TWI558691B

TWI558691B - 可聚合性化合物及其在液晶介質及液晶顯示器之用途

Info

Publication number: TWI558691B
Application number: TW100107785A
Authority: TW
Inventors: 艾西爾簡森; 索斯頓科狄; 哈莫德函梭; 俄達都瑪姿
Original assignee: 馬克專利公司
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2016-11-21
Also published as: JP6285629B2; US20120327357A1; JP2013527259A; US20160152546A1; TW201139365A; DE102011011836A1; US9776952B2; WO2011110287A1; US9567285B2

Description

可聚合性化合物及其在液晶介質及液晶顯示器之用途

本發明係關於可聚合性化合物，用於製備該等可聚合性化合物之方法及中間物，其用於光學、光電及電子學目的之用途，尤其在具有聚合物穩定藍相之液晶(LC)介質及LC顯示器中以及在用於PS或PSA(「聚合物安定(polymer sustained)」或「聚合物安定配向(polymer sustained alignment)」)型LC顯示器之LC介質中的用途，以及包含該等化合物之LC介質及LC顯示器。

自先前技術得知用於以液晶藍相(簡稱藍相)操作之顯示器元件之介質。該等顯示器描述於例如WO 2004/046805 A1及WO 2008/061606 A1中。

一般在自向列狀態轉變為光學各向同性狀態時觀測到藍相。液晶藍相中之介質就如其名，可為藍色，但亦可為無色。迄今所作努力之目的為使藍相之溫度範圍自小於1℃擴展至適用於實踐之範圍(參考H. Kikuchi等人，Nature Materials(2002),1(1),64-68；Kikuchi,H.等人，Polymeric Materials Science and Engineering,(2003),89,90-91)。

為達成此目的，先前技術中已提出向LC介質中添加可聚合性化合物，且接著在LC介質中使該化合物原位聚合。據稱，該過程中形成之聚合物或聚合物網狀結構使藍相穩定。

先前技術中迄今描述之聚合物穩定藍相使用例如單反應性非液晶原基單體連同雙反應性液晶原基單體一起作為單體。

WO 2005/080529 A1描述例如包含單反應性單體及多反應性單體之聚合物穩定藍相。

本發明係基於發現適用於穩定藍相之單體及相應聚合物之目標。詳言之，聚合物意欲對穩定LC相之性質具有以下效應：

-　使藍相之溫度範圍變寬，

-　使反應時間快速，

-　聚合時澄清點(clearing-point)差異較小，

-　操作電壓(V_op)變低，

-　操作電壓隨溫度變化較小，

-　當改變操作電壓以達成所定義灰度時，單元(cell)之傳輸滯後現象較小。

此外，需要具有優良「電壓保持率(VHR)」、具有高澄清點且對暴露於光及溫度穩定之單體。此外必需在LC材料中有優良溶解度或與LC介質之混溶性優良，以便實現在LC介質中有優良分佈。

因此，本發明係基於以下目標：提供改良之可聚合性化合物及包含該等化合物之LC介質，其特定而言用於具有聚合物穩定藍相之LC顯示器中。本發明之可聚合性化合物意欲使藍相穩定。本發明之LC介質意欲具有一或多種改良之性質，尤其選自以上提及之性質。詳言之，LC介質意欲具有寬藍相，能夠實現快速切換，具有優良電壓保持率(VHR)，需要低電壓(V_op)用於切換過程且展現低滯後現象(ΔV)及具有低記憶效應(ME)。LC介質意欲對暴露於光及溫度穩定。

此外，自先前技術得知所謂PS及PSA(分別為「聚合物安定」及「聚合物安定配向」，有時亦對其使用術語「聚合物穩定」)顯示器。在該等顯示器中，將少量(例如0.3重量%，通常<1重量%)的一或多種可聚合性化合物添加至LC介質中且通常藉由UV光聚合作用使其在引入LC單元中後在電極之間施加有或不施加有電壓下原位聚合或交聯。已證明向LC混合物中添加可聚合性液晶原基或液晶化合物(亦稱為反應性液晶原或「RM」)為尤其適當的。

除非另有說明，否則下文中術語「PSA」用於表示PS顯示器及PSA顯示器。

同時，在多種經典的LC顯示器中正使用PS(A)原理。因此，例如已知PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS及PSA-TN顯示器。可聚合性化合物之聚合較佳在PSA-VA及PSA-OCB顯示器情況下在施加有電壓下進行，且在PSA-IPS顯示器情況下在施加有或不施加有電壓下進行。如可在測試單元中所示，PS(A)方法在單元中引起預傾斜(pretilt)。舉例而言，在PSA-OCB顯示器情況下，可使彎曲結構穩定，以至於無需偏移電壓或可降低偏移電壓。在PSA-VA顯示器情況下，預傾斜對反應時間具有積極作用。對於PSA-VA顯示器，可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。此外，然而，例如僅一個結構化電極側面且無突起物亦為足夠的，其顯著簡化製造，同時產生極佳的對比度及極佳的光傳輸。

PSA-VA顯示器描述於例如JP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1及US 2006/0103804 A1中。PSA-OCB顯示器描述於例如T.-J-Chen等人，Jpn. J. Appl. Phys. 45,2006,2702-2704及S. H. Kim,L.-C-Chien,Jpn. J. Appl. Phys. 43,2004,7643-7647中。PSA-IPS顯示器描述於例如US 6,177,972及Appl. Phys. Lett. 1999,75(21),3264中。PSA-TN顯示器描述於例如Optics Express 2004,12(7),1221中。

PSA顯示器，如同上述習知LC顯示器，可如主動矩陣式或被動矩陣式顯示器般加以操作。在主動矩陣式顯示器情況下，通常藉由經整合之非線性主動元件(例如電晶體，例如薄膜電晶體或「TFT」)對個別像素進行定址，而在被動矩陣式顯示器情況下，通常藉由多工方法(multiplex method)進行定址，兩種方法均可自先前技術得知。

然而，並非所有由LC混合物及可聚合性組份組成之組合均適用於PSA顯示器，因為例如未產生充分的傾斜或根本未產生傾斜，或因為例如所謂「電壓保持率」(VHR或HR)不足以用於TFT顯示器應用。此外，已發現自先前技術得知的LC混合物及RM在用於PSA顯示器時仍然具有一些缺點。因此，並非所有可溶於LC混合物中之已知RM均適用於PSA顯示器。

此外，所選的LC主體混合物/RM之組合應具有最低的可能旋轉黏度及最佳的可能電學性質。特定言之，其應具有最高的可能VHR。在PSA顯示器中，尤其必需在經UV光照射後有高VHR，因為UV暴露不僅為顯示器製造過程之必需部分，而且作為顯示器成品操作期間之正常曝光存在。

詳言之，將需要具有可產生特別小的預傾斜角之可用於PSA顯示器之新穎材料。此處優先選擇在相同曝露時間之聚合期間產生之預傾斜角小於迄今已知的材料及/或在較短曝露時間後即可獲得用已知材料可獲得之(較高)預傾斜角的材料。因此有可能縮短顯示器製造時間(「節拍時間(tact time)」)且降低製造過程之成本。

PSA顯示器製造中之另一問題為存在或移除殘餘量之未聚合RM，尤其繼在顯示器中產生預傾斜角之聚合步驟之後。舉例而言，該類型之未反應RM可能藉由以不受控的方式聚合來不利地影響顯示器性質，例如在完成顯示器後之操作期間。

因此，自先前技術得知的PSA顯示器常常展現所謂「殘影(image sticking)」或「殘像(image burn)」之不良效應，亦即LC顯示器中藉由對個別像素進行暫時定址而產生之影像即使在該等像素中之電場被切斷後或在已對其他像素進行定址後仍然保持可見。

因此需要在PSA顯示器製造期間儘可能完全地進行RM之聚合及需要儘可能排除顯示器中未聚合之RM的存在或使其減至最少。為此，需要可實現最有效及完全的聚合之材料。

因此，仍然非常需要不展現上述缺點或僅在較小程度上展現上述缺點且具有改良之性質的PSA顯示器以及適用於該等顯示器之LC介質及可聚合性化合物。此外，非常需要具有有利性質之PSA顯示器及用於PSA顯示器之材料，其尤其有助於高比電阻以及大工作溫度範圍、短反應時間(即使在低溫下)，及低臨限電壓、低預傾斜角、灰度多重性、高對比度及寬視角，以及UV曝光後之高電壓保持率(VHR)值及低溫穩定性(亦稱為LTS，亦即LC混合物對自然結晶析出(crystallising out)之個別組份之穩定性)。

因此，本發明係基於以下另一目標：提供適用於PSA顯示器之新穎的適當材料，尤其為RM及包含RM之LC介質，該等新穎的適當材料不具有上述缺點或僅在較小程度上具有上述缺點，可儘可能快速及完全地聚合，可儘可能快速地建立低預傾斜角，減少或防止顯示器中存在殘影，且較佳同時能夠實現極高的比電阻值、低臨限電壓及短反應時間。此外，LC介質應具有有利的LC相性質以及高VHR及LTS值。

已根據本發明藉由提供本申請案中描述之材料、方法及LC顯示器來達成上述目的。詳言之，已意外發現可部分或完全地藉由使用如上所述包含一或多種本發明之可聚合性化合物用於製造該等LC顯示器之LC介質或藉由提供具有藍相之LC顯示器或含有呈聚合形式之一或多種本發明化合物之PSA顯示器來達成上述目的。

本發明之可聚合性化合物含有中央液晶原基基團及至少兩個直接或經由間隔基團連接至液晶原基基團之可聚合基團，其中中央液晶原基基團由3個環狀基團組成，該3個基團藉由兩個伸乙基橋彼此連接。

在用於具有聚合物穩定藍相之LC顯示器的本發明之LC介質中使用本發明之可聚合性化合物可顯著地穩定藍相。此外，已意外發現與先前技術中描述之可聚合性化合物及LC介質相比，在具有聚合物穩定藍相之LC介質中使用本發明之可聚合性化合物可顯著地減小滯後現象(ΔV₅₀)及增加對比度。

在PSA顯示器中，在本發明之LC介質中使用本發明之可聚合性化合物可特別快速地達成所需預傾斜及顯著縮短顯示器製造時間。

在先前技術中，例如US 7,440,160(WO 2004/046805 A1)及其中所引用之文獻描述了用於以液晶藍相(簡稱藍相)操作之LC顯示器元件之LC介質，WO 2005/080529 A1描述了包含單反應性及多反應性單體之聚合物穩定藍相。US 2009/0267025 A1(WO 2006/063662 A1)、US 2009/051855 A1、US 2009/0059132 A1及US 2009/0059157 A1描述了包含液晶反應性組份(亦稱為反應性液晶原，簡稱「RM」)之藍相的聚合物穩定化。然而，在上述公開文獻中，優先使用含有直接或經由酯基連接之苯基的RM，諸如以下兩種RM：

其中x表示3或6。

WO 2008/061606 A1描述含有由直接連接之環己基環組成之液晶原基基團的RM及其用於藍相之聚合物穩定化之用途。其亦尤其提及視情況使用其他共聚單體，該等共聚單體可尤其選自亦含有式RM27(含有經由乙基橋連接之3個苯基之RM)之列表。然而，WO 2008/061606 A1未揭示任何使用該類共聚單體之特定實例。其中亦未提出使用該等化合物意外獲得之優點，如上文及下文關於本發明之LC介質所描述。

詳言之，本發明中呈現之單體比WO 2008/061606 A1中呈現之酯橋聯物質更適合於穩定LC介質之初始狀態，以至於在切斷後達成極優良的黑色狀態。此外，本發明中呈現之單體的特點在於合成較簡單及(除反應性基團外)化學穩定性較高。

WO 93/22397 A1描述包含PDLC薄膜之電光系統。其描述例如含有經由乙基橋連接之3個苯基的以下通式之化合物：

其中Y²可表示H₂C=CHCOO-、H₂C=CMeCOO-或CH₂=CH-，且V²可表示O或單鍵，且n可表示2與12之間的整數，且可表示視情況經氟化之1,4-伸苯基單元。

