DE2418364B2

DE2418364B2 - Elektrooptisches Anzeigeelement mit einem nematischen Flüssigkristallsystem mit positiver dielektrischer Anisotropie

Info

Publication number: DE2418364B2
Application number: DE2418364A
Authority: DE
Inventors: Komei Hirakata Asai; Masakazu Nishinomiya Fukai; Akio Katano Moriyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1973-04-16
Filing date: 1974-04-16
Publication date: 1979-10-25
Also published as: DE2418364C3; GB1461857A; FR2225208A1; JPS5328102B2; JPS49130752A; US3960750A; DE2418364A1; CA1023543A; FR2225208B1

Description

Die Erfindung betrifft ein eiektrooptisches Anzeigeelement mit einem nematisch.-η Flüssigkristallsystem mit positiver dielektrischer Anisotropie, das in Abwesenheit eines elektrischen Feldes ine homogene oder schraubenartige Anordnung zeigt, mit zwei oder mehr Arten von Farbstoffen, von denen wenigstens zwei voneinander abweichende Farbtöne haben, und einer Einrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feldes an das Flüssigkristallsystem.

Es ist bekannt, elektrooptische Anzeigeelemente auf der Basis dünner Schichten nematischer flüssiger Kristalle mit entweder positiver oder negativ sr dielektrischer Anisotropie herzustellen. Die flüssigen Kristalle sind dabei mit einem pleochromatischen Farbstoff versetzt Der für die Informationsdarstellung verwendete Farbumschlag wird durch elektronische Steuerung herbeigeführt

Bei solchen Anzeigeelementen werden die unterschiedlichen Absorptionscharakteristiken ausgenutzt, die durch eine Drehung der Farbstoffmoleküle in Verbindung mit der Drehung der Moleküle des flüssigen Kristalls im elektrischen Feld bewirkt werden. Voraussetzung für die technische Brauchbarkeit solcher Anzeigeelemente ist jedoch, daß die Molekülachse der Moleküle des flüssigen Kristalls und die Absorptionsachse der Farbstoffmoleküle auch in Abwesenheit eines elektrischen Feldes über einen größeren Bereich der das Anzeigeelement im wesentlichen bildenden optischen Zelle in einer bestimmten Richtung eingestellt und gehalten werden.

Zu diesem Zweck werden in der dünnen Schicht des flüssigen Kristalls zunächst homöotrope, homogene oder schraubenförmige Strukturen der Molekülausrichtungen erzeugt

Statt dessen von einer statistischen Ausrichtung der Moleküle des flüssigen Kristalls auszugehen, ist ungünstig, da man in solchen Medien Speicherphänomene sowie eine merkliche Verminderung des Farbkontrastes der Anzeige unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes erhält.

Bei dem elektrooptischen Anzeigeelement nach der Erfindung ist daher ein nematisches Flüssigkristallsystem mit positiver dielektrischer Anisotropie mit Farbstoffen versetzt Solche Systeme flüssiger Kristalle sind an sich bekannt und bestehen aus einem gegebenenfalls gemischt zusammengesetzter flüssigen

ίο Kristall mit ausschließlich positiver dielektrischer

Anisotropie. Der flüssige Kristall ist in an sich bekannter Weise mit einem pleochromatischen Farbstoff versetzt Der Nachteil dieser bekannten Kristallsysteme liegt

in der ungenügenden Ausnutzung der theoretisch zur

!5 Verfügung stehenden Absorptionsanisotropie des Farbstoffs.

Aus der US-PS 37 03 329 ist ein farbiges Anzeigesystem mit drei hintereinander angeordneten Zellen bekannt, von denen jede eine Lösung mit einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung gelöstem pleochromatischem Farbstoff enthält wobei jede Lösung die Eigenschaft hat, auf ein elektrisches Feld ansprechend die Farbe zu ändern, wenn polarisiertes weißes Licht hindurchgeschickt wird, wobei jede Zelle getrennt durch ein elektrisches Feld beeinflußbar ist und in der ersten Zelle ein Gemisch zweier Verbindungen, das sich von blau zij farblos ändert, in der zweiten Zelle eine Verbindung, die sich von rot zu farblos ändert, und in der dritten Zelle eine Verbindung, die sich von gelb zu

:io farblos ändert, vorliegt.

