(57)【要約】本発明は、一般構造式（Ｉ）（式中Ｙは、少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）の多環式有機化合物に関し、この多環式有機化合物は、様々な有機溶媒中で超分子を形成でき、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般構造式Ｉ
【化１】
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（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、
Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、
合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）
の多環式有機化合物であって、
前記多環式有機化合物は、前記有機溶媒中で超分子を形成でき、
前記多環式有機化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる、多環式有機化合物。
【請求項２】
前記多環式系Ｙが複素環である請求項１に記載の多環式有機化合物。
【請求項３】
前記複素環系の１つ以上のヘテロ原子が、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される請求項２に記載の多環式有機化合物。
【請求項４】
前記多環式系Ｙが、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【請求項５】
前記多環式系Ｙが、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを含む請求項１に記載の多環式有機化合物。
【請求項６】
前記多環式芳香族炭化水素が、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナ
フト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される請求項５に記載の多環式有機化合物。
【請求項７】
前記多環式系Ｙが、ペリレン、テトラピロールマクロサイクル、コロネンおよびピラジンを含むリストから選択されるフラグメントを含み、下記構造１〜４６から選択される一般構造式を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【表１】
2011513376.tif 000022
2011513376.tif 000023
2011513376.tif 000024
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【請求項８】
溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される請求項１〜７のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【請求項９】
溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している請求項１〜８のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【請求項１０】
前記架橋基Ａが、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項９に記載の多環式有機化合物。
【請求項１１】
下記ジイミドＩ．１、Ｉ．２、Ｉ．３およびＩ．４を含むリストから選択される請求項１、５、６、７、８、９または１０のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【化２】
2011513376.tif 000026
【請求項１２】
前記多環式系が、棒状超分子を、Π−Π相互作用を介して形成することができる請求項１〜１１のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【請求項１３】
前記棒状超分子が、多環式系間に、約３．１〜３．７Ａの範囲の面間間隔を有する請求項１２に記載の多環式有機化合物。
【請求項１４】
前記化合物がフォトクロミックである請求項１〜１３のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【請求項１５】
前記多環式有機化合物が、ＵＶスペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲の電磁放射線をさらに吸収することができる請求項１〜１４のいずれか一項に記載の多環式有機化合物。
【請求項１６】
下記一般構造式Ｉ
【化３】
2011513376.tif 000027
（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、
Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、
合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）
の少なくとも１つの多環式有機化合物を含む溶液であって、  前記多環式有機化合物は、前記有機溶媒中で超分子を形成でき、
前記多環式有機化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができ、
前記溶液は、有機層を形成することができ、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲の電磁放射線の異方性吸収が確保される、溶液。
【請求項１７】
一般構造式の少なくとも２つの多環式有機化合物の混合物を含み、前記溶液が、可視スペクトル範囲の少なくとも２つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる請求項１６に記載の溶液。
【請求項１８】
前記多環式系Ｙが複素環である請求項１６〜１７のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項１９】
前記複素環系Ｙのヘテロ原子が、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される請求項１８に記載の溶液。
【請求項２０】
前記多環式系Ｙが、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを含む請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項２１】
前記多環式有機化合物が、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを有する請求項１６〜１７のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項２２】
前記多環式芳香族炭化水素が、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、
アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナフト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される請求項２１に記載の溶液。
【請求項２３】
前記多環式系Ｙが、ペリレン、テトラピロールマクロサイクルおよびピラジンを含むリストから選択され、下記構造１〜４６から選択される一般構造式を有する請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の溶液。
【表２】
2011513376.tif 000028
2011513376.tif 000029
2011513376.tif 000030
2011513376.tif 000031
【請求項２４】
溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項２５】
溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している請求項１６〜２４のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項２６】
前記架橋基Ａが、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項１６〜２５のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項２７】
前記多環式有機化合物が、下記ジイミドＩ．１〜Ｉ．４を含むリストから選択される請求項１６，１７，２１〜２６のいずれか一項に記載の溶液。
【化４】
2011513376.tif 000032
【請求項２８】
前記有機溶媒が、ケトン、カルボン酸、炭化水素、環式炭化水素、クロロ炭化水素、アルコール、エーテル、エステルおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項２９】
