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CH645916A5 - Pleochroitische farbstoffe enthaltende fluessigkristallmassen. - Google Patents

Pleochroitische farbstoffe enthaltende fluessigkristallmassen. Download PDF

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Publication number
CH645916A5
CH645916A5 CH144680A CH144680A CH645916A5 CH 645916 A5 CH645916 A5 CH 645916A5 CH 144680 A CH144680 A CH 144680A CH 144680 A CH144680 A CH 144680A CH 645916 A5 CH645916 A5 CH 645916A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
liquid crystal
pleochroic
radicals
dye
bis
Prior art date
Application number
CH144680A
Other languages
English (en)
Inventor
William Andrew Huffman
Judith Laureen Benham
Original Assignee
Minnesota Mining & Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/014,540 external-priority patent/US4232949A/en
Priority claimed from US06/014,541 external-priority patent/US4232950A/en
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Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Flüssigkristallmassen mit positiver dielektrischer Anisotropie bereitzustellen, die Farbstoffe enthalten, die sich durch einen besonders starken Pleochroismus, durch hohe Löslichkeit in üblichen positiven nematischen Flüssigkristallmassen, durch hohen optischen Ordnungsgrad und hervorragende chemische Stabilität in Kombination mit Flüssigkristall-Verbindungen auszeichnen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Die Erfindung betrifft demnach eine Flüssigkristallmasse mit positiver dielektrischer Anisotropie, enthaltend mindestens eine nematische Flüssigkristall-Verbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie und eine wirksame Menge eines pleochroitischen Farbstoffs, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der pleochroitische Farbstoff die allgemeine Formel I aufweist
(S-Q)n
(I)
in der entweder A)
n den Wert 0 hat,
m eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 darstellt,
R eine Methyl- oder Methoxygruppe oder ein Wasserstoffatom bedeutet und die Reste Y unabhängig voneinander Amino-, Nitro- oder Hydroxylgruppen oder Chlor- oder Fluoratome darstellen, oder B) R Wasserstoff oder einen Rest Y bedeutet und die Reste Y unabhängig voneinander Amino-, Nitro- oder Hydroxylgruppen darstellen und die Reste Q unabhängig voneinander Reste der allgemeinen Formel
-R*
v \V- R' °der bedeuten und sich nur in 1-, 4-, 5- und/oder 8-Stellung befinden, wobei die Reste R' und R" unabhängig voneinander Wasserstoffatome oder einen nichtionischen Substituenten darstellen,
m den Wert 0,1 oder 2 hat
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4
n eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 ist und die Summe non, 1,8-bis-(4'-Methylphenyl)-thioanthrachinon, 4,5-bis-(4'-von m + n höchstens den Wert 4 hat, mit der Massgabe, dass, Methylphenyl)-thioanthrachinon, 5,8-bis-(4'-Methylphenyl)-r a thioanthrachinon, l,5-bis-(4'-Methylphenyl)-thioanthrachi-
wenn Q den Rest R' bedeutet, n den Wert 2 und m non, l,4-bis-(4'-Decylphenyl)-thioanthrachinon, l,5-bis-(4'-
\— / 5 Decylphenyl)-thioanthrachinon, l,8-bis-(4'-Decylphenyl)-
den Wert 0 haben und sich die Reste S-Q nur in 1- und 4-, 1- thioanthrachinon, 4,5-bis-(4'-Decylphenyl)-thioanthrachi-und 5-, 1- und 8-, 4- und 5- oder in 5- und 8-Stellung befinden. non, 5,8-bis-(4'-Decylphenyl)-thioanthrachinon, l,4-bis-(4'-
Die Art des vorstehend erwähnten nichtionischen Restes Methoxyphenyl)-thioanthrachinon, 1,4-bis-(4'-Decyl-ist für den pleochroitischen Charakter der Verbindungen oxyphenyl)-thioanthrachinon, 1,5-bis- (4'-Methoxyphenyl)-
nicht kritisch. Der nichtionische Rest kann jedoch in gewis- io thioanthrachinon, l,5-bis-(4'-Decyloxyphenyl)-thioanthrachi-sem Masse die Löslichkeit des Farbstoffes in der Flüssigkri- non, 1,8-bis-(4'-Methoxyphenyl)-thioanthrachinon, 1,8-bis-stallmasse beeinflussen. Beispiele für die nichtionischen Sub- (4'-Decyloxyphenyl)-thioanthrachinonJ ,4-bis-(4'-Chlorphen-stituenten R' und R" sind verzweigte oder unverzweigte Alkyl- yl)-thioanthrachinon, 1,5-bis-(4'-Chlorphenyl)-thioanthrachi-reste mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, non, 1,8- bis- (4'-Chlorphenyl)-thioanthrachinon, l,4-bis-(4'-Alkoxyreste mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoff- 15 Fluorphenyl)-thioanthrachinon, 1,5-bis- (4'-Fluorphenyl)-atomen, Halogenatome, wie Chlor-, Fluor- oder Bromatome, thioanthrachinon, l,8-bis-(4'-Fluorphenyl)-thioanthrachinon, Trifluormethyl-, Difluormethyl- und Alkylsulfonylgruppen l,4-bis-(4'-Bromphenyl)-thioanthrachinon, l,5-bis-(4'-Brom-mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 4Kohlenstoffatomen, Sulfon- phenyl)-thioanthrachinon, l,8-bis-(4'-Bromphenyl)-thioan-amidreste die am Stickstoffatom gegebenenfalls durch niedere thrachinon, 1,4-bis-(4'-Trifluormethyl)-thioanthrachinon, Alkylreste, beispielsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, 