(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
秩序化されたゲスト−ホストシステムに基づき、かつ主屈折率ｎｘ（λ），ｎｙ（λ），ｎｚ（λ）のうちの１つ以上が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において異常なスペクトル分散を有するというスペクトル依存性を有する、１つ以上の光学異方性層を製造する方法において、
ａ）光学的異方性を規定する主屈折率間の差Δｖ（λ）のうちの１つ以上が、可視スペクトル範囲において条件∂Δｖ（λ）／∂λ≧０を満たすように、主屈折率ｎｘ（λ），ｎｙ（λ），ｎｚ（λ）のスペクトル依存性を割り当てる工程であって、添字ｖは、ｉｎおよびｏｕｔを含むリストから選択される、工程と、
ｂ）クラマース・クローニッヒの関係式によって推定されるスペクトル依存性ｎｘ（λ）＝ＫＫ（ｋｘ（λ）），ｎｙ（λ）＝ＫＫ（ｋｙ（λ）），ｎｚ（λ）＝ＫＫ（ｋｚ（λ））が工程（ａ）において示される屈折率のスペクトル依存性を満たすまで、主吸収係数スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌ（λ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）の数値を指定および変更する工程と、
ｃ）ＵＶスペクトル範囲に吸収を有し、吸収係数ｋＸ，ｈ（λ），ｋｙ，ｈ（λ），ｋＺ，ｈ（λ）を有する可視範囲の正常なスペクトル分散を有する光学異方性ホストマトリクスを形成可能なホスト成分として働く、可視スペクトル範囲の電磁放射にほぼ透過性である１つ以上の有機化合物を選択する工程と、
ｄ）２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において電磁放射を吸収可能であり、吸収係数ｋＸ，ｇ（λ），ｋｙ，ｇ（λ），ｋＺ，ｇ（λ）を有する１つ以上の型のゲスト粒子を選択し、ゲスト成分としてホストマトリクス中へ入れる工程と、
ｅ）２５０〜２５００ｎｍの波長範囲における、工程ｂ）において算出された吸収スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌ（λ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）と、関数ｋＸ，ｈ（λ）＋ｋＸ，ｇ（λ），ｋｙ，ｈ（λ）＋ｋｙ，ｇ（λ），ｋＺ，ｈ（λ）＋ｋＺ，ｇ（λ）との間の不一致性を最小化するゲスト成分量を最適化する工程と、
ｆ）先の工程にしたがって、可視スペクトル範囲の電磁放射に透過性である１つ以上の有機化合物と、２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において電磁放射を吸収可能である１つ以上の型のゲスト粒子とを用いて、コーティング溶液を形成する工程と、
ｇ）基板上にコーティング溶液を塗布し、液体層を形成する工程と、
ｈ）液体層に対し外部配向作用を適用する工程と、
ｉ）乾燥によって固体のゲスト−ホスト層を形成する工程と、
ｊ）固体のゲスト−ホスト層について実験的なスペクトルｋＸ，（λ），ｋｙ，（λ），ｋＺ，（λ）を測定し、測定された吸収スペクトルと、算出された吸収スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌ（λ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）との間の不一致性が最小となるまで、工程ｃ）〜ｉ）を繰り返す工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記有機化合物は次式Ｉの構造を有し、
【化１】
0005809975.tif 000043
ここで、Ｓｙｓは少なくとも部分的に共役したほぼ平坦な多環式分子系であり、Ｘはカルボキシル基−ＣＯＯＨであって、ｍは０，１，２，３，または４であり、Ｙはスルホン酸基−ＳＯ３Ｈであって、ｎは０，１，２，３，または４であり、Ｚはカルボキサミドであって、ｐは０，１，２，３，または４であり、Ｑはスルホンアミドであって、ｖは０，１，２，３，または４であり、Ｄは対イオンであり、ｓは、電気的に中性な状態の分子を提供する対イオンの数であり、Ｒは、ＣＨ３，Ｃ２Ｈ５，Ｃｌ，Ｂｒ，ＮＯ２，Ｆ，ＣＦ３，ＣＮ，ＯＨ，ＣＨ３，ＯＣ２Ｈ５，ＯＣＯＣＨ３，ＯＣＮ，ＳＣＮ，ＮＨ２，およびＮＨＣＯＣＨ３を含むリストから選択される置換基であり、ｗは０，１，２，３または４である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記多環式分子系Ｓｙｓは可視スペクトル範囲においてほぼ透明である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記多環式分子系Ｓｙｓは、一般式ＩＩ〜ＸＬＶＩに対応する構造を有する、請求項２または３に記載の方法。
【化２】
0005809975.tif 000044
0005809975.tif 000045
0005809975.tif 000046
0005809975.tif 000047
0005809975.tif 000048
0005809975.tif 000049
0005809975.tif 000050
【請求項５】
前記対イオンＤは、Ｈ＋，ＮＨ４＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｂａ＋＋，Ｃａ＋＋，Ｍｇ＋＋，Ｓｒ＋＋，Ｃｓ＋，Ｐｂ＋＋，およびＺｎ＋＋を含むリストから選択される、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記有機化合物はオリゴフェニレンまたはオリゴフェニル誘導体であり、一般式ＩＩに
対応する構造を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【化３】
0005809975.tif 000051
【請求項７】
オリゴフェニル誘導体は、一般式１〜７のうちの１つに対応する構造を有する、請求項６に記載の方法。
【化４】
0005809975.tif 000052
【請求項８】
前記有機化合物はビベンゾイミダゾール誘導体であり、一般式８〜２６のうちの１つに対応する構造を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【化５】
0005809975.tif 000053
0005809975.tif 000054
【請求項９】
前記有機化合物はトリアジン誘導体であり、一般式２７〜２９のうちの１つに対応する構造を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【化６】
0005809975.tif 000055
0005809975.tif 000056
【請求項１０】
前記有機化合物はアセナフトキノキサリン誘導体である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記アセナフトキノキサリン誘導体は、カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、一般式３０〜４８のうちの１つに対応する構造を有する、請求項１０に記載の方法。
【化７】
0005809975.tif 000057
0005809975.tif 000058
0005809975.tif 000059
0005809975.tif 000060
【請求項１２】
前記有機化合物は、６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン誘導体である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン誘導体は、カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、前記誘導体は一般式４９〜７０のうちの１つに対応する構造を有する、請求項１２に記載の方法。
【化８】
0005809975.tif 000061
0005809975.tif 000062
0005809975.tif 000063
0005809975.tif 000064
【請求項１４】
前記ゲスト粒子は、単一の原子、単一の有機分子、単一の無機分子、巨大分子、ポリマー分子、原子団、無機ナノ結晶、分子団、分子ナノ結晶、および非規則的ナノ粒子を含むリストから選択される、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ゲスト粒子は１つ以上の無機材料から形成される、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ゲスト粒子は１つ以上の有機材料から形成される、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ゲスト粒子は顔料である、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ゲスト粒子は染料分子である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ゲスト粒子は光学的に等方性の粒子である、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ゲスト粒子は光学的に異方性である、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
１つ以上の前記染料分子は、一般式７１〜７９に対応する構造を有する、請求項１８に記載の方法。
【化９】
0005809975.tif 000065
0005809975.tif 000066
0005809975.tif 000067
【請求項２２】
前記基板は、ダイヤモンド、石英、プラスチック、ガラス、セラミックスを含む群の１つ以上の材料から形成され、カラーフィルタ基板、回路構造、多層相互接続部、およびＴＦＴアレイ基板を含む群の１つ以上の要素を含む、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記液体層は、水、水混和性の溶媒、アルコール系溶媒、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される溶媒をさらに含む、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記溶媒は水である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記乾燥は気流により行われる、請求項１乃至２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記工程ｇ）の前に前処理工程をさらに含む、請求項１乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記前処理工程は、前記基板の表面を親水性とする工程を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記前処理工程は、平坦化層の付着をさらに含む、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
Ｈ＋，ＮＨ４＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｃｓ＋，Ｂａ＋＋，Ｃａ＋＋，Ｍｇ＋＋，Ｓｒ＋＋，Ｌａ３＋，Ｚｎ＋＋，Ｚｒ４＋，Ｃｅ３＋，Ｙ３＋，Ｙｂ３＋，Ｇｄ３＋，およびそれらの組み合わせを含む群から選択されるカチオンを含む任意の水溶性無機塩の溶液を用いる後処理工程をさらに含む、請求項１乃至２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記付着工程、およびＨ＋，ＮＨ４＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｃｓ＋，Ｂａ＋＋，Ｃａ＋＋，Ｍｇ＋＋，Ｓｒ＋＋，Ｌａ３＋，Ｚｎ＋＋，Ｚｒ４＋，Ｃｅ３＋，Ｙ３＋，Ｙｂ３＋，Ｇｄ３＋，およびそれらの組み合わせを含む群から選択されるカチオンを含む任意の水溶性無機塩の溶液を用いる後処理工程が同時に行われる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記乾燥工程および前記後処理工程は同時に行われる、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記後処理工程は前記乾燥工程の後に行われる、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記コーティング溶液は等方性の溶液である、請求項１乃至３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記コーティング溶液はリオトロピック液晶溶液である、請求項１乃至３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記塗布工程はゲルから形成される、請求項１乃至３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記塗布工程は粘稠な液相から形成される、請求項１乃至３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記外部配向作用は前記コーティング溶液の塗布と同時に前記液体層に対し適用される、請求項１乃至３６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置に関する。より詳細には、本発明は、スペクトル分散の制御可能な屈折率を有する補償パネルを用いることによるカラーＬＣＤの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイは、腕時計および置時計、写真用カメラ、様々な機器、コンピュータ、フラットテレビセット、投影スクリーン、ならびに数々の情報デバイスにおいて、広範に用いられている。
【０００３】
ＬＣＤにおいて用いられる電気光学モードには、特に、ねじれネマチック（ＴＮ；ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）、超ねじれネマチック（ＳＴＮ；ｓｕｐｅｒ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）、ＯＣＢ（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  ｂｅｎｄ）、および電界制御複屈折（ＥＣＢ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードその他のモードや、それらの様々な変形モードが含まれる。これらのモードではすべて、基板に対し（したがって液晶（ＬＣ）層に対し）ほぼ垂直な電界が用いられる。これらのモードの他に、例えば、面内スイッチングなど、基板に（したがって液晶層に）ほぼ平行な電界が用いられる幾つかの電気光学モードが存在する。
【０００４】
面内スイッチング（ＩＰＳ）モードおよび垂直配列（ＶＡ）モードは、大型の最新のデスクトップモニタおよびテレビセット用のＬＣＤにおいて最も広範に用いられており、マルチメディア用の未来のディスプレイにおける使用が想定される。
【０００５】
ＴＮ（ねじれネマチック）モードのＬＣＤは、正の誘電率異方性を有するとともに２つの基板間にねじれた状態で水平に配列される液晶分子を用いる、一般的な型の従来のＬＣＤである。しかしながら、ＴＮ型のＬＣＤでは光漏れがほとんど補償されないため、完全に黒い状態を表示することは不可能である。一方、ＩＰＳ型のＬＣＤでは液晶分子が基板の表面によってほぼ水平かつ一様に配列されるので、ＬＣ光学軸に沿って直線的に偏光された光は液晶層を通過するときに分極状態における変化を受けず、ＯＦＦ状態においてほぼ完全に黒い状態を表示することが可能である。ＶＡモードのＬＣＤは、ＯＦＦ状態におけるＬＣ分子の分布が一様であることによっても特徴付けけられる。しかしながら、ＶＡ型ＬＣＤの高品質な光学補償には、２つ以上の異なる型の遅延フィルムを用いることが必要である。したがって、光漏れは解決されるべき問題のままである。
【０００６】
本出願における偏光板、補償パネル、遅延層の記載に関連して、文章全体を通じて以下の用語の定義が用いられる。
用語「光学軸」は、伝搬光の異なる直線偏光成分が同じ位相速度を有し、相互の遅延を示さない方向のことである。
【０００７】
任意の光学異方性媒質は、その２階の誘電率テンソルによって特徴付けられる。任意の媒質の誘電率は、この媒質を形成する粒子の分極率によって決定される。媒質が超分子を含む場合、媒質の誘電率は、これらの超分子の配向および分極率によって決定される。