前記有機溶媒が、アセトン、キシレン、トルエン、エタノール、メチルシクロヘキサン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、オクタン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエテン、テトラクロロエテン、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリエチルアミン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項１６〜２８のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項３０】
前記溶液が、リオトロピック液晶溶液である請求項１６〜２９のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項３１】
前記溶液が等方性溶液である請求項１６〜３０のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項３２】
前記超分子が、一般構造式Ｉの少なくとも２つの異なる化合物の相互作用により形成される請求項１６〜３１のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項３３】
前記超分子が、式Ｉの同じ化合物の相互作用により形成される請求項１６〜３２のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項３４】
界面活性剤をさらに含む請求項１６〜３３のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項３５】
可塑剤をさらに含む請求項１６〜３４のいずれか一項に記載の溶液。
【請求項３６】
可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲の電磁放射線を異方性吸収することができる少なくとも１つの有機層を含む偏光素子であって、
前記有機層が、下記一般構造式Ｉ
【化５】
2011513376.tif 000033
（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、
Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、
合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）
の少なくとも１つの多環式有機化合物を含み、
前記多環式有機化合物は、前記有機溶媒中で超分子を形成でき、
前記多環式有機化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる、偏光素子。
【請求項３７】
前記層が、一般構造式Ｉの２つ以上の前記多環式有機化合物を含み、可視スペクトル範囲の少なくとも２つの異なる所定の波長の下位範囲の電磁放射線の吸収を確保する請求項３６に記載の偏光素子。
【請求項３８】
２つ以上の有機層を含み、前記層のそれぞれが、一般構造式Ｉの異なる多環式有機化合物を含み、可視スペクトル範囲の少なくとも２つの所定の波長の下位範囲の電磁放射線の吸収を確保する請求項３６〜３７のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項３９】
前記多環式系Ｙが複素環である請求項３６〜３８のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項４０】
前記複素環系Ｙのヘテロ原子が、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される請求項３９に記載の偏光素子。
【請求項４１】
前記多環式系Ｙが、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを含む請求項３６〜４０のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項４２】
前記多環式系が、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを含む請求項３６〜３８のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項４３】
前記多環式芳香族炭化水素が、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナフト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される請求項４２に記載の偏光素子。
【請求項４４】
前記多環式系Ｙが、ペリレン、テトラピロールマクロサイクルおよびピラジンを含むリストから選択され、下記構造１〜４６から選択される一般構造式を有する請求項３６〜４３のいずれか一項に記載の偏光素子。
【表３】
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2011513376.tif 000035
2011513376.tif 000036
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【請求項４５】
前記有機化合物における溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される請求項３５〜４４のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項４６】
溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している請求項３６〜４５のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項４７】
前記架橋基Ａが、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨＯ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項４６に記載の偏光素子。
【請求項４８】
前記多環式有機化合物が、下記ジイミドＩ．１〜Ｉ．４を含むリストから選択される請求項３６，３８，４２〜４７のいずれか一項に記載の偏光素子。
【化６】
2011513376.tif 000038
【請求項４９】
前記有機溶媒が、ケトン、カルボン酸、炭化水素、環式炭化水素、クロロ炭化水素、アルコール、エーテル、エステルおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項３６〜４８のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項５０】
前記有機溶媒が、アセトン、キシレン、トルエン、エタノール、メチルシクロヘキサン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、オクタン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエテン、テトラクロロエテン、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリエチルアミン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項３６〜４９のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項５１】
前記有機化合物が、フォトクロミックである請求項３６〜５０のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項５２】
基板をさらに含む請求項３６〜５１のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項５３】
前記基板が、可視スペクトル範囲内の電磁放射線に対して透明である請求項５２に記載の偏光素子。
【請求項５４】
前記基板がポリマー製である請求項５２に記載の偏光素子。
【請求項５５】
前記基板がガラス製である請求項５２に記載の偏光素子。
【請求項５６】
前記基板がホイル製である請求項５２に記載の偏光素子。
【請求項５７】
前記有機層の上部に適用された透明接着層をさらに含む請求項３６〜５６のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項５８】
前記接着透明層に適用された保護コーティングをさらに含む請求項５７に記載の偏光素子。
【請求項５９】
前記光学的異方性有機層が少なくとも部分結晶である請求項３６〜５８のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項６０】
ａ）下記一般構造式Ｉ
【化７】
2011513376.tif 000039
（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、
Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、
合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）
の多環式有機化合物の溶液を有機溶媒中で調製する工程であって、
前記多環式有機化合物は、前記有機溶媒中で超分子を形成でき、
前記多環式有機化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる工程と、
ｂ）前記溶液の層を基板に付着させる工程と、
