KR101363479B1 - 중합성 액정 화합물, 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체 - Google Patents

중합성 액정 화합물, 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체 Download PDF

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    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3077—Cy-Cy-COO-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
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    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
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    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3083—Cy-Ph-COO-Ph

Abstract

본 기재는 중합성 액정 화합물과, 이를 포함하는 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체에 관한 것이다. 상기 중합성 액정 화합물은 비방향족 고리를 갖는 메소젠기를 포함한 제 1 액정 분자 유래 라디칼; 상기 비방향족 고리를 갖는 메소젠기와 상이한 구조를 가지며, 이중 결합 함유 고리를 포함한 메소젠기를 갖는 제 2 액정 분자 유래 라디칼; 및 상기 제 1 액정 분자 유래 라디칼의 비방향족 고리 내의 sp3- 혼성화된 탄소와, 상기 제 2 액정 분자 유래 라디칼의 메소젠기 내의 sp2-혼성화된 탄소를 서로 연결하며, 소정의 구조를 갖는 링커를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 중 적어도 하나는 상기 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 하나 이상의 중합성기를 갖는 것일 수 있다. 이러한 중합성 액정 화합물은 단독 또는 다른 액정 화합물과 혼합되어 안정적인 역 파장 분산의 구현을 가능케 한다.

