TWI750124B

TWI750124B - 包含可聚合化合物之液晶介質、液晶顯示器以及製備液晶介質及液晶顯示器之方法

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Publication number: TWI750124B
Application number: TW105120038A
Authority: TW
Inventors: 宋東美; 光起聖; 李河永; 梅莫梅蘭妮克蕾森; 克里斯汀修恩費德; 康斯坦汀史奈德; 馬夏斯可區; 喬治佩許柯; 馬堤亞斯柏爾墨; 尼歐斯傑諾特
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2021-12-21
Also published as: JP2018527422A; US10570335B2; TW201710477A; GB2554288A; CN107873047B; US20180187080A1; CN107873047A; WO2016206772A1; KR20180022811A; DE112016002852T5; GB201718720D0

Abstract

本發明係關於一種包含可聚合化合物之液晶(LC)介質；其製備方法；其用於光學、電光學及電子學目的，特定言之在LC顯示器中之用途；及包含其之LC顯示器。

Description

包含可聚合化合物之液晶介質、液晶顯示器以及製備液晶介質及液晶顯示器之方法

本發明係關於一種包含可聚合化合物之液晶(LC)介質；其製備方法；其用於光學、電光學和電子學目的，特定言之在可撓性LC顯示器中之用途；及包含其之LC顯示器。

最近，已開發液晶(LC)混合物以實現基於可撓性基板之LC顯示器。此等LC混合物含有允許在顯示器中形成聚合物壁之反應性聚合物前驅體，其幫助維持LC層之間隙距離。此技術因此使得能夠藉由使用LC材料製造自由形式及穩固性顯示器。

自由形式LC顯示器可具有除剛性平板顯示器以外的永久形狀，或可甚至為可撓性的。第一類型之最簡單形式為已在近期開發且向觀看者提供增強之觀看經歷的曲面TV。藉此，有可能提供不僅以一維而且以二維成形，且可例如用作汽車儀表盤或廣告屏之顯示器。

也已開發可撓性顯示器(另一類型之自由形式顯示器)，且已提出例如利用可撓性優點而用於行動電話或智慧型手錶中。其他潛在應用為可摺疊或可捲起行動電話，以及用於演示或家庭娛樂之超大型螢幕，其由於其尺寸而需要可捲起或可摺疊以進行運輸或收起。有利地，此類裝置係基於塑膠基板，而非如用於習知非可撓性LC顯示器中之剛性玻璃基板。

另一顯示器概念『不易破損』顯示器亦基於塑膠基板且係指特徵為特定穩固性、耐久性及針對機械衝擊之抗性的顯示器設計。應解決的一個問題為行動裝置具有在其正常使用期間偶然掉落或以其他方式變得損壞之較高風險。鑒於此等裝置之高價值，將高度需要此問題之解決方案。

因此極大地需要自由形式或不易破損LC顯示器。

具有可撓性基板之LC顯示器之主要技術挑戰中的一者為LC層厚度對於恰當裝置操作至關重要。界定LC層厚度及LC材料特性之恰當組合確保像素可在黑色狀態與光傳輸狀態之間轉換。在改變層厚度之情況下，基板之間的間隙距離之非所要干擾可導致可見光學缺陷。因此應確保LC層厚度不受可撓性塑膠基板之彎曲或缺乏剛度影響。

在具有剛性玻璃基板之習知LC顯示器中，間隔粒子通常添加至LC層以界定及維持恆定層厚度。自由形式顯示器之可能的解決方案為藉由併入可抵抗壓縮且將兩個基板結合在一起之支撐結構(如聚合物壁)而適應此概念。適合製造方法為預製聚合物壁結構、將LC混合物擴散於基板上且隨後藉由頂部基板閉合面板。此方法之潛在問題為例如LC混合物之擴展受支撐結構阻擋，且與頂部基板之接合可能不充分。

替代解決方案為在已組裝顯示器之後藉助於光微影製程產生聚合物壁結構。此示意性地說明於顯示聚合物壁形成方法之圖1中。圖1(a)顯示由LC主體分子(棒)、可聚合單體(點)及光引發劑(未示出)組成之LC混合物。如圖1(b)中所示，LC混合物填充至顯示器中，或LC混合物在第一基板及施加於頂部上的第二基板上散佈，且UV輻射(藉由箭頭指示)經由光罩施加。發生聚合誘導之相分離，因此根據如圖1(c)中所示之掩模圖案在輻射區中形成聚合物壁，而像素區域中之LC主體分子(棒)之LC相經復原。

藉由用於LC顯示器應用之此方法產生聚合物壁之原理為已在文獻中敍述且已表明適用於多種顯示模式之已知技術。

舉例而言，US6130738及EP2818534 A1揭示包含由一種或兩種包含於LC主體混合物中之可聚合單體形成之聚合物壁的LC顯示器。

然而，用於具有聚合物壁形成之可撓性LC顯示器中之當前使用的LC混合物及單體仍具有若干缺點且為進一步改進留有餘地。

舉例而言，觀測到用於先前技術中之可聚合化合物及LC介質通常顯示LC主體混合物之聚合物壁與LC分子之間的不充分相分離。此一方面導致聚合物壁中非所需地包括LC分子，且另一方面導致增加量的溶解或分散於LC主體混合物中之聚合物分子，其均可不利地影響顯示器效能。

因此，聚合物壁中截留之LC分子可導致顯示器減少之透明度及對比度、由形成具有不同切換速度之域所致的電光學反應之劣化及聚合物壁與基板減少之黏著。另一方面，LC主體混合物中非所需量之聚合物分子可負面影響LC混合物特性。

此外，觀測到聚合物壁之厚度通常不恆定而為改變的，其可導致非均一像素尺寸。另外，聚合物壁一方面通常仍不顯示足夠的針對機械壓力之穩定性且另一方面不顯示足夠彈性。另外，聚合物壁通常過厚，其降低顯示器之透明度及對比度。

因此需要具有用於可撓性LC顯示器之可用的經改良LC混合物及單體，其可克服如上文所述之用於先前技術之材料的缺點。

本發明係基於以下目標：提供用於具有聚合物壁之可撓性LC顯示器中之新穎適合材料，特定言之包含可聚合單體之LC主體混合物，其不具有上文指示之缺點或僅在減少程度上如此。

特定言之，本發明係基於以下目標：提供包含可聚合單體之LC介質，其使得能夠以有時間及成本效益的方式形成聚合物壁，且其適合於大批量生產。形成之聚合物壁應顯示與LC主體混合物之明顯相分離、不具有或具有減少量的缺陷或截留於聚合物壁中之LC分子及不具有或具有減少量的溶解於LC主體混合物中之聚合物分子。另外，聚合物壁應顯示恆定厚度、高彈性、針對機械壓力之高穩定性及與基板之良好黏著。

本發明之另一目標為提供改進的用於可撓性顯示器之LC主體混合物，其應顯示高比電阻值、高VHR值、高可靠性、低臨限電壓、短回應時間、高雙折射率；顯示良好UV吸收，尤其在較長波長下；允許其中所含之單體之快速且完全聚合；且減少或防止顯示器這種影像殘留。

本發明之另一目標為提供顯示定址狀態下之高透明度、良好對比度、高切換速度及大工作溫度範圍之具有聚合物壁之LC顯示器。

本發明之另一目標為提供實現用於自由形式及不易破損的基於塑膠基板之LC顯示器之LCD技術的經改進技術解決方案。

以上目標已根據本發明藉由如在下文中所描述及主張之材料及方法達成。

因此，已出人意料地發現至少一些上文所提及之目標可藉由使用如在下文中所揭示及主張之包含LC主體混合物及一或多種可聚合單體之LC介質達成。

亦已出人意料地發現包含於LC介質中之可聚合化合物亦可用於形成間隔物以維持LC顯示器基板之間的恆定單元間隙。此可支撐或甚至替換通常用於先前技術中之間隔材料。

本發明係關於液晶(LC)介質，其包含可聚合組分A)，其包含一或多種可聚合化合物，且較佳由其組成，及液晶組分B)，在下文中亦稱為「LC主體混合物」，其包含一或多種液晶原基或液晶化合物，且較佳由其組成，其中可聚合組分A)包含一或多種第一可聚合化合物，其包含較佳恰好一個可聚合基團及雙環或多環烴基，較佳橋接雙環或多環烴基，及一或多種第二可聚合化合物，其包含較佳恰好一個可聚合基團及直鏈、分支鏈或單環烴基，且液晶組分B)包含一或多種選自式A及B之化合物

其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：

各自彼此獨立地，且在每次出現時相同或不同地為

R²¹、R³¹ 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，X⁰ F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6 個C原子之鹵化烯基或烯基氧基，Z³¹ -CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-或單鍵，較佳為-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-或單鍵，尤其較佳為-COO-、反式-CH=CH-或單鍵，L²¹、L²²、L³¹、L³² 各自彼此獨立地為H或F，g 0、1、2或3。

