TW201715024A - 可聚合化合物及其於液晶顯示器之用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於可聚合化合物；用於其製備之方法及中間物；包含其之液晶(LC)介質；及該等可聚合化合物及LC介質用於光學、電光學及電子目的，特定言之於LC顯示器、尤其於聚合物持續對準型LC顯示器中之用途。
Description
本發明係關於可聚合化合物；用於其製備之方法及中間物；包含其之液晶(LC)介質；及該等可聚合化合物及LC介質出於光學、電光學及電子目的、特定言之於LC顯示器、尤其聚合物持續對準型LC顯示器中的用途。
目前使用之一種液晶顯示器(LCD)模式為TN(「扭轉向列」)模式。然而，TN LCD之缺點為對比度對視角具有強依賴性。
另外，已知所謂VA(「垂直對準」)顯示器具有較寬視角。VA顯示器之LC單元在兩個透明電極之間含有LC介質層，其中LC介質通常具有負介電各向異性。在關斷狀態下，LC層之分子與電極表面正交(垂直地)對準或具有傾斜之垂直對準。在對兩個電極施加電壓後，發生與電極表面平行之LC分子之再對準。
此外，已知OCB(「光學補償彎曲」)顯示器，其係基於雙折射效應且具有具備所謂「彎曲」對準及通常正介電各向異性之LC層。在施加電壓後，發生與電極表面正交之LC分子之再對準。另外，OCB顯示器通常含有一或多個雙折射光阻滯膜以防止在黑暗狀態下彎曲單元非所需的透光度。與TN顯示器相比，OCB顯示器具有更寬視角及更短回應時間。
亦已知所謂的IPS(「共平面切換」)顯示器，其在兩個基板之間含有LC層，其中兩個電極配置於兩個基板中之僅一者上且較佳具有互相嚙合之梳狀結構。在對電極施加電壓後，從而在其之間產生具有與LC層平行之顯著分量的電場。此導致層平面中之LC分子之再對準。
此外，已報導所謂的FFS(「邊緣場切換」顯示器(尤其參見S.H.Jung等人，Jpn.J.Appl.Phys.，第43卷，第3期，2004,1028)，其在同一基板上含有兩個電極，其中一者以梳狀方式結構化且另一者為非結構化的。由此產生較強的所謂「邊緣場」，亦即接近電極邊緣之強電場，及在整個單元上之具有強垂直分量以及強水平分量的電場。FFS顯示器之對比度具有低視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性之LC介質，及通常聚醯亞胺之對準層，其向LC介質之分子提供平面對準。
FFS顯示器可作為主動矩陣式或被動矩陣式顯示器操作。如自先前技術已知，在主動矩陣式顯示器之情況下，個別像素通常藉由積體非線性主動元件(諸如電晶體，(例如薄膜電晶體(「TFT」)))來定址；而在被動矩陣式顯示器之情況下，個別像素通常藉由多工方法來定址。
此外，新型FFS顯示器已經揭示(參見S.H.Lee等人，Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883及S.H.Lee等人，Liquid Crystals 39(9),2012,1141-1148)，其具有與習知FFS顯示器類似之電極設計及層厚度，但包含具有負介電各向異性之LC介質層替代具有正介電各向異性之LC介質。與具有正介電各向異性之LC介質相比，具有負介電各向異性之LC介質展示更有利的指向矢定向，即傾斜更小且扭轉定向更大，因此此等顯示器具有更高的透射率。顯示器進一步包含設置於基板中之至少一者上之對準層，較佳聚醯亞胺之對準層，其與LC介質接觸且
誘導LC介質之LC分子的平面對準。此等顯示器亦稱為「超亮度FFS(UB-FFS)」模式顯示器。此等顯示器需要具有高可靠性之LC介質。
如下文中所使用之術語「可靠性」意謂顯示器在時間期間及不同應力負荷、諸如光負荷、溫度、濕度、電壓下之效能品質，且包含在LC顯示器領域中為技術人員已知之顯示器效應，諸如影像殘留(image sticking)(區域及線影像殘留)、雲紋、污漬(yogore)等。作為用於對可靠性進行區分之標準參數，通常使用電壓保持率(VHR)值，其為使測試顯示器中之電壓保持恆定之量度。VHR值愈高，LC介質之可靠性愈佳。
在較新類型之VA顯示器中，LC分子之均一對準限於LC單元內之複數個相對較小域中。向錯可存在於亦稱為傾斜域之此等域之間。與習知VA顯示器相比，具有傾斜域之VA顯示器之對比度及灰度具有更大視角獨立性。另外，此類型之顯示器更易於製造，此係由於不再需要諸如藉由摩擦對電極表面進行額外處理以使分子在接通狀態下均一對準。實情為傾斜或預傾斜角之優先方向係由電極之特殊設計來控制。
在所謂MVA(「多域垂直對準」)顯示器中，此通常係藉由具有造成局部預傾斜之突起的電極來達成。因此，在施加電壓後，LC分子係在單元之不同限定區域中在不同方向上與電極表面平行對準。藉此達成「受控」切換，且防止干擾性向錯線之形成。儘管此配置改良顯示器之視角，然而其使得其透光度降低。MVA之另一發展在僅一個電極面上使用突起，同時相對電極具有狹縫，其改良透光度。在施加電壓後，狹縫電極在LC單元中產生不均一電場，其意謂仍達成受控切換。就對透光度之進一步改良而言，可增加狹縫與突起之間的間隔，但此反過來造成回應時間延長。在所謂PVA(「圖案化VA」)顯示器中，使突起變得完全多餘，因為兩個電極均藉助於相對側上之狹縫來
結構化，其產生增加之對比度及改良之透光度，但技術上較困難且使得顯示器對機械影響(「輕拍(tapping)」等)更敏感。然而，就許多應用(諸如監視器且尤其TV螢幕)而言，需要縮短顯示器之回應時間且改良對比度及亮度(透射率)。
另一發展為所謂PS(「聚合物持續」)或PSA(「聚合物持續對準」)型顯示器，就其而言，亦間或使用術語「聚合物穩定化」。在其中，少量(例如0.3重量%，典型地<1重量%)之一或多種可聚合化合物、較佳可聚合單體化合物添加至LC介質中，且LC介質填充於顯示器中後，通常藉由UV光聚合、視情況同時對顯示器之電極施加電壓來原位聚合或交聯。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。已證實向LC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。
除非另外指示，否則一般而言當提及聚合物持續對準型顯示器時，在下文中使用術語「PSA」，且當提及特定顯示模式如PS-VA、PS-TN及其類似模式時，使用術語「PS」。
同樣，除非另外指示，否則當提及可聚合液晶原基或液晶化合物時，在下文中使用術語「RM」。
同時，PS(A)原理用於多種習知LC顯示器模式。因此，已知例如PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS及PS-TN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，較佳不存在下進行。如測試單元中可顯示，PS(A)方法導致單元之預傾斜。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。就PS-VA顯示器而言，可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。然而，另外，亦有可能例如用僅一個結構化電極側
且無突起來管理，其顯著簡化生產且同時產生極佳對比度，同時得到極佳透光度。
此外，已證實所謂posi-VA顯示器(「正VA」)為尤其適合模式。如在經典VA顯示器中，在不施加電壓時之初始狀態下，posi-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，與經典VA顯示器對比，在posi-VA顯示器中，使用具有正介電各向異性之LC介質。如在通常所用之IPS顯示器中，posi-VA顯示器中之兩個電極配置於兩個基板中之僅一者上，且較佳展現互相嚙合且梳狀(交叉指)結構。藉由對交叉指電極施加電壓，其產生實質上與LC介質層平行之電場，LC分子轉移至實質上與基板平行之定向。在posi-VA顯示器中，藉由向LC介質中添加在顯示器中聚合之RM，聚合物穩定化亦經證實為有利的，如藉此可實現切換時間之顯著減少。
PS-VA顯示器描述於例如EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1及US 2006/0103804 A1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 6,177,972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。
如同上文所描述之習知LC顯示器，PSA顯示器可作為主動矩陣式或被動矩陣式顯示器操作。如自先前技術已知，在主動矩陣式顯示器之情況下，個別像素通常藉由積體非線性主動元件(諸如電晶體，(例如薄膜電晶體(「TFT」)))來定址；而在被動矩陣式顯示器之情況下，個別像素通常藉由多工方法來定址。
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對準層。對準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分子之初始對準。對準層可包含例如聚醯亞胺或由其組成，其亦可藉由光對準方法摩擦或製備。
特定言之，就監視器及尤其TV應用而言，持續需要最佳化LC顯示器之回應時間以及對比度及亮度(因此，亦透射率)。此處PSA方法可提供顯著的優勢。特定言之，在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS及PS-posi-VA顯示器之情況下，可達成回應時間之縮短(其與測試單元中之可量測預傾斜相關)而不對其他參數產生顯著不良作用。
先前技術已提出視情況經氟化之聯苯基二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯作為用於PSA顯示器之RM。
然而，問題出現在，並非由LC混合物及一或多種RM組成之所有組合均適用於PSA顯示器，此係因為例如不足傾斜或根本無傾斜建立，或因為例如所謂「電壓保持率」(VHR或HR)不足以用於TFT顯示器應用。另外，已發現，在用於PSA顯示器時，自先前技術已知之LC混合物及RM仍具有一些缺點。因此，並非可溶於LC混合物中之每一已知RM均適用於PSA顯示器。另外，常常難以找到除直接量測PSA顯示器中之預傾斜之外的對RM之適合選擇準則。若需要在不添加光引發劑之情況下藉助於UV光進行聚合，其就某些應用而言為有利的，則適合RM之選擇甚至更少。
另外，所選擇之LC主體混合物/RM之組合應具有最低可能旋轉黏度及最佳可能電學特性。特定言之，其應具有最高可能VHR。在PSA顯示器中，用UV光照射之後的高VHR尤為所需，此係因為UV曝露為顯示器製造過程之必需部分，而且在成品顯示器操作期間以正常曝露形式出現。
特定言之，將需要具有產生特別小的預傾斜角之用於PSA顯示器之可用新穎材料。此處較佳之材料為在聚合持續相同曝露時間時間期間產生比迄今已知之材料更低之預傾斜角及/或經由使用其可在更短
曝光時間之後已達成用已知材料可達成之(較高)預傾斜角的材料。因此可縮短顯示器之製造時間(「節拍時間」)，且降低製造製程之成本。
製造PSA顯示器之另一問題為特定言之在用於產生顯示器中之預傾斜角的聚合步驟之後，殘餘量之未聚合RM的存在或移除。舉例而言，此類型之未反應RM可藉由例如在顯示器完工之後的操作期間以不受控方式聚合而不利地影響顯示器之特性。
因此，自先前技術已知之PSA顯示器常常展現出非所需之所謂「影像殘留」或「影像燒損(image burn)」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關斷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。
在一方面，若使用具有低VHR之LC主體混合物，則可出現此「影像殘留」。日光或背光之UV組分會導致其中之LC分子之非所需分解反應，且因此引發離子或自由基雜質之產生。此等雜質可特定言之積聚於電極或對準層上，其中其可降低有效施加電壓。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。
另外，常常在PSA顯示器中觀測到由存在未聚合之RM引起的另一「影像殘留」效應。此處殘餘RM之不受控聚合係藉由來自環境之UV光或藉由背光引發。在切換顯示器區域中，此改變多個定址循環之後的傾斜角。因此，透射率在切換區域中可出現變化，而在非切換區域中其保持不變。
因此，需要RM聚合在PSA顯示器製造期間儘可能完全地進行，且將顯示器中未聚合之RM的存在儘可能排除或減少至最少。因此，需要RM及LC混合物，其使得或支持RM非常有效地且完全地聚合。另外，將需要殘餘RM量之受控反應。若RM比迄今已知之化合物更快速且有效聚合，則此將更容易。
在PSA顯示器之操作中已觀測到之另一問題為預傾斜角之穩定性。因此，觀測到在藉由聚合如上文所描述之RM製造顯示器期間產生之預傾斜角不保持恆定，但在顯示器在其操作期間經受電壓應力之後可降低。此可例如藉由增加黑色狀態透射率負面地影響顯示器效能且因此降低對比度。
待解決之另一問題在於，先前技術之RM確實常常具有高熔點且確實在許多當前常見LC混合物中僅展示有限溶解性，且因此時常傾向於自發地自混合物結晶出來。另外，自發性聚合之風險防止LC主體混合物升溫以使可聚合組分溶解，意謂需要即使在室溫下之最佳可能溶解性。另外，例如在將LC介質引入至LC顯示器中時，存在分離之風險(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增加，通常在低溫下引入LC介質以便降低自發性聚合之風險(參見上文)，其反過來對溶解性具有不良作用。
