DE3238702C2 - - Google Patents
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- C09B35/00—Disazo and polyazo dyes of the type A<-D->B prepared by diazotising and coupling
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
Die Erfindung betrifft dichroitische Farbstoffe und ihre Verwendung
in Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzungen, wobei
sich verbesserte optische
und Wirkungseigenschaften ergeben.
Flüssigkristalle können als Materialien bezeichnet werden,
die in einem Übergangszustand oder mesomorphen Zustand
vorliegen, in dem diese Substanzen sich mechanisch wie
Flüssigkeiten verhalten, jedoch noch viele optische Eigenschaften
von Kristallen aufweisen. Der mesomorphe Zustand
oder die flüssigkristalline Phase wird dadurch erzielt,
daß man entweder Flüssigkristalle, die in fester Phase vorliegen,
erhitzt oder Flüssigkristalle, die in flüssiger
Phase vorliegen, abkühlt. Flüssigkristalline Substanzen
können im cholesterischen, smektischen oder nematischen
Zustand vorliegen. Der cholesterische Zustand unterscheidet
sich von dem nematischen Zustand durch seine deutlich
anderen optischen Eigenschaften. So sind beispielsweise
cholesterische Materialien optisch negativ, während nematische
Materialien optisch positiv sind. Optisch positive
Flüssigkristalle übertragen Licht langsamer senkrecht
zu den Schichten der Moleküle als parallel zu ihnen.
Nematische Flüssigkristalle spalten einen Strahl gewöhnlichen
Lichtes auf in zwei polarisierte Komponenten, deren
transversale Schwingungen rechtwinklig zueinander sind.
Durch Anlegen eines Kraftfeldes, beispielsweise eines
Elektronenfeldes, werden die Moleküle jedoch ausgerichtet,
wodurch sich ihre optischen Eigenschaften ändern.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die populärsten Flüssigkristall-Displayeinrichtungen
diejenigen vom "getwisteten"
nematischen Typ sind aufgrund ihres niedrigen Spannungs-
und Strombedarfs. Flüssigkristalleinrichtungen vom getwisteten
nematischen Typ weisen jedoch bei ihrer praktischen
Verwendung einige Nachteile auf, wie eine
geringere Helligkeit beim Reflexionsmodus, einen beschränkten
Betrachtungswinkel, erhöhte Kosten und eine
geringe Anpassungsfähigkeit an Mehrfarben-Displays, weil
zur Herstellung eines Kontrast-Display-Systems Polarisatoren
erforderlich sind.
Um diese Probleme zu überwinden, wurden Flüssigkristall-
"Gast-Wirt"-Display-Einrichtungen entwickelt, bei denen
keine Polarisatoren mehr erforderlich sind. Der hier
verwendete Ausdruck "Wirt" bezieht sich auf das Flüssigkristallmaterial,
und der hier verwendete Ausdruck
"Gast" bezieht sich auf ein Agens, das durch den Wirt
ausgerichtet werden kann, so daß es entsprechend selektiv
aktivierbaren äußeren Stimuli kontrasterzeugende Lichtabsorptionszustände
erzeugen kann. So ist beispielsweise
in der US-PS 38 33 287 ein nematischer Wirt-Flüssigkristall
beschrieben, der in Verbindung mit einem pleochroitischen
Gastmaterial verwendet wird, das im Gemisch
den helixartigen Molekülausrichtungen des nematischen
Flüssigkristallmaterials entspricht. Bei der helixartigen
Ausrichtung absorbiert das Gastmaterial das auftreffende
Licht, während das Gastmaterial dieses Licht nicht
absorbiert, wenn es unter dem Einfluß eines angelegten
elektrischen Feldes durch die nematischen Kristalle ausgerichtet
worden ist. Wenn nun ein elektrisches Feld an
eine dünne Schicht aus der Mischung in der Display-Einrichtung
angelegt wird, passiert das auftreffende Licht
die Mischung und wird von der Rückseite reflektiert,
so daß diese die Farbe der Rückseite aufweist.
