DE3038372A1

DE3038372A1 - Fluessigkristallzusammensetzungen und ihre verwendung

Info

Publication number: DE3038372A1
Application number: DE19803038372
Authority: DE
Inventors: Seiichi Kawasaki Imahori; Shuji Imazeki; Masaharu Yamato Kaneko; Hirosada Hitachi Morishita; Akio Mukoh; Hitoshi Yokohama Ono
Original assignee: Hitachi Ltd; Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Hitachi Ltd Mitsubishi Kasei Corp Tokio/tokyo
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1981-05-07
Also published as: GB2065695A; US4495083A; CH645917A5; DE3038372C2; GB2065695B

Description

Die Erfindung betrifft sog guest-host-Flüssigkristallzusammensetzungen sowie Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit derartigen Zusammensetzungen.

In Anzeigevorrichtungen auf Flüssigkristall-Basis werden allgemein entweder die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristallmaterialien selbst oder die elektrooptischen Eigenschaften ausgenützt, die durch die Wechselwirkung des Flüssigkristalls mit einem Fremdmaterial hervorgerufen werden.

81-(A5O37-O3)-SF/fcu

13G018/ÖSS7

Typische Beispiele hierfür sind etwa die sog pleochroitischen Farbstoffe, die als Fremdmaterial ('guest') in einem Flüssigkristall wie etwa einem nematischen, cholesterinischen, smektischen oder ähnlichen Flüssigkristall ('host') gelöst werden.

Die pleochroitischen Farbstoffe lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Die pleochroitischen Farbstoffe der ersten Gruppe sind so gebaut, daß bei ihnen die Richtung des Absorptions-Übergangsmoments im sichtbaren Bereich nahezu parallel zur Richtung der Moleküllängsachse liegt, wobei die Längsachse der Farbstoffmolekülβ gut in der Richtung der Achse der Flüssigkristallmoleküle ausgerichtet ist, wenn der Farbstoff als Fremdmolekül im obigen Flüssigkristall gelöst ist. Derartige Farbstoffe werden als pleochroitische Farbstoffe mit parallelem Dichroismus bezeichnet.

Bei den pleochroitischen Farbstoffen der zweiten Gruppe ist die Sichtung des Absorptions-Übergangsmomente im sichtbaren Bereich nahezu senkrecht zur Richtung der Moleküllängsachse, wobei die Langsachse der Farbstoffmoleküle gut in der Richtung der Achsen der Flüssigkristallmolekül e ausgerichtet ist, wenn der Farbstoff als Fremdmolekül im obigen Flüssigkristall gelöst ist· Derartige Farbstoffe werden als pleochroitische Farbstoffe mit senkrechtem Dichroismus bezeichnet.

Die Erfindung betrifft Flüssigkristallzusammensetzungen, die einen pleochroiatischen Farbstoff dir ersten Gruppe enthalten, dh einen pleokhiioitischen Farbstoff mit parallelem Dichroismus. Der Grad der Ausrichtung der in einem derartigen Flüssigkristallmaterial gelösten

13ÖÖ1S/Ö&87

pleochroitischen Farbstoffmoleküle kann durch den im folgenden näher erläuterten Ordnungsparameter S quantitativ ausgedrückt werden.

Wenn ein nematischer oder cholesterinischer Flüssigkristall, der einen derartigen pleochroitischen Farbstoff enthält, zwischen zwei einander gegenüberliegende. Elektrodenplatten eingebracht und eine Spannung daran angelegt wird, zeigen die Flüssigkristallmoleküle je nach den dielektrischen Eigenschaften oder den Fließeigenschaften des Flüssigkristalls eine turbulente Bewegung oder werden in Richtung des elektrischen Feldes gleichmäßig ausgerichtet. Da sich die Holeküle des pleochroitischen Farbstoffs ebenfalls in Wechselwirkung mit den Flüssigkristallmolekülen bewegen, tritt eine Änderung der relativen Richtung des Absorptions-Übergangsmoments der Holeküle des pleochroitischen Farbstoffs in bezug auf das einfallende Licht auf, wodurch sich die Lichtabsorptionseigenschaften derartiger Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen entsprechend verändern. Dieses Phänomen ist allgemein als sog 'guest-host'-Effekt bekannt; durch Ausnutzung dieses Effekts lassen sich elektrisch gesteuerte farbige Anzeigevorrichtungen realisieren.

Derartige guest-host-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen

sind beispielsweise aus den TJS-PSen 4 154 746 und

3 960 751 sowie den GB-OSen 2 024 844 A und 2 011 940 A

bekannt.

Zur Erzielung eines möglichst hohen Kontrastes zwischen dem EIN- und AtJS-Zustand in auf dem guest-host-Effekt beruhenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen sollte der

1300ffl/06ST

als Fremdmaterial eingesetzte pleochroitische Farbstoff im einen Zustand tief gefärbt und im anderen Zustand fast farblos sein. Zur Erzielung einer tiefen Färbung ist es daher erforderlich, daß das Absorptions-Übergengemoment des pleochroitischen Farbstoffs parallel zum elektrischen Vektor des einfallenden weißen Lichts ausgerichtet ist, dh senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichte. Um andererseits möglichst keine Färbung zu erzielen, ist es erforderlich, daß das Absorptions-Übergangsmoment der Moleküle des pleochroitischen Farbstoffs senkrecht zum elektrischen Vektor des einfallenden Lichts, dh parallel zu seiner Ausbreitungsrichtung, ausgerichtet ist.

Sie Flüssigkristallmoleküle sowie die Farbstoffmoleküle unterliegen allerdings hinsichtlich ihrer Ausrichtung einer thermischen Fluktuation, so daß das Absorptions-Übergangsmoment nicht stets senkrecht oder parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichts orientiert sein kann. Der Grad der Ausrichtung in einer bestimmten Richtung im Flüssigkristall ist daher von großem Einfluß auf den Kontrast einer entsprechenden Anzeigevorrichtung. Der Orientierungsgrad der Farbstoffmoleküle im Flüssigkristallmedium wird üblicherweise als numerischer Wert des Ordnungsparameters S angegeben, der sich aus folgender Beziehung ergibt:

- Al

wobei A// und Al das Absorptionsvermögen der Färbetoffmoleküle für Licht bedeuten, das parallel bzw senkrecht zur Orientierungsrichtung des Flüssigkristalls (host,

130019/0687

director) polarisiert ist. Wenn A// und AJ. durch Messung der Absorptionsspektren ermittelt wurden, kann folglich der Ordnungsparameter des Farbstoffs im Trägermedium Flüssigkristall errechnet und die Orientierung des Farbstoffs ermittelt werden (zur Messung des Ordnungsparameters pleochroitischer Farbstoffe vgl 'Absorption and Pitch Relationships in Dichroic Guest-Host Liquid Crystal Systems', H. S. Cole Jr., S. Aftergut, Journal of Chemical Physics 68 (1978) 896).

