TWI720141B

TWI720141B - 液晶介質及光調變元件

Info

Publication number: TWI720141B
Application number: TW106106604A
Authority: TW
Inventors: 裵炫禹; 宋東美; 李厚龍; 李靖旻; 尹容國
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2021-03-01
Also published as: TW201800562A; EP3214154A1; CN107142114A; JP2017155229A; CN107142114B; EP3214154B1; US10358601B2; US20170253801A1; KR20170102435A

Abstract

本發明係關於液晶(LC)介質、其製造方法及此類LC介質在以反向模式操作之聚合物網路液晶(PNLC)光調變元件中的用途。此外，本發明係關於此類光調變元件，同樣係關於此類光調變元件作為透明的OLED顯示器之光閥的用途且係關於此類根據本發明之光調變元件的製造方法。

Description

液晶介質及光調變元件

透視顯示器或透明顯示器作為下一代顯示器已受到愈來愈多的關注，如(例如)由以下所描述，C.-H. Lin, W.-B. Lo, K.-H. Liu, C.-Y. Liu, J.-K. Lu及N. Sugiura, 「Novel transparent LCD with tuneable transparency」, SID Dig. Tech. Pap. 43, 1159-1162 (2012)與B.-J. Mun, W. S. Kang, J. H. Lee, H. C. Choi, B. K. Kim, B. Kang, Y. J. Lim, S. H. Lee及G.-D Lee, 「A high transmittance colour liquid crystal display mode with controllable colour gamut and transparency」, Opt. Express 22, 12505-12512 (2013)。大部分之目前研究聚焦於使用有機發光二極體(OLED)之透視顯示器，如(例如)由以下所描述，C. W. Tang及S. A. VanSlyke, 「Organic electroluminescent diodes」, Appl. Phys. Lett. 51, 913-915 (1987)與G. Gu, V. Bulović, P. E. Burrows, S. R. Forrest及M. E. Thompson, 「Transparent organic light emitting devices」, Appl. Phys. Lett. 68, 2606-2608 (1996)。透視OLED顯示器中之像素被分成透明部分及發光部分。吾人可經由透明部分看見背景影像。然而，因為透明部分持續向背景開放，所以在透視OLED顯示器中獲得黑色色彩係不可能的。因此，透視OLED顯示面板呈現不良可見度。可藉由在透視顯示器之背部處置放光閥來解決此不可避免的問題。已(例如)由以下各者提議使用液晶(LC)之光閥之若干類型(諸如，聚合物分散LC、LC凝膠、膽固醇LC (ChLC)及摻雜染料之LC)，J. W. Doane, N. A. Vaz, B. G. Wu及S. Žumer, 「Field controlled light scattering from nematic micro droplets」, App. Phys. Lett. 48, 269-271 (1986), R. A. M. Hikmet, 「Electrically induced light scattering from anisotropic gels」, J. Appl. Phys. 68, 4406-4412 (1990), D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien及J. W. Doane, 「Control of reflectivity and bistability in displays using cholesteric liquid crystals」, J. Appl. Phys. 76, 1331-1333 (1994), H. Ren, Y.-H. Lin, Y.-H. Fan及S.-T. Wu, 「In-plane switching liquid crystal gel for polarization-independent light switch」, J. Appl. Phys. 96, 3609-3611 (2004), G. D. Love, A. K. Kirby及R. A. Ramsey, 「Sub-millisecond, high stroke phase modulation using polymer network liquid crystals」, Opt. Express 18, 7384-7389 (2010), G. H. Lee, K. Y. Hwang, J. E. Jang, Y. W. Jin, S. Y. Lee及J. E. Jung, 「Characteristics of colour optical shutter with dye-doped polymer network liquid crystal」, Opt. Lett. 36, 754-756 (2011), J. Sun, R. A. Ramsey, Y. Chen及S.-T Wu, 「Submillisecond-response sheared polymer network liquid crystals for display applications」, J. Disp. Technol. 8, 87-90 (2012)與B.-H. Yu, J.-W. Huh, K.-H. Kim及T.-H. Yoon, 「Light shutter using dichroic-dye-doped long-pitch cholesteric liquid crystals」, Opt. Express 21, 29332-29337 (2013)。藉由散射(或吸收)入射光，此等光閥可在其透明狀態與半透明(或不透光)狀態之間切換。半透明或不透光狀態可用於增加透視顯示器之可見度，儘管透明狀態可用於觀察背景連同所顯示之影像。然而，此等光閥遭受緩慢的回應時間，因為其依賴於LC之緩慢鬆弛。此外，由於光閥螺旋結構或所利用之聚合物材料，其需要較高操作電壓。另外，功率消耗為涉及顯示裝置之關鍵問題中之一者。因為大部分光閥最初處於半透明狀態或不透光狀態，所以必須使功率持續供應至顯示面板以便當顯示面板不使用時維持透明狀態。近年來，Yoon等人在AIP Advances 5, 047118 (2015)中提出使用含有圖案化電極之將聚合物網路化之LC (PNLC)單元的最初透明光閥。作者利用具有正介電各向異性E7之LC主體混合物及(Δn: 0.223, Δε: 13.5, Merck) 5 wt%之UV可固化單體(雙酚A二甲基丙烯酸酯，Sigma-Aldrich)。所生產之此等光閥具有持久固化製程及昂貴電極結構，由於其需要經圖案化ITO電極結構。此外，目前此類ITO電極結構不適用於塑膠基板。總之，解決先前技術之上述要求之嘗試與若干缺點有關，該等缺點諸如，操作電壓之增加、具有較低混濁度水準之不利的半透明狀態或不透光狀態、具有較高殘餘混濁度之不利的透明狀態、切換速度降低或不利的處理步驟，該等缺點尤其與通常已知用於對應LC裝置之大批量生產之方法不相容。因此，本發明之一個目的為提供一種可替代的或較佳地經改良之光調變元件及一種製備以反向模式操作之此類液晶光調變元件之方法，該方法不具有先前技術之缺點且較佳地具有上文及下文提及之一或多個優點。熟習此項技術者自以下實施方式立即顯而易知本發明之其他目的。出人意料地，本發明人已發現，上文及下文所定義之要求中之一或多者可藉由本發明根據請求項1來達成。

因此，本發明係關於一種具有包含一或多種式I化合物之負介電各向異性的液晶(LC)介質 P^a -(Sp^a )_s1 -(A¹ -Z¹ )_n1 -A² -Q¹ -A³ -(Z⁴ -A⁴ )_n2 -(Sp^b )_s2 -P^b I 其中個別基團具有以下含義： P^a 指代可聚合基團， P^b 指代可聚合基團、H或F，較佳地可聚合基團， Sp^a 、Sp^b 各自彼此獨立地指代間隔基團， s1、s2 各自彼此獨立地指代0或1， n1、n2 各自彼此獨立地指代0或1，較佳地0， Q¹ 指代-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O、-OCH₂ 、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂ )₄ -、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ -CF₂ -、-CF₂ -CH₂ -、-CH₂ -CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂ )₃ O-、-O(CH₂ )₃ -、-CH=CF-、-CºC-、-O-、-CH₂ -、-(CH₂ )₃ -、-CF₂ -，較佳地-CF₂ O-， Z¹ 、Z⁴ 各自指代且獨立地為單鍵、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂ )₄ -、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ -CF₂ -、-CF₂ -CH₂ -、-CH₂ -CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂ )₃ O-、-O(CH₂ )₃ -、-CH=CF-、-CºC-、-O-、-CH₂ -、-(CH₂ )₃ -、-CF₂ -，其中Z¹ 及Q¹ 或Z² 及Q¹ 不同時指代選自-CF₂ O-及-OCF₂ -之基團， A¹ 、A² 、A³ 、A⁴ 各自彼此獨立地指代選自以下群組之基團： a) 由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群，另外，其中一個或兩個CH基團可經N置換，且另外，其中一或多個H原子可經L置換， b) 由反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及1,4'-伸雙環己基組成之群，另外，其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可經-O-及/或-S-置換，且另外，其中一或多個H原子可經F或Cl置換， c) 由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群，另外，其中之各者可經L單取代或多取代， d) 由飽和、部分不飽和或完全不飽和且視情況經取代之具有5至20個環狀C原子之多環基團組成之群，其中之一或多者亦可經雜原子置換，較佳地選自由雙環[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-2,6-二基組成之群，