In den letzten Jahren ist eine Verfeinerung der wirksamen
Gast-Wirt-Systeme unter Verwendung von dichroitischen
Farbstoffen entwickelt worden. Dichroismus ist die Eigenschaft,
aufgrund der eine ausgerichtete Anordnung von
Farbstoffmolekülen eine verhältnismäßig geringe Absorption
für Licht einer gegebenen Wellenlänge in einem Orientierungszustand
und eine verhältnismäßig hohe Absorption
für die gleiche Wellenlänge in einem anderen Orientierungszustand,
bezogen auf die Lichtquelle, aufweist. Die
Orientierung kann durch Auflösen des Farbstoffes in einem
Flüssigkristallösungsmittel oder durch Einbetten des
Farbstoffes in einen gestreckten Kunststoff herbeigeführt
werden.
Um einen ausreichenden Kontrast und die für gefärbte und
mehrfach gefärbte Display-Systeme erforderliche hohe
Helligkeit zu erzielen, müssen dichroitische Farbstoffe
mit einer guten Löslichkeit und einem hohen Ordnungsparameter
verwendet werden.
Die Löslichkeit muß ausreichend hoch sein, so daß dünne
Schichten von beispielsweise 12 µm eine ausreichende
Lichtabsorption in einem der Orientierungszustände aufweisen.
Ionische Farbstoffe sind im allgemeinen ungeeignet
nicht nur wegen ihrer geringen Löslichkeit, sondern
auch wegen der Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit
der Flüssigkristalle.
Der Ordnungsparameter ist ein quantitatives Maß für den
Grad der Molekülausrichtung in einem gegebenen
System. Der Kontrast und die Helligkeit stehen beide in
Beziehung zu dem Ordnungsparameter S des Farbstoffes,
wobei S=(R-1)/(R+2), worin R das Verhältnis zwischen
der Lichtabsorption in dem Farbstoff, gemessen mit einem
Polarisator jeweils parallel und senkrecht zur nematischen
Richtung des Flüssigkristall-Wirts bei der Wellenlänge
der maximalen Absorption, darstellt. Ein hoher
Ordnungsparameter wird gefördert durch Farbstoffe mit
einer länglichen Gestalt mit einem großen Verhältnis von
Moleküllänge zu Molekülbreite, ähnlich der Gestalt der
Moleküle des Flüssigkristall-Wirtmaterials. Um eine längliche
Gestalt zu gewährleisten, sollten die Moleküle
eine starre Struktur haben, die beispielsweise dadurch
erzielt werden kann, daß Benzol- oder heterocyclische
Ringe mit Gruppen mit Doppelbindung verbunden werden.
Die Bemühungen, einen Farbstoff zu entwickeln, der die
obengenannten Leistungseigenschaften ergeben kann, haben
zu Entwicklungen geführt, wie sie in einer Reihe von
Patenten der Firma General Electric Company
beschrieben sind, in denen eine Reihe
von dichroitischen Flüssigkristallsystemen dargestellt
sind. In der US-PS 41 22 027 ist ein dichroitischer
Trisazofarbstoff mit einem Ordnungsparameter S von 0,70
beschrieben, der die folgende allgemeine Formel hat
worin R NHCH₃, NHC₂H₅, NH₂ bedeutet oder zusammen mit
R′
bedeutet.
In der US-PS 41 79 395 ist eine dichroitische Flüssigkristall-Zusammensetzung
beschrieben, die einen dichroitischen
Pentaazofarbstoff mit einem Ordnungsparameter S
von mindestens 0,65 umfaßt, und in der US-PS 41 28 497
sind wiederum Trisazoverbindungen beschrieben, die wegen
ihres hohen Ordnungsparameters und ihrer guten Kontrasteigenschaften
in Flüssigkristall-Display-Systemen verwendet
werden können.
