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TW201610107A - 可聚合之化合物及彼等於液晶顯示器中之用途 - Google Patents

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Abstract

本發明關於包含甲醯胺或磺醯胺基團的可聚合之化合物、製備彼等之方法和中間物、包含彼等之液晶(LC)介質、及可聚合之化合物及LC介質於光學、電光學及電子目的之用途，特別於LC顯示器內，尤其於聚合物穩定配向(sustained alignment)型的LC顯示器內。

Description

可聚合之化合物及彼等於液晶顯示器中之用途
本發明關於包含甲醯胺或磺醯胺基團的可聚合之化合物、製備彼等之方法和中間物、包含彼等之液晶(LC)介質、及可聚合之化合物及LC介質於光學、電光學及電子目的之用途，特別於LC顯示器內，尤其於聚合物穩定配向型的LC顯示器內。
目前所使用之液晶顯示器(LC顯示器)通常為TN(〝扭轉向列(twisted nematic)〞)型者。然而，該等顯示器具有強的對比度視角依賴性之缺點。
另外，已知具有更廣視角的所謂VA(〝垂直配向(vertically aligned)〞)顯示器。VA顯示器之LC單元含有一介於兩個透明電極之間的LC介質層，其中LC介質通常具有負介電各向異性。在切斷狀態下，LC層之分子係垂直於電極表面配向(直列式)或具有傾斜之直列式配向。在施加電壓至兩個電極時，則發生LC分子平行於電極表面的重新配向。
此外，已知OCB(〝光學補償彎曲(optically compensated bend)〞)顯示器，其係建基於雙折射效應，且具有所謂〝彎曲型〞配向及通常具有正介電各向異性的LC層。在施加電壓至兩個電極時，則發生LC分子垂直於電極表面的重新配向。另外，OCB顯示器通常含有一或多個雙折射光阻滯膜以防止彎曲單元在黑暗狀態下的非所欲透光度。與TN顯示器相比，OCB顯示器具有更廣的視角及較短的回應時間。
亦已知所謂IPS(〝共平面切換(in-plane switching)〞)顯示器，其含有一介於兩個基板之間的LC層，其中兩個電極排列在兩個基板中之一者上且較佳地具有互相交錯的梳形結構。在施加電壓至電極時，從而在兩個基板之間產生具有平行於LC層之顯著分量的電場。這使得LC分子於層平面重新配向。
此外，曾報導所謂FFS(〝邊緣場切換(fringe-field switching)〞)顯示器(尤其參見S.H.Jung等人之Jpn.J.Appl.Phys.,Volume 43,No.3,2004,1028)，其含有兩個在相同基板上的電極，其中之一者係以梳形方式結構化，而另一者未經結構化。從而產生強的所謂〝邊緣電場〞，亦即強電場接近於電極邊緣，且於整個單元中具有強垂直分量及亦具有強水平分量二者之電場。FFS顯示器具有低的對比度視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性之LC介質及通常為聚醯亞胺之配向層，其提供LC介質分子的平面配向。
FFS顯示器可作為主動矩陣或被動矩陣顯示器操作。在主動矩陣顯示器的例子中，個別象素通常係藉由整合之非線性主動元件(諸如電晶體，例如薄膜電晶體(〝TFT〞))來定址，而在被動矩陣顯示器的例子中，個別象素通常係藉由如先前技術已知的多工方法來定址。
此外，已揭示FFS顯示器(參見S.H.Lee等人之Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883和S.H.Lee等人之Liquid Crystals 39(9),2012,1141-1148)，其具有類似於FFS顯示器之電極設計及層厚度，但是包含一具有負介電各向異性之LC介質層代替具有正介電各向異性之LC介質層。具有負介電各向異性之LC介質顯示更有利的導軸定向(director orientation)，其與具有正介電各向異性之LC介質相比而具有更低的傾斜及更高的扭轉定向，結果使該等顯示器具有更高的透射率。顯示器進一步包含提供在基板中之一者上的配向層，較佳為聚醯亞胺，該配向層係與LC介質接觸且誘導LC介質之LC分子的平面配向。該等顯示器亦稱為〝超亮度FFS(UB-FFS)〞型顯示器。該等顯示器需要具有高可靠性之LC介質。
如下文所使用之術語〝可靠性〞意指在期限內及具有不同的應力負荷(諸如光負荷、溫度、濕度、電壓)之顯示器的性能品質，且包含顯示器效應，諸如影像殘留(image sticking)(區和線影像殘留)、壞點(mura)、污垢(yogore)等等，該等為熟習LC顯示器之技術領域者已知。通常使用電壓保持率(voltage holding ratio)(VHR)值作為分類可靠 性之標準參數，其為維持試驗顯示器中恆定電壓之量度。VHR值越高，則LC介質的可靠性越好。
在較近期類型的VA顯示器中，LC分子之均勻配向侷限於LC單元內之複數個相對小的功能域中。向錯(Disclination)可存在於亦稱為傾斜功能域的該等功能域之間。與習知的VA顯示器相比，具有傾斜功能域之VA顯示器具有更大的對比度及灰度視角獨立性。另外，此類型的顯示器更簡單製造，因為不再需要額外處理(諸如藉由摩擦)電極表面而使接通狀態下的分子均勻配向。反而藉由電極的特殊設計來控制傾斜或預傾角之優先方向。
在所謂MVA(〝多功能域垂直配向(multidomain vertical alignment)〞)顯示器中，其通常藉由具有引起局部預傾斜之突起的電極來達成。因此，在施加電壓時，LC分子在單元的不同界定區域中以不同方向平行於電極表面配向。從而達成〝受控〞切換，且防止干擾向錯線的形成。儘管該排列改進顯示器的視角，然而造成其透光度降低。MVA的另一發展係在僅一個電極側上使用突起，而對置電極具有狹縫，其改進透光度。在施加電壓時，狹縫化電極在LC單元中產生不均勻電場，意指仍能達成受控切換。可增加狹縫與突起之間的間隔以進一步改進透光度，但是這繼而造成回應時間延長。在所謂PVA(〝圖案化VA〞)顯示器中，藉助於對置側上的狹縫而結構化的兩個電極使得突起完全多餘，其造成對比度的增加及透光度的改進，但其在技術上有困難且使顯示器對機械影響 (〝輕敲(tapping)〞等等)更敏感。然而，許多應用(諸如監視器及尤其為TV屏幕)要求縮短回應時間且改進顯示器的對比度及亮度(透射率)。
另一發展為所謂PS(〝聚合物穩定(polymer sustained)〞)或PSA(〝聚合物穩定配向〞)型顯示器，偶而亦使用術語〝聚合物穩定(polymer stabilised)〞。在該等顯示器中，將少量(例如，0.3重量%，通常<1重量%)的一或多個可聚合之化合物(較佳為可聚合之單體化合物)添加至LC介質中，且在LC介質填充至顯示器中之後，該化合物通常藉由UV光聚合反應而當場聚合或交聯，隨意地同時施加電壓至顯示器的電極。聚合反應係在其中LC介質展現液晶相的溫度下進行，通常在室溫下。已證實以可聚合之液晶原(mesogenic)或液晶狀(liquid-crystalline)化合物(亦稱為反應性液晶原或〝RM〞)添加至LC混合物特別適合。
除非另有其他指示，當述及聚合物穩定配向型顯示器時，則在下文通常使用術語〝PSA〞，及當述及特定的顯示器模式時(如PS-VA、PS-TN及類似者)，則使用術語〝PS〞。
而且，除非另有其他指示，當述及可聚合之液晶原或液晶狀化合物時，則在下文使用術語〝RM〞。
同時，PS(A)原理正用於各種習知的LC顯示器模式中。因此，已知例如PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS和PS-TN顯示器。RM之聚合反應在 PS-VA和PS-OCB顯示器的例子中較佳地以施加之電壓發生，及在PS-IPS顯示器的例子中以或不以施加之電壓發生，以不施加較佳。如試驗單元中可證明，PS(A)方法造成單元中的預傾角。在PS-OCB顯示器的例子中，例如有可能使彎曲的結構穩定，所以不需要或可降低偏移電壓。在PS-VA顯示器的例子中，預傾斜對回應時間具有正效應。可將標準的MVA或PVA象素及電極佈局用於PS-VA顯示器。然而，另外亦有可能例如僅以一個結構化電極側且無突起來操縱，其顯著簡化製造，且同時造成非常好的對比度及同時非常好的透光度。
此外，經證實所謂正-VA顯示器(〝正VA〞)為特別適合的模式。當未施加電壓時，在初始狀態之正-VA顯示器中的LC分子之初始定向為直列式，亦即實質上與基板垂直，與在傳統的VA顯示器中相同。然而，在正-VA顯示器中使用具有正介電各向異性之LC介質，與在傳統的VA顯示器中相反。在正-VA顯示器中的兩個電極係排列在僅兩個基板中之一者上且較佳地展現互相交錯的梳形(指狀)結構，與經常使用的IPS顯示器中相同。藉由施加電壓至產生實質上與LC介質層平行的電場之指狀電極，使得LC分子轉移成實質上與基板平行的定向。在正-VA顯示器中，藉由添加在顯示器中聚合的RM至LC介質中而達成的聚合物穩定亦證實為有利的，因為可從而實現顯著縮短的切換時間。
PS-VA顯示器說明於例如EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1和US 2006/0103804 A1中。PS-OCB顯示器說明於例如T.-J-Chen等人之Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704和S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PS-IPS顯示器說明於例如US 6,177,972 and Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264中。PS-TN顯示器說明於例如Optics Express 2004,12(7),1221中。
PSA顯示器可作為主動矩陣或被動矩陣顯示器操作，與上述習知的LC顯示器相同。在主動矩陣顯示器的例子中，個別象素通常係藉由整合之非線性主動元件(諸如電晶體，例如薄膜電晶體(〝TFT〞))來定址，而在被動矩陣顯示器的例子中，個別象素通常係藉由如先前技術已知的多工方法來定址。
PSA顯示器亦可包含在形成顯示器單元的基板中之一或二者上的配向層。配向層通常施加於電極上(在有此等電極的存在處)，使得其與LC介質接觸且誘導LC分子的初始配向。配向層可包含例如聚醯亞胺或由其所組成，其亦可經摩擦或可藉由光配向方法製得。
特別關於監視器及尤其關於TV應用，不僅對LC顯示器的回應時間，並亦對對比度及亮度(因此亦為透射)之最適化有持續的要求。PSA方法在此可提供顯著的優勢。特別在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS和PS-正-VA顯示器的例子中，可達成縮短回應時間而對其他參數沒有顯著不利的 影響，該回應時間與試驗單元中之可測量的預傾斜相關聯。
先前技術曾建議二丙烯酸或二甲基丙烯酸二苯酯，其隨意地氟化成用於PSA顯示器中的RM。
然而，出現不是所有由LC混合物與一或多種RM所組成的組合皆適合於PSA顯示器中使用的問題，因為例如建立不當的傾斜或完全不傾斜，或因為例如所謂〝電壓保持率〞(VHR或HR)不適合於TFT顯示器應用。另外，已發現自先前技術已知的LC混合物及RM在PSA顯示器中使用時仍有一些缺點。因此，不是每一個可溶於LC混合物中之已知的RM皆適合於PSA顯示器中使用。另外，除了直接測量在PSA顯示器中的預傾斜以外，常常難以找出適合於RM之選擇標準。若希望藉助於UV光而不添加光引發劑進行聚合時(其可能有利於某些應用)，則適合的RM之選擇甚至變得更小。
另外，經選擇之LC主體混合物/RM的組合應該具有最低可能的旋轉黏度及最好可能的電性質。特別應該具有最高可能的VHR。在PSA顯示器中，在以UV光照射之後的高VHR特別有必要，因為UV曝光為顯示器製造方法中必不可少的部分，並且亦出現為完工顯示器的操作期間之標準曝光。
特別希望能有可用於製造特別小的預傾斜角之PSA顯示器的新穎材料。在此較佳的材料為那些在聚合期間經相同的曝光時間產生比迄今已知的材料更低的預傾斜角之 材料，及/或經由使用該等材料而在較短的曝光時間之後已可達成由已知的材料可達成之(較高的)預傾斜。因此可能縮短顯示器的製造時間(〝產距時間(tact time)〞)且降低製造方法的成本。
製造PSA顯示器的另一問題為未聚合之RM的殘餘量之存在或移除，特別在顯示器中產生預傾斜角的聚合步驟之後。例如，此類型的未反應之RM可能藉由例如在完工顯示器之後於操作期間以失控方式聚合而不利地影響顯示器的性質。
因此，從先前技術已知的PSA顯示器常展現所謂〝影像殘留〞或〝影像燒損(image burn)〞的非所欲效應，亦即藉由個別像素的臨時定址而於LC顯示器中產生之影像仍可見，即使在已關閉此等像素中的電場之後或在其他的像素已定址之後。
另一方面，若使用具有低的VHR之LC主體混合物，則可能發生此〝影像殘留〞。日光或背光之UV組份可造成其中LC分子的非所欲分解反應，且因此引發離子或游離基雜質的產生。該等雜質可特別積聚在電極或配向層上，該等可在此降低有效的施加電壓。亦可在沒有聚合物組份之習知的LC顯示器中觀察到此效應。
另外，亦常在PSA顯示器中觀察到由未聚合之RM的存在所造成額外的〝影像殘留〞效應。殘餘的RM之失控聚合反應在此係由來自環境的UV光或由背光而引發。在切換顯示區中，此失控聚合反應在數個定址週期之後改變 傾斜角。因此，可能在切換區中發生透射率改變，而在未切換區中維持不變。
因此希望在製造PSA顯示器期間儘可能完全地進行RM之聚合反應且儘可能地排除在顯示器中存在的未聚合之RM或使其減至最低。因此，需要能夠或支持使RM非常有效且完全地聚合的RM及LC混合物。另外，希望能控制RM殘餘量的反應。若RM比迄今已知的化合物更快速且有效地聚合，則能使此控制更簡單。
在操作PSA顯示器中所觀察到的另一問題為預傾斜角的穩定性。因此，觀察到在顯示器製造期間由聚合如上述之RM所產生的預傾斜角不維持恆定，並可在其操作期間施予顯示器電壓應力之後惡化。這可對顯示器性能有負面影響，例如增加黑暗狀態透射及因此降低對比度。
欲解決的另一問題為先前技術的RM常常具有高熔點，且在許多目前常見的LC混合物中僅顯示有限的溶解度，而因此時常傾向自混合物自發性結晶。另外，自發性聚合的風險防止LC主體混合物溫熱以溶解可聚合之組份，意指最好可能的溶解度為必要的，即使在室溫下。另外，有分離的風險，例如在引入LC介質至LC顯示器中(層析術效應(chromatography effect))，其可能大大地損害顯示器的均勻性。此分離係由於LC介質通常在為了降低自發性聚合的風險(參見上文)之低溫下引入的事實而進一步增加，其繼而對溶解度有不利的影響。
在先前技術中觀察到的另一問題為用於PSA顯示器 (包括但不限於PSA型顯示器)中的LC介質常常展現高黏度及因此展現高切換時間。為了降低LC介質的黏度及切換時間，曾於先前技術中建議以烯基添加至LC化合物中。然而，觀察到含有烯基化合物之LC介質常常顯示降低的可靠性和穩定性，及降低的VHR，尤其在曝光於UV輻射之後。這是很大的缺點，尤其用於PSA顯示器中，因為在PSA顯示器中的RM之光聚合反應通常係藉由曝光於UV輻射來進行，其可造成LC介質中的VHR下降。