此外，實例1中明確描述以下化合物之合成：

然而，未揭示關於該化合物用於LC顯示器中之性質。

此外，WO 93/22397 A1中既未描述，亦未提出該等化合物用於藍相穩定或PSA顯示器中之用途。

PDLC顯示器與本發明之LC顯示器基本上完全不同。因此，PDLC顯示器由相分離系統組成，其中低分子量LC介質之小液滴嵌埋於聚合物基質中。相界處發生光散射。藉由使LC相之折射率與聚合物相之折射率匹配及藉由使電場中小液滴中之LC分子重新對準，顯示器可在光散射狀態與透射狀態之間切換。此尤其需要小心選擇LC介質及聚合物材料以便確保折射率匹配且使用大量聚合物材料以形成聚合物基質。此外，PDLC顯示器通常具有較差的電光性質，諸如反應時間慢及對比度對視角的依賴性強，以及由設計引起之缺點，諸如製造過程複雜、長期穩定性低及層厚度較高，且因此不適用於更加現代化的應用，諸如TV機或筆記型電腦之平板螢幕。

與PDLC顯示器不同，以某種方式選擇本發明之具有藍相之LC顯示器及PSA顯示器中可聚合性化合物之類型及量，以至於聚合物與LC介質之間不存在肉眼可見的相界以及顯著的光散射。相應地，根據不同於PDLC顯示器之準則來選擇適用於本發明之LC顯示器的LC介質及可聚合性化合物。因此，可聚合性組份應於LC介質中具有最高的可能溶解度且應僅以極少量使用，例如在PSA顯示器情況下。相比之下，通常無需如同PDLC顯示器中折射率需精確匹配。如上所述，亦對可聚合性組份之聚合性質有明顯較高的要求。此外，LC介質必須滿足顯著較高的與電光性質相關之要求且必須具有例如極其快速的反應時間、高電阻值以及低操作及臨限電壓。

EP 0 648 827 A1描述具有通用通式之反應性液晶，其可尤其含有具有下式之液晶原基基團：

其中L¹及L²表示CN或W²-C_rH_sF_2r+s-1，W²表示單鍵、O、S或CO，r表示1或2，且s表示0、1、2、3、4或5。此外，其中描述該類反應性液晶在電光散射系統中或在經對準LC聚合物之製備中的用途。然而，未特定揭示含有該類液晶原基基團之特定化合物。此外，既未描述，亦未提出該等或其他反應性液晶在藍相之聚合物穩定中的用途。

US 7,070,838描述具有通用通式之可聚合性化合物，其中液晶原基基團含有經氟化甲基取代之苯基，其尤其適用於光學LC聚合物薄膜。其中亦揭示含有經由乙基橋連接之3個苯基的式BRM-15及式BRM-b-5之可聚合性化合物，以及包含該類化合物之可聚合性液晶之混合物。此外，提出該等化合物在由可聚合性化合物及對掌性組份組成之混合物中之用途。然而，既未揭示，亦未提出在低分子量LC介質或具有藍相之LC介質中之用途。

US 2003/0203128 A1描述具有通用通式之可聚合性化合物，其中液晶原基基團含有中央茀基團，其尤其適用於光學LC聚合物薄膜。其中亦揭示茀基團經由乙基橋連接至兩個相鄰苯基之式67-70之可聚合性化合物，以及包含該化合物之可聚合性液晶之混合物。此外，提出該等化合物在由可聚合性化合物連同對掌性組份組成之混合物中之用途。然而，既未揭示，亦未提出在低分子量LC介質或具有藍相之LC介質中之用途。

因此，先前技術既未描述，亦未提出用於具有較佳由本發明之可聚合性化合物組成之反應性組份之LC介質的聚合物穩定藍相。

本發明係關於以下式I之化合物或可藉由一或多種該等式I化合物之聚合獲得之聚合物的用途，其係用於具有藍相之LC顯示器或PS型或PSA型LC顯示器中，

P^a-(Sp^a)_s1-A²-CH₂CH₂-A¹-CH₂CH₂-A³-(Sp^b)_s2-P^b　I

其中個別基團具有以下含義：P^a、P^b　各彼此獨立地表示可聚合性基團，Sp^a、Sp^b　在每次出現時相同或不同地表示間隔基團，s1、s2　各彼此獨立地表示0或1，A¹、A²、A³　各彼此獨立地表示選自以下群之基團：

a)　由反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4'-二伸環己基組成之群，此外其中一或多個非相鄰CH₂基團可由-O-及/或-S-置換，且此外其中一或多個H原子可由F置換，

b)　由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群，此外其中一個或兩個CH基團可由N置換，且此外其中一或多個H原子可由L置換，

c)　由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群，此外其中各者均可經L單取代或多取代，

d)　由具有5至20個環C原子之飽和、部分不飽和或完全不飽和且視情況經取代之多環基團組成之群，其中一或多個環C原子亦可由雜原子置換，較佳為選自由以下組成之群：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、

此外，其中該等基團中之一或多個H原子可由L置換，及/或一或多個雙鍵可由單鍵置換，及/或一或多個CH基團可由N置換，L　在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、在各種情況下視情況經氟化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，R⁰、R⁰⁰　各彼此獨立地表示H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基，此外其中一或多個H原子可由F置換，M　表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-，Y¹及Y²　各彼此獨立地具有上文關於R⁰所指示之含義之一或表示Cl或CN，且較佳表示H、F、Cl、CN、OCF₃或CF₃。

此外，本發明係關於包含一或多種式I化合物及另外視情況選用之一或多種可聚合性化合物的LC介質。

此外，本發明係關於包含一或多種式I化合物及一或多種其他化合物(其亦可為液晶原基、液晶及/或可聚合性化合物)之LC介質。

此外，本發明係關於包含可藉由一或多種式I化合物之聚合獲得之聚合物且視情況包含一或多種其他化合物(其亦可為液晶原基、液晶及/或可聚合性化合物)的LC介質。

此外，本發明係關於一種LC介質，其包含：

-　包含一或多種可聚合性式I化合物之可聚合性組份或該可聚合性組份之聚合形式，及

-　液晶組份，下文中亦稱為「LC主體混合物」，其包含一或多種、較佳為兩種或兩種以上如上文及下文描述之低分子量(亦即單體及不可聚合)化合物，較佳為液晶原基或液晶化合物。

此外，本發明係關於包含一或多種式I化合物之LC介質在具有藍相之LC顯示器或PS型或PSA型LC顯示器中的用途。

此外，本發明係關於一種製備如上文及下文中描述之LC介質之方法，其中使如上文及下文所描述之一或多種低分子量液晶化合物或LC主體混合物與一或多種式I化合物及視情況選用之其他液晶化合物及/或添加劑混合。

此外，本發明係關於本發明之式I化合物及包含該等式I化合物之LC介質在LC顯示器中的用途，其係用於穩定藍相，尤其在最大的可能溫度範圍內。

此外，本發明係關於本發明之式I化合物及包含該等式I化合物之LC介質在PS及PSA顯示器中的用途，其係用於藉由在PSA顯示器中使式I化合物原位聚合(較佳在施加電場或磁場下)而在LC介質中產生傾斜角。

此外，本發明係關於一種含有本發明之一或多種式I化合物或LC介質之LC顯示器，尤其為PS或PSA顯示器，尤其較佳為具有藍相之顯示器、PSA-VA顯示器、PSA-OCB顯示器、PSA-IPS顯示器、PSA-FFS顯示器或PSA-TN顯示器。

此外，本發明係關於含有LC單元之PS或PSA型LC顯示器，該LC單元具有兩個基板及兩個電極(其中至少一個基板可透光且至少一個基板具有一個或兩個電極)及位於該等基板之間的包含聚合組份及低分子量組份之LC介質層，其中該聚合組份可藉由使該LC介質中在該LC單元之該等基板之間的一或多種可聚合性化合物聚合而獲得(較佳在向電極施加電壓的情況下)，其特徵為至少一種可聚合性化合物係選自式I。

此外，本發明係關於一種製造如上文及下文所描述之LC顯示器之方法，其中將包含如上文及下文所描述之一或多種低分子量液晶化合物或LC主體混合物及一或多種可聚合性化合物(其中至少一者係選自式I)的LC介質引入如上文及下文所描述之具有兩個基板及兩個電極之LC單元中，且使可聚合性化合物聚合(較佳在向電極施加電壓的情況下)。

本發明之PS及PSA顯示器具有兩個電極，較佳呈透明層形式，其施加於基板中之一者或兩者上，此形成LC單元。在各種情況下一個電極施加於兩個基板中之每一者上，例如本發明之PSA-VA、PSA-OCB或PSA-TN顯示器中，或兩個電極僅施加於兩個基板中之一者上，而另一個基板不具有電極，例如本發明之PSA-IPS或PSA-FFS顯示器中。

此外，本發明係關於新穎式I化合物、其製備方法及用於該等方法或由該等方法獲得之新穎中間物，尤其為如上文及下文所定義之式I及其子式之化合物，其中如式I中定義，基團A¹、A²及A³中之一或多者係選自群d)，其由具有5至20個環狀C原子之視情況經取代之飽和或部分或完全不飽和多環基團(其中一或多個環C原子亦可由雜原子置換)組成。

尤其較佳為如上文及下文所描述之LC介質、LC顯示器、方法或用途，其中所呈現之LC介質或可聚合性或聚合組份不包含任何具有下式之化合物：

其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1、s2及L具有上文及下文所指示之含義，r表示0、1、2、3或4，且Z^a及Z^b各彼此獨立地表示-COO-或-OCO-。

下述含義適用於上文及下文。

術語「環C原子」表示與其他C原子及/或雜原子形成碳環或雜環基團之C原子。

術語「傾斜」及「傾斜角」係關於LC介質之LC分子相對於LC顯示器(此處較佳為PS或PSA顯示器)中之單元之表面的傾斜對準。此處，傾斜角表示LC分子之縱向分子軸(LC指向矢)與形成LC單元的平面平行外部板之表面之間的平均角度(<90°)。此處，低傾斜角值(亦即自90°角偏差大)對應於大傾斜。在實例中給出用於量測傾斜角之適當方法。除非另有指示，否則上文及下文所揭示之傾斜角值與該量測方法有關。

術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者所知且描述於文獻中，且表示歸因於吸引及排斥的相互作用之各向異性而基本上在低分子量或聚合物質中促使產生液晶(LC)相之基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)未必必須自身具有LC相。對於液晶原基化合物，亦有可能僅在與其他化合物混合後及/或在聚合後展示出LC相特性。典型液晶原基基團為(例如)硬質棒形或碟形單元。結合液晶原基或LC化合物所使用之術語及定義之概述在Pure Appl. Chem. 73(5),888(2001)及C. Tschierske,G. Pelzl,S. Diele,Angew. Chem. 2004,116,6340-6368中給出。

術語「間隔基團」或「間隔基」，上下文中亦稱為「Sp」，為熟習此項技術者所知且描述於文獻中，參考例如Pure Appl. Chem. 73(5),888(2001)及C. Tschierske,G. Pelzl,S. Diele,Angew. Chem. 2004,116,6340-6368。除非另有說明，否則上文及下文中之術語「間隔基團」或「間隔基」表示在可聚合性液晶原基化合物中使液晶原基基團與可聚合性基團彼此連接之可撓性基團。

術語「反應性液晶原」或「RM」表示含有一個液晶原基基團及一或多個適於聚合之官能基(亦稱為可聚合性基團或基團P)之化合物。

術語「低分子量化合物」及「不可聚合化合物」表示通常為單體之化合物，其不含有適於在熟習此項技術者已知之通常條件下(尤其在用於RM之聚合之條件下)發生聚合的官能基。

「鹵素」表示F、Cl、Br或I。

諸如「具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基」等之定義意謂含有羰基(CO)之基團及不飽和基團(諸如烯基及炔基)具有至少兩個C原子，且分支鏈基團具有至少3個C原子。

可聚合基團P^a,b為適合於發生聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合反應、加成聚合反應或聚縮合反應)或聚合物類似反應(例如於聚合物主鏈上加成或縮合)之基團。尤其較佳為適合於鏈聚合之基團，尤其為含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之基團；及適合於開環聚合之基團，諸如氧雜環丁烷基或環氧基。