Description

중합성 액정 화합물, 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체 {POLYMERIZABLE LIQUID CRYSTAL COMPOUNDS, POLYMERIZABLE LIQUID CRYSTAL COMPOSITION, AND OPTICALLY ANISOTROPIC BODY}
본 기재는 중합성 액정 화합물, 이를 포함하는 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체에 관한 것이다.
위상 지연기(phase retarder)는 이를 통과하는 빛의 편광 상태를 바꾸어주는 광학 소자의 일종으로 파장판(wave plate)이라고도 한다. 전자기파가 위상 지연기를 통과하면 편광 방향 (전기장 벡터 방향)이 광축에 평행하거나 수직한 두 성분 (정상광선과 이상광선)의 합이 되고, 위상 지연기의 복굴절과 두께에 따라 두 성분의 벡터합이 변하게 되므로 통과한 후의 편광 방향이 달라지게 된다. 이때, 빛의 편광 방향을 90도 변화시키는 것을 사분 파장판(quarter-wave plate, λ/4)이라 하고, 180도 변화시키는 것을 반파장판(half-wave plate, λ/2)이라 한다.
이때 위상 지연기의 위상차 값은 파장에 의존하는데, 그 위상차 값의 파장 분산은 정 파장 분산, 플랫 파장 분산(flat wavelength dispersion), 역 파장 분산(revers wavelength dispersion) 등으로 분류된다.
그 중 역 파장 분산을 나타내는 위상 지연기는 넓은 파장대역에서 소정의 위상차(λ/4, λ/2 등)를 갖기 때문에 가장 유용한데, 통상의 수지 필름으로 형성되는 위상 지연기는 대부분 정 파장 분산을 나타낸다.
이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있는데, 예를 들면 일본 공개특허 제1998-068816호, 일본 공개특허 제1998-090521호, 일본 공개특허 제1999-052131호, 및 일본 공개특허 제2000-002841호 등에는 다수의 광학 이방성층이 적층된 라미네이트형 위상 지연기가 개시되어 있다. 그러나, 다수의 광학 이방성층이 적층된 구조의 라미네이트형 위상 지연기는 제조시 광학적 배향을 제어하면서 다수의 필름을 배치시키는 복잡한 절차가 요구됨에 따라, 제조 수율이 낮고, 제조 비용이 높은 단점이 있다.
한편, 필름의 연신을 통해 역분산을 유도함으로써 하나의 위상 지연기만을 포함하는 광대역 λ/4 파장판의 제조방법이 개시된 바 있다. 그런데, 이러한 파장판은 두께가 100 ㎛ 이상이어서 박층화가 요구되는 액정 표시소자에는 적합하지 않은 단점이 있다.
그리고, 일본 공개특허 제2002-267838호에는 박층 광대역 파장판을 제조하기 위한 목적으로, 막대형 액정 화합물과 이 화합물의 장축에 대하여 수직으로 배향하는 비액정성 물질을 포함하는 액정 조성물을 사용하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 조성물의 경우 비액정성 물질의 혼합비가 낮을 경우 역 파장 분산이 유도되지 못하고, 그 혼합비가 높으면 조성물 자체의 액정 특성을 잃게 되는 단점이 있다.
이에, 안정적인 역 파장 분산을 나타낼 수 있으면서도 두께가 얇은 광대역 위상 지연기의 개발이 요망되고 있으며, 특히 이러한 위상 지연기를 보다 단순화된 방법으로 제조할 수 있도록 하는 액정 화합물에 대한 연구가 절실한 실정이다.
본 기재는 단독 또는 다른 액정 화합물과 혼합되어 안정적인 역 파장 분산의 구현을 가능케 하는 중합성 액정 화합물 및 이를 포함하는 중합성 액정 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 기재는 역 파장 분산을 효과적으로 구현하면서도, 보다 얇은 두께의 박막 또는 필름 형태 등으로 제공될 수 있는 광학 이방체를 제공하는 것이다.
본 기재의 일 구현예에 따르면, 비방향족 고리를 갖는 메소젠기를 포함한 제 1 액정 분자 유래 라디칼; 상기 비방향족 고리를 갖는 메소젠기와 상이한 구조를 가지며, 이중 결합 함유 고리를 포함한 메소젠기를 갖는 제 2 액정 분자 유래 라디칼; 및 상기 제 1 액정 분자 유래 라디칼의 비방향족 고리 내의 sp3- 혼성화된 탄소와, 상기 제 2 액정 분자 유래 라디칼의 메소젠기 내의 sp2-혼성화된 탄소를 서로 연결하며, 하기 일반식 1로 표시되는 링커를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 중 적어도 하나는 상기 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 하나 이상의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물이 제공된다:
[일반식 1]
Figure 112013034238008-pat00001
상기 일반식 1에서, M1 및 M2는 각각 독립적으로 단일 결합, -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기이고, Q 는 -C≡C-, -CR4=CR5-, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기 또는 이들을 둘 이상 조합한 2가 작용기이며, M1, M2 및 Q의 하나 이상은 -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 포함하고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 H, F, Cl, CN, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 아실기이고,
p는 1 내지 4의 정수이고, 1 내지 4개 포함된 각 반복 단위는 독립적으로 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 기재의 다른 구현예에 따르면, 상술한 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물이 제공된다. 이러한 중합성 액정 조성물은 상술한 중합성 액정 화합물과 상이한 구조를 갖는 추가적 액정 화합물의 1종 이상을 더 포함할 수 있고, 이러한 추가적 액정 화합물은 중합성 또는 비중합성 액정 화합물로 될 수 있다.
본 기재의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 중합성 액정 조성물의 경화물 또는 중합체를 포함하는 광학 이방체와, 이를 포함하는 광학 또는 전자 소자가 제공된다.
본 기재에 따르면, 상기 중합성 액정 화합물을 사용하여 안정적인 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산을 나타내면서도 얇은 두께를 갖는 광학 이방체를 보다 효과적으로 제공할 수 있다. 특히, 이러한 중합성 액정 화합물은 우수한 용해도 및 공정성을 나타내며, 광배향을 적용하는 경우에도 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산을 안정적으로 구현할 수 있다. 따라서, 상기 중합성 액정 화합물은 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산을 매우 효과적으로 구현하는 얇은 필름 형태 등의 광학 이방체를 용이하게 제공할 수 있게 한다.
도 1 및 2는 각각 실시예 1 및 2 에서 제조된 중합성 액정 화합물의 NMR 데이터이다.
도 3, 5 및 6은 실시예 6 내지 8에서 얻어진 필름 형태의 광학 이방체의 배향성을 확인하기 위해 이를 교차로 높인 편광판 사이에 놓고 찍은 사진이고, 도 4는 비교예 1에서 얻어진 필름 형태의 광학 이방체를 교차로 높인 편광판 사이에 놓고 찍은 사진이다.
본 기재의 일 구현예에 따르면, 비방향족 고리를 갖는 메소젠기를 포함한 제 1 액정 분자 유래 라디칼;
상기 비방향족 고리를 갖는 메소젠기와 상이한 구조를 가지며, 이중 결합 함유 고리를 포함한 메소젠기를 갖는 제 2 액정 분자 유래 라디칼; 및
상기 제 1 액정 분자 유래 라디칼의 비방향족 고리 내의 sp3- 혼성화된 탄소와, 상기 제 2 액정 분자 유래 라디칼의 메소젠기 내의 sp2-혼성화된 탄소를 서로 연결하며, 하기 일반식 1로 표시되는 링커를 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 중 적어도 하나는 상기 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 하나 이상의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물이 제공된다:
[일반식 1]
Figure 112013034238008-pat00002
상기 일반식 1에서,
M1 및 M2는 각각 독립적으로 단일 결합, -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기이고, Q 는 -C≡C-, -CR4=CR5-, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기 또는 이들을 둘 이상 조합한 2가 작용기이며, M1, M2 및 Q의 하나 이상은 -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 포함하고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 H, F, Cl, CN, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 아실기이고,
p는 1 내지 4의 정수이고, 1 내지 4개 포함된 각 반복 단위는 독립적으로 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
이러한 중합성 액정 화합물에서, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 각각 하기 식 III 및 IV를 충족하고, 약 450nm 내지 650nm 파장의 빛에 대해 △n(λ)가 양의 값을 나타내는 액정 분자에서 유래한 라디칼일 수 있다. 또한, 이들 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼을 서로 연결하는 상기 일반식 1의 링커는 하기 식 III 및 IV를 충족하고, 약 450nm 내지 650nm 파장의 빛에 대해 △n(λ)가 음의 값을 나타내는 화합물에서 유래한 2가 라디칼일 수 있다:
(식 III)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥ 1.0
(식 IV)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤ 1.0
상기 식 III 및 식 IV에서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
이때, 상기 식 III 및 IV는, 일정한 파장 λ에서의 복굴절율의 절대 값이 파장이 증가할수록(즉, 장파장대에서) 대체로 보다 작아짐을 의미하는 것으로서, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼과, 상기 일반식 1의 링커가 각각 대체로 정 파장 분산성을 나타내는 액정 분자(또는 화합물)에서 유래한 것임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼과, 상기 링커는 각각 이러한 정 파장 분산성을 나타내는 화합물에서 수소가 제거된 구조를 갖는 라디칼로 될 수 있다.
이러한 정 파장 분산성에 더하여, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 약 450nm 내지 650nm 파장의 빛에 대해 복굴절율 △n(λ)가 양의 값을 나타내는 액정 분자에서 유래한 것일 수 있고, 상기 링커는 이러한 복굴절율 △n(λ)가 음의 값을 나타내는 화합물에서 유래한 것일 수 있다. 부가하여, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 약 1.0 ≤ ┃△n(550nm)┃/┃△n(450nm)┃ ≤ 약 1.05를 충족하는 액정 분자에서 유래한 것일 수 있으며, 상기 링커는 약 1.1 ≤ ┃△n(550nm)┃/┃△n(450nm)┃ ≤ 약 1.3 (혹은 약 1.2)을 충족하는 화합물에서 유래한 것일 수 있다.
다시 말해서, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 정 파장 분산성 중에서도, 파장대별 복굴절율의 절대값 차이가 크지 않은 작은 파장 분산 특성을 나타내면서, 각 파장대별 복굴절율이 양의 값을 갖는 액정 분자에서 유래한 것으로, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 자체도 이러한 특성을 충족할 것으로 예측될 수 있다. 또한, 상기 일반식 1의 링커는 정 파장 분산성 중에서도, 파장대별 복굴절율의 절대값 차이가 비교적 현저한 큰 파장 분산 특성을 나타내면서, 각 파장대별 복굴절율이 음의 값을 갖는 화합물에서 유래한 것으로서, 상기 링커 역시 이러한 특성을 충족할 것으로 예측된다.
따라서, 이러한 특성을 충족하는 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 및 링커를 함께 포함하는 일 구현예의 중합성 액정 화합물은 이들 각 라디칼 구조의 파장 분산 특성 및 복굴절율 경향이 함께 반영되어 전체적으로 특유의 파장 분산 특성 및 복굴절율 경향을 나타낼 것으로 예측된다. 즉, 상기 일 구현예의 액정 화합물은 상술한 2 가지 라디칼 구조의 파장 분산 특성 및 복굴절율 경향이 함께 반영되어 단파장대에서 복굴절율의 절대값이 작아질 수 있고, 반대로 장파장대에서 복굴절율의 절대값이 보다 커질 수 있다.
더구나, 작은 파장 분산 특성을 갖는 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼과, 큰 파장 분산 특성을 가지면서 음의 복굴절율을 나타내는 링커를 함께 가짐에 따라, 단파장 빛에 대하여 복굴절율의 절대값이 더욱 작아질 수 있고, 반대로 장파장 빛에 대한 복굴절율의 절대값이 더욱 커질 수 있다. 참고로, 링커는 방향족 환 또는 에티닐렌기 등(예를 들어, 에티닐렌기, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기 등)과 같이 근자외선 영역에서 큰 흡수를 나타내는 작용기를 포함하며, 이러한 작용기가 가시광 영역에서의 흡수 특성에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 링커는 보다 큰 파장 분산 특성을 나타내어 위와 같은 경향을 두드러지게 할 수 있다.
따라서, 이러한 일 구현예의 중합성 액정 화합물은 일정한 파장 λ에서의 복굴절율의 절대 값이 파장이 증가할수록(즉, 장파장대에서) 대체로 보다 크게 되는 경향을 나타낼 수 있으므로, 단독 또는 다른 액정 화합물과 혼합되어 안정적인 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산의 구현이 가능해 진다.
상기 일 구현예의 중합성 액정 화합물에서, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 서로 상이한 구조의 메소젠기를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 액정 분자 유래 라디칼은 지방족 고리, 노보넨 고리, 캠퍼(Camphor) 고리 또는 아다만탄(adamantane) 고리 등과 같이, 적어도 하나의 sp3-혼성화된 탄소를 고리 내에 갖는 비방향족 고리를 갖는 메소젠기를 포함할 수 있다. 이에 비해, 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 적어도 하나의 sp2-혼성화된 탄소를 고리 내에 갖는 불포화 지방족 고리, 헤테로 원소 함유 불포화 지방족 고리, 아릴렌 고리 또는 헤테로아릴렌 고리 등을 갖는 메소젠기를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 상술한 일반식 1의 링커는 상기 제 1 액정 분자 유래 라디칼의 메소젠기에 포함된 sp3-혼성화된 탄소와, 상기 제 2 액정 분자 유래 라디칼의 메소젠기에 포함된 sp2-혼성화된 탄소를 서로 연결하여, 전체적인 일 구현예의 중합성 액정 화합물이 비대칭 구조를 갖도록 할 수 있다.
기준에 알려진 대부분의 액정 화합물은 좌우 혹은 상하 대칭형태의 구조를 가지며, 예를 들어, 일반식 1에 대응하는 링커가 서로 동일한 메소젠기의 sp3-혼성화된 탄소를 서로 연결하고 있는 상하 대칭형태의 액정 화합물이 알려진 바 있다. 그러나, 이러한 기존의 대칭형태의 액정 화합물은 용매에 대한 용해도가 떨어지는 것으로 확인되었다. 이에 비해, 일 구현예의 중합성 액정 화합물은 상술한 비대칭 구조를 가짐에 따라, 우수한 광학적 특성을 유지하면서도 다양한 용매에 대해 보다 향상된 용해도를 나타냄이 확인되었다. 따라서, 이러한 액정 화합물을 포함하는 용액의 도포 공정 등에 있어서 보다 향상된 공정성을 나타낼 수 있다.
더구나, 상술한 상하 대칭형태의 기존의 액정 화합물은 이를 액정 배향시키기 위해 하부에 형성되는 배향막의 anchoring energy 가 낮을 경우 굴절율 및 파장 분산 특성이 충분히 발현되지 못할 수 있다. 이에 따라, 이러한 액정 화합물을 사용하여 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산을 제대로 나타내지 못할 수 있다. 일반적으로, 최근 들어서는 기존의 러빙 배향막 대신 광배향막이 액정 배향을 위해 적용되고 있는데, 이러한 광배향막은 anchoring energy 가 낮은 것으로 알려져 있다. 따라서, 상술한 상하 대칭형태의 액정 화합물에 광배향막을 적용하여 액정 배향시킬 경우, 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산을 효과적으로 구현하는 광학 이방체를 제공하기가 어렵게 된다.
이에 비해, 상술한 비대칭 구조 (즉, 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼이 서로 다른 구조의 메소젠기를 가지며, 링커가 각 메소젠기에 포함된 sp3-혼성화된 탄소 및 sp2-혼성화된 탄소를 서로 연결하는 비대칭 구조)를 갖는 일 구현예의 중합성 액정 화합물은 이미 상술한 각 라디칼 구조의 굴절율 및 파장 분산 특성이 보다 잘 발현되어 상대적으로 anchoring energy 가 낮은 광배향막을 적용하더라도, 보다 효과적으로 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산의 구현을 가능케 한다.
이와 같이, 상기 중합성 액정 화합물은 단독 또는 다른 액정 화합물과 혼합된 상태에서 안정적인 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산의 구현을 가능케 하여, 하기 식 I 및 식 II를 충족할 수 있다:
(식 I)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≤ 1.0
(식 II)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≥ 1.0
상기 식 I 및 식 II에서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
상기 식 I 및 II는, 일정한 파장 λ에서의 복굴절율의 절대 값이 파장이 증가할수록(즉, 장파장대에서) 대체로 유지되거나 보다 커짐을 의미하는 것으로서, 상기 일 구현예의 중합성 액정 화합물이 플랫 파장 분산성 또는 역 파장 분산성을 나타냄을 의미할 수 있다.
한편, 상술한 일 구현예의 중합성 액정 화합물에서, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 중 적어도 하나는 상기 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 하나 이상의 중합성기를 가질 수 있으며, 보다 적절하게는 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 모두가 상기 중합성 기를 하나 이상 가질 수 있다.
이때, 상기 ＇중합성기＇는 불포화 결합 또는 (메트)아크릴레이트기 등과 같이 가교 또는 중합 가능한 임의의 작용기를 의미하는 것으로 정의될 수 있으며, 예를 들어, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 에폭시기 등을 지칭할 수 있다.
이러한 중합성기를 가짐에 따라, 상기 중합성 액정 화합물의 메소젠기를 액정 배향시킨 후에, 상기 중합성기 간, 혹은 다른 바인더와의 가교 또는 중합 등을 통해 상기 액정 배향을 안정화시킬 수 있으며, 박막 또는 필름 형태의 액정 함유 광학 이방체를 적절히 형성할 수 있다.
한편, 상술한 중합성 액정 화합물에서, 예를 들어, 제 1 액정 분자 유래 라디칼은 하기 일반식 2로 표시되는 라디칼로 될 수 있다:
[일반식 2]
Figure 112013034238008-pat00003
상기 일반식 2에서,
환 C는 하나 이상의 산소 또는 실리콘을 포함하거나, 포함하지 않는 지방족 6원환, 노보넨 고리, 캠퍼(Camphor) 고리 또는 아다만탄(adamantane) 고리의 비방향족 고리이고;
A1, A2, E1 및 E2 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 연결기이고;
D1 및 D2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 고리, 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 헤테로 지방족 고리, 및 치환 또는 비치환된 헤테로 방향족 고리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고리를 포함하는 2가의 작용기이고;
G1 및 G2 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 알킬렌기이고;
J1 및 J2는 각각 독립적으로 수소 또는 중합성기이되, J1 및 J2의 적어도 하나는 중합성기이고;
m1, m2, n1 및 n2는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
또한, 상기 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 하기 일반식 3, 4, 5 또는 6으로 표시되는 라디칼로 될 수 있다:
[일반식 3]
Figure 112013034238008-pat00004
[일반식 4]
Figure 112013034238008-pat00005
[일반식 5]
Figure 112013034238008-pat00006
[일반식 6]
Figure 112013034238008-pat00007

