TWI513802B - 液晶顯示器 - Google Patents

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TWI513802B
TWI513802B TW099115933A TW99115933A TWI513802B TW I513802 B TWI513802 B TW I513802B TW 099115933 A TW099115933 A TW 099115933A TW 99115933 A TW99115933 A TW 99115933A TW I513802 B TWI513802 B TW I513802B
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Alexander Hahn
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Merck Patent Gmbh
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Description

液晶顯示器
本發明係關於可聚合化合物、關於用於其製備之方法及中間物，及關於其用於光學、電光及電子目的之用途，特別是在液晶(LC)介質及LC顯示器中之用途，尤其在PS(聚合物穩定化)或PSA(聚合物持續對準)類型之LC顯示器中的用途。
目前所用之液晶顯示器(LC顯示器)通常為TN(扭轉向列)型液晶顯示器。然而，此等液晶顯示器具有對比之強視角依賴性的缺點。此外，已知所謂的VA(垂直對準)顯示器，其具有較寬視角。VA顯示器之LC單元包含介於兩個透明電極之間的LC介質層，其中該LC介質通常具有負值之介電(DC)各向異性。在關閉狀態下，LC層之分子與電極表面垂直(垂直地)對準或具有傾斜之垂直對準。在電壓施加至電極時，發生平行於電極表面之LC分子之再對準。再者，OCB(光學補償彎曲)顯示器為已知的，其係基於雙折射效應且具有LC層，該LC層具有所謂"彎曲"對準且通常具有正的(DC)各向異性。在施加電壓時，發生垂直於電極表面之LC分子再對準。此外，OCB顯示器通常包括一或多個雙折射光學延遲膜以防止對黑暗狀態的彎曲晶胞之非所欲的透光。OCB顯示器相較於TN顯示器具有更寬廣的視角和更短的回應時間。所謂的IPS(共平面切換型)顯示器亦為已知的，其包含介於2個基板之間的LC層，其中2個電極僅位於二個基板中之一個基板上和較佳地具有嚙合梳狀結構。在對電極施加電壓時，藉此在其之間產生具有平行於LC層之顯著分量的電場。此導致層平面中之LC分子之再對準。此外，已提出所謂FFS(邊緣場轉換型)顯示器(尤其參見S. H. Jung等人，Jpn. J. Appl. Phys.，第43冊，第3期，2004年，1028)，其同樣地在相同基板上包含兩個電極，但與IPS顯示器相反，此等電極中之僅一者呈以梳狀方式結構化之電極形式，且另一電極未結構化。藉此產生強的所謂“邊緣場”，亦即接近電極之邊緣的強電場，及遍及該單元，具有強垂直分量以及強水平分量兩者的電場。IPS顯示器以及FFS顯示器兩者具有對比度之低視角依賴性。
於最新類型的VA顯示器中，LC分子之均一對準被限制於LC單元內之複數個相對較小域。向錯(disclination)可存在於這些區域之間，亦稱為傾斜區域。與習知VA顯示器相比，具有傾斜域之VA顯示器具有較大對比度之視角獨立性及灰色色調。此外，此類型顯示器的製造更為簡單，因為不再需要為了於開啟狀態的分子的均一對準而對電極表面進行額外處理，例如藉由摩擦。取而代之的是，傾角或預傾角的優先方向係藉由電極的特殊設計而予以控制。在所謂的MVA(多區域垂直對準)顯示器中，此通常係藉由具有造成局部預傾之突出構造的電極而達成。結果，在施加電壓時，LC分子係於單元的不同限定區域內以不同方向予以平行對準於電極表面。藉此達到“受控的”切換，且防止干擾性向錯線的形成。雖然此排列改善顯示器的視角，然而，其導致透光性的減低。MVA的進一步發展僅在一個電極側使用突出構造，而相反電極具有狹縫，其改良透光性。在施加電壓時，狹縫電極於LC單元內產生不均勻電場，意指受控的切換仍被達成。關於透光度的進一步改善，可增加狹縫和突出結構之間的間隔，但此因而產生回應時間的延長。在所謂PVA(圖案化VA)中，借助於相對側上之狹縫來結構化兩個電極使得突起完全多餘，其導致對比增加和改良透光性，但技術上是困難的且使顯示器對機械影響(輕拍等等)更敏感。然而，對於許多應用(諸如(例如)，監視器且尤其TV螢幕)，需要縮短顯示器之回應時間且改良對比度及亮度(透射)。
另外的發展為所謂的PS或PSA(聚合物持續[對準])顯示器，其亦以術語“聚合物穩定化”得知。在這些中，少量(例如，0.3重量%，通常<1重量%)的可聚合化合物被加到LC介質中，且在引入至LC單元之後，就地被聚合或交聯，通常係藉由UV光聚合，有或沒有在電極之間施加電電壓。已證明特別適合將可聚合介晶(mesogenic)或液晶化合物(亦稱為“反應性液晶原”(RMs))加到LC混合物中。
同時，PSA原理正用於各種傳統LC顯示器中。因此，例如PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS/FFS及PS-TN顯示器為已知的。在PSA-VA和PSA-OCB顯示器之情形中，可聚合化合物之聚合作用較佳地以施加電壓而發生，且在PSA-IPS顯示器之情形中，有或沒有，較佳地沒有外加電壓。如在試驗單元中可證明的，PSA方法導致單元的預傾。在PSA-OCB顯示器的情況中，因此可能穩定彎曲結構，致使不需要或減少補償電壓。在PSA-VA顯示器之情況下，此預傾斜對回應時間具有正效應。關於PSA-VA顯示器，可使用標準MVA或PVA像素和電極配置。然而，此外，可能例如僅以一個結構化電極側且無突出結構來操控，其顯著地簡化製造且同時獲得非常良好的對比和非常良好的透光性。
PSA-VA顯示器係描述於(例如)JP10-036847 A、EP1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1和US 2006/0103804 A1。PSA-OCB顯示器係描述於(例如)T.-J-Chen等人之Jpn. J. Appl. Phys. 45，2006，2702-2704及S.H.Kim、L.-C-Chien之Jpn. J. Appl. Phys. 43，2004，7643-7647中。PS-IPS顯示器係描述於(例如)US 6,177,972和Appl. Phys. Lett. 1999，75(21)，3264。PS-TN顯示器係描述於(例如)Optics Express 2004，12(7)，1221中。
像上述習知LC顯示器，PSA顯示器可以主動矩陣(active-matrix)或被動矩陣(passive-matrix)顯示器操作。在主動矩陣顯示器之情形中，個別像素通常係藉由積體非線性主動元件(諸如(例如)電晶體(例如薄膜電晶體("TFTs"))定址，而在被動矩陣顯示器之情形中，個別像素通常係藉由多重方法(如從先前技術得知者)定址。
特別關於監視器且尤其是TV應用，仍持續需要LC顯示器的回應時間及對比和亮度(因此亦是透射)的最佳化。PSA方法在此可提供決定性的優點。特別是在PSA-VA的情況中，與測試單元中可量測之預傾斜相關的回應時間之縮短可被達成而對其他參數無顯著不利影響。
在先前技術中，使用例如式1之可聚合化合物
其中P表示可聚合基團，通常為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團，如例如US 7,169,449中所述。
然而，出現並非所有由LC混合物(下文也稱為“LC主體混合物”)+可聚合成分(典型地RM)組成的組合皆適合於PSA顯示器之問題，因為例如建立不足的傾斜或無傾斜，或因為例如所謂的“電壓保持率”(VHR或HR)對TFT顯示器應用而言是不足的。此外，頃發現：當使用於PSA顯示器中時，從先前技藝得知的LC混合物和RM仍具有一些缺點。因此，並非每種已知的可溶於LC混合物中之RM皆適合使用於在PSA顯示器中。此外，除了直接測量PSA顯示器中的預傾之外，通常難以找出RM之適當選擇準則。如果藉UV光而沒有添加光起始劑之聚合作用是所要的，則適當RM的選擇甚至變成更小，對某些應用而言其可為有利的。
除此之外，LC主體混合物/RM之選擇組合應具有最低的可能旋轉黏度和最佳的可能電性質。特別地，應具有最高可能VHR。在PSA顯示器中，在用UV光輻射後特別需要高VHR，因為UV曝露為顯示器生產製程之一必要部分，但其亦在顯示器成品之操作期間於正常曝露時發生。
特別地，將需要具有產生特別小的預傾斜角之用於PSA顯示器的可利用之新穎材料。較佳材料在此為該等在相同曝露時間的聚合期間產生比迄今已知之材料低的預傾角及/或透過其之使用在較短曝露時間後已達成比使用已知材料可達成之(較高)預傾角的材料。顯示器之生產時間(生產節拍時間)因此可被縮短，且生產製程之成本降低。
在PSA顯示器之生產中另一問題為未經聚合的RM之殘餘量的存在或移除，特別在用於在顯示器中產生預傾斜角的聚合步驟之後。例如，完成顯示器之後在操作期間，此類型之未反應的RM可不利地影響顯示器之性質或例如以不受控制之方式聚合。
因此，從先前技術得知的PSA顯示器時常顯示所謂的“影像殘留”或“影像燒傷”之不想要的效果，亦即，由於個別像素之臨時定址而在LC顯示器中產生之影像仍保持可見，即使在己關閉此等像素中之電場後或已定址其他像素後亦是如此。
一方面若使用具有低VHR之LC主體混合物，會發生此"影像殘留"。日光或背光之UV成分會在其中引起LC分子之不想要的分解反應且因此引發離子或自由基團雜質之產生。這些可能累積(特別地)於電極或對準層，其中它們減少有效外加電壓。此作用也可在沒有聚合物成分的習知LC顯示器觀察到。
除此之外，在PSA顯示器中時常觀察到因存在未聚合RM所引起之額外“影像殘留”作用。殘餘RM之不受控制的聚合係在此藉由來自環境的UV光或由背光開始。在交換(switched)顯示區中，在許多定址循環之後此改變傾角。結果，交換區(switched areas)中可發生傳輸的改變，而在非交換區中其保持不變。
因此想要在製造PSA顯示器期間儘可能完全地進行RM的聚合作用和將在顯示器中未聚合RM之存在儘可能排除或減少到最小量。為此，需要能夠非常有效且完全聚合的材料。除此之外，這些殘餘量之受控反應會是令人想要的。若RM聚合得比迄今已知之材料快且有效，則此將較簡單。
因此仍非常需要PSA顯示器(特別地，VA及OCB型)及使用於該等顯示器中的LC介質和可聚合化合物，其不顯示上述缺點或即使有的話，僅至較小程度且具有改良之特性。特別是非常需要PSA顯示器及使用於PSA顯示器中之材料，該等材料使實現高比電阻同時實現大工作溫度範圍、短的回應時間(甚至在低溫下)，及低臨界電壓、低預傾角、灰色色調多重性(a multiplicity of grey shades)、高對比度及寬視角，且在UV曝露後具有高值的“電壓保持率”(VHR)。
本發明係基於提供使用於PSA顯示器之新穎適當材料(特別是RM和含其的LC介質)的目的，該等材料沒有上述缺點或即使有的話，也至減少程度、儘可能快且完全地聚合、能儘快地確定低預傾角、減少或防止顯示器中的影像殘留之發生，且較佳地同時實現非常高的比電阻值、低臨界電壓和短的回應時間。
本發明之另一目的為提供(特別是)用於光學、電光及電子應用的新穎RM，且提供用於其製備之合適方法及中間物。
特別地，本發明係基於提供在光聚合之後產生較大最大預傾的可聚合化合物之目的，其導致更快達成所要的預傾且因此顯著縮短製造LC顯示器的時間。
根據本發明藉由提供如本申請案中所述之材料、方法和顯示器達成此目的。特別地，令人驚訝地已發現：上述一些或所有目的可藉由使用根據本發明之PSA顯示器達成，該PSA顯示器包含一種包含式2之結構單元的經聚合化合物
其中W表示二價碳基橋或雜原子。相較於從先前技術得知的給予於上之式1化合物，橋聯單元之引進聯芳基骨架限制圍繞中央鍵結之移動性並因此產生剛性且為更位阻的骨架。
此類型之可聚合化合物使用於根據本發明之LC介質和PSA顯示器中導致所要預傾被特別快地達成且導致顯著縮短之顯示器製造時間。經由在VA傾斜測量單元中之曝露時間依賴性預傾測量已證明此與LC介質有關。特別地，可能在沒有添加光起始劑下達成預傾。
因為在根據本發明之顯示器中可聚合化合物顯示顯著較高聚合速率、單元中也保持較少未反應殘餘量、產生其電光性質之改良、和這些殘餘量之受控制反應變得比較簡單。
包含式2結構單元之可聚合化合物已為了其他目的而描述在先前技術中。因此，US 6,824,709揭示用於各向異性聚合物膜(諸如(例如)，對準層、延遲膜或極化器)的包含中央茀基團(也就是式2，其中W=CH2 )之可聚合化合物。
US 5,674,576揭示PSCT("聚合物穩定化膽固醇結構")類型或PDLC("聚合物分散液晶")類型之LC顯示器，其包含對掌性向列型或膽固醇型LC介質(也就是具有LC分子的螺旋狀扭曲)和聚合物。藉由茀二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯，或其包含O或NH橋取代CH2 橋之衍生物的聚合作用可獲得聚合物。藉由施加電壓，顯示器係在各狀態之間切換，其中對掌性LC介質顯示有色光之光散射、透明性或選擇性反射。然而，US 5,674,576不揭示任何本發明中所述之PSA類型的顯示器，其中可聚合成分之聚合作用以施加電壓發生且因此在LC介質中產生預傾角。除此之外，US 5,674,576LC中所描述之顯示器包含較大量的可聚合化合物，較佳地0.5至8重量%，以便幫助可得光的散射作用或反射作用。相比之下，在本發明的PSA顯示器中，由此所引起之該等大量的RM和散射作用或選擇性反射作用是不想要的。US 5,674,576的實例中所述之150-180分鐘之長聚合時間也不適合以工業規模製備LC顯示器。
