TWI445703B - 液晶原二聚物 - Google Patents

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Description

液晶原二聚物
本發明係關於特別適用於具有負光學色散之雙折射膜之新穎液晶原二聚化合物，係關於包含其之新穎液晶(LC)調配物及聚合物膜，且係關於該等二聚物、調配物及膜用於光學、電光學、電子、半導體或發光組件或裝置之用途。
對於表現負光學延遲色散之各向異性光學膜存在需要。舉例而言，用負色散雙折射材料製成之四分之一波長膜主要為消色差的。諸如反射LCD之利用該四分之一波長膜之裝置將具有未著色之暗態。目前，該等裝置必須使用兩個延遲膜來達成此效應。該膜之色散力可以許多方式界定，然而，一種常見方式為在450nm下量測光學延遲且以在550nm下量測之光學延遲除在450nm下量測之光學延遲(R450 /R550 )。若負延遲色散膜在550nm下之同軸延遲為137.5nm且R450 /R550 值為0.82，則該膜對於所有可見光波長將主要為四分之一波長，且使用此膜作為(例如)圓形偏光器之液晶顯示裝置(LCD)將具有大體黑色外觀。另一方面，用具有正常正色散之137.5nm同軸製成之膜(通常R450 /R550 =1.13)僅對於一波長(550nm)為四分之一波長，且使用此膜作為(例如)圓形偏光器之LCD裝置將具有紫色外觀。表示此資訊之另一種方式為繪製作為波長之函數之雙折射率變化的圖。圖1展示由可購得之反應性液晶原RM257(Merck KgaA,Darmstadt,Germany)製成之聚合膜的典型雙折射率對波長的曲線。此化合物之R450 /R550 為約1.115。
在由桿形、光學各向異性分子形成之各向異性光學膜中，延遲色散之成因係由於各向異性分子之兩種折射率ne 、no (其中ne 為平行於長分子軸方向之"特別折射率"，且no 為垂直於長分子軸方向之"普通折射率")隨不同比率之波長而變化，其中ne 比no 更快速地朝向可見光波長譜藍色端變化。一種製備具有低或負延遲色散之材料之方式為設計具有增加之no 色散及減低之ne 色散的分子。此示意性展示於圖2中。該方法已於先前技術中表明來提供具有負雙折射率及正色散之LC以及具有正雙折射率及負色散之化合物。
因此，可形成表明負或逆向延遲色散特性之各向異性膜之分子已揭示於先前技術中。舉例而言，JP 2005-208416A1及WO 2006/052001 A1揭示基於"碳"核心基團之可聚合材料。JP 2005-208414 A1揭示具有共價鍵結之盤狀物及桿狀物之分子。JP 2005-208415 A1及JP 2002-267838 A1揭示具有較短之較高折射率分子部分與較長之較低折射率部分交叉之十字形的材料。WO 2005-085222 A1揭示具有以較高折射率橋部分連接之兩個較低折射率部分的分子。該橋主要經由稠合五員雜環連接至桿狀物。所有上述文件均揭示不僅表明負色散，且亦含有至少一個可聚合基團且因此可在暴露於熱或UV輻射時聚合之分子。此等材料可以單一材料或以混合物形式加工得到在適當條件下可表明均一各向異性特性之薄膜。若在混合物中亦包括光引發劑，則可藉由將膜暴露於UV輻射而鎖定各向異性特性。此製備光學膜之方法為熟知的。
聲稱表明負雙折射率之另一類材料係揭示於US 6,139,771中，其描述一般由以炔系或雙炔系橋基連接之兩個桿形LC部分組成之化合物。橋基使用苯環連接至兩個桿形部分上。然而，該文件既未揭示亦未暗示此等化合物之可聚合形式。
US 6,203,724揭示一般由藉由高色散性橋基連接之兩個桿形LC部分組成之分子。橋基經由環己烷環之軸向位置連接至桿形部分。然而，該文件既未揭示亦未暗示使用該等化合物來製備具有負光學色散之光學聚合物膜。
US 5,567,349揭示二聚物(或H形RM)，其中橋基經由苯環連接至分子之桿形部分，然而，此文件未報導該等分子表明負色散或負雙折射率。
然而，已揭示於文獻中之材料具有不適於在標準工業方法下加工之熱特性，或不可溶於常用於標準工業方法中之溶劑中或與常用於標準工業方法中之主體RM材料不相容，或太昂貴以致難以製造。
本發明具有提供用於具有負色散之LC調配物及聚合物膜之改良化合物的目標，該等化合物不具有先前技術材料之缺陷。
本發明之另一目標為擴展專家可利用之具有負色散之材料及聚合物膜的池。其他目標自以下描述即刻為專家所顯而易見。
已發現此等目標可藉由提供如本發明所主張之化合物、材料及膜而達成。
本發明係關於包含藉由間隔基團連接之兩個次單元之二聚物，其中各次單元包含：
-兩個包含一或多個非芳族環之液晶原基，
-視情況一或多個直接或經由間隔基團連接至液晶原基之至少一者上之可聚合基團，及
-連接液晶原基之橋基，其包含一或多個選自pi共軛之直鏈二價碳基或烴基、芳族及雜芳族基團之亞基，且連接至各液晶原基之非芳族環中sp3 混成之C原子或Si原子。
本發明另外係關於一種包含一或多種如上文及下文所述之二聚物之LC調配物。
本發明另外係關於一種包含一或多種如上文及下文所述之二聚物及一或多種其他化合物之可聚合LC調配物，其中該等化合物中之至少一者可聚合。
本發明另外係關於一種可藉由聚合如上文及下文所述之二聚物或LC調配物較佳以其LC相以定向狀態以薄膜形式而獲得之雙折射聚合物。
本發明另外係關於一種R450 /R550 <1之雙折射聚合物膜，其中R450 為450nm波長下之光學同軸延遲，且R550 為550nm波長下之光學同軸延遲，該膜可藉由聚合一或多種如上文及下文所述之二聚物或LC調配物而獲得。
本發明另外係關於如上文及下文所述之二聚物、LC調配物及聚合物在光學、電子及電光學組件及裝置中，較佳在具有負光學色散之光學膜、延遲器或補償器中之用途。
本發明另外係關於一種包含如上文及下文所述之二聚物、LC調配物或聚合物之光學、電子或電光學組件或裝置。
該等裝置及組件包括(而不限於)電光學顯示器、LCD、光學膜、偏光器、補償器、光束分光器、反射膜、對準層、濾色器、全息元件、熱燙印箔、彩色影像、裝飾或安全標示、LC顏料、黏著劑、非線性光學(NLO)裝置、光學資訊儲存裝置、電子裝置、有機半導體、有機場效應電晶體(OFET)、積體電路(IC)、薄膜電晶體(TFT)、射頻識別(RFID)標籤、有機發光二極體(OLED)、有機發光電晶體(OLET)、電致發光顯示器、有機光電(OPV)裝置、有機太陽能電池(O-SC)、有機雷射二極體(O-雷射器)、有機積體電路(O-IC)、照明裝置、感應器裝置、電極材料、光導體(photoconductor)、光偵測器、電子照相記錄裝置、電容器、電荷注入層、肖特基二極體(Schottky diode)、平坦化層、抗靜電膜、導電基板、導電圖案、光導體(photoconductor)、電子照相應用、電子照相記錄、有機記憶裝置、生物傳感器、生物晶片、需要在多種波長下之類似相移之光電子裝置、組合之CD/DVD/HD-DVD/Blu-Rays、閱讀寫入再寫入資料儲存系統或攝影機。
術語及定義
術語"液晶或液晶原化合物"意謂包含一或多個棒狀(桿形或板形/板條形)或盤狀(盤形)液晶原基之化合物。
術語"棒狀化合物"或"棒狀基團"意謂桿形或板形/板條形化合物或基團。
術語"液晶原基"意謂具有誘發液晶(LC)相特性之能力之基團。包含液晶原基之化合物自身未必必須展現LC相。亦有可能其僅在與其他化合物之混合物中或當液晶原化合物或其混合物經聚合時展示LC相特性。為簡單起見，術語"液晶"在下文中用於液晶原材料與LC材料兩者。關於定義之綜述參見Pure Appl. Chem. 73(5),888(2001)及C. Tschierske,G. Pelzl及S. Diele,Angew. Chem. 2004,116,6340-6368。
下文中亦稱為"Sp"之術語"間隔基"或"間隔基團"為熟習此項技術者已知且係描述於文獻中，參見(例如)Pure Appl. Chem. 73(5),888(2001)及C. Tschierske,G. Pelzl,S. Diele,Angew. Chem. 2004,116,6340-6368。除非另有說明，否則上文及下文中之術語"間隔基"或"間隔基團"表示可撓性有機基團，其在可聚合液晶原化合物("RM")中連接液晶原基及可聚合基團。
棒狀液晶原基通常包含由一或多個直接或經由鍵聯基團彼此連接之芳族或非芳族環狀基團組成之液晶原核心，視情況包含連接至液晶原核心末端之末端基團且視情況包含一或多個連接至液晶原核心長側之側基，其中此等末端基團及側基通常係選自(例如)二價碳基或烴基；極性基團，如鹵素、硝基、羥基等；或可聚合基團。
術語"反應性液晶原"(RM)意謂可聚合液晶原或液晶化合物。
亦將具有一個可聚合基團之可聚合化合物稱為"單反應性"化合物，具有兩個可聚合基團之化合物稱為"雙反應性"化合物，且具有兩個以上可聚合基團之化合物稱為"多反應性"化合物。亦將無可聚合基團之化合物稱為"非反應性"化合物。
術語"膜"包括具有機械穩定性之剛性或可撓性、自行支撐或獨立式膜，以及在一支撐基板上或在兩個基板間之塗層或層。
術語"pi共軛"意謂主要含有具有sp2 混成或視情況亦為sp混成之C原子(其亦可經雜原子置換)之基團。在最簡單的情況下，其為(例如)具有交替C-C單鍵及雙鍵或參鍵之基團，但亦包括如1,3-或1,4-伸苯基之基團。在此含義中亦包括如(例如)芳基胺、芳基膦及特定雜環(亦即經由N、O、P或S原子共軛)之基團。
術語"二價碳基"意謂包含至少一個碳原子而無任何非碳原子(例如-C≡C-)，或視情況組合有至少一個諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之非碳原子(例如羰基等)之任何單價或多價有機基團部分。術語"烴基"表示另外含有一或多個H原子且視情況含有一或多個例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之雜原子的二價碳基。包含3個或3個以上C原子之鏈之二價碳基或烴基亦可為直鏈、支鏈及/或環狀的，包括螺環及/或稠環。