另外，其中此等基團中之一或多個H原子可經L置換，及/或一或多個雙鍵可經單鍵置換，及/或一或多個CH基團可經N置換， L 在每次出現時相同或不同地指代F、Cl、CN、SCN、SF₅ 或在各情況下視情況經氟化的具有1至12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， R⁰ 、R⁰⁰ 各自彼此獨立地指代H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基，另外，其中一或多個H原子可經F置換， M 指代-O-、-S-、-CH₂ -、-CHY¹ -或-CY¹ Y² -，及 Y¹ 及Y² 各自彼此獨立地具有上文對於R⁰ 所指示之含義中之一者，或指代Cl或CN，基團Y¹ 及Y² 中之一者亦可替代地指代-OCF₃ ，較佳地指代H、F、Cl、CN或CF₃ ，或係關於一種具有負介電各向異性之介質，該介質包含可獲自一或多種式I化合物之聚合的聚合物，及係關於此類介質在以反向模式操作之光調變元件中之用途。本發明進一步係關於一種具有負各向異性之LC介質，該LC介質包含一或多種式I化合物及一或多種額外化合物，其亦可為液晶原基、液晶及/或可聚合的。本發明進一步係關於一種具有負各向異性之LC介質，該LC介質包含可藉由一或多種式I化合物之聚合獲得之聚合物且視情況包含一或多種額外化合物，其亦可為液晶原基、液晶及/或可聚合的。本發明進一步係關於一種具有包含以下之負各向異性LC介質 - 可聚合組分，其包含一或多種可聚合式I化合物或此可聚合組分之經聚合的形式，及 - 液晶組分(在下文亦稱為「LC主體混合物」)，其包含一或多種，較佳地兩種或更多種低分子量(亦即，單體及不可聚合的)之如上文及下文所描述之化合物，其較佳地為液晶原基或液晶。本發明進一步係關於一種用於製備如上文及下文所描述之LC介質之方法，其中將如上文及下文所描述之一或多種低分子量液晶化合物或LC主體混合物(液晶混合物)與一或多種式I化合物及視情況選用之一或多種添加劑(諸如，穩定劑、光起始劑、抗氧化劑)混合。本發明進一步係關於如上文及下文所描述之LC介質在光調變元件中之用途。本發明進一步關於一種包含具有兩個基板及兩個電極之LC單元的光調變元件，其中至少一個基板透光且至少一個基板具有一個或兩個電極及位於基板之間的LC介質層，該LC介質包含經聚合的組分及低分子量組分，其中經聚合的組分可藉由LC單元之基板之間的LC介質中之一或多種可聚合化合物之聚合來獲得，較佳地同時向電極施加電壓，其中可聚合化合物中之至少一者選自式I。本發明進一步係關於一種透明OLED中之如上文及下文所描述之光調變元件。本發明進一步係關於一種用於製造如上文及下文所描述之光調變元件之方法，其中LC介質包含一或多種低分子量液晶化合物或如上文及下文所描述之LC主體混合物及一或多種可聚合化合物，其中之至少一者選自式I，經引入至具有如上文及下文所描述之兩個基板及兩個電極之LC單元中，且該等可聚合化合物為經聚合的。尤其藉由利用根據本發明之LC介質，在以反向模式操作之PNLC光調變元件中，除其他以外，可滿足上文及下文所提及之要求，較佳地同時滿足。特定言之，光調變元件呈現，較佳地同時呈現以下各者， - 有利的快速回應時間， - 有利的處理所需之較低電壓，及 - 有利的真正地暗或混濁「狀態」。另外，可藉由相容的、通常已知用於大批量生產之方法來生產光調變元件。

術語及定義 除非另外明確地陳述，否則以下含義在上文及下文應用：如本文所使用，術語「液晶」、「液晶原基」及「液晶原基化合物」意謂，在溫度、壓力及濃度之合適的條件下，化合物可以中間相或特定言之以LC相之形式存在。術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，且指代歸因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物質或聚合物質中產生液晶(LC)相之基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)自身不一定必須具有LC相。就液晶原基化合物而言，亦有可能僅在與其他化合物混合之後及/或在聚合之後呈現出LC相行為。典型液晶原基基團為(例如)剛性棒狀或圓盤狀單元。在Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中給出結合液晶原基或LC化合物所使用之術語及定義之概述。術語「烴基」意謂任何單價或多價有機基團部分，其包含至少一個碳原子及視情況存在之一或多個H原子以及視情況存在之一或多個雜原子，該等雜原子如(例如)N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge。包含3個或更多個C原子之鏈之烴基亦可為直鏈、分支鏈及/或環狀(包括螺環及/或稠合環)。貫穿本申請案中，術語「芳基及雜芳基」涵蓋可為單環或多環的基團，亦即，其可具有一個環(諸如苯基)或兩個或更多個環，其亦可為稠合的(諸如萘基)或共價鍵聯的(諸如聯二苯)或含有稠合環及鍵聯環之組合。雜芳基含有一或多個較佳地選自O、N、S及Se之雜原子。尤其較佳為具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、雙環或三環雜芳基，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員或7員芳基及雜芳基，另外，其中一或多個CH基團可經N、S、或O以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式置換。較佳芳基為(例如)苯基、聯二苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、芘、二氫芘、䓛、苝、并四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀，更佳地1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、1,4-伸聯三苯基。較佳的雜芳基為(例如)：5員環，諸如，吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-***、1,2,4-***、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***、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、苯蒽并噁唑、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、㖠啶、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。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。在本申請案之情形下，術語「(非芳族)脂環族基團及雜環基團」涵蓋飽和環(亦即，僅含有單鍵之彼等環)及部分不飽和環(亦即，亦可含有複鍵之彼等環)兩者。雜環含有較佳地選自Si、O、N、S及Se之一或多個雜原子。(非芳族)脂環族基團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，含有多個環(諸如，十氫萘或二環辛烷))。尤其較佳為飽和基團。此外，較佳為具有3至25個C原子之單環、雙環或三環基團，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員、7員或8員碳環基團，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CH₂ 基團可經-O-及/或-S-置換。較佳的脂環族基團及雜環基團為(例如)：5員基團，諸如，環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶；6員基團，諸如，環己烷、環己矽烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶；7員基團，諸如，環庚烷；及稠合基團，諸如，四氫化萘、十氫萘、茚滿、雙環[1.1.1]-戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基，更佳地1,4-伸環己基、4,4'-伸雙環己基、3,17-十六氫-環戊[a]菲，該等基團視情況經一或多個相同或不同基團L取代。尤其較佳芳基、雜芳基、脂環族基團及雜環基團為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、1,4-伸聯三苯基、1,4-伸環己基、4,4'-伸雙環己基及3,17-十六氫-環戊[a]-菲，該等基團視情況經一或多個相同或不同基團L取代。上文所提及之芳基、雜芳基、脂環族基團及雜環基團之較佳取代基(L)為(例如)可溶性促進基團(諸如，烷基或烷氧基)及拉電子基團(諸如，氟、硝基或腈)。尤其較佳取代基為(例如)F、Cl、CN、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 或OC₂ F₅ 。對於本發明，

指代反-1,4-伸環己基，且

指代1,4-伸苯基。在上文及下文中，「鹵素」指代F、Cl、Br或I。在上文及下文中，術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等多價基團。術語「芳基」指代芳族碳基團或自其衍生之基團。術語「雜芳基」指代根據上文定義含有一或多個雜原子之「芳基」。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。較佳烷氧基為(例如)甲氧基、乙氧基、2-甲氧基-乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基。較佳烯基為(例如)乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基。較佳炔基為(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基。較佳胺基為(例如)二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基、苯胺基。在上文及下文中，「鹵素」指代F、Cl、Br或I。術語「反應性液晶原基」或「RM」指代含有一個液晶原基基團及一或多個適合於聚合之官能基(亦稱為，可聚合基團或基團P)之化合物。術語「低分子量化合物」及「不可聚合化合物」指代不含有適合於在熟習此項技術者已知之常見條件下，尤其在用於RM之聚合之條件下之聚合的官能基的化合物(通常單體)。術語「低分子」較佳地意謂，化合物之相對分子量小於2000 g/mol。「鹵素」指代F、Cl、Br或I。定義(諸如，「具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基」等)意謂，含有羰基(CO)及不飽和基團(諸如，烯基及炔基)之基團具有至少兩個C原子，且分支鏈基團具有至少三個C原子。可聚合基團(諸如，P^a ^, ^b )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，加成或縮合於聚合物主鏈上)之基團。尤其較佳為用於鏈聚合之基團，特定言之含有C=C雙鍵或-CºC-參鍵之彼等基團，及適合於開環聚合之基團，諸如氧雜環丁烷或環氧基。較佳可聚合基團(諸如P^a ^, ^b )選自由以下各者組成之群：CH₂ =CW¹ -CO-O-、CH₂ =CW¹ -CO-、

、

、

、

、CH₂ =CW² -(O)_k3 -、CW¹ =CH-CO-(O)_k3 -、CW¹ =CH-CO-NH-、CH₂ =CW¹ -CO-NH-、CH₃ -CH=CH-O-、(CH₂ =CH)₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-CO-、HO-CW² W³ -、HS-CW² W³ -、HW² N-、HO-CW² W³ -NH-、CH₂ =CW¹ -CO-NH-、CH₂ =CH-(COO)_k1 -Phe-(O)_k2 -、CH₂ =CH-(CO)_k1 -Phe-(O)_k2 -、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W⁴ W⁵ W⁶ Si-，其中W¹ 指代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 各自彼此獨立地指代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 各自彼此獨立地指代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 各自彼此獨立地指代H、Cl或具有1至5個C原子之烷基；Phe指代1,4-伸苯基，其視情況經除P-Sp-以外之如上文所定義之一或多個基團L取代；k₁ 、k₂ 及k₃ 各自彼此獨立地指代0或1，k₃ 較佳指代1且k₄ 指代1至10之整數。尤其較佳可聚合基團(諸如，P^a ^, ^b )選自由以下各者組成之群：CH₂ =CW¹ -CO-O-、CH₂ =CW¹ -CO-、

