TW202330542A - 可聚合化合物、可聚合液晶(lc)材料及聚合物膜 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於可聚合(LC)化合物、相應可聚合LC材料、可自此一材料獲得之具有平坦、負或正光學色散之聚合物膜及該等可聚合LC、可聚合LC材料及/或聚合物膜在光學、電光、電子、半導電或發光組件或裝置中之用途。

Description

可聚合化合物、可聚合液晶(LC)材料及聚合物膜
本發明係關於可聚合(LC)化合物、相應可聚合LC材料、可自此一材料獲得之具有平坦、負或正光學色散之聚合物膜及該等可聚合LC、可聚合LC材料及/或聚合物膜在光學、電光、電子、半導電或發光組件或裝置中之用途。
可聚合液晶材料在現有技術中用於製備各向異性聚合物膜。該等膜通常藉由以下製備:將可聚合液晶混合物之薄層塗佈於基板上,使混合物配向成均勻定向及最後藉由聚合可聚合液晶材料固定液晶分子之定向。聚合膜中液晶分子之定向由此可為平面的(即,其中液晶分子實質上平行於層定向)、垂面(矩形或垂直於層)或傾斜的。相應光學膜闡述於例如EP 0 940 707 B1、EP 0 888 565 B1及GB 2 329 393 B1中。
如業內人士通常所知,基於可聚合液晶材料之光學膜通常展現波長依賴延遲。就此而言,已知三種主要光學行為: i)    「正常」或「正」光學色散,例如EP 0 940 707 B1中所闡述 ii)   「反向」或「負」光學色散,例如WO 2016/020035 A1中所闡述,及 iii)  「平坦」光學色散,例如WO 2009/058396 A1中所闡述。
舉例而言,平坦或負色散可聚合液晶材料可藉由在調配物中添加至少一種尋常折射率(no)高於非尋常折射率(ne)之組分來產生。因此,高度共軛之取代基需要在相對於分子長軸之正交位置。後一種材料在光學膜固化時吸收一部分UV劑量,此導致固化膜之固化程度較差且熱耐久性較差。此外,後者之分子嵌段可容易地在氧之存在下在高溫下氧化。此同樣適用於含有高共軛反應性液晶原之高雙折射調配物,此降低固化膜之熱耐久性且通常易於黃化。
舉例而言,WO 2008/119427 A1闡述具有負光學色散之雙折射聚合物膜,其可自包含具有下文所示之結構之化合物或其衍生物作為負色散組分之可聚合LC材料獲得: 負色散組分在WO 2008/119427 A1中所揭示可聚合LC材料中之比率係例如固體總量(即無溶劑)之50-60%。
然而,根據現有技術,體積龐大之負分散化合物通常難以配向或給出具有窄退火溫度製程窗之調配物,此不便於大量生產。
此外,現有技術之平坦或負色散膜由於所利用LC材料之低雙折射而不利的厚(30-100 μm)。由於光學延遲膜之延遲係由其雙折射率及膜厚度之乘積給出,且較薄膜在平板顯示器應用中通常係較佳的,因此期望增加膜之雙折射率,以使在達成相同延遲的同時可降低膜厚度。另外,現有技術之平坦色散膜由於其不利的厚度而通常需要不利的處理步驟,該等處理步驟不適用於大量生產製程。
因此,業內仍需要新的且較佳經改良之可聚合液晶材料或產生之聚合物薄膜,二者不展現現有技術材料之缺點,或即便展現,亦僅在較小程度上展現。
包含其用於膜製備之可聚合LC介質應展現良好熱性能(尤其適度熔點)、在LC主體及有機溶劑中之良好溶解度及合理的外推澄清點,且應進一步展現優良光學性質。
有利地,該可聚合LC材料應較佳適用於製備不同、均勻配向之聚合物膜,且同時應 -    對基板顯示有利黏著, -    對VIS光高度透明, -    隨時間展現降低之黃色著色(黃化), -    展現高雙折射以降低膜厚度, -    顯示有利的高溫穩定性或耐久性,及另外, -    均勻配向之聚合物膜應藉由用於大量生產之相容、通常已知之方法產生。
熟習此項技術者自以下詳細說明可即刻明瞭本發明之其他目的。
令人驚訝地,本發明之發明者已發現,藉由使用技術方案1之可聚合LC材料可較佳同時滿足一或多個、較佳所有以上需求。
本發明係關於式T之化合物, 其中 R T1及R T2各自且彼此獨立地表示H或具有1至20個碳原子之烴基團,該基團可具有取代基,任何碳原子可經雜原子取代,且R T1及R T2中之至少一者表示P-Sp-, P      表示可聚合基團, Sp    表示間隔基團, A T1及A T2各自且獨立地且在每次出現時表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、四氫萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,3-二噁烷-2,5-二基,其中該等基團可未經取代或可經一或多個取代基L取代, L    各自且獨立地在每次出現時表示F、Cl、Br、I、五氟硫烷基(pentafluorosulfuranyl)、硝基、氰基、異氰基、胺基、羥基、巰基、甲基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二異丙基胺基、三甲基矽基、二甲基矽基、硫代異氰基或具有1至20個碳原子、較佳1至12個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,且烷基中之任何氫原子可經F取代,或L可表示由P-Sp-代表之基團 Z T1至Z T3各自獨立地代表-O-、-S-、-OCH 2-、-CH 2O-、-CH 2CH 2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-OCO-NH-、-NH-COO-、-NH-CO-NH-、-NH-O-、-O-NH-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH 2CH 2-、-OCO-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-COO-、-CH 2CH 2-OCO-、-COO-CH 2-、-OCO-CH 2-、-CH 2-COO-、-CH 2-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-或單鍵, G T1表示基團 , Ch    各自且獨立地表示硫族元素,例如O、S、Se或Te,較佳O及/或S,更佳S, R 0及R 00各自獨立地代表氫原子、F、Cl、Br、I或具有1至20個碳原子、較佳1至12個碳原子、更佳1至5個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,且烷基中之任何氫原子可經F或Cl取代,較佳代表H, W 1及W 2獨立地表示選自含有具有1至40個碳原子、較佳1至20個碳原子之芳香族基團及/或非芳香族基團之基團的基團,該基團可經取代,該芳香族基團可為烴環或雜環,且該非芳香族基團可為烴基團或其中烴基團中之任何碳原子經雜原子取代之基團(條件係氧原子彼此不直接連接), 較佳地基團-(Z T3-A T3-) m3-A T4-Y,其中Z T3具有針對Z T1或Z T2所給出含義中之一者,且A T3及A T4具有如上文針對A T1或A T2所給出含義中之一者且m3各自且獨立地代表0、1或2,且 Y     表示氫原子、F、Cl、Br、I、五氟硫烷基、硝基、氰基、異氰基、胺基、羥基、巰基、甲基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二異丙基胺基、三甲基矽基、二甲基矽基、硫代異氰基或具有1至20個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,且烷基中之任何氫原子可經F取代,或Y可代表由P-Sp-代表之基團 更佳選自以下之基團 甚至更佳基團 Y     表示氫原子、F、Cl、Br、I、五氟硫烷基、硝基、氰基、異氰基、胺基、羥基、巰基、甲基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二異丙基胺基、三甲基矽基、二甲基矽基、硫代異氰基或具有1至20個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,且烷基中之任何氫原子可經F取代,或Y可代表由P-Sp-代表之基團, 較佳各自且獨立地H、F、-OCH 3或CN, 更佳H或F, r      各自獨立地代表0、1、2、3或4,較佳各自且獨立地0、1或2, m1及m2 各自獨立地代表1至6之整數,較佳各自獨立地代表1至4之整數,更佳各自獨立地代表1或2, m3   各自獨立地代表0、1或2。
本發明係關於可聚合液晶(LC)介質,其包含一或多種如上文及下文所述之式T化合物。
本發明進一步係關於如上文及下文所述之可聚合LC介質或聚合物膜在光學、電子及電光組件及裝置中、較佳在具有平坦光學色散之光學膜、延遲器或補償器中之用途。
本發明進一步係關於藉由聚合如上文及下文所述之可聚合LC介質可獲得或所獲得之雙折射聚合物膜,該可聚合LC介質較佳在其LC相中以薄膜形式處於定向狀態。
本發明尤其係關於如上文及下文所述之聚合物膜,其係A板或C板,較佳正A板(+A板)或正C板(+C板)。
本發明進一步係關於光學、電子或電光組件或裝置,其包含如上文及下文所述之可聚合LC介質或聚合物膜。
該等裝置包括(但不限於)電光顯示器、LCD、非線性光學(NLO)裝置、光學資訊儲存裝置、電子裝置、電發光顯示器、有機光伏打(OPV)裝置、照明裝置、感測器裝置、電照相記錄裝置、有機記憶體裝置。
該等組件包括(但不限於)光學膜、延遲器、補償器、偏振器、光束分離器、反射膜、配向層、濾色器、全像元件、熱壓印箔、彩色影像、裝飾或安全標記物、LC顏料、黏合劑、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)、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)、電極材料、光電導體、光檢測器、電容器、電荷注入層、肖特基(Schottky)二極體、平面化層、抗靜電膜、導電基板、導電圖案、光電導體、電照相應用、電照相記錄、生物感測器、生物晶片。
術語及定義如本文所用,術語「聚合物」應理解為意指涵蓋一或多種不同類型之重複單元(分子之最小組成單元)之骨架之分子且包括通常已知術語「寡聚物」、「共聚物」、「均聚物」及諸如此類。另外,應理解,術語聚合物除聚合物本身外亦包括來自起始劑、觸媒及伴隨合成此一聚合物之其他元素之殘餘物,其中該等殘餘物理解為不以共價方式併入聚合物中。另外,該等殘餘物及其他元素儘管通常在聚合後純化製程期間去除,但其通常與聚合物混合或共混,從而在容器之間或溶劑或分散介質之間轉移時通常與聚合物保持在一起。
如本發明中使用,術語「(甲基)丙烯酸聚合物」包括自丙烯酸單體獲得之聚合物、可自甲基丙烯酸單體獲得之聚合物及其該等單體之混合物獲得之相應共聚物。
術語「聚合」意指藉由將多個可聚合基團或含有該等可聚合基團之聚合物前體(可聚合化合物)鍵結在一起以形成聚合物之化學製程。
術語「膜」及「層」包括具有機械穩定性之剛性或撓性、自支撐或獨立薄膜,以及支撐基板上或兩個基板之間之塗層或層。
術語「液晶或液晶原化合物」意指包含一或多個棒狀(桿形或板形/板條形)或盤形(圓盤形)液晶原基團之化合物。術語「液晶原基團」意指能夠誘導液晶(LC)相行為之基團。包含液晶原基團之化合物本身並不一定必須展現LC相。亦可能其僅在與其他化合物之混合物中或當該等液晶原化合物或材料或其混合物時才顯示LC相行為。為簡單起見,術語「液晶」在下文中用於液晶原材料及LC材料二者。對於定義之概述,參見C. Tschierske、G. Pelzl及S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368。
棒狀液晶原基團通常包含由一或多個彼此直接或經由鏈接基團連接之芳香族或非芳香族環狀基團組成之液晶原核心、視情況包含附接至液晶原核心之末端之末端基團,且視情況包含一或多個附接至液晶原核心之長側之側基,其中該等末端基團及側基通常選自(例如)碳基或烴基、極性基團(如鹵素、硝基、羥基等)或可聚合基團。
術語「反應性液晶原」(RM)意指可聚合液晶原或液晶化合物。
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稱為「二反應性」化合物,且具有多於兩個可聚合基團之化合物稱為「多反應性」化合物。沒有可聚合基團之化合物亦稱為「非反應性」化合物。
術語「可聚合LC材料」意指包含多於90重量%、較佳多於95重量%、更佳多於98重量%如上文及下文所述可聚合化合物之材料。
術語「非液晶原化合物或材料」意指不含如上文所定義液晶原之化合物或材料。
可見光係波長在約400 nm至約740 nm範圍內之電磁輻射。紫外(UV)光係波長在約200 nm至約450 nm範圍內之電磁輻射。
輻照度(E e)或輻射功率係定義為入射於表面上之每單位面積(dA)之電磁輻射之功率(dθ): E e= dθ/dA。
輻射曝光量或輻射劑量(H e)係每時間(t)輻照度或輻射功率(E e): H e= E e∙ t。
所有溫度(例如,液晶之熔點T(C,N)或T(C,S)、自層列(S)相至向列(N)相之轉變溫度T(S,N)及澄清點T(N,I))皆以攝氏度表示。所有溫度差皆以度數差表示。
術語「澄清點」意指發生具有最高溫度範圍之中間相與各向同性相之間之轉變之溫度。
術語「指向矢」為先前技術中已知且意指液晶或RM分子之長分子軸(在棒狀化合物之情形中)或短分子軸(在盤狀化合物之情形中)之較佳定向方向。在該等各向異性分子之單軸排序之情形下,指向矢係各向異性軸。
除非另有明確說明,否則所有物理性質已且係根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月,Merck KGaA, Germany來測定,且係針對20℃之溫度給出。光學各向異性(Δn)係在589.3 nm之波長下測定。
在有疑問之情形中,應以C. Tschierske、G. Pelzl及S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中給出之定義為準。
除非另有明確說明,否則在所給一般式中,以下術語具有以下含義: 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,其中其不含其他原子(例如-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子(例如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原子且視情況一或多個雜原子(例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基。
碳基或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團係(例如)芳基、烯基或炔基。具有多於3個C原子之碳基或烴基可為直鏈、具支鏈及/或環狀且可含有螺鍵聯或稠合環。
較佳碳基及烴基係具有1至40、較佳1至25、尤佳1至18個C原子之視情況經取代之烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基及烷氧基羰基氧基;具有6至40、較佳6至25個C原子之視情況經取代之芳基或芳基氧基;或具有6至40、較佳6至25個C原子之視情況經取代之烷基芳基、芳基烷基、烷基芳基氧基、芳基烷基氧基、芳基羰基、芳基氧基羰基、芳基羰基氧基及芳基氧基羰基氧基。
其他較佳碳基及烴基係C 1-C 40烷基、C 2-C 40烯基、C 2-C 40炔基、C 3-C 40烯丙基、C 4-C 40烷基二烯基、C 4-C 40多烯基、C 6-C 40芳基、C 6-C 40烷基芳基、C 6-C 40芳基烷基、C 6-C 40烷基芳基氧基、C 6-C 40芳基烷基氧基、C 2-C 40雜芳基、C 4-C 40環烷基、C 4-C 40環烯基等。較佳者係C 1-C 22烷基、C 2-C 22烯基、C 2-C 22炔基、C 3-C 22烯丙基、C 4-C 22烷基二烯基、C 6-C 12芳基、C 6-C 20芳基烷基及C 2-C 20雜芳基。
其他較佳碳基及烴基係具有1至40、較佳1至25個C原子、更佳1至12個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基,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非毗鄰CH 2基團可各自彼此獨立地以O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R x)=C(R x)-、-C≡C-、-N(R x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代。
