TW202321422A - 液晶化合物 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於式(I)之新穎可聚合液晶;關於包含此等化合物之LCP混合物;及其用於光學及電光學裝置之用途:
Description
本發明係關於具有高光學各向異性的取代型可固化液晶(LCP)及該等LCP在製備實質上均一或圖案化膜中之用途,其中可控制該等LCP分子之定向。
在顯示器行業中,光學LCP膜被用於提供或增強光學或電光學效應,諸如用於偏光器。顯示器正變得愈來愈薄。因此,此行業對於諸如延遲膜之較薄光學LCP膜的需求愈來愈大,以提供所需光學或電光學效應。
延遲膜為改變穿過其之光之偏光狀態的一種光學元件類型。當光穿過相位延遲器時,其偏光方向會因相位延遲器之雙折射及厚度而發生變化。製備相位延遲器的最大問題之一係以較小進料製備高效能膜。當使用具有高雙折射率之液晶時,有可能使用少量液晶化合物實現必要延遲值。
具有高雙折射率之高雙折射率LCP材料可提供薄光學膜,尤其薄延遲膜。
因此,本發明任務為探索具有高雙折射率且適用於光學膜的新型LCP材料。
本發明之第一態樣提供一種式(I)化合物,較佳為液晶,
其中
A及B各自彼此獨立地表示未經取代或經取代之碳環或雜環芳族基,其選自五或六個原子之單環、五或六個原子之兩個相鄰單環、八、九或十個原子之雙環系統或十三或十四個原子之三環系統;
SP
1、SP
2及SP
3各自彼此獨立地表示經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-C
18伸烷基,其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR'CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR',其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子;
X
1、X
2、X
3及X
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-S-、-NR'-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'及單鍵;
R'係選自由氫、C
1-C
18烷基組成之群;
BP
1及BP
2各自彼此獨立地表示可聚合基團,
A
1、A
2、A
3及A
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:氫、-OR、-COOR、-OCOR、-CONR、-OCOOR、-OCONR及C
1-C
18烷基,其中
R係選自由以下組成之群:氫;未經取代或經取代之碳環或雜環芳族基,其選自五或六個原子之單環、五或六個原子之兩個相鄰單環、八、九或十個原子之雙環系統或十三或十四個原子之三環系統;經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-C
18烷基,其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR''CO-、-COO-、-OOC-、-CONR''-、-OCOO-、-OCONR'',其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子,其中R''係選自由氫、C
1-C
18烷基組成之群。
較佳為如下式(I)化合物,其中
A及B各自彼此獨立地表示五、六、十或十四個環原子,
較佳地,A及B各自彼此獨立地表示呋喃、苯(尤其伸苯基)、吡啶、三、嘧啶、萘、菲、伸聯苯基或四氫萘基,其未經取代或經取代;
更佳地,A及B各自彼此獨立地表示萘、菲、伸聯苯基或伸苯基,其未經取代或經取代;
最佳地,A及B各自彼此獨立地表示萘、伸聯苯基或伸苯基,其未經取代或經取代,及
尤其最佳地,A為伸苯基且B為萘,其未經取代或經取代;
SP
1、SP
2及SP
3各自彼此獨立地表示經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-C
18伸烷基,較佳C
1-C
12伸烷基,更佳C
1-C
10伸烷基,最佳C
1-C
8伸烷基,且尤其最佳C
1-C
6伸烷基,且更尤其最佳C
3-C
6伸烷基,其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR'CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'
其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子;較佳其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換;
X
1、X
2、X
3及X
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-S-、-NR'-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'及單鍵;其中R'係選自由以下組成之群:氫、C
1-C
18烷基,較佳C
1-C
6烷基,更佳甲基或乙基;
較佳地,X
1、X
2、X
3及X
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-OCOO-及單鍵,且更佳地,X
1、X
2、X
3及X
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-COO-、-OOC-及單鍵;
BP
1及BP
2各自彼此獨立地表示可聚合基團;較佳地,基團BP
1及BP
2各自彼此獨立地選自由以下組成之群:CH
2=C(Ph)-、CH
2=CW-COO-、CH
2=CH-COO-Ph-、CH
2=CW-CO-NH-、CH
2=CH-O-、CH
2=CH-OOC-、Ph-CH=CH-、CH
2=CH-Ph-、CH
2=CH-Ph-O-、R
3-Ph-CH=CH-COO-、R
3-OOC-CH=CH-Ph-O-及2-W-環氧乙基,其中
W表示氫、氯、苯基或C
1-C
6烷基,
R
3表示C
1-C
6烷基,其限制條件為當R
3連接於芳基時,其亦可表示氫或C
1-C
6烷氧基;
尤其地,基團BP
1及BP
2各自彼此獨立地較佳選自由以下組成之群:CH
2=CW-COO-、CH
2=CH-O-及CH
2=CH-OOC-,
其中
W表示氫、氯、芳基或C
1-C
6烷基,較佳氫或C
1-C
6烷基,尤其甲基或乙基;
A
1、A
2、A
