CN110117226A

CN110117226A - 用于液晶介质的垂面配向的化合物

Info

Publication number: CN110117226A
Application number: CN201910105961.1A
Authority: CN
Inventors: M·克拉森-梅默; E·普鲁默; R·福特; H·哈恩赛尔; T·尤贝尔; T·勒曼
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2019-02-02
Publication date: 2019-08-13
Anticipated expiration: 2039-02-02
Also published as: DE102019000286A1; JP2019163236A; CN110117226B; KR20190095153A; TWI815858B; US11274254B2; TW201936910A; EP3521401B1; US20190241809A1; EP3521401A1

Abstract

本发明涉及用于液晶介质的垂面配向的化合物。本发明涉及包含自配向介晶(自配向添加剂)的液晶介质(LC介质)，该自配向介晶在液晶显示器(LC显示器)的表面或盒壁处实现LC介质的垂面(垂直)配向。该新型自配向添加剂含有五环体系。本发明还包括具有液晶介质(LC介质)的垂面配向的LC显示器，其不具有常规配向层。

Description

用于液晶介质的垂面配向的化合物

技术领域

本发明涉及包含新型自配向介晶(自配向添加剂)的液晶介质(LC介质)，该自配向介晶(自配向添加剂)实现LC介质在液晶显示器(LC显示器)的表面或盒壁处的垂面(垂直)配向。新型自配向添加剂包含五环体系。本发明还包括具有液晶介质(LC介质)的垂面配向而没有常规配向层的LC显示器。

背景技术

电控双折射、ECB效应或还有DAP(配向相畸变)效应的原理首次描述于1971年(M.F.Schieckel和K.Fahrenschon，"Deformation of nematic liquid crystals withvertical orientation in electrical fields",Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。接着还有J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)以及G.Labrunie和J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)的论文。

J.Robert和F.Clerc(SID 80Digest Techn.Papers(1980),30)，J.Duchene(Displays 7(1986),3)和H.Schad(SID 82Digest Techn.Papers(1982),244)的论文表明，液晶相必须具有高数值的弹性常数比K₃/K₁，高数值的光学各向异性Δn和Δε≤-0.5的介电各向异性值，从而适用于基于ECB效应的高信息显示元件。基于ECB效应的电光显示元件具有垂面的边缘配向(VA技术＝垂直配向)。

利用ECB效应的显示器，作为所谓的VAN(垂直配向向列型)显示器，例如在MVA(多域垂直配向，例如:Yoshide,H.等，论文3.1:"MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...",SID 2004International Sympos ium,Digest of Technical Papers,XXXV,第I辑，第6-9页，和Liu,C.T.等，论文15.1:"A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology...",SID2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第II辑，750-753页)，PVA(图案垂直配向，例如：Kim,Sang Soo,论文15.4:"Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV",SID 2004International Symposium,Digest of TechnicalPapers,XXXV,第II辑，第760-763页)，ASV(高级超视角，例如：Shigeta,Mitzuhiro和Fukuoka,Hirofumi,论文15.2:"Development of High Quality LCDTV",SID2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第II辑，第754-757页)模式中，已经本身被确定为除了IPS(面内切换)显示器(例如：Yeo,S.D.,论文15.3:"AnLC Display for the TV Application",SID 2004International Symposium,Digest ofTechnical Papers,XXXV,第II辑,第758和759页)和长久已知的TN(扭曲向列型)显示器之外，当前最重要的三种较新类型的液晶显示器之一，特别是对于电视应用而言。例如在Souk,Jun,SID Seminar2004,Seminar M-6:"Recent Advances in LCD Technology",Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26，和Miller,Ian,SID Seminar 2004,Seminar M-7:"LCD-Television",Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中将这些技术以通常形式进行了比较。尽管现代ECB显示器的响应时间已经通过超速驱动(overdrive)的寻址方法获得显著改善，例如：Kim,Hyeon Kyeong等，论文9.1:"A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD forHDTV Application",SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第I辑，第106－109页，但是获得兼容视频的响应时间，特别是在灰度的切换中，仍然是一个没有令人满意地解决的问题。

相当大的努力与具有两个或更多不同优先方向的域的VA显示器的生产相关。本发明的目的是简化生产工艺和显示器件本身，而不放弃VA技术的优点，如相对短的响应时间和良好的视角依赖性。

包含具有正介电各向异性的LC介质的VA显示器描述于S.H.Lee等的Appl.Phys.Lett.(1997),71,2851-2853中。这些显示器使用布置在基板表面上的叉指电极(具有梳状结构的面内寻址电极配置)，如特别是在市售IPS(面内切换)显示器(如公开于例如DE 40 00 451和EP 0 588 568)中所采用的，并具有液晶介质的垂面排列，当施加电场时其改变为平面排列。

上述显示器的进一步发展例如可以在K.S.Hun等的J.Appl.Phys.(2008),104,084515(DSIPS:'double-side in-plane switching'for improvements of drivervoltage and transmission)，M.Jiao等的App.Phys.Lett(2008),92,111101(DFFS:'dualfringe field switching'for improved response times)和Y.T.Kim等的Jap.J.App.Phys.(2009),48,110205(VAS:'viewing angle switchable'LCD)中发现。此外，VA-IPS显示器也已知名称为HT-VA(高透射VA)。

在所有这样的显示器(通常以下称为VA-IPS显示器)，配向层被施加到两基板表面用于LC介质的垂面配向；迄今这种层的生产与相当大的努力相关。

本发明的目的是简化生产过程本身，而不放弃VA或VA-IPS技术的优点，如相对短的响应时间，良好的视角依赖性和高对比度。

在电-光显示元件中这些效果的工业应用需要LC相，它必须满足多个要求。这里特别重要的是对水分、空气和基板表面中的材料的耐化学性，以及物理影响，如热、红外线、可见光和紫外线辐射和直流和交流电场。

此外，工业上可用的LC相要求在合适的温度范围具有液晶中间相和低粘度。

VA和VA-IPS显示器一般旨在具有非常高的比电阻，同时大的工作温度范围、短的响应时间和低的阈值电压，在其帮助下可以产生各种灰度。

在常规的VA和VA-IPS显示器中，在基板表面上的聚酰亚胺层保证了液晶的垂面配向。在显示器中产生合适的配向层需要相当大的努力。此外，配向层与LC介质的相互作用可能会损害显示器的电阻。由于这种类型的可能的相互作用，合适的液晶组分的数量大大减少。因此，希望能够在没有聚酰亚胺的情况下实现LC介质的垂面配向。

频繁使用的有源矩阵TN显示器的缺点是由于其相对低的对比度，相对高的视角依赖性和在这些显示器中产生灰度的难度。

VA显示器具有显著更好的视角依赖性，并且因此主要使用于电视和监视器。

进一步的发展是所谓的PS或PSA(“聚合物稳定化”或“聚合物持续配向”)显示器。PSA显示器的特征在于响应时间缩短而对其它参数没有显著不利影响，如，特别是对比度的良好视角依赖性。

在这些显示器中，将少量(例如为0.3重量％，典型地<1重量％)一种或多种可聚合化合物加入到LC介质，并且引入到LC盒后，原位聚合或交联，通常通过UV光聚合，在电极之间施加或不施加电压。已经证明，向LC混合物加入可聚合介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“RM”)是特别合适的。迄今PSA技术已主要用于具有负介电各向异性的LC介质。

同时，聚合物稳定化的原理已经被用于不同的经典LC显示器。因此，例如，PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS和PS-TN显示器是已知的。在PS-VA和PS-OCB显示器的情况下，(一种或多种)可聚合化合物的聚合优选在施加的电压下发生，而在PS-IPS显示器的情况下施加或不施加电压。如在测试盒中能够证实的，PS(A)方法导致在盒中的“预倾斜”。在PS-OCB显示器的情况下，例如，弯曲结构可能被稳定化，从使得补偿电压是不必要的，或可以减少。在PS-VA显示器的情况下，预倾斜对响应时间有积极的影响。标准的像素和电极布局可以用于PS-VA显示器。然而，此外，例如也可能仅用一个结构化电极侧和没有突起来控制，这显著简化生产，并同时导致非常良好的对比度和同时非常良好的透光。

PS-VA显示器例如描述于JP 10-036847 A、EP1170626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US2004/0191428 A1、US2006/0066793 A1和US2006/0103804 A1中。PS-OCB显示器例如描述于T.-J-Chen等的Jpn.J.Appl.Phys.(2006),45,2702-2704和S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.(2004),43,7643-7647。PS-IPS显示器例如描述于US 6,177,972和Appl.Phys.Lett.(1999),75(21),3264。PS-TN显示器例如描述于Optics Express(2004),12(7),1221。PS-VA-IPS显示器例如公开于WO 2010/089092 A1中。

如同上述常规LC显示器，PS显示器可以被作为有源矩阵或无源矩阵(PM)显示器操作。在有源矩阵显示器的情况下，各个像素通常由集成的非线性有源元件，例如晶体管(例如薄膜晶体管或“TFT”)寻址，而在无源矩阵显示器的情况下，各个像素通常通过多路复用方法寻址，两种方法都是现有技术已知的。

特别对于监视器和尤其是TV应用，仍在追求LC显示器的响应时间以及对比度和亮度(即也称为透射)的优化。这里PSA方法可以提供重要的优势。特别是在PS-VA显示器的情况下，可以在对其它参数没有显著负面影响下实现缩短响应时间，这与可以在测试盒中测量的预倾斜相关。

在现有技术中，下式的可聚合化合物，例如被用于PS-VA：

其中P^1/2表示可聚合基团，通常是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团，例如描述在US7,169,449中。

生产聚酰亚胺层、处理所述层和用凸点(bump)或聚合物层改进的努力相对较大。简化技术，其一方面降低了生产成本，以及另一方面有助于优化图像质量(视角依赖性、对比度、响应时间)，因此是期望的。

说明书EP 2918658 A2和US 2015/0252265 A1描述了自配向，在一些情况下，含有锚定基团(例如OH)的可聚合介晶和包含这些添加剂的液晶介质。在那里公开的添加剂具有与根据本发明的化合物不同的结构。本发明化合物含有线性序列的五个环系。

