TWI834716B - 包含可聚合化合物之液晶介質 - Google Patents

Abstract

本發明係關於液晶(liquid crystal；LC)介質，其包含如說明書或申請專利範圍中進一步指定之可聚合化合物及用於豎直配向之自配向添加劑。介質適用於LC顯示器中，尤其適用於聚合物持續配向型LC顯示器中。

Description

包含可聚合化合物之液晶介質

本發明係關於液晶(liquid crystal；LC)介質，其包含如說明書或申請專利範圍中進一步指定之可聚合化合物及用於豎直配向之自配向添加劑。介質適用於LC顯示器中，尤其適用於聚合物持續配向型LC顯示器中。

目前使用之一種液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)模式為扭轉向列(「twisted nematic；TN」)模式。然而，TN LCD之缺點為對比度對視角具有強依賴性。

另外，所謂的豎直配向型(「vertically aligned；VA」)顯示器已知具有較寬視角。VA顯示器之LC單元在兩個透明電極之間含有LC介質層，其中LC介質通常具有負介電各向異性。在切斷狀態下，LC層之分子與電極表面正交(垂直地)配向或具有傾斜之垂直配向。在對兩個電極施加電壓後，發生與電極表面平行之LC分子之重新配向。

此外，已知光學補償彎曲(「optically compensated bend；OCB」)顯示器，其係基於雙折射效應且具有具備所謂的「彎曲」配向及通常正介電各向異性之LC層。在施加電壓後，出現與電極表面正交之LC分子之重新配向。另外，OCB顯示器通常含有一或多個雙折射光阻滯膜以防止在黑暗狀態下彎曲單元之不合需要的透光度。相較於TN顯示器，OCB顯示器具有較寬視角及較短回應時間。

亦已知所謂的共平面切換(「in-plane switching；IPS」)顯示器，其在兩個基板之間含有LC層，其中兩個電極配置於兩個基板中之僅一者上且較佳具有互相嚙合之梳狀結構。在對電極施加電壓後，從而在其間產生具有與LC層平行之顯著分量的電場。此致使層平面中之LC分子之重新配向。

此外，已報導所謂的邊緣場切換(「fringe-field switching；FFS」)顯示器(尤其參見S.H. Jung等人, Jpn. J. Appl. Phys., 第43 卷, 第3期, 2004, 1028)，其在同一基板上含有兩個電極，該等電極中之一者以梳形方式經結構化且另一者未經非結構化。從而產生強的所謂的「邊緣場」，亦即接近電極之邊緣的強電場，及遍及單元之具有強豎直分量以及強水平分量兩者的電場。FFS顯示器之對比度具有低視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性之LC介質，及通常聚醯亞胺之配向層，其向LC介質之分子提供平面配向。

FFS顯示器可作為主動矩陣或被動矩陣顯示器操作。如自先前技術已知，在主動矩陣顯示器之情況下，個別像素通常藉由諸如電晶體(例如，薄膜電晶體(「thin-film transistor；TFT」))之整合式非線性主動元件來定址；而在被動矩陣顯示器之情況下，個別像素通常藉由多工方法來定址。

此外，已揭示FFS顯示器(參見S.H. Lee等人，Appl. Phys. Lett. 73(20), 1998, 2882-2883及S.H. Lee等人，Liquid Crystals 39(9), 2012, 1141-1148)具有與FFS顯示器相似的電極設計及層厚度，但包含具有負介電各向異性之LC介質層而非具有正介電各向異性之LC介質層。相較於具有正介電各向異性之LC介質，具有負介電各向異性之LC介質展示更有利的指向矢定向，即傾斜更小且扭轉定向更大，因此此等顯示器具有更高的透射率。顯示器進一步包含設置於基板中之至少一者上的配向層，較佳聚醯亞胺之配向層，該配向層與LC介質接觸且誘導LC介質之LC分子的平面配向。此等顯示器亦稱為「超亮度FFS (UB-FFS)」模式顯示器。此等顯示器需要具有高可靠性之LC介質。

下文中所使用之術語「可靠性」意謂在時間及具有不同壓力載入，諸如光載入、溫度、濕度、電壓期間顯示器之效能的質量，且包含顯示器效應，諸如影像保留(區域及行影像保留)、雲紋、優格紋(yogore)等。其為LC顯示器領域中之技術人員已知的。作為用於對可靠性進行分類之標準參數，通常使用電壓保持率(VHR)值，其為使測試顯示器中之電壓保持恆定之量度。在其他因素中，較高VHR為LC介質之較高可靠性的前提條件。

在較新類型之VA顯示器中，LC分子之均一配向限於LC單元內之複數個相對較小區域中。向錯(disclination)可存在於亦稱為傾斜域之此等域之間。相較於習知VA顯示器，具有傾斜域之VA顯示器之對比度及灰度具有更大視角獨立性。另外，此類型之顯示器更易製造，此係由於不再需要(諸如)藉由摩擦對電極表面進行額外處理以使分子在接通狀態下均勻配向。相反，傾斜或預傾斜角之較佳方向係由電極之特殊設計來控制。

在所謂的多域豎直配向(「multidomain vertical alignment；MVA」)顯示器中，此通常係藉由具有造成局部預傾斜之突起的電極來實現。因此，在施加電壓後LC分子在單元之不同限定區域中在不同方向上平行於電極表面配向。由此實現「受控」切換，且防止形成干擾性向錯線。儘管此配置改良顯示器之視角，但其使得其透光度降低。MVA之另一發展在僅一個電極側上使用突起，而相對電極具有狹縫，其改良透光度。在施加電壓後狹縫電極在LC單元中產生不均一電場，其意謂仍實現受控切換。就對透光度之進一步改良而言，可增加狹縫與突起之間的間隔，但此又會造成回應時間延長。在所謂的圖案化VA (「patterned VA；PVA」)顯示器中，使突起變得完全多餘，因為兩個電極均藉助於相對側上之狹縫來結構化，其產生增加之對比度及改良之透光度，但技術上較困難且使得顯示器對機械影響(「輕拍(tapping)」等)更敏感。然而，就許多應用(諸如監視器且尤其TV螢幕)而言，需要縮短顯示器之回應時間且改良對比度及亮度(透射率)。

另一發展為所謂的聚合物持續(「polymer sustained；PS」)或聚合物持續配向(「polymer sustained alignment；PSA」)型顯示器，就其而言，亦間或使用術語「聚合物穩定化」。其中，將少量(例如，0.3重量%，通常＜ 1重量%)的一或多種可聚合化合物，較佳可聚合單體化合物添加至LC介質，且在將LC介質填充至顯示器中之後，通常藉由UV光聚合原位進行聚合或交聯，視情況同時向顯示器之電極施加電壓。聚合在LC介質呈現液晶相所處之溫度下(通常在室溫下)進行。已證實向LC混合物添加可聚合液晶原基或液晶化合物(亦稱為反應性液晶原基或「RM」)尤其適合。

除非另外指示，否則一般而言當提及聚合物持續配向型顯示器時，在下文中使用術語「PSA」，且當提及特定顯示模式如PS-VA、PS-TN及其類似模式時，使用術語「PS」。

同樣，除非另外指示，否則當提及可聚合液晶原基或液晶化合物時，在下文中使用術語「RM」。

同時，PS(A)原理用於多種習知LC顯示器模式。因此，已知例如PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS及PS-TN顯示器。RM之聚合，就PS-VA及PS-OCB顯示器而言，較佳地利用施加電壓來進行，且就PS-IPS顯示器而言，利用或不利用(較佳地不利用)施加電壓來進行。如測試單元中可顯示，PS(A)方法引起單元之預傾斜。舉例而言，在PS-OCB顯示器之情況下，彎曲結構可能經穩定化，以使得不需要或可降低偏移電壓。就PS-VA顯示器而言，預傾斜對回應時間具有正效應。就PS-VA顯示器而言，可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。然而，另外，亦有可能例如用僅一個結構化電極側且無突起來管理，其顯著簡化製造且同時產生極佳對比度且呈良好透光度。

PS-VA顯示器描述於例如EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1及US 2006/0103804 A1中。

在由引起上述預傾斜角之相分離且聚合之RM形成的層下，PSA顯示器通常含有配向層，例如聚醯亞胺之配向層，其在聚合物穩定步驟之前提供LC分子之初始配向。

摩擦聚醯亞胺層已長期用作配向層。然而，摩擦製程引起多種問題，如雲紋、污染、靜電排出口問題、殘渣等。一般而言，用於產生此聚醯亞胺層之工作量及成本相對較大。因此，代替摩擦聚醯亞胺層，提議使用藉由光配向，或藉由向LC介質添加適合添加劑進行自配向所製備的聚醯亞胺層。

另外，觀測到聚醯亞胺配向層與LC介質之某些化合物之不利相互作用通常使得顯示器之電阻降低。適合且可用的LC化合物之數目因此顯著地減小，在損害旨在藉由使用該等LC化合物改良類似於視角依賴性、對比度及回應時間之顯示參數的情況下。因此需要省略聚醯亞胺配向層。

對於一些顯示模式而言，此藉由將自配向劑或添加劑添加至LC介質來達成，其藉由自組裝機制誘導所需配向，例如原位垂直配向。因而，可省略基板中之一者或兩者上之配向層。此等顯示模式亦稱為「自配向(self-aligned、self-aligning或self-alignment)」(SA)模式。

在SA顯示器中，將少量(通常0.1%至2.5%)之自配向添加劑添加至LC介質。適合的自配向添加劑為例如具有有機核基團且將其連接至一或多個極性錨固基團之化合物，其能夠與基板表面相互作用，使得基板表面上之添加劑配向且亦在LC分子中誘導所需配向。較佳的自配向添加劑包含例如液晶原基基團及經一或多個極性錨固基團封端之直鏈或分支鏈烷基側鏈，該一或多個極性錨固基團例如選自羥基、羧基、胺基或硫醇基。自配向添加劑亦可含有可在類似於用於PSA方法之RM的條件下聚合之一或多種可聚合基團。

迄今已揭示SA-VA (自配向VA)顯示器。尤其用於VA模式顯示器中之誘導垂直配向的適合自配向添加劑揭示於例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0138581 A1、US 2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。

SA模式亦可與PSA模式組合使用。用於此組合模式之顯示器之LC介質因此含有一或多種RM及一或多種自配向添加劑兩者。

如同上文所描述之習知LC顯示器，PSA顯示器可作為主動矩陣或被動矩陣顯示器操作。如自先前技術已知，在主動矩陣顯示器之情況下，個別像素通常藉由諸如電晶體(例如，薄膜電晶體(「TFT」))之整合式非線性主動元件來定址；而在被動矩陣顯示器之情況下，個別像素通常藉由多工方法來定址。

特定言之，就監視器且尤其TV應用而言，仍需要最佳化LC顯示器之回應時間以及對比度及亮度(因此，亦透射率)。本文之PSA方法可提供顯著的優勢。特定言之，在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS及PSA-posi-VA顯示器之情況下，可實現回應時間之縮短(其與測試單元中之可量測預傾斜相關)而不對其他參數產生顯著不良作用。

先前技術已提出視情況經氟化之二丙烯酸聯二苯酯或二甲基丙烯酸酯作為用於PSA顯示器之RM。

然而，產生並非由LC混合物及一或多種RM組成之所有組合適用於PSA顯示器之問題，因為例如不充分傾斜或沒有完全變得確立或因為例如VHR對於TFT顯示器應用而言不充分。另外，已發現，在用於PSA顯示器時，自先前技術已知之LC混合物及RM仍具有一些缺點。因此，並非可溶於LC混合物中之每一已知RM均適合用於PSA顯示器中。另外，通常難以找到除直接量測PSA顯示器中之預傾斜之外的對RM之適合選擇準則。若需要在不添加光引發劑之情況下藉助於UV光進行聚合，其就某些應用而言可為有利的，則適合RM之選擇變得甚至更少。

另外，所選擇之LC主體混合物/RM之組合應具有最低可能旋轉黏度及最佳可能電學特性。特定言之，其應具有最高可能VHR。在PSA顯示器中，用UV光輻射之後的高VHR尤為必需，此係因為UV曝光為顯示器製造過程之必需部分，而且在成品顯示器操作期間以正常曝光形式出現。

特定言之，將需要具有產生適合地較小的預傾斜角的用於PSA顯示器之可用新穎材料。此處較佳之材料為在聚合持續相同曝光時間期間產生比迄今已知之材料更低之傾斜角及/或經由使用其可在更短曝光時間之後已達成所需結果的材料。因此可縮短顯示器之製造時間（「節拍時間(tact time)」），且降低製造過程之成本。然而，與如用於豎直配向之自配向添加劑的其他可聚合組分組合，傾斜角亦可變得太低。在此情況下，若需要LC介質，則甚至對傾斜產生行為進行更多的調諧。

製造PSA顯示器之另一問題為特定言之在用於產生顯示器中之預傾斜角的聚合步驟之後，殘餘量之未聚合RM的存在或移除。舉例而言，此類型之未反應RM可藉由例如在顯示器完工之後的操作期間以不受控方式聚合而不利地影響顯示器之特性。

