TWI658128B - 液晶顯示器 - Google Patents

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馬汀 恩格爾
赫姆特 韓賽兒
尼可 約翰
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Abstract

本發明關於FFS型之液晶(LC)顯示器，其包含具有負介電各向異性之液晶介質及二-或多反應性可聚合化合物，及關於在該LC介質中誘導平面配向之配向層。

Description

液晶顯示器
本發明關於FFS型之液晶(LC)顯示器，其包含具有負介電各向異性之液晶介質及二-或多反應性可聚合化合物，及關於在該LC介質中誘導平面配向之配向層。
目前所使用之液晶顯示器(LC顯示器)通常為那些TN(〝扭轉向列(twisted nematic)〞)型。然而，該等顯示器具有強的對比度視角依賴性之缺點。
此外，已知所謂的VA(〝垂直配向(vertically aligned)〞)顯示器，其具有更寬幅視角。VA顯示器之LC單元含有一介於兩個透明電極之間的LC介質層，其中LC介質通常具有負值之介電(DC)各向異性。在切斷狀態下，LC層之分子係垂直於電極表面配向(直列式)或具有傾斜之直列式配向。在施加電壓至兩個電極時，則發生LC分子平行於電極表面的重新配向。
此外，曾報導所謂的FFS(〝邊緣場切換(fringe-field switching)〞)(尤其參見S.H.Jung等人之Jpn.J. Appl.Phys.,Volume 43,No.3,2004,1028)，其含有兩個在相同基板上的電極，其中之一者係以梳形方式結構化，而另一者未經結構化。從而產生所謂的〝邊緣電場〞，亦即強電場接近於電極邊緣，且於整個單元中具有強垂直組份及亦具有強水平組份二者之電場。FFS顯示器具有低的對比度視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性之LC介質及通常為聚醯亞胺之配向層，其提供LC介質分子的平面配向。
FFS顯示器可作為主動矩陣或被動矩陣顯示器操作。在主動矩陣顯示器的例子中，個別象素通常係藉由整合之非線性主動元件(諸如電晶體，例如薄膜電晶體(〝TFT〞))來定址，而在被動矩陣顯示器的例子中，個別象素通常係藉由如先前技術已知的多工方法來定址。
此外，已揭示FFS顯示器(參見S.H.Lee等人之Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883和S.H.Lee等人之Liquid Crystals 39(9),2012,1141-1148)，其具有類似於FFS顯示器之電極設計及層厚度，但是包含一具有負介電各向異性之LC介質層代替具有正介電各向異性之LC介質層。具有負介電各向異性之LC介質顯示更有利的導軸定向(director orientation)，其與具有正介電各向異性之LC介質相比而具有更低的傾斜及更高的扭轉定向，結果使該等顯示器具有更高的透射率。
然而，在FFS顯示器中使用具有負介電各向異性之LC介質亦具有許多缺點。例如，其與具有正介電各向異 性之LC介質相比而具有顯著更低的可靠性。
如下文所使用之術語〝可靠性〞意指在期限內及具有不同的應力負荷(諸如光負荷、溫度、濕度、電壓)之顯示器的性能品質，且包含顯示器效應，諸如影像殘留(區和線影像殘留)、壞點(mura)、污垢(yogore)等等，該等為熟習LC顯示器領域者已知。通常使用電壓保持率(voltage holding ration)(VHR)值作為分類可靠性之標準參數，其為維持試驗顯示器中恆定電壓之量度。VHR值越高，則介質的可靠性越好。
在FFS顯示器中具有負介電各向異性之LC介質的可靠性降低可藉由LC分子與配向層之聚醯亞胺的交互作用來解釋，結果自聚醯亞胺配向層提取離子，且其中具有負介電各向異性之LC分子確實更有效地提取該等離子。
這導致對在FFS顯示器中使用的LC介質有新的要求。特定言之，LC介質必須顯示高的可靠性及在UV曝光之後高的VHR值。更多的要求為高的比電阻、大的操作溫度範圍、短的回應時間(即使在低溫下)、低的臨限電壓、多重性灰色調、高的對比度和寬幅視角及降低的影像殘留。
因此，自先前技術已知的顯示器中時常觀察到所謂〝影像殘留〞或〝影像燒損(image burn)〞的非所欲效應，其中藉由個別象素的暫時性定址而於LC顯示器所產生之影像即使在已關斷該等像素中的電場之後或在已定址其他像素之後仍保持可見。
一方面，若使用具有低VHR之LC介質，則可出現此〝影像殘留〞。日光或背光之UV組份可引起其中的LC分子之非所欲分解反應及因此引發離子或自由基雜質的產生。該等雜質可特別聚積在電極或配向層上，可於此降低有效的施加電壓。
在先前技術中觀察到的另一問題為用於顯示器(包括但不限於FFS顯示器)中的LC介質時常顯出高黏度且因此顯出高切換時間。為了降低LC介質的黏度及切換時間，曾在先前技術中建議添加具有烯基之LC化合物。然而，觀察到含有烯基化合物之LC介質時常顯示降低的可靠性和穩定性及降低的VHR，尤其在曝光於UV輻射之後。
因此，本發明的目的係提供用於FFS顯示器中的改進之LC介質，特別為用於那些UB-FFS型者，該介質未顯出上述缺點或僅至較低程度的缺點且具有改進之性質。本發明進一步的目的係提供具有好的透射率、高的可靠性、尤其在UV曝光之後高的VHR值、高的比電阻、大的操作溫度範圍、短的回應時間(即使在低溫下)、低的臨限電壓、多重性灰色調、高的對比度和寬幅視角及降低的影像殘留之FFS顯示器。
此目的係藉由提供如下文所述且主張之FFS顯示器及其中所使用的LC介質而依照本發明達成。本發明的發明 者特別發現上述目的係藉由在FFS顯示器中使用如下文所述之包含二-或多反應性可聚合化合物且較佳地包含一或多個烯基化合物之LC介質而達成。亦發現當在FFS顯示器中使用的LC介質使用此等二-或多反應性化合物時，與沒有可聚合化合物之LC介質相比而驚訝地在UV曝光之後具有較高的VHR值。
如下文所述之包含二-或多反應性可聚合化合物的LC介質之使用亦能利用含烯基之LC介質的已知優點，如降低的黏度及更快的切換時間，且同時導致改進的可靠性及尤其在UV曝光之後高的VHR值。
本發明的概述
本發明關於邊緣場切換(FFS)型之液晶(LC)顯示器，其包含兩個基板、兩個提供在基板中之一者上的電極(且沒有電極提供在其他基板上)、液晶(LC)介質層，該介質層係設置於基板之間、具有負介電各向異性且包含LC分子及一或多個具有二或多個可聚合基團之可聚合化合物，該顯示器進一步包含提供在基板中之至少一者上的配向層，其與LC介質接觸且誘導LC介質之LC分子的平面配向。
配向層較佳地包含聚醯亞胺，非常佳地由其所組成。
提供在基板上的電極中之一者較佳地具有梳形結構及其他電極較佳地未經結構化。
可聚合化合物較佳地具有液晶骨架且選自反應性液晶 原。
可聚合化合物較佳地包含至少三個較佳地選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團之可聚合基團。
該可聚合化合物之可聚合基團較佳地選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團。
此外，本發明關於如上下文所述之LC顯示器，其中可聚合化合物係在LC顯示器中聚合。
此外，本發明關於製造如上下文所述的FFS型之LC顯示器的方法，其包含將包含一或多個如上下文所述之可聚合化合物的LC介質填充至顯示器的基板之間且將可聚合化合物聚合。
術語之定義
如本發明所揭示且主張之顯示器在下文亦稱為〝超亮度FFS(UB-FFS)〞型之顯示器。
如本文所使用之術語〝液晶原基團〞為熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中，且意指由於其吸引及排斥交互作用之各向異性而基本上有助於低分子量或聚合物質中引起液晶(LC)相之基團。含有液晶原基團之化合物(液晶原化合物)本身未必一定具有LC相。液晶原化合物亦有可能僅在與其他的化合物混合之後及/或在聚合之後顯出LC相表現。典型的液晶原基團為例如剛性桿狀或碟狀單元。與液晶原或LC化合物有關而使用之術語及定義的簡介係於Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及 C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368中提出。
在下文亦稱為〝Sp〞的術語〝間隔基團〞為熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中，參見例如Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。如本文所使用之術語〝間隔基團〞或〝間隔基〞意指連接可聚合液晶原化合物中的液晶原基團及可聚合基團之撓性基團，例如伸烷基。
如本文所使用之術語〝反應性液晶原〞和〝RM〞意指含有一個液晶原基團及一或多個適合於聚合的官能基之化合物，後者亦稱為〝可聚合基團〞或〝P〞。
如下文所使用之術語〝可聚合化合物〞意指可聚合單體化合物，除非另有其他陳述。
如下文所使用之術語〝可聚合〞意指在用於聚合含有基團P或P1-3之化合物的條件下可聚合，如上下文所述之式I化合物或可聚合化合物或RM，除非另有其他陳述。
如本文所使用之術語〝低分子量化合物〞和〝不可聚合化合物〞意指通常為單體的化合物，其不含有在熟習所屬技術領域者已知的一般條件下，特別在用於聚合含有基團P或P1-3之化合物(如上下文所述之可聚合化合物或RM)的條件下適合於聚合之官能基。
如本文所使用之術語〝活性層〞和〝可切換層〞意指在電光學顯示器(例如，LC顯示器)中的層，其包含一 或多個具有結構及光學各向異性之分子，如例如LC分子，其在外部刺激(如電場或磁場)時改變其定向，導致層對偏振光或非偏振光之透射率改變。
在上下文中，〝有機基團〞代表碳基團或烴基團。
在上下文中，
代表反式-1,4-伸環己基環，及
代表1,4-伸苯基環。
〝碳基團〞代表含有至少一個碳原子的單-或多價有機基團，其中此基團不含有其他原子(諸如-C≡C-)或隨意地含有一或多個其他原子，諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如，羰基等等)。術語〝烴基團〞代表另外含有一或多個H原子及隨意的一或多個雜原子(諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基團。
〝鹵素〞代表F、Cl、Br或I。
