[发明专利]二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物

说明书

本发明涉及通式(I)化合物其中出现的基团及参数具有权利要求1中所指示的含义，涉及其在液晶或介晶介质中的用途及包含这些衍生物的液晶或介晶介质。

本发明涉及二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物、其在液晶介质中的用途及包含该二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物的液晶介质。

自约30年前发现第一种商业可用液晶化合物以来，液晶已广泛使用。特定而言，已知应用领域是用于表及口袋型计算器的显示器及大显示面板，如用于火车站、机场及运动竞技场。其他应用领域是便携计算机及导航系统及视频应用的显示器。特定地，对于最后提及的应用而言，对图像的响应时间及对比度要求极高。

液晶中分子的空间排列具有使其许多性质具有方向依赖性的影响。在液晶显示器中的使用特别重要的是光学、介电及弹性-机械各向异性。取决于分子的纵轴是垂直或平行于电容器的两个板定向，后者具有不同电容；换言之，液晶介质的介电常数ε对于两个定向具有不同值。当分子的纵向轴垂直于电容器板定向时的介电常数大于当其平行定向时的物质称为介电正性。用于常规显示器中的大多数液晶属于此组。

分子的极化性及永久偶极距二者对介电各向异性起作用。在将电压施加至显示器时，分子纵轴以使得较大的介电常数变得有效的方式本身定向。与电场之相互作用强度取决于两个常数之间的差异。在较小差异的情形下，需要比大差异的情形更高的切换电压。将适宜的极性基团(例如腈基团或氟)引入至液晶分子中使能够实现宽范围的工作电压。

在用于常规液晶显示器中的液晶分子的情形下，沿分子纵轴定向的偶极距大于垂直于分子纵轴定向的偶极距。沿分子纵轴的较大偶极距的定向还决定液晶显示器中的分子在无场状态中的定向。在最广泛TN(“扭曲向列型”)盒中，将厚度仅约5μm至10μm的液晶层配置于两个平板玻璃板之间，其每一者上已气相沉积有氧化锡或氧化铟锡的导电透明层作为电极。通常由聚合物(例如聚酰亚胺)组成的同样透明的配向层定位于这些膜与液晶层之间。此配向层用于借助表面力使相邻的液晶分子的纵轴处于优先方向，以使得在无电压状态下其以相同配向以平坦方式或以相同的小倾斜角均匀地置于显示器表面的内部。将两个仅使线性偏振光进入并逸出的偏振膜以特定配置粘附地结合至显示器的外部。

借助其中较大偶极距平行于分子纵轴定向的液晶，已研发出极高性能的显示器。在此处大多数情形下，使用5至20种组分的混合物以实现足够宽的中间相温度范围及短响应时间及低阈值电压。然而，在如用于例如笔记本电脑的液晶显示器中强视角依赖性仍造成困难。若显示器表面垂直于观察者的视向，则可实现最好成像质量。若显示器相对于观察方向倾斜，则在某些情况下成像质量急剧下降。为了更舒适，正试图使显示器可自观察者的视向倾斜的角度尽可能的大。最近已尝试使用垂直于分子纵轴的偶极距大于平行于分子纵轴的偶极距的液晶化合物改良视角依赖性。在无场状态中，这些分子垂直于显示器的玻璃表面定向。以此方式，有可能实现视角依赖性的改良。此类型的显示器称为VA-TFT(“垂直配向”)显示器。

还已知所谓的IPS(“平面内切换型”)显示器，其在两个具有平面定向的基板之间含有LC层，其中两个电极仅布置在该两个基板中之一上，且优选地具有叉指状型梳状结构。将电压施加于电极时，在电极之间产生具有平行于LC层的显著分量的电场。这使得LC分子在层平面中重新配向。此外，已报告所谓的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)，其在同一基板上含有两个电极，其中之一以梳形方式结构化且另一者未经结构化。由此生成强的所谓的“边缘场”，即靠近电极边缘的强电场，且在整个盒中生成具有强垂直分量以及强水平分量二者的电场。FFS显示器具有低对比度的视角依赖性。FFS显示器通常含有具有正介电各向异性的LC介质及通常由聚酰亚胺制成的配向层，该配向层为LC介质的分子提供平面配向。

在DE 10 2005 012 585 A1中，提出将二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物用于液晶介质中。然而，由于其取代模式，其中所述的化合物展现负介电各向异性，此使得其不适于本发明的应用。

液晶材料领域中的研发仍远未完成。为改良液晶显示元件的性质，不断尝试开发能够使这些显示器优化的新颖化合物。