、

、

、

、CH₂ =CW² -O-、CW¹ =CH-CO-(O)_k3 -、CW¹ =CH-CO-NH-、CH₂ =CW¹ -CO-NH-、(CH₂ =CH)₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ CH-OCO-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-、(CH₂ =CH-CH₂ )₂ N-CO-、CH₂ =CW¹ -CO-NH-、CH₂ =CH-(COO)_k1 -Phe-(O)_k2 -、CH₂ =CH-(CO)_k1 -Phe-(O)_k2 -、Phe-CH=CH-及W⁴ W⁵ W⁶ Si-，其中W¹ 指代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 各自彼此獨立地指代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 各自彼此獨立地指代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 各自彼此獨立地指代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 各自彼此獨立地指代0或1，k₃ 較佳指代1且k₄ 指代1至10之整數。極尤其較佳可聚合基團(諸如，P^a ^, ^b )選自由以下各者組成之群：CH₂ =CW¹ -CO-O-，特定言之CH₂ =CH-CO-O-、CH₂ =C(CH₃ )-CO-O-及CH₂ =CF-CO-O-，此外CH₂ =CH-O-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-CO-、(CH₂ =CH)₂ CH-O-、

及

。其他極尤其較佳可聚合基團(諸如，P^a ^, ^b )選自由以下各者組成之群：乙烯基氧基、丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、氟丙烯酸酯基團、氯丙烯酸酯基團、氧雜環丁烷基團及環氧基團，且尤其較佳地指代丙烯酸酯基團或甲基丙烯酸酯基團。上文及下文之術語「間隔基團(spacer group或spacer)」(亦稱為「Sp」)為熟習此項技術者已知的且描述於文獻中，參見例如Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368。除非另外指示，否則上文及下文之術語「間隔基團(spacer group或spacer)」指代在可聚合液晶原基化合物中將液晶原基基團與可聚合基團彼此連接之可撓性基團。較佳間隔基團Sp^a ^, ^b 選自式Sp'-X'，使得基團P^a ^/ ^b -Sp^a ^/ ^b -遵循式P^a ^/ ^b -Sp'-X'-，其中 Sp' 指代具有1至20個較佳地1至12個C原子之伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且另外，其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R⁰ )-、-Si(R⁰⁰ R⁰⁰⁰ )-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R⁰⁰ )-CO-O-、-O-CO-N(R⁰⁰ )-、-N(R⁰⁰ )-CO-N(R⁰⁰ )-、-CH=CH-或-CºC-以使得O原子及/或S原子不直接彼此連接的方式置換，較佳地-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ CH₂ O)_q1 -CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -S-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -NH-CH₂ CH₂ -或-(SiR⁰⁰ R⁰⁰ -O)_p1 -，其中p1為1至12之整數，q1為1至3之整數， X' 指代-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R⁰⁰ )-、-N(R⁰⁰ )-CO-、-N(R⁰⁰ )-CO-N(R⁰⁰ )-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-SCH₂ -、-CH₂ S-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ S-、-SCF₂ -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR⁰ -、-CY₂ =CY₃ -、-CºC-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵，較佳地-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰ -、-NR⁰ -CO-、-NR⁰ -CO-NR⁰ -或單鍵。 R⁰ 及R⁰⁰ 各自彼此獨立地指代H或具有1至12個C原子之烷基，且 Y² 及Y³ 各自彼此獨立地指代H、F、Cl或CN。在各情況下，尤其較佳基團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。尤其較佳基團-Sp'-X'-為-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ )_p1 -O-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-O-，其中p1及q1具有上文所指示之含義。術語「聚合」意謂藉由將多個可聚合單元或含有此類可聚合單元之聚合物前體鍵合在一起來形成聚合物的化學製程。術語「聚合物」意謂由藉由將許多稱為單體之小分子化學性鍵合在一起形成之許多重複單元之鏈或網路組成的較長或較大分子。藉由將許多單體分子或聚合物前體連接之聚合來形成聚合物。「聚合物網路」為其中所有聚合物鏈係經互連以藉由許多交聯形成單一宏觀實體的網路。聚合物網路可在以下類型中發生： - 接枝聚合物分子為分支鏈聚合物分子，其中一或多個側鏈在結構上或組態上不同於主鏈。 - 星形聚合物分子為分支鏈聚合物分子，其中單一分支點產生多個線性鏈或臂。若臂為相同的，則星形聚合物分子被稱為規則的。若鄰近的臂由不同重複子單元組成，則星形聚合物分子被稱為多樣化的。 - 梳形聚合物分子由具有兩個或更多個三通分支點之主鏈及線性側鏈組成。若臂為相同的，則梳形聚合物分子被稱為規則的。 - 刷狀聚合物分子由具有線形之主鏈、未分支側鏈組成，且其中分支點中之一或多者具有四通官能性或更大官能性。術語「配向」或「定向」係關於材料之各向異性單元(諸如在稱為「配向方向」之共同方向中的小分子或大分子片段)之配向(定向排序)。在液晶材料之配向層中，液晶引向器與配向方向一致使得配向方向對應於材料之各向異性軸之方向。例如在液晶材料之層中之術語「平面定向/配向」意謂，一部分之液晶分子之較長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或較短分子軸(在盤狀化合物之情況下)實質上與該層之平面平行(約180°)定向。例如在液晶材料之層中之術語「垂直定向/配向」意謂，一部分之液晶分子之較長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或較短分子軸(在盤狀化合物之情況下)以相對於該層之平面約80°至90°之間的角度θ (「傾斜角」)定向。除非另外明確規定，否則在本申請案中一般提及之光之波長為550 nm。本文中之雙折射率Δn定義於以下等式中 Δn = n_e - n_o 其中n_e 為非尋常折射率且n_o 為尋常折射率，且平均折射率n_av _. 藉由以下等式給出。 n_av. = [(2 n_o ² + n_e ² )/3]^1/2 可使用Abbe折射器來量測非尋常折射率n_e 及尋常折射率n_o ，接著可計算Δn。在本申請案中，術語「正介電性」用於Δε ＞ 3.0之化合物或組分，「介電中性」為-1.5 £ Δε £ 3.0且「負介電性」為Δε ＜ -1.5。在1 kHz之頻率且在20℃下測定Δε。由10%各別個別化合物於向列主體混合物中之溶液的結果來判定各別化合物之介電各向異性。若各別化合物在主體介質中之溶解度小於10%，則將其濃度降低2倍，直至所得介質足夠穩定以至少允許判定其性質。然而，較佳使濃度保持在至少5%，以便保持結果之顯著性儘可能高。測試混合物之電容係在具有垂直及均質配向之單元中測定。兩種類型之單元的單元間隙為大約20 µm。施加之電壓為具有1 kHz頻率及通常0.5 V至1.0 V均方根值之矩形波，然而，始終將其選擇為低於各別測試混合物之電容臨限值。 Δε定義為(ε_½½ - ε_^ )，而e_av. 為(ε_½½ + 2 ε_^ ) / 3。以下縮寫用於說明化合物及/或混合物之液晶相行為：K =結晶；N =向列型；S =近晶型；Ch =膽固醇型；I =各向同性；Tg =玻璃態化。符號之間的數字指示以℃計之相轉變溫度。除非在各情況下另外明確指示，否則所有物理性質均係或已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany來測定且適用於20℃之溫度，且Δn在589 nm下測定且Δε在1 kHz下測定。貫穿本說明書之描述及申請專利範圍，字組「包含」及「含有」及該等字組之變體(例如「包含(comprising)」及「包含(comprises)」)意謂「包括(但不限於)」，且不意欲(且不)排除其他組分。另一方面，字組「包含」亦涵蓋術語「由...組成」，但不限於其。所有濃度均以重量百分比引述且係關於作為整體之各別混合物，所有溫度均以攝氏度引述且所有溫度差異均以不同度數引述。實施方式 在本發明之一較佳實施例中，式I中之P^a 及/或P^b 指代含有兩個或更多個可聚合基團(多官能性可聚合基團)之基團。此類型之合適的基團及含有其之可聚合化合物以及其之製備描述於例如US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中。尤其較佳為選自下式之多官能性可聚合基團： -X-烷基-CHP¹ -CH₂ -CH₂ P² I*a -X-烷基-C(CH₂ P¹ )(CH₂ P² )-CH₂ P³ I*b -X烷基-CHP¹ CHP² -CH₂ P³ I*c -X-烷基-C(CH₂ P¹ )(CH₂ P² )-C_aa H_2aa+1 I*d -X-烷基-CHP¹ -CH₂ P² I*e -X-烷基-CHP¹ P² I*f -X-烷基-CP¹ P² -C_aa H_2aa+1 I*g -X-烷基-C(CH₂ P¹ )(CH₂ P² )-CH₂ OCH₂ -C(CH₂ P³ )(CH₂ P⁴ )CH₂ P⁵ I*h -X-烷基-CH((CH₂ )_aa P¹ )((CH₂ )_bb P² ) I*i -X-烷基-CHP¹ CHP² -C_aa H_2aa+1 I*k -X'-烷基-C(CH₃ )(CH₂ P¹ )(CH₂ P² ) I*m 其中烷基指代單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可各自彼此獨立地經-C(R⁰ )=C(R⁰⁰ )-、-CºC-、-N(R⁰⁰ )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經F、Cl或CN置換，其中R⁰ 及R⁰⁰ 具有上文所指示之含義， aa及bb 各自彼此獨立地指代0、1、2、3、4、5或6， X 具有針對X'所指示之含義中之一者，且 P^1-5 各自彼此獨立地具有針對P^a 所指示之含義中之一者。式I中之A¹ 、A² 、A³ 及A⁴ 較佳地各自彼此獨立地指代定義a)之基團，尤其較佳地選自由下式組成之群：

