DD262032A1 - CRYSTALLINE-LIQUID SUBSTANCES - Google Patents
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Abstract
Ziel der Erfindung sind modifizierte kristallin-fluessige Gemische, die in optoelektronischen Anordnungen bei niedrigen Betriebsspannungen eingesetzt werden koennen. Erfindungsgemaess werden neue kristallin-fluessige 5-Subst.-2-(4-subst.-benzoylmethylen)-1,3-dithiane der allgemeinen Formel in Gemischen untereinander sowie in Mischungen mit weiteren kristallin-fluessigen oder nicht kirstallin-fluessigen Substanzen in optoelektronischen Bauelementen eingesetzt. FormelThe aim of the invention are modified crystalline liquid mixtures which can be used in optoelectronic arrangements at low operating voltages. According to the invention, new crystalline liquid 5-subst.-2- (4-subst.-benzoylmethylene) -1,3-dithiane of the general formula in mixtures with one another and in mixtures with other crystalline-liquid or non-kirstallin-liquid substances in optoelectronic components used. formula
Description
= -CnH2n,,, -(O>-S - . Λ H >-R = -C n H 2n ,,, - (O> - S -. Λ H> - R
R — "CnH2n +1,-OCnH2n + 1, R = CnH2n + 1 R - "C n H 2n + 1, -OC n H 2n + 1, R = C n H 2n + 1
n= 1bis14 bedeuten,n = 1 to 14 mean
in Gemischen untereinander sowie in Mischungen mit weiteren kristallin-flüssigen oder nicht kristallinflüssigen Substanzen eingesetzt werden.be used in mixtures with each other and in mixtures with other crystalline liquid or non-crystalline substances.
Die Erfindung betrifft neue kristallin-flüssige Substanzen für die Anwendung in optoelektronischen Bauelementen zur Modulation des auffallenden oder durchgehenden Lichtes sowie zur Darstellung von Ziffern, Zeichen und Abbildungen. Die optoelektronischen Bauelemente unter Verwendung flüssiger Kristalle werden z. B. als Displays in elektronischen Uhren, Rechnern und Geräten mit digitalen Anzeigen genutzt.The invention relates to novel crystalline liquid substances for use in optoelectronic components for modulation of the incident or transmitted light as well as for the representation of numerals, characters and images. The optoelectronic components using liquid crystals are z. B. used as displays in electronic watches, computers and devices with digital displays.
Es existieren bereits weit über 12000 kristallin-flüssige Verbindungen.There are already well over 12000 crystalline-liquid compounds.
[D. Demus, H. Demus, H. Zaschke: Flüssige Kristalle in Tabellen, Leipzig 1974; D. Demus, H.Zaschke: Flüssige Kristalle in Tabellen II, Leipzig 1984],[D. Demus, H. Demus, H. Zaschke: Liquid Crystals in Tables, Leipzig 1974; D. Demus, H. Zaschke: Liquid Crystals in Tables II, Leipzig 1984],
die sich teilweise auch zur Anwendung in optoelektronischen Displays eignen. Es gibt bisher jedoch keine reine Verbindung, welche auch nur annähernd den für Displays geforderten Eigenschaften entspricht. Deshalb werden für Anwendungen stets Gemische mehrerer, oft 10 bis 15 verschiedener und ganz unterschiedlichen Substanzklassen angehörender Substanzen eingesetztsome of which are also suitable for use in optoelectronic displays. However, there is no pure connection, which even approximately corresponds to the properties required for displays. Therefore, mixtures of several, often 10 to 15 different and very different substance classes belonging substances are always used for applications
[B.Bahadur, Mol.Cryst.Liq.Cryst.89, 345 (1983)][B.Bahadur, Mol. Crystal. Liq. Cryst. 89, 345 (1983)]
Je nach dem Verwendungszweck müssen die Displays unterschiedliche Eigenschaften besitzen, was veränderte Anforderungen bezüglich Schmelz- und Klärtemperatur, Schwellenspannung, Ein- und Ausschaltzeiten, optischer Anisotropie, dielektrischer Anisotropie, elastischer Konstanten und anderer Eigenschaften bedingt.Depending on the intended use, the displays must have different properties, which necessitates changes in the requirements for melting and clarifying temperature, threshold voltage, turn-on and turn-off times, optical anisotropy, dielectric anisotropy, elastic constants and other properties.
