KR100407384B1 - 액정성광학필름및액정성광학필름으로되는액정표시소자용보상필름및그보상필름을갖춘액정표시장치 - Google Patents

액정성광학필름및액정성광학필름으로되는액정표시소자용보상필름및그보상필름을갖춘액정표시장치 Download PDF

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Abstract

목적 : 액정디스플레이의 시야각의존성을 경감하기 위해서, 액정셀에 유래하는 비틀림구조와 굴절율 이방성의 어느것도 동시에 보상할 수 있는 것이 가능한 보상필름을 제공한다.
구성 : 액정상태에서의 액정의 배향형태를 고정화한 필름에서, 그 필름으로서 디스코틱액정성 재료에서 형성되고, 그 디스코틱액정의 배향형태가, 비틀림배향인 필름을 쓴다.

Description

액정성광학필름 및 액정성광학필름으로 되는 액정표시소자용 보상필름 및 그 보상 필름을 갖춘 액정표시장치.
(발명이 속하는 기술분야)
본 발명은, 액정디스플레이, 광엘렉트로닉스, 광학분야에서 유용한 액정성광학필름에 관한 것이다.
(종래의 기술)
액정의 배향형태를 고정화한 필름은, 액정구조에 유래하는 특이한 광학적 성질을 나타냄과 아울러, 환경에 대해서 뛰어난 내성을 나타내는 유니크한 재료이다. 일반적으로 액정은, 커다란 복굴절을 갖고, 또 배향형태도 다양성도 풍부하고, 복굴절성의 연신필름등에서는 얻을 수 없는 광학성능을 발휘하기가 가능하다.
근래, 액정의 성질, 특히 배향형태에 따른 특이한 광학적 성질을 이용하기 위하여, 그 형태의 고정화에 관하여 여러가지의 보고가 되고 있다. 예컨대, 특개평 3-87720호 공보에는 비틀림네마틱 배향을 고정화한 막을 액정표시소자용 보상판의 구성재료로서 쓰인 것에 관하여, 또 특개소64-65124호 공보에는, 스메틱(smectic)액정성폴리에스테르로 되는 광학필터에 관하여, 또한 특개평 6-186534호 공보에는, 콜레스테릭액정성필름의 제조방법에 대해서, 각각 개시돼 있다. 전기 공보에서도 알 수 있듯이, 액정의 배향형태를 고정화하여 형성된 막, 필름등은, 액정의 배향형태에 의거하는 특이한 광학적 성질을 이용하고, 광학분야, 특히 액정디스플레이 분야의 기술개발에 크게 공헌할 수 있는 것이다.
액정디스플레이는, 저전압구동, 경량, 저코스트 등의 특징 때문에 디스플레이분야에서는, 종래의 브라운관 대신 커다란 지위를 점해가고 있다. 액정디스플레이는, 광학적으로 이방성을 갖인 액정성 물질의 배향거동을 이용하여 표시시키는 방식이다. 그래서, 액정디스플레이의 표시화면에서는, 보는 방향에 따라 화면의 색조가 변화한다는 문제(이하, 시각의존성이라 함)를 본질적으로 피할 수 없다. 또 액정디스플레이에, 예컨대 연신필름이나 보상용 엑정셀등의 색보상광학소자를 장착했을 때는, 더욱 시각의존성이 현저하게 된다.
예컨대, 트위스티드네마틱모드(이하, TN으로 약함)또는 수퍼트위스트네마티모드(이하, STN으로 약함)를 이용한 퍼소널컴퓨터 또 워드프로세서등의 디스플레이는, 표시화면을 정면에서 봤을때는, 비교적 양호한 화상이 얻어진다. 그러나, 정면이외의 방향에서 표시화면을 봤을때는 화면이 착색하든지, 화상이 보기어렵게 되든지 할 때가 있다. 이러한 액정디스플레이의 시각의존성은, 사용자로부터 호감을 못얻을 뿐아니라, 예컨대 액정디스플레이를 이용한 벽거리 타입등의 대화면 텔레비에 요구되는 대화면화에 대응할 수 없다는 문제도 생긴다. 곧 대화면의 디스플레이를 이용했을때, 종래의 기술로서는 표시화면을 정면에서 봤다해도 주변부에서는, 대화면인 까닭에 어느 정도의 시각이 붙어버린다. 그래서 화면전체에 걸쳐서는, 선명한 화면을 얻을 수 없는 것으로 된다.
