TWI747948B

TWI747948B - 液晶介質及光調變元件

Info

Publication number: TWI747948B
Application number: TW106130371A
Authority: TW
Inventors: 宋東美; 裵炫禹; 李靖旻; 尹容國
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2021-12-01
Also published as: JP2019534344A; TW201816086A; KR20190046903A; EP3510122B1; CN109689840A; US11236271B2; KR102442066B1; CN109689840B; EP3510122A1; US20190185746A1; WO2018046421A1

Abstract

本發明係關於液晶(LC)介質、其產生方法及該等LC介質於以正常透明模式操作之聚合物網絡液晶(PNLC)光調變元件中之用途。此外，本發明係關於該等光調變元件，因此關於該等光調變元件作為光閥用於透明OLED顯示器之用途，關於該等光調變元件於智慧窗中之用途，且係關於產生本發明之該等光調變元件之方法。

Description

液晶介質及光調變元件

透通顯示器或透明顯示器已作為二代顯示器受到愈來愈多的關注，如以下所闡述：例如C.-H. Lin、W.-B. Lo、K.-H. Liu、C.-Y. Liu、J.-K. Lu及N. Sugiura，「Novel transparent LCD with tuneable transparency,」 SID Dig. Tech. Pap. 43, 1159-1162 (2012)及B.-J. Mun、W. S. Kang、J. H. Lee、H. C. Choi、B. K. Kim、B. Kang、Y. J. Lim、S. H. Lee及G.-D Lee，「A high transmittance colour liquid crystal display mode with controllable colour gamut and transparency,」 Opt. Express 22, 12505-12512 (2013)。大多數當前研究集中於使用有機發光二極體(OLED)之透通顯示器，如以下所闡述：例如C. W. Tang及S. A. VanSlyke，「Organic electroluminescent diodes,」 Appl. Phys. Lett. 51, 913-915 (1987)及G. Gu、V. Bulović、P. E. Burrows、S. R. Forrest及M. E. Thompson，「Transparent organic light emitting devices,」 Appl. Phys. Lett. 68, 2606-2608 (1996)。透通OLED顯示器中之像素被分成透明部分及發光部分。透過透明部分可看到背景影像。然而，在透通OLED顯示器中無法獲得黑色，乃因透明部分對背景連續開放。因此，透通OLED顯示器面板展現較差可見度。此在所難免的問題可藉由將光閥置於透通顯示器之背面來解決。若干類型使用液晶(LC) (例如聚合物分散型LC、LC凝膠、膽固醇LC (ChLC)及染料摻雜型LC)之光閥已由以下提出：例如J. W. Doane、N. A. Vaz、B. G. Wu及S. Žumer，「Field controlled light scattering from nematic micro droplets,」 App. Phys. Lett. 48, 269-271 (1986)，R. A. M. Hikmet，「Electrically induced light scattering from anisotropic gels,」 J. Appl. Phys. 68, 4406-4412 (1990)，D.-K. Yang、J. L. West、L.-C. Chien及J. W. Doane，「Control of reflectivity and bistability in displays using cholesteric liquid crystals,」 J. Appl. Phys. 76, 1331-1333 (1994)，H. Ren、Y.-H. Lin、Y.-H. Fan及S.-T. Wu，「In-plane switching liquid crystal gel for polarization-independent light switch,」 J. Appl. Phys. 96, 3609-3611 (2004)，G. D. Love、A. K. Kirby及R. A. Ramsey, 「Sub-millisecond, high stroke phase modulation using polymer network liquid crystals,」 Opt. Express 18, 7384-7389 (2010)，G. H. Lee、K. Y. Hwang、J. E. Jang、Y. W. Jin、S. Y. Lee及J. E. Jung, 「Characteristics of colour optical shutter with dye-doped polymer network liquid crystal,」 Opt. Lett. 36, 754-756 (2011)，J. Sun、R. A. Ramsey、Y. Chen及S.-T Wu, 「Submillisecond-response sheared polymer network liquid crystals for display applications,」 J. Disp. Technol. 8, 87-90 (2012)，及B.-H. Yu、J.-W. Huh、K.-H. Kim及T.-H. Yoon, 「Light shutter using dichroic-dye-doped long-pitch cholesteric liquid crystals,」 Opt. Express 21, 29332-29337 (2013)。最近，Yoon等人在AIP Advances 5, 047118 (2015)中提出使用含有圖案化電極之聚合物網絡化LC (PNLC)單元之初始透明光閥。作者利用具有正性介電各向異性E7及(Δn：0.223，Δε：13.5，Merck)以及5% UV可固化單體(雙酚A二甲基丙烯酸酯，Sigma-Aldrich)之LC主體混合物。然而，該等光閥係利用長期固化製程及昂貴的電極結構產生，乃因其需要圖案化之ITO電極結構。此外，該等ITO電極結構目前無法應用於塑膠基板。基本上，正常透明之PNLC模式不僅具有用於如上文所闡述之撓性顯示器應用或透明顯示器應用之巨大潛能，且其亦具有用於智慧窗應用或隱秘窗應用之巨大潛能，乃因兩種應用可在不施加電場之情況下自透明「切斷狀態」有益地電切換至黑暗或渾濁「接通狀態」。然而，正常透明之PNLC模式通常由於其依賴於LC之緩慢鬆弛而遭受慢反應時間，由於其螺旋結構或所用聚合物材料而遭受高操作電壓，且遭受不利的低暗位準。特別地，增加之暗位準對於智慧窗應用至關重要。就此而言，例如，增加之暗位準可藉由將二色性染料摻雜至所用LC混合物中達成。然而，大多數有機二色性染料經歷UV固化製程，此對於PNLC單元係必需的且此通常導致所用染料之不利褪色。解決先前技術之上述需要之嘗試與若干缺點相關，例如，操作電壓增加、具有低霧度水準或暗位之不利半透明或不透明狀態、具有高殘餘霧度或不利著色之不利透明狀態、切換速度降低或不利處理步驟，該等缺點與大量生產相應裝置之通常已知之方法尤其不相容。因此，本發明之主要目的之一係提供用於基於正常透明PNLC模式之光調變元件及以正常透明PNLC模式操作之光調變元件之替代或較佳經改良LC介質，因此其沒有先前技術之缺點，且較佳展現一或多個上下文所提及之優點。驚奇地，本發明者已發現上下文所定義要求中之一或多者可藉由本發明根據技術方案1來達成。熟習此項技術者自以下說明即刻明瞭本發明之其他目的。

