TW200907028A - Supramolecular composite film material and method for fabricating - Google Patents

Description

200907028 九、發明說明 【發明所屬之技術領域] 本發明大體上是有關結晶性複合物膜材料的領域，尤 其是關於微電子、光學、通訊、電腦科技、及其他相關領 域。 【先前技術】 帛代技術的發展需要創造新穎的材料，特別是複合物 ’由其構成製造具想要性質的光學、電子及其他元件的基 礎。 複合物或複合物材料代表由：或多種不同成分或換句 .話說不同相構成的系統。其中之—成分係連續且稱爲基質 或基底，而其他成分則以內含物，特別是顆粒、纖維、層 的形式分布於基質中，且稱爲塡料或分散相。複合物材料 或複α物爲異相分散系統，其性質並非該等成分性質的單 I 純組合。複合物材料的性質可藉修飾基質與塡料之間的交 互作用’藉選擇適當的塡料’及藉改變成分的比例而予以 控制。在獲得具想要性質的複合物材料方面塡料粒子的物 化參數扮演著重要的角色。 爲獲得光學透明的材料之組成在美國專利案號 4 ’ 1 4 3，〇 1 7有揭示並包括含不飽和二醇之共聚物、水、以 及能賦予最終複合物改良的機械性質同時保持該等成分高 度光學性質之有機塡料。這些塡料代表含有至少一個羧基 的多官能基單體，係作爲交聯劑。 -5- 200907028 歐洲專利案號EP 0,3 89,420中有揭示各種類型含可聚 合基團的塡料分子。 塡料可代表各種物質組合，該等物質可爲有機性及/ 或無機性。舉例來說，PCT專利案WO 004065 5及WO 0040629有說明兼具有機及無機塡料的液晶聚合物系統及 水性聚合分散液。所用的無機成分爲鹼土金屬鹽。 液晶顯7K器背光系統中所用聚合物組成的另一個例子 係揭示於歐洲專利案號EP 0,847,424，並包括以含有機及 無機塡料的聚合黏合劑覆蓋的聚合物膜。該黏合劑爲透明 的且可長時間保持其光學性質。 對經碘改質之以聚（乙烯醇）（P V A )爲底的各向異 丨生膜硏究—成分液晶系統的光學性質[參見Bahadur,B.，

Liquid Crystals : Applications and Uses，第 1 卷，World Scientific ’新加坡，紐約，1 990年7月，第101頁]。 然而有許多以聚合物爲底的光學材料，特別是含染料 添加物之以PVA爲底的膜，具較低的熱穩定性，而對它 們的應用產生限制。 有一類特殊聚合物以超分子聚合物爲代表，參見舉例 來說 Brandveld，L .，S up r am ο 1 e c u 1 ar Polymers，Chem. Rev.，第101卷，第4701至97頁（2001年）。結構單元 由例如氬鍵、錯合鍵及芳烴-芳烴（arene-arene)鍵等之 非共價鍵連結。該等單體表示含各種經取代離子基的自身 組合型盤狀（discotic)分子，通常爲有機染料。在水溶 液中，此等盤狀分子將呈現凝聚的現象伴隨向液性液晶的 -6- 200907028 形成。 舉例來說在歐洲專利案號EP 1,3 00,447中有說明氫鍵 型的分子間連結在形成超分子聚合物組成中的重要角色。 此等鍵因相鄰聚合物鏈的官能基之間交互作用而形成。 美國專利案號5,73 0,900揭示獲得含聚合物基質之膜 的方法。由所揭示的方法初始溶液包含盤狀之經取代多環 狀化合物（其取代基中含有可聚合基團），及液晶物質。 該基材爲經定向的聚合物基材。經所揭示的處理及進一步 冷卻之後形成膜，此膜包括具有液晶內含物（代表被黏合 的塡料）之聚合物基質。此二成分混合物的轉變導致含保 護層之基質-聚合物系統的形成，在最終膜中保有液晶性 質。但是’有機溶劑的使用、供系統成分用的溶劑所需的 個別選擇、所需的高溫及/或UV輻射使得上述聚合方法技 術上複雜化且環境上不適宜。 另一類用以得到具新穎性質的改質光學膜材料之化合 物由具平面分子結構的改質水溶性二向色性（dichroic ) 有機染料提供。此等化合物的雜環分子及分子凝聚物之特 徵爲在可見光譜範圍的強二向色性。製造以此等材料爲底 的薄晶體膜之方法不具此技藝技術的缺點。該製造方法包 括下列階段。第一階段’水溶性染料形成向液性液晶相。 此相包含由二向色性染料的盤狀分子構成之柱狀凝聚物[ 參見舉例來說 Yeh，P.等人 ’ Molecular Crystalline Thin

Film E-Polarizer，Mol. Mater.，第 14 苜（2〇〇〇 年）]。這 些分子即使在稀溶液中也可凝聚[參見Lydon，J.， 200907028

Chromonics, In ： Handbook of Liquid Crystals ’ 1 998 年’ 第981至1 007頁]。第二階段，利用剪切施加向液性液晶 相（呈墨液狀或糊狀）則將分子柱校準於剪切方向。所施 用液晶之高觸變性提供剪切所引發狀態的高度分子有序化 並在結束剪切作用之後得以保存。該方法的第三階段，溶 劑（水）的蒸發導致如大體上在美國專利案號6,5 63,640 中說明之單向結晶而從預先定向的液晶相形成有機固態晶 體膜。此等薄晶體膜（TCFs )的特徵爲折射及吸收指數之 高度光學各向異性，呈現卓越偏光器的性質（如Bobrov, Yu. A.，J. Opt. Technol.，第 66 卷，第 547 頁（1 999 年 中詳細說明者），並可供商業應用於液晶顯示器（如大體 上在 Ignatov, L.等人，Society for Information Display， Int. S y mp. Digest of Technical Papers，長堤，力口州，5 月 16至18日，第XXXI卷，第8 3 4至8 3 8頁（2000年）中 所說明者）。 由此技術製造的光學各向異性膜在高溼度環境中會受 限。如美國專利案號6,5 63,640所揭示，該等膜可額外地 利用含二價或三價金屬離子的溶液予以處理。形成此處理 的最終產物不溶性膜。然而，水含量會隨高溫及高溼而變 動，造成光學特性的穩定性降低。 【發明內容】 本發明提供一種光學各向異性複合物膜材料，其具有 改良的加工特性’包括與環境因素有關的水解穩定性及機 -8 - 200907028 械強度。本發明的各種優點可藉產生超分子複合物膜材半斗 而達成。 (1) 根據本發明的超分子複合物膜材料包含由含極 性基的有機超分子所構成的薄晶體膜基質，及代表含至少 二個官能基的水溶性脂肪族化合物之黏合劑。 (2) 根據（1)之超分子複合物膜材料，其中該等超 分子各自爲具共軛π-系統，並藉π-π鍵連結的環狀有機分 子之鏈，該環狀有機分子之鏈具有下列通式 {M}n ( F ) d， 其中Μ爲有機分子；η爲該鏈中的分子數目，其數量至多 10000，F爲暴露於超分子間空間的極性基；且d爲每個 分子的極性基數目，在1至4之間變化。 (3)根據（1)之超分子複合物膜材料，其中該極性 基係離化性（i 〇 η 〇 g e n i c )。 (4 )根據（3 )之超分子複合物膜材料，其中該極性 離化性基團結合一或多個相反離子。 (5 )根據（4 )之超分子複合物膜材料，其中該相反 離子代表鹼土金屬離子。 (6 )根據（1 )之超分子複合物膜材料，其中該超分 子基質構成該複合物膜材料的至多約95贊量％。 (7)根據（1)之超分子複合物膜材料，其中該黏合 劑爲水溶性。 -9- 200907028 (8) 根據（1)之超分子複合物膜材料，宜中該黏合 劑分子的官能基交互作用而形成氫鍵及/或化學_。 (9) 根據（2)之超分子複合物膜材料，其中該黏合 劑分子的官能基與超分子的環狀有機分子交互作用而形成 氫鍵及/或離子鍵。 (10) 根據（9)之超分子複合物膜材料，其中該黏 合劑與該環狀有機分子的交互作用不會擾亂超分子·基質。 (11) 根據（9)之超分子複合物膜材料，其中該黏 合劑分子的官能基與隸屬不同超分子或該超分子的不同片 斷之環狀有機分子的極性基交互作用。 (1 2 )根據（1 )之超分子複合物膜材料，其中該黏 合劑含有胺基及/或羥基。 (13)根據（12)之超分子複合物膜材料，其中該黏 合劑係選自羥甲基脲（methylol carbamides )及其衍生物 〇 (1 4 )根據（1 )之超分子複合物膜材料，其中該黏 合劑進一步包含二元醇或多元醇添加物。 (15) 根據（14)之超分子複合物膜材料，其中該醇 添加物對該黏合劑的量落在（〇 · 1至1 . 〇 )對2的比例區間 〇 (16) 根據（1)之超分子複合物膜材料，其中該材 料具各向異性並具有結晶結構，此結晶結構沿著其中之― 光學軸具有3.4 ± 0.3埃之平面間間隔。 (17) 根據（1)之超分子複合物膜材料，其中該材 -10- 200907028 料爲極化性（ρ ο 1 a r i z i n g )。 (18)根據（1)之超分子複合物膜材料，其中該材 料爲延遲器或濾光器。 本發明進一步提供具這些有利性質之超分子複合物膜 材料的製造方法。 (1 9 )在一個實施態樣中，該超分子複合物膜材料的 製造方法包含下列步驟：（i )形成由具有共軛π -系統及經 取代極性基之環狀有機化合物的超分子所構成之向液性液 晶層，（ii)對該層施加外部定向力（orienting force)並 進一步移除溶劑而形成薄晶體膜；（iii )以無機鹽溶液處 理該薄晶體膜導致形成由該有機分子所構成超分子之不溶 性結晶膜；（iv )以可與該極性基交互作用的黏合劑浸透 該不溶性膜後形成塡充膜；及（v )乾燥該塡充膜導致超 分子複合物膜材料的形成。 (20) 根據（19)之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中該向液性液晶中該有機分子含量係介於約3至5〇 質量％。 (21) 根據（20)之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中該向液性液晶中該有機分子含量係介於約7至3 〇 質量％。 (22 )根據（1 9 )之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中該向液性液晶係以水或水和可與水混溶之有機溶劑 的混合物爲底。 (23 )根據（1 9 )之超分子複合物膜材料之製造方法 -11 - 200907028 ，其中該向液性液晶進一步包含至多5質量％的表面活性 劑。 (24)根據（19)之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中該向液性液晶進一步包含至多5質量％的塑化劑。 (25 )根據（19 )之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中該外部定向力係該層的機械剪切力。 (26)根據（19)之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中該外部定向力包含一或數個選自施加電場與施加磁 場之外部作用力。 (27 )根據（1 9 )之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中在約20與60°C之間的溫度及40至70%的相對溼度 下進行該向液性液晶的溶劑移除。 (28) 根據（U)之超分子複合物膜材料之製造方法 ’其中該溶劑係於約2〇t：的溫度下移除不到約1小時的時 間。 (29) 根據（19)之超分子複合物膜材料之製造方法 ’其中該無機鹽溶液爲鹼土金屬鹽溶液。 (30) 根據（29 )之超分子複合物膜材料之製造方法 ’其中該溶液濃度係介於約5至3 0質量％的區間。 (3 1 )根據（3 0 )之超分子複合物膜材料之製造方法 ’其中該溶液濃度係介於約〗〇至20質量％的較佳區間。 (32)根據（丨9)之超分子複合物膜材料之製造方法 ’其中該不溶性結晶膜在以黏合劑浸透之前，先以水清洗 接著在20與70 t之間的溫度下乾燥約不到20分鐘的時間 -12- 200907028 (33) 根據（19)之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中以該黏合劑的水溶液用於該浸透作用。 (34) 根據（19)之超分子複合物膜材料之製造方法 ，其中該黏合劑以約0.5至20質量％的濃度範圍使用。 藉著閱讀下列所提供之本發明的實施方式及後附的申 請專利範圍，並藉由參考圖式，將使本發明的其他目的及 優點變得顯而易見。 【實施方式】 本發明提供一種光學各向異性複合材料膜，其在寬廣 的波長範圍內具選擇性（selective )光學性質；及製得此 等膜的方法。該材料可以能夠在溶液中形成向液性液晶相 之各種有機物質爲底。將此材料施於基材上，接著對向液 性液晶相施加外部定向力及移除溶劑，則導致含有機分子 i 有序系統之各向異性結晶薄膜的形成。 利用無機鹽及可與液晶分子交互作用的水溶性有機化 合物處理該等光學膜可提供提高的機械強度及改良的物理 性質’確保該等光學膜具適當的功能，特別是在高溫及溼 度的條件下之穩定性。 所揭示的光學各向異性複合材料膜與未經處理的膜相 比’具有與環境因素有關的較高穩定性、改良的機械性質 及較佳的光學特性。本發明又另一個實施態樣提供製得該 等膜的方法。 -13- 200907028 本發明使用由具平面構形、含經取代極性基、並藉非 共價的π-π鍵連結的有機分子所構成之超分子。有關它們 的化學結構’這些分子屬於具7!鍵共軛系統的環狀化合物 (包括芳族及雜環族化合物）。這些分子含有經取代的改 質基團，該等基團可爲極性或非極性。極性基爲親水性且 提供該有機化合物分子在水中及其他極性溶劑中的溶解度 。非極性基爲疏水性且決定在非極性溶劑中的溶解度及所 需的光譜特性。此等化合物其中有一類由有機染料提供。 該等超分子包括具共軛π系統而以π-π (芳烴-芳烴） 鍵連結的環狀有機分子之鏈，該環狀有機分子之鏈具有下 列通式 {M}n ( F ) d， 其中Μ爲有機分子；n爲該鏈中的分子數目（至多loooo )，F爲暴露於超分子間空間的極性基；且d爲每個分子 的極性基數目（在1至4之間變化）。 