-CO-、-C(=O)-和-C(O)-代表羰基，亦即
〝共軛基團(Conjugated radical或conjugated group)〞代表主要含有sp2-雜化(或亦可能為sp-雜化)碳原子的基團(radical或group)，其亦可經相應雜原子 替換。在最簡單的例子下，此意指雙鍵及單鍵交替存在。就此而論，〝主要地〞意指導致共軛干擾之自然(非隨機)出現的缺陷不貶抑術語〝共軛〞。此外，若例如芳基胺單元或特定的雜環(亦即經由N、O、P或S原子共軛)係設置於基團中，則術語〝共軛〞同樣地被用於本申請案文本中。
碳基團或烴基團可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為例如芳基、烯基或炔基。具有超過3個C原子的碳基團或烴基團可為直鏈、支鏈及/或環狀，且亦可含有螺連結基或稠合環。
術語〝烷基〞、〝芳基〞、〝雜芳基〞等等亦包含多價基團，例如伸烷基、伸芳基、雜伸芳基等等。
術語〝芳基〞代表芳族碳基團或自其所衍生之基團。術語〝雜芳基〞代表含有一或多個雜原子的如上文所定義之〝芳基〞。
更佳的碳基團及烴基團為隨意地經取代之具有1至40，較佳為1至25，特別佳為1至18個C原子的烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基和烷氧基羰氧基，隨意地經取代之具有6至40，較佳為6至25個C原子的芳基或芳氧基，或隨意地經取代之具有6至40，較佳為6至25個C原子的烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基。
更佳的碳基團及烴基團為C1-C40烷基、C2-C40烯基、 C2-C40炔基、C3-C40烯丙基、C4-C40烷二烯基、C4-C40多烯基、C6-C40芳基、C6-C40烷基芳基、C6-C40芳基烷基、C6-C40烷基芳氧基、C6-C40芳基烷氧基、C2-C40雜芳基、C4-C40環烷基、C4-C40環烯基等等。特別優先選擇為C1-C22烷基、C2-C22烯基、C2-C22炔基、C3-C22烯丙基、C4-C22烷二烯基、C6-C12芳基、C6-C20芳基烷基和C2-C20雜芳基。
更佳的碳基團及烴基團為具有1至40，較佳為1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單-或多取代，且其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結。
Rx較佳地代表H、鹵素、具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基鏈，此外其中一或多個不相鄰的C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，且其中一或多個H原子可經氟、隨意地經取代之具有6至40個C原子的芳基或芳氧基、或隨意地經取代之具有2至40個C原子的雜芳基或雜芳氧基替換。
較佳的烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一 烷氧基、正十二烷氧基等等。
較佳的烷基為例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等等。
較佳的烯基為例如乙烯基(vinyl)、乙烯基(ethenyl)、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等等。
較佳的炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等等。
較佳的烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等等。
較佳的胺基為例如二甲基胺基、甲基胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等等。
更佳的碳基團及烴基團為芳基及雜芳基，其較佳地含有從3至20個環原子。芳基及雜芳基可為單環(亦即含有一個環)或多環(亦即含有二或多個環)。多環芳基或雜芳基可含有稠合環(如例如在萘基團中)或共價鍵結環 (如例如在聯苯基中)，或稠合環及共價鍵結環二者。雜芳基含有一或多個較佳地選自O、N、S和Se之雜原子。
特別優先選擇為具有5至25個C原子的單-、雙-或三環芳基及具3至25個環原子的單-、雙-或三環雜芳基，其隨意地含有稠合環且隨意地經取代。此外，優先選擇為5-、6-或7-員芳基及雜芳基，此外其中一或多個CH基團可經N、S或O替換，以此方式使O原子及/或S原子彼此不直接連結。
較佳的芳基為例如苯基、聯苯基、聯三苯、[1,1’：3’,1”]聯三苯-2’-基、萘基、蒽、聯萘基、菲、9,10-二氫菲、芘、二氫芘、筷、苝、稠四苯、稠五苯、苯並芘、茀、茚、茚並茀、螺聯茀等等。
較佳的雜芳基為例如5-員環，諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑，6-員環，諸如吡啶、嗒、嘧啶、吡、1,3,5-三、1,2,4-三、1,2,3-三、1,2,4,5-四、1,2,3,4-四、1,2,3,5-四，或縮合基團，諸如吲哚、異吲哚、吲哚、吲唑、苯並咪唑、苯並三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡咪唑、喹噁啉咪唑、苯並噁唑、萘噁唑、蒽噁唑、吩噁唑、異噁唑、苯並噻唑、苯並呋喃、異苯並呋喃、二苯並呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯並-5,6-喹啉、苯並-6,7- 喹啉、苯並-7,8-喹啉、苯並異喹啉、吖啶、啡噻、啡噁、苯並嗒、苯並嘧啶、喹噁啉、啡、萘啶、氮雜咔唑、苯並咔啉、菲啶、啡啉、噻吩並[2,3b]噻吩、噻吩並[3,2b]噻吩、二噻吩並噻吩、異苯並噻吩、二苯並噻吩、苯並噻二唑噻吩或該等基團之組合。
在上下文所提及之芳基及雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或更經芳基或雜芳基取代。
更佳的碳基團及烴基團為非芳族碳環或雜環基團，其較佳地含有從3至20個環原子。碳環及雜環基團可含有飽和環(亦即僅由單鍵所組成的環)及/或部分不飽和環(即亦由單鍵及多鍵(例如，雙鍵)所組成的環)。雜環基團含有一或多個較佳地選自Si、O、N、S及Se之雜原子。
非芳族碳環及雜環基團可為單環(亦即僅含有一個環)或多環(亦即含有二或多個環)。多環碳環或雜環基團可含有稠合環(如例如在十氫萘或雙環[2.2.1]辛烷中)或共價鍵結環(如例如在1,1’-雙環己烷中)，或稠合環及共價鍵結環二者。
特別優先選擇為僅含有飽和環之非芳族碳環及雜環基團。此外，優先選擇為單-、雙-或三環、具有5至25個環原子、隨意地含有稠合環且隨意地經取代之非芳族碳環及雜環基團。此外，優先選擇為5-、6-、7-或8-員碳環基團，此外其中一或多個C原子可經Si替換及/或一或多個CH基團可經N替換及/或一或多個不相鄰的CH2基團可 經-O-及/或-S-替換。
較佳的碳環及雜環基團為例如5-員基團，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶，6-員基團，諸如環己烷、芹子烷(silinane)、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶，7-員基團，諸如環庚烷，及稠合基團，諸如四氫萘、十氫萘、二氫茚、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氫-4,7-甲橋二氫茚-2,5-二基(octahydro-4,7-methanoindane-2,5-diyl)、2H-苯並哌喃(chromene)(2H-1-苯並哌喃(2H-1-benzopyrane))、4H-苯並哌喃(4H-1-苯並哌喃(4H-1-benzopyran))、香豆素(2H-苯並哌喃-2-酮)。
較佳的取代基為例如促溶解基團，諸如烷基或烷氧基；拉電子基團，諸如氟、硝基或腈；或在聚合物中增加玻璃轉變溫度(Tg)之取代基，特別為大型基團，諸如第三丁基或隨意地經取代之芳基。
更佳的取代基(在上下文亦稱為〝L〞)為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2，其中Rx具有上文所指示的意義，且Y1代表鹵素、隨意地經取代之具有6至40，較佳為6至20個C原子的矽基或芳基、及具有1至25個C原子的直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子可隨意地經F或Cl替換。
〝經取代之矽基或芳基〞較佳地意指經鹵素、-CN、R0、-OR0、-CO-R0、-CO-O-RO、-O-CO-R0或-O-CO-O-R0取代，其中R0具有上文所指示的意義。
特別佳的取代基L為例如F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，此外為苯基。
較佳為 其中L具有上文所指示的意義中之一者。
間隔基團(如Sp、Sp1、Sp2和Sp3)較佳地選自式Sp’-X’，其中Sp’係連結至可聚合基團(使得例如基團P-Sp-、P1-Sp1-、P2-Sp2-或P3-Sp3-分別具有式P-Sp’-X’或P1/2/3-Sp’-X’-)，其中Sp’和X’具有下列意義：Sp’ 代表具有1至20，較佳為1至15個C原子的直鏈或支鏈伸烷基，其隨意地經F、Cl、Br、I、CN或P單-或多取代，且此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經-O-、-S-、-NH-、-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-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，X’ 代表-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，其中若X”與式I中的酯基團(O-CO或CO-O)相鄰，則其代表單鍵，R00和R000 彼此各自獨立地代表H或具有1至12個C原子的烷基，Y2和Y3 彼此各自獨立地代表H、F、Cl或CN，及P 係如上下文所定義。
X’ 較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-或單鍵，非常佳為-O-或單鍵。