然而，至今沒有描述或在現有技術也沒有提出可聚合性之茀衍生物被使用於PSA顯示器之低分子量LC介質中以透過在電場中就地聚合作用而迅速建立傾角。
本發明因此係有關式I化合物於PS(聚合物穩定化)或PSA(聚合物持續對準)類型之液晶(LC)介質及LC顯示器中之用途，
其中個別基團具有下列意義：W表示-C(Rc Rd )-、-CH2 CH2 -、-CH2 -O-、-O-、-CO-、-CO-O-、-S-或-N(Rc )-，Rc 、Rd 彼此獨立地各自表示P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5 或具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基，此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地經伸芳基、-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN或P-Sp-置換，或芳基或雜芳基，較佳具有2至25個C原子，其也可包含二或多個稠合環且其隨意地經L單-或多取代，Ra 、Rb 彼此獨立地各自具有Rc 所示意義之一，其中該等Ra 及Rb 基中之至少一者表示或包含P-Sp-基團，P在每次出現時，相同或不同地表示可聚合基團，Sp在每次出現時，相同或不同地表示間隔基團或單鍵，A1 、A2 彼此獨立地各自表示芳族、雜芳族、脂環族或雜環族基團，較佳地具有4至25個C原子，其亦可包括稠合環，且其隨意地經L單-或多取代，L在每次出現時，相同或不同地表示P-Sp-、H、OH、CH2 OH、鹵素、SF5 、NO2 、碳基或烴基，Z1 、Z2 彼此獨立地各自表示-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-OCO-,-O-CO-O-,-OCH2 -,-CH2 O-,-SCH2 -,-CH2 S-,-CF2 O-,-OCF2 -,-CF2 S-,-SCF2 -,-(CH2 )n -,-CF2 CH2 -,-CH2 CF2 -,-(CF2 )n -,-CH=CH-,-CF=CF-,-CH=CF-,-CF=CH-,-C≡C-,-CH=CH-COO-,-OCO-CH=CH-,-CH2 -CH2 -COO-,OCO-CH2 -CH2 -,-C(R0 R00 )-,-C(Ry Rz )-或單鍵，R0 及R00 彼此獨立地且在每一次出現時相同或不同地各自表示H或具有1至12個C原子之烷基，Ry 、Rz 彼此獨立地各自表示H、F、CH3 或CF3 ，n在每次出現時，相同或不同地表示1、2、3或4，p、q彼此獨立地各自表示0、1、2或3，r在每次出現時，相同或不同地表示0、1、2或3。
本發明此外係關於一種LC介質，其包含一或多種式I之可聚合化合物及一或多種額外化合物，其亦可為介晶(mesogenic)、液晶及/或可聚合。
本發明此外係關於一種LC介質，其包含一種可藉由一或多種式I之化合物及一或多種額外化合物之聚合作用獲得之聚合物，其亦可為介晶(mesogenic)、液晶及/或可聚合。
本發明此外係關於一種LC介質，其包含：
-可聚合成分A)，其包含一或多種式I之可聚合化合物，及
-液晶成分B)，以下也稱為“LC主體混合物”，其包含一或多種(較佳地，兩或多種)如上下文所述之低分子量(單體及不可聚合)化合物。
本發明此外係關於一種製備如上下文所述的LC介質之方法，其中一或多種如上下文所述之低分子量液晶化合物，或LC主體混合物，係與一或多種式I或其亞式之可聚合化合物和隨意地與另外的液晶化合物及/或添加劑混合。
本發明此外係關於根據本發明之式I化合物及LC介質在PS及PSA顯示器中之用途，特別是在包含LC介質之PS及PSA顯示器中的用途，其係用於以施加一電場或磁場在PSA顯示器中就地聚合式I之化合物而在LC介質中產生一傾斜角。
本發明此外係關於一種包含一或多種根據本發明之式I化合物或LC介質的LC顯示器，特別是PS或PSA顯示器，特佳地PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS、PS-FFS或PS-TN顯示器。
本發明此外係關於一種包含具有兩個基板之LC單元的PS或PSA類型之LC顯示器，其中至少一基板對光透明，且至少一基板具有一或二個電極，及位於該等基板之間的LC介質層，其包含經聚合成分及低分子量成分，其中該經聚合成分係可藉由施加一電壓至電極而將在該LC介質中之LC單元的基板之間的一或多種可聚合化合物聚合而獲得，其中該等可聚合化合物之至少一者係選自式I。
本發明此外係關於一種用於製造如上下文所述之LC顯示器的方法，其中包含一或多種如上下文所述之低分子量液晶化合物或LC主體混合物及一或多種式I或其亞式之可聚合化合物的LC介質引進具有如上下文所述之二個基板和二個電極的LC單元中，及以對電極施加電壓聚合該可聚合化合物。
根據本發明之PS和PSA顯示器具有2個電極，較佳地於透明層之形式，其應用於形成顯示LC單元之基板的一或二者上。在各個情形中，一個電極應用於二個基板，例如於根據本發明之PSA-VA、PSA-OCB或PSA-TN顯示器中，或二個電極皆應用於二個基板之一上，而另一基板沒有電極，例如於根據本發明之PSA-IPS或PSA-FFS的顯示器中。
本發明此外係關於製備式I化合物之新穎方法及關於在這些方法中所使用或所獲得之新穎中間物。
本發明此外係關於式I之新穎化合物。
下列意義適用於上下文。
除非另有指示，術語“PSA”用以表示PS顯示器及PSA顯示器。
術語“傾斜”及“傾斜角”係關於LC介質之LC分子相對於LC顯示器(此處，較佳地，PS或PSA顯示器)中之單元的表面之傾斜對準。此處傾斜角表示在LC分子(LC引向器)之縱向分子軸與形成LC單元的平面平行外部板的表面之間的平均角度(<90°)。傾斜角之低值(亦即，從90°角大偏離)對應於大傾斜。在實例中給予一用於量測傾斜角之合適方法。除非另有指示，上下文揭示之傾斜角值係關於此量測方法。
術語“介晶基團”為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，並表示由於基團的吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於引起低分子量或聚合物質中之液晶(LC)相之基團。包含介晶基團之化合物(介晶化合物)不一定必須本身具有LC相。介晶化合物也可能僅在與其他化合物混合後及/或在聚合後顯示LC相特性。典型的介晶基團為(例如)硬質棒形或碟形單元。有關介晶或LC化合物所使用之術語及定義的概述給予於Pure Appl. Chem.(73(5)，888(2001))及C. Tschierske、G. Pelzl、S. Diele之Angew. Chem.(2004，116，6340-6368)中。
術語“間隔基團”(上下文中也稱為Sp)為熟習該項技術者已知且揭述於文獻中，參見(例如)Pure Appl. Chem. 73(5)，888(2001)和C. Tschierske，G. Pelzl，S. Diele,Angew. Chem.2004，116，6340-6368。除非另有指示，上文及下文之術語“間隔基團”或“間隔基”表示在可聚合介晶化合物中將介晶基團及可聚合基團彼此連接之可撓性基團。
術語“反應性介晶”或“RM”表示包含介晶基團及適合於聚合之一或多個官能基團(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”表示通常為單體之化合物，其不包含適合於在熟習此項技術者已知的通常條件下(特別是，在用於聚合RM之條件下)進行聚合的官能基團。
術語“有機基團”表示碳或烴基團。
術語“碳基團”表示包含至少一個碳原子之單-或多價有機基團，其中此不包括其他原子(諸如(例如)，-C≡C-)或隨意地包括一或多種其他原子，諸如(例如)，N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等等)。術語“烴基團”表示另外包括一或多個H原子和隨意地一或多個雜原子例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge的碳基團。
“鹵素”表示F、Cl、Br或I。
碳或烴基團可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為(例如)芳基、烯基或炔基。具有多於3個C原子之碳或烴基團可為直鏈、支鏈及/或環狀和亦可具有螺連接或稠合的環。
術語“烷基”、“芳基”、“雜芳基”等等亦包含多價基團，例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等等。
術語“芳基”表示芳族碳基團或從其衍生之基團。術語“雜芳基”表示包含一或多個雜原子的如上述定義之“芳基”。
較佳碳和烴基團為隨意地經取代之具有1至40(較佳地為1至25，特佳地為1至18)個C原子的烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基和烷氧羰氧基、隨意地經取代之具有6至40(較佳地為6至25)個C原子的芳基或芳氧基、或隨意地經取代之具有6至40(較佳地為6至25)個C原子的烷芳基、芳烷基、烷芳氧基、芳烷氧基、芳羰基、芳氧羰基、芳羰氧基和芳氧羰氧基。
另外較佳的碳和烴基團為C1 -C40 烷基、C2 -C40 烯基、C2 -C40 炔基、C3 -C40 烯丙基、C4 -C40 烷二烯基、C4 -C40 多烯基、C6 -C40 芳基、C6 -C40 烷芳基、C6 -C40 芳烷基、C6 -C40 烷芳氧基、C6 -C40 芳烷氧基、C2 -C40 雜芳基、C4 -C40 環烷基、C4 -C40 環烯基等等。特佳者為C1 -C22 烷基、C2 -C22 烯基、C2 -C22 炔基、C3 -C22 烯丙基、C4 -C22 烷二烯基、C6 -C12 芳基、C6 -C20 芳烷基和C2 -C20 雜芳基。
另外較佳的碳和烴基團為具有1至40(較佳地為1至25)個C原子之直鏈、支鏈或環狀烷基基團，其為未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單或多取代，且其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地經-C(Rx )=C(Rx )-、-C≡C-、-N(Rx )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。
Rx 較佳地表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、支鏈或環狀烷基鏈(其中，此外，一或多個非相鄰的C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個H原子可經氟置換)、隨意地經取代之具有6至40個C原子的芳基或芳氧基、或隨意地經取代之具有2至40個C原子的雜芳基或雜芳氧基。
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、正十二烷氧基等。
較佳烷基為(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。
較佳烯基為(例如)乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等。
較佳炔基為(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
較佳烷氧基為(例如)甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等。
較佳胺基為(例如)二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基、苯胺基等。
芳基及雜芳基可為單環或多環，亦即其可包含一個環(諸如(例如)苯基)或兩個或更多環其亦可稠合(諸如(例如)萘基)或共價連接(諸如(例如)聯苯)，或包含稠合及連接環之組合。雜芳基包含一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。
特佳者為具有6至25個C原子之單環、二環或三環芳基及具有5至25個環原子之單環、二環或三環雜芳基，其隨意地包含稠合環且隨意地經取代。此外較佳者為5-、6-或7-員芳基及雜芳基，此外，其中一或多個CH基團可以O原子及/或S原子彼此不直接連接的方式被N、S或O置換。
較佳芳基為(例如)苯基、聯苯基、聯三苯基、[1,1’：3’,1”]-聯三苯-2’-基、萘基、蒽、聯萘基、菲、芘、二氫芘、(chrysene)、苝、稠四苯、稠五苯、苯並芘、茀、茚、茚並茀、螺二茀、等等。
