TW201936907A - 液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於包括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、尤其用於LC顯示器中之用途及包括其之LC顯示器。

Description

液晶介質
本發明係關於包括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、尤其用於撓性LC顯示器中之用途及包括其之LC顯示器。
自由形式LC顯示器及撓性LC顯示器最近引起廣泛關注,其組合了可變形狀及穩健性之優點。
自由形式LC顯示器可具有除剛性平板顯示器之平坦形狀外之永久性形狀(例如彎曲形狀),或可甚至具有可變形狀。第一類型之最簡單形式係最近幾年研發之彎曲TV且其提供觀看者增強之觀看經歷。因此,可提供不僅在一個維度成型且亦在兩個維度上成型並可用作(例如)汽車儀錶板或廣告螢幕之顯示器。
亦研發撓性顯示器(另一類自由形式顯示器),且已提出將其(例如)用於利用撓性優點之行動電話或智能手錶。其他潛在應用係可摺疊式或可滾動式行動電話以及用於演出或家庭娛樂之超大螢幕,該等應用因其大小而需要可滾動或可摺疊以用於運輸或裝載。有利的是,該等裝置係基於塑膠基板而非如習用、非撓性LC顯示器中所使用之剛性玻璃基板。
另一顯示器概念「不易碎」顯示器亦係基於塑膠基板且係指以針對機械衝擊之特定穩健性、耐久性及抗性為特徵之顯示器設計。使用撓性塑膠基板代替玻璃基板可降低損壞風險,尤其對於手持式、高價值裝置(如行動電話)而言,例如在意外掉落或在正常使用期間以其他方式損害時。
具有彎曲或撓性基板之LC顯示器之主要技術難題之一在於,恆定LC層厚度(亦稱為「LC單元間隙」或簡稱為「單元間隙」)對於適當裝置操作至關重要。在LC顯示器中,界定LC層厚度及LC材料性質之適當組合通常確保,像素可在黑色狀態與透光狀態之間切換。在可變層厚度之情形下,基板間之間隙距離之不期望干擾可產生可見光學缺陷。由此應確保,LC層厚度不會因撓性塑膠基板彎曲或缺乏剛性而改變。
撓性塑膠基板之另一優點在於,其可提供低於玻璃基板之厚度,由此使得能夠製造較薄LC顯示器。然而,因其撓性較高,故出於上述原因其需要確保恆定單元間隙。
在具有剛性玻璃基板之習用LC顯示器中,通常將間隔顆粒添加至LC層中以界定及維持恆定LC層厚度。自由形式顯示器之可能解決方案係藉由納入(例如聚合物壁)來適應此概念,該等支撐結構可抵抗壓縮且使兩個基板結合至一起。適宜製造製程可預製作聚合物壁結構,將LC混合物散佈於基板上,且隨後使用頂部基板結束面板。然而,此方式之潛在問題在於,舉例而言,LC混合物之散佈由支撐結構阻塞,且與頂部基板之結合可能並不充分。
由此強烈需要自由形式或不易碎LC顯示器基於撓性基板(例如塑膠基板)且即使在偏離平坦形狀時亦具有恆定單元間隙。
用於製造具有恆定LC層厚度之自由形式顯示器之替代解決方案係在已組裝顯示器之後藉助圖案化光聚合製程產生聚合物壁結構。
此示意性圖解說明於 1a-c 中,該圖展示聚合物壁形成製程。 1a 展示由LC主體分子(棒)、可聚合單體(點)及光起始劑(未展示)組成之LC混合物。如 1b 中所展示,將LC混合物填充至顯示器中,或將LC混合物散佈於第一基板上且將第二基板施加至其頂部,且經由光罩施加UV輻射(由箭頭指示)。生長聚合物與LC介質相分離,且由此在遮罩圖案形狀之經輻照區域中形成聚合物壁,如 1c 中所展示,而像素區中之LC主體分子(棒)之LC相得以恢復。
如上文所闡述之聚合物壁技術由此使得能夠藉由使用特定可聚合LC組合物來製造自由形式之穩健顯示器。另外,其使得能夠製造組合低厚度及穩健性之優點之撓性LC顯示器。
藉由用於LC顯示器應用之此方法形成聚合物壁已闡述於先前技術中且已建議用於各種顯示器模式中。同樣,在先前技術中,已研發LC混合物來實現具有撓性基板之LC顯示器。該等LC混合物含有反應性聚合物前體,該等前體容許在顯示器中藉由如上文所闡述之圖案化光聚合方法形成聚合物壁。
舉例而言,US6130738及EP2818534 A1揭示包括自一或兩種含於LC主體混合物中之可聚合單體形成之聚合物壁之LC顯示器。
然而,當前所用之用於撓性LC顯示器中之LC混合物及單體(利用聚合物壁形成)仍具有若干缺點且存在進一步改良之空間。
舉例而言,據觀察,先前技術中所用之可聚合化合物及LC介質通常展示聚合物壁與LC主體混合物之LC分子之間的不充分相分離。此使得一方面不期望地在聚合物壁中納入LC分子,且另一方面以增加了溶解或分散於LC主體混合物中之聚合物分子之量,二者皆可負面影響顯示器性能。
因此,捕集於聚合物壁中之LC分子可使得降低顯示器之透明度及對比度,劣化電光反應(因形成具有不同切換速度之結構域),且降低聚合物壁與基板之黏著。另一方面,LC主體混合物中之不期望量之聚合物分子可負面影響LC混合物性質。
此外,據觀察,聚合物壁之厚度通常不恆定且有所變化,此可產生不均勻像素大小。另外,聚合物壁通常仍一方面不展示針對機械壓力之足夠穩定性且另一方面不展示足夠彈性。同樣,聚合物壁通常過厚,此會降低顯示器之透明度及對比度。
使用迄今所用材料觀察到之另一問題在於,其並不總是滿足良好相分離之需求,由此產生增加之聚合時間及高交聯程度,由此尤其在機械應力下產生較差壁穩定性。
因此,期望用於撓性LC顯示器中之可用之改良LC混合物及單體,其可克服如上文所闡述之先前技術中所用材料之缺點。
本發明係基於提供用於具有聚合物壁之撓性LC顯示器中之新穎適宜材料、尤其包括可聚合單體之LC主體混合物之目標,該等材料並無上文所指示之缺點或僅具有少量上文所指示之缺點。
特定而言,本發明係基於提供包括可聚合單體之LC介質之目標,該等介質使得能夠以時間及成本有效之方式形成聚合物壁且適於大規模生產。所形成聚合物壁應展示與LC主體混合物之清洗相分離,並無或較小量之缺陷或LC分子捕集於聚合物壁中,且並無或較小量之聚合物分子溶於LC主體混合物中。同樣,聚合物壁應展示恆定厚度、高彈性、針對機械應力或熱應力之高穩定性及良好基板黏著性。
本發明之另一目標係提供用於撓性顯示器之改良之LC主體混合物,該等主體混合物應展示高比電阻值、高VHR值、高可靠性、低臨限電壓、短反應時間、高雙折射率,展示尤其在較長波長下之良好UV吸收,容許含於其中之單體之迅速及完全聚合,且減少或防止顯示器中之影像殘留之發生。
本發明之另一目標係提供具有聚合物壁之LC顯示器,其展示尋址狀態中之高透明度、良好對比度、高切換速度及較大操作溫度範圍。
本發明之另一目標係提供改良之技術解決方案,該等解決方案使得能夠達成基於撓性基板、較佳為撓性塑膠基板且具有恆定單元間隙、低厚度及高穩定性之自由形式、較薄及不易碎LC顯示器之LCD技術。
本發明之另一目標係提供用於製造具有使得能夠同時達成良好相分離及高交聯程度之聚合物壁之LC顯示器的可聚合LC介質。
上述目標已根據本發明藉由如下文中所闡述並主張之材料及製程達成。
因此,已令人吃驚地發現,可藉由使用包括一或多種能夠藉由自由基聚合進行聚合之單體且進一步包括RAFT (可逆加成-斷裂鏈轉移)試劑之LC介質來達成至少一些上文所提及目標。
本發明之發明者現已令人吃驚地發現,藉由使用RAFT聚合在RAFT試劑存在下聚合LC介質中之單體,可形成使得能夠達成良好相分離及高交聯程度且展示恆定厚度、高彈性、針對機械壓力之高穩定性及良好基板黏著之聚合物壁。
亦已令人吃驚地發現,本發明之可聚合系統亦可用於形成間隔體以維持LC顯示器之基板之間之恆定單元間隙。此可支撐或甚至代替通常用於先前技術中之間隔材料。
RAFT聚合及RAFT試劑在先前技術中已知用於合成具有受控之分子量及鏈長以及低多分散性之聚合物。然而,其在形成撓性LC顯示器之聚合物壁中之應用迄今為止尚未揭示或提出。
本發明係關於包括可聚合組分A及液晶組分B(在下文中亦稱為「LC主體混合物」)之液晶(LC)介質,其中組分B包括一或多種液晶原或液晶化合物且較佳係由其組成,且組分A包括
一或多種可聚合化合物,其包括具有1至30個C原子之直鏈或具支鏈烴基團或具有3至24個環原子之單環烴基團或具有4至30個環原子之雙環或多環烴基團且連接有一或多個能夠進行自由基聚合之可聚合基團,
RAFT (可逆加成-斷裂鏈轉移)試劑,
視情況聚合起始劑。
本發明LC介質之液晶組分B在下文中亦稱為「LC主體混合物」,且較佳地含有僅選自不可聚合低分子量化合物之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)。
本發明進一步係關於如上下文所闡述之LC介質或LC顯示器,其中使可聚合化合物或組分A之化合物藉由RAFT聚合進行聚合。
本發明另外係關於在如上下文所闡述之LC介質中形成聚合物壁之製程,其包括在LC介質中對如上下文所闡述之一或多種可聚合化合物或組分A實施RAFT聚合之步驟。
本發明另外係關於製備LC顯示器之製程,其包括形成如上下文所闡述之聚合物壁之製程。
本發明另外係關於製備如上下文所闡述之LC介質之製程,其包括將如上下文所闡述之LC主體混合物或LC組分B與一或多種如上下文所闡述之可聚合化合物或組分A且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合之步驟。
本發明另外係關於LC介質在LC顯示器中、較佳地在撓性LC顯示器中之用途。
本發明另外係關於包括如上下文所闡述之LC介質之LC顯示器。
本發明另外係關於一種LC顯示器,其包括可藉由如上下文所闡述之一或多種可聚合化合物或可聚合組分A之RAFT聚合獲得之聚合物壁,或包括如上下文所闡述之LC介質。
本發明另外係關於一種LC顯示器,其包括可藉由如上下文所闡述之一或多種可聚合化合物或可聚合組分A之RAFT聚合獲得之間隔體,或包括如上下文所闡述之LC介質。
本發明LC顯示器較佳係撓性LC顯示器,且較佳係TN、OCB、IPS、FFS、posi-VA、VA或UB-FFS顯示器。
在另一較佳實施例中,本發明LC顯示器係聚合物穩定配向(PSA)模式之顯示器,較佳係撓性LC顯示器,且較佳係PS-TN、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-posi-VA、PS-VA或PS-UB-FFS顯示器。
在另一較佳實施例中,本發明LC顯示器係自配向(SA)模式之顯示器,較佳係撓性LC顯示器,且較佳係SA-VA或SA-FFS顯示器。
本發明進一步係關於包括以下之LC顯示器:兩個基板,其中之至少一者係透光的;提供於每一基板上之電極或兩個僅提供於該等基板中之一者上並位於基板間之電極;如上下文所闡述之LC介質之層,其中使可聚合化合物在顯示器之基板之間藉由自由基聚合進行聚合。
本發明進一步係關於用於製造如上下文所闡述之LC顯示器之製程,其包括將如上下文所闡述之LC介質填充或以其他方式提供於顯示器之基板之間並使可聚合化合物藉由自由基聚合進行聚合之步驟。
本發明顯示器具有兩個較佳呈透明層形式之電極,將其施加至該等基板中之一或兩者。在一些顯示器中(例如在TN、OCB或VA顯示器中),將一個電極施加至兩個基板中之每一者。在其他顯示器中(例如在IPS、FFS或UB-FFS顯示器中),將兩個電極施加至兩個基板中之僅一者。
較佳地藉由自由基光聚合、極佳地藉由自由基UV光聚合、另外較佳地藉由熱陽離子聚合來使可聚合組分之可聚合化合物聚合。
術語及定義
RAFT (可逆加成-斷裂鏈轉移)聚合係藉由RAFT試劑調介之一類活性聚合或受控自由基聚合、更精確而言可逆鈍化自由基聚合(RDRP)。
RAFT聚合容許受控合成具有充分界定之分子量及聚合程度且具有低多分散性或甚至為單分散性之聚合物。藉由可逆鏈轉移反應來控制聚合反應。其中,增長自由基鏈與RAFT試劑發生反應且形成中間體RAFT加合物自由基,該自由基因RAFT試劑結構而可沿任一方向發生斷裂反應以得到起始物質或自由基及聚合RAFT試劑。離去基團自由基然後與另一單體發生反應以開始另一生長聚合物鏈。因此,增長機會同等分佈於生長鏈中。因此,所形成聚合物鏈具有窄多分散性(PD)。聚合物之平均鏈長與RAFT試劑之濃度及單體至聚合物之轉化率成正比。
RAFT聚合製程之詳述闡述可參見文獻,例如Sigma-Aldrich之下列宣傳冊及其中所引用之文章:
https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/SAJ/Brochure/1/controlled-radical-polymerization-guide.pdf
如上文所引用宣傳冊之第19頁所闡述,「在理想活性聚合中,在反應開始時引發所有鏈,以類似速率生長,且經受聚合:並無不可逆鏈轉移或終止。若引發較增長較為快速,則分子量分佈極窄且可藉由進一步向反應中添加單體來延伸鏈。在自由基聚合中,所有鏈不會同時為活性。在RDRP (例如RAFT聚合)中,該等特徵顯示於能夠可逆地鈍化增長自由基(從而大部分活性鏈維持於休眠形式)之試劑存在下及支持活性鏈與休眠鏈之間之快速平衡的反應條件中。在該等條件下,分子量可隨轉化線性增加,分子量分佈可極窄且大部分聚合產物應包括休眠鏈。」
可藉由向通常用於自由基聚合之系統(包含通常所採用之單體、諸如起始劑及溶劑等其他組分及反應條件)中添加RAFT試劑來實施RAFT聚合。因此,舉例而言,可使用具有可聚合基團之單體,如(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、丙烯腈、苯乙烯或其衍生物、丁二烯、乙酸乙烯酯及N-乙烯基吡咯啶酮。
典型種類之RAFT試劑包含硫基羰基硫基化合物,例如二硫基酯、二-或三硫基碳酸酯、二-或三硫基胺基甲酸酯及黃原酸酯。
在上下文中,術語「自由形式顯示器」應理解為意指具有除平面-平行形狀外之永久性形狀(例如彎曲形狀)之顯示器或撓性顯示器。術語「撓性顯示器」應理解為意指可彎曲而不破裂之顯示器,例如具有撓性塑膠基板而非剛性玻璃基板且不包括任何其他剛性層之顯示器。術語「彎曲顯示器」應理解為意指具有非平面-平行性但彎曲之頂部及底部基板之顯示器。
在上下文中,術語「具有降低之觸控陰影(Mura)敏感性之平坦顯示器」應理解為意指其中藉由觸控顯示器前螢幕所引起之不規則發光性變化缺陷有所減少之顯示器。
在上下文中,術語「雙環或多環基團」應理解為意指由兩個或更多個稠合環(亦即共用至少一個公用原子之環,此不同於經由屬不同環之原子之間之共價鍵連結的環)組成之基團,其中環稠合發生於
a)原子(橋頭)序列中,例如在雙環[2.2.1]庚烷(降莰烷)或三環[3.3.3.1]癸烷(金剛烷)中,在下文中亦稱為「橋接雙環或多環基團」,
b)兩個原子之間之鍵中,例如在雙環[4.4.0]癸烷(萘烷)中,在下文中亦稱為「稠合雙環或多環基團」
c)單一原子(螺原子)處,例如在螺[4.5]癸烷中,在下文中亦稱為「螺環基團」。
除非另外所示,否則當在上下文中提及反應性液晶原時,使用縮寫「RM」。
在上下文中,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」。
除非另外所示,否則在提及LC主體混合物(亦即不具有RM或可聚合化合物)時使用表達「LC混合物」,而在提及LC主體混合物加RM或可聚合化合物時使用表達「LC介質」。
除非另有所述,否則可聚合化合物及RM較佳係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」意指電光顯示器、例如LC顯示器中包括一或多種具有結構及光學各向異性之分子(例如LC分子)之層,該一或多種分子在外部刺激(如電場或磁場)後改變其定向,從而使得該層對偏振光或非偏振光之透射率有所改變。
如本文中所使用,術語「反應性液晶原」及「RM」將理解為意指含有液晶原或液晶骨架及一或多個連接至其之適於聚合且亦稱為「可聚合基團」或「P」之官能基之化合物。
除非另有所述,否則本文所用之術語「可聚合化合物」將理解為意指可聚合單體化合物。
如本文中所使用,術語「低分子量化合物」將理解為意指為單體及/或並非藉由聚合反應製備之化合物,如與「聚合化合物」或「聚合物」相對。
如本文中所使用,術語「不可聚合化合物」將理解為意指不含適於在通常適用於RM或可聚合化合物之聚合之條件下聚合之官能基的化合物。
本文所用之術語「液晶原基團」為熟習此項技術者所已知且闡述於文獻中,且意指由於其吸引及排斥相互作用之各向異性基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相之基團。含有液晶原基團之化合物(液晶原化合物)本身不必具有LC相。液晶原化合物亦可僅在與其他化合物混合之後及/或聚合之後展現LC相行為。典型液晶原基團係(例如)剛性棒形或碟形單元。與液晶原或LC化合物結合使用之術語及定義之概述係在Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888及C. Tschierske、G. Pelzl、S. Diele、Angew. Chem. 2004 , 116, 6340-6368中給出。
本文所用之術語「間隔基團」 (在下文中亦稱為「Sp」)已為熟習此項技術者所已知且闡述於文獻中,例如參見Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888及C. Tschierske、G. Pelzl、S. Diele,Angew. Chem. 2004 , 116, 6340-6368。如本文中所使用,術語「間隔基團」或「間隔體」意指連結可聚合液晶原化合物中之液晶原基團及可聚合基團之撓性基團,例如伸烷基。
在上下文中,