較佳的基團P^a,b係選自由以下組成之群：CH₂=CW¹-CO-

CO-(O)_k3-、CW¹=CH-CO-NH-、CH₂=CW¹-CO-NH-、CH₃-CH=CH-O-、(CH₂=CH)₂CH-OCO-、(CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂=CH)₂CH-O-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-、HO-CW²W³-、HS-CW²W³-、HW²N-、HO-CW²W³-NH-、CH₂=CW¹-CO-NH-、CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、F、Cl或CH₃，W²及W³各彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、甲基、乙基或正丙基，W⁴、W⁵及W⁶各彼此獨立地表示C1、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W⁷及W⁸各彼此獨立地表示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取代(除P-Sp-外)，k₁、k₂及k₃各彼此獨立地表示0或1，k₃較佳表示1，且k₄表示整數1至10。

尤其較佳的基團P^a,b係選自由以下組成之群：CH₂=CW¹-

(O)_k3-、CW¹=CH-CO-NH-、CH₂=CW¹-CO-NH-、(CH₂=CH)₂CH-OCO-、(CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂=CH)₂CH-O-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-、CH₂=CW¹-CO-NH-、CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、Phe-CH=CH-及W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、F、Cl或CH₃，W²及W³各彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、甲基、乙基或正丙基，W⁴、W⁵及W⁶各彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W⁷及W⁸各彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基，Phe表示1,4-伸苯基，k₁、k₂及k₃各彼此獨立地表示0或1，k₃較佳表示1，且k₄表示整數1至10。

極其較佳的基團P^a,b係選自由以下組成之群：CH₂=CW¹-CO-O-，尤其為CH₂=CH-CO-O-、CH₂=C(CH₃)-CO-O-及CH₂=CF-CO-O-，此外有CH₂=CH-O-、(CH₂=CH)₂CH-O-

更極其較佳的基團P^a,b係選自由乙烯氧基、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基組成之群，且尤其較佳表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。

較佳的間隔基團Sp^a,b係選自式Sp"-X"，以至於基團P^a/b-Sp^a/b-與式P^a/b-Sp"-X"-一致，其中Sp"表示具有1至20個，較佳為1至12個C原子之伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且此外其中一或多個非相鄰CH₂基團可彼此獨立地各自由-O-、-S-、-N H-、-N(R⁰)-、-Si(R⁰⁰R⁰⁰⁰)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R⁰⁰)-CO-O-、-O-CO-N(R⁰⁰)-、-N(R⁰⁰)-CO-N(R⁰⁰)-、-CH=CH-或-C≡C-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，X"　表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R⁰⁰)-、-N(R⁰⁰)-CO-、-N(R⁰⁰)-CO-N(R⁰⁰)-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR⁰-、-CY²=CY³-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵，R⁰⁰及R⁰⁰⁰各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，及Y²及Y³各彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。

X'較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、-NR⁰-CO-NR⁰-或單鍵。

典型間隔基團Sp"為例如-(CH₂)_p1-、-(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-或-(SiR⁰⁰R⁰⁰⁰-O)_p1-，其中p1為整數1至12，q1為整數1至3，且R⁰⁰及R⁰⁰⁰具有上文指示之含義。

尤其較佳的基團-Sp"-X"-為-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1及q1具有上述含義。

尤其較佳的基團Sp"在各種情況下為例如直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。

在本發明之另一較佳實施例中，式I中之P^a及/或P^b表示含有兩個或兩個以上可聚合性基團之基團(多官能可聚合性基團)。此類型之適當基團及含有該等基團之可聚合性化合物及其製備已描述於例如US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中。尤其較佳為選自下式之多官能可聚合性基團：

-X-烷基-CHP¹-CH₂-CH₂P²　I*a

-X-烷基-C(CH₂P¹)(CH₂P²)-CH₂P³　I*b

-X-烷基-CHP¹CHP²-CH₂P³　I*c

-X-烷基-C(CH₂P¹)(CH₂P²)-C_aaH_2aa+1　I*d

-X-烷基-CHP¹-CH₂P²　I*e

-X-烷基-CHP¹P²　I*f

-X-烷基-CP¹P²-C_aaH_2aa+1　I*g

-X-烷基-C(CH₂P¹)(CH₂P²)-CH₂OCH₂-C(CH₂P³)(CH₂P⁴)CH₂P⁵　I*h

-X-烷基-CH((CH₂)_aaP¹)((CH₂)_bbP²)　I*i

-X-烷基-CHP¹CHP²-C_aaH_2aa+1　I*k

X'-烷基-C(CH₃)(CH₂P¹)(CH₂P²)　I*m

其中烷基　表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其中一或多個非相鄰CH₂基團可彼此獨立地各自由-C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，且此外其中一或多個H原子可由F、Cl或CN置換，其中R⁰⁰及R⁰⁰⁰具有上文指示之含義。

aa及bb各彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6，X　具有關於X'所指示之含義之一，且P^1-5　各彼此獨立地具有關於P^a所指示之含義之一。

較佳的式I中之基團A¹係選自由下式組成之群：

其中個別環亦可另外經如上文及下文中所述之L單取代或多取代。

A¹極其較佳表示選自由下式組成之群的基團：

較佳的式I中之基團A²及A³係選自由下式組成之群：

尤其較佳的基團A²及A³係選自由下式組成之群：

極其較佳為。

更尤其較佳的基團A²及A³係選自由下式組成之群：

更尤其較佳的如上文及下文中所指示之式I及其子式之化合物為滿足以下條件之化合物，其中：s1及s2各表示0，s1及s2各表示1，s1表示1且s2表示0或s1表示0且s2表示1。

極其較佳的式I化合物係選自由下式組成之群：

其中L在每次出現時相同或不同地具有上下文中所指示之含義之一，r表示0、1、2、3或4，且n表示1與24之間，較佳介於1與12之間，極其較佳介於2與8之間的整數，且其中若未提及某一基團位於單鍵或雙鍵之末端，則其為末端CH₃或CH₂基團。

在式I1-I80中，較佳表示選自由下式組成之群的基團：

式I及其子式之化合物中之P^a及P^b較佳表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，此外有氟丙烯酸酯基。

式I及其子式之化合物中之Sp^a及Sp^b較佳表示選自由-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-及其鏡像組成之群的基團，其中p1表示整數1至12，較佳為1至6，尤其較佳為1、2或3，其中該等基團以使得O原子不直接相鄰之方式連接至P^a或P^b。

此外，本發明係關於新穎式I化合物，

P^a-(Sp^a)_s1-A²-CH₂CH₂-A¹-CH₂CH₂-A³-(Sp^b)_s2-P^b　I

其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1、_s2、A¹、A²及A³具有上下文中所指示之含義，且其中基團A¹、A²及A³中之一或多者係選自由具有5至20個環C原子之飽和、部分飽和或完全不飽和且視情況經取代之多環基團(其中一或多個環C原子亦可由雜原子置換)組成之群d)，較佳為其中基團A¹、A²及A³中之一或多者係選自由以下組成之群：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、

此外其中該等基團中之一或多個H原子可由L置換，及/或一或多個雙鍵可由單鍵置換，及/或一或多個CH基團可由N置換，其中L、R⁰、R⁰⁰、M、Y¹及Y²具有如式I中所指示之含義。

此外，本發明係關於包含一或多種新穎式I化合物之如上下文所描述之LC介質及LC顯示器，尤其為根據改進及較佳實施例之LC介質及LC顯示器，及其所有組合。

在該等新穎化合物中，尤其較佳為滿足以下條件之化合物，其中：

-來自群d)之基團係選自由以下組成之群d1)：

此外其中該等基團中之一或多個H原子可由如式I中定義之L置換，其中L尤其較佳表示F、CN、SCN、SF₅、CH₂F、CHF₂、CF₃、OCH₂F、OCHF₂或OCF₃，

-來自群d)之基團係選自由以下組成之群d2)：

-基團P^a及P^b係選自由乙烯氧基、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基組成之群，尤其較佳為丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，

-基團Sp^a及Sp^b係選自由-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-及-(CH₂)_p1-O-CO-O-及其鏡像組成之群，其中p1表示整數1至12，較佳為1至6，尤其較佳為1、2或3，且其中該等基團以使得O原子不直接相鄰之方式連接至P^a或P^b，

-s1及s2各表示0，

-s1及s2各表示1，

-s1表示1且s2表示0或s1表示0且s2表示1。

在該等新穎化合物中，極其較佳為選自一或多個以下群之化合物：由式I9-I16組成之群，由式I23-I28組成之群，由式I37-I44組成之群，由式I49-I54組成之群，由式I63-I70組成之群，及由式I75-I80組成之群，其中L具有上下文中所指示之含義之一，且n為1與24之間，較佳為1與12之間，極其較佳為2與8之間的整數。

此外，本發明係關於用於製備式I化合物之新穎中間物，其係選自式IA，G-O-(Sp^a)_s1-A²-CH₂CH₂-A¹-CH₂CH₂-A³-(Sp^b)_s2-O-G'　IA其中A¹、A²、A³、Sp^a、Sp^b、s1及s2具有式I或其子式中所指示之含義，或上下文中所指示之較佳含義之一，且G及G'各彼此獨立地表示H原子或保護基。

適當保護基G為熟習此項技術者所知。較佳保護基為烷基、醯基及烷基矽烷基或芳基矽烷基、2-四氫哌喃基或甲氧基甲基。

可與熟習此項技術者已知及有機化學權威著作中所描述之方法類似地製備式I及其子式之化合物以及式IA及其子式之中間物，諸如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Thieme-Verlag,Stuttgart中描述之方法。

作為實例，用於製備式I及其子式之化合物以及式IA及其子式之中間物的尤其適當及較佳之方法描繪於以下流程中且較佳含有一或多個下文描述之步驟。

較佳由相應二醛1製備式I化合物。使該等二醛在維蒂希反應(Wittig reaction)中與適當三苯基鏻鹽反應。作為實例，流程1描述與對-溴苯甲基三苯基鏻鹽2之反應。此外，對-溴苯甲基三苯基鏻鹽2尤其適用作用於後續產生含有較佳間隔基團Sp=(CH₂)_p1之化合物的反應物。

首先，由二醛1及苯甲基三苯基鏻鹽2在維蒂希反應中獲得化合物3。接著該等化合物3直接與例如炔醇4在薗頭反應(Sonogashira reaction)中反應而得到化合物5。在後續氫化中，同時獲得伸乙基橋及烷基間隔基。接著可例如使用丙烯酸衍生物使化合物6酯化。藉此，獲得尤其較佳的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型可聚合性化合物I(例如化合物7)。

流程1：以二醛1為起始物質合成化合物I(尤其為化合物7)。使用對-溴苯甲基三苯基鏻鹽2之合成實例

熟習此項技術者將能夠以適當方式修改該合成且因而獲得其他I型化合物。舉例而言，使用對甲氧基苯甲基三苯基鏻鹽8獲得含有烷氧基間隔基或含有直接結合至環之丙烯酸酯的尤其較佳之化合物(參考流程2)。在維蒂希反應後獲得化合物9。使該等化合物9氫化為化合物10。可藉由與氫溴酸在冰乙酸中或與BBr₃反應來使甲氧基裂解。接著可使雙酚11直接轉化為可聚合性化合物I(例如化合物12)。

流程2：以二醛1為起始物質合成化合物I(尤其為化合物12)。使用對甲氧基苯甲基三苯基鏻鹽8之合成實例

由化合物11藉由與例如溴烷醇13反應而獲得含有烷氧基間隔基之尤其較佳之化合物(參考流程3)。接著例如使用丙烯酸衍生物使所獲得之化合物13酯化。

流程3：含有烷氧基間隔基之化合物I(尤其為化合物15)之合成

在本發明之PSA顯示器的製造中，藉由在施加電壓下，在LC顯示器之基板之間於LC介質中發生原位聚合來使可聚合性化合物聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或兩個以上可聚合性基團)。可在一個步驟中進行聚合。亦有可能首先在第一步驟中在施加電壓下進行聚合以產生預傾斜角，且隨後在未施加電壓之第二聚合步驟中使第一步驟中未反應之化合物聚合或交聯(「最終固化」)。