，其中個別環亦可另外經如上文及下文所描述之L單取代或多取代。式I中之A¹ 、A² 、A³ 及A⁴ 尤其較佳地各自彼此獨立地指代選自由下式組成之群之基團：

。式I中之A¹ 、A² 、A³ 及A⁴ 此外較佳地各自彼此獨立地指代選自由下式組成之群之基團：

。其他尤其較佳上文及下文所指示之式I及其子式之化合物為彼等化合物，其中 - Q¹ 指代基團-CF₂ O-， - Q¹ 指代基團-OCF₂ -， - s1及s2各自指代1， - n1及n2各自指代0， - n1指代1且n2指代0，或n1指代0且n2指代1， - A³ 指代下式之基團

， - A² 指代下式之基團

，尤其較佳地

， - A² 及Q¹ 一起指代下式之基團

其中L¹ 及L² 獨立地指代H、Cl或F，較佳地L¹ =F且L² 指代H或F，且尤其較佳地L¹ 及L² 指代F。因此，式I化合物尤其較佳地為下式之化合物

其中P^a 、P^b 、Sp^a 、Sp^b 、s1、s2如對於式I所定義，且L³ 及L⁴ 彼此獨立地指代H或F。環A² 及A³ 中之高度氟化使得可聚合化合物極容易地可含有多氟化芳環之化合物之混合物與組合。尤其較佳式I化合物選自由下式組成之群：

其中在每次出現時L相同或不同地具有上文及下文所指示之含義中之一者，r指代0、1、2、3或4，s指代0、1、2或3，且n指代1至24之間較佳地1至12之間極尤其較佳地2至8之間的整數，且其中，若未提及在單鍵或雙鍵之末端的基團，則該基團為末端CH₃ 基團或CH₂ 基團。r較佳地為0、1或2，且尤其較佳地1或2。其中，極尤其較佳為式I1、I2、I3及I4之化合物，且極特定言之式I1及I2之化合物，尤其式I2之化合物。在式I1至I24中，

較佳地指代選自由下式組成之群之基團：

及

，尤其較佳地

。在式I化合物中，較佳考慮含有兩個環系統(n1,n2=0)之彼等化合物，特定言之選自式Ia至Ir化合物的化合物：

其中P^a 、P^b 、Sp^a 、Sp^b 、s1及s2如對於式I所定義。此處Sp^a ^/ ^b 較佳地指代伸烷基-(CH₂ )_n _- ，其中n=3、4、5、6或7，且P^a ^/ ^b 指代甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯基團或H，特定言之甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯基團。其中，尤其較佳為式Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If、Ig及Ih化合物且極特定言之式Ia化合物。在式I化合物中，尤其較佳為彼等化合物，其中 - 基團P^a 及P^b 選自由以下各者組成之群：乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧雜環丁烷及環氧基，尤其較佳地丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基， - 基團Sp^a 及Sp^b 選自由以下各者組成之群：-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ )_p1 -O-、-(CH₂ )_p1 -O-CO-及-(CH₂ )_p1 -O-CO-O-及其鏡像，其中p1指代1至12，較佳地1至6，尤其較佳地1、2或3之整數，其中此等基團以使得O原子不直接相鄰之方式連接至P^a 或P^b 。可以與熟習此項技術者已知且描述於有機化學之標準著作(諸如，Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法類似地製備式I及其子式之化合物。用於式I及其子式之化合物之製備的尤其合適及較佳方法描述於(例如)EP 2714844 A1中。式I之可聚合化合物可單獨地進行聚合，但亦有可能使包含兩種或更多種根據本發明之可聚合化合物的混合物或包含一或多種根據本發明之可聚合化合物與一或多種較佳為液晶原基或液晶之其他可聚合化合物(共聚單體)的混合物聚合。在聚合此類混合物之情況下，形成共聚物。較佳考慮使用包含兩種或更多種根據本發明之化合物之混合物或包含一或多種根據本發明之化合物與一或多種其他可聚合化合物。本發明進一步係關於上文及下文所提及之可聚合混合物。可聚合化合物及共聚單體為液晶原基或非液晶原基，較佳地液晶原基或液晶。用於根據本發明之顯示器之合適及較佳共聚單體選自(例如)下式：

其中個別基團具有以下含義： P¹ 及P² 各自彼此獨立地指代可聚合基團，其較佳地具有上文及下文對於P^a 所指示之含義中之一者，尤其較佳地丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基、乙烯氧基或環氧基， Sp¹ 及Sp² 各自彼此獨立地指代單鍵或間隔基團，較佳地具有上文及下文對於Sp^a 所指示之含義中之一者，尤其較佳地-(CH₂ )_p1 -、-(CH₂ )_p1 -O-、-(CH₂ )_p1 -CO-O-或-(CH₂ )_p1 -O-CO-O-，其中p1為1至12之整數，其中在最後提及之基團中，與相鄰環之連接經由O原子進行，另外，其中基團P¹ -Sp¹ -及P² -Sp² -中之一或多者可指代基團R^aa ，其限制條件為基團存在之P¹ -Sp¹ -及P² -Sp² -中之至少一者並不指代R^aa ， R^aa 指代H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，另外，其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可各自彼此獨立地經C(R⁰ )=C(R⁰⁰ )-、-CºC-、-N(R⁰ )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹ -Sp¹ -置換，尤其較佳地具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈視情況單氟化或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基(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 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地指代H或具有1至12個C原子之烷基， R^y 及R^z 各自彼此獨立地指代H、F、CH₃ 或CF₃ ， Z¹ 指代-O-、-CO-、-C(R^y R^z )-或-CF₂ CF₂ -， Z² 及Z³ 各自彼此獨立地指代-CO-O-、-O-CO-、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CF₂ O-、-OCF₂ -或-(CH₂ )_n -，其中n為2、3或4， L 在每次出現時相同或不同地指代F、Cl、CN、SCN、SF₅ 或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈視情況單氟化或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，較佳地F， L'及L" 各自彼此獨立地指代H、F或Cl， r 指代0、1、2、3或4， s 指代0、1、2或3， t 指代0、1或2， x 指代0或1。尤其較佳為如上文及下文所描述之LC介質、光調變元件、方法或用途，其中LC介質或其中存在之可聚合或聚合組分不包含下式之任何化合物：

其中P^a 、P^b 、Sp^a 、Sp^b 、s1、s2及L具有上文及下文所指示之含義，r指代0、1、2、3或4，且Z² 及Z³ 各自彼此獨立地指代-(CO)O-或-O(CO)-。用於根據本發明之LC介質之合適及較佳共聚單體選自(例如)單反應性化合物，較佳地呈1%至9%之量，尤其較佳地4%至7%。較佳單反應性化合物為式M1至M29之彼等化合物，其中基團P¹ -Sp¹ -及P² -Sp² -中之一或多者指代基團R^aa ，意謂僅一個反應性基團存在。可以與熟習此項技術者已知且描述於有機化學之標準著作(諸如，Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法類似地製備式M1至M29及其子式之化合物。對於根據本發明之光調變元件之製造，在施加電壓之情況下，藉由在LC光調變元件之基板之間的LC介質中原位聚合使可聚合化合物經聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或更多個可聚合基團)。聚合可在一個步驟中進行。亦有可能首先在第一步驟中在施加電壓之情況下進行聚合以便產生預傾斜角，且隨後在第二聚合步驟中在不施加電壓之情況下，使第一步驟中之未反應之化合物聚合或交聯(「最終固化」)。合適及較佳聚合方法為(例如)熱聚合或光聚合，較佳地光聚合，特定言之UV光聚合。此處亦可視情況添加一或多種引發劑。聚合之合適條件及引發劑之合適類型及量為熟習此項技術者已知的且描述於文獻中。適合於自由基聚合為(例如)來自Irgacure®系列(Ciba AG)之可商購的光起始劑，諸如，Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (Ciba AG)。若使用引發劑，則其比例較佳為按重量計0.001%至5%，尤其較佳地按重量計0.001%至1%。式I之可聚合化合物亦適合於在無引發劑之情況下之聚合，此伴隨著相當大的優點，諸如，較低材料成本且特定言之藉由引發劑或其降解產物之可能殘餘量的LC介質之較少污染。因此，聚合亦可在不添加引發劑之情況下進行。在一較佳實施例中，LC介質因此不包含聚合引發劑。用於根據本發明之光調變元件之尤其較佳LC介質在下文描述且較佳地包含： - 可聚合化合物之＞5%，較佳地＞7%，更佳地＞9%，尤其15%，但不大於30%， - 上文提及之式I或其子式之可聚合化合物之＞5%，較佳地＞7%，更佳地＞9%，尤其15%，但不大於30%， - 根據本發明之式I或其子式之一種、兩種或三種可聚合化合物， - 僅包含根據本發明之式I或其子式之可聚合化合物之可聚合組分， - 僅包含非對掌性化合物之可聚合及/或液晶組分， - 包含一或多種含有一個可聚合基團(單反應性)之可聚合化合物及一或多種含有兩個或更多個、較佳地兩個可聚合基團(二反應性或多反應性)之根據本發明之可聚合化合物的可聚合組分，該等可聚合化合物較佳地選自式I或其子式之化合物且視情況選自上文所提及之共聚單體(其選自包含式M1至M29之清單)， - 僅包含含有兩個可聚合基團(二反應性)之根據本發明之可聚合化合物之可聚合組分，該等可聚合化合物較佳地選自式I或其子式之化合物且視情況另外選自來自包含式M1至M29之清單之上文所提及之共聚單體， - 1至5種、較佳地1、2或3種可聚合化合物，其較佳地選自根據本發明之可聚合化合物，特定言之式I或其子式之可聚合化合物。在一較佳實施例中，除可聚合組分之外，根據本發明之LC介質另外包含一或多種不可聚合LC化合物，該等不可聚合LC化合物形成具有較佳地向列液晶相之LC介質之液晶組分。根據本發明之液晶組分由若干化合物、較佳地2至30種、更佳地3至20種且最佳4至16種化合物組成。以習知方法混合此等化合物。較佳地，液晶組分包含一或多種選自如下所示之化合物之不可聚合LC化合物： - 介質包含一或多種式II及/或式III之中性化合物，