本發明係關於LC介質，其包含一或多種不可聚合(低分子量) LC化合物、一或多種可聚合LC化合物、一或多種咔唑肟酯光起始劑及一或多種二色性染料。本發明此外係關於製備如上文及下文所闡述之LC介質之製程，其包含混合一或多種低分子量LC化合物、一或多種可聚合液晶化合物及一或多種咔唑肟酯光起始劑與一或多種二色性染料之步驟。本發明此外係關於如上文及下文所闡述之LC介質於基於正常透明PNLC模式之光調變元件中之用途。本發明此外係關於包含LC單元之光調變元件，該LC單元包含兩個基板及電極佈置及位於基板間之如上文及下文所闡述之LC介質之層，其特徵在於LC介質之可聚合化合物經聚合。本發明此外係關於如上文及下文所闡述之光調變元件在光電裝置(例如用於透明OLED之光閥或用於智慧窗之窗元件)中之用途。因此，本發明亦係關於包含如上文及下文所闡述之光調變元件之光電裝置。本發明此外係關於產生如上文及下文所闡述之光調變元件之製程，其中將如上文及下文所闡述之LC介質引入如上文及下文所闡述具有兩個基板及電極結構之LC單元中，且LC介質之可聚合LC化合物經聚合。尤其地，藉由在以正常透明模式操作之PNLC光調變元件中利用本發明之LC介質，可較佳同時尤其滿足上下文所提及之要求。具體而言，光調變元件較佳同時展現 - 有利的快速反應時間， - 定址所需要之有利的低電壓， - 有利的透明且較佳之未著色「切斷狀態」，及 - 有利的真正黑暗或渾濁的「接通狀態」。另外，可藉由用於大量生產之相容性、通常已知之方法來產生光調變元件。術語及定義 除非另外明確說明，否則以下含義適用於上下文：如本文所用術語「液晶」、「液晶原」及「液晶原化合物」意指在適宜的溫度、壓力及濃度條件下可作為中間相或具體而言作為LC相存在之化合物。術語「液晶原基團」為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中，且表示由於其吸引及排斥相互作用之各向異性基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相之基團。含有液晶原基團之化合物(液晶原化合物)本身不必具有LC相。液晶原化合物亦可僅在與其他化合物混合後及/或在聚合後展現LC相特性。典型液晶原基團係(例如)剛性棒形或碟形單元。與液晶原或LC化合物結合使用之術語及定義之綜述參見Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)及C. Tschierske、G. Pelzl、S. Diele，Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368。術語「烴基」意指包含至少一個碳原子及視情況一或多個H原子及視情況一或多個雜原子(如例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)之任何單價或多價有機基團部分。包含3個或更多個C原子之鏈之烴基亦可為直鏈、具支鏈及/或環狀(包括螺環及/或稠合環)。在整個本申請案中，術語「芳基及雜芳基」涵蓋可為單環或多環之基團，亦即其可具有一個環(例如苯基)或兩個或更多個環(其亦可稠合(例如萘基)或共價連接(例如聯苯))，或含有稠合及連接環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。尤佳者係具有6至25個C原子之單環、二環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、二環或三環雜芳基，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外較佳者係5員、6員或7員芳基及雜芳基，另外，其中，一或多個CH基團可由N、S或O以O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式替代。較佳芳基係(例如)苯基、聯苯基、聯三苯基、[1,1':3',1'']聯三苯-2’-基、萘基、蒽基、聯萘基、菲基、芘基、二氫芘基、䓛基、苝基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、茀基、茚基、茚并茀基、螺二茀基，更佳地1,4-伸苯基、4,4’-伸聯苯基、1,4-伸聯三苯基。較佳雜芳基係(例如) 5員環，例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1.2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑；6員環，例如吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪；或縮合基團，例如吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、苯并哢啉、菲啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或該等基團之組合。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。在本申請案之背景中，術語「(非芳族)脂環族及雜環基團」涵蓋飽和環(亦即排他性地含有單鍵之彼等)及部分地不飽和環(亦即亦可含有多重鍵之彼等)。雜環含有一或多個較佳選自Si、O、N、S及Se之雜原子。(非芳族)脂環族及雜環基團可為單環(亦即僅含有一個環(例如環己烷))或多環(亦即含有複數個環(例如十氫-萘或二環辛烷))。尤佳者係飽和基團。其他較佳者係具有3至25個C原子之單環、二環或三環基團，其視情況含有稠環且視情況經取代。另外，較佳者係5、6、7或8員碳環基團，另外其中，一或多個C原子可由Si代替及/或一或多個CH基團可由N代替及/或一或多個非毗鄰CH₂ 基團可由-O-及/或-S-代替。較佳之脂環族及雜環基團係(例如) 5員基團，例如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫呋喃、吡咯啶；6員基團，例如環己烷、矽雜環己烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、六氫吡啶；7員基團，例如環庚烷；及稠合基團，例如四氫化萘、十氫化萘、二氫茚、二環[1.1.1]戊-1,3-二基、二環[2.2.2]辛-1,4-二基、螺[3.3]庚-2,6-二基、八氫-4,7-亞甲基二氫茚-2,5-二基，更佳地1,4-伸環己基4,4’-聯伸環己基、3,17-十六氫-環戊[a]菲，其視情況經一或多個相同或不同的基團L取代。尤佳芳基、雜芳基、脂環族基團及雜環基團係1,4-伸苯基、4,4’-伸聯苯基、1,4-伸聯三苯基、1,4-伸環己基、4,4’-聯伸環己基及3,17-十六氫-環戊[a]-菲，其視情況經一或多個相同或不同的基團L取代。上述芳基、雜芳基、脂環族基團及雜環基團之較佳取代基(L)係(例如)促溶解性基團(例如烷基或烷氧基)及拉電子基團(例如氟、硝基或腈)。尤佳取代基係(例如) F、Cl、CN、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 或OC₂ F₅ 。對於本發明，

及

表示反式-1,4-伸環己基，且

及

表示1,4-伸苯基。上文及下文之「鹵素」表示F、Cl、Br或I。上文及下文之術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋多價基團，例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。術語「芳基」表示芳香族碳基團或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個雜原子之根據上文定義之「芳基」。較佳烷基係(例如)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟-甲基、全氟-正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。較佳烷氧基係(例如)甲氧基、乙氧基、2-甲氧基-乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基。較佳烯基係(例如)乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基。較佳炔基係(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基。較佳胺基係(例如)二甲基胺基、甲基胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基。上文及下文之「鹵素」表示F、Cl、Br或I。術語「反應性液晶原」、「可聚合LC化合物」或「RM」表示含有至少一個液晶原基團及一或多個適於聚合之官能基(亦稱為可聚合基團或基團P，如下文所定義)之化合物。術語「低分子量LC化合物」及「不可聚合LC化合物」表示包含至少一個液晶原基團且不含適於在熟習此項技術者已知之常用條件下、具體而言在RM聚合所使用之條件下聚合之官能基的化合物、通常單體化合物。術語「低分子」較佳意指化合物之相對分子量小於2000 g /mol。「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」等定義意指含有羰基(CO)及不飽和基團之基團(例如烯基及炔基)具有至少兩個C原子，且具支鏈基團具有至少三個C原子。可聚合基團(例如，基團P¹ 、P² 、P³ 、P¹¹ 等)係適於聚合反應(例如，自由基或離子鏈聚合、加成聚合或縮聚)或聚合物類似反應(例如加成或縮合至主聚合物鏈)之基團。尤佳者係用於鏈聚合之基團(具體而言含有C=C雙鍵或-C≡C-三鍵之彼等)及適於開環聚合之基團(例如，氧雜環丁烷或環氧化物基團)。較佳可聚合基團選自由以下組成之群：CH₂ =CW¹ -CO-O-、CH₂ =CW¹ -CO-、

、

、CH₂ =CW² -(O)_k3 -、CW¹ =CH-CO-(O)_k3 -、CW¹ =CH-CO-NH-、CH₂ =CW¹ -CO-NH-、CH₃ -CH=CH-O-、(CH₂ =CH)₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-CO-、HO-CW² W³ -、HS-CW² W³ -、HW² N-、HO-CW² W³ -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W⁴ W⁵ W⁶ Si-，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，具體而言H、F、Cl或CH₃ ，W² 及W³ 各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基，具體而言H、甲基、乙基或正丙基，W⁴ 、W⁵ 及W⁶ 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，W⁷ 及W⁸ 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，其視情況經除P-Sp-以外之如上文所定義之一或多個基團L取代，k₁ 、k₂ 及k₃ 各自彼此獨立地表示0或1，k₃ 較佳表示1，且k₄ 表示1至10之整數。尤佳可聚合基團選自由以下組成之群：CH₂ =CW¹ -CO-O-、CH₂ =CW¹ -CO-、

、CH₂ =CW² -O-、CW¹ =CH-CO-(O)_k3 -、CW¹ =CH-CO-NH-、CH₂ =CW¹ -CO-NH-、(CH₂ =CH)₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-CO-、CH₂ =CW¹ -CO-NH-、CH₂ =CH-(COO)_k1 -Phe-(O)_k2 -、CH₂ =CH-(CO)_k1 -Phe-(O)_k2 -、Phe-CH=CH-及W⁴ W⁵ W⁶ Si-，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，具體而言H、F、Cl或CH₃ ，W² 及W³ 各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基，具體而言H、甲基、乙基或正丙基，W⁴ 、W⁵ 及W⁶ 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，W⁷ 及W⁸ 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，k₁ 、k₂ 及k₃ 各自彼此獨立地表示0或1，k₃ 較佳表示1，且k₄ 表示1至10之整數。極佳可聚合基團選自由以下組成之群：CH₂ =CW¹ -CO-O-，具體而言CH₂ =CH-CO-O-、CH₂ =C(CH₃ )-CO-O-及CH₂ =CF-CO-O-，此外CH₂ =CH-O-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-CO-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-、

