[发明专利]2,3-二氢苯并噻吩衍生物

说明书

本发明涉及通式I(1)的2,3‑二氢苯并噻吩衍生物，其中出现的基团和参数具有权利要求1中所示的含义，涉及其在液晶或介晶介质中的用途，涉及包含这些衍生物的液晶或介晶介质，和涉及包含这些液晶或介晶介质的电光显示元件。

本发明涉及2,3-二氢苯并噻吩衍生物，涉及其在液晶或介晶介质中的用途，涉及包含这些衍生物的液晶或介晶介质，并且涉及包含这些液晶或介晶介质的电光显示元件。

自从约30年前发现第一种商业上可用的液晶化合物以来，液晶已得到广泛使用。已知的应用领域尤其是用于手表和口袋型计算器的显示器，以及用于火车站、机场和运动场的大型显示面板。其他应用领域是便携式计算机、导航系统及视讯应用的显示器。尤其对于最后提到的应用，对响应时间和图像的对比度具有高要求。

液晶中分子的空间布置具有如下效果：其许多特性为方向依赖性的。对用于液晶显示器中特别重要的是光学、介电质及弹性力学各向异性。取决于分子是否沿其纵轴垂直或平行于电容器的两块板来取向，后者具有不同的电容；换言之，液晶介质的介电常数ε对于两种取向具有不同的值。当分子的纵轴垂直于电容器板取向时的介电常数大于其平行取向时的介电常数的物质被称作正介电性。用于常规显示器中的大多数液晶属于该组。

分子的极化率和永久偶极矩两者均对介电各向异性起作用。在将电压施加至显示器时，分子的纵轴以介电常数的较大值变得有效这样的方式来取向自身。与电场相互作用的强度取决于两个常数之间的差值。在小差值的情况下，需要比在大差值的情况下更高的切换电压。将诸如(例如)腈基或氟的适宜的极性基团引入到液晶分子中使得能够实现大范围的工作电压。

在用于常规液晶显示器中的液晶分子的情况下，沿分子的纵轴取向的偶极矩大于垂直于分子的纵轴取向的偶极矩。沿分子的纵轴的较大偶极矩的取向也确定在无场状态下的液晶显示器中的分子的取向。在最普遍的TN(“扭曲向列”)盒中，具有仅约5μm至10μm的厚度的液晶层经布置在各自导电的两个平玻璃板之间，氧化锡或氧化铟锡的透明层已经气相沉积为电极。通常由塑料(例如，聚酰亚胺)组成的类似的透明配向层经定位在这些膜和液晶层之间。该配向层用以经由表面力将邻近的结晶分子的纵轴引入到优选方向上，以此方式使得在无电压状态下，其通过以平坦方式的相同的配向或通过相同的小倾角而均匀地位于显示器表面内部上。仅使得线性偏振光能够进入和逸出的两个极化膜以某一配置粘接到显示器的外部。

通过其中较大的偶极矩平行于分子的纵轴取向的液晶，已研发出极高效能的显示器。在本文的大多数情况下，使用5至20种组分的混合物以便实现中间相的足够宽的温度范围和短响应时间以及低阈值电压。然而，在例如用于笔记本电脑时，液晶显示器中的强视角依赖性仍将造成困难。若显示器的表面垂直于观测者的观察方向，则可实现最佳成像质量。若显示器相对于观测方向倾斜，则成像质量在某些情况下显著下降。对于较大舒适度，正在尝试使得显示器可自观测者的观察方向倾斜的角度尽可能地大。最近已尝试使用其垂直于分子的纵轴的偶极矩大于平行于分子的纵轴的偶极矩的液晶化合物来改善视角依赖性。在无场状态下，这些分子垂直于显示器的玻璃表面取向。以此方式，已有可能实现对视角依赖性的改善。此类型的显示器被称作VA-TFT(“垂直配向”)显示器。

亦已知所谓的IPS(“面内切换”)显示器，其含有在具有平面取向的两个基板之间的LC层，其中两个电极经布置在两个基板中的仅一个上且优选地具有叉指形的梳状结构。在向电极施加电压时，在它们之间产生具有平行于LC层的显著分量的电场。这导致层平面中的LC分子的再配向。并且，已报导所谓的FFS(“边缘场切换”)显示器(尤其参见S.H.Jung等人,Jpn.J.Appl.Phys.,第43卷,第3期,2004,1028)，其在相同的基板上包含两个电极，所述电极中的一个以梳状方式经结构化且另一个为非结构化。因而生成强的所谓的“边缘场”，即接近电极的边缘的强电场，以及遍及盒具有强垂直分量和强水平分量两者的电场。FFS显示器具有低视角依赖性的对比度。FFS显示器通常包含具有正介电各向异性的LC介质，和通常聚酰亚胺的配向层，其向LC介质的分子提供平面配向。