該極性基可爲離化性及非離化性。離化性極性基通常 表示強礦物酸的陰離子基，包括磺酸根、硫酸根及磷酸根 ，及較低極性的羧基。此外，這些基團可表示陽離子片斷 ，例如胺基及一些具有與 pH相關性質的兩性（ amphoteric )基團。在溶液中，極性基總是伴隨一或數個 (相同或不同）相反離子。多價相反離子可同時歸屬於不 同的分子。非離化性極性基包括羥基、氯及溴等。 -14- 200907028 非極性基主要屬於多種有機片斷，例如甲基、乙基、 乙氧基等等。 所考慮的有機化合物分子具平面組態（configuration )，通常爲橢圓形。這些分子可爲對稱性或非對稱性，取 代基安排在周圍。該等分子爲兩性（amphiphilic)且可同 時地含相同或不同化學性質的取代基。 如習知，供分子凝聚物或超分子形成用的驅動力爲平 面分子之間的π - π交互作用（例如染料的）。溶劑合作用 (solvation )，也就是說，改質極性基與溶劑的優先交互 作用，導致形成相同類型超分子有序結構，所謂向液性液 晶（LLC )系統或介相（mesophase ) 。LLC系統的特徵爲 在寬廣範圍的濃度、溫度及ρ Η値具穩定範圍的相圖。 由所考慮有機物質在極性溶劑中形成此等LLC介相係 達成本發明目的的必要條件。該極性溶劑可爲水或水和可 與水依任何比例混溶之有機溶劑的混合物。 所揭示的發明使用可形成介相的水溶性有機物質（其 在美國公開專利案號US200 1 /002963 8中有詳細說明’在 此將其全文以參照方式倂入本文），且包括但不限於下列 的化合物種類： -聚次甲基染料（例如，假異花青（pseudoisocyanine )、頻哪氰醇（pinacyanol) ) ·’ -三芳基甲烷染料（例如，鹼性青綠（Basic Turquose )、酸淡藍 3 ( Acid Light Blue 3)); -二胺基B山暱染料（例如，硫羅丹明（sulforhodamine -15- 200907028 -口丫 U定染料（例如’鹼性黃Κ ( B a s i c Y e 11 〇 w Κ )); 經磺化|的P丫 D定染料（例如反式喹D丫酮）； -蒽酿染料的水溶性衍生物（例如，活性淡藍KX )； -經磺化的甕染料（vat dye )產品（例如’黃士酮（ flavanthrone)、陰丹 士林黃（Indanthrene Yellow)、甕 黃4K、蹇深綠G、甕紫C、陰丹酮（indanthrone)、茈紫 、甕深紅2 G )； -偶氮染料（例如’苯並紅紫（BenzoPurpurin) 4B、 直接耐光性黃〇); -水溶性二畊（diazine)染料（例如，酸深藍3); -經磺化的二哼畊染料產品（顏料紫二哼哄）； -可溶性噻畊染料（例如，亞甲基藍）； -水溶性酞花青衍生物（例如，八羧基酞花青銅鹽） » -螢光增白劑； -氯甘胺酸二鈉（disodium chrologlycanate); 及其他’包括茈四羧酸二醯亞胺紅（PADR ) .、PADR的苯 并咪哩（紫）及萘四羧酸（黃、紫紅）、苯并咪唑的磺基 衍生物及啡並-9，10:2,3-喹噚啉（卩1^1^1^111'〇-9,10:2,3-quinoxaline)等等 〇 ί吏呈水溶性磺基衍生物（無論是個別地或此種化合 物的®合物）形態之離化性有機分子形成向液性液晶介相 -16- 200907028 所揭示的系統中之陽離子性相反離子可爲（但不限於 )H+、NH4+、K+、Li+、Na+、Cs+、Ca2+、Sr2+、Mg2+、 Ba2+、Co2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Pb2+、Fe2+ ' Ni2+、Al3 + 、Ce3+、La3 +等等，及這些陽離子與其他陽離子的混合物 〇 溶於水中時，這些磺基衍生物的分子或其混合物將形 成如堆疊硬幣般堆積的非等軸（ani some trie)(棒狀）凝聚 物。在此溶液中各個凝聚物表示含電雙層的微胞（micelle )，而整個溶液表示高度分散的（膠體狀）親液性系統。 若溶液濃度（即微胞濃度）提高，非等軸凝聚物將呈現自 發性有序化，亦稱之爲自身有序化。這導致向列型（ nematic )向液性介相的形成，藉以使該系統變成液晶。染 料分子在柱狀體中的高度有序性使它們的介相可用以獲得 定向之二向色性材料。由這些材料所形成的膜具有高度光 學各向異性。該液晶態可藉一般方法（例如藉助於偏光顯 微鏡）而輕易地加以證實。 該等磺基衍生物或其混合物在LLC介相中的含量介於 3至50質量％，典型地介於7至30質量％。該LLC系統 可額外地含有至多5質量％的界面活性劑及/或塑化劑。 藉由改變染料分子中的磺基數目（通常爲1至4個）及 其他取代基（例如乙基、甲基、氯、溴）的數目與特性， 可控制液晶溶液中形成的凝聚物的親水性-疏水性平衡並 改變溶液黏度。這樣將影響超分子的尺寸及形狀並影響這 些超分子的分子有序化程度，其提供相關LLC系統所需的 -17- 200907028 溶解度及高穩定性。超分子之間的距離通常介於40至100 埃之間。 所有前述的化合物（獨立地以及彼此之間的混合物或 與其他二向色性染料之混合物，以及與一些無色或在可見 光光譜範圍吸收性弱的有機化合物的混合物）都可在溶液 中形成穩定的LLC介相。等溶劑移除之後，這些介相可形 成具高度光學特性之各向異性、至少部分結晶的膜。 該LLC溶液靠著例如加熱到較低溫而蒸發溶劑，在真 空中蒸餾，或藉由濾析（diafiltration )而濃縮。此處理 可能導致糊狀物質或所謂「墨液」的形成，這可使液晶態 保持夠久的時間。 LLC系統的層藉著將該溶液或濃縮物施於清潔的基材 表面上而形成。該等基材通常由玻璃或聚合物。（包括但 不限於聚（對苯二甲酸乙二酯）（PET)、聚碳酸酯、聚 芳酯等等）所製成並可具任何想要的形狀。 接著，爲LLC層定向。已知有數種外部定向力的方法 ，其係基於下列各種不同因子的運用：機械、電力、磁性 等等。此定向力的強度，必須足以提供L L C介相動力單元 (超分子）所需的定向，取決於液晶溶液的性質，例如其 本質、濃度、溫度等等。所得的定向結構爲所揭示材料及 由此材料製成的相關物品之基本性質。在美國專利號 5,739,296 ； 6,1 74,394 ； 6,563,640 中可見到進一步的說明 ’在此將其全文以參照方式倂入本文。 根據所揭示的發明，藉由機械剪切製造施於有機分子 -18- 200907028 的向液性液晶系統層之外部定向力。這可經由平 加層表面定向或與此表面呈某個角度定向之一或 類型校準裝置（包括刮刀、筒狀擦器或平板）、溝 或任何其他校準裝置之導向機械移動而達到。設 到該校準工具的邊緣的距離以獲得所需厚度的膜 其後的溶劑移除程序在室溫及相對濕度40 和條件下進行至多約1小時的時間，或爲求省g 至60 °C的溫度範圍中加熱。此處理留下被有機超 向薄層（稱爲薄晶體膜（TCF ))覆蓋的基材。 