及

。其他極佳可聚合基團選自由以下組成之群：乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧化物基團，且尤佳表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。術語「間隔基團(spacer group或spacer)」 (在上文及下文亦稱作「Sp」)已為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中，例如參見Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368。除非另外指示，否則上文及下文之術語「間隔基團(spacer group或spacer)」表示在可聚合液晶原化合物中使液晶原基團與可聚合基團彼此連結之撓性基團。較佳間隔基團Sp^a,b 係選自式Sp’-X’，從而基團P^a/b -Sp^a/b -符合式P^a/b -Sp’-X’-，其中 Sp’ 表示具有1至20個、較佳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，且另外其中一或多個非毗鄰CH₂ 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R⁰ )-、-Si(R⁰⁰ R⁰⁰⁰ )-、-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-替代，較佳-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ CH₂ O)_q1 -CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -S-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -NH-CH₂ CH₂ -或-(SiR⁰⁰ R⁰⁰ -O)_p1 -，其中p1係1至12之整數，q1係1至3之整數， 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 -、-CH₂ O-、-SCH₂ -、-CH₂ S-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ S-、-SCF₂ -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR⁰ -、-CY² =CY³ -、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵，較佳-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰ -、-NR⁰ -CO-、-NR⁰ -CO-NR⁰ -或單鍵。 R⁰ 及R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，且 Y² 及Y³ 各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。在每一情形下，尤佳基團Sp’係(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。尤佳基團-Sp’-X’-係-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ )_p1 -O-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-O-，其中p1及q1具有上文所指示之含義。術語「聚合」意指藉由將多個可聚合單元或含有該等可聚合單元之聚合物前體鍵結在一起形成聚合物之化學製程。術語「聚合物」意指藉由將許多稱為單體之小分子化學鍵結在一起而形成之由許多重複單元之鏈或網絡組成之較長或較大分子。聚合物係藉由聚合(許多單體分子或聚合物前體之接合)來形成。「聚合物網絡」係其中所有聚合物鏈皆藉由許多交聯來互連以形成單一宏觀實體之網絡。聚合物網絡可以下列類型存在： - 接枝聚合物分子係其中一或多個側鏈在結構上或構形上與主鏈不同之具支鏈聚合物分子。 - 星形聚合物分子係其中單一分支點產生多個直鏈或臂之具支鏈聚合物分子。若臂相同，則認為星形聚合物分子為規則的。若毗鄰臂由不同的重複亞單元組成，則認為星形聚合物分子係多樣的。 - 梳狀聚合物分子由主鏈以及兩個或更多個三向分支點及直鏈側鏈組成。若臂相同，則認為梳狀聚合物分子為規則的。 - 刷狀聚合物分子由主鏈以及直鏈、無支鏈側鏈組成且其中一或多個分支點具有四向功能或更大功能。術語「配向」或「定向」係指材料之各向異性單元(例如小分子或大分子片段)在共同方向(稱為「配向方向」)上之配向(定向排序)。在液晶材料之配向層中，液晶指向矢與配向方向一致，使得配向方向對應於材料之各向異性軸之方向。術語「平面定向/配向」 (例如在液晶材料層中)意指，液晶分子部分之長分子軸(在桿條狀化合物情形下)或短分子軸(在盤狀化合物情形下)實質上平行(約180°)於層平面進行定向。術語「垂直定向/配向」 (例如在液晶材料層中)意指，液晶分子部分之長分子軸(在桿條狀化合物情形下)或短分子軸(在盤狀化合物情形下)相對於層平面以介於約80°至90°之間之角度θ (「傾斜角度」)進行定向。除非另外明確指定，否則在本申請案中通常提及之光之波長為550 nm。本文之雙折射率∆n係在以下等式中進行定義： ∆n = n_e - n_o 其中n_e 係非尋常折射率且n_o 係尋常折射率，且平均折射率n_av. 由下列等式給出： n_av _. = [(2 n_o ² + n_e ² )/3]^1/2 。可使用阿貝折射計(Abbe refractometer)量測非尋常折射率n_e 及尋常折射率n_o ，然後可計算∆n。在本申請案中，術語「介電正性」用於具有∆ε ＞ 3.0之化合物或組分，「介電中性」具有-1.5 ≤ ∆ε ≤ 3.0且「介電負性」具有∆ε ＜ -1.5。∆ε係以1 kHz之頻率且在20℃下測定。各別化合物之介電各向異性係自10%各別化合物於向列型主體混合物中之溶液之結果測定。在主體介質中各別化合物之溶解度小於10%之情形下，將其濃度減少2倍直至所得介質足夠穩定以至少容許測定其性質為止。然而，較佳地，將濃度至少保持於5 %以便保持儘可能高之結果顯著性。測試混合物之電容係在具有垂直及水平配向之兩種單元中測得。該兩種類型單元之單元間隙為約20 µm。所施加電壓係頻率為1 kHz之矩形波且均方根值通常為0.5 V至1.0 V，然而其始終經選擇以低於各別測試混合物之電容臨限值。 ∆ε 係定義為(ε_‖ - ε_⊥ )，而ε_av. 為(ε_‖ + 2 ε_⊥ ) / 3。使用以下縮寫來闡釋化合物或混合物之液晶相性質：K =結晶；N =向列；S =層列；Ch =膽固醇；I =各向同性；Tg =玻璃轉變。符號之間之數值指示相變溫度(以℃表示)。除非另有明確指示，否則在每一情形下所有物理性質皆係並已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany測定並適用於20℃之溫度，且∆n係在589 nm下及∆ε在1 kHz下測得。在整個本說明書之說明及申請專利範圍中，詞語「包含(comprise)」及「含有(contain)」及該等詞語之變化形式(例如「包含(comprising及comprises)」)意指「包括但不限於」，且並非意欲(且不)將其他組分排除在外。另一方面，詞語「包含(comprise)」亦涵蓋術語「由……組成」，但並不限於此。所有濃度皆以重量百分比(wt. %)表示且係關於各別混合物整體，所有溫度皆以攝氏度表示且所有溫度差皆以度數差表示。

在較佳實施例中，本發明之LC介質包含一或多種不可聚合LC化合物，該等化合物形成LC介質中較佳具有向列型液晶相之液晶組分。該液晶組分較佳由若干種化合物組成，較佳2至30種、更佳3至20種且最佳4至16種不可聚合之LC化合物。較佳地，液晶組分包含一或多種選自下文所指示化合物之不可聚合LC化合物： - 液晶組分較佳包含一或多種選自式I-1、I-2、I-3及I-4之化合物之群之化合物，

其中 R^2A 表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外其中該等基團中之一或多個CH₂ 基團可以O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂ O-、-CH=CH-、

、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代，且另外其中一或多個H原子可經鹵素替代， L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ ，較佳各自表示F， Z² 及Z^2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-COO-、-OCO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-或-CH=CHCH₂ O-， p 表示0、1或2， q 表示0或1， (O)C_v H_2v+1 表示OC_v H_2v+1 或C_v H_2v+1 ，且 v 表示1至6。式I-1至I-4之尤佳化合物係如下文所顯示：

其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1至9個C原子、較佳2至6個C原子之直鏈烷基，且烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，且p表示0、1或2。在該等化合物中，尤佳者係式I-1a、I-1c、I-1e、I-1g、I-1j、I-1r、I-1t、I-2b、I-2h、I-2j及I-3a之化合物。 - 介質包含一或多種式II及/或III之中性化合物，

其中 A 表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基， a 為0或1， R³ 表示具有2至9個C原子之烯基，且 R⁴ 表示具有1個至15個C原子之烷基或烷氧基，另外其中該等基團中之一或多個CH₂ 基團可以O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂ O-、-CH=CH-、

、-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且另外其中一或多個H原子可經鹵素替代，較佳為具有1至12個C原子之烷基或具有2至9個C原子之烯基。 - 式II之化合物較佳選自以下各式：

其中R^3a 及R^4a 各自彼此獨立地表示H、CH₃ 、C₂ H₅ 或C₃ H₇ ，且「烷基」表示具有1至8個C原子之直鏈烷基。尤佳者係式IIa及IIf之化合物，具體而言，其中R^3a 表示H或CH₃ ，及式IIc化合物，具體而言其中R^3a 及R^4a 表示H、CH₃ 或C₂ H₅ 。此外較佳者係式II化合物，其在烯基側鏈中具有非末端雙鍵：

極佳之式II化合物係下式之化合物

在式IIa-1至IIa-19之化合物中，尤佳者係式IIa-1、IIa-2、IIa-3及IIa-5之化合物。 - 式III之化合物較佳選自以下各式：

其中「烷基」及R^3a 具有上文所指示之含義，其中R³ ^a 較佳表示H或CH₃ 。尤佳者係式IIIb之化合物；極佳者係式IIIb-1之化合物，

其中「烷基」具有上文所指示之含義且較佳表示CH₃ ，此外C₂ H₅ 或n-C₃ H₇ 。較佳混合物包含至少一種來自群組S-1、S-2、S-3及S-4之化合物，

乃因該等化合物尤其有助於抑制混合物之層列相。液晶組分較佳包含一或多種通式N之化合物，

其中 R^N1 及R^N2 各自彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外其中，該等基團中之一或多個CH₂ 基團可以O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂ O-、

、

、-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且另外其中，一或多個H原子可經鹵素替代，環A^N1 、A^N2 及A^N3 各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基，另外其中一或兩個CH₂ 基團可經-O-替代，或1,4-伸環己烯基， Z^N1 及Z^N2 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CF₂ O-、-OCF₂ -或-CH=CH-， n 表示0、1或2。下文顯示較佳之式N化合物：

其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1至9個C原子、較佳2至6個C原子之直鏈烷基，且烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。在式N之化合物中，尤佳者係式N-1、N-2、N-3、N-4、N-8、N-9、N-14、N-15、N-17、N-18、N-19、N-20、N-21、N-22、N-23、N-24、N-25、N-30、N-32、N-34及N-37之化合物。式I至III及N及其子式之化合物可以與熟習此項技術者已知且闡述於有機化學之標準著作中之製程類似之方式來製備，該等著作係(例如) Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart。下文指示可用於本發明液晶介質中之較佳化合物： - 介質較佳包含一或多種式I-1、較佳式I-1c之化合物，該等化合物選自式CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及CY-5-O4之化合物之群， - 介質較佳包含一或多種式I-1化合物(較佳選自式I-1e及I-1d化合物之群)、較佳式CCY-n-Om化合物(較佳選自式CCY-3-O2、CCY-2-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3、CCY-4-O2、CCY-3-O2及CCY-5-O2之化合物之群)， - 介質較佳包含一或多種式I-2、較佳式I-2b之化合物，該等化合物較佳選自式CPY-2-O2、CPY-3-O2、CPY-4-O2及CPY-5-O2之化合物之群， - 介質較佳包含一或多種式I-2h化合物，該等化合物較佳選自式PY-3-O2、PY-1-O4及PY-4-O2之化合物之群， - 介質較佳包含一或多種式I-3化合物，該等化合物較佳選自式PYP-2-3及PYP-2-4之化合物之群， - 介質較佳視情況包含一或多種式I-4、較佳式CLY-n-Om之化合物，較佳選自式CLY-2-O4、CLY-3-O2及CLY-3-O3之化合物之群， - 介質較佳包含一或多種式II化合物，該等化合物較佳選自式CC-n-V及CC-n-Vm、較佳CC-3-V、CC-3-V1、CC-4-V及CC-5-V之化合物之群，尤佳選自化合物CC-3-V、CC-3-V1及CC-4-V、極佳化合物CC-3-V及視情況另外化合物CC-4-V及/或CC-3-V1之群， - 介質較佳包含化合物PP-1-2V1， - 介質較佳包含整體混合物之20重量%至99重量%之量的式I-1至I-4之化合物， - 介質較佳包含1重量%或更多至60重量%或更少，較佳3重量%或更多至50重量%或更少、尤佳5重量%或更多至45重量%或更少之式II及/或III之化合物， - 介質較佳包含45重量%或更多至80重量%或更少式I-1至I-4之化合物， - 介質較佳包含10重量%或更多至40重量%或更少之式I-1化合物， - 介質較佳包含10重量%或更多至40重量%或更少之式I-2化合物， - 介質較佳包含10重量%或更多至40重量%或更少之式I-3化合物， - 介質較佳包含0重量%或更多至40重量%或更少之式I-4化合物。在另一較佳實施例中，可聚合LC化合物較佳選自以下式M之化合物之群：

