當用於PSA顯示器中時,式I化合物展示以下有利特性: -在某一製程窗內之合適的傾斜產生, -UV處理之後產生RM之最小殘餘之較快聚合, -UV處理之後的高電壓保持率 -良好傾斜穩定性, -充分抗熱穩定性, -在典型地用於顯示器製造中之有機溶劑中之充分溶解度。 特定言之,式I化合物將類似於聯三苯RM之較快聚合速度與類似於聯二苯RM之可靠性參數組合。此使得在用於PSA顯示器中時,相較於目前先進技術之RM,化合物之優良總體效能。 在式I化合物中,苯或伸萘基環上之一或多個甲氧基亞甲基取代基L
11
的存在經發現增強化合物之優良特性,如較快聚合速度及良好可靠性。然而,取代基L
11
不表示為應參與化合物之聚合反應的可聚合或可交聯基團。 本發明之一較佳實施例因此係關於式I化合物於聚合反應中之用途,其中用於基團P之聚合的條件經選擇使得甲氧基亞甲基取代基或基團L
11
不參與聚合反應。 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(如電場或磁場)後改變其定向,從而導致層對偏振或非偏振光之透射率之改變。 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引向器)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。實例中給出用於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」應理解為意謂一種化合物,其含有液晶原基或液晶構架及適用於聚合且亦稱為「可聚合基團」或「P」之與該化合物連接之一或多個官能基。 除非另外說明,否則如本文中所用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。 根據本發明之SA-VA或SA-FFS將為聚合物穩定模式,此係由於其含有含有式I之RM的LC介質或藉由使用其來製造。因此,如本文中所使用,當提及根據本發明之顯示器時,術語「SA-VA顯示器」及「SA-FFS顯示器」應理解為係指聚合物穩定SA-VA或SA-FFS顯示器,即使未明確提及。 如本文中所使用,術語「低分子量化合物」應理解為意謂與「聚合化合物」或「聚合物」相反的為單體及/或並非藉由聚合反應製備之化合物。 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在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相的基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)自身不必一定具有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/或在聚合之後呈現出LC相行為。典型液晶原基基團為(例如)剛性棒狀或盤狀單元。與液晶原基或LC化合物組合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,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。如本文中所用,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。 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。 在基團
中,展示於兩個環原子之間的單鍵可連接至苯環之任何游離位置。 在上文及下文中,「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,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,較佳地F或Cl。 -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。具有超過3個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」,其含有較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之一或多個雜原子。 較佳之碳基及烴基為具有1至40個、較佳1至20個、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個、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個、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原子亦可由較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子置換。 更佳之碳基及烴基為C
1
-C
20
烷基、C
2-
C
20
烯基、C
2-
C
20
炔基、C
3
-C
20
烯丙基、C
4
-C
20
烷基二烯基、C
4
-C
20
聚烯基、C
6
-C
20
環烷基、C
4
-C
15
環烯基、C
6
-C
30
芳基、C
6
-C
30
烷基芳基、C
6
-C
30
芳基烷基、C
6
-C
30
烷基芳氧基、C
6
-C
30
芳基烷氧基、C
2
-C
30
雜芳基、C
2
-C
30
雜芳氧基。 尤佳為C
1
-C
12
烷基、C
2
-C
12
烯基、C
2
-C
12
炔基、C
6
-C
25
芳基及C
2
-C
25
雜芳基。 更佳之碳基及烴基為具有1至20個、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CH
2
基團可各自彼此獨立地以使得O原子及/或S原子不直接地連接至彼此的方式由-C(R
x
)=C(R
x
)-、-CºC-、-N(R
x
)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。 R
x
較佳地表示H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之直鏈,分支鏈或環狀烷基鏈,其中另外,其中一或多個不相鄰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胺基、甲胺基、甲基苯胺基、苯基胺基等。 芳基及雜芳基可為單環或多環,亦即其可含有一個環(諸如苯基)或兩個或多於兩個環,其亦可稠合(諸如萘基)或共價地鍵合(諸如聯二苯),或含有稠合且連接環之組合。雜芳基含有較佳地選自O、N、S及Se之一或多個雜原子。 尤佳為具有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,另外,其中一或多個CH基團可以使得O原子及/或S原子不直接地連接至彼此的方式經N、S或O置換。 較佳之芳基為例如苯基、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、屈、苝、稠四苯、稠五苯、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彼等)以及部分不飽和環(亦即,亦可含有多個鍵之彼等)兩者。雜環含有較佳地選自Si、O、N、S及Se之一或多個雜原子。 (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);或為多環的,亦即含有複數個環(諸如十氫萘或二環辛烷)。尤佳為飽和基團。此外,較佳為具有5至25個環原子之單環、雙環或三環基團,其視情況含有稠合環且視情況經取代。此外,較佳為5員、6員、7員或8員碳環基團,另外,其中一或多個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CH
2
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-亞甲基茚滿-2,5-二基。 較佳之取代基為例如促進溶解度之基團,諸如烷基或烷氧基;拉電子基團,諸如氟、硝基或腈;或用於增加聚合物中之玻璃轉移溫度(Tg)之取代基,特定言之龐大基團,例如第三丁基或視情況經取代之芳基。 較佳之取代基(下文中亦被稱作「L
S
」)為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2
、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R
x
)
2
、-C(=O)Y
1
、-C(=O)R
x
、-N(R
x
)
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、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,較佳地6至15個C原子之視情況經取代之芳基置換, 其中R
x
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CH
2
-基團視情況以使得O-原子及/或S-原子不與彼此直接地連接之方式經-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 Y
1
表示鹵素。 「經取代之矽烷基或芳基」較佳意謂經鹵素、-CN、R
0
、-OR
0
、-CO-R
0
、-CO-O-R
0
、-O-CO-R
0
或-O-CO-O-R
0
取代,其中R
0
表示H或具有1至20個C原子之烷基。 尤佳之取代基L
S
為例如F、Cl、CN、NO
2
、CH
3
、C
2
H
5
、OCH
3
、OC
2
H
5
、COCH
3
、COC
2
H
5
、COOCH
3
、COOC
2
H
5
、CF
3
、OCF
3
、OCHF
2
、OC
2
F
5
,此外為苯基。
其中L具有上文所表示之含義中之一者。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)的基團。尤佳為用於鏈聚合之基團,尤其含有C=C雙鍵或-CºC-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選自由以下組成之群: CH
2
=CW
1
-CO-O-、CH
2
=CW
1
-CO-、
、
、
、
、CH
2
=CW
2
-(O)
k3
-、CW
1
=CH-CO-(O)
k3
-、CW
1
=CH-CO-NH-、CH
2
=CW
1
-CO-NH-、CH
3
-CH=CH-O-、(CH
2
=CH)
2
CH-OCO-、(CH
2
=CH-CH
2
)
2
CH-OCO-、(CH
2
=CH)
2
CH-O-、(CH
2
=CH-CH
2
)
2
N-、(CH
2
=CH-CH
2
)
2
N-CO-、HO-CW
2
W
3
-、HS-CW
2
W
3
-、HW
2
N-、HO-CW
2
W
3
-NH-、CH
2
=CW
1
-CO-NH-、CH
2
=CH-(COO)
k1
-Phe-(O)
k2
-、CH
2
=CH-(CO)
k1
-Phe-(O)
k2
-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W
4
W
5
W
6
Si-,其中W
1
表示H、F、Cl、CN、CF
3
、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH
3
;W
2
及W
3
各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基;W
4
、W
5
及W
6