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型顯示器)中使用習知LC介質常常導致在顯示器中出現雲紋，尤其當將LC介質填充於使用滴下式填充(ODF)方法製造之顯示器單元中時。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在於，用於PSA顯示器(包括但不限於PSA型顯示器)之LC介質常常確實展現出高黏度，且因此展現高切換時間。為了降低LC介質之黏度且減少切換時間，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輻射之後常常展示可靠性及穩定性降低及VHR減小。尤其用於PSA顯示器中此為相當大的缺點，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。
因此，仍非常需要未展示如上文所描述之缺點或僅在較小程度上如此且具有改良之特性的PSA顯示器及用於此類顯示器之LC介質及可聚合化合物。
特定言之，非常需要PSA顯示器及用於此類PSA顯示器之LC介質及可聚合化合物，其實現高比電阻、同時實現大工作溫度範圍、短回應時間(即使在低溫下)及低臨限電壓、低預傾斜角、灰度之多重性、高對比度及寬視角，在UV曝露後具有高可靠性及高「電壓保持率」(VHR)值，且在可聚合化合物之情況下，在LC主體混合物中具有低熔點及高溶解性。在用於移動應用之PSA顯示器中，尤其需要具有可用LC介質，其展示低臨限電壓及高雙折射率。
本發明係基於提供新穎的適合材料，特定言之，用於PSA顯示器之RM及包含其之LC介質的目的，其不具有上文所指示之缺點或在較小程度上具有上文所指示之缺點。
特定言之，本發明係基於提供用於PSA顯示器之RM及包含其之LC介質的目標，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的UV吸收，實現RM之快速且完全聚合，使得能夠儘可能快速地產生低預傾斜角，實現預傾斜之高穩定性(即使在較長時間後及/或UV曝露後)，減少或防止顯示器中「影像殘留」及「ODF雲紋」之出現，及在RM之情況下儘可能快速且完全地聚合，且在PSA顯示器中典型地用作主體混合物之LC介質中展示高溶解性。
本發明之另一目標為提供特定言之用於光學、電光學及電子應用之新穎RM；及用於其製備之適合方法及中間物。
此目標已藉由如在本申請案中描述之材料及方法根據本發明而達成。特定言之，已意外地發現，使用如下文中所描述之式I之RM使得可達成如上文所提及之有利效應。此等化合物之特徵在於其含有具有
一或多個可聚合反應基及連接至其上之一或多個烷氧基取代基的液晶原基核，且其中較佳地，所有可聚合反應基具有相同含義。
意外地發現，此等RM及包含其之LC介質於PSA顯示器中之使用特定言之在300-380nm範圍內且尤其大於320nm之較長UV波長下，甚至在不添加光引發劑之情況下促進快速且完全之UV光聚合反應；導致快速產生大且穩定之預傾斜角；減少顯示器中之影像殘留及ODF雲紋，在UV光聚合後產生高可靠性及高VHR值，尤其在含有具有烯基之LC化合物之LC主體混合物的情況下；且使得能夠達成快速的回應時間、低臨限電壓及高雙折射率。
另外，在用於PSA用途之廣泛範圍之LC介質中、尤其在市售可得LC主體混合物中，根據本發明之RM具有低熔點、良好的溶解性，且具有產生結晶之低傾向。此外，其在特定言之300-380nm範圍內之較長UV波長下展示良好的吸收，且使得能夠快速且完全的聚合，在單元中伴隨有少量之殘餘、未反應RM。
JP 2012-018215A及WO 2014/174929A1揭示混雜型RM，其含有至少兩個不同之可聚合反應基，且其中液晶原基核亦可經烷氧基取代，但既未揭示亦未提出如下文中所揭示且主張之RM。
本發明係關於式I之可聚合化合物P-Sp-Ar-R I
其中Ar為選自下式之基團
其經至少一個基團La取代，且視情況進一步經一或多個基團L取代，La為直鏈或分支鏈且視情況經氟化之具有1至12個C原子之烷氧基，L在每次出現時相同或不同地為F、Cl、-CN、P-Sp-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-基團視情況以使得O-及/或S-原子不直接彼此連接之方式經-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或Cl置換，或L具有La之含義，P為可聚合基團，
Sp為視情況經一或多個基團P取代之間隔基團或單鍵，R為P-Sp-、H或具有針對L所給出之含義之一，其中倘若Ar選自式Ar1-Ar4，則存在於化合物中之所有基團P具有相同含義。
本發明進一步係關於式I化合物作為可聚合化合物於LC介質及LC顯示器中、尤其於LC顯示器之LC介質、作用層或對準層中的用途，其中LC顯示器較佳為PSA顯示器。
本發明進一步係關於用於製備式I化合物之方法，及此等方法中所使用或獲得之新穎中間物。
本發明此外係關於一種包含一或多種式I化合物之LC介質。
本發明此外係關於一種包含一或多種可聚合化合物之LC介質，該等可聚合化合物中之至少一者為式I化合物。
本發明此外係關於一種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，較佳由其組成，該等可聚合化合物中之至少一者為式I化合物，及- 液晶組分B)，在下文中亦稱作「LC主體混合物」，其包含一或多種液晶原基或液晶化合物，較佳由其組成。
根據本發明之LC介質之液晶組分B)在下文中亦稱作「LC主體混合物」，且較佳包含一或多種、較佳至少兩種選自不可聚合之低分子量化合物之液晶原基或LC化合物。
本發明此外係關於一種如上文及下文所描述之LC介質，其中LC主體混合物或組分B)包含至少一種包含烯基之液晶原基或LC化合物。
本發明此外係關於一種如上文所描述之LC介質或LC顯示器，其中組分A)之式I化合物或可聚合化合物經聚合。
本發明此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：將一或多種液晶原基或LC化合物或如上
文及下文所描述之LC主體混合物或LC組分B)與一或多種式I化合物混合，且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。
本發明此外係關於根據本發明之式I化合物及LC介質於PSA顯示器之用途、特定言之於含有LC介質之PSA顯示器之用途，其用於藉由在PSA顯示器中較佳在電或磁場中原位聚合式I化合物來在LC介質中產生傾斜角。
本發明此外係關於一種包含根據本發明之一或多種式I化合物或LC介質之LC顯示器，特定言之PSA顯示器，尤其較佳PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-posi-VA或PS-TN顯示器。
本發明此外係關於一種包含可藉由聚合一或多種式I化合物或如上文所描述之可聚合組分A)獲得的聚合物或包含根據本發明之LC介質之LC顯示器，其較佳為PSA顯示器，極佳為PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-posi-VA或PS-TN顯示器。
本發明此外係關於一種PSA型之LC顯示器，其包含兩個基板(其中至少一個為透光的)、設置於各基板上之電極或設置於基板中之僅一者上之兩個電極及位於基板之間的LC介質層，其包含如上文及下文所描述之一或多種可聚合化合物及LC組分，其中該等可聚合化合物在顯示器之基板之間聚合。
本發明此外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，其包含以下步驟：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，及使可聚合化合物聚合。
根據本發明之PSA顯示器具有較佳呈透明層形式之兩個電極，其施加至基板中之一或兩者上。在一些顯示器中，例如在PS-VA、PS-OCB或PS-TN顯示器中，一個電極施加至兩個基板中之每一者上。在其他顯示器中，例如在PS-posi-VA、PS-IPS或PS-FFS或PS-UB-FFS顯
示器中，兩個電極均施加至兩個基板中之僅一者上。
在一較佳實施例中，可聚合組分在LC顯示器中聚合，同時電壓施加至顯示器之電極。
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，否則式I化合物較佳選自非對掌性化合物。
如本文中所使用，術語「作用層」及「可切換層」意謂電光學顯示器(例如LC顯示器)中之層，其包含一或多個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率改變。
如本文中所使用，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對準。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。在實例中給出一種量測傾斜角之適合方法。除非另外指示，否則上文及下文所揭示之傾斜角值係關於此量測方法。
如本文中所使用，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連接至其中之官能基的化合物，該等官能基適用於聚合且亦稱作「可聚合基團」或「P」。
除非另外說明，否則如本文中所使用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。
如本文中所使用，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」相對。
如本文中所使用，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聚合之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低分子量或聚合物質中液晶(LC)相產生的基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)自身不一定必須具有LC相。就液晶原基化合物而言，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桿狀或圓盤狀單元。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。
如本文中所使用之術語「間隔基團」(在下文中亦稱作「Sp」)為熟習此項技術者所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。如本文中所使用，術語「間隔基團」或「間隔基」意謂可撓性基團，例如伸烷基，其將可聚合液晶原基化合物中之液晶原基基團與可聚合基團連接。
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。
在基團中，展示於兩種環原子之間的單鍵可連接至苯環之任何游離位置。
上文及下文「有機基團」表示碳或烴基。
「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原子及視情況選用之一或多個雜原子之碳基團，該等雜原子諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
-CO-、-C(=O)-及-C(O)-指示羰基，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。具有多於3個C原子之碳或烴基可為直鏈、分支鏈及/或環狀的且亦可含有螺鍵聯或縮合環。
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」，其含有一或多個較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子。
較佳之碳基及烴基為具有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。
更佳之碳基及烴基為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。
更佳之碳基及烴基為具有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原子彼此不直接鍵聯之方式經-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。
較佳之烷基為例如甲基、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。
較佳之烯基為例如乙烯基、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。
較佳之炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
較佳之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。
較佳之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)或兩個或多於兩個環，該等環亦可稠合(諸如萘基)或共價鍵結(諸如聯苯基)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基團可以使得O原子及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經N、S或O置換。
較佳之芳基為例如苯基、聯苯基、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、艸屈、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
