KR20240051460A - 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 낮은 역분산성을 가진 상태에서도 고온 내구성이 우수한 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 낮은 역분산성을 가진 상태에서도 고온 내구성이 우수한 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이에 사용되는 위상차 필름, 편광판 등의 광학 이방체는, 러빙 처리를 실시한 기재나 광배향시킨 광배향막을 성막한 기재에, 중합성 액정 화합물을 포함하는 용액을 도포하고, 용제를 건조시킨 후, 자외선 또는 열에 의해 중합시킴에 의해서 제조할 수 있다. 위상차 필름의 광학 특성으로서는, 액정 디스플레이의 시야각을 향상시키기 위해서, 복굴절률(△n)의 파장 분산을 작게, 혹은 반대로 하는 것이 요구되고 있다. 이 특성을 실현하기 위하여, 역분산형의 중합성 화합물의 개발이 행해지고 있다. 또, 위상차 필름에 대한 입사광의 파장 λ를 횡축에 취하고, 그 복굴절률을 종축에 플롯해서 얻은 그래프의 기울기가 양일 경우, 그 복굴절률의 파장 분산은 반대이거나, 또는 그 위상차 필름을 구성하는 재료의 중합성 화합물은 역분산형이라고 일반적으로 말해지고 있다.
위상차 필름을 구성하는 중합성 화합물을 역분산형으로 하기 위해서는, 분자 장축에 대해서 수직 방향으로 큰 복굴절률을 갖는 부위(수직 유닛)를 분자 내에 도입하는 방법이 있다.
그러나, 이 수직 유닛을 도입함에 의해서, 액정성이 악화하는 경향이나, 배향성이 나빠지는 경향이 있기 때문에, 배향성을 흐트러뜨리지 않는 중합성 화합물을 얻기 위해서는 적지 않은 시행 착오가 필요하게 된다.
또한, 기재 상에 중합성 화합물을 도포할 때, 기재를 침범하지 않는 용제에 중합성 화합물을 적량 용해시킬 필요가 있다. 그러나, 수직 유닛의 도입에 의해서, 용제에의 용해성이 종종 저하하여, 충분한 농도의 용액을 얻을 수 없는, 보관 중에 결정이 석출하는 등의 문제가 일어난다.
또한, 수직 유닛의 도입에 의해서, 중합성 화합물의 흡수 스펙트럼이 변화하여, 대부분의 경우 흡수가 장파장화한다. 이것은, 종종 광학안정성의 저하를 초래하여, 위상차 필름의 황변이나 깨짐 등을 일으키는 경우가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 낮은 역분산성을 가진 상태에서도 고온 내구성이 우수한 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법을 제공할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 샌드마이어 반응(Sandmeyer reaction)시켜 하기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조하는 제1단계 및 하기 화학식 17로 표시되는 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 제조하는 제2단계를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서, B1는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
[화학식 17]
상기 화학식 17에 있어서, B1는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
[화학식 5]
[화학식 7]
상기 화학식 7에 있어서, B1 및 B2는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 제1단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 브롬화 칼륨(potassium bromide), 브롬화 수소산(hydrobromic acid) 및 아질산 나트륨(sodium nitrite)을 투입 및 반응시켜, 상기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 제1단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 브롬화 칼륨(potassium bromide), 브롬화 수소산(hydrobromic acid) 및 아질산 나트륨(sodium nitrite)을 1 : 1.51 ~ 2.28 : 3.0 ~ 8.6 : 0.65 ~ 1.76 중량비로 투입 및 반응시켜, 상기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 제2단계는 상기 화학식 17로 표시되는 화합물과 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1 : 0.32 ~ 0.50 중량비로 반응시켜 상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법은 상기 화학식 7로 표시되는 화합물과 하기 화학식 8로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조하는 제3단계를 더 포함할 수 있다.
[화학식 8]
상기 화학식 8에 있어서, B3는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
[화학식 9]
상기 화학식 9에 있어서, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 제3단계는 상기 화학식 7로 표시되는 화합물과 상기 화학식 8로 표시되는 화합물을 1 : 0.94 ~ 1.42 중량비로 반응시켜 상기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법은 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법으로 제조한 하기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14로 표시되는 화합물을 반응시켜, 하기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
[화학식 9]
상기 화학식 9에 있어서, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
[화학식 14]
상기 화학식 14에 있어서, B5는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이다.
[화학식 15]
상기 화학식 15에 있어서, B1, B2, B3, B4 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 1 : 0.20 ~ 0.63 중량비로 반응시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있다.
[화학식 13]
[화학식 12]
상기 화학식 12에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 12로 표시되는 화합물을 1 : 0.43 ~ 2.11 중량비로 반응시켜 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 화학식 12로 표시되는 화합물은 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 11로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있다.
[화학식 10]
상기 화학식 10에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이다.
[화학식 11]
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 화학식 12로 표시되는 화합물은 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 1 : 0.29 ~ 0.72 중량비로 반응시켜 제조할 수 있다.
본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법 및 이를 이용한 위상차 필름용 액정 화합물 제조방법은 낮은 역분산성을 가진 상태에서도 고온 내구성이 우수하다.
도 1은 제조예 1 ~ 4에서 제조된 위상차 필름, LC242(제조사: BASF AG)을 사용하여 제조된 위상차 필름과 RMM2083(제조사: Merck)을 사용하여 제조된 위상차 필름의 파장 400 ~ 800nm에서 면내위상차(Ro)을 측정한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법은 제1단계 및 제2단계를 포함한다.
먼저, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제1단계는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 샌드마이어 반응(Sandmeyer reaction)시켜 하기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서, B1는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2-이며, 더욱 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
[화학식 17]
상기 화학식 17에 있어서, B1는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2-이며, 더욱 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
구체적으로, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제1단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 브롬화 칼륨(potassium bromide), 브롬화 수소산(hydrobromic acid) 및 아질산 나트륨(sodium nitrite)을 투입 및 반응시켜, 상기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다. 이 때, 브롬화 수소산은 42 ~ 54 중량%의 브롬화 수소산, 바람직하게는 46 ~ 50 중량%의 브롬화 수소산을 증류수에 희석하여, 10 ~ 22 중량%의 브롬화 수소산, 바람직하게는 14 ~ 18 중량%의 브롬화 수소산을 사용할 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제1단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 브롬화 칼륨(potassium bromide)을 1 : 1.51 ~ 2.28 중량비, 바람직하게는 1 : 1.70 ~ 2.08 중량비로 투입할 수 있으며, 만일 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 브롬화 칼륨이 1 : 1.51 중량비 미만으로 포함하면 미반응 및 불순물 증가로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 1 : 2.28 중량비를 초과하면 브롬화 수소산과의 과 반응으로 인한 산 폐수 폐기 비용 증가 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제1단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 브롬화 수소산(hydrobromic acid)을 1 : 3.0 ~ 8.6 중량비로 투입할 수 있으며, 만일 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 브롬화 수소산이 1 : 3.0 중량비 미만으로 포함하면 미반응 및 불순물 증가로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 1 : 8.6 중량비를 초과하면 브롬화 칼륨과의 과 반응으로 인한 산 폐수 폐기 비용 증가 문제가 있을 수 있다. 이 때, 중량비는 48 중량%의 브롬화 수소산을 기준으로 계산된다.