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;W
7
及W
8
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-以外之如上文所定義之一或多個基團L取代;k
1
、k
2
及k
3
各自彼此獨立地表示0或1,k
3
較佳表示1且k
4
表示1至10之整數。 極佳之基團P選自由以下組成之群: CH
2
=CW
1
-CO-O-、CH
2
=CW
1
-CO-、
、
、
、
、CH
2
=CW
2
-O-、CH
2
=CW
2
-、CW
1
=CH-CO-(O)
k3
-、CW
1
=CH-CO-NH-、CH
2
=CW
1
-CO-NH-、(CH
2
=CH)
2
CH-OCO-、(CH
2
=CH-CH
2
)
2
CH-OCO-、(CH
2
=CH)
2
CH-O-、(CH
2
=CH-CH
2
)
2
N-、(CH
2
=CH-CH
2
)
2
N-CO-、CH
2
=CW
1
-CO-NH-、CH
2
=CH-(COO)
k1
-Phe-(O)
k2
-、CH
2
=CH-(CO)
k1
-Phe-(O)
k2
-、Phe-CH=CH-及W
4
W
5
W
6
Si-,其中W
1
表示H、F、Cl、CN、CF
3
、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH
3
;W
2
及W
3
各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基;W
4
、W
5
及W
6
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;W
7
及W
8
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;k
1
、k
2
及k
3
各自彼此獨立地表示0或1,k
3
較佳表示1且k
4
表示1至10之整數。 極尤佳之基團P選自由以下組成之群:CH
2
=CW
1
-CO-O-,特定言之CH
2
=CH-CO-O-、CH
2
=C(CH
3
)-CO-O-及CH
2
=CF-CO-O-,此外CH
2
=CH-O-、(CH
2
=CH)
2
CH-O-CO-、(CH
2
=CH)
2
CH-O-、
及
。 更佳可聚合基團P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-符合式P-Sp''-X''-,其中 Sp" 表示具有1至20個,較佳1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,且另外,其中一或多個不相鄰CH
2
基團可各自彼此獨立地以使得O原子及/或S原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-S-、-NH-、-N(R
0
)-、-Si(R
0
R
00
)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R
00
)-CO-O-、-O-CO-N(R
0
)-、-N(R
0
)-CO-N(R
00
)-、-CH=CH-或-CºC-置換, X" 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R
0
)-、-N(R
0
)-CO-、-N(R
0
)-CO-N(R
00
)-、-OCH
2
-、-CH
2
O-、-SCH
2
-、-CH
2
S-、-CF
2
O-、-OCF
2
-、-CF
2
S-、-SCF
2
-、-CF
2
CH
2
-、-CH
2
CF
2
-、-CF
2
CF
2
-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
0
-、-CY
2
=CY
3
-、-CºC-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵, R
0
及R
00
各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,及 Y
2
及Y
3
各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。 X"較佳地為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR
0
-、-NR
0
-CO-、-NR
0
-CO-NR
00
-或單鍵。 典型地間隔基團Sp及-Sp"-X"-為(例如)-(CH
2
)
p1
-、-(CH
2
)
p1
-O-、-(CH
2
)
p1
-O-CO-、-(CH
2
)
p1
-CO-O-、-(CH
2
)
p1
-O-CO-O-、-(CH
2
CH
2
O)
q1
-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
-S-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
-NH-CH
2
CH
2
-或-(SiR
0
R
00
-O)
p1
-,其中p1為1至12的整數,q1為1至3的整數,且R
0
及R
00
具有上文所指示之含義。 尤佳之基團Sp及-Sp''-X''-為-(CH
2
)
p1
-、-(CH
2
)
p1
-O-、-(CH
2
)
p1
-O-CO-、-(CH
2
)
p1
-CO-O-、-(CH
2
)
p1
-O-CO-O-,其中p1及q1具有上文所指示之含義。 在各情況下,尤佳之基團Sp''為直鏈伸乙基、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
,s為≥2(分支鏈可聚合基團)。 根據此較佳實施例之較佳式I化合物為其中s為2之彼等,亦即含有基團Sp(P)
2
之化合物。根據此較佳實施例之極佳式I化合物含有選自下式之基團: -X-烷基-CHPP S1 -X-烷基-CH((CH
2
)
aa
P)((CH
2
)
bb
P) S2 -X-N((CH
2
)
aa
P)((CH
2
)
bb
P) S3 -X-烷基-CHP-CH
2
-CH
2
P S4 -X-烷基-C(CH
2
P)(CH
2
P)-C
aa
H
2aa+1
S5 -X-烷基-CHP-CH
2
P S6 -X-烷基-CPP-C
aa
H
2aa+1
S7 -X-烷基-CHPCHP-C
aa
H
2aa+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CH
2
基團可各自彼此獨立地以使得O原子及/或S原子不直接地連接至彼此的方式經-C(R
0
)=C(R
0
)-、-C≡C-、-N(R
0
)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,其中R
0
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"所指示之含義中之一者,且較佳為O、CO、SO
2
、O-CO-、CO-O或單鍵。 較佳之間隔基團Sp(P)
2
選自式S1、S2及S3。 極佳之間隔基團Sp(P)
2
選自以下子式: -CHPP S1a -O-CHPP S1b -CH
2
-CHPP S1c -OCH
2
-CHPP S1d -CH(CH
2
-P)(CH
2
-P) S2a -OCH(CH
2
-P)(CH
2
-P) S2b -CH
2
-CH(CH
2
-P)(CH
2
-P) S2c -OCH
2
-CH(CH
2
-P)(CH
2
-P) S2d -CO-NH((CH
2
)
2
P)((CH
2
)
2
P) S3a 在如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物中,P較佳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。 更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其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,最佳為甲基丙烯酸酯。 在如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物中,R較佳地表示P-Sp-。 更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中Sp表示單鍵或-(CH
2
)
p1
-、-O-(CH
2
)
p1
-、-O-CO-(CH
2
)
p1
或-CO-O-(CH
2
)
p1
,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH
2
)
p1
-、-O-CO-(CH
2
)
p1
或-CO-O-(CH
2
)
p1
,則O-原子或CO-基團分別地連接至苯環。 更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp為單鍵。 更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp不同於單鍵,且較佳選自-(CH
2
)
p1
-、-O-(CH
2
)
p1
-、-O-CO-(CH
2
)
p1
或-CO-O-(CH
2
)
p1
,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH
2
)
p1
-、-O-CO-(CH
2
)
p1
或-CO-O-(CH
2
)
p1
,則O-原子或CO-基團分別地連接至苯環。 式I中之極佳基團-A
1
-(Z-A
2
)
z
-選自下式
其中至少一個苯環經至少一個基團L
11
取代且苯環視情況另外經一或多個基團L或P-Sp-取代。 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 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0、1或2, 其中r1+r6≥1、r1+r2+r3 ≥1、r4+r5 ≥1、r1+r3+r4 ≥1,且至少一個基團L表示-CH
2
-O-CH
3
,及 其中在式I1中,基團Sp中之至少一者為單鍵。 較佳為式I1-I5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-I5化合物,其中兩個基團R表示H。 更佳為式I1-I5化合物,其中兩個基團R表示P-Sp。 極佳地為式I1、I2及I5化合物。 式I及I1-I5之極佳化合物選自以下子式:
其中,P、Sp、P(Sp)
2
、L、r1-r6具有式I及I1-I5中所給出之含義,且至少一個基團L表示-CH
2
-O-CH
3
,且其中在式I1-1至I1-4中,基團Sp中之至少一者為單鍵。式I之極佳化合物選自以下子式:
其中L
a
為-CH
2
-O-CH
3
,P、Sp及Sp(P)
2
具有上文或下文所給出之含義,其中Sp較佳地不同於單鍵,且L'具有較佳地不同於L
a
之上文或下文針對L所給出之含義中之一者其。 式I1至I5、I1-1至I5-5及I1-1-1至I5-5-7之較佳化合物為其中所有基團Sp表示單鍵之彼等化合物。 式I1至I5、I1-1至I5-5及I1-1-1至I5-5-7之更佳化合物為其中基團Sp中之至少一者為單鍵且基團Sp中之至少一者不同於單鍵之彼等化合物。 式I及式II及其子式之較佳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, - -A