選擇移除溶劑的方式以排除損及先前形成的 定向的可能性，同時對外部定向力的過程中引起 予鬆弛。要小心以免在基材表面上的T C F形成, 層的過度乾燥。建議在提高溼度的條件下執行溶 段。確保材料層闻結晶度之重要因子爲自系統移 程序之速率及方向特性。所得的層表示具有有序 之夠薄的連續膜，其中有機分子凝聚於定向有序 。此結構之形成由溶液中的分子之特殊液晶態決 它們已經具有局部有序性，成爲一維及/或二維 的準結晶性凝聚物。施於基材表面上，同時施加 力，此系統將獲得巨觀定向。此定向不僅能在乾 中保持，還可因結晶化而更加提高。 根據所揭示的方法，後續之強制性階段爲利 水溶液處理所獲得的超分子之TCF而將該膜轉化 形式。爲達此目的，可使用，舉例來說，濃度《 行於所施 數種不同 槽式模頭 定該表面 〇 -7 0 %的溫 宇在約20 分子的定 LLC結構 的應力給 之前LLC 劑移除階 除溶劑的 分子結構 的整體中 定，其中 互相定向 外部定向 燥的過程 用礦物鹽 成不溶性 卜於5至 -19- 200907028 3 0 %的氯化鋇（B a C12 )溶液，最適區間爲1 〇至2 0 %。在 處理的期間，ΝΗ4 +離子（超分子極性基的相反離子）取代 Ba2 +離子而形成不溶性有機硫酸鋇。然後將未反應的氯化 鋇（其可部分地滲入膜的細孔及結構缺陷）藉於水中清洗而 去除。接著，在室溫或20至70 °C的提高溫度之空氣中乾 燥該膜，乾燥時間視溫度而定至多約20分鐘。 在所揭示技術循環中接下來的階段在於利用一種可先 迅速地與暴露於超分子間的空間之磺基及其他極性基交互 作用，其次形成交聯之水溶性有機黏合劑的溶液浸透不溶 性 TCFs ° 黏合劑係選自包括羥甲基脲 （methylol carbamides,MCs)的脂肪族化合物類，舉例來說，藉脲（ NH2CONH2 )與甲醛（HCHO )的交互作用製得的單（羥甲 基）脲（H2N(CO)NHCH2OH)與二（羥甲基）脲（HOH2CHN ( CO ) NHCH2OH )。該等MC分子可經由其官能性胺基及 羥基的交互作用而彼此聚合。這導致各種長度的超分子形 成，由二聚物及三聚物到寡聚物及鏈長超過超分子中堆疊 體之間的距離之聚合度約100或高於100的高分子量化合 物。 當單體溶液施於TCF表面時，MC分子會擴散到膜內 並散佈在堆疊體之間。黏合劑分子視其於膜中的特定位置 及濃度而呈現各種不同的轉變。這些分子彼此之間或與有 機染料分子的極性基形成離子型或氫型的化學鍵。 MC聚縮合在PH<5下進行並藉各種酸予以摧化。該 -20- 200907028 方法可透過加熱而加速。反應藉下列反應式予以說明：

-nhch2oh+hoch2nh -> -NHCH2OCH2NH-+H2O -NHCH20H+HOCH2NH -> -NHCH2NH- + H20 + CH20 所聚合的MC分子視其長度及構形，將屬於同一超分 子或不同超分子的TCF (由結晶化的有機超分子形成）之 個別結構片斷加以黏合。MC分子可在TCF的容量中及表 面上聚合及交聯，產生薄固態複合物膜。最終的膜厚取決 於初始TCF層厚度及MC溶液濃度。由於浸透所獲得的 TCF具夠高的強度及彈性。交聯物的網絡黏合染料分子的 堆疊體，藉此強化TCF結構。 若浸透溶液僅含MC分子，則形成於TCF表面上的聚 合物膜係剛脆的，並會隨時間喪失透明度。爲了獲得穩定 且彈性的膜，建議將具有二或多個OH基的醇類導入浸透 溶液中。最適當的添加物爲甘油（G1)或其他二元及多元 醇’其可與MC共聚合並在胺基之間形成交聯，此外，並 產生塑化作用。再者’甘油導入浸透用的MC溶液可顯著 地（15-20%)改良1^?5的光學特性。利用1^€ + 〇1溶液浸透 及薄表面聚合物膜的形成可顯著地提高TCFs的環境穩定 性。在浸透用溶液中MC與G1的最適比例爲2 : ( 0.1至 1 -〇 )(重量比）。此方法藉著，舉例來說，將樣品浸入 MC或MC與醇（二元或三元）之混合物的低濃度水溶液中達 1至數1 〇秒的時間而進行。最終，經改質的膜在室溫下或 -21 - 200907028 介於20至70°C的提高溫度下乾燥1至20分鐘的時間（或 交互進行這些過程）。藉著自TCF表面及超分子有機結構 除去過量的黏合劑而完成乾燥。 利用MC + G1溶液處理之TCFs在光學特性及熱穩定性 方面所觀察到的提升主要可藉MC與G1分子將染料片斷 黏合成統一系統予以解釋。這可與以下者相關聯：（i ) MC與G 1的羥基與染料的羰基及磺基之間的氫鍵形成及（ ϋ ) MC的胺基與染料的磺基之間的交互作用。此外， MC分子可在PH<5至6下聚合伴隨形成它們自己的空間 網絡。G1分子可與MC進行聚縮合的反應。結果，出現一 種以MC與G1扮演黏合劑角色之以TCF爲底的複合物材 料。此複合物呈現提高的強度，此可藉在提高的溼度條件 下經（MC + G1)處理的TCFs之厚度的恆定性而予以證實 。由第1圖所示的數據可見到，控制組（未經處理的） TCF樣品的厚度取決於空氣的相對溼度（RH )，在RH2 60至7 0%的區間內顯示尤其顯著的變化。整體而言，在所 探討的RH區間中未經處理的TCFs厚度提高約3 2%，在 以2%MC-1%G1溶液浸透後，樣品的厚度提高13%，但其 變得與相對溼度較不相關。有一個試驗中，經浸透之TCF 的厚度在RH = 37%時爲520奈米，而在RH = 72%下僅提高 3 〇 奈米（5 · 7 % )。 上述階段的順序提供具高強度與熱穩定性特徵的固態 複合物膜。在此複合物中，有機化合物化學轉化的產物扮 演塡料的角色，而利用有機鹽浸透的超分子有機化合物之 -22- 200907028 TCF膜當作基質。含極性基的TCF膜佔全部材料重量之至 多95質量％。該材料於例如高溫等環境因素非常穩定，可 忍受短時間（在3 0分鐘以內）加熱到至多2 3 0。(：。該等膜 的光學特性在提高溼度（RH = 95%)及提高溫度（至多8〇 °C )的條件下長期操作期間仍可保持。 在上述所有情況下，所得的膜爲結晶性，具有3 ·4埃 等級之平面間間隔。該等膜爲雙折射性且呈現與相對於光 學軸相互垂直方向的折射率差異有關的二向色性、偏光性 及相偏移（延遲）性。該膜也可具光學濾光片的性質。再 者’該等膜可結合前述性質，連同改良的機械特性，並可 進行對應的加工功能。 實驗 根據本發明的方法及系統進行實驗。這些實施例僅供 作說明之用，無論如何絕非用以限制本發明的範圍。 .實施例1 依下列方式製備超分子複合物膜材料。使用旋轉蒸發 器將總濃度5%之包括陰丹酮的磺化衍生物、萘四羧酸及 班四竣酸的有機化合物混合物（INP )水溶液蒸發至確保 向液性液晶相形成之染料濃度（1 〇至1 6 % )。接著，將界 面活性劑T r i t ο η X -1 0 0加入該溶液以改良基材表面的潤溼 性。所得的「黑色」墨水加工濃度爲丨3 %。 將該墨水施用於玻璃基材表面同時使用充當校準工具 -23- 200907028 的Mayer棒定向。在2(TC及rH = 65至70%下進行膜的施 用。在相同條件下乾燥之後，將該TCF浸在1 0%氯化鋇（ BaCl2 )水溶液中1至2秒轉化成非水溶性形態（Ba_形態 )。