本发明专利技术披露二色性染料组合物、使用该二色性染料组合物显示出高的有序参数的黑色宾主液晶组合物和具有高对比度的液晶元件，其中该二色性染料在液晶中的溶解度足够高并且在宽的波长范围内吸收率的波长色散小。二色性染料组合物包括选自以上所示组（Ⅰ）中的至少一种二色性染料、选自以下所示组（Ⅱ）中的至少一种二色性染料和选自以下所示组（Ⅲ）中的至少一种二色性染料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于显示器件、调光器件等中的液晶元件的二色性染料组 合物和宾主液晶组合物(guest-host liquid-crystal compostion)，以及使用所述 宾主液晶组合物的液晶元件。
技术介绍
液晶组合物夹持在两电极之间的液晶元件由于其节省空间和质轻的特 性已广泛用于显示器件例如笔记本电脑和个人数字助理(PDA)、调光器件例 如能够转换视野的相机取景器，等等。其应用范围已逐年扩展。目前使用的大多数液晶元件主要为扭曲向列(TN)型或超扭曲向列(STN) 型。然而，由于这些元件使用偏光板，所以存在光利用效率低的缺点。另 一方面，应用含二色性染料的宾主液晶组合物的液晶元件利用所述二色性 染料的吸收各向异性，因而在没有偏光板的情况下光利用效率高。因而， 特别是在没有背光源的反射型显示器件的情况下，可实现发光显示 (luminous display)。二色性染料根据其染料结构显示出不同的吸收特性；然而，二色性染 料主要吸收特定的波长例如红、蓝和黄，从而难以使用单一染料显示黑色。 因此，为了显示黑色，通常混合多种二色染料中的三种或更多种。通常，认为可见光的波长范围为380 nm至780 nm,如果在该范围内光吸收为常数， 则称为"黑色"。然而，考虑到有关人类视觉敏感度的暗适应标准化视觉灵 敏度曲线，期望在400nm 650nm的波长范围内吸收为常数。对于用于宾主显示器件的二色性染料，还要求包括有序参数(order parameter)高、在液晶中的溶解度高等各种特性。在宾主液晶组合物中，就对比度、色再现性等而言，有序参数和二色性染料在液晶中的溶解度大大 影响宾主显示器件的显示质量。其中，尽管可通过增大二色性染料的浓度改善对比度，但脱色(decolorized color)透过率(或反射率)相应下降并损失作 为宾主显示器件特性的发光显示。因此，要求同时保持上述两种特性。然而，由于在多种二色性染料的混合系统中，单个二色性染料具有现 有技术中的各种特性，所以尽管满足溶解度和二色性，但在宽的波长范围 内难以降低吸收率的波长色散。特别是，在主体液晶为氟化液晶组合物的 情况下，染料溶解度明显降低。因此，使用氟化液晶开发有序参数高的宾 主液晶组合物存在困难。在特开2000-313881、 2000-17266、 2000-73064和特开平10-95980中提 出了一些具有较高有序参数的宾主液晶组合物，然而，在这些专利文献中， 与600 nm 650 nm波长范围内的有序参数相比，400 nm 500 nm波长范围内 的有序参数减小，并且目前还没有在400 nm~650 nm整个波长范围内具有 高有序参数的宾主液晶组合物。
技术实现思路
出于上述考虑，期望提供二色性染料在液晶中的溶解度足够高并且在宽 的波长范围内吸收率波长色散小的二色性染料组合物、使用所述二色性染 料组合物具有高有序参数的黑色宾主液晶组合物和具有高对比度的液晶元件。由于本专利技术人进行了大量研究，从而解决了上述问题，即由于使用氟化 液晶材料作为主体液晶的宾主液晶组合物的有序参数不够高，导致宾主显 示器件的对比度不高，本专利技术人发现，通过多种具有特定分子结构的二色 性染料和氟化液晶材料的组合，宾主液晶组合物的有序参数具有良好的特 性。基于这种发现完成了本专利技术。根据本专利技术的实施方案提供 一种二色性染料组合物，该组合物包括选自以下所示组(I)中的至少 一种二色性染料、选自以下所示组(II)中的至少一种二色性染料和选自以下所示组(m)中的至少 一种二色性染料。组(I):下述通式表示的二色性偶氮染料(其中R'和R"各自独立地表示具有1 10个碳原子的烷基，具有1 10 个碳原子的烷氧基，具有2 12个碳原子的烷氧基-烷基，以及可被所述烷基、 烷氧基或烷氧基-烷基取代的环烷基或苯基；环A和环B各自独立地表示1，4-环己二基或1,4-亚苯基)；组(II):下述通式表示的二色性偶氮染料(其中W表示具有1 10个碳原子的烷基，具有1 10个碳原子的烷氧基、 具有2 12个碳原子的烷氧基-烷基，以及可被所述烷基、烷氧基或烷氧基-烷基取代的环烷基或苯基；W表示氢原子、曱基、曱氧基、卤原子或氟曱基；环C表示1,4-环己二基或1，4-亚苯基；环D表示1,4-亚苯基或1,4-亚萘基)；组(m):下述通式表示的二色性偶氮染料(其中其中RS表示具有1 10个碳原子的烷基、具有1 10个碳原子的烷 氧基、具有2~12个碳原子的烷氧基-烷基以及可被所述烷基、烷氧基或烷氧 基-烷基取代的环烷基或苯基；W表示氢原子或具有1 10个碳原子的烷基；在W为烷基的情况下，R7表示具有1 10个碳原子的烷基，并且R"和 R7的碳数相加所得的总碳数为2 8;在W为氢原子的情况下，W表示具有1 10个碳原子的烷基或者4位 可被取代基R取代的环己基曱基或苯曱基，其中R表示具有1 10个碳原子 的烷基，具有1 10个碳原子的烷氧基，具有2 12个碳原子的烷氧基-烷基， 以及可被所述烷基、烷氧基和烷氧基-烷基取代的环烷基或苯基；环E表示1,4-亚笨基或1,4-亚萘基)。