CN111116367A - 包含可聚合化合物的液晶介质 - Google Patents
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Abstract
包含在联苯核上具有三个可聚合基团的可聚合化合物和用于垂直配向的自配向添加剂的液晶(LC)介质可用于液晶显示器，尤其是聚合物稳定配向型的液晶显示器。
Description
技术领域
本发明涉及包含在说明书或权利要求书中进一步指出的具有三个可聚合基团的可聚合化合物的液晶(LC)介质。该介质适用于LC显示器，尤其是聚合物稳定配向型的LC显示器。
背景技术
目前使用的液晶显示器(LCD)模式的一种是TN(扭曲向列)模式。然而，TN LCD具有强烈的对比度视角依赖性的缺点。
另外，已知所谓的具有更宽视角的VA(垂直配向)显示器。VA显示器的LC盒在两个透明电极之间含有液晶介质的层，其中液晶介质通常具有负的介电各向异性。在断电状态下，LC层的分子垂直于电极表面(垂面地)配向或者具有倾斜的垂面配向。当将电压施加到两个电极上时，发生LC分子平行于电极表面的重配向。
还已知的是所谓的IPS(“面内切换”)显示器，其含有在两个基板之间的LC层，其中两个电极只是布置在两个基板中的一个上，和优选具有互相啮合的梳状结构。在施加电压到电极时，由此在它们之间产生具有平行于LC层的显著分量的电场。这样导致LC分子在层平面内重配向。
另外，已经报导了所谓的FFS(边缘场切换)显示器(尤其参见S.H.Jung等,Jpn.J.Appl.Phys.,第43卷,第3期,2004,1028)，其在相同基板上含有两个电极，其中的一个以梳状的方式结构化，且另一个是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”，即接近于电极边缘处的强电场，并且在整个盒中的这样的电场，其具有强的垂直分量以及强的水平分量两者。FFS显示器具有小的对比度视角依赖性。FFS显示器通常含有具有正介电各向异性的液晶介质，和配向层，通常是聚酰亚胺的配向层，其提供对液晶介质的分子的平面配向。
FFS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况下，单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管或“TFT”)来进行寻址，而在无源矩阵显示器的情况下，单个像素通常根据如现有技术中已知的多路传输方法来进行寻址。
此外，FFS显示器已经被公开(参照S.H.Lee等，Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883和SH Lee等，Liquid Crystals 39(9),2012,1141-1148)，其具有与FFS显示器相似的电极设计和层厚度，但包括具有负介电各向异性的液晶介质的层，而不是具有正介电各向异性的液晶介质的层。与具有正介电各向异性的液晶介质相比，具有负的介电各向异性的液晶介质显示出更有利的指向矢取向，其具有更少倾斜和更多扭转的取向，其结果是这些显示器具有更高的透射率。显示器还包括配向层，优选提供在至少一个基板上的聚酰亚胺，其与液晶介质接触并诱导液晶介质的LC分子的平面配向。这些显示器也被称为“超亮度FFS(UB-FFS)”模式显示器。这些显示器需要具有高可靠性的液晶介质。
下文中使用的术语“可靠性”意指在时间期间和在不同应力负载(stress load)(如光负载)、温度、湿度、电压下显示器的性能的品质，并且包括显示效果如图像粘滞(面和线图像粘滞)、不均匀(mura)、不均匀性(yogore)等，这些是LC显示器领域的技术人员已知的。作为用于对可靠性进行分类的标准参数，通常使用电压保持比(VHR)，其是用于在测试显示器中维持恒定电压的量度。在其他因素中，高VHR是液晶介质的高可靠性的先决条件。
在较新类型的VA显示器中，LC分子的均一配向限于在LC盒之内的多个相对小的畴上。这些畴之间可以存在向错(disclination)，也称为倾斜畴。具有倾斜畴的VA显示器，相对于常规的VA显示器，具有更大的对比度和灰阶的视角不依赖性。另外，这种类型的显示器更容易生产，因为不再需要用于在接通状态下使分子均一配向的额外的电极表面处理(例如通过摩擦)。替换此地，通过电极的特殊设计来控制倾角或预倾角的优先指向。
在所谓的MVA(多畴垂直配向)显示器中，这通常通过具有导致局部预倾斜的突出物(protrusion)的电极来实现。由此，在施加电压时在不同的、限定的盒区域内以不同的方向使LC分子平行于电极表面配向。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，然而这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突出物，而相对的电极具有狭缝(slit)，这改进了透光性。该狭缝电极在施加电压时在LC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，可以扩大狭缝与突出物之间的间隔，但是这反之导致响应时间的延长。在所谓的PVA(“图案化VA”)中，使得突出物是完全多余的，因为两个电极在相对侧上通过狭缝来结构化，这导致增加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(tapping)”等)更敏感。然而，对于许多应用，例如监视器且尤其是TV屏幕，要求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”)型显示器，对其偶尔也采用术语“聚合物稳定化”。在这些中，将少量(例如0.3重量％、典型地<1重量％)的一种或多种可聚合化合物、优选可聚合单体化合物加到液晶介质中，并在将液晶介质充入显示器之后，使其原位聚合或交联(通常通过UV光聚合)，同时任选地向显示器的电极施加电压。聚合在液晶介质显示液晶相的温度下进行，通常在室温。将可聚合介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“RM”)加到LC混合物中已证实是特别适宜的。
除非另有说明，当涉及大体的聚合物稳定配向类型的显示器时下文使用术语“PSA”，和当涉及特定显示器模式(如PS-VA、PS-TN等)时使用“PS”。
此外，除非另有说明，当涉及可聚合介晶或液晶化合物时，下文使用术语“RM”。
同时，PS(A)原理正用于各种常规的LC显示器模式。因此，例如已知PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS和PS-TN显示器。RM的聚合，在PS-VA和PS-OCB显示器的情况下，优选在施加的电压下发生，在PS-IPS显示器的情况下在有或者没有、优选没有施加电压的情况下发生。如在测试盒中可以验证的那样，PS(A)方法导致在盒中预倾斜。在PS-OCB显示器的情况下，例如可以使得弯曲结构被稳定化，从而使得失调电压是不需要的或者可被降低。在PS-VA显示器的情况下，该预倾斜对响应时间有积极的作用。对于PS-VA显示器，可使用标准的MVA或PVA像素和电极布局。然而，另外，还可以例如仅采用一个结构化的电极侧而没有突出物应对(manage)，这显著简化了生产并同时产生了极好的对比度和极好的透光性。
PS-VA显示器描述在例如EP1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1和US 2006/0103804 A1中。PS-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。
在由相分离和聚合的RM(其诱导上述倾斜角)形成的层下方，PSA显示器通常含有配向层，例如聚酰亚胺的配向层，其在聚合物稳定化步骤之前提供LC分子的初始配向。
摩擦的聚酰亚胺层作为配向层已经使用了很长时间。然而，摩擦过程引起许多问题，例如不均匀(mura)、污染、静电放电问题、碎屑等。通常，制造这种聚酰亚胺层的努力和成本相对较高。因此，建议使用通过光配向制备的聚酰亚胺层，或通过向液晶介质中添加合适的添加剂进行自配向来代替摩擦的聚酰亚胺层。
此外，观察到聚酰亚胺配向层与液晶介质的某些化合物的不利相互作用经常导致显示器的电阻降低。因此，显著减少了合适和可用的LC化合物的数量，代价是显示器参数，例如视角依赖性、对比度和响应时间，这些意在通过使用这种LC化合物来改善。因此希望省略聚酰亚胺配向层。
对于一些显示模式，这通过向液晶介质添加自配向剂或添加剂来实现，其通过自组装机制原位诱导所需的垂面(垂直)配向。由此，可以在一个或两个基板上省略配向层。这些显示模式也称为“自配向的”或“自配向”(SA)模式。
在SA模式显示器中，将少量，通常0.1-2.5％的自配向添加剂加入到液晶介质中。合适的自配向添加剂例如为具有有机核基团(MES)和连接至其上的一种或多种极性锚固基团(Ra)的化合物，其能够与基板表面相互作用，引起添加剂在基板表面配向并且还诱导在LC分子中所需的配向。有机核心基团优选地包括两个环或环体系，其通常是取代的。优选的自配向添加剂包含例如介晶基团(MES)和直链或支链侧链，其用一个或多个极性基团封端，所述极性基团例如选自羟基、羰基、氨基或硫醇基。该自配向添加剂还可以含有一种或多种可聚合基团，其可以在如在PSA方法中使用的RM类似的条件下聚合。
示意图：自配向添加剂，其包含连接到可聚合基团P和锚固基团Ra的介晶核心基团MES。
迄今已经公开了SA-VA显示器。诱导垂面配向，尤其是用于SA-VA模式显示器的合适的自配向添加剂，其公开于例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1和US 2015/0252265 A1中。
自配向模式也可以与PSA模式结合使用。因此，用于这种组合模式显示器的液晶介质含有一种或多种RM和一种或多种自配向添加剂二者。
类似于上述常规的LC显示器，PSA显示器可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况下，单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管“TFT”)来进行寻址，而在无源矩阵显示器的情况下，单个像素通常通过如现有技术中已知的多路传输方法来进行寻址。
特别是对于监测器以及尤其是TV应用，持续要求液晶显示器的响应时间以及对比度和亮度(因此还有透射率)的优化。PSA方法可在此提供关键的优势。特别是在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS和PS-正性-VA-显示器的情况下，可在对其他参数没有显著有害作用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。
现有技术已经提出使用任选被氟代的二丙烯酸联苯酯或二甲基丙烯酸联苯酯作为PSA显示器中的RM。
然而产生了问题，即，不是所有的由LC混合物和一种或多种RM组成的组合都适于PSA显示器，因为例如建立了不足够的倾斜或根本没有倾斜，或者因为例如VHR对于TFT显示器应用是不足够的。此外已经发现，在用于PSA显示器中时，从现有技术中已知的LC混合物和RM仍具有一些缺点。因此，不是每一种已知的可溶于LC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，经常难以找到对于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时(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。
用于垂直配向的自配向添加剂通常具有其他可聚合基团。可聚合的RM和可聚合的自配向添加剂的组合显示出具有其自身的一些作用，因为在自配向添加剂的存在下RM的行为可能是不同的。
另外，经选择的LC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最佳的电性质。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而且也在制成的显示器操作期间作为正常曝光而发生。
特别地，期望的是对于产生适当小的预倾角的PSA显示器提供可获得的新型材料。在此，优选的材料是那些，其在聚合期间对于相同曝光时间产生比迄今已知的材料更低的倾斜角，和/或通过使用它们，在较短的曝光时间之后也能实现的所需的结果。由此，显示器的生产时间(“节拍时间”)能缩短以及生产工艺的成本能降低。然而，与其他可聚合组分结合，如用于垂直配向的自配向添加剂，倾斜角也可以变得太低。在这种情况下，如果需要液晶介质，则更多地调整倾斜产生行为。
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受控的方式聚合而有害地影响显示器的性质。
因此，现有技术已知的PSA显示器经常显示出所谓“图像粘滞”或者“图像烧焦”的不期望的效应，即在LC显示器中通过单个像素的短暂寻址而产生的图像甚至在这些像素中的电场已经断开后或在其他像素已经寻址后仍然保持可见。
如果使用具有低VHR的LC主体混合物，则一方面可出现该“图像粘滞”。日光或背光的UV-组分可能引发其中LC分子不合期望的分解反应和由此引发离子型或自由基杂质的产生。这些可累积，特别是在电极或配向层处，在那里它们可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LC显示器中观察到。
此外，由于存在未聚合的RM而引起的额外的“图像粘滞”效应经常在PSA显示器中观察到。残余RM的不受控的聚合在此通过来自环境的或背光的UV光引发。在切换的显示器区域内，在多个寻址周期之后，这改变了倾斜角。结果，在切换的区域内可出现透射率变化，而其在未切换区域内保持不变。