其中， P¹ 、P² 各自彼此獨立地表示可聚合基團， Sp¹ 、Sp² 在每次出現時相同或不同地表示間隔基團或單鍵，其中基團P¹ -Sp¹ -、-Sp² -P² 中之一或多者可表示基團R^aa ，限制條件係基團P¹ -Sp¹ -、-Sp² -P² 中之至少一者不表示R^aa ， A¹ 、A² 各自彼此獨立地表示選自以下群組之基團： a) 由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4’-聯伸環己基組成之群，另外其中一或多個非毗鄰CH₂ 基團可經-O-及/或-S-替代，且另外其中一或多個H原子可經基團L或下式之基團替代，

b) 由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群，另外其中一或兩個CH基團可經N替代，且另外其中一或多個H原子可經基團L或-Sp³ -P替代， 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、六氫吡啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群，其中之每一者亦可經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，其中之一或多者另外可經雜原子替代，其較佳選自由以下組成之群：雙環[1.1.1]戊-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛-1,4-二基、螺[3.3]庚-2,6-二基、

另外其中，該等基團中之一或多個H原子可經基團L或-Sp³ -P替代，及/或一或多個雙鍵可經單鍵替代，及/或一或多個CH基團可經N替代， P³ 表示可聚合基團， Sp³ 表示間隔基團，其中基團-Sp³ -P³ 中之一或多者可表示基團R^aa ， n 表示0、1、2或3，較佳1或2， Z¹ 在每一情形下，彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CF₂ O-、-OCF₂ -或-(CH₂ )_n -(其中n為2、3或4)、-O-、-CO-、-C(R^c R^d )-、-CH₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ -或單鍵， 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原子之直鏈或具支鏈且在每一情形下視情況經氟化之烷基、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， R⁰ 、R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示H、F或具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈烷基，另外其中一或多個H原子可由F替代， M 表示-O-、-S-、-CH₂ -、-CHY¹ -或-CY¹ Y² -，且 Y¹ 及Y² 各自彼此獨立地具有上文針對R⁰ 所指示之含義或表示Cl或CN，且較佳H、F、Cl、CN、OCF₃ 或CF₃ ， W¹ 、W² 各自彼此獨立地表示-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-CH₂ -O-、-O-CH₂ -、-C(R^c R^d )-或-O-， R^c 及R^d 各自彼此獨立地表示H或具有1至6個C原子之烷基，較佳H、甲基或乙基。 R^aa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，另外其中，一或多個非毗鄰CH₂ 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經C(R⁰ )=C(R⁰⁰ )-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且另外其中，一或多個H原子可經以下替代：F、Cl、CN或P¹ -Sp¹ -，尤佳具有1個至12個C原子之直鏈或具支鏈、視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基至少兩個C原子且具支鏈基團含有至少三個C原子)，其中R^aa 中不存在基團-OH、-NH₂ 、-SH、-NHR、-C(O)OH及-CHO。其他較佳可聚合LC化合物選自(例如)以下各式：

其中個別基團具有以下含義： P¹ 、P² 及P³ 各自彼此獨立地表示可聚合基團，其較佳具有上文及下文針對P所指示含義中之一者，較佳為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧雜環丁烷、乙烯氧基或環氧化物基團， Sp¹ 、Sp² 及Sp³ 各自彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，其較佳地具有上文及下文針對M所指示含義中之一者，且尤佳表示-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ )_p1 -O-、-(CH₂ )_p1 -CO-O-或-(CH₂ )_p1 -O-CO-O-，其中p1係1至12之整數，且其中在最後提及之基團中係經由O原子鍵結至毗鄰環，另外其中，基團P¹ -Sp¹ -、P² -Sp² -及P³ -Sp³ -中之一或多者可表示基團R^aa ，限制條件係所存在基團P¹ -Sp¹ -、P² -Sp² -及P³ -Sp³ -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原子之直鏈或具支鏈烷基，另外其中，一或多個非毗鄰CH₂ 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經C(R⁰ )=C(R⁰⁰ )-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且另外其中，一或多個H原子可經以下替代：F、Cl、CN或P¹ -Sp¹ -、較佳具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈、視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少兩個C原子且具支鏈基團具有至少三個C原子)，其中基團R^aa 中不存在-OH、-NH₂ 、-SH、-NHR、-C(O)OH及-CHO， R⁰ 、R⁰⁰ 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示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 ， X¹ 、X² 及X³ 各自彼此獨立地表示-CO-O-、O-CO-或單鍵， Z¹ 表示-O-、-CO-、-C(R^y R^z )-或-CF₂ CF₂ -， Z² 及Z³ 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CF₂ O-、-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原子之直鏈或具支鏈、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，較佳F， L’及L’’ 各自彼此獨立地表示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。在式M1至M42之化合物中，環基團

較佳表示

或

其中L在每次出現時相同或不同地具有上文含義中之一者且較佳表示F、Cl、CN、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、C(CH₃ )₃ 、CH(CH₃ )₂ 、CH₂ CH(CH₃ )C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 、OC₂ F₅ 或P-Sp-，尤佳F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、COCH₃ 、OCF₃ 或P-Sp-，極佳F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 、COCH₃ 或OCF₃ ，具體而言F或CH₃ 。反應性液晶原之較佳結構具有式M1、M2、M3、M4及M5。尤佳者係式M4之二反應性化合物，該等化合物選自以下各式之化合物之群，

其中 P¹¹ 及P¹² 均為甲基丙烯酸或丙烯酸基團，更佳均為丙烯酸基團，且 n及m 各自且獨立地係1至12之整數，較佳3至6之整數，且更佳均表示3、4或6，最佳在式M4-1中均表示3或6，且在式M4-2中均表示4。其他較佳化合物係式M1、M2、M4及M5之單反應性化合物，該等化合物選自以下各式之化合物之群，

其中 P²¹ 具有上文在式M下針對P¹ 所給含義中之一者，且較佳表示甲基丙烯酸或丙烯酸基團，更佳丙烯酸基團， R²¹ 表示F、Cl、CN或具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基或烷氧基，更佳CN、CH₃ 、OCH₃ 或C₃ H₇ ，且 n 表示1至12、較佳3至6且更佳3或6之整數。在較佳實施例中，LC介質包含聚合物組分，該聚合物組分較佳係藉由一或多種式M或其子式之化合物形成。較佳聚合物組分較佳由聚合物網絡組成，該聚合物網絡係藉由反應性液晶原及視情況其他單體或寡聚物(預聚物)之聚合獲得。可使式M或其子式之可聚合化合物個別地聚合，但亦可使包含兩種或更多種式M及其子式之可聚合化合物之混合物或包含一或多種本發明可聚合化合物及一或多種其他較佳為液晶原或液晶之可聚合化合物(共單體)之混合物聚合。在該等混合物之聚合之情形下，形成共聚物。較佳者係包含兩種或更多種式M或其子式之可聚合化合物之LC混合物或包含三種或更多種式M及其子式之可聚合化合物之混合物，該等混合物形成LC介質之可聚合LC組分。式M及其子式之化合物可以與熟習此項技術者已知且闡述於有機化學之標準著作中之製程類似的方式來製備，該等著作係例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart。尤佳之本發明LC介質係如下文所闡述且較佳包含： - ＞ 5%，較佳＞ 7%、更佳＞ 9%但不超過30%、較佳不超過20%且最佳不超過15%之可聚合LC化合物，及/或 - 一種、兩種或三種本發明之式M或其子式之可聚合LC化合物，及/或 - 由式M或其子式之可聚合化合物組成之可聚合LC組分，及/或 - 由非手性可聚合LC化合物組成之可聚合LC組分，及/或 - 包含一種、兩種或更多種含有一個可聚合基團(單反應性)之可聚合化合物之可聚合LC組分，該等可聚合化合物較佳選自式M或較佳其子式之化合物，及/或 - 一種、兩種或更多種含有兩個可聚合基團(二反應性)之可聚合LC化合物，其較佳選自式M或較佳其子式之化合物，及/或 - 一種、兩種或更多種含有三種或更多種可聚合基團(多反應性)之可聚合LC化合物，其較佳選自式M或較佳其子式之化合物。在另一較佳實施例中，本發明之LC介質中之咔唑肟酯光起始劑係選自如US 2006/0241259 A1或EP 1780209 A1中所揭示之咔唑肟酯光起始劑。其他較佳咔唑肟酯光起始劑係選自式CO-1之化合物之群，