3及A
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:氫、-OR、-COOR、-OCOR、-CONR、-OCOOR、-OCONR及C
1-C
18烷基,較佳C
1-C
12烷基,更佳C
1-C
10烷基,最佳C
1-C
8烷基,且尤其最佳C
1-C
6烷基,且更尤其最佳C
3-C
6烷基,
R係選自由以下組成之群:氫、經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-18烷基,較佳C
1-C
12烷基,更佳C
1-C
10烷基,最佳C
1-C
8烷基,且尤其最佳C
1-C
6烷基,且更尤其最佳C
3-C
6烷基;較佳其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR'CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'
其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子,且更佳地
R係選自由以下組成之群:氫、以上偏好範圍內的經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-18烷基,其中一個、兩個CH
2、CH或C基團未經置換;
且較佳地,A
3及A
4相同且A
1及A
2相同或不同。
更佳為如下式(I)化合物,其中
A及B各自彼此獨立地表示萘、伸聯苯基或伸苯基,其未經取代或經取代,及
尤其最佳地,A為伸苯基且B為萘,其未經取代或經取代;
SP
1、SP
2與SP
3相同;或SP
1及SP
2相同,但與SP
3不同;其中SP
1、SP
2及SP
3表示經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-C
10伸烷基,最佳C
1-C
8伸烷基,且尤其最佳C
1-C
6伸烷基,且更尤其最佳C
3-C
6伸烷基,
其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR'CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'
其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子;較佳其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換;
X
1、X
2、X
3及X
4相同;或X
1及X
2相同,但與X
3及X
4不同;其中X
1、X
2、X
3及X
4係選自由以下組成之群:-O-、-S-、-NR'-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'及單鍵;其中R'係選自由以下組成之群:氫、C
1-C
18烷基,較佳C
1-C
6烷基,更佳甲基或乙基;
較佳地,X
1、X
2、X
3及X
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-OCOO-及單鍵,且更佳地,X
1、X
2、X
3及X
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-COO-、-OOC-及單鍵;
BP
1及BP
2各自彼此獨立地較佳選自由以下組成之群:CH
2=CW-COO-、CH
2=CH-O-及CH
2=CH-OOC-,
其中
W表示氫、氯、芳基或C
1-C
6烷基,較佳氫或C
1-C
6烷基,尤其甲基或乙基;
A
1、A
2、A
3及A
4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:氫、-OR、-COOR、-OCOR及C
1-C
18烷基,較佳C
1-C
12烷基,更佳C
1-C
10烷基,最佳C
1-C
8烷基,且尤其最佳C
1-C
6烷基,且更尤其最佳C
3-C
6烷基,
R係選自由以下組成之群:氫、經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-18烷基,較佳C
1-C
12烷基,更佳C
1-C
10烷基,最佳C
1-C
8烷基,且尤其最佳C
1-C
6烷基,且更尤其最佳C
3-C
6烷基;較佳其中一個、兩個、三個或四個以上CH
2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR'CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR',其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子,且較佳R係選自由以下組成之群:氫、以上偏好範圍內的經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C
1-18烷基,其中一個、兩個CH
2、CH或C基團未經置換;
且較佳地,A
3及A
4相同且A
1及A
2相同或不同。
在本發明之上下文中,「碳環或雜環芳族基(carbocyclic or heterocyclic aromatic group)」一詞較佳具有五、六、十或14個環原子之含義,如例如呋喃、苯、吡啶、三、嘧啶、萘、菲、伸聯苯基或四氫萘單元,較佳萘、菲、伸聯苯基或伸苯基,更佳萘、伸聯苯基或伸苯基,且最佳伸苯基。
在本發明之上下文中,「經取代之碳環或雜環芳族基(substituted carbocyclic or heterocyclic aromatic group)」一詞具有例如未經取代或經單取代或多取代之含義。較佳碳環或雜環芳族基取代基為至少一個鹵素、羥基、極性基團、丙烯醯氧基、烷基丙烯醯氧基、烷氧基、烷基羰氧基、烷氧基羰氧基、烷基氧基羰氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯基氧基及/或烯丙氧基,其中烷基殘基較佳具有1至20個碳原子,且更佳具有1至10個碳原子。較佳極性基團為硝基、氰基或羧基及/或未經取代、經單取代或多取代之環狀、直鏈或分支鏈C
1-C
18烷基。C
1-C
18烷基之較佳取代基為甲基、氟及/或氯,其中一或多個,較佳非相鄰CH
2基團可彼此獨立地經鍵聯基團置換。較佳地,鍵聯基團係選自-O-、-CO-、-COO-及/或-OCO-。
在本發明之上下文中,「五或六個原子之單環(a monocyclic ring of five or six atoms)」一詞具有例如呋喃、苯,較佳伸苯基、吡啶、嘧啶之含義。