20 l,5-bis-(4'-Trifluormethyl)-thioanthrachinon, 1,8-bis-(4'-Trioder durch Benzylgruppen, Alkoxyreste, vorzugsweise Benz- fluormethyl)-thio anthrachinon, 1,4-bis-(4' -Benzylphenyl)-yloxygruppen, oder Aryloxyreste, vorzugsweise Phenoxy- thioanthrachinon, 1,5-bis-(4' -Benzylphenyl)-thioanthrachi-gruppen substituiert sind. Dabei können die Benzyloxy- und non, 1,8-bis-(4'-Benzylphenyl)-thioanthrachinon, 1,4-bis-(4'-Phenoxygruppen ihrerseits durch Halogenatome oder Alkyl- Phenoxyphenyl)-thioanthrachinon, 1,5-bis-(4'-Phenoxyphen-Alkoxyreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein. 25 yl)-thioanthrachinon, l,8-bis-(4'-Phenoxyphenyl)-thioanthra-Spezielle Beispiele für die erfindungsgemässen pleochro- chinon, 1,4-bis-(4'-[4"-Methylphenyl]-phenyl)-thioanthrachi-itischen Farbstoffe sind nachstehend aufgeführt: non, 1,4-bis-(4'-[4"-Nonylphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon,
l-(2'-Benzothiazolyl)-thioanthrachinon,l,5-bis-(2'-Benzo- l,5-bis-(4'-[4"-Methylphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, thiazolyl)-thioanthrachinon, l,4-bis-(2'-Benzothiazolyl)-thio- 1,5-bis- (4'- [4"- Nonylphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, anthrachinon, l,8-bis-(2' -Benzothiazolyl)-thioanthrachinon, 30 l,8-bis-(4'-[4"-Methylphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, l,5,8-tris-(2'-Benzothiazolyl)-thioanthrachinon,4-(2'-Benzo- l,8-bis-(4'-[4"-Nonylphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, thiazolyl)-thioanthrachinon, 1,4,5,8-Tetra-(2'-benzo- 1,4-bis-(4'-[4"-Methoxyphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon,
thiazolyl)-thioanthrachinon,l-(2'-[5"-Chlor]-benzothiazolyl)- l,4-bis-(4'-[4"-Nonoxyphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, thioanthrachinon, l-(2'-[5"-Methyl]-benzothiazolyl)-thioan- l,5-bis-(4'-[4"-Methoxyphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, thrachinon, l-(2'-[5"-Äthoxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachi- 35 l,5-bis-(4'-[4"-Nonoxyphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, non, l-(2'-[5", 6"-Dimethyl]-benzothiazolyl)-thioanthrachi- 1,8-bis-(4'-[4"-Methoxyphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, non, l-(2'-[5"-Phenoxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, l,8-bis-(4'-[4"-Nonoxyphenyl]-phenyl)-thioanthrachinon, l-(2'-[5"-Decyloxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, 1- (2'- 1,5-Diaminoanthrachinon, l-Amino-5-chloranthrachinon, [5"-(4'"-n-Butyl)-phenoxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, 1 - Amino-4-hydroxyanthrachinon, 1,4-Diamino-5-nitroan-l-(2'-[5"-Octyl]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, 40 thrachinon, l,4-Diamino-5-hydroxyanthrachinon, 1-Chlor-
l-(2'-[5"-Trifluormethyl]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, 5-hydroxyanthrachinon, l,8-Dinitro-4,5-dihydroxyanthra-l,5-bis-(2'-[Nonyloxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, chinon, 1-Chloranthrachinon, 2-Methyl-l,4-diaminoanthra-l,5-bis-(2'-[Decylsulfonyl]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, chinon, 2-Methyl-l-amino-4-hydroxyanthrachinon, 2-Meth-l,5-bis-(2'-[5"-Methoxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, yl-l-amino-4-chloranthrachinon, 2-Methyl-l,4-diamino-5-l,5-bis-(2'-[5"-Chlor]-benzothiazolyl-thioanthrachinon, 45 nitroanthrachinon, 2-Methyl-l,4-diamino-3-chloranthrachi-1,5-bis-(2'-[5"-Phenoxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, non, 2-Methyl-1,8-dichloranthrachinon, 2-Methyl-1,5- di-1,5-bis-(2'-[5",6"-Dimethyl]benzothiazolyl)thioanthrachi- chloranthrachinon, 2-Methyl-1 -chloranthrachinon, 1,4-bis-non, l,8-bis-(2'-Benzothiazolyl)-thioanthrachinon, 1,8-bis- (phenyl)-thioanthrachinon, l,4-bis-(4'-Butoxyphenyl)-thio-(2'-[5",6"-Dimethyl]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, anthrachinon, l,4-bis-(4'tert.-Butylphenyl)-thioanthrachinon,
l,8-bis-(2'-[5' '-Decylbenzothiazolyl)-thioanthrachinon, so l,5-bis-(4'-n-Butylphenoxy)-thioanthrachinon, 1,8-bis-(Phen-1,8-bis-2'[5"-Nonyloxy]-benzothiazolyl)-thioanthrachinon, yl)-thioanthrachinon, 2-Methoxy-1,4-diamino-antrachinon, l,8-bis-(2'-[5"(4"'-n-Butyl)-phenoxy]-benzothiazolyl)-thioan- 2-Methoxy-l-Amino-4-hydroxyanthrachinon, 2-Methoxy-1-thrachinon,l,4-bis-(2'-[5"-Chlor]-benzothiazolyl)-thioanthra- amino-5-chloranthrachinon, 2-Methoxy-1,4-dihydroxy-chinon, 1,4- bis (2'-[5" ,6"-Dimethyl]-benzothiazolyl)-thioan- 5-nitroanthrachinon, 2-Methoxy-l,5-dichlor-4,8-diamino-thrachinon, l-(2'-Benzothiazolyl)-thio-4-aminoanthrachinon,55 anthrachinon, 2-Methoxy-l,5-dihydroxy-4,8-diaminoanthra-l-(2'-Benzothiazolyl)-thio-5-aminoanthrachinon,l-(2'-Benzo- chinon, 2-Methoxy-l,5,6-trihydroxyanthrachinon, 2-Meth-thiazolyl)-thio-5-chloranthrachinon, l-(2'-Benzothiazol- oxy-4,7-dichlor-5,8-dihydroxyanthrachinon, 2-Methoxy-l-
yl)-thio-4-chloranthrachinon, 1 -(2'-Benzothiazolyl)-thio-8- hydroxyanthrachinon.
