TWI577786B - 桿狀液晶原基化合物 - Google Patents

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Description

桿狀液晶原基化合物
本發明係關於尤其適用於具有負光學色散之雙折射薄膜之新穎桿狀液晶原基化合物，新穎液晶(LC)調配物及包含其的聚合物薄膜且係關於該等化合物、調配物及薄膜在光學、電光、電子、半導體或發光組件或設備中之用途。
存在對於展現負光學延遲色散之各向異性光學薄膜之需求。舉例而言，用負色散雙折射材料製成之四分之一波長薄膜主要係消色差的。利用該四分之一波長薄膜之設備(諸如反射式LCD)具有無色彩之暗態。當前此等設備必須使用兩個延遲器薄膜以達成此效果。可以許多方式來定義該薄膜之色散能力，然而一種常用方式為在450 nm處量測光學延遲且將其除以在550 nm處量測之光學延遲(R450 /R550 )。若負延遲色散薄膜在550 nm處之軸上延遲為137.5 nm且R450 /R550 值為0.82，則該薄膜主要為可見光之所有波長之四分之一波長薄膜且使用此薄膜之液晶顯示器(LCD)設備(例如圓偏光器)具有大體上黑色之外觀。另一方面，製成之具有137.5 nm軸上延遲且具有標準正色散(通常R450 /R550 ＝1.13)之薄膜僅為一種波長(550 nm)之四分之一波長薄膜且使用此薄膜之LCD設備(例如圓偏光器)具有紫色外觀。另一體現此資訊之方式為繪製雙折射率隨波長函數之變化的曲線。圖1展示由市售之反應性液晶原基RM257(Merck KgaA,Darmstadt，德國)製成之聚合薄膜的 典型雙折射率與波長之關係曲線。此化合物之R450 /R550 為約1.115。
在由棒形、光學上各向異性分子形成之各向異性光學薄膜中，延遲色散之成因係在於各向異性分子之兩個折射率ne 、no (其中ne 為在平行於長分子軸之方向上之"異常折射率"而no 為垂直於長分子軸之方向上之"正常折射率")隨著波長以不同速率不斷變化之事實所造成，且ne 比no 更迅速地向可見波長光譜之藍端變化。一種製備具有較低或負延遲色散之材料之方法在於設計具有增加的no 色散及減少的ne 色散之分子。在圖2中以示意圖對此方法進行展示。在先前技術中此方法已經證實可提供具有負雙折射及正色散之LC以及具有正雙折射及負色散之化合物。
因此，在先前技術中已揭示可形成具有負或反向延遲色散之特性的各向異性薄膜之分子。例如，JP2005－208416 A1及WO 2006/052001 A1揭示以"cardo"核心基團為主之可聚合材料。JP2005－208414 A1揭示具有共價鍵結之圓盤與棒之分子。JP2005－208415 A1及JP2002－267838 A1揭示具有分子之較短較高折射率部分與較長較低折射率部分相交叉的十字形之分子。WO 2005－085222 A1揭示具有由較高折射率橋接部分相連接之兩個較低折射率部分之分子。該橋主要係經由稠合五員雜環連接至棒。所有上述文獻揭示不僅具有負色散而且含有至少一種可聚合基團且因此當曝露於熱或紫外線(UV)照射時可聚合之分子。此等材料可加工為單一材料或混合物以提供在適當條件下可具有均勻各 向異性之特性的薄膜。若光引發劑亦包括於混合物中，可藉由將薄膜暴露於UV照射下來鎖定其各向異性特性。此種製備光學薄膜之方法為吾人所熟知。
在US 6,139,771中揭示另一類經主張以具有負雙折射之材料，該文獻描述通常由藉由乙炔或雙乙炔橋接基團連接之兩個棒形LC部分組成的化合物。該橋接基團使用苯環與兩個棒形部分相連。然而，該文獻未揭示或提出此等化合物之可聚合形式。
US 6,203,724揭示通常由經由高度色散之橋接基團連接之兩個棒形LC部分組成的分子。該橋接基團係經由環己烷環之軸向位置連接至兩個棒形部分。然而，該文獻未揭示或提出將該等化合物用於製備具有負光學色散之光學聚合物薄膜。
US 5,567,349揭示二聚體(或H－形RM)，其中橋接基團係經由苯環連接至分子之棒形部分，然而，此文獻未報導該等分子具有負色散或負雙折射。
然而，已在文獻中揭示之材料具有不適於在標準工業製程下加工之熱特性或其不溶於通常用於標準工業製程中之溶劑中或其與通常用於標準工業製程中之主體RM材料不相容或其製造成本過高。
本發明具有提供用於具有負色散之LC調配物與聚合物薄膜中之改良化合物之目的，該化合物不具有先前技術材料之缺點。
本發明之另一目的在於擴展為專家可利用之具有負色散 之材料及聚合物薄膜集合。其他目的直接自以下描述為專家所顯而易見。
已發現此等目的可藉由提供本發明中所主張之化合物、材料及薄膜來達成。
本發明係關於桿狀液晶原基化合物，其具有下式之結構元素 其中M為－C(＝O)－或－C(GG')－，G、G'彼此獨立地為H、烷基或B'，B'為具有高極化性之單價或二價基團，R、R'彼此獨立地為包含至少一個環之液晶原基基團，此等化合物具有在液晶材料中促進或增強負光學色散之能力且可用於製造具有負色散之聚合物薄膜。
本發明更特定地係關於包含一或多種下式之結構元素的化合物 其中 M為－C(＝O)或－C(G1 G2 )－，G1－3 彼此獨立地為H、C1－6 烷基或B'，B'為－(B)q －或－(B)q －R3 ，B為－C≡C－、－CY1 ＝CY2 －或視情況經取代之芳族或雜芳族基團，q為1至10之整數，較佳為1、2、3、4、5或6。
Y1,2 彼此獨立地為H、F、Cl、CN或R0 ，A1－4 彼此獨立地為選自非芳族、芳族或雜芳族碳環基或雜環基之相同或不同基團，其視情況經一或多個基團R1 取代，Z1,2 彼此獨立地為選自－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 之相同或不同基團或為一單鍵，R0 及R00 彼此獨立地為H或具有1至12個碳原子之烷基，m及n彼此獨立地為0、1、2、3或4，R1－3 彼此獨立地為選自以下各基之相同或不同基團：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－、視情況經取代之矽烷基、或具有1至40個碳原子之視情況經取代且視情況包含一或多個雜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－或經由P或P－Sp－取代之基團R1－3 ，P為可聚合基團，Sp為間隔基或單鍵。
該等化合物較佳為包含一上文所定義之結構元素之單體，其中B'及/或G3 為－(B)q －R3 ，或為包含兩個經由表示－(B)q －之基團B'或G3 連接之上文所定義之結構元素的單體。
本發明進一步係關於一種包含一或多種上文及下文所描述之化合物的LC調配物。
本發明進一步係關於一種包含一或多種上文及下文所描述之化合物及一或多種其他化合物的可聚合LC調配物，其中至少一種化合物為可聚合的。
本發明進一步係關於一種雙折射聚合物，其可藉由使上文及下文所描述之化合物或LC調配物較佳地在其LC相中聚合為以薄膜形式之定向狀態來得到。
本發明進一步係關於一種R450 /R550 <1之雙折射聚合物薄膜，其中R450 為在450 nm之波長處光學軸上延遲且R550 為在550 nm之波長處光學軸上延遲，該薄膜可藉由使上文及 下文所描述之一或多種化合物或LC調配物聚合得到。
本發明進一步係關於上文及下文所描述之化合物、LC調配物及聚合物在光學、電子及電光組件及設備中的用途，較佳地在具有負光學色散之光學薄膜、延遲器或補償器中之用途。
本發明進一步係關於一種光學、電子或電光組件或設備，其包含上文及下文所描述之化合物、LC調配物或聚合物。
該等設備及組件包括(但不限於)電光顯示器、LCD、光學薄膜、偏光器、補償器、光束分光器、反射薄膜、配向層、濾色器、全像元件、熱燙印箔、彩色影像、裝飾或安全標記、LC顏料、黏接層、非線性光學(NLO)設備、光學資訊儲存設備、電子設備、有機半導體、有機場效電晶體(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)設備、有機太陽能電池(O－SC)、有機雷射二極體(O雷射)、有機積體電路(O－IC)、照明設備、感應器設備、電極材料、光導體、光偵測器、電子照像記錄設備、電容器、電荷注入層、肖特基(schottky)二極體、平坦化層、抗靜電薄膜、導電基板、導電圖案、光導體、電子照像應用、電子照像記錄、有機記憶體設備、生物感應器、生物晶片、需要在多個波長處之類似相移之光電子設備、組合型CD/DVD/HD－DVD/藍光、讀寫重寫資料儲存系統或相機。