較佳雜芳基基團為(例如)5-員環，諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑，6-員環，諸如吡啶、嗒、嘧啶、吡、1,3,5-三、1,2,4-三、1,2,3-三、1,2,4,5-四、1,2,3,4-四、1,2,3,5-四、或稠合基團，例如吲哚、異吲哚、吲、吲唑、苯並咪唑、苯並三唑、嘌呤、萘並咪唑(naphthimidazole)、啡咪唑(phenanthrimidazole)、吡啶並咪唑(pyridimidazole)、吡並咪唑(pyrazinimidazole)、喹噁啉並咪唑(quinoxalinimidazole)、苯並噁唑、萘噁唑(naphthoxazole)、蒽噁唑(anthroxazole)、菲噁唑(phenanthroxazole)、異噁唑、苯並噻唑、苯並呋喃、異苯並呋喃、二苯並呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯並-5,6-喹啉、苯並-6,7-喹啉、苯並-7,8-喹啉、苯並異喹啉、吖啶、啡噻、啡噁、苯並嗒、苯並嘧啶、喹噁啉、啡、啶、氮咔唑、苯並咔啉、啡啶、啡啉、噻吩並[2,3b]-噻吩、噻吩並[3,2b]噻吩、二噻吩並噻吩、異苯並噻吩、二苯並噻吩、苯並噻二唑並噻吩，或這些基團的組合。雜芳基基團也可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或另外的芳基或雜芳基基團取代。
(非芳香族)脂環族和雜環族基團兩者皆包含飽和環，即只包括單鍵者，及部分不飽和環，即其亦可包括多鍵。雜環包括一或多種雜原子，較佳地選自Si、O、N、S和Se。
(非芳香族)脂環族和雜環族基團可為單環，即只包括一個環(諸如(例如)環己烷)，或多環，即包括複數個環(諸如(例如)，十氫萘或聯環辛烷)。特佳者為飽和基團。此外較佳者為具有5至25個環原子之單-、二-或三環基團，其隨意地包括稠合環和隨意地經取代。此外較佳者為5-、6-、7-或8-員碳環基團，此外，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/或一或多個非相鄰的CH2 基團可經-O-及/或-S-置換。
較佳的脂環族和雜環族基團為(例如)5-員基團，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫呋喃、吡咯啶、6-員基團諸如環己烷、矽烷(silinane)、環己烯、四氫哌喃、四氫硫吡喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷(dithiane)、哌啶，7-員基團諸如環庚烷，和稠合基團諸如四氫萘、十氫萘、二氫茚、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-甲橋二氫茚-2,5-二基。
較佳取代基為(例如)促進溶解性之基團(諸如烷基或烷氧基)、吸電子基團(諸如氟、硝基或腈)，或用於增加聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)的取代基，尤其大體積基團，諸如，(例如)第三丁基或隨意地經取代之芳基。
較佳取代基(在上下文中亦被稱作“L”)為(例如)F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx )2 、-C(=O)Y1 、-C(=O)Rx 、-N(Rx )2 ，其中Rx 具有上示之意義，且Y1 表示鹵素、隨意地經取代之具有6至40(較佳6至20)個C原子的矽烷基或芳基，及具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基，其中一或多個H原子可隨意地經F或Cl置換。
“經取代的矽烷基或芳基”較佳地表示經鹵素、-CN、R0 、-OR0 、-CO-R0 、-CO-O-R0 、-O-CO-R0 或-O-CO-O-R0 取代，其中R0 具有上示之意義。
特佳的取代基L為(例如)F、Cl、CN、NO2 、CH3 、C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 、並且苯基。
較佳地為或其中L具有上示之意義中之一。
可聚合基團P為適合於聚合反應，諸如(例如)自由基或離子鏈聚合反應、聚加成反應或聚縮合反應，或適合於聚合物類似反應，例如在主聚合物鏈上之加成或縮合之基團。特佳者為用於鏈聚合反應之基團，特別是該等包含C=C雙鍵或-C≡C-三鍵者；及適合於開環聚合之基團，諸如(例如)環氧丙烷或環氧化物基。
較佳基團P係選自由下所組成之群組：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 表示H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，特別是H、F、Cl或CH3 ，W2 及W3 彼此獨立地各自表示H或具有1至5個C原子之烷基，特別是H、甲基、乙基或正丙基，W4 、W5 及W6 彼此獨立地各自表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7 及W8 彼此獨立地各自表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基，Phe表示1,4-伸苯基，其隨意地經一或多個不同於P-Sp-的如上述定義之基團L取代，k1 、k2 及k3 彼此獨立地各自表示0或1，k3 較佳表示1且k4 表示從1至10之整數。
特佳基團P係選自由下所組成之群組：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 表示H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，特別是H、F、Cl或CH3 ，W2 和W3 彼此獨立地各自表示H或具有1至5個C原子之烷基，特別是H、甲基、乙基或正丙基，W4 、W5 和W6 彼此獨立地各自表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰烷基，W7 和W8 彼此獨立地各自表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基，Phe表示1,4-伸苯基，k1 、k2 和k3 彼此獨立地各自表示0或1，k3 較佳地表示1，和k4 為從1至10之整數。
非常特佳基團P係選自由CH2 =CW1 -CO-O-所組成之群組，特別是CH2 =CH-CO-O-、CH2 =C(CH3 )-CO-O-和CH2 =CF-CO-O-，此外(CH2 =CH)2 CH-O-,和
另外非常特佳基團P為乙烯氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、環氧丙烷或環氧化物基且特佳地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。
非單鍵之較佳間隔基Sp選自式Sp’-X’，以使得P-Sp-基團對應於式P-Sp’-X’-，其中Sp’表示具有1至20，較佳1至12個C原子之伸烷基，其隨意地經F、Cl、Br、I或CN單-或多取代且此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地各自經-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-C≡C-置換，X’表示-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 -,-C≡C-,-CH=CH-CO-O-,-O-CO-CH=CH-或單鍵，R00 及R000 彼此獨立地各自表示H或具有1至12個C原子之烷基，及Y2 及Y3 彼此獨立地各自表示H、F、Cl或CN。
X’較佳地為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -或單鍵。
典型間隔基團Sp’為(例如)-(CH2 )p1 -、(CH2 CH2 O)q1 -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -NH-CH2 CH2 -或-(SiR00 R000 -O)p1 -，其中p1為從1至12之整數，q1為從1至3之整數及R00 和R000 具有如上所示之意義。
特佳基團-Sp’-X’-為-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-、-(CH2 )p1 -O-CO-O-，其中p1和q1具有如上所示之意義。
特佳基團Sp’在各情形中為(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、伸十一基、伸十二基、伸十八基、伸乙氧基伸乙基、亞甲氧基伸丁基、伸乙硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基和伸丁烯基。
此外較佳者為包含一或多個C-C參鍵之基團Sp和Sp’，特別是該等式-(CH2 )r1 -C≡C-或-C≡C-(CH2 )r1 -者，其中r1表示從1至8之整數，較佳地1、2或3。
在本發明之另一較佳具體實例中，式I中之Ra 及/或Rb 表示包含兩個或更多可聚合基團之基(多官能可聚合基團)。此類型之適當基團及包含其之可聚合化合物及其製備係描述於(例如)US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中。特佳者為選自下式之多官能可聚合基團：
-X-烷基-CHP1 CHP2 -CH2 P3 　i*c
-X-烷基-C(CH2 P1 )(CH2 P2 )-Caa H2aa+1 　i*d
-X-烷基-CHP1 -CH2 P2 　i*e
-X-烷基-CHP1 P2 　i*f
-X-烷基-CP1 P2 -Caa H2aa+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 -Caa H2aa+1 　i*k
-X'-烷基-C(CH3 )(CH2 P1 )(CH2 P2 )　i*m
其中烷基表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或支鏈伸烷基，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地經-C(R00 )=C(R000 )-、-C≡C-、-N(R00 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl或CN置換，其中R00 及R000 具有上示之意義，aa及bb彼此獨立地各自表示0、1、2、3、4、5或6，X具有X’所示之意義之一者，及P1-5 彼此獨立地各自具有P所示之意義之一者。
式I的特佳化合物為該等亞式IA之化合物，
其中W、Ra,b 、A1,2 、Z1,2 、L、p、q和r具有式I中所示之意義。
給予於上下文中之式I和IA及其亞式的特佳化合物為該等下述者，其中A1 和A2 彼此獨立地各自表示1,4-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基(此外，其中這些基團中的一或多個CH基團可經N置換)、環己烷-1,4-二基(此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可經O及/或S置換)、1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基、八氫-4,7-甲橋二氫茚-2,5-二基、菲-2,7-二基或蒽-2,7-二基，其中所有這些基團可為未經取代或經L單或多取代，L表示P、P-Sp-、OH、CH2 OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx )2 、-C(=O)Y1 、-C(=O)Rx 、-N(Rx )2 、隨意地經取代的矽烷基、隨意地經取代之具有6至20個C原子的芳基、具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基或烷氧基、或具有2至25個C原子之直鏈或支鏈烯基、炔基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基，此外，其中一或多個於所有這些基團中之H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換，Y1 表示鹵素，及Rx 表示P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、支鏈或環狀烷基，此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl或P-Sp-置換。
給予於上下文中的式I和IA及其亞式之另一較佳化合物為該等下述者，其中
- W表示-C(Rc Rd )-、-CH2 CH2 -或-CH2 -O-，