其中 L³¹ 至L³³ 各自且獨立地表示H、具有1至5個C原子之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基；F、Cl、CN、NO₂ 、OCN、SCN或具有1至4個C原子之單氟化、寡氟化或多氟化烷基或烷氧基；或-(X³¹ -Sp³¹ -A³¹ ) X³¹ 表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR^xx -、-NR^xx -CO-、-NR^xx -CO-NR^yy -或單鍵。 R^xx 及R^yy 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，且 Sp³¹ 係間隔基團或單鍵， A³¹ 各自且獨立地表示芳基、雜芳基、(非芳香族)脂環族及雜環基，其視情況具有一或多個取代基，該等取代基較佳選自包含以下之群：矽基、磺基、磺醯基、甲醯基、胺、亞胺、腈、巰基、硝基、鹵素、C_1-12 烷基、C_6-12 芳基、C_1-12 烷氧基、羥基、或該等基團之組合，且 R³² 至R³⁴ 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基。其他較佳咔唑肟酯光起始劑係選自以下式CO-2至CO-9之化合物之群，

其中L³² 、R³² 及R³³ 具有如上文在式CO-1下所給含義中之一者。其他較佳者係咔唑肟酯光起始劑，其係選自以下式CO-10至CO-12，

其中 L³² 及R³² 具有如上文在式CO-1下所給含義中之一者尤佳者係選自以下式CO-13至CO-15之咔唑肟酯光起始劑，

其中L³² 具有如上文在式CO-1下所給含義中之一者。尤佳者係選自以下式CO-16至CO-19之咔唑肟酯光起始劑，

較佳地，整體可聚合LC材料中咔唑肟酯光起始劑之最少量超過0.5重量%，具體而言超過1重量%，最佳超過1.5重量%。較佳地，咔唑肟酯光起始劑之最大量較佳小於整體可聚合LC材料之10重量%、極佳小於7重量%、尤其小於5重量%。式CO及其子式之化合物可以與熟習此項技術者已知且闡述於有機化學之標準著作中之製程類似的方式來製備，該等著作係例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart。較佳地，式CO或其子式之化合物係以與如US 2006/0241259 A1或EP 1780209 A1中所揭示之製備類似之方式來製備。本發明之LC介質較佳亦包含一或多種二色性染料，其較佳選自熟習此項技術者已知之苝染料、蒽醌染料及/或偶氮染料之群。更佳地，二色性染料係選自式D化合物之群，

其中，

至

在每次出現時相同或不同地選自

或

且在i為2或更大之情形下，末端基團

亦可為

或

且在j為2或更大之情形下，末端基團

亦可為

或

Z¹¹ 及Z¹² 彼此獨立地係-N=N-、-OCO-或-COO-， R¹¹ 及R¹² 彼此獨立地係烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基、烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基、烷基胺基(alkylaminyl)、二烷基胺基、烷基羰基、烷基氧基羰基、烷基羰氧基、烷基氧基羰氧基或烷基環己基烷基，且 i及j 彼此獨立地係1、2、3或4。在本發明之較佳實施例中，液晶介質包含一或多種較佳選自式D-1至D-7之化合物之群之二色性染料，

其中各參數具有上文在式D下給出之各別含義。在本發明之較佳實施例中，液晶介質包含一或多種較佳選自式D’-1至D’-7之化合物之群之二色性染料

其中各參數具有上文在式D下給出之各別含義。式D之其他較佳化合物由以下各式表示

較佳地，介質中二色性染料之濃度在0.1 %至5 %之範圍內，更佳0.2 %至4 %，甚至更佳0.3 %至3 %，最佳0.5 %至2 %且具體而言約1 %。式D及其子式之化合物可以與熟習此項技術者已知且闡述於有機化學之標準著作中之製程類似之方式來製備，該等著作係例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart。在較佳實施例中，介質包含兩種或更多種、較佳三種或更多種二色性染料之混合物。最佳地，存在三種二色性染料。較佳地，二色性染料具有彼此相互互補的吸收光譜(亦即互補的吸收色彩)，且其較佳以相對於彼此引起混合物之組合吸收之中性色彩(亦即呈黑色外觀)之比率混合。此意味著在可見光譜範圍內吸收幾乎恆定。例如，三種化合物D’-1a、D’-4a及D’-5a之較佳組合之光譜特徵係在下表中給出：

