(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ４５０／Ｒ５５０＜１の複屈折層であって、
ただし、Ｒ４５０は４５０ｎｍの波長における光学的軸上リターデーションであり、Ｒ５５０は５５０ｎｍの波長における光学的軸上リターデーションであり、
前記層は、
−１個以上の非芳香族環を含む２個のメソゲン基と、
−パイ共役直線状カルビルまたはヒドロカルビル基、芳香族およびヘテロ芳香族基より選択される１個以上のサブ基を含み、それぞれのメソゲン基の非芳香族環におけるｓｐ３−混成Ｃ原子またはＳｉ原子に結合されており、メソゲン基を接続する架橋基と
を含有する１種類以上の非重合性化合物を含み、
前記複屈折層は、メソゲン、液晶および／または重合または架橋された化合物より選択される１種類以上の追加の化合物を含んでいてもよい複屈折層。
【請求項２】
該メソゲン基はカラミチック基であることを特徴とする請求項１に記載の複屈折層。
【請求項３】
該メソゲン基は不飽和または芳香族環よりも多くの飽和環を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の複屈折層。
【請求項４】
該架橋基は、パイ共役直線状基、芳香族およびヘテロ芳香族基より選択されるサブ基から成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の複屈折層。
【請求項５】
該架橋基は該メソゲン基に含まれるシクロヘキシレンまたはシラナン環に軸方向の位置において接続されており、置換されていてもよく、ただし、１個以上の隣接していないＣ原子はＳｉで置き換えられていてもよく、および／または１個以上の隣接していないＣＨ２基は−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の複屈折層。
【請求項６】
該非重合性化合物は以下の式のものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の複屈折層。
【化１】
0005670179.tif 000039
（式中、
Ｕ１、２は、それぞれ互いに独立に、
【化２】
0005670179.tif 000040
より選択され、それらの鏡像を含み、ただし、環Ｕ１およびＵ２は、軸結合を介して、それぞれ基−（Ｂ）ｑ−に結合しており、これらの環における１個または２個の隣接していないＣＨ２基はＯおよび／またはＳで置き換えられていてもよく、環Ｕ１およびＵ２は１個以上の基Ｌで置換されていてもよく、
Ｑ１、２は、それぞれ互いに独立に、ＣＨまたはＳｉＨであり、
Ｑ３は、ＣまたはＳｉであり、
Ｂは、出現する毎に互いに独立に、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−または置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
Ｙ１、２は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＲ０であり、
ｑは、１〜１０の整数、好ましくは、１、２、３、４、５または６であり、
Ａ１〜４は、それぞれ互いに独立に、非芳香族炭素環式またはヘテロ環式基および芳香族またはヘテロ芳香族基より選択され、１個以上の基Ｒ５で置換されていてもよく、ただし、−（Ａ１−Ｚ１）ｍ−Ｕ１−（Ｚ２−Ａ２）ｎ−および−（Ａ３−Ｚ３）ｏ−Ｕ２−（Ｚ４−Ａ４）ｐ−のそれぞれは非芳香族基よりも多くの芳香族基を含有しておらず、
Ｚ１〜４は、それぞれ互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＲ０Ｒ００または単結合であり、
Ｒ０、Ｒ００は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子のアルキルであり、
ｍおよびｎは、それぞれ互いに独立に、０、１、２、３または４であり、
ｏおよびｐは、それぞれ互いに独立に、０、１、２、３または４であり、
Ｒ１〜５は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ハロゲン、−ＣＮ、−ＮＣ、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、−ＮＨ２、−ＮＲ０Ｒ００、−ＳＨ、−ＳＲ０、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ２Ｒ０、−ＯＨ、−ＮＯ２、−ＣＦ３、−ＳＦ５、置換されていてもよいシリル、置換されていてもよく１個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい１〜４０個のＣ原子のカルビルまたはヒドロカルビルより選択される同一または異なる基であり、ただし、１個以上のＨ原子はＤ原子で置き換えられていてもよい。）
【請求項７】
該架橋基、または式Ｉにおける−（Ｂ）ｑ−は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−および下式より選択されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の複屈折層。
【化３】
0005670179.tif 000041
（式中、ｒは、０、１、２、３または４であり、Ｌは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ０、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、−ＮＲ０Ｒ００、−ＯＨ、−ＳＦ５、置換されていてもよいシリル、１〜１２個、好ましくは１〜６個のＣ原子のアリール、および１〜１２個、好ましくは１〜６個のＣ原子の直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシより選択され、ただし、１個以上のＨ原子はＦまたはＣｌで置き換えられていてもよく、ただし、Ｒ０およびＲ００は請求項６において定義される通りであり、Ｘはハロゲンである。）
【請求項８】
該架橋基が結合している該メソゲン基の該非芳香族環、または式ＩにおけるＵ１およびＵ２は、下式より選択されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の複屈折層。
【化４】
0005670179.tif 000042
（式中、Ｒ５は請求項６で定義される通りである。）
【請求項９】
該芳香族および該非芳香族基、または式ＩにおけるＡ１〜４は、請求項７で定義される通りの１個以上の基Ｌで置換されていてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレンおよび１，４−フェニレンより選択されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の複屈折層。
【請求項１０】
該メソゲン基は１個よりも多い不飽和および芳香族環を含まないことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の複屈折層。
【請求項１１】
該メソゲン基における該芳香族および非芳香族環基を接続している連結基、または式ＩにおけるＺ１〜４は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＲ０Ｒ００または単結合より選択され、ただし、Ｒ０、Ｒ００、Ｙ１およびＹ２は、請求項６で与えられる意味を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の複屈折層。
【請求項１２】
該非重合性化合物は以下のサブ式より選択されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の複屈折層。
【化５】
0005670179.tif 000043
【化６】
0005670179.tif 000044
【化７】
0005670179.tif 000045
【化８】
0005670179.tif 000046
（式中、Ｒ１〜５、Ａ１〜４、Ｚ１〜４、Ｂ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑは、請求項６で与えられる意味を有する。）
【請求項１３】
該非重合性化合物は以下のサブ式より選択されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の複屈折層。
【化９】
0005670179.tif 000047
【化１０】
0005670179.tif 000048
【化１１】
0005670179.tif 000049
【化１２】
0005670179.tif 000050
【化１３】
0005670179.tif 000051
【化１４】
0005670179.tif 000052
【化１５】
0005670179.tif 000053
【化１６】
0005670179.tif 000054
（式中、Ｚは、それぞれ出現する場合に互いに独立に、請求項６で与えられるＺ１の意味の１つを有し、Ｒは、それぞれ出現する場合に互いに独立に、請求項６で与えられるＲ１の意味の１つを有し、該メソゲン基におけるベンゼン環は、請求項６で定義される通りの１個以上の基Ｌで置換されていてもよい。）
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項で定義される通りの１種類以上の化合物と、メソゲンまたは液晶でよい重合性の１種類以上の化合物とを含む重合性ＬＣ媒体。
【請求項１５】
重合性の化合物は、以下の式の化合物から成る群より選択される請求項１４に記載の重合性ＬＣ媒体。
【化１７】
0005670179.tif 000055
【化１８】
0005670179.tif 000056
【化１９】
0005670179.tif 000057
【化２０】
0005670179.tif 000058
（式中、
Ｐ０は、複数出現する場合、互いに独立に重合性基であり、
Ａ０およびＢ０は、複数出現する場合、互いに独立に、１個、２個、３個または４個の基Ｌで置換されていてもよい１，４−フェニレン、またはトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、
Ｚ０は、複数出現する場合、互いに独立に、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
Ｒ０は、１個以上、好ましくは１〜１５個のＣ原子を有し、フッ素化されていてもよいアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、または、Ｙ０またはＰ−（ＣＨ２）ｙ−（Ｏ）ｚ−であり、
Ｙ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、１〜４個のＣ原子を有し、フッ素化されていてもよいアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、または、１〜４個のＣ原子を有し、一フッ素化、オリゴフッ素化またはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ０１、０２は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｒ０またはＹ０であり、
Ｒ＊は、４個以上のＣ原子を有するキラルなアルキルまたはアルコキシ基であり、
Ｃｈは、メンチルまたはシトロネリルなどの、コレステリル、エストラジオール、またはテルペノイド基より選択されるキラル基であり、
Ｌは、複数出現する場合、互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは１〜５個のＣ原子を有し、ハロゲン化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｒは、０、１、２、３または４であり、
ｔは、複数出現する場合、互いに独立に、０、１、２または３であり、
ｕおよびｖは、それぞれ互いに独立に、０、１または２であり、
ｗは、０または１であり、
ｘおよびｙは、それぞれ互いに独立に、０または同一または異なって１〜１２の整数であり、
ｚは０または１であり、隣接するｘまたはｙが０の場合、ｚは０であり、
ただし、ベンゼンおよびナフタレン環は、１個以上の同一または異なる基Ｌで付加的に置換されていてもよい。）
【化２１】
0005670179.tif 000059
（式中、Ｐ０、Ｒ０、ｘ、ｙ、およびｚは、上で定義される通りである。）
【化２２】
0005670179.tif 000060
【化２３】
0005670179.tif 000061
【請求項１６】
重合性ＬＣ媒体における、請求項１〜１３のいずれか一項で定義される通りの１種類以上の化合物の濃度は、３０〜７０重量％である請求項１４または１５に記載の重合性ＬＣ媒体。
【請求項１７】
重合性ＬＣ媒体における、請求項１〜１３のいずれか一項で定義される通りの１種類以上の化合物の濃度は、５０〜７０重量％である請求項１６に記載の重合性ＬＣ媒体。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の重合性ＬＣ媒体を、それのＬＣ相において薄膜の形態で配向状態において重合することで得ることができる異方性ポリマー。
【請求項１９】
光学的、電子的または電気光学的装置、またはそれの部品における、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の複屈折層、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の重合性ＬＣ媒体または請求項１８に記載の異方性ポリマーの使用。
【請求項２０】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の複屈折層、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の重合性ＬＣ媒体または請求項１８に記載の異方性ポリマーを含む光学的、電子的または電気光学的装置、または、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の複屈折層、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の重合性ＬＣ媒体または請求項１８に記載の異方性ポリマーを含む光学的、電子的または電気光学的装置の部品。
【請求項２１】