【０００８】
補償パネルの分類は、補償パネルの自然座標フレームに対する特定の誘電率テンソルの主軸の配向に緊密に関連している。パネルの自然ｘｙｚ座標のフレームは、ｚ軸が垂直方向に平行で、ｘｙ平面がパネル表面と一致するように選択される。
【０００９】
図１（従来技術）には、誘電率テンソルの主軸（Ａ，Ｂ，Ｃ）がｘｙｚフレームに対して任意に配向される一般的な場合を示す。主軸の配向は、３つのオイラー角（θ，φ，ψ）を用いて特徴付けられ、このオイラー角と主誘電率テンソル成分（εＡ，εＢ、εｃ）とによって様々な型の光学補償子が一意に規定される。誘電率テンソルの主成分がすべて異なる値を有する場合は、二軸の補償子に相当し、この補償子によってパネルは２つの光学軸を有する。例えば、εＡ＜εＢ＜εＣの場合、それらの光学軸は、Ｃ軸とＡ軸とのなす面において、Ｃ軸の両側にある。一軸の限界（εＡ＝εＢであるとき）においては、２つの軸が一致する縮退された場合となり、Ｃ軸が単一の光学軸である。
【００１０】
別の例では、誘電体テンソルの２つの主軸Ａ，Ｂがパネル面にあり、Ｃ軸がパネル面に対し垂直である。実験室フレームのｘ，ｙ，ｚ軸は、それぞれＡ，Ｂ，Ｃ軸と一致するように選択可能である。例えば、誘電率テンソルの３つの主値εＡ，εＢ，εＣのうちの最低の大きさおよび最高の大きさが、それぞれＡ軸、Ｂ軸に対応する場合、εＡ＜εＣ＜εＢであり、２つの光学軸はＡＢ平面に属する。この理由のため、そのような遅延層は、「ＡＢ」または「ＢＡ」型パネルと呼ばれる（図２、従来技術）。負のＡＢパネル（εＡ−εＢ＜０のとき）は、正のＢＡのパネルまたは板と等価である（名前の文字の順序の交替によって、誘電率差の符号が変化する。すなわち、εＢ−εＡ＞０）。別の本質的に異なる場合は、２つの光学軸がパネル表面に対し直交する平面に属するときである。これは、主誘電率のうちの１つの最低または最高の大きさが、Ｃ軸に対応する場合である。例えば、εＣ＜εＢ＜εＡの場合、遅延層は負のＣＡまたは正のＡＣパネルと呼ばれる。
【００１１】
Ｃ軸とｚ軸との間の天頂角θは、様々な補償型の規定において最も重要である。幾つかの重要な型の一軸の遅延層が存在し、それらはＬＣＤの補償の実用において最も頻繁に用いられる。
【００１２】
オイラー角θ＝π／２かつεＡ＝εＢ≠εＣによってパネルが規定される場合、そのパネルは「Ａパネル」と呼ばれる。この場合、主軸であるＣ軸はパネル平面（ｘｙ平面）にあり、Ａ軸は、この平面の表面に対し垂直である（一軸の縮退のため、Ａ，Ｂ軸の直交配向は、ｘｙ面に垂直な平面において任意に選択可能である）。εＡ＝εＢ＜εＣの場合、そのパネルは「正のＡパネル」と呼ばれる（図３（ａ）、従来技術）。反対に、εＡ＝εＢ＞εＣの場合、そのパネルは「負のＡパネル」と呼ばれる（図３（ｂ）、従来技術）。
【００１３】
Ｃパネルは、オイラー角θ＝０かつεＡ＝εＢ≠εＣによって規定される。この場合、主軸であるＣ軸（異常軸）は、パネル表面（ｘｙ平面）に垂直である。εＡ＝εＢ＜εＣの場合、そのパネルは「正のＣパネル」と呼ばれる。反対に、εＡ＝εＢ＞εＣの場合、そのパネルは「負のＣパネル」と呼ばれる。図４（従来技術）には、正（ａ）および負（ｂ）のＣパネルの自然座標フレームに対する特定の誘電率テンソルの主軸の配向を示す。ｘｙ平面に位置する軸ＯＡ，ＯＢは等価である。
【００１４】
一般に、誘電率テンソル成分（εＡ，εＢ，εＣ）が複素数であるとき、主誘電率テンソル成分（εＡ，εＢ，εＣ）、屈折率（ｎａ，ｎｂ，ｎｃ）、および吸収係数（ｋａ，ｋｂ，ｋｃ）は、次の条件、すなわち、ｎａ＝Ｒｅ［（εＡ）１／２］，ｎｂ＝Ｒｅ［（εＢ）１／２］，ｎｃ＝Ｒｅ［（εＣ）１／２］，ｋａ＝（４π／λ）Ｉｍ［（εＡ）１／２］，ｋｂ＝（４π／λ）Ｉｍ［（εＢ）１／２］，ｋｃ＝（４π／λ）Ｉｍ［（εＣ）１／２］を満たす。ここで、λは自由空間波長である。
【００１５】
ＬＣＤ装置の光学特性は、光学的な複屈折を有する１つ以上の層の付着によって改良可能である。従来の市販のディスプレイでは、低コントラストおよび光漏れの問題を解決するために遅延層（または遅延フィルム）が用いられている。典型的な遅延フィルムは、単
軸または二軸の複屈折材料の１つ以上の均質層からなり、偏光子と液晶セルとの間に配置される。斜めの視野角におけるコントラスト比の補償用の遅延フィルムは、面内遅延（Ｒｉｎ）を補償するための負のＣ型パネルと、面外遅延（Ｒｏｕｔ）を補償するための負のＡ型パネルとからなり、それらは広い視野角においてコントラストを増進するように特定の順序に配置される必要がある。
【００１６】
しかしながら、典型的な遅延フィルムは正常分散を有し、可視スペクトル範囲全体において上述の欠点に対する解決手段を提供することは不可能である。これによって、特に広い視野角においては、表示される画像の色の歪みの生じることがある。通常、ＬＣＤの最適化は、５５０ｎｍの光学波長における最大感度のヒトの視覚範囲に保たれる。したがって、最大の歪みは光学スペクトルの赤方および青方の部分に生じる。本発明では、可視スペクトル範囲の下限は、ほぼ４００ｎｍに等しく、上限はほぼ７５０ｎｍに等しいと仮定する。
【００１７】
図５（従来技術）には、カラー液晶ディスプレイの典型的な液晶セル１を示す。この液晶セルは、前面基板２（カラーフィルタ３、ブラックマトリクス４、および平坦化層５を有する）と、液晶層６と、他の機能層７（電極およびアライメント層を含む）と、背面基板８（電極、駆動素子、およびアライメント層を有する）と、を備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、光学的性能の改良された、特に、広範囲の視野角においてコントラストがより高く演色に優れ、視野角範囲全体において色変化の低減された、補償されたカラー液晶ディスプレイを提供する。それらの利点は、簡略化された製造技術と共に提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、整えられたゲスト−ホストシステムに基づく１つ以上の光学異方性層を備える光学異方性補償パネルを提供する。この光学異方性補償パネルは、異方性ホストマトリクスと、ゲスト粒子を含むゲスト成分と、を含む。異方性ホストマトリクスは可視スペクトル範囲の電磁放射に透過性の有機化合物を含み、ゲスト粒子は異方性ホストマトリクスの吸収に追加の吸収を提供し、この追加の吸収は、約２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において、異方性ホストマトリクスの１つ以上の主軸方向に生じる。この補償パネルは、スペクトル分散の制御可能な屈折率を有する。
【００２０】
さらなる一態様では、本発明は、整えられたゲスト−ホストシステムに基づき、かつ主屈折率ｎｘ（λ），ｎｙ（λ），ｎｚ（λ）のうちの１つ以上が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において異常なスペクトル分散を有するというスペクトル依存性を有する、１つ以上の光学異方性層を製造する方法も提供する。この方法は、次の工程、すなわち、
ａ）光学的異方性を規定する主屈折率間の差Δｖ（λ）のうちの１つ以上が、可視スペクトル範囲において条件∂Δｖ（λ）／∂λ≧０を満たすように、主屈折率ｎｘ（λ），ｎｙ（λ），ｎｚ（λ）のスペクトル依存性を割り当てる工程であって、添字ｖは、ｉｎおよびｏｕｔを含むリストから選択される、工程と、
ｂ）クラマース・クローニッヒの関係式によって推定されるスペクトル依存性ｎｘ（λ）＝ＫＫ（ｋｘ（λ）），ｎｙ（λ）＝ＫＫ（ｋｙ（λ）），ｎｚ（λ）＝ＫＫ（ｋｚ（λ））が工程（ａ）において示される屈折率のスペクトル依存性を満たすまで、主吸収係数スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌλ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）の数を指定および変更する工程と、
ｃ）ＵＶスペクトル範囲の吸収係数ｋＸ，ｈ（λ），ｋｙ，ｈ（λ），ｋＺ，ｈ（λ）によって特徴付けられる可視範囲の正常なスペクトル分散を有する光学異方性ホストマト
リクスを形成可能なホスト成分として働く、可視スペクトル範囲の電磁放射にほぼ透過性である１つ以上の有機化合物を選択する工程と、
ｄ）２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において電磁放射を吸収可能であり、吸収係数ｋＸ，ｇ（λ），ｋｙ，ｇ（λ），ｋＺ，ｇ（λ）によって特徴付けられる１つ以上の型のゲスト粒子を選択し、ゲスト成分としてホストマトリクス中へ入れる工程と、
ｅ）２５０〜２５００ｎｍの波長範囲における、工程ｂ）において算出された吸収スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌ（λ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）と、適切な関数ｋＸ，ｈ（λ）＋ｋＸ，ｇ（λ），ｋｙ，ｈ（λ）＋ｋｙ，ｇ（λ），ｋＺ，ｈ（λ）＋ｋＺ，ｇ（λ）との間の非一貫性を最小化するゲスト成分量を最適化する工程と、
ｆ）先の工程にしたがって、可視スペクトル範囲の電磁放射に透過性である１つ以上の有機化合物と、２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において電磁放射を吸収可能である１つ以上の型のゲスト粒子とを用いて、コーティング溶液を形成する工程と、
ｇ）基板上にコーティング溶液を塗布し、液体層を形成する工程と、
ｈ）液体層に対し外部整合作用を適用する工程と、
ｉ）乾燥によって固体のゲスト−ホスト層を形成する工程と、
ｊ）固体のゲスト−ホスト層について実験的なスペクトルｋＸ，（λ），ｋｙ，（λ），ｋＺ，（λ）を測定し、測定された吸収スペクトルと、算出された吸収スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌ（λ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）との間の非一貫性が最小となるまで、工程ｃ）〜ｉ）を繰り返す工程と、を含む。
【００２１】
さらなる一態様では、本発明は、液晶セルと、液晶セルの各側に配置された第１および第２の偏光子と、それらの偏光子の間に位置する１つ以上の補償パネルと、を備えるカラー液晶ディスプレイを提供する。補償パネルは、整えられたゲスト−ホストシステムに基づく１つ以上の光学異方性層を備え、このゲスト−ホストシステムは、可視スペクトル範囲の電磁放射に透過性の有機化合物を含む異方性ホストマトリクスと、ゲスト粒子を含むゲスト成分と、を含む。ゲスト粒子は異方性ホストマトリクスの吸収に追加の吸収を提供し、この追加の吸収は、約２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において、異方性ホストマトリクスの１つ以上の主軸方向に生じる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術を示す図。
【図２】従来技術を示す図。
【図３】従来技術を示す図。
【図４】従来技術を示す図。
【図５】従来技術を示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す図。
【図８】本発明の第３の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す図。
【図９】本発明の第４の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す図。
【図１０】本発明の第５の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す図。
【図１１】本発明の第６の実施形態による、補償パネルが液晶セル内に位置する液晶ディスプレイの構成を示す図。
【図１２】開示の異方性層の第１の実施形態による光学異方性層について算出される屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す図。
【図１３】開示の異方性層の第２の実施形態による光学異方性層について算出される屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す図。
【図１４】開示の異方性層の第３の実施形態による光学異方性層について算出される屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す図。
【図１５】開示の異方性層の第４の実施形態による光学異方性層について算出される屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す図。
【図１６】開示の異方性層の第５の実施形態による光学異方性層について算出される屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す図。
【図１７】開示の異方性層の第６の実施形態による光学異方性層について算出される屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す図。
【図１８】２つの光学異方性層の屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）の比較を示す図。その一方（破線）は、ホスト化合物およびゲスト粒子の二元混合物を含む溶液から調製され、他方（連続線）は、ホスト化合物と２つの型のゲスト粒子とからなる三元混合物を含む溶液から調製された。
【図１９】本発明の第７の実施形態による、補償パネルが液晶セル外に位置する液晶ディスプレイの構成を示す図。
【図２０】ＢＬＡＣＫ状態からＷＨＩＴＥ状態への電界駆動スイッチングにおける、分散補償のないＶＡ型ＬＣＤの色状態の時間に対する変化を示す図。
【図２１】正常なスペクトル分散を有する屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを示す図。
【図２２】異常分散の形成機構を示す図。
【図２３】混合物が本発明によるゲスト−ホストシステムを形成可能であることを概略的に示す図。
【図２４】４５０ｎｍ〜５７５ｎｍの副範囲において異常なスペクトル分散（∂ｎｙ（λ）／∂λ≧０）を有する主屈折率ｎｙを示す図。
【図２５】ＢＬＡＣＫ状態からＷＨＩＴＥ状態への電界駆動スイッチングにおける、分散補償のあるＶＡ型ＬＣＤの色状態の時間に対する変化を示す図。
【図２６ａ】波長λ＝４５０ｎｍに対する分散補償のないＩＰＳ型ＬＣＤ設計についてコンピュータでシミュレートした視野角コントラスト比のマップ。
【図２６ｂ】波長λ＝５５０ｎｍに対する分散補償のないＩＰＳ型ＬＣＤ設計についてコンピュータでシミュレートした視野角コントラスト比のマップ。
【図２６ｃ】波長λ＝６５０ｎｍに対する分散補償のないＩＰＳ型ＬＣＤ設計についてコンピュータでシミュレートした視野角コントラスト比のマップ。
【図２７】ＢＬＡＣＫ状態からＷＨＩＴＥ状態への電界駆動スイッチングにおける、分散補償のないＩＰＳ型ＬＣＤの色状態の時間に対する変化を示す図。
【図２８ａ】修正したＡＢパネルのスペクトル吸収を示す図。
【図２８ｂ】修正したＡＢパネルのスペクトル屈折率を示す図。
【図２９ａ】１つの波長に対する色補償されたＩＰＳ型ＬＣＤ設計についてコンピュータでシミュレートした視野角コントラスト比のマップ。
【図２９ｂ】１つの波長に対する色補償されたＩＰＳ型ＬＣＤ設計についてコンピュータでシミュレートした視野角コントラスト比のマップ。
【図２９ｃ】１つの波長に対する色補償されたＩＰＳ型ＬＣＤ設計についてコンピュータでシミュレートした視野角コントラスト比のマップ。
【図３０】ＢＬＡＣＫ状態からＷＨＩＴＥ状態への電界駆動スイッチングにおける、分散補償のあるＩＰＳ型ＬＣＤの色状態の時間に対する変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
明細書および特許請求の範囲において用いる様々な用語の定義を以下に挙げる。
用語「可視スペクトル範囲」は、下限がほぼ４００ｎｍに等しく、上限がほぼ７５０ｎｍに等しいスペクトル範囲を意味する。
【００２４】
用語「補償パネル」は、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）によって特徴付けられる１つ以上の光学異方性層を備える光学装置を意味する。ここで、屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向は、補償パネルの平面と一致するｘｙ平面に属し、屈折率（ｎｚ）についての１つの主軸方向は補償パネルに対する法線と一致する（面内のｘ，ｙ軸は、面内
の主軸と常に一致するように選択される）。
【００２５】