較佳之雜芳基為例如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；或縮合基團，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、萘啶、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，亦即排他性地含有單鍵之環；以及部分不飽和環，亦即亦可含有多重鍵之環。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(諸如環己烷)；或多環的，亦即含有複數個環(諸如十氫萘或二環辛烷)。尤其較佳為飽和基團。此外，較佳為具有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。
較佳之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、環己矽烷、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。
較佳之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，特定言之龐大基團，諸如第三丁基或視情況經取代之芳基。
在下文中亦稱作「L」之較佳之取代基為例如F；Cl；Br；I；-CN；-NO2；-NCO；-NCS；-OCN；-SCN；-C(=O)N(Rx)2；-
C(=O)Y1；-C(=O)Rx；-N(Rx)2；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F或Cl置換；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、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，及
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。
尤其較佳之取代基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之一。
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(例如加成或縮合於主聚合物鏈上)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。
較佳之基團P及Pa,b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，其視情況經一或多個除P-Sp-以外之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。
極較佳之基團P及Pa,b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。
極尤其較佳之基團P及Pa,b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。
更佳之可聚合基團P及Pa,b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。
若間隔基團Sp不同於單鍵，則其較佳具有式Sp"-X"，使得各別基團P-Sp-與式P-Sp"-X"-符合，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原子彼此不直接鍵聯之方式經-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-、-(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。
尤其較佳之基團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具有上文所指示之意義。
在各情況下，尤其較佳之基團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。
在本發明之另一較佳實施例中，式I及其子式之化合物含有經一或多個可聚合基團P取代之間隔基團Sp，使得基團Sp-P對應於Sp(P)s，其中s2(分支鏈可聚合基團)。
根據此較佳實施例之較佳式I化合物為s為2之化合物，亦即含有基團Sp(P)2之化合物。根據此較佳實施例之極較佳式I化合物含有選自
下式之基團：-X-烷基-CHPP S1
-X-烷基-CH((CH2)aaP)((CH2)bbP) S2
-X-N((CH2)aaP)((CH2)bbP) S3
-X-烷基-CHP-CH2-CH2P S4
-X-烷基-C(CH2P)(CH2P)-CaaH2aa+1 S5
-X-烷基-CHP-CH2P S6
-X-烷基-CPP-CaaH2aa+1 S7
-X-烷基-CHPCHP-CaaH2aa+1 S8
其中P如式I中所定義，烷基表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其未經取代或經F、Cl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原子彼此不直接鍵聯之方式經-C(R0)=C(R0)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，其中R0具有上文所指示之含義，aa及bb各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6，X具有針對「X」所指示之含義之一，且較佳為O、CO、SO2、O-CO-、CO-O或單鍵。
較佳之間隔基團Sp(P)2選自式S1、S2及S3。
極較佳之間隔基團Sp(P)2選自以下子式：-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
較佳地在如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物中，存在於化合物中之所有可聚合基團P具有相同含義，且極佳表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
更佳為式I及其子式之化合物，其中基團Ar選自式Ar5、Ar6及Ar7，且存在於化合物中之基團P相同或不同。
在如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物中，La較佳為OCH3、OC2H5、O(CH2)2CH3、OC(CH3)3、OCF3、OCF2H或OCFH2，極佳為OCH3或OCF3，最佳為OCH3。
在如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物中，Ar較佳選自式Ar1、Ar2及Ar5。
較佳之式I化合物選自以下子式：
其中P、Sp、R及L具有式I中所給出之含義，r1、r3、r7彼此獨立地為0、1、2或3，r2為0、1、2、3或4，r4、r5、r6彼此獨立地為o、1或2，其中r1+r71，r1+r2+r31，r4+r51，r1+r3+r41，且其中該等化合物含有至少一個表示如式I中所定義之La之取代基L。
較佳為式I1-I7化合物，其中兩個基團R中之一者為H且另一者為P-Sp。
更佳為式I1-I7化合物，其中兩個基團R表示H。
更佳為式I1-I7化合物，其中兩個基團R表示P-Sp。
極佳為式I1、I2及I5之化合物。
更佳之式I及I1-I7之化合物選自以下子式：
其中P、Sp、P(Sp)2、L、r1-r7具有式I中所給出之含義或如上文及下文所給出之較佳含義之一。
較佳地，在式I1-2、I2-2、I3-2、I4-2、I5-2、I6-2、I6-4及I7-2中，基團-Sp(P)2選自如上文所定義之式S1至S8或S1a至S3a。
極較佳之式I化合物選自以下子式：
其中P、Sp、Sp(P)2及La具有上文或下文所給出之含義，其中Sp不同於單鍵，且L'具有針對上文或下文之L所給出的含義之一。
子式I1-1-1至I5-5-7之極較佳之化合物為所有基團P相同且表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團之彼等化合物；此外Sp為-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-CO-O-之彼等化合物，其中p1為1至12、較佳1至6之整數，且O-或CO-基團連接至苯環；此外Sp(P)2選自式S1-S8、極佳選自子式S1a-S3a之彼等化合物；此外L'為F或表示La、較佳F之彼等化合物；此外La為OCH3、OC2H5、O(CH2)2CH3、OC(CH3)3或OCF3、極佳OCH3或OCF3、最佳OCH3之彼等化合物。
更佳之式I及其子式之化合物選自以下較佳實施例，包括其任何組合：- 化合物中之所有基團P具有相同含義，- Ar選自式Ar1、Ar2、Ar3及Ar4，且存在於化合物中之所有基團P具有相同含義，- Ar選自式Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar5，且存在於化合物中之所有基團P具有相同含義，- Ar選自式Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar6，且存在於化合物中之所有基團P具有相同含義，- Ar選自式Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar7，且存在於化合物中之所有基團P具有相同含義，- Ar選自式Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5及Ar7，且存在於化合物
中之所有基團P具有相同含義，- Ar選自式Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar6及Ar7，且存在於化合物中之所有基團P具有相同含義，- Ar選擇為式Ar5，且存在於化合物中之基團P可具有相同或不同含義，- Ar選擇為式Ar6，且存在於化合物中之基團P可具有相同或不同含義，- Ar選擇為式Ar7，且存在於化合物中之基團P可具有相同或不同含義，- 化合物準確地含有兩個可聚合基團(由基團P表示)，- 化合物準確地含有三個可聚合基團(由基團P表示)，- P選自由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及氧雜環丁烷組成之群，- Sp不同於單鍵時為-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-、-(CH2)p2-CO-O-、-(CH2)p2-O-CO-，其中p2為2、3、4、5或6，且O-原子或CO-基團分別連接至苯環，- Sp(P)2選自子式S11-S31，- Sp不同於單鍵時為-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-、-(CH2)p2-CO-O-、-(CH2)p2-O-CO-，其中p2為2、3、4、5或6，且O-原子或CO-基團分別連接至苯環，且SP(P)2選自式S1-S8，較佳選自子式S11-S31，- R表示P-Sp-，- R不表示或含有可聚合基團，- R不表示或含有可聚合基團且表示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，且其中一或多個H原子各自視情況經F或C置換，- L不同於La時表示F、Cl或CN，
- La為OCH3、OC2H5、OCF3、OCF2H或OCFH2，極佳為OCH3或OC2H5，最佳為OCH3，- r1、r2及r3表示0或1，- r1、r2、r3、r4、r5及r6表示0或1，- r1及r7中之一者為0且另一者為1，- r1為1且r2及r3為0，- r3為1且r1及r2為0，- r4及r5中之一者為0且另一者為1，- r4及r6為0且r5為1，- r1及r4為0且r3為1，- r1及r3為0且r4為1，- r3及r4為0且r1為1，本發明此外係關於式II1-II7化合物
其中Sp、L、r1-6及q如式I1-I7中所定義，R表示H或Pg-Sp，且Pg表示OH、受保護之羥基或經遮蔽之羥基。
較佳之式II1-II6化合物選自如上文所定義之子式I1-I4及I1a-I4a，其中P經Pg置換。
適合受保護之羥基Pg為熟習此項技術者已知。羥基之較佳保護基為烷基、烷氧基烷基、醯基、烷基矽烷基、芳基矽烷基及芳基甲基，尤其為2-四氫哌喃基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、乙醯基、三異丙基矽烷基、第三丁基-二甲基矽烷基或苄基。
術語「經遮蔽之羥基」理解為意謂可化學上轉化為羥基之任何官能基。適合經遮蔽之羥基Pg為熟習此項技術者已知。
式II化合物適合作為用於製備式I及其子式之化合物之中間物。
本發明進一步係關於式II化合物作為中間物用於製備式I及其子式
之化合物之用途。
式I及II及其子式之化合物及中間物可類似於熟習此項技術者已知且描述於諸如以下之標準有機化學著作中之方法來製備：Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Thieme-Verlag,Stuttgart。
舉例而言，式I化合物可藉由使用含有可聚合基團P之相對應酸、酸衍生物或鹵化化合物使式II之中間物(其中Pg表示OH)酯化或醚化來合成。
舉例而言，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可藉由在鹼(如吡啶或三乙胺)及4-(N,N-二甲基胺基)吡啶(DMAP)存在下，用酸衍生物(如例如(甲基)丙烯醯氯或(甲基)丙烯酸酐)使相對應醇酯化來製備。或者，酯可藉由在脫水試劑(例如根據Steglich用二環己基碳化二亞胺(DCC)、N-(3-二甲基胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺(EDC)或N-(3-二甲基胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽)及DMAP存在下用(甲基)丙烯酸使醇酯化來製備。