電気光学的ディスプレイ、ＬＣＤ、光学フィルム、偏光子、コンペンセータ、ビームスプリッター、反射フィルム、配向層、カラーフィルター、ホログラフィック素子、ホットスタンプ箔、着色画像装置または部品、装飾マークまたはセキュリティーマーク、ＬＣ顔料、接着剤、非線形光学（ＮＬＯ）装置、光学情報記憶装置、電子装置、有機半導体、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、集積回路（ＩＣ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、無線識別（ＲＦＩＤ）タグ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）、電子発光ディスプレイ、有機光起電（ＯＰＶ）装置、有機太陽電池（Ｏ−ＳＣ）、有機レーザーダイオード（Ｏ−レーザー）、有機集積回路（Ｏ−ＩＣ）、照明装置、センサー装置、電極材料、光導電体、光検出器、電子写真記録装置、キャパシタ、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基材、導電性パターン、光導電体、電子写真用途における装置または部品、電子写真記録装置または部品、有機記憶装置、バイオセンサー、バイオチップより選択されることを特徴とする請求項２０に記載の装置または部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負の光学的分散を有する複屈折層、それを調製するための液晶（ＬＣ）媒体、および光学的、電気光学的、電子的、半導体性または発光性部品または装置における複屈折層およびＬＣ媒体の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
負の光学的リターデーション分散を示す異方性光学層またはフィルムに対する要求がある。例えば、負の分散の複屈折材料で作製された１／４波長フィルムは大部分が無彩色となる。そのような１／４波長フィルムを利用する反射型ＬＣＤなどの装置は、着色されていない暗状態を有することとなる。現在のところ、この効果を達成するために、そのような装置は２枚の位相差フィルムを使用しなければならない。そのようなフィルムの分散能は多くの方法で決定できるが、１つの一般的な方法は、４５０ｎｍで光学的リターデーションを測定し、これを５５０ｎｍで測定した光学的リターデーションによって割る（Ｒ４５０／Ｒ５５０）ことである。負のリターデーション分散フィルムの軸上リターデーションが５５０ｎｍにおいて１３７．５ｎｍであり、Ｒ４５０／Ｒ５５０の値が０．８２の場合、可視光の全ての波長に対して、そのようなフィルムは大部分が１／４波長となり、このフィルムを例えば円偏光子として使用する液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）は、実質的に黒色の外観を有することとなる。一方、軸上が１３７．５ｎｍで作製されたフィルムが通常の正の分散（典型的には、Ｒ４５０／Ｒ５５０＝１．１３）を有するとすると、１つの波長（５５０ｎｍ）に対してのみ１／４波長となり、このフィルムを例えば円偏光子として使用するＬＣＤ装置は、紫色の外観を有することとなる。この情報を表すもう一つの方法は、複屈折の変化を波長の関数としてプロットすることである。図１に、商業的に入手可能な反応性メソゲンＲＭ２５７（メルク社、ダルムスタット市、ドイツ国）より作製され重合されたフィルムについて、波長に対する典型的な複屈折のプロットを示す。この化合物についてＲ４５０／Ｒ５５０は、約１．１１５である。
【０００３】
棒形状で光学的に異方性の分子より形成された異方性の光学フィルムにおいて、リターデーション分散の原因は、異方性分子の２つの屈折率ｎｅ、ｎｏ（ｎｅは長い分子軸に平行な方向における「異常屈折率」であり、ｎｏは長い分子軸に垂直な方向における「通常屈折率」である）が波長により異なる速度で変化し、可視波長スペクトルの青色側の端に向かってｎｅがｎｏよりも急速に変化するという事実による。低いかまたは負のリターデーション分散の材料を調製する１つの方法は、ｎｏ分散が増加されｎｅ分散が減少された分子を設計することである。このことを図２に概略的に示す。そのような取り組みは、負の複屈折および正の分散を有するＬＣならびに正の複屈折および負の分散を有する化合物を与える先行技術において示されてきた。
【０００４】
よって、負または反転リターデーション分散の特性を示す異方性フィルムに形成し得る分子が、先行技術において開示されてきた。例えば、日本国特許出願公開第２００５−２０８４１６号公報（特許文献１）および国際特許出願公開第２００６−０５２００１号パンフレット（特許文献２）には、「カルド」核基を基礎とする重合性材料が開示されている。日本国特許出願公開第２００５−２０８４１４号公報（特許文献３）には、共有結合されたディスクおよびロッドを有する分子が開示されている。日本国特許出願公開第２００５−２０８４１５号公報（特許文献４）および日本国特許出願公開第２００２−２６７８３８号公報（特許文献５）には、より長くより低い屈折率の部分と交差された分子の短く屈折率が高い部分の交差形状を有する材料が開示されている。国際特許出願公開第２００５−０８５２２２号パンフレット（特許文献６）には、より高い屈折率の架橋部分によって接続された２つより低い屈折率の部分を有する分子が開示されている。架橋は、縮合５員ヘテロ環式環を介して、大部分がロッドに接続されている。全ての上述の文献には、負の分散を示すのみならず少なくとも１個の重合性基を含み、従って、熱またはＵＶ照射のいずれかに曝されると重合できる分子が開示されている。これらの材料は、単一の材料として、または混合物としてのいずれかで加工でき、適当な条件下において均一な異方性の特性を示すことのできる薄膜を与える。混合物に光開始剤も含まれている場合、フィルムをＵＶ照射に曝露することで、異方性の特性を固定できる。光学フィルムを調製するこの方法は、良く知られている。
【０００５】
負の複屈折を示すとして特許請求され、もう一つに分類される材料が米国特許第６，１３９，７７１号明細書（特許文献７）に開示されており、一般に、アセチレンまたはビス−アセチレン架橋基により接続された２つの棒形状ＬＣ部分より成る化合物が記載されている。架橋基は、ベンゼン環を使用して２つの棒形状部分に接続されている。
【０００６】
米国特許第６，２０３，７２４号明細書（特許文献８）には、一般に、高度に分散性の架橋基により接続された２つの棒形状ＬＣ部分より成る分子が開示されている。架橋基は、シクロヘキサン環の軸方向の位置を介して棒形状部分に接続されている。しかしながら、同文献には、負の光学的分散を有する複屈折層を調製するために、そのような化合物を使用することは開示されておらず、示唆もされていない。
【０００７】
米国特許第５，５６７，３４９号明細書（特許文献９）には、架橋基がフェニル環を介して分子の棒形状部分に接続されている２量体（またはＨ形状ＲＭ）が開示されているが、同文献には、分子が負の分散および負の複屈折を示すことは報告されていない。
【０００８】
しかしながら、文献において既に開示された材料は、標準的な工業的工程下における加工には不適切な熱的特性を有するか、標準的な工業的工程において一般に使用される溶媒に不溶であるか、標準的な工業的工程において一般に使用されるホストＲＭ材料と適合しないか、または製造には高価過ぎる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本国特許出願公開第２００５−２０８４１６号公報
【特許文献２】国際特許出願公開第２００６−０５２００１号パンフレット
【特許文献３】日本国特許出願公開第２００５−２０８４１４号公報
【特許文献４】日本国特許出願公開第２００５−２０８４１５号公報
【特許文献５】日本国特許出願公開第２００２−２６７８３８号公報
【特許文献６】国際特許出願公開第２００５−０８５２２２号パンフレット
【特許文献７】米国特許第６，１３９，７７１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，２０３，７２４号明細書
【特許文献９】米国特許第５，５６７，３４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、改良された複屈折層および先行技術の材料の欠点を有していない複屈折層を調製するための材料を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明のもう一つの目的は、専門家が入手可能で負の分散を有する層および材料の蓄積を広げることである。他の目的は、以下の記載より専門家には直ちに明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの目的は、本発明において特許請求される通りの複屈折層および材料を提供することにより達成できることが見出された。
【００１３】
本発明は、Ｒ４５０／Ｒ５５０＜１の複屈折層であって、
ただし、Ｒ４５０は４５０ｎｍの波長における光学的軸上リターデーションであり、Ｒ５５０は５５０ｎｍの波長における光学的軸上リターデーションであり、
前記層は、
−１個以上の非芳香族環を含む２個のメソゲン基と、
−パイ共役直線状カルビルまたはヒドロカルビル基、芳香族およびヘテロ芳香族基より選択される１個以上のサブ基を含み、それぞれのメソゲン基の非芳香族環におけるｓｐ３−混成Ｃ原子またはＳｉ原子に結合されており、メソゲン基を接続する架橋基と
を含有する１種類以上の非重合性化合物を含み、
前記層は、メソゲン、液晶および／または重合または架橋された化合物より選択される１種類以上の追加の化合物を含んでいてもよい複屈折層に関する。
【００１４】
本発明は、更に、上および下で記載される通りの１種類以上の非重合性化合物と、メソゲンまたは液晶でよい１種類以上の化合物とを含むＬＣ媒体に関する。
【００１５】
本発明は、更に、上および下で記載される通りの１種類以上の非重合性化合物と、メソゲンまたは液晶でよい重合性の１種類以上の化合物とを含む重合性ＬＣ媒体に関する。
【００１６】
本発明は、更に、上および下で記載される通りの重合性ＬＣ媒体を、好ましくは、それのＬＣ相において薄膜の形態で配向状態において重合することで得ることができる異方性ポリマーに関する。
【００１７】
本発明は、更に、光学的、電子的および電気光学的部品および装置、好ましくは、負の光学的分散を有する光学フィルム、リターダーまたはコンペンセータにおける、上および下で記載される通りの層、ＬＣ媒体およびポリマーの使用に関する。
【００１８】
本発明は、更に、上および下で記載される通りの層、ＬＣ媒体またはポリマーを含む光学的、電子的または電気光学的部品または装置に関する。
【００１９】
前記装置および部品としては、限定することなく、電気光学的ディスプレイ、ＬＣＤ、光学フィルム、リターダー、コンペンセータ、偏光子、ビームスプリッター、反射フィルム、配向層、カラーフィルター、ホログラフィック素子、ホットスタンプ箔、着色画像、装飾またはセキュリティーマーク、ＬＣ顔料、接着剤、非線形光学（ＮＬＯ）装置、光学情報記憶装置、電子装置、有機半導体、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、集積回路（ＩＣ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、無線識別（ＲＦＩＤ）タグ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）、電子発光ディスプレイ、有機光起電（ＯＰＶ）装置、有機太陽電池（Ｏ−ＳＣ）、有機レーザーダイオード（Ｏ−レーザー）、有機集積回路（Ｏ−ＩＣ）、照明装置、センサー装置、電極材料、光導電体、光検出器、電子写真記録装置、キャパシタ、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基材、導電性パターン、光導電体、電子写真用途、電子写真記録、有機記憶装置、バイオセンサー、バイオチップが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】先行技術の重合されたフィルムを含む複屈折層について、波長に対する複屈折のプロットを示す。
【図２】ｎｏ分散が増加されｎｅ分散が減少されたことを示す、低いかまたは負のリターデーション分散のモデル分子の波長に対する屈折率のプロットを示す。
【図３ａ】本発明によるゲスト化合物を概略的に表す。
【図３ｂ】本発明によるゲスト化合物を概略的に表す。
【図４ａ】負の分散の化合物について、波長に対する複屈折のプロットを示す。
【図４ｂ】正の分散の化合物について、波長に対する複屈折のプロットを示す。
【図５】本発明の例１によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図６】本発明の例２によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図７】本発明の例２によるフィルムの視野角に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図８】重合前の本発明の例３によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図９】重合後の本発明の例３によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１０】重合後の本発明の例３によるフィルムの視野角に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１１】重合前の本発明の例４によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１２】重合後の本発明の例４によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１３】重合後の本発明の例４によるフィルムの視野角に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１４】本発明の例５によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１５】本発明の例５によるフィルムの視野角に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１６】本発明の例６によるフィルムの波長に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１７】本発明の例６によるフィルムの視野角に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【図１８】本発明の例７によるフィルムの視野角に対する光学的リターデーションのプロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜用語および定義＞