- Rc 和Rd 彼此獨立地各自表示H、具有1至12個(較佳地5至12個)C原子之烷基、具有1至12個C原子之烷氧基、或具有2至11個C原子之烯基，此外，其中這些基團中的一或多個H原子可經F，特佳地甲基取代，
- Rc 和Rd 表示H，
- Rc 和Rd 之一者表示H和另一個為非H，
- Ra 和Rb 表示相同或不同基團P-Sp-，
- Ra 和Rb 表示P-Sp-，其中Sp在基團Ra 和Rb 之一中為單鍵及Sp在基團Ra 和Rb 之另一個中為非單鍵且較佳地表示式Sp’-X’之基團，以使P-Sp-符合於式P-Sp’-X’-，
- Ra 和Rb 表示相同或不同P-Sp-基團，其中基團Sp皆表示單鍵，
-　基團Ra 和Rb 之一者表示或包含P-Sp-基團和另一個表示不可聚合基團，較佳地選自具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基，此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團各自可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式經C(R00 )=C(R000 )-、-C≡C-、-N(R00 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換，
-Ra 表示P-Sp-，
-Rb 表示P-Sp-，
-Sp表示單鍵，
-Sp表示係選自由-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、(CH2 )p1 -O-CO-、-(CH2 )p1 -O-CO-O-、-(CH2 )r1 -C≡C-及-C≡C-(CH2 )r1 -所組成之群組的基團，較佳地-(CH2 )p1 -或-(CH2 )p1 -O-，其中p1表示從1至12之整數，和r1表示從1至8之整數，
-L不表示或包含可聚合基團，
-r表示1，
-L表示F，
-A1 和A2 係選自由1,4-伸苯基和萘-2,6-二基所組成之群組，此外，其中這些環中的一或二個CH基團自可經N置換，其中這些環可經如上下文所述之L單-或多取代，
-Z1 和Z2 係選自由-O-、-CO-O-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、單鍵所組成之群組，
-　p表示0或1，較佳地表示0，
-　q表示0或1，較佳地表示0，
-　L為不可聚合基團，較佳地選自F、Cl、-CN及具有1至25個(特佳地1至10個)C原子之直鏈或支鏈烷基，此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地經-C(R00 )=C(R000 )-、-C≡C-、-N(R00 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換。
式I和IA之特佳化合物係選自由下列亞式所組成之群組：
其中Ra-b 、R1,2 、A1,2 、Z1,2 、L、p、q和r彼此獨立地各自具有式I或上下文中所示之意義之一。
基團-(A1 -Z1 )p -和-(Z2 -A2 )q -在式I、IA、I1、I2和I3之化合物中較佳地表示1,4-伸苯基或萘-2,6-二基，且此外，其中一或兩個這些環中之CH基團可經N置換，且此外，其中這些環可經如上下文所述之L單-或多取代。
特佳者為式I1至I3之化合物，其中p和q表示0及這些其中指數p和q之一者表示0且另一個表示1。
此外特佳者為式I1至I3之化合物，其中基團Ra 和Rb 表示P-Sp-和該等其中基團Ra 和Rb 之一，較佳地Ra ，表示P-Sp-和另一個表示不可聚合基團，較佳地選自具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基，此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地經-C(R00 )=C(R000 )-、-C≡C-、-N(R00 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換。
此外特佳者為式I1至I3之化合物，其中基團Ra 和Rb 皆表示P-Sp-，其中一個基團Sp表示單鍵和另一個基團Sp為非單鍵。
式I1至I3之非常特佳化合物係選自由下列亞式所組成之群組：
其中Rc 和Rd 具有上下文所指示之義，L’表示H或F，P和Sp具有式I中或上下文中所示意義之一，P”具有式I或上下文中P所示意義之一，Sp”具有式I或上下文中Sp所示意義之一，和R’具有式I或上下文中Ra 所示意義之一，其中R’為非H且不表示或包含P-Sp-基團。
P和P”在式I、IA、式I1至I3之化合物和及其亞式中較佳地表示丙烯酸酯、氟丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團。
Sp和Sp”在式I、IA、式I1至I3及其亞式之化合物中較佳地表示-(CH2 )p1 -,-O-(CH2 )p1 -,-(CH2 )p1 -O-,-O-CO-(CH2 )p1 -,-(CH2 )p1 -O-CO-,-O-CO-O-(CH2 )p1 -,-(CH2 )p1 -O-CO-O-,-(CH2 )r1 -C≡C-或-C≡C-(CH2 )r1 -或單鍵，其中p1表示從1至12之整數，較佳地1至6，和r1表示從1至8之整數，較佳地1，2或3，其中這些基團以O原子彼此不直接連接的方式連接到P或P”。
特佳者為上示亞式I1a-I3d之化合物，其中二個基團L’之一者表示F和另一個表示H。
此外較佳者為上示亞式I1a-I3d之化合物其中，基團Sp和Sp”之一，較佳地Sp，表示單鍵和Sp和Sp”之另一個基團，較佳地Sp”，為非單鍵。
本發明此外係關於新穎式I和IA及其亞式之化合物，其中個別基團具有式I或上下文中所示之意義。
本發明此外係關於用於製備式I和IA化合物之新穎中間物，其選自下式：
其中W、A1,2 、Z1,2 、L、p、q和r具有式I或上下文中所示之意義，和基團Ra 和Rb 彼此獨立地各自表示-Sp-O-Sg，其中Sp具有式I或上下文中所示之意義，和Sg表示H原子或保護基。
適當保護基Sg為熟習該項技術者已知的。較佳保護基為烷基、醯基和烷矽基或芳矽基基團、2-四氫吡喃基或甲氧基甲基。
特佳之式II中間物係選自由下列亞式所組成之群組：
其中Rc,d 、A1,2 、Z1,2 、L、p、q、r、Sp和Sg具有式II中所示之意義，Sp”具有Sp所示之意義之一，及Sg特佳地表示H。
在式II1-II3之化合物中，特別在式II1中，基團Sp和Sp”之一，較佳地Sp，較佳地表示單鍵和另一個，較佳地Sp”，表示非單鍵之基團。
這些較佳化合物之中，特佳者為該等其中基團Sp和Sp”之一，較佳地Sp，表示單鍵和另一個，較佳地Sp”，表示-(CH2 )p1 -，其中p1如上述所定義。
式II之非常特佳中間物係選自亞式I1a-I1c、I2a-I2c和I3a-I3c如上所指示，其中P表示Sg-O和P"表示O-Sg。
本發明此外係關於用於製備選自下式之式I2化合物的新穎中間物：
其中L和r具有式I中所示之意義，及G1 和G2 表示選自Cl、Br、I和OH之相同或不同基團。特佳者為式III之化合物，其中G1 和G2 表示相同或不同基團Br或I，該等其中G1 和G2 基團之一者表示I和另一個表示Br或OH者，和該等其中G1 和G2 表示OH者。
製備式I、IA、II和III之化合物和中間物之特別地適當且和較佳的方法以下列流程中之實例顯示且較佳地包含一或多種下述步驟。
式I、IA、II和III和其亞式之化合物和中間物可藉由類似於熟習該項技術者已知且描述於在有機化學的標準作業中，諸如(例如)，在Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]，Thieme-verlag,Stuttgart的方法製備。
例如，式I和IA之化合物的合成係藉由使用包含基團P之對應酸類、酸衍生物或鹵化化合物的式II中間物之酯化或醚化進行。如以流程1中之實例所顯示，丙烯酸或甲基丙烯酸之酯類2a可藉由在鹼之存在下使用酸衍生物(諸如(例如)(甲基)丙烯醯氯或(甲基)丙烯酸酐)的對應醇3之酯化獲得。此外，醇類3也可在脫水劑存在下使用(甲基)丙烯酸而酯化，例如藉由使用二環己基碳二亞胺(DCC)之Steglich方法、或藉由在鹼和4-(N,N-二甲胺基)吡啶(DMAP)存在下用(甲基)丙烯酸酐處理對應醇類。
到達母結構9,10-二氫菲(式2，其中W=CH2 CH2 )係藉由菲之氫化作用提供且可藉由鹵化作用選擇性官能化，如以流程2中之實例所顯示。A. D. Abell等人之方法(J. Chem. Soc.,Perkin Trans. 1，1997，1663-1668)從9,10-二氫菲4開始產生2,7-二溴-9,10-二氫菲(式5，其中Hal=Br)。藉由H. Suzuki之方法(Organic Syntheses，Coll.第6冊，第700頁(1988))的碘化產生對應2,7-二碘-9,10-二氫-菲(式5，其中Hal=Br)。2-溴-7-碘-9,10-二氫-菲(式5，其中一個基團Hal表示Br和另一個表示I)，其至今從文獻不能得知，係藉由單碘化和隨後的溴化可類似地選擇性地獲得且因此可達到對準轉化成多數衍生物之可能性。
例如，二鹵素化合物5之使用丁基鋰的金屬化及與硼酸酯之反應使能夠製備硼酸類，其可氧化成酚6，如以流程3中之實例所顯示。另一種選擇為藉由S. L. Buchwald等人之方法(J. Am. Chem. Soc. 2006，128，10694-10695)在鈀觸媒存在下用KOH處理。使用丙烯酸類之酯化產生丙烯酸酯類7。
在硼酸三異丙酯存在下之單金屬化能夠獲得單羥基化合物8，其可在第二個步驟中進一步轉化，如以流程4中之實例所顯示。因此，Sonogashira偶合至端基炔醇類產生炔類9，藉由氫化及酯化可從其容易地得到包含間隔基團之化合物10。
茀衍生物12可對應地從商業上可得之二溴茀11容易地取得，如以流程5中之實例所顯示(其中R表示H或CH3 )，其對應地烷基化之衍生物藉由G. R. Bebernitz等人之方法(J. Med. Chem. 2001，44；2601-2611)隨意地從11獲得。關於2,7-二羥茀之替代製備係藉由夫里德耳-芩夫特醯化作用且接著拜爾維利格(Baeyer-Villiger)氧化作用，參見R. P. Lemieux等人，J.Materials Chem. 2008，18(28)，3361-3365。
取得根據本發明之苯並苯並哌喃類(式I，其中W=CH2 O)係以Taugerbeck Klasen-Memmer之方法(WO 2004076438)，藉由苯並苯並哌喃酮類(2，其中W=C(O)O)之還原作用提供。關於苯並苯並哌喃酮類之製備也參見，例如，S. Kim等人，Organic Lett. 2005，7，411-414；本文中所述之化合物13可使用(例如)三溴化硼經由14醚裂解之後轉化成丙烯酸酯類15，如以流程6中之實例所顯示。丙烯酸酯18可對應地從16容易地取得。
如流程7中所顯示在此也可藉由首先用三氟甲磺酸酐處理羥基化合物20以產生三氟甲磺酸酯21，其然後類似於流程4在Sonogashira反應中產生反應而引進間隔基團。
在上示流程中所顯示之中間物化合物此外可藉由多數的標準反應轉化成根據本發明之化合物，如以流程8中之實例所顯示(其中基團W、X、Sp如上下文所定義，G=H原子或保護基，和M=B(OH)2 、ZnHal或MgHal)。例如，芳基金屬化合物的過渡金屬催化之偶合反應，諸如Suzuki偶合(24，M=-B(OH)2 )，產生芳基衍生物26，其可類似於上述流程而轉化成目標化合物27。
關於PSA顯示器之製造，可聚合化合物係藉由施加電壓在LC顯示器之基板之間於LC介質中之就地聚合作用而聚合或交聯(若一化合物含有兩個或更多可聚合基團)。聚合作用可以一步驟進行。也可能首先在第一步驟中藉施加電壓進行聚合以便產生預傾角，且隨後，在第二聚合步驟中沒有施加電壓下聚合或交聯在第一步驟中尚未反應之化合物(“末端固化”)。
合適且較佳的聚合方法為(例如)熱或光聚合，較佳地，光聚合，特別地，UV光聚合。在此亦可隨意地添加一或多種引發劑。適當聚合條件及引發劑之適當類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。適合於自由基聚合者為(例如)市售光引發劑Irgacure651、Irgacure184、Irgacure907、Irgacure369或Darocure1173(汽巴AG)。若使用引發劑，則其比例較佳為0.001至5重量%，特佳為0.001至1重量%。然而，亦可在不添加引發劑下進行聚合。在另一較佳體系中，LC介質不包含聚合引發劑。
可聚合成分A)或LC介質亦可包括一或多種安定劑以防止不要的RM之自發聚合，例如在儲存或輸送期間。安定劑的適當類型和含量為熟習該領域者所知且被描述於文獻中。特別適合者為(例如)選自Irganox系列(汽巴AG)之市售安定劑，諸如(例如)，Irganox1076。若使用安定劑，基於RM或可聚合成分A)之總量計，其比例較佳為10-10,000 ppm，特佳地為50-500ppm。
根據本發明之可聚合化合物亦適合無引發劑之聚合作用，其伴隨相當多的優點，諸如(例如)，低材料成本，且特別是LC介質被可能殘留量之引發劑或其降解產物的污染較低。