Ferner wird in der prioritätsälteren DE-AS 23 35 709 eine nematische Flüssigkristall-Zusammensetzung vorgeschlagen, die nicht, wie meist, negative dielektrische Anisotropie, sondern positive dielektrische Anisotropie aufweist Sie besteht aus wenigstens einer Verbindung mit stark positiver dielektrischer Anisotropie und üblichen nematischen Flüssigkristallmassen mit negativer dieleketrischer Anisotropie und ist insgesamt positiv dielektrisch anisotrop.

In Anbetracht dieses Siandes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein eiektrooptisches Anzeigeelement der eingangs genannten Art anzugeben, das ein nematisches Flüssigkristallsystem aufweist, mit dem die theoretisch zur Verfügung stehende Absorptionsaniso tropie der Farbstoffmoleküle wirkungsvoller und vollständiger zur Anzeige ausgenutzt wird, wobei zugleich ein vereinfachter Aufbau des Anzeigeelements bei breiter Wahlmöglichkeit für Anzeige- und Hintergrundfarbe und damit ein farbreiches eiektrooptisches

Anzeigeelement angestrebt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein eiektrooptisches Anzeigeelement mit einem nematischen Flüssigkristallsystem der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Farbstoffe 1,4-Bis-butylamino-anthrachinon ist, wenigstens einer der übrigen Farbstoffe vom gefärbten Zustand ohne elektrisches Feld in den farblosen Zustand nach Anlegen eines elektrischen Feldes übergeht, und daß das Flüssigkristallsystem im wesentlichen aus 1 bis 65 Gew.-% eines nematischen Flüssigkristalls mit positiver dieleketrischer Anisotropie und 99 bis 35 Gew.-% eines nematischen Flüssigkristalls mit negativer dielektrischer Anisotropie besteht. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Farbstoffe so gewählt, daß die Hintergrundfarbe und die Anzeigefarbe Farbkontrast haben.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Anzeigeelementes liegt in der wirkungsvollen Ausnutzung der durch

den bzw. durch die Farbstoffe ermöglichten Absorptionsanisotropie zur kontrastreichen, auch mehrfarbigen Informationsdarstellung. Es ermöglicht eine praktisch vollständige Ausnutzung der theoretisch zur Verfügung stehenden Absorptionsanisotropie der Farbstoffe bei einfachem Aufbau.

Die Anzeigewirkung des flüssigen Kristallsystems im erfindungsgemäßen Anzeigeelement kann durch die zusätzliche Verwendung eines oder mehrerer Polarisatoren senkreciit zur optischen Achse der Anzeigezelle verstärkt werden. Vorzugsweise ist dann ein Polarisator nach der Zelle angeordnet

Ein weiterer gleichzeitiger Vorteil des Kristallsystems im erfindungsgemäßen Anzeigeelement liegt darin, daß ein nematisches Flüssigkristallsystem mit in der Summe positiver dielektrischer Anisotropie eingesetzt werden kann, wobei jedoch durch die Kristallkomponente mit der negativen dielektrischen Anisotropie die Ansprechspannung bzw. die Betriebsspannung eines entsprechend hergestellten Anzeigeelementes wesentlich her- abgesetzt werden können. Dadurch werden gleichzeitig die Leistungsaufnahme vermindert und die Schaltgeschwindigkeit spürbar erhöht Die mit diesem Kristallsystem hergestellten Anzeigeelemente können in Transmission, Reflexion oder Absorption verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert Es zeigt

Fig. IA in schematischer Darstellung die gegenseitige Ausrichtung der Molekülachsen eines Moleküls des flüssigen Kristallsund eines Farbstoffmoleküls;

F i g. 1B in schematischer Darstellung eine weitere gegenseitige Ausrichtung der Molekülachsen eines Moleküls des flüssigen Kristalls und eines Farbstoffmoleküls;

F i g. 2 die Komponenten der Dielektrizitätskonstanten für ein Kristallsystem als Funktion der Zusammensetzung des flüssigen Mischkristalls;

Fig.3A und 3B Absorptionsspektren zweier verschiedener flüssiger Mischkristalle, wie sie für das Anzeigeelement geeignet sind, unter Feldeinwirkung; und

Fig.4 Beispiel für die Änderung der Absorption unter Feldeinwirkung für ein und denselben Farbstoff in einem flüssigen Mischkristall mit verschiedenen Zusammensetzungen.

