TWI841571B

TWI841571B - 液晶介質

Info

Publication number: TWI841571B
Application number: TW108121226A
Authority: TW
Inventors: 克里斯多福威茲爾; 皮爾克區; 蘇珊岡斯特; 安卓雅斯羅爾; 安卓娜瑞特; 瑞尼盧茲; 麥克強吉
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2024-05-11

Abstract

本發明係關於液晶介質，其包含由苯并噻二唑及相關延伸之雜環衍生物製成之二色性染料，該介質用於光學、電光及電子目的之用途，特定言之在用於調節輻射能自外部空間進入內部空間之裝置中，例如在窗戶中。本發明進一步係關於含有根據本發明之液晶介質之裝置。本發明揭示一些新穎二色性染料。

Description

液晶介質

液晶係特定言之用作顯示裝置中之介電，因為此等物質之光學性質可受外加電壓影響。基於液晶之電光裝置係極其為熟習此項技術者熟知且可基於各種效應。此類裝置係(例如)具有動態散射之元件、DAP (配向相之變形)元件、具有扭曲向列型結構之TN元件、STN (「超扭曲向列型」)元件、SBE (「超雙折射率效應」)元件、OMI (「光學模式干擾」)元件及賓主型元件。

基於賓主效應之最後提及之裝置係首次由Heilmeier及Zanoni (G. H. Heilmeier等人，Appl. Phys. Lett., 1968, 13, 91f)描述且從彼時已經廣泛使用，主要用於LC顯示元件中。在賓主系統中，除液晶外，該LC介質包含一或多種二色性染料。由於由染料分子吸收之方向依賴性，因此若該等染料與液晶一起改變其等配向，則可調節液晶對光之透過。

除用於LC顯示器中外，此類裝置亦被稱為用於調節光或能量通過之切換元件，例如來自WO 2009/141295及WO 2010/118422；用於調節能量通過之裝置在本申請案中係意謂調節能量通過佈置於相對較低之能量透射率之結構內之區域之裝置。例如，相對較高之能量透射率之區域可為玻璃區域或開放區域，及含有較高能量透射率之區域之較低能量透射率之結構可為壁。

裝置較佳直接或間接調節來自日照之能量通過。

經調節之能量通過發生自外部空間，較佳直接曝露於日照之環境，進入內部空間，例如建築物或車輛，或基本上與該環境隔絕之另一單元。

出於本發明之目的，術語能量係意謂(特定言之)在UV-A、VIS及NIR區域中由電磁輻射產生之能量。特定言之，其係意謂窗戶中通常使用之材料(例如玻璃)無法吸收或僅吸收至可忽略不計之程度之由輻射產生之能量。根據通常使用之定義，UV-A區域係意謂320至380 nm之波長，VIS區域係意謂380 nm至780 nm之波長及NIR區域係意謂780 nm至2000 nm之波長。相應地，術語光通常意謂具有在320與2000 nm之間的波長之電磁輻射。

出於本發明之目的，二色性染料係意謂吸光化合物，其中吸收性質係依賴於化合物與光之偏振方向對齊。根據本發明之二色性染料化合物通常具有細長形狀，即該化合物在一個空間方向(縱軸)上之長度明顯長於在另外兩個空間方向上之長度。

在用於調節能量自外部空間進入內部空間之裝置之領域中，已在過去數年間提議許多不同之技術解決方案。

有利之解決方案係使用包含與一或多種二色性染料組合之液晶介質之切換層。藉由施加電壓，二色性化合物之分子之空間配向之變化可在此等切換層中達成，造成切換層由於其等方向依賴性吸收引起之透射率之變化。相應之裝置係描述(例如)於WO 2009/141295中。

或者，透射率之此變化亦可自液晶介質之各向同性狀態藉由溫度誘導轉化至液晶狀態而無電壓地達成，如描述(例如)於US 2010/0259698中。

先前技術揭示用於賓主型顯示元件之液晶介質，其等包含氰基聯苯衍生物及一或多種二色性染料(WO 2009/141295及WO 2010/118422)。就相同應用而言，US 6033598及US 5762824描述除一或多種二色性染料外，亦包含各由經一或多個氟原子取代之三個環元素組成之一或多種化合物之LC介質。

芮染料已經描述用於上文提及之裝置中，例如於WO 2009/141295、WO 2013/004677及WO2014/090373中。然而，芮染料一般具有一些缺點，特定言之其等通常具有於LC介質中之低溶解度，導致較低之液晶混合物之低溫穩定性。該等LC介質通常顯示低色純度，其特定言之使得難以用於窗戶中，其中，出於建築物學原因，美學印象係重要的及最純之顏色係所需的。

此外已知用於各種應用之萘并噻二唑衍生物，諸如(例如)用作有機半導體，如揭示於WO 2015/041026中，由下列結構例示：，其中，尤其R¹ 表示直鏈或分支鏈烷基及R² 及R³ 表示H。

具有下列結構之噁二唑并噻二唑并苯中心環之相似化合物：係描述於M. Li等人，J. Phys. Chem. C 2015, 119, 9782−9790中。

在上文引用之文獻中，既未揭示亦未表明此等化合物作為二色性染料於液晶混合物中之用途。

本發明係基於提供用於液晶混合物中之新穎二色性染料之目的，該等新穎二色性染料不顯示上文提及之缺點，或僅在較小程度上顯示上文提及之缺點，且另外具有下列所需性質中之至少一者，較佳數者：染料於液晶介質中之良好溶解度、良好之光及溫度穩定性及高吸收各向異性，即染料與液晶配向之高能力。另外，染料在光之VIS及/或NIR區域中應具有強光吸收。此外，本發明係基於提供不僅具有應用技術參數之有利組合，但亦另外，由特別高色純度加以區分之化合物之目的。

通常，染料之混合物係用於用以根據本發明之應用之液晶介質中，因為單染料材料於液晶介質中之有限溶解度且尤其當需達成黑色時，即當必須覆蓋電磁光譜之VIS及NIR部分之整個範圍且混合不同顏色之染料時。因此，一般強烈需要可選擇新穎二色性染料用於研發量身定製之液晶介質。

出乎意料地，已發現上文提及之要求中之任何一者或多者係由如下文描述之式I化合物滿足。

本發明係關於LC介質，其包含：染料組分A)，其包含一或多種式I化合物及視需要其他二色性染料，及液晶組分B)，下文中亦稱為「LC主體混合物」，其包含一或多種，較佳兩種或更多種介晶化合物，其中式I係定義為：其中變量係定義為： Ac 彼此獨立地表示選自以下之基團：、、、、或， X 獨立地係O、S、Se、NR² 或Te， Y¹ 、Y² 獨立地係CR³ 或N， R² 獨立地係H、具有1至25個C原子之烷基或芳基， R³ 獨立地係H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之烷基、具有1至25個C原子之烷氧基或芳基， R¹¹ 、R¹² 獨立地表示H、F、Cl、-CN、具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外一或多個非相鄰CH₂ 可各彼此獨立地經-C(R^z )=C(R^z )-、-C≡C-、-N(R^z )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O及/或S原子非彼此直接連接之方式置換，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25個C原子之直鏈、分支鏈或環形烷基，其中另外一或多個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O及/或S原子非彼此直接連接之方式置換，且其中另外一或多個H原子可經F或Cl置換， A¹¹ 、A¹² 各彼此獨立地表示可經一或多個基團L取代之芳基或雜芳基， A²¹ 、A²² 各彼此獨立地經如A¹¹ 定義或表示具有3至10個C原子之環形烷基，其中一或多個非相鄰CH₂ 基團可經O以沒有兩個O原子相鄰之方式置換， L 在每次出現時相同或不同地表示OH、CH₂ OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂ 、SF₅ 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^z )₂ 、-C(=O)R^z 、-N(R^z )₂ 、視需要經取代之矽基、具有6至20個C原子之視需要經取代之芳基，或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl置換，可經一或多個F、Cl、C₁ -C₆ 烷基或烷氧基取代之芳基或雜芳基，且或者兩個相鄰基團L一起亦表示具有2至10個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其中一、幾個或所有H原子可經F置換且其中一或多個-CH₂ CH₂ -基團可經-CH=CH-置換， Z¹¹ 、Z¹² 在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-CR^x1 =CR^x2 -、-C≡C-或-NR¹ -， R¹ 係H、F、具有1至12個C原子之烷基或芳基， Z²¹ 、Z²² 在每次出現時相同或不同地經如Z¹¹ 定義或表示-O-、-S-、-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 -、-CH=CH-C(O)O-或-OC(O)-CH=CH-， 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 、R^y2 各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基， r、s 彼此獨立地表示0、1、2或3， n1 表示1、2、3或4， P 表示單鍵、-(CH₂ )_n -、-O(CH₂ )_m O-、-C≡C-、-NH-、-NR¹ -、-O(CO)O-、-O-、-S-或選自下列部分基團之基團：其中環元素Ar⁰ 、Ar¹ 、Ar² 、Ar³ 及Ar⁴ 係獨立於相應之定義進行定義： Ar⁰ 係獨立地選自下式：較佳、或， R^4-7 H、F、Cl、CN，或具有1至30個，較佳1至20個C原子之直鏈、分支鏈或環形烷基，其中一或多個CH₂ 基團係視需要經-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=S)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR⁰ -、-SiR⁰ R⁰⁰ -、-CF₂ -、-CR^x1 =CR^x2 -或-C≡C-以O及/或S原子非彼此直接相連之方式置換，且其中一或多個H原子係視需要經F、Cl、Br、I或CN置換， R⁰ 、R⁰⁰ H或具有1至20個，較佳1至12個C原子之視需要經氟化之直鏈或分支鏈烷基， Ar¹ 係獨立地選自下式： Ar⁴ 係獨立地選自下式： Ar² 、Ar³ 係獨立地選自下式： W¹ 係S、O或Se， U¹ 係CR^a R^b 、SiR^a R^b 、GeR^a R^b 、PR² 或NR² ，其中R^a 及R^b 係如R⁴ 經獨立地定義，其中基團係較佳非與另一基團相鄰， Sp 間隔基團，較佳-O(CH₂ )_m O-、-(CH₂ )_n -、-NH-或-NR¹ -， m 係2至18，及 n 係1至18。基團P之較佳定義係更佳選自下列部分結構：、其中U¹ 、R⁴ 、R⁵ 及R⁶ 係各獨立地如針對式I進行定義。R⁵ 較佳係H或具有1至20個C原子之烷基，更佳H。

更佳地，P係選自部分結構：其中該等基團係如上文及下文定義。

優先考慮其中組分B)係具有向列型液晶相之LC化合物或LC混合物之LC介質。

此外，本發明係關於如上文及下文描述包含一或多種式I二色性染料之LC介質用於光學、電光及電子用途，特定言之用於用以調節能量自外部空間進入內部空間之裝置中之用途。

此外，本發明係關於用於用以調節能量自外部空間進入內部空間之裝置。

本發明進一步係關於下文顯示之新穎之式I化合物。

本發明係關於上文定義之式I化合物，其中基團P表示其中Ar^1-4 係如上文定義，更佳地、或。

本發明進一步係關於式I化合物，其中R¹¹ 及R¹² 彼此獨立地表示具有3至25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置換及一或多個CH基團可經N置換。

上下文中，下列含義適用：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，其中此不含有其他原子(諸如，例如，-C≡C-)或視需要含有一或多個其他原子，諸如，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原子及視需要一或多個雜原子，諸如，例如，N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之碳基。

「鹵素」表示F、Cl、Br或I。

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3個或更多個原子之碳基或烴基可為直鏈、分支鏈及/或環形的且亦可含有螺連接或縮合環。

術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦包含多價基團，例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。

術語「芳基」表示芳族碳基或衍生自其之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個雜原子之如上文定義之「芳基」。

較佳之碳基及烴基係具有1至40，較佳1至25，特別較佳1至18個C原子之視需要經取代之烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基、具有6至40，較佳6至25個C原子之視需要經取代之芳基或芳氧基，或具有6至40，較佳6至25個C原子之視需要經取代之烷基芳基、芳基烷基、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。

其他較佳之碳基及烴基係C₁ -C₄₀ 烷基、C₂ -C₄₀ 烯基、C₂ -C₄₀ 炔基、C₃ -C₄₀ 烯丙基、C₄ -C₄₀ 烷二烯基、C₄ -C₄₀ 多烯基、C₆ -C₄₀ 芳基、C₆ -C₄₀ 烷基芳基、C₆ -C₄₀ 芳基烷基、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。特別優先考慮C₁ -C₂₂ 烷基、C₂ -C₂₂ 烯基、C₂ -C₂₂ 炔基、C₃ -C₂₂ 烯丙基、C₄ -C₂₂ 烷二烯基、C₆ -C₁₂ 芳基、C₆ -C₂₀ 芳基烷基及C₂ -C₂₀ 雜芳基。

其他較佳之碳基及烴基係具有1至40，較佳1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環形烷基，其等係未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中一或多個非相鄰CH₂ 可各彼此獨立地經-C(R^z )=C(R^z )-、-C≡C-、-N(R^z )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子非彼此直接連接之方式置換。

R^z 較佳表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環形烷基鏈，其中另外一或多個非相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換及其中一或多個H原子可經氟置換，具有6至40個C原子之視需要經取代之芳基或芳氧基，或具有2至40個C原子之視需要經取代之雜芳基或雜芳氧基。

較佳之烷基係(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、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、正十一基、正十二基、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。