Weitere Angaben auf dem Gebiet der Verwendung von Farbstoffen
in Verbindung mit Flüssigkristall-Display-Systemen
sind enthalten in den US-PS 41 37 193 und
41 45 114. In der zuerst genannten Patentschrift ist
eine Azofarbstoff-Gast-Komponente mit einem Ordnungsparameter
von mindestens 0,65 und einem Absorptionsmaximum in
dem Bereich von 350 bis 700 nm beschrieben. Die in der
US-PS 41 37 193 angegebenen Verbindungen enthalten nur
eine oder höchstens zwei Azogruppen. In der US-PS
41 45 114 sind pleochroitische Farbstoffverbindungen
beschrieben, die geeignet sind für die Verwendung in
Lösung zusammen mit einem Flüssigkristallmaterial, die
1 bis 9 Azogruppen enthalten können.
Bei allen obengenannten Offenbarungen konzentriert sich
der gewünschte Effekt der technischen Entwicklung auf die
Schaffung eines Flüssigkristall-Display-Systems mit einem
guten Kontrast und einem hohen Ordnungsparameter sowie
auf die Schaffung von Farbstoffen mit einer guten Löslichkeit,
um einen leichten Betrieb zu gewährleisten.
Die DE-AS 24 14 477 beschreibt die Färbung von Polyester-Textilmaterialien
mit wasserunlöslichen Disazoverbindungen.
Die US-PS 36 97 478 beschreibt lineare Polyamide zur Herstellung von Fasern, Filmen
und anderen geformten Gegenständen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen dichroitischen Farbstoff mit
einem guten Kontrast, einem hohen Ordnungsparameter und einer sehr hohen
Stabilität gegenüber ultraviolettem/sichtbarem Licht zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch einen dichroitischen Farbstoff gelöst, der dadurch
gekennzeichnet ist, daß es sich bei dem Farbstoff um eine Tetraazoverbindung
der allgemeinen Formel handelt:
worin bedeuten:
und
R₁ = -OCH₃, H,
R₂ = -CH₃, H,
R₃ = -OCH₃, H,
R₄ = -CH₃, H,
R₅ = -CH₃, H.
R₂ = -CH₃, H,
R₃ = -OCH₃, H,
R₄ = -CH₃, H,
R₅ = -CH₃, H.
Der erfindungsgemäße Farbstoff
ist charakterisiert durch ein dichroitisches Verhältnis
von mindestens 0,72 und ein Absorptionsmaximum in dem
Bereich von 350 bis 700 nm (1 nm=1×10⁻⁹ m).
Der erfindungsgemäße Farbstoff kann in einer
cholesterischen Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung
mit positiver dielektrischer Anisotropie, beinhaltend
eine positive nematische Wirtkomponente, und den
dichroitischen Farbstoff als optisch aktive cholesterische Gastkomponente
verwendet werden.
Beim Betrieb des Flüssigkristall-Display-Systems tritt
eine Phasenänderung vom cholesterischen Zustand, in dem
der Farbstoff Licht absorbiert, in den nematischen Zustand,
in dem das auftreffende Licht nicht absorbiert
wird, so daß es die Flüssigkristallschicht passieren
kann, auf. Die erfindungsgemäßen Farbstoffe
haben die Fähigkeit, einen breiten Bereich von Farben,
d. h. solche einer Wellenlänge von 350 bis 700 nm, zu absorbieren,
wobei eine Flüssigkristallschicht erhalten wird,
welche als Lichtventil dienen kann.
Wenn nun ein ausrichtendes äußeres Kraftfeld, wie
ein elektrisches Feld, an das Display-System angelegt
wird, wird der den Farbstoff enthaltende Flüssigkristall
durchlässig, so daß er die Farbe
oder die Farben der reflektierenden Rückschicht
hat.
Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Farbstoffe wird der Betrachtungswinkel
beträchtlich vergrößert, und auch die Helligkeit und
die Lesbarkeit des Displays werden beträchtlich
verbessert.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine ebene Draufsicht auf eine den erfindungsgemäßen
Farbstoff enthaltende elektronische Display-Vorrichtung;
Fig. 2 einen vergrößerten Seitenaufriß der in Fig. 1
gezeigten Vorrichtung entlang der Schnittlinie
2-2;
Fig. 3 eine Ansicht des Substrats 1, das in der durch
die Schnittlinie 3-3 angezeigten Richtung
betrachtet wird; und
Fig. 4 eine Ansicht des Substrats 10, das in der
durch die Schnittlinie 4-4 angezeigten Richtung
betrachtet wird.
Es wurde eine Vielzahl von dichroitischen Flüssigkristall-Mischungen
hergestellt, die mindestens einen
dichroitischen Farbstoff der Tetraazoklasse
enthielten.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher
erläutert.
Ein erster Tetraazofarbstoff wurde wie folgt synthetisiert:
8,08 g (0,02 M) 4-[[4-[[(4-aminophenyl)]azo]-2-methoxy-
5-methyl-phenyl]azo]-2-methoxy-5-methylbenzolamin der
Formel
wurden in 75 ml Wasser und 15 ml Chlorwasserstoffsäure
gelöst, und die Mischung wurde unter Rühren auf 0 bis
5°C abgekühlt. Dann wurden 3 g Natriumnitrit in 8 ml
Wasser langsam zugegeben, während die Temperatur unter
5°C gehalten wurde. Die Tetraazotierung lief glatt ab,
und die Reaktion schien nach 1 h beendet zu sein.
Dann wurden 5 g Harnstoff zugegeben, um das überschüssige
Nitrat zu zersetzen, und die Mischung wurde eine
weitere Stunde lang bei 0 bis 5°C gehalten. Nachdem
geprüft worden war, daß das überschüssige
Nitrit zerstört worden war, wurde die Tetrazoniumlösung
langsam zu einer Lösung von 6,84 g (0,04 M)
N-Äthylaminonaphthalin der Formel
in 75 ml Essigsäure, die auf 0°C abgekühlt worden war,
zugegeben. Das Produkt wurde dann langsam mit Kaliumcarbonat
neutralisiert, filtriert und mehrmals mit
destilliertem Wasser gewaschen. Der Niederschlag wurde
über Nacht im Vakuum weiter getrocknet und aus
Pyridin umkristallisiert. Die erhaltene Verbindung war
4-[4-[4-[4-[4-N-Äthylamino-naphthyl-azo]phenylazo]-
2-methoxy-5-methyl-phenyl-azo]-2-methoxy-5-methyl-
phenyl-azo]-N-äthyl-1-naphthylamin der Formel
Ein zweiter bevorzugter Tetraazofarbstoff für die Verwendung
in einer dichroitischen Flüssigkristall-Zusammensetzung
wurde auf die gleiche Weise wie oben hergestellt,
wobei diesmal jedoch 1-Aminoanthracen als Kuppler
verwendet wurde. Als Ergebnis wurde der dichroitische
Farbstoff 4-[4-[4-[4-[4-Amino-anthryl-azo]phenyl-azo]-
2-methoxy-5-methyl-phenyl-azo]-2-methoxy-5-methyl-phenyl-azo]anthryl-amin
der Formel erhalten
Ein dritter bevorzugter Tetraazofarbstoff für die Verwendung
in einer dichroitischen Flüssigkristallzusammensetzung,
der wie oben angegeben durch Kuppeln von 2,5-Dimethoxyanilin
hergestellt worden war, war 4-[4-[4-
[4-[(4-Amino-2,5-dimethoxyphenyl)azo]phenylazo]-2-
methoxy-5-methylphenylazo]-2-methoxy-5-methylphenylazo]-
2-5-dimethoxybenzolamin der Formel
Ein vierter Tetraazofarbstoff für die Verwendung in
einer dichroitischen Flüssigkristall-Zusammensetzung,
