可聚合化合物及其在液晶顯示器中的用途的制作方法

文檔序號：11141395閱讀：649來源：國知局

本發明涉及包含甲酰胺或磺酰胺(sulphonamide)基團的可聚合化合物、其制備方法和用于制備其的中間體、包含它們的液晶(LC)介質，和所述可聚合化合物以及LC介質用于光學、電光學和電子目的的用途，特別是在LC顯示器中，尤其是在聚合物穩定配向類型的LC顯示器中的用途。

背景技術：

目前所使用的液晶顯示器(LC顯示器)通常為TN(“扭轉向列”)型的那些。然而，這些具有強的對比度的視角依賴性的缺點。

另外，已知所謂的具有更寬視角的VA(垂直配向)顯示器。VA顯示器的LC盒在兩個透明電極之間含有LC介質的層，其中LC介質通常具有負的介電各向異性。在斷電狀態下，LC層的分子垂直于電極表面面地(垂面地)配向或者具有傾斜的垂面配向。當將電壓施加到兩個電極上時，發生LC分子平行于電極表面的重配向。

另外，已知OCB(“光學補償彎曲”)顯示器，其基于雙折射效應且具有LC層(其具有所謂的“彎曲”配向和通常正的介電各向異性)。施加電壓時，發生LC分子垂直于電極表面的重配向。另外，OCB顯示器通常含有一個或多個雙折射光學延遲膜，以防止在黑暗狀態下彎曲盒的不期望的光透過性。OCB顯示器相對于TN顯示器具有更寬的視角和更短的響應時間。

還已知的是所謂的IPS(“面內切換”)顯示器，其含有在兩個基板之間的LC層，其中兩個電極只是布置在兩個基板中的一個上，和優選具有互相嚙合的梳狀結構。在施加電壓到電極時，由此在它們之間產生具有平行于LC層的顯著分量的電場。這樣導致LC分子在層平面內重配向。

另外，已經報導了所謂的FFS(邊緣場切換)顯示器(尤其參見S.H.Jung等，Jpn.J.Appl.Phys.,第43卷，第3期，2004,1028)，其在相同基板上含有兩個電極，其中的一個以梳狀的方式結構化，且另一個是非結構化的。由此產生強的所謂的“邊緣場”，即接近于電極邊緣處的強電場，并且在整個盒中的這樣的電場，其具有強的垂直分量以及強的水平分量兩者。FFS顯示器具有小的對比度視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性的LC介質，和配向層，通常是聚酰亞胺的配向層，其提供對LC介質的分子的平面配向。

FFS顯示器可以作為有源矩陣或無源矩陣顯示器來操作。在有源矩陣顯示器的情況下，單個像素通常通過集成的非線性有源元件如晶體管(例如薄膜晶體管或“TFT”)來進行尋址，而在無源矩陣顯示器的情況下，單個像素通常根據如現有技術中已知的多路傳輸方法來進行尋址。

此外，FFS顯示器已經被公開(參照S.H.Lee等，Appl.Phys.Lett.73(20)，1998，2882-2883和S.H.Lee等，Liquid Crystals 39(9)，2012，1141-1148)，其具有與FFS顯示器相似的電極設計和層厚度，但包括具有負介電各向異性的LC介質的層，而不是具有正介電各向異性的LC介質的層。與具有正介電各向異性的LC介質相比，具有負的介電各向異性的LC介質顯示出更有利的指向矢取向，其具有更少傾斜和更多扭轉的取向，其結果是這些顯示器具有更高的透射率。顯示器還包括配向層，優選提供在至少一個基板上的聚酰亞胺，其與LC介質接觸并誘導LC介質的LC分子的平面配向。這些顯示器也被稱為“超亮度FFS(UB-FFS)”模式顯示器。這些顯示器需要具有高可靠性的LC介質。

下文中使用的術語“可靠性”意指在時間期間和在不同應力負載(stress load)，如光負載、溫度、濕度、電壓下顯示器的性能的品質，并且包括顯示效果如圖像粘滯(面和線圖像粘滯)、色差(mura)、不均勻性(yogore)等，這些是LC顯示器領域的技術人員已知的。作為用于對可靠性進行分類的標準參數，通常使用電壓保持比(VHR)值，其是用于在測試顯示器中維持恒定電壓的量度。VHR值越高，則LC介質的可靠性越好。

在較新類型的VA顯示器中，LC分子的均一配向限于在LC盒之內的多個相對小的疇上。這些疇之間可以存在向錯(disclination)，也稱為傾斜疇。具有傾斜疇的VA顯示器，相對于常規的VA顯示器，具有更大的對比度和灰階(grey shade)的視角不依賴性。另外，這種類型的顯示器更容易生產，因為不再需要用于在接通狀態下使分子均一配向的額外的電極表面處理(例如通過摩擦)。替換此地，通過電極的特殊設計來控制傾角或預傾角的優先指向。

在所謂的MVA(多疇垂直配向)顯示器中，這通常通過具有導致局部預傾斜的突出物(protrusion)的電極來實現。由此，在施加電壓時在不同的、限定的盒區域內以不同的方向使LC分子平行于電極表面配向。由此實現“受控的”切換，且防止干擾性的向錯線的形成。雖然這種布置改進了顯示器的視角，然而這導致其透光性的降低。MVA的進一步改進使用了僅在一個電極側上的突出物，而相對的電極具有狹縫(slit)，這改進了透光性。該狹縫電極在施加電壓時在LC盒中產生不均勻的電場，意味著仍然實現了受控切換。為進一步改進透光性，可以擴大狹縫與突出物之間的間隔，但是這反之導致響應時間的延長。在所謂的PVA(“圖案化VA”)中，使得突出物是完全多余的，因為兩個電極在相對側上通過狹縫來結構化，這導致增加的對比度和改進的透光性，但是這在技術上是困難的并且使顯示器對機械影響(“拍打(tapping)”等)更敏感。然而，對于許多應用，例如監視器且尤其是TV屏幕，要求縮短響應時間以及改進顯示器的對比度和亮度(透射率)。

另一種發展是所謂的PS(“聚合物穩定”)或PSA(“聚合物穩定配向”)顯示器，對其偶爾也采用術語“聚合物穩定化”。在這些中，將少量(例如0.3重量％、典型地<1重量％)的一種或多種可聚合化合物、優選可聚合單體化合物加到LC介質中，并在將LC介質充入顯示器之后，使其原位聚合或交聯(通常通過UV光聚合)，同時任選地向顯示器的電極施加電壓。聚合在LC介質顯示液晶相的溫度下進行，通常在室溫。將可聚合介晶或液晶化合物(也稱為反應性介晶或“RM”)加到LC混合物中已證實是特別適宜的。

除非另有說明，當涉及大體的聚合物穩定配向類型的顯示器時下文使用術語“PSA”，和當涉及特定顯示器模式(如PS-VA、PS-TN等)時使用“PS”。

此外，除非另有說明，當涉及可聚合介晶或液晶化合物時，下文使用術語“RM”。

同時，PS(A)原理正用于各種常規的LC顯示器模式。因此，例如已知PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS和PS-TN顯示器。RM的聚合，在PS-VA和PS-OCB顯示器的情況下，優選在施加的電壓下發生，在PS-IPS顯示器的情況下在有或者沒有、優選沒有施加電壓的情況下發生。如在測試盒中可以驗證的那樣，PS(A)方法導致在盒中預傾斜。在PS-OCB顯示器的情況下，例如可以使得彎曲結構被穩定化，從而使得失調電壓是不需要的或者可被降低。在PS-VA顯示器的情況下，該預傾斜對響應時間有積極的作用。對于PS-VA顯示器，可使用標準的MVA或PVA像素和電極布局。然而，另外，例如僅采用一個結構化的電極側而沒有突出物也可以應對(manage)，這顯著簡化了生產并同時產生了極好的對比度，同時極好的透光性。

此外，所謂的正性-VA顯示器(“正性VA”)已經證明是特別有利的模式。與傳統的VA顯示器類似，在正性-VA顯示器中在當無電壓施加的初始狀態下LC分子的初始取向是垂面的，即基本上垂直于基板。然而，與常規的VA顯示器相比，在正性-VA顯示器中使用具有正介電各向異性的LC介質。類似于在通常使用的IPS顯示器中，在正性-VA-顯示器中的兩個電極僅布置在兩個基板中的一個上，和優選顯示出互相嚙合和梳狀(交叉指形)的結構。通過施加產生基本上平行于LC介質層的電場的電壓到交叉指形電極上，將LC分子轉變為基本上平行于基材的取向。在正性-VA-顯示器中也已經證明聚合物穩定化(通過將RM(其在顯示器中聚合)加入到液晶介質中)是有利的，由此可實現響應時間的顯著縮短。

PS-VA顯示器描述在例如EP1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1和US 2006/0103804 A1中。PS-OCB顯示器例如描述在T.-J-Chen等，Jpn.J.Appl.Phys.45，2006，2702-2704和S.H.Kim，L.-C-Chien，Jpn.J.Appl.Phys.43，2004，7643-7647中。PS-IPS-顯示器描述在例如US 6,177,972和Appl.Phys.Lett.1999，75(21)，3264中。PS-TN-顯示器描述在例如Optics Express 2004，12(7)，1221中。

類似于上述常規的LC顯示器，PSA顯示器可作為有源矩陣或無源矩陣顯示器來操作。在有源矩陣顯示器的情況下，單個像素通常通過集成的非線性有源元件如晶體管(例如薄膜晶體管“TFT”)來進行尋址，而在無源矩陣顯示器的情況下，通常通過如現有技術中已知的多路傳輸方法來進行尋址。

PSA顯示器在形成顯示器盒的一個或兩個基板上也包含配向層。配向層通常施加到電極上(在這里存在這種電極)，使得其與LC介質接觸，并誘導LC分子的初始配向。配向層還包含或由例如聚酰亞胺組成，其還是可以是摩擦的，或者可以由光配向法制備。

特別是對于監測器以及尤其是TV應用，持續要求液晶顯示器的響應時間以及對比度和亮度(因此還有透射率)的優化。PSA方法可在此提供關鍵的優勢。特別是在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS和PS-正性-VA-顯示器的情況下，可在對其他參數沒有顯著有害作用的情況下實現與在測試盒中可測量的預傾斜相關的響應時間的縮短。

現有技術已經提出使用任選被氟代的二丙烯酸聯苯酯或二甲基丙烯酸聯苯酯作為PSA顯示器中的RM。

然而產生了問題，即，不是所有的由LC混合物和一種或多種RM組成的組合都適于PSA顯示器，因為例如建立了不足夠的傾斜或根本沒有傾斜，或者因為例如所謂的“電壓保持比”(VHR或HR)對于TFT顯示器應用是不足夠的。此外已經發現，在用于PSA顯示器中時，從現有技術中已知的LC混合物和RM仍具有一些缺點。因此，不是每一種已知的可溶于LC混合物中的RM都適用于PSA顯示器。此外，除了直接測量在PSA顯示器中的預傾斜外，經常難以找到對于RM的合適的選擇標準。如果期望借助于UV光而不加入光引發劑進行聚合時(這對某些應用可能是有利的)，則合適RM的選擇變得甚至更小。

另外，經選擇的LC主體混合物/RM的組合應當具有盡可能低的旋轉粘度和盡可能最佳的電性質。特別是它應當具有盡可能高的VHR。在PSA顯示器中，特別需要在用UV光輻照之后的高VHR，因為UV曝光是顯示器生產過程中必不可少的部分而且也在制成的顯示器操作期間作為正常曝光而發生。

特別地，期望的是對于產生特別小的預傾角的PSA顯示器提供可獲得的新型材料。在此，優選的材料是那些，其在聚合期間對于相同曝光時間產生比迄今已知的材料更低的預傾角，和/或通過使用它們，在較短的曝光時間之后也能實現以已知的材料已經能實現的(較高的)預傾角。由此，顯示器的生產時間(“節拍時間”)能縮短以及生產工藝的成本能降低。

生產PSA顯示器中的另一個問題是殘余量的未聚合的RM的存在或去除，特別是在用于在顯示器中產生預傾角的聚合步驟之后。例如，這類未反應的RM可能通過例如在顯示器制成之后在操作期間以不受控的方式聚合而有害地影響顯示器的性質。