根據本發明之LC介質之液晶組分B)在下文中亦稱為「LC主體混合物」，且較佳含有僅選自不可聚合之低分子量化合物，如式A及/或式B化合物，且視情況含有其他添加劑，如光引發劑、穩定劑或對掌性摻雜劑之LC化合物。

本發明此外係關於一種如上文及下文所描述之LC介質或LC顯示器，其中可聚合化合物或組分A)之化合物經聚合。

本發明此外係關於一種製備如上文及下文所描述之LC介質之方法，其包含將一或多種式A及/或B之化合物，或如上文及下文所描述之LC主體混合物或LC組分B)與一或多種如上文及下文所描述之可聚合化合物，且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合之步驟。

本發明另外係關於LC介質在LC顯示器中，較佳在可撓性LC顯示器中之用途。

本發明此外係關於一種包含如上文及下文所描述之LC介質之LC顯示器。

本發明此外係關於一種LC顯示器，其包含可藉由一或多種可聚合化合物或如上文及下文所描述之可聚合組分A)之聚合獲得之聚合物壁，或包含如上文及下文所描述之LC介質。

本發明此外係關於一種LC顯示器，其包含可藉由一或多種可聚合化合物或如上文及下文所描述之可聚合組分A)之聚合獲得之間隔物，或包含如上文及下文所描述之LC介質。

根據本發明之LC顯示器較佳為可撓性LC顯示器，且較佳為TN、OCB、IPS或FFS顯示器或使用△ε>0之LC材料之相關模式。

本發明此外係關於一種LC顯示器，其包含兩個基板，其中之至少一者透光；提供於各基板上之電極或僅提供於基板中的一者上之兩個電極；及位於基板之間的如上文及下文所描述之LC介質之層，其中可聚合化合物在顯示器之基板之間經聚合。

本發明此外涉及一種製造如上文及下文所描述之LC顯示器之方法，其包含在顯示器之基板之間填充或以其他方式提供如上文及下文所描述之LC介質，及聚合可聚合化合物之步驟。

根據本發明之顯示器具有兩個電極，較佳呈透明層形式，其施加至基板中之一或兩者上。在一些顯示器中，例如在TN或OCB顯示器中，一個電極施加至兩個基板中之每一者。在其他顯示器中，例如在IPS或FFS顯示器中，兩個電極僅施加至兩個基板中之一者。

可聚合組分之可聚合化合物較佳藉由光聚合、極佳藉由UV光聚合來聚合。

圖1示意地示出根據先前技術及根據本發明之顯示器中之聚合物壁形成過程。

圖2顯示在聚合之後(a)、在機械應力測試之後(b)及在熱應力測試之後(c)的含有可聚合LC混合物27之裝置實例A之測試單元的偏光顯微鏡影像。

在上文及下文中，術語「雙環或多環基團」應理解為意謂由兩個或大於兩個稠合環，即共用最後一個共同原子的環(相比於經由屬於不同環之原子之間的共價鍵連接之環)組成的基團，其中環稠合出現於

a)跨越一連串原子(橋頭)，如在雙環[2.2.1]庚烷(降

烷)或三環[3.3.3.1]癸烷(金剛烷)中，其在下文中亦稱為「橋接雙環或多環基團」，

b)跨越兩個原子之間的鍵，如在雙環[4.4.0]癸烷(十氫萘)中，其在下文中亦稱為「稠合雙環或多環基團」

c)在單一原子(螺原子)處，如在螺[4.5]癸烷中，在下文中亦稱為「螺環基團」。

除非另外指明，否則在上文及下文中當提及反應性液晶原基時使用縮寫「RM」。

在上文及下文中，具有一個可聚合反應性基團之可聚合化合物或RM亦稱為「單反應性」，具有兩個可聚合反應性基團之可聚合化合物或RM亦稱為「二反應性」，且具有三個可聚合反應性基團之可聚合化合物或RM亦稱為「三反應性」。

除非另外指明，否則當提及LC主體混合物(亦即無RM或可聚合化合物)時使用表述「LC混合物」，而當提及LC主體混合物加上RM或可聚合化合物時使用表述「LC介質」。

除非另外說明，否則可聚合化合物及RM較佳選自非對掌性化合物。

如本文中所用，術語「作用層」及「可切換層」意謂電光學顯示器(例如LC顯示器)中之層，其包含一或多種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(如電或磁場)後改變其定向，從而導致層對於偏振或非偏振光之透射改變。

如本文所使用，術語「反應性液晶原基」及「RM」應理解為意謂含有液晶原基或液晶構架及一或多個適用於聚合之與其連接之官能基(且亦稱為「可聚合基團」或「P」)之化合物。

除非另外說明，否則如本文所用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。

如本文所使用，術語「低分子量化合物」應理解為意謂為單體及/或並非藉由聚合反應製備之化合物，與「聚合化合物」或「聚合物」相反。

如本文所用，術語「不可聚合化合物」應理解為意謂不含適合於在通常應用於RM或可聚合化合物之聚合的條件下聚合之官能基的化合物。

如本文所使用之術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，且意謂由於其吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於低分子量或聚合物質中液晶(LC)相產生的基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)自身不一定必須具有LC相。對於液晶原基化合物而言，亦有可能僅在與其他化合物混合之後及/或在聚合之後展現出LC相特性。典型的液晶原基基團為例如剛性棒狀或盤狀單元。與液晶原基或LC化合物結合使用之術語及定義之概述在Pure Appl.Chem.2001,73(5),888及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004,116,6340-6368中給出。

如本文所用，術語「間隔基團」(下文亦稱為「Sp」)為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，參見例如Pure Appl.Chem.2001,73(5),888及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004,116,6340-6368。如本文所用，術語「間隔基團」或「間隔基」意謂可撓性基團，例如伸烷基，其連接可聚合液晶原基化合物中之液晶原基基團及可聚合基團。

在上文及下文中，

表示反式-1,4-伸環己基環，且

表示1,4-伸苯基環。

上文及下文「有機基團」表示碳或烴基。

「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團，其中此不含其他原子(諸如-C≡C-)或視情況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)。術語「烴基」表示額外含有一或多個H原子及視情況選用之一或多個雜原子之碳基團，該等雜原子為諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge。

「鹵素」表示F、Cl、Br或I。

-CO-、-C(=O)-及-C(O)-表示羰基，亦即

。

碳或烴基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。具有大於3個C原子之碳或烴基團可為直鏈、分支鏈及/或環狀基團且亦可含有螺鍵聯或縮合環。

術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦包括多價基團，例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。

術語「芳基」表示芳族碳基團或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示如上文所定義之「芳基」，其含有一或多個雜原子，較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge。

較佳碳及烴基為具有1至40，較佳1至20，極佳1至12個C原子之視情況經取代之直鏈、分支鏈或環狀烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基；具有5至30，較佳6至25個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有5至30，較佳6至25個C原子之視情況經取代之烷基芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基及芳氧基羰氧基，其中一或多個C原子亦可經較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子置換。

更佳碳及烴基為C₁-C₂₀烷基、C_2-C₂₀烯基、_C2-C20炔基、C₃-C₂₀烯丙基、C₄-C₂₀烷基二烯基、C₄-C₂₀聚烯基、C₆-C₂₀環烷基、C₄-C₁₅環烯基、C₆-C₃₀芳基、C₆-C₃₀烷基芳基、C₆-C₃₀芳基烷基、C₆-C₃₀烷基芳氧基、C₆-C₃₀芳基烷氧基、C₂-C₃₀雜芳基、C₂-C₃₀雜芳氧基。

尤其較佳為C₁-C₁₂烷基、C₂-C₁₂烯基、C₂-C₁₂炔基、C₆-C₂₅芳基及C₂-C₂₅雜芳基。

更佳碳基及烴基為具有1至20，較佳1至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R^x)=C(R^x)-、-C≡C-、-N(R^x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且 R^x表示H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之直鏈，分支鏈或環狀烷基，其中，另外，一或多個不相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子可經F或Cl置換，或表示具有6至30個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基或具有2至30個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基。

較佳烷基為例如甲基、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。

較佳烯基為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等。

較佳炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。

較佳烷氧基為例如甲氧基、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。

較佳胺基為例如二甲胺基、甲胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等。

芳基及雜芳基可為單環或多環的，亦即，其可含有一個環(諸如苯基)或兩個或大於兩個環，該等環亦可為稠合的(諸如萘基)或共價鍵結的(諸如聯苯基)，或含有稠合環與鍵聯環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。

尤佳為具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有5至25個環原子之單環、雙環或三環雜芳基，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員或7員芳基及雜芳基，其中，此外，一或多個CH基團可以O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式經N、S或O置換。

較佳芳基為例如苯基、聯二苯、聯三苯、[1,1'：3',1"]聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、9,10-二氫-菲、芘、二氫芘、

、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、苯并茚、茚、茚并茀、螺二茀等。

較佳雜芳基為例如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、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，諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹喏啉咪唑、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、喋啶、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、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喏啉、啡嗪、

啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、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此等基團之組合。

上文及下文所提及之芳基及雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。

(非芳族)脂環基及雜環基涵蓋飽和環，亦即，排他性地含有單鍵之環；以及部分不飽和環，亦即，亦可含有多重鍵之環。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)脂環基及雜環基可為單環基團，亦即，僅含有一個環(諸如環己烷)，或多環基團，亦即，含有複數個環(諸如十氫萘或二環辛烷)。尤其較佳為飽和基團。此外，較佳為具有5至25個環原子之單環、雙環或三環基團，其視情況含有稠合環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員、7員或8員碳環基，其中另外，一或多個C原子可經Si置換及/或一或多個CH基團可經N置換及/或一或多個不相鄰CH₂基團可經-O-及/或-S-置換。

較佳脂環基及雜環基為例如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、環己矽烷、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、茚滿、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-甲橋茚滿-2,5-二基。

較佳取代基為例如促進溶解之基團，諸如烷基或烷氧基；拉電子基團，諸如氟、硝基或腈；或用於增加聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)之取代基，特定言之龐大基團，諸如第三丁基或視情況經取代之芳基。

較佳取代基(在下文中亦稱為L^S)為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(各自具有1至25個C原子)，其中一或多個H原子可視情況經F或Cl置換，或具有1至20個Si原子之視情況經取代之矽基，或具有6至25、較佳6至15個C原子之視情況經取代之芳基，其中R^x指示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰CH₂-基團視情況以O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子各自視情況經F、Cl、P-或P-Sp-置換，且Y¹表示鹵素。

「經取代之矽基或芳基」較佳地意謂經鹵素、-CN、R⁰、-OR⁰、-CO-R⁰、-CO-O-R⁰、-O-CO-R⁰或-O-CO-O-R⁰取代，其中R⁰表示H或具有1至20個C原子之烷基。

尤佳取代基L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

、

、

或

，其中L具有上文所指示之含義中之一者。

可聚合基團P為適用於聚合反應(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(例如加成或縮合至主聚合物鏈上)之基團。尤其較佳為用於鏈聚合之基團，尤其含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之彼等基團，及適用於開環聚合之基團，諸如氧雜環丁烷或環氧基。

較佳基團P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)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，特定言之H、F、Cl、CH₃或C₂H₅，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，特定言之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-外之一或多個如上文所定義之基團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。

極佳基團P選自由以下組成之群：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-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H、F、Cl、CH₃或C₂H₅，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，尤其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。

極尤其較佳基團P係選自由以下組成之群：CH₂=CW¹-CO-O-，特定言之CH₂=CH-CO-O-、CH₂=C(CH₃)-CO-O-及CH₂=CF-CO-O-，此外CH₂=CH-O-、(CH₂=CH)₂CH-O-CO-、(CH₂=CH)₂CH-O-、

及

。

更佳可聚合基團P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，最佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。

若Sp與單鍵不同，則其較佳具有式Sp"-X"，以使得各別基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-，其中 Sp" 表示具有1至20個，較佳1至12個C原子之伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-NH-、-N(R⁰)-、-Si(R⁰R⁰⁰)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R⁰⁰)-CO-O-、-O-CO-N(R⁰)-、-N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)-、-CH=CH-或-C≡C-置換，X" 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R⁰)-、-N(R⁰)-CO-、-N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)、-OCH₂-、-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，R⁰及R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基，且Y²及Y³各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。

X"較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、-NR⁰-CO-NR⁰⁰-或單鍵。

典型的間隔基團Sp及-Sp"-X"-為例如-(CH₂)_p1-、-(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-或-(SiR⁰R⁰⁰-O)_p1-，其中p1為1至12之整數，q1為1至3之整數，且R⁰及R⁰⁰具有上文所指示之含義。

尤其較佳基團Sp及-Sp"-X"-為-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-(CH₂)_p1-CO-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1及q1具有上文所指示之含義。

在各情況下，尤其較佳之基團Sp"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。

根據本發明之LC介質含有可聚合組分A)，其包含一或多種具有可聚合基團及雙環或多環烴基之第一可聚合化合物，及一或多種具有可聚合基團及直鏈、分支鏈或單環烴基之第二可聚合化合物。

包含於第一及第二可聚合化合物中之烴基較佳為非芳族基團。

在本發明之第一較佳實施例中，第一可聚合化合物中之雙環或多環烴基為橋接雙環或多環烴基，即其由稠合烴環、較佳稠合環烷基環組成，其中稠合跨越一連串原子(橋頭)，較佳雙足橋鍵進行，如在雙環[2.2.1]庚烷(降

烷)、雙環[2.2.2]辛烷或三環[3.3.3.1]癸烷(金剛烷)中。

在本發明之第二較佳實施例中，第一可聚合化合物中之雙環或多環烴基為稠合雙環或多環烴基，即其由稠合烴環，較佳稠合環烷基環組成，其中稠合跨越兩個原子之間的鍵進行，如在雙環[3.2.0]庚烷或雙環[4.4.0]癸烷(十氫萘)中。

在本發明之第三較佳實施例中，第一可聚合化合物中之雙環或多環烴基為螺環基團，即其由稠合烴環，較佳稠合環烷基環組成，其中稠合在單一原子(螺原子)處進行，如在螺[3.3]庚烷或螺[4.5]癸烷中。

雙環或多環基團視情況經一或多個取代基取代。較佳取代基為如上文及下文所定義之基團L及L^S。

較佳地，雙環或多環基團選自由以下組成之群：雙環[1.1.1]戊基、雙環[2.1.1]己基、雙環[2.2.1]庚基(降

基)、雙環[3.2.1]辛基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.2.2]壬基、雙環[3.3.1]壬基、雙環[3.3.2]癸基、雙環[3.3.3]十一烷基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基)、三環[5.2.1.0]癸基(四氫二環戊二基)、雙環[2.1.0]戊基、雙環[2.2.0]己基、雙環[3.2.0]庚基、雙環[4.2.0]辛基、雙環[3.3.0]辛基、雙環[4.3.0]壬基、雙環[4.4.0]癸基(十氫萘)、螺[2.2]戊基、螺[3.2]己基、螺[3.3]庚基、螺[4.3]辛基、螺[4.4]壬基、螺[4.5]癸基，其皆視情況經一或多個如上文及下文所定義之基團L或L^S取代。

極佳地，雙環或多環基團選自由以下組成之群：雙環[1.1.1]戊基、雙環[2.1.1]己基、雙環[2.2.1]庚基(降

基)、雙環[3.2.1]辛基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.2.2]壬基、雙環[3.3.1]壬基、雙環[3.3.2]癸基、雙環[3.3.3]十一烷基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基)，其皆視情況經一或多個如上文及下文所定義之基團L或L^S取代。

最佳地，雙環或多環基團選自由以下組成之群：雙環[2.2.1]庚基(降

基)、雙環[2.2.2]辛基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基)，其皆視情況經一或多個如上文及下文所定義基團L或L^S取代。

LC介質之較佳組分A)包含一或多種選自式I之第一可聚合化合物P-Sp-G¹ I

其中P 為可聚合基團，Sp 為間隔基團或單鍵；G¹ 為雙環、三環或四環烴基，較佳橋接或稠合雙環、三環或四環烷基，其具有6至20個視情況經一或多個基團L取代之環原子，L 為F、Cl、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽基、具有5至20個環原子之視情況經取代之芳基或雜芳基或具有1至25個，尤其較佳1至10個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個非鄰接CH₂基團可各自彼此獨立地以O及/或S原子不彼此直接連接之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、-CN置換，R^x 為H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環烷基，其中一或多個非鄰接CH₂-基團視情況以O及/或S原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換，R⁰、R⁰⁰ 為H或具有1至20個C原子之烷基，Y¹ 為鹵素，較佳F或Cl。

P較佳為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或氧雜環丁烷，極佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

Sp較佳具有式Sp"-X"，以使得各別基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-，其中Sp"及X"如上文所定義。

Sp極佳為-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-(CH₂)_p1-CO-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1為1至12之整數。

L較佳選自F、Cl、-CN及具有1至25，尤其較佳1至10個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個非鄰接CH₂基團可各自彼此獨立地以O及/或S原子不彼此直接連接整方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換。

L極佳選自F、-CN及具有1至6個視情況經氟化之C原子的烷基或烷氧基，較佳為F、Cl、CN、CH₃、OCH₃、OCF₃、OCF₂H或OCFH₂，極佳為F。

G¹較佳選自由以下組成之群：雙環[1.1.1]戊基、雙環[2.1.1]己基、雙環[2.2.1]庚基(降

基)、雙環[3.2.1]辛基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.2.2]壬基、雙環[3.3.1]壬基、雙環[3.3.2]癸基、雙環[3.3.3]十一烷基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基)、三環[5.2.1.0]癸基(四氫二環戊二基)、雙環[2.1.0]戊基、雙環[2.2.0]己基、雙環[3.2.0]庚基、雙環[4.2.0]辛基、雙環[3.3.0]辛基、雙環[4.3.0]壬基、雙環[4.4.0]癸基(十氫萘)、螺[2.2]戊基、螺[3.2]己基、螺[3.3]庚基、螺[4.3]辛基、螺[4.4]壬基、螺[4.5]癸基，其皆視情況經一或多個基團L取代。