因此，期望的是，在PSA显示器生产期间RM的聚合尽可能完全地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。因此，需要RM和LC混合物，其能能够或者支持RM高度有效且完全的聚合。此外，期望的是残余RM量的受控反应。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。
然而，快速聚合通常与对UV辐射的高敏感性相关。由于UV辐射也用于硬化面板边缘处的面板密封剂材料，必须小心防止过早聚合的现象，尤其是靠近面板密封剂处。在这种情况下，可能出现差的配向或在暗态中出现小的亮点。希望的是有一种工艺稳健的液晶介质，其可以吸收来自面板密封操作的合理水平的UV光。此外，液晶介质必须对作为杂质存在于面板边缘附近的痕量密封剂材料不敏感。
在PSA显示器的操作中观察到的另一个问题是预倾角的稳定性。因此，观察到预倾角(其在通过聚合如上所述的RM的显示器的制造过程中产生)不保持恒定，而是在其操作期间显示器经受电压应力之后恶化。这可对显示器性能产生负面影响，例如通过增加黑色状态透射率，并因此降低了对比度。
要解决的另一个问题是，现有技术的RM的确经常具有高熔点，并且在许多目前常见的LC混合物中的确仅显示有限的溶解度，因此常常倾向于从混合物中自发地结晶出来。此外，自发聚合的风险防止LC主体混合物经温热以溶解可聚合组分，这意味着可能达到的最佳的溶解度甚至在室温下是必要的。此外，存在分离的风险，例如当将液晶介质引入到LC显示器中(色谱效应)，这可大大损害显示器的均匀性。这进一步被液晶介质通常在低温下引入以减少自发聚合的风险(参见上文)的事实所增加，其反之对溶解度有不利影响。
现有技术中观察到的另一个问题是，在LC显示器中使用常规液晶介质，包括但不限于PSA类型的显示器，经常导致在显示器中发生不均匀，尤其是当液晶介质填充在使用一滴填充(ODF)法制造的显示器盒中时。这种现象也被称为“ODF不均匀”。因此，期望的是提供一种导致小的ODF不均匀的液晶介质。
现有技术中观察到的另一个问题是，在PSA显示器中使用的液晶介质，包括但不限于PSA类型的显示器，都经常表现出高粘度，并且因此，长的切换时间。为了降低液晶介质的粘度和切换时间，现有技术中已经提出添加具有烯基的LC化合物。然而，观察到含有烯基化合物的液晶介质经常显示出可靠性和稳定性降低，以及VHR的降低，尤其是在暴露于UV辐射后。尤其是对于在PSA显示器中使用，这是相当大的缺点，因为在PSA显示器中RM的光聚合是通常通过暴露于UV辐射进行的，这可导致液晶介质中的VHR下降。
因此仍一直存在着对PSA显示器以及用于这样的显示器中的液晶介质和可聚合化合物的很大需求，所述显示器不显示出如上所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质。
特别地，对于PSA显示器以及用于这样的PSA显示器的液晶介质和可聚合化合物存在着很大需求，其能够实现在大的工作温度范围的同时的高的比电阻、甚至在低温下的短响应时间以及低阈值电压、低预倾角、大量的灰阶、高对比度和宽的视角，在UV曝光之后具有高可靠性和高数值的VHR，以及在可聚合化合物的情况下，具有低熔点和在LC主体混合物中高的溶解度。在用于移动应用的PSA显示器中，尤其期望具有显示低阈值电压和高双折射率的可获得的液晶介质。
在现有技术中，已经报道了几类RM用于PSA显示器，例如具有联苯基或三联苯基介晶核和连接其上的两个或三个可聚合的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的RM。显示联苯基RM展现了有限的聚合速度，但良好的可靠性参数，如高VHR或倾斜稳定性，而显示三联苯基RM展现出快速聚合速度，但有限的可靠性参数。因此希望具有可获得的RM，其展现出快速聚合速度和良好的可靠性参数。
本发明是基于以下目的：提供用于PSA显示器中的新型的合适材料，特别是RM和包含其的液晶介质，所述材料不具有如上所述的缺点或者以减小的程度具有这些缺点。
特别地，本发明基于的目的在于提供用于PSA显示器，优选自配向模式的PSA显示器的RM和包含它们的液晶介质，其使得具有非常高的比电阻值、高VHR值、高可靠性、低阈值电压、短的响应时间、高的双折射率，显示出良好的UV吸收(尤其是在较长的波长下)，使得RM快速和完全聚合，允许优选尽可能快地产生合适的倾斜角，使得具有预倾斜的高稳定性(甚至在较长的时间之后和/或在UV曝光之后)，减少或防止显示器中发生“亮点”、“图像粘滞”和“ODF不均匀”，并且在RM的情况下，聚合尽可能快速和完全，并在液晶介质中显示高溶解性，所述液晶介质通常在PSA显示器中作为主体混合物。
本发明的进一步的目的是提供用于自配向模式的PSA显示器的RM，其显示出快速的聚合速度和良好的可靠性参数，如高VHR或倾斜稳定性。
本发明的进一步的目的是提供新型RM(特别是用于光学、电光学和电子应用)以及提供用于制备其的适当方法和中间体。
该目的已经根据本发明通过如本申请所述的材料和方法实现。特别地，已经令人惊讶地发现，使用如下文所述的式I的RM结合式II的自配向添加剂允许实现如上所述的有利的效果。式I的化合物的特征在于它们含有具有两个苯环、和三个与所述苯环连接的可聚合反应性基团的介晶核。
令人惊奇地发现，在PSA显示器中使用这些RM和包含它们的液晶介质促使快速和完全的UV光聚合反应，特别是在300-380nm范围和尤其是大于320nm的较长UV波长下(甚至没有加入光引发剂)，导致快速产生合适和稳定的预倾角，避免了亮点的发生，降低了在显示器中的图像粘滞和ODF不均匀，导致在UV光聚合后的高可靠性和高VHR值，并使得能够实现快速的响应时间、低的阈值电压和高的双折射率。
此外，根据本发明的RM具有低的熔点，在宽范围的液晶介质中(尤其是在用于PSA用途的市售LC主体混合物中)良好的溶解性，以及低的结晶倾向。此外，它们在较长UV波长特别是在300-380nm范围内显示良好的吸收，并使能快速和完全聚合，并且在盒中具有少量残余的未反应的RM。
还令人惊讶地发现，根据本发明的RM将快速聚合速度(其与三联苯基RM相似)与类似于联苯基RM的良好可靠性参数相结合。与现有技术的RM相比，这导致了优越的整体性能。
WO 2009/030322 A1公开了基于具有两个或三个丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团的联苯结构的可聚合化合物。它没有提及用于垂直配向的自配向添加剂，也没有涉及本发明要解决的亮点问题。
发明内容
本发明涉及液晶介质，包含
-可聚合组分A)，其包含一种或多种可聚合化合物，优选由一种或多种可聚合化合物组成，其至少之一是式I的化合物，
-液晶组分B)，以下也称作“LC主体混合物”，其包含一种或多种介晶或液晶化合物，优选由一种或多种介晶或液晶化合物组成，和
-任选地一种或多种式II的用于垂直配向的自配向添加剂
其中式如下所定义：
其中各个基团彼此独立地并且在每次出现时相同或不同地具有以下含义：
P表示可聚合基团，
Sp表示间隔基团或单键，
r是0、1、2、3或4，
s是0、1、2或3，和
L表示F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中一个或多个不相邻的CH2-基团任选地以O-和/或S-原子不彼此直接连接的方式被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，和其中一个或多个H原子各自任选地被P-Sp-、F或Cl替代，
MES-Ra II
其中
MES为包含两个或更多个环的棒状介晶基团，其直接或间接彼此连接或其彼此稠合，其环任选被取代和其介晶基团任选地额外被一个或多个可聚合基团取代，该可聚合基团直接或经由间隔基连接至MES上，和
Ra为极性锚固基团，位于棒状介晶基团MES的末端位置，其包含至少一个碳原子和至少一个选自-OH、-SH、-COOH、-CHO或伯或仲胺官能团的基团，优选一个或两个OH基团，和其任选地含有一个或两个可聚合基团P。
根据本发明的液晶介质的液晶组分B)以下也称为“LC主体混合物”，且优选包含一种或多种，优选至少两种选自不可聚合的低分子量化合物(即，不可聚合化合物)的介晶或LC化合物。
此外，本发明涉及如上所述的液晶介质或LC显示器，其中将式I的化合物或组分A)的可聚合化合物聚合。
此外，本发明涉及制备如上下文所述的液晶介质的方法，包括步骤：将如上下文所述的一种或多种介晶或LC化合物，或者LC主体混合物或LC组分B)与一种或多种式I和式II各自的化合物混合，以及任选与其他LC化合物和/或添加剂混合。
此外，本发明涉及根据本发明的液晶介质在PSA显示器中的用途，特别是在含有液晶介质的PSA显示器中的用途，用于通过式I的化合物(一种或多种)优选在电场或磁场中在PSA显示器中原位聚合，而在液晶介质中产生倾斜角。
此外，本发明涉及包含根据本发明的一种或多种式I的化合物或液晶介质的LC显示器，特别是具有垂直配向的PSA显示器，特别优选PS-VA、PS-UB-FFS或PS-正性-VA显示器。优选地，本发明涉及包含一种或多种式I和式II各自的化合物的LC显示器。
此外，本发明涉及根据本发明的式I的化合物和液晶介质在聚合物稳定化SA-VA显示器中的用途，和包含根据本发明的一种或多种式I的化合物或液晶介质的聚合物稳定化SA-VA显示器。
此外，本发明涉及包含可通过聚合根据本发明的液晶介质获得的聚合物的LC显示器，其优选为PSA显示器，非常优选PS-VA、PS-UB-FFS、PS-正性-VA或聚合物稳定化的SA-VA显示器。
此外，本发明涉及PSA型的LC显示器，其包括两个基板(其中至少一个基板是光透明的)，在每个基板上各提供的一个电极或仅在一个基板上提供的两个电极，以及位于基板之间的液晶介质的层，该液晶介质包含如上下文所述的液晶介质，其中可聚合化合物在显示器的基板之间聚合。
此外，本发明涉及制造如上下文所述的LC显示器的方法，其包含在显示器的基板之间填充或以其他方式提供根据如上下文所述的本发明的液晶介质，和聚合可聚合化合物的步骤。
根据本发明的PSA显示器具有两个电极，其优选呈透明层的形式，将其施用于基板中的一个或两个上。在一些显示器中，例如在PS-VA、PS-OCB或聚合物稳定化的SA-VA显示器中，将一个电极施用于两个基板中的每一个上。在其他显示器中，例如在PS-正性-VA或PS-IPS显示器中，将两个电极施用于两个基板中的仅一个上。
在优选的实施方案中，当将电压施加于显示器的电极时，可聚合组分在LC显示器中聚合。
可聚合组分的可聚合化合物优选通过光聚合进行聚合，非常优选通过UV-光聚合进行聚合。
附图说明
图1显示了交叉偏振器之间的放大倍率(0V，在黑暗状态中)下的显示面板的角区段。正方形在离开密封剂0.5mm的位置处标记0.7×0.7mm的显示区域，对其进行亮点分析。箭头表示正方形和边缘之间的距离。边缘密封剂在照片的左侧和顶部可见为灰色区域。该照片中的样品指包含常规反应性介晶(RM-C1，参见实施例)的混合物。在显示区域中，特别是在边缘密封剂附近，可以看到大量的亮点。
图2显示了与图1类似的放大倍率下的显示面板的另一角区段。在该样品中，使用了包含可聚合的化合物(RM-1)的根据本发明的液晶介质。显示区域几乎没有亮点。
详述
当用于垂直自配向的PSA显示器中时，式I的化合物显示出以下有利的性质：
-在某个工艺窗口内合适的倾斜生成，
-在UV处理后快速聚合，导致最小RM残留，
-降低亮点的发生，
-适用于不使用引发剂的UV处理，
-在UV处理后高的电压保持率，
-良好的倾斜稳定性，
-针对热足够的稳定性，
-在通常用于显示器制造的有机溶剂中足够的溶解性。
特别地，式I的化合物将快速聚合速度与良好的可靠性参数和降低的不均匀(mura)相结合。
如本文中所用的，术语“活性层”和“可切换层”表示在电光显示器中，例如在LC显示器中，包含一种或多种具有结构和光学各向异性的分子(例如LC分子)的层，该分子在受到外部刺激例如电场或磁场时改变它们的取向，这导致层对于偏振光或非偏振光的透射率的改变。
如本文中使用的，术语“倾斜”和“倾斜角”应理解为表示液晶介质的LC分子相对于LC显示器(这里优选为PSA显示器)中的盒表面的倾斜配向。这里的倾斜角表示在LC分子的纵向分子轴(LC指向矢)和形成LC盒的平面平行的外板之间的平均角度(<90°)。这里低数值的倾斜角(即较大偏离于90°角)对应于大的倾斜。实施例中给出了合适的测量倾斜角的方法。除非另有说明，上下文中公开的倾斜角数值与这种测量方法有关。
如本文中使用的，术语“反应性介晶”和“RM”应理解为表示包含介晶或液晶骨架、和连接于其上的一个或多个适合用于聚合的官能团的化合物，并且所述官能团还被称作“可聚合基团”或“P”。
除非另有说明，本文中使用的术语“可聚合化合物”应理解为可聚合的单体化合物。
如本文中使用的，术语“低分子量化合物”应理解为表示单体的和/或不是通过聚合反应制备的化合物，其与“聚合型化合物”或“聚合物”相对。
如本文中使用的，术语“不可聚合化合物”应理解为表示不包含在通常施加给RM聚合的条件下适合用于聚合的官能团的化合物。
如本文中使用的，术语“介晶基团”是本领域技术人员已知的并且在文献中进行了描述，且其表示由于其吸引和排斥相互作用的各向异性而实质上有助于产生低分子量或聚合型物质中的液晶(LC)相的基团。包含介晶基团的化合物(介晶化合物)本身并不是必须具有LC相。介晶化合物还可以仅在与其他化合物混合后和/或在聚合后表现出LC相行为。典型的介晶基团例如为刚性条状或盘状单元。条状介晶也称为棒状介晶，因为它们通常形成棒状相(例如，向列相或近晶相)。在本公开内容中，介晶优选地代表棒状介晶。在PureAppl.Chem.2001,73(5),888和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368中给出了与介晶或LC化合物相关使用的术语和定义。