因此，現有技術已知的PSA顯示器經常顯示出所謂“圖像粘滯”或者“圖像燒焦”的不期望的效應，即在LC顯示器中通過單個像素的短暫尋址而產生的圖像甚至在這些像素中的電場已經斷開后或在其他像素已經尋址后仍然保持可見。

如果使用具有低VHR的LC主體混合物，則一方面可出現該“圖像粘滯”。日光或背光的UV-組分可能引發其中LC分子不合期望的分解反應和由此引發離子型或自由基雜質的產生。這些可累積，特別是在電極或配向層處，在那里它們可降低有效施加的電壓。該效應還可以在沒有聚合物組分的常規LC顯示器中觀察到。

此外，由于存在未聚合的RM而引起的額外的“圖像粘滯”效應經常在PSA顯示器中觀察到。殘余RM的不受控的聚合在此通過來自環境的或背光的UV光引發。在切換的顯示器區域內，在多個尋址周期之后，這改變了傾斜角。結果，在切換的區域內可出現透射率變化，而其在未切換區域內保持不變。

因此，期望的是，在PSA顯示器生產期間RM的聚合盡可能完全地進行以及盡可能排除在顯示器中未聚合RM的存在或者將其降低至最小值。因此，需要RM和LC混合物，其能能夠或者支持RM高度有效且完全的聚合。此外，期望的是殘余RM量的受控反應。如果RM比迄今已知的材料更快且更有效地聚合，則這將是更簡單的。

在PSA顯示器的操作中觀察到的另一個問題是預傾角的穩定性。因此，觀察到預傾角(其在通過聚合如上所述的RM的顯示器的制造過程中產生)不保持恒定，而是在其操作期間顯示器經受電壓應力之后惡化。這可對顯示器性能產生負面影響，例如通過增加黑色狀態透射率，并因此降低了對比度。

要解決的另一個問題是，現有技術的RM的確經常具有高熔點，并且在許多目前常見的LC混合物中的確僅顯示有限的溶解度，因此常常傾向于從混合物中自發地結晶出來。此外，自發聚合的風險防止LC主體混合物經溫熱以溶解可聚合組分，這意味著可能達到的最佳的溶解度甚至在室溫下是必要的。此外，存在分離的風險，例如當將LC介質引入到LC顯示器中(色譜效應)，這可大大損害顯示器的均勻性。這進一步被LC介質通常在低溫下引入以減少自發聚合的風險(參見上文)的事實所增加，其反之對溶解度有不利影響。

現有技術中觀察到的另一個問題是，在PSA顯示器中使用的LC介質，包括但不限于PSA類型的顯示器，都經常表現出高粘度，并且因此，高的切換時間。為了降低LC介質的粘度和切換時間，現有技術中已經提出添加具有烯基的LC化合物。然而，觀察到含有烯基化合物的LC介質經常顯示出可靠性和穩定性降低，以及VHR的降低，尤其是在曝露于UV輻射后。尤其是對于在PSA顯示器中使用，這是相當大的缺點，因為在PSA顯示器中RM的光聚合是通常通過曝露于UV輻射進行的，這可導致LC介質中的VHR下降。

因此仍一直存在著對PSA顯示器以及用于這樣的顯示器中的LC介質和可聚合化合物的很大需求，所述顯示器不顯示出如上所述的缺點或者僅僅以小的程度顯示出這些缺點且具有改善的性質。特別地，對于PSA顯示器以及用于這樣的PSA顯示器的LC介質和可聚合化合物存在著很大需求，其能夠實現在大的工作溫度范圍的同時的高的比電阻、甚至在低溫下的短響應時間以及低閾值電壓、低預傾角、大量的灰階、高對比度和寬的視角，以及在UV曝光之后具有高可靠性和高數值的“電壓保持比”(VHR)，和在可聚合化合物的情況下，具有低熔點和在LC主體混合物中高的溶解度。

本發明基于的目的在于提供用于PSA顯示器中的新型的合適材料，特別是RM和包含其的LC介質，所述材料不具有如上所述的缺點或者以減小的程度具有這些缺點，盡可能快速且完全地聚合、能夠盡可能迅速地建立低的預傾斜角、減少或防止“圖像粘滯”出現在顯示器中，和優選地同時能有非常高的比電阻值、高的VHR值、低的閾值電壓和短的響應時間，且在通常用作為PSA顯示器中的主體混合物的LC介質中具有高的溶解度。

本發明的進一步的目的是提供新型RM(特別是用于光學、電光學和電子應用)以及提供用于制備其的適當方法和中間體。

特別地，本發明基于提供在PSA顯示器中使用的可聚合化合物(如RM)的目的，該化合物不具有上文指出的缺點或以減小的程度具有這些缺點、盡可能快速且完全地聚合、能夠盡可能迅速地建立低的預傾斜角、顯示高的預傾斜穩定性(即使在較長時間之后和/或UV曝光之后)、減少或防止“圖像粘滯”出現在顯示器中，和優選地同時能有非常高的比電阻值、高的VHR值、高的可靠性、低的閾值電壓和短的響應時間，顯示好的UV吸收(尤其在較長波長下，優選為320-360納米范圍內)，且在通常用作為PSA顯示器中的主體混合物的LC介質中具有高的溶解度。

本發明的進一步的目的是提供新型RM(特別是用于光學、電光學和電子應用)以及提供用于制備其的適當方法和中間體。

該目的通過由如本發明所述的材料和方法根據本發明而實現。特別地，已經令人驚訝地發現在PSA顯示器中使用如下文所述的式I的RM促成迅速的聚合反應、快速建立穩定的傾斜角和高的VHR值(在UV光聚合反應之后)。式I的RM的特征在于它們含有介晶基團和一個或多個可聚合基團，其中可聚合基團中的至少一個經由甲酰胺或磺酰胺基團連接至介晶基團。

發現使用根據本發明的RM能夠迅速產生穩定的預傾斜，即使不添加光引發劑，并在以UV光照射之后顯示高的VHR值，并顯示高的可靠性，尤其當用于含有具有烯基的LC化合物的LC主體混合物中時。根據本發明的RM用于這樣的LC主體混合物中能有高的VHR值。另外，根據本發明的RM化合物在寬的LC介質范圍內具有良好的溶解度(尤其在市售的用于PSA的LC主體混合物中)，并且具有低的結晶傾向。此外，它們顯示出良好的吸收，即使在較長的UV波長下，尤其在320-360納米范圍內，并且能迅速且完全地聚合，伴隨著在單元中少量殘余的未反應的RM。

技術實現要素：

本發明涉及式I的可聚合化合物，

(P-Sp)_x-Ar-(M)_y I

其中各個基團具有以下含義：

Ar表示具有4至30個環原子的芳基或雜芳基，其為單環或多環，并且也可含有其他取代基，

M在每次出現時相同或不同地表示-G-NR^yR^z，

G表示-CO-或-SO₂-，

R^y和R^z中的一個表示P-Sp-和另一個表示R^x或P-Sp-，或R^y和R^z與N-原子一起形成具有4至6個環原子的N-雜環基團，其被至少一個基團P-Sp-取代，

R^x表示H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一個或多個不相鄰的CH₂-基團任選地被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-，以使O-和/或S-原子彼此不直接相連的方式替代，和其中一個或多個H原子各自任選地被F、Cl、P-或P-Sp-替代，

Sp在每次出現時相同或不同地表示間隔基團或單鍵，

P在每次出現時相同或不同地表示可聚合基團，

x為0或≥1的整數，優選為1、2、3、4或5，

y為≥1的整數，優選為1、2、3、4、5或6，

其中x+y優選為1、2、3、4、5或6。

本發明還涉及式I的化合物在LC介質和LC顯示器中作為可聚合化合物的用途，特別是在LC顯示器的LC介質、活性層(active layer)或配向層中，其中LC顯示器優選為PSA顯示器。

本發明進一步涉及制備式I的化合物的方法，以及在這些方法中使用或得到的新型中間體。

本發明另外涉及包含一種或多種式I的化合物的LC介質。

本發明另外涉及包含一種或多種可聚合化合物(其中至少一種是式I的化合物)的LC介質。

本發明另外涉及LC介質，其包含：

－可聚合組分A)，其包含一種或多種可聚合化合物，優選由其組成，其中至少一種是式I的化合物，以及

－液晶組分B)，下文中也稱作“LC主體混合物”，其包含一種或多種介晶或液晶化合物，選優由其組成。

根據本發明的LC介質的液晶組分B)在下文中也稱為“LC主體混合物”，并且優選地包含一種或多種、優選至少兩種選自不可聚合的低分子量化合物的介晶或LC化合物，或由其組成。

本發明還涉及如上下文所描述的LC介質，其中所述LC主體混合物或組分B包含至少一種包含烯基的介晶或LC化合物。

本發明還涉及如上文所述的LC介質或LC顯示器，其中式I的化合物是經聚合的。

本發明還涉及用于制備如上下文所述的LC介質的方法，包括步驟：將如上下文所述的一種或多種介晶或LC化合物，或者LC主體混合物或LC組分B)與一種或多種式I的化合物混合，以及任選與其他LC化合物和/或添加劑混合。

本發明還涉及根據本發明的式I的化合物和LC介質在PSA顯示器中的用途，特別是在含有LC介質的PSA顯示器中的用途，用于通過式I的化合物(一種或多種)優選在電場或磁場中在PSA顯示器中原位聚合，而在LC介質中產生傾斜角。

本發明還涉及包含根據本發明的一種或多種式I的化合物或LC介質的LC顯示器，特別是PSA顯示器，特別優選PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-正性-VA或PS-TN顯示器。

本發明還涉及包含可通過一種或多種如上所述的式I的化合物或可聚合組分A)的聚合來獲得的聚合物或包含根據本發明的LC介質的LC顯示器，其優選為PSA顯示器，非常優選為PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-正性-VA或PS-TN顯示器。

本發明還涉及PSA型的LC顯示器，其包括兩個基板(其中至少一個基板是光透明的)，在每個基板上各提供的一個電極或僅在一個基板上提供的兩個電極，以及位于基板之間的LC介質的層，該LC介質包含如上下文所述的一種或多種可聚合化合物和LC組分，其中可聚合化合物在顯示器的基板之間聚合。

本發明還涉及制造如上下文所述的LC顯示器的方法，其包括在顯示器的基板之間填充或以其他方式提供包含如上下文所述的一種或多種可聚合化合物的LC介質，和聚合可聚合化合物的步驟。

根據本發明的PSA顯示器具有兩個電極，其優選呈透明層的形式，將其施用于基板中的一個或兩個上。在一些顯示器中，例如在PS-VA、PS-OCB或PS-TN顯示器中，將電極施用于兩個基板中的每一個上。在其他顯示器中，例如在PS-正性-VA、PS-IPS或PS-FFS或PS-UB-FFS顯示器中，將兩個電極僅施用于兩個基板中的一個上。

在優選的實施方式中，當將電壓施加于顯示器的電極時可聚合組分在LC顯示器中聚合。

可聚合組分的可聚合化合物優選通過光聚合進行聚合，非常優選通過UV-光聚合進行聚合。

具體實施方式

除非另外指出，式I的化合物優選選自非手性化合物。

如本文中使用的，術語“活性層”和“可切換層”表示在電光顯示器中，例如在LC顯示器中，包含一種或多種具有結構和光學各向異性的分子(例如LC分子)的層，該分子在受到外部刺激例如電場或磁場時改變它們的取向，這導致層對于偏振光或非偏振光的透射率的改變。

如本文中使用的，術語“傾斜”和“傾斜角”應理解為表示LC介質的LC分子相對于LC顯示器(這里優選為PSA顯示器)中的盒表面的傾斜配向。這里的傾斜角表示在LC分子的縱向分子軸(LC指向矢)和形成LC盒的平面平行的外板之間的平均角度(<90°)。這里低數值的傾斜角(即較大偏離于90°角)對應于大的傾斜。實施例中給出了合適的測量傾斜角的方法。除非另有說明，上下文中公開的傾斜角數值與這種測量方法有關。

如本文中使用的，術語“反應性介晶”和“RM”應理解為表示包含介晶或液晶骨架、和連接于其上的一個或多個適合用于聚合的官能團的化合物，并且所述官能團還被稱作“可聚合基團”或“P”。