1
-(Z-A
2
)
z
-選自式A1、A2及A5, - 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選自由以下組成之群:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及氧雜環丁烷,極佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯, - P為甲基丙烯酸酯, - 所有基團Sp為單鍵, - 基團Sp中之至少一者為單鍵且基團Sp中之至少一者不同於單鍵, - 當不同於單鍵時,Sp為-(CH
2
)
p2
-、-(CH
2
)
p2
-O-、-(CH
2
)
p2
-CO-O-、-(CH
2
)
p2
-O-CO-,其中p2為2、3、4、5或6,且O-原子或CO-基團分別地連接至苯環, - Sp為單鍵或表示-(CH
2
)
p2
-、-(CH
2
)
p2
-O-、-(CH
2
)
p2
-CO-O-、-(CH
2
)
p2
-O-CO-,其中p2為2、3、4、5或6,且O-原子或CO-基團分別地連接至苯環, - Sp(P)
2
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CH
2
-基團以使得O-原子及/或S-原子不與彼此直接地連接的方式視情況經-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或L
a
置換,- 當不同於L
11
時,L或L'表示F、Cl或CN, - L'為F, - r1、r2及r3表示0或1, - r1、r2、r3、r4、r5及r6表示0或1, - r1及r6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, - 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。 式II之較佳化合物為選自上文較佳子式I1至I5、I1-1至I5-5及I1-1-1至I5-5-7之彼等化合物,其中P經如式II中所定義之Pg置換。 用於式II及其子式化合物中之合適的受保護羥基Pg為熟習此項技術者所已知。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,特定而言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-二甲基矽烷基或苯甲基。 術語「經遮蔽羥基」應理解為意謂任何可化學上轉化為羥基之官能基。適合之經遮蔽羥基Pg為熟習此項技術者所已知。 式II化合物適合作為用於製備式I及其子式之化合物的中間物。 本發明進一步係關於式II化合物作為中間物於製備式I及其子式之化合物的用途。 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,可在如吡啶或三乙胺及4-(
N,N-
二甲基胺基)吡啶(DMAP)之鹼基的存在下藉由用酸衍生物(如例如(甲基)丙烯醯氯或(甲基)丙烯酸酐)酯化對應醇類來製備丙烯酸或甲基丙烯酸酯。可替代地,可在脫水試劑的存在下,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藉由用(甲基)丙烯酸酯化醇來製備該等酯。 其他適合之方法在實例中展示。 為製造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,視情況同時將電壓施加至電極,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為較佳的,特定言之,另外,其中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,其包括界定像素區域之像素電極,該像素電極連接至安置於各像素區域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,其可安置於面對第一基板之第二基板之整個部分上;及視情況選用之第二對準層, - 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,對準層經選擇使得其賦予LC分子垂直(或豎直)對準(亦即垂直於表面)或傾斜對準。此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根據個別顯示器類型而進行設計。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、四個或多於四個的不同傾斜對準方向。 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)已確認,所形成之聚合物之至少一部分積聚於LC/基板界面處。 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,以產生預傾斜角,及隨後在第二聚合步驟中在不施加電壓之情況下,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,特定言之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。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描述於文獻中。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%,尤佳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,例如較低材料成本且特定言之由可能殘餘量之引發劑或其分解產物所致的較少LC介質污染。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的且描述於文獻中。尤其適合的為來自Irganox®系列(Ciba AG) (諸如Irganox® 1076)之市售穩定劑。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10-500,000 ppm,尤佳為50-50,000 ppm。 式I之可聚合化合物特定言之展示良好的UV吸收,且因此尤其適用於製造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300-380 nm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,當避免較高強度為該方法所需時。 -可聚合介質在顯示器中曝露於藉由具有轉移至較長波長、較佳340 nm或更大之輻射光譜的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,其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300-380 nm波長範圍中0.5 mW/cm
2
至10 mW/cm
2
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340 nm或更大且較佳400 nm或更大之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對應所需波長之UV光且實質上阻隔具有對應非所需波長之光。舉例而言,當需要用300-400 nm之波長λ之UV光照射時,UV曝露可使用實質上透射波長300 nm < λ < 400 nm之寬帶通濾波器進行。當需要用波長λ超過340 nm之UV光照射時,UV曝露可使用實質上透射波長λ > 340 nm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,較佳地至少50%強度之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)的波長,且在截止濾波器之情況下,意謂高於(低於) λ之給定值的波長。 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光組分之有害及損傷作用。 UV輻射能量一般為6至100 J,視製造方法條件而定。 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)排他性地包含式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0.01%至0.5%。 較佳地,LC介質中之式I化合物之比例為>0%至<5%,極佳>0%至<1%,最佳0.01%至0.5%。 較佳地,LC介質中之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性地選自式I。 在另一較佳實施例中,除式I化合物以外,可聚合組分B)包含較佳選自RM之一或多種其他可聚合化合物(「共聚單體」)。 適合且較佳之液晶原基共聚單體選自下式:
其中該等個別基團具有以下含義: P
1
、P
2
及P
3
各自彼此獨立地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯, Sp
1
、Sp
2
及Sp
3
各自彼此獨立地表示單鍵或具有上文及下文針對Sp所指示之含義中之一者的間隔基團,且尤佳表示-(CH
2
)
p1
-、-(CH
2
)
p1
-O-、-(CH
2
)
p1
-CO-O-、-(CH
2
)
p1
-O-CO-或-(CH
2
)
p1
-O-CO-O-,其中p1為1至12之整數,另外,其中基團P
1
-Sp
1
-、P
1
-Sp
2
-及P
3
-Sp
3
-中之一或多者可表示R
aa
,其限制條件為所存在基團P
1
-Sp
1
-、P
2
-Sp
2
及P
3
-Sp
3
-中之至少一者不同於R
aa
, R
aa
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,另外,其中一或多個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子及/或S原子不直接地連接至彼此的方式各自彼此獨立地經C(R
0
)=C(R
00
)-、-C≡C-、-N(R
0
)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且另外,其中一或多個H原子可經F、Cl、CN、或P
1
-Sp
1
-;尤佳經具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈視情況經單氟化或多氟化之烷基、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, R
0
、R
00
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示H或具有1至12個C原子之烷基, R
y
及R
z
各自彼此獨立地表示H、F、CH
3
或CF
3
, X
1
、X
2
及X
3
各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-或單鍵, Z
1
表示-O-、-CO-、-C(R
y
R
z
)-或-CF
2
CF
2
-, Z
2
及Z
3
