CN109536182A

CN109536182A - 液晶化合物、液晶介质及应用

Info

Publication number: CN109536182A
Application number: CN201811558517.7A
Authority: CN
Inventors: 吕维军; 赵文; 李坤; 李超; 张艳丽; 陈锋; 金立诺
Original assignee: Xi'an Ruili Electronic Material Co Ltd
Current assignee: Xi'an Jingaoliang New Material Co ltd
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-03-29
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: CN109536182B

Abstract

本发明提供一种式Ⅰ所示的聚合化合物以及这种可聚合化合物与特定液晶组分搭配形成的液晶组合物，其用于光学、电光学的以及电子学目的的用途，特别是在液晶介质以及液晶显示器中，尤其是在PS(聚合物稳定)和PSA(聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途，尤其是可聚合化合物具有较快的聚合速度并且所选择的可聚合组分与液晶组分形成的“材料体系”具有低的旋转粘度、良好的光电性能，且采用(UV)光辐照后具有高的VHR，避免了最终显示器出现残像等问题。

Description

液晶化合物、液晶介质及应用

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，涉及一种液晶化合物、液晶介质及应用，尤其涉及特定聚合化合物与特定液晶组分搭配形成的液晶组合物，以及包含该有该液晶组合物的显示元件或液晶显示器。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)经历了漫长的基础研究阶段，在实现大生产、商业化之后，以其轻薄、环保、高性能等优点已经成为LCD应用中的主流产品：无论是小尺寸的手机屏、还是大尺寸的笔记本电脑(Notebook PC)或监视器(Monitor)，以及大型化的液晶电视(LCD-TV)，到处可见TFT-LCD的应用。

早期商用的TFT-LCD产品基本采用了TN显示模式，其最大问题是视角窄。随着产品尺寸的增加，特别是在TV领域的应用，具有广视野角特点的IPS显示模式、VA显示模式依次被开发出来并加以应用，尤其是基于VA显示模式的改进，分别先后在各大公司得到了突破性的发展，这主要取决于VA模式本身所具有的宽视野角、高对比度和无需摩擦配向等优势，再有就是，VA模式显示的对比度对液晶的光学各向异性(An)、液晶盒的厚度(d)和入射光的波长(A)依赖度较小，必将使得VA这种模式成为极具前景的显示技术。

但是，VA模式等的有源矩阵寻址方式的显示元件所用的液晶介质，本身并不完美，例如残像水平要明显差于正介电各向异性的显示元件，响应时间比较慢，驱动电压比较高等缺点。此时，一些新型的VA显示技术悄然而生：像PSVA技术即实现了MVA/PVA类似的广视野角显示模式，也简化了CF工艺，从而降低CF成本的同时，提高了开口率，还可以获得更高的亮度，进而获得更高的对比度。此外，由于整面的液晶都有预倾角，没有多米诺延迟现象，在保持同样的驱动电压下还可以获得更快的响应时间，残像水平也不会受到影响，但是由于像素中Fine Slit密集分布电极，故如果电极宽度不能均匀分布，很容易出现显示不均的问题。像UVVA技术，在保持PSVA技术优势的基础上，由于在TFT侧没有SIit结构，出现像素电极宽度不均引起的显示不均问题还得到了改进。虽然显示器件在不断的发展，但是人们还要一直致力于研究新的液晶化合物，得以使液晶介质及其应用于显示器件的性能不断的向前发展。

可聚合介晶单元(RMs)目前是显示行业非常热门且重要的课题，其可能应用的领域包括聚合物稳定配向(PSA)液晶显示，聚合物稳定蓝相(PS-BP)液晶显示以及图形化位相差膜(Pattern RetarderFilm)等。

PSA原理正被应用在不同典型的LC显示器中，例如PSA-VA，PSA-0CB，PS-IPS/FFS和PS-TN等液晶显示器。以目前最为广泛应用的PSA-VA显示器为例，通过PSA方法可以获得液晶盒的预倾角，该预倾角对响应时间具有积极的影响。对于PSA-VA显示器，可以使用标准的MVA或PVA像素和电极设计，但是如果在一侧的电极设计采用特殊图形化的而在另一端不采用突起的设计，可以显著的简化生产，同时使显示器得到非常好的对比度、及很高的光透过率。

