TWI867011B

TWI867011B - 液晶顯示器

Info

Publication number: TWI867011B
Application number: TW109124700A
Authority: TW
Inventors: 汪士閎; 黃啟舜; 陳澤霖; 周光廷
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2024-12-21
Also published as: CN112305824A; TW202113043A; US12398325B2; US20210024826A1; CN112305824B; KR20210012944A

Abstract

本發明係關於一種製造具有聚合物穩定化超快(polymer stabilized ultra fast；PS-UF)扭轉向列(twisted nematic；TN)模式之液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)的方法，係關於一種由此方法獲得之LCD以及係關於一種其中所使用之LC介質。

Description

液晶顯示器

本發明係關於一種製造具有聚合物穩定化(polymer stabilized；PS)扭轉向列(twisted nematic；TN)模式之液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)的方法，係關於一種由此方法獲得之LCD以及係關於一種其中所使用之LC介質。

當前所使用之LCD提供許多良好特性，諸如低重量、扁平及寬視角。然而，目前技術先進之LCD的回應時間通常不夠快，且因此對於其在多種新穎應用(諸如遊戲及虛擬實境(VR))中的實施構成障礙。為了致能色序技術，需要回應時間為約1ms。若可以實現此等快速回應時間，則LCD可以成為低電耗技術，從而擴大行動裝置之電池壽命。LCD之LCD製造商因此投入大量精力以縮短LCD之回應時間。

然而，迄今為止，對於回應時間超快、亦適於大量生產的LCD模式尚未可發出可行之解決方案。舉例而言，當前使用的LCD模式，諸如TN、多域豎直配向(multidomain vertically aligned；MVA)、共平面切換(in-plane switching；IPS)及邊緣場切換(fringe-field switching；FFS)模式，因其胞元組態而不能完全滿足快速回應時間及高透射率兩者的要求。為了達至此目標，因此需要新的LCD模式。

最近，已藉由使用短螺距TN LCD提出此問題的解決方案以達成快速回應時間。TN LCD摻雜有對掌性向列LC材料，以便達成扭轉向列LC分子之較短螺旋螺距(p)，藉此能夠實現較短之衰減回應時間(t_d)。

然而，當胞元間隙(d)相對於螺旋螺距(p)之比率d/p大於0.5時，270°超扭轉向列(STN)LC引向器組態在能量上比短螺距長度設計之90° TN LC引向器組態更穩定，而90° TN組態變得不穩定且轉變成270° STN組態。因此，需要保持d/p>0.5之短螺距，但同時維持實現快速切換時間所需之TN LC組態。

在文獻中，據報導270° STN組態可藉由施加電壓而變化為90° TN組態，且90° TN組態接著可藉由光聚合，例如藉由在LC介質中形成聚合物網狀結構而穩定化，參見K.Takatoh等人，「Fast-response twisted nematic liquid crystals with ultrashort pitch liquid crystalline materials」,Liq.Cryst. 2012,39,715-720。亦據報導，90° TN組態可藉由在LC介質中形成聚合物壁而穩定化，參見IDW 2014,LCT1-2,「Polymer-Wall Stabilization of Ultra-Short-Pitch TN-LCDs」。然而，如其中所描述之穩定TN LCD相較於習知的不穩定TN LCD，具有更低之透射率及/或更低之對比率且需要更高之驅動電壓。

因此，本發明之目標為提供一種製造TN LCD的方法，該TN LCD具有快速回應時間(特定言之快速斷開或衰減時間(t_d))，同時仍維持90° TN LC引向器組態，且同時達成低驅動電壓、高對比率及高透射率中之一或多者。本發明之另一目標為提供一種TN LCD，特定言之由此方法獲得之聚合物穩定化(PS)TN LCD，其使得達成快速回應時間且克服先前技術之TN LCD及PS-TN LCD之缺點，如高驅動電壓、低對比率及低透射率。熟習此項技術者根據以下描述，立即顯而易知本發明之其他目標。

已發現，此等目標可藉由提供如下文中所揭示及主張的製造TN LCD之方法來達成。特定言之，發現藉由根據如下文中所描述之方法使TN LCD聚合物穩定化(即使僅使用少量聚合物)，有可能達成快速回應時間，同時維持90° TN LC引向器組態，且仍能夠實現低驅動電壓、高對比率及高透射率。由根據本發明之此方法獲得之顯示器在下文中亦被稱作「聚合物穩定化(超快)扭轉向列型LCD」或「PS(-UF)-TN LCD」。

本發明係關於一種具有聚合物穩定化扭轉向列(polymer-stabilized twisted-nematic；PS-TN)模式的液晶顯示器(LCD)，其包含a)第一基板及第二基板，該第一基板配備有第一電極層及視情況存在之第一配向層，該第二基板配備有第二電極層及視情況存在之第二配向層，b)向列型LC介質層，其含有對掌性添加劑且具有正介電各向異性，其係分配於該第一與該第二基板之間，c)視情況存在之第一偏光鏡，其位於背向該LC層之該第一基板之一側上；及第二偏光鏡，其位於背向該LC層之該第二基板之一側上，該等偏光鏡較佳定向以使得其透射平面相對於平面偏振光呈直角(正交偏光鏡)，其中LC分子之縱軸相對於該等基板之平面平行或傾斜定向，且該等對掌性添加劑誘導該LC介質之該等LC分子沿著垂直於該等基板之軸以給定之螺距p發生螺旋扭轉，及其中該LC介質層具有厚度d，且比率d/p為

0.5，較佳為>0.5，極佳為0.6至0.8，及其中該等LC分子之螺旋扭轉之扭轉角為60至120°，較佳為80至100°，極佳為90°，及其中該顯示器進一步包含聚合物層，其沈積於該第一及該第二電極中之一或兩者上或若存在則沈積於該第一及該第二配向層中之一或兩者上，其中該等聚合物層係由一或多種可聚合液晶原基化合物形成，該等可聚合液晶原基化合物以1至<3%、較佳2至<3%、更佳2至2.8%之濃度含於該LC介質中，且其在該LC介質已分配於該等兩個基板之間後進行原位聚合。

本發明另外係關於一種製造具有PS-TN模式之LCD的方法，其包含以下步驟：a)提供第一基板及第二基板，該第一基板配備有第一電極層且視情況配備有第一配向層，該第二基板配備有第二電極層且視情況配備有第二配向層，其中該第一及/或該第二基板較佳配備有固定構件，較佳為密封材料及/或間隔物，該固定構件使該第一及該第二基板以相對於彼此之恆定距離且在其平面彼此平行的情況下固定，b)將具有正介電各向異性之向列型LC介質層分配於該第一與該第二基板之間，使得若此等層存在，則該LC介質與該第一及該第二配向層接觸，其中該LC介質包含以下，較佳由以下組成：A)液晶組分A(在下文中亦被稱作「LC主體混合物」)，其包含液晶原基分子或液晶分子，較佳由其組成， B)可聚合組分B，其包含一或多種可聚合液晶原基化合物(在下文中亦被稱作「反應性液晶原基」)，較佳由其組成，C)一或多種對掌性添加劑，其較佳選自對掌性摻雜劑，D)視情況存在之一或多種其他添加劑，其較佳選自聚合引發劑、穩定劑及自配向添加劑，其中該LC介質中之該等可聚合液晶原基化合物的濃度為1至<3%，較佳為2至<3%，及其中該等LC分子之縱軸相對於該等基板之平面平行或傾斜定向，且該對掌性添加劑誘導該LC介質中之該等LC分子沿著垂直於該等基板之軸以給定之螺距p發生螺旋扭轉，及其中該LC介質層具有厚度d，且比率d/p為

0.5，較佳為>0.5，極佳為0.6至0.8，及其中由該對掌性添加劑誘導之該等LC分子之螺旋扭轉的扭轉角為>210°，較佳為210至330°，更佳為240至300°，極佳為270°，c)將電壓施加至該第一及該第二電極，使得該等LC分子之螺旋扭轉之該扭轉角減小至<150°，較佳減小至介於60至120°、更佳介於80至100°之範圍，極佳減小至90°，d)在施加該電壓之後或在施加該電壓時，使該第一與該第二基板之間的該LC介質之該可聚合組分B的該等可聚合液晶原基化合物聚合，較佳藉由曝露於UV輻射來聚合，藉此使步驟c)之具有經減小扭轉角之該LC介質的扭轉向列組態穩定，及e)視情況使該LC介質經歷第二聚合步驟，較佳藉由在不將電壓施加至該第一及該第二電極之情況下曝露於UV輻射，藉此使步驟d)中尚未反應之任何可聚合化合物聚合，f)視情況將第一偏光鏡設置於背向該LC層之該第一基板之一側上；且將第二偏光鏡設置於背向該LC層之該第二基板之一側上，其中該等偏光鏡較佳定向以使得其透射平面相對於平面偏振光呈直角(正交偏光鏡)。

本發明進一步係關於一種由如上文及下文所描述之方法獲得的LC顯示器。

本發明進一步係關於一種含於如上文及下文所描述之LC顯示器中之LC介質，其中可聚合液晶原基化合物未經聚合。

本發明進一步係關於一種含於如上文及下文所描述之LC顯示器中之LC介質，其中可聚合液晶原基化合物經聚合。

術語及定義

如本文中所使用，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。

如本文中所使用，術語「扭轉」及「扭轉角」應理解為係指一種定向，其中LC介質之LC分子之縱軸實質上平行於顯示器胞元之最近基板的平面，且沿著垂直於基板之平面之螺旋軸扭轉。

如本文中所使用，術語「傾斜」及「傾斜角」應理解為係指一種定向，其中LC介質之LC分子之縱軸與顯示器胞元之最近基板之平面形成一角度。

如本文中所使用，術語「引向器」或「LC引向器」應理解為意謂LC分子之長分子軸的平均方向。

如本文中所使用，術語「反應性液晶原基」及「RM」應理解為意謂含有液晶原基或液晶構架及一或多個與其連接之官能基的化合物，該等官能基適合於聚合且亦被稱作「可聚合基團」或「P」。