表示反式-1,4-伸環己基環,且

表示1,4-伸苯基環。
在上下文中,「有機基團」表示碳或烴基團。
「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團,其中此基團不含其他原子(例如-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子(例如N、O、S、B、P、Si、Se、A、Te或Ge) (例如羰基等)。術語「烴基團」表示另外含有一或多個H原子且視情況含有一或多個雜原子(例如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
-CS-、-C(=S)-及-C(S)-表示硫基羰基,亦即
碳基或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團係(例如)芳基、烯基或炔基。具有3個以上C原子之碳基或烴基可為直鏈、具支鏈及/或環狀且亦可含有螺連接或縮合環。
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」表示芳香族碳基或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個較佳係選自N、O、、Se、Te、Si及Ge之雜原子之如上文所定義之「芳基」。
較佳碳基及烴基係具有1至40個、較佳為1至20個、極佳地1至12個C原子之視情況經取代、直鏈、具支鏈或環狀之烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基及烷氧基羰基氧基、具有5至30個、較佳為6至25個C原子之視情況經取代之芳基或芳基氧基或具有5至30個、較佳為6至25個C原子之視情況經取代之烷基芳基、芳基烷基、烷基芳基氧基、芳基烷基氧基、芳基羰基、芳基氧基羰基、芳基羰基氧基及芳基氧基羰基氧基,其中一或多個C原子亦可經較佳係選自N、O、、Se、Te、Si及Ge之雜原子代替。
其他較佳碳基及烴基係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 多烯基、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 烷基芳基氧基、C6 -C30 芳基烷基氧基、C2 -C30 雜芳基、C2 -C30 雜芳基氧基。
尤佳者係C1 -C12 烷基、C2 -C12 烯基、C2 -C12 炔基、C6 -C25 芳基及C2 -C25 雜芳基。
其他較佳碳基及烴基係具有1至20、較佳為1至12個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,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非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由 -C(RS1 )=C(RS1 )-、-C≡C-、-N(RS1 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O -以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且
RS1 表示H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基鏈,其中另外,一或多個非毗鄰C原子可由-O-、-S-、 -CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-代替且其中一或多個H原子可由F或Cl代替,或表示視情況經取代之具有6至30個C原子之芳基或芳基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基氧基。
較佳烷基係(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。
較佳烯基係(例如)乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等。
較佳炔基係(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
較佳烷氧基係(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、正十一烷基氧基、正十二烷基氧基等。
較佳胺基係(例如)二甲基胺基、甲基胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等。
芳基及雜芳基可為單環或多環,亦即,其可含有一個環(例如苯基)或兩個或更多個環,其亦可經稠合(例如萘基)或共價鍵結(例如聯苯),或含有稠合及連接環之組合。雜芳基含有一或多個較佳係選自O、N、S及Se之雜原子。
尤佳者係具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有5至25個C原子之單環、雙環或三環雜芳基,其視情況含有稠合環且視情況經取代。其他較佳者係5-、6-或7員芳基及雜芳基,其中另外,一或多個CH基團可由N、S或O以O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式代替。
較佳芳基係(例如)苯基、聯苯基、聯三苯基、[1,1':3',1'']聯三苯-2’-基、萘基、蒽基、聯萘基、菲基、9,10-二氫-菲基、芘基、二氫芘基、基、苝基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、茀基、茚基、茚并茀基、螺二茀基等。
較佳雜芳基係(例如) 5員環,例如吡咯、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,例如吡啶、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,例如吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、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、蝶啶、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、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、苯并哢啉、菲啶、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該等基團之組合。
上下文所提及之芳基及雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。
(非芳香族)脂環族及雜環基團涵蓋飽和環(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)。雜環含有一或多個較佳係選自Si、O、N、S及Se之雜原子。
(非芳香族)脂環及雜環基團可為單環(亦即僅含有一個環(例如環己烷))或多環(亦即含有複數個環(例如十氫化萘或雙環辛烷))。尤佳者係飽和基團。另外,較佳者係具有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。另外,較佳者係5員、6員、7員或8員碳環基團,其中另外,一或多個C原子可由Si代替及/或一或多個CH基團可由N代替及/或一或多個非毗鄰CH2 基團可由-O-及/或-S-代替。
較佳之脂環族及雜環基團係(例如) 5員基團,例如環戊烷、四氫呋喃、四氫噻吩、吡咯啶;6員基團,例如環己烷、芹子烷(silinane)、環己烯、四氫吡喃、四氫硫吡喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、六氫吡啶;7員基團,例如環庚烷;及稠合基團,例如四氫化萘、十氫化萘、二氫茚、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-亞甲基二氫茚-2,5-二基。
較佳取代基係(例如)促溶解基團,例如烷基或烷氧基;拉電子基團,例如氟、硝基或腈;或用於增加聚合物之玻璃轉變溫度(Tg)之取代基,尤其係龐大基團,例如第三丁基或視情況經取代之芳基。
較佳取代基(在下文中亦稱為LS )係(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 、直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基(各自具有1至25個C原子,其中一或多個H原子可視情況由F或Cl代替)、視情況經取代之具有1至20個Si原子之矽基或視情況經取代之具有6至25、較佳為6至15個C原子之芳基,
其中RS 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、 -CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替,
YS 表示鹵素,較佳係F。
「經取代矽基或芳基」較佳地意指經鹵素、-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。
尤佳取代基L係(例如) F、Cl、CN、NO2 、CH3 、C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 以及苯基。
較佳係
其中L具有上文所指示之一種含義且r為0、1、2、3或4。
可聚合基團P、Px 或P1,2 係適用於自由基聚合之基團。尤佳者係用於鏈聚合之基團(特定而言含有C=C雙鍵或-C≡C-三鍵之彼等)及適於開環聚合之基團(例如氧雜環丁烷或環氧化物基團)。
較佳基團P、Px 及P1,2 係選自由以下組成之群:CH2 =CW1 -CO-O-、CH2 =CW1 -CO-、 、CH2 =CW2 -(O)k3 -、CW1 =CH-CO-(O)k3 -、CW1 =CH-CO-NH-、CH2 =CW1 -CO-NH-、CH3 -CH=CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-OCO-、(CH2 =CH-CH2 )2 CH-OCO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-CO-、CH2 =CW1 -CO-NH-、CH2 =CH-(COO)k1 -Phe-(O)k2 -、CH2 =CH-(CO)k1 -Phe-(O)k2 -、Phe-CH=CH-,其中W1 表示H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基、尤其H、F、Cl、CH3 或C2 H5 ,W2 表示H或具有1至5個C原子之烷基、尤其H、甲基、乙基或正丙基,W3 及W4 各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經一或多個如上文所定義之基團L (P-Sp-除外)取代,k1 、k2 及k3 各自彼此獨立地表示0或1,k3 較佳地表示1,且k4 表示1至10之整數。
極佳基團P、Px 及P1,2 係選自由以下組成之群:CH2 =CW1 -CO-O-、尤其CH2 =CH-CO-O-、CH2 =C(CH3 )-CO-O-及CH2 =CF-CO-O-以及CH2 =CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-O-CO-及(CH2 =CH)2 CH-O-。
其他較佳可聚合基團P、Px 及P1,2 係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯(其係CH2 =CW1 -CO-O-,其中W1 係乙基)、氟丙烯酸酯及氯丙烯酸酯、最佳地丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
若Sp、Spx 或Sp1,2 不為單鍵,則其較佳係選自式Sp"-X",從而各別基團P-Sp-與式P-Sp"-X"-一致,其中
Sp" 表示具有1至40、較佳為1至20個C原子之直鏈或具支鏈伸烷基,其視情況經F、Cl、CN或P單取代或多取代,且其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由-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-以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,
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 各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,且
Y2 及Y3 各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳係-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、 -CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR00 -或單鍵。
典型間隔基團Sp、Spx 、Sp1,2 及-Sp"-X"-係(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係1至20之整數,q1係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''-係-(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。
尤佳基團Sp"在每一情形下係直鏈伸乙基、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。
本發明的詳細敘述
本發明之LC介質及製備聚合物壁之製程顯著優於先前技術之材料及製程,如聚合物壁與LC分子之間之較佳相分離及形成具有針對機械及/或熱應力之較高穩定性之較強及較硬聚合物壁。
在製備LC顯示器中之聚合物壁之方法中,同時發生以下兩個過程:a)可聚合單體在LC介質中藉由鏈增長發生聚合,及b) LC分子與增長聚合物鏈之間發生相分離。然而,聚合反應通常極迅速且通常在數毫秒範圍內,而相分離極緩慢且通常在數分鐘範圍內。
使用RAFT試劑預計可減緩鏈增長反應且由此使兩個過程之時間等級相等。此預計使得能夠更高程度地發生相分離,且容許使用較高量之二-或多反應性單體來形成具有較高穩定性及機械強度之聚合物壁。
RAFT試劑較佳係選自硫基羰基化合物、極佳地二硫基酯、二-或三硫基碳酸酯、二-或三硫基胺基甲酸酯、二硫基苯甲酸酯及黃原酸酯。
適宜RAFT試劑可購自(例如) Sigma-Aldrich,且亦闡述於文獻中,例如下列宣傳冊及其中所引用之文章:
https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/SAJ/Brochure/1/controlled-radical-polymerization-guide.pdf
較佳地,RAFT試劑係選自式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下列含義:
X1 -S-Rb 、-O-Rb 、-N(Rb Rc )或具有5至20個環原子之芳基或雜芳基,其視情況經L取代,
Ra 具有1至60個C原子之直鏈或具支鏈或環狀烷基,其視情況經氟化,且其中一或多個CH2 基團視情況由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-或-CS-或由聚二醇鏈-(CH2 CH2 O)n -以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中一或多個H原子視情況由F、Cl、Br、I、CN或N3 或由視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之雜環、芳香族或雜芳香族基團代替,或Ra 係視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基、較佳為苯基,
Rb 、Rc H或針對Ra 所給出之含義中之一者,或Rb 及Rc 與其所連接之N原子一起亦可形成視情況經L取代之具有5至8個環原子之雜環或雜芳香族基團。
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、視情況經取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CS-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中另外,一或多個H原子可由F、Cl、-CN代替,
Rq H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替,
R0 、R00 係H或具有1至20個C原子之烷基,
Yz 鹵素、較佳為F或Cl,
n >1之整數,較佳為1至300或1至12。
極佳地,RAFT試劑係選自下列子式:


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下列含義:
Ra 、Rb 、Rc 式I中所給出之含義中之一者,
Rd 具有2至30個C原子之直鏈或具支鏈伸烷基,其中一或多個CH2 基團視情況由-O-、-CO-或-( CH2 CH2 O)n -代替,且其中一或多個H原子視情況由CN代替,
Re 具有1至20個C原子之直鏈或具支鏈或環狀烷基,其視情況經氟化,且其中一或多個CH2 基團視情況由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CS-或-(CH2 CH2 O)n -以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中一或多個H原子可視情況由F、Cl、Br、I、CN或N3 或由視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之雜環、芳香族或雜芳香族基團代替,或Rc1 係視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基、較佳為苯基,
Ar 具有5至8個環原子之芳基或雜芳基、極佳地苯基,其視情況經一或多個如式I中所定義之基團L取代,
n >1之整數,較佳為1至300或1至12。
更佳地,RAFT試劑係選自下列子式:


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下列含義:
Ra1 H、Rb1 、-(CH2 CH2 O)n -CH3 、苯基、五氟苯基或
Ra2 H、Rb1 、苯基或CN,
Rb1 具有1至20個C原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一或多個H原子視情況由OH、CN或N3 代替,
Rd1 具有2至20個C原子之伸烷基或-(CH2 CH2 O)n -,
Y3 、Y4 H、CH3 、CN或苯基,
L 式I中所給出之含義中之一者,
k 0或1,
n >1之整數,較佳為1至300或1至12,
r 0、1、2、3或4,
s 0、1或2。
在上文各式中,較佳地,Y3 及Y4 並不同時為CN。極佳地,Y3 及Y4 中之一者係CH3 且另一者係CN,或Y3 及Y4 二者皆係CH3 ,或Y3 及Y4 中之一者係H且另一者係CH3 或CN,或Y3 及Y4 二者皆係H,或Y3 及Y4 中之一者係H且另一者係苯基。
另外較佳地,若在上文各式中Y3 及Y4 中之一者係CN,則Ra2 不為CN。
最佳地,RAFT試劑係選自下列子式:






其中n係如上文所定義。
在一較佳實施例中,可聚合組分A包括兩種或更多種較佳係選自式I及其較佳子式之RAFT試劑。
LC介質中之RAFT試劑之濃度較佳為0.01%至10%、極佳地0.1%至8%、最佳地0.1%至5%。
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,更佳係具有一個、兩個或三個可聚合基團之化合物、最佳地具有一或兩個可聚合基團之化合物。
較佳地,可聚合組分A包括
一或多種第一可聚合化合物,其包括具有1至30個C原子之直鏈或具支鏈烴基團或具有3至24個環原子之單環烴基團或具有4至30個環原子之雙環或多環烴基團且連接有(恰好)一個可聚合基團,及
一或多種第二可聚合化合物,其包括具有1至30個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烴基團且連接有兩個或更多個可聚合基團。
較佳地,LC介質之組分A包括一或多種選自式II之第一可聚合化合物:
P-Sp-G1 II
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下列含義:
P 可聚合基團,
Sp 間隔基團或單鍵,
G1 具有1至20個C原子之直鏈或具支鏈烷基或具有3至24個C原子之單環烷基,其視情況經單-、多-或全氟化且視情況經一或多個基團L取代,且其中一或多個CH2 基團視情況由-O-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以O原子彼此不直接毗鄰之方式代替,
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、視情況經取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中另外,一或多個H原子可由F、Cl、-CN代替,
Rq H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替,
R0 、R00 係H或具有1至20個C原子之烷基,
Yz 鹵素、較佳為F或Cl。
P較佳係丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
Sp較佳地具有式Sp"-X",從而各別基團P-Sp-與式 P-Sp"-X"-一致,其中Sp''及X''係如上文所定義。
Sp極佳係-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-、 -(CH2 )p1 -CO-O-、-(CH2 )p1 -O-CO-O-,其中p1係1至12之整數。
L較佳係選自F、Cl、-CN及直鏈或具有1至25、尤佳地1至10個C原子之具支鏈烷基,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中另外,一或多個H原子可由F、Cl、Br、I或CN代替。
L極佳地選自F、-CN及視情況經氟化之具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,較佳係F、Cl、CN、CH3 、OCH3 、OCF3 、OCF2 H或OCFH2 ,極佳係F。
式II之較佳化合物係選自下列各式:


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下列含義:
P、Sp 具有式II中所給出之含義或上下文所給出之較佳含義中之一者,
W11 、W12 係H、F或直鏈或具支鏈C1 -C12 -烷基,
W13 、W14 係H或F,
n1 係2至15之整數,
n2、n3 係0或1至3之整數,
式II之極佳化合物係選自下列各式:

其中W係H、CH3 或C2 H5 ,且W11 、W12 、W13 、W14 、n1、n2及n3係如式II1及II2中所定義,n4係0或1至15之整數,s為0或1,且若s為1,則n4不為0。
式II之其他較佳化合物係選自下列各式:






在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A包括一或多種第一可聚合化合物,該等第一可聚合化合物包括可聚合基團及具有4至30個環原子、較佳為6至25個環原子之雙-或多環烴基團(其較佳係非芳香族烴基團)。
較佳地,根據此較佳實施例,除式II化合物外或替代地,LC介質之組分A亦包括一或多種選自式IIA之可聚合化合物:
P-Sp-G2 IIA
其中P及Sp具有式II中所給出之含義或上下文所給出之較佳含義中之一者,且
G2 係具有4至30個環原子、較佳為6至25個環原子之雙環或多環烴基團、較佳為橋接或稠合雙環或多環烷基,其視情況經一或多個如式II中所定義之基團L取代。
較佳地,雙環或多環烴基團或基團G2 係雙-、三-或四環基團。
較佳地,雙環或多環烴基團或基團G2 係橋接雙環或多環烴基團,亦即,其由稠合烴環、較佳地稠合環烷基環組成,其中稠合發生於原子(橋頭)序列中,較佳係雙座橋,如在雙環[2.2.1]庚烷(降莰烷)、雙環[2.2.2]辛烷或三環[3.3.3.1]癸烷(金剛烷)中。
在本發明之另一較佳實施例中,雙環或多環烴基團或基團G2A 係稠合雙環或多環烴基團,亦即,其由稠合烴環、較佳地稠合環烷基環組成,其中稠合發生於兩個原子之間之鍵中,如在雙環[3.2.0]庚烷或雙環[4.4.0]癸烷(萘烷)中。
在本發明之又一較佳實施例中,雙環或多環烴基團或基團G2 係螺環基團,亦即,其由稠合烴環、較佳地稠合環烷基環組成,其中稠合發生於單一原子(螺原子)處,如在螺[3.3]庚烷或螺[4.5]癸烷中。
雙環或多環基團或基團G2 視情況經一或多個較佳係選自如上下文所定義之基團L之取代基取代。
較佳地,雙環或多環基團或基團G2 係選自由以下組成之群:雙環[1.1.1]戊基、雙環[2.1.1]己基、雙環[2.2.1]庚基(降莰基)、雙環[3.2.1]辛基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.2.2]壬基、雙環[3.3.1]壬基、雙環[3.3.2]癸基、雙環[3.3.3]十一基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基)、三環[5.2.1.0]癸基(四氫二環戊二基)、雙環[2.1.0]戊基、雙環[2.2.0]己基、雙環[3.2.0]庚基、雙環[4.2.0]辛基、雙環[3.3.0]辛基、雙環[4.3.0]壬基、雙環[4.4.0]癸基(萘烷)、螺[2.2]戊基、螺[3.2]己基、螺[3.3]庚基、螺[4.3]辛基、螺[4.4]壬基、螺[4.5]癸基,其皆視情況經一或多個如式I中所定義之基團L取代。
極佳地,雙環或多環基團或基團G2 係選自由以下組成之群:雙環[1.1.1]戊基、雙環[2.1.1]己基、雙環[2.2.1]庚基(降莰基)、雙環[3.2.1]辛基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.2.2]壬基、雙環[3.3.1]壬基、雙環[3.3.2]癸基、雙環[3.3.3]十一基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基),其皆視情況經一或多個如式I中所定義之基團L取代。
最佳地,雙環或多環基團或基團G2 係選自由以下組成之群:雙環[2.2.1]庚基(降莰基)、雙環[2.2.2]辛基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基),其皆視情況經一或多個如上下文所定義之基團L取代。
式IIA之較佳化合物係選自下列各式:

其中R在每次出現時相同或不同地表示P-Sp-或具有上文針對Rq 所給出之含義中之一者,且式IIAA-IIAC中之每一者中之一個基團R表示P-Sp-。
式IIA之其他較佳化合物係選自下列各式:

其中P及Sp具有式IIA中所給出之含義或上文所給出之較佳含義中之一者,W11 、W12 及W13 彼此獨立地H、F或C1 -C12 -烷基、較佳為甲基,且環烷基視情況經一或多個如上文所定義之基團L取代。
式IIA之極佳化合物係選自下列各式:

其中n係0或1至8之整數,W係H、CH3 或C2 H5 且W11 、W12 及W13 係H、F或C1 -C12 -烷基、較佳為甲基。
式IIA之其他較佳化合物係選自下列各式:



較佳地,LC介質之組分A包括一或多種選自式III之第二可聚合化合物:
P1 -Sp1 -G3 -Sp2 -P2 III
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下列含義:
P1 及P2 可聚合基團,
Sp1 、Sp2 間隔基團或單鍵,
G3 係具有1至20個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其視情況經單-、多-或全氟化且視情況經一或多個基團P1 -Sp1 -或一或多個如式II中所定義之基團L取代,且其中一或多個CH2 基團視情況由-O-、-CO-、 -O-CO-或-CO-O-以O原子彼此不直接毗鄰之方式代替。
P1 及P2 較佳係選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯及乙烯基氧基。
式III中之Sp1 及Sp2 較佳地表示單鍵。
若第二可聚合化合物中之烴基團或基團G3 係環狀基團,則其較佳係較佳地具有5至7個環原子且視情況經一或多個如式II中所定義之基團L取代之單環環烷基。
在本發明之另一較佳實施例中,第二可聚合化合物中之烴基團或基團G3 係雙-、三-或四環基團,且較佳地具有4至30個C原子,其視情況經一或多個如上下文所定義之基團L取代。第二可聚合化合物中之較佳雙-、三-或四環基團或基團G3 係具有式IIA中基團G2A 之含義中之一者或上文所給出之其較佳含義者。
式III之較佳化合物係選自下列各式:

其中P1 、P2 、Sp1 、Sp2 係如式III中所定義,
W11 、W12 在每次出現時相同或不同地係H、F或C1 -C12 -烷基,
n1 係2至15之整數,
n2、n3 彼此獨立地係0或1至3之整數,
n4 係0或1至15之整數,
n5 為3或4,
且式III2中之伸環己基環視情況經一或多個相同或不同基團W11 取代。
在本發明之一較佳實施例中,LC介質之組分A包括一或多種第二可聚合化合物,其中兩種可聚合基團彼此不同。較佳地,在此較佳實施例中,LC介質之組分A包括一或多種式III或其子式之化合物,其中P1 及P2 彼此不同。較佳地,在該等式III化合物中,P1 及P2 中之一者係乙烯基氧基且另一者係丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯、最佳地甲基丙烯酸酯。
在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A包括一或多種式III或其子式之化合物,其中P1 及P2 係相同基團。
在第三可聚合化合物中,可聚合基團較佳係選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯及乙烯基氧基。極佳地,一種可聚合基團係乙烯基氧基且另一者係丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、最佳地甲基丙烯酸酯。
式III之極佳化合物係選自下列各式:


其中W係H、CH3 或C2 H5 且W11 、W12 、n1、n2及n4係如式III1-III4中所定義,且式III2a至c中之伸環己基環視情況經一或多個相同或不同基團W11 取代。
式III之其他較佳化合物係選自下列各式:





式III之其他較佳化合物係選自下列各式:



式III之其他較佳化合物係選自下列各式:


在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A另外包括一或多種第三可聚合化合物,該等第三可聚合化合物包括其中O原子經由具有2至20個C原子之烴間隔基團連結至丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團之肉桂酸酯基團。
較佳地,具有肉桂酸酯基團之第三可聚合化合物係選自式IV:

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下列含義:
Px 丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團,
Spx 具有2至20個C原子之直鏈、具支鏈或環狀伸烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,
Rx H、F、Cl、CN、Px 、Px -Spx -、Ry 、Ry -O-CO-CH=CH-、 Px -Spx -O-CO-CH=CH-、Ry -CH=CH-CO-O-、Px -Spx -CH=CH-CO-O-,
Ry 具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、 -O-CO-O-、-C(R0 )=C(R00 )-或-C≡C-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替,
Ax 具有4至25個環原子之芳香族、雜芳香族、脂環族或雜環基團,其亦可含有稠合環且未經取代或經L單取代或多取代,
Zx -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、視情況經取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中另外,一或多個H原子可由F、Cl、-CN代替,
Rq H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替,
R0 、R00 係H或具有1至20個C原子之烷基,
Yz 鹵素、較佳為F或Cl,
m1 0、1或2,
n11 1、2、3或4。
在本發明之一較佳實施例中,Rx 係選自Px 、Px -Spx -、 Px -Spx -O-CO-CH=CH-及Px -Spx -CH=CH-CO-O-,其中Px 及Spx 係如上下文所定義。
在本發明之另一較佳實施例中,Rx 係具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、 -S-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替。
Spx 較佳係選自-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-、-(CH2 )p1 -CO-O-或-(CH2 )p1 -O-CO-O-,其中p1係2至12之整數,且其中Spx 以O原子彼此不直接連結之方式連接至基團Px 或肉桂酸酯基團。
在本發明之一較佳實施例中,m1為0。在本發明之另一較佳實施例中,m1為1或2。
Ax 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,該等基團中之一或多個CH基團可由N、環己烷-1,4-二基代替,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可由O及/或S、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、六氫吡啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基或八氫-4,7-亞甲基二氫-2,5-二基代替,其中所有該等基團可未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代。
極佳地,Ax 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。
Zx 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。
式IV之較佳化合物係選自下列各式:


其中Px 、Spx 、Rx 及L具有式IV中所給出之含義或上下文所給出之較佳含義中之一者,且r為0、1、2、3或4。
極佳者係式IV1-IV4化合物。
在式IV1-IV12中,Rx 較佳地表示F、Cl、CN或具有1至25、較佳地1至12個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替。
式IV之極佳化合物係選自下列各式:



其他較佳者係式IV1-IV4b化合物,其中丙烯酸酯基團由甲基丙烯酸酯基團代替。
在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A另外包括一或多種包括馬來醯亞胺基團之第四可聚合化合物,該等第四可聚合化合物較佳係選自式V:
Rd -Spy -(Ay -Zy )m1 -Spy -Re V
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下列含義:
Rd 、Re H、F、Cl、CN、Py 或Rz ,其中Rd 及Re 中之至少一者係Py
Py
Spy 具有1至20個C原子之直鏈、具支鏈或環狀伸烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,或單鍵,
Rm 、Rn H或具有1至5個C原子之烷基,
Rz 具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-NR0 -、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、 -O-CO-O-、-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替,
Ay 具有4至25個環原子之芳香族、雜芳香族、脂環族或雜環基團,其亦可含有稠合環且未經取代或經L單取代或多取代,
Zy -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、視情況經取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中另外,一或多個H原子可由F、Cl、-CN代替,
Rq H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替,
R0 、R00 係H或具有1至20個C原子之烷基,
Yz 鹵素、較佳為F或Cl,
m1 0、1或2,
n11 1、2、3或4。
Ry 較佳係具有1至12、較佳為1至6個C原子之一級烷基、具有3至15、較佳為3至10個C原子之二級烷基或具有4至18、較佳為4至12個C原子之三級烷基。
Spy 較佳係-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-或 -(CH2 )p1 -CO-O-、極佳地-(CH2 )p1 -,其中p1係1至12之整數。
在本發明之一較佳實施例中,式I中之m1為0。在本發明之另一較佳實施例中,式I中之m1為1或2。
式V中之A 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,該等基團中之一或多個CH基團可由N、環己烷-1,4-二基代替,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可由O及/或S、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、六氫吡啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基或八氫-4,7-亞甲基二氫 -2,5-二基代替,其中所有該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V中之Ay 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。
Zy 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。
式V之較佳化合物係選自下列各式:

其中Rz 、Spy 、Ay 、Zy 係如上下文所定義。
式v之極佳化合物係選自下列各式:

在本發明之另一較佳實施例中,LC介質之組分A另外包括一或多種第五可聚合化合物,該等第五可聚合化合物包括含有一或多個芳香族或雜芳香族環或縮合芳香族或雜芳香族環之環系統且連接有兩個能夠進行自由基聚合之可聚合基團。
該等化合物較佳係選自式VI:
P1 -Sp1 -B1 -(Zb -B2 )m -Sp2 -P2 VI
其中P1 、P2 、Sp1 、Sp2 係如式III中所定義,
B1 及B2 彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地係較佳地具有4至25個環原子之芳香族、雜芳香族、脂環族或雜環基團,其亦可含有稠合環,且未經取代或經如式I中所定義之L單取代或多取代,其中B1 及B2 中之至少一者表示芳香族或雜芳香族基團,
Zb 在每次出現時相同或不同地係-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、 -OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-(CH2 )n1 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-(CF2 )n11 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或單鍵,
R0 及R00 各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,
m 表示0、1、2、3或4,
n11 表示1、2、3或4,
尤佳式VI化合物係其中符合以下條件者: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,該等基團中之一或多個CH基團可由N、環己烷-1,4-二基代替,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可由O及/或S、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、六氫吡啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基或八氫-4,7-亞甲基二氫-2,5-二基代替,其中所有該等基團可未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代。
極尤佳式VI化合物係其中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(其未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代)者。
其他較佳式VI化合物係選自由下列子式組成之群:


其中P1 、P2 、Sp1 、Sp2 及L係如式VI中所定義,
Z1 係-O-、-CO-、-C(Rf Rg )-或-CF2 CF2 -,
Rf 、Rg 彼此獨立地表示H、F、CH3 或CF3
Z2 、Z3 彼此獨立地係-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。
尤佳者係式VI2及VI3之二反應性化合物。
在式VI1至VI13之化合物中,基團
較佳係
其中L每次出現時相同或不同,具有上文或下文所給出含義中之一者,且較佳係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P-Sp-,極佳係F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、OCH3 、COCH3 、OCF3 ,更佳係F、Cl、CH3 、OCH3 、COCH3 、CF3 或OCF3 ,尤其係F或CH3
在本發明之一較佳實施例中,LC介質之組分A包括一或多種第三可聚合化合物,其中兩種可聚合基團彼此不同。較佳地,在此較佳實施例中,LC介質之組分A包括一或多種式VI或其子式VI1至VI13之化合物,其中P1 及P2 彼此不同。較佳地,在式VI及VI1至VI13之該等化合物中,P1 及P2 中之一者係乙烯基氧基且另一者係丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯、最佳地甲基丙烯酸酯。
式VI1至VI13之其他較佳化合物係其中Sp1 及Sp2 係單鍵者。
式VI1至VI13之其他較佳化合物係其中Sp1 及Sp2 中之一者為單鍵且另一者不為單鍵者。
式VI1至VI13之其他較佳化合物係其中不為單鍵之基團Sp1 及Sp3 係-(CH2 )s1 -X"-者,其中s1係1至6、較佳為2、3、4或5之整數,且X"係至苯環之鍵聯且係-O-、-O-CO-、-CO-O、-O-CO-O-或單鍵。
極佳式VI化合物係選自由下列子式組成之群:


LC介質中之第一可聚合化合物、尤其具有式II或IIA者之濃度較佳為1%至30%、極佳地1%至25%、最佳地5%至25%。
LC介質中之第二可聚合化合物、尤其具有式II或III者之濃度較佳為0.5%至30%、極佳地1%至20%、最佳地2%至15%。
LC介質中之第三可聚合化合物、尤其具有式IV者之濃度較佳為1%至30%、極佳地1%至25%、最佳地5%至25%。
LC介質中之第四可聚合化合物、尤其具有式V者之濃度較佳為1%至30%、極佳地1%至25%、最佳地5%至25%。
LC介質中之式V之具有一個馬來醯亞胺基團之第四可聚合化合物的濃度較佳為1%至30%、極佳地1%至25%、最佳地5%至25%。LC介質中之式V之具有兩個馬來醯亞胺基團之第四可聚合化合物的濃度較佳為0.1%至30%、極佳地0.1%至10%、最佳地0.1%至5%。
LC介質中之第五可聚合化合物、尤其具有式VI者之濃度較佳為0.05%至5%、極佳地0.1%至3%、最佳地0.2%至2%。
LC介質中之第一、第二、第三、第四及第五可聚合化合物、尤其具有式II、IIA、III、IV、V及VI者之總濃度較佳為1重量%至40重量%、極佳地5重量%至30重量%。
在本發明之第一較佳實施例中,LC介質中之第一、第二、第三、第四及第五可聚合化合物、尤其具有式II、IIA、III、IV、V及VI者之總濃度為10重量%至40重量%。
在本發明之第二較佳實施例中,LC介質中之第一、第二、第三、第四及第五可聚合化合物、尤其具有式II、IIA、III、IV、V及VI者之總濃度為5重量%至10重量%。
在本發明之第三較佳實施例中,LC介質中之第一、第二、第三、第四及第五可聚合化合物、尤其具有式II、IIA、III、IV、V及VI者之總濃度為1重量%至5重量%。
LC介質中具有(恰好)一個可聚合基團之第一、第二及第四可聚合化合物或式II、IIA及V之化合物之總濃度較佳為5重量%至30重量%。
LC介質中具有(恰好)兩個可聚合基團之第二、第三、第四及第五可聚合化合物或式III、IV、V及VI之化合物之總濃度較佳為0.1重量%至15重量%、極佳地0.5重量%至10重量%。
尤佳者係之LC介質係其中可聚合組分A包括一種、兩種或三種較佳地具有式II或IIA之第一可聚合化合物、一種、兩種或三種較佳地具有式III之第二可聚合化合物及視情況一種、兩種或三種較佳地具有式IV或V之第三或第四可聚合化合物者。
較佳地,可聚合組分A含有一或多種能夠引發自由基聚合之聚合起始劑。起始劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中。較佳地,起始劑係光起始劑。用於自由基聚合之適宜光起始劑係(例如)市售Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (Ciba AG)。
較佳地,LC介質中之聚合起始劑之濃度為0.001重量%至10重量%、極佳地0.01重量%至5重量%、最佳地0.01重量%至2重量%。
進一步較佳地,可聚合組分A含有一或多種光敏劑。適宜及較佳光敏劑之實例包含異丙基噻噸酮(ITX)及噻噸酮。
較佳地,LC介質中之光敏劑之濃度為0.001重量%至10重量%、極佳地0.001重量%至5重量%、最佳地0.001重量%至2重量%。
進一步較佳地,LC介質包括一或多種穩定劑以防止可聚合單體在(例如)儲存或運輸期間發生不期望之自發聚合。穩定劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中。尤其適宜者係(例如)來自Irganox®系列(Ciba AG)之市售穩定劑,例如Irganox® 1076。
較佳地,LC介質中之穩定劑之總濃度為0.001重量%至3重量%、極佳地0.01重量%至1重量%、最佳地0.05重量%至0.5重量%。
本發明之另一較佳實施例係關於除如上文所闡述之組分A及B外亦包括一或多種自配向(SA)添加劑之LC介質。此一LC介質適用於所謂的「自配向(self-aligned或self-aligning)」 (SA)模式顯示器中。
因此,據觀察,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LC顯示器之電阻有所降低。
在該等SA顯示器中,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之配向層。而是,向LC介質中添加自配向劑以藉由自組裝機制原位引發期望配向(例如垂直或平面配向)。
適宜自配向添加劑係(例如)具有有機核心基團且連接有一或多個極性錨定基團之化合物,該等錨定基團能夠與基板表面相互作用,從而使得基板表面上之添加劑發生配向且亦引發LC分子中之期望配向。
用以引發垂直配向之適宜自配向添加劑揭示於(例如) US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。
較佳SA添加劑係選自包括液晶原基團及以一或多個選自羥基、羧基、胺基或硫醇基團之極性錨定基團封端之直鏈或具支鏈烷基側鏈之化合物。其他較佳SA添加劑含有一或多個視情況經由間隔基團連接至液晶原基團之可聚合基團。該等可聚合SA添加劑可在LC介質中於類似於適用於PSA製程中之RM之條件下發生聚合。
LC介質較佳地以0.1%至2.5%之濃度含有一或多種SA添加劑。
SA模式亦可與PSA模式組合使用。因此,除如上下文所闡述之組分A及B外,本發明之另一較佳LC介質亦含有包括一或多種包括一或多個能夠發生自由基聚合且較佳係選自式R或其子式之可聚合基團之可聚合化合物之第二可聚合組分C),且另外含有一或多種如上下文所闡述之自配向添加劑。
除上文所闡述之可聚合組分A外,本發明LC介質亦包括LC組分B或LC主體混合物,其包括一或多種、較佳地兩種或更多種選自不可聚合之低分子量化合物之LC化合物。該等LC化合物經選擇以使得其在適於聚合可聚合化合物之條件下對於聚合反應係穩定的及/或不具反應性。
較佳者係其中LC組分B或LC主體混合物具有向列型LC相且較佳地無對掌性液晶相之LC介質。LC組分B或LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。
另外,較佳者係非對掌性可聚合化合物及其中組分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之LC介質。
較佳地,LC介質中之LC組分B之比例為70重量%至95重量%。
本發明之LC介質及LC主體混合物在20℃下較佳地具有≥ 80 K、極佳地≥ 100 K之向列相範圍及較佳地≤ 250 mPa·s、極佳地≤ 200 mPa. s之旋轉黏度。
本發明之LC介質及LC主體混合物之雙折射率Δn較佳地為0.07至0.15、尤佳地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。
該等LC介質尤其適用於使用Δε>0之LC材料之TN、OCB-、Posi-VA-、IPS-或FFS-顯示器或相關模式。
根據此第一較佳實施例,LC介質及LC主體混合物在20℃及1 kHz下較佳地具有+2至+30、尤佳地+3至+20之正介電各向異性Δε。
尤佳者係此第一較佳實施例之LC介質,其中液晶組分B或LC主體混合物包括一或多種選自式A及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下列含義:
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地係

