CN102482577A - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LC(液晶)化合物和包含它们的液晶介质在PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)型液晶显示器中的用途。

Description

液晶显示器
本发明涉及LC(液晶)化合物和包含它们的液晶介质在PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)型液晶显示器中的用途。
发明背景
目前使用的液晶显示器主要是TN(扭曲向列)型的那些。然而，它们具有强烈的对比度视角依赖性的缺陷。
另外，已知所谓的具有更宽的视角的VA(垂直配向)显示器。VA显示器的液晶盒在两个透明电极之间含有液晶介质层，其中该液晶介质通常具有负的介电(DC)各向异性值。在断电状态下，液晶层的分子垂直于电极面地(垂面地)取向或者具有倾斜垂面的取向。当将电压施加到电极上时，发生液晶分子平行于电极面的重取向。
另外，已知OCB(光学补偿弯曲)显示器，其基于双折射效应且具有有所谓的“弯曲”取向和通常正的(DC)各向异性的液晶层。当施加电压时，发生液晶分子垂直于电极面的重取向。另外，OCB显示器通常含有一个或多个双折射光学延迟膜，以防止在黑暗状态下弯曲盒的不期望的光透明性。OCB显示器与TN显示器相比具有更宽的视角和更短的响应时间。
还已知有IPS(面内切换)显示器，其含有在两个基板之间的液晶层，但其中两个电极只是布置在其中一个基板上，通常具有梳形的交叉指形结构。由此当给电极施加电压时，产生具有平行于液晶层的显著分量的电场。这导致液晶分子在层面内重新取向。另外，提出了所谓的FFS(边缘场切换)显示器(尤其参见S.H.Jung等，Jpn.J.Appl.Phys.，第43卷，No.3，2004，1028)，其同样在相同基板上含有两个电极，但与IPS显示器相反，其中仅一个构造为结构化(梳形)的电极形式，且另一电极是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”，即紧挨电极边缘处的强电场，并且在整个盒中产生电场，该电场同时具有强的垂直分量和强的水平分量。IPS显示器以及FFS显示器二者具有低的对比度视角依赖性。
在较新类型的VA显示器中，液晶分子的均一取向限于在液晶盒之内的多个较小的畴(domains)上。这些畴，也已知为倾斜畴之间可以存在向错(disclinations)。与传统VA显示器相比，具有倾斜畴的VA显示器具有更大的对比度和灰度的视角不依赖性。另外，这种类型的显示器更容易制备，因为用于在接通状态下使分子均一取向的额外的电极表面处理(例如通过摩擦)不再是必需的。替换地，通过电极的特定构造来控制倾角或倾斜角的优先指向。在所谓的MVA(多域垂直配向)显示器中，这点通常通过使电极具有导致局部预倾斜的凸起来实现。由此，在施加电压时在不同的、特定的盒区域内在不同方向上使液晶分子平行于电极面取向。由此实现“受控的”切换，且防止干扰性的向错线的形成。虽然这种布置改进了显示器的视角，但是其导致其透光性的降低。MVA的进一步改进使用了仅在一个电极侧上的凸起，而对置的电极具有切口，这改进了透光性。该切口的电极在施加电压时在液晶盒中产生不均匀的电场，意味着仍然实现了受控切换。为进一步改进透光性，可以扩大切口与凸起之间的间距，但是这又导致响应时间的延长。在所谓的PVA(图案化VA)中，使得凸起完全多余，因为两个电极在对置侧上通过切口来结构化，这导致增高的对比度和改进的透光性，但是这在技术上是困难的并且使显示器对机械影响(拍打等)更敏感。然而对于许多应用，例如监视器且尤其是TV屏幕，期望缩短响应时间以及改进显示器的对比度和亮度(透射率)。
另一种发展是所谓的PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)显示器，其也已知为“聚合物稳定的”显示器。在这些中，将少量(例如0.3重量％，典型地＜1重量％)可聚合化合物加入液晶介质，并在引入液晶盒之后任选地采用施加在电极之间的电压使其通常通过UV光聚合而原位聚合或交联。将可聚合的介晶或液晶化合物，也已知为“反应性介晶”(RM)，加入液晶混合物已证实是特别适宜的。
同时，PS或PSA原理正用于各种传统的液晶显示器。因此，例如已知PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS和PS-TN显示器。在PSA-VA和PSA-OCB显示器中，通常在施加给电极电压的同时进行聚合，而在PSA-IPS显示器中在施加或不施加、优选不施加电压的情况下进行聚合。如在测试盒中可以证实的那样，PSA方法导致盒中的预倾斜。因此，在PSA-OCB-显示器的情形下，能够实现使弯曲结构稳定化，从而使得没有偏置电压也是可行的或者可以将其减少。在PSA-VA-显示器的情形下，这种预倾斜对响应时间具有积极影响。对于PSA-VA-显示器，可以使用标准MVA或PVA像素和电极配置结构(Layout)。但是另外地，例如也能够通过仅一个结构化的电极侧且不使用凸起来实现，这显著地简化了制备，且同时在极佳透光性的同时导致极佳的对比度。
PSA-VA显示器描述在例如JP 10-036847 A、EP1 170 626 A2、US6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1和US 2006/0103804 A1中。PSA-OCB显示器例如描述在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显示器描述在例如US 6,177,972和Appl.Phys.Lett.1999，75(21)，3264中。PS-TN显示器描述在例如Optics Express 2004，12(7)，1221中。
如上述常规显示器，PSA显示器可以作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵型显示器中，单个像素通常通过集成的非线性有源元件例如薄膜晶体管(TFT)来进行寻址，在无源矩阵型显示器中通过多路传输方法来进行，这两种方法是现有技术公知的。
特别是对于监测器以及尤其是TV应用，一直以来都要求响应时间以及液晶显示器的对比度和亮度(以及透光性)的优化。在此，PSA方法仍然似乎提供关键的优点。特别是对于PSA-VA的情况来说，与在测试盒中可测量的预倾斜相关的响应时间的缩短能在对于其它参数没有明显损害的情况下实现。
但是，现已发现，现有技术中公开的液晶混合物和RM在用于PSA显示器时仍具有一些缺陷。因此，绝非每种任意的可溶性RM都适用于PSA显示器，且通常难以找到相比于采用预倾斜测量的直接PSA试验更加适宜的选择标准。当期望借助于UV光且不添加光引发剂来聚合(这可能对某些应用来说是有利的)时，选择变得甚至更小。
另外，所选的液晶混合物(下面也称作“液晶主体混合物”)与可聚合组分的“材料体系”应当具有尽可能好的电学性能，特别是高的“电压保持比”(HR或VHR)。尤其对于在PSA显示器中应用而言，用UV光照射后的高HR是重要的，因为UV照射是显示器制备过程中的必要部分，尽管在最后制成的显示器中也可以作为“正常的”负荷(stress)而发生。
然而问题是并非每一种液晶混合物和可聚合组分的组合都适用于PSA显示器，因为，例如建立不充分的倾斜或者完全没有建立倾斜，或者因为例如HR不足以用于TFT显示器应用。
特别地，令人期望的是可获得用于PSA显示器的、能够产生小的预倾斜的新型并且改进的材料。尤其希望的材料是其在聚合期间在与用于现有技术材料的相同的UV照射时间后产生较小的预倾斜，和/或已经在较短的曝露时间后产生与现有技术材料相同的预倾斜。这容许减少显示器的制造时间(节拍时间)和制造成本。
生产PSA显示器时的另一个问题是在用于倾斜角产生的聚合步骤之后未反应的RM的存在和去除。这类未反应的RM可能例如通过在显示器中于其操作期间不可控的聚合而负面地影响显示器性能。
因此，现有技术的PSA显示器经常显示出不希望的“图像残留”或者“图像烧焦”效应，其中通过使选择的像素寻址而在显示器中产生的图像保持可见，即使当用于该像素的电压已经断开时或者当其他像素已经被寻址时。
例如当使用具有低HR的液晶主体混合物时可能出现图像残留，其中环境光或者由显示器背光照明发出的光的UV分量(components)可能导致在液晶分子中不希望的分裂反应。这可能导致富集在电极或取向层上的离子杂质，其中它们造成施加于显示器的有效电压降低。对于不含聚合组分的传统显示器，该效应也是已知的。
在PSA显示器中，可能观察到由于存在残余的未聚合的RM而造成的额外的图像残留效应。在这类显示器中，环境光或者由背光照明发出的光的UV分量造成不希望的未反应的RM自发聚合。在寻址的像素中，这在几个寻址周期后可能改变倾斜角，由此造成透射率变化，而在未寻址的像素中，倾斜角和透射率保持不受影响。
因此希望当制造PSA显示器时聚合反应尽可能完全，并且在其制造后PSA显示器中残余未聚合的RM的量尽可能低。
为了这些目的，希望能够完全并且有效聚合反应的RM和液晶主体混合物。另外，希望实现仍然存在于显示器中的任何残余量的未反应RM的受控聚合。还希望能够比目前已知的材料更快并且更有效聚合的RM和液晶主体混合物。
另一个问题是用于通过UV光聚合制造PSA显示器的传统RM在短波长，尤其在300nm以下通常表现出最大UV吸收。然而在PSA显示器的制造工艺中，希望避免曝露于这种短波长的UV辐射下，因为这些“强烈(hard)UV分量”是有害的并且增加了损害显示器中使用的各种材料和组件的风险。因此，显示器制造者优选使用较长波长，尤其是超过320nm或甚至超过350nm的UV曝光体系。
因此希望有适合于解决上述问题的用于PS或PSA显示器中的可获得材料和材料组合，尤其是RM和液晶主体混合物。特别地，所述材料应该提供一种或多种以下改进：
-能够使用较长的UV波长，尤其是320nm或更大，优选350nm或更大的波长有效地聚合，
-提供更好的保护免于用于RM光聚合的UV照射的不利影响，
-通常提供改进的UV稳定性，
-允许更快且更有效的聚合反应，
-减少显示器中残余未聚合RM的量，
-与现有技术的PSA显示器和材料相比，能够更快产生小的倾斜角和/或产生更小的倾斜角。
-减少PSA显示器中的图像残留。
本发明的目的是提供新的PSA显示器和用于PSA显示器的新材料，特别是液晶主体混合物和RM，这些适合于解决上述问题，不具有上述缺点或者仅有较小程度的缺点，并且提供一种或多种上述改进和优点。
另外，所述PSA显示器应该在大的工作温度范围的同时有高的电阻率、即使在低温下的短响应时间以及低阈值电压，这有助于大数量的灰度、高对比度和宽的视角，并且在UV曝露之后具有高的HR值。在用于移动应用的PSA显示器中，液晶介质应该表现出低阈值电压和高双折射率。
现已惊奇地发现，通过在PSA显示器中使用根据下文所述的本发明的液晶化合物、液晶混合物和液晶介质，可以实现这些目的。特别地，已经惊奇地发现，当将包含特定的三联苯基或四联苯基化合物的液晶主体混合物与RM组合使用时，与现有技术的液晶主体混合物相比，其可以使RM在较高波长下并且用UV辐射剂量进行聚合，提供对于有害且损害性的UV光的改进的防护，使得能够用较长的UV波长来光聚合，并且实现更快、更有效和更完全的RM光聚合。另外，这使得能够更快产生预倾斜角并且减少UV曝露时间和/或UV强度和/或UV辐射剂量，允许更时间和成本有效的制造工艺。另外允许减少未反应的RM的残余量并且抑制图像残留效应。
发明内容
本发明涉及式I的化合物或者包含一种或多种式I的化合物的液晶混合物在进一步包含一种或多种可聚合化合物或RM(反应性介晶)的液晶介质中的用途，优选用于液晶显示器、非常优选用于PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)型显示器的用途，