ｃ）乾燥して、光学的異方性層を形成する工程と
を備える、偏光素子を形成するための方法。
【請求項６１】
超分子の主要配向を与えるための、溶液層への外部からの配向動作の適用をさらに含み、前記配向動作が、前記溶液層の付着の工程ｂ）の後、または工程ｂ）と同時になされる請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記配向動作が、外部機械的、電磁配向動作およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記多環式系Ｙが複素環である請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記複素環系Ｙの１つ以上のヘテロ原子が、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記多環式系Ｙが、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを含む請求項６０〜６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
前記多環式系Ｙが、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを含む請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６７】
前記系Ｙの前記多環式芳香族炭化水素が、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナフト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記多環式系Ｙが、ペリレン、テトラピロールマクロサイクルおよびピラジンを含むリストから選択されるフラグメントを含み、下記構造１〜４６から選択される一般構造式を有する請求項６０〜６７のいずれか一項に記載の方法。
【表４】
2011513376.tif 000040
2011513376.tif 000041
2011513376.tif 000042
2011513376.tif 000043
【請求項６９】
前記有機溶媒における溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される請求項６０〜６８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７０】
溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している請求項６０〜６９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７１】
前記架橋基Ａが、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記多環式有機化合物が、下記ジイミドＩ．１〜Ｉ．４を含むリストから選択される請求項６０〜６２，６６〜７０のいずれか一項に記載の方法。
【化８】
2011513376.tif 000044
【請求項７３】
前記有機溶媒が、ケトン、カルボン酸、炭化水素、環式炭化水素、クロロ炭化水素、アルコール、エーテル、エステルおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項６０〜７２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７４】
前記有機溶媒が、アセトン、キシレン、トルエン、エタノール、メチルシクロヘキサン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、オクタン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタ
ン、トリクロロエテン、テトラクロロエテン、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリエチルアミン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される請求項６０〜７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７５】
前記基板がポリマー製である請求項６０〜７４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７６】
前記基板がガラス製である請求項６０〜７４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７７】
前記基板がホイル製である請求項６０〜７４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７８】
ウェットケミカルエッチング、ドライケミカルエッチング、プラズマエッチング、レーザーエッチングおよび研削を含むリストからの方法の１つにより、基板を除去する工程をさらに含む請求項６０〜７７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７９】
前記一般構造式Ｉの多環式有機化合物の溶液を調製する工程、前記基板に溶液層を付着させる工程および前記乾燥工程を２回以上繰り返し、得られる各光学異方性層を、前記有機溶液を用いて形成し、この溶液が前のサイクルで用いたものと同一か異なるものである請求項６０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化学、特に、多環式有機化合物、これらの化合物をベースとする光学的異方性層およびその製造方法に関する。より具体的には、本発明は、液晶ディスプレイ用光学膜、特に偏光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をベースとする偏光素子は、スクリーン、時計、計算機、コンピュータ、携帯電話等の液晶表示装置の製造に広く用いられている。ヨウ素蒸気で染色されたポリビニルアルコール膜をベースとする従来の偏光子は、高い偏光特性を有する。しかしながら、これらの偏光子は、高湿度条件下では、機械強度および安定性が低く、これらの理由から、機械的損傷または環境に対する保護のための特別な構成を必要とし、液晶素子をより複雑かつ高価なものとさせている。
【０００３】
偏光素子の代替技術の１つは、染料系の光学薄膜の製造である。有機染料が液晶相を形成する能力、染料溶液からの膜の作製方法および染料系薄膜の光学特性は、非特許文献１に記載されている。
【０００４】
直線偏光素子は、通常、二色性であり、すなわち、電磁放射線の２つの直交する偏光成分の一方を吸収し、他方を透過する能力を意味する。二色性材料の分子の不規則配置により、個々の分子による選択的吸収が、偏光効果を互いに打ち消す。このように、正味の直線偏光を達成するには、分子を配向することが、通常、必要とされる。二色性染料をはじめとする特定の分子は、溶液において、かかる配向構造、すなわち、超分子構造を形成することができる。このようにして得られた薄膜には、基板表面の事前の機械的配向か、外部からの機械的、電磁またはその他配向動作を、基板の液晶相材料に適用するかのいずれかにより、異方性が付与される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ジェイ・リドン（Ｊ．Ｌｙｄｏｎ）、Ｃｈｒｏｍｏｎｉｃｓ、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、Ｗｉｌｅｙ  ＶＣＨ、ワインハイム（Ｗｅｉｎｈｅｉｍ）（１９９８年）、第２Ｂ巻、９８１〜１００７ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スルホ基が水溶性を与え、安定なリオトロピック液晶相を形成することのできる水溶性染料の分子配向層の薄膜を含む偏光子は知られている。前述の偏光子に用いられる水溶性有機化合物の一般的な欠点は、これらの化合物をベースとする有機層は、高湿度条件下では、安定性が低く、透過光の偏光解消があることである。このように、良好な環境安定性および機械的強度を備えた新たな偏光材料が必要とされている。本発明は、上述した問題への対処を示唆するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の明細書および請求項で用いた様々な用語の定義を以下に挙げる。
「部分芳香族」という用語は、分子内の芳香族共役系のことを指す。芳香族系としては、これらに限られるものではないが、ベンゼン、ナフタレン、コロネン等のリストから選択される。
【０００８】
「偏光素子」または「偏光子」という用語は、偏光のある状態下で、特定の波長下位範囲の光の特定の成分を透過し、他の成分はブロックする光学素子を意味するのに用いられる。典型的な偏光素子は、異方性吸収層、基板からなるが、追加の層を含んでいてもよい。追加の層は、最終光学素子、例えば、液晶ディスプレイの設計および種類に応じて、保護層、接着層およびその他を含んでいてよい。
【０００９】
「吸収層」という用語は、開示された多環式有機化合物の有機溶媒溶液から得られる光学的異方性層のことを指す。本明細書で用いる層とは、その層の数にかかわらず、吸収層で形成された任意のスタックのことも意味する。
【００１０】
「可視スペクトル範囲」という用語は、下方境界が約４００ｎｍに等しく、上方境界が約７００ｎｍに等しいスペクトル範囲のことを指す。