Es wird ein flüssiger Kristall (I) mit positiver dielektrischer Anisotropie und ein flüssiger Kristall (II) mit negativer dielektrischer Anisotropie durch Mischen

Tabelle I

der nachstehend aufgeführten Verbindungen in gleichen Gewichtsteilen hergestellt:

QH₉O-Ph-CH = N-Ph-CN (I)

C₆H₁₃O-Ph-CH = N-Ph-CN C₇H₁₅COO-Ph-CH = N-Ph-CN

CH₃O-Ph-CH = N-Ph-C₇H₁₅ C₂H₅O-Ph-CH = N-Ph-C₄H₉ C₃H₇O-Ph-CH=N-Ph-C₅H₁,

In den vorstehenden Formeln bedeutet —Ph— einen parasubstituierten Benzolring. Diese Schreibweise wird in der folgenden Beschreibung beibehalten.

Weiterhin werden ein roter Farostoff (A) und ein blauer Farbstoff (B) verwendet:

Ph-N=N-Ph-N=N-/!

Jedem der nematischen flüssigen Kristalle (I) und (II) werden je ein Gewichtsprozent Farbstoff (A) und (B) zugesetzt Zwischen den parallelen Glasplatten der optischen Zelle eines Anzeigeelementes sind die Moleküle des flüssigen Kristalls (I) homogen ausgerichtet, während die Moleküle des flüssigen Kristalls (II) homöotrop ausgerichtet sind. Der Farbumschlag der so erhaltenen elektrooptischen Strukturen unter Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes ist in der Tabelle I dargestellt.

Kristall	Farbstoff (A) Feld AUS	Feld EIN	Farbstoff (B) Feld AUS	Feld EIN
(D (H)	gefärbt farblos	farblos gefärbt	gefärbt gefärbt	farblos farblos

In den Fig, IA und IB ist schematisch die gegenseitige Ausrichtung der Moleküle des Farbstoffs (A) bzw. des Farbstoffs (B) mit den Molekülen des flüssigen Kristalls dargestellt. Die Kopplungskräfte, die zwischen den Molekülen wirken, sind im wesentlichen Van der Waals-Xra'te. Der stabilste Kopplungszustand wird daher erreicht, wenn das Farbstoffmolekül mit seiner größten Längenausdehnung parallel zur Molekül-

65 achse des Moleküls des flüssigen Kristalls in der schematisch dargestellten Weise ausgerichtet is-

In dem in Fig. IA gezeigten Beispiel fallt die Molekülachse des Farbstoffmoleküls mit dessen längster Ausdehnung zusammen. Im Molekül des in F i g. IB gezeigten Farbstoffs (B) steht die Symmetrieachse des Moleküls, die der Längsachse duich das Anthrachinongerüst entspricht, jedoch senkrecht zur längsten

Ausdehnung des 1,4-substituierten Moleküls.

Auf der anderen Seite zeigen jedoch sowohl der Farbstoff (A) als auch der Farbstoff (B) senkrecht zur Molekülachse einen größeren Absorptionskoeffizienten als in Richtung der Molekülachse.

Dieses Verhalten und diese Eigenschaften der Farbstoffe lassen eine Erklärung ihres Verhaltens in Verbindung mit dem flüssigen Kristall (11) in einer homöotropen nematischen Anzeigezelle, wie es in der Tabelle I gezeigt ist, zu.

In Verbindung mit dem nematischen flüssigen Kristall (I) der homogenen Anzeigezelle zeigt jedoch nur der Farbstoff (A) normales Verhalten, während der Farbstoff (B) ein außergewöhnliches Verhallen zeigt.

Dieses abweichende Verhalten des Farbstoffs (B) im flüssigen Kristall (I) wird auf die Eigenschaften des riematischen flüssigen Kristalls (I) zurückgeführt.