術語及定義
術語"液晶或液晶原基化合物"意謂包含一或多個桿狀(棒或板/條板形)或圓盤型(圓盤形)液晶原基基團之化合物。
術語"桿狀化合物"或"桿狀基團"意謂棒或板/條板形化合物或基團。
術語"液晶原基基團"意謂具有引發液晶(LC)相特性之能力的基團。包含液晶原基基團之化合物自身不必顯示LC相。亦可能其僅在與其他化合物之混合物中或當液晶原基化合物或其混合物聚合時展現LC相特性。為簡單起見，術語"液晶"在下文中係用於液晶原基與LC材料兩者。定義之概述參見Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl及S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340－6368。
術語"間隔基"或"間隔基團"(在下文中亦稱為"Sp")已為熟習此項技術者所知且描述於文獻中，參見，例如Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340－6368。除非另外說明，否則術語"間隔基"或"間隔基團"在上文及下文中表示可撓性有機基團，其在可聚合之液晶原基化合物("RM")中連接液晶原基基團與可聚合基團。
桿狀液晶原基基團通常包含由一或多個彼此直接相連或經由鍵聯基團相連之芳族或非芳族環狀基團組成之液晶原基核心，視情況包含連接至液晶原基核心之末段的端基且視情況包含連接至液晶原基核心之長側之一或多個側基， 其中此等端基與側基通常選自例如二價碳基或烴基、諸如鹵素、硝基、羥基等之極性基團或可聚合基團。
術語"反應性液晶原基"(RM)意謂可聚合之液晶原基或液晶化合物。
具有一個可聚合基團之可聚合化合物亦稱為"單反應性"化合物，具有兩個可聚合基團之化合物係稱為"雙反應性"化合物且具有多於兩個可聚合基團之化合物係稱為"多反應性"化合物。不具有可聚合基團之化合物亦稱為"非反應性"化合物。
術語"薄膜"包括具有機械穩定性之剛性或可撓性、自撐式或獨立式薄膜以及在支撐基板上或介於兩個基板之間的塗層或層。
術語"pi－共軛"意謂具有sp2 雜化或視情況亦具有sp雜化之主要含有碳原子之基團，其亦可由雜原子置換。在最簡單之情況中，此為例如具有交替C－C單鍵及雙鍵或三鍵之基團，但不包括諸如1,3－或1,4－伸苯基之基團。在此含義中亦包括諸如芳基胺、芳基膦及某些雜環(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之任何單價或多價有機基團部分，其中不具有任何非碳原子(例如－C≡C－)，或視情況與至少一個諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之非碳原子結合(例如羰基等)。術語"烴基"表示另外含有一或多個氫原子且視情況含有一或多個諸如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個以上碳原子之鏈的二價碳基或烴基亦可為直鏈、分支鏈及/或環狀，包括螺環及/或稠環。
在分子水準上，液晶之雙折射率視極化性之各向異性(△α＝αII －α⊥ )而定。"極化性"意謂原子或分子中之電子分布可經扭曲之容易度。極化性隨著電子數目增大及電子雲彌漫程度增加而增加。可使用例如Jap.J.Appl.Phys.42,(2003)第3463頁中描述之方法來計算極化性。
液晶或雙折射材料在給定波長R(λ)(以nm計)處之"光學延遲"係定義為根據方程R(λ)＝△n(λ)．d在波長△n(λ)處之雙折射率與層厚度d(以nm計)之乘積。
光學延遲R表示在S偏振光與P偏振光穿過雙折射材料之同時由其移動之以奈米計之光徑長度的差異。"軸上"延遲意謂樣本表面之正入射角之延遲。
術語"負(光學)色散"係指顯示反向雙折射色散之雙折射或液晶材料或層，其中雙折射率之量值(△n)隨波長(λ)增加而增加。亦即|△n(450)|<|△n(550)|或△n(450)/△n(550)<1，其中△n(450)與△n(550)分別為在450 nm與550 nm之波長處量測的材料之雙折射率。相比而言，"正(光學)色散"意謂具有|△n(450)|>|△n(550)|或△n(450)/△n(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)。
在圖3a中以示意圖對此進行展示。
由於在給定波長處之光學延遲係定義為如上文所描述之雙折射率與層厚度之乘積[R(λ)＝△n(λ)．d]，因此光學色散可表現為經由比率△n(450)/△n(550)定義之"雙折射色散"或表現為經由比率R(450)/R(550)定義之"延遲色散"，其中R(450)與R(550)分別為在450 nm與550 nm之波長處量測的材料之延遲。由於層厚度d不隨波長而改變，因此R(450)/R(550)等於△n(450)/△n(550)。因此，具有負或反向色散之材料或層具有R(450)/R(550)<1或|R(450)|<|R(550)|且具有正或標準色散之材料或層具有R(450)/R(550)>1或|R(450)|>|R(550)|。
在本發明中，除非另外說明，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))可使用光譜式橢圓偏光儀(例如由J.A.Woollam Co.製造之M2000光譜式橢圓偏光儀)來量測。此種儀器能夠量測雙折射樣本(例如石英)在通常為370 nm至2000 nm之波長範圍內之以奈米計之光學延遲。由此資料可能計算出材料之色散(R(450)/R(550)或△n(450)/△n(550))。
進行此等量測之方法係由N.Singh於2006年10月在國家物理實驗室(National Physics Laboratory)(倫敦，英國)提出且標題為"Spectroscopic Ellipsometry,Part1－Theory and Fundamentals,Part 2－Practical Examples and Part 3－measurements"。根據Retardation Measurement(RetMeas) Manual(2002)及由J.A.Woollam Co.Inc(Lincoln,NE,USA)出版之Guide to WVASE(2002)(WoollamV ariableA ngleS pectroscopicE llipsometer)所描述之量測程序，除非另外說明，否則此種方法係用於測定本發明中所描述之材料、薄膜及設備之延遲。
根據本發明之雙折射聚合物薄膜較佳藉由使包含一或多種具有上文及下文所描述之結構特徵的桿狀化合物(在下文中稱為"客體組分"或"客體化合物")且進一步包含可為單一化合物或化合物混合物之LC材料(在下文中稱為"主體組分"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調配物聚合來製備。術語"客體"與"主體"不排除客體組分在最終LC混合物中之量>50重量%而主體組分在最終LC混合物中之量<50重量%之可能性。
雙折射聚合物薄膜較佳具有正雙折射與負(或"反向")色散。
主體組分較佳具有正雙折射與正(或"標準")色散。
客體組分較佳具有 (1)在550 nm處之負雙折射與標準(正)雙折射色散(例如負性桿狀化合物)或(2)在550 nm處之正雙折射與反向(負)雙折射色散。在此情況中，若客體組分具有在450 nm處之負雙折射，則△n(450)/△n(550)可為負。
在桿狀化合物中，液晶原基基團較佳為桿狀基團，極佳 為棒形基團。
在桿狀化合物中，液晶原基基團R、R'較佳包含一或多個選自芳環或雜芳環及非芳族(例如)完全或部分飽和碳環基或雜環基之基團，該等基團彼此直接連接或經由鍵聯基團相連接。
液晶原基基團R、R'較佳經選擇使得其具有低極化性。此可例如藉由使用較佳主要包含非芳族，最佳包含完全飽和碳環基或雜環基(其係直接連接的或經由鍵聯基團連接)之液晶原基基團來達成，其中"主要"意謂各液晶原基基團包含多於不飽和或芳族環之飽和環且其極佳不包含多於一個不飽和或芳族環。