现有技术已经发现LC混合物和RMs在PSA显示器中的应用方面仍具有一些缺点。首先，到目前为止并不是每个希望的可溶RM都适合用于PSA显示器；同时，如果希望借助于UV光而不添加光引发剂进行聚合(这可能对某些应用而言是有利的)，则选择变得更小；另外，LC混合物(下面也称为“LC主体混合物”)与所选择的可聚合组分组合形成的“材料体系”应具有最低的旋转粘度和最好的光电性能，用于加大“电压保持率”(VHR)以达到效果。在PSA-VA方面，采用(UV)光辐照后的高VHR是非常重要的，否则会导致最终显示器出现残像等问题。到目前为止，并不是所有的IX混合物与可聚合组分组成的组合都适合于PSA显示器。这主要是由于可聚合单元对于UV敏感性波长过短，或光照后没有倾角出现或出现不足的倾角，或可聚合组分在光照后的均一性较差，或因为UV后VHR对于TFT显示器应用而言是较低等方面的影响。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物包含式Ⅰ代表的化合物：

其中：

R₁表示P-Sp-，P表示可聚合基团，Sp表示间隔基团或者单键；

Sp表示具有1到20个碳原子的亚烷基，其任选由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，以及其中一个或多个不相邻的CH₂基团也可彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子并不直接键接的方式代替；

P每次出现时相同或不同地选自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)₂C H-OCO-、(CH₂＝CH)₂CH-O-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-CO-、CH₂＝CW¹CO-NH-、CH₂＝CH-(COO)_kl-Phe-(O)_k2-、CH₂＝CH-(CO)_kl-Phe-(O)_k2-和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1到5个碳原子的烷基，W²和W³各自彼此独立地表示H或具有1到5个碳原子的烷基，W⁴，W⁵和W⁶各自彼此独立地表示Cl，具有1到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到5个碳原子的烷基，Phe表示1，4-亚苯基，k₁、k₂和k₃各自彼此独立地表示0或1以及k₄表示从1到10的整数；

A₁独立地表示：

以上基团的H可任选地由L单取代或多取代；

L₁，L₂，L₃，L₄各自彼此独立地表示P-Sp-、H、F，Cl、Br、OH、CH₂OH、SF₅、NO₂或羰基，

X为O，S，

Z₁表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_r-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_r-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-O-CO-CH＝CH-、-CH₂-CH₂-CO-O-、-O-CO-CH₂-CH₂-、-C(R^yR^z)-或单键；

R^y，R^z各自彼此独立地表示H、F、CH₃或CF₃，r每次出现时相同或不同地表示1、2、3或4；m表示0，1或2。

上述液晶化合物选自以下结构式的一种或多种：

上述P表示丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。

上述Sp表示-(CH₂)_pl-、-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-O-CO-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-O-CO-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-、-(CH₂)r1-C≡C-或-C≡C-(CH₂)_r1-或单键，其中p1表示从1到6的整数，以及r1表示从1到5的整数，其中这些基团以使得O原子不直接彼此键接的方式与P连接。

一种液晶介质，其特征在于：所述液晶介质包含可聚合的组分A)，所述可聚合的组分A)是一种或多种液晶化合物。

上述液晶介质还包括液晶组分B)；所述液晶组分B)是一种或多种低分子量化合物；所述可聚合组分或组分A)在液晶介质中的比例小于5％；所述液晶组分B)在液晶介质中的比例大于95％；所述低分子量化合物由式II代表的化合物和由式III代表的化合物；

其中：

R₂，R₃，R₄，R₅各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基，其中一个或两个不相邻的CH₂基团还可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替；

Z₂和Z₃表示-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-COO-、-OCO-、-CF₂CF₂-或者单键；

