TW202225385A - 液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種包含可聚合化合物之液晶(LC)介質；係關於該液晶介質出於光學、電光學及電子學目的，尤其在LC顯示器中，尤其在聚合物持續配向(PSA)或自配向(SA)模式之LC顯示器中之用途；係關於一種包含該LC介質之該PSA或SA模式之LC顯示器；且係關於一種製造該LC顯示器之方法。

Description

液晶介質
本發明係關於一種包含可聚合化合物之液晶(LC)介質；係關於該液晶介質出於光學、電光學及電子學目的，尤其在LC顯示器中，尤其在聚合物持續配向(PSA)或自配向(SA)模式之LC顯示器中之用途；係關於一種包含該LC介質之該PSA或SA模式之LC顯示器；且係關於一種製造該LC顯示器之方法。
8K及遊戲監視器之風行度導致對具有較高再新率之LC顯示器(LCD)面板的需求增加，且因此對具有較快回應時間之LC介質的需求增加。此等LCD面板中之多者使用聚合物穩定(PS)或聚合物持續配向(PSA)模式，如垂直配向(PS-VA)、共平面切換(PS-IPS)或邊緣場切換(PS-FFS)模式或自其衍生之模式，或使用如聚合物穩定之SA-VA的自配向(SA)模式。
在PS或PSA模式中，向LC介質中添加少量，通常0.1至1%之一或多種可聚合液晶原基化合物，其亦稱為反應性液晶原基(RM)。在將LC介質填充至顯示器中之後，RM接著藉由UV光聚合進行原位聚合，同時對顯示器之電極施加電壓。由此，在LC介質之LC分子中產生較小傾斜角，其藉由聚合RM來穩定。UV聚合製程(亦稱作「PSA製程」)通常分兩個步驟進行，其為施加電壓以產生傾斜角的第一UV曝光步驟(「UV1步驟」)，及在未施加電壓之情況下完成RM之聚合的第二UV曝光步驟(「UV2步驟」)。
在SA-VA模式中，在顯示器中省略配向層。替代地，向LC介質中添加少量(通常為0.1至2.5%)之自配向(SA)添加劑，其藉由自組裝機制原位誘導所需配向，例如垂面或平面配向。SA添加劑通常含有有機液晶原基核基團且連接至其上之一或多個極性錨基團，例如羥基、羧基、胺基或硫醇基，該等基團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分子中誘導所需配向。SA添加劑亦可含有一或多個可聚合基團，其可在與用於PSA製程之RM的類似條件下聚合。除SA添加劑以外，LC介質亦可含有一或多種RM。
一種降低PSA模式之LC介質中之回應時間的方法為例如藉由使用具有烯基之化合物作為LC主體混合物之組分。然而，此可使當曝露於聚合RM添加劑所需之UV光時混合物的可靠性降低，咸信此由烯基化合物與配向層之聚醯亞胺之反應引起，在使用小於320 nm之較短UV波長時尤其成問題。因此，在PSA製程中傾向於使用較長UV波長。
另一種減少PSA模式之LC介質中之回應時間的方法為將單元間隙調整為較高/較低的單元間隙。
亦提議在PSA製程中使用UV-LED燈，此係因為其由於較窄發射峰而具有較少的能量消耗、較長的使用壽命及更有效之轉移至LC介質的光學能量，此使得UV強度及/或UV照射時間減少。此能夠減少節拍時間(tact time)及節省能量及生產成本。目前可獲得之UV燈具有較高波長發射，例如為365 nm。
因此，需要用於PSA或SA顯示器中之可聚合LC介質，其能夠同時實現高比電阻、大工作溫度範圍、短回應時間(即使在低溫下)及低臨限電壓、低傾斜角、高傾斜穩定性、多重灰度、高對比度及寬視角；對UV曝露之後的VHR具有高可靠性及高價值；且在可聚合化合物之情況下，在LC主體混合物中具有低熔點及高溶解性且即使在較長UV波長下亦能夠實現聚合。在用於移動應用之顯示器中，尤其需要具有展示低臨限電壓及高雙折射率之可獲得的LC介質。
本發明係基於提供用於PSA或SA顯示器中之新穎適合之材料，尤其RM及包含其之LC介質的目標，本發明不具有或在較小程度上具有上文所指示之缺點。
特定言之，本發明係基於用於PSA或SA顯示器中之包含RM之LC介質的目標，其能夠實現極高比電阻值、高VHR值、高可靠性、低臨限電壓、短回應時間、高雙折射率；亦在較長UV波長下，較佳在340至380 nm範圍內展示良好UV吸收；能夠快速且完全聚合RM，使得較佳儘可能快地產生低傾斜角；甚至在較長時間之後及/或在UV曝露之後實現高穩定性的傾斜角，減少或防止顯示器中出現「影像殘留」及「ODF斑紋」，且在RM之情況下儘可能快速且完全聚合，且在PSA或SA顯示器中通常用作主體混合物的LC介質中展示高溶解度。
本發明之另一目標為提供用於PSA顯示器中之LC介質，其中RM展現快聚合速度及良好可靠性參數兩者，如高VHR或傾斜穩定性。
本發明之另一目標為提供尤其用於光學、電光學及電子學應用之含有RM的新穎LC介質，及提供用於其製備的適合方法及中間物。
已發現，此等目標中之一或多者可藉由提供如下文中所揭示及主張之LC介質來達成。
因此，本發明係關於一種LC介質，其包含: - 可聚合組分A)，其包含一或多種可聚合化合物，較佳由一或多種可聚合化合物組成，及 - 液晶組分B)，在下文中亦稱作「LC主體混合物」，其包含一或多種液晶原基或液晶化合物，較佳由一或多種液晶原基或液晶化合物組成， 其中組分B)包含一或多種式IA之化合物、一或多種式IB之化合物及一或多種式IC之化合物：
Figure 02_image003
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義： R 1、R 2具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰CH 2-基團視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR 0=CR 00-、-C≡C-、
Figure 02_image005
Figure 02_image007
以O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式置換，且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換；較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基， R 0、R 00H或具有1至12個C原子之烷基， L 1、L 2F或Cl，較佳為F， alkyl 具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基，尤其較佳為正丙基， alkenyl   具有2至5個C原子，較佳具有2至4個C原子之烯基，尤其較佳為乙烯基或1-丙烯基， 其中LC介質之組分B)中的式IA之化合物的比例＞5重量%，較佳＞8重量%。
根據本發明之LC介質的液晶組分B)在下文中亦稱作「LC主體混合物」，且較佳地僅含有選自不可聚合之低分子量化合物的LC化合物，如彼等式IA、IB或IC之化合物，且視情況含有添加劑，如聚合引發劑、抑制劑等。
本發明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，其中組分A)之可聚合化合物經聚合。
本發明另外係關於一種用於製備如上文及下文所描述之LC介質之方法，其包含以下步驟：將一或多種式IA、IB及IC之化合物，或如上文及下文所描述之LC主體混合物或LC組分B)與一或多種可聚合化合物，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，尤其在PSA或SA模式之LC顯示器中之用途。
本發明另外係關於根據本發明之LC介質在PSA顯示器中之用途，尤其在含有LC介質之PSA顯示器中之用途，其用於藉由在PSA顯示器中，較佳在電場或磁場中原位聚合組分B)之可聚合化合物來產生LC介質中之傾斜角。
本發明另外係關於一種LC顯示器，其包含一或多種式I之化合物或根據本發明之LC介質，其較佳為PSA顯示器，極佳為PS-VA、PS-IPS或PS-UB-FFS顯示器。
本發明另外係關於一種LC顯示器，其包含可聚合化合物以聚合形式存在的如上文及下文所描述之LC介質，該顯示器較佳為PSA或SA顯示器，極佳為PS-VA、PS-IPS、PS-FFS或SA-VA顯示器。
本發明另外係關於一種PSA類型之LC顯示器，其包含兩個基板(其中至少一個為透光的)、設置於各基板上的一個電極或設置於基板中僅一者上的兩個電極，及位於基板之間的如上文及下文所描述之LC介質層，其中藉由UV光聚合使可聚合化合物在顯示器之基板之間聚合。
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顯示器之方法，其包含以下步驟：在顯示器之基板之間填充或以其他方式提供如上文及下文所描述之LC介質，及聚合可聚合化合物，較佳同時將電壓施加至顯示器之電極。
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顯示器之方法，其中使用UV-LED燈進行可聚合化合物之照射。
當用於PSA顯示器中時，根據本發明之LC介質展示以下有利性質中之一或多者： -    高透射率， -    高對比率， -    降低之影像殘留， -    降低之ODF斑紋， -    降低之旋轉黏度， -    在UV曝露及/或熱處理之後的高可靠性及高VHR值， -    快速回應時間， -    在某一製程窗內部產生之強傾斜， -    在UV製程之後產生RM之最小殘基的快速聚合， -    良好傾斜穩定性。
不認為式IA、IB、II之化合物或如下文所揭示之LC介質之其他組分中的烯基屬於如本文所使用之術語「可聚合基團」的含義內。用於LC介質之可聚合化合物的聚合條件較佳地經選擇以使烯基取代基不參與聚合反應。較佳地，本申請案中所揭示及主張之LC介質不含引發或促進烯基參與聚合反應之添加劑。
除非另外說明，否則可聚合化合物及式II之化合物較佳選自非對掌性化合物。
如本文所使用，表述「具有……之波長的UV光」繼之以既定波長範圍(以nm為單位)或既定波長下限或上限 (以nm為單位)意謂各別輻射源之UV發射光譜在既定波長範圍或高於既定波長下限或低於既定波長上限內具有發射峰(該發射峰較佳為各別光譜中之最高峰)，及/或各別化合物之UV吸收光譜具有延伸至既定波長範圍內或高於既定波長下限或低於既定波長上限的長或短波長拖尾。
如本文所使用，術語「實質上透射」意謂濾波器透射所需波長之入射光的實質部分，較佳至少50%之強度。如本文所使用，術語「實質上阻隔」意謂濾波器且不透射非所需波長之入射光的實質部分，較佳至少50%之強度。如本文所使用，術語「所需(非所需)波長」例如在帶通濾波器之情況下，意謂λ之既定範圍內(外)的波長，且在截止濾波器之情況下，意謂高於(低於) λ之既定值的波長。
如本文所使用，術語「主動層」及「可切換層」意謂電光學顯示器(例如LC顯示器)中之層，該層包含一或多個具有結構及光學各向異性之分子，如例如LC分子，其在外部刺激(如電場或磁場)時改變其定向，導致針對偏振光或非偏振光之層透射率改變。
如本文所使用，術語「傾斜」及「傾斜角」應理解為意謂LC介質之LC分子相對於LC顯示器(此處較佳為PSA顯示器)中之單元之表面的傾斜配向，且應理解為包括「預傾斜」及「預傾斜角」。此處傾斜角表示LC分子(LC引向器)之縱向分子軸與形成LC單元之平面平行外部板之表面之間的平均角度(＜90°)。傾斜角之低絕對值(亦即，與90°角之大偏差)在此處對應於大傾斜。在實例中給出用於量測傾斜角之適合方法。除非另外指示，否則上文及下文所揭示之傾斜角值係關於此量測方法。
如本文所使用，術語「反應性液晶原基」及「RM」應理解為意謂一種化合物，其含有液晶原基或液晶構架及一或多個適於聚合且亦稱為「可聚合基團」或「P」的連接至其的官能基。
除非另外說明，否則如本文所使用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。
根據本發明之SA-VA顯示器將在其含有或藉由使用含有式I及II之RM的LC介質來製造時具有聚合物穩定化模式。因此，如本文所使用，術語「SA-VA顯示器」在涉及根據本發明之顯示器時，即使未明確提及，亦將理解為涉及聚合物穩定化SA-VA顯示器。
如本文所使用，術語「低分子量化合物」應理解為意謂單體及/或並非藉由聚合反應製備之化合物，與「聚合化合物」或「聚合物」相反。
如本文所使用，術語「不可聚合化合物」應理解為意謂不含有適用於在通常應用於RM聚合條件下聚合之官能基的化合物。
如本文所使用之術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，且意謂由於其吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於在低分子量物質或聚合物質中產生液晶(LC)相的基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)自身並非必需具有LC相。液晶原基化合物亦有可能僅在與其他化合物混合之後及/或在聚合之後展現出LC相行為。典型液晶原基基團為例如剛性棒形或圓盤形單元。結合液晶原基或LC化合物使用之術語及定義的概述在 Pure Appl. Chem.2001, 73(5), 888及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中給出。
如本文所使用之術語「間隔基團」(在下文中亦稱為「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。如本文所使用，術語「間隔基團」或「間隔基」意謂可撓性基團，例如伸烷基，其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。
上文及下文中，
Figure 02_image009
表示反-1,4-伸環己基環， 及
Figure 02_image011
表示1,4-伸苯基環。
在基團
Figure 02_image013
中，展示於兩個環原子之間的單鍵可連接至苯環之任何游離位置。
若在上文及下文所示之式中，基團R 1-12、R Q、R或L表示烷基及/或烷氧基，則此可為直鏈或分支鏈。其較佳為直鏈，具有2、3、4、5、6或7個C原子，且因此較佳表示為乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基，此外為甲基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
若在上文及下文所示之式中，基團R 1-12、R Q、R或L表示其中一或多個CH 2基團經S置換之烷基，則此可為直鏈或分支鏈。其較佳為直鏈，具有1、2、3、4、5、6或7個C原子，且因此較佳表示硫代甲基、硫代乙基、硫代丙基、硫代丁基、硫代戊基、硫代己基或硫代庚基。
氧雜烷基較佳表示直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)、2-(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)；2-、3-或4-氧雜戊基；2-、3-、4-或5-氧雜己基；2-、3-、4-、5-或6-氧雜庚基；2-、3-、4-、5-、6-或7-氧雜辛基；2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧雜壬基；2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-氧雜癸基。
若在上文及下文所示之式中，基團R 1-12、R Q、R或L表示烷氧基或氧雜烷基，則其亦可含有一或多個額外氧原子，其限制條件為氧原子彼此不直接鍵聯。
在另一較佳實施例中，R 1-12、R Q、R或L中之一或多者係選自由以下組成之群：
Figure 02_image015
Figure 02_image017
Figure 02_image019