Figure BDA0000140810910000061
其中各个基团具有以下含义：
Figure BDA0000140810910000062
彼此独立地表示
Figure BDA0000140810910000071
R1表示具有1-12个C原子的烷基或链烯基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相连的方式代替，
R0具有对于R1给出的含义之一或者表示X0，
X0为F、Cl、具有1-6个C原子的卤代烷基或烷氧基，或者具有2-6个C原子的卤代链烯基或链烯基氧基，
L1和L2各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2，优选F或Cl，最优选F，
p表示0或1。
本发明进一步涉及包含一种或多种式I的化合物的液晶混合物，并且涉及其在液晶显示器、尤其在PS或PSA显示器中的用途。
本发明进一步涉及包含一种或多种式I化合物，或者包含含有一种或多种式I化合物的液晶混合物，并且进一步包含一种或多种可聚合化合物或RM的液晶介质，和涉及其在显示器、尤其在PS或PSA显示器中的用途。
尤其优选的是包含以下组分的液晶介质：
-包含一种或多种可聚合化合物、优选选自RM的可聚合化合物的可聚合组分A)，和
-液晶组分B)，其优选具有向列相，包含一种或多种式I化合物、优选选自如上下文所述的液晶混合物。
本发明进一步涉及通过使一种或多种式I的化合物与一种或多种可聚合化合物或RM和任选地与一种或多种另外的液晶化合物和/或添加剂混合来制备如上下文所述的液晶介质的方法。
如上下文所述，本发明进一步涉及液晶显示器，其包含一种或多种式I的化合物，或者包含它们的液晶混合物或液晶介质，所述显示器优选是PS或PSA显示器。
尤其优选的PS和PSA显示器是PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS、PS-FFS和PS-TN显示器，非常优选PSA-VA和PSA-IPS显示器。
本发明进一步涉及液晶介质，其在PS和PSA显示器中的用途，和涉及如上下文所述的包含液晶介质的PS和PSA显示器，其中使可聚合组分或可聚合化合物或RM聚合。
本发明进一步涉及式I的化合物和包含它们的液晶混合物在包含一种或多种可聚合化合物的液晶介质中的用途，用于在液晶介质中通过在施加电压情况下使可聚合化合物原位聚合而产生预倾斜角。
本发明进一步涉及包含显示单元(display cell)的PS或PSA显示器，所述显示单元包括两个基板和两个电极(其中至少一个基板对光透明并且至少一个基板在其上提供有一个或两个电极)以及位于基板之间的包含聚合组分和低分子量组分的液晶介质层，其中聚合组分可通过优选在施加电压给电极的同时使在液晶介质中于显示单元的基板之间的一种或多种可聚合化合物聚合获得，并且其中所述低分子量组分是包含一种或多种如上下文所述的式I化合物的液晶混合物。
本发明进一步涉及通过以下方式制造如上下文所述的PS或PSA显示器的方法：将包含一种或多种可聚合化合物的液晶介质和包含一种或多种如上下文所述的式I化合物的液晶混合物提供在包括两个基板和两个电极的液晶盒中，其中至少一个基板对光透明并且至少一个基板在其上提供有一个或两个电极，和优选在施加电压给电极的同时使一种或多种可聚合化合物聚合。
本发明的PS和PSA显示器包含两个电极，其优选作为透明层，其中这两个电极装备在两个基材的一个或两个上，形成显示单元。因此，一个电极装备在两个电极的每一个上，例如在VA型显示器中那样，或者两个电极均装备在一个基板上并且没有电极装备在另一个基板上，例如在IPS或FFS型显示器中那样。
术语的定义
除非另有说明，术语“PSA”在上下文用于PS和PSA显示器。
术语“倾斜”和“倾斜角”指的是液晶混合物或液晶介质中的液晶分子相对于在液晶显示器中的盒壁表面的倾斜或斜的取向。倾斜角在这里表示在液晶分子的分子纵轴(液晶指向矢)和形成液晶盒的平面平行的基板表面之间的平均角度(＜90°)。低的倾斜角值(即偏离于90°较大)在这里对应于大的倾斜。合适的测量倾斜角的方法描述于实施例部分。除非另有说明，上下文给出的倾斜角值涉及该测量方法。
术语“反应性介晶”或“RM”表示含有介晶基团和一个或多个适于聚合的官能团(也已知为可聚合基团或基团P)的化合物。
如上下文所述的包含式I的化合物并且任选地包含另外的液晶或介晶化合物，但不含可聚合或聚合化合物的液晶混合物或液晶组分B)在下文也称为“(液晶)主体混合物”或“(液晶)低分子量组分”。
术语“低分子量”和“不可聚合”表示不含有适于在本领域技术人员公知的常规条件下，特别是在如用于本发明的液晶介质中的可聚合化合物和RM聚合期间施加的条件下聚合的任何官能团的化合物，通常是单体的化合物。
下文中使用的术语“向列组分”和“向列液晶混合物”是指具有向列液晶相但可以另外具有其他液晶相(例如近晶相)的液晶混合物，但非常优选是指仅有向列液晶相并且没有其他液晶相的液晶混合物。
术语“介晶基团”是本领域技术人员已知的且在文献中有描述，并且表示这样的基团，其由于其吸引和排斥的相互作用的各向异性而基本上有助于在低分子量或聚合物质中导致液晶(LC)相。含有介晶基团的化合物(“介晶化合物”)并非必然地须本身具有液晶相。介晶化合物还可以仅在与其他化合物混合之后和/或聚合之后，显示液晶相行为。典型的介晶基团是例如刚性的棒状或盘状单元。Pure Appl.Chem.73(5)，888(2001)和C.Tschierske，G.Pelzl，S.Diele.，Angew.Chem.2004，116，6340-6368中给出了有关介晶或液晶化合物所使用的术语和定义的综述。
术语“间隔基团”，也称作“Sp”，是本领域技术人员已知的且在文献中有描述，参见例如Pure Appl.Chem.73(5)，888(2001)和C.Tschierske，G.Pelzl，S.Diele.，Angew.Chem.2004，116，6340-6368。除非另有说明，术语“间隔基团”或“间隔基”在上下文表示在可聚合介晶化合物或RM中将介晶基团和可聚合基团彼此相连的柔性基团。
发明详述
在根据本发明的PSA显示器中使用的液晶介质包含一种或多种可聚合化合物或RM，其优选可通过曝露于光辐射，非常优选UV辐射来聚合。另外，液晶介质优选包含液晶混合物，所述混合物包含一种或多种式I的化合物和一种或多种另外的选自介晶或液晶化合物、优选选自向列或向列态化合物的化合物。液晶混合物优选仅由低分子量(即单体或未聚合的)化合物组成，所述化合物在用于可聚合化合物或RM聚合的条件下是稳定的或者对于聚合反应没有反应性。
可聚合化合物优选选自RM。
液晶主体混合物优选为向列液晶混合物。
优选地，根据本发明的液晶介质基本由一种或多种可聚合化合物和如上下文所述的液晶主体混合物组成。然而，液晶介质或液晶主体混合物可以另外包含一种或多种另外的例如选自手性掺杂剂、聚合引发剂、抑制剂、稳定剂、表面活性剂、纳米颗粒等的组分或添加剂。
在液晶主体混合物(即没有任何可聚合组分)中，式I化合物的浓度优选为0.1-30％，非常优选0.5-25％，最优选0.5-12％。尤其优选的是包含0.5-5％的一种式I化合物的液晶混合物，或者包含0.5-12％的两种或更多种式I化合物的液晶混合物。
尤其优选包含1-5，优选1、2或3种式I的化合物的液晶混合物。
本发明进一步涉及如上下文所述的不含可聚合化合物，但基本由不可聚合或低分子量化合物组成的新型液晶混合物。这些液晶混合物可用于典型的VA型显示器，比如VA和MVA显示器中。本发明进一步涉及包含这类液晶混合物的液晶显示器，优选VA和MVA显示器。
式I的化合物以及包含它们的液晶混合物和液晶介质尤其适用于PS或PSA显示器，并且特别地提供一种或多种以下改进：
-可以通过使用较长的UV波长，优选320nm或更大，非常优选350nm或更大的波长而制造PSA显示器，
-可以减少UV曝露时间、UV辐射强度、UV辐射能量和UV辐射剂量的一种或多种，
-提供更好的保护免于用于RM光聚合的UV照射的不利影响，
-改进液晶介质和液晶显示器的总体UV稳定性，
-聚合反应可以更快并且更有效地进行，并且RM的聚合程度可以增加，由此还减少显示器中残余未聚合的RM的量，
-可以更快地产生与使用现有技术材料的显示器中相同的小倾斜角，和/或可以产生比在使用现有技术材料的PSA显示器中更小的倾斜角，
-可以减少PSA显示器中的图像残留。
还观察到，可聚合液晶介质中式I的化合物通过转移UV辐射能量而起到类似敏化剂的作用，并且激活RM的聚合。
另外，本发明的液晶介质和液晶混合物具有高电阻率值和相对于不希望的自发结晶好的低温稳定性(LTS)，并且当用于PSA显示器中时表现出足够的倾斜角，即使不使用光引发剂。根据本发明的液晶混合物和液晶介质也是有利的，因为它们与包含现有技术公开的液晶混合物的显示器相比表现出显著更低的阈值电压和更高的双折射率。它们因此尤其适用于手机应用的显示器。
本发明的第一优选实施方案涉及由包含一个或多个选自以下的环的式I化合物组成的第一亚组：
Figure BDA0000140810910000111
其中L1和L2具有式I中给出的含义，并且其中R0表示X0，和p为0或1。该第一亚组的化合物优选具有正介电各向异性Δε＞1.5。
优选地，在该第一亚组的化合物中环
Figure BDA0000140810910000112
选自以下环组成的组
Figure BDA0000140810910000121
其中L1和L2具有式I中给出的含义。
非常优选地，该第一亚组的化合物包含一个或多个环
Figure BDA0000140810910000122
和/或两个或更多个环
Figure BDA0000140810910000123
其中L1和L2具有式I中给出的含义。
本发明的第二优选实施方案涉及由包含一个或多个选自以下的环的式I化合物组成的第二亚组：
其中L1和L2具有式I中给出的含义，并且其中R0具有R1的含义之一，和p为0或1、优选1。该第二亚组的化合物为介电中性，或者更优选具有负介电各向异性Δε＜-1.5。
优选地，在该第二亚组的化合物中环
Figure BDA0000140810910000125
选自以下环组成的组
Figure BDA0000140810910000126
其中L1和L2具有式I中给出的含义。
非常优选地，该第二亚组的化合物包含一个或多个环
Figure BDA0000140810910000131
和/或一个或多个环
和不多于一个的环
其中L1和L2具有式I中给出的含义。
在上下文，“介电中性”是指具有-1.5至+1.5的介电各向异性Δε的化合物。
尤其优选式I和如上下文所述的优选实施方案的化合物，其中
-L1和L2表示F或Cl，优选F，
-p为0，
-p为1，
-R1是具有1-6个C原子的直链烷基或烷氧基，或者具有2-6个C原子的直链烯基，
-R0具有R1的含义之一，
-R0表示X0并且优选选自F、Cl、CF3、CHF2、OCF3、OCHF2、OCFHCF3、OCFHCHF2、OCFHCHF2、OCF2CH3、OCF2CHF2、OCF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3或CH＝CF2，非常优选F或OCF3，最优选F。
第一亚组的化合物优选选自以下子式：
其中alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基，(O)表示O原子或单键，并且X0表示F或OCF3，优选F。
尤其优选的是式IA1和IA2的化合物。
第二亚组的化合物优选选自以下子式组成的组：
Figure BDA0000140810910000151