因此，自先前技術已知之PSA顯示器通常展現出不合需要之所謂的「影像殘留(image sticking)」或「影像燒損(image burn)」效應，亦即在LC顯示器中藉由暫時性定址個別像素產生之影像即使在已切斷此等像素中之電場之後或在已定址其他像素之後仍保持可見。

在一方面，若使用具有低VHR之LC主體混合物，則可出現此「影像殘留」。日光或背光之UV組分可導致其中之LC分子之不合需要之分解反應，且因此引發離子或自由基雜質之產生。此等雜質可積聚於尤其電極或配向層上，在電極或配向層上，其可降低有效施加電壓。此效應亦可在不具有聚合物組分之習知LC顯示器中觀測到。

另外，通常在PSA顯示器中觀測到由存在未聚合之RM引起的另一「影像殘留」效應。此處殘餘RM之不受控聚合係藉由來自環境之UV光或藉由背光引發。在切換顯示器區域中，此改變在多個定址循環之後的傾斜角。因此，透射率在切換型區域中可能出現變化，而在非切換型區域中其保持不變。

因此，需要RM聚合在PSA顯示器製造期間儘可能完全地進行，且將顯示器中未聚合之RM的存在儘可能排除或減少至最少。因此，需要RM及LC混合物，其使得或支持RM非常有效地且完全地聚合。另外，將需要殘餘RM量之受控反應。若RM比迄今已知之化合物更快速且有效地聚合，則此將更容易。

在PSA顯示器之操作中已觀測到之另一問題為預傾斜角之穩定性。因此，觀測到在藉由聚合如上文所描述之RM製造顯示器期間產生之預傾斜角不保持恆定，但在顯示器在其操作期間經受電壓應力之後可降低。此可例如藉由增加黑色狀態透射率且因此降低對比度來負面地影響顯示器效能。

待解決之另一問題在於，先前技術之RM確實通常具有高熔點且確實在許多當前常見LC混合物中僅顯示有限溶解性，且因此時常傾向於自發地自混合物結晶出來。另外，自發性聚合之風險阻止LC主體混合物經升溫以使可聚合組分溶解，意謂需要即使在室溫下之最佳可能溶解性。另外，例如在將LC介質引入至LC顯示器中時，存在分離之風險(層析效應)，其可大大削弱顯示器之均一性。此因以下事實而進一步增加，通常在低溫下引入LC介質以便降低自發性聚合之風險(參見上文)，其又對溶解性具有不良作用。

先前技術中觀測到之另一問題為在LC顯示器(包括但不限於PSA型顯示器)中使用習知LC介質通常導致在顯示器中出現雲紋，尤其當將LC介質填充於使用滴下式填充(one drop filling；ODF)方法製造之顯示器單元中時。此現象亦稱為「ODF雲紋」。因此需要提供產生少量ODF雲紋之LC介質。

先前技術中觀測到之另一問題為用於PSA顯示器(包括但不限於PSA型顯示器)之LC介質常常確實展現出高黏度，且因此展現長切換時間。為了降低LC介質之黏度且減少切換時間，已在先前技術中提出添加具有烯基之LC化合物。然而，觀測到，含有烯基化合物之LC介質尤其在暴露於UV輻射之後通常顯示可靠性及穩定性降低及VHR減小。尤其適用於PSA顯示器中此為相當大的缺點，因為PSA顯示器中RM之光聚合通常係藉由曝露於UV輻射來進行，其可導致LC介質中之VHR下降。

因此，仍非常需要不展示或僅較小程度地展示如上文所描述之缺點且具有改良之特性的PSA顯示器及適用於此等顯示器中之LC介質及可聚合化合物。

特定言之，非常需要PSA顯示器及用於此等PSA顯示器中之LC介質及可聚合化合物，其實現高比電阻(同時大工作溫度範圍)、短回應時間(即使在低溫下)及低臨限電壓、低預傾斜角、大量灰度、高對比度及寬視角，在UV曝光後具有高可靠性及高VHR值，且在可聚合化合物之情況下，在LC主體混合物中具有低熔點及高溶解性。在用於行動式應用之PSA顯示器中，尤其需要具有可用LC介質，其展示低臨限電壓及高雙折射率。

在先前技術中，已報導若干類型之RM用於PSA顯示器，例如具有聯二苯或聯三苯液晶原基核及連接至其上之兩個或三個可聚合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團之RM。展示聯二苯RM以展現有限聚合速度但良好可靠性參數，如同較高VHR或傾斜穩定性，而展示聯三苯RM以展現較快聚合速度但有限可靠性參數。因此需要具有展現較快聚合速度及良好可靠性參數兩者之可用的RM。

本發明係基於提供新穎的適合材料，特定言之用於PSA顯示器之RM及包含其之LC介質的目標，其不具有上文所指示之缺點或在較小程度上具有上文所指示之缺點。

特定言之，本發明係基於提供用於PSA顯示器之RM及包含其之LC介質的目標，其實現極高比電阻值、高VHR值、高可靠性、低臨限電壓、短回應時間、高雙折射，尤其在較長波長下展示良好的UV吸收，實現RM之快速且完全聚合，使得較佳地儘可能快速地產生適合傾斜角，實現預傾斜之高穩定性(即使在較長時間後及/或UV曝光後)，減少或防止顯示器中「影像殘留」及「ODF雲紋」之出現，及在RM之情況下儘可能快速且完全地聚合，且在PSA顯示器中通常用作主體混合物之LC介質中展示高溶解性。

本發明之另一目標為提供用於PSA顯示器之RM，其展現較快聚合速度及良好可靠性參數，如同高VHR或傾斜穩定性兩者。

本發明之另一目標為提供(特定言之)用於光學、電光學及電子應用中之新穎RM，及用於其製備之適合方法及中間物。

此等目標已藉由如在本申請案中描述之材料及方法根據本發明而達成。特定言之，已意外地發現，使用如下文中所描述之式I之RM以及式II之自配向添加劑使得達成如上文所提及之有利效應。式I化合物之特徵在於其含有具有一或多個苯或萘環之液晶原基核、連接至其之一或多個可聚合反應性基團，以及連接至其之一或多個甲氧基甲基取代基。

意外地發現，此等RM及包含其之LC介質於PSA顯示器中之使用特定言之在300-380 nm範圍內且尤其大於320 nm之較長UV波長下，甚至在不添加光引發劑之情況下促進快速且完全之UV光聚合反應；導致快速產生適合且穩定之預傾斜角；減少顯示器中之影像殘留及ODF雲紋，在UV光聚合後產生高可靠性及高VHR值，尤其在含有具有烯基之LC化合物之LC主體混合物的情況下；且使得能夠達成快速的回應時間、低臨限電壓及高雙折射率。

另外，在用於PSA用途之廣泛範圍之LC介質中，尤其在市售LC主體混合物中，根據本發明之RM具有低熔點、良好的溶解性，且具有產生結晶之低傾向。此外，其在特定言之300-380 nm範圍內之較長UV波長下展示良好的吸收，且使得能夠快速且完全的聚合，在單元中伴隨有少量之殘餘的未反應之RM。

同樣，意外地發現根據本發明之RM將類似於聯三苯RM之較快聚合速度的聚合速度與類似於聯二苯RM之良好可靠性參數進行組合。此使得相較於目前先進技術之RM之優越總體效能。

WO 2014/142168 A1揭示一種含有具有光反應性基團之可交聯化合物的LC配向劑，且明確揭示以下化合物

然而，此文件確實既未揭示亦未提出如下文中所揭示且所主張之RM，或其於PSA顯示器中之用途及因而達成之優勢。

本發明係關於一種LC介質，其包含： -  可聚合組分A)，其包含一或多種可聚合化合物，較佳由其組成，該等可聚合化合物中之至少一者為式I化合物， -  液晶(LC)組分B)，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，較佳由其組成，及 -  一或多種用於式II之豎直配向的自配向添加劑 其中該式I及II經定義為： P-Sp-A¹ -(Z¹ -A² )_z -R            I 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 可聚合基團， Sp    間隔基團或單鍵， A¹ 、A² 獨立地為苯或萘，其視情況經一或多個基團L、L¹¹ 或P-Sp-取代，其中基團A¹ 或A² 中之至少一者經至少一個取代基L¹¹ 取代， Z¹ -O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-SCH₂ -、-CH₂ S-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ S-、-SCF₂ -、-(CH₂ )_n1 -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ CF₂ -、-(CF₂ )_n1 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH₂ -CH₂ -CO-O-、-O-CO-CH₂ -CH₂ -、-CR⁰ R⁰⁰ -，或單鍵， R⁰ 、R⁰⁰ 獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基， L¹¹ -CH₂ -O-CH₃ 、-CH₂ -O-C₂ H₅ 或-CH₂ -O-C₃ H₇ ，較佳為-CH₂ -O-CH₃ ， R      H、L、L¹¹ 、P-Sp-或-Sp(P)₂ ， L      F、Cl、-CN、P-Sp-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 -基團視情況以使得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P-Sp-、F或Cl置換， z      0、1、2或3，及 n1    1、2、3或4； MES-R^a II 其中 MES    為包含兩個或多於兩個環之棒狀液晶原基基團，該等環彼此直接地或間接地連接或彼此縮合，該等環視情況經取代，且該液晶原基基團視情況另外經一或多個可聚合基團取代，該等可聚合基團直接地連接至MES或經由間隔基連接至MES，及 R^a 為極性錨固基團，駐留於棒狀液晶原基基團MES之末端位置中，且錨固基團包含至少一個碳原子及至少一個選自-OH、-SH、-COOH、-CHO或一級或二級胺官能基的基團，較佳為一或兩個OH基團，且其視情況含有一或兩個可聚合基團P。

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」或「LC組分B)」，且較佳包含一或多種，較佳至少兩種選自不可聚合之低分子量化合物的液晶原基或LC化合物。

本發明此外係關於一種如上文所描述之LC介質或LC顯示器，其中組分A)之式I化合物或可聚合化合物經聚合。

本發明此外係關於一種用於製備如上文及下文所描述之LC介質的方法，其包含以下步驟：將一或多種液晶原基或LC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)與一或多種式I化合物混合，且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。

本發明此外係關於根據本發明之LC介質於PSA顯示器中之用途，特定言之於含有LC介質之PSA顯示器中之用途，其用於藉由在PSA顯示器中，較佳地在電或磁場中原位聚合式I化合物以在LC介質中產生傾斜角。

本發明此外係關於一種包含根據本發明之一或多種各自具有式I及II之化合物或LC介質的LC顯示器，特定言之PSA顯示器，尤佳為PS-VA、PS-UB-FFS或PS-posi-VA顯示器。

本發明此外係關於根據本發明之式I化合物及LC介質於聚合物穩定之SA-VA顯示器中的用途，及關於一種包含根據本發明之一或多種式I化合物或LC介質的聚合物穩定之SA-VA顯示器。

本發明此外係關於一種LC顯示器，其包含可藉由聚合根據本發明之LC介質獲得的聚合物，其較佳為PSA顯示器，極佳為PS-VA、PS-UB-FFS或聚合物穩定之SA-VA顯示器。

本發明此外係關於一種PSA類型之LC顯示器，其包含：其中之至少一個為透光的兩個基板；設置於各基板上之電極或設置於該等基板中之僅一者上之兩個電極；以及位於該等基板之間的LC介質層，其包含如上文及下文所描述之LC介質，其中該等可聚合化合物在該顯示器之該等基板之間聚合。

本發明此外係關於一種用於製造如上文及下文所描述之LC顯示器的方法，其包含以下步驟：在該顯示器之該等基板之間填充或以其他方式設置如上文及下文所描述的根據本發明之LC介質；且使該等可聚合化合物聚合。

根據本發明之PSA顯示器具有兩個電極，較佳地呈透明層形式，其應用於基板中之一或兩者上。在一些顯示器中，例如在PS-VA或聚合物穩定之SA-VA顯示器中，將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PS-posi-VA或PS-IPS中，將兩個電極施加至該兩個基板中之僅一者。

在一較佳實施例中，可聚合組分在LC顯示器中聚合，同時將電壓施加至顯示器之電極。

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。

先前技術文件WO 2014/142168 A1揭示一種可交聯且光反應性的且含有表示為可交聯基團之苯甲氧基甲基的LC配向劑。然而，為開始此等苯甲氧基甲基之交聯反應，需要存在強酸，類似於酚甲醛樹脂。然而，此等苯甲氧基甲基在如用於根據本發明之式I化合物的聚合條件下不反應。因此，不將本申請案中之CH₂ OCH₃ 基團視為在如本文中所使用之術語「可聚合基團」之含義內。

較佳地選擇用於聚合式I化合物之條件使得L¹¹ (例如，CH₂ OCH₃ )取代基不參與聚合反應。較佳地，本申請案中所揭示及所主張之LC介質不含有光酸或使得L¹¹ (例如，CH₂ OCH₃ )基團能夠參與交聯反應之另一種添加劑。

當用於豎直自配向之PSA顯示器中時，式I化合物展示以下有利特性： -  在某一程序窗內產生適合的傾斜， -  UV處理之後產生RM之最小殘基之較快聚合， -  UV處理之後的高電壓保持率， -  良好傾斜穩定性， -  充足熱穩定性， -  在通常用於顯示器製造之有機溶劑中之充分溶解度。