除非另有說明，本文中使用的術語“可聚合化合物”應理解為可聚合的單體化合物。

如本文中使用的，術語“低分子量化合物”應理解為表示單體的和/或不是通過聚合反應制備的化合物，其與“聚合型化合物”或“聚合物”相對。

如本文中使用的，術語“不可聚合化合物”應理解為表示不包含在通常施加給RM聚合的條件下適合用于聚合的官能團的化合物。

如本文中使用的，術語“介晶基團”是本領域技術人員已知的并且在文獻中進行了描述，且其表示由于其吸引和排斥相互作用的各向異性而實質上有助于產生低分子量或聚合型物質中的液晶(LC)相的基團。包含介晶基團的化合物(介晶化合物)本身并不是必須具有LC相。介晶化合物還可以僅在與其他化合物混合后和/或在聚合后表現出LC相行為。典型的介晶基團例如為剛性棒狀或盤狀單元。在Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368中給出了與介晶或LC化合物相關使用的術語和定義。

如本文中使用的，術語“間隔基團”(下文中還被稱作“Sp")是現有技術中本領域技術人員已知的并且在文獻中進行了描述，參見例如Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。如本文中使用的，術語“間隔基團”或“間隔基”表示柔性基團，例如其為亞烷基基團，其與可聚合介晶化合物中的介晶基團或可聚合基團(一個或多個)相連。

在上下文中，

表示反式-1,4-亞環己基環，和

表示1,4-亞苯基環。

在上下文中的“有機基團”表示碳或烴基基團。

“碳基團”表示包含至少一個碳原子的單或多價有機基團，其中該基團不包含其他原子(例如-C≡C-)或者任選包含一種或多種其他原子，例如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)。術語“烴基基團”表示碳基團，其額外包含一個或多個H原子和任選的一個或多個雜原子，例如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge。

“鹵素”表示F、Cl、Br或I。

-CO-、-C(＝O)-和-C(O)-表示羰基基團，即

碳或烴基基團可以是飽和或不飽和基團。不飽和基團例如為芳基、烯基或炔基基團。具有多于3個C原子的碳或烴基基團可以是直鏈、支鏈和/或環狀的并且還可以包含螺連接或稠環。

術語“烷基”、“芳基”、“雜芳基”等還包括多價基團，例如亞烷基、亞芳基、亞雜芳基等。

術語“芳基”表示芳香族碳基團或由其衍生的基團。術語“雜芳基”表示如上限定的包含一個或多個雜原子(優選選自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)的“芳基”。

優選的碳和烴基基團任選是取代的，直鏈、支鏈或環狀的具有1至40、優選1至20、非常優選1至12個C原子的烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基和烷氧基羰氧基，任選取代的具有5至30個、優選6至25個C原子的芳基或芳氧基，或任選取代的具有5至30個、優選6至25個C原子的烷基芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳基烷基氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基，其中一個或多個C原子還可以被雜原子(優選選自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)替換。

進一步優選的碳和烴基基團是C₁-C₂₀烷基、C₂-C₂₀烯基、C₂-C₂₀炔基、C₃-C₂₀烯丙基、C₄-C₂₀烷基二烯基、C₄-C₂₀多烯基、C₆-C₂₀環烷基、C₄-C₁₅環烯基、C₆-C₃₀芳基、C₆-C₃₀烷基芳基、C₆-C₃₀芳烷基、C₆-C₃₀烷基芳氧基、C₆-C₃₀芳基烷氧基、C₂-C₃₀雜芳基、C₂-C₃₀雜芳氧基。

特別優選的是C₁-C₁₂烷基、C₂-C₁₂烯基、C₂-C₁₂炔基、C₆-C₂₅芳基和C₂-C₂₅雜芳基。

進一步優選的碳基和烴基是具有1-20、優選1-12個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其是未取代的或者被F、Cl、Br、I或CN單-或多取代的，和其中一個或多個不相鄰的CH₂基團可以各自彼此獨立地被-C(R^x)＝C(R^x)-、-C≡C-、-N(R^x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子彼此不直接相連的方式替代。

R^x優選表示H、F、Cl、CN，具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基鏈，其中另外，一個或多個不相鄰的C原子可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，并且其中一個或多個H原子可以被F或Cl替換，或者表示任選取代的具有6至30個C原子的芳基或芳氧基基團，或者任選取代的具有2至30個C原子的雜芳基或雜芳氧基基團。

優選的烷基基團例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。

優選的烯基基團為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等。

優選的炔基基團為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。

優選的烷氧基基團為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等。

優選的氨基基團為例如二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基等。

芳基和雜芳基基團可為單環的或多環的，即它們可以含有一個環(例如苯基)或兩個或更多個環，其也可以是稠合的(例如萘基)或共價鍵合的(例如聯苯基)，或包含稠合和連接環的組合。雜芳基含有一個或多個雜原子，優選選自O、N、S和Se。

特別優選的是具有6-25個C原子的單-、雙-或三環芳基以及具有5-25個環原子的單-、雙-或三環雜芳基，其任選含有稠合環并且為任選取代的。進一步優選的是5-、6-或7-元芳基和雜芳基，其中另外，一個或多個CH基團可被N、S或O以O原子和/或S原子彼此不直接相連的方式替換。

優選的芳基基團例如為苯基、聯苯基、三聯苯基、[1,1':3',1”]-三聯苯-2'-基、萘基、蒽基、聯二萘基、菲基、9,10-二氫-菲基、芘、二氫芘、二萘嵌苯、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺聯芴(spirobifluorene)等。

優選的雜芳基基團例如為5-元環，例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、6-元環，例如吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪或稠合基團，例如吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、菲啶、菲咯啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩，或者這些基團的組合。

上下文中提及的芳基和雜芳基基團還可以被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟代烷基或其他芳基或雜芳基基團取代。

(非芳族)脂環基團和雜環基既包含飽和的環，即僅含有單鍵的環，還包含部分不飽和的環，即也可以包含多重鍵的那些。雜環含有一個或多個雜原子，優選選自Si、O、N、S和Se。

(非芳族)脂環基團和雜環基團可為單環的，即僅含一個環(例如環己烷)，或者是多環的，即含有多個環(例如十氫化萘或者雙環辛烷)。特別優選飽和的基團。此外優選具有5-25個環原子的單-、雙-或三環狀基團，其任選含有稠合環且為任選取代的。進一步優選的是5-、6-、7-或8-元碳環基團，其中另外，一個或多個C原子可被Si替換和/或一個或多個CH基團可被N替換和/或一個或多個不相鄰的CH₂基團可被-O-和/或-S-替換。

優選的脂環基團和雜環基團例如為5-元基團，例如環戊烷、四氫呋喃、四氫噻吩、吡咯烷；6-元基團，例如環己烷、硅雜環己烷(silinane)、環己烯、四氫吡喃、四氫噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶；7-元基團，例如環庚烷；和稠合基團，例如四氫化萘、十氫化萘、茚滿、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氫-4,7-橋亞甲基茚滿-2,5-二基。

優選的取代基為例如溶解性促進基團，例如烷基或烷氧基；吸電子基團，例如氟、硝基或腈；或者是用于提高聚合物玻璃化轉變溫度(Tg)的取代基，特別是大體積基團，例如叔丁基或任選取代的芳基。

優選的取代基，下文也稱作“L”，是例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝O)Y¹、-C(＝O)R^x、-N(R^x)₂，具有1-25個C原子的直鏈或支鏈的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中一個或多個H原子可以任選地被F或Cl替代，具有1至20個Si原子的任選取代的硅烷基(silyl)，或具有6至25個、優選6至15個C原子的任選取代的芳基。

其中R^x表示H、F、Cl、CN，或者具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一個或多個不相鄰的CH₂-基團任選被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-和/或S-原子不直接彼此相連的方式替換，并且其中一個或多個H原子各自任選被F、Cl、P-或P-Sp-替換，并且

Y¹表示鹵素。

“取代的硅烷基或芳基”優選表示其被鹵素、-CN、R⁰、-OR⁰、-CO-R⁰、-CO-O-R⁰、-O-CO-R⁰或-O-CO-O-R⁰取代，其中R⁰表示H或具有1至20個C原子的烷基。

特別優選的取代基L例如是F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅，此外還有苯基。

優選為

其中L具有以上指出的含義之一。

可聚合基團P是適合用于聚合反應(例如自由基或離子鏈式聚合，加成聚合或縮合聚合)的基團，或者適用于聚合物相似轉變(polymer-analogous)反應(例如在聚合物主鏈上的加成或縮合)的基團。特別優選用于鏈式聚合的基團，特別是包含C＝C雙鍵或-C≡C-三鍵的那些，和適用于開環聚合的基團，例如氧雜環丁烷基或環氧基。

優選的基團P選自由以下組成的組：CH₂＝CW¹-CO-O-、CH₂＝CW¹-CO-、CH₂＝CW²-(O)_k3-、CW¹＝CH-CO-(O)_k3-、CW¹＝CH-CO-NH-、CH₂＝CW¹-CO-NH-、CH₃-CH＝CH-O-、(CH₂＝CH)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH)₂CH-O-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-CO-、HO-CW²W³-、HS-CW²W³-、HW²N-、HO-CW²W³-NH-、CH₂＝CW¹-CO-NH-、CH₂＝CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂＝CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、Phe-CH＝CH-、HOOC-、OCN-和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1至5個C原子的烷基，特別是H、F、Cl或CH₃，W²和W³各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子的烷基，特別是H、甲基、乙基或正丙基，W⁴、W⁵和W⁶各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W⁷和W⁸各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子的烷基，Phe表示1,4-亞苯基，其任選地被如上限定的一個或更多個不同于P-SP-的基團L取代，k₁、k₂和k₃各自彼此獨立地表示0或1，k₃優選表示1，以及k₄表示1到10的整數。

非常優選的基團P選自由以下組成的組：CH₂＝CW¹-CO-O-、CH₂＝CW¹-CO-、CH₂＝CW²-O-、CH₂＝CW²-、CW¹＝CH-CO-(O)_k3-、CW¹＝CH-CO-NH-、CH₂＝CW¹-CO-NH-、(CH₂＝CH)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH)₂CH-O-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-CO-、CH₂＝CW¹-CO-NH-、CH₂＝CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂＝CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、Phe-CH＝CH-和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1至5個C原子的烷基，特別是H、F、Cl或CH₃，W²和W³各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子的烷基，特別是H、甲基、乙基或正丙基，W⁴、W⁵和W⁶各自彼此獨立地表示Cl，具有1至5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W⁷和W⁸各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子的烷基，Phe表示1,4-亞苯基，k₁、k₂和k₃各自彼此獨立地表示0或1，k₃優選表示1，并且k₄表示1至10的整數。

非常優選的基團P是選自由以下組成的組：CH₂＝CW¹-CO-O-，特別是CH₂＝CH-CO-O-、CH₂＝C(CH₃)-CO-O-和CH₂＝CF-CO-O-，還有CH₂＝CH-O-、(CH₂＝CH)₂CH-O-CO-、(CH₂＝CH)₂CH-O-、

其他特別優選的可聚合基團P選自乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基和環氧基，最優選選自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。

如果Sp不同于單鍵，則其優選為式Sp"-X"，以使得各個基團P-Sp-相當于式P-Sp"-X"-，其中

Sp"表示具有1至20個、優選1至12個C原子的亞烷基，其任選被F、Cl、Br、I或CN單或多取代，并且其中另外，一個或多個不相鄰的CH₂基團各自彼此獨立地被-O-、-S-、-NH-、-N(R⁰)-、-Si(R⁰R⁰⁰)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R⁰⁰)-CO-O-、-O-CO-N(R⁰)-、-N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)-、-CH＝CH-或-C≡C-以O和/或S原子不直接彼此相連的方式替換，

X"表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R⁰)-、-N(R⁰)-CO-、-N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR⁰-、-CY²＝CY³-、-C≡C-、-CH＝CH-CO-O-、-O-CO-CH＝CH-或單鍵，

R⁰和R⁰⁰各自彼此獨立地表示H或具有1-20個C原子的烷基，和

Y²和Y³各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。

X"優選為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、-NR⁰-CO-NR⁰⁰-或單鍵。

典型的間隔基團Sp和-Sp"-X"-是例如-(CH₂)_p1-、-(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-或-(SiR⁰R⁰⁰-O)_p1-，其中p1是1至12的整數，q1是1至3的整數，且R⁰和R⁰⁰具有上文指出的含義。