具有八、九或十個原子之雙環系統為例如萘、伸聯苯基或四氫萘。
具有十三或十四個原子之三環系統為例如菲。
如在本發明之上下文中所使用,術語「伸苯基(phenylene)」較佳地表示1,2-伸苯基、1,3-伸苯基或1,4-伸苯基,其視情況經取代。較佳地,伸苯基為1,3-伸苯基或1,4-伸苯基。尤其較佳為1,4-伸苯基。
術語「鹵素(halogen)」表示氯、氟、溴或碘取代基,較佳氯或氟取代基。
如在本發明之上下文中所使用的烷基、烷氧基、烷基羰氧基、丙烯醯氧基烷氧基、丙烯醯氧基烷基、丙烯醯氧基烯、烷氧基羰氧基、烷基丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基烷氧基、甲基丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烯、烷基甲基丙烯醯氧基、烷基甲基丙烯醯氧基、烷基乙烯基、烷基乙烯氧基及烷基烯丙氧基及伸烷基用其烷基殘基(各別為其伸烷基殘基)表示環狀、直鏈或分支鏈、經取代或未經取代之烷基(各別為伸烷基),其中一或多個較佳非相鄰-CH
2-基團可由鍵聯基團置換;其中如在本發明之上下文中所使用,術語「鍵聯基團(linking group)」較佳選自-O-、-CO、-CO-O-、-O-CO-、
、-NR
1-、-NR
1-CO-、-CO-NR
1-、-NR
1-CO-O-、-O-CO-NR
1-、-NR
1-CO-NR
1-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-CO-O-及-Si(CH
3)
2-O-Si(CH
3)
2-,且其中:
R
1表示氫原子或C
1-C
6烷基;
其限制條件為鍵聯基團之氧原子彼此不直接鍵聯。
另外,烷基殘基為例如C
1-C
18烷基,尤其C
1-C
12烷基,較佳C
1-C
10烷基,更佳C
1-C
8烷基,最佳C
1-C
6烷基。因此,伸烷基為例如C
1-C
18伸烷基,尤其C
1-C
12伸烷基,較佳C
1-C
10伸烷基,更佳C
1-C
8伸烷基,最佳C
1-C
6伸烷基。
在本發明之上下文中,用於以下給出之烷基之定義類似地適用於伸烷基。
C
1-C
6烷基為例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、三級丁基、戊基或己基。
C
1-C
8烷基為例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、己基、庚基、辛基
C
1-C
10烷基為例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基。
C
1-C
12烷基為例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基。
C
1-C
18烷基為例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基。
烷基、伸烷基之取代基較佳為羥基、醚基、酯基、鹵素(諸如氟及/或氯)。
本發明之一較佳具體實例係關於一種式(II)化合物,較佳為液晶,其中
A
1及A
2相同且較佳選自由以下組成之群:-OR、-COOR、-OCOR及C
1-C
18烷基,較佳C
1-C
12烷基,更佳C
1-C
10烷基,最佳C
1-C
8烷基,且尤其最佳C
1-C
6烷基,且更尤其最佳C
3-C
6烷基,
或其中A
1係選自由以下組成之群:氫、-OR、-COOR、-OCOR及C
1-C
18烷基,較佳C
1-C
12烷基,更佳C
1-C
10烷基,最佳C
1-C
8烷基,且尤其最佳C
1-C
6烷基,且更尤其最佳C
3-C
6烷基,及
A
2為氫。
起始物質可商購或可易於製備且為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知。
如本申請案之上下文中所使用之LCP材料應意謂液晶材料,其包含液晶單體及/或液晶寡聚物及/或液晶聚合物及/或交聯液晶。在液晶材料包含液晶單體之情況下,典型地在LCP材料中產生各向異性之後,此類單體可例如由於與對準層接觸而聚合。可藉由熱處理或藉由曝露於光化光(較佳包含UV光)來引發聚合。LCP材料可僅包含單一類型之液晶化合物,但亦可包含額外可聚合及/或非可聚合化合物,其中並非所有化合物均必須為液晶化合物。此外,LCP材料可含有添加劑,包括(但不限於)抗氧化劑、引發劑(諸如光引發劑)、促進劑、染料、抑制劑、活化劑、填充劑、鏈轉移抑制劑、色素、抗靜電劑、阻燃劑、增稠劑、觸變劑、表面活性劑、黏度調節劑、增量油、塑化劑、增黏劑、催化劑、敏化劑、穩定劑(諸如苯酚衍生物,諸如4-乙氧基苯酚或2,6-二三級丁基-4-甲基苯酚(BHT))、潤滑劑、分散劑、聚合黏合劑及/或單體化合物(其可藉由聚合轉換為聚合黏合劑)、或就乳液塗層及印刷油墨而言,分散液助劑(諸如美國專利第5,798,147號中所揭示)、疏水劑、黏附劑、流動改進劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑、助劑、著色劑、染料及色素、固化抑制劑(諸如氫醌、對三級丁基兒茶酚、2,6-二三級丁基-對甲基苯酚、啡噻、N-苯基-2-萘胺或如EP 1 090 325 B中所述的可光定向單體或寡聚物或聚合物)、手性添加劑、各向同性或各向異性螢光及/或非螢光染料,尤其二向色染料。
應瞭解,本發明化合物可用於製備LCP混合物。此類混合物可藉由將式(I)化合物與一或多種額外組分摻和來製備。有機溶劑亦可用於製備此等混合物。
本發明之第二態樣因此提供一種LCP混合物,其包含式(I)化合物及一或多種其他組分。
LCP混合物亦可包括適合之有機溶劑。
可用於製備此類液晶混合物之溶劑之實例包括(但不限於)丙酮、環戊酮(cyclopentanone;CP)、環己酮(cyclohexanone;CH)、甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone;MIBK)、甲基乙基酮(methylethylketone;MEK)、N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide;DMF)、N-甲基吡咯啶酮(N-methylpyrrolidone;NMP)、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide;AN)、四氫呋喃(tetrahydrofuran;THF)、1,3-二氧雜環戊烷(1,3-dioxolane;DXG)、乙二醇、二丙二醇、丁基卡必醇、乙酸乙基卡必醇酯、二丙二醇單甲醚、乙酸乙酯(ethyl acetate;EA)、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯(1-methoxy-2-propanol acetate;MPA)、γ-丁內酯(gamma-butyrolactone;BL)、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚、二甲亞碸(DMSO)。