G¹極佳選自由以下組成之群：雙環[1.1.1]戊基、雙環[2.1.1]己基、雙環[2.2.1]庚基(降

基)、雙環[3.2.1]辛基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.2.2]壬基、雙環[3.3.1]壬基、雙環[3.3.2]癸基、雙環[3.3.3]十一烷基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基)，其皆視情況經一或多個基團L取代。

G¹最佳選自由以下組成之群：雙環[2.2.1]庚基(降

基)、雙環[2.2.2]辛基、三環[3.3.3.1]癸基(金剛烷基)，其皆視情況經一或多個基團L取代。

較佳之式I化合物選自下式：

其中R在每次出現時相同或不同地表示P-Sp-或具有關於R^x在上文給出之含義中的一者，且式IA-IC中之每一者中之至少一個基團R表示P-Sp-。

更佳之式I化合物選自下式：

其中P及Sp具有式I中給出之含義或上文中給出之較佳含義中的一者，W¹¹、W¹²及W¹³彼此獨立地為H、F或C₁-C₁₂烷基，較佳為甲基，且環烷基視情況經一或多個如上文所定義之基團L取代。

極佳之式I化合物選自下式：

其中n為0或1至8之整數，W為H、CH₃或C₂H₅且W¹¹、W¹²及W¹³為H、F或C₁-C₁₂烷基，較佳甲基。

更佳之式I化合物選自下式：

較佳地，LC介質之組分A)包含一或多種選自式II之第二可聚合化合物P-Sp-G² II

其中P及Sp具有式I中給出之含義或上文及下文所給出之較佳含義中的一者，且G²為具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或單環烷基，其視情況經單氟化、多氟化或全氟化且視情況經一或多個如式I中所定義之基團L取代，且其中一或多個CH₂-基團視情況經-O-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，使得O原子不直接彼此鄰接。

較佳之式II化合物選自下式：P-Sp-(CHW¹¹)_n2-(CH₂)_n1-(CHW¹²)_n3-CH₃ II1

P-Sp-(CH₂)_n2-(CF₂)_n1-CFW¹³W¹⁴ II2

P-Sp-(CH₂)_n6-(CH₂CH₂O)_n5-(CH₂)_n7-CH₃ II5

其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：P、Sp 具有式I中給出之含義或上文及下文所給出之較佳含義中的一者，W¹¹、W¹² 為H、F或C₁-C₁₂烷基，W¹³、W¹⁴ 為H或F，n1 為2至15之整數，n2、n3 為0或1至3之整數，n5 1至5之整數， n6、n7 0或1至15之整數。

極佳之式II化合物選自下式：CH₂=CW-CO-O-(CHW¹¹)_n2-(CH₂)_n1-(CHW¹²)_n3-CH₃ II1a

CH₂=CW-CO-O-(CH₂)_n2-(CF₂)_n1-CFW¹³W¹⁴ II2a

CH₂=CW-CO-O-(CH₂)_n6-(CH₂CH₂O)_n5-(CH₂)_n7-CH₃ II5a

其中W為H、CH₃或C₂H₅，且W¹¹、W¹²、W¹³、W¹⁴、n1、n2、n3、n5、n6及n7如式II1-II5中所定義，n4為0或1至15之整數，s為0或1，且若s為1，則n4不為0。

更佳之式II化合物選自下式：

在本發明之另一較佳實施例中，LC介質之組分A)包含(或者除式I之第一可聚合化合物以外)一或多種包含兩個或大於兩個可聚合基團及雙環或多環烴基之第一可聚合化合物。

此等化合物較佳選自式III P¹-Sp¹-G¹-Sp²-P² III

其中P¹、P² 具有式I中給出之P之含義中的一者或其在上文中給出之較佳含義，Sp¹、Sp² 具有式I中給出之Sp之含義中的一者或其在上文中給出之較佳含義，G¹ 具有式I中給出之含義中的一者或其在上文給出之較佳含義，其視情況經一或多個基團L及/或P-Sp-取代。

其中P及Sp具有式I中給出之含義或上文給出之較佳含義中的一者，且環烷基視情況經一或多個基團L取代。

在本發明之另一較佳實施例中，LC介質之組分A)包含(或者除式 II之第二可聚合化合物以外)一或多種包含兩種或大於兩種可聚合基團及直鏈、分支鏈或單環烴基之第二可聚合化合物。

此等化合物較佳選自式IV P¹-Sp¹-G²-Sp²-P² IV

其中P¹、P² 具有式II中給出之P之含義中的一者或其在上文給出之較佳含義，Sp¹、Sp² 具有式II中給出之Sp之含義中的一者或其在上文給出之較佳含義，G² 具有式II中給出之含義中的一者或其在上文給出之較佳含義，其視情況經一或多個基團L及/或P-Sp-取代。

較佳之式IV化合物選自下式：P¹-Sp¹-(CHW¹¹)_n2-(CH₂)_n1-(CHW¹²)_n3-Sp²-P² IV1

P¹-Sp¹-(CH₂)_n2-(CF₂)_n1-(CH₂)_n3-Sp²-P² IV3

其中P¹、P²、Sp¹、Sp²如式IV中所定義，且W¹¹、W¹²、W¹³、n1、n2及n3如式II1及II2中所定義，且式IV2中之伸環己基環視情況經一或多個相同或不同基團W¹¹取代。

極佳之式IV化合物選自下式：CH₂=CW-CO-O-(CHW¹¹)_n2-(CH₂)_n1-(CHW¹²)_n3-O-CO-CW=CH₂ IV1a

CH₂=CW-CO-O-(CH₂)_n2-(CF₂)_n1-(CH₂)_n3-O-CO-CW=CH₂ IV3a

其中W、W¹¹、W¹²、n1、n2及n3如式II1及II2中所定義，n4為1至6之整數，且式IV2a中之伸環己基環視情況經一或多個相同或不同基團W¹¹取代。

更佳之式IV化合物選自下式：

更佳之式IV化合物選自下式：

LC介質中之第一及第二可聚合化合物，或式I、II、III及IV化合物之濃度較佳為1至30重量%，極佳1至25重量%。

在本發明之第一較佳實施例中，LC介質中之第一及第二可聚合化合物或式I、II、III及IV化合物之濃度為10至20重量%。

在本發明之第二較佳實施例中，LC介質中之第一及第二可聚合化合物或式I、II、III及IV化合物之濃度為5至10重量%。

在本發明之第三較佳實施例中，LC介質中之第一及第二可聚合化合物或式I、II、III及IV化合物之濃度為1至5重量%。

在本發明之第四較佳實施例中，LC介質中之第一及第二可聚合化合物或式I、II、III及IV化合物之濃度為15至25重量%。

LC介質中之第一可聚合化合物或式I及III化合物與第二可聚合化合物或式II及IV化合物的比率較佳為50：1至1：50，極佳為10：1至1：10，最佳為4：1至1：4。

LC介質中具有(恰好)一個可聚合基團之第一及第二可聚合化合物或式I及II化合物之濃度較佳為5至30重量%。

LC介質中具有(恰好)兩個可聚合基團之第一及第二可聚合化合物或式II及IV化合物之濃度較佳為0.1至10重量%，極佳為0.1至5重量%，最佳為0.1至2重量%。

尤佳為其中可聚合組分A)包含一個、兩個或三個第一可聚合化合物或式I及/或III化合物，及一個、兩個或三個第二可聚合化合物或式II及/或IV化合物之LC介質。

在本發明之另一較佳實施例中，除如上文所述之第一及第二可聚合化合物以外，LC介質之可聚合組分A)包含一或多種包含芳環或雜芳環之可聚合化合物，較佳選自反應性液晶原基。

較佳反應性液晶原基選自式M R^a-B¹-(Z^b-B²)_m-R^b M

其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義：R^a及R^b P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF₅或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中若B¹及/或B²含有飽和C原子，則R^a及/或R^b亦可表示螺連接至此飽和C原子之基團，其中基團R^a及R^b中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-，P 可聚合基團，Sp 間隔基團或單鍵，B¹及B² 芳族、雜芳族、脂環族或雜環基，較佳具有4至25個環原子，其亦可含有稠合環，且其未經取代，或經L單取代或多取代，其中B¹及B²中之至少一者表示芳族或雜芳族基團，Z^b -O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_n11-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_n11-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR⁰R⁰⁰或單鍵，R⁰及R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之H或烷基，m 表示0、1、2、3或4，n11 表示1、2、3或4，L P；P-Sp-；OH；CH₂OH；F；Cl；Br；I；-CN；-NO₂；-NCO；-NCS；-OCN；-SCN；-C(=O)N(R^x)₂；-C(=O)Y¹；-C(=O)R^x；-N(R^x)₂；視情況經取代之矽基；視情況經取代之具有6至20個C原子之芳基；或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換，P及Sp 具有上文所指示之含義，Y¹ 表示鹵素，R^x 表示P；P-Sp-；H；鹵素；具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可以O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換；具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基。