chloranthrachinon, l-(2'-Benzothiazolyl)-thio-4-hydroxy- Verbindungen der allgemeinen Formel I mit den Defini-
anthrachinon, 1 -(2'-Benzothiazolyl)-thio-5-hydroxyanthra- so tionen von A sind farbig und können technisch als Zwischen-chinon, l-(2'-Benzothiazolyl)-thio-2,6-dihydroxyanthrachi- produkte bei der Herstellung von komplexeren Anthrachinon, l-(2'-Benzothiazolyl) -thio-4-amino, 5-nitroanthrachi- non-Farbstoffen verwendet werden. Überraschenderweise be-non, 1,5-bis-(2'-[5"-Butoxy]-benzothiazolyl)-thio-4,8-dihydr- sitzen nun diese Verbindungen ausgezeichnete pleochroitische oxyanthrachinon$,8-bis-(2'-[5",6'-Dimethyl]-benzothiazoIyl)- Eigenschaften in Gast-Wirt-Kombinationen, obwohl sie thio-14-diaminoanthrachinon, 65 nicht die strukturellen Eigenschaften aufweisen, die früher für
1,8-bis-(2'-[5"-Phenoxy]-benzothiazolyl)-thio-4,5-dihydroxy- die vorteilhaften Eigenschaften der bekannten pleochroiti-anthrachinon, 4-(2'-[5"-Chlor]-benzothiazolyl)-thio-l-hydr- sehen Farbstoffe für notwendig gehalten wurden. Diese oxyanthrachinon, 1,4-bis-(4'-Methylphenyl)-thioanthrachi- pleochroitischen Farbstoffe der allgemeinen Formel I besit-
zen überraschend breite Absorptionsbanden im sichtbaren Bereich, beispielsweise bei 400 bis 650 nm. Die hohen Extinktionskoeffizienten dieser Verbindungen ergeben zusammen mit den breiten Absorptionsbanden erhöhte, sichtbar wahrgenommene Kontrastverhältnisse, Beispielsweise ergeben Flüssigkristallmassen mit einer netto-positiven dielektrischen Anisotropie und einem Gehalt an den erfindungsgemässen pleochroitischen Farbstoffen als Gast im allgemeinen ein Kontrastverhältnis von mindestens etwa 10:1 bei spektropho-tometrischer Messung.
Die pleochroitischen Verbindungen der allgemeinen Formel I mit den Definitionen von B ergeben bisher schwierig zu erhaltende Farben, insbesondere leuchtende Gelbtöne mit verbessertem Farbton und Farbreinheit. Diese pleochroitischen Verbindungen besitzen scharfe Lichtabsorptionsma-xima im Bereich von etwa 430 bis 440 nm. Die Absorptionsspektren sind verhältnismässig frei von Nebenmaxima am
5 645 916
Grund der Absorptionskurve. Diese pleochroitischen Verbindungen weisen mit positiven nematischen Flüssigkristallmassen optische Ordnungsgrade in der Grössenordnung von etwa 0,65 bis 0,76 auf und können deshalb hohe Kontrastverhält-5 nisse, beispielsweise in der Grössenordnung von mindestens 10:1, ergeben. Diese Eigenschaft ist bei der Herstellung von Flüssigkristall-Anzeigesystemen besonders erwünscht.
Die beschriebenen Anthrachinon-Farbstoffe der allgemeinen Formel I mit den Definitionen von A sind bekannt und io können nach bekannten Verfahren leicht hergestellt werden. Beispielsweise können sie auf dem Syntheseweg der gewünschten o-Benzoylbenzoesäuren aus einem Phthalsäurean-hydrid und einem substituierten Benzol unter Verwendung von Aluminiumchlorid erhalten werden. Der Ringschluss 15 wird unter Verwendung von Schwefelsäure oder Oleum durchgeführt. Die Umsetzung kann durch nachstehende Gleichung wiedergegeben werden:
Es können auch verschiedene andere Umlagerungs- und Kondensationsverfahren verwendet werden, um zu der entsprechenden o-Benzoylbenzoesäure zu gelangen. Solche Verfahren sind beispielsweise in der GB-PS 334 166, bei Gleason and Dougherty, J. Am. Chem. Soc. 51 (1929), S. 310, IG Farbenindustrie, Bios Reports 987, sowie bei Marschalk,
Bull. Soc. Chim. France, [5] 2 (1935), S. 1810 beschrieben. Weitere Verbindungen können durch direkte Halogenierung, Eliminierungsreaktionen, Hydrolyse von Halogenanthrachi-nonen oder durch Nitrierung der entsprechenden Anthrachi-nonderivate erhalten werden. Es ist eine grosse Anzahl derartiger Verbindungen bekannt und beispielsweise bei H.A.
Lubs, «The Chemistry of Synthetic Dyes and Pigments», Reinhold Publishing Company, beschrieben.
Die pleochroitischen Thioanthrachinon-Derivate der allgemeinen Formel I mit den Definitionen von B können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise können die in der US-PS 4 096 111, in der einige der genannten pleochroitischen Verbindungen und ihre Eignung als Farbstoffe zum Färben von Polyestern beschrieben sind, aufgeführten Verfahren verwendet werden. Im allgemeinen verlaufen die Verfahren als basenkatalysierte Kondensation von Anthrachinon mit carbocyclischen oder heterocyclischen Mercaptanen.
Beispielsweise wird das gelbe pleochroitische Anthrachi-nonderivat l,5-bis-(Phenylthio)-anthrachinon durch Umsetzung von zwei Äquivalenten Mercaptobenzol mit einem Äquivalent 1,5-Dichloranthrachinon mit Kaliumcarbonat in Dimethylformamid unter Rückfluss hergestellt. Das Umsetzungsprodukt wird kristallisiert und durch Filtrieren und Chromatographie abgetrennt. Eine Reihe von Farbstoffen kann durch Verwendung verschiedener p-substituierter Mer-captobenzole in dem vorstehend genannten Verfahren hergestellt werden.
Je nach dem zur Herstellung verwendeten Verfahren oder nach der Herkunft der Farbstoffe kann es empfehlenswert sein, die pleochroitischen Farbstoffe vor ihrer Verwendung in einer Gast-Wirt-Anzeigeeinrichtung zu reinigen. Eine solche Reinigung ist erforderlich infolge der Anwesenheit unerwünschter Reaktionsnebenprodukte, ionischer Salze und anderer Verunreinigungen, die die Eigenschaften des Gast-Wirt-Flüssigkristall-Gemisches verschlechtern oder in anderer Weise beeinflussen können.
Die Reinigung kann nach üblichen Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise durch Fällung aus Schwefelsäure, Kristallisation aus nichtionischen Lösungsmitteln und Trennung mit Hilfe von chromatographischen Verfahren. 30 Auch Vakuumsublimationsverfahren können zur Reinigung verwendet werden. Bei einem günstigen Reinigungsverfahren wird Flüssigkeitschromatographie unter Verwendung von Aluminiumoxid und Eluierung mit einem Gemisch von To-luol und Methanol oder von Toluol, Methanol und Essig-35 säure benutzt. Die gesammelte Fraktion des betreffenden Farbstoffes wird anschliessend zur Trockene eingedampft und etwa 12 bis 24 Stunden unter vermindertem Druck getrocknet.
40 Die substituierten Anthrachinon-Derivate der allgemeinen Formel I ergeben besonders gute Gast-Wirt-Kombinatio-nen mit den üblicherweise verwendeten nematischen Flüssigkristallmassen mit positiver dielektrischer Anisotropie oder mit Massen, die positiv anisotropische Verbindungen in über-45 wiegender Menge enthalten, d.h. die im Ergebnis positive dielektrische Anisotropie aufweisen. Die Bezeichnung «positiv anisotrop» wird demnach für Gemische verwendet, die netto eine positive dielektrische Anisotropie aufweisen.