在分子水平上，液晶之雙折射率視極化度之各向異性而定(Δα=αn -α⊥)。"極化度"意謂可使原子或分子中電子分布扭曲之容易度。極化度隨電子數目增大及電子雲擴散增加而增加。極化度可使用描述於(例如)Jap. J. Appl. Phys.42 ,(2003)第3463頁中之方法來計算。
液晶或雙折射材料層給定波長下之"光學延遲"R(λ)(以nm計)係定義為根據以下等式，彼波長下雙折射率Δn(λ)與層厚度d(以nm計)之乘積
R(λ)=Δn(λ). d
光學延遲R表示S-極化光及P-極化光在穿過雙折射材料時行進之以奈米計之光徑長度差異。"同軸"延遲意謂在與樣本表面呈正入射下之延遲。
術語"負(光學)色散"係指展示逆向雙折射色散之雙折射或液晶材料或層，其中雙折射率量值(Δn)隨波長(λ)增加而增加，亦即∣Δn(450)∣<∣Δn(550)∣或Δn(450)/Δn(550)<1，其中Δn(450)及Δn(550)分別為在波長450nm及550nm下量測之材料的雙折射率。與此相反，"正(光學)色散"意謂具有Δn(450)∣>∣Δn(550)∣或Δn(450)/Δn(550)>1之材料或層。亦參見(例如)A. Uchiyama,T. Yatabe"Control of Wavelength Dispersion of Birefringence for Oriented Copolycarbonate Films Containing Positive and Negative Birefringent Units". J. Appl. Phys.第42卷，第6941-6945頁(2003)。
其示意性展示於圖4a 中。
由於將給定波長下之光學延遲定義為如上所述雙折射率與層厚度之乘積[R(λ)=Δn(λ).d]，故光學色散可表述為根據比率Δn(450)/Δn(550)之"雙折射色散"，或根據比率R(450)/R(550)之"延遲色散"，其中R(450)及R(550)分別為在450nm及550nm波長下量測之材料之延遲。由於層厚度d不隨波長而改變，故R(450)/R(550)等於Δn(450)/Δn(550)。因此，具有負色散或逆向色散之材料或層具有R(450)/R(550)<1或│R(450)│<│R(550)│，且具有正色散或正常色散之材料或層具有R(450)/R(550)>1或│R(450)│>│R(550)│。
在本發明中，除非另有說明，否則"光學色散"意謂延遲色散，亦即比率R(450)/R(550)。
材料之延遲(R(λ))可使用光譜橢偏儀來量測，例如J. A. Woollam Co.所製造之M2000光譜橢偏儀。此儀器能夠量測在通常370nm至2000nm之波長範圍內雙折射樣本(例如石英)之以奈米計的光學延遲。由此資料，可能計算材料之色散(R(450)/R(550)或Δn(450)/Δn(550))。
進行此等量測之方法係呈現於2006年10月N. Singh之National Physics Laboratory(London,UK)中且題為"Spectroscopic Ellipsometry，第1部分-理論及基礎，第2部分-實踐實例及第3部分-量測"。依照描述於J. A. Woollam Co. Inc(Lincoln,NE,USA)出版之Retardation Measurement(RetMeas)Manual(2002)及Guide to WVASE(2002)(Woollam Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer)中之量測程序。除非另有說明，否則此方法係用以測定本發明中所述之材料、膜及裝置之延遲。
實施方式
較佳地，本發明之雙折射聚合物膜係藉由聚合包含一或多種具有如上文及下文所述結構特性之二聚物(下文中稱為"客體組份"或"客體化合物")且另外包含LC材料(可為單一化合物或化合物之混合物，下文中稱為"主體組份"或"主體混合物"，較佳為具有向列相之可聚合LC主體混合物)的LC調配物而製備。術語"客體"及"主體"不排除最終LC混合物中客體組份之量>50重量%及最終LC混合物中主體組份之量<50重量%的可能性。
雙折射聚合物膜較佳具有正雙折射率及負(或"逆向")色散。
主體組份較佳具有正雙折射率及正(或"正常")色散。
客體組份較佳具有
(1)在550nm下之負雙折射率及正常(正)雙折射色散(例如負棒狀化合物)或
(2)在550nm下之正雙折射率及逆向(負)雙折射色散。在此情況下，若客體組份具有450nm下之負雙折射率，則Δn(450)/Δn(550)可為負。
在二聚物中，液晶原基較佳為棒狀基團，極佳為桿形基團。
在二聚物中，液晶原基較佳包含一或多個選自芳族或雜芳族環，及非芳族(例如完全或部分飽和)碳環或雜環基之基團，該等基團係直接或經由鍵聯基團彼此連接。
較佳地，液晶原基係經選擇使得其展現低極化度。此可(例如)藉由使用較佳主要包含非芳族基團，最佳完全飽和之碳環或雜環基團(其係直接或經由鍵聯基團連接)之液晶原基來達成，其中"主要"意謂各液晶原基包含比不飽和或芳族環多的飽和環，且極佳地不包含一個以上之不飽和或芳族環。
橋基較佳展現高極化度且較佳係主要，極佳排外性地由選自pi共軛之直鏈基團、芳族及雜芳族基團之亞基組成。
較佳地，橋基由(極佳排外性地由)一或多個選自具有120°或120°以上、較佳在180°範圍內之鍵結角之基團的亞基組成。合適且較佳之亞基包括(而不限於)包含sp混成之C原子之基團，如-C≡C-，或在對位連接至其相鄰基團之二價芳族基團，例如1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、茚滿-2,6-二基或噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基。
較佳地，橋基連接至位於液晶原基之非芳族環中之sp3 混成之C原子或Si原子。極佳地，橋基在軸向位置連接至包含於液晶原基中之伸環己基或矽烷(silanane)環，其視情況經取代且其中一或多個非鄰近C原子視情況經Si置換及/或一或多個非鄰近CH2 基團視情況經-O-及/或-S-置換。
圖3 示意性說明本發明二聚化合物之結構，而不限制其範疇。其中A及B為藉由間隔基團C連接之兩個次單元。各次單元A包含液晶原棒狀基團1、橋基2、經由間隔基連接至液晶原基1之可聚合基團3及不可聚合末端基團4(如二價碳基或烴基)。
本發明之客體化合物不限於圖3 中所展示之結構。舉例而言，該等化合物亦可在不同於圖3 中所展示之彼等位置之位置中，或除圖3a 中展示之彼等位置以外之位置中(例如在末端基團4之末端)包含可聚合基團。可聚合基團亦可在無間隔基團之情況下直接連接至液晶原基。亦可省去可聚合基團3及/或末端基團4。
如圖3 所說明，由於橋基為由具有約180°鍵結角之亞基組成之直鏈基團，且係經由sp3 混成之C原子或Si原子連接至液晶原基(亦即具有約109°之鍵結角)，故本發明化合物具有H形或L形結構，其中液晶原基大體上彼此平行，且大體上垂直於橋基。
此外，基本上由具有pi共軛之亞基組成之橋基具有高極化度及高折射率，而基本上由非芳族環組成之液晶原基具有低極化度及低折射率。因此，化合物視其確切結構而展示正雙折射率及負色散(如圖4a 示意性描述)或負雙折射率及正色散(如圖4b 示意性描述)。
作為參照，正常棒狀材料具有正雙折射率及正色散。需要具有Δn量值在較短波長下減低之材料，且可將具有正色散與負雙折射率之化合物與主體材料混合得到具有自正雙折射率及正色散至正雙折射率及負色散變化的色散範圍(視摻雜物及主體濃度而定)的混合物。
較佳選擇具有式I之二聚物
其中W　為間隔基團，U1,2 　彼此獨立地選自
包括其鏡像，其中環U1 及U2 經由軸鍵各自鍵結至基團-(B)q -，且此等環中之一或兩個非鄰近CH2 基團視情況經O及/或S置換，且環U1 及U2 視情況經一或多個基團L取代，Q1,2 　彼此獨立地為CH或SiH，Q3 　為C或Si，B　在各次出現時彼此獨立地為-C≡C-、-CY1 =CY2 -或視情況經取代之芳族或雜芳族基團，Y1,2 　彼此獨立地為H、F、Cl、CN或R0 ，q　為1至10之整數，較佳為1、2、3、4、5或6，A1-4 　彼此獨立地選自非芳族、芳族或雜芳族碳環或雜環基團，其視情況經一或多個基團R5 取代，且其中-(A1 -Z1 )m -U1 -(Z2 -A2 )n -及-(A3 -Z3 )o -U2 -(Z4 -A4 )p -各自不含多於非芳族基團之芳族基團且較佳不含一個以上之芳族基團，Z1-4 彼此獨立地為選自下列基團之相同或不同基團：-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-(CH2 )3 -、-(CH2 )4 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CY1 =CY2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或一單鍵，R0 及R00 彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基，m、n、o及p彼此獨立地為0、1、2、3或4，R1-5 　彼此獨立地為選自下列基團之相同或不同基團：H、鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X0 、-C(=O)R0 、-N H2 、-NR0 R00 、-SH、-SR0 、-SO3 H、-SO2 R0 、-OH、-NO2 、-CF3 、-SF5 、P-Sp-、視情況經取代之矽烷基，或視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之具有1至40個C原子之二價碳基或烴基，或表示P或P-Sp-，或經P或P-Sp-取代，其中該等化合物包含至少一個表示P或P-Sp- 或經P或P-Sp-取代之基團R1-5 ，P　為可聚合基團，Sp　為間隔基團或一單鍵。
形成橋基之亞基(如式I中之B)較佳係選自具有120°或120°以上，較佳在180°範圍內之鍵結角之基團。極佳為在對位連接至其鄰近基團之-C≡C-基團或二價芳族基團，例如1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、茚滿-2,6-二基或噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基。