der durch Tetraazotierung von 4-[[4-[[(4-Aminophenyl]-
azo]-2-methoxy-5-methylphenyl]azo]-3-methylbenzolamin
und Kuppeln mit 1-N-Äthylaminonaphthalin synthetisiert
worden war, war 4-[4-[4-[4-[4-N-Äthylaminonaphthyl-
azo]phenylazo]-2-methoxy-5-methylphenyl-azo]-3-methyl
phenyl-azo]-N-äthyl-1-naphthylamin der Formel
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch einen neuen Tetraazoesterfarbstoff,
hergestellt durch Auflösen von 6,7 g
(0,01 M) 4-[4-[4-[4-[(4-Hydroxy-2,5-dimethyl-phenyl-
azo]phenylazo]-2-methoxy-5-methyl-phenyl-azo]-2-meth
oxy-5-methyl-phenyl-azo]-2,5-dimethylphenol der Formel
in etwa 100 ml Pyridin. Zu dieser Lösung wurden 4,52 g
(0,02 M) p-Pentyloxybenzoylchlorid der Formel
in 25 ml Benzol zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde
einen längeren Zeitraum unter Rückfluß erhitzt, danach
wurden das Benzol und das Pyridin abdestilliert. Das
nachstehend angegebene Produkt wurde aus Pyridin umkristallisiert:
Jede der obengenannten Verbindungen wurde getestet,
indem etwa 0,5 Gew.-% Farbstoff in einem nematischen
Wirts-Flüssigkristallmaterial, bestehend aus 90% einer im Handel
erhältlichen Phenylcyclohexan-Mischung und 10% einer im
Handel erhältlichen Terphenyl-Chemikalie, aufgelöst wurden.
Der nematische Mesomorphiebereich der Verbindungen lag,
wie gefunden wurde, bei -20°C bis +85°C.
Es wurde eine Testzelle hergestellt unter Verwendung
von mit Indium/Zinnoxid-beschichtetem Glas. Es wurden
Substrate mit Oberflächen verwendet, die beschichtet
waren mit schräg aufgedampften Siliciumoxid-Orientierungsschichten
unter Anwendung eines Winkels von 60°, bezogen
auf die normale Substratoberfläche. Die Orientierungsschicht
ergab eine Ausrichtung der Moleküle des dichroitischen
Farbstoffes in einer Richtung parallel zu
den Substratebenen. Eine 12 µm dicke Schicht aus der
Flüssigkristall-Wirtsfarbstoff-Mischung wurde zwischen
den Substraten eingeschlossen, und der Ordnungsparameter
wurde aus der Messung der Lichtabsorption mit einem
Polarisator jeweils parallel und senkrecht zu der nematischen
Flüssigkristallausrichtung errechnet.
Unter Verwendung der in den obigen Beispielen hergestellten
Farbstoffe wurden Tests durchgeführt, wobei die
in der folgenden Tabelle angegebenen Ergebnisse erhalten
wurden, die sehr hohe Ordnungsparameter zeigen. Dieses
beständige, überraschend hohe Leistungsniveau ist vorteilhaft
im Vergleich zu den bisher bekannten Tris- und
Pentaazofarbstoffen auf dem Gebiet der dichroitischen
Farbstoffe.
Mit den Testzellen wurden weitere Tests durchgeführt,
nachdem sie längere Zeit Umgebungslichtbedingungen,
die sich dem Sonnenlicht näherten, ausgesetzt worden
waren. Insbesondere wurde jede Display-Zelle so angeordnet,
daß die Sonnenlichtquelle (Xenonlampe) senkrecht
zur Frontoberfläche der Zelle angeordnet war, um
eine Annäherung an das Sonnenspektrum mit einer Farbtemperatur
von 6774°K zu erzielen. Nach 1000stündiger
Einwirkung der Mittagssonne blieb die erfindungsgemäße
Farbstoffverbindung unter den Betriebsbedingungen
von 30 V (Wechselstrom) und einer Temperatur von 100°C
stabil.