使用於PSA顯示器中的根據本發明之LC介質較佳地包含<5重量%(特別佳地<1重量%，非常特佳地<0.5重量%)的可聚合化合物，特別是給予於上之化學式的可聚合化合物。
特佳者為包含一種、兩種或三種的式I之可聚合化合物的LC介質。
此外較佳者為其中可聚合成分(成分A)獨佔地包含式I之可聚合化合物的LC介質。
此外較佳者為其中成分B)為具有向列型液晶相之LC化合物或LC混合物的LC介質。
此外較佳者為式I之非對掌性可聚合化合物及其中成分A)及/或B)之化合物係獨佔地選自由非對掌性化合物組成之群組的LC介質。
此外較佳者為其中可聚合成分或成分A)包含一或多種包含一個可聚合基團的式I之可聚合化合物(單反應性)和一或多種包含兩個或更多可聚合基團(較佳地，兩個)的式I之可聚合化合物(二或多反應性)的LC介質。
此外較佳者為其中可聚合成分或成分A)獨佔地包含式I之可聚合化合物的PSA顯示器及LC介質，該可聚合化合物包含兩個可聚合基團(二反應性)。
可聚合成分或成分A)在根據本發明之LC介質中的比例較佳地<5%，特佳地<1%，非常特佳地<0.5%。
液晶成分或成分B)在根據本發明之LC介質中的比例較佳為>95%，特佳為>99%。
式I之可聚合化合物可個別地聚合，但亦可能聚合包含式I之兩種或多種化合物的混合物，或包含一或多種式I之化合物及一或多種較佳地為介晶或液晶之另外的可聚合化合物(共聚單體)的混合物。在該等混合物之聚合的情形中，共聚物形成。本發明此外係關於上下文所提到之可聚合混合物。可聚合化合物及共聚單體為介晶或非介晶，較佳地，介晶或液晶。
特別用於在PSA顯示器中之適當且較佳的介晶共聚單體係選自(例如)下式：
其中個別基團具有下列意義：P1 和P2 彼此獨立地各自表示可聚合基團，較佳地具有上下文中P所示意義之一，特佳地表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、環氧丙烷、乙烯氧基或環氧基團，Sp1 和Sp2 彼此獨立地各自表示單鍵或間隔基團，較佳地具有上下文中Sp所示意義之一，且特佳地表示-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -CO-O-或-(CH2 )p1 -O-CO-O-，其中p1為從1至12之整數，和其中在最後提及之基團係經由O原子發生鍵聯至鄰近環，此外，其中一或多個基團P1 -Sp1 -和P2 -Sp2 -可表示Raa ，其條件為所存在之基團P1 -Sp1 -和P2 -Sp2 -的至少一個不表示Raa ，Raa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基，此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地經C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1 -Sp1 -置換，特佳地直鏈或支鏈、隨意地經單-或多氟化之具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基，其中烯基和炔基基團具有至少二個C原子和支鏈基團具有至少三個C原子)，R0 及R00 彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地各自表示H或具有1至12個C原子之烷基，Ry 和Rz 彼此獨立地各自表示H、F、CH3 或CF3 ，Z1 表示-O-、-CO-、-C(Ry Rz )-或-CF2 CF2 -，Z2 和Z3 彼此獨立地各自表示-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，相同或不同地表示F、Cl、CN或直鏈或支鏈、隨意地經單-或多氟化之具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基，較佳F，L’和L”彼此獨立地各自表示H、F或Cl。
r表示0、1、2、3或4，s表示0、1、2或3，t表示0、1或2，x表示0或1。
除上述可聚合化合物之外，使用於根據本發明之LC顯示器中的LC介質包含LC混合物(“主體混合物”)，其包含一或多種，較佳地兩種或更多低分子量(亦即，單體或未聚合)化合物。後者在用於聚合可聚合化合物之條件下為穩定的或對聚合反應不具反應性。原則上，適合使用於習知VA及OCB顯示器中之任何LC混合物適合作為主體混合物。適當LC混合物為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，例如EP 1 378 557 A1中在VA顯示器中之混合物及用於EP 1 306 418 A1及DE 102 24 046 A1中之OCB顯示器之混合物。
以下提及特佳LC顯示器、LC主體混合物和LC介質：
a)　包含一或多種式CY及/或PY之化合物的LC介質：
其中個別基團具有下列意義：a表示1或2，b表示0或1，
R1 和R2 彼此獨立地各自表示具有1至12個C原子之烷基，此外，其中一或兩個非相鄰的CH2 基團可以O原子彼此不直接連接的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳地為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基，Zx 和Zy 彼此獨立地各自表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵，較佳地單鍵，L1-4 彼此獨立地各自表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2 。
較佳地，兩個基團L1 及L2 皆表示F，或該等基團L1 及L2 中之一者表示F及另一者表示Cl，或兩個基L3 及L4 皆表示F，或該等基L3 及L4 中之一者表示F及另一者表示Cl。
式CY之化合物較佳係選自由下列亞式所組成之群組：
其中a表示1或2，烷基和烷基*彼此獨立地各自表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，及烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基，且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
式PY之化合物較佳係選自由下列亞式所組成之群組：
其中烷基和烷基*彼此獨立地各自表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，及烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基，且(O)表示氧原子或單鍵。烯基較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
b)　額外包含一或多種下式之化合物的LC介質：
其中個別基團具有下列意義：
R3 和R4 彼此獨立地各自表示烷基具有1至12個C原子之烷基，此外，其中一或兩個非相鄰的CH2 基團可以O原子彼此不直接連接的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，Zy 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵，較佳地單鍵。
式ZK之化合物較佳係選自由下列亞式所組成之群組：
其中烷基及烷基*彼此獨立地各自表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，及烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
c)　額外包含一或多種下式之化合物的LC介質：
其中個別基團在每次出現時，相同或不同地具有下列意義：R5 和R6 彼此獨立地各自具有上述R1 所示意義中之一，
e表示1或2。
式DK之化合物較佳係選自由下列亞式所組成之群組：
其中烷基及烷基*彼此獨立地各自表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，和烯基及烯基*彼此獨立地各自表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
d)額外包含一或多種下式之化合物的LC介質：
其中個別基團具有下列意義：
f表示0或1，R1 和R2 彼此獨立地各自表示具有1至12個C原子之烷基，此外，其中一或兩個非相鄰的CH2 基團可以O原子彼此不直接連接的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，Zx 和Zy 彼此獨立地各自表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵，較佳地單鍵，L1 和L2 彼此獨立地各自表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2 。
較佳地，基團L1 和L2 皆表示F，或基團L1 和L2 之一者表示F及另一者表示Cl。
式LY之化合物較佳係選自由下列亞式組成之群：
其中R1 具有上示之意義，烷基表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，及v表示自1至6之整數。R1 較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基，特別地，CH3 、C2 H5 、正C3 H7 、正C4 H9 、正C5 H11 、CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
e)　額外包含一或多種選自由下式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中烷基表示C1-6 烷基，Lx 表示H或F，且X表示F、Cl、OCF3 、OCHF2 或OCH=CF2 。特佳者為其中X表示F的式G1之化合物。
f)　額外包含一或多種選自由下式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R5 具有上述R1 所示意義之一，烷基表示C1-6 烷基，d表示0或1，及z及m彼此獨立地各自表示從1至6之整數。此等化合物中之R5 特佳為C1-6 烷基或-烷氧基或C2-6 烯基，d較佳為1。根據本發明之LC介質較佳地包含一或多種上述式之化合物，其量為5重量%。
g)　額外包含一或多種選自由下式所組成之群組的聯苯基化合物的LC介質：
其中烷基及烷基*彼此獨立地各自表示具有1-6個C原子之直鏈烷基及烯基及烯基*彼此獨立地各自表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
式B1至B3之聯苯在LC混合物中的比例較佳為至少3重量%，特別地，5重量%。
式B2之化合物為特佳。
式B1至B3之化合物較佳係選自由下列亞式所組成之群組：
其中烷基*表示具有1-6個C原子之烷基。根據本發明之介質特佳地包含一或多種式B1a及/或B2c之化合物。
h)　額外包含一或多種下式之聯三苯化合物的LC介質：
其中R5 和R6 彼此獨立地各自具有上述R1 所示意義中之一者，及
其中L5 表示F或Cl，較佳地F，和L6 表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F或CHF2 ，較佳地F。
式T之化合物較佳係選自由下列亞式所組成之群組：
其中R表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，R*表示具有2-7個C原子之直鏈烯基，(O)表示氧原子或單鍵，及m表示自1至6之整數。R*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
R較佳地表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。
根據本發明之LC介質較佳地包含2-30重量%(特別地，5-20重量%)的量之式T及其較佳亞式之聯三苯。
特佳者為式T1、T2、T3及T21之化合物。在此等化合物中，R較佳地表示烷基，此外，烷氧基，各具有1-5個C原子。
若混合物之△n值意欲為0.1，則聯三苯較佳係用於根據本發明之混合物中。較佳的混合物包含2-20重量%的一或多種式T之聯三苯化合物，較佳地，選自化合物T1至T22之群組。
i)　額外包含一或多種選自由下式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R1 及R2 具有上示之意義，且較佳地，彼此獨立地各自表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基。
較佳的介質包含一或多種選自式O1、O3及O4之化合物。
k)　額外包含一或多種下式之化合物的LC介質：
R9 表示H、CH3 、C2 H5 或正C3 H7 ，(F)表示隨意氟取代基，及q表示1、2或3，及R7 具有R1 所示之意義之一，較佳地，其量為>3重量%，特別地，5重量%，且非常特佳地為5-30重量%。