本発明のより完全な評価およびその利点は、以下の詳細な説明を参照することにより、より良く理解され、全て本開示内容の一部を成す添付の実施例および明細書に関連させて考慮することにより、容易に達成されるであろう。
【００１１】
第１の態様において、本発明は、下記一般構造式Ｉの多環式有機化合物を提供する。
【００１２】
【化１】
2011513376.tif 000003
【００１３】
（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）本発明の多環式有機化合物は、有機溶媒中で超分子を形成でき、化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる。
【００１４】
第２の態様において、本発明は、下記一般構造式Ｉの少なくとも１つの多環式有機化合物を含む溶液を提供する。
【００１５】
【化２】
2011513376.tif 000004
【００１６】
（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）該多環式有機化合物は、有機溶媒中で超分子を形成でき、化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる。溶液は、少なくとも１つの有機層を形成する
ことができ、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲の電磁放射線の異方性吸収が確保される。
【００１７】
第３の態様において、本発明は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲の電磁放射線を異方性吸収することができる少なくとも１つの有機層を含む偏光素子を提供する。有機層は、下記一般構造式Ｉの少なくとも１つの多環式有機化合物を含む。
【００１８】
【化３】
2011513376.tif 000005
【００１９】
（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０である。）
第４の態様において、本発明は、偏光素子を形成する方法を提供する。開示された方法は以下の工程を含む。
【００２０】
ａ）下記一般構造式Ｉ
【００２１】
【化４】
2011513376.tif 000006
【００２２】
（式中、Ｙは少なくとも部分芳香族である主に平面の多環式系であり、Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は、有機溶媒における溶解度を与える異なる基で、合計（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または８である。）の多環式有機化合物の溶液を有機溶媒中で調製する工程であって、多環式有機化合物は、有機溶媒中で超分子を形成でき、該化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる工程、
ｂ）溶液の層を基板に付着させる工程、
ｃ）乾燥して、光学的異方性層を形成する工程。
【００２３】
開示された多環式有機化合物の一実施形態において、多環式系Ｙは、二重結合および三重結合あるいはその一方の共役系を含み、共役二重および三重結合の分子中のΠ−Π＊遷移によって、可視スペクトル範囲の電磁放射線の吸収が確保される。
【００２４】
開示された多環式有機化合物の他の実施形態において、多環式系Ｙは複素環である。さらに他の実施形態において、複素環系のヘテロ原子は、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される。開示された多環式有機化合物のさらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピ
ラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを含む。
【００２５】
開示された多環式有機化合物のさらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを含む。他の実施形態において、多環式芳香族炭化水素は、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナフト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される。
【００２６】
さらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、ペリレン、テトラピロールマクロサイクル、コロネンおよびピラジンを含むリストから選択されるフラグメントを含み、表１に示される構造１〜４６から選択される一般構造式を有する。
【００２７】
表１．ペリレン、テトラピロールマクロサイクル、コロネンおよびピラジンから選択されるフラグメントを備える多環式系Ｙ
【００２８】
【表１】
2011513376.tif 000007
【００２９】
2011513376.tif 000008
【００３０】
2011513376.tif 000009
【００３１】
2011513376.tif 000010
【００３２】
2011513376.tif 000011
【００３３】
開示された多環式有機化合物の一実施形態において、有機化合物における溶解度を与えるＷ基は、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される。一実施形態において、該Ｗ基は、多環式系Ｙに、少なくとも１つの共有結合を介して結合している。さらに他の実施形態において、アルキル基は、少なくとも２つの共有結合を介して、多環式系Ｙに結合することによりサイクルを形成する。アルキル鎖間の疎水性相互作用により、超分子が形成されて溶解度が改善され、不飽和結合の分子間π−π相互作用が、有機溶媒の溶液において超分子を確実に形成するのに大きな役割を果たす。以降、「超分子」という用語には、溶液中の分子凝集体が含まれ、超分子の種類には、棒状、ラメラ状超分子および当業者に知られたその他の種類が含まれる。
【００３４】
開示された多環式有機化合物の他の実施形態において、Ｗ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している。さらに他の実施形態において、架橋基Ａは、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。
【００３５】
本発明の一実施形態において、多環式有機化合物は、表２に示すジイミドＩ．１、Ｉ．２、Ｉ．３およびＩ．４を含むリストから選択され、Ｉ．１はペリレンジイミドであり、Ｉ．２〜Ｉ．４はコロネンジイミドである。
【００３６】
表２．本発明による多環式有機化合物の例：ジイミド
【００３７】
【表２】
2011513376.tif 000012
【００３８】
開示された多環式有機化合物の一実施形態において、該多環式系は、Π−Π相互作用を介して、棒状超分子を形成することができる。開示された多環式有機化合物の他の実施形態において、棒状超分子は、多環式系間に、約３．１〜３．７Ａの範囲の面間間隔を有す
る。本発明のさらに他の実施形態において、該化合物はフォトクロミックである。本発明のさらに他の実施形態において、多環式有機化合物が、ＵＶスペクトル範囲の少なくとも１つの電磁放射線をさらに吸収することができる。
【００３９】
本発明はまた、上記に開示された溶液も提供する。本発明の一実施形態において、溶液は、一般構造式Ｉの少なくとも２つの多環式有機化合物の混合物を含み、該多環式有機化合物は、可視スペクトル範囲の少なくとも２つの下位範囲において電磁放射線を吸収することができる。
【００４０】
開示された溶液の他の実施形態において、多環式系Ｙは複素環である。該多環式系のヘテロ原子は、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される。本発明のさらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを含む。
【００４１】
開示された溶液の他の実施形態において、多環式系Ｙは、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを含む。本発明のさらに他の実施形態において、多環式芳香族炭化水素は、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナフト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される。
【００４２】
開示された溶液のさらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、ペリレン、テトラピロールマクロサイクル、コロネンおよびピラジンを含むリストから選択されるフラグメントを含み、表１に示される構造１〜４９から選択される一般構造式を有する。
【００４３】
開示された溶液の一実施形態において、有機化合物における溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つは、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される。一実施形態において、該Ｗ基は、多環式系Ｙに、少なくとも１つの共有結合を介して結合している。さらに他の実施形態において、アルキル基は、少なくとも２つの共有結合を介して、多環式系Ｙに
