TW201708514A - 液晶介質 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於包含可聚合化合物之液晶(LC)介質;其製備方法;其用於光學、電光學及電子目的,特定言之用於LC顯示器中,尤其用於聚合物穩定配向(PSA)類型之LC顯示器中之用途;及包含其之LC顯示器,尤其PSA顯示器。
Description
本發明係關於包含可聚合化合物之液晶(LC)介質;其製備方法;其用於光學、電光學及電子目的,特定言之用於LC顯示器中,尤其用於聚合物穩定配向(PSA)類型之LC顯示器中之用途;及包含其之LC顯示器,尤其PSA顯示器。
已同時發現引起廣泛關注及具有商業用途之液晶顯示器模式為所謂的PS(「聚合物穩定」)或PSA(「聚合物穩定配向」)模式,對於其,亦間或使用術語「聚合物穩定化」。在PSA顯示器中,使用含有以下之LC介質:LC混合物(下文亦稱為「主體混合物」)及少量,通常<1重量%,例如0.2重量%至0.4重量%之一或多種可聚合化合物,較佳為可聚合單體化合物。在將LC介質填充至顯示器中之後,通常藉由UV光聚合使可聚合化合物原位聚合或交聯,視情況同時向顯示器電極施加電壓。聚合係在LC介質展現液晶相所處之溫度下、通常在室溫下進行。已證明向LC主體混合物中添加可聚合液晶原基或液晶化合物(亦稱為反應性液晶原基或「RM」)尤為適合。
PS(A)模式同時用於各種習知LC顯示器類型。因此,舉例而言,已知PS-VA(「垂直配向型」)、PS-OCB(「光學補償彎曲型」)、PS-IPS(「共平面轉換型」)、PS-FFS(「邊緣場轉換型」)、PS-UB-FFS(「超亮度FFS型」)及PS-TN(「扭轉向列型」)顯示器。RM之聚合在
PS-VA及PS-OCB顯示器之情況下較佳在施加電壓存在下進行,且在PS-IPS顯示器之情況下在施加電壓存在或不存在下進行,較佳在施加電壓不存在下進行。因此,在顯示器單元中產生LC分子之預傾角。舉例而言,在PS-OCB顯示器之情況下,彎曲結構可能經穩定化,以使得不需要或可降低偏移電壓。在PS-VA顯示器之情況下,預傾斜對回應時間具有正效應。對於PS-VA顯示器,可使用標準MVA(「多域VA」)或PVA(「圖案化VA」)像素及電極佈局。亦有可能僅使用一個不具有突起之結構化電極,其明顯簡化製備且提高對比度及透明度。
此外,已證明所謂的正VA模式(「正VA」)尤為適合。如在習知VA及PS-VA顯示器中,在不施加電壓時之初始狀態下,正VA顯示器中LC分子之初始定向為垂直的,亦即,實質上與基板正交。然而,與習知VA及PS-VA顯示器對比,在正VA顯示器中,使用具有正介電各向異性之LC介質。如在IPS及PS-IPS顯示器中,正VA顯示器中之兩個電極配置於兩個基板中僅一者上,且較佳展現互相嚙合、梳狀(叉指式)之結構。在對叉指式電極施加電壓後,其產生實質上與LC介質層平行之電場,LC分子轉換至實質上與基板平行之定向。在正VA顯示器中,亦已證明藉由將RM添加至LC介質(其隨後在顯示器中聚合)中進行之聚合物穩定為有利的。從而,可實現轉換時間明顯縮短。
PS-VA顯示器描述於例如EP1170626 A2、US6861107、US7169449、US2004/0191428A1、US2006/0066793A1及US2006/0103804A1中。PS-OCB顯示器描述於例如T.-J-Chen等人,Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704及S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PS-IPS顯示器描述於例如US 6177972及Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264中。PS-TN顯示器描述於(例如)Optics Express 2004,12(7),1221中。
PSA顯示器可作為主動式矩陣或被動式矩陣顯示器操作。在主動
式矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由整合式非線性主動元件(如例如電晶體(諸如薄膜電晶體或「TFT」))定址,而在被動式矩陣顯示器中,個別像素通常藉由如先前技術已知之多路複用方法定址。
PSA顯示器亦可包含形成顯示器單元之基板中之一或兩者上的配向層。配向層通常應用於電極上(在此類電極存在之情況下)以使得其與LC介質接觸且誘導LC分子之初始配向。配向層可包含例如聚醯亞胺或由其組成,其亦可藉由光配向方法摩擦或製備。
特別對於監視器及尤其TV應用,仍需要LC顯示器之回應時間以及對比度及亮度(且因此,透射率)之最佳化。此處PSA方法可提供明顯優勢。尤其在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS及PS-正-VA顯示器之情況下,可實現回應時間(其與測試單元中之可量測預傾斜相關)之縮短而不對其他參數產生顯著不良效應。
先前技術已提出二丙烯酸聯二苯酯或二甲基丙烯酸聯二苯酯(其視情況經氟化)作為適用於PSA顯示器中之RM。
然而,產生以下問題:並非LC主體混合物與RM之所有組合均適用於PSA顯示器,因為例如僅可能產生不足的傾斜角或完全無傾斜角,或因為例如對於TFT顯示器應用而言電壓保持率(VHR)不足。另外,已發現,當用於PSA顯示器中時,先前技術已知之LC混合物及RM仍具有一些缺點。因此,並非可溶於LC主體混合物中之每一已知RM均適用於PSA顯示器中。另外,往往難以找到除直接量測PSA顯示器中預傾斜之外的對RM之適合選擇準則。若需要在不添加光引發劑之情況下之UV光聚合(其對於某些應用為有利的),則適合的RM之選擇變得甚至更少。
另外,LC主體混合物/RM之所選組合應具有較低旋轉黏度及良好電特性,尤其較高VHR。在PSA顯示器中,在用UV光照射之後較高VHR為尤其重要的,因為UV曝露不僅作為正常曝露在成品顯示器
操作期間發生,而且其亦為顯示器製備方法之必要部分。
特定言之,需要具有產生特別小的預傾角之用於PSA顯示器之可用改良材料。較佳材料為與先前技術材料相比可在相同曝露時間之後產生降低預傾角及/或可在較短曝露時間之後產生至少相同預傾角的彼等材料。此應使得減少顯示器製備時間(「節拍時間」)及製備成本。
製備PSA顯示器之另一問題為在產生顯示器中之預傾角所需的聚合步驟之後,殘餘量之未聚合RM的存在及移除。未反應之RM可能不利地影響顯示器之特性,例如藉由在顯示器操作期間以不受控制的方式聚合。
因此,自先前技術已知之PSA顯示器常常展現出不合需要之所謂「影像殘留」或「影像燒損」效應,亦即,LC顯示器中藉由暫時性定址個別像素產生之影像即使在已斷開此等像素中之電場之後或在已定址其他像素之後仍保持可見。
舉例而言,若使用具有較低VHR之LC主體混合物,則可能發生圖像殘留。日光或顯示器背光之UV組分可導致不合需要之LC分子之分解反應且引發離子或自由基雜質產生。此等雜質可積聚於尤其電極或配向層上,其中其會降低有效施加之電壓。此效應亦可在不具有聚合物組分之習知LC顯示器中觀測到。
由未聚合RM之存在引起之額外圖像殘留效應通常在PSA顯示器中觀測到。殘餘RM之不受控制的聚合係藉由來自環境之UV光或背光引發。在轉換顯示器區域中,此改變在多個定址循環之後的傾斜角。因此,透射在轉換區域中可能出現變化,而在非轉換區域中其保持不變。
在製備PSA顯示器期間,因此需要RM之聚合儘可能徹底地進行,且可排除顯示器中未聚合RM之存在或使其減至最少。因此,需
要RM及LC主體混合物實現或支持RM之快速且徹底的聚合。另外,殘餘RM量之可控反應為合乎需要的。此可藉由提供與先前技術之RM相比更快且更有效聚合之經改良RM來實現。
在PSA顯示器之操作中已觀測到之另一問題為預傾角之穩定性。因此,觀測到在藉由聚合RM製造顯示器期間產生之預傾角並不保持恆定,而在顯示器操作期間顯示器經受電壓應力之後降低。此可(例如)藉由增加黑色狀態透射率且由此降低對比度而負面地影響顯示器效能。
另一待解決的問題為先前技術之RM常常具有較高熔點且在許多常用LC混合物中僅展示有限溶解度。因此,RM往往會自發地自LC混合物結晶出。另外,自發聚合之風險阻止LC主體混合物可能升溫以便更好地溶解RM,從而使得甚至在室溫下仍需要較高溶解度。另外,例如在將LC介質填充至LC顯示器中時,存在相分離之風險(層析效應),其可能大大削弱顯示器之均一性。此因以下事實而進一步惡化:LC介質通常在低溫下填充於顯示器中以便降低自發聚合(參見上文)風險,其轉而對溶解度具有不良效應。
先前技術中觀測到之另一問題為在LC顯示器(包括(但不限於)PSA類型顯示器)中使用習知LC介質通常導致在顯示器中出現雲紋,尤其當藉由使用滴入式填充(one drop filling;ODF)方法將LC介質填充於顯示器中時。此現象亦稱為「ODF雲紋」。因此需要提供使得ODF雲紋減少之LC介質。
先前技術中觀測到之另一問題為適用於PSA顯示器(包括(但不限於)PSA型顯示器)中之LC介質常常展現出高黏度,且因此展現高轉換時間。為了降低LC介質之黏度及回應時間,已在先前技術中提出添加具有烯基之LC化合物。然而,觀測到,含有烯基化合物之LC介質尤其在曝露於UV輻射之後通常展示可靠性及穩定性降低及VHR降
低。尤其用於PSA顯示器中時,此為相當大的缺點,因為PSA顯示器中RM之光聚合通常係藉由曝露於UV輻射來進行,其可導致LC介質中之VHR下降。
在先前技術中,已提出適用於PSA顯示器中之LC介質,其中LC主體混合物含有一或多種聯三苯化合物以便增強RM聚合。然而,添加聯三苯化合物提高LC主體混合物之黏度,因此導致更慢的回應時間。此外,添加聯三苯化合物可在LC介質中UV應力之後導致可靠性降低及VHR下降。
因此,其為向展示較低黏度及較高VHR而同時實現RM之快速且徹底聚合之PSA顯示器提供LC混合物及LC介質的另一問題。
最近觀測到的另一問題為當LC介質與黑色基質(或黑色遮罩)接觸時,該LC介質之VHR可降低,該黑色基質用於顯示器中以保護特定區域(例如像素之間的區域)免於自背光漏光,及/或遮蔽TFT通道面積免受環境光影響。
因此,仍非常需要不展示或僅較小程度地展示如上文所描述之缺點且具有改良之特性的PSA顯示器及適用於該等顯示器中之LC介質及可聚合化合物。
特定言之,非常需要PSA顯示器及用於該等PSA顯示器中之LC混合物及RM,該等PSA顯示器實現高比電阻;同時大工作溫度範圍;短回應時間(甚至在低溫下);低臨限電壓;低預傾角;灰度之多重性;高對比度及寬視角;在UV曝露後,尤其當LC介質與黑色基質材料接觸時,具有高可靠性及高「電壓保持率」(VHR)值;且在RM之情況下,在LC主體混合物中具有低熔點及高溶解度。在用於移動應用之PSA顯示器中,尤其需要具有展示低臨限電壓及高雙折射率的可用LC介質。
本發明係基於提供新穎的適合材料,尤其RM、LC主體混合物及
包含其之LC介質的目的,其適用於PSA顯示器中,不具有或較小程度地具有上文所指示之缺點。
特定言之,本發明係基於提供適用於PSA顯示器中之LC介質之目的,其實現極高的比電阻值、高VHR值、高可靠性、低臨限電壓、短回應時間、高雙折射率;尤其在較長波長下展示良好UV吸收;允許其中所含之RM快速且徹底地聚合;允許儘可能迅速地產生較低預傾角;甚至在較長時間之後和/或在UV曝露之後實現預傾斜之較高穩定性;減少或防止顯示器中出現圖像殘留;且減少或防止顯示器中出現ODF雲紋。
本發明之另一目的為解決以下問題:向展示較低黏度及較高VHR同時實現RM之快速且徹底聚合之PSA顯示器提供LC混合物及LC介質。
根據本發明藉由如本申請案中所描述及主張之材料及方法已實現以上目標。
已出人意料地發現,上文所提及問題中之至少一些可藉由使用包含可聚合組分及含有僅少量如下文所揭示及所主張式A化合物之LC主體混合物的LC介質來解決。