式FI之特佳化合物係選自由下列亞式所組成之群組：
其中R7 較佳地表示直鏈烷基，及R9 表示CH3 、C2 H5 或正C3 H7 。特佳者為式FI1、FI2及FI3之化合物。
m)額外包含一或多種選自由下式所組成之群組的化合物之LC介質：
其中R8 具有R1 所示之意義，及烷基表示具有1-6個C原子之直鏈烷基。
n)　額外地包含一或多種包含四氫萘基或萘基單元之化合物(諸如，選自由下式所組成之群組的化合物)之LC介質：
其中R10 及R11 彼此獨立地各自具有R1 所示意義之一，較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，或具有2至6個C原子之直鏈烯基，且Z1 及Z2 彼此獨立地各自表示-C2 H4 -、-CH=CH-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-CH=CHCH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH2 -或單鍵。
o)　額外包含一或多種下式之二氟二苯並二氫苯並哌喃及/或二氫苯並哌喃之LC介質：
其中R11 及R12 彼此獨立地各自具有上指示之意義，且c表示0或1，較佳於3重量%至20重量%之量，特別是於3重量%至15重量%之量。
式BC及CR之特佳化合物係選自由下列亞式所組成之群組：
其中烷基及烷基*彼此獨立地各自表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，及烯基及烯基*彼此獨立地各自表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
非常特佳者為包含一種、兩種或三種式BC-2之化合物的混合物。
p)　額外包含一或多種下式之氟化菲及/或二苯並呋喃的LC介質：
其中R11 及R12 彼此獨立地各自具有上示之意義，b表示0或1，L表示F，及r表示1、2或3。
式PH及BF之特佳化合物係選自由下列亞式所組成之群組：
其中R及R’彼此獨立地各自表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。
q)　包含一或多種選自由下式所組成之群組的化合物之LC介質，其較佳使用於PSA-OCB顯示器中：
其中R0 在每次出現時，相同或不同地表示正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，各具有最多至9個C原子，X0 表示F、Cl或在各情況下鹵化烷基、烯基、烯氧基或烷氧基，各具有最多至6個C原子，Z0 表示-CF2 O-或單鍵，Y1-6 彼此獨立地各自表示H或F。
X0 較佳地為F、Cl、CF3 、CHF2 、OCF3 、OCHF2 、OCFHCF3 、OCFHCHF2 、OCFHCHF2 、OCF2 CH3 、OCF2 CHF2 、OCF2 CHF2 、OCF2 CF2 CHF2 、OCF2 CF2 CHF2 、OCFHCF2 CF3 、OCFHCF2 CHF2 、OCF2 CF2 CF3 、OCF2 CF2 CClF2 、OCClFCF2 CF3 或CH=CF2 ，特佳地，為F或OCF3 。
式AA之化合物較佳係選自由下式所組成之群組：
其中R0 及X0 具有上示之意義，且X0 較佳表示F。特佳者為式AA2及AA6之化合物。
式BB之化合物較佳地係選自由下式所組成之群組：
其中R0 及X0 具有上示之意義，及X0 較佳表示F。特佳者為式BB1、BB2及BB5之化合物。
式CC之化合物較佳係選自下式：
其中R0 在每次出現時，相同或不同地具有上示之意義，且較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。
r)　除了式I或其亞式之可聚合化合物及共聚單體之外，不包含含有終端乙烯氧基(-O-CH=CH2 )之化合物的LC介質。
s)　包含1至5種(較佳地1、2或3種)可聚合化合物的LC介質。
t)　其中可聚合化合物在混合物中之比例總體上為0.05%至5%、較佳地0.1%至1%的LC介質。
u)　包含1至8(較佳地1至5)種式CY1、CY2、PY1及/或PY2之化合物的LC介質。此等化合物在混合物中之比例總體上較佳地為5%至60%，特較佳為10%至35%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。
v)　包含1至8(較佳地1至5)種式CY9、CY10、PY9及/或PY10之化合物的LC介質。此等化合物在混合物中之比例總體上較佳為5%至60%，特較佳為10%至35%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳地為2%至20%。
w)　包含1至10(較佳地1至8)種式ZK之化合物(特別地，式ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物)的LC介質。此等化合物在混合物中之比例總體上較佳為3%至25%，特佳為5%至45%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳地為2%至20%。
x)　其中式CY、PY及ZK之化合物在混合物中之比例總體上大於70%、較佳地大於80%的LC介質。
y)　其中預傾角較佳為85°，特佳為80°之PSA-VA顯示器。
上述較佳體系a)-y)之化合物與上述經聚合化合物的組合在根據本發明之LC介質中導致低臨界電壓、低旋轉黏度及很好的低溫穩定性，同時不變地高清澈點及高HR值，且允許在PSA顯示器中快速地建立特別低的預傾斜角。特別地，相較於來自先前技術之介質，在PSA顯示器中LC介質顯示顯著縮短之回應時間，特別地也顯示顯著縮短之灰色色調回應時間。
液晶混合物較佳地具有至少80 K(特佳至少100 K)之向列相範圍，及在20℃下不大於250 mPa‧s(較佳地不大於200 mPa‧S)之旋轉黏度。
使用於VA型顯示器中的根據本發明之LC介質在20℃及1 kHz下較佳地具有約-0.5至-10(特別地約-2.5至-7.5)之負介電各向異性△ε。
在根據本發明之VA型顯示器中，關閉狀態下的LC介質層中之分子與電極表面垂直對準(垂直對準)，或具有傾斜的垂直對準。在對電極施加電壓後，發生LC分子與平行於電極表面之縱向分子軸之再對準。
在根據本發明之OCB型顯示器中，LC介質層中之分子具有“彎曲”對準。在施加電壓時，發生LC分子與垂直於電極表面之縱向分子軸之再對準。
使用於OCB型顯示器中的根據本發明之LC介質在20℃及1 kHz下較佳地具有約+7至+17之正介電各向異性△ε。
使用於VA型顯示器中的根據本發明之LC介質中之雙折射率△n較佳地低於0.16，特佳地介於0.06與0.14之間，特別地介於0.07與0.12之間。
使用於在OCB型顯示器中的根據本發明之LC介質中之雙折射率△n較佳地介於0.14與0.22之間，特別地介於0.16與0.22之間。
根據本發明之LC介質亦可包含熟習此項技術者已知且描述於文獻中之另外的添加劑，諸如(例如)，聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。此等可為可聚合或非可聚合的。可聚合添加劑因此被分類於可聚合成分或成分A)中。非可聚合添加劑因此被分類於非可聚合成分或成分B)中。
LC介質可包含(例如)一或多種對掌性摻雜劑，較佳地為選自由來自下表B之化合物所組成之群組的對掌性摻雜劑。
此外，可能將(例如)0至15重量%的多色性染料，此外用於改良導電性之奈米粒子、導電鹽，較佳地4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二基銨、四苯基硼酸四丁基銨或冠醚的錯合鹽類(參考，例如，Haller等人，Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24，249-258(1973))，或將用於改良向列相的介電各向異性、黏度及/或對準之物質添加至LC介質。此類型的物質被描述例如於DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728。
根據本發明之LC介質的較佳體系a)-z)之個別成分為已知或其製法可由熟習相關領域者輕易地由先前技藝衍生，因為其係根據文獻中所述之標準方法。式CY之對應化合物係描述於例如EP-A-0 364 538中。式ZK之對應化合物係描述於例如DE-A-26 36 684和DE-A-33 21 373中。
可根據本發明使用的LC介質係以本身習知之方式製備，例如藉由將一或多種上述化合物與一或多種如上述定義之可聚合化合物，及隨意與另外的液晶化合物及/或添加劑混合而製得。一般而言，將所要量之以較小量使用的成分溶解於構成主成分之成分中，有利地，在高溫下。亦可能將成分在有機溶劑中(例如，在丙酮、氯仿或甲醇中)之混合溶液，且在徹底混合後(例如)藉由蒸餾再次移除溶劑。本發明此外係關於製備根據本發明之LC介質的方法。
對於熟習此項技術者而言，不言而喻，根據本發明之LC介質也可包含其中(例如)H、N、O、Cl、F已由對應的同位素置換之化合物。
根據本發明之LC顯示器的結構對應於如一開始所引用之先前技術中所描述的PSA顯示器之通常幾何形狀。沒有突起之幾何形狀為較佳的，此外，特別是該等在濾色器側上之電極未經結構化且僅在TFT側上之電極具有狹縫之幾何形狀。PSA-VA顯示器之特別合適且較佳的電極結構描述於(例如)US 2006/0066793 A1中。
下列實例解釋本發明而不限制本發明。然而，其向熟習此項技術者顯示較佳使用之化合物及其個別濃度及其彼此之組合的較佳混合物概念。此外，該等實例說明可達成之特性及特性組合。
使用下列縮寫：
(n、m、z：在各情況下彼此獨立地為1、2、3、4、5或6)
表A
在本發明之較佳體系中，根據本發明之LC介質包含一或多種選自來自表A之化合物所組成群組之化合物。
表B
表B顯示可加至根擴本發明之LC介質中的可能對掌性摻雜劑。
LC介質較佳包含0至10重量%，特別是0.01至5重量%，特佳0.1至3重量%之摻雜劑。LC介質較佳包含一或多種選自來自表B之化合物所組成群組的摻雜劑。
表C
表C顯示可加至根據本發明之LC介質中的可能穩定劑。
(n在此表示從1至12之整數，較佳1、2、3、4、5、6、7或8，端基甲基不顯示)。
LC介質較佳包含0至10重量%，特別是1ppm至5重量%，特佳1ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳包含一或多種選自來自表C之化合物所組成群組的穩定劑。
表D
表D顯示可用於根據本發明之LC介質中的說明化合物，較佳作為活性介晶化合物。
在本發明之一較佳體系中，該介晶介質包含一或多種選自來自表D之化合物所組成群組之化合物。
此外，使用下列縮寫及符號：V0 　表示臨界電壓，在20℃的電容[V]，ne 　表示在20℃和589nm的異常折射指數，no 　表示在20℃和589nm的正常折射指數，Δn 　表示在20℃和589nm的光學各向異性，ε⊥ 　表示在20℃和1kHz時垂直於導向器的介電容率，ε∥ 　表示在20℃和1kHz時平行於導向器的介電容率，Δε 　表示在20℃和1kHz時的介電各向異性，cl.p.,T(N,I)　表示清澈點[℃]，γ1 　表示在20℃的旋轉黏度[mPa‧s]，K1 　表示彈性常數，在20℃的“傾斜(splay)”變形[pN]，K2 　表示彈性常數，在20℃的“扭轉”變形[pN]，K3 　表示彈性常數，在20℃的“彎曲”變形[pN]。
除非明確指出，本申請案中之所有濃度皆係以重量百分比引述，且係關於包含所有固體或液晶成分之對應混合物整體(無溶劑)。
除非另有明確指出，在本申請案中指示之所有溫度值(諸如，熔點T(C,N)、從近晶型(S)轉變至向列型(N)相T(S,N)及清澈點T(N,I))係以攝氏溫度(℃)指示。M.p.表示熔點，cl.p.=清澈點。此外，C=結晶狀態，N=向列相，S=近晶相及I=各向同性相。此等符號之間的數據表示轉變溫度。
所有物理特性皆且已經根據“Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals”(Status Nov.1997，Merck KGaA，德國)測定，且適用於20℃之溫度，且△n係在589 nm下測定及在1 kHz下測定△ε，除非在各情況下另有明確的指示。
本發明之術語“臨界電壓”係關於電容臨界值(V0 )，亦稱為Freedericks臨界值，除非另有明確的指示。在實例中，照例，亦可引用為10%相對對比度之光學臨界值(V10 )。
用於測量電容臨界電壓的顯示器由兩個分開20微米的平面平行的玻璃外板組成，其各自在內側上具有一電極層及在上端之未摩擦之聚醯亞胺對準層，其產生液晶分子之垂直邊緣對準。
用於測量傾斜角的顯示器或測試單元由分開4微米的兩個平面平行的玻璃外板組成，其各自在內側上具有一電極層及在上端之聚醯亞胺對準層，其中該兩個聚醯亞胺層係彼此反平行地摩擦，且產生液晶分子之垂直邊緣對準。
藉由用界定強度之UV光輻射(通常365奈米)，可聚合化合物在顯示器或測試單元中被聚合經預定時間，且同時將一電壓施加至顯示器(通常10V至30V交流電，1 kHz)。在該等實例中，除非另有指示，使用28 mW/cm2 汞蒸汽燈，且使用配備有365奈米帶通濾波器之標準UV計(型Ushio UNI計)量測強度。