、-S 1-F、-O-S 1-F、-O-S 1-O-S 2，其中S 1為C 1-12伸烷基或C 2-12伸烯基，且S 2為H、C 1-12烷基或C 2-12烯基，且極佳選自由以下組成之群：
Figure 02_image021
Figure 02_image023
Figure 02_image025
、-OCH 2OCH 3、-O(CH 2) 2OCH 3、-O(CH 2) 3OCH 3、-O(CH 2) 4OCH 3、-O(CH 2) 2F、-O(CH 2) 3F、-O(CH 2) 4F。
若在上文及下文所示之式中，基團R 1-12、R Q、R或L表示其中一個CH 2基團已經-CH=CH-置換之烷基，則此可為直鏈或分支鏈。其較佳為直鏈且具有2至10個C原子。因此，其尤其表示乙烯基；丙-1-或-2-烯基；丁-1-、-2-或-3-烯基；戊-1-、-2-、-3-或-4-烯基；己-1-、-2-、-3-、-4-或-5-烯基；庚-1-、-2-、-3-、-4-、-5-或-6-烯基；辛-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-或-7-烯基；壬-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-或-8-烯基；癸-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-、-8-或-9-烯基。
若在上文及下文所示之式中，基團R 1-12、R Q、R或L表示經鹵素至少單取代之烷基或烯基，則此基團較佳為直鏈，且鹵素較佳為F或Cl。在多取代之情況下，鹵素較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情況下，氟或氯取代基可處於任何所需位置，但較佳處於ω-位置。
鹵素較佳為F或Cl，極佳為F。
基團-CR 0=CR 00-較佳為-CH=CH-。
-CO-、-C(=O)-及-C(O)-表示羰基，亦即
Figure 02_image027
。
較佳取代基L為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO 2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R x) 2、-C(=O)Y 1、-C(=O)R x、-N(R x) 2、各自具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子可視情況經F或Cl置換、具有1至20個Si原子之視情況經取代之矽烷基或具有6至25個、較佳6至15個C原子之視情況經取代之芳基， 其中R x表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰CH 2-基團視情況以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子各視情況經F、Cl、P-或P-Sp-置換，且 Y 1表示鹵素。
尤其較佳取代基L為例如F、Cl、CN、NO 2、CH 3、C 2H 5、OCH 3、OC 2H 5、COCH 3、COC 2H 5、COOCH 3、COOC 2H 5、CF 3、OCF 3、OCHF 2、OC 2F 5，另外為苯基。
Figure 02_image029
較佳為
Figure 02_image031
， 其中L具有上文所指示之含義中之一者。
可聚合基團P為適於如下反應之基團：諸如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合之聚合反應或適於例如加成或縮合至主聚合物鏈上的聚合物類似反應。尤其較佳為用於鏈聚合之基團，尤其含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之彼等基團，及適於諸如氧雜環丁烷或環氧基之開環聚合的基團。
較佳基團P係選自由以下組成之群： CH 2=CW 1-CO-O-、CH 2=CW 1-CO-、
Figure 02_image033
Figure 02_image035
、CH 2=CW 2-(O) k3-、CW 1=CH-CO-(O) k3-、CW 1=CH-CO-NH-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 3-CH=CH-O-、(CH 2=CH) 2CH-OCO-、(CH 2=CH-CH 2) 2CH-OCO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-CO-、HO-CW 2W 3-、HS-CW 2W 3-、HW 2N-、HO-CW 2W 3-NH-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 2=CH-(COO) k1-Phe-(O) k2-、CH 2=CH-(CO) k1-Phe-(O) k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W 4W 5W 6Si-，其中W 1表示H、F、Cl、CN、CF 3、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其表示H、F、Cl或CH 3；W 2及W 3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基，尤其表示H、甲基、乙基或正丙基；W 4、W 5及W 6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基；W 7及W 8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基；Phe表示1,4-伸苯基，其視情況經一或多個除P-Sp-之外的如上文所定義之基團L取代；k 1、k 2及k 3各自彼此獨立地表示0或1，k 3較佳表示1；及k 4表示1至10之整數。
極佳基團P係選自由以下組成之群： CH 2=CW 1-CO-O-、CH 2=CW 1-CO-、
Figure 02_image037
Figure 02_image039
、CH 2=CW 2-O-、CH 2=CW 2-、CW 1=CH-CO-(O) k3-、CW 1=CH-CO-NH-、CH 2=CW 1-CO-NH-、(CH 2=CH) 2CH-OCO-、(CH 2=CH-CH 2) 2CH-OCO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-CO-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 2=CH-(COO) k1-Phe-(O) k2-、CH 2=CH-(CO) k1-Phe-(O) k2-、Phe-CH=CH-及W 4W 5W 6Si-，其中W 1表示H、F、Cl、CN、CF 3、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其表示H、F、Cl或CH 3；W 2及W 3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基，尤其表示H、甲基、乙基或正丙基；W 4、W 5及W 6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基；W 7及W 8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基；Phe表示1,4-伸苯基；k 1、k 2及k 3各自彼此獨立地表示0或1，k 3較佳表示1；及k 4表示1至10之整數。
尤其極佳基團P係選自由以下組成之群：CH 2=CW 1-CO-O-，尤其CH 2=CH-CO-O-、CH 2=C(CH 3)-CO-O-及CH 2=CF-CO-O-，此外CH 2=CH-O-、(CH 2=CH) 2CH-O-CO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、
Figure 02_image041
。
其他較佳可聚合基團P係選自由以下組成之群：乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基及環氧化物，最佳係選自丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基。
極佳地，可聚合化合物中之所有可聚合基團具有相同含義。
若間隔基團Sp不同於單鍵，則其較佳具有式Sp"-X"，使得各別基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-，其中 Sp"   表示具有1至20個、較佳1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R 0)-、-Si(R 0R 00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R 00)-CO-O-、-O-CO-N(R 0)-、-N(R 0)-CO-N(R 00)-、-CH=CH-或-C≡C-以O及/或S原子彼此不直接鍵聯的方式置換， X"    表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R 0)-、-N(R 0)-CO-、-N(R 0)-CO-N(R 00)-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-CF 2CF 2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR 0-、-CY 2=CY 3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵， R 0及R 00各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基，及 Y 2及Y 3各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X''較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR 0-、-NR 0-CO-、-NR 0-CO-NR 00-或單鍵。
典型間隔基團Sp及-Sp"-X"-為例如-(CH 2) p1-、-(CH 2) P1-O-、-(CH 2) P1-O-CO-、-(CH 2) P1-CO-O-、-(CH 2) P1-O-CO-O-、-(CH 2CH 2O) q1-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-S-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-NH-CH 2CH 2或-(SiR 0R 00-O) P1-，其中p1為1至12之整數，q1為1至3之整數，且R 0及R 00具有上文所指示之含義。
尤其較佳基團Sp及-Sp"-X"-為-(CH 2) p1-、-(CH 2) p1-O-、-(CH 2) p1-O-CO-、-(CH 2) p1-CO-O-、-(CH 2) p1-O-CO-O-，其中p1及q1具有上文所指示之含義。
尤其較佳基團Sp"為伸乙基、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、伸乙基硫代伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基，在各情況下為直鏈。
在本發明之較佳實施例中，式I及其子式之化合物含有經一或多個可聚合基團P取代之間隔基團Sp，使得基團Sp-P對應於Sp(P) s，其中s ≥ 2(分支鏈可聚合基團)。
根據此較佳實施例之較佳式I之化合物為其中s為2之彼等化合物，亦即含有基團Sp(P) 2之化合物。根據此較佳實施例之極佳式I之化合物含有選自下式之基團： -X-烷基-CHPP                           S1 -X-烷基-CH((CH 2) aaP)((CH 2) bbP)  S2 -X-N((CH 2) aaP)((CH 2) bbP)            S3 -X-烷基-CHP-CH 2-CH 2P              S4 -X-烷基-C(CH 2P)(CH 2P)-C aaH 2aa+1S5 -X-烷基-CHP-CH 2P                     S6 -X-烷基-CPP-C aaH 2aa+1S7 -X-烷基-CHPCHP-C aaH 2aa+1S8 其中P如式I中所定義， 烷基       表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰CH 2基團可各自彼此獨立地經-C(R 0)=C(R 0)-、-C≡C-、-N(R 0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式置換，其中R 0具有上文所指示之含義， aa及bb各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6， X           具有針對X"所指示之含義中之一者，且較佳地為O、CO、SO 2、O-CO-、CO-O或單鍵。
較佳間隔基團Sp(P) 2係選自式S1、S2及S3。
極佳間隔基團Sp(P) 2係選自以下子式： -CHPP                                      S1a -O-CHPP                                   S1b -CH 2-CHPP                               S1c -OCH 2-CHPP                             S1d -CH(CH 2-P)(CH 2-P)                     S2a -OCH(CH 2-P)(CH 2-P)                  S2b -CH 2-CH(CH 2-P)(CH 2-P)             S2c -OCH 2-CH(CH 2-P)(CH 2-P)           S2d -CO-NH((CH 2) 2P)((CH 2) 2P)          S3a P較佳選自由以下組成之群：乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基及環氧化物，極佳選自丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基，最佳選自甲基丙烯酸酯基。
更佳地，同一化合物中存在之所有可聚合基團P具有相同含義，且極佳地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，最佳地為甲基丙烯酸酯基。
Sp較佳表示單鍵或-(CH 2) p1-、-(CH 2) p2-CH=CH-(CH 2) p3-、-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1，其中p1為2、3、4、5或6，較佳為2或3，p2及p3彼此獨立地為0、1、2或3，且若Sp為-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1，則O原子或CO基團分別鍵聯至苯環。
更佳地，至少一個基團Sp為單鍵。
更佳地，至少一個基團Sp不同於單鍵，且較佳係選自-(CH 2) p1-、-(CH 2) p2-CH=CH-(CH 2) p3-、-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1，其中p1為2、3、4、5或6，較佳為2或3，p2及p3彼此獨立地為0、1、2或3，且若Sp為-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1，則O原子或CO基團分別鍵聯至苯環。
