CN101282947A - 苊并喹喔啉磺酰胺衍生物、光学晶体膜及其制备方法 - Google Patents

苊并喹喔啉磺酰胺衍生物、光学晶体膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101282947A
CN101282947A CNA2006800372722A CN200680037272A CN101282947A CN 101282947 A CN101282947 A CN 101282947A CN A2006800372722 A CNA2006800372722 A CN A2006800372722A CN 200680037272 A CN200680037272 A CN 200680037272A CN 101282947 A CN101282947 A CN 101282947A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quinoxaline
acenaphthene
optical crystal
crystal film
amide derivative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800372722A
Other languages
English (en)
Inventor
帕维尔·I·拉扎列夫
埃琳娜·N·西多连科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRYSOPTIX Ltd
Original Assignee
CRYSOPTIX Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRYSOPTIX Ltd filed Critical CRYSOPTIX Ltd
Publication of CN101282947A publication Critical patent/CN101282947A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D241/00—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings
    • C07D241/36—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D241/38—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D241/00—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings
    • C07D241/36—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B17/00—Azine dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B17/00—Azine dyes
    • C09B17/02—Azine dyes of the benzene series
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133633—Birefringent elements, e.g. for optical compensation using mesogenic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的合成以及基于这些化合物的光学晶体膜的制备。所述苊并喹喔啉磺酰胺杂环衍生物具有结构通式I：其中n是1、2或3；X是酸性基团；m是1、2或3；Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；p是提供分子的中性状态的反离子数；R是从由－CH3、－C2H5、－NO2、－Cl、－Br、－F、－CF3、－CN、－OH、－OCH3、－OC2H5、－OCOCH3、－OCN、－SCN、－NH2、－NHCOCH3和－CONH2组成的列表中选择的取代基；以及z是1、2、3或4。

Description

苊并喹喔啉磺酰胺衍生物、光学晶体膜及其制备方法
本发明主要涉及有机化学领域，具体而言，涉及具有相位延迟特性的显示器用有机晶体膜。更具体而言，本发明涉及杂环苊并喹喔啉(acenaphthoquinoxaline)磺酰胺衍生物的合成，以及基于这些化合物的光学晶体膜的制备。
关于本发明所述的偏振、补偿和延迟层、膜或板，全文中都使用如下定义的术语。
光学薄膜的定义与光的波长有关，将薄膜定义为厚度相当于将在此进行操作的电磁光谱区内的光的波长的一半的膜。
术语光学轴是指传播的光不显示双折射的方向。
任一光学各向异性介质的特征在于其二阶电介质电容率张量。补偿器板的分类与特定电容率张量的主轴相对于所述板的正常坐标系的取向紧密相关。这样选择板的正常xyz坐标系：z轴平行于法线方向，xy平面与所述板表面一致。图1显示了当电容率张量的主轴(A、B和C)相对于xyz系任意取向时的一般情况。
主轴取向的特征在于使用三个Euler’s角(θ、
Figure A20068003727200141
和ψ)与主要的电容率张量要素(εA、εB和εC)一起唯一地定义各种类型的光学补偿器(图1)。电容率张量的所有主要要素都具有不同的值的情况相当于双轴补偿器，此时所述板具有两个光学轴。例如，当εA＜εB＜εC时，这些光学轴处于在C轴的两侧的C轴和A轴的平面内。在单轴限制中，在εA≈εB的情况中(εA约等于εB)，当两个轴重合，且C轴是唯一的光学轴时，可以得到简并情形。
在各种类型的光学补偿器的定义中，C轴与z轴之间的顶角θ是最重要的。有多种在实践中最经常使用的重要类型的补偿器板。
通过Euler角θ＝π/2以及条件εA＝εB≠εC来定义单轴A板。在这种情况下，主轴C(异常轴)出现在所述板的平面(xy平面)内，而A轴(正常轴)是所述板表面的法线(由于单轴简并，可以在xy表面的法线平面内任意选择A轴和B轴的直角取向)。图2显示了特定电容率张量的主轴相对于正A板(a)和负A板(b)的正常坐标系的取向。A板可以是正(εA＝εB＜εC)或者负(εA＝εB＞εC)。
在一般情况下，当电容率张量要素(εA、εB和εC)是复数值时，主要的电容率张量要素(εA、εB和εC)、折射率(na、nb和nc)和吸收系数(ka、kb和kc)符合下述关系：na＝Re[(εA)1/2]，nb＝Re[(εb)1/2]，nc＝Re[(εc)1/2]，ka＝Im[(εA)1/2]，kb＝Im[(εb)1/2]，kc＝Im[(εc)1/2]。
液晶广泛应用于电子光学显示器中。在这样的显示器体系中，液晶单元通常位于一对偏振器和分析器板之间。通过偏振器使入射光偏振化，并通过液晶单元透射，在此入射光受液晶的分子取向的影响，可通过施加穿过单元的偏压来控制液晶的分子取向。然后，将经转换的光通过分析器透射。通过采用该方案，可以控制来自任何外部光源的光(包括环境光)的透射。需要为此控制提供的能量通常比控制在诸如阴极射线管(CRT)等其他的显示器类型中所用的来自发光材料的发光所需的能量要低得多。因此，将液晶技术用于大量电子成像设备中，包括(但不局限于)数字表、计算器、手提电脑和电子游戏机等，对这些电子设备而言，较轻的重量、较低的能耗和较长的工作时间比较重要。
对比度、色彩再现(显色性)以及稳定的灰度强度梯度是采用液晶技术的电子显示器的重要品质特征。确定液晶显示器(LCD)对比度的首要因素是光通过液晶元件或单元(处于暗或“黑”象素状态)“泄漏”的倾向。此外，光的泄漏取决于观看显示器的方向，因此，LCD的对比度也取决于观看显示器的方向。通常，只在大约以显示器的法线(α＝0)为中心的较窄的视角范围内能观察到最佳对比度，并且随着极视角α的增加，对比度迅速下降。在此，将观看方向定义为如图3所示的相对于液晶显示器1的极视角α和方位视角(β)。从显示器的法线方向2测定极视角α，方位视角(β)是显示器表面4的平面内的合适的参照方向3与观看箭头6在显示器表面4上的投影5之间的角度。诸如对比率、色彩再现和图像亮度等各种显示器图像特性是α角和β角的函数。在彩色显示器中，泄漏问题不仅降低对比度，而且导致色彩或色调随着所产生的色彩再现的劣化而偏移。