適當及較佳的聚合方法為例如熱聚合或光聚合，較佳為光聚合，尤其為UV光聚合。此處亦可視情況添加一或多種引發劑。適當聚合條件以及適當引發劑類型及量為熟習此項技術者所知且描述於文獻中。適用於自由基聚合之引發劑為例如市售光引發劑Irgacure651、Irgacure184、Irgacure907、Irgacure369或Darocure1173(Ciba AG)。若使用引發劑，則其比例較佳為0.001至5重量%，尤其較佳為0.001至1重量%。

本發明之可聚合性化合物亦適合於無引發劑之聚合，此伴隨有顯著優點，例如較低材料成本及尤其為可能殘餘量的引發劑或其降解產物對LC介質之污染較少。因此亦可在不添加引發劑的情況下進行聚合。在較佳實施例中，LC介質因而不包含聚合引發劑。

可聚合性組份或LC介質亦可包含一或多種穩定劑以防止例如在儲存或運輸期間RM發生不當的自發聚合。穩定劑之適當類型及量為熟習此項技術者所知且描述於文獻中。尤其適當為例如來自Irganox系列(Ciba AG)之市售穩定劑，例如Irganox 1076。若使用穩定劑，則其比例以RM或可聚合性組份之總量計較佳為10-10,000 ppm，尤其較佳為50-500 ppm。

可個別地使本發明之可聚合性化合物聚合，但亦有可能使包含兩種或兩種以上本發明之可聚合性化合物之混合物或包含一或多種本發明之可聚合性化合物及一或多種其他可聚合性化合物(共聚單體，其較佳為液晶原基或液晶)之混合物聚合。在使該等混合物聚合的情況下，形成共聚物。此外，本發明係關於如上下文中提及之可聚合性混合物。可聚合性化合物及共聚單體為液晶原基或非液晶原基化合物，較佳為液晶原基或液晶化合物。

適用於本發明之顯示器的適當及較佳之共聚單體係選自例如下式：

其中個別基團具有以下含義：P¹及P²　各彼此獨立地表示可聚合性基團，其較佳具有上下文關於P所指示之含義之一，尤其較佳為丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基、乙烯氧基或環氧基，Sp¹及Sp²各彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，其較佳具有上下文關於Sp^a所指示之含義之一，尤其較佳為-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1為整數1至12，且其中與最後提及之基團中之相鄰環的連接經由O原子發生，此外其中基團P¹-Sp¹-及P²-Sp²-中之一或多者可表示基團R^aa，其限制條件為所存在之基團P¹-Sp¹-及P²-Sp²-中之至少一者不表示R^aa，R^aa表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，此外其中一或多個非相鄰CH₂基團可各自彼此獨立由C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，且此外其中一或多個H原子可由F、Cl、CN或P¹-Sp¹-置換，尤其較佳為具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少2個C原子且分支鏈基團具有至少3個C原子)，R⁰、R⁰⁰在每次出現時各自彼此獨立地且相同或不同地表示H或具有1至12個C原子之烷基，R^y及R^z　各自彼此獨立地表示H、F、CH₃或CF₃，Z¹　表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，Z²及Z³　各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n為2、3或4，L　在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，較佳為F，L'及L"　各彼此獨立地表示H、F或Cl，r　表示0、1、2、3或4，s　表示0、1、2或3，t　表示0、1或2，x　表示0或1。

除式I或式IA之化合物以外，LC介質或可聚合性組份較佳包含一或多種選自由式M16-M29組成，尤其較佳由M16-M21組成，極其較佳由式M16、M17及M18組成之群的化合物。

LC介質或可聚合性組份較佳不包含Z²及Z³表示-COO-或-OCO-之式M10化合物。

除上述可聚合性化合物外，適用於本發明之LC顯示器的LC介質包含LC混合物(「主體混合物」)，該LC混合物包含一或多種，較佳為兩種或兩種以上低分子量(亦即單體或未聚合)化合物。後者在用於可聚合性化合物之聚合的條件下對聚合反應穩定或不起反應。原則上，任何適用於習知VA及OCB顯示器之LC混合物均適用作主體混合物。

適當LC混合物為熟習此項技術者所知且描述於文獻中。用於VA顯示器之LC介質描述於EP 1 378 557 A1中。用於OCB顯示器之LC介質描述於EP 1 306 418 A1及DE 102 24 046 A1中。用於具有藍相之LC顯示器之LC介質描述於WO 2006/063662 A1及其中引用之文獻中。

用於具有藍相之LC顯示器的尤其較佳之LC介質描述於下：

具有藍相之本發明之LC介質較佳包含：

-　可聚合性組份A，其濃度較佳為1至25%，尤其較佳為2至20%，極其較佳為3至15%，其包含一或多種式I化合物及視情況選用之一或多種其他可聚合性化合物，較佳主要由一或多種式I化合物及視情況選用之一或多種其他可聚合性化合物組成，極其較佳僅由一或多種式I化合物及視情況選用之一或多種其他可聚合性化合物組成，及

-　包含一或多種，較佳為兩種或兩種以上低分子量(亦即單體及不可聚合)化合物之液晶組份B，其濃度較佳為20-100%，較佳具有正介電各向異性，較佳主要由一或多種式II化合物組成，極其較佳僅由一或多種式II化合物組成，

其中個別基團具有以下含義：R²²　表示H、F、Cl、CN、NCS、SF₅、SO₂CF₃或具有1至20個C原子且未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代之直鏈或分支鏈烷基，且此外其中一或多個非相鄰CH₂基團亦可各自彼此獨立地由-O-、-S-、-NH-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹=CY⁰¹-或-C≡C-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，Y⁰¹、Y⁰²各自彼此獨立地表示F、Cl或CN，基團Y⁰¹及Y⁰²亦表示H，R⁰¹、R⁰²各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，A²¹、A²²、A²³各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示

Z²¹、Z²²各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH=CF-、-C≡C-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CO-O-或-O-CO-，X²²　表示F、Cl、-CN、-NCS、-SF₅、-SO₂CF₃或具有1至3個C原子且經F、Cl或CN單取代或多取代之烷基、烯基、烯氧基、烷基烷氧基或烷氧基，L²¹、L²²各自彼此獨立地表示H或F，m　表示0、1或2，n　表示0、1、2或3，o　表示0、1或2，其中m+n+o表示0、1、2或3，較佳為0、1或2，

-　視情況選用之包含一或多種，較佳為兩種或兩種以上低分子量(亦即單體及不可聚合)化合物之液晶組份C，其濃度較佳為1至25%，較佳主要由一或多種式III化合物組成，極其較佳僅由一或多種式III化合物組成，

其中a、b、c、d　各彼此獨立地表示0、1或2，其中a+b+c+d 為0、1、2、3或4，A³¹、A³²、A³³、A³⁴各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示

Z³¹、Z³²、Z³³、Z³⁴各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH=CF-、-C≡C-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CO-O-或-O-CO-，R³³　表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代，且此外其中一或多個非相鄰CH₂基團亦可彼此獨立地各自由-O-、-S-、-SiR^xRy-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，較佳為未經取代或經F或Cl單取代或多取代的具有至多10個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基或-O-伸烷基-O-基團，L³¹、L³²、L³³、L³⁴各自彼此獨立地表示H、F、Cl、CN或具有1至15個C原子且未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代之烷基或烷氧基，且此外其中一或多個非相鄰CH₂基團亦可彼此獨立地各自由-O-、-S-、-SiR^xR^y-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，其限制條件為基團L³¹、L³²、L³³及L³⁴中之至少一者不為H，X³³　表示F、Cl、CF₃、OCF₃、CN、NCS、-SF₅或-SO₂-R^z，R^x及R^y各自彼此獨立地表示H、具有1至7個C原子之烷基或烷氧基，較佳為甲基、乙基、丙基或丁基，且R^z　表示具有1至7個C原子之烷基，其未經取代或經F或Cl單取代或多取代，較佳為CF₃、C₂F₅或n-C₄F₉，

-組份D，其濃度較佳為1-20%，其包含一或多種光活性及/或對掌性化合物，該化合物之HTP較佳為20 μm，較佳為40 μm，極其較佳為60 μm。

對掌性組份D較佳包含一或多種具有液晶原基結構之對掌性化合物且較佳具有一或多種中間相，尤其較佳為至少一種膽固醇相。組份D之較佳對掌性化合物為例如自先前技術得知的及/或市售的對掌性摻雜劑，諸如壬酸膽固醇酯(CN)、R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011、R/S-5011或CB-15(Merck KGaA,Darmstadt)。尤其較佳為含有一或多個對掌性基團及一或多個液晶原基基團之對掌性摻雜劑，如例如DE 34 25 503、DE 35 34 777、DE 35 34 778、DE 35 34 779、DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941及DE 195 41 820中所揭示。此外，較佳為山梨糖醇(如例如WO 98/00428 A1中所描述)、氫化苯偶姻(hydrobenzoins，如例如GB 2 328 207 A中所描述)、對掌性聯萘酚(如例如WO 02/94805 A1中所描述)、對掌性聯萘酚縮醛(如例如WO 02/34739 A1中所描述)、對掌性TADDOL(如例如WO 02/06265 A1中所描述)或含有氟化橋基之對掌性化合物(如例如WO 02/06196 A1或WO 02/06195 A1中所描述)。

具有藍相之本發明之LC介質的澄清點較佳在-30℃至100℃範圍內。

LC介質較佳包含一種、兩種、三種、四種或四種以上對掌性化合物。LC介質較佳包含對掌性化合物，其總濃度為0.01至25%，較佳為0.1至20%，尤其較佳為0.5至20%，極尤其為3至15%。

LC介質中所有可聚合性化合物之總含量中式I化合物之比例或可聚合性組份A)中式I化合物之比例較佳為20至80%，尤其較佳為40至60%。

在另一較佳實施例中，LC介質中所有可聚合性化合物之總含量中式I化合物之比例或可聚合性組份A)中式I化合物之比例為至少50%且尤其較佳為60%至100%。

其他尤其較佳的實施例描述如下：

-　LC介質包含一種、兩種或三種式I化合物；

-　除式II化合物外，組份B亦包含一或多種式Z之酯化合物，其濃度較佳為5至35%，尤其較佳為10至30%，極其較佳為10至20%，

其中R^z具有關於式II中之R²²所指示的含義之一，

X^z表示F、Cl、CN、NCS、OCF₃、CF₃或SF₅，且(F)表示F或H。

-　除式II化合物外，組份B亦包含一或多種式N化合物：

其中R^N具有關於式II中之R²²所指示的含義之一且較佳表示烷基或烷基-C≡C，「烷基」表示具有1至7個C原子之烷基，其較佳為直鏈，(F)表示F或H，且n表示0或1。

-　除式II化合物外，組份B亦包含一或多種式E化合物，其濃度較佳為10-30%，尤其較佳為15-25%，

其中R^E具有關於式II中之R²²所指示的含義之一且較佳表示C1-C7烷基，且表示、或。

- LC介質另外包含一或多種式Q1及/或Q2之化合物：

其中R^Q具有關於式II中之R²²所指示的含義之一，X^Q為-F或-CF₃，且n及m各彼此獨立地表示0或1。

- LC介質另外包含一或多種式Dx1及/或Dx2之化合物：

其中R^D具有關於式II中之R²²所指示的含義之一。

尤其較佳為除一或多種式I化合物外亦包含一或多種式II化合物(尤其為其中X²²表示F、Cl、CN、NCS、CF₃或OCF₃)之LC介質。

式I、II、III、Z、N、E、Q1、Q2、Dx1及Dx2之化合物為無色、穩定且可容易地與彼此混溶或與其他液晶物質混溶。

本發明之LC介質的個別組份及式I、II、III、Z、N、E、Q1、Q2、Dx1及Dx2之化合物為已知的，或其製備方法可容易地由熟習相關技術者自先前技術派生出來，因為該等方法係基於文獻中描述之標準方法。

以本身習知的方式製備本發明之LC介質，例如使一或多種上述化合物與一或多種如上文所定義之可聚合性化合物及視情況選用之其他液晶化合物及/或添加劑混合。通常，適宜在高溫下使以較少量使用之所需量的組份溶解於構成主要成份之組份中。亦有可能在有機溶劑中(例如在丙酮、氯仿或甲醇中)混合組份之溶液且在充分混合後再移除(例如藉由蒸餾)溶劑。此外，本發明係關於製備本發明之LC介質之方法。