極佳地，Sp不同於單鍵，且係選自-(CH 2) 2-、-(CH 2) 3-、-(CH 2) 4-、-O-(CH 2) 2-、-O-(CH 2) 3-、-O-CO-(CH 2) 2及-CO-O-(CH) 2-，其中O原子或CO基團附接至苯環。
較佳式IA之化合物係選自由式IA-1至式IA-10組成之群：
Figure 02_image043
Figure 02_image045
， 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，alkoxy及alkoxy*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，且L 1及L 2各自彼此獨立地表示F或Cl，較佳均表示F。
極佳為式IA-6之化合物。
較佳地，LC介質含有1、2或3種式IA或其子式之化合物。
較佳地，LC介質中式IA及其子式之化合物的總比例為＞5至25重量%，極佳為7至20重量%，最佳為8至15重量%。
較佳式IB之化合物係選自由以下子式組成之群：
Figure 02_image047
其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，較佳為乙基、正丙基或正丁基，及(O)表示氧原子或單鍵，較佳為氧原子。
極佳為式IB-1及IB-2之化合物，最佳為式IB-1之化合物，尤其為其中alkyl基表示乙基、正丙基或正丁基，較佳為正丙基，(O)表示氧原子，且alkyl*表示乙基、正丙基或正丁基，較佳為乙基的彼等化合物。
較佳地，LC介質含有1、2或3種，極佳含有1種式IB或其子式之化合物。
較佳地，LC介質中式IB及其子式之化合物的總比例為0.5至10重量%，極佳為1至10重量%。在另一較佳實施例中，LC介質中式IB及其子式之化合物的總比例為2至8重量%，極佳為2.5至7重量%。
較佳式IC之化合物係選自由以下子式組成之群：
Figure 02_image049
Figure 02_image051
極佳為式IC-1、IC-2、IC-3、IC-4、IC-5及IC-6之化合物，最佳為式IC-1及IC-4之化合物。
較佳地，LC介質含有1、2或3種式IC或其子式之化合物。
較佳地，LC介質中式IC及其子式之化合物的總比例為10至65重量%，極佳為15至55重量%，最佳為20至45重量%。
根據本發明之LC介質的更佳實施例列舉如下，其包括其任何組合： LC介質含有一或多種式II之化合物：
Figure 02_image053
其中個別基團各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義： R 1及R 2具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰CH 2-基團視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR 0=CR 00-、-C≡C-、
Figure 02_image055
Figure 02_image057
以O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式置換，且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換；較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基， R 0、R 00H或具有1至12個C原子之烷基， A 1及A 2選自下式之基團：
Figure 02_image059
Figure 02_image061
較佳選自式A1、A2、A3、A4、A5、A6、A9及A10，極佳選自式A1、A2、A3、A4、A5、A9及A10， Z 1及Z 2-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CO-O-、-O-CO-、-C 2F 4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH 2O-或單鍵，較佳為單鍵， L 1、L 2、L 3及L 4F、Cl、OCF 3、CF 3、CH 3、CH 2F或CHF 2，較佳為F或Cl，極佳為F， Y H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3，較佳為H或CH 3，極佳為H， L CCH 3或OCH 3，較佳為CH 3， a1     1或2， a2     0或1。
較佳地，LC介質含有一或多種選自由式IIA、IIB、IIC及IID之化合物組成之群的式II之化合物：
Figure 02_image063
其中 R 2A及R 2B各自彼此獨立地表示H、未經取代、經CN或CF 3單取代或經鹵素至少單取代的具有至多15個C原子的烷基或烯基，另外其中此等基團中之一或多個CH 2基團可經-O-、-S-、
Figure 02_image065
Figure 02_image067
、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-OC-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接鍵聯之方式置換， L 1至L 4各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2， Y           表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3，較佳為H或CH 3，尤其較佳為H， Z 2、Z 2B及Z 2D各自彼此獨立地表示單鍵、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-、-CH=CHCH 2O-， p             表示0、1或2，及 q             在每次出現時相同或不同地表示0或1。
較佳式IIA、IIB、IIC及IID之化合物為其中R 2B表示具有至多15個C原子之烷基或烷氧基且極佳表示(O)C vH 2v+1，其中(O)為氧原子或單鍵且v為1、2、3、4、5或6的彼等化合物。
更佳式IIA、IIB、IIC及IID之化合物為其中R 2A或R 2B表示或含有環烷基或環烷氧基，較佳選自由以下組成之群的彼等化合物：
Figure 02_image069
Figure 02_image071
Figure 02_image073
，其中S 1為C 1-5伸烷基或C 2-5伸烯基，且S 2為H、C 1-7烷基或C 2-7烯基，且極佳選自由以下組成之群：
Figure 02_image075
Figure 02_image077
Figure 02_image079
Figure 02_image081
。
更佳式IIA、IIB、IIC及IID之化合物如下所指示：
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
Figure 02_image089
Figure 02_image091
Figure 02_image093
Figure 02_image095
Figure 02_image097
Figure 02_image099
Figure 02_image101
其中參數a表示1或2，alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl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。alkenyl較佳表示CH 2=CH-、CH 2=CHCH 2CH 2-、CH 3-CH=CH-、CH 3-CH 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 3-CH=CH-或CH 3-CH=CH-(CH 2) 2-。
根據本發明之尤其較佳LC介質包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-10、IIA-16、IIA-18、IIA-40、IIA-41、IIA-42、IIA-43、IIB-2、IIB-10、IIB-16、IIC-1及IID-4之化合物。
整個混合物中式IIA及/或IIB之化合物的比例較佳為至少20重量%。
在另一較佳實施例中，LC介質包含一或多種式III之化合物：
Figure 02_image103
其中 R 11及R 12各自彼此獨立地表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH 2基團可各自彼此獨立地經
Figure 02_image105
Figure 02_image107
、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接鍵聯之方式置換，且另外其中一或多個H原子可經鹵素置換， A 3在每次出現時彼此獨立地表示 a)     1,4-伸環己烯或1,4-伸環己基，其中一個或兩個不相鄰CH 2基團可經-O-或-S-置換， b)     1,4-伸苯基，其中一或兩個CH基團可經N置換，或 c)     選自由以下組成之群的自由基：螺[3.3]庚烷-2,6-二基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、菲-2,7-二基及茀-2,7-二基， 其中基團a)、b)及c)可經鹵素原子單取代或多取代， n      表示0、1或2，較佳表示0或1， Z 1在每次出現時彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CH 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2) 4-、-CH=CH-CH 2O-、-C 2F 4-、-CH 2CF 2-、-CF 2CH 2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵，及 L 11及L 12各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2，較佳表示H或F，最佳表示F，及 W     表示O或S，且若n為0，則W不為S。
在本發明之較佳實施例中，LC介質包含一或多種式III-1之化合物：
Figure 02_image109
其中出現的基團具有與在上文式III下所給出之相同的含義，且較佳地 R 11及R 12各自彼此獨立地為具有至多15個C原子之烷基、烯基或烷氧基，更佳其中之一或兩者表示烷氧基，及 L 11及L 12各較佳表示F。
在另一較佳實施例中，LC介質包含一或多種選自式III-1-1至式III-1-11，較佳選自式III-1-6之化合物之群的式III-1之化合物，
Figure 02_image111
Figure 02_image113
， 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，alkoxy及alkoxy*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，且L 11及L 12各自彼此獨立地表示F或Cl，較佳皆表示F。
在本發明之另一較佳實施例中，LC介質包含一或多種式III2-1及/或III2-2之化合物：
Figure 02_image115
其中L 11及L 12具有如式III下所給出之相同含義，(O)表示O或單鍵， R IIIA表示具有至多7個C原子之烷基或烯基，或基團Cy-C mH 2m+1-， m及n      相同或不同地為0、1、2、3、4、5或6，較佳為1、2或3，極佳為1，及 Cy          表示具有3、4或5個環原子之環脂族基，其視情況經各自具有至多3個C原子之烷基或烯基或經鹵素或CN取代，且較佳表示環丙基、環丁基或環戊基。
LC介質中含有式III2-1及/或III2-2之化合物作為式III之化合物的替代或補充，較佳為補充。
極佳式III2-1及III2-2之化合物如下：
Figure 02_image117
Figure 02_image119
其中alkoxy表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基。
在本發明之另一較佳實施例中，LC介質包含一或多種式III-3至式III-5，較佳式III-4之化合物，
Figure 02_image121
Figure 02_image123
其中參數具有上文所給出之含義，R 11較佳表示直鏈烷基，且R 12較佳表示烷氧基，其各自具有1至7個C原子。
在另一較佳實施例中，LC介質包含一或多種選自式III-6至式III-8之群，較佳式III-7之化合物的式I之化合物，
Figure 02_image125
其中參數具有上文所給出之含義，R 11較佳表示直鏈烷基，且R 12較佳表示烷氧基，其各自具有1至7個C原子。
在本發明之另一較佳實施例中，LC介質包含一或多種式III-9之化合物，
Figure 02_image127
其中參數具有上文所給出之含義，R 11較佳表示直鏈烷基，且R 12較佳表示烷氧基，其各自具有1至7個C原子。
較佳式III-9之化合物係選自由式III-9-1至式III-9-10組成之群：
Figure 02_image129
Figure 02_image131
其中R 12表示具有1至7個C原子之烷基，較佳為乙基、正丙基或正丁基，或替代地為環丙基甲基、環丁基甲基或環戊基甲基。
較佳式III-9之化合物係選自由式III-9-1、III-9-2、III-9-3、III-9-4及式III-9-5組成之群，極佳選自式III-9-2及式III-9-3，最佳選自式III-9-2，且其中在所有前述式中，R 12較佳為乙基、正丙基或正丁基，極佳為正丁基。
在較佳實施例中，介質包含一或多種式IV之化合物，
Figure 02_image133
其中 R 41表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有2至7個C原子的未經取代之烯基，較佳為正烷基，尤其較佳具有2、3、4或5個C原子，及 R 42表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有1至6個C原子的未經取代之烷氧基，其均較佳具有2至5個C原子；具有2至7個C原子，較佳具有2、3或4個C原子的未經取代之烯基，更佳為乙烯基或1-丙烯基且尤其為乙烯基， 其中此等化合物不同於式IC。
式IV之化合物較佳係選自式IV-1至式IV-4之化合物之群，
Figure 02_image135
其中 alkyl及alkyl'  彼此獨立地表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基， alkenyl  表示具有2至5個C原子，較佳具有2至4個C原子，尤其較佳2個C原子之烯基， alkenyl' 表示具有2至5個C原子，較佳具有2至4個C原子，尤其較佳具有2至3個C原子之烯基，及 alkoxy   表示具有1至5個C原子，較佳具有2至4個C原子之烷氧基。
較佳地，LC介質包含一或多種選自式IV-1-1至式IV-1-4之化合物的化合物：
Figure 02_image137
極佳地，根據本發明之LC介質包含一或多種式IV-2-1及/或IV-2-2之化合物：
Figure 02_image139
極佳地，根據本發明之LC介質包含式IV-3之化合物，尤其選自式IV-3-1及IV-3-2之化合物：
Figure 02_image141
Figure 02_image143
