TWI490316B - 用於光學或光電元件之含酯基液晶 - Google Patents

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Description

用於光學或光電元件之含酯基液晶
本發明係關於可聚合性液晶化合物(I)及其組成物與聚合物，該等係用來製備用於光學或光電元件之雙折射層。
雙折射層係用於製造光學或光電構件，例如波導器、光學光柵、濾光片、相位延遲膜、旋轉器、壓電晶胞以及非線性光學晶胞與薄膜。供前述光學或光電構件當中任一者使用之液晶化合物的選擇係取決於其相關光學特性，例如光學各向異性、折射率、透明度、與色散度。
雙折射層可藉由，舉例來說，使一包含液晶化合物之層定向而製得。
假使液晶具可聚合性，則液晶化合物上的定向層所外加的構形可被安定，且據此可藉其形成聚合物網絡而容許固定位向。所得的雙折射層係具有高黏度且對機械應力、溫度與曝光表現安定。
所欲者為對化學、熱影響或電磁輻射表現安定的可聚合性液晶化合物。不僅如此，衍生自可聚合性液晶化合物的良好製造特性係所欲的，例如簡單又經濟的可取得性。此外，有利的是具有良好應用特性的可聚合性液晶化合物，例如良好的黏著性、溶解度以及和其他可聚合性液晶化合物的互混性，還有遍及廣大溫度範圍－例如25至80 ℃、更有利地25至150 ℃－的(多種)擴展液晶相。
對於進一步的可聚合性液晶化合物係有所需求，該可聚合性液晶化合物展現廣泛的液晶熱範圍並能以俾使基板上的可聚合性液晶化合物或混合物之位向於製造聚合物網絡所需的整段期間皆維持安定的方式－較佳在互聯之前－先在基板上被定向。不僅如此，該等可聚合性液晶化合物應是經濟實惠易於取得的並展現良好的應用特性。
本發明係關於一種具有液晶相之可聚合性液晶化合物(I)：
其中R1 與R2 係彼此獨立地為具有化學式(Ia)之基團
其中：“----“，間斷線，代表接至化合物(I)之鍵聯，以及其中-(C1 -X1 )n 1 -C2 -(X2 -C3 )n 2 -為二價核心，其中；C1 與C3 在各別情況中係獨立地為經取代或未經取代之非芳香族、芳香族、碳環基或雜環基基團，以及C2 為一非芳香族、芳香族、碳環基或雜環基基團，其係未經取代或被一由1至20個C原子所構成之未分枝烴基團取代，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係被一雜原子，例如-O-、-S-、-NH-、-N(CH3 )-置換，或是被一選自於由下列所構成之群組的置換基團所置換：-N=N-、-CO-C=C-、-CH(OH)-、-CO-、-SO-、-CH2 (SO)-、-SO2 -、-CH2 (SO2 )-、-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、-CH=CH-及-C≡C-，前提是氧原子彼此不直接聯接；X1 與X2 係各別獨立地代表-O-、-S-、-NH-、-N(CH3 )-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-CO-C=C-、-CH(OH)-、-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CH2 (CO)-、-SO-、-CH2 (SO)-、-SO2 -、-CH2 (SO2 )-、-OCF2 -、-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、-CH2 -CH2 -、-CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵；n1 與n2 為整數，其各別獨立地具有0、1、2、3、4之值，較佳為1，SP1 係代表一非芳香族或芳香族、碳環基或雜環基基團，或是一CH=CH-基團、C≡C-基團或一分枝或未分枝之C3 -C24 -伸烷基基團，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係被一雜原子或至少一個選自於由下列所構成之群組的單一置換基團所置換：-N=N-、-CO-C=C-、CO-、-CH2 (CO)-、-SO-、-CH(SO)-、-SO2 -、-CH2 (SO2 )-、-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、OCH2 -、-CH2 O-、-CH=CH-、及-C≡C-；前提是氧原子彼此不直接聯接；更佳的是SP1 係代表一CH=CH-基團(順式或反式)、C≡C-基團或經取代或未經取代之C3 -C12 伸烷基，最佳的是C3 -C6 伸烷基，尤其是正伸丙基、正伸丁基、正伸戊基、正伸己基，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係被-O-或-S-、或至少一個單一CH=CH-基團(順式或反式)所置換；前提是氧原子彼此不直接聯接；SP2 係代表一經取代或未經取代之間隔基；較佳的是SP2 係代表一非芳香族或芳香族、碳環基或雜環基基團、或是分枝或未分枝之C1 -C24 -伸烷基基團，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係被一雜原子或至少被選自於由下列所構成之群組的單一置換基團所置換：-N=N-、-CO-C=C-、CO-、-CH2 (CO)-、-SO-、-CH2 (SO)-、-SO2 -、-CH2 (SO2 )-、-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、OCH2 -、-CH2 O-、-CH=CH-、及-C≡C-；前提是氧原子彼此不直接聯接；更佳的是SP2 係代表經取代或未經取代之C1 -C12 伸烷基，最佳的是C1 -C6 伸烷基，尤其是亞甲基、伸乙基、正伸丙基、正伸丁基、正伸戊基、正伸己基，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係被一雜原子或選自於由下列所構成之群組的至少一個單一置換基團所置換：-N=N-、-CO-C=C-、CO-、-CH2 (CO)-、-SO-、-CH2 (SO)-、-SO2 -、-CH2 (SO2 )-、-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、OCH2 -、-CH2 O-、-CH=CH-、及-C≡C-；前提是氧原子彼此不直接聯接；尤其最佳的是SP2 係代表未經取代之C1 -C6 伸烷基、亞甲基、伸乙基、正伸丙基、正伸丁基、正伸戊基、正伸己基，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係被-O-或-S-、或至少一個單一CH=CH-基團所置換；前提是氧原子彼此不直接聯接；P為一可聚合性基團。
進一步較佳的是化合物(I)，其中SP1 與Sp2 係彼此互異。