較佳的基團Sp、Sp1、Sp2、Sp3和Sp’-X’包括(非限制)*-(CH2)p1-、*-(CH2)p2-O-(CH2)p3-、*-(CH2)p2-S-(CH2)p3-、*-(CH2)p2-NH-(CH2)p3-、*-(CH2)p1-O-、*-(CH2)p1-CO-、*-(CH2)p1-CO-O-、*-(CH2)p1-O-CO-和
其中星號(*)代表至各個可聚合基團之連結基，p1為從1至12之整數，較佳為從1至6，且p2和p3彼此各自獨立為從1至6之整數，較佳為1、2或3。
在較佳的實施態樣中，間隔基團Sp、Sp1、Sp2和Sp3代表Sp’-X’，其中Sp’係選自如上所文所定義的直鏈伸烷基。
在另一較佳的實施態樣中，可聚合化合物含有至少一個基團P-Sp-、P1-Sp1-、P2-Sp2-或P3-Sp3-，其中Sp、Sp1、Sp2或Sp3分別代表Sp’-X’，其中Sp’為經如上下文所定義的基團P取代之支鏈伸烷基。
可聚合基團P、P1、P2或P3為適合於聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合)或聚合物類似反應(例如，加成或縮合於聚合物主鏈上)之基團。特別優先選擇為用於鏈聚合之基團，特別為那些含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之基團，及適合於開環聚合之基團，諸如氧雜環丁烷或環氧基團。
較佳的可聚合基團係選自由下列者所組成之群組：CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、 CH2=CW2-(O)k3-、CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH3-CH=CH-O-、(CH2=CH)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-和W4W5W6Si-，其中W1代表H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、F、Cl或CH3，W2和W3彼此各自獨立地代表H或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、甲基、乙基或正丙基，W4、W5和W6彼此各自獨立地代表Cl、具有1至5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7和W8彼此各自獨立地代表H、Cl或具有1至5個C原子的烷基，Phe代表1,4-伸苯基，其隨意地經一或多個如上文所定義的不可聚合基團L取代，k1、k2和k3彼此各自獨立地代表0或1，k3較佳地代表1，且k4代表從1至10之整數。
非常佳的可聚合基團係選自由下列者所組成之群組： CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、 CH2=CW2-O-、CH2=CW2-、CW1=CH-CO-(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-和W4W5W6Si-， 其中W1代表H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、F、Cl或CH3，W2和W3彼此各自獨立地代表H或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、甲基、乙基或正丙基，W4、W5和W6彼此各自獨立地代表Cl、具有1至5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7和W8彼此各自獨立地代表H、Cl或具有1至5個C原子的烷基，Phe代表1,4-伸苯基，k1、k2和k3彼此各自獨立地代表0或1，k3較佳地代表1，且k4代表從1至10之整數。
更佳的可聚合基團係選自由下列者所組成之群組：CH2=CW1-CO-O-，特別為CH2=CH-CO-O-、CH2=C(CH3)-CO-O-和CH2=CF-CO-O-，此外為CH2=CH-O-、(CH2=CH)2CH-O-CO-、(CH2=CH)2CH-O-、
更佳的可聚合基團係選自由下列者所組成之群組：乙烯基、乙烯氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷和環氧基團，非常佳地選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團。
可聚合化合物係藉由在LC顯示器的基板之間的LC介質中進行原位聚合反應而聚合或交聯(若一個化合物含有二或多個可聚合基團)。與經聚合物穩定之顯示器型式(如PS-VA、PS-IPS)相比，通常在可聚合化合物的聚合期間未施加電壓，以便持續LC分子之切斷狀態配向。為了防止靜電荷堆積，較佳地確保以零電壓(0V)施加於電 極。
在聚合時，可聚合化合物形成交聯聚合物，其誘導LC介質中特定的預傾斜。不想受到特殊理論的束縛，咸信由可聚合化合物所形成之交聯聚合物的至少一部分進行相分離或自LC介質沉澱且在提供於基板及電極上的配向層上形成聚合物層。顯微測量數據(如SEM和AFM)確認至少一部分所形成之聚合物聚積在LC-聚醯亞胺界面上。
本發明的發明者亦發現使用根據本發明的包含一或多個可聚合化合物或反應性液晶原之LC介質導致顯示器中的LC介質更好的可靠性及更高的VHR值。驚訝地發現根據本發明的包含具有一或多個反應性液晶原之LC介質的經聚合物穩定之FFS顯示器與包含沒有反應性液晶原之LC介質的FFS顯示器相比而在UV曝光之後顯示甚至更高的VHR值。這完全為意料之外，因為熟習的技術人員寧可預期添加具有反應性基團(如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)之反應性液晶原在UV曝光之後會降低LC介質的VHR值。不想受到特殊理論的束縛，咸信反應性液晶原於顯示器中聚合之後導致在聚醯亞胺配向層與LC介質之間由聚合之反應性液晶原所組成的阻擋層分離。阻擋層防止在UV曝光時自聚醯亞胺層提取離子且增加VHR值。
配向層較佳地包含聚醯亞胺，非常佳地由其所組成。選擇聚醯亞胺，使得其誘導在LC介質層中的LC分子之平面配向，及/或使聚醯亞胺例如以摩擦或光配向處理， 以提供所欲平面配向。〝平面配向〞意指LC分子之其分子長軸實質上平行於層的配向。適合的聚醯亞胺配向層材料為例如市場上取自JSR之AL-3046或AL-16301，及取自Nissan之SE-2414、SE6514、SE6414或SE-5811。
適合且較佳的聚合方法為例如熱或光聚合，較佳為光聚合，特別為UV誘導之光聚合，其可藉由將可聚合化合物曝光於UV輻射而達成。在此亦可隨意地添加一或多種引發劑。適合的聚合條件及適合的引發劑類型和量為熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中。市場上可取得的光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173®(Ciba AG)適合於自由基聚合反應。若使用引發劑，則其比例較佳為0.001至5重量%，特別佳為0.001至1重量%。
可聚合化合物亦可在沒有引發劑的存在下聚合，此伴隨相當大的優勢，諸如較低的材料成本及特別為LC介質較不受到可能殘留的引發劑量或其降解產物之污染。聚合因此亦可以不添加引發劑來進行。在較佳的實施態樣中，LC介質因此不包含聚合引發劑。
LC介質亦可包含一或多種穩定劑或抑制劑，以便防止RM例如在儲存或運輸期間的非所欲自發性聚合反應。適合的穩定劑類型及量為熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中。尤其佳的穩定劑顯示於以下表C中。
例如，市場上可取自Irganox®系列(Ciba AG)的穩定劑特別適合，諸如Irganox® 1076。若使用穩定劑，則 其以LC介質中的RM總量為基準計的比例較佳為10-500,000ppm，特別佳為50-50,000ppm。
LC介質亦可包含一或多種對掌性摻雜劑，例如以誘導扭轉型分子結構。適合的對掌性摻雜劑類型及量為熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中。例如，以市場上取得的對掌性摻雜劑R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011或R/S-5011(Merck KGaA)特別適合。若使用對掌性摻雜劑，則其在LC介質中的比例較佳為0.001至15重量%，特別佳為0.1至5重量%。尤其佳的對掌性摻雜劑顯示於以下表BC中。
在更佳的實施態樣中，LC介質不含有任何對掌性化合物。
根據本發明的LC介質較佳地實質上由如上下文所述的一或多個可聚合化合物及LC主體混合物所組成。然而，LC介質或LC主體混合物可另外包含一或多種其他組份或添加劑，較佳地選自包括但不限於下列者之名單：共單體、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、流動改善劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、輔助劑、著色劑、染料、顏料和奈米粒子。
此外，優先選擇為具有向列型液晶相且較佳地不具有對掌性液晶相之LC介質。
此外，優先選擇為非對掌性可聚合化合物及僅含有選自由非對掌性化合物所組成之群組的化合物之LC介質。
LC介質包含一或多個含有二或多個可聚合基團(二-或多反應性)之可聚合化合物。較佳者為包含二或多個可聚合基團，非常佳為三個可聚合基團(三反應性)之化合物。
此外，優先選擇為僅含有包含二或多個可聚合基團之可聚合化合物的顯示器及LC介質。
亦有可能使LC介質包含二或多個不同的可聚合化合物。
可聚合化合物在根據本發明的LC介質中的比例較佳為從>0至<5%，特別佳為從>0至<1%，非常特別佳為從0.01至0.5%。
可聚合化合物較佳地具有液晶骨架，如反應性液晶原。可聚合化合物較佳地選自式I* Ra-A1-(Z1-A2)m1-Rb I*