因此發現當在PSA顯示器中使用如下文所揭示及所主張之LC介質時,有可能降低LC主體混合物之黏度同時又維持高VHR,尤其當該LC介質與黑色基質材料接觸時,具有快速且完全聚合所需的高UV吸收及較強傾斜角產生。
使用根據本發明之LC介質促進尤其在300-380nm及尤其大於340nm範圍內之較低UV能量及/或較長UV波長下快速且徹底的UV光聚合反應,其為顯示器製造方法之相當大的優點。此外,使用根據本發明之LC介質允許快速產生較大且穩定的預傾角,減少顯示器中影像殘留及ODF雲紋,在UV光聚合之後產生高VHR值,且使得能夠實現快
速回應時間、低臨限電壓及高雙折射率。
本發明係關於一種包含以下之液晶(LC)介質:- 可聚合組分A),其包含一或多種可聚合化合物,較佳由一或多種可聚合化合物組成,及- 液晶組分B),下文亦稱為「LC主體混合物」,其包含一或多種液晶原基或液晶化合物,較佳由一或多種液晶原基或液晶化合物組成,其特徵在於組分B)包含0.01至3%,較佳0.05至2%之一或多種式A化合物。
其中個別基團在每次出現時相同或不同地各自彼此獨立地具有以下含義:R1、R2具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,L1、L2 F或Cl,較佳為F。
此外,本發明係關於一種LC介質,其包含:- 可聚合組分A),其包含一或多種可聚合化合物,較佳由一或多種可聚合化合物組成,及- 液晶組分B),下文亦稱為「LC主體混合物」,其包含一或多種液晶原基或液晶化合物,較佳由一或多種液晶原基或液晶化合物組成,該液晶組分B)包含0.01至2%,較佳0.05至1%之一或多種式A化合物。
根據本發明之LC介質之液晶組分B)下文亦稱為「LC主體混合
物」,且其較佳僅含有選自不可聚合之低分子量化合物的LC化合物,如式A之彼等化合物,且視情況含有添加劑,如聚合引發劑、抑制劑等。
本發明此外係關於一種如上文及下文所描述之LC介質或LC顯示器,其中組分A)之可聚合化合物經聚合。
本發明另外係關於一種用於製備如上文及下文所描述之LC介質之方法,其包含以下步驟:將一或多種式A化合物或LC主體混合物或如上文及下文所描述之LC組分B)與一或多種可聚合化合物混合,且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。
本發明進一步係關於LC介質在LC顯示器中,尤其在PSA顯示器中之用途。
此外,本發明係關於根據本發明之LC介質在PSA顯示器中之用途,尤其在含有LC介質之PSA顯示器中之用途,其用於藉由在PSA顯示器中,較佳在電場或磁場中,原位聚合組分B)之可聚合化合物來產生LC介質中之傾斜角。
本發明另外係關於一種包含一或多種式I化合物或根據本發明之LC介質的LC顯示器,尤其PSA顯示器,尤其較佳地PS-VA、PS-IPS、PS-FFS或PS-UB-FFS顯示器。
本發明另外係關於一種包含可藉由聚合如上文所描述之可聚合組分A)獲得之聚合物,或包含根據本發明之LC介質的LC顯示器,其較佳為PSA顯示器,極佳為PS-VA、PS-IPS、PS-FFS或PS-UB-FFS顯示器。
此外,本發明係關於一種PSA類型之LC顯示器,其包含兩個基板(其至少一個為透光的)、各基板上提供之電極或該等基板中僅一者上提供之兩個電極及位於該等基板之間的LC介質層,其包含一或多種可聚合化合物及如上文及下文所描述之LC組分,其中該等可聚合
化合物在顯示器之基板之間聚合。
此外,本發明係關於一種用於製造如上文及下文所描述之LC顯示器之方法,其包含在顯示器之基板之間填充或以其他方式提供包含如上文及下文所描述之一或多種可聚合化合物的LC介質,及使該等可聚合化合物聚合之步驟。
根據本發明之PSA顯示器具有應用於基板中之一或兩者上的兩個電極,其較佳呈透明層形式。在一些顯示器中,例如在PS-VA顯示器中,一個電極應用於兩個基板中之每一者上。在其他顯示器中,例如在PS-IPS、PS-FFS或PS-UB-FFS顯示器中,兩個電極均應用於兩個基板中僅一者上。
在一較佳實施例中,可聚合組分在LC顯示器中聚合,同時向顯示器之電極施加電壓。
具有可聚合組分之可聚合化合物較佳藉由光聚合,極佳藉由UV光聚合來聚合。
除非另外說明,否則可聚合化合物較佳選自非對掌性化合物。
如本文中所用,術語「作用層」及「可轉換層」意謂電光學顯示器(例如LC顯示器)中之層,其包含一或多種具有結構及光學各向異性之分子,如例如LC分子,其在外部刺激(如電或磁場)後改變其定向,從而導致層對於偏振或非偏振光之透射改變。
如本文所使用,術語「傾斜」及「傾斜角」應理解為意謂LC介質之LC分子相對於LC顯示器(此處較佳為PSA顯示器)中之單元之表面的傾斜配向。此處傾斜角表示LC分子(LC指向矢)之縱向分子軸與形成LC單元之平面平行外部板之表面之間的平均角度(<90°)。此處低傾
斜角值(亦即與90°角之大偏差)對應於大傾斜。量測傾斜角之適合方法在實例中給出。除非另外指示,否則上文及下文揭示之傾斜角值係關於此量測方法。
如本文所使用,術語「反應性液晶原基」及「RM」應理解為意謂含有液晶原基或液晶構架及一或多個適用於聚合之與其附接之官能基(且亦稱為「可聚合基團」或「P」)之化合物。
除非另外說明,否則如本文所使用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。
如本文所使用,術語「低分子量化合物」應理解為意謂為單體及/或並非藉由聚合反應製備之化合物,其與「聚合化合物」或「聚合物」相反。
如本文所使用,術語「不可聚合化合物」應理解為意謂不含有適用於在通常應用於RM聚合的條件下聚合之官能基的化合物。
如本文中所使用之術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者已知且描述於文獻中,且意謂由於其吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相之基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)不必自身具有LC相。液晶原基化合物亦有可能僅在與其他化合物混合之後及/或在聚合之後展現出LC相行為。典型的液晶原基基團為例如剛性棒狀或盤狀單元。結合液晶原基或LC化合物所使用之術語及定義之概述在Pure Appl.Chem.2001,73(5),888及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004,116,6340-6368中給出。
如本文所用之術語「間隔基團」(下文亦稱為「Sp」)為熟習此項技術者已知且描述於文獻中,參見(例如)Pure Appl.Chem.2001,73(5),888及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004,116,6340-6368。如本文所用,術語「間隔基團」或「間隔基」意謂可撓
性基團,例如伸烷基,其在可聚合液晶原基化合物中連接液晶原基基團及可聚合基團。
在上文及下文中,表示反-1,4-伸環己基環,且表示1,4-伸苯基環。
在上文及下文中「氧雜烷基」意謂任意CH2基團經O原子置換之烷基。較佳的氧雜烷基為烷氧基。
在上文及下文中「有機基團」指示碳或烴基。
「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團,其中此不含其他原子(諸如-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子,諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)。術語「烴基」表示另外含有一或多個H原子及視情況一或多個雜原子(諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基團。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
-CO-、-C(=O)-及-C(O)-表示羰基,亦即。
碳或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為例如芳基、烯基或炔基。具有3個以上C原子之碳或烴基可為直鏈、分支鏈及/或環狀基團且亦可含有螺鍵或稠合環。
術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋多價基團,例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
術語「芳基」表示芳族碳基團或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示如上文所定義之「芳基」,其含有一或多個雜原子,較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge。
較佳碳基及烴基為具有1至40、較佳1至20、極佳1至12個C原子之視情況經取代之直鏈、分支鏈或環狀烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基;具有5至30、
較佳6至25個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基;或具有5至30、較佳6至25個C原子之視情況經取代之烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基及芳氧基羰氧基,其中一或多個C原子亦可經較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子置換。
更佳碳及烴基為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聚烯基、C6-C20環烷基、C4-C15環烯基、C6-C30芳基、C6-C30烷基芳基、C6-C30芳基烷基、C6-C30烷基芳氧基、C6-C30芳基烷氧基、C2-C30雜芳基、C2-C30雜芳氧基。
尤其較佳為C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C25芳基及C2-C25雜芳基。
更佳碳基及烴基為具有1至20、較佳1至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,且其中一或多個不相鄰CH2基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換。
Rx較佳表示H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中另外,一或多個不相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子可經F或Cl置換,或表示具有6至30個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基或具有2至30個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基。
較佳烷基例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、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。
較佳烯基為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等。
較佳炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