結合することによりサイクルを形成する。アルキル鎖間の疎水性相互作用により、超分子が形成されて溶解度が改善され、不飽和結合の分子間π−π相互作用が、有機溶媒の溶液において超分子を確実に形成するのに大きな役割を果たす。
【００４４】
開示された溶液の他の実施形態において、Ｗ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している。さらに他の実施形態において、架橋基Ａは、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。
【００４５】
開示された溶液のさらに他の実施形態において、本発明の多環式化合物は、表２に示す化合物Ｉ．１、Ｉ．２、Ｉ．３およびＩ．４を含むリストから選択される。
開示された溶液のさらに他の実施形態において、有機溶媒は、ケトン、カルボン酸、炭化水素、環式炭化水素、クロロ炭化水素、アルコール、エーテル、エステルおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。開示された溶液の好ましい実施形態において、有機溶媒は、アセトン、キシレン、トルエン、エタノール、メチルシクロヘキサン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、オクタン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエテン、テトラクロロエテン、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリエチルアミン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。
【００４６】
本発明のさらに他の実施形態において、開示された溶液は、リオトロピック液晶溶液である。本発明のさらに他の実施形態において、溶液は、等方性溶液である。
開示された溶液の一実施形態において、超分子は、該式Ｉの少なくとも２つの異なる化合物の相互作用により形成される。開示された溶液の他の実施形態において、超分子は、一般構造式Ｉの同じ化合物の相互作用により形成される。
【００４７】
本発明の他の実施形態において、溶液は、有機溶媒に可溶な界面活性剤および可塑剤あるいはその一方等の添加剤をさらに含む。添加剤および可塑剤あるいはその一方は、溶液の配向を損なわない化合物から選択される。
【００４８】
本発明はまた、上記に開示された偏光素子も提供する。開示された偏光素子の一実施形態において、該層は、一般構造式Ｉの２つ以上の該多環式化合物を含み、可視スペクトル範囲の少なくとも２つの異なる所定の波長の下位範囲の電磁放射線の吸収を確保する。本発明の他の実施形態において、偏光素子は、２つ以上の有機層を含み、該層のそれぞれが、一般構造式Ｉの異なる多環式化合物を含み、可視スペクトル範囲の少なくとも２つの所定の波長の下位範囲の電磁放射線の吸収を確保する。本実施形態において、偏光素子は２つの有機層を含んでいてよい。１つの層は、一般構造式Ｉのある種類の多環式化合物を含み、可視スペクトル範囲の１つの所定の波長の下位範囲の電磁放射線の吸収を確保する。他の層は、一般構造式Ｉの他の種類の多環式化合物を含み、可視スペクトル範囲の他の所定の波長の下位範囲の電磁放射線の吸収を確保する。
【００４９】
偏光素子の他の実施形態において、多環式系Ｙは複素環である。該多環式系のヘテロ原子は、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される。偏光素子のさらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを
含む。
【００５０】
開示された偏光素子の他の実施形態において、多環式系Ｙは、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを含む。さらに他の実施形態において、多環式芳香族炭化水素は、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナフト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される。
【００５１】
開示された偏光素子のさらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、ペリレン、テトラピロールマクロサイクルおよびピラジンを含むリストから選択されるフラグメントを含み、表１に示される構造１〜４９から選択される一般構造式を有する。
【００５２】
開示された偏光素子の一実施形態において、有機化合物における溶解度を与えるＷ基は、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される。開示された偏光素子の他の実施形態において、溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している。さらに他の実施形態において、架橋基Ａは、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。
【００５３】
開示された偏光素子のさらに他の実施形態において、本発明の多環式化合物は、表２に示す化合物Ｉ．１、Ｉ．２、Ｉ．３およびＩ．４を含むリストから選択される。
開示された偏光素子の一実施形態において、有機溶媒は、ケトン、カルボン酸、炭化水素、環式炭化水素、クロロ炭化水素、アルコール、エーテル、エステルおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。開示された溶液の好ましい実施形態において、有機溶媒は、アセトン、キシレン、トルエン、エタノール、メチルシクロヘキサン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、オクタン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエテン、テトラクロロエテン、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリエチルアミン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。開示された偏光素子の他の実施形態において、有機化合物はフォトクロミックである。
【００５４】
本発明の一実施形態において、開示された偏光素子は、基板をさらに含む。開示された
偏光素子の他の実施形態において、基板は、可視スペクトル範囲内の電磁放射線に対して透明である。開示された偏光素子のさらに他の実施形態において、基板は、ポリマー製であってよい。さらに他の実施形態において、基板は、ガラス製であってよい。反射型ＬＣＤについては、基板は、鏡面または拡散反射表面を有するホイル製であってよい。一実施形態において、偏光素子は、有機層の上部に適用された透明接着層をさらに含む。さらに他の実施形態において、偏光素子は、接着透明層に適用された保護コーティングをさらに含む。
【００５５】
偏光素子の一実施形態において、光学的異方性有機層は、少なくとも部分結晶である。
本発明はまた、上記に開示された偏光素子を製造する方法も提供する。本発明の一実施形態において、開示された方法は、超分子の主要配向を与えるための、溶液層への外部からの配向動作の適用をさらに含む。配向動作は、溶液層の付着の工程ｂ）の後になされる。他の実施形態においては、工程ｂ）と同時になされてもよい。配向動作は、外部機械的、電磁、その他業界で公知の配向動作およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。
【００５６】
開示された方法の他の実施形態において、多環式系Ｙは複素環である。開示された方法のさらに他の実施形態において、複素環系Ｙの少なくとも１つのヘテロ原子は、Ｎ、ＯおよびＳを含むリストから選択される。さらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾ［ｂ］フラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾ［ｂ］チオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾールを含むリストから選択される少なくとも１つのフラグメントを含む。開示された方法の他の実施形態において、多環式系Ｙは、多環式芳香族炭化水素を表わす少なくとも１つのフラグメントを含む。さらに他の実施形態において、系Ｙの多環式芳香族炭化水素は、アセナフテン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、アンタントレン、ベンゾ［ａ］コロネン、ベンゾ［ａ］ナフタセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオレン、ベンゾ［ｃ］クリセン、ベンゾ［ｃ］フェナントレン、ベンゾ［ｅ］ピレン、ベンゾ［ｇｈｉ］フルオランテン、ベンゾ［ｇｈｉ］ナフト［ｃｄｅ］ペリレン、ベンゾ［ｇｈｉ］ペリレン、ベンゾ［ｊ］フルオランテン、ベンゾ［ｒｓｔ］ジナフト［ｄｅｆｇ，ｉｊｋｌ］ペンタフェン、ベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１，１０，９−ｃｄｅ］ペンタフェン、ベンズ［ａ］アントラセン、ベンズ［ｅ］アセフェナントリレン、ベンズ［ｒｓｔ］アントラ［ｃｄｅ］ペンタフェン、ビフェニレン、クリセン、コロネン、ジベンゾ［ｂ，ｄｅｆ］クリセン、ジベンゾ［ｂｃ，ｅｆ］コロネン、ジベンゾ［ｃｄ，ｌｍ］ペリレン、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン、ジベンゾ［ｊ，ｌｍ］ナフト［ａｂ］ペリレン、ジベンズ［ａ，ｃ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｊ］アントラセン、ジナフト［ｄｅｆｇ，ｏｐｑｒ］ペンタセン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ，ｏ］ペリレン、ナフタセン、ナフタレン、ナフト［ａ］アントラセン、ナフト［ｂｃｄ］ペリレン、ナフト［ｄ］コロネン、ペンタベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｊ，ｌｍ］ペリレン、ペンタセン、ペンタフェン、ペリレン、フェナントレン、フェナントロ［３，４−ｃ］フェナントレン、ピセン、ピラントレン、ピレン、クアテリレン、テトラベンゾ［ａ，ｃｄ，ｆ，ｌｍ］ペリレン、テリレン、トリナフチレン、テトラナフチレンおよびトリフェニレンを含むリストから選択される。
