TWI823943B - 液晶介質 - Google Patents

Abstract

本發明係關於選自如技術方案1之式Ia、Ib及Ic之化合物之群的苯并三唑衍生物，包含式Ia、Ib及Ic之化合物的液晶原基介質，以及此等化合物及液晶原基介質在光學、電子及電光學應用中，特定言之在用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置中，例如在窗中之用途。

Description

液晶介質

本發明係關於選自如下所定義之式Ia、Ib及Ic之化合物之群的苯并三唑衍生物，包含式Ia、Ib及Ic化合物之液晶原基介質，以及此等化合物及液晶原基介質在光學、電子及電光學應用中，特定言之在用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置中，例如在窗中之用途。

液晶特定言之用作顯示裝置中之介電質，其中此類材料之光學特性可受所施加電壓影響。基於液晶之電光學裝置為此項技術中所熟知且可基於各種效應。此類型裝置為例如，具有動態散射之電池、對準相變形(deformation of aligned phases，DAP)電池、具有扭轉向列結構之TN電池、「超扭轉向列」(supertwisted nematic，STN)電池、「超雙折射效應」(superbirefringence effect，SBE)電池、「光模干擾」 (optical mode interference，OMI)電池及客體-主體(guest-host)電池。

基於客體-主體效應之裝置首先由Heilmeier及Zanoni描述(G. H. Heilmeier等人, Appl. Phys. Lett., 1968, 13, 91f)且此後發現廣泛地主要用於液晶(LC)顯示元件中。在客體-主體系統中，除液晶以外，LC介質亦包含一或多種二色性染料。由於染料分子吸收之方向依賴性，因此當染料與液晶一起改變其配向時，可調製染料摻雜之液晶對光之透射率。

除在LC顯示器中使用以外，此類型裝置亦用作用於調節光或能量之傳遞的切換元件，如例如WO 2009/141295及WO 2010/118422中所描述。

對於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞的裝置，已提出多種不同技術解決方案。

在用於裝置之可能模式中之一者中，如上文所描述之液晶介質以及一或多種二色性染料可用於切換層中。藉由施加電壓，可在此等切換層中實現二色性染料分子之定向配向的變化。由於方向依賴性吸收，因此可獲得切換層之透射率的變化。對應裝置描述於例如WO 2009/141295中。

替代地，傳輸行為中之此變化亦可藉由液晶介質之各向同性狀態至液晶狀態的溫度誘導之轉化而在無電壓之情況下實現，如例如US 2010/0259698中所描述。

WO 2009/141295及WO 2010/118422描述用於客體-主體型顯示元件之液晶介質，其包含氰基聯苯衍生物及一或多種二色性染料。對於同一應用，US 6033598及US 5762824描述LC介質，除一或多種二色性染料以外，其包含一或多種化合物，該一或多種化合物各自由經一或多個氟原子取代之三種環元素組成。

例如在WO 2009/141295、WO 2013/004677及WO 2014/090373中，芮染料經描述用於上文提及之裝置中。

亦已知的係用於不同應用之苯并雙(噻二唑)衍生物，例如用作如WO 2015/041026中所描述之有機半導體，其藉由以下結構例示：， 其中，尤其R¹ 表示直鏈或分支鏈烷基且R² 及R³ 表示H。

一種具有下式之噁二唑噻二唑并苯中心結構之類似化合物 描述於M. Li等人, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 9782-9790中。

WO 2018/015320描述包含雙(噻二唑并)苯衍生物之液晶介質用於在調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置中的用途。

D. G. Patel等人在J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2599-2612中描述供體-受體-供體寡聚物特定言之關於在諸如染料敏化太陽電池之光子裝置中之應用的電子及光物理特性且展示具有苯并噻二唑、苯并雙(噻二唑)、苯并三唑及苯并(三唑-噻二唑)部分之化合物。

在此項技術中仍需要二色性染料化合物及包含此等化合物之介質，其給出關於裝置效能及可靠性之益處。

因此，本發明的目標為提供改良化合物，其尤其適用於客體-主體型應用且展示有利光堅牢性及適合的高二向色比率以及在LC介質中之有利溶解性。特定言之，目標為提供在光之VIS及/或NIR區域中展現高色彩純度及大消光係數而同時提供適合之光及溫度穩定性且僅微弱或甚至無可辨別螢光的二色性染料。尤其需要提供具有藍色色彩之二色性染料，其展現僅微弱或甚至無可辨別的螢光。另一目標為提供經改良液晶原基介質，其包含此等化合物且其展現廣泛及穩定的LC相範圍且特定言之有利低溫穩定性且其另外可給出適合之高度有序。另一目標為提供用於電光學應用之穩定及可靠的轉換介質，其允許在用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置中，特定言之在智能可切換窗中之特定有益的效能，例如就關於導引且延長日光輻射之穩定性或美感印象而言。本發明之其他目標對熟習此項技術者自以下實施方式為立即顯而易見的。

該等目標由獨立技術方案中所定義之標的物解決，而較佳實施例闡述於各別附屬技術方案中且進一步描述於下文中。

本發明尤其提供以下項目，包括主要態樣、較佳實施例及特定特徵，其分別單獨及在組合中促進解決上文之目標且最終提供額外優勢。

本發明之第一態樣提供一種液晶原基介質，其包含一或多種選自式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物 其中 R¹¹ 、R¹² 、R¹³ 相同或不同地表示H、F、CN、CO、N(R^z )₂ 、SO₂ R^z 、、CH=C(CN)₂ ，或具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂ 基團可以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式各自彼此獨立地經-C(R^z )=C(R^z )-、-C≡C-、 、-N(R^z )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換， R^z 在每次出現時，相同或不同地表示H、鹵素、具有1至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂ 基團可以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F或Cl置換， A¹¹ 、A¹² 各自彼此獨立地表示芳基或雜芳基，其可經一或多個基團L取代， A²¹ 、A²² 在每次出現時，相同或不同地表示芳基或雜芳基，其可經一或多個基團L取代，或具有3至10個C原子之環烷基，其中一或多個不相鄰CH₂ 基團可經O置換， L 在每次出現時，相同或不同地表示F、Cl、CN、OH、SCN、SF₅ 或具有1至12個C原子的直鏈或分支鏈、在各情況下視情況經氟化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基， X 為S、Se或Te， Z¹¹ 、Z¹² 在每次出現時，相同或不同地表示單鍵、-CR^x1 =CR^x2 -、-C≡C-、-C(O)-、-CR^x1 =CR^x2 -CO-、-CO-CR^x1 =CR^x2 -、-CR^x1 =CR^x2 -COO-、-OCO-CR^x1 =CR^x2 -或-N=N-， Z²¹ 、Z²² 在每次出現時，相同或不同地表示單鍵、-O-、-S-、-C(O)-、-CR^y1 R^y2 -、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-O-C(O)-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-SCH₂ -、-CH₂ S-、-CF₂ S-、-SCF₂ -、-(CH₂ )_n1 -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ CF₂ -、-(CF₂ )_n1 -、-CR^x1 =CR^x2 -、-C≡C-、-CR^x1 =CR^x2 -CO-、-CO-CR^x1 =CR^x2 -、-CR^x1 =CR^x2 -COO-、-OCO-CR^x1 =CR^x2 -或-N=N-， Z³¹ 、Z³² 在每次出現時，相同或不同地表示單鍵、-O-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -或-C(O)-， R^x1 、R^x2 彼此獨立地表示H、F、Cl、CN或具有1至12個C原子之烷基， R^y1 表示H或具有1至12個C原子之烷基， R^y2 表示具有1至12個C原子之烷基， n1 表示1、2、3或4，及 r、s 彼此獨立地表示0、1、2或3。

已出乎意料地發現，式Ia、Ib及Ic之化合物可提供所需光堅牢性及高二向色比率，且同時在液晶原基介質中具有絕佳溶解性。此外，該等化合物展現有利色彩純度及大消光係數以及適合之光及溫度穩定性。因此，該等化合物尤其適用於客體-主體型應用，其中染料摻雜之液晶原基介質可展現適合之廣泛及穩定的LC相範圍，且特定言之有利的低溫穩定性。因此，根據本發明之液晶原基介質可提供就裝置效能及可靠性而言之益處，特定言之在智能可切換窗中，例如就關於導引及延長日光輻射之穩定性或美感印象而言。

此外，已發現化合物不僅獨立地在LC介質中展示有利溶解性，且其可與其他二色性染料化合物一起良好地混合於介質中。此有利地促進改良提供定製染料摻雜之液晶介質的能力，尤其就給出特定色彩或甚至覆蓋整個VIS範圍以獲得黑色外觀而言。

就此而言，式Ia、Ib及Ic之化合物可經選定並調節以便給出所需色彩，亦特定言之藍色，同時展現僅極微弱或甚至根本無螢光。

因此，本發明之另一態樣係關於選自如上下文所描述之式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物。

已出乎意料地發現，如本文所描述之式Ia、Ib及Ic之化合物展現絕佳組合特性及特徵，例如就消光係數、穩定性及溶解性而言，其可在光學、電光學及電子應用中，且特定言之在使用客體-主體應用中(諸如在可調光智慧型窗中)提供有益效能。特定言之，根據本發明之化合物在液晶介質中具有絕佳溶解性及穩定性。

因此，在根據本發明之另一態樣中，提供一種用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置，其中裝置含有包含如本文所描述之根據本發明之液晶介質之切換層。特定言之，裝置可包含於窗中。

在本發明之另一態樣中，根據本發明之化合物及液晶原基介質在以下中使用：電光學顯示器、用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置、電氣半導體、有機場效應電晶體、印刷電路、射頻鑑別元件、二極體、有機發光二極體、發光元件、光伏打裝置，特定言之作為其中之敏化劑或半導體、光學感應器、效果顏料、裝飾性元件或作為用於染色聚合物，例如在汽車領域中之染料。

在根據本發明之另一態樣中，提供一種用於製備式Ia、Ib及Ic之化合物之方法。特定言之，該方法給出易於產生以獲得根據本發明之化合物的便捷製程。

特定言之，有利地且較佳地，如本文所定義之化合物I-SM經提供作為前驅體且經歷進一步化學反應。

以下藉由詳細描述態樣、實施例及特定特徵來說明本發明，而不藉此限制本發明，且更詳細地描述特定實施例。

在本發明中，用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置較佳地意謂調節能量，特定言之光及尤其日光通過配置於相對更低能量透射率之結構內之區域之傳遞的裝置。更低能量透射率之結構可為牆壁。因此，能量可例如傳遞通過開放區域或特定言之牆壁中之玻璃區域。因此，裝置較佳地配置為窗，例如絕緣鑲嵌玻璃單元之組件。

