[发明专利]二苯并呋喃和二苯并噻吩的衍生物

说明书

本发明涉及式I化合物其制备，其作为液晶介质中的组分的用途以及包含本发明的液晶介质的电光显示元件，其中出现的基团和参数具有权利要求1的定义。

本发明涉及二苯并呋喃和二苯并噻吩的衍生物，涉及它们在液晶混合物中的用途，特别是在具有负介电各向异性的液晶混合物中的用途，以及涉及这些液晶混合物在VA、PS-VA、IPS、PS-IPS或FFS类型的液晶显示器中的用途。

自大约30年前发现第一批可商业使用的液晶化合物以来，液晶已发现了广泛的应用领域。常规混合物的已知使用领域尤其是用于手表和袖珍计算器的显示器，以及在火车站、机场和运动场馆中使用的大型显示器面板。应用的其他领域是便携式和固定式计算机、导航系统和视频应用的显示。特别是对于后一种应用，对切换时间和图像的对比度提出了很高的要求。

液晶中分子的空间有序性的影响是其许多性能与方向有关。用于液晶显示器的重要性能尤其是光学、介电和弹性力学特性中的各向异性。根据分子的纵向轴是垂直于还是平行于电容器的两块板，电容器具有不同的电容；换句话说，对于两个取向，液晶介质的介电常数ε具有不同的大小。在纵向分子轴相对于电容器极板垂直取向的情况下，具有比平行布置的情况更大的介电常数的物质被称为介电正性。换句话说：如果平行于纵向分子轴的介电常数ε_||大于垂直于纵向分子轴的介电常数ε_⊥，则介电各向异性Δε＝ε_||-ε_⊥大于零。在常规显示器中使用的大多数液晶都属于这一类。

介电各向异性的重要因素是分子的极化率和永久偶极矩。为了将电压施加到显示器，将分子的纵轴配向成使得较大的介电常数变得有效。与电场相互作用的强度取决于两个常数之间的差。

在常规液晶显示器中使用的液晶分子的情况下，沿纵向分子轴取向的偶极矩大于垂直于纵向分子轴取向的偶极矩。

其中较大的偶极矩平行于分子的纵轴取向的液晶已经被用于开发非常高性能的显示器。通常使用5至20种组分的混合物来实现中间相的足够宽的温度范围和较短的切换时间以及低阈值电压的目的。然而，在例如用于膝上型计算机的液晶显示器的情况下，仍然由于显著的视角依赖性而存在困难。当显示器的表面垂直于观看者的视角时，可以获得最佳图像质量。如果显示器相对于观看方向倾斜，则图像质量会变差，在某些情况下会严重变差。为了获得更高的舒适度，正在努力使显示器可以从观看者的视角倾斜的角度在不显著降低图像质量的情况下尽可能地大。近来，已经尝试通过使用垂直于分子纵轴的的偶极矩大于平行于分子纵轴的偶极矩的液晶化合物来改善视角依赖性。在这种情况下，介电各向异性Δε为负。在无场状态下，这些分子以其纵轴垂直于显示器的玻璃表面取向。由于施加电场，它们变得或多或少平行于玻璃表面取向。这样，可以实现视角依赖性的改善。这种显示器被称为VA-TFT显示器(“垂直配向”)。

不仅在TV应用中，而且还特别是在便携式装置(例如，PC或智能手机)中使用的小型和中型LC显示器中采用的其他LC显示模式是IPS和FFS(边缘场切换)模式，其中使用具有负和正介电各向异性的LC介质。

在S.H.Lee等人，Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883和S.H.Lee等人，Liquid Crystals 39(9),2012,1141-1148中描述了基于具有负介电各向异性的LC介质的FFS显示器。

液晶材料领域的开发绝没有完成。为了改善液晶显示元件的性能，一直在努力开发能够优化这样的显示器的新的化合物。

现有技术公开了衍生自二苯并呋喃或二苯并噻吩的VA材料。

WO 02/055463公开了下式的化合物

其中X可以是O或S，尤其Y可以是F，R¹和R²可以是烷基或烷氧基，并且其他参数具有其中指定的定义。其中描述的化合物具有负的介电各向异性，但已开发用于铁电LC混合物，并且未描述各个物质的介电各向异性值。