較佳烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基-乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、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。
較佳胺基為例如二甲基胺基、甲胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等。
芳基及雜芳基可為單環或多環的,亦即,其可含有一個環(諸如苯基)或兩個或兩個以上環,該等環亦可為稠合的(諸如萘基)或共價鍵結的(諸如聯二苯),或含有稠環與鍵聯環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。
尤其較佳為具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有5至25個環原子之單環、雙環或三環雜芳基,其視情況含有稠環且視情況經取代。此外,較佳為5員、6員或7員芳基及雜芳基,其中另外,一或多個CH基團可以O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式經N、S或O置換。
較佳芳基為例如苯基、聯二苯、聯三苯、[1,1':3',1"]聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、9,10-二氫-菲、芘、二氫芘、、苝、并四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
較佳雜芳基為例如5員環,諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、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員
環,諸如吡啶、噠嗪、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;或稠合基團(condensed group),諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹喏啉咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喏啉、吩嗪、啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或此等基團之組合。
上文及下文所提及之芳基及雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。
(非芳族)脂環基及雜環基涵蓋飽和環(亦即僅含有單鍵之環)以及部分不飽和環(亦即亦可含有複鍵之環)兩者。雜環含有一或多個較佳選自Si、O、N、S及Se之雜原子。
(非芳族)脂環基及雜環基可為單環的,亦即僅含有一個環(例如,環己烷);或為多環的,亦即含有複數個環(例如,十氫萘或二環辛烷)。尤其較佳為飽和基團。此外優先考慮具有5至25個環原子之單環、雙環或三環基團,其視情況含有稠環且視情況經取代。此外,較佳為5員、6員、7員或8員碳環基,其中另外,一或多個C原子可經Si置換及/或一或多個CH基團可經N置換及/或一或多個不相鄰CH2基團可經-O-及/或-S-置換。
較佳脂環基及雜環基為例如5員基團,諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶;6員基團,諸如環己烷、矽雜環己烷(silinane)、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二
噻烷、哌啶;7員基團,諸如環庚烷;及稠合基團,諸如四氫萘、十氫萘、茚滿、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基。
較佳取代基為例如促進溶解之基團,諸如烷基或烷氧基;拉電子基團,諸如氟、硝基或腈;或用於增加聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)之取代基,尤其龐大基團,諸如第三丁基或視情況經取代之芳基。
較佳取代基(下文亦稱為「L」)為F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2;各自具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中一或多個H原子可視情況經以下各者置換:F或Cl、具有1至20個Si原子之視情況經取代之矽烷基或具有6至25個,較佳6至15個C原子之視情況經取代之芳基,
其中Rx表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH2基團視情況以O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各自視情況經F、Cl、P-或P-Sp-置換,且
Y1表示鹵素。
「經取代之矽烷基或芳基」較佳意謂經鹵素、-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個C原子之烷基。
尤其較佳取代基L為例如F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5,此外為苯基。
較佳為、、或,其中L具有上文所指示之含義中之一者。
可聚合基團P為適用於聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合)或聚合物類似反應(例如加成或縮合至主聚合物鏈上)之基團。尤其較佳為用於鏈聚合之基團,尤其含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之彼等基團,及適用於開環聚合之基團,諸如氧雜環丁烷或環氧基。
較佳基團P選自由以下組成之群: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-及W4W5W6Si-,其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、F、Cl或CH3,W2及W3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、甲基、乙基或正丙基,W4、W5及W6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W7及W8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經除P-Sp-以外之一或多個如上文所定義之基團L取代,k1、k2及k3各自彼此獨立地表示0或1,k3較佳表
示1且k4表示1至10之整數。
極佳基團P係選自由以下組成之群: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-及W4W5W6Si-,其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、F、Cl或CH3,W2及W3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、甲基、乙基或正丙基,W4、W5及W6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W7及W8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,k1、k2及k3各自彼此獨立地表示0或1,k3較佳表示1,且k4表示1至10之整數。
極尤其較佳基團P係選自由以下組成之群:CH2=CW1-CO-O-,尤其CH2=CH-CO-O-、CH2=C(CH3)-CO-O-及CH2=CF-CO-O-,此外CH2=CH-O-、(CH2=CH)2CH-O-CO-、(CH2=CH)2CH-O-、
及。
更佳可聚合基團P係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧化物,最佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
若Sp與單鍵不同,則其較佳具有式Sp"-X",以使得各別基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-,其中Sp"表示具有1至20個,較佳1至12個C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,且其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-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-置換,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-或單鍵,R0及R00各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,及Y2及Y3各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR00-或單鍵。
典型的間隔基團Sp及-Sp"-X"-為例如-(CH2)p1-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR0R00-O)p1-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R0及R00具有上文所指示之含義。
尤其較佳基團Sp及-Sp"-X"-為-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1及q1具有上文所指示之含義。
在各情況下,尤其較佳基團Sp"為例如直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一
烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
較佳式A化合物為所選式A1:
其中「烷基」表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,且(O)表示氧原子或單鍵。極佳的為式A1化合物,其中(O)表示氧原子,且「烷基」在每次出現時相同或不同地為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基,其較佳為直鏈。
式A或式A1化合物在組分B)中之比例較佳為0.05%至2%,極佳為0.1%至1.5%,最佳為0.5%至1%。
較佳地,LC介質含有1至5種,極佳1、2或3種,最佳1種式A或式A1化合物。
在根據本發明之LC介質中,包含式A化合物之LC主體混合物與包含較佳雙反應性及/或三反應性RM之可聚合組分一起使用在PSA顯示器中導致有利的特性。特定言之,可實現以下優點中之一或多者:- 亦在較長波長下之良好UV吸收,- 快速且徹底的RM聚合,- 快速產生低預傾角,尤其在低UV能量下及/或在較長UV波長下,- 在UV曝露之後高預傾角穩定性,- 減少的影像殘留,- 減少的ODF雲紋,- 在UV曝露及/或熱處理之後的高可靠性及高VHR值,
- 在與黑色基質接觸之後的高可靠性及高VHR值,- 高雙折射率,- 降低的黏度- 較快回應時間。
因為根據本發明之LC介質在較長UV波長下展示高吸收,所以有可能針對聚合使用較長UV波長,其對於顯示器製造方法為有利的。