然而，用于获得没有聚酰亚胺层的VA显示器应用的现有方法还不是完全令人满意的。对于商业显示器，对可加工性具有高的要求。这需要特性，诸如良好的溶解性，快速的倾斜角度调节，良好的倾斜稳定性和低的对于不均匀性(mura)缺陷的倾向。

发明内容

本发明涉及下式I化合物，和涉及包含低分子量，不可聚合的液晶组分和包含一种或多种式I化合物的可聚合或经聚合组分的LC介质，其中经聚合组分可通过可聚合组分的聚合获得，

R¹-[A²-Z²]_m-A¹-R^a I

其中

m表示4,

A¹表示芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其也可以含有稠合环和其也可被基团L或-Sp-P单取代或多取代,

A²在每种情况下彼此独立地表示芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其也可以含有稠合环和其也可被基团L或-Sp-P单取代或多取代,

L在每种情况下彼此独立地表示具有1至25个C原子的非支链或支链的烷基，烯基，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，其中此外，一个或多个H原子可被F或Cl替代，或表示F，Cl，Br，I，-CN，-NO₂，-NCO，-NCS，-OCN，-SCN，-C(＝O)N(R⁰)R⁰⁰或具有3至6个C原子的环烷基，

P表示可聚合基团,

Sp表示间隔基团(也称作间隔基)或单键，

Z²在每种情况下彼此独立地表示单键，-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-或-(CR⁰R⁰⁰)_n1-，

n1表示1，2，3或4，

R⁰在每种情况下彼此独立地表示具有1至12个C原子的烷基，

R⁰⁰在每种情况下彼此独立地表示H或具有1至12个C原子的烷基，

R¹表示具有1至25个C原子的烷基基团，其中此外，在该基团中一个或多个CH₂基团可在每种情况下彼此独立地被-CH＝CH-，-C≡C-，-CF₂O-，-OCF₂-， -O-，-S-，-CO-，-CO-O-或-O-CO-以使得O/S原子彼此不直接连接的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F或Cl替代，或表示H,

或基团-Sp-P,

R^a表示下式的锚定基团

p表示1或2，

q表示2或3，

B表示取代的或未取代的环体系或稠合环体系，

o表示0或1,

X¹彼此独立地表示OH，SH，NH₂，NHR¹¹，NR¹¹ ₂，C(O)OH或-CHO，

R¹¹表示具有1至12个C原子的烷基，其可以是直链或支链的，和其中H可被氟或具有1至8个C原子的烷氧基取代,

Sp^a，Sp^c，Sp^d在每种情况下彼此独立地表示间隔基团或单键，和

Sp^b表示三价或四价基团。

LC介质的可聚合组分或经聚合组分任选地包含其他可聚合化合物。这里优选使用适用于PS原理的那些。

根据优选的实施方式，根据本发明的式I化合物是可聚合的，因为它们含有一个，两个或更多个可聚合基团(P)。因此，本发明的优选实施方式也是含有式I单体的聚合物，即至少部分由相应的聚合产物构成的聚合物。这种类型的聚合物通常均匀地或不均匀地分布在液晶介质中或者全部或部分地沉积在相邻的基板上，在此包括这些状态的混合形式。

此外，本发明涉及LC显示器，其包含具有两个基板、至少两个电极(其中至少一个基板是对光透明的及至少一个基板具有一个或两个电极)和位于该基板之间的根据本发明的LC介质的层的LC盒。该LC显示器优选为PS型中之一。

此外，本发明涉及式I化合物作为LC介质添加剂的用途，用于相对于定界LC介质的表面实现垂面配向。

本发明的另一方面是制备根据本发明的LC介质的方法，其特征在于将一种或多种任选地可聚合的自配向添加剂(式I化合物)与低分子量液晶组分混合，并任选添加一种或多种其他可聚合化合物。

此外，本发明涉及生产包含具有两个基板和至少两个电极的LC盒的LC显示器的方法，其中至少一个基板是对光透明的和至少一个基板具有一个或两个电极，该方法包括下列方法步骤：

-用根据本发明的LC介质填充所述盒，其中建立所述LC介质相对于所述基板表面的垂面(垂直)配向，以及

-在一个或多个方法步骤中任选地向所述盒施加电压或在电场的作用下使(一种或多种)可聚合组分聚合。

自配向添加剂的根据本发明的作为LC介质的添加剂的用途不限于特定的LC介质。其中存在的LC介质或不可聚合组分可具有正或负的介电各向异性。LC介质优选是向列型的，因为基于VA原理的大多数显示器包含向列型液晶介质。

将自配向添加剂作为添加剂引入到LC介质中。它实现了液晶相对于基板表面(例如，由玻璃制成的表面，或用ITO或聚酰亚胺涂覆的表面)的垂面配向。鉴于与本发明相关的研究，看起来极性锚定基团与基板表面相互作用。这导致基板表面上的自配向添加剂配向并引起相邻LC介质的垂面配向。

特别的，优选的是锚定基团R^a，其不是仅由简单的OH基团组成。

对于下式的锚定基团R^a

对于o＝0，基团Sp^a因此优选是间隔基团，且不仅是单键。Sp^a特别优选是具有1至8个C原子的非支链或支链亚烷基链，其中一个或多个CH₂基团可被-O-，-NH-，-NR³-，-S-和-(CO)-替代，以使得O/S原子不直接彼此连接，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl或-OH替代。

根据本发明的自配向添加剂在室温下主要为结晶固体，因此与例如油性物质相比，处理和储存性得到改善。此外，熔点可以通过侧链的变化而朝向有利的值改变。

此外，在应用条件下，即在显示器制造的UV辐射过程之后，该化合物为LC介质提供了相对良好的VHR值。这现在也使得能够用本发明的添加剂实现暴露试验中迄今为止导致不稳定的混合物概念。VA显示器的其他参数，例如PS-VA显示器生产中的响应时间或倾角的稳定性，不受本发明添加剂的不利影响。LC介质在VA显示器的生产中具有非常良好的可加工性和相对低的不均匀性缺陷。

根据本发明的LC显示器的LC盒优选不具有配向层，特别是不具有用于LC介质的垂面配向的聚酰亚胺层。此处的配向层意指在盒被填充之前已经存在的层。LC介质的经聚合组分在这一点上不被认为是配向层。然而，LC盒可具有配向层或相当的层，但是该层优选地不是垂面配向的唯一原因，而是支持或改变自配向添加剂的效果。根据本发明，例如聚酰亚胺层的摩擦对于实现LC介质相对于基板表面的垂面配向不是必需的。根据本发明的LC显示器优选为VA显示器，其包含具有负介电各向异性的LC介质和布置在相对基板上的电极。或者，它是VA-IPS显示器，其包含具有正向介电各向异性的LC介质和布置在至少一个基板上的叉指电极。

式I的自配向添加剂优选以小于10重量％，特别优选≤5重量％，非常特别≤3重量％的浓度使用。其优选以至少0.05重量％，优选至少0.2重量％的浓度使用。使用0.1至2.5重量％的自配向添加剂通常已经导致在通常的盒厚度(3至4μm)(用常规基板材料)的情况下以及在LC显示器的生产过程的常规条件下，LC层的完全垂面配向。由于可聚合的性质，因为可聚合物质通过聚合再次结合，所以在长远来看不影响LC介质的情况下较高浓度的自配向添加剂也是可能的。

下面公开了根据本发明的式I及其子式的自配向添加剂的其他优选和示例性实施方式。

根据定义，锚定基团R^a包含一个，两个或三个基团X¹，其旨在用作表面的结合单元(member)。根据式I，定义n＝1且子式IC和IC-1至IC-3(参见式I，n＝1)的化合物，以使得对于这些的锚定基团R^a(优选)只包含单个OH基团。

间隔基团Sp^a到Sp^c旨在形成在具有环的介晶基团与基团X¹之间的柔性连接。间隔基团的结构因此是非常可变的，并且在通式I的最一般情况下没有明确定义。本领域技术人员将认识到，链的多种可能的变化在此处成为讨论的问题。

如上下文所限定的下式的锚定基团

优选表示选自下式的锚定基团:

或

-Sp^a-X¹

,

其中在每种情况下基团独立地如上下文所限定，

特别优选下式的基团

-Sp^a-X¹

或

其中在每种情况下基团独立地如上下文所限定。

基团Sp^b优选表示选自C(R³)或N(对于p＝1)的式的三价基团，

或四价基团C(碳原子，对于p＝2)。

三价基团Sp^b特别优选表示CR³(对于p＝1)或C(对于p＝2)，特别是CR³，其中R³表示H或具有1至10个C原子的烷基基团，其是直链或支链的，和其中H可被氟或具有1至8个C原子的烷氧基取代。

Sp^b(作为三价基团)中的基团R³优选表示H或具有1至10个C原子的烷基基团，其是直链或支链的。根据本发明的式(I)的添加剂的熔点可以通过选择基团R³调节。基团R³也可对基板表面上的添加剂的均匀分布具有影响。在优选的实施方式中，Sp^b为基团-C(R³)，其中R³表示H或具有1至8个C原子的基团，例如优选C(CH₂CH₂CH₃)，C(CH₂CH₂CH₂CH₃)，C(CH₂CH(CH₃)CH₃)或C(CH₂CH₂C(CH₃)₃)。优选的基团R³也在明确的锚定基团中的公开。

对于o＝0，基团Sp^a优选不表示单键。优选的是具有1至8个C原子的非支链或支链亚烷基链，其中一个或多个CH₂基团可被-O-，-NH-，-NR³-，-S-或-(CO)-替代，以使得O/S原子不直接彼此连接，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl或-OH替代，或对于o＝1，额外地也表示单键,

特别优选地，基团选自式:

-CH₂-，-CH₂CH₂-，-OCH₂CH₂-，-CH₂CH₂CH₂-，-OCH₂CH₂CH₂-，-CH₂CH₂CH₂CH₂-，-OCH₂CH₂CH₂CH₂-，-CH₂CH₂OCH₂CH₂-和-OCH₂CH₂OCH₂CH₂-，特别优选-CH₂-，-OCH₂-，-CH₂CH₂-，-OCH₂CH₂-，-OCH₂CH₂CH₂-，-OCH₂CH₂CH₂CH₂-和-CH₂CH₂CH₂-。