An sich bekannte nematische flüssige Kristalle mit positiver dielektrischer Anisotropie sind beispielsweise lolgende:

p-n-Hexalbenzyliden-p'-aminobenzonitril.

p-Anisyliden-p'-aminobenzonitril,

p-Capryloxybenzyliden-p'-amino-benzonitril.

p-Cyanophenyl-p'-n-heptylbenzoat.

p-Cyanobenzyliden-p'-n-butoxyanilinoder

p-Cyanobenzyliden-p'-aminophenylvalerat.
Die meisten dieser Verbindungen weisen eine stark polare Nitrilgruppe auf.

An sich bekannte nematische flüssige Kristalle mit negativer dielektrischer Anisotropie sind beispielsweise folgende:

p-Anisyliden-p'-n-butylanilin,

p-Anisyliden-p'-aminophenyl-acetat,

p-Azoxyanisol,

p-n-Butylbenzoesäure-p'-n-hexyl-

oxyphenylester,

Butyl-p-(p'-äthoxyphenoxycarbonyl)-

phenylcarbonat oder

p-(p'-Äthoxyphenylazo)-phenylheptanoat.
Hinsichtlich ihres Verhaltens im elektrischen Feld können die Farbstoffe nach vier Gruppen unterschieden werden:

(1) Farbumschlag von gefärbt nach farblos;

(2) Farbumschlag von farblos nach gefärbt:

(3) Farbumschlag von gefärbt mit Farbton I nach gefärbt mit Farbton II und

(4) praktisch keine Farbänderung.

Die meisten Farbstoffe zeigen das Verhalten des Farbstoffs (A). Nur wenige Farbstoffe zeigen ein abweichendes Verhalten. Insbesondere zeigen nur wenige Farbsto-''ε das Verhalten des Farbstoffs (B) im flüssigen Kristall (II). Eine effektive Ausnutzung solchen abweichenden Verhaltens ist daher für die Informationsdarstellung von großer Bedeutung.

Ein nematischer flüssiger Kristall mit positiver Tabelle II

dielektrischer Anisotropie und ein nematischer flüssiger Kristall mit negativer dielektrischer Anisotropie werden in der Weise gemischt, daß das Gemisch eine positive dielektrische Anisotropie aufweist. Beim Lösen eines pleochromatischen Farbstoffs in diesem flüssigen Mischkristallsystem wird ihre Absorptionsanisotropie zur Informationsdarstellung optimal genutzt. Dadurch lassen sich elektrooptische Anzeigeelemente schaffen, die unter Einwirkung eines elektrischen Feldes von

to einem farblosen Zustand in einen gefärbten Zustand umschlagen, wenn man beispielsweise einen Farbstoff nach Art des Farbstoffs (B) zusetzt.

Zur Erzielung eines optimalen Darstellungskontrastes ist die Optimierung der Farbstoffzusatzes bzw. c'ie

i) Optimierung der Farbstoffkonzentration im flüssigen Kristallsystem erforderlich. In der Regel wird bei einer Konzentration von I bis 2 Gew.-% pleochromatischem Farbstoff im flüssigen Kristallsystem ein maximaler Kontrast erzielt. Diese maximale Farbstoffkonzentra-

.'(I tion fur die optimale Kontrasterzieiung entspricht offensichtlich der maximalen Konzentration der Farbstoffmoleküle, die kooperativ mit den Molekülen des flüssigen Kristalls ausgerichtet werden können. Bei Farbstoffkonzentrationen unterhalb dieser optimalen

r> Konzentration nimmt die durch den Farbstoff bewirkte Absorption des Lichtes ab. Bei Konzentrationen über der optimalen Konzentration liegen im System mehr Farbstoffmoleküle vor als durch die Moleküle des flüssigen Kristalls ausgerichtet werden können. Diese

in Farbstoffmoleküle können nicht mehr unter Einwirkung des Steuerfeldes ausgerichtet werden. Dadurch wird der Anzeigekontrast vermindert.

Anzeigen mit einem Mehrfarbenkontrast können in der Weise erzielt werden, daß man mehrere Farbstoffe

r, mit unterschiedlichen Farbtönen und unterschiedlichem Feldverhalten dem flüssigen Mischkristall zusetzt. Die Farbstoffkonzentrationen sind in diesem Fall weniger kritisch als im Fall der Informationsdarstellung mit einem Kontrast zwischen einem ungefärbten und einem

4(i gefärbten Zustand. Die der Ausrichtung nicht folgenden über der optimalen Konzentration vorliegenden Farbstoffmoleküle können zur Untergrundfärbung der Anzeige dienen.