Der Wert des Ordnungsparametere des im 'Host'-Flüssigkristall gelösten pleochroitischen Farbstoffs kann theoretisch zwischen -0,5 und 1 betragen· Bei pleochroitischen Farbstoffen mit parallelem Dichroismus steigt der Ordnungsgrad der Orientierung des Farbstoffs im Flüssigkristall an, wenn der Wert des Ordnungsparameters sich dem Wert 1 nähert, wobei der Kontrast entsprechender Vorrichtungen verbessert werden kann.

Derartige pleochroitische Farbstoffe sollten Eigenschaften aufweisen, die folgenden Anforderungen genügen:

(1) Der pleochroitische Farbstoff sollte einen möglichst hohen Ordnungsparameter im als !Trägermaterial dienenden Flüssigkristall aufweisen, um einen möglichst hohen Kontrast zwischen dem gefärbten und dem ungefärbten Zustand zu erzielen;

(2) durch Zusatz lediglich kleiner Mengen an Farbstoffen zum Flüssigkristallmaterial sollen klare Farben, erzielbar sein;

130019/0687

(3) die pleochroitischen Farbstoffe sollten ausgezeichnete Lichtechtheit sowie Beständigkeit gegen Hitze, Wasser, Sauerstoff udgl aufweisen.

Hinsichtlich (1) sollte der Wert des Ordnungsparameters üblicherweise bei Temperaturen in der Nähe von Baumtemperatur im Pail pleochroitischer Farbstoffe mit parallelem Dichroismus > 0,5 sein. Der Wert des Ordnungsparameters variiert üblicherweise auch für ein und denselben Farbstoff in einem gewissen Haß, wenn Bedingungen wie etwa die Art des als Trägermaterial dienenden Flüssigkristalls, die Konzentration des Farbstoffs, die Temperatur und andere Einflußgrößen verändert werden.

Unter den bekannten pleochroitischen Farbstoffen gibt es nur sehr wenige Farbstoffe, die den obigen Anforderungen (1) bis (3) entsprechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flüssigkristallzusammensetzungen anzugeben, die einen pleochroitischen Anthrachinonfarbstoff enthalten, der den obigen Anforderungen (1) bis (3) genügt.und sich günstig für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen einsetzen läßt. Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzungen sollen ferner für Farbanzeigevorrichtungen verwendbar sein, wobei rote, blaue und bläulich-purpurfarbene Farbtöne möglich sein sollen.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

130019/0667

Fig. 1, 2, 15(a) und 150>): Schematische Querschnittsansichten von ' Guest-Host' -Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen;

Fig. 3, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 1?, 14, 16, 1? und 18:

Diagramme zur Erläuterung der spektroskopi schen Eigenschaften von Flüssigkristallzusammensetzungen vom 'Guest-Host'-Typ der erfindungsgemäßen Beispiele

und

Fig. 4, 7» 11 und 19: Diagramme zur Erläuterung der Beziehung zwischen der prozentualen Änderung der Extinktion von 'Guest-Host'-Flüssigkristallzusammensetzungen und der Dauer beschleunigter Bewitterung im beschleunigten Bewitterungstest mit einem Bewitterungstestgerät.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzungen enthalten mindestens einen Flüssigkristall und sind gekennzeichnet durch mindestens einen Anthrachinonfarbetoff der Formel (I)

(D,

130Q19/QS87

in der bedeuten: E OH oder und

Y (a) wenn R = OH ist:

Phenoxy, Alkoxy, Phenylthio oder Alkyl-

thio,

wobei diese Gruppen einen oder mehrere

Substituenten aufweisen können,

und COXE¹ mit

X = 0, S oder eine Gruppe NZ mit Z=H oder niederes Alkyl und

R¹ = Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl, wobei die obigen Gruppen einen oder mehrere Substituenten aufweisen können,

und

(b) wenn S » NH₂ ist:

COXS¹ mit X und R¹ wie oben.

Venn Y im obigen Fall (a) eine substituierte Phenoxygruppe darstellt, kann diese beispielsweise mit folgenden Gruppen substituiert sein: mit Alkylgruppen -C_n ¹¹P_n+-P wobei η eine ganze Zahl von 1 bis 18 bedeutet, dit substituierten Alkylgruppen -C_nH_2nCN oder C_nH_2nCOOCH,, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeutet, Alkozygruppen

130019/0657

-OC„Hpn+1» wobei η eine ganze Zahl von 1 "bis 18 bedeutet, Alkylbenzyloxygruppen, Aryloxyäthoxygruppen, Cyclohexylgruppen, Alkylcyclohexylgruppen, Phenyl gruppen, Alkylphenylgruppen, Alkoxyphenylgruppen, Acyloxygruppen, Acylaminogruppen, Sulfonyloxygruppen, Sulfonamidgruppen, Carbonsäureestergruppen, Carbamoylgruppen, Sulfonsäureestergruppen, Sulfamoylgruppen, Alkylaminogruppen, Halogenatomen, Nitrogruppen, Cyanogruppen, Methylthiogruppen udgl.

Die Alkoxygruppen von X können ""⁰^_nHp_n+I sein, wobei η eine ganze Zahl von 1 bis 18 bedeutet; Beispiele für substituierte Alkoxygruppen sind etwa -°-^C2^H4°-(Q)-R-i » ^w0~

CH₃

bei E^ ^c _n ^H2n^{CN oder C}n^H2n^C00CH3 ¹^^{10 n eine} δ⁸¹¹²⁵· ^Zahl 1 bis 5 bedeuten.

Wenn Γ eine substituierte Phenylthiogruppe darstellt, sind entsprechende Substituenten beispielsweise Alkylgruppen, Alkoxygruppen und/oder Hydroxylgruppen, wobei die Alkylthiogruppen die Formel ~^s-°_n ^H2n+1 ^auiweisen» der η eine ganze Zahl von 1 bis 18 bedeutet.