進行能量自較佳地暴露於直接或間接日光輻射之環境的外部空間進入例如建築或車輛或實質上與環境隔絕的另一單元的內部空間中的經調節傳遞。

出於本發明之目的，術語能量意謂在UV-A、VIS及NIR區域中之電磁輻射能量。特定言之，其意謂不由通常用於窗中之材料(例如，玻璃)吸收或僅以可忽略之程度吸收的輻射能量。本文中，UV-A區域意謂波長範圍介於320至380 nm，VIS區域意謂波長範圍介於380 nm至780 nm，且NIR區域意謂波長範圍介於780 nm至2000 nm。對應地，術語光通常意謂具有在320與2000 nm之間，且特定言之介於380 nm至780 nm之波長的電磁輻射。

本文中，二色性染料意謂吸光化合物，其中吸收特性視化合物相對於光偏光之方向的定向而定。本發明之二向色染料化合物通常具有伸長的形狀，亦即化合物在一個空間方向上(亦即沿縱向軸)比在其他兩個空間方向上顯著更長。

術語「有機基團」表示碳基或烴基。

術語「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團，其中此基團不含其他原子(諸如-C≡C-)，或視情況含有一或多個其他原子，諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge，例如羰基等。術語「烴基」表示另外含有一或多個H原子及視情況選用之一或多個雜原子(諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)的碳基團。

「鹵素」表示F、Cl、Br或I，較佳F或Cl。

碳基或烴基可為飽和基團或不飽和基團。不飽和基團為例如芳基、烯基或炔基。具有3個或更多個原子之碳基或烴基可為直鏈、分支鏈及/或環狀的且亦可含有螺鍵聯或稠環。

術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋多價基團，例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。

術語「芳基」表示芳族碳基團或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個雜原子之如上文所定義之「芳基」。

較佳的碳基及烴基為具有1至40、較佳1至25、尤佳1至18個C原子的視情況經取代之烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基；具有6至40、較佳6至25個C原子的視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有6至40、較佳6至25個C原子的視情況經取代之烷芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基及芳氧基羰氧基。

更佳的碳基及烴基為C₁ -C₄₀ 烷基、C₂ -C₄₀ 烯基、C₂ -C₄₀ 炔基、C₃ -C₄₀ 烯丙基、C₄ -C₄₀ 烷基二烯基、C₄ -C₄₀ 聚烯基、C₆ -C₄₀ 芳基、C₆ -C₄₀ 烷基芳基、C₆ -C₄₀ 芳烷基、C₆ -C₄₀ 烷基芳氧基、C₆ -C₄₀ 芳基烷氧基、C₂ -C₄₀ 雜芳基、C₄ -C₄₀ 環烷基、C₄ -C₄₀ 環烯基等。尤佳的為C₁ -C₂₂ 烷基、C₂ -C₂₂ 烯基、C₂ -C₂₂ 炔基、C₃ -C₂₂ 烯丙基、C₄ -C₂₂ 烷基二烯基、C₆ -C₁₂ 芳基、C₆ -C₂₀ 芳烷基及C_2- C₂₀ 雜芳基。

更佳的碳基及烴基為具有1至40，較佳1至25個C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單取代或多取代，且其中一或多個CH₂ 基團可以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式各自彼此獨立地經-C(R^z )=C(R^z )-、-C≡C-、-N(R^z )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。

R^z 較佳地表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基鏈，其中另外，一或多個不相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換且其中一或多個H原子可經氟、具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基，或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基置換。

較佳的烷基為例如甲基、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、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基及全氟己基。

較佳的烯基為例如乙烯基、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、辛烯基及環辛烯基。

較佳的炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基及辛炔基。

較佳的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、正十一烷氧基及正十二烷氧基。

較佳的胺基為例如二甲基胺基、甲基胺基、甲基苯胺基及苯基胺基。

芳基及雜芳基可為單環或多環的，亦即其可含有一個環(諸如苯基)或兩個或更多個環，該等環亦可經稠合(諸如萘基)或共價鍵結(諸如聯苯)，或含有稠環與鍵聯環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。此類型之環系統亦可含有獨立非共軛單元，例如在茀基本結構中情況如此。

尤佳的為具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、雙環或三環雜芳基，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外，較佳的為5員、6員或7員芳基及雜芳基，其中另外，一或多個CH基團可以O原子及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經N、S或O置換。

較佳的芳基衍生自例如以下親本結構：苯、聯苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯、萘、蒽、聯萘、菲、芘、二氫芘、䓛、苝、稠四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。

較佳的雜芳基為例如：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、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；或稠合基團，諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹噁啉咪唑、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、喹噁啉、吩嗪、萘啶、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、二氫噻吩并[3,4-b]-1,4-二氧雜環己烯、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或此等基團之組合。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。

(非芳族)脂環族基及雜環基涵蓋以下兩者：飽和環，亦即僅含有單鍵之飽和環；以及部分不飽和環，亦即亦可含有多個鍵之環。雜環含有一或多個較佳選自Si、O、N、S及Se之雜原子。

(非芳族)脂環族基及雜環基可為單環的，亦即僅含有一個環(諸如環己烷)；或為多環的，亦即含有複數個環(諸如十氫萘或二環辛烷)。尤佳的為飽和基團。此外，較佳的為具有3至25個C原子之單環、雙環或三環基團，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外，較佳的為5員、6員、7員或8員碳環基團，其中另外，一或多個C原子可經Si置換且/或一或多個CH基團可經N置換且/或一或多個不相鄰CH₂ 基團可經-O-及/或-S-置換。

較佳的脂環族基及雜環基為例如：5員基團，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶；6員基團，諸如環己烷、環己矽烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶；7員基團，諸如環庚烷；及稠合基團，諸如四氫萘、十氫萘、茚滿、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-甲橋茚滿-2,5-二基。

芳基、雜芳基、碳基及烴基視情況具有一或多個取代基，該等取代基較佳選自包含以下之群：矽烷基、磺酸基、磺醯基、甲醯基、胺、亞胺、腈、巰基、硝基、鹵素、C_1-12 烷基、C_6-12 芳基、C_1-12 烷氧基、羥基，或此等基團之組合。

較佳的取代基係例如：促進溶解度之基團，諸如烷基或烷氧基；拉電子基團，諸如氟、硝基或腈；或用於增加聚合物中之玻璃轉移溫度(Tg)之取代基，特定言之龐大基團，例如第三丁基或視情況經取代之芳基。

較佳的取代基為F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂ 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^z )₂ 、-C(=O)Y¹ 、-C(=O)R^z 、-N(R^z )₂ ，其中R^z 具有上文所指示之含義，且Y¹ 表示鹵素、視情況經取代之矽烷基或具有6至40，較佳6至20個C原子之芳基及具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子可視情況經F或Cl置換。

更佳的取代基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 ，此外為苯基。

本文中，經取代基表示之L在每次出現時，相同或不同地為F、Cl、CN、SCN、SF₅ 或具有1至12個C原子的直鏈或分支鏈、在各情況下視情況經氟化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基。

較佳的為L在每次出現時，相同或不同地表示F或具有1至7個C原子的直鏈或分支鏈、在各情況下視情況經氟化之烷基或烷氧基。

「經取代之矽烷基或芳基」較佳意謂經鹵素、-CN、R^y1 、-OR^y1 、-CO-R^y1 、-CO-O-R^y1 、-O-CO-R^y1 或-O-CO-O-R^y1 取代，其中R^y1 具有上文所指示之含義。

在一較佳實施例中，A¹¹ 、A¹² 、A²¹ 及A²² 較佳地在每次出現時，相同或不同地表示具有6至15個C原子之芳基或具有2至15個C原子之雜芳基，其可經如上下文所定義之一或多個基團L取代，其中L較佳為F。

A¹¹ 、A¹² 、A²¹ 及A²² 尤佳地在每次出現時相同或不同地選自視情況經基團L且特定言之F取代之基團，其衍生自親本物質苯、茀、萘、吡啶、嘧啶、噠嗪、噻吩、硒吩、噻唑、噻二唑、苯并噻二唑、二氫噻吩并二氧雜環己烯(dihydrothienodioxin)、苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并二噻吩、環戊二噻吩、噻吩并噻吩、茚并噻吩、呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃及喹啉，且甚至更佳選自苯、萘、噻二唑、噻吩并噻吩及噻吩。

在一特定實施例中，式Ia、Ib及Ic之化合物含有一或多個選自以下結構之雜環結構： 其中R具有如上下文針對R¹³ 所闡述之含義。

在一尤佳實施例中，A¹¹ 及A¹² 彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸萘基、2,6-伸萘基、噻唑-2,5-二基、噻吩-2,5-二基或噻吩并噻吩-2,5-二基，其中一或多個H原子可經如上下文所定義之基團L置換。甚至更佳地，A¹¹ 、A¹² 彼此獨立地表示1,4-伸苯基、噻吩-2,5-二基或噻吩并噻吩-2,5-二基，其中一或多個H原子可經如上下文所定義之基團L置換。

根據一較佳實施例，式Ia、Ib及Ic之化合物含有3、4或5個芳族或雜芳族環結構。

在一較佳實施例中，式Ia及Ib中之X表示S或Se，且特定言之S。

在一較佳實施例中，Z¹¹ 及Z¹² 彼此獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-。尤佳的為Z¹¹ 及Z¹² 表示單鍵。

Z²¹ 及Z²² 較佳地彼此獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCO-、-COO-、-OCF₂ -或-CF₂ O-，更佳地-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，且尤佳為單鍵。

較佳地，Z³¹ 、Z³² 在每次出現時，相同或不同地表示單鍵、-OCF₂ -或-CF₂ O-，更佳單鍵。

較佳地，R¹¹ 、R¹² 、R¹³ 相同或不同地表示H、F、CN、CO或具有1至9個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂ 基團可以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式各自彼此獨立地經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換。

在一較佳實施例中，R¹¹ 及R¹² 彼此獨立地表示具有3至25個C原子，較佳3至12個C原子之分支鏈烷基，其中一或多個H原子可經F置換，一或多個CH₂ 基團可經O及/或NH置換且一或多個CH基團可經N置換。

基團R¹¹ 及R¹² 尤佳地彼此獨立地表示烷基，較佳地鍵結至乙基、正丙基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基或正癸基之甲基、乙基、正丙基、正丁基或正戊基，例如2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基、2-乙基癸基、3-乙基己基、3-乙基庚基、3-乙基辛基、3-乙基壬基、3-乙基癸基以及類似基團。

在一尤佳實施例中，R¹¹ 及R¹² 彼此獨立地表示具有3至12個C原子之乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或分支鏈烷基。

在另一較佳實施例中，基團R¹¹ 及R¹² 彼此獨立地表示每個烷基具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基或二烷胺基。

基團R^x1 及R^x2 較佳地在每次出現時，相同或不同地為H、F或具有1至6個C原子之烷基，更佳H或F，且特定言之H。

下標r及s較佳地彼此獨立地等於0、1或2，更佳1或2，且甚至更佳1。

尤佳為r+s等於1、2或3。

式Ia及Ib之化合物較佳選自式Ia-1及Ib-1之化合物 其中基團具有針對上文式Ia及Ib所闡述之含義。

根據本發明之液晶介質較佳地包含一或多種選自式Ia-1及Ib-1之化合物之群的化合物。

較佳的式Ia-1化合物選自以下結構： 其中基團具有上文所指示之含義，且其中Z²¹ 及Z²² 在每次出現時，相同或不同地較佳表示單鍵、-CR^x1 =CR^x2 -、-C≡C-或-C(O)-，尤佳單鍵。