因此，仍對PSA顯示器及用於此等顯示器中的LC介質和可聚合之化合物有很大的要求，該等不顯示如上述之缺點或僅至很小的程度，且具有改進的性質。特別對PSA顯示器及用於此等PSA顯示器中的LC介質和可聚合之化合物有很大的要求，該等能有高的比電阻，同時能有大的工作溫度範圍、短的回應時間(即使在低溫下)及低的閾值電壓、低的預傾斜角、多重性灰色調、高的對比度和廣的視角，在UV曝光之後具有高的可靠性及高的〝電壓保持率〞(VHR)值，且在可聚合之化合物的例子中具有低的熔點及在LC主體混合物中具有高的溶解度。
本發明係建基於提供適合於PSA顯示器中使用的新穎材料(特別為RM及包含彼等之LC介質)的目的，該等材料不具有上文指出的缺點或由此至降低的程度、儘可能快速且完全地聚合、能夠儘可能迅速地建立低的預傾斜角、減少或防止〝影像殘留〞出現在顯示器中，且較佳地同時能有非常高的比電阻值、高的VHR值、低的閾值電 壓及短的回應時間，且在通常用作為PSA顯示器中的主體混合物之LC介質中具有高的溶解度。
本發明進一步的目的係提供新穎的RM，特別用於光學、電光學和電子應用，及提供適合於製備彼等之方法和中間物。
本發明特別建基於提供在PSA顯示器中使用的可聚合之化合物(如RM)的目的，該等化合物不具有上文指出的缺點或由此至降低的程度、儘可能快速且完全地聚合、能夠儘可能迅速地建立低的預傾斜角、顯示高的預傾斜穩定性(即使在較長時間之後及/或UV曝光之後)、減少或防止〝影像殘留〞出現在顯示器中，且較佳地同時能有非常高的比電阻值、高的VHR值、高的可靠性、低的閾值電壓及短的回應時間，顯示好的UV吸收(尤其在較長波長下，較佳為320-360奈米範圍內)，且在通常用作為PSA顯示器中的主體混合物之LC介質中具有高的溶解度。
本發明進一步的目的係提供新穎的RM，特別用於光學、電光學和電子應用，及提供適合於製備彼等之方法和中間物。
本發明的目的係藉由如本發明所述之材料及方法依照本發明而達成。特別驚訝地發現在PSA顯示器中使用如下文所述的式I之RM促成迅速的聚合反應、快速建立穩定的傾斜角及在UV光聚合反應之後高的VHR值。式I之RM係以彼等含有液晶原基團及一或多個可聚合之基團為特徵，其中可聚合之基團中之至少一者係經由甲醯胺或磺 醯胺基團連接至液晶原基團。
已發現使用根據本發明的RM能夠迅速產生穩定的傾斜角，即使不添加光引發劑，且在以UV光照射之後顯示高的VHR值，且顯示高的可靠性，尤其當用於含有具有烯基之LC化合物的LC主體混合物中時。根據本發明的RM用於此等LC主體混合物中能有高的VHR值。另外，根據本發明的RM化合物在寬的LC介質範圍內具有好的溶解度，尤其在市場上可取得用於PSA的LC主體混合物中，且具有低的結晶傾向。此外，該等化合物顯示好的吸收，即使在較長的UV波長下，尤其在從320-360奈米範圍內，且能迅速且完全地聚合，在單元中少量殘餘的未反應之RM。
本發明關於式I的可聚合之化合物，(P-Sp)x-Ar-(M)y I
其中個別基團具有下列意義：Ar 代表具有4至30個環原子的芳基或雜芳基，其為單環或多環，且亦可含有其他的取代基，M 於每次出現係相同或不同地代表-G-NRyRz，G 代表-CO-或-SO2-，Ry和Rz中之一者代表P-Sp-及另一者代表Rx或P-Sp-，或Ry和Rz與N-原子一起形成具有4至6 個環原子的N-雜環基團，其經至少一個P-Sp-基團取代，Rx 代表H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰的CH2-基團隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O-及/或S-原子彼此不直接連接，且其中一或多個H原子可各自隨意地經F、Cl、P-或P-Sp-置換，Sp 於每次出現係相同或不同地代表間隔基團或單鍵，P 於每次出現係相同或不同地代表可聚合之基團，x 為0或1之整數，較佳為1、2、3、4或5，y 為1之整數，較佳為1、2、3、4、5或6，x+y較佳為1、2、3、4、5或6。
本發明進一步關於式I化合物作為LC介質及LC顯示器中的可聚合之化合物的用途，尤其於LC顯示器的LC介質、活性層或配向層中，其中LC顯示器較佳為PSA顯示器。
本發明進一步關於製備式I化合物之方法，及關於在該等方法中所使用及所獲得的新穎中間物。
此外，本發明關於一種包含一或多種式I化合物的 LC介質。
此外，本發明關於一種包含一或多種可聚合之化合物的LC介質，該等化合物中之至少一者為式I化合物。
此外，本發明關於一種LC介質，其包含- 可聚合之組份A)，其包含一或多種可聚合之化合物，較佳地由該等化合物所組成，該等化合物中之至少一者為式I化合物，及- 液晶組份B)，在下文亦稱為〝LC主體混合物〞，其包含一或多種液晶原或液晶狀化合物，較佳地由該等化合物所組成。
根據本發明的LC介質之液晶組份B)在下文亦稱為〝LC主體混合物〞且較佳地包含一或多種(較佳為至少兩種)選自不可聚合之低分子量化合物的液晶原或LC化合物，或由該等化合物所組成。
此外，本發明關於一種如上下文所述之LC介質，其中LC主體混合物或組份B包含至少一種包含烯基之液晶原或LC化合物。
此外，本發明關於一種如上文所述之LC介質或LC顯示器，其中將式I化合物聚合。
此外，本發明關於一種製備如上下文所述之LC介質的方法，其包含將一或多種如上下文所述之液晶原或LC化合物或LC主體混合物或LC組份B)與一或多種式I化合物及隨意地與其他的LC化合物及/或添加劑混合的步驟。
此外，本發明關於根據本發明的式I化合物及LC介質在PSA顯示器中之用途，特別在含有LC介質的PSA顯示器中之用途，其係藉由將式I化合物在PSA顯示器中較佳於電場或磁場中當場聚合而於LC介質中產生傾斜角。
此外，本發明關於一種包含根據本發明的一或多種式I化合物或LC介質之LC顯示器，特別為PSA顯示器，特別佳為PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-正-VA或PS-TN顯示器。
此外，本發明關於一種LC顯示器，其包含藉由聚合如上述之一或多種式I化合物或可聚合之組份A)可獲得的聚合物，或包含根據本發明的LC介質，其較佳為PSA顯示器，非常佳為PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-正-VA或PS-TN顯示器。
此外，本發明關於一種PSA型的LC顯示器，其包含兩個基板(其中至少一個基板係透光)、提供在各基板上的電極或兩個僅提供在基板中之一者上的電極、及一設置於基板之間的LC介質層，該LC介質包含一或多種如上下文所述之可聚合之化合物及LC組份，其中將可聚合之化合物在顯示器的基板之間聚合。
此外，本發明關於一種製造如上下文所述之LC顯示器之方法，其包含以下步驟：將包含將一或多種如上下文所述之可聚合之化合物的LC介質填充或以其他方式提供在顯示器的基板之間及將可聚合之化合物聚合。
根據本發明的PSA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者或兩者。在一些顯示器中，例如在PS-VA、PS-OCB或PS-TN顯示器中，將一個電極施加至兩個基板中之每一者。在其他的顯示器中，例如在PS-正-VA、PS-IPS或PS-FFS或PS-UB-FFS顯示器中，將兩個電極僅施加至兩個基板中之一者。
在較佳的實施態樣中，將可聚合之組份在LC顯示器中聚合，且將電壓施加至顯示器的電極。
可聚合之組份的可聚合之化合物較佳地藉由光聚合反應而聚合，非常佳地藉由UV光聚合反應。
本發明的詳細說明
式I化合物較佳地選自非手性化合物，除非另有其他陳述。
如本文所使用之術語〝活性層〞和〝可切換層〞意指在電光學顯示器(例如，LC顯示器)中的層，其包含一或多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(如電場或磁場)時改變其定向，造成層對偏振光或非偏振光之透射改變。
應瞭解如本文所使用之術語〝傾斜〞及〝傾斜角〞意指LC介質的LC分子相對於LC顯示器(在此較佳為PSA顯示器)中的單元表面之傾斜配向。傾斜角在此代表LC分子的縱向分子軸(LC導向體(director))與形成LC單元之平面平行的外板表面之間的平均角度(<90°)。低的傾斜角值 (亦即大幅偏離90°角)在此對應於大的傾斜。適合於測量傾斜角之方法在實施例中提出。在上下文所揭示之傾斜角值與此測量方法有關，除非另有其他指示。
應瞭解如本文所使用之術語〝反應性液晶原〞及〝RM〞意指含有液晶原或液晶骨架及一或多種與其連接之官能基的化合物，該官能基適合於聚合且亦被稱為〝可聚合之基團〞或〝P〞。
應瞭解如本文所使用之術語〝可聚合之化合物〞意指可聚合之單體化合物，除非另有其他陳述。
應瞭解如本文所使用之術語〝低分子量化合物〞意指單體及/或不以聚合反應製備之化合物，與〝聚合型化合物〞或〝聚合物〞相反。
應瞭解如本文所使用之術語〝不可聚合之化合物〞意指不含有在通常施予RM聚合的條件下適合於聚合的官能基之化合物。
如本文所使用之術語〝液晶原基團〞為熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中，且意指由於其吸引及排斥交互作用之各向異性而基本上有助於低分子量或聚合型物質中引起液晶(LC)相之基團。含有液晶原基團之化合物(液晶原化合物)本身未必一定具有LC相。液晶原化合物亦有可能僅在與其他的化合物混合之後及/或在聚合之後展現LC相行為。典型的液晶原基團為例如剛性桿狀或碟狀單元。與液晶原或LC化合物有關而使用之術語及定義的綜述係於Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C. Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368中提出。
在下文亦稱為〝Sp〞的如本文所使用之術語〝間隔基團〞為熟習所屬技術領域者所知且說明於文獻中，參見例如Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。如本文所使用之術語〝間隔基團〞或〝間隔基〞意指可聚合之液晶原化合物中連接液晶原基團及可聚合之基團的撓性基團，例如伸烷基。
在上下文中，
代表反式-1,4-環伸己基環，及
代表1,4-伸苯基環。
在上下文中，〝有機基團〞代表碳基團或烴基團。
〝碳基團〞代表含有至少一個碳原子的單-或多價有機基團，其中此基團不含有其他原子(諸如-C≡C-)或隨意地含有一或多個其他原子，諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如，羰基等等)。術語〝烴基團〞代表另外含有一或多個H原子及隨意的一或多個雜原子(諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基團。
〝鹵素〞代表F、Cl、Br或I。
-CO-、-C(=O)-和-C(O)-代表羰基，亦即
碳基團或烴基團可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為例如芳基、烯基或炔基。具有超過3個C原子的碳基團或烴基團可為直鏈、支鏈及/或環狀，且亦可含有螺連結基或縮合環。
術語〝烷基〞、〝芳基〞、〝雜芳基〞等等亦包含多價基團，例如伸烷基、伸芳基、雜伸芳基等等。
術語〝芳基〞代表芳族碳基團或自其所衍生之基團。術語〝雜芳基〞代表含有一或多個雜原子(較佳地選自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)的如上文所定義之〝芳基〞。
更佳的碳基團及烴基團為隨意地經取代之具有1至40，較佳為1至20，非常佳為1至12個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基和烷氧基羰氧基，隨意地經取代之具有5至30，較佳為6至25個C原子的芳基或芳氧基，或隨意地經取代之具有5至30，較佳為6至25個C原子的烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基，其中一或多個C原子亦可經雜原子(較佳地選自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)置換。
更佳的碳基團及烴基團為C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C3-C20烯丙基、C4-C20烷二烯基、C4-C20多烯基、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。
特別優先選擇為C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C25芳基和C2-C25雜芳基。
更佳的碳基團及烴基團為具有1至20，較佳為1至12個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單-或多取代，且其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結。
Rx較佳地代表H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基鏈，另外其中一或多個不相鄰的C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子可經F或Cl置換，或代表隨意地經取代之具有6至30個C原子的芳基或芳氧基、或隨意地經取代之具有2至30個C原子的雜芳基或雜芳氧基。
較佳的烷基為例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等等。
較佳的烯基為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等等。
較佳的炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等等。
較佳的烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等等。
較佳的胺基為例如二甲基胺基、甲基胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等等。
芳基及雜芳基可為單環或多環，亦即該等可含有一個環(諸如苯基)或二或多個環，其亦可經稠合(諸如萘基)或共價鍵結(諸如聯苯基)，或含有稠合環與連結環之組合。雜芳基含有一或多個較佳地選自O、N、S和Se之雜原子。
特別優先選擇為具有6至25個C原子的單-、雙-或三環芳基及具5至25個環原子的單-、雙-或三環雜芳基，其隨意地含有稠合環且隨意地經取代。此外，優先選擇為5-、6-或7-員芳基及雜芳基，另外其中一或多個CH基團可經N、S或O置換，以此方式使O原子及/或S原子彼此不直接連結。
較佳的芳基為例如苯基、聯苯基、聯三苯、[1,1'： 3',1"]聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘基、菲、9,10-二氫菲、芘、二氫芘、、苝、稠四苯、稠五苯、苯並芘、茀、茚、茚並茀、螺二茀等等。