其他可能之亞基包括-CH=CH-、-CY1 =CY2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-及-CH=CR0 -，其中Y1 、Y2 、R0 具有以上給出之含義。
較佳地，橋基(如式I中之-(B)q -)包含一或多個選自由-C≡C-、視情況經取代之1,4-伸苯基及視情況經取代之9H-茀-2,7-二基組成之群的基團。亞基或式I中之B較佳係選自由-C≡C-、視情況經取代之1,4-伸苯基及視情況經取代之9H-茀-2,7-二基組成之群，其中在茀基團中，位置9中之H原子視情況經二價碳基或烴基置換。
極佳地，橋基或式I中之-(B)q -係選自-C≡C-、-C≡C-C≡C-、-C≡C-C≡C-C≡C-、-C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-、
其中r為0、1、2、3或4，且L具有如下所述之含義。
橋基經連接之液晶原基之非芳族環(如式I中之U1 及U2 )較佳係選自：
其中R5 係如式I中所定義。
芳族基團(如式I中之A1-4 )可為單環的，亦即僅具有一個芳族環(例如苯基或伸苯基)；或多環的，亦即具有兩個或兩個以個稠環(例如萘基或伸萘基)。特別較佳為具有至多達25個C原子之單環、雙環或三環芳族或雜芳族基團，其亦可包含稠環且視情況經取代。
較佳芳族基團包括(而不限於)苯基、聯伸二苯基、聯伸三苯基、[1,1':3',1"]伸聯三苯-2'-基、萘基、蒽基、聯萘基、菲基、芘基、二氫芘基、基、苝基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、茀基、茚基、茚并茀基、螺聯茀基等。
較佳雜芳族基團包括(而不限於)5員環，如吡咯基、吡唑基、咪唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、四唑基、呋喃基、噻吩基、硒吩基、噁唑基、異噁唑基、1,2-噻唑基、1,3-噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑；6員環，如吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、1,2,4,5-四嗪基、1,2,3,4-四嗪基、1,2,3,5-四嗪基；或稠合系統，如咔吡基、吲哚基、異吲哚基、吲哚嗪基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并三唑基、嘌呤基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、唑嗪并咪吡基、喹喏啉并咪吡基、苯并惡吡基、萘并噁吡基、蒽并噁唑基、菲并噁唑基、異噁唑基、苯并噻唑基、苯并呋喃基、異苯并夫喃基、二苯并呋喃基、喹啉基、異喹啉基、喋啶基、苯并-5,6-喹啉基、苯并-6,7-喹啉基、苯并-7,8-喹啉基、苯并異喹啉基、吖啶基、啡噻嗪基、啡噁嗪基、苯并噠嗪基、苯并嘧啶基、喹喏啉基、啡嗪基、倷啶基、氮雜咔吡基、苯并咔啉基、啡啶基、啡啉基、噻吩并[2,3b]噻吩基、噻吩并[3,2b]噻吩基、二噻吩并噻吩基、二噻吩并吡啶基、異苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并噻二唑并噻吩基或其組合。
非芳族碳環及雜環基團(如式I之A1-4 )包括彼等飽和(亦稱為"完全飽和")之基團，亦即其僅含有藉由單鍵連接之C原子或雜原子，及彼等不飽和(亦稱為"部分飽和")之基團，亦即其亦包含藉由雙鍵連接之C原子或雜原子。非芳族環亦可包含一或多個雜原子，較佳選自Si、O、N及S。
非芳族碳環及雜環基團可為單環的，亦即僅具有一個環(例如環己烷)；或多環的，亦即具有兩個或兩個以上稠環(例如十氫化萘或二環辛烷)。特別較佳為完全飽和之基團。更佳為具有至多達25個C原子之單環、雙環或三環非芳族基團，其視情況包含稠環且視情況經取代。極佳為5員、6員、7員或8員碳環，其中一或多個C原子視情況經Si置換及/或一或多個CH基團視情況經N置換及/或一或多個非鄰近CH2基團視情況經-O-及/或-S-置換，其所有均為視情況經取代的。
較佳非芳族基團包括(而不限於)5員環，如環戊烷基、四氫呋喃基、四氫噻吩基、吡咯啶基；6員環，如環己烷基、矽烷基、環己烯基、四氫哌喃基、四氫噻喃基、1,3-二噁烷基、1,3-二噻烷基、哌啶基；7員環，如環庚烷基；及稠合系統，如四氫化萘基、十氫化萘基、茚滿基、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、八氫-4,7-亞甲基-二氫茚-2,5-二基或其組合。
較佳地，非芳族及芳族環(或式I中之A1 -4 )係選自視情況經一或多個基團L取代之反1,4-伸環己基及1,4-伸苯基。
極佳地，液晶原基包含不超過一個芳族環，最佳為非芳族環。
極佳為式I化合物，其中m及p為1且n及o為1或2。更佳為式I化合物，其中m及p為1或2且n及o為0。更佳為m、n、o及p為2之化合物。
連接液晶原基中之芳族及非芳族環基團之鍵聯基團(如式I中之Z1-4)較佳係選自：-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-(CH2 )3 -、-(CH2 )4 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CY1 =CY2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或一單鍵，極佳係選自-COO-、-OCO-及一單鍵。
環上之取代基(如式I中之L)較佳係選自：P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X、-C(=O)OR0 、-C(=O)R0 、-NR0 R00 、-OH、-SF5 、視情況經取代之矽烷基、具有1至12個，較佳1至6個C原子之芳基或雜芳基及具有1至12，較佳1至6個C原子之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換，其中R0 及R00 係如式I中所定義且X為鹵素。
較佳取代基係選自F、Cl、CN、NO2 或具有1至12個C原子之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中該等烷基視情況經全氟化，或P-Sp-。
極佳取代基係選自F、Cl、CN、NO2 、CH3 、C2 H5 、C(CH3 )3 、CH(CH3 )2 、CH2 CH(CH3 )C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 或P-Sp-，尤其為F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、C(CH3 )3 、CH(CH3 )2 、OCH3 、COCH3 或OCF3 ，最佳為F、Cl、CH3 、C(CH3 )3 、OCH3 或COCH3或P-Sp-。
其中L各自獨立地具有以上給定之含義中之一者。
二價碳基及烴基(如式I中之R1-5 )較佳係選自具有1至40個，較佳1至25個C原子之直鏈、支鏈或環狀烷基，其未經取代，經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非鄰近CH2 基團視情況在各情況下彼此獨立地以O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-NH-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SO2 -、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR00 -、-CY1 =CY2 -或-C≡C-置換，其中Y1 及Y2 彼此獨立地為H、F、Cl或CN，且R0 及R00 彼此獨立地為H或具有1至20個C原子之視情況經取代之脂族或芳族烴。
極佳地，二價碳基及烴基及式I中之R1-5 係選自C1 -C20 烷基、C1 -C20 氧雜烷基、C1 -C20 烷氧基、C2 -C20 烯基、C2 -C20 炔基、C1 -C20 硫烷基、C1 -C20 矽烷基、C1 -C20 酯、C1 -C20 胺基、C1 -C20 氟烷基。
烷基或烷氧基(亦即其中末端CH2 基團經-O-置換)可為直鏈或支鏈的。其較佳為直鏈的，具有2、3、4、5、6、7或8個碳原子且因此較佳為(例如)乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基或辛氧基，此外為甲基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
氧雜烷基(亦即其中一個CH2 基團經-O-置換)較佳為(例如)直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)；2-氧雜丁基(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)；2-、3-或4-氧雜戊基；2-、3-、4-或5-氧雜己基；2-、3-、4-、5-或6-氧雜庚基；2-、3-、4-、5-、6-或7-氧雜辛基；2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧雜壬基；或2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-氧雜癸基。