또한, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제1단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 아질산 나트륨(sodium nitrite)을 1 : 0.65 ~ 1.76 중량비, 바람직하게는 1.05 ~ 1.58 중량비, 더욱 바람직하게는 1.18 ~ 1.45 중량비로 투입할 수 있으며, 만일 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 아질산 나트륨이 1 : 0.65 중량비 미만으로 포함하면 미반응된 출발 물질의 잔존으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 1 : 1.76 중량비를 초과하면 반응 시약의 초과로 인한 ??칭의 어려움과 폐기 비용이 증가하는 문제가 있을 수 있다.
가장 바람직하게는, 반응기에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 브롬화 칼륨(potassium bromide) 및 브롬화 수소산(hydrobromic acid)을 투입하고, 35 ~ 55℃, 바람직하게는 40 ~ 50℃의 온도까지 승온하면서 교반할 수 있다. 그 후, 아질산 나트륨(sodium nitrite)과 물을 10 ~ 60분, 바람직하게는 20 ~ 40분동안 적가한 후, 1 ~ 5시간, 바람직하게는 2 ~ 4시간동안 교반하여 반응물을 제조할 수 있다. 그 후, 반응물을 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 추출하여 추출물을 제조할 수 있다. 제조한 추출물의 유기층을 분리하고, 분리한 유기층을 소금물로 세척하고 감압 건조한 후, 컬럼크로마토그래피(Column Chromatography)를 이용하여 상기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제2단계는 상기 화학식 17로 표시되는 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
[화학식 5]
[화학식 7]
상기 화학식 7에 있어서, B1 및 B2는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2-이며, 더욱 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
구체적으로, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제2단계는 상기 화학식 17로 표시되는 화합물과 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1 : 0.32 ~ 0.50 중량비, 바람직하게는 1 : 0.36 ~ 0.45 중량비로 반응시켜 상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 제조할 수 있으며, 만일 중량비가 1 : 0.32 미만이면 미반응으로 인한 수율 저하 및 순도 저하의 문제가 있을 수 있고, 1 : 0.50을 초과하면 반응 후 잔존하는 화합물에 대한 처리 비용 증가 및 고순도화의 어려움의 문제가 있을 수 있다.
가장 바람직하게는, 반응기에 상기 화학식 17로 표시되는 화합물, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물, 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide) 및 탄산칼륨(Potassium Carbonate)을 순차적으로 투입하고, 45 ~ 60℃, 바람직하게는 50 ~ 55℃의 온도까지 승온한 후, 2 ~ 8시간, 바람직하게는 3 ~ 5시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 제조한 반응 혼합물을 20 ~ 30℃, 바람직하게는 23 ~ 27℃의 온도까지 냉각시키고, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 희석시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여, 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법은 상기 화학식 7로 표시되는 화합물과 하기 화학식 8로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조하는 제3단계를 더 포함할 수 있다.
[화학식 8]
상기 화학식 8에 있어서, B3는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
[화학식 9]
상기 화학식 9에 있어서, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 B1 및 B2는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
구체적으로, 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법의 제3단계는 상기 화학식 7로 표시되는 화합물과 상기 화학식 8로 표시되는 화합물을 1 : 0.94 ~ 1.42 중량비, 바람직하게는 1 : 1.06 ~ 1.30 중량비로 반응시켜 상기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조할 수 있으며, 만일 중량비가 1 : 0.94 미만이면 반응 수율 저하와 불순물 증가의 문제가 있을 수 있고, 1 : 1.42를 초과하면 미반응된 출발물질을 제거하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 반응기에 상기 화학식 7로 표시되는 화합물, 상기 화학식 8로 표시되는 화합물, N,N-디메틸아미노피리딘(N,N-dimethylaminopyridine), 메테인술폰산(methanesulfonic acid) 및 디클로로메탄(dichloromethane)을 순차적으로 투입하고, 5 ~ 10℃, 바람직하게는 6 ~ 9℃의 온도까지 냉각한 후, 5 ~ 15분, 바람직하게는 8 ~ 12분 동안 교반할 수 있다. 이 때, N,N-디메틸아미노피리딘은 촉매 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, N,N-디메틸아미노피리딘은 상기 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 7 ~ 10.5 중량부, 바람직하게는 7.8 ~ 9.6 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 7 중량부 미만으로 투입된다면 미반응으로 인한 반응 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 10.5 중량부를 초과하면 미반응된 출발 물질 제거의 문제가 있을 수 있다. 또한, 메테인술폰산은 촉매 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, 메테인술폰산은 상기 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 7.3 ~ 11.0 중량부, 바람직하게는 8.2 ~ 10.1 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 7.3 중량부 미만으로 투입된다면 미반응으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 11.0 중량부를 초과하면 초과 반응으로 인한 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 디클로로메탄은 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 투입 후의 온도가 5℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 10℃를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 교반 하, 5 ~ 10℃, 바람직하게는 6 ~ 9℃의 온도를 유지하면서 디이소프로필카보디이미드(diisopropylcarbodiimide)을 0.5 ~ 2 시간, 바람직하게는 0.75 ~ 1시간동안 적하할 수 있다. 이 때, 디이소프로필카보디이미드는 상기 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 55.9 ~ 83.9 중량부, 바람직하게는 62.8 ~ 76.9 중량부를 적하할 수 있으며, 만일 55.9 중량부 미만으로 적하된다면 미반응으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 83.9 중량부를 초과하면 과반응으로 인한 불순물 상승의 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 15 ~ 35℃, 바람직하게는 20 ~ 30℃의 온도가 되도록 승온한 후, 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, 온도가 15℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 35℃를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다.
마지막으로, 제조한 반응 혼합물에 물을 투입하여 수층 및 유기층을 가지도록 분리하고, 수층을 디클로로메탄으로 추출한 후, 분리된 유기층은 묽은 염산, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하고, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 상기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
나아가, 본 발명의 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법은 본 발명의 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법으로 제조한 하기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14로 표시되는 화합물을 반응시켜, 하기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
[화학식 9]
상기 화학식 9에 있어서, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 B1 및 B2는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
[화학식 14]
상기 화학식 14에 있어서, B5는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
상기 화학식 14에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이다.
상기 화학식 14에 있어서, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
상기 화학식 14에 있어서, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, 바람직하게는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
[화학식 15]
상기 화학식 15에 있어서, B1, B2, B3, B4 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 B1, B2 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
상기 화학식 15에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이다.