R21 、R31 各自彼此獨立地係具有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-、反式-CH=CH-、反式 -CF=CF-、-CH2 O-或單鍵、較佳為-CH2 CH2 -、-COO-、反式-CH=CH-或單鍵、尤佳地-COO-、反式-CH=CH-或單鍵,
L21 、L22 、L31 、L32 各自彼此獨立地係H或F,
g 0、1、2或3。
在式A及B之化合物中,X0 較佳係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 、極佳地F或OCF3 、最佳地F。
在式A及B之化合物中,R21 及R31 較佳係選自具有1、2、3、4、5或6個C原子之直鏈烷基或烷氧基及具有2、3、4、5、6或7個C原子之直鏈烯基。
在式A及B之化合物中,g較佳為1或2。
在式B化合物中,Z31 較佳為COO、反式-CH=CH或單鍵、極佳地COO或單鍵。
較佳地,LC介質之組分B包括一或多種選自由下列各式組成之群之式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 各自彼此獨立地係H或F,且X0 較佳係F。尤佳者係式A1及A2之化合物。
尤佳之式A1化合物係選自由下列子式組成之群:


其中R21 、X0 、L21 及L22 具有式A1中所給出之含義,L23 、L24 、L25 及L26 各自彼此獨立地係H或F,且X0 較佳係F。
極尤佳之式A1化合物係選自由下列子式組成之群:



其中R21 係如式A1中所定義。
尤佳之式A2化合物係選自由下列子式組成之群:



其中R21 、X0 、L21 及L22 具有式A2中所給出之含義,L23 、L24 、L25 及L26 各自彼此獨立地係H或F,且X0 較佳係F。
極尤佳之式A2化合物係選自由下列子式組成之群:



其中R21 及X0 係如式A2中所定義。
尤佳之式A3化合物係選自由下列子式組成之群:


其中R21 、X0 、L21 及L22 具有式A3中所給出之含義,且X0 較佳係F。
尤佳之式A4化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R21 係如式A4中所定義。
較佳地,LC介質之組分B包括一或多種選自由下列各式組成之群之式B化合物:


其中g、A31 、A32 、R31 、X0 、L31 及L32 具有式B中所給出之含義,且X0 較佳係F。尤佳者係式B1及B2之化合物。
尤佳之式B1化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 、X0 、L31 及L32 具有式B1中所給出之含義,且X0 較佳係F。
極尤佳之式B1a化合物係選自由下列子式組成之群:


其中R31 係如式B1中所定義。
極尤佳之式B1b化合物係選自由下列子式組成之群:


其中R31 係如式B1中所定義。
尤佳之式B2化合物係選自由下列子式組成之群:



其中R31 、X0 、L31 及L32 具有式B2中所給出之含義,L33 、L34 、L35 及L36 各自彼此獨立地係H或F,且X0 較佳係F。
極尤佳之式B2化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2b化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2c化合物係選自由下列子式組成之群:


其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2d及B2e化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2f化合物係選自由下列子式組成之群:


其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2g化合物係選自由下列子式組成之群:


其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2h化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2i化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2k化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B2中所定義。
極尤佳之式B2l化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B2中所定義。
替代地或除式B1及/或B2之化合物外,LC介質之組分B亦可包括一或多種如上文所定義之式B3化合物。
尤佳之式B3化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R31 係如式B3中所定義。
較佳地,除式A及/或B之化合物外,LC介質之組分B亦包括一或多種式C化合物:

其中個別基團具有下列含義:
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地係

R41 、R42 各自彼此獨立地係具有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 各自彼此獨立地係-CH2 CH2 -、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-C≡C-或單鍵、較佳為單鍵,
h 0、1、2或3。
在式C化合物中,R41 及R42 較佳係選自具有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 較佳係選自COO、反式 -CH=CH及單鍵、極佳地COO及單鍵。
較佳式C化合物係選自由下列子式組成之群:


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、經氟化烷基或經氟化烷氧基或具有2至7個C原子之烯基、烯氧基、烷氧基烷基或經氟化烯基,
在本發明之另一較佳實施例中,除式A及/或B之化合物外,LC介質之組分B亦包括一或多種式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所給出較佳含義中之一者。
較佳式D化合物係選自由下列子式組成之群:

其中R41 及R42 具有式D中所給出之含義且R41 較佳地表示烷基含義,且在式D1中,R42 較佳地表示烯基、尤佳地-(CH2 )2 -CH=CH-CH3 ,且在式D2中,R42 較佳地表示烷基、-(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之化合物外,LC介質之組分B亦包括一或多種含有烯基之式E化合物:

其中該等個別基團在每次出現時相同或不同、各自彼此獨立地具有下列含義:

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,則亦係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,一或兩個非毗鄰CH2 基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子彼此不直接連接之方式代替,
x 1或2。
RA2 較佳係具有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。
較佳式E化合物係選自下列子式:


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 -。
極佳式E化合物係選自下列子式:

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
極尤佳式E化合物係選自下列子式:


最佳者係式E1a2、E1a5、E3a1及E6a1之化合物。
在本發明之另一較佳實施例中,除式A及/或B之化合物外,LC介質之組分B亦包括一或多種式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下列含義:
表示


R21 、R31 各自彼此獨立地係具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,
X0 F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基,
Z21
-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-C≡C-或單鍵、較佳為-CF2 O-,
L21 、L22 、L23 、L24 各自彼此獨立地係H或F,
g 0、1、2或3。
尤佳之式F化合物係選自由下列各式組成之群:


其中R21 、X0 、L21 及L22 具有式F中所給出之含義,L25 及L26 各自彼此獨立地係H或F,且X0 較佳係F。
極尤佳之式F1-F3化合物係選自由下列子式組成之群:


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之化合物外,LC介質之組分B亦包括一或多種含有氰基之式G化合物。

其中個別基團具有下列含義:
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地係

R51 、R52 各自彼此獨立地係具有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,
Z51 、Z42 -CH2 CH2 -、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-C≡C-或單鍵、較佳為單鍵,
L51 、L52 各自彼此獨立地係H或F,
i 0、1、2或3。
較佳式G化合物係選自下列子式:



其中R51 係如式G中所定義且L1 及L2 各自彼此獨立地係H或F。
極佳者係式G1、G2及G5之化合物。
較佳式G1-G9化合物係其中L51 及L52 係F者。
其他較佳式G1-G7化合物係其中L51 係F且L52 係H者。
極佳式G化合物係選自由下列子式組成之群:


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 尤佳係具有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主體混合物中之式A及B之化合物之濃度較佳為2%至60%、極佳地3%至45%、最佳地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%、極佳地5%至65%、最佳地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%、極佳地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%、極佳地5%至20%。
本發明之其他較佳實施例列示於下文中,包含其任一組合。
a) LC主體混合物包括一或多種具有高正介電各向異性、較佳地Δε> 15之式A及/或B之化合物。
b) LC主體混合物包括一或多種選自由以下組成之群之化合物:式A1a2、A1b1、A1d1、A1f1、A2a1、A2h1、A2l1、A2l2、A2k1、B2h3、B2l1、F1a。LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為4%至40%、極佳地5%至35%。
c) LC主體混合物包括一或多種選自由以下組成之群之化合物:式C3、C4、C5、C9及D2。LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為8%至70%、極佳地10%至60%。
d) LC主體混合物包括一或多種選自由以下組成之群之化合物:式G1、G2及G5、較佳地G1a、G2a及G5a。LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為4%至40%、極佳地5%至35%。
e) LC主體混合物包括一或多種選自由以下組成之群之化合物:式E1、E3及E6、較佳地E1a、E3a及E6a、極佳地E1a2、E1a5、E3a1及E6a1。LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為5%至60%、極佳地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之Δε組分B或LC主體混合物。
該等C介質尤其適用於使用Δε<0之LC材料之VA、IPS及UB-FFS顯示器或相關模式。
根據此第二較佳實施例,LC介質及LC主體混合物在20℃及1 kHz下具有較佳地-0.5至-10、極佳地-2.5至-7.5之負介電各向異性Δε。
根據此第二較佳實施例,LC介質之尤佳實施例係下文a)-z2)部分之彼等:
a) 其中組分B或LC主體混合物包括一或多種選自式CY及PY之化合物之LC介質:

其中
a 表示1或2,
b 表示0或1,
表示
R1 及R2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外一或兩個非毗鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式由-O-、 -CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-代替,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、較佳地單鍵,
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 二者皆表示F或L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl,或L3 及L4 二者皆表示F或L3 及L4 中之一者表示F且另一者表示Cl。
式CY化合物較佳係選自由下列子式組成之群:





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 -。
尤佳者係選自式CY2、CY8、CY10及CY16之化合物。
式PY化合物較佳係選自由下列子式組成之群:



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 -。
尤佳者係選自式PY2、PY8、PY10及PY16之化合物。
較佳地,LC介質中之式CY及PY及其子式之化合物之濃度為10重量%至70重量%、極佳地15重量%至50重量%。
較佳地,LC介質中之式CY及其子式之化合物之濃度為2重量%至40重量%、極佳地3重量%至30重量%。
較佳地,LC介質中之式PY及其子式之化合物之濃度為2重量%至50重量%、極佳地3重量%至40重量%。
b) 其中組份B或LC主體混合物包括一或多種含有烯基之液晶原或LC化合物(在下文中亦稱為「烯基化合物」)之LC介質,其中該烯基對於聚合反應在用於LC介質中所含之可聚合化合物之聚合之條件下係穩定的。
較佳地,組份B或LC主體混合物包括一或多種選自式AN及AY之烯基化合物:

其中該等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下列含義:


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,則亦係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,一或兩個非毗鄰CH2 基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子彼此不直接連接之方式代替,
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。
式AN及AY之較佳化合物係其中RA2 係選自乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基及庚烯基者。
在一較佳實施例中,組分B或LC主體混合物包括一或多種選自下列子式之式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 -。
較佳地,組分B或LC主體混合物包括一或多種選自式AN1、AN2、AN3及AN6之化合物、極佳地一或多種式AN1化合物。
在另一較佳實施例中,組分B或LC主體混合物包括一或多種選自下列子式之式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主體混合物包括一或多種選自下列子式之化合物:

最佳者係式AN1a2及AN1a5之化合物。
在另一較佳實施例中,組分B或LC主體混合物包括一或多種選自下列子式之式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 -。
在另一較佳實施例中,組分B或LC主體混合物包括一或多種選自下列子式之式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介質中之式AN及AY之化合物之比例為2重量%至70重量%、極佳地5重量%至60重量%、最佳地10重量%至50重量%。
較佳地,LC介質或LC主體混合物含有1至5、較佳為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介質包括一或多種式AY14、極佳地AY14a之化合物。LC介質中之AY14或AY14a之化合物之比例式較佳為3重量%至20重量%。
添加式AN及/或AY之烯基化合物使得能夠降低LC介質之黏度及反應時間。
c) 其中組分B或LC主體混合物包括一或多種下式之化合物之LC介質:

其中個別基團具有下列含義:
表示

表示
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,一或兩個非毗鄰CH2 基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或 -CO-O-以O原子彼此不直接連接之方式代替,
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化合物較佳係選自由下列子式組成之群:


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 -。
尤佳者係式ZK1化合物。
尤佳式ZK化合物係選自下列子式:

其中丙基、丁基及戊基係直鏈基團。
最佳者係式ZK1a化合物。
d) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種下式之化合物之LC介質:

其中個別基團在每次出現時相同或不同地具有下列含義:
R5 及R6 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外一或兩個非毗鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式由-O-、 -CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-代替,較佳係具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
表示
表示,且
e 表示1或2。
式DK化合物較佳係選自由下列子式組成之群:



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主體混合物另外包括一或多種下式之化合物之LC介質:

其中個別基團具有下列含義:

其中至少一個環F不為伸環己基,
f 表示1或2,
R1 及R2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外,一或兩個非毗鄰CH2 基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子彼此不直接連接之方式代替,
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 二者皆表示F,或基團L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl。
式LY化合物較佳係選自由下列子式組成之群:




其中R1 具有上文所指示之含義,烷基表示具有1-6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,且v表示1至6之整數。R1 較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,尤其係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主體混合物另外包括一或多種選自由下列各式組成之群之化合物之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 。尤佳者係其中X表示F之式GG1化合物。
g) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種選自由下列各式組成之群之化合物之LC介質:



其中R5 具有上文針對R1 所指示含義中之一者,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。該等化合物中之R5 尤佳為C1-6 -烷基或-烷氧基或C2-6 -烯基,d較佳為1。本發明LC介質較佳地包括≥5重量%量之一或多種上文所提及各式之化合物。
h) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種選自由下列各式組成之群之聯苯化合物之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之聯苯之比例較佳為至少3重量%、尤其≥5重量%。
式BP2化合物尤佳。
式BP1至BP3之化合物較佳係選自由下列子式組成之群:

其中烷基*表示具有1至6個碳原子之烷基。本發明介質尤佳地包括一或多種式BP1a及/或BP2c之化合物。
i) 其中組分B或LC主體混合物另外包括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、較佳為F,且L6 表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F或CHF2 、較佳為F。
式T化合物較佳係選自由下列子式組成之群:



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 -。
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。
本發明之LC主體混合物較佳地以0.5-30重量%、尤其1-20重量%之量包括式T及其較佳子式之聯三苯。
尤佳者係式T1、T2、T3及T21之化合物。在該等化合物中,R較佳地表示各自具有1-5個C原子之烷基以及烷氧基。
若擬使混合物之Δn值≥0.1,則在本發明之LC介質中較佳採用聯三苯。較佳LC介質包括2-20重量%之一或多種較佳係選自化合物群T1至T22之式T之聯三苯化合物。
k) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種選自由下列各式組成之群之聯四苯化合物之LC介質:

其中
RQ 係具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,
XQ 係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 彼此獨立地係H或F,其中LQ1 至LQ6 中之至少一者係F。
較佳式Q化合物係其中RQ 表示具有2至6個C原子之直鏈烷基、極佳地乙基、正丙基或正丁基者。
較佳化合物式Q係其中LQ3 及LQ4 係F者。其他較佳式Q化合物係其中LQ3 、LQ4 及LQ1 及LQ2 中之一或兩者係F者。
較佳式Q化合物係其中XQ 表示F或OCF3 、極佳地F者。
式Q化合物較佳係選自下列子式:

其中RQ 具有式Q含義中之一者或上下文所給出其較佳含義中之一者,且較佳係乙基、正丙基或正丁基。
尤佳者係式Q1化合物,尤其係其中RQ 係正丙基者。
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%、極佳地0.1重量%至2重量%、最佳地0.2重量%至1.5重量%。
較佳地,LC主體混合物含有1至5、較佳為1或2種式Q化合物。
將式Q之聯四苯化合物添加至LC主體混合物中使得能夠減少ODF不均勻,同時維持高UV吸收,使得能夠快速且完全聚合,使得能夠強烈且快速生成傾斜角,並增加LC介質之UV穩定性。
另外,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介質中允許更佳地控制介電常數ε|| 及ε 之值,且特定而言使得能夠達成高介電常數ε|| 值,同時保持介電各向異性Δε恆定,藉此減少回踢電壓(kick-back voltage)並減少影像殘留。
l) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種式CC之化合物之LC介質:

其中
RC 表示具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基,其皆視情況經氟化,
XC 表示F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基,
LC1 、LC2 彼此獨立地表示H或F,其中LC1 及LC2 中之至少一者係F。
較佳式CC化合物係其中RC 表示具有2至6個C原子之直鏈烷基、極佳地乙基、正丙基或正丁基者。
較佳式CC化合物係其中LC1 及LC2 係F者。
較佳式CC化合物係其中XC 表示F或OCF3 、極佳地F者。
較佳式CC化合物係選自下式:

其中RC 具有式CC含義中之一者或上下文所給出其較佳含義中之一者,且較佳係乙基、正丙基或正丁基、極佳地正丙基。
較佳地,LC主體混合物中之式CC化合物之比例為>0重量%至≤ 10重量%、極佳地0.1重量%至8重量%、最佳地0.2重量%至5重量%。
較佳地,LC主體混合物含有1至5、較佳為1、2或3種式CC化合物。
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介質中允許更佳地控制介電常數ε|| 及ε 之值,且特定而言使得能夠達成高介電常數ε|| 值,同時保持介電各向異性Δε恆定,藉此減少回踢電壓並減少影像殘留。另外,添加式CC化合物使能夠減少LC介質之黏度及響應時間。
m) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種選自由下列各式組成之群之化合物之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。
較佳介質包括一或多種選自式O1、O3及O4之化合物。
n) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種下式之化合物之LC介質:

其中
表示


R9 表示H、CH3 、C2 H5 或n-C3 H7 ,(F)表示可選氟取代基,且q表示1、2或3,且R7 具有針對R1 所指示含義中之一者,該等化合物之量較佳為> 3重量%、尤其( 5重量%及極尤佳地5-30重量%。
尤佳式FI化合物選自由下列子式組成之群:


其中R7 較佳地表示直鏈烷基,且R9 表示CH3 、C2 H5 或n-C3 H7 。尤佳者係式FI1、FI2及FI3之化合物。
o) 其中組分B或LC主體混合物另外包括一或多種選自由下列各式組成之群之化合物之LC介質:


其中R 8 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主體混合物另外包括一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物(例如選自由下列各式組成之群之化合物)之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,其中另外一或兩個非毗鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式由-O-、 -CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-代替,較佳係具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
且R10 及R11 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
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主體混合物另外包括一或多種下列各式之二氟二苯并烷及/或烷之LC介質:

其中
R11 及R12 各自彼此獨立地具有上文針對R11 所指示含義中之一者,
環M 係反式-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,
該等二氟二苯并烷及/或烷之量較佳為3重量%至20重量%、尤其3重量%至15重量%之量。
尤佳之式BC、CR及RC之化合物係選自由下列子式組成之群:




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 -。
極佳者係包括一種、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主體混合物另外包括一或多種下列各式之氟化菲及/或二苯并呋喃之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之化合物係選自由下列子式組成之群:

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主體混合物另外包括一或多種下式之單環化合物之LC介質:

其中
R1 及R2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,其中另外一或兩個非毗鄰CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-代替,較佳為具有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,基團L1 及L2 二者皆表示F,或基團L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl,
式Y化合物較佳係選自由下列子式組成之群:


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。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化合物選自由下列子式組成之群:

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) 除如上下文所闡述之可聚合化合物外不含含有末端乙烯基氧基(-O-CH=CH2 )之化合物之LC介質。
u) 組分B或LC主體混合物包括1至8種、較佳地1至5種式CY1、CY2、PY1及/或PY2之化合物之LC介質。整體LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為5%至60%、尤佳地10%至35%。在每一情形下,該等個別化合物之含量較佳為2%至20%。
v) 組分B或LC主體混合物包括1至8種、較佳地1至5種式CY9、CY10、PY9及/或PY10之化合物之LC介質。整體LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為5%至60%、尤佳地10%至35%。在每一情形下,該等個別化合物之含量較佳為2%至20%。
w) 組分B或LC主體混合物包括1種至10種、較佳地1種至8種式ZK化合物、尤其式ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物之LC介質。整體LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為3%至25%、尤佳地5%至45%。在每一情形下,該等個別化合物之含量較佳為2%至20%。
x) 整體LC主體混合物中之式CY、PY及ZK化合物之比例大於70%、較佳係大於80%之LC介質。
y) 其中LC主體混合物含有一或多種較佳係選自式AN及AY、極佳地選自式AN1、AN3、AN6及AY14、最佳地來自式AN1a、AN3a、AN6a及AY14之含有烯基之化合物之LC介質。LC主體混合物中之該等化合物之濃度較佳為2%至70%、極佳地3%至55%。
z) 其中組分B或LC主體混合物含有一或多種、較佳地1種至5種選自式PY1-PY8、極佳地式PY2之化合物之LC介質。整體LC主體混合物中之該等化合物之比例較佳為1%至30%、尤佳地2%至20%。在每一情形下,該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、較佳地1、2或3種選自式T1、T2、T3及T21、極佳地來自式T2之化合物之LC介質。整體LC主體混合物中之該等化合物之含量較佳為1%至20%。
z2) 其中LC主體混合物含有一或多種、較佳地1、2或3種式BF1化合物及一或多種、較佳地1、2或3種選自式AY14、AY15及AY16、極佳地式AY14之化合物之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%、極佳地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%、極佳地1%至15%。另外較佳地,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、較佳係選自式T1、T2及T3、極佳地來自式T2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%、極佳地1%至10%。
在本發明LC介質中,使用LC主體混合物以及使用如上文所闡述包括第一、第二及第三可聚合化合物之組合之可聚合組分使得在LC顯示器中產生有利性質。特定而言,可達成以下優點中之一或多者:
- 藉由聚合引發性相分離藉由第一可聚合化合物及第二可聚合化合物形成之聚合物來容易且迅速地形成聚合物壁,
- 形成具有高度界定之形狀及恆定厚度之聚合物壁,
- 恆定單元間隙,
- 使用顯示單元在塑膠基板之情形下之高撓性,
- 顯示單元針對機械壓力具有高抗性且壓力下之單元間隙之變化較低,
- 聚合物壁與基板之良好黏著,
- 低缺陷數,
- 減少具有不同電光性質(如反應時間或對比度)之結構域之形成,
- 高透明度,
- 良好對比度,
- 較快反應時間。
顯示器製造製程為熟習此項技術者所習知且闡述於文獻(例如US6130738及EP2818534 A1)中。
本發明亦係關於產生如上下文所闡述之LC顯示器之製程,其包括以下步驟:將如上下文所闡述之LC介質提供至顯示器中,且使可聚合化合物在顯示器之界定區域中藉由RAFT聚合進行聚合。
較佳地,藉由曝露於UV輻照來光聚合可聚合化合物。
另外較佳地,藉由經由光罩曝露於UV輻照來光聚合可聚合化合物。可藉由熟習此項技術者已知之各種光源(包含(但不限於)弧燈、led光、雷射光源或其他光源)來生成UV輻射。
較佳地設計光罩,從而其包括透過用於光聚合之UV輻射之區域及不能透過用於光聚合之UV輻射之區域,且其中透明區域形成對應於聚合物壁之期望形狀之圖案或影像。因此,可聚合化合物僅聚合於顯示器中由光罩之透明區域覆蓋之彼等部分中,由此形成具有期望形狀之聚合物壁。
作為使用光罩之替代方式,可使用發射具有已成型輪廓之光之光源。該等輪廓可(例如)藉由兩個雷射束之干涉生成。
在本發明之一較佳實施例中,在如上文所闡述之第一UV輻照步驟之後,較佳地在不施加光罩下對顯示器實施第二UV輻照步驟。因此,可完全聚合在第一步驟中未聚合或僅部分地聚合之單體。第二UV步驟之發射光譜及/或強度可與第一步驟相同,或與第一步驟不同。
作為施加兩個單獨輻照步驟之替代方式,在UV曝露期間改變強度。較佳地,在UV曝露期間逐漸增加強度。
舉例而言,可如下所述來製造本發明LC顯示器。組合如上下文所闡述之可聚合化合物與適宜LC主體混合物。可然後藉由使用習用製造製程將此所得LC介質納入顯示器中。可(例如)使用毛細管力將所得LC介質填充至藉由兩個基板形成之單元間隙中。
或者,可將LC介質以層形式沈積於基板上,且將另一基板在真空下置於LC層頂部以預防納入空氣氣泡。在任一情形下,LC介質位於藉由兩個基板形成之單元間隙中,如 1a 中所例示性圖解說明。該等基板通常由與LC介質直接接觸之配向層覆蓋。基板本身可攜載其他功能組件,如TFT、黑矩陣、濾色器或類似組件。
隨後,藉由使用凖直光經由光罩將LC介質(其呈向列相或各向同性相)曝露於UV輻射來引發聚合引發之相分離,如 1b 中所例示性圖解說明。此使得形成聚合物壁結構,恢復LC主體,且使LC相與配向層對準,如 1c 中所例示性圖解說明。
此製程可有利地利用工業中所確立之顯示器製造製程。因此,顯示填充製程(例如藉由單滴填充(ODF))及在密封顯示器(其例如已知來自聚合物穩定性或PS型顯示器模式,如PS-VA)之後之輻射引發性聚合步驟二者皆係習用LCD製造中之確立技術。
本發明之較佳LC顯示器包括:
- 第一基板,其包含界定像素區之像素電極及視情況佈置於像素電極上之第一配向層,該像素電極連結至佈置於每一像素區中之切換元件且視情況包含微狹縫圖案,
- 第二基板,其包含普通電極層及視情況第二配向層,該普通電極層可佈置於第二基板之面向第一基板之整個部分上,
- LC層,其佈置於第一基板與第二基板之間且包含含有如上下文所闡述之可聚合組分A及液晶組分B之LC介質,其中可聚合組分A發生聚合。
LC顯示器可包括其他元件,如濾色器、黑矩陣、鈍化層、光學延遲層、對個別像素進行定址之電晶體元件等,其皆為熟習此項技術者所熟知且可不利用發明性技能來採用。
電極結構可由熟習此項技術者視個別顯示器類型來設計。舉例而言,對於VA顯示器而言,LC分子之多域定向可藉由提供具有狹縫及/或凸起或突出之電極來引發以建立兩個、四個或更多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,配向層經選擇以便其賦予LC分子平行於表面之定向方向,而在VA顯示器中,配向層經選擇以便其賦予LC分子垂直配向(亦即垂直於表面之定向方向)。此一配向層可(例如)包括聚醯亞胺,其亦可經摩擦或可藉由光配向方法來製備。
基板可為玻璃基板,例如在彎曲顯示器之情形下。在具有玻璃基板之LC顯示器中使用本發明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可幫助防止所謂的「聚集效應」,其中施加於玻璃基板上之壓力會引起不期望光學缺陷。聚合物壁結構之穩定效應亦使得進一步最小化面板厚度。此外,在具有玻璃基板之彎曲面板中,聚合物壁結構使得能夠得到較小曲率半徑。
對於撓性LC顯示器而言,較佳使用塑膠基板。該等塑膠基板較佳地具有低雙折射率。實例係聚碳酸酯(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。
具有LC介質之LC層可藉由顯示器製造商常用之方法(例如單滴填充(ODF)方法)沈積於顯示器之基板之間。然後藉由(例如) UV光聚合使LC介質之可聚合組分聚合。
倘若使用可聚合化合物代替間隔顆粒,則顯示器製造製程較佳地包括下列步驟:
在第一步驟中,較佳地,藉由使用下列沈積方法中之一者將含有LC主體及單體前體之LC介質施加至兩個基板中之一者中:單滴填充、噴墨印刷、旋塗、狹縫塗覆、柔版印刷或相當方法。該情況中之基板可攜載濾色器、TFT裝置、黑矩陣、聚醯亞胺塗層或其他通常發現於顯示器基板上之組件。所施加LC介質形成具有最終裝置之靶向單元間隙之厚度之均勻薄膜。
在第二步驟中,使所施加膜經受具有一定強度特徵之UV輻射。此特徵係(例如)藉由經由光罩輻照、微影、接觸微影、鄰近微影、透射微影、使用雷射干擾、直接雷射寫入或相當方法來生成。膜輻照可自基板之任一側發生。在使用光罩之情形下,遮罩可置於基板上且藉由通過基板之光固化LC膜,或使遮罩直接緊鄰LC膜且直接固化LC介質。
在此第二步驟中,產生用作間隔體之聚合物壁結構。
隨後,將第二基板(其亦可攜載濾色器、TFT裝置、黑矩陣、聚醯亞胺塗層或其他通常發現於顯示器基板上之組件)置於第一基板頂部,從而使LC膜置於兩個基板之間。
現可視情況進一步輻照以轉化未反應單體,在兩個基板之間生成黏著,且/或密封顯示器之邊緣。
可在一個步驟中或在兩個或更多個步驟中實施可聚合化合物之聚合。亦可在若干UV輻照及/或加熱或冷卻步驟之序列中實施聚合。舉例而言,顯示器製造製程可包含在室溫下實施第一UV輻照步驟以產生預傾斜角度,且隨後在第二聚合步驟中聚合或交聯在第一步驟中未反應之化合物(「末端固化」)。
在聚合時,可聚合化合物彼此反應以產生聚合物,該聚合物與LC主體混合物發生宏觀相分離且在LC介質中形成聚合物壁。
適宜且較佳之聚合方法係(例如)熱或光聚合、較佳地光聚合、尤其UV引發之光聚合,該UV引發之光聚合可藉由將可聚合化合物曝露至UV輻射來達成。
較佳地,LC介質含有一或多種聚合起始劑。
本發明之可聚合化合物亦適於無起始劑之聚合,其伴隨有大量優點,例如較低材料成本及(特定而言)較少由可能殘留量之起始劑或其降解產物造成的LC介質污染。因此,亦可在不添加起始劑下實施聚合。在一較佳實施例中,LC介質含有聚合起始劑。
LC介質亦可包括一或多種穩定劑或抑制劑以防止RM在(例如)儲存或運輸期間發生不期望之自發聚合。穩定劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中。尤其適宜者係(例如)來自Irganox®系列(Ciba AG)之市售穩定劑,例如Irganox® 1076。若採用穩定劑,則其比例基於RM或可聚合組分(組分A)之總量較佳為10 ppm-500,000 ppm,尤佳為50 ppm-50,000 ppm。
較佳地,本發明LC介質基本上由如上下文所闡述之可聚合組分A及LC組分B (或LC主體混合物)組成。然而,LC介質可另外包括一或多種其他組分或添加劑。
本發明LC介質亦可包括熟習此項技術者已知之其他添加劑且闡述於文獻中,例如聚合起始劑、抑制劑、穩定劑、敏化劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。該等添加劑可聚合或不可聚合。可聚合添加劑、聚合起始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含(但不限於)以下之清單:共單體、對掌性摻雜劑、聚合起始劑、抑制劑、穩定劑、表面活性劑、潤濕劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏合劑、流動改良劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、輔助劑、著色劑、染料、顏料及奈米顆粒。
在一較佳實施例中,LC介質較佳以0.01重量%至1重量%、極佳地0.05重量%至0.5重量%之濃度含有一或多種對掌性摻雜劑。對掌性摻雜劑較佳係選自由來自下表B之化合物組成之群、極佳地由R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011及R-或S-5011組成之群。
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係選自上一段落中所提及之對掌性摻雜劑。
另外,可向LC介質中添加(例如) 0重量%至15重量%之多色染料、另外奈米顆粒、用以改良導電性之導電鹽(較佳為乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸銨、四丁基四苯基硼酸銨或冠醚之複合鹽(例如參見Haller等人,Mol. Cryst. Liq. Cryst.24 , 249-258 (1973)))或用於改變介電各向異性、黏度及/或向列相之配向之物質。此類物質闡述於(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介質係以本身習用之方式、例如藉由使一或多種上述化合物與一或多種上文所定義之可聚合化合物且視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備。一般而言,將所需量之以較少量使用的組分溶於構成主要成分之組分中,該溶解在高溫下實施較為有利。亦可在有機溶劑中混合該等組分之溶液,例如在丙酮、氯仿或甲醇中,且在徹底混合後再藉由(例如)蒸餾來去除溶劑。另外,本發明係關於製備本發明LC介質之製程。
對於熟習此項技術者不言而喻的是,本發明LC介質亦可包括(例如)其中H、N、O、Cl、F已由相應同位素(如氘等)代替之化合物。
下列實例闡釋本發明而非對其加以限制。然而,其對熟習此項技術人員顯示關於較佳地擬採用之化合物及其各別濃度及其彼此之組合的較佳混合物概念。另外,實例闡釋可得到何種性質及性質組合。
較佳混合物組分展示於下文之表A1及A2中。表A1中所展示之化合物尤其適用於具有正介電各向異性之LC混合物。表A2中所展示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彼此獨立地係1至12、較佳為1、2、3、4、5或6之整數,k為0、1、2、3、4、5或6,且(O)Cm H2m+1 意指Cm H2m+1 或OCm H2m+1









A2
在表A2中,m及n彼此獨立地係1至12、較佳為1、2、3、4、5或6之整數,k為0、1、2、3、4、5或6,且(O)Cm H2m+1 意指Cm H2m+1 或OCm H2m+1


















在本發明之第一較佳實施例中,本發明LC介質包含一或多種選自由來自表A1之化合物組成之群之化合物。
在本發明之第二較佳實施例中,本發明LC介質包含一或多種選自由來自表A2之化合物組成之群之化合物。
B
表B展示可添加至本發明LC介質中之可能對掌性摻雜劑。


LC介質較佳地包括0重量%至10重量%、尤其0.01重量%至5重量%、尤佳地0.1重量%至重量3%之摻雜劑。LC介質較佳地包括一或多種選自由來自表B之化合物組成之群之摻雜劑。
C
表C展示可添加至本發明LC介質中之可能穩定劑。其中,n表示1至12、較佳為1、2、3、4、5、6、7或8之整數且末端甲基未展示。





LC介質較佳地包括0重量%至10重量%、尤其1 ppm至5重量%、尤佳地1 ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳地包括一或多種選自由來自表C之化合物組成之群之穩定劑。
另外,使用下列縮寫及符號:
V0 在20℃下之電容性臨限電壓[V],
ne 在20℃及589 nm下之非尋常折射率,
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容率,
ε|| 在20℃及1 kHz下平行於指向矢之介電容率,
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℃下之黏度[mPa·s],
K1 在20℃下之「展開」變形彈性常數[pN],
K2 在20℃下之「扭轉」變形彈性常數[pN],
K3 在20℃下之「彎曲」變形彈性常數[pN],
除非另外明確說明,否則本申請案中所有濃度及比率皆係以重量百分比引述且較佳地係關於相應整體混合物,亦即包括所有固體或液晶組分而無溶劑。
除非另外明確說明,否則本申請案中所指示之所有溫度值(例如熔點T(C,N)、自層列(S)相至向列(N)相之轉變點T(S,N)及澄清點T(N,I))皆以攝氏度(℃)引述。M.p.表示溶點,cl.p. =澄清點。另外,C=結晶態,N=向列相,S=層列相且I=各向同性相。該等符號間之數據代表轉變溫度。
除非另外明確指示,否則在每一情形下所有物理性質皆係且已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」 (Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany)測定並適用於20℃之溫度,且Δn係在589 nm下測定且Δε係在1 kHz下測定。
除非另有明確指示,否則對於本發明而言,術語「臨限電壓」係指電容性臨限值(V0 ),亦稱為弗雷德裡克臨限值(Freedericks threshold)。在該等實例中,按通常習慣,亦可引述10%相對對比度之光學臨限值(V10 )。
實例
A) 主體混合物
如下所述來調配向列型LC主體混合物N1。
如下所述來調配向列型LC主體混合物N2。
單體

RAFT 試劑
光起始劑
可聚合混合物
可聚合混合物製備 藉由以下方式來製備用於聚合物壁形成之可聚合LC介質:混合LC主體、單體、光起始劑及視情況RAFT試劑,且然後藉由加熱至高於其澄清點來將所得混合物均質化。
可聚合混合物之組成展示於下表1中。
可聚合混合物C1及C2係不含RAFT試劑之對比混合物。可聚合混合物M1-M5係含有RAFT試劑之本發明混合物。
1
(M1 之濃度總和為 102% 請檢查 )
聚合物壁形成
測試單元 測試單元包括兩個經ITO塗覆之0.3mm厚玻璃基板,該等藉由層厚為3-4微米之間隔顆粒或箔保持分開且藉黏著劑(通常係Norland, NEA 123)膠黏至一起。在電極層頂部,施加聚醯亞胺配向層(Nissan SE-6514或SE2414)且平行或反向平行摩擦。
壁形成
使用LC介質填充測試單元且置於黑色、非反射表面上。將光罩置於測試單元頂部且對試樣實施UV輻射(Hg/Xe弧燈,LOT QuantumDesign Europe, LS0205)。藉由二向色鏡去除低於320nm之發射光譜放射。
在365+/-10nm FWHM之波長下量測UV強度(對於所有步驟)。
使用兩個UV輻射步驟:
UV1:以4mW/cm2 30min,隨後以10mW/cm2 30min
UV2:以25mW/cm2 5min
光罩通常具有相同厚度之等距離線之圖案。除非另外陳述,否則線厚度為140微米且線間距離為9微米。
表徵 在偏振顯微鏡下分析試樣。可清晰地區分各向同性聚合物壁與含有雙折射LC之區域。可觀察到壁寬及聚合物壁中之LC納入以及藉由聚合物污染引起之像素區缺陷或藉由壁形成製程引起之LC錯位。
裝置實例
將可聚合LC混合物C1、C2及M1-M5各自填充至測試單元中且在如上文所闡述之光罩下實施UV輻照。
圖2-9 展示在聚合之後自可聚合混合物製得之測試單元之偏振顯微影像。所形成聚合物壁可展現為黑線形式,此意味著遮罩圖案再現於反應性混合物中。
圖2 及3 分別展示自可聚合混合物C1及C2製得之測試單元之偏振顯微影像。
如可在 2 中看到,在混合物C1之情形下,仍有一定量之LC材料捕集於聚合物壁內側(可藉由黑暗壁區域中之明亮斑點看到),此歸因於LC分子與所形成聚合物之間之相分離程度較低。
如可在 3 中看到,在混合物C2之情形下,像素中之LC分子配向發生擾亂,此歸因於採用較高量之二反應性單體。
圖4-7 展示分別自可聚合混合物M1-M4製得之測試單元之偏振顯微影像。
如可在 4-7 中看到,對於所有混合物而言,形成聚合物壁且顯著較低量之LC材料捕集於壁內側,此乃因LC分子與所形成聚合物之間具有較佳相分離。同樣,像素展示良好之LC分子配向。
亦可在 7 (混合物M4)中看到,在使用RAFT試劑時,可採用甚至較高量之二反應性單體(此處為19%)且並不擾亂LC配向。
圖8 及9 展示在聚合之後即刻(圖8 )及當在70℃下熱處理60 min之後(圖9 )自可聚合混合物M5製得之測試單元之偏振顯微影像。可看到,形成具有良好相分離及良好像素中LC配向之聚合物壁。亦可看到,聚合物壁及LC配向即使在熱處理之後亦較為穩定。此實例亦與藉由使用方法UV2製得之圖1-7形成對比,從而證實可在極短製程時間之後實現熱穩定且充分形成之聚合物壁。
圖1 示意性圖解說明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。
2-9 展示含有可聚合對比混合物C1及C2以及本發明可聚合混合物M1-M5之測試單元在聚合之後之偏振顯微影像。