LCD正在代替CRT作为电视(TV)机、计算机(例如，诸如笔记本电脑或台式电脑等)、中心控制单元以及各种设备(例如赌博机、诸如表的显示器、袖珍计算器显示器和电子掌上游戏机显示器等电光显示器)、便携式数据库(例如个人数字助理或手机等)用监控器。还预计具有更大屏幕尺寸的LCD电视监控器的数量在不久的将来会大量增加。然而，除非解决了与视角效果相关的关于色调劣化、对比度劣化和亮度反转的问题，否则以LCD代替传统的CRT将会受到限制。
所需的光学补偿的类型取决于各个特定体系中所用的显示器的类型。在通常的黑色显示器中，扭转的向列单元位于多个偏振器之间，所述多个偏振器的透光轴彼此平行，且平行于所述单元后表面(即，所述单元远离观看者的一侧)的液晶导向器的取向。在未通电状态下(施加电压为0)，来自于后光体系的正常入射光被第一偏振器偏振化，并通过所述单元以单元的扭转角所旋转的偏振化方向透射。将扭转角设定为90度以使输出偏振器阻挡该光。通过选择性地将电压施加在显示器看起来发亮的部分，从而可在显示器上显示图案。然而，当以更大的角度观看时，通常的黑色显示器的暗(未通电)区会看起来较亮，这是由于光线以这样的角度穿过液晶层的角度依赖性延迟效果，由此非法线入射光显示偏振的角度依赖性变化。可通过使用补偿元件来恢复对比度，所述补偿元件具有与扭转单元相似的光学对称性，但产生相反的效果。一种方法在于引入包含相反螺旋性的扭转单元的活性液晶层。另一种方法是使用一种以上A板延迟器型的补偿器。由于补偿元件具有与扭转向列单元相同的光学对称性：它们都由具有垂直于正常光传播方向的异常轴的单轴双折射材料制成，所以这些补偿方法能起作用。由于具有所需光学对称性的材料容易得到，所以这些补偿手段已被广泛应用。
因此，技术的发展提出了基于具有所期望的可控特性的新材料开发光学元件的任务。特别而言，现代可视显示体系中的必需的光学元件是单个显示模块的光学特性被优化的光学各向异性膜。
现有技术中已知各种聚合物材料，可将其用于光学各向异性膜的制备。基于这些聚合物的膜需要透过单轴延伸的光学各向异性和有机染料或碘的着色。聚乙烯醇(PVA)是其中常用的用于此目的的聚合物。然而，基于PVA的膜的较低的热稳定性限制了其应用。在LiquidCrystals-Applications and Uses，B.Bahadur(编辑)，World Scientific，新加坡-纽约(1990)，第1卷，第101页中对基于PVA的膜进行了更详细的描述。
有机二色性染料是最近所开发的一类近来在具有所期望的光学特性和加工特性的光学各向异性膜的制备方面获得关注的材料。将由染料分子形成的超分子的液晶(LC)水溶液涂布在基体表面上，然后将水蒸发，从而形成基于这些材料的膜。通过基体表面的初步机械取向，或者通过向基体上的LC膜材料施加外部机械力、电磁力或其他取向力，使所涂布的膜具有各向异性。
染料溶液的液晶特性是众所周知的。近年来，诸如LCD和上光涂料(glazing coating)等基于这样的染料溶液的液晶的商业用途倍受关注。
染料超分子形成溶致液晶(LLC)。柱状形式的染料分子的实际分子排列或构造使得可用这样的超分子LC中间相获得取向性的强二色性膜。
形成超分子LC中间相的染料分子具有下述特性。这些染料分子包含位于其外围的官能团，这些官能团使这些分子具有水溶性。有机染料中间相的特征是在J.Lydon，Chromonics，Handbook of Liquid Crystals，Wiley VCH，Weinheim(1998)，第2B卷，第981～1007页(还参见其中的参考文献)中所更详细描述的特定的结构、相图、光学特性和溶解性。
特征在于较高的光学各向异性的各向异性膜可由基于二色性染料的LLC体系形成。这样的膜显示E型偏振器的特性(这是由于超分子络合物的光吸收)。也可将具有与染料分子相似的分子结构通式但在光谱的可见光区没有吸收的有机共轭化合物用作延迟器和补偿器。
延迟器和补偿器是在不存在吸收的光谱区具有相延迟特性的膜。这样的膜的相延迟特性或补偿特性取决于它们的已知为双折射(Δn)的双重折射特性：
                     Δn＝|no-ne|
Δn是异常波(ne)与正常波(no)的折射率的差。no和ne值随着介质中分子的取向性和光传播的方向而改变。例如，如果传播方向与光学轴或结晶轴一致，则主要观察到普通的偏振。如果光在垂直方向上或与光学轴成某个角度传播，则来自介质的光会分成异常成分和正常成分。
除了独特的光学特性外，基于有机芳香化合物的膜的特征在于较高的热稳定性和辐射稳定性(光稳定性)，这也是很重要的。
在美国专利第5,739,296号和第6,174,394号以及已公布的专利申请EP961138中，都已描述了针对通过膜沉积条件的不同开发基于染料的膜的新的制备方法所做的大量研究。特别受关注的是利用能改善LC膜特性的改性处理、稳定化处理、表面活性剂和/或其他已知组合物中的添加剂开发溶致液晶的新组合物。
对于在各种波长范围内具有改进的选择性的各向异性膜有越来越多的需求。对于多种技术应用，都需要在从红外(IR)区到紫外(UV)区的较宽的光谱范围内具有不同的光学吸收最大值的膜。因此，大量近来的研究关注于在制备LCD和电信应用中所用的同向性和/或各向异性的双折射膜、偏振器、延迟器或补偿器(在此并称为光学材料或膜)中所用的材料，例如(但不局限于)在P.Yeh，Optical Waves in Layered Media，纽约，John Wiley & Sons(1998)和P.Yeh，和C.Gu，Optics of Liquid CrystalDisplays，纽约，John Wiley & Sons，(1999)中所描述的那些材料。
已发现可使用已知的制备由有机染料LLC体系组成的光学各向异性膜的方法和技术来制备超薄双折射膜。特别而言，在P.Lazarev和M.Paukshto的Thin Crystal Film Retarders(在Proceeding of the 7thInternational Display Workshops，Materials and Components，神户，日本，2000年11月29日～2000年12月1日，第1159～1160页中)中已描述了作为萘四羧酸二苯并咪唑的顺反异构体的混合物的基于红色染料还原红14的双磺酸的光学各向异性晶体薄膜的制备。
Figure A20068003727200191
该技术使得在将LC分子在基体上(例如，在玻璃板上)涂布和结晶的过程中可以控制膜的晶轴方向。所得的膜具有均一组成和二色性比例kd约为28的较高的分子和/或晶体排序，这使其可用作光学材料，特别是偏振器、延迟器和双折射膜或补偿器用光学材料。
已在色甘酸二钠(DSCG)的基础上获得了在可见光光谱区中透明的双折射薄膜：
Figure A20068003727200192
由DSCG构成的取向性膜的各向异性并不是非常高：折射率的差Δn在可见范围内，约为0.1～0.13。然而，基于DSCG的膜的厚度可在较宽的范围内变化，因此尽管该材料的各向异性特性较低，但仍可以制备具有所期望的相延迟特性的膜。在T.Fiske等的Molecular Alignment inCrystal Polarizers and Retarders，Society for Information Display，Int.Symp.Digest of Technical Papers，波士顿，美国马萨诸塞州，2002年5月19日～2002年5月24日，第566～569页对这些膜进行了更详细的评价。大多数这些材料的主要缺陷在于它们的动力学不稳定性，从而导致LC分子逐渐再次结晶以及各向异性的劣化。
已利用上述技术合成了基于水溶性有机染料的其他各向异性材料，例如参见美国专利第5,739,296号专利和第6,174,394号专利以及欧洲专利EP0961138。这些材料在可见光光谱区显示较高的光学吸收性，这限制了其在制备透明的双折射膜中的应用。
也已合成了基于具有下述结构通式的苊并[1，2-b]喹喔啉磺基衍生物的其他各向异性材料。
Figure A20068003727200201
其中n是1～4的整数；m是0～4的整数；z是0～6的整数；m+z+n≤10；X和Y是分别选自包含CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、Cl、Br、OH、OCOCH3、NH2、NHCOCH3、NO2、F、CF3、CN、OCN、SCN、COOH和CONH2的列表的分子片段；M是反离子；j是分子中的反离子数，附带条件是当n＝1且SO3 -占据的位置为1时，m≠0或z≠0。
已发现可获得包含具有任何一个下述结构或其组合的至少一个苊并[1，2-b]喹喔啉磺基衍生物的LLC体系。