較佳的式Ib-1化合物選自以下結構： 其中基團具有上文所指示之含義，且其中Z²¹ 及Z²² 在每次出現時，相同或不同地較佳表示單鍵、-CR^x1 =CR^x2 -、-C≡C-或-C(O)-，尤佳單鍵。

對於式Ia及Ib，較佳Ia-1及Ib-1且特定言之Ia-1-i、Ia-1-ii、Ia-1-iii、Ib-1-i、Ib-1-ii、Ib-1-iii及Ib-1-iv，基團A¹¹ 、A¹² 、A²¹ 及A²² 較佳地選自1,4-伸苯基、噻吩-2,5-二基及噻吩并噻吩-2,5-二基。在另一實施例中，此等基團可經如上文所定義之一或多個基團L，特定言之一或多個F取代。

根據一較佳實施例，在式Ia-1-i、Ia-1-ii、Ia-1-iii、Ib-1-i、Ib-1-ii、Ib-1-iii及Ib-1-iv中，基團A¹¹ 及A¹² 均為1,4-伸苯基。

根據另一較佳實施例，在式Ia-1-i、Ia-1-ii、Ia-1-iii、Ib-1-i、Ib-1-ii、Ib-1-iii及Ib-1-iv中，基團A¹¹ 及A¹² 均為噻吩-2,5-二基。

根據又一較佳實施例，在式Ia-1-i、Ia-1-ii、Ia-1-iii、Ib-1-i、Ib-1-ii、Ib-1-iii及Ib-1-iv中，基團A¹¹ 及A¹² 均為噻吩并噻吩-2,5-二基。

在一尤佳實施例中，式Ia化合物選自下式： 其中R¹¹ 、R¹² 及R¹³ 具有如上下文所給出之含義，且較佳地在每次出現時相同或不同地表示具有1至12個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有3至25個C原子之分支鏈烷基或烷氧基或CN，更佳地正戊基、正己基、正庚基、2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基、2-乙基癸基、3-乙基己基、3-乙基庚基、3-乙基辛基、3-乙基壬基、3-乙基癸基、2-辛基十二烷基或CN。

在另一實施例中，式IA化合物選自下式： 其中R¹¹ 、R¹² 及R¹³ 具有如上下文所給出之含義。

在一尤佳實施例中，式Ib化合物選自下式： 其中R¹¹ 、R¹² 及R¹³ 具有如上下文所給出之含義，且較佳地在每次出現時相同或不同地表示具有1至12個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有3至25個C原子之分支鏈烷基或烷氧基或CN，更佳地正戊基、正己基、正庚基、2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基、2-乙基癸基、3-乙基己基、3-乙基庚基、3-乙基辛基、3-乙基壬基、3-乙基癸基、2-辛基十二烷基或CN。

在一較佳實施例中，式Ic化合物選自下式： 其中R¹¹ 及R¹² 具有如上下文所給出之含義。

式Ia化合物較佳地根據以下流程製備。

式Ib化合物較佳地根據以下流程製備。

式Ic化合物較佳地根據以下流程製備。

對應硒二唑(selenadiazoles)及碲二唑(telluriadiazoles)可類似於噻二唑來製備，其中較佳地，前驅體係藉由使鄰苯二胺分別與SeO₂ 或TeCl₄ 反應來提供。

用於製備式Ia、Ib及Ic之化合物之方法亦可基於或類似於已知製程，例如如有機化學之標準工作，諸如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme Verlag, Stuttgart中所描述。對於用於製備式Ia、Ib及Ic之化合物之特定製程，另外參考實例亦及已知文獻。

式Ia、Ib及Ic之化合物較佳為正二色性染料，亦即具有正各向異性度R之染料。

根據分子相對於光偏光之方向平行及垂直配向之消光係數之值來測定包含染料之LC混合物的各向異性度R。

根據本發明，各向異性度R較佳地大於0.4，更佳大於0.6，甚至更佳大於0.7，且特定言之大於0.8。

當光之偏光方向平行於式Ia、Ib及Ic之化合物之最長分子延伸之方向時，吸收率較佳地達到最大值，且當光之偏光方向垂直於式Ia、Ib及Ic之化合物之最長分子延伸之方向時，其達到最小值。

根據本發明之化合物較佳地在大於600 nm之波長下展現吸收最大值。

式Ia、Ib及Ic之化合物可有利地在液晶主體混合物中用作客體-主體合物，特定言之用作二色性染料。

在一較佳實施例中，液晶原基介質包含一或多種選自如上下文所闡述之式Ia及Ib之化合物之群的化合物。

在一尤佳實施例中，液晶原基介質包含至少一種如上下文所闡述之式Ia化合物。

在另一尤佳實施例中，液晶原基介質包含至少一種如上下文所闡述之式Ib化合物。

尤佳的為，除至少一種如上下文所闡述之式Ib化合物以外，根據本發明之液晶原基介質包含至少一種如上下文所闡述之式Ia化合物。

原則上，適合主體混合物為適用於習知VA、TN、STN、IPS或FFS顯示器中的任何負介電或正介電LC混合物。

適合LC混合物為此項技術中已知的且描述於文獻中。用於具有負介電各向異性之VA顯示器的LC介質描述於例如EP 1 378 557 A1中。

適用於LCD且尤其適用於IPS顯示器的具有正介電各向異性之適合LC混合物自例如JP 07-181 439 (A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851、WO 96/28 521及WO2012/079676已知。

根據本發明之具有負介電各向異性或正介電各向異性的液晶介質之較佳實施例如下所指示。

LC主體混合物較佳為向列型LC混合物且較佳地不具有對掌性LC相。

在本發明之一較佳實施例中，LC介質含有具有負介電各向異性之LC主體混合物。因此，在較佳實施例中，根據本發明之液晶原基介質包含選自以下項目a)至w)之組分：

a) 包含一或多種選自式CY、PY及AC之化合物之群之化合物的液晶原基介質： 其中 a 表示1或2， b 表示0或1， c 為0、1或2， d 為0或1。 R¹ 及R² R^AC1 及R^AC2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， Z^x 及Z^y 各自彼此獨立地表示-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，較佳單鍵， L^1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CN、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。 其中個別基團具有以下含義： 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換， Z^AC 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，較佳單鍵，且 較佳地，L¹ 及L² 均表示F或L¹ 且L² 中之一者表示F而另一者表示Cl，或L³ 及L⁴ 均表示F或L³ 且L⁴ 中之一者表示F而另一者表示Cl。 式CY化合物較佳地選自由以下子式組成之群： 其中a表示1或2，alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl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。alkenyl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化合物較佳地選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，且(O)表示氧原子或單鍵。alkenyl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AC化合物較佳地選自以下子式之化合物之群：

b) 另外包含一或多種下式之化合物的液晶原基介質： 其中個別基團具有以下含義： R³ 及R⁴ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換， Z^y 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，較佳單鍵。 式ZK化合物較佳地選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。alkenyl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 -。 尤佳的為式ZK1及ZK3之化合物。 尤佳的式ZK化合物選自以下子式： 其中丙基、丁基及戊基為直鏈基團。 最佳的為式ZK1a及ZK3a之化合物。

c) 另外包含一或多種下式之化合物的液晶原基介質： 其中個別基團在每次出現時相同或不同地具有以下含義： R⁵ 及R⁶ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， e 表示1或2。 式DK化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。alkenyl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 -。 較佳的為式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10及DK11之化合物。

d) 另外包含一或多種下式之化合物的液晶原基介質： 其中個別基團具有以下含義： 其中至少一個環F不同於伸環己基， f 表示1或2， R¹ 及R² 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換， Z^x 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，較佳單鍵， L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。 較佳地，L¹ 及L² 均表示F，或基團L¹ 及L² 中之一者表示F而另一者表示Cl。 式LY化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中R¹ 具有上文所指示之含義，alkyl表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，且v表示1至6之整數。R¹ 較佳表示具有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，特定言之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) 另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的液晶原基介質： 其中alkyl表示C_1-6 烷基，L^x 表示H或F，且X表示F、Cl、OCF₃ 、OCHF₂ 或OCH=CF₂ 。尤佳的為其中X指示F的式G1化合物。

f) 另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的液晶原基介質： 其中R⁵ 具有上文針對R¹ 所指示之含義中之一者，alkyl表示C_1-6 烷基，d表示0或1，且z及m各自彼此獨立地表示1至6之整數。此等化合物中之R⁵ 尤佳為C_1-6 烷基或C_1-6 烷氧基或C_2-6 烯基，d較佳為1。根據本發明之LC介質較佳地包含呈≥ 5重量%之量的一或多種上文所提及式之化合物。

g) 另外包含選自由下式組成之群之一或多種聯苯化合物的液晶原基介質： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl及alkenyl*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 -。 LC混合物中式B1至B3之聯苯之比例較佳為至少3重量%，尤其≥ 5重量%。 式B2化合物係尤佳的。 式B1至B3之化合物較佳地選自由以下子式組成之群： 其中alkyl*表示具有1至6個C原子之烷基。根據本發明之介質尤佳地包含一或多種式B1a及/或B2c之化合物。

h) 另外包含一或多種下式之聯三苯化合物的液晶原基介質： 其中R⁵ 及R⁶ 各自彼此獨立地具有上文所指示之含義中之一者，且 各自彼此獨立地表示 其中L⁵ 標示F或Cl，較佳F，且L⁶ 表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F或CHF₂ ，較佳F。 式T化合物較佳選自由以下子式組成之群： 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，且m表示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較佳地指示甲基、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。

i) 另外包含一或多種下式O之化合物的液晶原基介質： 其中 R^O1 、R^O2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換， Z^O1 表示-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CF₂ -、-C=C-或單鍵， Z^O2 表示CH₂ O、-C(O)O-、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CF₂ -或單鍵， o 為1或2。 式O化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中R^O1 及R^O2 具有上文所指示之含義且較佳地各自彼此獨立地表示具有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。 較佳介質包含一或多種選自式O3、O4及O5之化合物。

j) 另外包含一或多種下式之化合物的液晶原基介質： 其中 R⁹ 表示H、CH₃ 、C₂ H₅ 或n-C₃ H₇ ，(F)表示視情況選用之氟取代基，且q表示1、2或3，且R⁷ 具有針對R¹ 所指示之含義中之一者，較佳地呈＞ 3重量%，尤其≥ 5重量%且極其尤佳5-30重量%之量。 尤佳的式FI化合物選自由以下子式組成之群： 其中R⁷ 較佳地表示直鏈烷基，且R⁹ 表示CH₃ 、C₂ H₅ 或正-C₃ H₇ 。尤佳的為式FI1、FI2及FI3之化合物。

k) 另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的液晶原基介質： 其中R⁸ 具有針對R¹ 所指示之含義，且alkyl表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。