상기 일반식 3 내지 6에서,
A3, A4, E3 및 E4 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 연결기이고;
D3 및 D4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 고리, 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 헤테로 지방족 고리, 및 치환 또는 비치환된 헤테로 방향족 고리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고리를 포함하는 2가의 작용기이고;
G3 및 G4 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 알킬렌기이고;
J3 및 J4는 각각 독립적으로 수소 또는 중합성기이되, J3 및 J4의 적어도 하나는 중합성기이고;
R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, -CN, 알킬기 또는 아실기이고;
B1은 N 또는 P이고, B2은 O 또는 S이고;
m3, m4, n3 및 n4는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
보다 구체적으로, 상술한 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼과, 이들을 연결하는 링커를 일 구현예의 중합성 액정 화합물은, 예를 들어, 하기 화학식 1, 2, 3 또는 4로 표시되는 화합물로 될 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112013034238008-pat00008
[화학식 2]
Figure 112013034238008-pat00009
[화학식 3]
Figure 112013034238008-pat00010
[화학식 4]
Figure 112013034238008-pat00011
상기 화학식 1 내지 4에서, 환 C, A1 내지 A4, E1 내지 E4, D1 내지 D4, G1 내지 G4, J1 내지 J4, M1, M2, Q, R1 내지 R5, B1, B2, m1 내지 m4 및 n1 내지 n4는 각각 이미 상술한 일반식 1 내지 4에 대해 정의된 바와 같다.
상술한 일반식 1 내지 6의 라디칼 및 화학식 1 내지 4의 화합물에서, 각 작용기는 다음과 같이 정의될 수 있다.
먼저, A1 내지 A4 및 E1 내지 E4에서, 상기 ＇2가의 연결기＇는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR-, -NR-CO-, -NR-CO-NR-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH--, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -C=C- 또는 -C≡C- 일 수 있으며, 상기 R은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있다.
그리고, 상기 D1 내지 D4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 고리, 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 헤테로 지방족 고리, 및 치환 또는 비치환된 헤테로 방향족 고리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고리를 포함하는 2가의 작용기로 될 수 있는데, 이러한 2가의 작용기는 상기 고리 자체로만 이루어진 것뿐만 아니라, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌, -COO-, -OCO-, -O-, -S- 또는 -O-(탄소수 1 내지 10의 알킬렌)- 등의 다른 작용기를 매개로 상기 고리가 연결된 2가의 작용기까지 포괄할 수 있다. 이러한 2가 작용기의 보다 구체적인 예로는, -Ph-, -Ph(OCH3)-, -CH2Ph-, -PhCH2-, -CH2CH2-Ph-, -PhCH2CH2-, 시클로헥실렌, -시클로헥실렌-(OCH3)-, -CH2- 시클로헥실렌-, -시클로헥실렌-CH2-, -CH2CH2-시클로헥실렌-, 또는 -시클로헥실렌-CH2CH2- 등을 들 수 있다.
또한, 상기 G1 내지 G4는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있다.
그리고, 상기 J1 내지 J4는 각각 독립적으로 수소 또는 중합성기일 수 있는데, 여기서 상기 ＇중합성기＇는 불포화 결합 또는 (메트)아크릴레이트기 등과 같이 가교 또는 중합 가능한 임의의 작용기를 의미하는 것으로 정의될 수 있다. 이러한 중합성기의 보다 구체적인 예로는, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 또는 에폭시기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 M1, M2 및 Q에서, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기는 탄소수 6 내지 40의 아릴렌기 또는 탄소수 5 내지 40의 헤테로아릴렌기로 될 수 있다. 그리고, 상기 Q는 -C≡C-, -CR4=CR5-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기의 각각으로 될 수 있을 뿐 아니라, 이들이 둘 이상 조합된 2가 작용기, 예를 들어, -C≡C-의 양측에 페닐렌기 등의 아릴렌기가 결합되어 있거나, 반대로 아릴렌기 양 측에 -C≡C-이 결합되어 있는 구조로 될 수도 있다. 상술한 M1, M2 및 Q이 결합된 일반식 1의 링커의 구체적인 예로는, -Ph-C≡C-Ph-, -Ph-C≡C-Ph-C≡C-Ph-, -Ph-C≡C-Ph-Ph-C≡C-Ph-, -C≡C-Ph-Ph-C≡C- 또는 -C≡C-Ph-C≡C-Ph-C≡C- 등을 들 수 있다.
그리고, 상술한 p, m1, m2, m3, m4, n1, n2, n3 및 n4는 1 또는 2 이상의 정수로 될 수 있는데, 이들이 2 이상의 정수로 정의될 경우, 이들의 정의에 따라 2개 이상 포함된 각 반복 단위는 서로 동일할 수도 있지만, 서로 상이한 것으로 될 수도 있다. 예를 들어, 상술한 일반식 3에 포함된
Figure 112013034238008-pat00012
등의 반복 단위 구조에서, m4가 2로 정의될 경우
Figure 112013034238008-pat00013
의 반복 단위가 2개 반복되어 포함될 수 있는데, 이러한 2개의 반복 단위는 서로 동일한 구조로 반복될 수도 있지만, 상술한 A4 및 D4의 정의 내에서 서로 상이한 구조로 반복될 수도 있다. 이러한 점은 일반식 1 내지 6 및 화학식 1 내지 4에 포함된 각 반복 단위 구조에 관해 마찬가지로 정의될 수 있다.
상술한 일반식 1의 링커와 함께, 일반식 2의 제 1 액정 분자 유래 라디칼 및 일반식 3 내지 6 중에서 선택된 제 2 액정 분자 유래 라디칼을 포함한 중합성 액정 화합물(보다 구체적으로, 화학식 1 내지 4 중에서 선택된 화합물)을 사용함에 따라, 이미 상술한 원리로 각 라디칼 구조의 파장 분산 특성을 보다 효과적으로 발현시켜 단독 또는 다른 액정 화합물과 혼합되어 안정적인 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산의 구현이 가능해 진다.
한편, 상술한 화학식 1 내지 4의 중합성 액정 화합물의 구체적인 몇 가지 예로는, 하기 화학식 5 내지 9의 화합물을 들 수 있다:
[화학식 5]
Figure 112013034238008-pat00014
[화학식 6]
Figure 112013034238008-pat00015