其中n是1～4的整数；m是0～4的整数；z是0～6的整数；m+z+n≤10；X和Y是分别选自包含CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、Cl、Br、OH、OCOCH3、NH2、NHCOCH3、NO2、F、CF3、CN、OCN、SCN、COOH和CONH2的列表的分子片段；M是反离子；j是分子中的反离子数。
现有技术的体系的缺点在于晶体膜的环境稳定性较低，通过具有多晶结构的膜所传播的光的去偏振化程度较高。另一个缺点是所述晶体膜在高湿度条件下倾向于再次结晶，从而增加传播光的散射和去偏振化。
因此，通常需要光学各向异性且在将要在此进行操作的光谱区内充分透明的膜。特别而言，需要在可见光区透明的这样的光学膜。此处所用的“可见光区”的下限大约等于400nm，上限大约等于700nm。UV光谱区的上限比可见光区的下限低。
因此希望提供合成和制备各向异性膜的改进的方法。也希望提供耐湿度变化和温度变化的光学膜。
在第一方面中，本发明提供下述结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺杂环衍生物：
Figure A20068003727200211
其中n是1、2或3；X是酸性基团[Alla-为了清楚起见，应优选在权利要求中，但至少在说明书中对术语酸性基团进行进一步限定。还应优选包括进行中等概括的附属权利要求(例如，X是-COO-、-SO3 -...)。AS：从属权利要求3和5对应于酸性基团为羧基或磺酸基的特定情况。申请人希望保持这种方式，如果需要，在答辩过程中可缩小权利要求1的范围。理论上，申请人能增加例如HRPO4、H(PO4)2，其中R是烷基或芳基。否则的话，申请人可以在关于化合物的合成的独立权利要求之后增加从属权利要求，在该从属权利要求中会有“由......组成的酸性基团......”这样的表达，并列举申请人所能想到的所有的四个酸性基团。如果可取，就这样做]；m是1、2或3；Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；p是提供分子的中性状态的反离子数；R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；以及z是1、2、3或4。
所述苊并喹喔啉磺酰胺杂环衍生物对可见光谱区内的电磁辐射基本上是透明的。所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的溶液能在基体上形成基本透明的光学晶体层，且所述杂环分子的平面取向主要与所述基体表面基本垂直。
本发明在新的有机化合物的基础上通过产生具有较高光学参数的晶体延迟器膜来满足补偿器的要求，从而提供实用的溶液。
磺酰胺基团能形成较强的氢键(H-键)。磺酰胺基团形成H-键的容易性是磺酸酯基团的两倍。磺酰胺基团的这种特性加强了较强的分子堆积的形成，并提高了所得的膜的稳定性。由包含磺酰胺基团的有机化合物形成的膜因涂布的均一性而具有稳定的晶体结构、对湿度变化的低敏感性和更高的光学特性。此外，这样的膜不易再次结晶。
在第二方面中，本发明在具有前表面和后表面的基体上提供光学晶体膜，所述膜包含至少一个有机层，所述有机层包含至少一个下述结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物盐：
Figure A20068003727200221
其中n是1、2或3；X是酸性基团；m是1、2或3；Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；p是提供分子的中性状态的反离子数；R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；以及z是1、2、3或4。
所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的共轭杂环分子平面取向主要与所述基体表面基本垂直。所述有机层对可见光谱区中的电磁辐射基本上是透明的。
在第三方面中，本发明提供在基体上制备光学晶体膜的方法，所述方法包括下述步骤：(1)将具有下述结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的溶液或所述衍生物的组合的溶液涂布在基体上：
Figure A20068003727200222
其中n是1、2或3；X是酸性基团；m是1、2或3；Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；p是提供分子的中性状态的反离子数；R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；z是1、2、3或4，其中所述溶液对约400nm～约700nm的可见光谱区内的电磁辐射基本上是透明的；以及(2)进行干燥以形成固体晶体层。
已对本发明进行了全面说明，可通过参考特定的优选实施方式得到对本发明的进一步理解，此处提供优选实施方式仅为了说明的目的，而不是为了限制所附的权利要求的范围。
本发明涉及适合用于在基体上制备光学膜的杂环有机化合物的合成，其中分子平面取向主要与基体表面基本垂直。所述杂环化合物包含至少一个提供水溶性的基团(所述至少一个基团优选为磺基或羧基)，以及至少一个沿着超分子堆积提供H-键的基团(所述至少一个基团优选为磺酰胺基团)。
因此，本发明提供下述结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺杂环衍生物：
Figure A20068003727200231
其中n是1、2或3；X是酸性基团；m是1、2或3；Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；p是提供分子的中性状态的反离子数；R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；z是1、2、3或4。所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物对约400nm～约700nm的可见光谱区内的电磁辐射基本上是透明的。通过使用所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的溶液，可以获得杂环分子平面取向主要与所述基体表面基本平行的光学晶体膜。
优选的是，X是从由-COO-、-SO3 -和含磷的酸性基团(例如-HPO4 -、-RPO4 -、-HPO3 -和-RPO3 -，其中R是烷基或芳基，例如C1～C6烷基(支链的或非支链的)、苯基或甲苯基)组成的组中选择的基团。
在所披露的发明的某些实施方式中，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物吸收UV光谱区的至少一个预定子区域内的电磁辐射。所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的分子仅能吸收部分UV光谱区内的电磁辐射，而不能吸收整个UV光谱区内的电磁辐射，将UV区的该部分称作子区域。可通过实验确定每种特定苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的所述子区域。在所披露的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的某些实施方式中，所述1、2或3个酸性基团中至少有一个是羧基。包含羧基且具有与结构1～7相对应的结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例列于表1：
表1含羧基的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例
Figure A20068003727200251
在所披露的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的另外的实施方式中，所述的1、2或3个酸性基团中至少有一个是磺酸基。包含磺酸基且具有与结构8～13相对应的结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例列于表2。
表2含磺酸基的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例：
Figure A20068003727200261
在第二方面中，本发明提供一种在具有前表面和后表面的基体上的光学晶体膜，所述膜包含至少一层有机层，所述有机层含有至少一种下述结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物：