Der Farbstoff des Beispiels Nr. 1 führt bei der Herstellung
der nachstehend angegebenen Formulierung zu
einer blauen Flüssigkristallmischung:
0,9 g Phenylcyclohexan-Mischung,
0,1 g Terphenyl-Chemikalie,
0,05 g eines im Handel erhältlichen cholesterischen Biphenyls und
0,006 g blauer Tetraazofarbstoff des Beispiels Nr. 1.
0,1 g Terphenyl-Chemikalie,
0,05 g eines im Handel erhältlichen cholesterischen Biphenyls und
0,006 g blauer Tetraazofarbstoff des Beispiels Nr. 1.
Nach der nachstehend angegebenen Formulierung kann eine
schwarze Flüssigkristallmischung hergestellt werden:
0,9 g Phenylcyclohexan-Mischung,
0,1 g Terphenyl-Chemikalie,
0,05 g cholesterisches Biphenyl,
0,009 g Tetraazofarbstoff des Beispiels Nr. 1 und
0,006 g Tetraazoesterfarbstoff des Beispiels Nr. 5.
0,1 g Terphenyl-Chemikalie,
0,05 g cholesterisches Biphenyl,
0,009 g Tetraazofarbstoff des Beispiels Nr. 1 und
0,006 g Tetraazoesterfarbstoff des Beispiels Nr. 5.
Eine mit den erfindungsgemäßen Farbstoffen hergestellte elektronische Display-Vorrichtung
ist in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellt. In den beiliegenden Zeichnungen ist eine
Display-Vorrichtung dargestellt als eine solche mit
zwei Substraten 1 und 10, z. B. aus Glas, von denen mindestens
eines transparent sein muß, um Licht hindurchzulassen.
Vorzugsweise sind beide Substrate transparent.
Die Substrate 1 und 10 sind an ihren Umfängen durch die
Klebstoffschicht 5 miteinander verbunden, wodurch eine
dünne Schicht 6 entsteht, die mit dem darin eingeschlossenen
dichroitischen Farbstoff gefüllt ist.
Die Innenseite jedes Substrats ist selektiv beschichtet
mit einem transparenten, elektrisch leitenden Material,
wie Indiumoxid, so daß ein elektrischer Impuls
an das Innere der Display-Vorrichtung angelegt werden
kann. In den Zeichnungen ist das elektrisch leitende
Material auf dem Substrat 1 in Form von zwei Komponenten
dargestellt, d. h. in Form der elektrischen Leitungen
7 und der das Symbol bildenden Muster 8. Die elektrischen
Leitungen 7 ergeben eine Einrichtung zum Leiten
eines elektrischen Stromes zu den das Bild (die Ziffer)
bildenden Mustern 8. Die das Bild (die Ziffer) bildenden
Muster 8 bilden eine Elektrode, die zusammen mit dem
elektrisch leitenden Überzug 9 auf dem Substrat 10 zwei
Elektroden bilden, die das Hindurchfließen des Stromes
erlauben und die dünne Schicht aus der dichroitischen
Farbstoffzusammensetzung 6, die dazwischen enthalten ist,
aktivieren.
Die Fähigkeit der erfindungsgemäßen dichroitischen
Farbstoffe, Displays mit einer hohen Helligkeit und mit
einer guten Klarheit (Schärfe) zu ergeben, macht sie in
idealer Weise geeignet für die Verwendung in tragbaren
Instrumenten, in Automobil-Armaturentafeln, Flugzeug-Armaturentafeln
und allgemein für solche Fälle, in
denen das Display-System unter hohen Umgebungslichtbedingungen
verwendet werden soll. Bei der praktischen
Verwendung wird bei Anwendung der vorliegenden Erfindung
der normalerweise durch den kombinierten Effekt von Temperatur,
Feuchtigkeit, Vibration und dgl. hervorgerufene
Zerfall (Abbau) bis zu einem großen Ausmaß überwunden.