如本文中使用的，术语“间隔基团”(下文中还被称作“Sp”)是现有技术中本领域技术人员已知的并且在文献中进行了描述，参见例如Pure Appl.Chem.2001,73(5),888和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。如本文中使用的，术语“间隔基团”或“间隔基”表示柔性基团，例如其为亚烷基基团，其与可聚合介晶化合物中的介晶基团或可聚合基团(一个或多个)相连。
上下文中，
表示反式-1,4-亚环己基环，和
在基团
中，在两个环原子之间显示的单键可以连接到苯环的任何自由位置。
在上下文中的“有机基团”表示碳或烃基基团。
“碳基团”表示包含至少一个碳原子的单或多价有机基团，其中该基团不包含其他原子(例如-C≡C-)或者任选包含一种或多种其他原子，例如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)。术语“烃基基团”表示碳基团，其额外包含一个或多个H原子和任选的一个或多个杂原子，例如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge。
“卤素”表示F、Cl、Br或I，优选F或Cl。
-CO-、-C(＝O)-和-C(O)-表示羰基基团，即
碳或烃基基团可以是饱和或不饱和基团。不饱和基团例如为芳基、烯基或炔基基团。具有多于3个C原子的碳或烃基基团可以是直链、支链和/或环状的并且还可以包含螺连接或稠环。
术语“烷基”、“芳基”、“杂芳基”等还包括多价基团，例如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基等。
术语“芳基”表示芳香族碳基团或由其衍生的基团。术语“杂芳基”表示如上定义的包含一个或多个杂原子(优选选自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)的“芳基”。
优选的碳和烃基基团任选是取代的，直链、支链或环状的具有1至40、优选1至20、非常优选1至12个C原子的烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基和烷氧基羰氧基，任选取代的具有5至30个、优选6至25个C原子的芳基或芳氧基，或任选取代的具有5至30个、优选6至25个C原子的烷基芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳基烷基氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基，其中一个或多个C原子还可以被杂原子(优选选自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)替代。
进一步优选的碳和烃基基团是C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C3-C20烯丙基、C4-C20烷基二烯基、C4-C20多烯基、C6-C20环烷基、C4-C15环烯基、C6-C30芳基、C6-C30烷基芳基、C6-C30芳烷基、C6-C30烷基芳氧基、C6-C30芳基烷氧基、C2-C30杂芳基、C2-C30杂芳氧基。
特别优选的是C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C25芳基和C2-C25杂芳基。
进一步优选的碳基和烃基是具有1-20、优选1-12个C原子的直链、支链或环状烷基，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优选表示H、F、Cl、CN，具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基链，其中此外，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-替代，并且其中一个或多个H原子可以被F或Cl替代，或者表示任选取代的具有6至30个C原子的芳基或芳氧基基团，或者任选取代的具有2至30个C原子的杂芳基或杂芳氧基基团。
优选的烷基基团例如为甲基、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。
优选的烯基基团为例如乙烯基、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。
优选的炔基基团为例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
优选的烷氧基基团为例如甲氧基、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。
优选的氨基基团为例如二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基等。
芳基和杂芳基基团可为单环的或多环的，即它们可以含有一个环(例如苯基)或两个或更多个环，其也可以是稠合的(例如萘基)或共价键合的(例如联苯基)，或包含稠合和连接环的组合。杂芳基含有一个或多个杂原子，优选选自O、N、S和Se。
特别优选的是具有6-25个C原子的单-、双-或三环芳基以及具有5-25个环原子的单-、双-或三环杂芳基，其任选含有稠合环并且为任选取代的。进一步优选的是5-、6-或7-元芳基和杂芳基，其中此外，一个或多个CH基团可被N、S或O以O原子和/或S原子不彼此直接相连的方式替代。
优选的芳基基团例如为苯基、联苯基、三联苯基、[1,1':3',1”]-三联苯-2'-基、萘基、蒽基、联二萘基、菲基、9,10-二氢-菲基、芘、二氢芘、
二萘嵌苯、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺联芴(spirobifluorene)等。
优选的杂芳基基团例如为5-元环，例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、
唑、异
唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-
二唑、1,2,4-
二唑、1,2,5-
二唑、1,3,4-
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、1,2,3,5-四嗪或稠合基团，例如吲哚、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、喹喔啉并咪唑、苯并
唑、萘并
唑、蒽并
唑、菲并
唑、异
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
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、苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩，或者这些基团的组合。
上下文中提及的芳基和杂芳基基团还可以被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟代烷基或其他芳基或杂芳基基团取代。
(非芳族)脂环基团和杂环基既包含饱和的环，即仅含有单键的环，还包含部分不饱和的环，即也可以包含多重键的那些。杂环含有一个或多个杂原子，优选选自Si、O、N、S和Se。
(非芳族)脂环基团和杂环基团可为单环的，即仅含一个环(例如环己烷)，或者是多环的，即含有多个环(例如十氢化萘或者双环辛烷)。特别优选饱和的基团。此外优选具有5-25个环原子的单-、双-或三环状基团，其任选含有稠合环且为任选取代的。进一步优选的是5-、6-、7-或8-元碳环基团，其中此外，一个或多个C原子可被Si替代和/或一个或多个CH基团可被N替代和/或一个或多个不相邻的CH2基团可被-O-和/或-S-替代。
优选的脂环基团和杂环基团例如为5-元基团，例如环戊烷、四氢呋喃、四氢硫代呋喃、吡咯烷；6-元基团，例如环己烷、硅杂环己烷(silinane)、环己烯、四氢吡喃、四氢噻喃、1,3-二
烷、1,3-二噻烷、哌啶；7-元基团，例如环庚烷；和稠合基团，例如四氢化萘、十氢化萘、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。
上述环状基团优选的取代基为例如溶解性促进基团，例如烷基或烷氧基；吸电子基团，例如氟、硝基或腈；或者是用于提高聚合物玻璃化转变温度(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。
上述环状基团优选的取代基，下文中也称作“LS”，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，具有1-25个C原子的直链或支链的烷基、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，具有1至20个Si原子的任选取代的硅烷基(silyl)，或具有6至25个、优选6至15个C原子的任选取代的芳基。
其中Rx表示H、F、Cl、CN，或者具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中一个或多个不相邻的CH2-基团任选被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-和/或S-原子不直接彼此相连的方式替代，并且其中一个或多个H原子各自任选被F、Cl、P-或P-Sp-替代，并且
Y1表示卤素。
“取代的硅烷基或芳基”优选表示其被卤素、-CN、R0、-OR0、-CO-R0、-CO-O-R0、-O-CO-R0或-O-CO-O-R0取代，其中R0表示H或具有1至20个C原子的烷基。
特别优选的取代基LS例如是F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，此外还有苯基。
其中L具有以上指出的含义之一。
可聚合基团P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(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选自由以下组成的组：
CH2＝CW1-CO-O-、CH2＝CW1-CO-、
CH2＝CW2-(O)k3-、CW1＝CH-CO-(O)k3-、CW1＝CH-CO-NH-、CH2＝CW1-CO-NH-、CH3-CH＝CH-O-、(CH2＝CH)2CH-OCO-、(CH2＝CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2＝CH)2CH-O-、(CH2＝CH-CH2)2N-、(CH2＝CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-、HO-CW2W3 -NH-、CH2＝CW1-CO-NH-、CH2＝CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2＝CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH＝CH-、HOOC-、OCN-和W4W5W6Si-，其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5个C原子的烷基，特别是H、F、Cl或CH3，W2和W3各自彼此独立地代表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代表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到10的整数。
非常优选的基团P选自由以下组成的组：
CH2＝CW1-CO-O-、CH2＝CW1-CO-、
CH2＝CW2-O-、CH2＝CW2-、CW1＝CH-CO-(O)k3-、CW1＝CH-CO-NH-、CH2＝CW1-CO-NH-、(CH2＝CH)2CH-OCO-、(CH2＝CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2＝CH)2CH-O-、(CH2＝CH-CH2)2N-、(CH2＝CH-CH2)2N-CO-、CH2＝CW1-CO-NH-、CH2＝CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2＝CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH＝CH-和W4W5W6Si-，其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5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是选自由以下组成的组：
CH2＝CW1-CO-O-，特别地CH2＝CH-CO-O-、CH2＝C(CH3)-CO-O-和CH2＝CF-CO-O-，此外CH2＝CH-O-、(CH2＝CH)2CH-O-CO-、(CH2＝CH)2CH-O-、
其他优选的可聚合基团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，最优选选自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
如果间隔基团Sp不同于单键，则其优选为式Sp"-X"，以使得各个基团P-Sp-相当于式P-Sp"-X"-，其中