除非另外陳述，否則如本文中所使用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。

LC介質包含「藉由使可聚合組分B聚合而獲得之聚合物」或「藉由使一或多種可聚合化合物聚合而獲得之聚合物」的如上文及下文所使用之措辭理解為涵蓋其中聚合物保持部分或完全分散於LC介質中的實施例，及其中聚合物自LC介質沈澱且在基板中之一或兩者上或在其上所沈積之配向層或電極結構中之一或兩者上形成聚合物層的實施例兩者。

如本文中所使用，術語「低分子量化合物」應理解為意謂與「聚合化合物」或「聚合物」相反的為單體及/或並非由聚合反應製備的化合物。

如本文中所使用，術語「不可聚合化合物」應理解為意謂並不含有適合於在RM聚合通常所應用之條件下聚合之官能基的化合物。

如本文中所使用之術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者所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)自身不必一定具有LC相。液晶原基化合物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。

如本文中所使用，術語「間隔基」(在下文中亦被稱作「Sp」)為熟習此項技術者所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。如本文中所使用，術語「間隔基(spacer group/spacer)」意謂在可聚合液晶原基化合物中連接液晶原基基團及可聚合基團的可撓性基團，例如伸烷基。

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。

在上文及下文中，「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，其中此基團不含有其他原子(諸如-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子，諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如，羰基等)。術語「烴基」表示另外含有一或多個H原子及視情況存在之一或多個雜原子(諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基。

「鹵素」表示F、Cl、Br或I。

-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/ 或環狀的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以下之雜原子：N、O、S、Se、Te、Si及Ge。

較佳之碳基及烴基為視情況經取代之具有1至40個、較佳1至20個、極佳1至12個C原子之直鏈、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；視情況經取代之具有5至30個、較佳6至25個C原子之芳基或芳氧基；或視情況經取代之具有5至30個、較佳6至25個C原子之烷基芳基、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原子亦可經較佳選自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、C₂-C₂₀烯基、C₂-C₂₀炔基、C₃-C₂₀烯丙基、C₄-C₂₀烷基二烯基、C₄-C₂₀聚烯基、C₆-C₂₀環烷基、C₄-C₁₅環烯基、C₆-C₃₀芳基、C₆-C₃₀烷基芳基、C₆-C₃₀芳基烷基、C₆-C₃₀烷基芳氧基、C₆-C₃₀芳基烷氧基、C₂-C₃₀雜芳基、C₂-C₃₀雜芳氧基。

尤佳為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個、較佳1至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或 S原子彼此不直接連接之方式經-C(R^x)=C(R^x)-、-C≡C-、-N(R^x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。

R^x較佳表示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，其中另外，一或多個不相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子可經F或Cl置換，或表示視情況經取代之具有6至30個C原子的芳基或芳氧基或視情況經取代之具有2至30個C原子的雜芳基或雜芳氧基。

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、甲基苯胺基、苯胺基等。

芳基及雜芳基可為單環或多環，亦即其可含有一個環(諸如 (苯基)或兩個或更多個環，該等環亦可經融合(諸如萘基)或經共價鍵合(諸如聯苯)，或含有經稠合及連接之環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子其。

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

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

、苝、并四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。

較佳雜芳基為例如5員環，諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑；6員環，諸如吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪；或縮合基團，諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹喏啉咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喏啉、吩嗪、

啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或此等基團之組合。

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

(非芳族)脂環族基及雜環基涵蓋飽和環(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)兩者。雜環含有一或多個較佳選自Si、O、N、S及Se之雜原子。

(非芳族)脂環族基及雜環基可為單環，亦即，僅含有一個環(諸如環己烷)；或為多環，亦即，含有複數個環(諸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C原子之單環、雙環或三環基團，其視情況含有稠合環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員、7員或8員碳環基，其中另外，一或多個C原子可經Si置換，且/或一或多個CH基可經N置換，且/或一或多個不相鄰CH₂基可經-O-及/或-S-置換。

較佳之脂環族基及雜環基為例如5員基團，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶；6員基團，諸如環己烷、環己矽烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻

、哌啶；7員基團，諸如環庚烷；及稠合基團，諸如四氫萘、十氫萘、茚烷、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-甲橋茚烷-2,5-二基。

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

較佳之取代基(在下文中亦被稱作「L」)為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原子可視情況經F或Cl置換，視情況經具有1至20個矽原子之矽基取代或視情況經具有6至25個、較佳6至15個C原子之芳基取代，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。

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

尤佳之取代基L為例如F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅，此外為苯基。

較佳為

、

、

或

,其中L具有上文所指示之含義中之一者。

可聚合基團P為適合於聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合、聚加成或聚縮合)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。尤佳為用於鏈聚合之基團，特定言之含有C=C雙鍵或-C≡C-三鍵之彼等基團，及適合於開環聚合之基團，諸如氧雜環丁烷或環氧基。

較佳基團P選自由以下組成之群：CH₂=CW¹-CO-O-、 CH₂=CW¹-CO-、

、

、

、

、CH₂=CW²-(O)_k3-、CW¹=CH-CO-(O)_k3-、CW¹=CH-CO-NH-、CH₂=CW¹-CO-NH-、CH₃-CH=CH-O-、(CH₂=CH)₂CH-OCO-、(CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂=CH)₂CH-O-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-、HO-CW²W³-、HS-CW²W³-、HW²N-、HO-CW²W³-NH-、CH₂=CW¹-CO-NH-、CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1至5個C原子之烷基，特定言之H、F、Cl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，其視情況經一或多個除P-Sp-以外之如上文所定義的基團L取代，k₁、k₂及k₃各自彼此獨立地表示0或1，k₃較佳表示1且k₄表示1至10之整數。

極佳基團P選自由以下組成之群：CH₂=CW¹-CO-O-、 CH₂=CW¹-CO-、

、

、

、

、CH₂=CW²-O-、CH₂=CW²-、CW¹=CH-CO-(O)_k3-、 CW¹=CH-CO-NH-、CH₂=CW¹-CO-NH-、(CH₂=CH)₂CH-OCO-、(CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂=CH)₂CH-O-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-、(CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-、CH₂=CW¹-CO-NH-、CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、Phe-CH=CH-及W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1至5個C原子之烷基，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較佳表示1且k₄表示1至10之整數。

極尤佳之基團P選自由以下組成之群：CH₂=CW¹-CO-O-，特而言之CH₂=CH-CO-O-、CH₂=C(CH₃)-CO-O-及CH₂=CF-CO-O-，此外為CH₂=CH-O-、(CH₂=CH)₂CH-O-CO-、(CH₂=CH)₂CH-O-、

更佳之可聚合基團P選自由以下組成之群：乙烯氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧化物，最佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。

若Sp與單鍵不同，則其較佳具有式Sp"-X"，使得各別基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-，其中Sp" 表示具有1至20個、較佳1至12個C原子之伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、- S-、-NH-、-N(R⁰)-、-Si(R⁰R⁰⁰)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R⁰⁰)-CO-O-、-O-CO-N(R⁰)-、-N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)-、-CH=CH-或-C≡C-置換，X" 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R⁰)-、-N(R⁰)-CO-、-N(R⁰)-CO-N(R⁰⁰)-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR⁰-、-CY²=CY³-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵，R⁰及R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基，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。

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

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

在根據本發明之方法中，扭轉向列型LC組態設置有對應於STN組態之初始短螺距，其中d/p>0.5且扭轉角在210至330°範圍內，較佳為270°。

此藉由向LC介質中添加具有特定扭轉力之對掌性摻雜劑來達成。

對掌性摻雜劑之螺旋扭轉力或HTP為其誘導特定向列型LC介質發生螺旋扭轉之能力的量度。對掌性摻雜劑之HTP為固有特性且可以由方程式(1)定義HTP=(p．c)^-1 (1)

其中p為所誘導之螺旋扭轉之螺距，且c為LC介質中之對掌性摻雜劑的濃度c。

亦有可能使用兩種或更多種對掌性摻雜劑，例如以便補償個別摻雜劑之HTP的溫度依賴性且因此減少螺旋螺距之溫度依賴性。

在製造程序期間，接著將所界定之電壓施加至顯示器之電極。因此，扭轉角減小至對應於TN組態之值，如90°。

根據K.Takatoh等人，Liq.Cryst. 2012,39,715-720，可以根據LC分子自扭轉張開狀態(如在STN組態中)改變成扭轉彎曲狀態(如在TN組態中)來解釋扭轉角自270°改變成90°。

此電壓誘導之TN組態為介穩態且將在斷開電壓一定時間之後通常鬆弛至初始STN組態。

在根據本發明之方法中，藉由使組分B之可聚合化合物聚合，較佳藉由紫外光聚合來阻止扭轉角自TN-LC鬆弛至STN-LC組態。藉此保持具有「非天然」之低扭轉角之介穩態TN組態，儘管對掌性摻雜劑誘導了短螺距。因此，迫使LC介質中之LC分子進入其中扭轉低於如上文方程式(1)所給出之LC介質之天然螺距的狀態。換言之，LC分子之實際扭轉角的確不再對應於由對掌性摻雜劑誘導之螺旋扭轉之「自然」螺距及顯示器胞元之d/p值。

作為此方法之一結果，相較於由類似材料製成，但其中減小對掌性摻雜劑之量以使得螺距更長且d/p值更低並且兩者均與減小之扭轉角進行匹配的顯示器，可以使回應時間之顯著減少達成(。

已發現，根據本發明之PS-TN LCD之低扭轉及有利效果的聚合物穩定性(如快速上升及衰變時間、高透射率及良好對比度)已可藉由將僅少量<3%之可聚合液晶原基化合物添加至LC介質中來達成。