最佳溶劑為環戊酮(CP)、環己酮(CH)、甲基異丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)、乙酸乙酯(EA)、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯(MPA)、1,3-二氧雜環戊烷(DXG)、二甲亞碸(DMSO)。
二向色染料係指吸光度在分子之更長軸方向與更短軸方向之間變化的染料。二向色染料較佳吸收可見光。二向色染料之實例包括偶氮染料、吖啶染料、 染料、花青染料、萘染料及蒽醌染料。此等二向色染料可單獨或以組合形式使用。相對於100質量份液晶混合物,所用二色性染料之量為0.01質量份至40質量份,且較佳為0.05質量份至15質量份。
本發明化合物亦可用於藉由將根據本發明之第一態樣之LCP化合物或根據本發明之第二態樣之LCP混合物澆注至基板上來形成LCP層。
本發明之第三態樣因此提供一種形成LCP網狀結構、較佳LCP膜的方法,其包含
形成包含式(I)化合物,或較佳包含式(I)化合物之LCP混合物的LCP層,及
聚合LCP層。
在本發明之第四態樣中,本發明亦包括一種交聯及/或聚合LCP網狀結構,較佳LCP膜,其包含呈交聯及/或聚合形式之式(I)化合物或LCP混合物。
LCP網狀結構,較佳LCP膜較佳具有在0.28至0.45(±0.01-0.02)範圍內,更佳在0.30至0.40(±0.01)範圍內,最佳在0.31至0.40(±0.01)範圍內且尤其最佳在0.33至0.40(±0.01)範圍內之雙折射率。雙折射率(Δn)係藉由用橢圓偏光計由所測定的延遲(本文在550 nm下)及厚度值根據式(Δn=延遲/厚度)獲得。樣品之厚度係藉由接觸式觸筆輪廓儀量測。
本發明之第五態樣提供式(I)化合物在製備光學或電光學裝置中之用途。
根據本發明之第三態樣之液晶混合物在製備光學或電光學裝置中的用途亦包括於本發明之此態樣中。
本發明之第六態樣提供一種光學或電光學裝置,其包含呈交聯狀態之式(I)化合物。
包括根據本發明之第三態樣的呈交聯狀態之LCP液晶混合物的光學或電光學裝置亦包括於本發明之此態樣中。
LCP混合物可塗覆於支撐物上。支撐物可為剛性或可撓性的且可具有任何形式或形狀。舉例而言,其可為具有複雜表面的物體。原則上其可由任何材料組成。較佳地,支撐物包含塑膠、玻璃或金屬或為矽晶圓。在支撐物為可撓性之情況下,較佳支撐物為塑膠或金屬箔片。較佳地,支撐物之表面為平坦的。對於某些應用,支撐物可包含地形表面結構(諸如類似於微透鏡或微稜鏡之微觀結構),或展現形狀之突然變化的結構,諸如矩形結構。較佳地,支撐物為透明的。
支撐物可在沉積LCP混合物期間移動。舉例而言,LCP混合物之層可藉由將材料組成物沉積至較佳為塑膠或金屬之移動可撓性箔片上而在連續捲輪式製程中產生。隨後可將所得膜連同支撐物箔片捲繞於捲筒上,或可自支撐物釋放膜且隨後在無支撐物之情況下將其捲繞為獨立膜。
支撐物可具有額外層,諸如有機層、介電層或金屬層。該等層可具有不同功能,例如有機層可經塗佈為底塗層,其增加待塗佈材料與支撐物之相容性。金屬層可用作電極,例如當用於電光學裝置(諸如顯示器)中時,或可充當反射器。支撐物亦可為具有某些功能之光學元件或裝置,諸如用於LCD之基板,其可例如包含薄膜電晶體、電極或濾色器。在另一實例中,支撐物為包含OLED層狀結構之裝置。支撐物亦可為延遲膜、偏光器,諸如偏光膜或片狀偏光器、反射偏光器,諸如可商購之Vikuity™ DBEF膜。
LCP混合物可藉由任何適合方法施加至支撐物,類似於擠壓、澆注、模製、2D或3D印刷或塗佈。適合的塗佈方法為例如:旋塗、刮塗、刮刀塗佈、接觸滾塗、模塗、浸漬、刷塗、用棒澆鑄、滾塗、淋塗、線塗、噴塗、浸塗、簾幕式塗佈、氣刀塗佈、反向滾塗、凹板印刷式塗佈、計量棒(梅爾條(Meyer bar))塗佈、槽模(擠壓)塗佈、滾筒塗佈、柔版塗佈。適合的印刷方法包括:孔版印刷、諸如彈性凸版印刷之凸版印刷、噴墨印刷、諸如直接凹版印刷或偏移凹版印刷之凹版印刷、諸如平版印刷之石印印刷或諸如網版印刷之模板印刷。
LCP混合物之層不必覆蓋支撐物之整個表面。除此之外,層可例如藉由印刷以圖案形式塗覆,或可在沉積之後例如藉由光微影方法處理以具有圖案形式。
LCP之對準可藉由用於對準液晶之任何已知方式來達成。舉例而言,支撐物可具有對準表面,其應意謂表面具有對準液晶之能力。支撐物可在無進一步處理之情況下已提供對準。舉例而言,若將塑膠基板用作支撐物,則塑膠基板可歸因於製造方法而在表面上提供對準,該製造方法例如擠壓或拉伸基板。亦可擦刷支撐物或壓印定向微觀結構以產生對準能力。替代地,可將材料之薄層塗佈於支撐物上,此尤其考慮對準效能而設計。該層可經進一步擦刷或處理以在表面上具有定向微觀結構,例如藉由壓印。若薄層包含可光定向物質,則對準可藉由曝露於配向光而產生。
基板之對準表面可展現對準方向之圖案以便界定LCP層中液晶之定向圖案。較佳地,出於此目的而使用包含可光定向物質之對準層且藉由選擇性曝露於不同偏光面之對準光而產生對準圖案。
在本發明中,已發現具有高雙折射率之新型本發明式I化合物。此外,式I化合物可藉由對準層,且較佳藉由低能量的光對準材料來對準,由此獲得較低能耗及較經濟的製程。
另外,出人意料地發現式I化合物在無任何結晶之情況下顯示極佳對準品質。
現將參照以下非限制性實施例來描述本發明。此等實施例僅以說明方式提供。落在本發明之範圍內之此等實施例之變化形式將對所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見。
實施例實施例中所用之定義:
1H NMR:
1H核磁共振光譜
DMSO-d
6:氘化二甲亞碸
300MHz:300百萬赫
m:多重峰,d:二重峰,dd:雙二重峰,t:三重峰,s:單峰
DMF:二甲基甲醯胺
HCl:鹽酸
CH
2Cl
2:二氯甲烷
THF:四氫呋喃
NMP:N-甲基-2-吡咯啶酮
CuI:碘化銅
MgSO
4:
硫酸鎂在以下實施例中,熱致相縮寫如下:
T
(Cr-N):晶體相至向列相之轉變溫度
T
(N-I):向列相至各向同性相之轉變溫度
實施例 1:製備5-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 1.