各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH
2
O-、-OCH
2
-、-CF
2
O-、-OCF
2
-或-(CH
2
)
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之烷基、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,特定而言M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M26、M30及M31。 在式M1至M31之化合物中,基團
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、NO
2
、CH
3
、C
2
H
5
、C(CH
3
)
3
、CH(CH
3
)
2
、CH
2
CH(CH
3
)C
2
H
5
、OCH
3
、OC
2
H
5
、COCH
3
、COC
2
H
5
、COOCH
3
、COOC
2
H
5
、CF
3
、OCF
3
、OCHF
2
、OC
2
F
5
或P-Sp-,極佳F、Cl、CN、CH
3
、C
2
H
5
、OCH
3
、COCH
3
、OCF
3
或P-Sp-,更佳F、Cl、CH
3
、OCH
3
、COCH
3
或OCF
3
,特定而言F或CH
3
。 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於聚合反應為穩定及/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所知的且在文獻中有描述,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。相較於自先前技術已知之RM,式I化合物在此LC主體混合物中展現經改良特性,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地選自特定言之具有2至25個C原子,尤佳具有2至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烯基,另外,其中一或多個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子及/或S原子不直接地連接至彼此的方式由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且另外,其中一或多個H原子可由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,特定言之為乙烯基、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。 含有LC主體混合物中之烯基的化合物(亦即,無任何可聚合化合物)的濃度較佳為5%至100%,極佳20%至60%。 尤佳為含有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於聚合反應為穩定及/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LC介質尤其適用於PS-VA及PS-UB-FFS顯示器。此LC介質之尤佳實施例為以下章節a)-z3)之彼等: a) 其中組分B)或LC主體混合物包含選自式CY及PY之一或多種化合物的LC介質:
其中 a 表示1或2, b 表示0或1,
R
1
及R
2
各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基, Z
x
及Z
y
各自彼此獨立地表示-CH
2
CH
2
-、-CH=CH-、-CF
2
O-、-OCF
2
-、-CH
2
O-、-OCH
2
-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2
F
4
-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2
O-或單鍵,較佳為單鍵, L
1-4
各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF
3
、CF
3
、CH
3
、CH
2
F、CHF
2
。 較佳地,L
1
及L
2
均表示F或L
1
及L
2
中之一者表示F且另一者表示Cl,或L
3
及L
4
兩者均表示F或L
3
及L
4
中之一者表示F且另一者表示Cl。 式CY之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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 式PY之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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3 -
CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 b) LC介質,其中組分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於聚合反應為穩定的。 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:
,
,
R
A1
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R
A2
之含義中之一者, R
A2
具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換, Z
x
-CH
2
CH
2
-、-CH=CH-、-CF
2
O-、-OCF
2
-、-CH
2
O-、-OCH
2
-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2
F
4
-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2
O-或單鍵,較佳為單鍵, L
1,2
H、F、Cl、OCF
3
、CF
3
、CH
3
、CH
2
F或CHF
2
H,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R
A2
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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
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R
b1
表示H、CH
3
或C
2
H
5
。 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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 較佳地,LC介質中之式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。 在本發明之另一較佳實施例中,LC介質包含一或多種式AY14化合物、極佳式AY14a化合物。LC介質中之式AY14或AY14a化合物之比例較佳為3至20重量%。 添加式AN及/或AY之烯基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。 c) 其中組分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:
R
3
及R
4
各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換, Z
y
表示-CH
2
CH
2
-、-CH=CH-、-CF
2
O-、-OCF
2
-、-CH
2
O-、-OCH
2
-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2
F
4
-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2
O-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1-6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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 尤佳為式ZK1化合物。 尤佳之式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) 其中組分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:
其中個別基團在每次出現時相同或不同地具有以下含義: R
5
及R
6
各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 e) 其中組分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:
其中至少一個環F不同於伸環己基, f 表示1或2, R
1
及R
2
各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換, Z
x
表示-CH
2
CH
2
-、-CH=CH-、-CF
2
O-、-OCF
2
-、-CH
2
O-、-OCH
2
-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2
F
4
-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2
O-或單鍵,較佳為單鍵, L
1
及L
2
各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF
3
、CF
3
、CH
3
、CH
2
F、CHF
2
。 較佳地,基團L
1
及L
2
兩者表示F,或基團L
1
及L
2
中之一者表示F且另一者表示Cl。 式LY之化合物較佳地選自由以下子式組成之群:
其中R
1
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。R
1
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,特定言之CH
3
、C
2
H
5
、n-C
3
H
7
、n-C
4
H
9
、n-C
5
H
11
、CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
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C
1 - 6
烷基,L
x
表示H或F,且X表示F、Cl、OCF
3
、OCHF
2
或OCH=CF
2
。尤佳為式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R
5
具有上文針對R
1
所指示之含義中之一者,烷基表示C
1-6
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。此等化合物中之R
5
尤佳地為C
1-6