特別優選的基團Sp和-Sp"-X"-是-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-(CH₂)_p1-CO-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1和q1具有上文指出的含義。

特別優選的基團Sp"在每種情形下是直鏈的亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十一烷基、亞十二烷基、亞十八烷基、亞乙基氧基亞乙基、亞甲基氧基亞丁基、亞乙基硫代亞乙基、亞乙基-N-甲基亞氨基-亞乙基、1-甲基亞烷基、亞乙烯基、亞丙烯基和亞丁烯基。

在式I的化合物中，Ar為單環或多環(優選為多環)的芳族或雜芳族基團，具有4至30個環原子，且未被取代或被一個或多個取代基取代，所述取代基優選地選自L，其中

L表示P-、P-Sp-、F、Cl、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝O)Y¹、-C(＝O)R^x、-N(R^x)₂、任選地被取代的硅烷基、任選地被取代的具有5至20個環原子的芳基或雜芳基、或具有1至25個，特別優選為1至10個C原子的直鏈或支鏈烷基，其中另外一個或多個不相鄰的CH₂基團可各自彼此獨立地被-C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使O/或S原子彼此不直接相連的方式替代，和其中另外一個或多個H原子可被F、Cl、CN、P-或P-Sp-替代，

R^x表示H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一個或多個不相鄰的CH₂-基團任選地被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使O-和/或S-原子彼此不直接相連的方式替代，和其中一個或多個H原子各自任選地被F、Cl、P-或P-Sp-替代，

R⁰和R⁰⁰各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子的烷基，和

Y¹為鹵素。

優選的單環基團Ar為苯。

優選的多環基團Ar選自下式：

其中X為O、S、CH₂、CHR^a或CHR^aR^b，R^a和R^b彼此獨立地具有如上下文所給出的R^x的含義之一，且上文結構中的每個任選地被一個或多個如上文所限定的基團L取代。

在式I中的G優選地表示-CO-。

在式I中的指數x優選地表示0、1、2、3、4、5或6，非常優選為0、1、2或3。在式I中的指數y優選地表示1、2、3、4、5或6，非常優選為1、2或3。式I中的x+y的和優選地表示1、2、3、4、5或6，非常優選為2、3、4、5或6，最優選為2、3或4。

優選的式I的化合物含有一個或多個基團-G-NR^yR^z，其中R^y和R^z表示P-Sp-，和其中Sp和P如上文所限定，Sp優選地表示具有1至6個C原子的亞烷基，和/或P優選地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。

非常優選的式I的化合物含有一個或多個選自下式的基團-G-NR^yR^z，其中P如上文所限定，和優選為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。

式I的進一步優選的化合物含有一個或多個選自下式的基團-G-NR^yR^z

其中m為3至5的整數，且P如上文所限定，和優選為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。

非常優選的式I的化合物含有一個或多個選自下式的基團-G-NR^yR^z，其中P為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團

優選的式I的化合物選自以下子式：

其中P、Sp、G、R^y、R^z和L具有式I中所給出的含義，和r為0、1、2、3或4。

此外，本發明涉及式II的化合物

(Pg-Sp)_x-Ar-(M)_y II

其中各個基團具有以下含義：

Ar表示具有4至30個環原子的芳族或雜芳族基團，其為單環或多環，并且也可含有其他取代基，

M在每次出現時相同或不同地表示-G-NR^yR^z，

G表示-CO-或-SO₂-，

R^y和R^z中的一個表示Pg-Sp-和另一個表示R^x或Pg-Sp-，或R^y和R^z與N-原子一起形成具有4至6個環原子的N-雜環基團，其被至少一個基團Pg-Sp-取代，

R^x表示H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一個或多個不相鄰的CH₂-基團任選地被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使O-和/或S-原子彼此不直接相連的方式替代，和其中一個或多個H原子各自任選地被F、Cl、Pg-或Pg-Sp-替代，

Sp在每次出現時相同或不同地表示間隔基團或單鍵，

Pg表示OH、經保護的OH基團或經掩蔽的OH基團，

x為0或≥1的整數，優選為1、2、3、4或5，

y為≥1的整數，優選為1、2、3、4、5或6，

且x+y為≥1的整數，優選為2、3、4、5或6。

式II的化合物適合作為制備式I及其子式的化合物的中間體。

本發明進一步涉及式II的化合物作為制備式I及其子式的化合物的中間體的用途。

適合的經保護的OH基團為本領域技術人員已知的。用于OH基團的優選的保護基團為烷基、烷氧基烷基、酰基、烷基硅烷基、芳基硅烷基和芳基甲基，尤其為2-四氫吡喃基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、乙酰基、三異丙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基或苯甲基。

應了解術語“經掩蔽的OH基團”應理解為意指可被化學轉換成OH基團的任何官能團。適合的經掩蔽的OH基團為本領域技術人員已知。

優選的式II的化合物為其中Ar、G、G-NR^yR^z、x和y中的一個或多個具有如上文式I所給出的優選含義之一的那些，其中P表示Pg。

更優選的式II的化合物選自上文子式I1-I42，其中P表示Pg。

式I和II及其子式的化合物和中間體可以通過與本領域技術人員已知和描述在有機化學的標準著作(例如在Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Thieme-Verlag,Stuttgart)中的方法類似地制備。

例如，式I的化合物可以通過使用相應的含有可聚合基團P的酸、酸衍生物或鹵代化合物使式II的中間體酯化或醚化來合成，其中Pg表示OH。

例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可以通過相應的醇與酸衍生物例如(甲基)丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸酐，在堿如吡啶或三乙基胺和4-(N,N-二甲基氨基)吡啶(DMAP)的存在下的酯化來制備。備選地，所述酯可以通過醇與(甲基)丙烯酸在脫水試劑的存在下的酯化來制備，例如按照Steglich與二環己基碳化二亞胺(DCC)、N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺(EDC)或N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽和DMAP。

進一步合適的方法示于實施例中。

為了生產PSA顯示器，包含在LC介質中的可聚合化合物通過在LC介質中(在LC顯示器的基板之間)、任選同時對電極施加電壓時原位聚合而聚合或交聯(如果一種化合物包含兩個或更多個可聚合基團)。

根據本發明的PSA顯示器的結構對應于PSA顯示器的通常幾何結構，如開頭引用的現有技術所述。沒有突出物的幾何結構是優選的，其中另外，特別是彩色濾光片一側上的電極是未結構化的并且僅在TFT側上的電極具有狹槽(slot)的那些。例如在US 2006/0066793 A1中描述了用于PS-VA顯示器的特別合適且優選的電極結構。

本發明優選的PSA型LC顯示器包括：

-第一基板，其包括限定像素區域的像素電極(該像素電極與布置在每個像素區域中的切換元件相連并且任選包括微狹縫圖案)，和任選的布置在像素電極上的第一配向層，

-第二基板，其包括普通電極層(其可以布置在面對第一基板的第二基板的整個部分上)，和任選的第二配向層，

-布置在第一和第二基板之間并且包括LC介質的LC層，所述LC介質包含如上下文所述的可聚合組分A和液晶組分B，其中可聚合組分A還可以是聚合的。

第一和/或第二配向層控制LC層的LC分子的配向方向。例如，在PS-VA顯示器中，選擇配向層使其賦予LC分子垂面(或垂直)配向(即與表面垂直)或傾斜配向。這種配向層例如可包含聚酰亞胺，其還可以是摩擦的，或者可以通過光配向方法制備。

具有LC介質的LC層可以通過顯示器制造商常規使用的方法(例如所謂的一滴填充(ODF)法)沉積在顯示器的基板之間。LC介質的可聚合組分之后例如通過UV光聚合進行聚合。該聚合可以在一個步驟中或者在兩個或更多個步驟中進行。

PSA顯示器可以包括其他元件，例如彩色濾光片，黑色矩陣，鈍化層，光學延遲層，用于單個像素尋址的晶體管元件等等，所有這些都是本領域技術人員熟知的并且可以無需創造性技能來使用。

本領域技術人員可以取決于單個顯示器類型來設計電極結構。例如，對于PS-VA顯示器，LC分子的多域取向可以通過提供具有狹縫和/或突起部(bump)或突出物的電極而引發以便產生兩個、四個或更多個不同傾斜的配向方向。

在聚合后，可聚合化合物形成交聯聚合物，其導致LC分子在LC介質中一定的預傾。不期望受到具體理論的束縛，據信通過可聚合化合物形成的交聯聚合物的至少一部分將相分離或者從LC介質中沉淀出來，并且在基板或電極上、或者在其上提供的配向層上形成聚合物層。顯微測量數據(如SEM和AFM)已經證實所形成的聚合物的至少一部分在LC/基板界面上積聚。

聚合可以在一個步驟中進行。還能首先在第一步驟中進行聚合(任選同時施加電壓)，以便產生預傾角，并且隨后在沒有施加電壓的第二聚合步驟中聚合或交聯沒有在第一步驟中反應的化合物(“最終固化”)。

合適且優選的聚合方法例如是熱或光聚合，優選是光聚合，特別是UV誘導的光聚合，其可以通過使可聚合化合物曝光于UV輻射而實現。

任選將一種或多種聚合引發劑添加到LC介質中。用于聚合的合適條件和引發劑的合適類型以及用量是本領域技術人員已知的并且在文獻中進行了描述。適用于自由基聚合的是例如可商購的光引發劑或(Ciba AG)。如果使用聚合引發劑，其比例優選為0.001至5重量％，特別優選為0.001至1重量％。

根據本發明的可聚合化合物還適合沒有引發劑的聚合，其伴隨著相當多的優點，例如，低的材料成本和特別是更少的由可能的殘留量的引發劑或其降解產物導致的LC介質污染。聚合還可以因此不添加引發劑而進行。在優選的實施方式中，LC介質因此不包含聚合引發劑。

LC介質還可以包含一種或多種穩定劑以便防止不期望的RM的自發聚合，例如在儲存或運輸期間。穩定劑的合適類型和用量是本領域技術人員已知的并且在文獻中進行了描述。特別合適的例如為可商購自series(Ciba AG)的穩定劑，例如1076。如果使用穩定劑，則基于RM或可聚合組分(組分A)的總量，它們的比例優選為10-500000ppm，特別優選為50-50000ppm。

式I的可聚合化合物的確特別地顯示出良好的UV吸收，并且因此特別適用于包含一種或多種以下特征的PSA顯示器的生產方法：

-在顯示器中可聚合介質在2-步法中曝光于UV光，該方法包括第一UV曝光步驟(“UV-1步驟”)以產生傾斜角，以及第二UV曝光步驟(“UV-2步驟”)以完成聚合，

-在顯示器中可聚合介質曝光于通過節能UV燈(還被稱作“綠色UV燈”)產生的UV光。這些燈的特征在于在它們300-380nm的吸收光譜中相對低的強度(常規UV1燈的1/100-1/10)，并且其優選用于UV2步驟中，但是當避免高強度對于方法來說是必要時，其還任選用于UV1步驟中。

-在顯示器中可聚合介質曝光于由UV燈產生的UV光，其具有移動至較長波長(優選為340nm或更長)的輻射光譜，以避免在PS-VA方法中短的UV光曝光。

使用低強度和移動至較長波長的UV兩者來保護有機層不受可能由UV光導致的損害。

本發明優選的實施方式涉及制備如上下文所述的PSA顯示器的方法，其包括以下特征中的一個或多個：

-可聚合LC介質在2-步法中曝露于UV光，該2-步法包括第一UV曝光步驟(“UV-1步驟”)以產生傾斜角，以及第二UV曝光步驟(“UV-2步驟”)以完成聚合，

-可聚合LC介質曝露于由UV燈產生的具有0.5mW/cm²至10mW/cm²的強度的在300-380nm波長范圍內的UV光，優選其用于UV2步驟，并且任選也用于UV1步驟，

-可聚合LC介質曝露于具有340nm或更長，和優選為400nm或更短波長的UV光。

這種優選的方法例如通過使用期望的UV燈進行，或者通過使用帶通濾波器和/或截止濾波器進行，其對于具有各自期望波長的UV光是基本上透射的并且基本上阻止具有各自不期望波長的UV光。例如當期望具有300-400nm波長λ的UV光的輻射時，UV曝光可以使用對于300nm<λ<400nm波長基本上透射的寬帶通濾波器進行。當期望具有大于340nm波長λ的UV光的輻射時，UV曝光可以使用對于λ>340nm波長基本上透射的截止濾波器進行。

