TW201925437A - 液晶介質 - Google Patents

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馬堤亞斯 柏爾墨
派翠克 蘇斯
克里斯汀 修恩費德
喬成 齊柏林
瑞納特 席傑
安娜 麗莎 哈威里雪克
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德商馬克專利公司
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Abstract

本發明係關於包含可聚合化合物之液晶(LC)介質、其製備方法、其用於光學、電光及電子目的,尤其在LC顯示器中之用途,以及包含該液晶(LC)介質之LC顯示器。

Description

液晶介質
本發明係關於包含可聚合化合物之液晶(LC)介質、其製備方法、其用於光學、電光及電子目的,尤其在可撓性LC顯示器中之用途,以及包含該液晶(LC)介質之LC顯示器。
最近,已開發液晶(LC)混合物以實現基於可撓性基板之LC顯示器。此等LC混合物含有允許在顯示器中形成聚合物壁之反應性聚合物前驅體,其幫助維持LC層之間隙距離。此技術因此使得能夠藉由使用LC材料製造自由形式及穩固性顯示器。
自由形式LC顯示器可具有除堅硬平板顯示器之平坦形狀外的永久性形狀,例如曲面形狀,或甚至可具有可撓性形狀。第一類型之最簡單形式為已在近期開發且向觀看者提供增強之觀看進行的曲面TV。藉此,有可能提供不僅以一維而且以二維成形,且可例如用作汽車儀錶盤或廣告屏之顯示器。
亦已開發可撓性顯示器(另一類型之自由形式顯示器),且已提出例如利用可撓性優點而用於行動電話或智慧型手錶中。其他潛在應用為可摺疊或可捲起行動電話,以及用於演示或家庭娛樂之超大型螢幕,其由於其尺寸而需要可捲起或可摺疊以進行運輸或收起。此類裝置有利地基於塑膠基板而非習知非可撓性LC顯示器中所使用之堅硬玻璃基板。
另一顯示器概念「不易破損」顯示器亦基於塑膠基板且係指特徵為特定穩固性、耐久性及針對機械衝擊之抗性的顯示器設計。應解決的一個問題為行動裝置具有在其正常使用期間偶然掉落或以其他方式變得損壞之較高風險。鑒於此等裝置之高價值,將高度需要此問題之解決方案。
因此極大地需要自由形式或不易破損LC顯示器。
具有可撓性基板之LC顯示器之主要技術挑戰中的一者為恆定的LC層厚度對於恰當裝置操作至關重要。界定LC層厚度及LC材料特性之恰當組合確保像素可在黑色狀態與光傳輸狀態之間轉換。在改變層厚度之情況下,基板之間的間隙距離之非所要干擾可導致可見光學缺陷。因此應確保LC層厚度不受可撓性塑膠基板之彎曲或缺乏剛度影響。
在具有剛性玻璃基板之習知LC顯示器中,間隔粒子通常添加至LC層以界定及維持恆定層厚度。自由形式顯示器之可能的解決方案為藉由併入可抵抗壓縮且將兩個基板結合在一起之支撐結構(如聚合物壁)而適應此概念。適合製造方法為預製聚合物壁結構、將LC混合物擴散於基板上且隨後藉由頂部基板閉合面板。此方法之潛在問題為例如LC混合物之擴展受支撐結構阻擋,且與頂部基板之接合可能不充分。
替代解決方案為在已組裝顯示器之後藉助於光微影製程產生聚合物壁結構。此示意性地說明於展示聚合物壁形成製程之 1 中。 1 (a) 顯示由LC主體分子(棒)、可聚合單體(點)及光引發劑(未示出)組成之LC混合物。如 1 (b) 中所示,LC混合物經填充至顯示器中,或LC混合物經擴散於頂部上施加之第一基板及第二基板上,且經由光遮罩施加UV輻射(由箭頭指示)。發生聚合誘導相位分離,其結果為根據如 1 (c) 中所示之光罩圖案在輻射區域中形成聚合物壁,同時恢復像素區域中之LC主體分子(棒)之LC相。
藉由用於LC顯示器應用之此方法產生聚合物壁之原理為已在文獻中敍述且已表明適用於多種顯示模式之已知技術。
舉例而言,US6130738及EP2818534 A1揭示包含由一種或兩種包含於LC主體混合物中之可聚合單體形成之聚合物壁的LC顯示器。
然而,用於具有聚合物壁形成之可撓性LC顯示器中之當前使用的LC混合物及單體仍具有若干缺點且為進一步改進留有餘地。
舉例而言,觀測到用於先前技術中之可聚合化合物及LC介質通常顯示LC主體混合物之聚合物壁與LC分子之間的不充分相分離。此一方面導致聚合物壁中非所需地包括LC分子,且另一方面導致增加量的溶解或分散於LC主體混合物中之聚合物分子,其均可不利地影響顯示器效能。
因此,聚合物壁中截留之LC分子可導致顯示器減少之透明度及對比度、由形成具有不同切換速度之域所致的電光學反應之劣化及聚合物壁與基板減少之黏著。另一方面,LC主體混合物中非所需量之聚合物分子可不利地影響LC混合物特性。
此外,觀測到聚合物壁之厚度通常不恆定而為改變的,其可導致非均一像素尺寸。另外,聚合物壁一方面通常仍不顯示足夠的針對機械壓力之穩定性且另一方面不顯示足夠彈性。另外,聚合物壁通常過厚,其降低顯示器之透明度及對比度。
在迄今使用之材料下觀測到的另一問題為其不會始終滿足良好相分離之需要,由此導致聚合時間增加及高度交聯,從而尤其在機械應力下導致較差的壁穩定性。
另一個問題係由於以下事實引起:用於聚合物壁形成之單體通常包含藉由自由基UV光聚合聚合的可聚合基團。
然而,存在各種LC顯示器模式,其中LC介質含有對於適用於自由基UV光聚合的UV輻射不穩定的化合物或添加劑。此等顯示器因此不易於與聚合物壁技術相容。
此類顯示模式之一個實例為聚合物穩定(PS或PSA)模式。在PSA模式之顯示器中,LC介質含有少量可聚合液晶原基化合物或反應性液晶原基,該等可聚合液晶原基化合物或反應性液晶原基在LC介質填充至顯示器單元中之後,通常是在向顯示器電極施加電壓時聚合,且如此聚合從而產生或穩定LC分子之特定配向。此等反應性液晶原基通常選自藉由自由基UV光聚合進行聚合的化合物。因此,在具有聚合物壁之顯示器中使用此類LC介質時,難以彼此獨立地在一方面控制單體之聚合從而形成聚合物壁及在另一方面控制反應性液晶原基之聚合從而穩定配向。
此類顯示模式之另一實例為客體-主體(GH模式)。在此等顯示器中,LC介質含有二色性染料,其在向顯示器施加電壓時連同LC分子一起再定向,以使得顯示器可在具有不同傳輸及/或色彩之狀態之間切換。此類顯示器例如用於智慧型窗口中。然而,通常用於GH模式顯示器中之染料常常對於自由基不穩定。因此,在具有聚合物壁之顯示器中使用此類LC介質時,染料可在聚合單體從而形成聚合物壁期間遭到破壞。
因此,需要具有用於可撓性LC顯示器之可用的經改良LC混合物及單體,其可克服如上文所述之用於先前技術之材料的缺點。
本發明係基於提供新穎的適合材料,尤其是供在具有聚合物壁之可撓性LC顯示器中的包含可聚合單體之LC主體混合物的目的,該等材料沒有上文所指出之缺點或僅在減少的程度上具有缺點。
特定言之,本發明係基於提供包含可聚合單體之LC介質的目的,該等LC介質使得能夠以時效性及有成本效益的方式形成聚合物壁且適合於大量生產。形成之聚合物壁應顯示與LC主體混合物之明顯相分離、不具有或具有減少量的缺陷或截留於聚合物壁中之LC分子及不具有或具有減少量的溶解於LC主體混合物中之聚合物分子。另外,聚合物壁應顯示恆定厚度、高彈性、針對機械壓力之高穩定性及與基板之良好黏著。
本發明之另一目的為提供用於可撓性顯示器之經改良LC主體混合物,該等可撓性顯示器應顯示較高比電阻值、高VHR值、高可靠性、低臨限電壓、短回應時間、高雙折射率,顯示尤其在較長波長下之良好UV吸收,允許其中所含的單體之快速及完整聚合且減少或防止顯示器中之影像殘留的發生。
本發明之另一目標為提供顯示定址狀態下之高透明度、良好對比度、高切換速度及大工作溫度範圍之具有聚合物壁之LC顯示器。
本發明之另一目標為提供實現用於自由形式及不易破損的基於塑膠基板之LC顯示器之LCD技術的經改良技術解決方案。
本發明之另一目標為提供用於製造具有聚合物壁之LC顯示器,同時實現良好相分離及高度交聯的可聚合LC介質。
本發明之另一目的為提供使得能夠在顯示模式(如例如PS模式或GH模式)下使用聚合物壁技術的LC介質,其利用對自由基敏感的材料,諸如染料或反應性液晶原基。由此有可能擴大可供專家使用之聚合物壁顯示器的範圍。
以上目標已根據本發明藉由如在下文中所描述及主張之材料及方法達成。