用語「液晶またはメソゲン化合物」は、１個以上のカラミチック（棒または板／ラス形状）またはディスコチック（ディスク形状）メソゲン基を含む化合物を意味する。用語「メソゲン基」は液晶（ＬＣ）相挙動を誘発できる基を意味する。メソゲン基を含む化合物は、必ずしもそれ自体がＬＣ相を示す必要はない。それらが他の化合物との混合物中においてのみ、またはメソゲン化合物または材料、またはそれらの混合物が重合した場合のみにＬＣ相挙動を示すことも可能である。簡潔のため、以下において用語「液晶」を、メソゲンおよびＬＣ材料の両方に用いる。定義の概要につては、Ｃ．Ｔｓｃｈｉｅｒｓｋｅ、Ｇ．ＰｅｌｚｌおよびＳ．Ｄｉｅｌｅ、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．２００４年、１１６巻、６３４０〜６３６８頁を参照。
【００２２】
カラミチックメソゲン基は、通常、それぞれ互いに直接または連結基を介して接続された１個以上の芳香族または非芳香族環式基より成るメソゲン核を含み、メソゲン核の端に結合された末端基を含んでいてもよく、メソゲン核の長い側に結合された１個以上の側面基を含んでいてもよく、ただし、通常、これらの末端および側面基は、例えば、カルビルまたはヒドロカルビル基、ハロゲン、ニトロ、ヒドロキシなどの極性基、または重合性基より選択される。
【００２３】
用語「反応性メソゲン」（ＲＭ）は、重合性メソゲンまたは液晶化合物を意味する。
【００２４】
１個の重合性基を有する重合性化合物は「一反応性」化合物とも呼ばれ、２個の重合性基を有する化合物は「二反応性」化合物とも呼ばれ、２個より多い重合性基を有する化合物は「多反応性」化合物とも呼ばれる。重合性基を持たない化合物は、「非反応性」化合物とも呼ばれる。
【００２５】
用語「フィルム」としては、硬式または軟式、自己支持性または独立して立つ機械的に安定なフィルム、ならびに支持基体上または２つの基体間の被膜または層が挙げられる。
【００２６】
用語「パイ共役」は、ｓｐ２混成のＣ原子を主に含有し、またはｓｐ混成でもよく、ヘテロ原子で置き換えられていてもよい基を意味する。最も単純な場合で、これは、例えば、Ｃ−Ｃ一重結合および二重結合、または三重結合を交互に有する基であるが、１，３−または１，４−フェニレンなどの基も挙げられる。また、この意味において、例えば、アリールアミン、アリールホスフィンおよび特定のヘテロ環（即ち、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳを介する共役）などの基も挙げられる。
【００２７】
用語「カルビル基」は、非炭素原子を一切伴わない（例えば、−Ｃ≡Ｃ−など）か、またはＮ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ａｓ、ＴｅまたはＧｅなどの非炭素原子を少なくとも１個伴う（例えば、カルボニルなど）のいずれかで、少なくとも１個の炭素原子を含む任意の一価または多価有機基部分構造を意味する。用語「ヒドロカルビル基」は、１個以上のＨ原子を付加的に含有し、例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ａｓ、ＴｅまたはＧｅなどのヘテロ原子を１個以上含有してもよいカルビル基を表す。３個以上のＣ原子鎖を含むカルビルまたはヒドロカルビル基は、直線状、分岐状および／または環状でもよく、スピロおよび／または縮合環を含む。また、ヒドロカルビル基において、１個以上のＨ原子は重水素原子で置き換えられていてもよい。
【００２８】
分子レベルにおいて、液晶の複屈折は分極率の異方性（Δα＝α‖−α⊥）に依存する。「分極率」は、原子または分子中の電子分布を歪めることができる容易さを意味する。電子の数がより多く、電子雲がより拡散するほど分極率は増加する。分極率は、例えば、Ｊａｐ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４２巻、（２００３年）３４６３頁に記載される方法を使用して計算できる。
【００２９】
液晶または複屈折材料の層の、ある波長における「光学的リターデーション」Ｒ（λ）（ｎｍにおいて）は、その波長における複屈折率Δｎ（λ）および層厚みｄ（ｎｍにおいて）の積として、式
Ｒ（λ）＝Δｎ（λ）・ｄ
に従い定義される。光学的リターデーションＲは、複屈折材料を通過する際にＳ偏光およびＰ偏光が進む光路長の違いをナノメータで表す。「軸上」リターデーションとは、サンプル表面に対して垂直入射におけるリターデーションを意味する。
【００３０】
用語「負の（光学的）分散」は、波長（λ）の増加に伴い複屈折率（Δｎ）の大きさも増加し、反転複屈折分散を示す複屈折または液晶材料または層を言う。即ち、｜Δｎ（４５０）｜＜｜Δｎ（５５０）｜またはΔｎ（４５０）／Δｎ（５５０）＜１であり、ただし、Δｎ（４５０）およびΔｎ（５５０）は、それぞれ４５０ｎｍおよび５５０ｎｍの波長で測定された材料の複屈折率である。対照的に、正の（光学的）分散」は、｜Δｎ（４５０）｜＞｜Δｎ（５５０）｜またはΔｎ（４５０）／Δｎ（５５０）＞１を有する材料または層を意味する。また、例えば、Ａ．Ｕｃｈｉｙａｍａ、Ｔ．Ｙａｔａｂｅ「Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｃｏｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｆｉｌｍｓ  Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ａｎｄ  Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ  Ｕｎｉｔｓ」Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４２巻、６９４１〜６９４５頁（２００３年）も参照。
【００３１】
これを図４ａに概略的に示す。
【００３２】
ある波長における光学的リターデーションは、上記［Ｒ（λ）＝Δｎ（λ）・ｄ］の通り、複屈折率および層厚みの積として定義されるため、光学的分散は、比Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）により「複屈折分散」として、または比Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）により「リターデーション分散」のいずれかとして表現でき、ただし、Ｒ（４５０）およびＲ（５５０）は、それぞれ４５０ｎｍおよび５５０ｎｍの波長で測定された材料のリターデーションである。波長によって層厚みｄは変化しないため、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）はΔｎ（４５０）／Δｎ（５５０）に等しい。よって、負または反転分散の材料または層はＲ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１または｜Ｒ（４５０）｜＜｜Ｒ（５５０）｜を有し、正または正常分散の材料または層はＲ（４５０）／Ｒ（５５０）＞１または｜Ｒ（４５０）｜＞｜Ｒ（５５０）｜を有する。
【００３３】
本発明において、他に明言しない限り、「光学的分散」はリターデーション分散、即ち、比（Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）を意味する。
【００３４】
材料のリターデーション（Ｒ（λ））は分光エリプソメータ、例えば、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製Ｍ２０００分光エリプソメータを使用して測定できる。この装置は、典型的には、３７０ｎｍ〜２０００ｎｍの波長範囲にわたって、複屈折サンプル、例えば、石英の光学的位相差をナノメータで測定できる。このデータより、材料の分散（Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）またはΔｎ（４５０）／Δｎ（５５０））を計算することが可能である。
【００３５】
これらの測定を行うための方法は、２００６年１０月、Ｎ．ＳｉｎｇｈによるＮａｔｉｏｎａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ロンドン、英国）、表題「Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ、Ｐａｒｔ１−Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ、Ｐａｒｔ  ２−Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｅｘａｍｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ｐａｒｔ  ３−ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」に提示されている。Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社（リンカーン市、ネブラスカ州、アメリカ合衆国）によって出版されたＲｅｔａｒｄａｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ（ＲｅｔＭｅａｓ）Ｍａｎｕａｌ（２００２年）ａｎｄ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  ＷＶＡＳＥ（２００２年）（Ｗｏｏｌｌａｍ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｎｇｌｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）に記載される測定手順に従う。他に明言しない限り、この方法を、本発明で記載される材料、フィルムおよび装置のリターデーションを決定するために使用する。
【００３６】
＜本発明の詳細な記載＞
好ましくは、本発明による複屈折層は、上および下で記載される通りの構造的特徴を有する１種類以上の非重合性化合物（以降、「ゲスト成分」または「ゲスト化合物」と呼ぶ）と、１種類以上のメソゲンまたは液晶化合物、好ましくは２種類以上の化合物の混合物（以降、「ホスト成分」または「ホスト混合物」と呼び、好ましくは、ネマチック相を有する重合性ＬＣホスト混合物）とを有する。用語「ゲスト」および「ホスト」は、最終ＬＣ混合物におけるゲスト成分の量が５０重量％を超え、最終ＬＣ混合物におけるホスト成分の量が５０重量％未満となる可能性を除外するものではない。
【００３７】
複屈折層は、好ましくは、正の複屈折および負（または「反転」）の分散を有する。
【００３８】
ホスト成分は、好ましくは、正の複屈折および正（または「正常」）の分散を有する。
【００３９】
ゲスト成分は、好ましくは
（１）５５０ｎｍにおいて負の複屈折および正常（正）の複屈折分散（例えば、負のカラミチック化合物）を有するか、または
（２）５５０ｎｍにおいて正の複屈折および反転（負）の複屈折分散を有する。この場合、ゲスト成分が４５０ｎｍにおいて負の複屈折を有するのであれば、Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）は負となり得る。
【００４０】
ゲスト化合物において、メソゲン基は、好ましくは、低い分極率を示し、好ましくは、カラミチック基であり、非常に好ましくは棒形状基である。好ましくは、メソゲン基は、直接または連結基を介して接続されている非芳香族、最も好ましくは、完全に飽和された炭素環式またはヘテロ環式基を主に含み、ただし、「主に」は、それぞれのメソゲン基が不飽和または芳香族環よりも多い飽和環を含み、非常に好ましくは、１個よりも多い不飽和および芳香族環を含まないことを意味する。
【００４１】
ゲスト化合物において、２種類のメソゲン基は同一でも、それぞれ互いに異なっていてもよい。
【００４２】
ゲスト化合物は、好ましくは、メソゲン基に結合する１個または２個の末端基を、好ましくは、棒形状メソゲン基の短い側において含む。これらの末端基は、好ましくは、下に示す式Ｉにおける基Ｒ１〜５より選択される。
【００４３】
架橋基は、好ましくは、高い分極率を示し、パイ共役直線状基、芳香族およびヘテロ芳香族基より選択されるサブ基から、好ましくは主に、非常に好ましくは排他的に成る。
【００４４】
好ましくは、架橋基は、１２０°以上の結合角、好ましくは１８０°の角度を有する基より選択される１個以上のサブ基から、非常に好ましくは排他的に成る。適切で好ましいサブ基としては、限定することなく、−Ｃ≡Ｃ−などのｓｐ混成Ｃ原子を含む基、例えば、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、インダン−２，６−ジイルまたはチエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイルなどの、それと隣接する基にパラ位で接続されている二価の芳香族基が挙げられる。
【００４５】
好ましくは、架橋基は、メソゲン基の非芳香族環に位置するｓｐ３混成Ｃ原子またはＳｉ原子に接続されている。非常に好ましくは、架橋基はメソゲン基に含まれるシクロヘキシレンまたはシラナン環に軸方向の位置において接続されており、置換されていてもよく、ただし、１個以上の隣接していないＣ原子はＳｉで置き換えられていてもよく、および／または１個以上の隣接していないＣＨ２基は−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよい。
【００４６】
図３ａおよび図３ｂは、その範囲を限定することなく、本発明による重合性化合物の構造を概略的に図解する。そこにおいて、１はメソゲンカラミチック基を表し、２は架橋基を表し、３はカルビルまたはヒドロカルビルなどの非重合性末端基を表す。
【００４７】
本発明による化合物は、図３ａおよび３ｂで示される構造には限定されない。例えば、化合物は、図３ａおよび３ｂで示されるもの以外の位置において、または図３ａおよび３ｂで示されるものに加えて、非重合性基を含むこともできる。また、末端基を省略することもできる。
【００４８】
架橋基は約１８０°の結合角を有するサブ基から成る直線状の基で、ｓｐ３混成Ｃ原子またはＳｉ原子を介して（即ち、約１０９°の結合角で）メソゲン基に連結されているため、本発明の化合物はＨ形状またはＬ形状の構造を有しており、図３ａおよび図３ｂで図解される通り、メソゲン基は実質的にそれぞれ互いに平行であり、架橋基に対して実質的に垂直である。
【００４９】
加えて、架橋基はパイ共役を有するサブ基から本質的になり、高い分極率および高い屈折率を有し、一方、メソゲン基は非芳香族環から本質的になり、低い分極率および低い屈折率を有する。結果として、化合物は、それらの正確な構造に依存して、図４ａで概略的に示される通り正の複屈折および負の分散を示すか、または図４ｂで概略的に示される通り正の分散を伴って負の複屈折を示すかのいずれかとなる。