亦發現，在根據本發明之PS-TN LCD中，由可聚合液晶原基化合物形成之聚合物的實質部分將與LC介質發生相分離或自LC介質沈澱且在基板或電極上或在設置於其上的配向層上形成聚合物層。此可以藉由微觀量測術(如SEM或AFM)來證實，其展示所形成之聚合物主要積聚於LC層/基板界面處。藉此尤其可以減少LCD相較於不穩定TN LCD的透射率損失且可以實現高透射率。

此等為先前技術(如上文所引用之出版物)無法預期之顯著優勢，其中報導在LC介質中形成聚合物網狀結構或聚合物壁需要一定極少量的單體，且LC介質中之聚合物網狀結構或聚合物壁造成較低透射率。

較佳地，用於根據本發明之顯示器中之LC介質包含 A)液晶組分A，其包含液晶原基分子或液晶分子，B)可聚合組分B，其包含一或多種可聚合液晶原基化合物，C)一或多種對掌性添加劑，其較佳選自對掌性摻雜劑，D)視情況存在之一或多種其他添加劑，其較佳選自穩定劑及聚合引發劑，其中LC介質中組分B之可聚合液晶原基化合物的濃度為1至<3重量%，較佳為2至<3重量%，更佳為2至2.8重量%。

如根據本發明之顯示器中所使用之LC介質中之液晶組分A)在下文中亦被稱作「LC主體混合物」，且較佳僅含有選自不可聚合之低分子量化合物的LC化合物。

較佳地，LC介質中之組分A或LC主體混合物包含一或多種選自式A及B的化合物

其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：

、

、

各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為

R²¹、R³¹ 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯氧基，其皆視情況經氟化，X⁰ F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯氧基，Z³¹ -CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-或單鍵，較佳為-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-或單鍵，尤佳為-COO-、反式-CH=CH-或單鍵，L²¹、L²²、L³¹、L³² 各自彼此獨立地為H或F，L^S H或CH₃，其中較佳地，連接至相同苯環之兩個基團L^S中之至少一者為H，g 0、1、2或3。

在式A及B之化合物中，X⁰較佳為F、Cl、CF₃、CHF₂、OCF₃、OCHF₂、OCFHCF₃、OCFHCHF₂、OCFHCHF₂、OCF₂CH₃、OCF₂CHF₂、OCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCFHCF₂CF₃、OCFHCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CF₃、OCF₂CF₂CClF₂、OCClFCF₂CF₃或CH=CF₂，極佳為F或OCF₃，最佳為F。

在式A及B及其子式之化合物中，環

較佳表示

此外為

在一較佳實施例中，式A及B或其子式之化合物中之至少一者含有至少一個環

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

在式A及B之化合物中，g較佳為1或2。

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

較佳地，LC介質之組分A)包含一或多種選自由下式組成之群的式A化合物：

其中A²¹、R²¹、X⁰、L²¹、L²²及L^S具有式A中所給出之含義，L²³及L²⁴各自彼此獨立地為H或F，且X⁰較佳為F。尤佳為式A1及A2之化合物。

尤佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群：

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

更佳為式A1a至A1g之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式A1化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹如式A1中所定義。

更佳為式A1a1至A1g1之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

尤佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群：

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

更佳為式A2a至A21之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式A2化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹及X⁰如式A2中所定義。

更佳為式A2a1至A212之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

尤佳之式A3化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹、X⁰、L²¹及L²²具有式A3中所給出之含義，且X⁰較佳為F。

更佳為式A3a至A3c之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

尤佳之式A4化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹如式A4中所定義。

更佳為式A4a化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

較佳地，LC介質之組分A)包含一或多種選自由下式組成之群的式B化合物：

其中g、A³¹、A³²、R³¹、X⁰、L³¹、L³²及L^S具有式B中所給出之含義，且X⁰較佳為F。尤佳為式B1及B2之化合物。

尤佳之式B1化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹、X⁰、L³¹及L³²具有式B1中所給出之含義，且X⁰較佳為F。

更佳為式B1a至B1b之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B1a化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B1中所定義。

更佳為式B1a1至B1a6之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B1b化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B1中所定義。

更佳為式B1b1至B1b4之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

尤佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群：

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

更佳為式B2a至B21之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2a1至B2a5之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2b化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2b1至B2b4之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2c化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2c1至B2c5之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2d及B2e的化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2d1及B2e1之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2f化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2f1至B2f5之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2g化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2g1至B2g5之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2h化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2h1至B2h3之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2i化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2i1及B2i2之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B2k化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B2k1及B2k2之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

極尤佳之式B21化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B2中所定義。

更佳為式B211及B212之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

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

尤佳之式B3化合物選自由以下子式組成之群：

其中R³¹如式B3中所定義。

更佳為式B3a及B3b之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

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

其中個別基團具有以下含義：

、

各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地為

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

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

在式C化合物中，h較佳為0、1或2。

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

較佳之式C化合物選自由以下子式組成之群：

其中f為0或1，且R⁴¹及R⁴²具有式C中所給出之含義，且較佳各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子之烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基或具有2至7個C原子之烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基。

極佳為式C1、C4、C5及C9之化合物。

較佳之式C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。

尤其較佳為式C1a化合物，極佳為選自以下子式之彼等：

其中丙基、丁基及戊基為直鏈基團。

最佳為式C1a1化合物。

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

其中A⁴¹、A⁴²、Z⁴¹、Z⁴²、R⁴¹、R⁴²及h具有式C中所給出之含義或上文所給出之較佳含義中之一者。

較佳之式D化合物選自由以下子式組成之群：

其中R⁴¹及R⁴²具有式D中所給出之含義且較佳表示烷基。

極佳之式D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，且alkenyl表示具有2-7個C原子之直鏈烯基，較佳為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-。

最佳之式D化合物選自由以下子式組成之群：

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

其中個別基團在每次出現時相同或不同地、各自彼此獨立地具有以下含義：

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

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

較佳之式E化合物選自以下子式：

其中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2-7個C原子之直鏈烯基。alkenyl及alkenyl*較佳表示CH₂=CH-、CH₂=CHCH₂CH₂-、CH₃-CH=CH-、CH₃-CH₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-、CH₃-(CH₂)₃-CH=CH-或CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-。

極佳之式E化合物選自以下子式：

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

極尤佳之式E化合物選自以下子式：

最佳為式E1a2、E1a5、E6a1及E6a2之化合物。

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

、

表示

R²¹、R³¹ 各自彼此獨立地為具有1至9個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基或具有2至9個C原子之烯基或烯氧基，其皆視情況經氟化，X⁰ F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之鹵化烯基或烯氧基，Z²¹ -CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或單鍵，較佳為-CF₂O-，L²¹、L²²、L²³、L²⁴ 各自彼此獨立地為H或F，L^S H或CH₃，其中較佳地，連接至相同苯環之兩個基團L^S中之至少一者為H，g 0、1、2或3。

在式F及其子式之化合物中，環

較佳表示

此外為

在一較佳實施例中，式F或其子式之化合物中之至少一者含有至少一個環

尤佳之式F化合物選自由下式組成之群：

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

極尤佳之式F1至F3之化合物選自由以下子式組成之群：

其中R²¹如式F1中所定義。

更佳為式F1-F3及F1a-F3b之化合物，其中經氟取代之苯環中之至少一者另外在氟原子之對位經甲基取代。

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

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

LC主體混合物中式E化合物之比例較佳為5至50%，極佳為5至35%。

LC主體混合物中式F化合物之比例較佳為2至30%，極佳為5至20%。

下文列舉本發明之更佳實施例，包括其任何組合。

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

b)組分A或LC主體混合物包含一或多種選自由以下組成之群的化合物：式A1a2(CCQU)、A1b1(ACQU)、A1d1(PUQU)、A1f1(GUQU)、A2a1(APUQU)、A2h1(CDUQU)、A211(DUUQU)、A212(DGUQU)、A2k1(PGUQU)、B2d1(CDU)、B2g2(PGU)、B2i1(CPGU)、B2h3(CCGU)、B2k1(PPGU)、B211(DPGU)、F1a(GUQGU)。LC主體混合物中之此等化合物之總比例較佳為4至40%，極佳為5至35%。LC主體混合物中此等化合物中之個別一者的比例較佳為0.5至10%。

c)成分A或LC主體混合物包含一或多種選自由以下組成之群的化合物：式B2c1(CCP-nOCF3)、B2c4(CCP-nF.F.F)、B2f2(BCH-nF.F)及B2f4(BCH-nF.F.F)。LC主體混合物中之此等化合物之總比例較佳為2至40%，極佳為5至35%。LC主體混合物中此等化合物中之個別一者的比例較佳為0.5至10%。

d)組分A或LC主體混合物包含一或多種選自由以下組成之群的化合物：式C1(CCH)、C4(PCH)、C5(CCP)、C7(BCH)、C9(CBC)及D2(PGP)，較佳為C1a(CCH-nm)、C4b(PCH-nOm)、C5b(CCP-nOm)、C7b(BCH-nOm)、C9b(CBC-nmF)、D2a(PGP-n-m)及D2b(PGP-n-mV)。LC主體混合物中之此等化合物之總比例較佳為5至60%，極佳為8至50%。LC主體混合物中此等化合物中之個別一者的比例較佳為0.5至10%。

e)LC主體混合物包含一或多種選自由以下組成之群的化合物：式E1(CC-烯基)、E3(PP-烯基)及E6(CCP-烯基)，較佳為E1a(CC-n-Vm)、E3a(PP-n-kVm)及E6a(CCP-Vn-m)，極佳為E1a2(CC-3-V)、E1a5(CC-3-V1)、E3a1(PP-3-V)、E3a3(PP-1-2V1)及E6a1(CCP-V-1)。LC主體混合物中之此等化合物之總比例較佳為5至75%，極佳為10至65%。LC主體混合物中此等化合物中之個別一者的比例較佳為0.5至10%。