用於具有藍相之LC顯示器的本發明之LC介質亦可包含熟習此項技術者已知及如文獻中所描述之其他添加劑，例如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑或表面活性物質。該等添加劑可為可聚合或不可聚合的。可聚合性添加劑相應地歸於可聚合性組份。不可聚合添加劑相應地歸於液晶組份。

具有藍相之本發明之LC顯示器的結構(具有偏振器、電極基板及經表面處理之電極層)對應於熟習此項技術者已知且如先前技術中所描述之此類顯示器之習知結構，例如DE 102 17 273 A1、DE 102 41 301、DE 102 17 273 A1、DE 102 41 301、DE 102 536 06、DE 103 13 979中所描述。

本發明之LC顯示器較佳包含以下組件：

-　一個或兩個基板，

-　在兩個基板中之僅一者上具有兩個電極或在兩個基板中之每一者上各具有一個電極之電極配置，

-　一個或兩個偏振器，及

-　位於兩個基板之間的本發明之LC介質層，其中在未切換狀態下之LC介質具有光學各向同性相，較佳為藍相之溫度下操作顯示器。

LC介質變為藍相之相轉變通常自在低於藍相之溫度下存在之膽固醇相開始而發生。本發明之LC顯示器之操作溫度(亦即在聚合物穩定後)較佳高於LC介質變為藍相之相轉變(亦即通常為膽固醇相-藍相轉變)之溫度，尤其較佳為比該相轉變溫度高0.1至50°，極其較佳為高0至40°。此外，LC顯示器之操作溫度較佳低於LC介質自藍相相轉變為各向同性相之溫度(亦稱為澄清點)。然而，亦可以各向同性相方式(亦即高於澄清點)操作顯示器。

除上述式II及III之化合物外且除上述式Z、N、E、Q1、Q2、Dx1及Dx2之化合物外或替代該等化合物，具有藍相之本發明之LC介質亦可包含其他液晶化合物以便例如修改物理性質。該等化合物為熟習此項技術者所知。其在LC介質中之濃度較佳為0至30%，尤其較佳為0至20%，極其較佳為5至15%。

本發明之LC介質之液晶組份(亦即在聚合物穩定前)較佳具有藍相之溫度範圍，或在存在複數個連續藍相情況下，所有藍相之組合溫度範圍，其總寬為2℃或2℃以上，較佳為5℃或5℃以上，尤其較佳為10℃或10℃以上，極其較佳為20℃或20℃以上。

本發明之LC介質之液晶組份(亦即在聚合物穩定前)較佳展現至少在10℃至30℃，尤其較佳為10℃至40℃，極其較佳為0℃至50℃範圍內的藍相之溫度範圍。

上述及下述的「至少」意謂藍相亦可擴展至低於在各種情況下所指示之下限值及/或高於在各種情況下所指示之上限值。

在另一較佳實施例中，本發明之LC介質之液晶組份(亦即在聚合物穩定前)展現至少在20℃至40℃，尤其較佳至少在30℃至80℃，極其較佳至少在30℃至90℃範圍內的藍相之溫度範圍。此外，較佳為具有至少-20℃至50℃之藍相之溫度範圍的LC介質。

包含聚合組份之本發明之LC介質(亦即在聚合物穩定後)較佳展現至少在30℃至70℃，較佳為20℃至70℃，尤其較佳為0℃至80℃，極其較佳為-20℃至80℃範圍內的藍相之溫度範圍。

包含可聚合性組份之本發明之LC介質的相轉變溫度(尤其澄清點)及/或自膽固醇相轉變為藍相之溫度(T(Ch,BP)，亦稱為T(N*,BP))及/或自藍相轉變為各向同性相之溫度(T(BP,I))較佳未因可聚合性組份之聚合而降低。此意謂較佳以使得上述一或多個相轉變溫度(T(Ch,BP)，T(BP,I))不變為較低溫度，亦即藍相較佳至少拓寬至較低溫度且尤其較佳拓寬至較低溫度及較高溫度之方式進行藍相之聚合物穩定化。

用於PSA顯示器、尤其為PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS或PSA-TN顯示器之尤其較佳的LC介質描述如下。

用於本發明之PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS或PSA-TN顯示器的本發明之LC介質較佳包含：

-　<5%，尤其較佳<1%，極其較佳<0.5%之可聚合性組份，

-　>95%，尤其較佳>99%之液晶組份，

-　<5重量%，尤其較佳<1重量%，極其較佳<0.5重量%之可聚合性化合物，尤其為上述式I或其子式之可聚合性化合物，

-　一種、兩種或三種本發明之式I或其子式之可聚合性化合物，

-　僅包含本發明之式I或其子式之可聚合性化合物的可聚合性組份，

-　液晶組份，其為具有向列型液晶相之LC化合物或LC混合物，

-　僅包含非對掌性化合物之可聚合及/或液晶組份，

-　可聚合性組份，其包含一或多種含有一個可聚合性基團(單反應性)之可聚合性化合物及一或多種含有兩個或兩個以上，較佳為兩個可聚合性基團(雙反應性或多反應性)之本發明之可聚合性化合物(較佳選自式I或其子式之化合物且視情況選自上述選自包含式M1-M29之列表之共聚單體)，

-　可聚合性組份，其僅包含含有兩個可聚合性基團(雙反應性)之本發明之可聚合性化合物，該等化合物較佳選自式I或其子式之化合物且另外視情況選自上述來自包含式M1-M29之列表之共聚單體，

-　除本發明之可聚合性化合物(尤其為式I或其子式之化合物)及共聚單體外，不存在含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH₂)之化合物，

- 1至5種，較佳為1種、2種或3種可聚合性化合物，較佳選自本發明之可聚合性化合物，尤其式I或其子式之化合物。

用於PSA-VA顯示器之尤其較佳的LC介質說明如下：

a)　包含一或多種式CY及/或PY之化合物之LC介質：

其中個別基團具有以下含義：a表示1或2，b表示0或1，

R¹及R²各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，此外其中一個或兩個非相鄰CH₂基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接連接於彼此之方式置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基，Z^x及Z^y各彼此獨立地表示-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂O-或單鍵，較佳為單鍵，L^1-4　各彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃，CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂。

較佳的是，兩個基團L¹及L²均表示F，或基團L¹及L²中之一者表示F且另一者表示Cl，或兩個基團L³及L⁴均表示F，或基團L³及L⁴中之一者表示F且另一者表示Cl。

式CY之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中a表示1或2，烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基，且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳表示CH₂=CH-、CH₂=CHCH₂CH₂-、CH₃-CH=CH-、CH₃-CH₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH=CH-或CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-。

式PY之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基，且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳表示CH₂=CH-、CH₂=CHCH₂CH₂-、CH₃-CH=CH-、CH₃-CH₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH=CH-或CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-。

b)另外包含一或多種下式之化合物之LC介質：

其中個別基團具有以下含義：

R³及R⁴各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，此外，其中一個或兩個非相鄰CH₂基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接連接於彼此之方式置換，Z^y　表示-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂O-或單鍵，較佳為單鍵。

式ZK之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基較佳表示CH₂=CH-、CH₂=CHCH₂CH₂-、CH₃-CH=CH-、CH₃-CH₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH=CH-或CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-。

c)　另外包含一或多種下式之化合物之LC介質：

其中個別基團在每次出現時，相同或不同地具有以下含義：R⁵及R⁶各彼此獨立地具有以上關於R¹所指示之含義之一，

E　表示1或2。

式DK之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中烷基及烷基*各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*各彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示CH₂=CH-、CH₂=CHCH₂CH₂-、CH₃-CH=CH-、CH₃-CH₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH=CH-或CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-。

d)另外包含一或多種下式之化合物之LC介質：

其中個別基團具有以下含義：

f表示0或1，R¹及R²各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，此外，其中一個或兩個非相鄰CH₂基團可由-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接連接於彼此之方式置換，Z^x及Z^y各彼此獨立地表示-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂O-或單鍵，較佳為單鍵，L¹及L²各彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂。

較佳的是，基團L¹及L²均表示F，或基團L¹及L²中之一者表示F且另一者表示Cl。

式LY之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中R¹具有上文指示之含義，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表示整數1至6。R¹較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基，尤其為CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁、CH₂=CH-、CH₂=CHCH₂CH₂-、CH₃-CH=CH-、CH₃-CH₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH=CH-或CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-。

e)另外包含一或多種選自由下式組成之群的化合物之LC介質：

其中烷基表示C_1-6烷基，L^x表示H或F，且X表示F、Cl、OCF₃、OCHF₂或OCH=CF₂。尤其較佳為X表示F之式G1之化合物。

f)　另外包含一或多種選自由下式組成之群的化合物之LC介質：

其中R⁵具有上文關於R¹指示之含義之一，烷基表示C_1-6烷基，d表示0或1，且z及m各彼此獨立地表示整數1至6。該等化合物中之R⁵尤其較佳為C_1-6烷基或C_1-6烷氧基或C_2-6烯基，d較佳為1。本發明之LC介質較佳包含5重量%之量的一或多種上述式之化合物。

g)另外包含選一或多種選自由下列式組成之群之聯苯化合物的LC介質：

LC混合物中的式B1至B3之聯苯之比例較佳為至少3重量%，尤其5重量%。

尤其較佳為式B2之化合物。

式B1至B3之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中烷基*表示具有1-6個C原子之烷基。本發明之介質尤其較佳包含一或多種式B1a及/或B2c之化合物。

h)另外包含一或多種下式之聯三苯化合物之LC介質：

其中R⁵及R⁶各彼此獨立地具有上文關於R¹所指示之含義之一，且

各彼此獨立地表示

其中L⁵表示F或Cl，較佳為F，且L⁶表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F或CHF₂，較佳為F。

式T之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中R表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，R*表示具有2-7個C原子之直鏈烯基，(O)表示氧原子或單鍵，且m表示整數1至6。R*較佳表示CH₂=CH-、CH₂=CHCH₂CH₂-、CH₃-CH=CH-、CH₃-CH₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH=CH-或CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-。

R較佳表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。

本發明之LC介質較佳包含0.5-30重量%，尤其1-20重量%之量的式T及其較佳子式之聯三苯。

尤其較佳為式T1、T2、T3及T21之化合物。在該等化合物中，R較佳表示各具有1-5個C原子之烷基及烷氧基。

若混合物之Δn值將0.1，則本發明之混合物中較佳使用三聯苯。較佳混合物包含2-20重量%之一或多種式T之聯三苯化合物，較佳選自化合物T1至T22之群。

i)另外包含一或多種選自由下列式組成之群的化合物之LC介質：

其中R¹及R²具有以上指示之含義，且較佳各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。

較佳介質包含一或多種選自式O1、O3及O4之化合物。

k)另外包含一或多種下式之化合物(較佳其量為>3重量%，尤其5重量%且極其較佳為5-30重量%)的LC介質：

其中

R⁹表示H、CH₃、C₂H₅或n-C₃H₇，(F)表示視情況選用之氟取代基，且q表示1、2或3，且R⁷具有關於R¹所指示之含義之一。

式FI之尤其較佳的化合物係選自由以下子式組成之群：

其中R⁷較佳表示直鏈烷基，且R⁹表示CH₃、C₂H₅或n-C₃H₇。尤其較佳為式FI1、FI2及FI3之化合物。

m)另外包含一或多種選自由下列式組成之群之化合物的LC介質：

其中R⁸具有關於R¹所指示之含義，且烷基表示具有1-6個C原子之直鏈烷基。

n)另外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物(例如選自由下列式組成之群的化合物)之LC介質：