用語「屈折率の面内差Δｉｎ（λ）」は、２つの面内屈折率の差の絶対値｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜、また面内光学異方性の特性値として定義される。
用語「屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）」は、垂直屈折率ｎｚと１つの面内屈折率ｎｘとの差の絶対値、すなわち、｜ｎｚ（λ）−ｎｘ（λ）｜、また面外光学異方性の特性値として定義される。
【００２６】
用語「ＢＡ型の光学異方性層」は、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚが可視スペクトル範囲において次の条件に従う光学層を意味する：ｎｙ＞ｎｚ＞ｎｘ、またはｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ。
用語「負のＡ型の光学異方性層」は、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚが可視スペクトル範囲において次の条件に従う光学層を意味する：ｎｚ＝ｎｙ＞ｎｘ、またはｎｚ＝ｎｘ＞ｎｙ。
【００２７】
用語「正のＡ型の光学異方性層」は、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚが可視スペクトル範囲において次の条件に従う光学層を意味する：ｎｚ＝ｎｘ＜ｎｙ、またはｎｚ＝ｎｙ＜ｎｘ。
用語「ＡＣ型の光学異方性層」は、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚが可視スペクトル範囲において次の条件に従う光学層を意味する：ｎｙ＞ｎｘ＞ｎｚ、もしくはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ（正のＡＣ型）、またはｎｙ＜ｎｘ＜ｎｚ、もしくはｎｘ＜ｎｙ＜ｎｚ（負のＡＣ型）。
【００２８】
用語「負のＣ型の光学異方性層」は、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚが可視スペクトル範囲において次の条件に従う光学層を意味する：ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ。
用語「正のＣ型の光学異方性層」は、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚが可視スペクトル範囲において次の条件に従う光学層を意味する：ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚ。
【００２９】
上述の定義は、いずれの型の異方性層についても、（実験室フレームの）座標系の垂直な０ｚ軸周りの９０度回転に対し不変である。
用語「ゲスト−ホストシステム」は、ホストマトリクスおよびゲスト成分を含む光学系を意味する。ここで、ホストマトリクスは、３つの主屈折率（ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈ）によって特徴付けられ、ここで、屈折率ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈについての２つの主軸方向は、補償パネルの平面と一致するｘｙ平面に属し、屈折率（ｎＺ，ｈ）についての１つの主軸方向は補償パネルに対する法線と一致する
用語「ＢＡ型の異方性ホストマトリクス」は、屈折率ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈが可視スペクトル範囲において次の条件に従うホストマトリクスを意味する：ｎｙ，ｈ＞ｎＺ，ｈ＞ｎＸ，ｈ、またはｎＸ，ｈ＞ｎＺ，ｈ＞ｎｙ，ｈ。
【００３０】
用語「正のＡ型の異方性ホストマトリクス」は、屈折率ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈが可視スペクトル範囲において次の条件に従うホストマトリクスを意味する：ｎＺ，ｈ＝ｎＸ，ｈ＜ｎｙ，ｈ、またはｎＺ，ｈ＝ｎｙ，ｈ＜ｎＸ，ｈ。
【００３１】
用語「負のＡ型の異方性ホストマトリクス」は、屈折率ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈが可視スペクトル範囲において次の条件に従うホストマトリクスを意味する：ｎＺ，ｈ＝ｎｙ，ｈ＞ｎＸ，ｈ、またはｎＺ，ｈ＝ｎＸ，ｈ＞ｎｙ，ｈ。
【００３２】
用語「ＡＣ型の異方性ホストマトリクス」は、屈折率ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈが可視スペクトル範囲において次の条件に従うホストマトリクスを意味する：ｎｙ，ｈ＞ｎＸ，ｈ＞ｎＺ，ｈ、またはｎＸ，ｈ＞ｎｙ，ｈ＞ｎＺ，ｈ（正のＡＣ型）、およびｎｙ，ｈ＜ｎＸ，ｈ＜ｎＺ，ｈ、またはｎＸ，ｈ＜ｎｙ，ｈ＜ｎＺ，ｈ（負のＡＣ型）。
【００３３】
用語「正のＣ型の異方性ホストマトリクス」は、屈折率ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈが可視スペクトル範囲において次の条件に従うホストマトリクスを意味する：ｎＸ，ｈ＝
ｎｙ，ｈ＜ｎＺ，ｈ。
【００３４】
用語「負のＣ型の異方性ホストマトリクス」は、屈折率ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈが可視スペクトル範囲において次の条件に従うホストマトリクスを意味する：ｎＸ，ｈ＝ｎｙ，ｈ＞ｎＺ，ｈ。
【００３５】
上述の定義は、いずれの型の異方性ホストマトリクスについても、（実験室フレームの）座標系の垂直な０ｚ軸周りの９０度回転に対し不変である。
本発明は、整えられたゲスト−ホストシステムに基づく１つ以上の光学異方性層を備える光学異方性補償パネルを提供する。この光学異方性補償パネルは、異方性ホストマトリクスと、ゲスト粒子を含むゲスト成分と、を含む。異方性ホストマトリクスは可視スペクトル範囲の電磁放射に透過性の有機化合物を含み、ゲスト粒子は異方性ホストマトリクスの吸収に追加の吸収を提供し、この追加の吸収は、約２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において、異方性ホストマトリクスの１つ以上の主軸方向に生じる。この補償パネルは、スペクトル分散の制御可能な屈折率を有する。
【００３６】
開示の光学異方性補償パネルの一実施形態では、光学異方性層は、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）のうちの１つ以上が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において、条件∂ｎｕ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられ、ここで、添字ｕは、ｘ，ｙ，ｚを含むリストから選択される。
【００３７】
開示の光学異方性補償パネルの別の実施形態では、光学異方性層はＢＡ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。この実施形態では、光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎＺ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによってさらに特徴付られてもよい。
【００３８】
開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、光学異方性層はＢＡ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎＺ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【００３９】
開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、光学異方性層は負のＡ型の一軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。
【００４０】
開示の光学異方性補償パネルの一実施形態では、光学異方性層は正のＡ型の一軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。
【００４１】
開示の光学異方性補償パネルの別の実施形態では、光学異方性層はＡＣ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。この実施形態では、光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｘ（λ）−ｎｚ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによってさらに特徴
付られてもよい。
【００４２】
開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、光学異方性層はＡＣ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｘ（λ）−ｎｚ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【００４３】
開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、光学異方性層は負のＣ型の一軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｘ（λ）−ｎｚ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【００４４】
開示の光学異方性補償パネルの一実施形態では、光学異方性層は正のＣ型の一軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎＺ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【００４５】
開示の光学異方性補償パネルの別の実施形態では、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）は次の条件に従う：スペクトル分散係数（Δｉｎ，４５０／Δｉｎ，５５０）および（Δｉｎ，５５０／Δｉｎ，６５０）は、０．４〜１．０の範囲にある。ここで、Δｉｎ，４５０，Δｉｎ，５５０，Δｉｎ，６５０は、それぞれ、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの波長における屈折率の面内差の値である。
【００４６】
開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）は次の条件に従う：スペクトル分散係数（Δｏｕｔ，４５０／Δｏｕｔ，５５０）および（Δｏｕｔ，５５０／Δｏｕｔ，６５０）は、０．４〜１．０の範囲にある。ここで、Δｏｕｔ，４５０，Δｏｕｔ，５５０，Δｏｕｔ，６５０は、それぞれ、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの波長における屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）の値である。
【００４７】
開示の光学異方性補償パネルの一実施形態では、ホストマトリクスの有機化合物は一般式Ｉを有する。
【００４８】
【化１】
0005809975.tif 000002
【００４９】
ここで、Ｓｙｓは少なくとも部分的に共役したほぼ平坦な多環式分子系であり、Ｘはカルボキシル基−ＣＯＯＨであって、ｍは０，１，２，３，または４であり、Ｙはスルホン酸基−ＳＯ３Ｈであって、ｎは０，１，２，３，または４であり、Ｚはカルボキサミドであって、ｐは０，１，２，３，または４であり、Ｑはスルホンアミドであって、ｖは０，１，２，３，または４であり、Ｄは対イオンであり、ｓは、電気的に中性な状態の分子を提供する対イオンの数であり、Ｒは、ＣＨ３，Ｃ２Ｈ５，Ｃｌ，Ｂｒ，ＮＯ２，Ｆ，ＣＦ３，ＣＮ，ＯＨ，ＯＣＨ３，ＯＣ２Ｈ５，ＯＣＯＣＨ３，ＯＣＮ，ＳＣＮ，ＮＨ２，およびＮＨＣＯＣＨ３を含むリストから選択される置換基であり、ｗは０，１，２，３または
４である。開示の光学異方性補償パネルの別の実施形態では、多環式分子系Ｓｙｓは可視スペクトル範囲においてほぼ透明である。開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、多環式分子系Ｓｙｓは、テーブル１に示す構造ＩＩ〜ＸＬＶＩからの一般式を有する。
【００５０】
【表１】
0005809975.tif 000003
【００５１】
0005809975.tif 000004
【００５２】
0005809975.tif 000005
【００５３】
0005809975.tif 000006
【００５４】
0005809975.tif 000007
【００５５】
0005809975.tif 000008
【００５６】
0005809975.tif 000009
【００５７】
0005809975.tif 000010
【００５８】
0005809975.tif 000011
【００５９】
開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、対イオンは、Ｈ＋，ＮＨ４＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｂａ＋＋，Ｃａ＋＋，Ｍｇ＋＋，Ｓｒ＋＋，Ｃｓ＋，Ｐｂ＋＋，およびＺｎ＋＋を含むリストから選択される。
【００６０】
開示の光学異方性補償パネルの一実施形態では、有機化合物はオリゴフェニル誘導体である。構造１〜７に対応する一般式のオリゴフェニル誘導体の例を、テーブル２に示す。
【００６１】
【表２】
0005809975.tif 000012
【００６２】
0005809975.tif 000013
【００６３】
開示の光学異方性補償パネルの別の実施形態では、有機化合物は、１Ｈ，１’Ｈ−２，２’−ビベンゾイミダゾールの誘導体、２，２’−ビ−１，３−ベンゾオキサゾールの誘導体、２，２’−ビ−１，３−ベンゾチアゾールの誘導体を含むリストから選択される。本発明のさらに別の実施形態では、有機化合物はテーブル３に示す一般式を有する。
【００６４】
【表３】
0005809975.tif 000014
【００６５】
0005809975.tif 000015
【００６６】
0005809975.tif 000016
【００６７】
開示の光学異方性補償パネルのさらに別の実施形態では、有機化合物は「トリアジン」誘導体であり、テーブル４に示す構造２７〜２９のうちの１つに対応する一般式を有する。
【００６８】
【表４】
0005809975.tif 000017
【００６９】
0005809975.tif 000018
【００７０】
開示の補償パネルの好適な一実施形態では、有機化合物はカルボキシル基を含むアセナフトキノキサリン誘導体である。カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、構造３０〜４８に対応する一般式を有するアセナフトキノキサリン誘導体の例を、テーブル５に示す。
【００７１】
【表５】
0005809975.tif 000019
【００７２】
0005809975.tif 000020
【００７３】
0005809975.tif 000021
【００７４】
開示の補償パネルのさらに別の好適な実施形態では、有機化合物は、６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン誘導体である
一実施形態では、６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オ
ン誘導体は、カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、構造４９〜７０を含む群からの一般式を有する。その例をテーブル６に示す。
【００７５】
【表６】
0005809975.tif 000022
【００７６】
0005809975.tif 000023
【００７７】
開示の補償パネルの一実施形態では、異方性ホストマトリクスは、３つの主屈折率（ｎＸ，ｈ，ｎｙ，ｈ，ｎＺ，ｈ）が可視スペクトル範囲において正常なスペクトル分散∂ｎｕ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられ、ここで、添字ｕは、ｘ，ｙ，ｚを含むリストから選択される。
【００７８】