基团Sp^c优选不表示单键，优选表示具有1至8个C原子的非支链或支链亚烷基链，其中一个或多个CH₂基团可被-O-替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl或-OH替代，

优选基团选自式

-CH₂-，-CH₂CH₂-，-CH₂CH₂CH₂-，-CH₂CH₂CH₂CH₂-和-CH₂CH₂OCH₂CH₂-，特别优选-CH₂-。

基团Sp^d优选表示具有1至8个C原子的非支链或支链亚烷基链，其中一个或多个CH₂基团可被-O-，-NH-，-NR³-，-S-和-(CO)-替代，以使得O/S原子不直接彼此连接，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl或-OH替代。

在优选的实施方式中，锚定基团R^a表示下式的基团

其中R³表示H或具有1至10个C原子的烷基基团，其是直链或支链的，和其中H可被氟或具有1至8个C原子的烷氧基取代。R³特别优选表示具有1，2，3，4，5或6个C原子的直链烷基基团或H。

基团R¹优选表示具有1至15个碳原子的未取代的烷基基团或烷氧基基团或具有2至15个C原子的烯基，烯氧基或炔基基团，其在每种情况下任选地单-或多卤代。R¹特别优选表示具有2至8个碳原子的烷基基团。

式I中的基团A²优选在每种情况下独立地表示1,4-或1,3-亚苯基，萘-1,4-二基或萘-2,6-二基，其中此外，这些基团中一个或多个CH基团可被N替代，环己烷-1,4-二基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被O和/或S替代，3,3'-双环亚丁基，1,4-亚环己烯基，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，哌啶-1,4-二基，十氢萘-2,6-二基，1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，茚满-2,5-二基或八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基，全氢环戊并[a]菲-3,17-二基(特别是甾烷-3,17-二基)，其中所有这些基团可未取代或被基团L单或多取代。

基团A¹，A²特别优选各自独立地表示选自以下的基团：

a)1,4-亚苯基，2,6-亚萘基和1,3-亚苯基，其中此外，一个或多个H原子可被L和/或-Sp-P替代，

b)反式-1,4-亚环己基和1,4-亚环己烯基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-和/或-S-替代和其中此外，一个或多个H原子可被F，L和/或-Sp-P替代。

基团A¹和A²特别优选各自独立地表示选自以下的基团：

a)1,4-亚苯基，其中此外，一个或多个H原子可被L和/或-Sp-P替代，

b)反式-1,4-亚环己基，其中此外，一个或两个不相邻的CH₂基团可被-O-替代和其中此外，一个或多个H原子可被F，L和/或-Sp-P替代。

特别地，基团A¹和A²表示根据前述子组a)的基团。A²非常特别优选独立地表示1,4-亚苯基或环己烷-1,4-二基，其各自可以被基团L单-或多取代。

式I的基团A¹特别优选表示下式的环基团

其中

L，Sp，P如上或根据权利要求1所限定，

r1表示0或1，和

p1表示1或2。

上式中的锚定基团R^a特别优选包含一个、两个或三个OH基团，特别优选一个或两个OH基团。

特别优选的式R^a的锚定基团选自以下子式，其中基团R^a经由虚键键合至各个式:

在式I和其子式中，变量r3和r4优选均表示0。变量r1优选表示0或1。变量r2优选表示0或1。

式I化合物优选在基团A¹，A²和Z²(如果存在的话)内含有至少一个可聚合基团P。在根据本发明的式I的添加剂中的可聚合基团P的数量优选为1或2，特别是2。基团优选位于环A¹或A²之一上，特别是在环A¹上。

可聚合基团特别优选甲基丙烯酸酯基。间隔基团Sp优选式–(CH₂)_n-的基团，其中n＝1，2，3，4或5，特别是-(CH₂)₃-。

基团L优选表示H，F，Cl，CH₃，乙基，丙基，环丙基或异丙基。

式I和相关的子式的桥连基团Z²优选表示单键。式I和相关的子式的桥连基团Z³优选表示单键。

优选的式I的自配向添加剂是式I-A或I-B的添加剂：

优选I-A，

和特别是选自式I-1，I-2和I-3的添加剂:

其中，在每种情况下独立地,

R¹，Sp，P，L和R^a如对于式I所限定，和环A，B和C在每种情况下独立地表示下式的环

优选下式的环p1表示1或2，优选2，

和

r1，r2，r3，r4，r5

各自独立地表示0，1或2，优选0或1，

和具体地，在每种情况下独立地:

r1优选表示0，

r2优选表示1，

r3优选表示1，

r4优选表示0或1，和

r5优选表示0或1，特别优选0。

特别优选的根据本发明的自配向添加剂选自下式:

其中R¹，L和R^a在每种情况下独立地如对于式I及其子式所限定。因此，如果取代基L多次出现，则取代基L可以采用不同的含义。

下式是非常特别优选的自配向添加剂的例示:

其中R¹独立地如式I中所限定，和L¹和L²独立地表示H或采取如式I中的L的含义，和优选独立地

L¹表示H，-CH₃，-CH₂CH₃，F或Cl，和

L²表示H，-CH₃，-CH₂CH₃，F或Cl。

特别优选地，来自L¹和L²的至少一个基团不是H。

除了式I的自配向添加剂之外，根据本发明的LC介质还可以包含另外的式K的自配向添加剂，其例如，含有少于五个环。式I的可聚合自配向添加剂和另外的式K的(常规)自配向添加剂一起的总浓度优选为上述值，即例如0.1-2.5重量％。

另外的自配向添加剂可以具有式K的结构，其中式I化合物被排除在式K之外：

R¹-[A^K2-Z²]_m-A^K1-R^a K

其中基团R¹，Z²和R^a独立地如以上对于式I所限定,

m表示1，2或3，

和在每种情况下独立地

A^K1如A¹所限定和A^K2如式I中A²所限定，在每种情况下关于优选定义。

式K包括可聚合和不可聚合的化合物。锚定基团R^a，要素A²、Z²、R¹和取代基L和-Sp-P等的优选实施方式也可以应用于式K的常规添加剂。

常规的自配向添加剂的制备公开在例如说明书WO 2012/038026，EP 2918658 A2，US 2015/0252265 A1或WO 2016/015803 A1中。

术语“芳基”表示芳族碳基团或由其衍生的基团。

芳基可以是单环或多环的，即它们可以含有一个环(例如苯基)或两个或更多个稠环。此处的至少有一个环具有芳香构型。杂芳基含有一个或多个优选选自O，N，S和Se的杂原子。

特别优选的是具有6-25个C原子的单、双或三环芳基。此外优选地是5-，6-，或7-元芳基，其中此外，一个或多个CH基团也可以被N、S或O以使得O原子和/或S原子彼此不直接连接的方式替代。

优选的芳基为例如苯基，萘基，蒽，菲，芘，二氢芘，苝，并四苯，并五苯，苯并芘，芴，茚，茚并芴，螺双芴等。

就本发明而言，术语“烷基”表示具有1至15(即1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15)个碳原子的非支链或支链的饱和脂族烃基。

术语“环状烷基”包括具有至少一个碳环部分的烷基，即例如环烷基烷基，烷基环烷基和烷基-环烷基烷基。其中的碳环基包括例如环丙基，环丁基，环戊基，双环[1.1.1]戊基，环己基，螺[3.3]-双环庚基，环庚基，环辛基等。

就本发明而言，术语“氟烷基”表示具有1至15个(即1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15)碳原子的非支链或支链，饱和或不饱和(优选饱和的)脂族烃基团，其被一个或多个氟原子取代。该基团优选是全氟化的。

与本发明有关的“卤素”代表氟、氯、溴或碘，优选为氟或氯。

本文中通常由“Sp”(或Sp^a/c/d/1/2/3)表示的术语“间隔基团”或“间隔基”是本领域技术人员已知的并且描述在文献中，例如在Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.(2004),116,6340-6368中。在本发明中，术语“间隔基团”或“间隔基”表示连接基团，例如亚烷基，其将介晶基团连接到可聚合基团。尽管介晶基团通常含有环，但是间隔基团通常不含环体系，即呈链状，其中链也可以是支化的。术语链应用于例如亚烷基。通常也包括在链上和链中的取代，例如通过-O-或-COO-。

上述优选的式I化合物原则上可以通过以下示例性合成路线制备(方案1-3)：

方案1定义:

m＝0，1；

环A，B＝芳族或非-芳族环，如在式I-A下所描述的；

L＝彼此独立地相同或不同地且如在式I-A下所描述的。

方案2续方案1定义:

R²＝如在式I下所描述的；

o＝0，1，2，3；

p＝0，1，2(对于p>1，R²不存在)；

r＝0，1；

m＝0，1；

环A，B＝芳族或非-芳族环，如在式I-A下所描述的；

L＝彼此独立地相同或不同地且如在式I-A下所描述的。

方案3定义:如在方案2中那样，和

Pg＝保护基团:例如:苄基。

除了式I化合物之外，根据本发明的LC介质的可聚合组分优选还包含其他可聚合的或(部分)经聚合的化合物。这些优选为不具有锚定基团的常规的可聚合化合物，优选介晶化合物，特别是适用于PS技术的那些。为此目的而优选的可聚合化合物是以下针对式M及其子式所示的结构。由其形成的聚合物能够稳定LC介质的配向，任选地形成钝化层并且任选地产生预倾斜。

本发明还包括如上下文所述的LC介质，其包含

-95％重量或更多的低分子量，不可聚合的液晶组分，和

-5重量％或更少的可聚合或经聚合组分。

可聚合组分优选包含可变比例的式I或式M或两者的化合物。

因此，根据本发明的LC介质优选包含>0至<5重量％，特别优选0.05至1重量％且非常特别优选0.2至1重量％的无锚定基团R^a的可聚合化合物，特别是如下限定的式M和落在其下的优选式的化合物。