較佳之烯基係(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、辛烯基及環辛烯基。

較佳之炔基係(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基及辛炔基。

較佳之烷氧基係(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、正十一氧基及正十二氧基。

較佳之胺基係(例如)二甲基胺基、甲基胺基、甲基苯基胺基及苯基胺基。

芳基及雜芳基可為單環或多環的，即其等可含有一個環(諸如，例如，苯基)或兩個或更多個環，其等亦可經稠合(諸如，例如，萘基)或經共價結合(諸如，例如，聯苯)，或含有稠合及連接環之組合。雜芳基含有一個或多個雜原子，較佳選自O、N、S及Se。此類環系統亦可含有個別非共軛單元，情況如此，例如，在茀基本結構中。

特別優先考慮具有6至25個C原子之單、二或三環芳基及具有2至25個C原子之單、二或三環雜芳基，其等視需要含有稠合環且視需要經取代。此外優先考慮5、6或7員芳基及雜芳基。

較佳之芳基係衍生(例如)自母體結構苯、聯苯、三聯苯、[1,1':3',1'']三聯苯、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。

較佳之雜芳基係(例如) 5員環，諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-***、1,2,4-***、四唑、呋喃、噻吩、硒酚、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，或縮合基團，諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并***、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹喔啉咪唑、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、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮雜哢唑、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、二氫噻吩并[3,4-b]-1,4-戴奧辛、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩，或此等基團之組合。該等雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或又一芳基或雜芳基取代。

(非芳族)脂族及雜環基包含飽和環，即彼等含有僅單鍵者，及亦部分不飽和環，即彼等亦可含有多鍵者。雜環含有一或多個雜原子，較佳選自Si、O、N、S及Se。

(非芳族)脂族及雜環基可係單環的，即含有僅一個環(諸如，例如，環己烷)，或多環的，即含有複數個環(諸如，例如，十氫萘或雙環辛烷)。特別優先考慮飽和基團。此外優先考慮具有3至25個C原子之單、二或三環基團，其等視需要含有稠合環且係視需要經取代。此外優先考慮5、6、7或8員碳環基團，其中另外一或多個C原子可經Si置換及/或一或多個CH基團可經N置換及/或一或多個非相鄰CH₂ 基團可經-O-及/或-S-置換。

較佳之脂族及雜環基係(例如) 5員基團，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫呋喃、吡咯啶，6員基團，諸如環己烷、甲矽烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫哌喃、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、茚烷、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-甲橋茚烷-2,5-二基。

芳基、雜芳基、碳基及烴基視需要具有一或多個取代基，其等係較佳選自包含以下之基團：矽基、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。

較佳之取代基係(例如)促溶基團，諸如烷基或烷氧基，吸電子基團，諸如氟、硝基或腈，或用於增加聚合物之玻璃轉化溫度(Tg)之取代基，特定言之巨大取代基，諸如，例如，第三丁基或視需要經取代之芳基。

較佳之取代基(下文中亦稱為「L」)係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 具有上文指示之含義，及Y¹ 表示鹵素、具有6至40，較佳6至20個C原子之視需要經取代之矽基或芳基，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、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子可視需要經F或Cl置換。

更佳之取代基L係(例如) F、Cl、CN、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 、OC₂ F₅ 、此外苯基。

「經取代之矽基或芳基」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 取代之矽基或芳基，其中R^y1 具有上文指示之含義。

在一較佳實施例中，式I中之W表示-S-或-O-，較佳-S-。

Z¹¹ 及Z¹² 較佳彼此獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-，非常特別較佳表示單鍵。

Z²¹ 及Z²² 較佳彼此獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -或-CF₂ O-，特別較佳-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，及非常特別較佳單鍵。

A¹¹ 、A¹² 、A²¹ 、A²² 較佳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，其可經一或多個基團L取代。

A¹¹ 、A¹² 、A²¹ 、A²² 係特別較佳在每次出現時相同或不同地選自衍生自以下母體物質之視需要經基團L取代之基團：苯、茀、萘、吡啶、嘧啶、噻吩、噻二唑、二氫噻吩并戴奧辛、苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并二噻吩、環戊二烯并二噻吩、噻吩并噻吩、茚并噻吩、呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃及喹啉，非常特別較佳噻吩、噻吩并噻吩、萘、噻二唑，及苯，最佳噻吩或噻吩并噻吩。

在一較佳實施例中，環A¹¹ 及A¹² 兩者均選自含有環之噻吩，包括噻吩-2,5-二基或噻吩并噻吩-2,5-二基，及基團Z¹¹ 及Z¹² 係單鍵。

基團R¹¹ 及R¹² 較佳地彼此獨立地表示具有3至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，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置換及一或多個CH基團可經N置換。

基團R¹¹ 及R¹² 非常特別較佳地彼此獨立地表示具有3至20個C原子之分支鏈烷基，較佳包含結合至選自乙基、正丙基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基或正癸基之基團之非末端C原子之甲基、乙基、正丙基、正丁基，或正戊基，例如且較佳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，及類似物。

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25個C原子之直鏈或分支鏈烷基或二烷基胺基。

基團R^x1 及R^x2 較佳在每次出現時相同或不同地係H、F或具有1至6個C原子之烷基。R^x1 及R^x2 特別較佳在每次出現時相同或不同地係H或F，非常特別較佳H。

指數r及s係較佳地彼此獨立地等於1、2或3，特別較佳等於1或2，非常特別較佳等於1。

R² 較佳係具有1至10個C原子之烷基。

式I化合物係較佳選自子式IA至IC化合物之群：IAIBIC 其中出現之基團具有上文針對式I指示之含義。式I化合物係較佳選自子式IA化合物。

較佳實施例包含下式：其中出現之基團具有以下含義： P 係如上文定義，特定言之較佳定義， Z¹¹ 、Z¹² 在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-，較佳單鍵， Z²¹ 、Z²² 在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-CR^x1 =CR^x2 -、-C≡C-或-C(O)-，較佳單鍵， R¹¹ 、R¹² 係獨立地如針對式I進行定義， A¹¹ 、A¹² 係獨立地如針對式I進行定義， A²¹ 、A²² 係獨立地如針對式I進行定義， R³ 係H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之烷基、具有1至25個C原子之烷氧基或芳基，及 r、s 係獨立地如針對式I進行定義。

就式I及其從屬式(例如，IA至IC、IA-1至IC-1等)化合物而言，較佳至少一個A¹¹ 或A¹² 係直接結合至與Ac相關之環(例如，苯并-雙(噻二唑))且係選自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，較佳選自噻吩-2,5-二基或噻吩并噻吩-2,5-二基。該等基團可經一或多個上文定義之基團L取代。特別較佳之取代基L係F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 、OC₂ F₅ 、此外苯基。

特別較佳之式IA-1至IA-3子式係下列：其中基團R¹¹ 、R¹² 、A¹¹ 、A¹² 、A²¹ 、A²² 、Z²¹ 、Z²² 、X、R² 、R³ 、R⁴ 及L及r、s係如針對式I及其子式定義，且較佳地 A¹¹ 、A¹² 、A²¹ 、A²² 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，其可經一或多個基團L取代， L 獨立地表示F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 。 Z¹¹ 、Z¹² 在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-，較佳單鍵，及 Z²¹ 、Z²² 在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-CR^x1 =CR^x2 -、-C≡C-或-C(O)-，較佳單鍵。

式I化合物可與熟習此項技術者已知及描述於有機化學之標準著作，諸如，例如，Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme Verlag, Stuttgart中之方法類似地製備。就用於製備式I化合物之特定方法而言，此外可對已知文獻及工作實例作出參考。

鑒於各化學建構組元之反應性及區域選擇性，下列合成方案中之一者或多者可用於製備所需之染料(方案1至4)。方案1至4中之各反應可藉由選自C-H活化、施蒂爾(Stille)、鈴木(Suzuki)、根岸(Negishi)、園頭(Sonogashira)、布赫瓦爾德-哈特維希(Buchwald-Hartwig)或烏爾曼(Ullmann)型之合適之偶合反應完成。方案1：一般合成方案：方案2：一般合成方案：方案3：一般合成方案：方案4：一般合成方案：

式I化合物係較佳正二色性染料，即具有正各向異性度R之染料。各向異性度R係確定自包含染料之LC混合物在分子平行於光之偏振方向之配向之情況下之消光係數之值及包含染料之LC混合物在分子對光之偏振方向之垂直配向之情況下之消光係數之值。

各向異性度R係特別較佳大於0.4，非常特別較佳大於0.6及最佳大於0.7。

當光之偏振方向係平行於式I分子之最長伸長之方向時吸收較佳達成最大值，及當光之偏振方向係垂直於式I分子之最長伸長之方向時吸收達成最小值。

原則上，合適之主體混合物係適用於習知VA、TN、IPS或FFS顯示器中之任何介電負性或正性LC混合物。

合適之LC混合物係為熟習此項技術者已知及係描述於文獻中。具有負介電各向異性之用於VA顯示器之LC介質係描述(例如)於EP 1 378 557 A1中。

適用於LCD及尤其適用於IPS顯示器之具有正介電各向異性之合適之LC混合物係已知(例如)自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。

根據本發明之具有負或正介電各向異性之液晶介質之較佳實施例係如下文指示。

LC主體混合物係較佳向列型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。此LC介質及相應之LC主體混合物之較佳實施例係彼等下文部分a)至w)者：

a) 包含選自式CY、PY及AC化合物之群之一或多種化合物之LC介質：其中 a 表示1或2， b 表示0或1， c 係0、1或2， d 係0或1， R¹ 及R² 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，較佳具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， R^AC1 及R^AC2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，較佳具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， Z^x 及Z^y 各彼此獨立地表示-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 各彼此獨立地表示F、Cl、CN、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ ，及 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。

較佳地，L¹ 及L² 兩者均表示F或L¹ 及L² 中之一者表示F且另一者表示Cl，或L³ 及L⁴ 兩者均表示F或L³ 及L⁴ 中之一者表示F且另一者表示Cl。

式CY化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中a表示1或2，alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，及alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，及(O)表示氧原子或單鍵。alkenyl較佳表示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化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，及alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，及(O)表示氧原子或單鍵。alkenyl較佳表示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化合物係較佳選自下列子式化合物之群： b) 另外包含一或多種下式化合物之LC介質：其中個別基團具有下列含義： R³ 及R⁴ 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以O原子非彼此直接相連之方式置換， 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化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，及alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl較佳表示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 -。

特別較佳係式ZK1及ZK3化合物。

特別較佳之式ZK化合物係選自下列子式：其中丙基、丁基及戊基係直鏈基團。

最佳係式ZK1a及ZK3a化合物。

c) 另外包含一或多種下式化合物之LC介質：其中個別基團在每次出現時相同或不同地具有下列含義： R⁵ 及R⁶ 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，較佳具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， e 表示1或2。

較佳地，式DK化合物包含表示之至少一個環。

式DK化合物係較佳選自由下列子式組成之群：

其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，及alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl較佳表示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 -。

優先考慮式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10及DK11化合物。

d) 另外包含一或多種下式化合物之LC介質：其中個別基團具有下列含義：至少一個環F不同於伸環己基， f 表示1或2， R¹ 及R² 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換， 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 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。

較佳地，基團L¹ 及L² 兩者均表示F或基團L¹ 及L² 中之一者表示F且另一者表示Cl。

式LY化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中R¹ 具有上文指示之含義，烷基表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，(O)表示氧原子或單鍵，及v表示自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) 另外包含選自由下式組成之群之一或多種化合物之LC介質：其中alkyl表示C_1-6 -烷基，L^x 表示H或F，及X表示F、Cl、OCF₃ 、OCHF₂ 或OCH=CF₂ 。特別優先考慮式G1化合物，其中X表示F。

f) 另外包含選自由下式組成之群之一或多種化合物之LC介質：其中R⁵ 具有上文針對R¹ 指示之含義中之一者，alkyl表示C_1-6 -烷基，d表示0或1，及z及m各彼此獨立地表示自1至6之整數。此等化合物中之R⁵ 係特別較佳C_1-6 -烷基或-烷氧基或C_2-6 -烯基，d係較佳1。根據本發明之LC介質較佳以≥ 5重量%之量包含一或多種具有上文提及之式之化合物。

g) 另外包含選自由下式組成之群之一或多種聯苯化合物之LC介質：其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，及alkenyl及alkenyl*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl及alkenyl*較佳表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

式B1至B3之聯苯於LC混合物中之比例係較佳至少3重量%，特定言之≥ 5重量%。

式B2化合物係特別較佳的。

式B1至B3化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中alkyl*表示具有1至6個C原子之烷基。根據本發明之介質特別較佳包含一或多種式B1a及/或B2c化合物。

h) 另外包含一或多種下式三聯苯化合物之LC介質：其中R⁵ 及R⁶ 各彼此獨立地具有上文指示之含義中之一者，及各彼此獨立地表示其中L⁵ 表示F或Cl，較佳F，及L⁶ 表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F或CHF₂ ，較佳F。

式T化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，R*表示具有2至7個C原子之直鏈烯基，(O)表示氧原子或單鍵，及m表示自1至6之整數。R*較佳表示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較佳表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。

i) 另外包含一或多種下式O之化合物之LC介質：其中 R^O1 、R^O2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換， 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 係1或2。

式O化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中R^O1 及R^O2 具有上文指示之含義及較佳各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。

較佳之介質包含選自式O3、O4及O5之一或多種化合物。

k) 另外包含一或多種下式化合物之LC介質：其中 R⁹ 表示H、CH₃ 、C₂ H₅ 或正C₃ H₇ ，(F)表示可選氟取代基，及q表示1、2或3，及R⁷ 具有上文針對R¹ 指示之含義中之一者，較佳以＞ 3重量%之量，特定言之≥ 5重量%及非常特別較佳5至30重量%。