尤其較佳式M化合物為如下化合物：其中B¹及B²各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基；1,3-伸苯基；萘-1,4-二基；萘-2,6-二基；菲-2,7-二基；9,10-二氫-菲-2,7-二基；蒽-2,7-二基；茀-2,7-二基；香豆素；黃酮，其中另外，此等基團中之一或多個CH基團可經N置換；環己烷-1,4-二基，其中另外，一或多個非鄰接CH₂基團可經O及/或S置換；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；1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基；茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基，其中所有此等基團可未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代。

極尤其較佳式M化合物為如下化合物：其中B¹及B²各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基。

更佳之式M化合物選自由下式組成之群：

其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義：P¹、P²、P³ 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、氧雜環丁烷或環氧基，Sp¹、Sp²、Sp³ 單鍵或間隔基團，其中另外，基團P¹-Sp¹-、P¹-Sp²-及P³-Sp³-中之一或多者可表示R^aa，其限制條件為存在之基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²及P³-Sp³-中之至少一者與R^aa不同，R^aa H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經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之視情況單氟化或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中，烯基及炔基具有至少兩個C原子且分支鏈基團具有至少三個C原子)，R⁰、R⁰⁰ H或具有1至12個C原子之烷基，R^y及R^z H、F、CH₃或CF₃，X¹、X²、X³ -CO-O-、-O-CO-或單鍵，Z¹ -O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，Z²、Z³ -CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n11-，其中n11為2、3或4，L F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈之視情況單氟化或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，L'、L" H、F或Cl，r 0、1、2、3或4，s 0、1、2或3，t 0、1或2，x 0或1。

尤其較佳為式M1至M14之二反應性化合物，特定言之式M2及M13之二反應性化合物。

更佳為M15至M30之三反應性化合物，特定言之式M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M26、M30及M31之三反應性化合物。

在式M1至M31之化合物中，基團

較佳為

、

、

、

、

或

，其中L在每次出現時相同或不同地具有上文或下文所給出之含義中之一者，且較佳為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-，極佳F、Cl、CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，更佳F、Cl、CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃，尤其F或CH₃。

式M1至M31之較佳化合物為其中P¹、P²及P³表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氧雜環丁烷或環氧基，極佳丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團之彼等化合物。

更佳式M1至M31之化合物為其中Sp¹、Sp²及Sp³為單鍵之彼等化合物。

更佳式M1至M31之化合物為其中Sp¹、Sp²及Sp³中的一者為單鍵且Sp¹、Sp²及Sp³中的另一者不同於單鍵之彼等化合物。

更佳式M1至M31之化合物為其中與單鍵不同之彼等基團Sp¹、Sp²及Sp³表示-(CH₂)_s1-X"-之彼等化合物，其中s1為1至6，較佳2、3、4或5之整數，且X"為連接至苯環之鍵，且為-O-、-O-CO-、-CO-O、-O-CO-O-或單鍵。

尤其較佳為包含一種、兩種或三種式M之可聚合化合物之LC介質。

較佳地，LC介質中之式M之可聚合化合物之比例為0.01至5%，極佳為0.05至1%，最佳為0.1至0.5%。

除如上文所述之可聚合組分A)以外，根據本發明之LC介質包含LC組分B)，或LC主體混合物，其包含一或多種，較佳兩種或大於兩種選自不可聚合之低分子量化合物的LC化合物，且其中之至少一者選自式A及B。選擇此等LC化合物以使得其在應用於可聚合化合物之聚合之條件下對聚合反應為穩定及/或無反應的。

此類化合物之實例為上文及下文之式A及B化合物及下文之式C-G化合物。

較佳為其中LC組分B)或LC主體混合物具有向列型LC相且較佳不具有對掌性液晶相之LC介質。LC組分B)或LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。更佳地，LC組分B)或LC主體混合物及LC介質具有正介電各向異性△ε。

此外，較佳為非對掌性可聚合化合物及其中組份A)及/或B)之化合物僅僅選自由非對掌性化合物組成之群的LC介質。

較佳地，LC介質中之LC組分B)之比例為70至95重量%。

本發明之LC介質及LC主體混合物較佳具有

80K，極佳

100K之向列相範圍及在20℃下較佳

250mPa．s，極佳

200mPa．s之旋轉黏度。

根據本發明之LC介質及LC主體混合物之雙折射率△n較佳為0.07至0.15，尤其較佳為0.08至0.21。

根據本發明之LC介質及LC主體混合物較佳具有20℃及1kHz下+2至+30，尤其較佳+3至+20的正介電各向異性。

在式A及B化合物中，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，極佳為F或OCF₃，最佳為F。

在式A及B之化合物中，R²¹及R³¹較佳選自具有1、2、3、4、5或6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，及具有2、3、4、5、6或7個C原子之直鏈烯基。

在式A及B之化合物中，g較佳為1或2。

在式B化合物中，Z³¹較佳為COO、反式-CH=CH或單鍵，極佳為COO或單鍵。

較佳地，LC介質之組分B)包含一或多種選自由下式組成之群之式A化合物：

其中A²¹、R²¹、X⁰、L²¹及L²²具有式A中給出之含義，L²³及L²⁴各自彼此獨立地為H或F，且X⁰較佳為F。尤其較佳為式A1及A2化合物。

尤其較佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹、X⁰、L²¹及L²²具有式A1中所給出之含義，L²³、L²⁴、L²⁵及L²⁶各自彼此獨立地為H或F，且X⁰較佳為F。

極尤其較佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹如式A1中所定義。

尤其較佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹、X⁰、L²¹及L²²具有式A2中所給出之含義，L²³、L²⁴、L²⁵及L²⁶各自彼此獨立地為H或F，且X⁰較佳為F。

極尤其較佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹及X⁰如式A2中所定義。

尤其較佳之式A3化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹、X⁰、L²¹及L²²具有式A3中所給出之含義，且X⁰較佳為F。

尤其較佳之式A4化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹如式A4中所定義。

較佳地，LC介質之組分B)包含一或多種選自由下式組成之群之式B化合物：

其中g、A³¹、A³²、R³¹、X⁰、L³¹及L³²具有式B中給出之含義，且X⁰較佳為F。尤其較佳為式B1及B2化合物。

尤其較佳之式B1化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹、X⁰、L³¹及L³²具有式B1中所給出之含義，且X⁰較佳為F。

極尤其較佳之式B1a化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B1中所定義。

極尤其較佳之式B1b化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B1中所定義。

尤其較佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹、X⁰、L³¹及L³²具有式B2中所給出之含義，L³³、L³⁴、L³⁵及L³⁶各自彼此獨立地為H或F，且X⁰較佳為F。

極尤其較佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2b化合物選自由以下子式組成之群

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2c化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2d及B2e化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2f化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2g化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2h化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2i化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2k化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

極尤其較佳之式B2l化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

作為B1及/或B2之化合物的替代或除式B1及/或B2之化合物以外，LC介質之組分B)亦可包含一或多種如上文所定義之式B3化合物。

尤其較佳之式B3化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B3中所定義。

較佳地，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種式C化合物

其中個別基團具有以下含義：

各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為

R⁴¹、R⁴² 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，Z⁴¹、Z⁴² 各自彼此獨立地為-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或單鍵，較佳為單鍵，h 0、1、2或3。

在式C化合物中，R⁴¹及R⁴²較佳選自具有1、2、3、4、5或6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，及具有2、3、4、5、6或7個C原子之直鏈烯基。

在式C化合物中，h較佳為0、1或2。

在式C化合物中，Z⁴¹及Z⁴²較佳選自COO、反式-CH=CH及單鍵，極佳選自COO及單鍵。

較佳之式C化合物選自由以下子式組成之群：

其中R⁴¹及R⁴²具有式C中所給出之含義，且較佳地各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子之烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，或具有2至7個C原子之烯基、烯基氧基、烷氧基烷基或氟化烯基。

在本發明之另一較佳實施例中，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種式D化合物

其中A⁴¹、A⁴²、Z⁴¹、Z⁴²、R⁴¹、R⁴²及h具有式C中所給出之含義或上文給出之較佳含義之一。

較佳之式D化合物選自由以下子式組成之群：

其中R⁴¹及R⁴²具有式D中所給出之含義，且R⁴¹較佳表示烷基，且在式D1中，R⁴²較佳表示烯基，尤其較佳-(CH₂)₂-CH=CH-CH₃，且在式D2中，R⁴²較佳表示烷基、-(CH₂)₂-CH=CH₂或-(CH₂)₂-CH=CH-CH₃。