【００５７】
開示された方法のさらに他の実施形態において、多環式系Ｙは、ペリレン、テトラピロールマクロサイクル、コロネンおよびピラジンを含むリストから選択されるフラグメントを含み、表１に示される構造１〜４９から選択される一般構造式を有する。
【００５８】
開示された方法の一実施形態において、有機溶媒における溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つは、直鎖および分岐の（Ｃ１−Ｃ３５）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３５）アルケニルおよび（Ｃ２−Ｃ３５）アルキニルを含むリストから選択される。
【００５９】
開示された方法の一実施形態において、溶解度を与えるＷ基の少なくとも１つが、多環式系Ｙに、架橋基Ａを介して結合している。さらに他の実施形態において、架橋基Ａは、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−（ＳＯ２）ＮＨ−、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＮＨ−、＞Ｎ−およびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。
【００６０】
開示された方法のさらに他の実施形態において、本発明の多環式化合物は、表２に示す化合物Ｉ．１、Ｉ．２、Ｉ．３およびＩ．４を含むリストから選択される。
開示された方法の一実施形態において、有機溶媒は、ケトン、カルボン酸、炭化水素、環式炭化水素、クロロ炭化水素、アルコール、エーテル、エステルおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。開示された方法の好ましい実施形態において、有機溶媒は、アセトン、キシレン、トルエン、エタノール、メチルシクロヘキサン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、オクタン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエテン、テトラクロロエテン、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリエチルアミン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の組み合わせを含むリストから選択される。
【００６１】
開示された方法の一実施形態において、基板はポリマー製である。他の実施形態において、基板は、ガラス製である。さらに他の実施形態において、基板は、鏡面または拡散反射表面を有するホイル製である。
【００６２】
本発明の他の実施形態において、方法は、ウェットケミカルエッチング、ドライケミカルエッチング、プラズマエッチング、レーザーエッチングおよび研削を含むリストから選ばれる方法の１つにより、基板を除去する工程をさらに含む。開示された方法の一実施形態において、一般構造式Ｉの多環式有機化合物の溶液を調製する工程、基板に溶液層を付着させる工程および乾燥工程の連続工程を、２回以上繰り返し、得られる各光学異方性層を、有機溶液を用いて形成し、この溶液は前のサイクルで用いたものと同一か異なるものであり、可視スペクトル範囲の少なくとも１つの所定の波長の下位範囲において、電磁放射線を吸収する。
【００６３】
本発明の概要を示してきたが、例示のためにのみ与えられ、添付の請求項の範囲を限定するものではない、特定の好ましい実施形態および図面を参照することにより、さらに理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による偏光素子の概略を示す断面図。
【図２】偏光素子の作製の実施形態に用いるコロネン誘導体を示す化学式。
【図３】本発明の実施形態による偏光素子の典型的な吸収スペクトル。
【図４】本発明の一実施形態による偏光素子の二色比を示すグラフ。
【図５】本発明の一実施形態による偏光素子のコントラスト比を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
本発明のその他の目的および利点は、実施例の詳細な説明および添付の請求項を読めば明らかとなるであろう。以下の実施例は、本発明の特定の化合物の作製方法および使用に
ついての詳細な説明である。各多環式系Ｙについて１つのみの詳細な合成例しかないが（表１）、本発明の範囲がこれらの具体的な構造に限定されず、異なるＷ基によるその他多くの変形が提供された手順を用いて容易に得られるものと考えられる。実施例は、本発明の実施形態を例示するために提供されているものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
【００６６】
偏光素子の詳細な作製を説明する以下の実施例は、例示のためであり、当業者であれば、本発明の任意の他の化合物により偏光素子を得ることができる。以下の実施例において、パーセンテージは全て重量パーセンテージであり、温度は全て摂氏である。
【００６７】
（実施例１）
実施例１は、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−エチルヘキシル）−１，７−ジ（ヘキシ−１−ニル）ペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミド（Ｉ．１、表２）の調製を説明するものである。
【００６８】
【化５】
2011513376.tif 000013
【００６９】
合成手順をスキーム１に示す。ペリレンジイミドＩ．５が、スキーム１の最初の化合物として示されている。ペリレンジイミドＩ．５（４．２ｇ、５．４ｍｍｏｌ）を、温度計、アルゴン注入管、空気冷却器およびバブルカウンターを備えた０．６Ｌの三つ口フラスコに入れた。
【００７０】
装置を排気し、数回、アルゴンを充填した。無水脱気テトラヒドロフラン（４００ｍＬ）、続いて、トリエチルアミン（６．６ｇ、９．０ｍＬ、６６ｍｍｏｌ）、ビス（トリフェニルホスフィン）塩化パラジウム（ＩＩ）（０．３８ｇ、０．５４ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）（０．２０ｇ、１．１ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（０．１４ｇ、０．５４ｍｍｏｌ）を反応容器に添加した。僅かに沸騰するまで、得られた懸濁液を排気してから、反応容器をアルゴンで充填した。最後の工程を、膜ポンプの真空を用いて、３回繰り返した。次に、１−ヘキシンを添加し（２．２ｇ、３．１８ｍＬ、１５ｍｍｏｌ）、反応混合物が軽く沸騰するまで（６４℃）、反応混合物を、攪拌を同時にしながら加熱した。加熱を１４時間続けた。薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ、Ｍｅｒｃｋ、シリカゲル６０ＵＶ２５４、溶離剤クロロホルム−酢酸エチル１００：１）は、初期のペリレンジイミドＩ．５の存在は示さない。
【００７１】
得られた暗紫色溶液を、少量の沈殿物から、ろ過により分離し、減圧下で初期の容積の半分まで蒸発させ（ロータリーエバポレータ）、７０ｍＬの塩酸（３６％）と氷と水（２
００ｍＬ）の混合物へ注いだ。得られた混合物を、ジクロロメタン（５００ｍＬ）で抽出し、有機相を水で洗い（３×２００ｍＬ）、シリカゲル（２００ｍＬ）を通してろ過した。ろ液をろ紙を通してろ過し、１００ｍＬの容積までロータリーエバポレータで蒸発させた。イソプロパノールを添加し（２５０ｍＬ）、合計容積を１４５ｍＬ（１１４〜１１７ｇ）まで減じた。次に、メタノールを、手で攪拌しながら、滴下して加えた（８０ｍＬ）。分離した暗紫色結晶をろ過した。収量は４〜５ｇであった。結晶をジクロロメタン（１００ｍＬ）に溶解し、イソプロパノールを加え（２００ｍＬ）、溶液の合計容積を１４５ｍＬまで減じた。メタノール（６０ｍＬ）を攪拌しながら、滴下して加えた。分離した暗紫色の結晶をろ過した。形成した結晶を、それぞれ２０ｍＬと３ｍＬのイソプロパノール−メタノール混合物で洗い、３時間４０℃で、真空中にて乾燥した。