Die verschiedenen Farbstoffe können in verschiede-3 nen Weisen kombiniert werden. Vorzugsweise ist zumindest einer der Farbstoffe ein pleochromatischer Farbstoff, der von farblos nach gefärbt oder von einer Färbung in eine andere umschlägt, während zumindest einer der übrigen Farbstoffe von gefärbt nach farblos oder von einer Färbung in die andere umschlägt oder auch praktisch keine Farbänderung unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zeigt.

In der nachstehenden Tabelle II sind die verschiedenen Grundkombinationen für zwei verschiedene Arten von Farbstoffen M und N und ihr Verhalten im elektrisch gesteuerten Anzeigeelement dargestellt

Farbstoff M	EIN	Farbstoff N	EIN	Farbänderung des	Anzeigeelements
AUS	(Anzeige	AUS	(Anzeige	AUS	EIN
(Untergrund	färbung)	(Untergrund	färbung)	(Untergrund	(Anzeige-
färbung)	färbung)	färbung)	färbung)

farblos (A)

gefärbt (A')

gefärbt (B) gefärbt (C)

gefärbt (D)

farblos (B')

abweichend gefärbt (C)

unverändert (D')

A + B A + C

A + D

A'+ B' A'+ C

A' + Ό¹

Fortsetzung	EIN	win Pipopnwarl ,	FarbstofT N	EIN	Farbänderung	! des Anzeigeelements	kiile de·; flüssigen Kristalls bezeichnet ist.
Farbstoff M	(Anzeige-		AUS	(Anzeige-	AUS	EIN
AUS	fürbung)	(Untergrund-	farbung)	(Untergrund-	(Anzeige-
(Untergrund-	abweichend	farbung)	farblos (B')	färbung)	färbung)
farbung)	gefärbt (C,)	gefärbt (B)	abweichend	C, +B	C'i + B'
gefärbt^,)		gefärbt (C₂)	gefärbt (C/)	C₁ +C₂	C₁' + C₂'
			unverändert
	unverändert	gefärbt (D)	farblos (B')	(D) C, + D	CV + D'
	(D')	gefärbt (B)		D + B	D' + B'
gefärbt (D)	In der vorstehenden Tabelle I		parallel
	viel wie »in Abwesenheit eines	I bedeutet »AUS« so	Kristalls	zur Längsachse der	Moleküle des flüssigen
	../bhronrl »PIN//	elektrischen Feldes«.		bezeichnet, während	mit ει die Komponente
	pinps änRprpn plpktri-		rlpr nip\|pktrmtäRknn<;!antpn spnkrecht zur l.änesachse
sehen Feldes« bedeutet. Die Buchstaben A, B, C, D, A'.	'(ι der Mole

B', C und D' sowie deren Kombinationen, beispielsweise A+ C, bedeuten spezifische Färbungen bzw. deren Überlagerungen. Die Färbungen bzw. deren Kombinationen bestimmen sich nach den jeweils verwendeten Farbstoffen M und N.

In der Tabelle Il sind Kombinationen von zwei verschiedenen Arten von Farbstoffen gezeigt. Bei der Verwendung mehrerer Arten und mehrerer verschiedener Farbstoffe nimmt die Anzahl der möglichen Kombinationen erheblich zu. Dadurch kann das zuvor besc! -iebene elektrooptische Anzeigeelement weiter verbessert werden. Bevorzugt wird ein elektrooptisches Anzeigeelement mit einem Kristallsystem bei dem der flüssige Kristall eine homogene oder eine schraubenförmige Anordnung der Mciekülachsen aufweist. Ein bevorzugtes Anzeigeelement dieser Art wird in der nachstehend beschriebenen Weise erhalten.