상기와 같이 디스플레이의 시각의존성을 경감하는 보상수단으로서, 두께방향의 굴절율이 면내의 굴절율 보다도 큰 필름이 유효하다는 것이 시사되고(M. Akatuka et al. : Japan display ′89,336(1989)), 또, 이요구를 만족시키는 보상판이, 예컨대 특개평 5-27235호 공보 및 특개평 5-53014호 공보 등에 개시돼 있다.
그러나, 상기공보 기재의 보상판은, 종래의 보상판보다는 시약각의존성이 개량된것이나, 성능적으로 만족되는 것은 아니었다. 이 원인의 하나로서는, TN 및 STN등의 액정셀, 구체적으로는 액정구동셀내의 액정분자의 배향이 트위스트, 곧 비틀림 구조를 갖는것으로 상기 공보기재의 보상판을 썼다고해도, 그 비틀림구조에 의한 시각에 대한 영향을 완전히는 보상하고 있지 않았다는 것을 들 수가 있어, 더욱이 개량이 요구되고 있었다.
또 STN등의 복굴절모드를 쓰고 있는 표시방식에서는, 칼라표시를 위해, 비틀림 네마틱액정성 고분자필름이나 플라스틱시트를 연신하여 얻어지는 각종위상차 필름등을 이용하여, 액정셀에 유래하는 비틀림구조의 비틀림보상을 하고 있다. 그러나, 이들의 비틀림보상을 위해 설치된 각종 필름등에서도 시각의존성의 문재를 해결할 수 없는 상황에 있어, 액정셀에 유래하는 비틀림구조와 굴절율이방성의 어느 것도 동시에 보상할 수 있는 보상소자의 개발이 강하게 바래지고 있었다.
본 발명의 목적은, 상기과제를 해결한 액정성광학필름을 제공하는 것에 있고, 또한 그 액정성광학필름에서 되는, 액정표시소자용 보상필름을 제공하는 것에 있다. 자세히는, 액정디스플레이의 시각의존성을 경감하기위해, 액정셀에 유래하는 비틀림구조와 굴절율이방성의 어느것도 동시에 보상하기가 가능한 보상필름을 제공하는것에 있다.
(문제를 해결하기 위한 수단)
본 발명자들은, 액정디스플레이의 시야각의존성을 경감하기위해, 액정셀의 유래하는 비틀림구조와 굴절율이방성의 어느것도 동시에 보상할 수 있는 광학 필름을 개발하겠금 예의 검토한 결과, 디스코틱액정을 비틀림배향ㆍ고정화한 새로운 액정성광학필름의 개발에 성공하고, 또한 전기 액정성광학필름이 액정디스플레이의 시야각의존성의 문제를 해소하는 튀어난 보상필름으로 된다는 것을 찾아내어, 드디어 본 발명에 도달했다.
곧 본 발명의 제 1은, 액정상태에 있는 액정의 배향형태를 고정화한 필름에서, 그 필름이 디스코틱액정성 재료에서 형성되고, 그 디스코틱액정의 배향형태가, 비틀림배향인것을 특징으로 하는 액정성광학필름에 관한 것이다.
또, 본 발명의 제 2는 디스코틱액정성재료가, 적어도 1종의 광학활성인 화합물을 함유하는 것을 특징으로하는 상기 제1에 기재한 액정성광학필름에 관한것이다.
또 본발명의 제 3은, 적어도 1종의 광학활성인 화합물이, 광학활성인 디스코틱액정성화합물인것을 특징으로하는 상기 제 1내지 제 2에 기재한 액정성광학필름에 관한 것이다.
또 본발명의 제 4는, 디스코틱액정성 재료가 적어도 1종의 광학활성인 디스코틱액정성화합물로 되는 것을 특징으로 하는 상기 제 1에 기재한 액정성광학필름에 관한 것이다.