*)：光學密度：OD ≡ log₁₀ (I_i /I_t )， Ii = 入射光之強度， It = 透射光之強度，^§ )：購自Merck KGaA, Germany之ZLI混合物， **)：主體LC中染料之二色性比率且 ***)：主體LC中染料之有序參數。此外，可向LC介質中添加(例如) 0重量%至15重量%之多色染料、此外奈米粒子、用於改良導電性之導電鹽(較佳為乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸銨、四丁基四苯基硼酸銨或冠醚之複鹽(例如，參見Haller等人，Mol. Cryst. Liq. Cryst.24 , 249-258 (1973)))或用於改變介電各向異性、黏度及/或向列相之配向之物質。此類物質闡述於(例如) DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。本發明之LC介質較佳亦包含一或多種穩定劑以便防止RM在(例如)儲存或運輸期間發生不期望之自發聚合。穩定劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中。尤其適宜者係(例如)來自Irganox®系列(Ciba AG)之市售穩定劑，例如Irganox® 1076。若採用穩定劑，則其比例基於RM或可聚合組分之總量較佳為10 ppm至10,000 ppm，尤佳為50 ppm至500 ppm。本發明之LC介質亦可以常用濃度包含熟習此項技術者已知之其他添加劑，例如其他光起始劑、其他穩定劑、抑制劑、鏈轉移劑、各向同性共反應單體、表面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、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、輔助劑、著色劑、其他染料、顏料或奈米顆粒。因此可聚合添加劑歸於可聚合組分。因此，不可聚合添加劑歸因於液晶組分。一般而言，本申請案之介質中所有化合物之總濃度為100%。對於熟習此項技術者不言而喻的是，本發明之LC介質亦可包含(例如)其中H、N、O、Cl、F由相應同位素替代之化合物。上述各式之化合物之最佳混合比率實質上取決於期望之性質、上述各式之組分之選擇及可能存在之任何其他組分之選擇。較佳物理性質在下文中給出。在較佳實施例中，本發明之液晶組分之特徵在於光學各向異性值儘可能的高。雙折射率值較佳在0.065或更大至0.300或更小之範圍內，更佳在0.090或更大至0.250或更小之範圍內，尤其地在0.095或更大至0.200或更小之範圍內，具體而言在0.100或更大至0.175或更小之範圍內。較佳地，本發明之液晶組分之特徵在於介電各向異性之模數(|∆ε|)之值相對較高，較佳儘可能的高。在較佳實施例中，介電各向異性之模數(|∆ε|)之值較佳在1.0或更大至10或更小之範圍內，較佳為2或更大至8或更小，尤佳為3或更大至7或更小且極佳為4或更大至6或更小。較佳地，本發明之液晶組分之特徵在於介電各向異性之相對高之負值(- ∆ε)。本發明之液晶組分之向列相較佳至少自0℃或以下延伸至70℃或以上，更佳至少自-20℃或以下至75℃或以上，極佳至少自-30℃或以下至75℃或以上且具體而言至少自-40℃或以下至80℃或以上。聚合前本發明之液晶組分之澄清點較佳在10℃至120℃之範圍內，尤佳在20℃至110℃之範圍內且極佳在30℃至100℃之範圍內。較佳地，本發明之液晶組分之特徵在於彈性常數K11或K1之值相對較高，較佳儘可能的高。在較佳實施例中，彈性常數K11為約10 pN或更大，更佳為約12 pN或更大。本發明之液晶組分較佳具有約30 pN或更小、更佳約20 pN或更小之彈性常數K33或K3。液晶組分之旋轉黏度較佳儘可能的低。通常，本發明之介質展現約400 mPas或更小、較佳約300 mPas或更小之旋轉黏度。本發明之LC介質係以本身習用之方式、例如藉由使一或多種上述化合物與一或多種上文所定義之可聚合化合物、且視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備。一般而言，將期望量之以較少量使用之組分溶解於構成主要成分之組分中，該溶解在升高之溫度下實施較為有利。亦可在有機溶劑中、例如在丙酮、氯仿或甲醇中混合該等組分之溶液，且在徹底混合後再藉由(例如)蒸餾來去除溶劑。因此，本發明亦係關於製備本發明之LC介質之製程。本發明之LC介質極其適用於不同類型之光調變元件中，尤其於T-OLED應用所用之光閥中或於窗口應用中。因此，本發明亦係關於如上文及下文所闡述之LC介質在光調變元件中之用途。通常，該光調變元件包含LC單元，該LC單元具有兩個相對基板及電極結構及位於LC單元之基板之間之如上文及下文所闡述之LC介質之層。因此，本發明亦係關於包含如上文及下文所闡述之LC介質之光調變元件。本發明此外係關於產生如上文及下文所闡述之光調變元件之製程，其中將如上文及下文所闡述之LC介質引入具有兩個基板及電極佈置之LC單元中，且較佳在將電壓施加至電極之情況下使LC介質之可聚合化合物發生聚合。通常，本發明之光調變元件之結構對應於顯示器之習用結構，該習用結構為熟習此項技術者已知。可使用(例如)玻璃或石英薄片或塑膠薄膜作為基板。當在藉由光化輻射進行固化之情形下使用兩個基板時，至少一個基板必須可透過聚合所使用之光化輻射。適宜且較佳之塑膠基板係(例如)聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN))、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)或三乙醯基纖維素(TAC)之薄膜，極佳為PET或TAC薄膜。可使用(例如)單軸拉伸之塑膠薄膜作為雙折射基板。PET薄膜係(例如)以商品名Melinex®購自DuPont Teijin Films。在較佳實施例中，以在彼此約1 µm至約50 µm之範圍內、較佳在彼此約2 µm至約20 µm之範圍內且更佳在彼此約3 µm至約10 µm之範圍內之間隔來佈置基板。液晶介質層藉此位於中間空間中。基板層可彼此由(例如)間隔體或層中之突出結構保持界定間隔。典型間隔體材料通常為熟習此項技術者已知，例如由塑膠、二氧化矽、環氧樹脂等製得之間隔體。在本發明之另一較佳實施例中，液晶介質之層位於兩個撓性層(例如撓性聚合物薄膜)之間。本發明之裝置因此具有撓性及可彎曲性且例如可捲起。撓性層可代表基板層、配向層及/或偏振器。亦可存在較佳具有撓性之其他層。對於其中液晶介質之層位於撓性層之間之較佳實施例之更詳細揭示內容，參考申請案US 2010/0045924。此外，在本發明之裝置中存在電極佈置及視情況其他電組件及連接件以有利於裝置之電切換，此與LC顯示器之切換相當。較佳地，所用電極結構能誘導垂直於基板之主平面之電場。較佳地，光調變元件包含電極佈置，該電極佈置能容許施加實質上垂直於基板主平面或膽固醇液晶介質層之電場。滿足此要求之適宜電極佈置通常為熟習此項技術者已知。較佳地，光調變元件包含包括至少兩個設於基板之相對側上之電極結構之電極佈置。較佳電極結構經提供作為每一基板之整個相對表面及/或像素區域上之電極層。適宜電極材料通常為熟習此項技術者已知，例如由金屬或金屬氧化物(例如氧化銦錫(ITO))製得之電極結構，根據本發明該氧化銦錫係較佳的。較佳藉由物理蒸氣沈積、電子束蒸發或濺鍍沈積技術將ITO薄膜沈積於基板上。較佳地，光調變元件之電極與切換元件(例如，薄膜電晶體(TFT)或薄膜二極體(TFD))相關聯。在較佳實施例中，光調變元件包含至少一個較佳在電極結構上之介電層。典型介電層材料通常為熟習此項技術者已知，例如SiOx、SiNx、Cytop、鐵氟龍(Teflon)及PMMA。可藉由習用塗覆技術(如旋塗、輥塗、刮塗或真空沈積(例如PVD或CVD))將介電層材料施加至基板或電極層上。其亦可藉由熟習此項技術者已知之習用印刷技術(例如網版印刷、平版印刷、捲帶式印刷、凸版印刷、凹版印刷、輪轉凹版印刷、柔版印刷、凹紋印刷、移印、熱封印刷、噴墨式印刷或藉助印模或印刷板印刷)施加至基板或電極層。在另一較佳實施例中，光調變元件包含至少一個設於電極層上之配向層。光調變元件可具有其他與液晶介質之層直接接觸之配向層。較佳地，配向層較佳遍及全部液晶介質誘導垂直配向。配向層亦可用作基板層，使得光調變元件中不需要基板層。若另外存在基板層，則在每一情形下配向層佈置於基板層與液晶介質層之間。典型配向層材料通常為熟習此項技術者已知。達成垂直配向之適宜方法闡述於(例如) J. Cognard, Mol.Cryst.Liq.Cryst. 78, 增刊1, 1-77 (1981)中。可藉由習用塗覆技術(如旋塗、輥塗、浸塗或刮塗)將配向層材料施加至基板陣列或電極結構上。其亦可藉由蒸氣沈積或熟習此項技術者已知之習用印刷技術(例如網版印刷、平版印刷、捲帶式印刷、凸版印刷、凹版印刷、輪轉凹版印刷、柔版印刷、凹紋印刷、移印、熱封印刷、噴墨式印刷或藉助印模或印刷板印刷)來施加。根據本發明同樣係可能且在某些條件下有利的是光調變元件不包含毗鄰液晶介質層之配向層。如熟習此項技術者通常已知，藉由選擇具有相應表面能之基板，在不利用專門配向層之情況下同樣可誘導垂直於液晶介質之配向。同樣可藉由向液晶介質中添加一或多種所謂的「自配向劑」來達成垂直配向。適宜自配向劑例如由Shie-Chang Jeng等人Optics Letters (2009), 34, 455-457或Shug-June Hwang等人J. Phys D. Appl. Phys 2009, 42, 025102來闡述或自配向劑揭示於US 2008/0198301、JP 2010-170090 A、EP 2 593 529 A1或EP 2 606 101 A1中。在本發明之另一較佳實施例中，光調變元件視情況包含兩個或更多個偏振器，其至少一者佈置於液晶介質層之一側上且其至少一者佈置於液晶介質層之相對側上。本文之液晶介質層及偏振器較佳地彼此平行佈置。偏振器可為線性偏振器。較佳地，在光調變元件中存在正好兩個偏振器。在此情形中，另外亦較佳地，該等偏振器均為線性偏振器。若在光調變元件中存在兩個線性偏振器，則根據本發明較佳地，兩個偏振器之偏振方向係交叉的。在光調變元件中存在兩個圓偏振器之情形中，此外較佳地該等具有相同偏振方向，亦即兩者均為右手圓偏振或兩者均為左手圓偏振。偏振器可為反射式或吸收式偏振器。在本申請案之意義上，反射式偏振器發射具有一個偏振方向之光或一類圓偏振光，同時透過具有另一偏振方向之光或另一類圓偏振光。相應地，吸收式偏振器吸收具有一個偏振方向之光或一類圓偏振光，同時透過具有另一偏振方向之光或另一類圓偏振光。反射或吸收通常並不定量；此意味著通過偏振器之光並不發生完全偏振。出於本發明目的，可採用吸收式及反射式偏振器。較佳使用呈薄光學膜形式之偏振器。可用於本發明光調變元件中之反射式偏振器之實例係DRPF (漫反射式偏振器薄膜，3M)、DBEF(雙重亮度增強薄膜，3M)、DBR (多層聚合物分布式Bragg反射器) (如US 7,038,745及US 6,099,758中所闡述)及APF (高級偏振器薄膜，3M)。可用於本發明光調變元件中之吸收式偏振器之實例係Itos XP38偏振器薄膜及Nitto Denko GU-1220DUN偏振器薄膜。可用於本發明之圓形偏振器之一實例係APNCP37-035-STD偏振器(American Polarizers)。另一實例係CP42偏振器(ITOS)。該裝置此外可包含阻斷某些波長之光之濾波器(例如UV濾波器)。根據本發明，亦可存在其他功能層(例如保護性薄膜、絕熱薄膜或金屬氧化物層)。下文將詳細解釋本發明之光調變元件之功能原理。應注意，對所假設功能方式之說明不會造成申請專利範圍中不存在之對所主張發明範圍之限制。本發明之光調變元件之光透射率取決於所施加電場。在較佳實施例中，裝置之光透射率在不施加電場時之初始狀態下高且在施加電場時較佳地逐漸降低。在較佳實施例中，本發明裝置具有邊界狀態A及邊界狀態B。光調變元件在施加電場時較佳具有帶有透射率T_A 之邊界狀態A(所謂的「切斷狀態」或透明狀態)。光調變元件在施加電場時較佳具有另一邊界狀態B (所謂的「接通狀態」或不透明狀態)，其中液晶介質愈來愈扭曲歪離垂直，其中 T_A ＞ T_B 。在較佳實施例中，大部分液晶化合物係垂直於基板表面配向(垂直配向)。在增加電場之情況下，LC介質之指向矢發生變化。所需要之施加電場強度主要取決於電極間隙及LC混合物之Δε之模數。所施加電場強度通常低於約50 V/µm^-1 ，較佳低於約30 V/µm^-1 且更佳低於約25 V/µm^-1 。具體而言，所施加電場強度在4V/µm^-1 至20V/µm^-1 之範圍內。較佳地，為切換光調變元件而施加之驅動電壓應儘可能的低。通常，所施加驅動電壓在2 V至約200 V之範圍內，更佳在約3 V至約100 V之範圍內，且甚至更佳在約5 V至約50 V之範圍內。製備上述本發明光調變元件之典型製程至少包含以下步驟 - 切割並清潔基板， - 在該等基板中之每一者上提供電極結構， - 視情況在電極結構上提供配向層， - 使用黏著劑(UV或熱可固化)利用間隔體組裝單元， - 用LC介質填充單元，及 - 將LC介質曝光於光化輻射以誘導LC介質中可聚合LC化合物之光聚合。通常，將液晶介質填充至單元中。可使用熟習此項技術者已知之習用填充方法，例如所謂的「單滴填充」 (ODF)。同樣，亦可利用其他通常已知之方法，例如真空注入方法或噴墨式印刷方法(IJP)。在輻照步驟中，將光調變元件暴露於光化輻射以使得膽固醇液晶介質中所含可聚合化合物之可聚合官能基發生光聚合。聚合係藉由(例如)將可聚合材料暴露於熱或光化輻射達成。光化輻射意指利用諸如UV光、IR光或可見光等光之輻照、利用X射線或γ射線之輻照或利用高能量粒子(例如離子或電子)之輻照。較佳地，聚合係藉由UV輻照來實施。作為光化輻射之來源，可使用(例如)單一UV等或一組UV燈。光化輻射之另一可能來源係雷射，例如UV、IR或可見光雷射。由於輻照，可聚合化合物在基板之間之液晶介質內發生實質上原位聚合或交聯(在具有兩個或更多個可聚合基團之化合物之情形下)，從而形成光調變元件。光化輻射之波長不應太低以避免損害介質之LC分子，且應較佳地不同於、極佳地高於LC主體混合物之UV吸收最大值。另一方面，光輻射之波長不應過高以容許RM之快速且完全之UV光聚合，且應不高於、較佳地相同於或低於可聚合組分之UV吸收最大值。適宜波長較佳選自300 nm至400 nm，例如340 nm或更大，較佳350 nm或更大，更佳360 nm或更大。輻照或暴露時間應經選擇使得聚合儘可能的完全，但仍不能過高以容許順利生產製程。同樣，輻射強度應足夠高以容許儘可能迅速且完全之聚合，但不應過高以避免損害膽固醇液晶介質。固化時間尤其取決於可聚合材料之反應性、塗覆層之厚度、聚合起始劑之類型及UV燈之功率。固化時間較佳≤ 10分鐘，極佳≤ 5分鐘，最佳≤ 3分鐘。一般而言，為進行大量生產，較短固化時間較佳為例如約200秒至10秒。適宜UV輻射功率較佳在5 mWcm^-2 至250 mWcm^-2 之範圍內，更佳在6 mWcm^-2 至200 mWcm^-2 之範圍內，尤其在7 mWcm^-2 至200 mWcm^-2 之範圍內，且具體而言為10 mWcm^-2 至200 mWcm^-2 。關於所施加UV輻射且隨時間變化，適宜UV劑量較佳在500 mJcm^-2 至7200 mJcm^-2 之範圍內，更佳在1000 mJcm^-2 至5000 mJcm^-2 之範圍內，且最佳在1250 mJcm^-2 至2500 mJcm^-2 之範圍內。本發明光調變元件可用於各種類型之光學及光電裝置中。該等光學及光電裝置包括(但不限於)光電顯示器、液晶顯示器(LCD)、非線性光學(NLO)裝置、光學資訊儲存裝置、光閥及智慧窗，較佳作為光閥用於透視OLED顯示器。應瞭解，上述許多個特徵、尤其較佳實施例有其自身之發明性權力，而不僅僅作為本發明實施例之一部分。除目前所主張之任何發明以外或作為目前所主張之任何發明之替代，可尋求該等特徵之獨立保護。應瞭解，可對本發明之前述實施例作出修改，而仍屬本發明之範圍內。除非另外陳述，否則用於相同、等效或類似目的之替代特徵可替代本說明書中所揭示之每一特徵。因此，除非另外陳述，否則每一所揭示特徵僅係一系列等效或類似特徵中之一個實例。本說明書中所揭示之所有特徵皆可以任一組合進行組合，其中該等特徵及/或步驟之至少一部分相互排斥之組合除外。特定而言，本發明之較佳特徵適用於本發明之所有態樣且可以任一組合使用。同樣，非必需組合中所述之特徵可單獨使用(並不組合使用)。無需贅述，據信，熟習此項技術者可使用前文闡述最大程度地利用本發明。因此，以下實例僅應理解為闡釋之目的，且無論如何不應理解為以任一方式限制其餘揭示內容。本申請案中所指示之參數範圍皆包含包括如熟習此項技術者已知之最大允許誤差之限值。所指示用於各性質範圍之不同上限及下限值彼此組合而產生其他較佳範圍。在本申請案中且尤其在以下實例中，液晶化合物之結構由縮寫(其亦稱為「首字母縮寫詞」)表示。根據以下三個表A至C直接將縮寫轉變為相應結構。表A列示用於環要素之符號，表B列示彼等用於連接基團之符號且表C列示彼等用於分子之左手側及右手側末端基團之符號。所有基團C_n H_2n+1 、C_m H_2m+1 及C_l H_2l+1 較佳地分別具有n、m及l個C原子之直鏈烷基，所有基團C_n H_2n 、C_m H_2m 及C_l H_2l 較佳地分別為(CH₂ )_n 、(CH₂ )_m 及(CH₂ )_l 且-CH=CH-較佳地分別為反式-或E 伸乙烯基。表 A ： 環要素