較佳的雜芳基為例如5-員環，諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑，6-員環，諸如吡啶、嗒、嘧啶、吡、1,3,5-三、1,2,4-三、1,2,3-三、1,2,4,5-四、1,2,3,4-四、1,2,3,5-四，或縮合基團，諸如吲哚、異吲哚、吲、吲唑、苯並咪唑、苯並三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡咪唑、喹噁啉咪唑、苯並噁唑、萘並噁唑、蒽並噁唑、吩並噁唑、異噁唑、苯並噻唑、苯並呋喃、異苯並呋喃、二苯並呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯並-5,6-喹啉、苯並-6,7-喹啉、苯並-7,8-喹啉、苯並異喹啉、吖啶、啡噻、啡噁、苯並嗒、苯並嘧啶、喹噁啉、啡、萘啶、氮雜咔唑、苯並咔啉、菲啶、啡啉、噻吩並[2,3b]噻吩、噻吩並[3,2b]噻吩、二噻吩並噻吩、異苯並噻吩、二苯並噻吩、苯並噻二唑並噻吩或該等基團之組合。
在上下文所提及之芳基及雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或更經芳基或雜芳基取代。
(非芳族)脂環及雜環基團包含飽和環(亦即那些只含有單鍵者)以及部分不飽和環(亦即那些亦可含多重鍵者)二 者。雜環狀環含有一或多個較佳地選自Si、O、N、S和Se之雜原子。
(非芳族)脂環及雜環基團可為單環(亦即僅含有一個環，諸如環己烷)或多環(亦即含有複數個環，諸如十氫萘或雙環辛烷)。特別優先選擇為飽和基團。此外，優先選擇為具有5至25個環原子的單-、雙-或三環基團，其隨意地含有稠合環且隨意地經取代。此外，優先選擇為5-、6-、7-或8-員碳環基團，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/或一或多個不相鄰的CH2基團可經-O-及/或-S-置換。
較佳的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、芹子烷(silinane)、環己烯、四氫吡喃、四氫硫代吡喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶，7-員基團，諸如環庚烷，及稠合基團，諸如四氫萘、十氫萘、二氫茚、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺-[3.3]庚烷-2,6-二基、八氫-4,7-甲橋二氫茚-2,5-二基(octahydro-4,7-methanoindane-2,5-diyl)。
較佳的取代基為例如促溶解基團，諸如烷基或烷氧基；拉電子基團，諸如氟、硝基或腈；或在聚合物中增加玻璃轉變溫度(Tg)之取代基，特別為大型基團，諸如第三丁基或隨意地經取代之芳基。
較佳的取代基(在下文亦稱為〝L〞)為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN 、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、各具有1至25個C原子的直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子可隨意地經F或Cl置換，隨意地經取代之具有1至20個Si原子的矽基，或隨意地經取代之具有6至25，較佳為6至15個C原子的芳基，其中Rx代表H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰的CH2-隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O-及/或S-原子彼此不直接連接，且其中一或多個H原子可隨意地分別經F、Cl、P-或P-Sp-置換，及Y1代表鹵素。
〝經取代之矽基或芳基〞較佳地意指經鹵素、-CN、R0、-OR0、-CO-R0、-CO-O-R0、-O-CO-R0或-O-CO-O-R0取代，其中R0代表H或具有1至20個C原子的烷基。
特別佳的取代基L為例如F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，此外為苯基。 較佳為 其中L具有上文所指示的意義中之一者。
可聚合之基團P為適合於聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或縮聚)或聚合物類似反應(例如，加成或縮合至聚合物主鏈上)之基團。特別優先選擇為用於鏈聚合之基團(特別為那些含有C=C雙鍵或C≡C參鍵者)
及適合於開環聚合之基團(諸如氧呾或環氧基團)。
較佳的基團P係選自由下列者所組成的群組： CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、 、CH2=CW2- (O)k3-、CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH3-CH=CH-O-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-、HO-CW2W3-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-和W4W5W6Si-，其中W1代表H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、F、Cl或CH3，W2和W3彼此各自獨立地代表H或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、甲基、乙基或正丙基，W4、W5和W6彼此各自獨立地代表Cl、具有1至5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7和W8彼此各自獨立地代表H、Cl或具有1至5個C原子的烷基，Phe代表1,4-伸苯基，其隨意地經一或多個如上文所定義之基團L取代(其不為P-Sp-)，k1、k2和k3彼此各自獨立地代表0或1，k3較佳地代表1，及k4代表從1至10之整數。
非常佳的基團P係選自由下列者所組成的群組： CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、 、CH2=CW2-O-、 CH2=CW2-、CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、CH2=CW1-CO-NH-、CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH=CH-和W4W5W6Si-，其中W1代表H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、F、Cl或CH3，W2和W3彼此各自獨立地代表H或具有1至5個C原子的烷基，特別為H、甲基、乙基或正丙基、W4、W5和W6彼此各自獨立地代表Cl、具有1至5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7和W8彼此各自獨立地代表H、Cl或具有1至5個C原子的烷基，Phe代表1,4-伸苯基，k1、k2和k3彼此各自獨立地代表0或1，k3較佳地代表1，及k4代表從1至10之整數。
非常特別佳的基團P係選自由下列者所組成的群組：CH2=CW1-CO-O-，特別為CH2=CH-CO-O-、CH2=C(CH3)-CO-O-和CH2=CF-CO-O-，此外為CH2=CH-O-、 (CH2=CH)2CH-O-CO-、(CH2=CH)2CH-O-、和
其他較佳的可聚合之基團P係選自由下列者所組成的群組：乙烯氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧呾和環氧基團，最佳地選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團。
若Sp不為單鍵，其較佳為式Sp"-X"，使得個別基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-，其中Sp" 代表具有1至20，較佳為1至12個C原子的伸烷基，其隨意地經F、Cl、Br、I或CN單-或多取代，且另外其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R0)-、-Si(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，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，X" 代表-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(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和R00彼此各自獨立地代表H或具有1至20個C原子的烷基，及 Y2和Y3彼此各自獨立地代表H、F、Cl或CN。
X"較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-OC-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR00-或單鍵。
典型的間隔基團Sp和-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，及R0和R00具有上文所指出之意義。
特別佳的基團Sp和-Sp”-X”-為-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-，其中p1和q1具有上文所指出之意義。
特別佳的基團Sp"在各例子中為直鏈伸乙基、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、伸乙氧基伸乙基、亞甲氧基伸丁基、伸乙基-硫伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基和伸丁烯基。
在式I化合物中，Ar為單環或多環芳族或雜芳族，較佳為多環，具有4至30個環原子，且未經取代或經一或多個取代基取代，該取代基較佳地選自L，其中L 代表P-、P-Sp-、F、Cl、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、隨意地經取代之矽基、隨意地經取代之具有5至20個環原子的芳基或雜芳 基、或具有1至25個，特別佳為1至10個C原子的直鏈或支鏈烷基，另外其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且其中，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、CN、P-或P-Sp-置換，Rx 代表H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰的CH2-隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O-及/或S-原子彼此不直接連接，且其中一或多個H原子可各自隨意地經F、Cl、P-或P-Sp-置換，R0和R00彼此各自獨立地代表H或具有1至20個C原子的烷基，及Y1 為鹵素。
較佳的單環基團Ar為苯。
較佳的多環基團Ar係選自下式：
其中X為O、S、CH2、CHRa或CHRaRb，Ra和Rb彼此各自獨立地具有如上下文所給出之Rx的意義中之一者，且上文結構中之各者隨意地經一或多個如上文所定義之基團L取代。
在式I中的G較佳地代表-CO-。
在式I中的指數x較佳地代表0、1、2、3、4、5或6，非常佳為0、1、2或3。在式I中的指數y較佳地代表1、2、3、4、5或6，非常佳為1、2或3。式I中的x+y之總數較佳地代表1、2、3、4、5或6，非常佳為2、3、4、5或6，最佳為2、3或4。
較佳的式I化合物含有一或多個基團-G-NRyRz，其中Ry和Rz代表P-Sp-，且其中Sp和P係如上文所定義，Sp較佳地代表具有1至6個C原子的伸烷基，及/或P較佳地代表丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
非常佳的式I化合物含有一或多個選自下式之基團-G-NRyRz，其中P係如上文所定義，且較佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團
更佳的式I化合物含有一或多個選自下式之基團-G-NRyRz 其中m為3至5之整數，且P係如上文所定義，且較佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。
非常佳的式I化合物含有一或多個選自下式之基團-G-NRyRz，其中P為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團
較佳的式I化合物係選自下列子式：
其中P、Sp、G、Ry、Rz和L具有式I中所給出之意義，及r為0,1,2,3或4。
此外，本發明關於式II化合物(Pg-Sp)x-Ar-(M)y II
其中個別基團具有下列意義：Ar 代表具有4至30個環原子的芳族或雜芳族基團，其為單環或多環，且亦可含有其他的取代基，M 於每次出現係相同或不同地代表-G-NRyRz，G 代表-CO-或-SO2-，Ry和Rz中之一者代表Pg-Sp-及另一者代表Rx或Pg-Sp-，或Ry和Rz與N-原子一起形成具有4至6個環原子的N-雜環基團，其經至少一個Pg-Sp-基團取代，Rx 代表H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰的CH2-基團隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O-及/或S-原子彼此不直接連接，且其中一或多個H原子各自隨意地經F、Cl、Pg-或Pg-Sp-置換，Sp 於每次出現係相同或不同地代表間隔基團或單鍵，Pg 代表OH、經保護之OH基團或經遮蔽之OH基團， x 為0或1之整數，較佳為1、2、3、4或5，y 為1之整數，較佳為1、2、3、4、5或6，且x+y為1之整數，較佳為2、3、4、5或6。
式II化合物適合作為製備式I化合物及其子式的中間物。
本發明進一步關於式II化合物作為製備式I化合物及其子式的中間物之用途。
適合的經保護之OH基團為熟習所屬技術領域者所知。用於OH基團之較佳的保護基為烷基、烷氧基烷基、醯基、烷基矽基、芳基矽基和芳基甲基，尤其為2-四氫吡喃基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、乙醯基、三異丙基矽基、第三丁基二甲基矽基或苯甲基。
應瞭解術語〝經遮蔽之OH基團〞意指可經化學轉換成OH基團的任何官能基。適合的經遮蔽之OH基團為熟習本技術領域者所知。
較佳的式II化合物為那些其中一或多種Ar、G、G-NRyRz、x和y中之一或多者具有如上文式I所給出的較佳意義中之一者，其中P代表Pg。
更佳的式II化合物係選自上文子式I1-I42，其中P代表Pg。
式I化合物和式II中間物及其子式可以類似於熟習所屬技術領域者已知的方法製備且說明於標準的有機化學作業中，諸如在Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Thieme-Verlag, Stuttgart中。
例如，式I化合物可藉由式II中間物使用含有可聚合之基團P的對應之酸、酸衍生物或鹵化化合物酯化或醚化而合成，其中Pg代表OH。