特別較佳之式FI化合物係選自由下列子式組成之群：其中R⁷ 較佳表示直鏈烷基，及R⁹ 表示CH₃ 、C₂ H₅ 或正C₃ H₇ 。特別優先考慮式FI1、FI2及FI3化合物。

l) 另外包含選自由下式組成之群之一或多種化合物之LC介質：其中R⁸ 具有上文針對R¹ 指定之含義，及alkyl表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。

m) 另外包含含有四氫萘基或萘基單元之一或多種化合物之LC介質，諸如，例如，選自由下式組成之群之化合物：其中 R¹⁰ 及R¹¹ 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，較佳具有1至6個C原子之烷基或烷氧基，及R¹⁰ 及R¹¹ 較佳表示具有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，及 Z¹ 及Z² 各彼此獨立地表示-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。

n) 另外包含一或多種下式二氟苯并二氫苯并哌喃及/或二氟二氫苯并哌喃之LC介質：其中 R¹¹ 及R¹² 各彼此獨立地具有上文針對R¹¹ 指示之含義中之一者，環M 係反式-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 係0、1或2，較佳以3至20重量%之量，特定言之以3至15重量%之量。

特別較佳之式BC、CR及RC化合物係選自由下列子式組成之群：其中Alkyl及Alkyl*各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係1或2，及Alkenyl及Alkenyl*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl及Alkenyl*較佳表示CH₂ =CH-、CH₂ =CHCH₂ CH₂ -、CH₃ -CH=CH-、CH₃ -CH₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₂ -CH=CH-、CH₃ -(CH₂ )₃ -CH=CH-或CH₃ -CH=CH-(CH₂ )₂ -。

非常特別優先考慮包含一、二或三種式BC-2化合物之混合物。

o) 另外包含一或多種下式氟化菲、二苯并呋喃及/或二苯并噻吩之LC介質：其中R¹¹ 及R¹² 各彼此獨立地具有上文針對R¹¹ 指示之含義中之一者，b表示0或1，L表示F，及R表示1、2或3。

特別較佳之式PH及BF化合物係選自由下列子式組成之群：其中R及R'各彼此獨立地表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。

p) 另外包含一或多種下式單環化合物之LC介質：其中 R¹ 及R² 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂ 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，較佳具有1至6個C原子之烷基或烷氧基， L¹ 及L² 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF₃ 、CF₃ 、CH₃ 、CH₂ F、CHF₂ 。

較佳地，L¹ 及L² 兩者均表示F或L¹ 及L² 中之一者表示F且另一者表示Cl，

式Y化合物係較佳選自由下列子式組成之群：其中，Alkyl及Alkyl*各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*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，及O表示氧原子或單鍵。Alkenyl及Alkenyl*較佳表示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 -。

特別較佳之式Y化合物係選自由下列子式組成之群：其中Alkoxy較佳表示具有3、4或5個C原子之直鏈烷氧基。

q) 包含1至15，較佳3至12種式CY1、CY2、PY1、PY2、AC1、AC2及/或AC3化合物之LC介質。此等化合物於混合物中之比例作為整體係較佳20至99%，更佳30至95%，特別較佳40至90%。此等個別化合物之含量係較佳在各情況下2至20%。

r) 包含1至10，較佳1至8種式ZK化合物，特定言之式ZK1、ZK2及/或ZK6化合物之LC介質。此等化合物於混合物中之比例作為整體係較佳3至25%，特別較佳5至45%。此等個別化合物之含量係較佳在各情況下2至20%。

s) LC介質，其中式CY、PY及ZK化合物於混合物中之比例作為整體係大於70%，較佳大於80%。

t) 含有一或多種，較佳1至5種選自PY1至PY8化合物，非常較佳選自式PY2化合物之LC介質。此等化合物於混合物中之比例作為整體係較佳1至30%，特別較佳2至20%。此等個別化合物之含量係較佳在各情況下1至20%。

u) 含有一或多種，較佳1、2或3種式T2化合物之LC介質。此等化合物於混合物中之含量作為整體係較佳1至20%。

根據本發明之LC介質較佳以0.5至30重量%，特定言之1至20重量%之量包含式T及其較佳子式三聯苯。

特別優先考慮式T1、T2、T3及T21化合物。在此等化合物中，R較佳表示烷基，此外烷氧基，各具有1至5個C原子。

若混合物之Δn值係≥ 0.1，則三聯苯係較佳用於根據本發明之混合物中。較佳之混合物包含2至20重量%之一或多種式T三聯苯化合物，較佳選自化合物T1至T22之群。

v) 含有一或多種，較佳1、2或3種式BF1及/或BSF1化合物之LC介質。此等化合物於混合物中之總含量作為整體係較佳1至15%，較佳2至10%，特別較佳4至8%。

v) 較佳之介質以2至25%，較佳3至20%，特別較佳5至15%之總濃度，包含一或多種式O化合物，較佳選自式O3、O4及O5化合物。

w) 較佳之介質包含一或多種式DK化合物，較佳選自式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10及DK11化合物。式DK9、DK10及DK11化合物之總濃度係較佳2至25%，更佳3至20%，特別較佳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。此LC介質及相應之LC主體混合物之較佳實施例係彼等下文部分aa)至zz)者：

aa) 包含選自下式之一或多種化合物之LC介質：其中 R²⁰ 各相同或不同地表示具有1至15個C原子之鹵化或未經取代之烷基或烷氧基，其中另外此等基團中一或多個CH₂ 基團可各彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂ O-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子非彼此直接相連之方式置換， X²⁰ 各相同或不同地表示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，各具有多達6個C原子，及 Y^20-23 各相同或不同地表示H或F； Z²⁰ 表示-C₂ H₄ -、-(CH₂ )₄ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C₂ F₄ -、-CH₂ CF₂ -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-COO-或-OCF₂ -，於式V及VI中亦表示單鍵，於式V及VIII中亦表示-CF₂ O-， r 表示0或1，及 s 表示0或1； - 式IV化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。 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OCF=CF₂ 或Cl； - 式V化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。 R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F及OCF₃ ，此外OCHF₂ 、CF₃ 、OCF=CF₂ 及OCH=CF₂ ； - 式VI化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。 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OCF₃ 、CF₃ 、CF=CF₂ 、OCHF₂ 及OCH=CF₂ ； - 式VII化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。 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OCF₃ 、OCHF₂ 及OCH=CF₂ 。

bb) LC介質，其中該LC介質另外包含選自式II及III化合物之群之一或多種化合物：其中 R²⁰ 各相同或不同地表示具有1至15個C原子之鹵化或未經取代之烷基或烷氧基，其中另外此等基團中一或多個CH₂ 基團可各彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂ O-、-CH=CH-、、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子非彼此直接相連之方式置換， X²⁰ 各相同或不同地表示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，各具有多達6個C原子，及 Y^20-24 各相同或不同地表示H或F；各彼此獨立地表示。式II化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。

R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F。特別優先考慮式IIa及IIb化合物，特定言之式IIa及IIb化合物，其中X表示F。

式III化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。

R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F。特別優先考慮式IIIa及IIIe化合物，特定言之式IIIa化合物；

cc) 該介質另外包含選自上文給定之式ZK1至ZK10之一或多種化合物。尤其較佳係式ZK1及ZK3化合物。特別較佳之式ZK化合物係選自子式ZK1a、ZK1b、ZK1c、ZK3a、ZK3b、ZK3c及ZK3d。

dd) 該介質另外包含選自上文給定之式DK及O之一或多種化合物。尤其較佳之化合物係DK1、DK4、DK7、DK9、DK10、DK11、O3、O4及O5。

ee) 該介質另外包含選自下式之一或多種化合物：其中X²⁰ 具有上文指示之含義，及 L 表示H或F，「alkenyl」表示C_2-6 -烯基。

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

gg) 該介質另外包含選自上文給定之式B1、B2及B3之一或多種化合物，較佳選自式B2化合物。式B1至B3化合物係特別較佳選自式B1a、B2a、B2b及B2c。

hh) 該介質另外包含選自下式之一或多種化合物：其中L²⁰ 、L²¹ 表示H或F，及R²¹ 及R²² 各相同或不同地表示正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，各具有多達6個C原子，及較佳各相同或不同地表示具有1至6個C原子之烷基。

ii) 該介質包含一或多種下式化合物：其中R²⁰ 、X²⁰ 及Y^20-23 具有式III中指定之含義，及各彼此獨立地表示

式XI及XII化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義及較佳R²⁰ 表示具有1至6個C原子之烷基及X²⁰ 表示F。

在此實施例中，包含至少一種式XIIa及/或XIIe化合物之混合物係較佳的。

jj) 該介質包含一或多種上文給定之式T化合物，較佳選自式T21至T23及T25至T27化合物之群。

特別優先考慮式T21至T23化合物。非常特別優先考慮下式化合物：

kk) 該介質包含選自上文給定之式DK9、DK10及DK11之群之一或多種化合物。

ll) 該介質另外包含選自下式之一或多種化合物：其中R²⁰ 及X²⁰ 各彼此獨立地具有上文指示之含義中之一者，及Y^20-23 各彼此獨立地表示H或F。X²⁰ 係較佳F、Cl、CF₃ 、OCF₃ 或OCHF₂ 。R²⁰ 較佳表示烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，各具有多達6個C原子。

根據本發明之混合物特別較佳包含一或多種式XV-a或XVIII-a化合物：其中R²⁰ 具有上文指示之含義。R²⁰ 較佳表示直鏈烷基，特定言之乙基、正丙基、正丁基及正戊基且非常特別較佳正丙基。式XV化合物，特定言之式XV-a化合物，係較佳以0.5至20重量%，特別較佳1至15重量%之量用於根據本發明之混合物中。

mm) 該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I中指定之含義，s表示0或1，及在式XIX中，X²⁰ 可亦表示具有1至6個C原子之烷基或具有1至6個C原子之烷氧基。該烷基或烷氧基係較佳直鏈的。

R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F； - 式XIX化合物係較佳選自下式：其中R²⁰ 、X²⁰ 及Y²⁰ 具有上文指示之含義。R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F，及Y²⁰ 係較佳F； -R²⁰ 係具有2至6個C原子之直鏈烷基或烯基； nn) 該介質包含一或多種上文給定之式G1至G4化合物，較佳選自G1及G2，其中烷基表示C_1-6 -烷基，L^x 表示H及X表示F或Cl。在G2中，X特別較佳表示Cl。

oo) 該介質包含一或多種下式化合物：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F。根據本發明之介質特別較佳包含一或多種式XXII化合物，其中X²⁰ 較佳表示F。式XX至XXII化合物係較佳以1至20重量%，特別較佳1至15重量%之量用於根據本發明之混合物中。特別較佳之混合物包含至少一種式XXII化合物。

pp) 該介質包含一或多種下式化合物：其中R²⁰ 及X²⁰ 具有上文指示之含義。R²⁰ 較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X²⁰ 較佳表示F。根據本發明之介質特別較佳包含一或多種式M-1化合物，其中X²⁰ 較佳表示F。式M-1至M-3化合物係較佳以1至20重量%，特別較佳1至15重量%之量用於根據本發明之混合物中。

其他較佳實施例係如下文指示： qq) 該介質包含兩種或更多種式XII化合物，特定言之式XIIa及/或XIIe化合物； rr) 該介質包含2至30重量%，較佳3至20重量%，特別較佳3至15重量%之式XII化合物； ss) 除式XII化合物外，該介質包含選自式II至XVIII化合物之群之其他化合物； tt) 式II至XVIII化合物於混合物中之比例作為整體係40至95%，較佳50至90%，特別較佳55至88重量%； uu) 該介質較佳包含10至40%，更佳12至30%，特別較佳15至25重量%之式II及/或III化合物； vv) 該介質包含1至10重量%，特別較佳2至7重量%之式XV及/或XVI化合物； ww) 該介質包含至少一種式XIIa化合物及/或至少一種式XIIe化合物及至少一種式IIIa及/或IIa化合物。 xx) 較佳之介質以2至25%，較佳3至20%，特別較佳5至15%之總濃度包含一或多種式O化合物，較佳選自式O3、O4及O5。 yy) 較佳之介質包含一或多種式DK化合物，較佳選自式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10及DK11。式DK9、DK10及DK11化合物之總濃度係較佳2至25%，更佳3至20%，特別較佳5至15%。 zz) 較佳之介質以10至80%，較佳12至75%，特別較佳15至70重量%之濃度包含一或多種式IV至VI化合物，較佳選自式IVa、IVb、IVc、IVd、Va、Vc及VIb化合物之群。

在具有負介電各向異性(Δε)之介質之情況下，Δε之值係較佳在自-2.0至-8.0之範圍內，更佳在自-3.0至-6.0之範圍內，及特別較佳自-3.5至5.0。

在具有正介電各向異性之介質之情況下，Δε之值係較佳在自3.0至60.0之範圍內，更佳在自5.0至30.0之範圍內，及特別較佳自8.0至15.0。

根據本發明之液晶介質較佳具有80℃或以上，更佳90℃或以上，甚至更佳105℃或以上，及特別較佳110℃或以上之清亮點。

根據本發明之介質之向列相較佳延伸至少自-10℃或少至80℃或以上，較佳高達90℃或以上，更佳至少自-20℃或少至100℃或以上及特別較佳自-30℃或少至110℃或以上。

在本發明之一較佳實施例中，液晶介質之雙折射率(Δn)係在0.040或以上至0.080或以下之範圍內，更佳在0.045或以上至0.070或以下之範圍內及最佳在0.050或以上至0.060或以下之範圍內。在此實施例中，該介電各向異性係正或負的，較佳負的。

在本發明之另一較佳實施例中，液晶介質之Δn係在0.075或以上至0.130或以下之範圍內，更佳在0.090或以上至0.125或以下之範圍內及最佳在0.095或以上至0.120或以下之範圍內。