In an sich bekannter Weise enthält das elek.trooptische Anzeigeelement einen flüssigen Kristall zwischen einem Paar paralleler Platten und Mittel zum Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes an den flüssigen Kristall. Auf einem inneren Bereich einer Oberfläche einer Platte sind eine oder mehrere Dünnschichtelektroden zur Anzeige angeordnet, während in einem äußeren Bereich in einer oder mehreren entsprechenden aktiven Zonen eine Ceroxidschicht aufgebracht ist. Die Oberfläche beider Platten wird in einer Richtung in den entsprecnenden aktiven Zonen gerieben. Zur Bildung der homogenen Molekülachsenausrichtung werden die beiden Platten so aufeinandergelegt, daß die Reibrichtung in den aktiven Zonen der ersten und der zweiten Platte praktisch parallel verlaufen.

Zur Bildung der schraubenförmigen Molekülachsenausrichtung bilden die Reibrichtungen auf den beiden Platten gegeneinander einen Winkel.

Beispiel 1

Ein flüssiger Mischkristall aus dem zuvor beschriebenen nematischen flüssigen Kristall (I) mit positiver dielektrischer Anisotropie und einem nematischen flüssigen Kristall (HI),

CH₃O-Ph-CH=N-Ph-C₇H₁₅

weist ein effektives positives dielektrisches Verhalten auf, solange der flüssige Kristall (i) in einer Menge von mehr als etwa 1 Gew.-% vorliegt (F i g. 2). In der F i g. 2 ist mit en die Komponente der Dielektrizitätskonstante Zu flüssigen Mischkristallen verschiedener Zusammensetzungen innerhalb dieses Systems, also zu flüssigen Mischkristallen mit verschiedenen Anteilen der Komponenten (I) und (III), werden je ein

2^r> Gewichtsprozent entweder des roten Farbstoffs (A) oder des blauen Farbstoffs (B) gegeben. Diese flüssigen Kristalle werden in etwa 10 μιη breite Spalte zwischen einem Paar paralleler Glasplatten eingebracht. Ein innerer Bereich dieser Glasplatten weist eine durchsichtige aus Indiumoxid bestehende Dünnschichtelektrode auf. In einem äußeren Bereich der Fläche ist ein Ceroxidüberzug aufgebracht. Die Ceroxidschichten der Oberflächen werden in einer einzigen Richtung gerieben. Die erste und die zweite Glasplatte sind so zueinander angeordnet, daß die Reibrichtungen im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die so erhaltene Struktur wird mit Mitteln zum Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes versehen. Die Absorptionscharakteristiken dieser Elemente werden gemessen.

Die den Farbstoff (A) enthaltenden Elemente weisen im gesamten Zusammensetzungsbereich des flüssigen Mischkristalls oberhalb eines Anteils von etwa 1 Gew.-% der Komponente (I) einen Umschlag nach Farblos bei Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes auf. Im Bereich unterhalb von 1 Gew.-% der Komponente (I) zeigen die Elemente ein in der Summe negatives dielektrisches Verhalten.

Elemente, die den Farbstoff (B) enthalten, weisen beim Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes einen Umschlag in den gefärbten Zustand im Zusammensetzungsbereich des flüssigen Mischkristalls von etwa 1 bis etva 65 Gew,-% des flüssigen Kristalls (!) auf. Oberhalb 65 Gew.-% des flüssigen Kristalls (I) im Mischkristall erfolgt bei Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes ein Umschlag in den farblosen Zustand

In den F i g. 3A, 3B und 4 sind für diesen letzten Fall experimentelle Ergebnisse dargestellt In der F i g. 3A ist das Absorptionsspektrum in Gegenwart des Farbstoffs (B) für einen flüssigen Mischkristall mit einem Gewichtsverhältnis der flüssigen Kristalle (I) zu (III) von 10:90 dargestellt In der Fig.3B ist das gleiche Spektrum für den flüssigen Mischkristall mit dem Komponentenverhältnis (I) zu (III) von 90:10 in Gegenwart des Farbstoffs (B) gezeigt In der F i g. 4 ist die Differenz der Absorption in Gegenwart und in Abwesenheit eines äußerer, elektrischen Feldes bei einer Wellenlänge von 655 nm als Funktion der Zusammensetzung des flüssigen Mischkristalls bzw. als

Funktion des Anteils der Komponente (I) dargestellt. Als Nullinie der Absorption wurde dabei die Absorption des Elements in Abwesenheit eines äußeren elektrischen Feldes gewählt.