例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可藉由對應之醇與酸衍生物(如例如(甲基)丙烯醯氯或(甲基)丙烯酸酐)在鹼(如吡啶或三乙胺)及4-(N,N-二甲胺基)吡啶(DMAP)的存在下酯化而製得。另一選擇地，酯可藉由將醇與(甲基)丙烯酸在脫水試劑(例如，根據Steglich，以二環己基碳二醯亞胺(DCC)、N-(3-二甲基胺基丙基)-N’-乙基碳二醯亞胺(EDC)或N-(3-二甲基胺基丙基)-N’-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽)及DMAP的存在下酯化而製得。
其他適合的方法顯示於實施例中。
在LC介質中所含有的可聚合之化合物係藉由在LC顯示器的基板之間於LC介質中當場聚合(同時隨意地施加電壓至電極)而聚合或交聯(若一種化合物含有二或多個可聚合之基團)，以製造PSA顯示器。
根據本發明的PSA顯示器之結構對應於PSA顯示器常見的幾何形狀，如在開始時所引述之先前技術中所述。以無突起之幾何形狀較佳，特別為那些另外其中在濾色鏡側上的電極未經結構化且僅在TFT側上的電極具有狹縫者。特別適合於PS-VA顯示器且較佳的電極結構說明於例如US 2006/0066793 A1中。
本發明較佳的PSA型LC顯示器包含： - 第一基板，其包括界定象素區域的象素電極，象素電極連接至配置在各象素區域內的切換元件，且隨意地包括微縫圖案，且隨意地將第一配向層配置在象素電極上，- 第二基板，其包括共電極層，其可配置在第二基板面向第一基板的整個部分上，且隨意地包括第二配向層，- LC層，其配置在第一與第二基板之間且包括LC介質，該介質包含如上下文所述的可聚合之組份A及液晶組份B，其中亦可將可聚合之組份A聚合。
第一及/或第二配向層控制LC層的LC分子之配向方向。例如，在PS-VA顯示器中，配向層的選擇使得其賦予LC分子直列式(或垂直)配向(亦即與表面垂直)或傾斜式配向。此種配向層例如可包含聚醯亞胺，其亦可經摩擦，或可以光配向方法製得。
具有LC介質的LC層可藉由顯示器製造商慣用的方法沉積在顯示器的基板之間，例如藉由所謂滴入式填充(one-drop-filling)(ODF)方法。接著將LC介質的可聚合之組份聚合，例如藉由UV光聚合反應。聚合反應可以一個步驟或以二或多個步驟進行。
PSA顯示器可包含更多元件，如濾色鏡、黑色基質、鈍化層、光阻滯層、用於定址個別象素之電晶體元件等等，所有該等元件皆為熟習所屬技術領域者所熟知且可供 使用而無需創新的技巧。
電極結構可由熟習所屬技術領域者取決於個別的顯示器類型而設計。例如，PS-VA顯示器的LC分子之多功能域定向可藉由提供具有狹縫及/或凸出(bump)或突起而誘導，以產生二、四或多個不同的傾斜配向方向。
在聚合時，可聚合之化合物形成交聯聚合物，其造成LC分子於LC介質中的預傾斜。不想受到特殊理論的束縛，咸信由可聚合之化合物所形成之交聯聚合物的至少一部分自LC介質相分離或沉澱，且在基板或電極上或在其上所提供的配向層上形成聚合物層。顯微測量數據(如SEM和AFM)確認至少一部分所形成之聚合物聚積在LC/基板界面上。
聚合反應可以一個步驟進行。亦有可能先在第一步驟中進行聚合反應(隨意地同時施加電壓)，以產生預傾斜角，且接著在不施加電壓的第二聚合步驟中使未於第一步驟中反應的化合物聚合或交聯(〝末端固化〞)。
適合且較佳的聚合方法為例如熱或光聚合反應，較佳為光聚合反應，特別為經UV誘導之光聚合反應，其可藉由將可聚合之化合物曝光於UV輻射而達成。
隨意地將一或多種聚合引發劑添加至LC介質中。適合於聚合反應的條件及適合的引發劑類型和量為熟習所屬技術領域者所知且說明於文獻中。適合於自由基聚合反應的是例如市場上可取得的光引發劑Irgacure651®、Irga-cure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (Ciba AG)。若使用聚合引發劑，則其比例較佳為0.001至5重量%，特別佳為0.001至1重量%。
根據本發明的可聚合之化合物亦適合於沒有引發劑的聚合反應，其伴隨相當多的優點，諸如較低的材料成本且特別為LC介質較少受到引發劑或其降解產物可能的殘留量污染。聚合反應因此亦可以不添加引發劑來進行。在較佳的實施態樣中，LC介質因此不含有聚合引發劑。
LC介質亦可包含一或多種穩定劑，以防止RM在例如儲存或運輸期間的非所欲自發性聚合反應。適合的穩定劑類型和量為熟習所屬技術領域者所知且說明於文獻中。特別適合的是例如市場上取自Irganox®系列(Ciba AG)的穩定劑，諸如Irganox®1076。若使用穩定劑，則其比例係以RM或可聚合之組份(組份A)的總量為基準計較佳為10-500,000ppm，特別佳為50-50,000ppm。
式I的可聚合之化合物特別顯示好的UV吸收及因此特別適合於製備PSA顯示器之方法，其包括下列特徵中之一或多者：- 將可聚合之介質在2-步驟方法中於顯示器內曝光於UV光，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)以完成聚合反應，- 將可聚合之介質於顯示器內曝光於節能UV燈(亦稱為〝環保UV燈(green UV lamp)〞所產生的UV光。該等燈係以在彼等從300-380奈米之吸 收光譜內的相對低強度(習知的UV1燈的1/100-1/10)為特徵，且較佳地於UV2步驟中使用，但是當方法必須避免高強度時，則亦隨意地於UV1步驟中使用，- 將可聚合之介質於顯示器內曝光於輻射光譜向較長波長位移的UV燈(較佳為340奈米或更大)所產生的UV光，以避免在PS-VA方法中以短波UV光曝光。
使用較低強度及UV位移至較長波長二者保護有機層免於可能由UV光所造成的損害。
本發明較佳的實施態樣關於一種製備如上下文所述之PSA顯示器之方法，其包含下列特徵中之一或多者：- 將可聚合之LC介質在2-步驟方法中曝光於UV光，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)以完成聚合反應，- 將可聚合之LC介質曝光於在從300-380奈米之波長範圍內具有強度從0.5mW/cm2至10mW/cm2之UV燈所產生的UV光，較佳地於UV2步驟中使用，且隨意地亦於UV1步驟中使用，- 將可聚合之LC介質曝光於具有340奈米或更長且更佳為400奈米或更短的波長之UV光。
這較佳的方法可例如藉由使用所欲UV燈或藉由使用 實質上透射具有各個所欲波長之UV光及實質上阻擋具有各個非所欲波長之光的帶通濾光片及/或截止濾光片來進行。例如，當希望以300-400奈米波長λ的UV光照射時，UV曝光可使用實質上透射300奈米<λ<400奈米波長的寬帶通濾光片進行。當希望以大於340奈米波長λ的UV光照射時，UV曝光可使用實質上透射λ>340奈米波長的截止濾光片進行。
〝實質上透射〞意指濾光片透射所欲波長之實質上一部分(較佳為至少50%)之入射光。〝實質上阻擋〞意指濾光片不透射非所欲波長的實質上一部分(較佳為至少50%)之入射光。〝所欲(非所欲)波長〞例如在帶通濾光片的例子中意指在給出之λ範圍之內(之外)的波長，及在截止濾光片的例子中意指在高於(低於)給出之λ值的波長。
這較佳的方法夠藉由使用較長的UV波長製造顯示器，從而降低或甚至避免短的UV光分量之危險及損害效應。
UV輻射能係取決於製造方法的條件而通常從6至100焦耳。
根據本發明的LC介質較佳地基本上由一或多種如上下文所述之式I的可聚合之化合物及LC主體混合物所組成。然而，LC介質或LC主體混合物可另外包含一或多種其他組份或添加劑，較佳地選自包括但不限於下列之名單：共單體、手性摻雜劑、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、界面活性劑、潤濕劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏 著劑、流動改進劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、輔助劑、著色劑、染料、顏料和奈米粒子。
特別優先選擇為包含一、二或三種式I的可聚合之化合物的LC介質。
此外，優先選擇為其中可聚合之組份A)只包含式I的可聚合之化合物的LC介質。
此外，優先選擇為其中LC組份B)或LC主體混合物具有向列型LC相，且較佳地不具有手性液晶相的LC介質。
此外，優先選擇為式I之非手性化合物，及其中組份A及/或B之化合物只選自由非手性化合物所組成的群組之LC介質。
可聚合之組份A)在LC介質中的比例較佳為>0至<5%，非常佳為>0至<1%，最佳為0.01至0.5%。
式I化合物在LC介質中的比例較佳為>0至<5%，非常佳為>0至<1%，最佳為0.01至0.5%。
LC組份B)在LC介質中的比例較佳為95至<100%，非常佳為99至<100%。
在較佳的實施態樣中，可聚合之組份(組份A)的可聚合之化合物只選自式I。
在另一較佳的實施態樣中，除了式I化合物以外，可聚合之組份A)還包含一或多種其他的可聚合之化合物("共單體")，較佳地選自RM。
適合且較佳的液晶原共單體係選自下式：
其中個別基團具有下列意義：P1、P2和P3 彼此各自獨立地代表丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團，Sp1、Sp2和Sp3 彼此各自獨立地代表單鍵或具有上下文就Sp1所指示的意義中之一者的間隔基團，且特別佳地代表-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O--、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-O-CO-O-，其中p1為1至12之整數，另外其中P1-Sp1-、P1-Sp2-和P3-Sp3-基團中之一或多者可代表Raa，惟存在的P1-Sp1-、P2-Sp2和P3-Sp3-基團中之至少一者不為Raa， Raa 代表H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈或支鏈烷基，另外其中一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且另外其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1-Sp1-置換，特別佳為直鏈或支鏈、隨意地單-或多氟化之具有1至12個C原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中烯基和炔基具有至少兩個C原子且支鏈基團具有至少三個C原子)，R0、R00 在每次出現係彼此各自獨立地且相同或不同地代表H或具有1至12個C原子的烷基，Ry和Rz彼此各自獨立地代表H、F、CH3或CF3，X1、X2和X3彼此各自獨立地代表-CO-O-、-O-CO-或單鍵，Z1 代表-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-，Z2和Z3 彼此各自獨立地代表-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-，其中n為2、3或4，L 於每次出現係相同或不同地代表F、Cl、CN、或直鏈或支鏈、隨意地單-或多氟化之具有1至12個C原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰 基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，較佳為F，L'和L" 彼此各自獨立地代表H、F或Cl，r 代表0、1、2、3或4，s 代表0、1、2或3，t 代表0、1或2，x 代表0或1。
尤其佳的是式M2、M13、M17、M23和M29化合物。
更佳的是三反應性化合物M15至M30，特別為M17、M18、M19、M23、M24、M25、M29和M30。
在式M1至M30化合物中，基團 較佳為
其中L於每次出現係相同或不同地具有上下文所給出的意義中之一者，且較佳為F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、C(CH3)3、CH(CH3)2、CH2CH(CH3)C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5或P-Sp-，非常佳為F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3、OCF3或P-Sp-，更佳為F、Cl、CH3、OCH3、COCH3或OCF3，尤其為F或CH3。
除了上述的可聚合之化合物以外，在根據本發明的 LC顯示器中使用的LC介質包含LC組份B)或LC〝主體混合物〞，其包含一或多種，較佳為二或多種選自不可聚合的低分子量化合物之LC分子。該等LC化合物的選擇使得彼等在施加使可聚合之化合物聚合的條件下對聚合反應穩定及/或沒有反應性。
原則上，適合用於習知的顯示器中的任何LC混合物適合作為主體混合物。適合的LC混合物為熟習所屬技術領域者所知且說明於文獻中，例如在EP 1 378 557 A1中用於VA顯示器的混合物及在EP 1 306 418 A1和DE 102 24 046 A1中用於OCB顯示器的混合物。
除了可聚合之化合物以外，根據本發明的LC介質還包含一或多種包含烯基的液晶原或液晶狀化合物(〝烯基化合物〞)，其中此烯基較佳地在用於使式I的可聚合之化合物或在LC介質中所含有的其他可聚合之化合物聚合的條件下對聚合反應穩定。
式I的可聚合之化合物尤其適合用於LC主體混合物中，其包含一或多種包含烯基的液晶原或LC化合物(在下文亦稱為〝烯基化合物〞)，其中該烯基在用於使式I化合物及在LC介質中所含有的其他可聚合之化合物聚合的條件下對聚合反應穩定。與從先前技術已知的RM相比，在此種LC主體混合物中的式I化合物展現改進的性質，如溶解度、反應性或產生傾斜角的能力。
LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。
在烯基化合物中的烯基較佳地選自直鏈、支鏈或環狀 烯基，特別具有2至25個C原子，特別佳地具有2至12個C原子，另外其中一或多個不相鄰的CH2基團隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且另外其中一或多個H原子可經F及/或Cl置換。
較佳的烯基為具有2至7個C原子的直鏈烯基及環己烯基，特別為乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、1,4-環己烯-1-基和1,4-環己烯-3-基。
含有烯基之化合物在LC主體混合物(亦即沒有任何可聚合之化合物)中的濃度較佳為5%至100%，非常佳為20%至60%。
尤其較佳的是含有1至5，較佳為1、2或3種具有烯基之化合物的LC混合物。
含有烯基之液晶原及LC化合物較佳地選自下式：
其中個別基團於每次出現係相同或不同地彼此各自獨立為具有下列意義：
RA1 具有2至9個C原子的烯基，或若環X、Y和Z中之至少一者代表環己烯基，其亦具有RA2的意義中之一者，RA2 具有1至12個C原子的烷基，另外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zx -CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵，較佳為單鍵，L1-4 彼此各自獨立為H、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2H，較佳為H、F或Cl，x 1或2，z 0或1。