“基本上透射”表示濾波器傳輸大部分，優選至少50％的期望波長的入射光的強度。“基本上阻止”表示濾波器不傳輸大部分，優選至少50％的不期望波長的入射光的強度。“期望(不期望)的波長”，例如在帶通濾波器的情形中表示在給定λ范圍內(外)的波長，并且在截止濾波器的情形中表示高于(低于)給定λ值的波長。

這種優選的方法使通過使用較長UV波長制造顯示器成為可能，由此減少或者甚至避免短UV光分量的有害和損害效應。

UV輻射能量通常為6至100J，這取決于生產方法條件。

根據本發明的LC介質優選地的確基本上由一種或多種如上下文所述的式I的可聚合化合物和LC主體混合物所組成。然而，LC介質或LC主體混合物可另外包含一種或多種其他組分或添加劑，優選選自包括選自但不限于以下的列表：共聚單體、手性摻雜劑、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性劑、潤濕劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、粘合劑、流動改進劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料和納米顆粒。

特別優選的是包含一種、兩種或三種式I的可聚合化合物的LC介質。

此外優選的是其中可聚合組分A)僅包含式I的可聚合化合物的LC介質。

此外優選的是LC介質，其中LC組分B)或者LC主體混合物具有向列LC相，和優選不具有手性液晶相。

此外優選的是式I的非手性化合物，和其中組分A和/或B的化合物僅選自由非手性化合物組成的組的LC介質。

優選地，LC介質中可聚合組分A)的比例為>0至<5％，非常優選從>0至<1％，最優選0.01至0.5％。

優選地，LC介質中式I的化合物的比例是>0至<5％，非常優選>0至<1％，最優選0.01至0.5％。

優選地，LC介質中組分B)的比例是95至<100％，非常優選99至<100％。

在一個優選的實施方式中，可聚合組分(組分A)的可聚合化合物僅選自式I。

在另一個優選的實施方式中，除了式I的化合物之外，可聚合組分A)還包含一種或多種其他可聚合化合物(“共聚單體”)，優選選自RM。

合適的和優選的介晶共聚單體選自下式：

其中，各個基團具有以下含義：

P¹、P²和P³各自彼此獨立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，

Sp¹、Sp²和Sp³各自彼此獨立地表示單鍵或間隔基團(具有如上下文對于Sp¹所述的含義之一)，以及尤其優選表示-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O--、-(CH₂)_p1-O-CO-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1是從1到12的整數，此外其中基團P¹-Sp¹-、P¹-Sp²-和P³-Sp³-中的一個或多個可以表示R^aa，條件是存在的基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-和P³-Sp³-中的至少一個不同于R^aa，

R^aa表示H、F、Cl、CN或具有1到25個C原子的直鏈或支鏈烷基，其中另外一個或多個不相鄰的CH₂基團也可彼此獨立地被C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子彼此不直接相連的方式替代，以及其中另外一個或多個H原子可被F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代，特別優選具有1到12個C原子的直鏈或支鏈、任選單或多氟代的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基(其中烯基和炔基具有至少兩個C原子以及支化基團具有至少三個C原子)，

R⁰、R⁰⁰各自彼此獨立地以及每次出現時相同或不同地表示H或具有1到12個C原子的烷基，

R^y和R^z各自彼此獨立地表示H、F、CH₃或CF₃,

X¹、X²和X³各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-或者單鍵，

Z¹表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-,

Z²和Z³各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n為2、3或4，

L每次出現時相同或不同地表示F，Cl，CN或具有1到12個C原子的直鏈或支鏈的、任選單或多氟代的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，優選F，

L'和L”各自彼此獨立地表示H、F或Cl，

r表示0、1、2、3或4，

s表示0、1、2或3,

t表示0、1或2,

x表示0或1。

尤其優選的是式M2、M13、M17、M23和M29的化合物。

更優選的是三反應性化合物Ml5至M30，特別為M17、M18、M19、M23、M24、M25、M29和M30。

在式Ml至M30的化合物中，基團

優選

其中L每次出現時相同或不同地具有上下文給出的含義之一，優選是F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、C(CH₃)₃、CH(CH₃)₂、CH₂CH(CH₃)C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅或P-Sp-，非常優選F、Cl、CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，更優選F、Cl、CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃,尤其是F或CH₃。

除了上述的可聚合化合物以外，在根據本發明的LC顯示器中使用的LC介質包含LC組分B)或LC“主體混合物”，其包含一種或多種，優選為兩種或更多種選自不可聚合的低分子量化合物的LC化合物。這些LC化合物經選擇以使得它們在應用于可聚合化合物的聚合條件下對聚合反應是穩定的或非反應性的。

原則上，適用于常規顯示器的任一LC混合物都適合作為主體混合物。適宜的LC混合物是本領域技術人員已知的且在文獻中有描述，例如在EP 1 378 557 A1中的VA顯示器中的混合物，和在EP 1 306 418 A1和DE 102 24 046 A1中的用于OCB顯示器的混合物。

除了可聚合化合物以外，根據本發明的LC介質還包含一種或多種包含烯基的介晶或液晶化合物(“烯基化合物”)，其中此烯基優選地在用于使式I的可聚合化合物或在LC介質中所含有的其他可聚合化合物聚合的條件下對聚合反應是穩定的。

式I的可聚合化合物尤其適合于在LC主體混合物中使用，所述LC主體混合物包含一種或多種含有烯基的介晶或LC化合物(下文也稱為“烯基化合物”)，其中所述烯基在用于式I的化合物的聚合和用于LC介質中所含的其他可聚合化合物的聚合條件下對聚合反應是穩定的。與現有技術已知的RM相比，在這種LC主體混合物中式I的化合物的確顯示出改進的性能，如溶解性、反應性或產生傾斜角的能力。

LC主體混合物優選為向列型LC混合物。

烯基化合物中的烯基優選選自直鏈、支鏈或環狀烯基，特別是具有2至25個C原子，特別優選具有2至12個C原子，其中另外一個或多個不相鄰的CH₂基團可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子彼此不直接相連的方式替代，和其中另外一個或多個H原子可以被F和/或Cl替代。

優選的烯基是具有2至7個C原子的直鏈烯基和環己烯基，特別是乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、1,4-環己烯-1-基和1,4-環己烯-3-基。

含烯基的化合物在LC主體混合物(即，沒有任何可聚合化合物)中的濃度優選為5％至100％，非常優選20％至60％。

尤其優選的是含有1至5種，優選1、2或3種具有烯基的化合物的LC混合物。

含有烯基的介晶和LC化合物優選地選自下式：

其中各個基團在每次出現時相同或不同地各自彼此獨立地具有以下含義：

表示

R^A1表示具有2至9個C原子的烯基，或若環X、Y和Z中的至少一個表示環己烯基，則R^A1也具有R^A2的含義之一，

R^A2表示具有1至12個C原子的烷基，其中另外一個或兩個不相鄰的CH₂基團可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使O原子彼此不直接相連的方式替代，

Z^x表示-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH₂O-或單鍵，優選為單鍵，

L^1-4各自彼此獨立為H、F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F或CHF₂H，優選為H、F或Cl，

x表示1或2，

z表示0或1。

R^A2優選為具有1至8個C原子的直鏈烷基或烷氧基、或具有2至7個C原子的直鏈烯基。

LC介質優選地不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH＝CH₂)的化合物，特別不包含其中R^A1或R^A2表示或含有末端乙烯氧基(-O-CH＝CH₂)的式AN或AY的化合物。

優選地，L¹和L²表示F，或L¹和L²中的一個表示F和另一個表示Cl，且L³和L⁴表示F，或L³和L⁴中的一個表示F和另一個表示Cl。

式AN的化合物優選地選自下列子式：

其中alkyl和alkyl^*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直鏈烷基，且alkenyl和alkenyl^*各自彼此獨立地表示具有2-7個C原子的直鏈烯基。alkenyl和alkenyl^*優選地表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

式AY的化合物優選地選自下列子式：

非常優選的式AN的化合物選自下列子式：

其中m表示1、2、3、4、5或6，i表示0、1、2或3，且R^b1表示H、CH₃或C₂H₅。

非常特別優選的式AN的化合物選自下列子式：

最優選的是式AN1a2和AN1a5的化合物。

非常特別優選的式AY的化合物選自下列子式

其中m和n各自彼此獨立地表示1、2、3、4、5或6，且alkenyl表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

在第一優選實施方式中，LC介質含有基于具有負介電各向異性的化合物的LC組分B)或LC主體混合物。這樣的LC介質尤其適合用于PS-VA和PS-UB-FFS顯示器中。這樣的LC介質的特別優選的實施方式為下列部分a)-z)的那些：

a)包含一種或多種式CY和/或PY的化合物的LC介質：

其中

a表示1或2，

b表示0或1，

R¹和R²各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子的烷基，其中另外一個或兩個不相鄰的CH₂基團也可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相連的方式替代，優選具有1至6個碳原子的烷基或烷氧基，

Z^x和Z^y各自彼此獨立地表示-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH₂O-或單鍵，優選為單鍵，

L^1-4各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂。

優選地，L¹和L²兩者表示F，或L¹和L²中的一個表示F且另一個表示Cl，或者L³和L⁴兩者表示F，或L³和L⁴中的一個表示F且另一個表示Cl。

式CY的化合物優選選自由以下子式組成的組：

其中a表示1或2，alkyl和alkyl^*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直鏈烷基基團，和alkenyl表示具有2-6個C原子的直鏈烯基基團，和(O)表示氧原子或單鍵。alkenyl優選表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

式PY的化合物優選選自由以下子式組成的組：

其中alkyl和alkyl^*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直鏈烷基基團，和alkenyl表示具有2-6個C原子的直鏈烯基基團，和(O)表示氧原子或單鍵。alkenyl優選表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

b)額外包含一種或多種下式化合物的LC介質：

其中各個基團具有以下含義：

表示

R³和R⁴各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子的烷基，此外其中一個或兩個不相鄰的CH₂基團還可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子彼此不直接相連的方式替代，

Z^y表示-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH₂O-或者單鍵，優選單鍵。

式ZK的化合物優選選自由以下子式組成的組：

其中alkyl和alkyl^*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子的直鏈烷基基團，和alkenyl表示具有2至6個C原子的直鏈烯基基團。alkenyl優選表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

尤其優選的是式ZK1的化合物。

特別優選的式ZK的化合物選自以下子式：

其中丙基、丁基和戊基為直鏈基團。

最優選的是式ZK1a的化合物。

c)額外包含一種或多種下式化合物的LC介質：

其中各個基團在每次出現時相同或不同地具有以下含義：

R⁵和R⁶各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子的烷基，其中另外一個或兩個不相鄰的CH₂基團可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使O原子彼此不直接相連的方式替代，優選為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，

表示

和e表示1或2。

式DK的化合物優選選自由以下子式組成的組：

d)額外包含一種或多種下式化合物的LC介質：

其中各個基團具有以下含義：

表示

其中至少一個環F不同于亞環己基。

f表示1或2，

R¹和R²各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子的烷基，其中另外一個或兩個不相鄰的CH₂基團可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相連的方式替代，

Z^x表示-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH₂O-或者單鍵，優選單鍵，

L¹和L²各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂。

優選地，基團L¹和L²兩者都表示F，或者基團L¹和L²中的一個表示F且另一個表示Cl。

式LY的化合物優選選自由以下子式的組成的組：

其中R¹具有上面給出的含義，alkyl表示具有1-6個C原子的直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，和v表示1至6的整數。R¹優選表示具有1至6個C原子的直鏈烷基或具有2至6個C原子的直鏈烯基，特別是CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁、CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

e)另外包含一種或多種選自由下列式所組成的組的化合物的LC介質：

其中alkyl表示C_1-6烷基，L^x表示H或F，和X表示F、Cl、OCF₃、OCHF₂或OCH＝CF₂。特別優選式G1的化合物，其中X表示F。

f)額外包含一種或多種選自由下列式所組成的組的化合物的LC介質：

其中R⁵具有上文針對R¹給出的含義之一，alkyl表示C_1-6-烷基，d表示0或1，且z和m各自彼此獨立地表示1至6的整數。這些化合物中的R⁵特別優選是C_1-6-烷基或-烷氧基或C_2-6-烯基，d優選是1。根據本發明的LC介質優選包含一種或多種上面所述式的化合物，其量≥5重量％。

g)額外包含一個或多個選自由下列式所組成的組的聯苯化合物的LC介質：

其中alkyl和alkyl^*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直鏈烷基，且alkenyl和alkenyl^*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子的直鏈烯基。alkenyl和alkenyl^*優選地表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