表 B ：連接基團

表 C ：末 端基團

其中n及m各自係整數且三個點「...」指示用於此表之其他符號之空間。實例 LC組分製備以下混合物M-1。

可聚合LC化合物：

二色性染料：

光起始劑：

測試單元在ITO塗覆之玻璃基板上，旋塗50nm VA-聚醯亞胺(AL60702, JSR)層。在乾燥之後，測試單元組裝，同時兩個上述基板彼此以10 µm之單元間隙平行定向。用如以下實例中所闡述之相應混合物填充測試單元。然後利用如在以下實例中給出之相應固化參數使可聚合組分在測試單元內固化。將如在以下實例中給出之相應電場施加至測試單元以便自「切斷狀態」切換為不透明「接通狀態」。方法實施四次不同的透射率量測(T1至T4)，該等量測通常為熟習此項技術者已知： T1 (繪示於圖1中)：在不利用試樣且利用白色反射標準物之情況下之透射率 T2 (繪示於圖2中)：在利用試樣及白色反射標準物之情況下之透射率 T3 (繪示於圖3中)：在不利用試樣且利用開放量測埠之情況下之透射率 T4 (繪示於圖4中)：在利用試樣且利用開放量測埠之情況下之透射率如熟習此項技術者通常已知，總透射率(T2)藉此定義為平行透射率及擴散透射率(T4)之總和。霧度藉此定義如下：霧度= [(T4/T2) - (T3/T1)] × 100% 實例1 將89.4%混合物M1、5% RM-1、3% RM-2、2% RM-3、0.3%二色性染料混合物(53% D’-1a、19% D’-4a及28% D’-5a)及0.3% PI-1 (來自CIBA之Oxe 02)混合並將其填充於如上文所給出之測試單元中。然後利用具有365帶通濾波器且利用200 mW之Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)使該單元暴露於UV光達10s。在固化之後，測試單元顯現澄清而無任何變色效應。實例2 將89.2%混合物M1、5% RM-1、3% RM-2、2% RM-3、0.5%二色性染料混合物(53% D’-1a、19% D’-4a及28% D’-5a)及0.3% PI-1 (來自CIBA之Oxe 02)混合，並將其填充於如上文所給出之測試單元中。然後利用具有365帶通濾波器且利用200 mW之Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)使該單元暴露於UV光達10s。在固化之後，測試單元顯現澄清而無任何變色效應。比較實例1 將89.4%混合物M1、5% RM-1、3% RM-2、2% RM-3、0.3%二色性染料混合物(53% D’-1a、19% D’-4a及28% D’-5a)及0.3% PI-2 (來自CIBA之Irgacure 651)混合並將其填充於如上文所給出之測試單元中。然後利用具有365帶通濾波器且利用200 mW之Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)使該單元暴露於UV光達10s。在固化之後，測試單元顯現淺黃色，顯示由固化製程引起之明顯變色效應。比較實例2 將89.2%混合物M1、5% RM-1、3% RM-2、2% RM-3、0.5%二色性染料混合物(53% D’-1a、19% D’-4a及28% D’-5a)及0.3% PI-2 (來自CIBA之Irgacure 651)混合並將其填充於如上文所給出之測試單元中。然後利用具有365帶通濾波器且利用200 mW之Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)使該單元暴露於UV光達10s。在固化之後，測試單元顯現淺黃色，顯示由固化製程引起之明顯變色效應。比較實例3 將89.4%混合物M1、5% RM-1、3% RM-2、2% RM-3、0.3%二色性染料混合物(53% D’-1a、19% D’-4a及28% D’-5a)及0.3% PI-3 (來自CIBA之Irgacure 369)混合並將其填充於如上文所給出之測試單元中。然後利用具有365帶通濾波器且利用200 mW之Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)使該單元暴露於UV光達10s。在固化之後，測試單元顯現淺紅色，顯示由固化製程引起之明顯變色效應。概要在所有測試之光起始劑中，在每一試樣之霧度水準(參見圖5)以及平行透射率值(參見圖6)方面不存在顯著差異。然而，在每一試樣之總透射率(參見圖7)方面存在顯著差異。總之，如比較實例1及3中所顯示之變色導致擴散透射率具有顯著更低之值。與此相反，實例1顯示更高的擴散透射率值，且可在背景屏蔽方面達成更好的性能。