其中 A 指代1,4-伸苯基或反-1,4-伸環己基， a 為0或1， R³ 指代具有2至9個C原子之烯基，且 R⁴ 指代具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外，其中此等基團中之一或多個CH₂ 基團可各自彼此獨立地經-CºC-、-CF₂ O-、-CH=CH-、

、-O-、-CO-O-、-O-CO-以使得O原子彼此不直接地連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經鹵素置換，較佳地具有1至12個C原子之烷基或具有2至9個C原子之烯基。 - 式II化合物較佳地選自下式：

其中R^3a 及R^4a 各自彼此獨立地指代H、CH₃ 、C₂ H₅ 或C₃ H₇ ，且「烷基」指代具有1至8個C原子之直鏈烷基。尤其較佳為式Iia及Iif化合物，特定言之其中R^3a 指代H或CH₃ 及式Iic化合物，特定言之其中R^3a 及R^4a 指代H、CH₃ 或C₂ H₅ 。此外，較佳為在烯基側鏈中具有非封端雙鍵之式II化合物：

。極尤其較佳式II化合物為下式之化合物：

。在式Iia-1至Iia-19之化合物中，特定言之，尤其較佳為式Iia-1、Iia-2、Iia-3及Iia-5之化合物。除一或多種式I化合物以外，根據本發明之液晶組分尤其較佳地包含下式之化合物之5重量%至70重量%，特定言之10重量%至50重量%且極尤其較佳地15重量%至40重量%

。 - 式III化合物較佳地選自下式：

其中「烷基」及R^3a 具有上文所指示之含義，且R^3a 較佳地指代H或CH₃ 。尤其較佳為式IIIb化合物；極尤其較佳為式IIIb-1之化合物，

其中「烷基」具有上文所指示之含義，且較佳地指代CH₃ 、此外C₂ H₅ 或正C₃ H₇ 。較佳混合物包含至少一種來自基團S-1、S-2、S-3及S-4之化合物，

由於此等化合物尤其有助於抑制混合物之近晶相。液晶組分較佳地包含一或多種通式N之中性化合物，

其中 R^N1 及R^N2 各自彼此獨立地指代具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外，其中此等基團中之一或多個CH₂ 基團各自彼此獨立地可經-CºC-、-CF₂ O-、

、-O-、-CO-O-、-O-CO-以使得O原子彼此不直接連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經鹵素置換，環A^N1 、A^N2 及A^N3 各自彼此獨立地指代1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、反-1,4-伸環己基，另外，其中一個或兩個CH₂ 基團可經-O-或1,4-伸環己烯基置換， Z^N1 及Z^N2 各自彼此獨立地指代單鍵、-CH₂ CH₂ -、-COO-、-OCO-、-CºC-、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CF₂ O-、-OCF₂ -或-CH=CH-， n 指代0、1或2。如下展示較佳式N化合物：

其中烷基及烷基*各自彼此獨立地指代具有1至9個C原子、較佳地2至6個C原子之直鏈烷基，且烯基及烯基*各自彼此獨立地指代具有2至6個C原子之直鏈烯基。在式N化合物中，尤其較佳為式N-1、N-2、N-3、N-4、N-8、N-9、N-14、N-15、N-17、N-18、N-19、N-20、N-21、N-22、N-23、N-24、N-25、N-31、N-33及N-36之化合物。 - 液晶組分較佳地包含一或多種選自式Y-1、Y-2、Y-3及Y-4之化合物之群的化合物，

其中 R^2A 指代H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外，其中此等基團中之一或多個CH₂ 基團各自可彼此獨立地經-CºC-、-CF₂ O-、-CH=CH-、

、-O-、-CO-O-或-O-CO-以使得O原子彼此不直接連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經鹵素置換， L¹ 及L² 各自彼此獨立地指代F、Cl、CF₃ 或CHF₂ ，較佳地各自指代F， Z² 及Z² ^' 各自彼此獨立地指代單鍵、-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-COO-、-OCO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-或-CH=CHCH₂ O-， p 指代0、1或2， q 指代0或1， (O)C_v H_2v+1 指代OC_v H_2v ₊ ₁ 或C_v H_2v ₊ ₁ ，且 v 指代1至6。如下展示尤其較佳式Y-1至Y-4之化合物：

在該等化合物中，尤其較佳為式Y-1a、Y-1c、Y-1e、Y-1g、Y-1j、Y-1r、Y-1t、Y-2b、Y-2 h、Y-2j及Y-3a化合物。可以與熟習此項技術者已知且描述於有機化學之標準著作(諸如，Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法類似地製備式II、III、N及Y及其子式之化合物。上文未明確提及之其他液晶原基化合物亦可視情況且有利地用於根據本發明之LC介質中。此類化合物為熟習此項技術者已知。在一較佳實施例中，具有負介電各向異性之根據本發明之液晶組分表徵為儘可能高之光學各向異性值。雙折射率值較佳地在0.065或更大至0.300或更小之範圍內，更佳地在0.090或更大至0.250或更小之範圍內，尤其在0.095或更大至0.200或更小之範圍內，特定言之在0.100或更大至0.175或更小之範圍內。較佳地，具有負介電各向異性之根據本發明之液晶組分表徵為相對較高值之介電各向異性之模數(çΔεç)，較佳地儘可能高。在一較佳實施例中，介電各向異性之模數(çΔεç)之值較佳地在1.0或更大至10或更小範圍內，較佳地自2或更大至8或更小，尤其較佳地自3或更大至7或更小且極尤其較佳地自4或更大至6或更小。根據本發明之液晶組分之向列相較佳地至少自0℃或低於0℃至70℃或高於70℃、更佳地至少自-20℃或低於-20℃至75℃或高於75℃、極佳地至少自-30℃或低於-30℃至75℃或高於75℃且特定言之至少自-40℃或低於-40℃至80℃或高於80℃來延伸。在聚合之前具有藍色相之根據本發明之液晶組分之清澈點較佳地在10℃至100℃範圍內，尤其較佳地在10℃至60℃範圍內且極尤其較佳地在20℃至40℃範圍內。較佳地，根據本發明之液晶組分表徵為相對較高值之彈性常數K11，較佳地儘可能高。在一較佳實施例中，彈性常數K11為大約10 pN或更大，更佳地大約12 pN或更大。根據本發明之液晶組分較佳地具有大約30 pN或更小之彈性常數K33，更佳地大約20 pN或更小。液晶組分之旋轉黏度較佳地儘可能低。通常，根據本發明之介質呈現大約400 mPas或更小之旋轉黏度，較佳地大約300 mPas或更小。上文所提及之式之化合物的最佳混合比率實質上取決於所需性質、取決於上文所提及之式之組分的選擇及取決於任何其他可存在組分之選擇。根據本發明之之液晶組分中之上文所提及之式的化合物的總量並不關鍵。因此，出於各種性質之最佳化的目的，液晶組分可包含一或多種其他組分。除一種、兩種或更多種之式I化合物用於具有負介電各向異性之根據本發明之液晶介質以外，較佳化合物如下所示： - 介質較佳地包含一或多種式II化合物，該等化合物較佳地選自式CC-n-V及CC-n-Vm化合物之群組，較佳地選自CC-3-V、CC-3-V1、CC-4-V及CC-5-V，尤其較佳地選自化合物CC-3-V、CC-3-V1及CC-4-V之群組，極尤其較佳地化合物CC-3-V，且另外視情況存在之化合物CC-4-V及/或CC-3-V1， - 介質較佳地包含化合物PP-1-2V1， - 介質較佳地包含一或多種式Y-1化合物，較佳地式Y-1c化合物，該等化合物選自式CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及CY-5-O4化合物之群組， - 介質較佳地包含一或多種式Y-1化合物，該等化合物較佳地選自式Y-1e及Y-1d化合物之群組，較佳地式CCY-n-Om化合物，該等化合物較佳地選自式CCY-3-O2、CCY-2-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3、CCY-4-O2、CCY-3-O2及CCY-5-O2化合物之群組， - 介質較佳地包含一或多種式Y-2化合物，較佳地式Y-2b化合物，該等化合物較佳地選自式CPY-2-O2、CPY-3-O2、CPY-4-O2及CPY-5-O2化合物之群組， - 介質較佳地包含一或多種式Y-2h化合物，其較佳地選自式PY-3-O2、PY-1-O4及PY-4-O2化合物的群組， - 介質較佳地包含一或多種式Y-3化合物，其較佳地選自式PYP-2-3及PYP-2-4化合物的群組， - 介質較佳地視情況包含一或多種式Y-4、較佳地式CLY-n-Om化合物，該等化合物較佳地選自式CLY-2-O4、CLY-3-O2及CLY-3-O3化合物的群組， - 介質較佳地包含占整體混合物之20重量%至99重量%之量之式Y-1至Y-4化合物， - 介質較佳地包含1重量%或更多至60重量%或更少，較佳地3重量%或更多至50重量%或更少，尤其較佳地5重量%或更多至45重量%或更少之式II及/或III化合物， - 介質較佳地包含45重量%或更多至80重量%或更少之式Y-1至Y-4化合物， - 介質較佳地包含10重量%或更多至40重量%或更少之式Y-1化合物， - 介質較佳地包含10重量%或更多至40重量%或更少之式Y-2化合物， - 介質較佳地包含10重量%或更多至40重量%或更少之式Y-3化合物， - 介質較佳地包含0重量%或更多至40重量%或更少之式Y-4化合物。此外，有可能向LC介質添加(例如) 0重量%至15重量%之多色染料、(此外)奈米粒子、導電鹽(較佳4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之複合鹽) (參見例如Haller等人, Mol. Cryst. Liq. Cryst.24 , 249-258 (1973))以用於改良導電性，或添加用於修改介電各向異性、黏度及/或向列相之配向的物質。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。根據本發明之LC介質較佳地亦包含一或多種穩定劑以便防止例如在儲存或轉運期間之非所需的RM之自發聚合。穩定劑之合適類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。尤其合適的為(例如)來自Irganox®系列(Ciba AG)之可商購的穩定劑，諸如Irganox® 1076。若使用穩定劑，則基於RM或可聚合組分之總量，其比例較佳地為10 ppm至10,000 ppm，尤其較佳地為50 ppm至500 ppm。根據本發明之LC介質較佳地亦包含一或多種染料，較佳地一或多種二向色染料。較佳地，二向色染料選自由苝染料、蒽醌染料及/或偶氮染料組成之群。更佳地，二向色染料選自由式D化合物組成之群，