烷基(其中一或多個CH2 基團經-CH=CH-置換)可為直鏈或支鏈的。其較佳為直鏈的，具有2至10個C原子，且因此較佳為乙烯基；丙-1-烯基或丙-2-烯基；丁-1-烯基、丁-2-烯基或丁-3-烯基；戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基或戊-4-烯基；己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基；庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基或庚-6-烯基；辛-1-烯基、辛-2-烯基、辛-3-烯基、辛-4-烯基、辛-5-烯基、辛-6-烯基或辛-7-烯基；壬-1-烯基、壬-2-烯基、壬-3-烯基、壬-4-烯基、壬-5-烯基、壬-6-烯基、壬-7-烯基或壬-8-烯基；癸-1-烯基、癸-2-烯基、癸-3-烯基、癸-4-烯基、癸-5-烯基、癸-6-烯基、癸-7-烯基、癸-8-烯基或癸-9-烯基。
特別較佳之烯基為C2 -C7 -1E-烯基、C4 -C7 -3E-烯基、C5 -C7 -4-烯基、C6 -C7 -5-烯基及C7 -6-烯基，尤其為C2 -C7 -1E-烯基、C4 -C7 -3E-烯基及C5 -C7 -4-烯基。特別較佳之烯基之實例為乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基及其類似基團。具有至多達5個C原子之基團一般較佳。
在烷基(其中一個CH2 基團經-O-置換且一個CH2 基團經-CO-置換)中，此等基團較佳為相鄰的。因此，此等基團一起形成羰氧基-CO-O-或氧基羰基-O-CO-。較佳地，此基團為直鏈的且具有2至6個C原子。因此，其較佳為乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、乙醯氧基甲基、丙醯氧基甲基、丁醯氧基甲基、戊醯氧基甲基、2-乙醯氧基乙基、2-丙醯氧基乙基、2-丁醯氧基乙基、3-乙醯氧基丙基、3-丙醯氧基丙基、4-乙醯氧基丁基、甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、戊氧羰基、甲氧羰基甲基、乙氧羰基甲基、丙氧羰基甲基、丁氧羰基甲基、2-(甲氧羰基)乙基、2-(乙氧羰基)乙基、2-(丙氧羰基)乙基、3-(甲氧羰基)丙基、3-(乙氧羰基)丙基、4-(甲氧羰基)-丁基。
烷基(其中兩個或兩個以上CH2 基團經-O-及/或-COO-置換)可為直鏈或支鏈的。其較佳為直鏈的且具有3至12個C原子。因此，其較佳為雙-羧基-甲基、2,2-雙-羧基-乙基、3,3-雙-羧基-丙基、4,4-雙-羧基-丁基、5,5-雙-羧基-戊基、6,6-雙-羧基-己基、7,7-雙-羧基-庚基、8,8-雙-羧基-辛基、9,9-雙-羧基-壬基、10,10-雙-羧基-癸基、雙-(甲氧羰基)-甲基、2,2-雙-(甲氧羰基)-乙基、3,3-雙-(甲氧羰基)-丙基、4,4-雙-(甲氧羰基)-丁基、5,5-雙-(甲氧羰基)-戊基、6,6-雙-(甲氧羰基)-己基、7,7-雙-(甲氧羰基)-庚基、8,8-雙-(甲氧羰基)-辛基、雙-(乙氧羰基)-甲基、2,2-雙-(乙氧羰基)-乙基、3,3-雙-(乙氧羰基)-丙基、4,4-雙-(乙氧羰基)-丁基、5,5-雙-(乙氧羰基)-己基。
經CN或CF3 單取代之烷基或烯基較佳為直鏈的。經CN或CF3 之取代可在任何所需位置中。
至少經鹵素單取代之烷基或烯基較佳為直鏈的。鹵素較佳為F或Cl，在多取代之情況下較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代情況下，F或Cl取代基可在任何所需位置，但較佳在ω-位置。特別較佳之具有末端F取代基之直鏈基團的實例為氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基及7-氟庚基。然而，並不排除F在其他位置。
R0 及R00 較佳係選自H、具有1至12個C原子之直鏈或支鏈烷基。
-CY1 =CY2 -較佳為-CH=CH-、-CF=CF-或-CH=C(CN)-。
鹵素為F、Cl、Br或I，較佳為F或Cl。
丁基、3-氧雜-4-甲基戊基、4-甲基己基、2-己基、2-辛基、2-壬基、2-癸基、2-十二烷基、6-甲氧基辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛醯氧基、5-甲基庚氧基羰基、2-甲基丁醯氧基、3-甲基戊醯氧基、4-甲基己醯氧基、2-氯丙醯氧基、2-氯-3-甲基丁醯氧基、2-氯-4-甲基戊醯氧基、2-氯-3-甲基戊醯氧基、2-甲基-3-氧雜戊基、2-甲基-3-氧雜己基、1-甲氧基丙基-2-氧基、1-乙氧基丙基-2-氧基、1-丙氧基丙基-2-氧基、1-丁氧基丙基-2-氧基、2-氟辛氧基、2-氟癸氧基、1,1,1-三氟-2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-辛基、2-氟甲基辛氧基。極佳為2-己基、2-辛基、2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-己基、1,1,1-三氟-2-辛基及1,1,1-三氟-2-辛氧基。
較佳非對掌性支鏈基團為異丙基、異丁基(=甲基丙基)、異戊基(=3-甲基丁基)、異丙氧基、2-甲基-丙氧基及3-甲基丁氧基。
可聚合之基團(如式I中之P)為能夠參與聚合反應(如自由基或離子鏈聚合、加聚或縮聚)之基團，或能夠在聚合物類似反應中(例如)藉由縮合或加成接枝至聚合物主鏈上之基團。特別較佳為用於鏈聚合反應(如自由基、陽離子或陰離子聚合)之可聚合基團。極佳為包含C-C雙鍵或參鍵之可聚合基團，及能夠藉由開環反應聚合之可聚合基團，如環氧丙烷或環氧化物。
合適且較佳之可聚合基團包括(而不限於)CH2 =CW1 -COO-、CH2 =CW1 -CO-、 、CH2 =CW2 -(O)k1 -、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 為H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、Cl或CH3 ；W2 及W3 彼此獨立地為H或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、甲基、乙基或正丙基；W4 、W5 及W6 彼此獨立地為Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基；W7 及W3 彼此獨立地為H、Cl或具有1至5個C原子之烷基；Phe為視情況經較佳一或多個如上文中所定義(除含義P-Sp-以外)之基團L取代之1,4-伸苯基；且k1 及k2 彼此獨立地為0或1。
極佳之可聚合基團係選自CH2 =CW1 -COO-、CH2 =CW1 -CO-、 、(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 為H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、F、Cl或CH3 ；W2 及W3 彼此獨立地為H或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、甲基、乙基或正丙基；W4 、W5 及W6 彼此獨立地為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 彼此獨立地為H、Cl或具有1至5個C原子之烷基；Phe為視情況較佳經一或多個如上文中所定義(除含義P-Sp-以外)之L基團取代之1,4-伸苯基；且k1 及k2 彼此獨立地為0或1。
最佳之可聚合基團係選自CH2 =CH-COO-、CH2 =C(CH3 )-COO-、CH2 =CF-COO-、(CH2 =CH)2 CH-OCO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、及。
聚合可根據普通專家已知及例如D. J. Broer;G. Challa;G. N. Mol,Macromol. Chem ,1991,192 ,59之文獻中所述之方法來進行。
較佳選擇具有式X'-W'-X"之連接二聚物之兩個次單元的間隔基團(如式I中之W)，其中：W'　為具有1至20個C原子，較佳1至12個C原子之直鏈、支鏈或環狀伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非鄰近CH2 基團視情況在各情況下彼此獨立地以使O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-NH-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0 -CO-O-、-O-CO-NR0 -、-NR0 -CO-NR0 -、-CH=CH-或-C≡C-置換，X'及X"彼此獨立地為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -、-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 -、-CY1 =CY2 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或一單鍵，R0 及R00 彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基，且Y1 及Y2 彼此獨立地為H、F、Cl或CN。
較佳選擇具有式Sp'-X'之與可聚合基團連接之間隔基團(如式I中之Sp)，使得P-Sp-為P-Sp'-X'-，其中Sp'具有以上給出之W'含義中之一者，且X'係如上所定義。
X'及X"較佳為-O-、-S-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -或一單鍵。
典型基團W'及Sp'為(例如)-(CH2 )p1 -、-(CH2 CH2 O)q1 -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -或-CH2 CH2 -NH-CH2 CH2 -或-(SiR0 R00 -O)p1 -，其中p1為1至20，較佳2至12之整數，q1為1至10，較佳1至5之整數，且R0 及R00 具有以上給出之含義。
