DE2418364C3

DE2418364C3 - Elektrooptisches Anzeigeelement mit einem nematischen Flüssigkristallsystem mit positiver dielektrischer Anisotropie

Info

Publication number: DE2418364C3
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: 1980-07-10
Also published as: DE2418364A1; JPS49130752A; CA1023543A; US3960750A; FR2225208B1; DE2418364B2; FR2225208A1; JPS5328102B2; GB1461857A

Description

Die ErFindung Iie'.rifft ein elekirooptisches Anzeigeelement mit einem nemalischen Flüssigkrisiallsystem mit positiver dielektrischer Anisotropie, das in Abwesenheit eines elektrischen Feldes eine homogene oder .schraubenartige Anordnung zeigt, tii.t zwei oder mehr Arten von Farbstoffen, von denen wenigstens zwei voneinander abweichende Farbtöne haben, und einer Einrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feldes an das Flüssigkristallsystcm.

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

Bei solchen An/.cigeclcmcnten werden die unterschiedlichen Absorptionscharakicristikcn ausgenutzt, die durch eine Drehung der Farbstoffmolekiilc in Verbindung mit der Drehung der Moleküle des flüssigen Kristalls im elektrischen Feld bewirkt werden. Voraussetzung für die technische Brauchbarkeit solcher Anzeigeelement ist jedoch, daß die Molckühichsc der Moleküle des flüssigen Kristalls und die Absorptionsachse der Farbstoffmolcküle 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 homöotropc, 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 llüssiger Kristalle sind an sich bekannt und bestehen aus einem gegebenenfalls gemischt zusammengesetzten flüssigen 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 Verfugung stehenden Absorptionsanisotropie das Farbsoffs.

Aus der US-PS 37 03 329 ist ein farbiges Anzeigesystem mit drei hintereinander angeordneten Zellen bekannt, von denen jede eine Lösung mit einer nemalischen Flüssigkrisiallzusammensetzung 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 zu 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 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 Flüssigkristallmasscn mit negativer diclcketrischer Anisotropie und ist insgesamt positiv dielektrisch anisotrop.

In Anbetracht dieses Standes ik^r Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein elektrooptisches Anzeigeelement der eingangs genannten Art anzugeben, das ein ncmalischcs llüssigkriitallsystem aufweist, mit dem die theoretisch zur Verfügung stehende Absorptionsanisotropic der Farbstoffmolckülc wirkungsvoller und vollständiger zur Anzeige ausgenutzt wird, wobei zugleich ein vereinfachter Aufbau des Anzcigcelements bei breiter Wahlmöglichkeit für Anzeige- und llintergrundfarbc und damit ein farbreiches elektrooplisches Anzeigeelement angestrebt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein elektrooptisches Anzeigeelement mit einem nematischen Flüssigkristallsystcm der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Farbstoffe 1,4-Bis-butylamino-anlhrachinon 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 I lüssigkristallsystem im wesentlichen aus I bis 65 Gcw.-% eines nemalischen Flüssigkristall mit positiver diclcketrischer Anisotropie und 99 bis 35 Gew.-% eines nemalischen Flüssigkristall* mit negativer dielektrischer Anisotropie besteht.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Farbstoffe so gewählt, daß die Hintcrgrtindfarbe und die Anzeigefarbe Farbkontrast haben.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Anzeigcclcmentcs 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 Verfugung stehenden Absorptionsanisotropie der Farbstoffe bei einfachem Aufbau.

Die Anzeigewirkung des flüssigen Kristallsystems im erfindungsgemäßen Anzeigeelement kann durch die zusätzliche Verwendung eines oder mehrerer Polarisatoren senkrecht 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 herabgesetzt werden können. Dadurch werden gleichzeitig die Leistungsaufnahme vermindert und die Schaltgeschwindigkeit spürbar erhöht. Die mit diesem K/istailsystem 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 Kristalls und eines Farbsloffmoleküls;

Fig. IB in schematischer Darstellung eine weitere gegenseitige Ausrichtung der Molekülachsen eines Moleküls des flüssigen Kristalls und eines Farbstoffmoleküls;

Fig. 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 this An/.cigcelcir ;nt geeignet sind, unter Fcldcinwirkung: und