較佳地，LC介質中之LC組分A)之比例為95至<100%，較佳為95至97%，極佳為96至99%。

LC組分A)或LC主體混合物較佳為向列型LC混合物。

LC介質之可聚合組分B之可聚合液晶原基化合物較佳選自式I R^a-B¹-(Z^b-B²)_m-R^b I

其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義：R^a及R^b P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF₅或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中若B¹及/或B²含有飽和C原子，則R^a及/或R^b亦可表示螺連接至此飽和C原子的基團，其中該等基團R^a及R^b中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-，P 可聚合基團，Sp 間隔基或單鍵，B¹及B² 較佳具有4至25個環原子之芳族基、雜芳族基、脂環族基或雜環基，其亦可含有稠合環且其未經取代或經L單取代或多取代，Z^b -O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_n1-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR⁰R⁰⁰或單鍵，R⁰及R⁰⁰ 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，m表示0、1、2、3或4，n1 表示1、2、3或4，L P、P-Sp-、OH、CH₂OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽基、視情況經取代的具有6至20個C原子之芳基或具有1至25個C原子的直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換， P及Sp 具有上文所指示之含義，Y¹ 表示鹵素，R^x 表示P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可以使得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，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換，視情況經取代之具有6至40個C原子之芳基或芳氧基或視情況經取代之具有2至40個C原子之雜芳基或雜芳氧基。

尤佳之式I化合物為以下之彼等化合物：其中B¹及B²各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、香豆素、黃酮，其中另外，此等基團中之一或多個CH基團可經N置換；環己烷-1,4-二基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可經O及/或S置換；1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚烷-2,5-二基，其中所有此等基團可未經取代或經如上文所定義之L單取代或多取代。

尤佳之式I化合物為其中B¹及B²各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基之彼等化合物。

極佳之式I化合物選自下式：

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

極佳為式M2、M10及M13之化合物，特定言之含有恰好兩個可聚合基團P¹及P²之二反應性化合物。

更佳為選自式M15至M31之化合物，特定言之選自式M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M26、M30及M31的化合物，特定言之含有恰好三個可聚合基團P¹、P²及/或P³之三反應性化合物。

在式M1至M31之化合物中，基團

較佳為

、

、

、

其中L在每次出現時相同或不同地具有上文或下文所給出之含義中之一者，且較佳為F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、C(CH₃)₃、CH(CH₃)₂、CH₂CH(CH₃)C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅或P-Sp-，極佳為F、Cl、CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，更佳為F、Cl、CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃，特定言之F或CH₃。

較佳之式M1至M30之化合物為其中P¹、P²及P³表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氧雜環丁烷或環氧基，極佳地丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基之彼等化合物。

更佳之式M1至M31之化合物為其中Sp¹、Sp²及Sp³為單鍵之彼等化合物。

更佳之式M1至M31之化合物為其中Sp¹、Sp²及Sp³中之一者為單鍵且Sp¹、Sp²及Sp³中之另一者與單鍵不同的彼等化合物。

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

更佳之式I化合物為選自下表D中之式RM-1至RM-131的彼等化合物，特定言之選自由以下組成之群的彼等化合物：式RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-51、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-91、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121及RM-122。

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。

更佳為可聚合化合物，其較佳選自式I，極佳選自式M1至M31，最佳選自由上文所提及的來自表D之式組成之群，該等可聚合化合物在範圍介於320至360nm之波長中具有最大吸收。

更佳為其中可聚合組分B)僅由式I之可聚合化合物組成之LC介質。

在另一較佳實施例中，除了根據如上文所描述之較佳子式及子群之式I可聚合化合物以外或作為其替代物，組分B)亦包含一或多種可聚合液晶原基化合物，其含有一或多個可聚合基團及一或多個選自例如羥基、羧基、胺基或硫醇基的極性錨定基團。此等化合物可以充當自配向(SA)添加劑且適用於根據本發明之SA模式顯示器。適合且較佳之此類型可聚合液晶原基SA添加劑選自式I或M1至M31之化合物，其中至少一個基團B¹、B²、R^a、R^b、R^x、L、Sp、Sp¹、Sp²、Sp³或R^aa經羥基、羧基、胺基或硫醇基(較佳地羥基)取代。更佳之此類型可聚合液晶原基SA添加劑係選自表E中之式SA-9至SA-34。

較佳地，LC介質中組分B)之可聚合化合物之比例為1至<3%，更佳為2至<3%，極佳為2至2.5%，最佳為2至2.2%。

除了組分A及B以外，LC介質亦較佳含有組分C，其包含一或多種較佳選自對掌性摻雜劑之光學活性化合物。

LC介質中之摻雜劑的螺旋扭轉力及量經較佳選擇以使得根據本發明之顯示器之比率d/p為

0.5，極佳為0.5至1.2，更佳為0.55至1.0，最佳為0.6至0.8。

LC介質中之對掌性摻雜劑的比例較佳為0.01至6%，極佳為0.05至3%，更佳為0.1至0.5%。

在下表B中提及適合且較佳之對掌性摻雜劑。較佳之對掌性摻雜劑係例如選自R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011或R-或S-5011。

較佳地，(在施加電壓之前)在LC介質中藉由對掌性摻雜劑誘導之螺旋扭轉的扭轉角為210°至330°，更佳為240至300°，最佳為270°。

較佳地，在LC介質中藉由對掌性摻雜劑誘導之螺旋扭轉的螺距為2至10μm，極佳為3至6μm。

較佳地，根據本發明之顯示器之比率d/p為

0.5，極佳為0.5至1.2，更佳為0.55至1.0，最佳為0.6至0.8。

較佳地，LC介質含有一或多種聚合引發劑。

聚合之適合條件及引發劑之適合類型以及量為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中。適合於自由基聚合的為例如可商購之光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173®(Ciba AG)。

若將聚合引發劑添加至LC介質中，則其比例較佳為0.001至1重量%，尤佳為0.001至0.5重量%。

在另一較佳實施例中，LC介質含有一或多種穩定劑。使用穩定劑可以防止RM之非所需自發聚合，例如在儲存或運輸期間。

穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中。

根據本發明之LC介質亦可例如包含一或多種UV穩定劑，例如來自Ciba Chemicals之Tinuvin^®系列，諸如Tinuvin^® 770，或來自Irganox®系列，諸如Irganox® 1076(所有均來自BASF)。其他適合且較佳之穩定劑為選自下表C之彼等穩定劑。

在本發明之另一較佳實施例中，LC介質含有一或多種其他穩定劑，其較佳選自由下式組成之群：

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R^a-d 具有1至10個、較佳1至6個、極佳1至4個C原子之直鏈或分支鏈烷基，最佳為甲基，X^S H、CH₃、OH或O^‧，A^S 具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或環狀伸烷基，其視情況經取代，n 1至6之整數，較佳為3。

較佳之式S3之穩定劑選自式S3A

其中n2為1至12之整數，且其中基團(CH₂)_n2中之一或多個H原子視情況經甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基置換。

極佳之穩定劑為選自由下式組成之群：

在一較佳實施例中，LC介質包含一或多種選自由以下組成之群的穩定劑：式S1-1、S2-1、S3-1、S3-1及S3-3。

在一較佳實施例中，LC介質包含一或多種選自表C之穩定劑。

較佳地，穩定劑(如式S1至S3之彼等穩定劑)在LC介質中之比例，為10至500ppm，極佳為20至100ppm。

在另一較佳實施例中，根據本發明之LC介質含有自配向(SA)添加劑，其較佳呈0.1至2.5%之濃度。

用於此較佳實施例中之較佳SA添加劑選自包含液晶原基基團及直鏈或分支鏈烷基側鏈之化合物，該直鏈或分支鏈烷基側鏈由一或多種選自以下之極性錨定基團封端：羥基、羧基、胺基或硫醇基。

更佳SA添加劑含有一或多個視情況經由間隔基連接至液晶原基基團之可聚合基團。此等可聚合SA添加劑可在與PSA方法中之RM所用類似之條件下於LC介質中進行聚合。

適合之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。

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

在一較佳實施例中，根據本發明之顯示器並不含有配向層。

根據本發明之LC介質亦可包含例如選自包括(但不限於)以下之清單的其他添加劑：抗氧化劑、自由基清除劑、消泡劑、濕潤劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏附劑、流動改良劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。

此外，有可能向LC介質中添加例如0至15重量%之多色染料、用於改良電導率的導電鹽(較佳為4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之複合鹽)(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。此類型之物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。

在一較佳實施例中，LC介質包含以下，較佳由以下組成：A)液晶組分A，其包含一或多種選自如上文所定義之式A及B或其子式之化合物、一或多種選自如上文所定義之式C及D或其子式之化合物及視情況存在之一或多種如上文所定義的式E或其子式之化合物，B)可聚合組分B，其包含一或多種如上文所定義之式I之可聚合液晶原基化合物，其較佳選自式M1至M31，極佳選自表D，C)一或多種對掌性添加劑，其較佳選自對掌性摻雜劑，極佳選自表B，D)視情況存在之一或多種其他添加劑，其較佳選自聚合引發劑、穩定劑，其極佳選自表C；及自配向添加劑，其極佳選自表E，其中LC介質中之可聚合液晶原基化合物的濃度為0.05至<3%，且其中對掌性添加劑之濃度經選擇以使得其在該LC介質中誘導的扭轉角>210°，較佳為210至330°，更佳為240至300°，極佳為270°。