較佳基團W'及Sp'為例如伸乙基、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、伸環己基、伸乙氧基伸乙基、亞甲氧基-伸丁基、伸乙基-伸硫乙基、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。更佳為對掌性間隔基團，及包含環烷基，較佳環己烷基之間隔基團，例如1-烷基-4-烷基'-環己烷，其中烷基與烷基'為相同或不同之C1-12 烷基。
更佳為可聚合基團在無間隔基團Sp之情況下直接連接至液晶原基之化合物。
在具有兩個或兩個以上基團P-Sp-之化合物之情況下，可聚合基團P及間隔基團Sp可相同或不同。
在另一較佳實施例中，二聚物包含一或多個末端基團，如R1-4 ；或經兩個或兩個以上可聚合基團P或P-Sp-(多官能可聚合基團)取代之取代基，如L或R5 。此類型之合適多官能可聚合基團係揭示於(例如)US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中。極佳為包含一或多個選自下式之多官能可聚合基團之化合物：
-X-烷基-CHP1 -CH2 -CH2 P2 　P1
-X'-烷基-C(CH2 P1 )(CH2 P2 )-CH2 P3 　P2
-X'-烷基-CHP1 CHP2 -CH2 P3 　P3
-X'-烷基-C(CH2 P1 )(CH2 P2 )-Caa H2aa+1 　P4
-X'-烷基-CHP1 -CH2 P2 　P5
-X'-烷基-CHP1 P2 　P5
-X'-烷基-CP1 P2 -Caa H2aa+1 　P6
-X'-烷基-C(CH2 P1 )(CH2 P2 )-CH2 OCH2 -C(CH2 P3 )(CH2 P4 )CH2 P5 　P7
-X'-烷基-CH((CH2 )aa P1 )((CH2 )bb P2 )　P8
-X'-烷基-CHP1 CHP2 -Caa H2aa+1 　P9
其中烷基　為具有1至12個C原子之直鏈或支鏈伸烷基，其未經取代，經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非鄰近CH2 基團視情況在各情況下彼此獨立地以使O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-NH-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SO2 -、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR00 -、-CY1 =CY2 -或-C≡C-置換，其中R0 及R00 具有以上給出之含義，或表示一單鍵，aa及bb　彼此獨立地為0、1、2、3、4、5或6，X'　係如以下所定義，且P1-5 　彼此獨立地具有以上關於P給出之含義中之一者。
極佳之式I化合物為彼等具有以下子式之化合物：
其中R1-5 、A1-4 、Z1-4 、B、W、m、n、o、p、q具有以上給出之含義。
特別較佳為以下子式之化合物：
其中Z具有以上給出之Z1 含義中之一者，R具有以上給出之不同於P-Sp-之R1 含義中的一者，且P、Sp、L及r係如上所定義。
此等較佳化合物中之P-Sp-較佳為P-Sp'-X'，其中X'較佳為-O-、-COO-或-OCOO-。Z較佳為-COO-、-OCO-或一單鍵。
可根據或類似於本身已知或在文獻中及關於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl、Methoden der organischen Chemie、Thieme-Verlag、Stuttgart)中所述之方法來合成本發明化合物。其他合適且較佳之合成法係例示性地描述於以下流程1-3中及實例中。如(例如)ACS Symposium Series(2001),798(Anisotropic Organic Materials),195-205中所述，式I化合物一般可藉由使經合適取代之乙炔(例如(三甲基矽烷基)乙炔)與合適視情況經取代之環己酮在丁基鋰存在下最初反應而合成。藉由層析分離異構體且移除保護三甲基矽烷基之後，可使所得化合物(例如以下流程1中之化合物1.3)經由其羥基與二鹵代烷及丁基鋰反應產生二醚化合物(例如流程1中之化合物1.4)或與二元酸(例如1,6-二羧基己烷或4,4'-[1,6-己烷二基雙(氧基)]雙-苯甲酸)反應以產生二酯化合物(例如以下流程2中之化合物4.1)。可在邵納蓋西拉條件(Sonogashira condition)下將二酯或二醚與二鹵芳族化合物(例如1-溴-4-碘苯)偶合得到具有兩個軸向苯乙炔基之化合物(例如以下流程3中之化合物1.5)。此化合物與含有軸向乙炔基及可聚合基團(例如丙烯酸酯基)之化合物(其係如上所述製備，例如流程1中之"中間物1"或流程3中之化合物1.6)在邵納蓋西拉條件下進一步反應將產生具有兩個1,4-二乙炔基苯橋基之目標二聚化合物(例如流程3中之化合物1.7)。在第一邵納蓋西拉反應中取代1-溴-4-碘苯之其他二鹵芳族基團將產生具有不同橋基之最終二聚化合物，例如4-溴-4'-碘-1,1'-碘-1,1'-聯苯將得到具有兩個4,4'-二乙炔基-1,1'-聯苯橋基之最終二聚化合物。
用於製造二聚化合物之主要中間物(如化合物1.3及中間物1)之較佳方法係展示於以下流程1中，其中R為R1 -(A'-Z1 )m -，其中R1 、A1 、Z1 及m係如上所定義。
化合物1.3係藉由使酮1.1與三甲基乙炔在丁基鋰存在下反應且接著使用氫氧化鉀移除TMS基團而以兩個步驟製備。接著使化合物1.3與合適羧酸在DCC及催化量之DMAP存在下反應。
中間物1之典型實例係展示如下：
本發明之另一態樣為LC調配物，較佳可聚合LC調配物，其包含一或多種如上文及下文所述之客體化合物及一或多種較佳為液晶原或液晶及/或可聚合的額外化合物。極佳地，LC調配物包含一或多種選自反應性液晶原(RM)，最佳選自單反應性及雙反應性RM之額外化合物。此等額外化合物構成可聚合LC主體組份。
較佳地，本發明之聚合物膜為交聯的，且客體組份及/或主體組份包含至少一種具有兩個或兩個以上可聚合基團(雙反應性或多反應性)之化合物。
LC調配物(包括客體組份與主體組份)中本發明客體化合物之濃度較佳為5wt%至90wt%，極佳為30wt%至70wt%。
可聚合LC主體調配物之額外RM可藉由本身已知且描述於例如Houben-Weyl、Methoden der organischen Chemie、Thiem e-Verlag、Stuttgart之有機化學標準著作中之方法來製備。合適RM係揭示於例如WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586、WO 97/00600、US 5,518,652、US 5,750,051、US 5,770,107、US 6,514,578及US 6,183,822中。特別合適且較佳之RM之實例係展示於以下列表中。
其中P0 在多次出現情況下彼此獨立地為可聚合基團，較佳為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧丙烷基、環氧基、乙烯基、乙烯基氧基、丙烯基醚基或苯乙烯基；A0 及B0 在多次出現情況下彼此獨立地為視情況經1、2、3或4個基團L所取代之1,4-伸苯基，或反-1,4-環己烯基；Z0 　在多次出現情況下彼此獨立地為-COO-、-OCO-、-CH2 CH2 -、-C≡C-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或一單鍵；R0 　為視情況經氟化之具有一或多個(較佳地，1至15個)C原子的烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，或為Y0 或P-(CH2 )y -(O)z -，Y0 　為F、Cl、CN、NO2 、OCH3 、OCN、SCN、SF5 、具有1至4個C原子之視情況經氟化之烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，或具有1至4個C原子之單、寡或多氟化烷基或烷氧基；R01,02 彼此獨立地為H、R0 或Y0 ；R*　為具有4個或4個以上，較佳4至12個C原子之對掌性烷基或烷氧基，如2-甲基丁基、2-甲基辛基、2-甲基丁氧基或2-甲基辛氧基，Ch　為選自膽固醇基、雌二醇基或萜類基團之對掌性基團，如，基或香茅基，L　在多次出現情況下彼此獨立地為H、F、Cl、CN或具有1至5個C原子之視情況經鹵化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基；r　為0、1、2、3或4，t　在多次出現情況下彼此獨立地為0、1、2或3，u及v彼此獨立地為0、1或2，w　為0或1，x及y　彼此獨立地為0或1至12之相同或不同整數，z　為0或1，其中若鄰近x或y為0，則z為0，且其中苯及萘環可額外地經一或多個相同或不同之基團L取代。
特別較佳地，可聚合LC主體組份僅含有非對掌性化合物且不含有對掌性化合物。
更佳地，可聚合LC主體組份包含一或多種選自式MR3、MR4、MR7、MR8、MR9、MR10、MR18、DR6、DR7及DR8，此外DR1及DR5之化合物。
更佳地，可聚合LC主體組份包含一或多種選自下式之化合物：
其中L、r、P0 、R0 、x、y及z係如上所定義。
更佳地，可聚合LC主體組份包含一或多種選自下式之化合物：
其中L"為如上所定義之H或L，且較佳為H或CH3 。
較佳地，可聚合LC主體組份之可聚合化合物係選自具有低雙折射率之化合物，極佳為單反應性或雙反應性RM。
特別較佳為具有0.01至0.2，極佳0.04至0.16之雙折射率絕對值的可聚合主體組份。