RA2 較佳為具有1至8個C原子的直鏈烷基或烷氧基、或具有2至7個C原子的直鏈烯基。
LC介質較佳地不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH2)之化合物，特別不包含其中RA1或RA2代表或含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH2)之式AN或AY化合物。
較佳地，L1和L2代表F，或L1和L2中之一者代表F及另一者代表Cl，且L3和L4代表F，或L3和L4中之一者代表F及另一者代表Cl。
式AN化合物較佳地選自下列子式：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-7個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
式AY化合物較佳地選自下列子式：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-7個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
非常佳的式AN化合物係選自下列子式：
其中m代表1、2、3、4、5或6，i代表0、1、2或3，且Rb1代表H、CH3或C2H5。
非常特別佳的式AN化合物係選自下列子式：
最佳的是式AN1a2和AN1a5化合物。
非常特別佳的式AY化合物係選自下列子式：
其中m和n彼此各自獨立地代表1、2、3、4、5或6，且烯基代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
在第一個較佳的實施態樣中，LC介質含有以具有負介電各向異性的化合物為主之LC組份B)或LC主體混合物。此等LC介質尤其適合用於PS-VA和PS-UB-FFS顯示器中。此種LC介質之特別佳的實施態樣為那些下列區段a)-z)者：
a)包含一或多種式CY及/或PY化合物之LC介質：
其中a 代表1或2，b 代表0或1， 代表或
R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，另外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，Zx和Zy 彼此各自獨立地代表-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵，較佳為單鍵，L1-4 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地，L1和L2二者代表F，或L1和L2中之一者代表F及另一者代表Cl，或L3和L4二者代表F，或L3和L4中之一者代表F及另一者代表Cl。
式CY化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中a代表1或2，烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基，且(O)代表氧原子或單鍵。烯基較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
式PY化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基，且(O)代表氧原子或單鍵。烯基較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或 CH3-CH=CH-(CH2)2-。
b)另外包含一或多種下式化合物之LC介質
其中個別基團具有下列意義： 代表 代表或 R3和R4 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，另外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zy 代表-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵，較佳為單鍵。
式ZK化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
尤其佳的是式ZK1化合物。
特別佳的式ZK化合物係選自下列子式：
其中丙基、丁基和戊基為直鏈基團。
最佳的是式ZK1a化合物。
c)另外包含一或多個下式化合物之LC介質：
其中個別基團在每次出現係相同或不同地具有下列意義：R5和R6 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，另外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基， 代表或 代表或，及 e 代表1或2。
式DK化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
d)另外包含一或多個下式化合物之LC介質：
其中個別基團具有下列意義： 代表
具有至少一個不為環伸己基的環F，f 代表1或2，R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，另外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zx 代表-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵，較佳為單鍵，L1和L2 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地，L1和L2基團二者代表F，或L1和L2基團中之一者代表F及另一者代表Cl。
式LY化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中R1具有上文所指示的意義，烷基代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，(O)代表氧原子或單鍵，且v代表 從1至6之整數。R1較佳地代表1至6個C原子的直鏈烷基或具有2至6個C原子的直鏈烯基，特別為CH3、C2H5、n-C3H7、n-C4H9、n-C5H11、CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
e)另外包含一或多種選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中烷基代表C1-6-烷基，Lx代表H或F，且X代表F、Cl、OCF3、OCHF2或OCH=CF2。特別優先選擇為其中X代表F的式G1化合物。
f)另外包含一或多種選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R5具有上文就R1所指示的意義中之一者，烷基代表C1-6-烷基，d代表0或1，且z和m彼此各自獨立地代表從1至6之整數。在該等化合物中的R5特別佳為C1-6-烷基或-烷氧基或C2-6-烯基，d較佳為1。根據本發明的LC介質較佳地包含5重量%之量的一或多種上述式之化合物。
g)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的聯苯化合物之LC介質：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
在LC混合物中的式B1至B3之聯苯的比例較佳為至少3重量%，特別為5重量%。
以式B2化合物特別佳。
式B1至B3化合物較佳地選自由下列子式所組成之 群組：
其中烷基*代表具有1-6個C原子的烷基。根據本發明的介質特別佳地包含一或多種式B1a及/或B2c化合物。
h)另外包含一或多個選自由下列式所組成之群組的聯三苯化合物之LC介質：
其中R5和R6彼此各自獨立地具有上文所指示的意義中之一者，及
彼此各自獨立地代表
其中L5代表F或Cl，較佳為F，且L6代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2，較佳為F。
式T化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中R代表具有1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基，R*代表具有2-7個C原子的直鏈烯基，(O)代表氧原子或單鍵，且m代表從1至6之整數。R*較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
R 較佳地代表甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。
根據本發明的LC介質較佳地包含0.5-30重量%，特別為1-20重量%之量的式T之聯三苯及其較佳的子式。
特別優先選擇為式T1、T2、T3和T21化合物。在該等化合物中，R較佳地代表烷基，此外代表烷氧基，各者具有1-5個C原子。
若混合物之△n值為0.1，則較佳地使用聯三苯於根據本發明的混合物中。較佳的混合物包含2-20重量%之一或多種式T之聯三苯化合物，較佳地選自化合物T1至T22之群組。
i)另外包含一或多種選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R1和R2具有上文所指示的意義，且較佳地彼此各自獨立地代表具有1至6個C原子的直鏈烷基或具有2至6個C原子的直鏈烯基。
較佳的介質包含包含一或多種選自式O1、O3和O4之化合物。
k)另外包含一或多種下式化合物之LC介質：
其中 代表 R9 代表H、CH3、C2H5或n-C3H7，(F)代表隨意的氟取代基，且q代表1、2或3，且R7具有就R1所指示的意義中之一者，其量較佳為>3重量%，特別為5重量%，且非常特別佳為5-30重量%。
特別佳的式FI化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中R7較佳地代表直鏈烷基，且R9代表CH3、C2H5或n-C3H7。特別優先選擇為式FI1、FI2和FI3化合物。
l)另外包含一或多種選自由下列式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R8具有就R1所指示的意義，且烷基代表具有1-6個C原子的直鏈烷基。
m)另外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元的化合物之LC介質，諸如選自由下列式所組成之群組的化合物：
其中R10和R11彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，另外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，且R10和R11較佳地代表具有1至6個C原子的直鏈烷基或烷氧基，或具有2至6個C原子的直鏈烯基，且Z1和Z2彼此各自獨立地代表-C2H4-、-CH=CH-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、-CH2O-、-OC H2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH2-或單鍵。
n)另外包含一或多種下列式之二氟二苯並二氫苯並哌喃及/或二氫苯並哌喃之LC介質：
其中R11和R12彼此各自獨立地具有上文就R11所指示的意義中之一者，環M 為反式-1,4-環伸己基或1,4-伸苯基，Zm -C2H4-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-或-O-CO-，c 為0、1或2，其量較佳為3至20重量%，其量特別為3至15重量%。
特別佳的式BC、CR和RC化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，(O)代表氧原子或單鍵，c為1或2，且烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-6個C原子的直鏈烯基。烯基和烯基*較佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
非常特別優先選擇為包含一、二或三種式BC-2化合物之混合物。
o)另外包含一或多種下列式之氟化菲及/或二苯並呋喃之LC介質：
其中R11和R12彼此各自獨立地具有上文就R11所指示的意義中之一者，b代表0或1，L代表F，且r代表1、2或3。
特別佳的式PH和BF化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中R和R'彼此各自獨立地代表具有1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基。
p)另外包含一或多種下式的單環化合物之LC介質：
其中R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，另外其中一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，較佳為具有1至6個C原子的烷基或烷氧基，L1和L2 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
較佳地，L1和L2二者代表F，或L1和L2中之一者代表F及另一者代表Cl。
式Y化合物較佳地選自由下列子式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此各自獨立地代表具有1-6個C原子的直鏈烷基，烷氧基代表具有1-6個C原子的直鏈烷氧基，烯基和烯基*彼此各自獨立地代表具有2-6個C原子的直鏈烯基，且O代表氧原子或單鍵。烯基和烯基*較 佳地代表CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或CH3-CH=CH-(CH2)2-。
特別佳的式Y化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中烷氧基較佳地代表具有3、4或5個C原子的直鏈烷氧基。
q)除了包含根據本發明的可聚合之化合物(特別為式I或其子式)及共單體以外，不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH2)的化合物之LC介質。
r)包含1至5，較佳為1、2或3種可聚合之化合物(較佳地選自根據本發明的可聚合之化合物，特別為式I或其子式)之LC介質。
s)其中可聚合之化合物(特別為式I或其子式)在混合物中的比例整體為0.05至5%，較佳為0.1至1%之LC介質。
t)包含1至8，較佳為1至5種式CY1、CY2、PY1及/或PY2化合物之LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為5至60%，特別佳為10至35%。該 等個別化合物的含量在各例子中較佳為2至20%。