Sp"表示具有1至20个、优选1至12个C原子的直链或支链的亚烷基，其任选被F、Cl、Br、I或CN单或多取代，并且其中此外，一个或多个不相邻的CH2基团各自彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-N(R0)-、-Si(R0R00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R00)-CO-O-、-O-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-N(R00)-、-CH＝CH-或-C≡C-以O和/或S原子不直接彼此相连的方式替代，
X"表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-、-N(R0)-CO-N(R00)-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR0-、-CY2＝CY3-、-C≡C-、-CH＝CH-CO-O-、-O-CO-CH＝CH-或单键，
R0和R00各自彼此独立地表示H或具有1-20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-NR00-或单键。
典型的间隔基团Sp和-Sp"-X"-是例如-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR0R00-O)p1-，其中p1是1至12的整数，q1是1至3的整数，且R0和R00具有上文指出的含义。
特别优选的基团Sp和-Sp"-X"-是-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-，其中p1和q1具有上文指出的含义。
特别优选的基团Sp"在每种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。
在本发明的一个优选的实施方案中，式I化合物及其子式包含被一个或多个可聚合基团P取代的间隔基团Sp，从而基团Sp-P对应于Sp(P)s，其中s≥2(支化的可聚合基团)。
根据该优选的实施方案的优选的式I化合物是其中s为2的那些，即含有基团Sp(P)2的化合物。根据该优选的实施方案的非常优选的式I化合物包含选自下式的基团：
-X-alkyl-CHPP S1
-X-alkyl-CH((CH2)aaP)((CH2)bbP) S2
-X-N((CH2)aaP)((CH2)bbP) S3
-X-alkyl-CHP-CH2-CH2P S4
-X-alkyl-C(CH2P)(CH2P)-CaaH2aa+1 S5
-X-alkyl-CHP-CH2P S6
-X-alkyl-CPP-CaaH2aa+1 S7
-X-alkyl-CHPCHP-CaaH2aa+1 S8
其中P如在式I中所定义，
alkyl表示单键或者具有1-12个C原子的直链或支链的亚烷基，其是未取代的或被F、Cl或CN单或多取代的，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(R0)＝C(R0)-、-C≡C-、-N(R0)-、-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，其中R0具有如上所述的含义。
aa和bb各自彼此独立地表示0、1、2、3、4、5或6，
X具有针对X"所给出的含义之一，并优选O、CO、SO2、O-CO-、CO-O或单键。
优选的间隔基团Sp(P)2选自式S1、S2和S3。
非常优选的间隔基团Sp(P)2选自以下子式：
-CHPP S1a
-O-CHPP S1b
-CH2-CHPP S1c
-OCH2-CHPP S1d
-CH(CH2-P)(CH2-P) S2a
-OCH(CH2-P)(CH2-P) S2b
-CH2-CH(CH2-P)(CH2-P) S2c
-OCH2-CH(CH2-P)(CH2-P) S2d
-CO-NH((CH2)2P)((CH2)2P) S3a
在如上下文所述的式I及其子式的化合物中，P优选选自乙烯基氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧杂环丁基和环氧基，最优选丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
进一步优选的是如上下文所述的式I和其子式的化合物，其中在化合物中存在的所有可聚合基团P具有相同的含义，和非常优选表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，最优选甲基丙烯酸酯基。
在如上下文所述的式I和其子式的化合物中，R优选表示P-Sp-。
进一步优选的为如上下文所述的式I和其子式的化合物，其中Sp表示单键或-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1、-O-CO-(CH2)p1、或-CO-O-(CH2)p1，其中p1为2、3、4、5或6，和如果Sp为-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1或-CO-O-(CH2)p1，则O-原子或CO-基团分别连接到苯环上。
进一步优选的是如上下文所述的式I和其子式的化合物，其中基团Sp中的一个或没有不同于单键，并且其中Sp不是单键，Sp优选选自-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1-或-CO-O-(CH2)p1，其中p1是2、3、4、5或6，并且如果Sp是-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1或-CO-O-(CH2)p1，则O原子或CO-基团分别连接到苯环上。
优选的式I化合物选自下式：
其中苯环任选地进一步被一个或多个基团L取代，和
P是可聚合基团，
Sp是间隔基团。
非常优选的式I化合物选自以下子式：
其中L具有式I中给出的含义，优选为F，具有1、2、3或4个C原子的烷基或烷氧基，和
n是1、2、3、4、5或6，优选2。
优选的式I化合物及其子式选自以下优选的实施方案，包括其任意组合：
-化合物中的所有基团P具有相同的含义，
-P选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基和氧杂环丁烷基，非常优选丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，
-P是甲基丙烯酸酯基，
-式I中的所有基团Sp是单键，
-Sp，当不同于单键时，为-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-，-(CH2)p2-CO-O-、-(CH2)p2-O-CO-，其中p2是2、3、4、5或6，并且O-原子或CO-基团分别连接到苯环上，
-Sp是单键或表示-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-、-(CH2)p2-CO-O-，-(CH2)p2-O-CO-，其中p2是2、3、4、5或6，和O-原子或CO-基团分别连接到苯环上，和
-L表示F、Cl或CN。
非常优选的是选自下式的化合物：
在本发明的一个优选的实施方案中，液晶介质包含一种或多种，优选一种或两种用于式II的垂直配向的自配向添加剂。
自配向添加剂可以在与PSA工艺中应用于RM的类似条件下在液晶介质中聚合。在PSA工艺中，它们通常将与RM同时聚合。
诱导垂面配向的适宜的SA添加剂，尤其是用于SA-VA模式显示器的SA添加剂公开在例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1和US 2015/0252265 A1中。
在式II中，基团MES优选为选自以下结构的基团，其可以被取代基L1和-Sp-P中的任何一个单取代或多取代：
其中，
L1在每种情况下彼此独立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、SCN，C(＝O)N(R0)2，-C(＝O)R0，任选取代的硅烷基，任选取代的具有3-20个碳原子的芳基或环烷基，或具有最多25个碳原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中，此外，一个或多个H原子可以各自被F或Cl替代，
P表示可聚合基团，和
Sp表示间隔基团或单键，
和虚线表示极性锚固基团Ra的连接点。
优选地，用于垂直配向的自配向添加剂选自式IIa：
R1-[A2-Z2]m-A1-Ra IIa
其中
A1,A2各自彼此独立地表示芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其还可以包含稠合环，和其还可以被基团L或-Sp-P单或多取代，
L在每种情况下彼此独立地表示H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R0)2、-C(＝O)R0，任选取代的硅烷基，具有3-20个C原子的任选取代的芳基或环烷基，或具有最多25个C原子的直链或支链烷基、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，另外，一个或多个H原子可以各自被F或Cl替代，
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)-或-CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)-，
n1表示1、2、3或4，
m表示1、2、3、4、5或6，
R0在每种情况下彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，
R00在每种情况下彼此独立地表H或具有1-12个C原子的烷基，
R1彼此独立地表示H、卤素、具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中另外，一个或多个不相邻的CH2基团可以各自被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代，和其中另外，一个或多个H原子可以各自被F或Cl替代，或表示基团-Sp-P，和
Ra如上所限定，优选表示极性锚固基团，其进一步通过具有至少一个选自-OH、-NH2、NHR11、C(O)OH和–CHO的基团限定，其中R11表示具有1-12个C原子的烷基。
在本发明的一个优选的实施方案中，自配向添加剂是可聚合化合物，其具有至少一个可聚合基团P，更优选地，其中环要素A1和A2的至少一个被至少一个基团-Sp-P取代。
在另一个优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质或聚合物稳定化的SA-VA显示器含有一种或多种选自以下表D的自配向添加剂。
自配向添加剂的锚固基团Ra更优选如下所定义：
Ra为具有下式的锚固基团
其中
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环体系，优选选自苯、吡啶、环己烷、二
烷或四氢吡喃的环体系，
Y彼此独立地表示-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-NR11-或单键，
o表示0或1，
X1彼此独立地表示H、烷基、氟烷基、OH、NH2、NHR11、NR11 2、OR11、C(O)OH或-CHO，其中至少一个基团X1表示选自-OH、-NH2、NHR11、C(O)OH和-CHO的基团，
R11表示具有1-12个C原子的烷基，
Spa,Spc,Spd各自彼此独立地表示间隔基团或单键，和
Spb表示三价或四价基团，优选CH、N或C。
式II和IIa任选地包括可聚合化合物。在本公开内容中，“包含式II/IIa化合物的介质”是指包含式II/IIa的化合物的介质，并且供选择地是指包含以其聚合形式的化合物的介质。
对于一种或多种式II的化合物用一个或多个可聚合基团(-Sp-P)取代的情况，根据本发明的液晶介质包含
-可聚合组分A)，包含可聚合化合物，优选由可聚合化合物组成，所述可聚合化合物的至少一种是式I的化合物和其至少一种是式II的化合物，
-液晶组分B)，以下也称作“LC主体混合物”，包含一种或多种介晶或液晶化合物，优选由一种或多种介晶或液晶化合物组成。
在式IIa和其子式的化合物中，Z1和Z2优选表示单键、-C2H4-、-CF2O-或-CH2O-。在具体优选的实施方案中，Z1和Z2各自独立地表示单键。
在式IIa的化合物中，基团L在每种情况下独立地优选表示F或烷基，优选CH3、C2H5或C3H7。
优选的式II的化合物通过以下子式II-A至II-D阐明
其中R1,Ra,A2,Z2,Sp和P具有如以上式IIa所定义的含义，
L1在以上的式IIa中独立地定义为L，
m独立地为1、2或3，和
r1独立地为0、1、2、3、或4，优选0、1或2。
在式II-A至II-D的化合物中，L1优选表示F或烷基，优选CH3、C2H5或C3H7。
在一个优选的实施方案中，r2表示1和/或r1表示0。
式II、IIa、II-A至II-D的可聚合基团P优选为甲基丙烯酸酯基,丙烯酸酯基或其他取代的丙烯酸酯基，最优选甲基丙烯酸酯基。
在以上和以下的式IIa或II-A至II-D和其子式中，Z1优选独立地表示单键或-CH2CH2-，和非常特别地为单键。
Ra优选表示
其中p＝1、2、3、4、5或6，
x＝1或0，优选1，和
R22为H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、或-CH2CH2-叔丁基，
特别地
-O(CH2)2-OH、-O(CH2)3-OH，