特定而言，式I化合物將類似於聯三苯RM之較快聚合速度與類似於聯二苯RM之可靠性參數組合。此使得在用於PSA顯示器時，相較於目前先進技術之RM，化合物之優越總體效能。

在式I化合物中，發現苯或伸萘基環上存在之一或多個甲氧基亞甲基取代基L¹¹ 增強化合物之優越特性，如同較快聚合速度及良好可靠性。然而，取代基L¹¹ 不表示為應參與化合物之聚合反應的可聚合或可交聯基團。

本發明之一較佳實施例因此係關於式I化合物於聚合反應中之用途，其中用於基團P之聚合的條件經選擇使得甲氧基亞甲基取代基或基團L¹¹ 不參與聚合反應。

除非另外說明，否則式I化合物較佳選自非對掌性化合物。

如本文所使用，術語「主動層」及「可切換層」意謂電光顯示器(例如，LC顯示器)中之層，該層包含一或多個具有結構及光學各向異性之分子，如(例如) LC分子，其在外部刺激(如電場或磁場)後改變其定向，從而導致層對偏振或非偏振光之透射率改變。

如本文所使用，術語「傾斜」及「傾斜角」將理解為意謂LC介質之LC分子相對於LC顯示器(此處較佳為PSA顯示器)中之單元之表面的傾斜配向。此處傾斜角表示LC分子(LC指向矢)之縱向分子軸與形成LC單元之平面平行外部板之表面之間的平均角度(＜90°)。此處低傾斜角值(亦即，與90°角之大偏差)對應於大傾斜。量測傾斜角之適合方法在實例中給出。除非另外指示，否則上文及下文所揭示之傾斜角值係關於此量測方法。

如本文中所使用，術語「反應性液晶原基」及「RM」將理解為意謂一種化合物，其含有液晶原基或液晶構架及一或多個適用於聚合且亦稱為「可聚合基團」或「P」的連接至其之官能基。

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

根據本發明之SA-VA顯示器將為聚合物穩定模式，此係由於其含有以下或藉由使用以下製造：含有式I之RM之LC介質。因此，當涉及根據本發明之顯示器時，如本文所使用，術語「SA-VA顯示器」將理解為指代聚合物穩定之SA-VA顯示器，即使未明確提及。

如本文所使用，術語「低分子量化合物」將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。

如本文所使用，術語「不可聚合化合物」將理解為意謂不含有適用於在通常應用於RM聚合之條件下聚合之官能基的化合物。

如本文所使用之術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，且意謂由於其吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相的基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)本身不必一定具有LC相。就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相行為。典型液晶原基基團為(例如)硬質桿狀或盤狀單元。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。

如本文所使用之「棒狀」液晶原基基團為棒狀液晶原基基團，與圓盤狀(盤狀基團)相反。其在棒狀核上可具有側向及末端取代基。末端取代基為位於棒狀之頂端處的彼等取代基。棒狀核通常由有機基團組成，通常且較佳地藉由兩個或多於兩個環系統之組合組成。在三個或多於三個環系統之情況下，此等環系統以產生棒狀(例如，聯三苯)的基本線性方式連接。環可由單鍵、小的有機基團(橋)連接或可為稠環，其中較佳為單鍵。

如本文所使用之術語「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。如本文所使用，術語「間隔基團」或「間隔基」意謂可撓性基團，例如伸烷基，其在可聚合液晶原基化合物中將液晶原基基團及可聚合基團連接。

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。

在基團中，展示於兩個環原子之間的單鍵可連接至苯環之任何游離位置。

上文及下文中之「有機基團」表示碳基或烴基。

「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團，其中此基團不含其他原子(諸如(例如)，-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子，諸如(例如)，N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge (例如，羰基等)。術語「烴基」表示另外含有一或多個H原子及視情況一或多個雜原子(諸如(例如)，N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基。

「鹵素」表示F、Cl、Br或I，較佳為F或Cl。

-CO-、-C(=O)-及-C(O)-表示羰基，亦即。

碳基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。具有超過3個C原子之碳基或烴基可為直鏈、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」表示芳族碳基或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示如上文所定義之「芳基」，其含有一或多個較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子。

較佳之碳基及烴基為具有1至40，較佳1至20，極佳1至12個C原子的視情況經取代之直鏈、分支鏈或環狀烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基；具有5至30，較佳6至25個C原子的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原子的視情況經取代之烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基及芳氧基羰氧基，其中一或多個C原子亦可由較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子置換。

更佳之碳基及烴基為C₁ -C₂₀ 烷基、C_2- C₂₀ 烯基、C_2- 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。

更佳之碳基及烴基為具有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原子彼此不直接鍵聯之方式經-C(R^x )=C(R^x )-、-C≡C-、-N(R^x )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。

R^x 較佳地表示H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基鏈，另外，其中一或多個不相鄰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原子的視情況經取代之芳基或芳氧基或具有2至30個C原子的視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基。

較佳之烷基為例如甲基、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、正十一基、正十二基、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。

較佳之烯基為例如乙烯基、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。

較佳之炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。

較佳之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。

較佳之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基團，亦即其可含有一個環(諸如(例如)，苯基)或兩個或多於兩個環，該等環亦可稠合(諸如(例如)，萘基)或經共價鍵結(諸如(例如)，聯二苯)，或含有稠環與鍵聯環之組合。雜芳基含有一或多個雜原子，較佳選自O、N、S及Se。

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，另外，其中一或多個CH基團可以使得O原子及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經N、S或O置換。

較佳之芳基為例如苯基、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、屈、苝、稠四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。

較佳之雜芳基為例如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、吩嗪、萘啶、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)脂環及雜環基團涵蓋以下兩者：飽和環，亦即，僅含有單鍵之彼等環；以及部分不飽和環，亦即，亦可含有多個鍵之彼等環。雜環含有一或多個雜原子，較佳選自Si、O、N、S及Se。

(非芳族)脂環及雜環基團可為單環，亦即，僅含有一個環(諸如(例如)，環己烷)；或為多環，亦即，含有複數個環(諸如(例如)，十氫萘或二環辛烷)。尤佳為飽和基團。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，另外，其中一或多個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。

較佳之脂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、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。

上文所提及之環狀基團的較佳取代基為例如可溶性促進基團，諸如烷基或烷氧基；拉電子基團，諸如氟、硝基或腈；或用於增加聚合物中之玻璃轉移溫度(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。

上文所提及之環狀基團的較佳取代基(下文亦稱為「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 、各自具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中一或多個H原子可視情況經F或Cl置換)、視情況具有1至20個Si原子的經取代之矽烷基，或視情況具有6至25，較佳6至15個C原子的經取代之芳基， 其中R^x 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰CH₂ -基團視情況以使得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，及 Y¹ 表示鹵素。

「經取代之矽烷基或芳基」較佳意謂經鹵素、-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。

尤佳之取代基L^S 為例如F、Cl、CN、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 、OC₂ F₅ ，此外為苯基。

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(例如)，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)的基團。尤佳為用於鏈聚合之基團，特定言之含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之基團，及適用於開環聚合之基團，諸如(例如)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)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，特定言之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，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-以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 較佳地表示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)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，特定言之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，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；k₁ 、k₂ 及k₃ 各自彼此獨立地表示0或1，k₃ 較佳地表示1，且k₄ 表示1至10之整數。

極其較佳基團P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-，另外為CH₂ =CH-O-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-CO-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-、。

更佳之可聚合基團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。

若間隔基團Sp不同於單鍵，則其較佳具有式Sp"-X"，使得各別基團P-Sp-與式P-Sp"-X"-一致，其中 Sp"   表示具有1至20，較佳1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且另外，其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、-NH-、-N(R⁰ )-、-Si(R⁰ R⁰⁰ )-、-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 -、-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， 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，及 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。

典型地間隔基團Sp及-Sp"-X"-為例如-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ )_p1 -O-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-、-(CH₂ )_p1 -CO-O-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-O-、-(CH₂ CH₂ O)_q1 -CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -S-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -NH-CH₂ CH₂ -或-(SiR⁰ R⁰⁰ -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。

尤佳之基團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，尤佳之基團Sp"為直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。

在本發明之一較佳實施例中，式I及其子式之化合物含有基團R=Sp(P)₂ 。根據此較佳實施例之極佳式I化合物含有選自下式之基團R： -X-alkyl-CHPP                                  S1 -X-alkyl-CH((CH₂ )_aa P)((CH₂ )_bb P)       S2 -X-N((CH₂ )_aa P)((CH₂ )_bb P)                  S3 -X-alkyl-CHP-CH₂ -CH₂ P                    S4 -X-alkyl-C(CH₂ P)(CH₂ P)-C_aa H_2aa+1 S5 -X-alkyl-CHP-CH₂ P                           S6 -X-alkyl-CPP-C_aa H_2aa+1 S7 -X-alkyl-CHPCHP-C_aa H_2aa+1 S8 其中P如式I中所定義， alkyl       表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-C(R⁰ )=C(R⁰ )-、-C≡C-、-N(R⁰ )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，其中R⁰ 具有上文所指示之含義， aa及bb    各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6， X           具有針對X"所指示之含義中之一者，且較佳為O、CO、SO₂ 、O-CO-、CO-O或單鍵。

較佳之間隔基團Sp(P)₂ 選自式S1、S2及S3。

極佳之間隔基團Sp(P)₂ 選自以下子式： -CHPP                                             S1a -O-CHPP                                          S1b -CH₂ -CHPP                                      S1c -OCH₂ -CHPP                                    S1d -CH(CH₂ -P)(CH₂ -P)                          S2a -OCH(CH₂ -P)(CH₂ -P)                        S2b -CH₂ -CH(CH₂ -P)(CH₂ -P)                   S2c -OCH₂ -CH(CH₂ -P)(CH₂ -P)                 S2d -CO-NH((CH₂ )₂ P)((CH₂ )₂ P)               S3a

在如上文及下文所描述之式I及II及其子式之化合物中，P較佳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，最佳地選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。

更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物，其中存在於化合物中之所有可聚合基團P具有相同含義，且極佳地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，最佳為甲基丙烯酸酯。

在如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物中，R較佳地表示P-Sp-或-Sp(P)₂ ，最佳為-Sp-P。

更佳地為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物，其中Sp表示單鍵或-(CH₂ )_p1 -、-O-(CH₂ )_p1 -、-O-CO-(CH₂ )_p1 或-CO-O-(CH₂ )_p1 ，其中p1為2、3、4、5或6，且若Sp為-O-(CH₂ )_p1 -、-O-CO-(CH₂ )_p1 或-CO-O-(CH₂ )_p1 ，則O-原子或CO-基團分別鍵聯至苯環。

更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物，其中A¹ -(Z¹ -A² )_z 表示聯二苯及含有兩個或多於兩個基團P-Sp-之化合物，接著存在於化合物中之至少一個基團Sp為單鍵。更佳為如上文及下文所描述之一般而言式I及其子式之化合物，其中至少一個基團Sp為單鍵。

更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物，其中至少一個基團Sp不同於單鍵，且較佳選自-(CH₂ )_p1 -、-O-(CH₂ )_p1 -、-O-CO-(CH₂ )_p1 或-CO-O-(CH₂ )_p1 ，其中p1為2、3、4、5或6，且若Sp為-O-(CH₂ )_p1 -、-O-CO-(CH₂ )_p1 或-CO-O-(CH₂ )_p1 ，則O-原子或CO-基團分別鍵聯至苯環。

在式I及其子式之化合物中，A¹ 及A² 較佳選自伸苯基-1,4-二基、伸苯基-1,3-二基及萘2,6-二基，其皆視情況經如式I中所定義之一或多個基團L、L¹¹ 或P-Sp-取代。

較佳之式I及其子式之化合物為其中z為1且A¹ 及A² 選自以下的彼等化合物：伸苯基-1,4-二基及萘2,6-二基，其皆視情況經如式I中所定義之一或多個基團L、L¹¹ 或P-Sp-取代。

更佳之式I及其子式之化合物為其中z為2且A¹ 及A² 選自以下的彼等化合物：伸苯基-1,4-二基、伸苯基-1,3-二基及萘2,6-二基，其皆視情況經如式I中所定義之一或多個基團L、L¹¹ 或P-Sp-取代。

極佳之基團式I中之部分基團-A¹ -(Z-A² )_z -選自下式： 其中至少一個環經至少一個基團L¹¹ 取代且苯環視情況進一步經一或多個基團L或P-Sp-取代。

較佳之式I化合物選自以下子式： 其中P、Sp、R及L具有式I中所給出之含義， r1、r3    彼此獨立地為0、1、2或3， r2          為0、1、2、3或4， r4、r5， 彼此獨立地為0、1或2， 其中r1+r6≥1、r1+r2+r3 ≥1、r4+r5 ≥1、r1+r3+r4 ≥1，且至少一個基團L表示-CH₂ -O-CH₃ 、-CH₂ -O-C₂ H₅ 或-CH₂ -O-C₃ H₇ ，較佳為-CH₂ -O-CH₃ ，及 其中在式I1中，該等基團Sp中之至少一者為單鍵。