開示の補償パネルの別の実施形態では、異方性ホストマトリクスはＢＡ型の二軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面内差Δｉｎ，ｈ（λ）＝｜ｎｙ，ｈ（λ）−ｎＸ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常な分散∂Δｉｎ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。開示の補償パネルのこの実施形態では、異方性ホストマトリクスは、屈折率の面外差Δｏｕｔ，ｈ（λ）＝｜ｎＸ，ｈ（λ）−ｎＺ，ｈ（
λ）｜が可視スペクトル範囲において正常なスペクトル分散∂Δｏｕｔ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによってさらに特徴付けられてよい。
【００７９】
開示の補償パネルのさらに別の実施形態では、異方性ホストマトリクスはＢＡ型の二軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面外差Δｏｕｔ，ｈ（λ）＝｜ｎＸ，ｈ（λ）−ｎＺ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常なスペクトル分散∂Δｏｕｔ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。
【００８０】
開示の補償パネルのさらに別の実施形態では、異方性ホストマトリクスは、主軸のうちの１つがｘ軸にほぼ平行である分極率テンソルによって特徴付けられる異方性超分子を含む。
【００８１】
開示の補償パネルの一実施形態では、異方性ホストマトリクスは正のＡ型の一軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面内差Δｉｎ，ｈ（λ）＝｜ｎｙ，ｈ（λ）−ｎＸ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常な分散∂Δｉｎ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。
【００８２】
開示の補償パネルの別の実施形態では、異方性ホストマトリクスは負のＡ型の一軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面内差Δｉｎ，ｈ（λ）＝｜ｎｙ，ｈ（λ）−ｎＸ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常な分散∂Δｉｎ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。
【００８３】
開示の補償パネルのさらに別の実施形態では、異方性ホストマトリクスは、主軸のうちの１つがｘ軸にほぼ平行であるように配向された一軸性の異方性超分子を含む。この実施形態では、分極率テンソルの主軸方向のうちの１つは超分子の主軸と一致する。他の２つの主軸は垂直面において任意に選択されてよく、それらの選択された２つの主軸に沿った分極率テンソルの主値は、ほぼ等しい。開示の補償パネルのさらに別の実施形態では、異方性ホストマトリクスはＡＣ型の二軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面外差Δｏｕｔ，ｈ（λ）＝｜ｎＸ，ｈ（λ）−ｎＺ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常なスペクトル分散∂Δｏｕｔ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。この実施形態では、異方性ホストマトリクスは、屈折率の面内差Δｉｎ，ｈ（λ）＝｜ｎｙ，ｈ（λ）−ｎＸ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常な分散∂Δｉｎ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによってさらに特徴付けられてよい。
【００８４】
開示の補償パネルの一実施形態では、異方性ホストマトリクスはＡＣ型の二軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面内差Δｉｎ，ｈ（λ）＝｜ｎｙ，ｈ（λ）−ｎＸ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常な分散∂Δｉｎ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。
【００８５】
開示の補償パネルの別の実施形態では、異方性ホストマトリクスは正のＣ型の一軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面外差Δｏｕｔ，ｈ（λ）＝｜ｎＺ，ｈ（λ）−ｎＸ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常なスペクトル分散∂Δｏｕｔ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。
【００８６】
開示の補償パネルのさらに別の実施形態では、異方性ホストマトリクスは負のＣ型の一軸特性を有する。開示の補償パネルは、屈折率の面外差Δｏｕｔ，ｈ（λ）＝｜ｎＸ，ｈ（λ）−ｎＺ，ｈ（λ）｜が可視スペクトル範囲において正常なスペクトル分散∂Δｏｕｔ，ｈ（λ）／∂λ＜０を有することによって特徴付けられる。
【００８７】
開示の補償パネルのさらに別の実施形態では、ゲストの吸収性粒子は、単一の原子、単
一の有機分子、単一の無機分子、巨大分子、ポリマー分子、原子団、無機ナノ結晶、分子団、分子ナノ結晶、および非規則的ナノ粒子を含むリストから選択される。好適な一実施形態では、ゲストの吸収性粒子は１つ以上の無機材料から形成される。別の好適な実施形態では、ゲストの吸収性粒子は１つ以上の有機材料から形成される。開示の補償パネルのさらに別の好適な実施形態では、ゲストの吸収性粒子は色素（ｐｉｇｍｅｎｔ）である。好適な一実施形態では、ゲストの吸収性粒子は色素分子（ｄｙｅ  ｍｏｌｅｃｕｌｅ）である。開示の補償パネルの別の好適な実施形態では、ゲストの吸収性粒子は光学的に等方性の粒子である。さらに別の好適な実施形態では、ゲストの吸収性粒子は光学的に異方性の粒子である。開示の補償パネルのさらに別の好適な実施形態では、１つ以上の色素分子は、テーブル７に示す構造７１〜７９に対応する一般式を有する。
【００８８】
【表７】
0005809975.tif 000024
【００８９】
0005809975.tif 000025
【００９０】
0005809975.tif 000026
【００９１】
本発明の一実施形態では、光学異方性補償パネルは基板をさらに含む。開示の補償パネルの一実施形態では、基板は、ダイヤモンド、石英、プラスチック、ガラス、セラミックスを含む群の１つ以上の材料から形成され、カラーフィルタ基板、回路構造、多層相互接続部、および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板を含む群の１つ以上の要素を含む。
【００９２】
また、本発明は、整えられたゲスト−ホストシステムに基づき、かつ主屈折率ｎｘ（λ），ｎｙ（λ），ｎＺ（λ）のうちの１つ以上が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において異常なスペクトル分散を有するというスペクトル依存性を有する、１つ以上の光学異方性層を製造する方法も提供する。この方法には、次の工程が含まれる：
ａ）光学的異方性を規定する主屈折率間の差Δｖ（λ）のうちの１つ以上が、可視スペクトル範囲において条件∂Δｖ（λ）／∂λ≧０を満たすように、主屈折率ｎｘ（λ），ｎｙ（λ），ｎＺ（λ）のスペクトル依存性を割り当てる工程であって、添字ｖは、ｉｎおよびｏｕｔを含むリストから選択される、工程、
ｂ）クラマース・クローニッヒの関係式によって推定されるスペクトル依存性ｎｘ（λ）＝ＫＫ（ｋｘ（λ）），ｎｙ（λ）＝ＫＫ（ｋｙ（λ）），ｎＺ（λ）＝ＫＫ（ｋｚ（λ））が工程（ａ）において示される屈折率のスペクトル依存性を満たすまで、主吸収係数スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌλ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）の数を指定および変更する工程、
ｃ）ＵＶスペクトル範囲の吸収係数ｋＸ，ｈ（λ），ｋｙ，ｈ（λ），ｋＺ，ｈ（λ）によって特徴付けられる可視範囲の正常なスペクトル分散を有する光学異方性ホストマトリクスを形成可能なホスト成分として働く、可視スペクトル範囲の電磁放射にほぼ透過性である１つ以上の有機化合物を選択する工程、
ｄ）２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において電磁放射を吸収可能であり、吸収係数ｋＸ，ｇ（λ），ｋｙ，ｇ（λ），ｋＺ，ｇ（λ）によって特徴付けられる１つ以上の型のゲスト粒子を選択し、ゲスト成分としてホストマトリクス中へ入れる工程、
ｅ）２５０〜２５００ｎｍの波長範囲における、工程ｂ）において算出された吸収スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌ（λ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）と、適切な関数ｋＸ，ｈ（λ）＋ｋＸ，ｇ（λ），ｋｙ，ｈ（λ）＋ｋｙ，ｇ（λ），ｋＺ，ｈ（λ）＋ｋＺ，ｇ（λ）との間の非一貫性を最小化するゲスト成分量を最適化する工程、
ｆ）先の工程にしたがって、可視スペクトル範囲の電磁放射に透過性である１つ以上の有機化合物と、２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において電磁放射を吸収可能である１つ以上の型の粒子とを用いて、コーティング溶液を形成する工程、
ｇ）基板上にコーティング溶液を塗布し、液体層を形成する工程、
ｈ）液体層に対し外部整合作用を適用する工程、
ｉ）乾燥によって固体のゲスト−ホスト層を形成する工程、
および、ｊ）固体のゲスト−ホスト層について実験的なスペクトルｋＸ，（λ），ｋｙ，（λ），ｋＺ，（λ）を測定し、測定された吸収スペクトルと、算出された吸収スペクトルｋＸ，ｃａｌ（λ），ｋｙ，ｃａｌ（λ），ｋＺ，ｃａｌ（λ）との間の非一貫性が最小となるまで、工程ｃ）〜ｉ）を繰り返す工程。
【００９３】
開示の方法の一実施形態では、有機化合物は次式Ｉの構造を有する。
【００９４】
【化２】
0005809975.tif 000027
【００９５】
ここで、Ｓｙｓは少なくとも部分的に共役したほぼ平坦な多環式分子系であり、Ｘはカルボキシル基−ＣＯＯＨであって、ｍは０，１，２，３，または４であり、Ｙはスルホン酸基−ＳＯ３Ｈであって、ｎは０，１，２，３，または４であり、Ｚはカルボキサミドであって、ｐは０，１，２，３，または４であり、Ｑはスルホンアミドであって、ｖは０，１，２，３，または４であり、Ｄは対イオンであり、ｓは、電気的に中性な状態の分子を提供する対イオンの数であり、Ｒは、ＣＨ３，Ｃ２Ｈ５，Ｃｌ，Ｂｒ，ＮＯ２，Ｆ，ＣＦ３，ＣＮ，ＯＨ，ＯＣＨ３，ＯＣ２Ｈ５，ＯＣＯＣＨ３，ＯＣＮ，ＳＣＮ，ＮＨ２，およびＮＨＣＯＣＨ３を含むリストから選択される置換基であり、ｗは０，１，２，３または４である。開示の方法の別の実施形態では、多環式分子系Ｓｙｓは可視スペクトル範囲においてほぼ透明である。開示の方法のさらに別の実施形態では、多環式分子系Ｓｙｓは、テーブル１に示す構造ＩＩ〜ＸＬＩＸからの一般式を有する。開示の方法のさらに別の実施形態では、対イオンは、Ｈ＋，ＮＨ４＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｂａ＋＋，Ｃａ＋＋，Ｍｇ＋＋，Ｓｒ＋＋，Ｃｓ＋，Ｐｂ＋＋，およびＺｎ＋＋を含むリストから選択される。
【００９６】
開示の方法のさらに別の実施形態では、有機化合物はオリゴフェニル誘導体である。構造１〜７に対応する一般式のオリゴフェニル誘導体の例を、テーブル２に示す。
開示の方法の別の実施形態では、開示の光学異方性補償パネルの別の実施形態では、有機化合物は、１Ｈ，１’Ｈ−２，２’−ビベンゾイミダゾールの誘導体、２，２’−ビ−１，３−ベンゾオキサゾールの誘導体、２，２’−ビ−１，３−ベンゾチアゾールの誘導体を含むリストから選択される。本発明のさらに別の実施形態では、有機化合物はテーブル３に示す一般式を有する。
【００９７】
開示の方法のさらに別の実施形態では、有機化合物は「トリアジン」誘導体であり、テーブル４に示す構造２７〜２９のうちの１つに対応する一般式を有する。
開示の方法の好適な一実施形態では、有機化合物はカルボキシル基を含むアセナフトキノキサリン誘導体である。カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、構造３０〜４８に対応する一般式を有するアセナフトキノキサリン誘導体の例を、テーブル５に示す。
【００９８】
開示の方法の別の好適な実施形態では、有機化合物は、６，７−ジヒドロベンズイミダ
ゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン誘導体である一実施形態では、６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン誘導体は、カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、構造４９〜７０を含む群からの一般式を有する。その例をテーブル６に示す。
【００９９】
屈折率の分散は知られているクラマース・クローニッヒの関係式を用いて推定可能である。クラマース・クローニッヒ（ＫＫ）関係式は基本原理のうちの１つであり、平衡状態にある物理系の応答関数に対し拘束条件を与えるものである。ＫＫ関係式は因果律に基づいており、現在の事象は過去の事象に影響を与えない。これによって、応答のフーリエ成分が複素周波数の正の半面における解析関数となり、その実数部分および虚数部分の関係が導かれる。ＫＫ原理の一般性は、系または媒質の構造に関して何ら仮定を必要としない点にある。本願の場合、屈折率の実数部は、吸収係数（虚数部分）に関して次のように表される：
【０１００】
【数１】
0005809975.tif 000028
【０１０１】
記号Ｐは、積分がその主値の方向において算出されるべきことを意味する。式（７８）は、クラマース・クローニッヒの関係式の一般式である。光学に適用する場合、個別の吸収帯が各々屈折率の値に寄与する。光学スペクトル範囲では、中央周波数の吸収帯はその幅よりも有意に大きな値を有する。この特定の場合、積分（７８）における個別の帯域の寄与を容易に単純化し算出することが可能なので、最も近い吸収帯間の有限なスペクトル範囲を通じた積分を定数に加えることによって、分散曲線の局所形状を十分よく近似することが可能である。
【０１０２】
【数２】
0005809975.tif 000029
【０１０３】
値ｎ０は、範囲（ω１，ω２）のいずれか（例えば、吸収が小さい箇所）において屈折率が測定される場合、発見される。すなわち、ｎ０の値は、スペクトル範囲（ω１，ω２）の外からの積分の寄与を含む。式（７９）における吸収係数α（ｘ）のスペクトル依存性も、実験データから抽出可能である。
【０１０４】
吸収係数についてのＫＫ関係式は次の通りである：
【０１０５】
【数３】
0005809975.tif 000030
【０１０６】
複素屈折率は次のように定義される：
【０１０７】
【数４】
0005809975.tif 000031
【０１０８】
α（ω）は虚数部分であり、次元を有しない。実際には、次のように定義される吸収係数（より正確には吸収指数）の別の定義を用いることが簡便である：
【０１０９】
【数５】
0005809975.tif 000032
【０１１０】
ここで、ｃは光速度であり、吸収指数は長さの逆数の次元を有する。値ｋ（ω）は、周知のランベルト・ベールの法則において用いられ、吸収媒質における光の強度Ｉの減衰を示す：
【０１１１】
【数６】
0005809975.tif 000033
【０１１２】
周波数変数ωを波長λに置き換えると、式１，２は次のように書き換えられる：
【０１１３】
【数７】
0005809975.tif 000034
【０１１４】
式（８４）および（８５）の導出については、発明者らは、ω＝２πｃ／λおよびｘ＝２πｃ／ｙの置換を用いた。式（８４）は、吸収指数スペクトルが波長に対して測定されるときの実験データに対し有用である。
【０１１５】
開示の方法の一実施形態では、ゲスト粒子は、単一の原子、単一の有機分子、単一の無機分子、巨大分子、ポリマー分子、原子団、無機ナノ結晶、分子団、分子ナノ結晶、および非規則的ナノ粒子を含むリストから選択される。開示の方法の別の実施形態では、ゲス