圖1 繪示在不利用試樣且利用白色反射標準物之情況下之T1透射率量測。圖2 繪示在利用試樣及白色反射標準物之情況下之T2透射率量測。圖3 繪示在不利用試樣且利用開放量測埠之情況下之T3透射率量測。圖4 繪示在利用試樣及開放量測埠之情況下之T4透射率量測。圖5 顯示基於電壓[V]之霧度[%]之計算結果。圖6 顯示基於電壓[V]之平行透射率[%]之量測結果。圖7 顯示基於電壓[V]之總透射率[%]之量測結果。

Claims

一種LC介質，其包含一或多種不可聚合LC化合物、一或多種可聚合LC化合物、一或多種咔唑肟酯光起始劑及一或多種二色性染料，其中該一或多種可聚合LC化合物係選自下式M之化合物之群：P¹-Sp¹-A²-(Z¹-A¹)_n-Sp²-P² M其中，P¹、P² 各自彼此獨立地表示可聚合基團，Sp¹、Sp²在每次出現時相同或不同地表示間隔基團或單鍵，其中基團P¹-Sp¹-、-Sp²-P²中之一或多者可表示基團R^aa，限制條件係基團P¹-Sp¹-、-Sp²-P²中之至少一者不表示R^aa，A¹、A² 各自彼此獨立地表示選自以下群組之基團：a)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4’-聯伸環己基組成之群，另外其中一或多個非毗鄰CH₂基團可經-O-及/或-S-替代，且另外其中一或多個H原子可經基團L或下式之基團替代，
b)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群，另外其中一或兩個CH基團可經N替代，且另外其中一或多個H原子可經基團L或-Sp³-P替代，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、六氫吡啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群，其中之每一者亦可經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，其中之一或多者另外可經雜原子替代，另外其中，該等基團中之一或多個H原子可經基團L或-Sp³-P替代，及/或一或多個雙鍵可經單鍵替代，及/或一或多個CH基團可經N替代，P、P³ 各自彼此獨立地表示可聚合基團，Sp³ 表示間隔基團，其中基團-Sp³-P³中之一或多者可表示基團R^aa，n表示0、1、2或3，Z¹ 在每一情形下，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；-O-、-CO-、-C(R^cR^d)-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-或單鍵，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原子之直鏈或具支鏈且在每一情形下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，R^c及R^d 各自彼此獨立地表示H或具有1至6個C原子之烷基，R^aa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，另外其中一或多個非毗鄰CH₂基團可以O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代，且R⁰、R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示H、F或具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈烷基，另外其中一或多個H原子可經F代替。
如請求項1之LC介質，其中A¹、A²各自彼此獨立地表示選自以下組成之群：雙環[1.1.1]戊-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛-1,4-二基、螺[3.3]庚-2,6-二基、
另外其中，該等基團中之一或多個H原子可經基團L或-Sp³-P替代，及/或一或多個雙鍵可經單鍵替代，及/或一或多個CH基團可經N替代， 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原子之直鏈或具支鏈且在每一情形下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，Sp³ 表示間隔基團，其中基團-Sp³-P³中之一或多者可表示基團R^aa，R^aa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，另外其中一或多個非毗鄰CH₂基團可以O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代，R⁰、R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示H、F或具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈烷基，另外其中一或多個H原子可經F代替，P、P³ 各自彼此獨立地表示可聚合基團，W¹、W² 各自彼此獨立地表示-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CH₂-O-、-O-CH₂-、-C(R^cR^d)-或-O-，R^c及R^d 各自彼此獨立地表示H或具有1至6個C原子之烷基，M表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-，且Y¹及Y² 各自彼此獨立地具有上文針對R⁰所指示之其中一種含義或表示Cl或CN。
如請求項1之LC介質，其中n表示1或2。
如請求項2之LC介質，其中Y¹及Y²各自彼此獨立地表示H、F、Cl、CN、OCF₃或CF₃。
如請求項1之LC介質，其中R^c及R^d各自彼此獨立地表示H、甲基或乙基。
如請求項1之LC介質，其中R^aa表示具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈、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，其中該烯基及該炔基含有至少兩個C原子且該等具支鏈基團含有至少三個C原子，其中在R^aa中不存在基團-OH、-NH₂、-SH、-NHR、-C(O)OH及-CHO。
如請求項1之LC介質，其中其包含一或多種不可聚合LC化合物，該等不可聚合LC化合物係選自式I-1、I-2、I-3及I-4之化合物之群，

其中R^2A 表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外其中該等基團中之一或多個CH₂基團可以O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、
、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代，且另外其中一或多個H原子可經鹵素替代，L¹及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂，Z²及Z^2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-CF=CF-或-CH=CHCH₂O-，p表示0、1或2，q表示0或1，(O)C_vH_2v+1 表示OC_vH_2v+1或C_vH_2v+1，且 v 表示1至6。
如請求項7之LC介質，其中L¹及L²各自表示F。
如請求項7之LC介質，其中其包含一或多種不可聚合LC化合物，該等不可聚合LC化合物係選自式N之化合物之群，
其中R^N1及R^N2各自彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外其中，該等基團中之一或多個CH₂基團可以O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、
,
、-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且另外其中一或多個H原子可經鹵素替代，A^N1、A^N2及A^N3 各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基，另外其中一或兩個CH₂基團可經-O-或1,4-伸環己烯基替代，Z^N1及Z^N2各自彼此獨立地表示單鍵、-CH₂CH₂-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-CH=CH-，且n表示0、1或2。
如請求項1至9中任一項之LC介質，其中該等咔唑肟酯光起始劑中之一或多者係選自式CO-1化合物之群，
其中L³¹至L³³ 各自且獨立地表示H、具有1至5個C原子之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基；F、Cl、CN、NO₂、OCN、SCN或具有1至4個C原子之單氟化、寡氟化或多氟化烷基或烷氧基；或-(X³¹-Sp³¹-A³¹)X³¹ 表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR^xx-、-NR^xx-CO-、-NR^xx-CO-NR^yy-或單鍵，R^xx及R^yy 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，Sp³¹ 係間隔基團或單鍵，A³¹ 各自且獨立地表示視情況具有一或多個取代基之芳基、雜芳基、(非芳香族)脂環族及雜環基，該等取代基係選自包含以下之基團：矽基、磺基、磺醯基、甲醯基、胺、亞胺、腈、巰基、硝基、鹵素、C_1-12烷基、C_6-12芳基、C_1-12烷氧基、羥基或該等基團之組合，且R³²至R³⁴ 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基。
如請求項1至9中任一項之LC介質，其中一或多種二色性染料係選自式D化合物之群，
其中，
至
在每次出現時相同或不同地選自
且在i為2或更大之情形下，末端基團
亦可為
且在j為2或更大之情形下，末端基團
亦可為
Z¹¹及Z¹² 彼此獨立地係-N=N-、-OCO-或-COO-，R¹¹及R¹² 彼此獨立地係烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基、烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基、烷基胺基、二烷基胺基、烷基羰基、烷基氧基羰基、烷基羰氧基、烷基氧基羰氧基或烷基環己基烷基，且i及j 彼此獨立地係1、2、3或4。
如請求項1至9中任一項之LC介質，其包含超過5重量%且不超過30重量%之該等可聚合LC化合物。
一種製備如請求項1至12中任一項之LC介質之方法，其包含將一或多種不可聚合LC化合物、一或多種可聚合液晶化合物及一或多種咔唑肟酯光起始劑與一或多種二色性染料混合之步驟。
一種如請求項1至12中任一項之LC介質之用途，其係用於光調變元件中。
一種光調變元件，其包含LC單元，該LC單元包含兩個基板及電極佈置及位於該等基板之間之如請求項1至12中任一項之LC介質之層，其特徵在於該LC介質之可聚合化合物經聚合。
如請求項15之光調變元件，其中其係以正常透明模式操作之聚合物網絡液晶(PNLC)光調變元件。
如請求項15或16之光調變元件，其中其係用於透明OLED顯示器之光閥或窗元件。
一種產生如請求項15至17中任一項之光調變元件之方法，其至少包含以下步驟：切割並清潔基板，在該等基板中之每一者上提供電極結構，視情況在該電極結構上提供配向層，使用黏著劑利用間隔體組裝單元，利用LC介質填充該單元，及使該LC介質暴露於光化輻射以誘導可聚合化合物之光聚合。
一種如請求項15至17中任一項之光調變元件之用途，其係用於光電裝置中。
一種如請求項19之光電裝置，其特徵在於該裝置包含如請求項15至17中任一項之光調變元件。