在本發明之又另一較佳實施例中，液晶介質之Δn係在0.100或以上至0.200或以下之範圍內，更佳在0.110或以上至0.180或以下之範圍內及最佳在0.120或以上至0.160或以下之範圍內。

二色性式I化合物係較佳以0.01至10重量%，特別較佳0.05至7重量%及非常特別較佳0.1至7重量%之比例存在於切換層中。

介質較佳包含一、二、三、四或五種根據本發明之式I化合物。

根據本發明之LC介質係較佳向列型液晶。

根據本發明之介質係以本身習知的方式進行製備。一般而言，組分係較佳在高溫下彼此溶解。混合係較佳在惰性氣體下(例如在氮或氬下)進行。一或多種式I染料及視需要其他二色性染料係較佳在高溫下，特別較佳在高於40℃下及非常特別較佳在高於50℃下，依序添加。一般而言，將所需量之少量使用之組分溶解於構成主要成分之組分中。亦可能將組分之溶液混合於有機溶劑中，例如混合於丙酮、甲苯、氯仿或甲醇中，及在混合後，例如藉由蒸餾以再次移除該溶劑。此外，本發明係關於用於製備根據本發明之LC介質之方法。

此外，本發明係關於包含至少一種式I化合物之LC介質在賓主型液晶顯示器中之用途。

此外，本發明係關於含有包含至少一種式I化合物之LC介質之賓主型液晶顯示器。

此外，本發明係關於包含液晶介質及至少一種式I化合物之混合物在用於用以調節能量自外部空間進入內部空間之裝置中之用途，較佳在窗玻璃中之用途。

除一或多種式I化合物，及較佳液晶介質外，根據本發明之裝置在切換層中較佳亦包含具有不同於式I之結構之其他二色性染料。該裝置特別較佳包含一、二、三或四種其他染料，非常特別較佳二或三種其他染料及最佳三種其他染料，其等具有不同於式I之結構。

關於二色性之性質，針對式I化合物描述之較佳性質係亦較佳用於可選其他二色性染料。

切換層之二色性染料之吸收光譜較佳以使眼睛產生黑色印象之方式彼此互補。根據本發明之液晶介質之兩種或更多種二色性染料較佳覆蓋可見光譜之很大一部分。其中可製備對眼睛呈黑色或灰色之染料之混合物之精確方法係為熟習此項技術者已知且係描述(例如)於Manfred Richter, Einführung in die Farbmetrik [Introduction to Colorimetry]，第2版，1981, ISBN 3-11-008209-8, Verlag Walter DE Gruyter & Co中。

染料之混合物之顏色位置之設定係描述於比色法之領域內。為此，個別染料之光譜係將蘭伯特-比爾定律考慮在內進行計算以產生整體光譜並轉化為相應之顏色位置及在相關照明下之亮度值，例如用於日光之光源D65，根據比色法之規則。白點之位置係由個別光源(例如D65)固定，並引用於表格(例如上文之參考)中。不同之顏色位置可藉由改變各種染料之比例進行設定。

根據一較佳實施例，切換層包含一或多種二色性染料，其等吸收紅外及近紅外區域中的光線，即，在600至2000 nm之波長下，較佳在自650至1800 nm之範圍內，特別較佳在自650至1300 nm之範圍內。在一較佳實施例中，此等二色性染料係選自偶氮化合物、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、含碳數較高之芮、吡咯甲川、偶氮染料、鎳連二硫烯、(金屬)酞青素、(金屬)萘酞菁及(金屬)卟啉。其中，特別優先考慮苝及聯三芮。

具有不同於式I之結構之切換層之其他二色性染料係較佳選自B. Bahadur, Liquid Crystals - Applications and Uses，第3卷，1992, World Scientific Publishing, Section 11.2.1中指示之染料類別，及特別較佳選自其中存在之表格中給定之明確化合物。

該等染料屬於熟習此項技術者已知的二色性染料之類別且已多次描述於文獻中。因此，例如，蒽醌染料係描述於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，萘醌染料係描述於DE 3126108及DE 3202761中，偶氮染料係描述於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)，及H. Seki, C. Shishido、S. Yasui及T. Uchida: Jpn. J. Appl. Phys. 21, 191-192 (1982)中，及苝係描述於EP 60895、EP 68427及WO 82/1191中。芮染料如描述(例如)於EP 2166040、US 2011/0042651、EP 68427、EP 47027、EP 60895、DE 3110960及EP 698649中。

根據一較佳實施例，除式I化合物外，根據本發明之裝置之切換層包含僅選自芮染料之二色性染料。

可存在於裝置之切換層中之較佳之其他二色性染料之實例係顯示於下表1中：

在一較佳實施例中，根據本發明之裝置之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其切換層中包含一或多種螢光染料，則此係特別較佳的。

淬滅劑化合物係淬滅螢光之化合物。淬滅劑化合物在切換層中可承擔相鄰分子諸如例如螢光染料之電子激發能，且在過程中經轉化為電子激發態。經猝滅之螢光染料因此轉化為電子基態並因此防止發射螢光或經歷後續反應。淬滅劑化合物本身透過無輻射去活化或藉由發光返回基態且再次可用於進一步猝滅。

淬滅劑化合物在根據本發明之裝置之切換層中可具有各種功能。首先，淬滅劑化合物可藉由電子激發能之去活化有助於延伸染料系統之壽命。其次，該淬滅劑化合物消除可為美學上非所需之額外顏色效應，例如在切換層中發射自螢光染料之內部空間中之彩色發射。

為達成有效猝滅，淬滅劑化合物應適用於個別染料系統，特定言之在最長波長下在染料組合中吸收之染料。達成有效猝滅之方法係為熟習此項技術者已知的。

較佳之淬滅劑化合物係描述(例如)於Joseph R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy，第3版，2010, ISBN 10: 0-387-31278-1, Verlag Springer Science+Business Media LLC中第279頁之表8.1中。分子之其他類別係為熟習此項技術者熟知的，例如在關鍵詞暗猝滅劑或黑洞猝滅劑下。實例係偶氮染料及胺基蒽醌。用於根據本發明之裝置之切換層中之淬滅劑化合物亦可係非螢光染料或僅在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，存在之任何淬滅劑化合物係經選擇使得光譜之可見部分中之螢光係經抑制。

根據本發明之裝置係較佳適用於調節能量以陽光之方式自環境進入內部空間內。此處待調節之能量之通過自環境(外部空間)發生進入內部空間內。

此處內部空間可係大體上與環境隔絕之任何所需空間，例如建築物、車輛或容器。

因此，此外，本發明係關於裝置用於調節能量自外部空間進入內部空間之用途。

然而，裝置亦可用於美觀之房間設計，例如用於光及顏色效應。例如，含有根據本發明之裝置之呈灰色或彩色之門及墻壁元件可切換為透明的。此外，該裝置亦可包含在亮度或黃色平面背光中經調節之白色或彩色平面背光，其藉助於藍色賓主型顯示器對顏色加以調節。可向根據本發明之裝置之一或兩個玻璃側面提供粗糙或結構化玻璃用於耦合輸出光及/或用於產生光效應。

在另一替代用途中，裝置係用於調節光於眼之入射，例如在護目鏡、遮光板或太陽鏡中，其中該裝置在一種切換狀態下保持光之入射低及在另一切換狀態下減少光之入射。

根據本發明之裝置係較佳佈置於相對較大之二維結構之開口中，其中該二維結構本身僅容許能量之輕微通過，或一點也不容許能量通過，及其中該開口具有相對較高之能量透射率。該二維結構係較佳內部空間至外部之壁或另一邊界。此外，該二維結構較佳覆蓋至少相同大小之區域，特別較佳比其中配置根據本發明之裝置之開口大至少兩倍之區域。

裝置係較佳特徵在於其具有至少0.05 m² ，較佳至少0.1 m² ，特別較佳至少0.5 m² 及非常特別較佳至少0.8 m² 之面積。

如上文描述，裝置係較佳安置於具有相對較高之能量透射率之開口中，安置在建築物、容器、車輛或另一大體上封閉之空間中。該裝置可一般用於任何所需內部空間，特定言之若其等具有僅有限之空氣與環境之交換及具有透光邊界表面，通過透光邊界表面可發生能量自外部以光能之形式輸入。裝置用於內部空間(其透過透光區域(例如透過窗戶區域)經歷強烈日照)之用途係特別相關的。

根據本發明之裝置係可切換的。此處切換係意謂能量透過裝置之通過之變化。根據本發明之裝置係較佳可電切換的，如描述(例如)於WO 2009/141295及於WO 2014/090373中。

然而，根據本發明之裝置亦可係可熱切換的，如描述(例如)於WO 2010/118422中。在此情況下，該切換較佳透過通過包含式I化合物及液晶介質之切換層之溫度之變化自向列狀態轉變至各向同性狀態來發生。在向列狀態中，液晶介質之分子係呈有序之形式及因此式I化合物亦係如此，例如透過配向層之作用平行於裝置之表面進行配向。在各向同性狀態中，分子係呈無序之形式，及因此式I化合物亦係如此。根據二色性化合物取決於與光之振動平面相關之配向具有較高或較低吸收係數之原則，式I二色性化合物之有序與無序存在間之差異引起根據本發明之裝置之切換層之光透射率之差異。

若裝置係可電切換的的，則其較佳包含兩個或更多個電極，該等電極安裝於切換層之兩側上。該等電極較佳由ITO或較佳透明金屬及/或金屬氧化物薄層，例如銀或FTO (摻雜氟之氧化錫)或熟習此項技術者已知用於此用途之替代材料組成。較佳向該等電極提供電連接。電壓係較佳由電池、可充電電池或外部電源提供。

在電切換之情況下，切換操作透過液晶介質之分子之配向藉由施加電壓發生。

在一較佳實施例中，裝置係自具有高吸收之狀態，即低光透射率，其係在無電壓之情況下存在，轉化為具有低吸收之狀態，即較高光透射率。切換層之液晶介質較佳在兩種狀態下均為向列型的。無電壓狀態係較佳特徵在於液晶介質之分子，及因此式I化合物之分子，係平行於切換層之平面進行配向。此係較佳由經相應選擇之配向層達成。在電壓下之狀態係較佳特徵在於液晶介質之分子，及因此式I化合物之分子，係垂直於切換層之平面進行配向。

在上文提及之實施例之一替代實施例中，裝置係自具有低吸收之狀態，即高光透射率，其係在無電壓之情況下存在，轉化為具有較高吸收之狀態，即較低之光透射率。切換層之液晶介質較佳在兩種狀態下均為向列型的。無電壓狀態係較佳特徵在於切換層之液晶介質之分子，及因此式I化合物之分子，係垂直於切換層之平面進行配向。此係較佳由經相應選擇之配向層或由用於垂直配向之自配向添加劑達成。在電壓下之狀態係較佳特徵在於切換層之液晶介質之分子，及因此式I化合物之分子，係平行於切換層之平面。

根據本發明之一較佳實施例，裝置可在無外部電源之情況下藉由提供藉助於太陽能電池或連接至該裝置將光及/或熱能轉化為電能之另一裝置所需之能量進行操作。藉助於太陽能電池之能量之供應可直接或間接，即經由電池或可充電電池或中間連接之用於儲存能量之其他單元發生。該太陽能電池係較佳安裝於裝置外部上或係該裝置之內部組件，如揭示(例如)於WO 2009/141295中。此處特別優先考慮在漫射光之情況下特別有效之太陽能電池，及透明之太陽能電池。

根據本發明之裝置較佳具有下列層序列，其中其他層可另外存在。下文指示之層在該裝置中係較佳彼此直接相鄰： - 基板層，較佳包含玻璃或聚合物 - 導電透明層，較佳包含ITO - 配向層 - 包含一或多種式I化合物之切換層 - 配向層 - 導電透明層，較佳包含ITO - 基板層，較佳包含玻璃或聚合物個別層之較佳實施例係如下文描述。

根據本發明之裝置較佳包含一或多個，特別較佳兩個配向層。該等配向層係較佳與包含式I化合物之切換層之兩側直接相鄰。

根據本發明之裝置中使用之配向層可係熟習此項技術者已知用於此目的之任何所需層。優先考慮聚醯亞胺層，特別較佳包含經摩擦之聚醯亞胺之層。若分子係平行於配向層(平面配向)的，則以熟習此項技術者已知的某一方式摩擦之聚醯亞胺導致液晶介質之分子在摩擦方向上配向。此處較佳地，液晶介質之分子在配向層上不完全平面的，而是具有輕微之傾斜角。為達成液晶介質之化合物對配向層之表面之垂直配向(垂直配向)，以某一方式處理之聚醯亞胺係較佳用作用於配向層之材料(用於非常高之傾斜角之聚醯亞胺)。此外，藉由對偏振光之曝露方法獲得之聚合物可用作配向層以達成液晶介質之化合物根據配向軸之配向(光配向)。除垂直配向層外，可使用向液晶介質添加用於垂直配向之自配向添加劑。

根據本發明之裝置中之切換層係此外較佳佈置於兩個基板層之間或藉此封閉。該等基板層可由(例如)玻璃或聚合物，較佳透光性聚合物組成。

裝置係較佳特徵在於其不包含基於聚合物之偏振器，特別較佳不包含在固體材料相中之偏振器且非常特別較佳根本不包含偏振器。

然而，根據一替代實施例，裝置亦可包含一或多個偏振器。在此情況下，該等偏振器係較佳線性偏振器。

若恰好存在一個偏振器，則其吸收方向係較佳垂直於在該偏振器所在切換層之一側之根據本發明之裝置之液晶介質之化合物之定向軸。

在根據本發明之裝置中，吸收性及亦反射性偏振器兩者均可採用。優先考慮使用呈薄光學膜之形式之偏振器。可用於根據本發明之裝置中之反射性偏振器之實例係DRPF (漫反射偏振器膜，3M)、DBEF (經雙亮度增強之膜，3M)、DBR (層狀聚合物分佈式布拉格反射器，如描述於US 7,038,745及US 6,099,758中)及APF膜(高級偏振器膜，3M，參考Technical Digest SID 2006, 45.1、US 2011/0043732及US 7,023,602)。此外，可採用反射紅外線之基於線柵之偏振器(WGP，線柵偏振器)。可用於根據本發明之裝置中之吸收性偏振器之實例係Itos XP38偏振器膜及Nitto Denko GU-1220DUN偏振器膜。可根據本發明使用之圓形偏振器之實例係APNCP37-035-STD偏振器(美國偏振器)。另一實例係CP42偏振器(ITOS)。