在上文,R x較佳表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基鏈,此外其中一或多個非毗鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,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基氧基或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳基氧基替代。
較佳烷基係(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、正己基、2-乙基己基、正庚基、正辛基、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。
較佳烯基係(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。
較佳炔基係(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
較佳烷氧基係(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、正十一烷基氧基、正十二烷基氧基。
較佳胺基係(例如)二甲基胺基、甲基胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等。
芳基及雜芳基可為單環或多環,即,其可具有一個環(例如,苯基)或兩個或更多個環,其亦可經稠合(例如,萘基)或共價鏈接(例如,聯苯),或含有稠合及鏈接環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。
尤佳者係具有6至25個C原子之單環、二環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、二環或三環雜芳基,其視情況含有稠環且視情況經取代。其他較佳者係5、6或7員芳基及雜芳基,其中另外,一或多個CH基團可以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式經N、S或O替代。
較佳芳基係(例如)苯基、聯苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯-2'-基、萘基、蒽基、聯萘、菲、芘、二氫芘、1,2-苯并菲、苝、稠四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
較佳雜芳基係(例如) 5員環,例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-***、1,2,4-***、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,例如吡啶、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,例如吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并***、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、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、蝶啶、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、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、苯并哢啉、菲啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或該等基團之組合。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。
(非芳香族)脂環及雜環基涵蓋飽和環(即,排他性地含有單鍵之彼等)以及部分不飽和環(即,亦可含有多重鍵之彼等)。雜環含有一或多個較佳選自Si、O、N、S及Se之雜原子。
(非芳香族)脂環及雜環基團可為單環(即,僅含有一個環(例如環己烷))或多環(即,含有複數個環(例如十氫化萘或二環辛烷))。較佳者係飽和基團。此外較佳者係具有3至25個C原子之單環、二環或三環基團,其視情況含有稠合環且視情況經取代。此外較佳者係5、6、7或8員碳環基團,其中另外一或多個C原子可經Si替代及/或一或多個CH基團可由N替代及/或一或多個非毗鄰CH 2基團可由-O-及/或-S-替代。
較佳脂環及雜環基團係(例如) 5員基團,例如環戊烷、四氫呋喃、四氫噻吩、吡咯啶;6員基團,例如環己烷、矽雜環己烷(silinane)、環己烯、四氫吡喃、四氫噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、六氫吡啶;7員基團,例如環庚烷;及稠合基團,例如四氫化萘、十氫化萘、二氫茚、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-亞甲基二氫茚-2,5-二基。
芳基、雜芳基、(非芳香族)脂環族及雜環基視情況具有一或多個取代基,其較佳選自包含以下之基團:矽基、磺基、磺醯基、甲醯基、胺、亞胺、腈、巰基、硝基、鹵素、C 1-C 12烷基、C 6-C 12芳基、C 1-C 12烷氧基、羥基或該等基團之組合。
較佳取代基係例如溶解性促進基團(例如烷基或烷氧基)、拉電子基團(例如,氟、硝基或腈)或用於增加聚合物之玻璃轉換溫度(Tg)之取代基、尤其龐大的基團,例如第三丁基或視情況經取代之芳基。
較佳取代基(下文亦稱為「L」)係例如F、Cl、Br、I、-OH、-CN、-NO 2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R x) 2、-C(=O)Y x、-C(=O)R x、-C(=O)OR x、-N(R x) 2,其中R x具有上文提及之含義,且上文Y x表示鹵素、視情況經取代之矽基;具有4至40、較佳4至20個環原子之視情況經取代之芳基或雜芳基,及具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基,其中一或多個H原子可視情況經F或Cl替代。
「經取代之矽基或芳基」較佳意指經鹵素、-CN、R y、-OR y、-CO-R y、-CO-O-R y、-O-CO-R y或-O-CO-O-R y取代,其中R y表示H、具有1至12個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基鏈。
在上文及下文所示之式中,經取代之伸苯基環 較佳係 其中L在每次出現時相同或不同地具有上文及下文所給含義中之一者,且較佳係F、Cl、CN、NO 2、CH 3、C 2H 5、C(CH 3) 3、CH(CH 3) 2、CH 2CH(CH 3)C 2H 5、OCH 3、OC 2H 5、COCH 3、COC 2H 5、COOCH 3、COOC 2H 5、CF 3、OCF 3、OCHF 2、OC 2F 5或P-Sp-,極佳F、Cl、CN、CH 3、C 2H 5、OCH 3、COCH 3、OCF 3或P-Sp-,最佳F、Cl、CH 3、OCH 3、COCH 3或OCF 3
「鹵素」表示F、Cl、Br或I,較佳F或Cl,更佳F。
「可聚合基團」(P)較佳選自含有C=C雙鍵或C≡C三鍵之基團及適於開環聚合之基團(例如氧雜環丁烷或環氧化物基團)。
較佳地,可聚合基團(P)選自由以下組成之群:CH 2=CW 1-COO-、CH 2=CW 1-CO-、 、CH 2=CW 2-(O) k3-、CW 1=CH-CO-(O) k3-、CW 1=CH-CO-NH-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 3-CH=CH-O-、(CH 2=CH) 2CH-OCO-、(CH 2=CH-CH 2) 2CH-OCO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-CO-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 2=CH-(COO) k1-Phe-(O) k2-、CH 2=CH-(CO) k1-Phe-(O) k2-、Phe-CH=CH-, 其中 W 1表示H、F、Cl、CN、CF 3、具有1至5個C原子之苯基或烷基,尤其H、F、Cl或CH 3, W 2表示H或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、甲基、乙基或正丙基, W 3及W 4各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經一或多個如上文所定義但不同於P-Sp之基團L取代,較佳較佳取代基L係F、Cl、CN、NO 2、CH 3、C 2H 5、OCH 3、OC 2H 5、COCH 3、COC 2H 5、COOCH 3、COOC 2H 5、CF 3、OCF 3、OCHF 2、OC 2F 5,此外苯基,且 k 1、k 2及k 3各自彼此獨立地表示0或1,k 3較佳表示1,且k 4係1至10之整數。
尤佳可聚合基團P係CH 2=CH-COO-、CH 2=C(CH 3)-COO-、CH 2=CF-COO-、CH 2=CH-、CH 2=CH-O-、(CH 2=CH) 2CH-OCO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、 ,其中W 2表示H或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、甲基、乙基或正丙基。
其他較佳可聚合基團(P)係乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧化物、最佳丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,尤其丙烯酸酯。
較佳地,所有多反應性可聚合化合物及其子式並不含有一或多個基團P-Sp-,而是含有一或多個含有兩個或以上可聚合基團P (多反應性可聚合基團)之具支鏈基團。
此類型之適宜基團及含有其之可聚合化合物闡述於例如US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中。
較佳者係選自下式之多反應性可聚合基團: -X-alkyl-CHP x-CH 2-CH 2P yI*a -X-alkyl-C(CH 2P x)(CH 2P y)-CH 2P zI*b -X-alkyl-CHP xCHP y-CH 2P zI*c -X-alkyl-C(CH 2P x)(CH 2P y)-C aaH 2aa+1I*d -X-alkyl-CHP x-CH 2P yI*e -X-alkyl-CHP xP yI*f -X-alkyl-CP xP y-C aaH 2aa+1I*g -X-alkyl-C(CH 2P v)(CH 2P w)-CH 2OCH 2-C(CH 2P x)(CH 2Py)CH 2P zI*h -X-alkyl-CH((CH 2) aaP x)((CH 2) bbP y)                                                 I*i -X-alkyl-CHP xCHP y-C aaH 2aa+1I*k 其中 alkyl       表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈伸烷基,其中一或多個非毗鄰CH 2基團可各自彼此獨立地以O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R x)=C(R x)-、-C≡C-、-N(R x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,且此外其中一或多個H原子可經F、Cl或CN替代,其中R x具有一個上文所提及之含義, aabb各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6, X           具有針對X’所指示含義中之一者,且 P v至P z各自彼此獨立地具有上文針對P所指示含義中之一者。
較佳間隔基團Sp係選自式Sp’-X’,從而基團「P-Sp-」符合式「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,,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且此外其中一或多個非毗鄰CH 2基團可各自彼此獨立地以O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-NH-、-NR xx-、-SiR xxR yy-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR xx-CO-O-、-O-CO-NR 0xx-、-NR xx-CO-NR yy-、-CH=CH-或-C≡C-替代, X'             表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR xx-、-NR xx-CO-、-NR xx-CO-NR yy-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-CF 2CF 2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR xx-、-CY xx=CY xx-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵, R xx及R yy各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,且 Y xx及Y yy各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X'較佳係-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR xx-、-NR xx-CO-、-NR xx-CO-NR yy-或單鍵。
典型間隔基團Sp'係例如-(CH 2) p1-、-(CH 2CH 2O) q1-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-S-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-NH-CH 2CH 2-或-(SiR xxR yy-O) p1-,其中p1係1至12之整數,q1係1至3之整數,且R xx及R yy具有上文所提及之含義。
尤佳基團-X'-Sp'-係-(CH 2) p1-、-O-(CH 2) p1-、-OCO-(CH 2) p1-、-OCOO-(CH 2) p1-,其中p1係1至12之整數。
尤佳基團Sp'在每一直鏈之情形中係(例如)亞甲基、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、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基-亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
對於本發明, d表示反式-1,4-伸環己基,且 表示1,4-伸苯基。
對於本發明,基團-COO-、-C(=O)O-或-CO 2-表示式 之酯基團,且基團-OCO-、-OC(=O)-、-O 2C-或-OOC-表示式 之酯基團。
在分子位準上,液晶之雙折射率取決於極化率之各向異性(Δα=α )。「極化率」係指原子或分子中電子分佈可扭曲之容易程度。極化率隨更高電子數及更擴散之電子雲而增加。極化率可使用闡述於例如Jap. J. Appl. Phys. 42, (2003) 第3463頁中之方法計算。
液晶或雙折射材料之層在既定波長下之「光學延遲」R(λ)(以nm表示)根據以下方程式定義為在該波長下之雙折射率Δn(λ)與層厚度d (以nm表示)之乘積
光學延遲R代表S偏振光及P偏振光在穿過雙折射材料時所行進光程長度之差異,以奈米表示。「軸上」延遲係指垂直入射於試樣表面時之延遲。