其他適合之方法在實例中展示。
為了產生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，視情況同時對電極施加電壓，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多於兩個可聚合基團)。
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顯示器的常見幾何結構。不具有突起之幾何結構較佳，特定言之(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型LC顯示器包含：
- 第一基板，其包括界定像素區之像素電極，該像素電極連接至安置於各像素區中之切換元件且視情況包括微狹縫圖案；及安置於像素電極上之視情況選用之第一對準層，- 第二基板，其包括共同電極層，該共同電極層可安置於面對第一基板之第二基板之整個部分上；及視情況選用之第二對準層，- LC層，其安置於第一與第二基板之間，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/或第二對準層控制LC層之LC分子之對準方向。舉例而言，在PS-VA顯示器中，選擇對準層以使得其賦予LC分子垂直(或豎直)對準(亦即，與表面正交)或傾斜對準。此類對準層可例如包含聚醯亞胺，其亦可摩擦或可藉由光對準方法製備。
藉由顯示器製造商習知使用之方法，例如所謂的滴下式填充(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多於兩個步驟中進行。
PSA顯示器可包含其他元件，如濾色器、黑色基質、鈍化層、光阻滯層、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採用而無需本發明技術。
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分子之多域定向以形成兩個、四個或多於四個不同傾斜對準方向。
在聚合後，可聚合化合物形成交聯聚合物，其導致LC介質中之LC分子之一定預傾斜。不希望受特定理論束縛，咸信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設置於其上之對準層。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，以便產生預傾斜角，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，較佳光聚合，尤其UV誘導光聚合，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所已知且描述於文獻中。適用於自由基聚合的為例如市售可得之光引發劑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在無引發劑之情況下聚合，其伴有可觀優勢，諸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降解產物所致之污染更小。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之非所需自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。尤其適合的為例如Irganox®系列(Ciba AG)、諸如Irganox®1076之市售可得穩定劑。若採用穩定劑，則其比例以RM或可聚合組分(組分A)之總量計較佳為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。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，但視情況亦用於UV1步驟，當避免較高強度為該方法所需時。
- 在顯示器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之輻射光譜之UV燈產生之UV光，以避免PS-VA方法中之短UV光曝露。
使用較低強度及朝向較長波長之UV位移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PSA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介質曝露於由強度為300-380nm波長範圍中0.5mW/cm2至10mW/cm2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且較佳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為300-400nm之UV光照射時，UV曝露可使用實質上透射300nm<λ<400nm之波長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λ>340nm之波長之截止濾波器進行。
「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，藉此減少或甚至避免較短UV光組分之有害及損害作用。
UV輻射能量一般為6至100J，視製造製程條件而定。
較佳地，根據本發明之LC介質基本上由可聚合組分A)或一或多種式I之可聚合化合物，及LC組分B)或LC主體混合物組成，如上文及下文所描述。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。
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。
此外，較佳為其中可聚合組分A)排他地包含式I之可聚合化合物之LC介質。
此外，較佳為其中液晶組分B)或LC主體混合物具有向列型LC相且較佳並不具有對掌性液晶相之LC介質。
LC組分B)或LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。
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。
較佳地，LC介質中可聚合組分A)之比例為>0至<5%，極佳>0至<1%，最佳為0.01至0.5%。
較佳地，LC介質中式I化合物之比例為>0至<5%，極佳>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99至<100%。
在一較佳實施例中，可聚合組分B)之可聚合化合物排他地選自式I。
在另一較佳實施例中，除式I化合物以外，可聚合組分B)包含一或多種較佳選自RM之其他可聚合化合物(「共聚單體」)。
適合且較佳之液晶原基共聚單體選自下式：
其中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，Sp1、Sp2及Sp3各自彼此獨立地表示單鍵或具有上文及下文針對Sp所指示之含義之一的間隔基團，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之基團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基團可以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式各自彼此獨立地經C(R0)-C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-0-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-；尤其較佳經具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈之視情況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)置換，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M30，特定言之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意義中之一者，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F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3、OCF3或P-Sp-，更佳F、Cl、CH3、OCH3、COCH3或OCF3，尤其F或CH3。
除了上文所描述之可聚合化合物以外，用於根據本發明之LC顯
示器之LC介質包含LC混合物(「主體混合物」)，該LC混合物包含一或多種、較佳兩種或多於兩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之條件下對聚合反應為穩定及/或無反應的。
原則上，適用於習知顯示器之任何LC混合物均適合作為主體混合物。適合LC混合物為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，例如EP 1 378 557 A1中之VA顯示器中之混合物及EP 1 306 418 A1及DE 102 24 046 A1中之OCB顯示器中之混合物。
式I之可聚合化合物尤其適用於包含一或多種包含烯基之液晶原基或LC化合物(在下文中亦稱作「烯基化合物」)之LC主體混合物，其中該烯基在用於聚合式I化合物及聚合包含於LC介質中之其他可聚合化合物的條件下對聚合反應為穩定的。與自先前技術已知之RM相比，式I化合物在此類LC主體混合物中展現改良之特性，如溶解性、反應性或產生傾斜角之能力。
因此，除式I之可聚合化合物以外，根據本發明之LC介質包含一或多種包含烯基之液晶原基或液晶化合物(「烯基化合物」)，其中此烯基在用於聚合式I之可聚合化合物或聚合包含於LC介質中之其他可聚合化合物的條件下較佳對聚合反應為穩定的。
烯基化合物中之烯基較佳選自特定言之具有2至25個C原子、尤其較佳具有2至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烯基，其中另外，一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-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及/或Cl置換。
較佳之烯基為具有2至7個C原子之直鏈烯基及環己烯基，尤其為乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、1,4-環己-1-基及1,4-環己-3-基。
LC主體混合物(亦即不具有任何可聚合化合物)中含有烯基之化合物的濃度較佳為5%至100%、極佳為20%至60%。
尤其較佳為含有1至5種、較佳1、2或3種具有烯基之化合物的LC混合物。
含有烯基之液晶原基及LC化合物較佳選自如下所定義之式AN及AY。
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，較佳兩種或多於兩種選自不可聚合之低分子量化合物之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之條件下對聚合反應為穩定及/或無反應的。
在第一較佳實施例中，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。此類LC介質尤其適用於PS-VA及PS-UB-FFS顯示器。此類LC介質之尤其較佳實施例為下文區段a)-z3)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PY之化合物之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原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換；較佳具有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，較佳為單鍵，L1-4各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地，L1及L2兩者均表示F，或L1及L2中之一者表示F且另一者表示Cl，或L3及L4兩者均表示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原子之直鏈基團，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-。
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-。
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(在下文中亦稱作「烯基化合物」)之LC介質，其中該烯基在用於聚合包含於LC介質中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式AN及AY之烯基化合物
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且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之意義中之一者，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原子彼此不直接鍵聯之方式經-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，