[화학식 7]
Figure 112013034238008-pat00016
[화학식 8]
Figure 112013034238008-pat00017
[화학식 9]
Figure 112013034238008-pat00018
상술한 일 구현예에 따른 중합성 액정 화합물은 이에 도입되는 각 작용기의 종류에 따라, 당업자에게 통상적인 반응 조건 및 방법으로 각 작용기 및 링커를 도입하여 제조할 수 있고, 이의 보다 구체적인 반응 조건 및 방법은 후술하는 실시예에 상세히 기술되어 있다.
한편, 본 기재의 다른 구현예에 따르면, 상술한 일 구현예의 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물이 제공된다.
이러한 중합성 액정 조성물은 상술한 중합성 액정 화합물과 상이한 구조를 갖는 추가적 액정 화합물의 1종 이상을 더 포함할 수 있으며, 이러한 추가적 액정 화합물은 메소젠기와, 이러한 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 양 말단의 중합성기들을 갖는 중합성 액정 화합물로 되거나, 상기 중합성기를 갖지 않는 비중합성 액정 화합물로 될 수도 있다.
또한, 상기 추가적인 액정 화합물은 450nm 내지 650nm 파장의 빛에 대해 △n(λ)가 음의 값을 나타내고, 하기 식 III 및 IV를 충족하는 화합물(즉, 대체로 정 파장 분산을 나타내는 화합물)일 수 있다:
(식 III)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥ 1.0
(식 IV)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤ 1.0
상기 식 III 및 식 IV에서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
이와 같이, 소정 파장의 빛에 대해, 복굴절율이 음의 값을 가지며, 정 파장 분산을 나타내는 추가적 액정 화합물을 함께 사용함에 따라, 단파장 빛에 대한 복굴절율의 절대값을 보다 큰 폭으로 감소시킬 수 있고, 반대로 장파장 빛에 대한 복굴절율의 절대값은 상대적으로 감소 폭이 작아질 수 있다. 따라서, 이러한 추가적 액정 화합물과 함께 사용함으로서, 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산이 보다 효과적으로 구현될 수 있다.
이러한 추가적 액정 화합물의 예로는, 하기 화학식 10 내지 13의 화합물을 들 수 있다:
[화학식 10]
Figure 112013034238008-pat00019
[화학식 11]
Figure 112013034238008-pat00020
[화학식 12]
Figure 112013034238008-pat00021
[화학식 13]
Figure 112013034238008-pat00022
상기 화학식 10 내지 13에서,
F1 및 F2는 각각 독립적으로 단일 결합, -C(=O)-, -OC(=O)-, -C(=O)O-, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고;
Y1 내지 Y12는 각각 독립적으로 H, F 또는 Cl 등의 할로겐, -CN, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 카르보닐, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시 카르보닐 또는 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 에스테르이고;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소 또는 하기 화학식 10a의 작용기이고;
[화학식 10a]
Figure 112013034238008-pat00023
Gm, Lm, 및 Nm은 각각 독립적으로 단일 결합, -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -C(=O)NR-, -NRC(=O)-, -NRC(=O)NR-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S- 또는 -SCF2-으로 되거나, -CH2- (CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)4- -CF2CH2-, -CH2CF2-, 또는 -CF2CF2- 등의 불소 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기로 되고, 이때 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고;
Jm 및 Mm은 각각 독립적으로 단일 결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬렌기이고;
Qm은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 에폭시기 등의 중합성기이다.
이러한 추가적 액정 화합물에서, 상기 X1 및 X2의 적어도 하나는 Qm이 중합성기로 되는 화학식 10a의 작용기로 될 수 있으며, 이 경우 상기 추가적 액정 화합물이 중합성 액정 화합물로 될 수 있다. 이러한 경우, 상기 중합성 기가 일 구현예의 중합성 액정 화합물 등에 포함된 중합성 기와 가교 또는 중합될 수 있고, 액정 배향이 보다 안정화될 수 있다. 또, 박막 또는 필름 형태의 광학 이방체의 표면 경화도가 보다 향상될 수 있다.
한편, 상술한 중합성 액정 조성물은, 예를 들어, 아크릴레이트계 바인더와 같은 중합성 바인더를 더 포함할 수 있으며, 이에 더하여 중합 개시제 및 용매를 더 포함할 수 있다. 이러한 중합성 바인더, 중합 개시제 및 용매로는, 통상적인 중합성 액정 화합물과 함께 사용 가능한 것으로 알려진 임의의 바인더, 개시제 및 용매를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있으므로, 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
부가하여, 상술한 액정 조성물은 본 기재의 일 실시예에 따르면, 상기 중합성 액정 조성물은 하기 화학식 14 내지 19의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 모노아크릴레이트계 화합물을 더 포함할 수도 있다:
[화학식 14]
Figure 112013034238008-pat00024
[화학식 15]
Figure 112013034238008-pat00025
[화학식 16]
Figure 112013034238008-pat00026
[화학식 17]
Figure 112013034238008-pat00027
[화학식 18]
Figure 112013034238008-pat00028
[화학식 19]
Figure 112013034238008-pat00029
상기 화학식 14 내지 19에서, Z는 각각 독립적으로 0 내지 12의 정수이고, W는 0 또는 1이며, Y1은 각각 독립적으로 H, F 또는 Cl 등의 할로겐, -CN, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 카르보닐, 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시 카르보닐 또는 할로겐 등으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 에스테르이다.
이러한 모노아크릴레이트계 화합물의 보다 구체적인 예로는, 하기 화학식 20 내지 29의 화합물을 들 수 있다:
[화학식 20]
Figure 112013034238008-pat00030
[화학식 21]
Figure 112013034238008-pat00031
[화학식 22]
Figure 112013034238008-pat00032
[화학식 23]
Figure 112013034238008-pat00033
[화학식 24]
Figure 112013034238008-pat00034
[화학식 25]
Figure 112013034238008-pat00035
[화학식 26]
Figure 112013034238008-pat00036
[화학식 27]
[화학식 28]
Figure 112013034238008-pat00038
[화학식 29]
Figure 112013034238008-pat00039
상기 화학식 20 내지 29에서, Z는 각각 독립적으로 0 내지 12의 정수이다.
한편, 상술한 중합성 액정 조성물은 광배향막 또는 러빙 배향막 등의 배향막 상에 도포된 후, 이러한 배향막에 의해 조성물에 포함된 액정 화합물이 액정 배향될 수 있다. 이어서, 상기 용매를 건조 및 제거하면서, 중합 개시제를 매개로 중합성 액정 화합물 및 선택적으로 중합성 바인더 또는 모노아크릴레이트계 화합물 등을 가교, 중합 또는 경화시켜 박막 또는 필름 형태의 광학 이방체를 얻을 수 있다. 이러한 가교, 중합 또는 경화에 의해, 중합성 액정 화합물끼리, 혹은 바인더 또는 모노아크릴레이트계 화합물과 함께 가교 또는 중합 구조를 형성하여 액정 배향을 안정화할 수 있고, 박막 또는 필름 형태를 이룰 수 있다.
이에, 본 기재의 또 다른 구현예에 따르면, 상술한 중합성 액정 조성물의 경화물 또는 중합체를 포함하는 광학 이방체가 제공된다. 이러한 광학 이방체에서는, 상기 중합성 액정 화합물의 중합성기 중 적어도 일부가 부가 중합 또는 가교되어 있을 수 있다. 그리고, 상기 광학 이방체는 박막 또는 필름 형태로 될 수 있고, 안정적으로 역 파장 분산 또는 플랫 파장 분산을 구현하여 하기 식 V 및 VI을 충족할 수 있다:
(식 V)
R(λ1)/R(550nm) ≤ 1.0
(식 VI)
R(650nm)/R(λ2) ≥ 1.0
상기 식 V 및 식 VI에서, R(λ)는 ┃△n(λ)┃˙d로 정의되는 파장 λ에서의 광학 축상 위상차로서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하며, d는 박막 또는 필름의 두께(nm)를 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
또, 상술한 박막 또는 필름 형태의 광학 이방체는 상술한 중합성 액정 조성물의 경화물 또는 중합체를 포함하는 한편, 그 하부에 배향막을 더 포함할 수 있다. 이러한 배향막은 상기 중합성 액정 조성물에 포함된 액정 화합물을 배향시키기 위한 배향 고분자를 포함할 수 있으며, 러빙 배향 또는 광배향 등 이전에 알려진 어떠한 배향 방식으로 형성된 배향막으로도 될 수 있다. 각 배향 방식에 따라 상기 배향막에 포함될 수 있는 배향 고분자 등의 종류는 당업자에게 자명하게 알려져 있다.
상술한 광학 이방체는 효과적으로 역 파장 플랫 분산 또는 플랫 파장 분산을 구현하면서도, 보다 얇은 박막 또는 필름 형태로 용이하게 제조될 수 있으므로, 매우 다양한 광학 또는 전자 소자에 적용될 수 있다.
예를 들어, 상기 광학 이방체는 전광 디스플레이, LCD, OLED, 홀로그램 소자, 3D 디스플레이 소자, 광학 정보 저장 장치, 전자 장치, 유기 반도체, 유기 전계 효과 트랜지스터(OFET), 집적 회로(IC), 박막 트랜지스터(TFT), 라디오 주파수 식별(RFID) 택(tag), 유기 발광 다이오드(OLED), 유기 발광 트랜지스터(OLET), 전기발광 디스플레이, 유기 광전(OPVO) 장치, 유기 태양 전지(O-SC), 유기 레이저 다이오드(O-레이저), 유기 집적 회로(O-IC), 조명 장치, 센서 장치, 전극 물질, 광전도체, 쇼트키(Schottky) 다이오드, 비선형 광학(NLO) 장치, 광검출기, 전자사진 기록 장치, 축전기, 광전도체, 전자사진 제품, 전자사진 기록물, 유기 메모리 장치, 바이오센서 또는 바이오칩 등의 매우 다양한 광학 또는 전자 소자에 적용될 수 있다.
또한, 상기 광학 이방체는 이러한 광학 또는 전자 소자의 반사 방지 필름 또는 눈부심 방지 필름 등의 광학 필름, 편광자, 보상기, 빔 스플리터, 반사 필름, 배향층, 칼라 필터, 장식용 또는 보안 마킹, LC 안료, 접착제, 전자 주입층, 평탄화 층, 정전기방지 필름, 전도성 기판 또는 전도성 패턴 등의 매우 다양한 장치, 부품 또는 용도로 적용될 수 있다.
이하 몇 가지 실시예를 통하여 본 기재에 따른 중합성 액정 화합물, 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체 등의 작용, 효과에 대해 보다 구체적으로 밝히기로 한다. 다만, 이하의 실시예는 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 본 기재의 권리범위가 한정되지는 않는다.
제조예 1: 중간체 1의 합성
하기 반응식 1에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 중간체 1을 합성하였다:
[중간체 1]
Figure 112013034238008-pat00040
[반응식 1]
Figure 112013034238008-pat00041
상기 반응식 1에서, 각 약어는 다음과 같이 정리될 수 있다:
TEA: 트리에틸아민; DCM: 디클로로메탄; R.T.: 실온; DIPEA: N,N＇-디이소프로필에틸아민; EDC: 1-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]카보디이미드 하이드로클로라이드; DMAP: 4-디메틸아미노피리딘
제조예 2: 중간체 2의 합성
상기 제조예 1의 반응식 1에서,
Figure 112013034238008-pat00042
대신
Figure 112013034238008-pat00043
을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법 및 조건에 따라, 하기 중간체 2를 합성하였다:
[중간체 2]
Figure 112013034238008-pat00044