Die obigen Anthrachinonfarbstoffe können beispielsweise durch Umsetzung einer Verbindung der Formel

0 OH

130019/0687

- 44 -

in der R" ein Halogenatom, eine Aryloxygruppe oder eine Sulfonsäuregruppe darstellt, mit einer Verbindung der Formel HY mit Y wie oben in Gegenwart eines Säureakzeptors wie etwa eines Alkalicarbonate, Alkalihydroxids odgl hergestellt werden.

Der so hergestellte Farbstoff wird nach Reinigung etwa durch Säulenchromatographie, Umkristallisieren, Sublimation udgl weiter/verwendet.
Diese Farbstoffe sind rot gefärbt.

Venn Y COXR¹ darstellt, sind die erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzungen durch mindesten^ einen Anthrachinonfarbstoff der allgemeinen Formel (I) gekennzeichnet, in der die Gruppe R¹ folgende Bedeutungen umfaßt: Alkylgruppen wie Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, Octadecyl udgl; substituierte Alkylgruppen, die beispielsweise mit Hydroxygruppen, Alkoxygruppen, Cycloalkylgruppen, Arylgruppen, Aryloxygruppen, Di alkyl aminogruppen, heterocyclischen Gruppen udgl substituiert sind; Cycloalkylgruppen wie Cyclohexyl udgl; substituierte Cycloalkylgruppen, die beispielsweise substituiert sind mit Alkylgruppen, Cyclohexylgruppen, Alkylcyclohexylgruppen udgl; substituierte Arylgruppen, die beispielsweise substituiert sind mit Phenylgruppen, Alkylphenylgruppen, Alkoxyphenylgruppen, Alkylgruppen, Alkoxygruppen, Cycloalkylgruppen, Alkylcyclohexylgruppen, Hydroxygruppen, Acyloxygruppen, Acylaminogruppen, Sulfonyloxygruppen, Sulfonamidgruppen, Carbonsäureestergruppen, Carbamoylgrupen, SuIfonsäureestergruppen, Sulfamoylgruppen, Dialkylaminogruppen, Halogenatomen, Nitrogruppen, Cyanogruppen udgl. Derartige Farbstoffe sind bläulich-purpurn gefärbt.

130019/0687

Im obigen Fall (b) ist R¹ von COXR¹ wie oben unter (a) angegeben definiert.

Diese Farbstoffe können beispielsweise durch Reduktion von Verbindungen der Formel

0 NH₂

mit X und R¹ wie in Formel (I)

mit Natriumsulfid, Hydrazinhydrat udgl hergestellt werden.
Diese Anthrachinonfarbstoffe sind blau gefärbt.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristalle können in einem sehr weiten Bereich ausgewählt werden, sofern sie im Betriebstemperaturbereich einen nematischen Zustand aufweisen. Der nematische Zustand von solchen Flüssigkristalle!kann durch Zusatz optisch aktiver Substanzen in den cholesterinischen Zustand umgewandelt werden; entsprechende optisch aktive Substanzen sind im folgenden angegeben.

In der Tabelle 3 sind Substanzen bzw Derivate angegeben, die sich erfindungsgemäß als nematische Flüssigkristalle eignen.

In Tabelle 1 bedeuten X¹ Nitro, Cyano oder Halogen und R Alkyl oder Alkoxy.

130019-/0607

- 46· -

Tabelle

Nr.

Art"

Beispiele

Cyclohexylcyclohe xantferbindungen R-/ H W H V-X'

Phenylcyclohexarwerbindungen j

■.Diphenyl·-^ verbindungen

! Terphenyl·- verbindungen

Cyclohexylcyclo hexanoate / H VCOO-/hV

\—_/ -H III If

Phenylcyclohexylcarboxylate . ;

Ester

i Diester

I. !

coo-/f > >-coo

130019/0^87

Tabelle 1 (Fortsetzung)

JDiphenylcyclohexylcarboxylate

COO

BLpheny !ester

¹IO

11

Thioester

12

Schiff¹ sehe Oasen

CH=N

-CH-N-

X¹

13

Pyrimidine N -

Dioxan-

; verbindungen

13001970687

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Cyclohexylmethyl· äfcher

\_J

C/nnamoyli nitrilverbindungen

(Q)-CH=CH-X'

Sämtliche in Tabelle 1 aufgeführten Flüssigkristalle besitzen positive dielektrische Anisotropie; Flüesigkristalle auf der Basis von Estern, Azoxyverbindungen, Azoverbindungen, Schiff sehen Basen, Pyrimidinverbindungen, Diestern oder Diphenylestern mit negativer dielektrischer Anisotropie können zur Erzielung von Gemischen, die dann eine positive dielektrische Anisotropie aufweisen, «it Flüssigkristallen mit positiver dielektrischer Anisotropie gemischt werden.

Unabhängig davon können erfindungsgemäß auch Flüssigkristalle mit negativer dielektrischer Anisotropie verwendet werden, sofern eine entsprechend geeignete Vorrichtung sowie ein entsprechendes Ansteuerverfahren verwendet werden.

Als optisch aktive Substanzen eignen sich chirale nematische Verbindungen wie beispielsweise Verbindungen, die durch Einführung optisch aktiver Gruppierungen wie etwa

i30019/0S87

2-Methylbutyl, 3-Methylbutoxy, 3-Methylpentyl, 3-Methylpentoxy, 4-Methylhexyl, 4-Methylhexyloxy udgl in einen nematischen Flüssigkristall erhalten werden. Hierbei können Alkoholderivate wie 1-Menthol, d-Borneol udgl, Ketonderivate wie d-campher, 3-Methylcyclohexan udgl, Carbonsäurederivate wie d-Citronellinsäure, 1-Camphersäure udgl, Aldehydderivate wie d-Citronellal udgl, Alkenderivate wie d-Limonen udgl sowie andere Amine, Amide, Nitrilderivate udgl (vgl die JA-OS 45 546/76) verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Als Flüssigkristall wurde ein Gemisch verwendet, das durch Zugabe von 7 Gew.-% 4-(2-Methylbutyl)-4'-cyanodiphenyl als optisch aktive Substanz zu einem Flüssigkristall der Phenylcyclohexanreihe (ZLI-11J2,Hersteller Merck AG) hergestellt worden war; das eingesetzte Flüssigkristallmaterial bestand aus folgenden vier Verbindungen:

130019/OSa?