其中R¹⁰及R¹¹各彼此獨立地具有關於R¹指示之含義之一，較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之直鏈烯基，且Z¹及Z²各彼此獨立地表示-C₂H₄-、-CH=CH-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH=CH-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH=CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH₂-或單鍵。

o)另外包含一或多種下式之二氟二苯并色滿及/或色滿(較佳其量為3至20重量%，尤其為3至15重量%)的LC介質：

其中R¹¹及R¹²各彼此獨立地具有上文所指示之含義，且c表示0或1。

式BC及CR之尤其較佳的化合物係選自由以下子式組成之群：

極其較佳為包含一種、兩種或三種式BC2之化合物之混合物。

p)　另外包含一或多種下式之氟化菲及/或二苯并呋喃之LC介質：

其中R¹¹及R¹²各彼此獨立地具有上文所指示之含義，b表示0或1，L表示F，且r表示1、2或3。

式PH及BF之尤其較佳的化合物係選自由以下子式組成之群：

其中R及R'各彼此獨立地表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。

q)包含1至8種，較佳為1至5種式CY1、CY2、PY1及/或PY2之化合物之LC介質。該等化合物在整個混合物中之比例較佳為5%至60%，尤其較佳為10%至35%。在各種情況下該等個別化合物之含量較佳為2%至20%。

r)包含1至8種，較佳為1至5種式CY9、CY10、PY9及/或PY10之化合物之LC介質。該等化合物在整個混合物中之比例較佳為5%至60%，尤其較佳為10%至35%。在各種情況下該等個別化合物之含量較佳為2%至20%。

s)包含1至10種，較佳為1至8種式ZK之化合物(尤其為式ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物)之LC介質。該等化合物在整個混合物中之比例較佳為3%至25%，尤其較佳為5%至45%。在各種情況下該等個別化合物之含量較佳為2%至20%。

t)式CY、PY及ZK之化合物在整個混合物中之比例大於70%、較佳為大於80%之LC介質。

u)預傾斜角較佳86°之PSA-VA顯示器。

用於PSA-OCB、PSA-TN、PSA-IPS或PSA-FFS顯示器之尤其較佳的LC介質說明如下：

a)包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質：

其中R⁰　在每次出現時相同或不同地表示正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，其各具有至多9個C原子，X⁰　表示F、Cl或在各種情況下的鹵化烷基、烯基、烯氧基或烷氧基，其各具有至多6個C原子，Z⁰　表示-CF₂O-或單鍵，Y^1-6　各彼此獨立地表示H或F。

X⁰　較佳為F、Cl、CF₃、CHF₂、OCF₃、OCHF₂、OCFHCF₃、OCFHCHF₂、OCFHCHF₂、OCF₂CH₃、OCF₂CHF₂、OCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCFHCF₂CF₃、OCFHCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CF₃、OCF₂CF₂CClF₂、OCClFCF₂CF₃或CH=CF₂，尤其較佳為F或OCF₃。

式AA之化合物較佳選自由下列式組成之群：

其中R⁰及X⁰具有上文指示之含義，且X⁰較佳表示F。尤其較佳為式AA2及AA6之化合物。

式BB之化合物較佳選自由以下子式組成之群：

其中R⁰及X⁰具有上文指示之含義，且X⁰較佳表示F。尤其較佳為式BB1、BB2及BB5之化合物。

式CC之化合物較佳選自以下子式：

其中R⁰在每次出現時相同或不同地具有上文所指示之含義且較佳表示具有1至6個C原子之烷基。

上文提及之較佳實施例a)-y)之化合物與上述聚合化合物的組合使得本發明之LC介質有低臨限電壓、低旋轉黏度及極佳低溫穩定性，同時保持高澄清點及高HR值，且允許在PSA顯示器中快速建立特別低的預傾斜角。詳言之，與來自先前技術之介質相比，在PSA顯示器中該LC介質展現顯著縮短之反應時間，尤其亦有灰度反應時間。

液晶混合物較佳具有至少80 K、尤其較佳為至少100 K之向列相範圍，及在20℃下不大於250 mPa‧s、較佳為不大於200 mPa‧s之旋轉黏度。

用於PSA-VA型顯示器之本發明之LC介質具有負介電各向異性Δε，在20℃及1 kHz下較佳為約-0.5至-10，尤其為約-2.5至-7.5。

在本發明之VA型顯示器中，切斷狀態下的LC介質層中之分子與電極表面正交對準(垂直對準)，或具有傾斜的垂直對準(homeotropic alignment)。在向電極施加電壓下，發生LC分子之重新對準，其中縱向分子軸與電極表面平行。

在本發明之OCB型顯示器中，LC介質層中之分子具有「彎曲」對準。在施加電壓下，發生LC分子之重新對準，其中縱向分子軸與電極表面垂直。

用於PSA-OCB型顯示器之本發明之LC介質較佳具有正介電各向異性Δε，較佳在20℃及1 kHz下為約+4至+17。

用於VA型顯示器之本發明之LC介質的雙折射率Δn較佳小於0.16，尤其較佳介於0.06與0.14之間，尤其介於0.07與0.12之間。

用於OCB型顯示器之本發明之LC介質的雙折射率Δn較佳介於0.14與0.22之間，尤其介於0.16與0.22之間。

用於PSA-TN、PSA-IPS或PSA-FFS型顯示器之本發明之LC介質的雙折射率Δn較佳介於0.07與0.15之間，尤其介於0.08與0.13之間。該等介質之介電各向異性較佳介於+2與+17之間，尤其介於+3與+15之間。

本發明之LC介質亦可包含熟習此項技術者已知且已描述於文獻中之其他添加劑，例如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。該等添加劑可為可聚合或不可聚合的。可聚合性添加劑相應地歸於可聚合性組份。不可聚合添加劑相應地歸於液晶組份。

LC介質可例如包含一或多種對掌性摻雜劑，較佳為選自由來自下表B之化合物組成之群的對掌性摻雜劑。

此外，有可能向LC介質中添加例如0至15重量%之多色染料，此外有奈米粒子、用以改良傳導性之導電鹽(較佳為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錯鹽，參考例如Haller等人，Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24,249-258(1973))，或用於改良向列相之介電各向異性、黏度及/或對準之物質。該類物質例如描述於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。

本發明之LC介質的較佳實施例a)-z)之個別組份為已知的，或其製備方法可容易地由熟習相關技術者自先前技術派生出來，因為該等方法係基於文獻中描述之標準方法。相應式CY化合物描述於例如EP-A-0 364 538中。相應式ZK化合物描述於例如DE-A-26 36 684及DE-A-33 21 373中。

可根據本發明使用之LC介質以本身習知之方式，例如藉由使一或多種以上提及之化合物與如上文所定義之一或多種可聚合性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。通常，適宜在高溫下使以較少量使用之所需量的組份溶解於構成主要成份之組份中。亦有可能在有機溶劑中(例如在丙酮、氯仿或甲醇中)混合組份之溶液且在充分混合後再移除(例如藉由蒸餾)溶劑。此外，本發明係關於製備本發明之LC介質之方法。

對於熟習此項技術者不言而喻，本發明之LC介質亦可包含例如H、N、O、Cl、F已由相應同位素置換之化合物。

本發明之PSA顯示器之結構對應於如開頭引證之先前技術中所描述之PSA顯示器的常見幾何形狀。較佳為不具有突起之幾何形狀，尤其為另外在濾色器側上之電極未經建構且僅TFT側上之電極具有狹縫的幾何形狀。PSA-VA顯示器之尤其適當及較佳的電極結構描述於例如US 2006/0066793 A1中。

以下實例解釋本發明，但不限制本發明。然而，其向熟習此項技術者展示較佳混合物概念及較佳使用之化合物以及其各別濃度及其與彼此之組合。此外，該等實例說明可獲得那些特性及特性組合。

使用以下縮寫：

(n、m、z：在各種情況下彼此獨立地為1、2、3、4、5或6)

表A

在本發明之一個較佳實施例中，本發明之LC介質包含一或多種選自由來自表A之化合物組成之群的化合物。

表B

表B展示可添加至本發明之LC介質中的可能對掌性摻雜劑。

LC介質較佳包含0至10重量%，尤其為0.01至5重量%且尤其較佳為0.1至3重量%的摻雜劑。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展示可添加至本發明之LC介質中的可能穩定劑。

(此處n表示整數1至12，較佳為1、2、3、4、5、6、7或8，未展示末端甲基)。

LC介質較佳包含0至10重量%，尤其為1 ppm至5重量%，尤其較佳為1 ppm至1重量%的穩定劑。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展示可用於本發明之LC介質中的例示性化合物(較佳為反應性液晶原基化合物)。

在本發明之較佳實施例中，液晶原基介質包含一或多種選自由來自表D之化合物組成之群的化合物。

此外，使用以下縮寫及符號：V₀　20℃下的臨限電壓，電容性[V]，n_e　20℃及589 nm下的非常折射率(extraordinary refractive index)，n_o　20℃及589 nm下的普通折射率，Δn　20℃及589 nm下的光學各向異性，ε_⊥　20℃及1 kHz下垂直於指向矢之介質電容率，ε_∥　20℃及1 kHz下與指向矢平行之介質電容率，Δε　20℃及1 kHz下的介電各向異性，cl.p.，T(N,I)　澄清點[℃]，γ₁　20℃下的旋轉黏度[mPa‧s]，K₁　20℃下的彈性常數，「張開」變形[pN]，K₂　20℃下的彈性常數，「扭曲」變形[pN]，K₃　20℃下的彈性常數，「彎曲」變形[pN]。

除非另外明確指示，否則本申請案中之所有濃度均以重量百分比提供，且係關於包含所有固體或液晶組份但無溶劑之整個相應混合物。

除非另外明確指示，否則本申請案中指示之所有溫度值(諸如熔點T(C,N)、自近晶相(S)至向列相(N)之轉變T(S,N)及澄清點T(N,I))以攝氏度(℃)提供。M.p.表示熔點，cl.p.=澄清點。此外，C=結晶狀態，N=向列相，S=近晶相且I=各向同性相。該等符號之間的數據表示轉變溫度。

在各種情況下，除非另外明確指示，否則所有物理性質係根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」，Status 1997年11月，Merck KGaA,Germany測定且在20℃之溫度下適用，且在589 nm下測定Δn，及在1 kHz下測定Δε。

除非另外明確指示，否則本發明所用之術語「臨限電壓」係關於電容性臨限值(V₀)，亦稱為弗雷德里克臨限值(Freedericks threshold)。在實例中，光學臨限值亦可(如一般慣例)指10%相對對比率下之臨限值(V₁₀)。

用於量測電容性臨限電壓之顯示器由兩個間隔20 μm之平面平行的玻璃外板組成，其各在內側上具有電極層且在頂部具有未經摩擦之聚醯亞胺對準層，其實現液晶分子之垂直邊緣對準。

用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由兩個間隔4 μm之平面平行的玻璃外板組成，其各在內側上具有電極層且在頂部具有聚醯亞胺對準層，其中兩個聚醯亞胺層反向平行於彼此而經摩擦且實現液晶分子之垂直邊緣對準。

藉由用確定強度之UVA光(通常為365 nm)照射預定時間，同時向顯示器施加電壓(通常為10 V至30 V交流電，1 kHz)來使可聚合性化合物在顯示器或測試單元中聚合。在實例中，除非另有指示，否則使用50 mW/cm²汞蒸汽燈，且使用配備有365 nm帶通濾波器之標準UV計(模型Ushio UNI計)量測強度。

藉由晶體旋轉實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定傾斜角。此處，低值(亦即自90°角偏差大)對應於大傾斜。

VHR值量測如下：向LC主體混合物中添加0.3%可聚合性單體化合物，且將所得混合物引入TN-VHR測試單元中(在90°下摩擦，TN-聚醯亞胺對準層，層厚度d6 μm)。在1 V、60 Hz、64 μs脈衝下，在2小時之UV曝露(太陽測試)前及曝露後在100℃下5分鐘後測定HR值(量測儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。

為了研究低溫穩定性(亦稱為「LTS」，亦即LC混合物在低溫下對自然結晶析出之個別組份之穩定性)，在-10℃下將含有1 g LC/RM混合物之瓶子置放於儲存器中且定期檢驗混合物是否結晶析出。

所謂「HTP」(「螺旋扭轉力；helical twisting power」)表示LC介質中光活性或對掌性物質之螺旋扭轉力(單位：μm)。除非另外指示，否則在20℃之溫度下在市售向列型LC主體混合物MLD-6260(Merck KGaA)中量測HTP。

實例1 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[3-甲基-4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯(1)

按以下描述合成本發明之化合物(1)，即2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[3-甲基-4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯。