製備3-[(6-乙炔基-2-萘基)氧基]丙-1-醇,
化合物 2
將20 g(85.81 mmol)6-溴-2-萘酚、15.41 g(111.55 mmol)碳酸鉀、1.7 g(10.29 mmol)碘化鉀及12.16 g(128.7 mmol)3-氯丙醇於50 ml NMP中之混合物在80℃下加熱18h。隨後冷卻溶液且將其倒入400 ml水/HCl溶液中。濾出所獲得之沉澱且用200 ml水洗滌兩次。藉由矽膠急驟管柱層析,使用己烷/乙酸乙酯之1:1混合物進一步純化殘餘物,得到22.47 g。在自庚烷/乙酸乙酯(10:1)再結晶之後,獲得18.6 g呈灰白色固體狀之
化合物 2。
製備3-[[6-(2-三甲基矽烷基乙炔基)-2-萘基]氧基]丙-1-醇,
化合物 3
將雙(三苯膦)鈀(II)(2.1 g,2.99 mmol)、CuI(799 mg,4.195 mmol)及化合物2置放於83.4 ml三乙胺中。在25℃下攪拌混合物15分鐘,且添加(三甲基矽烷基)乙炔(11.77 g,119.8 mmol)。在80℃下攪拌懸浮液2 h之後,逐滴添加HCl溶液。攪拌混合物30 min,隨後經由hyflo二氧化矽濾出,且用100 ml乙酸乙酯洗滌三次。用乙酸乙酯萃取溶液。用5 ml水洗滌合併之有機層且用MgSO
4脫水。在真空濃縮溶劑之後,藉由矽膠急驟層析,使用己烷/乙酸乙酯之1:1混合物純化殘餘物,得到13.41 g
化合物 3。
製備3-[(6-乙炔基-2-萘基)氧基]丙-1-醇,
化合物 4
將12.4 g(89.79 mmol)碳酸鉀逐份添加至化合物3於135 ml甲醇中之溶液中。在室溫下攪拌1 h之後,反應混合物經
Hyflo / 二氧化矽 濾出,隨後用25 ml甲醇洗滌3次。隨後將溶液倒至HCl於水中之溶液上,且隨後用乙酸乙酯萃取。合併之有機層經MgSO
4脫水。真空濃縮之後,獲得10.84 g呈淡黃色固體狀之化合物4。
製備5-碘-2-[6-(4-碘-2-丙氧羰基-苯氧基)己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 5
將9.24 g(30.18 mmol)2-羥基-5-碘-苯甲酸丙酯、5.42 g(39.24 mmol)碳酸鉀、601 mg(3.62 mmol)碘化鉀及3.68 g(15.09 mmol)1,6-二溴丁烷於35 ml DMF中之混合物在80℃下加熱5h。隨後冷卻溶液且將其倒入400 ml水/HCl溶液上。濾出所獲得之沉澱且用50 ml水洗滌兩次。藉由在乙腈中再結晶純化,得到9.44 g呈灰白色固體狀之
化合物 5。
製備5-[2-[6-(3-羥丙氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(3-羥丙氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 6.
將雙(三苯膦)氯化鈀(II)(202 mg,0.288 mmol)、CuI(109 mg,0.576 mmol)及5-碘-2-[6-(4-碘-2-丙氧羰基-苯氧基)己氧基]苯甲酸丙酯(4g,5.765 mmol)、8.02 ml三乙胺(57.65 mmol)置於40 ml DMF中。在25℃下攪拌混合物15分鐘,且添加3-[(6-乙炔基-2-萘基)氧基]丙-1-醇(2.87 g,12.68 mmol)。在室溫下攪拌懸浮液8 h之後,添加HCl溶液且攪拌混合物30分鐘。隨後經由
Hyflo / 二氧化矽 濾出反應混合物且用100 ml乙酸乙酯洗滌3次。用乙酸乙酯萃取溶液。合併之有機層用水洗滌且經MgSO
4脫水。在真空濃縮溶劑之後,藉由矽膠急驟層析,使用己烷/乙酸乙酯之1:1混合物純化殘餘物,得到4.33 g
化合物 6。
製備5-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 1
向4.33 g(4.859 mmol)化合物6之45 mL THF溶液及2.65 g(26.24 mmol)三乙胺添加4-二甲基胺基吡啶(118.7 mg,0.97 mmol)。此溶液冷卻至0℃且逐滴添加丙烯醯二氯(2.2 g,24.29 mmol)。隨後使溶液升溫至室溫且使其攪拌18小時。藉由矽膠急驟層析,使用己烷/乙酸乙酯之1:1混合物純化殘餘物,得到1.2 g灰白色固體化合物1。
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.08 (s, 2H), 7.82 (m, 6H), 7.80 (dd, 2H), 7.55 (dd, 2H), 7.37 (d, 2H), 7.19 (m, 4H), 6.35 (dd, 2H), 6.19 (m, 2H), 5.95 (dd, 2H), 4.32 (t, 4H), 4.20 (q, 8H), 4.10 (t, 4H), 2.16 (qt, 4H), 1.70 (m, 8H), 1.52 (m, 4H), 0.96 (t, 6H)。
液晶相變:用偏光顯微鏡在正交偏光器下觀測化合物1以測定其相變溫度。因此,當溫度升高時,結晶相在105.8℃(T
(Cr-N))下變成向列相且在125.7℃(T
(N-I))下變成各向同性相。
實施例 2:製備5-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 7. 製備6-[(6-溴-2-萘基)氧基]己-1-醇,
化合物 8a
向4-碘苯酚(25 g,113.6 mmol)於250 ml THF中之溶液中添加6-氯己醇(19.4 g,142 mmol)及三苯膦(37.25 g,142 mmol)。將混合物冷卻至0℃且逐滴添加偶氮二甲酸二異丙酯(28.72 g,142 mmol)之250 ml THF溶液。添加之後,使反應物冷卻至室溫且攪拌18 h。隨後真空濃縮溶液且藉由矽膠急驟層析,使用己烷/乙酸乙酯之1:4混合物純化殘餘物,得到35.4 g灰白色固體化合物10。
製備5-碘-2-[6-(4-碘苯氧基)己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 11
向12.05 g(39.37 mmol)2-羥基-5-碘-苯甲酸丙酯、7.07 g(51.18 mmol)碳酸鉀、784 mg(4.73 mmol)碘化鉀於40 ml DMF中之混合物逐滴添加20 g(50.06 mmol)1-(6-氯己氧基)-4-碘-苯之50 ml DMF溶液。在80℃下加熱18 h之後,隨後冷卻溶液且倒入400 mL水/HCl溶液中。濾出所得沉澱物且藉由矽膠急驟層析,使用己烷/乙酸乙酯之9:1混合物純化,得到23.3 g淡黃色固體化合物11。
製備5-[2-[6-(6-羥己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(6-羥己氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 12.