Die in !Tabelle 2 aufgeführten Anthrachinonfarbstoffe wurden jeweils als Farbstoff-Fremdmaterial zu dem entsprechenden Flüssigkristallmaterial zugegeben, wobei das resultierende Gemisch zur Auflösung des Farbstoffs wiederholt auf 70 ⁰G oder darüber erhitzt, im isotrop flüssigen Zustand ausreichend gerührt und anschließend abkühlen gelassen wurde.

Die so hergestellten obigen Flüssigkristallzusammensetzungen wurden in eine Fig. 1 entsprechenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingebracht, die anschließend verschlossen wurde; die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bestand aus einer oberen und einer unteren Glasplatte mit transparenten Elektroden 4 und 4-', deren mit dem Flüssigkristall 3 ia. Kontakt kommende Oberflächen nach Beschichtung mit einem Kunstharz der Polyamidreihe und Härtung einer Reibbehandlung unterzogen worden waren; der Abstand betrug lOyum.

Wenn bei der der -obigen Orientierungsbehandlung unterzogenen Vorrichtung von Fig. 1 keine Spannung angelegt wird, befindet sich die Flüssigkristallzusammensetzung im cholesterinischen Zustand (sog Grandjean-Zustand), in dem die Helixachsen 7 senkrecht auf der Oberfläche der Glasplatten stehen und die Farbstoffmoleküle 2 (Guest) folglich aufgrund der Orientierung des Flüssigkristalle 3 (Host) gleiche Orientierung aufweisen. Die Vorrichtung erscheint daher intensiv gefärbt.

Wenn an diese Vorrichtung eine Wechselspannung von 30 V, 50 Hz, angelegt wird, erscheint die Vorrichtung nahezu ungefärbt, da die Flüssigkristallzusammensetzung eine derartige homöotrope Orientierung aufweist, daß die

130019/0687

Orientierungsrichtung senkrecht zur Oberfläche der Glasplatten ist, wobei die Farbstoffmoleküle 2 aufgrund der Orientierung des Flüssigkristalls 3 die gleiche Orientierung aufweisen, wie in Fig. 2 dargestellt ist·

Durch Erhitzen der Vorrichtung auf 70 ⁰C oder darüber, was etwa mit einem durch einen in die Nähe gebrachten, mit einem Widerstandsdraht beheizten Kupferblock geschehen kann, geht die Flüssigkristallzusammensetzung in den isotrop flüssigen Zustand über, wobei die Flüssigkristallmoleküle wie auch die Farbstoffmoleküle statistisch angeordnet sind.

Die Absorptionsspektren in der obigen Guest-Host-Vorrichtung im sichtbaren Spektralbereich wurden im Grand;} ean-Zustand, im homöotropen Zustand sowie im isotropen Zustand gemessen, wobei die Extinktion und die Wellenlänge der Absorptionsmaxima für jeden der obigen Zustände ermittelt wurden. Bei der Ermittlung der Extinktion des Farbstoffs wurde eine Korrektur für die durch das Flüssigkristallmaterial selbst bedingte Extinktion und den von der Vorrichtung hervorgerufenen Reflexionsverlust angebracht. Unter Verwendung der so erhaltenen Werte für die Extinktion des Farbstoffs in federn der oben angegebenen Zustände wurden die Werte für den Ordnungeparameter nach dem obigen Verfahren berechnet.

Die zur Ermittlung des Ordnungsparameters für die in Tabelle 2 angegebenen Farbstoffe verwendete zugesetzte Menge an Farbstoff hängt von der Art des Farbstoffs ab und beträgt > 0,1 Gew.-% und vorzugsweise 0,3 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Flüssigkristallgewicht. Die Werte des Ordnungsparameters ändern sich ferner in manchen Fällen

130019/0687

etwas, wenn die Art des Flüssigkristall-Trägermaterials oder die Farbstoffkonzentration verändert werden·

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums und der Ordnungsparameter sind in Tabelle 2 für jeden Farbstoff angegeben.

130019/0687

- S3 -

bO α ι J-.

•θ cd ω O

in vo

VO O

co m

vo ο

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ca

flog

as-

in

rH

in

OO

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Φ rH H Φ

ν., y

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O CQ

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οο ιη

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1 30019/0S87

- 34 -

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LA

αα

H LPl

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OO LTv OO H LQ

OO

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130019/0687

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VO O

VO O

LH VO

OO H LTl

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	O	OJ	on	ro
on		K
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ο —	■ο	I		O
	ι	I
	■Ü —

	cn
on	iH
te	■ O
o —

OJ

on

r-i in

VO «Η

130019/0687

Tabelle 2 (Fortsetzung)

17	OH	-0-(Q)-O-H-C₄H₉	518	0.62
18	Il		518	0.67
19	Il	-o-qTyyo-K-c ε_λ _ \>m~S/ O I J	518	0.67
20	ti	-0-OJ)-O-H-C₇H₁₅	518	0.67
21	It	r	519	0.66
22	Il	-o^Q>-o-_nK:ieH37	518	0.63
23	Il	~°"41>y~^SCH3	518	0.65

O OO OO U)

VO

OJ

να

ο νο

νο

οο H Ln

οο

CM

ιη

OJ

rH OJ

Ln

Φ H H Φ

•=r

OJ O

Ί O

OJ O O I

PC

OJ

νο

OJ

οο

OJ

13Ö019/ÖSS7

	OH	iPabelle 2 (Fortsetzung)	518	0.62
29	!I	-OC₂H₁₁O-Z^Vc₂H₁₁COOCH₃ CH₃	518	0.57
30	It	-OCH_g	519	0.64
31	Il	-0-H-C₈H₁₇	518	0.62
32	Il	-0-H-C₁₁H₂₃	518	0.60
33	11	-0-H-C₁₈H₃₇	537	0.57
34		-S-H-C₈H₁₇

co co co

Tabelle 2 (Fortsetzung)

ta

-A

O QO

	OH	-S-^-C₁₈H₃₇	537	0.56
35	Il		519	0.60
36	Il		519	0.66
37	It	~°~C3~ ^nhcoch3	520	0.59
38	. H		520	0.66
39	Il	t	,520	0.59

I I

to

CO CjO

3Θ -

VO

CM VO

VO VO

VO

VO VO

O MD

O OJ

O CM

LA

■Η

O CM

CM CM LA

-P Φ OQ

CM

οο VO

130019/0δδ7

in σ

in in

on

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CM

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H OJ

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OJ OJ

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OJ

in

cn

in

130019/0687

Tabelle 2 (Fortsetzung)

H-n-C₄H₉

520

0.68

55

56

57

ν:

Cl

-0-4 JV-Br

519

526 520

0.57

0.60

0.62

58

-CKf }>-Ν0,

522

0.59

59

CN

559

•Jft - ζ*.

in

VO

O O

vo

in vo

vo

C\! in

CM

in

CM

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CM CM

in

CVl CM

in

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in

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■Ρ Φ CQ

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O) ιΗ H

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VO

νο

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νο

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co

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OJ OJ

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OJ

130019/0687

-55-- - 36-

-ρ ω co

H H (O

O LO

OO

ιη

ιη ο

cn

Ln

on in

ro Ln

130019/0687

Die in Tabelle 2 aufgeführten pleochroitischen Anthrachinonfarbstoffe "besitzen ausgezeichnete Löslichkeit in Flüssigkristallmaterialien.