I" ig. 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 J) 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:

C₄II₁₁O- Ph CII-N Ph CN (I)

C₁₁HmO-PIv-Cl I---N Ph CN
C₁H₁₅COO Ph CHN Ph CN

CH.,O- Ph CH N Ph CII₁S (II)

C₂H₅O- Ph CII -N Ph C₄H.,
C,H-,O Ph CW =N Ph C₅H₁,

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

Weiterhin werden ein roter Farbs'off (A) und ein blauer Farbstoff (B) verwendet:

Ph N=N Ph N = N

Il

NC₄H.,

XX

NC₄II.,
H

ledern der nematischen flüssigen Kristalle (I) und (II) werden je ein Gewichtspro/ent 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 tier so erhaltenen elektrooptischen Strukturen unter Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes ist in derTabelle 1 dargestellt.

Kris tu 11	l^;iirbstoH(/\) l-'ckl AUS	leid i:in	JarbstolT (B) IVkI AUS	IVId KIN
(I) (II)	geliirbl farblos	farblos gefärbt	gelarbl gelarbt	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-Kräfte. Der stabilste Kopplungszustand wird daher erreicht, wenn das Farbsloffmolekül mit seiner größten Längenausdehnung parallel zur Molckülachse des Moleküls des flüssigen Kristalls in oer schematisch dargestellten Weise ausgerichtet ist.

In dem in Fig. IA gezeigten Beispiel fällt die Molekülachse des Farbstoffmoleküls mit dessen läng-(v"> ster Ausdehnung zusammen. Im Molekül des in F i g. 1B gezeigten Farbstoffs {R) steht die Symmetrieachse des Moleküls, die der Längsachse durch das Anthrachinongerüst entspricht, jedoch senkrecht zur längsten

Ausdehnung des 1.4-substituierten Moleküls.

Auf der anderen Seite /eigen 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 (II) in einer homöotropen nematischen Anzeigezelle, wie es in der Tabelle I gezeigt ist, zu.

In Verbindung mit dein nematischen flüssigen kristall (I) der homogenen An/eige/elle zeigt ledoch nur eier Farbstoff (Λ) normales Verhalten, während der Farbstoff (H) ein außergewöhnliches Verhalten zeigt.

Dieses abweichende Verhallen des Farbstoffs (Ii) im flüssigen kristall (I) wird auf die Eigenschaften des nematischen flüssigen Kristalls (I) zurückgeführt.

An sich bekannte lu'iiialisrhe fliKsmc Kristalle mn positiver dielektrischer Anisotropie sind beispielsweise folgende:

p-n-llexalbcn/vlidenp -aminobenzonilnl.

p-Anis\liden-p'-aminobenzonitril.

p-C'aprylowben/vlidenp'-amino-ben/onitril.

p-C'yanophen>l-p'-n-hept>lbenzoal.

p-('yanobenz>liden-p'-n-butox\anilin oder

ρ-C vanohen/\ lideii-p'-aminophenvlvalerat.
Die meisten dieser Verbindungen weisen eine stark polare Nitnlgmppe auf.

An sich bekannte nematische flussige kristalle mit negativer dielektrischer Anisotropie sind beispielsweise folgende:

p-Anisylidcn-p'-n-huulanilin.

p-Anisyliden-p'-aminopheml-acetai.

ρ -Azoxvanisol.

p-n-ßuiylbenzoesäure-p'-n-hex\l·

oxyphcny iester.

Butyl-p-(p'-ätho\ypheno\ycarboinl)-

phcnylcarbonat oder

p-(p'-Äthoxyphenylazo)-phenylheptanoat.
Hinsichtlich ihres Verhaltens im elektrischen leid 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 1 nach gefärbt mit Farbton Il 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 Farbstoffe 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 flüssigei Kristall mit negativer dielektrischer Anisotropie werden in der Weise gemischt, daß das Gemisch eine positive dielektrische Anisotropie aufweist. Beim Löser eines pleochromatischen Farbstoffs in diesem flüssiger Mischkristallsystem wird ihre Absorptionsanisotropic zur Informationsdarstellung optimal genutzt. Dadurch lassen sich elektrooptische Anzeigeelemente schaffen die unter Einwirkung eines elektrischen Feldes von einem farblosen Zustand in einen gefärbten Zustand umschlagen, wenn man beispielsweise einen Farbstofl nach Art des Farbstoffs(B) zusetzt.