其中個別基團具有下列意義：Ra和Rb 彼此各自獨立地代表P、P-Sp-、H、鹵素、SF5、NO2、二價碳基(carbyl group)或烴基，P 在各次出現時相同或不同地代表可聚合基團，較佳地選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團，Sp 在各次出現時相同或不同地代表間隔基團或單鍵，A1和A2 彼此各自獨立地代表芳族、雜芳族、脂環或雜環基團，較佳地具有4至25個環原子， 其亦可含有稠合環，且其隨意地經L單-或多取代，Z1 在各次出現時相同或不同地代表-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00或單鍵，L 代表P、P-Sp-、H、OH、CH2OH、鹵素、SF5、NO2、二價碳基或烴基，R0和R00 彼此各自獨立地代表H或具有1至12個C原子的烷基，m1 代表0、1、2、3或4，n1 代表1、2、3或4，其中Ra、Rb和L基團中之至少二者代表或含有基團P或P-Sp-。
特別佳的式I*化合物為那些其中A1和A2 彼此各自獨立地代表1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、1,2-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基，此外其中在該等基團中的一或多個CH基團可經N替換；環己烷-1,4-二基，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可經O及/或 S替換；1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基、八氫-4,7-甲橋二氫茚-2,5-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,6-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,8-二基或2H-苯並哌喃-2-酮-3,7-二基，其中所有該等基團可未經取代或經L單-或多取代，L 代表P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、隨意地經取代之矽基、隨意地經取代之具有6至20個C原子的芳基、具有1至25個C原子的直鏈或支鏈烷基或烷氧基、或具有2至25個C原子的直鏈或支鏈烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，此外其中在所有該等基團中的一或多個H原子可經F、Cl或P-Sp-替換，Y1 代表鹵素，Rx 代表P、P-Sp-、H、鹵素，具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，以此方式使O及/或 S原子彼此不直接連結，且此外其中一或多個H原子可經F、Cl或P-Sp-替換，隨意地經取代之具有6至40個C原子的芳基或芳氧基、或隨意地經取代之具有2至40個C原子的雜芳基或雜芳氧基，其中Ra、Rb和L基團中之至少一者代表P或P-Sp-。特別優先選擇為式I*化合物，其中- m為1或2，- Ra和Rb中之一或二者代表P或P-Sp-，- Ra和Rb二者代表P或P-Sp-，- Ra、Rb和L基團中之至少三者，較佳為正好三者代表或含有基團P或P-Sp-，- A1和A2中之至少一者經代表P或P-Sp-之基團L取代，- P係選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團，- Sp係選自*-(CH2)p1-、*-(CH2)p2-O-(CH2)p3-、*-(CH2)p2-S-(CH2)p3-、*-(CH2)p2-NH-(CH2)p3-、*-(CH2)p1-O-、*-(CH2)p1-CO-、*-(CH2)p1-CO-O-、*-(CH2)p1-O-CO-和
其中星號(*)代表至各個可聚合基團之連結基，p1為從1至12之整數，較佳為從1至6，且p2和p3彼此各自獨立為從1至6之整數，較 佳為1、2或3，- A1和A2係選自由下列者所組成之群組：1,4-伸苯基、1,3-伸苯基-、1,2-伸苯基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,6-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,8-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,7-二基，此外其中在該等環中的一或兩個CH基團隨意地經N替換，且其中該等基團隨意地經如上下文所述之L單-或多取代，- A1和A2係選自由下列者所組成之群組：1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、1,2-伸苯基、萘-2,6-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,6-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,8-二基和2H-苯並哌喃-2-酮-3,7-二基，- A1和A2係選自由下列者所組成之群組：1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、1,2-伸苯基、萘-2,6-二基，- -A1-(Z1-A2)m1-代表聯苯-4,4’-二基、聯三苯-4,4”-二基、萘-2,6-二基、6-(苯-4’-基)-萘-2-基、3-(苯-4’-基)-苯並哌喃-2-酮-6-基、3-(苯-4’-基)-苯並哌喃-2-酮-7-基、3-(苯-4’-基)-苯並哌喃-2-酮-8-基，- Z1係選自由下列者所組成之群組：-O-、-CO-O-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-和單鍵， - Z1為單鍵，- A1和A2中之至少一者經基團L取代，該基團L為不可聚合基團，較佳地選自F、Cl、-CN和具有1至25，特別佳為1至10個C原子的直鏈或支鏈烷基，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經-C(R00)=C(R000)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且此外其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN替換。
特別佳的式I*化合物係選自下列子式：
其中個別基團具有下列意義：P1，P2和P3 彼此各自獨立地代表丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團，Sp1，Sp2和Sp3 彼此各自獨立地代表單鍵或具有上下文就Sp1所指示的意義中之一者的間隔基團，且特別佳地代表-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O--、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-O-CO-O-，其中p1為從1至12之整數，此外其中P1-Sp1-、P1-Sp2-和P3-Sp3-基團中之一或多者可代表Raa，惟存在的P1-Sp1-、P2-Sp2和P3-Sp3-基團中之至少一者不為Raa，Raa 代表H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子的直鏈或支鏈烷基，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且此外其 中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1-Sp1-替換，特別佳為直鏈或支鏈、隨意地單-或多氟化之具有1至12個C原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中烯基和炔基具有至少兩個C原子且支鏈基團具有至少三個C原子)，R0，R00 在各次出現時彼此各自獨立地且相同或不同地代表H或具有1至12個C原子的烷基，Ry和Rz 彼此各自獨立地代表H、F、CH3或CF3，X1，X2和X3 彼此各自獨立地代表-CO-O-、-O-CO-或單鍵，Z1 代表-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-，Z2和Z3 彼此各自獨立地代表-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-，其中n為2、3或4，L 在各次出現時相同或不同地代表F、Cl、CN，或直鏈或支鏈、隨意地單-或多氟化之具有1至12個C原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，較佳為F，L’和L” 彼此各自獨立地代表H、F或Cl，r 代表0、1、2、3或4，s 代表0、1、2或3， t 代表0、1或2，x 代表0或1。
尤其佳者為式M2、M13、M17、M23和M29化合物。
更佳為三反應性化合物M15至M30，特別為M17、M18、M19、M23、M24、M25、M29和M30。
在式M1至M30化合物中，基團 較佳為 其中L在各次出現時相同或不同地具有上下文所給出的意義中之一者，且較佳為F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、C(CH3)3、CH(CH3)2、CH2CH(CH3)C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5或P-Sp-，非常佳為F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3、OCF3或P-Sp-，更佳為F、Cl、CH3、OCH3、COCH3或OCF3，尤其為F或CH3。
更佳的可聚合化合物為選自式II*之對掌性化合物：(R*-(B1-Z1)m1)k-Q II*
其中B1、Z1和m1在各次出現時相同或不同地具有式I*中所指示的意義中之一者，R* 在各次出現時相同或不同地具有就式I*中的Ra 所指示的意義中之一者，Q 代表k-價對掌性基團，其隨意地經L單-或多取代，k 為1、2、3、4、5或6，其中化合物含有至少一個R*或L基團，其代表或含有如上文所定義的基團P-Sp-。
特別佳的式II*化合物含有式III*之單價基團Q
其中L和r在各次出現時相同或不同地具有上文所指示的意義，A*和B* 彼此各自獨立地代表稠合苯、環己烷或環己烯，t 在各次出現時相同或不同地代表0、1或2，及u 在各次出現時相同或不同地代表0、或2。
特別優先選擇為其中x代表1或2的式III*之基團。