烷基或烷氧基或C
2-6
烯基,d較佳為1。根據本發明之LC介質較佳包含呈≥5重量%之量的一或多種上文所提及之式之化合物。 h) 其中組分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二苯化合物的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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 LC混合物中之式B1至B3之聯二苯之比例較佳地為至少3重量%,特定言之≥5重量%。 式B2化合物為尤佳的。 式B1至B3之化合物較佳地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佳包含一或多種式B1a及/或B2c化合物。 i) 其中組分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R
5
及R
6
各自彼此獨立地具有上文所表示之含義中之一者,且
各自彼此獨立地表示
其中L
5
表示F或Cl,較佳F,且L
6
表示F、Cl、OCF
3
、CF
3
、CH
3
、CH
2
F或CHF
2
,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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 R較佳地表示甲基、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主體混合物較佳地包含呈0.5-30重量%,特定言之1-20重量%之量的式T及其較佳子式之聯三苯。 尤佳為式T1、T2、T3及T21化合物。在此等化合物中,R較佳表示烷基,此外烷氧基,其各自具有1-5個C原子。 若混合物之Δn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2-20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 R
Q
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,其視情況經氟化, X
Q
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, L
Q1
至L
Q6
彼此獨立地為H或F,其中L
Q1
至L
Q6
中之至少一者為F。 較佳之式Q化合物為其中R
Q
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。 較佳之式Q化合物為其中L
Q3
及L
Q4
為F之彼等化合物。更佳之式Q化合物為其中L
Q3
、L
Q4
及L
Q1
及L
Q2
中之一者或兩者為F之彼等化合物。 較佳之式Q化合物為其中X
Q
表示F或OCF
3
、極佳表示F之彼等化合物。 式Q化合物較佳地選自以下子式
其中R
Q
具有上文及下文所給出之式Q之含義中之一者或其較佳含義中之一者,且較佳為乙基、正丙基或正丁基。 尤佳為式Q1化合物,尤其為其中R
Q
為正丙基之彼等化合物。 較佳地,LC主體混合物中之式Q化合物之比例為> 0重量%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吸收率,使得能夠快速且完全聚合,能夠實現堅固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介質中使得更好地控制介電常數ε
||
及ε
⊥
之值,且特定言之使得能夠實現高介電常數ε
||
值,同時保持介電各向異性Δε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 R
C
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,其視情況經氟化, X
C
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; L
C1
、L
C2
彼此獨立地表示H或F,其中L
C1
及L
C2
中之至少一者為F。 較佳之式C化合物為其中R
C
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L
C1
及L
C2
為F之彼等化合物。 較佳之式C化合物為其中X
C
表示F或OCF
3
、極佳地表示F之彼等化合物。 較佳之式C化合物選自下式
其中R
C
具有上文及下文所給出之式C之含義中之一者或其較佳含義中之一者,且較佳為乙基、正丙基或正丁基,極佳地為正丙基。 較佳地,LC主體混合物中之式C化合物之比例為> 0重量%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、較佳地1、2或3種式C化合物。 將具有正介電各向異性之式C化合物添加至負介電各向異性之LC介質中使得更好控制介電常數e
||
及e
^
之值,且特定言之使得能夠實現高介電常數e
||
值,同時保持介電各向異性De恆定,藉此減小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R
1
及R
2
具有上文所表示之含義且較佳地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。 較佳之介質包含選自式O1、O3及O4之一或多種化合物。 n) 其中組分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
R
9
表示H、CH
3
、C
2
H
5
或n-C
3
H
7
,(F)表示視情況選用之氟取代基,且q表示1、2或3,且R
7
具有針對R
1
所指示之含義中之一者,較佳地呈> 3重量%,特定言之≥ 5重量%且極佳5-30重量%之量。 尤佳之式FI化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
7
較佳地表示直鏈烷基,且R
9
表示CH
3
、C
2
H
5
或n-C
3
H
7
。尤佳為式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R
8
具有針對R
1
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 R
10
及R
11
各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基, 且R
10
及R
11
較佳地表示具有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 Z
1
及Z
2
各自彼此獨立地表示-C
2
H
4
-、-CH=CH-、-(CH
2
)
4
-、-(CH
2
)
3
O-、-O(CH
2
)
3
-、-CH=CH-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
CH=CH-、-CH
2
O-、-OCH
2
-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2
F
4
-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH
2
-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 R
11
及R
12
各自彼此獨立地具有上文針對R
11
之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, Z
m
-C
2
H
4
-、-CH
2
O-、-OCH
2
-、-CO-O-或-O-CO-, c 為0、1或2, 較佳地呈3至20重量%之量,特定言之呈3至15重量%之量。 尤佳之式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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 極較佳為包含一種、二種或三種式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R
11
及R
12
各自彼此獨立地具有上文針對R
11
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。 尤佳式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) 其中組分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 R
1
及R
2
各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基, L
1
及L
2
各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF
3
、CF
3
、CH
3
、CH
2
F、CHF
2
。 較佳地,L
1
及L
2
兩者均表示F,或L
1
及L
2
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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
2
-。 尤佳之式Y化合物選自由以下子式組成之群:
其中烷氧基較佳地表示具有3個、4個或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=CH
2
)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。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%,尤佳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。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%,尤佳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,特定言之式ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物的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%,尤佳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) 作為整體之LC主體混合物中之式CY、PY及ZK之化合物之比例大於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主體混合物中之此等化合物之濃度較佳為2%至70%,極佳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之所選擇化合物的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%,尤佳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之化合物的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、極佳地式AY14之化合物的LC介質。LC主體混合物中之式AY14-AY16之化合物之比例較佳為2%至35%,極佳3%至30%。LC主體混合物中之式BF1化合物之比例較佳為0.5%至20%,極佳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、較佳地1、2或3種式T、較佳地選自式T1、T2及T5、極佳地選自式T2或T5之化合物。LC主體混合物介質中之式T化合物之比例較佳為0.5%至15%,極佳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LC介質尤其適用於PS-OCB、PS-TN、PS-Posi-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器中。