LC介質較佳另外包含一或多種式IVa之化合物，
Figure 02_image145
其中 R 41及R 42各自彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烷氧基烷基或烷氧基，及
Figure 02_image147
表示
Figure 02_image149
Figure 02_image151
， Z 4表示單鍵、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-，-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-C 4H 8-或-CF=CF-。
較佳式IVa之化合物如下所指示：
Figure 02_image153
其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
根據本發明之LC介質較佳包含至少一種式IVa-1及/或IVa-2之化合物。
整個混合物中式IVa之化合物的比例較佳為至少5重量%。
較佳地，LC介質包含一或多種式IVb-1至IVb-3之化合物：
Figure 02_image155
其中 alkyl及alkyl*    各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，及 alkenyl及alkenyl*      各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
整個混合物式IV-1至式IV-3之聯二苯的比例較佳為至少3重量%，尤其≥5重量%。
在式IVb-1至IVb-3之化合物中，式IVb-2之化合物尤其較佳。
尤其較佳之聯二苯為：
Figure 02_image157
其中alkyl*表示具有1至6個C原子之烷基且較佳表示正丙基。
根據本發明之LC介質尤其較佳包含一或多種式IVb-1-1及/或IVb-2-3之化合物。
在較佳實施例中，LC介質包含一或多種式V之化合物：
Figure 02_image159
其中 R 51及R 52彼此獨立地具有關於R 41及R 42所給出之含義中之一者，且較佳表示具有1至7個C原子之烷基，較佳為正烷基，尤其較佳為具有1至5個C原子之正烷基；具有1至7個C原子之烷氧基，較佳為正烷氧基，尤其較佳為具有2至5個C原子之正烷氧基；具有2至7個C原子，較佳具有2至4個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯氧基，較佳為烯氧基，
Figure 02_image161
、
Figure 02_image163
相同或不同地表示
     
  
Figure 02_image165
     
  
Figure 02_image167
其中
Figure 02_image169
 較佳表示
Figure 02_image171
，
Z 51、Z 52各自彼此獨立地表示-CH 2-CH 2-、-CH 2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳為-CH 2-CH 2-、-CH 2-O-或單鍵，且尤其較佳為單鍵，及 n 為1或2。
式V之化合物較佳係選自式V-1至V-16之化合物：
Figure 02_image173
Figure 02_image175
Figure 02_image177
其中R 1及R 2具有上文關於R 51所指示之含義。 R 1及R 2較佳各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至7個C原子之直鏈烯基。
較佳LC介質包含一或多種式V-1、V-3、V-4、V-6、V-7、V-10、V-11、V-12、V-14、V-15及/或V-16之化合物。
根據本發明之LC介質極尤其較佳包含式V-10、V-12、V-16及/或IV-1之化合物，尤其為5至30%之量。
較佳式V-10之化合物如下所指示：
Figure 02_image179
根據本發明之LC介質尤其較佳包含與一或多種式IV-1之雙環化合物組合的式V-10a及/或V-10b之三環化合物。式V-10a及/或V-10b之化合物以及一或多種選自式IV-1之雙環己基化合物之化合物的總比例為5至40%，極尤其較佳為15至35%。
極尤其較佳LC介質包含化合物V-10a及CC-2-3：
Figure 02_image181
以整體混合物計，化合物V-10a及IV-1-1較佳以15至35%、尤其較佳15至25%且尤其較佳18至22%之濃度存在於混合物中。
極尤其較佳LC介質包含化合物V-10b及IV-1-1：
Figure 02_image183
。 以整體混合物計，化合物V-10b及IV-1-1較佳以15至35%、尤其較佳15至25%且尤其較佳18至22%之濃度存在於混合物中。
極尤其較佳LC介質包含以下三種化合物：
Figure 02_image185
。 以整體混合物計，化合物V-10a、V-10b及IV-1-1較佳以15至35%、尤其較佳15至25%且尤其較佳18至22%之濃度存在於混合物中。
較佳LC介質包含至少一種選自以下化合物之群的化合物：
Figure 02_image187
其中R 41及R 42以及R 51及R 52具有上文所指示之含義。較佳地，在化合物V-6、V-7及IV-1中，R 41及R 51表示分別具有1至6或2至6個C原子之烷基或烯基，且R 42及R 52表示具有2至6個C原子之烯基。
較佳LC介質包含至少一種式V-6a、V-6b、V-7a、V-7b、IV-4-1、IV-4-2、IV-3a及IV-3b之化合物：
Figure 02_image189
Figure 02_image191
其中alkyl表示具有1至6個C原子之烷基且alkenyl表示具有2至6個C原子之烯基。
式V-6a、V-6b、V-7a、V-7b、IV-4-1及IV-4-2之化合物較佳以1至40重量%、較佳5至35重量%及極尤其較佳10至30重量%之量存在於根據本發明之LC介質中。
在本發明之較佳實施例中，LC介質另外包含一或多種式VI-1至式VI-9之化合物：
Figure 02_image193
Figure 02_image195
其中 R 7各自彼此獨立地具有式IIA中關於R 2A所指示之含義中之一者，及 w及x  各自彼此獨立地表示1至6。
尤其較佳為包含至少一種式V-9之化合物的LC介質。
在本發明之較佳實施例中，LC介質另外包含一或多種式VII-1至式VII-25之化合物，
Figure 02_image197
Figure 02_image199
Figure 02_image201
其中 R表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，(O)表示-O-或單鍵，X表示F、Cl、OCF 3或OCHF 2，L x表示H或F，m為0、1、2、3、4、5或6，及n為0、1、2、3或4。
R較佳表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。
X較佳表示F或OCH 3，極佳為F。
根據本發明之LC介質較佳包含呈2至30重量%，尤其5至20重量%之量的式VII-1至式VII-25的聯三苯。
尤其較佳為式VII-1、VII-2、VII-4、VII-20、VII-21及VII-22之化合物，其中X表示F。在此等化合物中，R較佳表示烷基，另外烷氧基，其各自具有1至5個C原子。在式VII-20之化合物中，R較佳表示烷基或烯基，尤其烷基。在式VII-21之化合物中，R較佳表示烷基。在式VII-22至VII-25之化合物中，X較佳表示F。
若混合物之Δn值≥0.1，則較佳在根據本發明之LC介質中採用式VII-1至式VII-25之聯三苯。較佳LC介質包含2至20重量%之一或多種選自式VII-1至VII-25之化合物之群的聯三苯化合物。
更佳實施例在下文列出： a)     LC介質，其包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物，
Figure 02_image203
Figure 02_image205
其中R、(O)及烷基具有上文關於式III所指示之含義。 b)     根據本發明之較佳LC介質包含一或多種含有四氫萘或萘基單元之物質，諸如式N-1至式N-5之化合物，
Figure 02_image207
Figure 02_image209
其中R 1N及R 2N各自彼此獨立地具有關於R 2A所指示之含義，較佳表示直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基，及 Z 1及Z 2各自彼此獨立地表示-C 2H 4-、-CH=CH-、-(CH 2) 4-、-(CH 2) 3O-、-O(CH 2) 3-、-CH=CHCH 2CH 2-、-CH 2CH 2CH=CH-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2-或單鍵。 c)     較佳LC介質包含一或多種選自式BC之二氟二苯并𠳭烷化合物、式CR之𠳭烷及式PH-1及PH-2之氟化菲之群的化合物，
Figure 02_image211
Figure 02_image213
其中 R B1、R B2、R CR1、R CR2、R 1、R 2各自彼此獨立地具有R 2A之含義。c為0、1或2。R 1及R 2較佳彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基。 根據本發明之LC介質較佳包含呈3至20重量%、尤其3至15重量%之量的式BC、CR、PH-1、PH-2之化合物。 尤其較佳之式BC及CR之化合物為化合物BC-1至化合物BC-7及化合物CR-1至化合物CR-5，
Figure 02_image215
Figure 02_image217
Figure 02_image219
其中 alkyl及alkyl*         各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，及 alkenyl及alkenyl*   各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。 極尤其較佳為包含一種、兩種或三種式BC-2、BF-1及/或BF-2之化合物的LC介質。 d)     較佳LC介質包含一或多種式In之茚烷化合物，
Figure 02_image221
其中 R 11、R 12、 R 13各自彼此獨立地表示具有具有1至6個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基， R 12及R 13另外表示鹵素，較佳為F，
Figure 02_image223
表示
Figure 02_image225
Figure 02_image227
， i 表示0、1或2。 較佳式In之化合物為下文所指示之式In-1至式In-16之化合物：
Figure 02_image229
Figure 02_image231
。 尤其較佳為式In-1、In-2、In-3及In-4之化合物。 在根據本發明之LC介質中較佳採用式In及子式In-1至式In-16之化合物，其濃度≥5重量%，尤其5至30重量%，且極尤其較佳5至25重量%。 e)     較佳LC介質另外包含一或多種式L-1至式L-5之化合物，
Figure 02_image233
， 其中 R及R 1各自彼此獨立地具有上文式IIA中關於R 2A所指示之含義，且烷基表示具有1至6個C原子之烷基。參數s表示1或2。 較佳地以5至50重量%、尤其5至40重量%且極尤其較佳10至40重量%之濃度採用式L-1至式L-5之化合物。 f)     較佳LC介質另外包含一或多種式IIA-Y之化合物：
Figure 02_image235
其中R 11及R 12具有上文式IIA中關於R 2A所給出之含義中之一者，且L 1及L 2相同或不同地表示F或Cl。 較佳式IIA-Y之化合物係選自由以下子式組成之群：
Figure 02_image237
Figure 02_image239
其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，alkoxy表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，及O表示氧原子或單鍵。alkenyl及alkenyl*較佳表示CH 2=CH-、CH 2=CHCH 2CH 2-、CH 3-CH=CH-、CH 3-CH 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 3-CH=CH-或CH 3-CH=CH-(CH 2) 2-。 尤其較佳式IIA-Y之化合物係選自由以下子式組成之群：
Figure 02_image241
其中alkoxy及alkoxy*具有上文所定義之含義且較佳表示甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基或正戊氧基。 g)     LC介質另外包含一或多種選自下式之對聯四苯化合物：
Figure 02_image243
其中 R Q為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯氧基，其皆視情況經氟化， X Q為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯氧基， L Q1至L Q6彼此獨立地為H或F，其中L Q1至L Q6中之至少一者為F。
較佳式Q之化合物為其中R Q表示具有2至6個C原子之直鏈烷基，極佳表示乙基、正丙基或正丁基的彼等化合物。
較佳式Q之化合物為其中L Q3及L Q4為F的彼等化合物。更佳式Q之化合物為其中L Q3、L Q4及L Q1及L Q2中之一或兩者為F的彼等化合物。
較佳式Q之化合物為其中X Q表示F或OCF 3、極佳為F的彼等化合物。
式Q之化合物係選自以下子式：
Figure 02_image245
其中R Q具有上文及下文所給出之式Q之含義中之一者或其較佳含義中之一者，且較佳為乙基、正丙基或正丁基。
尤其較佳為式Q1之化合物，尤其其中R Q為正丙基的彼等化合物。
較佳地，LC主體混合物中式Q之化合物的比例為＞0至≤5重量%，極佳為0.05至2重量%，更佳為0.1至1重量%，最佳為0.1至0.8重量%。
較佳地，LC介質含有1至5種、較佳1或2種式Q之化合物。
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，能夠快速且完全地聚合，能夠產生強且快速之傾斜角，且增加LC介質之UV穩定性。
此外，向具有負介電各向異性之LC介質添加具有正介電各向異性的式Q之化合物，允許更好地控制介電常數ε ||及ε ⊥之值，且尤其能夠實現高介電常數ε ||值，同時保持介電各向異性Δε恆定，從而降低反沖電壓及減少影像殘留。
根據本發明之LC介質較佳包含： - 一或多種式IA或其子式，較佳式IA-6之化合物，其濃度較佳在＞5至25%、極佳6至20%、最佳7至15%範圍內； - 一或多種式IB或其子式之化合物，較佳式IB-1或式IB-2之化合物，最佳式IB-1之化合物，其濃度較佳在0.5至5%、極佳0.5至2%範圍內； - 一或多種式IC或其子式之化合物，較佳為式IC-1、IC-2、IC-3、IC-4、IC-5或IC-6之化合物，極佳為式IC-1及/或IC-4之化合物，其濃度較佳在10至70%、極佳15至55%、最佳20至45%範圍內； - 一或多種濃度在20至70%、極佳25至65%、最佳27至60%範圍內的式IC-1之化合物； 及/或 - 一或多種式IIA及IIB之化合物，較佳總濃度在30至45%範圍內； 及/或 - 一或多種式IV之化合物，其總濃度較佳在2至30%、更佳5至25%、尤其較佳5至15%範圍內； 及/或 - 一或多種式V-16之化合物，其中R 1及R 2較佳係選自乙基及丙基，其總濃度較佳在2至30%、更佳5至25%、尤其較佳5至15%範圍內。