在本發明之上下文中：-　鹵素係具有氟、氯、溴、及碘之意義，較佳為氟與氯；- -CH=CH-係具有相應的順式或反式基團之意義；-　取代基較佳為鹵素、芳基、環烷基、胺基、氰基、環氧基、羥基、硝基、側氧基、烷基、烷氧基、C1 -C20 -烷氧基羰基、烷基羰基氧基、烷基羰基、烷基羰基胺基；-　以單一用詞或以組合字或和其他用詞合併使用的烷基一詞為，舉例來說，C1 -C24 烷基，較佳為C1 -C10 烷基，更佳為C1 -C6 烷基，其係經取代、未經取代、分枝、未分枝、未經置換，或者其中一或多個C原子可被諸如-O-、-S-、-N(CH3 )-之雜原子、或選自於由下列所構成之群組的置換基團所置換：-N=N-、-CO-C=C-、-CO-、-CH2 (CO)-、-SO-、-CH2 (SO)-、-SO2 -、-CH2 (SO2 )-、-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、-CH2 -CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CH=CH-、-C≡C-、及單鍵；偏好的是甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、異戊基、正戊基、正己基、異己基，或者被-O-、-COO-、-OCO-置換；-　伸烷基一詞為烷基的雙自由基衍生物，其中烷基係具有上述意義與偏好；-　烷氧基一詞為-O-烷基衍生物，烷氧基羰基一詞為-COO-烷基衍生物，烷基羰基氧基一詞為-OCO-烷基衍生物，烷基羰基一詞為OC-烷基衍生物，烷基羰基胺基一詞為HNOC-烷基衍生物，其中烷基係具有上文所給定的意義與偏好，-　芳基一詞為芳香族基團的殘基；-　環烷基一詞為非芳香族、碳環基、或雜環基基團的殘基；-　烴一詞包括了直鏈與分枝烷基、伸烷基、烯基、伸烯基、烯基、伸炔基；-　非芳香族一詞包括了碳環基或雜環基基團-　芳香族一詞包括了碳環基或雜環基基團，其為單環；由五或六個原子所構成的兩毗鄰單環；由八、九、或十個原子所構成的雙環系統；或由十三或十四個原子所構成的三環系統；較佳的是，「芳香族」一詞表示包含五、六、十、或14個環原子，譬如呋喃、苯或伸苯基、吡啶、三、嘧啶、萘、菲、聯苯或聯伸三苯、或四氫萘單元，其係未經中斷或被至少一個單一雜原子及/或至少一個單一橋接基團所中斷；較佳的芳香族基團為苯、伸苯基、聯苯或聯伸三苯且最佳的是伸苯基；較佳的是該芳香族、碳環基或雜環基基團係－舉例來說－未經取代或經單或多取代；碳環基或雜環基芳香族基團的較佳取代基為至少一極性基團及/或一烷基、丙烯醯基氧基、烷基丙烯醯基氧基、烷氧基、烷基羰基氧基、烷基氧基羰基氧基、烷基側氧基羰基氧基、甲基丙烯醯基氧基、乙烯基、乙烯基氧基及/或烯丙基氧基基團；較佳的極性基團為硝基、鹵素、羥基；氰基或羧基基團；-　伸苯基或苯基一詞－在用於本發明之上下文敘述時－係較佳表示一視情況被取代之1,2-、1,3-或1,4-伸苯基或苯基基團。較佳的是該伸苯基基團為1,3-抑或1,4-(伸)苯基基團。1,4-(伸)苯基基團係尤其較佳者。
較佳的是，C1 與C3 係選自於：
及
其中：L係代表氫、鹵素；C1 -C24 -烷基，較佳為甲基、乙基、正丁基、正己基；C1 -C24 -烷氧基、C1 -C24 -烷氧基羰基、C1 -C24 -烷基羰基氧基、C1 -C24 -烷基羰基，較佳為-COCH3 ；氰基、C1 -C24 -烷基羰基胺基；或-NO2 ，r1 為0、1、2、3、或4，r2 為0、1、2、或3，以及r3 為0、1、2。
更佳的是，C1 與C3 係選自於由下列化合物所構成之群組：
其中L係代表氫、鹵素、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基；C1 -C6 -烷氧基、-COCH3 腈、或-NO2 ，r1 、r2 、以及r3 係彼此獨立地為0或1。
較佳的是，C2 係選自於以下所示化合物之非對掌性基團C2 ’：
以及以下所示化合物之對掌性基團C2 ”：
其中：L係代表氫、由1至6個C原子所構成之未分枝烴基團，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3 )-之一雜原子所置換、或被一選自於由下列所構成之群組的置換基團所置換：-N=N-、-CO-C=C-、-CH(OH)-、-CO-、-SO-、-CH2 (SO)-、-SO2 -、-CH2 (SO2 )-、-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、-CH=CH-、及-C≡C-、前提是氧原子彼此不直接聯接；較佳的是其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或是被-O-、或-COO-、-O(CO)-、-O(CO)-O置換；更佳的是L為氫、甲基、乙基、丙基、甲氧基且最佳的是氫或甲基、乙基或甲氧基，而且尤其最佳的是氫或甲基；s1 為0、1、2、3、或4，s2 為0、1、2、或3，s3 為0、1、或2，以及s4 為0或1；而且較佳的是s1 、s2 、以及s4 係彼此獨立地為0或1。
更佳的是C2 係選自於以下所示化合物之非對掌性基團C2 ’：
以及以下所示化合物之對掌性基團C2 ”：
其中L、s1 、以及s2 係具有上文所說明的相同意義與偏好。
最佳的是C2 係選自於以下所示化合物之非對掌性基團C2 ’：
以及以下所示之對掌性基團C2 ”：以及其中L、s1 、s2 、以及s4 係具有上文所說明的相同意義與偏好。
不僅如此，更佳的是一種化合物(I)，其中P為CH2 =CZ1 -COO-、
其中k為1至20之整數；或者P為HO-CZ2 Z3 -、HS-CZ2 Z3 、HZ2 N-、CH2 =CZ1 -CO-NH-；CH2 =CZ2 -(O)k1 -，其中k1為0或1；CH3 -CHCH-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-、或Z4 Z5 Z6 Si-，其中Z1 為H、Cl、CN、苯基、或C1 -C6 烷基，Z2 與Z3 係各別獨立地為H或C1 -C6 烷基，Z4 、Z5 、以及Z6 係各別獨立地為Cl、具有1至6個C原子的烷基或羰基烷基。
較佳的是P為CH2 =CZ1 -COO-
其中Z1 與Z2 係彼此獨立地為H或C1 -C6 烷基，較佳為H或甲基且K為1至6之整數，較佳為1。
更佳的是P為CH2 =CZ1 -COO-，其中Z1 為H、或C1 -C6 烷基，其尤其為甲基。
此外，更佳的是一種具有化學式(II)之化合物：
其中C2 、R1 、L、r1 、n1 、n2 係具有如同上文所給定的意義與偏好；而且尤其更佳的是化合物(II)，其中C2 為1,4：3,6-二去水-2,5-二去氧-2,5-二甲基-D-甘露糖醇、1,4：3,6-二去水-D-甘露糖醇、1,4：3,6-二去水-2,5-二去氧-2,5-二甲基-D-葡萄糖醇、1,4：3,6-二去水山梨糖醇-2,5-二甲基-醚、或是1,4-伸苯基，其係未經取代或被未分枝之C1 -C6 -伸烷基基團取代，其中一或多個C原子、-CH-或-CH2 -基團係未經置換，或者，被-O-、-CO-、-COO-、-O(CO)-、或-O(CO)-O-置換，前提是氧原子彼此不直接聯接，以及；R1 、L、r1 係具有如同上文所給定的意義與偏好；而且更佳的是其中r1 為0。
尤其更佳的是具有化學式(IV)之化合物：
其中SP1 、SP2 、以及L係具有如同上文所說明的相同意義與偏好，而且Z為氫或甲基。
不僅如此，更佳的是具有>4、較佳大於>5之黏著性的化合物(I)。
黏著性數值係以2次測試(一種藉由相對於基材以180°並隨後以90°拉扯之移除測試)的平均為基準，並屬於下列分級：
5- 0%的面積被移除
4-　少於10%的面積被移除
3-　介於10-30%的面積被移除
2-　介於30-50%的面積被移除
1-　大於50%的面積被移除
*移除面積為樣本的釋放面積，其係黏附有黏著膠帶，其隨後嘗試以180°與90°拉扯。
黏著性數值係以下列標準流程產生：首先，選擇包含化合物(I)之樣本(根據本發明應用/實施例7所製得)的一表面區域，該區域係無缺陷，例如，舉例來說，刮痕或灰塵，而且該區域係遠離邊緣1-2 cm。隨後將黏著膠帶(Nichiban黏著膠帶)以垂直於用於使定向層定向(於25 ℃(+/-2 ℃)之溫度與50%(+/-10%)之濕度)之線性偏振光的方向貼上並牢牢地黏在晶格表面上，隨後靜置1 min等待時間。在此等待時間後，藉由首先對基材以180°拉扯且隨之對基材以90°拉扯快速地移去黏著膠帶。
本發明又一具體實例係關於一種液晶組成物，該組成物係包含至少一具有化學式(I)之化合物以及視情況選用之另一可聚合性液晶化合物及/或添加劑。
可聚合性液晶化合物係本技術領域所習知的，尤其較佳者並以參照方式併入本案的是描述於下列的可聚合性液晶化合物：WO 2005/105932、WO 2005/054406、WO 2004/085547、WO 2003/027056、US 2004/0164272、US 6746729、US 6733690、WO 2000/48985、WO 2000/07975、WO 2000/04110、WO 2000/05189、WO 99/37735、US 6395351、US 5700393、US 5851424、以及US 5650534。
