[发明专利]吡喃－二烷衍生物及其在液晶介质中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及吡喃-二烷衍生物及其作为液晶介质中的组分的用途。此外，本发明涉及含有本发明的液晶介质的液晶显示元件和电光显示元件。

背景技术

过去几年中，液晶化合物的应用领域已经显著扩宽至各种类型的显示器件、电光设备、电子组件、传感器等。为此，已经提出许多不同的结构，特别是在向列型液晶领域中，该液晶迄今最广泛地用在液晶显示器件中。特别地，已经使用无源TN或STN矩阵显示器或包含TFT有源矩阵的系统。

本发明的液晶化合物可用作液晶介质的组分，该液晶介质特别用于基于扭曲液晶盒(cell)、宾-主效应、配向相形变DAP或ECB(电控双折射)效应、IPS(面内切换)效应或动态散射效应的原理的显示器。

某些四氢吡喃衍生物作为液晶物质的用途是已知的。

DE 102004025808 A1公开了由3个环构成的化合物的合成，其中在每种情况下存在一个四氢吡喃环和一个二烷环。该物质具有正值的介电各向异性Δε。

此外，例如在DE 102004025809 A1、DE 10318420 A1或WO2004/048357 A1中已经描述了作为液晶材料的各种四氢吡喃衍生物及其制备。

发明内容

本发明基于的目的是寻找适合作为液晶介质的组分的新型稳定的液晶或介晶(mesogenic)化合物。特别地，这些化合物应该同时具有相对低的粘度和在正区域内的介电各向异性。对于液晶领域内的许多现有的混合物概念，使用具有特别高的介电各向异性Δε的化合物是有利的。

对于这类具有高Δε的化合物的非常多样的使用领域，希望具有可获得的另外的化合物，优选具有高向列性(nematogeneity)的化合物，其具有对于特定应用所精确定制的性能。

因此，本发明的一个目的是找到适合作为液晶介质的组分，特别是用于TN、STN、IPS和TFT显示器的液晶介质的组分的新型稳定的液晶或介晶化合物。

本发明的另一目的是提供单独或在混合物中具有高介电各向异性Δε、高清亮点和低旋转粘度γ1的液晶或介晶化合物。此外，本发明的化合物应该是热稳定的和光化学稳定的。此外，本发明的化合物应该具有尽可能最宽的向列相。作为介晶体(mesogen)，它们应该有利于在与液晶共组分的混合物中形成宽的向列相，并与向列型基础混合物是可极其混溶的，特别是在低温下。

令人惊奇地，已经发现，本发明的吡喃-二烷衍生物突出地适合作为液晶介质的组分。它们可用于获得稳定的液晶介质，该液晶介质特别适合于TN-TFT和STN显示器，但也适合于IPS系统或需要特别高的介电各向异性的更新近理念。本发明的化合物既是热稳定的，又是紫外线稳定的。它们的突出之处也在于强正性的介电各向异性Δε，由此在光学切换元件中应用时需要相对低的阈值电压。特别地，本发明化合物的商Δε/Δn也获得特别高的值，即，对于相同值的Δε，本发明的物质有利于相对低的光学各向异性Δn值。此外，本发明的化合物具有高的清亮点，同时具有有利的旋转粘度值。

本发明的吡喃-二烷衍生物的提供非常普遍地显著扩宽了从各种应用角度看适用于制备液晶混合物的液晶物质的范围。

本发明的吡喃-二烷衍生物具有宽的应用范围。根据取代基的选择而定，这些化合物可以用作基础材料，液晶介质主要由其构成。但是，还可以在本发明的化合物中添加选自其它化合物类别的液晶基础材料，从而例如改进这类电介质的介电和/或光学各向异性和/或优化其阈值电压和/或其粘度。

在纯净状态下，本发明的吡喃-二烷衍生物是无色的。它们是热稳定的和对光稳定的。

本发明因此涉及通式I的吡喃-二烷衍生物

R¹A¹-Z¹_mB¹Z²-A²_nR²          I

其中

B¹是指或