Figure A20068003727200262
其中n是1、2或3；X是酸性基团；m是1、2或3；Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；p是提供分子的中性状态的反离子数；R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；并且z是1、2、3或4。所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的共轭杂环分子平面取向主要与所述基体表面基本垂直。所述有机层对可见光谱区内的电子辐射基本上是透明的。
优选的是，X是从由-COO-、-SO3 -和含磷的酸性基团(例如-HPO4 -、-RPO4 -、-HPO3 -和-RPO3 -，其中R是烷基或芳基，例如C1～C6烷基(支链的或非支链的)、苯基或甲苯基)组成的组中选择的基团。
在所披露的光学晶体膜的某些实施方式中，所述有机层吸收UV区的至少一个预定光谱子区域内的电磁辐射。
所披露的光学晶体膜只能吸收部分UV光谱区内的电磁辐射，而不能吸收整个UV光谱区内的电磁辐射，将该部分UV区称为子区域。可通过实验确定用于形成光学晶体膜的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的每种特定溶液的所述子区域。同样，可通过实验确定用于形成所述膜的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的混合物的吸收子区域。因而，可将经实验确定的这样的吸收子区域电磁辐射认为是预定子区域。
在所披露的光学晶体膜的另外的实施方式中，所述1、2或3个酸性基团中至少有一个是羧基。包含羧基且具有与结构1～7相对应的结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例列于表1。在所披露的光学晶体膜的另外的实施方式中，所述1、2或3个酸性基团中至少有一个是磺酸基。具有与结构8～13相对应的结构通式的含磺酰胺基的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例列于表2。
所述光学晶体膜优选为非吸湿性的，并且基本不溶于水和/或可与水混溶的溶剂。所述衍生物中的磺酰胺基和羧基的组合使得可制备不溶于水且一旦干燥就不吸湿的膜。
为了得到不溶性膜，需要以碱土金属盐溶液处理所述衍生物中的磺酰胺和至少一个磺酸基团的组合，例如，以Ba(2+)盐的水溶液处理，但在这种情况下，优势仍在于膜的低吸湿性和高稳定性。
所述有机层可包含两种以上具有结构通式I的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，各自确保UV光谱区的至少一个预定波长子区域内的电磁辐射的吸收。在所述光学晶体膜的某些实施方式中，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物形成主要与基体表面基本平行取向的堆积。
为了便于披露本发明并与光学晶体膜相联系，将使用下述折射率标记：在基体表面的法线方向上的一个折射率(nz)，以及与基体表面的平面内两个互相垂直的方向相对应的两个折射率(nx和ny)。还将使用下述吸收系数标记：kx、ky和kz。
在本发明的光学晶体膜的另一个实施方式中，所述有机层是具有基体表面的法线方向上的一个折射率(nz)、以及与基体表面平面内的两个互相垂直的方向相对应的两个折射率(nx和ny)的双轴延迟层。在某些实施方式中，折射率nx、ny和nz符合下述条件：nx＜ny＜nz。在光学晶体膜的另一个实施方式中，面内折射率(nx和ny)和有机层的厚度d符合下述条件：d·(ny-nx)＜20nm。在另一个实施方式中，面内折射率(nx和ny)和有机层的厚度d符合下述条件：d·(ny-nx)＜10nm。在另一个实施方式中，面内折射率(nx和ny)和有机层的厚度d符合下述条件：d·(ny-nx)＜5nm。
在可替换的实施方式中，折射率nx、ny和nz符合下述条件：nx＞nz＞ny。在光学晶体膜的某些实施方式中，折射率nx和nz以及有机层厚度d符合下述条件：d·(nx-nz)＜20nm。在另一个实施方式中，折射率nx和nz以及有机层厚度d符合下述条件：d·(nx-nz)＜10nm。在另一个实施方式中，折射率nx和nz以及有机层厚度d符合下述条件：d·(nx-nz)＜5nm。
优选的是，所述基体对可见光谱区内的电磁辐射是透明的。所述基体可包括聚合物，例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。在所披露的光学晶体膜的可替代的实施方式中，所述基体包括玻璃。在所披露的光学晶体膜的一个实施方式中，所述基体的透射系数在UV光谱区内的任一波长处不超过2％。在所述光学晶体膜的另一个实施方式中，所述基体在可见光谱区的透射系数不低于90％。
在所披露的光学晶体膜的另一个可能的实施方式中，以额外的抗反射涂层或防闪光涂层覆盖所述基体的后表面。在所披露的发明的另一个实施方式中，所述基体的后表面进一步包含反射层。
所披露的发明还提供了一种光学晶体膜，所述光学晶体膜进一步包含设置在所述反射层上的额外的粘合性透明层。在本发明的另一个实施方式中，所述光学晶体膜进一步包含设置在光学晶体膜顶部的额外的透明粘合性层。在所披露的一个实施方式中，所述光学晶体膜进一步包含在所述粘合性透明层上所形成的保护涂层。
在光学晶体膜的某些实施方式中，所述基体是镜面反射器或漫反射器。在光学晶体膜的另一个实施方式中，所述基体是反射偏振器。在再一个实施方式中，所述光学晶体膜进一步包含沉积在基体前表面上的平面化层。在本发明的另一个实施方式中，光学晶体膜进一步包含设置在有机层顶部的额外的透明粘合性层。在本发明的另一个可能的实施方式中，光学晶体膜进一步包含设置在光学晶体膜顶部的额外的透明粘合性层。在所披露的本发明的一个实施方式中，所述光学晶体膜进一步包含在所述粘合性透明层上形成的保护涂层。
在所披露的存在粘合性层的光学晶体膜的实施方式中，所述粘合性层的透射系数在UV光谱区的任一波长处不超过2％。在所披露的光学晶体膜的另一个实施方式中，所述粘合性层在可见光谱区的透射系数不低于90％。
在所披露的发明的另一个实施方式中，所述光学晶体膜包含两层以上的有机层，其中这些层各自包含不同的结构通式I的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，其各自吸收UV光谱区的至少一个预定波长子区域内的电磁辐射。
在另一方面中，本发明提供在基体上制备光学晶体膜的方法，所述方法包括下述步骤：(1)将具有下述结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的溶液或所述衍生物的组合的溶液涂布在基体上：
其中n是1、2或3；X是酸性基团；m是1、2或3；Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；p是提供分子的中性状态的反离子数；R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；以及z是1、2、3或4，其中所述溶液对约400nm～约700nm的可见光谱区内的电磁辐射基本上是透明的；以及(2)进行干燥以形成固体晶体层。
在所披露的方法的一个实施方式中，所述方法进一步包括在干燥步骤之前对所述溶液进行外部调整操作的步骤。所述外部调整操作可通过在将所述溶液用工具涂布在表面上时所施加的诸如剪切力等机械力产生，所述工具包括刀状刮刀、Mayer棒(缠绕有金属丝的圆柱形棒)、槽模或本领域已知的任意其他技术设备。除了机械力外，可以使用电、电磁、重力或能使所述膜在基体上以所需的方式取向的任意其他的力。外部调整可与溶液在基体上的涂布同时进行，或者在溶液的涂布之后、干燥步骤之前进行。
在其中至少一个酸性基团X是SO3 -的那些实施方式中，所述方法包括以碱土金属盐溶液，例如，用Ba2+盐溶液处理所述膜的附加步骤。
本发明提供一种简单便宜的制备具有相延迟特性的有机晶体膜的方法，特别是诸如A-板等光学延迟器或补偿器。本发明还提供了通过印刷由溶液来涂布基体的方法。本发明还提供由于与额外的氢键的堆积强化而增加膜稳定性、但不增加所得膜的分子溶解性和吸湿性的能力。此外，用于LLC相形成的液晶溶液的低浓度提供了制备薄的光学膜的可能性。本发明还提供了水不溶性的光学薄膜的形成方法。所形成的具有羧基磺酰胺衍生物的层一旦干燥就不溶于水。可以以碱土金属盐溶液处理基于所披露的其他材料的膜(例如在化合物中具有至少一个磺酸基的那些材料)。本发明还提供了膜材料对湿度的低敏感性，从而确保所得的膜的较高的环境稳定性。