更佳的是一種包含至少一具有化學式(I)之化合物的液晶組成物，其中C2 係選自於落在上文所給定意義與偏好之內的非對掌性基團C2 ’。
不僅如此，更佳的是一種包含下列的液晶組成物：具有化學式(I)之化合物，其中C2 係選自於落在上文所給定意義之內的非對掌性基團C2 ’，以及具有化學式(I)之至少一單一化合物，其中C2 為一選自於落在上文所給定意義與偏好之內的基團C2 ”之對掌性基團；或是一種包含具有化學式(I)並帶有C2 之至少兩個不同化合物的組成物。
此外，更佳的是液晶組成物係包含至少一化合物(I)與至少一化合物(III)
其中C2 、C2 ”、R1 、L、r1 、n1 、n2 係具有如同上文所給定的意義與偏好。
不僅如此，更佳的是液晶組成物係包含至少一單一化合物(I)以及三種化合物(V)、(VI)與(VII)
其中R1 、L、以及r1 係具有上文所給定的意義與偏好。
液晶組成物內的成分份量係取決於預期用途。假使一液晶組成物係所欲的，則本發明之組成物內的成分份量係受到必須保留之組成物液晶相的限制。傳統上，帶有或不含對掌性基團C2 的化合物(I)係具有佔組成物0.1至99重量%之份量、較佳1至50重量%之份量、甚至更佳1至30重量%之份量且尤其甚至更佳1至10重量%之份量，前提是混合物所有成分的重量百分比總和為100。
又較佳的是本發明之液晶組成物係包含
a)0.1至99.1重量%的化合物(I)，其中C2 為C2 ’，
b)0.1至99.1重量%的對掌性化合物(I)，其中C2 為C2 ”
，其中C2 、C2 ’、以及C2 ”係具有上文所給定的意義與偏好，而且其中所有成分的重量百分比總和為100；較佳的是，對掌性成分(I)係佔組成物0.1至20重量%之份量。
此外，較佳的是本發明之液晶組成物係包含化合物(I)以及反應性或非反應性對掌化合物。反應性與非反應性對掌化合物係本技術領域所習知的，而且描述於美國專利第5,798,147號並以參照方式併入本案。
最佳的是一種液晶組成物，其包含具有化學式(I)之化合物以及其他成分，例如，舉例來說，添加劑、溶劑。
一般使用的添加劑為抗氧化劑、起始劑(例如光起始劑)、加速劑、染料、抑制劑、活化劑、填充劑、鏈轉移抑制劑、色素、抗靜電劑、滯燃劑、增稠劑、搖變劑、表面活性劑、黏度調變劑、延展油、塑化劑、膠黏劑、催化劑、感光劑、安定劑(例如，譬如酚衍生物，例如4-乙氧基酚或2,6-雙三級-丁基-4-甲基酚(BHT))、潤滑劑；分散劑；聚合性黏結劑及/或是可藉由聚合作用轉換成聚合性黏結劑的單體化合物，或者，在乳劑塗層與印刷墨水的情況中的分散輔助劑，例如揭示於美國專利第5,798,147號者；疏水劑、黏著劑、助流劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、輔助劑、著色劑、染料與色素、固化抑制劑，例如氫醌、對三級-丁基鄰苯二酚；2，6-雙三級-丁基-對甲基酚；啡噻；N-苯基-2-萘胺；或是描述於EP 1 090 325 B的光可定向單體或寡聚物或聚合物；組成物內的添加劑份量係受到必須保留之本發明組成物之液晶相要求的限制。傳統上，反應性或非反應性添加劑係具有佔組成物0.01至50重量%之份量、較佳1至30重量%之份量、甚至更佳1至10重量%之份量。
倘若本發明之組成物包含安定劑，則後者係一般以佔組成物0.01至5重量%之份量、較佳0.1至1重量%之份量存在。
起始劑係以有效啟始組成物之固化作用的份量運用。有效份量係取決於方法參數與起始材料特性。通常，該份量係介於相較於組成物總重量%之0.01至10重量%、較佳0.5至8重量%、更佳1至5重量%之間。亦可運用二或多種起始劑(光-或熱起始劑)之組合。
本發明之液晶組成物為固體、或稀釋於有機溶劑及/或水之溶劑中、如同溶液、凝膠、分散液、或乳劑。
較佳的是，該組成物為澄清溶液。本申請案所使用的溶劑或溶劑混合物可為能溶解根據本發明之液晶組成物的任何化合物。可使用至少一溶劑，例如常見的極性溶劑或非極性溶劑。尤其偏好的溶劑為該等能使材料溶液對欲塗覆基板具有良好可塗性或可印性的溶劑。
最佳的是液晶組成物係包含具有化學式(I)之化合物以及一非極性溶劑。
非極性溶劑為具有低介電常數且不能與水互混的化合物，例如較佳的是己烷、苯、甲苯、二乙醚、1,4-二烷、四氫呋喃(THF)、氯仿、乙酸乙酯、二氯甲烷、1,3-二氧環戊烷(DXG)，而且更佳的是1,3-二氧環戊烷(DXG)。
極性溶劑為非質子性或質子性。
最佳的是液晶組成物係包含具有化學式(I)之化合物以及一極性溶劑。
極性非質子性溶劑係為和質子性溶劑共享離子溶解力但缺少酸性氫的溶劑。該等溶劑通常具有高介電常數與高極性。所偏好的極性溶劑為丙酮、乙腈(MeCN)、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基亞碸(DMSO)、N-甲基吡咯啶酮(NMP)、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、γ-丁內酯(BL)、N-甲基嗎啉、二乙酸丙二酯、氯苯、四氫呋喃、環戊酮(CP)、甲基乙基酮(MEK)、苯胺(AN)、環己酮(CHN)、甲基異丁基酮(MIBK)、乙酸1-甲氧基-2-丙酯(MPA)、以及該等的混合物。
極性質子性溶劑為含有可解離之H+的溶劑，例如氫氟酸。該類溶劑的分子可貢獻H+(質子)。反之，非質子性溶劑無法貢獻氫鍵。質子性溶劑的共同特性是展現氫鍵結、具有酸性氫(儘管該等可能是極弱的酸)、能夠穩定離子(陽離子係藉由未配對游離電子對、陰離子係藉由氫鍵結)。例子有乙酸、正丁醇、異丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇、甲酸、2-丁氧基乙醇(BC)、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、丙二醇單乙酸酯、二丙二醇、與二丙二醇單甲醚、以及水。
較佳的是使用於本申請案的有機溶劑為質子性或非質子性的極性或非極性溶劑。
較佳的溶劑為下列，但不限於：-酮類，例如，舉例來說，丙酮、環戊酮(CP)、環己酮(CH)、甲基異丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)，-醯胺類，例如N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基吡咯啶酮(NMP)、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺，-胺基甲酸酯類-醚類，例如四氫呋喃(THF)、乙二醇、二丙二醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、二丙二醇單甲醚、1,3-二氧環戊烷(DXG)-酯類，例如乙酸乙酯(EA)、乙酸1-甲氧基-2-丙酯(MPA)、γ-丁內酯(BL)、丙二醇單乙酸酯、二乙酸丙二酯，-醇類，例如2-丁氧基乙醇(BC)、乙基賽璐蘇、丁基賽璐蘇，-二甲基亞碸(DMSO)，-鹵素烴類，例如二氯甲烷、氯苯，-非極性溶劑，舉例來說，但不限於烴類，例如己烷、庚烷、甲苯；苯胺、石油醚，以及該等的混合物。
較偏好的溶劑為丙酮、環戊酮(CP)、環己酮(CH)、甲基異丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基吡咯啶酮(NMP)、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、(AN)、四氫呋喃(THF)、1,3-二氧環戊烷(DXG)、乙二醇、二丙二醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、二丙二醇單甲醚、乙酸乙酯(EA)、乙酸1-甲氧基-2-丙酯(MPA)、γ-丁內酯(BL)、丙二醇單乙酸酯、二乙酸丙二酯、二丙二醇單甲醚、二甲基亞碸(DMSO)。