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:
R
21
、R
31
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,其視情況經氟化, X
0
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, Z
31
-CH
2
CH
2
-、-CF
2
CF
2
-、-COO-、反-CH=CH-、反
-
CF=CF-、-CH
2
O-或單鍵,較佳-CH
2
CH
2
-、-COO-、反-CH=CH-或單鍵,尤佳-COO-、反-CH=CH-或單鍵, L
21
、L
22
、L
31
、L
32
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,X
0
較佳為F、Cl、CF
3
、CHF
2
、OCF
3
、OCHF
2
、OCFHCF
3
、OCFHCHF
2
、OCFHCHF
2
、OCF
2
CH
3
、OCF
2
CHF
2
、OCF
2
CHF
2
、OCF
2
CF
2
CHF
2
、OCF
2
CF
2
CHF
2
、OCFHCF
2
CF
3
、OCFHCF
2
CHF
2
、OCF
2
CF
2
CF
3
、OCF
2
CF
2
CClF
2
、OCClFCF
2
CF
3
或CH=CF
2
,極佳為F或OCF
3
,最佳為F。 在式A及B之化合物中,R
21
及R
31
較佳地選自具有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,Z
31
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A
21
、R
21
、X
0
、L
21
及L
22
具有式A中所給出之含義,L
23
及L
24
各自彼此獨立地為H或F,且X
0
較佳為F。尤佳為式A1及A2化合物。 尤佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
21
、X
0
、L
21
及L
22
具有式A1中所給出之含義,L
23
、L
24
、L
25
及L
26
各自彼此獨立地為H或F,且X
0
較佳為F。 極尤佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
21
如式A1中所定義。 尤佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
21
、X
0
、L
21
及L
22
具有式A2中所給出之含義,L
23
、L
24
、L
25
及L
26
各自彼此獨立地為H或F,且X
0
較佳為F。 極尤佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
21
及X
0
如式A2中所定義。 尤佳之式A3化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
21
、X
0
、L
21
及L
22
具有式A3中所給出之含義,且X
0
較佳為F。 尤佳之式A4化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
21
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、A
31
、A
32
、R
31
、X
0
、L
31
及L
32
具有式B中給出之含義,且X
0
較佳為F。尤佳為式B1及B2化合物。 尤佳之式B1化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
、X
0
、L
31
及L
32
具有式B1中所給出之含義,且X
0
較佳為F。 極尤佳之式B1a化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B1中所定義。 極尤佳之式B1b化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B1中所定義。 尤佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
、X
0
、L
31
及L
32
具有式B2中所給出之含義,L
33
、L
34
、L
35
及L
36
各自彼此獨立地為H或F,且X
0
較佳為F。 極尤佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2b化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2c化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2d及B2e化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2f化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2g化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2h化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2i化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2k化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
如式B2中所定義。 極尤佳之式B2l化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
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。 尤佳之式B3化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
31
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
其中該等個別基團具有以下含義:
R
41
、R
42
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,其視情況經氟化, Z
41
、Z
42
各自彼此獨立地為-CH
2
CH
2
-、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH
2
O-、-CF
2
O-、-C≡C-或單鍵,較佳為單鍵, h 0、1、2或3。 在式C化合物中,R
41
及R
42
較佳地選自具有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,Z
41
及Z
42
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R
41
及R
42
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A
41
、A
42
、Z
41
、Z
42
、R
41
、R
42
及h具有式C中所給出之含義或上文給出之較佳含義中之一者。 較佳之式D化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
41
及R
42
具有式D中所給出之含義,且R
41
較佳地表示烷酯(alkyl bedeutet),且在式D1中,R
42
較佳地表示烯基,尤佳-(CH
2
)
2
-CH=CH-CH
3
,且在式D2中,R
42
較佳地表示烷基、-(CH
2
)
2
-CH=CH
2
或-(CH
2
)
2
-CH=CH-CH
3
。 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:
R
A1
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R
A2
之含義中之一者, R
A2
具有1至12個C原子之烷基,另外,其中一個或兩個不相鄰CH
2
基團可以使得O原子不直接地連接至彼此的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換, x 1或2。 R
A2
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CH
2
=CH-、CH
2
=CHCH
2
CH
2
-、CH
3
-CH=CH-、CH
3
-CH
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
2
-CH=CH-、CH
3
-(CH
2
)
3
-CH=CH-或CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
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R
b1
表示H、CH
3
或C
2
H
5
。 極尤佳之式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:
R
21
、R
31
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,其視情況經氟化, X
0
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, Z
21
-CH
2
CH
2
-、-CF
2
CF
2
-、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH
2
O-或單鍵,較佳-CH
2
CH
2
-、-COO-、反-CH=CH-或單鍵,尤佳-COO-、反-CH=CH-或單鍵, L
21
、L
22
、L
23
、L
24
各自彼此獨立地為H或F, g 0、1、2或3。 尤佳之式F化合物選自由下式組成之群:
其中R
21
、X
0
、L
21
及L
22
具有式F中所給出之含義,L
25
及L
26
各自彼此獨立地為H或F,且X
0
較佳為F。 極尤佳之式F1-F3之化合物選自由以下子式組成之群:
其中R
21