L₅和L₆各自彼此独立地表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂；

环A₂，A₃，A₄各自独立地表示：

n和o各自彼此独立地表示1，2或3；

环A₂，A₃，A₄存在多个时，可以相同或不同。

上述可聚合组分或组分A)在液晶介质中的比例小于1％，尤其小于0.5％；所述液晶组分B)在液晶介质中的比例大于99％，尤其大于99％。

如前所述的液晶介质在制备液晶显示器时的应用，尤其是在制备PS或PSA类型液晶显示器时的应用。

本发明的优点是：

本发明提供的用于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，尽可能快和完全地聚合，能尽可能快地调节低预倾斜角、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值、低阈值电压和短响应时间。

具体实施方式

本发明提供了新型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方法和中间体。本发明所基于的任务是提供在光聚作用之后产生更大的最大预倾斜角的可聚合化合物，这导致更快地实现所期望的预倾斜角且由此在液晶显示器生产中导致显著缩短的时间。该任务根据本发明通过提供如本申请所述的材料、方法和显示器实现。特别是已经惊人地发现，如上所述的任务能部分或全部地通过根据本发明使用PSA显示器实现，所述显示器包含具有式M2的结构单元的聚合化合物，

其中X表示氧原子或硫原子。与从现有技术已知的上面给出的式M2的化合物相比，通过将桥接单元引入双芳基骨架中限制了围绕中心键的活动性并由此得到刚性且空间要求更苛刻的基本骨架。

在根据本发明的液晶介质和PSA显示器中使用这类可聚合化合物导致所期望的预倾斜度尤其快地实现且导致在显示器生产期间显著缩短的时间。这已经可以关于液晶介质地在VA倾斜测试盒中借助于依赖曝光时间的预倾斜角测量来验证。特别是，在不加入光引发剂的情况下可以达到预倾斜角。由于在根据本发明的显示器中可聚合化合物显示出显著更高的聚合速率，所以较少的未反应的残余量也保留在盒中，由此改善其电光性质以及这些残余量的受控反应变得更简单。然而，在用于PSA显示器的低分子量液晶介质中使用可聚合的二苯并呋喃衍生物以通过在电场中原位聚合二快速调节预倾角，迄今为止既未在现有技术中描述也未提出过。

本发明因涉及式Ⅰ的化合物在液晶介质和聚合物稳定(PS)或聚合物稳定配向(PSA)类型液晶显示器中的用途。

其中各个基团具有以下含义

R₁表示P-Sp-，P表示可聚合基团，Sp每次出现时表示间隔基团或者单键，

Sp表示具有1到20个碳原子的亚烷基，其任选由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，以及其中一个或多个不相邻的CH₂基团也可彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子并不直接键接的方式代替，

P每次出现时相同或不同地选自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)₂C H-OCO-、(CH₂＝CH)₂CH-O-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-CO-、CH₂＝CW¹CO-NH-、CH₂＝CH-(COO)_kl-Phe-(O)_k2-、CH₂＝CH-(CO)_kl-Phe-(O)_k2-和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1到5个碳原子的烷基，W²和W³各自彼此独立地表示H或具有1到5个碳原子的烷基，W⁴，W⁵和W⁶各自彼此独立地表示Cl，具有1到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到5个碳原子的烷基，Phe表示1，4-亚苯基，k₁、k₂和k₃各自彼此独立地表示0或1以及k₄表示从1到10的整数，

A₁独立地表示：

以上基团的H可任选地由L单取代或多取代。

L₁，L₂，L₃，L₄，各自彼此独立地表示P-Sp-、H、F，Cl、Br、OH、CH₂OH、SF₅、NO₂或羰基，

X为O，S，

Z₁表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_r-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_r-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-O-CO-CH＝CH-、-CH₂-CH₂-CO-O-、-O-CO-CH₂-CH₂-、-C(R^yR^z)-或单键，