Die in Flüssigkristallmassen erfindungsgemäss eingesetz-50 ten pleochroitischen Farbstoffe können allein, in Form eines Gemisches aus mehreren von ihnen und mit anderen Farbstoffen, in Gast-Wirt-Kombinationen in einem verhältnismässig breiten Mengenverhältnis mit den nematischen Flüssigkristallmassen verwendet werden. Die Obergrenze der 55 wirksamen Menge ist im allgemeinen eine Funktion der Löslichkeit des pleochroitischen Farbstoffes in dem Flüssigkristall. Die erfindungsgemässen pleochroitischen Farbstoffe können wirksam in Konzentrationen bis etwa 25 Gewichtsprozent der gesamten Gast-Wirt-Kombination eingesetzt 60 werden. Bei Flüssigkristall-Anzeigesystemen, die einen Informationsgehalt vermitteln, soll die Hintergrundfärbung, d.h. die Farbe im «sauberen» Zustand, im allgemeinen so gering wie möglich sein. Für solche Einrichtungen werden die pleochroitischen Farbstoffe deshalb im allgemeinen in Men-65 gen von etwa 0,5 bis 5, vorzugsweise etwa 0,5 bis 15 Gewichtsprozent verwendet.
Spezielle Beispiele für Flüssigkristall-Verbindungen mit positiver Anisotropie, die sich zur Verwendung mit den
645 916
pleochroitischen Farbstoffen in den erfindungsgemässen Flüssigkristallmassen eignen, sind:
trans-4-n-Pentyl-(4'-cyanphenyl)-cyclohexan, trans-4-n-Pentyl-(4'-cyanbiphenyl-4)-cyclohexan,p-n-Hexylbenzyliden-
O
II
p'-amino-benzonitril, p-Methoxybenzyliden-p'-aminobenzo-nitril, p-Äthoxybenzyliden-p'-aminobenzonitril, p-Cyanben-zyliden-p'-n-butoxyanilin, p-Cyanbenzyliden-p'-octyloxyani-lin und Verbindungen der allgemeinen Formeln
X CN, R -<^c-0-<^CN undR O-C CN
in denen R einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen und X einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Geeignet sind auch die eutektischen Gemische und Kombinationen aller vorstehend genannten Verbindungen. Beispiele für eutektische Gemische sind die 4'-substituierten 4-Cyanobiphenyle, in denen die 4'-Substituenten Alkyl- oder Alkoxyreste mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen. Ein spezielles Beispiel dafür ist das unter der Bezeichnung «E-7» bekannte Gemisch der B.D.H.Ltd. Ein weiteres geeignetes Verbindungsgemisch enthält Gemische der vorstehend bezeichneten Phenylcyclohexane, beispielsweise Gemische mit einem Gehalt an 4-Alkyl-(4'-cyanphenyl)-cyclohexanen, Gemische mit einem Gehalt an 4-Alkyl-(4'-cyanbiphenylyl)-cy-clohexanen und Gemische, die beide Arten von Verbindungen enthalten. Ein geeignetes bekanntes Gemisch enthält vier Komponenten und ist unter der Bezeichnung Nematic Phase 1132 TNC «Licristal» von EM Laboratories Inc. erhältlich.
io Dieses Gemisch enthält folgende Bestandteile in etwa in der abgegebenen Menge (Gewichtsprozent): 14% trans-4-n-Pent-yl-(4'-cyanbiphenyl-4)-cyclohexan, 26% trans-4-n-Propyl-(4'-cyanphenyl)-cyclohexan, 36% trans-4-n- Pentyl- (4'- cyan-phenyl)-cyclohexan und 24% trans-4-Heptyl-(4'-cyanphenyl)-15 cyclohexan.
Beispiele für geeignete Gruppen von nematischen Flüssigkristall-Verbindungen und -massen mit negativer Anisotropie sind die nachstehenden Verbindungsgruppen:
p-Methoxybenzyliden-p'-n-butylanilin, p-Methoxybenzy-20 liden-p'-aminophenylbenzoat, p-Methoxybenzyliden-p'- ami-nophenylacetat, p-Azoxyanisol, p-n-Butylbenzoesäure, p'-n-Hexyloxyphenylester, p(p'-Äthoxyphenylazo)-phenylhepta-noat, p(p'-Äthoxyphenylazo)-phenylundecylenat, p-Butoxy-benzyliden-p'-pentylanilin und p-Äthoxybenzyliden-p'-n-25 butyl- anilin.
Ferner gehören dazu folgende Verbindungsgruppen:
O
î
R° -^j)-n=n -o- r1
und R— O
wobei R und R1 niedere Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten;
O
r c-o wobei R einen Alkylrest mit 1 bis 7 und R1 einen Alkoxyrest mit 1 bis 7 oder R einen Alkoxyrest mit 1 bis 7 und R1 einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellen;
O O
o_c r1
35
40
45
50
wobei R und R1 Alkylreste mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten und a und b Wasserstoffatome oder eines von ihnen ein Chloratom darstellen.
Einige der vorstehend genannten negativen nematischen Flüssigkristall-Verbindungen sind in den US-PSen Re 29 349, 3 829 491,3 809 656,3 994 567 und 3 703 331 beschrieben. Wenn die negativen nematischen Verbindungen mit positiven nematischen Verbindungen kombiniert werden, können Gemische mit einer im Ergebnis (netto) positiven Anisotropie erhalten werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass nur verhältnismässig geringe Anteile an Verbindungen mit hoher positiver Anisotropie verwendet werden, wenn die anderen Verbindungen eine verhältnismässig geringe negative Anisotropie aufweisen.
