CN103025773B - 可聚合混合物及其在液晶显示器中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可聚合混合物和其用于光学、电光学以及电子目的的用途,特别是在液晶(FK)介质以及液晶显示器中,尤其是在PS或PSA(“聚合物稳定”或“聚合物稳定配向”)类型的液晶显示器中的用途。
Description
本发明涉及可聚合的混合物及其用于光学、电光学和电子目的的用途,特别是在液晶(FK)介质或液晶显示器中,特别是涉及在PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途。
目前使用的液晶显示器(FK-显示器)通常是TN(“扭曲向列”)型的那些。然而,这些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显示器的液晶盒包含在两个透明电极之间的液晶介质层,其中该液晶介质通常具有负的介电(DK-)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)取向或者倾斜垂面地(“倾斜”)取向。当将电压施加到两个电极上时,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(DK-)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”盒的不期望的光透过。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。
还已知有所谓的IPS(“面内切换”)显示器,其含有在两个基板之间的液晶层,其中两个电极仅布置在两个基板的一个上,并且优选具有彼此交错的梳形结构。由此当给电极施加电压时,在它们之间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,其中仅一个构造为梳形结构化的电极,且另一电极是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”,即紧挨电极边缘的强电场,并且在整个盒中产生电场,该电场具有强的垂直分量并且还具有强的水平分量。IPS显示器以及FFS显示器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上。这些畴,也已知为倾斜畴(英语:tilt domains)之间可以存在向错。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,因为不再需要用于在接通状态下使分子均一取向的例如通过摩擦的额外电极表面处理。相反,通过电极的特定构造来控制倾角或预倾角(英语:pretilt)的优先指向。
在所谓的MVA(“多域垂直配向”)显示器中,这通常通过使电极具有导致局部预倾斜的凸起或突起来实现。因此,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,然而导致其透光性的降低。
MVA的进一步发展使用了仅在一个电极侧上的凸起,而相反地对置的电极具有切口(英语:slits),这改进了透光性。经切口的电极在施加电压时在液晶盒中产生不均匀的电场,使得还是实现了受控切换。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,不用凸起也完全可行,这通过使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,对于其还偶尔使用术语“聚合物稳定的”。在这些显示器中,将少量(例如0.3重量%,典型地<1重量%)一种或多种可聚合化合物加入液晶介质,并在引入液晶盒之后在于电极之间施加或不施加电压情况下通常通过UV光聚合而使其原位聚合或交联。将可聚合的介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“RM”)加入液晶混合物已证实是特别适宜的。
除非另外说明,以下对于PS显示器和PSA显示器代表性地使用术语“PSA”。
同时,PS(A)原理用于各种传统的液晶显示器中。因此,例如已知PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS和PSA-TN显示器。对于PSA-VA和PSA-OCB显示器优选地在施加的电压下,对于PSA-IPS显示器在施加或不施加电压的情形下,进行可聚合化合物的聚合。如在测试盒中可以验证的那样,PS(A)方法导致在盒中的预倾斜。例如在PSA-OCB显示器的情况下可以实现将弯曲结构稳定化,从而使得补偿电压不需要或者可以降低。在PSA-VA显示器的情况下,该预倾斜对响应时间有积极的影响。对于PSA-VA显示器,可使用标准的MVA或PVA像素和电极布局。然而另外,例如仅采用一个结构化的电极侧和不采用凸起也是可能的,这显著简化了生产并同时产生了极好的对比度,同时具有极好的透光性。
另外,所谓的正性-VA显示器(“Positiv-VA”)已经证明是特别有利的实施方案。这里,在无电压的起始状态下液晶的初始取向,正如在传统VA显示器的情形中那样,是垂面的,即基本垂直于基板。然而与传统的VA显示器相反,正性-VA显示器中使用介电正性液晶介质。通过将电压施加到交叉指型电极上(这产生基本平行于液晶介质层的电场),液晶分子转化成基本平行于基板的取向。这类交叉指型电极还通常用于IPS显示器中。即使对于正性VA显示器,相应的聚合物稳定化(PSA)也已被证明是有利的,由此能够实现响应时间的显著减少。
PSA-VA显示器描述于例如JP10-036847A、EP1170626A2、US6,861,107、US7,169,449、US2004/0191428A1、US2006/0066793A1和US2006/0103804A1中。PSA-OCB显示器描述于例如T.-J-Chen等人,Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704和S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PSA-IPS显示器描述于例如US6,177,972和Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264中。PSA-TN显示器描述于例如Optics Express2004,12(7),1221中。
如如上所述的常规液晶显示器一样,PSA显示器可以作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵显示器的情形中,单个像素通常通过集成的、非线性有源元件例如晶体管(例如薄膜晶体管(“TFT”))来进行寻址,而在无源矩阵显示器的情形中通常根据多路传输方法来进行寻址,其中这两种方法是现有技术公知的。
特别是对于监测器以及特别是TV应用,仍然要求响应时间以及液晶显示器的对比度和亮度(因此也是透光性)的优化。PSA方法在此可以提供重要的优点。特别是在PSA-VA、PSA-IPS、PSA-FFS和PSA-正性-VA显示器的情形中,可以在对其它参数没有明显不利影响的情况下实现与在测试盒中可测量的预倾斜相关的响应时间的缩短。
在现有技术中,例如使用下式的可聚合化合物:
其中P表示可聚合的基团,通常是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团,例如US7,169,449中所述的。
然而产生了问题,即不是所有的由液晶混合物(也在下文称作“液晶主体混合物”)+可聚合组分(一般地RM)组成的组合都适于PSA显示器,因为例如没有调节获得充分的倾斜或没有倾斜,或者因为例如所谓的“电压保持比”(VHR或HR)不足以用于TFT显示器应用。此外,已经发现在用于PSA显示器中时,从现有技术中已知的液晶混合物和RM仍具有一些缺陷。因此,不是每一种已知的可溶于液晶混合物中的RM都适用于PSA显示器。此外,除了直接测量在PSA显示器中的预倾斜外,常常难以找到对于RM的合适的选择标准。如果期望借助于UV光而不加入光引发剂进行聚合(这对某些应用可能是有利的),则合适RM的选择变得甚至更小。
另外,选定的液晶主体混合物/RM的组合应当具有尽可能低的旋转粘度和尽可能好的电性能。特别是,它应当具有尽可能高的VHR。在PSA显示器中,特别需要在用UV光辐照之后的高VHR,因为UV曝光是显示器生产过程中必不可少的部分,但是也在制成的显示器运行期间作为正常的负担(Belastung)而出现。