更佳的式II*化合物含有單價基團Q或一或多個式IV*之基團R*
其中Q1 代表具有1至9個C原子的伸烷基或伸烷氧基或單鍵，Q2 代表隨意地氟化之具有1至10個C原子的烷基或烷氧基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-S-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-或-C≡C-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，Q3 代表如Q2所定義的F、Cl、CN或烷基或烷氧基，但是不為Q2。
較佳的式IV*之基團為例如2-丁基(=1-甲基丙基)、2-甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基己基、2-丙基戊基，特別為2-甲基丁基、2-甲基丁氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、2-乙基己氧基、1-甲基己氧基、2-辛氧基、2-氧雜-3-甲基丁基、3-氧雜-4-甲基戊基、4-甲基己基、2-己基、2-辛基、2-壬基、2-癸基、2-十二烷基、6-甲氧基辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛醯氧基、5-甲基庚氧基羰基、2-甲基丁醯氧基、3-甲基戊醯氧基、4-甲基己醯氧基、2-氯丙醯氧基、2-氯-3-甲基丁醯氧基、2-氯-4-甲基戊醯氧基、2-氯-3-甲基戊醯氧基、2-甲基-3-氧雜戊基、2-甲基-3-氧雜己基、1-甲氧基丙基- 2-氧基、1-乙氧基丙基-2-氧基、1-丙氧基丙基-2-氧基、1-丁氧基丙基-2-氧基、2-氟辛氧基、2-氟癸氧基、1,1,1-三氟-2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-辛基、2-氟甲基辛氧基。
更佳的式II*化合物含有式V*之二價基團Q
其中L、r、t、A*和B*具有上文所指示的意義。
更佳的式II*化合物含有選自下列式的二價基團Q：
其中Phe代表苯基，其隨意地經L單-或多取代，且Rx代表F或隨意地氟化之具有1至4個C原子的烷基。
特別佳的式II*化合物係選自下列子式：
其中L、P、Sp、m1、r和t具有上文所指示的意義，Z和A在各次出現時相同或不同地具有分別就Z1和A1所指示的意義，且t1在各次出現時相同或不同地代表0或1。
式II*之對掌性化合物可以光學活性形式使用，亦即作為純鏡像異構物，或作為兩種鏡像異構物的任何所欲混合物，或作為其消旋物。以使用消旋物較佳。使用消旋物具有一些超越使用純鏡像異構物的優勢，諸如顯著更簡易的合成及較低的材料成本。
除了上述的可聚合化合物以外，在根據本發明的LC顯示器中使用的LC介質包含LC混合物(〝主體混合物〞)，其包含一或多個，較佳為二或多個選自低分子量(亦即單體或未聚合)化合物之LC分子。經選擇的該等 LC分子在用於聚合可聚合化合物的條件下對聚合反應為穩定的且沒有反應性。
除了可聚合化合物以外，根據本發明的LC介質包含一或多個包含烯基的液晶原或液晶化合物(〝烯基化合物〞)，其中此烯基較佳地在用於聚合式I之可聚合化合物或在LC介質中含有的其他可聚合化合物的條件下對聚合反應為穩定的。
LC介質較佳地包含- 可聚合組份A)，其包含一或多個可聚合化合物，及- 液晶組份B)，在下文亦稱為〝LC主體混合物〞，其包含一或多個包含烯基的液晶原或液晶化合物。
LC主體混合物較佳為向列型LC混合物，且較佳地不具有非對掌性LC相。
在較佳的實施態樣中，LC介質包含一或多個包含烯基的液晶原或液晶化合物，其中該烯基較佳地在用於聚合可聚合化合物的條件下對聚合反應為穩定的。該等化合物在下文亦稱為〝烯基化合物〞。
在烯基化合物中的烯基較佳地選自直鏈、支鏈或環狀烯基，特別具有2至25個C原子，特別佳地具有2至12個C原子，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且此外其中一 或多個H原子可經F及/或Cl替換。
較佳的烯基為具有2至7個C原子的直鏈烯基及環己烯基，特別為乙烯基(ethenyl)(乙烯基(vinyl))、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、1,4-環己烯-1-基和1,4-環己烯-3-基。
含有烯基之化合物在LC主體混合物(亦即沒有任何可聚合化合物)中的濃度較佳為從5%至100%，非常佳為從20%至60%。
尤其較佳者為含有1至5，較佳為1、2或3個具有烯基之化合物的LC混合物。
含有烯基之液晶原及LC化合物較佳地選自下列式：
其中個別基團在各次出現時相同或不同地彼此各自獨立地具有下列意義：
RA1 具有2至9個C原子的烯基，或若環X、Y和Z中之至少一者代表環己烯基，其亦具有RA2的意義中之一者，RA2 具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zx -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，L1-4 彼此各自獨立為H、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2H，較佳為H、F或Cl， x 1或2，z 0或1。
RA2 較佳為具有1至8個C原子的直鏈烷基或烷氧基、或具有2至7個C原子的直鏈烯基。
LC介質較佳地不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH2)之化合物，特別地不包含其中RA1或RA2代表或含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH2)之式AN或AY化合物。
較佳地，L1和L2代表F，或L1和L2中之一者代表F及另一者代表Cl，且L3和L4代表F，或L3和L4中之一者代表F及另一者代表Cl。
式AN化合物較佳地選自下列子式：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-7個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表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AY化合物較佳地選自下列子式：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-7個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表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-。
非常佳的式AN化合物係選自下列子式：
其中m代表1、2、3、4、5或6，i代表0、1、2或 3，且Rb1代表H、CH3或C2H5。
非常特別佳的式AN化合物係選自下列子式：
最佳者為式AN1a2和AN1a5化合物。
非常特別佳的式AY化合物係選自下列子式：
其中m和n彼此各自獨立地代表1、2、3、4、5或6，且烯基代表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-。
在第一個較佳的實施態樣中，LC介質含有以具有負介電各向異性之化合物為主的LC主體混合物。此等LC介質尤其適合用於PS-VA和PS-UB-FFS顯示器中。此種LC介質之特別佳的實施態樣為那些下列區段a)-z)者：
a)包含一或多個式CY及/或PY化合物之LC介質：
其中a 代表1或2，b 代表0或1， 代表 R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，Zx和Zy 彼此各自獨立地代表-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，L1-4 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地，L1和L2二者代表F，或L1和L2中之一者代表F及另一者代表Cl，或L3和L4二者代表F，或L3和L4中之一者代表F及另一者代表Cl。
式CY化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中a代表1或2，烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基，且(O)代表氧原子或單鍵。烯基較佳地代表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化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基，且(O)代表氧原子或單鍵。烯基較佳地代表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)另外包含一或多個下式化合物之LC介質：
其中個別基團具有下列意義： 代表 代表 R3和R4 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zy 代表-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化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基較佳地代表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-。
尤其佳者為式ZK1化合物。
特別佳的式ZK化合物係選自下列子式：
其中丙基、丁基和戊基為直鏈基團。
最佳者為式ZK1a化合物。
c)另外包含一或多個下式化合物之LC介質：
其中個別基團在各次出現時相同或不同地具有下列意義：R5和R6 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基， 代表 代表，及 e 代表1或2。
式DK化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基較佳地代表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)另外包含一或多個下式化合物之LC介質：
其中個別基團具有下列意義： 代表