在式IIa和式IIa的子式中，R1优选表示具有1-8个C原子的直链烷基或支链烷基，优选直链烷基。在式IIa或II-A至II-D化合物中，R1更优选表示CH3，C2H5，n-C3H7，n-C4H9，n-C5H11，n-C6H13或CH2CH(C2H5)C4H9。R1可另外表示烯氧基，特别是OCH2CH＝CH2，OCH2CH＝CHCH3，OCH2CH＝CHC2H5或烷氧基，特别是OC2H5，OC3H7，OC4H9，OC5H11和OC6H13。R1特别优选表示直链烷基残基，优选C5H11。
在本发明优选的实施方案中，液晶介质包含式II化合物，其为可聚合的。优选以下式I和II可聚合添加剂的组合：
-包含一种或多种式I1a化合物和一种或多种式II化合物的液晶介质；
-包含一种或多种式I1a化合物和一种或多种式II-A或II-B化合物的液晶介质；或
-包含一种或多种式I1a化合物和一种或多种式II-B化合物的液晶介质。
式I和II和其子式化合物和中间体可以类似于本领域技术人员已知和描述在有机化学的标准著作中的方法制备，例如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Thieme-Verlag,Stuttgart。
例如，式I化合物可以通过中间体酯化或醚化合成，其中两端Sp-P基团均表示OH，使用包含可聚合基团P的相应酸、酸衍生物或卤化化合物。
例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可以通过相应的醇与酸衍生物(例如(甲基)丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸酐)在碱(例如吡啶或三乙胺，和4-(N,N-二甲基氨基)吡啶(DMAP))的存在下酯化制备。或者，酯可以通过醇与(甲基)丙烯酸在脱水试剂的存在下酯化制备，例如根据Steglich使用二环己基碳化二亚胺(DCC)、N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳化二亚胺(EDC)或N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳化二亚胺盐酸盐和DMAP。
其他适合的方法示于实施例。
为了生产PSA显示器，包含在液晶介质中的可聚合化合物在LC显示器的基板之间的液晶介质中通过原位聚合进行聚合或交联(如果一种化合物包含两个或更多个可聚合基团)，任选地同时将电压施加到电极上。
根据本发明的PSA显示器的结构对应于PSA显示器通常的几何形状，如在开头时引用的现有技术中描述的。不含凸起的几何形状是优选的，特别是其中另外在彩色滤光片侧上的电极未结构化和仅在TFT侧的电极具有槽的那些。PS-VA显示器特别合适和优选的电极结构描述于例如US 2006/0066793A1中。
优选的本发明PSA型LC显示器包括：
-第一基板，包括限定像素区域的像素电极，该像素电极与设置在每一像素区域的切换元件相连并且任选地包括微缝图案，和任选地包括设置在像素电极上的第一配向层，
-第二电极，包括常见的电极层，其可以被置于面对第一基板的第二基板的整个部分，和任选的第二配向层，
-置于第一和第二基板之间的LC层，其包括如上下文所述的根据本发明的液晶介质，其中可聚合组分(A)还可以被聚合。
介质中包含的自配向添加剂诱导LC层的垂直配向(垂直于表面)或倾斜的垂直配向。
具有液晶介质的LC层可以通过显示器制造商常规使用的方法在显示器的基板之间沉积，例如通过所谓的一滴填充(ODF)方法。随后液晶介质的可聚合组分例如通过UV光聚合进行聚合。该聚合可以以一步或以两步或更多步进行。
PSA显示器可以包括其他元件，如彩色滤光片、黑色矩阵、钝化层、光学延迟层、用于寻址单独像素的晶体管元件等，其所有都是本领域技术人员所熟知的。
本领域技术人员可以根据各显示器类型设计电极结构。例如，对于PS-VA显示器，LC分子的多畴取向可以通过提供具有狭缝和/或凸块或凸起的电极诱导以产生两个、四个或更多个不同的倾斜配向方向。
聚合后，可聚合化合物形成交联聚合物，其引起LC分子在液晶介质中的某种预倾斜。不希望被具体理论束缚，据信至少一部分交联聚合物(其通过可聚合化合物形成)将相分离或从液晶介质沉淀并且在基板或电极上形成聚合物层。显微测量数据(如SEM和AFM)已确认至少一部分形成的聚合物在LC/基板界面处积累。
聚合可以一步进行。还可以首先在第一步中任选同时施加电压而进行聚合以便产生预倾斜角，并且之后，在无施加电压的第二个聚合步骤中，聚合或交联第一步中未反应的化合物(“最终固化”)。
合适且优选的聚合方法例如是热聚合或光聚合，优选光聚合，特别是UV诱导光聚合，其可通过将可聚合化合物曝光于UV辐射实现。
任选地将一种或多种聚合引发剂加入到液晶介质中。用于聚合的适宜条件和引发剂的合适类型及用量是本领域技术人员已知的并且描述于文献中。适用于自由基聚合的例如是可商购获得的光引发剂
或
(Ciba AG)。如果使用聚合引发剂，则其比例优选为0.001-5重量％，特别优选为0.001-1重量％。
根据本发明的可聚合化合物还适用于不使用引发剂的聚合，这伴随了相当多的优点，例如，较低的原料成本和特别是较少的由可能残留量的引发剂或其降解产物造成的液晶介质的污染。因此聚合还可以在不添加引发剂的情况下进行。在一个优选的实施方案中，液晶介质因此不包含聚合引发剂。
液晶介质还可以包含一种或多种稳定剂以防止例如在储存或运输期间不期望的RM自发聚合。稳定剂的合适类型和用量是本领域技术人员已知的并且描述于文献中。特别合适的是例如来自
系列(Ciba AG)的可商购获得的稳定剂，例如
如果使用稳定剂，基于RM或可聚合组分(组分A)的总量，其比例优选为10-500000ppm，特别优选为50-50000ppm(1000ppm＝0.1重量％)。
式I可聚合化合物的确特别是在制备PSA显示器的方法中显示出良好的UV吸收，并且因此尤其适用于该方法，所述方法包括一个或多个以下特征：
-可聚合介质在显示器中以两步方法曝光于UV光，包括第一UV曝光步骤(“UV-1步骤”)以产生倾斜角，和第二UV曝光步骤(“UV-2步骤”)以完成聚合，
-可聚合介质在显示器中曝光于通过节能荧光UV灯(也称作“绿色UV灯”)产生的UV光。这些灯的特征在于在它们300-380nm的吸收光谱中相对低的强度(常规UV1灯的1/100-1/10)，和优选在UV2步骤中使用，但当避免高强度对于方法是必须的时也任选地在UV1步骤中使用。
-可聚合介质在显示器中曝光于通过具有位移至更长波长的辐射光谱的UV灯产生的UV光，所述更长的波长优选340nm或更多，以避免在PS-VA方法中曝光于短UV光。
使用较低强度和位移至更长波长的UV均保护有机层免于可能由UV光引起的损害。
本发明一个优选实施方案涉及制备如上下文所述的PSA显示器的方法，包括一个或多个以下特征：
-可聚合液晶介质以两步方法曝光于UV光，包括第一UV曝光步骤(“UV-1步骤”)以产生倾斜角，和第二UV曝光步骤(“UV-2步骤”)以完成聚合，
-可聚合液晶介质曝光于通过在300-380nm波长范围内具有0.5mW/cm2-10mW/cm2强度的UV灯产生的UV光，优选在UV2步骤中使用，且也任选在UV1步骤中使用，
-可聚合液晶介质曝光于具有340nm或更大，且优选400nm或更小波长的UV光。
该优选的方法可以例如通过使用期望的UV灯或通过使用带通滤波器和/或截止滤波器进行，所述滤波器对于各自希望波长的UV光是基本上透光的且对于各自不希望波长的光是基本上阻隔的。例如，当辐射需要300-400nm波长λ的UV光时，UV曝光可以使用对于300nm<λ<400nm波长基本上透光的宽带通滤波器进行。当辐射需要大于340nm波长λ的UV光时，UV曝光可以使用对于λ>340nm波长基本上透光的截止滤波器进行。
“基本上透光”是指滤波器传输大部分，优选至少50％所需波长的入射光的强度。“基本上阻隔”是指滤波器不传输大部分，优选至少50％的不希望波长的入射光的强度。“所需(不希望)波长”，例如在带通滤波器的情况下是指波长在给定λ范围之内(之外)，和在截止滤波器的情况下是指波长大于(小于)给定的λ值。
该优选的方法使得能够通过使用更长的UV波长制造显示器，从而降低或甚至避免短UV光成分的危险和损害效果。
取决于生产方法条件，UV辐射能量通常为6-100J/cm2。
优选地，根据本发明的液晶介质基本上由可聚合组分A)、或一种或多种式I和II可聚合化合物、和如上下文所述的LC组分B)或LC主体混合物组成。但是，液晶介质可额外包含一种或多种其他组分或添加剂，优选选自这样的列举，包括但不限于共聚单体、手性掺杂剂、聚合引发剂、抑制剂、稳定剂、表面活性剂、润湿剂、润滑剂、分散剂、疏水剂、粘合剂、分散剂(spreading agents)、流动改进剂、消泡剂、脱气剂、稀释剂、反应性稀释剂、助剂、着色剂、染料、颜料和纳米颗粒。
进一步优选的是，其中液晶组分B)或LC主体混合物具有向列液晶相且优选不具有手性液晶相的液晶介质。
LC组分B)、或LC主体混合物优选为向列型LC混合物。
进一步优选的是式I非手性化合物和其中组分A和/或B化合物仅选自非手性化合物的液晶介质。
优选液晶介质中可聚合组分A)的比例为>0.3至<5％，非常优选>0.4至<2％，最优选0.5至2.5％。
优选液晶介质中式I化合物的比例为>0至<5％，非常优选>0至<1％，最优选0.01至0.5％。
优选液晶介质中式II化合物的比例为>0.1至<5％，非常优选>0.2至<3％，最优选0.2至1.5％。
优选液晶介质中LC组分B)的比例为95至<100％，非常优选98至<100％。
在另一优选实施方案中，可聚合组分B)除了式I或II化合物以外，还包含一种或多种其他可聚合化合物(“共聚单体”)，优选选自RM。
合适和优选的介晶共聚单体选自以下式：
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丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，
Sp1，Sp2和Sp3各自彼此独立地表示单键或间隔基团，其具有上下文中为Sp给出的含义之一，和特别优选表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-O-CO-O-，其中p1为1-12的整数，其中另外，基团P1-Sp1-，P1-Sp2-和P3-Sp3-的一个或多个可表示Raa，其前提是存在的P1-Sp1-，P2-Sp2和P3-Sp3-的至少一个基团不同于Raa，
Raa表示H、F、Cl、CN或具有1-25个C原子的直链或支链烷基，其中另外，一个或多个不相邻CH2基团可各自彼此独立地被C(R0)＝C(R00)-,-C≡C-,-N(R0)-,-O-,-S--CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-以O和/或S原子不直接相互连接的方式代替，和其中另外，一个或多个H原子可被F、Cl、CN或P1-Sp1-代替，特别优选具有1-12个C原子的直链或支链、任选单或多氟代烷基、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原子和支链基团具有至少三个C原子)，
R0,R00各自彼此独立地和彼此相同或不同地表示H或具有1-12个C原子的烷基，
Ry和Rz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(RyRz)-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原子的直链或支链、任选单或多氟代烷基、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。
尤其优选的是，式M2、M13、M17、M22、M23、M24和M30化合物。
优选的单体是式M2-1：
尤其是式M2-1-1
进一步优选的是三反应性化合物M15至M30，特别是M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M26、M30和M31。
在式M1至M29化合物中，基团
其中L在每次出现时相同或不同地具有上下文给出的含义之一，并且优选为F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、C(CH3)3、CH(CH3)2、CH2CH(CH3)C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5或P-Sp-，非常优选为F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3、OCF3或P-Sp-，更优选为F、Cl、CH3、OCH3、COCH3或OCF3，尤其是F或CH3。
除了以上描述的可聚合化合物之外，用于根据本发明的LC显示器的液晶介质还包含LC混合物(“主体混合物”)，该混合物包含一种或多种，优选两种或更多种选自不可聚合的低分子量化合物的LC化合物。选择这些LC化合物使得它们在应用于可聚合化合物的聚合条件下对于聚合反应是稳定的和/或不反应的。
原则上，任何适合用于常规显示器的LC混合物都适合作为主体混合物。合适的LC混合物是本领域技术人员已知的并且描述于文献中，例如EP 1 378 557 A1中的VA显示器中的混合物，和用于EP 1 306 418 A1和DE 102 24 046 A1中的OCB显示器的混合物。
除了如上所述的可聚合组分A)之外，根据本发明的液晶介质还包含LC组分B)或LC主体混合物，其包含一种或多种、优选两种或更多种LC化合物，所述LC化合物选自不可聚合的低分子量化合物。选择这些LC化合物，使得它们在应用于可聚合化合物的聚合的条件下对聚合反应稳定和/或不起反应。