本發明聚合物LC膜之通用製備為普通專家已知且係描述於例如D. J. Broer；G. Challa；G. N. Mol,Macromol. Chem, 1991,192 ,59之文獻中。通常，將可聚合LC材料(亦即化合物或混合物或調配物)塗佈或另外塗覆於對準於均一定向之基板上，且於選定溫度下例如藉由暴露於熱或光化輻射，較佳藉由光致聚合，極佳藉由UV-光致聚合而在其LC相中原位聚合，從而固定對準LC分子。若需要，則可藉由額外方式來促進均一對準，如將LC材料剪切或退火，對基板進行表面處理或將界面活性劑添加至LC材料中。
可將(例如)玻璃或石英薄片或塑膠膜用作基板。亦可在聚合之前及/或期間及/或之後於經塗佈材料之上置放第二基板。在聚合之後可移除或不移除該等基板。當在藉由光化輻射固化的情況下使用兩基板時，至少一個基板必須透射用於聚合的光化輻射。可使用各向同性或雙折射基板。在聚合之後並不自聚合膜移除基板的情況下，較佳使用各向同性基板。
舉例而言，合適且較佳之塑膠基板為諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)之聚酯、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)或三乙醯基纖維素(TAC)之膜，極佳為PET或TAC膜。可將例如單軸拉伸塑膠膜用作雙折射基板。舉例而言，PET膜可以商標名Melinex自DuPont Teijin Films購得。
可藉由如旋塗或刮塗之習知塗佈技術將可聚合材料塗覆於基板上。亦可藉由專家已知之習知印刷技術將其塗覆至基板，該等印刷技術例如，絲網印刷、平版印刷、捲盤驅動式印刷、凸版印刷、凹版印刷、輪轉式凹版印刷、彈性凸版印刷、凹紋印刷、移印、熱封印刷、噴墨印刷或借助印模或印刷板之印刷。
亦可將可聚合材料溶解於合適溶劑中。接著例如藉由旋塗或印刷或其他已知技術將此溶液塗佈或印刷於基板上，且在聚合前將溶劑蒸發掉。在許多情況下，合適地加熱混合物來促進溶劑的蒸發。可將例如標準有機溶劑用作溶劑。舉例而言，溶劑可選自酮類，諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮或環己酮；乙酸酯類，諸如乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯或乙醯乙酸甲酯；醇類，諸如甲醇、乙醇或異丙醇；芳族溶劑，諸如甲苯或二甲苯；鹵化烴類，諸如二氯甲烷或三氯甲烷；二醇類或其酯，諸如PGMEA(丙二醇單甲基醚乙酸酯)、γ-丁內酯；及其類似物。亦可使用上述溶劑之二元、三元或三元以上之混合物。
可聚合LC材料之初始對準(例如平面對準)可例如藉由下列方法來達成：對基板進行摩擦處理，在塗佈期間或之後剪切材料，在聚合之前將材料退火，塗覆對準層，對經塗覆之材料施加磁場或電場，或將表面活性化合物添加至材料中。對準技術之論述例如係由以下文獻給出：I. Sage之"Thermotropic Liquid Crystals"，G. W. Gray編輯，JohnWiley & Sons,1987，第75-77頁及T. Uchida及H. Seki之"Liquid Crystals-Applications and Uses第三卷"B. Bahadur編輯，World Scientific Publishing,Singapore 1992，第1-63頁。對準材料及技術之論述係由J. Cognard,Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78，增刊1(1981)，第1-77頁給出。
特別較佳為包含一或多種促進LC分子之特定表面對準的界面活性劑之可聚合材料。合適界面活性劑係描述於(例如)J.Cognard,Mo1.Cryst.Liq.Cryst.78 ，增刊1，1-77(1981)中。用於平面對準之較佳對準劑為(例如)非離子界面活性劑，較佳為碳氟化合物界面活性劑，諸如可購得之Fluorad FC-171(購自3M Co.)或Zonyl FSN(購自DuPont)、如GB 2 383 040中所述之多嵌段界面活性劑或如EP 1256 617中所述之可聚合界面活性劑。
亦可將對準層塗覆於基板上，且在此對準層上提供可聚合材料。合適對準層在此項技術中已知，例如US 5、602、661、US 5、389、698或US 6、717、644中所述藉由光對準製備之經摩擦之聚醯亞胺或對準層。
亦可藉由在聚合之前於高溫下，較佳在其聚合溫度下，將可聚合LC材料退火而引發或改良對準。
例如藉由將可聚合材料暴露於熱或光化輻射而達成聚合。光化輻射意謂用如UV光、IR光或可見光之輻射，用X線或γ線之輻射或用諸如離子或電子之高能粒子之輻射。較佳地，藉由UV輻射進行聚合。舉例而言，可將單個UV燈或一組UV燈用作光化輻射源。當使用高燈功率時，固化時間可減少。光化輻射之另一可能來源為雷射，例如UV、IR或可見光雷射。
較佳在於光化輻射波長下吸收之引發劑存在下進行聚合。為此目的，可聚合LC材料較佳包含一或多種濃度為較佳0.01%至10%，極佳為0.05%至5%之引發劑。舉例而言，當藉助於UV光聚合時，可使用光引發劑，其在UV輻射下分解以產生自由基或離子，從而使聚合反應開始。為使丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團聚合，較佳使用自由基光引發劑。為使乙烯基、環氧化物或環氧丙烷基團聚合，較佳使用陽離子光引發劑。亦可使用熱聚合引發劑，其在加熱時分解以產生自由基或離子，從而使聚合開始。典型自由基光引發劑為(例如)可購得之Irgacure或Darocure(Ciba Geigy AG,Basel,Switzerland)。典型陽離子光引發劑為(例如)UVI 6974(Union Carbide)。可聚合材料亦可包含一或多種用以防止不當自發聚合之穩定劑或抑制劑，例如可購得之Irganox(Ciba Geigy AG,Basel,Switzerland)。
固化時間尤其視可聚合材料之反應性、塗層厚度、聚合引發劑類型及UV燈功率而定。固化時間較佳5分鐘，極佳3分鐘，最佳1分鐘。為大量生產，30秒之短固化時間較佳。
較佳在如氮或氬之惰性氣氛中進行聚合。
可聚合材料亦可包含一或多種經調節對於用於聚合之輻射波長具有吸收最大值的染料，尤其為例如4,4"-氧偶氮基茴香醚或Tinuvin染料(購自Ciba AG,Basel,Switzerland)之UV染料。
在另一較佳實施例中，可聚合材料包含一或多種量較佳為0至50%、極佳為0至20%的單反應性可聚合非液晶原基化合物。典型實例為丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。
在另一較佳實施例中，可聚合材料另外或除雙反應性或多反應性可聚合液晶原化合物以外，包含一或多種量較佳為0至50%，極佳為0至20%之雙反應性或多反應性可聚合非液晶原化合物。雙反應性非液晶原化合物之典型實例為具有1至20個C原子之烷基的二丙烯酸烷基酯或二甲基丙烯酸烷基酯。多反應性非液晶原化合物之典型實例為三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或異戊四醇四丙烯酸酯。
亦可將一或多種鏈轉移劑添加至可聚合材料中，以便改變聚合物膜之物理特性。尤其較佳為硫醇化合物，例如，如十二烷硫醇之單官能硫醇，或如三甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)的多官能硫醇。極佳為例如在WO 96/12209、WO 96/25470或US 6,420,001中揭示之液晶原或LC硫醇。藉由使用鏈轉移劑，可控制在聚合物膜中游離聚合物鏈之長度及/或兩個交聯之間聚合物鏈的長度。當鏈轉移劑之量增加時，聚合物膜中之聚合物鏈長度減小。
可聚合材料亦可包含聚合黏合劑或一或多種能夠形成聚合黏合劑之單體及/或一或多種分散助劑。合適黏合劑及分散助劑係揭示於(例如)WO 96/02597中。然而，較佳地，可聚合材料不含黏合劑或分散助劑。
可聚合材料可另外包含一或多種添加劑，例如催化劑、敏化劑、穩定劑、抑制劑、鏈轉移劑、共反應單體、表面活性化合物、潤滑劑、濕潤劑、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、染料、顏料或奈米粒子。
根據本發明之聚合物膜的厚度較佳為0.3至5微米，極佳為0.5至3微米，最佳為0.7至1.5微米。為用作對準層，具有0.05至1(較佳0.1至0.4)微米厚度的薄膜較佳。
本發明之聚合物膜及材料可用作(例如)LCD中之延遲或補償膜，以改良較大觀察角下的對比度及亮度且降低色度。其可於LCD之可切換LC單元之外或基板(通常為玻璃基板)之間使用，形成可切換LC單元且含有可切換LC介質(單元內應用)。
本發明之聚合物膜及材料可用於習知LC顯示器中，例如具有垂直對準的顯示器，如DAP(對準相變形型)、ECB(電控雙折射型)、CSH(彩色超垂直型)、VA(垂直對準型)、VAN或VAC(垂直對準向列型或垂直對準膽固醇型)、MVA(多域垂直對準型)、PVA(圖案化垂直對準型)或PSVA(聚合物穩定之垂直對準型)模式；具有彎曲或混合對準的顯示器，如OCB(光學補償彎曲單元或光學補償雙折射型)、R-OCB(反射OCB型)、HAN(混合對準向列型)或pi-單元(π-單元型)模式；具有扭轉對準之顯示器，如TN(扭轉向列型)、HTN(高度扭轉向列型)、STN(超扭轉向列型)、AMD-TN(主動型矩陣驅動TN型)模式；IPS(平面內切換)模式之顯示器；或在光學各向同性相中切換的顯示器。
本發明之層、膜及材料可用於各種類型之光學膜，較佳選自光學單軸膜(A-平板、C-平板、負性C-平板、O-平板)；扭轉光學延遲器，例如扭轉四分之一波長之箔(QWF)、消色差延遲器、消色差QWF或半波箔(HWF)及光學二軸膜。該等層及材料中之LC相結構可選自膽固醇、近晶、向列及藍色相。該層中LC材料之對準可選自垂直、斜面、傾斜、平面及藍色相對準。該等層可均一定向或展現不同定向之圖案。
該等膜可用作增加LCD觀察角之光學補償膜或亮度增強膜中之組件，此外用作反射或透射反射LCD中之消色差元件。此外，較佳之應用及裝置包括：