【００５０】
参考として、通常のカラミチック材料は正の複屈折および正の分散を有する。波長が短くなるほどΔｎの大きさが減少する材料を入手することが望ましく、正の分散および負の複屈折の両者を有する化合物をホスト材料と混合することができ、（ドーパントおよびホストの濃度に依存して）正の分散と共に正の複屈折から負の分散と共に正の複屈折まで変化する分散の範囲を有する混合物を与える。
【００５１】
好ましくは、ゲスト化合物は式Ｉから選択される。
【００５２】
【化１】
0005670179.tif 000002
式中、
Ｕ１、２は、それぞれ互いに独立に、
【００５３】
【化２】
0005670179.tif 000003
より選択され、それらの鏡像を含み、ただし、環Ｕ１およびＵ２は、軸結合を介して、それぞれ基−（Ｂ）ｑ−に結合しており、これらの環における１個または２個の隣接していないＣＨ２基はＯおよび／またはＳで置き換えられていてもよく、環Ｕ１およびＵ２は１個以上の基Ｌで置換されていてもよく、
Ｑ１、２は、それぞれ互いに独立に、ＣＨまたはＳｉＨであり、
Ｑ３は、ＣまたはＳｉであり、
Ｂは、出現する毎に互いに独立に、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−または置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
Ｙ１、２は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＲ０であり、
ｑは、１〜１０の整数、好ましくは、１、２、３、４、５または６であり、
Ａ１〜４は、それぞれ互いに独立に、非芳香族、芳香族またはヘテロ芳香族炭素環式またはヘテロ環式基より選択され、１個以上の基Ｒ５で置換されていてもよく、ただし、−（Ａ１−Ｚ１）ｍ−Ｕ１−（Ｚ２−Ａ２）ｎ−および−（Ａ３−Ｚ３）ｏ−Ｕ２−（Ｚ４−Ａ４）ｐ−のそれぞれは非芳香族基よりも多くの芳香族基を含有しておらず、好ましくは、１個より多い芳香族基を含有しておらず、
Ｚ１〜４は、それぞれ互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＲ０Ｒ００または単結合であり、
Ｒ０、Ｒ００は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子のアルキルであり、
ｍおよびｎは、それぞれ互いに独立に、０、１、２、３または４であり、
ｏおよびｐは、それぞれ互いに独立に、０、１、２、３または４であり、
Ｒ１〜５は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ハロゲン、−ＣＮ、−ＮＣ、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ０、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、−ＮＨ２、−ＮＲ０Ｒ００、−ＳＨ、−ＳＲ０、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ２Ｒ０、−ＯＨ、−ＮＯ２、−ＣＦ３、−ＳＦ５、置換されていてもよいシリル、置換されていてもよく１個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい１〜４０個のＣ原子のカルビルまたはヒドロカルビルより選択される同一または異なる基であり、ただし、１個以上のＨ原子はＤ原子で置き換えられていてもよい。
【００５４】
本発明のゲスト化合物において、式ＩにおけるＢなどの架橋基を形成するサブ基は、好ましくは、１２０°以上の結合角、好ましくは１８０°の角度を有する基より選択される。−Ｃ≡Ｃ−基、または、例えば、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、インダン−２，６−ジイルまたはチエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイルなどの、それと隣接する基にパラ位で接続されている二価の芳香族基が非常に好ましい。
【００５５】
更に可能なサブ基としては、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−および−ＣＨ＝ＣＲ０−が挙げられ、ただし、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ０は、上で与えられる意味を有する。
【００５６】
好ましくは、式Ｉにおける−（Ｂ）ｑ−などの架橋基は、−Ｃ≡Ｃ−、置換されていてもよい１，４−フェニレンおよび置換されていてもよい９Ｈ−フルオレン−２，７−ジイルから成る群より選択される１個以上の基を含む。サブ基、または式ＩにおけるＢは、−Ｃ≡Ｃ−、置換されていてもよい１，４−フェニレンおよび置換されていてもよい９Ｈ−フルオレン−２，７−ジイルから成る群より好ましくは選択され、ただし、フルオレン基において、９位のＨ原子はカルビルまたはヒドロカルビル基で置き換えられていてもよい。
【００５７】
非常に好ましくは、架橋基、または式Ｉにおける−（Ｂ）ｑ−は、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−、
【００５８】
【化３】
0005670179.tif 000004
より選択され、
式中、ｒは、０、１、２、３または４であり、Ｌは下に記載される通りの意味を有する。
【００５９】
本発明のゲスト化合物において、式ＩにおけるＵ１およびＵ２などの架橋基が結合しているメソゲン基の非芳香族環は、好ましくは、
【００６０】
【化４】
0005670179.tif 000005
より選択され、
式中、Ｒ５は式Ｉで定義される通りである。
【００６１】
本発明のゲスト化合物において、式ＩにおけるＡ１〜４などの芳香族基は、単核、即ち、芳香族環を１個のみ有していても（例えば、フェニルまたはフェニレンなど）、または、多核、即ち、２個以上の縮合環を有していてもよい（例えば、ナフチルまたはナフチレンなど）。特に好ましくは、２５個までのＣ原子の一環式、二環式または三環式芳香族またはヘテロ芳香族基で、縮合環を含んでいてもよく、置換されていてもよい。
【００６２】
好ましい芳香族基としては、限定することなく、ベンゼン、ビフェニレン、トリフェニレン、［１，１’：３’，１”］ターフェニル−２’−イルエン、ナフタレン、アントラセン、ビナフチレン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンなどが挙げられる。
【００６３】
好ましいヘテロ芳香族基としては、限定することなく、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソキサゾール、１，２−チアゾール、１，３−チアゾール、１，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オキサジアゾール、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，３−チアジアゾール、１，２，４−チアジアゾール、１，２，５−チアジアゾール、１，３，４−チアジアゾールなどの５員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，３，５−テトラジンなどの６員環、およびカルバゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフタイミダゾール、フェナントライミダゾール、ピリダイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−５，６−キノリン、ベンゾ−６，７−キノリン、ベンゾ−７，８−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ［２，３ｂ］チオフェン、チエノ［３，２ｂ］チオフェン、ジチエノチオフェン、ジチエノピリジン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンなどの縮合系、またはそれらの基の組み合わせが挙げられる。
【００６４】
本発明の化合物において、式ＩにおけるＡ１〜４などの非芳香族炭素環式およびヘテロ環式環は、飽和（「完全に飽和」とも言う）、即ち、それらは単結合で接続されたＣ原子またはヘテロ原子のみを含有するもの、および不飽和（「部分的に飽和」とも言う）、即ち、それらは二重結合で接続されたＣ原子またはヘテロ原子も含有するものを含む。また、非芳香族環は１個以上のヘテロ原子も含んでよく、好ましくは、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＳより選択される。
【００６５】
非芳香族炭素環式およびヘテロ環式基は、単核、即ち、１個のみの環を有する（例えば、シクロヘキサンなど）か、または多核、即ち、２個以上の縮合環を有して（例えば、デカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンなど）よい。特に好ましくは、完全に飽和している基である。更に、２５個までのＣ原子を有する単環式、二環式または三環式の非芳香族基が好ましく、縮合環を含んでいてもよく、置換されていてもよい。非常に好ましくは、５員、６員、７員または８員の炭素環式環で、ただし、１個以上の隣接していないＣ原子はＳｉで置き換えられていてもよく、および／または１個以上の隣接していないＣＨ基はＮで置き換えられていてもよく、および／または１個以上の隣接していないＣＨ２基は−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、全て置換されていてもよい。
【００６６】
好ましい非芳香族基としては、制限することなく、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジンなどの５員環、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、１，３−ジオキサン、１，３−ジチアン、ピペリジンなどの６員環、シクロヘプタンなどの７員環、ビシクロ［２．２．２］オクタン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダンなどの縮合系、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【００６７】
好ましくは、非芳香族および芳香族環、または式ＩにおけるＡ１〜４は、１個以上の基Ｌで置換されていてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレンおよび１，４−フェニレンより選択される。
【００６８】
好ましくは、メソゲン基は１個よりも多い芳香族および不飽和環を含まず、非常に好ましくは、芳香族環を含まず、最も好ましくは、芳香族および不飽和環を含まない。
【００６９】
ｐが１で、ｎおよびｏが１または２である式Ｉの化合物が非常に好ましい。ｍおよびｐが１または２で、ｎおよびｏが０である式Ｉの化合物が更に好ましい。ｍ、ｎ、ｏおよびｐが２である化合物が更に好ましい。
【００７０】
本発明のゲスト化合物において、式ＩにおけるＺ１〜４などの、メソゲン基における芳香族および非芳香族環基を接続している連結基は、好ましくは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＲ０Ｒ００または単結合より選択され、非常に好ましくは、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−および単結合から選択される。
【００７１】
本発明のゲスト化合物において、式ＩにおけるＬなどの環上の置換基は、好ましくは、Ｐ−Ｓｐ−、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ０、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、−ＮＲ０Ｒ００、−ＯＨ、−ＳＦ５、置換されていてもよいシリル、１〜１２個、好ましくは１〜６個のＣ原子のアリールまたはヘテロアリール、および１〜１２個、好ましくは１〜６個のＣ原子の直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシより選択され、ただし、１個以上のＨ原子はＦまたはＣｌで置き換えられていてもよく、ただし、Ｒ０およびＲ００は式Ｉにおいて定義される通りであり、Ｘはハロゲンである。
【００７２】
好ましい置換基は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２または１〜１２個のＣ原子の直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシより選択され、ただし、アルキル基はペルフルオロ化されていてもよい。
【００７３】
非常に好ましい置換基は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ（ＣＨ３）３、ＣＨ（ＣＨ３）２、ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣＤ３、ＯＣ２Ｈ５、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣ２Ｆ５、特には、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ（ＣＨ３）３、ＣＨ（ＣＨ３）２、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＯＣＤ３またはＯＣＦ３、最も好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＨ３、Ｃ（ＣＨ３）３、ＯＣＨ３またはＣＯＣＨ３より選択される。
【００７４】
【化５】
0005670179.tif 000006
式中、Ｌは、互いに独立に、上で与えられる意味の１つを有する。
【００７５】
本発明のゲスト化合物において、式ＩにおけるＲ１〜５などの末端基は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉまたはカルビルまたはヒドロカルビル基より選択される。特に好ましいカルビルおよびヒドロカルビル基としては、限定することなく、１〜４０個、好ましくは、１〜２５個のＣ原子の直鎖状、分岐状または環状アルキルが挙げられ、無置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮで一置換または多置換されており、ただし、１個以上の隣接していないＣＨ２基は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ００−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、ただし、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、Ｒ０およびＲ００は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、置換されていてもよい１〜２０個のＣ原子の脂肪族または芳香族炭化水素である。