可聚合化合物較佳選自式I Ra-B1-(Zb-B2)m-Rb I
其中個別基團在每次出現時相同或不同地各自彼此獨立地具有以下含義:Ra及Rb P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換,其中若B1及/或B2含有飽和C原子,則Ra及/或Rb亦可表示螺連接至此飽和C原子之基團,其中該等基團Ra及Rb中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-,P可聚合基團,Sp間隔基團或單鍵,B1及B2芳族基、雜芳族基、脂環族基或雜環族基,較佳具有4至25個環原子,其亦可含有稠環且其未經取代或經L單取代或多取代,Zb -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或單鍵,R0及R00各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,m表示0、1、2、3或4,n1表示1、2、3或4,L P;P-Sp-;OH;CH2OH;F;Cl;Br;I;-CN;-NO2;-NCO;-NCS;-OCN;-SCN;-C(=O)N(Rx)2;-C(=O)Y1;-C(=O)Rx;-N(Rx)2;視情況經取代之矽烷基;具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基;或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換,P及Sp具有上文所指示之含義,Y1表示鹵素,Rx表示P;P-Sp-;H;鹵素;具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換;具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基;或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基。
尤其較佳式I化合物為其中B1及B2各自彼此獨立地表示以下之彼等化合物:1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、香豆素、黃酮,其中另外,此等基團中之一或多個CH基團可經N置換;環己烷-1,4-二基,其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可經O及/或S置換;1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二
基,其中所有此等基團可均未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代。
尤其較佳式I化合物為其中B1及B2各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基之彼等化合物,
極佳式I化合物係選自下式:
其中該等個別基團具有以下含義:P1、P2及P3各自彼此獨立地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團,Sp1、Sp2及Sp3各自彼此獨立地表示單鍵或具有上文及下文關於Sp所指示含義中之一者的間隔基團,且尤其較佳表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1為1至12之整數,其中另外,基團P1-Sp1-、P1-Sp2-及P3-Sp3-中
之一或多者可表示Raa,其限制條件為所存在基團P1-Sp1-、P2-Sp2及P3-Sp3-中之至少一者不同於Raa,Raa表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1-Sp1-置換;尤其較佳表示具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈之視情況經單氟化或多氟化烷基、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,烯基及炔基具有至少兩個C原子且分支鏈基團具有至少三個C原子),R0、R00在每次出現時各自彼此獨立地且相同或不同地表示H或具有1至12個C原子之烷基,Ry及Rz各自彼此獨立地表示H、F、CH3或CF3,X1、X2及X3各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-或單鍵,Z1表示-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-,Z2及Z3各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-,其中n為2、3或4,L在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈之視情況經單氟化或多氟化烷基、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,較佳表示F,L'及L"各自彼此獨立地表示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。
尤其較佳為式M2、M13、M17、M22、M23、M24及M30之化合物。
更佳為三反應性化合物M15至M31,尤其為M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M26、M30及M31。
在式M1至M31之化合物中,基團
較佳為、、、、或
,其中L在每次出現時相同或不同地具有上文或下文所給出之含義中之一者,且較佳為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-,極佳為F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3、OCF3或P-Sp-,更佳為F、Cl、CH3、OCH3、COCH3或OCF3,尤其為F或CH3。
式M1至M31之較佳化合物為其中P1、P2及P3表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氧雜環丁烷或環氧基,極佳表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團之彼等化合物。
更佳式M1至M31之化合物為其中Sp1、Sp2及Sp3為單鍵之彼等化合物。
更佳式M1至M31之化合物為其中Sp1、Sp2及Sp3中之一者為單鍵且Sp1、Sp2及Sp3中之另一者與單鍵不同的彼等化合物。
更佳式M1至M31之化合物為其中與單鍵不同之彼等基團Sp1、Sp2及Sp3表示-(CH2)s1-X"-之彼等化合物,其中s1為1至6,較佳為2、3、4
或5之整數,且X"為連接至苯環之鍵,且為-O-、-O-CO-、-CO-O、-O-CO-O-或單鍵。
尤其較佳為包含一種、兩種或三種式I之可聚合化合物之LC介質。
較佳地,LC介質中式I化合物之比例為0.01%至5%、極佳0.05%至1%、最佳0.1%至0.5%。
觀測到式M1至M31之可聚合化合物與式A化合物之組合導致有利的LC介質行為,當快速且徹底的聚合後,快速產生在UV曝露之後為穩定的低預傾角,同時在UV曝露之後及在與黑色基質接觸之後可實現高可靠性及高VHR值以及高雙折射率。此外,LC介質在較長UV波長下展示高吸收,以使得有可能使用該等較長UV波長進行聚合,其對於顯示器製造方法為有利的。
為了製備PSA顯示器,藉由在LC顯示器之基板之間的LC介質中原位聚合,視情況同時向電極施加電壓,使LC介質中所含有之可聚合化合物聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或兩個以上可聚合基團)。
根據本發明之PSA顯示器之結構對應於如在開始時引用之先前技術中所描述之PSA顯示器常見的幾何結構。不具有突起之幾何結構較佳,尤其其中另外濾色器側上之電極未經結構化且僅TFT側上之電極具有狹縫之幾何結構。PS-VA顯示器之尤其適合且較佳之電極結構描述於例如US 2006/0066793 A1中。
本發明之較佳PSA類型LC顯示器包含:- 第一基板,其包括界定像素區域之像素電極,該像素電極連接至安置於各像素區域中之轉換元件且視情況包括微狹縫圖案及視情況安置於像素電極上之第一配向層,- 第二基板,其包括共同電極層,其可安置於面對第一基板之第
二基板之整個部分上;及視情況第二配向層,- LC層,其安置於第一基板與第二基板之間,且包括包含如上文及下文所描述之可聚合組分A及液晶組分B之LC介質,其中該可聚合組分A亦可經聚合。
第一及/或第二配向層控制LC層之LC分子之配向方向。舉例而言,在PS-VA顯示器中,選擇配向層以使得其賦予LC分子垂直(或豎直)配向(亦即與表面正交)或傾斜配向。此類配向層可例如包含聚醯亞胺,其亦可摩擦或可藉由光配向方法製備。
藉由顯示器製造商常規使用之方法,例如所謂的滴入式填充(ODF)方法,可使具有LC介質之LC層沈積於顯示器之基板之間。LC介質之可聚合組分隨後例如藉由UV光聚合來聚合。聚合可在一個步驟中或在兩個或更多個步驟中進行。
PSA顯示器可包含其他元件,如濾色器、黑色基質、鈍化層、光延遲層、用於定址個別像素之電晶體元件等,其皆為熟習此項技術者所熟知且可無需本發明技術加以採用。
電極結構可由技術人員視個別顯示器類型而定進行設計。舉例而言,對於PS-VA顯示器,可藉由提供具有狹縫及/或凸塊或突起之電極來誘導LC分子之多結構域定向以形成兩個、四個或更多個不同傾斜配向方向。
在聚合後,可聚合化合物形成交聯聚合物,其導致LC介質中LC分子之一定預傾斜。不希望受特定理論束縛,據相信,藉由可聚合化合物形成之交聯聚合物之至少一部分將相分離或自LC介質沈澱出且在基板或電極上形成聚合物層或其上提供之配向層。顯微量測資料(如SEM及AFM)已確證,所形成之聚合物之至少一部分在LC/基板界面處積聚。
聚合可在一個步驟中進行。亦有可能首先在第一步驟中進行聚
合,視情況同時施加電壓,以便產生預傾角,且隨後在第二聚合步驟中在無施加電壓之情況下,使第一步驟中未反應之化合物聚合或交聯(「最終固化」)。
適合且較佳的聚合方法為例如熱或光聚合,較佳為光聚合,尤其為UV誘導之光聚合,其可藉由使可聚合化合物曝露於UV輻射來實現。
視情況,將一或多種聚合引發劑添加至LC介質中。聚合之適合條件及引發劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知的且在文獻中有描述。適用於自由基聚合的為例如市售光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173®(Ciba AG)。若採用聚合引發劑,則其比例較佳為0.001至5重量%,尤其較佳為0.001至1重量%。
根據本發明之可聚合化合物亦適用於無需引發劑之聚合,其伴隨有大量優勢,例如材料成本較低及尤其LC介質因可能殘餘量之引發劑或其分解產物所致的污染更小。因此,聚合亦可在不添加引發劑之情況下進行。在一較佳實施例中,LC介質因此不含有聚合引發劑。
LC介質亦可包含一或多種穩定劑以便防止例如在儲存或運輸期間RM之非所需的自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知的且描述於文獻中。尤其適合的為例如來自Irganox®系列(Ciba AG)之市售穩定劑,諸如Irganox® 1076。若採用穩定劑,則以RM或可聚合組分(組分A)之總量計,其比例較佳為10-500,000ppm,尤其較佳為50-50,000ppm。