상기 화학식 15에 있어서, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
상기 화학식 15에 있어서, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, 바람직하게는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
구체적으로, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 1 : 0.20 ~ 0.63 중량비로 반응시킨 것일 수 있으며, 만일 중량비가 1 : 0.20 미만이면 고온신뢰성 저하의 문제가 있을 수 있고, 1 : 0.63를 초과하면 배향성 저하의 문제가 있을 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물이 하기 화학식 15-1로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물일 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-1로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-1로 표시되는 화합물을 1 : 0.37 ~ 0.56 중량비, 바람직하게는 1 : 0.42 ~ 0.51 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 15-1]
상기 화학식 15-1에 있어서, B1, B2 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R1은 이고, B6 및 B7는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R2는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
[화학식 14-1]
상기 화학식 14-1에 있어서, B5는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R1은 이며, B6 및 B7는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R2는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물이 하기 화학식 15-2로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물일 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-2로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-2로 표시되는 화합물을 1 : 0.42 ~ 0.63 중량비, 바람직하게는 1 : 0.47 ~ 0.58 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 15-2]
상기 화학식 15-2에 있어서, B1, B2 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R1은 이고, B8, B9 및 B10는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R3는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
[화학식 14-2]
상기 화학식 14-2에 있어서, B5는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R1은 이며, B8, B9 및 B10는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R3는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물이 하기 화학식 15-3으로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물일 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-3으로 표시되는 화합물을 1 : 0.41 ~ 0.62 중량비, 바람직하게는 1 : 0.46 ~ 0.57 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 15-3]
상기 화학식 15-3에 있어서, B1, B2 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R1은 이고, B11, B12, B13 및 B14는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이며, R4는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
[화학식 14-3]
상기 화학식 14-3에 있어서, B5는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R1은 이며, B11, B12, B13 및 B14는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R4는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물이 하기 화학식 15-7로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물일 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-4로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-4로 표시되는 화합물을 1 : 0.33 ~ 0.51 중량비, 바람직하게는 1 : 0.37 ~ 0.46 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 15-7]
상기 화학식 15-7에 있어서, B1, B2 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R1은 이고, B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이며, R5는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
[화학식 14-4]
상기 화학식 14-4에 있어서, B5는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R1은 이며, B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R5는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물이 하기 화학식 15-8로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물일 때, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-5로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14-5로 표시되는 화합물을 1 : 0.20 ~ 0.32 중량비, 바람직하게는 1 : 0.23 ~ 0.29 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 15-8]
상기 화학식 15-8에 있어서, B1, B2 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R1은 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
[화학식 14-5]
상기 화학식 14-5에 있어서, B5는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R1은 이며, R1은 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
더욱 구체적으로, 상기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 9로 표시되는 화합물, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물, p-톨루엔설폰산 및 테트라히드로퓨란을 순차적으로 투입하고, 20℃ ~ 30℃, 바람직하게는 23 ~ 27℃에서 12 ~ 24시간, 바람직하게는 16 ~ 20시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, p-톨루엔설폰산은 촉매 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, p-톨루엔설폰산은 상기 화학식 9로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 4 ~ 6 중량부, 바람직하게는 4.5 ~ 5.5 중량부가 투입될 수 있고, 만일 4 중량부 미만으로 투입된다면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 6 중량부를 초과하면 부산물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 테트라히드로퓨란은 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 혼합 반응물을 제조시, 반응온도가 20℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 30℃를 초과하면 부반응 증가의 문제가 있을 수 있다.
또한, 제조한 반응 혼합물은 디클로로메탄을 투입한 후, 묽은 염산과 소금물로 세척하고, 건조 후 감압 증류하여 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서, 상기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물을 제조할 수 있다. 이 때, 디클로로메탄은 재결정 역할을 하기 위해 투입될 수 있다.
또한, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있다.
[화학식 13]
[화학식 12]
상기 화학식 12에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이다.
상기 화학식 12에 있어서, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
상기 화학식 12에 있어서, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, 바람직하게는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
구체적으로, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 12로 표시되는 화합물을 1 : 0.43 ~ 2.11 중량비로 반응시켜 제조할 수 있으며, 만일 중량비가 1 : 0.43 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 1 : 2.11를 초과하면 불순물이 증가하는 문제가 있을 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물이 상기 화학식 14-1로 표시되는 화합물일 때, 상기 화학식 13로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-1로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-1로 표시되는 화합물을 1 : 0.76 ~ 1.14 중량비, 바람직하게는 1 : 0.85 ~ 1.04 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 12-1]
상기 화학식 12-1에 있어서, R1은 이다.
상기 화학식 12-1에 있어서, B6 및 B7는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R2는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물이 상기 화학식 14-2로 표시되는 화합물일 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-2로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-2로 표시되는 화합물을 1 : 1.16 ~ 1.74 중량비, 바람직하게는 1 : 1.31 ~ 1.60 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 12-2]
상기 화학식 12-2에 있어서, R1은 이다.
상기 화학식 12-2에 있어서, B8, B9 및 B10는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R3는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물이 상기 화학식 14-3으로 표시되는 화합물일 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-3로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-3으로 표시되는 화합물을 1 : 1.39 ~ 2.1 중량비, 바람직하게는 1 : 1.57 ~ 1.92 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 12-3]
상기 화학식 12-3에 있어서, R1은 이다.
상기 화학식 12-3에 있어서, B11, B12, B13 및 B14는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R4는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물이 상기 화학식 14-4로 표시되는 화합물일 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-4로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-4으로 표시되는 화합물을 1 : 0.69 ~ 1.04 중량비, 바람직하게는 1 : 0.78 ~ 0.95 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 12-4]
상기 화학식 12-4에 있어서, R1은 이다.
상기 화학식 12-4에 있어서, B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R5는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 14로 표시되는 화합물이 상기 화학식 14-5로 표시되는 화합물일 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-5로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12-5으로 표시되는 화합물을 1 : 0.43 ~ 0.65 중량비, 바람직하게는 1 : 0.48 ~ 0.59 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 12-5]
상기 화학식 12-5에 있어서, R1은 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
더욱 구체적으로, 상기 화학식 14-1로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 12-1로 표시되는 화합물, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물, 제삼인삼칼륨 및 디메틸아세트아미드를 순차적으로 투입하고, 20℃ ~ 30℃, 바람직하게는 23 ~ 27℃에서 1 ~ 5시간, 바람직하게는 1 ~ 3시간, 더욱 바람직하게는 1.5 ~ 2.5시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, 제삼인삼칼륨은 염기의 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, 제삼인삼칼륨은 상기 화학식 13로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 141 ~ 213 중량부, 바람직하게는 159 ~ 195 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 141 중량부 미만으로 투입된다면 미반응으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 213 중량부를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 디메틸아세트아미드는 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 혼합 반응물을 제조시, 반응온도가 20℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 30℃를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서, 상기 화학식 14-1로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 14-2로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 12-2로 표시되는 화합물, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물, 제삼인삼칼륨 및 디메틸아세트아미드를 순차적으로 투입하고, 20℃ ~ 30℃, 바람직하게는 23 ~ 27℃에서 1 ~ 5시간, 바람직하게는 1 ~ 3시간, 더욱 바람직하게는 1.5 ~ 2.5시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, 제삼인삼칼륨은 염기 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, 제삼인삼칼륨은 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 164 ~ 247 중량부, 바람직하게는 185 ~ 226 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 164 중량부 미만으로 투입된다면 미반응으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 247 중량부를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 디메틸아세트아미드는 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 혼합 반응물을 제조시, 반응온도가 20℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 30℃를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서, 상기 화학식 14-2로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 14-3으로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 12-3로 표시되는 화합물, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물, 제삼인삼칼륨 및 디메틸아세트아미드를 순차적으로 투입하고, 20℃ ~ 30℃, 바람직하게는 23 ~ 27℃에서 1 ~ 5시간, 바람직하게는 2 ~ 4시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, 제삼인삼칼륨은 염기 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, 제삼인삼칼륨은 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 163 ~ 246 중량부, 바람직하게는 184 ~ 225 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 163 중량부 미만으로 투입된다면 미반응으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 246 중량부를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 디메틸아세트아미드는 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 혼합 반응물을 제조시, 반응온도가 20℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 30℃를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서, 상기 화학식 14-3으로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 14-4로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 12-4로 표시되는 화합물, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물, 제삼인삼칼륨 및 디메틸아세트아미드를 순차적으로 투입하고, 20℃ ~ 30℃, 바람직하게는 23 ~ 27℃에서 1 ~ 7시간, 바람직하게는 4 ~ 6시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, 제삼인삼칼륨은 염기 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, 제삼인삼칼륨은 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 163 ~ 246 중량부, 바람직하게는 184 ~ 225 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 163 중량부 미만으로 투입된다면 미반응으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 246 중량부를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 디메틸아세트아미드는 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 혼합 반응물을 제조시, 반응온도가 20℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 30℃를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서, 상기 화학식 14-4로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 14-5로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 12-5로 표시되는 화합물, 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물, 제삼인삼칼륨 및 디메틸아세트아미드를 순차적으로 투입하고, 20℃ ~ 30℃, 바람직하게는 23 ~ 27℃에서 1 ~ 7시간, 바람직하게는 3 ~ 5시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, 제삼인삼칼륨은 염기 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, 제삼인삼칼륨은 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 131 ~ 197 중량부, 바람직하게는 147 ~ 181 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 131 중량부 미만으로 투입된다면 미반응으로 인한 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 197 중량부를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 디메틸아세트아미드는 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 혼합 반응물을 제조시, 반응온도가 20℃ 미만이면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 30℃를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서, 상기 화학식 14-5로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 12로 표시되는 화합물은 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 11로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있다.