ト粒子は１つ以上の無機材料から形成される。さらに別の実施形態では、ゲスト粒子は１つ以上の有機材料から形成される。開示の方法のさらに別の好適な実施形態では、ゲスト粒子は色素である。さらに別の実施形態では、ゲスト粒子は色素分子である。開示の方法の好適な一実施形態では、ゲスト粒子は光学的に等方性の粒子である。開示の方法の別の好適な実施形態では、ゲスト粒子は光学的に異方性の粒子である。開示の方法のさらに別の好適な実施形態では、１つ以上の色素分子は、テーブル７に示す構造７１〜７９に対応する一般式を有する。
【０１１６】
開示の方法の好適な一実施形態では、基板は、ダイヤモンド、石英、プラスチック、ガラス、セラミックスを含む群の１つ以上の材料から形成され、カラーフィルタ基板、回路構造、多層相互接続部、およびＴＦＴアレイ基板を含む群の１つ以上の要素を含む。開示の方法の別の好適な実施形態では、前記液体層は、水、水混和性の溶媒、アルコール系溶媒、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される溶媒をさらに含む。好適な実施形態では、溶媒は水である。
【０１１７】
開示の方法のさらに別の好適な実施形態では、乾燥は気流により行われる。好適な一実施形態では、開示の方法は、基板上への塗布の前に前処理工程をさらに含む。開示の方法の好適な一実施形態では、前処理は、基板の表面を親水性とする工程を含む。別の好適な実施形態では、前処理は、平坦化層の付着をさらに含む。
【０１１８】
さらに別の実施形態では、開示の方法は、Ｈ＋，ＮＨ４＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｃｓ＋，Ｂａ＋＋，Ｃａ＋＋，Ｍｇ＋＋，Ｓｒ＋＋，Ｌａ３＋，Ｚｎ＋＋，Ｚｒ４＋，Ｃｅ３，Ｙ３＋，Ｙｂ３＋，Ｇｄ３＋，およびそれらの組み合わせを含む群から選択されるカチオンを含む任意の水溶性無機塩の溶液を用いる後処理工程をさらに含む。開示の方法のさらに別の実施形態では、付着工程および後処理工程は同時に行われる。本発明の一実施形態では、乾燥工程および後処理工程は同時に行われる。本発明の別の実施形態では、後処理工程は乾燥の後に行われる。本発明のさらに別の実施形態では、塗布は等方性の溶液を用いて行われる。本発明のさらに別の実施形態では、塗布はリオトロピック液晶溶液を用いて行われる。本発明の一実施形態では、塗布工程はゲルから形成される。本発明の別の実施形態では、塗布工程は粘稠な液相から形成される。本発明のさらに別の実施形態では、整合作用は塗布と同時に前記液体層に対し適用される。
【０１１９】
また、本発明は、液晶セルと、液晶セルの各側に配置された第１および第２の偏光子と、それらの偏光子の間に位置する１つ以上の補償パネルとを備える、カラー液晶ディスプレイも提供する。この補償パネルは、整えられたゲスト−ホストシステムに基づく１つ以上の光学異方性層を備え、ゲスト−ホストシステムは、可視スペクトル範囲の電磁放射に透過性の有機化合物を含む異方性ホストマトリクスと、ゲスト粒子を含むゲスト成分と、を含み、ゲスト粒子は異方性ホストマトリクスの吸収に追加の吸収を提供し、前記追加の吸収は、約２５０〜２５００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上の副範囲において、異方性ホストマトリクスの１つ以上の主軸方向に生じる。
【０１２０】
本発明の一実施形態では、カラー液晶ディスプレイはさらにカラーフィルタを含む。開示のカラー液晶ディスプレイの別の実施形態では、カラーフィルタは、ストライプ配列、モザイク配列、およびデルタ配列を含むリストから選択される配列を有する。
【０１２１】
開示のカラー液晶ディスプレイのさらに別の実施形態では、有機化合物は次式Ｉの構造を有する。
【０１２２】
【化３】
0005809975.tif 000035
【０１２３】
ここで、Ｓｙｓは少なくとも部分的に共役したほぼ平坦な多環式分子系であり、Ｘはカルボキシル基−ＣＯＯＨであって、ｍは０，１，２，３，または４であり、Ｙはスルホン酸基−ＳＯ３Ｈであって、ｎは０，１，２，３，または４であり、Ｚはカルボキサミドであって、ｐは０，１，２，３，または４であり、Ｑはスルホンアミドであって、ｖは０，１，２，３，または４であり、Ｄは対イオンであり、ｓは、電気的に中性な状態の分子を提供する対イオンの数であり、Ｒは、ＣＨ３，Ｃ２Ｈ５，Ｃｌ，Ｂｒ，ＮＯ２，Ｆ，ＣＦ３，ＣＮ，ＯＨ，ＯＣＨ３，ＯＣ２Ｈ５，ＯＣＯＣＨ３，ＯＣＮ，ＳＣＮ，ＮＨ２，およびＮＨＣＯＣＨ３を含むリストから選択される置換基であり、ｗは０，１，２，３または４である。開示のカラー液晶ディスプレイのさらに別の実施形態では、多環式分子系Ｓｙｓは可視スペクトル範囲においてほぼ透明である。
【０１２４】
開示のカラー液晶ディスプレイの一実施形態では、多環式分子系Ｓｙｓは、テーブル１に示す構造ＩＩ〜ＸＬＩＸからの一般式を有する。開示のカラー液晶ディスプレイの別の実施形態では、対イオンは、Ｈ＋，ＮＨ４＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｂａ＋＋，Ｃａ＋＋，Ｍｇ＋＋，Ｓｒ＋＋，Ｃｓ＋，Ｐｂ＋＋，およびＺｎ＋＋を含むリストから選択される。
【０１２５】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、有機化合物はオリゴフェニル誘導体である。構造１〜７のうちの１つに対応する一般式を有するオリゴフェニル誘導体の例を、テーブル２に示す。
【０１２６】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、有機化合物はビベンゾイミダゾール誘導体であり、テーブル３の構造８〜２６のうちの１つに対応する一般式を有する。
開示のディスプレイの一実施形態では、有機化合物は「トリアジン」誘導体であり、テーブル４に示す構造２７〜２９のうちのいずれかに対応する一般式を有する。
【０１２７】
開示のディスプレイの別の実施形態では、有機化合物はアセナフトキノキサリン誘導体である。カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、構造３０〜４８のうちの１つに対応する一般式を有するアセナフトキノキサリン誘導体の例を、テーブル５に示す。
【０１２８】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、有機化合物は、６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン誘導体である。カルボキシル基、スルホン酸基、またはその両方を含み、構造４９〜７０を含む群からの一般式を有する、６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン誘導体の例を、テーブル６に示す。
【０１２９】
開示のディスプレイの一実施形態では、光学異方性層は、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）のうちの１つ以上が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において、条件（関
係式）∂ｎｕ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられ、ここで、下付の指数ｕは、ｘ，ｙ，ｚを含むリストから選択される。
【０１３０】
開示のディスプレイの別の実施形態では、光学異方性層はＢＡ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。
【０１３１】
この実施形態では、光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎＺ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによってさらに特徴付られてもよい。開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、光学異方性層はＢＡ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎＺ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【０１３２】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、光学異方性層は負のＡ型の一軸性特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。
【０１３３】
開示のディスプレイの一実施形態では、光学異方性層は正のＡ型の一軸性特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。
【０１３４】
開示のディスプレイの別の実施形態では、光学異方性層はＡＣ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付けられる。この実施形態では、光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｘ（λ）−ｎｚ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによってさらに特徴付られてもよい。
【０１３５】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、光学異方性層はＡＣ型の二軸特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｘ（λ）−ｎｚ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【０１３６】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、光学異方性層は負のＣ型の一軸性特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｘ（λ）−ｎｚ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【０１３７】
開示のディスプレイの一実施形態では、光学異方性層は正のＣ型の一軸性特性を有する。この光学異方性層は、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎＺ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲の１つ以上の波長副範囲において、条件∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ≧０を満たすことによって特徴付られる。
【０１３８】
開示のディスプレイの別の実施形態では、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）は次の条件に従う、すなわち、スペクトル分散係数（Δｉｎ，４５０／Δｉｎ，５５０）および（Δｉｎ
，５５０／Δｉｎ，６５０）は、０．４〜１．０の範囲にある。ここで、Δｉｎ，４５０，Δｉｎ，５５０，Δｉｎ，６５０は、それぞれ、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの波長における屈折率の面内差Δｉｎ（λ）の値である。
【０１３９】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）は次の条件に従う：スペクトル分散係数（Δｏｕｔ，４５０／Δｏｕｔ，５５０）および（Δｏｕｔ，５５０／Δｏｕｔ，６５０）は、０．４〜１．０の範囲にある。ここで、Δｏｕｔ，４５０，Δｏｕｔ，５５０，Δｏｕｔ，６５０は、それぞれ、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの波長における屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）の値である。
【０１４０】
開示のディスプレイの一実施形態では、ゲスト粒子は、単一の原子、単一の有機分子、単一の無機分子、巨大分子、ポリマー分子、原子団、無機ナノ結晶、分子団、分子ナノ結晶、および非規則的ナノ粒子を含むリストから選択される。開示のディスプレイの別の実施形態では、ゲスト粒子は１つ以上の無機材料から形成される。
【０１４１】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、ゲスト粒子は１つ以上の有機材料から形成される。さらに別の実施形態では、ゲスト粒子は色素である。さらに別の実施形態では、ゲスト粒子は色素分子である。開示のディスプレイの一実施形態では、ゲスト粒子は光学的に等方性の粒子である。開示のディスプレイの別の実施形態では、ゲスト粒子は光学的に異方性の粒子である。別の実施形態では、１つ以上の色素分子は、テーブル７に示す構造７１〜７９に対応する一般式を有する。
【０１４２】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、補償パネルは基板をさらに含む。さらに別の実施形態では、基板は、ダイヤモンド、石英、プラスチック、ガラス、セラミックスを含む群の１つ以上の材料から形成され、カラーフィルタ基板、回路構造、多層相互接続部、およびＴＦＴアレイ基板を含む群の１つ以上の要素を含む。
【０１４３】
開示のディスプレイの一実施形態では、液晶セルは面内スイッチングモードの液晶セルである。開示のディスプレイの別の実施形態では、液晶セルは垂直配列モードの液晶セルである。開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、補償パネルは液晶セル内に位置する。開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、補償パネルは液晶セルの外に位置する。
【０１４４】
図６には、光線１０と、本発明によるカラー液晶ディスプレイとを概略的に示す。このカラー液晶ディスプレイは、液晶セル１と、液晶セルの各側に配置された一対の偏光子１２，２０と、液晶セルと第１の偏光子１２との間、液晶セルと第２の偏光子２０との間に配置された、２つの補償パネル１３，１７とを含む。液晶セルは、図５に概略的に示す。開示のディスプレイの一実施形態では、液晶セルは面内スイッチングモードの液晶セルである。開示のディスプレイの別の実施形態では、液晶セルは垂直配列モードの液晶セルである。第１の偏光子の透過軸２１は、第２の偏光子の透過軸２８に対し垂直である。第１の補償パネル１３は、ほぼ異方性層１４の平面にあり遅相２２および進相２３の主軸（主軸は誘電体テンソルの主軸に対応する）を有する第１の型の異方性層１４と、第２の型の異方性層１５（異方性層１５の平面に対しほぼ垂直に向けられた光学軸２４を有する負のＣ型パネルとして）とを備える。異方性層１４は、異方性層の進相の主軸２３（最低の誘電率に対応する）が偏光子１２の透過軸２１に対し垂直であるように配置される。異方性層１４は負のＡ型の一軸の異方性層であり、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすこととによって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向はｘｙ平面に属し、１つの屈折率（ｎｚ）は垂直方向に対応し、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｚ＝
ｎｘ＞ｎｙ。
【０１４５】
開示のディスプレイのさらに別の実施形態では、第２の型の異方性層１５は負のＣ型の一軸特性を有する光学異方性層であり、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｘ（λ）−ｎｚ（λ）｜が可視スペクトル範囲において条件∂Δｏｕｔ／∂λ（λ）≧０を満たすこととによって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ。第２の補償パネル１７は、ほぼ異方性層１９の平面にある遅相２７および進相２６の主軸を有する第１の型の異方性層１９と、異方性層１８の平面に対しほぼ垂直に向けられた光学軸２５を有する負のＣパネルとしての第２の型の異方性層１８とを備える。第１の型の遅延層１９は、異方性層の進相主軸２６が偏光子２０の透過軸２８に対し垂直であるように配置される。第１の型の異方性層１９は負のＡ型の一軸の異方性層であり、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜の差が可視スペクトル範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすこととによって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向はｘｙ平面に属し、１つの屈折率（ｎｚ）は垂直方向に対応し、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｚ＝ｎｙ＞ｎｘ。