또 본 발명의 제 5는, 디스코틱액정의 다이렉터와 필름평면법선과 이루는 각도가, 필름의 두께방향으로 변화한 상태에서 고정화된것을 특징으로하는 상기 제 1내지 제 4에 기재한 액정성광학필름에 관한것이다.
또 본 발명의 제 6은, 디스코틱액정의 다이렉터와 필름평면법선과 이루는 각도가 필름의 상면과 하면에서 다른 것을 특징으로하는 상기 제 1내지 제 5에 기재한 액정성광학필름에 관한것이다.
또 본 발명의 제 7은, 상기 제 1내지 제 6에 기재한 액정성광학필름에서 되는것을 특징으로하는 액정표시소자용 보상필름에 관한 것이다.
또한 본 발명의 제 8은, 상기 제 7 기재의 보상필름 한장 또는 복수장 갖춘것을 특징으로하는 액정표시장치에 관한 것이다.
아래에, 본 발명에 대해서 다시 자세히 설명한다.
일반으로 디스코틱액정은, 평면성이 높은 원반상의 형을 한 메소겐(mesogen)을 갖는 분자에 의해 발현되는 액정이다. 디스코틱액정의 특징은, 액정층 중의 극미소영역에서 굴절율이 부의 1축성을 갖는것이며, 제 1도와 같이, 어느 평면내에서의 굴절율이 일정하고(이 방향의 굴절율을 no로 한다), 그 평면에 수직인 방향이 광축(이하 다이렉터라고 함)이고, 그 다이렉터 방향의 굴절율을 ne로 했을때, no > ne로 돼있다. 이 미소영역(徵少領城)에서 다이렉터를 액정상중에서 어떻게 배향시키는가에서, 얻어지는 구조체의 굴절을 특성, 나아가서는 광학특성이 결정된다. 본 발명의 액정성광학필름은, 소망의 광학특성에 맞추어서 배향형태의 제어를 하는것이 가능하다.
통상, 액정층 전체에 걸쳐서 다이렉터가 동일방향으로 향하고 있을때, 부의 1축성의 구조물로 되고, 종래의 방법으로 디스코틱액정을 균일배향했을때는, 통상, 제2도 (a), (b)의 구조를 취한다. 제2도의 (a)는, 다이렉터가 기판의 법선에 있는 것에서 호메오트로픽배향이라고 불리고, 또 (b)는, 다이렉터가 기판법선에서 일정 각도 기울은 틸트배향이다. 또한 디스코틱액정의 배향형태로서는, 제2도 (C)와 같이 필름의 상면과 하면에서 필름평면법선과 다이렉터와 이루는 각도가 다른 배향형태도 생각할 수 있다. 이 배향형태는, 막대상의 액정분자에서는 일반으로 하이브리드배향이라고 하는 것에서, 본 발명자들도 이 배향형태를 하이브리드 배향이라고한다.
본 발명의 액정성광학필름은, 상기와 같은 호메오트로픽배향, 틸트배향 또는 그 배향형태에 의거하는 부의 1축성구조나, 하이브리드배향과는 다르다. 곧 디스코틱액정성 재료를 써서, 그 액정이 액정상태에서 형성한, 비틀림배향, 곧 비틀림 구조를 갖는 배향형태를 그 배향형태를 손상하는 일 없이 고정화돼 있는 것에 최대의 특징이 있다.