最偏好的是環戊酮(CP)、環己酮(CH)、甲基異丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)、乙酸乙酯(EA)、乙酸1-甲氧基-2-丙酯(MPA)、1,3-二氧環戊烷(DXG)、二甲基亞碸(DMSO)。
取決於預期用途，添加溶劑可以是有利的。安排於溶劑內的組成物典型濃度係溶於該溶劑內之活性組成分─例如化合物(I)與視情況選用之添加劑─介於2與50重量%之間、較佳介於10與40重量%之間。
本發明之化合物(I)可藉由本技術領域所習知的方法製備。
不僅如此，本發明亦關於一種用於製備含酯基化合物，較佳為化合物(I)之方法，該方法包含
a)使具有化學式(VIII)之化合物
P-Sp2 -OH　(VIII)
和具有化學式(IX)之化合物接觸
b)以及和具有化學式(XI)之二羥基化合物
HO-(C1 -X1 )n 1 -C2 -(X2 -C3 )n 2 -OH　(XI)；
或具有化學式(XII)之化合物接觸
HO-(C1 -X1 )n 1 -C2 -(X2 -C3 )n 2 -Y　(XII)
其中P、Sp2 、Sp1 、C1 、C2 、C3 、n1 、n2 係具有如同上文所說明的相同意義，Z為氫或甲基且Y係代表COOH、COOC1 -C6 烷基、鹵素或CN，Y較佳為CN。
較佳的是，步驟a)與b)可以「一鍋法反應」進行，或者，該方法可藉由，舉例來說，分離步驟a)所生成的中間物而以不止一個步驟進行。
較佳的是該等化合物係藉由使彼等偶合來接觸。
一般而言，步驟a)中的偶合作用可以溶劑或不以溶劑進行。然而，使用溶劑可能是有利的，溶劑係例如落於下文所給定溶劑意義之內的極性或非極性之非質子性溶劑。所偏好的溶劑為四氫呋喃、甲苯、二甲苯。
方法步驟b)係較佳在溶劑─較佳為非質子性溶劑─的存在下進行。
不僅如此，偶合步驟a)與b)可在安定劑2,6-雙三級-丁基-4-甲基-酚的存在下進行。
較佳的是，步驟a)係於鹼─例如三級胺─的存在下進行。
偶合步驟a)與b)的溫度係取決於反應參數，例如所使用的反應材料。
較佳的是，步驟a)係藉由高達，舉例來說，30至180℃之高溫進行。
較佳的是，步驟a)之起始材料的莫耳比例係，舉例來說，介於1：0.8至0.8：1之範圍內並取決於所使用溶劑的反應性與溶解度。
較佳的是，二羥基(XI)對步驟a)所得化合物的莫耳比例係，舉例來說，介於(0.5：1至0.1：1)之範圍內；而具有化學式(XII)之單羥基化合物對步驟a)所得化合物的莫耳比例係，舉例來說，介於(1：1至1：0.8)之範圍內。
步驟a)所得化合物之步驟b)的偶合作用係較佳藉由活化之羧酸(例如醯基氯化物)的酯化反應、或藉由碳二亞胺的偶合作用、或藉由使用混合酸酐，例如甲磺醯氯來進行。較佳的是，步驟b)係於DMAP或吡啶的存在下進行。
步驟a)所得化合物之醯基氯化物可根據用於形成醯基氯化物的習知方法進行，例如說明於標準圖書中者。再者，碳二亞胺偶合作用以及和混合酸酐的反應可以說明於標準化學圖書中的習知方法進行。
羥烷基丙烯酸酯要不為市購產品就是可輕易地藉由譬如丙烯醯氯和二羥基化合物的反應來製備。
化合物HO-(C1 -X1 )n 1 -C2 -(X2 -C3 )n 2 -OH(XI)或HO-(C1 -X1 )n 1 -C2 -(X2 -C3 )n 2 -Y(XII)係習知的並可根據文獻方法合成(譬如JP 11080090)。該等可以，舉例來說，藉由或以類似於4-羥基苯甲酸和甲基氫醌溶於對甲苯磺酸單水合物在非質子性溶劑，例如鄰二甲苯的反應來製備。
本發明又一具體實例亦關於一種用於製備化合物(I)之方法，該方法包含
a)使二羥基化合物(XI)，
HO-(C1 -X1 )n 1 -C2 -(X2 -C3 )n 2 -OH(XI)
或具有化學式(XII)之單羥基化合物，
HO-(C1 -X1 )n 1 -C2 -(X2 -C3 )n 2 -Y(XII)
和具有化學式(IX)之化合物偶合
，以及
b)隨後，使步驟a)所得化合物和下列偶合
P-Sp2 -OH　(VIII)
其中P、SP2 、SP1 、C1 、C2 、C3 、n1 、n2 、Y係具有上文所給定的意義與偏好。
步驟a)與b)的反應條件與偏好係如同上文於製備化合物(I)之方法時所說明者，前提是要置換起始材料且分子比例係相應改變。
此外，本發明係關於一種藉由上述方法所獲得的產物。
不僅如此，本發明係包含一種用於製備未圖案化或圖案化雙折射層的方法，該方法包含使根據本發明之化合物(I)或組成物聚合。
本發明亦包含一種本發明之化合物(I)或組成物用於製備未圖案化或圖案化雙折射層之用途。
較佳的是，「圖案化」一詞係表示雙折射度圖案化及/或厚度圖案化及/或光學軸位向之圖案化、及/或聚合程度之圖案化且較佳包含光聚合。雙折射度係表示非尋常與尋常折射率之間的差異。
「未圖案化」一詞係表示層的整個區域之均一定向雙折射層。
不僅如此，本發明係包含一種用於製備雙折射層的方法，該方法包含-較佳在一對準表面上-使本發明之化合物(I)或組成物聚合。
就本發明之背景而言，對準表面係意指具有供用於液晶之對準能力的任何基材表面。
基材為-舉例來說-塑膠，例如PET、聚對苯二甲酸乙二醇酯、或TAC、纖維素三乙酸酯，或是可視情況塗覆以氧化銦錫(ITO)的任何其他材料，例如玻璃。不僅如此，該基材可包含產生或傳遞該類對準能力的塗層。該類塗層係眾所周知為對準層。
對準層可使用本技術領域所習知的任何技術製備，其包括但不限於摩擦法，例如經摩擦之聚醯亞胺或聚醯胺酸；壓紋法、刮擦法、SiO或類似物之斜角沈積法；黃光微影分柵法、LB膜(Langmuir Bodgett膜)、SAMS(自組裝單層表面)、離子照射法、表面結構之雷射曝光法、藉由壓印之對準紋理轉移法；光對準法，包括了－舉例來說－光聚合作用、光雙聚合作用、光分解作用、光異構化作用。
較佳的對準層為光定向光聚合物所構成之層。為製備對準層，本發明之組成物係塗佈在基材上並進行光聚合。光聚合作用意指組成物係使用光－較佳為UV光且更佳為UVA－進行固化，以得到交聯雙折射層。固化時間係取決於－尤其是－可聚合材料的反應性、塗層厚度、聚合起始劑的種類與UV燈的功率。較佳的是線性光聚合對準層。較佳的對準表面為PET與對準層，尤其是光對準層。
本發明亦關於一種用於製備包含根據本發明之化合物(I)或組成物的雙折射層的方法。
較佳的是該用於製備雙折射層的方法係包含
a)將本發明之化合物(I)或組成物塗覆或印刷在對準表面上，
b)視情況乾燥，以及
c)隨後，聚合，較佳為光聚合。
一般而言，該組成物係藉由本技術領域所習知的一般塗覆與印刷方法來塗佈。塗覆方法有，舉例來說，旋轉塗佈法、空氣刮刀塗佈法、刮塗法、刀塗法、反向塗佈法、轉印輥塗法、凹版輥塗法、接觸輥塗法、鑄塗法、噴塗法、槽孔塗佈法、壓延塗佈法、電沈積塗佈法、浸塗法、或擠壓式塗佈法。
印刷方法有，舉例來說，凸版印刷法，例如彈性凸版印刷法；噴墨印刷法；雕刻凹版印刷法，例如直接凹版印刷法或偏置凹版印刷法；微影印刷法，例如膠版印刷法；或錫膏印刷法，例如絲網印刷法。
是否進行乾燥步驟係取決於組成物的稠度。假使組成物內包含溶劑，則組成物通常在塗佈步驟之後被乾燥。
一般而言，「乾燥」係包括－舉例來說－藉由應用受熱氣體抽除(多種)溶劑，其係使用－舉例來說－以對流施加熱量並帶走溶劑蒸氣的空氣流(對流或直接乾燥法)。在較高溫度時較快乾燥。此外，在決定為了乾燥所施加之溫度時亦需要考量產品或膜的品質。其他可能性為真空乾燥法，其中熱係藉由接觸傳導或輻射(或微波)供應，同時所產生的蒸氣係藉由真空系統移除；間接或接觸乾燥法(透過熱壁加熱)，例如滾輪乾燥法、真空乾燥法；高頻乾燥法(射頻或微波被吸收至材料內部)；冷凍乾燥法或低壓凍乾法；以機械抽除溶劑。
在本發明一較佳具體實例中，該方法係包含使塗佈的步驟a)或b)中所得化合物(I)或組成物進行光聚合。該光聚合係藉由輻射進行。
就本發明背景而言，輻射為偏振或未偏振光。偏好的是未偏振光，但在特殊情況中，亦可應用偏振或部分偏振、線性、圓形或橢圓形的偏振光。
傳統上，燈係用於光聚合作用。用於照射之燈的強度應較佳高於0,2 mW/cm2 ，更佳高於10 mW/cm2 ，最佳高於20 mW/cm2 ，尤其最佳高於50 mW/cm2 。
光聚合亦可藉由電子束(EB)達成。