【０１４６】
したがって、このカラーディスプレイの実施形態では、補償パネル１３，１７は液晶セルの外に位置する。
図７には、図６に示したディスプレイと同様の開示のカラー液晶ディスプレイの別の実施形態を概略的に示す。液晶セルは、図５に概略的に示す。開示のディスプレイの一実施形態では、液晶セルは面内スイッチングモードの液晶セルである。開示のディスプレイの別の実施形態では、液晶セルは垂直配列モードの液晶セルである。差は、第１の型の異方性層（１４，１９）の主軸（それぞれ遅相、進相）の配向である。異方性層１４は、異方性層の遅相の主軸２２が偏光子１２の透過軸２１に対し垂直であるように配置され、異方性層１９は、異方性層の遅相の主軸２７が偏光子２０の透過軸２８に対し垂直であるように配置される。このカラーディスプレイの実施形態では、補償パネル１３，１７は液晶セルの外に位置する。
【０１４７】
図８には、光線１０と、本発明による液晶ディスプレイとを概略的に示す。この液晶ディスプレイは、液晶セル１と、液晶セルの各側に配置された２つの偏光子１２，２０と、液晶セルと第２の偏光子２０との間に配置された１つの補償パネル１７とを含む。液晶セルは、図５に概略的に示す。このカラーディスプレイの実施形態では、補償パネル１７は液晶セルの外に位置する。開示のディスプレイの一実施形態では、液晶セルは面内スイッチングモードの液晶セルである。開示のディスプレイの別の実施形態では、液晶セルは垂直配列モードの液晶セルである。補償パネル１７は、第１の型の異方性層１９（ほぼ層の平面にある遅相２７および進相２６の主軸を有する）と、第２の型の異方性層１８（層の平面に対しほぼ垂直に向けられた光学軸２５を有する負のＣパネルとして）とを備える。異方性層１９は、その異方性層の進相の主軸２６が偏光子２０の透過軸２８に対し垂直であるように配置される。第１の型の異方性層１９は負のＡ型の一軸の異方性層であり、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜の差が可視スペクトル範囲において異常なスペクトル分散（∂Δｉｎ（λ）／∂λ＞０）を有することとによって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向はｘｙ平面に属し、１つの屈折率（ｎｚ）は垂直方向に対応し、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｚ＝ｎｙ＞ｎｘ。
【０１４８】
図９には、光線１０と、本発明による液晶ディスプレイとを概略的に示す。この液晶ディスプレイは、液晶セル１と、液晶セルの各側に配置された一対の偏光子１２，２０と、液晶セルと第１の偏光子１２との間に配置された１つの補償パネル１３とを含む。液晶セ
ル１は、図５に概略的に示す。このディスプレイの実施形態では、補償パネル１３は液晶セルの外に位置する。開示のディスプレイの一実施形態では、液晶セルは面内スイッチングモードの液晶セルである。開示のディスプレイの別の実施形態では、液晶セルは垂直配列モードの液晶セルである。第１の偏光子の透過軸（２１）は、第２の偏光子の透過軸（２８）に対し垂直である。第１の補償パネル（１３）は、第１の型の異方性層（１４）（ほぼ層の平面にある遅相（２２）および進相（２３）の軸を有する）と、第２の型の異方性層（１５）（この異方性層の平面に対しほぼ垂直に向けられた光学軸（２４）を有する負のＣパネルとして）とを備える。異方性層（１４）は、その異方性層の進相の主軸（２３）が偏光子（１２）の透過軸（２１）に対し垂直であるように配置される。異方性層（１４）は負のＡ型の一軸の異方性層であり、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲において、条件∂Δｉｎ（λ）／∂λ≧０を満たすこととによって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向はｘｙ平面に属し、１つの屈折率（ｎｚ）は垂直方向に対応し、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｚ＝ｎｘ＞ｎｙ。
【０１４９】
図１０には、光線１０と、本発明によるカラー液晶ディスプレイとを概略的に示す。この液晶ディスプレイは、液晶セル１と、液晶セルの各側に配置された一対の偏光子１２，２０と、液晶セルと第１の偏光子１２との間に配置された１つの補償パネル３０とを含む。液晶セル１は、図５に概略的に示す。したがって、このディスプレイの実施形態では、補償パネル３０は液晶セルの外に位置する。開示のディスプレイの一実施形態では、液晶セルは面内スイッチングモードの液晶セルである。開示のディスプレイの別の実施形態では、液晶セルは垂直配列モードの液晶セルである。第１の偏光子の透過軸２１は、第２の偏光子の透過軸２８に対し垂直である。補償パネル３０は、ＢＡ型の二軸特性を有する１つ以上の光学異方性層を備え、この光学異方性層は、１）３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、２）屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜の差が可視スペクトル範囲において異常なスペクトル分散（∂Δｉｎ（λ）／∂λ＞０）を有することと、３）厚み方向における屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｚ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲において異常なスペクトル分散（∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ＞０）を有することと、によって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向はｘｙ平面に属し、１つの屈折率（ｎｚ）は垂直方向に対応し、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ。異方性層３５は、その異方性層の進相の主軸４５が偏光子１２の透過軸２１に対し垂直であるように配置される。二軸の異方性層３５では、３つの主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚはすべて異なる。液晶ディスプレイのさらに別の実施形態では、１つ以上の二軸異方性層を含む補償パネルは、液晶コールと第２の偏光子２０との間に配置されてよい。
【０１５０】
本発明のさらに別の実施形態では、液晶ディスプレイは２つの補償パネルを含む。各々のパネルは１つ以上の二軸異方性層を含み、それらは液晶セルの各側に配置される。
本発明の別の実施形態を図１１に概略的に示す。ＩＰＳ型ＬＣＤ（ＩＰＳモード液晶セルを備えた液晶ディスプレイ）は、第１の偏光子５５と、第２の偏光子５６と、第１および第２の偏光子の間に配置された液晶セル５７と、正面基板５８（カラーフィルタ５９（ＲＧＢ型）、ブラックマトリックス６０、および平坦化層６１を備える）と、他の機能層６２（電極およびアライメント層を含む）と、背面基板６３（電極、駆動素子、およびアライメント層を備える）と、を備える。補償パネル６４は、液晶層５７と第２の偏光子５６との間に位置する。したがって、開示のカラーディスプレイの実施形態では、補償パネルは液晶セルの内に位置する。第１および第２の偏光子は、互いに対し垂直な吸収軸を有する。開示のカラーディスプレイの別の実施形態では、液晶セルは垂直配列モード（ＶＡ型ＬＣＤ）の液晶セルである。
【０１５１】
ＲＧＢカラーフィルタを備えた液晶ディスプレイ設計では、１つのピクセルは、赤、緑、青色の３つのサブピクセルを含む。この場合、補償パネルは、ＢＡ型の二軸特性を有する１つ以上の光学異方性層を備え、この光学異方性層は、１）３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、２）屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜の差が可視スペクトル範囲において異常なスペクトル分散（∂Δｉｎ（λ）／∂λ＞０）を有することと、３）屈折率の面外差Δｏｕｔ（λ）＝｜ｎｚ（λ）−ｎｘ（λ）｜が可視スペクトル範囲において異常なスペクトル分散（∂Δｏｕｔ（λ）／∂λ＞０）を有することと、によって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向はｘｙ平面に属し、１つの屈折率（ｎｚ）は垂直方向に対応し、屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ。
【０１５２】
本発明がさらに容易に理解されるように、次の実施例を参照するが、それらの実施例は本発明の例示を意図するものであり、範囲の限定を意図するものではない。
［実施例］
［実施例１］
この例では、多環式の有機化合物（テーブル２、構造式１）の調製について記載する。
【０１５３】
【化４】
0005809975.tif 000036
【０１５４】
４，４’−（５，５−ジオキシドジベンゾ［ｂ，ｄ］チエン−３，７−ジイル）ジベンゼンスルホン酸（ＩＩ）を、１，１’：４’，１”：４”，１’’’−クアテルフェニルのスルホン化によって調製した。１，１’：４’，１”：４”，１’’’−クアテルフェニル（１０ｇ）を、２０％の発煙硫酸（１００ｍｌ）中へ充填した。反応物を雰囲気条件にて５時間撹拌した。その後、この反応混合物を水（１７０ｍｌ）で希釈した。最終の硫酸濃度は約５５％だった。沈殿をろ過し、氷酢酸（〜２００ｍｌ）ですすいだ。ろ過ケーキはオーブン中、〜１１０℃で乾燥した。この処理によって、８ｇの４，４’−（５，５−ジオキシドジベンゾ［ｂ，ｄ］チエン−３，７−ジイル）ジベンゼンスルホン酸を得た。
【０１５５】
生成物を１Ｈ  ＮＭＲ（Ｂｒｕｃｋｅｒ  Ａｖａｎｃｅ−６００，ＤＭＳＯ−ｄ６，δ，ｐｐｍ）で分析したところ、次の結果を示した：７．７３５（ｄ，４Ｈ，４ＣＨＡｒ（３’，３，５，５）；７．８４５（ｄ，４Ｈ，４ＣＨＡｒ（２’，２，６，６）；８．１６５（ｄｄ，２Ｈ，２ＣＨＡｒ（２，８））；８．３４（ｍ，４Ｈ，４ＣＨＡｒ（１，９，４，６））。Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ  ＵＶ／ＶＩＳ  Ｖａｒｉａｎ  Ｃａｒｙ  ５００  Ｓｃａｎを用いて水溶液中で測定した生成物の電子吸収スペクトルは、吸収の極大値、λｍａｘ１＝２１８ｎｍ（ε＝３．４２×１０４），λｍａｘ２＝２５９ｎｍ（ε＝３．８９×１０４），λｍａｘ３＝３１４ｎｍ（ε＝４．２０×１０４）を示した。Ｂｒｕｃｋｅｒ  Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ  Ｕｌｔｒａｆｌｅｘ  ＴＯＦ／ＴＯＦを用いて記録した生成物の質量スペクトルは、次の通りである：分子のイオン（Ｍ−＝５２９），ＦＷ＝５２８．５７。
【０１５６】
［実施例２］
この例では、ビスベンズイミドアゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾール−トリカルボン酸の混合物の合成について記載する。この複素環分子系は、テーブル４の構造式２７に示されている。
【０１５７】
【化５】
0005809975.tif 000037
【０１５８】
Ａ．５−メチル−１，３−ジヒドロ−２Ｈ−ベンズイミダゾール−２−オン
４−メチル−１，２−フェニルエンジアミンジヒドロクロリド（２０．７５ｇ，１０６ｍｍｏｌ）を尿素（７．６４ｇ，１２７ｍｍｏｌ）とともに粉砕した。その混合物を耐熱性のビーカーに充填し、１５０℃まで加熱した。１．５時間後、反応混合物を室温まで冷却した。この固体を粉末にし、耐熱性のビーカーに充填した。これをさらに１５０℃で１．５時間加熱した。次いで、反応混合物を、沸騰している１〜１．５％の水酸化ナトリウム水溶液（１．５Ｌ）に溶解した。得られた溶液から、不溶の固体をろ過し、２０〜３０分間、活性化ブラックカーボン（ＢＡＵ−Ａ，２ｇ）と共に沸騰させ、ろ過した。ろ液をｐＨ〜６まで濃塩酸によって酸性化した。白色沈殿をろ過し、水（１００ｍｌ）で洗浄し、真空中、リン酸化物のもと、デシケーター中で乾燥させた。収率：１３．１ｇ（８３．５％）。
【０１５９】
２−オキソ−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−６−カルボン酸メチル（４３ｇ，０．２２ｍｏｌ）をオキシ塩化リン（２８６ｍｌ）中に充填した。乾燥した塩化水素を、沸騰している反応物を通じて１２時間バブリングし、冷却後の反応物を氷と水との混合物（２ｋｇ）に注いだ。沈殿をろ過した。ろ液を水（１．２５リットル）およびアンモニア溶液（〜８００ｍｌ）で希釈した。この後、アンモニア溶液でｐＨを５．６に調節した。沈殿をろ過し、水ですすいだ。収率３９．５ｇ（８４％）。
【０１６０】
Ｂ．２−クロロ−６−メチル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール
５−メチル−１，３−ジヒドロ−２Ｈ−ベンズイミダゾール−２−オン（１３．１ｇ，８８．５ｍｍｏｌ）およびオキシ塩化リン（１３０ｍｌ，蒸留したばかり）を三首丸底フラスコに充填した。混合物は沸点まで加熱して、均一な溶液を形成させた。その後、インレットのガス管を通じて反応混合物へ乾燥した塩化水素を吹き込み、バブリングを行った。混合物を１５時間沸騰させた。過剰なオキシ塩化リンを真空で留去した。氷および水の混合物（２５０ｍｌ）を残留物に加えた。得られた懸濁液を室温まで冷却し、ろ過した。濾液をアンモニア水溶液によってｐＨ８まで塩基性とし、冷水によって冷却して、未精製の２−クロロ−６−メチル−１Ｈ−ベンゾイミダゾールをろ過した。白色粉末を水性メタノール（水−メタノール：１：１，２００ｍｌ）から結晶化させ、水性メタノールで洗浄し、真空中、リン酸化物のもと、デシケーター中で乾燥させた。収率：８．１７ｇ（５５％）。
【０１６１】
Ｃ．トリメチル−ビスベンズイミダゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾール
２−クロロ−６−メチル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（２．７ｇ，１６．２ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに充填し、約１時間、２００〜２０５℃まで加熱した。反応混合物を室温まで冷却した。固体（２．２ｇ）を沸騰しているジオキサン（７０ｍｌ）に溶解し、得られた溶液を室温まで冷却した。溶液をろ過し、ろ液をジオキサン（２５ｍｌ）で洗浄し、洗浄したジオキサンを主溶液に合わせた。得られた溶液に水（４０ｍｌ）を滴下して加えた。沈殿をろ過し、アセトンで洗浄し、約７０℃でリン酸化物のもと、真空中で乾燥させた。収率：１．１６ｇ（５４％）。
【０１６２】
Ｄ．ビスベンズイミドアゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾール−トリカルボン酸
２，８，１４−トリメチル−ビスベンズイミダゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾール（１．０３ｇ，２．６ｍｍｏｌ）を、濃硫酸および氷酢酸（比８：１２）の混合物（２０ｍｌ）に加えた。次いで、三酸化クロムの粉末（３．５ｇ）を、反応混合物を冷却しつつ、ゆっくり加えた。混合物を室温で３時間撹拌した。水（２０ｍｌ）を反応混合物に、冷却しつつ（２０〜４０℃）、滴下して加えた。沈殿をろ過し、多量の水でおよび希塩酸（３０ｍｌ）で洗浄した。次いで、沈殿を、リン酸化物のもと、真空中で乾燥した。収率：０．７２ｇ（５７．６％）。
【０１６３】
［実施例３］
この例では、ビスベンズイミダゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾール−トリスルホン酸の混合物の合成について記載する。この複素環分子系は、テーブル４の構造式２９に示されている。
【０１６４】
【化６】
0005809975.tif 000038
【０１６５】
Ａ．  ビスベンズイミダゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾールの合成
２−クロロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（４ｇ，０．０２６ｍｏｌ）を２００〜２２０℃まで加熱し、半時間（塩化水素の発生が停止するまで）撹拌した。ニトロベンゼンを反応物に添加し、撹拌しつつ２５分間、沸騰させた。〜８０℃まで自己冷却させた後、ろ過し、アセトンですすいだ。濾過ケーキを〜１００℃で乾燥させた。収率２．１ｇ。（７０％）。
【０１６６】