1.1 1,4-雙[2-(4-溴苯基)乙烯基]-2-甲基苯(E/Z混合物)之製備：

最初將6.30 g(42.5 mmol)2-甲基苯二甲醛與50.0 g(97.6 mmol)溴化4-溴苯甲基三苯基鏻及2.50 g(9.47 mmol)18-冠-6一起引入150 ml二氯甲烷中。在-70℃下逐份添加11.0 g(0.20 mol)粉末狀KOH。在-70℃下攪拌混合物2小時，且使批料溫至室溫。在此溫度下1小時後，添加水且分離有機相。

用二氯甲烷萃取水相，且用氯化銨飽和溶液洗滌經合併之有機相。以吸收方式(SiO₂，CH₂Cl₂)過濾溶液，且濃縮濾液至乾燥。藉由管柱層析(SiO₂，甲苯：正庚烷=1:1)純化粗產物。獲得呈黃色油狀E/Z-1,4-雙-[2-(4-溴苯基)乙烯基]-2-甲基苯。

1.2 6-{4-[(2-(4-{2-[4-(6-羥基己-1-炔基)苯基]乙烯基}-3-甲基苯基)乙烯基]苯基}己-5-炔-1-醇(E/Z混合物)之製備：

使18.0 g(39.6 mmol)E/Z-1,4-雙-[2-(4-溴苯基)乙烯基]-2-甲基苯、2.78 g(3.96 mmol)氯化雙(三苯基膦)鈀(II)、755 mg(3.96 mmol)碘化銅(I)及28.0 ml(0.20 mol)三乙胺於150 ml DMF中之混合物溫至60℃。定量添加溶解於50 ml DMF中之15.3 ml 5-己炔-1-醇。在添加完成時，在75℃下攪拌批料18小時。冷卻後，用THF/MTBE稀釋混合物且用稀鹽酸中和。分離有機相且用MTBE萃取水相。用氯化鈉溶液洗滌經合併之有機相且使用硫酸鈉乾燥。濃縮溶液至乾燥，且藉由管柱層析(SiO₂，甲苯：乙酸乙酯=1:1)純化殘餘物。

1.3 6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}-2-甲基-苯基)乙基]苯基}己-1-醇之製備：

在室溫下，在Pd/C(5% Pd)存在下，在THF中使9.5 g(19.4 mmol)6-{4-[(2-(4-{2-[4-(6-羥基己-1-炔基)苯基]乙烯基}-3-甲基苯基)乙烯基]苯基}己-5-炔-1-醇(E/Z混合物)氫化19小時。過濾溶液且濃縮至乾燥。使殘餘物自正庚烷/MTBE(1:1)中再結晶，得到呈無色固體狀之6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}-2-甲基苯基)乙基]苯基}己-1-醇。

1 .4 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[3-甲基-4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯之製備：

最初將600 mg(6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}-2-甲基苯基)-乙基]苯基}己-1-醇與0.30 ml(3.54 mol)甲基丙烯酸及10 mg(0.08 mmol)DMAP一起引入15 ml二氯甲烷中。定量添加3.5 ml(3.5 mmol，於CH₂Cl₂中之1 M溶液)DCC，且攪拌批料3小時。添加100 mg(0.79 mmol)二水合草酸且過濾混合物。濃縮濾液至乾燥，且藉由管柱層析(SiO₂，戊烷：MTBE=9:1)純化殘餘物，得到呈無色固體狀、熔點為38℃之2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[3-甲基-4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯(1)。

相序：C 38 I

¹ H-NMR(400 MHz,CHCl₃):δ=7.15-7.07(m,9H,H_芳基.),7.01-6.47(m,2H,H_芳基.),6.10-6.08(m,2H,CMe=CH₂),5.55-5.53(m,2H,CMe=CH₂),4.14(t,4H,J=6.7 Hz,2×-CH₂-OC(O)CMe=CH₂),2.89-2.79(m,8H,H_苯甲基.),2.61-2.56(m,4H,H_苯甲基.),2.28(s,3H,Me),1.95(bs,6H,Me_{丙烯醯基.}),1.71-1.59(m,8H,-CH₂-),1.46-1.34(m,8H,-CH₂-)。

MS(E1): m/e(%)=636(62,M⁺),69(100)。

實例2 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯(2)

與實例1之化合物(1)類似地合成本發明之化合物(2)，即2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯。

獲得呈無色固體狀、熔點為80℃之2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯(2)。

相序：C 80 S_B(60) I

¹ H-NMR(400 MHz,CHCl₃):δ=7.13-7.06(m,12H,H_芳基.),6.09-6.08(m,2H,CMe=CH₂),5.55-5.52(m,2H,CMe=CH₂),4.13(t,4H,J=6.7 Hz,2×-CH₂-OC(O)CMe=CH₂),2.87(s,8H,H_苯甲基.),2.61-2.56(m,4H,H_苯甲基.),1.95(bs,6H,Me_丙烯醯基.),1.72-1.57(m,8H,-CH₂-),1.46-1.34(m,8H,-CH₂-)。

MS(E1): m/e(%)=622(11,M⁺),104(100)。

實例3 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己 基]苯基}乙基)萘-1-基]乙基}苯基)己酯(3)

按以下描述合成本發明之化合物(3)，即2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)萘-1-基]乙基}苯基)己酯。

3.1萘-1,4-二甲醛之製備

最初在-70℃下將80.0 g(0.28 mol)1,4-二溴萘引入800 ml THF中，且添加200 ml(0.32 mmol，己烷中之15%溶液)n-BuLi。1小時後，逐滴緩慢添加24 ml(0.31 mol)DMF，且攪拌混合物30分鐘。接著定量添加500 ml(0.80 mmol，己烷中15%溶液)n-BuLi，且使混合物保持在-70℃下2小時。添加110 ml(1.4 mol)DMF。30分鐘後，緩慢溫熱批料且用稀鹽酸進行水解。用MTBE萃取混合物多次，且用氯化鈉飽和溶液洗滌經合併之有機相。使用硫酸鈉乾燥溶液且濃縮至乾燥。在MTBE中蒸煮殘餘物且藉由抽吸濾出。

3.2 1,4-雙-[(E,Z)-2-(4-溴苯基)乙烯基]萘之製備

最初將20.0 g(0.11 mol)萘-1,4-二甲醛與125.0 g(0.24 mol)溴化4-溴苯甲基三苯基鏻及6.50 g(24.6 mmol)18-冠-6一起引入500 ml二氯甲烷中。在-70℃下逐份添加30.0 g(0.53 mol)粉末狀KOH。在-70℃下攪拌混合物2小時，且使批料溫至室溫。在此溫度下1小時後，添加水且分離有機相。

用二氯甲烷萃取水相，且用氯化銨飽和溶液洗滌經合併之有機相。以吸收方式(SiO₂，CH₂Cl₂)過濾溶液，且濃縮濾液至乾燥。藉由管柱層析(SiO₂，甲苯：正庚烷=1:1)純化粗產物，得到呈半晶質固體狀之1,4-雙-[(E,Z)-2-(4-溴-苯基)乙烯基]萘。

3.3 6-{4-[(E,Z)-2-(4-{(E,Z)-2-[4-(6-羥基己-1-炔基)苯基]乙烯基}萘-1-基)乙烯基]苯基}己-5-炔-1-醇之製備

使50.0 g(0.1 mol)1,4-雙-[(E,Z)-2-(4-溴苯基)乙烯基]-萘、7.3 g(10 mmol)氯化雙(三苯基膦)鈀(II)、2.0 mg(11 mmol)碘化銅(I)及75 ml(0.54 mol)三乙胺於300 ml DMF中之混合物溫至60℃。定量添加溶解於400 ml DMF中之40.0 g(0.41 mol)5-己炔-1-醇。在添加完成時，在75℃下攪拌批料19小時。冷卻後，用二氯甲烷稀釋混合物且用稀鹽酸中和。分離有機相且用二氯甲烷萃取水相。用氯化鈉溶液洗滌經合併之有機相且用硫酸鈉乾燥。濃縮溶液至乾燥，且藉由管柱層析(SiO₂，二氯甲烷：MTBE=8:2→1:1)純化殘餘物。

3.4 6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}萘-1-基)乙基]苯基}己-1-醇之製備

在室溫下，在Pd/C(5% Pd)存在下，在THF中，使25.0 g(47.7 mmol)6-{4-[(2-(4-{2-[4-(6-羥基己-1-炔基)苯基]乙烯基}萘-1-基)乙烯基]苯基}己-5-炔-1-醇(E/Z混合物)氫化17小時。過濾溶液且濃縮至乾燥。使殘餘物自正庚烷/MTBE(1:1)中再結晶，得到呈無色固體狀之6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}萘-1-基)乙基]苯基}己-1-醇。

3.5 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)萘-1-基]乙基}苯基)己酯之製備：

最初將10.0 g(18.6 mmol)6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}萘-1-基)乙基]苯基}己-1-醇與50 ml(0.62 mol)吡啶及200 mg(1.64 mmol)DMAP一起引入100 ml二氯甲烷中。定量添加含8.0 g(51.6 mmol)甲基丙烯酸酐之100 ml DCM(用冰冷卻)，且攪拌批料19小時。用稀鹽酸及氯化鈉飽和溶液洗滌批料，且用硫酸鈉乾燥有機相。濃縮溶液至乾燥，且藉由管柱層析(SiO₂，戊烷：DCM=1:1→DCM)純化殘餘物，得到呈無色固體狀、熔點為47℃之2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)萘-1-基]乙基}苯基)己酯(3)。

相序：T_g-45 C 47 I

¹ H-NMR(300 MHz,CHCl₃):δ=8.16-8.11(m,2H,H_芳基.),7.56-7.50(m,2H,H_芳基.),7.24-7.09(m,10H,H_芳基.),6.11-6.08(m,2H,CMe=CH₂),5.54-5.52(m,2H,CMe=CH₂),4.14(t,4H,J=6.7 Hz,2×-CH₂-OC(O)CMe=CH₂),3.38-3.31(m,4H,H_脂族.),3.05-2.98(m,4H,H_脂族.),2.64-2.56(m,4H,H_脂族.),1.95(bs,6H,Me_{丙烯醯基.}),1.73-1.57(m,8H,-CH₂-),1.47-1.33(m,8H,-CH₂-)。

MS(E1): m/e(%)=673(100,M⁺)。

實例4 丙烯酸6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-丙烯醯基氧基己基)苯基]乙基}萘-1-基)乙基]苯基}己酯(4)

自6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}萘-1-基)乙基]苯基}己-1-醇與實例1及實例3類似地合成本發明之化合物(4)，即丙烯酸6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-丙烯醯基氧基己基)苯基]乙基}萘-1-基)乙基]苯基}己酯(參見實例3，步驟3.4)。

相序：T_g-47 C 55 I

MS(E1): m/e(%)=644(83,M⁺),105(100)。

使用實例1

使用以下單體：

實例1之單體(1)

RM257具有相序C 66 N 127 I。

RM-CC具有相序C 14 SmB 33 I。

使用以下添加劑：

(Dp：對掌性摻雜劑，In：聚合引發劑)

關於聚合之說明

在使樣品聚合之前，在厚度為約10微米且面積為2×2.5 cm²之測試單元中建立介質之相性質。在75℃之溫度下藉由毛細作用進行填充。在1℃/min之溫度變化下在具有加熱台之偏光顯微鏡下進行量測。

藉由用具有約3.0 mW/cm²之有效功率之UV燈(Dymax，Bluewave 200，365 nm干擾濾光器)照射180秒來使介質聚合。直接在電光測試單元中進行聚合。

最初在介質處於藍相I(BP-I)之溫度下進行聚合。以逐漸產生完全聚合之複數個分步驟進行聚合。藍相之溫度範圍通常在聚合期間變化。因此在各分步驟之間調試溫度以使得介質仍然處於藍相。在實踐中，此可藉由在約5秒或5秒以上之各照射操作後在偏光顯微鏡下觀測樣品來進行。若樣品變暗，則此指示轉變為各向同性相。相應降低下一分步驟之溫度。

在所指照射功率下產生最大穩定作用之總照射時間通常為180秒。可根據最佳照射/溫度程式進行進一步聚合。

或者，亦可以單一照射步驟進行聚合，若在聚合前已存在藍相則尤其廣泛。

電光表徵

在如上所述使藍相聚合及穩定後，測定藍相之相寬度。隨後，在此範圍內且視需要在此範圍外的各種溫度下進行電光表徵。所用測試單元在單元表面上之一側上配備有叉指式電極(interdigital electrode)。單元間隙、電極間距及電極寬度通常各為10微米。下文中將此均勻尺寸稱為間隙寬度。由電極覆蓋之面積為約0.4 cm²。測試單元不具有對準層。