본 발명의 액정광학필름은, 일반으로 필름면에 평행한 한평면을 취하면, 그 평면에 존재하는 디스코틱액정분자의 다이렉터는 모두 동일 방향을 향한다. 본 발명에서 말하는 비틀림배향이란, 그 액정분자가 액정상태에서 형성한 비틀림구조를 의미하고, 그 비틀림구조란, 필름의 두께 방향에 한쪽으로부터 타방의 면을 향하여 다이렉터의 필름면내에의 투영이 단조(單調) 증가적(增加的), 곧 회전이 방향을 바꾸는일없이 회전하는 구조이다. 표현을 바꾸어 설명하면, 필름면에 평행한 복수의 평면에서, 임의의 적어도 2개의 평면을 취하면, 각각의 그 평면에 존재하는 디스코틱액정분자가 투영된 다이렉터의 방향과 360도 미만인때에 그 다이렉터의 방향이 겹치지않는 2개의 평면을 필름내에 갖는 구조를 말한다. 또 전기 임의의 2개의 평면에서, 한쪽면에 존재하는 디스코틱액정분자의 다이렉터의 투영의 방향과, 타방의 면에 존재하는 디스코틱액정분자의 다이렉터의 투영의 방향과 360도이상 다를 때가 있다. 그때, 다이렉터의 투영의 방향이, 임의 2개의 평면으로 겹치는 2개의 평면을 필름내에 갖는 것으로 된다. 구체적으로는, 360도 비틀어져있을때, 임의의 2개의 평면에서 각각의 투영된 다이렉터의 방향이 겹치는 것으로 된다. 이와같이 360도이상의 비틀림이 필름내의 2개의 임의의 평면간에서 존재하고, 그 결과 다이렉터의 투영의 방향이 겹칠때도, 임의의 회전축으로써 다이렉터의 투영의 방향이 회전, 결국 360도 이상 비틀어진 결과, 그 다이렉터의 투영의 방향이 겹치는 것이므로, 2개의 평면간에서, 각각의 다이렉터의 투영의 방향이 360도이상일 때에서도, 본 발명에서 말하는 비틀림구조에 상당한다. 여기서, 다이렉터가 360도 회전하는데 요하는 막두께를 1피치로 한다.
또한 본발명에서는, 액정상태에서 비틀림을 갖는 것과 동시에 디스코틱액정의 다이렉터와 필름평면법선과 이루는 각도(이후, 틸트각이라고 한다)가 필름의 두께방향으로 변화한 배향형태로서 고정화할 수가 있다.
또한 본 발명에서는, 비틀림의 겉보기의 회전축은 필름평면법선방향으로 잡고, 다이렉터의 필름면내 방향의 성분의 회전각에 의해 비틀림각을 정의하나, 틸트각이 0.1도이내, 바람직하기는 0.5도 이내, 더욱 바람직하기는 1도이내인 것과같은, 다이렉터가 거의 필름 평면법선 방향을 향하는 부분에 대해서는, 그 비틀림각은 없는 것으로 간주한다.
또 본 발명의 비틀림 배향에서, 다이렉터의 필름면내성분의 방향은 필름의 두께방향의 이동에 따라, 통상단조증가적으로 변화하나, 다이렉터가 거의 필름법선을 향하는 부분이 필름 내부에 존재할 때는, 그 부분에서 단조증가적이 아니고 변화할 때도 있을 수 있다. 이 일례를 제3도에 나타냈다. 제3도에서는, 다이렉터의 방향을 화살표로 나타내고 있다. 또 제3도 A는, 다이렉터를 필름의 비스듬옆에서 본 도면을 나타낸다. 또한 제3도 B는, 제3도 A의 다이렉터를 필름의 바로위에서 투영한 도면이다. 제3도 B의 화살표는, 다이렉터의 필름면내성분의 방향을 나타낸다. 제3도에서는, (1)에서 숫자의 순으로 필름의 두께방향으로 단조증가적으로 변화한다. 그러나 (4)에서는, 틸트각이 0도로되고, 다이렉터가 필터평면방향, 곧바로위를 향한다. 따라서 (4)를 지나서 (5)에 이르는 부분에서는 다이렉터의 필름면내성분이 존재하지 않는 부분을 포함하기 때문에 그 성분의 방향의 변화가 단조증가적이지 않게 된다. (5)이후는, 틸트각을 증대시키면서 다시 단조증가적으로 변화한다, 라는 때이다. 이때의 비틀림각은, 단조증가적인 변화이지는 않는 부분의 전후의 단조증가적 변화부분의 합계로써 이것을 정의한다.
본 발명의 액정성광학필름의 비틀림각은, 틸트각 또는 디스코틱 액정의 고유복굴절율 등에 의해 영향을 받기 때문에 일률적으로는 말할 수 없으나, 통상 1∼500도, 바람직하기는 5∼300도의 범위이다.
다음에, 본 발명의 액정성광학필름을 형성하기가 가능한 비틀림배향의 배향형태의 예를 제4도(구조A)에서 제8도(구조E)에 나타낸다. 단, 그 액정성광학필름의 배향형태는, 이들의 배향형태에 한정되는 것은 아니다. 또 제4도에서 제8도의 도면중 코인상의 것이 디스코틱액정성 화합물의 한 분자를 의미한다.