化合物12係根據實施例1中關於化合物6所述之製程製備,其限制條件為化合物5係經化合物11取代。
製備5-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 7
化合物7係根據實施例1中關於化合物1所述之製程製備,其限制條件為化合物6係經化合物12取代。
1H NMR (400 MHz, THF-d8) δ: 7.91 (dd, 3H), 7.70 (m, 4H), 7.60 (dd, 1H), 7.55-7.40 (m, 4H), 7.20 (m, 1H), 7.16-7.08 (m, 4H), 6.91 (d, 1H), 6.33 (dd, 2H), 6.11 (dd, 2H), 5.77 (dd, 2H), 4.22 (t, 2H), 4.11 (m, 10H), 4.02 (t, 2H), 1.9-1.4 (m, 26H), 1.03 (t, 3H)。
液晶相變:T
(Cr-N):83.3℃,T
(N-I):146.3℃
實施例 3:製備2-[6-[2-甲氧羰基-4-[2-[6-(11-丙-2-烯醯氧基十一烷氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]-5-[2-[6-(11-丙-2-烯醯氧基十一烷氧基)-2-萘基]乙炔基]苯甲酸甲酯,
化合物 14 製備11-[(6-溴-2-萘基)氧基]十一-1-醇,
化合物 15
化合物18係根據實施例1中關於化合物5所述之製程製備,其限制條件為2-羥基-5-碘-苯甲酸丙酯係經2-羥基-5-碘-苯甲酸甲酯取代。
製備5-[2-[6-(11-羥基十一烷氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(11-羥基十一烷氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-甲氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸甲酯,
化合物 19
化合物19係根據實施例1中關於化合物6所述之製程製備,其限制條件為化合物5係經化合物18取代。
製備2-[6-[2-甲氧羰基-4-[2-[6-(11-丙-2-烯醯氧基十一烷氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]-5-[2-[6-(11-丙-2-烯醯氧基十一烷氧基)-2-萘基]乙炔基]苯甲酸甲酯,
化合物 14
化合物14係根據實施例1中關於化合物1所述之製程製備,其限制條件為化合物6係經化合物19取代。
1H NMR (400 MHz, THF-d8) δ: 7.94 (d, 2H), 7.90 (d, 2H), 7.70 (dd, 4H), 7.60 (dd, 2H), 7.47 (dd, 2H), 7.13 (m, 6H), 6.32 (dd, 2H), 6.10 (dd, 2H), 5.78 (dd, 2H), 4.10 (m, 12H), 3.82 (s, 6H), 1.9-1.75 (m, 8H), 1.75-1.35 (m, 18H)。
液晶相變:T
(Cr-N):110.6℃,T
(N-I):120.8℃
實施例 4:製備5-[2-[6-(5-丙-2-烯醯氧基戊氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(5-丙-2-烯醯氧基戊氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 20 製備5-[(6-溴-2-萘基)氧基]戊-1-醇,
化合物 21
化合物23係根據實施例1中關於化合物4所述之製程製備,其限制條件為化合物3係經化合物22取代。
製備5-[2-[6-(5-羥戊氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(5-羥戊氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 24
化合物24係根據實施例1中關於化合物6所述之製程製備,其限制條件為化合物4係經化合物23取代。
製備5-[2-[6-(5-丙-2-烯醯氧基戊氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(5-丙-2-烯醯氧基戊氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 20
化合物20係根據實施例1中關於化合物1所述之製程製備,其限制條件為化合物6係經化合物24取代。
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.07 (s, 2H), 7.80 (m, 6H), 7.71 (dd, 2H), 7.53 (dd, 2H), 7.34 (d, 2H), 7.20 (m, 4H), 6.32 (dd, 2H), 6.18 (m, 2H), 5.93 (dd, 2H), 4.14 (m, 16H), 1.73 (m, 16H), 1.52 (m, 8H), 0.96 (t, 6H)
液晶相變:T
(Cr-N):123℃,T
(N-I):126.9℃
實施例 5:製備5-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[5-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 25 製備5-[2-[6-(6-羥己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[6-(6-羥己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 26
化合物26係根據實施例1中關於化合物6所述之製程製備,其限制條件為化合物4係經化合物9取代。
製備5-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[6-[4-[2-[5-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-丙氧羰基-苯氧基]己氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 25
化合物25係根據實施例1中關於化合物1所述之製程製備,其限制條件為化合物6係經化合物26取代。
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.07 (s, 2H), 7.80 (m, 6H), 7.71 (dd, 2H), 7.53 (dd, 2H), 7.34 (d, 2H), 7.20 (m, 4H), 6.32 (dd, 2H), 6.18 (m, 2H), 5.93 (dd, 2H), 4.13 (m, 16H), 1.73 (m, 16H), 1.50 (m, 12H), 0.96 (t, 6H)
液晶相變:T
(Cr-N):103.5℃,T
(N-I):117℃
實施例 6:製備5-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[4-[4-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]丁氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 30 製備5-碘-2-[4-(4-碘苯氧基)丁氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 31