如式F1中所定義。 LC主體混合物中之式A及B之化合物之濃度較佳為2%至60%,極佳3%至45%,最佳4%至35%。 LC主體混合物中之式C及D之化合物之濃度較佳為2%至70%,極佳5%至65%,最佳10%至60%。 LC主體混合物中之式E化合物之濃度較佳為5%至50%,極佳5%至35%。 LC主體混合物中之式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De >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主體混合物中之此等化合物之比例較佳為4%至40%,極佳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主體混合物中之此等化合物之比例較佳為4%至40%,極佳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主體混合物中之此等化合物之比例較佳為8%至70%,極佳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主體混合物中之此等化合物之比例較佳為4%至40%,極佳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主體混合物中之此等化合物之比例較佳為5%至60%,極佳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角。特定言之,相較於自先前技術之介質,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影回應時間。 本發明之LC介質及LC主體混合物較佳具有至少80 K,尤佳至少100 K之向列相範圍且在20℃下≤ 250 mPa·s,較佳≤ 200 mPa·s之旋轉黏度。 在根據本發明之VA型顯示器中,處於關斷狀態之LC介質層中之分子與電極表面垂直對準(垂直地)或具有傾斜的垂直對準。在將電壓施加至電極後,進行LC分子之再對準,縱向分子軸與電極表面平行。 基於具有根據第一較佳實施例之負介電各向異性之化合物,特定言之適用於PS-VA及PS-UB-FFS型顯示器中之根據本發明之LC介質在20℃及1 kHz下具有較佳-0.5至-10、特定言之-2.5至-7.5之負介電各向異性Δε。 適用於PS-VA、PS-UB-FFS及SA-VA型顯示器中之根據本發明之LC介質中的雙折射率Dn較佳低於0.16,尤佳為0.06至0.14,極佳為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,進行LC分子之再對準,縱向分子軸垂直於電極表面。 基於具有根據第二較佳實施例之正介電各向異性之化合物,適用於PS-TN、PS-posi-VA、PS-IPS或PS-FFS及SA-FFS型顯示器中之根據本發明之LC介質在20℃及1 kHz下較佳具有+2至+30,尤佳+3至+20之正介電各向異性Δε。 適用於PS-OCB型顯示器中之根據本發明之LC介質的雙折射率Δn較佳為0.14至0.22,尤佳為0.16至0.22。 適用於PS-TN、PS-posi-VA、PS-IPS或PS-FFS及SA-FFS型顯示器中之根據本發明之LC介質的雙折射率Δn較佳為0.07至0.15,尤佳為0.08至0.13。 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、界面活性物質或對掌性摻雜劑。此等添加劑可為可聚合的或不可聚合的。可聚合添加劑相應地歸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。對掌性摻雜劑較佳地選自由來自下表B之化合物組成之群,極佳地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,該及該等對掌性摻雜劑較佳地選自前述段落中所提及之對掌性摻雜劑。 在另一較佳實施例中,根據本發明之LC介質含有較佳濃度為0.1至2.5%之自對準(SA)添加劑。根據此較佳實施例之LC介質尤其適用於聚合物穩定SA-VA及SA-FFS顯示器。 在一較佳實施例中,根據本發明之SA-VA或SA-FFS顯示器不含有聚醯亞胺對準層。在另一較佳實施例中,根據較佳實施例之SA-VA或SA-FFS顯示器含有聚醯亞胺對準層。 適用於此較佳實施例之較佳SA添加劑選自包含液晶原基基團及直鏈或分支鏈烷基側鏈之化合物,該直鏈或分支鏈烷基側鏈由選自羥基、羧基、胺基或硫醇基之一或多種極性錨定基團封端。 更佳之SA添加劑含有視情況經由間隔基團附接至液晶原基基團之一或多種可聚合基團。此等可聚合SA添加劑可在與應用於PSA方法中之RM類似的條件下在LC介質中聚合。 尤其適用於SA-VA型顯示器之誘導垂直對準之適合SA添加劑揭示於例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。 在另一較佳實施例中,根據本發明之LC介質或聚合物穩定SA-VA或SA-FFS顯示器含有選自以下表E之一或多種自對準添加劑。 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)至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。對應式CY化合物描述於例如EP-A-0 364 538中。對應式ZK化合物描述於例如DE-A-26 36 684及DE-A-33 21 373中。 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且視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合以自身習知之方式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需量之組分溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能在有機溶劑中,例如在丙酮、氯仿或甲醇中混合各組分之溶液,且例如藉由在充分混合後蒸餾來再次移除溶劑。此外,本發明此外係關於用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介質亦可包含其中例如H、N、O、Cl、F已經如氘等之對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。 較佳混合物組分展示於以下表A1及A2中。展示於表A1中之化合物尤其適用於具有正介電各向異性之LC混合物中。展示於表A2中之化合物尤其適用於具有負介電各向異性之LC混合物中。
表 A1
在表A1中,m及n彼此獨立地為1至12之整數,較佳地為1、2、3、4、5或6,k為0、1、2、3、4、5或6,且(O)C
m
H
2m + 1
意謂C
m
H
2m + 1
或OC
m
H
2m + 1
。
表 A2
在表A2中,m及n彼此獨立地為1至12之整數,較佳地為1、2、3、4、5或6,k為0、1、2、3、4、5或6,且(O)C
m
H
2m + 1
意謂C
m
H
2m + 1
或OC
m
H
2m + 1
。
在本發明之第一較佳實施例中,根據本發明之LC介質(尤其具有正介電各向異性之彼等LC介質)包含選自由自表A1之化合物組成的群之一或多種化合物。 在本發明之第二較佳實施例中,根據本發明之LC介質(尤其具有負介電各向異性之彼等LC介質)包含選自由自表A2之化合物組成的群之一或多種化合物。
表 B
表B展示可添加至根據本發明之LC介質之可能的對掌性摻雜劑。
LC介質較佳包含0至10重量%,特定而言0.01至5重量%,尤佳0.1至3重量%之摻雜劑。LC介質較佳地包含選自由自表B之化合物組成之群的一或多種摻雜劑。
表 C
表C展示可添加至根據本發明之LC介質之可能的穩定劑。其中n表示1至12之整數,較佳地為1、2、3、4、5、6、7或8,且未展示末端甲基。
LC介質較佳包含0至10重量%,尤其1 ppm至5重量%,尤佳1 ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳地包含選自由自表C之化合物組成之群的一或多種穩定劑。
表 D
表D展示可用於根據本發明之LC介質之說明性反應性液晶原基化合物。
在一較佳實施例中,根據本發明之混合物包含一或多種可聚合化合物,其較佳地選自式RM-1至RM-140之可聚合化合物。在此等化合物中,化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121及RM-122為尤佳的。
表 E
表E展示可與式I之可聚合化合物一起用於根據本發明之SA-VA及SA-FFS顯示器之LC介質中的用於豎直對準之自對準添加劑:
在一較佳實施例中,根據本發明之LC介質、SA-VA及SA-FFS顯示器包含選自式SA-1至SA-34,較佳地式SA-14至SA-34,極佳式SA-20至SA-28,最佳式SA-20之一或多種SA添加劑,以及一或多種式I之RM。極佳為下文實例1之可聚合化合物1、2或3之組合,極佳為實例1之可聚合化合物3,及式SA-20至SA-28,極佳式SA-20之SA添加劑。
實例
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。 另外,使用以下縮寫及符號: V
0
臨限電壓,在20℃下之電容[V], n
e
在20℃及589 nm下之異常折射率, n
o
在20℃及589 nm下之普通折射率, Dn 在20℃及589 nm下之光學各向異性, e
^
在20℃及1 kHz下垂直於引向器之介電電容率, e
÷÷
在20℃及1 kHz下平行於引向器之介電電容率, De 在20℃及1 kHz下之介電各向異性, cl.p., T(N,I) 清澈點[℃], g
1
在20℃下之旋轉黏度[mPa×s], K
1
彈性常數,在20℃下之「傾斜」變形[pN], K
2
彈性常數,在20℃下之「扭轉」變形[pN], K
3
彈性常數,在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對應整體混合物。 除非另外明確指出,否則本申請案中所指示之所有溫度值(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.=澄清點。此外,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表示,否則所有物理特性均為且已根據「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Δn在589 nm下測定且Δε在1 kHz下測定。 除非另外明確表示,否則關於本發明之術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V
0
),亦稱為弗雷德里克臨限值(Freedericks threshold)。在實例中,光學臨限值亦可如一般常見地就10%相對對比度(V
10
)而言引述。 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方法在其中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為25 µm之平面平行玻璃外板組成,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為4 µm之平面平行玻璃外板組成,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,其中同時向顯示器施加電壓(通常10 V至30 V交流電,1 kHz)。在實例中,除非另外指定,否則使用金屬鹵化物燈及100 mW/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。 使用來自Axometrics之米勒矩陣偏光計(Mueller Matrix Polarimeter)「AxoScan」來測定傾斜角。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引向器與基板之間的角度,且「LC引向器」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。