제4도(구조A)는, 면내방향을 향한 다이렉터가 비틀림구조를 취한것이다. 제5도(구조B)는, 일정의 틸트각을 갖고 기울은 것이며, (구조A)는 틸트각이 90도인 특별한 경우로 간주할 수도 있다.
제6도(구조C), (구조B)에서의 겉보기의 회전축이 기판법선에서, 마치 일정각도 기울은 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 비틀림구조에서 회전축은 필름평면법선방향에 있다. 따라서, (구조C)에서는, 틸트각이 두께방향으로 변화한 배향, 곧 아래에 나타낸 제7도(구조D) 또는 제8도(구조E)의 특별한 경우로 간주한다.
(구조D)는, 틸트각이 필름의 두께방향으로 변화한 것이나, 이 때는 필름의 상면과 하면의 틸트각의 동일인 때를 도시한 것이다. 한편, 필름상면과 하면과의 틸트각은 반드시 동일할 필요는 없고, (구조E)에 나타내듯이 다른 값을 취할 수도 있다.
이상의 배향형태의 때에 있어서, 틸트각, 곧 디스코틱액정성화합물이 갖는 다이렉터와 필름평면법선과의 이루는 각도는 0∼90도의 임의의 값을 취할 수 있고, 필름의 두께방향전체에 걸쳐서 0도일 수는 없으나, 두께 방향의 일부에서는, 상기에서도 설명한 바와 같이 0도 일수는 있다.
다음, 본 발명에서 쓰는 디스코틱액정성 재료에 대해서 설명한다. 그 재료는, 디스코틱액정성화합물 단독, 또는, 적어도 1종의 그 액정성화합물을 함유하는 혼합물에서 된다.
디스코틱액정은 C.Destrade들에 의해, 그 분자의 배향질서에 의해 ND상(discotic nematic phase), Dho상( hexagonal ordered columnar phase), Dhd상(hexagonal disordered columnar phase), Drd상(rectangular disordered columnar phase), Dob상(oblique columnar phase)과 같이 분류돼 있다(C. Destrade et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., 106, 121 (1984)). 또한, 상기 ND상에 광학활성물질을 첨가하는 것으로 비틀림을 도입한 ND*상의 존재도 나타내고 있다(C.Destrade et al., Phys. Lett., 79A, 189(1980)).
본 발명에서, 이들의 분자배향질서는 특히 한정되지 않으나, 배향의 용이성의 관점에서, ND*상을 적어도 갖는 재료가 바람직하고, 특히 바람직하기는 ND*상을 유일의 액정상으로서 갖는 것이다.
본 발명에서 쓰이는 디스코틱액정성 재료는, 그 액정상태에서의 배향형태를 손상하는 일 없이 고정화 하기위해, 고정화시에 액정상에서 결정상으로의 전이가 일어나지 않는 것이 바람직하다. 또 필름을 형성했을때, 사용조건하에서 배향형태가 유지되고, 또, 고체와 마찬가지로 취급할 수가 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 말하는 고정화 했다, 고 하는 상태는, 액정구조가 무정현인 유리상태에서 동결된 상태가 가장 전형적이고, 또 바람직한 태양(態樣)이기는 하나, 그것만으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 액정성광학필름의 사용조건하, 구체적으로는, 통상 0∼50℃, 보다 과혹한 조건하에서는 -30∼70℃의 온도범위에서, 그 필름에 유동성이 없고, 또 외장이나 외력에 의해 배향형태에 변화를 생기게 하는 일 없이, 고정화된 배향형태를 안정하게 유지할 수가 있는 상태를 가르키는 것이다. 이상으로써, 본 발명에 쓰이는 디스코틱액정성 재료로서는, 아래의 어느것의 성질을 갖는것이 바람직하다.
① 액정상태보다 저온역에 유리상만을 갖고, 결정상을 갖지않는다. 곧 액정상태보다 온도를 낮추어가면 유리상태에서 고정화한다.