[화학식 10]
상기 화학식 10에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이다.
상기 화학식 10에 있어서, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다.
상기 화학식 10에 있어서, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, 바람직하게는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
[화학식 11]
구체적으로, 상기 화학식 12로 표시되는 화합물은 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 1 : 0.29 ~ 0.72 중량비로 반응시켜 제조할 수 있으며, 만일 중량비가 1 : 0.29 미만이면 반응 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 1 : 1.72를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 화학식 12로 표시되는 화합물이 상기 화학식 12-1로 표시되는 화합물일 때, 하기 화학식 10-1로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 하기 화학식 12-1로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 1 : 0.48 ~ 0.72 중량비, 바람직하게는 1 : 0.54 ~ 0.66 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 10-1]
상기 화학식 10-1에 있어서, R1은 이다.
상기 화학식 10-1에 있어서, B6 및 B7는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R2는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 12로 표시되는 화합물이 상기 화학식 12-2로 표시되는 화합물일 때, 하기 화학식 10-2로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 하기 화학식 10-2로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 1 : 0.35 ~ 0.53 중량비, 바람직하게는 1 : 0.39 ~ 0.48 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 10-2]
상기 화학식 10-2에 있어서, R1은 이다.
상기 화학식 10-2에 있어서, B8, B9 및 B10는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R3는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 12로 표시되는 화합물이 상기 화학식 12-3으로 표시되는 화합물일 때, 하기 화학식 10-3으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조할 수 있으며, 이 때, 하기 화학식 10-3으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 1 : 0.29 ~ 0.44 중량비, 바람직하게는 1 : 0.32 ~ 0.40 중량비로 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 10-3]
상기 화학식 10-3에 있어서, R1은 이다.
상기 화학식 10-3에 있어서, B11, B12, B13 및 B14는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이고, R4는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
더욱 구체적으로, 상기 화학식 12-1로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 10-1로 표시되는 화합물, 상기 화학식 11로 표시되는 화합물, p-톨루엔설폰산 및 톨루엔을 순차적으로 투입하고, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)을 이용하여 3 ~ 7시간, 바람직하게는 4 ~ 6시간동안 환류하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, p-톨루엔설폰산은 산 촉매 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, p-톨루엔설폰산은 상기 화학식 10-1로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 25 ~ 38 중량부, 바람직하게는 28 ~ 35 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 25 중량부 미만으로 투입된다면 반응 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 38 중량부를 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 톨루엔은 용매 및 수분 제거 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 혼합 반응물을 제조시, 반응시간이 3시간 미만이면 수율 저하의 문제가 있을 수 있고, 7시간을 초과하면 불순물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 15 ~ 35℃, 바람직하게는 20 ~ 30℃로 냉각시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여, 상기 화학식 12-1로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다. 이 때, 냉각온도가 15℃ 미만이거나 35℃를 초과하면 불순물 제거가 어려운 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 화학식 12-2로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 10-2로 표시되는 화합물, 상기 화학식 11로 표시되는 화합물, p-톨루엔설폰산 및 톨루엔을 순차적으로 투입하고, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)을 이용하여 3 ~ 7시간, 바람직하게는 4 ~ 6시간동안 환류하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, p-톨루엔설폰산은 촉매 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, p-톨루엔설폰산은 상기 화학식 10-2로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 18 ~ 28 중량부, 바람직하게는 20 ~ 26 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 18 중량부 미만으로 투입된다면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 28 중량부를 초과하면 부산물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 톨루엔은 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 15 ~ 35℃, 바람직하게는 20 ~ 30℃로 냉각시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여, 상기 화학식 12-2로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다. 이 때, 냉각온도가 15℃ 미만이거나 35℃를 초과하면 불순물 제거가 어려운 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 화학식 12-3으로 표시되는 화합물을 제조시, 반응기에 상기 화학식 10-3으로 표시되는 화합물, 상기 화학식 11로 표시되는 화합물, p-톨루엔설폰산 및 톨루엔을 순차적으로 투입하고, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)을 이용하여 3 ~ 7시간, 바람직하게는 4 ~ 6시간동안 환류하여 반응 혼합물을 제조할 수 있다. 이 때, p-톨루엔설폰산은 촉매 역할을 하기 위해 투입될 수 있으며, p-톨루엔설폰산은 상기 화학식 10-3으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 14 ~ 22 중량부, 바람직하게는 16.4 ~ 20.1 중량부가 투입될 수 있으며, 만일 14 중량부 미만으로 투입된다면 미반응의 문제가 있을 수 있고, 22 중량부를 초과하면 부산물 증가의 문제가 있을 수 있다. 또한, 톨루엔은 용매 역할을 하기 위해 투입될 수 있다. 또한, 제조한 반응 혼합물은 15 ~ 35℃, 바람직하게는 20 ~ 30℃로 냉각시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여, 상기 화학식 12-3으로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다. 이 때, 냉각온도가 15℃ 미만이거나 35℃를 초과하면 불순물 제거가 어려운 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 위상차 필름은 수평 광배향막 필름 및 상기 수평 광배향막 필름의 일면에 형성된 역분산 중합성 액정 필름을 포함할 수 있다. 이 때, 역분산 중합성 액정 필름은 앞서 설명한 본 발명의 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법으로 제조된 위상차 필름용 액정 화합물을 포함할 수 있다.
수평 광배향막 필름으로는 다양한 종류의 필름이 적용될 수 있다. 구체적으로, 수평 광배향막 필름은 플라스틱 기재 일면에서 제조될 수 있으며, 일 예로서, 플라스틱 기재 일면에 광 배향막을 도포하고, 60 ~ 100℃, 바람직하게는 70 ~ 90℃의 온도에서 건조를 진행한 후, 와이어 그리드 편광기(WGP)를 매개로 200 ~ 500mJ/㎤, 바람직하게는 300 ~ 400mJ/㎤의 선평광된 자외선을 조사하여 수평 광배향막 필름을 제조한 것을 사용할 수 있다. 또한, 수평 광배향막 필름은 40 ~ 50°, 바람직하게는 43 ~ 47°를 이루는 지상축을 가지는 100 ~ 500nm, 바람직하게는 200 ~ 400nm 두께인 수평 광배향막 필름일 수 있다.