因此,已出乎意料地發現,至少一些上述目標可藉由使用包含一或多個可藉由陽離子聚合進行聚合的單體的LC介質達成,且進一步包含陽離子聚合引發劑,例如光酸產生劑(PAG)。在例如藉由照射而活化後,此類引發劑不會產生自由基而是例如藉由引發單體之陽離子聚合之質子光離解形成強酸釋放質子。
因此,有可能向根據本發明之LC介質添加另外的具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團的單體或反應性液晶原基,該等丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團在通常適用的條件下不能夠進行陽離子聚合而是進行自由基聚合,且因此不會參與或僅在較小程度上參與單體之陽離子聚合從而形成聚合物壁。亦有可能向LC介質添加二色性染料,該二色性染料可能對於自由基不穩定,但對於陽離子引發劑(如例如PAG)具有較高穩定性。因此,含有根據本發明之LC介質之LC顯示器亦可在PSA或GH模式下操作。
亦出人意料地發現,LC介質中所含的可聚合化合物亦可用於形成間隔物以維持LC顯示器之基板之間的恆定單元間隙。此可支撐或甚至替換通常用於先前技術中之間隔材料。
本發明係關於一種包含以下之液晶(LC)介質:
a) 可聚合組分A),其包含:
一或多種可聚合化合物,其包含一或多個能夠進行陽離子聚合的的可聚合基團,
陽離子光引發劑,其較佳選自光酸(PA)及光酸產生劑(PAG),
視情況選用之穩定劑,
b) 液晶組分B),下文亦被稱作「LC主體混合物」,其包含且較佳由一或多個液晶原基或液晶化合物組成。
本發明另外係關於一種LC介質,該LC介質除了如上文及下文所描述之組分A)及B)之外亦包含第二可聚合組分C),該第二可聚合組分C)包含一或多種可聚合化合物,該一或多種可聚合化合物包含一或多個能夠進行自由基聚合之可聚合基團。
本發明另外係關於一種LC介質,該LC介質除了如上文及下文所描述之組分A)及B)之外亦包含一或多種染料,其較佳選自二色性染料。
根據本發明之LC介質之液晶組分B)在下文中亦稱為「LC主體混合物」,且較佳含有僅選自不可聚合的低分子量化合物之LC化合物,且視情況含有其他添加劑,如穩定劑或對掌性摻雜劑。
本發明另外係關於一種如上文及下文所描述之LC介質或LC顯示器,其中可聚合化合物或組分A)之化合物藉由陽離子聚合進行聚合。
本發明另外係關於一種用於製備如上文及下文所描述之LC介質之方法,該方法包含以下步驟:將如上文及下文所描述之LC主體混合物或LC組分B)與如上文及下文所描述之一或多種可聚合化合物或組分A)混合,且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。
本發明另外係關於LC介質在LC顯示器中,較佳在可撓性LC顯示器中之用途。
本發明另外係關於一種包含如上文及下文所描述之LC介質之LC顯示器。
本發明另外係關於一種LC顯示器,其包含可藉由對如上文及下文所描述之一或多種可聚合化合物或可聚合組分A)進行陽離子聚合獲得的聚合物壁或包含如上文及下文所描述之LC介質。
本發明另外係關於一種LC顯示器,其包含可藉由對如上文及下文所描述之一或多種可聚合化合物或可聚合組分A)進行陽離子聚合獲得的間隔物或包含如上文及下文所描述之LC介質。
根據本發明之LC顯示器較佳為可撓性LC顯示器,且較佳為TN、OCB、IPS、FFS、posi-VA、VA或UB-FFS顯示器。
在另一個較佳實施例中,根據本發明之LC顯示器為聚合物穩定配向(PSA)模式之顯示器,較佳為可撓性LC顯示器,且較佳為PS-TN、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-posi-VA、PS-VA或PS-UB-FFS顯示器。
在另一個較佳實施例中,根據本發明之LC顯示器為自配向(SA)模式之顯示器,較佳為可撓性LC顯示器且較佳為SA-VA或SA-FFS顯示器。
本發明另外係關於一種LC顯示器,其包含兩個基板(至少一個基板透光)、提供於每一基板上之電極或提供基板中之僅一者上之兩個電極以及如上文及下文所描述之位於基板之間的一層LC介質,其中藉由陽離子聚合在顯示器基板之間對可聚合化合物進行聚合。
本發明另外係關於一種用於製造如上文及下文所描述之LC顯示器的方法,該方法包含以下步驟:在顯示器之基板之間填充或以其他方式提供如上文及下文所描述之LC介質;及藉由陽離子聚合對可聚合化合物進行聚合。
根據本發明之顯示器具有兩個電極,較佳呈透明層形式,其施加至基板中之一或兩者上。在一些顯示器中,例如在TN、OCB或VA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IPS、FFS或UB-FFS顯示器中,兩個電極僅施加至兩個基板中之一者。
可聚合組分之可聚合化合物較佳藉由陽離子光聚合進行聚合,極佳藉由陽離子UV光聚合進行聚合,更佳藉由熱陽離子聚合進行聚合。
術語及定義
在上文及下文中,術語「自由形式顯示器」應理解意謂具有除平面平行形狀外的永久性形狀,如(例如)曲面形狀之顯示器或可撓性顯示器。術語「可撓性顯示器」應理解為意謂在未斷裂之情況下可彎曲之顯示器,如(例如)具有可撓性塑膠基板而非剛性玻璃基板且不包含任何其他剛性層之顯示器。術語「曲面顯示器」應理解為意謂具有並非平面平行的但為曲面的頂部及底部基板之顯示器。
上文及下文中,術語「具有減小觸摸Mura靈敏度之平面顯示器」應理解為意謂其中由觸摸顯示器之前螢幕所引起之不規律發光度變化缺陷減少的顯示器。
在上文及下文,術語「雙壞或多環基團」應理解為意謂由兩個或更多個稠合環,亦即在最後一個共同原子處共用之環(與經由共價鍵連接於屬於不同環之原子之間的環形成對比)組成的基團,其中環之融合發生在以下各處:
跨越一連串原子(橋頭),如(例如)在雙環[2.2.1]庚烷(降冰片烷)或三環[3.3.3.1]癸烷(金剛烷)中,其在下文中亦稱為「橋接雙環或多環基團」,
b)跨越兩個原子之間的鍵,如在雙環[4.4.0]癸烷(十氫萘)中,其在下文中亦稱為「稠合雙環或多環基團」
c)在單一原子(螺原子)處,如(例如)在螺[4.5]癸烷中,在下文中亦稱為「螺環基團」。
除非另外指明,否則在上文及下文中當提及反應性液晶原基時使用縮寫「RM」。
在上文及下文中,具有一個可聚合反應性基團之可聚合化合物或RM亦稱為「單反應性」,具有兩個可聚合反應性基團之可聚合化合物或RM亦稱為「二反應性」,且具有三個可聚合反應性基團之可聚合化合物或RM亦稱為「三反應性」。
除非另外指明,否則當提及LC主體混合物(亦即無RM或可聚合化合物)時使用表述「LC混合物」,而當提及LC主體混合物加上RM或可聚合化合物時使用表述「LC介質」。
除非另外說明,否則可聚合化合物及RM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「反應性液晶原基」及「RM」意謂含有液晶原基或液晶構架及一或多個與其連接的適用於聚合之官能基的化合物,且亦稱為「可聚合基團」或「P」。
除非另外說明,否則如本文所用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。
如本文所使用,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」相反的單體及/或並非藉由聚合反應製備的化合物。
如本文所使用,術語「非可聚合的化合物」應理解為意謂不含有在常適用於聚合RM或可聚合化合物之條件下適用於聚合的官能基的化合物。
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(液晶原基化合物)之化合物自身不必一定具有LC相。對於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。典型液晶原基基團為(例如)剛性棒狀或圓盤狀單元。與液晶原基或LC化合物結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。
如本文所用,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,其連接可聚合液晶原基化合物中之液晶原基基團及可聚合基團。
上文及下文