在所披露的方法的另一个实施方式中，所述溶液还确保在UV光谱区的至少一个预定波长子范围中的电磁辐射的吸收最大化。所述溶液仅能吸收部分UV光谱区内的电磁辐射，而不能吸收整个UV光谱区内的电磁辐射，将UV区的这部分称为子范围。可通过实验确定用于形成光学晶体膜的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的各特定溶液的该子范围。同样，可通过实验确定用来形成所述膜的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的混合物的所述吸收子范围。因此，可将通过实验所确定的这样的吸收子范围电磁辐射看作预定的子范围。
在某些实施方式中，所述1、2或3个酸性基团中至少有一个是羧基。包含羧基且具有与结构1～7相对应的结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例列于表1。在所披露的光学晶体膜的其他实施方式中，所述1、2或3个酸性基团中至少有一个是磺酸基。包含磺酸基且具有与结构8～13相对应的结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的实例列于表2。
在所披露的方法的一个实施方式中，所述溶液基于水(即水溶液)和/或与水混溶的溶剂。在所披露的方法的另一个实施方式中，在气流中和/或高温时(优选为23℃～60℃)干燥所涂布的溶液层。该温度范围防止固体层的再次结晶和破碎(或开裂)。在所披露的方法的可能的实施方式中，对所述基体进行预处理，从而在涂布所述溶液前提供表面亲水性。在本发明的另一个实施方式中，Ba2+盐是任何具有Ba++阳离子的水溶性无机盐。在所披露的方法的一个可能的实施方式中，所述溶液是溶致液晶溶液。在所披露的方法的一个可能的实施方式中，在将所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物涂布在基体上的同时或之后，对所述溶液进行外部取向操作。在所披露的方法的另一个实施方式中，将所述方法的步骤重复至少一次，从而使用相同或不同的溶液形成多层固体层，其吸收UV光谱区的至少一个预定光谱子范围内的电磁辐射。
通过阅读实施例的详细描述和下面提供的所附权利要求书，并通过参考附图，本发明的其他目的和优势将变得更明显。在附图中：
图4表示在玻璃基体上由9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物(6.0％溶液)制得的有机层的折射率。
图5表示在玻璃基体上由9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物(6.0％溶液)制得的有机层的吸收系数。
图6表示在玻璃基体上由9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物(6.0％溶液)制得的厚度为312.1nm的有机层的延迟性。
图7表示基体上的光学晶体膜以及附加的粘合性层和保护层的横截面。
图8表示具有额外的抗反射层的光学晶体膜的横截面。
图9表示具有额外的反射层的光学晶体膜的横截面。
图10表示具有作为基体的漫反射器或镜面反射器的光学晶体膜的横截面。
为了使本发明更容易理解，提供下述实施例作为参考，该实施例用以解释本发明，而不是用以对范围进行限定。
实施例1
第一实施例描述了9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物的合成。
Figure A20068003727200311
A.9-羧基-苊并喹喔啉的合成
将3，4-二氨基苯甲酸盐酸盐(1.88g，0.01mol)在75ml水中的溶液添加到苊并喹喔啉(1.82g，0.01mol)在80ml乙酸中的悬浮液中。将反应混合物加热到95℃～100℃，在此温度下搅拌处理15分钟，并冷却。通过过滤将沉淀分离，并用乙酸洗涤。最终产物的产率为2.6g(87％)。质谱(VISION 2000分光计，负离子反射模式)：m/z，298.5；分子量：298.29；电子吸收谱(Ocean PC 2000分光计，铵盐的水溶液)：λmax1＝235nm，λmax2＝320nm。
B.9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酸和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酸的混合物的合成
将9-羧基-苊并喹喔啉(2.0g，0.0067mol)加入20ml的30％发烟硫酸中，并在80℃～90℃保持搅拌3.5小时。然后，用36ml水稀释反应混合物，并通过过滤将沉淀分离，用乙酸(100ml)再次沉淀，过滤并用丙酮洗涤。最终产物的产率为1.92g(76％)。质谱(VISION 2000分光计，负离子反射模式)：m/z，377.1；分子量：378.36；电子吸收谱(Ocean PC2000分光计，铵盐的水溶液)：λmax1＝235nm，λmax2＝320nm。
C.9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酸和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酸的氯化物的混合物的合成
将9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酸和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酸的混合物(1.8g，0.0047mol)添加到氯磺酸(15ml)中。然后，添加0.3g的NaCl，并在80℃～85℃将反应混合物保持搅拌3小时，冷却，并倒入350g冰中。通过过滤将沉淀分离，并以冰水洗至中性pH。最终产物的产率为8g～9g的滤饼。
D.9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物的合成
将9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酸和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酸的氯化物的混合物的滤饼(8g～10g)添加到20ml氨水中，并将混合物在3℃～5℃保持0.5小时，然后在环境条件下搅拌0.5小时。将所得的氨水溶液过滤，并用异丙醇(约30ml)稀释。通过过滤将沉淀分离并在过滤器上用异丙醇洗涤。最终产物的产率为1.2g(67％)。质谱(VISION 2000分光计)：m/z，377.2；分子量：377.37；电子吸收谱(Ocean PC 2000分光计，铵盐的水溶液)：λmax1＝235nm，λmax2＝320nm。元素分析：C，60.22；H，2.91；N，11.11；C18H10N2O3S的计算值为：C，60.47；H，2.94；N，11.13；O，16.96；S，8.50。
实施例2
该实施例描述了由溶致液晶溶液制备有机层。将如实施例1中所述得到的9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物(1g)在15.0ml去离子水和0.6ml的10％氨水溶液的混合物中在20℃的温度下搅拌1小时，直到形成溶致液晶溶液。
在10％的NaOH溶液中处理30分钟，以去离子水冲洗，并在压缩机的协助下以气流进行干燥，从而制备涂布用Fisherbrand显微镜玻璃载片。在温度为20℃、相对湿度为65％的条件下用以15mm/s的线速度移动的Mayer棒#2.5将所得溶液涂布在玻璃板表面上。在相同的湿度和温度下干燥所述膜。
为了确定所述有机层的光学特性，用Cary 500分光光度计在约400nm～约700nm的波长范围内测定光透射谱。用线性偏振化为平行和垂直于涂布方向的光束(分别为Tpar和Tper)测定所述有机层的光透射。用所得的数据计算图4中出现的折射率(nx、ny和nz)。所得的有机层在平面内是各向异性的(nx＝1.93，ny＝1.58，nz＝1.93)。测定表明所述有机层的吸收系数(kx、ky和kz，参见图5)的数值极小。所得的有机层显示出如图6所示的延迟性。
实施例3
图7显示了在基体7上所形成的光学晶体膜的横截面。所述膜包含有机层8、粘合性层9和保护层10。可使用实施例2中所描述的方法制备该有机层。聚合物层10保护光学晶体膜在其运输过程中免受损伤。