제조예 3: 중간체 3의 합성
하기 반응식 2에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 중간체 3을 합성하였다:
[중간체 3]
Figure 112013034238008-pat00045
[반응식 2]
Figure 112013034238008-pat00046
상기 반응식 2에서, 각 약어는 다음과 같이 정리될 수 있다:
DCM: 디클로로메탄; DIPEA: N,N＇-디이소프로필에틸아민; R.T.: 실온; EDC: 1-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]카보디이미드 하이드로클로라이드; DMAP: 4-디메틸아미노피리딘
제조예 4: 중간체 4의 합성
하기 반응식 3에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 중간체 4를 합성하였다:
[중간체 4]
Figure 112013034238008-pat00047
[반응식 3]
Figure 112013034238008-pat00048
상기 반응식 3에서, 각 약어는 다음과 같이 정리될 수 있다:
DMAP: 4-디메틸아미노피리딘; EDCI: 1-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]카보디이미드; DCM: 디클로로메탄; DIPEA: N,N＇-디이소프로필에틸아민; R.T.: 실온; DCE: 디클로로에탄;
제조예 5: 중간체 6의 합성
하기 반응식 4에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 중간체 6을 합성하였다:
[중간체 6]
Figure 112013034238008-pat00049
[반응식 4]
Figure 112013034238008-pat00050
상기 반응식 4에서, 각 약어는 다음과 같이 정리될 수 있다:
TEA: 트리에틸아민; DCM: 디클로로메탄; DIPEA: N,N＇-디이소프로필에틸아민; DMAP: 4-디메틸아미노피리딘; EDC: 1-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]카보디이미드 하이드로클로라이드; R.T.: 실온
실시예 1: 화학식 5의 중합성 액정 화합물의 제조
제조예 1에서 얻어진 중간체 1 및 제조예 3에서 얻어진 중간체 3을 사용하여, 하기 반응식 5에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 화학식 5의 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 이렇게 제조된 화학식 5의 중합성 액정 화합물의 NMR 데이터는 도 1에 도시된 바와 같다:
[화학식 5]
Figure 112013034238008-pat00051
[반응식 5]
Figure 112013034238008-pat00052
상기 반응식 5에서, DIPEA의 약어는 N,N＇-디이소프로필에틸아민을 나타낸다.
실시예 2: 화학식 6의 중합성 액정 화합물의 제조
제조예 1에서 얻어진 중간체 1을 사용하여, 하기 반응식 6에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 화학식 6의 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 이렇게 제조된 화학식 6의 중합성 액정 화합물의 NMR 데이터는 도 2에 도시된 바와 같다:
[화학식 6]
Figure 112013034238008-pat00053
[반응식 6]
Figure 112013034238008-pat00054
상기 반응식 6에서, DIPEA의 약어는 N,N＇-디이소프로필에틸아민을 나타낸다.
실시예 3: 화학식 7의 중합성 액정 화합물의 제조
제조예 2에서 얻어진 중간체 2 및 제조예 4에서 얻어진 중간체 4를 사용하여, 하기 반응식 7에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 화학식 7의 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 이렇게 제조된 화학식 7의 중합성 액정 화합물의 생성은 NMR로 확인하였다.
[화학식 7]
Figure 112013034238008-pat00055
[반응식 7]
Figure 112013034238008-pat00056
상기 반응식 7에서, DIPEA의 약어는 N,N＇-디이소프로필에틸아민을 나타낸다.
실시예 4: 화학식 8의 중합성 액정 화합물의 제조
상기 중간체 4 대신 하기 공지된 중간체 5를 사용하고,
Figure 112013034238008-pat00057
대신
Figure 112013034238008-pat00058
을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3의 반응식 7과 동일한 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 화학식 8의 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 이렇게 제조된 화학식 8의 중합성 액정 화합물의 생성은 NMR로 확인하였다.
[중간체 5]
Figure 112013034238008-pat00059
[화학식 8]
Figure 112013034238008-pat00060

