專利名稱：基于二苊并吡嗪并喹喔啉衍生物的溶致液晶體系及制法的制作方法
基于二苊并吡嗪并喹喔啉衍生物的溶致液晶體系及制法發(fā)明背景 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及有機(jī)化學(xué)和光學(xué)各向異性涂層領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及基 于雜環(huán)磺基衍生化合物的溶致液晶體系和基于這些化合物的光學(xué)各向異性涂層的制備方法。相關(guān)技術(shù)的描述如今越來(lái)越多的光學(xué)元件基于擁有特殊和精確可控性能的新材料。特別地，現(xiàn)代 直觀顯示系統(tǒng)中的重要元件是光學(xué)各向異性膜，其具有可進(jìn)行優(yōu)化以滿足特定設(shè)備需求的 光學(xué)和其它特性的組合。液晶顯示器(LCD)的日益流行已經(jīng)促進(jìn)了對(duì)各種液晶(LC)化合物的研究。較早 的研究集中于能夠通過(guò)機(jī)械力定向成各向異性膜的熱致液晶。然而，當(dāng)力中斷時(shí)，熱致LC 膜中的分子的受迫定向趨于消失。另一方面，溶致液晶(LLC)膜能夠在去除機(jī)械力后保持 它們的二色性定向。合適的材料包括那些能夠形成LC中間相的材料，所述LC中間相能夠 被定向而形成各向異性膜。在光學(xué)各向異性膜的生產(chǎn)中已經(jīng)使用了各種聚合材料。基于這樣的材料的膜可以 通過(guò)單軸拉伸和用有機(jī)染料或碘修飾來(lái)獲得各向異性光學(xué)性能。在很多應(yīng)用中，基礎(chǔ)聚合物是聚乙烯醇(PVA)。見Liquid Crystals =Applications and Uses, B. Bahadur ( H)； World Scientific，新加坡一N. Y. (1990)，第1卷，第101頁(yè)。然而，基于PVA的膜的低熱穩(wěn) 定性限制了它們的應(yīng)用。因此，開發(fā)制備具有改進(jìn)的特性的光學(xué)各向異性膜的新材料和方 法能夠推動(dòng)本領(lǐng)域。具體地，新材料應(yīng)當(dāng)更易于合成，并且能夠可重現(xiàn)地形成具有更高的耐 熱性以及改進(jìn)的光學(xué)特性的膜。 近些年來(lái)，對(duì)于擁有高光學(xué)各向異性，同時(shí)特點(diǎn)是在各種波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有改進(jìn)選 擇性的膜的需求持續(xù)增長(zhǎng)。非常期望在從紅外線(IR)到紫外線(UV)的寬光譜范圍內(nèi)的 不同位置具有最大吸收值的膜。已知將有機(jī)二色性分子塞入形狀大體像柱子的超分子復(fù) 合物中。這些柱子形成了中間相的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元，并且能夠?qū)⒃撝虚g相定向以形成具有強(qiáng) 二色性的各向異性膜。已經(jīng)基于水溶性有機(jī)染料合成了各向異性材料，例如，美國(guó)專利第 5，739，296號(hào)和第6，174，394號(hào)以及歐洲專利EP 0961138。這些材料在可見光譜區(qū)中展現(xiàn) 出高吸光率。盡管它們?cè)诤芏鄳?yīng)用中有利，這些化合物的吸光譜限制了它們?cè)谛纬赏该鞯?雙折射膜方面的應(yīng)用。此外，目前可用的涂膜技術(shù)在膜的形成過(guò)程中需要認(rèn)真選擇并且嚴(yán)格遵守諸如染 料濃度、膜形成溫度等的工藝參數(shù)。然而，即使精確控制了所有的膜形成條件，由于定向錯(cuò) 誤區(qū)域和/或微觀缺陷的形成，仍然會(huì)造成涂層體系的隨機(jī)局部變化。這可能是由于在將 LLC體系(即LLC溶液)涂到基底表面后進(jìn)行的脫溶劑過(guò)程中產(chǎn)生不均勻的微小和大塊結(jié) 晶的結(jié)果。另外，利用目前可用染料形成厚度不均勻涂層的可能性仍然高，這會(huì)反過(guò)來(lái)降低 目標(biāo)膜參數(shù)的再現(xiàn)性。
因此，亟需具有光學(xué)各向異性、充分透明且在其操作區(qū)域，特別是在可見區(qū)域無(wú)色 的膜。本公開內(nèi)容描述了一類能夠形成穩(wěn)定LLC中間相和可靠透明的光學(xué)膜的新型化合 物。發(fā)明簡(jiǎn)述一實(shí)施方案提供了具有以下結(jié)構(gòu)通式(I)或(II)之一的化合物
權(quán)利要求
具有以下結(jié)構(gòu)通式(I)或(II)之一的化合物其中R1、R2、R3、R4、R5和R6均獨(dú)立地選自 H、 SO3M、 OH、 NH2、 Cl、 Br、 I、 NO2、 F、 CF3、 CN、 COOH、 CONH2、烷基、芳基、炔基、烯基、烷氧基、烷基氨基、苯氧基和苯基氨基；M是一種或多種相反離子；j是與所述化合物締合的相反離子的數(shù)量；并且n是1至5的整數(shù)。FPA00001234264100011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的化合物，其中禮、R2、R3、R4、R5和R6是-H，并且η是1至4的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的化合物，其中M選自下列陽(yáng)離子Η+、ΝΗ4+、 K+、Li+、Na+、Cs\ Ca++、Sr++、Mg++、Ba++、Co++、Mn++、Zn++、Cu++、Pb++、Fe++、Ni++、Al3+、Ce3+、La3+ 及 其組合。
4.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的化合物，其中一個(gè)或多個(gè)相反離子由至少 兩個(gè)分子共用。