Die vorstehend beschriebenen pleochroitischen Anthra-chinon-Farbstoffe können zur Herstellung von elektroopti-
55
60
65
sehen Anzeigesystemen, wie Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen, verwendet werden. Die pleochroitischen Farbstoffe können zusammen mit Flüssigkristall-Verbindungen oder -massen mit positiver dielektrischer Anisotropie in einer Gast-Wirt-Beziehung eingesetzt werden. Dies wird durch Vermischen des pleochroitischen Farbstoffes und des Flüssigkristalls und Auffüllen einer üblichen Anzeigezelle mit dem Gemisch nach bekannten Verfahren erreicht. Beispielsweise können die Verdrehungs-nematischen Anzeigesysteme hergestellt werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 918 796 beschrieben sind. Ausserdem können andere Anzeigesysteme, die positive Flüssigkristall-Verbindungen verwenden, mit den erfindungsgemässen pleochroitischen Farbstoffen betrieben werden, beispielsweise die Einrichtungen gemäss US-PSen 3 703 329,3 833 287,3 960 751 und 4 032 219. Von besonderem Interesse sind die Anzeigeeinrichtungen mit der bekannten cholesterischen-nematischen Phasenänderungs-Einrich-tung, bei der das Gast-Wirt-Gemisch einen Anteil von beispielsweise bis zu 50 Gewichtsprozent eines chiralen oder optisch aktiven cholesterischen Flüssigkristalls, wie Cholesteryl-nonanoat, enthält. In diesem Gemisch absorbiert der pleochroitische Farbstoff (Gast) alle Ebenen des Lichtes, so dass die Notwendigkeit für eine äussere Polarisationseinrichtung entfallt.
Die ungewöhnlichen Eigenschaften der beschriebenen pleochroitischen Farbstoffe bewirken ihre vorteilhafte Eignung in Gemischen mit nematischen Flüssigkristallen in Anzeigesystemen, beispielsweise für Rechner und Uhren, sowie auch zur Verwendung als elektronische Verschlüsse, beispielsweise bei Kameras und Projektoren. Bei der Verwendung in einer Spiegelanordnung werden mit ihrer Hilfe Spiegel erhalten, die sich von spiegelnd nach durchsichtig verändern können und in Kameras oder anderen Vorrichtungen, in denen Spiegel eingesetzt werden, verwendet werden können.
Die in der erfindungsgemässen Flüssigkristallmasse enthaltenen substituierten Anthrachinon-Verbindungen sind ferner wegen ihrer aussergewöhnlich hohen Werte des optischen Ordnungsgrades S bemerkenswert. Dieser Parameter ist ein Mass für die Wirksamkeit der Orientierung eines Farbstoffes. Er wird durch die Messung der Absorption von polarisiertem Licht als der log des reziproken Wertes der prozentualen Transmission bei der Wellenlänge und dem Einfallswinkel der maximalen Absorption durch eine Lösung des Farbstoffes in einem Flüssigkristall in einer Flüssigkristallzelle gemäss vorstehender Beschreibung mit und ohne Anlegung eines orientierenden elektrischen Feldes bestimmt. Der Ordnungsgrad S wird durch die Gleichung
A0 + 2A)
ausgedrückt, in der A, und A0 die Absorption bei angelegtem bzw. ohne elektrisches Feld darstellen. Der Ordnungsgrad S wird als Dezimalzahl mit einem Wert unter 1 angegeben. Er kann für einen bestimmten Farbstoff in Abhängigkeit von dem jeweils als Wirt verwendeten nematischen Flüssigkristall in gewissen Grenzen schwanken. Viele der bekannten pleochroitischen Farbstoffe weisen Werte für S in der Grössenordnung von etwa 0,3 bis 0,5 auf. Die erfindungsgemäss verwendeten pleochroitischen Farbstoffe besitzen optische Ordnungsgrade von mindestens 0,5,wobei die bevorzugten Verbindungen Werte von 0,7 und höher erreichen können. Dies ist ein sehr grosser Bereich dieser Werte, der bei den Verbindungen mit der beschriebenen Struktur der pleochroitischen Farbstoffe nicht erwartet werden kann.
Die beschriebenen Gast-Wirt-Kombinationen ergeben ferner sehr hohe Kontrastverhältnisse als Folge des hohen Ordnungsgrades der beschriebenen pleochroitischen Farbstoffe. Bei Verwendung der erfindungsgemässen Gast-Wirt-5 Kombinationen können leicht Kontrastverhältnisse von 10:1 und sogar noch höhere erzielt werden.
Das Kontrastverhältnis eines durchlässigen Anzeigesystems ist definiert als der Unterschied in der optischen Dichte io zwischen dem eingeschalteten und dem ausgeschalteten Zustand des Anzeigesystems, gemessen bei 25 °C unter Verwendung des sichtbaren Bereiches des Spektrums, bei dem maximale Absorption auftritt. Bei einer reflektierenden Anzeigeeinrichtung wird das Kontrastverhältnis im allgemeinen unter is Verwendung einer gerichteten Lichtquelle bei einem Einfallswinkel von 20° gemessen und bei einem normalen Beobachtungswinkel beobachtet.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
20 Beispiele 1 bis 13
Substituierte Anthrachinon-Farbstoffe der allgemeinen Formel I wurden gereinigt und in einer Menge von 1 Gewichtsprozent in eine positive nematische Flüssigkristallmasse eingemischt, die ein Gemisch von drei Cyanphenylcy-25 clohexanen und einem Cyanbiphenylylcyclohexan enthält (Nematic Phase 1132 TNC Licristal), dem 1 Gewichtsprozent Cholesterylnonanoat zugesetzt wurde. Die Werte zur Berechnung des optischen Ordnungsgrades S wurden in einem Spek-trophotometer gemäss vorstehender Beschreibung bestimmt. 30 Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle I zusammen-gefasst.
Tabelle I
Stellung im Anthrachinonring
Wellen
länge,
Beispiel
1
2
3
4
5
6
7
8
nm
S
1
nh,
_
_
Cl
_
510
0,62
2
nhi
-
-
_
-
Cl
('!
-
520
0,62
3
nh2
_
-
oh
-
-
-
-
530
0,70
4
nh,
ch3
_
oh
_
-
-
-
540
0,68
5
nh-,
-
-
nh2
-
-
-
-
540
0,68
6
nh-,
-
_
nh2
nh2
-
-
nh2
600
0,65
7
nh-.