尤其，介質包含： -  一或多種化合物CY-n-Om，尤其CY-3-O4、CY-5-O4及/或CY-3-O2，其總濃度較佳在5至30%、較佳10至20%範圍內； -  一或多種化合物PY-n-Om，尤其PY-1-O2、PY-2-O2及/或PY-3-O2，其總濃度較佳在5至40%、較佳10至30%範圍內； 及/或 - CPY-n-Om，尤其CPY-2-O2、CPY-3-O2及/或CPY-5-O2，以整體混合物計，其濃度較佳＞5%，尤其為7%至20%， 及/或 - 一或多種化合物CCY-n-Om，較佳CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1及/或CCY-5-O2，以整體混合物計，其濃度較佳＞3%，尤其為5至15%； 及/或 -  CPY-n-Om及CY-n-Om，以整體混合物計，其濃度較佳為10至80%， 及/或 -  CPY-n-Om及PY-n-Om，較佳CPY-2-O2及/或CPY-3-O2及PY-3-O2或PY-1-O2，以整體混合物計，其濃度較佳為5至20%、更佳10至15%。
本發明另外係關於一種具有主動矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有如根據技術方案1之液晶介質作為介電質，且其中顯示器為VA、SA-VA、IPS、U-IPS、FFS、UB-FFS、SA-FFS、PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-posi-VA、PS-TN、聚合物穩定化SA-VA或聚合物穩定化SA-FFS顯示器。
根據本發明之液晶介質有利地較佳具有自≤-20℃至≥70℃、尤其較佳自≤-30℃至≥80℃、極尤其較佳自≤-40℃至≥90℃之向列相。
根據本發明之介質的澄清溫度為70℃或更高，較佳為74℃或更高。
表述「具有向列相」在本文中意謂：一方面，在相應溫度下在低溫下未觀測到近晶相及結晶，且另一方面，在自向列相加熱時不會出現澄清現象。在對應溫度下用流量式黏度計進行低溫研究，且藉由儲存於具有對應於電光用途之層厚度的測試單元中至少100小時來檢驗。若對應測試單元中在-20℃之溫度下的儲存穩定性為1000小時或更久，則稱介質在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下，對應時間分別為500小時及250小時。在高溫下，藉由習知方法在毛細管中量測澄清點。
在20℃下，液晶混合物之向列相範圍較佳為至少60 K且流動黏度ν 20為至多30 mm 2· s -1。
混合物在-20℃或更低、較佳在-30℃或更低、極佳在-40℃或更低之溫度下為向列型。
在液晶混合物中之雙折射率Δn值通常在0.07與0.16之間，較佳在0.08與0.15之間，極佳在0.09與0.14之間。
在本發明之較佳實施例中，介質之雙折射率在0.090至0.110、較佳0.095至0.105、尤其0.100至0.105範圍內。
在另一較佳實施例中，根據本發明之介質的雙折射率為0.120或更高，較佳在0.125至0.145、更佳0.130至0.140範圍內。
根據本發明之液晶混合物的介電各向異性Δε為-1.5至-8.0，較佳為-2.0至-4.0，尤其為-2.5至-3.5。
在20℃下，旋轉黏度γ 1較佳為≤120 mPa·s，尤其≤100 mPa·s。
在較佳實施例中，在20℃下，旋轉黏度γ 1為≤100 mPa·s，尤其≤95 mPa·s。
根據本發明之液晶介質具有相對低的臨限電壓值(V 0)。其較佳在1.7 V至3.0 V範圍內，尤其較佳為≤2.7 V且極尤其較佳為≤2.5 V。
對於本發明，除非另外明確指示，否則術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V 0)，亦稱為弗雷德里克(Freedericks)臨限值。
此外，根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有高電壓保持率值。
一般而言，相比於具有較高定址電壓或臨限電壓之彼等液晶介質，具有低定址電壓或臨限電壓的液晶介質展現較低電壓保持率，且反之亦然。
對於本發明，術語「正介電性化合物」表示Δε ＞1.5之化合物，術語「中性介電性化合物」表示-1.5≤ Δε ≤1.5之化合物，且術語「負介電性化合物」表示Δε ＜-1.5之化合物。在本文中，化合物之介電各向異性係藉由將10%之化合物溶解於液晶主體中，且測定所得混合物在至少一個測試單元中之電容來測定，其中在各情況下該測試單元之層厚度為20 µm，且在1 kHz下具有垂面及均勻表面配向。量測電壓通常為0.5 V至1.0 V，但始終低於所研究之各別液晶混合物的電容臨限值。
針對本發明所指示之所有溫度值以℃為單位。
根據本發明之LC介質適於所有垂直配向-薄膜電晶體(VA-TFT)應用，諸如垂直配向向列(VAN)、多域VA (MVA)、超圖案化VA ((S)-PVA)、進階超視圖或軸向對稱VA (ASV)、聚合物持續VA (PSA)及聚合物穩定VA (PS-VA)。此外，其適用於具有負Δε之共平面切換(IPS)及邊緣場切換(FFS)應用。
根據本發明之顯示器中的向列型LC介質一般包含兩種組分A及B，其自身由一或多種個別化合物組成。
組分A具有顯著負介電各向異性且給予向列相≤ -0.5之介電各向異性。除一或多種式I之化合物以外，組分A較佳包含式IIA、IIB及/或IIC之化合物，此外一或多種式IV-1之化合物。
組分A之比例較佳在45與100%之間，尤其在60與85%之間。
組分A較佳選擇Δε值≤-0.8的一種(或多種)個別化合物。若此負值之數值愈大，則整體混合物中之比例A愈小。
在20℃下，組分B具有明顯向列態且流動黏度不超過30 mm 2· s -1，較佳不超過25 mm 2· s -1。
多種適合之材料為熟習此項技術者自文獻已知。尤其較佳為式O-17之化合物。
組分B中尤其較佳的個別化合物為在20℃下流動黏度不超過18 mm 2· s -1、較佳不超過12 mm 2· s -1之極低黏度向列型液晶。
組分B為單變性或互變性向列型，無近晶相且能夠防止在LC介質中出現近晶相降至極低溫。例如，若將各種高向列態材料添加至近晶液晶混合物中，則此等材料之向列態可經由所達成之近晶相之抑制程度進行比較。
混合物亦可視情況包含組分C，其包含具有介電各向異性Δε ≥1.5之化合物。以整體混合物計，此等所謂的陽性化合物通常以≤20重量%之量存在於負介電各向異性之混合物中。
除一或多種式IA、IB及IC之化合物以外，介質較佳包含4至15種，尤其5至12種且尤其較佳＜10種的式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況選用的一或多種式IV-1之化合物。
除式IA、IB及IC之化合物及式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況選用之式IV-1之化合物以外，其他成分亦可例如以整體混合物之至多45%、但較佳至多35%、尤其至多10%之量存在。
其他成分較佳係選自來自以下類別之向列型或向列原基物質，尤其已知物質：氧偶氮苯、苯亞甲基苯胺、聯二苯、聯三苯、苯基或環己基苯甲酸酯、苯基或環己基環己烷甲酸酯、苯基環己烷、環己基聯二苯、環己基環己烷、環己基萘、1,4-雙環己基聯二苯或環己基嘧啶、苯基-或環己基二㗁烷、視情況經鹵化之二苯乙烯、苯甲基苯基醚、二苯乙炔及經取代之肉桂酸酯。
適合作為此類型之液化相之成分的最重要化合物的特徵可在於式IV： R 20-L-G-E-R 21IV 其中L及E各表示來自由1,4-二取代之苯及環己烷環形成之群的碳-或雜環系統、4,4'-二取代之聯二苯、苯基環己烷及環己基環己烷系統、2,5-二取代之嘧啶及1,3-二㗁烷環、2,6-二取代之萘、二-及四氫萘、喹唑啉及四氫喹唑啉， G 表示      -CH=CH-    -N(O)=N- -CH=CQ-    -CH=N(O)- -C≡C-         -CH 2-CH 2- -CO-O-       -CH 2-O- -CO-S-        -CH 2-S- -CH=N-       -COO-Phe-COO- -CF 2O-        -CF=CF- -OCF 2-        -OCH 2- -(CH 2) 4-      -(CH 2) 3O- 或C-C單鍵，Q表示鹵素，較佳氯，或-CN，且R 20及R 21各表示具有至多18個，較佳至多8個碳原子之烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰氧基，或此等基團中之一者替代地表示CN、NC、NO 2、NCS、CF 3、SF 5、OCF 3、F、Cl或Br。
在大多數此等化合物中，R 20及R 21彼此不同，此等基團中之一者通常為烷基或烷氧基。所提出之取代基之其他變體亦為常見的。許多此類物質亦或其混合物為可商購的。所有此等物質可藉由自文獻已知之方法製備。
對於熟習此項技術者不言而喻，根據本發明之VA、IPS或FFS混合物亦可包含例如H、N、O、Cl及F已經相應同位素置換之化合物。
具有上文所描述之聚合化合物的上文所提及之較佳實施例的化合物之組合引起根據本發明之LC介質中的低臨限電壓、低旋轉黏度及極好的低溫穩定性，同時連續保持高澄清點及高HR值，且允許在PSA顯示器中快速建立尤其低之傾斜角(亦即較大傾斜度)。尤其，在PSA顯示器中與先前技術中之LC介質相比，LC介質展現顯著縮短之回應時間，尤其亦灰階回應時間。
較佳地，LC介質中之可聚合組分A)的比例為＞0至＜5%，極佳為＞0至≤1%，最佳為0.01至0.5%。
較佳地，LC介質中之LC組分B)的比例為95至＜100%，極佳為99至＜100%。
對於在PSA顯示器中使用，可聚合化合物之總比例較佳為0.01至2.0%，極佳為0.1至1.0%，最佳為0.2至0.8%。
對於在SA-VA顯示器中使用，LC介質中之可聚合化合物的總比例較佳為＞0至＜3%，極佳為＞0至＜2%，更佳為0.05至2.0%，最佳為0.05至1.0%。
可聚合化合物可以類似於熟習此項技術者已知之方法及描述於有機化學之標準著作中，諸如描述於Houben-Weyl的Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart中的方法來製備。
例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可藉由對應醇與酸衍生物的酯化來製備，該等酸衍生物例如在如吡啶或三乙胺及4-(N,N-二甲胺基)吡啶(DMAP)之鹼的存在下的(甲基)丙烯醯氯或(甲基)丙烯酸酐。替代地，酯可藉由在脫水劑之存在下醇與(甲基)丙烯酸的酯化來製備，例如根據Steglich使用二環己基碳化二亞胺(DCC)、 N-(3-二甲基胺丙基)- N'-乙烯基碳化二亞胺(EDC)或 N-(3-二甲基胺丙基)- N'-乙基碳化二亞胺氫氯化物及DMAP。
本發明另外係關於如上文所描述之LC介質或LC顯示器，其中式I1、I2及視情況選用之式I3之可聚合化合物以聚合形式存在。
LC顯示器較佳為PS-VA、PS-IPS、PS-FFS或SA-VA顯示器。
為了生產PSA或聚合物穩定化SA顯示器，LC介質中所含之可聚合化合物藉由在LC顯示器基板之間的LC介質中的原位聚合來聚合，較佳同時向電極施加電壓。
根據本發明之顯示器的結構對應於如在開始時引用的先前技術中所描述之PSA顯示器的常見幾何結構。不具有突起之幾何結構較佳，尤其為另外其中濾色器側上之電極未經結構化且僅TFT側上之電極具有狹縫的彼等幾何結構。PS-VA顯示器之尤其適合且較佳的電極結構描述於例如US 2006/0066793 A1中。
本發明之較佳PSA類型LC顯示器包含： -  第一基板，其包括界定像素區域之像素電極，該像素電極連接至安置於各像素區域中之轉換元件且視情況包括微狹縫圖案；及視情況選用之安置於像素電極上的第一配向層， -  第二基板，其包括共同電極層，該共同電極層可安置於面對第一基板之第二基板的整個部分上；及視情況選用之第二配向層， -  安置於第一基板與第二基板之間的LC層，其包括如上文及下文所描述之LC介質，其中可聚合化合物亦可以聚合形式存在。
第一及/或第二配向層控制LC層之LC分子的配向方向。例如，在PS-VA顯示器中，配向層經選擇以使其賦予LC分子垂面(或垂直)配向(亦即垂直於表面)或傾斜配向。此類配向層可例如包含聚醯亞胺，其亦可摩擦或可藉由光配向方法製備。
具有LC介質之LC層可藉由顯示器製造商習知使用之方法，例如所謂的滴式注入(ODF)方法沈積於顯示器之基板之間。隨後例如藉由UV光聚合來使LC介質之可聚合組分聚合。聚合可在一個步驟中或在兩個或更多個步驟中進行。
PSA顯示器可包含其他元件，如濾色器、黑矩陣、鈍化層、光阻滯層、用於定址個別像素之電晶體元件等，其皆為熟習此項技術者所熟知且無需本發明技術即可採用。
電極結構可由熟習此項技術者視個別顯示器類型而設計。例如，對於PS-VA顯示器，可藉由提供具有狹縫及/或凸塊或突起之電極以產生兩個、四個或更多個不同傾斜配向方向來誘導LC分子之多區域定向。
在聚合後，可聚合化合物形成一種共聚物，其使得LC介質中之LC分子具有一定傾斜角。不希望受特定理論束縛，咸信由可聚合化合物形成之交聯聚合物的至少一部分將自LC介質分離或沈澱且在基板或電極上形成聚合物層或設置於其上之配向層。微觀量測資料(如SEM及AFM)已確證，所形成之聚合物之至少一部分積聚於LC/基板界面處。
聚合可以一個步驟進行。聚合亦有可能首先視情況在施加電壓之情況下在第一步驟中進行以產生傾斜角，且隨後在未施加電壓之第二聚合步驟中進行，以聚合或交聯第一步驟中未反應之化合物(「最終固化」)。
適合且較佳的聚合方法為例如熱或光聚合，較佳為光聚合，尤其UV誘發之光聚合，其可藉由使可聚合化合物曝露於UV輻射來達成。
可聚合化合物較佳係選自式M： R a-B 1-(Z b-B 2) m-R bM 其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義： R a及R bP、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO 2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF 5或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可各自彼此獨立地經-C(R 0)=C(R 00)-、-C≡C-、-N(R 00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式置換，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中若B 1及/或B 2含有飽和C原子，則R a及/或R b亦可表示螺鍵聯至此飽和C原子之基團， 其中該等R a及R b基團中之至少一者表示或含有P或P-Sp-基團， P            可聚合基團， Sp          間隔基團或單鍵， B 1及B 2具有4至25個環原子之芳族基、雜芳族基、脂環族基或雜環基，其亦可含有稠環且其未經取代或經L單取代或多取代， Z b-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-(CH 2) n1-、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-(CF 2) n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR 0R 00或單鍵， R 0及R 00各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基， m           表示0、1、2、3或4， n1          表示1、2、3或4， L            P、P-Sp-、OH、CH 2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO 2、--NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R x) 2、-C(=O)Y 1、-C(=O)R x、-N(R x) 2、視情況經取代之矽烷基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，另外其中一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換， P及Sp     具有上文所指示之含義， Y 1表示鹵素， R x表示P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子以彼此不直接鍵聯之方式置換，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-、具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基、或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基置換。