式B1至B3的聯苯在LC主體混合物中的比例優選為至少3重量％，特別是≥5重量％。

式B2的化合物是特別優選的。

式B1至B3的化合物優選選自由以下子式組成的組：

其中alkyl^*表示具有1-6個C原子的烷基基團。根據本發明的介質特別優選包含一種或多種式B1a和/或B2c的化合物。

h)額外包含一種或多種選自由下列式所組成的組的三聯苯化合物的LC介質：

其中R⁵和R⁶各自彼此獨立地具有以上所示的含義之一，和各自彼此獨立地表示：其中L⁵表示F或Cl，優選F，且L⁶表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F或CHF₂，優選F。

式T的化合物優選選自由以下子式組成的組：

其中R表示具有1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基，R^*表示具有2-7個C原子的直鏈烯基，(O)表示氧原子或單鍵，和m表示1至6的整數。R^*優選表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

R優選表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。

根據本發明的LC介質優選包含式T及其優選子式的三聯苯，其量優選為0.5-30重量％，特別是1-20重量％。

式T1、T2、T3和T21的化合物是特別優選的。在這些化合物中，R優選表示烷基，還有烷氧基，各自具有1-5個C原子。

如果混合物的Δn值≥0.1，則在根據本發明的混合物中優選使用三聯苯。優選的混合物包含2-20重量％的一種或多種式T的三聯苯化合物，優選地選自化合物T1至T22。

i)額外包含一種或多種選自由下列式所組成的組的化合物的LC介質：

其中R¹和R²具有上文所示的含義，并優選各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子的直鏈烷基或具有2至6個C原子的直鏈烯基。

優選的介質包含一種或多種選自式O1、O3和O4的化合物。

k)額外包含一種或多種下式化合物的LC介質：

其中

表示

R⁹表示H、CH₃、C₂H₅或n-C₃H₇，(F)表示任選的氟取代基，和q表示1、2或3，和R⁷具有針對R¹指出的含義之一，優選其量為>3重量％，特別是≥5重量％，非常特別優選5-30重量％。

特別優選的式FI的化合物選自由以下子式組成的組：

其中R⁷優選表示直鏈烷基，和R⁹表示CH₃、C₂H₅或n-C₃H₇。特別優選的是式FI1、FI2和FI3的化合物。

l)包含一種或多種選自由下列式所組成的組的化合物的LC介質：

其中R⁸具有針對R¹指出的含義，和alkyl表示具有1-6個C原子的直鏈烷基。

m)額外包含一種或多種含有四氫萘基或萘基單元的化合物的LC介質，諸如選自由下列式所組成的組的化合物：

其中

R¹⁰和R¹¹各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子的烷基，其中另外一個或兩個不相鄰的CH₂基團可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使O原子彼此不直接相連的方式替代，優選為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，

且R¹⁰和R¹¹優選地表示具有1至6個C原子的直鏈烷基或烷氧基，或具有2至6個C原子的直鏈烯基，且

Z¹和Z²各自彼此獨立地表示-C₂H₄-、-CH＝CH-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CH-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH＝CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CH₂-或單鍵。

n)額外包含一種或多種下列式的二氟二苯并色滿和/或色滿的LC介質：

其中

R¹¹和R¹²各自彼此獨立地具有以上針對R¹¹指出的含義之一，

環M是反式-1,4-亞環己基或1,4-亞苯基，

Z^m是-C₂H₄-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-或-O-CO-,

c是0、1或2，

優選其量為3-20wt％，特別地其量為3-15wt％。

特別優選的式BC、CR和RC的化合物選自由以下子式組成的組：

其中alkyl和alkyl^*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，c為1或2，且alkenyl和alkenyl^*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子的直鏈烯基。alkenyl和alkenyl^*優選地表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

非常特別優選的是包含一種、兩種或三種式BC-2的化合物的混合物。

o)額外包含一種或多種下列式的氟代菲和/或二苯并呋喃的LC介質：

其中R¹¹和R¹²各自彼此獨立地具有以上針對R¹¹指出的含義之一，b表示0或1，L表示F，且r表示1、2或3。

特別優選的式PH和BF的化合物選自由以下子式組成的組：

其中R和R'各自彼此獨立地表示具有1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基基團。

p)額外包含一種或多種下式的單環化合物的LC介質：

其中

R¹和R²各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子的烷基,其中另外一個或兩個不相鄰的CH₂基團可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或者-COO-以O原子不直接彼此連接的方式替代，優選具有1至6個C原子的烷基或者烷氧基，

L¹和L²各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂。

優選地，L¹和L²兩者都表示F，或者L¹和L²中的一個表示F且另一個表示Cl，

式Y的化合物優選選自由以下子式組成的組：

其中Alkyl和Alkyl^*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直鏈烷基，Alkoxy表示具有1-6個C原子的直鏈烷氧基，Alkenyl和Alkenyl^*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子的直鏈烯基，且O表示氧原子或單鍵。Alkenyl和Alkenyl^*優選地表示CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂CH₂-、CH₃-CH＝CH-、CH₃-CH₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH＝CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH＝CH-或CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-。

特別優選的式Y的化合物選自由以下子式組成的組：

其中Alkoxy優選地表示具有3、4或5個C原子的直鏈烷氧基。

q)除了包含根據本發明的可聚合化合物(特別為式I或其子式)和共聚單體以外，不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH＝CH₂)的化合物的LC介質。

r)包含1至5，優選為1、2或3種可聚合化合物(優選地選自根據本發明的可聚合化合物，特別為式I或其子式)的LC介質。

s)其中可聚合化合物(特別為式I或其子式)在整個混合物中的比例為0.05至5％，優選為0.1至1％的LC介質。

t)包含1至8，優選為1至5種式CY1、CY2、PY1和/或PY2的化合物的LC介質。這些化合物在整個混合物中的比例優選為5至60％，特別優選為10至35％。這些個別化合物的含量在每種情況下優選為2至20％。

u)包含1至8，優選為1至5種式CY9、CY10、PY9和/或PY10的化合物的LC介質。這些化合物在整個混合物中的比例優選為5至60％，特別優選為10至35％。這些個別化合物的含量在每種情況下優選為2至20％。

v)包含1至10，優選為1至8種式ZK的化合物，特別為式ZK1、ZK2和/或ZK6的化合物的LC介質。這些化合物在整個混合物中的比例優選為3至25％，特別優選為5至45％。這些個別化合物的含量在每種情況下優選為2至20％。

w)其中式CY、PY和ZK的化合物在整個混合物中的比例為大于70％，優選為大于80％的LC介質。

x)其中LC主體混合物含有一種或多種含有烯基的化合物的LC介質，該化合物優選地選自由式CY、PY和LY(其中R¹和R²中之一或二者表示具有2-6個C原子的直鏈烯基)、式ZK和DK(其中R³和R⁴中之一或二者或R⁵和R⁶中之一或二者表示具有2-6個C原子的直鏈烯基)和式B2和B3所組成的組，非常優選地選自式CY15、CY16、CY24、CY32、PY15、PY16、ZK3、ZK4、DK3、DK6、B2和B3，最優選地選自式ZK3、ZK4、B2和B3。這些化合物在LC主體混合物中的濃度優選為2至70％，非常優選為3至55％。

y)含有一種或多種，優選為1至5種選自式PY1-PY8(非常優選為式PY2)的化合物的LC介質。這些化合物在整個混合物中的比例優選為1至30％，特別優選為2至20％。這些個別化合物的含量在每種情況下優選為1至20％。

z)含有一種或多種，優選為1、2或3種式T2的化合物的LC介質。這些化合物在整個混合物中的比例優選為1至20％。

在第二優選的實施方式中，LC介質含有基于具有正介電各向異性的化合物的LC主體混合物。這樣的LC介質尤其適合用于PS-OCB-、PS-TN-、PS-正性-VA-、PS-IPS-或PS-FFS-顯示器中。

特別優選的是此第二優選的實施方式的LC介質，其含有一種或多種選自由式AA和BB的化合物所組成的組的化合物：

和除了式AA和/或BB的化合物以外，還任選地含有一種或多種式CC的化合物

其中各個基團具有以下含義：

各自彼此獨立地

并且在每次出現時相同或不同地為

各自彼此獨立地

并且在每次出現時相同或不同地為

R²¹、R³¹、R⁴¹、R⁴²彼此各自獨立為具有1至9個C原子的烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子的烯基或烯氧基，其全部均任選地氟化，

X⁰為F、Cl、具有1至6個C原子的鹵化烷基或烷氧基，或具有2至6個C原子的鹵化烯基或烯氧基，

Z³¹為-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH₂O-或單鍵，優選為-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH＝CH-或單鍵，特別優選為-COO-、反式-CH＝CH-或單鍵，

Z⁴¹、Z⁴²為-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或單鍵，優選單鍵，

L²¹、L²²、L³¹、L³²為H或F,

g為0、1、2或3，

h為0、1、2或3。

X⁰優選為F、Cl、CF₃、CHF₂、OCF₃、OCHF₂、OCFHCF₃、OCFHCHF₂、OCFHCHF₂、OCF₂CH₃、OCF₂CHF₂、OCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCFHCF₂CF₃、OCFHCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CF₃、OCF₂CF₂CClF₂、OCClFCF₂CF₃或CH＝CF₂，非常優選為F或OCF₃。

式AA的化合物優選地選自由下列式所組成的組：

其中A²¹、R²¹、X⁰、L²¹和L²²具有式AA中所給出的含義，L²³和L²⁴各自彼此獨立為H或F，和X⁰優選為F。特別優選的是式AA1和AA2的化合物。

特別優選的式AA1的化合物選自由下列子式所組成的組：

其中R²¹、X⁰、L²¹和L²²具有在式AA1中給出的含義，L²³、L²⁴、L²⁵和L²⁶各自彼此獨立地是H或F，以及X⁰優選是F。

非常特別優選的式AA1的化合物選自由以下子式組成的組：

其中R²¹如式AA1中所限定。

非常優選的式AA2的化合物選自由下列子式所組成的組：

其中R²¹、X⁰、L²¹和L²²具有式AA2中所給出的含義，L²³、L²⁴、L²⁵和L²⁶各自彼此獨立為H或F，且X⁰優選為F。

非常特別優選的式AA2的化合物選自以下子式：

其中R²¹和X⁰如式AA2中所限定。

特別優選的式AA3的化合物選自以下子式：

其中R²¹、X⁰、L²¹和L²²具有式AA3中所給出的含義，和X⁰優選為F。

特別優選的式AA4的化合物選自以下子式：

其中R²¹如式AA4中所限定。

式BB的化合物優選地選自由下式所組成的組：

其中g、A³¹、A³²、R³¹、X⁰、L³¹和L³²具有式BB中所給出的含義，和X⁰優選為F。特別優選的是式BB1和BB2的化合物。

特別優選的式BB1的化合物選自以下子式：

其中R³¹、X⁰、L³¹和L³²具有式BB1中所給出的含義，和X⁰優選為F。

非常特別優選的式BB1a的化合物選自以下子式：

其中R³¹如式BB1中所限定。

非常特別優選的式BB1b的化合物選自由下列子式所組成的組：

其中R³¹如式BB1中所限定。

特別優選的式BB2的化合物選自以下子式：

其中R³¹、X⁰、L³¹和L³²具有在式BB2中給出的含義，L³³、L³⁴、L³⁵和L³⁶各自彼此獨立地為H或F，和X⁰優選為F。

非常特別優選的式BB2的化合物選自以下子式

其中R³¹如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2b的化合物選自以下子式

其中R³¹如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2c化合物選自以下子式：

其中R³¹如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2d和BB2e的化合物選自以下子式：

其中R³¹如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2f的化合物選自以下子式：

其中R³¹如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2g的化合物選自由下列子式所組成的組：

其中R³¹如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2h的化合物選自以下子式：

其中R³¹和X⁰如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2i的化合物選自以下子式：

其中R³¹和X⁰如式BB2中所限定。

非常特別優選的式BB2k的化合物選自以下子式：

其中R³¹和X⁰如式BB2中所限定。

另一選擇地，或除了式BB1和/或BB2的化合物以外，LC介質還可包含一種或多種如上文所限定的式BB3的化合物。

特別優選的式BB3的化合物選自以下子式：

其中R³¹如式BB3中所限定。

優選地,根據此第二優選的實施方式的LC介質除了包含式AA和/或BB的化合物以外，其還包含一種或多種具有范圍從-1.5至+3的介電各向異性的介電中性化合物，優選地選自如上文所限定的式CC的化合物。