Infolgedessen können Mikroprozessoren, die in
der Lage sind, sofort wertvolle Informationen aus mehreren
Input-Parametern zu errechnen, in Verbindung mit
Display-Vorrichtungen verwendet werden, die dichroitische
Tetraazofarbstoffe enthalten, um dem Benutzer hilfreiche
Leistungsdaten zu jedem beliebigen Zeitpunkt zu liefern,
insbesondere da Flüssigkristall-Displays in charakteristischer
Weise einen sehr niedrigen Energiebedarf haben.
Der Umfang, in dem die erfindungsgemäßen Farbstoffe in Automobil-Armaturentafeln
verwendet werden können, ist in einem Artikel
von Derick Jones und Bhupendrarei Desai mit dem Titel
"The Performance of Dichroic Displays for Automotive
Instrument Panel Use", SAE Technical Paper Series 800 360,
publiziert von der Society of Automotive Engineers, Inc.,
1980, beschrieben, in dem die erforderlichen und idealen
Leistungskriterien angegeben sind.
Die erfindungsgemäßen Tetraazoverbindungen besitzen ein überraschend hohes
Leistungsniveau im Vergleich zu den bekannten Tris- und Pentaazofarbstoffen.
Insbesondere besitzen die erfindungsgemäßen Farbstoffe einen sehr hohen
Ordnungsparameter sowie höhere Wellenlängenmaxima, verglichen mit den aus
der US-PS 41 45 114 bekannten Trisazofarbstoffen.
Die aus der US-PS 41 79 395 bekannten Pentaazofarbstoffe weisen in
manchen Fällen vergleichbare Ordnungsparameter auf. Es ist jedoch darauf
hinzuweisen, daß sämtliche der in dieser Patentschrift beschriebenen Pentaazofarbstoffe
symmetrische Systeme darstellen. Diese symmetrischen Pentaazofarbstoffe
besitzen im allgemeinen eine geringe Löslichkeit in
Flüssigkristall-Wirtkomponenten. Bei den erfindungsgemäßen Tetraazofarbstoffen
handelt es sich um unsymmetrische Farbstoffe, die eine
wesentlich größere Löslichkeit in Flüssigkristallen besitzen. Die erfindungsgemäßen
Farbstoffe unterscheiden sich somit deutlich von den bekannten
Tris- und Pentaazofarbstoffen hinsichtlich der Kombination aus hohem
Ordnungsparameter und unsymmetrischer Struktur.
Claims (17)
1. Dichroitischer Farbstoff, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Farbstoff um eine Tetraazoverbindung
der allgemeinen Formel handelt:
worin bedeuten:
undR₁ = -OCH₃, H,
R₂ = -CH₃, H,
R₃ = -OCH₃, H,
R₄ = -CH₃, H,
R₅ = -CH₃, H.
R₂ = -CH₃, H,
R₃ = -OCH₃, H,
R₄ = -CH₃, H,
R₅ = -CH₃, H.
2. Dichroitischer Farbstoff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß er ein dichroitisches
Verhältnis von mindestens 0,72 aufweist.
3. Dichroitischer Farbstoff nach Anspruch 1
und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er unter den
Betriebsbedingungen von 30 V (Wechselstrom) und einer
Temperatur von 100°C und nach 1000stündiger Einwirkung
der Mittagssonne stabil ist.
4. Dichroitischer Farbstoff nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
er ein Absorptionsmaximum in dem Bereich von
etwa 350 bis etwa 700 nm hat.