較佳為式I1-I5之化合物，其中兩個基團R中之一者為H且另一者為P-Sp。

更佳為式I1-I5之化合物，其中兩個基團R表示H。

更佳為式I1-I5之化合物，其中兩個基團R表示P-Sp。

極佳為式I1、I2及I5之化合物。

式I及I1-I5之極佳化合物選自以下子式： 其中P、Sp、P(Sp)₂ 、L具有式I及上文中所給出之含義，r1-r6具有式I1至I5所給出之含義， 且至少一個基團L，較佳一或兩個，更佳一個基團L表示-CH₂ -O-CH₃ 、-CH₂ -O-C₂ H₅ 或-CH₂ -O-C₃ H₇ ，較佳為-CH₂ -O-CH₃ 。

式I1至I5及I1-1至I5-5之較佳化合物為其中所有基團Sp表示單鍵之彼等化合物。

極佳之式I化合物選自以下子式： 其中L^a 為-CH₂ -O-CH₃ 、-CH₂ -O-C₂ H₅ 或-CH₂ -O-C₃ H₇ ，較佳為-CH₂ -O-CH₃ ，P、Sp及Sp(P)₂ 具有上文或下文所給出之含義，其中Sp較佳不同於單鍵，且L'具有較佳不同於L^a 之上文或下文針對L所給出之含義中之一者。L'較佳地表示F。

式I及其子式之較佳化合物選自以下較佳實施例，包括其任何組合： -  化合物中之所有基團P具有相同含義， -  -A¹ -(Z-A² )_z -選自式A1、A2及A5， -  化合物含有一個、兩個或三個基團L¹¹ ， -  化合物準確地含有兩個可聚合基團(由基團P表示)， -  化合物準確地含有三個可聚合基團(由基團P表示)， -  P選自由以下組成之群：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及氧雜環丁烷，極佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯， -  P為甲基丙烯酸酯， -  所有基團Sp為單鍵， -  基團Sp中之至少一者為單鍵且基團Sp中之至少一者不同於單鍵， -  當不同於單鍵時，Sp為-(CH₂ )_p2 -、-(CH₂ )_p2 -O-， -(CH₂ )_p2 -CO-O-、-(CH₂ )_p2 -O-CO-，其中p2為2、3、4、5或6，且O-原子或CO-基團分別連接至苯環， -  Sp為單鍵或表示-(CH₂ )_p2 -、-(CH₂ )_p2 -O-、-(CH₂ )_p2 -CO-O-、-(CH₂ )_p2 -O-CO-，其中p2為2、3、4、5或6，且O-原子或CO-基團分別連接至苯環， -  Sp(P)₂ 選自子式S11-S31， -  R表示P-Sp-， -  R不表示或含有可聚合基團， -  R不表示或含有可聚合基團而表示具有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 -基團視情況以使得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或L^a 置換， -  L或L'在與L¹¹ 不同時表示F、Cl或CN， -  L'為F， -  r1、r2及r3表示0或1， -  r1、r2、r3、r4、r5及r6表示0或1， -  r1及r6中之一者為0而另一者為1， -  r1為1且r2及r3為0， -  r3為1且r1及r2為0， -  r4及r5中之一者為0而另一者為1， -  r1及r4為0且r3為1， -  r1及r3為0且r4為1， -  r3及r4為0且r1為1。

尤佳之化合物選自以下：

自配向添加劑可在與應用於PSA方法中之RM類似的條件下在LC介質中聚合。

尤其用於SA-VA模式顯示器中的誘導垂直配向之適合SA添加劑揭示於例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。

在式II中，基團MES較佳地含有選自如上所定義之芳族、脂環及雜環基團之環，包括其較佳之含義。最佳環為1,4-伸苯基，其可經如下文所定義之L¹ 及-Sp-P，或1,4-伸環己基取代。

在式II中，基團MES較佳為選自以下結構之基團，其可經取代基L¹ 及-Sp-P中之任一者單取代或多取代： 其中 L¹ 在各情況下，彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂ 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R⁰ )₂ 、-C(=O)R⁰ 、視情況經取代之矽烷基、具有3至20個C原子的視情況經取代之芳基或環烷基或具有至多25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，另外，其中一或多個H原子可各自經F或Cl置換， P      表示可聚合基團，及 Sp    表示間隔基團或單鍵， 且虛線指示極性錨固基團R^a 之連接點。

較佳地，用於豎直配向之自配向添加劑經選擇具有式IIa R¹ -[A² -Z² ]_m -A¹ -R^a IIa 其中 A¹ 、A² 各自彼此獨立地表示芳族、雜芳族、脂環或雜環基團，其亦可含有稠環，且其亦可經基團L¹ 或-Sp-P單取代或多取代， L¹ 在各情況下，彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂ 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R⁰ )₂ 、-C(=O)R⁰ 、視情況經取代之矽烷基、具有3至20個C原子的視情況經取代之芳基或環烷基或具有至多25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，另外，其中一或多個H原子可各自經F或Cl置換， P            表示可聚合基團， Sp          表示間隔基團或單鍵， Z² 在各情況下，彼此獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-SCH₂ -、-CH₂ S-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ S-、-SCF₂ -、-(CH₂ )_n1 -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ CF₂ -、-(CF₂ )_n1 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-(CR⁰ R⁰⁰ )_n1 -、-CH(-Sp-P)-、-CH₂ CH(-Sp-P)-或-CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)-， n1          表示1、2、3或4， m           表示1、2、3、4、5或6， R⁰ 在各情況下，彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基， R⁰⁰ 在各情況下，彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基， R¹ 彼此獨立地表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，另外，其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可各自以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且另外，其中一或多個H原子可各經F或Cl或基團-Sp-P置換，及 R^a 如上文定義，較佳地表示由具有至少一個選自-OH、-NH₂ 、NHR¹¹ 、C(O)OH及-CHO之基團進一步定義的極性錨固基團，其中R¹¹ 表示具有1至12個C原子之烷基。

在另一較佳實施例中，根據本發明之LC介質或聚合物穩定之SA-VA顯示器含有一或多種選自下文表G之自配向添加劑。

自配向添加劑之錨固基團R^a 更佳地經定義為 R^a 下式之錨固基團： 或 其中 p      表示1或2， q      表示2或3， B      表示經取代或未經取代之環系統或縮合環系統，較佳為選自苯、吡啶、環己烷、二噁烷或四氫哌喃之環系統， Y，  彼此獨立地表示-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-NR¹¹ -或單鍵， o      表示0或1， X¹ ， 彼此獨立地表示H、烷基、氟烷基、OH、NH₂ 、NHR¹¹ 、NR¹¹ ₂ 、OR¹¹ 、C(O)OH、-CHO，其中至少一個基團X¹ 表示選自-OH、-NH₂ 、NHR¹¹ 、C(O)OH及-CHO之基團， R¹¹ 表示具有1至12個C原子之烷基， Sp^a 、Sp^c 、Sp^d 各自彼此獨立地表示間隔基團或單鍵，及 Sp^b 表示三價或四價基團，較佳為CH、N或C。

式II及IIa視情況包括可聚合化合物。在本發明內，「包含式II/IIa之化合物的介質」係指以下兩者：包含式II/IIa之化合物的介質及替代地包含呈其聚合形式之化合物的介質。

在一或多種式II化合物經一或多種可聚合基團(-Sp-P)取代之情況下，根據本發明之LC介質包含 -  可聚合組分A)，其包含可聚合化合物，較佳由其組成，該等可聚合化合物中之至少一者為式I化合物，且該等可聚合化合物中至少一者具有式II， -  液晶組分B)，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，較佳由其組成。

在式IIa及其子式之化合物中，Z¹ 及Z² 較佳地表示單鍵、-C₂ H₄ -、-CF₂ O-或-CH₂ O-。在一特定較佳實施例中，Z¹ 及Z² 各自獨立地表示單鍵。

在式IIa化合物中，基團L在各情況下獨立地較佳地表示F或烷基，較佳為CH₃ 、C₂ H₅ 或C₃ H₇ 。

藉由以下子式II-A至II-D說明較佳之式IIa化合物 其中R¹ 、R^a 、A² 、Z² 、Sp、P及L¹ 具有如上文針對式IIa所定義之含義， m    獨立地為1、2或3，及 r1   獨立地為0、1、2、3或4，較佳為0、1或2。

在式II-A至II-D之化合物中，L¹ 較佳地表示F或烷基，較佳為CH₃ 、C₂ H₅ 或C₃ H₇ 。

在一較佳實施例中，r1表示0。

式II、IIa、II-A至II-D之可聚合基團P較佳為甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯或另一種經取代之丙烯酸酯，最佳為甲基丙烯酸酯。

在上文及下文式IIa或II-A至II-D及其子式中，Z¹ 較佳地獨立地表示單鍵或-CH₂ CH₂ -，且極尤其為單鍵。

R^a 較佳地表示 其中p = 1、2、3、4、5或6， x = 1或0，較佳為1，及 R²² 為H、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正戊基或-CH₂ CH₂ -第三丁基 特定言之 -O(CH₂ )₂ -OH、-O(CH₂ )₃ -OH、 ，其中R²² 為H、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正戊基或-CH₂ CH₂ -第三丁基， 或。

在式IIa中及在式IIa之子式中，R¹ 較佳地表示具有1-8個C原子之直鏈烷基或分支鏈烷基，較佳為直鏈烷基。在式IIa或II-A至II-D之化合物中，R¹ 更佳地表示CH₃ 、C₂ H₅ 、正-C₃ H₇ 、正-C₄ H₉ 、正-C₅ H₁₁ 、正-C₆ H₁₃ 或CH₂ CH(C₂ H₅ )C₄ H₉ 。R¹ 進一步可表示烯氧基，特定言之OCH₂ CH=CH₂ 、OCH₂ CH=CHCH₃ 、OCH₂ CH=CHC₂ H₅ 或烷氧基，特定言之OC₂ H₅ 、OC₃ H₇ 、OC₄ H₉ 、OC₅ H₁₁ 及OC₆ H₁₃ 。尤佳之R¹ 表示直鏈烷基殘基，較佳為C₅ H₁₁ 。

在本發明之一較佳實施例中，LC介質包含式II化合物，其為可聚合的。式I及II之可聚合添加劑之以下組合為較佳的： -   LC介質包含一或多種式I1-1化合物及一或多種式II化合物； -   LC介質包含一或多種式I1-1-1化合物及一或多種式II-A或II-B之化合物； -   LC介質包含一或多種式I1-1-1化合物及一或多種式II-B化合物；或 -   LC介質包含一或多種下式化合物 及一或多種式II-A或II-B之化合物。

式I及II及其子式之化合物及中間物可類似於熟習此項技術者已知且描述於諸如以下之標準有機化學著作中之方法來製備：Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart。

舉例而言，式I化合物可藉由使用含有可聚合基團P之對應酸、酸衍生物或鹵化化合物使中間物(其中兩端之基團Sp-P表示OH)酯化或醚化來合成。

舉例而言，可在存在如吡啶或三乙胺及4-(N,N -二甲基胺基)吡啶(DMAP)之鹼的情況下藉由醇與酸衍生物(如例如(甲基)丙烯醯氯或(甲基)丙烯酸酐)之酯化來製備丙烯酸或甲基丙烯酸酯。可替代地，可在脫水劑(例如根據Steglich用二環己基碳化二亞胺(DCC)、N -(3-二甲基胺基丙基)-N ' -乙基碳化二亞胺(EDC)或N -(3-二甲基胺基丙基)-N ' -乙基碳化二亞胺鹽酸鹽)及DMAP存在下藉由醇與(甲基)丙烯酸之酯化來製備酯。

其他適合之方法在實例中展示。

為產生PSA顯示器，藉由在LC顯示器之基板之間的LC介質中原位聚合，視情況同時對電極施加電壓，使LC介質中所含有之可聚合化合物聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或多於兩個可聚合基團)。

根據本發明之PSA顯示器之結構對應於如在開始時引用之先前技術中所描述之PSA顯示器常見的幾何結構。不具有突起部分之幾何結構為較佳，特定言之，另外，其中濾色器側邊上之電極為非結構化的且僅TFT側邊上之電極具有狹槽之彼等幾何結構。PS-VA顯示器之尤其適合且較佳之電極結構係描述於例如US 2006/0066793 A1中。

本發明之較佳PSA型LC顯示器包含： -    第一基板，其包括界定像素區域之像素電極，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配向層， -    第二基板，其包括共同電極層，該共同電極層可安置於面對第一基板之第二基板之整個部分上，及視情況選用之第二配向層， -    LC層，其安置於第一基板與第二基板之間且包括如上文及下文所描述的根據本發明之LC介質，其中可聚合組分(A)亦可經聚合。

含於介質中之自配向添加劑引發LC層之豎直配向(與表面正交)或傾斜豎直配向。

藉由顯示器製造商習知使用之方法，例如所謂的滴下式填充(ODF)方法，可將具有LC介質之LC層沈積於顯示器之基板之間。LC介質之可聚合組分接著例如藉由UV光聚合來聚合。聚合可在一個步驟中或在兩個或多於兩個步驟中進行。