在优选的实施方案中，液晶介质包含基于具有负介电各向异性的化合物的LC组分B)或LC主体混合物。该液晶介质尤其适用于PS-VA和PS-UB-FFS显示器。该液晶介质的特别优选的实施方案是以下a)-z)部分中的那些：
a)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物包含一种或多种选自式CY和PY的化合物：
其中
a表示1或2，
b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，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子不直接相互连接的方式代替，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，L1和L2均表示F或L1和L2之一表示F而另一个表示Cl，或L3和L4均表示F或L3和L4之一表示F和另一个表示Cl。
式CY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-。
c)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物包含一种或多种以下式的化合物：
其中各个基团具有以下含义：
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，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以O原子不直接相互连接的方式代替，
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-。
尤其优选式ZK1化合物。
特别优选的式ZK化合物选自以下子式：
其中丙基、丁基和戊基为直链基团。
最优选的是式ZK1a和ZK3b化合物。
d)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种以下式的化合物：
其中各个基团每次出现时相同或不同地具有以下含义：
R5和R6各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中另外，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子不直接相互连接的方式代替，优选具有1-6个C原子的烷基或烷氧基，
e表示1或2。
式DK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-。
e)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种以下式的化合物：
其中各个基团具有以下含义：
其中至少一个环F不同于亚环己基，
f表示1或2，
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，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子不直接相互连接的方式代替，
Zx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或基团L1和L2之一表示F而另一个表示Cl。
式LY化合物优选选自以下子式：
其中R1具有以上所述含义，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-。
f)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种选自以下式的化合物：
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。特别优选的是式G1化合物，其中X表示F。
g)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种选自以下式的化合物：
其中R5具有以上对于R1所述含义之一，alkyl表示C1-6-烷基，d表示0或1，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C1-6-烷基或-烷氧基或C2-6-烯基，d优选1。根据本发明的液晶介质优选以≥5重量％的量包含一种或多种以上所述式化合物。
h)液晶介质，组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种选自以下式的联苯化合物：
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-。
LC主体混合物中,式B1至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化合物。
式B1至B3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化合物。
i)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种以下式的三联苯化合物：
其中R5和R6各自彼此独立地具有以上所述含义之一，和
各自彼此独立地表示
其中L5表示F或Cl，优选F，和L6表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2，优选F。
式T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，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。
根据本发明的LC主体混合物优选以0.5-30重量％，特别是1-20重量％的量包含式T和其优选子式的三联苯。
特别优选式T1、T2、T3和T21化合物。在这些化合物中，R优选表示烷基、以及烷氧基，各自具有1-5个C原子。
如果混合物的△n值≥0.1，则优选在根据本发明的混合物中使用三联苯。优选的液晶介质包含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至T22。
k)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种选自以下式的四联苯化合物：
其中
RQ为具有1-9个C原子的烷基、烷氧基、氧杂烷基或烷氧基烷基或者具有2-9个C原子的烯基或烯氧基，其全为任选氟代的，
XQ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原子的卤代烯基或烯氧基，
LQ1至LQ6彼此独立地为H或F，其中至少一个LQ1至LQ6为F。
优选的式Q化合物为其中RQ表示具有2-6个C原子的直链烷基的那些，非常优选乙基、正丙基或正丁基。
优选的式Q化合物为其中LQ3和LQ4为F的那些。进一步优选的式Q化合物为其中LQ3、LQ4，和LQ1和LQ2中的一个或两个为F的那些。
优选的式Q化合物为其中XQ表示F或OCF3的那些，非常优选F。
式Q化合物优选选自以下子式
其中RQ具有上下文所给出的式Q含义之一或其优选含义之一，并优选乙基、正丙基或正丁基。
尤其优选式Q1化合物，特别是其中RQ为正丙基的那些。
优选LC主体混合物中式Q化合物的比例为>0至≤5重量％，非常优选0.1-2重量％，最优选0.2-1.5重量％。
优选LC主体混合物含1-5，优选1或2种式Q化合物。
向LC主体混合物中加入式Q的四联苯化合物能够降低ODF不均匀，同时保持高UV吸收，能够快速和完全聚合，能够产生强烈和快速的倾斜角，并增加液晶介质的UV稳定性。
此外，向具有负介电各向异性的液晶介质中加入具有正介电各向异性的式Q化合物可以更好地控制介电常数ε||和ε⊥，特别是能够在保持介电各向异性Δε恒定的同时实现高介电常数ε||值，从而降低反冲电压并减少图像粘滞。
l)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种式C化合物：
其中
RC表示具有1-9个C原子的烷基、烷氧基、氧杂烷基或烷氧基烷基，或具有2-9个C原子的烯基或烯氧基，其全为任选氟代的，
XC表示F、Cl、具有1-6个C原子的卤代烷基或烷氧基，或具有2-6个C原子的卤代烯基或烯氧基，
LC1,LC2彼此独立地表示H或F，其中LC1和LC2中的至少一个为F。
优选的式C化合物为其中RC表示具有2-6个C原子的直链烷基的那些，非常优选乙基、正丙基或正丁基。
优选的式C化合物为其中LC1和LC2为F的那些。
优选的式C化合物为其中XC表示F或OCF3的那些，非常优选F。
优选的式C化合物选自以下式
其中RC具有上下文所给出的式C含义之一或其优选含义之一，并优选乙基、正丙基或正丁基，非常优选正丙基。
优选LC主体混合物中式C化合物的比例为>0至≤10重量％，非常优选0.1-8重量％，最优选0.2-5重量％。
优选LC主体混合物含1-5，优选1、2或3种式C化合物。
向具有负介电各向异性的液晶介质中加入具有正介电各向异性的式C化合物可以更好地控制介电常数ε||和ε⊥，特别是能够在保持介电各向异性Δε恒定的同时实现高介电常数ε||值，从而降低反冲电压并减少图像粘滞。此外，加入式C化合物能够降低液晶介质的粘度和响应时间。
m)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种选自以下式的化合物：
其中R1和R2具有以上所述含义并优选各自彼此独立地表示具有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。
优选的介质包含一种或多种选自式O1、O3和O4的化合物。
n)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种以下式的化合物：
其中
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，且R7具有对于R1所述含义之一，优选量为>3重量％，特别是≥5重量％和非常特别优选5-30重量％。
特别优选的式FI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化合物。
o)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种选自以下式的化合物：
其中R8具有对于R1所述含义，和alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基。
p)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种含四氢萘基或萘单元的化合物，例如选自以下式的化合物：
其中
R10和R11各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中另外，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子不直接相互连接的方式代替，优选具有1-6个C原子的烷基或烷氧基，和
R10和R11优选表示具有1-6个C原子的直链烷基或烷氧基或具有2-6个C原子的直链烯基，和
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。
q)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种以下式的二氟二苯并色满和/或色满：
其中
R11和R12各自彼此独立地具有以上对于R11所述含义之一，
环M为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，
Zm为-C2H4-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-或-O-CO-，
c为0、1或2，
优选量为3-20重量％，特别是3-15重量％。
特别优选的式BC、CR和RC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，(O)表示氧原子或单键，c为1或2，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化合物的LC主体混合物。
r)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种以下式的氟代菲和/或二苯并呋喃：
其中R11和R12各自彼此独立地具有以上对于R11所述含义之一，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化合物选自以下子式：
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。
s)液晶介质，其中组分B)或LC主体混合物额外包含一种或多种以下式的单环化合物
其中
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，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子不直接相互连接的方式代替，优选具有1-6个C原子的烷基或烷氧基，
L1和L2各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
优选地，L1和L2均表示F或L1和L2之一表示F而另一个表示Cl，
式Y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，Alkoxy表示具有1-6个C原子的直链烷氧基，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，和O表示氧原子或单键。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-。