具有高極化性之基團B'較佳主要由一或多個亞基B組成且極佳專有地由其組成，該B係選自pi共軛之直鏈基團、芳族基及雜芳族基。
基團B'較佳由一或多個選自具有120°或更大(較佳在180°之範圍內)之鍵角之基團的亞基B組成且極佳專有地由其組成。合適且較佳之亞基B包括(不限於)包含sp雜化碳原子之基團，諸如－C≡C－或在對位處連接至其相鄰基團之二價芳族基團，諸如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。
由於基團B'為由具有約180°鍵角之亞基B組成的直鏈基團且其係經由sp3 雜化碳原子連接至桿狀化合物(亦即具有約109°之鍵角)，所以本發明之化合物具有H形結構，其中液晶原基基團大體上彼此平行且大體上垂直於基團B'。
基本上由具有pi共軛之亞基B組成之基團B'具有高極化性與高反射率。若液晶原基基團R、R'經選擇具有低極化性與低反射率，則因此化合物視其精確結構而定展示圖3a中以示意圖所示之正雙折射及負色散或圖3b中以示意圖所示之負雙折射及正色散。
作為參考，標準桿狀材料具有正雙折射與正色散。需要在較短波長處△n量值減少之材料且具有正色散與負雙折射兩者之化合物可與主體材料混合以得到具有(視摻雜劑與主體之濃度而定)自正雙折射及正色散直至變化為正雙折射及負色散之色散範圍的混合物。
桿狀化合物較佳經選為式I或II 其中B'為－(B)q －R3 且B、q、M、G1－3 、A1－4 、Z1,2 、m、n及R1－3 具有上文所給出之含義。
尤其較佳為本發明之化合物，詳言之彼等式I之化合物，其中基團－A1 －(Z1 －A3 )m －R1 與－A2 －(Z2 －A4 )n －R2 彼此不同。
進一步較佳為式II之化合物，其中基團－A1 －(Z1 －A3 )m －R1 與－A2 －(Z2 －A4 )n －R2 彼此不同，兩個基團R1 －(A3 －Z1 )m －A1 －彼此相同且兩個基團－A2 －(Z2 －A4 )n －R2 彼此相同。
G1 、G2 及G3 較佳不同於B'，極佳為H或C1－6 烷基，最佳為H或CH3 。
M較佳為－CO－或－CH2 －。
亞基B較佳選自具有120°或更大(較佳在180°範圍內)鍵角之基團。極佳為在對位處連接至其相鄰基團之－C≡C－基或二價芳族基團，諸如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。
另外可能之亞基B包括－CH＝CH－、－CY1 ＝CY2 －、－CH＝N－、－N＝CH－、－N＝N－及－CH＝CR0 －，其中Y1 、Y2 、R0 具有上文給出之含義。
諸如式I中之－(B)q －之橋接基較佳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，其中在茀基中，9位置處之H原子視情況經二價碳基或烴基置換。
橋接基或式I中之－(B)q －極佳係選自－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具有下文所描述之含義。
諸如A1－4 之芳族基團可為單核(亦即僅具有一個芳環(諸如苯基或伸苯基))或多核(亦即具有兩個或兩個以上稠環(諸如萘基或伸萘基))。尤其較佳為具有高達25個碳原子之單環、二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(不限於)苯、伸聯苯基、聯伸三苯、[1,1'：3',1"]聯三苯－2'－伸基、萘、蒽、伸聯萘、菲、芘、二氫芘、、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
較佳雜芳族基團包括(不限於)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、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5－三嗪、1,2,4－三 嗪、1,2,3－三嗪、1,2,4,5－四嗪、1,2,3,4－四嗪、1,2,3,5－四嗪；及稠合系統，諸如咔唑、吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喏啉并咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯并－5,6－喹啉、苯并－6,7－喹啉、苯并－7,8－喹啉、苯并異喹啉、吖啶、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喏啉、啡嗪、啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、二噻吩并吡啶、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或其組合。
諸如A1－4 之非芳族碳環基及雜環基包括彼等飽和(亦稱為"完全飽和")之基團(亦即其僅含有經單鍵連接之碳原子或雜原子)及彼等不飽和(亦稱為"部分飽和")之基團(亦即其亦包含經雙鍵連接之碳原子或雜原子)。非芳族環亦可包含一或多個雜原子，較佳係選自Si、O、N及S。
非芳族碳環基及雜環基可為單核(亦即僅具有一個環(諸如環己烷))或多核(亦即具有兩個或兩個以上稠環(諸如十氫萘或二環辛烷))。尤其較佳為完全飽和基團。進一步較佳為具有高達25個碳原子之單環、二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，其中一或多個碳原子視情況經Si置換且/或一或多個CH基團視情況經N置換且/或一或多個非相 鄰CH2 基團視情況經－O－及/或－S－置換，所有均視情況經取代。
較佳非芳族環包括(不限於)5員環，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶；6員環，諸如環己烷、矽烷(silinane)、環己烯、四氫吡喃、四氫硫代吡喃、1,3－二噁烷、1,3－二噻烷、哌啶；7員環，諸如環庚烷；及稠合系統，諸如四氫萘、十氫萘、茚滿、二環[1.1.1]戊烷－1,3－二基、二環[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－茚－2,5－二基或其組合。
諸如A1－4 之非芳族環及芳族環較佳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。
液晶原基基團極佳包含至多一個芳族環。
極佳為式I及式II之化合物，其中m及n為0、1或2，特定而言其中m與n之一者為0且另一者為1。
在本發明之桿狀化合物中，諸如Z1－4 之在液晶原基基團中連接芳族與非芳族環狀基團之鍵聯基團較佳係選自－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，極佳選自－COO－、－OCO－及一單鍵。
在本發明之桿狀化合物中，環上之取代基(亦稱為"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個碳原子(較佳具有1至6個碳原子)之芳基或雜芳基、及具有1至12個碳原子(較佳具有1至6個碳原子)之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰氧基，其中一或多個氫原子視情況經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個碳原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰氧基，其中烷基視情況經全氟化或為P－Sp－。
極佳之取代基係選自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－。
較佳為，，或，L獨立地具有上文給出之任一種含義。