실시예 5: 화학식 9의 중합성 액정 화합물의 제조
제조예 3에서 얻어진 중간체 3 및 제조예 5에서 얻어진 중간체 6을 사용하여, 하기 반응식 8에 나타난 반응 조건 및 방법에 따라, 하기 화학식 9의 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 이렇게 제조된 화학식 9의 중합성 액정 화합물의 생성은 NMR로 확인하였다.
[화학식 9]
Figure 112013034238008-pat00061
[반응식 8]
Figure 112013034238008-pat00062
상기 반응식 8에서, DIPEA의 약어는 N,N＇-디이소프로필에틸아민을 나타낸다.
실시예 6: 중합성 액정 조성물의 제조
실시예 1에서 얻어진 화학식 5의 중합성 액정 화합물 39.68 중량%, 하기 화학식 30의 액정 화합물 18.01 중량%, 하기 화학식 31의 액정 화합물 15.83 중량%, 하기 화학식 32의 액정 화합물 24.14 중량%, 이르가큐어(Irgacure) 651의 광개시제 1.39 중량% 및 계면 활성제 0.96 중량%를 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다:
[화학식 30]
Figure 112013034238008-pat00063
[화학식 31]
Figure 112013034238008-pat00064
[화학식 32]
Figure 112013034238008-pat00065
5-노보넨-2-에틸-(4-메틸 신나메이트) 중합체(Mw=163,000)를 c-펜타논(c-pentanone) 용매에 2중량%의 농도로 용해하고, 80마이크론 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(상품명: SH71, SKC㈜사 제조) 기판 상에, 건조 두께가 1,000Å가 되도록 롤 코팅 방법으로 코팅하였다. 그 후, 80℃오븐에서 3분간 가열하여 코팅막 내부의 용매를 제거함으로써 코팅막을 형성하였다.
노광은 200mW/cm2세기의 고압 수은등을 광원으로 하고 Moxtek사의 와이어 그리드 폴라라이저(wire grid polarizer)를 이용하여 필름의 진행 방향과 수직하게 편광된 UV가 나오도록 하여 상기 코팅막에 5초간 조사하여 배향을 부여함으로써 광배향막을 형성하였다.
한편, 위에서 제조된 액정 조성물을 액정 용액 100 중량부당 액정 함량이 30 중량부가 되도록 톨루엔에 용해시켜 중합성 액정 조성물을 제조하였다.
이러한 중합성 액정 조성물을 롤 코팅방법에 의해 상기 형성된 광배향막 위에 건조 두께가 1um가 되도록 코팅한 후, 80℃로 2분간 건조하여 액정 분자가 배향되도록 하여 액정층을 형성하였다. 배향된 액정층에 대해 200mW/cm2 세기의 고압 수은등을 광원으로 하는 비편광 UV를 조사하여 액정의 배향 상태를 고정화시켜 광배향막 및 액정층을 포함하는 필름 형태의 광학 이방체를 제조하였다.
상기 광학 이방체는 A-플레이트의 광학 특성을 갖고, R(450nm)/R(550nm) = 0.971인 역 파장 분산 특성을 나타냄이 확인되었다. 또한, 전체적인 광학 이방체의 배향성을 확인하기 위해, 상기 필름 형태의 광학 이방체를 교차로 놓인 편광판 사이에 넣고 사진을 찍어 이를 도 3에 도시하였다. 도 3을 참고하면, 전체적으로 빛샘 현상이 없고 배향성이 우수하고 균일함이 확인되었다.
비교예 1: 중합성 액정 조성물의 제조
실시예 1에서 얻어진 화학식 5의 중합성 액정 화합물 대신, 링커가 각 액정 분자 유래 라디칼의 sp3-혼성화된 탄소끼리 연결하는 구조를 갖는 대칭 구조의 비교 화학식 1의 중합성 액정 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로, 중합성 액정 조성물, 광배향층, 액정층 및 광학 이방체를 제조하였다.
단, 비교 화학식 1의 중합성 액정 화합물은 톨루엔에 대한 용해도가 매우 낮아 메틸렌 클로라이드 용매를 사용하였다.
[비교 화학식 1]
Figure 112013034238008-pat00066
상기 광학 이방체는 A-플레이트의 광학 특성을 갖고, R(450nm)/R(550nm) = 0.994인 역 파장 분산 특성을 나타냄이 확인되었다. 그러나, 실시예 6에 비해 R(450nm)/R(550nm)의 값이 거의 1.0에 근접하여 역 파장 분산 특성이 제대로 구현되지 못함을 확인하였다.
또한, 전체적인 광학 이방체의 배향성을 확인하기 위해, 상기 필름 형태의 광학 이방체를 교차로 놓인 편광판 사이에 넣고 사진을 찍어 이를 도 4에 도시하였다. 도 4를 참고하면, 상당한 빛샘 현상이 발생하여 배향의 균일도 및 배향성이 열악하게 나타남이 확인되었다.
실시예 7: 중합성 액정 조성물의 제조
실시예 2에서 얻어진 화학식 6의 중합성 액정 화합물 41.05 중량%, 화학식 30의 액정 화합물 10.71 중량%, 화학식 31의 액정 화합물 16.94 중량%, 화학식 32의 액정 화합물 29.24 중량%, 이르가큐어(Irgacure) 651의 광개시제 0.99 중량% 및 계면 활성제 0.96 중량%를 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다.
이후의 단계를 실시예 6과 동일하게 진행하여, 중합성 액정 조성물, 광배향막, 액정층 및 광학 이방체를 각각 제조하였다.
상기 광학 이방체는 A-플레이트의 광학 특성을 갖고, R(450nm)/R(550nm) = 0.970인 역 파장 분산 특성을 나타냄이 확인되었다. 또한, 전체적인 광학 이방체의 배향성을 확인하기 위해, 상기 필름 형태의 광학 이방체를 교차로 놓인 편광판 사이에 넣고 사진을 찍어 이를 도 5에 도시하였다. 도 5를 참고하면, 전체적으로 빛샘 현상이 없고 배향성이 우수하고 균일함이 확인되었다.
실시예 8: 중합성 액정 조성물의 제조
실시예 3에서 얻어진 화학식 7의 중합성 액정 화합물 33.67 중량%, 화학식 31의 액정 화합물 31.08 중량%, 화학식 32의 액정 화합물 32.87 중량%, 이르가큐어(Irgacure) 651의 광개시제 0.99 중량% 및 계면 활성제 0.96 중량%를 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다.
이후의 단계를 실시예 6과 동일하게 진행하여, 중합성 액정 조성물, 광배향막, 액정층 및 광학 이방체를 각각 제조하였다.
상기 광학 이방체는 A-플레이트의 광학 특성을 갖고, R(450nm)/R(550nm) = 0.982인 역 파장 분산 특성을 나타냄이 확인되었다. 또한, 전체적인 광학 이방체의 배향성을 확인하기 위해, 상기 필름 형태의 광학 이방체를 교차로 놓인 편광판 사이에 넣고 사진을 찍어 이를 도 6에 도시하였다. 도 6을 참고하면, 전체적으로 빛샘 현상이 없고 배향성이 우수하고 균일함이 확인되었다.

Claims (23)

  1. 비방향족 고리를 갖는 메소젠기를 포함한 제 1 액정 분자 유래 라디칼;
    상기 비방향족 고리를 갖는 메소젠기와 상이한 구조를 가지며, 이중 결합 함유 고리를 포함한 메소젠기를 갖는 제 2 액정 분자 유래 라디칼; 및
    상기 제 1 액정 분자 유래 라디칼의 비방향족 고리 내의 sp3- 혼성화된 탄소와, 상기 제 2 액정 분자 유래 라디칼의 메소젠기 내의 sp2-혼성화된 탄소를 서로 연결하며, 하기 일반식 1로 표시되는 링커를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 중 적어도 하나는 상기 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 하나 이상의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물:
    [일반식 1]
    Figure 112013034238008-pat00067