Zur Erzielung eines optimalen Darstellungskontrastes ist die Optimierung der Farbstoffzusaizes bzw. du Optimierung der Farbstoflkonzentration im flüssige! Kristallsystem erforderlich. In der Kegel wird bei eiiiei Konzentration von 1 bis 2 Gew.-"/» pleochronuitischeiv Farbstoff im flüssigen Kristallsystem em maximale! Kontrast erzielt. Diese maximale Farbstofl'kon/entra tion für die optimale Kontrasterziclung entspricht offensichtlich der maximalen konzentration der Farbstoffmoleküle, die kooperativ mit den Molekülen de* flüssigen Kristalls ausgerichtet werden können. Hj Farbsloffkonzentrationen unterhalb dieser optimaler Konzentration nimmt die durch den l'arbstofl hewirkh Absorption des lichtes ab. Bei Konzentrationen iibei tier optimalen Konzentration liegen im S>stern mein Farbstoffmoleküle wir als durch die Moleküle de* flüssigen Kristalls ausgerichtet werden können. Diesi Farbstoffmnleküle können nicht mehr unter Finwirkum: des Steuerfeldes ausgerichtet werden. Dadurch w ird dei Anzeigekontrast \ermindert.

Anzeigen mit einem Mehrfarbenkontrast können ir der Weise erzielt werden, daß man mehrere Farbstoff mit unterschiedlichen Farbtönen und unterschiedlichen· Feldverhalten dem flüssigen Mischkristall zusetzt. Du Farbstoffkonzentrationen sind in diesem Fall wenigei kritisch als im Fall der Informationsdarstellung mi' einem Kontrast zwischen einem ungefärbten und einen gefärbten Zustand. Die der Ausrichtung nicht folgende! über der optimalen Konzentration vorliegenden Färb sloiimoiekule Können zur ι'mergrunuiarnuiig iiei Anzeige dienen.

Die verschiedenen Farbstoffe können in \erschiede neu Weisen kombiniert werden. Vorzugsweise :■ zumindest einer der Farbstoffe ein pleochromatischei Farbstoff, der von farblos nach gefärbt oder von einei Färbung in eine andere umschlägt, während zumindes einer der übrigen Farbstoffe von gefärbt nach farblo< oder von einer Färbung in die andere umschlag' ode· auch praktisch keine Farbänderung unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zeigt.

In der nachstehenden Tabelle Il sind die verschiede nen Grundkombinationen für zwei verschiedene Arter von Farbstoffen M und N und ihr Verhalten in elektrisch gesteuerten Anzeigeelement dargestellt.

FarbstofT M	EIN	FarbstofT N	EIN	Farbänderung des	Anzeigeelements
AUS	(Anzeige-	AUS	(Anzeige-	AUS	EIN
(Untergrund-	fa'rbung)	(Untergrund-	larbung)	(Untergrund-	(Anzeige-
farbung)	gefärbt (A')	tarbung)	farblos (B')	färbung)	fä'rbung)
farblos (A)		gefärbt (B)	abweichend	A + B	A' + Β
		gefärbt (C)	gefärbt (C)	A +C	Α' + C
			unverändert (D')
	se färbt (D)	A + D	Λ' + D'

Fortsetzung

Farbstoff M	EIN	Farbstoff N	EIN	Farbänderung des	Anzeigeelement
AUS	(Anzeige-	AUS	(Anzcige-	AUS	EIN
(Untergrund-	Hirbung)	(Unlergrund-	fiirbung)	(Uniergrund-	(Anzeige-
fiirbung)	fiirbung)	nirbung)	fiirbunj·)

geHirLt (C,)

Belli rhi (I))

abweichend
gefärbt (C₁)

unveriinclert
(I))

gefärbt (B)
gefärbt (C₂)

gefärbt (D)
gefärbt (B)

farblos (B')

abweichend gefärbt (C,')

unveriinclert (I)') farblos (U')

C, + B
C, + C₁

C₁ + I)
I) + B

C,

C₁'·

CV ■

I)' ■+

+ B'