二價碳基與烴基R1－3 較佳係選自具有1至40個碳原子(較佳1至25個碳原子)之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單或多取代且其中一或多個非相 鄰CH2 基團在各情況中彼此獨立地經－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，以此方式使得O及/或S原子彼此非直接連接，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個碳原子之視情況經取代之脂肪烴或芳族烴。
R1 及R2 極佳係選自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 硫代烷基、C1 －C20 矽烷基、C1 －C20 酯、C1 －C20 胺基、C1 －C20 氟烷基。
R3 較佳為H或甲基。
烷基或烷氧基(亦即其中末端CH2 基團經－O－置換)可為直鏈或分支鏈的。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)可為直鏈或分支鏈的。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。
尤其較佳之烯基為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，特定而言為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基及C5 －C7 －4－烯基。尤其較佳之烯基的實例為乙烯基、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。具有高達5個碳原子之基團一般較佳。
在烷基中，其中一個CH2 基團經－O－置換且一個CH2 基團經－CO－置換，此等基團較佳為相鄰的。因此，此等基團共 同形成羰氧基－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個碳原子。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、甲氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰基甲基、丁氧基羰基甲基、2－(甲氧基羰基)乙基、2－(乙氧基羰基)乙基、2－(丙氧基羰基)乙基、3－(甲氧基羰基)丙基、3－(乙氧基羰基)丙基、4－(甲氧基羰基)－丁基。
烷基可為直鏈或分支鏈的，其中兩個或兩個以上CH2 基團經－O－及/或－COO－置換。其較佳為直鏈的且具有3至12個碳原子。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 之取代可在任何所要位置中。
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，在多取代之情況中，較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情況中，F或Cl取代可在任何所要位置中，但較佳在ω－位置中。具有末端F取代基之尤其較佳之直鏈基團之實例為氟甲基、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之其他位置。
R0 及R00 較佳係選自H、具有1至12個碳原子之直鏈或分支鏈烷基。
－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。
R1－3 可為非對掌性或對掌性基團。尤其較佳之對掌性基團為例如2－丁基(＝1－甲基丙基)、2－甲基丁基、2－甲基戊基、3－甲基戊基、2－乙基己基、2－丙基戊基，特定而言為2－甲基丁基、2－甲基丁氧基、2－甲基戊氧基、3－甲基戊氧基、2－乙基己氧基、1－甲基己氧基、2－辛氧基、2－氧雜－3－甲基丁基、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。
較佳之非對掌性分支鏈基團為異丙基、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。
可聚合基團P為能夠參與聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合、加聚或縮聚)或能夠例如藉由縮合或加成在聚合物類似反應(polymer analogous reaction)中接枝至聚合物主鏈之基團。對於諸如自由基聚合、陽離子聚合或陰離子聚合之鏈聚合反應而言，可聚合基團尤其較佳。極佳為包含C－C雙鍵或三鍵之可聚合基團及能夠藉由開環反應而聚合之可聚合基團(諸如環氧丙烷或環氧化物)。
合適且較佳之可聚合基團包括(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－，W1 為H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個碳原子之烷基，特定而言為H、Cl或CH3 ，W2 及W3 彼此獨立地為H或具有1至5個碳原子之烷基，特定而言為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個碳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個碳原子之烷基，Phe為1,4－伸苯基，其視情況較佳經一或多個如上文所定義(除了含義P－Sp－)之基團L取代且k1 及k2 彼此獨立為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－，W1 為H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個碳原子之烷基，特定而言為H、F、Cl或CH3 ，W2 及W3 彼此獨立地為H或具有1至5個碳原子之烷基，特定而言為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個碳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個碳原子之烷基，Phe為1,4－伸苯基，其視情況較佳經一或多個如上文所定義(除 了含義P－Sp－)之基團L取代且k1 及k2 彼此獨立為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。
根據為一般專家所知且描述於文獻例如D.J.Broer；G.Challa；G.N.Mol,Macromol.Chem, 1991,192, 59中之方法進行聚合反應。
間隔基團Sp較佳係選自式Sp'－X'，使得P－Sp－為P－Sp'－X'－，其中Sp'為具有1至20個碳原子(較佳1至12個碳原子)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相鄰CH2 基團在各情況中彼此獨立地經－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，以此方式使得O及/或S原子彼此非直接連接，X'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個碳原子之烷基，且Y1 及Y2 彼此獨立地為H、F、Cl或CN。
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 －，且p1為2至12之整數，q1為1至3之整數且R0 及R00 具有上文給出之含義。
較佳基團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、伸乙基氧伸乙基、亞甲基氧伸丁基、伸乙基－硫代伸乙基、伸乙基－N－甲基－亞胺伸乙基、1－甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。進一步較佳為對掌性間隔基團。
進一步較佳為其中可聚合基團係直接而非經由間隔基團Sp連接至液晶原基基團之化合物。
在化合物具有兩個或兩個以上基團P－Sp－之情況中，可聚合基團P與間隔基團Sp可為相同或不同的。