该光学晶体膜是半成品，其可用作例如LCD中的外部延迟器。当将保护层10去除时，可将留下的膜施加在具有粘合性层9的LCD玻璃上。
实施例4
可将如上所述的具有在基体上所形成的附加抗反射层11的光学晶体膜施加在LCD的前表面上(图8)。例如，二氧化硅SiO2的抗反射层将从LCD前表面反射的光减少30％。
实施例5
采用施加在电光设备或LCD的前表面上的上述光学晶体膜，可在基体上形成附加的反射层12(图9)。可通过，例如沉积铝膜得到所述反射层。
实施例6
在该实施例中，将有机层8涂布在作为基体的漫反射器或镜面半透明反射器12上(图10)。可用平面化层13覆盖反射层12(任选的)。可以使用聚氨酯或丙烯酸聚合物或任何其他材料来制备该平面化层。

Claims (69)

1.一种苊并喹喔啉磺酰胺杂环衍生物，所述苊并喹喔啉磺酰胺杂环衍生物具有下述结构通式：
Figure A20068003727200021
其中n是1、2或3；
X是酸性基团；
m是1、2或3；
Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；
p是提供分子的中性状态的反离子数；
R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；以及
z是1、2、3或4，
其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物对可见光谱区内的入射电磁辐射是透明的，并且
所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的溶液能在基体上形成基本透明的光学晶体层，并且杂环分子平面取向主要与所述基体表面基本垂直。
2.如权利要求1所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，其中X选自由-COO-、-SO3 -和含磷的酸性基团组成的组。
3.如权利要求2所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，其中X是-HPO4 -、-RPO4 -、-HPO3 -和-RPO3 -，其中R是烷基或芳基。
4.如权利要求3所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，其中R是C1～C6的支链或非支链的烷基、苯基或甲苯基。
5.如前述任一项权利要求所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物吸收UV光谱区的至少一个预定波长子区域内的电磁辐射。
6.如权利要求1所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，其中所述1、2或3个酸性基团中的至少一个是羧基。
7.如权利要求6所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物具有与结构1～7之一相对应的结构通式：
Figure A20068003727200041
8.如权利要求6所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物选自由9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺、9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺及其混合物组成的组。
9.权利要求8所述的9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物。
10.如权利要求1所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，其中所述1、2或3个酸性基团中的至少一个是磺酸基。
11.如权利要求10所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物具有与结构8～13之一相对应的结构通式：
Figure A20068003727200042
Figure A20068003727200051
12.一种具有前表面和后表面的基体上的光学晶体膜，所述膜包含涂布在所述基体的前表面上的至少一层有机层，所述有机层包含下述结构通式的至少一种苊并喹喔啉磺酰胺衍生物：
Figure A20068003727200052
其中n是1、2或3；
X是酸性基团；
m是1、2或3；
Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+、Li+和Ba++组成的列表中选择的反离子；
p是提供分子的中性状态的反离子数；
R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；以及
z是1、2、3或4，
其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的平面取向主要与所述基体表面基本垂直，并且
所述有机层对可见光谱区中的电磁辐射基本上是透明的。
13.如权利要求12所述的光学晶体膜，其中X选自由-COO-、-SO3 -和含磷的酸性基团组成的组。
14.如权利要求13所述的光学晶体膜，其中X是-HPO4 -、-RPO4 -、-HPO3 -和-RPO3 -，其中R是烷基或芳基。
15.如权利要求14所述的光学晶体膜，其中R是C1～C6的支链或非支链的烷基、苯基或甲苯基。
16.如权利要求15所述的光学晶体膜，其中所述有机层吸收UV光谱区的至少一个预定波长子区域内的电磁辐射。
17.如权利要求12所述的光学晶体膜，其中至少一个苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的所述1、2或3个酸性基团中的至少一个是羧基。
18.如权利要求17所述的光学晶体膜，其中所述至少一个苊并喹喔啉磺酰胺衍生物具有与结构1～7之一相对应的结构通式：
Figure A20068003727200061
Figure A20068003727200071
19.如权利要求17所述的光学晶体膜，其中所述至少一个苊并喹喔啉磺酰胺衍生物选自由9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺、9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺及其混合物组成的组。
20.如权利要求19所述的光学晶体膜，其中所述至少一个苊并喹喔啉磺酰胺衍生物包含9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物。
21.如权利要求12所述的光学晶体膜，其中至少一个苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的所述1、2或3个酸性基团中的至少一个是磺酸基。
22.如权利要求21所述的光学晶体膜，其中所述至少一个苊并喹喔啉磺酰胺衍生物具有与结构8～13之一相对应的结构通式：
Figure A20068003727200072
Figure A20068003727200081
23.如权利要求12～22任一项所述的光学晶体膜，其中所述晶体膜在约18℃～约90℃的温度范围内基本上不溶于水和/或与水混溶的溶剂。
24.如权利要求12～23任一项所述的光学晶体膜，其中所述有机层包含两种以上结构通式I的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物各自吸收UV光谱区的至少一个预定波长子区域内的电磁辐射。
25.如权利要求12～24任一项所述的光学晶体膜，其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的平面分子形成取向主要与所述基体表面基本平行的堆积体。
26.如权利要求12～25任一项所述的光学晶体膜，其中所述有机层是具有所述基体表面的法线方向上的一个折射率(nz)、以及与所述基体表面平面内的两个互相垂直的方向相对应的两个折射率(nx和ny)的双轴延迟层。
27.如权利要求26所述的光学晶体层，其中所述折射率nx、ny和nz符合下述条件：nx＜ny＜nz。
28.如权利要求27所述的光学晶体层，其中所述面内折射率(nx和ny)和所述有机层厚度d符合下述条件：d·(ny-nx)＜20nm。
29.如权利要求28所述的光学晶体膜，其中所述面内折射率(nx和ny)和所述有机层厚度d符合下述条件：d·(ny-nx)＜10nm。