l) 另外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物的液晶原基介質，該等化合物諸如選自由下式組成之群之化合物： 其中 R¹⁰ 及R¹¹ 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， 且R¹⁰ 及R¹¹ 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 各自彼此獨立地表示-C₂ H₄ -、-CH=CH-、-(CH₂ )₄ -、-(CH₂ )₃ O-、-O(CH₂ )₃ -、-CH=CH-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ CH=CH-、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CO-O-、-O-CO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH₂ -或單鍵。

m) 另外包含一或多種下式二氟二苯并𠳭烷及/或𠳭烷化合物的液晶原基介質： 其中 R¹¹ 及R¹² 各自彼此獨立地具有上文針對R¹¹ 所指示之含義中之一者， 環M 為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基， Z^m -C₂ H₄ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-CO-O-或-O-CO-， c 為0、1或2， 較佳地呈3至20重量%之量，特定言之呈3至15重量%之量。 尤佳的式BC、CR及RC之化合物選自由以下子式組成之群： 其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，c為1或2，且alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl及alkenyl*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 -。 極其尤佳的為包含一種、兩種或三種式BC-2化合物之混合物。

n) 另外包含一或多種下式之氟化菲及/或二苯并呋喃的液晶原基介質： 其中R¹¹ 及R¹² 各自彼此獨立地具有上文針對R¹¹ 所指示之含義中之一者，b表示0或1，L表示F，且r表示1、2或3。 尤佳的式PH及BF之化合物選自由以下子式組成之群： 其中R及R'各自彼此獨立地表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。

o) 另外包含一或多種下式之單環化合物的液晶原基介質： 其中 R¹ 及R² 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，較佳為具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。 較佳地，L¹ 與L² 二者均表示F或L¹ 及L² 中之一者表示F且另一者表示Cl， 式Y化合物較佳選自由以下子式組成之群： 其中，Alkyl及Alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，Alkoxy表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，Alkenyl及Alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，且O表示氧原子或單鍵。Alkenyl及Alkenyl*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 -。 尤佳的式Y化合物選自由以下子式組成之群： 其中Alkoxy較佳地表示具有3、4或5個C原子之直鏈烷氧基。

p) 包含1至15種，較佳地3至12種式CY1、CY2、PY1、PY2、AC1、AC2及/或AC3之化合物的液晶原基介質。此等化合物在作為整體之混合物中之比例較佳為20%至99%，更佳30%至95%，尤佳40%至90%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。

q) 包含1至10種，較佳地1至8種式ZK化合物，特定言之式ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物的液晶原基介質。此等化合物在作為整體之混合物中之比例較佳為3%至25%，尤佳5%至45%。在各情況下，此等個別化合物之含量較佳為2%至20%。

r) 其中式CY、PY及ZK化合物在作為整體之混合物中之比例大於70%、較佳大於80%的液晶原基介質。

s) 含有一或多種，較佳1至5種，式PY1-PY8，極佳地式PY2之所選化合物的液晶原基介質。此等化合物在作為整體之混合物中之比例較佳為1%至30%，尤佳2%至20%。在各種情況下，此等個別化合物之含量較佳為1%至20%。

t) 含有一或多種，較佳1、2或3種式T2化合物的液晶原基介質。此等化合物在作為整體之混合物中之含量較佳為1%至20%。 根據本發明之LC介質較佳地包含呈0.5-30重量%、尤其1-20重量%之量的式T及其較佳子式之聯三苯。 尤佳的為式T1、T2、T3及T21之化合物。在此等化合物中，R較佳地表示各自具有1-5個C原子之烷基，此外，烷氧基。 若混合物之Δn值≥ 0.1，則聯三苯較佳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。

u) 含有一或多種，較佳地1、2或3種式BF1及/或BSF1之化合物的液晶原基介質。此等化合物在作為整體之混合物中之總含量較佳為1%至15%，較佳2%至10%，尤佳4%至8%。

v) 較佳的介質以2%至25%，較佳3%至20%，尤佳5%至15%之總濃度包含一或多種式O，較佳選自式O3、O4及O5之化合物。

w) 較佳的介質包含一或多種式DK，較佳選自式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10及DK11之化合物。式DK9、DK10及DK11之化合物之總濃度較佳為2%至25%，更佳3%至20%，尤佳5%至15%。

在本發明之另一較佳實施例中，LC介質含有具有正介電各向異性之LC主體混合物。因此，在另外較佳實施例中，根據本發明之液晶原基介質包含選自以下項目aa)至zz)之組分：

aa) 包含一或多種選自如下文所闡述之式II至VIII之化合物之群的化合物，特定言之式II及III之化合物的液晶原基介質 其中 R²⁰ 各自相同或不同地表示具有1至15個C原子之經鹵化或未經取代之烷基或烷氧基，其中另外，此等基團中之一或多個CH₂ 基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂ O-、-CH=CH-、、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換， X²⁰ 各自相同或不同地表示F、Cl、CN、SF₅ 、SCN、NCS、鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基，各自具有至多6個C原子，且 Y^20-24 各自相同或不同地表示H或F； 式II化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。 R²⁰ 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳地表示F。尤佳的為式IIa及IIb之化合物，特定言之其中X表示F的式IIa及IIb之化合物。 式III化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。 R²⁰ 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳地表示F。尤佳為式IIIa及IIIe之化合物，特定言之式IIIa化合物；

bb) 可替代地或另外包含一或多種選自下式之化合物的液晶原基介質： 其中 R²⁰ 、X²⁰ 、及Y^20-23 具有上文所指示之含義，且 Z²⁰ 表示-C₂ H₄ -、-(CH₂ )₄ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C₂ F₄ -、-CH₂ CF₂ -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-COO-或-OCF₂ -，在式V及式VI中亦表示單鍵，在式V及式VIII中亦表示-CF₂ O-， r 表示0或1，及 s 表示0或1； - 式IV化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。 R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F、CN或OCF₃ ，此外，表示OCF=CF₂ 或Cl； - 式V化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。 R²⁰ 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳地表示F及OCF₃ ，此外，表示OCHF₂ 、CF₃ 、OCF=CF₂ 及OCH=CF₂ ； - 式VI化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。 R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F，此外，表示OCF₃ 、CF₃ 、CF=CF₂ 、OCHF₂ 及OCH=CF₂ ； - 式VII化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。 R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F，此外，表示OCF₃ 、OCHF₂ 及OCH=CF₂ 。

cc) 另外包含一或多種選自上文給出的式ZK1至ZK10之化合物的液晶原基介質。尤佳的為式ZK1及ZK3之化合物。尤佳的式ZK化合物係選自子式ZK1a、ZK1b、ZK1c、ZK3a、ZK3b、ZK3c及ZK3d。

dd) 另外包含一或多種選自上文給出的式DK1至DK12之化合物的液晶原基介質。尤佳的化合物為DK1、DK4、DK7、DK9、DK10及DK11。

ee) 另外包含一或多種選自下式之化合物的液晶原基介質： 其中X²⁰ 具有上文所指示之含義， L 表示H或F，及 「alkenyl」 表示C_2-6 烯基。

ff) 式DK-3a及IX之化合物較佳地選自下式： 其中「alkyl」表示C_1-6 烷基，較佳正-C₃ H₇ 、正-C₄ H₉ 、正-C₅ H₁₁ ，特定言之正-C₃ H₇ 。

gg) 介質另外包含一或多種選自上文給出的式B1、B2及B3，較佳式B2之化合物。式B1至B3之化合物尤佳地選自式B1a、B2a、B2b及B2c。

hh) 介質另外包含一或多種選自下式之化合物： 其中L²⁰ 、L²¹ 表示H或F，且R²¹ 及R²² 各自相同或不同地表示各自具有至多6個C原子之正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，且較佳地各自相同或不同地表示具有1至6個C原子之烷基。

ii) 介質包含一或多種下式之化合物： 其中R²⁰ 、X²⁰ 及Y^20-23 具有式III中所指示之含義，且 且 式XI及XII之化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義且較佳地R²⁰ 表示具有1至6個C原子之烷基且X²⁰ 表示F。 根據本發明之混合物尤佳地包含至少一種式XIIa及/或XIIe之化合物。

jj) 介質包含上文給出的一或多種式T化合物，較佳選自式T21至T23及T25至T27之化合物之群。 尤佳的為式T21至T23之化合物。極其尤佳的為下式之化合物。

kk) 介質包含一或多種選自上文所給出的式DK9、DK10及DK11之群的化合物。

ll) 介質另外包含一或多種選自下式之化合物： 其中R²⁰ 及X²⁰ 各自彼此獨立地具有上文所指示之含義中之一者，且Y^20-23 各自彼此獨立地表示H或F。X²⁰ 較佳為F、Cl、CF₃ 、OCF₃ 或OCHF₂ 。R²⁰ 較佳表示各自具有至多6個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基。 根據本發明之混合物尤佳地包含一或多種式XVIII-a化合物， 其中R²⁰ 具有上文所指示之含義。R²⁰ 較佳地表示直鏈烷基，特定言之乙基、正丙基、正丁基及正戊基，且極其較佳地為正丙基。式XVIII化合物，特定言之XVIII-a化合物較佳以0.5-20重量%、尤佳1-15重量%之量用於根據本發明之混合物中。

mm) 介質另外包含一或多種式XIX化合物， 其中R²⁰ 、X²⁰ 及Y^20-25 具有式III中所指示之含義，s表示0或1，且 在式XIX中，X²⁰ 亦可表示具有1-6個C原子之烷基或具有1-6個C原子之烷氧基。烷基或烷氧基較佳為直鏈。 R²⁰ 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳地表示F； - 式XIX化合物較佳地選自下式： 其中R²⁰ 、X²⁰ 及Y²⁰ 具有上文所指示之含義。R²⁰ 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F，且Y²⁰ 較佳為F； -較佳為 。 - R²⁰ 為具有2至6個C原子之直鏈烷基或烯基。

nn) 介質包含上文所給出的一或多種式G1至G4之化合物，較佳地選自G1及G2，其中烷基表示C_1-6 烷基，L^x 表示H且X表示F或Cl。在G2中，X尤佳地表示Cl。

oo) 介質包含一或多種下式之化合物： 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。R²⁰ 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳地表示F。根據本發明之介質尤佳地包含一或多種式XXII之化合物，其中X²⁰ 較佳地表示F。式XX-XXII化合物較佳地以1-20重量%、尤佳1-15重量%之量用於本發明之混合物中。尤佳的混合物包含至少一種式XXII化合物。

pp) 介質包含一或多種下式之嘧啶或吡啶化合物之化合物 其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文所指示之含義。R²⁰ 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳地表示F。根據本發明之介質尤佳地包含一或多種式M-1之化合物，其中X²⁰ 較佳地表示F。式M-1-M-3化合物較佳地以1-20重量%、尤佳1-15重量%之量用於根據本發明之混合物中。

qq) 介質包含兩種或更多種式XII之化合物，特定言之式XIIa及/或XIIe之化合物。

rr) 介質包含2-30重量%，較佳3-20重量%，尤佳3-15重量%的式XII化合物。

ss) 除式XII之化合物以外，介質包含選自式II-XVIII之化合物之群的其他化合物。

tt) 式II-XVIII化合物在作為整體之混合物中之比例為40至95重量%，較佳50至90重量%，尤佳55至88重量%。

uu) 介質較佳地包含10-40重量%，更佳12-30重量%，尤佳15至25重量%的式II及/或III化合物。

vv) 介質包含1-10重量%、尤佳2-7重量%的式XV及/或XVI化合物。

ww)介質包含至少一種式XIIa化合物及至少一種式XIIe化合物以及至少一種式IIIa及/或IIa化合物。

xx) 較佳的介質以2%至25%，較佳3%至20%，尤佳5%至15%之總濃度包含一或多種式O，較佳選自式O3、O4及O5之化合物。

yy) 較佳的介質包含一或多種式DK，較佳選自式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10及DK11之化合物。式DK9、DK10及DK11之化合物之總濃度較佳為2%至25%，更佳3%至20%，尤佳5%至15%。

zz) 較佳的介質以10至80重量%，較佳12至75重量%，尤佳15至70重量%之濃度包含一或多種式IV至VI，較佳選自式IVa、IVb、IVc、IVd、Va、Vc及VIb之化合物之群的化合物。