特别是,具有产生特别小的预倾斜角度的用于PSA显示器的可利用的新型材料将是合乎需要的。此处优选的材料是在聚合期间在相同曝光时间下产生比迄今已知的材料更低的预倾斜角度,和/或通过使用它在较短的曝光时间之后已经可以实现用已知的材料可获得的(较高的)预倾斜角的那些。由此,显示器的生产时间(“节拍时间(tacttime)”)能被缩短以及生产工艺的成本降低。
生产PSA显示器中的另一个问题是残余量的未聚合的RM的存在或去除,特别是在用于在显示器中产生预倾斜角的聚合步骤之后。例如,这类未反应的RM可能通过例如在显示器制成之后在操作期间以不可控的方式聚合而负面地影响显示器的性能。
因此,现有技术已知的PSA显示器经常显示出所谓“图像残留(image sticking)”或者“图像烧焦”的不希望的效应,即在液晶显示器中由单个像素的暂时寻址而产生的图像甚至在这些像素中的电场已经关掉后或在其它像素寻址后仍然是可见的。
一方面如果使用具有低VHR的液晶主体组合物,则可能发生该“图像残留”。其中日光或背光的UV-成分可能引发液晶分子中不合期望的分解反应和由此引发离子或自由基杂质的产生。这些可能累积,特别是在电极或取向层上,并且在那里它们可能降低有效施加的电压。该效应还可以在没有聚合物组分的常规液晶显示器中观察到。
此外,由于存在未聚合的RM引起的额外的“图像残留”效应经常在PSA显示器中观察到。残余RM的不受控的聚合在这里通过来自环境的UV光或由背景照明引发。由此在接通的显示区域内,在多个寻址周期之后改变了倾斜角。结果,在接通的区域内可能出现透射变化,而其在未接通的区域中保持不变。
因此,值得期望的是,在PSA显示器生产期间RM的聚合尽可能完全进行以及尽可能排除在显示器中未聚合RM的存在或者将其降低至最小值。为此,需要能尽可能有效且完全的聚合的材料。此外,将期望的是这些残余量受控反应掉。如果RM比迄今已知的材料更快且更有效地聚合,则这将是更简单的。
因此仍一直存在着对PSA显示器,特别是VA和OCB类型的,以及用于这样的显示器中的液晶介质和可聚合化合物的极大需求,并且它们不显示出上述的缺点或者仅仅以小的程度显示出这些缺点且具有改善的性能。另外,对于PSA显示器以及用于PSA显示器的材料存在极大需求,这些具有有利的性能,特别是能够实现在大的工作温度范围的同时有高比电阻、即使在低温下的短响应时间以及低阈值电压、低预倾斜角、大量的灰度、高对比度和宽的视角,且在UV曝光之后具有高数值的“电压保持比”(VHR)。该液晶混合物也不应当结晶出且应当具有高的低温稳定性,也已知为“LTS”,即液晶混合物对于单个组分自发结晶出来的稳定性。为此,尤其是可聚合化合物或RM应当具有在液晶混合物中足够好的溶解性。
本发明基于这样的目的:提供用于PSA显示器的新型适合的材料,特别是RM和包含它的液晶介质,所述材料不具有上述的缺陷或者以较少的程度具有这些缺陷,尽可能快和完全地聚合,能实现尽可能快地调节获得低预倾斜角,减少或防止显示器中出现“图像残留”以及优选能同时实现非常高的比电阻、低阈值电压和短响应时间。另外,液晶介质应具有有利的液晶相性能以及高的VHR和LTS值。
本发明的进一步的任务是提供新型RM,特别是用于光学、电光学和电子应用的以及提供用于制备它的适当的方法和中间体。
特别是,本发明的任务在于提供可聚合的化合物,其一方面在光致聚合之后产生更大的最大预倾斜,这导致更快地达到所期望的预倾斜,由此显著缩短用于生产液晶显示器的时间。然而,另一方面,液晶介质和液晶显示器还应当具有其他有利的性质,如最高可能的VHR值。
该任务已经根据本发明由提供如本申请所述的材料、方法和液晶显示器而达到。特别是,令人惊讶地已经发现,上述的任务能通过采用用于生产PSA显示器的、包含至少两种可聚合化合物的可聚合混合物而部分或完全地实现,其中第一可聚合化合物起到第二可聚合化合物聚合的聚合引发剂的作用。这意味着第一可聚合化合物的存在引发和/或促进了第二可聚合化合物的聚合。这根据本发明如此实现:例如通过选择在相同聚合条件下具有比第二可聚合化合物更高的反应性的化合物作为第一可聚合化合物,例如包含比第二化合物更大数目的可聚合基团或者包含具有更高反应性的可聚合基团的化合物,和/或其聚合比第二化合物的聚合进行更快的化合物。
令人惊讶地已经发现在PSA显示器及其生产期间使用根据本发明的可聚合混合物或使用包含这类可聚合混合物的液晶介质使得与现有技术相比可以实现显著的优点。
因此,一方面,采用根据本发明的可聚合混合物,在PSA显示器中所期望的预倾斜能比使用例如仅包含第二可聚合化合物的液晶介质更快地达到。此外,在许多情况下,能达到比使用例如仅包含第一可聚合化合物的液晶介质更高的VHR值。这可以结合液晶介质借助在VA倾斜测量盒中的与曝光时间相关的预倾斜测量来证明。
根据本发明的混合物的进一步的优点是,通过使用第一可聚合化合物(其起到对于第二可聚合化合物的聚合引发剂的作用),能够完全不使用现有技术中已知的通常的光引发剂。
如上所述,在液晶显示器中可能出现不希望有的图像残留,这例如由液晶介质中的离子或自由基杂质或者由于未聚合的RM的存在引起。US6,781,665描述了图像残留还可能由液晶介质中过高含量的聚合引发剂引起。因此,在US6,781,665中提出减少液晶介质中引发剂的数量或者完全省去引发剂。然而,这付出聚合较慢和某些情况下可能较为不完全的缺点的“代价”,从而使得倾斜角更慢地达到,而不希望有的未聚合残余RM的量可能增加。
通过使用根据本发明的可聚合混合物能够完全省去常规的光引发剂,然而同时能避免如上所述的诸如聚合慢或不完全的缺点,在该可聚合混合物中第一可聚合化合物起到第二可聚合化合物的聚合引发剂的作用。此外,避免了碎屑的存在,其通常在常规的聚合引发剂的分解反应期间形成并可能污染液晶介质。
此外,根据本发明的可聚合混合物在液晶介质中具有高溶解度,从而实现具有高LTS值的液晶介质以及在显示器中相对低的结晶倾向。
然而,这些结果迄今既未描述在现有技术中也不能从中显而易见。
本发明因此涉及包含至少一种第一可聚合化合物和至少一种第二可聚合化合物的可聚合混合物,其特征在于第一可聚合化合物引发和/或促进第二可聚合化合物的聚合。
本发明此外涉及包含根据本发明的如上下文所述的可聚合混合物的液晶介质。
本发明此外涉及根据本发明的可聚合混合物和液晶介质在PS或者PSA(聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途。
本发明此外涉及包含根据本发明的可聚合混合物和一种或多种还可以是介晶、液晶和/或可聚合的另外的化合物的液晶介质。
本发明此外涉及包含通过聚合根据本发明的可聚合混合物可获得的聚合物以及还可以是介晶、液晶和/或可聚合的一种或多种另外的化合物的液晶介质。
本发明此外涉及液晶介质,其包含
-包含根据本发明的可聚合混合物的可聚合组分A),以及
-液晶组分B),也在下文称作“液晶主体混合物”,其包含一种或多种,优选两种或更多种如上下文所述的低分子量(单体的以及不可聚合的)化合物。
本发明此外涉及制备如上下文所述的液晶介质的方法,其中将一种或多种低分子量液晶化合物或如上下文所述的液晶主体混合物与根据本发明的可聚合混合物以及任选与进一步的添加剂和/或液晶化合物混合。
本发明此外涉及根据本发明的可聚合混合物和根据本发明的液晶介质在PS和PSA显示器中的用途,特别是在包含液晶介质的PS和PSA显示器中的用途,用于通过根据本发明的可聚合混合物的原位聚合在PSA显示器中产生在液晶介质中的倾斜角,优选在施加电或磁场的情况下。
本发明还涉及包含根据本发明的可聚合混合物或包含根据本发明的液晶介质的液晶显示器,特别是PS或者PSA显示器,尤其优选PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS、PSA-正性-VA或PSA-TN显示器。
本发明此外涉及包含具有两个基板和两个电极以及位于两个基板之间的包含聚合的组分和低分子量组分的液晶介质层的液晶盒的PS或者PSA类型的液晶显示器,其中至少一个基板对光是透明的和至少一个基板具有一个或两个电极,其中所述聚合的组分可通过在液晶盒的基板之间在液晶介质中根据本发明的可聚合混合物的聚合获得,优选在施加电压到电极的情况下。
本发明此外涉及用于生产如上下文所述的液晶显示器的方法,其中将包含一种或多种低分子量液晶化合物或如上下文所述的液晶主体混合物以及根据本发明的可聚合混合物的液晶介质引入如上下文所述的具有两个基板和两个电极的液晶盒,并且优选在施加电压到电极情况下而将可聚合混合物聚合。
根据本发明的PS和PSA显示器具有两个电极,优选以透明层形式的电极,其中将其施加到形成液晶盒的一块或两块基板上。在每种情况下将一个电极施加到两个基板的每一块上,如例如在本发明的PSA-VA、PSA-OCB或PSA-TN显示器中的,或者将两个电极仅施加到两块基板中的一个上,而另一个基板没有电极,如例如在根据本发明的PSA-IPS、PSA-正性-VA或者PSA-FFS显示器中的。