本發明亦關於未圖案化或圖案化雙折射層用於光學或光電構件與系統－尤其是多層系統－或元件之用途。
不僅如此，本發明亦關於一種用於製備包含膽固醇層、及/或本發明之未圖案化或圖案化雙折射層之光學或光電構件與系統－尤其是多層系統－或元件的方法。
圖案化或圖案化雙折射層係包含經聚合的本發明之化合物(I)或組成物。
光學構件、系統或元件係創造、操縱、或測量電磁輻射。
光電構件、系統或元件係藉由以電場調整材料的光學特性來運作。於是該等係關於材料的電磁(光學)與電性(電子)狀態之間的交互作用。
本發明進一步關於一種包含本發明之化合物(I)或組成物的光學或光電構件。
較佳的是，該未圖案化或圖案化光學或光電構件可用於(但不限於)波導器、安全元件或品牌保護元件、條碼、光學光柵、濾光片、相位延遲膜、補償膜、反射式偏光膜、吸附式偏光膜、各向異性散射膜補償片與相位延遲膜、扭轉型相位延遲膜、膽固醇液晶膜、主客液晶膜、單體波紋膜、偏光片、壓電晶胞、展現非線性光學特性之薄膜、裝飾性光學元件、增亮膜、用於波段選擇性補償的構件、用於多域結構補償的構件、多視角液晶顯示器的構件、消色差相位延遲膜、偏光狀態校正/調整膜、光學或光電感測器的構件、增亮膜的構件、用於光基礎電信元件的構件、帶有各向異性吸收器的圖案化G/H-偏光片、圖案化反射式圓形偏光片、圖案化反射式線性偏光片、圖案化MC(單體波紋膜)。
較佳的是安全元件，尤其是透射式或反射式安全元件；偏光片、補償片與相位延遲膜。
本發明又一態樣係提供一種光學或光電構件與多層系統，其包含根據本發明之化合物(I)或組成物。
此外，本發明係關於一種用於製備光學或光電構件的方法，該光學或光電構件係包含本發明之化合物(I)或組成物。
較佳的是，本發明亦關於根據本發明之未圖案化或圖案化光學或光電構件作為用於下列之相位延遲膜及/或補償膜及/或反射式偏光膜及/或吸附式偏光膜及/或各向異性散射膜的用途：
(a)扭轉向列型(TN)液晶顯示器、混合排列向列型(HAN)液晶顯示器、電控制型雙折射(ECB)液晶顯示器、超扭轉向列型(STN)液晶顯示器、光學補償型雙折射(OCB)液晶顯示器、π晶胞液晶顯示器、平面切換型(IPS)液晶顯示器、邊界電場切換型(FFS)液晶顯示器、重直對準型(VA)液晶顯示器；所有以上顯示器種類係以透射式或反射式或半透射半反射模式應用；
(b)產生三度空間影像或隨著視角變化之影像的顯示器；
(c)安全元件或品牌保護元件；
(d)裝飾性光學元件；
(e)增亮膜；
(f)光學感測器；
(e)光基礎電信元件。
不僅如此，較佳的是本發明係關於一種單體波紋膜。
不僅如此，較佳的是本發明係關於許多上文所給定的元件。
本發明又一具體實例係關於一種元件，其包含光學或光電構件，較佳為補償膜與相位延遲膜(視角、色彩轉移、對比、灰階穩定性、亮度)，該等係用於：安全元件，例如透射式與反射式安全元件；波段選擇性之補償：雙折射補償膜，其係根據RGB(紅、綠與藍)、液晶顯示器的次像素被圖案化，以提供最終適應次像素所傳送之分別波段的補償特性，多域結構(譬如半透射半反射式液晶顯示器)之補償：雙折射補償膜，其帶有根據欲補償元件之側向變化特性的圖案化特性，多視角液晶顯示器的構件：作為對不同視角提供不同影像之顯示器的構件的補償或相位延遲膜，三度空間液晶顯示器的構件：用作為提供三度空間影像訊息之液晶顯示器的構件的補償或相位延遲膜，消色差相位延遲膜：相位延遲膜－對比於簡單有色相位延遲膜－係提供偏光狀態類似變化以用於較廣的波段，譬如整個可見光波長光譜，偏光狀態校正/調整膜：雙折射膜，其係用於校正或調整偏光狀態，目標是啟動功能或增進光學元件的性能，光學或光電感測器的構件，尤其是偏光敏感性/選擇性感測器，增亮膜的構件，安全元件元件或裝飾性光學元件，用於光基礎電信元件的構件，尤其是以偏振光為基礎的元件。
本發明又一具體實例係關於一種元件，其包含帶有各向異性吸收器的圖案化G/H-偏光片。
較佳的是該帶有各向異性吸收器的圖案化G/H-偏光片係為薄膜偏光片、晶胞內偏光片、安全元件、或裝飾性光學元件。
本發明又一具體實例係關於一種元件，其包含圖案化反射式圓形偏光片。
較佳的是該圖案化反射式圓形偏光片係為增亮膜、安全元件、或裝飾性光學元件。
本發明又一具體實例係關於一種元件，其包含圖案化反射式線性偏光片。
較佳的是該圖案化反射式線性偏光片係為增亮膜、安全元件、或裝飾性光學元件。
本發明又一具體實例係關於一種波束調向元件，其包含光學或光電構件，較佳為用於波前調整元件的補償膜與相位延遲膜。
本發明又一具體實例係關於一種元件，其包含圖案化MC(單體波紋)膜。
較佳的是該圖案化單體波紋膜係為各向異性散射膜補償膜、各向異性反射片、抗反射膜、經增進雙折射性之膜、安全元件、或裝飾性光學元件。
在本發明中尤其較佳的是下列元件，例如，舉例來說，扭轉向列型(TN)液晶顯示器、混合排列向列型(HAN)液晶顯示器、電控制型雙折射(ECB)液晶顯示器、超扭轉向列型(STN)液晶顯示器、光學補償型雙折射(OCB)液晶顯示器、π晶胞液晶顯示器、平面切換型(IPS)液晶顯示器、邊界電場切換型(FFS)液晶顯示器、重直對準型(VA)液晶顯示器；所有以上顯示器種類係以透射式或反射式或半透射半反射模式應用，該等可用於產生三度空間影像或隨著視角變化之影像的顯示器；波束調向元件；光基礎電信元件；光學感測器；許多元件。
在本發明中，發現了新穎的化合物(I)與組成物，該等展現廣泛的液晶熱範圍，該等係具有對基板與對準表面之良好黏著特性。不僅如此，該等化合物可以簡單方法取得。此簡易取得性就各式應用而言係極為有益。
實施例：
實施例中所使用的定義
TAC=三乙醯基纖維素
LPP係具有「線性光可定向聚合物」之意義。
就製造對準層而言，適宜的LPP材料係描述於，舉例來說，專利公開案EP 0 611 786、WO 96/10049、與EP 0 763 552，並包括桂皮酸衍生物與阿魏酸衍生物。就下列實施例而言，挑選了描述於美國專利第156,107,427號、實施例4的LPP材料。
此光對準聚合物係以桂皮酸酯作為光反應基團為基礎。光對準材料的聚合物架構係為丙烯酸酯類型。
CHN=環己酮
CP=環戊酮
AD42=Irgacure 369，2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉苯基)-丁酮-1，可購自BASF
AD282：Irgacure 907，2-甲基-1[4-(甲基硫代)苯基}-2-嗎啉-丙-1-酮
AD138：參(2,4-雙三級-丁基苯基)磷酸酯，可購自Aldrich
AD184：Tego Flow 300，聚丙烯酸酯溶液，得自EVONIK
AD43=BHT，2,6-雙-三級丁基-4-甲基-酚，可購自Fluka
PP=聚丙烯
K=晶體形式
N=向列相
I=均向相
M=液晶相
(SA )=單變層列A相
製備實施例1：
1.1)以變化例a)製備(XIII)
1.1.1)將置於一裝配有攪拌器、溫度計及用於在迴流時以共沸移除水之分離器的化學反應器內、由276.24 g 4-羥基苯甲酸、124.12 g甲基氫醌、20.00 g對甲苯磺酸單水合物與1800 ml鄰二甲苯所構成的混合物於178 ℃之油浴中加熱至迴流。迴流與水的分離現象係於約137 ℃之蒸汽溫度開始並持續總共18小時，同時分離出約35 ml水。形成淡黃色、稍微黏稠的懸浮液。將其冷卻至65 ℃並加入1250 ml甲苯。待進一步冷卻至25 ℃後，使混合物於此溫度攪拌30分鐘並隨後過濾。以甲苯沖洗結晶狀過濾殘餘物，生成淡黃色固體。將橙色濾液丟棄。將固體懸浮於1250 ml乙酸乙酯並於45 ℃攪拌1小時。使懸浮液冷卻至6 ℃、過濾，以約800 ml冰冷乙酸乙酯沖洗過濾殘餘物並於50 ℃真空乾燥至固定重量，生成341.60 g幾近無色的雙酚(XIV)。HPLC純度為99%面積
1.1.2)將156.76 g丙烯酸2-羥基乙酯、154.04 g戊二酸酐與0.40 g 2,6-雙三級-丁基-4-甲基-酚所構成的混合物填至裝配有攪拌器與溫度計的化學反應器內。將混合物加熱至約30 ℃並攪拌直到得到均質溶液為止。停止加熱並加入4.725 ml三乙胺。放熱反應驅使溫度在15分鐘內升高至約90 ℃。進行冷卻以使溫度維持在低於90 ℃。待放熱現象減緩後，使反應混合物維持在75 ℃歷時2.5小時，並冷卻至周遭溫度。獲得大量如同無色、黏稠液體的酸(XV)。
