[发明专利]液晶化合物

说明书

本发明涉及侧向取代的可固化液晶(LCP)，它们具有内消旋性能或使这些LCP与内消旋分子结构相容的性能。尤其本发明涉及具有低熔点和良好排列性能(alignment property)的侧向取代的可固化液晶以及这种LCP在制备基本上均匀或带图案的薄膜中的用途，其中能够控制LCP分子在平面中和相对于基材的平面的取向。

从可固化液晶(LCP薄膜)制备的薄膜对熟练人员来说是众所周知的，它们可用于光学和电光设备的制备。这些薄膜一般通过使用涂敷工艺如旋转涂敷来制造。这包括将可交联的LCP或LCP混合物流延到提供有取向层的基材上。随后除去有机溶剂以得到充分取向的、无溶剂的内消旋LCP涂层。LCP薄膜的厚度取决于粘度和在涂敷方法中使用的可聚合的LCP混合物的有机溶液的浓度。所形成的薄膜的均匀性取决于LCP形成无倾斜区域的均匀涂层的能力以及LCP混合物在涂敷和交联处理过程中的稳定性。术语“倾斜区域”应该理解为指在LCP薄膜内其中LCP分子的长轴与相同尺寸、但具有相反方向的基材平面形成倾斜角的区域。

已知LCP，尤其具有高澄清点和熔点的那些所具有的问题是它们不能形成在涂敷和交联处理过程中保持稳定的混合物。这些现有技术的LCP混合物趋势于以在有机溶剂中的低劣溶解性；混合物各组分彼此分离的趋势；和结晶趋势为特征。尽管已经做了通过例如制备具有低熔点的LCP来解决这些问题的尝试，但施加在薄膜上的这些现有技术的LCP以倾斜方向排列的能力趋势于是低劣的。这种低劣排列的薄膜趋势于以低对比率为特征。

与现有LCP材料相关的其它问题是倾斜区域的形成和在制备LCP薄膜过程中的旋错线(disclination)。术语“旋错线”应该理解为指邻接倾斜区域的分界线，在那里相反倾斜角的LCP分子毗邻。这些倾斜区域和旋错线同时导致了对膜的均匀外观的干扰和不均匀的光学性能。

如果光取向和光图形取向层用于LCP的取向，前述问题是尤其重要的。这种所谓的线性光聚合(LLP)工艺(Nature，381，p.212(1996))使得能够生产不仅均匀而且带结构的(光图形的)取向层。如果这种带结构的取向层用于LCP的取向，LCP分子应采用根据在各单一象素中排列的方向和倾斜角由取向层给出的信息。

因此，对可以用于显著减少上述缺点以及当应用于LPP取向层时尤其适合的LCP混合物和涂层的制备中的新型LCP材料存在着需求。本发明解决了该需求。

本发明的第一方面提供了式(I)的化合物：

其中G¹和G²独立表示可聚合的内消旋残基；

X表示选自-CH₂-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR¹-、-OCOO-、-OCONR’-的基团；

Sp表示式-(CH₂)_p-的基团，其中p是1-18的整数和其中一个或两个非相邻-CH₂-基团任选被-CH＝CH-代替；或其中一个或两个-CH₂-基团任选被选自-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR’-、-OCOO-、-OCONR’-的一个或两个基团代替，条件是首先间隔基团不含有两个邻接杂原子，第二当X是-CH₂-时，p还能够具有0的值；

Q表示选自-CN、-COR、-COOR、-OCOR、-CONR’R、-NR’COR、-OCOOR、-OCONR’R、-NR’COOR、F、Cl、-CF₃、-OCF₃或-OR或环状基团的极性基团，该环状基团是未取代的或任选被选自低级烷基、低级链烯基、低级烷氧基、低级链烯氧基、卤素、-CN、-COR”、-COOR”、-CONR’R”、-NR’COR”、-OCOOR”、-OCONR’R”、-NR’COOR”、-CF₃和-OCF₃的基团取代；

其中R表示氢、低级烷基、低级链烯基或如上所定义的环状基团；和

R’是氢、低级烷基或低级链烯基，

R”表示低级烷基或低级链烯基。

已经发现本发明的化合物具有与现有技术化合物相比较低的熔点。还发现它们与其中它们占一部分的液晶混合物中的其它组分更容易混溶，从这种混合物中结晶出来的趋势会下降以及对这种混合物的澄清点很少有影响。另外它们表现了与现有技术的化合物相比改进的排列能力。