其中R表示具有1-7个C原子的直链烷基或烷氧基，R＊表示具有2-7个C原子的直链烯基，(O)表示O原子或单键，和m表示1-6的整数。R＊优选表示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优选表示甲基、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。
尤其优选式IB1、IB2、IB21、IB22和IB23的化合物，特别是式IB2、IB21和IB23的那些，其中R优选为具有1-7个C原子的直链烷基，并且R＊优选为CH2＝CHCH2CH2-。
本发明的另一个优选实施方案涉及液晶混合物，和包含所述液晶混合物的液晶介质，其中所述液晶混合物包含：
-一种或多种选自如上所述的第一亚组的化合物(优选具有正Δε的化合物)，优选浓度为0.5-5％，和
-一种或多种选自如上所述的第二亚组的化合物(优选所述化合物为介电中性或者具有负Δε的)，优选浓度为0.5-12％。
根据该优选实施方案的优选液晶混合物包含一种或多种选自式IA1-IA4的化合物，和一种或多种选自式IB1-IB21的化合物。
根据该优选实施方案的非常优选的液晶混合物包含一种或多种其中优选X0为F的式IA1的化合物，和一种或多种其中优选R为具有1-7个C原子的直链烷基和(O)为单键的式IB2的化合物。
本发明的另一个优选实施方案涉及包含以下组分的液晶介质：
-一种或多种可聚合化合物或RM，和
-一种或多种式I的化合物，优选其中p为1(四联苯基)，非常优选选自如上所述的第一亚组(优选具有正Δε的化合物)，或者包含这类化合物的液晶混合物，
并且涉及该液晶介质在制备如上下文所述的PSA显示器的方法中的用途，其中可聚合化合物通过用具有320nm或更大、优选330nm或更大、非常优选350nm或更大并且优选400nm或更小的波长的UV光照射而聚合。
该优选方法可以例如通过使用带通滤波器和/或截止滤波器进行，所述滤波器基本对具有各自希望波长的UV光透光并且基本上阻断具有各自不希望的波长的光。例如，当希望用300-400nm波长λ的UV光照射时，可以使用对于300nm＜λ＜400nm波长基本透过的宽带通滤波器进行UV曝露。当希望用大于320nm的波长λ的UV光照射时，可以使用对于λ＞320nm波长基本透过的截止滤波器进行UV曝露。
“基本透过”是指滤波器传输主要部分，优选至少50％的强度的希望波长的入射光。“基本阻断”是指滤波器不传输主要部分，优选至少50％的强度的不希望波长的入射光。例如在带通滤波器的情形下，“希望(不希望)波长”是指在给定的λ范围内(外)的波长，并且在截止滤波器的情形下是指在给定的λ值之上(之下)的波长。
该优选方法使得能够通过使用较长UV波长制造显示器，由此减少或甚至避免短UV光分量的有害和损害性效应。
取决于制造工艺条件，UV辐射能量通常为6-100J。
尤其优选的液晶介质和液晶主体混合物在下面示出：
a)包含一种或多种选自下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000181
其中各个基团具有以下含义：
a表示1或2，
b表示0或1，
Figure BDA0000140810910000182
表示
Figure BDA0000140810910000183
R1和R2各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基或链烯基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相连的方式代替，优选具有1-6个C原子的烷基或烷氧基，
Zx和Zy各自彼此独立地表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH2O-或单键，优选单键，
L1-4各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2，优选F或Cl。
尤其优选L1和L2均表示F，或者L1和L2中的一个表示F并且另一个表示Cl。进一步优选地，L3和L4均表示F，或者L3和L4中的一个表示F并且另一个表示Cl。
式CY的化合物优选选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000201
Figure BDA0000140810910000211
其中a表示1或2，alkyl和alkyl＊各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，alkenyl表示具有2-6个C原子的直链烯基，和(O)表示O原子或单键。alkenyl优选表示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的化合物优选选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000231
其中alkyl和alkyl＊各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，alkenyl表示具有2-6个C原子的直链烯基，和(O)表示O原子或单键。alkenyl优选表示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)包含一种或多种下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000241
其中各个基团具有以下含义：
Figure BDA0000140810910000242
表示
Figure BDA0000140810910000243
Figure BDA0000140810910000244
表示
Figure BDA0000140810910000245
R3和R4各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相连的方式代替，
Zy表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CH＝CHCH2O-或单键，优选单键。
式ZK的化合物优选选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000246
Figure BDA0000140810910000251
其中alkyl和alkyl＊各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，和alkenyl表示具有2-6个C原子的直链烯基。alkenyl优选表示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-。
c)另外包含一种或多种下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000252
其中各个基团在每一情形下相同或不同，具有以下含义：
R5和R6各自彼此独立地具有上文对于R1所述的含义之一，
Figure BDA0000140810910000253
表示
Figure BDA0000140810910000254
Figure BDA0000140810910000255
表示
Figure BDA0000140810910000256
和
e表示1或2。
式DK的化合物优选选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000261
其中alkyl和alkyl＊各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，和alkenyl和alkenyl＊各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基。alkenyl和alkenyl＊优选表示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-。
d)另外包含一种或多种下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000271
其中各个基团具有以下含义：
Figure BDA0000140810910000272
表示
Figure BDA0000140810910000273
f表示0或1，
R1和R2各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相连的方式代替，
Zx和Zy各自彼此独立地表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CH＝CHCH2O-或单键，优选单键，
L5和L6各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
优选地，基团L5和L6均表示F，或者基团L5和L6中的一个表示F并且另一个表示Cl。
式LY的化合物优选选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000281
Figure BDA0000140810910000291
其中R1具有上述含义，(O)表示O原子或单键，alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基，和v表示1-6的整数。R1优选表示具有1-6个C原子的直链烷基或者具有2-6个C原子的直链烯基，特别为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-。根据本发明的液晶介质优选包含数量为＞0至≤10重量％的一种或多种上述式的化合物。
e)另外包含一种或多种选自下式的化合物的液晶主体混合物：
其中alkyl表示C1-6烷基，Lx表示H或F，并且X表示F、Cl、OCF3、OCHF2或OCH＝CF2。特别优选其中X表示F的式G1的化合物。
f)另外包含一种或多种选自下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000301
Figure BDA0000140810910000311
其中R5具有上面对于R1所述的含义之一，alkyl表示C1-6烷基，d表示0或1，并且z和m各自彼此独立地表示1-6的整数。在这些化合物中，R5特别优选为C1-6烷基或C1-6烷氧基或者C2-6烯基，d优选为1。根据本发明的液晶介质优选包含数量为＞0至≤10重量％的一种或多种上述式的化合物。
g)另外包含一种或多种下式的联苯基化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000321
其中alkyl和alkyl＊各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，和alkenyl和alkenyl＊各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基。alkenyl和alkenyl＊优选表示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-。
液晶混合物中式B1-B3的联苯的比例优选为至少3重量％，特别为≥5重量％。
特别优选式B2的化合物。
式B1-B3的化合物优选选自以下子式：
其中alkyl＊表示具有1-6个C原子的烷基。根据本发明的介质特别优选包含一种或多种式B1a和/或B2c的化合物。
h)另外包含一种或多种下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000331