Um die Gemische solchen Anforderungen anpassen zu können, wird ständig nach neuen Substanzen, die die geforderten Eigenschaften von Gemischen gezielt beeinflussen, gesucht.In order to be able to adapt the mixtures to such requirements, there is a constant search for new substances which specifically influence the required properties of mixtures.
Ziel der Erfindung sind modifizierte kristallin-flüssige Gemische, die in optoelektronischen Bauelementen bei niedrigen Betriebsspannungen eingesetzt werden können.The aim of the invention are modified crystalline liquid mixtures which can be used in optoelectronic components at low operating voltages.
Aufgabe der Erfindung sind neue kristallin-flüssige Substanzen zur Senkung der Schwellspannung und Modifizierung der Eigenschaften von Gemischen, die für den Einsatz in optoelektronischen Displays bestimmt sind.The object of the invention are novel crystalline liquid substances for lowering the threshold voltage and modifying the properties of mixtures intended for use in optoelectronic displays.
Erfindungsgemäß werden neue kristallin-flüssige 5-Subst.-2-{4-subst.-benzoylmethylen)-1,3-dithiane der allgemeinen FormelAccording to the invention, new crystalline liquid 5-Subst.-2- {4-subst.-benzoylmethylene) -1,3-dithiane of the general formula
wobei R1= -CnH2n + 11-OCnH2n + 17-SCnH2n + ^-OOC-CnH2n + 1,where R 1 = -C n H 2n + 11 -OC n H 2n + 17 -SC n H 2n + OO-C n H 2n + 1 ,
-CN,-Halogen,-CN, -halogen,
R2 =R 2 =
-CnH2n + 1, -/Q\-R-C n H 2n + 1 , - / Q \ -R
R — "CnH2n-H1-OCnH2n + R - "C n H 2n -H 1 -OC n H 2n +
R = -CnH2n + R = -C n H 2n +
n= Ibisn = Ibis
bedeuten, in Gemischen untereinander sowie in IVlischungen mit weiteren kristallin-flüssigen oder nicht kristallin-flüssigen Substanzen in optoelektronischen Bauelementen eingesetzt.mean, used in mixtures with each other and in IVlischungen with other crystalline-liquid or non-crystalline liquid substances in optoelectronic devices.
Die erfindungsgemäßen Substanzen sind farblos, stabil und besitzen bei Vorhandensein polarer Gruppen.geringe Schwellspannungen. Sie sind mit anderen kristallin-flüssigen Substanzen sehr gut mischbar.The substances according to the invention are colorless, stable and have low threshold voltages in the presence of polar groups. They are very easy to mix with other crystalline-liquid substances.
Die Erfindung wirdYiachstehend in vier Beispielen erläutert.The invention will be elucidated in four examples.
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die Umwandlungstemperaturen erfindungsgemäßer Substanzen.Table 1 below shows the transformation temperatures of substances according to the invention.
Dabei bedeuten:Where:
K = kristallin-fester Zustand Sa = smektische A-Phase N = nematisch is = isotrop-flüssig Die Zahlen zwischen den Phasenbezeichnungen bedeuten die Umwandlungstemperaturen in 0C.K = crystalline solid state Sa = smectic A phase N = nematic is = isotropic liquid The numbers between the phase designations mean the transformation temperatures in 0 C.
ISIS
An zwei erfindungsgemäßen Substanzen wurden folgende physikalische Eigenschaften gemessen.The following physical properties were measured on two substances according to the invention.
Der Zusatz erfindungsgemäßer Substanzen verändert die Eigenschaften von Gemischen. Dies soll am Beispiel der folgenden Grundmischung Mi 24 gezeigt werden.The addition of substances according to the invention alters the properties of mixtures. This will be shown using the example of the following basic mixture Mi 24.