上下文中,适用如下含义:
术语“倾斜”和“倾斜角”指的是液晶介质的液晶分子相对于在液晶显示器(此处优选PS或PSA显示器)中盒的表面的倾斜的取向。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支承板表面之间的平均角度(<90°)。这里低数值的倾斜角(即大偏离于90°角)对应于大的倾斜。合适的倾斜角测量方法在实施例中给出。除非另有说明,上下文中公开的倾斜角数值涉及该测量方法。
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物质或聚合物质中导致液晶(FK)相。含有介晶基团的化合物(介晶化合物)并非必然地本身具有液晶相。介晶化合物仅在与其它化合物混合之后和/或聚合之后显示液晶相行为也是可能的。典型的介晶基团是例如刚性的棒形或盘形单元。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”(英语“spacer”或“spacer group”),上下文中也称作“Sp”,是本领域技术人员已知的且在文献中有描述,例如参见Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。除非相反地指出,术语“间隔基团”或“间隔基”在上下文中表示在可聚合介晶化合物中将介晶基团和可聚合基团彼此相连的柔性基团。
术语“反应性介晶”或“RM”表示含有一个介晶基团和一个或多个适于聚合的官能团(也称为可聚合基团或基团P)的化合物。
术语“低分子量化合物”和“不可聚合的化合物”表示不含有适于在本领域技术人员已知的通常条件下、特别是在用于RM聚合的条件下聚合的官能团且通常是单体的化合物。
“卤素”表示F、Cl、Br或I。
第一可聚合化合物优选包含含有一个或多个碳环或杂环基以及通过间隔基团或直接(即不通过间隔基团)连接到环体系的一个或多个可聚合基团的环体系。
第二可聚合化合物优选包含不同于第一可聚合化合物的环体系,所述环体系包含一个或多个碳环或杂环基以及通过间隔基团或直接(即不通过间隔基团)连接到环体系的一个或多个可聚合基团。
在第一和第二可聚合化合物中,在环体系中的各个环可以彼此直接或通过桥接基团彼此连接或稠合。环体系优选包含6到30个C原子。
第一可聚合化合物尤其优选包含选自式A、B、C和D的二价基团:
其中各个基团具有以下含义:
L每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN,或者具有1到12个C原子的直链或支链的任选单或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或者烷氧基羰氧基,
r表示0、1、2、3或4,
s表示0、1、2或3,
t表示0、1或2。
此外,除了式A、B、C或D的基团外,第一可聚合化合物优选包含一个或多个、优选两个或多于两个可聚合基团,其通过间隔基团或直接(即不通过间隔基团)连接到式A、B、C或D的二价基团。
本发明此外涉及包含至少一种第一可聚合化合物和至少一种第二可聚合化合物的可聚合混合物,其中第一可聚合化合物包含选自如上下文所述的式A、B、C和D的基团。
存在于第一和第二可聚合化合物中的可聚合基团优选是相同的。
存在于第一和第二可聚合化合物的可聚合基团优选选自乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯、氯化丙烯酸酯、氧杂环丁烷和环氧基团。
不考虑第一可聚合化合物的话,根据本发明的可聚合混合物优选不包含聚合引发剂(即没有用于第一和/或第二可聚合化合物的另外的聚合引发剂)。
第一可聚合化合物优选选自下式:
其中L、r、s和t具有式A中所示的含义,
P每次出现时相同或不同地表示可聚合基团,
Sp每次出现时相同或不同地表示间隔基团或者单键,
R和Ra各自彼此独立地表示P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5,具有1到25个C原子的直链或支链烷基,其中此外一个或多个不相邻的CH2基团彼此独立地被亚芳基、-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原子不直接彼此相连的方式代替,并且一个或多个H原子也可被F、Cl、Br、I、CN或P-Sp-代替,或者是芳基或杂芳基,优选具有2到25个C原子的,其还可以包含两个或更多个稠合环且其任选被L’单-或多取代,其中在式1C和1D中R和Ra的至少一个表示P-Sp-,
L'每次出现时相同或不同地表示P-Sp-、H、OH、CH2OH、卤素、SF5、NO2、碳基或烃基,
R0,R00各自彼此独立地每次出现时相同或不同地表示H或具有1到12个C原子的烷基。
特别优选的是其中R表示P-Sp-的式1A和1B的化合物。
此外优选其中两个基团R和Ra表示P-Sp-的式1C和1D的化合物。
第二可聚合化合物优选选自下式:
其中P、Sp、R、L和r具有式1A所示的含义,
Z1表示-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-,
Ry和Rz各自彼此独立地表示H、F、CH3或CF3,
Z2和Z3各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、或-(CH2)n-,其中n是2、3或4,
L'和L″各自彼此独立地表示H、F或Cl,以及
x表示0或1。
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诸如氧杂环丁烷基团或环氧基团。
优选的基团P选自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1-5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,其任选地被如上定义的一个或更多个不同于P-Sp-的基团L取代,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表示1-10的整数。
特别优选的基团P选自CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、CH2=CW2-O-、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1-5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,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表示1-10的整数。
非常特别优选的基团P选自CH2=CW1-CO-O-,特别是CH2=CH-CO-O-、CH2=C(CH3)-CO-O-和CH2=CF-CO-O-,还有CH2=CH-O-、(CH2=CH)2CH-O-CO-、(CH2=CH)2CH-O-、
进一步非常特别优选的基团P选自乙烯基氧基、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、氧杂环丁烷基和环氧基团,并且特别优选表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。
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,且其中一个或多个不相邻的CH2基团也可以各自彼此独立地由-O-、-S-、-NH-、-N(R0)-、-Si(R00R000)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R00)-CO-O-、-O-CO-N(R00)-、-N(R00)-CO-N(R00)-、-CH=CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子不彼此直接键接的方式代替,
X''表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R00)-、-N(R00)-CO-、-N(R00)-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-或单键,
R00和R000各自彼此独立地表示H或者具有1-12个C原子的烷基,和
Y2和Y3各自彼此独立地表示H、F、Cl或CN。