Eine Lösung jedes der in Tabelle 2 aufgeführten Farbstoffe in einem Flüssigkristall (ZLI-1132, Hersteller Merck AG) wurde in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt und darin dicht abgeschlossen, die aus zwei transparenten Trägerplatten aus Glas von 3 mm Dicke aufgebaut war, und anschließend mit einem handelsüblichen Bewitterungstestgerät (Sunshine Weather Meter) jeweils einem beschleunigten Bewitterungstest unterzogen, wie im folgenden näher ausgeführt ist.

Dabei ergab sich, daß die prozentuale Verringerung der Extinktion bei sämtlichen Farbstoffen 100 h nach der beschleunigten Bewitterung 10 % oder weniger betrug, woraus hervorgeht, daß die erfindungsgemäßen Farbstoffe hohe Lichtbeständigkeit aufweisen.

Beispiel 2

Eine Lösung von 1 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 1 von Tabelle 2 in den gleichen Flüssigkristallmaterialien wie in Beispiel 1 wurde in dieselbe Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingebracht und darin dicht verschlossen.

Bei Verwendung des obigen pleochroitischen Farbstoffs lag hellrote Färbung vor, wenn keine Spannung angelegt war; beim Anliegen einer Spannung trat eine sehr hell rote Färbung auf, wobei der Kontrast zwischen dem EIN- und dem

13 0019/0687

ÄÜS-Zustand gut war. In Pig. 3 sind die Absorptionsspektren der obigen Vorrichtung dargestellt, die ohne an gelegte Spannung (Kurve A) und mit angelegter Spannung (Kurve B) erhalten wurden. Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums und der Ordnungsparameter des Farbstoffs betrugen bei diesem Beispiel im obigen Flüssigkristall als Trägermaterial 518 nm "bzw 0,65.

Die Vorrichtung wurde anschließend ;1 h im Bewitterungstestgerät belassen, wobei die Änderung in der Absorption ermittelt wurde. Für Vergleichszwecke wurden repräsentative herkömmliche Farbstoffe in gleicher Weise wie im Fall des obigen Anthrachinonfarbstoffs einem beschleunigten Bewitterungstest unterzogen.

Das bei diesem Beispiel verwendete Bewitterungstestgerät emittierte kontinuierlich intensives, nahezu weißes Licht, das von einer Kohlebogenlampe erzeugt wurde. Ferner wurde Wasser bei einer Rate von 18 min auf 120 min direkt auf die Probe aufgesprüht, wofcei das Innere des Probenraums des Bewitterungstestgerats auf Atmosphärendruck gehalten wurde und darin eine Temperatur von 35 60 ⁰G und eine relative Feuchte von 30 bis 70 % aufrechterhalten wurden.

In Fig. 4· sind die Ergebnisse des beschleunigten Bewitterungstests mit dem obigen Bewitterungstestgerät .dargestellt. Die Kurven 11, 12, 13 und 14 zeigen die Änderung der Extinktion der Vorrichtung, in der eine Flüssigkristallzusammensetzung mit dem Farbstoff dieses Beispiels (Kurve 11), eine. Flüssigkristallzusammensetzung mit einem Merocyaninfarbstoff der Formel

130019/0887

S\

V₅

(Kurve 12), eine Flüssigkristallzusammensetzung mit einem Azofarbstoff der Formel

CH₃O

(Kurve 13) bzw ein Azomethinfarbstoff der Formel

O>—O

.CH₃ ^CH₃

(Kurve 14) dicht eingeschlossen worden waren.

Aus Fig. 4 geht hervor, daß der erfindungsgemäß verwendete Farbstoff im Vergleich zu den herkömmlichen dichroitischen Farbstoffen sehr hohe Stabilität besitzt. Die prozentuale Abnahme der Extinktion der Flüssigkrietal!zusammensetzung mit dem Anthrachinonfarbstoff dieses Beispiele betrug 100 h nach der beschleunigten Bewitterung mit dem
oben angegebenen Bewitterungstestgerät 10 % oder weniger.

Die transparenten Trägerplatten aus Glas der in diesem

130019/0687

- to-

Beispiel verwendeten Vorrichtung besaßen eine Durchlässigkeit von nahezu O bei Wellenlängen <£ 300 nm.

Beispiel 3

In der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 2 wurde eine Flüssigkristallzusammensetzung eingesetzt, die durch Zusatz von 1 Gew.-% des Farbstoffs ITr. 5 von Tabelle 2 als pleochroitischer Farbstoff zu den gleichen Flüssigkristallen (die 7 Gew.-?6 optisch aktive Substanz enthielten) wie in Beispiel 2 hergestelltfpSie Absorptionsspektren der Vorrichtung wurden ohne und mit angelegter Spannung gemessen.

Auch in diesem Fall konnte ein guter Kontrast zwischen dem EHT- und dem AUS-Zustand erzielt werden. Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums und der Ordnungsparameter des Farbstoffs dieses Beispiels im obigen Flüssigkristall betrugen 519 nm bzw 0,69.

Aufgrund des 100 h wie in Beispiel 2 durchgeführten beschleunigten Bewitterungstests betrug die Abnehme der Extinktion der Flüssigkristallzusammensetzung < 10 %, woraus die ausgezeichnete Stabilität des erfindungsgemäß eingesetzten Farbstoffs hervorgeht.