-
nh2
no2
-
-
-
620
0,71
8
nh2
-
_
no2
no2
-
-
no2
625
0,70
9
nh-,
ch3
_
nh2
-
-
-
-
550
0,68
10
no2
ch3
-
-
-
-
-
450
0,60
11
nh2
Cl
Cl nh2
-
-
-
-
600
0,65
12
Cl
_
-
-
Cl
-
-
-
415
0,56
13
Cl
_
_
-
-
-
Cl
415
0,50
Beispiel 14 entsprechenden 1,5-substituierten homologen Farbstoffe ver-
Das gelbe pleochroitische l,5-bis-(Phenylthio)-anthrachi- 55 wendet:
non wird nach folgendem Verfahren hergestellt: 2,2 g (2 Äqui- p-Äthylmercaptobenzol,
valent) Mercaptobenzol werden in eine Lösung von 5 g Kali- p-Octylmercaptobenzol,
umcarbonat und 2,7 g (1 Äquivalent) 1,5-Dichloranthrachi- p-Decylmercaptobenzol,
non in 30 g N,N'-Dimethylformamid eingebracht. Danach p-Propyloxymercaptobenzol,
wird das Reaktionsgemisch 4 Stunden unter Rückfluss ge- «o p-Hexyloxymercaptobenzol,
kocht. Nach dem Abkühlen auf 80 °C wird das Gemisch mit p-Nonyloxymercaptobenzol,
100 ml Methanol versetzt. Hierauf wird der ausgefallene kri- p-Phenylmercaptobenzol.
stalline Niederschlag abfiltriert, an Aluminiumdioxid mit ei- Zur Bestimmung der optischen Ordnungsgrade werden nem Gemisch von Toluol und Methanol als Laufmittel chro- die pleochroitischen Farbstoffe in einer Menge von 0,5 Ge-matographisch gereinigt und getrocknet. Es wird ein helles 65 wichtsprozent in einer positiven nematischen Flüssigkristallgelb-oranges kristallines Produkt erhalten. masse gelöst, die ein Gemisch von drei Cyanphenylcyclohexa-
Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden nen und einem Cyanbiphenylylcyclohexan enthält (Nematic folgende p-substituierte Mercaptobenzole zur Herstellung der Phase 1132 TNC Licristal), und der 1 Gewichtsprozent Chol-
645 916
esterylnonanoat zugesetzt wurde. Die Werte zur Berechnung des optischen Ordnungsgrades S werden in einem Spektro-photometer wie vorstehend beschrieben bestimmt. In nachstehender Tabelle II sind die Eigenschaften von 1,5-substituier-ten Anthrachinon-Farbstoffen der allgemeinen Formel I zu-sammengefasst, in der m den Wert 0 und n den Wert 2 hat und Q den Rest •o- R' bedeutet, wobei R' die in Tabelle II angegebene Bedeutung hat.
Weitere Homologe können nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren unter Verwendung von substituierten 2-Mercaptobenzothiazolen erhalten werden. Dabei werden substituierte Anthrachinon-Derivate der allgemeinen Formel 5 I erhalten, in der Q den Rest der Formel
Tabellen R'
Absorptionsmaximum
nm
R"
-c2h5
440
0,7
-c8h17
430
0,76
~C10H2i
430
0,72
-oc3h7
440
0,65
bedeutet, wobei
-oc6h13
440
0,7
20 R' einen der Reste -QC2H5, -C6H13, -C8HI7,
—OC9H19
430
0,75
-C7H150und
-h
440
0,7
R" ein Wasserstoffatom bedeuten.
Beispiel 15
Nach folgendem Verfahren wird der gelbe pleochroitische Farbstoff l,5-bis-(Thiobenzothiazolyl)-anthrachinon hergestellt. 60 g N,N'-Dimethylformamid, 15 g 1,5-Dichloranthra-chinon, 22 g 2-Mercaptobenzothiazol und 9 g wasserfreies Kaliumcarbonat werden zusammen 3 Stunden unter Rück-fluss gekocht. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird der Farbstoff als gelbes mikrokristallines Pulver in quantitativer Ausbeute erhalten. Durch längeres Waschen mit Methanol und Umkristallisieren aus heissem Dimethyl-formamid wird der Farbstoff in reiner Form erhalten.
Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren können zahlreiche Homologe dieses Farbstoffes hergestellt werden. In nachstehender Tabelle III sind Beispiele für Substituenten in den betreffenden Stellungen des Anthrachinonringes aufgeführt.
Tabelle III
Stellung im Anthrachinonring
Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Bestimmung des optischen Ordnungsgrades werden Messungen 25 an verschiedenen Verbindungen vorgenommen. In nachstehender Tabelle IV sind die Ergebnisse für eine Anzahl von substituierten Anthrachinon-Derivaten der allgemeinen Formel I zusammengefasst, in der Q den Rest der Formel
30
35
bedeutet, wobei R" ein Wasserstoffatom darstellt und m, n, R' und Y die angegebenen Bedeutungen haben.
1
4
5
8
Cl nh2
nh2
Cl
45 Tabelle IV
Cl oh oh
Cl
Stellung von Q
m n
R'
Y
s
Cl no2
no2
Cl
1,5
0
2
h
0,72
Cl oh
Cl oh
1,8
0
2
h
0,70
Cl nh2
Cl nh2
1,8
2
2
h oh
0,68
Cl no2
Cl no2
50 1,5
0
2
oc,h5
0,75
Cl
Cl oh oh
1,5
1
2
c8h,7
no2
0,75
Cl h
h
Cl
1,8
0
2
c6h4
-
0,72
C

Claims (10)

  1. 645 916
    PATENTANSPRÜCHE 1. Flüssigkristallmasse mit positiver dielektrischer Anisotropie, enthaltend mindestens eine nematische Flüssigkristall-Verbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie und eine wirksame Menge eines pleochroitischen Farbstoffs, dadurch gekennzeichnet, dass der pleochroitische Farbstoff die allgemeine Formel I aufweist sichtige Umhüllung, welche Elektroden auf einem Teilbereich ihrer einander gegenüberliegenden Oberflächen aufweist und in der Umhüllung eine nematische Flüssigkristall-Verbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie, die eine wirk-5 same Menge eines pleochroitischen Farbstoffs gelöst enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der pleochroitische Farbstoff die allgemeine Formel I aufweist
    (S-Q)n (Y)
    (I)
    in der entweder A)
    n den Wert 0 hat,
    m eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 darstellt,
    R eine Methyl- oder Methoxygruppe oder ein Wasserstoffatom bedeutet und die Reste Y unabhängig voneinander Amino-, Nitro- oder Hydroxylgruppen oder Chlor- oder Fluoratome darstellen, oder B) R Wasserstoff oder einen Rest Y bedeutet und die Reste Y unabhängig voneinander Ami-no-, Nitro- oder Hydroxylgruppen darstellen und die Reste Q unabhängig voneinander Reste der allgemeinen Formel in der entweder A)
    20 n den Wert 0 hat,
    m eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 darstellt,
    R eine Methyl- oder Methoxygruppe oder ein Wasserstoffatom bedeutet und die Reste Y unabhängig voneinander Amino-, Nitro- oder Hydroxylgruppen oder Chlor- oder Flu-25 oratome darstellen, oder B) R Wasserstoff oder einen Rest Y bedeutet und die Reste Y unabhängig voneinander Amino-, Nitro- oder Hydroxylgruppen darstellen und die Reste Q unabhängig voneinander Reste der allgemeinen Formel
    _<r\ R' oder
    _<Q. R' oder
    35
    bedeuten und sich nur in 1-, 4-, 5- und/oder 8-Stellung befinden, wobei die Reste R' und R" unabhängig voneinander Wasserstoffatome oder einen nichtionischen Substituenten darstellen,
    m den Wert 0,1 oder 2 hat, 40
    n eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 ist und die Summe von m + n höchstens den Wert 4 hat, mit der Massgabe, dass,
    wenn Q den Rest —(1 R1 bedeutet, n den Wert 2 und \=/
    m den Wert 0 haben und sich die Reste S-Q nur in 1- und 4-, 1- und 5-, 1- und 8-, 4- und 5- oder in 5- und 8-Stellung befinden.