術語「負(光學)色散」係指展現反向雙折射色散之雙折射或液晶材料或層,其中雙折射(Δn)之量值隨增加之波長(λ)而增加,即,∣Δn(450)∣<∣Δn(550)∣或Δn(450)/Δn(550) < 1,其中Δn(450)及Δn(550)分別係在450nm及550nm之波長下所量測材料之雙折射率。與此相比,「正(光學)色散」意指∣Δn(450)∣>∣Δn(550)∣或Δn(450)/Δn(550) > 1之材料或層。亦參見例如A. Uchiyama、T. Yatabe 「Control of Wavelength Dispersion of Birefringence for Oriented Copolycarbonate Films Containing Positive and Negative Birefringent Units」. J. Appl. Phys. 第42卷,第6941-6945頁(2003)。「平坦(光學)色散」意指∣Δn(450)∣>∣Δn(550)∣或Δn(450)/Δn(550) ≈1之材料或層。
由於既定波長下之光學延遲如上所述定義為雙折射率及層厚度之乘積[R(λ) = Δn(λ) . d],故光學色散可藉由比率Δn(450)/Δn(550)表示為「雙折射色散」,或藉由比率R(450)/R(550)表示為「延遲色散」,其中R(450)及R(550)分別係在450 nm及550 nm波長下所量測測材料之延遲。由於層厚度d不隨波長而變,故R(450)/R(550)等於Δn(450)/Δn(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)∣,具有正或正常色散之材料或層具有R(450)/R(550) > 1或∣R(450)∣>∣R(550)∣且具有平坦色散之材料或層具有R(450)/R(550) ≈ 1或∣R(450)∣ ≈ ∣R(550)∣。
在本發明中,除非另有說明,否則「光學色散」意指延遲色散,即比率R(450)/R(550)。
術語「高色散」係指色散之絕對值顯示與1之大偏差,而術語「低色散」係指色散之絕對值顯示與1之小偏差。因此,例如,「高負色散」意指色散值顯著小於1,且「低負色散」意指色散值僅略小於1。
材料之延遲(R(λ))可使用橢圓光譜偏光儀(例如,由J. A. Woollam Co.製造之M2000橢圓光譜偏光儀)來量測。此儀器可在通常370nm至2000nm之波長範圍內量測雙折射試樣(例如石英)之光學延遲(以奈米表示)。自此數據,可計算材料之色散(R(450)/R(550)或Δn(450)/Δn(550))。
實施該等量測之方法係在國家物理實驗室(National Physics Laboratory) (London, UK)由N. Singh在2006年10月提出且標題為「Spectroscopic Ellipsometry, Part1-Theory及Fundamentals, Part 2 - Practical Examples及Part 3 - measurements」。根據由J. A. Woollam Co. Inc (Lincoln, NE, USA)出版之Retardation Measurement (RetMeas) Manual (2002)及Guide to WVASE (2002) ( Woollam Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer)闡述之量測程序。除非另外陳述,否則此方法用於測定本發明所闡述之材料、膜及裝置之延遲。
術語「A板」係指利用單軸雙折射材料層之光學延遲器,其非尋常軸平行於該層之平面定向。
術語「C板」係指利用單軸雙折射材料層之光學延遲器,其非尋常軸垂直於該層之平面定向。在包含具有均勻定向之光學單軸雙折射液晶材料之A/C板中,膜之光學軸係由非尋常軸之方向給出。包含具有正雙折射之光學單軸雙折射材料之A (或C)板亦稱為「正A (或C)板」或「+ A (或+C)板」。包含具有負雙折射之光學單軸雙折射材料(例如,盤形各向異性材料)之膜的A (或C)板亦稱為「負A (或C)板」或「-A (或C)板」,此取決於盤形材料之定向。在光譜之UV部分中具有反射帶之膽固醇型棒狀材料製成之膜亦具有負C板之光學特性。
雙折射Δn定義如下 其中n e係非尋常折射率且n o係尋常折射率,且有效平均折射率n av.係由以下方程式給出:
可使用阿貝折射計(Abbe refractometer)量測平均折射率n av.及尋常折射率n o。然後,可自上述方程式計算Δn。
除非上下文另外明確指明,否則如本文所使用,本文術語之複數形式應理解為包括單數形式且反之亦然。
在本說明書之說明及技術方案中,詞語「包含(comprise)」及「含有(contain)」及該等詞語之變化形式(例如「包含(comprising及comprises)」)意指「包括但不限於」,且並不意欲(且不)排除其他組分。另一方面,詞語「包含」亦涵蓋術語「由……組成」,但不限於其。
在本說明書之說明及技術方案中,詞語「可獲得」及「所獲得」及該等詞語之變化形式意指「包括(但不限於)」,且並不意欲(且不)排除其他組分。另一方面,詞語「可獲得」亦涵蓋術語「所獲得」,但不限於其。
所有濃度均以重量百分比引述且係指各別混合物整體,所有溫度均以攝氏度引述且所有溫度差均以度數差引述。
較佳地,式T化合物選自以下化合物之群:其中R T1及R T2中之至少一者表示P-Sp-且另一者R T1或R T2較佳表示氫原子、F、Cl、Br、I、五氟硫烷基、氰基、硝基、異氰基、硫代異氰基或具有1至20個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中基團中之任何氫原子可經F取代且一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-OCH 2-、-CH 2O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH 2CH 2-、-OCO-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-COO-、-CH 2CH 2-OCO-、-COO-CH 2-、-OCO-CH 2-、-CH 2-COO-、-CH 2-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,更佳氫原子、F、Cl或具有1至12個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-COO-、-OCO-或-O-CO-O-取代, 甚至更佳氫原子、F、Cl或具有1至8個碳原子之直鏈烷基或直鏈烷氧基,且尤佳具有1至8個碳原子之直鏈烷基或直鏈烷氧基。
在另一較佳實施例中,R T1及R T2二者表示P-Sp-。
在其他較佳實施例中,式T中之A T1及A T2在每次出現時各自獨立地較佳表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基或萘-2,6-二基,其可未經取代或可各自且獨立地在每次出現時經取代基L中之一或多者取代: 其中r表示介於0與4之間之整數,p及q各自且獨立地表示介於0與3之間之整數。
在其他較佳實施例中,式T中之A T1及A T2各自獨立地且在每次出現時表示選自以下式A-1至A-11之群, 其他較佳選自式(A-1)至(A-8)之群,且尤佳選自式(A-1)至(A-4)之群,更佳選自式(A-1)及/或(A-2)之群。
在較佳實施例中,在式T中,連接至毗鄰基團G T1之基團Z T1的基團A T1及連接至毗鄰基團G T1之基團Z T2的由A T2代表之基團各自獨立地較佳表示1,4-伸環己基,其可未經取代或可經取代基L中之一或多者取代(A-III),且更佳表示由式A-2代表之基團。
在另一較佳實施例中且當存在複數個基團A T1及A T2時,由代表A T1及A T2之基團獨立地選自毗鄰G T1之A T1及A T2,非毗鄰或毗鄰G T1之基團A T1及A T2可相同或不同且各自獨立地較佳代表1,4-伸苯基或萘-2,6-二基,其可未經取代或可經取代基L中之一或多者取代,更佳選自式(A-1)及(A-3)至(A-11)之群,進一步較佳選自式(A-1)及(A-3)至(A-8)之群,且尤佳選自式(A-1)、(A-3)及(A-4)之群。
若存在複數個Z T1,則其可彼此不同或彼此相同,若存在複數個Z T2,則其可彼此不同或彼此相同。
此外,在存在複數個Z T1及Z T2時,基團中之每一者各自獨立地較佳代表-OCH 2-、-CH 2O-、-COO-、-OCO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2CH 2-、-CF 2CF 2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH 2CH 2-、-OCO-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-COO-、-CH 2CH 2-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-或單鍵, 更佳地-OCH 2-、-CH 2O-、-COO-、-OCO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2CH 2-、-COO-CH 2CH 2-、-OCO-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-COO-、-CH 2CH 2-OCO-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵, 進一步較佳-OCH 2-、-CH 2O-、-COO-、-OCO-、-CF 2O-、-OCF 2-或單鍵, 更佳-OCH 2-、-CH 2O-、-COO-、-OCO-或單鍵, 且尤佳-OCH 2-、-CH 2O-、-COO-或-OCO-。
在式T中,m1及m2各自獨立地代表1至6之整數,較佳m1 + m2表示1至6之整數。
更佳地,m1及m2各自獨立地代表1至3之整數,且尤佳1或2之整數。較佳地,m1及m2彼此相同,然而同樣較佳m1及m2不同。
由式T代表之較佳化合物較佳選自式(Ta)至(Tf)之化合物之群:
R T1-A T11-Z T11-G T1-Z T21-A T21-R T2 Ta
R T1-A T11-Z T11-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-R T2 Tb
R T1-A T11-Z T11-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-Z T23-A T23-R T2 Tc
R T1-A T11-Z T11-A T12-Z T12-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-R T2 Td
R T1-A T11-Z T11-A T12-Z T12-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-Z T23-A T23-R T2 Te
R T1-A T11-Z T11-A T12-Z T12-A T13-Z T13-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-Z T23-A T23-R T2 Tf
其中, R T1、R T2及G T1具有如式T中之彼等相同之含義, A T11至A T23具有如式T中之A T1及A T2相同之含義, Z T11至Z T23具有如式T中之Z T1及Z T2相同之含義。
式(Ta)至(Tf)中之基團R T1、R T2、G T1、A T11至A T22及Z T11至Z T22中之每一者之較佳形式與針對式T之彼等相同。
由式T代表之其他較佳化合物較佳選自式(Td)化合物之群。
由式T代表之較佳化合物較佳選自式(Td-1)或(Td-2)之化合物之群:
P-Sp-A T11-Z T11-A T12-Z T12-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-R T21 Td-1
P-Sp-A T11-Z T11-A T12-Z T12-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-Sp-P Td-2
其中, P、Sp及G T1具有如式T中之彼等相同之含義, A T11至A T22具有如式T中之A T1及A T2相同之含義, Z T11至Z T22具有如式T中之Z T1及Z T2相同之含義。
由式T代表之其他較佳化合物較佳選自式(Td-2)化合物之群且較佳選自(Td-2-1)至(Td-2-3)化合物之群式:
P-Sp-A T11- Z T11- A T12- Z T12-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-Sp-P Td-2-1
P-Sp-A T11- A T12- Z T12-G T1-Z T21-A T21-Z T22-A T22-Sp-P Td-2-2
P-Sp-A T11- A T12- Z T12-G T1-Z T21-A T21-A T22-Sp-P Td-2-3
其中, P、Sp及G T1具有如式T中之彼等相同之含義, A T11至A T22具有如式T中之A T1及A T2相同之含義, Z T11至Z T22具有如式T中之Z T1及Z T2相同之含義。
由式T代表之其他較佳化合物較佳選自式(Td-2-1)及/或(Td-2-3)化合物之群且較佳選自下式化合物之群:
P-Sp-X 11-A T11- Z T11- A T12-COO-G T1-OOC-A T21-Z T22-A T22-X 21-Sp-P Td-2-1a
P-Sp-X 11-A T11- Z T11- A T12-CH 2O-G T1-OCH 2-A T21-Z T22-A T22-X 21-Sp-P Td-2-1b
P-Sp-X 11-A T11- A T12-COO-G T1-OOC-A T21- A T22-X 21-Sp-P Td-2-3a
P-Sp-X 11-A T11- A T12-CH 2O-G T1-OCH 2-A T21-A T22-X 21-Sp-P Td-2-3b
其中, P、Sp及G T1具有如式T中之彼等相同之含義, A T11至A T22具有如式T中之A T1及A T2相同之含義, Z T11至Z T22具有如式T中之Z T1及Z T2相同之含義,且 X 11及X 21具有如上文所給出針對X’所給出含義中之一者。
式T之其他較佳化合物較佳選自式(Td-2-1)及/或(Td-2-3)化合物之群,該等式(Td-2-1)及/或(Td-2-3)化合物較佳選自下式化合物之群:
P-Sp-X 11-PheL-OOC-CYC-COO-G T1-OOC-CYC-COO-PheL-X 21-Sp-P Td-2-1a-1
P-Sp-X 11-PheL-COO-CYC-COO-G T1-OOC-CYC-OOC-PheL-X 21-Sp-P Td-2-1a-2
P-Sp-X 11-CYC-OOC-CYC-COO-G T1-OOC-CYC-COO-CYC-X 21-Sp-P Td-2-1a-4
P-Sp-X 11-CYC-COO-CYC-COO-G T1-OOC-CYC-OOC-CYC-X 21-Sp-P Td-2-1a-4
P-Sp-X 11-CYC-CYC-COO-G T1-OOC-CYC-CYC-X 21-Sp-P Td-2-3a-1
P-Sp-X 11-PheL-CYC-COO-G T1-OOC-CYC-PheL-X 21-Sp-P Td-2-3a-2
P-Sp-X 11-PheL-PheL-COO-G T1-OOC-PheL-PheL-X 21-Sp-P Td-2-3a-3
P-Sp-X 11-CYC-CYC-CH 2O-G T1-OCH 2-CYC-CYC-X 21-Sp-P Td-2-3b-1
P-Sp-X 11-PheL-CYC-CH 2O-G T1-OCH 2-CYC-PheL-X 21-Sp-P Td-2-3b-2
P-Sp-X 11-PheL-PheL-CH 2O-G T1-OCH 2-PheL-PheL-X 21-Sp-P Td-2-3b-3
其中 P、Sp及G T1具有如式T中之彼等相同之含義,且 X 11及X 21具有如上文所給出針對X’所給出含義中之一者,CYC表示1,4-伸環己基,PheL表示1,4-伸苯基,其中一或多個H原子可經L取代,其在每次出現時具有如式T中之彼等相同含義中之一者。