또한, 역분산 중합성 액정 필름은 수평 광배향막 필름 일면에 위상차 필름용 액정 화합물을 도포하고, 경화시켜 형성할 수 있으며, 바람직하게는 수평 광배향막 필름 일면에 위상차 필름용 액정 화합물을 도포하고, 수평 광배향막 필름의 배향에 따라 배향을 시킨 다음, 산소가 차단된 진공 상태의 질소 분위기에서 100 ~ 300mW/㎤, 바람직하게는 150 ~ 250mW/㎤의 자외선을 1 ~ 30초, 바람직하게는 3 ~ 8초 동안 조사함으로서 역분산 중합성 액정 조성물을 가교 및 중합시켜, 수평 광배향막 필름 일면에 1 ~ 10㎛, 바람직하게는 1.5 ~ 3.5㎛ 두께의 역분산 중합성 액정 필름을 형성할 수 있다.
위상차 필름은 반사형 또는 투과형 액정표시장치 (LCD)용 반사방지 필름, 유기발광다이오드(OLED) 표시장치용 반사방지 필름, 금속성 물질의 증착으로 인한 외부광 반사의 방지가 필요한 반소체 소자 등에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이 장치는 앞서 설명한 위상차 필름을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 예를 들면, 반사형 또는 반투과반사형 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)와 같은 액정 표시장치이거나, 유기발광 장치(Organic Light Emitting Device) 등일 수 있다.
디스플레이 장치에서 위상차 필름의 배치 형태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 공지의 형태가 채용될 수 있다. 예를 들어, 반사형 액정 표시장치에서 적층 필름은, 외부 광의 반시 방지 및 시인성의 확보를 위하여 액정 패널의 원편광판 중에서 어느 하나의 원편광판을 구성하는 것에 사용될 수 있다.
유기발광장치에 상기 위상차 필름이 적용되는 경우 상기 유기발광장치는, 반사 전극, 투명 전극, 상기 반사 전극과 투명 전극의 사이에 개재되고, 발광층을 가지는 유기층 및 상기 위상차 필름을 포함하고, 상기 위상차 필름이 상기 반사 또는 투명 전극의 외측에 존재할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
준비예 1 : 화학식 17-1로 표시되는 화합물의 제조
2L 4구 플라스크에 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물 10.4g, 브롬화 칼륨(potassium bromide) 19.7g 및 16 중량% 브롬화 수소산(=48중량% 브롬화 수소산을 증류수에 희석하여 제조) 165ml를 투입하고, 45℃의 온도까지 승온하면서 교반하였다. 그 후, 아질산 나트륨(sodium nitrite) 13.7g과 물 110 ml를 30분동안 적가한 후, 3시간동안 교반하여 반응물을 제조하였다. 그 후, 반응물을 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 추출하여 추출물을 제조하였다. 제조한 추출물의 유기층을 분리하고, 분리한 유기층을 소금물로 세척하고 감압 건조한 후, 컬럼크로마토그래피(Column Chromatography)를 이용하여 하기 화학식 17-1로 표시되는 화합물 7.0g을 수득하였다.
[화학식 1-1]
상기 화학식 1-1에 있어서, B1는 -CH2-이다.
[화학식 17-1]
상기 화학식 17-1에 있어서, B1는 -CH2-이다.
준비예 2 : 화학식 7-1로 표시되는 화합물의 제조
1L 3구 플라스크에, 준비예 1에서 수득한 화학식 17-1로 표시되는 화합물 10g, 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 2.8g, 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide) 100ml 및 탄산칼륨(Potassium Carbonate) 8.4g을 순차적으로 투입하고, 53℃의 온도까지 승온한 후, 4시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물을 25℃의 온도까지 냉각시키고, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 희석시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여, 하기 화학식 7-1로 표시되는 화합물 4.1g을 수득하였다.
[화학식 5]
[화학식 7-1]
상기 화학식 7-1에 있어서, B1 및 B2는 -CH2-이다.
준비예 3 : 화학식 9-1로 표시되는 화합물의 제조
1L 3구 플라스크에, 준비예 3에서 수득한 화학식 7-1로 표시되는 화합물 80g, 하기 화학식 8-1로 표시되는 화합물 94.7g, N,N-디메틸아미노피리딘(N,N-dimethylaminopyridine) 7g, 메테인술폰산(methanesulfonic acid) 7.35g 및 디클로로메탄(dichloromethane) 400ml를 순차적으로 투입하고, 8℃의 온도까지 냉각한 후, 10분 동안 교반하였다. 교반 하, 8℃의 온도를 유지하면서 디이소프로필카보디이미드(diisopropylcarbodiimide) 55.9g을 1 시간동안 적하하였다. 그 후, 25℃의 온도까지 승온한 후, 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 물 500ml을 투입하여 수층 및 유기층을 가지도록 분리하고, 수층을 디클로로메탄으로 추출하였다. 분리된 유기층은 묽은 염산, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하고, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 9-1로 표시되는 화합물 168g을 수득하였다.
[화학식 8-1]
상기 화학식 8-1에 있어서, B3는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
[화학식 9-1]
상기 화학식 9-1에 있어서, B1 및 B2는 -CH2-이고, B3 및 B4는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
준비예 4-1 : 화학식 14-1로 표시되는 화합물의 제조
(1) 1L 3구 플라스크에, 하기 화학식 10-1로 표시되는 화합물 100g, 하기 화학식 11로 표시되는 화합물 59.9g, p-톨루엔설폰산(p-toluene sulfonic acid) 31.7g 및 톨루엔 450ml를 순차적으로 투입하고, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)을 이용하여 5시간동안 환류하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물을 25℃로 냉각시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여 하기 화학식 12-1로 표시되는 화합물 92.6g을 수득하였다.
[화학식 10-1]
상기 화학식 10-1에 있어서, R1은 이고, B6 및 B7는 -CH2CH2-이며, R2는 메틸기이다.
[화학식 11]
[화학식 12-1]
상기 화학식 12-1에 있어서, R1은 이고, B6 및 B7는 -CH2CH2-이며, R2는 메틸기이다.
(2) 0.5L 3구 플라스크에, 수득한 상기 화학식 12-1로 표시되는 화합물 47.4g, 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물 50g, 제삼인삼칼륨 88.6g 및 디메틸아세트아미드 250ml를 순차적으로 투입하고, 25℃의 온도에서 2시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 14-1로 표시되는 화합물 95.4g을 수득하였다.
[화학식 13]
[화학식 14-1]
상기 화학식 14-1에 있어서, R1은 이고, B5, B6 및 B7는 -CH2CH2-이며, R2는 메틸기이다.
준비예 4-2 : 화학식 14-2로 표시되는 화합물의 제조
(1) 1L 3구 플라스크에, 하기 화학식 10-2로 표시되는 화합물 100g, 하기 화학식 11로 표시되는 화합물 43.9g, p-톨루엔설폰산(p-toluene sulfonic acid) 23.2g 및 톨루엔 450ml를 순차적으로 투입하고, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)을 이용하여 5시간동안 환류하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물을 25℃로 냉각시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여 하기 화학식 12-2로 표시되는 화합물 80.6g을 수득하였다.
[화학식 10-2]
상기 화학식 10-2에 있어서, R1은 이고, B8, B9 및 B10는 -CH2CH2-이며, R3는 메틸기이다.
[화학식 11]
[화학식 12-2]
상기 화학식 12-2에 있어서, R1은 이고, B8, B9 및 B10는 -CH2CH2-이며, R3는 메틸기이다.
(2) 0.5L 3구 플라스크에, 수득한 상기 화학식 12-2로 표시되는 화합물 58.1g, 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물 40g, 제삼인삼칼륨 82.2g 및 디메틸아세트아미드 250ml를 순차적으로 투입하고, 25℃의 온도에서 2시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 14-2로 표시되는 화합물 95.5g을 수득하였다.