特別優選的式CC的化合物選自由下列子式所組成的組：

其中R⁴¹和R⁴²具有式CC中所給出的含義，和優選地各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，或具有2至7個C原子的烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，且L⁴為H或F。

優選地，根據此第二優選的實施方式的LC介質除了或另一選擇為包含式CC的介電中性化合物以外，其還包含一種或多種具有范圍從-1.5至+3的介電各向異性的介電中性化合物，其選自式DD的化合物。

其中A⁴¹、A⁴²、Z⁴¹、Z⁴²、R⁴¹、R⁴²和h具有式CC中所給出的含義。

特別優選的式DD的化合物選自由下列子式所組成的組：

其中R⁴¹和R⁴²具有式DD中所給出的含義，且R⁴¹優選地表示烷基，和在式DD1中，R⁴²優選地表示烯基，特別優選為-(CH₂)₂-CH＝CH-CH₃，和在式DD2中，R⁴²優選地表示烷基、-(CH₂)₂-CH＝CH₂或-(CH₂)₂-CH＝CH-CH₃。

式AA和BB的化合物優選地在整體混合物中以2％至60％，更優選為3％至35％，和非常特別優選為4％至30％的濃度用于根據本發明的LC介質中。

式CC和DD的化合物優選地在整體混合物中以2％至70％，更優選為5％至65％，甚至更優選為10％至60％，和非常特別優選為10％，優選為15％至55％的濃度用于根據本發明的LC介質中。

上述優選實施方式的化合物與上述聚合的化合物的組合，在根據本發明的LC介質中造成了低的閾值電壓、低的旋轉粘度和非常良好的低溫穩定性，同時高的清亮點和高的HR值，并且允許在PSA顯示器中快速地建立特別低的預傾角。特別地，該LC介質在PSA顯示器中相對于現有技術的介質顯示出顯著縮短的響應時間，特別是還有灰階響應時間。

本發明的LC介質和LC主體混合物優選具有至少80K，特別優選至少100K的向列相范圍，并且在20℃下具有≤250mPa·s，優選≤200mPa·s的旋轉粘度。

在根據本發明的VA-型顯示器中，LC介質的層中的分子在斷電狀態下垂直于電極表面(垂面地)配向或者具有傾斜的垂面配向。將電壓施加于電極時，LC分子發生再次配向，并且縱向分子軸平行于電極表面。

根據本發明的特別用于PS-VA和PS-UB-FFS型顯示器中的LC介質(其基于根據第一優選實施方式的具有介電負性各向異性的化合物)優選在20℃和1kHz下具有-0.5至-10，特別為-2.5至-7.5的介電負性各向異性Δε。

根據本發明的用于PS-VA和PS-UB-FFS型顯示器中的LC介質的雙折射率Δn優選低于0.16，特別優選為0.06至0.14，非常特別優選為0.07至0.12。

在根據本發明的OCB-型顯示器中，LC介質的層中的分子具有“彎曲”配向。在施加電壓時，發生LC分子的再次配向，并且縱向分子軸垂直于電極表面。

根據本發明的用于PS-OCB、PS-TN、PS-IPS、PS-正性-VA和PS-FFS型顯示器的LC介質優選為基于根據第二優選實施方式的具有正介電各向異性的化合物的那些，并且其優選在20℃和1kHz下具有+4至+17的正介電各向異性Δε。

根據本發明的用于PS-OCB型顯示器的LC介質中的雙折射率Δn優選為0.14至0.22，特別優選為0.16至0.22。

根據本發明的用于PS-TN-、PS-正性-VA-、PS-IPS-或PS-FFS-型顯示器的LC介質中的雙折射率Δn優選為0.07至0.15，特別優選為0.08至0.13。

根據本發明的用于PS-TN-、PS-正性-VA-、PS-IPS-或PS-FFS-型顯示器中的LC介質(其基于根據第二優選實施方式的具有正介電各向異性的化合物)優選在20℃和1kHz下具有+2至+30，特別優選為+3至+20的正介電各向異性Δε。

根據本發明的LC介質還可以包含本領域技術人員已知的和在文獻中描述的其他添加劑，例如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或手性摻雜劑。這些物質可以是可聚合的或不可聚合的。可聚合添加劑因此歸類于可聚合組分或組分A)。不可聚合的添加劑因此歸類于不可聚合組分或組分B)。

在優選的實施方式中，LC介質包含一種或多種手性摻雜劑，優選其濃度為0.01至1％，非常優選為0.05至0.5％。手性摻雜劑優選選自下表B的化合物，非常優選選自R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011以及R-或S-5011。

在另一個優選的實施方式中，LC介質包含一種或多種手性摻雜劑(其優選選自之前段落提及的手性摻雜劑)的外消旋體。

此外，可以向LC介質中添加例如0至15重量％的多色性染料，此外還有納米顆粒，導電鹽，優選為乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸銨，四丁基四苯基硼酸銨或冠醚的絡合鹽(例如參見Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst.24，249-258(1973))用于改進導電性，或添加物質用于改變向列相的介電各向異性、粘度和/或配向。例如在DE-A22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728中描述了這種類型的物質。

根據本發明的LC介質的優選實施方式a)-z)的單個組分是已知的，或者用于制備其的方法可以通過相關領域的技術人員得自現有技術，這是因為它們是基于文獻中描述的標準方法。例如在EP-A-0 364 538中描述了式CY的相應化合物。例如在DE-A-26 36 684和DE-A-33 21 373中描述了式ZK的相應化合物。

可以根據本發明使用的LC介質以本身常規的方法制備，例如通過將一種或多種以上提及的化合物與一種或多種如上限定的可聚合化合物，以及任選地與其他液晶化合物和/或添加劑混合。通常，期望量的以較少量使用的組分溶解于組成主要成分的組分中，這有利地在升高的溫度下進行。還可以在有機溶劑例如丙酮、氯仿或甲醇中混合組分的溶液，并且在徹底混合后再次除去溶劑，例如通過蒸餾除去。本發明還涉及用于根據本發明的LC介質的制備方法。

對于本領域技術人員來說，不言而喻地，根據本發明的LC介質還可以包含例如其中H、N、O、Cl、F被相應的同位素例如氘替換的化合物。

以下實施例解釋了本發明但是并不限制本發明。然而，它們向本領域技術人員展示了優選的混合物概念，以及優選使用的化合物及其各自的濃度，以及它們彼此之間的組合。此外，實施例闡明了哪些性能以及性能的組合是可獲得的。

使用如下縮寫：

(n、m、z：各自彼此獨立地表示1、2、3、4、5或6)

表A

在本發明優選的實施方式中，根據本發明的LC介質包含一種或多種選自由表A的化合物所組成的組的化合物。

表B

表B顯示了可添加至根據本發明的LC介質中的可能的手性摻雜劑。

LC介質優選包含0至10重量％，特別是0.01至5重量％，特別優選0.1至3重量％的摻雜劑。LC介質優選包含一種或多種選自來自表B的化合物的摻雜劑。

表C

表C顯示了可添加至根據本發明的LC介質中的可能的穩定劑。

(n在此表示從1至12的整數，優選為1、2、3、4、5、6、7或8，未顯示出末端甲基)。

LC介質優選包含0至10重量％，特別是1ppm至5重量％，特別優選1ppm至1重量％的穩定劑。LC介質優選包含一種或多種選自來自表C的化合物的穩定劑。

表D

表D顯示了可用于根據本發明的LC介質中的示例性化合物(優選作為反應性介晶化合物)。

在本發明優選的具體實施方式中，介晶介質包含一種或多種選自表D的化合物。

另外，采用了以下縮寫和符號：

V₀表示在20℃下的閾值電壓，電容性[V]，

n_e表示在20℃和589nm下的非尋常折射率，

n_o表示在20℃和589nm下的尋常折射率，

Δn表示在20℃和589nm下的光學各向異性，

ε_⊥表示在20℃和1kHz下垂直于指向矢的介電常數，

ε_||表示在20℃和1kHz下平行于指向矢的介電常數，

Δε表示在20℃和1kHz下的介電各向異性，

cl.p.，T(N,I)表示清亮點[℃]，

γ₁表示在20℃下的旋轉粘度[mPa·s]，

K₁表示在20℃下的彈性常數，“斜展”變形[pN]，

K₂表示在20℃下的彈性常數，“扭曲”變形[pN]，

K₃表示在20℃下的彈性常數，“彎曲”變形[pN]。

除非另外明確指出，本申請中的所有濃度是以重量百分比給出的，并且涉及相應的整個混合物，其包含所有的固體或液晶組分(沒有溶劑)。

除非另有說明，本申請中指出的所有的溫度值，例如熔點T(C,N)，從近晶相(S)到向列相(N)的轉變T(S,N)以及清亮點T(N,I)都以攝氏度(℃)表示。M.p.表示熔點，cl.p.＝清亮點。此外，C＝液晶相，N＝向列相，S＝近晶相和I＝各向同性相。這些符號之間的數據表示轉變溫度。

所有的物理性質是并且已經根據“Merck Liquid Crystals，Physical Properties of Liquid Crystals”Status 1997年11月，Merck KGaA，Germany確定，并且適用于20℃的溫度，且Δn是在589nm下測定的和Δε是在1kHz下測定的，除非在每種情況中另有明確說明。

用于本發明的術語“閾值電壓”涉及電容性閾值(V₀)，其還被稱作Freedericks閾值，除非另有說明。在實施例中，光學閾值也如通常的那樣針對10％的相對對比度(V₁₀)給出的。

除非另有說明，在如上下文所述的PSA顯示器中聚合可聚合化合物的方法在其中LC介質表現為液晶相，優選向列相的溫度下進行，且最優選在室溫下進行。

除非另有說明，制備測試盒并且測量它們的電光和其他性質的方法通過下文所述的方法或其類似的方法進行。

用于測量電容性閾值電壓的顯示器由兩個間隔25μm的平面平行的玻璃外板組成，每個外板都在內側具有電極層并且在頂部具有未摩擦的聚酰亞胺配向層，這導致液晶分子的垂面邊緣配向。

用于測量傾斜角的顯示器或測試盒由間隔為4μm的兩個平面平行的玻璃外板組成，每個外板都在內側具有電極層并且在頂部具有聚酰亞胺配向層，其中兩個聚酰亞胺層反向平行彼此摩擦并導致液晶分子的垂面邊緣配向。

可聚合化合物在顯示器或測試盒中通過用限定強度的UVA光輻射預先設定的時間，同時將電壓施加于顯示器(通常為10V到30V的交流電，1kHz)而進行聚合。在實施例中，除非另有說明，將金屬鹵化物燈以及100mW/cm²的強度用于聚合。使用標準UVA計(具有UVA傳感器的高端Hoenle UV-計)測量該強度。

通過旋轉晶體試驗(Autronic-Melchers TBA-105)確定傾斜角。小的值(即相對于90°角的大的偏離)對應于大的傾斜。

VHR值按照如下進行測量：將0.3％的可聚合單體化合物加入LC主體混合物，并將所得的混合物引入VA-VHR測試盒中(其包含未摩擦的VA-聚酰亞胺配向層)。除非另有說明，LC層厚度d約為6μm。在100℃下5分鐘后在1V、60Hz、64μs脈沖下的UV曝光之前和之后測定VHR值(測量儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。

實施例1

反應性介晶RM1(6)如以下制備。

2:將二乙醇胺(4.4毫升，45.6毫摩爾)、三乙胺(4.7毫升，34毫摩爾)與40毫升DCM的混合物冷卻至3℃，并在10℃的最高溫度下逐滴添加1(5.0克，22.8毫摩爾)在10毫升DCM中的溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌2小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將粗制產物(無色油，5.9克)經由用7:3的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾，以得到呈無色、高粘性油狀的4.3克(64％)的2。