其中R1和R2具有上述含义并且优选地各自彼此独立地表示直链烷基或链烯基。
优选的混合物包含一种或多种选自式O1、O3和O4的化合物。
i)另外包含一种或多种优选数量为＞3重量％，特别为≥5重量％并且非常特别优选5-30重量％的下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000341
其中
表示
Figure BDA0000140810910000343
R9表示H、CH3、C2H5或n-C3H7，(F)表示任选的氟取代基，q表示1、2或3，和R7具有对于R1所述的含义之一。
特别优选的式FI的化合物选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000344
Figure BDA0000140810910000351
其中R7优选表示具有1-6个C原子的直链烷基，并且R9表示CH3、C2H5或n-C3H7。特别优选式FI1、FI2和FI3的化合物。
k)另外包含一种或多种下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000352
其中R8具有对于R1所述的含义，并且alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基。
m)另外包含一种或多种含有四氢萘基或萘基单元的化合物，例如选自下式的化合物的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000361
Figure BDA0000140810910000371
其中R10和R11各自彼此独立地具有对于R1所述的含义之一，优选表示具有1-6个C原子的直链烷基或直链烷氧基或者具有2-6个C原子的直链烯基，并且Z1和Z2各自彼此独立地表示-C2H4-、-CH＝CH-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CH2-或者单键。
n)另外包含优选数量为3-20重量％，特别地数量为3-15重量％的一种或多种下式的二氟二苯并色满和/或色满的液晶主体混合物：
Figure BDA0000140810910000372
其中R11和R12各自彼此独立地具有上述含义，并且c表示0或1。特别优选的式BC和CR的化合物选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000373
Figure BDA0000140810910000381
其中alkyl和alkyl＊各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，和alkenyl和alkenyl＊各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基。alkenyl和alkenyl＊优选表示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-。
非常特别优选包含一种、两种或三种式BC-2的化合物的混合物。
o)另外包含一种或多种下式的氟化菲和/或二苯并呋喃的液晶主体混合物：
其中R11和R12各自彼此独立地具有上述含义，b表示0或1，L表示F，和r表示1、2或3。
特别优选的式PH和BF的化合物选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000392
其中R和R′各自彼此独立地表示具有1-7个C原子的直链烷基或烷氧基。
p)包含一种或多种，优选3-20种式CY、PY和/或TY的化合物的液晶主体混合物。在主体混合物中，这些化合物作为整体的比例优选为10-80％，非常优选20-70％。这些单个化合物的含量在每一情形下优选为2-25重量％。
q)液晶主体混合物或向列组分，其中式CY、PY和TY的化合物选自式CY1、CY2、CY9、CY10、PY1、PY2、PY9和PY10。
r)包含一种或多种，优选3-20种式ZK和DK的化合物的液晶主体混合物。在主体混合物中，这些化合物作为整体的比例优选为5-50％，非常优选10-40％。这些式的单个化合物的含量在每一情形下优选为2-20重量％。
s)液晶主体混合物或向列组分，其中式ZK和DK的化合物选自ZK1、ZK2、ZK5、ZK6、DK1和DK2。
t)除了式I的化合物外，包含一种或多种含链烯基的、优选选自式CY、PY、ZK和DK，另外还有LY的化合物的液晶主体混合物或向列组分。在优选的式CY、PY、ZK和DK的含链烯基的化合物中，R1和R2或者R3和R4或者R5和R6的一个或多个分别表示具有2-12，优选2-6个C原子的链烯基。链烯基优选选自CH2＝CH-、CH2＝CHCH2CH2-、CH3-CH＝CH-、CH3-CH2-CH＝CH-、CH3-(CH2)2-CH＝CH-、CH3-(CH2)3-CH＝CH-和CH3-CH＝CH-(CH2)2-。尤其优选选自式ZK3、ZK4和DK3的化合物。进一步优选选自式CY7、CY8、CY15、CY16、PY7、PY8、PY15、PY16的化合物。进一步优选选自式B2、B3和它们的子式的化合物。进一步优选选自式LY和其子式的化合物。在主体混合物中，这些化合物作为整体的比例优选为2-70％，最优选10-60％。这些式的单个化合物的含量优选为2-50重量％。
u)除了式I的化合物外，包含一种或多种选自式ZK3、ZK4和DK3的化合物的液晶主体混合物或向列组分，最优选地其中链烯基表示CH2＝CH-、CH2＝CHCH2CH2-、CH3-CH＝CH-、CH3-CH2-CH＝CH-、CH3-(CH2)2-CH＝CH-、CH3-(CH2)3-CH＝CH-和CH3-CH＝CH-(CH2)2-。在主体混合物中，这些化合物作为整体的比例优选为2-70％，最优选10-60％。这些式的单个化合物的含量优选为2-50％。
v)除了如上下文所述的可聚合化合物外，不包含含有末端乙烯基氧基(-O-CH＝CH2)的化合物的液晶介质。
w)包含1-5，优选1、2或3种可聚合化合物的液晶介质。
x)其中介质中可聚合化合物作为整体的比例为0.05-5％，优选0.1-1％的液晶介质。
y)另外包含一种或多种优选低分子量和/或不可聚合的、非常优选选自表B、优选以表B给出的浓度范围的手性掺杂剂的液晶介质。
上述优选实施方案的化合物与上下文所述的聚合的化合物的组合，在根据本发明的液晶介质中实现了低的阈值电压和非常好的低温稳定性，同时保持高的清亮点和高的HR值，并且允许在PSA显示器中调节预倾斜角。特别地，与得自现有技术的介质相比，该液晶介质在PSA显示器中显示出显著缩短的响应时间，特别是还有灰度响应时间。
该液晶主体混合物优选地具有至少80K，特别优选地至少100K的向列相范围，以及在20℃下不大于450mPa·s、优选地不大于350mPa·s的旋转粘度。
该液晶主体混合物在20℃和1kHz下优选具有优选地约-0.5至-7.5、特别地约-2.5至-6.0的负介电各向异性Δε。
该液晶主体混合物优选具有双折射率Δn＞0.06，非常优选＞0.09，最优选＞0.12，并且优选具有双折射率Δn＜0.20，非常优选＜0.18，最优选＜0.16。
液晶介质还可以包含另外的本领域技术人员已知并且描述在文献中的添加剂，例如聚合引发剂、抑制剂、稳定剂、表面活性化合物或者手性掺杂剂。这些添加剂可以是可聚合的或不可聚合的。因此，可聚合的添加剂将归属于可聚合组分，并且不可聚合的添加剂将归属于液晶介质的向列组分。
液晶介质可例如包含一种或多种手性掺杂剂，其优选选自得自下表B的化合物。
例如可加入0-15重量％的多向色性染料，还有纳米颗粒，导电盐，优选4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基铵、四苯基硼酸四丁基铵或冠醚的络合盐(参考例如Haller等.，Mol.Cryst.Liq.Cryst.24，249-258(1973))来改善导电性，或者可以加入一些物质来改变介电各向异性、粘度和/或向列相的取向。这类物质描述于例如DE-A-22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728中。
根据本发明的液晶介质的优选实施方案的各个组分或是已知的，或是相关领域技术人员可以容易地从现有技术中导出它们的制备方法，因为它们基于文献中描述的标准方法。相应的式CY化合物描述于例如EP-A-0 364 538中。相应的式ZK化合物描述于例如DE-A-26 36 684和DE-A-33 21 373中。
进一步优选包含一种、两种或三种如上下文所述的可聚合化合物的液晶介质。
进一步优选非手性可聚合化合物和包含非手性化合物、优选仅由非手性化合物组成的液晶介质。
进一步优选这样的PSA显示器和液晶介质，其中可聚合组分包含一种或多种含可聚合基团(单反应性)的可聚合化合物和一种或多种含两个或更多个，优选两个可聚合基团(二或多反应性)的可聚合化合物。
进一步优选这样的PSA显示器和液晶介质，其中可聚合组分仅由含两个可聚合基团(二反应性)的可聚合化合物组成。
可聚合化合物可以单独加入液晶介质，但也可以使用包含两种或更多种根据本发明的可聚合化合物的混合物。当这类混合物聚合时形成共聚物。本发明还涉及如上下文所述的可聚合混合物。该可聚合化合物是介晶或非介晶的，优选是介晶或液晶的。
可聚合组分在液晶介质中的比例优选＜5％，尤其＜1％，非常优选＜0.5％。
液晶主体混合物在液晶介质中的比例优选＞95％，非常优选＞99％。
在本发明的优选实施方案中，可聚合化合物选自式I＊
Ra-B1-(Z1-B2)m1-Rb    I＊
其中各个基团具有以下含义：
Ra和Rb各自彼此独立地表示P、P-Sp-、H、卤素、SF5、NO2、碳基或烃基，
P在每一情形下相同或不同，表示可聚合基团，
Sp在每一情形下相同或不同，表示间隔基团或单键，
B1和B2各自彼此独立地表示优选具有4-25个环原子的芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其还可以包含稠合环并且任选地被L单或多取代，
Z1在每一情形下相同或不同，表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、CR0R00或者单键，
L表示P、P-Sp-、H、OH、CH2OH、卤素、SF5、NO2、碳基或烃基，
R0和R00各自彼此独立地表示H或具有1-12个C原子的烷基，
m1表示0、1、2、3或4，
n1表示1、2、3或4，
其中基团Ra、Rb和L的至少一个表示或包含基团P或P-Sp-。
特别优选的式I＊化合物是如下那些，其中：
B1和B2各自彼此独立地表示1，4-亚苯基、萘-1，4-二基或萘-2，6-二基、菲-2，7-二基、蒽-2，7-二基、芴-2，7-二基、香豆素、黄酮，其中另外地这些基团中的一个或多个CH基团可被N代替，环己烷-1，4-二基，其中另外地一个或多个不相邻的CH2基团可被O和/或S代替，1，4-亚环己烯基、双环[1.1.1]戊烷-1，3-二基、二环[2.2.2]辛烷-1，4-二基、螺[3.3]庚烷-2，6-二基、哌啶-1，4-二基、十氢萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氢化萘-2，6-二基、茚满-2，5-二基、八氢-4，7-桥亚甲基茚满-2，5-二基或菲-2，7-二基，其中所有这些基团可以是未取代的或被L单-或多取代的，
L表示P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(Rx)2、-C(＝O)Y1、-C(＝O)Rx、-N(Rx)2，任选取代的甲硅烷基，具有6-20个C原子的任选取代的芳基，具有1-25个C原子的直链或支化的烷基或烷氧基，或者具有2-25个C原子的直链或支化的链烯基、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，其中在所有这些基团中另外地一个或多个H原子可被F、Cl或P-Sp-代替，