接著’將樣品垂直提高，利用去離子（DI )水清洗並 利用氣刀乾燥。 複合物膜材料顯現各向異性光學性質。TCF (控制組 樣品）的偏光參數及色座標示於第1圖及表1。測量是在 室溫及相對溼度RH = 45 %下在空氣中進行。 表 1 於烘烤之前所測量以 <<黑色 >>墨水爲底之TCFs(控制組樣 品）的偏光參數及色座標 透射率，％ 色座標 H9 Ep CR △( CR Kd 單一個 兩個平行 兩個交叉 丁 H0 0 ) a b a b a b 1 42.9 32.8 4.0 88.3 8.1 0.1 14.1 1.21 -4.58 ·2·10 1.31 14.06 •31.25 2 40.8 31.0 2.4 92.6 13.0 0.2 14.6 0.81 -3.95 -2.37 1·25 15.28 -33.02 3 39.1 29.4 1.1 96.3 26.6 0.4 16.0 -0.56 -1.53 -3.89 3.40 15.73 •32.57 4 35.8 25.3 0.3 98.9 90.3 4.6 16.3 -2.08 1.01 -4.87 4.54 14.13 -27.84 在此及後文中，T爲單一樣品在非偏極化光中的透射 率；H0及H90分別爲兩個平行偏光板及兩個交叉偏光板 在非偏極化光中的透射率；EP爲偏光效率；CR爲對比比 例；且Kd爲二向色比例；且a及b値爲1 948年提出的 -24- 200907028

Hunter色空間中的色座標a及b ° 爲提高TCFs的熱穩定性並改良光學性質’藉著將樣 品浸入2 〇 下的1 〇 % M C溶液中3 0秒而浸透該樣品’接 著在DI水中清洗並利用氣刀乾燥。浸透及乾燥之後的 TCFs光學特性示於表2中。 表 2 於烘烤之前所測量以 <<黑色 >>墨水爲底之TCF的偏光參 數及色座標（樣品浸在1 〇 % M C溶液中’在D I水中清洗， 並利用壓縮空氣乾燥） 透射率，％ 色座標 # H9 Ep CR △( CR Kd 單一個 兩個平行 兩個交叉 T H0 0 ) a b a b a b 5 42.8 32.9 3.8 89.0 8.6 0.1 14.4 1.20 -4.31 -2.12 1.43 14.38 -30.69 6 41.4 31.8 2.5 92.5 12.8 0.2 15.3 0.30 -3.02 -3.30 2.56 14.87 -30.83 7 39.3 29.3 1.1 96.3 26.6 0.4 16.4 -0.40 -1.31 •3.58 3.60 15.58 -31.57 8 36.8 26.8 0.4 98.6 71.2 2.8 16.9 •1.85 ].0S -4.62 4.78 13.20 •25.62 接著，在23 0°C下對控制組及MC-浸透的TCF樣品進 行加熱20分鐘（烘烤試驗）。烘烤之後的TCFs光學特性 示於表3中。 -25- 200907028 表 3 於烘烤之後所測量以 <<黑色 >>墨水爲底之TCFs的偏光參 數及色座標 透射率，％ 色座標 # H9 Ep CR △( CR Kd 單一個 兩個平行 兩個交叉 T H0 0 ) a b a b a b 控制組 1 42.0 30.3 5.1 84.4 5.9 0.1 10.7 0.71 -3.75 •2.04 1.16 9.26 -22.05 2 39.5 28.2 3.0 89.8 9.3 0.1 11.1 0.57 •3.24 -1.99 1.20 10.15 -23.22 3 37.0 25.9 1.5 94.2 16.9 0.2 11.7 -0.48 -1.51 •3.17 2.67 10.21 -22.46 4 33.0 21.3 0.4 98,1 53.5 1.6 12.0 -1.76 0.84 -3.94 3.83 8.83 -18.54 浸在10%MC溶液中的樣品 5 43.2 32,7 4.5 S7.0 7.2 0.1 13.5 0.71 •3.54 •2.43 1.89 11.27 -25.1« 6 40.8 30.5 2.7 9L5 11.2 0.1 13.6 0.44 -3.22 -2.72 2.04 12.88 -28.35 7 38.2 27.7 1.4 95.0 19.4 0.3 13.4 -0.60 -1.74 -3.72 2.86 12.53 -26.99 8 35.2 24.4 0.4 98.4 62.3 2.2 14.4 •1.73 0.75 -4.28 4.21 11.89 -24.00 把烘烤之前及之後未經處理（控制組）TCFs及MC浸 透的樣品之對比相對於透射率的圖形示於第2圖中。 實施例2 使用充當校準工具的Mayer棒由11.5%墨水製備玻璃 基材上TCFs的樣品。在20°C及RH = 65至70%下施用墨水 -26- 200907028 。在相同條件下乾燥之後，該TCF藉浸在10%氯化鋇（ B a C12 )水溶液中1至2秒轉化成非水溶性形態（B a -形態 )。接著，將樣品垂直提高，利用DI水清洗並利用氣刀 乾燥。 在室溫及相對溼度RH = 45%下在空氣中測得之TCFs ( 控制組樣品）的光學特性示於表4中。 表 4 烘烤之前所測量以11.5%墨水爲底之TCF(控制組樣品）的 偏光參數及色座標 透射率，％ 色座標 # H9 Ep CR Δ( CR Kd 單一個 兩個平行 兩個交叉 T H0 0 ) a b a b a b 1 41.6 31.3 3.3 S9.8 9.4 0.1 13.4 1.09 -3.94 -2.07 1.65 13.86 -29.8! 2 40.0 30.2 1.7 94.4 17.4 0.2 15.1 -0.10 •2.36 -3.54 3.07 14.99 -31.92 3 38.9 29.0 1.2 95.9 24.1 0.4 15.2 •0.30 -1.48 -3.37 3.42 14.79 -30.56 4 38.4 28.4 1.0 96.5 27.8 0.5 15.2 •0.07 -1.55 •2.88 3.06 15.40 -31.46 5 36.4 26.0 0.4 98.4 62.8 2,2 15.8 -1,73 0.49 -4.64 4.35 14.36 -28.44 爲提高TCFs的熱穩定性並改良光學性質，藉著將樣 品浸入20。(：下的各種MC + G1 ( 2:1 )溶液中30秒而處理 該樣品，接著在DI水中清洗並利用氣刀乾燥。此處理顯 著地改良TCFs的硬度。浸透及乾燥之後的TCFs光學特 性示於表5中。 -27- 200907028 表 5 於烘烤之前所測量以11.5%墨水爲底之TCF的偏光參數及色座標 透射率，％ 色座標 # H9 Ep CR △( CR Kd 單一個 兩個平行 兩個交叉 T H0 0 ) a b a b a b 經2%MC+1%G1溶液鑛 6 42.4 32.8 3.2 90.1 10.3 0.) 