X'优选为-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-(SiR00R000-O)p1-,其中p1是1-12的整数,q1是1-3的整数,以及R00和R000具有上述含义。
特别优选的基团-Sp″-X″-是-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1和q1具有上述含义。
特别优选的基团Sp″例如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。
在本发明的进一步优选的实施方案中,P表示包含两个或更多个可聚合基团的基团(多官能可聚合基团)。这种类型的合适基团,以及含有它们的可聚合化合物及其制备描述于例如US7,060,200B1或US2006/0172090A1中。特别优选的是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
-X'-alkyl-C(CH3)(CH2P1)(CH2P2) I*m
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由-C(R00)=C(R000)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子不彼此直接键接的方式代替,并且其中一个或多个H原子也可以由F、Cl或CN代替,其中R00和R000具有上述含义,
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'所示的一种含义,和
P1-5各自彼此独立地具有对于P所示的含义之一。
式1A-1D和2A-2E及其子式中不同于P-Sp-的基团R或Ra优选选自具有1到25个C原子的直链或支链烷基,其中此外一个或多个不相邻的CH2基团可各自彼此独立地被-C(R00)=C(R000)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子以不直接彼此连接的方式代替,以及其中一个或多个H原子也可被F、Cl、Br、I或CN代替。
在式1A-1D和2A-2E及其子式中不同于P-Sp-的基团R或Ra特别优选表示具有1到12、优选5到12个C原子的烷基,具有1到12个C原子的烷氧基或具有2到11个C原子的烯基,其中在所有这些基团中的一个或多个H原子也可被F代替。
非常特别优选的式1A-1D的化合物选自以下子式:
其中P、Sp和L具有在式A中所示的含义,以及Rc具有如上下文所述对于R所示的且不同于P-Sp的含义之一。
特别优选其中P表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的式1A-1D及其子式的化合物。
此外优选其中存在于该化合物中所有的基团Sp表示单键的式1A-1D及其子式的化合物。
此外优选包含两个基团P-Sp以及其中基团Sp的一个表示单键以及基团Sp的另一个不同于单键的式1A-1D及其子式的化合物。
此外优选这样的式1A-1D及其子式的化合物,其中不同于单键的基团Sp表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1表示从1到12的整数,优选从1到6,尤其优选1、2或3,其中这些基团以O原子不直接相邻的方式与P连接。
此外优选其中L是F的式1B1的化合物。
非常特别优选的式2A-2E的化合物选自以下子式:
其中P、Sp和L具有式A中所示的含义。
进一步优选其中P表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的式2A-2E及其子式的化合物。
此外优选其中存在于该化合物中所有的基团Sp表示单键的式2A-2E及其子式的化合物。
此外优选包含两个基团P-Sp以及其中基团Sp的一个表示单键以及基团Sp的另一个不同于单键的式2A-2E及其子式的化合物。
此外优选这样的式2A-2E及其子式的化合物,其中不同于单键的基团Sp表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-O-CO-O-,,其中p1表示1到12,优选1到6的整数,特别优选1、2或3,其中这些基团以使得O原子不直接相邻的方式连接到P。
可聚合化合物能类似于所属技术领域的技术人员已知和描述在有机化学的标准读物的方法制备,如例如在Houben-Weyl,Methodender organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart中的。特别合适和优选的制备式1A-1D的可聚合化合物的制备方法例如描述在下面的示意式中。
式1A的化合物:参见示意式1-3
示意式1:
二卤代芳香化合物与芳基金属化合物(Hal,Hal’是相同或不同的卤素)的交叉偶联反应。
示意式2:
用芳基金属化合物的过渡金属催化的交叉偶联(Hal=Cl、Br、I、OTf),例如Suzuki偶联(M=B(OH)2,B(OR)2),Negishi偶联(M=ZnHal)或Kumada偶联(M=MgHal)。
由芳基卤的芳基金属化合物的制备,或者直接通过与Mg的反应以产生格氏化合物,或Hal-Li与BuLi交换以及接着用Zn或Mg盐的交换金属化作用来进行。Li化合物与三烷基硼酸酯的反应产生硼酸酯,由此通过水解获得游离的硼酸。游离的OH基团可任选带有保护基。
示意式3:
(W=H或CH3;X=Cl或OH;L,r,Sp如式2A中定义)
采用(甲基)丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸酐在碱和任选的DMAP存在下的酯化作用或者采用(甲基)丙烯酸在脱水剂存在下的酯化作用,例如通过Steglich方法采用DCC。
式1B的化合物
其中P表示甲基丙烯酸酯(菲基-2,7-二甲基丙烯酸酯)的式1B的化合物及其制备描述在JP63-233952中。
式1C,1D的化合物:参见示意式4-8
(Sg=保护基团或H,Sp,Sp″=Sp如式1C中定义)
式4:
提供了制备香豆素的普通方法,例如通过水杨醛与苯乙酸衍生物在Perkin反应中按照示意图4缩合,例如对于羟苯基香豆素在Kirkiacharian等,Annales Pharmaceutiques Francaises(2003),61(1),51–56中所述的那些。
示意式5:
异黄酮可根据R.J.Bass,Chem.Comm.1976,78,通过在甲磺酰氯存在下在二甲基甲酰胺中用三氟化硼醚化物处理苯甲基芳基酮来制备。该酮本身能通过羰基化Suzuki反应按照A.Suzuki等J.Org.Chem.1998,63,4762以简单的方式制备。
示意式6:
或者,异黄酮还可以按照K.M.Dawood,Tetrahedron2007,63,9642由色满酮通过相应的溴代异黄酮通过Suzuki反应获得。
示意式7:
黄酮例如通过Baker-Venkataraman重排(W.Baker,Nature1952,169,706)制备或者能根据E.U.Mughal等,Bioorg.Med.Chem.2006,14,4704由邻酰基酚通过用芳香醛的醛醇缩合和接着的氧化环化作用制备。
示意式8:
(W=H或CH3;X=Cl或OH;L,r,Sp如式2C中定义)
采用(甲基)丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸酐在碱和任选的DMAP存在下2a、2b、2c、2d(其中Sg=H)的酯化,或采用(甲基)丙烯酸在脱水剂存在下例如采用DCC通过Steglich方法的酯化。
对于PSA显示器的产生,通过原位聚合在施加电压下在液晶显示器的基板之间的液晶介质中使可聚合化合物聚合或交联(若一种化合物包含两个或更多个可聚合基团)。聚合可在一个步骤中进行。首先在第一步骤中施加电压下进行聚合以产生预倾角,以及接着在第二步骤中不施加电压下聚合或交联在第一步骤中未反应的化合物(“最终固化”)也是可行的。
合适和优选的聚合方法例如是热或光聚合,优选光聚合,特别是UV光聚合。
根据本发明的可聚合混合物特别适用于在没有进一步引发剂的情况下聚合,这伴随有显著的优点,例如较低的材料成本以及尤其是较少的由可能残留量的引发剂或其降解产物引起的液晶介质污染。该聚合因此也可在不加入这类引发剂的情况下进行。在优选具体实施方案中,液晶介质因此不包含聚合引发剂(除了第一可聚合化合物,其起到第二可聚合化合物的引发剂的作用)。
可聚合组分A)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已知的且在文献中有描述。特别适宜的是,例如,可商购获得的系列(Ciba AG)的稳定剂例如如果使用稳定剂,则它们的比例(基于RM或可聚合组分A)的总量计)优选为10-10,000ppm,特别优选为50-500ppm。