    상기 일반식 1에서,
    M1 및 M2는 각각 독립적으로 단일 결합, -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기이고, Q 는 -C≡C-, -CR4=CR5-, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기 또는 이들을 둘 이상 조합한 2가 작용기이며, M1, M2 및 Q의 하나 이상은 -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 포함하고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 H, F, Cl, CN, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 아실기이고,
    p는 1 내지 4의 정수이고, 1 내지 4개 포함된 각 반복 단위는 독립적으로 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 하기 식 III 및 IV를 충족하고, 450nm 내지 650nm 파장의 빛에 대해 △n(λ)가 양의 값을 나타내는 액정 분자에서 유래한 라디칼이고,
    링커는 하기 식 III 및 IV를 충족하고, 450nm 내지 650nm 파장의 빛에 대해 △n(λ)가 음의 값을 나타내는 화합물에서 유래한 2가 라디칼인 중합성 액정 화합물:
    (식 III)
    ┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥ 1.0
    (식 IV)
    ┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤ 1.0
    상기 식 III 및 식 IV에서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
  3. 제 2 항에 있어서, 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 1.0 ≤ ┃△n(450nm)┃/┃△n(550nm)┃ ≤ 1.05을 충족하는 액정 분자에서 유래한 라디칼이고,
    상기 링커는 1.1 ≤ ┃△n(450nm)┃/┃△n(550nm)┃ ≤ 1.3을 충족하는 화합물에서 유래한 2가 라디칼인 중합성 액정 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 액정 분자 유래 라디칼 모두 상기 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 하나 이상의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서, 하기 식 I 및 식 II를 충족하는 중합성 액정 화합물:
    (식 I)
    ┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≤ 1.0
    (식 II)
    ┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≥ 1.0
    상기 식 I 및 식 II에서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 액정 분자 유래 라디칼은 하기 일반식 2로 표시되는 중합성 액정 화합물:
    [일반식 2]
    Figure 112013034238008-pat00068

    상기 일반식 2에서,
    환 C는 하나 이상의 산소 또는 실리콘을 포함하거나, 포함하지 않는 지방족 6원환, 노보넨 고리, 캠퍼(Camphor) 고리 또는 아다만탄(adamantane) 고리의 비방향족 고리이고;
    A1, A2, E1 및 E2 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 연결기이고;
    D1 및 D2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 고리, 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 헤테로 지방족 고리, 및 치환 또는 비치환된 헤테로 방향족 고리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고리를 포함하는 2가의 작용기이고;
    G1 및 G2 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 알킬렌기이고;
    J1 및 J2는 각각 독립적으로 수소 또는 중합성기이되, J1 및 J2의 적어도 하나는 중합성기이고;
    m1, m2, n1 및 n2는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
  7. 제 1 항에 있어서, 제 2 액정 분자 유래 라디칼은 하기 일반식 3, 4, 5 또는 6으로 표시되는 중합성 액정 화합물:
    [일반식 3]
    Figure 112013034238008-pat00069

    [일반식 4]
    Figure 112013034238008-pat00070

    [일반식 5]
    Figure 112013034238008-pat00071

    [일반식 6]
    Figure 112013034238008-pat00072

    상기 일반식 3 내지 6에서,
    A3, A4, E3 및 E4 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 연결기이고;
    D3 및 D4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 고리, 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 헤테로 지방족 고리, 및 치환 또는 비치환된 헤테로 방향족 고리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고리를 포함하는 2가의 작용기이고;
    G3 및 G4 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 알킬렌기이고;
    J3 및 J4는 각각 독립적으로 수소 또는 중합성기이되, J3 및 J4의 적어도 하나는 중합성기이고;
    R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, -CN, 알킬기 또는 아실기이고;
    B1은 N 또는 P이고, B2은 O 또는 S이고;
    m3, m4, n3 및 n4는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
  8. 제 1 항에 있어서, 하기 화학식 1, 2, 3 또는 4로 표시되는 중합성 액정 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112013034238008-pat00073

    [화학식 2]
    Figure 112013034238008-pat00074

    [화학식 3]
    Figure 112013034238008-pat00075

    [화학식 4]
    Figure 112013034238008-pat00076

    상기 화학식 1 내지 4에서, 환 C는 하나 이상의 산소 또는 실리콘을 포함하거나, 포함하지 않는 지방족 6원환, 노보넨 고리, 캠퍼(Camphor) 고리 또는 아다만탄(adamantane) 고리이고,
    A1, A2, A3, A4, E1, E2, E3 및 E4 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 연결기이고;
    D1, D2, D3 및 D4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 고리, 치환 또는 비치환된 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 헤테로 지방족 고리, 및 치환 또는 비치환된 헤테로 방향족 고리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고리를 포함하는 2가의 작용기이고;
    G1, G2, G3 및 G4 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 알킬렌기이고;
    J1, J2, J3 및 J4는 각각 독립적으로 수소 또는 중합성기이되, J1 및 J2의 적어도 하나와, J3 및 J4의 적어도 하나는 중합성기이고;
    M1 및 M2는 각각 독립적으로 단일 결합, -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기이고, Q 는 -C≡C-, -CR4=CR5-, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기 또는 이들을 둘 이상 조합한 2가 작용기이며, M1, M2 및 Q의 하나 이상은 -C≡C-, -C≡C-C≡C-, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 포함하고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 H, F, Cl, CN, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 아실기이고;
    p는 1 내지 4의 정수이고, p개 포함된 각 반복 단위는 독립적으로 서로 동일하거나 상이할 수 있으며,
    R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, -CN, 알킬기 또는 아실기이고;
    B1은 N 또는 P이고, B2은 O 또는 S이고;
    m1, m2, m3, m4, n1, n2, n3 및 n4는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 중합성 액정 화합물과 상이한 구조를 가지며,
    메소젠기와, 이러한 메소젠기에 직접적으로 또는 스페이서기를 통해 연결된 양 말단의 중합성기들을 갖는 추가적 액정 화합물의 1종 이상을 더 포함하는 중합성 액정 조성물.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 추가적 액정 화합물은 450nm 내지 650nm 파장의 빛에 대해 △n(λ)가 음의 값을 나타내고, 하기 식 III 및 IV를 충족하는 중합성 액정 조성물:
    (식 III)
    ┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥ 1.0
    (식 IV)
    ┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤ 1.0
    상기 식 III 및 식 IV에서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 추가적 액정 화합물은 하기 화학식 10 내지 13의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 액정 화합물인 중합성 액정 조성물:
    [화학식 10]
    Figure 112013034238008-pat00077

    [화학식 11]
    Figure 112013034238008-pat00078

    [화학식 12]
    Figure 112013034238008-pat00079

    [화학식 13]
    Figure 112013034238008-pat00080

    상기 화학식 10 내지 13에서,
    F1 및 F2는 각각 독립적으로 단일 결합, -C(=O)-, -OC(=O)-, -C(=O)O-, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고;
    Y1 내지 Y12는 각각 독립적으로 H, 할로겐, -CN, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 카르보닐, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시 카르보닐 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 에스테르이고;
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소 또는 하기 화학식 10a의 작용기이고;
    [화학식 10a]
    Figure 112013034238008-pat00081

    Gm, Lm, 및 Nm은 각각 독립적으로 단일 결합, -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -C(=O)NR-, -NRC(=O)-, -NRC(=O)NR-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고;
    Jm 및 Mm은 각각 독립적으로 단일 결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬렌기이고;
    Qm은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 중합성기이다.
  14. 제 9 항에 있어서, 중합성 바인더 또는 모노아크릴레이트계 화합물을 더 포함하는 중합성 액정 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 모노아크릴레이트계 화합물은 하기 화학식 14 내지 19의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인 중합성 액정 조성물:
    [화학식 14]
    Figure 112013034238008-pat00082

    [화학식 15]
    Figure 112013034238008-pat00083

    [화학식 16]
    Figure 112013034238008-pat00084

    [화학식 17]
    Figure 112013034238008-pat00085

    [화학식 18]
    Figure 112013034238008-pat00086

    [화학식 19]
    Figure 112013034238008-pat00087

    상기 화학식 14 내지 19에서,
    Z는 각각 독립적으로 0 내지 12의 정수이고, W는 0 또는 1이며,
    Y1은 각각 독립적으로 H, 할로겐, -CN, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 카르보닐, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시 카르보닐 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 에스테르이다.
  16. 제 9 항에 있어서, 중합 개시제 및 용매를 더 포함하는 중합성 액정 조성물.
  17. 제 9 항의 중합성 액정 조성물의 경화물 또는 중합체를 포함하는 광학 이방체.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 중합성 액정 화합물의 중합성기 중 적어도 일부가 부가 중합 또는 가교되어 있는 중합체 또는 경화물을 포함하는 광학 이방체.
  19. 제 17 항에 있어서, 박막 또는 필름 형태의 광학 이방체.
  20. 제 19 항에 있어서, 하기 식 V 및 VI을 충족하는 박막 또는 필름 형태의 광학 이방체:
    (식 V)
    R(λ1)/R(550nm) ≤ 1.0
    (식 VI)
    R(650nm)/R(λ2) ≥ 1.0
    상기 식 V 및 식 VI에서, R(λ)는 ┃△n(λ)┃˙d로 정의되는 파장 λ에서의 광학 축상 위상차로서, △n(λ)는 액정상 내의 파장 λ에서의 복굴절율을 의미하며, d는 박막 또는 필름의 두께(nm)를 의미하고, λ1은 450nm 이상 550nm 이하의 파장을 의미하고, λ2는 550nm 이상 650nm 이하의 파장을 의미한다.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 경화물 또는 중합체 하부에 배향막을 더 포함하는 박막 또는 필름 형태의 광학 이방체.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 배향막은 러빙 배향막 또는 광배향막인 박막 또는 필름 형태의 광학 이방체.
  23. 제 17 항에 따른 광학 이방체를 포함하는 광학 또는 전자 소자.
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US14/391,326 US9206355B2 (en) 2012-04-20 2013-04-19 Polymerizable liquid crystal compound, polymerizable liquid crystal composition, and optically anisotropic body
US14/821,370 US9416317B2 (en) 2012-04-20 2015-08-07 Polymerizable liquid crystal compound, polymerizable liquid crystal composition, and optical anisotropic body