Zusammensetzung der Mi 24: " mol-%Composition of Mi 24: "mol%
4-n-Butylcyclohexancarbonsäure -(4-ethoxyphenylester) 13,34-n-butylcyclohexanecarboxylic acid - (4-ethoxyphenyl ester) 13.3
4-n-Butylcyclohexancarbonsäure -(4-n-hexyloxy-ester) 21,74-n-butylcyclohexanecarboxylic acid - (4-n-hexyloxy-ester) 21,7
4-n-Propylcyclohexancarbonsäure-(4-cyanester) 22,44-n-Propylcyclohexanecarboxylic acid (4-cyanoester) 22,4
4-n-Butylcyclohexancarbonsäure-(4-cyanester) 20,24-n-butylcyclohexanecarboxylic acid (4-cyanoester) 20.2
4-n-Pentylcyclohexancarbonsäure-(4-cyanester) 22,44-n-pentylcyclohexanecarboxylic acid (4-cyanoester) 22,4
Mi24 Nr. 1/2 Klärp. U0 τ|° τΑ 50 η20 Mi24 No. 1/2 Klärp. U 0 τ | ° τ Α 50 η 20
mol-% mol-% 0C V ms ms cPmol% mol% CV 0 ms ms cP
100 — 68 2,14 39 64100 - 68 2,14 39 64
90 10 71 1,11 49 8690 10 71 1.11 49 86
Hierbei bedeuten:Where:
U0 ' = Schwellenspannung bei25oCundWechselspannung500HzU 0 '= threshold voltage at 25 o C and AC 500Hz
"τΐ0 = Einschaltzeit bei 50% Intensitätsänderung"τΐ 0 = switch-on time at 50% intensity change
"Ca0 = Abklingzeit bei 50% Intensitätsänderung"Ca 0 = cooldown at 50% intensity change
η20 = Viskosität bei 20 °Cη 20 = viscosity at 20 ° C
Die Messung der elektrooptischen Eigenschaften erfolgte in einer verdrillten Schicht (Zelle vom Typ Schadt-Helfrich).The measurement of the electro-optical properties took place in a twisted layer (cell of the Schadt-Helfrich type).
Die Synthese der erfindungsgemäßen Substanzen wird am Beispiel des 5-Octyl-2-(4-cyan-benzoylmethylen)1,3-dithian beschrieben:The synthesis of the substances according to the invention is described using the example of 5-octyl-2- (4-cyano-benzoylmethylene) 1,3-dithiane:
0,02MoI (2,9g)4-Cayanacetophenon werden in 50 ml wasserfreiem DMSO gelöst und — unter Eiskühlung und Stickstoff als Schutzgas — mit 0,02 Mol (1,8g) CS2 versetzt. Zu diesem Gemisch fügt map portionsweise 0,04MoI (1,04g) NaH zu und rührt anschließend 5 Stunden bei Raumtemperatur. Danach werden unter Rühren und Eiskühlung 0,02MoI (6,3g) 2-Octyl-1,3-dibrompropan langsam zugetropft, 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt (zur Vervollständigung der Umsetzung) und zuletzt das Reaktionsgemisch in Eiswassergegossen. Die ausgefallenen Kristal Ie werden abfiltriert, an der Luft getrocknet und dann aus Methanol umkristallisiert.0.02 mol (2.9 g) of 4-cyanacetophenone are dissolved in 50 ml of anhydrous DMSO and admixed with 0.02 mol (1.8 g) of CS 2 under ice-cooling and nitrogen as protective gas. To this mixture adds 0.04 mol (1.04 g) NaH in portions and then stirred for 5 hours at room temperature. Thereafter, with stirring and ice cooling, 0.02 mol (6.3 g) of 2-octyl-1,3-dibromopropane is slowly added dropwise, stirred for 24 hours at room temperature (to complete the reaction) and finally the reaction mixture poured into ice water. The precipitated crystals are filtered off, dried in air and then recrystallized from methanol.
Ausbeute: ca. 25% d.Th.Yield: about 25% of theory
Claims (1)
0OC-CnH2n +!,-CN,-Halogen,where R 1 = -C n H 2n + , - OC n H 2n + ,, - SC n H 2n .
0OC-C n H 2n + !, - CN, -halogen,
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