-需要在多種波長下之類似相移之光電子裝置中的延遲組件，諸如組合之CD/DVD/HD-DVD/Blu-Ray，包括閱讀寫入再寫入資料儲存系統，
-光學裝置之消色差延遲器，諸如攝影機，
-用於包括OLED及LCD之顯示器之消色差延遲器。
以下實例意欲解釋本發明而非限制本發明。亦可將在下文中所描述之方法、結構及特性應用或轉移至本發明中所主張但在前述說明書中或在實例中未明確描述的材料。
在上文及下文中，百分比為重量百分比。所有溫度係以攝氏度給出。m.p.表示熔點，cl.p.表示清澈點，Tg 表示玻璃轉移溫度。此外，C=結晶狀態，N=向列相，S=近晶相且I=各向同性相。此等符號之間之資料表示轉移溫度。△n表示在589nm及20℃下量測之光學各向異性(△n=ne -no ，其中no表示平行於縱向分子軸之折射率，且ne 表示垂直於其之折射率)。除非另外明確說明，否則光學及電光學資料係在20℃下量測。
除非另外指出，否則如上文及下文中給出的可聚合混合物之組份之百分比係指混合物可聚合混合物中固體(亦即，不包括溶劑)的總量。
實例1
化合物(1.7)係如下所述製備。
化合物1.3係藉由使酮1.1與三甲基乙炔在丁基鋰存在下反應且接著使用氫氧化鉀移除TMS基團而以兩個步驟製備。二醚1.4係藉由使羥基-乙炔(1.3)與二碘烷烴在丁基鋰存在下反應而製備。將1-溴-4-碘苯與化合物1.4偶合得到1.5，1.5與丙烯酸酯1.6(根據流程1製備)進一步偶合得到目標化合物1.7。
實例2
化合物(2)係類似於實例1製備。
實例3
化合物(3)係類似於實例1製備。
實例4
化合物(4.3)係如下所述製備。
使4-乙炔基-4'-丙基-(反,反)-[1,1'-雙環己基]-4-醇(1.3)與1,6-二羧基己烷在DCC及DMAP存在下反應產生二酯4.1。在邵納蓋西拉偶合條件下將此二酯與1-溴-4-碘苯偶合得到化合物4.2。此化合物與化合物1.6(根據流程1製備)進一步反應得到目標化合物4.3。
實例5
化合物(5.3)係如下所述製備。
使4-乙炔基-4'-丙基-(反，反)-[1,1'-雙環己基]-4-醇(1.3)與4,4'-[1,6-己烷二基雙(氧基)]雙-苯甲酸在DCC及DMAP存在下反應得到二酯5.1。在邵納蓋西拉偶合條件下將此二酯與1-溴-4-碘苯偶合得到化合物5.2。此化合物與化合物1.6(根據實例1製備)進一步反應得到目標化合物5.3。
實例6
使4-乙炔基-4'-丙基-(反，反)-[1,1'-雙環己基]-4-醇(1.3)與4-(6-丙烯醯基氧基-己氧基)苯甲酸在DCC及DMAP存在下反應產生酯6.2。在邵納蓋西拉偶合條件下將此酯與1,4-二碘苯偶合產生42%產率之化合物(6.3)。化合物1.3亦與十二烷二羧酸(6.4)反應得到77%產率之二酯(6.5)。在邵納蓋西拉條件下使二酯(6.5)與化合物(6.3)進一步反應得到45%產率之呈白色結晶固體狀之目標二聚物化合物(6.6)。
化合物6.6具有84℃之熔點。
混合物實例1
製備以下混合物：
Irgacure651　0.48%
Irgacure1076　0.05%
DR1a1　2.22%
MR9a1　5.65%
MR9a2　7.70%
化合物6.6　23.91%
甲苯　60.00%
化合物DR1a1自Broer等人，Makromol.Chem.1989,190,3201-15已知。化合物MR9a1及MR9a2自US 6,183,822已知。Irgacure651及1076可自Ciba AG購得。
在3000 rpm下將調配物旋塗於清潔玻璃載片上。將樣本在50℃下退火30 s。退火後，在40℃下，在氮下使用EFOS燈(200 mW/cm2 )365 nm過濾器使樣本聚合60 s。載片之延遲使用橢偏儀量測。
膜之延遲概況展示於圖5 中。由此資料，確定膜具有+C-平板之光學特性，且當以與膜平面向外20°與60°之間之角量測時膜具有R450 /R550 =1.015之低色散。
混合物實例2
製備以下混合物：
Irgacure651　0.42%
Irgacure1076　0.02%
DRlal　1.6%
MR9al　4.23%
MR9a2　5.49%
化合物6.6　28.24%
甲苯　60.00%
在3000rpm下將調配物旋塗於清潔玻璃載片上。將樣本在50℃下退火30 s。退火後，在40℃下，在氮下使用EFOS燈(200mW/cm2 )365nm過濾器使樣本聚合60 s。載片之延遲係使用橢偏儀量測。
膜之延遲概況展示於圖6 中。由此資料，確定膜具有+C-平板之光學特性，且當以與膜平面向外20°與60°之間之角量測時膜具有R450 /R550 =1之低色散。
比較實例1
製備以下混合物作為比較實例。此混合物不含上述二聚物化合物中之任一者：
Irgacure651　0.43%
Irgacure1076　0.05%
DRlal　5.66%
MR9al　14.41%
MR9a2　19.45%
甲苯　60.00%
在3000rpm下將調配物旋塗於清潔玻璃載片上。將樣本在50℃下退火30s。退火後，在40℃下，在氮下使用EFOS燈(200mW/cm2 )365nm過濾器使樣本聚合60s。載片之延遲係使用橢偏儀量測。
膜之延遲概況展示於圖7 中。由此資料，確定膜具有+C-平板之光學特性，且當以與膜平面向外20°與60°之間之角量測時膜具有R450 /R550 =1.04之低色散，其顯著高於實例1及2之膜的色散。
圖8 展示，藉由使用光譜橢偏儀(例如J. A. Woollam Co.製造之M2000光譜橢偏儀)在60°至直角之角度下量測實例1、實例2及比較實例1之聚合+C膜各自的延遲對波長而獲得的正常化延遲曲線。該等曲線通常稱為延遲色散曲線。使各膜之延遲色散曲線正常化使得具有略微不同之延遲值之膜可彼此比較。該圖展示藉由添加合適二聚物至混合物中，混合物之色散減低。
1．．．液晶原棒狀基團/液晶原基
2．．．橋基
3．．．可聚合基團
4．．．不可聚合末端基團
A．．．次單元
B．．．次單元
C．．．間隔基團
圖1 展示由先前技術之反應性液晶原製成之聚合膜的雙折射率對波長的曲線。
圖2 展示具有低或負延遲色散之模型分子的折射率對波長的曲線，其展示增加之no 色散及減低之ne 色散。
圖3 示意性描述本發明之二聚物。
圖4a 及圖4b 分別展示具有負光學色散(4a)及正光學色散(4b)之化合物之雙折射率對波長的曲線。
圖5 展示根據實例1製備之膜之延遲概況。
圖6 展示根據實例2製備之膜之延遲概況。
圖7 展示根據比較實例1製備之膜之延遲概況。
圖8 展示根據實例1、實例2及比較實例1製備之膜之正常化延遲曲線。
1．．．液晶原棒狀基團/液晶原基
2．．．橋基
3．．．可聚合基團
4．．．不可聚合末端基團
A．．．次單元
B．．．次單元
C．．．間隔基團

Claims (25)

  1. 一種包含兩個次單元之化合物，其中各次單元包含：- 兩個包含一或多個非芳族環之液晶原基，- 視情況一或多個直接或經由間隔基團連接至該等液晶原基之至少一者之可聚合基團，及- 連接該等液晶原基之橋基，其包含一或多個選自pi共軛之直鏈二價碳基或烴基、芳族及雜芳族基團之亞基，且與各液晶原基之非芳族環中的sp3 混成之C原子或Si原子連接。
  2. 如請求項1之化合物，其特徵在於該等液晶原基包含比不飽和或芳族環多之飽和環。
  3. 如請求項1或2之化合物，其特徵在於該橋基係由選自pi共軛之直鏈基團、芳族及雜芳族基團之亞基組成。
  4. 如請求項1或2之化合物，其特徵在於該橋基係在軸向位置連接至包含於該液晶原基中之伸環己基環或矽烷(silanane)環，其中一或多個非鄰近C原子視情況經Si置換及/或一或多個非鄰近CH2 基視情況經-O-及/或-S-置換，且該伸環己基環或矽烷環係未經取代或經選自以下之取代基取代：P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X、-C(=O)OR0 、-C(=O)R0 、-NR0 R00 、-OH、-SF5 、矽烷基、具有1至12個C原子之芳基或雜芳基及具有1至12之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況 經F或Cl置換，R0 及R00 係彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基，X為鹵素，P為可聚合基團，且Sp為間隔基團或一單鍵。
  5. 如請求項1或2之化合物，其係選自下列式 其中W 為間隔基團，U1,2 彼此獨立地選自 包括其鏡像，其中環U1 及U2 各自經由軸鍵鍵結至基團-(B)q -，且此等環中一個或兩個非鄰近CH2 基團視情況經O及/或S置換，且該等環U1 及U2 視情況經一或多個基團L取代，Q1,2 彼此獨立地為CH或SiH，Q3 為C或Si，B 在各次出現時彼此獨立地為-C≡C-、-CY1 =CY2 -或未經取代或經選自以下之取代基取代之芳族或雜芳族基團：P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、- C(=O)X、-C(=O)OR0 、-C(=O)R0 、-NR0 R00 、-OH、-SF5 、矽烷基、具有1至12個C原子之芳基或雜芳基及具有1至12之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換，R0 及R00 係彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基，且X為鹵素，Y1,2 彼此獨立地為H、F、Cl、CN或R0 ，q 為1至10之整數，A1-4 彼此獨立地選自視情況經一或多個基團R5 取代之非芳族、芳族或雜芳族碳環或雜環基團，且其中-(A1 -Z1 )m -U1 -(Z2 -A2 )n -及-(A3 -Z3 )o -U2 -(Z4 -A4 )p -各自不含有多於非芳族基團之芳族基團，Z1-4 彼此獨立地為選自下列基團之相同或不同基團：-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-(CH2 )3 -、-(CH2 )4 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CY1 =CY2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或一單鍵，R0 及R00 彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基，m、n、o及p彼此獨立地為0、1、2、3或4， R1-5 彼此獨立地為選自下列基團之相同或不同基團：H、鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X0 、-C(=O)R0 、-NH2 、-NR0 R00 、-SH、-SR0 、-SO3 H、-SO2 R0 、-OH、-NO2 、-CF3 、-SF5 、P-Sp-、矽烷基、或未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且視情況包含一或多個雜原子之具有1至40個C原子的碳基或烴基，或表示P或P-Sp-，或經P或P-Sp-取代，其中該等化合物包含至少一個表示P或P-Sp-或經P或P-Sp-取代之基團R1-5 ，P 為可聚合基團，Sp 為間隔基團或一單鍵。