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6069487B2 (ja) * 2012-04-20 2017-02-01 エルジー・ケム・リミテッド 重合性液晶化合物、重合性液晶組成物および光学異方体
KR101623929B1 (ko) * 2013-09-30 2016-05-24 주식회사 엘지화학 역 파장 분산성 화합물, 이를 포함하는 역 파장 분산성 조성물 및 광학 이방체
KR101683336B1 (ko) * 2014-03-10 2016-12-06 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 내부에 미세구조의 채널을 가지는 생분해성 신경도관 및 이의 제조방법
JP6648438B2 (ja) * 2014-08-27 2020-02-14 Jnc株式会社 液晶性化合物、液晶組成物およびその重合体
KR20170068529A (ko) 2014-10-09 2017-06-19 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
WO2016088749A1 (ja) 2014-12-04 2016-06-09 Dic株式会社 重合性化合物、組成物、重合体、光学異方体、液晶表示素子及び有機ｅｌ素子
CN105676318B (zh) 2014-12-08 2018-06-05 三星电子株式会社 抗反射膜和包括其的有机发光器件
KR101623086B1 (ko) 2014-12-08 2016-05-20 삼성전자 주식회사 반사방지필름 및 이를 구비한 유기발광장치
KR102573091B1 (ko) * 2014-12-25 2023-09-01 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
WO2016114255A1 (ja) * 2015-01-16 2016-07-21 Dic株式会社 重合性組成物及び光学異方体
CN107207652B (zh) 2015-01-16 2022-10-18 Dic株式会社 聚合性组合物和使用其的光学各向异性体
CN107108775B (zh) 2015-01-16 2019-12-13 Dic株式会社 聚合性组合物和使用该聚合性组合物的光学各向异性体
KR20160106513A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 제이엔씨 주식회사 중합성 액정 조성물 및 광학 이방성 필름
WO2017079867A1 (en) * 2015-11-09 2017-05-18 Dic Corporation Polymerizable compound and optically anisotropic body
KR102614432B1 (ko) 2015-12-08 2023-12-15 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
JPWO2017110638A1 (ja) * 2015-12-22 2018-10-11 日本ゼオン株式会社 液晶性組成物、液晶硬化層及びその製造方法、並びに、光学フィルム
WO2017154598A1 (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 日本ゼオン株式会社 液晶性組成物、液晶硬化層及びその液晶硬化層の製造方法
KR102167466B1 (ko) * 2016-03-29 2020-10-19 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 액정 조성물
KR20200039763A (ko) * 2017-08-15 2020-04-16 메르크 파텐트 게엠베하 평탄 광학 분산을 갖는 중합가능 액정 매질 및 중합체 필름
KR102183678B1 (ko) 2017-12-22 2020-11-27 주식회사 엘지화학 액정 조성물 및 이의 용도
WO2019160033A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 富士フイルム株式会社 画像表示装置および感光性接着剤付き円偏光板
US20210028407A1 (en) * 2018-03-29 2021-01-28 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and production method therefor
TWI828827B (zh) * 2018-12-27 2024-01-11 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 化合物、（共）聚合物、組成物、圖型形成方法，及化合物之製造方法
KR20200124556A (ko) 2019-04-24 2020-11-03 삼성전자주식회사 펠리클 조립체의 제조 방법 및 포토마스크 조립체의 제조 방법
US11215743B2 (en) * 2020-03-05 2022-01-04 Facebook Technologies, Llc Achromatic optical device based on birefringent materials having positive and negative birefringence dispersions
WO2021230300A1 (ja) * 2020-05-15 2021-11-18 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、（共）重合体、組成物、レジストパターン形成方法、並びに化合物及び（共）重合体の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169403A (ja) 1998-12-03 2000-06-20 Merck Patent Gmbh 架橋シクロヘキサン誘導体および液晶媒体
KR20100016054A (ko) * 2007-03-30 2010-02-12 메르크 파텐트 게엠베하 음성 광학 분산도를 갖는 복굴절성 중합체 필름
KR20100085929A (ko) * 2007-09-25 2010-07-29 메르크 파텐트 게엠베하 메소젠 이량체

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6279724B1 (en) 1997-12-19 2001-08-28 Semitoll Inc. Automated semiconductor processing system
US6139771A (en) 1997-04-04 2000-10-31 Displaytech, Inc. Mesogenic materials with anomalous birefringence dispersion and high second order susceptibility (X.sup.(2)).
JPH1090521A (ja) 1996-07-24 1998-04-10 Sumitomo Chem Co Ltd 偏光軸回転積層位相差板およびこれを用いた投射型液晶表示装置
JPH1068816A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Sharp Corp 位相差板及び円偏光板
JPH1152131A (ja) 1997-08-01 1999-02-26 Sumitomo Bakelite Co Ltd 位相差板及びそれを用いた偏光素子
US6097368A (en) 1998-03-31 2000-08-01 Matsushita Electric Industrial Company, Ltd. Motion pixel distortion reduction for a digital display device using pulse number equalization
GB9815269D0 (en) * 1998-07-14 1998-09-09 Rolic Ag Compositions
JP4320125B2 (ja) 2001-03-06 2009-08-26 富士フイルム株式会社 位相差膜
JP4608852B2 (ja) 2002-10-15 2011-01-12 チッソ株式会社 液晶性ビニルケトン誘導体およびその重合体
JP4747257B2 (ja) 2003-06-03 2011-08-17 Ｊｎｃ株式会社 不飽和結合を有する重合性液晶性化合物およびその重合体
US8119026B2 (en) * 2007-03-30 2012-02-21 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Birefringent layer with negative optical dispersion
ATE531780T1 (de) * 2007-09-03 2011-11-15 Merck Patent Gmbh Kalamitische mesogene verbindungen
KR101051746B1 (ko) * 2008-11-25 2011-07-25 주식회사 포스코 전기강판의 자구미세화방법 및 자구미세화 처리된 전기강판
JP5676447B2 (ja) * 2008-08-18 2015-02-25 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ ディスコチックおよびカラミチック基を含むメソゲン化合物
KR20100098036A (ko) * 2009-02-27 2010-09-06 에스케이에너지 주식회사 2개 이상의 메소젠이 일정한 결합각을 갖는 네마틱 액정화합물의 두께 방향으로의 배열이 하이브리드 형태를 갖는 광학 보상 필름 및 이의 제조방법
KR101106528B1 (ko) 2009-06-30 2012-01-20 금오공과대학교 산학협력단 이 메소젠 구조를 갖는 액정화합물
JP2011042606A (ja) 2009-08-20 2011-03-03 Sumitomo Chemical Co Ltd 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
KR101779226B1 (ko) 2009-10-30 2017-09-18 메르크 파텐트 게엠베하 음성 광학 분산도를 갖는 중합성 lc 물질 및 중합체 필름
JP6069487B2 (ja) * 2012-04-20 2017-02-01 エルジー・ケム・リミテッド 重合性液晶化合物、重合性液晶組成物および光学異方体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169403A (ja) 1998-12-03 2000-06-20 Merck Patent Gmbh 架橋シクロヘキサン誘導体および液晶媒体
KR20100016054A (ko) * 2007-03-30 2010-02-12 메르크 파텐트 게엠베하 음성 광학 분산도를 갖는 복굴절성 중합체 필름
KR20100085929A (ko) * 2007-09-25 2010-07-29 메르크 파텐트 게엠베하 메소젠 이량체

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