在根据本发明的液晶介质中的优选选自上述式1A-1D和2A-2E及其子式的所有可聚合化合物的总浓度优选≤9.0wt%,此外优选≤5.0wt%,特别优选≤3.0wt%,非常特别优选≤1.5wt%,特别是≤0.5wt%。
在根据本发明的液晶介质中的第一可聚合化合物(特别是选自式1A-1D的)的浓度优选是0.01到4.0wt%,此外优选0.01到1.0wt%,特别优选0.01到0.1wt%,非常特别优选0.01到0.05wt%。
在根据本发明的液晶介质中的第二可聚合化合物(特别是选自式2A-2E的)的浓度优选0.1到5.0wt%,此外优选0.1到2.0wt%,特别优选0.1到1.0wt%,非常特别优选0.1到0.5wt%。
此外优选其中可聚合组分(组分A)仅包含根据本发明的选自式1A-1D和2A-2E的可聚合化合物的液晶介质。
此外优选其中组分B)是具有向列液晶相的液晶化合物或液晶混合物的液晶介质。
此外优选根据本发明的非手性可聚合化合物和其中组分A)和/或B)的化合物仅选自非手性化合物的液晶介质。
此外还优选其中可聚合混合物或组分A)包含一种或多种含有一个可聚合基团(单反应性)的可聚合化合物以及一种或多种含两个或更多个、优选两个可聚合基团(双或多反应性)的可聚合化合物的液晶介质。
此外优选其中可聚合混合物或组分A)仅包含含有两个可聚合基团(双反应性)的可聚合化合物的PSA显示器和液晶介质。
可聚合组分或组分A)在根据本发明的液晶介质中的比例优选<5%,特别优选<1%,非常特别优选<0.5%。
液晶组分或组分B)在根据本发明的液晶介质中的比例优选>95%,特别优选>99%。
除了上述化合物,该可聚合混合物还可以包含一种或多种进一步的可聚合化合物(共聚单体),其优选是介晶或液晶的。合适和优选的介晶共聚单体(尤其是用于PSA显示器的)选自例如下式:
其中,各个基团具有以下含义:
P1和P2各自彼此独立地表示可聚合基团,优选具有如上下文对于P所示的含义之一,特别优选丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、氟化丙烯酸酯基团、氧杂环丁烷基团、乙烯氧基或环氧基团,
Sp1和Sp2各自彼此独立地表示单键或间隔基团,优选具有如上下文对于Sp所示的含义之一,并且特别优选表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-或-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1是1-12的整数并且其中在最后提及的基团中与相邻环的连接通过O原子进行,
其中基团P1-Sp1-和P2-Sp2-的一个或多个可以表示Raa,条件是存在的基团P1-Sp1-和P2-Sp2-的至少一个不表示Raa,
Raa表示H、F、Cl、CN或具有1-25个碳原子的直链或支链烷基,其中一个或多个不相邻的CH2基团也可以各自彼此独立地由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原子不直接彼此键接的方式代替,并且其中一个或多个H原子还可由F、Cl、CN或P1-Sp1-代替,特别优选具有1-12个C原子的直链或支化、任选单或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中烯基和炔基具有至少两个C原子并且支化基团具有至少三个C原子),
R0,R00各自彼此独立地并且每次出现时相同或不同地表示H或具有1-12个C原子的烷基,
L每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN,或具有1-12个C原子的直链或支化的、任选单或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,优选F,
r表示0、1、2、3或4,
s表示0、1、2或3,
t表示0、1或2。
除了上述可聚合化合物之外,用于根据本发明的液晶显示器中的液晶介质还包括液晶混合物(“主体混合物”),其含有一种或多种、优选两种或更多种低分子量(即单体或未聚合的)化合物。后者在用于可聚合化合物聚合的条件下对于聚合反应是稳定的或不反应的。原则上,适合用于传统VA和OCB显示器的任一液晶混合物都适合作为主体混合物。适宜的液晶混合物是本领域技术人员已知的且在文献中有描述,例如在EP1378557A1中的VA显示器中的混合物,和在EP1306418A1和DE10224046A1中的用于OCB显示器的混合物。
尤其优选的这类液晶显示器、液晶主体混合物和液晶介质在下面的段落a)-x)中描述。
a)包含一种或更多种选自下式CY和/或PY的化合物的液晶介质:
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
R1和R2各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基,其中一个或两个不相邻的CH2基团也可以由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接彼此键接的方式代替,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。
优选地,基团L1和L2均表示F,或者基团L1和L2中的一个表示F并且另一个表示Cl,或者基团L3和L4均表示F,或者基团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:
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,和Alkenyl表示具有2-6个C原子的直链烯基,和(O)表示氧原子或单键。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:
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,和(O)表示氧原子或单键。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)另外包含一种或更多种下式的化合物的液晶介质:
其中各个基团具有以下含义:
表示
表示
R3和R4各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基,其中一个或两个不相邻的CH2基团也可以由-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子不直接彼此键接的方式代替,
Zy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。
式ZK的化合物优选选自以下子式:
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)另外包含一种或更多种下式的化合物的液晶介质:
其中各个基团当每次出现时相同或不同地具有以下含义:
R5和R6各自彼此独立地具有上面对于R1所述的含义之一,
表示
表示
和
e表示1或2。
式DK的化合物优选选自以下子式:
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,并且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)另外包含一种或更多种下式的化合物的液晶介质:
其中各个基团具有以下含义:
表示
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,其中一个或两个不相邻的CH2基团也可以由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接彼此键接的方式代替,
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和L2各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
优选地,基团L1和L2均表示F或者基团L1和L2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:
其中R1具有上述含义,alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基,(O)表示氧原子或单键,和v表示1-6的整数。R1优选表示具有1-6个C原子的直链烷基或具有2-6个C原子的直链烯基,特别是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)另外包含一种或更多种选自下式的化合物的液晶介质:
其中alkyl表示C1-6-烷基,Lx表示H或F,和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)另外包含一种或更多种选自下式的化合物的液晶介质:
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。这些化合物中R5特别优选为C1-6-烷基或-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≥5重量%的一种或更多种上述式的化合物。
g)另外包含一种或更多种选自下式的联苯化合物的液晶介质:
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,并且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%,特别地≥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更多种式B1a和/或B2c的化合物。
h)另外包含一种或更多种下式的三联苯化合物的液晶介质:
其中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
各自彼此独立地表示
其中L5表示F或Cl,优选F,并且L6表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2,优选F。
式T的化合物优选选自以下子式:
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)表示氧原子或单键,并且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。
根据本发明的液晶介质包含式T及其优选子式的三联苯,其量优选为0.5-30重量%,特别是1-20重量%。
式T1、T2、T3和T21的化合物是特别优选的。在这些化合物中,R优选表示烷基,还有烷氧基,均具有1-5个C原子。
如果混合物的Δn值将≥0.1,则在根据本发明的混合物中优选使用三联苯。优选的混合物包含2-20重量%的一种或多种式T的三联苯化合物,优选选自化合物T1-T22。
i)另外包含一种或多种选自下式的化合物的液晶介质:
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。
优选的介质包含一种或多种选自式O1、O3和O4的化合物。
k)另外包含一种或多种下式的化合物的液晶介质:
其中
表示
R9表示H、CH3、C2H5或n-C3H7,(F)表示任选的氟取代基,和q表示1、2或3,并且R7具有对于R1所述的含义之一,这些化合物优选数量为>3重量%,特别地≥5重量%并且非常特别优选5-30重量%。
特别优选的式FI的化合物选自以下子式:
其中R7优选表示直链烷基,和R9表示CH3、C2H5或n-C3H7。特别优选式FI1、FI2和FI3的化合物。
m)另外包含一种或多种选自下式的化合物的液晶介质:
其中R8具有对于R1指出的含义并且Alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基。
n)另外包含一种或更多种具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介质:
其中R10和R11各自彼此独立地具有对于R1所述的含义之一,优选地表示具有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,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=CH-CH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH2-或单键。
o)另外包含一种或更多种优选数量为3-20重量%,特别地数量为3-15重量%的下式的二氟二苯并色满和/或色满的液晶介质:
其中
R11和R12各自彼此独立地具有上述的含义,
M表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,
Zm表示-C2H4-,-CH2O-,-OCH2-,-CO-O-或-O-CO-,以及
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:
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,并且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。
p)另外包含一种或更多种下式的氟化菲和/或二苯并呋喃的液晶介质:
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:
其中R和R'各自彼此独立地具有1-7个C原子的直链烷基或烷氧基。
q)优选用于PSA-OCB、PSA-TN、PSA-IPS或PSA-FFS显示器的液晶介质,其包含一种或多种选自下式的化合物:
其中
R0每次出现时相同或不同地表示具有分别最多直至9个C原子的正烷基、烷氧基、氧杂烷基、氟代烷基或烯基,
X0表示F、Cl或在每种情况下分别具有直至6个C原子的卤化烷基、烯基、烯氧基或烷氧基,
Z0表示-CF2O-或单键,
Y1-6分别彼此独立地表示H或F。
X0优选是F,Cl,CF3,CHF2,OCF3,OCHF2,OCFHCF3,OCFHCHF2,OCFHCHF2,OCF2CH3,OCF2CHF2,OCF2CHF2,OCF2CF2CHF2,OCF2CF2CHF2,OCFHCF2CF3,OCFHCF2CHF2,OCF2CF2CF3,OCF2CF2CClF2,OCClFCF2CF3或CH=CF2,特别优选F或OCF3。
式AA的化合物优选选自下式:
其中R0和X0具有上面所示的含义,以及X0优选表示F。特别优选式AA2和AA6的化合物
式BB的化合物优选选自以下子式:
其中R0和X0具有上面所示的含义,以及X0优选表示F。特别优选式BB1、BB2和BB5的化合物。
式CC的化合物优选选自下式:
其中R0每次出现时相同或不同地具有上面所示的含义且优选表示具有1到6个C原子的烷基。
r)除了根据本发明的可聚合化合物,尤其是式I或其子式的以及共聚单体外,不包含含有末端乙烯氧基基团(-O-CH=CH2)的化合物的液晶介质。
s)包含1到5种,优选1、2或3种可聚合化合物,优选选自根据本发明的可聚合化合物,尤其是式I或其子式的可聚合化合物的液晶介质。
t)其中可聚合化合物、特别是式I或其子式的可聚合化合物的比例在混合物中整体上为0.05到5%,优选0.1到1%的液晶介质。
u)包含1到8种,优选1到5种式CY1、CY2、PY1和/或PY2的化合物的液晶介质。这些化合物在全部混合物中的比例为优选5到60%,尤其优选10到35%。这些单独的化合物的含量优选在每种情况下为2到20%。
v)包含1到8种,优选1到5种式CY9、CY10、PY9和/或PY10的化合物的液晶介质。这些化合物在全部混合物中的比例为优选5到60%,尤其优选10到35%。这些单独的化合物的含量优选在每种情况下为2到20%。
w)包含1到10种,优选1到8种式ZK的化合物,特别是式ZK1、ZK2和/或ZK6的化合物的液晶介质。这些化合物在全部混合物中的比例为优选3到25%,尤其优选5到45%。这些单独的化合物的含量优选在每种情况下为2到20%。
x)其中式CY、PY和ZK的化合物在全部混合物中的比例大于70%,优选大于80%的液晶介质。
y)其中预倾角优选≤85°,尤其优选≤80°的PSA-VA显示器。
如上所述的优选具体实施方案a)-y)的化合物和如上所述的聚合化合物的组合在根据本发明的液晶介质中导致低的阈值电压、低旋转粘度和非常好的低温稳定性,同时保持不变地高的清亮点和高的HR值,以及容许在PSA显示器中快速确立特别低的预倾角。特别是,该液晶介质在PSA显示器中显示与现有技术的介质相比显著缩短的响应时间,特别是还有灰阶响应时间。
液晶混合物优选具有至少80K,特别优选至少100K的向列相范围,以及在20℃下不大于250mPa·s,优选不大于200mPa.s的旋转粘度。