根據本發明之裝置此外可包含光波導系統，該光波導系統將光運輸至太陽能電池或用於將光及/或熱能轉化為電能之另一裝置，較佳如描述於WO 2009/141295中。該光波導系統收集及集中光擊中裝置。其較佳收集及集中由螢光二色性染料在切換層中發射之光。該光波導系統係與用於將光能轉化為電能之裝置(較佳太陽能電池)接觸，使得收集之光以集中之形式擊中後者。在本發明之一較佳實施例中，將用於將光能轉化為電能之裝置安裝於根據本發明之裝置之邊緣上，積體於後者內並電連接至用於該裝置之電切換之器件。

在一較佳實施例中，根據本發明之裝置係窗戶之構成，特別較佳包含至少一個玻璃表面之窗戶，非常特別較佳包含多層中空玻璃之窗戶。

此處窗戶係意謂特定言之包含框架及由此框架圍繞之至少一個玻璃板之建築物中之結構。該窗戶較佳包含隔熱框架及兩個或更多個玻璃板(多層中空玻璃)。

根據一較佳實施例，將根據本發明之裝置直接施用至窗戶之玻璃表面，特別較佳施用於在多層中空玻璃之兩個玻璃板間之空隙中。

此外，本發明係關於包含根據本發明之裝置之窗戶，較佳具有上文指示之較佳特徵。

由於根據本發明之化合物之電子性質，除用作染料外，該等化合物係亦適合作為有機半導體。

因此，此外，本發明係關於式I化合物在有機電子組件諸如，例如，有機發光二極體(OLED)、有機場效應電晶體(OFET)、印刷電路、射頻識別元件(RFID)、照明元件、光伏打裝置及光學感測器中之用途。

由於根據本發明之化合物之彩色性質及在有機材料中之良好溶解度，該等化合物係非常適合作為染料。

本發明因此同樣係關於式I染料用於著色聚合物之用途。

在本發明及尤其在下列實例中，介晶化合物之結構係藉助於縮寫，亦稱為首字母縮略詞指示。在此等首字母縮略詞中，化學式係使用下表A至C如下縮寫。所有基團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 表示直鏈烷基或烯基，較佳1E-烯基，各分別具有n、m及l個C原子。表A列舉用於化合物之核心結構之環元素之編碼，而表B顯示連接基。表C給出用於左側或右側端基團之編碼之含義。首字母縮略詞係由用於具有可選連接基之環元素之編碼，接著第一個連字元及用於左側端基團之編碼，及第二個連字元及用於右側端基團之編碼構成。表D顯示化合物之例示性結構與其等個別縮寫一起。表 A ：環元素 表 B ：連接基 表 C ：端基 其中n及m各表示整數，及三個點「...」係用於來自此表之其他縮寫之佔位符。

下表顯示例示性結構與其等個別縮寫一起。顯示此等以說明用於縮寫之規則之含義。此外其等表示較佳使用之化合物。表 D ：例示性結構 其中n、m及l較佳彼此獨立地表示1至7。

下表表E顯示可用作根據本發明之介晶介質中之額外穩定劑之例示性化合物。表 E 表E顯示可添加至根據本發明之LC介質之可能之穩定劑。 (此處n表示自1至12之整數，較佳1、2、3、4、5、6、7或8，未顯示末端甲基)。

LC介質較佳包含0至10重量%，特定言之1 ppm至5重量%，特別較佳1 ppm至1重量%之穩定劑。

下表F顯示可較佳用作根據本發明之介晶介質中之對掌性摻雜劑之例示性化合物。表 F

在本發明之一較佳實施例中，介晶介質包含選自來自表F之化合物之群之一或多種化合物。

根據本申請案之介晶介質較佳包含選自由來自上表之化合物組成之群之兩種或更多種，較佳四種或更多種化合物。

根據本發明之液晶介質較佳包含選自來自表D之化合物之群之不同式之七種或更多種，較佳八種或更多種個別化合物，較佳選自來自表D之化合物之群之不同式中之三者或更多者，特別較佳四者或更多者。當指示液晶化合物及二色性染料之比例時，忽略少量存在之此等化合物及其他組分之比例。

對熟習此項技術者不言而喻，根據本發明之LC介質亦可包含其中(例如) H、N、O、Cl或F已經相應之同位素置換之化合物。

所有百分比資料及數量比率係重量百分比。

實例本發明係由下列非限制性實例進行詳細描述。

所有物理性質係根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany測定，及適用於20℃之溫度。除非在各情況下另有明確指示，否則Δn之值係在589 nm下測定，及Δε之值係在1 kHz下測定。在各情況下，n_e 及n_o 在上文指示之條件下為異常光束及普通光束之折射率。

在各情況下在所述染料之吸收帶之最大波長下，各向異性度R係確定自消光係數E(p)之值(在分子與光之偏振方向平行配向之情況下，混合物之消光係數)及混合物之消光係數E(s)之值(在分子與光之偏振方向垂直配向之情況下，混合物之消光係數)。若該染料具有複數個吸收帶，則選擇最強吸收帶。如熟習此項技術者在LC顯示器技術之領域中已知，混合物之分子之配向係由配向層達成。為消除液晶介質、其他吸收或反射之影響，各量測係針對不包含染料之相同混合物進行，並減去獲得之值。

量測係使用線性偏振光進行，該線性偏振光之振動方向係平行於配向方向(E(p)之測定)或垂直於配向方向(E(s)之測定)。此可由線性偏振器達成，其中該偏振器係相對於裝置旋轉以達成兩個不同振動方向。E(p)及E(s)之量測係因此經由入射偏振光之振動方向之旋轉進行。

各向異性度R係根據下式計算自E(s)及E(p)之合成值： R=[E(p)-E(s)] / [E(p) + 2*E(s)]，如指示於尤其「Polarized Light in Optics and Spectroscopy」, D. S. Kliger等人，Academic Press, 1990中。用於測定包含二色性染料之液晶介質之各向異性度之方法之詳細描述係亦於B. Bahadur, Liquid Crystals - Applications and Uses，第3卷，1992, World Scientific Publishing，第11.4.2章節中給出。

實例 1 ：

實例 2 ： R = 2-乙基己基

實例 3 ： R = 2-乙基己基初始材料可根據C. Wetzel等人，Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54,12334 –12338獲得。

實例 4 ： R = 2-乙基己基

實例 5 ： R = 2-乙基己基

實例 6 ： R = 2-乙基己基

實例 7 ： R = 2-乙基己基

實例 8 ： R = 2-乙基己基

實例 9 ： R = 2-乙基己基

實例 10 ： R = 2-乙基己基

實例 11 ： R = 2-乙基己基

實例 12 ： R = 2-乙基己基

實例 13 ：步驟 1 ：將4-溴-7-氯苯并-1,2,5-噻二唑(10.10 g，40.03 mmol)及[4-(3-乙基庚基)-2-氟苯基二羥基硼酸(10.91 g，40.03 mol)溶解於THF (120 ml)中。添加水(24 ml)、氫氧化肼(49 µl，0.80 mmol，80%)、四水合偏硼酸鈉(8.28 g，60.05 mmol)及雙(三苯膦)氯化鈀(II) (15.2% Pd) (562 mg，0.80 mmol)後，在70℃下將該反應混合物攪拌整夜。將水及MTBE添加至經冷卻之反應混合物。使經組合之有機相經硫酸鈉乾燥並過濾，及移除溶劑。在藉由管柱層析術(矽膠；氯丁烷)純化後，分離黃色油(12.1 g，0.03 mol，GC：95.9%)，產率為74%。 EI-MS: m/z: 390.5。二羥基硼酸係藉由自文獻已知的程序合成。溴氯苯并噻二唑可購買獲得。步驟 2 ：將4-氯-7-[4-(3-乙基庚基)-2-氟苯基]苯并-1,2,5-噻二唑(4.70 g，0.012 mol)及2-[9,9-二己基-7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼-2-基)茀-2-基]-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷(3.38 g，0.006 mol)添加至NaHCO₃ 水溶液(0.97 g於25 ml H₂ O中)。添加THF (55 ml)及雙(三第三丁基膦)鈀(0) (5.89 mg，11.527 µmol)後，在65℃下將該反應混合物攪拌整夜。分離出有機相並用水(2 x 200 ml)清洗。進一步純化係藉由管柱層析術(矽膠；庚烷/甲苯：1/1)進行並重結晶自庚烷/氯丁烷。分離略帶黃色之固體(1.70 g，1.63 mmol，HPLC：99.5%)，產率為28%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.09 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 2H), 8.03 (d, J = 1.5 Hz, 2H), 7.97 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.91 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 7.85 (dd, J = 7.3, 1.4 Hz, 2H), 7.72 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 7.20 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 2H), 7.15 (dd, J = 11.3, 1.6 Hz, 2H), 2.77 – 2.59 (m, 4H), 2.19 – 2.11 (m, 4H), 1.67 – 1.71 (m, 4H), 1.47 – 1.29 (m, 18H), 1.13 – 1.21 (m, 12H), 0.92 – 0.98 (m, 16H), 0.81 ppm (t, J = 6.8 Hz, 6H)。DSC: TG 10 C 120 I。

實例 14 ：步驟 1 ：將2-溴-5-[4-(3-乙基庚基)-2-氟苯基]噻吩(12.00 g，31.18 mmol)及雙(頻哪醇基)二硼(10.50 g，40.52 mmol)溶解於1,4-二噁烷(105 ml)中。添加PdCl2-dppf (686 mg，0.94 mmol)及乙酸鉀(9.20 g；93,73 mmol)後，在100℃下將該反應混合物攪拌整夜。將水及MTBE添加至經冷卻之反應混合物，及水相用MTBE萃取多次。在藉由管柱層析術(矽膠，庚烷/乙酸乙酯：1/1)純化後，將棕色油(9.4 g，GC：82%)分離。步驟 2 ：將4-溴-7-氯苯并-1,2,5-噻二唑(6.00 g，23.78 mmol)、2-{5-[4-(3-乙基庚基)-2-氟苯基]噻吩-2-基}-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷(12.01 g，23.78 mmol)、雙(三苯膦)氯化鈀(II) (15.2% Pd) (334 mg，0.48 mmol)、氫氧化肼(49 µl，0.48 mmol)及四水合偏硼酸鈉(4.92 g，35.67 mmol)溶解於水(14 ml)及THF (70 ml)之溶劑混合物中並在70℃下攪拌整夜。將水及MTB添加至經冷卻之反應混合物。使經組合之有機相經硫酸鈉乾燥並過濾，及移除溶劑。在藉由管柱層析術純化後，分離橙紅色固體(9.40 g，0.02 mol，HPLC：99.4%)，產率為83%。步驟 3 ：將4-氯-7-{5-[4-(3-乙基庚基)-2-氟苯基]噻吩-2-基}苯并-1,2,5-噻二唑(1.00 g，2.10 mmol)、2-[9,9-二己基-7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼-2-基)茀-2-基]-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷(0.59 g，1.01 mmol)、THF (25 ml)及雙(三環己基膦)-氯化Pd(II) (31 mg，0.04 mmol)添加至四硼酸鈉(0.87 g，6.31 mmol)於水(2 ml)中之溶液，及在65℃下將該混合物攪拌7 h。添加甲苯後，分離出有機相，及移除溶劑。進一步純化係藉由管柱層析術(矽膠；氯丁烷)進行。分離紅色樹脂(0.64 g，0.53 mmol，HPLC：99.0%)，產率為24%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.10 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 7.99 – 7.92 (m, 6H), 7.85 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.77 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 7.58 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.50 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 6.98 – 6.94 (m, 4H), 2.55 (dd, J = 9.9, 6.4 Hz, 4H), 2.09 – 2.03 (m, 4H), 1.53 (dt, J = 8.2, 5.5 Hz, 4H), 1.33 – 1.18 (m, 18H), 1.10 – 1.03 (m, 6H), 0.86 – 0.80 (m, 18H), 0.71 ppm (t, J = 6.9 Hz, 6H)。EI-MS: m/z: 1206.7。 DSC: TG -2 I。 UV-Vis (THF): 228、251、336、473 nm。

實例 15 ：將乙酸鉀(6.14, 62.57 mmol)、雙(三環己基膦)氯化鈀(II) (205 mg，0.28 mmol)、1,4-二噁烷(60 ml)、4-氯-7-{5-[4-(3-乙基庚基)-2-氟苯基]噻吩-2-基}苯并-1,2,5-噻二唑(13.16 g，27.82 mmol)及三乙胺(46 µl，0.33 mmol)添加至雙(頻哪醇基)二硼(4.37 g，16.69 mmol)，及在100℃下將該混合物攪拌整夜。添加甲苯及水後，分離出有機相，及移除溶劑。進一步純化係藉由管柱層析術(矽膠；甲苯)及藉由重結晶自庚烷進行。分離紅色固體(0.58 g，0.68 mmol，HPLC：98.5%)，產率為5%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.47 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.19 (dd, J = 3.9, 0.8 Hz, 2H), 8.08 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.65 (t, J = 8.1 Hz, 2H), 7.57 (dd, J = 4.0, 1.2 Hz, 2H), 7.07 – 6.99 (m, 4H), 2.67 – 2.58 (m, 4H), 1.65 – 1.56 (m, 4H), 1.43 – 1.19 (m, 18H), 0.93 – 0.88 ppm (m, 12H)。DSC: C 213 I。UV-Vis (THF): 247、329、491 nm。