【００７２】
Ｎ，Ｎ’−ジ（２−エチルヘキシル）−１，７−ジ（ヘキシ−１−ニル）ペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミドＩ．１の収量は、３．１ｇ（７４％）であった。
【００７３】
（実施例２）
実施例２は、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−エチルヘキシル）−５，１１−ジブチルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボキシジイミド（Ｉ．２、表２）の調製を説明するものである。
【００７４】
【化６】
2011513376.tif 000014
【００７５】
合成手順をスキーム２に示す。１００ｍＬトルエン中、１．５ｇのＮ，Ｎ’−ジ（２−エチルヘキシル）−１，７−ジ（ヘキシ−１−ニル）ペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミド（Ｉ．１）と３．０ｍＬの１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデ−７−セン（ＤＢＵ）の混合物を、２０時間、アルゴン雰囲気下で還流した。冷却後、得られた混合物を６Ｎ塩酸（３００ｍＬ）に注ぎ、塩化メチレン（５００ｍＬ）で抽出した。有機相を分離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶液をろ過し、濃縮し、熱メタノール中で結晶化して、粗Ｎ，Ｎ’−ジ（２−エチルヘキシル）−５，１１−ジブチルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボキシジイミド（１．３ｇ）を生成した。生成物をカラムで、シリカゲルおよびクロロホルム−石油エーテル（３：１）でできた溶離剤により精製した。
【００７６】
（実施例３）
実施例３は、主に平面の多環式系を表１の構造式３１に示したＮ，Ｎ’−（１−ウンデシル）ドデシル−５，１１−ジヘキシルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボキシジ
イミドの調製を説明するものである。本実施例はまた、表１に示した構造式２６、３２および３３の多環式芳香族系を有する化合物の合成の代表でもある。合成手順をスキーム３に示す。６工程が含まれる。
【００７７】
【化７】
2011513376.tif 000015
【００７８】
市販のペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボン酸二無水物（１００．０ｇ、０．２５５ｍｏｌ）を、１００％硫酸（８４５ｍＬ）中、臭素（２９ｍＬ）とヨウ素（２．３８ｇ）の混合物により、８５℃以下で臭化した。１，７−ジブロモペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボン酸二無水物の収量は、９０ｇ（６４％）であった。
【００７９】
分析：計算：Ｃ２４Ｈ６Ｂｒ２Ｏ６、Ｃ５２．４０、Ｈ１．１０、Ｂｒ２９．０５、Ｏ１７．４５％、実測：Ｃ５２．２９、Ｈ、１．０７、Ｂｒ２８．７９％。吸収スペクトル（９３％硫酸中９．８２×１０−５Ｍ溶液）：４０５（９５７２）、５１６（２７８９２）、５５３（３７７６９）。
【００８０】
Ｎ−メチルピロリドン（３９０ｍＬ）中、１，７−ジブロモペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボン酸二無水物（３０．０ｇ）とシクロヘキシルアミン（１８．６ｍＬ）の８５℃以下での反応により、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−１，７−ジブロモペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミドを合成した。Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−１，７−ジブロモペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミドの収量は、３０ｇ（７７％）であった。
【００８１】
Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ反応（薗頭反応）によるＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−１，７−ジ（オクチ−１−ニル）ペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミド：ビス（トリフェニルホスフィン）塩化パラジウム（ＩＩ）（２．４２ｇ）、トリフェニルホスフィン（０．９ｇ）およびヨウ化銅（Ｉ）（０．６６ｇ）の存在下、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−１，７−ジブロモペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミド（２４．７ｇ）およびオクチン−１（１５．２ｇ）。Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−１，７−ジ（オクチ−１−ニル）ペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミドの
収量は、１５．７ｇ（６０％）であった。
【００８２】
トルエン（４００ｍＬ）中、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−１，７−ジ（オクチ−１−ニル）ペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミド（７．７ｇ）を、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデ−７−セン（０．６ｍｌ）の存在下、１００〜１１０℃で２０時間加熱することにより、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−５，１１−ジヘキシルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボキシジイミドを合成した。
【００８３】
ｔｅｒｔ−ブタノール（４００ｍＬ）と水（０．４ｍＬ）の混合物中、８５〜９０℃でのＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−５，１１−ジヘキシルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボキシジイミド（６．４ｇ、８．３ｍｍｏｌ）の、水酸化カリウム（７．０ｇ、８５％）による加水分解により、５，１１−ジヘキシルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボン酸二無水物を調製した。５，１１−ジヘキシルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボン酸二無水物の収量は、４．２ｇ（８３％）であった。
【００８４】
５，１１−ジ（ヘキシル）コロネン−２，３：８，９−テトラカルボン酸二無水物と１２−トリコサンアミンの反応によるＮ，Ｎ’−（１−ウンデシル）ドデシル−５，１１−ジヘキシルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボキシジイミド。５，１１−ジ（ヘキシル）コロネン−２，３：８，９−テトラカルボン酸二無水物（３．４４ｇ）、１２−トリコサンアミン（７．３８ｇ）、安息香酸（４５ｍｇ）および３−クロロフェノール（１５ｍｌ）を排気し、アルゴンにより、室温で２回、１００℃で２回飽和した。反応混合物を、１４０℃以下で１時間、１６０〜１６５℃で２０時間、アルゴンを流して攪拌した。その後、反応混合物を、１００℃以下で攪拌し、１０ｍｍＨｇで３０分間真空にした。次に、装置を再度アルゴンで充填し、加熱をさらに２４時間続けた。Ｎ，Ｎ’−（１−ウンデシル）ドデシル−５，１１−ジヘキシルコロネン−２，３：８，９−テトラカルボキシジイミド調製の収量は、５．０ｇ（７０％）であった。
【００８５】
（実施例４）
実施例４は、主に平面の多環式系を表１の構造式３４に示した亜鉛−４，４’，４’’，４’’’−テトラカルボキシフタロシアニンの調製を説明するものである。本実施例はまた、表１に示した構造式３５、３６および３７の多環式芳香族系を有する化合物の合成の代表でもある。合成手順をスキーム４に示す。ワンポットで実施される２工程が含まれる。
【００８６】
【化８】
2011513376.tif 000016
【００８７】
Ａ．亜鉛−４，４’，４’’，４’’’−テトラカルボキシフタロシアニンの合成
無水トリメリット酸（１０ｇ）、尿素（３０ｇ）、塩化亜鉛（ＩＩ）（３．０５ｇ）およびモリブデン酸アンモニウム（１ｇ）の混合物を、ニトロベンゼン（２００ｍｌ）中、
５時間、１６０〜１６５℃で攪拌した。自冷後、沈殿物をろ過し、水およびアセトンで濯いだ。ろ過ケークを、沸騰した３０％水酸化カリウム溶液（２００ｍｌ）で、６時間攪拌した。冷却後、反応混合物を水（４００ｍｌ）で希釈し、ろ過した。ろ液を濃塩酸で酸性化した。沈殿物をろ過し、水（２００ｍｌ）に懸濁し、ろ過し、水で濯いだ。収量は、０．７８ｇ。
【００８８】
（実施例５）