實例 1 : 可聚合化合物
如下製備可聚合化合物(或「RM」) 1:
1 . 4 :
在0℃下,將氫化鈉之懸浮液(5.4 g,60%於礦物油中,135.6 mmol)添加至苯甲醇
1 . 3
(20.0 g,113.0 mmol)於THF中(20 mL)中之經攪拌溶液。在用碘代甲烷(8.7mL,135.6 mmol)處理所得混合物之前,在相同溫度下攪拌其10 min。在環境溫度下攪拌反應混合物4小時,謹慎地用水淬滅且用乙酸乙酯萃取。分離水層,且用乙酸乙酯萃取(2次)。合併之有機相經飽和NaCl溶液洗滌,經Na
2
SO
4
乾燥,過濾且在真空中濃縮。藉由急驟層析(庚烷)純化殘餘物以得到呈無色油狀物的
1 . 4
(21.0 g,97%;GC:99.9%)。
1 . 6 :
在室溫下,將水合肼(0.2 mL,80%,0.004 mol)添加至四水合偏硼酸鈉(43.3 g,0.314 mol)及PdCl
2
[P(cy)
3
]
2
(3.1 g,0.004 mol)於THF (5 mL)/水(60 mL)中之經攪拌溶液中。在用
1 . 4
(20.0 g,0.105 mol)及
1 . 5
(74.9 g,0.199 mol)於THF (520 mL)中之溶液處理所得混合物之前,在環境溫度下攪拌其5 min。在70℃下攪拌反應混合物隔夜,分離相且用甲基第三丁基醚萃取水相(2次)。合併之有機物經水洗滌,經Na
2
SO
4
乾燥,過濾且在真空中濃縮。殘餘物(67.0 g,103%)不經進一步純化即用於下一步驟中。
1 . 7 :
在5℃下,將TBAF (在THF中,1.0 M,158 mL,158 mmol)之溶液逐滴添加至
1 . 6
(42.0 g,67.8 mmol)於THF (500 mL)中之經攪拌溶液中。在將所得混合物倒入40 mL冰上之前,在3℃下攪拌其30 min,隨後在環境溫度下攪拌1 h,用HCl (2.0 M)酸化直至pH=6且用乙酸乙酯萃取(3次)。合併之有機相經飽和NaCl溶液洗滌,經Na
2
SO
4
乾燥,過濾且在真空中濃縮。藉由急驟層析(二氯甲烷/甲醇)純化殘餘物以得到呈白色晶體狀之1.7 (9.6g,46%)。
1 :
在室溫下,將甲基丙烯酸(6.7 g,78.3 mmol)及4-二甲胺基吡啶(DMAP,0.38 g,3.1 mmol)添加至聯苯酚
1.7
(9.6 g,31.1 mmol)於二氯甲烷(150 mL)中之經攪拌溶液中。將所得混合物冷卻至3℃,隨後將1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳化二亞胺(12.2 g,78.3 mmol)逐滴添加於二氯甲烷(20 mL)中。在真空中濃縮反應混合物之前使其升溫至室溫且在室溫下攪拌隔夜。藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化殘餘物且藉由庚烷/乙醇(2:1)再結晶以得到呈白色晶體狀之
1
(10.2g,74%;HPLC:99.7%)。
1
H NMR (CDCl
3
): 2.12-2.13 (m, 6H), 3.41 (s, 3H), 4.43 (s, 2H), 5.80-5.82 (m, 2H), 6.41-6.42 (m, 2H), 7.27-7.21 (m, 4H), 7.40 (d,
J
= 7.9 Hz, 1H), 7.45-7.49 (m, 2H), 7.60 (dd,
J
= 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.74-7.65 (m, 2H), 7.78 (d,
J
= 1.9 Hz, 1H); EI-MS: 442.0。 DSC: Tg 0 K 117 I。 類似於可聚合化合物
1
,已合成以下化合物:
2 :
熔點:117℃。
1
H NMR (CDCl
3
): δ 7.76 (d,
J
= 2.3 Hz, 1H), 7.72 - 7.66 (m, 6H), 7.62 (dd,
J
= 8.3, 2.4 Hz, 1H), 7.27 - 7.22 (m, 3H), 6.42 (dt,
J
= 8.0, 1.2 Hz, 2H), 5.82 (dp,
J
= 7.9, 1.6 Hz, 2H), 4.51 (s, 2H), 3.43 (s, 3H), 2.13 (t,
J
= 1.2 Hz, 3H), 2.12 (t,
J
= 1.3 Hz, 3H) 。EI-MS: 442.2
3
:熔點:74℃。
1
H NMR (CDCl
3
): δ 7.69 (d,
J
= 2.3 Hz, 1H), 7.65 - 7.61 (m, 2H), 7.55 (dd,
J
= 8.3, 2.4 Hz, 1H), 7.26 - 7.19 (m, 3H), 6.41 (dt,
J
= 8.3, 1.2 Hz, 2H), 5.81 (dt,
J
= 8.3, 1.6 Hz, 2H), 4.49 (s, 2H), 3.42 (s, 3H), 2.12 (t,
J
= 1.3 Hz, 3H), 2.11 (t,
J
= 1.2 Hz, 3H) 。EI-MS: 366.0
實例 2 : 可聚合混合物
如下調配向列型LC主體混合物N1:
如下調配向列型LC主體混合物N2:
如下調配向列型LC主體混合物N3:
藉由將實例1之可聚合化合物RM1分別添加至向列型LC主體混合物N1、N2或N3來製備根據本發明之可聚合混合物P11、P21及P31。 出於比較目的,藉由將具有聯二苯核而無取代基之RM C1或具有聯三苯核及氟取代基之RM C2分別添加至向列型LC主體混合物N1、N2或N3來製備可聚合混合物C11、C12、C21、C22、C31及C32。
可聚合混合物中之RM之濃度經選擇以使得各情況下之莫耳量為0.093 mmol/10 g混合物。個別可聚合混合物之組合物展示於表1中。
表 1 - 可聚合混合物組合物 實例 3 : 使用實例
將個別可聚合混合物填充至PSA測試單元中,RM在施加電壓下聚合,且量測若干特性,如殘餘RM含量、UV應力下之VHR,傾斜角產生及傾斜角穩定性。
殘餘 RM 量測
藉由測定在用給定強度進行UV曝露後之混合物中之殘餘、未聚合RM之殘餘含量(以重量%計)及在給定UV曝露時間後之燈頻譜來量測聚合速度。給定時間間隔之後的殘餘RM含量愈小,聚合越快。 出於此目的,將可聚合混合物填充至單元間隙為6-7 µm的電光測試單元中,該等測試單元由塗佈有來自
Varitronix
之大約200 nm厚的ITO層及30 nm之VA聚醯亞胺層之鹼石灰玻璃製成。 藉由使用320 nm長通濾波器(N-WG320)及100 mW/cm²之光強度的MH燈(
UV-Cube
2000)照明測試單元,使得聚合RM。照明時間在下文表中給出。 聚合之後,打開測試單元,且混合物溶解並藉由2 mL乙基甲基酮自測試單元沖洗出且藉由高效液相層析(HPLC)分析。為了更好比較,結果相對於初始RM量以%給出。因此,在0 min之照明時間時,仍呈現100%的RM,同時在x min之照明時間後,仍呈現y %的RM。結果展示於表2中。
表 2 - 殘餘 RM 含量
自表2可見,相較於具有聯二苯RM C1之可聚合混合物,對於具有根據本發明之RM1之可聚合混合物,殘餘RM量顯著地降低且聚合顯著地更快,然而相較於具有氟化聯三苯RM C2之可聚合混合物,殘餘RM量僅稍微較高且聚合稍微較慢。
電壓保持率 (VHR)
為量測VHR,將可聚合混合物填充至由具有大約20 nm厚的ITO層及100 nm厚的聚醯亞胺層的兩個AF玻璃基板組成的電光測試單元中。 在照明前及照明後,藉由施加1 V/60 Hz之電壓在100℃下量測VHR。日光測試由在20℃下利用765 W/m
2
之光強度藉由氙氣燈型阿特拉斯日光測試(
Atlas Suntest
) CPS+之2 h照明組成。UV測試由在20℃下使用320 nm長通濾波器(N-WG320)及之100 mW/cm
2
之光強度藉由金屬鹵化物燈(
UV cube
2000)之10 min照明組成。 基於RM C1,不同RM之間的VHR中之差值根據以下表述:
ΔVHR = VHR RM - VHR RM-C1
正值對應於關於參考RM C1之VHR之改良,負值表示關於參考之VHR之減小。 結果展示於表3中。
表 3-VHR 值
自表3可見,根據本發明之RM1能夠保持參考RM C1之VHR含量,且能夠提供比氟化聯三苯RM C2更高之VHR穩定性。
傾斜角產生
為量測傾斜角產生,將可聚合混合物填充至由塗佈有大約200 nm厚度之ITO電極層及摩擦之大約30nm厚度的VA聚醯亞胺對準層(JALS-2096-R1)之兩個鈉鈣玻璃基板製成之電光測試單元中。單元間隙為大約4 µm。 藉由所施加之24 V
RMS
均方電壓(交流電,1 khz)在20℃下使用320 nm長通濾波器(N-WG320)及100 mW/cm²之光強度利用MH燈(
UV-Cube
2000)來照明測試單元,使得RM聚合且產生傾斜角。照明時間在相應表中給出。使用來自Axometrics之米勒矩陣偏光計「AxoScan」在12小時時間段後量測所產生之傾斜。結果展示於表4中。
表 4- 傾斜角
自表4可見,在具有根據本發明之RM1之LC主體N1中,相較於具有聯二苯RM C1之LC主體N1,傾斜角產生確實最初進行得較快但保持呈較高角度,但與具有氟化聯三苯RM C2之LC主體N1類似。 在具有根據本發明之RM1之LC主體N2中,相較於具有氟化聯三苯RM C2之LC主體N1,傾斜角產生確實最初進行得較快但保持呈較高角度,但與具有聯二苯RM C1之LC主體N1類似。
傾斜穩定性
對於傾斜穩定性量測,RM C2及RM1以對應於0.087 mmol/10 g之主體混合物N3之濃度使用,如以上表1中所展示。 將混合物填充至由塗佈有200 nm ITO層及30 nm聚醯亞胺層(JALS-2096-R1)之鹼石灰玻璃製成的測試單元中。聚醯亞胺層彼此反平行摩擦。單元間隔為大約4 µm。 利用所施加之10 V
RMS
均方電壓(1 khz)在20℃下使用320 nm長通濾波器(N-WG320)及100 mW/cm²之光強度藉由金屬鹵化物燈(
UV-Cube
2000)經由照明來產生傾斜。使用來自Axometrics之米勒矩陣偏光計「AxoScan」在12小時時間段後量測所產生傾斜。 對於RM C2,在N3中產生84.8°的預傾斜且對於RM1,在N3中產生87.5°的傾斜角。接著,在40℃下藉由呈1 khz頻率之10 V
RMS
方波來電加壓單元168 h。在10-20 min之鬆弛時間後,再次量測傾斜角。根據以下公式,結果展示於以下表5中: 傾斜
加壓後
-傾斜
傾斜產生後
=Δ-傾斜此值愈接近0,所產生傾斜愈穩定。較高傾斜穩定性亦為用於顯示器中之減少的影像殘留之指示符。
表 5- 傾斜穩定性
自表5可見,相較於氟化聯三苯RM C2,在RM1之情況下,所產生之傾斜更穩定。 總體而言,上文結果表明,根據本發明之RM實現具有完全聚合之較快UV固化,同時在UV處理後維持混合物中之較低離子含量及較高VHR,且在電加壓後實現具有較高傾斜穩定性之較快且較強傾斜角產生。 因此,根據本發明之RM將類似於聯三苯RM之極快聚合速度與類似於聯二苯RM之可靠性參數組合,且因此展示相較於先前技術之RM之優良總體效能。