In der F i g. 3A ist der den Farbstoff (B) enthaltende Mischkristall mit einer Zusammensetzung von (I): (III) = 10 :90 dargestellt. In Abwesenheit eines elektrischen Feldes wird das mi; einer ausgezogenen Linie dargestellte Spektrum a erhalten, während in Anwesenheit eines äußeren elektrischen Feldes das mit einer unterbrochenen Linie dargestellte Spektrum a' erhalten wird. Mit d ist die Absorptionsdifferenz gekennzeichnet.

In der Fig. 3B sind die Absorptionsspektren für den den Farbstoff (B) enthaltenden Mischkristall der Zusammensetzung (I) :(lll) = 90 : 10 gezeigt'. Das mit einer ausgezogenen Kurve dargestellte Spektrum b wird in Abwesenheit eines elektrischen Feldes erhalten, während das mit einer unterbrochenen Linie dargestellte Spektrum b' \i\ Gcgenwäi'i cincS clcKiriSCitCn FCiuCS erhalten wird. Wie auch in der F i g. 3A ist die Absorptionsdifferenz mit d bezeichnet.

Tabelle III

Aus der in Fig.4 gezeigten Kurve ist die bei 65 Gew.-% des flüssigen Kristalls (I) im flüssigen Mischkristall liegende Grenze deutlich zu erkennen. Die Differenz der Absorption ist unterhalb dieser Grenze von 65 Gew.-% der Komponente (I) positiv, d. h. in Gegenwart eines elektrischen Feldes tritt eine Färbung auf, und ist negativ oberhalb dieser Grenzzusammensetzung, d. h. also, daß oberhalb dieser Grenze eine Entfärbung beim Anlegen des elektrischen Feldes

ίο auftritt.

Beispiel 2

Ein flüssiger Mischkristall mit einem Komponentenverhältnis der flüssigen Kristalle (I) zu (III) von 5 :95 ι; wird mit verschiedenen Farbstoffen versetzt, von denen zumindest zwei im Feldverhalten und in der Farbtönung voneinander abweichen. In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise werden Anzeigeelemente mit diesen flüssigen Kristallen hergestellt. Ihre Absorptionscha-

zung der eingesetzten Farbstoffgemische und ihr Feldverhalten sind in der Tabelle III zusammengestellt.

Zusammensetzung (Gew.-%!

Farbstoff <A> Farbstoff (B) Ph-N-N-Ph-N(CH₁I₂

Farbumschlag des	Feld
Anzeigeelemenles	F.IN
Feld	blau
AUS	blau
rot	blau
gelb
orange

Probe 1
Probe 2
Probe 3

1,5

Der vorstehenden Tabelle III ist zu entnehmen, daß mit den angegebenen Farbstoffkombinationen eine Informationsdarstellung unter Ausnutzung des Kontrastes von einer zur anderen Farbe in entsprechenden Anzeigeelementen erfolgen kann. Durch eine entsprechende Wahl der Farbstoffkombinationen kann die Anzeige praktisch in beliebigen Farben erfolgen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Eiektrooptisches Anzeigeelement mit einem nematischen FlOssigkristallsystem mit positiver dielektrischer Anisotropie, das in Abwesenheit eines elektrischen Feldes eine homogene oder schraubenartige Anordnung zeigt, mit zwei oder mehr Arten von Farbstoffen, von denen wenigstens zwei voneinander abweichende Farbtöne haben, und einer Einrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feldes an das Flüssigkristallsystem, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Farbstoffe 1,4-Bis-butylaminoanthrachinon ist, wenigstens einer der übrigen Farbstoffe vom gefärbten Zustand ohne elektrisches Feld in den farblosen Zustand nach Anlegen eines elektrischen Feldes übergeht, und daß das Flüssigkristallsystem im wesentlichen aus 1 bis 65 Gew.-% eines nematischen Flüssigkristalls mit positiver dielektrischer Anisotropie und 99 bis 35 Gew.-% eines nematischen Flüssigkristalls mit negativer dielektrischer Anisotropie besteht.

2. Eiektrooptisches Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden oder mehreren Arten von Farbstoffen so gewählt sind, daß die Hintergrundfarbe und die Anzeigefarbe Farbkontrast haben.