PSA顯示器可包含其他元件，如濾色器、黑矩陣、鈍化層、光阻滯層、用於定址個別像素之電晶體元件等，其皆為熟習此項技術者所熟知。

電極結構可由熟習此項技術者根據個別顯示器類型而進行設計。舉例而言，對於PS-VA顯示器，可藉由提供具有狹縫及/或凸塊或突起之電極來誘導LC分子之多域定向以便形成兩個、四個或多個不同傾斜配向方向。

在聚合後，可聚合化合物形成交聯聚合物，其造成LC介質中之LC分子之一定預傾斜。不希望受特定理論束縛，咸信由可聚合化合物形成之交聯聚合物之至少一部分將相分離或自LC介質沈澱出且在基板或電極上形成聚合物層。顯微量測資料(如SEM及AFM)已確證，所形成之聚合物之至少一部分積聚於LC/基板界面處。

聚合可在一個步驟中進行。亦有可能首先在第一步驟中進行聚合，視情況同時施加電壓，以便產生預傾斜角，且隨後在第二聚合步驟中在無施加電壓之情況下，使第一步驟中未反應之化合物聚合或交聯(「最終固化」)。

適合且較佳之聚合方法為(例如)熱或光聚合，較佳為光聚合，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。聚合之適合條件及引發劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知的且描述於文獻中。適用於自由基聚合的為例如市售光引發劑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%，尤佳為0.001至1重量%。

根據本發明之可聚合化合物亦適用於無需引發劑之聚合，其伴隨有大量優勢，例如較低的材料成本且特定言之因引發劑或其降解產物之可能殘餘量所致的LC介質之更少污染。因此，聚合亦可在不添加引發劑之情況下進行。在一較佳實施例中，LC介質因此不含有聚合引發劑。

LC介質亦可包含一或多種穩定劑以便防止例如在儲存或運輸期間RM之不合需要的自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知的且描述於文獻中。尤其適合的為例如Irganox®系列(Ciba AG)，諸如(例如) Irganox® 1076之市售穩定劑。若採用穩定劑，則以RM或可聚合組分(組分A)之總量計，其比例較佳為10-500,000 ppm，尤佳為50-50,000 ppm。

式I之可聚合化合物尤其展示良好的UV吸收，且因此尤其適用於製備PSA顯示器之方法，該PSA顯示器包括以下特徵中之一或多者： -    在顯示器中，在2步驟方法中，可聚合介質曝露於UV光，該2步驟方法包括第一UV曝光步驟(「UV-1步驟」)以產生傾斜角及第二UV曝光步驟(「UV-2步驟」)以結束聚合， -    可聚合介質在顯示器中曝露於藉由節能UV燈(亦稱為「綠色UV燈」)產生之UV光。此等燈之特徵在於在300-380 nm之其吸收光譜中相對較低強度(習知UV1燈之1/100-1/10)且較佳用於UV2步驟中，但視情況亦用於UV1步驟中，當避免較高強度為該方法所需時。 -    使可聚合介質曝露於由具有移至較長波長，較佳340 nm或更長之輻射光譜之UV燈產生之顯示器中之UV光以避免PS-VA方法中之短UV光曝光。

使用較低強度及UV轉移至較長波長均保護有機層不受可藉由UV光引起之損壞。

本發明之一較佳實施例係關於一種用於製備如上文及下文所描述之PSA顯示器之方法，該PSA顯示器包含以下特徵中之一或多者： -    在2步方法中，可聚合LC介質曝露於UV光，該2步方法包括第一UV曝光步驟(「UV-1步驟」)以產生傾斜角及第二UV曝光步驟(「UV-2步驟」)以結束聚合， -    使可聚合LC介質曝露於由強度為300-380 nm波長範圍中0.5 mW/cm² 至10 mW/cm² 之UV燈產生之UV光，較佳用於UV2步驟且視情況亦用於UV1步驟中， -    使可聚合LC介質曝露於波長為340 nm或更長且較佳為400 nm或更短之UV光。

此較佳方法可(例如)藉由使用所需UV燈或藉由使用帶通濾波器及/或截止濾波器進行，該等濾波器實質上透射具有各別所需波長之UV光且實質上阻隔具有各別非所需波長之光。舉例而言，當需要用300-400 nm之波長λ之UV光照射時，UV曝光可使用實質上透射300 nm ＜ λ ＜ 400 nm之波長之寬帶通濾波器進行。當需要用波長λ超過340 nm之UV光照射時，UV曝光可使用實質上透射波長λ ＞ 340 nm之截止濾波器進行。

「實質上透射」意謂濾波器透射實質性部分，較佳地至少50%強度的具有所需波長之入射光。「實質上阻隔」意謂濾波器未透射實質性部分，較佳地至少50%強度的非所需波長之入射光。例如在帶通濾波器之情況下，「所需(非所需)波長」意謂λ之給定範圍內(外)之波長，且在截止濾波器之情況下，意謂超過(低於) λ之給定值之波長。

此較佳方法使得能夠藉由使用較長UV波長製造顯示器，從而減少或甚至避免較短UV光組分之有害及損害作用。

UV輻射能量一般為6至100 J/cm² ，視製造過程條件而定。

較佳地，根據本發明之LC介質基本上由可聚合組分A)及一或多種式II之可聚合化合物以及LC組分B)或LC主體混合物組成，如上文及下文所描述之。然而，LC介質可另外包含一或多種其他組分或添加劑，較佳選自包括(但不限於)以下之清單：共聚單體、對掌性摻雜劑、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、界面活性劑、濕潤劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏附劑、擴展劑、流動改良劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。

尤佳為包含一種、兩種或三種式I之可聚合化合物的LC介質。

此外，較佳為其中可聚合組分A)排他地包含式I之可聚合化合物的LC介質。

此外，較佳為其中液晶組分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的LC介質。

LC組分B)或LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。

此外，較佳為非對掌性式I化合物及其中組分A及/或B之化合物排他地選自由非對掌性化合物組成之群的LC介質。

較佳地，可聚合組分A)在LC介質中之比例為＞ 0.3%至＜ 5%，極佳為＞ 0.4%至＜ 2%，最佳為0.5%至2.5%。

較佳地，式I化合物在LC介質中之比例為＞0%至＜ 5%，極佳為＞0%至＜ 1%，最佳為0.01%至0.5%。

較佳地，式II化合物在LC介質中之比例為＞0.1%至＜5%，極佳為＞0.2%至＜ 3%，最佳為0.2%至1.5%。

較佳地，LC組分B)在LC介質中之之比例為95%至＜ 100%，極佳為99%至＜100%。

在另一較佳實施例中，除式I及視情況II之化合物以外，可聚合組分A)包含一或多種較佳選自RM之其他可聚合化合物(「共聚單體」)。

適合且較佳之液晶原基共聚單體選自下式： 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丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團， Sp¹ 、Sp² 及Sp³ 各自彼此獨立地表示單鍵或具有上文及下文針對Sp所指示之含義中之一者的間隔基團，且尤佳表示-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ )_p1 -O-、-(CH₂ )_p1 -CO-O-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-或-(CH₂ )_p1 -O-CO-O-，其中p1為1至12之整數，另外，其中基團P¹ -Sp¹ -、P¹ -Sp² -及P³ -Sp³ -中之一或多者可表示R^aa ，其限制條件為所存在基團P¹ -Sp¹ -、P² -Sp² 及P³ -Sp³ -中之至少一者不同於R^aa ， R^aa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，另外，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原子彼此不直接鍵聯之方式經C(R⁰ )=C(R⁰⁰ )-、-C≡C-、-N(R⁰ )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且另外，其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹ -Sp¹ -，尤佳經具有1至12個C原子的直鏈或分支鏈視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中，烯基及炔基基團具有至少兩個C原子且分支鏈基團具有至少三個C原子)置換， 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或具有1至12個C原子的直鏈或分支鏈視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，較佳為F， L'及L"    各自彼此獨立地表示H、F或Cl， k 表示0或1， 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。

尤佳為式M2、M13、M17、M22、M23、M24、M30、M31及M32之化合物。

更佳為三反應性化合物M15至M30，特定言之M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M26、M30、M31及M32。

在式M1至M32之化合物中，基團 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 、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-，極佳為F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、COCH₃ 、OCF₃ 或P-Sp-，更佳為F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 、COCH₃ 或OCF₃ ，尤其為F或CH₃ 。

除了上文所描述之可聚合化合物以外，用於根據本發明之LC顯示器的LC介質包含LC混合物(「主體混合物」)，該LC混合物包含一或多種，較佳兩種或多於兩種選自不可聚合之低分子量化合物的LC化合物。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的條件下對聚合反應為穩定及/或無反應。

原則上，適用於習知顯示器之任何LC混合物均適合作為主體混合物。適合之LC混合物為熟習此項技術者所知且描述於文獻中，例如EP 1 378 557 A1中之VA顯示器中之混合物。

在一較佳實施例中，基於具有負介電各向異性之化合物，LC介質含有LC組分B)或LC主體混合物。此等LC介質尤其適用於PS-VA及PS-UB-FFS顯示器。 此LC介質之尤佳實施例為下文部分a)-z)之彼等LC介質：

a)     其中LC組分B)或LC主體混合物包含一或多種選自式CY及PY之化合物的LC介質： 其中 a 表示1或2， b 表示0或1， R¹ 及R² 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， Z^x 及Z^y 各自彼此獨立地表示-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CO-O-、-O-CO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂ O-或單鍵，較佳為單鍵， L^1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。

較佳地，L¹ 及L² 均表示F或L¹ 及L² 中之一者表示F且另一者表示Cl，或L³ 及L⁴ 均表示F或L³ 及L⁴ 中之一者表示F且另一者表示Cl。

式CY化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中a表示1或2，alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2-6個C原子之直鏈烯基，且(O)表示氧原子或單鍵。Alkenyl較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、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化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2-6個C原子之直鏈烯基，且(O)表示氧原子或單鍵。Alkenyl較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

b)     其中LC組分B)或LC主體混合物包含一或多種下式之化合物的LC介質： 其中個別基團具有以下含義： R³ 及R⁴ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換， Z^y 表示-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CO-O-、-O-CO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂ O-或單鍵，較佳為單鍵。

式ZK化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

尤佳為式ZK1化合物。

尤佳之式ZK化合物選自以下子式： 其中丙基、丁基及戊基為直鏈基團。

最佳為式ZK1a及ZK3b之化合物。

c)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之化合物的LC介質： 其中個別基團在每次出現時相同或不同地具有以下含義： R⁵ 及R⁶ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， e 表示1或2。

式DK化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

d)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之化合物的LC介質： 其中個別基團具有以下含義： 其中至少一個環F不同於伸環己基， f  表示1或2， R¹ 及R² 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換， Z^x 表示-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CO-O-、-O-CO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂ O-或單鍵，較佳為單鍵。 L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。

較佳地，基團L¹ 及L² 兩者表示F，或基團L¹ 及L² 中之一者表示F且另一者表示Cl。

式LY之化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中R¹ 具有上文所指示之含義，alkyl表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，且v表示1至6之整數。R¹ 較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基，特定言之CH₃ 、C₂ H₅ 、正-C₃ H₇ 、正-C₄ H₉ 、正-C₅ H₁₁ 、CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

e)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質： 其中alkyl表示C_1-6 -烷基，L^x 表示H或F，且X表示F、Cl、OCF₃ 、OCHF₂ 或OCH=CF₂ 。尤佳為式G1化合物，其中X表示F。

f) 其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質： 其中R⁵ 具有上文針對R¹ 所指示之含義中之一者，alkyl表示C_1-6 -烷基，d表示0或1，且z及m各自彼此獨立地表示1至6之整數。此等化合物中之R⁵ 尤佳為C_1-6 -烷基或C_1-6 -烷氧基或C_2-6 -烯基，d較佳為1。根據本發明之LC介質較佳地包含量≥ 5重量%的一或多種上文所提及式之化合物。

g)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之聯二苯化合物的LC介質： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl及alkenyl*較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

式B1至B3之聯二苯在LC主體混合物中之比例較佳為至少3重量%，特定言之≥ 5重量%。

式B2化合物為尤佳的。

式B1至B3之化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中alkyl*表示具有1-6個C原子之烷基。根據本發明之介質尤佳包含一或多種式B1a及/或B2c之化合物。

h)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之聯三苯化合物的LC介質： 其中R⁵ 及R⁶ 各自彼此獨立地具有上文所指示之含義中之一者，及 各自彼此獨立地表示 其中L⁵ 表示F或Cl，較佳為F，且L⁶ 表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F或CHF₂ ，較佳為F。

式T化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中R表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，R*表示具有2-7個C原子之直鏈烯基，(O)表示氧原子或單鍵，且m表示1至6之整數。R*較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