(一种或多种)可聚合组分的聚合在不同的聚合条件下一起或分步(part-step)进行。聚合优选在UV光的作用下进行。一般而言，聚合是借助于聚合引发剂和UV光引发的。在优选的(甲基)丙烯酸酯的情况下，以这种方式实质上实现完全聚合。在聚合期间，电压可以任选地施加到盒的电极，或者可以施加另外的电场以额外地影响LC介质的配向。

特别优选根据本发明的LC介质，除了式I化合物以外，其还包含其他可聚合的或(部分)经聚合的化合物(没有锚定基团)和任选的其他自配向添加剂。这些其他的自配向添加剂优选如上所限定的式K的那些。

LC介质的可聚合组分的任选存在的其他单体优选由下式M描述：

P¹-Sp¹-A²-(Z¹-A¹)_n-Sp²-P² M

其中各个基团具有以下含义:

P¹，P²各自彼此独立地，表示可聚合基团,

Sp¹，Sp²在每次出现时，相同或不同地表示间隔基团或单键,

A¹，A²各自彼此独立地，表示选自以下组的基团:

a)组：反式-1,4-亚环己基，1,4-亚环己烯基和4,4′-双环亚己基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-和/或-S-替代，和其中此外，一个或多个H原子可被基团L替代，或下式的基团

b)组：1,4-亚苯基和1,3-亚苯基，其中此外，一个或两个CH基团可被N替代和其中此外，一个或多个H原子可被基团L或–Sp³-P替代，

c)组：四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、环丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基和硒吩-2,5-二基，其各自也可被L单或多取代,

d)组：具有5至20个环C原子的饱和、部分不饱和或完全不饱和的且任选取代的多环基团，此外该环C原子中的一个或多个可被杂原子替代，优选选自组：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，

其中此外，这些基团中一个或多个H原子可被基团L或–Sp³-P替代，和/或一个或多个双键可被单键替代，和/或一个或多个CH基团可被N替代,

P³表示可聚合基团,

Sp³表示间隔基团,

n表示0，1，2或3，优选1或2,

Z¹在每种情况下彼此独立地表示-CO-O-，-O-CO-，-CH₂O-，-OCH₂-，-CF₂O-，-OCF₂-，或-(CH₂)_n-，其中n为2，3或4，-O-，-CO-，-C(R^cR^d)-，-CH₂CF₂-，-CF₂CF₂-或单键,

L在每次出现时相同或不同地表示F，Cl，CN，SCN，SF₅,或非支链或支链，在每种情况下具有1至12个C原子的任选地单或多氟化的烷基，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，

R⁰，R⁰⁰各自彼此独立地表示H，F或具有1至12个C原子的非支链或支链烷基，其中此外，一个或多个H原子可被F替代，

M表示-O-，-S-，-CH₂-，-CHY¹-或-CY¹Y²-，和

Y¹和Y²各自彼此独立地具有以上针对R⁰所指出的含义之一或表示Cl或CN，和优选H，F，Cl，CN，OCF₃或CF₃,

W¹，W²各自彼此独立地表示-CH₂CH₂-，-CH＝CH-，-CH₂-O-，-O-CH₂-，-C(R^cR^d)-或-O-,

R^c和R^d各自彼此独立地表示H或具有1至6个C原子的烷基，优选H、甲基或乙基。

其中基团P¹-Sp¹-，-Sp²-P²和–Sp³-P³中的一个或多个可表示基团R^aa，条件是所存在的基团P¹-Sp¹-，-Sp²-P²和–Sp³-P³中的至少一个不表示R^aa，

R^aa表示H，F，Cl，CN或具有1至25个C原子的非支链或支链烷基，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(R⁰)＝C(R⁰⁰)-，-C≡C-，-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-以使得O和/或S原子彼此不直接连接的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl，CN或P¹-Sp¹-替代，特别优选具有1至12个C原子的非支链或支链，任选地单或多氟化的烷基，烷氧基，烯基，炔基，烷基羰基，烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基和炔基基团含有至少两个C原子和支链基团含有至少三个C原子)，其中基团-OH，-NH₂，-SH，-NHR，-C(O)OH和-CHO不存在于R^aa中。

在上下文的式中的可聚合基团P，P¹，P²或P³是适合用于聚合反应(例如自由基或离子链式聚合，加成聚合或缩合聚合)的基团，或者适用于聚合物相似转变(polymer-analogous)反应(例如在聚合物主链上的加成或缩合)的基团。特别优选用于链式聚合的基团，特别是包含可聚合C＝C双键或-C≡C-三键的那些，和适用于开环聚合的基团，例如氧杂环丁烷基或环氧基。

优选的基团P/P¹/P²/P³选自CH₂＝CW¹-CO-O-，CH₂＝CW¹-CO-，CH₂＝CW²-O-，CW¹＝CH-CO-(O)_k3-，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-，CH₂＝CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-，CH₂＝CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-，Phe-CH＝CH-，HOOC-和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1至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至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至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至5个C原子的烷基，Phe表示1,4-亚苯基，其任选被一个或多个如上限定的不同于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，并且k₄表示1至10的整数。

特别优选的基团P/P¹/P²/P³选自CH₂＝CW¹-CO-O-，CH₂＝CW¹-CO-， CH₂＝CW²-O-，CW¹＝CH-CO-(O)_k3-，(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至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至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至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，并且k₄表示1至10的整数。

非常特别优选的基团P/P¹/P²/P³选自CH₂＝CW¹-CO-O-，特别是CH₂＝CH-CO-O-，CH₂＝C(CH₃)-CO-O-和CH₂＝CF-CO-O-，此外还有CH₂＝CH-O-，(CH₂＝CH)₂CH-O-CO-，(CH₂＝CH)₂CH-O-，

非常特别优选的基团P/P¹/P²/P³因此选自丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，乙基丙烯酸酯基，氟代丙烯酸酯基，此外还有乙烯氧基，氯代丙烯酸酯基，氧杂环丁烷基和环氧基，和在这些中继而优选丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。

优选的间隔基团Sp，Sp¹，Sp²或Sp³为单键或选自式Sp"-X"，以使得基团P^(1/2)-Sp⁽¹ ^/2)-符合式P^1/2-Sp"-X"-或P-Sp"-X"-，其中

Sp"表示具有1至20，优选1至12个C原子的亚烷基，其任选地被F，Cl，Br，I或CN单或多取代和其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可各自彼此独立地被-O-，-S-，-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原子彼此不直接连接的方式替代，

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在每种情况下独立地表示具有1至12个C原子的烷基,

R⁰⁰⁰在每种情况下独立地表示H或具有1至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”优选是-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-O-COO-或单键。

典型的间隔基团Sp”为例如，单键，-(CH₂)_p1-，-O-(CH₂)_p1-，-(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-，-CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-或-(SiR⁰⁰R⁰⁰⁰-O)_p1-，其中p1为1至12的整数，q1为1至3的整数，和R⁰⁰和R⁰⁰⁰具有以上所指出的含义。

特别优选的基团-Sp”-X”-为-(CH₂)_p1-，-(CH₂)_p1-O-，-(CH₂)_p1-O-CO-，-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1和q1具有以上所指出的含义。

特别优选的基团Sp”，例如，在每种情况下是非支链的亚乙基、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。

式M的物质通常并且优选不含有锚定基团，即不含有基团-OH，-NH₂，-SH，-C(O)OH或-CHO。

用于根据本发明的显示器中的合适和优选的(共聚)单体选自例如，下式:

其中各个基团具有以下含义:

P¹,P²和P³各自彼此独立地表示可聚合基团，优选具有上下文针对P所指出的含义之一，优选丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，乙基丙烯酸酯，氟代丙烯酸酯基，氧杂环丁烷基，乙烯氧基或环氧基，

Sp¹，Sp²和Sp³各自彼此独立地表示单键或间隔基团，优选具有上下文针对M所指出的含义之一，和特别优选-(CH₂)_p1-，-(CH₂)_p1-O-，-(CH₂)_p1-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1为1至12的整数，和其中在最后提到的基团中相邻环的键合经由O原子发生，

其中此外，P¹-Sp¹-，P²-Sp²-和P³-Sp³-中的一个或多个基团可表示基团R^aa，条件是所存在的P¹-Sp¹-，P²-Sp²-和P³-Sp³-中的至少一个基团不表示R^aa,

R^aa表示H，F，Cl，CN或具有1至25个C原子的非支链或支链烷基，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(R⁰)＝C(R⁰⁰)-，-C≡C-，-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-以使得O和/或S原子彼此不直接连接的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl，CN或P¹-Sp¹-替代，优选非支链或支链，任选地单或多氟化的具有1至12个C原子的烷基，烷氧基，烯基，炔基，烷基羰基，烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基和炔基基团具有至少两个C原子和支链基团具有至少三个C原子)，其中-OH，-NH₂，-SH，-NHR，-C(O)OH和-CHO不存在于基团R^aa中，

R⁰，R⁰⁰各自彼此独立地和在每次出现时相同或不同地表示H或具有1至12个C原子的烷基，

R^y和R^z各自彼此独立地，表示H，F，CH₃或CF₃,

X¹，X²和X³各自彼此独立地表示-CO-O-，O-CO-或单键,

Z¹表示-O-，-CO-，-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-,

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为2，3或4,

L在每次出现时相同或不同地表示F，Cl，CN，SCN，SF₅或具有1至12个C原子的非支链或支链，任选地单或多氟化的烷基，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,

L'和L"各自彼此独立地，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。

在式M1至M37的化合物中，环基团

优选表示，

其中L在每次出现时相同或不同地具有以上含义之一和优选表示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-，特别优选F，Cl，CN，CH₃，C₂H₅，OCH₃，COCH₃，OCF₃或P-Sp-，非常特别优选F，Cl，CH₃，OCH₃，COCH₃或OCF₃，特别是F或CH₃。

LC介质或可聚合组分优选包含一种或多种选自式M1-M28的基团的化合物，特别优选选自式M2-M15的基团，这些中特别优选选自式M2，M3，M9，M14和M15的基团。LC介质或可聚合组分优选不包含其中Z²和Z³表示-(CO)O-或-O(CO)-的式M10化合物。