在另一較佳實施例中，桿狀化合物包含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)取代之一或多個端基R1,2 或取代基L或R3 。此種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： 其中烷基為具有1至12個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中一或多個非相鄰CH2 基團在各情況中彼此獨立地經－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，以此方式使得O及/或S原子彼此非直接連接，其中R0 及R00 具有上文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'係如上文所定義，且P1－5 彼此獨立地具有上文對於P所給出之含義之一者。
極佳之式I化合物為下列子式之彼等化合物： 其中B'係如上文所定義，R"及R'"彼此獨立地具有上文給出之R1 含義之一者且Z具有上文給出之Z1 含義之一者。較佳地，R"與R"'中之一者或兩者表示P－或P－Sp－。B'較佳為(B)q －H，其中B及q係如上文所定義。Z較佳為－COO－、－OCO－或一單鍵。苯環視情況經一或多個，較佳經一或兩個如上文所定義之基團L取代。
極佳之式II化合物為下列子式之彼等化合物： 其中B及q係如上文所定義，R"及R'"彼此獨立地具有上文給出之R1 含義之一者且Z在各情況下彼此獨立地具有上文給出之Z1 含義之一者。較佳地，R"與R"'之一或多者，極佳地，兩個基團R"及/或兩個基團R"'均表示P－或P－Sp－。Z較佳為－COO－、－OCO－或一單鍵。苯環視情況經一或多 個，較佳經一或兩個如上文所定義之基團L取代。
尤其較佳為下列子式之化合物： 其中P、Sp、R"、R'"、Z、L及r係如上文所定義且其中液晶原基基團中之苯環視情況經一或多個，較佳一或兩個如上文所定義之基團L取代。在式Ia1－Ia3及Ib1－Ib3中，R"與R"'之一者或兩者較佳表示P－或P－Sp－。
在此等較佳化合物中，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之化合物。下文及實例中描述尤其合適且較佳之合成方法。
式I與式II之化合物一般可如Cereghett等人在HELVETICA CHIMICA ACTA－65,Fasc.4(1982)－Nr.125,1318中所揭示之方法合成，由經由弗瑞德－克來福特(Friedel－Crafts)醯基化反應製備環己基甲基苯酮，或由氯 化環己烷羧酸或腈與經適當取代之苄基溴製備之格林納試劑(Grignard reagent)反應，製備苄基環己酮。該酮可與經保護之乙炔或二鹵基苯反應，分別得到乙炔基醇或苯基醇中間物。例如使用三乙基矽烷處理，可移除羥基。在側向乙炔中間物之情況中，此等中間物此刻可在邵納蓋西拉(Sonogahira)條件下與芳基鹵化物反應，以得到式I之化合物，或與二鹵基芳族中間物反應，以得到式II之化合物。
尤其較佳為包含下列步驟之方法：a)由環己基甲基苯酮或苄基環己酮與經保護之乙炔(例如)1－(三烷基矽烷基)乙炔(較佳為1－(三甲基矽烷基)乙炔)及正丁基鋰反應，以得到醇－乙炔中間物，b)例如：如Tetrahedron Letters，第38卷，第6號，第1013－1016頁，1997中所揭示，使用三乙基矽烷還原上述中間物，c)由步驟b)中所形成之側向乙炔化合物經由與芳基鹵化物或與二鹵基芳族中間物，較佳在邵納蓋西拉條件下進行偶合反應，轉化為側向苯基乙炔或經由其自身偶合(亦即偶合兩個來自步驟b)之側向乙炔分子)轉化為二聚體。
如上文及下文所述之製備桿狀化合物之方法為本發明之另一態樣。
本發明之另一態樣為可聚合調配物，較佳為可聚合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額外化合物，其較佳為液晶原基或液晶的及/ 或可聚合的。LC調配物極佳包含一或多種選自反應性液晶原基(RM)之額外化合物，其最佳係選自單反應性及雙反應性RM。此等額外化合物組成可聚合LC主體組分。
較佳地，根據本發明之聚合物薄膜為交聯的且可聚合客體化合物及/或可聚合主體組分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。
本發明之客體化合物在可聚合LC調配物(包括客體組分與主體組分兩者)中之濃度較佳為5重量%至90重量%，極佳為30重量%至70重量%。
可聚合LC主體調配物之額外RM可藉由本身已知及在有機化學標準著作(諸如例如Houben－Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme－Verlag,Stuttgart)中所述之方法來製備。例如在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及US 6,514,578中揭示合適之RM。尤其合適且較佳之RM之實例展示於以下列表中。
其中P0 在多次出現之情況中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、環氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯基醚或苯乙烯基，A0 及B0 在多次出現之情況中彼此獨立地為視情況經1、2、3或4個基團L取代之1,4－伸苯基或反－1,4－伸環己基，Ｚ0 在多次出現之情況中彼此獨立地為－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1或多個(較佳1至15個)碳原子之烷基、烷氧基、硫代烷基、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 、視情況經氟化之具有1至4個碳原子之烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，或具有1至4個碳原子之單、寡聚或聚氟化烷基或烷氧基， R01,02 彼此獨立地為H、R0 或Y0 ，R＊ 為具有4或4個以上(較佳4至12個)碳原子之對掌性烷基或烷氧基，例如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、雌二醇或萜類基團之對掌性基團，例如，基或香茅基，L在多次出現之情況中彼此獨立地為H、F、Cl、CN或視情況經鹵化之具有1至5個碳原子之烷基、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在多次出現之情況中彼此獨立地為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或自1至12之相同或不同整數，z為0或1，若相鄰之x或y為0，則z為0，且其中苯環及萘環可另外經一或多個相同或不同之基團L取代。
尤其較佳地，可聚合LC主體組分僅含有非對掌性化合物且不含有對掌性化合物。
另外較佳地，可聚合LC主體組分包含一或多種選自式MR3、MR4、MR7、MR8、MR9、MR10、MR18、DR6、DR7及DR8以及DR1與DR5之化合物。
另外較佳地，可聚合LC主體組分包含一或多種選自下式之化合物： 其中P0 、R0 、x、y及z係如上文所定義。
另外較佳地，可聚合LC主體化合物包含一或多種選自下式之化合物： 其中L"為H或如上文所定義之L且較佳為H或CH3 。
可聚合LC主體組分之可聚合化合物較佳係選自具有低雙折射率之化合物(極佳為單或雙反應RM)。
尤其較佳為具有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分。