在介質具有負介電各向異性之情況下，介電各向異性值(Δε)較佳地在-2.0至-8.0範圍內，更佳地在-3.0至-6.0範圍內，且尤佳-3.5至-5.0。

在介質具有正介電各向異性之情況下，Δε值較佳地在3.0至60.0範圍內，更佳地在5.0至30.0範圍內，且尤佳8.0至15.0。

根據本發明之液晶介質之澄清點較佳為70℃或更高，更佳80℃或更高，甚至更佳90℃或更高，再更佳105℃或更高，且尤佳110℃或更高。

根據本發明之介質之向列相較佳至少自-10℃或更低延伸至80℃或更高。甚至更廣向列相範圍為更佳的，特定言之延伸至多90℃或更高，更佳至少自-20℃或更低延伸至100℃或更高，且尤佳自-30℃或更低延伸至110℃或更高。

在本發明之一較佳實施例中，液晶介質之雙折射(Δn)在0.040或更大至0.080或更小之範圍內，更佳在0.045或更大至0.070或更小之範圍內，且最佳在0.050或更大至0.060或更小之範圍內。在此實施例中，介電各向異性為正或負，較佳為負。

在本發明之另一較佳實施例中，液晶介質之Δn在0.075或更大至0.130或更小之範圍內，更佳在0.090或更大至0.125或更小之範圍內，且最佳在0.095或更大至0.120或更小之範圍內。

在本發明之又一較佳實施例中，液晶介質之Δn在0.100或更大至0.200或更小之範圍內，更佳在0.110或更大至0.180或更小之範圍內，且最佳在0.120或更大至0.160或更小之範圍內。

一或多種選自如上下文所闡述之式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物較佳地以0.01重量%至15重量%、更佳0.025重量%至10重量%、甚至更佳0.05重量%至7.5重量%且尤佳0.1重量%至5重量%之比例存在於液晶原基介質中。

在一實施例中，其中兩種或更多種選自如上下文所闡述之式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物存在於液晶原基介質中，此等化合物在介質中之總濃度尤佳在0.05重量%至15重量%範圍內且甚至更佳0.1重量%至10重量%。在此情況下，尤佳的為個別染料化合物以在0.025重量%至5重量%範圍內且甚至更佳0.05重量%至2.5重量%，且特定言之0.1重量%至1重量%之濃度存在於介質中。

介質較佳地包含一種、兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種或九種根據本發明之式Ia、Ib及/或Ic之化合物。在一特定實施例中，介質包含至少三種選自式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物。

根據本發明之LC介質較佳為向列液晶。

根據本發明之介質以本身習知方式來製備。一般而言，較佳在高溫下使組分相互溶解。混合較佳在惰性氣氛下，例如在氮氣或氬下進行。隨後較佳在高溫下，更佳在高於40℃下且極尤佳在高於50℃下添加一或多種式Ia、Ib及/或Ic之染料及視情況選用之其他二色性染料。一般而言，將以較小量使用的所需量之組分溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能將組分於有機溶劑中(例如於丙酮、甲苯、氯仿或甲醇中)之溶液混合，且例如藉由在混合之後蒸餾來再次移除溶劑。

本發明另外係關於一種用於製備根據本發明之液晶原基介質的製程。

本發明另外係關於包含至少一種選自式Ia、Ib及Ic之化合物之化合物的LC介質在客體-主體型液晶裝置中之用途，其中裝置特定言之為窗組件或顯示器。在裝置中，根據本發明之化合物及介質較佳地提供於一或多個切換層中。

此外，本發明另外係關於一種客體-主體型液晶顯示器，其含有包含至少一種式Ia、Ib及/或Ic之化合物的LC介質。

此外，本發明另外係關於包含液晶介質及至少一種式Ia、Ib及/或Ic之化合物的之混合物在用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置中的用途。

除一或多種選自式Ia、Ib及Ic之化合物的化合物及較佳地液晶介質以外，根據本發明之裝置在切換層中較佳地亦包含具有與式Ia、Ib及Ic不同之結構的其他二色性染料。尤佳包含一種、兩種、三種或四種其他染料，極尤佳兩種或三種其他染料，且最佳三種其他染料，該等染料具有與式Ia、Ib及Ic不同之結構。

關於二色性之特性，針對式Ia、Ib及Ic之化合物所描述的較佳特性對於視情況選用之其他二色性染料亦為較佳的。

切換層之二色性染料之吸收光譜較佳地以使得眼睛出現黑色之印象的方式彼此互補。較佳地根據本發明之液晶介質之兩種或更多種二色性染料較佳地覆蓋大部分可見光譜。可製備對眼睛呈現黑色或灰色的染料之混合物的精確方式為熟習此項技術者已知的，且描述於例如M. Richter, Einführung in die Farbmetrik [Introduction to Colorimetry], 第2版, 1981, ISBN 3-11-008209-8, Walter de Gruyter & Co中。

染料混合物之顏色位置之設定描述於比色區中。為此目的，根據朗伯-比爾定律(Lambert-Beer law)計算個別染料之光譜而得到總光譜，且在相關照射，例如日光光源D65下根據比色法規則轉化成對應顏色位置及亮度值。白點之位置係藉由各別光源(例如，D65)固定且在表中，例如在上文參考中給出。可藉由改變不同染料之比例來設定不同顏色位置。

根據一較佳實施例，切換層包含一或多種二色性染料，該等二色性染料在紅色及NIR區域中，亦即在600 nm至2000 nm、較佳在600 nm至1800 nm範圍內、尤佳在650 nm至1300 nm範圍內之波長下吸收光。

在一較佳實施例中，液晶原基介質進一步含有除選自式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物以外的至少一種二色性染料。較佳地，此等其他二色性染料選自偶氮染料、蒽醌、次甲基化合物、甲亞胺化合物、部花青素化合物、萘醌、四嗪、苝、聯三芮、聯四芮、高級芮、吡咯亞甲基、噻二唑、苯并噻二唑、鎳-烯二硫醇、(金屬)酞菁、(金屬)萘酞菁及(金屬)卟啉。在此等中，尤佳的為偶氮染料、噻二唑及苯并噻二唑。

在一實施例中，較佳地提供於具有與式Ia、Ib及Ic不同之結構的切換層中之其他二色性染料較佳地選自B. Bahadur, Liquid Crystals - Applications and Uses, 第3卷, 1992, World Scientific Publishing, 章節11.2.1中所指示之染料類別，且尤佳地選自本文呈現之表中給出的明確化合物。

該等染料屬於熟習此項技術者所已知的二色性染料類別且已經描述於文獻中。舉例而言，因此蒽醌染料描述於EP 34832、EP 44893、EP 48583、EP 54217、EP 56492、EP 59036、GB 2065158、GB 2065695、GB 2081736、GB 2082196、GB 2094822、GB 2094825、JP-A 55-123673、DE 3017877、DE 3040102、DE 3115147、DE 3115762、DE 3150803及DE 3201120中，萘醌染料描述於DE 3126108及DE 3202761中，偶氮染料描述於EP 43904、DE 3123519、WO 82/2054、GB 2079770、JP-A 56-57850、JP-A 56-104984、US 4308161、US 4308162、US 4340973、T. Uchida, C. Shishido, H. Seki及M. Wada: Mol. Cryst. Lig. Cryst. 39, 39-52 (1977)以及H. Seki, C. Shishido, S. Yasui及T. Uchida: Jpn. J. Appl. Phys. 21, 191-192 (1982)中，以及苝描述於EP 60895、EP 68427及WO 82/1191中。芮染料描述於例如EP 2166040、US 2011/0042651、EP 68427、EP 47027、EP 60895、DE 3110960及EP 698649中。

可存在於裝置之切換層中的較佳其他二色性染料之實例展示如下：

在一尤佳實施例中，液晶原基介質進一步包含至少一種下式之化合物： 或下式。

在一較佳實施例中，根據本發明之裝置的切換層包含一或多種淬滅劑化合物。若根據本發明之裝置在切換層中包含一或多種螢光染料，則此為尤佳的。

淬滅劑化合物為淬滅螢光之化合物。淬滅劑化合物在切換層中可接收相鄰分子，諸如螢光染料之電子激發能量，且在製程中轉變為電子激發態。待淬滅之螢光染料因此轉化成電子基態且因此防止其發射螢光或進行後續反應。淬滅劑化合物本身經由無輻射失活或藉由光之發射恢復至基態，且可再次用於進一步淬滅。

淬滅劑化合物可在根據本發明之裝置之切換層中具有不同功能。首先，淬滅劑化合物可藉由使電子激發能量失活而促進延長染料系統之壽命。其次，淬滅劑化合物可消除可在美觀性上為非所需的額外顏色效應，例如在內部空間中由切換層中之螢光染料發出的彩色發射。

為實現有效淬滅，淬滅劑化合物應適用於各別染料系統，尤其染料組合中在最長波長下進行吸收之染料。進行此操作之方式為此項技術中已知的。

較佳的淬滅劑化合物描述於例如J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 第3版, 2010, ISBN 10: 0-387-31278-1, Springer Science+Business Media LLC之第279頁上之表8.1中。其他類別之化合物，例如所謂的深色淬滅劑或黑色電洞淬滅劑為此項技術中已知的。實例包括偶氮染料及胺基蒽醌。根據本發明之裝置之切換層中所使用的淬滅劑化合物亦可為非螢光染料或僅在NIR中發螢光之染料。