+ C₂

t I)'

B'

In der vorstehenden Tabelle Il bedeutet »AUS« so viel wie »in Abwesenheit eines elektrischen Feldes«, während »F.IN« »in (\cpcnw.\rt pinps äiifiprpii plpktrischen Feldes« bedeutet. Die Buchstaben A. B. C. D. A'. B'. C' und D' sowie deren Kombinationen, beispielsweise A+C. bedeuten spezifische Färbungen bzw. deren Überlagerungen. Die Färbungen b/w. 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 betriebene 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 Molekülachsen aufweist. Ein bevorzugtes Anzeigeelemem dieser Art wird in der nachstehend beschriebenen Weise erhalten.

In an sich bekannter Weise enthält das elektrooptische 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 blatte 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 entsprechenden aktiven Zonen gerieben. Zur Bildung der homogenen Molekülachsenausrichtung werden die beiden Planen 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(III),

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 ε,_; die Komponente der Dielektrizitätskonstante parallel zur Längsachse der Moleküle des flüssigen Kristalls bezeichnet, während mit f_L die Komponente

j nijl iiäW lht I ih

pli ί ri/itätQWitti*.t;intpn ^pnlirprht /iir I :inu

der Moleküle des flüssigen Kristalls bezeichnet ist.

Zu flüssigen Mischkristallen verschiedener Zusammensetzungen innerhalb dieses Systems, also zu flüssigen Mischkristallen mit verschiedenen Anteilen der Komponenten (I) und (III), werden je ein Gewichtsprozent entweder des roten Farbstoffs (A) oder des blauen Farbstoffs (B) gegeben. Diese flüssigen Kristalle werden in etwa ΙΟμηι 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 Ciew.-"/o 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 etwa 65 Gew.-% des flüssigen Kristalls (1) 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 Gewichtsverhäitnis 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 (IN) 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 äußeren 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 Fig. 3A ist der den Farbstoff (B) enthaltende Mischkristall mit finer Zusammensetzung von (I) :(lll) = 10 :90 dargestellt. In Abwesenheit eines elektrischen Feldes *ird das mit einer ausgezogenen Linie dargestellte Spektrum a erhalten, während in Anwesenheit eines äußeren elektrischen Feldes das mit einer unterbrochenen Linie dargestellte Spektrum a' erhallen wird. Mit </ ist die Absorptionsdiffercn/ gekennzeichnet.

In der F i g. 3B sind die Absorptionsspektren für den den Farbstoff (B) enthaltenden Mischkristall der Zusammensetzung (l):(lll) = 90: 10 gezeigt'. Das mit einer ausgezogenen Kurve dargestellte Spektrum b wird in Abwesenheit eines elektrischen Feldes erhalten.

viva hi'cni

I /L₁₁

te Spektrum ft'in Gegenwart eines elektrischen Feldes erhalten wird. Wie auch in der I i g. 3Λ ist die Absorptionsdiffercn/ mit (/bezeichnet.

Tabelle IM

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 ί 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

Kin flüssiger Mischkristall mit einem Komponenten-Verhältnis der flüssigen Kristalle (I) zu (111) von 5 : 95 it 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 Anzeigeelemcnte mit diesen f hit ciiTon V t-icl .,Hon li<^r.T<*t t c\\\ t IKi-O Ahtnrntinncrh-i.

.'ο rakteristiken werden gemessen. Art und Zusammensetzung der eingesetzten Farbsioffgemische und ihr Feldverhalten sind in derTabelle III zusammengestellt.

Zusammensetzung Kiew.-.,)

I iirbsloll IAl 1 .irhsloll (U) I'll N N I'll -

Probe I
Probe 2
Probe 3

1,5

Farbumschlag des Anzeigeelementes	leid KIN
FeIiI MIS	blau
rot	blau
gelb	blau
orange

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.

S .1. IV. I Il IUl IUU

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrooptisches Anzeigeelement mit einem nematischen Flüssigkristallsystem 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.-°/o eines nematischen Flüssigkristalls mit positiver dielektrischer Anisotropie und 99 bis 35 Gew.-% eiiits nematischen Flüssigkristalls mit negativer dielektrischer Anisotropie besteht.

2. Elektrooptisches 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.