Beispiel 4-

Eine durch Zusatz von 3 Gew.-% des Farbstoffs Br. 19 von

130019/0687

Tabelle 2 als pleochroitischer Farbstoff in den gleichen Flüssigkristallen (Gehalt an optisch aktiver Substanz 7 Gew.-%) wie in Beispiel 2 hergestellte Flüssigkristallzusammensetzung wurde in die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 2 eingebracht, worauf die Absorptionsspektren der Vorrichtung ohne und mit angelegter Spannung gemessen wurden.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt. Auch in diesem Fall wurde ein guter Kontrast zwischen dem AUS-Zustand A und dem EIN-Zustand B erhalten.

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums sowie der Ordnungsparameter des Farbstoffs dieses Beispiels im obigen Flüssigkristall betrugen 518 nm bzw 0,67·

Bei dem wie in Beispiel 2 100 h lang durchgeführten beschleunigten Bewitterungstest betrug die Abnahme der Extinktion der .Flüssigkristallzusammensetzung < 10 %, woraus die ausgezeichnete Stabilität des erfindungegemäß eingesetzten Farbstoffs hervorgeht.

Beispiel 5

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums sowie der Ordnungsparameter der in Tabelle 3 aufgeführten Farbstoffe wurden wie in Beispiel 1 bestimmt.

130019/0687

Tabelle 3

cn CD

CO

Nr.	Chemische Formel (I)	R	• γ	Wellenlänge des Absorp-r ;ionsmaximum£ (nm)	Ord nwngs- , parameter
1	NH₂	-COOCH₃	638	Ο.69
2	Il	-COOC₀Hc	638	0.68
3 .	Il	-COO-Il-C₃H₇	638	0.66
	Il	-COO-Il-C₄H₉	638	0.66
5	Il	-COO-H-C₄H₉	638	0.64
6	Il	-COO-n-CgH^ 1	638	0.66
7	Il	-COO-H-C₈H₁₇ I	637	0.68
8.'	Il	-COS-H-C₈H₁₇	614	0.70

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130018/0687

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130019/0687

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130019/0887

Die in Tabelle 3 aufgeführten pleochroitischen Anthrachinonfarbstoffe weisen ebenfalls ausgezeichnete Löslichkeit in Flüssigkristallen auf.

Beispiel 6

Eine durch Lösen von 1 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 7 von Tabelle 3 als pleochroitischer Farbstoff in den gleichen Flüssigkristallen (Gehalt an optisch aktiver Substanz 7 Gew.-90 wie in Beispiel 1 hergestellte Flüssigkristallzusammensetzung wurde in der gleichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wie in Beispiel 2 eingesetzt. Das Anzeigeelement besaß eine sehr blaß blaue Farbe bei angelegter Spannung und war hellblau ohne angelegte Spannung, wobei zwischen dem EIN- und dem AITS-Zustand ein guter Kontrast erzielt wurde.

Die Abhängigkeit der Extinktion von der Wellenlänge ist in Fig. 6 dargestellt· Die Wellenlänge deg Absorptionsmaximums und der Ordnungsparameter des Farbstoffs dieses Beispiels im Flüssigkristall betrugen 638 nm bzw 0,68.

Die Ergebnisse des beschleunigten Bewitterungstests mit der obigen Vorrichtung unter Verwendung des angegebenen Bewitterungstestgeräts sind in Fig. 7 dargestellt. Kurve 21 entspricht der prozentualen Änderung der Extinktion der Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Farbstoff; die Kurven 12, 13 und 14- sind mit Vorrichtungen erhalten, in denen ein Merocyaninfarbstoff, ein Azofarbstoff bzw ein Azomethinfarbstoff wie im Fall der Fig. 4 verwendet wurden.

130019/0687

Aus Fig. ? geht die sehr hohe Stabilität des erfindungsgemäßen Farbstoffs klar hervor.

Beispiel 7

Die Spektroskopaschen Eigenschaften einer Vorrichtung wurden wie in Beispiel 6 gemessen, in der eine Flüssigkristallzusammensetzung mit dem Farbstoff Nr. 10 von Tabelle 3 verwendet war, die wie in Beispiel 6 hergestellt worden war.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 8 dargestellt« Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Farbstoffs betrug 638 nm, sein Ordnungsparameter 0,67.

Nach Durchführung des beschleunigten Bewitterungstests über 100 h mit dem handelsüblichen Bewitterungstestgerät wie in Beispiel 6 betrug die Abnahme der Extinktion der Flüssigkristallzusammensetzung <! 10 %.

Beispiel 8

Die spektroskopischen Eigenschaften einer Flüssigkristallzusammensetzung mit 3 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 17 von Tabelle 3, die wie in Beispiel 6 hergestellt worden war, wurden in gleicher Weise gemessen.

130019/0687

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 9 dargestellt.
Auch in diesem Fall wurde zwischen dem. EIN- und dem ATJS-Zustand ein guter Kontrast erzielt.

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums betrug für den
Farbstoff dieses Beispiels im obigen Flüssigkristall 637 nm, der Ordnungsparameter 0,74-·

Im 100 h wie in Beispiel 2 durchgeführten beschleunigten Bewitterungstest betrug die Abnahme der Extinktion der
Flüssigkristallzusammensetzung <£ 10 %, woraus die ausge zeichnete Stabilität des Farbstoffs dieses Beispiels her vorgeht .

Beispiel 9

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums und der Ordnungsparameter wurden für die in Tabelle 4 dargestellten Farbstoffe wie in Beispiel 1 gemessen.

130019/0087

Tabelle 4-

O CD

Nr.	Chemische Formel (I)	R	Y	Wellenlänge des Absorp- ;ioaamaximums (nm)	Ordntmgs- parameter
1	NH₂	-COO-fl^J))	«, 642	0.72
CVl	ti		642	0.67
3	Il	-CON-Q) CH^	599	0.53
4	Il	-coo-<Q,c„3	642	0.72
5	Il		642	0.73
6	Il	-COO^₁-C₄H₉	642	0.74

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130019/0687

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130019/0687

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130019/0687

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13001Ö/0687

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130019/0687

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130019/0687

Beispiel 10

Die spektroskopischen Eigenschaften einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurden wie in Beispiel 9 gemessen, in der eine Flüssigkristallzusammensetzung eingesetzt war, die durch Zusatz von 7 Gew.-% 4-(2-Methylbutyl)-4'-cyanodiphenyl zum Flüssigkristallmaterial ZLI-1132 hergestellt war und 4,7 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 6 von Tabelle 4 enthielt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 10 dargestellt.

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums sowie der Ordnungsparameter des Farbstoffs dieses Beispiels im Flüssigkristall betrugen 642 nm bzw 0,74.