藉由旋轉晶體實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定傾斜角。此處低值(亦即，自90°角之大偏離)對應於大傾斜。
如下量測VHR值：將0.3%的可聚合單體化合物添加至LC主體混合物，且將所得混合物引入TN-VHR測試單元(在90°下摩擦，TN聚醯亞胺對準層，層厚度d4微米)。在1V、60 Hz、64 μs脈衝下，UV曝露經2小時(太陽測試)之前及之後在100℃下5分鐘後測定HR值(測量儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。
實例1
2-甲基丙烯酸7-(2-甲基丙烯醯氧基)-9,10-二氫菲-2-基酯
最初將7.50克(35.3毫莫耳)的9,10-二氫菲-2,7-二醇(CAS號99896-39-6)引進100毫升的二氯甲烷中，添加15毫升的吡啶，且逐滴添加13.0克(0.124莫耳)的甲基丙烯醯氯在100毫升的二氯甲烷中的溶液並用冰冷卻。移除冷卻，並使該批料留在室溫下攪拌過夜。過濾出沈積之沈澱物，在真空下蒸發濾液，和將殘餘物經過矽凝膠使用二氯甲烷過濾。從庚烷/甲苯結晶產生m.p. 116℃之呈無色固體的2-甲基丙烯酸7-(2-甲基丙烯醯氧基)-9,10-二氫菲-2-基酯。
實例2
2-甲基丙烯酸4,7-二氟-8-(2-甲基丙烯醯氧基)-6H-苯並[c]苯並哌喃-3-基酯
2.1 4,7-二氟-6H-苯並[c]苯並哌喃-3,8-二醇
最初將5.23克(18.8毫莫耳)的4,7-二氟-3,8-二甲氧基-6H-苯並[c]苯並哌喃(藉由：Taugerbeck，Klasen-Memmer，WO 2004076438之方法製備)引進70毫升的二氯甲烷中，且逐滴添加5毫升(52.7毫莫耳)的三溴化硼在10毫升的二氯甲烷中的溶液並用冰冷卻。1小時之後，移除冷卻，並使該批料留在室溫下攪拌3小時且加至冰冷的1M氫氧化鈉溶液。將水相分離並用乙酸乙酯萃取三次。用飽和氯化鈉溶液洗滌合併之有機相及經過硫酸鈉乾燥。在真空中除去溶劑，殘餘物經過矽凝膠用甲苯/乙酸乙酯(3:2)過濾，及粗製產物藉由攪拌用熱庚烷/乙酸乙酯(2:1)洗滌且在冷卻至8℃之後用抽吸過濾，產生呈無色固體之4,7-二氟-6H-苯並[c]苯並哌喃-3,8-二醇。
1 H-NMR(300MHz,DMSO-d6 )δ=5.23ppm(s,2H,CH2 O)，6.62(t,J=8.4Hz,1H,Ar-H)，6.95(t,J=8.8Hz,1H,Ar-H)，7.36(d,J=8.4Hz,1H,Ar-H)，7.36(d,J=8.8Hz,1H,Ar-H)，10.0(s,2H,Ar-OH)。
2.2　2-甲基丙烯酸4,7-二氟-8-(2-甲基丙烯醯氧基)-6H-苯並[c]苯並哌喃-3-基酯
一從4,7-二氟-6H-苯並[c]苯並哌喃-3,8-二醇開始之類似於實例1之步驟產生m.p. 202℃之呈無色固體的2-甲基丙烯酸4,7-二氟-8-(2-甲基丙烯醯氧基)-6H-苯並[c]苯並哌喃-3-基酯。
實例3
2-溴-7-碘-9,10-二氫菲
3.1　2-碘-9,10-二氫菲
將25.0克(0.139莫耳)的9,10-二氫菲、6.30克(27.6毫莫耳)的過碘酸和17.0克(67.0毫莫耳)的碘在4毫升的濃硫酸和28毫升的水在140毫升的冰醋酸的溶液中於70℃下加熱1小時。隨後將溶液加到冰水中並用乙酸乙酯萃取三次。將合併之有機相用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌和經過硫酸鈉乾燥。在真空中除去溶劑，和將殘餘物在球管於170℃和0.3毫巴下蒸餾，產生呈黃色油之2-碘-9,10-二氫菲。
1 H-NMR(400MHz,CDCl3 )δ=2.83ppm(mc ,4H,-CH2 CH2 -)，7.20-7.32(m,3H)，7.46(d,J=8.2Hz,1H)，7.59(d,J=1.9Hz,1H)，7.62(dd,J=1.9Hz,J=8.3Hz,1H)，7.70(d,J=7.8Hz,1H)。
MS(EI)m/e(%)=306(98)[M+ ],178(100)[M+ -HI]。
3.2　2-溴-7-碘-9,10-二氫菲
將9.5克(27.9毫莫耳)的2-碘-9,10-二氫菲溶解在40毫升的磷酸三甲酯中，並在20℃下逐滴添加2毫升(39毫莫耳)的溴在10毫升的磷酸三甲酯中的溶液。90分鐘之後，該批料加至冰水中，藉由添加亞硫酸氫鈉溶液減少過量溴，並用抽吸過濾沈澱產物，溶解在甲苯中，用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌和經過硫酸鈉乾燥。在真空中除去溶劑，並從庚烷/甲苯再結晶殘餘物，產生呈無色晶體之2-溴-7-碘-9,10-二氫菲。
1 H-NMR(400MHz,CDCl3 )δ=2.81ppm(s,4H,-CH2 CH2 -)，7.37(d,J=2.0Hz,1H,Ar-H)，7.40(d,J=2.0Hz,1H,Ar-H)，7.43(d,J=1.9Hz,1H,Ar-H)，7.55(d,J=8.2Hz,1H,Ar-H)，7.59(d,J=1.7Hz,1H,Ar-H)，7.62(dd,J=1.9Hz,J=8.2Hz,1H,Ar-H)。
MS(EI)m/e(%)=384(83)[M+ ]，178(100)[M+ -HI-HBr]。
實例4
2-甲基丙烯酸7-[4-(2-甲基丙烯醯氧基)丁基]-9,10-二氫菲-2-基酯
適當前驅物為2,7-二碘-9,10-二氫菲(參見Cho等人，材料化學(2008)，20(20)，6289-6291)、2,7-二溴-9,10-二氫菲(參見D. E. Pearson，Synthesis 1976，621-623)或2-溴-7-碘-9,10-二氫菲。
4.1　7-碘-9,10-二氫菲-2-醇
將8.8克(20.4毫莫耳)的2,7-二碘-9,10-二氫菲溶解在250毫升的THF中，及添加7.0毫升(30.5毫莫耳)的硼酸三異丙酯之後，在-70℃下添加16.5毫升的正丁基鋰在己烷中之15百分比溶液。1小時之後，將該批料使用2N鹽酸水解且加熱至室溫。將溶液用MTB醚萃取二次，經過硫酸鈉乾燥，在真空中除去溶劑，並將所得粗製產物懸浮在80毫升的甲苯和30毫升的2N氫氧化鈉溶液中並激烈攪拌。添加8毫升的30%過氧化氫之後，將該批料在30-40℃下攪拌30分鐘並溫和冷卻，添加200毫升的水，並用使用2N鹽酸將混合物酸化。將水相分離且用乙酸乙酯萃取三次。合併之有機相用稀硫酸鐵(II)銨溶液洗滌且經過硫酸鈉乾燥。在真空中除去溶劑，並將殘餘物通過矽凝膠用二氯甲烷過濾，產生呈無色固體之7-碘-9,10-二氫菲-2-醇。
1 H-NMR(400MHz,DMSO-d6 )δ=2.72ppm(mc ,4H,-CH2 CH2 -)，6.66(6,J=2.4Hz,1H,Ar-H)，6.70(dd,J=2.4Hz,J=8.5Hz,1H,Ar-H)，7.47(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H)，7.60(mc ,2H,Ar-H)，9.57(s,br.,1H,OH)。
4.2 7-(4-羥丁-1-炔基)-9,10-二氫菲-2-醇
最初將9.0克(24.6毫莫耳)的7-碘-9,10-二氫菲-2-醇引進100毫升的THF中，添加1.0克(1.43毫莫耳)的雙(三苯基膦)-氯化鈀(II)、0.3克(1.58毫莫耳)的碘化銅(I)和11毫升的二異丙胺，且隨後在最大30℃下逐滴添加3.0克(42.8毫莫耳)的丁-3-炔-1-醇在20毫升的THF中的溶液並溫和冷卻。使該批料留在室溫下攪拌1.5小時，加至水中且使用2N鹽酸酸化。將水相分離且用乙酸乙酯萃取三次。將合併之有機相用水洗滌，經過硫酸鈉乾燥，和在真空中除去溶劑。將粗製產物通過矽凝膠用二氯甲烷/乙酸乙酯(3:1)過濾和從甲苯再結晶，產生呈無色固體之7-(4-羥丁-1-炔基)-9,10-二氫菲-2-醇。
4.3 7-(4-羥丁基)-9,10-二氫菲-2-醇
將7-(4-羥丁-1-炔基)-9,10-二氫菲-2-醇溶解在THF中及在鈀/活性碳觸媒上氫化至完全。過濾掉催化劑，在真空中除去溶劑，及將殘餘物從甲苯再結晶產生呈無色晶體之7-(4-羥丁基)-9,10-二氫菲-2-醇。
4.4　2-甲基丙烯酸7-[4-(2-甲基丙烯醯氧基)丁基]-9,10-二氫菲-2-基酯
一從7-(4-羥丁基)-9,10-二氫菲-2-醇開始之類似於實例1的步驟產生呈無色油之2-甲基丙烯酸7-[4-(2-甲基丙烯醯氧基)丁基]-9,10-二氫菲-2-基酯。
實例5-197
實例(32)之化合物的合成係明確地描述於下。
實例32
2-甲基丙烯酸4-[9,9-二甲基-7-(2-甲基丙烯醯氧基)-9H-茀-2-基]丁-3-炔基酯
32.1　7-溴-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇
將21.2克(58.6毫莫耳)的2,7-二溴-9,9-二甲基-9H-茀(CAS號28320-32-3)和19.0毫升(82.8毫莫耳)的硼酸三異丙酯溶解在500毫升的THF中，並在-70℃下添加56毫升(89毫莫耳)的正丁基鋰在正己烷中的15百分比溶液。2小時之後，添加200毫升的2M鹽酸，及使該批料在室溫下解凍，並用MTB醚萃取三次。將合併之有機相經過硫酸鈉乾燥，在真空中除去溶劑，及將殘餘物溶解在400毫升的甲苯中。添加85毫升的2M氫氧化鈉溶液之後，以致使溫度不超過40℃之速率添加15.5毫升的30百分比過氧化氫並激烈攪拌。當添加完全時，將該批料攪拌另30分鐘，加至500毫升的水中並使用2M鹽酸酸化。將水相分離並用乙酸乙酯萃取三次。合併之有機相用稀硫酸鐵(II)銨溶液和水洗滌，經過硫酸鈉乾燥和蒸發。粗製產物通過矽凝膠用甲苯/乙酸乙酯(9:1)過濾產生呈無色固體之7-溴-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇。
1 H-NMR(400MHz,CDCl3 )δ=1.44ppm(s,6H,Me)，4.81(s,1H,OH)，6.79(dd,J=2.4Hz,J=8.2Hz,1H,Ar-H)，6.88(d,J=2.4Hz,1H,Ar-H)，7.41(AB-dd,J=1.7Hz,8.1Hz,1H,Ar-H)，7.46(AB-d,J=8.1Hz,1H,Ar-H)，7.50(d,J=1.7Hz,1H,Ar-H)，7.53(d,J=8.1Hz,1H,Ar-H)。
32.2　7-(4-羥丁-1-炔基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇
最初將14.7克(0.048莫耳)的7-溴-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇、1.3克(1.85毫莫耳)的雙(三苯基膦)氯化鈀(II)和0.5克(2.6毫莫耳)的碘化銅(I)引進200毫升的THF和20毫升的二異丙胺中，且經過2小時期間在回流下添加9.5毫升(0.13毫莫耳)的丁-3-炔基-1-醇在50毫升的THF中的溶液。當添加完成時，將該批料在回流下加熱另1小時，加至水中，使用稀鹽酸酸化並用乙酸乙酯萃取三次。合併之有機相經過硫酸鈉乾燥，和在真空中除去溶劑。粗製產物在矽凝膠上用甲苯/乙酸乙酯(4:1)之層析產生呈無色油之7-(4-羥丁-1-炔基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇。
1 H-NMR(400MHz,CDCl3 )：δ1.44ppm(s,6H,Me)，2.73(t,J=6.2Hz,2H,C≡CCH2 )，3.85(q,J=6.2Hz,2H,CH2 CH2 OH)，5.17(s,1H,OH)，6.80(dd,J=2.4Hz,J=8.2Hz,1H,Ar-H)，6.89(d,J=2.4Hz,1H,Ar-H)，7.36(dd,J=1.4Hz,J=7.8Hz,1H,Ar-H)，7.44(d,J=0.8Hz,1H,Ar-H)，7.52(d,J=7.8Hz,1H,Ar-H)，7.54(d,J=8.2Hz,1H,Ar-H)。
32.3　7-(4-羥丁基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇
將7-(4-羥丁-1-炔基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇在THF中、在鈀/活性碳觸媒上氫化至完全。過濾掉觸媒，在真空中除去溶劑，且將殘餘物使用於下一步驟中而沒有進一步純化。
1 H-NMR(400MHz,CDCl3 )：δ=1.39ppm(s,br.1H,OH)，1.43(s,6H,Me)，1.61-1.79(m,4H,CH2 )，2.70(t,J=7.3Hz,2H,Ar-CH2 -CH2 -)，3.70(t,J=6.5Hz,2H,-CH2 CH2 OH)，5.29(s,1H,OH)，6.77(dd,J=2.4Hz,J=8.2Hz,1H,Ar-H)，6.88(d,J=2.4Hz,1H,Ar-H)，7.11(dd,J=1.5Hz,J=7.7Hz,1H,Ar-H)，7.19(d,J=1.1Hz,1H,Ar-H)，7.51(d,J=7.7Hz,1H,Ar-H)，7.51(d,J=8.2Hz,1H,Ar-H)。