30.如权利要求29所述的光学晶体膜，其中所述面内折射率(nx和ny)和所述有机层厚度d符合下述条件：d·(ny-nx)＜5nm。
31.如权利要求26所述的光学晶体膜，其中所述折射率nx、ny和nz符合下述条件：nx＞nz＞ny。
32.如权利要求31所述的光学晶体膜，其中所述折射率nx和nz和所述有机层厚度d符合下述条件：d·(nx-nz)＜20nm。
33.如权利要求32所述的光学晶体膜，其中所述折射率nx和nz和所述有机层厚度d符合下述条件：d·(nx-nz)＜10nm。
34.如权利要求33所述的光学晶体膜，其中所述折射率nx和nz以及所述有机层厚度d符合下述条件：d·(nx-nz)＜5nm。
35.如权利要求12～34任一项所述的光学晶体膜，其中所述基体对可见光谱区内的电磁辐射是透明的。
36.如权利要求35所述的光学晶体膜，其中所述基体包含聚合物。
37.如权利要求35所述的光学晶体膜，其中所述基体包括玻璃。
38.如权利要求35～37任一项所述的光学晶体膜，其中所述基体的透射系数在UV光谱区内的任一波长处不超过2％。
39.如权利要求35～38任一项所述的光学晶体膜，其中所述基体在可见光谱区的透射系数不低于90％。
40.如权利要求33～39任一项所述的光学晶体膜，其中所述基体的后表面具有抗反射涂层或防闪光涂层。
41.如权利要求33～39任一项所述的光学晶体膜，其中所述基体的后表面具有反射层。
42.如权利要求12～34任一项所述的光学晶体膜，其中所述基体是镜面反射器或漫反射器。
43.如权利要求12～34任一项所述的光学晶体膜，其中所述基体是反射偏振器。
44.如权利要求42或权利要求43所述的光学晶体膜，所述光学晶体膜进一步包含所述基体的前表面上的平面化层。
45.如权利要求12～44任一项所述的光学晶体膜，所述光学晶体膜在所述有机层顶部进一步包含透明粘合性层。
46.如权利要求45所述的光学晶体膜，所述光学晶体膜在所述透明粘合性层上进一步包含保护涂层。
47.如权利要求45或46所述的光学晶体膜，其中所述粘合性层的透射系数在UV光谱区的任一波长处不超过2％。
48.如权利要求45～47任一项所述的光学晶体膜，其中所述粘合性层在可见光谱区的透射系数不低于90％。
49.如权利要求12～48任一项所述的光学晶体膜，所述光学晶体膜包含两个以上有机层，其中所述层包含不同的结构通式I的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物，所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物各自吸收UV光谱区的至少一个预定波长子区域内的电磁辐射。
50.一种在基体上制备光学晶体膜的方法，所述方法包括下述步骤：(1)涂布下述结构通式的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的溶液或所述衍生物的组合的溶液：
其中n是1、2或3；
X是酸性基团；
m是1、2或3；
Y是从由H+、NH4 +、Na+、K+和Li+组成的列表中选择的反离子；
p是提供分子的中性状态的反离子数；
R是从由-CH3、-C2H5、-NO2、-Cl、-Br、-F、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCN、-SCN、-NH2、-NHCOCH3和-CONH2组成的列表中选择的取代基；以及
z是1、2、3或4，
其中所述溶液对可见光谱区内的电磁辐射基本上是透明的，以及
(2)进行干燥以形成固体晶体层。
51.如权利要求50所述的方法，所述方法进一步包括在所述干燥步骤之前对所述溶液进行外部调整操作的步骤。
52.如权利要求50或51所述的方法，其中所述溶液吸收UV光谱区的至少一个预定波长子区域内的电磁辐射。
53.如权利要求50所述的方法，其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的所述1、2和3个酸性基团中的至少一个是羧基。
54.如权利要求53所述的方法，其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物具有与结构1～7之一相对应的结构通式：
Figure A20068003727200111
Figure A20068003727200121
55.如权利要求53所述的方法，其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的溶液包含从由9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺、9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺及其混合物组成的组选出的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物。
56.如权利要求55所述的方法，其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物溶液包含9-羧基-苊并喹喔啉-2-磺酰胺和9-羧基-苊并喹喔啉-5-磺酰胺的混合物。
57.如权利要求50所述的方法，其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物的所述1、2和3个酸性基团中的至少一个是磺酸基。
58.如权利要求57所述的方法，其中所述苊并喹喔啉磺酰胺衍生物具有与结构8～13之一相对应的结构通式：
Figure A20068003727200122
Figure A20068003727200131
59.如权利要求50～58任一项所述的方法，其中所述溶液基于水和/或与水混溶的溶剂。
60.如权利要求50～59任一项所述的方法，其中所述干燥步骤在气流中和/或高温下进行。
61.如权利要求60所述的方法，其中所述高温是23℃～60℃。
62.如权利要求50～61任一项所述的方法，其中在涂布所述溶液之前将所述基体进行预处理，从而使所述基体的表面具有亲水性。
63.如权利要求50～61任一项所述的方法，所述方法进一步包括以具有Ba++阳离子的水溶性无机盐溶液处理所述固体层的步骤。
64.如权利要求50～63任一项所述的方法，其中所述溶液是溶致液晶溶液。
65.如权利要求50～64任一项所述的方法，其中将所述方法的步骤至少重复一次，从而使用相同或不同的溶液形成多个固体层。
66.基本上如前所述的苊并喹喔啉磺酰胺衍生物。
67.基本上如前所述的光学晶体膜。
68.基本上如前所述的、参照附图7、8、9和10的光学晶体膜。
69.基本上如前所述的在基体上制备光学晶体膜的方法。
CNA2006800372722A 2005-10-07 2006-10-09 苊并喹喔啉磺酰胺衍生物、光学晶体膜及其制备方法 Pending CN101282947A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0520489.6A GB0520489D0 (en) 2005-10-07 2005-10-07 Organic compound, optical crystal film and method of producing thereof
GB0520489.6 2005-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101282947A true CN101282947A (zh) 2008-10-08

Family

ID=35430037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800372722A Pending CN101282947A (zh) 2005-10-07 2006-10-09 苊并喹喔啉磺酰胺衍生物、光学晶体膜及其制备方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090191394A1 (zh)
EP (1) EP1931644A2 (zh)
JP (1) JP2009511460A (zh)
CN (1) CN101282947A (zh)
GB (2) GB0520489D0 (zh)