4:將2(4.1克，14.2毫摩爾)、3(6克，17.9毫摩爾)、偏硼酸鈉四水合物(2.97克，21毫摩爾)、15毫升水、50毫升THF、雙(三苯基膦)二氯化鈀(0.5克，0.7毫摩爾)與水合肼(30微升，0.6毫摩爾)的混合物在氮氣氣氛下在回流下加熱18小時。將混合物用50毫升水稀釋并用2N HCl小心地酸化。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥，以得到微黃色油，將其用2:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾而進一步純化，以得到呈高粘性產物的3.8克(61％)的4。

5:將四丁基氟化銨(7毫升，1M(在THF中)，7毫摩爾)在3-10℃下逐滴添加至4(2.5克，5.8毫摩爾)在50毫升THF中的溶液中，接著在室溫下攪拌18小時。將混合物倒入50毫升水中，用2N HCl酸化并用乙酸乙酯萃取三次。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經Na₂SO₄干燥。在真空中移除溶劑，得到粗制產物5，將其用1:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾并且由乙酸乙酯再結晶而進一步純化，以得到呈無色固體狀的1克(57％)的5。

6:將甲基丙烯酸(1.7毫升，19.9毫摩爾)、4-(二甲基氨基)吡啶(100毫克，0.82毫摩爾)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(3.2克，20.4毫摩爾)在0℃下添加至5(1.5克，5.0毫摩爾)在40毫升DCM中的溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將產物用活性炭、用9:1的DCM/乙酸乙酯作為洗脫液的硅膠色譜法并且由乙醇再結晶而進一步純化，以得到呈無色晶體狀的1.2克(48％)的6，熔點76℃。

實施例2

反應性介晶RM2(11)如以下制備。

8:將二乙醇胺(5.8毫升，110毫摩爾)、三乙胺(11.4毫升，82毫摩爾)與80毫升DCM的混合物冷卻至3℃，并在l0℃的最高溫度下逐滴添加7(14克，54.8毫摩爾)在40毫升DCM中的溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌2小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將粗制產物(黃色固體，18.9克)經由用THF作為洗脫液的硅膠過濾并由甲苯再結晶，以得到呈無色固體狀的15.1克(85％)的8。

10:將8(7.0克，21.6毫摩爾)、3(9.0克，23.9毫摩爾)、磷酸鉀(24.9克，108毫摩爾)、120毫升二噁烷、雙(二苯亞甲基丙酮)二鈀(0)(593毫克，0.65毫摩爾)與2-二環己膦基-2’，6’-二甲氧基聯苯(822毫克，1.9毫摩爾)的混合物在l00℃下在氮氣氣氛下加熱18小時。將混合物用100毫升水稀釋并用2N HCl酸化。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥，以得到淡黃色油，將其用4:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾而進一步純化，以得到2.5克硅醚9和1.5克10。

將四丁基氟化銨(10毫升,1M(在THF中)，10毫摩爾)在3-10℃下逐滴添加至粗制9(2.5克)在20毫升THF中的溶液中，接著在室溫下攪拌2小時。將混合物倒入50毫升水中，用2N HCl酸化并用乙酸乙酯萃取三次。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經Na₂SO₄干燥。在真空中移除溶劑，得到粗制產物10，將其與1.5克來自先前步驟的Suzuki偶合的10合并，并用4:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠色譜法并且由甲苯再結晶而純化，以得到呈無色固體狀的2克(27％，相對于離析物8)的10。

11:將甲基丙烯酸(2.1毫升，25毫摩爾)、4-(二甲基氨基)吡啶(100毫克，0.82毫摩爾)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(4.1克，26毫摩爾)在0℃下添加至10(1.9克，5.6毫摩爾)在40毫升DCM中的溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將產物用9:1的DCM/乙酸乙酯作為洗脫液的硅膠色譜法和在-30℃下由乙腈再結晶而進一步純化，以得到呈無色晶體狀的750毫克(25％)的11，熔點為72℃。

實施例3

反應性介晶RM3(18)如以下制備。

14:將12(30克，107毫摩爾)、13(48.9克，214毫摩爾)，碳酸鈉(113.6克，1.07摩爾)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(2克，4.2毫摩爾)、750毫升二噁烷、48毫升水與0.5毫升三乙胺的混合物在回流下加熱3小時。在冷卻至室溫之后，添加200毫升蒸餾水并將反應混合物在冷卻下用濃HCl酸中和至pH1。將沉淀物過濾并在真空中干燥。在室溫下在300毫升1:1的甲苯/正庚烷中攪拌并且過濾以進行進一步的純化(移除殘余催化劑)，并干燥，以得到呈無色固體狀的55.8克(80％)的14。

15:將14(3.7克，7.6毫摩爾)亞硫酰氯(2.2毫升，30毫摩爾)與DMF(3.5微升，0.042毫摩爾)的混合物加熱至60℃持續1小時，直到氣體的形成停止為止。在真空中移除溶劑，添加50毫升甲苯并在真空中再移除。產量：呈淡黃色固體狀的3.8克(99％)的15。

16:將15(3.8克，7.5毫摩爾)、二乙醇胺(1.09毫升，11.3毫摩爾)、三乙胺(1.56毫升，11.3毫摩爾)與DCM(50毫升)的混合物在室溫下攪拌18小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將粗制產物在中等壓力下用乙酸乙酯作為洗脫液的硅膠色譜法純化，以得到呈淡黃色油狀的2.6克(60％)的16，其在靜置后結晶。

17:將16(2.6克，4.5毫摩爾)在26毫升THF中的溶液在5％Pd-C(1克)的存在下在標準壓力下氫化，直到飽和為止。將混合物過濾并干燥，得到呈無色固體狀的1.7克(95％)17，其以未進一步純化而直接用于下一步驟中。

18:將甲基丙烯酸(1.65毫升，19.4毫摩爾)、4-(二甲基氨基)吡啶(53毫克，0.43毫摩爾)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(3.41毫升，19.4毫摩爾)在0℃下添加至11(1.7克，3.4毫摩爾)在40毫升DCM中的溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將產物在中等壓力下用正庚烷/乙酸乙酯作為洗脫液的硅膠色譜法并且由10:1的正庚烷/MTB醚再結晶而進一步純化，以得到呈無色晶體狀的1.3克(45％)的18，熔點59℃。

實施例4-11

下列的化合物是以類似于實施例1-3中所述的方法制備。

實施例9

反應性介晶RM9(22)如以下制備。

19:將哌啶-4-醇(5.5克，54.7毫摩爾)、三乙胺(7毫升，50毫摩爾)與70毫升DCM的混合物冷卻至3℃，并在l0℃的最高溫度下逐滴添加1(10克，45.6毫摩爾)在10毫升DCM中的溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌3小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將粗制產物(14.7克黃色固體)經由用9:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾并在3℃下由100毫升甲苯再結晶以得到呈無色晶體狀的9克(69％)的19。

20:將19(4.5克，15.8毫摩爾)、3(7.15克，19毫摩爾)、偏硼酸鈉四水合物(3.3克，24毫摩爾)、30毫升水、90毫升THF、雙(三苯基膦)二氯化鈀(0.5克，0.7毫摩爾)與水合肼(30微升，0.6毫摩爾)的混合物在氮氣氣氛下在回流下加熱18小時。將混合物用50毫升水稀釋并用2N HCl小心地酸化。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥，以得到棕色油，將其用4:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾而進一步純化，以得到呈黃色高粘性油狀的6克(81％)的20。

21:將四丁基氟化銨(16毫升，1M(在THF中)，10毫摩爾)在3-10℃下逐滴添加至20(5.9克，13毫摩爾)在50毫升THF中的溶液中，接著在室溫下攪拌18小時。將混合物倒入50毫升水中，用2N HCl酸化并用乙酸乙酯萃取三次。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經Na₂SO₄干燥。在真空中移除溶劑，得到粗制產物21，將其用1:1的正庚烷/甲苯作為洗脫液的硅膠過濾并且由甲苯和1:1的正庚烷/甲苯再結晶而進一步純化，以得到呈無色固體狀的2.2克(57％)的21。

22:將甲基丙烯酸(1.9毫升，22.2毫摩爾)、4-(二甲基氨基)吡啶(100毫克，0.82毫摩爾)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(3.6克，22.9毫摩爾)在0℃下添加至21(2.2克，7.4毫摩爾)在50毫升DCM中的溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將產物用活性炭、首先以9:1的DCM/乙酸乙酯和接著以2:1的甲基叔丁醚/正戊烷作為洗脫液的硅膠色譜法進一步純化，在球形管(ball tube)中在真空中(起泡沫！)干燥，以得到呈無色固體泡沫狀的0.8克(25％)的22，其在室溫下軟化成粘性團塊(mass)。

實施例10

反應性介晶RM10(26)如以下制備。

23:將吡咯烷-3-醇(5克，57.4毫摩爾)、三乙胺(7毫升，50毫摩爾)與80毫升DCM的混合物冷卻至3℃，并在l0℃的最高溫度下逐滴添加1(10克，45.6毫摩爾)在10毫升DCM中的溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌3小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將粗制產物(12.9克淡黃色油)經由用9:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾并在3℃下由100毫升甲苯再結晶，以得到呈無色晶體狀的9.8克(80％)的23。

24:將23(4.9克，18.1毫摩爾)、3(8.2克，21.8毫摩爾)、偏硼酸鈉四水合物(3.8克，27毫摩爾)、30毫升水、90毫升THF、雙(三苯基膦)二氯化鈀(0.5克，0.7毫摩爾)與水合肼(20微升，0.41毫摩爾)的混合物在氮氣氣氛下在回流下加熱18小時。將混合物用50毫升水稀釋并用2N HCl小心地酸化。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥，以得到棕色油，將其用乙酸乙酯(作為用于移除雜質的洗脫液)和4:1的乙酸乙酯/THF(作為分離產物的洗脫液)的硅膠過濾而進一步純化，以得到呈黃色高粘性油狀的5.5克(67％)的24。

25:將四丁基氟化銨(16毫升，1M(在THF中)，10毫摩爾)在3-10℃下逐滴添加至24(5.5克，12.5毫摩爾)在50毫升THF中的溶液中，接著在室溫下攪拌18小時。將混合物倒入50毫升水中，用2N HCl酸化并用乙酸乙酯萃取三次。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經Na₂SO₄干燥。在真空中移除溶劑，得到粗制產物25，將其用1:1的乙酸乙酯/THF作為洗脫液的硅膠過濾并且由甲苯再結晶而進一步純化，以得到呈無色固體狀的1.1克(31％)的25。

26:將甲基丙烯酸(0.9毫升，10毫摩爾)、4-(二甲基氨基)吡啶(50毫克，0.41毫摩爾)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(1.7克，10.8毫摩爾)在0℃下添加至25(1.1克，3.9毫摩爾)在20毫升DCM中的溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相用飽和NaCl水溶液清洗并經無水硫酸鈉干燥。將產物用活性炭、首先以9:1的DCM/乙酸乙酯并接著以2:1的甲基叔丁醚/正戊烷作為洗脫液的硅膠色譜法進一步純化，在球形管中在真空中(起泡沫！)干燥，以得到呈無色固體泡沫狀的0.7克(43％)的26，其在室溫下軟化成粘性團塊。

混合物實施例

混合物實施例1

向列型LC主體混合物A如以下來配制：

可聚合混合物通過以0.3重量％的濃度將實施例1、3和11的RM1、RM3或RM11分別添加至LC主體混合物A中而制得。

混合物實施例2

向列型LC主體混合物B如以下來配制：

可聚合混合物通過以0.3重量％的濃度將實施例1、3和11的RM1、RM3或RM11分別添加至LC主體混合物B中而制得。

混合物實施例3

向列型LC主體混合物C如以下來配制：

可聚合混合物通過以0.3重量％的濃度將實施例1或3的RM1或RM3分別添加至LC主體混合物C中而制得。

比較例

以比較為目的，可聚合混合物通過以0.3重量％的濃度將具有如下文所示的結構的現有技術的雙反應性單體C1分別添加至向列型LC主體混合物A、B和C的每個中而制得。