在電光表徵中，單元定位於交叉偏振濾光器之間，其中電極之縱向與偏振濾光器之軸成45°角。使用DMS301(Autronic-Melchers)與單元平面成直角進行量測或借助於偏光顯微鏡上之高敏感攝影機進行量測。在無電壓狀態下，所述配置提供基本上黑暗的影像(清晰度：0%傳輸)。

首先，在測試單元上量測特徵操作電壓且接著量測反應時間。如下文所述，以具有交變符號(頻率100 Hz)及可變振幅之矩形電壓形式向單元電極施加操作電壓。

在增加操作電壓時量測傳輸。達到最大傳輸值界定操作電壓V₁₀₀之特徵量。同樣，在10%最大傳輸下確定特徵電壓V₁₀。在藍相範圍內之各種溫度下量測該等值。

在藍相溫度範圍之上端及下端觀測到相對較高的特徵操作電壓V₁₀₀。在最小操作電壓之區域內，V₁₀₀通常僅隨溫度緩慢增加。該溫度範圍(由T₁及T₂界定)被稱為可用的平坦溫度範圍(FR)。該「平坦範圍」(FR)之寬度為(T₂-T₁)且被稱為平坦範圍寬度(WFR)。

T₁及T₂之精確值由V₁₀₀/溫度圖中平坦曲線部分FR及相鄰陡曲線部分上切線之交點確定。

在量測之第二部分中，測定接通及切斷期間之反應時間(τ_on，τ_off)。反應時間τ_on由在選定溫度下施加V₁₀₀位準之電壓後達成90%亮度之時間確定。反應時間τ_off由在電壓降低至0 V後自V₁₀₀下最大亮度開始直至降低90%經歷之時間確定。亦在藍相範圍內之各種溫度下測定反應時間。

作為進一步的表徵，在FR內之溫度下量測0 V與V₁₀₀之間連續增加及下降之操作電壓下之傳輸。兩曲線之間的差異被稱為滯後現象。0.5 V₁₀₀下傳輸之差異及50%傳輸下電壓之差異為例如特徵滯後值且分別被稱為ΔT₅₀及ΔV₅₀。此外，根據各別最大傳輸與最小傳輸之比率辨別第一次接通期間與後續斷開期間之對比度。

使用實例M1至M 使用實例混合物M1及比較實例C1及C2

在聚合前如所描述對介質進行表徵。接著藉由藍相中單次照射(180秒)使RM成份聚合且對所得介質進行再表徵。

與使用來自先前技術之單體RM257製備之聚合物穩定介質C1相比，使用本發明之單體(1)製備之聚合物穩定介質M1在接通及切斷期間展現滯後現象(ΔV₅₀)減小及對比度顯著增加。此外，顯然，在聚合物穩定介質C1情況下切斷期間之對比度比接通期間之對比度低得多。在混合物C2(其與混合物C1類似但包含較少對掌性摻雜劑)情況下，接通期間之對比度與切斷期間之對比度極類似。因此，與M1及C1相比之較低對比度係歸因於C2情況下存在可見藍相之事實。此意謂本發明中呈現之單體混合物尤其適用於在高濃度對掌性摻雜劑下藍相之穩定。

Claims

一種以下式I之化合物或可藉由一或多種該等式I化合物之聚合獲得之聚合物的用途，其係用於具有藍相之液晶顯示器或PS型或PSA型之LC顯示器中，P^a-(Sp^a)_s1-A²-CH₂CH₂-A¹-CH₂CH₂-A³-(S_p ^b)_s2-P^b I其中個別基團具有以下含義：P^a、P^b 各彼此獨立地表示可聚合性基團，Sp^a、Sp^b 在每次出現時相同或不同地表示間隔基團，s1、s2 各彼此獨立地表示0或1，A¹、A²、A³各彼此獨立地表示選自以下之群之基團：a)由反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4'-二伸環己基組成之群，此外其中一或多個非相鄰CH₂基團可由-O-及/或-S-置換，且此外其中一或多個H原子可由F置換，b)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群，此外其中一個或兩個CH基團可由N置換，且此外其中一或多個H原子可由L置換，c)由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群，此外其中各者均可經L單取代或多取代，d)由具有5至20個環C原子之飽和、部分不飽和或完全不飽和且經取代或未經取代之多環基團組成之群，其中一或多個環C原子亦可由雜原子置換此外，其中該等基團中之一或多個H原子可由L置換，及/或一或多個雙鍵可由單鍵置換，及/或一或多個CH基團可由N置換，限定條件為，A¹、A²及A³不為，其中M 表示-O-、-S-、CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-，L 在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、在各種情況下經氟化或未經氟化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，Y¹及Y² 各彼此獨立地表示H、F、Cl、CN、OCF₃、CF₃或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基，此外其中一或多個H原子可由F置換。
如請求項1之用途，其中A¹、A²、A³為選自由以下組成之群：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、、、、及，其中M 表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-；R⁰、R⁰⁰ 各彼此獨立地表示H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基，此外其中一或多個H原子可由F置換；且Y¹及Y² 各彼此獨立地表示H、F、Cl、CN、OCF₃、CF₃或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基，此外其中一或多個H原子可由F置換。
如請求項1或2之用途，其中Y¹及Y²各彼此獨立地表示H、F、Cl、CN、OCF₃或CF₃。
如請求項1或2之用途，其中A¹為
一種液晶(LC)介質，其包含一或多種如請求項1至4中任一項所載之化合物，或包含可藉由一或多種如請求項1之化合物的聚合獲得之聚合物，其中該介質呈現藍相。
如請求項5之液晶介質，其進一步包含一或多種可聚合性化合物及/或一或多種液晶化合物。
如請求項5之LC介質，其特徵在於其包含以下組份：包含一或多種如請求項1至4中任一項所載之化合物之可聚合性組份A；及包含一或多種以下式II之化合物之液晶組份B，其中個別基團具有以下含義：R²² 表示H、F、Cl、CN、NCS、SF₅、SO₂CF₃或具有1至20個C原子之直鏈或分支鏈烷基，該烷基係未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代，且此外其中一或多個非相鄰CH₂基團亦可各自彼此獨立地由-O-、-S-、-NH-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹=CY⁰¹-或-C≡C-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，Y⁰¹、Y⁰² 各自彼此獨立地表示F、Cl或CN，該等基團Y⁰¹及Y⁰²亦表示H，R⁰¹、R⁰² 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，A²¹、A²²、A²³各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示 Z²¹、Z²² 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH=CF-、-C≡C-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CO-O-或-O-CO-，X²² 表示F、Cl、-CN、-NCS、-SF₅、-SO₂CF₃或具有1至3個C原子且經F、Cl或CN單取代或多取代之烷基、烯基、烯氧基、烷基烷氧基或烷氧基，L²¹、L²² 各自彼此獨立地表示H或F，m 表示0、1或2，n 表示0、1、2或3，o 表示0、1或2，其中m+n+o 表示0、1、2或3；及包含一或多種光活性及/或對掌性化合物之組份D。
如請求項7之LC介質，其中m+n+o為0、1或2。
如請求項7之LC介質，其進一步包含一或多種如下式III之化合物的液晶組份C，其中a、b、c、d 各彼此獨立地表示0、1或2，其中a+b+c+d 為0、1、2、3或4，A³¹、A³²、A³³、A³⁴各彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示 Z³¹、Z³²、Z³³、Z³⁴各彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-(CH₂)-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH=CF-、-C≡C-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CO-O-或-O-CO-，R³³ 表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代，且此外其中一或多個非相鄰CH₂基團亦可彼此獨立地各自由-O-、-S-、-SiR^xR^y-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換； L³¹、L³²、L³³、L³⁴各彼此獨立地表示H、F、Cl、CN或具有1至15個C原子且未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代之烷基或烷氧基，且此外其中一或多個非相鄰CH₂基團亦可彼此獨立地各自由-O-、-S-、-SiR^xR^y-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-以使得O及/或S原子不直接連接於彼此之方式置換，其限制條件為該等基團L³¹、L³²、L³³及L³⁴中之至少一者不為H，X³³ 表示F、Cl、CF₃、OCF₃、CN、NCS、-SF₅或-SO₂-R^z，R^x及R^y 各彼此獨立地表示H、具有1至7個C原子之烷基或烷氧基，且R^z 表示具有1至7個C原子之烷基，其未經取代或經F或Cl單取代或多取代。
如請求項7之LC介質，其中R³³為未經取代或經F或Cl單取代或多取代的具有至多10個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基或-O-伸烷基-O-基團。
如請求項7之LC介質，其中R^x及R^y各彼此獨立地表示為甲基、乙基、丙基或丁基。
如請求項7之LC介質，其中R^z表示為CF₃、C₂F₅或n-C₄F₉。
如請求項7至12中任一項之LC介質，其特徵為其另外包含一或多種選自以下式Z、式Q1及式Q2之化合物，其中R^z具有關於式II中之R²²所指示的含義之一，表示、、、，X^z表示F、Cl、CN、NCS、OCF₃、CF₃或SF₅，R^Q具有關於式II中之R²²所指示的含義之一，X^Q為-F或-CF₃，(F)表示F或H，且n及m各彼此獨立地表示0或1。
一種製備如請求項5至13中任一項之LC介質之方法，其中使一或多種液晶化合物與一或多種如請求項1之化合物混合。
如請求項14之方法，進一步包含添加其他液晶化合物及/ 或添加劑。
一種LC顯示器，其含有一或多種如請求項1至4中任一項所載之化合物或含有如請求項5至13中任一項之LC介質。
如請求項16之LC顯示器，其特徵在於其為PS或PSA顯示器、具有藍相之顯示器、PSA-VA顯示器、PSA-OCB顯示器、PSA-IPS顯示器、PSA-FFS顯示器或PSA-TN顯示器。
如請求項16或17之LC顯示器，其包含LC單元，該LC單元具有兩個基板及兩個電極，其中至少一個基板可透光且至少一個基板具有一個或兩個電極；以及位於該等基板之間包含聚合組份及低分子量組份之LC介質層，其中該聚合組份可藉由使該LC介質中該LC單元之該等基板之間的一或多種可聚合性化合物聚合而獲得，其特徵在於該等可聚合性化合物中之至少一者為如請求項1之化合物。
如請求項18之LC顯示器，其中該聚合在向該等電極施加電壓的情況下進行。
一種製造如請求項18之LC顯示器之方法，其中將如請求項5至13中任一項之LC介質引入如請求項18中所描述之具有兩個基板及兩個電極之LC單元中使該等可聚合性化合物聚合。
如請求項20之方法，其中藉由向該等電極施加電壓使該等可聚合性化合物聚合。
一種如下式I之化合物，P^a-(S_p ^a)_s1-A²-CH₂CH₂-A¹-CH₂CH₂-A³-(Sp^b)_s2-P^b I其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1、s2、A¹、A²及A³具有如請求項1中所指示之含義，且其中該等基團A¹、A²及A³中之一或多者係選自由具有5至20個環C原子之飽和、部分不飽和或完全不飽和且經取代或未經取代之多環基團組成之群d)，其中一或多個環C原子亦可由雜原子置換，此外其中該等基團中之一或多個H原子可由L置換，及/或一或多個雙鍵可由單鍵置換，及/或一或多個CH基團可由N置換限定條件為，A¹、A²及A³不為，其中M具有如請求項1所述之定義。
如請求項22之化合物，其中該等基團A¹、A²及A³中之一或多者係選自由以下組成之群：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、、，其中R⁰、R⁰⁰及M具有如請求項2所述之定義。
如請求項22之化合物，其中A¹為
一種如下式IA之化合物，G-O-(Sp^a)_s1-A²-CH₂CH₂-A¹-CH₂CH₂-A³-(Sp^b)_s2-O-G' IA其中Sp^a、Sp^b、A¹、A²、A³、s1及s2具有如請求項1或請求項22中所指示之含義，且G及G'各彼此獨立地表示H原子或保護基。
一種LC介質或LC顯示器，其包含一或多種如請求項22之化合物。