在另一較佳實施例中，LC介質包含以下，較佳由以下組成：A)液晶組分A，其包含一或多種選自如上文所定義之式A及B或其子式之化合物、一或多種選自如上文所定義之式C及D或其子式之化合物及視情況存在之一或多種如上文所定義的式E或其子式之化合物，B)可聚合組分B，其包含一或多種如上文所定義之式I之可聚合液晶原基化合物，其較佳選自式M1至M31，極佳選自表D，C)一或多種對掌性添加劑，其較佳選自對掌性摻雜劑，極佳選自表B，D)視情況存在之一或多種其他添加劑，其較佳選自聚合引發劑、穩定劑，其極佳選自表C；及自配向添加劑，其極佳選自表E，其中LC介質中之可聚合液晶原基化合物的濃度為0.05至<3%，且其中對掌性添加劑之濃度經選擇以使得其在LC介質中誘導之螺旋螺距為2至10μm，極佳為3至6μm。

在另一較佳實施例中，LC介質中之可聚合液晶原基化合物未經聚合。

在另一較佳實施例中，LC介質中之可聚合液晶原基化合物經聚合。

在另一較佳實施例中，LC介質包含一或多種選自以下群組或其任何組合的化合物：

1)一或多種選自由式A2a1、A2k1、B2k1組成之群的化合物。此等化合物可增加介電各向異性、光學各向異性及操作溫度。

2)一或多種選自由式A1d1組成之群的化合物。此等化合物可增加介電各向異性及光學各向異性，但降低操作溫度。

3)一或多種選自由式A1a2組成之群的化合物。此等化合物可增加介電各向異性，但降低操作溫度。

4)一或多種選自由式C1a、C1b、E1a組成之群的化合物。此等化合物不僅可減少黏度且調節光學各向異性，而且降低操作溫度。

5)視情況存在之一或多種選自由式C4b組成之群的化合物。此等化合物不僅可減少黏度，而且降低操作溫度。

6)一或多種選自由式C7a、D2、E6組成之群的化合物。此等化合物可降低介電各向異性及操作溫度。

7)一或多種對掌性摻雜劑，其較佳選自表B，極佳選自式R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011及R/S-5011。此等化合物在該層中誘導LC分子產生螺旋扭轉的結構及扭轉角。

8)一或多種反應性液晶原基，其較佳選自式I，極佳選自式M1至M31，更佳選自表D之式RM-1至RM-131，最佳選自由以下組成之群：式RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-51、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-91、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121及RM-122。此等化合物提供聚合物穩定性，從而減小扭轉角。

9)一或多種穩定劑，其較佳選自表C，極佳選自下式

其中n為1、2、3、4、5、6或7，較佳為3。

10)一或多種光引發劑。此等化合物引發上述組分B及群組8之可聚合化合物聚合。

11)一或多種自配向添加劑。此等化合物能夠使配向層省去。

12)一或多種選自抗氧化劑、UV吸收劑、著色材料、消泡劑的添加劑。

根據本發明之LC介質之較佳實施例的個別組分為已知的，或其製備之方法可由於其係基於文獻中所描述之標準方法而容易由熟習相關技術者自先前技術推導出。

熟習此項技術者不言而喻，根據本發明之LC介質亦可包含例如H、N、O、Cl、F經對應同位素(如氘等)置換之化合物。

可根據本發明使用之LC介質係以本身習知之方式，例如藉由將一或多種選自式A至F之LC化合物或一或多種上文所提及之較佳實施例的化合物彼此混合及/或與其他LC化合物及/或添加劑(如可聚合化合物或RM)混合來製備。一般而言，將以較少量使用之所需量之組分有利地在高溫下溶解於構成主成分之組分中。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，且在充分混合之後例如藉由蒸餾再次移除溶劑。

不言而喻的係，經由適當選擇根據本發明之LC混合物之組分，亦有可能在保持其他有利特性之情況下在較高臨限電壓下達成較高澄清點(例如高於100℃)或在較低臨限電壓下達成較低澄清點。在黏度對應地僅稍微增加的情況下，同樣有可能獲得具有較高△ε且因此具有低臨限值之混合物。根據本發明之MLC顯示器較佳在第一Gooch及Tarry透射率最小值[C.H.Gooch及H.A.Tarry,Electron.Lett.10,2-4,1974；C.H.Gooch及H.A.Tarry,Appl.Phys.，第8卷，1575-1584,1975]下操作，其中，除尤其有利的電光性質，諸如特徵線之高陡度及對比度之低角度依賴性(德國專利30 22 818)以外，較低介電各向異性在與第二最小值下的類似顯示器中相同之臨限電壓下為足夠的。此能夠使得在第一最小值下，相比於在包含氰基化合物之混合物的情況下，使用根據本發明之混合物達成顯著更高之特定電阻值。經由適當選擇個別組分及其重量比例，熟習此項技術者能夠使用簡單常規方法設置MLC顯示器之預指定層厚度所必需的雙折射率。

本發明之LC介質及LC主體混合物較佳具有

80K、極佳

100K之向列相範圍及在20℃下較佳

250mPa‧s、極佳

200mPa‧s之旋轉黏度。

根據本發明之LC介質及LC主體混合物在20℃下之雙折射率△n較佳為0.07至0.15，尤佳為0.08至0.15。

LC介質及LC主體混合物具有正介電各向異性△ε。LC介質及LC主體混合物在20℃及1kHz下之正介電各向異性△ε較佳為+2至+30，更佳為+3至+20，極佳為+4至+15，最佳為+4至+8。

根據本發明之PS-UF TN-LC顯示器之結構對應於如在篇始時所引用之先前技術中所描述的TN顯示器之常見幾何結構。

利用偏光鏡、電極底板及表面經處理之電極建構根據本發明之PS-UF TN-LC顯示器對應於此類型顯示器的常見設計。術語常見設計在此經廣泛地繪製，且亦涵蓋MLC顯示器之所有衍生物及修改，特定言之包括基於聚Si TFT或MIM之矩陣顯示元件。

本發明之較佳PS-UF TN-LC顯示器包含：- 第一基板，其包括界定像素區域之像素電極，該像素電極連接至各像素區域中所安置之切換元件，及視情況存在的安置於該像素電極上的第一配向層，- 第二基板，其包括共同電極層，該共同電極層可安置於面向該第一基板之該第二基板之整個部分上；及視情況存在之第二配向層，- 向列型LC介質層，其具有正介電各向異性，該向列型LC介質分配於第一與第二基板之間且包含液晶組分A，該液晶組分A包含一或多種液晶原基分子或液晶分子、較佳由其組成，且進一步包含組分C，該組分C 包含一或多種對掌性添加劑，且視情況包含包含一或多種其他添加劑之組分D，- 聚合物層，其沈積於該第一及該第二電極中之每一者上或若存在則沈積於該第一及該第二配向層中之每一者上，其中該等聚合物層係由一或多種可聚合液晶原基化合物形成，該等可聚合液晶原基化合物以0.1至<3%之濃度存在於LC介質中，且在LC介質已分配於兩個基板之間之後進行原位聚合，- 視情況存在之第一偏光鏡，其位於背向該LC層之該第一基板之一側上；及第二偏光鏡，其位於背向該LC層之該第二基板之一側上，該等偏光鏡較佳定向以使得其透射平面相對於平面偏振光呈直角(正交偏光鏡)。

本發明亦關於一種製造具有聚合物穩定化扭轉向列(PS-TN)模式之液晶顯示器(LCD)的方法，其包含以下步驟：a)提供第一基板及第二基板，該第一基板配備有第一電極層且視情況配備有第一配向層，該第二基板配備有第二電極層且視情況配備有第二配向層，其中該第一及/或該第二基板較佳配備有固定構件，較佳為密封材料及/或間隔物，該固定構件使該第一及該第二基板以相對於彼此之恆定距離且在其平面彼此平行的情況下固定，b)將具有正介電各向異性之向列型LC介質層分配於該第一與該第二基板之間，使得若此等層存在，則該LC介質與該第一及該第二配向層接觸，其中該LC介質包含以下，較佳由以下組成： A)液晶組分A(在下文中亦被稱作「LC主體混合物」)，其包含液晶原基分子或液晶分子，較佳由其組成，B)可聚合組分B，其包含一或多種可聚合液晶原基化合物(在下文中亦被稱作「反應性液晶原基」)，較佳由其組成，C)一或多種對掌性添加劑，其較佳選自對掌性摻雜劑，D)視情況存在之一或多種其他添加劑，其較佳選自聚合引發劑、穩定劑及自配向添加劑，其中該LC介質中之該等可聚合液晶原基化合物的比率為<3%，較佳為0.05至<3%，及其中LC分子之縱軸相對於該等基板之平面平行或傾斜定向，且該對掌性添加劑誘導該LC介質中之該等LC分子沿著垂直於該等基板之軸以給定之螺距p發生螺旋扭轉，且其中該LC介質層具有厚度d，且比率d/p為

0.5，較佳為>0.5，極佳為0.6至0.8，及其中由該對掌性添加劑誘導之該等LC分子之螺旋扭轉的扭轉角為>210°，較佳在210至330°，更佳在240至300°之範圍內，極佳為270°，c)將電壓施加至該第一及該第二電極，使得該等LC分子之螺旋扭轉之該扭轉角減小至<150°，較佳減小至60至120°、較佳80至100°之範圍，極佳減小至90°，d)在施加該電壓之後或在施加該電壓時，使該第一與該第二基板之間的該LC介質之該可聚合組分B的該等可聚合液晶原基化合物聚合，較佳藉由曝露於UV輻射來聚合，藉此使步驟c)之具有經減小扭轉角之該LC介質的扭轉向列組態穩定，及 e)視情況使該LC介質經歷第二聚合步驟，較佳藉由在不將電壓施加至該第一及該第二電極之情況下曝露於UV輻射，藉此使步驟d)中尚未反應之任何可聚合化合物聚合，f)視情況將第一偏光鏡設置於背向該LC層之該第一基板之一側上；且將第二偏光鏡設置於背向該LC層之該第二基板之一側上，其中該等偏光鏡較佳定向以使得其透射平面相對於平面偏振光呈直角(正交偏光鏡)。