在根據本發明之切換層之一較佳實施例中，選擇本發明之任一淬滅劑化合物，使得光譜之可見光部分中的螢光得以抑制。

根據本發明之裝置較佳適用於調節呈日光形式之能量自環境進入內部空間中之傳遞。對能量自環境(亦即，外部)進入內部空間之傳遞進行調節。

此處之內部空間可為實質上自環境密封之任何所需空間，例如建築物、車輛或容器。

因此，此外，本發明係關於用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞的裝置之用途。

然而，亦可將該裝置用於美學房間設計，例如用於光及顏色效應。舉例而言，呈灰色或彩色的含有根據本發明之裝置的門及壁元件可切換為透明的。此外，裝置亦可包含調製亮度之白色或彩色平面背光或藉助於藍色客體-主體顯示器調製顏色之黃色平面背光。在裝置中使用玻璃基板之情況下，根據本發明之裝置之一個或兩個玻璃面可具有粗糙化或結構化玻璃以用於耦合輸出光及/或產生光效果。

在另一替代性用途中，裝置用於調節光在眼睛上之入射，例如在保護性護目鏡、眼罩或太陽鏡中，其中該裝置在一種切換狀態下保持光在眼睛上之入射較低且在另一種切換狀態下將光之入射降低至較小程度。

根據本發明之裝置較佳配置於相對較大二維結構之開口中，其中該二維結構本身僅允許少量能量傳遞，或完全不允許能量傳遞，且其中開口具有相對較高的能量透射率。二維結構較佳為壁或內部空間與外部之另一分界。此外，二維結構較佳覆蓋至少相同大小之區域，尤佳覆蓋大小是其中的開口(其中安置有根據本發明之裝置)至少兩倍的區域。

較佳地，裝置之特徵在於其面積為至少0.05 m² 、較佳至少0.1 m² 、尤佳至少0.5 m² 且極尤佳至少1.0 m² 。

如上所描述，裝置較佳容納在具有相對較高能量透射率之開口中、建築物、容器、車輛或另一實質上封閉之空間中。裝置通常可用於任何所需內部空間，特定言之在該等空間與環境僅具有有限空氣交換及具有透光邊界面，可經由該等面進行呈光能形式之來自外部之能量的輸入時。將裝置用於經由透光區域(例如經由窗區域)經受強烈日曬之內部空間為尤佳的。

根據本發明之裝置為可切換的。此處切換意謂改變能量通過裝置之傳遞。根據本發明之裝置較佳為可電切換的，如例如WO 2009/141295及WO 2014/090373中所描述。

然而，裝置亦可為可熱切換的，如例如WO 2010/118422中所描述。在此情況下，切換較佳地藉由經由包含式Ia、Ib及/或Ic之化合物及液晶介質的切換層之溫度之變化自向列狀態轉變為各向同性狀態來進行。在向列狀態下，液晶介質之分子呈有序形式，且因此例如經由配向層之作用而平行於裝置之表面配向的式Ia、Ib及/或Ic之化合物亦呈有序形式。在各向同性狀態下，分子呈無序形式，且因此式Ia、Ib及/或Ic化合物亦呈無序形式。根據二色性化合物視關於光之偏光平面之配向而定而具有更高或更低吸光係數之原理，二色性化合物之有序與無序存在之間的差異造成根據本發明之裝置之切換層之透光率的差異。

在裝置可電切換的情況下，其較佳地包含兩個或更多個電極，該等電極較佳地安裝在切換層之兩側上。電極較佳地由ITO或薄(較佳透明)金屬及/或金屬氧化物層組成，例如銀或FTO (氟摻雜之氧化錫)或此項技術中已知用於此用途之替代性材料。電極較佳地具有電接頭。電壓較佳地由電池、可再充電電池或外部電源(特定言之外部電源)提供。

在電切換之情況下，藉由施加電壓(重新)配向液晶介質之分子來進行切換操作。

在一較佳實施例中，裝置自具有高吸收率(亦即低透光率)之狀態(其在無電壓下存在)轉化成具有較低吸收率(亦即較高透光率)之狀態。切換層之液晶介質在兩種狀態下均較佳為向列的。無電壓狀態較佳地特徵在於液晶介質之分子，且因此式Ia、Ib及/或Ic化合物之分子平行於切換層之平面配向。此較佳藉由對應所選擇之配向層來實現。施加電壓之狀態較佳地特徵在於液晶介質之分子，且因此式Ia、Ib及/或Ic之化合物之分子垂直於切換層之平面。

在一替代實施例中，裝置由具有低吸收率(亦即高透光率)之狀態(其在無電壓下存在)轉化成具有較高吸收率(亦即較低透光率)之狀態。切換層之液晶介質在兩種狀態下均較佳為向列的。無電壓狀態較佳地特徵在於切換層之液晶介質之分子，且因此式Ia、Ib及/或Ic之化合物之分子垂直於切換層之平面配向。此較佳藉由對應所選擇之配向層來實現。施加電壓之狀態較佳地特徵在於切換層之液晶介質之分子，且因此式Ia、Ib及/或Ic之化合物之分子平行於切換層之平面。

根據本發明之一較佳實施例，裝置可無外部電力供應器之情況下操作，其可藉助於太陽能電池或連接至該裝置的將光及/或熱能轉化成電能之另一裝置來提供所需能量。可直接或間接，亦即經由其間連接之電池或可再充電電池或儲存能量之其他單元進行藉助於太陽能電池進行之能量供應。太陽能電池較佳地安裝於裝置外部或為裝置之內部組件，例如WO 2009/141295中所揭示。尤佳的為在擴散光之情況下尤其有效的太陽能電池及透明太陽能電池。

根據本發明之裝置較佳地具有以下層順序，其中可額外存在其他層。如下所指示之層較佳地在裝置中直接地鄰接彼此： - 基板層，其較佳地包含玻璃或聚合物 - 導電透明層，其較佳地包含ITO - 配向層 - 切換層，其包含一或多種選自式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物 - 配向層 - 導電透明層，其較佳地包含ITO - 基板層，其較佳地包含玻璃或聚合物。

根據本發明之裝置較佳地包含一或多個，尤佳兩個配向層。配向層較佳地直接地鄰接包含式Ia、Ib及/或Ic之化合物的切換層之兩側。

用於根據本發明之裝置中之配向層可為熟習此項技術者已知用於此目的之任何所需層。較佳的為聚醯亞胺層，尤佳為包含經摩擦聚醯亞胺之層。在一實施例中，提供平面配向，其中更佳地可設置略微預傾斜角。在一替代實施例下，提供垂直配向，其中更佳地設置高度預傾斜角。

此外，藉由暴露於偏振光之製程獲得之聚合物可用作配向層，以便根據配向軸實現液晶介質之化合物之配向(亦即光配向)。

此外，根據本發明之裝置中的切換層較佳地配置在兩個基板層之間或由其包圍。該等基板層可例如由玻璃或聚合物，較佳透光性聚合物組成。

裝置較佳地特徵在於其不包含基於聚合物之偏光器，尤佳不包含呈固體材料相之偏光器且極尤佳完全不包含偏光器。

然而，根據一替代性實施例，裝置亦可包含一或多個偏光器。在此情況下，偏光器較佳為線性偏光器。

若存在恰好一個偏光器，則其吸收方向較佳在其上定位有偏光器之切換層的側面上垂直於根據本發明之裝置的液晶介質之化合物的定向軸線。

在根據本發明之裝置中，可視情況採用吸收亦及反射偏光器二者。較佳的為使用呈薄光學膜形式之偏光器。可用於根據本發明之裝置中的反射偏光器之實例為DRPF (漫射反射偏光膜(diffusive reflective polariser film)，3M)、DBEF (雙重亮度增強膜(dual brightness enhanced film)，3M)、DBR (層化聚合物分佈布拉格反射器(layered-polymer distributed Bragg reflector)，如US 7,038,745及US 6,099,758中所描述)及APF膜 (高級偏光膜(advanced polariser film)，3M，參見Technical Digest SID 2006, 45.1；US 2011/0043732及US 7,023,602)。此外，有可能採用反射紅外光之基於線柵之偏光器(WGP，線柵偏光器)。可用於根據本發明之裝置中的吸收偏光器之實例為Itos XP38偏光膜及Nitto Denko GU-1220DUN偏光膜。可根據本發明使用的圓形偏光器之實例為APNCP37-035-STD偏光器(American Polarizers)。另一實例為CP42偏光器(ITOS)。

在一較佳實施例中，根據本發明之裝置為窗之組件，更佳為包含至少一個玻璃表面之窗組件，尤佳絕緣鑲嵌玻璃單元之組件。

此處窗特定言之意謂建築物中之結構，其包含邊框及由此邊框包圍之至少一個玻璃片。其較佳地包含隔熱邊框及兩個或更多個玻璃片(亦即，多片隔熱玻璃)。

根據一較佳實施例，根據本發明之裝置直接地應用於窗之玻璃表面，尤佳地應用於多片隔熱玻璃之兩個玻璃片之間的間隙中。

此外，本發明係關於一種包含根據本發明之裝置的窗，其較佳具有上文所指示之較佳特徵。

除用作染料以外，由於根據本發明之化合物之電子特性，此等化合物亦適用作有機半導體。

因此，本發明另外係關於式Ia、Ib及/或Ic之化合物在諸如以下之有機電子組件中之用途：有機發光二極體(OLED)、有機場效電晶體(OFET)、印刷電路、射頻鑑別元件(RFID)、照明元件、光伏打裝置及光學感測器。

由於根據本發明之化合物的有色性質及在有機材料中之良好溶解性，根據本發明之化合物特別適用作染料。

因此，本發明亦關於式Ia、Ib及/或Ic之染料用於染色聚合物之用途。

在本發明中且尤其在以下實例中，藉助於縮寫(亦稱為縮寫字)指示液晶原基化合物之結構。在此等縮寫字中，化學式如下使用下以下表A至表C進行縮寫。所有C_n H_2n+1 、C_m H_2m+1 及C_l H_2l+1 或C_n H_2n-1 、C_m H_2m-1 及C_l H_2l-1 基團表示直鏈烷基或烯基，較佳表示1E-烯基，其各自分別具有n、m及l個C原子。表A列舉化合物核心結構之環要素之碼，而表B展示鍵聯基團。表C給出左側或右側端基之碼之含義。縮寫字由以下構成：具有視情況選用之鍵聯基團之環要素的碼，隨後第一連字符及左側端基之碼，以及第二連字符及右側端基之碼。表D展示化合物之說明性結構以及其各別縮寫。表 A ：環要素 表 B ： 鍵聯基團 表 C ： 端基 其中n及m各自表示整數，且三點「...」為來自此表之其他縮寫之占位符。

下表展示說明性結構以及其各別縮寫。展示此等以便說明縮寫規則之含義。此外，其表示較佳使用之化合物。表 D ：說明性結構 其中n、m及l較佳彼此獨立地表示1至7。

下表(表E)展示可視情況用作根據本發明之液晶原基介質中之穩定劑的說明性化合物。表 E

表E展示可添加至根據本發明之LC介質中之可能的穩定劑，其中n表示1至12之整數，較佳1、2、3、4、5、6、7或8。

LC介質較佳地包含0至10重量%、特定言之1 ppm至5重量%、尤佳1 ppm至1重量%之穩定劑。

下表F展示可較佳在本發明之液晶原基介質中用作對掌性摻雜劑的說明性化合物。表 F

在本發明之一較佳實施例中，液晶原基介質包含一或多種選自來自表F之化合物之群的化合物。

根據本發明之液晶原基介質較佳地包含兩種或更多種，較佳四種或更多種選自來自上文表D、E及F之化合物之群的化合物。

根據本發明之液晶介質較佳地包含七種或更多種，較佳八種或更多種選自來自表D之化合物之群的個別化合物，較佳三種或更多種，尤佳四種或更多種具有選自表D中展示之式的不同式。