L1,2 H、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2H，較佳為H、F或Cl，x 1或2，z 0或1。
較佳之式AN及AY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AY化合物之比例為2至70重量%，極佳為5至60重量%，最佳為10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AY之化合物。
在本發明之一較佳實施例中，LC介質包含一或多種式AY14、極佳AY14a之化合物。LC介質中式AY14或AY14a化合物之比例較佳為3至20重量%。
式AN及/或AY之烯基化合物的添加使得能夠降低LC介質之黏度且減少LC介質之回應時間。
c)組分B)或LC主體混合物包含一或多種下式之化合物之LC介質：
其中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原子彼此不直接鍵聯之方式經-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，較佳為單鍵。
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至6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2至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。
尤其較佳之式ZK化合物選自以下子式：
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之LC介質：
其中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原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換；較佳具有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至6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2至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之LC介質：
其中個別基團具有以下含義：
表示，，，或
其中至少一個環F不同於伸環己基，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0原子彼此不直接鍵聯之方式經-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，較佳為單鍵，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至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，尤其為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具有上文針對R1所指示之意義中之一者，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%之上文所提及之式之一或多種化合物。
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混合物中式B1至B3之聯苯基之比例較佳為至少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之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之一，及
各自彼此獨立地表示
其中L5表示F或Cl，較佳F，且L6表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2，較佳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量為0.5至30重量%，尤其1至20重量%之式T及其較佳子式之聯三苯。
尤其較佳為式T1、T2、T3及T21之化合物。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。較佳之LC介質包含2-20重量%的一或多種式T之聯三苯化合物，較佳選自化合物T1至T22之群。
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，LQ至LQ6彼此獨立地為H或F，其中LQ1至LQ6中之至少一者為F。
較佳之式Q化合物為RQ表示具有2至6個C原子之直鏈烷基、極佳乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。
較佳之式Q化合物為LQ3及LQ4為F之彼等化合物。更佳之式Q化合物為LQ3、LQ4及LQ1及LQ2中之一或兩者為F之彼等化合物。
較佳之式Q化合物為XQ表示F或OCF3、極佳F之彼等化合物。
式Q化合物較佳選自以下子式
其中RQ具有上文及下文所給出之式Q之含義之一或其較佳含義之一，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至5重量%，極佳為0.1至2重量%，最佳為0.2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，使得能夠快速且完全的聚合，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⊥之值，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，藉此降低反沖電壓且減少影像殘留。
l)組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種式C化合物之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。
較佳之式C化合物為RC表示具有2至6個C原子之直鏈烷基、極佳
乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。
較佳之式C化合物為LC1及LC2為F之彼等化合物。
較佳之式C化合物為XC表示F或OCF3、極佳F之彼等化合物。
較佳之式C化合物選自下式
其中RC具有上文及下文所給出之式C之含義之一或其較佳含義之一，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C化合物之比例為>0至10重量%，極佳為0.1至8重量%，最佳為0.2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C化合物。
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⊥之值，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，藉此降低反沖電壓且減少影像殘留。此外，添加式C化合物使得能夠降低LC介質之黏度且減少LC介質之回應時間。
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。
較佳之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之LC介質：
其中
表示
R9表示H、CH3、C2H5或正-C3H7，(F)表示視情況選用之氟取代基，且q表示1、2或3，且R7具有針對R1所指示之含義之一，其量較佳>3重量%，尤其5重量%且極其尤佳5至30重量%。
尤其較佳之式FI化合物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或正-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具有針對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原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換；較佳具有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，及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口克烷及/或口克烷的LC介質：
其中R11及R12各自彼此獨立地具有上文針對R11所指示之含義之一，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，較佳量為3至20重量%，尤其量為3至15重量%。
尤其較佳之式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1、2或3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針對R11所指示之含義之一，b表示0或1，L表示F，且r表示1、2或3。
尤其較佳之式PH及BF之化合物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。
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之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原子彼此不直接鍵聯之方式
經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換；較佳具有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L2兩者均表示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：
尤其較佳之式Y化合物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之化合物之LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中之比例較佳為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%。
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之化合物之LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中之比例較佳為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之化合物之LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中之比例較佳為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)式CY、PY及ZK之化合物在作為整體之LC主體混合物中之比例大於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、較佳選自式AN及AY、極佳選自式AN1、AN3、AN6及AY14、最佳選自式AN1a、AN3a、AN6a及AY14之化合物的LC介質。LC主體混合物中此等化合物之濃度較佳為2至70%，極佳為3至55%。
z)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之所選擇化合物之LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中之比例較佳為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%。
z1)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及T5、極佳選自式T2之化合物之LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中之含量較佳為1%至20%。
z2)LC主體混合物含有一或多種選自式CY及PY之化合物、一或多種選自式AN及AY之化合物及一或多種選自式T及Q之化合物的LC介質。
z3)LC主體混合物含有一或多種、較佳1、2或3種式BF1化合物
及一或多種、較佳1、2或3種選自式AY14、AY15及AY16、極佳式AY14之化合物的LC介質。LC主體混合物中式AY14-AY16之化合物之比例較佳為2至35%，極佳為3至30%。LC主體混合物中式BF1化合物之比例較佳為0.5至20%，極佳為1至15%。更佳地，根據此較佳實施例之LC主體混合物含有一或多種、較佳1、2或3種式T、較佳選自式T1、T2及T5、極佳選自式T2或T5之化合物。LC主體混合物介質中式T化合物之比例較佳為0.5至15%，極佳為1至10%。
在第二較佳實施例中，LC介質含有基於具有正介電各向異性之化合物的LC主體混合物。此類LC介質尤其適用於PS-OCB、PS-TN、PS-Posi-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器。
其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為