式I之可聚合化合物尤其展示良好的UV吸收,且因此尤其適用於製備PSA顯示器之方法,該PSA顯示器包括以下特徵中之一或多者:
- 在顯示器中,在2步驟方法中,可聚合介質曝露於UV光,該2
步驟方法包括第一UV曝露步驟(「UV-1步驟」)以產生傾斜角及第二UV曝露步驟(「UV-2步驟」)以結束聚合,
- 可聚合介質在顯示器中曝露於藉由節能UV燈(亦稱為「綠色UV燈」)產生之UV光。當避免較高強度為該方法所需時,此等燈之特徵在於在300-380nm之其吸收光譜中相對較低強度(習知UV1燈之1/100-1/10)且較佳用於UV2步驟中,但視情況亦用於UV1步驟中。
- 使可聚合介質曝露於藉由具有移至較長波長(較佳340nm或大於340nm)之輻射光譜的UV燈產生之顯示器中之UV光以避免PS-VA方法中之較短UV光曝露。
使用較低強度及UV轉移至較長波長均保護有機層不受可能由UV光引起之損壞。
本發明之一較佳實施例係關於一種用於製備如上文及下文所描述之PSA顯示器之方法,該顯示器包含以下特徵中之一或多者:- 在2步驟方法中,使可聚合LC介質曝露於UV光,該2步驟方法包括第一UV曝露步驟(「UV-1步驟」)以產生傾斜角及第二UV曝露步驟(「UV-2步驟」)以結束聚合,- 使可聚合LC介質曝露於藉由強度為0.5mW/cm2至10mW/cm2波長範圍在300-380nm內之UV燈產生之UV光,較佳用於UV2步驟且視情況亦用於UV1步驟中,- 使可聚合LC介質曝露於波長為340nm或大於340nm及較佳400nm或小於400nm之UV光。
此較佳方法可例如藉由使用所需UV燈或藉由使用帶通濾波器及/或截止濾波器進行,該等濾波器實質上透射具有各別所需波長之UV光且實質上阻隔具有各別非所需波長之光。舉例而言,當需要用波長λ 300-400nm之UV光照射時,UV曝露可使用實質上透射300nm<波長λ<400nm之寬帶通濾波器進行。當需要用波長λ超過340nm之UV
光照射時,UV曝露可使用實質上透射波長λ>340nm之截止濾波器進行。
「實質上透射」意謂濾波器透射實質性部分,較佳至少50%強度之具有所需波長之入射光。「實質上阻隔」意謂濾波器未透射實質性部分,較佳至少50%強度之具有非所需波長之入射光。例如在帶通濾波器之情況下,「所需(非所需)波長」意謂λ之給定範圍內(外)之波長,且在截止濾波器之情況下,意謂超過(低於)λ之給定值之波長。
此較佳方法使得能夠藉由使用較長UV波長製造顯示器,從而減少或甚至避免較短UV光組分之有害及損傷作用。
UV輻射能量一般為6至100J,視製備方法條件而定。
較佳地,根據本發明之LC介質基本上由如上文及下文所描述之可聚合組分A)及LC組分B)(或LC主體混合物)組成。然而,LC介質可另外包含一或多種其他組分或添加劑,較佳選自包括(但不限於)以下之清單:共聚單體、對掌性摻雜劑、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、界面活性劑、濕潤劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏附劑、流動改良劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。
較佳為其中可聚合組分A)排他性地由式I*之可聚合化合物組成的LC介質。
在另一較佳實施例中,可聚合組分A)除式I*化合物外亦含有一或多種其他可聚合化合物(「共聚單體」),其較佳選自RM。
較佳地,LC介質中可聚合組分A)之比例為>0%至<5%,極佳為>0%至<1%,最佳為0.01%至0.5%。
較佳地,LC介質中LC組分B)之比例為95%至<100%,極佳為99%至<100%。
除如上文所描述之可聚合組分A)以外,根據本發明之LC介質包
含LC組分B)或LC主體混合物,其包含一或多種,較佳兩種或更多種選自不可聚合之低分子量化合物的LC化合物。選擇此等LC化合物以使得其在應用於可聚合化合物之聚合的條件下對聚合反應為穩定及/或無反應的。
此等化合物之實例為式A化合物。
較佳為其中LC組分B)或LC主體混合物具有向列型LC相且較佳不具有對掌性液晶相之LC介質。
此外,較佳為非對掌性式I化合物及其中組分A及/或B之化合物排他性地選自由非對掌性化合物組成之群的LC介質。
LC組分B)或LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。
在一較佳實施例中,基於具有負介電各向異性之化合物,LC介質含有LC組分B)或LC主體混合物。該等LC介質尤其適用於PS-VA及PS-UB-FFS顯示器中。此類LC介質之尤其較佳實施例為下文部分a)-z4)之彼等LC介質:
a)組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自式CY及式PY之化合物的LC介質:
其中a表示1或2,b表示0或1,
表示或
R1及R2各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,Zx及Zy各自彼此獨立地表示-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵,較佳表示單鍵,L1至L4各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地,L1及L2均表示F或L1及L2中之一者表示F且另一者表示Cl,或L3及L4均表示F或L3及L4中之一者表示F且另一者表示Cl。
式CY化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中a表示1或2,烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基,且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳表示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-。
尤其較佳地為選自式CY2、CY8、CY10及CY16之化合物,極佳為式CY2及CY10之彼等化合物。
式PY化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基,且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳表示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-。
尤其較佳地為選自式PY2、PY8、PY10及PY16之彼等化合物,極
佳為式PY2及PY10之彼等化合物。
較佳地,組分B)或LC主體混合物包含較佳地以1重量%至20重量%,極佳地8重量%至20重量%之量的一或多種式PY2化合物。
b)組分B)或LC主體混合物包含一或多種包含烯基之液晶原基或LC化合物(下文亦稱為「烯基化合物」)的LC介質,其中該烯基在用於聚合LC介質中所含有之可聚合化合物的條件下對聚合反應為穩定的。
較佳地,組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自不同於式A之式AN及式AY的烯基化合物
其中個別基團在每次出現時相同或不同地各自彼此獨立地具有以下含義:
或,
或,
、或
RA1具有2至9個C原子之烯基,或若環X、Y及Z中之至少一者表示環己烯基,則亦為RA2之含義中之一者,RA2具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,Zx -CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵,較佳為單鍵,L1、L2 H、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2H,較佳為H、F或Cl,x 1或2,z 0或1。
較佳式AN及式AY之化合物為其中RA2選自乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基及庚烯基之彼等化合物。
在一較佳實施例中,組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自以下子式之式AN化合物:
其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷
基,且烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2-7個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示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-。
較佳地,組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自式AN1、AN2、AN3及AN6之化合物,極佳包含一或多種式AN1化合物。
在另一較佳實施例中,組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自以下子式之式AN化合物:
其中m表示1、2、3、4、5或6,i表示0、1、2或3,且Rb1表示H、CH3或C2H5。
在另一較佳實施例中,組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自以下子式之化合物:
最佳為式AN1a2及AN1a5化合物。
在另一較佳實施例中,組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自以下子式之式AY化合物:
其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,「(O)」表示O原子或單鍵,且烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2-7個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示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-。
在另一較佳實施例中,組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自以下子式之式AY化合物:
其中m及n各自彼此獨立地表示1、2、3、4、5或6,且烯基表示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-。
較佳地,LC介質中式AN及式AY化合物之比例為2重量%至70重量%,極佳為5重量%至60重量%,最佳為10重量%至50重量%。
較佳地,LC介質或LC主體混合物含有1至5種,較佳1、2或3種選自式AN及式AY之化合物。
添加式AN及/或AY之烯基化合物使得LC介質之黏度及回應時間降低。
c)組分B)或LC主體混合物包含一或多種下式之化合物的LC介質:
其中該等個別基團具有以下含義:
表示、、、或,表示或,R3及R4各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換,Zy表示-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵,較佳表示單鍵。
式ZK化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基較佳表示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-。