在本發明之另一較佳實施例中，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種含有烯基之式E化合物

其中個別基團在每次出現時相同或不同地各自彼此獨立地具有以下含義：

或

，

或

，R^A1 具有2至9個C原子之烯基，或若環X、Y及Z中之至少一者表示環己烯基，則亦為R^A2之含義中之一者，R^A2 具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂基團可以O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，x 1或2。

R^A2較佳為具有1至8個C原子之直鏈烷基或烷氧基，或具有2至7個C原子之直鏈烯基。

較佳之式E化合物選自以下子式：

其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基及烯基，且烯基*各自彼此獨立地表示具有2至7個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示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-。

極佳之式E化合物選自以下子式：

其中m表示1、2、3、4、5或6，i表示0、1、2或3，且R^b1表示H、CH₃或C₂H₅。

極尤其較佳之式E化合物選自以下子式：

最佳為式E1a2、E1a5、E3a1及E6a1化合物。

在本發明之另一較佳實施例中，除式A及/或B之化合物以外，LC 介質之組分B)包含一或多種式F化合物

、

表示

R²¹、R³¹ 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，X⁰ F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基，Z²¹ -CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-或單鍵，較佳為-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-或單鍵，尤其較佳為-COO-、反式-CH=CH-或單鍵，L²¹、L²²、L²³、L²⁴ 各自彼此獨立地為H或F，g 0、1、2或3。

尤其較佳之式F化合物選自由下式組成之群：

其中R²¹、X⁰、L²¹及L²²具有式F中所給出之含義，L²⁵、L²⁶、L²⁷及L²⁸各自彼此獨立地為H或F，且X⁰較佳為F。

極尤其較佳之式F1-F3之化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹如式F1中所定義。

在本發明之另一較佳實施例中，除式A及/或B之化合物以外，LC介質之組分B)包含一或多種含有氰基之式G化合物。

其中個別基團具有以下含義：

各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為

R⁵¹、R⁵² 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，Z⁵¹、Z⁵² -CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或單鍵，較佳為單鍵，L⁵¹、L⁵² 各自彼此獨立地為H或F， i 0、1、2或3。

較佳之式G化合物選自以下子式：

其中R⁵¹如式G所定義且L¹及L²各自彼此獨立地為H或F。

極佳的為式G1、G2及G5化合物。

較佳式G1-G9化合物為其中L⁵¹及L⁵²為F之彼等。

更佳式G1-G7化合物為其中L⁵¹為F且L⁵²為H之彼等。

極佳之式G化合物選自由以下子式組成之群：

其中R⁵¹如式G中所定義。

在式G、G1-G7及其子式之化合物中，R⁵¹尤其較佳為具有1至8個碳原子之烷基或烷氧基，或具有2至7個碳原子之烯基。

LC主體混合物中式A及B之化合物之濃度較佳為2至60%，極佳為3至45%，最佳為4至35%。

LC主體混合物中式C及D之化合物之濃度較佳為2至70%，極佳為5至65%，最佳為10至60%。

LC主體混合物中式E化合物之濃度較佳為5至50%，極佳為5至35%。

LC主體混合物中式F化合物之濃度較佳為2至30%，極佳為5至20%。

本發明之更佳實施例列於如下，包括其任何組合。

a)LC主體混合物包含一或多種具有高正介電各向異性、較佳△ε>15之式A及/或B之化合物。

b)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：A1a2、A1b1、A1d1、A1f1、A2a1、A2h1、A2l1、A2l2、A2k1、B2h3、B2l1、F1a。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為4至40%，極佳為5至35%。

c)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：C3、C4、C5、C9及D2。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為8至70%，極佳為10至60%。

d)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：G1、G2及G5，較佳G1a、G2a及G5a。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為4至40%，極佳為5至35%。

e)LC主體混合物包含一或多種選自由下式組成之群之化合物：E1、E3及E6，較佳E1a、E3a及E6a，極佳E1a2、E1a5、E3a1及E6a1。LC主體混合物中此等化合物之比例較佳為5至60%，極佳為10至50%。

在根據本發明之LC介質中，使用包含式A及/或B之化合物之LC主體混合物連同使用包含如上文所述之第一及第二可聚合化合物之組合的可聚合組分導致LC顯示器中之有利特性。特定言之，可實現以下優點中之一或多者：- 藉由由第一及第二可聚合化合物形成之聚合物之聚合誘導之相分離容易且快速地形成聚合物壁，- 形成具有高度界定形狀及恆定厚度之聚合物壁，- 恆定單元間隙，- 在使用塑膠基板的情況下之顯示器單元之高可撓性，- 顯示器單元針對機械壓力之高抗性，及單元間隙在壓力下之低變化，- 聚合物壁與基板之良好黏著， - 低缺陷數目，- 減少地形成具有不同電光學特性(如回應時間或對比度)之域，- 高透明度，- 良好對比度，- 快速回應時間。

顯示器製造方法為技術人員已知且描述於文獻，例如US6130738及EP2818534 A1中。

本發明亦關於一種生產如上文及下文所描述之LC顯示器之方法，其包含將如上文及下文所描述之LC介質提供至顯示器中，及在顯示器之規定區域中聚合可聚合化合物之步驟。

較佳地，可聚合化合物藉由曝露於UV照射而光聚合。

更佳地，可聚合化合物藉由經由光罩曝露於UV照射而光聚合。

光罩較佳經設計以使其包含對用於光聚合之UV輻射透明之區域，及對用於光聚合之UV輻射不透明之區域，且其中透明區域形成對應於聚合物壁之所需形狀的圖案或影像。因此，可聚合化合物僅在由光罩之透明區域覆蓋之彼等顯示器部分中經聚合，因此形成所需形狀之聚合物壁。

舉例而言，根據本發明之LC顯示器可如下製造。如上文及下文所描述之可聚合化合物與適合LC主體混合物組合。此所得LC介質可隨後藉由使用習知製造方法包括至顯示器中。所得LC介質可例如使用毛細管力填充至由兩個基板形成之單元間隙中。

或者，LC介質可以層形式沈積至基板上，且另一基板在真空中置於LC層之頂部上以預防摻雜氣泡。LC介質在任一情況下位於由兩個基板形成之單元間隙中，如圖1a中所例示性說明。此等基板通常由與LC介質直接接觸之對準層覆蓋。基板自身可攜有其他功能組件，如TFT、黑矩陣、濾色器或類似物。

隨後，聚合誘導之相分離藉由將LC介質(其在向列相或各向同性相中)經由光罩以準直光曝露於UV輻射而起始，如圖1b中所例示性說明。此導致聚合物壁結構之形成、LC主體之復原及LC相與對準層之對準，如圖1c中所例示性說明。

LC介質中之可聚合化合物之聚合較佳在室溫下進行。在聚合溫度下，LC介質可在向列相或各向同性相中，其取決於可聚合化合物的濃度。舉例而言，若可聚合化合物以較高濃度，例如高於10-15%存在，則LC介質有可能在室溫下在各向同性相中。

此方法可有利地利用工業中已確立之顯示器製造方法。因此，顯示器填充方法(例如藉由滴下式填充(one-drop-filling；ODF))及密封顯示器之後的輻射起始之聚合步驟(其例如自聚合物穩定化或PS型顯示模式，如PS-VA已知)均為習知LCD製造作者已確立技術。

本發明之較佳LC顯示器包含：- 第一基板，其包括界定像素區域之像素電極，該像素電極連接至安置於各像素區域中之切換元件且視情況包括微狹縫圖案及安置於像素電極上之視情況選用之第一對準層，- 第二基板，其包括共同電極層，其可安置於面對第一基板之第二基板之整個部分上；及視情況選用之第二對準層，- LC層，其安置於第一基板與第二基板之間，且包括包含如上文及下文所描述之可聚合組分A)及液晶組分B)之LC介質，其中該可聚合組分A)經聚合。

LC顯示器可包含其他元件，如濾色器、黑矩陣、鈍化層、光延遲層、定址個別像素之電晶體元件等，其皆為熟習此項技術者所熟知且可在無本發明技能的情況下採用。

電極結構可由技術人員視個別顯示器類型而定進行設計。舉例而言，對於VA顯示器，可藉由提供具有狹縫及/或凸塊或突起之電極來誘導LC分子之多域定向以形成兩個、四個或多於四個不同傾斜對準方向。

第一及/或第二對準層控制LC層之LC分子之對準方向。舉例而言，在TN顯示器中，對準層經選擇以使其賦予LC分子平行於表面之定向方向，而在VA顯示器中，對準層經選擇以使其賦予LC分子垂直對準，即垂直於表面之定向方向。此對準層可(例如)包含聚醯亞胺，其亦可摩擦或可藉由光對準方法製備。

基板可為玻璃基板。在具有玻璃基板之LC顯示器中使用根據本發明之LC介質可提供若干優點。舉例而言，在LC介質中形成聚合物壁結構有助於防止所謂的「合併效應」，其中施加於玻璃基板上之壓力造成非所要的光學缺陷。聚合物壁結構之穩定化效應亦允許使面板厚度進一步最小化。此外，在具有玻璃基板之彎曲面板中，聚合物壁結構實現較小曲率半徑。