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

根據本發明之LC主體混合物較佳地包含呈0.5-30重量%，尤其1-20重量%之量的式T及其較佳子式之聯三苯。

尤佳為式T1、T2、T3及T21之化合物。在此等化合物中，R較佳地表示各自具有1-5個C原子之烷基(此外烷氧基)。

若混合物之Δn值≥ 0.1，則聯三苯較佳用於根據本發明之LC介質中。較佳之LC介質包含2-20重量%的一或多種式T之聯三苯化合物，較佳選自化合物T1至T22之群。

i) 其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之對聯四苯化合物的LC介質： 其中 R^Q 為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯氧基，其皆視情況經氟化， X^Q 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯氧基， L^Q1 至L^Q6 彼此獨立地為H或F，其中L^Q1 至L^Q6 中之至少一者為F。

較佳之式Q化合物為其中R^Q 表示具有2至6個C原子之直鏈烷基，極佳為乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。

較佳之式Q化合物為其中L^Q3 及L^Q4 為F之彼等化合物。更佳之式Q化合物為其中L^Q3 、L^Q4 及L^Q1 及L^Q2 中之一或兩者為F的彼等化合物。

較佳之式Q化合物為其中X^Q 表示F或OCF₃ ，極佳為F之彼等化合物。

式Q化合物較佳選自以下子式 其中R^Q 具有上文及下文所給出之式Q之含義中之一者或其較佳含義中之一者，且較佳為乙基、正丙基或正丁基。

尤佳為式Q1化合物，尤其為其中R^Q 為正丙基之彼等化合物。

較佳地，式Q化合物在LC主體混合物中之比例為＞0至≤5重量%，極佳為0.1至2重量%，最佳為0.2至1.5重量%。

較佳地，LC主體混合物含有1至5種，較佳地1或2種式Q化合物。

將式Q之對聯四苯化合物添加至LC主體混合物中使得能夠減少ODF雲紋，同時保持高UV吸收，能夠快速且徹底的聚合，能夠實現強且快速之傾斜角產生，且增加LC介質之UV穩定性。

此外，將具有正介電各向異性之式Q化合物添加至具有負介電各向異性之LC介質中允許更好地控制介電常數ε_|| 及ε_⊥ 之值，且尤其使得能夠獲得高介電常數ε_|| 值，同時保持介電各向異性Δε恆定，藉此降低反沖電壓且減少影像殘留。

k)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種式C化合物之LC介質： 其中 R^C 表示具有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， X^C 表示F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯氧基， L^C1 、L^C2 彼此獨立地表示H或F，其中L^C1 及L^C2 中之至少一者為F。

較佳之式C化合物為其中R^C 表示具有2至6個C原子之直鏈烷基，極佳為乙基、正丙基或正丁基之彼等化合物。

較佳之式C化合物為其中L^C1 及L^C2 為F之彼等化合物。

較佳之式C化合物為其中X^C 表示F或OCF₃ ，極佳為F之彼等化合物。

較佳之式C化合物選自下式 其中R^C 具有上文及下文所給出之式C之含義中之一者或其較佳含義中之一者，且較佳為乙基、正丙基或正丁基，極佳為正丙基。

較佳地，式C化合物在LC主體混合物中之比例為＞0至≤10重量%，極佳為0.1至8重量%，最佳為0.2至5重量%。

較佳地，LC主體混合物含有1至5種，較佳地1、2或3種式C化合物。

將具有正介電各向異性之式C化合物添加至具有負介電各向異性之LC介質中允許更好地控制介電常數ε_|| 及ε_⊥ 之值，且尤其使得能夠獲得高介電常數ε_|| 值，同時保持介電各向異性Δε恆定，藉此降低反沖電壓且減少影像殘留。此外，添加式C化合物使得能夠降低LC介質之黏度及回應時間。

l) 其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質： 其中R¹ 及R² 具有上文所指示之意義且較佳各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基。

較佳之介質包含一或多種選自式O1、O3及O4之化合物。

m)    其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之化合物的LC介質： 其中 R⁹ 表示H、CH₃ 、C₂ H₅ 或正-C₃ H₇ ，(F)表示視情況選用之氟取代基，且q表示1、2或3，且R⁷ 具有針對R¹ 所指示之含義中之一者，較佳呈＞ 3重量%，特定言之≥ 5重量%且極佳5-30重量%的量。

尤佳之式FI化合物選自由以下子式組成之群： 其中R⁷ 較佳地表示直鏈烷基，且R⁹ 表示CH₃ 、C₂ H₅ 或正-C₃ H₇ 。尤佳為式FI1、FI2及FI3之化合物。

n)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的LC介質： 其中R⁸ 具有針對R¹ 所指示之含義，且alkyl表示具有1-6個C原子之直鏈烷基。

o)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物(諸如選自由下式組成之群之化合物)的LC介質： 其中 R¹⁰ 及R¹¹ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， 且R¹⁰ 及R¹¹ 較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之直鏈烯基，及 Z¹ 及Z² 各自彼此獨立地表示-C₂ H₄ -、-CH=CH-、-(CH₂ )₄ -、-(CH₂ )₃ O-、-O(CH₂ )₃ -、-CH=CH-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ CH=CH-、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CO-O-、-O-CO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH₂ -或單鍵。

p)          其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之二氟二苯并𠳭烷及/或𠳭烷的LC介質： 其中 R¹¹ 及R¹² 各自彼此獨立地具有上文針對R¹¹ 所指示之含義中之一者， 環M  為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基， Z^m -C₂ H₄ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CO-O-或-O-CO-， c 為0、1或2， 較佳呈3至20重量%之量，特定言之呈3至15重量%之量。

尤佳之式BC、CR及RC之化合物選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，c為1或2，且alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl及alkenyl*較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

極佳為包含一種、兩種或三種式BC-2化合物之LC主體混合物。

q)     其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之經氟化菲及/或二苯并呋喃的LC介質： 其中R¹¹ 及R¹² 各自彼此獨立地具有上文針對R¹¹ 所指示之含義中之一者，b表示0或1，L表示F，且r表示1、2或3。

尤佳之式PH及BF之化合物選自由以下子式組成之群： 其中R及R'各自彼此獨立地表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。

r) 其中LC組分B)或LC主體混合物另外包含一或多種下式之單環化合物的LC介質 其中 R¹ 及R² 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。

較佳地，L¹ 及L² 均表示F，或L¹ 及L² 中之一者表示F且另一者表示Cl。

式Y化合物較佳選自由以下子式組成之群： ， 其中，Alkyl及Alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，Alkoxy表示具有1-6個C原子之直鏈烷氧基，Alkenyl及Alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基，且O表示氧原子或單鍵。Alkenyl及Alkenyl*較佳地表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

尤佳之式Y化合物選自由以下子式組成之群： 其中Alkoxy較佳地表示具有3、4或5個C原子之直鏈烷氧基。

s) 除如上文及下文所描述之可聚合化合物之外，不含有含末端乙烯氧基(-O-CH=CH₂ )之化合物的LC介質。

t) 其中LC組分B)或LC主體混合物包含1至8種，較佳1至5種式CY1、CY2、PY1及/或PY2之化合物的LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中的比例較佳為5%至60%，尤佳為10%至35%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。

u)     其中LC組分B)或LC主體混合物包含1至8種，較佳1至5種式CY9、CY10、PY9及/或PY10之化合物的LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中的比例較佳為5%至60%，尤佳為10%至35%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。

v)     其中LC組分B)或LC主體混合物包含1至10種，較佳1至8種式ZK化合物，特定言之式ZK1、ZK2及/或ZK3之化合物的LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中的比例較佳為3%至25%，尤佳為5%至45%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳為2%至25%。

w)    其中式CY、PY及ZK之化合物在作為整體之LC主體混合物中的比例大於70%，較佳大於80%的LC介質。

x)     其中LC組分B)或LC主體混合物含有一或多種，較佳1至5種式PY1-PY8，極佳式PY2之所選擇化合物的LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中的比例較佳為1%至30%，尤佳為2%至20%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳為1%至20%。

y)     其中LC組分B)或LC主體混合物含有一或多種，較佳1、2或3種選自式T1、T2及T5，極佳選自式T2之化合物的LC介質。此等化合物在作為整體之LC主體混合物中之含量較佳為1%至20%。

z)     其中LC主體混合物含有一或多種選自式CY及PY之化合物，一或多種選自式ZK之化合物及一或多種選自式T及Q之化合物的LC介質。

具有上文所描述之聚合化合物的上文所提及之較佳實施例之化合物之組合在根據本發明之LC介質中產生低臨限電壓、低旋轉黏度及極佳低溫穩定性，同時連續高清澈點及高HR值，且使得可在PSA顯示器中快速建立尤其低之預傾斜角。特定言之，與來自先前技術之介質相比，LC介質在PSA顯示器中展現顯著縮短之回應時間，尤其亦顯著縮短之灰影回應時間。

本發明之LC介質及LC主體混合物較佳具有至少80 K，尤佳至少100 K之向列相範圍及在20℃下≤ 250 mPa·s，較佳≤ 200 mPa·s之旋轉黏度。

在根據本發明之VA型顯示器中，關斷狀態下之LC介質層中之分子與電極表面正交(垂直地)配向或具有傾斜的垂直配向。在向電極施加電壓後，進行LC分子之重新配向，其中縱向分子軸與電極表面平行。

尤其適用於PS-VA、PS-UB-FFS及SA-VA型顯示器中的根據第一較佳實施例的基於具有負介電各向異性之化合物的根據本發明之LC介質在20℃及1 kHz下具有較佳-0.5至-10，尤其-2.5至-7.5之負介電各向異性Δε。

用於PS-VA、PS-UB-FFS及SA-VA型顯示器中的根據本發明之LC介質之雙折射率Δn較佳地低於0.16，尤佳為0.06至0.14，極佳為0.07至0.12。

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、界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)。不可聚合添加劑因此歸屬於不可聚合組分或LC組分B)。

在一較佳實施例中，LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑，較佳地呈0.01至1%，極佳0.05至0.5%之濃度。對掌性摻雜劑較佳選自由來自下表E之化合物組成之群，極佳選自由以下組成之群：R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011及R-或S-5011。

在另一較佳實施例中，LC介質含有一或多種對掌性摻雜劑之外消旋體，該等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，用於改良導電性的奈米粒子、導電鹽，較佳4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁基銨或冠醚之複合鹽(參見例如Haller等人, Mol. Cryst. Liq. Cryst.24 , 249-258 (1973))；或用於修改介電各向異性、黏度及/或向列相之配向的物質。此類型物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。

根據本發明之LC介質之較佳實施例a)-z)之個別組分為已知的，或其製備方法由於其基於描述於文獻中之標準方法而可容易地由熟習相關技術者自先前技術衍生。對應式CY化合物描述於例如EP-A-0 364 538中。對應式ZK化合物描述於例如DE-A-26 36 684及DE-A-33 21 373中。

以本身習知之方式例如藉由將上文所提及之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，宜在高溫下將以較少量使用之所需量之組分溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能混合組分於有機溶劑(例如，丙酮、氯仿或甲醇)中之溶液，且在充分混合後例如藉由蒸餾再次移除溶劑。本發明此外係關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已經如氘等之對應同位素置換的化合物。

以下實例解釋本發明而不對其進行限制。然而，其向熟習此項技術者展示較佳混合物概念與較佳待採用之化合物及其各別濃度以及其彼此之組合。另外，實例說明可獲得的特性及特性組合。

較佳之混合物組分展示於下文表D中。

在本發明中且尤其在以下實例中，液晶原基化合物之結構係藉由縮寫(亦稱為縮寫字)指示。在此等縮寫字中，化學式如下使用下表A至C來進行縮寫。所有基團C_n H_2n+1 、C_m H_2m+1 及C_l H_2l+1 或C_n H_2n-1 、C_m H_2m-1 及C_l H_2l-1 分別表示直鏈烷基或烯基，較佳為1-E -烯基，在各情況下分別具有n、m或l個C原子。表A展示用於化合物之核結構之環元素的碼，而表B展示鍵聯基團。表C指示左側或右側之端基的碼之含義。縮寫字由以下構成：具有視情況選用之鍵聯基團之環元素的碼，隨後為第一連字符及左側端基之碼，以及第二連字符及右側端基之碼。表D展示化合物之說明性結構以及其各別縮寫。

表 A ：環 元 素 表 B ：橋接成員 表 C ：端基 其中n及m各自表示整數且三個點「...」為來自此表之其他縮寫之占位符。

下表展示說明性結構以及其各別縮寫。展示此等內容以便展現縮寫規則之含義。除式I化合物以外，根據本發明之混合物較佳包含如下所提及之化合物中之一或多種化合物。

使用以下縮寫： (n、m及z彼此獨立地在各情況下為整數，較佳為1至6)。

表 D ：說明性結構

在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之LC介質(尤其具有負介電各向異性之彼等LC介質)包含一或多種選自由自表D之化合物組成之群的化合物。

表 E 表E展示可添加至根據本發明LC介質中之可能的對掌性摻雜劑。

LC介質較佳包含0至10重量%，特定言之0.01至5重量%，尤佳為0.1至3重量%之摻雜劑。LC介質較佳包含選自由來自表B之化合物組成之群的一或多種摻雜劑。

表 F 表F展示可添加至根據本發明LC介質中之可能的穩定劑。其中n表示1至12之整數，較佳為1、2、3、4、5、6、7或8，且未展示末端甲基。

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

表 G 表G展示用於豎直配向的自配向添加劑，其可連同式I之可聚合化合物一起用於根據本發明之LC介質中：

在一較佳實施例中，根據本發明之LC介質及顯示器包含一或多種選自式SA-1至SA-34，較佳選自式SA-14至SA-34，極佳選自式SA-20至SA-28，最佳式SA-20之SA添加劑，以及一或多種式I之RM。極佳為下文實例1之可聚合化合物1、2或3之組合，極佳為實例1之可聚合化合物3，以及式SA-20至SA-28，極佳式SA-20之SA添加劑。