尤其較佳為式ZK1化合物。
尤其較佳式ZK化合物係選自以下子式:
其中丙基、丁基及戊基為直鏈基團。
最佳為式ZK1a化合物。
d)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之化合物的LC介質:
其中該等個別基團在每次出現時相同或不同地具有以下含義:R5及R6各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
表示或,表示、或,且e表示1或2。
式DK化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基較佳表示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)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之化合物的LC介質:
其中該等個別基團具有以下含義:
表示、、、或
其中至少一個環F與伸環己基不同,f表示1或2,R1及R2各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,
Zx表示-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵,較佳表示單鍵,L1及L2各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地,L1及L2均表示F,或基團L1及L2中之一者表示F且另一者表示Cl。
式LY化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中R1具有上文所指示之含義,烷基表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,且v表示1至6之整數。R1較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,尤其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)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質:
其中烷基表示C1-6烷基,Lx表示H或F,且X表示F、Cl、OCF3、OCHF2或OCH=CF2。尤其較佳為式G1化合物,其中X表示F。
g)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質:
其中R5具有上文關於R1所指示之含義中之一者,烷基表示C1-6烷基,d表示0或1,且z及m各自彼此獨立地表示1至6之整數。在此等化合物中,R5尤其較佳為C1-6烷基或C1-6烷氧基或C2-6烯基,d較佳為1。根據本發明之LC介質較佳包含量5重量%之一或多種上文所提及式之化合物。
h)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之聯苯基化合物的LC介質:
其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,且烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示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主體混合物中式B1至B3之聯苯之比例較佳為至少3重量%,尤其5重量%。
式B2化合物尤其較佳。
式B1至B3之化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中烷基*表示具有1-6個C原子之烷基。根據本發明之介質尤其較佳包含一或多種式B1a及/或B2c之化合物。
i)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之聯三苯化合物的LC介質:
其中R5及R6各自彼此獨立地具有上文所指示之含義中之一者,且、及
各自彼此獨立地表示、、或
其中L5表示F或Cl,較佳表示F,且L6表示F、Cl、OCF3、CF3、
CH3、CH2F或CHF2,較佳表示F。
式T化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中R表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基,R*表示具有2-7個C原子之直鏈烯基,(O)表示氧原子或單鍵,且m表示1至6之整數。R*較佳表示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較佳表示甲基、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。
根據本發明之LC主體混合物較佳包含以0.5重量%至30重量%,尤其1重量%至20重量%之量的式T及其較佳子式之聯三苯。
極佳的為式T1、T2、T3、T5及T21化合物,尤其為式T1及T2及T5之彼等化合物。在此等化合物中,R較佳表示各自具有1-5個C原子之烷基,此外烷氧基。
若混合物之△n值0.1,則聯三苯較佳用於根據本發明之LC介質中。較佳LC介質包含2重量%至20重量%之一或多種式T之聯三苯化合物,其較佳選自化合物T1至T24之群。
在根據本發明之另一較佳實施例中,LC主體混合物或組分B)含有<10%,較佳<5%,極佳<1%,最佳0%之式T之聯三苯化合物或任何其他具有聯三苯基之化合物。較佳地,LC介質並不含有任何具有聯三苯基之不可聚合化合物。
k)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之對聯四苯化合物的LC介質:
其中RQ為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,XQ為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基,LQ1至LQ6彼此獨立地為H或F,其中LQ1至LQ6中之至少一者為F。
較佳式Q化合物為其中RQ表示具有2至6個C原子之直鏈烷基,極佳表示乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。
較佳式Q化合物為其中LQ3及LQ4為F之彼等化合物。更佳式Q化合物為其中LQ3、LQ4以及LQ1及LQ2中之一者或兩者為F之彼等化合物。
較佳式Q化合物為其中XQ表示F或OCF3,極佳表示F之彼等化合物。
式Q化合物較佳選自以下子式
其中RQ具有式Q之含義中之一者或上文及下文所給出之其較佳含
義中之一者,且較佳為乙基、正丙基或正丁基。
尤其較佳為式Q1化合物,尤其為其中RQ為正丙基之彼等化合物。
較佳地,LC主體混合物中式Q化合物之比例為>0重量%至5重量%,極佳為0.1重量%至2重量%,最佳為0.2重量%至1.5重量%。
較佳地,LC主體混合物含有1至5種,較佳1或2種式Q化合物。
將式Q之對聯四苯化合物添加至LC主體混合物中使得能夠減少ODF雲紋,同時保持高UV吸收,能夠快速且徹底的聚合,能夠實現強且快速之傾斜角生成,且增加LC介質之UV穩定性。
此外,將具有正介電各向異性之式Q化合物添加至具有負介電各向異性之LC介質中允許更好地控制介電常數ε∥及ε⊥值,且尤其使得能夠獲得高介電常數ε∥值,同時保持介電各向異性△ε恆定,由此降低反沖電壓且減少影像殘留。
1)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種式CC化合物的LC介質:
其中RC表示具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,XC表示F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基,LC1、LC2彼此獨立地表示H或F,其中LC1及LC2中之至少一者為F。
較佳式CC化合物為其中RC表示具有2至6個C原子之直鏈烷基,極佳表示乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。
更佳式CC化合物為LC1及LC2為F之彼等化合物。
較佳式CC化合物為其中XC表示F或OCF3,極佳表示F之彼等化合物。
更佳式CC化合物係選自下式
其中RC具有式CC之含義中之一者或上文及下文所給出之其較佳含義中之一者,且較佳為乙基、正丙基或正丁基,極佳為正丙基。
較佳地,LC主體混合物中式CC化合物之比例為>0重量%至10重量%,極佳為0.1重量%至8重量%,最佳為0.2重量%至5重量%。
較佳地,LC主體混合物含有1至5種,較佳1、2或3種式CC化合物。
此外,將具有正介電各向異性之式CC化合物添加至具有負介電各向異性之LC介質中允許更好地控制介電常數ε∥及ε⊥值,且尤其使得能夠獲得高介電常數ε∥值,同時保持介電各向異性△ε恆定,由此降低反沖電壓且減少影像殘留。此外,添加式CC化合物使得能夠降低LC介質之黏度及回應時間。
m)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質:
其中R1及R2具有上文所指示之含義且較佳各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基。
較佳介質包含一或多種選自式O1、O3及O4之化合物。
n)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之化合物的LC介質:
其中
表示
R9表示H、CH3、C2H5或n-C3H7,(F)表示視情況選用之氟取代基,且q表示1、2或3,且R7具有關於R1所指示之含義中之一者,其量較佳>3重量%,尤其5重量%且極尤其較佳5重量%至30重量%。
尤其較佳式FI化合物係選自由以下子式組成之群:
其中R7較佳表示直鏈烷基,且R9表示CH3、C2H5或n-C3H7。尤其較佳為式FI1、FI2及FI3之化合物。
o)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質:
其中R8具有關於R1所指示之含義,且烷基表示具有1-6個C原子之直鏈烷基。
p)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物,諸如選自由下式組成之群之化合物的LC介質:
其中R10及R11各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,且R10及R11較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,且Z1及Z2各自彼此獨立地表示-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-或單鍵。
q)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之二氟二苯并烷及/或烷的LC介質:
其中R11及R12各自彼此獨立地具有上文關於R11所指示之含義中之一者,環M為反-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,Zm -C2H4-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-或-O-CO-,c為0、1或2,較佳以3重量%至20重量%之量,尤其以3重量%至15重量%之量。
尤其較佳式BC、CR及RC之化合物選自由以下子式組成之群:
其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,c為1或2,且烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示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-。
極尤其較佳為包含一種、兩種或三種式BC-2化合物之LC主體混合物。
r)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之經氟化菲及/或二苯并呋喃的LC介質:
其中R11及R12各自彼此獨立地具有上文關於R11所指示之含義中之一者,b表示0或1,L表示F,且r表示1、2或3。
尤其較佳式PH及BF之化合物係選自由以下子式組成之群:
其中R及R'各自彼此獨立地表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。
較佳地,組分B)或LC主體混合物包含一或多種式BF1化合物,較佳選擇子式BF1a:
其中烷基表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,且(O)表示氧原子或單鍵。極佳為式BF1a化合物,其中兩個基團(O)均表示氧原子,且烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,其較佳為直鏈的。
較佳地,LC介質中式BF1或BF1a化合物之比例為0.5%至20%,極佳為0.5%至10%,最佳為1%至5%。
較佳地,LC介質含有1至5種,較佳1、2或3種式BF1或BF1a化合物。
s)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之單環化合物的LC介質
其中
R1及R2各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
L1及L2各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地,L1及L2均表示F,或L1及L2中之一者表示F且另一者表示Cl,
式Y化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中,烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,烷氧基表示具有1-6個C原子之直鏈烷氧基,烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基,且O表示氧原子或單鍵。烯基及烯基*較佳表示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-。
尤其較佳式Y化合物係選自由以下子式組成之群:
其中烷氧基較佳表示具有3、4或5個C原子之直鏈烷氧基。
t)除如上文及下文所描述之可聚合化合物之外,LC介質不含有含有末端乙烯基氧基(-O-CH=CH2)之化合物。
u)組分B)或LC主體混合物包含1至8種、較佳1至5種式CY1、CY2、PY1及/或PY2之化合物的LC介質。整體LC主體混合物中之此等化合物比例較佳為5%至70%,尤其較佳為10%至35%。在各情況下,此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。
v)組分B)或LC主體混合物包含1至8種、較佳1至5種式CY9、CY10、PY9及/或PY10之化合物的LC介質。整體LC主體混合物中之此等化合物比例較佳為5%至60%,尤其較佳為10%至35%。在各情況下,此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。
w)組分B)或LC主體混合物包含1至10種、較佳1至8種式ZK化合物,尤其式ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物的LC介質。整體LC主體混合物中之此等化合物比例較佳為3%至25%,尤其較佳為5%至45%。在各情況下,此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。
x)整體LC主體混合物中式CY、PY及ZK之化合物比例大於70%,較佳大於80%的LC介質。
y)LC主體混合物含有一或多種含有烯基之化合物,較佳選自式AN及式AY,極佳選自式AN1、AN3、AN6,最佳選自式AN1a、AN3a、AN6a的LC介質。此等化合物在LC主體混合物中之濃度較佳為2%至70%,極佳為3%至55%。
z1)組分B)或LC主體混合物含有一或多種、較佳1至5種式PY1-PY8、極佳式PY2之所選擇化合物的LC介質。整體LC主體混合物中之此等化合物比例較佳為1%至30%,尤其較佳為2%至20%。在各情況下,此等個別化合物之含量較佳為1%至20%。
z2)組分B)或LC主體混合物含有一或多種,較佳1、2或3種選自式T1、T2、T3、T5及T21,極佳選自式T2之化合物的LC介質。整體LC主體混合物中此等化合物之含量較佳地為1%至20%。
z3)LC主體混合物含有一或多種選自式CY及式PY之化合物、一
或多種選自式AN及式AY之化合物以及一或多種式ZK化合物的LC介質。
z4)LC主體混合物含有一或多種,較佳1、2或3種式A化合物,較佳式A1化合物;一或多種,較佳1、2或3種式BF1化合物,較佳式BF1a化合物;及一或多種,較佳地1、2或3種式PY2化合物的LC介質。LC主體混合物中式A或式A1化合物比例較佳為0.05%至2%,極佳為0.1%至1%。LC主體混合物中式BF1或BF1a化合物比例較佳為0.5%至10%,極佳為1%至5%。LC主體混合物中式PY2化合物之比例較佳為1%至20%,極佳為10%至20%。
上文所提及之較佳實施例之化合物與上文所描述之聚合化合物的組合導致根據本發明之LC介質的低臨限電壓、低旋轉黏度及極好的低溫穩定性,同時恆定地高清澈點及高HR值,且使得可在PSA顯示器中快速建立尤其低的預傾角。特定言之,與來自先前技術之介質相比,在PSA顯示器中LC介質展現顯著縮短之回應時間,尤其亦顯著縮短之灰度回應時間。
本發明之LC介質及LC主體混合物較佳具有至少80K,尤其較佳至少100K之向列相範圍及在20℃下250mPa.s,較佳200mPa.s之旋轉黏度。
在根據本發明之VA型顯示器中,關斷狀態下之LC介質層中之分子與電極表面正交配向(垂直地)或具有傾斜的垂直配向。在向電極施加電壓後,出現LC分子之再配向,縱向分子軸平行於電極表面。
尤其用於PS-VA及PS-UB-FFS型顯示器中之基於具有負介電各向異性之化合物的根據本發明之LC介質在20℃及1kHz下具有較佳-0.5至-10、尤其-2.5至-7.5之負介電各向異性△ε。
用於PS-VA及PS-UB-FFS型顯示器中之根據本發明之LC介質的雙折射率△n較佳低於0.16,尤其較佳為0.06至0.14,極尤其較佳為0.07
至0.12。
根據本發明之LC介質亦可包含為熟習此項技術者已知且描述於文獻中之其他添加劑,諸如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。此等添加劑可為可聚合或不可聚合的。可聚合添加劑因此歸屬於可聚合組分或組分A)。不可聚合添加劑因此歸屬於不可聚合組分或組分B)。
在一較佳實施例中,LC介質含有較佳濃度為0.01%至1%,極佳0.05%至0.5%之一或多種對掌性摻雜劑。對掌性摻雜劑較佳選自由來自下表B之化合物組成之群,極佳選自由以下組成之群:R-1011或S-1011、R-2011或S-2011、R-3011或S-3011、R-4011或S-4011及R-5011或S-5011。
在另一較佳實施例中,LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑之外消旋體,該或該等對掌性摻雜劑較佳選自前述段落中所提及之對掌性摻雜劑。
此外,有可能向LC介質添加(例如)0重量%至15重量%之多色染料,另外奈米粒子、導電鹽(較佳4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之錯合鹽)(參見例如Haller等人,Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258(1973))以用於改良導電性;或添加用於修改介電各向異性、黏度及/或向列相之配向的物質。此類型之物質描述於(例如)DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。
根據本發明之LC介質之較佳實施例a)-z)的個別組分為已知的;抑或其製備方法因為其基於描述於文獻中之標準方法而可容易由熟習相關技術者自先前技術衍生出。相應式CY化合物描述於例如EP-A-0 364 538中。相應式ZK化合物描述於例如DE-A-26 36 684及DE-A-33 21 373中。
以本身習知之方式例如藉由將以上提及的化合物中之一或多者與如上文所定義之一或多種可聚合化合物及視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備可根據本發明使用之LC介質。一般而言,宜在高溫下將以較少量使用之所要量之組分溶解於構成主要成分之組分中。亦可能將組分於有機溶劑中(例如丙酮、氯仿或甲醇中)之溶液混合,且例如藉由在徹底混合之後蒸餾來再次移除溶劑。本發明另外係關於製備根據本發明之LC介質之方法。
熟習此項技術者不言而喻,根據本發明之LC介質亦可包含例如H、N、O、Cl、F已經如氘等之相應同位素置換之化合物。
以下實例解釋本發明而不對其進行限制。然而,其向熟習此項技術者展示較佳混合物概念與較佳使用之化合物及其各別濃度及其彼此之組合。另外,實例說明可獲得的特性及特性組合。
使用以下縮寫:(n、m、z:在各情況下彼此獨立地為1、2、3、4、5或6)
在本發明之一較佳實施例中,根據本發明之LC介質包含一或多種選自由來自表A之化合物組成之群的化合物。
LC介質較佳包含0重量%至10重量%、尤其0.01重量%至5重量%且尤其較佳0.1重量%至3重量%摻雜劑。LC介質較佳包含一或多種選自由來自表B之化合物組成之群的摻雜劑。
表C表C展示可添加至根據本發明之LC介質中之可能的穩定劑。(n此處表示1至12之整數,較佳表示1、2、3、4、5、6、7或8,末端甲基未展示)。
LC介質較佳包含0重量%至10重量%,尤其1ppm至5重量%,尤其較佳1ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳包含一或多種選自由來自表C之化合物組成之群的穩定劑。
在本發明之一較佳實施例中,液晶原基介質包含一或多種選自來自表D之化合物之群的化合物。極佳地,LC介質包含選自式RM-1至RM-32,最佳RM-1、RM-15或RM-17之化合物或選自式RM-41至RM-48,最佳RM-41之化合物。
另外,使用以下縮寫及符號:
除非另外明確指出,否則本申請案中之所有濃度均以重量百分比引述,且係關於包含所有固體或液晶組分而無溶劑之相應整體混合物。除非另外明確指出,否則表述「將x%之化合物Y添加至混合物中」意謂最終混合物(亦即化合物Y添加後)中化合物Y之濃度為x%。
除非另外明確指出,否則本申請案中指示之所有溫度值(諸如熔點T(C,N)、近晶(S)至向列(N)相之轉移T(S,N)及清澈點T(N,I))均以攝氏溫度(℃)引述。M.p.表示熔點,cl.p.=清澈點。另外,C=結晶狀態,N=向列相,S=矩列液晶相且I=各向同性相。此等符號之間的資料表示轉移溫度。