根据本发明的用于PSA-VA类型的显示器的液晶介质具有负的介电各向异性Δε,优选在20℃和1kHz下约-0.5到10,特别是约-2.5到-7.5。
在根据本发明的VA-类型显示器中,在断开状态下在液晶介质的层中的分子垂直于电极表面(垂面地)或者倾斜垂面地取向。在施加电压到电极时,液晶分子的重取向以分子纵轴平行于电极表面而发生。
在根据本发明的OCB-类型显示器中,液晶介质层中的分子具有“弯曲”取向。在施加电压情况下,液晶分子的重取向以分子纵轴垂直于电极表面而发生。
根据本发明用于PSA-OCB类型的显示器中的液晶介质优选具有正的介电各向异性Δε,优选在20℃和1kHz下为约+4到+17。
在根据本发明的用于VA型显示器的液晶介质中双折射率Δn优选小于0.16,尤其优选在0.06和0.14之间,特别是在0.07和0.12之间。
在根据本发明的用于OCB型显示器的液晶介质中双折射率Δn优选在0.14和0.22之间,尤其是在0.16和0.22之间。
在根据本发明的用于PSA-TN、PSA-IPS或PSA-FFS类型的显示器中的液晶介质中双折射率Δn优选在0.07和0.15之间,特别是在0.08和0.13之间。这些介质的介电各向异性优选在+2和+17之间,特别是在+3和+15之间。
根据本发明的液晶介质还可以包含其他的对本领域技术人员已知并且描述在文献中的添加剂或助剂,例如聚合引发剂、抑制剂、稳定剂、表面活性物质或者手性掺杂剂。这些可以是可聚合的或不可聚合的。可聚合的添加剂与此相应地归类入可聚合组分或组分A)。不可聚合的添加剂与此相应地归类入不可聚合组分或组分B)。
液晶介质可例如包含一种或多种手性掺杂剂,优选选自下表B的化合物的那些。
此外可将例如0-15重量%的多向色性染料加入液晶介质,以及还有纳米颗粒,用于改善导电性的导电盐优选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(参见例如Haller等,Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258(1973)),或用于改变介电各向异性、粘度和/或向列相取向的物质。这类物质描述于例如DE-A2209127、2240864、2321632、2338281、2450088、2637430和2853728中。
根据本发明的液晶介质的优选实施方式a)-z)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,因为它们是基于文献中描述的标准方法的。相应的式CY化合物描述于例如EP-A-0364538中。相应的式ZK化合物描述于例如DE-A-2636684和DE-A-3321373中。
可以根据本发明使用的液晶介质以本身常规的方式来制备,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,并且在充分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已被相应同位素替换的化合物。
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US2006/0066793A1中。
如下的实施例阐述了本发明,但并非对其进行限定。但是,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何种性能和性能组合。
使用如下缩写:
(n、m、z:在每一情形下彼此独立地表示1、2、3、4、5或6)
表A
在本发明的优选实施方案中,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显示了可以加到根据本发明的液晶介质中的可能的手性掺杂剂。
该液晶介质优选地包含0-10重量%,特别地0.01-5重量%,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显示了可以加到根据本发明的液晶介质中的可能的稳定剂。
(在此n表示整数1-12,优选1、2、3、4、5、6、7或8,末端甲基未显示)。
该液晶介质优选地包含0-10重量%、特别地1ppm-5重量%、特别优选地1ppm-1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中优选作为反应性介晶化合物的示例性化合物。
在本发明一个优选的实施方案中,介晶介质包含一种或多种选自表D化合物的化合物。
另外,采用以下缩写和符号:
V0 阈值电压,电容性[V],20℃下,
ne 在20℃和589nm下的非寻常折射率,
no 在20℃和589nm下的寻常折射率,
Δn 在20℃和589nm下的光学各向异性,
ε⊥ 在20℃和1kHz下垂直于指向矢的介电极化率,
ε|| 在20℃和1kHz下平行于指向矢的介电极化率,
Δε 在20℃和1kHz下的介电各向异性,
Kp.,T(N,I)清亮点[℃],
γ1 在20℃下的旋转粘度[mPa·s],
K1 弹性常数,20℃下的“斜展”变形[pN],
K2 弹性常数,20℃下的“扭曲”变形[pN],
K3 弹性常数,20℃下的“弯曲”变形[pN]。
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,且涉及相应的整个混合物,即包含所有固体或液晶组分而没有溶剂。
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),都以摄氏度(℃)表示。Fp.表示熔点,Kp.=清亮点。此外,K=结晶态,N=向列相,S=近晶相和I=各向同性相。这些符号之间的数据表示转变温度。
所有物理性能是根据"Merck Liquid Crystals,Physical Propertiesof Liquid Crystals",Status Nov.1997,Merck KGaA(德国)测定的并且适用温度20℃,且Δn在589nm下和Δε在1kHz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由间隔为20μm的两个平面平行的玻璃支承板构成,所述支承板各自在其内侧上具有电极层以及位于其上的、未经摩擦的聚酰亚胺取向层,其导致液晶分子的垂面的边缘取向。
用于测量倾斜角的显示器或测试盒由间隔为4μm的两个平面平行的玻璃支承板构成,所述支承板各自在其内侧上具有电极层以及位于其上的聚酰亚胺取向层,其中两个聚酰亚胺层彼此反平行摩擦并且导致液晶分子的垂面的边缘取向。
通过用一定强度的UVA光(通常365nm)辐照预定时间使可聚合化合物在显示器或测试盒中聚合,同时向显示器施加电压(通常为10V-30V交流电,1kHz)。实施例中,除非相反地说明,采用50mW/cm2的汞蒸气灯,采用配备有365nm带通滤波器的标准UV计量仪(Ushio UNI型计量仪)测量强度。
通过晶体旋转实验(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。
VHR值如下进行测量:将0.3%的可聚合单体化合物加入液晶主体混合物,并将由此得到的混合物引入TN-VHR测试盒中(90°摩擦、TN聚酰亚胺取向层,层厚度d≈6μm)。在100℃下于5min后在1V,60Hz,64μs脉冲下于UV暴露2h(日照试验)之前和之后测量HR值(测量仪器:Autronic-Melchers VHRM-105)。
为了研究低温稳定性,也称为“LTS”,即液晶混合物对于各个组分在低温下自发结晶的稳定性,将含有1g FK/RM混合物的瓶放在-10℃下储存,并且定期检验混合物是否结晶。
实施例1
如下配制向列液晶混合物N1:
测试了以下可聚合化合物:
将上文显示的式子的可聚合单体化合物以每种情况下所示的量和组合加入液晶混合物N1,并将由此形成的混合物引入VA-e/o测试盒中(无碱的玻璃,经反向平行擦拭、VA-聚酰亚胺取向层、层厚度d≈4μm)。在施加24V的电压(交流电)下以100mW/cm2的强度的UV光照射这些盒预定时间,由此导致单体化合物聚合。倾斜角在UV照射之前和之后通过旋转晶体试验(Autronic-Melchers TBA-105)来测定。
比较的倾斜角结果示于表1中。
表1(t=曝光时间)
为了测定聚合速率,在不同的曝光时间之后在测试盒中采用HPLC方法测试未聚合的RM的剩余量(以wt%计)。为此,将每种混合物在所示条件下在测试盒中聚合。然后将混合物采用MEK(甲乙酮)从测试盒中洗出并测量。
在不同的曝光时间之后的RM浓度显示在表2中。
表2(t=曝光时间)