具有至少一個不為伸環己基的環F，f 代表1或2，R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zx 代表-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和L2 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地，L1和L2基團二者代表F，或L1和L2基團中之一者代表F及另一者代表Cl。
式LY化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中R1具有上文所指示的意義，烷基代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，(O)代表氧原子或單鍵，且v代 表從1至6之整數。R1較佳地代表1至6個C原子的直鏈烷基或具有2至6個C原子的直鏈烯基，特別為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)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中烷基代表C1-6-烷基，Lx代表H或F，且X代表F、Cl、OCF3、OCHF2或OCH=CF2。特別優先選擇為其中X代表F的式Gl化合物。
f)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R5具有上文就R1所指示的意義中之一者，烷基代表C1-6-烷基，d代表0或1，且z和m彼此各自獨立 地代表從1至6之整數。在該等化合物中的R5特別佳為C1-6-烷基或-烷氧基或C2-6-烯基，d較佳為1。根據本發明的LC介質較佳地包含5重量%之量的一或多個上述式之化合物。
g)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的聯苯化合物之LC介質：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表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-。
在LC混合物中的式B1至B3之聯苯的比例較佳為至少3重量%，特別為5重量%。
以式B2化合物特別佳。
式B1至B3化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基*代表具有1-6個C原子的烷基。根據本發明的介質特別佳地包含一或多個式B1a及/或B2c化合物。
h)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的聯三苯化合物之LC介質：
其中R5和R6彼此各自獨立地具有上文所指示的意義中之一者，及 彼此各自獨立地代表
其中L5代表F或Cl，較佳為F，且L6代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2，較佳為F。
式T化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中R代表具有1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基，R*代表具有2-7個C原子的直鏈烯基，(O)代表氧原子或單鍵，且m代表從1至6之整數。R*較佳地代表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 較佳地代表甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。
根據本發明的LC介質較佳地包含0.5-30重量%，特別為1-20重量%之量的式T之聯三苯及其較佳的子式。
特別優先選擇為式T1、T2、T3和T21化合物。在該等化合物中，R較佳地代表烷基，此外代表烷氧基，各者具有1-5個C原子。
若混合物之△n值為0.1，則較佳地使用聯三苯於根據本發明的混合物中。較佳的混合物包含2-20重量%之一或多個式T之聯三苯化合物，較佳地選自化合物T1至T22之群組。
i)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R1和R2具有上文所指示的意義，且較佳地彼此各自獨立地代表具有1至6個C原子的直鏈烷基或具有2 至6個C原子的直鏈烯基。
較佳的介質包含包含一或多個選自式O1、O3和O4之化合物。
k)另外包含一或多個下式化合物之LC介質：
其中 代表 R9 代表H、CH3、C2H5或n-C3H7，(F)代表視需要的氟取代基，且q代表1、2或3，且R7具有就R1所指示的意義中之一者，其量較佳為>3重量%，特別為5重量%，且非常特別佳為5-30重量%。
特別佳的式FI化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中R7較佳地代表直鏈烷基，且R9代表CH3、C2H5或n-C3H7。特別優先選擇為式FI1、FI2和FI3化合物。
1)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R8具有就R1所指示的意義，且烷基代表具有1-6個C原子的直鏈烷基。
m)另外包含一或多個含有四氫萘基或萘基單元的化合物 之LC介質，諸如選自由下列式所組成之群組的化合物：
其中R10和R11 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，且R10和R11 較佳地代表具有1至6個C原子的直鏈烷基或烷氧基，或具有2至6個C原子的直鏈烯基，且Z1和Z2 彼此各自獨立地代表 -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。
n)另外包含一或多個下列式之二氟二苯並二氫苯並哌喃及/或二氫苯並哌喃之LC介質：
其中R11和R12 彼此各自獨立地具有上文就R11所指示的意義中之一者，環M 為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基，Zm -C2H4-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-或-O-CO-，c 為0、1或2，其量較佳為3至20重量%，其量特別為3至15重量%。
特別佳的式BC、CR和RC化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，(O)代表氧原子或單鍵，c為1或2，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表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-。
非常特別優先選擇為包含一、二或三個式BC-2化合物之混合物。 o)另外包含一或多個下列式之氟化菲及/或二苯並呋喃之LC介質：
其中R11和R12彼此各自獨立地具有上文就R11所指示的意義中之一者，b代表0或1，L代表F，且r代表1、2或3。
特別佳的式PH和BF化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中R和R’彼此各自獨立地代表具有1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基。
p)另外包含一或多個下式的單環化合物之LC介質：
其中R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直 接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，L1和L2 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地，L1和L2二者代表F，或L1和L2中之一者代表F及另一者代表Cl。
式Y化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，烷氧基代表具有1-6個C原子的直鏈烷氧基，烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-6個C原 子的直鏈烯基，且O代表氧原子或單鍵。烯基和烯基*較佳地代表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-。
特別佳的式Y化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中烷氧基較佳地代表直鏈具有3、4或5個C原子的烷氧基。
q)除了包含根據本發明的可聚合化合物(特別為式I或其子式)及共單體以外，不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH2)的化合物之LC介質。
r)包含1至5，較佳為1、2或3個可聚合化合物(較佳地選自根據本發明的可聚合化合物，特別為式I或其子式)之LC介質。
s)其中可聚合化合物(特別為式I或其子式)在混合物中的比例整體為0.05至5%，較佳為0.1至1%之LC介質。
t)包含1至8，較佳為1至5個式CY1、CY2、PY1及/或PY2化合物之LC介質。該等化合物在 混合物中的比例整體較佳為5至60%，特別佳為10至35%。該等個別化合物的含量在各例子中較佳為2至20%。
u)包含1至8，較佳為1至5個式CY9、CY10、PY9及/或PY10化合物之LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為5至60%，特別佳為10至35%。該等個別化合物的含量在各例子中較佳為2至20%。
v)包含1至10，較佳為1至8個式ZK化合物，特別為式ZK1、ZK2及/或ZK6化合物之LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為3至25%，特別佳為5至45%。該等個別化合物的含量在各例子中較佳為2至20%。
w)其中式CY、PY和ZK化合物在混合物中的比例整體為大於70%，較佳為大於80%之LC介質。
x)其中LC主體混合物含有一或多個含有烯基之化合物的LC介質，該化合物較佳地選自由式CY、PY和LY(其中R1和R2中之一或二者代表具有2-6個C原子的直鏈烯基)、式ZK和DK(其中R3和R4中之一或二者或R5和R6中之一或二者代表具有2-6個C原子的直鏈烯基)及式B2和B3所組成之群組，非常佳地選自式CY15、CY16、CY24、CY32、PY15、PY16、ZK3、ZK4、DK3、DK6、B2和B3，最佳地選自 式ZK3、ZK4、B2和B3。該等化合物在LC主體混合物中的比例較佳為從2至70%，非常佳為從3至55%。