Y1表示卤素，
Rx表示P、P-Sp-、H、卤素，具有1-25个C原子的直链、支化或环状烷基，其中另外地一个或多个不相邻的CH2基团可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子不直接彼此相连的方式代替，以及其中另外地一个或多个H原子可被F、Cl或P-Sp-代替，具有6-40个C原子的任选取代的芳基或芳氧基，或者具有2-40个C原子的任选取代的杂芳基或杂芳氧基，
其中基团Ra、Rb和L的至少一个表示P或P-Sp-。
特别优选其中基团Ra和Rb的一个或两个表示P或P-Sp-的式I＊化合物。
特别优选的式I＊的化合物选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000441
Figure BDA0000140810910000451
其中P、Sp、L和Z1在每一情形下相同或不同，具有上述含义之一，P优选表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，和Sp优选表示单键，
R具有对于Rx所述的含义之一，并且优选表示P或P-Sp-，或者具有1-12个C原子的直链或支化的烷基或烷氧基，
L如上定义并且优选表示F或CH3，
Z1优选表示-COO-、-OCO-或单键，
Zx表示-O-、-CO-或CRyRz，
Ry和Rz彼此独立地表示H、F、CH3或CF3，
m2和m3各自彼此独立地表示1-8的整数，
o表示0或1，
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。
在本发明的进一步优选实施方案中，可聚合化合物是选自式II＊的手性化合物：
(R＊-(B1-Z1)m1)k-Q    II＊
其中B1、Z1和m1在每一情形下相同或不同，具有在式I＊中所示的含义之一，
R＊在每一情形下相同或不同，具有在式I＊中对于Ra所述的含义之一，
Q表示k价手性基团，其任选地被L单或多取代，
k为1、2、3、4、5或6，
其中所述化合物包含至少一个基团R＊或L，该基团表示或含有如上定义的基团P-Sp-。
特别优选的式II＊的化合物包含式III＊的单价基团Q
其中L和r在每一情形下相同或不同，具有上述的含义，
A＊和B＊各自彼此独立地表示稠合的苯、环己烷或环己烯，
t在每一情形下相同或不同，表示0、1或2，和
u在每一情形下相同或不同，表示0、1或2。
特别优选其中x表示1或2的式III*的基团。
进一步优选的式II*的化合物包含单价基团Q或者一个或多个式IV＊的基团R＊
Figure BDA0000140810910000472
其中
Q1表示具有1-9个C原子的亚烷基或亚烷基氧基，或者单键，
Q2表示具有1-10个C原子的任选氟化的烷基或烷氧基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-S-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-或-C≡C-以使得O和/或S原子彼此不直接相连的方式代替，
Q3表示F、Cl、CN或者如对于Q2所定义的烷基或烷氧基，但不同于Q2。
优选的式IV＊的基团是例如2-丁基(＝1-甲基丙基)、2-甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基己基、2-丙基戊基，特别是2-甲基丁基、2-甲基丁氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、2-乙基己氧基、1-甲基己氧基、2-辛氧基、2-氧杂-3-甲基丁基、3-氧杂-4-甲基戊基、4-甲基己基、2-己基、2-辛基、2-壬基、2-癸基、2-十二烷基、6-甲氧基辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛酰基氧基、5-甲基庚基氧基羰基、2-甲基丁酰基氧基、3-甲基戊酰基氧基、4-甲基己酰基氧基、2-氯丙酰基氧基、2-氯-3-甲基丁酰基氧基、2-氯-4-甲基戊酰基氧基、2-氯-3-甲基戊酰基氧基、2-甲基-3-氧杂戊基、2-甲基-3-氧杂己基、1-甲氧基丙基-2-氧基、1-乙氧基丙基-2-氧基、1-丙氧基丙基-2-氧基、1-丁氧基丙基-2-氧基、2-氟辛基氧基、2-氟癸基氧基、1，1，1-三氟-2-辛基氧基、1，1，1-三氟-2-辛基、2-氟甲基辛基氧基。
进一步优选的式II＊的化合物包含式V＊的二价基团Q
其中L、r、t、A＊和B＊具有上述含义。
进一步优选的式II＊的化合物包含选自下式的二价基团Q：
Figure BDA0000140810910000482
其中Phe表示苯基，其任选地被L单或多取代，并且Rx表示F或者具有1-4个C原子的任选氟化的烷基。
特别优选的式II*的化合物选自以下子式：
Figure BDA0000140810910000491
其中L、P、Sp、m1、r和t具有上述含义，Z和A在每一情形下相同或不同，具有对于Z1和A1分别所述的含义之一，并且t1在每一情形下相同或不同，表示0或1。
式II＊的手性化合物可以光学活性形式，即作为纯的对映体，或者作为两种对映体的任何希望的混合物，或者作为其的消旋体使用。优选使用消旋体。使用消旋体具有优于使用纯的对映体的一些优点，例如显著更简单的合成和较低的材料成本。
在上下文，“碳基”表示含有至少一个碳原子的单价或多价有机基团，其或是不含其它原子(例如-C≡C-)或者任选含有一个或多个其它原子，例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)。“烃基”表示另外含有一个或多个H原子以及任选地一个或多个杂原子，诸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge的碳基。“卤素”表示F、Cl、Br或I。
碳基或烃基可以是饱和或不饱和基团。不饱和基团是例如芳基、链烯基或炔基。具有多于3个的C原子的碳基或烃基可以是直链、支化和/或环状的，且也可以具有螺环连接或稠合环。
在上下文，术语“烷基”、“芳基”、“杂芳基”等也包括多价基团，例如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基等。术语“芳基”表示芳族碳基团或者由此衍生的基团。术语“杂芳基”表示根据上述定义的含有一个或多个杂原子的“芳基”。
优选的碳基和烃基是具有1-40、优选1-25、特别优选1-18个C原子的任选取代的烷基、链烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基和烷氧基羰基氧基，具有6-40、优选6-25个C原子的任选取代的芳基或芳氧基，或者具有6-40、优选6-25个C原子的任选取代的烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰基氧基和芳氧基羰基氧基。
其它优选的碳基和烃基是C1-C40烷基、C2-C40链烯基、C2-C40炔基、C3-C40烯丙基、C4-C40烷基二烯基、C4-C40多烯基、C6-C40芳基、C6-C40烷基芳基、C6-C40芳基烷基、C6-C40烷基芳氧基、C6-C40芳基烷基氧基、C2-C40杂芳基、C4-C40环烷基、C4-C40环烯基等。特别优选的是C1-C22烷基、C2-C22链烯基、C2-C22炔基、C3-C22烯丙基、C4-C22烷基二烯基、C6-C12芳基、C6-C20芳基烷基和C2-C20杂芳基。
其他优选的碳基和烃基是具有1-40、优选1-25个C原子的直链、支化或环状烷基，其是未取代的或者被F、Cl、Br、I或CN单或多取代的，且其中一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(Rx)＝C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子不彼此直接连接的方式代替。
Rx优选地表示H，卤素，具有1-25个C原子的直链、支化或环状烷基链，其中另外地一个或多个不相邻的C原子可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-代替，且其中一个或多个H原子可以被氟代替，具有6-40个C原子的任选取代的芳基或芳氧基，或者具有2-40个C原子的任选取代的杂芳基或杂芳氧基。
优选的烷基是例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、正己基、环己基、2-乙基己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、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。
优选的链烯基是例如，乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基等。
优选的炔基是例如，乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
优选的烷氧基是例如，甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、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。
优选的氨基是例如，二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基等。
芳基和杂芳基可以是单环或多环的，即它们可以具有一个环(例如苯基)或者两个或更多个环，其也可以是稠合的(例如萘基)或者共价键接的(例如联苯基)，或者含有稠合和键接的环的组合。杂芳基含有一个或多个杂原子，优选地选自O、N、S和Se。
特别优选具有6-25个C原子的单-、双-或三环芳基，以及具有2-25个碳原子的单-、双-或三环杂芳基，其任选地含有稠合环且是任选取代的。另外优选5-、6-或7-元的芳基和杂芳基，其中另外地一个或多个CH基团可以被N、S或O以使得O原子和/或S原子并非彼此直接连接的方式代替。
优选的芳基是例如苯基、联苯基、三联苯基、[1，1′：3′，1″]三联苯-2′-基、萘基、蒽基、联萘基、菲基、芘、二氢芘、
Figure BDA0000140810910000531
、二萘嵌苯、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺二芴等。
优选的杂芳基是，例如5-元环，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、异噁唑、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-元环，例如吡啶、哒嗪、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，或者稠合基团如吲哚、异吲哚、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、喹喔啉咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、异噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、异喹啉、蝶啶、苯并-5，6-喹啉、苯并-6，7-喹啉、苯并-7，8-喹啉、苯并异喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并哒嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、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、异苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩，或者这些基团的组合。这些杂芳基也可以被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟烷基或者其它芳基或杂芳基取代。