實例 16 ：步驟 1 ：在100℃下於DMF (600 ml)中將三苯膦(86.60 g，368.28 mmol)及1,7-二溴庚烷(47.50 g，184.11 mmol)攪拌整夜。在蒸餾出溶劑後，在回流下於MTBE (800 ml)及THF (200 ml)中攪拌殘餘物。將經冷卻之產物(130.20 g，81%產率，HPLC：89.5%)濾除並在真空中乾燥。步驟 2 ：在5℃下將溶解於THF (20 ml)中之第三丁醇鉀(2.55 g，22,27 mmol)滴加至鏻鹽(9.00 g，10.29 mmol)於THF (60 ml)中之懸浮液。在低於10℃下將該混合物攪拌1 h後，緩慢滴加4-溴-3-氟苯甲醛(4.10 g，19.79 mmol)於THF (20 ml)中之溶液，並在室溫下將該混合物攪拌18 h。藉由添加水及2 N HCl建立5之pH。將相分離，且水相用MTBE萃取。經組合之有機相用水清洗，經硫酸鈉乾燥並過濾，及移除溶劑。在熱庚烷中攪拌殘餘物並過濾，及移除溶劑。在藉由管柱層析術(矽膠，庚烷/乙酸乙酯：95/5)純化後，分離呈E/Z異構體混合物之無色油(4.00 g，0.01 mol，GC：96%)，產率為79%。步驟 3 ：在庚烷(400 ml)中在氫壓氣氛下在室溫下將烯烴(43.80 g，83,84 mmol)、濃鹽酸(0.17 ml，1.76 mmol)及5% Pt/C (5.00 g)攪拌30 min。移除溶劑，及獲得之殘餘物係重結晶自乙醇。獲得呈無色固體之產物(38.80 g，0.08 mol，GC：93%)，產率為91%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 7.41 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.93 (dd, J = 9.7, 2.0 Hz, 2H), 6.83 (dd, J = 8.1, 1.9 Hz, 2H), 2.55 (t, J = 7.7 Hz, 4H), 1.62 – 1.52 (m, 4H), 1.30 – 1.25 ppm (m, 10H)。步驟 4 ：將雙(三苯膦)氯化鈀(II) (15.2% Pd) (0.70 g，1.00 mmol)、氫氧化肼(80%) (0.02 ml，0.40 mmol)、二溴化物(9.48 g，0.02 mol)及THF (90 ml)添加至於水(100 ml)中之四水合偏硼酸鈉(5.50 g，0.04 mol)。將噻吩-2-二羥基硼酸(5.28 g，0.04 mol)於THF (120 ml)中之溶液添加至該混合物，然後在65℃下將其攪拌整夜。經冷卻之反應混合物用MTBE萃取多次。經組合之有機相用水清洗，經硫酸鈉乾燥並過濾，及移除溶劑。在藉由管柱層析術(矽膠，庚烷)純化後，分離結晶固體(5.10 g，0.01 mol)，產率為53%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 7.50 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.42 (d, J = 3.7 Hz, 2H), 7.29 (dd, J = 5.2, 1.1 Hz, 2H), 7.08 - 7.07 (m, 2H), 6.97 – 6.90 (m, 2H), 2.57 (t, J = 7.8 Hz, 4H), 1.58 (m, 4H), 1.33 – 1.23 ppm (m, 10H)。¹⁹ F-NMR (CDCl₃ , 471 MHz): δ = -114.57 – -114.62 ppm (m)。步驟 5 ：在30 min之過程中將N-溴琥珀醯亞胺分批添加至化合物1 (21.00 g，43.16 mmol)於氯仿(500 ml)中之溶液，並在不透光之情況下將該混合物攪拌整夜。移除溶劑後，添加甲醇(250 ml)，並使該反應混合物升溫。濾除經冷卻之殘餘物並重結晶自庚烷。分離呈無色固體之產物(23.7 g，0.04 mol，HPLC：97.6%)，產率為84%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 7.42 (t, J = 8.1 Hz, 2H), 7.15 (dd, J = 3.9, 0.8 Hz, 2H), 7.04 (dd, J = 4.0, 0.8 Hz, 2H), 6.97 – 6.91 (m, 4H), 2.59 (t, J = 7.7 Hz, 4H), 1.64 – 1.58 (m, 4H), 1.34 – 1.29 ppm (m, 10H)。¹⁹ F-NMR (CDCl₃ , 471 MHz): δ = -114.67 ppm (dd, J = 11.9, 8.2 Hz)。步驟 6 ：將雙(頻哪醇基)二硼(134 mg，0.52 mmol)、乙酸鉀(114 mg，1.16 mmol)及Pd(dppf)Cl₂ (9 mg，0.01 mmol)添加至於1,4-二噁烷(5 ml)中之一溴化物(200 mg，0.39 mmol)，並在100℃下將該混合物攪拌整夜。在向經冷卻之溶液添加MTBE (10 ml)及水(20 ml)後，分離出有機相，及移除溶劑。進一步純化係藉由管柱層析術(矽膠；甲苯/乙酸乙酯：7/3)進行。分離蠟狀固體(160 mg，0.28 mmol，HPLC：91.5%)，產率為67%。 EI-MS: m/z: 564.3。步驟 7 ：將二溴化物(360 mg，0.56 mmol)及二羥基硼酸酯(640 mg，1.14 mmol)溶解於甲苯(8 ml)中。添加2 M NaCO₃ 溶液(1.15 ml)、參(二苯亞甲基丙酮)二鈀(5.20 mg，0.01 mmol)及參-(o)-甲苯基膦(7.10 mg，0.02 mmol)後，在110℃下將該反應混合物攪拌整夜。添加熱甲苯(50 ml)後，將該混合物冷卻至室溫。濾除形成之固體並用冷甲苯、丙酮及二氯甲烷清洗。分離紅色固體(548 mg，0.41 mmol，HPLC：99.2%)，產率為71%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.10 – 8.08 (m, 4H), 7.86 (s, 4H), 7.62 – 7.59 (m, 4H), 7.50 (dd, J = 4.0, 1.2 Hz, 4H), 7.02 – 6.95 (m, 8H), 2.64 – 2.59 (m, 8H), 1.41 – 1.23 (m, 34 H), 0.93 – 0.87 ppm (m, 12H)。¹⁹ F-NMR (CDCl₃ , 376 MHz): δ = -113.95 – -113.79 ppm (m)。DSC: C 176 N (157) I。UV-Vis (THF): 258、345、493 nm。

實例 17 ：第 1 步：將7,7-雙(2-乙基己基)-2,5-雙(三甲基錫烷基)-7H-3,4-二硫雜-7-矽環五并[a]環戊二烯(BTSi) (13.80 g，0.02 mol)及4,7-二溴-1,2,5-噻二唑并[3,4-c]吡啶(15.01 g，0.05 mol)溶解於THF (35 ml)中。添加肆(三苯膦)-鈀(0) (784 mg，0.68 mmol)及N,N-二甲基甲醯胺(35 ml)。在65℃下將該反應混合物攪拌整夜。將水(15 ml)添加至經冷卻之混合物，並濾除形成之固體及用甲醇清洗多次。藉由管柱層析術(矽膠；庚烷/氯丁烷：1/1)之純化使得固體(9.00 g，0.01 mol；HPLC：98.7%)以62%產率分離。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.73 - 8.75 (m; 2H), 8.63 (s; 2H), 1.51 – 1.54 (m; 2H), 1.06 – 1.38 (m; 20H), 0.78 – 0.82 ppm (m; 12H)。¹³ C-NMR (CDCl_3, 176 MHz) δ 156.35, 153.86, 148.81, 147.95, 147.69, 147.67, 147.46, 146.02, 143.94, 139.96, 136.04, 136.02, 135.99, 107.62, 36.04, 35.78, 34.87, 29.47, 28.99, 28.96, 23.91, 23.00, 17.65, 14.19, 10.83 ppm。 EI-MS: m/z: 846.1。第 2 步：將2-(2-乙基己基)噻吩(1.95 g，0.01 mol)溶解於四氫呋喃(33 ml)中並冷卻至-70℃。滴加正丁基鋰(6.15 ml，9.84 mmol；於己烷中)，並在-70℃下將該混合物攪拌1 h。接著添加氯化三丁基錫(2.78 ml，9.84 mmol)，並將該反應混合物升溫至室溫。然後添加5,5’-雙{(4-(7-溴-1,2,5-噻二唑并[3,4-c]吡啶基)}-3,3’-二-2-乙基己基矽基-2,2’-聯噻吩(3.50 g，4.69 mmol)、肆(三苯膦)鈀(0) (216.58 mg，0.19 mmol)及N,N-二甲基甲醯胺(10 ml)，並在65℃下將該混合物攪拌72 h。濾除形成之固體並藉由管柱層析術純化。分離深藍色固體(620 mg，0.57 mmol，HPLC：99.0%)。

下列衍生物係藉由相同之程序進行製備：

實例 18 ：藍色固體，25%產率，HPLC：99.0%；¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.78 (s; 2H), 7.75 (m; 2H), 8.33 (s; 2H), 6.99 (s; 2H), 2.86 (d, J = 6.8 Hz; 4H), 1.65 – 1.70 (m; 4H), 1.55 – 1.60 (m; 4H), 1.21 – 1.47 (m; 28H), 1.08 – 1.20 (m; 4H), 0.90 – 0.95 (m; 12H), 0.80 – 0.85 ppm (m; 12H)。 UV-VIS (THF): 276、312、332、630 nm。

實例 19 ：藍色固體，15%產率，HPLC：99.4%；¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.80 (s; 2H), 8.75 (m; 2H), 8.03 (d, J = 3.8 Hz; 2H), 7.21 (d, J = 3.8 Hz; 2H), 7.13 (d, J = 3.5 Hz; 2H), 6.72 (d, J = 3.5 Hz; 2H), 2.77 (d, J = 6.7 Hz; 4H), 1.53 – 1.66 (m; 8H), 1.19 – 1.44 (m; 28H), 1.08 – 1.20 (m; 4H), 0.88 – 0.95 (m; 12H), 0.80 – 0.86 ppm (m; 12H)。 UV-VIS (THF): 277、366、637 nm。

實例 20 ：第 1 步：在-70℃下將於己烷中之正丁基鋰(1.6 M，24.5 ml，0.04 mol)緩慢滴加至2-(2-乙基己基)噻吩(7.00 g，35.65 mmol)之溶液，並在此溫度下將該反應混合物攪拌1 h。添加氯化三丁基錫(11.08 ml，0.04 mol)後，在-70℃下將該混合物再攪拌30 min並接著升溫至室溫。添加4,7-二溴苯并-1,2,5-噻二唑(10.48 g，35.65 mmol)、肆(三苯膦)鈀(0) (0.82 g，0.7 mmol)及DMF (18 ml)後，在70℃下將該反應混合物升溫整夜。將水(30 ml)添加至經冷卻之溶液，及水相用甲苯萃取多次。在藉由管柱層析術(矽膠；甲苯/庚烷：1/1)純化後，可分離黃色油(8.2 g，19.91 mmol，HPLC：99.4%)，產率為56%。第 2 步：在70℃下將4-溴-7-[5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]苯并-1,2,5-噻二唑(3.02 g，7.38 mmol)、7,7-雙(2-乙基己基)-2,5-雙(三甲基錫烷基)-7H-3,4-二硫雜-7-矽五并[a]環戊二烯(2.00 g，2.68 mmol)及肆(三苯膦)鈀(0) (113 mg，0.10 mmol)於THF (15 ml)及DMF (5 ml)中攪拌整夜。將水添加至經冷卻之反應混合物，其然後用MTBE萃取多次。在藉由管柱層析術(矽膠，甲苯/庚烷：3/7)純化後，可分離紫羅蘭色油(1.90 g，1.75 mmol，HPLC：99.0%)，產率為71%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.17 - 8.19 (m; 2H), 7.97 (d, J = 3.5 Hz; 4H), 7.84 (d, J = 7.6 Hz; 2H), 7.80 (d, J = 7.6 Hz; 2H), 6.87 (d, J = 3.5 Hz; 2H), 2.83 – 2.85 (m; 4H), 1.64 – 1.69 (m; 2H), 1.18 – 1.43 (m; 34H), 1.03 – 1.14 (m; 4H), 0.90 – 0.94 (m; 12H), 0.80 – 0.86 ppm (m; 12H)。 EI-MS: m/z: 1074.8。DSC: TG -30 I。UV-Vis (THF): 316、401、474、561 nm。

類似製備下列衍生物：實例 21 ：第 1 步：黃色固體，47%產率，HPLC：99.2%。第 2 步：藍色結晶，85%產率(HPLC：99.5%)；¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.38 (s, 2H), 8.19 - 8.21 (m; 2H), 7.80 – 7.84 (m; 4H), 6.97 (s; 2H) 1.51 – 1.54 (m, 2H), 2.85 – 2.86 (m; 4H), 1.64 – 1.69 (m; 2H), 1.54 – 1.58 (m; 2H), 1.20 – 1.45 (m; 32H), 1.05 – 1.15 (m; 4H), 0.90 – 0.94 (m; 12H), 0.81 – 0.85 ppm (m; 12H)。 EI-MS: m/z: 1186.4。DSC: TG -26 K 132 I。UV-Vis (THF): 336、580 nm。