較佳地,在式(Td-2-1a-1)至(Td-2-3b-3)及其子式之化合物之群中, -  P        較佳各自且獨立地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團, 及/或 -  Sp      較佳各自且獨立地表示-(CH 2) p1-,其中p1係1至12、較佳3至6之整數, 及/或 -  X 11及X 21較佳各自且獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-,較佳-O-, 及/或 -  G T1較佳表示 -  R 0及R 00表示具有1至5個C原子之具支鏈或直鏈烷基, -  W 1及W 2各自且獨立地表示 較佳地, 其中Y具有在式T下所給出含義中之一者,且較佳表示F或H, 及/或 -  CYC        表示1,4-伸環己基, 及/或 -  PheL        表示1,4-伸苯基。
式(T)、(TA-1)至(TA-3)及其子式之化合物可以類似於熟習此項技術者已知且闡述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart)中之製程製備。
式T之化合物可有益地用於可聚合LC介質中。
較佳地,此一聚合LC介質包含一種、兩種或以上式T化合物、更佳一種式T化合物。
在較佳實施例中,式T化合物可與如例如US 2015175564、WO 17079867 A1、WO16104317 A、US 2015277007 A1或WO 16171041 A1中所揭示之可聚合T型化合物一起利用且包括由US 2015175564 A1之式1至5代表之化合物或如WO 2008/119427 A1中所揭示之H型化合物。
式T化合物在本發明可聚合液晶材料中之比例較佳在1至99.9重量%之範圍內,更佳在2至80重量%之範圍內且甚至更佳在3至60重量%之範圍內。
較佳地,式T化合物與其他較佳液晶原或液晶化合物一起利用。更佳地,LC材料包含一或多種選自反應性液晶原(RM)、最佳選自單反應性及二反應性RM之額外化合物。
較佳地,可聚合LC介質包含一或多種選自式DRM化合物之群之二反應性或多反應性液晶原化合物 P 1-Sp 1-MG-Sp 2-P 2DRM 其中 P 1及P 2彼此獨立地表示可聚合基團(P), Sp 1及Sp 2彼此獨立地係間隔基團(Sp)或單鍵,且 MG   係較佳選自式MG之桿狀液晶原基團, 其中 A 1D及A 2D在多次出現之情形中彼此獨立地表示芳香族或脂環族基團,其視情況含有一或多個選自N、O及S之雜原子,且視情況經L 1單取代或多取代, L 1各自且獨立地具有上文在式T中所給出含義中之一者, R 00及R 000彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基, Z 1D在多次出現之情形中彼此獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-COO-、-CO-NR 00-、-NR 00-CO-、-NR 00-CO-NR 000、-NR 00-CO-O-、-O-CO-NR 00-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2) n1、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-CF 2CF 2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR 00-、-CY 1=CY 2-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵, Y 1及Y 2彼此獨立地表示H、F、Cl或CN, n               係1、2、3或4,較佳1或2,最佳2, n1             係1至10之整數,較佳1、2、3或4, 其中排除式T化合物。
較佳基團A 1D及A 2D包括(但不限於)呋喃、吡咯、噻吩、噁唑、噻唑、噻二唑、咪唑、伸苯基、伸環己基、二伸環辛基、伸環己烯基、吡啶、嘧啶、吡嗪、甘菊藍、二氫茚、茀、萘、四氫萘、蒽、菲及二噻吩并噻吩,所有該等均未經取代或經1、2、3或4個如上文所定義之基團L取代。
較佳基團A 1D及A 2D選自1,4-伸苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫-萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基、二伸環辛基或1,4-伸環己基,其中一或兩個非毗鄰CH 2基團視情況經O及/或S替代,其中該等基團未經取代或經1、2、3或4個如上文所定義之基團L取代。
較佳基團Z 1D在每次出現時彼此獨立地較佳選自-COO-、-OCO-、-CH 2CH 2-、-CF 2O-、-OCF 2-、-C≡C-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-或單鍵。
式DRM之極佳多反應性或二反應性液晶原化合物選自下式: 其中 P 0在多次出現之情形中彼此獨立地係可聚合基團(P),較佳丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧丙烷基團、環氧基、乙烯基、庚二烯基、乙烯氧基、丙烯基醚基團或苯乙烯基團, L      在每次出現時相同或不同地具有針對式DRM中之L 1所給出含義中之一者,且較佳在多次出現之情形中彼此獨立地選自F、Cl、CN或1至5個C原子之視情況鹵化烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基, r      係0、1、2、3或4, x及y 彼此獨立地係0或1至12之相同或不同整數, z      各自且獨立地為0或1,其中若毗鄰x或y為0,則z為0。
尤佳者係式DRMa1、DRMa2、DRMa3、DRMa7及DRMf之化合物,尤其式DRMa1、DRMa7及DRMf之彼等。
較佳地,可聚合LC材料另外包含至少一種單反應性液晶原化合物,其較佳選自式MRM, P 1-Sp 1-MG-R    MRM 其中P 1、Sp 1及MG具有上文在式DRM中所給出含義中之一者, R      F、Cl、Br、I、-CN、-NO 2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR xR y、-C(=O)X、-C(=O)OR x、-C(=O)R y、-NR xR y、-OH、-SF 5、視情況經取代之矽基、具有1至12、較佳1至6個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基,其中一或多個H原子視情況由F或Cl替代, X     係鹵素,較佳F或Cl,且 R x及R y彼此獨立地係H或具有1至12個C原子之烷基。
較佳地,式MRM之單反應性液晶原化合物選自下式, 其中P 0、L、r、x、y及z如式DRMa-1至式DRMe中所定義, R 0係具有1或多個、較佳1至15個C原子之烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基或表示Y 0, Y 0係F、Cl、CN、NO 2、OCH 3、OCN、SCN、SF 5或具有1至4個C原子之單、寡或多氟化烷基或烷氧基, Z 0係-COO-、-OCO-、-CH 2CH 2-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-或單鍵, A 0在多次出現之情形下彼此獨立地係未經取代或經經1、2、3或4個基團L取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基, u及v    彼此獨立地係0、1或2, w        係0或1, 且其中苯及萘環可另外經一或多個相同或不同基團L取代。
其他較佳者係式MRM1、MRM2、MRM3、MRM4、MRM5、MRM6、MRM7、MRM9及MRM10之化合物、尤其式MRM1、MRM4、MRM6及MRM7之彼等且特別地式MRM1及MRM7之彼等。
式DRM、MRM及其子式之化合物可以類似於熟習此項技術者已知且闡述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart)中之製程製備。
該等單反應性、二反應性或多反應性液晶化合物在本發明可聚合液晶材料中之比例較佳在30至99重量%之範圍內、更佳在40至99重量%之範圍內且甚至更佳在50至99重量%之範圍內。
在較佳實施例中,二反應性或多反應性可聚合液晶原化合物在本發明可聚合液晶材料中之比例較佳在5至99重量%之範圍內、更佳在10至97重量%之範圍內且甚至更佳在15至95重量%之範圍內。
在另一較佳實施例中,單反應性可聚合液晶原化合物在本發明可聚合液晶材料中之比例(若存在)較佳在5至80重量%之範圍內、更佳在10至75重量%之範圍內且甚至更佳在15至70重量%之範圍內。
在另一較佳實施例中,多反應性可聚合液晶原化合物在本發明可聚合液晶材料中之比例(若存在)較佳在1至30重量%之範圍內、更佳在2至20重量%之範圍內。
在另一較佳實施例中,可聚合LC材料不含具有多於兩個可聚合基團之可聚合液晶原化合物。
在另一較佳實施例中,可聚合LC材料不含具有少於兩個可聚合基團之可聚合液晶原化合物。
在另一較佳實施例中,可聚合LC材料係非手性材料,即,其不含任何手性可聚合液晶原化合物或其他手性化合物。
在其他較佳實施例中,可聚合LC材料分別包含至少一種較佳選自式MRM-1之單反應性液晶原化合物、至少一種較佳選自式DRMa-1之二反應性液晶原化合物及至少一種式T化合物。
在其他較佳實施例中,可聚合LC材料分別包含至少一種較佳選自式MRM-7之單反應性液晶原化合物、至少一種較佳選自式DRMa-7及/或DRMf之二反應性液晶原化合物及至少一種式T化合物。
在其他較佳實施例中,可聚合LC材料分別包含至少兩種較佳選自式MRM-1及/或MRM-7之化合物之單反應性液晶原化合物、至少一種較佳選自式DRMa-7及/或DRMf之二反應性液晶原化合物及至少一種式T化合物。
在其他較佳實施例中,可聚合LC材料分別包含至少兩種較佳選自式MRM-1及/或MRM-7之化合物之單反應性液晶原化合物、至少兩種較佳選自式DRMa-7及/或DRMf之化合物之二反應性液晶原化合物及至少一種式T化合物。
在其他較佳實施例中,可聚合LC材料分別包含至少兩種較佳選自式DRMa-7及/或DRMf之化合物之二反應性液晶原化合物及至少一種式T化合物。
在其他較佳實施例中,可聚合LC材料視情況包含一或多種選自由以下組成之群之添加劑或助劑:其他聚合起始劑、抗氧化劑、表面活性劑、穩定劑、觸媒、敏化劑、抑制劑、鏈轉移劑、共反應單體、反應性稀釋劑(reactive thinner)、表面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改良劑、脫氣或消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑(reactive diluent)、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。
該等助劑係自Tego作為以下市售購得:TEGO® Glide 100、TEGO® Glide ZG 400、TEGO® Glide 406、TEGO® Glide 410、TEGO® Glide 411、TEGO® Glide 415、TEGO® Glide 420、TEGO® Glide 435、TEGO® Glide 440、TEGO® Glide 450、TEGO® Glide A 115、TEGO® Glide B 1484 (亦可用作消泡劑及除氣劑)、TEGO® Flow ATF、TEGO® Flow 300、TEGO® Flow 460、TEGO® Flow 425及TEGO® Flow ZFS 460。適宜輻射可固化潤滑劑及流動助劑(其亦可用於改良抗刮性)係產品TEGO® Rad 2100、TEGO® Rad 2200、TEGO® Rad 2500、TEGO® Rad 2600及TEGO® Rad 2700,該等同樣可自TEGO獲得。
該等助劑亦可自BYK作為BYK®-300 BYK®-306、BYK®-307、BYK®-310、BYK®-320、BYK®-333、BYK®-341、BYK® 354、Byk®361、Byk®361N、BYK®388購得。
該等助劑亦可例如自3M作為FC4430®購得。
該等助劑亦可例如自Cytonix作為FluorN®561或FluorN®562購得。
該等助劑亦可例如自Merck KGaA作為Tivida® FL 2300及Tivida® FL 2500購得。
適宜輻射固化助劑之實例係自TEGO購得之產品TEGO® Rad 2100、TEGO® Rad 2200、TEGO® Rad 2500、TEGO® Rad 2600及TEGO® Rad 2700及自BYK購得之產品BYK®-371。
可使用之熱固化助劑之實例係自BYK購得之產品BYK®-370、BYK®-373及BYK®-375。
眾多種該等助劑係例如自Tego作為TEGO® Wet KL 245、TEGO® Wet 250、TEGO® Wet 260及TEGO® Wet ZFS 453及自BYK作為BYK®-306、BYK®-307、BYK®-310、BYK®-333、BYK®-344、BYK®-345、BYK®-346及BYK®-348市售購得。
潤濕及分散助劑係例如自Tego作為TEGO® Dispers 610、TEGO® Dispers 610 S、TEGO® Dispers 630、TEGO® Dispers 700、TEGO® Dispers 705、TEGO® Dispers 710、TEGO® Dispers 720 W、TEGO® Dispers 725 W、TEGO® Dispers 730 W、TEGO® Dispers 735 W及TEGO® Dispers 740 W及自BYK作為Disperbyk®、Disperbyk®-107、Disperbyk®-108、Disperbyk®-110、Disperbyk®-111、Disperbyk®-115、Disperbyk®-130、Disperbyk®-160、Disperbyk®-161、Disperbyk®-162、Disperbyk®-163、Disperbyk®-164、Disperbyk®-165、Disperbyk®-166、Disperbyk®-167、Disperbyk®-170、Disperbyk®-174、Disperbyk®-180、Disperbyk®-181、Disperbyk®-182、Disperbyk®-183、Disperbyk®-184、Disperbyk®-185、Disperbyk®-190、抗Terra®-U、抗Terra®-U 80、抗Terra®-P、抗Terra®-203、抗Terra®-204、抗Terra®-206、BYK®-151、BYK®-154、BYK®-155、BYK®-P 104 S、BYK®-P 105、Lactimon®、Lactimon®-WS及Bykumen®市售購得。
該等疏水劑係例如自Tego作為Tego® Phobe WF、Tego® Phobe 1000、Tego® Phobe 1000 S、Tego® Phobe 1010、Tego® Phobe 1030、Tego® Phobe 1010、Tego® Phobe 1010、Tego® Phobe 1030、Tego® Phobe 1040、Tego® Phobe 1050、Tego® Phobe 1200、Tego® Phobe 1300、Tego® Phobe 1310及Tego® Phobe 1400市售購得。
在較廣泛意義上可提及之黏著促進劑亦係已列舉之基板潤濕助劑,但該等通常不具有相同之黏著促進能力。
鑒於基板及印刷油墨、意欲用於其印刷或塗佈之塗層組合物及塗料之物理及化學性質在款範圍內變化,黏著促進劑系統之多樣性並不令人驚訝。
基於矽烷之黏著促進劑係例如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-胺基乙基-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-甲基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷及乙烯基三甲氧基矽烷。該等及其他矽烷係自Hüls例如以商標名DYNASILAN®市售購得。
通常應使用該等添加劑之製造商提供之相應技術資訊,或熟習此項技術者可藉助相應初步實驗以簡單方式獲得此資訊。
用於改良抗刮性之助劑包括例如上述產品TEGO® Rad 2100、TEGO® Rad 2200、TEGO® Rad 2500、TEGO® Rad 2600及TEGO® Rad 2700,該等係自Tego購得。