1.1.3.)使置於一裝配有攪拌器、溫度計及添加漏斗的化學反應器內、由218.60 g雙酚(XIV)、322.20 g酸(XV)、24.40 g 4.二甲基胺基吡啶、2.50 g 2,6-雙三級丁基-對甲酚(BHT)與1400 ml甲苯所構成的混合物冷卻至+4 ℃。在1小時以內將289.00 g二環己基碳二亞胺(DCC)溶於500 ml甲苯之溶液加入，使反應溫度維持在低於+10 ℃。將冷卻裝置移開並使反應混合物於室溫(22-25 ℃)攪拌過夜(16小時)。對懸浮液添加1000 ml的5%碳酸氫鈉水溶液，持續攪拌15分鐘，隨後將混合物過濾，以移除沈澱的DCC-尿素。將兩相濾液分離並將下方的水相丟棄。以1000 ml的10%氯化鈉溶液沖洗甲苯相一次，並將甲苯部分地蒸餾去除，生成約825 g黃色溶液。以825 ml甲苯稀釋該溶液，產生約35%之固體含量。藉由將此溶液慢慢加至4720 ml異丙醇中、冷卻至-10 ℃而使產物結晶。使懸浮液於-10 ℃攪拌1小時、過濾並使結晶狀產物於25 ℃真空乾燥至固定重量。無色結晶狀產物(XIII)的產量為470 g。
分析資料：
HPLC純度：93 %面積
熔點：5 ℃
1.2)以變化例b)製備(XIII)
1.2.1將17.4 g丙烯酸2-羥基乙酯、17.1 g戊二酸酐與0.05 g 2,6-雙三級-丁基-4-甲基-酚所構成的混合物填至裝配有攪拌器與溫度計的化學反應器內。將THF 60 mL與22 g三乙胺加至該混合物。將溶液加熱至50 ℃並攪拌兩小時。使溶液冷卻至-30 ℃並將23 g三乙胺與18.9 g甲磺醯氯所構成的混合物逐滴加入。1.5 h後，將溶於60mL四氫呋喃之10.9 g雙酚(XIV)與1.5 g 4-二甲基胺基吡啶加至該混合物並於室溫(22-25 ℃)攪拌過夜(16小時)。使混合物通過矽藻土與矽膠過濾。以200mL乙酸乙酯萃取該溶液、以100mL HCl 0.5N 與100mL水沖洗。以硫酸鈉讓有機相脫水，並於真空中移除多餘溶劑。於層析管柱純化：SiO2 ，環己基/乙酸乙酯6/4作為沖提液，得到19 g淺黃色油狀物。藉由將30 mL乙醇慢慢添加至一由19 g產物溶於20 mL乙酸乙酯並冷卻於-10 ℃所製得的溶液而使產物結晶。使懸浮液於-10 ℃攪拌1小時、過濾並使結晶狀產物於25 ℃真空中乾燥至固定重量。無色結晶狀產物(XIII)的產量為13.3 g。分析資料：
HPLC純度：96 %面積
熔點：5 ℃
質譜+EMS：806.4 M NH4 +
根據實施例1/變化例b)之合成，製備了下文表1所列化合物，前提是在製備
-B1時，丙烯酸2-羥基乙酯係置換成甲基丙烯酸2-羥基乙酯且戊二酸酐係置換成順丁烯二酸酐；
-B2時，戊二酸酐係置換成順丁烯二酸酐；
-B3時，丙烯酸2-羥基乙酯係置換成甲基丙烯酸2-羥基乙酯且戊二酸酐係置換成順丁烯二酸酐且反應物甲磺醯氯係置換成亞硫醯氯；
-B4時，丙烯酸2-羥基乙酯係置換成丙烯酸2-羥基丙酯；
-B5時，丙烯酸2-羥基乙酯係置換成丙烯酸2-羥基丁酯；
-B6時，丙烯酸2-羥基乙酯係置換成丙烯酸4-羥基丁-2-烯酯；
-B7時，丙烯酸2-羥基乙酯係置換成丙烯酸2-羥基戊酯；
根據實施例1/變化例b)之合成，製備了下文表2所列化合物，前提是在製備
-C1時，根據實施例1.1.1)所製備的雙酚(XIV)係置換成其中L為氫之雙酚，以及起始材料甲基氫醌係置換成氫醌；
-C2時，根據實施例1.1.1)所製備的雙酚(XIV)係置換成其中L為甲氧基之雙酚，以及起始材料甲基氫醌係置換成2-甲氧基-氫醌；
實施例2：
合成單反應性化合物
根據實施例1/變化例b)之合成，製備了下文表3所列化合物，前提是在製備
-D3時，雙酚(XIV)係置換成
，其係類似於實施例1.1.1)而由4-羥基苯甲酸與4-羥基-4’-氰基-聯苯-製得。
應用/實施例1a：相位延遲膜/四分之一波片(位於帶有硬質外覆層之TAC基板上)
一片40微米厚、外覆有硬質層之TAC箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(80%MEK與20%CHN內溶有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃乾燥60s；乾膜厚度約60 nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 )。
隨後該樣本以k桿(尺寸1)塗覆
98.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
1.0% AD42
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% MEK與20% CHN溶劑混合物的30%調配物。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向、均勻的(=未圖案化，膜的整個區域呈現同等的雙折射性)各向異性且無可視缺陷。交聯聚合物膜的厚度最終為1310 nm。該膜於550 nm展現135 nm之光學相位延遲性。
應用/實施例1b：相位延遲膜/四分之一波片(位於帶有硬質外覆層之TAC基板上)
一片40微米厚、外覆有硬質層之TAC箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(80%MEK與20%CHN內溶有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃乾燥60s；乾膜厚度約60 nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 )。
隨後該樣本以k桿(尺寸1)塗覆
95.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
4.0% AD282
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% DXG與20% CHN溶劑混合物的30%調配物。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在大氣氛中藉1.5 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向、均勻的(=未圖案化，膜的整個區域呈現同等的雙折射性)各向異性且無可視缺陷。交聯LCP膜的厚度最終為1310 nm。該膜於550 nm展現135 nm之光學相位延遲性。
應用/實施例2：二分之一波片(位於帶有硬質外覆層之TAC基板上)
一片40微米厚、外覆有硬質層之TAC箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(80%MEK與20%CHN內溶有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃乾燥60s；乾膜厚度約60 nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 )。
隨後該樣本以k桿(尺寸2)塗覆
98.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
1.0% AD42
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% MEK與20% CHN溶劑混合物的40%溶液。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向、均勻的各向異性且無可視缺陷。交聯聚合物膜的厚度最終為2620 nm。該膜於550 nm展現270 nm之相位延遲性。相當適用於二分之一波片之應用。其他的中介相位延遲片亦可行。
應用/實施例3：安全元件(反射式)