根據本發明之LC介質亦可包含其中例如H、N、O、Cl或F經對應同位素置換之化合物。

除非另外明確指示，否則本文中給出的所有百分比資料及量比率為重量%。

除非另外明確指示，否則根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany測定所有物理特性，且其適用於20℃之溫度。除非在各情況下另外明確指示，否則∆n之值係在589 nm下測定且∆ε之值係在1 kHz下測定。n_e 及n_o 在各情況下為非尋常及一般光束在上文所指示之條件下的折射率。

由消光係數E(p) (分子與光之偏光方向平行配向之情況下的混合物之消光係數)之值及混合物之消光係數E(s) (分子與光之偏光方向垂直配向之情況下的混合物之消光係數)之值，在各情況下在相關染料之最大吸收帶的波長下測定各向異性度R。若染料具有複數個吸收帶，則通常選擇最強吸收帶。混合物之分子之配向係藉由配向層來實現，如此項技術中已知。為消除液晶介質、其他吸收或反射之影響，對照不包含染料之相同混合物進行各量測，且減去所獲得之值。

量測使用線性偏振光來進行，該偏光之振動方向平行於配向方向(E(p)之測定)或垂直於配向方向(E(s)之測定)。此可藉由線性偏光器實現，其中該偏光器相對於裝置旋轉以便實現兩個不同偏光方向。因此，經由入射偏振光之偏光方向之旋轉實行E(p)及E(s)之量測。

各向異性度R係根據下式由E(s)及E(p)之所得值計算 R=[E(p)-E(s)] / [E(p) + 2*E(s)]， 如尤其在「Polarized Light in Optics and Spectroscopy」, D. S. Kliger等人, Academic Press, 1990中所指示。用於測定包含二色性染料之液晶介質之各向異性度的方法之詳細描述亦在B. Bahadur, Liquid Crystals - Applications and Uses, 第3卷, 1992, World Scientific Publishing, 章節11.4.2中給出。

以下實例僅為本發明之說明，且其不應視為以任何方式限制本發明之範疇。鑒於本發明，實例及其修改或其他等效物對於熟習此項技術者將變得顯而易見。

實例 在實例中， V_o 表示在20℃下之電容臨限電壓[V]， n_e 表示在20℃及589 nm下之非尋常折射率， n_o 表示在20℃及589 nm下之一般折射率， Δn 表示在20℃及589 nm下之光學各向異性， ε|| 表示在20℃及1 kHz下平行於導向器之介電電容率， ε_⊥ 表示在20℃及1 kHz下，垂直於導向器之介電電容率， Δε 表示在20℃及1 kHz下之介電各向異性， cl.p., T(N,I) 指示清澈點[℃]， γ₁ 指示在20℃下量測之旋轉黏度[mPa·s]，其藉由旋轉方法在磁場中測定， K₁ 表示彈性常數，在20℃下之「傾斜」變形[pN]， K₂ 表示彈性常數，在20℃下之「扭曲」變形[pN]， K₃ 表示彈性常數，在20℃下之「彎曲」變形[pN]，

除非另外明確指示，否則本發明之術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V₀ )。在實例中，如一般常用，光學臨限值亦可針對10%相對對比度(V₁₀ )指示。

合成實例 化合物1 至9 係根據以下流程製備。

合成實例 1 製備5,6-二硝苯并[2,1,3]苯并噻二唑(化合物1 ) 根據此項技術中已知之方法製備化合物1之前驅體，參見例如G. W. H. Cheeseman, Quinoxalines and Related Compounds. 第VI部分, 1962, 1170-1176。

在氮氣氛圍下，向具有攪拌棒及溫度計之1 l四頸設備中饋入含15.00 g之4,5-二硝基-1,2-苯二胺(55.3 mmol)的125 ml二氯甲烷且冷卻至-10℃。接著，連續地逐滴添加30.00 ml之三乙胺(221 mmol)及8.00 ml之亞硫醯二氯(110 mmol)，其中溫度不超過10℃。將混合物緩慢升溫至室溫，且接著攪拌20 h。將反應溶液添加至200 ml之冰水中，添加氯仿(300 ml)且分離相。用氯仿萃取水相一次，用水洗滌經合併有機相一次，用硫酸鈉乾燥並過濾，且在減壓下移除溶劑。使用甲苯使殘餘物經歷矽膠層析且接著自100 ml庚烷/甲苯(3:1)再結晶，且在真空下乾燥。獲得呈著米色晶體狀之產物。

合成實例 2 製備4,7-雙[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-5,6-二硝苯并[2,1,3]噻二唑(化合物2 ) 在氮氣氛圍下，向具有攪拌棒、溫度計及回流冷凝器之250 ml棕色玻璃四頸設備中饋入含2.00 g之5,6-二硝苯并[2,1,3]苯并噻二唑(8.44 mmol)、6.30 g之2-溴-5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩并噻吩(18.6 mmol)、3.50 g之碳酸鉀(25.3 mmol)、862 mg之特戊酸(8.44 mmol)及423 mg之二-第三丁基甲基鏻四氟硼酸鹽[(t-Bu)₂ MeP*BF₄ ] (1.70 mmol)的60 ml甲苯。接著，添加190 mg之乙酸鈀(II) (0.84 mmol)，且在回流下加熱混合物20 h。接著，將反應溶液冷卻至室溫，添加20 ml二氯甲烷，且實行使用矽藻土薄層進行過濾。在減壓下濃縮濾液。使用甲苯/庚烷(1:2)使粗產物經歷層析。獲得呈紅色油狀物之產物。

合成實例 3 製備4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-苯并[2,1,3]噻二唑-5,6-二胺(化合物3 ) 在反應容器中，使1.65 g之4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-5,6-二硝基-苯并[2,1,3]噻二唑(化合物2 ，2.07 mmol)溶解於50 ml四氫呋喃中，添加1.00 g雷尼鎳(Raney nickel)且引入氫。6 h後，添加另外1.00 g雷尼鎳且在室溫下持續攪拌另外17 h，其中使用總計188 ml氫。接著過濾反應混合物且用四氫呋喃洗滌殘餘物。在減壓下自組合濾液中移除溶劑。所獲得產物為黃棕色固體。

合成實例 4 製備4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2H-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(化合物4 ) 在氮氣氛圍下向25 ml雙頸燒瓶中饋入含350 mg之4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-5,6-二胺苯并[2,1,3]噻二唑(0.52 mmol)的3 ml濃縮乙酸及3 ml四氫呋喃。接著，緩慢逐滴添加含40 mg亞硝酸鈉(0.58 mmol)之2 ml水。在室溫下攪拌混合物1.5 h，其中沈澱黑色固體。接著，添加20 ml水，將混合物冷卻至0℃，過濾沈澱物並乾燥。使用甲苯使粗產物經歷矽膠層析且接著自15 ml庚烷/甲苯(1:2)再結晶。獲得呈深藍色固體狀之產物。

產物在635 nm下展現吸收最大值以及平均消光係數450 [%*cm]及僅最低螢光。在如下文給出之主體混合物H-1中測定之各向異性度R為0.70。

合成實例 5 製備4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2-庚基-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(化合物5 ) 在氮氣氛圍下，向50 ml雙頸燒瓶中饋入含500 mg之4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2H-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(0.74 mmol)之15 ml二甲基甲醯胺。接著，逐滴添加0.12 ml三乙胺(0.84 mmol)。在室溫下攪拌混合物1 h，接著逐滴添加0.13 ml之1-溴庚烷(0.84 mmol)並在室溫下持續攪拌20 h。接著添加20 ml水及10 ml二氯甲烷，且分離各相。用20 ml二氯甲烷萃取水相兩次。用50 ml水洗滌經合併有機相兩次，經硫酸鈉乾燥並過濾，且在減壓下移除溶劑。使用庚烷/甲苯(4:1)使粗產物經歷矽膠層析兩次且接著自10 ml庚烷再結晶。獲得呈藍黑色針形晶體狀之產物。

產物在720 nm下展現吸收最大值以及平均消光係數450 [%*cm]及僅最低螢光。在如下文給出之主體混合物H-1中測定之各向異性度R為0.67。

合成實例 6 製備4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2-三氟甲磺醯基-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(化合物6 ) 在氮氣氛圍下，向25 ml雙頸燒瓶中饋入含500 mg之4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2H-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(0.74 mmol)的4.7 ml二氯甲烷，且將混合物冷卻至0℃。接著，逐滴添加0.14 ml之三乙胺(1.03 mmol)及1.80 mg之4-(二甲胺基) (0.01 mmol)。攪拌混合物15分鐘，且接著逐滴添加0.17 ml三氟甲磺酸酐(1.03 mmol)，其中混合物即刻變為綠色。停止冷卻且在室溫下攪拌混合物20 h。接著，將20 ml水及10 ml二氯甲烷添加至反應溶液中，分離各相，且用20 ml二氯甲烷萃取水相兩次。用50 ml水洗滌經合併有機相兩次，經硫酸鈉乾燥並過濾，且在減壓下移除溶劑。自15 ml庚烷/氯丁烷(2:1)再結晶粗產物。獲得呈深綠色殘餘物狀之產物。

產物在844 nm下展現吸收最大值及僅最低螢光。

合成實例 7 製備4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2-(1,3,3,4,4,5,5-七氟-2-環戊烯基)-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(化合物7 ) 在氮氣氛圍下，向50 ml雙頸燒瓶中饋入含200 mg之4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2H-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(0.29 mmol)的2.2 ml二甲基甲醯胺，且將混合物冷卻至0℃。接著，逐份添加17.7 mg氫化鈉(含60%懸浮液之石蠟油，0.44 mmol)且攪拌混合物30分鐘。接著，逐滴添加含81.3 mg之1,2,3,3,4,4,5,5-辛氟環戊(0.38 mmol)的1 ml二甲基甲醯胺，其中混合物變為綠色。停止冷卻且在室溫下攪拌混合物20 h。接著，將20 ml飽和氯化銨溶液添加至反應混合物中。添加10 ml甲基第三丁基醚，分離各相，且用20 ml甲基第三丁基醚萃取水相兩次。用50 ml水洗滌經合併有機相兩次，經硫酸鈉乾燥並過濾，且在減壓下移除溶劑。使用庚烷/甲苯(1:1)使粗產物經歷矽膠層析且接著使用庚烷/甲苯(4:1)經歷矽膠層析。獲得呈深綠色油狀之產物。