WO (1) WO2007042788A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107765353A (zh) * 2016-08-18 2018-03-06 住友化学株式会社 偏振膜的制造方法和制造装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0601283D0 (en) * 2006-01-23 2006-03-01 Crysoptix Ltd Multilayer polarizer
JP2007316592A (ja) * 2006-04-27 2007-12-06 Nitto Denko Corp 複屈折フィルム及びその製造方法
US8253899B2 (en) 2006-06-08 2012-08-28 Nitto Denko Corporation Birefringent film
WO2008059702A1 (fr) * 2006-11-15 2008-05-22 Nitto Denko Corporation Procédé de purification de composés polycycliques, procédé de fabrication de composés polycycliques et utilisation de composés polycycliques
JP5142312B2 (ja) * 2007-02-19 2013-02-13 日東電工株式会社 光学積層体の製造方法、及び画像表示装置
JP4911710B2 (ja) * 2007-03-30 2012-04-04 日東電工株式会社 複屈折性フィルム、積層フィルム、及び画像表示装置
GB0709606D0 (en) 2007-05-18 2007-06-27 Crysoptix Ltd Compensated in-Plane switching mode liquid crystal display
GB0718154D0 (en) * 2007-09-17 2007-10-24 Crysoptix Ltd Colour liquid crystal display and patterned compensation panel
GB0804083D0 (en) * 2008-03-04 2008-04-09 Crysoptix Kk Polycyclic organic compounds, retardation layer and compensation panel on their base
MX2017005427A (es) 2014-11-04 2017-06-21 Capacitor Sciences Inc Dispositivos de almacenamiento de energia y metodos de produccion de los mismos.
US9941051B2 (en) 2015-06-26 2018-04-10 Capactor Sciences Incorporated Coiled capacitor
US10026553B2 (en) 2015-10-21 2018-07-17 Capacitor Sciences Incorporated Organic compound, crystal dielectric layer and capacitor
US10403435B2 (en) 2017-12-15 2019-09-03 Capacitor Sciences Incorporated Edder compound and capacitor thereof
WO2022232047A2 (en) * 2021-04-26 2022-11-03 Meta Platforms Technologies, Llc Multilayer organic solid thin films having a biaxial refractive index
WO2022232071A1 (en) * 2021-04-26 2022-11-03 Meta Platforms Technologies, Llc High refractive index and highly birefringent solid organic materials

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7045177B2 (en) * 2003-11-21 2006-05-16 Nitto Denko Corporation Sulfoderivatives of acenaphtho[1,2-b]quinoxaline, lyotropic liquid crystal and anisotropic film on their base
US7267849B2 (en) * 2004-03-02 2007-09-11 Nitto Denko Corporation Compensator for liquid crystal display
US7733443B2 (en) * 2004-03-09 2010-06-08 Nitto Denko Corporation LCD comprising backlight and reflective polarizer on front panel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107765353A (zh) * 2016-08-18 2018-03-06 住友化学株式会社 偏振膜的制造方法和制造装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007042788A3 (en) 2007-09-07
EP1931644A2 (en) 2008-06-18
GB0620026D0 (en) 2006-11-22
JP2009511460A (ja) 2009-03-19
WO2007042788A2 (en) 2007-04-19
GB0520489D0 (en) 2005-11-16
GB2430933A (en) 2007-04-11
US20090191394A1 (en) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101282947A (zh) 苊并喹喔啉磺酰胺衍生物、光学晶体膜及其制备方法
EP1984372B1 (en) Organic compound, anisotropic optical film and method of production thereof
US6051290A (en) Anisotropic retardation layers for display devices
CN1875009B (zh) 苊并[1,2-b]喹喔啉磺基衍生物,基于其的溶致液晶和各向异性膜
EP2291703B1 (en) Color liquid crystal display and compensation panel
TW555836B (en) Liquid crystal materials and alignment structures and optical devices containing same
EP2044483B1 (en) Liquid crystal display operating in a vertically aligned mode
WO2008142635A2 (en) Compensated in-plane switching mode liquid crystal display
KR20070089712A (ko) 트리스아조 색소, 이 색소를 함유하는 이방성 색소막용조성물, 이방성 색소막 및 편광 소자
KR101196592B1 (ko) 컬러 필터 및 액정 표시 장치
JP2007121996A (ja) 光学補償シートならびに、これを用いた偏光板および液晶表示装置
WO2009037565A2 (en) Colour liquid crystal display and patterned compensation panel
JP2006337784A (ja) 光学補償シート、偏光板および液晶表示装置
JP2007086558A (ja) 光学補償シートおよびその製造方法、偏光板、ならびに液晶表示装置
JP2010122670A (ja) 異方性膜、視野角補償膜、視野角補償素子、偏光素子及び液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20081008