15.3 0.66 •3.95 •2.84 K85 14.49 •32.07 7 40.6 31.3 U 94.7 18.5 0.2 Η A 0.04 -2.29 -3.40 3.43 15.91 -34.08 8 39.3 29.9 1.0 96.6 29.3 0.5 16.8 •0.40 -3.31 •3_57 3.77 16.30 -33.96 9 39.4 30.0 1.1 96.4 27.6 0.4 16.7 -0.3S -1.22 -3,53 3.88 15.82 -32.75 1〇 36.5 26.3 0.3 98.9 89:2 4.5 m -1.87 1,19 •4.62 5.01 14.86 •29.07 經4%MC+2%G1溶液浸透 11 42.8 33.4 3.3 90.6 10.2 0.1 1S.9 0.73 -4.06 •2.83 1.84 14.83 -32.77 12 41.1 31.9 1.8 94.6 17.9 0.2 16.9 0.17 -2.39 -3.24 3.42 16.05 -34.49 ___- 13 39.6 30.3 1.1 96.3 26.4 0.4 16.8 •0.24 -1.60 0.45 3.62 16.34 -34.40 14 39.7 30.5 1.0 96.6 29.1 0.5 17.4 -0.63 -1.26 •4.03 3.87 16.54 -33.98 15 38.6 29.1 0.7' 97.7 43.6 1.1 17.5 •1_24 -0.20 -4.49 4.47 16.12 -32.46 經6% MC+3% G1溶液浸透 16 43.2 33.5 3.8 89.1 8.7 0.1 15.1 0.99 -4.35 •2-49 λ3\ 14.43 -32.67 —^一 17 41.0 31.8 1.9 94.3 17.0 0.2 16.5 0*27 -Z60 -3.10 3.16 15.94 -34.23 - 1— 18 39.1 29.6 1.0 96.5 28.2 0.5 16.4 -0.59 -0.87 -3.92 4.66 16.02 -33.72 —--- 19 39.5 30.1 ).0 96.7 29.7 0.5 17.1 -0.77 -1.22 -4.25 3.92 16.53 -34,19 _ 一 2〇 39.2 29.9 0.9 97.1 34.5 0.7 . 17.4 -0.79 •0.85 -4.12 4.34 16.84 •35.20 -28- 200907028 接著，在23〇°C下對控制組及（MC + Gl)-浸透的TCF 樣品進行加熱20分鐘（烘烤試驗）。烘烤之後的TCFs光 學特性示於表6中。 表 6 於烘烤之後所測量以11 ·5%墨水爲底之TCF的偏光參數及色座標 透射率，％ CR △( CR ) Kd 色座標 T H〇 H9 0 Ep 單一個 兩個平行 兩個交叉 a b a b a b 控; 制組 1 41.6 30.4 4.2 87.1 7.3 0.1 Π.7 0.86 •2.91 -1.91 2.29 10.38 -22.38 2 39.8 29.4 2.3 92.5 】2·9 0.2 13.2 •0.18 -1.42 -3.10 3.62 10.55 -22.94 3 3S.4 一 —— 28.1 1.5 94.9 19.2 0.2 13.6 -0.48 -0.50 -3.19 4.16 10.83 -22.56 4 37.7 27.0 1.4 95.1 19.9 0.3 13.0 •0.18 -0.82 -2.64 3,58 10.98 -22.9« 5 36.0 25.4 0.6 97.8 45.7 12 14.3 -1.70 1.36 -4.24 5.21 9.90 -20.23 經2 %MC +1% G1溶 液浸ί g 6 42.2 32.1 3.6 89.5 9.0 0.1 13.9 0.88 -3.91 -2.27 1.61 13.06 -29.06 7 39.9 30.0 1.8 94.0 16.3 0.2 14.6 -0.05 -2.01 -3.32 3.50 13.83 -29.87 8 38.7 2S.8 1.1 96.1 25.3 0.4 152 •0.53 •1.00 •3-60 3.99 14.10 •29.75 . 9 38.8 29.0 1.2 95.9 24.1 0.4 15.2 •0.49 •0.92 -3.52 4.07 13.71 -28.65 10 36.】 25.6 0.6 97.9 46.0 1.2 14.5 •1.44 0.60 -4.17 4.70 12.48 •25.46 -29- 200907028 經4¾ MC+2% G1溶液浸透 11 42.5 32.5 3.6 89.4 8.9 0.1 14.3 0.71 -3.42 -2.51 2.26 12.61 -27.85 12 40.6 31.0 2.0 93.8 15.6 0.2 15.4 -0.10 -1.94 -3.48 3.79 13.78 •30.01 13 39.6 30.1 1.3 95.7 22.5 0.3 16.0 •0.36 -1.10 -3.42 4.09 13.83 -29.49 14 .一 39,5 一 一 29,9 1.2 96.1 25.0 0.4 16,2 -0.69 -0.68 -3.87 4.37 13.80 -28.58 15 ——— 38.3 28.5 0.8 97.2 35.2 0.7 16,2 -1.49 0.45 -4.70 5.20 13.01 -26.56 經6% MC+3% G1溶液浸透 16 42.5 32.5 3.6 89.4 9.0 0.1 14.3 0.78 •3.59 -2.51 2.44 13.10 -29.56 】7 — 40.6 — - 30.9 2.1 93.5 14.9 0.2 15.1 -0.07 -2.11 -3.48 3.63 13.75 -29.99 18 39.1 29.4 1.2 96.1 24.9 0.4 15.7 -0.69 -0.68 -3.93 4.70 14.10 -30.15 9 — 一 39.0 29.2 1.2 96.0 24.8 0.4 15.5 •0.78 -0.96 •4.10 4.14 14.19 -29.81 20 38.0 28.2 0.8 97.3 36.4 0.7 15.9 -1.23 0.13 -4.39 5.01 14.16 -29.35 在烘烤之前及之後的控制組樣品及利用4 % M C + 2 % G 1 溶液浸透的那些樣品之數據示於第3圖中。 實施例3 使用充當校準工具的Mayer棒由12%墨水製備玻璃基 材上TCFs的樣品。在2〇亡及RH = 65至70%下施用墨水。 在相同條件下乾燥之後，該TCF藉浸在1 0%氯化鋇（ BaCh )水溶液中丨至2秒轉化成非水溶性形態（Ba-形態 )。接著’將樣品垂直提高，利用DI水清洗並利用氣刀 乾燥。 -30- 200907028 在室溫及相對溼度RH = 45%下在空氣中測量之TCFs ( 控制組樣品）的光學特性示於表7中。 表 7 於環境試驗之前所測量以1 2%墨水爲底之TCF(控制組樣 品）的偏光參數及色座標 # 透射率，％ Ep CR △(C R) Kd 色座標 T H0 H90 單一個 兩個平行 兩個交叉 8 b a b a b 1 40.8 30.7 2.5 92.0 12.1 0.】 14.0 0.47 •3.28 •2.52 1.78 . 12.84 -28.90 2 40.8 31.0 2.3 92.9 13.7 0.2 14.8 0.07 -2.82 •3.12 2.34 12.96 •29.27 3 38.0 28.1 0.8 97.2 34.6 0.7 15,7 -0.73 •0.53 -3.49 3.92 13.74 -29. Π 4 37.3 27.3 0.6 97.9 46.1 1.2 15.9 *1.30 0.21 -4.14 4.44 13.5S -28.29 爲提高TCFs的環境穩定性，藉著浸入20°C下的 2.5%MC+1.25%G1溶液中30秒而處理該樣品，接著在DI 水中清洗並利用氣刀乾燥。此浸透顯著地改良TCFs的硬 度。浸透及乾燥之後的TCFs光學特性示於表8中。 -31 - 200907028 表 8 於環境試驗之前所測量以1 2 %墨水爲底之浸透的T C F s的 偏光參數及色座標：樣品浸在2.5 % M C + 1 · 2 5 % G 1溶液中 # 透射率，％ CR A(C R) Kd 色座標 T HO H90 Ep 單一個 兩個平行 兩個交叉 a b a b a b 5 42.1 32.8 2.6 92.3 12.4 0.1 16.】 0.24 •3·] 3 -3.15 2.60 13.86 -31.50 6 40.9 .31.9 1.6 95.0 19.6 0.3 17.3 •0_22 -I.S9 -3.54 3.60 14.77 -32.38 7 39.4 30.2 0.8 97.4 38.6 0.8 18.2 •1.07 -0.37 -4.28 4.44 15.49 -32.36 8 38.5 29.0 0.6 9S.0 49.2 1.3 17.9 •1.47 0.22 -4.62 4.73 15.07 -31.03 接著’在80°C及RH = 90%的相對溼度下對控制組及（ MC + G1 )-浸透的TCF樣品進行加熱24小時（環境試驗） 。此試驗之後的TCFs光學特性示於表9中。 -32- 200907028 表9 在環境試驗之後以12%墨水爲底之TCF的偏光參數及色座標 # 透射率，％ CR A(C R) Kd 色降標 Τ Η0 Η90 Ερ 單一個 兩個平行 兩個交叉 a b a b a b 控制組TCF 1 40.3 29.2 3.3 89.3 8.9 0.1 11.7 -0.75 -3.28 •3.35 2.66 6.65 -27.42 2 39.8 28.8 2.9 90.4 9.9 0.1 Π.8 •0.87 -2.71 •3.53 3.16 6.76 -26.63 3 34.5 23.1 0.8 96.7 30.2 0.5 11.6 •1.69 0.83 •4.32 5.87 8.80 -25.09 4 33.0 21.3 0.5 97.8 44.2 1.1 11.5 •2.10 1.74 -4.70 6.43 9.37 -24.82 經2.5% MC+1.25% GI溶液浸透 5 41.2 30.8 , 3.1 90.2 9.8 0.1 13.2 -0.66 -3.64 -3.58 3.06 8.29 -32.55 6 39.7 29.5 2.0 93.4 14.7 0.2 13.8 -1.16 •2.21 -4.40 4.23 9.51 •32.53 7 37.7 27.4 J.0 96.4 27.6 0.4 14.3 -1.74 -0.43 -5.06 5.29 Π.21 -32.21 8 36.6 26.0 0.7 97.2 34.8 0.7 14.0 -2.00 0.17 -5.26 5.48 11.41 -31.05 環境試驗之前及之後未經處理的（控制組）TCFs及 (M C + G 1 )浸透的樣品之對比相對於透射率的圖形示於第 4圖中。 實施例4 依下列方式製備超分子複合物膜材料。使用旋轉蒸發 器將總濃度5 %之包括陰丹酮的磺化衍生物及芘四羧酸的 -33- 200907028 有機化合物混合物水溶液蒸發至10 %的染料濃度。添加界 面活性劑Triton X- 1 〇〇之後，所得的「藍紫色」墨水加工 濃度爲7至8 %。 將該墨水施於玻璃基材表面上同時使用充當校準工具 的Mayer棒定向。在20 °C及RH = 65至70 %下進行膜的施 用。在相同條件下乾燥之後’該T C F藉浸在1 0 %氯化鋇（ B aCl2 )水溶液中1至2秒轉化成非水溶性形態（B a-形態 )。接著，將樣品垂直提高，利用DI水清洗並利用氣刀 乾燥。 這些TCFs(控制組樣品）在室溫及相對溼度RH = 45%下 測得的理論特性示於表1 0中。 表 1〇 在烘烤之前所測量以《藍紫色》墨水爲底之TCF(控制組樣品）的偏 光參數 # 透射率，％ Ep CR A(CR) Kd T H0 H90 1 39.68 29.91 1.58 94.8 18.9 15.1 2 38.97 29.06 1.31 95.6 22.2 15.0 3 37.98 28.19 0.66 97.7 43.0 16.5 4 37.53 27.53 0.64 97.7 43.3 16.0 5 36.00 25.51 0.41 98.4 61.6 15.3 -34- 200907028 爲提高以藍紫色墨水爲底之TCFs的熱穩定性並改良 光學性質，藉著浸入20°C下的2.5°/。MC+1.25%G1溶液中 而處理該等樣品’接著在DI水中清洗並利用氣刀乾燥。 此處理顯著地改良TCFs的硬度。浸透及乾燥之後的TCFs 光學特性示於表1 1中。 表 11 在烘烤之前所測量以 <<藍紫色 >>墨水爲底之TCF的偏光 參數（樣品浸在2.5%MC+1 _25%GI溶液中） 透射率，％ CR △(CR) Kd T H0 H90 Ep 6 40.17 30.85 1.43 95,5 21.6 16.6 7 39.99 30.60 1.39 95.6 22,1 16,4 8 39.88 30.66 1.16 96.3 26.5 17.2 9 38.62 29.08 0.75 97.5 38,9 17.1 10 38.14 28.46 0.63 97.8 45.5 17.0 11 37.18 27.19 0.46 98.3 58.7 16.6 接著，在23 0°C下對控制組及（MC + G1 )-浸透的TCF 樣品進行加熱2 0分鐘（烘烤試驗）。烘烤之後的T C F s光 學特性示於表1 2中。 -35- 200907028 表 12 在烘烤之後所測量以 < < 藍紫色 > > 墨水爲底之浸透的τ c F s 的偏光參數 透射率，％ T H0 H90 Ep CR A(CR) Kd 控制組 1 39.04 28.53 1.96 93.3 14.5 13.0 2 38.06 27.02 1.95 93.0 33.8 11.8 3 36.96 26.44 0.88 96.7 30.0 4 36.13 25.31 0.80 96.9 31.5 13.2 5 34.69 23.64 0.43 98.2 55.1 13.5 經2.5% MC+1.25% G1溶液浸透 6 39.66 29.86 1.60 94.8 18.7 15.0 7 39.75 30.01 1.59 94.8 18.8 15.2 8 39.62 30.06 1.33 95.7 22.6 16.0 9 38.37 28.62 0.82 97.2 34.9 16.2 10 37.82 27.87 0.74 97.4 37.4 15.8 11 36.77 26.54 0.50 98.1 53.2 15.7 在環境試驗之前及之後未經處理（控制組）TCFs及 (MC + G 1 )浸透的樣品之對比相對於透射率的圖形示於第 -36- 200907028 5圖中。 爲例不及δ兌明而提出則述本發明的特定實施態樣及實 施例的說明，儘管本發明已經藉前述某些實施例而舉例說 明’但不得解釋爲因而受限。它們並非試圖徹底或使本發 明限於所揭不的精確形式’且有鑑於上述教示顯然有許多 修飾、實施態樣及變化都可行。本發明的範圍意欲涵蓋文 中所揭示的槪括範圍’後附申請專利範圍及其等效實施。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示超分子複合物膜的厚度與利用無機鹽及利 用羥甲基脲與甘油（MCG1 )的浸透溶液進行薄晶體膜（ TCF )處理的相對溼度之依存性。TCF有（曲線2 )及沒 有（曲線1 )經M C ( 2 % ) + G 1 ( 1 % )處理。 第2圖顯示在23 0 °C的烘烤試驗之前及之後有及沒有 利用羥甲基脲（MC )的浸透溶液處理之陰丹酮（ indanthrone ) 擴化衍生物、萘四錢酸及菲四竣酸（INP) (perylenetetracarboxylic acid)之不溶性 TCF 的對比比 例相對於透射率的關係（CR-T曲線）。在烘烤試驗之前 (曲線1 )及之後（曲線2 )未經處理的TCF ’在烘烤試 驗之前（曲線3 )及之後（曲線4 )利用1 〇%-MC溶液處 理過的TCF。 第3圖顯示在2 3 0。(：的烘烤試驗之前及之後有及沒有 利用MCG1的浸透溶液處理之INP的不溶性TCF的CR_T 曲線。在烘烤試驗之前（曲線1 )及之後（曲線2 )未經 -37- 200907028 處理的TCF，在烘烤試驗之前（曲線3 )及之後（曲線4 )利用MC ( 4% ) +G1 ( 2% )溶液處理過的TCF。 第4圖顯示在環境試驗之前及之後有及沒有利用 MCG1的浸透溶液處理之INP的不溶性TCF的CR_T曲線 。在環境試驗之前（曲線1 )及之後（曲線2)未經處理 的TCF，在環境試驗之前（曲線3 )及之後（曲線4 )利 用M C ( 2 · 5 % ) + G 1 ( 1 2 % )溶液處理過的T C F。 第5圖顯示在2 3 0 Τ：的烘烤試驗之前及之後有及 '沒胃 利用浸透溶液處理之以陰丹酮磺化產物混合物的水溶液胃 底之不溶性TCF的CR-T曲線。在烘烤試驗之前（曲線1 )及之後（曲線2 )未經處理的TCF，在烘烤試驗之前（ 曲線3 )及之後（曲線4 )利用MC ( 2.5% ) +G1 ( 1.2% ) 溶液處理過的TCF。 -38-

Claims (1)

1. 200907028 十、申請專利範圍 1 · 一種超分子複合物膜材料，其包含 含極性基並結晶成薄晶體膜的超分子之基質，及 含至少二個官能基的脂肪族黏合劑’其中該黏合劑含 有胺基及/或羥基且還包含二元醇或多元醇添加物。 2.如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料，其 中該等超分子各自爲具共軛π-系統，並藉π-π鍵連結的$ 狀有機分子之鏈，該環狀有機分子之鏈具有下列通式 {M}n ( F ) d， 其中Μ爲有機分子；n爲該鏈中的分子數目，其數量 生多 10 000，F爲暴露於超分子間空間的極性基；且d培& 场每個 分子的極性基數目，在1至4之間變化。 3 _如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料， ，其 中該極性基係離化性（ionogenic)。 4 _如申請專利範圍第3項之超分子複合物膜材料， ，其 中該離化性極性基結合一或多個相反離子。 5 _如申請專利範圍第4項之超分子複合物膜材料，# 中該相反離子代表鹼土金屬離子。 ' 6. 如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料，_ 中該超分子之基質構成該複合物膜材料的至多約95 〇 7. 如申請專利範圍第丨項之超分子複合物膜材料， ，其 -39- 200907028 中該黏合劑爲水溶性。 8.如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料，其 中該黏合劑分子的官能基交互作用而形成氫鍵及/或化學 鍵。 9.如申請專利範圍第2項之超分子複合物膜材料，其 中該黏合劑分子的官能基與超分子的環狀有機分子交互作 用而形成氫鍵及/或離子鍵。 1 〇.如申請專利範圍第9項之超分子複合物膜材料， 其中該黏合劑與該環狀有機分子的交互作用不會擾亂超分 子之基質。 1 1 ‘如申請專利範圍第9項之超分子複合物膜材料， 其中該黏合劑分子的官能基與隸屬不同超分子或該超分子 的不同片斷之環狀有機分子的極性基交互作用。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料， 其中該黏合劑係選自羥甲基脲（methylol carbamides )及 其衍生物。 1 3 .如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料， 其中該醇添加物對該黏合劑的量落在（0.1至1.0)對2的 比例區間。 14.如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料， 其中該材料具各向異性並具有結晶結構，此結晶結構沿著 其中之一光學軸具有3.4±0.3埃之平面間間隔。 1 5 .如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料， 其中該材料爲極化性（ρ ο 1 a r i z i n g )。 -40- 200907028 1 6.如申請專利範圍第1項之超分子複合物膜材料， 其中該材料係用於延遲器或濾光器。 -41 -