根據本發明之聚合物LC薄膜之一般製備為一般專家所知且在文獻例如D.J.Broer；G.Challa；G.N.Mol,Macromol.Chem, 1991,192,59中描述。通常將可聚合LC材料(亦即化合物或混合物或調配物)塗佈或另外塗覆於一配向於均一方位之基板上且於選定溫度下例如藉由曝露於熱或光化輻射，較佳藉由光聚合，極佳藉由UV－光聚合來在其LC相中原位聚合，從而固定LC分子之配向。必要時，可藉由其他方法來促進均一配向，如將LC材料剪切或煉合(anneal)，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薄膜用作基板。亦有可能在聚合之前及/或期間及/或之後，於經塗佈材料頂部上放置第二基板。在聚合之後可移除或不移除基板。當在藉由光化輻射固化之情況中使用兩個基板時，至少一個基板必須能夠透射用於聚合之光化輻射。可使用各向同性或雙折射基板。在聚合之後不自聚合薄膜移除基板之情況中，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)之薄膜，極佳為PET或TAC薄膜。可將例如單軸拉伸塑膠薄膜用作雙折射基板。舉例而言，PET薄膜可以Melinex之商標名自DuPont Teijin Films購得。
可藉由諸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。亦可藉由以下為專家所知之習知印刷技術將其塗覆至基板上：例如，絲網印刷、平版印刷、卷對卷印刷、印字機印刷、凹版印刷、輪轉式凹版印刷、彈性凸版印刷、凹紋印刷、壓印、熱封印刷、噴墨印刷或借助印模或印刷板之印刷。
亦有可能將可聚合材料溶解於合適溶劑中。隨後例如藉由旋塗或印刷或其他已知技術將該溶液塗佈或印刷於基板上，且在聚合前將溶劑蒸發。在許多情況中，適於加熱該混合物以有助於溶劑之蒸發。可將例如標準有機溶劑用作 溶劑。舉例而言，溶劑可選自酮，諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮或環己酮；乙酸酯，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，諸如二氯甲烷或三氯甲烷；二醇類或其酯，諸如PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)、γ－丁內酯；及其類似物。亦可能使用上述溶劑之二元、三元或三元以上之混合物。
可聚合LC材料之初始配向(例如平面配向)可藉由例如下列方法來達成：對基板進行摩擦處理，在塗佈期間或之後剪切材料，在聚合之前使材料煉合，塗覆一配向層，對經塗佈之材料施加一磁場或電場，或將表面活性化合物添加至材料中。配向技術之綜述已由(例如)I.Sage在"Thermotropic Liquid Crystals",G.W.Gray編輯，John Wiley & Sons,1987，第75－77頁中及T.Uchida and H.Seki在"Liquid Crystals－Applications and Uses第三卷"B.Bahadur編輯，World Scientific Publishing,Singapore 1992，第1－63頁中給出。配向材料及技術之綜述係由J.Cognard,Mol.Cryst.Liq.Cryst.78，增刊1(1981)，第1－77頁提供。
尤其較佳為包含一或多種促進LC分子之特定表面配向之界面活性劑之可聚合材料。舉例而言，在J.Cognard，Mol.Cryst.Liq.Cryst.78，增刊1,1－77(1981)中描述合適之界面活性劑。用於平面配向之較佳配向劑為諸如非離子型界面活性劑，較佳為碳氟化合物界面活性劑，諸如市售之 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 1 256 617中所述之可聚合界面活性劑。
亦可能於基板上塗覆一層配向層且在該配向層上提供可聚合材料。合適配向層在此項技術中為已知的，例如，如US 5,602,661、US 5,389,698或US 6,717,644中所述，藉由光配向而製備之經摩擦之聚醯亞胺或配向層。
亦可能在聚合之前，於高溫下，較佳在其聚合溫度下，使可聚合LC材料煉合來誘發或改良配向。
例如藉由將可聚合材料暴露於熱或光化輻射，達成聚合。光化輻射意謂使用諸如UV光、IR光或可見光之光照射，使用X射線或γ射線之照射，或使用諸如離子或電子之高能粒子之照射。較佳藉由UV照射進行聚合。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，可減少固化時間。光化輻射之另一可能來源為雷射，例如，UV、IR或可見雷射。
較佳為在可吸收光化輻射波長之引發劑存在下進行聚合反應。出於此目的，可聚合LC材料較佳係包含濃度為0.01%至10%，極佳為0.05%至5%之一或多種引發劑。例如，當藉由UV光聚合時，可使用會在UV照射下分解之光引發劑，以產生使聚合反應開始之自由基或離子。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，較佳地使用陽離子光引發劑。亦可能使用會在加熱時分解之熱聚 合引發劑，以產生使聚合反應開始之自由基或離子。典型自由基光引發劑為(例如)市售之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合需要之自發聚合的穩定劑或抑制劑，例如市售之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。對於大量生產而言，以30秒之短固化時間為較佳。
較佳在諸如氮氣或氬氣之惰性氣體氣氛中進行聚合反應。
可聚合材料亦可包含一或多種具有經調節對於用於聚合之輻射波長之吸收最大值的染料，尤其為諸如4,4"－氧偶氮基苯甲醚或Tinuvin染料(購自Ciba AG,Basel,Switzerland)之UV染料。
在另一較佳實施例中，可聚合材料較佳以0至50%、極佳以0至20%之量包含一或多種單反應性可聚合非液晶原基化合物。典型實例為丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯。
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基化合物之外，較佳以0至50%、極佳以0至20%之量包含一或多種雙反應性或多反應性可聚合非液晶原基化合物。雙反應性非液晶原基化合物之典 型實例為具有1至20個碳原子之烷基的二丙烯酸烷酯或二甲基丙烯酸烷酯。多反應性非液晶原基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。
亦可能將一或多種鏈轉移劑添加至可聚合材料中，以改變聚合物薄膜之物理性質。尤其較佳者為硫醇化合物，例如，諸如十二烷硫醇之單官能硫醇，或諸如三甲基丙烷三(3－巰基丙酸酯)之多官能硫醇。極佳者為例如在WO 96/12209、WO 96/25470或US 6,420,001中所揭示之液晶原基或LC硫醇。藉由使用鏈轉移劑可控制在聚合物薄膜中自由聚合物鏈之長度及/或兩個交聯之間聚合物鏈之長度。當鏈轉移劑之量增加時，聚合物薄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。在諸如WO 96/02597中揭示合適黏合劑及分散助劑。然而，較佳地，可聚合材料不含有黏合劑或分散助劑。
可聚合材料可另外包含一或多種添加劑，例如，觸媒、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薄膜之厚度較佳為0.3微米至5微米，極佳為0.5微米至3微米，最佳為0.7至1.5微米。對於用作配向層而言，具有0.05微米至1微米(較佳具有0.1微米至0.4微米)厚度之薄膜為較佳的。
本發明之聚合物薄膜及材料可用作(例如)LCD中之延遲薄膜或補償薄膜以改良大視角下之對比度及亮度且降低色度。其可使用於LCD之可切換LC單元外部或基板(通常為玻璃基板)之間，該等基板形成可切換LC單元且含有可切換LC介質(單元內應用)。