可提及之光、熱及/或氧化穩定劑之實例係以下: 烷基化單酚,例如2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、2-第三丁基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二-第三丁基-4-乙基苯酚、2,6-二-第三丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二-第三丁基-4-異丁基苯酚、2,6-二環戊基-4-甲基苯酚、2-(α-甲基環己基)-4,6-二甲基苯酚、2,6-二-十八烷基-4-甲基苯酚、2,4,6-三環己基苯酚、2,6-二-第三丁基-4-甲氧基甲基苯酚;具有直鏈或具支鏈側鏈之壬基苯酚,例如2,6-二-壬基-4-甲基苯酚、2,4-二甲基-6-(1’-甲基十一-1’-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1’-甲基十七-1’-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1’-甲基十三-1’-基)苯酚及該等化合物之混合物;烷基硫甲基苯酚,例如2,4-二辛基硫甲基-6-第三丁基苯酚、2,4-二辛基硫甲基-6-甲基苯酚、2,4-二辛基硫甲基-6-乙基苯酚及2,6-二十二烷基硫甲基-4-壬基苯酚, 氫醌及烷基化氫醌,例如2,6-二-第三丁基-4-甲氧基苯酚、2,5-二-第三丁基氫醌、2,5-二-第三戊基氫醌(hydrocrainone)、2,6-二苯基-4-十八烷基氧基苯酚、2,6-二-第三丁基氫醌、2,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲醚、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲醚、硬脂酸3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基酯及己二酸雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)酯, 生育酚,例如α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚及該等化合物之混合物,及生育酚衍生物,例如乙酸生育酚、琥珀酸生育酚、菸鹼生育酚及聚氧乙烯琥珀酸酯(「tocofersolate」), 羥基化二苯基硫醚,例如2,2’-硫代雙(6-第三丁基-4-甲基苯酚)、2,2’-硫代雙(4-辛基苯酚)、4,4’-硫代雙(6-第三丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-硫代雙(6-第三丁基-2-甲基苯酚)、4,4’-硫代雙(3,6-二-第二戊基苯酚)及4,4’-雙(2,6-二甲基-4-羥基苯基)二硫醚, 亞烷基雙酚,例如2,2′-亞甲基雙(6-第三丁基-4-甲基苯酚)、2,2′-亞甲基雙(6-第三丁基-4-乙基苯酚)、2,2′-亞甲基雙[4-甲基-6-(α-甲基環己基)苯酚]、2,2′-亞甲基雙(4-甲基-6-環己基苯酚)、2,2′-亞甲基雙(6-壬基-4-甲基苯酚)、2,2′-亞甲基雙(4,6-二-第三丁基苯酚)、2,2-亞乙基雙(4,6-二-第三丁基苯酚)、2,2′-亞乙基雙(6-第三丁基-4-異丁基苯酚)、2,2′-亞甲基雙[6-(α-甲基苯甲基)-4-壬基苯酚]、2,2′-亞甲基雙[6-(α,α-二甲基苯甲基)-4-壬基苯酚]、4,4′-亞甲基雙(2,6-二-第三丁基苯酚)、4,4′-亞甲基雙(6-第三丁基-2-甲基苯酚)、1,1-雙(5-第三丁基-4-羥基-2-甲基苯基)丁烷、2,6-雙(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯甲基)-4-甲基苯酚、1,1,3-參(5-第三丁基-4-羥基-2-甲基苯基)丁烷、1,1-雙(5-第三丁基-4-羥基-2-甲基苯基)-3-正十二烷基-巰基丁烷、乙二醇雙[3,3-雙(3′-第三丁基-4′-羥基苯基)丁酸酯]、雙(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)二環戊二烯、6-第三丁基-4-甲基苯基]對苯二酸雙[2-(3′-第三丁基-2′-羥基-5′-甲基苯甲基)酯、1,1-雙(3,5-二甲基-2-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(5-第三丁基-4-羥基-2-甲基苯基)-4-正十二烷基-巰基丁烷及1,1,5,5-四(5-第三丁基-4-羥基-2-甲基苯基)戊烷, O-、N-及S-苯甲基化合物,例如3,5,3’,5’-四-第三丁基-4,4’-二羥基二苯甲基醚、4-羥基-3,5-二甲基苯甲基巰基乙酸十八烷基酯、4-羥基-3,5-二-第三丁基苯甲基巰基乙酸十三烷基酯、參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)胺、二硫代對苯二甲酸雙(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苯甲基)酯、雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)硫醚及3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基巰基乙酸異辛基酯, 芳香族羥基苯甲基化合物,例如1,3,5-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)-2,4,6-三甲基苯、1,4-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)-2,3,5,6-四甲基苯及2,4,6-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)苯酚, 三嗪衍生物,例如2,4-雙(辛基巰基)-6-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巰基-4,6-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巰基-4,6-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯氧基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯氧基)-1,2,3-三嗪、1,3,5-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)異氰尿酸酯、1,3,5-參(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苯甲基)異氰尿酸酯、2,4,6-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基乙基)-1,3,5-三嗪、1,3,5-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基丙醯基)-六氫-1,3,5-三嗪及1,3,5-參(3,5-二環己基-4-羥基苯甲基)異氰尿酸酯, 苯甲基膦酸酯,例如2,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基膦酸二甲基酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基膦酸二乙基酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基膦酸二(十八烷基)酯及5-第三丁基-4-羥基-3-甲基苯甲基膦酸二(十八烷基)酯, 醯基胺基酚,例如4-羥基月桂醯苯胺、4-羥基硬脂醯苯胺及N-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)胺基甲酸辛基酯, 一元醇或多元醇之丙酸酯及乙酸酯,例如甲醇、乙醇、正辛醇、異辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、新戊四醇、參(羥基乙基)異氰尿酸酯、N,N’-雙(羥基乙基)草醯胺、3-硫雜十一醇、3-硫雜十五醇、三甲基己二醇、三羥甲基丙烷及4-羥基甲基-1-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2.2.2]辛烷, 基於胺衍生物之丙醯胺,例如N,N′-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基丙醯基)己二胺、N,N′-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基丙醯基)三亞甲基二胺及N,N′-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基丙醯基)肼, 抗壞血酸(維生素C)及抗壞血酸衍生物,例如抗壞血酸棕櫚酸酯、月桂酸酯及硬脂酸酯及抗壞血酸硫酸鹽及磷酸鹽, 基於胺化合物之抗氧化劑,例如N,N′-二異丙基-對苯二胺、N,N′-二-第二丁基-對苯二胺、N,N′-雙(1,4-二甲基戊基)-對苯二胺、N,N′-雙(1-乙基-3-甲基戊基)-對苯二胺、N,N′-雙(1-甲基庚基)-對苯二胺、N,N′-二環己基-對苯二胺、N,N′-二苯基-對苯二胺、N,N′-雙(2-萘基)-對苯二胺、N-異丙基-N′-苯基-對苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-對苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N′-苯基-對苯二胺、N-環己基-N′-苯基-對苯二胺、4-(對-甲苯胺磺醯基)二苯基胺、N,N′-二甲基-N,N′-二-第二丁基-對苯二胺、二苯基胺、N-烯丙基二苯基胺、4-異丙氧基二苯基胺、N-苯基-1-萘基胺、N-(4-第三辛基苯基)-1-萘基胺、N-苯基-2-萘基胺、辛基取代之二苯基胺(例如p,p′-二-第三辛基二苯基胺)、4-正丁基胺基苯酚、4-丁醯基胺基苯酚、4-壬醯基胺基苯酚、4-十二烷醯基胺基苯酚、4-十八烷醯基胺基苯酚、雙[4-甲氧基苯基)胺、2,6-二-第三丁基-4-二甲基胺基甲基苯酚、2,4-二胺基二苯基甲烷、4,4′-二胺基二苯基甲烷、N,N,N′,N′-四甲基-4,4′-二胺基二苯基甲烷、1,2-雙[(2-甲基苯基)胺基]乙烷、1,2-雙(苯基胺基)丙烷、(鄰甲苯基)雙胍、雙[4-(1′,3′-二甲基丁基)苯基]胺、第三辛基取代之N-苯基-1-萘基胺、單及二烷基化第三丁基/第三辛基二苯基胺之混合物、單及二烷基化壬基二苯基胺之混合物、單及二烷基化十二烷基二苯基胺之混合物、單及二烷基化異丙基/異己基二苯基胺之混合物、單及二烷基化第三丁基二苯基胺之混合物、2,3-二氫-3,3-二甲基-4H-1,4-苯并噻嗪、吩噻嗪、單及二烷基化第三丁基/第三辛基吩噻嗪之混合物、單及二烷基化第三辛基吩噻嗪之混合物、N-烯丙基吩噻嗪、N,N,N′,N′-四苯基-1,4-二胺基丁-2-烯、N,N-雙(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)己二胺、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-酮及2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-醇, 膦、亞磷酸酯及亞膦酸酯,例如三苯基膦、亞磷酸三苯基酯、亞磷酸二苯基酯烷基酯、亞磷酸苯基酯二烷基酯、亞磷酸參(壬基苯基)酯、亞磷酸三月桂基酯、亞磷酸三(十八烷基)酯、二硬脂醯基新戊四醇二亞磷酸酯、亞磷酸參(2,4-二-第三丁基苯基)酯、二異癸基新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二-第三丁基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、二異癸基氧基新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4,6-參(第三丁基苯基))新戊四醇二亞磷酸酯、三硬脂醯基山梨醇三亞磷酸酯、二亞膦酸四(2,4-二-第三丁基苯基)4,4′-伸聯苯基酯、6-異辛基氧基-2,4,8,10-四-第三丁基-12H-二苯并[d,g]-1,3,2-二氧雜磷雜環辛四烯(phosphocine)、6-氟-2,4,8,10-四-第三丁基-12-甲基-二苯并[d,g]-1,3,2-二氧雜磷雜環辛四烯、亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)酯甲基酯及亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)酯乙基酯, 2-(2′-羥基苯基)苯并***,例如2-(2′-羥基-5′-甲基苯基)苯并***、2-(3′,5′-二-第三丁基-2′-羥基苯基)苯并***、2-(5′-第三丁基-2′-羥基苯基)苯并***、2-(2′-羥基-5′-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并***、2-(3′,5′-二-第三丁基-2′-羥基苯基)-5-氯苯并***、2-(3′-第三丁基-2′-羥基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并***、2-(3′-第二丁基-5′-第三丁基-2′-羥基苯基)苯并***、2-(2′-羥基-4′-辛基氧基苯基)苯并***、2-(3′,5′-二-第三戊基-2′-羥基苯基)苯并***、2-(3,5′-雙-(α,α-二甲基苯甲基)-2′-羥基苯基)苯并***、2-(3′-第三丁基-2′-羥基-5′-(2-辛基氧基羰基乙基)苯基)-5-氯苯并***之混合物、2-(3′-第三丁基-5′-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]-2′-羥基苯基)-5-氯苯并***、2-(3′-第三丁基-2′-羥基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯苯并***、2-(3′-第三丁基-2′-羥基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)苯并***、2-(3′-第三丁基-2′-羥基-5′-(2-辛基氧基羰基乙基)苯基)苯并***、2-(3′-第三丁基-5′-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]-2′-羥基苯基)苯并***、2-(3′-十二烷基-2′-羥基-5′-甲基苯基)苯并***及2-(3′-第三丁基-2′-羥基-5′-(2-異辛基氧基羰基乙基)苯基苯并***、2,2′-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-苯并***-2-基酚];2-[3′-第三丁基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)-2′-羥基苯基]-2H-苯并***利用聚乙二醇300完全酯化之產物; 含硫過氧化物清除劑及含硫抗氧化劑(例如3,3′-硫代二丙酸之酯,例如月桂基、硬脂醯基、肉豆蔻基及十三烷基酯)、巰基苯并咪唑及2-巰基苯并咪唑之鋅鹽、二硫代胺基甲酸二丁基鋅、二(十八烷基)二硫醚及新戊四醇四(β-十二烷基巰基)丙酸酯, 2-羥基二苯基酮,例如4-羥基、4-甲氧基、4-辛氧基、4-癸氧基、4-十二烷氧基、4-苄氧基、4,2’,4’-三羥基及2’-羥基-4,4’-二甲氧基衍生物, 經取代及未經取代之苯甲酸之酯,例如柳酸4-第三丁基-苯基酯、柳酸苯基酯、柳酸辛基苯基酯、二苯甲醯基間苯二酚、雙(4-第三丁基苯甲醯基)間苯二酚、苯甲醯基間苯二酚、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸2,4-二-第三丁基苯基酯、3.5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸十六烷基酯、3.5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸十八烷基酯及3.5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸2-甲基-4,6-二-第三丁基苯基酯, 