y)含有一或多個，較佳為1至5個選自式PY1-PY8(非常佳為式PY2)之化合物的LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為1至30%，特別佳為2至20%。該等個體化合物的含量在各例子中較佳為1至20%。
z)含有一或多個，較佳為1、2或3個式T2化合物之LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為1至20%。
上文所提及之較佳實施態樣的化合物與上文所述之聚合化合物的組合引起根據本發明的LC介質中低的臨限電壓、低的旋轉黏度及非常好的低溫穩定性，同時引起不斷高的澄清點及高的HR值。與先前技術的顯示器相比，LC介質特別顯出顯著縮短之回應時間，亦特別為灰度回應時間。
LC介質及LC主體混合物較佳地具有至少80K，特別佳為至少100K之向列相範圍，且在20℃下不大於250mPa．s，較佳為不大於200mPa．s，非常佳為不大於150mPa．s之旋轉黏度。
根據本發明的LC介質較佳地在20℃及1kHz下具有從-0.5至-10，非常佳為從-2.5至-7.5之負介電各向異性△ε。
根據本發明的LC介質較佳地具有低於0.16，非常佳為從0.06至0.14，非常特別佳為從0.07至0.12之雙折射率△n。
根據本發明的LC介質亦可包含熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中的更多添加劑，諸如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。該等可為可聚合的或不可聚合的。可聚合添加劑據此歸屬於可聚合組份或組份A)。不可聚合添加劑據此歸屬於不可聚合組份或組份B)。
在較佳的實施態樣中，LC介質含有一或多個對掌性摻雜劑，其濃度較佳為從0.01至1%，非常佳為從0.05至0.5%。對掌性摻雜劑較佳地選自由以下表B之化合物所組成之群組，非常佳為由R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011和R-或S-5011所組成之群組。
在另一較佳的實施態樣中，LC介質含有一或多個對掌性摻雜劑之消旋物，其較佳地選自先前段落中所提及之對掌性摻雜劑。
此外，有可能將例如0至15重量%之多向色染料添加至LC介質中，此外添加奈米粒子、導電鹽，較佳為4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之錯合鹽(參看例如Haller等人之Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258(1973))，以改進導電性，或添加用於修改向列相之介電各向異性、黏度及/或配向的物質。此類型的物質說明於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728中。
已知根據本發明的LC介質之較佳實施態樣a)-z)的個別組份，或其製備方法可由熟習相關技術者輕易地自先前技術導出，因為該等方法係建基於文獻中所述之標準方法。相應之式CY化合物說明於例如EP-A-0 364 538中。相應之式ZK化合物說明於例如DE-A-26 36 684和DE-A-33 21 373中。
可依照本發明使用的LC介質係以本身習知的方式製備，例如藉由將上述化合物中之一或多者與一或多個如上文所定義之可聚合化合物混合，且隨意地與更多液晶化合物及/或添加劑混合。通常將使用量較少的組份之所欲量溶解在構成主要成分的組份中，最好在升溫下。亦有可能混合於有機溶劑中的組份溶液，例如在丙酮、氯仿或甲醇中，且在完全混合之後再移除溶劑，例如藉由蒸餾。此外，本發明關於製備根據本發明的LC介質之方法。
不言而喻，對於熟習此項技術者而言，根據本發明的LC介質亦可包含其中例如H、N、O、Cl、F經相應的同位素置換之化合物。
根據本發明的LC顯示器之結構相應於如開始時所引用之先前技術中所述之FFS顯示器的常見幾何形。
以下的實施例解釋而非限制本發明。然而，該等實施 例對熟習所屬技術領域者展示與較佳地使用之化合物及其個別濃度及彼此組合之較佳的混合物概念。另外，實施例例證可達到的性質及性質組合。
使用以下的縮寫：(n、m、z：在各例子中彼此獨立為1、2、3、4、5或6)
在本發明較佳的實施態樣中，根據本發明的LC介質包含一或多個選自由表A之化合物所組成之群組的化合物。
LC介質較佳地包含0至10重量%，特別為0.01至5重量%，特別佳為0.1至3重量%之摻雜劑。LC介質較佳地包含一或多個選自由表B之化合物所組成之群組的摻雜劑。
表C
LC介質較佳地包含0至10重量%，特別為1ppm至5重量%，特別佳為1ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳地包含一或多個選自由表C之化合物所組成之群組的穩定劑。
在本發明較佳的實施態樣中，液晶原介質包含一或多個選自由表D之化合物所組成之群組的化合物。
另外，使用以下的縮寫及符號：V0 在20℃下的電容臨限電壓[V]，ne 在20℃及589奈米下的非常折射率，no 在20℃及589奈米下的常規折射率，△n 在20℃及589奈米下的光學各向異性，ε⊥ 在20℃及1kHz下與導軸(director)垂直的介電電容率，ε|| 在20℃及1kHz下與導軸平行的介電電容率，△ε 在20℃及1kHz下的介電各向異性，cl.p.,T(N,I) 澄清點[℃]，γ1 在20℃下的旋轉黏度[mPa．s]，K1 在20℃下的〝張開(splay)〞變形之彈性常數[pN]， K2 在20℃下的〝扭轉〞變形之彈性常數[pN]，K3 在20℃下的〝彎曲〞變形之彈性常數[pN]。
在本發明中的所有濃度均以重量百分比引述，且與整體包含所有固體或液晶組份而沒有溶劑之相應混合物有關，除非另有其他明確的說明。
在本發明中所指示的所有溫度值(諸如例如熔點T(C,N)、從近晶(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，除非另有其他明確的說明。m.p.表示熔點，cl.p.=澄清點。此外，C=結晶態，N=向列相，S=近晶相，且I=各向同性相。在該等符號之間的數據表示轉變溫度。
在各例子中的所有物理性質係且已依照”Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals”,Status Nov.1997,Merck KGaA,Germany來測定並適用於20℃之溫度，且△n係在589奈米下測定及△ε係在1kHz下測定，除非另有其他明確的指示。
用於本發明之術語〝臨限電壓〞係關於電容臨限值(V0)，亦稱為夫瑞德利克茲臨限值(Freedericks threshold)，除非另有其他明確的指示。在實施例中，光學臨限值亦可以10%之相對對比度(V10)引述，如一般所常見。
在如上下文所述之顯示器中聚合可聚合化合物之方法係在LC介質顯出液晶相(較佳為向列相)之溫度下進行，且最佳地在室溫下進行，除非另有其他陳述。
製備試驗單元及量測其電光和其他性質之方法係藉由如下文所述之方法或其類似方法來進行，除非另有其他陳述。
用於測量VHR之顯示器係由構成一部分的平行板電容器之經ITO層塗佈的玻璃基板所組成(因為玻璃基板係與另一相同的基板呈對稱夾心)。使用於市場上可取得的如上述之聚醯亞胺材料將聚醯亞胺層提供在ITO層的上面。兩個經塗佈之玻璃基板的距離係經由間隔材材控制。聚醯亞胺材料隨意地以摩擦方法或光配向方法處理。
用於測量傾斜角之顯示器或試驗單元係由下列者所組成：兩個分開3至4微米之平面平行的玻璃外部板，其中之一者於內側上具有以絕緣層分開的未經結構化之電極層及呈梳形的對置電極，及在梳形電極頂部的聚醯亞胺配向層，其中聚醯亞胺層係以機械摩擦方法或另一選擇地以在特定方向上使用偏振UV光照射的光配向方法處理，結果其實現LC分子的平面配向。
可聚合化合物係藉由以限定強度之UVA光照射預定的時間而在顯示器或試驗單元中聚合，未施加電壓以便持續切斷狀態配向。在實施例中，使用金屬鹵化物燈及100mW/cm2之強度進行聚合，除非另有其他指示。強度係使用標準的UVA計(高端具有UVA感測器之Hoenle UV-計)測量。
VHR值的測量係如下：將0.3%之可聚合單體化合物添加至LC主體混合物中，且將所得混合物引入FFS-VHR 試驗單元中(隨意地摩擦或以光配向方法步驟處理，聚醯亞胺配向層，介於3與6微米之間的LC-層厚度d)。在100℃下5分鐘之後測定在1V，60Hz，64μs脈衝下UV曝光之前及之後的VHR值(測量儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。
A)LC主體混合物 實施例1
向列型LC主體混合物N1的調配係如下：
實施例2
向列型LC主體混合物N2的調配係如下：
實施例3
可聚合混合物係藉由在各例子中將表1的單體中之一者以0.3重量%之濃度分別添加至LC主體混合物N1及N2中而製得。
實施例4
將每一可聚合混合物插入FFS e/o試驗單元中(經摩擦或以光配向處理之聚醯亞胺配向層，3至4微米的LC-層厚度d)。將試驗單元以具有強度100mW/cm2之UV光照射一段指定的時間，施加24Vrms之電壓(交流電)，引起可聚合單體化合物的聚合。
在UV曝光之前及之後的可聚合混合物之VHR值係 如上文所述進行測量。以比較為目的對沒有可聚合化合物的純主體混合物N1和N2進行類似的測量，作為參照物。將結果顯示於表2和3中，其中〝日光試驗(suntest)〞意指具有比UV步驟更低的UV強度，但是更長的曝光時間之照射步驟。
從表2和3可看出與初始值相比及亦與不含有可聚合化合物之參照物LC介質的VHR值相比，在聚合之後於包含可聚合化合物之LC介質中的VHR值在10分鐘UV之後增加。亦在30分鐘日光試驗之典型的光負荷之後，在具有聚合化合物之LC介質中有穩定的VHR值，反而在參照物LC介質中的VHR值降低。這顯示可使根據本發明的FFS LC介質之可靠性表現與沒有可聚合化合物的標準FFS LC介質相比而達成顯著的改進。

Claims (19)