本發明之聚合物薄膜及材料可用於習知LC顯示器中，例如：具有垂直配向之顯示器，諸如配向相之變形型(DAP)、電控雙折射型(ECB)、彩色超垂直型(CSH)、垂直配向型(VA)、垂直配向向列型或垂直配向膽固醇型(VAN或VAC)、多域垂直配向型(MVA)，圖案化垂直配向型(PVA)或聚合物穩定垂直配向型(PSVA)模式；具有彎曲或混合配向之顯示器，諸如光學補償彎曲晶格或光學補償雙折射型(OCB)、反射OCB型(R－OCB)、混合配向向列型(HAN)或pi－晶格(π－晶格型)模式；具有扭轉配向之顯示器，諸如扭轉向列型(TN)、高度扭轉向列型(HTN)、超扭轉向列型(STN)、主動型矩陣驅動TN型(AMD－TN)模式；平面內切換型(IPS)模式之顯示器或在光學各向同性相中切換之顯示器。
本發明之層、薄膜及材料可用於各種類型之光學薄膜，其較佳係選自單光軸薄膜(A板、C板、負性C板、O板)、扭轉光學延遲器(諸如扭轉四分之一波長箔(QWF)、消色差延遲器、消色差QWF或半波箔(HWF))及雙光軸薄膜。層及材料中之LC相結構可選自膽固醇相、距列液晶相、向列相及藍相。層中LC材料的配向可選自垂直、斜展、傾斜、平面或藍相配向。該等層可經均一定向或顯示不同定向之圖案。
薄膜可用作LCD之視角增加之光學補償薄膜或可用作增亮薄膜中之組件，另外可用作反射式或透射反射式LCD中之消色差元件。進一步較佳之應用及設備包括－需要在多波長處之類似相移之光電子設備中之延遲組件，諸如組合型CD/DVD/HD－DVD/藍光，其包括讀、寫、重寫資料儲存系統；－用於光學設備諸如相機之消色差延遲器；－用於包括OLED及LCD之顯示器的消色差延遲器。
下列實例意欲解釋本發明而非限制本發明。亦可將下文中所述之方法、結構及特性應用於或轉移至在本發明中所主張但在前述說明書中或實例中未明確描述之材料。
在上文及下文中，百分比為重量百分比。所有溫度均以攝氏度為單位提供，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＝結晶態，N＝向列相，S＝距列液晶相且I＝各向同性相。該等符號之間的資料表示轉移溫度。△n表示光學各向異性(△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)，其係在589 nm處且於20℃下量測。除非另外明確地說明，否則在20℃下量測光學及電光資料。
在本說明書之描述及申請專利範圍中，除非另外說明，否則藉由上文所述之方法測定延遲及色散。
除非另外說明，否則如上文及下文中提供之可聚合混合物之組份的百分比係指在混合的可聚合混合物中固體之總量，亦即，不包括溶劑。
實例1
經由流程1中所展示之途徑製備實例1(化合物1.9)。
苯甲醚與酸氯化物反－4－丙基－環己烷乙醯氯在弗瑞德－克來福特條件下一起反應得到酮(1.1)。移除甲基生成醇(1.2)。該醇(1.2)與DHP反應得到THP保護之酮(1.3)。該酮與三甲基矽烷基乙炔及BuLi反應得到加成物(1.4)，接著用鹼處理其以移除三甲基矽烷基且繼而用三甲基矽烷還原其以得到乙炔(1.6)。該乙炔自身偶合最初得到聯乙炔，且移除THP保護基得到聯乙炔－二醇(1.8)。隨後使4－[3－(3－氯－1－氧代丙氧基)丙氧基]－苯甲酸與其進行酯化反應，在自氯丙酸酯基團移除HCl之後得到目標產物(1.9)。
在"Ruthenium－catalyzed propargylic reduction of propargylic alcohols with silanes"，Nishibayashi,Yoshiaki；Shinoda,Akira；Miyake,Yoshihiro；Matsuzawa,Hiroshi；Sato,Mitsunobu；Angewandte Chemie,International Edition(2006),45(29),4835－4839中揭示用於進行矽烷還原之典型條件。
Meyers,Marvin J.等人在Journal of Medicinal Chemistry(2001),44(24),4230－4251中已揭示製備具有連接於乙炔基之α－碳上之側向乙炔基的連接乙基之化合物的方法。
實例2
如流程2中所展示，使用來自實例1之化合物(1.8)("中間物1")製備化合物(2.4)。
使用反－4－[6－(四氫哌喃－2－基氧基)己氧基]環己烷羧酸(2.1)對中間物二醇－聯乙炔(中間物1，1.8)進行酯化。此飽 和酸可根據在"The synthesis of liquid－crystalline diacrylates derived from cyclohexane units"，Lub,J.；van der Veen,J.H.；ten Hoeve,W.Recueil des Travaux Chimiques des Pays－Bas(1996),115(6),321－328中揭示之方法來製備。使此酯化反應之產物(2.2)去保護以得到二醇(2.3)。用丙烯醯氯對其進行酯化以得到二丙烯酸酯(2.4)。
實例3
如流程3中所展示，使用來自實例1之化合物(1.6，"中間物2")製備化合物(3.2)。
自中間物2(1.6)移除THP保護基以得到聯乙炔－二醇(3.1)。隨後使4－[3－(3－氯－1－氧代丙氧基)丙氧基]－苯甲酸與其發生酯化反應，在自氯丙酸酯基移除HCl之後得到目標產物(3.2)。
實例4
如流程4中所展示，使用來自實例3之化合物(3.1，"中間物3")製備化合物(4.3)。
使用反－4－[6－(四氫哌喃－2－基氧基)己氧基]環己烷羧酸對中間物3(3.1)進行酯化。此飽和酸可根據在"The synthesis of liquid－crystalline diacrylates derived from cyclohexane units"，Lub,J.；van der Veen,J.H.；ten Hoeve,W.Recueil des Travaux Chimiques des Pays－Bas(1996),115(6),321－328.中所揭示之方法來製備。使此酯化反應之產物(4.1)去保護以得到二醇(4.2)。用丙烯醯氯對其進行酯化以得到丙烯酸酯(4.3)。
實例5
如流程5中所展示，使用來自實例4之化合物(4.2，"中間物4")來製備化合物(5.1)。
實例6
根據流程6來製備化合物(6.7)。使四氫哌喃保護之酮(1.3)與1,4－二溴苯在正丁基鋰存在下反應以得到化合物(6.1)。類似反應已由Caron等人描述於Synlett(2004)第8號，1440－1442中。使用類似於實例1中所描述之條件將所得醇還原成化合物(6.2)。芳基溴化物(6.2)與三甲基矽烷基乙炔在邵納蓋西拉條件下反應以得到化合物(6.3)且移除三甲基矽烷基得到化合物(6.4)。使(6.4)與(6.2)在邵納蓋西拉反應條件下發生第二乙炔偶合反應得到中間物(6.5)，其在去除THP保護及與合適之酸進行酯化反應後得到最終目標化合物(6.7)。
實例7
根據流程7製備化合物(7.4)。使用與實例1中得到化合物(1.6)類似之方法來製備中間物(7.1)，然而，在此情況中，起始物質為酸氯化物4'－丙基－[反(反)]－[1,1'－二環己基]－4－乙醯氯，在例如JP87－289132、EP86－107430與DE3317597中已對其進行揭示。使化合物(7.1)去保護得到醇(7.2)，其在與4－[3－(3－氯－1－氧代丙氧基)丙氧基]－苯甲酸進行酯化反應且乙炔基與1－碘－4－甲氧基苯偶合之後得到目標化合物(7.4)。
圖1展示由先前技術之反應性液晶原基製成之聚合薄膜的雙折射率與波長之關係曲線。
圖2展示具有較低或負延遲色散之模型化分子之折射率與波長之關係曲線，其展示增加之no 色散及減少之ne 色散。
圖3a與圖3b展示分別具有負光學色散(3a)與正光學色散(3b)之化合物的雙折射率與波長之關係曲線。
(無元件符號說明)

Claims (18)