除非在各情況下另外明確指示,否則所有物理特性均係及已根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月,Merck KGaA,Germany來測定,且適用於20℃之溫度,且△n在589nm下測定且△ε在1kHz下測定。
對於本發明,除非另外明確指示,否則術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V0),亦稱為弗雷德裡克臨限值(Freedericks threshold)。在實例中,光學臨限值亦可如一般常見地針對10%相對對比度(V10)引述。
除非另外陳述,否則聚合如上文及下文所描述之PSA顯示器中之可聚合化合物的方法在其中LC介質展現液晶相,較佳向列相之溫度下進行,且最佳在室溫下進行。
除非另有陳述,否則製備測試單元及量測其電光學及其他特性之方法係藉由如下文所述或與其類似之方法來進行。
用於量測電容性臨限電壓之顯示器由兩個間距25μm之平面平行玻璃外部板組成,其中之每一者在內側上具有電極層且在頂部上具有未摩擦之聚醯亞胺配向層,其實現液晶分子之垂直邊緣配向。
用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由兩個間距4μm之平面平
行玻璃外部板組成,其中之每一者在內側上具有電極層且在頂部上具有聚醯亞胺配向層,其中兩個聚醯亞胺層經彼此反向平行地摩擦,且實現液晶分子之垂直邊緣配向。
可聚合化合物藉由用具有規定強度之UVA光照射持續預定時間而在顯示器或測試單元中聚合,其中同時對顯示器施加電壓(通常10V至30V交流電,1kHz)。在實例中,除非另外指示,否則使用金屬鹵化物燈及50mW/cm2之強度用於聚合。使用標準UVA計(具有UVA感測器之高層次Hoenle UV計)量測強度。
藉由晶體旋轉實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定傾斜角。此處低值(亦即與90°角之大偏差)對應於大傾斜。
如下量測VHR值:將0.3%可聚合單體化合物添加至LC主體混合物中,且將所得混合物引入至包含未摩擦之VA-聚醯亞胺配向層之VA-VHR測試單元中。除非另外陳述,否則LC層厚度d為大約6μm。在1V、60Hz、64μs脈衝下UV曝露之前及之後測定VHR值(量測儀器:Autronic-Melchers VHRM-105)。
LC主體混合物
比較實例1
如下調配向列型LC主體混合物NC1。
混合物未含有式A化合物。
比較實例2
如下調配向列型LC主體混合物NC2。
混合物含有10%式A之化合物CLY-3-O2。
比較實例3
如下調配向列型LC主體混合物NC3。
混合物含有10%式A之化合物CLY-3-O2。
比較實例4
如下調配向列型LC主體混合物NC4。
混合物未含有式A化合物。
比較實例5
如下調配向列型LC主體混合物NC5。
混合物未含有式A化合物。
實例1
如下調配向列型LC主體混合物N1。
混合物含有0.01%式A之化合物CLY-3-O2。
實例2
如下調配向列型LC主體混合物N2。
混合物含有0.05%式A之化合物CLY-3-O2。
實例3
如下調配向列型LC主體混合物N3。
混合物含有0.10%式A之化合物CLY-3-O2。
實例4
如下調配向列型LC主體混合物N4。
混合物含有0.5%式A之化合物CLY-3-O2。
實例5
如下調配向列型LC主體混合物N5。
混合物含有1.00%式A之化合物CLY-3-O2。
實例6
如下調配向列型LC主體混合物N6。
混合物含有1.00%式A之化合物CLY-3-O2。
可聚合混合物
可聚合混合物藉由以0.2-0.35重量%之濃度將反應性液晶原基M1分別添加至向列型LC主體混合物NC1-NC5及N1-N6中之每一者中來製備。
可聚合混合物之組成展示於以下表1中。
實例P7
如下調配可聚合混合物P7。
使用實例
VHR,可靠性
可聚合LC介質之VHR值在與黑色基質(BM)材料接觸及不接觸的情況下量測。實驗如下進行:
使可聚合LC介質與自BM塗佈基板提取之BM粉末材料以100與
0.8之比率接觸。將所得樣品在100℃下加熱2小時。樣品經由膜濾器過濾,且引入至包含未摩擦之VA-聚醯亞胺配向層的VA-VHR測試單元中。在1V、60Hz、64μs脈衝下UV曝露之前及之後測定VHR值(量測儀器:Autronic-Melchers VHRM-105)。
VHR值展示於表2中。
自表2可看出含有少量式A化合物CLY-3-O2之根據本發明之混合物P1-P6在與BM材料接觸或不接觸的情況下在UV曝露之後維持相對較高的VHR值。
對其進行比較而言,不含式A化合物CLY-3-O2之混合物C1、C4及C5當與BM材料接觸時在UV曝露之後展示VHR降低較強,同時含有約10%式A化合物CLY-3-O2之混合物C2、C2a及C3在不與BM材料接觸的情況下在UV曝露之後亦展示VHR降低較強。
因此,混合物P1-P6最適用於在與BM材料接觸或不接觸的情況下在UV曝露之後維持高VHR。
預傾角
將根據本發明之可聚合混合物及可聚合比較混合物各插入至VA
e/o測試單元中。測試單元包含反平行摩擦之VA-聚醯亞胺配向層(JALS-2096-R1)LC層厚度d為約4μm。
藉由晶體旋轉實驗(Autronic-Melchers TBA-105)用50mW/cm2之UV照射120s(6J)之後測定預傾角。
預傾斜角展示於表3中。
自表3可看出,與RM濃度無關,含有少量式A化合物CLY-3-O2之根據本發明之混合物P3、P5及P6展示的傾斜角比含有約10%化合物CLY-3-O2之比較混合物C2及C3的傾斜角更佳,且類似於不含化合物CLY-3-O2之比較混合物C1、C4及C5。
殘餘RM
為了測定聚合率,測試單元中未聚合RM之殘餘含量(以重量%為單位)藉由在60℃下使用螢光UV燈C型(305nm~355nm)進行UV曝露80min在測試單元中聚合之後藉由HPLC量測。為此目的,聚合混合物接著使用MEK(甲基乙基酮)自測試單元沖洗出,且進行量測。
在40min及80min UV照射之後混合物中RM之殘餘濃度展示於表4中。
自表4可看出,與RM濃度無關,含有少量式A化合物CLY-3-O2之根據本發明之混合物P3、P5及P6展示具有低量之殘餘RM的徹底聚合,該殘餘RM之量低於含有約10%化合物CLY-3-O2之比較混合物C2及C3的殘餘RM之量,且類似於不含化合物CLY-3-O2之比較混合物C1、C4及C5。
Claims (19)
- 一種液晶(LC)介質,其包含可聚合組分A),其包含一或多種可聚合化合物,及液晶組分B),下文亦稱為「LC主體混合物」,其包含一或多種液晶原基或液晶化合物,其特徵在於組分B)包含0.01%至3%之一或多種式A化合物
- 如請求項1之LC介質,其中該等式A化合物係選自下式:
- 如請求項1或2之LC介質,其中組分B)包含0.05%至2%之式A或式A1之化合物。
- 如請求項1至3中任一項之LC介質,其中組分A)包含一或多種式I之所選擇可聚合化合物Ra-B1-(Zb-B2)m-Rb I其中該等個別基團在每次出現時相同或不同地各自彼此獨立 地具有以下含義:Ra及Rb P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換,其中若B1及/或B2含有飽和C原子,則Ra及/或Rb亦可表示螺連接至此飽和C原子之基團,其中該等基團Ra及Rb中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-,P可聚合基團,Sp間隔基團或單鍵,B1及B2芳族基、雜芳族基、脂環族基或雜環族基,較佳具有4至25個環原子,其亦可含有稠環且其未經取代或經L單取代或多取代,Zb -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或單鍵,R0及R00 H或具有1至12個C原子之烷基,m 0、1、2、3或4,n1 1、2、3或4,L P;P-Sp-;OH;CH2OH;F;Cl;Br;I;-CN;-NO2;-NCO;-NCS;-OCN;-SCN;-C(=O)N(Rx)2;-C(=O)Y1;-C(=O)Rx;-N(Rx)2;視情況經取代之矽烷基;具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基;或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈 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,其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換,Y1 鹵素,Rx P;P-Sp-;H;鹵素;具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換;具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基;或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基。
- 如請求項4之LC介質,其中在該等式I之可聚合化合物中,B1及B2各自彼此獨立地選自由以下組成之群:1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、香豆素、黃酮,其中另外,此等基團中之一或多個CH基團可經N置換;環己烷-1,4-二基,其中另外,一或多個不相鄰CH2基團可經O及/或S置換;1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基,其中所有此等基團可均未經取代或經如請求項4所定義之L單取代或多取代。
- 如請求項4或5之LC介質,其中該等式I之可聚合化合物係選自下式:
- 如請求項4至6中任一項之LC介質,其中該等式I之可聚合化合物係選自式M2、M13、M17、M22、M23、M24及M30。
- 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中組分B)包含一或多種選自不同於式A之式AN及式AY的化合物:
- 如請求項1至8中任一項之LC介質,其中組分B)包含一或多種選自式CY及式PY之化合物:
- 如請求項1至9中任一項之LC介質,其中組分B)包含一或多種選自式ZK及式DK之化合物:
- 如請求項1至10中任一項之LC介質,其中組分B)包含一或多種式PY2化合物:
- 如請求項1至11中任一項之LC介質,其中組分B)包含一或多種式BF1化合物:
- 如請求項1至12中任一項之LC介質,其中該等可聚合化合物經聚合。
- 一種LC顯示器,其包含如請求項1至13中任一項之LC介質。
- 如請求項14之LC顯示器,其為PSA型顯示器。
- 如請求項15之LC顯示器,其為PS-VA、PS-IPS、PS-FFS或PS-UB-FFS顯示器。
- 如請求項15或16之LC顯示器,其中其包含至少一個為透光的兩個基板、設置於各基板上之電極或設置於該等基板中僅一者上之兩個電極及位於該等基板之間的如請求項1至10中任一項之LC介質層,其中該等可聚合化合物在該顯示器之該等基板之間聚合。
- 一種用於製備如請求項17之LC顯示器之方法,其包含以下步驟:在該顯示器之該等基板之間提供如請求項1至10中任一項之LC介質,及使該等可聚合化合物聚合。
- 一種製備如請求項1至10中任一項之LC介質之方法,其包含以下步驟:將一或多種式A化合物或如請求項1所定義之LC組分B)與一或多種如請求項1及4至7中任一項所定義之可聚合化合物以及視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。
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