特别优选的式Y化合物选自以下子式：
其中Alkoxy优选表示具有3、4或5个C原子的直链烷氧基。
t)除了如上下文所述的可聚合化合物之外，液晶介质不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH＝CH2)的化合物。
u)包含1-8，优选1-5种式CY1、CY2、PY1和/或PY2化合物的组分B)或LC主体混合物的液晶介质。这些化合物在整个LC主体混合物中的比例优选为5-60％，特别优选为10-35％。这些单独的化合物的含量优选在每种情况中为2-20％。
v)包含一种或多种，优选1-8种，更优选1-5种式CY9、CY10、PY9和/或PY10化合物的组分B)或LC主体混合物的液晶介质。这些化合物在整个LC主体混合物中的比例优选为5-60％，特别优选为10-35％。这些单独的化合物的含量优选在每种情况中为2-20％。
w)包含1-10，优选1-8种式ZK化合物，特别是式ZK1、ZK2和/或ZK3化合物的组分B)或LC主体混合物的液晶介质。这些化合物在整个LC主体混合物中的比例优选为3-25％，特别优选为5-45％。这些单独的化合物的含量优选在每种情况中为2-25％。
x)液晶介质，其中式CY、PY和ZK化合物在整个LC主体混合物中的比例大于70％，优选大于80％。
y)包含一种或多种，优选1-5种选自式PY1-PY8化合物，非常优选式PY2化合物的组分B)或LC主体混合物的液晶介质。这些化合物在整个LC主体混合物中的比例优选为1-30％，特别优选为2-20％。这些单独的化合物的含量优选在每种情况中为1-20％。
z)包含一种或多种，优选1、2或3种式T1、T2和T5化合物，非常优选式T2化合物的组分B)或LC主体混合物的液晶介质。这些化合物在整个LC主体混合物中的含量优选为1-20％。
z1)LC主体混合物含一种或多种选自式CY和PY化合物、一种或多种选自式ZK化合物、和一种或多种选自式T和Q化合物的液晶介质。
z2)LC主体混合物含一种或多种，优选1、2或3种式BF1的化合物，和一种或多种，优选1、2或3种选自式AY14、AY15和AY16，非常优选式AY14的化合物的液晶介质。LC主体混合物中式AY14-AY16化合物的比例优选为2-35％，非常优选3-30％。LC主体混合物中式BF1化合物的比例优选为0.5-20％，非常优选1-15％。进一步优选地，根据该优选实施方案的LC主体混合物包含一种或多种，优选1、2或3种式T化合物，优选选自式T1、T2和T5，非常优选选自式T2或T5的化合物。LC主体混合物介质中的式T化合物的比例优选为0.5-15％，非常优选为1-10％。
上述优选实施方案的化合物与上述聚合化合物的结合，在根据本发明的液晶介质中实现了低的阈值电压、低的旋转粘度和非常好的低温稳定性，同时有恒定的高清亮点和高HR值，并且容许在PSA显示器中快速地建立特别低的预倾斜角。特别地，该液晶介质在PSA显示器中相对于现有技术的介质显示出显著缩短的响应时间，特别是还有灰阶响应时间。
本发明液晶介质和LC主体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℃下旋转粘度≤250mPa·s，优选≤200mPa·s。
在根据本发明的VA型显示器中，在液晶介质的层中分子在断电状态下垂直于电极表面配向(垂面地)或者具有倾斜的垂面配向。在向电极施加电压时，发生分子纵轴平行于电极表面的LC分子的重新配向。
根据第一优选实施方案基于具有负介电各向异性化合物的根据本发明的液晶介质，特别是用于PS-VA、PS-UB-FFS和SA-VA型显示器中，具有负介电各向异性Δε，优选为在20℃和1kHz下-0.5至-10，特别是-2.5至-7.5。
在用于PS-VA、PS-UB-FFS和SA-VA型显示器的根据本发明的液晶介质中双折射率Δn优选低于0.16，特别优选0.06-0.14，非常特别优选0.07-0.12。
在根据本发明的OCB型显示器中，液晶介质层中的分子具有“弯曲”配向。在施加电压时，LC分子发生重配向，其中纵向分子轴垂直于电极表面。
在根据本发明的用于PS-OCB型显示器的液晶介质中的双折射率Δn优选为0.14-0.22，特别优选为0.16-0.22。
根据本发明的液晶介质还可以包含本领域技术人员已知并描述于文献中的其他添加剂，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。这些可为可聚合或不可聚合的。将可聚合的添加剂相应地归类入可聚合组分或组分A)。将不可聚合的添加剂相应地归类于不可聚合组分或组分B)。
在优选的实施方案中，液晶介质含有一种或多种手性掺杂剂，优选浓度为0.01-1％，非常优选0.05-0.5％。手性掺杂剂优选选自下表B的化合物，非常优选R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011以及R-或S-5011。
在另一优选的实施方案中，液晶介质含有一种或多种手性掺杂剂的外消旋体，所述掺杂剂优选选自在前述段落中提及的手性掺杂剂。
此外，可将例如0-15重量％的多向色性染料加入液晶介质，还有纳米颗粒，用于改进导电性的导电盐，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物盐(例如参考Haller等，Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258(1973))，或用于改变介电各向异性、粘度和/或向列相配向的物质。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a)-z)的各组分或是已知的，或是本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-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。
可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，将所需量的、以较少量使用的组分溶解在构成主要成分的组分中，有利地在升高的温度下进行。也能够混合组分在有机溶剂例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液，并在充分混合之后例如通过蒸馏再次除去溶剂。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已被相应同位素如氘等替代的化合物。
以下实施例阐述本发明，但并非对其进行限制。然而，它们为本领域技术人员显示了具有优选使用化合物和其各自浓度以及彼此组合的优选混合物构思。另外，这些实施例阐述了可获得何种性能和性能组合。
优选的混合物组分示于下表A1和A2中。表A1中所示的化合物特别适用于具有正介电各向异性的LC混合物。表A2中所示的化合物特别适用于具有负介电各向异性的LC混合物。
表A1
在表A1中，m和n彼此独立地为1-12的整数，优选1、2、3、4、5或6，k是0、1、2、3、4、5或6，和(O)CmH2m+1意为CmH2m+1或OCmH2m+1。
表A2
在表A2中，m和n彼此独立地为1-12的整数，优选1、2、3、4、5或6，k是0、1、2、3、4、5或6，和(O)CmH2m+1意为CmH2m+1或OCmH2m+1。
在本发明的第一个优选的实施方案中，根据本发明的LC介质，尤其是具有正介电各向异性的那些，包含一种或多种选自表A1的化合物的化合物。
在本发明的第二个优选的实施方案中，根据本发明的LC介质，尤其是具有负介电各向异性的那些，包含一种或多种选自表A2的化合物的化合物。
表B
表B显示了可添加到根据本发明的液晶介质中的可能的手性掺杂剂。
LC介质优选地包含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。LC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显示了可以添加到根据本发明的LC介质中的可能的稳定剂。其中n表示1-12的整数，优选1、2、3、4、5、6、7或8。
LC介质优选地包含0-10重量％，特别是1ppm-5重量％，特别优选1ppm-1重量％的稳定剂。LC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显示了用于垂直配向的自配向添加剂，其可以与式I的可聚合化合物一起用于根据本发明的LC介质中：
在一个优选的实施方案中，根据本发明的LC介质，SA-VA显示器包含与一种或多种式I的RM组合的一种或多种选自式SA-1至SA-36，优选选自式SA-14至SA-36，非常优选选自式SA-20至SA-28，最优选选自式SA-20的SA添加剂。非常优选的是以下实施例1的可聚合化合物RM-1，非常优选实施例1的可聚合化合物RM-1与式SA-20至SA-28，非常优选式SA-20的SA添加剂的组合。实施例
以下实施例阐述本发明，而非对其进行限制。然而，它们为本领域技术人员显示了具有优选使用化合物和其各自浓度以及彼此组合的优选混合物构思。另外，这些实施例阐述了可获得何种性能和性能组合。
此外，使用以下缩写和符号：
V0表示阈值电压，电容性[V]，20℃下，
ne表示20℃和589nm下非寻常折射率，
no表示20℃和589nm下寻常折射率，
△n表示20℃和589nm下光学各向异性，
ε⊥表示20℃和1kHz下垂直于指向矢的介电常数，
ε||表示20℃和1kHz下平行于指向矢的介电常数，
△ε表示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”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]。
除非另外明确指出，本申请中的所有浓度是以重量百分比计，且以相应的包含所有固体或液晶组分而没有溶剂的整个混合物计。
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。m.p.表示熔点，cl.p.＝清亮点。此外，C＝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。
所有物理性能是依据“Merck Liquid Crystals,Physical Properties ofLiquid Crystals”，Status 1997年11月,Merck KGaA(德国)测定的并且适用温度20℃，且Δn在589nm下和Δε在1kHz下测定，除非每种情形下另外明确指出。
对于本发明，术语“阈值电压”指的是电容性阈值(V0)，也称为Freedericks阈值，除非另外明确指出。实施例中，如一般通常的那样，也可以对于10％相对对比度给出(V10)。
除非另有说明，在如上下文所述的PSA显示器中聚合可聚合化合物的方法在液晶介质显示出液晶相、优选向列相的温度下进行，最优选在室温下进行。
除非另有说明，制备测试盒和测量它们电光学性质和其它性质的方法通过下文描述的方法或者类似于其的方法进行。
用于测量电容性阈值电压的显示器由间隔为25μm的两个平面平行的玻璃外板组成，所述外板的每个在内侧上具有电极层以及位于顶部的、未经摩擦的聚酰亚胺配向层，其导致液晶分子的垂面边缘配向。
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外板组成，所述外板的每个在内侧上具有电极层以及位于顶部的聚酰亚胺配向层，其中所述两个聚酰亚胺层反向平行地(antiparallel)彼此摩擦并导致液晶分子的垂面边缘配向。
通过用一定强度的UV光辐照预定时间，同时向显示器施加电压(通常为10V-30V交流电，1kHz)使可聚合化合物在显示器或测试盒中聚合。实施例中，若无相反地说明，采用金属卤化物灯和100mW/cm2的强度来聚合。使用标准仪(具有UV传感器的Hoenle UV-meterhigh end)测量强度。
使用Axometrics的Mueller Matrix Polarimeter“AxoScan”测定倾斜角。小的值(即相对于90°角大的偏离)在此对应于大的倾斜。
除非另有说明，术语“倾斜角”表示LC指向矢和基板之间的角度，“LC指向矢”表示在具有均匀取向的LC分子层中LC分子的光学主轴的优选取向方向，其在棒状单轴正双折射LC分子情况下对应于其分子长轴。
具体实施方式
实施例1：可聚合化合物RM-1
按如下制备可聚合化合物(或“RM”)RM-1：
首先将65.0g(320.5mmol)的联苯-2,3,3'-三醇、108.7mL(1282.0mmol)的甲基丙烯酸和5.9g(48.1mmol)的4-(二甲基氨基)-吡啶(DMAP)溶解在1000mL的二氯甲烷中。在冰冷却下添加含204.0g(1314.0mmol)(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺的250mL二氯甲烷的溶液，并将混合物在室温下搅拌过夜。将反应混合物在硅胶上用二氯甲烷进行色谱分离，并蒸发产物级分。然后将所得的油以1:10溶于庚烷/乙醇中，冷却至3℃并真空过滤。将得到的晶体在室温下真空干燥，得到2,3'-双-(2-甲基丙烯酰氧基)联苯-3-基2-甲基丙烯酸酯的白色晶体。(熔点84℃)。
1H NMR(500MHz,氯仿-d)δ7.63–7.59(m,2H),7.49(d,J＝8.1Hz,2H),7.35(d,J＝8.1Hz,1H),7.24–7.20(m,2H),6.41–6.38(m,1H),6.34(dt,J＝3.3,1.3Hz,2H),5.80(p,J＝1.5Hz,1H),5.77(h,J＝1.6Hz,2H),2.11(t,J＝1.3Hz,3H),2.06(q,J＝1.2Hz,6H).