Die Ergebnisse des mit dem angegebenen Bewitterungstestgeräts durchgeführten beschleunigten Bewitterungstests sind in Fig. 11 dargestellt.

Kurve 31 entspricht dem erfindungsgemäßen Farbstoff, während die Kurven 12, 13 und 14 den angegebenen herkömmlichen Farbstoffen entsprechen. Aus der Fig. 11 zu entnehmenden Änderung der Extinktion der Vorrichtung geht hervor, daß der erfindungsgemäß eingesetzte Farbstoff dieses Beispiels im Vergleich zu den herkömmlichen Farbstoffen sehr stabil ist.

Beispiel 11

Die spektroskopischen Eigenschaften einer Flüssig-

130019/0687

kristallzusammensetzung (gleiches Flüssigkristallgemisch wie in Beispiel 10) mit 3 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 7 von Tabelle 4 wurden wie in Beispiel 9 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 12 dargestellt. Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums dieses Farbstoffs betrug 642 nm, sein Ordnungsparamier 0,72.

Aufgrund des beschleunigten Bewitterungstests mit dem angegebenen Bewitterungstestgerät betrug die Abnahme der Extinktion der Flüssigkristallzusamniensetzung nach 100 h ^10 %.

Beispiel 12

Die spektroskopischen Eigenschaften einer Flüssigkristallzusammensetzung (gleiches Flüssigkristallgemisch wie in Beispiel 10) mit 1 Gew.-% des Farbstoffs Ur. 37 von Tabelle 4 wurden wie in Beispiel 9 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 13 dargestellt. Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums dieses Farbstoffs betrug 639 nm, sein Ordnungsparameter 0,69.

Die Abnahme der Extinktion aufgrund des oben angegebenen beschleunigten Bewitterungstests betrug <^ 10 %»

Beispiel 13

Die spektroskopischen Eigenschaften einer Flüssig-

130019/0687

ORIGINAL INSPECTED

kristallzusammensetzung (gleiches Flüssigkristallgemisch wie in Beispiel 10) mit 3 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 48 von Tabelle 4 wurden wie in Beispiel 9 gemessen* die Ergebnisse sind in Fig. 14 dargestellt.

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums dieses Farbstoffs betrug 642 nm, sein Ordnungsparameter 0,71·

Die Abnahme der Extinktion im obigen beschleunigten Bewitterungstest betrug ^ 10 %,

Beispiel 14

In eine Anzeigevorrichtung mit einem Plattenabstand von etwa 10 jum, die einer Behandlung zur homogenen Orientierung unterzogen worden war, wurde eine Flüssigkristallzusammensetzung eingebracht und dicht versiegelt, die durch Zusatz von 2 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 6 von Tabelle 4 zu einem nematischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie (E-7, Hersteller BDH Co., Ltd., GB) hergestellt worden war;

das Flüssigkristallgemisch bestand aus folgenden vier Verbindungen:

51. β«·-*

130019/0687

Wenn "bei derartigen Vorrichtungen keine Spannung angelegt ist, sind die Flüssigkristallmoleküle und die Moleküle des pleochroitischen Farbstoffs in der Weise homogen orientiert, daß die Moleküle in einer definierten Richtung angeordnet sind, wie aus Fig. 15(a) hervorgeht. Wenn andererseits eine Spannung anliegt, sind die Flüssigkristallmoleküle und die Moleküle des pleochroitischen Farbstoffs so angeordnet, wie in Fig. 15(b) dargestellt ist.

In Fig. 16 sind die spektroskopischen Eigenschaften für parallel zur Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle polarisiertes Licht (Kurve A¹) und senkrecht zur Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle polarisiertes Licht (Kurve B') dargestellt. Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Farbstoffs betrug 64-2 nm, sein Ordnungsparameter 0,74··

Beispiel 15

Ein Flüssigkristallgemisch (E-9, Hersteller BDH Co., Ltd.), das aus folgenden vier Verbindungen bestand

15 "■■ Öew.-% ³⁸' ^ 38'

130019/0687

wurde mit 2 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 6 von Tabelle 4 versetzt; die resultierende Flüssigkristallzusammensetzung wurde wie in Beispiel 14 zu einer homogenen Orientierung gebracht. Die spektroskopischen Eigenschaften der Flüssigkristallzusammensetzung sind in Fig. 17 dargestellt.

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Farbstoffs betrug 642 nm, sein Ordnungsparameter 0,75·

Beispiel 16

Durch zusatz von 2,1 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 6 von Tabelle 4 zu einem Flüssigkristallgemisch (TN-101, Hersteller Hoffman la Roche AG), die folgende vier Verbindungen enthielt:

^2β··^ε 28.1' 22.1.

-CN 23.0. Gew.-%,

wurde eine Flüssigkristallzusammensetzung hergestellt, die wie in Beispiel 14 in eine homogene Orientierung gebracht wurde.

130019/0887

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Farbstoffs betrug 641 nm, sein Ordnungsparameter 0,66.

Beispiel 17

Eine durch Zusatz von 1,8 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 6 von {Tabelle 4 zu einem Flüssigkristallgemisch mit folgenden vier Verbindungen

20

3C Gew.-%

20 Gew.~&

30 %

hergestellte Flüssigkristallzusammensetzung wurde wie in Beispiel 14 homogen orientiert·

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Farbstoffs betrug 641 nm, sein Ordnungsparameter 0,67·

Beispiel 18

Ein Flüssigkristallgemisch (NP-5, Hersteller Merck AG) aus folgenden zwei Verbindungen

130019/0687

= N -(O/" ^C2^H5 ³⁵ O

^H 65 Gew.-%

-^ "Cn/ ^{H y}

wurde mit 2,2 Qew.-% des Farbstoffs Nr. 6 von Tabelle versetzt; die resultierende Flüssigkristallzusammensetzung vnirde wie in Beispiel 14 homogen orientiert.

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Farbstoffs betrug 641 nm, sein Ordnungsparameter 0,54.

Beispiel 19

Ein nematischer Flüssigkristall (EN-18, Hersteller Chisso Co., Ltd., Japan) mit negativer dielektrischer Anisotropie wurde mit 1,9 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 6 von Tabelle 4 versetzt; die resultierende Flüssigkristallzu.-sammensetzung wurde wie in Beispiel 14 homogen orientiert.