尤其較佳式M之化合物為如下化合物，其中B 1及B 2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，另外其中此等基團之一或多個CH基團可經N、環己烷-1,4-二基置換，另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可經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、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基或八氫-4,7-甲醇茚烷-2,5-二基，其中所有此等基團可為未經取代的或經如上所定義之L單取代或多取代。
尤其較佳式M之化合物為其中B 1及B 2各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基之化合物。
更佳為選自下式之可聚合化合物：
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Figure 02_image249
Figure 02_image251
Figure 02_image253
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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： P 1、P 2、P 3可聚合基團，較佳選自乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧雜環丁烷及環氧基， Sp 1、Sp 2、Sp 3單鍵或間隔基團，另外其中基團P 1-Sp 1-、P 1-Sp 2-及P 3-Sp 3-中之一或多者可表示R aa，其限制條件為存在之基團P 1-Sp 1-、P 2-Sp 2及P 3-Sp 3-中之至少一者不同於R aa，較佳為-(CH 2) p1-、-(CH 2) p1-O-、-(CH 2) p1-CO-O-或-(CH 2) p1-O-CO-O-bedeuten，其中p1為1至12之整數。 R aaH、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可各自彼此獨立地經-C(R 0)=C(R 00)-、-C≡C-、-N(R 0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式置換，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P 1-Sp 1-置換，尤其較佳為具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈，視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少兩個C原子且分支鏈基具有至少三個C原子)，且其中R aa不表示或含有P 1、P 2或P 3基團， R 0、R 00H或具有1至12個C原子之烷基， R y及R zH、F、CH 3或CF 3， X 1、X 2、X 3-CO-O-、-O-CO-或單鍵， Z M1-O-、-CO-、-C(R yR z)-或-CF 2CF 2-， Z M2、Z M3-CO-O-、-O-CO-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CF 2O-、-OCF 2-或-(CH 2) 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的視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基， L'、L"    H、F或Cl， k 0或1， r 0、1、2、3或4， s 0、1、2或3， t 0、1或2， x 0或1。
極佳為式M2及M13之化合物，尤其為恰好含有兩個可聚合基團P 1及P 2之二反應性化合物。
更佳為選自式M17至式M32之化合物，尤其選自式M20、M22、M24、M27、M30及M32之化合物尤其為恰好含有三個可聚合基團P 1、P 2及P 3之三反應性化合物。
在式M1至M31之化合物中，基團
Figure 02_image257
較佳為
Figure 02_image259
Figure 02_image261
， 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，且較佳地為F、Cl、CN、NO 2、CH 3、C 2H 5、C(CH 3) 3、CH(CH 3) 2、CH 2CH(CH 3)C 2H 5、OCH 3、OC 2H 5、COCH 3、COC 2H 5、COOCH 3、COOC 2H 5、CF 3、OCF 3、OCHF 2、OC 2F 5或P-Sp-，極佳為F、Cl、CN、CH 3、C 2H 5、OCH 3、COCH 3、OCF 3或P-Sp-，更佳地為F、Cl、CH 3、OCH 3、COCH 3或OCF 3，最佳地為F或CH 3。
較佳式M1至M32之化合物為如下化合物，其中P 1、P 2及P 3表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氧雜環丁烷或環氧基，極佳為丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，最佳為甲基丙烯酸酯基。
更佳式M1至M32之化合物為其中Sp 1、Sp 2及Sp 3為單鍵的彼等化合物。
更佳式M1至M32之化合物為其中Sp 1、Sp 2及Sp 3中的一者為單鍵且Sp 1、Sp 2及Sp 3中的另一者不同於單鍵的彼等化合物。
更佳式M1至M32之化合物為如下化合物，其中不同於單鍵的彼等基團Sp 1、Sp 2及Sp 3表示-(CH 2) s1-X"-，其中s1為1至6之整數，較佳為2、3、4或5，且X"為與苯環之鍵聯，且為-O-、-O-CO-、-CO-O、-O-CO-O-或單鍵。
更佳式M之化合物為選自下表D之彼等化合物，尤其為選自由以下組成之群的彼等化合物：式RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-92、RM-102、RM-103、RM-109、RM-116、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122、RM-139、RM-142、RM-153、RM-155、RM-158及RM-159。
尤其較佳為包含一種、兩種或三種式M之可聚合化合物的LC介質。
更佳為包含式M之兩種或更多種式M之二反應性可聚合化合物，較佳選自式M1至M16，極佳選自式M2及M13的LC介質。
更佳為LC介質，其包含一或多種式M之二反應性可聚合化合物，較佳選自式M1至M16，極佳選自式M2及M13，及一或多種式M之三反應性可聚合化合物，較佳選自式M17至M32，極佳選自式M20、M22、M24、M27、M30及M32。
更佳為包含一或多種式M之可聚合化合物的LC介質，其中至少一個r不為0，或s及t中之至少一者不為0，極佳選自式M2、M13、M22、M24、M27、M30及M32，且其中L係選自上文所示之較佳基團，最佳選自F及OCH 3。
更佳為可聚合化合物，其展示在340至380 nm之波長範圍內的吸收，較佳選自式M，極佳選自式M1至M32，最佳選自由來自表D之上述式組成之群。
視情況將一或多種聚合引發劑添加至LC介質中。聚合之適合條件及引發劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知的且描述於文獻中。適於自由基聚合的為例如可商購的光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (Ciba AG)。若採用聚合引發劑，則其比例較佳為0.001至5重量%，尤其較佳為0.001至1重量%。
根據本發明之可聚合化合物亦適於在無引發劑之情況下進行聚合，其伴隨著大量優點，例如藉由可能的殘餘量之引發劑或其降解產物而降低材料成本且尤其減少LC介質之污染。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介質因此不含有聚合引發劑。
LC介質亦可包含一或多種穩定劑以便防止例如在儲存或運輸期間RM之非所需自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。尤其適合的為例如來自Irganox®系列(Ciba AG)的可商購穩定劑，諸如Irganox® 1076。若採用穩定劑，則以RM或可聚合組分(組分A)之總量計，其比例較佳為10至50,000 ppm，尤其較佳為50至5,000 ppm。
在較佳實施例中，LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑，較佳濃度為0.01至1重量%，極佳0.05至0.5重量%。對掌性摻雜劑較佳係選自由下表B之化合物組成之群，極佳選自由以下組成之群：R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011及R-或S-5011。
在另一較佳實施例中，LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑之外消旋物，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。
在本發明之另一較佳實施例中，LC介質含有一或多種其他穩定劑，較佳選自由下式組成之群：
Figure 02_image263
其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義： R a-d具有1至10個、較佳1至6個、極佳1至4個C原子之直鏈或分支鏈烷基，最佳為甲基， X SH、CH 3、OH或O ●， A S具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或環狀伸烷基，其視情況經取代， n 1至6之整數，較佳為3。
較佳式S3之穩定劑係選自式S3A：
Figure 02_image265
其中n2為1至12之整數，且其中基團(CH 2) n2中之一或多個H原子視情況經甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基置換。
極佳穩定劑係選自由以下式組成之群：
Figure 02_image267
Figure 02_image269
Figure 02_image271
Figure 02_image273
在較佳實施例中，液晶介質包含一或多種選自由式S1-1、S2-1、S3-1、S3-1及S3-3組成之群的穩定劑。
在較佳實施例中，液晶介質包含一或多種選自下表C之穩定劑。
較佳地，液晶介質中之穩定劑(如式S1至S3之彼等)的比例為10至500 ppm，極佳為20至100 ppm。
在另一較佳實施例中，根據本發明之LC介質含有較佳濃度為0.1至2.5%之自配向(SA)添加劑。
在較佳實施例中，根據本發明之SA-VA顯示器不含聚醯亞胺配向層。在另一較佳實施例中，根據較佳實施例之SA-VA顯示器含有聚醯亞胺配向層。
用於此較佳實施例之較佳SA添加劑係選自包含液晶原基基團及直鏈或分支鏈烷基側鏈的化合物，該直鏈或分支鏈烷基側鏈由一或多種選自羥基、羧基、胺基或硫醇基之極性錨基團封端。
更佳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基團的可聚合基團。此等可聚合SA添加劑可在與應用於PSA製程中之RM的類似條件下在LC介質中聚合。
用於誘發垂面配向，尤其用於SA-VA模式顯示器之適合的SA添加劑揭示於例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。
在另一較佳實施例中，根據本發明之LC介質或聚合物穩定化SA-VA顯示器含有一或多種選自下表E之自配向添加劑。
在另一較佳實施例中，根據本發明之LC介質含有一或多種SA添加劑，其較佳選自式II或其子式或選自表E，其濃度為0.1至5%，極佳0.2至3%，最佳0.2至1.5%。
在另一較佳實施例中，根據本發明之LC介質及顯示器不含有自配向添加劑，尤其其不含選自下表E之化合物。
本發明之較佳實施例係關於一種用於製備如上文及下文所描述之PSA顯示器之方法，其包含以下特徵中之一或多者： - 藉由UV光以2步驟方法照射可聚合LC介質，該方法包括施加電壓以產生傾斜角的第一UV曝光步驟(「UV1步驟」)，及在未施加電壓之情況下完成聚合的第二UV曝光步驟(「UV2步驟」)， - 在300 nm至380 nm之波長範圍中，較佳在UV2步驟中且視情況亦在UV1步驟中，藉由由具有0.5 mW/cm 2至10 mW/cm 2之強度的UV燈產生的UV光來照射可聚合LC介質， - 可聚合LC介質係藉由UV光照射，其波長≥340 nm，且較佳≤420 nm，極佳在340 nm至380 nm範圍內，更佳在350 nm至＜370 nm範圍內，最佳在355 nm至368 nm範圍內， - 在將電極施加顯示器之電極的同時，藉由UV光照射可聚合LC介質， - 使用UV-LED燈進行UV光之照射。
此較佳方法可例如藉由使用所需UV燈或藉由使用帶通濾波器及/或截止濾波器進行，用具有各別所需波長之UV光實質上透射且用具有各別非所需波長之光實質上阻隔該等濾波器。例如，當需要用波長λ為300 nm至400 nm之UV光照射時，可使用實質上透射300 nm＜ λ ＜400 nm之波長的寬帶通濾波器進行UV曝光。當需要用波長λ大於340 nm之UV光照射時，可使用實質上透射λ ＞340 nm之波長的截止濾波器進行UV照射。
較佳使用UV-LED燈進行UV光之照射。
在PSA製程中使用僅具有一個窄發射峰之UV-LED燈具有若干優點，如例如LC介質中之可聚合化合物的更有效之光能傳遞，視顯示在LED燈之發射波長下之吸收的適合可聚合化合物的選擇而定。此使得UV強度及/或UV照射時間減少，因此能夠減少節拍時間及節省能量及生產成本。另一優點為燈之窄發射光譜使選擇適當波長進行光聚合更容易。
極佳地，UV光源為發射波長在340至400 nm範圍內、更佳340至380 nm範圍內的UV-LED燈。發射波長為365 nm之UV光的UV-LED燈尤其較佳。
此較佳方法能夠藉由使用較長UV波長製造顯示器，由此減少或甚至避免較短UV光組分之有害及損傷作用。