Ｂ．ビスベンズイミダゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾール−トリスルホン酸の混合物の合成
ビスベンズイミダゾ［１’，２’：３，４；１’’，２’’：５，６］［１，３，５］トリアジノ［１，２−ａ］ベンゾイミダゾール（２．０ｇ，０．００６ｍｏｌ）を２０％の発煙硫酸（２０ｍｌ）に充填し、終夜撹拌した。その後、反応物を水（２８．２ｍｌ）
で希釈した。沈殿をろ過し、濃塩酸、１，４−ジオキサン、およびアセトンですすいだ。生成物をデシケーター中で乾燥させた。収率１．３２ｇ。（４０％）。
【０１６７】
［実施例４］
この例では、２，２’−ビベンズヘテロアゾール複素環式化合物（テーブル３、構造式８によって示す）の合成について記載する。
【０１６８】
【化７】
0005809975.tif 000039
【０１６９】
１Ｈ，１'Ｈ−２，２'−ビベンゾイミダゾール−５，５'−ジカルボン酸
Ｏ−メチル−１，１，１−トリクロロアセトイミダート（０．４ｍｌ，０．５７ｇ，３．２ｍｍｏｌ）を、３，４−ジアミノ安息香酸（１．０ｇ，６．６ｍｍｏｌ）の無水メタノール（１００ｍｌ）の懸濁液に加えた。反応混合物を雰囲気条件で４８時間撹拌した。得られた黄色固体をろ別し、一定な重量になるまで真空乾燥した。収率：０．４３ｇ（４１％）。
【０１７０】
さらなる精製のため、１Ｈ，１’Ｈ−２，２’−ビベンゾイミダゾール−５，５’−ジカルボン酸をジメチルスルホキシドに０．８５ｇ／３７ｍｌの比で溶解し、得られた溶液に水を（５ｍｌ）ゆっくり加えた。この混合物を３０分間撹拌し、生じた固体をろ別し、エタノール（２×３０ｍｌ）で洗浄して、一定な重量になるまで真空乾燥した。ＮＭＲ  １Ｈ  スペクトル（Ｂｒｕｃｋｅｒ  Ａｖａｎｃｅ  ６００装置。溶媒、ｄ６−ジメチルスルホキシド；ｐｐｍ；Ｊ，Ｈｚ）：７．７４  ｄ．ｄ（２Ｈｂ，３Ｊｂａ＝７．５），７．９３  ｄ（２Ｈａ，３Ｊａｂ＝７．５），８．２８  ｄ（２Ｈｘ），１２．８９  ｂｒ．ｓ（２ＮＨおよび２ＣＯＯＨ），１３．９４  ｂｒ．ｓ（２ＮＨおよび２ＣＯＯＨ）。質量スペクトル（ＭＡＬＤＩ陽モード、Ｕｌｔｒａｆｌｅｘ  ＴＯＦ／ＴＯＦ  Ｂｒｕｋｅｒ  Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ機器）：３２２（１００％）［Ｍ＋・］，３０４（４５％）［Ｍ＋・−Ｈ２Ｏ］，２７７（５０％）［Ｍ＋・−ＣＯ２Ｈ］。
【０１７１】
［実施例５］
この例では、２，２’−ビベンズヘテロアゾール複素環式化合物（テーブル３、構造式１１によって示す）の合成について記載する。
【０１７２】
【化８】
0005809975.tif 000040
【０１７３】
１Ｈ，１'Ｈ−２，２'−ビベンゾイミダゾール−５，５'−二スルホン酸
三首丸底フラスコに、３，４−ジアミノベンゼンスルホン酸（８．０ｇ，４２．５ｍｍｏｌ）および無水ＭｅＯＨ（０．８５Ｌ）を充填した。Ｏ−メチル−１，１，１−トリクロロアセトイミダートを加えた（２．８ｍＬ，３．７４ｇ，２１．２ｍｍｏｌ）。得られ
た懸濁液を雰囲気条件で２４時間撹拌した。この後、追加量のＯ−メチル−１，１，１−トリクロロアセトイミダート（１．４ｍＬ，１．８７ｇ，１０．５ｍｍｏｌ）を加え、次いで、反応混合物を雰囲気条件で７２時間撹拌し、５０℃で３時間加熱して、トリエチルアミン（１４ｍＬ，９．４ｇ，９３．５ｍｍｏｌ）を加えた。撹拌を、この温度で１８時間続けた。次いで、反応混合物を３０℃まで冷却し、乾燥ＨＣｌを溶液中に激しく流し、沈殿を形成させた。この懸濁液を４０℃でろ別し、沈殿をＭｅＯＨ（４×１５０ｍＬ，都度、懸濁液を１０〜１５ｍｉｎ撹拌）および３．５％のＭｅＯＨ−ＨＣｌ溶液（１００ｍＬ，１時間撹拌）で洗浄した。生成物１Ｈ，１’Ｈ−２，２’−ビベンゾイミダゾール−５，５’−二スルホン酸は、淡黄色または無色であった（重量３．５ｇ、収率４２％）。自身の塩酸を塩として含んでいた可能性がある。ＮＭＲ  １Ｈ  スペクトル（Ｂｒｕｃｋｅｒ  Ａｖａｎｃｅ  ３００装置。溶媒、ｄ６−ジメチルスルホキシド；ｐｐｍ；Ｊ，Ｈｚ）：５．２７  ｂｒ．ｓ（ＳＯ３ＨのＨ２ＯおよびＮＨとの交換），７．７３  ｍ（２Ｈａ，２Ｈｂ），８．０１  ｂｒ．ｓ（２Ｈｘ）。ＮＭＲ  １３Ｃ｛１Ｈ｝  スペクトル（Ｂｒｕｃｋｅｒ  Ａｖａｎｃｅ  ３００装置。溶媒、ｄ６−ジメチルスルホキシド；ｐｐｍ；Ｊ，Ｈｚ）：１１３．００，１１５．４１，１２３．２７，１３６．４４，１３７．６０，１４２．２４，１４５．３４。
【０１７４】
［実施例６］
この例では、９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−２−スルホンアミドおよび９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−５−スルホンアミド（テーブル５、構造式３０に示す）の混合物の合成について記載する。
【０１７５】
【化９】
0005809975.tif 000041
【０１７６】
Ａ．９−カルボキシ−アセナフトキノキサリンの合成
３，４−ジアミノ安息香酸塩酸塩（１．８８ｇ，０．０１ｍｏｌ）の水（７５ｍｌ）溶液を、アセナフトキノン（１．８２ｇ，０．０１ｍｏｌ）の酢酸（８０ｍｌ）懸濁液に加えた。反応混合物を９５〜１００℃に加熱し、撹拌しつつその温度で１５ｍｉｎ処理し、冷却した。沈殿をろ過によって分離し、酢酸で洗浄した。最終生成物の収率は、２．６ｇ（８７％）であった。質量スペクトル（ＶＩＳＩＯＮ  ２０００分光計、陰イオン反射モード）：ｍ／ｚ，２９８．５；分子量、２９８．２９；電子吸収スペクトル（Ｏｃｅａｎ
ＰＣ  ２０００分光計、アンモニウム塩の水溶液）：λｍａｘ１＝２３５ｎｍ，λｍａｘ２＝３２０ｎｍ。
【０１７７】
Ｂ．９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−２−スルホン酸および９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−５−スルホン酸の混合物の合成
９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン（２．０ｇ，０．００６７ｍｏｌ）を３０％発煙硫酸（２０ｍｌ）に加え、撹拌しつつ８０〜９０℃に３．５時間保持した。次いで、反応混合物を３６ｍｌの水で希釈し、沈殿をろ過によって分離し、酢酸（１００ｍｌ）から再沈させ、ろ過し、アセトンで洗浄した。最終生成物の収率は、１．９２ｇ（７６％）であった。質量スペクトル（ＶＩＳＩＯＮ  ２０００分光計、陰イオン反射モード）：ｍ／ｚ，３７７．１；分子量、３７８．３６；電子吸収スペクトル（Ｏｃｅａｎ  ＰＣ  ２０００分光計、アンモニウム塩の水溶液）：λｍａｘ１＝２３５ｎｍ，λｍａｘ２＝３２
０ｎｍ。
【０１７８】
Ｃ．９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−２−スルホン酸および９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−５−スルホン酸の塩化物の混合物の合成
９−カルボキシアセナフトキノキサリン−２−スルホン酸および９−カルボキシアセナフトキノキサリン−５−スルホン酸（１．８ｇ，０．００４７ｍｏｌ）の混合物を、クロロスルホン酸（１８ｍｌ）に加えた。次いで、０．３ｇのＮａＣｌを加え、反応混合物を撹拌しつつ８０〜８５℃に３時間保持し、冷却し、３５０ｇの氷へ注いだ。沈殿をろ過によって分離し、中性のｐＨになるまで氷水で洗浄した。最終生成物として、８〜９ｇの濾過ケーキを得た。
【０１７９】
Ｄ．９−カルボキシアセナフトキノキサリン−２−スルホンアミドおよび９−カルボキシアセナフトキノキサリン−５−スルホンアミドの混合物の合成
９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−２−スルホン酸および９−カルボキシ−アセナフトキノキサリン−５−スルホン酸の塩化物の混合物の濾過ケーキを、２０ｍｌのアンモニアに加え、混合物を３５℃で０．５時間保持し、次いで、雰囲気条件下で０．５時間撹拌した。得られたアンモニア溶液をろ過し、イソプロパノール（〜３０ｍｌ）で希釈した。沈殿をろ過によって分離し、フィルタ上、イソプロパノールで洗浄した。最終生成物の収率は、１．２ｇ（６７％）であった。質量スペクトル（ＶＩＳＩＯＮ  ２０００分光計）：ｍ／ｚ，３７７．２；分子量、３７７．３７；電子吸収スペクトル（Ｏｃｅａｎ
ＰＣ  ２０００分光計、アンモニウム塩の水溶液）：λｍａｘ１＝２３５ｎｍ，λｍａｘ２＝３２０ｎｍ。元素分析：Ｃ，６０．２２；Ｈ，２．９１；Ｎ，１１．１１；Ｃ１８Ｈ１０Ｎ２Ｏ３Ｓに対する計算分析値：Ｃ，６０．４７；Ｈ，２．９４；Ｎ，１１．１３；Ｏ，１６．９６；Ｓ，８．５０。
【０１８０】
［実施例７］
この例では、６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン（テーブル６、構造式５０に示す）のスルホンアミド−カルボン酸の混合物の合成について記載する。合成は次のスキームによって行った。
【０１８１】
【化１０】
0005809975.tif 000042
【０１８２】
６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン−９−カルボン酸および６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン−１０−カルボン酸の混合物（５．０ｇ）を、クロロスルホン酸（５０ｍｌ）とともに、９５℃で４時間撹拌した。次いで、反応物を氷（１５０ｇ）へ注いだ。沈殿をろ過によって分離し、洗浄水が中性反応を示すまで氷水（１００ｍｌ）で洗浄した。ＨＰＬＣデータでは、フィルタ上の残留物は９１．５％の目標生成物と５％のカルボキシスルホン酸誘導体とを含んでいた。
【０１８３】
この残留物を小分けしてアンモニア水溶液（５０ｍｌ）へ導入し、混合物を室温で約１時間撹拌した。次いで、硫酸を加えることによって、このアンモニア溶液をｐＨ２．５まで酸性とした。沈殿をろ過し、３％塩酸（１００ｍｌ）中に懸濁させ、再度ろ過した。残
留物を水（６０ｍｌ）で洗浄した。この処理によって、３．９ｇの２（３）−スルホンアミド−６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン−９−カルボン酸および２（３）−スルホンアミド−６，７−ジヒドロベンズイミダゾ［１，２−ｃ］キナゾリン−６−オン−１０−カルボン酸の混合物を得た（この生成物は、８７％の目標化合物と５％のカルボキシスルホン酸誘導体とを含む）。沈殿を１０５℃で風乾した。
【０１８４】
Ｖｉｓｉｏｎ  ２０００分光計を用いて記録した生成物の質量スペクトルは次の通りであった：ｍ／ｚ，３５８．６；分子量、３５８．０４。Ｏｃｅａｎ  ＰＣ  ２０００  ＵＶ／ＶＩＳ分光計を用いて測定した生成物の水溶液の電子吸収スペクトルは、λｍａｘ１＝３２５ｎｍおよびλｍａｘ２＝３３５〜３４０ｎｍに吸収の極大値を示した。元素分析によって、次の結果が得られた（％）：Ｃ，５０．２８；Ｈ，２．８１；Ｎ，１５．６４；Ｓ，８．９５（Ｃ１５Ｈ１０Ｎ４Ｏ５Ｓに対する計算分析値）；Ｃ，５０．６３；Ｈ，２．８８；Ｎ，１６．０１（検出）。
【０１８５】
［実施例８］
この例では、（４ａ，５ａ，１６ｂ，１６ｄ−テトラヒドロアントラ［９，１，２−ｃｄｅ］ベンゾ［ｒｓｔ］ペンタフェン−５，１０−ジオン二スルホン（ｄｉｓｉｌｆｏｎｉｃ）酸（テーブル７、番号７１に示す）の合成について記載する。ビオラントロンを雰囲気条件でクロロスルホン酸（５０ｍｌ）に加えた。次いで、反応物を８５〜９０℃で１５時間撹拌した。自己冷却後、反応物を水（６００ｍｌ）へ少しずつ加えた。沈殿をろ過し、濾液が呈色するまで水ですすいだ。濾過ケーキを熱湯中で２時間撹拌した。この濾過ケーキを溶解した。濃塩酸（６００ｍｌ）を加え、生成物を沈殿させた。沈殿はろ過し、６Ｎ塩酸（２００ｍｌ）で洗浄し、オーブン（〜１００℃）で乾燥した。収量：１１．８ｇ。
【０１８６】
［実施例９］
この例では、（ビスベンズイミダゾ［１，２−ｃ：２’，１’−ｉ］ベンゾ［ｌｍｎ］−３，８−フェナントロリン−６，９−ジオン二スルホン酸（テーブル７、番号７４に示す）の合成について記載する。
【０１８７】
１，４，５，８ナフタレンテトラカルボン酸（１０ｇ）のｃｉｓ−ジベンズイミダゾールを室温で２０％発煙硫酸（３０ｍｌ）に加えた。反応混合物を４０−４５℃で４時間撹拌した。次いで、３０℃未満で、水（６０ｍｌ）、続いて２５％アンモニア水（４９ｍｌ）を加え、得られた沈殿物をろ別した。この酸性の濾過ケーキを水（１リットル）に溶解し、ｐＨ＝５．５までアンモニアで中和し、限外濾過によって脱塩した。収量：１２．０ｇ（乾燥時）。
【０１８８】
［実施例１０］
この例では、ホスト化合物である（４，４’−（５，５−ジオキシドジベンゾ［ｂ，ｄ］チエン−３，７−ジイル）ジベンゼンスルホン酸（テーブル２、構造１を参照。以下、Ｈ１として表す）と、ゲスト粒子である（（ビスベンズイミダゾ［１，２−ｃ：２’，１’−ｉ］ベンゾ［ｌｍｎ］−３，８−フェナントロリン−６，９−ジオン二スルホン酸（テーブル７、構造７４を参照。以下、Ｇ１として表す）とからなる二元混合物を含む溶液からの、光学異方性層の調製について記載する。この混合物はゲスト−ホストシステムを形成可能である。有機化合物Ｈ１は、ゲスト−ホストシステムのホストマトリクスを形成可能である。Ｇ１分子がゲストとして働く有機化合物からなるスタック（柱）は、Ｈ１分子のスタック（柱）に整合可能である。したがって、ゲストとしてのＧ１は、１つ以上の副範囲において異方性ホストマトリクスの１つ以上の主軸方向に追加の吸収スペクトルを提供する。
【０１８９】
Ｈ１／Ｇ１＝７５／２５モル％の混合物を次のようにして調製した。０．５９５ｇのＨ１を１００ｇの脱イオン水（導電率〜５μＳｍ／ｃｍ）に溶解し、懸濁液をマグネットスターラで混合した。撹拌しつつ、２０重量％のＫＯＨ（２５ｍｌ）を、透明な溶液が生じるまで徐々に（１５ｍｉｎ）懸濁液へ滴下して加えた。これとは別に、０．１０５ｇのＧ１を２０ｇの脱イオン水に溶解した。Ｇ１の水懸濁液を撹拌しつつ、２０重量％のＫＯＨ（５ｍｌ）を、透明な溶液が生じるまで徐々に加えた。Ｈ１およびＧ１の透明な溶液を一緒にして混合し、１５０．７ｇの透明溶液を生じさせた。過剰な水を除去し、リオトロピック液晶（ＬＬＣ）溶液を示す１０ｇの二元混合物を生じさせるため、この混合物をロータリーエバポレータで濃縮させた。混合物（Ｈ１＋Ｇ１）の全濃度ＣＴＯＴは１０％に等しかった。
【０１９０】
Ｆｉｓｈｅｒｂｒａｎｄ顕微鏡スライドガラスを、１０％のＮａＯＨ溶液中で３０分間処理し、脱イオン化水ですすぎ、コンプレッサによる気流中で乾燥させることによって、コーティング用に調製した。得られたＬＬＣ溶液を、温度２２℃および相対湿度５５％でＢｕｓｃｈｍａｎ（登録商標）微細溝加工ステンレス鋼棒＃１．５を線速度１００ｍｍ／ｓで移動させ、ガラスパネル表面上に塗布した。このフィルムを同じ温度および湿度で乾燥させた。
【０１９１】
光学異方性層の光学特性を決定するため、厚み、光学遅延、および透過スペクトルを、それぞれＤｅｃｔａｋ３ＳＴ電気機械プロファイル計、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ  Ａｘｏｓｃａｎ  Ｍｕｅｌｌｅｒ  Ｍａｔｒｉｘ分光偏光計、Ｃａｒｙ  ５００  Ｓｃａｎ分光測光計を用いて約３２０〜７００ｎｍの波長範囲で測定した。光学異方性層の光学透過を、コーティング方向に対し平行および垂直な直線偏光光線（それぞれＴｐａｒ，Ｔｐｅｒ）を用いて測定した。得られたデータを、図１２に示す屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を算出するために用いた。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向は、補償パネルの平面と一致するｘｙ平面に属し、屈折率（ｎｚ）についての１つの主軸方向は補償パネルに対する法線と一致する。得られた光学異方性層は、２５０ｎｍに等しい厚みと、ほぼ３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの副範囲における異常なスペクトル分散を有する２つの主屈折率（ｎｙ，ｎｚ）とによって特徴付けられる。
【０１９２】
図１３には、同じホスト化合物およびゲスト粒子からなる二元混合物を含む溶液から調製された光学異方性層の屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す。この場合、比Ｈ１／Ｇ１は０８／０２に等しく、混合物（Ｈ１＋Ｇ１）の全濃度ＣＴＯＴは７％に等しかった。屈折率ｎｙ，ｎｚは、ほぼ４７５ｎｍ〜５７５ｎｍの副範囲において異常なスペクトル分散を有する。
【０１９３】
［実施例１１］