  2. 2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als pleQchroitischen Farbstoff 1,4-Diaminoanthrachinon, 1,4-Diamino-5-nitro-anthrachinon, 1 -Amino-4-hydroxy-anthrachinon, l-Amino-5-chloranthrachinon oder deren Gemische enthält.
  3. 3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als pleochroitischen Farbstoff l,5-bis-(Phenylthio)-an-thrachinon, 1,5-bis-(Äthoxybenzothiazolyl)thioanthrachi-non, deren Stereoisomere oder Gemische enthält.
  4. 4. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nematische Flüssigkristallmasse 4-Alkyl-(4'-cyanphenyl)-cyclohexan und 4-Alkyl-4 '-cyanbiphenylyl-4)-cyclohexan enthält.
  5. 5. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nematische Flüssigkristallmasse ein eutektisches Gemisch von 4'-substituierten 4-Cyanbiphenylenen enthält, wobei die 4'-Substituenten Alkyl- und/oder Alkoxyreste mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen.
  6. 6. Elektrooptische Einrichtung, enthaltend eine durch-
    50
    60
    65
    bedeuten und sich nur in 1-, 4-, 5- und/oder 8-Stellung befinden, wobei die Reste R' und R" unabhängig voneinander Wasserstoffatome oder einen nichtionischen Substituenten darstellen,
    m den Wert 0,1 oder 2 hat,
    n eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 ist und die Summe von m + n höchstens den Wert 4 hat, mit der Massgabe, dass,
    wenn Q den Rest —^ ^-R* bedeutet, n den Wert 2 und m den Wert 0 haben und sich die Reste S-Q nur in 1- und 4-, 1-und 5-, 1- und 8-, 4- und 5- oder in 5- und 8-Stellung befinden.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie als pleochroitischen Farbstoff 1,4-Diamino-anthra-chinon, l,4-Diamino-5-nitro-anthrachinon, l-Amino-4-hydroxyanthrachinon, l-Amino-5-chloranthrachinon oder deren Gemische enthält.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie als pleochroitischen Farbstoff l,5-bis-(Phenylthio)-anthrachinon, 1,5-bis-(Äthoxybenzothiazolyl)-thioanthrachi-non, deren Stereoisomere oder Gemische enthält.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nematische Flüssigkristallmasse 4-Alkyl-(4'-cyan-phenyl)-cyclohexan und 4-Alkyl-(4'-cyanbiphenylyl-4)-cyclo-hexan enthält.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nematische Flüssigkristallmasse ein eutektisches Gemisch von 4'-substituierten 4-cyanbiphenylenen enthält, wobei die 4'-Substituenten Alkyl- und/oder Alkoxyreste mit 3
    bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen.
    Elektrooptische Einrichtungen, in denen Flüssigkristalle verwendet werden, bestehen gewöhnlich aus zwei in einem Abstand angeordneten transparenten flachen Platten mit sehr dünnen transparenten Elektroden auf ihren nach innen gerichteten Oberflächen, die an ihrem Umfang unter Bildung ei- 5 ner geschlossenen Zelle abgedichtet sind. Der Raum zwischen den Platten ist mit einer Flüssigkristallmasse ausgefüllt. Bei der Einwirkung eines elektrischen Feldes auf den Flüssigkristall werden die optischen Eigenschaften der Flüssigkristallschicht beinflusst. 10
    Heilmeierund Zanoni, Applied Physics Letters, Vol. 13 (1968), S. 91-92, haben entdeckt, dass beim Zumischen von pleochroitischen Farbstoffen zu nematischen Flüssigkristallen in einem elektrooptischen Anzeigesystem der vorstehend beschriebenen Art der pleochroitische Charakter des Färb- 15 stoffes dann zum Ausdruck kommt, wenn ein elektrisches Feld angelegt und aufgehoben wird. Dies bedeutet, dass die Anzeigeeinrichtung die Farbe zu wechseln oder sich von klar nach gefärbt zu verändern scheint, wenn das elektrische Feld angelegt und aufgehoben wird und sich die Orientierung des 20 pleochroitischen Farbstoffes ändert. Die nematische Flüssig-kristall-Verbindung wird allgemein als «Wirt» und der pleochroitische Farbstoff als «Gast» und die Kombination dementsprechend als Gast-Wirt-Verbindung bezeichnet. Vermutlich werden die in dem Wirts-Gemisch gelösten Moleküle 25 des pleochroitischen Stoffes durch die Flüssigkristall-Verbindung orientiert und ergeben dabei ein gemeinsam ausgerichtetes Gast-Wirt-System. Wenn der Flüssigkristall (Wirt) durch die absatzweise Anlegung eines elektrischen Feldes orientiert oder reorientiert wird, ändert sich auch die Orientierung des 30 pleochroitischen Farbstoffes (Gast) infolge der Bewegung der Wirts-Moleküle. Diese Erscheinung wurde beispielsweise in den US-PSen 3 551 026,3 597 044 und 3 960 751 beschrieben.
    Zahlreiche pleochroitische Farbstoffe, die sich zur Ver- 35 Wendung in Wirt-Gast-Kombinationen eignen, sind längliche Moleküle, die Licht, das parallel zur langen Achse schwingt, wenig oder gar nicht absorbieren, während sie parallel zur kurzen Achse schwingendes Licht in verschiedenen Bereichen des sichtbaren Spektrums absorbieren. Andere pleochroiti- 40 sehe Farbstoffe können sich entgegengesetzt ausrichten und sind farblos (nicht absorbierend) in Bezug auf Licht, das längs der kurzen Achse des Moleküls schwingt und gefärbt (absorbierend) in Bezug auf parallel zur langen Achse schwingendes Licht.