(非芳族)脂环族和杂环基团既包括饱和环，即仅含单键的那些，又包含部分不饱和的环，即也可以含有多重键的那些。杂环含有一个或多个杂原子，优选地选自Si、O、N、S和Se。
(非芳族)脂环族和杂环基团可以是单环的，即仅含一个环(例如环己烷)，或者多环的，即含有多个环(例如十氢萘或双环辛烷)。特别优选饱和基团。另外优选的是具有3～25个C原子的单-、双-或三环基团，其任选地含有稠合环且是任选被取代的。还优选的是5-、6-、7-或8-元碳环基团，其中另外地一个或多个C原子可以被Si代替和/或一个或多个CH基团可以被N代替和/或一个或多个不相邻的CH2基团可以被-O-和/或-S-代替。
优选的脂环族和杂环基团是例如，5元基团，例如环戊烷、四氢呋喃、四氢噻吩、吡咯烷，6元基团，例如环己烷、硅杂环己烷、环己烯、四氢吡喃、四氢噻喃、1，3-二噁唑、1，3-二噻烷、哌啶，7元基团，例如环庚烷，和稠合基团，例如四氢萘、十氢萘、茚满、双环[1.1.1]戊烷-1，3-二基、双环[2.2.2]辛烷-1，4-二基、螺[3.3]庚烷-2，6-二基、八氢-4，7-桥亚甲基-茚满-2，5-二基。
所述芳基、杂芳基、碳基和烃基任选地具有一个或多个取代基，其优选选自甲硅烷基、磺基、磺酰基、甲酰基、胺、亚胺、腈、巯基、硝基、卤素、C1-12烷基、C6-12芳基、C1-12烷氧基、羟基，或这些基团的组合。
优选的取代基是，例如溶解促进性基团如烷基或烷氧基，吸电子基团如氟、硝基或腈，或者用于提高聚合物中玻璃化转变温度(Tg)的取代基，特别是大体积基团，例如叔丁基或任选取代的芳基。
优选的取代基，下面也称作“L”，是例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(Rx)2、-C(＝O)Y1、-C(＝O)Rx、-N(Rx)2，其中Rx具有上述含义，且Y1表示卤素，具有6-40、优选6-20个C原子的任选取代的甲硅烷基或芳基，以及具有1-25个C原子的直链或支化的烷基、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，其中一个或多个H原子可以任选地被F或Cl代替。
“取代的甲硅烷基或芳基”优选地表示被卤素、-CN、R0、-OR0、-CO-R0、-CO-O-R0、-O-CO-R0或-O-CO-O-R0取代，其中R0具有上述含义。
特别优选的取代基L是例如F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，还有苯基。
Figure BDA0000140810910000551
优选为
Figure BDA0000140810910000552
其中L具有上述含义之一。
可聚合基团P是这样的基团：其适于聚合反应，例如自由基或离子链式聚合、加聚或缩聚，或者适于聚合物相似转变反应，例如加成或缩合到聚合物主链上。特别优选的是适于链式聚合的基团，特别是含有C＝C双键或者C≡C三键的那些，以及适于开环聚合的基团，例如氧杂环丁烷或环氧基团。
优选的可聚合基团选自CH2＝CW1-COO-、CH2＝CW1-CO-、
Figure BDA0000140810910000553
Figure BDA0000140810910000554
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代表H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1-5个C原子的烷基，特别是H、F、Cl或CH3，W2和W3各自彼此独立地表示H或具有1-5个C原子的烷基，特别是H、甲基、乙基或正丙基，W4、W5和W6各自彼此独立地表示Cl、具有1-5个C原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基，W7和W8各自彼此独立地表示H、Cl或具有1-5个C原子的烷基，Phe表示1，4-亚苯基，其任选地被一个或多个如上定义但不同于P-Sp的基团L取代，并且k1、k2和k3各自彼此独立地表示0或1，k3优选表示1，以及k4为1-10的整数。
特别优选的基团P是CH2＝CH-COO-、CH2＝C(CH3)-COO-、CH2＝CF-COO-、CH2＝CH-、CH2＝CH-O-、(CH2＝CH)2CH-OCO-、(CH2＝CH)2CH-O-、
Figure BDA0000140810910000561
和
Figure BDA0000140810910000562
特别是乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧杂环丁烷和环氧化物。
在进一步优选的本发明实施方案中，式I＊和II＊以及其子式的可聚合化合物包含一个或多个含有两个或更多个可聚合基团P的支化基团(多官能可聚合基团)，而不是一个或多个基团P-Sp-。合适的这类基团和包含它们的可聚合化合物描述于例如US 7,060,200 B1或US 2006/0172090A1。特别优选选自下式的多官能可聚合基团：
-X-alkyl-CHP1-CH2-CH2P2                                   I＊a
-X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2P3                            I＊b
-X-alkyl-CHP1CHP2-CH2P3                                   I＊c
-X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CaaH2aa+1                        I＊d
-X-alkyl-CHP1-CH2P2                                       I＊e
-X-alkyl-CHP1P2                                           I＊f
-X-alkyl-CP1P2-CaaH2aa+1                                  I＊g
-X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2OCH2-C(CH2P3)(CH2P4)CH2P5     I＊h
-X-alkyl-CH((CH2)aaP1)((CH2)bbP2)                         I＊i
-X-alkyl-CHP1CHP2-CaaH2aa+1                              I＊k
其中
alkyl表示单键或者具有1-12个C原子的直链或支化的亚烷基，其中一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(Rx)＝C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子不彼此直接连接的方式代替，并且其中另外地一个或多个H原子可以被F、Cl或CN代替，其中Rx具有上述含义并且优选表示如上定义的R0，
aa和bb各自彼此独立地表示0、1、2、3、4、5或6，
X具有对于X′所述的含义之一，和
P1-5各自彼此独立地具有对于P所述的含义之一。
优选的间隔基团Sp选自式Sp′-X′，使得基团“P-Sp-”符合式“P-Sp′-X′-”，其中
Sp′表示具有1-20、优选1-12个C原子的亚烷基，其任选地被F、Cl、Br、I或CN单或多取代，且其中另外地一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-SiR0R00-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0-CO-O-、-O-CO-NR0-、-NR0-CO-NR0-、-CH＝CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子不彼此直接连接的方式代替，
X′表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-、-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-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，
R0和R00各自彼此独立地表示H或具有1-12个C原子的烷基，且
Y2和Y3各自彼此独立地表示H、F、Cl或CN。
X′优选是-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-或单键。
典型的间隔基团Sp′是例如-(CH2)p1-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR0R00-O)p1-，其中p1是1-12的整数，q1是1-3的整数，且R0和R00具有上述含义。
特别优选的基团-X′-Sp′-是-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-OCO-(CH2)p1-、-OCOO-(CH2)p1-。
特别优选的基团Sp′例如在每一情形下是直链的亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十八烷基、亚乙基氧基亚乙基、亚甲基氧基亚丁基、亚乙基硫代亚乙基、亚乙基-N-甲基亚氨基亚乙基、1-甲基亚烷基、亚乙烯基、亚丙烯基和亚丁烯基。
可聚合化合物与本领域技术人员已知并且描述于标准有机化学著作，例如Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie[Methods ofOrganic Chemistry]，Thieme-Verlag，Stuttgart中的方法类似地制备。式I的可聚合丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的合成可以类似于US 5,723,066中的方法进行。另外，特别优选的方法在实施例中给出。
在最简单的情形中，合成通过商购获得的通式HO-A1-(Z1-A2)m1-OH的二醇(其中A1、A2、Z1和m1具有上述含义，例如2，6-二羟基萘(萘-2，6-二醇)或1-(4-羟基苯基)苯基4-醇)，使用相应的酸、酸衍生物或包含基团P的卤代化合物，例如甲基丙烯酰氯或甲基丙烯酸，在脱水试剂例如DCC(二环己基碳二酰亚胺)的存在下酯化或醚化而进行。
伴随着施加电压，可聚合化合物在液晶显示器的基板之间在液晶介质中通过原位聚合而聚合或交联(如果化合物包含两个或更多个可聚合基团的话)。适宜且优选的聚合方法是，例如，热或光聚合，优选光聚合，特别是UV光聚合。如果必要，在此也可以加入一种或多种引发剂。适宜的聚合条件，以及适宜的引发剂种类和用量是本领域技术人员已知的且在文献中有描述。适于自由基聚合的是，例如，可商购获得的光引发剂