化合物31係根據實施例2中關於化合物11所述之製程製備,其限制條件為1-(6-氯己氧基)-4-碘-苯係經1-(6-氯丁氧基)-4-碘-苯取代。
製備5-[2-[6-(6-羥己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[4-[4-[2-[6-(6-羥己氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]丁氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 32
化合物32係根據實施例2中關於化合物12所述之製程製備,其限制條件為化合物11係經化合物31取代。
製備5-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]-2-[4-[4-[2-[6-(6-丙-2-烯醯氧基己氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]丁氧基]苯甲酸丙酯,
化合物 30
化合物30係根據實施例1中關於化合物1所述之製程製備,其限制條件為化合物6係經化合物31取代。
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.05 (s, 2H), 7.82 (m, 4H), 7.72 (dd, 2H), 7.52 (m, 4H), 7.34 (s, 2H), 7.21 (m, 3H), 7.00 (d, 2H), 6.32 (dd, 2H), 6.17 (m, 2H), 5.92 (dd, 2H), 4.14 (m, 14H), 1.92 (m, 4H), 1.79-1.60 (m, 10H), 1.44 (m, 5H), 0.96 (t, 6H)
液晶相變:T
(Cr-N):85.1℃,T
(N-I):158.3℃
實施例 7:製備2-[6-[2-乙氧羰基-4-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]-5-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]苯甲酸乙酯,
化合物 33 製備2-[6-(2-乙氧羰基-4-碘-苯氧基)己氧基]-5-碘-苯甲酸乙酯,
化合物 34
化合物34係根據實施例1中關於化合物5所述之製程製備,其限制條件為2-羥基-5-碘-苯甲酸丙酯係經2-羥基-5-碘-苯甲酸乙酯取代。
製備2-[6-[2-乙氧羰基-4-[2-[6-(3-羥丙氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]-5-[2-[6-(3-羥丙氧基)-2-萘基]乙炔基]苯甲酸乙酯,
化合物 35
化合物35係根據實施例1中關於化合物6所述之製程製備,其限制條件為化合物5係經化合物34取代。
製備2-[6-[2-乙氧羰基-4-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]苯氧基]己氧基]-5-[2-[6-(3-丙-2-烯醯氧基丙氧基)-2-萘基]乙炔基]苯甲酸乙酯,
化合物 33
化合物33係根據實施例1中關於化合物1所述之製程製備,其限制條件為化合物6係經化合物35取代。
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.07 (s, 2H), 7.82 (m, 6H), 7.70 (dd, 2H), 7.54 (dd, 2H), 7.37 (d, 2H), 7.20 (m, 4H), 6.36 (dd, 2H), 6.19 (m, 2H), 5.95 (dd, 2H), 4.25 (m, 12H), 4.09 (t, 4H), 2.16 (qt, 4H), 1.76 (m, 4H), 1.53 (m, 4H), 1.30 (t, 6H)
液晶相變:T
(Cr-N):123.5℃,T
(N-I):143℃
實施例 8 :使用光對準材料製備定向層
用光對準組成物(如專利公開案WO2012/085048中所述之環戊酮中固體含量為3%之光對準材料:用作液晶之定向層的光敏性聚合物材料)旋塗玻璃基板。將膜在180℃下乾燥10 min且所得膜厚度為約100 nm。隨後將膜曝露於對準光,其為具有250 mJ/cm
2的準直且線性偏光UV(linearly polarized UV;LPUV)光(280 nm-320 nm)。相對於基板上之參考邊緣,偏光面為0°。
實施例 9:製備化合物1膜
14.0 w%溶液係藉由在環戊酮中混合13.552 w%化合物1、0.140 w% 2,6-二三級丁基-4-甲基苯酚、0.280 w% Irgacure® 369(Irgacure® 369,其具有2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1之化學結構),0.028 w%之BYK® 378(無溶劑聚矽氧調平劑)製備,且充分攪拌直至固體在室溫下完全溶解。將上述聚合物溶液與實施例8之定向層旋塗至玻璃板上以形成液晶膜。將此膜在溫控加熱板上在108℃下乾燥1分鐘30秒。將樣品冷卻至室溫,且隨後藉由在室溫(20℃-25℃)下在N
2氛圍下使用水銀燈用UV光照射大約2分鐘來光聚合,以固定液晶之定向狀態。
實施例9之所得膜在室溫下展現出極佳定向向列中間相。
實施例 10:製備化合物25膜
15.0 w%溶液係藉由在環己酮中混合14.775 w%
化合物 25、0.075 w% 2,6-二三級丁基-4-甲基苯酚、0.150 w% Irgacure® 369製備,且充分攪拌直至固體在室溫下完全溶解。將上述聚合物溶液與實施例8之定向層旋塗至玻璃板上以形成液晶膜。在110℃下將此膜在溫控加熱板上乾燥5分鐘。將樣品冷卻至室溫(20℃-25℃),且隨後藉由在室溫下在N
2氛圍下使用水銀燈用UV光照射大約2分鐘來光聚合,以固定液晶之定向狀態。
實施例10之所得膜在室溫下展現出極佳定向向列中間相。
實施例 11:製備化合物4膜
7.5 w%溶液係藉由在環己酮中混合7.3875 w%
化合物 4、0.0375 w% 2,6-二三級丁基-4-甲基苯酚、0.075 w% Irgacure® 369製備,且充分攪拌直至固體在室溫下完全溶解。將上述聚合物溶液與實施例8之定向層旋塗至玻璃板上以形成液晶膜。在120℃下將此膜在溫控加熱板上乾燥5分鐘。將樣品冷卻至室溫,且隨後藉由在室溫下在N
2氛圍下使用水銀燈用UV光照射大約2分鐘來光聚合,以固定液晶之定向狀態。
實施例11之所得膜在室溫下展現出具有中等對準品質之定向向列中間相。
實施例 12:製備化合物7膜
15 w%溶液係藉由在環戊酮/3-二氧雜環戊烷(60/40)中混合14.370 w%
化合物 7、0.300 w% 2,6-二三級丁基-4-甲基苯酚、0.300 w% Irgacure® 369製備,且充分攪拌直至固體在室溫下完全溶解。將上述聚合物溶液與實施例8之定向層旋塗至玻璃板上以形成液晶膜。在130℃下將此膜在溫控加熱板上乾燥5分鐘。將樣品冷卻至室溫,且隨後藉由在室溫(20℃-25℃)下在N
2氛圍下使用水銀燈用UV光照射大約2分鐘來光聚合,以固定液晶之定向狀態。
實施例12之所得膜在室溫下展現出極佳定向向列中間相。
實施例 13:製備化合物20膜
15 w%溶液係藉由在環戊酮中混合14.520 w%