    Durch Kombination von zwei pleochroitischen Farbstoffen, und zwar jeweils einem der vorstehend genannten zwei Arten, können Einrichtungen geschaffen werden, die sich von einer Farbe in eine andere verändern. Eine weitere Wirkung wird durch den Zusatz eines isotropen, d.h. nicht pleochroiti- 50 sehen Farbstoffes zusammen mit einem pleochroitischen Farbstoff erzielt. Dabei addieren sich die Farben der beiden Farbstoffe an einer Stufe und die Farbe des isotropen Farbstoffes erscheint in der anderen Stufe des Durchlaufens des elektrischen Feldes. 55
    Um bei einer gegebenen Vorrichtung eine periodische Folge von farblos und gefärbt oder von zwei Farben zu erhalten, wird der Farbstoff günstigerweise in einer derartigen Menge eingesetzt, die in dem nematischen Flüssigkristall löslich ist, und nicht im Überschuss über diejenige Menge, die 60 die vorhandene Menge an Flüssigkristall auszurichten vermag. Im allgemeinen können die pleochroitischen Farbstoffe in verschiedenen Flüssigkristallmassen in Mengen bis etwa 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse der Gast-Wirt-Kombination, wirksam sein. In einigen Fällen reicht die es Löslichkeit des pleochroitischen Farbstoffes in dem Flüssigkristall nicht aus, um Konzentrationen über etwa 5 Gewichtsprozent zu erzielen. Viele bekannte Gast-Wirt-Kombinatio645 916
    nen können Kontraste von 0 bis zum maximalen elektrischen Feld von etwa 2:1 bis etwa 4:1 erreichen.
    Nach allgemeiner Überzeugung muss ein für die Verwendung in Flüssigkristall-Anzeigesystemen geeigneter Farbstoff günstige Eigenschaften in Bezug auf den Pleochroismus, den Ordnungsparameter und die Löslichkeit in der Flüssigkristallmasse aufweisen. Die struktrellen Eigenschaften der Moleküle des pleochroitischen Farbstoffes, die solch günstige Parameter aufweisen, sind in der Regel denen der Flüssigkristall-Wirts-Moleküle ähnlich. Demgemäss wurden lange, stabförmige, leicht polymerisierbare Moleküle, grosse schwere Reste und Linearität der Farbstoff-Moleküle für wichtige Gesichtspunkte gehalten. Beispiele für derartige Farbstoffe sind beispielsweise in den US-PSen 3 703 329, 3 833 287,3 960 751 und 4 032 219 sowie in den Veröffentlichungen «Pleochroic dyes of high optical order parameter» von J. Constant u. Mitarb., 6th International Liquid Crystal Conference, Kent, Ohio (1976), und von D.C. WTiite u. Mitarb., J. Applied Physics, Vol. 45 (1974), S. 4718-4723, beschrieben.
CH144680A 1979-02-23 1980-02-22 Pleochroitische farbstoffe enthaltende fluessigkristallmassen. CH645916A5 (de)

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US06/014,540 US4232949A (en) 1979-02-23 1979-02-23 Liquid crystal compositions containing pleochroic dye
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IT (1) IT1141378B (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH646452A5 (fr) * 1980-03-14 1984-11-30 Asulab Sa Composition a base de cristal liquide pour dispositif electro-optique.
US4405211A (en) * 1980-07-29 1983-09-20 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Liquid crystal compositions with pleochroic anthraquinone dyes
DE3046904A1 (de) * 1980-12-12 1982-07-15 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Anthrachinonfarbstoffe, verfahren zu ihrer herstellung ihre verwendung sowie fluessigkristalline materialien enthaltend anthrachinonfarbstoffe
DE3167759D1 (en) * 1981-01-10 1985-01-24 Basf Ag Dyes for liquid crystal mixtures
DE3201120A1 (de) * 1981-01-17 1982-10-21 Hitachi, Ltd., Tokyo Fluessigkristall-zusammensetzung
DE3276180D1 (de) * 1981-02-25 1987-06-04 Secr Defence Brit Liquid crystal materials comprising pleochroic dyes
GB2155489B (en) * 1981-02-25 1986-05-29 Ici Plc Liquid crystal materials containing pleochroic dithioanthraquinone dyes
EP0059036B1 (de) * 1981-02-25 1987-07-29 Imperial Chemical Industries Plc Pleochroitische Antrachinonfarbstoffe
US4446047A (en) * 1981-02-25 1984-05-01 Imperial Chemical Industries Plc Pleochroic anthraquinone dyes
US4464282A (en) * 1981-02-25 1984-08-07 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britian And Northern Ireland Organic materials
US4514045A (en) * 1981-06-22 1985-04-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Helichromic-smectic liquid crystal compositions and display cells
GB2120674B (en) * 1982-03-13 1986-11-19 Nippon Kanko Shikiso Kenyusho Dichroic dyestuffs for liquid crystals and liquid crystal compositions comprising the same
DE3314467A1 (de) * 1982-07-17 1984-01-19 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Dichroitisches material, enthaltend anthrachinonfarbstoffe und neue anthrachinonfarbstoffe
GB2126601B (en) * 1982-08-18 1986-12-10 Secr Defence Guest-host liquid crystal materials
GB2126599B (en) * 1982-08-18 1986-10-15 Ici Plc Pleochrioc anthraquinone dyes
DE3683286D1 (de) * 1985-10-29 1992-02-13 Mitsubishi Chem Ind Anthrachinonverbindungen und fluessigkristallzusammensetzung, die diese enthalten.
KR101524486B1 (ko) * 2012-02-03 2015-06-01 제일모직주식회사 다색성 발현 착색용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 수지 성형품

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1446826A (fr) * 1964-09-14 1966-07-22 Allied Chem Résines synthétiques colorées avec des colorants organiques stables à la chaleur, et procédé pour leur fabrication
US3975285A (en) * 1972-10-30 1976-08-17 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Liquid crystal composition
DE2360875A1 (de) * 1973-12-06 1975-06-12 Bayer Ag Massefaerben von polyestern
CH638828A5 (de) * 1978-12-21 1983-10-14 Bbc Brown Boveri & Cie Fluessigkristallmischung.

Also Published As

Publication number Publication date
IT8020131A0 (it) 1980-02-22
AU535899B2 (en) 1984-04-12
GB2043097A (en) 1980-10-01
FR2449720A1 (fr) 1980-09-19
GB2043097B (en) 1983-08-17
DE3006744A1 (de) 1980-09-04
AU5582980A (en) 1980-08-28
IT1141378B (it) 1986-10-01
KR830000533B1 (ko) 1983-03-12
FR2449720B1 (de) 1984-10-26

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US4232950A (en) Liquid crystal compositions including pleochroic dye
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