根据说明的二色性染料组合物还包括选自以下所示组(IV)中的 至少一种二色性染料。组(IV):下述通式表示的二色性偶氮染料:<formula>formula see original document page 8</formula>(其中其中尺8和W各自独立地表示具有1 10个碳原子的烷基，具有 1~10个碳原子的烷氧基，具有2 12个碳原子的烷氧基-烷基，以及可被所 述烷基、烷氧基和烷氧基-烷基取代的环烷基或苯基；环F表示1,4-环己二基或1，4-亚苯基)。根据本专利技术的实施方案提供宾主液晶组合物，该组合物包含说明或所述的二色性染料组 合物和主体液晶。根据说明的宾主液晶组合物，使主体液晶为氟化液晶组合物。 根据本专利技术的实施方案提供液晶元件，其中说明或所述的宾主液晶组合物夹持在一对电 极基板之间，所述电极基板中的至少一个为透明基板。在本专利技术的实施方案中，通式 中的环A 环F的环结构如下<table>table see original document page 8</column></row><table>在通式中，在W为氢原子的情况下，4位可被取代基R取代的环己基曱基或苯曱基由下述通式(a)或(b)表示。——CH2、 …(a) 一CH2~<f V~R' …(b)(其中R，表示氢原子，具有1 10个碳原子的烷基，具有1 10个碳原 子的烷氧基，具有2 12个碳原子的烷氧基-烷基，以及可被所述烷基、烷氧 基或烷氧基-烷基取代的环己基或苯基)。根据本专利技术的实施方案，提供保持溶解度和高二色性的黑色二色性染 料组合物，其中在通常为450 nm 650 nm，优选为500 nm~650 nm的宽波长 范围内，吸收率的波长色散小；使用该黑色二色性染料组合物具有高有序 参数的黑色宾主液晶组合物；以及具有高对比度的液晶元件。根据以下说明，本专利技术的其它目的、特征和优势将更充分地显现。附图说明图1为使用Np-型液晶组合物的相变(phase transition)式反射型液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二色性染料组合物，其包括： 选自以下所示组（Ⅰ）的至少一种二色性染料； 选自以下所示组（Ⅱ）的至少一种二色性染料；和 选自以下所示组（Ⅲ）的至少一种二色性染料； 组（Ⅰ）：下述通式［Ⅰ－１］表示的二色性偶氮染料： ＊＊＊ ［Ⅰ－１］ （其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自独立地表示具有１～１０个碳原子的烷基，具有１～１０个碳原子的烷氧基，具有２～１２个碳原子的烷氧基－烷基，以及可被所述烷基、烷氧基或烷氧基－烷基取代的环烷基或苯基； 环Ａ和环Ｂ各自独立地表示１，４－环己二基或１，４－亚苯基）； 组（Ⅱ）：下述通式［Ⅱ－１］表示的二色性偶氮染料： ＊＊＊ ［Ⅱ－１］ （其中Ｒ↑［３］表示具有１～１０个碳原子的烷基，具有１～１０个碳原子的烷氧基，具有２～１２个碳原子的烷氧基－烷基，以及可被所述烷基、烷氧基或烷氧基－烷基取代的环烷基或苯基； Ｒ↑［４］表示氢原子、甲基、甲氧基、卤原子或氟甲基； 环Ｃ表示１，４－环己二基或１，４－亚苯基； 环Ｄ表示１，４－亚苯基或１，４－亚萘基）； 组（Ⅲ）：下述通式［Ⅲ－１］表示的二色性偶氮染料： ＊＊＊ ［Ⅲ－１］ （其中其中Ｒ↑［５］表示具有１～１０个碳原子的烷基，具有１～１０个碳原子的烷氧基，具有２～１２个碳原子的烷氧基－烷基，以及可被所述烷基、烷氧基或烷氧基－烷基取代的环烷基或苯基； Ｒ↑［６］表示氢原子或具有１～１０个碳原子的烷基； 在Ｒ↑［６］为烷基的情况下，Ｒ↑［７］表示具有１～１０个碳原子的烷基，并且Ｒ↑［６］和Ｒ↑［７］的碳数相加所得的总碳数为２～８； 在Ｒ↑［６］为氢原子的情况下，Ｒ↑［７］表示具有１～１０个碳原子的烷基或者４位可被取代基Ｒ取代的环己基甲基或苯甲基，其中Ｒ表示具有１～１０个碳原子的烷基，具有１～１０个碳原子的烷氧基，具有２～１２个碳原子的烷氧基－烷基，以及可被所述烷基、烷氧基和烷氧基－烷基取代的环烷基或苯基； 环Ｅ表示１，４－亚苯基或１，４－亚萘基）。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：志贺靖，田中由纪，石田美织，田中和洋，海部敬太，佐野幸广，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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