丙烯酸酯,例如α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸乙酯、α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸異辛基酯、α-甲氧基羰基肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-p-甲氧基肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-對-甲氧基肉桂酸丁酯及α-甲氧基羰基-p-甲氧基肉桂酸甲酯;立體阻礙胺,例如癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、琥珀酸雙(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基六氫吡啶-4-基)酯、癸二酸雙(1-辛基氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、正丁基-3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基六氫吡啶-4-基)酯、1-(2-羥基乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羥基六氫吡啶及琥珀酸之縮合產物、N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)己二胺及4-第三辛基胺基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之縮合產物、氮基三乙酸參(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、1,1′-(1,2-伸乙基)雙(3,3,5,5-四甲基六氫吡嗪酮)、4-苯甲醯基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶、4-硬脂醯基氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶、2-正丁基-2-(2-羥基-3,5-二-第三丁基苯甲基)丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基六氫吡啶-4-基)酯、3-正辛基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮雜螺[4.5]癸烷-2,4-二酮、癸二酸雙(1-辛基氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、琥珀酸雙(1-辛基氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)酯、N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)己二胺及4-嗎啉基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之縮合產物、2-氯-4,6-雙(4-正丁基胺基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)-1,3,5-三嗪及1,2-雙(3-胺基丙基胺基)乙烷之縮合產物、2-氯-4,6-二(4-正丁基胺基-1,2,2,6,6-五甲基六氫吡啶-4-基)-1,3,5-三嗪及1,2-雙(3-胺基丙基胺基)乙烷之縮合產物、8-乙醯基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮雜螺[4.5]-癸烷-2,4-二酮、3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)吡咯啶-2,5-二酮、3-十二烷基-1-(1,2,2,6,6-五甲基六氫吡啶-4-基)吡咯啶-2,5-二酮、4-十六烷基氧基-及4-硬脂醯基氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶之混合物、N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)己二胺及4-環己基胺基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之縮合產物、1,2-雙(3-胺基丙基胺基)乙烷及2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪之縮合產物、4-丁基胺基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶、N-(2,2,6,6-四甲基六氫吡啶-4-基)-正十二烷基琥珀醯亞胺、N-(1,2,2,6,6-五甲基六氫吡啶-4-基)-正十二烷基琥珀醯亞胺、2-十一烷基-7,7,9,9-四甲基-1-氧雜-3,8-二氮雜-4-側氧基-螺[4.5]-癸烷、7,7,9,9-四甲基-2-環十一烷基-1-氧雜-3,8-二氮雜-4-側氧基螺-[4.5]癸烷及環氧氯丙烷之縮合產物、4-胺基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶與四羥甲基甘脲之縮合產物及聚(甲氧基丙基-3-氧基)-[4(2,2,6,6-四甲基)六氫吡啶基]-矽氧烷, 草醯胺,例如4,4’-二辛基氧基草醯苯胺、2,2’-二乙氧基草醯苯胺、2,2’-二辛基氧基-5,5’-二-第三丁基草醯苯胺、2,2’-二(十二烷基)氧基-5,5’-二-第三丁基草醯苯胺、2-乙氧基-2’-乙基草醯苯胺、N,N’-雙(3-二甲基胺基丙基)草醯胺、2-乙氧基-5-第三丁基-2’-乙基草醯苯胺及其與2-乙氧基-2’-乙基-5,4’-二-第三丁基草醯苯胺之混合物、鄰,對-甲氧基二取代之草醯苯胺之混合物及鄰-及對-乙氧基二取代之草醯苯胺之混合物,及 2-(2-羥基苯基)-1,3,5-三嗪,例如2,4,6-參-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二羥基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(2-羥基-4-丙氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-4,6-雙(4-甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羥基-4-十二烷氧基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羥基-4-十三烷氧基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羥基-4-(2-羥基-3-丁氧基丙氧基)苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羥基-4-(2-羥基-3-辛氧基丙氧基)苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基)-1,3,5-三嗪、2-[4-(十二烷氧基/十三烷氧基-2-羥基丙氧基)-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羥基-4-(2-羥基-3-十二烷氧基丙氧基)苯基]-4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羥基-4-己氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2-(2-羥基-4-甲氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2,4,6-參[2-羥基-4-(3-丁氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-1,3,5-三嗪及2-(2-羥基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪。
在另一較佳實施例中,可聚合LC材料包含一或多種特定抗氧化劑添加劑,較佳選自Irganox®系列,例如自Ciba, Switzerland市售購得之抗氧化劑Irganox®1076及Irganox®1010。
在另一較佳實施例中,可聚合LC材料包含一或多種、更佳兩種或以上光起始劑。通常,可利用之典型光起始劑係例如選自市售購得之Irgacure®或Darocure® (Ciba AG)系統,尤其Irgacure 127、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 651、Irgacure 817、Irgacure 907、Irgacure 1300、Irgacure、Irgacure 2022、Irgacure 2100、Irgacure 2959、Darcure TPO。其他適宜光起始劑較佳選自市售購得之肟酯光起始劑,例如Oxe02 (Ciba)、N-1919 T (Adeka)或SPI-02至SPI-04 (Samyang)。
聚合起始劑作為整體在可聚合LC材料中之濃度較佳係0.1至10%、極佳0.5至8%、更佳2至6%。
較佳地,除一或多種式T化合物外,可聚合LC材料亦包含 a)     一或多種二反應性或多反應性可聚合液晶原化合物, b)     一或多種光起始劑, c)     視情況一或多種單反應性可聚合液晶原化合物, d)     視情況一或多種抗氧化添加劑, e)     視情況一或多種黏著促進劑, f)     視情況一或多種表面活性劑, g)     視情況一或多種穩定劑, h)     視情況一或多種單反應性、二反應性或多反應性可聚合非液晶原化合物, i)     視情況一或多種染料,其在用於起始光聚合物之波長下顯示吸收最大值, j)     視情況一或多種鏈轉移劑, k)      視情況一或多種穩定劑, l)     視情況一或多種潤滑劑及流動助劑,及 m)    視情況一或多種稀釋劑。
更佳地,可聚合LC材料包含, a)     一或多種式T化合物, b)     一或多種光起始劑, c)     一或多種、較佳兩種或以上二反應性可聚合液晶原化合物,若存在,其量較佳為10至90重量%、極佳15至75重量%,較佳選自式DRMa-1及/或DRMa-7及/或DRMf之化合物或自BASF市售購得之LC242, d)     視情況一或多種、較佳兩種或以上單反應性可聚合液晶原化合物,其量較佳為10至95重量%、極佳25至85%,較佳選自式MRM-1及/或MRM-7之化合物, e)     視情況一或多種抗氧化添加劑,其較佳選自未經取代及經取代苯甲酸之酯、尤其Irganox®1076及或Irgacure,且若存在,其量較佳為0.01至2重量%、極佳0.05至1重量%, f)     視情況一或多種潤滑劑及流動助劑,較佳選自BYK®388、FC 4430、Fluor N 561及/或Fluor N 562,且若存在,其量較佳為0.1至5重量%、極佳0.2至3重量%。
本發明進一步係關於製備如上文及下文所述可聚合LC材料之方法,其包含將一或多種式T化合物與一或多種式MRM及/或DRM混合之步驟。
本發明進一步係關於藉由以下製備聚合物膜之方法: - 將如上文及下文所述之可聚合LC材料之層提供於基板上, - 藉由光聚合聚合可聚合LC材料,及 - 視情況自基板去除聚合之LC材料及/或視情況將其提供至另一基板上。
在較佳實施例中,藉由首先將可聚合LC材料溶於一或多種較佳選自有機溶劑之溶劑將可聚合LC材料之層提供於基板上。溶劑較佳選自酮,例如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丁基酮或環己酮;乙酸酯,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯或乙醯乙酸甲酯;醇,例如甲醇、乙醇或異丙醇;芳香族溶劑,例如甲苯或二甲苯;脂環族烴,例如環戊烷或環己烷;鹵化烴,例如二或三氯甲烷;二醇或其酯,例如PGMEA (丙二醇或單甲醚乙酸酯)、γ-丁內酯。亦可能使用以上溶劑之二元、三元或更高混合物。
在可聚合LC材料溶於一或多種溶劑之情形中,所有固體(包括RM)在溶劑中之總濃度較佳係10至60%。
然後將此溶液藉由例如旋塗、印刷或其他已知技術塗佈或印刷於基板上,並將溶劑蒸發掉,然後聚合。在大多數情形中,適於加熱混合物以促進溶劑之蒸發。
可聚合LC材料可藉由諸如旋塗、棒塗或刮塗等習用塗佈技術施加至基板上。其亦可藉由業內人士已知之習用印刷技術(例如網版印刷、平版印刷、卷到卷印刷、凸版印刷、凹版印刷、旋轉凹版印刷、柔版印刷、凹紋印刷、移印、熱封印刷、噴墨印刷或藉助印模或印刷板印刷)施加至基板。
適宜基板材料及基板已為業內人士已知且闡述於文獻中,例如光學膜工業中所用之習用基板,例如玻璃或塑膠。用於聚合之尤其適宜且較佳基板係聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚聚萘二甲酸乙二酯(PEN))、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、三乙醯基纖維素(TAC)或環烯烴聚合物(COP)或通常已知之濾色材料,尤其三乙醯基纖維素(TAC)、環烯烴聚合物(COP)或通常已知之濾色材料。
可聚合LC材料較佳在整個層上展現均勻配向。較佳地,可聚合LC材料展現均勻的平面或垂直配向。
用於支持垂直配向之適宜方法係將電暈放電處理施加至塑膠基板,此在基板表面上生成醇或酮官能基。該等極性基團可與RM或表面活性劑中存在之極性基團相互作用以促進垂直配向。
為產生根據本發明之聚合物膜,使可聚合LC材料中之可聚合化合物藉由原位光聚合聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或以上可聚合基團)。
可在一個步驟中實施光聚合。亦可在第二步驟中光聚合或交聯在第一步驟中未反應之化合物(「末端固化」)。
LC材料之光聚合較佳係藉由將其暴露於光化輻射來達成。光化輻射意指利用光(例如UV光、IR光或可見光)輻照、利用X-射線或γ射線輻照或利用高能量粒子(例如離子或電子)輻照。較佳地,聚合係藉由尤其利用UV光之光輻照來實施。作為光化輻射源,例如可使用單元UV燈或一組UV燈。當使用高燈功率時,可減少固化時間。光輻射之另一可能源係雷射,例如UV雷射、IR雷射或可見雷射。
固化時間尤其依賴於可聚合LC材料之反應性、經塗佈層之厚度、聚合起始劑之類型及UV燈之功率。
通常,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,≤30秒之短固化時間係較佳的。
適宜UV輻射功率較佳在5至200 mWcm -2之範圍內、更佳在50至175 mWcm -2之範圍內且最佳在100至150 mWcm -2之範圍內。
與所施加UV輻射相關且作為時間之函數,適宜UV劑量較佳在25至7200 mJcm -2之範圍內、更佳在500至7200 mJcm -2之範圍內且最佳在3000至7200 mJcm -2之範圍內。
光聚合較佳係在惰性氣體氣氛下、較佳在加熱之氮氣氛中實施,但在空氣中聚合亦係可能的。
光聚合較佳在1至70℃、更佳5至50℃、甚至更佳15至30℃之溫度下實施。
本發明之聚合LC膜對塑膠基板、尤其對TAC、COP及濾色器具有良好黏著力。因此,其可作為黏著劑或底塗層用於原本將不會充分黏著至基板之後續LC層。
本發明之聚合LC膜的較佳厚度係由膜或最終產品期望之光學性質決定。
舉例而言,若聚合LC膜主要不作為光學層,而是作為黏著劑、配向層或保護層,則其厚度較佳不大於1 μm、尤其不大於0.5 μm,極佳不大於0.2 μm。
舉例而言,本發明之均勻垂直或平面配向之聚合物膜可用作例如LC中之延遲或補償膜,以在大視角下改良對比度及亮度並降低色度。其可在LCD中之可切換液晶單元外部使用,或在形成可切換液晶單元且含有可切換液晶介質之基板、通常玻璃基板之間使用(在單元應用中)。
對於聚合物膜之光學應用,其較佳具有0.5至10 μm、極佳0.5至5 μm、尤其0.5至3 μm之厚度。
液晶膜之光學延遲(δ(λ))作為入射束波長(λ)之函數由以下方程式(7)給出: 其中(Δn)係膜之雙折射率,(d)係膜之厚度且λ係入射束之波長。
根據斯涅耳定律(Snellius law),雙折射率作為入射束方向之函數定義為: 其中sinΘ係膜中光學軸之入射角或傾斜角且sinΨ係相應反射角。