實例 以下實例解釋本發明而不對其進行限制。然而，其向熟習此項技術者展示較佳混合物概念與較佳待採用之化合物及其各別濃度以及其彼此之組合。另外，實例說明可獲得的特性及特性組合。

另外，使用以下縮寫及符號： V₀ 在20℃下之臨限電壓，電容[V]， n_e 在20℃及589 nm下之異常折射率， n_o 在20℃及589 nm下之普通折射率， Δn    在20℃及589 nm下之光學各向異性， ε_⊥ 在20℃及1 kHz下，與指向矢正交的介電電容率， ε₁₁ 在20℃及1 kHz下，與指向矢平行的介電電容率， Δε    在20℃及1 kHz下之介電各向異性， cl.p., T(N,I)   清澈點[℃]， γ₁ 在20℃下之旋轉黏度[mPa·s]， K₁ 彈性常數，在20℃下之「傾斜」變形[pN]； K₂ 彈性常數，在20℃下之「扭轉」變形[pN]， K₃ 彈性常數，在20℃下之「彎曲」變形[pN]。

除非另外明確指出，否則本申請案中之所有濃度均以重量百分比引述，且係關於包含所有固體或液晶組分而無溶劑的對應整體混合物。

除非另外明確指出，否則本申請案中諸如(例如)關於熔點T(C,N)、自近晶(S)至向列(N)相之轉移T(S,N)及清澈點T(N,I)所指示的所有溫度值以攝氏度(℃)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變溫度。

除非在各情況下另外明確指示，否則所有物理特性均為且已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany測定且適用於20℃之溫度，且Δn係在589 nm下測定且Δε係在1 kHz下測定。

除非另外明確指示，否則用於本發明之術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V₀ )，亦稱為弗雷德里克臨限值(Freedericks threshold)。在實例中，如一般常用，亦可針對10%相對對比度引述光學臨限值(V₁₀ )。

除非另外說明，否則聚合如上文及下文所描述之PSA顯示器中之可聚合化合物的方法在其中LC介質展現為液晶相，較佳向列相的溫度下進行，且最佳在室溫下進行。

除非另外說明，否則製備測試單元及量測其電光學及其他特性之方法藉由如下文中所描述或與其類似之方法來進行。

用於量測電容臨限電壓之顯示器由兩個間距為25 µm之平面平行玻璃外板組成，其中之每一者在內部具有電極層且在頂部具有未摩擦之聚醯亞胺配向層，其實現液晶分子之垂直邊緣配向。

用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由兩個間距為4 µm之平面平行玻璃外板組成，其中之每一者在內部具有電極層且在頂部具有聚醯亞胺配向層，其中兩個聚醯亞胺層彼此反向平行地摩擦，且實現液晶分子之垂直邊緣配向。

藉由用具有經定義強度之UV光照射預定時間而在顯示器或測試單元中聚合可聚合化合物，其中同時向顯示器施加電壓(通常10 V至30 V交流電，1 kHz)。在實例中，除非另外指示，否則使用金屬鹵化物燈及100 mW/cm²之強度來聚合。使用標準儀錶(具有UV感測器之高端Hoenle UV儀錶)來量測強度。

使用Axometrics之米勒矩陣偏光計(Mueller Matrix Polarimeter)「AxoScan」來測定傾斜角。此處低值(亦即與90°角之大偏差)對應於大傾斜。

除非另外說明，否則術語「傾斜角」意謂LC指向矢與基板之間的角度，且「LC指向矢」意謂在具有均勻定向之LC分子層中，LC分子之光學主要軸之較佳定向方向，在棒狀、單軸向正雙折射LC分子之情況下，對應於其分子長軸。

實例 1 ：可聚合化合物

可聚合化合物(或「RM」)RM- 1 如下製備： 1.4 ：在0℃下，將氫化鈉之懸浮液(5.4 g，60%於礦物油中，135.6 mmol)添加至苄醇1.3 (20.0g ，113.0 mmol)於THF (20 mL)中之經攪拌溶液中。在所得混合物用碘代甲烷(8.7mL，135.6 mmol)處理之前，在相同溫度下將其攪拌10分鐘。在環境溫度下攪拌反應混合物4小時，小心地用水淬滅且用乙酸乙酯萃取。水相經分離且用乙酸乙酯萃取(2次)。合併之有機相經飽和NaCl溶液洗滌，經Na₂ SO₄ 乾燥，過濾且在真空中濃縮。將殘餘物藉由急驟層析(庚烷)純化，以得到呈無色油狀物之1.4 (21.0 g，97%；GC：99.9%)。

1.6 ：在室溫下，將水合肼(0.2 mL，80%，0.004 mol)添加至偏硼酸鈉四水合物(43.3 g，0.314 mol)及PdCl₂ [P(cy)₃ ]₂ (3.1 g，0.004 mol)於THF (5 mL)/水(60 mL)中之經攪拌溶液中。在所得混合物用1.4 (20.0 g，0.105 mol)及1.5 (74.9 g，0.199 mol)於THF (520 mL)中之溶液處理之前，在環境溫度下將其攪拌5 min。將反應混合物在70℃下攪拌隔夜，相分離且用甲基第三丁基醚萃取水相(2次)。合併之有機物經水洗滌，經Na₂ SO₄ 乾燥，過濾且在真空中濃縮。殘餘物(67.0 g，103%)不經進一步純化即用於下一步驟中。

1.7 ：在5℃下，將TBAF溶液(於THF中，1.0 M，158 mL，158 mmol)逐滴添加至1.6 (42.0 g，67.8 mmol)於THF (500 mL)中之經攪拌溶液中。在將所得混合物倒入40 mL冰上之前，在3℃下將其攪拌30 min，隨後在環境溫度下攪拌1 h，用HCl (2.0 M)酸化直至pH=6且用乙酸乙酯萃取(3次)。合併之有機相經飽和NaCl溶液洗滌，經Na₂ SO₄ 乾燥，過濾且在真空中濃縮。將殘餘物藉由急驟層析(二氯甲烷/甲醇)純化，以得到呈白色晶體狀之1.7 (9.6 g，46%)。

RM-1 ：在室溫下，將甲基丙烯酸(6.7 g，78.3 mmol)及4-二甲胺基吡啶(DMAP，0.38 g，3.1 mmol)添加至聯苯酚1.7 (9.6 g，31.1 mmol)於二氯甲烷(150 mL)中之經攪拌溶液中。將所得混合物冷卻至3℃，隨後逐滴添加含1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳化二亞胺(12.2 g，78.3 mmol)之二氯甲烷(20 mL)。在反應混合物在真空中濃縮之前使其升溫至室溫且攪拌隔夜。將殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化且自庚烷/乙醇(2:1)再結晶，以得到呈白色晶體狀之1 (10.2 g，74%；HPLC：99.7%)。¹ H NMR (CDCl₃ ): 2.12-2.13 (m, 6H), 3.41 (s, 3H), 4.43 (s, 2H), 5.80-5.82 (m, 2H), 6.41-6.42 (m, 2H), 7.27-7.21 (m, 4H), 7.40 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.45-7.49 (m, 2H), 7.60 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.74-7.65 (m, 2H), 7.78 (d,J = 1.9 Hz, 1H); EI-MS: 442.0。

DSC: Tg 0 K 117 I。

類似於可聚合化合物RM-1 ，已合成以下化合物：

實例2：RM-2 RM-2 ： 熔點：117℃。¹ H NMR (CDCl₃ ): δ 7.76 (d,J = 2.3 Hz, 1H), 7.72 - 7.66 (m, 6H), 7.62 (dd,J = 8.3, 2.4 Hz, 1H), 7.27 - 7.22 (m, 3H), 6.42 (dt,J = 8.0, 1.2 Hz, 2H), 5.82 (dp,J = 7.9, 1.6 Hz, 2H), 4.51 (s, 2H), 3.43 (s, 3H), 2.13 (t,J = 1.2 Hz, 3H), 2.12 (t,J = 1.3 Hz, 3H)。EI-MS: 442.2

實例3：RM-3 RM-3 ： 熔點：74℃。¹ H NMR (CDCl₃ ): δ 7.69 (d,J = 2.3 Hz, 1H), 7.65 - 7.61 (m, 2H), 7.55 (dd,J = 8.3, 2.4 Hz, 1H), 7.26 - 7.19 (m, 3H), 6.41 (dt,J = 8.3, 1.2 Hz, 2H), 5.81 (dt,J = 8.3, 1.6 Hz, 2H), 4.49 (s, 2H), 3.42 (s, 3H), 2.12 (t,J = 1.3 Hz, 3H), 2.11 (t,J = 1.2 Hz, 3H)。EI-MS: 366.0

實例 4 ： RM-4 4a ： 在0℃下，向(2-溴-5-碘-苯基)-甲醇(100.0 g，0.32 mol)於250 ml THF中之溶液中分若干部分添加氫化鈉(15.3 g，0.38 mol)。將反應混合物在0℃下攪拌30 min，向其逐滴添加甲基碘(24.5 ml，0.38 mol)，且接著在室溫下攪拌1 h。用冰水小心處理反應混合物且用乙酸乙酯萃取。有機相經合併、經無水硫酸鈉乾燥且過濾。在真空中移除溶劑之後，將所獲得之粗產物藉由矽膠管柱層析純化，以得到呈黃色油狀物之4a (85.5 g)。

4b ： 向4a (9.5 g，29.0 mmol)及2-氟-4-羥基苯基硼酸(4.8 g，30.5 mmol)於50 ml 1,4-二噁烷中之溶液中添加碳酸鈉(6.5 g，61 mmol)及13 ml蒸餾水。在用氬氣小心地脫氣之後，添加[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯-鈀(II) (0.85 g，1.2 mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌隔夜。冷卻至室溫後，用2 M HCl小心地中和反應混合物。將水相分離且用乙酸乙酯萃取。有機相經合併、經無水硫酸鈉乾燥且過濾。在真空中移除溶劑之後，將所獲得之粗產物藉由矽膠管柱層析純化，以得到呈白色固體狀之4b (5.6 g)。

4c ： 向含4b (5.6 g，18 mmol)之125 ml 1,4-二噁烷及含KOH (2.2 g，39 mmol)之3 ml蒸餾水之混合物中添加Pd₂ (dba)₃ (0.56 g，0.61 mmol)及^t Bu-X-Phos (0.97 g，2.23 mmol)。將反應混合物加熱至回流且攪拌隔夜。冷卻至室溫後，用2 M HCl小心地中和反應混合物。分離水相且用甲苯萃取。有機相經合併、經無水硫酸鈉乾燥且過濾。在真空中移除溶劑之後，將所獲得之粗產物藉由矽膠管柱層析用庚烷/乙酸乙酯混合物作為溶離劑純化，以得到呈棕色油狀物之4c (1.0 g)。

RM-4 ： 將甲基丙烯酸(0.78 ml，9.3 mmol)及4-(二甲胺基)吡啶(0.049 g，0.4 mmol)添加至1c (1.0 g，4.0 mmol)於二氯甲烷中之溶液中。將反應混合物在0℃下用N-(3-二甲胺基丙基)-N'-乙基碳化二亞胺(1.5 g，9.7 mmol)於DCM中之溶液逐滴處理，且在室溫下進一步攪拌2小時。在真空中濃縮反應混合物，且將油狀殘餘物藉由矽膠管柱層析用庚烷/乙酸乙酯混合物作為溶離劑來純化，以得到呈白色固體狀之RM -4 (0.69 g)。

類似於實例4，合成以下可聚合化合物：

實例 5 ： RM-5

實例 6 ：RM-6

混合物實例 使用由呈所指定重量百分比例之低分子量組分組成的以下液晶混合物來製備根據本發明之LC介質(縮寫字參見上表)。H1: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H2: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H3: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H4: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H5: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H6: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H7: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H8: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H9: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H10: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H11: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H12: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H13: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H14: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H15: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H16: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H17: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H18: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H19: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H20: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H21: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H22: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H23: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H24: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H25: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H26: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H27: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H28: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H29: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H30: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H31: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H32: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H33: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H34: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H35: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H36: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H37: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H38: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H39: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H40: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H41: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H42: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H43: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H44: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H45: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H46: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0) H47: 向列型主體混合物(Δε ＜ 0)

混合物實例之一般程序 藉由將合成實例1至6之可聚合化合物(例如，RM-3，0.3%)及一或多種選自表G之用於豎直配向之自配向添加劑(例如，SA-20，1.0%)添加至向列型主體混合物H1至H47中之任一者中來製備可聚合混合物。