其中，

Z¹¹ 及Z¹² 彼此獨立地為-N=N-、-OCO-或-COO-， R¹¹ 及R¹² 彼此獨立地為烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基、烯基、烯基氧基、烷氧基烷基或氟化烯基、烷基胺基、二烷基胺基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基、烷氧基羰氧基或烷胺基環己基烷基，且 i及j 彼此獨立地為1、2、3或4，在本發明之一較佳實施例中，液晶介質包含一或多種較佳地選自式D-1至D-7化合物之群組的二向色染料，

其中參數具有根據上文式I所給出之各別含義。在本發明之一較佳實施例中，液晶介質包含一或多種較佳地選自式D'-1至D'-7化合物之群組的二向色染料，

其中參數具有根據上文式I所給出之各別含義。更佳之式I化合物由下式來表示：

。較佳地，介質中之二向色染料之濃度在0.1%至5%範圍內，更佳地0.2%至4%，甚至更佳地0.3%至3%，最佳地0.5%至2%，且特定言之約1%。在一較佳實施例中，介質包含兩種或更多種、較佳地三種或更多種二向色染料之混合物。最佳地，存在三種二向色染料。較佳地，二向色染料具有彼此相互補充之吸收光譜，亦即，補充吸收色彩且較佳以相對於彼此產生混合物之組合吸收之中和色彩(亦即，呈黑色外觀)的比率混合。此意謂，在可見光譜範圍上，吸收幾乎為恆定的。舉例而言，三種化合物D'-1a、D'-4a及D'-5a之較佳組合之光譜特徵在下表中給出：