基於該等定律,雙折射率及對應地光學延遲取決於膜之厚度及膜中光學軸之傾斜角(參見貝瑞克式補償器(Berek's compensator))。因此,熟練專家知曉可藉由調整聚合物膜中液晶分子之定向來引起不同光學延遲或不同雙折射率。
端視式T及I之化合物之利用量,本發明之聚合物膜展現負或反向色散,其中R (450)/R (550) < 1或∣R (450)∣<∣R (550)∣。在另一較佳實施例中及端視式T及I之化合物之利用量,本發明之聚合物膜展現正或正常色散,具有R (450)/R (550) > 1或∣R (450)∣>∣R (550)∣。然而,同樣較佳的,本發明之聚合物膜展現平坦色散,其中R (450)/R (550) ≈ 1或∣R (450)∣ ≈∣R (550)∣。對於熟習此項技術者而言,確定本發明之可聚合LC材料中所利用式T及I之正確量係例行公事,以獲得展現平坦、正或負色散之聚合物膜。
本發明之較佳光學膜展現高於0.07、更佳在0.08-0.150範圍內之雙折射率。
作為本發明之聚合物膜厚度之函數的光學延遲小於200 nm、較佳小於180 nm且甚至更佳小於150 nm。
尤其關於單元內應用,本發明之聚合物膜展現高溫度穩定性。因此,聚合物膜展現高達300℃、較佳高達250℃、更佳高達230℃之溫度穩定性。
總之,本發明之聚合LC膜及可聚合LC材料可用於光學元件(例如液晶顯示器或投影系統中之偏光器、補償器、配向層、圓偏振器或濾色器)、裝飾性影像、用於製備液晶或效應顏料及尤其在具有空間上變化反射色彩之反射膜,例如作為用於裝飾性、資訊儲存或安全性用途之多色影像,例如不可偽造性文件,例如身份證或***、鈔票等。
本發明之聚合LC膜可用於透射型或反射型顯示器中。其可用於習用OLED顯示器或LCD中,尤其DAP (配向相之變形)或VA (垂直配向)模式之LCD,例如ECB (電控雙折射)、CSH (彩色超垂直)、VAN或VAC (垂直配向向列型或膽固醇型)顯示器、MVA (多域垂直配向)或PVA (圖案化垂直配向)顯示器,尤其彎曲模式或混合型顯示器,例如OCB (光學補償彎曲單元或光學補償雙折射)、R-OCB (反射式OCB)、HAN (混合配向向列型)或pi單元(π-單元)顯示器,此外用於TN (扭曲向列型)、HTN (高度扭曲向列型)或STN (超扭曲向列型)模式之顯示器、AMD-TN (主動矩陣驅動之TN)顯示器或IPS (平面內切換)模式之顯示器(該等亦稱為「超TNF」顯示器)中。尤佳者係VA、MVA、PVA、OCB及pi單元顯示器。
本發明尤其參照較佳實施例在上文及下文中加以闡述。應理解,可在不背離本發明之精神及範圍之情況下作出各種改變及修改。
上文及下文提及之許多化合物或其混合物係市售購得。所有該等化合物係已知的或可藉由本身已知之方法製備,如文獻(例如在權威著作中,例如Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart)中所闡述,確切地在已知且適於該等反應之反應條件下進行。此處亦可使用本身已知但此處未提及之變體。
應瞭解,可對本發明之前述實施例作出修改,同時仍在本發明之範圍內。除非另有說明,否則用於相同、等效或類似目的之替代特徵可代替本說明書中揭示之每一特徵。因此,除非另有說明,否則所揭示之每一特徵僅係一系列等效或類似特徵中之一個實例。
本說明書中所揭示之所有特徵可以任一組合進行組合,惟至少一些該等特徵及/或步驟彼此排斥之組合除外。特定地,本發明之較佳特徵可應用於本發明之全部態樣且可以任一組合使用。同樣,非必需組合中所闡述之特徵可單獨(不以組合)使用。
應瞭解,上述多個特徵、尤其較佳實施例就其本身而言係創造性的,而不僅僅作為本發明之個實施例之一部分。除了或替代當前所主張之任何發明,可尋求針對此等特徵之獨立保護。
現將參照以下工作實例更詳細地闡述本發明,該等實例僅係說明性的且並不限制本發明之範圍。
以下實例用於說明本發明而非限制其並說明參數之較佳組合。
實例 化合物實例材料M-1係根據以下反應方案製備:
N,N- 二乙基噻吩 -3- 甲醯胺 (2) 將噻吩-3-甲酸(1) (125.00 g;965.67 mmol;1.00 eq.)與亞硫醯氯(178.54 ml;2423.20 mmol;2.51 eq.)混合並將懸浮液在室溫下攪拌3小時,直至獲得澄清黃色溶液為止。將溶液加熱至80℃並持續1.5h,直至氣體逸出停止。然後使混合物冷卻並藉由在減壓下蒸餾去除過量亞硫醯氯,以獲得褐色結晶固體。將固體溶於無水二***(500 ml)中並在0℃下經30 min將溶液逐滴添加至二乙胺(249.60 ml;2423.08 mmol;2.51 eq.)於二***(1.5 L)之劇烈攪拌溶液中,以獲得濃稠之白色懸浮液。將反應升溫至室溫並繼續1小時。將反應混合物真空過濾,且白色濾餅(二乙基氯化銨)用二***充分洗滌。使濾液在真空中減少,以獲得橙色油狀物(170.32 g)。將油狀物在99.5℃下在1.4x10 -1mBar下蒸餾,以獲得無色油狀物(163.75g)。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.48 (dd, J= 3.0, 1.2 Hz, 1H), 7.32 (dd, J= 5.0, 2.9 Hz, 1H), 7.19 (dd, J= 5.0, 1.2 Hz, 1H), 3.44 (m, 4H), 1.21 (t, J= 7.8 Hz, 6H)。
苯并 [1,2-b:4,5-b′] 二噻吩 -2,8- 二酮 (3) 將N,N-二乙基噻吩-3-甲醯胺(163.75 g;893.48 mmol;1.00 eq.)於無水THF (1.00 l)中之溶液冷卻至-78℃。然後經由滴液漏斗在1小時內緩慢添加n-BuLi (564.01 ml;902.42 mmol;1.01 eq.)。移除冷卻,並使反應升溫至室溫並攪拌20小時。然後將懸浮液傾倒於2.5 L冰/水中並混合,直至熔融。將所得懸浮液過濾,且然後將濾餅用水、甲醇、水及再次甲醇洗滌,然後空氣乾燥,然後置於真空烘箱中過夜,以獲得黃色固體(86.39 g)。
2,8- 二甲氧基 - 苯并 [1,2-b:4,5-b′] 二噻吩 (4) 在氮氣下向苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-2,8-二酮(86.39 g;392.20 mmol;1.00 eq.)於用甲醇變性之乙醇99% (1.25 l;21435.70 mmol;54.65 eq.)及水(1.25 l;69386.62 mmol;176.92 eq.)中之攪拌溶液中經60 min逐份添加添加硼氫化鈉(81.61 g;2157.10 mmol;5.50 eq.)且然後將其再攪拌60 min。然後添加氫氧化鉀溶液(10M, 156.88 ml;1568.80 mmol;4.00 eq.)並將混合物攪拌30分鐘。然後將混合物加熱至回流並經2小時添加硫酸二甲酯(350.00 ml;3690.55 mmol;9.41 eq.)。將回流再維持2小時,然後冷卻過夜,GCMS指示良好產物形成。然後添加水,且溶液用NaHCO 3中和並將混合物過濾以收集產物,用水、然後IMS (x3)洗滌,收集之固體然後在真空烘箱中在40℃下乾燥過夜,以獲得砂色固體(94.89 g)。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.51 (d, J= 5.5 Hz, 2H), 7.40 (d, J= 5.5 Hz, 2H), 4.14 (s, 6H)。
5,11- 二碘 -2,8- 二甲氧基 - 苯并二噻吩 (5) 在-78℃下在N 2下向四甲基乙二胺(4.48 ml;29.96 mmol;7.50 eq.)於無水THF (20.00 ml;20.00 V)中之溶液中添加正-丁基鋰(5.74 ml;9.19 mmol;2.30 eq.)並攪拌10分鐘。此後,添加作為於無水THF (10.00 ml;10.00 V)中之溶液之2,8-二甲氧基-苯并二噻吩(1.00 g;3.99 mmol;1.00 eq.)。然後使溫度升至-40℃以去質子化,然後冷卻返回至-78℃。然後添加碘(2.89 g;11.38 mmol;2.85 eq.)並在不補充冷卻浴之情況下將反應放置過夜,使其緩慢恢復至室溫。此後,將水小心地添加至反應混合物中,然後添加硫代硫酸鈉以去除過量碘。然後將所得懸浮液進一步用水稀釋且然後過濾。將濾餅用水(x2)、甲醇、極稀的HCl、然後甲醇(x2)洗滌,以獲得粗產物,將其在真空烘箱中乾燥,獲得灰白色固體(1.655 g),藉由GCMS為97%。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.67 (s, 2H), 4.06 (s, 6H)。
5,11- (4- -2- 甲基苯基 )-2,8- 二甲氧基 - 苯并二噻吩 (6) 向裝載有5,11-二碘-2,8-二甲氧基-苯并二噻吩(7.50 g;14.94 mmol;1.00 eq.)、(4-氟-2-甲基苯基)酸(4.85 g;31.52 mmol;2.11 eq.)、XPhos Pd G3 (505.71 mg;0.60 mmol;0.04 eq.)及碳酸銫(14.60 g;44.81 mmol;3.00 eq.)之燒瓶中添加1,4-二噁烷(150.00 ml;20.00 V)並將反應混合物置於N 2下並加熱至100℃。19小時後,添加額外的(4-氟-2-甲基苯基)酸(1.15 g;7.47 mmol;0.50 eq.)及XPhos Pd G3 (100.00 mg;0.12 mmol;0.01 eq.)並繼續加熱12小時,然後使其冷卻。此後,使反應冷卻,用水稀釋並用稀HCl酸化,將所得懸浮液過濾以獲得褐色固體,將其用水(x3)及MeOH (x4)充分洗滌。然後將此固體溶解於乙酸乙酯(1L)中並加熱至約60℃,經MgSO4乾燥,過濾並減少,以獲得黃色固體(6.34 g)。粗產物自乙腈/二氯甲烷利用熱過濾再結晶。將母液吸附於矽藻土上並利用7-60%於汽油中之二氯甲烷進行柱層析(columned),將最乾淨餾份與再結晶固體合併,獲得呈橙色固體之最終產物(3.18 g)。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.51 (dd, J= 8.5, 5.9 Hz, 2H), 7.41 (s, 2H), 7.05 (dd, J= 9.6, 2.7 Hz, 2H), 7.00 (td, J= 8.3, 2.8 Hz, 2H), 4.17 (s, 6H), 2.53 (s, 6H)。
5,11- (4- -2- 甲基苯基 )- 苯并二噻吩 -2,8- 二醇 (7) 將5,11-雙(4-氟-2-甲基苯基)-2,8-二甲氧基-苯并二噻吩(0.29 g;0.62 mmol;1.00 eq.)溶於二氯甲烷(10.15 ml;35.00 V)中,置於N 2下並在烘箱乾燥之玻璃器皿中使用丙酮/乾冰浴冷卻至-78℃。然後緩慢添加三溴化硼(1.55 ml;1.55 mmol;2.50 eq.)並攪拌15分鐘。然後將冷卻浴替換為水/冰浴,然後使反應緩慢升溫至室溫過夜。此後,添加水(10 ml)使反應驟冷。然後用二氯甲烷及丙酮洗滌燒瓶,然後在真空中減少以去除有機溶劑及使產物沈澱。然後將此藉由過濾收集,用水及甲醇洗滌,然後在真空烘箱中乾燥,獲得粗產物(0.27 g)。
1H NMR (400 MHz, DMSO- d 6) δ 9.96 (br. s, 2H), 7.66 (s, 2H), 7.56 (dd, J= 8.5, 6.0 Hz, 2H), 7.28 (d, J= 10.0 Hz, 2H), 7.17 (t, J= 8.2 Hz, 3H)。
4-(4- 羥基苯基 ) 環己烷 -1- 甲酸甲酯 (9) 向裝載有4-(4-氯苯基)環己烷-1-甲酸(3.00 g;12.57 mmol;1.00 eq.)、Pd 2dba 3(230.17 mg;0.25 mmol;0.02 eq.)、tBuXPhos (426.94 mg;1.01 mmol;0.08 eq.)及氫氧化鉀(2.82 g;50.27 mmol;4.00 eq.)之燒瓶中添加1,4-二噁烷(30.00 ml;10.00 V)及水(20.00 ml;6.67 V)。將所得混合物置於N 2下並音波處理5 min,然後加熱至110℃持續3.5小時,然後使其冷卻。將反應用水稀釋並用乙酸乙酯萃取,有機物用KOH (1M溶液)洗滌,將有機物丟棄,且合併之水層用稀酸化,以誘導游離酸沈澱。懸浮液用乙酸乙酯萃取且有機物經MgSO 4乾燥,過濾並減少,以獲得淺黃色固體(3.47 g, 濕),將其自MeOH再結晶,以獲得灰白色固體(1.55 g)。使母液減少以獲得淺黃色固體(1.52 g)。
1H NMR (400 MHz, 丙酮- d 6 ) δ 10.46 (s, 1H), 8.05 (s, 1H), 7.11 - 7.02 (m, 2H), 6.79 - 6.71 (m, 2H), 2.51 - 2.39 (m, 1H), 2.34 (tt, J= 11.8, 3.7 Hz, 1H), 2.08 (d, J= 9.9 Hz, 2H), 1.92 - 1.84 (m, 2H), 1.62 - 1.41 (m, 6H)。
在單獨燒瓶中將固體溶於MeOH (~35 ml)中並添加H 2SO 4(conc, 0.1 ml)並加熱至70℃持續4小時,此後將反應冷卻,添加NaHCO 3溶液及且混合物用乙酸乙酯萃取,獲得灰白色固體(1.34 g, 95% GCMS)及砂色固體(1.51 g, 80% GCMS)。
較不純之材料利用15%、然後30%於汽油(40-60)中之等度乙酸乙酯進行柱層析,獲得灰白色固體(1.07 g) 100% GCMS,將其與其他產物合併以獲得灰白色固體(2.58 g)。 1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.09 - 7.01 (m, 2H), 6.81 - 6.72 (m, 2H), 5.41 (s, 1H), 3.70 (s, 3H), 2.45 (tt, J= 12.0, 3.5 Hz, 1H), 2.35 (tt, J= 12.2, 3.6 Hz, 1H), 2.14 - 2.03 (m, 2H), 2.00 - 1.89 (m, 2H), 1.58 (qd, J= 12.9, 3.2 Hz, 2H), 1.42 (qd, J= 13.0, 3.2 Hz, 2H)。
4-{4-[(8- 羥基辛基 ) 氧基 ] 苯基 } 環己烷 -1- 甲酸甲酯 (10) 將4-(4-羥基苯基)環己烷-1-甲酸甲酯(2.00 g;8.54 mmol;1.00 eq.)、碘化鉀(0.14 g;0.85 mmol;0.10 eq.)及碳酸鉀(2.54 g;18.36 mmol;2.15 eq.)溶於N,N-二甲基甲醯胺(20.00 ml;258.30 mmol;30.26 eq.)中。添加8-溴辛-1-醇(1.68 ml;9.82 mmol;1.15 eq.)並將混合物在室溫下攪拌,直至藉由TLC,酚被耗盡。將反應混合物用乙酸乙酯稀釋,用稀HCl酸化,用水洗滌,有機物經MgSO4乾燥,過濾並減少,以獲得黃色油狀物(3.33 g)。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.15 - 7.10 (m, 2H), 6.88 - 6.82 (m, 2H), 3.94 (t, J= 6.5 Hz, 2H), 3.71 (s, 3H), 3.66 (t, J= 6.6 Hz, 3H), 2.48 (tt, J= 11.9, 3.5 Hz, 1H), 2.36 (tt, J= 12.2, 3.6 Hz, 1H), 2.11 (dd, J= 13.7, 3.6 Hz, 2H), 1.97 (dd, J= 13.6, 3.5 Hz, 2H), 1.82 - 1.72 (m, 2H), 1.68 - 1.53 (m, 5H), 1.47 (td, J= 12.6, 3.2 Hz, 5H), 1.42 - 1.31 (m, 8H)。
4-{4-[(8- 羥基辛基 ) 氧基 ] 苯基 } 環己烷 -1- 甲酸 (11) 向粗製4-{4-[(8-羥基辛基)氧基]苯基}環己烷-1-甲酸甲酯(3.30 g;9.10 mmol;1.00 eq.)於四氫呋喃(35.00 ml;431.52 mmol;47.40 eq.)中之溶液中添加於水(15.00 ml;832.64 mmol;91.46 eq.)中之氫氧化鋰(0.65 g;27.31 mmol;3.00 eq.)。將混合物置於N2下並加熱至50℃過夜。此後,獲取試樣以檢查酯之損失。