5.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的化合物，其中所述化合物能夠形成穩(wěn)定的 溶致液晶體系。
6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的化合物，其中所述化合物能夠形成光學(xué)各 向同性或各向異性的膜。
7.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的化合物，其中所述化合物能夠形成至少部分結(jié)晶膜。
8.溶致液晶體系，其包含權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的至少一種化合物。
9.如權(quán)利要求8所述的溶致液晶體系，其中所述溶致液晶體系基于水。
10.如權(quán)利要求8至9中任一權(quán)利要求所述的溶致液晶體系，其中所述溶致液晶體系包 含水和可與水混溶的有機(jī)溶劑的混合物。
11.如權(quán)利要求8至10中任一權(quán)利要求所述的溶致液晶體系，其中所述溶致液晶體系 中的所述至少一種化合物的濃度為所述溶致液晶體系的約5%至約50%重量比。
12.如權(quán)利要求8至11中任一權(quán)利要求所述的溶致液晶體系，其進(jìn)一步包含一種或多 種表面活性劑，其量高達(dá)所述溶致液晶體系的約5%重量比。
13.如權(quán)利要求8至12中任一權(quán)利要求所述的溶致液晶體系，其進(jìn)一步包含一種或多 種增塑劑，其量高達(dá)所述溶致液晶體系的約5 %重量比。
14.如權(quán)利要求8所述的溶致液晶體系，其進(jìn)一步包含選自通式(I)的第一化合物，其中所述第一化合物的濃度為所述溶致液晶體系的約 5%至約50%重量比；以及選自通式(II)的第二化合物，其中所述第二化合物的濃度為所述溶致液晶體系的約 5%至約50%重量比。
15.如權(quán)利要求8至14中任一權(quán)利要求所述的溶致液晶體系，其進(jìn)一步包含至少一種 水溶性有機(jī)染料，其中所述至少一種有機(jī)染料能夠參與所述溶致液晶體系的形成。
16.光學(xué)各向異性膜，其包含權(quán)利要求1所述的至少一種化合物。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)各向異性膜，其中所述膜通過(guò)在基底上沉淀包含至少一 種感膠離子發(fā)色化合物的溶致液晶體系而形成。
18.如權(quán)利要求16至17中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)各向異性膜，其中所述膜是至少部 分結(jié)晶的。
19.如權(quán)利要求16至18中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)各向異性膜，其進(jìn)一步包含至少一 種水溶性有機(jī)染料。
20.如權(quán)利要求16至19中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)各向異性膜，其中所述膜是極化膜。
21.如權(quán)利要求16至20中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)各向異性膜，其中所述膜是相阻滯膜。
22.包括至少一種E型起偏振器的液晶顯示器，其中所述至少一種E型起偏振器包括權(quán) 利要求16至21中任一權(quán)利要求所述的至少一種光學(xué)各向異性膜和基底。
23.形成光學(xué)各向異性膜的方法，其包括將包含權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的至少一種化合物的溶致液晶體系涂敷到 基底上，其中所述溶致液晶體系包含多種液晶中間相；以及 將所述多種液晶中間相定向。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中將所述多種液晶中間相定向包括將所述溶致液晶 體系沿一個(gè)方向鋪展。
25.如權(quán)利要求23至24中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述基底上的所 述溶致液晶體系干燥。
26.如權(quán)利要求23至25中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括通過(guò)將選自通式 (I)和/或通式(II)的至少一種化合物混合于水或者水與有機(jī)溶劑的混合物中來(lái)形成所述 溶致液晶體系。
全文摘要
公開了一類通式(I)和(II)所示的二苊并吡嗪并喹喔啉衍生物。這些化合物能夠形成能夠生產(chǎn)具有期望光學(xué)性能的光學(xué)各向同性或各向異性膜的液晶體系(I)、(II)，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6均獨(dú)立地選自-H、-SO3M、-OH、-NH2、-Cl、-Br、-I、-NO2、-F、-CF3、-CN、-COOH、-CONH2、烷基、芳基、炔基、烯基、烷氧基、烷基氨基、苯氧基和苯基氨基；M是一種或多種相反離子；j是與該化合物締合的相反離子的數(shù)量；并且n是1至5的整數(shù)。
文檔編號(hào)C07D487/02GK101990540SQ200980112284
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者喬舒亞·蒂萊瑪, 姜忠成, 羅伯特·拉米萊茲, 鄭世俊 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社