*): 光強度：OD º log₁₀ (I_i /I_t )， Ii = 入射光之強度， It = 透射光之強度，^§ ): ZLI——購自德國Merck KGaA之混合物， **): 主體LC中之染料之二向色比率，且 ***): 主體LC中之染料之級數參數。根據本發明之LC介質亦可包含熟習此項技術者已知之其他添加劑，如(例如)以各種常見濃度之其他穩定劑、抑制劑、鏈轉移劑、各向同性共聚反應單體、界面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改良劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、其他染料、顏料或奈米粒子。因此，可聚合添加劑歸屬於可聚合組分。因此，不可聚合添加劑歸屬於液晶組分。一般而言，根據本申請案之介質中之所有化合物之總濃度為100%。不言而喻，對於熟習此項技術者而言，根據本發明之LC介質亦可包含其中(例如) H、N、O、Cl、F已經對應同位素置換之化合物。以本身習知之方式來製備根據本發明之LC介質，例如藉由將上文所提及之化合物中之一或多者與如上文所定義之一或多種可聚合化合物且視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備。一般而言，將以較低量使用之所需量之組分有利地在高溫下溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能在有機溶劑(例如在丙酮、氯仿或甲醇中)中混合組分溶液，且例如藉由在充分混合之後蒸餾來再次移除溶劑。本發明進一步係關於製備根據本發明之LC介質之方法。在一較佳實施例中，具有負介電各向異性之根據本發明之液晶介質表徵為處於中等至較低區域之光學各向異性值。雙折射率值較佳地在0.065或更大至0.250或更小範圍內，尤其較佳地在0.090或更大至0.200或更小範圍內，且極尤其較佳地在0.095或更大至0.175或更小範圍內。較佳地，較佳地由可聚合組分及液晶組分組成之液晶介質具有相對較高值之介電各向異性之模數(çΔεç)，該等模數較佳地在1.0或更多至10或更少範圍內，較佳地2或更多至8或更少，尤其較佳地3或更多至7或更少，且極尤其較佳地4或更多至6或更少。根據本發明之介質之向列相較佳地至少自0℃或低於0℃至70℃或高於70℃、更佳地至少自-20℃或低於-20℃至75℃或高於75℃、極佳地至少自-30℃或低於-30℃至75℃或高於75℃且特定言之至少自-40℃或低於-40℃至80℃或高於80℃來延伸。在聚合之前具有藍色相之根據本發明之LC介質的清澈點較佳地在10℃至100℃範圍內，尤其較佳地在10℃至60℃範圍內且極尤其較佳地在20℃至40℃範圍內。本發明進一步關於一種包含具有兩個基板及兩個電極之LC單元的光調變元件，其中至少一個基板透光且至少一個基板具有一個或兩個電極及位於基板之間的LC介質層，該LC介質包含經聚合的組分及低分子量組分，其中經聚合的組分可藉由LC單元之基板之間的LC介質中之一或多種可聚合化合物之聚合來獲得，較佳地同時向電極施加電壓，其中可聚合化合物中之至少一者選自式I。本發明進一步關於一種製造如上文及下文所描述之光調變元件之方法，其中LC介質包含如上文及下文所描述之一或多種低分子量液晶化合物或LC主體混合物及一或多種可聚合化合物，將選自式I之該化合物中之至少一者引入至如上文及下文所描述之具有兩個基板及兩個電極之LC單元中，且使可聚合化合物聚合，較佳地同時向電極施加電壓。根據本發明之光調變元件具有較佳地呈透明層形式之兩個電極，該等電極應用於形成LC單元之基板中之一者或兩者。在各情況下一個電極應用於兩個基板中之各者或兩個電極均應用於兩個基板中之僅一者，而其他基板不具有電極。根據本發明之具有電極基板及經表面處理之電極層之光調變元件的結構對應於熟習此項技術者已知之顯示器的習知結構。可使用例如玻璃或石英薄片或塑膠膜作為基板。當在藉由光化輻射來固化的情況下使用兩個基板時，至少一個基板必須對於用於聚合之光化輻射為透射的。合適及較佳塑膠基板為(例如)聚酯之膜，諸如，聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)或聚乙烯-萘二甲酸酯(PEN)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)或三乙醯纖維素(TAC)，極佳地PET膜或TAC膜。可使用例如單向地拉伸之塑膠膜作為雙折射基板。PET膜可購自例如商標名Melinex ®下之DuPont Teijin Films。在一較佳實施例中，基板經配置以彼此分離約1 µm至約50 µm範圍內，較佳彼此分離約2 µm至約20 µm範圍內，且更佳彼此分離約3 µm至約10 µm範圍內。藉此，液晶介質層定位於間隙中。基板層可藉由例如層中之間隔件或突出結構而彼此保持限定的分隔。典型的間隔件材料對專家而言通常為已知的，如例如由塑膠、二氧化矽、環氧樹脂等製成之間隔件。在本發明之另一較佳實施例中，液晶介質之層位於兩個可撓性層(例如，可撓性聚合物膜)之間。舉例而言，根據本發明之裝置從而為可撓性且可彎曲的，且可經捲起。可撓性層可表示基板層、配向層及/或偏光器。亦可存在較佳為可撓性之其他層。對於較佳實施例之更詳細之揭示內容，其中液晶介質之層位於可撓性層之間，參考申請案US 2010/0045924。此外，在根據本發明之裝置中可存在電極及其他電動組件及連接以便便於與LC顯示器之交換類似的該裝置之電子交換。較佳地，所使用之電極結構能夠誘發對於基板之主要平面垂直的電場。通常藉由物理氣相沈積、電子束蒸發或濺鍍沈積技術來將ITO之薄膜沈積於基板上。視所使用之電極結構而定，在其之間***液晶介質之情況下，較佳地兩個基板均攜載在其面向表面上之對置電極之圖案或層。另外，合適的電極結構通常為專家已知的。合適的電極材料通常為專家已知的，如例如由金屬或金屬氧化物(諸如，透明氧化銦錫(ITO)，其根據本發明為較佳的)製成之電極。較佳地，通常藉由物理氣相沈積、電子束蒸發或濺鍍沈積技術來將ITO之薄膜沈積於基板上。較佳地，光調變元件之電極與切換元件(諸如，薄膜電晶體(TFT)或薄膜二極體(TFD))相關聯。在一較佳實施例中，光調變元件包含至少一個介電層，該介電層較佳地在電極結構上。典型介電層材料通常為專家已知的，該等介電層材料諸如SiO_x 、SiN_x 、Cytop、鐵氟龍(Teflon)及PMMA。可藉由如旋塗、滾塗、刮塗或諸如PVD或CVD之真空沈積的習知塗佈技術將介電層材料塗覆至基板或電極層上。亦可藉由專家已知的習知印刷技術，如(例如)網版印刷、平版印刷、卷盤至卷盤印刷、凸版印刷、凹版印刷、輪轉凹版印刷、彈性凸版印刷、凹雕印刷、移印、熱封印刷、噴墨印刷或藉助於印模或印刷板之印刷將其塗覆至基板或電極層。在又一較佳實施例中，光調變元件包含至少一個配向層，該配向層較佳地設置於電極層上。光調變元件可具有其他配向層，該等配向層與液晶介質之層直接接觸。較佳地，配向層誘發垂直配向，較佳地貫穿整個液晶介質。然而，如專家通常已知的，藉由選擇具有對應表面能之基板，其同樣有可能誘發對液晶介質之垂直配向而無需使用特定配向層。配向層亦可用作基板層，使得基板層未必在光調變元件中。若另外存在基板層，則在各情況下將配向層佈置在基板層與液晶介質之層之間。典型的配向層材料通常為專家已知的。達成垂直配向之合適的方法描述於例如J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, 增刊1, 1-77 (1981)中。同樣可能的係，可藉由向液晶介質添加一或多種所謂「自配向藥劑」來達成垂直地配向。合適的自配向藥劑為(例如)由Shie-Chang Jeng等人. Optics Letters (2009), 34, 455-457或Shug-June Hwang等人. J. Phys D. Appl. Phys 2009, 42, 025102所描述的藥劑或揭示於US 2008/0198301、JP 2010-170090 A、EP 2 593 529 A1或EP 2 606 101 A1中的自配向藥劑。可藉由如旋塗、滾塗、浸塗或刮塗之習知塗佈技術，將配向層材料塗覆至基板陣列或電極結構上。亦可藉由氣相沈積或專家已知之習知印刷技術，如例如網版印刷、平版印刷、卷盤至卷盤印刷、凸版印刷、凹版印刷、輪轉凹版印刷、彈性凸版印刷、凹雕印刷、移印、熱封印刷、噴墨印刷或藉助於印模或印刷板之印刷將其塗覆。同樣可能的係，根據本發明及在某些對於光調變元件有利的條件下不包含鄰近於液晶介質之層之配向層。裝置可進一步包含阻斷某些波長之光之濾光器，例如UV濾光器。根據本發明，亦可存在其他功能層，諸如，保護膜、熱絕緣膜或金屬氧化層。將在下文詳細闡述根據本發明之光調變元件之功能性原理。應注意，所主張發明之範疇之限制(其不存在於申請專利範圍中)並非自對於所採用之運行方式之註釋衍生。根據本發明之裝置之光透射率視所施加之電場而定。在一較佳實施例中，當未施加電場時裝置之光透射率在初始狀態中為較高的，且當施加電場時較佳地該光透射率逐漸減小。在一較佳實施例中，根據本發明之裝置具有邊界狀態A及邊界狀態B。當未施加電場時，光調變元件較佳地具有具備傳輸T_A 之所謂的「斷開狀態」或透明狀態的邊界狀態A。當施加電場時，光調變元件較佳地具有所謂的「開啟」狀態或不透光狀態的另一邊界狀態B，其中液晶介質愈來愈遠離垂直而變形，由此 T_A ＞ T_B 。在一較佳實施例中，較大比例之液晶化合物垂直於基板表面而配向(垂直配向)。隨著電場增加，改變LC介質之引向器。所需施加之電場強度主要取決於電極間隙及LC混合物之模數之Δε。所施加電場強度通常低於約50 V/µm^- ¹ ，較佳地低於約30 V/µm^- ¹ ，且更佳低於約25 V/µm^- ¹ 。特定言之，所施加電場強度在4V/µm^- ¹ 至20V/µm^- ¹ 範圍內。較佳地，為切換光調變元件之所施加驅動電壓應儘可能低。通常，所施加驅動電壓在2 V至約200 V範圍內，更佳地在約3 V至約100 V範圍內，且甚至更佳地在約5 V至約50 V範圍內。製備根據本發明之液晶光調變元件之典型方法包含至少以下步驟： - 切割且清潔基板， - 在基板中之各者上設置電極結構， - 視情況將介電層塗佈於該電極結構上， - 視情況在該電極結構上設置配向層， - 使用黏著劑(UV或可熱固化)利用間隔件來組裝單元， - 用該LC介質填充該單元，及 - 將該LC介質曝露至誘發該等可聚合化合物之光聚合的光化輻射。在第一步驟中，將如上文及下文所描述之LC介質設置為處於形成單元之兩個基板之間的層。通常，將液晶介質填充至單元中。可使用熟習此項技術者已知之習知填充方法，如例如所謂的「一滴填充」(one-drop filling, ODF)。同樣地，亦可利用其他通常已知方法，諸如，真空注入方法或噴墨印刷方法(IJP)。在照射步驟中，將光調變元件曝露至產生包含於膽固醇型液晶介質中之可聚合化合物之可聚合官能基之光聚合的光化輻射。例如藉由將可聚合材料曝露至熱輻射或光化輻射來達成聚合。光化輻射意謂用如UV光、IR光或可見光之光照射，用X射線或γ射線照射，或用諸如離子或電子之高能粒子照射。較佳地，藉由UV照射來進行聚合。例如可使用單個UV燈或一組UV燈作為光化輻射之光源。另一可能的用於光化輻射之光源為雷射，如例如UV雷射、IR雷射或可見光雷射。因為照射，可聚合化合物實質上係在原位在形成光調變元件之基板之間的液晶介質內經聚合或交聯(若化合物具有兩個或更多個可聚合基團)。光化輻射之波長不應過低，以避免破壞介質之LC分子，且應較佳地不同於、極佳地高於LC主體混合物之UV吸收最大值。另一方面，光輻射之波長不應過高，以允許RM之快速且澈底的UV光聚合，且不應高於可聚合組分之UV吸收最大值，較佳地與其相同或低於其。合適的波長較佳選自300 nm至400 nm，例如，340 nm或更大，較佳地350 nm或更大，更佳地360 nm或更大。應選擇照射或曝露時間以使得聚合儘可能澈底，但仍不應過高以至於不能允許平穩的製造過程。另外，輻射強度應足夠較高以允許儘可能快速且澈底的聚合，但不應過高以至於不能避免破壞膽固醇型液晶介質。固化時間尤其取決於可聚合材料之反應性、塗佈層之厚度、聚合引發劑之類型及UV燈之功率。固化時間較佳≤ 10分鐘，極佳≤ 5分鐘，最佳≤ 3分鐘。一般而言，對於大批量生產，較短固化時間為較佳的，諸如，約200秒至10秒。合適的UV輻射功率較佳地在5 mWcm^- ² 至250 mWcm^- ² 範圍內，更佳地在6 mWcm^- ² 至200 mWcm^- ² 範圍內，尤其在7 mWcm^- ² 至200 mWcm^- ² 範圍內，且特定言之10 mWcm^- ² 至200 mWcm^- ² 。與施加之UV輻射有關且作為時間函數，合適的UV劑量較佳地在500 mJcm^- ² 至7200 mJcm^- ² 範圍內，更佳地在1000 mJcm^- ² 至5000 mJcm^- ² 範圍內，且最佳在1250 mJcm^- ² 至2500 mJcm^- ² 範圍內。本發明之光調變元件可用於各種類型之光學及電光裝置中。該等光學及電光學裝置包括(但不限於)電光顯示器、液晶顯示器(LCD)、非線性光學(NLO)裝置、光學資訊儲存裝置、光閥及智慧型窗口，較佳地作為用於透視OLED顯示器之光閥。應瞭解，上文所描述之特徵、尤其較佳實施例中之許多其本身具有發明性，且不僅僅作為本發明實施例之一部分。除目前主張之任何發明以外或替代目前主張之任何發明，可為此等特徵尋求獨立保護。應瞭解，可對本發明之前述實施例作出變化，但該等變化仍屬於本發明之範疇內。除非另外陳述，否則用於相同、等效或類似目的之可替代特徵可替換本說明書中所揭示之各特徵。因此，除非另外陳述，否則所揭示之各特徵僅為一系列通用等效或類似特徵之一個實例。除至少一些此類特徵及/或步驟彼此排斥的組合之外，本說明書中所揭示之所有特徵可以任何組合形式組合。特定言之，本發明之較佳特徵適用於本發明之所有態樣且可以任何組合使用。同樣，以非必需組合形式描述之特徵可分開地(不以組合形式)使用。在不進一步詳細描述之情況下，咸信，熟習此項技術者可使用前述描述最大程度地利用本發明。因此，以下實例應理解為僅為說明性的且不應理解為以任何方式限制本發明之剩餘部分。在本申請案中所指示之參數範圍均包括極限值，其包括由專家已知之最大容許誤差。所指示之用於各種範圍性質之不同上限值及下限值彼此組合產生其他較佳範圍。在本申請案中且尤其在以下實例中，液晶化合物之結構由縮寫(其亦稱為「字首語」)表示。根據以下三個表A至表C，可直接將縮寫轉換成對應結構。表A列出用於環元素之符號，表B列出用於鍵聯基團之符號，且表C列出用於分子之左邊及右邊端基之符號。所有基團C_n H_2n ₊ ₁ 、C_m H_2m ₊ ₁ 及C_l H2_l ₊ ₁ 較佳分別為具有n、m及l個C原子之直鏈烷基，所有基團C_n H_2n 、C_m H_2m 及C_l H_2l 較佳分別為(CH₂ )_n 、(CH₂ )_m 及(CH₂ )_l ，且-CH=CH-較佳分別為反E伸乙烯基。表 A ：環元素