混合物實例 1 ： 可聚合混合物 P1 藉由將可聚合化合物3 (0.30%)及自配向添加劑SA-20 添加至向列型LC主體混合物H1中來製備根據本發明之可聚合混合物P1。

比較混合物實例 ： 可聚合混合物 C1 出於比較目的，藉由經化合物RM-C1 置換可聚合化合物來製備可聚合混合物C1，其具有聯二苯核且無側向取代基。

RM在可聚合混合物中之濃度各自為0.3重量%。個別可聚合混合物之組合物展示於表1中。表 1. 包含液晶 LC 組分 B) (LC 主體 ) 、 可聚合化合物 (RM) 及自配向添加劑 (SA ， 可聚合 ) 的 混合物 ：

用途實例 將個別可聚合混合物填充至PSA測試單元中，在施加電壓下聚合RM，且量測若干特性，如殘餘RM含量、背光加壓下之VHR，傾斜角產生及傾斜角穩定性。

殘餘 RM 量測 測定在UV曝光之後殘餘的未聚合RM (以重量%計)於混合物中之含量。UV步驟類似於面板製造中之製程條件進行(第一次UV固化持續2 min；第二次UV末端固化持續120 min)。

出於此目的，將可聚合混合物填充至由塗佈有大約200 nm厚之ITO層的鹼石灰玻璃製成之電光測試單元中，其中單元間隙為6-7 µm。

測試單元藉由MH-燈(UV-Cube 2000 )使用320 nm長通濾波器(N-WG320)及100 mW/cm²之光強度照明2 min，從而致使RM之聚合。用C型光源進行末端固化持續120 min。

聚合之後，打開測試單元，且混合物經溶解並用2 ml乙基甲基酮自測試單元沖洗出且藉由高效液相層析(HPLC)進行分析。結果展示於表2中。表 2 . 殘餘 RM 含量：

對於根據本發明之可聚合混合物，在約0.001%之偵測極限內，不可偵測到殘餘RM。在比較混合物中，可偵測到0.004%之RM-C1 。

自表2可見，對於根據本發明之具有RM-3 之可聚合混合物，與具有習知RM-C1 之可聚合混合物相比，殘餘RM之量顯著更低。

電壓保持率 (VHR) 為量測VHR，將可聚合混合物填充至由具有大約20 nm厚的ITO層之兩個AF玻璃基板組成之電光測試單元中。

在照明前後，在60℃下藉由施加1 V/60 Hz之電壓來量測VHR。在UV處理前後及在6天之背光加壓之後測定VHR。VHR量測之UV過程：在40℃下，金屬鹵化物燈，(100 mW/cm3，使用320 nm截止濾波器持續120 min)。背光加壓：儲存於40℃下之高功率背光下。

基於RM-C1 之不同RM之間的VHR中之差根據以下表示：ΔVHR = VHR _RM - VHR _RM-C1

正值對應於關於參考RM-C1之VHR之改良，負值表示關於參考之VHR之減小。

結果展示於表3中。表 3. 參考 RM-C1 之 樣品與混合物之間的 VHR 值之差 ：

自表3可見，根據本發明之RM1能夠維持參考RM-C1 之VHR水準。

傾斜角產生 為量測傾斜角產生，將可聚合混合物填充至由塗佈有大約200 nm厚的ITO電極層而無VA聚醯亞胺配向層之兩個鈉鈣玻璃基板製成的電光測試單元中。單元間隙大約為4 µm。

測試單元利用使用320 nm長通濾波器(N-WG320)及20℃下100 mW/cm² 之光強度的MH-燈(UV -Cube 2000)在施加24 V _RMS 之均方電壓(交流電，1 khz)的情況下進行照明，致使RM之聚合且產生傾斜角。照明時間在各別表中給出。使用來自Axometrics之米勒矩陣偏光計(Mueller Matrix Polarimeter)「AxoScan 」在12小時時間段後量測所產生之傾斜。結果展示於表4中。表 4 . 傾斜角產生：

自表4可見，在根據本發明之具有RM-3之LC主體H1中，傾斜角產生導致85°之所需傾斜角(與豎直方向偏離5°)，而比較傾斜角為與豎直偏離8°，其已略微超出最佳範圍。

傾斜穩定性 將混合物填充至由塗佈有200 nm ITO層及30 nm聚醯亞胺層(JALS-2096-R1)之鹼石灰玻璃製成的測試單元中。聚醯亞胺層彼此反向平行的摩擦。單元間隙大約為4 µm。

傾斜係經由利用使用320 nm長通濾波器(N-WG320)及20℃下100 mW/cm² 之光強度的金屬鹵化物燈(UV -Cube 2000)在施加10 V _RMS 之均方電壓(1 Khz)的情況下進行照明來產生。使用來自Axometrics之米勒矩陣偏光計「AxoScan 」在12小時時間段後量測所產生之傾斜。

對於RM-C1 產生84.8°之預傾斜，且對於RM-3 產生87.5°之傾斜角。隨後在40℃下以1kHz頻率持續168 h藉由10 V_RMS 之方波將單元電加壓。在10-20 min之鬆弛時間後，再次量測傾斜角。根據以下公式之結果展示於下文表5中：傾斜 _加壓後 -傾斜 _{傾斜產生後} =Δ- 傾斜

此值愈接近0，所產生傾斜愈穩定。較高傾斜穩定性亦為用於顯示器中減少影像殘留之指示器。表 5 . 傾斜穩定性：

自表5可見，用RM-3 產生之傾斜與比較性RM-C1 產生之傾斜一樣穩定。

總體而言，上文結果表明，根據本發明之RM實現較快UV固化與完全聚合，同時在UV處理後維持混合物中的較低離子含量及較高VHR，且在電加壓後以高傾斜穩定性實現經調諧傾斜角產生。

因此，與先前技術之RM相比，根據本發明之RM展示優越的總體效能。

Claims (18)

1. 一種液晶(LC)介質，其包含可聚合組分A)，其包含一或多種式I之可聚合化合物，液晶LC組分B)，其包含一或多種液晶原基或液晶化合物，及一或多種用於式II之豎直配向的自配向添加劑其中該式I及II經定義為：P-Sp-A¹-(Z¹-A²)_z-R I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 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團或單鍵，A¹、A² 表示苯或萘，其視情況經一或多個基團L、L¹¹或P-Sp-取代，其中基團A¹或A²中之至少一者經至少一個取代基L¹¹取代，L¹¹ 表示-CH₂-O-CH₃、-CH₂-O-C₂H₅或-CH₂-O-C₃H₇，Z¹ 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_n1-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH₂-CH₂-CO-O-、-O-CO-CH₂-CH₂-、-CR⁰R⁰⁰-，或單鍵，R⁰、R⁰⁰ 表示H或具有1至12個C原子之烷基，R 表示H、L、L¹¹或P-Sp-，L 表示F、Cl、-CN、P-Sp-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-基團視情況以使得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P-Sp-、F或Cl置換，z 表示0、1、2或3，及n1 表示1、2、3或4；MES-R^a II其中MES 為包含兩個或多於兩個環之棒狀液晶原基基團，該等環彼此直接地或間接地連接或彼此縮合，該等環視情況經取代且該液晶原基基團視情況另外經一或多個可聚合基團取代，該等可聚合基團直接地連接至MES或經由間隔基連接至MES，及R^a 為極性錨固基團，其駐留於該棒狀液晶原基基團MES之末端位置中，該錨固基團包含至少一個碳原子及至少一個選自-OH、-SH、-COOH、-CHO或一級或二級胺官能基之基團，且該錨固基團視情況包含一或兩個可聚合基團P。
2. 如請求項1之LC介質，其中在式I中，-A¹-(Z-A²)_z-選自該下式

   

   

   

   

   

   其中至少一個環經至少一個基團L¹¹取代且該等苯環視情況進一步經如請求項1中所定義之一或多個基團L或P-Sp-取代。
3. 如請求項1或2之LC介質，其中式I選自以下子式：

   

   

   

   

   

   其中r1、r3、r6 彼此獨立地為0、1、2或3，r2 為0、1、2、3或4，r4、r5 彼此獨立地為0、1或2，其中r1+r6

   

   1、r1+r2+r3

   

   1、r4+r5

   

   1、r1+r3+r4

   

   1，且至少一個基團L表示-CH₂-O-CH₃、-CH₂-O-C₂H₅或-CH₂-O-C₃H₇，及其中在式I1中，該等基團Sp中之至少一者為單鍵。
4. 如請求項1或2之LC介質，其中式I選自以下子式：

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   其中P、Sp、L、r1-r6具有請求項4中所給出之含義，且至少一個基團L表示-CH₂-O-CH₃、-CH₂-O-C₂H₅或-CH₂-O-C₃H₇。
5. 如請求項1或2之LC介質，其中在式I中，P表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
6. 如請求項1或2之LC介質，其中在式I中，Sp為單鍵或表示-(CH₂)_p2-、-(CH₂)_p2-O-、-(CH₂)_p2-CO-O-、-(CH₂)_p2-O-CO-，其中p2為2、3、4、5或6，且該O-原子或該CO-基團分別連接至該苯環。
7. 如請求項1或2之LC介質，其中用於豎直配向之該自配向添加劑具有式IIa R¹-[A²-Z²]_m-A¹-R^a IIa其中A¹、A² 各自彼此獨立地表示芳族、雜芳族、脂環或雜環基團，其亦可含有稠環，且其亦可經基團L¹或-Sp-P單取代或多取代，L¹ 在各情況下，彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R⁰)₂、-C(=O)R⁰、視情況經取代之矽烷基、具有3至20個C原子的視情況經取代之芳基或環烷基或具有至 多25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，另外，其中一或多個H原子可各自經F或Cl置換，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團或單鍵，Z² 在各情況下，彼此獨立地表示單鍵、-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)_n1-、-CH(-Sp-P)-、-CH₂CH(-Sp-P)-或-CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)-，n1 表示1、2、3或4，m 表示1、2、3、4或5，R⁰ 在各情況下，彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，R⁰⁰ 在各情況下，彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，R¹ 彼此獨立地表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，另外，其中一或多個不相鄰CH₂基團可各自以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且另外，其中一或多個H原子可各經F或Cl或基團-Sp-P置換，及R^a 表示如請求項1中所定義之極性錨固基團。
8. 如請求項1或2之液晶介質，其中該自配向添加劑具有選自下式之錨固基團R^a

   

   或

   

   其中p 表示1或2，q 表示2或3，B 表示經取代或未經取代之環系統或縮合環系統，Y 彼此獨立地表示-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-NR¹¹-或單鍵，o 表示0或1，X¹ 彼此獨立地表示H、烷基、氟烷基、OH、NH₂、NHR¹¹、NR¹¹ ₂、OR¹¹、C(O)OH或-CHO，其中至少一個基團X¹表示選自-OH、-NH₂、NHR¹¹、C(O)OH及-CHO之基團，R¹¹ 表示具有1至12個C原子之烷基，Sp^a、Sp^c、Sp^d 各自彼此獨立地表示間隔基團或單鍵，及Sp^b 表示三價或四價基團。
9. 如請求項1或2之液晶介質，其中用於豎直配向之該自配向添加劑選 自式II-A至II-D之化合物，

   

   

   

   

   其中R¹、R^a、A²、Z²、Sp、P及L¹具有如請求項7中針對式II所定義之含義，m 為1、2、3或4，及r1 為0、1、2、3或4。
10. 如請求項1或2之LC介質，其中其包含一或多種式CY及PY之化合物：

    

    

    其中個別基團具有以下含義：a 表示1或2，b 表示0或1，

    

    表示

    

    或

    

    R¹及R² 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，Z^x 表示-CH=CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-O-、-CH₂-、-CH₂CH₂-或單鍵，L^1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂。
11. 如請求項1或2之LC介質，其中其包含一或多種下式之化合物：

    

    其中個別基團具有以下含義：

    

    表示

    

    

    

    表示

    

    或

    

    R³及R⁴ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，另外，其中一或兩個不相鄰CH₂基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，Z^y 表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-或-CF=CF-。
12. 如請求項1或2之LC介質，其中該等式I之可聚合化合物已聚合。
13. 一種製備如請求項1至12中任一項之LC介質的方法，其包含以下步驟：將如請求項1中所定義之液晶組分B)與一或多種如請求項1至6中任一項中所定義之式I化合物混合、與一或多種式II化合物混合，且視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合。
14. 一種LC顯示器，其包含如請求項1至12中任一項中所定義之LC介質。
15. 如請求項14之LC顯示器，其為PSA顯示器。
16. 如請求項15之LC顯示器，其為PS-VA、PS-UB-FFS、PS-posi-VA、聚合物穩定之SA-VA。
17. 如請求項15或16之LC顯示器，其中其包含：其中之至少一個為透光的兩個基板；設置於各基板上之電極或設置於該等基板中之僅一者上之兩個電極；以及位於該等基板之間的如請求項1至12中任一項中所定義之LC介質層，其中該等可聚合化合物在該顯示器之該等基板之間聚合。
18. 一種用於製造如請求項14至16中任一項之LC顯示器的方法，其包含以下步驟：在該顯示器之該等基板之間設置如請求項1至12中任一項中所定義之LC介質；及使該等可聚合化合物聚合。