R21、R31各自彼此獨立地為具有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，X0F、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，Z31 -CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2O-或單鍵，較佳為-CH2CH2-、-COO-、反-CH=CH-或單鍵，尤其較佳為-COO-、反-CH=CH-或單鍵，L21、L22、L31、L32各自彼此獨立地為H或F，g 0、1、2或3。
在式A及B之化合物中，X0較佳為F、Cl、CF3、CHF2、OCF3、OCHF2、OCFHCF3、OCFHCHF2、OCFHCHF2、OCF2CH3、OCF2CHF2、OCF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3或CH=CF2極佳為F或OCF3，最佳為F。
在式A及B之化合物中，R21及R31較佳選自具有1、2、3、4、5或6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，及具有2、3、4、5、6或7個C原子之直鏈烯基。
在式A及B之化合物中，g較佳為1或2。
在式B化合物中，Z31較佳為COO、反-CH=CH或單鍵，極佳為COO或單鍵。
較佳地，LC介質之組分B)包含一或多種選自由下式組成之群之式A化合物：
其中A21、R21、X0、L21及L22具有式A中所給出之含義，L23及L24各自彼此獨立地為H或F，且X0較佳為F。尤其較佳為式A1及A2之化合物。
尤其較佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群：
其中R21、X0、L21及L22具有式A1中所給出之含義，L23、L24、L25及L26各自彼此獨立地為H或F，且X0較佳為F。
極尤其較佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群：
其中R21如式A1中所定義。
尤其較佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群：
其中R21、X0、L21及L22具有式A2中所給出之含義，L23、L24、L25及L26各自彼此獨立地為H或F，且X0較佳為F。
極尤其較佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群：
其中R21及X0如式A2中所定義。
尤其較佳之式A3化合物選自由以下子式組成之群：
其中R21、X0、L21及L22具有式A3中所給出之含義，且X0較佳為F。
尤其較佳之式A4化合物選自由以下子式組成之群：
其中R21如式A4中所定義。
較佳地，LC介質之組分B)包含一或多種選自由下式組成之群之式B化合物：
其中g、A31、A32、R31、X0、L31及L32具有式B中所給出之含義，且X0較佳為F。尤其較佳為式B1及B2之化合物。
尤其較佳之式B1化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31、X0、L31及L32具有式B1中所給出之含義，且X0較佳為F。
極尤其較佳之式B1a化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B1中所定義。
極尤其較佳之式B1b化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B1中所定義。
尤其較佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31、X0、L31及L32具有式B2中所給出之含義，L33、L34、L35及L36各自彼此獨立地為H或F，且X0較佳為F。
極尤其較佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2b化合物選自由以下子式組成之群
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2c化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2d及B2e化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2f化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2g化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2h化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2i化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B2k化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
極尤其較佳之式B21化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B2中所定義。
作為B1及/或B2之化合物的替代或除式B1及/或B2之化合物以外，LC介質之組分B)亦可包含一或多種如上文所定義之式B3化合物。
尤其較佳之式B3化合物選自由以下子式組成之群：
其中R31如式B3中所定義。
較佳地，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種式C化合物
其中個別基團具有以下含義：
、各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為
R41、R42各自彼此獨立地為具有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，Z41、Z42各自彼此獨立地為-CH2CH2-、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或單鍵，較佳地為單鍵，h 0、1、2或3。
在式C化合物中，R41及R42較佳選自具有1、2、3、4、5或6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，及具有2、3、4、5、6或7個C原子之直鏈烯基。
在式C化合物中，h較佳為0、1或2。
在式C化合物中，Z41及Z42較佳選自COO、反-CH=CH及單鍵，極佳選自COO及單鍵。
較佳之式C化合物選自由以下子式組成之群：
其中R41及R42具有式C中所給出之含義，且較佳地各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子之烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，或具有2至7個C原子之烯基、烯基氧基、烷氧基烷基或氟化烯基。
更佳地，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種式D化合物
其中A41、A42、Z41、Z42、R41、R42及h具有式C中所給出之含義或上文給出之較佳含義之一。
較佳之式D化合物選自由以下子式組成之群：
其中R41及R42具有式D中所給出之含義，且R41較佳表示烷基，且在式D1中，R42較佳表示烯基，尤其較佳-(CH2)2-CH=CH-CH3，且在式D2中，R42較佳表示烷基、-(CH2)2-CH=CH2或-(CH2)2-CH=CH-CH3。
更佳地，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種含有烯基之式E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，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之含義之一，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原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，x 1或2。
RA2較佳為具有1至8個C原子之直鏈烷基或烷氧基，或具有2至7個C原子之直鏈烯基。
較佳之式E化合物選自以下子式：
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-。
極佳之式E化合物選自以下子式：
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。
極尤其較佳之式E化合物選自以下子式：
最佳為式E1a2、E1a5、E3a1及E6a1化合物。
更佳地，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種式F化合物
其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：
、表示
R21、R31各自彼此獨立地為具有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，X0 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，Z21 -CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2O-或單鍵，較佳為-CH2CH2-、-COO-、反-CH=CH-或單鍵，尤其較佳為-COO-、反-CH=CH-或單鍵，L21、L22、L23、L24各自彼此獨立地為H或F，g 0、1、2或3。
尤其較佳之式F化合物選自由下式組成之群：
其中R21、X0、L21及L22具有式F中所給出之含義，L25及L26各自彼此獨立地為H或F，且X0較佳為F。
極尤其較佳之式F1-F3之化合物選自由以下子式組成之群：
其中R21如式F1中所定義。
LC主體混合物中式A及B之化合物之濃度較佳為2至60%，極佳為3至45%，最佳為4至35%。
LC主體混合物中式C及D之化合物之濃度較佳為2至70%，極佳為5至65%，最佳為10至60%。
LC主體混合物中式E化合物之濃度較佳為5至50%，極佳為5至35%。
LC主體混合物中式F化合物之濃度較佳為2至30%，極佳為5至20%。
本發明之此第二較佳實施例之更佳實施例在下文列出，包括其任何組合。
2a)LC主體混合物包含一或多種具有高正介電各向異性、較佳△ε>15之式A及/或B之化合物。
2b)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：A1a2、A1b1、A1d1、A1f1、A2a1、A2h1、A2l2、A2k1、B2h3、B2l1、F1a。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為4至40%，極佳為5至35%。
2c)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：B2c1、B2c4、B2f4、C14。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為4至40%，極佳為5至35%。
2d)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：C3、C4、C5、C9及D2。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳
為8至70%，極佳為10至60%。
2e)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：G1、G2及G5，較佳G1a、G2a及G5a。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為4至40%，極佳為5至35%。
2f)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：E1、E3及E6，較佳E1a、E3a及E6a，極佳E1a2、E1a5、E3a1及E6a1。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為5至60%，極佳為10至50%。
具有上文所描述之聚合化合物之上文所提及之較佳實施例的化合物之組合導致根據本發明之LC介質的低臨限電壓、低旋轉黏度及極好低溫穩定性，同時連續高清澈點及高HR值，且使得可在PSA顯示器中快速建立尤其較低之預傾斜角。特定言之，在PSA顯示器中，與來自先前技術之介質相比，LC介質展現出顯著縮短之回應時間、尤其亦灰度回應時間。
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對準(垂直地)或具有傾斜的垂直對準。在對電極施加電壓後，進行LC分子之再對準，縱向分子軸與電極表面平行。
根據第一較佳實施例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(尤其用於PS-VA及PS-UB-FFS型顯示器)，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型顯示器之根據本發明之LC介質中的雙折射率△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。
在根據本發明之OCB型顯示器中，LC介質層中之分子具有「彎曲」對準。在施加電壓後，產生LC分子之再對準，且縱向分子軸與電極表面正交。
用於PS-OCB、PS-TN、PS-IPS、PS-posi-VA及PS-FFS型顯示器之根據本發明之LC介質較佳為根據第二較佳實施例基於具有正介電各向異性之化合物之彼等LC介質，且在20℃及1kHz下較佳具有+4至+17之正介電各向異性△ε。