R^y，R^z各自彼此独立地表示H、F、CH₃或CF₃，r每次出现时相同或不同地表示1、2、3或4，m，表示0，1或2，

本发明的另一优选实施方式中，式I中的R₁表示具有两个或更多个可聚合基团的基团(多官能可聚合基团)。这种类型的适宜基团，以及含有它们的可聚合化合物及其制备，描述于例如US7060200B1，或US2006/0172090A1中。特别优选选自下式的多官能团可聚合残基：

-Z′-alkyl-CHP1-CH₂-CH₂P₂ R*a

-Z′-alkyl-C(CH₂P₁)(CH₂P₂)-CH₂P₃ R*b

-Z′-alkyl-CHP₁CHP₂-CH₂P₃ R*c

-Z′-alkyl-C(CH₂P₁)(CH₂P₂)-C_aaH_2aa+1 R*d

-Z′-alkyl-CHP₁-CH₂P₂ R*e

-Z′-alkyl-CHP₁P₂ R*f

-Z′-alkyl-CP₁CP₂-C_aaH_2aa+1 R*g

-Z′-alkyl-C(CH₂P₁)(CH₂P₂)-C(CH₂P₃)(CH₂P₄)CH₂P₅ R*h

-Z′-alkyl-CH((CH₂)_aaP₁)((CH₂)_bbP₂) R*i

-Z′-alkyl-CHP₁CHP₂-C_aaH_2aa+1 R*j

-Z′-alkyl-C(CH₃)(CH₂P₁)(CH₂P₂) R*k

其中lkyl表示单键或者具有1～12个碳原子的直链或支化的亚烷基，其中一个或多个不相邻的CH₂基团也可以各自彼此独立地被-C＝C-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-C-CO-、-O-CO-O-以使得O和或S原子彼此不直接相连的方式代替，其中一个或多个H原子可以被F、Cl或CN代替，aa和bb各自彼此独立地表示0、1、2、3、4、5或6，Z’具有对于Z₁、Z₂所给出的含义之一，P₁～P₅各自彼此独立地具有如上对于P所给出的含义之一。

根据前面所述式I的化合物，化合物选自以下子式：

其中，P、Sp、L₁～L₄和X具有权利要求1所示的含义之一；L具有权利要求1中L₁～L₄所示的含义之一

Sp表示-(CH₂)_pl-、-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-O-CO-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-O-CO-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-、-(CH₂)r1-C≡C-或-C≡C-(CH₂)_r1-或单键，其中p1表示从1到6的整数，以及r1表示从1到5的整数，其中这些基团以使得O原子不直接彼此键接的方式与P连接，

P表示丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。p，表示0，1或2。

本发明还提供了一种液晶组合物，包含可聚合的组分A)，其包含一种或多种可聚合化合物；液晶组分B)，其包含一种或多种低分子量化合物，

其中组分B)包含一种或多种选自以下的式Ⅱ和Ⅲ的化合物：

其中各个基团具有以下含义：

R₂，R₃，R₄，R₅各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基，其中一个或两个不相邻的CH₂基团还可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替，

Z₂和Z₃表示-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-COO-、-OCO-、-CF₂CF₂-或者单键，

环A₂，A₃，A₄各自独立地表示：

n和o各自彼此独立地表示1，2或3，

环A₂，A₃，A₄存在多个时，可以相同或不同；

进一步优选的，本发明所提供的液晶组合物，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小于5％，尤其优选小于1％，非常尤其优选小于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％，尤其优选>99％。

式Ⅰ所示化合物进一步优选为Ⅰa-1至Ⅰb-23，

式Ⅱ所示化合物优选为式Ⅱ-1至Ⅱ-19所示化合物；式Ⅲ所示化合物优选为式Ⅲ-1至Ⅲ-39所示化合物：

应用这些液晶组合物的这些显示器中，将式Ⅰ所示化合物加入到LC介质中，且在引入到LC盒中之后，在电极间施加电压下通过UV光致聚合或交联，可以形成液晶分子的预倾斜。这对于简化LCD制作流程、提高响应速度、降低阈值电压是有利的。