与可聚合化合物RM-1类似，合成了以下化合物：
实施例2：可聚合化合物RM-2
蒸发后，得到非结晶固体(Tg-35I)。
实施例3：可聚合化合物RM-3
得到结晶固体(熔点64℃)。
实施例4：可聚合混合物
按如下配制向列型LC主体混合物N1：
根据本发明的可聚合混合物P1通过将可聚合化合物RM-1添加到向列型LC主体混合物N1中来制备。
按如下配制向列型LC主体混合物N2：
根据本发明的可聚合混合物P2通过将可聚合化合物RM-1添加到向列型LC主体混合物N2中来制备。
对比实施例：可聚合混合物
为了比较的目的，通过将具有联苯核心且没有取代基的RM-C1添加到向列型LC主体混合物N1中来制备可聚合混合物C1。另外，通过将RM-C1添加到向列型LC主体混合物N2中制备可聚合混合物C2。
在可聚合混合物中RM的浓度各为0.3重量％。各个可聚合混合物的组成显示于表1。
表1-可聚合混合物组成
| 混合物编号 | C1 | P1 | C2 | P2 |
| LC主体 | N1 | N1 | N2 | N2 |
| RM | RM-C1 | RM-1 | RM-C1 | RM-1 |
| 重量％RM | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
实施例5：应用实施例(PS-VA)
将各可聚合混合物填充到PSA测试盒中，在施加电压的情况下使RM聚合，并测量若干性质如显示瑕疵(亮点)、残余RM含量、UV应力下VHR和倾斜角稳定性。
亮点水平的测量
将可聚合混合物P1和C1通过一滴填充(ODF)法分配到清洁的基板上，并用商业密封材料(Kyoritsu或Mitsui)密封。在真空下在0.8Pa下组装两个基板。在使用掩模用规定的UV光(具有340nm滤光器的M-H灯)硬化密封剂之后，用UV处理液晶混合物的可聚合组分(第一次UV固化2分钟；第二次UV最终固化120分钟)。
通过成像软件(ImageJ)分析显示器的角中在离开面板密封剂0.5mm处的0.7*0.7mm(两个光间隔物之间的距离)的区域关于交叉的偏振器之间的亮点(0V，在黑暗状态下)。
用于评估亮点的具有RM-C1和RM-1的样品描述于图1(RM-C1)和图2(RM-1)中。
结果：
当RM从RM-C1变为RM-1时，亮点的数量至少减少至1/110。
残余RM测量
测定UV暴露后混合物中残留的、未聚合RM的含量(以重量％计)。UV工序类似于面板制造中的工艺条件(第一次UV固化2分钟；第二次UV最终固化120分钟)。
为此目的，将可聚合混合物填充到由AF玻璃制成的电光测试盒中，所述AF玻璃涂覆有约200nm厚的ITO层，盒间隙为3.3μm。
在没有滤光器的情况下，用UV(荧光灯，“绿色UV”)照射测试盒30分钟和60分钟，并且光强度为0.5mW/cm2，导致RM的聚合。
聚合后，打开测试盒，用2ml甲乙酮将混合物溶解并从测试盒中冲洗出来，通过高效液相色谱(HPLC)分析。结果示于表2。
表2.残余RM含量：
从表2可以看出，对于具有根据本发明的RM-1的可聚合混合物，RM-1的残留RM量稍微高于具有常规反应性介晶RM-C1的可聚合混合物。但是RM-1和RM C1之间的间隙是可接受的，并且对于面板制造是可以忽略的。
电压保持率(VHR)
为了测量VHR，将可聚合混合物填充到电光测试盒中，所述电光测试盒由两个AF玻璃基板和约20nm厚的ITO层组成。
VHR是在UV负载之前和之后在60℃下施加1V/0.6Hz电压来测量的。在25℃下进行用于VHR测量的UV处理：荧光灯，“绿色UV”，(0.5Mw/cm2，120分钟)。
不同RM之间的VHR的差异(基于RM-C1)根据以下表示：
ΔVHR＝VHRRM-1-VHRRM-C1
相对于参考RM-C1，正值对应于VHR的改善，负值表示相对于参考RM-C1的VHR的降低。
结果显示于表3中。
表3.相同的向列型主体混合物中RM-C1和RM-1之间的VHR值的差异：
由表3可以看出根据本发明的RM-1能够保持或甚至改善参考RM-C1的VHR水平。
实施例6：应用实施例(具有自配向添加剂)
表4－可聚合混合物组成
| 混合物编号 | C3 | P3 | C4 | P4 |
| 液晶主体 | N1 | N1 | N2 | N2 |
| RM | RM-C1 | RM-1 | RM-C1 | RM-1 |
| 重量％RM | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| SA | SA-1 | SA-1 | SA-1 | SA-1 |
| ％SA | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
将单独的可聚合混合物填充到没有聚酰亚胺配向层的测试VA盒和测试面板中，在施加电压下使RM和添加剂聚合，并测量几种性质，如显示缺陷(亮点)、残余RM含量和在UV应力下的VHR。
亮点水平的测量
将可聚合混合物C3、P3、C4、P4通过注射印刷填充方法(IJP)分配到清洁的基板上，并用商业密封材料(Kyoritsu或Mitsui)密封。在真空下在0.8Pa下组装两个基板。在使用掩模用规定的UV光(具有340nm滤光器的M-H灯)硬化密封剂之后，用UV处理液晶混合物的可聚合组分(第一次UV固化2分钟；第二次UV最终固化120分钟)。
通过成像软件(ImageJ)分析显示器的角中在离开面板密封剂0.5mm处的0.7*0.7mm(两个光间隔物之间的距离)的区域关于交叉的偏振器之间的亮点(0V，在黑暗状态下)。
结果：
对于RM-1没有发现亮点。
残余RM和残余添加剂测量
测定UV曝光后混合物中残余的未聚合RM/添加剂的含量(以重量％计)。UV工序以类似于面板制造中的工艺条件进行。
为此目的，将可聚合混合物填充到由AF玻璃制成的电光测试盒中，所述测试盒涂覆有约200nm厚的ITO层，盒间隙为3.3μm。
在没有滤光器的情况下，用UV(荧光灯，“绿色UV”)照射测试盒120分钟，并且光强度为0.5mW/cm2，引起RM/添加剂的聚合。
聚合后，打开测试盒，用2ml甲乙酮将混合物溶解并从测试盒中冲洗出来，通过高效液相色谱(HPLC)分析。结果示于表5和表6。
表5－残余RM含量
表6－残余添加剂含量
从表5和表6可以看出，对于根据本发明的具有RM-1的可聚合混合物，RM-1的残余RM量比N1主体中具有联苯RM-C1的可聚合混合物略低。对于所有主体(N1，N2)，均未检测出残余添加剂。
电压保持率(VHR)
为了测量VHR，将可聚合的混合物填充到电光测试盒中，所述电光测试盒由具有约20nm厚的ITO层的两个AF玻璃基板组成。在测试盒中没有应用配向膜。
VHR是在UV负载之前和之后在60℃下施加1V/0.6Hz电压来测量的。在25℃下进行用于VHR测量的UV处理：荧光灯，“绿色UV”，(0.5mW/cm2，120分钟)。
不同RM之间VHR的差异(基于RM-C1)根据以下表示：
ΔVHR＝VHRRM-1-VHRRM-C1
相对于参考RM-C1，正值对应于VHR的改善，负值表示相对于参考RM-C1的VHR的降低。
结果显示于表7中。
表7－相同的向列型主体混合物中RM-C1和RM-1之间的VHR值的差异：
从表7可以看出，在UV负载后，根据本发明的RM-1能够相对于参考RM-C1保持或者甚至改善VHR水平。
总之，上述结果证明，根据本发明的RM能够生产LC面板而不会明显出现白点现象。另外，在UV处理后，获得了在混合物中保持低离子含量和高VHR的同时具有完全聚合的快速UV固化。因此，根据本发明的RM显示出优异的综合性能。
Claims (20)
1.液晶(LC)介质，包含
-可聚合组分A)，包含一种或多种式I的可聚合化合物，
-液晶LC组分B)，包含一种或多种介晶或液晶化合物，和
-任选地，一种或多种式II的用于垂直配向的自配向添加剂
其中式如下所定义：
其中各个基团彼此独立地和在每次出现时相同或不同地具有以下含义：
P表示可聚合基团，
Sp表示间隔基团或单键，
r是0、1、2、3或4，
s是0、1、2、3，和
L表示F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中一个或多个不相邻的CH2-基团任选地以O-和/或S-原子不彼此直接连接的方式被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，和其中一个或多个H原子各自任选地被P-Sp-、F或Cl替代，
MES-Ra II
其中
MES为包含两个或更多个环的棒状介晶基团，其直接或间接彼此连接或其彼此稠合，其环任选被取代和其任选地额外被一个或多个可聚合基团取代，所述可聚合基团直接或经由间隔基连接至MES，和
Ra为极性锚固基团，位于棒状介晶基团MES的末端位置，所述基团Ra包含至少一个碳原子和至少一个选自-OH、-SH、-COOH、-CHO或伯或仲胺官能团的基团，和其任选地包含一个或两个可聚合基团P。
2.根据权利要求1的液晶介质，其中式I化合物选自下式
其中苯环任选地进一步被一个或多个如权利要求1所定义的基团L取代，
P为可聚合基团，和
Sp是间隔基团。
3.根据权利要求1或2的液晶介质，其中在式I中，P表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。
4.根据权利要求1-3任一项的液晶介质，其中式I选自以下子式：
其中L具有权利要求1中给出的含义，且
n是1、2、3、4、5或6。
5.根据权利要求1-4任一项的液晶介质，其中式I选自以下子式：
6.根据权利要求1-3任一项的液晶介质，其中在式I中，Sp为单键或表示-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-、-(CH2)p2-CO-O-、-(CH2)p2-O-CO-，其中p2为2、3、4、5或6，和O-原子或CO-基团分别与苯环连接。
7.根据权利要求1-6任一项的液晶介质，其包含一种或多种如权利要求1所定义的式II的自配向添加剂。
8.根据权利要求1-7一项或多项的液晶介质，其中所述用于垂直配向的自配向添加剂为式IIa
R1-[A2-Z2]m-A1-Ra IIa
其中，
A1,A2各自彼此独立地表示芳族、杂芳族、脂环族或杂环族基团，其还可以含有稠合环，并且其还可以被基团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H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R0)2、-C(＝O)R0，任选取代的硅烷基，具有3-20个C原子的任选取代的芳基或环烷基，或具有最多25个碳原子的直链或支链的烷基、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，此外，一个或多个H原子可以各自被F或Cl替代，
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)-或-CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)-，
n1表示1、2、3或4，
m表示1、2、3、4或5，
R0在每种情况下彼此独立地表示具有1-12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1-12个C原子的烷基,
R1彼此独立地表示H、卤素、具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中，此外，一个或多个不相邻的CH2基团可以各自被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、或-O-CO-O-以O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代，和其中，此外，一个或多个H原子可以各自被F或Cl替代，或彼此独立地表示基团-Sp-P，和
Ra表示如权利要求1所定义的极性锚固基团。
9.根据权利要求1-8的一项或多项的液晶介质，其中所述自配向添加剂具有选自下式的锚固基团Ra
或
其中
p表示1或2，
q表示2或3,
B表示取代或未取代的环体系或稠环体系，
Y彼此独立地表示-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-NR11-或单键，
o表示0或1，
X1彼此独立地表示H、烷基、氟烷基、OH、NH2、NHR11、NR11 2、OR11、C(O)OH或-CHO，
其中至少一个基团X1表示选自-OH、-NH2、NHR11、C(O)OH和-CHO的基团，
R11表示具有1-12个C原子的烷基，
Spa,Spc,Spd各自彼此独立地表示间隔基团或单键，和
Spb表示三价或四价基团。
10.根据权利要求1-9的一项或多项的液晶介质，其中所述用于垂直配向的自配向添加剂为选自式II-A至II-D的化合物，
其中R1、Ra、A2、Z2、Sp和P具有如权利要求4中式II所定义的含义，
L1定义为如权利要求4中的L，
m为1、2、3或4，和
r1为0、1、2、3或4。
11.根据权利要求1-10任一项的液晶介质，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的含义：
a表示1或2，
b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，此外，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以O原子不直接相互连接的方式替代，
Zx表示-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-O-、-CH2-、-CH2CH2-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。
12.根据权利要求1-11任一项的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种选自式CY9、CY10、PY9和/或PY10的化合物：
其中alkyl和alkyl*各自独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基。
13.根据权利要求1-12任一项的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种选自下式的化合物：
其中各个基团彼此独立地并且在每次出现时相同或不同地具有以下含义：
RA1表示具有2-9个C原子的烯基，或者如果环X、Y和Z中的至少一个表示环己烯基，其还具有RA2的含义之一，
RA2表示具有1-12个C原子的烷基，其中，此外，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子不直接相互连接的方式替代，
Zx为-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H、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2H，优选H、F或Cl，
x是1或2，
z是0或1。
14.根据权利要求1-13任一项的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种选自下式的化合物：
其中各个基团具有以下含义：
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，此外，一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以O原子不直接相互连接的方式替代，
Zy表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF＝CF-或单键。
15.根据权利要求1-14中任一项的液晶介质，其特征在于式I的可聚合化合物是经聚合的。
16.制备权利要求1-15中任一项的液晶介质的方法，包括将权利要求1中定义的液晶组分B)与一种或多种权利要求1-6中的一项或多项定义的式I化合物，和任选地与另外的液晶化合物和/或添加剂混合的步骤。
17.液晶显示器，包括权利要求1-15中任一项所定义的液晶介质。
18.根据权利要求17所述的液晶显示器，其为PS-VA、PS-UB-FFS、PS-正性-VA、聚合物稳定化的SA-VA显示器。
19.权利要求17-18任一项的液晶显示器，其特征在于其包含两个基板，其至少一个为透光的，提供在每一个基板上的电极或提供在仅一个基板上的两个电极，以及位于基板之间如权利要求1-15任一项所定义的液晶介质的层，其中可聚合化合物在显示器的基板之间聚合。
20.制备根据权利要求17-19任一项的液晶显示器的方法，包括以下步骤：在显示器的基板之间提供如权利要求1-15任一项所定义的液晶介质和聚合所述可聚合化合物。
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| CN114032105A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-11 | 苏州汉朗光电有限公司 | 一种负性液晶组合物及其应用 |
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