VHR值如下测量:将一种或多种可聚合单体化合物以分别显示的量加入液晶主体混合物N1,并将由此产生的混合物引入VHR测试盒(VA-聚酰亚胺取向层,垂面取向)。在相应暴露在1V、60Hz、64μs脉冲之前和之后在100℃下5min等待时间之后测定VHR值(测量仪器:Autronic-Melchers VHRM-105)。为了比较的目的,以纯的液晶混合物N1(即没有加入单体)进行测量。
相应的VHR值示于表3中。
表3
类似于上面显示的式1C2的可聚合的单体化合物M1C2进行如上所述的试验。如上所述的试验条件的差异显示在相应的表中。
比较的倾斜角结果显示在表4中。
表4(t=曝光时间),强度50mW/cm2
在不同的曝光时间之后的RM浓度显示在表5中。
表5(t=曝光时间),强度50mW/cm2,由钠钙玻璃制备的测试盒
相应的VHR值示于表6中。
表6:具有TN聚酰亚胺,平面取向的测试盒
从表1、2、4和5可看出,聚合的开始和倾斜角的产生通过将第一可聚合化合物(M1A1-M1C1)加入第二可聚合化合物(M2A1)而得以促进。第一可聚合化合物的该特性对应于典型的光引发剂的特性。由此产生的优点是在后来的显示器中更快地建立要求的倾斜角和更快的聚合,即较低的残余RM含量。
此外从表3和6中可看出,采用第一可聚合化合物(M1A1-M1C1)和第二可聚合化合物(M2A1)的组合时,能额外实现非常好的VHR值,甚至在非常长的UV曝光之后。若要求快速聚合,使用相应的单一可聚合化合物时这是不可能的。可聚合化合物1C1和1C2在每种情况下显示在UV曝光之后例如相对低的VHR。然而,该可聚合化合物与第二可聚合化合物M2A1的组合在UV曝光之后产生非常好的VHR。
聚合和倾斜角的产生因此在包含两种可聚合化合物的组合的液晶混合物中比在仅包含可聚合化合物M2A1的液晶混合物中更快进行。此外,除更快反应速率外还可以实现非常好的VHR值。
Claims (16)
1.包含至少一种第一可聚合化合物和至少一种第二可聚合化合物的可聚合混合物,其中所述第一可聚合化合物引发和/或促进所述第二可聚合化合物的聚合;
所述第一可聚合化合物包含选自式A、B、C和D的二价基团:
其中各个基团具有以下含义:
L每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN,或者具有1到12个C原子的直链或支链的、任选单或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或者烷氧基羰氧基,
r表示0,1,2,3或4,
s表示0,1,2或3,
t表示0,1或2;
所述第二可聚合化合物选自下式:
L每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN,或者具有1到12个C原子的直链或支链的、任选单或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或者烷氧基羰氧基,
r表示0,1,2,3或4,
P每次出现时相同或不同地表示可聚合基团,
Sp每次出现时相同或不同地表示间隔基团或单键,
R表示P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5,具有1到25个C原子的直链或支链的烷基,其中 一个或多个不相邻的CH2基团彼此独立地也可以被亚芳基、-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原子不直接彼此相连的方式代替,和其中一个或多个H原子也可被F、Cl、Br、I、CN或P-Sp-代替,或者是芳基或杂芳基,其还可以包含两个或更多个稠合环和其任选被L'单或多取代,
R定义中L'每次出现时相同或不同地表示P-Sp-、H、OH、CH2OH、卤素、SF5、NO2、碳基或烃基,
R0,R00每次出现时彼此独立地相同或不同地表示H或具有1到12个C原子的烷基,
Z1表示-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-,
Ry和Rz各自彼此独立地表示H、F、CH3或CF3,
Z2和Z3各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-,其中n是2、3或4,
L'和L"各自彼此独立地表示H、F或Cl,以及
x表示0或1。
2.根据权利要求1的可聚合混合物,其特征在于,所述第一可聚合化合物选自下式:
其中L、r、s和t具有权利要求1中所示的含义,
P每次出现时相同或不同地表示可聚合基团,
Sp每次出现时相同或不同地表示间隔基团或单键,
R,Ra各自彼此独立地表示P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5,具有1到25个C原子的直链或支链的烷基,其中一个或多个不相邻的CH2基团彼此独立地也可以被亚芳基、-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原子不直接彼此相连的方式代替,和其中一个或多个H原子也可被F、Cl、Br、I、CN或P-Sp-代替,或者是芳基或杂芳基,其还可以包含两个或更多个稠合环和其任选被L'单或多取代,其中在式1C和1D中R和Ra的至少一个表示P-Sp-,
R和Ra定义中L'每次出现时相同或不同地表示P-Sp-、H、OH、CH2OH、卤素、SF5、NO2、碳基或烃基,
R0,R00每次出现时彼此独立地相同或不同地表示H或具有1到12个C原子的烷基。
3.根据权利要求1或2的可聚合混合物,其特征在于,所述芳基或杂芳基具有2到25个C原子。
4.包含根据权利要求1到3的一项的可聚合混合物的液晶介质。
5.根据权利要求4的液晶介质,其包含
-包含根据权利要求1到3的一项的可聚合混合物的可聚合组分A),和
-包含一种或多种低分子量化合物的液晶组分B)。
6.液晶介质,其包含可通过聚合根据权利要求1到3的一项的可聚合混合物获得的聚合物以及一种或多种也可以是介晶、液晶和/或可聚合的额外的化合物。
7.根据权利要求4到6的一项的液晶介质,其特征在于其包含一种或多种式CY和/或PY的化合物:
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
R1和R2各自彼此独立地表示具有1到12个C原子的烷基,其中 一个或两个不相邻CH2基团也可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子不直接彼此连接的方式代替,
Zx表示-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-O-、-CH2-、-CH2CH2-或单键,
L1-4各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
8.根据权利要求7的液晶介质,其特征在于,Zx表示单键。
9.根据权利要求4到6的一项的液晶介质,其特征在于它包含一种或多种下式的化合物:
其中各个基团具有以下含义:
表示
表示
R3和R4各自彼此独立地表示具有1到12个C原子的烷基,其中一个或两个不相邻CH2基团也可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子不直接连接的方式代替,
Zy表示-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-或单键。
10.根据权利要求1到9的一项的可聚合混合物或液晶介质在PS 或PSA类型的液晶显示器中的用途。
11.包含根据权利要求1到9的一项的可聚合混合物或液晶介质的液晶显示器。
12.根据权利要求11的液晶显示器的用途,其特征在于该液晶显示器包含具有两个基板和两个电极以及位于基板之间的包含聚合的组分和低分子量组分的液晶介质的层的液晶盒,其中至少一个基板是对光可透过的以及至少一个基板具有一个或两个电极,其中该聚合的组分可通过在液晶盒的基板之间在液晶介质中聚合根据权利要求1到5的一项的可聚合混合物而获得。
13.根据权利要求12的液晶显示器的用途,其特征在于在施加电压到该电极的情况下聚合。
14.根据权利要求11的液晶显示器的用途,其特征在于其为PSA-VA、PSA-OCB、PSA-正性-VA、PSA-IPS、PSA-FFS或PSA-TN显示器。
15.用于生产PS或PSA型液晶显示器的方法,其中将根据权利要求4到9的一项的液晶介质引入具有两个基板和两个电极的液晶盒中,其中至少一个基板对光是可透过的和至少一个基板具有一个或两个电极,以及将可聚合混合物聚合。
16.根据权利要求15的方法,其特征在于,在施加电压到电极的情况下聚合。
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