因此特别优选例如下式的可聚合化合物：

对于PS显示器的制备，任选地施加电压，在LC显示器的基板之间的LC介质中通过原位聚合使可聚合化合物聚合或交联(如果该可聚合化合物含有两个或更多个可聚合基团)。聚合可在一个步骤中进行。还可以在第一步中在施加电压的情况下首先进行聚合以产生预倾角，并且随后在第二聚合步骤中，在没有施加电压的情况下使在第一步中尚未完全反应的化合物聚合或交联(“最终固化”)。

合适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。在此也可以任选地添加一种或多种引发剂。合适的聚合条件以及合适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。适用于自由基聚合的是，例如，可商购的光引发剂IrgacureIrgacureIrgacure或Darocure(Ciba AG)。如果使用引发剂，则其比例优选为0.001到5重量％，特别优选0.001到1重量％。

可聚合组分或LC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。稳定剂的合适类型和用量是本领域技术人员公知的且在文献中有描述。特别合适的是，例如，可商购的系列(Ciba AG)的稳定剂，例如1076。如果使用稳定剂，则它们的比例，基于RM或可聚合组分的总量计，优选为10-10,000ppm，特别优选为50-500ppm。

除了上述自配向添加剂和上述任选的可聚合化合物(M)之外，用于根据本发明的LC显示器的LC介质还包含低分子量不可聚合组分(LC混合物,“主体混合物”)，其包含一种或多种、优选两种或更多种低分子量(即单体型或非聚合、不可聚合)化合物。相对于在用于聚合所述可聚合化合物的聚合的条件下的聚合反应，后者是稳定的或非反应性的。原则上，任何适合于在常规VA和VA-IPS显示器中使用的介电负或正性LC混合物适用作主体混合物。用于液晶显示器的主体混合物的比例通常为95重量％或更大，优选为97重量％或更大。

合适的LC混合物是本领域技术人员已知的并且在文献中有描述。用于VA显示器的具有负介电各向异性的LC介质描述于例如EP 1 378557A1或WO 2013/004372中。

合适的适于LCD且尤其用于IPS显示器的具有正介电各向异性的LC混合物是已知的，例如自JP 07-181 439(A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28106、DE 195 28 107、WO 96/23 851和WO 96/28 521。

根据本发明的具有负介电各向异性的液晶介质的优选实施方式如下所示：

LC介质优选另外包含一种或多种选自式A、B和C化合物的化合物，

其中

R^2A、R^2B和R^2C各自彼此独立地表示H、具有至多15个C原子的未取代、被CN或CF₃单取代或者被卤素至少单取代的烷基，此外，其中这些基团中的一个或多个CH₂基团也可以被-O-、-S-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或者-O-CO-以使得O原子彼此不直接连接的方式替代，

L^1-4各自彼此独立地表示F、Cl、CF₃或者CHF₂，

Z²和Z^2’各自彼此独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CH＝CHCH₂O-，

p表示1或者2，优选1，

q表示0或者1，

(O)表示-O-或者单键，且

v表示1至6。

在式A和B的化合物中，Z²可以具有相同或不同的含义。在式B的化合物中，Z²和Z^2'可以具有相同或不同的含义。在式A、B和C的化合物中，R^2A、R^2B和R^2C各自优选表示具有1-6个C原子的烷基，特别是CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁。

在式A和B的化合物中，L¹、L²、L³和L⁴优选表示L¹＝L²＝F和L³＝L⁴＝F，还有L¹＝F和L²＝Cl，L¹＝Cl和L²＝F，L³＝F和L⁴＝Cl，L³＝Cl和L⁴＝F。在式A和B中Z²和Z²'优选各自彼此独立地表示单键，还有-C₂H₄-桥键。

如果式B中的Z²＝-C₂H₄-，则Z^2'优选为单键，或者如果Z^2'＝-C₂H₄-，则Z²优选为单键。在式A和B的化合物中，(O)C_vH_2v+1优选表示OC_vH_2v+1，还有C_vH_2v+1。在式C的化合物中，(O)C_vH_2v+1优选表示C_vH_2v+1。在式C的化合物中，L³和L⁴各自优选表示F。

优选的式A，B和C的化合物为例如:

其中alkyl和alkyl^*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的非支链烷基基团。

LC介质优选额外包含一种或多种式D的化合物,

其中

R³¹，R³²,彼此独立地，表示具有1至7个C原子，特别优选具有2至5个C原子的未取代的烷基基团(优选正烷基基团)，或具有2至7个C原子，特别优选具有2至5个C原子的未取代的烷氧基基团，其中优选基团R³¹和R³²中的至少之一表示烷氧基。

LC介质优选具有-1.5至-8.0，特别是-2.5至-6.0的△ε。

在进一步优选的实施方式中，介质包含一种或多种式D-1至D-3的化合物

其中

alkyl，alkyl’表示具有1至7个C原子，优选具有2-5个C原子的烷基，和

alkoxy，alkoxy’表示具有1至7个C原子，优选具有2至5个C原子的烷氧基。

介质优选包含一种或多种式E的化合物:

其中

A¹，A²独立地表示选自式的环基团，其中式D含有至少一个基团

R^2D独立地表示H，具有至多15个C原子的烷基基团，其未取代，被CN或CF₃单取代或被卤素至少单取代，其中此外，这些基团中的一个或多个CH₂基团可被-O-，-S-，-C≡C-，-CF₂O-，-OCF₂-，-OC-O-或-O-CO-以使得O原子彼此不直接相连的方式替代,

L⁵，L⁶在每种情况下彼此独立地表示F，Cl，CF₃或CHF₂,

Z²独立地表示单键，-CH₂CH₂-，-CH＝CH-，-CF₂O-，-OCF₂-，-CH₂O-，-OCH₂-，-COO-，-OCO-，-C₂F₄-，-CF＝CF-或-CH＝CHCH₂O-,

q表示0或1,

(O)表示-O-或单键，和

v表示1至6。

在液晶混合物中，双折射率Δn的值通常在0.07和0.16之间，优选在0.08和0.12之间。聚合之前在20℃下的旋转粘度γ₁优选为≤165mPa·s，特别是≤140mPa·s。

具有负或正介电各向异性的根据本发明的液晶介质的优选实施方式如下所示：

LC介质，其额外包含一种或多种式II和/或III的化合物:

其中

环A表示1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，

a为0或1，

R³在每种情况下彼此独立地表示具有1至9个C原子的烷基或具有2至9个C原子的烯基，优选具有2至9个C原子的烯基，和

R⁴在每种情况下彼此独立地表示具有1至12个C原子的未取代的或卤代烷基，其中此外，一个或两个不相邻的CH₂基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CH＝CF-、-(CO)-、-O(CO)-或-(CO)O-以使得O原子彼此不直接连接的方式替代，且优选表示具有1至12个C原子的烷基或具有2至9个C原子的烯基。

式II的化合物优选选自下式：

其中R^3a和R^4a各自彼此独立地表示H、CH₃、C₂H₅或C₃H₇，和“alkyl”在每种情况中独立地表示具有1至8个C原子，优选1、2、3、4或5个C原子的非支链烷基。特别优选的是式IIa、IIb、IIg和IIh的化合物，特别是其中R^3a表示H或CH₃(优选H)的那些，以及是IId的化合物，特别是其中R^3a和R^4a表示H、CH₃或C₂H₅的那些。

具有正介电各向异性的根据本发明的液晶介质的优选实施方式在下面给出：

LC介质优选包含一种或多种式IV和V的化合物:

其中

R⁰表示具有1至15个C原子的烷基或烷氧基基团，其中此外，这些基团中一个或多个CH₂基团任选地彼此独立地被-C≡C-，-CF₂O-，-CH＝CH-，-O-，-(CO)O-或-O(CO)-以使得O原子彼此不直接相连的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可任选地被卤素替代，

环A表示

环B,彼此独立地表示1,4-亚苯基(其任选被一个或两个F或Cl取代)，

X⁰表示F，Cl，CN，SF₅，SCN，NCS，各自具有至多6个C原子的卤代烷基，卤代烯基，卤代烷氧基或卤代烯氧基，

Y^1-4各自彼此独立地表示H或F,

Z⁰表示-CF₂O-，-(CO)O-或单键，和

c表示0，1或2，优选1或2,

优选表示

R⁰优选表示具有2至7个C原子的非支链烷基或烯基,

X⁰优选表示F，OCF₃，Cl或CF₃，特别是F。

根据本发明的介电负性或正性LC介质的向列相优选具有在10℃或更低至60℃或更高的温度范围的向列相，特别优选0或更低至70℃或更高。

出于本申请的目的，对于取代的苯环的两个式

是等价的。1,4-取代的环己烷由表示，其优选呈1,4-反式-构型。

被基团L取代的的亚苯基环是在所期望的精确的一个位置被基团L取代的。于是，取代基(L)_r表示在各种自由位置的数目r的取代基L。

具体实施方式

在本发明中，特别是在下面的实施例中，介晶化合物的结构用缩写表示，它们也被称为首字母缩略词。在这些首字母缩略词中，化学式用下面的表A至C缩写如下。所有基团C_nH_2n+1，C_mH_2m+1和C_lH_2l+1或C_nH_2n-1，C_mH_2m-1和C_lH_2l-1分别表示在每种情况下分别具有n，m或l个C原子的非支链烷基或烯基，优选1-E-烯基。表A显示了用于化合物的核结构的环要素的代码，而表B显示了连接基团。表C表示左侧或右侧的端基的代码的含义。首字母缩略词由以下构成：带有任选的连接基的环要素的代码，后面跟着第一连字符和左端基的代码，和第二个连字符和右端基的代码。表D显示了化合物的示例性结构以及它们各自的缩写。

表A:环要素

表B:桥接单元

表C:端基

其中n和m各自表示整数，和三个点“...”为来自此表的其他缩写的占位符。

下表展示出示例性结构以及它们各自的缩写。展示这些以说明缩写规则的含义。除了式I化合物之外，根据本发明的混合物优选还包含一种或多种下述化合物的化合物。

使用以下缩写:

(n，m和z，彼此独立地在每种情况下为整数，优选1至6).