本发明提供的式I所示化合物具有与其他单体互溶性好、紫外线耐受能力好等优点。作为反应性介晶(RM)具有互溶性良好、电荷保持率(VHR)高、聚合活性高(单体残留少)等优点，非常适合于作为RM用于PSA(聚合物支持的配向)、PS(聚合物稳定的)型模式的液晶混合物，尤其是在PSA-VA、PSA-IPS情况下。

本发明中的液晶组合物，还可能包含单独添加的旋光成分，式Ⅰ至Ⅲ所述的化合物重量百分比之和为100％，旋光性组分重量为所示式Ⅰ至式Ⅲ所示化合物重量百分比之和的0-0.25％。

本发明所述的液晶组合物，中还可以加入各种功能的掺杂剂，掺杂剂含量优选0.01-1％之间，这些掺杂剂主要是抗氧化剂、紫外线吸收剂、手性剂。

抗氧化剂、紫外线吸收剂优选：

S表示1-10的整数倍

手性掺杂剂优选：

本发明所述的液晶组合物，液晶组合物的双折射的Δn在0.080-0.120之间。

本发明任一所述的液晶组合物在液晶显示元件或液晶显示器中的应用。

一种电光学液晶显示器，电光学液晶显示器中包含本发明任一所述的液晶组合物。

本发明的液晶组成物可以采用常规方法将两种或多种组分混合进行生产，如在高温下混合不同的组分并彼此溶解，即，将液晶组成物的各组分溶解在常用的有机溶剂中并混合，然后在减压下蒸馏出该溶剂。本发明的液晶组合物还可以按照常规的制备方法来制备，如将含量较小的组分在较高的温度下溶解在含量较大的主要组分中，或者将各组分在有机溶剂诸如丙酮，氯仿或甲醇中溶解，然后将各组分的溶液混合后除去所述有机溶剂。本发明的向列型液晶组合物性能优异，具有适当的驱动电压，高的电阻率及电压保持率，低粘度，较宽的Δn范围，较快的响应时间等特性，在有源矩阵液晶显示中表现出众。通过对个组分的调整，本发明所述的想类型液晶组合物可以具有不同阈值电压和Δn特性，可以做成多种体系，便于在不同盒厚和不同驱动电压下使用，可以用于制造快速响应的TFT-LCD液晶显示器件。本发明的液晶组合物，可以用于有源矩阵显示器，优选通过薄膜晶体管(TFT)的矩阵寻址，特别适用于制造快速响应的有源矩阵TN-TFT，IPS-TFT液晶显示元件和液晶显示器，也属于本发明的保护范围。

除非另有说明，本发明中百分比为重量百分比；温度单位为℃；Δn代表光学各向异性(20℃)；V_th代表阈值电压，是在相对透过率改变10％时的特性电压(V，25℃)，RT代表响应时间，是在与阈值同样的条件下测得(ms，25℃)；T_NI代表液晶组合物的清亮点(℃)；

在以下各实施例中，液晶组合物的制备均采用热溶解方法，包括以下步骤：用天平按重量百分比称量液晶化合物，其中称量加入顺序无特定要求，通常以液晶化合物熔点由低到高的顺序依次称量混合，在60～100℃下解热使得各组分充分溶解，再经过滤、旋蒸，最后封装即得目标样品。

在以下各实施例中，液晶化合物中基团结构用表1所示代码表示。

表1：液晶化合物的基团结构代码

以如下化合物结构为例：

表示为：3CCV；

表示为：3CPYO2；

表示为：3CCYO2；

以下实施例用于说明本发明，不用来限制本发明的范围。取以下重量百分比的组合物Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，以及旋光化合物(旋光化合物为单独添加，重量百分比不计入100％以内)，制备并测试下列实施例中给出的的液晶组合物的性能参数，下面显示了液晶组合物的组成和其性能参数测试结果。