一片20微米厚的金屬化PP箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(由80%MEK與20%CHN所構成之溶液內有2%固體含量)。使該濕膜於80℃乾燥120s；乾膜厚度約60 nm。隨後讓該乾膜先透過光罩曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 ；偏振方位角Φ=0°)，接著不用光罩以10 mJ/cm2 於偏振方位角Φ=45°曝光。
隨後該樣本以k桿(尺寸1)塗覆
98.4%實施例1所合成的(XIII)
1.0% AD42
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% MEK與20% CHN溶劑混合物的30%溶液。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現圖案化之單軸向各向異性且無可視缺陷。交聯聚合物膜的厚度最終為1310 nm並於550 nm展現135 nm之相位延遲性。該雙折射膜的光學軸在第一次曝光時被光罩覆蓋的區域係朝向0°，在後續不用光罩曝光的區域則均一地沿著45°偏振方位角朝向。
當使用偏光片觀察樣本時，則很容易看見圖案，視偏光片位向而定，顯示正性或負性影像。此特徵可用於第二級安全元件。
應用/實施例4：安全元件(透射式)
一片40微米厚、外覆有硬質層之TAC箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(由80%MEK與20%CHN所構成之溶液內有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃乾燥120s；乾膜厚度約60 nm。隨後讓該乾膜先透過光罩曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 ；偏振方位角Φ=0°)，接著不用光罩以10 mJ/cm2 於偏振方位角Φ=45°曝光。
隨後該樣本以k桿(尺寸1)塗覆
98.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
1.0% AD42
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% MEK與20% CHN溶劑混合物的40%溶液。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現圖案化之單軸向各向異性且無可視缺陷。交聯雙折射膜的厚度最終為2610 nm。該膜於550 nm展現270 nm之相位延遲性。該雙折射膜的光學軸在第一次曝光時被光罩覆蓋的區域係朝向0°，在後續不用光罩曝光的區域則均一地沿著45°偏振方位角朝向。
當以正交偏光片(透射)觀察樣本時，則很容易看見圖案，視樣本位向而定，顯示正性或負性影像。
應用/實施例5：膽固醇圓形反射層
一片40微米厚、外覆有硬質層之TAC箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(80%MEK與20%CP內溶有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃乾燥120s；乾膜厚度約60nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 )。
隨後該樣本以k桿(尺寸0)塗覆
98.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
1.0% AD42
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% MEK與20% CHN溶劑混合物的2%調配物。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向、均勻的各向異性且無可視缺陷。交聯聚合物膜的厚度最終為約50 nm。
隨後該樣本以k桿(尺寸2)塗覆
94.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
4.0% Lumogen S750(可購自BASF)
1.0% AD42
0.5% AD138
0.1% AD43
溶於MPK的40%溶液。該濕膜係於50 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現膽固醇位向，反射帶的中心係位於620 nm且選擇性反射帶的寬度為約40 nm。該層看起來均勻且無可視缺陷。交聯膽固醇膜的厚度最終為2500 nm。選擇性反射區係相當適用於圓形反射濾光片之應用。
應用/實施例6a：膽固醇圓形偏光片
一片40微米厚、外覆有硬質層之TAC箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(80%MEK與20%CHN內溶有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃乾燥120s；乾膜厚度約60 nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 )。
隨後該樣本以k桿(尺寸1)塗覆
98.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
1.0% AD42
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% MEK與20% CHN溶劑混合物的30%溶液。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向、均勻的各向異性且無可視缺陷。交聯聚合物膜的厚度最終為1310 nm並於550 nm展現135 nm之相位延遲性。
隨後該樣本以k桿(尺寸2)塗覆
94.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
4.0% Lumogen S750
1.0% AD42
0.5% AD138
0.1% AD43
溶於MPK的40%溶液。該濕膜係於57 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現膽固醇位向，反射帶的中心係位於615 nm且單一膽固醇層的選擇性反射帶寬度為約40 nm。該層看起來均勻且無可視缺陷。交聯膽固醇膜的厚度最終為2500 nm。
此四分之一波片與膽固醇膜之組合在選擇性反射區係相當適用於圓形偏光片之應用。
應用/實施例6b：膽固醇圓形偏光片
一片40微米厚、外覆有硬質層之TAC箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(80%MEK與20%CP內溶有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃乾燥120s；乾膜厚度約60nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 )。
隨後該樣本以k桿(尺寸0)塗覆
95.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
4.0% AD282
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% DXG與20% CHN溶劑混合物的30%調配物。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在大氣氛中藉1.5 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向、均勻的(=未圖案化，膜的整個區域呈現同等的雙折射性)各向異性且無可視缺陷。交聯LCP膜的厚度最終為1310 nm。該膜於550 nm展現135 nm之光學相位延遲性。
隨後該樣本以k桿(尺寸2)塗覆
94.7%實施例1所合成的化合物(XIII)
4.0% Lumogen S750
4.0% AD282