UV輻射能通常為6至100 J，視生產方法條件而定。
根據本發明之LC介質可另外包含一或多種其他組分或添加劑，較佳選自包括但不限於以下之清單：共聚單體、對掌性摻雜劑、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、界面活性劑、濕潤劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改良劑、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。
其他添加劑可為可聚合或非可聚合的。可聚合添加劑因此歸屬於可聚合組分或組分A)。非可聚合添加劑因此歸屬於非可聚合組分或組分B)。
LC介質較佳具有向列型LC相。
此外，有可能向LC介質中添加例如0至15重量%之多色染料、此外奈米粒子、導電鹽、較佳4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁基銨或冠醚之複合鹽(參見例如Haller等人,Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973))用於改良導電性，或改良用於修改向列相之介電各向異性、黏度及/或配向的物質。此類型之物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。
根據本發明之LC介質之上述較佳實施例的個別組分為已知的，或其製備方法可容易地由熟習相關技術者自先前技術衍生，因為其基於文獻中所描述之標準方法。相應式CY之化合物描述於例如EP-A-0 364 538中。相應式ZK之化合物描述於例如DE-A-26 36 684及DE-A-33 21 373中。
以本身習知之方式例如藉由將一或多種上文所提及之化合物與一或多種如上文所定義之可聚合化合物及視情況選用之其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備可根據本發明使用的LC介質。一般而言，在高溫下將以較少量使用之所需量的組分有利地溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能混合組分於有機溶劑(例如丙酮、氯仿或甲醇)中之溶液，且例如在充分混合之後藉由蒸餾來再次移除溶劑。此外，本發明係關於用於製備根據本發明之LC介質的方法。
對於熟習此項技術者不言而喻，根據本發明之LC介質亦可包含化合物，其中例如H、N、O、Cl、F已經相應之如氘的同位素置換。
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具有較佳待採用之化合物的混合物概念及其各別濃度及其彼此之組合。另外，實例說明哪些性質及性質組合為可獲得的。
較佳混合物組分展示於下表A中。
表 A在表A中，m及n彼此獨立地為1至12之整數，較佳為1、2、3、4、5或6，k為0、1、2、3、4、5或6，且(O)C mH 2m+1意謂C mH 2m+1或OC mH 2m+1。
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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來自表A1之化合物組成之群的化合物。
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來自表A2之化合物組成之群的化合物。
表 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。
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Figure 02_image315
LC介質較佳包含0至10重量%、尤其0.01至5重量%、尤其較佳0.1至3重量%之摻雜劑。LC介質較佳包含一或多種選自由來自表B之化合物組成之群的摻雜劑。
表 C表C展示可添加至根據本發明之LC介質中之可能的穩定劑。其中n表示1至12之整數，較佳為1、2、3、4、5、6、7或8，且未展示末端甲基。
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LC介質較佳包含0至10重量%、尤其1 ppm至5重量%、尤其較佳1 ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳包含一或多種選自由來自表C之化合物組成之群的穩定劑。
表 D表D展示可用於根據本發明之LC介質中之說明性反應性液晶原基化合物。
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在較佳實施例中，根據本發明之混合物包含一或多種可聚合化合物，其較佳選自式RM-1至式RM-144之可聚合化合物。其中，尤其較佳為化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122及RM-145至RM-152。
在另一較佳實施例中，根據本發明之混合物包含一或多種選自式RM-145至RM-152，極佳選自式RM-147至RM-152之可聚合化合物。
表 E表E展示用於垂直配向之自配向添加劑，其可與式I之可聚合化合物一起用於根據本發明之SA-VA及SA-FFS顯示器之LC介質中：
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在較佳實施例中，根據本發明之LC介質、SA-VA及SA-FFS顯示器包含一或多種SA添加劑與一或多種式I之RM的組合，該等SA添加劑選自式SA-1至SA-48，較佳選自式SA-14至SA-48，極佳選自式SA-20至SA-34及SA-44。
實例以下實例解釋本發明而不對其進行限制。然而，其向熟習此項技術者展示具有較佳待採用之化合物的較佳混合物概念及其各別濃度及其彼此之組合。另外，實例說明哪些性質及性質組合為可獲得的。
另外，使用以下縮寫及符號： V 0在20℃下之臨限電壓，電容[V]， n e在20℃及589 nm下之非尋常折射率， n o在20℃及589 nm下之一般折射率， Δn                   在20℃及589 nm下之光學各向異性， ε ⊥在20℃及1 kHz下垂直於引向器之介電電容率， ε ||在20℃及1 kHz下平行於引向器之介電電容率， Δε                   在20℃及1 kHz下之介電各向異性， cl.p.、T(N、I)  澄清點[℃]， γ 1在20℃下之旋轉黏度[mPa·s]， K 1在20℃下之彈性常數「傾斜」變形[pN]， K 2在20℃下之彈性常數「扭曲」變形[pN]， K 3在20℃下之彈性常數「彎管」變形[pN]，
除非另外明確指出，否則本申請案中之所有濃度均以重量百分比引述，且係關於包含所有固體或液晶組分而無溶劑之相應整體混合物。
除非另外明確指出，否則本申請案中所指示之所有溫度值諸如熔點T(C、N)、近晶(S)至向列(N)相之轉變T(S、N)及澄清點T(N、I))均以攝氏溫度(℃)引述。M.p.表示熔點，cl.p. =澄清點。此外，C=結晶狀態，N=向列相，S=近晶相及I=等向性相。此等符號之間的資料表示轉變溫度。
除非在各情況下以其他方式明確指示，否則所有物理性質現在為且已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany測定且適用於20℃之溫度，且在589 nm下測定Δn且在1 kHz下測定Δε。
除非另外明確指示，否則對於本發明，術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V 0)，亦稱為弗雷德里克臨限值。在實例中，光學臨限值亦可如一般常用地以10%相對對比度(V 10)引述。
除非另外說明，否則聚合如上文及下文所描述之PSA顯示器中之可聚合化合物的方法係在其中LC介質展現液晶相、較佳向列相之溫度下進行，且最佳係在室溫下進行。
除非另外說明，否則製備測試單元及量測其電光學及其他性質的方法藉由如下文中所描述或與其類似的方法進行。
用於量測電容臨限電壓之顯示器由距離為25 µm之兩個平行玻璃外部板組成，其中每一者在內部具有電極層且在頂部具有未摩擦之聚醯亞胺配向層，其實現液晶分子之垂面邊緣配向。
除非另外說明，否則用於量測傾斜角之PSVA顯示器或PSVA測試單元由距離為4 µm之兩個平行玻璃外部板組成，其中每一者在內部具有電極層且在頂部具有聚醯亞胺配向層，其中兩個聚醯亞胺層彼此反向平行摩擦，且實現液晶分子之垂面邊緣配向。SAVA顯示器或測試單元具有相同結構，但其中省略一個或兩個聚醯亞胺層。
藉由用具有限定強度之UV光照射持續預定時間而使可聚合化合物在顯示器或測試單元中聚合，其中同時將電壓(通常為10 V至30 V交流電，1 kHz)施加至顯示器。在實例中，除非另外指示，否則使用金屬鹵化物或高壓Hg燈及50至100 mW/cm²之強度進行聚合。使用標準儀錶(具有UV感測器之高階Hoenle UV儀錶)量測強度。
使用來自Axometrics之穆勒(Mueller)矩陣偏光計「AxoScan」測定傾斜角。低值(亦即，與90°角之大偏差)在此處對應於大傾斜。
除非另外說明，否則術語「傾斜角」意謂LC引向器與基板之間的角度，且「LC引向器」意謂在具有均勻定向之LC分子層中，LC分子之光學主軸的較佳定向方向，在棒狀單軸向正雙折射LC分子之情況下，對應於其分子長軸。
比較實例 1如下調配向列型LC主體混合物C1
B(S)-2O-O4 4.00 % cl.p. 73.6℃
B(S)-2O-O5 5.00 % Δn 0.1160
BCH-32 11.50 % Δε -2.7
CC-3-V 28.50 % ε || 3.6
CC-3-V1 9.00 % γ 1 75 mPa . s
CCP-3-1 11.00 % K 1 14.2
CCY-3-O2 5.50 % K 3 15.3
CPY-3-O2 5.00 % K 3/K 1 1.08
PY-1-O2 11.50 % V 0 2.58 V
PY-2-O2 9.00 %      
混合物含有式IA之化合物B(S)-2O-O4及B(S)-2O-O5及式IC之化合物CC-3-V及CC-3-V1，但不含有式IB之化合物。
實例 1如下調配向列型LC主體混合物N1
B(S)-2O-O4 4.00 % cl.p. 74.1℃
B(S)-2O-O5 5.00 % Δn 0.1168
BCH-32 11.00 % Δε -2.7
CC-3-V 28.50 % ε || 3.6
CC-3-V1 9.00 % γ 1 75 mPa . s
CCP-3-1 11.50 % K 1 14.0
CLY-3-O2 5.50 % K 3 14.9
CPY-3-O2 5.00 % K 3/K 1 1.06
PY-1-O2 11.00 % V 0 2.47 V
PY-2-O2 9.50 %      
混合物含有式IA之化合物B(S)-2O-O4及B(S)-2O-O5，式IB之化合物CLY-3-O2及式IC之化合物CC-3-V及CC-3-V1。
比較實例 2如下調配向列型LC主體混合物C2
B(S)-2O-O4 4.00 % cl.p. 73.9℃
B(S)-2O-O5 5.00 % Δn 0.1166
B(S)-2O-O6 3.00 % Δε -2.7
BCH-32 11.50 % ε || 3.6
CC-3-V 31.00 % γ 1 76 mPa . s
CC-3-V1 8.00 % K 1 14.1
CCP-3-1 11.50 % K 3 14.7
CCY-3-O2 3.00 % K 3/K 1 1.04
CPY-3-O2 5.00 % V 0 2.47 V
PY-1-O2 12.50 %      
PY-2-O2 5.50 %      
混合物含有式IA之化合物B(S)-2O-O4、B(S)-2O-O5及B(S)-2O-O6及式IC之化合物CC-3-V及CC-3-V1，但不含式IB之化合物。
實例 2如下調配向列型LC主體混合物N2
B(S)-2O-O4 4.00 % cl.p. 74.1℃
B(S)-2O-O5 5.00 % Δn 0.1164
B(S)-2O-O6 3.00 % Δε -2.7
BCH-32 11.00 % ε || 3.6
CC-3-V 31.00 % γ 1 72 mPa . s
CC-3-V1 8.00 % K 1 14.1
CCP-3-1 12.00 % K 3 14.7
CLY-3-O2 3.00 % K 3/K 1 1.04
CPY-3-O2 5.00 % V 0 2.47 V
PY-1-O2 11.00 %      
PY-2-O2 7.00 %      
混合物含有式IA之化合物B(S)-2O-O4、B(S)-2O-O5及B(S)-2O-O6，式IB之化合物CLY-3-O2及式IC之化合物CC-3-V及CC-3-V1。
可聚合混合物可聚合混合物係藉由將可聚合化合物M1及穩定劑S1添加至如上文所描述之向列型LC主體混合物中來製備。可聚合混合物組成顯示於下表1中。
表 1- 可聚合混合物組成
混合物 PC1 P1 PC2 P2
主體 C1 N1 C2 N2
% M1 0.4 0.4 0.4 0.4
% S1 0.005 0.005 0.005 0.005
Figure 02_image401
VHR在UV照射特定時段之前及之後，且在背光負載(BL)一段時間之後，在60℃下，在施加1 V/60 Hz之電壓下量測可聚合混合物之VHR。
光應力通常導致LC混合物中之VHR減小，因此在應力之後VHR值之絕對減小愈小，顯示器應用之效能愈佳。結果展示於表2中。
表 2-VHR
混合物 VHR (%) 初始 VHR (%) 80 分鐘 UV VHR (%) BL 1 天 VHR (%) BL 5 天
PC1 99.5 92.5 96.1 94.3
P1 99.6 94.5 98.2 97.5
PC2 99.6 90.5 96.0 91.4
P2 99.5 91.3 97.7 96.8
自表2可見，根據本發明之可聚合混合物P1及P2之VHR值相比於可聚合參考混合物PC1及PC2顯著較高。
傾斜穩定性傾斜穩定性，亦即在重複電應力之後傾斜角之變化，其為用於評估影像殘留之風險的準則。傾斜角之改變的低值指示影像殘留之高傾斜穩定性及低潛在風險。
為測定傾斜穩定性，在具有約4 μm單元厚度的VA傾斜測試單元及具有反向平行經摩擦之聚醯亞胺層(JALS-2096-R1)之兩個基板中藉由在室溫下使用50 mW/cm 2高壓Hg燈及施加的14 V PP及60 Hz之方波電壓，以6J進行UV曝露使可聚合混合物聚合。在具有60V PP之方波電壓及60 Hz的電應力持續72小時及在釋放電應力之後24小時，開始用Axometrics AxoScan®量測傾斜角。傾斜角Δ 傾斜之改變係根據以下等式測定 傾斜 應力之後- 傾斜 傾斜產生後= Δ 傾斜且展示於下表3中。Δ 傾斜的值愈低，傾斜穩定性愈高。
表 3- 傾斜穩定性
混合物 Δ傾斜/ ° 1) Δ傾斜 / ° 2)
PC1 0.4 0.2
P1 0.4 0.2
PC2 0.6 0.2
P2 0.4 0.2
1)在電應力之後 2)釋放之後(在電應力之後24 h)
自表3可見，根據本發明之可聚合混合物P1及P2展示類似於或甚至優於可聚合參考混合物PC1及PC2之良好傾斜穩定性。
Figure 110142480-A0101-11-0002-1

Claims (20)

  1. 一種LC介質，其包含： 可聚合組分A)，其包含一或多種可聚合化合物，及 液晶組分B)，在下文中亦稱作「LC主體混合物」，其包含一或多種液晶原基或液晶化合物， 其中組分B)包含如下所定義之一或多種式IA之化合物、一或多種式IB之化合物及一或多種式IC之化合物：
    Figure 03_image001