Figure BDA0000140810910000581
Irgacure
Figure BDA0000140810910000582
Irgacure
Figure BDA0000140810910000583
Irgacure或Darocure
Figure BDA0000140810910000585
(Ciba AG)。如果使用引发剂，在混合物中其整体的比例优选为0.001-5重量％，特别优选0.001-1重量％。然而，聚合也可以在不添加引发剂的条件下进行。在另一优选实施方案中，液晶介质不含聚合引发剂。
可聚合组分或液晶介质也可以包含一种或多种稳定剂，以防止不期望的RM自发聚合，例如在储存或运输期间。稳定剂的适宜类型和用量是本领域技术人员公知的且在文献中有描述。特别适宜的是，例如，可商购获得的
Figure BDA0000140810910000586
系列(Ciba AG)稳定剂。如果使用稳定剂，则基于RM或可聚合组分A)的总量，它们的比例优选为10-5000ppm，特别优选为50-500ppm。
根据本发明的可聚合化合物也适于没有引发剂的聚合，这带来了显著的优点，例如较低的材料成本以及特别是更少的由可能的剩余量的引发剂或其降解产物引起的液晶介质污染。
根据本发明的可聚合化合物可以单独加入液晶介质，但也可以使用包含两种或更多种可聚合化合物的混合物。当这类混合物聚合时，形成共聚物。本发明进一步涉及上下文所述的可聚合混合物。
可以根据本发明使用的液晶介质以本身传统的方式来制备，例如通过将一种或多种上述化合物与一种或多种如上定义的可聚合化合物，以及任选地与其它液晶化合物和/或添加剂混合。通常，有利地在升高的温度下将期望数量的以较少数量使用的组分溶解在构成主要成分的组分中。也可以混合组分在有机溶剂中，例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液，并且在彻底混合之后例如通过蒸馏再除去溶剂。本发明还涉及制备根据本发明的液晶介质的方法。
对于本领域技术人员而言无需说明的是，根据本发明的液晶介质也可以包含其中例如H、N、O、Cl、F已被相应同位素代替的化合物。
根据本发明的液晶显示器的结构对应于对PSA显示器而言常规的几何形状，如在开始时所引用的现有技术中所述那样。优选无凸起的几何形状，特别是其中另外地在滤色器侧上的电极未被结构化且仅仅在TFT侧上的电极具有切口的那些。特别适宜且优选的PSA-VA显示器的电极结构描述于例如US 2006/0066793A1中。
除非上下文另外清楚地说明，本文使用的本文中的术语的复数形式将被理解为包括单数形式并且反之亦然。
贯穿本说明书的描述和权利要求书，词语“包括”和“包含”以及该词语的变型例如“含有”是指“包括但不限于”，并且不意在(且不)排除其他组分。
将理解可以进行本发明的前述实施方案的改变同时仍然落入本发明的范围。除非另外说明，本说明书中公开的每一特征可由起到相同、等同或类似目的的替代性特征代替。因此除非另外说明，公开的每一特征仅是一类等同或类似特征系列的一个例子。
本说明书中公开的所有特征可以任何组合合并，除了其中至少一些这类特征和/或步骤相互排斥的组合。特别地，本发明的优选特征适用于本发明的所有方面并且可以任何组合使用。同样，以非必要组合描述的特征可以单独(不以组合)使用。
如下的实施例解释了本发明，但并非对其进行限定。然而，它们给本领域技术人员显示了具有优选使用的化合物和其各自浓度以及其彼此的组合的优选的混合物构思。另外，这些实施例阐述了可以获得的性能和性能组合。
在下表中使用如下缩写：
(n、m、z：各自彼此独立地表示1、2、3、4、5或6)
表A
Figure BDA0000140810910000601
Figure BDA0000140810910000611
Figure BDA0000140810910000621
Figure BDA0000140810910000631
Figure BDA0000140810910000641
在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自表A的化合物的化合物。
表B
表B显示了可以加入根据本发明的液晶介质的可能的掺杂剂。
Figure BDA0000140810910000642
Figure BDA0000140810910000651
该液晶介质优选地包含0-10重量％，特别地0.01-5重量％且特别优选0.1-3重量％的掺杂剂。该液晶介质优选地包含一种或多种选自表B的化合物的掺杂剂。
表C
表C显示了可以加入到根据本发明的液晶介质的可能的稳定剂(在此n表示整数1-12，末端甲基未示出)。
Figure BDA0000140810910000671
Figure BDA0000140810910000681
该液晶介质优选地包含0-10重量％，特别地1ppm-5重量％且特别优选1ppm-3重量％的稳定剂。该液晶介质优选地包含一种或多种选自表C的化合物的稳定剂。
表D
表D显示了可用于根据本发明的液晶介质的可聚合组分中的可能的反应性介晶。
Figure BDA0000140810910000701
Figure BDA0000140810910000711
Figure BDA0000140810910000721
Figure BDA0000140810910000731
液晶介质优选包含一种或多种选自表D的化合物的反应性介晶。
另外，采用了以下缩写和符号：
V0      表示阈值电压，电容[V]，20℃下，
ne      表示在20℃和589nm下的非寻常折射率，
no      表示在20℃和589nm下的寻常折射率，
Δn     表示在20℃和589nm下的光学各向异性，
ε⊥    表示在20℃和1kHz下垂直于指向矢的介电极化率，
ε||    表示在20℃和1kHz下平行于指向矢的介电极化率，
Δε    表示在20℃和1kHz下的介电各向异性，
cl.p.，T(N，I)表示清亮点[℃]，
γ1    表示20℃下的旋转粘度[mPa.s]，
K1     表示弹性常数，20℃下的“斜展(splay)”变形[pN]，
K2     表示弹性常数，20℃下的“扭曲”变形[pN]，
K3     表示弹性常数，20℃下的“弯曲”变形[pN]，
LTS    表示在试验盒中测定的低温稳定性(相)，
HR20   表示在20℃下的电压保持比[％]，和
HR100  表示在100℃下的电压保持比[％]。
除非相反地明确指出，本申请中的所有浓度是以重量百分比给出的，且涉及相应的混合物或混合物组分，除非相反地明确指出。
除非另有明确说明，在本申请中指明的所有温度值，如熔点T(C，N)，从近晶(S)相到向列(N)相的转变T(S，N)以及清亮点T(N，I)，都以摄氏温度(℃)表示。
所有物理性能是根据“Merck Liquid Crystals，PhysicalProperties of Liquid Crystals”，Status 1997年11月，Merck KgaA(德国)测定的并且适用温度20℃，且Δn在589nm下确定和Δε在1kH下确定，除非每种情形下相反地明确指出。
对于本发明，术语“阈值电压”指的是电容性阈值(V0)，也已知为Freedericks阈值，除非相反地明确指出。实施例中，如通常那样，也可以描述对于10％相对对比度的光学阈值(V10)。
用于测量电容性阈值电压的显示器具有间隔为4μm的两个平面平行的外板，和电极层以及在外板内侧上的叠加的经摩擦的聚酰亚胺的取向层，其导致液晶分子的垂面的边缘取向。
可聚合化合物在显示器中通过UV照射预定的时间，同时施加电压到显示器(通常10V-30V，交替电流，1kHz)而聚合。在实施例中，除非另外说明，使用25mW/cm2汞蒸气灯，使用装有透过希望的UV波长的带通滤波器和/或截止滤波器的标准UV计(型号Ushio UNI计)测量强度。
通过旋转晶体试验(Autronic Melchers TBA-105)确定倾斜角。在此，小的值(即相对于90°角的大的偏离)对应于大的倾斜。
实施例1
配制以下向列液晶主体混合物H1：
Figure BDA0000140810910000751
所述混合物包含选自第一亚组的式I的化合物PPGU-3-F(介电正性)并且其中p为1。
实施例2
配制以下向列液晶主体混合物H2：
Figure BDA0000140810910000752
所述混合物包含选自第一亚组的式I的化合物PGU-3-F(介电正性)并且其中p为0。
实施例3
配制以下向列液晶主体混合物H3：
Figure BDA0000140810910000761
所述混合物包含选自第二亚组的式I的化合物PGP-2-2V(介电中性或负性)并且其中p为0。
实施例4
配制以下向列液晶主体混合物H4：
Figure BDA0000140810910000771
所述混合物包含选自第二亚组的式I的化合物PGP-2-3(介电中性或负性)并且其中p为0。
实施例5
配制以下向列液晶主体混合物H5：
Figure BDA0000140810910000772
所述混合物包含选自第二亚组的式I的化合物PYP-2-4(介电中性或负性)并且其中p为0。
实施例6
配制以下向列液晶主体混合物H6：
所述混合物包含选自第一亚组的式I的化合物PPGU-3-F(介电正性)，其中p为1，和选自第二亚组的式I的化合物PYP-2-3(介电中性或负性)，其中p为0。
向该向列液晶主体混合物H6中分别加入如下所示的0.20％反应性介晶R1或反应性介晶R4，分别形成可聚合液晶介质M61和M64。
Figure BDA0000140810910000782
将液晶介质M61和M64装入如上述制备的测试盒，并且使用具有300nm＜λ＜400nm的宽带通滤波器使其对UV光曝露(25mW，4min)，以使反应性介晶光聚合。
实施例7
配制以下向列液晶主体混合物H7：
Figure BDA0000140810910000791
所述混合物包含选自第一亚组的式I的化合物PPGU-3-F(介电正性)，其中p为1，和选自第二亚组的式I的化合物PYP-2-3(介电中性或负性)，其中p为0。
向该向列液晶主体混合物H7中加入0.20％的反应性介晶R1形成可聚合液晶介质M7。将液晶介质M7装入如上述制备的测试盒，并且使用具有300nm＜λ＜400nm的宽带通滤波器使其对UV光曝露(25mW，4min)，以使反应性介晶光聚合。
实施例8
配制以下向列液晶主体混合物H8：
Figure BDA0000140810910000801
所述混合物包含选自第一亚组的式I的化合物PPGU-3-F(介电正性)，其中p为1。
向该向列液晶主体混合物H8中加入0.30％的反应性介晶R1形成可聚合液晶介质M8。将液晶介质M8装入如上述制备的测试盒，并且使用具有300nm＜λ＜400nm的宽带通滤波器使其对UV光曝露(25mW，4min)，以使反应性介晶光聚合。
实施例9
配制以下向列液晶主体混合物H9：
Figure BDA0000140810910000811
所述混合物包含选自第二亚组的式I的化合物PGP-2-3、PGP-2-4和PYP-2-3(介电中性或负性)，其中p为0。
向该向列液晶主体混合物H9中加入0.30％的反应性介晶R1形成可聚合液晶介质M9。将液晶介质M9装入如上述制备的测试盒，并且使用具有300nm＜λ＜400nm的宽带通滤波器使其对UV光曝露(25mW，4min)，以使反应性介晶光聚合。
实施例10
配制以下向列液晶主体混合物H10：
所述混合物包含选自第二亚组的式I的化合物PGP-2-3、PGP-2-4和PYP-2-3(介电中性或负性)，其中p为0。