32.4　2-甲基丙烯酸9,9-二甲基-7-[4-(2-甲基丙烯醯氧基)丁基]-9H-茀-2-基酯
一從7-(4-羥丁基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇開始之類似於實例1的步驟產生呈無色油之2-甲基丙烯酸9,9-二甲基-7-[4-(2-甲基丙烯醯氧基)-丁基]-9H-茀-2-基酯。玻璃轉移Tg-29 I。
下列化合物係類似於上述實例中所述之方法獲得(Phe=1,4-伸苯基)：
下式化合物(編號5-100)：
下式化合物(編號101-148)：
下式化合物(編號149-196)：
實例197
2-甲基丙烯酸9,9-二甲基-7-[4-(2-甲基丙烯醯氧基)丁基]-9H-茀-2-基酯
197.1　2-甲基丙烯酸4-[9,9-二甲基-7-(2-甲基丙烯醯氧基)-9H-茀-2-基]丁-3-炔基酯
一從7-(4-羥丁-1-炔基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-醇(製備參見實例32.2)開始之類似於實例1的步驟產生呈無色油之2-甲基丙烯酸4-[9,9-二甲基-7-(2-甲基丙烯醯氧基)-9H-茀-2-基]丁炔-3-基酯。玻璃轉移Tg-17 I。
使用例A
如下調配向列型LC混合物N1：
CCH-501　9.00%　cl.p.　+70.0
CCH-35　14.00%　Δn　0.0825
PCH-53　8.00%　Δε　-3.5
CY-3-O4　14.00%　ε∥ 　3.5
CY-5-O4　13.00%　K3 /K1 　1.00
CCY-3-O2　8.00%　γ1 　141
CCY-5-O2　8.00%　V0 　2.06
CCY-2-1　9.00%
CCY-3-1　9.00%
CPY-2-O2　8.00%
0.3%之下示式之一的可聚合單體化合物添加至LC混合物N1，且將所得混合物引入VA e/o測試單元(反平行摩擦，VA-聚醯亞胺對準層，層厚d4微米)。該等單元係使用具有50 mW/cm2 之強度的UV光輻射經所指示之施加24V之電壓(交流電)之時間，引起單體化合物之聚合。傾角係在UV輻射之前和之後藉由旋轉晶體實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定傾角。
為了測定聚合速度，在各種曝露時間之後使用HPLC法測量測試單元中的未聚合RM之剩餘含量(重量%)。為此，在所指示之條件下在測試單元中聚合各混合物。然後使用甲基乙基酮將混合物由測試單元沖洗出並測量。
為了比較，將先前技術(例如US 7,169,449)得知的結構上類似之可聚合化合物M1進行上述實驗。
傾角結果係顯示於表1中。
從表1可看出，在使用來自實例1-4的根據本發明之單體的PSA顯示器中可比在使用來自先前技術的單體M1的PSA顯示器中在聚合之後更快速達成小傾角。
在各種曝露時間之後的RM濃度係顯示於表2中。
從表2可看出，在使用來自實例1-4的根據本發明之單體的PSA顯示器中可比在使用來自先前技術的單體M1的PSA顯示器中在聚合之後達成顯著較快的聚合速度。
使用例B
如實例A中所述使用LC混合物N1和來自實例32或實例197之可聚合單體化合物製備測試單元，並測定各種曝露時間之後的傾角和未聚合RM之剩餘含量。
結果係顯示於表3和4中。
從表3可看出，在使用根據本發明之單體的PSA顯示器中在聚合之後快速地達成非常小的傾角。
從表4可看出，在使用根據本發明之單體的PSA顯示器中達成非常快速且完全的聚合。

Claims (19)

  1. 一種式I化合物於PS(聚合物穩定化)或PSA(聚合物持續對準)類型之液晶(LC)介質及LC顯示器之用途， 其中個別基團具有下列意義：W表示-C(Rc Rd )-、-CH2 CH2 -、-CH2 -O-、-O-、-CO-、-CO-O-、-S-或-N(Rc )-，Rc 、Rd 彼此獨立地各自表示P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5 、具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基，此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基可以O及/或S原子彼此不直接連接的方式彼此獨立地經伸芳基、-C(R0 )=C(R00 )-、-C=C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN或P-Sp-置換，或芳基或雜芳基，較佳具有2至25個C原子，其也可包含二或多個稠合環且其隨意地經L單-或多取代，Ra 、Rb 彼此獨立地各自具有Rc 所示意義之一，其中Ra 及Rb 基團中之至少一者表示或包含P-Sp-基團，P在每次出現時，相同或不同地表示可聚合基團，Sp在每次出現時，相同或不同地表示間隔基團或單鍵， A1 、A2 彼此獨立地各自表示芳族、雜芳族、脂環族或雜環族基團，較佳地具有4至25個C原子，其亦可包括稠合環，且其隨意地經L單-或多取代，L在每次出現時，相同或不同地表示P-Sp-、H、OH、CH2 OH、鹵素、SF5 、NO2 、碳基或烴基，Z1 、Z2 彼此獨立地各自表示-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-OCH2 -,-CH2 O-,-SCH2 -,-CH2 S-,-CF2 O-,-OCF2 -,-CF2 S-,-SCF2 -,-(CH2 )n -,-CF2 CH2 -,-CH2 CF2 -,-(CF2 )n -,-CH=CH-,-CF=CF-,-CH=CF-,-CF=CH-,-C≡C-,-CH=CH-COO-,-O-CO-CH=CH-,-CH2 -CH2 -CO-O-,-O-CO-CH2 -CH2 -,-C(R0 R00 )-,-C(Ry Rz )-或單鍵，R0 及R00 彼此獨立地且在每一次出現時相同或不同地各自表示H或具有1至12個C原子之烷基，Ry 、Rz 彼此獨立地各自表示H、F、CH3 或CF3 ，n在每次出現時，相同或不同地表示1、2、3或4，p、q彼此獨立地各自表示0、1、2或3，r在每次出現時，相同或不同地表示0、1、2或3。
  2. 根據申請專利範圍第1項之用途，其特徵為在式I中之Ra 和Rb 表示相同或不同的P-Sp-基團。
  3. 根據申請專利範圍第1項之用途，其特徵為式I化合物係選自由下列亞式所組成之群組： 其中個別基團具有申請專利範圍第1項中所示之意義。
  4. 根據申請專利範圍第1項之用途，其特徵為式I化合物係選自由下列亞式所組成之群組： 其中L’表示H或F，P和Sp具有申請專利範圍第1項中所示意義之一，P"具有申請專利範圍第1項中對P所示意義之一，Sp"具有申請專利範圍第1項中對Sp所示意義之一，和R’具有申請專利範圍第1項中對Ra 所示意義之一，其中R’為非H且不表示或包含P-Sp-基團。
  5. 根據申請專利範圍第1項之用途，其係用於包含具有兩個基板之LC單元的PS或PSA類型之LC顯示器中，其中至少一基板對光透明及至少一基板具有一或二個電極，及位於該等基板之間的LC介質層，該LC介質層包含經聚合成分及低分子量成分，其中該經聚合成分可藉 由施加一電壓至電極而將一或多種可聚合化合物在LC單元的基板之間於該LC介質中聚合而獲得，其中該等可聚合化合物之至少一者選自根據申請專利範圍第1至4項中一或多項中所定義之式I化合物。
  6. 根據申請專利範圍第1項之用途，其特徵為LC介質包含一或多種式CY及/或PY之化合物： 其中個別基團具有下列意義：a表示1或2，b表示0或1，表示或R1 和R2 彼此獨立地各自表示具有1至12個C原子之烷基，此外，其中一或兩個非相鄰的CH2 基團可以O原子彼此不直接連接的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，Zx 表示-CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-O-、-CH2 -、-CH2 CH2 -或單鍵，較佳地單鍵，L1-4 彼此獨立地各自表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、 CH2 F、CHF2 。
  7. 根據申請專利範圍第1至6項中任一項之用途，其特徵為LC介質包含一或多種下式之化合物： 其中個別基團具有下列意義：表示，，，或，表示或， R3 和R4 彼此獨立地各自表示具有1至12個C原子之烷基，此外，其中一或兩個非相鄰的CH2 基團可以O原子彼此不直接連接的方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換，Zy 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-或單鍵。
  8. 一種LC顯示器，其包含根據申請專利範圍第1至4、6及7項中一或多項中所定義之化合物。
  9. 根據申請專利範圍第8項之LC顯示器，其特徵在於其為一PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS、PS-FFS或PS-TN顯示器。
  10. 一種LC介質，其包含一或多種根據申請專利範 圍第1至4項中一或多項中所定義的式I化合物。
  11. 根據申請專利範圍第10項之LC介質，其包含：- 可聚合成分A)，其包含一或多種可聚合化合物，及- 液晶成分B)，其包含一或多種低分子量化合物，其特徵為成分A)包含一或多種根據申請專利範圍第1至4項中一或多項中所定義的式I之可聚合化合物。
  12. 根據申請專利範圍第10或11項之LC介質，其中成分B)包含一或多種選自根據申請專利範圍第7或8項中所定義之式CY、PY及ZK之化合物。
  13. 一種式I1之化合物， 其中Rc,d 、A1,2 、Z1,2 、L、p、q和r具有申請專利範圍第1項中所示之意義，及Ra 和Rb 表示P-Sp-，其中Sp在基團Ra 和Rb 之一中表示單鍵和Sp在基團Ra 和Rb 之另一個中表示式Sp’-X’之基團，以便P-Sp-基團符合於式P-Sp’-X’-，Sp’表示具有1至20個C原子之伸烷基，其隨意地經F、Cl、Br、I或CN單-或多取代且此外，其中一或多個非相鄰的CH2 基團可以O及/或S原子彼此不直接連接的 方式彼此獨立地各自經-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-C≡C-置換，X’表示-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 -,-C≡C-,-CH=CH-CO-O-,-O-CO-CH=CH-或單鍵，R00 及R000 彼此獨立地各自表示H或具有1至12個C原子之烷基，及Y2 及Y3 彼此獨立地各自表示H、F、Cl或CN，P在每次出現時，相同或不同地，選自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 -及W4 W5 W6 Si-，其中W1 表示H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，W2 及W3 彼此獨立地各自表示H或具有1 至5個C原子之烷基，W4 、W5 及W6 彼此獨立地各自表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7 及W8 彼此獨立地各自表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基，Phe表示1,4-伸苯基，k1 、k2 及k3 彼此獨立地各自表示0或1，且k4 表示從1至10之整數。
  14. 一種式I2和I3之化合物， 其中個別基團具有申請專利範圍第1項中所示之意義。
  15. 一種式II之化合物， 其中個別基團具有申請專利範圍第1項中所示之意義，其條件為基團Ra 和Rb 皆表示-Sp-O-Sg，其Sg表示H原子或保護基團。
  16. 根據申請專利範圍第15項之化合物，其係選自由下列亞式所成之群組： 其中Rc,d 、A1,2 、Z1,2 、L、p、q、r、Sp、Sp"和Sg具有申請專利範圍第1、4和15項中所示之意義，其中，在式II1中，Sp表示單鍵和Sp"為非單鍵。
  17. 一種式III之化合物， 其中L和r具有申請專利範圍第1項中所示之意義，和G1 和G2 表示選自Cl、Br、I和OH之相同或不同基團。
  18. 一種用於製備根據申請專利範圍第1至4、13和14項中任一項中所定義之化合物之方法，其中在脫水劑存在下使用包含基團P之對應酸類、酸衍生物或鹵化化合 物將根據申請專利範圍第15或16項之化合物酯化或醚化。
  19. 一種製備PS或PSA類型之LC顯示器之方法，其中將根據申請專利範圍第10至12項中一或多項之LC介質引進具有二個基板之LC單元，其中至少一基板對光透明及至少一基板具有一或二個電極，且該等可聚合化合物係藉由將電壓施加至電極而聚合。
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