對於可撓性LC顯示器，較佳使用塑膠基板。此等塑膠基板較佳具有低雙折射率。實例為聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、多環烯烴(PCO)、聚芳酯(PAR)、聚醚醚酮(PEEK)或無色聚醯亞胺(CPI)基板。

藉由顯示器製造商習知使用之方法，例如滴下式填充(ODF)方法，可使具有LC介質之LC層沈積於顯示器之基板之間。LC介質之可聚合組分隨後例如藉由UV光聚合來聚合。

聚合可在一個步驟中或在兩個或大於兩個步驟中進行。亦有可能在一連串若干UV照射及/或加熱或冷卻步驟中進行聚合。舉例而言，顯示器製造方法可包括在室溫下之第一UV照射步驟以起始聚合，且隨後，在第二聚合步驟中聚合或交聯在第一步中未反應之化合物(「終端固化」)。

在聚合後，可聚合化合物彼此反應為經歷自LC主體混合物之宏觀相分離的聚合物且在LC介質中形成聚合物壁。

適合且較佳之聚合方法為(例如)熱或光聚合(較佳地光聚合)，特定言之UV誘導光聚合，其可藉由使可聚合化合物曝露於UV輻射來實現。

視情況，將一或多種聚合引發劑添加至LC介質中。聚合之適合條件及引發劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知的且在文獻中有描述。適合於自由基聚合的為例如可商購的光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173®(Ciba AG)。若採用聚合引發劑，則其比例較佳為0.001至5重量%，尤其較佳為0.001至1重量%。

本發明之可聚合化合物亦適用於在無引發劑之情況下聚合，其伴有可觀優勢，諸如材料成本較低及尤其LC介質因可能殘餘量之引發劑或其降解產物所致之污染更小。因此，聚合亦可在不添加引發劑之情況下進行。在較佳實施例中，LC介質含有聚合引發劑。

LC介質亦可包含一或多種穩定劑或抑制劑以防止RM之非所需自發聚合，例如在儲存或運輸期間。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。尤其適合之穩定劑為例如來自Irganox®系列(Ciba AG)之市售穩定劑，諸如Irganox® 1076。若使用穩定劑，則其比例以RM或可聚合組分(組分A)之總量計較佳為10-500,000ppm，尤其較佳為50-50,000ppm。

較佳地，根據本發明之LC介質基本上由如上文及下文所描述之可聚合組分A)及LC組分B)(或LC主體混合物)組成。然而，LC介質可另外包含一或多種其他組分或添加劑。

根據本發明之LC介質亦可包含為熟習此項技術者已知且描述於文獻中之其他添加劑，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。此等添加劑可為可聚合或不可聚合的。可聚合添加劑因此歸屬於可聚合組分或組分A)。不可聚合添加劑相應地歸屬於不可聚合組分或組分B)。

較佳添加劑係選自包括(但不限於)以下之清單：共聚單體、對掌性摻雜劑、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、界面活性劑、濕潤劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏附劑、流動改進劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。

在較佳實施例中，LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑，較佳以0.01至1重量%，極佳0.05至0.5重量%之濃度。對掌性摻雜劑較佳選自由來自下表B之化合物組成之群，極佳選自由以下組成之群：R-1011或S-1011、R-2011或S-2011、R-3011或S-3011、R-4011或S-4011及R-5011或S-5011。

在另一較佳實施例中，LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑之外消旋體，該一或多種對掌性摻雜劑較佳選自前述段落中所提及之對掌性摻雜劑。

此外，有可能向LC介質添加例如0至15重量%之多色染料，此外奈米粒子、導電鹽(較佳4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之錯合鹽)(參見例如Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258(1973))以用於改良導電性；或添加用於修改介電各向異性、黏度及/或向列相之對準的物質。此類型之物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。

以本身習知之方式(例如)藉由將以上提及的化合物中之一或多者與如上文所定義之一或多種可聚合化合物及視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備可根據本發明使用之LC介質。一般而言，使以較少量使用之所需量之組分宜在高溫下溶解於構成主要成分之組分中。亦可能將組分於有機溶劑中(例如丙酮、氯仿或甲醇中)之溶液混合，且例如藉由在澈底混合之後蒸餾來再次移除溶劑。此外，本發明係關於用於製備根據本發明之LC介質的方法。

熟習此項技術者不言而喻，根據本發明之LC介質亦可包含其中例如H、N、O、Cl、F已經如氘等之相應同位素置換之化合物。

以下實例解釋本發明而不限制其。然而，其向熟習此項技術者展示以下較佳混合物概念與較佳採用之化合物及其對應濃度及其彼此之組合。另外，實例說明可獲得的特性及特性組合。

使用以下縮寫：

(n、m、z：在每一情況下彼此獨立地為1、2、3、4、5或6)

在本發明之一較佳實施例中，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。

LC介質較佳包含0至10重量%、尤其0.01至5重量%且尤其較佳0.1至3重量%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。

LC介質較佳包含0至10重量%，尤其1ppm至5重量%，尤其較佳1ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳包含一或多種選自由來自表C之化合物組成之群的穩定劑。

另外，使用以下縮寫及符號：

除非另外明確指出，否則本申請案中之所有濃度以重量百分比引用，且較佳係關於作為整體之對應混合物，包含所有固體或液晶組分而無溶劑。

除非另外明確指出，否則本申請案中指示之所有溫度值(諸如熔點T(C,N)、近晶(S)至向列(N)相之轉變T(S,N)及清澈點T(N,I))均以攝氏溫度(℃)引述。M.p.表示熔點，cl.p.=清澈點。此外，C=結晶狀態，N=向列相，S=近晶相且I=各向同性相。此等符號之間的資料表示轉移溫度。

除非在各情況下另外明確指示，否則所有物理性質均係或已根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月，Merck KGaA,Germany來測定且適用於20℃之溫度且△n在589nm下測定且△ε在1kHz下測定。

在本發明中，除非另外明確指示，否則術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V₀)，亦稱為Freedericks臨限值。在實例中，光學臨限值亦可如一般常見地就10%相對對比度(V₁₀)而言引述。

實例

LC主體混合物

實例1

如下調配向列型LC主體混合物N1。

實例2

如下調配向列型LC主體混合物N2。

實例3

如下調配向列型LC主體混合物N3。

實例4

如下調配向列型LC主體混合物N4。

實例5

如下調配向列型LC主體混合物N5。

實例6

如下調配向列型LC主體混合物N6。

實例7

如下調配向列型LC主體混合物N7。

實例8

如下調配向列型LC主體混合物N8。

實例9

如下調配向列型LC主體混合物N9。

實例10

如下調配向列型LC主體混合物N10。

實例11

如下調配向列型LC主體混合物N11。

實例12

如下調配向列型LC主體混合物N12。

實例13

如下調配向列型LC主體混合物N13。

實例14

如下調配向列型LC主體混合物N14。

實例15

如下調配向列型LC主體混合物N15。

實例16

如下調配向列型LC主體混合物N16。

實例17

如下調配向列型LC主體混合物N17。

實例18

如下調配向列型LC主體混合物N18。

實例19

如下調配向列型LC主體混合物N19。

可聚合混合物

混合物製備：用於聚合物壁形成之LC混合物藉由混合LC主體、單體及光引發劑且接著藉由在清澈點以上加熱對所得混合物進行均質化而製備。單體(包括其於組成表中之式及名稱)之結構列於如下。混合物組合物顯示於表1中。

單體/引發劑：單體式IIa1之甲基丙烯酸乙基己酯(EHMA，Aldrich，290807)、式IIa2之丙烯酸乙基己酯(EHA，Aldrich，290815)及式I1a1之甲基丙烯酸異冰片酯(IBOMA，Aldrich，392111)係藉由管柱層析來純化。以原樣使用光引發劑2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(IRG-651®，Aldrich，196118)。

裝置實例

測試單元：測試單元包含兩個塗佈有ITO之玻璃基板，其藉由層厚度為3-4微米之間隔粒子或箔片隔開且藉由黏著劑(通常為Norland，NEA 123)膠合在一起。在電極層的頂部上塗覆聚醯亞胺配向層(Nissan SE-6514或SE2414)，其為摩擦平行或反向平行的。

壁形成：測試單元用LC介質填充且置於黑色、非反射表面上。光罩置於測試單元頂部上且樣品經受UV輻射30分鐘(Hg/Xe拱形燈，LOT QuantumDesign Europe，LS0205，樣品強度4mW/cm²，量測於365+/-10nm FWHM下)。藉由雙色鏡移除低於320nm之發射光譜之輻射。

表徵：在偏光顯微鏡下分析樣品。各向同性聚合物壁可明顯地區別於含有雙折射LC之區域。觀測到壁寬度及LC摻雜至聚合物壁中，及由聚合物污染引起之像素區域中之缺陷，或由壁形成方法引起之LC之未對準。