表 B ： 鍵聯基團

表 C ：端基

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

可聚合化合物

測試單元 在經ITO塗佈之玻璃基板上，旋塗50 nm VA-聚醯亞胺(AL60702, JSR)層。在乾燥之後，組裝測試單元，而上文所描述之兩個基板具有10 μm之單元間隙平行於彼此而定向。用如以下實例中所描述之對應混合物來填充測試單元。接著，在測試單元內用如在以下實例中給出之對應固化參數來固化可聚合組分。將在以下實例中給出之對應電場施加於測試單元以便自「斷開狀態」切換至不透光「開啟狀態」。方法視施加電壓(混濁度對比電壓)而定用對應常用混濁度儀來量測混濁度效能。藉此，V_op 為達成最大混濁度水準之操作電壓。實例 1 將89.7%之混合物M1、10.0%之RM-3及0.3%之Irgacure®651 (來自CIBA)混合並填充於如上文給出之測試單元中。接著，用Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)、用365帶通濾光器及在200 mW之情況下，將該單元曝露至UV光10 s。將電場(35 V至100 V，60 Hz)施加至測試單元以便自「斷開狀態」切換至不透光「開啟狀態」。 V_op 約為35 V (10 μm之單元間隙)且混濁度水準為78%。實例 2 將89.7%之混合物M1、10.0%之RM-3及0.3%之Irgacure®651 (來自CIBA)混合並在如上文給出之測試單元中填充。接著，用365帶通濾光器及在7.5 mW之情況下，將該單元曝露至UV光(Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)) 180 s。將25 V及60 Hz之電場施加至測試單元以便自「斷開狀態」切換至不透光「開啟狀態」。 V_op 約為25 V (10 um之單元間隙)且混濁度水準為83%。比較實例 1 將90.0%之混合物M1、10.0%及RM-1混合且填充於如上文給出之測試單元中。接著，將該單元曝露至UV光(Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)，用365帶通濾光器及在200 mW之情況下10 s)。將電場(35 V至100 V，60 Hz)施加至測試單元以便自「斷開狀態」切換至不透光「開啟狀態」。 V_op 約為50 V (10 um之單元間隙)且混濁度水準為84%。比較實例 2 將89.55%之混合物M1、4.975%之RM-1及4.975%之RM-2以及Irgacure®907 (來自CIBA)混合且填充於如上文給出之測試單元中。接著，將該單元曝露至UV光(Mirho UV CURE 850 (Mercuri UV燈)，用365帶通濾光器及在200 mW之情況下10 s)。將電場(35 V至100 V，60 Hz)施加至測試單元以便自「斷開狀態」切換至不透光「開啟狀態」。 V_op 約為80 V (10 um之單元間隙)且混濁度水準為85%。

Claims

一種具有負介電各向異性之介質，其包含>5%的一或多種式I的可聚合化合物，P^a-(Sp^a)_s1-(A¹-Z¹)_n1-A²-Q¹-A³-(Z⁴-A⁴)_n2-(Sp^b)_s2-P^b I其中個別基團具有以下含義：P^a 指代可聚合基團，P^b 指代可聚合基團、H或F，Sp^a、Sp^b 各自彼此獨立地指代間隔基團，s1、s2 各自彼此獨立地指代0或1，n1、n2 各自彼此獨立地指代0或1，Q¹ 指代-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH=CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，Z¹、Z⁴ 指代單鍵、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH=CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，其中Z¹及Q¹或Z²及Q¹不同時指代選自-CF₂O-及-OCF₂-之基團，A¹、A²、A³、A⁴各自彼此獨立地指代選自以下群組之基團：a)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群，另外，其中一個或兩個CH基團可經N置換，且另外，其中一或多個H原子可經L置換，b)由反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及1,4'-伸雙環己基組成之群，另外，其中一或多個不相鄰CH₂基團可經-O-及/或-S-置換，且另外，其中一或多個H原子可經F或Cl置換，c)由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群，另外，其中之各者可經L單取代或多取代，及d)由飽和、部分不飽和或完全不飽和及視情況經取代之具有5至20個環狀C原子的多環基團組成之群，其中之一或多者亦可經雜原子置換，L 在每次出現時相同或不同地指代F、Cl、CN、SCN、SF₅或在各情況下視情況經氟化的具有1至12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；及選自式Y-1、Y-2、Y-3及Y-4化合物之群的一或多種化合物，

其中R^2A 指代H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外，其中此等基團中之一或多個CH₂基團各自可彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、- CH=CH-、
、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-以使得O原子彼此不直接連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經鹵素置換，L¹及L² 各自彼此獨立地指代F、Cl、CF₃或CHF₂，Z²及Z^2' 各自彼此獨立地指代單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-CF=CF-或-CH=CHCH₂O-，p 指代0、1或2，q 指代0或1，(O)C_vH_2v+1 指代OC_vH_2v+1或C_vH_2v+1，且v 指代1至6。
如請求項1之介質，其中式I中之Q¹指代基團-CF₂O-。
如請求項1之介質，其中式I中之A²及A³彼此獨立地指代1,4-伸苯基或1,3-伸苯基，另外，其中一或多個H原子可經L置換，且其中L 在每次出現時相同或不同地指代F、Cl、CN、SCN、SF₅或在各情況下視情況經氟化的具有1至12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。
如請求項1之介質，其包含選自下式之群的一或多種化合物
其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1、s2係如針對式I所定義，且L³及L⁴彼此獨立地指代H或F。
如請求項1至4中任一項之介質，其中其另外包含一或多種其他可聚合化合物及/或一或多種不可聚合液晶化合物。
如請求項1至4中任一項之介質，其中其包含含有一或多種式II及/或式III化合物的介質，

其中A 指代1,4-伸苯基或反-1,4-伸環己基，a 為0或1，R³ 指代具有2至9個C原子之烯基，且R⁴ 指代具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外，其中此等基團中之一或多個CH₂基團可各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、
、
、-O-、-CO-O-、-O-CO-以使得O原子彼此不直接地連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經鹵素置換。
如請求項1至4中任一項之介質，其中其包含一或多種式N化合物，
其中R^N1及R^N2 各自彼此獨立地指代具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外，其中此等基團中之一或多個CH₂基團各自彼此獨立地可經- C≡C-、-CF₂O-、
、
、-O-、-CO-O-、-O-CO-以使得O原子彼此不直接連接的方式置換，且另外，其中一或多個H原子可經鹵素置換，A^N1、A^N2及A^N3 各自彼此獨立地指代1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、反-1,4-伸環己基，另外，其中一個或兩個CH₂基團可經-O-或1,4-伸環己烯基置換，Z^N1及Z^N2 各自彼此獨立地指代單鍵、-CH₂CH₂-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-CH=CH-，且n 指代0、1或2。
如請求項1至4中任一項之介質，其包含二向色染料。
一種用於製備如請求項1至7中任一項之介質的方法，其中將至少一或多種液晶化合物或液晶介質與一或多種式I化合物混合。
一種如請求項1至7中任一項之介質的用途，其係用於光調變元件中。
一種光調變元件，其含有如請求項1至7中任一項之介質。
如請求項11之光調變元件，其中其為以反向模式操作之聚合物網路液晶(PNLC)光調變元件。
如請求項11或12之光調變元件，其含有具有兩個基板及兩個電極之LC單元，其中至少一個基板透光且至少一個基板具有一個或兩個電極及位於該等基板之間的LC介質層，該LC介質包含經聚合的組分及低分子量組分，其中該經聚合的組分可藉由該LC單元之該等基板之間的該LC介質中之一或多種可聚合化合物的聚合來獲得，其中該等可聚合化合物中之至少一者為式I化合物。
一種用於製造如請求項13之光調變元件的方法，其至少包含以下步驟切割且清潔該等基板，在該等基板中之各者上設置電極結構，視情況將介電層塗佈於該電極結構上，視情況在該電極結構上設置配向層，使用黏著劑利用間隔件來組裝單元，用該LC介質填充該單元，及將該LC介質曝露至誘發該等可聚合化合物之光聚合的光化輻射。
一種如請求項11至13中任一項之光調變元件之用途，其係用作透明的OLED顯示器之光閥。