  1. 一種邊緣場切換(Fringe Field Switching)(FFS)模式之液晶(LC)顯示器，其包含兩個基板、兩個提供在該基板中之一者上的電極、液晶(LC)介質之層，該介質之層係設置於該基板之間、具有負介電各向異性且包含LC分子及一或多個具有二或多個可聚合基團之可聚合化合物，該顯示器進一步包含提供在該基板中之至少一者上的配向層，其與該LC介質接觸且誘導該LC介質之該LC分子的平面配向；其中該LC介質另外含有：- 一或多個式CY及/或PY之化合物： 其中a 代表1或2，b 代表0或1，代表或R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zx和Zy 彼此各自獨立地代表-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵，L1-4 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2；及- 一或多個式T之化合物：其中R5和R6彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，及，及彼此各自獨立地代表，，或其中L5代表F或Cl，且L6代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2；及- 一或多個選自式PY1-PY8之化合物：
  2. 根據申請專利範圍第1項之LC顯示器，其中該電極中之一者具有梳形結構及其他電極未經結構化。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該配向層包含聚醯亞胺。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該可聚合化合物係在LC顯示器中聚合。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該LC介質包含一或多個選自下列式之化合物： 其中個別基團在各次出現時相同或不同地彼此各自獨立具有下列意義：，，，，或，，，，，或，，，，，，或RA1 具有2至9個C原子的烯基，或若環X、Y和Z中之至少一者代表環己烯基，則亦具有RA2的意義中之一，RA2 具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zx -CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵，L1-4 彼此各自獨立為H、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2H，x 1或2，z 0或1。
  6. 根據申請專利範圍第5項之LC顯示器，其中該LC介質包含一或多個選自下列式之化合物： 其中烷基及烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-7個C原子的直鏈烯基。
  7. 根據申請專利範圍第6項之LC顯示器，其中該LC介質包含一或多個選自下列式之化合物： 其中m代表1、2、3、4、5或6，i代表0、1、2或3，且Rb1代表H、CH3或C2H5。
  8. 根據申請專利範圍第7項之LC顯示器，其中該LC介質包含一或多個選自下列式之化合物：
  9. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該LC介質包含一或多個選自下列式之化合物：其中個別基團具有下列意義：代表，，，或，代表或，R3和R4 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，此外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-替換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zy 代表-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-或單鍵。
  10. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該LC介質包含一或多個選自下列式之可聚合化合物：Ra-A1-(Z1-A2)m1-Rb I*其中個別基團具有下列意義：Ra和Rb 彼此各自獨立地代表P、P-Sp-、H、鹵素、SF5、NO2、二價碳基(carbyl group)或烴基，P 在各次出現時相同或不同地代表可聚合基團，Sp 在各次出現時相同或不同地代表間隔基團或單鍵，A1和A2 彼此各自獨立地代表芳族、雜芳族、脂環或雜環基團，其亦可含有稠合環，且其隨意地經L單-或多取代，Z1 在各次出現時相同或不同地代表-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00或單鍵，L 代表P、P-Sp-、H、OH、CH2OH、鹵素、SF5、NO2、二價碳基或烴基，R0和R00 彼此各自獨立地代表H或具有1至12個C原子的烷基，m1 代表0、1、2、3或4，n1 代表1、2、3或4，其中Ra、Rb和L基團中之至少一者代表或含有基團P或P-Sp-。
  11. 根據申請專利範圍第10項之LC顯示器，其中P代表丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。
  12. 根據申請專利範圍第10項之LC顯示器，其中在式I*之該可聚合化合物中A1和A2 彼此各自獨立地代表1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、1,2-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基，此外其中在該等基團中的一或多個CH基團可經N替換；環己烷-1,4-二基，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可經O及/或S替換；1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基、八氫-4,7-甲橋二氫茚-2,5-二基(octahydro-4,7-methanoindane-2,5-diyl)、9,10-二氫-菲-2,7-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,6-二基、2H-苯並哌喃-2-酮-3,8-二基或2H-苯並哌喃-2-酮-3,7-二基，其中所有該等基團可未經取代或經L單-或多取代，L 代表P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、隨意地經取代之矽基、隨意地經取代之具有6至20個C原子的芳基、具有1至25個C原子的直鏈或支鏈烷基或烷氧基、或具有2至25個C原子的直鏈或支鏈烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，此外其中在所有該等基團中的一或多個H原子可經F、Cl或P-Sp-替換，Y1 代表鹵素，Rx 代表P、P-Sp-、H、鹵素，具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且此外其中一或多個H原子可經F、Cl或P-Sp-替換，隨意地經取代之具有6至40個C原子的芳基或芳氧基、或隨意地經取代之具有2至40個C原子的雜芳基或雜芳氧基，其中Ra、Rb和L基團中之至少一者代表P或P-Sp-。
  13. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該可聚合化合物係選自下列式： 其中個別基團具有下列意義：P1，P2和P3 彼此各自獨立地代表可聚合基團，Sp1，Sp2和Sp3 彼此各自獨立地代表單鍵或具有上下文就Sp1所指示的意義中之一者的間隔基團，此外其中P1-Sp1-、P1-Sp2-和P3-Sp3-基團中之一或多者可代表Raa，惟存在的P1-Sp1-、P2-Sp2和P3-Sp3-基團中之至少一者不為Raa，Raa 代表H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子的直鏈或支鏈烷基，此外其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且此外其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1-Sp1-替換，R0，R00 在各次出現時彼此各自獨立地且相同或不同地代表H或具有1至12個C原子的烷基，Ry和Rz 彼此各自獨立地代表H、F、CH3或CF3，X1，X2和X3 彼此各自獨立地代表-CO-O-、-O-CO-或單鍵，Z1 代表-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-，Z2和Z3 彼此各自獨立地代表-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-，其中n為2、3或4，L 在各次出現時相同或不同地代表F、Cl、CN，或直鏈或支鏈、隨意地單-或多氟化之具有1至12個C原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，L’和L” 彼此各自獨立地代表H、F或Cl，r 代表0、1、2、3或4，s 代表0、1、2或3，t 代表0、1或2，x 代表0或1。
  14. 根據申請專利範圍第13項之LC顯示器，其中P1，P2和P3分別代表丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。
  15. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該LC介質包含一或多個選自下列式之可聚合化合物
  16. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該LC介質含有至少一個選自下列化合物之對掌性摻雜劑： 。
  17. 根據申請專利範圍第1或2項之LC顯示器，其中該LC介質含有至少一個選自下列化合物之穩定劑：
  18. 一種製造根據申請專利範圍第1至17項中任一項之LC顯示器之方法，其包含下列步驟：將如申請專利範圍第5至17項中任一項所定義之LC介質填充至顯示器的基板之間且將該可聚合化合物聚合。
  19. 根據申請專利範圍第18項之方法，其中將電場施加至電極。
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