实施例1

所述可聚合化合物Ⅰa-1的结构式如下式所示：

其制备路线如下：

1)a-1的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入4-溴临苯二酚18.9g，2-氟-4-氯苯硼酸20.9g，碳酸钾13.8g，TBAB 1.0g，Pd(0)0.2g，乙醇100mL，水50mL，回流搅拌3h，将反应液用稀盐酸酸化，乙酸乙酯萃取，浓缩，2倍乙醇重结晶得浅黄色固体a-1，18.7g，Y＝78.2％，GC＝98.71％。

2)a-2的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入4-溴苯酚17.3g，溴乙醛缩乙二醇23.6g，DMF 100mL，碳酸钾27.6g，回流反应10h，将反应液用稀盐酸酸化，甲苯萃取，水洗至中性，浓缩，1倍乙醇重结晶得浅黄色固体a-2，15.3g，Y＝71.2％，GC＝98.38％。

3)a-3的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入a-2 21.5g，甲苯100mL，磷酸19.6g，回流反应5h，水洗浓缩，2倍乙醇重结晶得白色固体a-3，13.6g，Y＝69.0％，GC＝98.77％。

4)a-4的合成：氮气保护下，向250mL三口瓶中加入a-3 19.7g，THF 100ml，叔丁醇钾13.4g，降温至-78℃后，滴加75mL n-BuLi溶液(2mol/L)，滴加完毕-70～-80℃保温1h，升温至-40℃后滴加硼酸三丁酯34.5g，滴完后自然升至室温反应2h。将反应液用盐酸酸化、石油醚萃取水洗、浓缩得白色固体a-4，11.5g，Y＝71.0％，LC＝98.98％。

5)a-5的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入a-1 23.9g，a-4 19.4g、碳酸钾27.6g，TBAB 3.0g，Pd(0)0.2g，水150mL，回流搅拌3h，将反应液用稀盐酸酸化，乙酸乙酯萃取，浓缩，3倍乙醇重结晶得白色a-5 25.0g，Y＝78.1％，GC＝98.25％。

6)a-6的合成：氮气保护下，向100ml三口瓶中依次加入a-5 3.2g，DMF 30mL，碳酸钾2.1g，回流反应2h，将反应液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，浓缩得浅黄色固体a-6，2.9g，Y＝96.7％，GC＝98.87％。

7)a的合成：向氮气保护的100ml三口瓶依次加入a-6 10.0g，二氯甲烷50mL，阻聚剂对苯二酚0.01g，三乙胺6.7g，冰水浴下滴加甲基丙烯酰氯4.2g和二氯甲烷10mL的混合溶液，滴加完毕自然升至室温搅拌0.5h，反应液用稀盐酸酸化，水洗，浓缩，乙醇和正庚烷混合溶剂重结晶，过硅胶柱纯化，得产品Ⅰa-1，6.8g，Y＝55.3％，LC＝99.93％。

实施例2

所述可聚合化合物Ⅰb-17的结构式如下式所示：

其制备步骤如下：

1)b-1的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入间溴临苯二甲醚21.7g，4-氯-3-甲氧基苯硼酸22.3g，碳酸钾20.7g，TBAB 3.0g，Pd(0)0.2g，乙醇150mL，回流搅拌3h，将反应液用稀盐酸酸化，甲苯萃取，浓缩，2倍乙醇重结晶，得白色固体a-1，18.7g，Y＝78.2％，GC＝98.71％。

2)b-2的合成：氮气保护下，向250mL三口瓶中加入b-1 13.9g，THF 100ml，叔丁醇钾6.7g，降温至-78℃后，滴加38mL n-BuLi溶液(2mol/L)，滴加完毕-70～-80℃保温1h，升温至-40℃后滴加硼酸三丁酯17.3g，滴完后自然升至室温反应2h。将反应液用盐酸酸化、石油醚萃取水洗、浓缩得白色固体a-4，10.3g，Y＝71.5％，LC＝98.67％。