【００７６】
非常に好ましくは、式ＩにおけるＲ１〜５などの末端基は、Ｃ１〜Ｃ２０−アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０−オキサアルキル、Ｃ１〜Ｃ２０−アルコキシ、Ｃ２〜Ｃ２０−アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０−アルキニル、Ｃ１〜Ｃ２０−チオアルキル、Ｃ１〜Ｃ２０−シリル、Ｃ１〜Ｃ２０−エステル、Ｃ１〜Ｃ２０−アミノ、Ｃ１〜Ｃ２０−フルオロアルキルより選択される。
【００７７】
アルキルまたはアルコキシ基、即ち、末端ＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられている場合、直鎖状でも分枝状でもよい。それは、好ましくは、直鎖状で２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、従って、好ましくは、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシ、更に、メチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
【００７８】
オキサアルキル、即ち、１個のＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられている場合、好ましくは、例えば、直鎖状の２−オキサプロピル（即ち、メトキシメチル）、２−（即ち、エトキシメチル）または３−オキサブチル（即ち、２−メトキシエチル）、２−、３−、または４−オキサペンチル、２−、３−、４−、または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−、または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルまたは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００７９】
１個以上のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられているアルキル基は、直鎖状でも分枝状でもよい。それは、好ましくは、直鎖状で２〜１０個のＣ原子を有し、従って、好ましくは、ビニル、プロパ−１−、またはプロパ−２−エニル、ブタ−１−、２−またはブタ−３−エニル、ペンタ−１−、２−、３−またはペンタ−４−エニル、ヘキサ−１−、２−、３−、４−またはヘキサ−５−エニル、ヘプタ−１−、２−、３−、４−、５−またはヘプタ−６−エニル、オクタ−１−、２−、３−、４−、５−、６−またはオクタ−７−エニル、ノナ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−またはノナ−８−エニル、デカ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−またはデカ−９−エニルである。
【００８０】
特に好ましいアルケニル基は、Ｃ２−Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４−Ｃ７−３Ｅ−アルケニル、Ｃ５−Ｃ７−４−アルケニル、Ｃ６−Ｃ７−５−アルケニルおよびＣ７−６−アルケニル、特に、Ｃ２−Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４−Ｃ７−３Ｅ−アルケニルおよびＣ５−Ｃ７−４−アルケニルである。特に好ましいアルケニル基の例は、ビニル、１Ｅ−プロペニル、１Ｅ−ブテニル、１Ｅ−ペンテニル、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−ペンテニル、３Ｅ−ヘキセニル、３Ｅ−ヘプテニル、４−ペンテニル、４Ｚ−ヘキセニル、４Ｅ−ヘキセニル、４Ｚ−ヘプテニル、５−ヘキセニル、６−ヘプテニルなどである。５個までのＣ原子を有する基が一般に好ましい。
【００８１】
１個のＣＨ２基が−Ｏ−によりおよび１個が−ＣＯ−により置き換えられているアルキル基において、これらの基は、好ましくは、隣り合っている。従って、これらの基は、一緒となってカルボニルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を形成する。好ましくは、この基は直鎖状で、２〜６個のＣ原子を有している。それは、従って、好ましくは、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセチルオキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピル、４−（メトキシカルボニル）−ブチルである。
【００８２】
２個以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−ＣＯＯ−で置き換えられているアルキル基は、直鎖状または分岐状でよい。それは、好ましくは、直鎖状で、３〜１２個のＣ原子を有する。従って、それは、好ましくは、ビス−カルボキシ−メチル、２，２−ビス−カルボキシ−エチル、３，３−ビス−カルボキシ−プロピル、４，４−ビス−カルボキシ−ブチル、５，５−ビス−カルボキシ−ペンチル、６，６−ビス−カルボキシ−ヘキシル、７，７−ビス−カルボキシ−ヘプチル、８，８−ビス−カルボキシ−オクチル、９，９−ビス−カルボキシ−ノニル、１０，１０−ビス−カルボキシ−デシル、ビス−（メトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（メトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（メトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（メトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（メトキシカルボニル）−ペンチル、６，６−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘキシル、７，７−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘプチル、８，８−ビス−（メトキシカルボニル）−オクチル、ビス−（エトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（エトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（エトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（エトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（エトキシカルボニル）−ヘキシルである。
【００８３】
ＣＮまたはＣＦ３で一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは、直鎖状である。ＣＮまたはＣＦ３による置換は、任意の所望の位置でよい。
【００８４】
ハロゲンによって少なくとも一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは、直鎖状である。ハロゲンは、好ましくは、ＦまたはＣｌで、多置換の場合、好ましくは、Ｆである。結果として生じる基は、ペルフルオロ化された基も含む。一置換の場合、ＦまたはＣｌ置換は任意の所望の位置でよいが、好ましくはω位である。末端Ｆ置換を有する特に好ましい直鎖状の基の例は、フルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシルおよび７−フルオロヘプチルである。しかしながら、Ｆの他の位置が除外されるものではない。
【００８５】
Ｒ０およびＲ００は、好ましくは、Ｈ、１〜１２個のＣ原子の直鎖状または分岐状のアルキルより選択される。
【００８６】
−ＣＹ１＝ＣＹ２−は、好ましくは、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−ＣＨ＝Ｃ（ＣＮ）−である。
【００８７】
ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ、好ましくは、ＦまたはＣｌである。
【００８８】
Ｒ１〜５は、アキラルでもキラル基でもよい。特に好ましいキラル基は、例えば、２−ブチル（即ち、１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、特に、２−メチルブチル、２−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、２−オクチルオキシ、２−オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、２−ヘキシル、２−オクチル、２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、６−メトキシオクトキシ、６−メチルオクトキシ、６−メチルオクタノイルオキシ、５−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレロイルオキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−クロロプロピオニルオキシ、２−クロロ−３−メチルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチルバレリルオキシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ、２−メチル−３−オキサペンチル、２−メチル−３−オキサヘキシル、１−メトキシプロピル−２−オキシ、１−エトキシプロピル−２−オキシ、１−プロポキシプロピル−２−オキシ、１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−フルオロオクチルオキシ、２−フルオロデシルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチル、２−フルオロメチルオクチルオキシである。２−ヘキシル、２−オクチル、２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシが非常に好ましい。
【００８９】
好ましいアキラルな分岐状の基は、イソプロピル、イソブチル（即ち、メチルプロピル）、イソペンチル（即ち、３−メチルブチル）、イソプロポキシ、２−メチル−プロポキシおよび３−メチルブトキシである。
【００９０】
式Ｉの非常に好ましい化合物は、以下のサブ式のものである。
【００９１】
【化６】
0005670179.tif 000007
【００９２】
【化７】
0005670179.tif 000008
【００９３】
【化８】
0005670179.tif 000009
【００９４】
【化９】
0005670179.tif 000010
式中、Ｒ１〜５、Ａ１〜４、Ｚ１〜４、Ｂ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑは、上で与えられる意味を有する。
【００９５】
以下のサブ式の化合物が特に好ましい。
【００９６】
【化１０】
0005670179.tif 000011
【００９７】
【化１１】
0005670179.tif 000012
【００９８】
【化１２】
0005670179.tif 000013
【００９９】
【化１３】
0005670179.tif 000014
【０１００】
【化１４】
0005670179.tif 000015
【０１０１】
【化１５】
0005670179.tif 000016
【０１０２】
【化１６】
0005670179.tif 000017
【０１０３】
【化１７】
0005670179.tif 000018
式中、Ｚは、それぞれ出現する毎に互いに独立に、上で与えられるＺ１の意味の１つを有し、Ｒは、それぞれ出現する毎に互いに独立に、上で与えられる通りのＲ１の意味の１つを有し、メソゲン基におけるベンゼン環は、上で定義される通りの１個以上の基Ｌで置換されていてもよい。
【０１０４】
式Ｉの化合物は、それ自身は公知で、文献および、例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ編、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ  ｄｅｒ  ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ、Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市などの有機化学の標準的な書物に記載されている方法に従うか、または類似して合成できる。特に適切な方法は、米国特許第６，２０３，７２４号明細書で開示されている。また、合成の更に適切な方法が、下および例にも記載されている。
【０１０５】
例えば、ＡＣＳ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｓｅｒｉｅｓ（２００１年）、７９８巻（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、１９５〜２０５頁に記載される通り、ブチルリチウム存在下において、適切に置換されたアセチレン、例えば、（トリメチルシリル）アセチレンを、適切なシクロヘキサノンと最初に反応させることで式Ｉの化合物を一般に合成できる。クロマトグラフィーにより異性体を分離後、軸方向のアセチレン置換基をホモカップリングして２量体を形成するか（即ち、例１における中間体２）、または、例えば、Ｊ  Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９７年、６２巻、７４７１頁またはＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．１９９３年、６４０３頁のいずれかに記載される通りのパラジウムを触媒とするカップリング反応により、もう一つの環であるジハロドベンゼンなどにカップリングする。ハロ置換されたフェニル環を適切に選択することで、これより対称な２量体または軸方向にフェニルアセチレン置換されたシクロヘキサノンのいずれかを与えることができ、もう一つの軸方向に置換されたアセチレンシクロヘキサノンに更にカップリングでき、非対称な例を与える。全ての上の例は、一般に、モノまたはジ３級アルコールのいずれかであるカップリングされた生成物を与える。適切なカルボン酸でジアルコールをエステル化することで、ジエステル生成物を与える。