表D:示例性结构

表E

表E示出了可添加至根据本发明的LC介质中的可能的手性掺杂剂。

LC介质任选地包含0-10重量％，特别是0.01-5重量％，特别优选0.1-3重量％的掺杂剂，其选自由表E的化合物组成的组。

表F

表F表明可以加入到根据本发明的LC介质中的可能的稳定剂。

(这里n表示1至12的整数，优选1、2、3、4、5、6、7或8，末端甲基未显示)。

LC介质优选包含0至10重量％、特别是1ppm至5重量％、特别优选为1ppm至1重量％的稳定剂。LC介质优选包含一种或多种选自来自表F的化合物组成的组的稳定剂。

表G

表G显示了可以优选用作在根据本发明的LC介质中的可聚合化合物的示例性化合物。

在本发明的优选实施方式中，介晶介质包含一种或多种选自表G化合物的化合物。

在本申请中，除非另有明确说明，术语“化合物(compounds)”，也写为“化合物(compound(s))”，是指一种和多种化合物。相反，术语“化合物(compound)”通常也包括多种化合物，根据定义如果这是可能的，并且没有另外说明。这同样适用于术语LC介质(LCmedia)和LC介质(LC medium)。在每种情况下，术语“组分”包括一种或多种物质、化合物和/或颗粒。

此外，还使用了以下缩写和符号：

n_e表示在20℃和589nm下的非寻常折射率，

n_o表示在20℃和589nm下的寻常折射率，

△n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常数，

ε_||表示在20℃和1kHz下平行于指向矢的介电常数，

△ε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表示在20℃下的旋转粘度[mPa·s]，

K₁表示在20℃下的弹性常数，“斜展”变形[pN]，

K₂表示在20℃下的弹性常数，“扭曲”变形[pN]，

K₃表示在20℃下的弹性常数，“弯曲”变形[pN]。

V₀表示在20℃下的电容阈值(Freedericks阈值)[V]

除非另有说明，本说明书中所有的浓度都通过重量百分数表示，并且涉及相应的整个混合物，包含所有的固体或液晶组分，不包含溶剂。

所有的物理性质是并且已经根据“Merck Liquid Crystals，PhysicalProperties of Liquid Crystals”Status 1997年11月，Merck KGaA，Germany确定，并且适用于20℃的温度，且△n是在589nm下测定的和Δε是在1kHz下测定的，除非在每种情况中另有明确说明。

可聚合化合物在显示器或测试盒中通过用限定强度的UVA光(通常365nm)照射预先设定的时间进行聚合，同时将电压任选地施加到显示器上(通常是10V至30V交流电，1kHz)。在实施例中，除非另有说明，使用了100mW/cm²的汞蒸气灯，并且强度使用装配有320nm(任选地340nm)的带通滤波器的标准UV计(Ushio UNI计)测量。

下述实施例解释了本发明，而非旨在以任何方式对其限制。然而，物理性能对于本领域技术人员是清楚的，什么性质可以实现和在什么范围它们可被改性。特别是，可以优选实现的各种性质的组合因而对于本领域技术人员是明确定义的。

根据说明书的本发明的实施方式和变体的进一步的组合也产生于权利要求书。

实施例

采用的化合物，如果不是可商购的，是通过标准实验室工序合成。LC介质源自德国的Merck KGaA。

A)合成实施例

实施例1。

步骤1:中间体5的合成(硼酸)

用40ml THF覆盖9.7g(0.4mol)镁，并将两者加热至50℃。然后滴加约10％的溴-芳族化合物2(69.9g，0.4mol)在100mlTHF中的溶液。在反应开始后，以使混合物连续沸腾的速率计量加入2。当添加完成时，将混合物冷却至65℃，滴加溶解在100mlTHF中的100g(0.4mol)酮1。后处理(work-up)得到128.3g醇3，将其不经进一步纯化溶于800ml甲苯中，加入3.2g对甲苯磺酸水合物后，在回流下煮沸2小时。后处理得到98g粗烯烃，通过催化氢化将其转化为4。

将71.7g(217mmol)的4溶解在200ml的THF中并冷却至-70℃。然后在该温度下滴加170ml(0.239mol)1.4摩尔的仲丁基锂的己烷溶液。当添加完成时，将混合物在-70℃下再搅拌1小时，然后滴加28.3ml(0.249mol)硼酸三甲酯在100mlTHF中的溶液。后处理和由庚烷结晶得到65.8g硼酸5。

步骤2:中间体8的合成

将65.2g(172mmol)硼酸5，63g(172mmol)溴化物6，5.95g(5.1mmol)四(三苯基膦基)钯(0)和47.3g碳酸钠悬浮于53ml乙醇、360ml甲苯和170ml水中并加热至回流。后处理得到90.0g无色固体，将其在1.8l四氢呋喃中用30g碳载钯(5％)氢化。粗产物用庚烷/甲苯(1：1)重结晶，得到55g苯酚7。

40g(76mmol)的7存在于500ml的四氢呋喃中，加入2ml的二异丙胺，并在-5℃下分批加入27.0g(152mmol)的N-溴代琥珀酰亚胺。将混合物在0℃下搅拌1小时，然后使其达到RT。后处理得到56.8g二溴化物8。

步骤3:中间体11的合成

将15g(21.9mmol)8和9.2g(26.3mmol)9与6.9g(26.3mmol)三苯基膦一起溶解在120ml四氢呋喃中，并在RT下滴加5.5ml(26.3mmol)偶氮二甲酸二异丙酯。将混合物在RT下搅拌过夜。后处理得到呈白色蜡状固体的11.7g的10。

将11.7g(11.5mmol)的10与6.2g(43.8mmol)的2-丁氧基-1,2-氧杂环戊硼烷，14g的磷酸钾，26.1mg(0.115mmol)的乙酸钯，113.2mg(0.230mmol)Ruphos(CAS 787618-22-8)，35ml水和170ml四氢呋喃混合，并在回流下加热3小时。后处理得到为白色蜡状物质的8.9g的11。

步骤4:最终化合物12(自配向添加剂No.2)的合成

将8.9g(9.1mmol)的11，3.9ml(45.7mmol)甲基丙烯酸和223mg(1.8mmol)DMAP溶于90ml二氯甲烷，和在5℃下滴加7.9ml(45.7mmol)EDC(1-[3-(二甲基氨基)丙基]-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)。将混合物在RT下搅拌过夜并进行常规后处理。将粗产物(6.2g)溶解在50ml四氢呋喃中，并在5℃下加入8.3ml(16.8mmol)2摩尔氢氯酸。然后将混合物在RT下搅拌过夜并进行常规后处理。由庚烷结晶得到呈白色粉末的3.0g的12，熔点72℃。

相:玻璃化转变温度(Tg)-26℃，熔点72℃

¹H NMR(700MHz，氯仿-d)δ7.41–7.36(m，2H)，7.03(s，2H)，7.01(dd，J＝12.0，1.7Hz，1H)，6.10(s，2H)，5.56(q，J＝1.7Hz，2H)，4.24(t，J＝6.7Hz，4H)，3.95–3.89(m，4H)，3.80(dd，J＝10.8，6.7Hz，2H)，2.77–2.72(m，4H)，2.69(s，1H)，2.63(q，J＝7.6Hz，2H)，2.49(tt，J＝12.1，3.5Hz，1H)，2.12(qq，J＝10.7，6.5，5.4Hz，1H)，2.07–2.00(m，4H)，2.00–1.95(m，2H)，1.94(s，6H)，1.87(q，J＝6.3Hz，4H)，1.81–1.72(m，4H)，1.49–1.41(m，2H)，1.34–1.27(m，4H)，1.27–1.21(m，2H)，1.21–1.05(m，10H)，1.01(qd，J＝12.0，2.8Hz，2H)，0.88(q，J＝8.9，8.1Hz，5H).

通过所述合成可类似地制备以下化合物:

实施例2.(自配向添加剂No.1)

相:玻璃化转变温度(Tg)-9℃，熔点80℃。

¹H NMR(500MHz，氯仿-d)δ7.57(d，J＝1.9Hz，2H)，7.50(dd，J＝7.8，1.9Hz，2H)，7.38–7.20(m，6H)，7.07(s，2H)，6.13(t，J＝1.3Hz，2H)，5.58(p，J＝1.7Hz，2H)，4.26(t，J＝6.5Hz，4H)，3.99(t，J＝6.3Hz，2H)，3.71(s，4H)，2.96–2.63(m，9H)，2.55(tt，J＝12.1，3.4Hz，1H)，2.17–1.84(m，16H)，1.53(qd，J＝12.8，3.2Hz，3H)，1.41–1.01(m，23H)，0.93(dt，J＝8.7，7.0Hz，6H).

实施例3.