0.2% AD138
0.1% AD43
溶於80%MEK與20% DXG2的40%溶液。該濕膜係於52 ℃退火並乾燥120s，並在大氣氛中藉1.5 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現膽固醇位向，反射帶的中心係位於615 nm且單一膽固醇層的選擇性反射帶寬度為約40 nm。該層看起來均勻且無可視缺陷。交聯膽固醇膜的厚度最終為2500 nm。
此四分之一波片與膽固醇膜之組合在選擇性反射區係相當適用於圓形偏光片之應用。
應用/實施例7：位於PET基板上的安全元件一片20微米厚的PET箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)且隨後以K桿(尺寸0)塗覆LPP溶液(由80%MEK與20%CHN所構成之溶液內有2%固體含量)。使該濕膜於80 ℃下乾燥120s；乾膜厚度約60 nm。隨後讓該乾膜先透過光罩曝光至線性偏振平行UVB光(25 mJ/cm2 ；偏振方位角Φ=45°，相對於PET箔的光學軸位向)，接著不用光罩以10 mJ/cm2 於偏振方位角Φ=-45°曝光。
隨後該樣本以k桿(尺寸1)塗覆
98.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
1.0% AD42
0.5% AD184
0.1% AD43
溶於80% MEK與20% CHN溶劑混合物的30%溶液。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現圖案化之單軸向各向異性且無可視缺陷。交聯雙折射膜的厚度最終為1310 nm並於550 nm展現135 nm之相位延遲性。該雙折射膜的光學軸係沿著45°偏振方位角平行朝向(在第一次曝光期間被光罩覆蓋的區域)並平行朝向-45°(相對於PET箔的光學軸位向)。
隨後該樣本以k桿(尺寸2)塗覆
94.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
4.0% Lumogen S750
1.0% AD42
0.5% AD138
0.1% AD43
溶於MPK的40%溶液。該濕膜係於57 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現膽固醇位向，反射帶的中心係位於615 nm。該層看起來均勻且無可視缺陷。交聯膽固醇膜的厚度最終為2500 nm。
最後，使用可於市面上購得的黑漆(Sun Chemicals所製造的Rayoflex)塗上一層黑膜。對膽固醇層之黏著性係極為優異。
當以偏光片觀察PET箔時，此樣本(包含一圖案化四分之一波片與一膽固醇膜)可用作為第二級安全元件，其分別取決於偏光片的位向而顯示經遮蔽之正性與負性影像。亦顯示如同安全特徵的第一級彩色轉移效應。
應用/實施例8
一片20微米厚的PET箔係經電暈處理(參數：功率=0.3kW；旋轉速度120m/min；轉數：6)。
隨後該樣本以k桿(尺寸2)塗覆
94.4%實施例1所合成的化合物(XIII)
4.0% Lumogen S750
1.0% AD42
0.5% AD138
0.1% AD43
溶於MPK的40%溶液。該濕膜係於57 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉1 J/cm2 未偏振UVA光進行交聯。在此處理後，該膜展現膽固醇位向，反射帶的中心係位於620 nm且單一膽固醇層的選擇性反射帶寬度為約40 nm。該層看起來均勻且無可視缺陷。交聯膽固醇膜的厚度最終為2500 nm。此外，該膜顯示對PET箔出乎意料的良好黏著性。在選擇性反射區係相當適用於圓形反射濾光片之應用。
應用/實施例9-位於玻璃基板上的相位延遲膜玻璃基板係以LPP溶液(98%環戊酮內溶有2%固體含量)旋轉塗佈。使該濕膜於180 ℃乾燥10s；乾膜厚度約60 nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(120 mJ/cm2 )。
隨後該樣本係以
67%化合物B2(如同製備實施例1.2.1所說明者)
30% LCP(1)，2,5-雙-[4-6-丙烯醯基伸氧基己基伸氧基)苯甲基伸氧基]苯甲酸戊酯，購自ROLIC Technologies，瑞士；或是以類似於美國專利第5,593,617號之反應方案1、2、3、4製備。
1.0% AD42
1.0% AD18
1.0% AD43
溶於苯胺的20%調配物旋轉塗佈。該濕膜係於180 ℃退火並乾燥10s，並在氮中藉120 J/cm2 Hg燈進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向之均勻位向且無可視缺陷。交聯膜的厚度最終為802 nm。該膜於550 nm展現105 nm之相位延遲性。
應用/實施例10-位於玻璃基板上的相位延遲膜
實施例10係和實施例9相同，前提是
-化合物B2係置換成化合物B7(如同製備實施例1.2.1所說明者)
交聯膜的厚度最終為790 nm。該膜於550 nm展現89 nm之相位延遲性。
應用/實施例11-位於玻璃基板上的相位延遲膜玻璃基板係以LPP溶液(98%環戊酮內溶有2%固體含量)旋轉塗佈。使該濕膜於180 ℃乾燥4min；乾膜厚度約60 nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(200 mJ/cm2 )。
隨後該樣本係以
87.9%實施例1所合成的化合物(XIII)
10%實施例1、表2所合成的C2
1.0% Irgacure 369
1.0% Tinuvin 123
0.1% BHT
溶於苯胺的20%調配物旋轉塗佈。該濕膜係於60 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉200 J/cm2 Hg燈進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向之均勻位向且無可視缺陷。交聯膜的厚度最終為710 nm。該膜於550 nm展現84 nm之相位延遲性。
應用/實施例12-位於玻璃基板上的相位延遲膜玻璃基板係以LPP溶液(98%環戊酮內溶有2%固體含量)旋轉塗佈。使該濕膜於180 ℃乾燥4min；乾膜厚度約60 nm。隨後將乾膜曝光至線性偏振平行UVB光(200 mJ/cm2 )。
隨後該樣本係以
87.9%實施例1所合成的化合物(XIII)
10%實施例1、表1所合成的B6
1.0% Irgacure 369
1.0% Tinuvin 123
0.1% BHT
溶於苯胺的20%調配物旋轉塗佈。該濕膜係於73 ℃退火並乾燥120s，並在氮中藉200 J/cm2 Hg燈進行交聯。在此處理後，該膜展現單軸向之均勻位向且無可視缺陷。交聯膜的厚度最終為760 nm。該膜於550 nm展現97 nm之相位延遲性。

Claims (7)

  1. 一種具有液晶相之可聚合性液晶化合物(I)：該化合物(1)選自由具有以下化學式的化合物組成之群組： 其中R1 表示： 其中L為氫或甲氧基。
  2. 根據申請專利範圍第1項之化合物(I)，其具有>4之黏著性。
  3. 一種液晶組成物，其包含至少一種根據申請專利範圍第1項所說明的化合物(I)。
  4. 一種用於製備未圖案化或圖案化雙折射層的方法，該方法包含使申請專利範圍第1項所說明的化合物(I)或申請專利範圍第3項所說明的液晶組成物聚合。
  5. 一種圖案化或圖案化雙折射層，其包含經聚合之申請專利範圍第1項所說明的化合物(I)或申請專利範圍第3項所說明的液晶組成物。
  6. 一種用於製備光學或光電構件的方法，該光學或光電構件係包含申請專利範圍第1項所說明的化合物(I)或申請專利範圍第3項所說明的液晶組成物。
  7. 一種光學或光電構件，其包含申請專利範圍第1項所說明的化合物(I)或申請專利範圍第3項所說明的液晶組成物。
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