用於PS-OCB型顯示器中之根據本發明之LC介質的雙折射率△n較佳為0.14至0.22，尤其較佳為0.16至0.22。
用於PS-TN、PS-posi-VA、PS-IPS或PS-FFS型顯示器中之根據本發明之LC介質的雙折射率△n較佳為0.07至0.15，尤其較佳為0.08至0.13。
用於PS-TN、PS-posi-VA、PS-IPS或PS-FFS型顯示器中之根據第二較佳實施例的基於具有正介電各向異性之化合物的根據本發明之LC介質在20℃及1kHz下較佳具有+2至+30，尤其較佳+3至+20之正介電各向異性△ε。
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以下表B之化合物組成之群，極佳選自由以下組成之群：R或S-1011、R或S-2011、R或S-3011、R或S-4011及R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，該等一或多種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至15重量%之多色染料，此外奈米粒子、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/或向列相之對準的物質。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；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。相對應式CY化合物描述於例如EP-A-0 364 538中。相對應式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上文所提及之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混合，且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，將以較少量使用之所需量之組分有利地在高溫下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，且例如藉由在澈底混合之後蒸餾來再次移除溶劑。本發明此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已經如氘等之相對應同位素置換之化合物。
以下實例解釋本發明而不限制其。然而，其向熟習此項技術者展示了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。
使用下列縮寫：(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至10重量%、尤其0.01至5重量%、尤其較佳0.1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。
LC介質較佳包含0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。
另外，使用以下縮寫及符號：
K3 彈性常數，20℃下之「彎曲」變形[pN]。
除非另外明確指出，否則本申請案中之所有濃度以重量%引述且涉及作為整體之相對應混合物，其在無溶劑之情況下包含所有固體或液晶組分。除非另外明確指出，否則表述「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)相之轉變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=近晶相且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或已根據「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Freedericks臨限值。在實例中，光學臨限值亦可如一般常見地關於10%相對對比度(V10)而引述。
除非另外說明，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製程係在其中LC介質展現為液晶相、較佳向列相之溫度下進行，且最佳係在室溫下進行。
除非另外說明，否則製備測試單元及量測其電光學及其他特性之方法藉由如下文中所描述或與其類似之方法來進行。
用於量測電容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對準層，其實現液晶分子之垂直邊緣對準。
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對準層，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對準。
藉由用具有經定義強度之UV光照射預定時間而在顯示器或測試單元中聚合可聚合化合物，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，除非另外指明，否則使用金屬鹵化物燈及100mW/cm2之強度來聚合。使用標準儀錶(具有UV感測器之高端Hoenle UV儀錶)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。
除非另外說明，否則術語「傾斜角」意謂LC指向矢與基板之間的角度，且「LC指向矢」意謂在具有均勻定向之LC分子層中，LC分子之光學主要軸之較佳定向方向，在棒狀、單軸向正雙折射LC分子之情況下，對應於其分子長軸。
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-聚醯亞胺對準層之VA-VHR測試單元中。除非另外說明，否則LC層厚度d為大約4μm。在100℃下5min後在UV曝露前後在1V、60Hz、64μs脈衝(量測儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)下確定VHR值。
實例1
如下製備可聚合單體化合物1。
1a：向4-溴-3-甲氧基酚(10.00g，49.2mmol)及4-苄基氧基苯基酉朋酸(13.00g，54.2mmol)於170ml 1,4-二噁烷中之溶液中添加碳酸鈉(10.44g，98.5mmol)及40ml蒸餾水。用氬氣充分脫氣後，添加[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]-二氯鈀(II)(1.08g，1.50mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌隔夜。冷卻至室溫後，用2M HCl小心地中和反應混合物。將水相分離且用乙酸乙酯萃取。將有機相合併，經無水硫酸鈉乾燥，且經由矽膠過濾。在真空中移除溶劑後，所獲得粗產物自庚烷/甲苯溶劑混合物再結晶，得到呈灰白色晶體狀之產物(8.6g)。
1b：用活性炭(2.0g)上鈀(5%)處理1a(6.54g，21.0mmol)於四氫呋喃(70ml)中之溶液，且氫化17小時。隨後過濾出催化劑，且在真空中濃縮剩餘溶液。殘餘物自甲苯/庚烷溶劑混合物再結晶，得到呈灰白色固體狀之1b(4.3g)。
1：將甲基丙烯酸(3.56g，41.5mmol)及4-(二甲基胺基)吡啶(0.17g，1.4mmol)添加至1b(3.0g，13.9mmol)於40ml二氯甲烷中之懸浮液中。在0℃下用N-(3-二甲基胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺(6.44g，41.5mmol)於二氯甲烷(20mL)中之溶液逐滴處理反應混合物，且在室溫下攪拌20小時。在真空中移除溶劑後，藉由矽膠層析用二氯甲烷/乙酸乙酯20：1作為溶離劑來純化油狀殘餘物。所得產物自乙腈再結晶，得到1之白色晶體(2.1g，mp.105℃)。
實例2
類似於實例1由市售可得之3-氟-4-苄基氧基苯基酉朋酸按以下製備可聚合單體化合物2。
2a：向4-溴-3-甲氧基酚(15.00g，70.2mmol)於135ml乙基甲基酮中之溶液中分數次添加碳酸鉀(11.60g，84.0mmol)。將反應混合物加熱至回流，向其逐滴添加苄基溴(10.0ml，84.0mmol)，且在回流的同時攪拌隔夜。冷卻至室溫後，過濾反應混合物。用丙酮充分洗滌固體殘餘物。在真空中移除溶劑後，藉由矽膠層析用庚烷/乙酸乙酯9：1作為溶離劑來純化油狀殘餘物，得到呈微黃色油狀物之2a(23.6g)。
2b：向2a(23.50g，80.1mmol)及4-羥基苯基酉朋酸(12.2g，88.2mmol)於275ml 1,4-二噁烷中之溶液中添加65ml蒸餾水及碳酸鈉(17.00g，160.3mmol)。用氬氣小心地使所得懸浮液脫氣，隨後添加[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]-(II)(1.76g，2.4mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌隔夜。冷卻至室溫後，用2M HCl小心地中和反應混合物。用甲基第三丁基醚萃取水相。將有機相合併且用飽和NaCl水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥。移除溶劑後，藉由管柱層析用THF/甲苯
9：1作為溶離劑來純化固體殘餘物且進一步自庚烷/甲苯1：1再結晶，得到呈灰白色固體狀之2b(11.7g)。
2c：向2b(11.7g，37.4mmol)及碳酸伸乙酯(3.46g，39.2mmol)於DMF(120ml)中之溶液中添加乾燥碳酸鉀(0.52g，3.7mmol)。將反應混合物回流隔夜。冷卻至室溫後，將反應混合物添加至100ml水中且用2M HCl小心地中和。用乙酸乙酯萃取水相。將有機相合併且用飽和NaCl水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥。移除溶劑後，固體殘餘物用庚烷/乙酸乙酯1：1再結晶，得到呈微黃色固體狀之2c(13.6g)。
2d：用活性炭(4.3g)上鈀(5%)處理2c(13.4g，37.4mmol)於四氫呋喃(150mL)中之懸浮液中且氫化30小時。隨後過濾出催化劑。移除溶劑後，獲得呈固體狀之2d(8.5g)。
2：將甲基丙烯酸(7.8g，91.4mmol)及4-(二甲基胺基)吡啶(0.40g，3.3mmol)添加至2d(8.50g，32.7mmol)於二氯甲烷(90ml)中之懸浮液中。在0℃下用N-(3-二甲基胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺(15.2g，98.9mmol)於二氯甲烷(60ml)中之溶液逐滴處理反應混合物，且在室溫下攪拌20小時。在真空中濃縮反應混合物，且藉由矽膠管柱層析用二氯甲烷作為溶離劑來純化油狀殘餘物。所得產物自乙醇再結晶，得到2之白色晶體(3.7g，mp.74℃)。
實例3
按以下製備可聚合單體化合物3。
3a：向1-溴-3-碘苯(100.0g，346.0mmol)及4-苄基氧基苯基酉朋酸(77.41g，340.0mmol)於1000ml甲苯中之溶液中添加500ml蒸餾水及250ml乙醇。添加碳酸鈉(101.0g，604.4mmol)用氬氣小心地使所得懸浮液脫氣。隨後添加肆(三苯基膦)鈀(0)(14.4g，12.4mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌隔夜。冷卻至室溫後，用2M HCl小心地中和反應混合物。用乙酸乙酯萃取水相。將有機相合併且用飽和NaCl水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥。在真空中移除溶劑後，藉由管柱層析用庚烷/乙酸乙酯4：1作為溶離劑來純化固體殘餘物。粗產物進一步自甲苯再結晶，得到呈微黃色固體狀之3a(80.6g)。
3b：向4-溴-2-甲氧基酚(25.00g，120.6mmol)及雙(頻哪醇根基)二硼(27.6g，108.6mmol)於350ml 1,4-二噁烷中之溶液中添加乙酸鈉(35.5g，362.0mmol)。用氬氣充分脫氣後，添加[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯鈀(II)(2.67g，3.62mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌4小時。冷卻至室溫後，添加200ml蒸餾水。將水相分離且用乙
酸乙酯萃取。將有機相合併且經無水硫酸鈉乾燥，且經由矽膠過濾。在真空中移除溶劑後，粗產物自甲苯/乙酸乙酯9：1再結晶，得到呈微黃色固體狀之3b(12.1g)。
3c：向3a(10.0g，28.4mmol)及3b(8.25g，31.2mmol)於100ml 1,4-二噁烷中之溶液中添加25ml蒸餾水。添加碳酸鈉(6.04g，56.8mmol)。用氬氣小心地使所得懸浮液脫氣，隨後添加[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯鈀(II)(0.63g，0.85mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌隔夜。冷卻至室溫後，用2M HCl小心地中和反應混合物。用乙酸乙酯萃取水相。將有機相合併且用飽和NaCl水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥。在真空中移除溶劑後，藉由管柱層析用庚烷/乙酸乙酯混合物作為溶離劑來純化固體殘餘物。粗產物進一步自乙醇再結晶，得到呈淺灰色固體狀之3c(6.03g)。