u)包含1至8，較佳為1至5種式CY9、CY10、PY9及/或PY10化合物之LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為5至60%，特別佳為10至35%。該等個別化合物的含量在各例子中較佳為2至20%。
v)包含1至10，較佳為1至8種式ZK化合物，特別為式ZK1、ZK2及/或ZK6化合物之LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為3至25%，特別佳為5至45%。該等個別化合物的含量在各例子中較佳為2至20%。
w)其中式CY、PY和ZK化合物在混合物中的比例整體為大於70%，較佳為大於80%之LC介質。
x)其中LC主體混合物含有一或多種含有烯基的化合物之LC介質，該化合物較佳地選自由式CY、PY和LY(其中R1和R2中之一或二者代表具有2-6個C原子的直鏈烯基)、式ZK和DK(其中R3和R4中之一或二者或R5和R6中之一或二者代表具有2-6個C原子的直鏈烯基)及式B2和B3所組成之群組，非常佳地選自式CY15、CY16、CY24、CY32、PY15、PY16、ZK3、ZK4、DK3、DK6、B2和B3，最佳地選自式ZK3、ZK4、B2和B3。該等化合物在LC主體混合物中的比例較佳為2至70%，非常佳為3至55%。
y)含有一或多種，較佳為1至5種選自式PY1-PY8(非常佳為式PY2)之化合物的LC介質。該等化合物在 混合物中的比例整體較佳為1至30%，特別佳為2至20%。該等個別化合物的含量在各例子中較佳為1至20%。
z)含有一或多種，較佳為1、2或3種式T2化合物之LC介質。該等化合物在混合物中的比例整體較佳為1至20%。
在第二個較佳的實施態樣中，LC介質含有以具有正介電各向異性的化合物為主之LC主體混合物。此等LC介質尤其適合用於PS-OCB-、PS-TN-、PS-正-VA-、PS-IPS-或PS-FFS-顯示器中。
特別佳的是此第二個較佳的實施態樣之LC介質，其含有一或多種選自由式AA和BB化合物所組成之群組的化合物：
及除了式AA及/或BB化合物以外，還隨意地含有一或多種式CC化合物
其中個別基團具有下列意義： 彼此各自獨立地且於每次出 現係相同地或不同為 彼此各自獨立地且於每次出現係相同地或 不同為 R21、R31、R41、R42 彼此各自獨立為具有1至9個C原子的烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基，或具有2至9個C原子的烯基或烯氧基，全部皆隨意地氟化，X0 F、Cl、具有1至6個C原子的鹵化烷基或烷氧基，或具有2至6個C原子的鹵化烯基或烯氧基，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，特別佳為 -COO-、反式-CH=CH-或單鍵，Z41、Z42 -CH2CH2-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或單鍵，較佳為單鍵，L21、L22、L31、L32 H或F，g 0、1、2或3，h 0、1、2或3。
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，非常佳為F或OCF3。
式AA化合物較佳地選自由下列式所組成之群組：
其中A21、R21、X0、L21和L22具有式AA中所給出之意義，L23和L24彼此各自獨立為H或F，且X0較佳為F。特別佳的是式AA1和AA2化合物。
特別佳的式AA1化合物係選自由下列子式所組成之群組：
其中R21、X0、L21和L22具有式AA1中所給出之意義，L23、L24、L25和L26彼此各自獨立為H或F，且X0較佳為F。
非常特別佳的式AA1化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R21係如式AA1中所定義者。
非常佳的式AA2化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R21、X0、L21和L22具有式AA2中所給出之意義，L23、L24、L25和L26彼此各自獨立為H或F，且X0較佳為F。
非常特別佳的式AA2化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R21和X0係如式AA2中所定義者。
特別佳的式AA3化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R21、X0、L21和L22具有式AA3中所給出之意義，且X0較佳為F。
特別佳的式AA4化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R21係如式AA4中所定義者。
式BB化合物較佳地選自由下式所組成之群組：
其中g、A31、A32、R31、X0、L31和L32具有式BB中所給出之意義，且X0較佳為F。特別佳的是式BB1和BB2化合物。
特別佳的式BB1化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31、X0、L31和L32具有式BB1中所給出之意義，且X0較佳為F。
非常特別佳的式BB1a化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB1中所定義者。
非常特別佳的式BB1b化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB1中所定義者。
特別佳的式BB2化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31、X0、L31和L32具有式BB2中所給出之意義，L33、L34、L35和L36彼此各自獨立為H或F，且X0較佳為F。
非常特別佳的式BB2a化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2b化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2c化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2d和BB2e化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2f化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2g化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2h化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31和X0係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2i化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31和X0係如式BB2中所定義者。
非常特別佳的式BB2k化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31和X0係如式BB2中所定義者。
另一選擇地，或除了式BB1及/或BB2化合物以外，LC介質亦可包含一或多種如上文所定義之式BB3化合物。
特別佳的式BB3化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R31係如式BB3中所定義者。
根據此第二個較佳的實施態樣之LC介質除了包含式AA及/或BB化合物以外，其較佳地還包含一或多種具有範圍從-1.5至+3之介電各向異性的介電中性化合物，較佳地選自如上文所定義之式CC化合物群組。
特別佳的式CC化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R41和R42具有式CC中所給出之意義，且較佳地彼此各自獨立地代表具有1至7個C原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，或具有2至7個C原子的烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，且L4為H或F。
根據此第二個較佳的實施態樣之LC介質除了或另一選擇地包含式CC之介電中性化合物以外，其較佳地還包含一或多種具有範圍從-1.5至+3之介電各向異性的介電中性化合物，其係選自式DD化合物群組。
其中A41、A42、Z41、Z42、R41、R42和h具有式CC中所給出之意義。
特別佳的式DD化合物係選自由下列子式所組成的群組：
其中R41和R42具有式DD中所給出之意義，且R41較佳地代表烷基，及在式DD1中，R42較佳地代表烯基，特別佳為-(CH2)2-CH=CH-CH3，及在式DD2中，R42較佳地代表烷基、-(CH2)2-CH=CH2或-(CH2)2-CH=CH-CH3。
式AA和BB化合物較佳地以整體混合物的2%至60%，更佳為3%至35%，而非常特別佳為4%至30%之濃度用於根據本發明的LC介質中。
式CC和DD化合物較佳地以整體混合物的2%至70%，更佳為5%至65%，甚至更佳為10%至60%，而非常特別佳為10%，較佳為15%至55%之濃度用於根據本發明的LC介質中。
上述較佳的實施態樣之化合物與上述經聚合之化合物的組合在根據本發明的LC介質中造成低的閾值電壓、低的旋轉黏度及非常好的低溫穩定性，同時造成恆定的高清亮點及高的HR值，且容許在PSA顯示器中快速建立特別低的預傾斜角。與先前技術的介質相比，LC介質在PSA顯示器中特別展現顯著縮短的回應時間，亦特別為灰色調 回應時間。
本發明的LC介質及LC主體混合物在20℃下較佳地具有至少80K，特別佳為至少100K之向列相範圍，及250mPa．s，較佳為200mPa．s之旋轉黏度。
在根據本發明的VA-型顯示器中，在關閉狀態之LC介質層中的分子係垂直於電極表面配向(直列式)或具有傾斜的直列式配向。在施加電壓至電極時，則發生LC分子以縱向分子軸平行於電極表面的重新配向。
根據第一個較佳的實施態樣，特別用於PS-VA和PS-UB-FFS型顯示器中的以具有負介電各向異性的化合物為主之根據本發明的LC介質在20℃及1kHz下具有負介電各向異性△ε，較佳為-0.5至-10，特別為約-2.5至-7.5。
在用於PS-VA和PS-UB-FFS型顯示器中之根據本發明的LC介質中之雙折射△n較佳為小於0.16，特別佳為0.06至0.14，非常特別佳為0.07至0.12。
在根據本發明的OCB型顯示器中，在LC介質層中的分子具有〝彎曲〞配向。在施加電壓時，則發生LC分子以縱向分子軸垂直於電極表面的重新配向。
在用於PS-OCB、PS-TN、PS-IPS、PS-正-VA和PS-FFS型顯示器中之根據本發明的LC介質較佳為那些以根據第二個較佳的實施態樣之具有正介電各向異性的化合物為主之LC介質，且較佳地在20℃及1kHz下具有從+4至+17之正介電各向異性△ε。
在用於PSA-OCB型顯示器中之根據本發明的LC介 質中之雙折射△n較佳為0.14至0.22，特別佳為0.16至0.22。
在用於PS-TN、PS-正-VA、PS-IPS或PS-FFS型顯示器中之根據本發明的LC介質中之雙折射△n較佳為0.07至0.15，特別佳為0.08至0.13。
根據第二個較佳的實施態樣，在用於PS-TN、PS-正-VA、PS-IPS或PS-FFS型顯示器中之以具有正介電各向異性的化合物為主之根據本發明的LC介質在20℃及1kHz下較佳地具有從+2至+30，特別佳為+3至+20之正介電各向異性△ε。
根據本發明的LC介質亦可包含熟習所屬技術領域者已知且說明於文獻中的其他添加劑，諸如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或手性摻雜劑。該等添加劑可經聚合或未經聚合。可聚合之添加劑據此歸屬於可聚合之組份或組份A)。不可聚合之添加劑據此歸屬於不可聚合之組份或組份B)。
在較佳的實施態樣中，LC介質含有一或多種手性摻雜劑，其濃度較佳為0.01至1%，非常佳為0.05至0.5%。手性摻雜劑較佳地選自由以下表B的化合物所組成之群組，非常佳地選自由R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011和R-或S-5011所組成之群組。
在另一較佳的實施態樣中，LC介質含有一或多種手性摻雜劑之消旋物，其較佳地選自先前段落中所提及之手性摻雜劑。
此外，有可能以下列者添加至LC介質中，例如0至15重量%之多色性染料，此外用於改進導電性的奈米粒子、導電鹽，較佳為4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁基銨或冠醚之錯合鹽(參照例如Haller等人之Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258(1973))，或修改向列相之介電各向異性、黏度及/或配向的物質。此類型的物質說明於例如in DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728中。
根據本發明的LC介質之較佳的實施態樣a)-z)之個別組份為已知的，或其製備方法可由熟習相關技術者輕易地自先前技術導出，因為該等係以文獻中所述的標準方法為基準。對應之式CY化合物說明於例如EP-A-0 364 538中。對應之式ZK化合物說明於例如DE-A-26 36 684和DE-A-33 21 373中。
可依照本發明使用的LC介質係以其本身習知的方式製備，例如藉由將上述化合物中之一或多者與一或多種如上文所定義的可聚合之化合物及隨意地與其他的液晶狀化合物及/或添加劑混合。通常將使用量少的組份之所欲量溶解在構成主要成分的組份中，最好在升溫下。亦有可能將有機溶劑中(例如，在丙酮、氯仿或甲醇中)的組份溶液混合且在徹底混合之後再移除溶劑，例如藉由蒸餾。此外，本發明關於製備根據本發明的LC介質之方法。
熟習所屬技術領域者毋庸置疑的是根據本發明的LC 介質亦可包含其中例如H、N、O、Cl、F經相應之同位素(如氘等等)置換的化合物。
以下的實施例解釋而非限制本發明。然而，該等實施例係以較佳地欲使用之化合物及其各自的濃度與彼此之組合對熟習所屬技術領域者顯示較佳的混合概念。另外，實施例例證易取得的性質及性質組合。
使用以下的縮寫：(n、m、z：在各例子中彼此獨立為1、2、3、4、5或6)
在本發明較佳的實施態樣中，根據本發明的LC介質包含一或多種選自由表A之化合物所組成之群組的化合物。
LC介質較佳地包含0至10重量%，特別為0.01至5重量%，特別佳為0.1至3重量%之摻雜劑。LC介質較佳地包含一或多種選自由表B之化合物所組成之群組的摻雜劑。
LC介質較佳地包含0至10重量%，特別為1ppm至5重量%，特別佳為1ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳地包含一或多種選自由表C之化合物所組成之群組的 穩定劑。
在本發明較佳的實施態樣中，液晶原介質包含一或多種選自由表D之化合物所組成之群組的化合物。