機械應力測試：測試單元藉由用0.5mm²尖端以持續10秒的10N力施加壓力到頂部基板而經受機械應力。藉由偏光顯微鏡評估對聚合物壁結構之損害。

觀測到聚合物壁結構不顯示顯著的由機械應力引起之損害。

電子顯微照片：聚合物壁之結構及像素區域藉由聚合物之污染係藉由拍攝電子顯微照片研究。如下製備樣品：出於俯視圖影像而揭開頂部基板，或出於觀看壁之截面而將載玻片斷成兩截。LC藉由用環己烷沖洗樣品移除，隨後基板在氣流中乾燥且濺鍍有導電層(金)。

電光學表徵：液晶主體之電光學特性藉由以0.05V之步進施加0V與10V之間的電位表徵。所得反應藉由量測正交偏光器(裝備有累計球之DMS 301)之間的樣品之透射率變化記錄。

觀測到液晶主體之電光學特性不受聚合物壁結構顯著影響。

實例A

可聚合LC混合物27填充至測試單元中且經受如上文所述之光罩下之UV照射。圖2顯示在聚合之後(a)、在機械應力測試之後(b)及在熱應力測試之後(c)的測試單元之偏光顯微鏡影像。形成之聚合物壁以黑線形式可見。

Claims

一種液晶(LC)介質，其包含可聚合組分A)，其包含一或多種包含恰好一個可聚合基團及雙環或多環烴基之選自式I之第一可聚合化合物P-Sp-G¹ I其中P 為可聚合基團，Sp 為間隔基團或單鍵，G¹ 為雙環、三環或四環烴基，其具有6至20個視情況經一或多個基團L取代之環原子，L 為F、Cl、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽基、具有5至20個環原子之視情況經取代之芳基或雜芳基或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個非鄰接CH₂基團可各自彼此獨立地以O及/或S原子不彼此直接連接之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、-CN置換，R^x 為H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環烷基，其中一或多個非鄰接CH₂-基團視情況以O及/或S原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子各自視情況經F或Cl置換，R⁰、R⁰⁰ 為H或具有1至20個C原子之烷基，Y¹ 為鹵素，且其中該雙環或多環烴基為非芳族基團，及一或多種選自式II之第二可聚合化合物P-Sp-G² II其中P及Sp具有如上之含義，且G²為具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或單環烷基，其視情況經單氟化、多氟化或全氟化且視情況經一或多個如上所定義之基團L取代，且其中一或多個CH₂-基團視情況經-O-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，使得O原子不直接彼此鄰接，以及液晶組分B)，其具有正介電各向異性，並包含一或多種選自式A及B之化合物

其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為

R²¹、R³¹ 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，X⁰ 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基，Z³¹ 為-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-或單鍵，L²¹、L²²、L³¹、L³² 各自彼此獨立地為H或F，g 為0、1、2或3。
如請求項1之LC介質，其中組分A)包含一或多種選自下式之第一可聚合化合物：

其中P及Sp具有如請求項1中給出之含義，W¹¹、W¹²及W¹³彼此獨立地為H、F或C₁-C₁₂烷基，且環烷基視情況經一或多個如請求項1中所定義之基團L取代。
如請求項1之LC介質，其中組分A)包含一或多種選自下式之第一可聚合化合物
如請求項1之LC介質，其中組分A)包含一或多種選自下式之第二可聚合化合物P-Sp-(CHW¹¹)_n2-(CH₂)_n1-(CHW¹²)_n3-CH₃ II1 P-Sp-(CH₂)_n2-(CF₂)_n1-CFW¹³W¹⁴ II2

P-Sp-(CH₂)_n6-(CH₂CH₂O)_n5-(CH₂)_n7-CH₃ II5其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：P、Sp 如請求項1所定義，W¹¹、W¹² 為H、F或C₁-C₁₂烷基，W¹³、W¹⁴為H或F，n1 為2至15之整數，n2、n3 為0或1至3之整數，n5 為1至5之整數，n6、n7 為0或1至15之整數。
如請求項1之LC介質，其中組分A)包含一或多種選自下式之第二可聚合化合物
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分A)另外包含一或多種具有兩個或大於兩個可聚合基團及直鏈、分支鏈或單環烴基之第二可聚合化合物。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分A)另外包含一或多種選自式IV之第二可聚合化合物P¹-Sp¹-G²-Sp²-P² IV其中 P¹、P²具有如請求項1中給出之P之含義中的一者，Sp¹、Sp² 具有如請求項1中給出之Sp之含義中的一者，G² 如請求項1所定義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分A)另外包含一或多種選自下式之第二可聚合化合物P¹-Sp¹-(CHW¹¹)_n2-(CH₂)_n1-(CHW¹²)_n3-Sp²-P² IV1
P¹-Sp¹-(CH₂)_n2-(CF₂)_n1-(CH₂)_n3-Sp²-P² IV3其中P¹、P²、Sp¹、Sp²如請求項7所定義，W¹¹、W¹²、n1、n2及n3如請求項4所定義，且式IV2中之伸環己基環視情況經一或多個相同或不同基團W¹¹取代。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分A)另外包含一或多種選自下式之第二可聚合化合物
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中該LC介質中之該等第一及第二可聚合化合物之濃度為1至30重量%。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中該LC介質中第一可聚合化合物相對於該等第二可聚合化合物之比率為10：1至1：10。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由下式組成之群的式A化合物：

其中A²¹、R²¹、X⁰、L²¹及L²²具有如請求項1中給出之含義，且L²³及L²⁴各自彼此獨立地為H或F。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由下式組成之群的式A化合物：

其中R²¹如請求項1中所定義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由下式組成之群的式B化合物：

其中g、A³¹、A³²、R³¹、X⁰、L³¹及L³²具有如請求項1中給出之含義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由下式組成之群的式B化合物：

其中R³¹如請求項1中所定義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中除該等式A及/或B之化合物以外，組分B)包含一或多種式C化合物
其中個別基團具有以下含義：
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為

R⁴¹、R⁴² 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，Z⁴¹、Z⁴² 各自彼此獨立地為-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或單鍵，h 0、1、2或3。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由以下子式組成之群的式C化合物

其中R⁴¹及R⁴²具有如請求項16中給出之含義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中除該等式A及/或B之化合物以外，組分B)包含一或多種選自由以下子式組成之群的化合物：

其中R⁴¹及R⁴²具有如請求項16中給出之含義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中除該等式A及/或B之化合物以外，組分B)包含一或多種含有烯基之式E化合物
其中個別基團在每次出現時相同或不同地各自彼此獨立地具有以下含義：

或
，

或
，R^A1 具有2至9個C原子之烯基，或若環X、Y及Z中之至少一者表示環己烯基，則亦為R^A2之含義中之一者，R^A2 具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂基團可以O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，x 1或2。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由以下子式組成之群的式E化合物

其中m表示1、2、3、4、5或6，i表示0、1、2或3，且R^b1表示H、CH₃或C₂H₅。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中除該等式A及/或B之化合物以外，組分B)包含一或多種式F化合物
其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：
、
表示
R²¹、R³¹ 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，X⁰ F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯基氧基，Z²¹ -CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-或單鍵，L²¹、L²²、L²³、L²⁴ 各自彼此獨立地為H或F，g 0、1、2或3。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由以下子式組成之群的式F化合物：

其中R²¹如請求項1中所定義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中除該等式A及/或B之化合物以外，組分B)包含一或多種式G化合物
其中個別基團具有以下含義：
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為
R⁵¹、R⁵² 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯基氧基，其皆視情況經氟化，Z⁵¹、Z⁵² -CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或單鍵，L⁵¹、L⁵² 各自彼此獨立地為H或F，i 0、1、2或3。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中組分B)包含一或多種選自由以下子式組成之群的式G化合物

其中R⁵¹如請求項23所定義。
如請求項1至5中任一項之LC介質，其中該等可聚合化合物經聚合。
一種LC顯示器，其包含如請求項1至25中任一項之LC介質。
如請求項26之LC顯示器，其為可撓性顯示器。
如請求項26或27之LC顯示器，其為TN、OCB、IPS或FFS顯示器。
一種製造如請求項26至28中任一項之LC顯示器之方法，其包含以下步驟：向該顯示器中提供如請求項1至18中任一項所定義之LC介質，及在該顯示器之規定區域中聚合該等可聚合化合物。
如請求項29之方法，其中該等可聚合化合物係藉由曝露於UV照射而光聚合。
如請求項30之方法，其中該等可聚合化合物係藉由經由光罩曝露於UV照射而光聚合。
一種製備如請求項1至24中任一項之LC介質之方法，其包含以下步驟：將一或多種如請求項1及12至23中任一項所定義之式A及/或B之化合物，或組分B)與如請求項1至11中任一項所定義之一或多種可聚合化合物，或組分A)，且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。