【０１０６】
別の合成経路は、上記の方法で軸方向に置換されたシクロヘキサノンを形成することに関与し、続いて、適切なカルボン酸で３級アルコールをエステル化する。軸方向に置換されたアセチレン基を有するエステルをホモカップリングでき、ジアセチレンを与えるか、または、パラジウムを触媒とするカップリング反応を経由して、適切に置換されたハロベンゼンにカップリングできる。
【０１０７】
本発明のもう一つの態様はＬＣ媒体であり、好ましくは、非重合性であり、上および下で記載される通りの１種類以上のゲスト化合物、好ましくは、式Ｉから選択されるものと、好ましくは、メソゲンまたは液晶である１種類以上の追加の化合物とを含む。これらの追加の化合物は、ＬＣホスト混合物を構成する。
【０１０８】
ネマチックＬＣ相のＬＣ媒体が特に好ましい。
【０１０９】
ＬＣ媒体（ゲストおよびホスト材料の両者を含む）におけるゲスト成分の濃度は、好ましくは、５〜９０重量％、非常に好ましくは、３０〜７０重量％である。好ましくは、ＬＣ媒体は、１〜３種類のゲスト化合物を含む。
【０１１０】
好ましくは、ＬＣホスト混合物の化合物は、低い複屈折率を有する化合物より選択される。
【０１１１】
０．０１〜０．２、非常に好ましくは、０．０４〜０．１６の複屈折率の絶対値を有するＬＣホスト材料が特に好ましい。
【０１１２】
好ましくは、ＬＣ媒体は、少なくとも１種類が上および下に記載される通りのゲスト化合物、好ましくは、式Ｉである２〜２５種類、好ましくは、３〜１５種類の化合物からなる混合物である。
【０１１３】
他の化合物は、好ましくは、ネマチックまたはネマトゲン性の物質より選択される低分子量ＬＣ化合物であり、例えば、アゾキシベンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、ターフェニル類、フェニルまたはシクロヘキシル安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、安息香酸の、シクロヘキサンカルボン酸のおよびシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル類、フェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキセン類、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン類、１，４−ビス−シクロヘキシルベンゼン類、４，４’−ビス−シクロヘキシルビフェニル類、フェニル−またはシクロ−ヘキシルピリミジン類、フェニル−またはシクロヘキシルピリジン類、フェニル−またはシクロヘキシルピリダジン類、フェニル−またはシクロヘキシルジオキサン類、フェニル−またはシクロ−ヘキシル−１，３−ジチアン類、１，２−ジフェニル−エタン類、１，２−ジシクロヘキシルエタン類、１−フェニル−２−シクロヘキシルエタン類、１−シクロ−ヘキシル−２−（４−フェニルシクロヘキシル）−エタン類、１−シクロヘキシル−２−ビフェニル−エタン類、１−フェニル２−シクロヘキシル−フェニルエタン類、ハロゲン化されていてもよいスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル、トラン類および置換桂皮酸類および更なる種類のネマチックまたはネマトゲニック物質の既知の種類より選ばれる。また、これらの合物中の１，４−フェニレン基は、横方向に一フッ素化または多フッ素化されていてもよい。ＬＣ混合物は、好ましくは、このタイプのアキラルな化合物を基礎とする。
【０１１４】
ＬＣ混合物の成分として使用できる最も重要な化合物は、以下の式で特徴付けることができる。
【０１１５】
Ｒ’−Ｌ’−Ｇ’−Ｅ−Ｒ”
式中、Ｌ’およびＥは同一でも異なっていてもよく、それぞれの場合で互いに独立に、−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐｙｒ−、−Ｄｉｏ−、−Ｂ−Ｐｈｅ−および−Ｂ−Ｃｙｃ−およびそれらの鏡像より形成される群からの二価の基であり、ただし、Ｐｈｅは無置換またはフッ素置換された１，４−フェニレンであり、Ｃｙｃはトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、Ｐｙｒはピリミジン−２，５−ジイルまたはピリジン−２，５−ジイルであり、Ｄｉｏは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、Ｂは２−（トランス−１，４−シクロヘキシル）エチル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである。
【０１１６】
これらの化合物において、Ｇ’は以下の二価の基、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＹ−、−ＣＨ＝Ｎ（Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ２−Ｓ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−または単結合より選択され、Ｙはハロゲン、好ましくは塩素または−ＣＮである。
【０１１７】
Ｒ’およびＲ”は、それぞれの場合で互いに独立に、１〜１８個、好ましくは３〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルカノイルオキシ、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシであるか、もしくはＲ’およびＲ”の１つは、Ｆ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｃｌ、ＮＣＳまたはＣＮである。
【０１１８】
これらの化合物の殆どにおいて、Ｒ’およびＲ”は、それぞれの場合で互いに独立に、異なる鎖長のアルキル、アルケニルまたはアルコキシで、ただし、ネマチック媒体中のＣ原子の総和は、一般に、２および９の間、好ましくは２および７の間である。
【０１１９】
これらの化合物の全ては既知であるか、文献（例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ著、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ
Ｃｈｅｍｉｅ ［Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市などの標準的な書物）に記載されている通りの、それ自身既知の方法で調製でき、既知で前記反応に適する反応条件下で正確にできる。それ自身既知であるが本明細書では述べない変法を、本明細書で使用することもできる。
【０１２０】
これらの化合物およびそれの混合物の多くは商業的に入手でき、例えば、ネマチックＬＣ混合物ＺＩＬ−４７９２（メルク社製、ダルムスタット市、ドイツ国）などで、上および下で記載される通りＬＣ媒体用のホスト混合物として適切に使用できる。
【０１２１】
本発明のもう一つの態様は、上および下で記載される通りの１種類以上のゲスト化合物と、重合性で、好ましくは、メソゲンまたは液晶である１種類以上の追加の化合物とを含む重合性ＬＣ媒体である。非常に好ましくは、重合性ＬＣ媒体は、反応性メソゲン（ＲＭ）より選択され、最も好ましくは、一反応性および二反応性のＲＭより選択される１種類以上の重合性化合物を含む。これらの追加の化合物は、重合性ＬＣホスト材料を構成する。
【０１２２】
本発明のもう一つの態様は、上および下で記載される通りの重合性ＬＣ媒体の層を、そのＬＣ相で配向状態において重合することで得られるポリマーフィルムである。好ましくは、ポリマーフィルムは架橋されており、重合性ＬＣホスト材料は、２個以上の重合性基を有する（二反応性または多反応性）少なくとも１種類の化合物を含む。
【０１２３】
本発明のゲスト成分の濃度は、重合性ＬＣ媒体（ゲストおよびホスト材料の両者を含む）において、好ましくは、５〜９０重量％、非常に好ましくは、３０〜７０重量％である。好ましくは、ＬＣ媒体は、１〜３種類のゲスト化合物を含む。
【０１２４】
重合性ＬＣホスト材料の追加のＲＭは、それ自身は公知で、例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ編、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ  ｄｅｒ  ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ、Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市などの有機化学の標準的な著作に記載されている方法によって調製できる。適切なＲＭは、例えば、国際特許出願公開第９３／２２３９７号パンフレット、欧州特許第０  ２６１  ７１２号明細書、ドイツ国特許第１９５  ０４  ２２４号明細書、国際特許出願公開第９５／２２５８６号パンフレット、国際特許出願公開第９７／００６００号パンフレット、米国特許第５，５１８，６５２号明細書、米国特許第５，７５０，０５１号明細書、米国特許第５，７７０，１０７号明細書および米国特許第６，５１４，５７８号明細書で開示されている。特に適切で好ましいＲＭの例を、以下のリストに示す。
【０１２５】
【化１８】
0005670179.tif 000019
【０１２６】
【化１９】
0005670179.tif 000020
【０１２７】
【化２０】
0005670179.tif 000021
【０１２８】
【化２１】
0005670179.tif 000022
式中、
Ｐ０は、複数出現する場合、互いに独立に重合性基であり、好ましくは、アクリル、メタクリル、オキセタン、エポキシ、ビニル、ビニルオキシ、プロペニルエーテルまたはスチレン基であり、
Ａ０およびＢ０は、複数出現する場合、互いに独立に、１個、２個、３個または４個の基Ｌで置換されていてもよい１，４−フェニレン、またはトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、
Ｚ０は、複数出現する場合、互いに独立に、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
Ｒ０は、１個以上、好ましくは１〜１５個のＣ原子を有し、フッ素化されていてもよいアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、または、Ｙ０またはＰ−（ＣＨ２）ｙ−（Ｏ）ｚ−であり、
Ｙ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、１〜４個のＣ原子を有し、フッ素化されていてもよいアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、または、１〜４個のＣ原子を有し、一フッ素化、オリゴフッ素化またはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ０１、０２は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｒ０またはＹ０であり、
Ｒ＊は、２−メチルブチル、２−メチルオクチル、２−メチルブトキシまたは２−メチルオクトキシなどの、４個以上、好ましくは、４〜１２個のＣ原子を有するキラルなアルキルまたはアルコキシ基であり、
Ｃｈは、メンチルまたはシトロネリルなどの、コレステリル、エストラジオール、またはテルペノイド基より選択されるキラル基であり、
Ｌは、複数出現する場合、互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは１〜５個のＣ原子を有し、ハロゲン化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｒは、０、１、２、３または４であり、
ｔは、複数出現する場合、互いに独立に、０、１、２または３であり、
ｕおよびｖは、それぞれ互いに独立に、０、１または２であり、
ｗは、０または１であり、
ｘおよびｙは、それぞれ互いに独立に、０または同一または異なって１〜１２の整数であり、
ｚは０または１であり、隣接するｘまたはｙが０の場合、ｚは０であり、
ただし、ベンゼンおよびナフタレン環は、１個以上の同一または異なる基Ｌで付加的に置換されていてもよい。
【０１２９】
特に好ましくは、重合性ＬＣホスト材料はアキラルな化合物のみを含有し、キラルな化合物は含有しない。
【０１３０】
更に好ましくは、重合性ＬＣホスト材料は、ＭＲ３、ＭＲ４、ＭＲ７、ＭＲ８、ＭＲ９、ＭＲ１０、ＭＲ１８、ＤＲ６、ＤＲ７およびＤＲ８、更には、ＤＲ１およびＤＲ５より選択される１種類以上の化合物を含む。
【０１３１】
更に好ましくは、重合性ＬＣホスト材料は、以下の式より選択される１種類以上の化合物を含む。
【０１３２】
【化２２】
0005670179.tif 000023
式中、Ｐ０、Ｒ０、ｘ、ｙ、およびｚは、上で定義される通りである。
【０１３３】
更に好ましくは、重合性ＬＣホスト材料は、以下の式より選択される１種類以上の化合物を含む。
【０１３４】
【化２３】
0005670179.tif 000024
【０１３５】
【化２４】
0005670179.tif 000025
好ましくは、重合性ＬＣホスト材料の重合性化合物は、低い複屈折率を有し、非常に好ましくは、一反応性または二反応性のＲＭの化合物より選択される。
【０１３６】
０．０１〜０．２、非常に好ましくは、０．０４〜０．１６の複屈折率の絶対値を有する重合性ホスト材料が特に好ましい。
【０１３７】
上に記載される通りのＬＣ媒体より複屈折層を形成することは、当該技術における当業者に既知の標準的な方法によって達成できる。
【０１３８】
例えば、非重合性ＬＣ媒体の場合、ＬＣ分子の所望の配向方向を誘発する適切な方法により表面が処理されていてもよい２枚の平面で平行な基体によって形成されたセル中にＬＣ媒体を提供することで複屈折層を調製できる。適切な基体および配向方法を下に記載する。また、この目的のために、従来のＬＣディスプレイセルを使用することもできる。
【０１３９】
重合性ＬＣ媒体の場合、ＬＣ媒体を基体上または２つの基体間に塗布し、それのＬＣ相において配向状態で媒体を重合してポリマーフィルムを形成することで、複屈折層を好ましくは形成できる。
【０１４０】