Claims (25)

  1. 一種液晶(LC)介質,其包括可聚合組分A及液晶組分B,其中組分B包括一或多種液晶原或液晶化合物,且組分A包括 一或多種可聚合化合物,其包括具有1至30個C原子之直鏈或具支鏈烴基團或具有3至24個環原子之單環烴基團或具有4至30個環原子之雙環或多環烴基團且連接有一或多個能夠進行自由基聚合之可聚合基團, RAFT試劑,及 視情況聚合起始劑。
  2. 如請求項1之LC介質,其中該RAFT試劑係選自式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下列含義: X1 -S-Rb 、-O-Rb 、-N(Rb Rc )或具有5至20個環原子之芳基或雜芳基,其視情況經L取代, Ra 具有1至60個C原子之直鏈或具支鏈或環狀烷基,其視情況經氟化,且其中一或多個CH2 基團視情況由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-或-CS-或由聚二醇鏈-(CH2 CH2 O)n -以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中一或多個H原子視情況由F、Cl、Br、I、CN或N3 或由視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之雜環、芳香族或雜芳香族基團代替,或Ra 係視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基、較佳為苯基, Rb 、Rc H或針對Ra 所給出之含義中之一者,或Rb 及Rc 與其所連接之N原子一起亦可形成視情況經L取代之具有5至8個環原子之雜環或雜芳香族基團, 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、視情況經取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基,其中另外,一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CS-、 -CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中另外,一或多個H原子可由F、Cl、-CN代替, Rq H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其中一或多個非毗鄰CH2 基團視情況由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-以O-及/或S原子彼此不直接連結之方式代替,且其中一或多個H原子各自視情況由F或Cl代替, 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, n >1之整數,較佳為1至300或1至12。
  3. 如請求項1或2之LC介質,其中該RAFT試劑係選自下列子式: 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下列含義: Ra 、Rb 、Rc 請求項2中所給出之含義中之一者, Rd 具有2至30個C原子之直鏈或具支鏈伸烷基,其中一或多個CH2 基團視情況由-O-、-CO-或-(CH2 CH2 O)n -代替,且其中一或多個H原子視情況由CN代替, Re 具有1至20個C原子之直鏈或具支鏈或環狀烷基,其視情況經氟化,且其中一或多個CH2 基團視情況由-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CS-或-(CH2 CH2 O)n -以O及/或S原子彼此不直接連接之方式代替,且其中一或多個H原子可視情況由F、Cl、Br、I、CN或N3 或由視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之雜環、芳香族或雜芳香族基團代替,或Rc1 係視情況經一或多個基團L取代之具有5至20個環原子之芳基或雜芳基、較佳為苯基, Ar 具有5至8個環原子之芳基或雜芳基、較佳為苯基,其視情況經一或多個基團L取代 L 請求項2中所給出之含義中之一者, n >1之整數,較佳為1至300或1至12。
  4. 如請求項1至3中任一項之LC介質,其中該RAFT試劑係選自下列子式: 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下列含義: Ra1 H、Rb1 、-(CH2 CH2 O)n -CH3 、苯基、五氟苯基或, Ra2 H、Rb1 、苯基或CN, Rb1 具有1至20個C原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一或多個H原子視情況由OH、CN或N3 代替, Rd1 具有2至20個C原子之伸烷基或-(CH2 CH2 O)n -, Y3 、Y4 H、CH3 、CN或苯基, L 請求項2中所給出之含義中之一者, k 0或1, n >1之整數,較佳為1至300或1至12, r 0、1、2、3或4, s 0、1或2。
  5. 如請求項1至4中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種選自式II之可聚合化合物: P-Sp-G1 II 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下列含義: P 可聚合基團, Sp 間隔基團或單鍵, G1 具有1至20個C原子之直鏈或具支鏈烷基或具有3至24個C原子之單環烷基,其視情況經單-、多-或全氟化且視情況經一或多個基團L取代,且其中一或多個CH2 基團視情況由-O-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以O原子彼此不直接毗鄰之方式代替, L 請求項2中所給出之含義中之一者。
  6. 如請求項1至5中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種選自由下列子式組成之群之可聚合化合物: 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下列含義: P、Sp 請求項5中所給出之含義中之一者, W11 、W12 H、F或直鏈或具支鏈C1 -C12 -烷基, W13 、W14 係H或F, n1 2至15之整數, n2、n3 0或1至3之整數。
  7. 如請求項1至6中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種式IIA之可聚合化合物: P-Sp-G2 IIA 其中P及Sp具有請求項5中所給出之含義,且G2 係具有4至30個環原子、較佳為6至25個環原子之雙環或多環烴基團、較佳為橋接或稠合雙環或多環烷基,其視情況經一或多個如請求項2中所定義之基團L取代。
  8. 如請求項1至7中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種選自由下列子式組成之群之可聚合化合物: 其中R在每次出現時相同或不同地表示P-Sp-或具有請求項4中針對Rq 所給出之含義中之一者,且式IIAA-IIAC中之每一者中之一個基團R表示P-Sp-。
  9. 如請求項1至8中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種選自由下列子式組成之群之可聚合化合物: 其中P及Sp具有請求項5中所給出之含義,W11 、W12 及W13 彼此獨立地係H、F或C1 -C12 -烷基、較佳為甲基,且該等環烷基視情況經一或多個如請求項2中所定義之基團L取代。
  10. 如請求項1至9中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種式III之可聚合化合物: P1 -Sp1 -G3 -Sp2 -P2 III 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下列含義: P1 、P2 可聚合基團, Sp1 、Sp2 間隔基團或單鍵, G3 具有1至20個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,其視情況經單-、多-或全氟化且視情況經一或多個基團P1 -Sp1 -或一或多個如請求項4中所定義之基團L取代,且其中一或多個CH2 基團視情況由-O-、-CO-、 -O-CO-或-CO-O-以O原子彼此不直接毗鄰之方式代替。
  11. 如請求項1至10中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種選自由下列子式組成之群之可聚合化合物: 其中P1 、P2 、Sp1 、Sp2 係如式III中所定義, W11 、W12 在每次出現時相同或不同地係H、F或C1 -C12 -烷基, n1 係2至15之整數, n2、n3 彼此獨立地係0或1至3之整數, n4 係0或1至15之整數, n5 為3或4, 且式III2中之該伸環己基環視情況經一或多個相同或不同基團W11 取代。
  12. 如請求項1至11中任一項之LC介質,其中組分A包括一或多種選自由下列子式組成之群之可聚合化合物: 其中W係H、CH3 或C2 H5 且W11 、W12 、n1、n2及n4係如請求項10中所定義,且式III2a至c中之該伸環己基環視情況經一或多個相同或不同基團W11 取代。
  13. 如請求項1至12中任一項之LC介質,其中該LC介質中之該RAFT試劑之濃度為0.001重量%至5重量%。
  14. 如請求項1至13中任一項之LC介質,其中組分B包括一或多種選自式A及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下列含義:各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地係 R21 、R31 各自彼此獨立地係具有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-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH2 O-或單鍵, L21 、L22 、L31 、L32 各自彼此獨立地係H或F, g 0、1、2或3。
  15. 如請求項14之LC介質,其中除式A及/或B之該等化合物外,組分B亦包括一或多種式C化合物: 其中個別基團具有下列含義:各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地係 R41 、R42 各自彼此獨立地係具有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 各自彼此獨立地係-CH2 CH2 -、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH2 O-、-CF2 O-、-C≡C-或單鍵, h 0、1、2或3。
  16. 如請求項1至15中任一項之LC介質,其中組分B包括一或多種選自式CY及PY之化合物: 其中 a 表示1或2, b 表示0或1,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,一或兩個非毗鄰CH2 基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或 -COO-以O原子彼此不直接連接之方式代替, 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
  17. 如請求項16之LC介質,其中除式CY及/或PY之該等化合物外,組分B亦包括一或多種式ZK化合物: 其中個別基團具有下列含義:表示 表示, 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,一或兩個非毗鄰CH2 基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或 -CO-O-以O原子彼此不直接連接之方式代替, 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。
  18. 如請求項1至17中任一項之LC介質,其中該等可聚合化合物係藉由RAFT聚合來聚合。
  19. 一種LC顯示器,其包括如請求項1至18中任一項之LC介質。
  20. 如請求項19之LC顯示器,其係撓性或彎曲顯示器。
  21. 如請求項19或20之LC顯示器,其係TN、OCB、IPS、FFS、posi-VA、VA或UB-FFS顯示器。
  22. 一種產生如請求項19至21中任一項之LC顯示器之方法,其包括以下步驟:在該顯示器中提供如請求項1至17中任一項之LC介質,及藉由RAFT聚合使該等可聚合化合物在該顯示器之界定區域中進行聚合。
  23. 如請求項22之方法,其中藉由曝露於UV輻照來光聚合該等可聚合化合物。
  24. 如請求項23之方法,其中經由光罩藉由曝露於UV輻照來光聚合該等可聚合化合物。
  25. 一種製備如請求項1至17中任一項之LC介質之方法,其包括以下步驟:混合如請求項1及14至17中任一項中所定義之液晶組分B與一或多種可聚合化合物或如請求項1至13中任一項中所定義之組分A及視情況其他LC化合物及/或添加劑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE795849A (fr) 1972-02-26 1973-08-23 Merck Patent Gmbh Phases nematiques modifiees
US3814700A (en) 1972-08-03 1974-06-04 Ibm Method for controllably varying the electrical properties of nematic liquids and dopants therefor
DE2450088A1 (de) 1974-10-22 1976-04-29 Merck Patent Gmbh Biphenylester
DE2637430A1 (de) 1976-08-20 1978-02-23 Merck Patent Gmbh Fluessigkristallines dielektrikum
DE2853728A1 (de) 1978-12-13 1980-07-17 Merck Patent Gmbh Fluessigkristalline carbonsaeureester, verfahren zu ihrer herstellung, diese enthaltende dielektrika und elektrooptisches anzeigeelement
JPH10307287A (ja) 1997-05-09 1998-11-17 Minolta Co Ltd 液晶素子及びその製造方法
US7439000B2 (en) * 2005-10-25 2008-10-21 3M Innovative Properties Company High clarity cholesteric liquid crystal films
DE102011108708A1 (de) 2010-09-25 2012-03-29 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeigen und flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung
CN101948562B (zh) * 2010-10-12 2013-07-31 复旦大学 具有可交联性质的光响应嵌段液晶聚合物及其制备方法
JP6193226B2 (ja) 2011-07-07 2017-09-06 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 液晶媒体
CN112029513B (zh) * 2012-02-22 2024-02-23 默克专利股份有限公司 液晶介质
CN102746443B (zh) * 2012-07-18 2014-08-13 江苏柏鹤涂料有限公司 用于电光材料的聚合物、分散液晶薄膜及其制备方法
CN102898758B (zh) * 2012-08-21 2014-09-17 四川大学 聚合物分散液晶膜及其制备方法
WO2014109258A1 (ja) * 2013-01-08 2014-07-17 富士フイルム株式会社 支持体上でのリビング重合体の製造方法、ブロック共重合体、それを用いたミクロ相分離構造膜およびその製造方法
EP2818534B1 (en) 2013-06-28 2017-11-15 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal polymer composition, liquid crystal display and method for manufacturing the same
US10131841B2 (en) 2013-12-16 2018-11-20 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
EP2918658B1 (de) 2014-03-10 2020-05-13 Merck Patent GmbH Flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung
TWI676676B (zh) * 2014-06-23 2019-11-11 日商迪愛生股份有限公司 聚合性組成物、及使用其之膜
CN106575056B (zh) * 2014-09-02 2020-07-17 捷恩智株式会社 液晶胶囊及其制造方法、液晶元件
CN107873047B (zh) * 2015-06-26 2021-08-20 默克专利股份有限公司 含可聚合化合物的液晶介质
JP2018522103A (ja) * 2015-06-26 2018-08-09 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 重合性化合物を含有する液晶媒体

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