一旦完成,將反應用水稀釋,過濾並用稀HCl酸化,以達成1-2之pH。所得沈澱藉由過濾收集並用水及少量IPA洗滌,獲得呈白色固體之粗產物。將此固體溶於乙酸乙酯/丙酮中,經MgSO 4乾燥,並在真空中減少,以獲得呈白色固體之產物(2.69 g)。然後將此自乙腈中經熱過濾再結晶,獲得白色固體(2.133 g)。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.16 - 7.08 (m, 2H), 6.89 - 6.81 (m, 2H), 3.95 (t, J= 6.5 Hz, 2H), 3.67 (t, J= 6.6 Hz, 2H), 2.49 (tt, J= 13.1, 4.1 Hz, 1H), 2.41 (tt, J= 12.1, 3.6 Hz, 1H), 2.22 - 2.12 (m, 2H), 2.05 - 1.94 (m, 2H), 1.84 - 1.72 (m, 2H), 1.70 - 1.25 (m, 15H)。
4-[4-({8-[(3- 氯丙醯基 ) 氧基 ] 辛基 } 氧基 ) 苯基 ] 環己烷 -1- 甲酸 (12) 將4-{4-[(8-羥基辛基)氧基]苯基}環己烷-1-甲酸(2.13 g;6.11 mmol;1.00 eq.)溶於吡啶(1.48 ml;18.34 mmol;3.00 eq.)及四氫-呋喃(20.00 ml;246.58 mmol;9.39 V)中。然後在室溫下逐滴添加3-氯-丙醯氯(1.17 ml;12.22 mmol;2.00 eq.)且然後加熱至60℃,2小時後添加額外的吡啶(1.00 ml;12.41 mmol;2.03 eq.)。兩個多小時後,使反應冷卻。添加3-氯-丙醯氯(1.00 ml;10.47 mmol;1.71 eq.)及吡啶(2.00 ml;24.83 mmol;4.06 eq.)並使反應在50℃下過夜,此後用乙酸乙酯萃取,以獲得淺黃色半固體(2.21 g),NMR表明~90%產物,不經進一步純化便使用。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.13 (dd, J= 8.7, 1.9 Hz, 2H), 6.89 - 6.82 (m, 2H), 4.15 (t, J= 6.7 Hz, 2H), 3.95 (t, J= 6.5 Hz, 2H), 3.78 (t, J= 6.7 Hz, 2H), 2.81 (t, J= 6.7 Hz, 2H), 2.56 - 2.35 (m, 2H), 2.29 - 2.13 (m, 2H), 2.06 - 1.95 (m, 2H), 1.84 - 1.72 (m, 2H), 1.74 - 1.56 (m, 5H), 1.60 - 1.41 (m, 4H), 1.38 (q, J= 4.3, 3.9 Hz, 6H)。
3- 氯丙酸 8-{4-[4-( 氯羰基 ) 環己基 ] 苯氧基 } 辛基酯 (13) 在N 2下向在冰浴中冷卻之4-[4-({8-[(3-氯丙醯基)氧基]辛基}-氧基)苯基]環己烷-1-甲酸(0.77 g;1.75 mmol;1.00 eq.)於二氯甲烷(11.52 ml;15.00 V)中之溶液中逐滴添加亞硫醯氯(0.15 ml;2.01 mmol;1.15 eq.)。然後添加N,N-二甲基甲醯胺(一滴)並使反應升溫至室溫並靜置過夜。此後,在真空中去除溶劑以獲得淡橙色油狀物(0.70 g)。
4-(4-{[8-( -2- 烯醯基氧基 ) 辛基 ] 氧基 } 苯基 ) 環己烷 -1- 甲酸 5,11- (4- -2- 甲基苯基 )-8-[4-(4-{[8-( -2- 烯醯基氧基 ) 辛基 ] 氧基 } 苯基 ) 環己烷羰基氧基 ]-4,10- 二硫雜三環 [7.3.0.0³,7] 十二碳 -1,3(7),5,8,11- 五烯 -2- 基酯 (14) 將燒瓶裝載5,11-雙(4-氟-2-甲基苯基)-4,10-苯并二噻吩-2,8-二醇(0.29 g;0.66 mmol;1.00 eq.)、三乙胺(0.74 ml;5.29 mmol;8.00 eq.)及於二氯甲烷(10.00 ml;156.60 mmol;236.79 eq.)中之N,N-二甲基吡啶-4-胺(10.00 mg;0.08 mmol;0.12 eq.)並置於N 2下。然後逐滴添加溶於二氯甲烷(5.00 ml;78.30 mmol;118.39 eq.)中之3-氯丙酸8-{4-[4-(氯羰基)環己基]苯氧基}辛基酯(0.67 g;1.45 mmol;2.20 eq.),2小時後添加額外的醯氯(100 mg)並使反應靜置過夜。此後,添加三乙胺(1ml)及二氯甲烷(7.5 ml)並升溫至30℃及靜置一個週末。此後,酯化及丙烯酸酯形成均完成。將混合物用乙酸乙酯稀釋及傾倒於水中並酸化,用乙酸乙酯萃取,重力過濾,且有機物用水及鹽水洗滌,經MgSO 4乾燥,過濾並減少,以獲得橙色固體(0.94 g)。藉由管柱層析利用於汽油中之2-20%乙酸乙酯溶析進行純化給出作為兩個峰之產物餾分,使最乾淨餾分減少,以獲得淡橙色蠟狀固體(0.25 g),將其溶於乙酸乙酯中,添加汽油,直至觀察到渾濁。注射器過濾並減少,以獲得橙色油狀物(0.24 g),其極緩慢結晶。96.1%,藉由HPLC。
1H NMR (400 MHz, 氯仿- d) δ 7.16 - 7.11 (m, 4H), 7.09 (s, 4H), 6.89 - 6.80 (m, 4H), 6.40 (dd, J= 17.4, 1.5 Hz, 2H), 6.12 (dd, J= 17.3, 10.4 Hz, 2H), 5.81 (dd, J= 10.4, 1.5 Hz, 2H), 4.15 (t, J= 6.7 Hz, 4H), 3.93 (t, J= 6.5 Hz, 4H), 2.56 (dtt, J= 27.6, 12.0, 3.5 Hz, 4H), 2.30 - 2.21 (m, 4H), 2.07 - 1.97 (m, 4H), 1.82 - 1.61 (m, 12H), 1.52 (dd, J= 12.6, 3.2 Hz, 3H), 1.49 - 1.41 (m, 5H), 1.41 - 1.35 (m, 12H)。
13C NMR (101 MHz, 氯仿- d) δ 174.36, 166.35, 157.48, 148.14, 138.71, 130.46, 130.45, 128.64, 127.54, 122.34, 114.39, 67.93, 64.67, 43.06, 42.65, 33.44, 29.71, 29.31, 29.26, 29.18, 28.60, 26.00, 25.87。
類似於上述程序,合成以下化合物 M-2 M-60
混合物實例根據下表製備以下實例(包括比較實例C-1):
調配物(以wt%計)
   C-1 J-2 J-3 J-4 J-1
Darocure TPO 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
FluorN 561 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42
Irganox1076 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12
RM-1 98.46 93.40 88.46 83.45 78.46
M-1 0.00 5.06 10.00 15.01 20.00
T NI(℃) 128 119 113 103 93
Irganox1076係市售購得(Ciba AG, Basel, Switzerland)之穩定劑。Darocure TPO係市售購得(Ciba AG, Basel, Switzerland)之光起始劑。FluorN 561係市售購得(Cytonix, USA)之表面活性劑。RM-1係作為1,4-雙-[4-(3-丙烯醯基氧基丙基氧基)苯甲醯基氧基]-2-甲苯自例如Sigma-Aldrich, Germany市售購得。
將每一調配物在70℃下烘箱加熱,直至完全溶解並藉助0.2 µm孔PTFE過濾器過濾,且澄清點(T NI)係藉由POM量測至最接近整數℃。
將每一調配物以4000 rpm旋轉塗佈兩次達30秒,塗佈於PI塗佈之玻璃基板上。
將所有試樣分別在T NI以下40℃下退火60s。
所有試樣使用DELO燈(80mW/cm 2)在氮下在20℃下聚合60s。
使用橢圓偏光計量測每一載玻片之延遲。使用表面輪廓儀量測每一載玻片之厚度。
將原始延遲數據擬合至Sellmier方程式分佈,以消除量測中之薄膜干擾。然後使用每一膜之量測厚度數據將此數據轉化為雙折射率,並對每一混合物之膜的數據進行平均,以獲得最終數據集。下表匯總結果。
實例 C-1 J-2 J-3 J-4 J-1
M-1 / wt.% 0.00 5.06 10.00 15.01 20.00
T NI/ ℃ 128 119 113 103 93
R 450/550 1.10857 1.10970 1.10379 1.10181 1.09823
調配物在550nm下之Δn 0.16839 0.16072 0.15237 0.14207 0.13394
自此數據可觀察到,在100% M-1之外推點處,Δn(450 nm)低於Δn(550 nm),此指示雙折射之負波長色散。與此相比,參考C-1之雙折射色散為正。

Claims (15)

  1. 一種式T化合物, 其中 R T1及R T2各自且彼此獨立地表示H或具有1至20個碳原子之烴基團,該基團可具有取代基,任何碳原子可經雜原子取代,且R T1及R T2中之至少一者表示P-Sp-, P   表示可聚合基團, Sp 表示間隔基團, A T1及A T2各自且獨立地且在每次出現時表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、四氫萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,3-二噁烷-2,5-二基,其中該等基團可未經取代或可經一或多個取代基L取代, L   各自且獨立地在每次出現時表示F、Cl、Br、I、五氟硫烷基(pentafluorosulfuranyl)、硝基、氰基、異氰基、胺基、羥基、巰基、甲基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二異丙基胺基、三甲基矽基、二甲基矽基、硫代異氰基或具有1至20個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,且烷基中之任何氫原子可經F取代,或L可表示由P-Sp-代表之基團 Z T1至Z T3各自且獨立地表示-O-、-S-、-OCH 2-、-CH 2O-、-CH 2CH 2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-OCO-NH-、-NH-COO-、-NH-CO-NH-、-NH-O-、-O-NH-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH 2CH 2-、-OCO-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-COO-、-CH 2CH 2-OCO-、-COO-CH 2-、-OCO-CH 2-、-CH 2-COO-、-CH 2-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-或單鍵, G T1表示基團 Ch 各自且獨立地表示硫族元素, R 0及R 00各自獨立地代表氫原子、F、Cl、Br、I或具有1至20個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,且烷基中之任何氫原子可經F或Cl取代, W 1及W 2獨立地表示選自含有具有1至40個碳原子之芳香族基團及/或非芳香族基團之基團的基團,該基團可經取代,該芳香族基團可為烴環或雜環,且該非芳香族基團可為烴基團或其中烴基團中之任何碳原子經雜原子取代之基團(條件係氧原子彼此不直接連接), m1及m2           各自獨立地代表1至6之整數。
  2. 如請求項1之化合物,其中式T中之A T1至A T4各自獨立地且在每次出現時表示選自式A-1至A-11之基團, 其中,L具有如請求項1中所給出含義中之一者。
  3. 如請求項1或2之化合物,其中式T中之m1及m2各自獨立地表示1或2之整數。
  4. 如請求項1或3中任一項之化合物,其中G T1中之W 1及/或W 2表示基團 其中 Z T3具有如請求項1中針對Z T2所給出含義中之一者, A T3及A T4及A T2具有如請求項1中針對A T1及A T2所給出含義中之一者, m3    各自且獨立地表示0、1或2,且 Y 表示氫原子、F、Cl、Br、I、五氟硫烷基、硝基、氰基、異氰基、胺基、羥基、巰基、甲基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二異丙基胺基、三甲基矽基、二甲基矽基、硫代異氰基或具有1至20個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,其中一個-CH 2-或兩個或以上非毗鄰-CH 2-可各自獨立地經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,且烷基中之任何氫原子可經F取代,或Y可代表由如上文在請求項1中所定義之P-Sp-代表之基團。
  5. 如請求項1至4中任一項之化合物,其中式G T1中之Ch表示S。
  6. 如請求項1至5中任一項之化合物,其中R T1及R T2表示P-Sp-。
  7. 一種可聚合LC材料,其包含一或多種如請求項1至6中任一項之化合物及較佳一或多種選自下式之多反應性或二反應性液晶原化合物, 其中, P 0在多次出現之情形中彼此獨立地係可聚合基團(P), L    各自且獨立地在每次出現時具有請求項1中針對取代基L所給出含義中之一者, r     係0、1、2、3或4, x及y 彼此獨立地係0或1至12之相同或不同整數, z     各自且獨立地為0或1,其中若毗鄰x或y為0,則z為0。
  8. 如請求項7之可聚合LC材料,其包含一或多種選自下式之單反應性液晶原化合物 其中 P 0、L、r、x、y、及z係如請求項7中式DRMa-1至式DRMf中所定義, R 0係具有1或多個、較佳1至15個C原子之烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基或表示Y 0, Y 0係F、Cl、CN、NO 2、OCH 3、OCN、SCN、SF 5或具有1至4個C原子之單、寡或多氟化烷基或烷氧基, Z 0係-COO-、-OCO-、-CH 2CH 2-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-或單鍵, A 0在多次出現之情形中彼此獨立地係未經取代或經1、2、3或4個基團L取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基, u及v 彼此獨立地係0、1或2, w     係0或1, 且其中該等苯及萘環可另外經一或多個請求項1中所定義之相同或不同取代基L取代。
  9. 如請求項7或8之可聚合LC材料,其包含一或多種光起始劑。
  10. 如請求項7至9中任一項之可聚合LC材料,其包含一或多種選自由以下組成之群之添加劑:表面活性劑、穩定劑、觸媒、敏化劑、抑制劑、鏈轉移劑、共反應單體、反應性稀釋劑、表面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改良劑、脫氣或消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。
  11. 一種製備聚合物膜之方法,其係藉由以下實施 將如請求項7至10中任一項之可聚合LC材料之層提供於基板上, 光聚合該可聚合LC材料,及 視情況自該基板去除該聚合之LC材料及/或視情況將其提供至另一基板上。
  12. 一種可自如請求項7至9中任一項之可聚合LC材料獲得之聚合物膜,其係藉由包含以下步驟之方法獲得: 將該可聚合LC材料之層提供於基板上, 光聚合該LC材料,及 視情況,自該基板去除該聚合之LC材料及/或視情況將其提供至另一基板上。
  13. 如請求項12之聚合物膜,其中該聚合物展現正、負或平坦色散。
  14. 一種如請求項12或13之聚合物膜或如請求項7至9中任一項之可聚合LC材料在光學、電光、資訊儲存、裝飾及安全應用中之用途。
  15. 一種光學組件或裝置,其包含至少一種如請求項12或13之聚合物膜或如請求項7至9中任一項之可聚合LC材料。
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