表示反式-1,4-伸環己基環,且

表示1,4-伸苯基環。
上文及下文中之「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。
-CO-、-C(=O)-及-C(O)-表示羰基,亦即
碳或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為例如芳基、烯基或炔基。具有3個以上C原子之碳或烴基團可為直鏈、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」等亦包括多價基團,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視情況經取代之具有1至40、較佳1至20、極佳1至12個C原子之直鏈、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;視情況經取代之具有5至30、較佳6至25個C原子之芳基或芳氧基;或視情況經取代之具有5至30、較佳6至25個C原子之烷基芳基、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CH2 基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式而各自彼此獨立地經-C(RS1 )=C(RS1 )-、-C≡C-、-N(RS1 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,及
RS1 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,或表示視情況經取代之具有6至30個C原子之芳基或芳氧基或視情況經取代之具有2至30個C原子之雜芳基或雜芳氧基。
較佳烷基為例如甲基、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。
較佳的烯基為例如乙烯基、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)或兩個或更多個環,其亦可經稠合(諸如萘基)或共價地鍵合(諸如聯二苯)或含有稠環或鍵聯環之組合。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原子彼此不直接連接之方式經N、S或O置換。
較佳芳基為例如苯基、聯二苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、9,10-二氫-菲、芘、二氫芘、屈、苝、稠四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
較佳雜芳基為例如5員環,諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑;6員環,諸如吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪;或稠合基,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(亦即僅含有單鍵之彼等環)以及部分不飽和環(亦即,亦可含有多重鍵之彼等環)兩者。雜環含有一或多個較佳選自Si、O、N、S及Se之雜原子。
(非芳族)脂環基團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,其中另外一或多個C原子可經Si置換及/或一或多個CH基團可經N置換及/或一或多個不相鄰CH2 基團可經-O-及/或-S-置換。
較佳脂環基及雜環基為例如5員基團,諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶;6員基團,諸如環己烷、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化溫度(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。
下文亦被稱作LS 之較佳取代基為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(RS )2 、-C(=O)YS 、-C(=O)RS 、-N(RS )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置換)、具有1至20個Si原子之視情況經取代之矽基、或具有6至25個,較佳6至15個C原子之視情況經取代之芳基,
其中RS 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 基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-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或Cl置換,
YS 表示鹵素,較佳F。
「經取代之矽基或芳基」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。
尤佳之取代基L為例如F、Cl、CN、NO2 、CH3 、C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 ,此外為苯基。
其中L具有上文所指示之含義中之一者且r為0、1、2、3或4。
能夠進行陽離子聚合之可聚合基團及式I及其子式中之基團Px 及Py 較佳選自由以下組成之群:CH2 =CW1 -O-、CH2 =CW1 -、 ,其中W1 及W2 各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,較佳為H、甲基、乙基或正丙基,極佳為H,且k1 表示0或1。
極佳地,能夠進行陽離子聚合之可聚合基團與式I及其子式中之基團Px 及Py 係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、乙烯基、苯乙烯、環氧基、氧雜環丁烷、乙內酯、丙內酯、乙內醯胺(acetolactame)、丙內醯胺(propiolactame),最佳選自乙烯基氧基。
內酯及內醯胺基團較佳選自由以下組成之群:α-乙內酯、β-丙內酯、α-乙內醯胺及β-丙內醯胺。
在本發明之另一較佳實施例中,能夠進行陽離子聚合之可聚合基團與式I及其子式中之基團Px 及Py 係選自由以下組成之群:具有3、4或5個環原子且含有一或多個選自O、S、N及B之雜原子的飽和雜環基團。根據此較佳實施例之極佳可聚合基團為氮丙啶(aziridine)、環氧乙烷(oxirane)、環硫乙烷(thiirane)、硼雜環丙烷(borirane)、二氮丙啶(diaziridine)、噁吖丙啶(oxaziridine)、二環氧乙烷(dioxirane)、氮雜環丁烷(azetidine)、氧雜環丁烷(oxetane)、硫雜環丁烷(thietane)、二氮雜環丁烷(diazetidine)、二氧雜環丁烷(dioxetane)、二硫雜環丁烷(dithiethane)、吡咯啶(pyrrolidine)、四氫呋喃(tetrahydrofurane)、四氫噻吩(tetrahydrothiopene)、環戊硼烷(borolane)、咪唑啶(imidazolidine)、噁唑啶(oxazolidine)、噻唑啶(thiazolidine)、二氧雜環戊烷(dioxolane)、二硫雜環戊烷(dithiolane)。
能夠進行自由基聚合之可聚合基團或基團P1,2 較佳選自由以下組成之群:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯及氰基丙烯酸酯,極佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
若Sp、Spx 或Sp1,2 不同於單鍵,則其較佳選自式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40個,較佳1至20個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其視情況經F、Cl、CN或P單取代或多取代,且其中另外一或多個不相鄰CH2 基團可以O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R0 )-、-Si(R0 R00 )-、-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 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-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、Spx 、Sp1,2 及-Sp"-X"-為例如-(CH2 )p1 -、-(CH2 CH2 O)q1 -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -NH-CH2 CH2 -或-(SiR0 R00 -O)p1 -,其中p1為1至20之整數,q1為1至6之整數,且R0 及R00 具有上文所指示之含義。
尤佳基團Sp、Spx 、Sp1,2 及-Sp"-X"-為-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-、-(CH2 )p1 -CO-O-。-(CH2 )p1 -O-CO-O-,其中p1及q1具有上文所指示之含義。
在各情況下,尤佳基團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。
本發明的詳細敍述
根據本發明之LC介質的特徵在於其包含可藉由陽離子聚合進行聚合之一或多個單體且進一步包含陽離子聚合引發劑,例如光酸(PA)或光酸產生劑(PAG)。在例如藉由照射而活化後,此類PAG不會產生自由基而是例如藉由引發單體之陽離子聚合之質子光離解形成強酸釋放質子。
因此,有可能向根據本發明之LC介質添加另外的具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團的單體或反應性液晶原基,該等丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團不能夠進行陽離子聚合而是進行自由基聚合,且因此不會參與單體之陽離子聚合從而形成聚合物壁。
亦有可能向LC介質添加二色性染料,該二色性染料可能對於自由基不穩定,但對於用於陽離子聚合之引發劑(如例如PA或PAG)穩定。
因此,含有根據本發明之LC介質之LC顯示器亦可在PSA或GH模式下操作。
較佳地,組分A)之可聚合化合物係選自具有一個、兩個、三個或四個可聚合基團之化合物,更佳選自具有一個、兩個或三個可聚合基團之化合物,最佳選自具有一或兩個可聚合基團之化合物。
較佳地,LC介質之組分A)包含選自式I之一或多種可聚合化合物
Px -Sp1 -(A1 -Z1 )m -Rx I
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:
Rx -Sp2 -Py 、H、F、Cl、-CN、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH2 基團以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-置換,且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換,
Px 、Py 能夠進行陽離子聚合之可聚合基團,
Sp1 、Sp2 間隔基團或單鍵,
A1 具有4至25個環原子之芳族基團、雜芳族基團、脂環族基團或雜環基團,其亦可含有稠環且其未經取代或經L單取代或多取代,
Z1 -O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-(CH2 )n11 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-(CF2 )n11 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或單鍵,
L F、Cl、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rq )2 、-C(=O)Yz 、-C(=O)Rq 、-N(Rq )2 、視情況經取代之矽基、具有5至20個環原子之視情況經取代之芳基或雜芳基或具有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原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、-CN置換,
L中之一或多者亦可表示Px -Sp1 -,
Rq 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 基團以使得O及/或S原子不彼此直接連接之方式視情況經-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或Cl置換,
R0 、R00 H或具有1至20個C原子之烷基,
Yz 鹵素,較佳為F或Cl,
m 0、1、2、3或4,
n11 1、2、3或4。
尤佳為式I及其子式之化合物,其中Rx 表示-Sp2 -Py
更佳為式I及其子式之化合物,其中Rx 不同於-Sp2 -Py 。較佳地,此等化合物中之Rx 係選自由以下組成之群:具有1至12個,較佳1至6個C原子之第一烷基或烷氧基、具有3至15個,較佳3至10個C原子之第二烷基或烷氧基、或具有4至18個,較佳4至12個C原子之第三烷基或烷氧基。
極佳地,式I及其子式中之Px 及Py 係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、乙烯基、苯乙烯、環氧基、氧雜環丁烷、乙內酯、丙內酯、乙內醯胺、丙內醯胺,最佳選自乙烯基氧基。
式I及其子式中之Sp1 及Sp2 較佳表示-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-或-(CH2 )p1 -CO-O-,極佳為-(CH2 )p1 -,其中p1為1至20之整數。
式I及其子式中之A1 較佳係選自4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、香豆素、黃酮(其中另外此等基團中之一或多個CH基團可經N置換)、環己烷-1,4-二基(其中另外一或多個不相鄰CH2 基團可經O及/或S置換)、1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基,其中所有此等基團未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代。
極佳地,式I及其子式中之A1 係選自1,4-伸苯基、萘-2,6-二基及環己烷-1,4-二基,其未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代。
式I及其子式中之Z1 較佳係選自-CO-O-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-(CH2 )n11 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵。
在本發明之第一較佳實施例中,LC介質之組分A)包含一或多個式I化合物,其中m ≥1且較佳為1、2或3,極佳為2。
此第一較佳實施例之較佳式I化合物係選自由以下子式組成之群:


其中Px 、Py 、Sp1 、Sp2 及L係如式I中所定義,
Z2 為-O-、-CO-、-C(Ry Rz )-或-CF2 CF2 -,
Ry 、Rz 彼此獨立地表示H、F、CH3 或CF3
Z3 、Z4 彼此獨立地為-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n11 -,其中n11為2、3或4,
r 為0、1、2、3或4,
s 為0、1、2或3,
t 為0、1或2。
尤佳為式I3及I4之化合物。
在式I1至I16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、NO2 、CH3 、C2 H5 、C(CH3 )3 、CH(CH3 )2 、CH2 CH(CH3 )C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 或Px -Sp1 -,極佳為F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、OCH3 、COCH3 、OCF3 ,更佳為F、Cl、CH3 、OCH3 、COCH3 、CF3 或OCF3 ,尤其為F或CH3
更佳為式I1至I16之化合物,其包含一或多個,較佳一或兩個,最佳一個表示Px -Sp1 -之取代基L。
極佳之式I1至I16之化合物係選自以下子式:

其中L及r具有式I中所給出之含義。
在本發明之第二較佳實施例中,LC介質之組分A)包含一或多個式I化合物,其中m為0。
此第二較佳實施例之較佳的式I化合物係選自下式:
Px -Spx -Rx IA
其中Px 及Rx 具有上文所給出之含義,且Spx 為具有1至40個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其中一或多個不相鄰CH2 基團以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子可經F、Cl、-CN或Px 置換。
較佳的式IA化合物係選自由以下子式組成之群:
其中Px 、Py 係如式I中所定義,且其他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
W11 、W12 H、F或C1 -C12 烷基,
Wx H、OH,或具有1至12個C原子之烷基或烷氧基,較佳為H、OH、CH3 、OCH3 或C2 H5 或OC2 H5
n1 2至20、較佳3至16之整數,
n2、n3 0或1至6之整數,
n4 2、3或4,
且其中在式IA1至IA5中,在基團(CH2 )n1 中,並未直接連接至Px 或Py 之CH2 基團中之一或多者視情況經-O-或-CO-置換,且H原子中之一或多者視情況經F或具有1至6個C原子之烷基置換。
極佳之式IA化合物係選自以下子式:


在本發明之較佳實施例中,LC介質之組分A)包含一或多種可聚合化合物,較佳由一或多種可聚合化合物組成,該一或多種可聚合化合物較佳屬於式I或其子式,具有剛好一個能夠進行陽離子聚合之可聚合基團或基團Px (單反應性化合物)。LC介質中之此等單反應性式I化合物之濃度較佳為5至25重量%,極佳為11至20重量%。
在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A)包含一或多種可聚合化合物,較佳由一或多種可聚合化合物組成,該一或多種可聚合化合物較佳屬於式I或其子式,具有剛好兩個能夠進行陽離子聚合之可聚合基團或基團Px,y (二反應性化合物)。LC介質中之此等二反應性式I化合物之濃度較佳為5至15重量%,極佳為5至10重量%。
在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A)包含一或多種可聚合化合物,該一或多種可聚合化合物較佳屬於式I或其子式,具有剛好三個能夠進行陽離子聚合之可聚合基團或基團Px,y (三反應性化合物)。LC介質中之此等三反應性式I化合物之濃度較佳為1至10重量%,極佳2至5重量%。
在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A)包含一或多種可聚合化合物,該一或多種可聚合化合物較佳屬於式I或其子式,具有剛好一個能夠進行陽離子聚合之可聚合基團或基團Px (單反應性化合物),且該組分A)進一步包含一或多種可聚合化合物,該一或多種可聚合化合物較佳屬於式I或其子式,具有剛好兩個、三個或四個,極佳兩個能夠進行陽離子聚合之可聚合基團或基團Px,y (多反應性化合物)。在此較佳實施例中,LC介質中之單反應性式I化合物之濃度較佳為5至20重量%,極佳為12至20重量%,且LC介質中之多反應性式I化合物之濃度較佳為2至10重量%,極佳為3至8重量%。
在根據本發明之LC介質中,每一個別可聚合化合物(較佳屬於式I或其子式)之濃度較佳為1至25重量%、極佳5至20重量%。
在根據本發明之LC介質中,可聚合化合物(較佳屬於式I或其子式)之總濃度較佳為2至30重量%,更佳3至25重量%,極佳5至22重量%,最佳10至20重量%。
尤佳為LC介質,其中可聚合組分A)包含一種、兩種或三種可聚合化合物,其較佳屬於式I或其子式。
可聚合組分A)另外含有一或多種能夠引發陽離子聚合之聚合引發劑。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。較佳地,引發劑為光引發劑。此類陽離子聚合引發劑係可商購的。
較佳地,LC介質中之陽離子聚合引發劑之濃度為0.001至5重量%,極佳0.005至1重量%,最佳0.01至0.5重量%。
在本發明之較佳實施例中,LC介質之可聚合組分A)含有選自光酸(PA)及光酸產生劑(PAG)之陽離子光引發劑。
引發劑PA及PAG可為離子或非離子化合物。
較佳的PA及PAG為包含磺醯基氧基亞胺基、鋶離子(例如三苯基鋶離子)或錪離子(例如二苯基錪離子)的PA及PAG。
此類PA及PAG係例如在Irgacure®、Irgacure® PAG、Irgacure® CGI或Irgacure® GSID (BASF)系列下可商購的。
適合且較佳的此等類型之PA及PAG係選自下式之PA及PAG
更佳PA及PAG為如(例如) WO 2016/043558 A1中所揭示之包含磺醯基氧基亞胺基的PA及PAG。適合且較佳的此等類型之PA及PAG的實例係選自下式之彼等者


此類PA及PAG係例如可自Heraeus商購的。
另一適合且較佳的引發劑具有下式
極佳引發劑PA及PAG係選自Irgacure® 250、Irgacure® 261、Irgacure® 270、Irgacure® PAG 103、Irgacure® PAG 108、Irgacure® PAG 121、Irgacure® PAG 203、Irgacure® PAG 290、Irgacure® CGI 725、Irgacure® 1380、Irgacure® CGI 1907、Irgacure® GSID 26-1 (來自BASF),以及式P1至P10之彼等者(來自Heraeus)。
更佳地,LC介質包含一或多種穩定劑以防止例如在儲存或運輸期間可聚合單體之非所需自發聚合。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。尤其適合的係例如Irganox®系列(Ciba AG),諸如Irganox® 1076之市售穩定劑。
較佳地,LC介質中之穩定劑之總濃度為0.001至3重量%,極佳0.01至1重量%,最佳0.05至0.5重量%。
更佳地,可聚合組分A)含有一或多種光敏劑。適合且較佳的光敏劑之實例包括異丙基噻噸酮(ITX)及噻噸酮。
較佳地,LC介質中之光敏劑之濃度為0.001至10重量%,極佳0.01至5重量%,最佳0.01至2重量%。
本發明之另一較佳實施例係關於一種LC介質,該LC介質除了如上文及下文所描述之組分A)及B)之外亦包含第二可聚合組分C),該第二可聚合組分C)包含一或多種可聚合化合物,該一或多種可聚合化合物包含一或多個能夠進行自由基聚合之可聚合基團。
此類LC介質適合用於PSA模式或另一模式之LC顯示器中,其中LC介質中所含之反應性單體係藉由自由基聚合進行聚合。
較佳的組分C)之可聚合化合物為式R之可聚合化合物
P1 -Sp1 -(B1 -Z1 )m -Sp2 -P2 R
其中Z1 、Sp1 、Sp2 及m係如式I中所定義且其他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
P1 、P2 不能在適用於對組分A)之可聚合化合物進行聚合的條件下進行陽離子聚合且較佳能夠進行自由基聚合的可聚合基團,
B1 、B2 具有4至25個環原子之芳族基團、雜芳族基團、脂環族基團或雜環基團,其亦可含有稠環且其未經取代或經Lx 單取代或多取代,
Lx F、Cl、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rq )2 、-C(=O)Yz 、-C(=O)Rq 、-N(Rq )2 、視情況經取代之矽基、具有5至20個環原子之視情況經取代之芳基或雜芳基或具有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原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、-CN置換,
Lx 中之一或多者亦可表示P1 -Sp1 -,
及Rq 、R0 、R00 、Yz 具有式I中所給出之一種含義。
較佳的式R化合物為其中B1 及B2 各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、香豆素、黃酮(其中另外此等基團中之一或多個CH基團可經N置換)、環己烷-1,4-二基(其中另外一或多個不相鄰CH2 基團可經O及/或S置換)、1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基的彼等化合物,其中所有此等基團可未經取代或經如上文所定義之Lx 單取代或多取代。
極佳式R化合物為如下化合物:其中B1 及B2 各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基,其全部均視情況經如上文所定義之Lx 單取代或多取代。
極佳式R化合物係選自由下式組成之群:





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:
P1 、P2 、P3 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、氧雜環丁烷或環氧基,
Sp1 、Sp2 、Sp3 單鍵或間隔基團,其中另外,基團P1 -Sp1 -、P1 -Sp2 -及P3 -Sp3 -中之一或多者可表示Raa ,其限制條件為存在之基團P1 -Sp1 -、P2 -Sp2 及P3 -Sp3 -中之至少一者與Raa 不同,
Raa H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1 -Sp1 -置換;尤佳為具有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的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中,烯基及炔基具有至少兩個C原子且分支鏈基團具有至少三個C原子),
R0 、R00 H或具有1至12個C原子之烷基,
Ry 及Rz H、F、CH3 或CF3
X1 、X2 、X3 -CO-O-、-O-CO-或單鍵,
Z2 -O-、-CO-、-C(Ry Rz )-或-CF2 CF2 -,
Z3 、Z4 -CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n -,其中n為2、3或4,
L 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的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,
L'、L" H、F或Cl,
r 0、1、2、3或4,
s 0、1、2或3,
t 0、1或2,
x 0或1。
尤佳的係式R2、R13、R17、R22、R23、R24及R30之化合物。
更佳的係三反應性化合物R15至R30,詳言之R17、R18、R19、R22、R23、R24、R25、R26、R30及R31。
在式R1至R31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、NO2 、CH3 、C2 H5 、C(CH3 )3 、CH(CH3 )2 、CH2 CH(CH3 )C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 或P1 -Sp1 -,極佳為F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、OCH3 、COCH3 、OCF3 或P1 -Sp1 -,更佳為F、Cl、CH3 、OCH3 、COCH3 或OCF3 ,尤其為F或CH3
較佳的式R及其子式之化合物為其中P1 、P2 及P3 係選自由以下組成之群的化合物:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯及氰基丙烯酸酯,較佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
更佳的式R及其子式之化合物為其中Sp1 、Sp2 及Sp3 表示-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-或-(CH2 )p1 -CO-O-,極佳-(CH2 )p1 -之化合物,其中p1為1至20之整數。
更佳的式R化合物為Sp1 、Sp2 及Sp3 中之至少一者為單鍵且Sp1 、Sp2 及Sp3 中之至少一者不同於單鍵並較佳選自-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-或-(CH2 )p1 -CO-O-,極佳-(CH2 )p1 -之化合物,其中p1為1至20之整數。
本發明之另一較佳實施例係關於一種LC介質,該LC介質除了如上文及下文所描述之組分A)及B)之外亦包含一或多種染料,其較佳選自二色性染料。此類LC介質適合用於GH模式之顯示器中,該等顯示器例如用於智慧型窗口中。
染料較佳為有機化合物,尤佳為含有至少一個縮合芳基或雜芳基之有機化合物。
LC介質較佳包含至少兩種,尤佳至少三種且極尤佳三種或四種不同染料。
若兩種或多於兩種染料存在於混合物中,則其較佳地經選定使得其吸收頻譜以基本上吸收全部可見光譜之方式彼此互補。因此對人眼產生黑色之印象。此較佳藉由使用三種或多於三種不同染料達成,其中至少一種染料吸收藍光,其中至少一種染料吸收綠光至黃光且其中至少一種染料吸收紅光。本文中光色之定義符合B. Bahadur, Liquid Crystals - Applications and Uses, 第3卷, 1992, World Scientific Publishing, 11.2.1章節。
作為整體之LC介質中之染料的總比例較佳地為0.01至20重量%,更佳為0.1至15重量%且極佳為0.2至12重量%。作為整體之LC介質中之各個別染料之比例較佳地為0.01至15重量%,更佳為0.05至12重量%且極佳為0.1至10重量%。
LC介質中所存在之染料較佳地溶解於LC介質中。染料之配向較佳受呈LC狀態之LC介質混合物之分子的配向影響。
染料較佳選自二色性染料,尤佳為正二色性染料。正二色性意謂染料具有正的各向異性程度R。各向異性程度R尤佳大於0.4,極尤佳大於0.5且最佳大於0.6。如申請案文本WO2015/154848之工作實例中所指示來判定各向異性程度R。
在一替代實施例中,染料亦可較佳為負二色性染料。負二色性意謂染料具有負的各向異性程度R。
LC介質中所存在之染料較佳全部為正二色性或全部為負二色性。
更佳地,根據本申請之染料主要地吸收UV-VIS-NIR區域中(亦即在320至1500 nm波長範圍中)之光。染料尤佳地主要吸收VIS區域中(亦即380 nm至780 nm之波長範圍中)之光。染料尤佳地在如上文所定義之UV-VIS-NIR區域中(較佳在VIS區域,亦即380 nm至780 nm之波長中)具有一或多個吸收最大值。為應用於可切換窗口中,染料在NIR區域中(詳言之在780 nm與1500 nm之間)具有一或多個吸收最大值可為同樣較佳的。
染料更佳選自B. Bahadur, Liquid Crystals - Applications and Uses (第3卷,1992,World Scientific Publishing, 第11.2.1節)中指示之染料類別且尤佳選自表中所展示之明確化合物。
染料較佳選自偶氮化合物、蒽醌、次甲基化合物、甲亞胺化合物、部花青素化合物、萘醌、四嗪、芮(rylene) (詳言之苝及滌綸(terylene))、苯并噻二唑、吡咯亞甲基及二酮基吡咯并吡咯。在此等各物中,尤佳的為偶氮化合物;蒽醌;苯并噻二唑,尤其如WO 2014/187529中所揭示;二酮基吡咯并吡咯,尤其如WO 2015/090497中所揭示;及芮,尤其如WO 2014/090373中所揭示。
本發明之另一較佳實施例係關於一種LC介質,該LC介質除了如上文所描述之組分A)及B)之外亦包含一或多種自配向(SA)添加劑。此類LC介質適合用於所謂的「自配向(self-aligned/self-aligning」(SA)模式之顯示器中。
因此,觀察到聚醯亞胺配向層與LC介質之某些化合物之不利相互作用通常使得顯示器之電阻降低。
在此類SA顯示器,在一或兩個基板上省略通常存在於LCD中以確保LC分子之特定初始配向的配向層。取而代之的是,將自配向劑添加至LC介質從而藉由自組裝機制就地引起所要配向,例如垂直或平面配向。
適合的自對準添加劑為例如具有有機核基團及與其連接之一或多個極性錨定基團之化合物,其能夠與基板表面相互作用,使得基板表面上之添加劑配向且亦在LC分子中引起所希望配向。
用以引起垂直配向之適合的自配向添加劑係例如揭示於US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。
較佳SA添加劑係選自包含液晶原基基團及用選自羥基、羧基、胺基或硫醇基之一或多個極性錨定基團封端之直鏈或分支鏈烷基側鏈的化合物。更佳SA添加劑含有一或多個視情況經由間隔基團與液晶原基基團連接之可聚合基團。此等可聚合SA添加劑可在與應用於PSA製程中的RM之類似條件下在LC介質中聚合。
LC介質較佳含有一或多種濃度為0.1至2.5%之SA添加劑。
SA模式亦可與PSA模式組合使用。因此,除了如上文及下文所描述之組分A)及B)之外,另一較佳的根據本發明之LC介質亦含有包含一或多種可聚合化合物之第二可聚合組分C),該一或多種可聚合化合物包含一或多個能夠進行自由基聚合的可聚合基團且較佳選自式R或其子式,且該LC介質進一步含有如上文及下文所描述之一或多種自配向添加劑。
除了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的低分子量化合物的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。
較佳為其中LC組分B)或LC主體混合物具有向列型LC相且較佳不具有對掌性液晶相之LC介質。LC組分B)或LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。
此外,較佳為非對掌性可聚合化合物及其中組份A)及/或B)之化合物僅僅選自由非對掌性化合物組成之群的LC介質。
較佳地,LC介質中之LC組分B)之比例為70至95重量%。
本發明之LC介質及LC主體混合物較佳具有≥80 K,極佳≥100 K之向列相範圍及在20℃下較佳≤250 mPa·s,極佳≤200 mPa·s之旋轉黏度。
根據本發明之LC介質及LC主體混合物之雙折射率Δn較佳為0.07至0.15,尤佳為0.08至0.15。
在本發明之第一較佳實施例中,LC介質含有具有正介電各向異性Δε之組分B)或LC主體混合物。
此類LC介質尤其適用於TN、OCB、Posi-VA、IPS或FFS顯示器或使用Δε>0之LC材料之相關模式。
根據此第一較佳實施例之LC介質及LC主體混合物較佳具有+2至+30、尤佳+3至+20的在20℃及1 kHz下之正介電各向異性Δε。
尤佳為此第一較佳實施例之LC介質,其中液晶組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自式A及式B之化合物


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:
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,
Z31 -CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2 O-或單鍵,較佳為-CH2 CH2 -、-COO-、反-CH=CH-或單鍵,尤佳為-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及式B之化合物中,X0 較佳為F、Cl、CF3 、CHF2 、OCF3 、OCHF2 、OCFHCF3 、OCFHCHF2 、OCFHCHF2 、OCF2 CH3 、OCF2 CHF2 、OCF2 CHF2 、OCF2 CF2 CHF2 、OCF2 CF2 CHF2 、OCFHCF2 CF3 、OCFHCF2 CHF2 、OCF2 CF2 CF3 、OCF2 CF2 CClF2 、OCClFCF2 CF3 或CH=CF2 ,極佳為F或OCF3 ,最佳為F。
在式A及式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及式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。尤佳係式A1及A2之化合物。
尤佳之式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。
極尤佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群:



其中R21 係如式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。
極尤佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群:



其中R21 及X0 係如式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R21 、X0 、L21 及L22 具有式A3中所給出之含義,且X0 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R21 係如式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中給出之含義,且X0 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R31 、X0 、L31 及L32 具有式B1中所給出之含義,且X0 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R31 係如式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R31 係如式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。
極尤佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群:


其中R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式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R31 係如式B2中所定義。
作為式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R31 係如式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:
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-CH2 CH2 -、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-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。
在本發明之另一較佳實施例中,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
在本發明之另一較佳實施例中,除式A及/或B之化合物之外,LC介質之組分B)包含一或多種含有烯基之式E化合物

其中個別自由基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:
RA1 具有2至9個C原子之烯基,或若環X、Y及Z中之至少一者表示環己烯基,則亦為RA2 之含義中之一者,
RA2 具有1至12個C原子之烷基,其中另外一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,
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至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至7個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、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C2 H5
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。
在本發明之另一較佳實施例中,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:
R21 具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,
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 -CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-C≡C-或單鍵,較佳為-CF2 O-,
L21 、L22 、L23 、L24 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。
極尤佳之式F1至F3之化合物選自由以下子式組成之群:


其中R21 係如式F1中所定義。
在本發明之另一較佳實施例中,除式A及/或B之化合物以外,LC介質之組分B)包含一或多種含有氰基之式G化合物。

其中該等個別基團具有以下含義:
R51 具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,
Z51 -CH2 CH2 -、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-C≡C-或單鍵,較佳為單鍵,
L51 、L52 H或F,
i 0、1、2或3。
較佳之式G化合物選自以下子式:


其中R51 係如式G所定義且L1 及L2 各自彼此獨立地為H或F。
極佳的為式G1、G2及G5化合物。
較佳的式G1至G9化合物為其中L51 及L52 為F之彼等化合物。
更佳的式G1至G7化合物為其中L51 為F且L52 為H之彼等化合物。
極佳之式G化合物選自由以下子式組成之群:



其中R51 係如式G中所定義。
在式G、G1-G7及其子式之化合物中,R51 尤佳為具有1至8個碳原子之烷基或烷氧基,或具有2至7個碳原子之烯基。
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%。
本發明之更佳實施例列於如下,包括其任何組合。
a) LC主體混合物包含一或多種具有高正介電各向異性、較佳Δε > 15之式A及/或B之化合物。
b) 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、A2l1、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%。
c) 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%,極佳為10%至60%。
d) 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%。
e) 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%。
在本發明之第二較佳實施例中,LC介質含有具有負介電各向異性Δε之組分B)或LC主體混合物。
此類LC介質尤其適用於VA、IPS及UB-FFS顯示器或使用Δε<0之LC材料的相關模式。
根據此第二較佳實施例之LC介質及LC主體混合物較佳具有-0.5至-10、極佳-2.5至-7.5的20℃及1 kHz下之負介電各向異性Δε。
根據此第二較佳實施例之LC介質之尤佳實施例為以下部分a)-z2)之彼等者:
a) 其中組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自式CY及PY之化合物的LC介質:

其中
a 表示1或2,
b 表示0或1,
表示
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,一個或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳為具有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-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵,較佳為單鍵,
L1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、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化合物較佳地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,且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2-CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
尤佳的為選自式CY2、CY8、CY10及CY16之化合物。
式PY化合物較佳選自由以下子式組成之群:




其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1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,且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2-CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
尤佳的為選自式PY2、PY8、PY10及PY16之化合物。
較佳地,LC介質中之式CY及PY及其子式之化合物的濃度為10至70重量%,極佳為15至50重量%。
較佳地,LC介質中之式CY及其子式之化合物的濃度為2至40重量%,極佳為3至30重量%。
較佳地,LC介質中之式PY及其子式之化合物的濃度為2至50重量%,極佳為3至40重量%。
b) 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(在下文亦被稱作「烯基化合物」)的LC介質,其中該烯基在用於對LC介質中所含之可聚合化合物進行聚合的條件下對聚合反應穩定。
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:
RA1 具有2至9個C原子之烯基,或若環X、Y及Z中之至少一者表示環己烯基,則亦為RA2 之含義中之一者,
RA2 具有1至12個C原子之烷基,其中,另外一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,
Zx -CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵,較佳為單鍵,
L1-4 H、F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F或CHF2 ,較佳為H、F或Cl,
x 1或2,
z 0或1。
較佳之式AN及AY化合物係其中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至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至7個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、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C2 H5
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至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至7個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、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 =CHCH2 CH2 -、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%,極佳地為5至60重量%,最佳地為10至50重量%。
較佳地,LC介質或LC主體混合物含有1至5種、較佳地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%。
添加式AN及/或AY之烯基化合物使得LC介質之黏度及回應時間降低。
c) 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:
R3 及R4 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換,
Zy 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、
-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵,較佳為單鍵。
式ZK化合物較佳地選自由以下子式組成之群:


其中烷基及烷基*各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。烯基較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )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:

其中該等個別基團在每次出現時相同或不同地具有以下含義:
R5 及R6 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳為具有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。烯基較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )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與伸環己基不同,
f 表示1或2,
R1 及R2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,
Zx 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、
-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-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 、CH2 F、CHF2
較佳地,基團L1 及L2 兩者表示F,或基團L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl。
式LY化合物較佳地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CH3 、C2 H5 、n-C3 H7 、n-C4 H9 、n-C5 H11 、CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
f)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 。尤佳為其中X表示F之式GG1化合物。
g) 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化合物的LC介質:



其中R5 具有上文針對R1 所指示之含義中之一者,烷基表示C1-6 烷基,d表示0或1,且z及m各自彼此獨立地表示1至6之整數。此等化合物中之R5 尤佳地係C1-6 烷基或C1-6 烷氧基或C2-6 烯基,d較佳地為1。根據本發明之LC介質較佳包含量≥ 5重量%之一或多種上文所提及式之化合物。
h) 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至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至6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
LC主體混合物中之式BP1至BP3之聯二苯之比例較佳為至少3重量%,尤其為≥5重量%。
式BP2化合物尤其較佳。
式BP1至BP3之化合物較佳選自由以下子式組成之群:

其中烷基*表示具有1至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BP1a及/或BP2c之化合物。
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中之一者,且

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 、CH2 F或CHF2 ,較佳地F。
式T化合物較佳地選自由以下子式組成之群:




其中R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基,R*表示具有2至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 =CHCH2 CH2 -、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以0.5至30重量%,尤其1至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較佳地表示各自具有1至5個C原子之烷基,此外為烷氧基。
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。較佳之LC介質包含2至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) 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對聯四苯化合物的LC介質:

其中
RQ 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原子之烯基或烯氧基,其皆視情況經氟化,
XQ 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基,
LQ1 至LQ6 彼此獨立地為H或F,其中LQ1 至LQ6 中之至少一者為F。
較佳式Q化合物為其中RQ 表示具有2至6個C原子之直鏈烷基,極佳表示乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。
較佳之式Q化合物為其中LQ3 及LQ4 為F之彼等化合物。更佳之式Q化合物為其中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、較佳地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斑紋,同時保持高UV吸收率,使得能夠快速且徹底聚合,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介質中允許更好地控制介電常數ε|| 及ε 值,且尤其使得能夠獲得高介電常數ε|| 值,同時保持介電各向異性Δε恆定,由此降低反沖電壓且減少影像殘留。
l) 其中組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種式CC化合物的LC介質:

其中
RC 表示具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯氧基,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CC化合物為其中RC 表示具有2至6個C原子之直鏈烷基,極佳表示乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。
較佳之式CC化合物為其中LC1 及LC2 為F之彼等化合物。
較佳之式CC化合物為其中XC 表示F或OCF3 ,極佳表示F之彼等化合物。
較佳之式CC化合物係選自下式

其中RC 具有式CC之含義中之一者或上文及下文所給出之其較佳含義中之一者,且較佳為乙基、正丙基或正丁基,極佳為正丙基。
較佳地,LC主體混合物中式CC化合物之比例為> 0重量%至≤ 10重量%,極佳為0.1重量%至8重量%,最佳為0.2重量%至5重量%。
較佳地,LC主體混合物含有1至5種,較佳1、2或3種式CC化合物。
此外,將具有正介電各向異性之式CC化合物添加至具有負介電各向異性之LC介質中允許更好地控制介電常數ε|| 及ε 值,且尤其使得能夠獲得高介電常數ε|| 值,同時保持介電各向異性Δε恆定,由此降低反沖電壓且減少影像殘留。此外,添加式CC化合物使得能夠降低LC介質之黏度及回應時間。
m) 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。
較佳之介質包含一或多種選自式O1、O3及O4之化合物。
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
R9 表示H、CH3 、C2 H5 或n-C3 H7 ,(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 所指示之含義中之一者,較佳地呈> 3重量%,特定言之≥ 5重量%且極尤佳地5重量%至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R7 較佳表示直鏈烷基,且R9 表示CH3 、C2 H5 或n-C3 H7 。尤佳為式FI1、FI2及FI3之化合物。
o) 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至6個C原子之直鏈烷基。
p) 其中組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物、諸如選自由下式組成之群之化合物的LC介質:


其中
R10 及R11 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中,另外,一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
且R10 及R11 較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,且
Z1 及Z2 各自彼此獨立地表示-C2 H4 -、-CH=CH-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-CH=CH-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH2 -或單鍵。
q) 其中組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之二氟二苯并𠳭烷及/或𠳭烷的LC介質:

其中
R11 及R12 各自彼此獨立地具有上文針對R11 所指示之含義中之一者,
環M 為反-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,
Zm -C2 H4 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-或-O-CO-,
c 為0、1或2,
較佳呈3至20重量%之量,尤其呈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至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至6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
極尤佳為包含一種、兩種或三種式BC-2化合物之LC主體混合物。
r) 其中組分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 所指示之含義中之一者,b表示0或1,L表示F,且r表示1、2或3。
尤佳之式PH及BF之化合物係選自由以下子式組成之群:



其中R及R'各自彼此獨立地表示具有1至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
R1 及R2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中,另外,一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
L1 及L2 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2
較佳地,L1 及L2 均表示F,或L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl。
式Y化合物較佳選自由以下子式組成之群:


其中,烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,烷氧基表示具有1至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至6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )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、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不含有含末端乙烯基氧基(-O-CH=CH2 )之化合物的LC介質。
u) 其中組分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。作為整體之LC主體混合物中之此等化合物比例較佳為5%至60%,尤佳為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) 其中組分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。作為整體之LC主體混合物中之此等化合物比例較佳為5%至60%,尤佳為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) 其中組分B)或LC主體混合物包含1至10種、較佳1至8種式ZK化合物,尤其式ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物的LC介質。作為整體之LC主體混合物中此等化合物之比例較佳地為3%至25%,尤佳地為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) 作為整體之LC主體混合物中式CY、PY及ZK之化合物之比例大於70%,較佳大於80%的LC介質。
y) 其中LC主體混合物含有一或多種含有烯基之化合物,較佳選自式AN及AY,極佳選自式AN1、AN3、AN6及AY14,最佳選自式AN1a、AN3a、AN6a及AY14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%,極佳為3至55%。
z) 其中組分B)或LC主體混合物含有一或多種、較佳1至5種選自式PY1至PY8、極佳式PY2之化合物之LC介質。作為整體之LC主體混合物中之此等化合物比例較佳地為1%至30%,尤佳地為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) 其中組分B)或LC主體混合物含有一或多種,較佳1、2或3種選自式T1、T2、T3及T21,極佳選自式T2之化合物的LC介質。作為整體之LC主體混合物中此等化合物之含量較佳地為1%至20%。
z2) 其中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主體混合物中之式AY14至AY16之化合物之比例較佳為2至35%,極佳為3至30%。LC主體混合物中之式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化合物,較佳選自式T1、T2及T3,極佳選自式T2。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%。
在根據本發明之LC介質中,使用LC主體混合物連同使用包含如上文所描述之第一、第二及第三可聚合化合物之組合的可聚合組分會在LC顯示器中產生有利特性。特定言之,可實現以下優點中之一或多者:
- 藉由由第一及第二可聚合化合物形成之聚合物之聚合誘導之相分離容易且快速地形成聚合物壁,
- 形成具有高度界定形狀及恆定厚度之聚合物壁,
- 恆定單元間隙,
- 在使用塑膠基板的情況下之顯示器單元之高可撓性,
- 顯示器單元針對機械壓力之高抗性,及單元間隙在壓力下之低變化,
- 聚合物壁與基板之良好黏著,
- 低缺陷數目,
- 減少地形成具有不同電光學特性(如回應時間或對比度)之域,
- 高透明度,
- 良好對比度,
- 快速回應時間。
顯示器製造方法為技術人員已知且描述於文獻,例如US6130738及EP2818534 A1中。
本發明亦係關於一種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:將如上文及下文所描述之LC介質提供至顯示器中,及在顯示器之界定區域對可聚合化合物進行聚合。
較佳地,藉由曝露於UV輻射對可聚合化合物進行光聚合。
更佳地,藉由經由光罩曝露於UV輻射對可聚合化合物進行光聚合。UV輻射可由技術人員已知之各種光源產生,包括(但不限於)弧燈、LED燈、雷射光源或其他光源。
光罩較佳經設計以使其包含對用於光聚合之UV輻射透明之區域,及對用於光聚合之UV輻射不透明之區域,且其中透明區域形成對應於聚合物壁之所需形狀的圖案或影像。因此,可聚合化合物僅在由光罩之透明區域覆蓋之彼等顯示器部分中聚合,因此形成所需形狀之聚合物壁。
代替使用光罩,可使用發射出具有已成形型態之光的光源。此類型態可例如藉由干擾兩種雷射光束來產生。
在本發明之一較佳實施例中,顯示器在如上文所述之第一UV輻射步驟之後較佳在不應用光罩的情況下經受第二UV輻射步驟。由此有可能完成在第一步中未經聚合或僅部分聚合之單體的聚合。第二UV步驟可具有與第一步驟相同之發射光譜及/或強度,或不同於第一步驟之發射光譜及/或強度。
可替代地兩次應用兩個單獨輻射步驟,強度在UV暴露期間經改變。較佳地,強度在UV暴露期間逐漸增加。
舉例而言,根據本發明之LC顯示器可如下製造。如上文及下文所描述之可聚合化合物與適合LC主體混合物組合。此所得LC介質可隨後藉由使用習知製造方法包括至顯示器中。所得LC介質可例如使用毛細管力填充至由兩個基板形成之單元間隙中。
或者,LC介質可以層形式沈積至基板上,且另一基板在真空中置於LC層之頂部上以預防摻雜氣泡。LC介質在任一情況下位於由兩個基板形成之單元間隙中,如圖1a 中所例示性說明。此等基板通常由與LC介質直接接觸之配向層覆蓋。基板自身可攜有其他功能組件,如TFT、黑矩陣、彩色濾光片或類似者。
隨後,聚合誘導之相分離藉由將LC介質(其在向列相或各向同性相中)經由光罩以準直光暴露於UV輻射而引發,如 1b 中所例示性說明。此導致聚合物壁結構之形成、LC主體之復原及LC相與配向層之配向,如 1c 中所例示性說明。
此方法可有利地利用工業中已確立之顯示器製造方法。因此,顯示器填充方法(例如藉由滴下式填充(ODF))及密封顯示器之後的輻射引發之聚合步驟(其例如自聚合物穩定化或PS型顯示模式,如PS-VA已知)均為習知LCD製造中的已確立技術。
本發明之較佳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配向層,
- 第二基板,其包括可安置於面對第一基板之第二基板之整個部分上的共同電極層;及視情況選用之第二配向層,
- LC層,其安置於第一與第二基板之間且包括LC介質,該LC介質包含如上文及下文所描述之可聚合組分A)及液晶組分B),其中可聚合組分A)經聚合。
LC顯示器可包含其他元件,如彩色濾光片、黑矩陣、鈍化層、光延遲層、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在無本發明技能的情況下採用。
電極結構可由技術人員視個別顯示器類型而定進行設計。舉例而言,對於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配向方向。
第一及/或第二配向層控制LC層之LC分子之配向方向。舉例而言,在TN顯示器中,配向層經選擇以使其賦予LC分子平行於表面之定向方向,而在VA顯示器中,配向層經選擇以使其賦予LC分子垂直配向,亦即垂直於表面之定向方向。此類配向層可例如包含聚醯亞胺,其亦可摩擦或可藉由光配向方法製備。
基板可為玻璃基板,例如在曲面顯示器之情況下。在具有玻璃基板之LC顯示器中使用根據本發明之LC介質可提供若干優點。舉例而言,在LC介質中形成聚合物壁結構有助於防止所謂的「合併效應」,其中施加於玻璃基板上之壓力造成非所要的光學缺陷。聚合物壁結構之穩定化效應亦允許使面板厚度進一步最小化。此外,在具有玻璃基板之彎曲面板中,聚合物壁結構實現較小曲率半徑。
對於可撓性LC顯示器,較佳使用塑膠基板。此等塑膠基板較佳具有低雙折射率。實例為聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、多環烯烴(PCO)、聚芳酯(PAR)、聚醚醚酮(PEEK)或無色聚醯亞胺(CPI)基板。
藉由顯示器製造商習知使用之方法,例如滴下式填充(ODF)方法,可使具有LC介質之LC層沈積於顯示器之基板之間。隨後例如藉由UV光聚合對LC介質之可聚合組分進行聚合。
在可聚合化合物用作間隔粒子之替代物的情況下,顯示器製造方法較佳包含以下步驟:
在第一步驟中,較佳地藉由使用以下沈積法中之一者將含有LC主體及單體前驅體之LC介質施加至兩個基板中之一者:滴下式填充、噴墨印刷、旋轉塗佈、狹縫塗佈、柔版列印或可比方法。在彼情況下,基板可攜載通常發現於顯示器基板上之彩色濾光片、TFT裝置、黑矩陣、聚醯亞胺塗層或其他組件。所施加之LC介質形成具有最終裝置之目標單元間隙之厚度的薄型均一膜。
在第二步驟中,使所施加之膜經受具有強度分佈之UV輻射。此分佈係例如藉由經由光罩輻射、微影、接觸式微影、接近式微影、投影式微影,使用雷射干擾、直接雷射寫入或可比方法產生。膜之輻射可自基板之任一面發生。在使用光罩之情況下,遮罩可置放於基板上且LC膜藉由光穿過基板來固化,或遮罩直接進入非常接近於LC膜並直接固化LC介質。
在此第二步驟中,產生充當間隔區之聚合物壁結構。
隨後,將亦可攜載通常發現於顯示器基板上之彩色濾光片、TFT裝置、黑矩陣、聚醯亞胺塗層或其他組件之第二基板置放於第一基板之頂部上以使得LC膜到達兩個基板之間的剩餘部分。
另一輻射現視情況有可能轉換未反應的單體,在兩個基板之間產生黏著力,及/或密封顯示器之邊緣。
可聚合化合物之聚合可在一個步驟或在兩個或多於兩個步驟中進行。亦有可能在一連串若干UV輻射及/或加熱或冷卻步驟中進行聚合。舉例而言,顯示器製造方法可包括在室溫下產生預傾斜角之第一UV輻射步驟及隨後對並未在第一步驟中發生反應之化合物進行聚合或交聯的第二聚合步驟(「最終固化」)。
在聚合後,可聚合化合物彼此反應為經歷自LC主體混合物之宏觀相分離的聚合物且在LC介質中形成聚合物壁。
適合且較佳的聚合方法為例如熱或光聚合,較佳為光聚合,特定言之UV誘導之光聚合,其可藉由使可聚合化合物暴露於UV輻射來達成。
較佳地,LC介質含有一或多種聚合引發劑。
根據本發明之可聚合化合物亦適合於在無引發劑的情況下進行聚合,其帶來相當大的優點,例如藉由可能的殘餘量的引發劑或其降解產物而使材料成本較低且尤其是LC介質之污染較少。因此,聚合亦可在不添加引發劑之情況下進行。在較佳實施例中,LC介質含有聚合引發劑。
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。尤其適合的係例如Irganox®系列(Ciba AG),諸如Irganox® 1076之市售穩定劑。若採用穩定劑,則其以RM或可聚合組分(組分A)之總量計之比例較佳為10至500,000 ppm,尤佳為50至50,000 ppm。
較佳地,根據本發明之LC介質基本上由如上文及下文所描之可聚合組分A)及LC組分B) (或LC主體混合物)組成。然而,LC介質可另外包含一或多種其他組分或添加劑。
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、敏化劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。其可為可聚合或不可聚合的。可聚合添加劑、聚合引發劑及敏化劑歸屬於可聚合組分或組分A)。其他不可聚合添加劑歸屬於不可聚合組分或組分B)。
較佳添加劑係選自包括(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、流動改進劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。
在一較佳實施例中,LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑,較佳呈0.01至1重量%,極佳0.05至0.5重量%之濃度。對掌性摻雜劑較佳選自由來自下表B之化合物組成之群,極佳選自由以下組成之群:R-1011或S-1011、R-2011或S-2011、R-3011或S-3011、R-4011或S-4011及R-5011或S-5011。
在另一較佳實施例中,LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑之外消旋體,該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,此外添加奈米粒子、導電鹽(較佳4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之錯合鹽) (參見例如Haller等人, Mol. Cryst. Liq. Cryst.24 , 249-258 (1973))以用於改良導電性;或添加用於修改介電各向異性、黏度及/或向列相之配向的物質。此類型之物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。
可根據本發明使用之LC介質係以本身習知之方式製備,例如藉由將上述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另外的液晶化合物及/或添加劑混合來製備。一般而言,使以較少量使用之所需量之組分宜在高溫下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。本發明進一步係關於製備根據本發明之LC介質之方法。
熟習此項技術者不言而喻,根據本發明之LC介質亦可包含例如H、N、O、Cl、F已經如氘等之相應同位素置換之化合物。
以下實例解釋本發明而不對其進行限制。然而,其向熟習此項技術者展示較佳混合物概念與待較佳使用之化合物及其各別濃度及其彼此之組合。此外,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。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。
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)Cm H2m+1 意謂Cm H2m+1 或OCm H2m+1
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)Cm H2m+1 意謂Cm H2m+1 或OCm H2m+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介質包含一或多種選自由自表A1之化合物組成的群之化合物。
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,包含一或多種選自由自表A2之化合物組成的群之化合物。
B
表B展示可添加至根據本發明之LC介質中之可能的對掌性摻雜劑。

LC介質較佳地包含0至10重量%、尤其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來自表B之化合物組成之群的一或多個摻雜劑。
C
表C展示可添加至根據本發明之LC介質中之可能的穩定劑。其中n表示1至12之整數,較佳地為1、2、3、4、5、6、7或8,及未展示末端甲基。





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來自表C之化合物組成之群的一或多個穩定劑。
另外,使用以下縮寫及符號:
V0 在20℃下之臨限電壓,電容[V]
ne 在20℃及589 nm下之異常折射率,
no 在20℃及589 nm下之尋常折射率,
Δn 在20℃及589 nm下之光學各向異性,
ε 在20℃及1 kHz下,垂直於指向矢之介電電容率,
ε÷÷ 在20℃及1 kHz下,平行於指向矢之介電電容率,
Δε 在20℃及1 kHz下之介電各向異性,
cl.p., T(N,I) 澄清點[℃],
γ1 在20℃下之旋轉黏度[mPa·s],
K1 彈性常數,在20℃下之「傾斜」變形[pN];
K2 彈性常數,在20℃下之「扭曲」變形[pN],
K3 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及比率以重量百分比給出,且較佳地係關於作為整體之包含所有固體或液晶組分而無溶劑的相對應混合物。
除非另外明確指出,否則本申請案中所指示之(諸如)熔點T(C,N)、矩列(S)至向列(N)相之轉變T(S,N)及澄清點T(N,I)的所有溫度值以攝氏溫度(℃)形式經引述。M.p.表示熔點,cl.p.=澄清點。另外,C =結晶狀態,N =向列相,S =矩列液晶相且I =各向同性相。此等符號之間的資料表示轉變溫度。
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。
除非另外明確指示,否則本發明之術語「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就10%相對對比度(V10 )而言引述。
實例
A) 主體混合物