產物在724 nm下展現吸收最大值及僅最低螢光。

合成實例 8 製備4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2-氰基-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(化合物8 ) 在氮氣氛圍下，向50 ml雙頸燒瓶中饋入含1.00 g之4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2H-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(1.47 mmol)的11.5 ml二甲基甲醯胺。接著，逐滴添加0.23 ml三乙胺(1.68 mmol)。攪拌混合物1 h，且接著添加156 mg溴化氰(1.47 mmol)。在室溫下攪拌混合物20 h。添加50 ml水，且過濾所沈澱固體，用水洗滌並乾燥。使用庚烷/甲苯(4:1)使粗產物經歷矽膠層析且接著自15 ml庚烷/甲苯(9:1)再結晶。獲得呈深色，近似黑色固體狀之產物。

產物在612 nm下展現吸收最大值以及平均消光係數277 [%*cm]及僅最低螢光。在如下文給出之主體混合物H-2中測定之各向異性度R為0.73。

合成實例 9 製備4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2-三氟甲基-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(化合物9 ) 在氮氣氛圍下，向50 ml雙頸燒瓶中饋入含500 mg之4,7-雙-[5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-2H-苯并[d]-[1,2,3]-三唑并-[2,1,3]-噻二唑(0.74 mmol)及267 mg之3,3-二甲基-1-(三氟甲基)-1,2-苯并碘氧雜戊環(0.81 mmol)的10 ml二氯甲烷。接著逐滴添加含21 mg雙(三氟甲磺醯基)胺(0.07 mmol)之1 ml二氯乙烷。將混合物加熱至60℃並在60℃下攪拌3.5 h。接著將混合物冷卻至室溫，且在減壓下移除溶劑。使用庚烷/甲苯(4:1)使粗產物經歷矽膠層析且接著自15 ml庚烷/甲苯(9:1)再結晶。獲得呈深藍色固體狀之產物。

產物在610 nm下展現吸收最大值及僅最低螢光。

合成實例 10 、 11 、 12 、 13 及 14 在上述合成實例1至9之類比中，根據以下流程製備化合物10 至14 ，其中Ar具有如合成實例1至9中給出之含義。

合成實例 15 至 22 根據合成實例2至9，製備其中使用Ar-Br 2-溴-5-[4-(2-乙基己基)苯基]噻吩替代2-溴-5-(2-乙基己基)-噻吩并[3,2-b]噻吩并噻吩之化合物。

使用實例 相對於所製備染料之物理特性及對其在用於調節能量透射率之裝置中之用途的適用性來研究所製備染料。

參考實例 1 液晶基底混合物B-1經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

主體混合物H-1係藉由以下來製備：混合99.97%之混合物B-1與0.03%之下式化合物。

實例 1 、 2 、 3 及 4 基於主體混合物H-1來製備以下混合物M-1、M-2、M-3及M-4，其中根據下表添加以下二色性染料化合物且其中BT-1及BT-2分別為如上文所給出之式BT-1及BT-2之化合物。

將混合物M-1、M-2、M-3及M-4分別填充至具有雙電池裝配之可電切換裝置中，其中切換層之厚度為25 µm且評估亮態及暗態效能。根據標準EN410執行量測。

混合物M-1、M-2、M-3及M-4較適合用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置，例如窗中。

參考實例 2 液晶主體混合物H-2經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

參考實例 3 混合物H-3係藉由以下來製備：混合99.92%之如上文參考實例2中所描述之混合物H-2與0.05%之如上文表F中所描述之式S-811化合物及0.03%之下式化合物。

參考實例 4 混合物H-4係藉由以下來製備：混合99.80%之如上文參考實例2中所描述之混合物H-2與0.10%之下式化合物 及0.10%之下式化合物。

參考實例 5 液晶基底混合物B-5經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

主體混合物H-5係藉由以下來製備：混合99.97%之混合物B-5與0.03%之下式化合物。

參考實例 6 液晶主體混合物H-6經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

參考實例 7 液晶主體混合物H-7經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

參考實例 8 液晶主體混合物H-8經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

參考實例 9 液晶主體混合物H-9經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

參考實例 10 液晶主體混合物H-10經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

參考實例 11 液晶基底混合物B-11經製備且關於其通用物理特性表徵，該混合物之組成及特性如下表所指示。

混合物H-11係藉由以下製備：混合98.41%之混合物B-11與1.59%之如上文表F中所描述之式R-5011化合物。

實例 5 至 14 混合物M-5至M-14係類似於實例1中所描述之混合物M-1來製備，其中代替主體混合物H-1，H-2至H-11分別用作主體混合物。

混合物M-5至M-14係類似於上文實例1中所描述之M-1進行處理及分析。混合物適用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞之裝置中，例如窗中。

Claims (15)

1. 一種液晶原基介質，其包含一或多種選自式Ia、Ib及Ic之化合物之群的化合物

   

   

   

   其中R¹¹、R¹²、R¹³ 相同或不同地表示H、F、CN、CO、N(R^z)₂、 SO₂R^z、

   

   、

   

   、CH=C(CN)₂，或具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式各自彼此獨立地經-C(R^z)=C(R^z)-、- C≡C-、

   

   、

   

   、

   

   、

   

   、

   

   、-N(R^z)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換，R^z 在每次出現時，相同或不同地表示H、鹵素、具有1至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可以O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F或Cl置換，A¹¹、A¹² 各自彼此獨立地表示芳基或雜芳基，其可經一或多個基團L取代，A²¹、A²² 在每次出現時，相同或不同地表示芳基或雜芳基，其可經一或多個基團L取代，或具有3至10個C原子之環烷基，其中一或多個不相鄰CH₂基團可經O置換，L 在每次出現時，相同或不同地表示F、Cl、CN、OH、SCN、SF₅或具有1至12個C原子的直鏈或分支鏈、在各情況下視情況經氟化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，X 為S、Se或Te，Z¹¹、Z¹² 在每次出現時，相同或不同地表示單鍵、-CR^x1=CR^x2-、-C≡C-、-C(O)-、-CR^x1=CR^x2-CO-、-CO-CR^x1=CR^x2-、-CR^x1=CR^x2- COO-、-OCO-CR^x1=CR^x2-或-N=N-，Z²¹、Z²² 在每次出現時，相同或不同地表示單鍵、-O-、-S-、-C(O)-、-CR^y1R^y2-、-CF₂O-、-OCF₂-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-O-C(O)-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_n1-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_n1-、-CR^x1=CR^x2-、-C≡C-、-CR^x1=CR^x2-CO-、-CO-CR^x1=CR^x2-、-CR^x1=CR^x2-COO-、-OCO-CR^x1=CR^x2-或-N=N-，Z³¹、Z³² 在每次出現時相同或不同地表示-O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂-、-CF₂CF₂- or-C(O)-，R^x1、R^x2 彼此獨立地表示H、F、Cl、CN或具有1至12個C原子之烷基，R^y1 表示H或具有1至12個C原子之烷基，R^y2 表示具有1至12個C原子之烷基，n1 表示1、2、3或4，及r、s 彼此獨立地表示0、1、2或3。
2. 如請求項1之液晶原基介質，其中A¹¹及A¹²彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸萘基、2,6-伸萘基、噻唑-2,5-二基、噻吩-2,5-二基或噻吩并噻吩-2,5-二基，其中一或多個H原子可經如請求項1之基團L置換。
3. 如請求項2之液晶原基介質，其中Z¹¹及Z¹²表示單鍵。
4. 如請求項1之液晶原基介質，其中該介質包含一或多種選自式CY、 PY及AC之化合物之群的化合物

   

   

   

   其中

   

   表示

   

   或

   

   

   及

   

   表示

   

   

   表示

   

   R¹、R²、 R^AC1、R^AC2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，Z^x、Z^y、Z^AC 各自彼此獨立地表示-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂O-或單鍵，L¹、L²、L³、L⁴ 各自彼此獨立地表示F、Cl、CN、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂，a 為1或2，b 為0或1，c 為0、1或2，d 為0或1。
5. 如請求項1之液晶原基介質，其中該介質包含一或多種選自式II至VIII之化合物之群的化合物

   

   

   

   

   

   

   

   其中

   

   及

   

   各自彼此獨立地表示

   

   R²⁰ 相同或不同地表示具有1至15個C原子之經鹵化或未經取代之烷基或烷氧基，其中另外，此等基團中之一或多個CH₂基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、

   

   、

   

   、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換，X²⁰ 相同或不同地表示F、Cl、CN、SF₅、SCN、NCS、鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基，各自具有1至6個C原子，且Y²⁰、Y²¹、Y²²、Y²³、Y²⁴ 各自相同或不同地表示H或F，Z²⁰ 表示-C₂H₄-、-(CH₂)₄-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C₂F₄-、-CH₂CF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-或-OCF₂-，在式V及式VI中亦表示單鍵，在式V及式VIII中亦表示-CF₂O-，r 表示0或1，且s 表示0或1。
6. 如請求項1至5中任一項之液晶原基介質，其中該介質另外包含一或多種選自式DK及O之化合物之群的化合物

   

   

   其中R⁵、R⁶、R^O1及R^O2 各自彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外，一或兩個不相鄰CH₂基團可以O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換，

   

   表示

   

   或

   

   ，

   

   表示

   

   、

   

   或

   

   ，

   

   表示

   

   、

   

   或

   

   ，及

   

   表示

   

   Z^O1 表示-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-C=C-或單鍵，Z^O2 表示CH₂O、-C(O)O-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-或單鍵，o 為1或2，及e 為1或2。
7. 如請求項1至5中任一項之液晶原基介質，其中該介質包含一或多種選自式O3及O5之化合物之群的化合物

   

   

   

   其中R^O1及R^O2相同或不同地表示具有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。
8. 如請求項1至5中任一項之液晶原基介質，其中該介質包含一或多種選自式DK1至DK12之化合物之群的化合物：

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   其中alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
9. 一種用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞的裝置，其中該裝置含有包含如請求項1至8中任一項之液晶原基介質的切換層。
10. 一種窗，其包含如請求項9之裝置。
11. 一種化合物，其選自式Ib及Ic之化合物之群

    

    

    其中各別基團具有如請求項1所闡述之含義。
12. 如請求項11之化合物，其中該化合物在大於600nm之波長下展現吸收最大值。
13. 如請求項11或12之化合物，其中X 為S，Z¹¹、Z¹² 表示單鍵，A¹¹、A¹² 彼此獨立地表示1,4-伸苯基、噻吩-2,5-二基或噻吩并噻吩-2,5-二基，其中一或多個H原子可經如請求項1之基團L置換，及r、s 彼此獨立地表示0、1或2。
14. 一種如請求項1至8中任一項之液晶原基介質或如請求項11至13中任一項之化合物之用途，其在以下中使用：電光顯示器、用於調節能量自外部空間進入內部空間之傳遞的裝置、電氣半導體、印刷電路、射頻鑑別元件、發光元件、光伏打裝置、光學感應器、效應顏料、裝飾性元件或作為用於染色聚合物之染料。
15. 一種用於製備如請求項11或12之選自式Ib之化合物之群的化合物的方法，其中式I-SM化之合物

    

    經提供並經歷化學反應，且其中X 具有如請求項1之含義，且Y 為NO₂或鹵素。