  6. 如請求項5之化合物，其特徵在於該橋基或式I中之-(B)q -係選自-C≡C-、-C≡C-C≡C-、-C≡C-C≡C-C≡C-、-C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-、 其中r為0、1、2、3或4且L係選自P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X、-C(=O)OR0 、-C(=O)R0 、-NR0 R00 、-OH、-SF5 、矽烷基、具有1至12個C原子之芳基及具有1至12個C原子之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換，其中R0 及R00 係如請求項5所定義，且X為鹵素。
  7. 如請求項5之化合物，其特徵在於該橋基連接之該等液晶原基的該等非芳族環或式I中之U1 及U2 係選自： 其中R5 係如請求項5所定義。
  8. 如請求項5之化合物，其特徵在於該等芳族基團及非芳族基團或式I中之A1-4 係選自反-1,4-伸環己基及視情況經一或多個如請求項6中所定義之基團L取代之1,4-伸苯基。
  9. 如請求項1或2之化合物，其特徵在於該等液晶原基不包含一個以上不飽和或芳族環。
  10. 如請求項5之化合物，其特徵在於連接該等液晶原基中之該等芳族及非芳族環基團之鍵聯基團或式I中之Z1-4 係選自-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-(CH2 )3 -、-(CH2 )4 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CY1 =CY2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或一單鍵，其中R0 、R00 、Y1 及Y2 具有如請求項5中所給出之含義。
  11. 如請求項5之化合物，其特徵在於該可聚合基團或式I中之P係選自CH2 =CW1 -COO-、CH2 =CW1 -CO-、、CH2 =CW2 -(O)k1 -、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 為H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基；W2 及W3 彼此獨立地為H或具有1至5個C原子之烷基；W4 、W5 及W6 彼此獨立地為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 彼此獨立地為H、 Cl或具有1至5個C原子之烷基；Phe為未經取代或經選自以下之取代基取代之1,4-伸苯基：P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0 R00 、-C(=O)X、-C(=O)OR0 、-C(=O)R0 、-NR0 R00 、-OH、-SF5 、矽烷基、具有1至12個C原子之芳基或雜芳基及具有1至12之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換，R0 及R00 係彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基，且X為鹵素；且k1 及k2 彼此獨立地為0或1。
  12. 如請求項5之化合物，其特徵在於連接該兩個次單元之該間隔基團或式I中之W係選自式X'-W'-X"，其中W' 為具有1至20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，且其中一或多個非鄰近CH2 基團視情況在各情況下彼此獨立地以使O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-NH-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0 -CO-O-、-O-CO-NR0 -、-NR0 -CO-NR0 -、-CH=CH-或-C≡C-置換，X'及X"彼此獨立地為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -、-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 -、-CY1 =CY2 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或一單鍵，且R0 、R00 、Y1 及Y2 具有如請求項5中給出之含義。
  13. 如請求項5之化合物，其特徵在於與該可聚合基團連接之間隔基團或式I中之Sp係選自式Sp'-X'，使得P-Sp-為P-Sp'-X'-，其中Sp'具有請求項12中所給出之W'的含義中之一者，且X'係如請求項12中所定義。
  14. 如請求項1或2之化合物，其係選自下列子式 其中R1-5 、A1-4 、Z1-4 、B、W、m、n、o、p、q具有如請求項5及6中所給出之含義。
  15. 如請求項1或2之化合物，其係選自下列子式 其中Z具有如請求項5中所給出之Z1 含義中之一者，R具有如請求項5中所給出之不同於P-Sp-之R1 含義中之一者，且P、Sp、L及r係如請求項5及6所定義。
  16. 一種LC調配物，其包含一或多種如請求項1至15中任一項之化合物。
  17. 一種可聚合LC調配物，其包含一或多種如請求項1至15中任一項之化合物及一或多種其他化合物，其中該等化合物中之至少一者可聚合。
  18. 一種雙折射聚合物膜，其可藉由聚合如請求項1至17中任一項之化合物或LC調配物以其LC相以定向狀態以薄膜 形式獲得。
  19. 一種雙折射聚合物膜，其R450 /R550 <1，其中R450 為450nm波長下之光學同軸延遲，且R550 為550nm波長下之光學同軸延遲，該膜可藉由聚合一或多種如請求項1至17中任一項之化合物或LC調配物而獲得。
  20. 一種如請求項1至19中任一項之化合物、LC調配物及聚合物膜之用途，其係用於光學、電子及電光學組件及裝置中。
  21. 電子或電光學之組件或裝置，其包含如請求項1至19中任一項之化合物、LC調配物或聚合物膜。
  22. 如請求項21之組件或裝置，其特徵在於其為選自A-平板、C-平板、負性C-平板或O-平板之光學單軸膜、扭轉光學延遲器、扭轉四分之一波長箔(QWF)、光學二軸膜、消色差延遲器、消色差QWF或半波箔(HWF)、具有膽固醇、近晶、向列或藍色相之膜、具有垂直、斜面、傾斜、平面或藍色相對準之膜，該光學組件係均一定向或展現不同定向模式。
  23. 如請求項21之組件或裝置，其特徵在於其為用於增加LCD觀察角之光學補償膜、亮度增強膜中之組件或反射或透射反射LCD中之消色差元件。
  24. 如請求項21之組件或裝置，其特徵在於其係選自電光學顯示器、LCD、光學膜、偏光器、補償器、光束分光器、反射膜、對準層、濾色器、全息元件、熱燙印箔、彩色影像、裝飾或安全標示、LC顏料、黏著劑、非線性 光學(NLO)裝置、光學資訊儲存裝置、電子裝置、有機半導體、有機場效應電晶體(OFET)、積體電路(IC)、薄膜電晶體(TFT)、射頻識別(RFID)標籤、有機發光二極體(OLED)、有機發光電晶體(OLET)、電致發光顯示器、有機光電(OPV)裝置、有機太陽能電池(O-SC)、有機雷射二極體(O-雷射器)、有機積體電路(O-IC)、照明裝置、感應器裝置、電極材料、光導體、光偵測器、電子照相記錄裝置、電容器、電荷注入層、肖特基二極體(Schottky diode)、平坦化層、抗靜電膜、導電基板、導電圖案、光導體、電子照相應用、電子照相記錄、有機記憶裝置、生物傳感器、生物晶片、需要在多種波長下之類似相移之光電子裝置、組合之CD/DVD/HD-DVD/Blu-Rays、閱讀寫入再寫入資料儲存系統或攝影機。
  25. 一種製備如請求項1至15中任一項之化合物之方法，其係藉由以下步驟達成：a)在丁基鋰存在下使經合適取代之乙炔與視情況經取代之環己酮反應，b)分離藉此形成之異構體，c)使根據步驟a)及b)製備之一種異構體之羥基與可聚合基團反應，d)用相同或不同之環己酮及乙炔離析劑重複步驟a)及b)，e1)使藉由步驟d)製備之一種異構體與二鹵代烷及丁 基鋰反應產生二醚化合物，或e2)使藉由步驟d)製備之一種異構體與二元酸反應產生二酯化合物，f)在邵納蓋西拉條件(Sonogashira condition)下，將藉由步驟e1)或e2)製備之二酯或二醚與二鹵芳族化合物偶合，g)在邵納蓋西拉條件下使步驟c)之產物與步驟f)之產物反應。
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