另外，使用以下的縮寫及符號：V0 在20℃下的電容閾值電壓[V]，ne 在20℃及589奈米下的異常折射率，no 在20℃及589奈米下的正常折射率，△n 在20℃及589奈米下的光學各向異性，ε⊥ 在20℃及1kHz下與導軸垂直的介電容率，ε∥ 在20℃及1kHz下與導軸平行的介電電容率，△ε 在20℃及1kHz下的介電各向異性，cl.p.,T(N,I) 清亮點[℃]，γ1 在20℃下的旋轉黏度[mPa．s]，K1 在20℃下的〝斜展(splay)〞變形之彈性常數[pN]，K2 在20℃下的〝扭轉〞變形之彈性常數[pN]，K3 在20℃下的〝彎曲〞變形之彈性常數[pN]。
在本發明中的所有濃度均以重量百分比引述，且與整體包含所有固體或液晶狀組份而沒有溶劑之相應混合物有關，除非另有其他明確的說明。
在本發明中所指示的所有溫度值(諸如熔點T(C,N)、從層列(S)至向列(N)相之轉變T(S,N)及清亮點T(N,I))均以攝氏溫度(℃)引述，除非另有其他明確的說明。M.p.表示熔點，cl.p.=清亮點。此外，C=結晶態，N=向列相，S=層列相，且I=各向同性相。在該等符號之間的數據表示轉變 溫度。
在各例子中的所有物理性質係且已依照"Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals",Status Nov.1997,Merck KGaA,Germany來測定，且適用於20℃之溫度，△n係在589奈米下測定及△ε係在1kHz下測定，除非另有其他明確的指示
用於本發明之術語〝閾值電壓〞係關於電容閾值(V0)，亦稱為夫瑞德利克茲閾值(Freedericks threshold)，除非另有其他明確的指示。在實施例中，光學閾值亦可以10%之相對對比度(V10)引述，如一般所常見。
聚合如上下文所述於PSA顯示器中的可聚合之化合物的方法係在LC介質展現液晶相(較佳為向列相)之溫度下進行，且最佳地在室溫下進行，除非另有其他陳述。
製備試驗單元及量測彼等之電光學和其他性質之方法係藉由如下文所述之方法或其類似方法來進行，除非另有其他陳述。
用於測量電容閾值電壓之顯示器係由兩個間隔25微米之平面平行的玻璃外板組成，各者於內側具有電極層及在頂端的未經摩擦之聚醯亞胺配向層，其達成液晶分子的直列式邊緣配向。
用於測量傾斜角的顯示器或試驗單元係由兩個間隔4微米之平面平行的玻璃外板組成，各者於內側具有電極層及在頂端的聚醯亞胺配向層，其中兩個聚醯亞胺層彼此反平行地摩擦且達成液晶分子的直列式邊緣配向。
可聚合之化合物係在顯示器或試驗單元中藉由以限定強度之UVA光照射預指定的時間，同時施加電壓至顯示器(通常為10V至30V之交流電，1kHz)而聚合。在實施例中，使用金屬鹵化燈及100毫瓦/平方公分之強度進行聚合，除非另有其他指示。強度係使用標準的UVA計(高端具有UVA感測器之Hoenle UV-計)測量。
傾斜角係藉由晶體旋轉實驗(Autronic-Melchers TBA-105)來測定。低值(亦即大幅偏離90°角)在此對應於大的傾斜。
VHR值係如下測量：將0.3%之可聚合之單體化合物添加至LC主體混合物中，且將所得混合物引入包含未經摩擦之VA-聚醯亞胺配向層的VA-VHR試驗單元中。LC層厚度d為約6微米，除非另有其他陳述。VHR值係在1V、60Hz、64μs脈衝下經UV曝光之前及之後於100℃下5分鐘之後測定(測量儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。
實施例1
反應性液晶原RM1(6)係如以下方式製備。
2：將二乙醇胺(4.4毫升，45.6毫莫耳)、三乙胺(4.7毫升，34毫莫耳)與40毫升DCM之混合物冷卻至3℃，且在10℃之最高溫度下逐滴添加10毫升DCM中的1(5.0克，22.8毫莫耳)之溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌2小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將粗製產物(無色油，5.9克)經由以7：3之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾，以給出成為無色高黏性油的4.3克(64%)2。
4：將2(4.1克，14.2毫莫耳)、3(6克，17.9毫莫耳)、偏硼酸鈉四水合物(2.97克，21毫莫耳)、15毫升水、50毫升THF、二氯化雙(三苯膦)鈀(0.5克，0.7毫莫耳)與水合肼(30微升，0.6毫莫耳)之混合物在氮氛圍下以回流加熱18小時。將混合物以50毫升水稀釋且以2N HCl小心地酸化。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經 無水硫酸鈉乾燥，以給出黃色油，將其以2：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾而進一步純化，以給出成為高黏性產物的3.8克(61%)4。
5：將氟化四丁基銨(7毫升於THF中的1M溶液，7毫莫耳)在3-10℃下直逐滴添加至50毫升THF中的4(2.5克，5.8毫莫耳)之溶液中，接著在室溫下攪拌18小時。將混合物倒入50毫升水中，以2N HCl酸化且以乙酸乙酯萃取三次。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經Na2SO4乾燥。在真空中移除溶劑，得到粗製產物5，將其以1：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾及自乙酸乙酯再結晶而進一步純化，以給出成為無色固體的1克(57%)5。
6：將甲基丙烯酸(1.7毫升，19.9毫莫耳)、4-(二甲基胺基)吡啶(100毫克，0.82毫莫耳)及1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺(3.2克，20.4毫莫耳)在0℃下添加至40毫升DCM中的5(1.5克，5.0毫莫耳)之溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將產物以活化炭、以9：1之DCM/乙酸乙酯作為溶析劑的矽膠層析術及自乙醇再結晶而進一步純化，以給出成為無色晶體的1.2克(48%)6，熔點76℃。
實施例2
反應性液晶原RM2(11)係如以下方式製備。
8：將二乙醇胺(5.8毫升，110毫莫耳)、三乙胺(11.4毫升，82毫莫耳)與80毫升DCM之混合物冷卻至3℃，且在10℃之最高溫度下逐滴添加在40毫升DCM中的7(14克，54.8毫莫耳)之溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌2小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將粗製產物(黃色固體，18.9克)經由以THF作為溶析劑的矽膠過濾且自甲苯再結晶，以給出成為無色固體的15.1克(85%)8。
10：將8(7.0克，21.6毫莫耳)、3(9.0克，23.9毫莫耳)、磷酸鉀(24.9克，108毫莫耳)、120毫升二噁烷、雙(二亞苯甲基丙酮)二鈀(0)(593毫克，0.65毫莫耳)與2-二環己膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯(822毫克，1.9毫莫耳)之混合物在100℃下於氮氛圍下加熱18小時。將混合物以100毫升水稀釋且以2N HCl酸化。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥，以給出黃色油，將其以 4：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾而進一步純化，以給出2.5克矽醚9及1.5克10。
將氟化四丁基銨(10毫升於THF中的1M溶液，10毫莫耳)在3-10℃下逐滴添加至20毫升THF中的粗製9(2.5克)之溶液中，接著在室溫下攪拌2小時。將混合物倒入50毫升水中，以2N HCl酸化且以乙酸乙酯萃取三次。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經乾燥Na2SO4。在真空中移除溶劑，得到粗製產物10，將其與1.5克來自先前步驟的鈴木偶合之10合併，且以4：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠層析術及自甲苯再結晶而純化，以給出成為無色固體的2克(相對於析出物8的27%)10。
11：將甲基丙烯酸(2.1毫升，25毫莫耳)、4-(二甲基胺基)吡啶(100毫克，0.82毫莫耳)及1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺(4.1克，26毫莫耳)在0℃下添加至40毫升DCM中的10(1.9克，5.6毫莫耳)之溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將產物以9：1之DCM/乙酸乙酯作為溶析劑的矽膠層析術及在-30℃下自乙腈再結晶而進一步純化，以給出成為無色晶體的750毫克(25%)11，熔點72℃。
實施例3
反應性液晶原RM3(18)係如以下方式製備。
14：將12(30克，107毫莫耳)、13(48.9克，214毫莫耳)，碳酸鈉(113.6克，1.07莫耳)、二氯化雙(三苯膦)鈀(2克，4.2毫莫耳)、750毫升二噁烷、48毫升水與0.5毫升三乙胺之混合物在回流下加熱3小時。在冷卻至室溫之後，添加200毫升蒸餾水且將反應混合物在冷卻下以濃縮HCl酸中和至pH~1。將沉澱物過濾且在真空中乾燥。在室溫下於300毫升1：1之甲苯/正庚烷中攪拌及過濾以進行進一步的純化(移除殘餘觸媒)，且乾燥，以給出成為無色固體的55.8克(80%)14。
15：將14(3.7克，7.6毫莫耳)亞硫醯氯(2.2毫 升，30毫莫耳)與DMF(3.5微升，0.042毫莫耳)之混合物加熱至60℃經1小時，直到氣泡的形成停止為止。在真空中移除溶劑，添加50毫升甲苯且在真空中再移除。產量：成為黃色固體的3.8克(99%)15。
16：將15(3.8克，7.5毫莫耳)、二乙醇胺(1.09毫升，11.3毫莫耳)、三乙胺(1.56毫升，11.3毫莫耳)與DCM(50毫升)之混合物在室溫下攪拌18小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將粗製產物在中等壓力下以乙酸乙酯作為溶析劑的矽膠層析術純化，以給出成為黃色油的2.6克(60%)16，其在靜置時結晶。
17：將26毫升THF中的16(2.6克，4.5毫莫耳)之溶液在5% Pd-C(1克)的存在下於常壓下氫化，直到飽和為止。將混合物過濾且乾燥，得到成為無色固體的1.7克(95%)17，其以未進一步純化而直接用於下一步驟中。
18：將甲基丙烯酸(1.65毫升，19.4毫莫耳)、4-(二甲基胺基)吡啶(53毫克，0.43毫莫耳)及1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺(3.41毫升，19.4毫莫耳)在0℃下添加至40毫升DCM中的11(1.7克，3.4毫莫耳)之溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將產物在中等壓力下以正庚烷/乙酸乙酯作為溶析劑的矽膠層析術及自10：1之正庚烷/MTB醚再結晶而進一步純化，以給出成為無色晶體的1.3克(45%)18，熔點59℃。
實施例4-11
下列的化合物係以類似於實施例1-3中所述之方法製備。
實施例9
反應性液晶原RM9(22)係如以下方式製備。
19：將哌啶-4-醇(5.5克，54.7毫莫耳)、三乙胺(7毫升，50毫莫耳)與70毫升DCM之混合物冷卻至3℃，且在10℃之最高溫度下逐滴添加在10毫升DCM中的1(10克，45.6毫莫耳)之溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌3小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將粗製產物(14.7克黃色固體)經由以9：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾且在3℃下自100毫升甲苯再結晶，以給出成為無色晶體的9克(69%)19。
20：將19(4.5克，15.8毫莫耳)、3(7.15克，19毫莫耳)、偏硼酸鈉四水合物(3.3克，24毫莫耳)、30毫升水、90毫升THF、二氯化雙(三苯膦)鈀(0.5克，0.7毫莫耳)與水合肼(30微升，0.6毫莫耳)之混合物在氮氛圍下以回流加熱18小時。將混合物以50毫升水稀釋且以2N HCl小心地酸化。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥，以給出棕色油，將其以4：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾而進一步純化，以給出成為黃色高黏性油的6克(81%)20。
21：將氟化四丁基銨(16毫升於THF中的1M溶液，10毫莫耳)在3-10℃下逐滴添加至50毫升THF中的20(5.9克，13毫莫耳)之溶液中，接著在室溫下攪拌18小時。將混合物倒入50毫升水中，以2N HCl酸化且以乙酸乙酯萃取三次。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經乾燥Na2SO4。在真空中移除溶劑，得到粗製產物21，將其以1：1之正庚烷/甲苯作為溶析劑的矽膠過濾及自甲苯和1：1之正庚烷/甲苯再結晶而進一步純化，以給出成為無色固體的2.2克(57%)21。
22：將甲基丙烯酸(1.9毫升，22.2毫莫耳)、4-(二甲基胺基)吡啶(100毫克，0.82毫莫耳)及1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺(3.6克，22.9毫莫耳)在0℃下添加至50毫升DCM中的21(2.2克，7.4毫莫耳)之溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將產物以活化炭、先以9：1之DCM/乙酸乙酯及接著以2：1之甲基第三丁醚/正戊烷作為溶析劑的矽膠層析術進一步純化，在球管中於真空中(起泡沫！)乾燥，以給出成為無色固體泡沫的0.8克(25%)22，其在室溫下軟化成黏稠團塊。
實施例10
反應性液晶原RM10(26)係如以下方式製備。
23：將吡咯啶-3-醇(5克，57.4毫莫耳)、三乙胺(7毫升，50毫莫耳)與80毫升DCM之混合物冷卻至3℃，且在10℃之最高溫度下逐滴添加在10毫升DCM中的1(10克，45.6毫莫耳)之溶液。將所得懸浮液在室溫下攪拌3小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將粗製產物(12.9克黃色油)經由以9：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾且在3℃下自100毫升甲苯再結晶，以給出成為無色晶體的9.8克(80%)23。