本発明によるポリマーＬＣフィルムの一般的な調製は通常の専門家に既知であり、文献、例えば、Ｄ．Ｊ．Ｂｒｏｅｒ、Ｇ．Ｃｈａｌｌａ、Ｇ．Ｎ．Ｍｏｌ、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ、１９９１年、１９２巻、５９頁に記載されている。典型的には、重合性ＬＣ材料を基体上に塗工またはそうでなければ塗布し、そこで均一な方向に配向させ、例えば、熱または化学線照射に曝露して、好ましくは光重合により、非常に好ましくはＵＶ−光重合により、選択された温度において、それのＬＣ相中でその場で重合し、ＬＣ分子の配向を固定する。必要に応じて、ＬＣ材料をせん断またはアニールする、基体の表面処理、またはＬＣ材料に界面活性剤を添加するなどの付加的な方法により均一な配向を促進できる。
【０１４１】
基体として、例えば、ガラスまたは石英シートまたはプラスチックフィルムを使用できる。重合前および／または重合中および／または重合後において、被覆された材料の最表面上に第２の基体を配置することも可能である。重合後、基体を取り除いても取り除かなくても構わない。２つの基体を使用して化学線照射により硬化する場合、少なくとも一方の基体は、重合のために使用される化学線照射に対して透過性を有していなければならない。等方性または複屈折性の基体を使用できる。重合後に重合されたフィルムから基体を取り除かない場合、好ましくは等方性基体を使用する。
【０１４２】
適切で好ましいプラスチック基体は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステルのフィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）またはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、非常に好ましくは、ＰＥＴまたはＴＡＣフィルムである。複屈折性基体としては、例えば、一軸延伸プラスチックフィルムを使用できる。ＰＥＴフィルムは、例えば、帝人デュポンフィルム株式会社より商標名Ｍｅｌｉｎｅｘ（登録商標）で商業的に入手可能である。
【０１４３】
重合性材料は、スピンコートまたはブレードコートなどの従来の塗工技術により、基体上に塗布できる。また、従来の印刷技術によっても基体に塗布でき、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、オープンリール式印刷、レタープレス印刷、グラビア印刷、輪転グラビア印刷、フレキソ印刷、インタリオ印刷、パッド印刷、熱シール印刷、インクジェット印刷またはスタンプまたは印刷板を利用する印刷など専門家に既知である。
【０１４４】
重合性材料を適切な溶媒に溶解することも可能である。次いで、この溶液を、例えば、スピンコートまたはプリントまたは他の既知の技術により、基体上に塗工または印刷し、重合前に溶媒を蒸発させる。多くの場合、溶媒の蒸発を促進するために、混合物を加熱することが適切である。溶媒としては、例えば、標準的な有機溶媒を使用できる。溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトンまたはシクロヘキサノンなどのケトン類；メチル、エチルまたはブチルアセテートまたはメチルアセトアセテートなどの酢酸エステル類；メタノール、エタノールまたはイソプロピルアルコールなどのアルコール類；トルエンまたはキシレンなどの芳香族溶媒類；ジ−またはトリクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素類；ＰＧＭＥＡ（プロピルグリコールモノメチルエーテルアセテート）などのグリコール類またはそれらのエステル類、γ−ブチロラクトンなどから選択できる。また、上の溶媒の２種または３種以上の混合物も使用できる。
【０１４５】
重合性ＬＣ材料の初期配向（例えば、平面配向）は、例えば、基体をラビング処理する、塗工中または後に材料をせん断する、重合前に材料をアニールする、配向層を塗布する、塗工された材料に磁界または電界を印加する、または材料に表面活性化合物を添加することで達成できる。配向技術の総説が、例えば、Ｉ．Ｓａｇｅ、「Ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｐｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ」中、Ｇ．Ｗ．Ｇｒａｙ編、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ社、１９８７年刊、７５〜７７頁；およびＴ．ＵｃｈｉｄａおよびＨ．Ｓｅｋｉ、「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ−Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｕｓｅｓ、第３巻」中、Ｂ．Ｂａｈａｄｕｒ編、Ｗｏｒｌｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ社、Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ、１９９２年刊、１〜６３頁に与えられている。配向材料および技術の総説が、Ｊ．Ｃｏｇｎａｒｄ、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．、７８巻、補足１（１９８１年刊）、１〜７７頁に与えられている。
【０１４６】
ＬＣ分子の特定の表面配向を促進する１種類以上の界面活性剤を含む重合性材料が特に好ましい。適切な界面活性剤は、例えば、Ｊ．Ｃｏｇｎａｒｄ、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．、７８巻、補足１、１〜７７頁（１９８１年刊）に記載されている。平面配向のための好ましい配向剤は、例えば、非イオン性界面活性剤、好ましくは、商業的に入手可能なＦｌｕｏｒａｄ  ＦＣ−１７１（登録商標）（３Ｍ社製）またはＺｏｎｙｌ  ＦＳＮ（登録商標）（デュポン社製）などのフッ化炭素界面活性剤、英国特許第２  ３８３  ０４０号明細書に記載される通りの多重ブロック界面活性剤または欧州特許第１  ２５６  ６１７号明細書に記載される通りの重合性界面活性剤である。
【０１４７】
また、基体上に配向層を塗布し、この配向層上に重合性材料を提供することも可能である。適切な配向層は、例えば、米国特許第５，６０２，６６１号明細書、米国特許第５，３８９，６９８号明細書または米国特許第６，７１７，６４４号明細書に記載される通りのラビングされたポリイミドまたは光配向で調製された配向層など当該技術において既知である。
【０１４８】
また、好ましくは重合前に、それの重合温度に昇温して、重合性ＬＣ材料をアニールすることで、配向を誘発または改良することも可能である。
【０１４９】
重合は、例えば、重合性材料を熱または化学線照射に曝露することで達成される。化学線照射とは、ＵＶ光、ＩＲ光または可視光などの光の照射、Ｘ線またはガンマー線の照射またはイオンまたは電子などの高エネルギー粒子の照射を意味する。好ましくは、重合をＵＶ照射により行う。化学線照射の線源としては、例えば、単一のＵＶランプまたはＵＶランプの組み合わせを使用できる。高いランプパワーを使用すれば、硬化時間を短縮できる。化学線照射のもう１つの可能な線源は、例えば、ＵＶ、ＩＲまたは可視光レーザーなどのレーザーである。
【０１５０】
重合は、好ましくは、化学線照射の波長で吸収のある開始剤の存在下で行われる。この目的のためには、重合性ＬＣ材料は、好ましくは、１種類以上の開始剤を、好ましくは、０．０１〜１０％、非常に好ましくは、０．０５〜５％の濃度で含む。例えば、ＵＶ光を利用する重合の場合、ＵＶ照射下で分解し、重合反応を開始するフリーラジカルまたはイオンを生成する光開始剤を使用できる。アクリレートまたはメタクリレート基の重合には、好ましくは、ラジカル光開始剤が使用される。ビニル、エポキシドまたはオキセタン基の重合には、好ましくは、カチオン性の光開始剤が使用される。また、加熱されると分解して重合を開始するフリーラジカルまたはイオンを生成する熱重合開始剤を使用することも可能である。典型的なラジカル性光開始剤は、例えば、商業的に入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）またはＤａｒｏｃｕｒｅ（登録商標）（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ社、Ｂａｓｅｌ市、スイス国）である。典型的なカチオン性光開始剤は、例えば、ＵＶＩ６９７４（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ社）である。
【０１５１】
また、重合性材料は、望ましくない自発的な重合を予防するため、例えば、商業的に入手可能なＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ社、Ｂａｓｅｌ市、スイス国）などの安定剤または阻害剤を１種類以上含んでもよい。
【０１５２】
硬化時間は、重合性材料の反応性、塗工層の厚み、重合開始剤のタイプおよびＵＶランプの出力にとりわけ依存する。硬化時間は、好ましくは５分以下、非常に好ましくは３分以下、最も好ましくは１分以下である。大量生産には、３０秒以下の硬化時間が好ましい。
【０１５３】
好ましくは、重合は、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気内で行う。
【０１５４】
また、重合性材料は、重合のために使用される照射の波長で吸収が最大となるよう調整された染料、例えば、４，４”−アゾキシアニソールまたはＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）染料（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ社製、Ｂａｓｅｌ市、スイス国）などの特にＵＶ染料を１種類以上含んでもよい。
【０１５５】
もう１つの好ましい実施形態において、重合性材料は１種類以上の一反応性の重合性の非メソゲン性化合物を含み、好ましくは、０〜５０％の量、非常に好ましくは、０〜２０％の量である。典型的な例は、アルキルアクリレート類またはアルキルメタクリレート類である。
【０１５６】
もう１つの好ましい実施形態において、二反応性または多反応性の重合性のメソゲン性化合物に代えるか加えて、重合性材料は１種類以上の二反応性または多反応性の重合性の非メソゲン性化合物を含み、好ましくは０〜５０％の量、非常に好ましくは０〜２０％の量である。二反応性の非メソゲン性化合物の典型的な例は、１〜２０個のＣ原子のアルキル基を有するアルキルジアクリレート類またはアルキルジメタクリレート類である。多反応性の非メソゲン性化合物の典型的な例は、トリメチルプロパントリメタクリレートまたはペンタエリトリトールテトラアクリレートである。
【０１５７】
また、ポリマーフィルムの物理的特性を修正するために、１種類以上の連鎖移動剤を重合性材料に加えることも可能である。特に好ましくは、チオール化合物類で、例えば、ドデカンチオールなどの一官能性チオール類またはトリメチルプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）などの多官能性チオール類である。非常に好ましくは、例えば、国際特許出願公開第９６／１２２０９号パンフレット、国際特許出願公開第９６／２５４７０号パンフレットまたは米国特許第６，４２０，００１号明細書中に記載される通りのメソゲン性またはＬＣチオール類である。連鎖移動剤を使用することで、ポリマーフィルム中の束縛されていないポリマー鎖の長さおよび／または２つの架橋間のポリマー鎖の長さを制御できる。連鎖移動剤の量を増加すると、ポリマーフィルム中のポリマー鎖長は減少する。
【０１５８】
また、重合性材料は、重合体バインダーまたは重合体バインダーを形成できる１種類以上の単量体および／または１種類以上の分散助剤を含むこともできる。適切なバインダーおよび分散助剤は、例えば、国際特許出願公開第９６／０２５９７号パンフレットに開示されている。好ましくは、しかしながら、重合性材料は、バインダーおよび分散助剤を含まない。
【０１５９】
重合性材料は、例えば、触媒、増感剤、安定剤、阻害剤、連鎖移動剤、共反応性単量体、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、粘着性剤、流動性改良剤、消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、補助、着色剤、染料、顔料またはナノ粒子などの１種類以上の添加剤を付加的に含んで構わない。
【０１６０】
本発明による複屈折層の厚みは、好ましくは、０．３〜５ミクロン、非常に好ましくは、０．５〜３ミクロン、最も好ましくは、０．７〜１．５ミクロンである。配向層としての使用には、０．０５〜１、好ましくは０．１〜０．４ミクロンの厚みの薄膜が好ましい。
【０１６１】
本発明の複屈折層は、例えば、ＬＣＤ中において大きい視野角におけるコントラストおよび輝度を改良し色度を低減するために、リターデーションまたはコンペンセーションフィルムとして使用できる。それはＬＣＤのスイッチ可能なＬＣセルの外側または基体間で使用でき、通常、ガラス基体でスイッチ可能なＬＣセルを形成し、スイッチ可能なＬＣ媒体を含有する（セル内用途）。
【０１６２】
本発明の複屈折層は従来のＬＣディスプレイ中で使用でき、例えば、ＤＡＰ（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｐｈａｓｅｓ）、ＥＣＢ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、ＣＳＨ（ｃｏｌｏｕｒ  ｓｕｐｅｒ  ｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ）、ＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）、ＶＡＮまたはＶＡＣ（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃまたはｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ）、ＭＶＡ（ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）、ＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）またはＰＳＶＡ（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｓｔａｂｉｌｉｓｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）モードなどの垂直配向のディスプレイ；ＯＣＢ（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  ｂｅｎｄ  ｃｅｌｌまたはｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、Ｒ−ＯＣＢ（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ＯＣＢ）、ＨＡＮ（ｈｙｂｒｉｄ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）またはパイ−セル（π−ｃｅｌｌ）モードなどのベンドまたはハイブリッド配向のディスプレイ；ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）、ＨＴＮ（ｈｉｇｈｌｙ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）、ＡＭＤ−ＴＮ（ａｃｔｉｖｅ  ｍａｔｒｉｘ  ｄｒｉｖｅｎ  ＴＮ）モードなどのツイスト配向のディスプレイ；ＩＰＳ（ｉｎ  ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのディスプレイ、または光学的等方相においてスイッチするディスプレイである。