如下調配向列型LC主體混合物N1。
單體 + 光引發劑
可聚合混合物
可聚合混合物製備 用於聚合物壁形成之可聚合LC介質係藉由混合LC主體、單體及光引發劑(PI)且接著藉由在高於清澈點加熱而均質化所得混合物來製備。
可聚合混合物組合物展示於下表1中。


1
聚合物壁形成
測試單元: 測試單元包含兩個塗佈有ITO之玻璃基板,其藉由層厚度為3-4微米之間隔粒子或箔片隔開且藉由黏著劑(通常為Norland,NEA 123)膠合在一起。在電極層的頂部上塗覆聚醯亞胺配向層(Nissan SE-6514或SE2414),其為摩擦平行或反向平行的。
壁形成:
測試單元填充有LC介質且置放於黑色非反射表面上。將光罩置放於測試單元之頂部上且使樣本經受UV輻射(Hg/Xe弧燈,LOT QuantumDesign Europe, LS0205)。UV輻射在第一步驟中以4 mW/cm2 強度施加30 min,且在第二步驟以10mW/cm2 強度施加30 min(兩個步驟均在365+/-10nm FWHM下)。藉由雙色鏡移除低於320 nm之發射光譜之輻射。光罩通常具有相同厚度之等距線圖案。除非另外說明,否則線厚度為140微米且該等線之間的距離為9微米。
表徵: 在偏光顯微鏡下分析樣品。各向同性聚合物壁可明顯地區別於含有雙折射LC之區域。可觀測到壁寬度及LC摻雜至聚合物壁中,及由聚合物污染引起之像素區域中之缺陷,或由壁形成製程引起之LC之未配向。
殘餘單體含量 在經由光罩曝光後,藉由切斷密封膠框及使用刮刀剝離頂部玻璃來打開測試單元。藉由塗覆100 µm乙基甲基酮p. A. (Merck KGaA, Art.-Nr.: 1.09708.2500)沖洗掉LC主體及剩餘的單體。將流體收集於玻璃瓶中且進行傳遞以便藉由氣相層析法進行分析(Agilent Technologies 6850,偵測器:FID/310℃,注射器:分離/300℃,程式:100°-300 10°/min,氣體:氦/恆定流@ 2.5ml,管柱:VF-5ms,30m,0.25μm,樣本濃度,~1%)。
裝置實例
將可聚合LC混合物M1-M6各自填充至測試單元且使其在如上文所描述之光罩下經受UV輻射。
2 至圖 7 分別展示在聚合之後由可聚合混合物M1-M6的測試單元之偏光顯微鏡影像。所形成之聚合物壁可被視為暗線,其意謂遮罩之圖案已在反應性混合物中再現。
對於具有混合物M6之測試單元,在聚合之後如下量測兩種單體中之每一者的殘餘濃度:
該等值展示於下表2中:
2 -M6 殘餘單體含量
可見,幾乎所有具有乙烯基氧基之式IA1d之單體被陽離子聚合反應耗盡,而具有甲基丙烯酸酯基團之僅一小部分式R0之單體進行反應,但主要部分在陽離子聚合反應之後仍存在於混合物中。此單體仍可藉由例如PSA製程中之自由基光聚合來進行聚合。
其表明根據本發明之LC介質適合於利用聚合物壁技術及PSA模式兩者之LC顯示器。
1 示意地示出根據先前技術及根據本發明之顯示器中之聚合物壁形成製程。
2 至圖 7 展示在聚合之後含有根據本發明之可聚合混合物P1-P6的測試單元之偏光顯微鏡影像。

Claims (24)

  1. 一種液晶(LC)介質,其包含:可聚合組分A),該可聚合組分A)包含 一或多種可聚合化合物,其包含一或多個能夠進行陽離子聚合的的可聚合基團, 陽離子聚合引發劑, 視情況選用之穩定劑, 及液晶組分B),其包含一或多種液晶原基化合物或液晶化合物。
  2. 如請求項1之LC介質,其中組分A)之該等可聚合化合物中之該等可聚合基團係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、乙烯基、苯乙烯、環氧基、氧雜環丁烷、乙內酯(acetolactone)、丙內酯、乙內醯胺(acetolactame)及丙內醯胺(propiolactame)。
  3. 如請求項1之LC介質,其中該陽離子聚合引發劑係選自光酸及光酸產生劑。
  4. 如請求項1之LC介質,其中組分A)包含一或多種選自式I之可聚合化合物 Px -Sp1 -(A1 -Z1 )m -Rx I 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: Rx -Sp2 -Py 、H、F、Cl、-CN、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH2 基團以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-置換,且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換, Px 、Py 能夠進行陽離子聚合之可聚合基團, Sp1 、Sp2 間隔基團或單鍵, A1 具有4至25個環原子之芳族基團、雜芳族基團、脂環族基團或雜環基團,其亦可含有稠環且其未經取代或經L單取代或多取代, Z1 -O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-(CH2 )n11 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-(CF2 )n11 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或單鍵, L F、Cl、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rq )2 、-C(=O)Yz 、-C(=O)Rq 、-N(Rq )2 、視情況經取代之矽基、具有5至20個環原子之視情況經取代之芳基或雜芳基或具有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原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、-CN置換, L中之一或多者亦可表示Px -Sp1 -, Rq 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 基團以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式視情況經-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或Cl置換, R0 、R00 H或具有1至20個C原子之烷基, Yz 鹵素,較佳為F或Cl, m 0、1、2、3或4, n11 1、2、3或4。
  5. 如請求項1之LC介質,其中組分A)包含一或多種選自由以下子式組成之群的可聚合化合物: 其中Px 、Py 、Sp1 、Sp2 及L係如請求項4中所定義, Z2 為-O-、-CO-、-C(Ry Rz )-或-CF2 CF2 -, Ry 、Rz 彼此獨立地表示H、F、CH3 或CF3 , Z3 、Z4 彼此獨立地為-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n11 -,其中n11為2、3或4, r 為0、1、2、3或4, s 為0、1、2或3, t 為0、1或2。
  6. 如請求項1之LC介質,其中組分A)包含一或多種式IA之可聚合化合物 Px -Spx -Rx IA 其中Px 及Rx 具有如請求項4中所給出之含義,且Spx 為具有1至40個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其中一或多個不相鄰CH2 基團以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子可經F、Cl、-CN或Px 置換。
  7. 如請求項1之LC介質,其中組分A)包含一或多種選自由以下子式組成之群的可聚合化合物: 其中Px 、Py 係如請求項4中所定義,且其他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 W11 、W12 H、F或C1 -C12 烷基, Wx H、OH,或具有1至12個C原子之烷基或烷氧基,較佳地H、OH、CH3 、OCH3 或C2 H5 或OC2 H5 , n1 2至20、較佳3至16之整數, n2、n3 0或1至6之整數, n4 2、3或4, 且其中在式IA1至IA5中,在基團(CH2 )n1 中,並未直接連接至Px 或Py 之CH2 基團中之一或多者視情況經-O-或-CO-置換,且該等H原子中之一或多者視情況經F或具有1至6個C原子之烷基置換。
  8. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中組分A)含有選自光酸及光酸產生劑之陽離子聚合引發劑。
  9. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中組分A)含有陽離子聚合引發劑,其包含磺醯基氧基亞胺基、鋶離子或錪離子。
  10. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中該LC介質中之組分A)之各個別可聚合化合物的濃度為1至25重量%。
  11. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中該LC介質中之組分A)之該等可聚合化合物的總濃度為2至30重量%。
  12. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中該LC介質中之該陽離子聚合引發劑的濃度為0.001至5重量%。
  13. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中組分B)包含一或多種選自式A及B之化合物 其中該等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: 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, Z31 -CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2 O-或單鍵, L21 、L22 、L31 、L32 各自彼此獨立地為H或F, g 0、1、2或3。
  14. 如請求項13之LC介質,其中除該等式A及/或B之化合物以外,組分B)亦包含一或多種式C化合物 其中該等個別基團具有以下含義: 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-CH2 CH2 -、-COO-、反-CH=CH-、反-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-C≡C-或單鍵, h 0、1、2或3。
  15. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中組分B)包含一或多種選自式CY及PY之化合物: 其中 a 表示1或2, b 表示0或1, R1 及R2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換, Zx 及Zy 各自彼此獨立地表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵, L1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2
  16. 如請求項15之LC介質,其中除該等式CY及/或PY之化合物以外,組分B)亦包含一或多種式ZK化合物 其中該等個別基團具有以下含義: R3 及R4 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換, Zy 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵。
  17. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中該等可聚合化合物經聚合。
  18. 一種LC顯示器,其包含如請求項1至17中任一項之LC介質。
  19. 如請求項18之LC顯示器,其為可撓性或曲面顯示器。
  20. 如請求項18或19之LC顯示器,其為TN、OCB、IPS、FFS、posi-VA、VA或UB-FFS顯示器。
  21. 一種製造如請求項18至20中任一項之LC顯示器之方法,其包含以下步驟:向該顯示器中提供如請求項1至16中任一項所定義之LC介質,及在該顯示器之界定區域中聚合該等可聚合化合物。
  22. 如請求項21之方法,其中藉由暴露於UV輻射而對該等可聚合化合物進行光聚合。
  23. 如請求項22之方法,其中藉由經由光罩暴露於UV輻射而對該等可聚合化合物進行光聚合。
  24. 一種製備如請求項1至16中任一項之LC介質之方法,其包含以下步驟:將如請求項1及13至16中任一項中所定義之液晶組分B)與如請求項1至12中任一項所定義之一或多種可聚合化合物或組分A)混合,且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。
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