實例 22 ：第 1 步：紅色油，46%產率，HPLC：99.2%。第 2 步：藍色固體，62%產率(HPLC：99.6%)；¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.19 (t, J = 5.1 Hz; 2H), 8.03 (d, J = 3.8 Hz; 2H), 7.79 – 7.87 (m; 4H), 7.19 (d, J = 3.9 Hz; 2H), 7.11 (d, J = 3.5 Hz; 2H), 6.68 – 6.73 (m; 2H), 2.76 (d, J = 6.7 Hz; 4H), 1.55 – 1.63 (m; 4H), 1.26 – 1.45 (m; 24H), 1.20 – 1.24 (m; 8H), 1.05 – 1.15 (m; 4H), 0.90 – 0.94 (m; 12H), 0.81 – 0.85 (m; 12H)。 EI-MS: m/z: 1238.8。DSC: TG 8 K 117 I。UV-Vis (THF): 365、592 nm。

實例 23 ：第 1 步：在-70℃下將於己烷中之正丁基鋰(1.6 M，8.71 ml，0.01 mol)滴加至於四氫呋喃(80 ml)中之2-(2-乙基己基)-4-己基-二噻吩并[3,2-b;2',3'-d]吡咯(5.00 g，13.27 mmol)，並在此溫度下將該混合物攪拌45 min。添加氯化三丁基錫(3.94 ml，0.01 mol)後，在此溫度下將該反應混合物再攪拌30 min並接著升溫至室溫。添加4,7-二溴苯并-1,2,5-噻二唑(11.72 g，39.81 mmol)、肆(三苯膦)鈀(0) (0.61 g，0.5 mmol)及DMF (7 ml)，並在70℃下將該混合物攪拌整夜。將水及MTBE添加至經冷卻之反應混合物。水相用MTBE萃取多次。經組合之有機相用飽和NaCl溶液及水清洗。在藉由管柱層析術(矽膠；庚烷/甲苯：1/1)純化並重結晶自庚烷及乙腈後，分離紅色固體(4.50 g，7.61 mmol；HPLC：99.5%)，產率為57%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 400 MHz): δ = 8.28 (s; 1H), 7.80 (d, J = 7.8 Hz; 1H), 7.66 (d, J = 7.8 Hz; 1H), 6.70 (d, J = 1.0 Hz; 1H), 4.23 (t, J = 7.1 Hz; 2H), 2.82 (dd, J = 6.9, 0.9 Hz; 2H), 1.87 – 1.93 (m; 2H), 1.65 (q, J = 6.1 Hz; 1H), 1.25– 1.47 (m, 14H), 0.82 – 0.96 ppm (m, 9H)。 EI-MS: m/z: 587。

實例 24 ：在70℃下將2-(7-溴苯并-1,2,5-噻二唑-4-基)-6-(2-乙基己基)-4-己基二噻吩并[3,2-b;2’,3’-d]吡咯(2.55 g，4.3 mmol)、7,7-雙(2-乙基己基)-2,5-雙(三甲基錫烷基)-7H-3,4-二硫雜-7-矽五并[a]環戊二烯(1.40 g，1.88 mmol)及肆(三苯膦)鈀(0) (80 mg，0.07 mmol)於THF (15 ml)及DMF (4 ml)中攪拌整夜。將水及甲苯添加至經冷卻之反應混合物。水相用甲苯萃取多次。經組合之有機相用飽和NaCl溶液清洗。在藉由管柱層析術(矽膠；庚烷/甲苯：3/2)純化並重結晶自庚烷/甲苯後，分離具有金屬光澤之藍色固體(1.90 g，1.32 mmol；HPLC：99.6%)，產率為77%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.33 (s; 2H), 8.16 – 8.18 (m; 2H), 7.83 – 7.87 (m; 4H), 6.71 (s; 2H), 4.25 (t, J = 7.1 Hz; 4H), 2.84 (d, J = 6.9 Hz; 4H), 1.88 – 1.99 (m; 4H), 1.18 – 1.44 (m; 44H), 1.04 – 1.10 (m; 6H), 0.78 – 0.96 ppm (m; 32H)。 EI-MS: m/z: 1432.7。DSC: K 164 I。UV-Vis (THF): 295、365、633 nm。

實例 25 ：第 1 步：在-70℃下將於己烷中之正丁基鋰(1.6 M，10.35 ml，0.02 mol)滴加至於四氫呋喃(65 ml)中之2-(2-乙基己基)噻吩并[3,2-b]噻吩(4.00 g，15.77 mmol)，並在此溫度下將該混合物攪拌45 min。添加氯化三丁基錫(4.68 ml，0.02 mol)後，在此溫度下將該反應混合物再攪拌30 min並接著升溫至室溫。添加4,7-二溴-1,2,5-噻二唑并[3,4-c]吡啶(6.98 g，23.65 mmol)、肆(三苯膦)鈀(0) (0.36 g，0.3 mmol)及DMF (8 ml)，並在70℃下將該混合物攪拌整夜。將水及甲苯添加至經冷卻之反應混合物。水相用甲苯萃取多次。經組合之有機相用飽和NaCl溶液及水清洗。在藉由管柱層析術(矽膠；庚烷/甲苯：1/1)純化並重結晶自庚烷及甲苯後，分離紅色固體(4.40 g，9.39 mmol；HPLC：99.5%)，產率為60%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 400 MHz): δ = 8.87 (s; 1H), 8.63 (s; 1H), 7.01 (s; 1H), 2.86 (d, J = 6.8 Hz; 2H), 1.68 (m; 1H), 1.25 – 1.45 (m; 8H), 0.91 (m; 6H)。 EI-MS: m/z: 465。第 2 步：在100℃下將7-溴-4-[5-(2-乙基己基)噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基-1,2,5-噻二唑并[3,4-c]吡啶(3.27 g，6.97 mmol)、7,7-雙(2-乙基己基)-2,5-雙(三甲基錫烷基)-7H-3,4-二硫雜-7-矽五并[a]環戊二烯(2.70 g，3.32 mmol)及肆(三苯膦)鈀(0) (153 mg，0.13 mmol)於DMF (30 ml)中攪拌整夜。將水及二氯甲烷添加至經冷卻之反應混合物。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.82 (s; 2H), 8.77 (s; 2H), 8.18 – 8.20 (m; 2H), 7.02 (s; 2H), 2.87 (d, J = 6.9 Hz; 4H), 1.67 – 1.72 (m; 2H), 1.28 – 1.46 (m; 26H), 1.20 – 1.26 (m; 8H), 1.08 – 1.16 (m; 4H), 0.90 – 0.95 (m; 12H), 0.80 – 0.88 ppm (m; 12H)。 EI-MS: m/z: 1188.7。DSC: K 230 I。UV-Vis (THF): 275、302、348、603 nm。

實例 26 ：第 1 步：在-70℃下將於己烷中之正丁基鋰(1.6 M，19.6 ml，0.03 mol)緩慢滴加至2-(二丁基)-胺基-噻吩并[3,2-b]噻吩(8.00 g，0.03 mol)之溶液，並在此溫度下將該反應混合物攪拌1 h。添加氯化三丁基錫(8.8 ml，0.03 mol)後，在-70℃下將該混合物再攪拌30 min並接著升溫至室溫。添加4,7-二溴-[1,2,5]噻二唑并[3,4-c]吡啶(13.44 g，0.04 mol)、肆(三苯膦)鈀(0) (0.69 g，0.7 mmol)及DMF (15 ml)後，在70℃下將該反應混合物升溫整夜。將水(30 ml)添加至經冷卻之溶液，及水相用甲苯萃取多次。在藉由管柱層析術(矽膠；甲苯/庚烷：7/3)純化後，分離藍色固體(9.0 g，0.02 mol，HPLC：99.0%)，產率為62%。第 2 步：將雙-(頻哪醇基)-二硼烷(5.90 g，22.77 mmol)、Pd(dppf)Cl₂ (0.33 g，0.45 mmol)及K₂ CO₃ (4.50 g，45.85 mmol)添加至2-(7-溴-[1,2,5]噻二唑并[3,4-c]吡啶-4-基)-N,N-二丁基-噻吩并[3,2-b]噻吩-5-胺(7.30 g，15.16 mmol)於1,4-二噁烷(110 ml)中之溶液並在100℃下攪拌整夜。將水添加至經冷卻之反應混合物，其然後用甲苯萃取多次。經組合之有機相係於Na₂ SO₄ 上乾燥並過濾。移除溶劑後，分離紅色固體(6.10 g，11.45 mmol)，產率為76%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 500 MHz): δ = 8.82 (s, 1H), 8.81 (s, 1H), 6.03 (s, 1H), 3.32 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 1.72 – 1.64 (m, 4H), 1.42 (s, 12H), 1.42 – 1.36 (m, 4H), 0.98 (t, J = 7.4 Hz, 6H)。 EI-MS: m/z: 528.0。第 3 步：在100℃下將2,7-二溴-4,9-二氫-4,4,9,9-四(2-乙基己基)-s-二環戊二烯并苯并[1,2-b:5,6-b']-二噻吩(0.50 g，0.57 mmol)、N,N-二丁基-2-[7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼-2-基)-[1,2,5]噻二唑并[3,4-c]吡啶-4-基]噻吩并[3,2-b]噻吩-5-胺(0.88 g，1.67 mmol)及Pd₂ dba₃ (11 mg，0.01 mmol)、SPhos (14 mg，0.03 mmol)及Aliquat 336 (0.10 g，0.25 mmol)於甲苯(18 ml)及Na₂ CO₃ 溶液(2 M，2.3 ml，4.58 mmol)中攪拌整夜。將水及甲苯添加至溫熱反應混合物，其然後用甲苯萃取多次。在藉由管柱層析術(矽膠，甲苯/庚烷：1/1)純化及重結晶(甲苯/庚烷)後，分離綠色固體(0.70 g，0.46 mmol，HPLC：99.6%)，產率為80%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.78 (t, J = 4.3 Hz, 2H), 8.75 (s, 1H), 8.11 – 7.89 (m, 2H), 7.41 (s, 2H), 6.05 (s, 2H), 3.33 (t, J = 7.7 Hz, 8H), 2.11 – 1.98 (m, 8H), 1.67 – 1.71 (m, 8H), 1.38 – 1.42 (m, 8H), 1.03 – 0.84 (m, 48H), 0.71 – 0.48 (m, 24H)。 APCI-MS: m/z: 1515.7。DSC: TG 96 K 206 I。UV-Vis (THF): 279、415、687 nm。 2,7-二溴-4,9-二氫-4,4,9,9-四(2-乙基己基)-s-二環戊二烯并苯并[1,2-b:5,6-b']-二噻吩可根據McCulloch等人，J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11437–11439獲得。

類似製備下列衍生物：實例 27 ：第 1 步：紅色固體，51%產率，HPLC：99.8%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.63 (s, 1H), 8.59 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 7.24 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 7.19 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 3.5 Hz, 1H), 2.77 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 1.59 – 1.62 (m, 1H), 1.35 – 1.41 (m, 2H), 1.29 – 1.34 (m, 6H), 0.87 – 0.94 (m, 6H)。 EI-MS: m/z: 491.0。第 2 步：紅色油，51%產率。 EI-MS: m/z: 539.4。第 3 步： 2,6-二溴-4,4-雙(2-乙基己基)-4H-環戊二烯并[1,2-b:5,4-b']二噻吩(1.70 g，3.03 mmol)、4-[5-[5-(2-乙基己基)-2-噻吩基]-2-噻吩基]-7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼-2-基)-[1,2,5]噻二唑并[3,4-c]吡啶(4.10 g，7.60 mmol)及Pd₂ dba₃ (55 mg，0.06 mmol)、P(o-Tol)₃ (73 mg，0.24 mmol)及Na₂ CO₃ 溶液(2 M，12.1 ml，24.2 mmol)在100℃下整夜。將水及甲苯添加至經冷卻之反應混合物，其然後用甲苯萃取多次。在藉由管柱層析術(矽膠，甲苯/庚烷：1/1)純化及重結晶(甲苯/庚烷)後，分離藍色固體(1.80 g，1.47 mmol，HPLC：99.9%)，產率為48%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.83 (t, J = 4.1 Hz, 2H), 8.60 - 8.57 (m, 2H), 8.10 (t, J = 15.4 Hz, 2H), 7.26 (s, 2H), 7.20 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 6.73 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 2.78 (d, J = 6.8 Hz, 4H), 2.10 - 2.04 (m, 4H), 1.64 - 1.60 (m, 2H), 1.42 – 1.27 (m, 16H), 1.10 – 0.95 (m, 16H), 0.94 – 0.89 (m, 12H), 0.84 – 0.80 (m, 2H), 0.67 – 0.64 (m, 12H)。 APCI-MS: m/z: 1225.4。DSC: K 169 I。UV-Vis (THF): 279、389、639 nm。

實例 28 ：在100℃下將[5-(7-溴-[1,2,5]噻二唑并[3,4-c]吡啶-4-基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-二丁基-胺(4.03 g，8.37 mmol)、7,7-雙(2-乙基己基)-2,5-雙(三甲基錫烷基)-7H-3,4-二硫雜-7-矽五并[a]環戊二烯(3.05 g，4.10 mmol)及肆(三苯膦)鈀(0) (173 mg，0.15 mmol)於DMF (32 ml)中攪拌整夜。將水添加至經冷卻之反應混合物。濾除所得固體並藉由管柱層析術(矽膠，甲苯/庚烷：1/1)進一步純化。分離呈綠色固體的目標化合物(1.69 g，1.39 mmol)，產率為36%。¹ H-NMR (CDCl₃ , 700 MHz): δ = 8.71 (s; 4H), 8.08 – 8.12 (m; 2H), 8.18 – 8.20 (m; 2H), 6.04 (s; 2H), 3.32 (t, J = 7.7 Hz; 8H), 1.67 – 1.71 (m; 8H), 1.38 – 1.42 (m; 8H), 1.28 – 1.36 (m; 8H), 1.20 – 1.26 (m; 8H), 1.08 – 1.14 (m; 4H), 0.99 (t, J = 7.5 Hz; 12H), 0.80 – 0.88 ppm (m; 12H)。 EI-MS: m/z: 1218.8。DSC: TG 45 K 243 I。UV-Vis (THF): 401、703 nm。