[화학식 13]
[화학식 14-2]
상기 화학식 14-2에 있어서, R1은 이고, B5, B8, B9 및 B10는 -CH2CH2-이며, R3는 메틸기이다.
준비예 4-3 : 화학식 14-3으로 표시되는 화합물의 제조
(1) 1L 3구 플라스크에, 하기 화학식 10-3으로 표시되는 화합물 25g, 하기 화학식 11로 표시되는 화합물 9.15g, p-톨루엔설폰산(p-toluene sulfonic acid) 4.56g 및 톨루엔 150ml를 순차적으로 투입하고, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)을 이용하여 5시간동안 환류하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물을 25℃로 냉각시킨 후, 물, 탄산수소나트륨 및 소금물 순으로 순차적으로 세척하고, 황산 나트륨으로 건조한 후, 감압증류하여 하기 화학식 12-3으로 표시되는 화합물 23.5g을 수득하였다.
[화학식 10-3]
상기 화학식 10-3에 있어서, R1은 이고, B11, B12, B13 및 B14는 -CH2CH2-이며, R4는 메틸기이다.
[화학식 11]
[화학식 12-3]
상기 화학식 12-3에 있어서, R1은 이고, B11, B12, B13 및 B14는 -CH2CH2-이며, R4는 메틸기이다.
(2) 0.5L 3구 플라스크에, 수득한 상기 화학식 12-3으로 표시되는 화합물 22.0g, 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물 12.6g, 제삼인삼칼륨 25.8g 및 디메틸아세트아미드 100ml를 순차적으로 투입하고, 25℃의 온도에서 3시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 14-3으로 표시되는 화합물 27.8g을 수득하였다.
[화학식 13]
[화학식 14-3]
상기 화학식 14-3에 있어서, R1은 이고, B5, B11, B12, B13 및 B14는 -CH2CH2-이며, R4는 메틸기이다.
준비예 4-4 : 화학식 14-4로 표시되는 화합물의 제조
0.5L 3구 플라스크에, 하기 화학식 12-4로 표시되는 화합물 21.7g, 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물 25g, 제삼인삼칼륨 51.4g 및 디메틸아세트아미드 300ml를 순차적으로 투입하고, 상온(25℃)에서 5시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 14-4로 표시되는 화합물 39.5g을 수득하였다.
[화학식 14-4]
상기 화학식 14-4에 있어서, R1은 이고, B5 및 B15는 -CH2CH2-이며, R5는 메틸기이다.
[화학식 13]
[화학식 12-4]
상기 화학식 12-4에 있어서, R1은 이고 B15는 -CH2CH2-이며, R5는 메틸기이다.
준비예 4-5 : 화학식 14-5로 표시되는 화합물의 제조
0.5L 3구 플라스크에, 하기 화학식 12-5로 표시되는 화합물 13.5g, 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물 25g, 제삼인삼칼륨 41.1g 및 디메틸아세트아미드 150ml를 순차적으로 투입하고, 상온(25℃)에서 4시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄 및 물을 투입한 후, 물로 세척하고, 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 14-5로 표시되는 화합물 30.5g을 수득하였다.
[화학식 14-5]
상기 화학식 14-5에 있어서, R1은 에틸기이고, B5는 -CH2CH2-이다.
[화학식 13]
[화학식 12-5]
상기 화학식 12-5에 있어서, R1은 에틸기이다.
실시예 1 : 위상차 필름용 액정 화합물의 제조
0.25L 3구 플라스크에, 준비예 4-1에서 수득한 화학식 14-1로 표시되는 화합물 7.0g, 준비예 3에서 수득한 화학식 9-1로 표시되는 화합물 15g, p-톨루엔설폰산 0.75g 및 테트라히드로퓨란 150ml를 순차적으로 투입하고, 25℃의 온도에서 18시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄을 투입한 후, 묽은 염산과 소금물로 세척하고, 건조 후 감압 증류하여 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 15-4로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 12.1g을 수득하였다.
[화학식 15-4]
상기 화학식 15-4에 있어서, B1 및 B2는 -CH2-이고, B3 및 B4는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, B5는 -CH2CH2-이고, R1은 이며, B6 및 B7는 -CH2CH2-이고, R2는 메틸기이다.
실시예 2 : 위상차 필름용 액정 화합물의 제조
0.25L 3구 플라스크에, 준비예 4-2에서 수득한 화학식 14-2로 표시되는 화합물 7.9g, 준비예 3에서 수득한 화학식 9-1로 표시되는 화합물 15g, p-톨루엔설폰산 0.75g 및 테트라히드로퓨란 150ml를 순차적으로 투입하고, 25℃의 온도에서 18시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄을 투입한 후, 묽은 염산과 소금물로 세척하고, 건조 후 감압 증류하여 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 15-5로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 9.1g을 수득하였다.
[화학식 15-5]
상기 화학식 15-5에 있어서, B1 및 B2는 -CH2-이고, B3 및 B4는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, B5는 -CH2CH2-이고, R1은 이며, B8, B9 및 B10는 -CH2CH2-이고, R3는 메틸기이다.
실시예 3 : 위상차 필름용 액정 화합물의 제조
0.25L 3구 플라스크에, 준비예 4-3에서 수득한 화학식 14-3으로 표시되는 화합물 10.3g, 준비예 3에서 수득한 화학식 9-1로 표시되는 화합물 20.0g, p-톨루엔설폰산 1g 및 테트라히드로퓨란 200ml를 순차적으로 투입하고, 25℃의 온도에서 18시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄을 투입한 후, 묽은 염산과 소금물로 세척하고, 건조 후 감압 증류하여 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 15-6으로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 20.1g을 수득하였다.
[화학식 15-6]
상기 화학식 15-6에 있어서, B1 및 B2는 -CH2-이고, B3 및 B4는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, B5는 -CH2CH2-이고, R1은 이고, B11, B12, B13 및 B14는 -CH2CH2-이며, R4는 메틸기이다.
실시예 4 : 위상차 필름용 액정 화합물의 제조
(1) 0.5L 3구 플라스크에, 준비예 4-4에서 제조된 화학식 14-4로 표시되는 화합물 7g, 준비예 3에서 제조된 화학식 9-1로 표시되는 화합물 16.6g, p-톨루엔설폰산 0.9g 및 테트라히드로퓨란 200ml를 순차적으로 투입하고, 상온(25℃)에서 18시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄을 투입한 후, 묽은 염산과 소금물로 세척하고, 건조 후 감압 증류하여 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 15-9로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 18g을 수득하였다.
[화학식 15-9]
상기 화학식 15-9에 있어서, B1 및 B2는 -CH2-이고, B3 및 B4는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, B5는 -CH2CH2-이고, R1은 이고, B15는 -CH2CH2-이며, R5는 메틸기이다.
실시예 5 : 위상차 필름용 액정 화합물의 제조
(1) 0.5L 3구 플라스크에, 준비예 4-5에서 제조된 화학식 14-5로 표시되는 화합물 5.24g, 준비예 3에서 제조된 화학식 9-1로 표시되는 화합물 20g, p-톨루엔설폰산 1g 및 테트라히드로퓨란 200ml를 순차적으로 투입하고, 상온(25℃)에서 18시간동안 교반하여 반응 혼합물을 제조하였다. 제조한 반응 혼합물에 디클로로메탄을 투입한 후, 묽은 염산과 소금물로 세척하고, 건조 후 감압 증류하여 얻어진 고형물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후, 칼럼을 통과시킨 후의 용액을 여과 및 건조함으로서 하기 화학식 15-10으로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 19.5g을 수득하였다.