根據本發明之顯示器中且其製造方法之步驟a)中所使用的基板較佳為玻璃基板。針對可撓性LC顯示器，較佳使用塑膠基板。此等塑膠基板較佳具有低雙折射率。適合且較佳之塑膠基板之實例為聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、多環烯烴(PCO)、聚芳酯(PAR)、聚醚醚酮(PEEK)或無色聚醯亞胺(CPI)基板。

至少一個基板對於用於使根據本發明之方法中所使用之可聚合化合物聚合的光輻射應為透射的。

在基板配備有藉由光聚合及/或光配向所製備之配向層的情況下，至少一個基板對於配向層材料或其前驅物之光聚合或光配向所使用的光輻射應為透射的。

可由熟習此項技術者根據個別顯示器類型來設計電極層。在根據本發明之LC顯示器中，第一基板及第二基板各自配備有電極層。

更佳地，第一及第二電極層中之一者為界定像素區域之像素電極，該像素電極連接至安置於各像素區域中之切換元件且視情況包括微狹縫圖案，且第一及第二電極層中之另一者為共同電極層，其可安置於面對另一基板之基板之整個部分上。

第一及/或第二基板可以承載其他層或組件，包括(但不限於)濾色器、TFT陣列、黑矩陣、聚醯亞胺塗層或顯示器基板上通常所見的其他組件。

較佳地，第一及第二基板中之至少一者，更佳各基板，配備有配向層，該配向層通常應用於電極上以使得其接觸LC介質。

第一及/或第二配向層控制LC層之LC分子之配向方向。在根據本發明之顯示器中，配向層經選擇以使得其賦予LC分子相對於基板平行或稍微傾斜之定向方向。

適合且較佳之配向層包含例如聚醯亞胺或由其組成，其亦可藉由光配向方法摩擦或製備。溶液可處理之配向層材料為較佳的。此等材料較佳由含溶液之溶劑處理，該溶劑較佳為有機溶劑，如例如N-甲基吡咯啶酮、2-丁氧基乙醇或γ-丁內酯。

在一較佳實施例中，配向層藉由以下來形成：將配向層材料(如例如聚醯亞胺或其前驅物，如例如聚醯亞胺前驅物)之溶液沈積於基板上，且視情況藉由曝露於熱及/或光化輻射(例如UV輻射)而使配向層材料或其前驅物固化。

配向層材料或其前驅物可藉由塗佈或印刷方法沈積於基板上。

在溶劑用於沈積配向層材料之情況下，較佳在沈積之後將溶劑乾燥或蒸發掉。溶劑蒸發可藉由例如施加熱量及/或減壓來支援。

用於固化配向層之較佳方法為熱固化及光固化，極佳為光固化。例如藉由曝露於UV輻射來進行光固化。熟習此項技術者可以基於其常識且如文獻中所描述，視所使用的前驅物材料而選擇適合之固化條件。在可商購材料之情況下，適合之處理及/或固化條件通常連同材料之銷售或取樣一起提供。

在根據本發明之顯示器中，較佳選擇配向層以使得其賦予LC分子平面(或平行)配向，亦即，其中LC分子之縱軸平行於最近基板之表面，且其中LC分子之縱軸亦可相對於基板表面而稍微傾斜。

較佳地，位於基板表面附近之LC分子之縱軸相對於該基板的傾斜角為>0°至20°，較佳為0.1°至20°，極佳為0.2°至3.5°。

為了賦予LC分子在基板平面內之較佳二維配向方向，配向層例如包含配向層材料(例如聚醯亞胺)，其藉由光配向方法單向摩擦或製備。

較佳地，接近於第一及第二基板之LC分子之縱軸的配向方向或平均定向方向(亦被稱作「引向器」)呈直角，亦即，相對於彼此呈90°角。更佳地，接近於第一及第二基板之配向方向或LC引向器相對於基板邊緣呈45°之角度。

此可以例如藉由使用第一及第二配向層(例如包含聚醯亞胺)來達成，該等配向層均經單向摩擦且經佈置以使得其摩擦方向呈直角，且其中配向層之摩擦方向對應於LC分子之配向方向。替代地，此可以藉由使用線性偏振光進行光配向而製備配向層來達成，其中偏振光之偏振方向對應於LC分子之配向方向。

根據本發明之顯示器較佳包含第一及第二配向層(較佳包含聚醯亞胺)，該等配向層均經單向摩擦且其中摩擦方向彼此呈直角。

根據本發明之顯示器可包含其他元件，如濾色器、黑矩陣、鈍化層、光學延遲層、用於定址個別像素的電晶體元件等，其皆為熟習此項技術者所熟知且可以在無本發明技能的情況下使用。

在步驟b)中，將具有正介電各向異性且含有如上文及下文所描述之組分A、B、C及視情況存在之D的向列型LC介質層分配於第一與第二基板之間，使得若此類配向層存在，則使LC介質與第一及第二配向層接觸。

LC介質可藉由顯示器製造商習知使用之方法分別分配或填充至基板上或顯示器中。

較佳地，藉由使用以下沈積方法中之一者將LC介質沈積至基板上：滴下式填充(ODF)、噴墨印刷、旋轉塗佈、狹縫塗佈、柔版印刷或類似方法。

較佳方法為噴墨印刷。

另一較佳方法為ODF方法，其較佳包含以下步驟b1)將LC介質之液滴或液滴陣列分配於第一基板上，且b2)將第二基板設置於具有所分配之LC介質液滴之第一基板的頂部上，較佳在真空條件下進行設置，從而使LC介質液滴擴散且在兩個基板之間形成連續層。

所施加之LC介質形成均一薄膜，其具有顯示器之所靶向最終胞元間隙之厚度。

較佳地，根據本發明之顯示器包含固定構件，其使第一及第二基板以相對於彼此之恆定距離且在其平面彼此平行的情況下固定。較佳地，固定構件包含密封材料及間隔材料，以便維持恆定之胞元間隙及LC層厚度。

較佳地，第一及第二基板藉由設置於基板上(較佳設置於接近於基板邊緣之區域中)之固定構件(例如密封材料)固定或膠合在一起。

較佳地，在將LC介質分配於第一基板與第二基板之間之前，將密封材料沈積於第一基板上或第一基板與第二基板之間。

將密封材料設置於第一基板上或第一基板與第二基板之間，較佳設置於LC介質與各別基板之邊緣之間的區域中。密封材料為例如由可固化聚合物前驅物形成之交聯聚合物。接著使密封材料固化，較佳在第一及第二基板經組裝以形成LC胞元之後，但在光聚合含於LC介質中之可聚合化合物之前。較佳地，藉由曝露於熱量及/或光輻射來固化該密封材料。

舉例而言，間隔材料由透明玻璃或塑膠珠粒組成。在一較佳實施例中，將間隔物與LC介質一起分配於基板之間。

在另一較佳實施例中，為了維持恆定之胞元間隙及LC層厚度，顯示器在LC層外部(例如在黑矩陣上方)含有間隔材料(例如光間隔劑)，且LC層並不含有間隔材料。

適合之密封劑及間隔物為熟習此項技術者所已知且為可商購的。

在步驟c)中，將電壓施加至第一及第二電極，使得LC層中LC分子之螺旋扭轉的扭轉角自210至330°範圍，較佳自240至300°，極佳自270°(如藉由LC層厚度及對掌性摻雜劑所誘導之自然螺旋扭轉所給出)減小至60至120°、較佳80減小至100°之範圍，極佳減小至90°。

用於施加電壓以達成所需扭轉角，接著經聚合物穩定化之適合方式、條件、參數及驅動方案為熟習此項技術者所熟知或描述於文獻中，例如描述於K.Takatoh等人，Liq.Cryst. 2012,39(6),715-720中，且可在無本發明技能之情況下使用。

選擇用於施加電壓之適合電壓及驅動方案亦視LC介質之物理特性及LC介質與配向層之間的配置而定。

在一較佳實施例中，選擇所施加之電壓及驅動方案以使得具有如上文所描述之經減小扭轉角的TN定向穩定持續所給定時間段，例如若干(>1)秒、若干(>1)分鐘或若干(>1)小時。此允許在步驟c)之後進行聚合步驟d)，亦即，在時間上沒有任何重疊。

在步驟d)中，接著藉由使LC顯示器之基板之間的LC介質原位聚合來使LC介質中所含有之可聚合組分B之可聚合化合物聚合或交聯(若化合物含有兩個或更多個可聚合基團)，視情況同時向電極施加電壓持續聚合製程時間之至少一部分。在視情況選用之步驟e)中，步驟d)中尚未完全反應之可聚合化合物在不施加電壓之情況下藉由原位聚合來進行聚合或交聯。

在步驟d)及e)中，可聚合組分B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。

在聚合後，可聚合化合物形成使LC介質中LC分子之經減小扭轉角穩定的聚合物或交聯聚合物。在不希望受特定理論束縛之情況下，咸信獲自可聚合化合物之大部分聚合物將與LC介質發生相分離或自LC介質沈澱且在基板或電極或設置於其上之配向層上形成聚合物層。顯微鏡量測資料(如SEM及AFM)已證實，聚合物主要積聚於LC層/基板界面處。

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誘導之光聚合，其可藉由使可聚合化合物曝露於UV輻射來達成。

可以在一個步驟(步驟d)或兩個或更多個步驟(步驟d及e或其重複)中進行聚合，如上文及下文所描述。步驟d)在下文中亦被稱作「UV1」步驟且步驟e)在下文中亦被稱作「UV2」步驟。