【０１６３】
本発明の層、フィルムおよび材料は各種タイプの光学フィルム用に使用でき、好ましくは、光学的一軸フィルム（Ａプレート、Ｃプレート、負のＣプレート、Ｏプレート）、例えば、ツイスト１／４波長箔（ＱＷＦ）などのツイスト光学的リターダー、および光学的二軸フィルムより選択する。層および材料におけるＬＣ相構造は、コレステリック、スメクチック、ネマチックおよびブルー相より選択できる。層におけるＬＣ材料の配向は、ホメオトロピック、スプレイ、チルト、平面およびブルー相配向より選択できる。層は均一に配向でき、または異なる配向のパターンを示すこともできる。
【０１６４】
層は、ＬＣＤの視野角増大のための光学的コンペンセーションフィルムとして、または輝度増強フィルムにおける部品として、更には、反射型または半透過型ＬＣＤにおける色消しの素子として使用できる。更に好ましい用途および装置としては、
−複合ＣＤ／ＤＶＤ／ＨＤ−ＤＶＤ／ブルーレイなどで、読み出し、書き込み、再書き込み、データ記憶システムを含む、多数の波長において同様の位相シフトを必要とする光電子装置におけるリターディング部品
−カメラなどの光学的装置用の色消しのリターダー
−ＯＬＥＤおよびＬＣＤを含むディスプレイ用の色消しのリターダーが挙げられる。
【実施例】
【０１６５】
以下の例は、本発明を制限することなく説明することを意図している。また、以下に記載される方法、構造および特性を、本発明において特許請求されているが、先述の明細書および例において明らかには記載されていない材料にも適用または転用できる。
【０１６６】
上および下において、パーセンテージは重量パーセントである。全ての温度は摂氏度で与えられる。ｍ．ｐ．は融点を表し、ｃｌ．ｐ．は透明点を表し、Ｔｇはガラス転移温度を表す。更に、Ｃは結晶状態、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、Ｉは等方相である。これらの記号の間のデータは転移温度を表す。Δｎは５８９ｎｍおよび２０℃において測定された光学異方性（Δｎ＝ｎｅ−ｎｏ、ただし、ｎｏは分子の長軸に平行な屈折率を表し、ｎｅはそれに垂直な屈折率を表す）を表す。他に明記しない限り、光学的および電気光学的データは２０℃で測定される。
【０１６７】
他に述べない限り、上および下で与えられる通りの重合性混合物の成分のパーセンテージは混合重合性混合物中の固形分の総量を言うもので、即ち、溶媒を含まない。
【０１６８】
＜例１：非重合性で負の分散の成分および非重合性ホストより調製されるフィルム＞
【０１６９】
【化２５】
0005670179.tif 000026
混合物が一様になるまで水浴を使用して混合物を穏和に加熱することにより、０．２１ｇの化合物（１）を０．７９９ｇの商業的に入手可能なネマチックＬＣ混合物ＺＬＩ４７９２（メルク社、ダルムスタット市、ドイツ国）に溶解する。２．２μｍ厚みで平面配向され平行にラビングされたテストセルに、上の混合物を充填する。セルを交差偏光子間で視察し、セルが充填され見掛けのリターデーションが均一であることを確かめる。偏光顕微鏡を使用して、結晶が生じていないことを確認する。セルの光学的特性を、エリプソメータ（Ｍ２０００分光エリプソメータ）を使用して測定する。
【０１７０】
上の方法を使用して、幾つかの他の混合物を調製する。組成（重量％で）を表１に示す。
【０１７１】
【表１】
0005670179.tif 000027
テストセル中における、フィルムの光学的特性、光学的リターデーション分散（Ｒ４５０／Ｒ５５０）および５５０ｎｍにおけるリターデーション（Ｒ５５０）を表２および図５に示す。そこにおいて、線１〜５は、それぞれ、フィルム１〜５の軸上リターデーション（即ち、０度の視野角における）を表す。
【０１７２】
【表２】
0005670179.tif 000028
図５において、（１）の濃度が増加するに従い５５０ｎｍにおけるフィルムの軸上リターデーション（Ｒ５５０）が減少することが見て取れる。また、（１）の濃度が増加するに従い光学的分散（Ｒ４５０／Ｒ５５０）も減少することが見て取れる。
【０１７３】
＜例２〜６：非重合性で負の分散の成分および重合性ホストより調製されるフィルム＞
＜例２＞
混合物が一様になるまで水浴を使用して混合物を穏和に加熱することにより、表３（重量％で）に列記される成分を含有する重合性ＬＣ混合物を調製する。
【０１７４】
【表３】
0005670179.tif 000029
【０１７５】
【化２６】
0005670179.tif 000030
Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１およびＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１０７６は商業的に入手可能な光開始剤である（チバ社、バーゼル市、スイス国）。
【０１７６】
ホストマトリクスを架橋することで、ＲＭ（１）は混合物の安定化を助ける。ＲＭ（２）および（３）は低い複屈折率（０．０６程度）を有し、負の分散の添加剤（１）の溶解を助けるシクロヘキサン基を含有する。
【０１７７】
２．２μｍ厚みで平面配向され平行にラビングされたテストセルに、上の混合物を充填する。セルを交差偏光子間で視察し、セルが充填され見掛けのリターデーションが均一であることを確かめる。偏光顕微鏡を使用して、結晶が生じていないことを確認する。セルの光学的特性を、エリプソメータ（Ｍ２０００分光エリプソメータ）を使用して測定する。次いで、フィルムをＵＶ照射（中圧Ｈｇランプ、５０ｍＷ／ｃｍ２で６０秒間）に曝露する。幾つかの他の混合物を、上の方法を使用して調製する。組成を表３に示す。フィルムの光学的特性を表４および図６に示す。そこにおいて、線６、７および８は、重合前（実線）および重合後（破線）について、それぞれ、フィルム６、７および８の軸上リターデーションを表す。
【０１７８】
【表４】
0005670179.tif 000031
図６において、（１）の濃度が増加するに従い軸上リターデーションが減少することが見て取れる。また、（１）の濃度が増加するに従い分散曲線も減少することが見て取れる。加えて、重合は光学的特性に効果を有する。重合後、軸上リターデーションは僅かに減少している。しかしながら、重合後、分散曲線は著しくは変化しないように見えることは注目に値する。
【０１７９】
フィルム８のリターデーション特性が図７に示されており、フィルムがＡプレートの特徴を有することが示唆されている。そこにおいて、線（ａ）は４５１．６ｎｍにおけるフィルムのリターデーションであり、線（ｂ）は５５０ｎｍにおけるリターデーションであり、線（ｃ）は６５２ｎｍにおけるリターデーションである。５５０ｎｍにおけるリターデーションの方が４５１．６ｎｍよりも高く、よってリターデーション分散は負であることが示されていることに留意すべきである。
【０１８０】
＜例３＞
例２の混合物８を使用して、ハイブリッド配向のテストセル（ＬＣを配向させセルの一方側に平面配向を与えるラビングされたＰＩと、他方側にホメオトロピック配向を与えるＰＩとを有するＬＣセル）を充填する。セルの光学的特性を、周囲温度でエリプソメータ（Ｍ２０００分光エリプソメータ）を使用して測定する。次いで、フィルムをＵＶ照射（中圧Ｈｇランプ、５０ｍＷ／ｃｍ２で６０秒間）に曝露する。次いで、フィルムの光学的特性を測定する。
【０１８１】
重合前のフィルムの波長に対するリターデーションを、＋６０、＋４０、＋２０、０、−２０および−４０度の視野角について、それぞれ表５および図８に示す。
【０１８２】
【表５】
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重合後のフィルムの波長に対するリターデーションおよび光学的分散Ｒ４５０／Ｒ５５０を、＋６０、＋４０、＋２０、０、−２０および−４０度の視野角について、それぞれ表６および図９に示す。
【０１８３】
【表６】
0005670179.tif 000033
このフィルムのリターデーション特性が図１０に示されており、フィルムがＯプレートの特徴を有することが示唆されている。そこにおいて、線（ａ）は４５１．６ｎｍにおけるフィルムの特性であり、線（ｂ）は５５０ｎｍにおいてであり、線（ｃ）は６５２ｎｍにおいてである。４５１．６ｎｍにおいて測定されたものと比較して、５５０．２ｎｍにおいて測定した場合、このフィルムにおいては、軸上リターデーションが僅かにより高いことが見て取れる。このことは、フィルムが負の分散を有することの更なる証拠である。
【０１８４】
＜例４＞
例２の混合物８を使用して、ホメオトロピック配向を与える配向層（ポリイミド）でセルの両側が処理されたテストセルを充填する。セルの光学的特性を、周囲温度でエリプソメータ（Ｍ２０００分光エリプソメータ）を使用して測定する。次いで、フィルムをＵＶ照射（中圧Ｈｇランプ、５０ｍＷ／ｃｍ２で６０秒間）に曝露する。次いで、フィルムの光学的特性を測定する。
【０１８５】
重合前のフィルムの波長に対するリターデーションおよび光学的分散Ｒ４５０／Ｒ５５０を、＋６０、＋４０、＋２０および０度の視野角について、それぞれ表７および図１１に示す。
【０１８６】
【表７】
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重合後のフィルムの波長に対するリターデーションおよび光学的分散Ｒ４５０／Ｒ５５０を、＋６０、＋４０、＋２０および０度の視野角について、それぞれ表８および図１２に示す。
【０１８７】
【表８】
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フィルムのリターデーション特性を図１３に示す。プロットは、軸上リターデーションがゼロである一方で、厚みが増加すると軸外リターデーションも増加する正のＣフィルムに対する典型的なリターデーション特性を示している。そこにおいて、線（ａ）は４５１．６ｎｍにおけるフィルムの特性であり、線（ｂ）は５５０ｎｍにおいてであり、線（ｃ）は６５２ｎｍにおいてである。６０°の入射角において５５０．２ｎｍにおけるリターデーションは、４５１．６ｎｍにおいて測定されるものより小さく、よって、リターデーション分散が負であることを示している。
【０１８８】
＜例５＞
表９に示される組成（重量％で）の混合物９を溶媒（トルエン／シクロヘキサノン７：３中で３０重量％固形分）に溶解する。溶液をラビングされたＰＩガラス上に３０００ｒｐｍでスピンコートする。次いで、フィルムをＵＶ照射（中圧Ｈｇランプ、２００ｍＷ／ｃｍ２室温において６０秒）に曝露する。フィルムの光学的特性を、周囲温度でエリプソメータ（Ｍ２０００分光エリプソメータ）を使用して測定する。
【０１８９】
【表９】
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重合後のフィルムの波長に対する軸上リターデーションを、図１４に示す。フィルムの軸上光学的分散Ｒ４５０／Ｒ５５０は、０．９８７である。
【０１９０】
フィルムのリターデーション特性を図１５に示す。リターデーション特性は、フィルムがＯプレートの特徴を有していることを示唆している。
【０１９１】
＜例６＞
例５の混合物９を、清浄でラビングされていない（即ち、配向層がない）ガラス上に２０００ｒｐｍでスピンコートする。次いで、フィルムをＵＶ照射（中圧Ｈｇランプ、２００ｍＷ／ｃｍ２室温において６０秒）に曝露する。フィルムの光学的特性を、周囲温度でエリプソメータ（Ｍ２０００分光エリプソメータ）を使用して測定する。
【０１９２】
重合後のフィルムの波長に対する視野角が４０度におけるリターデーションを、図１６に示す。
【０１９３】
フィルムのリターデーション特性を図１７に示す。リターデーション特性は、例４のフィルムのものと同様である。
【０１９４】
＜例７＞
以下の組成の混合物１０を調製する。
【０１９５】
【化２７】
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【０１９６】
【表１０】
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溶液の固形分の含有量が４０重量／重量％となるよう、上の混合物をトルエンおよびシクロヘキサノン（７：３比）の混合物に溶解する。０．２ミクロンのＰＴＦＥフィルターを通して溶液を濾過し、清浄なガラス上に３０００ｒｐｍでスピンコートすることでフィルムを調製する。フィルムを４０℃で３０秒間アニールする。アニール後、窒素下で４０℃において６０秒間、ＥＦＯＳランプ（２００ｍＷ／ｃｍ２）３６５ｎｍフィルターを使用して、フィルムを重合する。重合されたフィルムのリターデーションを、エリプソメータを使用して測定する。以下のリターデーション特性のホメオトロピック配向を有することが見出される。４５０ｎｍおよび５５０ｎｍにおいてリターデーションを測定することで、４０°における混合物の分散は１．０２７であることが見出され、化合物２を含有しない同一の混合物の分散よりも著しく低く、従って、化合物２はＲＭ混合物の分散を低減できることが示される。化合物２がない混合物１０で調製されたフィルムの分散は、１．０４３であることが見出される。フィルムのリターデーション特性を図１８に示す。そこにおいて、線（ａ）は４５１．６ｎｍにおけるフィルムの特性であり、線（ｂ）は５５０ｎｍにおいてであり、線（ｃ）は６５２ｎｍにおいてである。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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