    其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義： R 1、R 2具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰CH 2-基團視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR 0=CR 00-、-C≡C-、
    Figure 03_image404
    Figure 03_image406
    以O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式置換，且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換， R 0、R 00H或具有1至12個C原子之烷基， L 1、L 2F或Cl，較佳為F， alkyl 具有1至7個C原子之烷基， alkenyl   具有2至5個C原子之烯基， 其中該LC介質之該組分B)中的式IA之化合物的比例＞5重量%。
  2. 如請求項1之LC介質，其中該等式IA之化合物係選自由式IA-1至IA-10組成之群：
    Figure 03_image408
    Figure 03_image410
    ， 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，alkoxy及alkoxy*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，且L 1及L 2各自彼此獨立地表示F或Cl，較佳均表示F。
  3. 如請求項1或2之LC介質，其中該等式IB之化合物係選自由以下子式組成之群：
    Figure 03_image412
    其中alkyl及alkyl*彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且(O)表示氧原子或單鍵。
  4. 如請求項1至3中任一項之LC介質，其中該等式IC之化合物係選自由式IC-1至IC-12組成之群：
    Figure 03_image414
    Figure 03_image416
    。
  5. 如請求項1至4中任一項之LC介質，其中該LC介質另外含有一或多種式II之化合物：
    Figure 03_image418
    其中個別基團各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義： R 1及R 2具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰CH 2-基團視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR 0=CR 00-、-C≡C-、
    Figure 03_image420
    Figure 03_image422
    以O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式置換，且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換；較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基， R 0、R 00H或具有1至12個C原子之烷基， A 1及A 2選自下式之基團：
    Figure 03_image424
    Figure 03_image426
    較佳選自式A1、A2、A3、A4、A5、A6、A9及A10，極佳選自式A1、A2、A3、A4、A5、A9及A10， Z 1及Z 2-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CO-O-、-O-CO-、-C 2F 4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH 2O-或單鍵，較佳為單鍵， L 1、L 2、L 3及L 4F、Cl、OCF 3、CF 3、CH 3、CH 2F或CHF 2，較佳為F或Cl，極佳為F， Y H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3，較佳為H或CH 3，極佳為H， L CCH 3或OCH 3，較佳為CH 3， a1     1或2， a2     0或1。
  6. 如請求項1至5中任一項之LC介質，其中該LC介質含有一或多種選自由以下式IIA、IIB、IIC及IID之化合物組成之群的式II之化合物：
    Figure 03_image428
    其中 R 2A及R 2B各自彼此獨立地表示H、未經取代、經CN或CF 3單取代或經鹵素至少單取代的具有至多15個C原子的烷基或烯基，另外其中此等基團中之一或多個CH 2基團可經-O-、-S-、
    Figure 03_image430
    Figure 03_image432
    、 -C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-OC-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接鍵聯之方式置換， L 1至L 4各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2， Y 表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3，較佳為H或CH 3，尤其較佳為H， Z 2、Z 2B及Z 2D各自彼此獨立地表示單鍵、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-、-CH=CHCH 2O-， p 表示0、1或2，及 q 在每次出現時相同或不同地表示0或1。
  7. 如請求項1至6中任一項之LC介質，其中該LC介質另外包含一或多種式IV之化合物：
    Figure 03_image434
    其中 R 41表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有2至7個C原子的未經取代之烯基，較佳為正烷基，尤其較佳具有2、3、4或5個C原子，及 R 42表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有1至6個C原子的未經取代之烷氧基，均較佳具有2至5個C原子；具有2至7個C原子，較佳具有2、3或4個C原子的未經取代之烯基，更佳為乙烯基或1-丙烯基且尤其為乙烯基。
  8. 如請求項1至7中任一項之LC介質，其中該LC介質另外包含一或多種式V之化合物：
    Figure 03_image436
    其中 R 51及R 52彼此獨立地具有關於R 41及R 42所給出之含義中之一者，且較佳表示具有1至7個C原子之烷基，較佳為正烷基，尤其較佳為具有1至5個C原子之正烷基；具有1至7個C原子之烷氧基，較佳為正烷氧基，尤其較佳為具有2至5個C原子之正烷氧基；具有2至7個C原子，較佳具有2至4個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯氧基，較佳為烯氧基，
    Figure 03_image438
    、
    Figure 03_image440
    相同或不同地表示             
    Figure 03_image442
                 
    Figure 03_image444
    其中
    Figure 03_image446
     較佳表示
    Figure 03_image448
    ，
    Z 51、Z 52各自彼此獨立地表示-CH 2-CH 2-、-CH 2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳為-CH 2-CH 2-、-CH 2-O-或單鍵，且尤其較佳為單鍵，及 n 為1或2。
  9. 如請求項1至8中任一項之LC介質，其中該LC介質另外包含一或多種式IV-16之化合物：
    Figure 03_image450
    其中R 1及R 2各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
  10. 如請求項1至9中一或多項之LC介質，其中該等可聚合化合物係選自式I： R a-B 1-(Z b-B 2) m-R bI 其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義： R a及R bP、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO 2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF 5或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可各自彼此獨立地經-C(R 0)=C(R 00)-、-C≡C-、-N(R 00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接鍵聯的方式置換，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中若B 1及/或B 2含有飽和C原子，則R a及/或R b亦可表示螺鍵聯至此飽和C原子之基團， 其中該等R a及R b基團中之至少一者表示或含有P或P-Sp-基團， P 可聚合基團， Sp    間隔基團或單鍵， B 1及B 2具有4至25個環原子之芳族基、雜芳族基、脂環族基或雜環基，其亦可含有稠環且其未經取代或經L單取代或多取代， Z b-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-(CH 2) n1-、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-(CF 2) n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR 0R 00或單鍵， R 0及R 00H或具有1至12個C原子之烷基， m      0、1、2、3或4， n1    1、2、3或4， L      P、P-Sp-、OH、CH 2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO 2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R x) 2、-C(=O)Y 1、-C(=O)R x、-N(R x) 2、視情況經取代之矽烷基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，另外其中一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換， Y 1鹵素， R xP、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式置換，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-，具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳基氧基或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳基氧基置換。
  11. 如請求項1至10中一或多項之LC介質，其中該等可聚合化合物係選自下式：
    Figure 03_image452
    Figure 03_image454
    Figure 03_image456
    Figure 03_image458
    Figure 03_image460
    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： P 1、P 2、P 3乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基或環氧基， Sp 1、Sp 2、Sp 3單鍵或間隔基團，另外其中基團P 1-Sp 1-、P 1-Sp 2-及P 3-Sp 3-中之一或多者亦可表示R aa，其限制條件為存在之該等基團P 1-Sp 1-、P 2-Sp 2及P 3-Sp 3-中之至少一者不同於R aa， R aaH、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，另外其中一或多個不相鄰CH 2基團可各自彼此獨立地經-C(R 0)=C(R 00)-、-C≡C-、-N(R 0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式置換，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P 1-Sp 1-置換， R 0、R 00H或具有1至12個C原子之烷基， R y及R zH、F、CH 3或CF 3， X 1、X 2、X 3-CO-O-、-O-CO-或單鍵， Z 1-O-、-CO-、-C(R yR z)-或-CF 2CF 2-， Z 2、Z 3-CO-O-、-O-CO-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CF 2O-、-OCF 2-或-(CH 2) n-，其中n為2、3或4， L F、Cl、CN或直鏈或分支鏈的視情況單氟化或多氟化之具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基， 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。
  12. 如請求項1至11中任一項之LC介質，其中該LC介質另外包含一或多種選自由以下組成之群的添加劑：穩定劑、對掌性摻雜劑、聚合引發劑及自配向添加劑。
  13. 一種製備如請求項1至12中一或多項之LC介質的方法，其包含以下步驟：將一或多種如請求項1及10至12中一或多項中所定義的可聚合化合物與如請求項1至9中之一或多項中所定義的一或多種式IA、IB及IC之化合物及視情況選用的一或多種式II、III、IV及/或V之化合物混合，且視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合；及視情況使該等可聚合化合物聚合。
  14. 一種LC顯示器，其包含如請求項1至12中一或多項中所定義之LC介質。
  15. 如請求項14之LC顯示器，其為PSA或SA顯示器。
  16. 如請求項15之LC顯示器，其為PS-VA、PS-IPS、PS-FFS或SA-VA顯示器。
  17. 如請求項15或16之LC顯示器，其中該LC顯示器包含兩個基板，其中至少一個透光、設置於各基板上的一電極或設置於該等基板中僅一者上的兩個電極及位於該等基板之間的如請求項1至12中之一或多項的LC介質的層，其中藉由UV光聚合使該等可聚合化合物在該顯示器之該等基板之間聚合。
  18. 一種用於製造如請求項17之LC顯示器的方法，其包含以下步驟：在該顯示器之該等基板之間設置如請求項1至12中之一或多項的LC介質，及藉由用UV光照射使該等可聚合化合物聚合，較佳同時將電壓施加至該顯示器之該等電極。
  19. 如請求項18之方法，其中該UV光之波長在340至380 nm範圍內。
  20. 如請求項18或19之方法，其中使用UV-LED燈進行UV光照射。
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