在本發明之一較佳實施例中，用於製備顯示器之方法包含以下特徵中之一或多者：- 可聚合LC介質在兩步法中曝露於UV光，該兩步法包括在向電極施加電壓時或在其之後(較佳在其之後)進行的第一UV曝光步驟(步驟d或UV1)，且進一步包括在不向電極施加電壓之情況下完成聚合的第二UV曝光步驟(步驟e或UV2)，- 可聚合LC介質較佳在UV2步驟中且視情況亦在UV1步驟中曝露於由UV燈產生的UV光，其波長範圍介於300-380nm，強度較佳為0.5mW/cm²至30mW/cm²、更佳1至20mW/cm²，- 使可聚合LC介質曝露於波長為340nm或更大且較佳為400nm或更小之UV光。

此較佳實施例之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，該等濾波器對具有各別所需波長之UV光為實質上透射的且實質上阻斷具有各別非所需波長之光。舉例而言，當需要用波長λ為300-400nm之UV光照射時，可使用對波長300nm<λ<400nm為實質上透射之寬帶通濾波器進行UV曝露。當需要用波長λ大於365nm之UV光照射時，可以使用對波長λ>365nm為實質上透射之截止濾波器進行UV曝露。

「實質上透射」意謂濾波器透射實質性部分，較佳至少50%強度之具有非所需波長之入射光。「實質上阻斷」意謂濾波器並不透射實質性部分，較佳至少50%強度之非所需波長之入射光。「所需(非所需)波長」例如在帶通濾波器之情況下意謂λ之既定範圍內(外)之波長，以及在截止濾波器之情況下，意謂超過(低於)λ之既定值之波長。

此較佳實施例之方法使得能夠藉由使用較長UV波長來製造顯示器，藉此減少或甚至避免較短UV光組分之危害及損害作用。

藉由使LC介質之組分B之可聚合化合物聚合而獲得的聚合物較佳在基板中之一或兩者或沈積於其上的配向層或電極結構上形成層。

較佳地，為了使減小之扭轉穩定，至少在聚合製程之一部分期間，較佳在如上文所描述之步驟UV1期間施加電壓的同時，使可聚合組分B之可聚合化合物聚合。然而，亦有可能在步驟c)中施加電壓之後，藉由實施聚合，較佳實施UV1製程步驟來達成所需之具有減小之扭轉的定向。

因此，在本發明之一較佳實施例中，使可聚合組分B之可聚合化合物聚合之步驟d)(UV1)與施加電壓之步驟c)同時進行，或進行步驟d)以使得其與步驟c)至少部分重疊。

在本發明之另一較佳實施例中，使可聚合組分B之可聚合化合物聚合之步驟d)(UV1)係在施加電壓之步驟c)之後進行。

在一較佳實施例中，根據本發明之顯示器並不含有聚醯亞胺配向層。在另一較佳實施例中，根據本發明之顯示器含有位於基板中之一或兩者上之聚醯亞胺配向層。

在另一較佳實施例中，根據本發明之LC介質含有自配向(SA)添加劑，其較佳呈0.1至2.5%之濃度。根據此較佳實施例之LC介質尤其適用於聚合物穩定化SA(PS-SA)顯示器。

更佳SA添加劑含有一或多個視情況經由間隔基連接至液晶原基基團之可聚合基團。此等可聚合SA添加劑可在與可聚合組分B之可聚合化合物所用類似的條件下於LC介質中進行聚合。

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

在上文及下文中，含有液晶原基基團及一或多個可聚合基團之LC介質中所包含的任何SA添加劑(如表E中式SA-9至SA-34之彼等)應理解為可聚合組分B之一部分。因此，上文及下文針對可聚合組分B及其成份所給出之較佳組成及濃度範圍理解為包括不為SA添加劑的RM及作為SA添加劑且含有一或多個極性錨定基團的RM兩者，該等錨定基團選自例如羥基、羧基、胺基或硫醇基。

以下實例意欲解釋本發明，而不對其進行限制。在上文及下文中，百分比資料表示重量%；所有溫度係以攝氏度指示。

表A在表A中，m及n彼此獨立地為1至12之整數，較佳為1、2、3、4、5或6，k為0、1、2、3、4、5或6，且(O)C_mH_2m+1意謂C_mH_2m+1或OC_mH_2m+1。

尤佳為包含至少一種、兩種、三種、四種或更多種選自表A之化合物的液晶混合物。

表B指示通常添加至根據本發明之混合物中之可能摻雜劑。混合物較佳包含0-10重量%、特定言之0.001-5重量%且特定言之較佳0.001-3重量%之摻雜劑。

表C下文提及可以例如0-10重量%之量添加至根據本發明之混合物中的穩定劑。

表D表D展示可用於根據本發明之LC介質中之說明性反應性液晶原基化合物。

在一較佳實施例中，根據本發明之混合物包含一或多種可聚合化合物，其較佳選自式RM-1至RM-140之可聚合化合物。其中，化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-51、RM-52、RM-54、RM-57、RM- 64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-91、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121及RM-122尤佳。

在一較佳實施例中，根據本發明之LC介質、SA-VA及SA-FFS顯示器包含一或多種選自式SA-1至SA-34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使用之化合物及其各別濃度及其彼此之組合。另外，實例說明可獲得之特性及特性組合。

另外，使用以下縮寫及符號：t_off、t_d、τ_off 在20℃下之斷開或衰減時間，t_on、t_r、τ_on 在20℃下之接通或上升時間[ms]，d 胞元間隙或可切換LC層之LC厚度[μm]，V₀、V_th 在20℃下之臨限電壓，電容[V]，V_op 操作電壓[V]，n_e 在20℃及589nm下之異常折射率，n_o 在20℃及589nm下之尋常折射率，△n 在20℃及589nm下之光學各向異性，ε_⊥ 在20℃及1kHz下垂直於引向器之介電電容率，ε_∥ 在20℃及1kHz下平行於引向器之介電電容率，△ε 在20℃及1kHz下之介電各向異性，cl.p.,T(N,I)澄清點[℃]，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，否則如上文及下文所給出之所有參數及值係指20℃之溫度。

除非另外明確指出，否則本申請案中之所有濃度及比例均以重量%形式引述且與作為整體之對應混合物有關，該混合物包含所有固體或液晶組分而無溶劑。

除非另外明確指出，否則本申請案中所指示的諸如針對熔點T(C,N)、自近晶相(S)至向列相(N)之轉變T(S,N)及澄清點T(N,I)之所有溫度值係以攝氏度(℃)形式引述。M.p.表示熔點，cl.p.=澄清點。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，否則所有物理特性根據且已根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月，Merck KGaA,Germany進行測定且適用於20℃之溫度，且在589nm下測定△n並且在1kHz下測定△ε。

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

本發明之術語「操作電壓(V_op)」與利用2xV₁₀且接著選擇0.5V之下一較大倍數來給出的電壓有關。舉例而言，若V₁₀=4.8V，則V_op=10V；若V₁₀=5.2V，則V_op=10.5V；若V₁₀=5.6V，則V_op=11.5V。

除非另外陳述，否則使如上文及下文所描述之聚合物穩定化顯示器中之可聚合化合物聚合的方法係在LC介質展現液晶相(較佳為向列相)的溫度下進行，且最佳在室溫(亦縮寫為「RT」)下進行。

除非另外陳述，否則製備測試胞元且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。

實例1

如下調配向列型LC主體混合物N1：

向混合物N1中添加0.04%之穩定劑S2-1以形成混合物S1。

向混合物S1中添加2.61%之對掌性摻雜劑S-4011以形成混合物D1A。由對掌性摻雜劑誘導之混合物之螺距為5微米。

向混合物S1中添加0.21%之對掌性摻雜劑S-4011以形成混合物D1B。由對掌性摻雜劑誘導之混合物之螺距為60微米。

向混合物D1A中添加2%之RM-64及0.02%之光引發劑Irgacure®651，以形成混合物P1A。

向混合物D1B中添加2%之RM-64及0.02%之光引發劑Irgacure®651，以形成混合物P1B。

TN測試胞元製造

製備TN測試胞元，其包含兩個拋光SL玻璃基板(Corning，厚度1.1mm)，其配備有ITO電極層(厚度200 A，10歐姆/平方，1cm×1cm)、摩擦方向分別為0°及90°的經摩擦之聚醯亞胺配向層(JSR AL3046)、分別達成3或2.7微米之胞元間隙的間隔物及密封劑(來自Mitsubishi Chemicals之XN-1500)。

將混合物填充至獨立測試胞元中。

PS-TN測試胞元製造

具有包含可聚合化合物的混合物之測試胞元經歷兩步UV固化製程，其中在第一步驟中向電極施加電壓且在第一步驟中不施加電壓。

UV步驟1(UV1)：

具有365nm濾波器之Fe/I燈；具有UV功率偵測器Ushio UIT-250、UVD-S365之UV強度4.0mW/cm²；電場：脈衝5秒/週期、脈衝高度18V、脈衝寬度100ms。照射時間300s。

UV步驟2(UV2)：

Toshiba C型螢光燈；不具有365nm濾波器之綠色UV；具有UV功率偵測器Ushio UIT-250、UVD-S365之UV強度0.5mW/cm²；照射時間60min。

E/O效能、回應時間

使用LCD評估系統(LCD-5200，Otsuka electronics Co.,Ltd)量測測試胞元之電光學效能(透射率與電壓)及回應時間。

結果展示於表1中。

可見，相較於未摻雜之混合物N1，在對掌性摻雜及聚合物穩定之混合物P1A及P1B中，回應時間顯著降低。

上文結果展示本發明之方法使得能夠製造具有高d/p值同時保持90° TN組態之PS-UF TN-LCD，且使得能夠達成快速回應時間(特定言之較快衰變時間)同時維持高透射率。