[화학식 15-10]
상기 화학식 15-10에 있어서, B1 및 B2는 -CH2-이고, B3 및 B4는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, B5는 -CH2CH2-이고, R1은 에틸기이다.
제조실시예 1 : 역분산 중합성 액정 조성물의 제조
톨루엔(Toluene) 5.0g 및 싸이크로헥사논(cyclohexanone) 2.5g가 혼합된 용매에 실시예 1에서 제조된 화학식 15-4로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 2.5g을 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다. 제조한 액정 조성물 전체 중량%에 대하여, 라디칼 광개시제인 omnirad 907(IGM社, 전 Irgacure907)을 5중량%로 첨가하여 역분산 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 제조한 역분산 중합성 액정 화합물은 Ro(450/550nm)의 단파장 분산성이 0.75 내지 0.80 정도의 수준이며, Ro(650/550nm)의 장파장 분산성이 1.04 내지 1.07 정도의 수준으로 측정되었다.
제조실시예 2 : 역분산 중합성 액정 조성물의 제조
톨루엔(Toluene) 5.0g 및 싸이크로헥사논(cyclohexanone) 2.5g가 혼합된 용매에 실시예 2에서 제조된 화학식 15-5로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 2.5g을 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다. 제조한 액정 조성물 전체 중량%에 대하여, 라디칼 광개시제인 omnirad 907(IGM社, 전 Irgacure907)을 5중량%로 첨가하여 역분산 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 제조한 역분산 중합성 액정 화합물은 Ro(450/550nm)의 단파장 분산성이 0.75 내지 0.80 정도의 수준이며, Ro(650/550nm)의 장파장 분산성이 1.04 내지 1.07 정도의 수준으로 측정되었다.
제조실시예 3 : 역분산 중합성 액정 조성물의 제조
톨루엔(Toluene) 5.0g 및 싸이크로헥사논(cyclohexanone) 2.5g가 혼합된 용매에 실시예 3에서 제조된 화학식 15-6으로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물 2.5g을 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다. 제조한 액정 조성물 전체 중량%에 대하여, 라디칼 광개시제인 omnirad 907(IGM社, 전 Irgacure907)을 5중량%로 첨가하여 역분산 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 제조한 역분산 중합성 액정 화합물은 Ro(450/550nm)의 단파장 분산성이 0.75 내지 0.80 정도의 수준이며, Ro(650/550nm)의 장파장 분산성이 1.04 내지 1.07 정도의 수준으로 측정되었다.
제조실시예 4 : 역분산 중합성 액정 조성물의 제조
톨루엔(Toluene) 5.0g 및 싸이크로헥사논(cyclohexanone) 2.5g가 혼합된 용매에 실시예 4에서 제조된 화학식 15-9로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물2.5g을 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다. 제조한 액정 조성물 전체 중량%에 대하여, 라디칼 광개시제인 omnirad 907(IGM社, 전 Irgacure907)을 5중량%로 첨가하여 역분산 중합성 액정 화합물을 제조하였다. 제조한 역분산 중합성 액정 화합물은 Ro(450/550nm)의 단파장 분산성이 0.75 내지 0.80 정도의 수준이며, Ro(650/550nm)의 장파장 분산성이 1.04 내지 1.07 정도의 수준으로 측정되었다.
제조예 1 : 위상차 필름의 제조
플라스틱 기재(제조사: TacBrigh, Normal TAC, 두께: 60㎛) 일면에 광 배향막(제조사: BASF Rolic社)을 도포하고, 80℃의 온도에서 건조를 진행한 후, 와이어 그리드 편광기(WGP)를 매개로 350mJ/㎤의 선평광된 자외선을 조사하여 45°를 이루는 지상축을 가지는 300nm 두께인 수평 광배향막 필름을 제조하였다.
제조한 수평 광배향막 필름 일면에 제조실시예 1에서 제조된 역분산 중합성 액정 조성물을 도포하고, 수평 광배향막 필름의 배향에 따라 배향을 시킨 다음, 산소가 차단된 진공 상태의 질소 분위기에서 200mW/㎤의 자외선을 5초 동안 조사함으로서 역분산 중합성 액정 조성물을 가교 및 중합시켜, 수평 광배향막 필름 일면에 2.9㎛ 두께의 역분산 중합성 액정 필름이 형성된 위상차 필름을 제조하였다.
제조한 위상차 필름에 대하여 면내 위상차를 측정한 결과, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 138 ~ 140 nm임을 확인하였다. 이 때, 면내 위상차는 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정하였다.
제조예 2 : 위상차 필름의 제조
플라스틱 기재(제조사: TacBrigh, Normal TAC, 두께: 60㎛) 일면에 광 배향막(제조사: BASF Rolic社)을 도포하고, 80℃의 온도에서 건조를 진행한 후, 와이어 그리드 편광기(WGP)를 매개로 350mJ/㎤의 선평광된 자외선을 조사하여 45°를 이루는 지상축을 가지는 300nm 두께인 수평 광배향막 필름을 제조하였다.
제조한 수평 광배향막 필름 일면에 제조실시예 2에서 제조된 역분산 중합성 액정 조성물을 도포하고, 수평 광배향막 필름의 배향에 따라 배향을 시킨 다음, 산소가 차단된 진공 상태의 질소 분위기에서 200mW/㎤의 자외선을 5초 동안 조사함으로서 역분산 중합성 액정 조성물을 가교 및 중합시켜, 수평 광배향막 필름 일면에 2.9㎛ 두께의 역분산 중합성 액정 필름이 형성된 위상차 필름을 제조하였다.
제조한 위상차 필름에 대하여 면내 위상차를 측정한 결과, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 138 ~ 140 nm임을 확인하였다. 이 때, 면내 위상차는 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정하였다.
제조예 3 : 위상차 필름의 제조
플라스틱 기재(제조사: TacBrigh, Normal TAC, 두께: 60㎛) 일면에 광 배향막(제조사: BASF Rolic社)을 도포하고, 80℃의 온도에서 건조를 진행한 후, 와이어 그리드 편광기(WGP)를 매개로 350mJ/㎤의 선평광된 자외선을 조사하여 45°를 이루는 지상축을 가지는 300nm 두께인 수평 광배향막 필름을 제조하였다.
제조한 수평 광배향막 필름 일면에 제조실시예 3에서 제조된 역분산 중합성 액정 조성물을 도포하고, 수평 광배향막 필름의 배향에 따라 배향을 시킨 다음, 산소가 차단된 진공 상태의 질소 분위기에서 200mW/㎤의 자외선을 5초 동안 조사함으로서 역분산 중합성 액정 조성물을 가교 및 중합시켜, 수평 광배향막 필름 일면에 2.8㎛ 두께의 역분산 중합성 액정 필름이 형성된 위상차 필름을 제조하였다.
제조한 위상차 필름에 대하여 면내 위상차를 측정한 결과, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 138 ~ 140 nm임을 확인하였다. 이 때, 면내 위상차는 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정하였다.
제조예 4 : 위상차 필름의 제조
플라스틱 기재(제조사: TacBrigh, Normal TAC, 두께: 60㎛) 일면에 광 배향막(제조사: BASF Rolic社)을 도포하고, 80℃의 온도에서 건조를 진행한 후, 와이어 그리드 편광기(WGP)를 매개로 350mJ/㎤의 선평광된 자외선을 조사하여 45°를 이루는 지상축을 가지는 300nm 두께인 수평 광배향막 필름을 제조하였다.