この例では、ホスト化合物である（４，４’−（５，５−ジオキシドジベンゾ［ｂ，ｄ］チエン−３，７−ジイル）ジベンゼンスルホン酸（テーブル２、構造１を参照。以下、Ｈ１として表す）と、第１のゲスト粒子である（（ビスベンズイミダゾ［１，２−ｃ：２’，１’−ｉ］ベンゾ［ｌｍｎ］−３，８−フェナントロリン−６，９−ジオン二スルホン酸（テーブル７、構造７４を参照。以下、Ｇ１として表す）と、第２のゲスト粒子である（４ａ，５ａ，１６ｂ，１６ｄ−テトラヒドロアントラ［９，１，２−ｃｄｅ］ベンゾ［ｒｓｔ］ペンタフェン−５，１０−ジオン二スルホン酸、８モル％）（テーブル７、構造７１を参照。ｋ＝２。以下、Ｇ２として表す）からなる三元混合物を含む溶液からの、光学異方性層の調製について記載する。この混合物はゲスト−ホストシステムを形成可能である。有機化合物Ｈ１は、ゲスト−ホストシステムのホストマトリクスを形成可能である。有機化合物Ｇ１，Ｇ２分子を含むスタック（柱）は、Ｈ１分子のスタック（柱）に整合可能なゲストとして働く。したがって、ゲストとしてのＧ１，Ｇ２は、１つ以上の副範囲において異方性ホストマトリクスの１つ以上の主軸方向に追加の吸収スペクトルを提供
する。
【０１９４】
Ｈ１／Ｇ１／Ｇ２＝７５／２２／８モル％の混合物を次のようにして調製した。０．５２３ｇのＨ１を１００ｇの脱イオン水（導電率〜５μＳｍ／ｃｍ）に溶解し、懸濁液をマグネットスターラで混合した。撹拌しつつ、２０重量％のＫＯＨ（２３ｍｌ）を、透明な溶液が生じるまで徐々に（１５ｍｉｎ）懸濁液へ滴下して加えた。これとは別に、０．９６ｇのＧ１および０．１５ｇのＧ２を２０ｇの脱イオン水に溶解した。Ｇ１，Ｇ２を合わせた水懸濁液を撹拌しつつ、２０重量％のＫＯＨ（６ｍｌ）を、透明な溶液が生じるまで徐々に加えた。Ｈ１およびＧ１，Ｇ２の透明な溶液を一緒にして混合し、１４５ｇの別の透明溶液を生じさせた。過剰な水を除去し、リオトロピック液晶（ＬＬＣ）溶液を示す１０ｇの三元混合物を生じさせるため、この混合物をロータリーエバポレータで濃縮させた。
【０１９５】
Ｆｉｓｈｅｒｂｒａｎｄ顕微鏡スライドガラスを、１０％のＮａＯＨ溶液中で３０分間処理し、脱イオン化水ですすぎ、コンプレッサによる気流中で乾燥させることによって、コーティング用に調製した。得られたＬＬＣ溶液を、温度２２℃および相対湿度５５％でＢｕｓｃｈｍａｎ（登録商標）微細溝加工ステンレス鋼棒＃１．５を線速度１００ｍｍ／ｓで移動させ、ガラスパネル表面上に塗布した。このフィルムを同じ温度および湿度で乾燥させた。
【０１９６】
光学異方性層の光学特性を決定するため、厚み、光学遅延、および透過スペクトルを、それぞれＤｅｃｔａｋ３ＳＴ電気機械プロファイル計、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ  Ａｘｏｓｃａｎ  Ｍｕｅｌｌｅｒ  Ｍａｔｒｉｘ分光偏光計、Ｃａｒｙ  ５００  Ｓｃａｎ分光測光計を用いて約４００〜７００ｎｍの波長範囲で測定した。光学異方性層の光学透過を、コーティング方向に対し平行および垂直な直線偏光光線（それぞれＴｐａｒ，Ｔｐｅｒ）を用いて測定した。得られたデータを、図１４に示す屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を算出するために用いた。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向はｘｙ平面に属し、１つの屈折率（ｎｚ）は厚み方向に対応する。得られた光学異方性層は、２５０ｎｍに等しい厚みと、ほぼ５００ｎｍ〜６２５ｎｍの副範囲における異常なスペクトル分散を有する２つの主屈折率（ｎｙ，ｎｚ）とによって特徴付けられる。
【０１９７】
図１５には、同じホスト化合物（Ｈ１）および２つの型のゲスト粒子（Ｇ１，Ｇ２）からなる三元混合物を含む溶液から調製された光学異方性層の屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す。この場合、比Ｈ１／Ｇ１／Ｇ２は０．７５／０．１５／０．１に等しく、混合物（Ｈ１＋Ｇ１＋Ｇ２）の全濃度ＣＴＯＴは８％に等しかった。屈折率ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲のほぼ４７５ｎｍ〜５７５ｎｍの副範囲において異常なスペクトル分散を有する。
【０１９８】
図１６には、同じホスト化合物（Ｈ１）および２つの型のゲスト粒子（Ｇ１，Ｇ２）からなる三元混合物を含む溶液から調製された光学異方性層の屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す。この場合、比Ｈ１／Ｇ１／Ｇ２は０．７５／０．１８／０．０７に等しく、混合物（Ｈ１＋Ｇ１＋Ｇ２）の全濃度ＣＴＯＴは１２％に等しかった。屈折率ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲のほぼ４７５ｎｍ〜６２５ｎｍの副範囲において異常なスペクトル分散を有する。
【０１９９】
図１７には、同じホスト化合物（Ｈ１）および２つの型のゲスト粒子（Ｇ１，Ｇ２）からなる三元混合物を含む溶液から調製された光学異方性層の屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）を示す。この場合、比Ｈ１／Ｇ１／Ｇ２は０．７０／０．２２／０．０８に等しく、混合物（Ｈ１＋Ｇ１＋Ｇ２）の全濃度ＣＴＯＴは１２％に等しかった。屈折率ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲のほぼ５００ｎｍ〜６２５ｎｍの副範囲において異常なスペクトル分
散を有する。
【０２００】
図１８には、２つの光学異方性層の屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）の比較を示す。層の一方（図１８の破線）は、ホスト化合物（Ｈ１）およびゲスト粒子（Ｇ１）の二元混合物を含む溶液から調製されており、別の層（図１８の連続線）は、ホスト化合物（Ｈ１）と２つの型のゲスト粒子（Ｇ１，Ｇ２）とからなる三元混合物を含む溶液から調製されている。図１８に示した場合では、比Ｈ１／Ｇ１は０．８／０．２に等しく、混合物（Ｈ１＋Ｇ１）の全濃度ＣＴＯＴは１０％に等しかった。比Ｈ１／Ｇ１／Ｇ２は０．７５／０．１５／０．１に等しく、混合物（Ｈ１＋Ｇ１＋Ｇ２）の全濃度ＣＴＯＴは１０％に等しかった。
【０２０１】
［実施例１２］
この例では、本発明による色補償された垂直配列モード液晶ディスプレイ（ＶＡ型ＬＣＤ）について記載する。図１９には、光線１０と、本発明によるカラー液晶ディスプレイとを概略的に示す。この液晶ディスプレイは、液晶セル１と、液晶セルの各側に配置された一対の偏光子７２，８０と、２つの補償パネル７３，７７とを含む。補償パネル７３は、液晶セルと第１の偏光子７２との間に配置されており、補償パネル７７は、液晶セルと第２の偏光子８０との間に配置されている。液晶セルは、図５に概略的に示す。第１の偏光子の透過軸８１は、第２の偏光子の透過軸８８に対し垂直である。
【０２０２】
第１の補償パネル７３は、ほぼ異方性層７４の平面にあり遅相８２および進相８３の主軸（主軸は誘電体テンソルの主軸に対応する）を有する第１の型の異方性層７４と、第２の型の異方性層７５（負のＣ型パネルであり、異方性層７５の平面に対しほぼ垂直に向けられた光学軸８４を有する）とを備える。異方性層７４は、異方性層の進相の主軸８３（最低の誘電率に対応する）が偏光子７２の透過軸８１に対し垂直であるように配置される。異方性層７４は負のＡＢ型の二軸異方性層であり、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）によって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての主軸方向は、補償パネルの平面と一致するｘｙ平面に属し、屈折率（ｎｚ）についての１つの主軸方向は補償パネルに対する法線と一致する。屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｙ＞ｎｚ＞ｎｘ。トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）から形成される光学異方性層７５は負のＣ型の一軸性特性を有し、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）によって特徴付けられる。
【０２０３】
第２の補償パネル７７は、ほぼ異方性層７９の平面にある遅相８７および進相８６の主軸を有する第１の型の異方性層７９と、異方性層７８の平面に対しほぼ垂直に向けられた光学軸８５を有する負のＣパネルとしての、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）から形成された第２の型の異方性層７８とを備える。第１の型の遅延層７９は、異方性層の進相主軸８６が偏光子８０の透過軸８８に対し垂直であるように配置される。異方性層７９は負のＡＢ型であり、３つの主屈折率（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）によって特徴付けられる。屈折率ｎｘ，ｎｙについての２つの主軸方向は、補償パネルの平面と一致するｘｙ平面に属し、屈折率（ｎｚ）についての１つの主軸方向は補償パネルに対する法線と一致する。屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、可視スペクトル範囲において次の条件に従う：ｎｙ＞ｎｚ＞ｎｘ。
【０２０４】
図２０には、視野角（φ，θ）＝（４５°，６０°）におけるＢＬＡＣＫ（黒）状態からＷＨＩＴＥ（白）状態への電界駆動スイッチングにおける色状態の時間に対する変化を示す。各層７４，７９の厚みは３５０ｎｍに等しく、各ＴＡＣ層（層７５，７８の遅延は５０ｎｍに等しい。この設計によって、大きな視野角〜６０°において相当大きな明順応ＣＲ≒４０が与えられる。屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ（正常なスペクトル分散を有する）を図２１に示す。正常なスペクトル分散の場合、主屈折率は波長の減少につれて増大する。また、屈折率の面内差Δｉｎ（λ）＝｜ｎｙ（λ）−ｎｘ（λ）｜も、通常、同様の挙動
を示す。バックライト光源は、４５０，５５０，６５０ｎｍの３つの等しいスペクトル成分によって表される。図２０には、黒状態から白状態へのスイッチングに色状態の相当な変化が伴うことを示す。
【０２０５】
色状態の問題を解決には、主屈折率のスペクトル分散を補正する必要がある。屈折は吸収の結果であるということが知られている。すべての吸収帯が屈折係数の値に寄与している。吸収のスペクトル帯において、図２２に示すように屈折係数が波長の増大につれて増大する場合、異常な分散が得られる。スペクトル分散は、吸収の最適なスペクトル依存性を選択することによって制御される。この例では、光学異方性層は、”１，１’：４’，１’’：４’’，１’’’−クアテルフェニル二スルホン酸（第１の有機化合物）と、（ビスベンズイミダゾ［１，２−ｃ：２’，１’−ｉ］ベンゾ［ｌｍｎ］−３，８−フェナントロリン−６，９−ジオン二スルホン酸（第２の有機化合物）との二元混合物を含む溶液から形成される。この混合物は、図２３に示すように、ゲスト−ホストシステムを形成可能である。第１の有機化合物は、ゲスト−ホストシステムのホストマトリクス９０を形成可能である。第２の有機化合物９１の分子からなるスタックは、ホストマトリクスのホスト分子のスタックに整合可能なゲストとして働く。したがって、第２の化合物は、１つ以上の副範囲において異方性ホストマトリクスの１つ以上の主軸方向に追加の吸収スペクトルを提供する。図２４には、４５０ｎｍ〜５７５ｎｍの副範囲において異常なスペクトル分散（∂ｎｙ（λ）／∂λ≧０）を有する主屈折率ｎｙを示す。図２４に示す連続した曲線は、実験による吸収スペクトルｋｙからクラマース・クローニッヒ（Ｋ−Ｋ）関係式を用いて算出される屈折率である。実験測定値からの屈折率の乖離は、この計算において２００ｎｍ未満の吸収の実験データを測定不可能であるという事実によって説明される。屈折率スペクトル分散を補正することによって、図２５に示すようにＬＣスイッチング中の色状態の変動を充分に抑制することが可能となる。
【０２０６】
［実施例１３］
この例では、本発明による色補償された面内スイッチング液晶ディスプレイ（ＩＰＳ型ＬＣＤ）について記載する。このディスプレイは、Ｐ４５ＬＣ−４５ＡＢ−４５Ｐ−４５の設計を有する。ここで、Ｐ４５は４５°の透過軸を有する偏光子であり；ＬＣ−４５は−４５°で配向板に整合した平坦なＬＣ層であり；ＡＢ−４５は−４５°の進相軸を有する負の二軸ＡＢパネルであり；Ｐ−４５は−４５°の透過軸を有する偏光子である。分散補償のないこの最適化されたＩＰＳ型ＬＣＤ設計の性能を、図２６（ａ）〜（ｃ）に示す。図には、３つの波長λ＝４５０ｎｍ（ａ），λ＝５５０ｎｍ（ｂ），λ＝６３０ｎｍ（ｃ）に対するコンピュータでシミュレートした依存性を示す。
【０２０７】
図２７には、この場合における黒状態から白状態への電界駆動スイッチングにおける色状態の時間に対する変化を示す。屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ（正常なスペクトル分散を有する）を図２１に示す。図２７には、視野角６０°における輝度比が良好な場合（ほぼ３２５に等しい）を示すが、しかしながら、低レベルの出力強度では、Ｄｕ’ｖ’＝０．２９であり、色の変化は相当である。スペクトル分散を修正するには、ｙ方向に沿って部分的な吸収を有するＡＢパネルを作成することが必要である。図２８ａには、修正したＡＢパネルのスペクトル吸収を示し、図２８ｂには、修正したＡＢパネルのスペクトル屈折率を示す。
【０２０８】
図２９ａ〜ｃには、分散が有意に補償されることを示す。図２９には、３つの波長λ＝４５０ｎｍ（ａ），λ＝５５０ｎｍ（ｂ），λ＝６３０ｎｍ（ｃ）に対する色補償されたＩＰＳ型ＬＣＤ設計のコンピュータでシミュレートした依存性を示す。
【０２０９】
屈折率スペクトル分散を補正することによって、図３０に示すようにＬＣスイッチング中の色状態の変動を充分に抑制することが可能となる。出力強度のレベルが低く、色の変
化が小さい（Ｄｕ’ｖ’＝０．０６）場合であっても、視野角６０°における輝度比は良好である（ほぼ４２０に等しい）。液晶設計のこの実施形態では、実験のＡＢパネルの厚みは０．７マイクロメートルであり、〜２ｍｍ−１の吸収係数ｋｙによって、ｙ軸に沿った正常な入射光で有意な吸収（Ｔ〜１５％）が生じる。しかしながら、この設計では、この吸収軸は出力偏光子の吸収軸と一致する。したがって、得られる吸収は基本的にｋｘによって定義され、小さく、ほぼ約９０％の透過率を与える。大きな入射角〜６０°であっても、透過は７０％を越えるレベルで残る。
【図１】
0005809975.tif 000068
【図２】
0005809975.tif 000069
【図３】
0005809975.tif 000070
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005809975.tif 000075
【図９】
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【図１０】
0005809975.tif 000077
【図１１】
0005809975.tif 000078
【図１９】
0005809975.tif 000079
【図２２】
0005809975.tif 000080
【図２８ａ】
0005809975.tif 000081
【図２８ｂ】
0005809975.tif 000082
【図１２】
0005809975.tif 000083
【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】
0005809975.tif 000089
【図２０】
0005809975.tif 000090
【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0005809975.tif 000094
【図２６ａ】
0005809975.tif 000095
【図２６ｂ】
0005809975.tif 000096
【図２６ｃ】
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【図２７】
0005809975.tif 000098
【図２９ａ】
0005809975.tif 000099
【図２９ｂ】
0005809975.tif 000100
【図２９ｃ】
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【図３０】
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