實例 29 ：第 1 步：在-70℃下將於己烷中之正丁基鋰(1.6 M，12.61 ml，0.06 mol)緩慢滴加至2-(二丁基)-胺基-噻吩并[3,2-b]噻吩(5.00 g，0.02 mol)於THF (130 ml)中之溶液，並在此溫度下將該反應混合物攪拌1 h。添加氯化三丁基錫(5.7 ml，0.02 mol)後，在-70℃下將該混合物再攪拌30 min並接著升溫至室溫。添加4-溴-7-氯-苯并[1,2,5]噻二唑(5.07 g，0.02 mol)、肆(三苯膦)鈀(0) (0.42 g)及DMF (19 ml)後，在70℃下將該反應混合物升溫整夜。將水(30 ml)添加至經冷卻之溶液，及水相用甲苯萃取多次。在藉由管柱層析術(矽膠；甲苯/庚烷：1/1)純化及重結晶自THF/乙腈後，分離藍色固體(3.3 g，0.01 mol，HPLC：96.7%)，產率為40%。 APCI-MS: m/z: 436.0。第 2 步：將二錫烷(0.39 g，0.58 mmol)及二丁基-[5-(7-氯-苯并[1,2,5]噻二唑-4-基)-噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基]-胺(0.56 g，1.28 mmol)溶解於甲苯(10 ml)中並放置在氮下。將該反應混合物加熱至50℃，然後添加Pd(OAc) (3 mg)及SPhos (10 mg)並將該反應加熱至回流，歷時24小時。冷卻至室溫後，產物已自溶液析出。在真空下還原甲苯，然後添加庚烷並研磨該混合物，然後過濾。深紫色固體用庚烷清洗直至無更多紫色濾液通過(150 ml)。作為於DCM中之漿體，將粗材料施用至5 g二氧化矽。墊用庚烷，然後50% DCM/庚烷清洗，溶析一些藍色雜質，直至乾淨產物開始溶析。淨DCM，然後使用THF以溶析該產物。移除溶劑以留下0.5 g深紫色固體。該固體用甲醇研磨，然後藉由過濾收集並在真空烘箱中乾燥留下深紫色固體(0.33 g，0.29 mmol，HPLC：99.9%)，產率為49%。 APCI-MS: m/z: 1146.27。DSC: K 249 I。UV-Vis (THF): 287、401、660 nm。

實例 30 ：將[4-(2-乙基己基)-6-三甲基錫烷基-二噻吩并[4,2-c:2',4'-e]吡咯-2-基]-三甲基-錫烷(0.1 g，0.11 mmol)及2-(7-溴-[1,2,5]噻二唑并[3,4-c]吡啶-4-基)-N,N-二丁基-噻吩并[3,2-b]噻吩-5-胺(0.13 g，26 mmol)溶解於甲苯(5 ml)中，放置在氮下並加熱至60℃。添加Pd(PPh₃ )₂ Cl₂ (3 mg)並使該反應回流整夜。在藉由管柱層析術(矽膠；DCM/乙酸乙酯：2:1)純化後，分離藍色固體(0.085 g，0.08 mmol，HPLC：98.9%)，產率為70%。 EI-MS: m/z: 1091.3。UV-Vis (THF): 281、405、723 nm。

類似製備下列化合物：其中 R 表示具有1至12個C原子之分支鏈或直鏈烷基，較佳乙基、正丙基、異丙基、正丁基、戊基、己基或3-乙基-庚基。其中R係2-乙基己基。

使用實例

製備之染料係關於其等物理性質進行研究以建立其等用於用以調節能量傳輸之裝置中之穩定性。

針對下列組分提供所有百分率及在一般描述中係重量%。

液晶染料混合物之製備 下列向列型LC主體混合物係經如下組成：

裝置實例就下列裝置實例而言，使用向列型主體混合物N-1及N-2並製備具有下列染料之混合物：

用於評估之單染料混合物實例 表1：就各染料而言，提供基礎混合物N-1中之吸收最大值λ_max 、各向同性消光係數及各向異性度R。濃度係約0.1質量%。

混合物M-6至M-18非常適合在用於調節能量自外部空間進入內部空間之裝置中(例如在窗戶中)使用。該等混合物具有合適之高消光、高各向異性度(R)及良好長期穩定性之組合。

用於應用之多染料混合物 表1中顯示之值及下文對應之值係根據標準EN410進行量測。

提供下列混合物，其等經設計以具有中灰切換狀態：

混合物實例E-1 製備及研究下列混合物。

混合物實例E-2 製備及研究下列混合物。

混合物實例E-3 製備及研究下列混合物。

混合物實例E-4 製備及研究下列混合物。

混合物實例E-5 製備及研究下列混合物。

混合物實例E-6 製備及研究下列混合物。

混合物實例E-7 製備及研究下列混合物。

比較實例C-1 製備及研究下列比較混合物C-1。

將上文提供之混合物填充至測試元件內： a) 雙元件：具有25 µm元件間隙之兩個平行之TN元件(扭曲向列型，90°)。 b) 單元件：具有15 µm元件間隙之VA元件(垂直配向；摩擦方向240°)。表2：染料在裝置亮態下之透射率τ_V 總量為59至62%，及開態與斷態間之差值(Δτ_V )。

混合物E-1至E-7在切換狀態之一者下具有平衡之灰色或無色外觀。

混合物非常適合在用於調節能量自外部空間進入內部空間之裝置中(例如在窗戶中)使用。就白光之透射率而言，根據本發明之混合物在開態與斷態下之消光間具有適當高之差異，而同時染料之濃度低。

具有習知混合物C-1之單元件需較高總量之染料(3.0%)以達成可比較之消光。

陽光條件下之穩定性樣本之相對消光係在日光條件(MTS Atlas之Suntest CPS；Schott之截止濾波器GG400)下在20℃基礎溫度下進行測試。表面溫度係43℃。

繼續測試直至相對消光下降至80%。

作為標準，將300 ppm穩定劑添加至混合物，該穩定劑具有下式：。

根據本發明之混合物之壽命超過4週。表3：陽光測試下之最小壽命。

Claims

一種液晶介質，其包含：染料組分A)，其包含一或多種式I化合物，
及液晶組分B)，其包含一或多種介晶化合物，其中在式I中彼此獨立地表示選自以下之基團：
、
、
、
、
或
，X 獨立地係O、S、Se、NR²或Te，Y¹、Y² 獨立地係CR³或N，R² 獨立地係H、具有1至25個C原子之烷基或芳基，R³ 係H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之烷基、具有1至25個C原子之烷氧基或芳基，R¹¹、R¹² 獨立地表示H、F、Cl、-CN、具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外一或多個非相鄰CH₂可各彼此獨立地經-C(R^z)=C(R^z)-、-C≡C-、-N(R^z)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或 -O-CO-O-以O及/或S原子非彼此直接連接之方式置換，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25個C原子之直鏈、分支鏈或環形烷基，其中另外一或多個非相鄰CH₂基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O及/或S原子非彼此直接連接之方式置換，且其中另外一或多個H原子可經F或Cl置換，A¹¹、A¹² 各彼此獨立地表示可經一或多個基團L取代之芳基或雜芳基，A²¹、A²² 各彼此獨立地經如A¹¹定義或表示具有3至10個C原子之環形烷基，其中一或多個CH₂基團可經O以沒有兩個O原子相鄰之方式置換，L 在每次出現時相同或不同地表示OH、CH₂OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、SF₅、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^z)₂、-C(=O)R^z、-N(R^z)₂、視需要經取代之矽基、具有6至20個C原子之視需要經取代之芳基，或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl置換，芳基或雜芳基，其可經一或多個F、Cl、C₁-C₆烷基或烷氧基取代，且或者兩個相鄰基團L一起亦表示具有2至10個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其中一個、幾個或所有H原子可經F置換且其中一或多個-CH₂CH₂-基團可經-CH=CH-置換，Z¹¹、Z¹² 在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-CR^x1=CR^x2-、-C≡C-或-NR¹-，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，R¹ 係H、F、具有1至12個C原子之烷基或芳基，Z²¹、Z²² 係在每次出現時相同或不同地經如Z¹¹定義或表示-O-、-S-、-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-、-CH=CH-COO或-OCO-CH=CH-，n1 表示1、2、3或4，R^y1、R^y2 各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，r、s 彼此獨立地表示0、1、2或3，P 表示單鍵、-(CH₂)_n-、-O(CH₂)_mO-、-C≡C-、-NH-、-NR¹-、-O(CO)O-、-O-、-S-或選自下列部分基團之基團：
其中環元素Ar⁰、Ar¹、Ar²、Ar³及Ar⁴係如獨立於相應之定義進行定義，Ar⁰係獨立地選自下式：
Ar¹係獨立地選自下式：
Ar⁴係獨立地選自下式：
Ar²、Ar³係獨立地選自下式：
W¹ 係S、O或Se，U¹ 係CR^aR^b、GeR^aR^b、PR²或NR²，其中R^a及R^b係如R⁴經獨立地定義，R^4-7 獨立地係H、F、Cl、CN，或具有1至30個C原子之直鏈、分支鏈或環形烷基，其中一或多個CH₂基團係視需要經-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=S)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR⁰-、-SiR⁰R⁰⁰-、-CF₂-、-CR^x1=CR^x2-或-C≡C-以O及/或S原子非彼此直接相連之方式置換，且其中一或多個H原子係視需要經F、Cl、Br、I或CN置換，R⁰、R⁰⁰ 獨立地係H或具有1至20個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其係視需要經氟化，Sp 係間隔基團，m 係2至18，及n 係1至18。
如請求項1之液晶介質，其中一或多種式I化合物係選自式IA至IC化合物：

其中出現之基團及參數具有如請求項1中針對式I指定之含義。
如請求項1之液晶介質，其中該液晶介質包含一或多種式IA化合物，其等選自下列子式化合物之群：

其中出現之基團具有以下含義：Z²¹、Z²²在每次出現時相同或不同地表示單鍵、-CR^x1=CR^x2-、-C≡ C-或-C(O)-，及P、A¹¹、A¹²、A²¹、A²²、Z¹¹、Z¹²、R¹¹、R¹²、R³、r及s係如請求項1中獨立地定義。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，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中定義之基團L置換。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該液晶介質包含一或多種式I化合物，其中Z²¹及Z²²表示單鍵。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該液晶介質包含一或多種式I化合物，其中R¹¹及R¹²表示具有3至25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置換及一或多個CH基團可經N置換。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該液晶介質具有負介電各向異性且包含選自式CY、PY及AC化合物之群之一或多種化合物：

其中
表示
或

及
表示

表示
R¹、R² 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，R^AC1、R^AC2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，Z^x、Z^y、Z^AC各彼此獨立地表示-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CO-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CH=CH-CH₂O-或單鍵，L¹至L⁴ 各彼此獨立地表示F、Cl、CN、OCF₃、CF₃、CH₃、CH₂F、CHF₂。a 係1或2， b 係0或1，c 係0、1或2，及d 係0或1。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該液晶介質具有正介電各向異性且包含選自式II至VIII化合物之群之一或多種化合物：

其中：
及
各彼此獨立地表示
、
或
。R²⁰ 各相同或不同地表示具有1至15個C原子之鹵化或未經取代之烷基或烷氧基，其中另外此等基團中一或多個CH₂基團可彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、
，
，、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，X²⁰ 各相同或不同地表示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，各具有多達6個C原子，及Y^20-24 各相同或不同地表示H或F；Z²⁰ 表示-C₂H₄-、-(CH₂)₄-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C₂F₄-、-CH₂CF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-或-OCF₂-，於式V及VI中亦表示單鍵，於式V及VIII中亦表示-CF₂O-，r 表示0或1，及s 表示0或1。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該液晶介質另外包含選自式DK及O化合物之群之一或多種化合物：

其中：R⁵、R⁶、R^O1及R^O2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基，其中另外一或兩個非相鄰CH₂基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以O原子非彼此直接相連之方式置換，
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 係1或2，及e 係1或2。
如請求項9之液晶介質，其中該液晶介質包含一或多種式O化合物，選自子式O3至O5化合物之群：

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。
一種如請求項1至10中任一項之液晶介質於電光顯示器、用於調節能量自外部空間進入內部空間之裝置、電子半導體、有機場效應電晶體(OFET)、印刷電路、射頻識別元件(RFID)、有機發光二極體(OLED)、照明元件、光伏打裝置、光學感測器、效應顏料、裝飾元件或作為用於著色聚合物之染料中之用途。
一種用於調節能量自外部空間進入內部空間之裝置，其中該裝置含有切換層，該切換層包含如請求項1至10中任一項之液晶介質。
一種窗戶，其含有如請求項12之裝置。
一種式I化合物：
其中基團A¹¹、A¹²、A²¹、A²²、Z¹¹、Z¹²、Z²¹、Z²²、R¹¹、R¹²、r及s各獨立地具有如請求項1中指示之含義，及其中P 表示
或
或
，其中變量係如請求項1中定義。
如請求項14之化合物，其中P係選自部分式：
其中R²、R⁴ 獨立地係如請求項1中定義。