Die Wellenlänge des Absorptionsmaximums dieses Farbstoffs betrug 642 nm, sein Ordniingsparameter 0,68.

Beispiel 20

Die Wellenlängen der Absorptionsmaxima sowie die

1i/0S81

Ordnungsparameter der in Tabelle 5 aufgeführten Farbstoffe wurden wie in Beispiel 1 gemessen.

130019/0881

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130019/0887

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130019/0687

Tabelle 5 (Fortsetzung)

	OH	-COOCH₂-^Q)-O-H-C₄H₉	570	0.55	•
15	Il	-COOC₂H₁₁-ZTN	570 «	0.54
16	Il	-COOC₂H₄OC₂H₅	570	O.6I
17	I!	-COOC₂H₁₁OH	570	0.59
18	Il	-COSC₂H₁₁OH	57O	O.61
19	Il	^CH₃ -COOC₀H₁₁K" ^J ^CH3	570	O.56
20	Il	-COOC₂H₁₁O-HQ)	57O	0.59
21'

O OO OO CO

Tabelle 5 (Fortsetzung)

22

23

27 28

-COOCH,

-COOCHp-C H

-COOCH.

-C0S-< HKH

-COO

-COS-

Ο—

570

576

570

576

570

0.54

0.60

0.50

0.68

0.63

0.6l

0.62

CD CO OO CO

- 63-

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130019/0687

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130019/068

- 7Ί-

Beispiel 21

Die spektroskopischen Eigenschaften einer Flüssigkristallzusammensetzung, die durch Zusatz von 1 Gew.-% des Farbstoffs Nr. 4 von Tabelle 5 zum gleichen Flüssigkristall wie in Beispiel 1 (ZLI-1132) hergestellt worden war, sind in Fig. 18 dargestellt.

Die Ergebnisse des beschleunigten Bewitterungstests, der wie in Beispiel 2 durchgeführt wurde, gehen aus Fig. 19 hervor. Daraus ist ersichtlich, daß der Farbstoff dieses Beispiels (Kurve 41) im Vergleich mit den oben erläuterten herkömmlichen Farbstoffen (Kurven 12, 13 und 14) sehr stabil ist.

Die Erfindung betrifft zusammengefaßt Flüssigkristallzusammensetzungen vom Guest-Host-Typ sowie entsprechende farbige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit diesen Zusammensetzungen.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzungen enthalten einen speziellen pleochroitischen Anthrachinonfarbstoff als Fremdmaterial, dessen Ordnungsgrad der Ausrichtung (Ordnungsparameter) im Flüssigkristall-Trägermaterial im Bereich von 0,5 bis 1 liegt; die erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzungen besitzen einen hohen Kontrast zwischen dem gefärbten und dem ungefärbten Zustand und ausgezeichnete Beständigkeit gegen Licht, Erhitzen und andere Einflüsse.

1 30019/0887

Claims

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ Steinsdorfstr. 10 ■ D-8000 München 22 Telefon (089) 227201 - 227244 - 29 5910 Telex 522048 - Telegramm Allpatent München

81-31.539P

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. R. BEETZ sen.

Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT Dr.-Ing. R. BEETZ jr.

RECHTSANWALT Dipl.-Phys. Dr. jur. U. HEIDRICH Dr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED Priv.-Doz. Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. SCHMITT-FUMIAN

Io . Okt. 198o

Ansprüche

1y Flüssigkristallzusammensetzung mit mindestens einem Flüssigkristall,

gekennzeichnet durch

mindestens einen Anthrachinonfarbstoff der Formel (I)

(D,

In der bedeuten:

OH oder

und

(a) wenn E = OH ist:

Phenoxy, Alkoxy, Phenylthio oder Alkylthio,

wobei diese Gruppen einen oder mehrere Substituenten aufweisen können,

81 -( A5O37-O3 ) -SF/ETu

130019/0687

QBlGlNAL INSPECTED

und COXR¹ mit

X = O₁ S oder eine Gruppe ΪΓΖ mit Z=H oder niederes Alkyl und

R¹= Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder eine der obigen Gruppen mit einem oder mehreren Substituenten

und

(b) wenn R = NH₂ ist:

COXR' mit X und R¹ wie oben.
2. Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe Y im Fall R = OH mit einem oder mehreren C,- bis C_4o-Substituenten

ι IO

substituiert ist.
3. Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß im Fall

Y = COXR¹ die Gruppe R¹ bei (a) R = OH mit einem oder mehreren C₁- bis C₁ _Q -Substituenten substituiert ist.
4. Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß im Fall

Y = COXR¹ die Gruppe R¹ bei (b) R = NH₃ mit einem oder mehreren C₁- bis C₃₄-Substituenten substituiert ist.
5. Flüssigkristallzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristall ein nematischer Flüssigkristall ist.

3ÖÖ18/Ö687
6. Flüssigkristallzusairanensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Flüssigkristall ein nematischer Flüssigkristall ist und eine optisch aktive Substanz enthält.
7. Flüssigkristallzusanunensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die optisch aktive Substanz eine chirale nematische Verbindung ist.
8. Verfahren zur Herstellung der Anthrachinonfarbstoffe der Formel I der Flüssigkristallzusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit R - OH, gekennzeichnet durch

Umsetzung einer Verbindung der Formel

0 NH.

0 OH

mit R" = Halogen, Aryloxy oder eine Sulfonsäuregruppe

mit einer Verbindung der iOrmel HY mit Y wie in Anspruch Λ
in Gegenwart eines Säureakzeptors.

19/068?
9. Verfahren zur Herstellung der Anthrachinonfarbstoffe der Formel I der Flüssigkristallzusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit R = NH₂,

gekennzeichnet durch Reduktion einer Verbindung der Formel

COXR'

mit X und R¹ wie in Anspruch 1 mit einem Reduktionsmittel.
10. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit

zwei Trägerplatten, von denen mindestens eine transparent ist,

transparenten Elektroden zur Ansteuerung des Flüssigkristalle auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Trägerplatten,

einer zwischen die Trägerplatten eingeschalteten Flüssigkristallschicht

und

einer Einrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feldes zur Ansteuerung des Flüssigkristalls über die transparenten Elektroden,

-ASL- -S-

dadurch gekennzeichnet,

daß die Flüssigkristallschicht mindestens eine Plussigkristallzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält oder aus ihr besteht.
11. Verwendung der Flüssigkristallzusairanensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für elektro-optische Anzeigevorrichtungen .

130619/6167

ORIGINAL INSPECTED