化合物 20、0.150 w% 2,6-二三級丁基-4-甲基苯酚、0.300 w% Irgacure® 369及0.030 wt% BYK® 378製備,且充分攪拌直至固體在室溫下完全溶解。將上述聚合物溶液與實施例8之定向層旋塗至玻璃板上以形成液晶膜。將此膜在溫控加熱板上在108℃下乾燥1分鐘30秒。將樣品冷卻至室溫,且隨後藉由在室溫(20℃-25℃)下在N
2氛圍下使用水銀燈用UV光照射大約2分鐘來光聚合,以固定液晶之定向狀態。
實施例13之所得膜在室溫下展現出極佳定向向列中間相。
實施例 14:製備化合物30膜
15 w%溶液係藉由在環戊酮中混合14.520 w%
化合物 30、0.150 w% 2,6-二三級丁基-4-甲基苯酚、0.300 w% Irgacure® 369及0.030 wt% Tego Flow 0.300製備,且充分攪拌直至固體在室溫下完全溶解。將上述聚合物溶液與實施例8之定向層旋塗至玻璃板上以形成液晶膜。在148℃下將此膜在溫控加熱板上乾燥5分鐘。將樣品冷卻至室溫,且隨後藉由在室溫(20℃-25℃)下在N
2氛圍下使用水銀燈用UV光照射大約2分鐘來光聚合,以固定液晶之定向狀態。
實施例14之所得膜在室溫下展現出極佳定向向列中間相。
實施例 15:
用橢圓偏光計量測實施例9、實施例10、實施例11、實施例12、實施例14中所述之樣品在550 nm下之延遲。樣品之厚度係藉由接觸式觸筆輪廓儀量測。雙折射率(Δn)係藉由所測定的延遲及厚度值根據式(Δn=延遲/厚度)獲得。各值列於表1中。
表1
實施例 | 厚度 (nm) | 550 nm 下之延遲 | Δn |
9(化合物1) | 1170 ± 30 | 450.9 | 0.39 ± 0.01 |
10(化合物25) | 780 ± 30 | 238.7 | 0.31 ± 0.01 |
11(化合物14) | 220 ± 20 | 70.8 | 0.32 ± 0.02 |
12(化合物7) | 1320 ± 30 | 472.5 | 0.36 ± 0.01 |
14(化合物30) | 1050 ± 30 | 362.1 | 0.35 ± 0.01 |
實施例9、10、11、12、14之膜具有在0.31至0.39範圍內之高雙折射率。此等新型LCP可用於製備作為四分之一波板(Quarter-Waveplate;QWP)及半波板(Half-Waveplate;HWP)之相位延遲器光學膜。延遲器透射光且調節其偏光狀態,且廣泛用於各種顯示應用或安全元件中。此等新型LCP的尤高雙折射率使得延遲器膜之厚度顯著降低。
作為一實施例,表2顯示用分別用於實施例9、10、11、12及14中之化合物1、25、14、7、30獲得550 nm下之四分之一波板(λ/4)延遲器(QWP)及半波板(λ/2)延遲器(HWP)的所需厚度。
表2
實施例 | 550 nm下用於QWP之所需厚度 (nm) | 550 nm下用於HWP之所需厚度 (nm) |
9 | 353 | 706 |
10 | 444 | 888 |
11 | 430 | 860 |
12 | 382 | 764 |
14 | 393 | 786 |
無
無
Claims (10)
- 一種式(I)化合物 其中 A及B各自彼此獨立地表示未經取代或經取代之碳環或雜環芳族基,其選自五或六個原子之單環、五或六個原子之兩個相鄰單環、八、九或十個原子之雙環系統或十三或十四個原子之三環系統; SP 1、SP 2及SP 3各自彼此獨立地表示經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C 1-C 18伸烷基,其中一個、兩個、三個或四個以上CH 2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR'CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR',其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子; X 1、X 2、X 3及X 4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-S-、-NR'-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'及單鍵; R'係選自由氫、C 1-C 18烷基組成之群; BP 1及BP 2各自彼此獨立地表示可聚合基團, A 1、A 2、A 3及A 4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:氫、-OR、-COOR、-OCOR、-CONR、-OCOOR、-OCONR及C 1-C 18烷基,其中 R係選自由以下組成之群:氫;未經取代或經取代之碳環或雜環芳族基,其選自五或六個原子之單環、五或六個原子之兩個相鄰單環、八、九或十個原子之雙環系統或十三或十四個原子之三環系統;經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C 1-C 18烷基,其中一個、兩個、三個或四個以上CH 2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR''CO-、-COO-、-OOC-、-CONR''-、-OCOO-、-OCONR'',其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子,其中R''係選自由氫、C 1-C 18烷基組成之群。
- 如請求項1之化合物,其中BP 1及BP 2各自彼此獨立地選自由以下組成之群:CH 2=C(Ph)-、CH 2=CW-COO-、CH 2=CH-COO-Ph-、CH 2=CW-CO-NH-、CH 2=CH-O-、CH 2=CH-OOC-、Ph-CH=CH-、CH 2=CH-Ph-、CH 2=CH-Ph-O-、R 3-Ph-CH=CH-COO-、R 3-OOC-CH=CH-Ph-O-及2-W-環氧乙基,其中 W表示氫、氯、苯基或C 1-C 6烷基,及 R 3表示C 1-C 6烷基,其限制條件為當R 3連接於芳基時,其亦可表示氫或C 1-C 6烷氧基。
- 如請求項1或2之化合物,其中SP 1、SP 2及SP 3各自彼此獨立地表示經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C 1-C 12伸烷基,其中一個、兩個、三個或四個以上CH 2、CH或C基團未經置換或經選自由以下組成之群的基團置換:-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-NR'CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR' 其限制條件為間隔基團不含兩個相鄰雜原子。
- 如請求項1或2之化合物,其中該基團X 1、X 2、X 3及X 4各自彼此獨立地選自由以下組成之群:-O-、-COO-、-OOC-、-OCOO-及單鍵。
- 一種LCP混合物,其包含該式(I)化合物。
- 一種LCP網狀結構,其包含呈聚合形式之如請求項1中所述之化合物或如請求項6中所述之混合物。
- 一種形成LCP網狀結構的方法,其包含 形成LCP層,其包含如請求項1中所述之式(I)化合物或如請求項6中所述之LCP混合物,及 聚合該LCP層。
- 一種如請求項1中所述之化合物或如請求項6中所述之混合物之用途,其用於製造光學或電光學裝置。
- 一種光學或電光學裝置,其包括如請求項1中所述之化合物、如請求項6中所述之混合物或如請求項7中所述之網狀結構。
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