3)b-3的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入b-2 17.3g，4-氯-2-氟溴苯10.5g，碳酸钾20.7g，TBAB 3.0g，Pd(0)0.2g，乙醇150mL，回流搅拌3h，将反应液用稀盐酸酸化，甲苯萃取，浓缩，5倍正庚烷重结晶2次，得白色固体b-3，11.5g，Y＝61.8％，GC＝98.99％。

4)b-4的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入4-溴苯酚17.3g，溴乙醛缩乙二醇23.6g，DMF 100mL，碳酸钾27.6g，回流反应10h，将反应液用稀盐酸酸化，甲苯萃取，水洗至中性，浓缩，1倍乙醇重结晶得浅黄色固体b-4，15.3g，Y＝71.2％，GC＝98.38％。

5)b-5的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入b-4 21.5g，甲苯100mL，磷酸19.6g，回流反应5h，水洗浓缩，2倍乙醇重结晶得白色固体b-5，13.6g，Y＝69.0％，GC＝98.77％。

6)b-6的合成：氮气保护下，向250mL三口瓶中加入b-5 19.7g，THF 100ml，叔丁醇钾13.4g，降温至-78℃后，滴加75mL n-BuLi溶液(2mol/L)，滴加完毕-70～-80℃保温1h，升温至-40℃后滴加硼酸三丁酯34.5g，滴完后自然升至室温反应2h。将反应液用盐酸酸化、石油醚萃取水洗、浓缩得白色固体b-6，11.5g，Y＝71.0％，LC＝98.98％。

7)b-7的合成：氮气保护下，向250ml三口瓶中依次加入b-3 18.6g，b-6 9.7g，碳酸钾10.4g，TBAB 2.0g，Pd(0)0.2g，水150mL，回流搅拌5h，将反应液用稀盐酸酸化，甲苯萃取，浓缩，8倍正庚烷重结晶，得白色固体b-7，16.5g，Y＝72.7％，GC＝98.58％。

8)b-8的合成：氮气保护下，向100ml三口瓶中依次加入b-7 9.1g，二氯甲烷50mL，三溴化硼7.5g，室温反应2h，将反应液水洗，浓缩，得白色固体b-8，8.0g，Y＝97.6％，GC＝98.72％。

9)b-9的合成：氮气保护下，向100ml三口瓶中依次加入b-8 8.2g，DMF 50mL，碳酸钾4.1g，回流反应2h，将反应液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，浓缩得白色固体b-9，7.8g，Y＝100％，GC＝98.66％。

10)Ⅰb-17的合成：氮气保护下，向100ml三口瓶依次加入b-9 7.8g，二氯甲烷50mL，阻聚剂对苯二酚0.01g，三乙胺4.0g，冰水浴下滴加甲基丙烯酰氯2.5g和二氯甲烷10mL的混合溶液，滴加完毕自然升至室温搅拌0.5h，反应液用稀盐酸酸化，水洗，浓缩，乙醇和正己烷混合溶剂重结晶，过硅胶柱纯化，得产品Ⅰb-17，6.1g，Y＝57.5％，LC＝99.90％。

需要说明的是，通过可获取的原料和已知的合成方法，可以合成其他聚合物。

用途实施例A

向列相液晶混合物A按如下质量百分比配制：

以实施例A提供液晶组合物为母体，将本发明提供的Ⅰa-1，Ⅰb-17的可聚合单体化合物分别加入液晶混合物A中，加入量为2500ppm，并将由此产生的混合物填装入VA-e/o-测试盒(经反向平行摩擦的，VA-聚酰亚胺取向层，层厚度≈3.8μm)。在施加24V(交流电)的电压情况下将该盒用50mW/cm²强度的UV光照射所示的时间，由此使得单体化合物进行聚合。在UV照射之前和之后，通过旋转结晶试验(Autronic-MelchersTBA-105)来测定倾斜角。

为了测定聚合速率，在不同的曝光时间之后在测试盒中未聚合的RM的剩余量(以重量％计)采用HPLC方法测试。为此，将每种混合物分别在所示条件下在测试盒中聚合。剖开液晶盒进行HPLC分。