相:玻璃化转变温度(Tg)-17℃熔点65℃

¹H NMR(500MHz，氯仿-d)δ7.58(d，J＝1.8Hz，2H)，7.51(dd，J＝7.9，2.0Hz，2H)，7.36–7.21(m，6H)，7.07(s，2H)，6.14(s，2H)，5.59(q，J＝1.7Hz，2H)，4.28(t，J＝6.6Hz，4H)，3.95(dt，J＝10.4，5.3Hz，4H)，3.84(dd，J＝10.8，6.7Hz，2H)，2.86–2.60(m，10H)，2.56(tt，J＝12.1，3.4Hz，1H)，2.15(tt，J＝6.5，4.2Hz，1H)，2.11–2.04(m，4H)，2.03–1.85(m，12H)，1.54(qd，J＝12.8，3.3Hz，3H)，1.32(dddd，J＝26.7，15.0，8.8，6.3Hz，9H)，1.20(td，J＝7.5，4.6Hz，6H)，1.11(qd，J＝13.1，3.3Hz，2H)，0.93(t，J＝7.0Hz，3H)。

实施例4:

相:玻璃化转变温度(Tg)-20℃，熔点71℃，向列各向同性相转变120.0℃

¹H NMR(500MHz，氯仿-d)δ7.49(d，J＝1.6Hz，1H)，7.41(ddd，J＝8.0，5.0，3.1Hz，2H)，7.25(d，J＝7.9Hz，1H)，7.12–6.99(m，4H)，6.13(t，J＝1.3Hz，2H)，5.58(p，J＝1.6Hz，2H)，4.26(t，J＝6.5Hz，4H)，3.99(t，J＝6.3Hz，2H)，3.71(s，4H)，2.90–2.70(m，5H)，2.66(q，J＝7.6Hz，2H)，2.57–2.48(m，1H)，2.12–1.94(m，13H)，1.90(d，J＝9.1Hz，2H)，1.85–1.74(m，4H)，1.48(q，J＝12.1Hz，2H)，1.32(ddt，J＝23.3，9.4，6.4Hz，12H)，1.23–1.13(m，9H)，1.06(dtd，J＝23.8，13.2，11.3，2.4Hz，3H)，0.93(dt，J＝16.1，7.0Hz，8H)。

实施例5:

¹H NMR(500MHz，氯仿-d)δ7.46(t，J＝1.7Hz，1H)，7.39(t，J＝8.0Hz，2H)，7.23–7.12(m，3H)，7.06(dd，J＝8.0，1.7Hz，1H)，7.01(dd，J＝12.1，1.7Hz，1H)，6.89(d，J＝8.3Hz，1H)，6.08(dd，J＝1.7，1.0Hz，1H)，5.54(p，J＝1.6Hz，1H)，4.41(t，J＝7.2Hz，2H)，4.12(t，J＝5.9Hz，2H)，3.90(dd，J＝10.8，4.1Hz，2H)，3.79(dd，J＝10.8，6.8Hz，2H)，3.04(t，J＝7.2Hz，2H)，2.64(q，J＝7.5Hz，2H)，2.50(qd，J＝8.6，7.6，3.0Hz，3H)，2.14(tdd，J＝6.8，5.4，2.8Hz，1H)，1.97(dd，J＝12.9，3.3Hz，2H)，1.93–1.83(m，7H)，1.82–1.70(m，4H)，1.51–1.39(m，2H)，1.35–1.20(m，6H)，1.20–0.95(m，12H)，0.88(q，J＝7.0Hz，5H)。

实施例6:

¹H NMR(500MHz，氯仿-d)δ7.49(s，1H)，7.42(t，J＝7.9Hz，2H)，7.26–7.16(m，3H)，7.09(dd，J＝8.0，1.6Hz，1H)，7.04(dd，J＝12.0，1.6Hz，1H)，6.96(d，J＝8.3Hz，1H)，6.11(s，1H)，5.56(t，J＝1.7Hz，1H)，4.42(t，J＝7.1Hz，2H)，4.18(t，J＝6.2Hz，2H)，3.93–3.48(m，4H)，3.06(t，J＝7.1Hz，2H)，2.83–2.12(m，5H)，2.08–1.96(m，4H)，1.96–1.84(m，5H)，1.84–1.69(m，4H)，1.54–1.38(m，4H)，1.38–0.98(m，19H)，0.92(dq，J＝14.9，7.6Hz，8H)。

其他实施例(类似于实施例1的合成):

B)混合物实施例

使用以下液晶混合物来制备根据本发明的LC介质，所述液晶混合物由所示的重量百分比(参见以上表A-D的首字母缩略词)的低分子量组分组成。

H1:向列型主体混合物(Δε<0)

H2:向列型主体混合物(Δε<0)

H3:向列型主体混合物(Δε<0)

H4:向列型主体混合物(Δε<0)

H5:向列型主体混合物(Δε<0)

H6:向列型主体混合物(Δε<0)

H7:向列型主体混合物(Δε<0)

H8:向列型主体混合物(Δε<0)

H9:向列型主体混合物(Δε<0)

H10:向列型主体混合物(Δε<0)

H11:向列型主体混合物(Δε<0)

H12:向列型主体混合物(Δε<0)

H13:向列型主体混合物(Δε<0)

H14:向列型主体混合物(Δε<0)

H15:向列型主体混合物(Δε<0)

H16:向列型主体混合物(Δε<0)

H17:向列型主体混合物(Δε<0)

H18:向列型主体混合物(Δε<0)

H19:向列型主体混合物(Δε<0)

H20:向列型主体混合物(Δε>0)

H21:向列型主体混合物(Δε>0)

H22:向列型主体混合物(Δε>0)

H23:向列型主体混合物(Δε>0)

H24:向列型主体混合物(Δε>0)

H25:向列型主体混合物(Δε>0)

H26:向列型主体混合物(Δε<0)

H27:向列型主体混合物(Δε<0)

H28:向列型主体混合物(Δε<0)

H29:向列型主体混合物(Δε<0)

H30:向列型主体混合物(Δε<0)

H31:向列型主体混合物(Δε<0)

H32:向列型主体混合物(Δε<0)

H33:向列型主体混合物(Δε<0)

H34:向列型主体混合物(Δε<0)

H35:向列型主体混合物(Δε<0)

H36:向列型主体混合物(Δε<0)

H37:向列型主体混合物(Δε<0)

H38:向列型主体混合物(Δε<0)

H39:向列型主体混合物(Δε<0)

H40:向列型主体混合物(Δε<0)

H41:向列型主体混合物(Δε<0)

H42:向列型主体混合物(Δε<0)

H43:向列型主体混合物(Δε<0)

H44:向列型主体混合物(Δε<0)

H45:向列型主体混合物(Δε<0)

H46:向列型主体混合物(Δε<0)

H47:向列型主体混合物(Δε<0)

H48:向列型主体混合物(Δε<0)

使用以下(可聚合)自配向添加剂:

使用以下可聚合化合物:

工作实施例:

自配向添加剂No.1和2通常以0.02-1.5重量％的量溶解在主体混合物H1-H47之一中。

用于混合物实施例的通用程序:

首先将0.3％的可聚合化合物RM-1加入到主体混合物中。随后将根据本发明的自配向添加剂以所示的量(通常为0.02-2.5％重量)加入到该主体混合物中。

将形成的混合物引入测试盒(没有聚酰亚胺配向层，层厚度d≈4.0μm，在两侧上的ITO涂层，用于VHR测量)。LC介质具有与基板表面的自发垂面(垂直)配向。

通过施加大于光学阈值电压(例如14Vpp)的电压，VA盒在20℃或40℃下用320nm带通滤波器，用强度为100mW/cm²的UV光照射。这导致可聚合化合物的聚合。这产生“预倾斜”。

用于预倾斜设置的UV工艺的条件：金属卤化物灯(100mW/cm³,320nm截止滤波器，照射60分钟，将样品温度调节至40℃，施加电压：20V(200Hz AC)。

预倾斜测量：在使用AXOSCAN(Axometrics，Inc.，103Quality Circle，Suite215Huntsville，AL 35806USA)在578nm波长下设置预倾斜之后直接测量盒的预倾角。

确定预倾斜稳定性的条件：使盒经受60Vpp持续60小时。在施加电压之前和之后测量预倾斜。施加电压后预倾斜的变化是预倾斜稳定性的量度。

用于VHR测量的UV方法：金属卤化物灯(100mW/cm³，具有320nm截止滤波器，60分钟)，在40℃下，其中测试盒在整个表面上涂覆有ITO。

使用Toyo VHR仪器进行VHR测量：在处理测试盒一小时后测量VHR，具有以下条件：施加电压：1V，频率：0.6Hz，在双极模式下，在60℃。

背光测试：两个背光模块之间有7天，具有施加电压(30V(pp)，1MHz，约50℃)。

“添加剂扩散(spreading)”的测量(添加剂的分布行为)：用测试混合物填充测试盒(8cm×4cm)。下部(靠近填充开口)具有良好的配向；在某些情况下，上部(与填充开口相对)具有差的配向，其特征在于交叉偏振器之间的较高的透射率。这两个区域的比率是添加剂的扩散性质的量度。

混合物实施例V1(用于比较)

将可聚合化合物RM-1(0.3重量％)和基于三联苯结构的可聚合自配向添加剂V1(0.3重量％)加入VA型向列型LC介质H1(Δε<0)中并均质化。

混合物的表征，参见下面的混合物实施例1和2。

混合物实施例M1：

将0.7重量％的自配向添加剂No.1添加到VA型的向列型LC介质H1(Δε<0)(其另外包含0.3％的RM-1)中。所得的介质如所示使用UV光在施加电压下聚合。

配向(光学评估)：非常良好的垂直配向。没有聚酰亚胺层的盒可以可逆地切换。

“添加剂扩散”：测试盒的95％面积显示出良好的VA配向(与V1对比：95％)

VHR测量：

在聚合操作(PS稳定化)(其通过UV照射引发)之前和之后测量测试盒的VHR(电压保持率)值(表1)。

表1：在暴露于背光之前和之后，具有主体混合物H1的测试盒中的VHR值(100℃，0.6Hz)的对比。

LTS(-20℃)>1000h(与V1相比，0.3重量％:144h)

倾斜角生成(20℃):11°(与V1相比:3°)

预倾斜稳定性(在照射60分钟后):在应力后0.4°改变(与V1相比:0.4°)

与V1相比(3重量％的具有联三苯结构的自配向添加剂)，低温稳定性，VHR和倾斜角生成，特别地，是改进的。

混合物实施例M2:

将0.6重量％的自配向添加剂No.2添加到VA型的向列型LC介质H1(Δε<0)(其另外包含0.3％的RM-1)中。所得的介质如下所示使用UV光在施加电压下聚合。

添加剂扩散：测试盒面积的95％表现出良好的VA配向(与V1相比：95％)

LTS(-20℃)>600小时(与V1相比，0.3％：144小时)

倾斜角生成(20℃)：10.5°(与V1相比：3°)

预倾斜稳定性(照射60分钟后)：应力后0.3°变化(与V1相比：0.4°)

VHR测量：

在聚合操作(PS稳定化)(其通过UV照射引发)之前和之后测量测试盒的VHR(电压保持率)值(表2)。

表2：暴露于背光之前和之后的具有主体混合物H1的测试盒中的VHR值(100℃，0.6Hz)的对比。

Claims

1.式I化合物

R¹-[A²-Z²]_m-A¹-R^a (I)