実施例５は、主に平面の多環式系を表１の構造式４４に示した９−（ホルミルオキシ）キノキサリノ［２，３−ｂ］フェナジン−２−カルボン酸の調製を説明するものである。合成手順をスキーム５に示す。１工程が含まれる。
【００８９】
【化９】
2011513376.tif 000017
【００９０】
Ｎ−メチルピロリドン（３０ｍｌ）中３，４−ジアミノ安息香酸（１．２ｇ）および２，５−ジヒドロキシ−１，４−ベンゾキノン（０．５ｇ）の混合物を１３時間沸騰させた。自冷後、反応塊を水（３０ｍｌ）で希釈した。沈殿物をろ過し、５０％Ｎ−メチルピロリドンおよび水で濯いだ。ろ過ケークを、水（１５０ｍｌ）と濃アンモニア溶液（１０ｍｌ）の混合物に溶解した。酢酸（１０ｍｌ）を溶液に添加した。沈殿物をろ過し、ろ過器で水で濯いだ。生成物を、位置異性体の混合物として単離した。
【００９１】
（実施例６）
実施例６は、主に平面の多環式系を表１の構造式１９に示したＮ，Ｎ’−（４−オクチル）フェニル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミドの調製を説明するものである。本実施例はまた、表１に示した構造式１、６および１０の多環式芳香族系を有する化合物の合成の代表でもある。合成手順をスキーム６に示す。３工程が含まれる。
【００９２】
【化１０】
2011513376.tif 000018
【００９３】
Ａ．ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物の合成
ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸の二無水物を、アルカリ溶融の標準的な手順を用いて、２工程で調製し、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸を生成した後、酸支援脱水により、対応の二無水物とした。
Ｂ．Ｎ，Ｎ’−（４−オクチル）フェニル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミドの合成
４−オクチルアニリン（２．１０ｇ、１１ｍｍｏｌ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物（２．２０ｇ、３．７０ｍｍｏｌ）および安息香酸（０．０２０ｇ、０．１６ｍｍｏｌ）を混合し、ｍ−ＣｌＰｈＯＨを加えた（９ｍＬ）。混合物を、４０時間１５０℃で、攪拌しながら加熱した。溶媒を真空で除去し、残渣を、カラムクロマトグラフィーを用いて、シリカゲルで、溶離剤としてトルエン−石油エーテル混合物を用いて精製した。収量は、２．６ｇ（７４％）。
【００９４】
（実施例７）
実施例７は、主に平面の多環式系を表１の構造式４および６に示した、スキーム７に示す化合物ＡおよびＢの調製を説明するものである。本実施例はまた、表１に示した構造式７の多環式芳香族系を有する化合物の合成の代表でもある。合成経路をスキーム７に示す。実施例６に調製を記載したペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物から始まる１工程が含まれる。
【００９５】
【化１１】
2011513376.tif 000019
【００９６】
化合物ＡおよびＢを、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物および４，５−ビス（ヘキシルオキシ）ベンゼン−１，２−ジアミンから、実施例６に記載したのと同様の手順を用いて合成した。典型的には、標準的技術によって、クロマトグラフィーにより分離可能な位置異性体ＡおよびＢの混合物となる。
【００９７】
（実施例８）
実施例８は、主に平面の多環式系を表１の構造式４０に示した化合物Ｃの調製を説明するものである。本実施例はまた、表１に示した構造式３９の多環式芳香族系を有する化合物の合成の代表でもある。合成手順をスキーム８に示す。１工程が含まれる。
【００９８】
【化１２】
2011513376.tif 000020
【００９９】
化合物Ｃを、ペリレン−１，１’，３，３’−テトラオキソ−１，１’，３，３’−テトラヒドロ−６，６’−ビベンゾ［デ］イソクロメン−７，７’−ジカルボン酸および３，４−ジアミノ安息香酸から、実施例６に記載したのと同様の手順を用いて合成した。典型的には、標準的技術によって、クロマトグラフィーにより分離可能な位置異性体の混合物となる。
【０１００】
（実施例９）
図１に示す本発明による二色性偏光素子は、基板１に配置される少なくとも１つの異方性吸収光学層２の形成により得られる。有機化合物の配向分子を含む層２は、公知の方法の１つにより生成してよい。
【０１０１】
化合物１０は、本発明による偏光素子の作製に用いられる。酢酸エチルを溶媒として用いる。染料を、液晶（ＬＣ）溶液とした。得られたＬＣ溶液を、ストリップとして、基板の端部から１．５ｃｍの距離で、ガラス基板に適用した（１０×１０ｃｍ２）。ガラス基板は、可視スペクトル範囲の電磁放射線に対して透明である。基板を、直線移動ステージに固定した。直径２ｃｍの非回転ローラを、基板に対して押しつける。所望の染料溶液層厚さを、ローラに固定された２つのスペーサにより制御する。固定された基板と共にステージを、約１０ｃｍ／秒の速度で動かす。ＬＣ溶液の超分子の配向は、層形成のプロセスにおける調心外力を変えることにより制御される。例えば、電磁、機械等の異なる調心外力をこのために用いてよい。調心外力の強度は、ＬＣ溶液の特性、例えば、化学物質含量、濃度、温度により決まる。層厚さは、約５〜１０μｍである。
【０１０２】
方法の次の工程は乾燥である。光学異方性有機層の前に配向した構造を阻害しないよう、溶媒除去速度は速すぎてはいけない。本実験では、乾燥は室温および６０％湿度で行った。
【０１０３】
次に、透明接着層３（ポリアクリレート、ポリビニルブチラール等）を、通常の製造技術に従って、有機層２の上部に適用した。接着層の材料には、低吸収力、低屈折率および水不溶性という要求（要件）を課した。
【０１０４】
少なくともポリマー保護層４は、搬送中の損傷から偏光素子を保護するために形成される。本実施例において、偏光素子は半製品であり、偏光子として、例えば、液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）において用いることができる。保護層４の除去の際に、残りの多層構造を、接着層を備えたＬＣＤガラスに適用する。
【０１０５】
生成された偏光素子は、厚さ約０．３〜０．４μｍの光学異方性層を含み、７．０（最大９．０）の平均二色比を有している。開示された方法は、層の表面と、バッチ毎の両方についてパラメータの良好な再現性を有する。
【０１０６】
（実施例１０）
実施例１０は、表１の構造３１に示す多環式系Ｙの有機化合物をベースとする偏光素子の作製について説明するものである。化学組成を選択することによる分子間の相互作用および自己集合性の制御が、溶解度を調整する主な因子である。アルキルが周囲にある多環芳香族分子間の可能な相互作用の中でも、Πスタッキングおよび疎水性相互作用を、リオメソ相形成の２つの主な原動力として選択することができる。
【０１０７】
自己会合の顕著な傾向のある分子が、必要な事前規則性を有していることから、面内スタック分布を得るのに好適である。凝集傾向は、選択した溶媒に応じて異なる。トルエン、ニトロベンゼン等の芳香族溶媒は、芳香族溶質間のΠスタッキングを抑制する。かかる相互作用は、溶質間の相互作用より優先される傾向があるからである。反対に、オクタンまたはデカン等の脂肪族溶媒の分子は、周囲の分子との疎水性相互作用を生じて、芳香族スタッキングを改善する。図２に示すコロネン誘導体を本実施例に用いる。
【０１０８】
それは、様々な溶媒に可溶の、アルキル置換基を有する平坦な多環式化合物である。オクタン中２０％溶液でリオメソ相を与える。
リオトロピック液晶を付着させ、調心剪断力を適用する。コーティング液もまた、等方性溶液として調製することができる。この場合、乾燥速度と、事前凝集種が付着方向に調心される付着速度との間が最良の関係である。基板を擦るという事前処理によっても調心が促進される。
【０１０９】
以下の膜をロッドにより、以下のとおり、異なる速度で付着させた。
＃１：ＭＲ２．５、５ｍｍ／秒（厚さ６８０ｎｍ）、
＃２：ＭＲ１．５、２０ｍｍ／秒（厚さ５６０ｎｍ）、
＃３：ＭＲ６．０、１００ｍｍ／秒（厚さ１７７０ｎｍ）。
【０１１０】
図３（縦軸は吸光度、横軸は波長）に、ガラス上のコロネン膜の吸収スペクトルを示す。３本の線が明らかにある。コロネンは、５２１ｎｍに最低エネルギー吸収帯を有し、４２５ｎｍと４８９ｎｍの２つの振動線がある。５２１ｎｍを超える波長だと、膜はほとんど透明である。
【０１１１】
試料の二色比およびコントラスト比を、図４および図５（横軸は波長）に示す。平均Ｋｄは５．０（最大値７．０）であり、厚膜については、厚さ依存性ＣＲは４０に及んでいる。本実施例によれば、青色スペクトル領域において、許容できる特性の偏光子が得られたことが分かる。
【０１１２】
本発明の特定の好ましい実施形態を、具体的に開示してきたが、本発明は、それに限定されるものではなく、当業者であれば、多くの変形が容易に明らかとなり、本発明は、請求項に関してその最も広い可能な解釈をされるものと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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