出于比较的目的，采用从现有技术已知的结构类似的可聚合化合物RM-l、RM2进行如上所述的实验。

对比例1(RM1)：

RM-1

对比例2(RM2)：

倾斜角结果如表2下：

表2

从表2可看出，与具有来自现有技术的单体RM-l、RM2的PSA显示器相比，在具有根据本发明的提供的聚合物在的PSA显示器中更快速地达到在聚合之后非常小的倾斜角。

在相同的曝光时间之后的聚合物浓度显示在表3中。

表3

从上表可以看出，相对于对比例RM1、RM2，本发明提供的可聚合化合物，具备快速反应速度，实现了相同时间内较高的转化率。

各种可聚合性化合物和液晶化合物而制备的混合物注入至测试盒中。通过照射紫外线来使聚合物性化合物聚合后，再在紫外、高温等条件下测试其电压保持率(VHR)，优选高信赖性液晶，即高VHR(16.7ms)。本发明提供的聚合物数据明显较优。数据如表4

表4

Claims

1.一种液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物包含式Ⅰ代表的化合物：

其中：

R₁表示P-Sp-，P表示可聚合基团，Sp表示间隔基团或者单键；

P每次出现时相同或不同地选自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＝CW¹CO-NH-、CH₂＝CH-(COO)_kl-Phe-(O)_k2-、CH₂＝CH-(CO)_kl-Phe-(O)_k2-和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1到5个碳原子的烷基，W²和W³各自彼此独立地表示H或具有1到5个碳原子的烷基，W⁴，W⁵和W⁶各自彼此独立地表示Cl，具有1到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到5个碳原子的烷基，Phe表示1，4-亚苯基，k₁、k₂和k₃各自彼此独立地表示0或1以及k₄表示从1到10的整数；

A₁独立地表示：

以上基团的H可任选地由L单取代或多取代；

X为O，S，

2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物选自以下结构式的一种或多种：

3.根据权利要求2所述的液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物选自以下结构式的一种或多种：

式Ⅰ所示化合物进一步优选为Ⅰa-1至Ⅰb-23，

4.根据权利要求3所述的液晶化合物，其特征在于：所述P表示丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。

5.根据权利要求4所述的液晶化合物，其特征在于：Sp表示-(CH₂)_pl-、-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-O-CO-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-O-CO-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-、-(CH₂)r1-C≡C-或-C≡C-(CH₂)_r1-或单键，其中p1表示从1到6的整数，以及r1表示从1到5的整数，其中这些基团以使得O原子不直接彼此键接的方式与P连接。

6.一种液晶介质，其特征在于：所述液晶介质包含可聚合的组分A)，所述可聚合的组分A)是一种或多种由权利要求1-5所述的液晶化合物。

7.根据权利要求6所述的液晶介质，其特征在于：所述液晶介质还包括液晶组分B)；所述液晶组分B)是一种或多种低分子量化合物；所述可聚合组分或组分A)在液晶介质中的比例小于5％；所述液晶组分B)在液晶介质中的比例大于95％；所述低分子量化合物由式II代表的化合物和由式III代表的化合物；

其中：

环A₂，A₃，A₄各自独立地表示：

n和o各自彼此独立地表示1，2或3；

环A₂，A₃，A₄存在多个时，可以相同或不同。

8.根据权利要求7所述的液晶介质，其特征在于：所述可聚合组分或组分A)在液晶介质中的比例小于1％，尤其小于0.5％；所述液晶组分B)在液晶介质中的比例大于99％，尤其大于99％。

9.根据权利要求7或8所述的液晶介质，其特征在于：所述式Ⅱ所示化合物是式Ⅱ-1至Ⅱ-19所示化合物中的一种或多种；所述式Ⅲ所示化合物是式Ⅲ-1至Ⅲ-39所示化合物中的一种或多种：

10.如权利要求9所述的液晶介质在制备液晶显示器时的应用，尤其是在制备PS或PS A类型液晶显示器时的应用。