24：將23(4.9克，18.1毫莫耳)、3(8.2克，21.8毫莫耳)、偏硼酸鈉四水合物(3.8克，27毫莫耳)、30毫升水、90毫升THF、二氯化雙(三苯膦)鈀(0.5克，0.7毫莫耳)與水合肼(20微升，0.41毫莫耳)之混合物在氮氛圍下以回流加熱18小時。將混合物以50毫升水稀釋且以2N HCl小心地酸化。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經 無水硫酸鈉乾燥，以給出棕色油，將其以乙酸乙酯(作為移除雜質的溶析劑)及4：1之乙酸乙酯/THF(作為分離產物的溶析劑)的矽膠過濾而進一步純化，以給出成為黃色高黏性油的5.5克(67%)24。
25：將氟化四丁基銨(16毫升於THF中的1M溶液，10毫莫耳)在3-10℃下逐滴添加至50毫升THF中的24(5.5克，12.5毫莫耳)之溶液中，接著在室溫下攪拌18小時。將混合物倒入50毫升水中，以2N HCl酸化且以乙酸乙酯萃取三次。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經Na2SO4乾燥。在真空中移除溶劑，得到粗製產物25，將其以1：1之乙酸乙酯/THF作為溶析劑的矽膠過濾及自甲苯再結晶而進一步純化，以給出成為無色固體的1.1克(31%)25。
26：將甲基丙烯酸(0.9毫升，10毫莫耳)、4-(二甲基胺基)吡啶(50毫克，0.41毫莫耳)及1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺(1.7克，10.8毫莫耳)在0℃下添加至20毫升DCM中的25(1.1克，3.9毫莫耳)之溶液中。將懸浮液在室溫下攪拌18小時。將有機相以NaCl飽和水溶液清洗且經無水硫酸鈉乾燥。將產物以活化炭、先以9：1之DCM/乙酸乙酯及接著以2：1之甲基第三丁醚/正戊烷作為溶析劑的矽膠層析術進一步純化，在球管中於真空中(起泡沫！)乾燥，以給出成為無色固體泡沫的0.7克(43%)26，其在室溫下軟化成黏稠團塊。
混合物實施例 混合物實施例1
向列型LC主體混合物A係如以下方式調配：
可聚合之混合物係藉由將實施例1、3和11之RM1、RM3或RM11分別添加至0.3重量%之濃度的LC主體混合物A中而製得。
混合物實施例2
向列型LC主體混合物B係如以下方式調配：
可聚合之混合物係藉由將實施例1、3和11之RM1、RM3或RM11分別添加至0.3重量%之濃度的LC主體混合物B中而製得。
混合物實施例3
向列型LC主體混合物C係如以下方式調配：
可聚合之混合物係藉由將實施例1或3之RM1或RM3分別添加至0.3重量%之濃度的LC主體混合物C中而製得。
比較例
以比較為目的，可聚合之混合物係藉由將具有如下文所示之結構的先前技術之二反應性單體C1添加至分別以0.3重量%之濃度的向列型LC主體混合物A、B和C之各者中而製得。
用途實施例
據本發明的可聚合之混合物及比較用可聚合之混合物各自插入VA e/o試驗單元中。試驗單元包含反平行摩擦之VA-聚醯亞胺配向層(JALS-2096-R1)(以聚醯亞胺AL64101用於具有主體混合物C的試驗單元)。LC-層厚度d為約4微米。
將各試驗單元以具有100毫瓦/平方公分強度之UV光照射指定的時間，施加24Vrms(交流電)之電壓，引起可聚合之單體化合物聚合。
可聚合之混合物在UV曝光之前及之後的VHR值係如上述進行測量。將混合物的VHR值顯示於表1中。
1)〝日光試驗(suntest)〞意指以比第一步驟更低的UV強度，但是更長的曝光時間之第二照射步驟。
2)在試驗單元中，以聚醯亞胺AL64101用於該等混合物。
如表1可見，根據本發明的包含RM1、RM3或RM11的可聚合之混合物在UV曝光之後的VHR值比包含單體C1的可聚合之混合物的VHR值更高，尤其在包含具有烯基化合物之主體混合物B或C的可聚合之混合物中。
另外，根據本發明的RM1、RM3和RM11在2小時日光試驗之後的VHR值與初始的VHR值相比顯示僅下降的很少或甚至增加。
為了測定聚合率，在試驗單元中的未經聚合之RM的殘餘含量(以重量%計)係在各種曝光時間之後以HPLC測量。以此為目的，將各混合物在所述條件下於試驗單元中聚合。接著使用MEK(甲基乙酮)自試驗單元沖洗出混合物且測量。
將不同的曝光時間之後的混合物中之各個單體的殘餘濃度顯示表2中。
如表2中可見，與含有包含單體C1的可聚合之混合物的PSA顯示器相比，在含有根據本發明的包含RM1、 RM3或RM11的可聚合之混合物的PSA顯示器中達成顯著更快且完全的聚合。
在UV照射之前及之後的傾斜角係以晶體旋轉實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定。
將傾斜角顯示於表3中。
如表3中可見，在含有根據本發明的包含RM1、RM3或RM11的可聚合混合物之PSA顯示器中更快在聚合之後達成小的傾斜角，其比含有包含單體C1的可聚合之混合物的PSA顯示器中的傾斜角更小。

Claims (19)

  1. 一種式I化合物(P-Sp)x-Ar-(M)y I其中個別基團具有下列意義：Ar 代表具有4至30個環原子的芳基或雜芳基，其為單環或多環，且亦可含有其他的取代基，M 於每次出現係相同或不同地代表-G-NRyRz，G 代表-CO-或-SO2-，Ry和Rz中之一者代表P-Sp-及另一者代表Rx或P-Sp-，或Ry和Rz與N-原子一起形成具有4至6個環原子的N-雜環基團，其經至少一個P-Sp-基團取代，Rx 代表H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰的CH2-基團隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O-及/或S-原子彼此不直接連接，且其中一或多個H原子可各自隨意地經F、Cl、P-或P-Sp-置換，Sp 於每次出現係相同或不同地代表間隔基團或單鍵，P 於每次出現係相同或不同地代表可聚合之基團，x 為0或1之整數，較佳為1、2、3、4或5，y 為1之整數，較佳為1、2、3、4、5或6，且x+y為1之整數，較佳為1、2、3、4、5或6。
  2. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中Ar係選自下式： 其中X為O、S、CH2、CHRa或CHRaRb，Ra和Rb彼此獨立地具有如申請專利範圍第1項所給出之Rx的意義之一，且上述結構各者隨意地經一或多個L基團取代，其中L 代表P-、P-Sp-、F、Cl、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、隨意地經取代之矽基、隨意地經取代之具有5至20個環原子的芳基或雜芳基、或具有1至25個，特別為1至10個C原子的直鏈或支鏈烷基，其中另外一或多個不相鄰的CH2基團可彼此各自獨立地經-C(R0)=C(R00)- 、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O及/或S原子彼此不直接連結，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、CN、P-或P-Sp-置換，R0和R00彼此各自獨立地代表H或具有1至20個C原子的烷基，及Y1 為鹵素。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之化合物，其中其含有一或多個-G-NRyRz基團，其中Ry和Rz代表P-Sp-，且Sp和P係如申請專利範圍第1項中所定義者。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之化合物，其中其含有一或多個-G-NRyRz基團，其中Ry和Rz係選自下式： 其中m為3至5之整數，且P係如申請專利範圍第1項中所定義。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之化合物，其中其選自由下列子式所組成的群組： 其中P、Sp、G、Ry、Rz和L具有申請專利範圍第1項中所給出之意義，且r為0、1、2、3或4。
  6. 一種液晶(LC)介質，其包含一或多種如申請專利範圍第1至5項中任一項所定義之式I的可聚合之化合物。
  7. 根據申請專利範圍第6項之LC介質，其中其包 含：- 可聚合之組份A)，其包含如申請專利範圍第1至5項中任一項所定義之式I的可聚合之化合物，及- 液晶狀(liquid-crystalline)LC組份B)，其包含一或多種液晶原(mesogenic)或液晶狀化合物。
  8. 根據申請專利範圍第6或7項之LC介質，其中其包含一或多種式CY及/或PY化合物： 其中個別基團具有下列意義：a 代表1或2，b 代表0或1， 代表或 R1和R2 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，其中另外一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結， Zx 代表-CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-O-、-CH2-、-CH2CH2-或單鍵，較佳為單鍵，L1-4 彼此各自獨立地代表F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2。
  9. 根據申請專利範圍第6或7項之LC介質，其中其包含一或多種選自下式之化合物： 其中個別基團於每次出現係相同或不同地彼此各自獨立地具有下列意義， RA1 具有2至9個C原子的烯基，或若環X、Y及Z中之至少一者代表環己烯基，則其亦具有RA2的意義之一者，RA2 具有1至12個C原子的烷基，其中另外一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zx -CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-或單鍵，較佳為單鍵，L1-4 彼此各自獨立為H、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2H，較佳為H、F或Cl，x 1或2，z 0或1。
  10. 根據申請專利範圍第6或7項之LC介質，其中其包含一或多種下式之化合物： 其中個別基團具有下列意義： 代表 代表或 R3和R4 彼此各自獨立地代表具有1至12個C原子的烷基，其中另外一或兩個不相鄰的CH2基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，以此方式使O原子彼此不直接連結，Zy 代表-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-或單鍵。
  11. 根據申請專利範圍第6或7項之LC介質，其中將該式I的可聚合之化合物聚合。
  12. 一種LC顯示器，其包含一或多種如申請專利範圍第1至5項中任一項所定義之式I化合物或包含如申請專利範圍第6至11項中任一項所定義之LC介質。
  13. 根據申請專利範圍第12項之LC顯示器，其為PSA型顯示器。
  14. 根據申請專利範圍第13項之LC顯示器，其為PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-正-VA或PS-TN顯示器。
  15. 根據申請專利範圍第13或14項之LC顯示器，其中其包含兩個基板(其中至少一者係透光)、提供在各基板上的電極或僅提供在該等基板之一上的兩個電極、及一層位於基板之間的如申請專利範圍第6至11項中任一項所定義之LC介質，該LC介質包含一或多種可聚合之化 合物，其中該可聚合之化合物係在該顯示器的基板之間聚合。
  16. 一種製造根據申請專利範圍第15項之LC顯示器的方法，其包含以下步驟：將如申請專利範圍第6至11項中任一項所定義之LC介質填充或以其他方式提供在顯示器的兩個基板之間，該LC介質包含一或多種可聚合之化合物，且將可聚合之化合物聚合。
  17. 一種式II化合物(Pg-Sp)x-Ar-(M)y II其中個別基團具有下列意義：Ar 代表具有4至30個環原子的芳族或雜芳族基團，其為單環或多環，且亦可含有其他的取代基，M 於每次出現係相同或不同地代表-G-NRyRz，G 代表-CO-或-SO2-，Ry和Rz 中之一者代表Pg-Sp-及另一者代表Rx或Pg-Sp-，或Ry和Rz與N-原子一起形成具有4至6個環原子的N-雜環基團，其經至少一個Pg-Sp-基團取代，Rx 代表H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，其中一或多個不相鄰的CH2-基團隨意地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，以此方式使O-及/或S-原子彼此不直接連接，且其中一或多個H原子各 自隨意地經F、Cl、Pg-或Pg-Sp-置換，Sp 於每次出現係相同或不同地代表間隔基團或單鍵，Pg 代表OH、經保護之OH基團或經遮蔽之OH基團，x 為0或1之整數，較佳為1、2、3、4或5，y 為1之整數，較佳為1、2、3、4、5或6，且x+y為1之整數，較佳為1、2、3、4、5或6。
  18. 一種製備申請專利範圍第1至5項中任一項之式I化合物的方法，其中P較佳地代表丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，該方法係藉由將申請專利範圍第17項之化合物(其中Pg代表OH)使用含有基團P的對應酸、酸衍生物或經鹵化之化合物在脫水劑的存在下酯化。
  19. 一種製備如申請專利範圍第6至11項中任一項之LC介質的方法，其包含以下步驟：將一或多種液晶原或液晶狀化合物或如申請專利範圍第7項中所定義之液晶狀組份B)與一或多種如申請專利範圍第1至5項中之一或多項所定義之式I化合物混合，且隨意地與其他的液晶狀化合物及/或添加劑混合。
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DE19943712C1 (de) * 1999-09-08 2001-05-17 Ivoclar Ag Schaan Hydrolysierbare und polymerisierbare Silane auf der Basis von Methylendithiepan
JP2004294605A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶パネル
CN102300885A (zh) * 2009-02-09 2011-12-28 默克专利有限公司 用于电泳显示器的有色颗粒
KR101982356B1 (ko) * 2010-08-07 2019-09-10 메르크 파텐트 게엠베하 전기영동 디스플레이용 입자
JP2014112192A (ja) * 2012-10-31 2014-06-19 Jsr Corp Ｐｓａモード液晶表示素子用液晶配向剤、ｐｓａモード液晶表示素子用液晶配向膜、並びにｐｓａモード液晶表示素子及びその製造方法
EP2986269A1 (en) * 2013-04-15 2016-02-24 3M Innovative Properties Company Dental composition containing high refractive index monomers

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