實例2

向來自實例1之混合物D1B中添加2%之RM-51及0.02%(相對於RM之總濃度)之光引發劑Irgacure®651，以形成混合物P1C。

實例3

向來自實例1之混合物D1B中添加2%之RM-52及0.02%之光引發劑Irgacure®651，以形成混合物P1D。

實例4

如下調配向列型LC主體混合物N2：

向混合物N2中添加0.04%之穩定劑S2-1以形成混合物S2。

向混合物S2中添加0.35%之對掌性摻雜劑S-4011以形成混合物D2。由對掌性摻雜劑誘導之混合物之螺距為30微米。

向混合物D2中添加2%之RM-64及0.02%之光引發劑Irgacure®651，以形成混合物P2。

實例5

如下調配向列型LC主體混合物N3：

向混合物N3中添加0.04%之穩定劑S2-1以形成混合物S3。

向混合物S3中添加0.24%之對掌性摻雜劑S-4011以形成混合物D3。由對掌性摻雜劑誘導之混合物之螺距為40微米。

向混合物D3中添加2%之RM-64及0.02%之光引發劑Irgacure®651，以形成混合物P3。

Claims

一種LC顯示器，其包含a)第一基板及第二基板，該第一基板配備有第一電極層及視情況存在之第一配向層，該第二基板配備有第二電極層及視情況存在之第二配向層，b)向列型LC介質之層，其係分配於該第一與該第二基板之間，該向列型LC介質含有對掌性添加劑且具有正介電各向異性，c)視情況存在之第一偏光鏡，其位於背向該向列型LC介質之層之該第一基板之一側上；及第二偏光鏡，其位於背向該向列型LC介質之層之該第二基板之一側上，其中該向列型LC介質中之LC分子之縱軸相對於該等基板之平面平行或傾斜定向，且該對掌性添加劑誘導該等LC分子沿著垂直於該等基板之軸以給定之螺距p發生螺旋扭轉，其中該向列型LC介質之層具有厚度d，且比率d/p為
0.5其中該等LC分子之螺旋扭轉在不施加電壓下之扭轉角為60至120°，及其中該顯示器進一步包含聚合物層，其沈積於該第一及該第二電極中之一或兩者上，或若該第一及該第二配向層中之一或兩者存在，則沈積於該第一及該第二配向層中之一或兩者上，其中該等聚合物層係由一或多種可聚合液晶原基化合物形成，該等可聚合液晶原基化合物以1至<3重量%之濃度含於該向列型LC介質中，且在該向列型LC介質已分配於該等兩個基板之間後進行原位聚合。
如請求項1之顯示器，其中該向列型LC介質中之該等可聚合液晶原基化合物之濃度為2至2.8重量%。
如請求項1之顯示器，其中該向列型LC介質含有光引發劑。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該向列型LC介質具有在20℃及1kHz下為+4至+15之介電各向異性。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該第一與該第二基板之間的該等LC分子之螺旋扭轉在不施加電壓下之該扭轉角為80至100°。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該向列型LC介質之層厚度d與由該對掌性添加劑誘導之螺旋扭轉之該螺距p的比率d/p為0.6至0.8。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中位於各基板之表面之該向列型LC介質之該等LC分子的該縱軸展現相對於該基板之>0°至20°之傾斜角。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該第一及該第二基板配備有固定構件，其使該第一及該第二基板以相對於彼此之恆定距離且在其平面彼此平行的情況下固定。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該向列型LC介質包含一或多種選自下式之化合物：

其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義：
、
、
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示
R²¹、R³¹ 各自彼此獨立地表示具有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原子之烯基或烯氧基，其皆視情況經氟化，X⁰ 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，Z³¹ 表示-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式- CF=CF-、-CH₂O-或單鍵，L²¹、L²²、L³¹、L³² 各自彼此獨立地表示H或F，L^S 表示H或CH₃，g 表示0、1、2或3。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該向列型LC介質包含一或多種選自下式之化合物：

其中個別基團具有以下含義：
、
各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示
R⁴¹、R⁴² 各自彼此獨立地表示具有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原子之烯基或烯氧基，其皆視情況經氟化，Z⁴¹、Z⁴² 各自彼此獨立地表示-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或單鍵，h 表示0、1、2或3。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該向列型LC介質包含一或多種選自下式之化合物：
其中個別基團在每次出現時相同或不同地、各自彼此獨立地具有以下含義：
表示
、
、
、
、

表示
、
、
、
、
R^A1 表示具有2至9個C原子之烯基，或若環X及Y中之至少一者表示環己烯基，則亦為R^A2之含義中之一者，R^A2 表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，x 表示1或2。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該等可聚合液晶原基化合物選自式I R^a-B¹-(Z^b-B²)_m-R^b I其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義：R^a及R^b 表示P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF₅或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中，若B¹及/或B²含有飽和C原子，則R^a及/或R^b亦可表示螺連接至此飽和C原子之基團，其中該等基團R^a及R^b中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基或單鍵，B¹及B² 表示具有4至25個環原子之芳族基、雜芳族基、脂環族基或雜環基，其亦可含有稠合環且其未經取代或經L單取代或多取代，Z^b 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH_2-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_n1-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR⁰R⁰⁰或單鍵，R⁰及R⁰⁰ 表示H或具有1至12個C原子之烷基，m表示0、1、2、3或4，n1 表示1、2、3或4，L表示P、P-Sp-、OH、CH₂OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽基、視情況經取代之具有6至20個C原子之芳基或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換，Y¹ 表示鹵素，R^x 表示P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可以使得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，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換，視情況經取代之具有6至40個C原子之芳基或芳氧基或視情況經取代之具有2至40個C原子之雜芳基或雜芳氧基。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該等可聚合液晶原基化合物選自下式：

其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義：P¹、P²、P³ 表示乙烯氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷或環氧基，Sp¹、Sp²、Sp³ 表示單鍵或間隔基，其中另外，基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中之一或多者亦可表示R^aa，其限制條件為存在之該等基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²及P³-Sp³-中之至少一者與R^aa不同，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，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-置換；R⁰、R⁰⁰ 表示H或具有1至12個C原子之烷基，R^y及R^z 表示H、F、CH₃或CF₃， X¹、X²、X³ 表示-CO-O-、-O-CO-或單鍵，Z¹ 表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，Z²、Z³ 表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n為2、3或4，L 表示F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、視情況經單氟化或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，L'、L" 表示H、F或Cl，r 表示0、1、2、3或4，s 表示0、1、2或3，t 表示0、1或2，x 表示0或1。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該向列型LC介質包含一或多種對掌性摻雜劑。
如請求項1至3中任一項之顯示器，其中該向列型LC介質包含一或多種穩定劑及/或自配向添加劑。
一種製造如請求項1、3、5及7至15中任一項之顯示器的方法，其包含以下步驟a)提供第一基板及第二基板，該第一基板配備有第一電極層且視情況配備有第一配向層，該第二基板配備有第二電極層且視情況配備有第二配向層，b)將具有正介電各向異性之向列型LC介質之層分配於該第一與該第二基板之間，若該第一及該第二配向層存在，則使該向列型LC介質與該第一及該第二配向層接觸，其中該向列型LC介質包含以下：A)液晶組分A，其包含液晶原基分子或液晶分子B)可聚合組分B，其包含一或多種可聚合液晶原基化合物C)一或多種對掌性添加劑，D)視情況存在之一或多種其他添加劑，其中該向列型LC介質中之該等可聚合液晶原基化合物之比率為1至<3重量%，及其中該向列型LC介質中之LC分子之縱軸相對於該等基板之平面平行或傾斜定向，且該對掌性添加劑誘導該等LC分子沿著垂直於該等基板之軸以給定之螺距p發生螺旋扭轉，及其中該向列型LC介質之層具有厚度d，且比率d/p為
0.5，及其中由該等對掌性添加劑誘導之該等LC分子之螺旋扭轉的扭轉角為>210°，c)將電壓施加至該第一及該第二電極，使得該等LC分子之螺旋扭轉之該扭轉角減小至<150°，d)在施加該電壓之後或在施加該電壓時，使該第一與該第二基板之間的該向列型LC介質之該可聚合組分B的該等可聚合液晶原基化合物聚合，藉此使步驟c)之具有經減小扭轉角之該向列型LC介質的扭轉向列組態穩定，及e)視情況使該向列型LC介質經歷第二聚合步驟，藉此使步驟d)中尚未反應之任何可聚合化合物聚合。
如請求項16之方法，其中該第一與該第二基板之間的該等LC分子之螺旋扭轉的該扭轉角在步驟c)中施加電壓之前為240至300°，且在步驟c)中施加電壓之後為80至100°。
如請求項16或17之方法，其中該向列型LC介質中之該等可聚合液晶原基化合物之濃度為2至2.8重量%。
如請求項16或17之方法，其中該向列型LC介質具有在20℃及1kHz下為+4至+15之介電各向異性。
如請求項16或17之方法，其中該向列型LC介質之層厚度d與由該對掌性添加劑誘導之螺旋扭轉之該螺距p的比率d/p為0.6至0.8。
一種LC介質，其包含A)液晶組分A，其包含一或多種選自如請求項9中所定義之式A及B之化合物、一或多種選自如請求項10中所定義之式C及D之化合物及視情況存在的一或多種如請求項11中所定義之式E化合物，B)可聚合組分B，其包含一或多種如請求項12中所定義之式I之可聚合液晶原基化合物， C)一或多種對掌性添加劑，D)一或多種聚合引發劑及視情況存在之一或多種穩定劑及/或自配向添加劑，其中該LC介質中之組分B之該等可聚合液晶原基化合物的濃度為1至<3重量%，及其中該等對掌性添加劑之濃度經選擇以使得其在該LC介質中誘導的扭轉角為>210°。
如請求項21之LC介質，其中組分B之該等可聚合液晶原基化合物之濃度為2至2.8重量%。
如請求項21或22之LC介質，其中其具有在20℃及1kHz下為+4至+15之介電各向異性。
如請求項21或22之LC介質，其中該等可聚合液晶原基化合物經聚合。
如請求項21或22之LC介質，其中該等對掌性添加劑之濃度經選擇以使得其在該LC介質中誘導的扭轉角為210至330°。