3d：向3c(6.03g，14.9mmol)於60ml二氯甲烷中之溶液中添加4-(二甲基胺基)吡啶(0.18g，1.50mmol)及N-(3-二甲基胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(DAPECI)(4.00g，20.8mmol)。在室溫下將反應混合物攪拌隔夜。添加200ml水。用二氯甲烷萃取水相。將有機相合併且經無水硫酸鈉乾燥。在真空中移除溶劑後，藉由管柱層析用二氯甲烷作為溶離劑來純化固體殘餘物，得到呈灰白色固體狀之3d(4.5g)。
3e：用活性炭(3.0g)上鈀(5%)處理3d(4.5g，8.43mmol)於四氫呋喃(45ml)中之溶液，且氫化20小時。隨後過濾出催化劑，且在真空中濃縮剩餘溶液。殘餘物自甲苯/庚烷溶劑混合物再結晶，得到呈微黃色油狀物之3e(3.04g)。
3：將甲基丙烯酸(2.21ml，26.0mmol)及4-(二甲基胺基)吡啶(0.11g，0.86mmol)添加至3e(3.04g，8.6mmol)於二氯甲烷(40ml)中之懸浮液中。在0℃下用N-(3-二甲基胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺
(4.6g，26.0mmol)於二氯甲烷(30ml)中之溶液逐滴處理反應混合物，且在室溫下攪拌20小時。在真空中濃縮反應混合物，且藉由矽膠管柱層析用庚烷/乙酸乙酯混合物作為溶離劑來純化油狀殘餘物。所得產物自庚烷/乙醇1：1再結晶，得到3之白色晶體(1.6g，mp.88℃)。
實例4
按以下製備可聚合單體化合物4。
4a：向5-溴間苯二酚(26.00g，135.4mmol)及碳酸伸乙酯(29.00g，329.3mmol)於400ml DMF中之溶液中添加乾燥碳酸鉀(3.75g，27.1mmol)。將反應混合物回流隔夜。冷卻至室溫後，將反應混合物添加至1000ml水中且用2M HCl小心地中和。用乙酸乙酯萃取水相。將有機相合併且用飽和NaCl水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥。在真空中移除溶劑後，固體殘餘物用庚烷/乙酸乙酯4：1再結晶，得到呈白色固體狀之4a(24.3g)。
4b：向4a(5.60g，20.1mol)及4-苄基氧基-3-甲氧基-苯基酉朋酸(5.7g，22.0mmol)於120ml 1,4-二噁烷中之溶液中添加23.1g(100.2mmol)磷酸鉀。用氬氣小心地使所得懸浮液脫氣。隨後添加參(二亞苄基丙酮)二鈀(0)(0.37g，0.4mmol)及2-二環己基膦-2',6'-二甲氧基聯苯基(SPhos)(0.68g，1.6mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌隔
夜。冷卻至室溫後，添加200ml蒸餾水及150ml乙酸乙酯，且在冷卻至pH~4下用6M HCl小心地中和混合物。用乙酸乙酯萃取水相。將有機相合併且用飽和NaCl水溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥。在真空中移除溶劑後，藉由管柱層析用乙酸乙酯作為溶離劑來純化固體殘餘物，且所獲得粗產物自庚烷/甲苯1：1再結晶，得到呈白色固體狀之4b(3.7g)。
4c：用活性炭(0.5g)上鈀(5%)處理4b(3.6g，7.48mmol)於36ml四氫呋喃中之溶液，且氫化19小時。隨後過濾出催化劑，且在真空中濃縮剩餘溶液。藉由矽膠管柱層析用乙酸乙酯作為溶離劑來純化油狀殘餘物，得到呈淡黃色油狀物之4c(2.5g)。
4：將甲基丙烯酸(2.68g，31.2mmol)及4-(二甲基胺基)吡啶(0.1g，0.82mmol)添加至4c(2.5g，7.8mmol)於50ml二氯甲烷中之懸浮液中。在0℃下用N-(3-二甲基胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺(4.97g，32.0mmol)於20ml二氯甲烷中之溶液逐滴處理反應混合物，且在室溫下攪拌20小時。在真空中移除溶劑後，藉由矽膠層析用庚烷/乙酸乙酯7：3作為溶離劑來純化油狀殘餘物，得到呈無色油狀物之4(2.0g)。
實例5-14
類似於實例1-4中所描述之方法製備以下可聚合單體化合物。
混合物實例1
按以下調配向列型LC主體混合物N1。
混合物實例2
按以下調配向列型LC主體混合物N2。
混合物實例3
按以下調配向列型LC主體混合物N3。
混合物實例4
按以下調配向列型LC主體混合物N4。
可聚合混合物實例A
藉由將實例1至14之可聚合化合物1至14中之一者以0.3重量%的濃度分別添加至向列型LC主體混合物N1及N2中，來製備可聚合混合物。
針對比較目的，進一步藉由將具有兩個不同可聚合基團之先前技術之可聚合化合物C0或不含有烷氧基取代基的先前技術之可聚合化合物C1-C14中之一者以0.3重量%之濃度分別添加至向列型LC主體混合物N1及N2中，來製備可聚合混合物。
可聚合混合物之組成展示於表1中。
可聚合混合物實例B
藉由將先前技術之可聚合化合物C1或實例1之可聚合化合物1以0.3重量%之濃度分別添加至向列型LC主體混合物N3及N4中，來製備可聚合混合物。
可聚合混合物之組成展示於表2中。
用途實例A
將含有具有兩個不同可聚合基團之先前技術之RM C0或無烷氧基取代基之先前技術的RM C1-C14中之一者的可聚合混合物C10-C114及C20-C214，與含有具有烷氧基取代基及兩個相同可聚合基團之根據本發明的RM 1-14中之一者的可聚合混合物P11-P114及P21-C214相比較。
殘餘RM
藉由在既定強度及燈光譜下在UV曝露後測定混合物中殘餘、未聚合之RM(以重量%為單位)之殘餘含量，來量測聚合速度。
為此目的，將可聚合混合物插入電光測試單元中。測試單元包含ITO電極層為大約200nm厚且VA-聚醯亞胺對準層(JALS-2096-R1)為大約30nm厚之兩個鈉鈣玻璃基板。LC層厚度為大約25μm。
用100mW/cm2強度之UV光(具有320nm截止濾波器之金屬鹵化物燈)照射測試單元，持續所指示時間，使得RM聚合。
隨後使用MEK(甲基乙基酮)將混合物自測試單元沖洗出，且藉由HPLC量測未反應RM之殘餘量。結果展示於表3中。
可看出，與含有先前技術之RM C0-C14之相對應可聚合混合物C10-C114及C20-C214相比，根據本發明之含有烷氧基取代之RM 1-14的可聚合混合物P11-P114及P21-P214展示顯著更快的聚合及更低量之殘餘RM。
傾斜角產生
為量測傾斜角產生，將可聚合混合物插入電光測試單元中。測試單元包含ITO電極層為大約200nm厚且反平行地摩擦之VA-聚醯亞胺對準層(JALS-2096-R1)為大約30nm厚之兩個鈉鈣玻璃基板。LC層
厚度d為大約6μm。
用100mW/cm2強度之UV光(具有320nm截止濾波器之金屬鹵化物燈)照射測試單元，持續所指示時間，其中施加24VRMS之電壓(交流電)，使得RM聚合。
藉由晶體旋轉實驗(Autronic-Melchers TBA-105)在UV照射前後測定傾斜角。結果展示於表4中。
可看出，含有根據本發明之烷氧基取代之RM 1-14的可聚合混合物P11-P114及P21-P214展示傾斜角產生，該傾斜角產生在大多數情況下與含有先前技術之RM C0-C14之相對應可聚合混合物C10-C114及C20-C214之傾斜角產生類似，且在某些情況下甚至更堅固且更快。
電壓保持率(VHR)
為量測VHR，將可聚合混合物插入電光測試單元中。測試單元包含ITO電極層為大約20nm厚且VA-聚醯亞胺對準層(PI-4)為大約100nm厚之兩個AF玻璃基板。LC層厚度為大約4μm。
在100℃下在施加1V/60Hz之電壓下量測VHR。對於日光測試，在20℃下使用CPs/CPS+型燈用750W/m2強度之光照射測試單元2小時。對於UV測試，用100mW/cm2強度之UV光(具有320nm截止濾波器之金屬鹵化物燈)照射測試單元10分鐘。
結果展示於表5中。
可看出，含有根據本發明之烷氧基取代之RM 1-14的可聚合混合物P11-P114及P21-P214展示日光測試或UV測試後之VHR，該VHR在大多數情況下與含有先前技術之RM C0-C14之相對應可聚合混合物C10-C114及C20-C214的VHR類似，且在一些情況下甚至更高。
用途實例B
將含有無烷氧基取代基之先前技術之RM C1的可聚合混合物C31及D41，與含有具有烷氧基取代基之根據本發明之RM 1的可聚合混合物P31及P41相比較。
殘餘RM
藉由在如用途實例A中所描述之既定強度及燈光譜下，但使用3.5mW/cm2之UV強度(UV C型燈)，在UV曝露後確定混合物中殘餘、未聚合之RM(以重量%為單位)的殘餘含量，來量測聚合速度。
結果展示於表6中。
可看出，與含有先前技術之RM C1之可聚合混合物C31及C41相比，含有根據本發明之烷氧基取代之RM1的可聚合混合物P31及P41展示顯著更快的聚合及更低量之殘餘RM。
總之，用途實例表明在日光測試或UV曝露後，根據本發明之可聚合化合物及可聚合混合物展示低量之殘餘RM下之尤其快速的聚
合，同時保持足夠之預傾斜角產生及足夠的VHR值，以用於顯示器應用。
Claims (21)
- 一種式I化合物，P-Sp-Ar-R I其中Ar為選自下列式之基團
- 如請求項1之化合物，其中存在於該化合物中之所有基團P具有相同含義。
- 如請求項1或2之化合物，其中其係選自以下子式：
- 如請求項1至3中任一項之化合物，其中其係選自由以下子式組成之群：
- 如請求項1至4中任一項之化合物，其中其係選自以下子式：
- 如請求項1至5中任一項之化合物，其中P表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
- 如請求項1至6中任一項之化合物，其中Sp當不同於單鍵時係選自-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-、-(CH2)p2-CO-O-、-(CH2)p2-O-CO-，其中p2為2、3、4、5或6，且O-原子或CO-基團分別連接至芳環，且Sp(P)2係選自下式：-X-烷基-CHPP S1 -X-烷基-CH((CH2)aaP)((CH2)bbP) S2 -CO-NH((CH2)aaP)((CH2)bbP) S3 -X-烷基-CHP-CH2-CH2P S4 -X-烷基-C(CH2P)(CH2P)-CaaH2aa+1 S5 -X-烷基-CHP-CH2P S6 -X-烷基-CPP-CaaH2aa+1 S7 -X-烷基-CHPCHP-CaaH2aa+1 S8其中P係如請求項1、2或6中所定義，烷基表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其未經取代或經F、Cl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原子彼此不直接鍵聯之方式經-C(R0)=C(R0)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，其中R0具有如請求項1中所給出之含義，aa、bb各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6，X為O、O-CO-、CO-O或單鍵。
- 一種液晶(LC)介質，其包含一或多種如請求項1至7中任一項中所定義之式I可聚合化合物。
- 如請求項8之LC介質，其中其包含：可聚合組分A)，其包含一或多種如請求項1至7中任一項中所定義之式I可聚合化合物，及 液晶LC組分B)，其包含一或多種液晶原基或液晶化合物。
- 如請求項8或9之LC介質，其中其包含一或多種式CY及/或PY之化合物：
- 如請求項8至10中任一項之LC介質，其中其包含一或多種選自下列式之化合物：
- 如請求項8至11中任一項之LC介質，其中其包含一或多種下式之化合物：
- 如請求項8至12中任一項之LC介質，其中該等式I可聚合化合物經聚合。
- 一種製備如請求項8至13中任一項之LC介質之方法，其包含以下步驟：將一或多種液晶原基或液晶化合物或如請求項9中所定義之液晶組分B)與一或多種如請求項1至7中任一項中所定義之式I化合物混合，且視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合。
- 一種LC顯示器，其包含一或多種如請求項1至7中任一項中所定義之式I化合物或包含如請求項8至13中任一項之LC介質。
- 如請求項15之LC顯示器，其為PSA型顯示器。
- 如請求項16之LC顯示器，其為PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS- FFS、PS-UB-FFS、PS-posi-VA或PS-TN顯示器。
- 如請求項16或17之LC顯示器，其中其包含兩個基板，其中至少一個為透光的；設置於各基板上之電極或設置於該等基板中之僅一者上之兩個電極；及位於該等基板之間的LC介質層，其包含一或多種如請求項8至13中任一項中所定義之可聚合化合物，其中該等可聚合化合物在該顯示器之該等基板之間聚合。
- 一種用於製造如請求項18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LC介質，該LC介質包含一或多種如請求項8至13中任一項中所定義之可聚合化合物；及使該等可聚合化合物聚合。
- 一種選自下列式之化合物，
- 一種用於製備如請求項1至7中任一項之式I化合物之方法，其中P較佳表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，該方法係藉由在脫水試劑存在下使用含有基團P之相對應酸、酸衍生物或鹵化化合物，使如請求項20之化合物酯化，其中Pg表示OH。
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