向该向列液晶主体混合物H10中加入0.30％的反应性介晶R1形成可聚合液晶介质M20。将液晶介质M10装入如上述制备的测试盒，并且使用具有300nm＜λ＜400nm的宽带通滤波器使其对UV光曝露(25mW，4min)，以使反应性介晶光聚合。
比较例1
配制以下向列液晶主体混合物HC：
Figure BDA0000140810910000822
所述混合物不含根据本发明的式I的化合物。
应用例A
向实施例1-5的向列液晶主体混合物H1-H5和比较例6的向列液晶主体混合物HC的每一种中分别加入0.20％反应性介晶R1，分别得到可聚合液晶介质M1-M5和MC。
Figure BDA0000140810910000831
将液晶介质M1-M5和MC装入如上述制备的测试盒，并且使用具有300nm＜λ＜400nm的宽带通滤波器使其对UV光曝露(25mW，4min)，以使反应性介晶光聚合。聚合后在液晶主体混合物中产生的预倾斜角如上所述确定。结果示于下表1中。
表1
  混合物   M1   M2   M3   M4   M5   MC
  倾斜角/°   86.8   85.4   85.6   85.5   85.6   88.1
可以看出，在其中液晶主体混合物包含根据本发明的式I的化合物的液晶介质M1-M5中，产生比在其中液晶主体混合物不含式I的化合物的液晶介质MC中更小的倾斜。
应用例B
将实施例A的液晶介质M1-M5装入测试盒并且如应用例A中所述对UV光曝露，但使用λ＞320nm的截止滤波器代替带通滤波器，使反应性介晶光聚合。聚合后在液晶主体混合物中产生的预倾斜角如上所述确定。结果示于下表2中。
  混合物   M1   M2   M3   M4   M5
  倾斜角/°   87.9   88.4   88.6   88.5   89.2
可以看出即使用较高的波长也可以产生预倾斜角。在包含式I的化合物(其中p为1)的液晶介质M1中，与垂直方向的倾斜角甚至大于包含式I的化合物(其中p为0)的液晶介质M2-M5中的。
这表明根据本发明的液晶介质，尤其是包含式I的化合物(其中p为1)的那些也适合于在较长的UV波长下通过聚合制备PSA显示器。
应用例C
向实施例1、4和5的每一向列液晶主体混合物H1、H4和H5中加入0.20％的反应性介晶R1、R2和R3的一种：
Figure BDA0000140810910000841
在化合物R1中，两个可聚合官能团直接与介晶核相连。在化合物R2和R3中，可聚合官能团之一通过间隔基团与介晶核相连并且另一个直接相连。所得的可聚合液晶介质M11-M53的组成示于下表3中。
表3
  混合物   M11   M12   M13   M41   M42   M43
  主体(99.8％)   H1   H1   H1   H4   H4   H4
  RM(0.2％)   R1   R2   R3   R1   R2   R3
  混合物   M51   M52   M53
  主体(99.8％)   H5   H5   H5
  RM(0.2％)   R1   R2   R3
然后如应用例A中所述将液晶介质M11-M53装入测试盒，并且使用具有300nm＜λ＜400nm的宽带通滤波器使其对UV光曝露(25mW，4min)，以使反应性介晶光聚合。聚合后在液晶主体混合物中产生的预倾斜角如上所述确定。结果示于下表4中。
表4
  混合物   M11   M12   M13   M41   M42   M43
  倾斜角/°   86.8   88.3   88.2   85.5   88.0   87.8
  混合物   M51   M52   M53
  倾斜角/°   85.6   87.9   88.0
当比较反应性介晶的效果时，可以看出与包含反应性介晶R2或R3的其他液晶介质相比，在包含反应性介晶R1(没有间隔基团)的液晶介质M11、M41和M51中产生最小的倾斜角。
当比较主体混合物的效果时，可以看出与包含液晶主体混合物H4或H5的液晶介质相比，在包含液晶主体混合物H1与式I化合物(其中p为1)的液晶介质M11、M12和M13中，当使用不同反应性介晶时倾斜角的变化较小。
这表明式I的化合物(其中p为1)和包含它们的液晶介质尤其适合于使用有或没有间隔基团的反应性介晶来制备PSA显示器。

Claims (15)

1.式I的化合物或者包含一种或多种式I的化合物的LC(液晶)混合物在进一步包含一种或多种可聚合化合物或RM(反应性介晶)的液晶介质中，用于PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)显示器中的用途，
Figure FDA0000140810900000011
其中各个基团具有以下含义：
Figure FDA0000140810900000012
彼此独立地表示
Figure FDA0000140810900000013
R1表示具有1-12个C原子的烷基或链烯基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相连的方式代替，
R0具有对于R1给出的含义之一或者表示X0，
X0为F、Cl、具有1-6个C原子的卤代烷基或烷氧基，或者具有2-6个C原子的卤代链烯基或链烯基氧基，
L1和L2各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2，优选F或Cl，最优选F，
p表示0或1。
2.根据权利要求1的用途，特征在于在式I的化合物中，R0表示X0并且环
Figure FDA0000140810900000014
选自以下环
Figure FDA0000140810900000021
其中L1和L2具有权利要求1中给出的含义。
3.根据权利要求2的用途，特征在于式I的化合物包含一个或多个环
Figure FDA0000140810900000022
和/或两个或多个环
Figure FDA0000140810900000023
其中L1和L2具有式I中给出的含义。
4.根据权利要求1-3的一项或多项的用途，特征在于式I的化合物选自以下子式：
其中
alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基，(O)表示O原子或单键，和
Q表示F或OCF3。
5.根据权利要求1-4的一项或多项的化合物的用途，特征在于液晶混合物另外包含一种或多种选自下式的化合物：
Figure FDA0000140810900000031
其中各个基团具有以下含义：
a表示1或2，
b表示0或1，
表示
Figure FDA0000140810900000033
R1和R2各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基或链烯基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相连的方式代替，优选具有1-6个C原子的烷基或烷氧基，
Zx和Zy各自彼此独立地表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH2O-，或单键，优选单键，
L1-4各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2，优选F或Cl。
6.根据权利要求5的用途，特征在于液晶混合物包含一种或多种选自下式的化合物：
Figure FDA0000140810900000041
其中各个基团具有以下含义：
Figure FDA0000140810900000042
表示
Figure FDA0000140810900000043
Figure FDA0000140810900000044
表示
Figure FDA0000140810900000045
Figure FDA0000140810900000046
表示
Figure FDA0000140810900000047
R3和R4各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中另外地一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子彼此不直接相连的方式代替，
Zy表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CH＝CHCH2O-或单键，优选单键，
R5和R6各自彼此独立地具有上面对于R1所述的含义之一，
和
e表示1或2。
7.根据权利要求1-6的一项或多项的用途，特征在于除了式I的化合物外，液晶混合物包含一种或多种选自如权利要求5和6中定义的包含链烯基的式CY、PY、ZK和DK的化合物。
8.根据权利要求1-7的一项或多项的用途，特征在于可聚合化合物或RM选自式I＊或II＊
Ra-B1-(Z1-B2)m1-Rb    I＊
(R＊-(B1-Z1)m1)k-Q    II＊
其中各个基团具有以下含义：
Ra和Rb各自彼此独立地表示P、P-Sp-、H、卤素、SF5、NO2、碳基或烃基，其中基团Ra和Rb的至少一个表示P-Sp-，
P在每一情形下相同或不同，表示可聚合基团，
Sp在每一情形下相同或不同，表示间隔基团或单键，
B1和B2各自彼此独立地表示优选具有4-25个C原子的芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其还可以包含稠合环并且任选地被L单或多取代，
Z1在每一情形下相同或不同，表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、CR0R00或者单键，
L表示P、P-Sp-、H、OH、CH2OH、卤素、SF5、NO2、碳基或烃基，
R0和R00各自彼此独立地表示H或具有1-12个C原子的烷基，
m1表示0、1、2、3或4，
n1表示1、2、3或4，
R＊在每一情形下相同或不同，具有在式1＊中对于Ra所述的含义之一，
Q表示k-价手性基团，其任选地被L单或多取代，
k表示1、2、3、4、5或6。
9.液晶介质，其包含一种或多种根据权利要求1-4的一项或多项的式I的化合物，或者包含根据权利要求5、6或7的液晶混合物，并且进一步包含一种或多种优选选自如权利要求8中定义的式I＊或II＊的可聚合化合物或RM。
10.PS或PSA显示器，其包含一种或多种根据权利要求1-4的一项或多项的式I的化合物，或者包含根据权利要求5、6或7的液晶混合物或者根据权利要求9的液晶介质。
11.根据权利要求10的显示器，特征在于其是PS-VA或PS-IPS模式的显示器。
12.根据权利要求1-8的一项或多项的用途、根据权利要求9的液晶介质，或者根据权利要求10或11的显示器，其中可聚合化合物或反应性介晶聚合。
13.PS或PSA显示器，其包括两个基板和两个电极以及位于基板之间的包含聚合组分和低分子量组分的液晶介质层，其中至少一个基板对光透明并且至少一个基板在其上提供有一个或两个电极，其中聚合组分可通过优选在施加电压给电极的同时使在液晶介质中于显示单元的基板之间的一种或多种可聚合化合物聚合获得，特征在于所述低分子量组分是包含一种或多种根据权利要求1-4的一项或多项的式I化合物的液晶混合物。
14.通过以下方式制造根据权利要求13的PS或PSA显示器的方法：将包含一种或多种可聚合化合物的液晶介质和包含一种或多种根据权利要求1-4的一项或多项的式I化合物的液晶混合物提供在包括两个基板和两个电极的显示单元中，其中至少一个基板是对光透明的并且至少一个基板具有提供在其上的一个或两个电极，和优选在施加电压给电极的同时使一种或多种可聚合化合物聚合。
15.根据权利要求14的方法，特征在于可聚合化合物通过曝露于具有320nm-400nm波长的UV光而聚合。
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