  1. 一種化合物，其係選自下式： 其中M 為-C(=O)或-C(G1G2)-，G1-3 彼此獨立地為H、C1-6烷基或B'，B' 為--(B)q-R3，B 為-C≡C-、-CY1=CY2-或視情況經取代之芳族或雜芳族基團，q 為1至10之整數，較佳為1、2、3、4、5或6。 Y1,2 彼此獨立地為H、F、Cl、CN或R0，A1-4 彼此獨立地為選自非芳族、芳族或雜芳族碳環基或雜環基之相同或不同基團，其視情況經一或多個基團R1取代，Z1,2 彼此獨立地為選自以下之相同或不同基團：-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2- 、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-、-CY1=CY2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00或為一單鍵，R0及R00 彼此獨立地為H或具有1至12個碳原子之烷基，m及n 彼此獨立地為0、1、2、3或4，R1-3 彼此獨立地為選自以下之相同或不同基團：H、鹵素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR0R00、-C(=O)X0、-C(=O)R0、-NH2、-NR0R00、-SH、-SR0、-SO3H、-SO2R0、-OH、-NO2、-CF3、-SF5、P-Sp-、視情況經取代之矽烷基、或具有1至40個碳原子之視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之碳基或烴基，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R1-3，P 為可聚合基團，Sp 為間隔基或一單鍵。
  2. 如請求項1之化合物，其特徵在於-(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)NR0R00、-C(=O)X、-C(=O)OR0、-C(=O)R0、-NR0R00、-OH、-SF5、視情況經取代之矽烷基、具有1至12個碳原子，較佳為具有1至6個碳原子之芳基及具有1至12個碳原子，較佳為具有1至6個碳原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰氧基，其中一或多個氫原子視情況經F或Cl置換，其中R0及R00係如請求項5中所定義且X為鹵素。
  3. 如請求項1或2之化合物，其特徵在於A1-4係選自視情況經一或多個如請求項3中所定義之基團L取代之反-1,4-伸環已基及1,4-伸苯基。
  4. 如請求項1或2之化合物，其特徵在於Z1,2係選自-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2- 、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-、-CY1=CY2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00或一單鍵，其中R0、R00、Y1及Y2具有請求項1中所給定義。
  5. 如請求項1或2之化合物，其特徵在於P係選自CH2=CW1-COO-、CH2=CW1-CO-、 ，，，CH2=CW2-(O)k1-、CH3-CH=CH-O-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-、HO-CW2W3-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W4W5W6Si-，W1為H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個碳原子之烷基，特定而言為H、F、Cl或CH3，W2及W3彼此獨立地為H或具有1至5個碳原子之烷基，特定而言為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個碳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個碳原子之烷基，Phe為視情況經取代之1,4-伸苯基，且k1及k2彼此獨立地為0或1。
  6. 如請求項1或2之化合物，其特徵在於Sp係選自式Sp'- X'，使得P-Sp-為P-Sp'-X'-，其中Sp' 為具有1至20個碳原子，較佳1至12個碳原子之伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非相鄰CH2基團在各情況下彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-SiR0R00-、-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，以此方式使得O及/或S原子彼此非直接連接，X' 為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-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具有請求項1中所給定義。
  7. 如請求項1或2之化合物，其係選自下列子式： 其中B'係如請求項1中所定義，R"及R'"彼此獨立地具有請求項1中所給之R1定義之一者，且Z具有請求項1中所給之Z1定義之一者，且該等苯環視情況經一或多個，較佳一或兩個如請求項2中所定義之基團L取代。
  8. 如請求項1或2之化合物，其係選自下列子式： 其中P、Sp、L、r、R"、R"'及Z係如請求項1、2及7中所定義。
  9. 一種LC調配物，其包含一或多種如請求項1至8中任一項之化合物。
  10. 一種可聚合LC調配物，其包含一或多種如請求項1至8中任一項之化合物及一或多種其他化合物，其中至少一種該等化合物為可聚合的。
  11. 一種雙折射聚合物薄膜，其可藉由使如請求項1至10中任一項之化合物或LC調配物在其LC相中聚合為以薄膜 形式之定向狀態來得到。
  12. 一種R450/R550<1之雙折射聚合物薄膜，其中R450為在450nm之波長處光學軸上之延遲，且R550為在550nm之波長處光學軸上之延遲，該薄膜可藉由使一或多種如請求項1至10中任一項之化合物或LC調配物聚合得到。
  13. 一種如請求項1至12中任一項之化合物、LC調配物及聚合物薄膜在光學、電子及電光組件與設備中之用途，較佳在具有負光學色散之光學薄膜、延遲器或補償器中之用途。
  14. 一種光學、電子或電光組件或設備，其包含如請求項1至12中任一項之化合物、LC調配物或聚合物薄膜。
  15. 如請求項14之光學組件，其特徵在於其為選自A板、C板、負性C板或O板之單光軸薄膜，扭轉光學延遲器，扭轉四分之一波長箔(QWF)，雙光軸薄膜，消色差延遲器，消色差QWF或半波箔(HWF)，具有膽固醇相、距列液晶相、向列相或藍相之薄膜，具有垂直、斜展、傾斜、平面或藍相配向之薄膜，其係經均一地定向或顯示不同定向之圖案。
  16. 如請求項14之光學組件，其特徵在於其為用於LCD視角增加之光學補償薄膜、增亮薄膜中之組件或反射式或透射反射式LCD中之消色差元件。
  17. 如請求項14之設備或組件，其特徵在於其係選自電光顯示器、LCDs、光學薄膜、偏光器、補償器、光束分光器、反射薄膜、配向層、濾色器、全息元件、熱燙印 箔、彩色影像、裝飾或安全標記、LC顏料、黏接劑、非線性光學(NLO)設備、光學資訊儲存設備、電子設備、有機半導體、有機場效電晶體(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)設備、有機太陽能電池(O-SC)、有機雷射二極體(O-雷射)、有機積體電路(O-IC)、照明設備、感應器設備、電極材料、光導體、光偵測器、電子照像記錄設備、電容器、電荷注入層、肖特基(Schottky)二極體、平坦化層、抗靜電薄膜、導電基板、導電圖案、光導體、電子照像應用、電子照像記錄、有機記憶體設備、生物感應器、生物晶片、需要在多個波長處類似相移之光電子設備、組合型CD/DVD/HD-DVD/藍光、讀、寫、重寫資料儲存系統或相機。
  18. 一種用於製備如請求項1至8中任一項之化合物的方法，其包含下列步驟：a)將環己基甲基苯酮或苄基環己酮與經保護之乙炔與正丁基鋰反應以得到醇-乙炔中間物，b)使用三乙基矽烷還原來自步驟a)之中間物以形成側向乙炔化合物，c)使來自步驟b)之該側向乙炔自身偶合以形成二聚體，或使來自步驟b)之該側向乙炔與芳基鹵化物或與二鹵基芳族中間物偶合形成側向苯基乙炔。
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