5. Dichroitischer Farbstoff nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei der Verbindung handelt um
4-[4-[4-[4-[4-N-Äthylamino-naphthyl-azo]phenylazo]-
2-methoxy-5-methyl-phenylazo]-2-methoxy-5-methyl-phenyl-
azo]-N-äthyl-1-naphthylamin der folgenden Formel:
6. Dichroitischer Farbstoff nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich dabei handelt um eine Verbindung der Formel
7. Dichroitischer Farbstoff nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich dabei handelt um eine Verbindung der Formel
8. Dichroitischer Farbstoff nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich dabei handelt um eine Verbindung der Formel
9. Dichroitischer Farbstoff nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich dabei handelt um eine Verbindung der Formel
10. Verwendung eines dichroitischen Farbstoffs nach
mindestens einem der vorangehenden Ansprüche in einer
cholesterischen Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung
mit positiver dielektrischer Anisotropie,
beinhaltend eine positive nematische Wirtkomponente
und den dichroitischen Farbstoff als optisch aktive
cholesterische Gastkomponente.
11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung die
Farbstoffe der Ansprüche 5 und 9 in einem Verhältnis von
0,15 : 1 vorliegen.
12. Verwendung nach Anspruch 10 und/oder 11, wobei die
cholesterische Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung
in einer elektronischen Display-Vorrichtung
für ein elektronisches Display-System, das unter Verwendung
von selektiv angelegten elektrischen Impulsen
arbeitet, enthalten ist, umfassend
ein erstes und ein zweites Substrat, wobei mindestens eines dieser Substrate transparent ist,
eine Schicht aus einem transparenten, elektrisch leitenden Material, die auf eine Seite jedes der Substrate aufgebracht ist,
die cholesterische Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung nach Anspruch 10 und/oder 11 und
eine Einrichtung zum Anlegen von elektrischen Impulsen an die elektrisch leitenden Überzüge, wobei die Substrate unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, so daß ihre Umfänge im wesentlichen kongruent sind und die Seiten mit den elektrisch leitenden Schichten einander gegenüberliegen mit einer dazwischen angeordneten dünnen Schicht aus der cholesterischen Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung und an ihrem Umfang miteinander verbunden sind, um die Flüssigkristall-Zusammensetzung darin zurückzuhalten, wobei die Einrichtungen zum Anlegen von elektrischen Impulsen auf den kombinierten Substraten so angeordnet sind, daß sie ein bequemes Verbinden mit einer Quelle für die elektrischen Impulse erlauben.
ein erstes und ein zweites Substrat, wobei mindestens eines dieser Substrate transparent ist,
eine Schicht aus einem transparenten, elektrisch leitenden Material, die auf eine Seite jedes der Substrate aufgebracht ist,
die cholesterische Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung nach Anspruch 10 und/oder 11 und
eine Einrichtung zum Anlegen von elektrischen Impulsen an die elektrisch leitenden Überzüge, wobei die Substrate unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, so daß ihre Umfänge im wesentlichen kongruent sind und die Seiten mit den elektrisch leitenden Schichten einander gegenüberliegen mit einer dazwischen angeordneten dünnen Schicht aus der cholesterischen Gast-Wirt-Flüssigkristall-Zusammensetzung und an ihrem Umfang miteinander verbunden sind, um die Flüssigkristall-Zusammensetzung darin zurückzuhalten, wobei die Einrichtungen zum Anlegen von elektrischen Impulsen auf den kombinierten Substraten so angeordnet sind, daß sie ein bequemes Verbinden mit einer Quelle für die elektrischen Impulse erlauben.
13. Verwendung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate Folien bzw.
Scheiben aus Glas sind.
14. Verwendung nach Anspruch 12
und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch
leitende Schicht Indiumoxid enthält.
15. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Substraten
um mit Indium/Zinnoxid beschichtetes Glas handelt.
16. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen
elektrischer Impulse elektrisch leitende Drahtleitungen
sind.
17. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallschicht
eine Dicke von etwa 7 bis etwa 20 µm hat.
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