其中

m表示4,

A²在每种情况下彼此独立地相同或不同地表示芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其也可以含有稠合环和其也可被基团L或-Sp-P单取代或多取代,

L在每种情况下彼此独立地表示具有1至25个C原子的非支链或支链烷基，烯基，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，其中此外，一个或多个H原子可被F或Cl替代，或表示F，Cl，Br，I，-CN，-NO₂，-NCO，-NCS，-OCN，-SCN，-C(＝O)N(R⁰)R⁰⁰或具有3至6个C原子的环烷基，

P表示可聚合基团,

Sp表示间隔基团或单键，

Z²在每种情况下彼此独立地表示单键，-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)_n1-，-CH(-Sp-P)-，-CH₂CH(-Sp-P)-，-CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)-,

n1表示1，2，3或4，

R⁰在每种情况下彼此独立地表示具有1至12个C原子的烷基，

R¹表示具有1至25个C原子的烷基基团，其中此外，在该基团中的一个或多个CH₂基团可各自彼此独立地被-CH＝CH-，-C≡C-，-CF₂O-，-OCF₂-， -O-，-S-，-CO-，-CO-O-或-O-CO-以使得O/S原子彼此不直接连接的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F或Cl替代，或表示H,

或基团-Sp-P,

R^a表示下式的锚定基团

p表示1或2，

q表示2或3，

B表示取代的或未取代的环体系或稠合环体系，

o表示0或1,

X¹,彼此独立地表示OH，SH，NH₂，NHR¹¹，NR¹¹ ₂，C(O)OH或-CHO，

Sp^b表示三价或四价基团。

2.根据权利要求1的化合物，特征在于式I化合物在基团A¹，A²和Z²中含有至少一个可聚合基团P，在所述可聚合基团P存在的情况下。

3.根据权利要求1或2的化合物，特征在于

A¹表示基团

其中

L，Sp，P如对于权利要求1所限定的，

r1表示0或1，和

p1表示1或2。

4.根据权利要求1至3中一项或多项的化合物，特征在于

A²表示1,4-或1,3-亚苯基，萘-1,4-二基或萘-2,6-二基，其中此外，这些基团中一个或多个CH基团可被N替代，环己烷-1,4-二基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被O和/或S替代，3,3'-双环亚丁基，1,4-亚环己烯基，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，哌啶-1,4-二基，十氢萘-2,6-二基，1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，茚满-2,5-二基或八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基，全氢环戊并[a]菲-3,17-二基，其中所有这些基团可未取代或被基团L或-Sp-P单或多取代。

5.根据权利要求1至4中一项或多项的化合物，其具有式I-A

其中

L，P，Sp，R^a和R¹根据权利要求1限定，

独立地表示下式的环

p1表示1或2，

r1表示0，1或2，

r2表示0，1或2，

r3表示0或1，

r4表示0或1，和

r5表示0或1。

6.根据权利要求5的化合物，特征在于

表示式的环，和

表示式的环。

7.根据权利要求1至6中一项或多项的化合物，特征在于

Sp^a表示具有1至8个C原子的非支链或支链亚烷基链，其中一个或多个CH₂基团可被-O-，-NH-，-NR³-，-S-或-(CO)-替代，以使得O/S原子不直接彼此连接，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl或-OH替代,

或，对于o＝1，还表示单键。

8.根据权利要求1至7中一项或多项的化合物，特征在于，在基团R^a中,

Sp^b表示-CH或–CR³(对于p＝1)或C(对于p＝2),

其中R³是具有1至10个C原子的非支链或支链烷基基团，

和

Sp^c优选表示具有1至8个C原子的非支链或支链亚烷基链，其中一个或多个CH₂基团可被-O-替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl或-OH替代,

或单键。

9.根据权利要求1至8中一项或多项的化合物，特征在于基团Z²在每种情况下为单键。

10.根据权利要求中1至9一项或多项的化合物，特征在于，在各个式中,

L表示F，Cl，CH₃，乙基，丙基，环丙基或异丙基。

11.根据权利要求1至10中一项或多项的化合物，特征在于基团R^a选自下式:

或

-Sp^a-X¹

其中Sp^a，Sp^b，Sp^c，X¹和p如权利要求1中所限定。

12.根据权利要求1至11中一项或多项的化合物，选自下式:

其中R¹，L和R^a在每种情况下独立地如对于根据权利要求1的式I所限定的。

13.根据权利要求1至12中一项或多项的化合物，特征在于基团R^a表示选自以下子式的基团

14.根据权利要求1至13中一项或多项的化合物，特征在于，对于式I化合物，一个或多个可聚合基团P选自丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，乙基丙烯酸酯基，氟代丙烯酸酯基，氯代丙烯酸酯基，乙烯氧基，氧杂环丁烷基和环氧基。

15.根据权利要求1至14中一项或多项的式I化合物作为用于LC介质的添加剂的用途，用于实现相对于界定LC介质的表面的垂面配向，其中该化合物在实现垂面配向后任选地聚合。

16.LC介质，其包含低分子量，不可聚合的液晶组分和一种或多种根据权利要求1-14之一的式I化合物，或者如果可能的话，包含聚合形式的一种或多种式I化合物的(共)聚合物。

17.根据权利要求16的LC介质，特征在于其包含可聚合或经聚合组分，其中可聚合或经聚合组分包含含有一个，两个或更多个可聚合基团P的式I化合物，其中经聚合组分能够通过可聚合组分的聚合获得。

18.根据权利要求16或17的LC介质，特征在于其包含一种或多种式M的可聚合化合物或包含呈聚合形式的式M化合物的(共)聚合物:

P¹-Sp¹-A²-(Z¹-A¹)_n-Sp²-P² M

其中各个基团具有以下含义:

P¹，P²各自独立地表示可聚合基团,

Sp¹，Sp²各自独立地表示间隔基团,

A¹，A²各自彼此独立地表示选自以下组的基团

a)组：反式-1,4-亚环己基，1,4-亚环己烯基和4,4′-双环亚己基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-和/或-S-替代和其中此外，一个或多个H原子可被基团L替代，或选自

b)组：1,4-亚苯基和1,3-亚苯基，其中此外，一个或两个CH基团可被N替代，和其中此外，一个或多个H原子可被基团L或–Sp³-P替代，

d)组：具有5至20个环C原子的饱和、部分不饱和或完全不饱和的且任选取代的多环基团，此外该环C原子中的一个或多个可被杂原子替代，

P³表示可聚合基团,

Sp³表示间隔基团,

n表示0，1，2或3,

Z¹在每种情况下彼此独立地表示-CO-O-，-O-CO-，-CH₂O-，-OCH₂-，-CF₂O-，-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n为2，3或4，-O-，-CO-，-C(R^cR^d)-，-CH₂CF₂-，-CF₂CF₂-或单键,

L在每次出现时相同或不同地表示F，Cl，CN，SCN，SF₅,或非支链或支链、在每种情况下任选氟化的、具有1至12个C原子的烷基，烷氧基，烷基羰基，烷氧基羰基，烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，

R^c和R^d各自彼此独立地表示H或具有1至6个C原子的烷基，优选H，甲基或乙基,

其中基团P¹-Sp¹-，-Sp²-P²和-Sp³-P³中的一个或多个可表示基团R^aa，条件是所存在的基团P¹-Sp¹-，-Sp²-P²和-Sp³-P³中的至少一个不表示R^aa，

R^aa表示H，F，Cl，CN或具有1至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(R⁰)＝C(R⁰⁰)-，-C≡C-，-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-以使得O和/或S原子彼此不直接连接的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F，Cl，CN或P¹-Sp¹-替代，其中基团-OH，-NH₂，-SH，-NHR，-C(O)OH和-CHO不存在于R^aa中。

19.根据权利要求16至18中一项或多项的LC介质，特征在于其包含

-95％重量或更多的低分子量，不可聚合的液晶组分，和

-5重量％或更少的可聚合或经聚合组分。

20.根据权利要求16至19中一项或多项的LC介质，特征在于其包含一种或多种选自式A，B和C化合物的化合物:

其中

R^2A，R^2B和R^2C各自彼此独立地表示H，具有至多15个C原子的烷基基团，其未取代，被CN或CF₃单取代或被卤素至少单取代，其中此外，这些基团中一个或多个CH₂基团可被-O-，-S-，-C≡C-，-CH＝CH-，-CF₂O-，-OCF₂-，-OC-O-或-O-CO-以使得O原子彼此不直接相连的方式替代，

L^1-4各自彼此独立地表示F，Cl，CF₃或CHF₂,

Z²和Z^2’各自彼此独立地表示单键，-CH₂CH₂-，-CH＝CH-，-CF₂O-，-OCF₂-，-CH₂O-，-OCH₂-，-COO-，-OCO-，-C₂F₄-，-CF＝CF-或-CH＝CHCH₂O-,

p表示1或2，优选1,

q表示0或1,

(O)表示-O-或单键，和

v表示1至6。

21.包含LC盒的LC显示器，该LC盒具有两个基板和至少两个电极以及位于基板之间的根据权利要求16至20中一项或多项的LC介质的层，其中至少一个基板对光是透明的并且至少一个基板具有一个或两个电极,

其中式I化合物实现了LC介质相对于基板表面的垂面配向。

22.根据权利要求21的LC显示器，特征在于一个或两个基板不具有用于LC介质的垂面配向的配向层。

23.制备LC介质的方法，其特征在于将一种或多种根据权利要求1至14中一项或多项的式I化合物与低分子量液晶组分混合，并任选地添加一种或多种其他可聚合化合物和/或任何所需的添加剂。

24.生产LC显示器的方法，该LC显示器包含具有两个基板和至少两个电极的LC盒，其中至少一个基板对光是透明的并且至少一个基板具有一个或两个电极，该方法包括以下方法步骤：

-用根据权利要求16至20中一项的LC介质填充所述盒，其中建立所述LC介质相对于所述基板表面的垂面配向，以及

-在一个或多个方法步骤中，任选地向所述盒施加电压或在电场的作用下，任选地使一种或多种可聚合组分聚合。