제조한 수평 광배향막 필름 일면에 제조실시예 4에서 제조된 역분산 중합성 액정 조성물을 도포하고, 수평 광배향막 필름의 배향에 따라 배향을 시킨 다음, 산소가 차단된 진공 상태의 질소 분위기에서 200mW/㎤의 자외선을 5초 동안 조사함으로서 역분산 중합성 액정 조성물을 가교 및 중합시켜, 수평 광배향막 필름 일면에 2.8㎛ 두께의 역분산 중합성 액정 필름이 형성된 위상차 필름을 제조하였다.
비교제조예 1 : 위상차 필름의 제조
플라스틱 기재(제조사: TacBrigh, Normal TAC, 두께: 60㎛) 일면에 광 배향막(제조사: BASF Rolic社)을 도포하고, 80℃의 온도에서 건조를 진행한 후, 와이어 그리드 편광기(WGP)를 매개로 350mJ/㎤의 선평광된 자외선을 조사하여 45°를 이루는 지상축을 가지는 300nm 두께인 수평 광배향막 필름을 제조하였다.
제조한 수평 광배향막 필름 일면에 네마틱 액정 조성물인 LC242(제조사: BASF AG)을 도포하고, 수평 광배향막 필름의 배향에 따라 배향을 시킨 다음, 대기 분위기에서 200mW/㎤의 자외선을 5초 동안 조사함으로서 LC242을 가교 및 중합시켜, 수평 광배향막 필름 일면에 1.2㎛ 두께의 네마틱 액정 필름이 형성된 위상차 필름을 제조하였다.
제조한 위상차 필름에 대하여 면내 위상차를 측정한 결과, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 138 ~ 140 nm임을 확인하였다. 이 때, 면내 위상차는 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정하였다.
비교제조예 2 : 위상차 필름의 제조
플라스틱 기재(제조사: TacBrigh, Normal TAC, 두께: 60㎛) 일면에 광 배향막(제조사: BASF Rolic社)을 도포하고, 80℃의 온도에서 건조를 진행한 후, 와이어 그리드 편광기(WGP)를 매개로 350mJ/㎤의 선평광된 자외선을 조사하여 45°를 이루는 지상축을 가지는 300nm 두께인 수평 광배향막 필름을 제조하였다.
제조한 수평 광배향막 필름 일면에 네마틱 액정 조성물인 RMM2083(제조사: Merck)을 도포하고, 65℃의 온도에서 2분간 건조를 진행한 후, 상온(23℃)에서 수평 광배향막 필름의 배향에 따라 배향을 시킨 다음, 산소가 차단된 진공 상태의 질소 분위기에서 200mW/㎤의 자외선을 5초 동안 조사함으로서 RMM2083을 가교 및 중합시켜, 수평 광배향막 필름 일면에 3.4㎛ 두께의 네마틱 액정 필름이 형성된 위상차 필름을 제조하였다.
제조한 위상차 필름에 대하여 면내 위상차를 측정한 결과, 550 nm 파장에 대한 면내 위상차가 138 ~ 140 nm임을 확인하였다. 이 때, 면내 위상차는 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정하였다.
실험예 1 : 위상차 필름의 분산성 평가
제조예 1 ~ 4에서 제조된 위상차 필름 각각에 대하여, 파장 550nm의 면내위상차(Ro), 파장 450nm/550nm의 면내위상차(Ro), 파장 650nm/550nm의 면내위상차 (Ro) 및 △n을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 제조예 1 ~ 4에서 제조된 위상차 필름 각각에 대하여, 파장 400 ~ 800nm에서 면내위상차(Ro)을 측정하여 도 1에 나타내었다. 이 때, 면내 위상차는 복굴절 계측기인 Axoscan(Axometrics社)를 사용하여 편광 측정 방식으로 측정하였고, 제조예 1 ~ 4에서 제조된 위상차 필름의 분산성을 평가하기 위해 정분산 액정인 LC242(제조사: BASF AG)와 역분산 액정인 RMM2083(제조사: Merck)을 각각 사용하여 제조된 위상차 필름에 대해서도 파장 550nm의 면내위상차(Ro), 파장 450nm/550nm의 면내위상차(Ro), 파장 650nm/550nm의 면내위상차 (Ro) 및 △n과 파장 400 ~ 800nm에서 면내위상차(Ro)을 측정하여 하기 표 1 및 도 1에 각각 나타내었다.
실험예 2 : 위상차 필름의 고온 내구성 평가
제조예 1 ~ 4에서 제조된 위상차 필름 각각에 대하여, 고온 내구성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다. 고온 내구성은 85℃의 온도 조건에서 500시간 동안 유지하기 전후의 각각의 550nm 파장의 면내 위상차의 변화량을 통해 평가하였다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (12)
- 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 샌드마이어 반응(Sandmeyer reaction)시켜 하기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조하는 제1단계; 및
하기 화학식 17로 표시되는 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 제조하는 제2단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법.
[화학식 1]
[화학식 17]
[화학식 5]
[화학식 7]
상기 화학식 1, 화학식 7 및 화학식 17에 있어서, B1 및 B2는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
- 제1항에 있어서, 상기 제1단계는
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 브롬화 칼륨(potassium bromide), 브롬화 수소산(hydrobromic acid) 및 아질산 나트륨(sodium nitrite)을 투입 및 반응시켜, 상기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제1단계는
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 브롬화 칼륨(potassium bromide), 브롬화 수소산(hydrobromic acid) 및 아질산 나트륨(sodium nitrite)을 1 : 1.51 ~ 2.28 : 3.0 ~ 8.6 : 0.65 ~ 1.76 중량비로 투입 및 반응시켜, 상기 화학식 17로 표시되는 화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2단계는
상기 화학식 17로 표시되는 화합물과 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1 : 0.32 ~ 0.50 중량비로 반응시켜 상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 7로 표시되는 화합물과 하기 화학식 8로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조하는 제3단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법.
[화학식 8]
[화학식 9]
상기 화학식 8 및 화학식 9에 있어서, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
- 제5항에 있어서, 상기 제3단계는
상기 화학식 7로 표시되는 화합물과 상기 화학식 8로 표시되는 화합물을 1 : 0.94 ~ 1.42 중량비로 반응시켜 상기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 액정 화합물 제조용 단량체 제조방법.
- 제5항에서 제조한 하기 화학식 9로 표시되는 화합물과 하기 화학식 14로 표시되는 화합물을 반응시켜, 하기 화학식 15로 표시되는 위상차 필름용 액정 화합물을 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법.
[화학식 9]
[화학식 14]
[화학식 15]
상기 화학식 9, 화학식 14 및 화학식 15에 있어서, B1, B2, B3, B4 및 B5는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이다.
- 제7항에 있어서,
상기 화학식 9로 표시되는 화합물과 상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 1 : 0.20 ~ 0.63 중량비로 반응시키는 것을 특징으로 하는 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 12로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법.
[화학식 13]
[화학식 12]
상기 화학식 12에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이다.
- 제9항에 있어서,
상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 상기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 12로 표시되는 화합물을 1 : 0.43 ~ 2.11 중량비로 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 화학식 12로 표시되는 화합물은 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물과 하기 화학식 11로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법.
[화학식 10]
[화학식 11]
상기 화학식 10에 있어서, R1은 ,, , 또는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13, B14 및 B15는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이다.
- 제11항에 있어서,
상기 화학식 12로 표시되는 화합물은 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물과 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 1 : 0.29 ~ 0.72 중량비로 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름용 액정 화합물의 제조방법.
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