② 액정상태보다 저온역에 결정상을 갖고, 더욱 결정상보다 저온역에 유리상을 갖는것으로서, 액정상태에서 온도를 내렸을 적에, 결정상이 출현되지않고(결정상이 과냉각할 때, 또는 승온시만에 결정화를 일으키는 모노트로픽인 경우). 액정상태보다 온도를 낮추어 가면 유리상태에서 고정화 된다.
③ 액정상태 보다 저온역에 결정상을 갖이나, 더욱 저온역에서는, 명료한 유리전이를 나타내지 않는것이며, 액정상태에서 온도를 내렸을때, 결정상이 출현하지 않는다(결정상이 과냉각할 때, 또는 승온시 만에 결정화를 일으키는 모노트로픽인 경우). 이때, 융점(고정화한 후, 다시 고온으로 가열했을때 관칙된다)보다 더 낮은 온도에서는, 분자의 유동성이 매우 제한된 상황에 있는, 실용상 고체의 재료로 볼 수 있다.
④ 액정상태 보다 저온역에서, 승온과정 및 강온과정에서도 명료한 결정으로의 전이도 유리상태에의 전이도 관측되지 않으나, 액정상태에서의 배향형태를 고정화했을 때, 본 필름의 사용온도 범위내에서 유동성이 전혀없고, 또, 전단(剪斷)등의 외력이나 외장을 가하여도 배향형태가 변화하지 않는다.
상기중, 보다 바람직한 것은 ① 및 ②의 어느 때이며, 가장바람직한 것은 ①의 성질을 갖는 것을 쓸때이다. 또한, ③ 및 ④의 어느 때에도 실용상 지장없이 쓸 수가 있으나 액정성 광학필름의 사용조건하에서 배향의 흐트러짐이 일어 날 가능성이 없는 것을 주의 깊게 확인할 필요성이 있다. 구체적으로는, 통상 0∼50℃의 온도 범위내에서, 예컨대 전단등을 강제적으로 가하여, 배향형태에 흐트러짐이 생기지 않으면 특히 문제는 없다. 전단등에 의해 배향형태에 흐트러짐이 생겼을때, 본래의 광학성능을 잃고, 그후 어려한 처리를 시행해도 처음의 배향형태로 되돌리기는 곤란하여, 실제의 사용에서 큰 문제로 된다.
본 발명에 쓰는 디스코틱액정성 재료는, 상기의 어느 성질을 갖임과 동시에, 균일한 결함이 없는 배향이기 때문에, 양호한 도메인(domain)합일성을 나타내는것이 바람직하다. 도메인의 합일성이 나쁠때에는, 얻어지는 구조가 폴리도메인으로 되어, 도메인끼리의 경계에 배향결함이 생겨, 빛을 산란하게 된다. 또, 필름의 투과을 저하에도 이어지므로 바람직하지 않다.
다음에, 그 액정성 재료로 될 수 있는 디스코틱 액정성 화합물에 대해서 설명한다.
그 화합물의 구체적인 구조는, 주로 디스코틱 액정상을 발현시키는데 필수의 원반상의 중심부분(디스코겐)과, 액정상을 안정화하기 위해 필요한 치환기로써 구성된다. 그 치환기는, 1관능성의 것이 바람직하게 쓰이나, 2관능성의 것을 써서 디스코겐끼리를 일부연결시켜, 올리고머화 또는 폴리머화 시키든지해서 얻어지는 화합물도 본 발명의 재료로서 바람직하게 쓸 수가 있다. 이때 2관능성의 치환기를 써서 디스코겐이 주쇄에 존재하는 폴리머로 해도 좋고, 또는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리실록산(poly siloxane)과 같은 폴리머, 바람직하기는 비정성폴리머의 측쇄로서 존재시켜도 좋다.
구체적으로 본 발명에 쓸 수가 있는 디스코틱 액정성화합물의 구조에 대해서 설명한다. 일반적으로 본 발명에 쓰이는 디스코틱액정성화합물은, 제9도의 개념도와 같은 형상을 취한다. 또, 제9도는 어디까지나 개념도이며, 본 발명은 이것에 의해 하등 제한되는 것은 아니다.
제9도에서 (A)는 1관능성의 치환기만을 갖는 디스코틱액정성화합물의 일반적구조이며, (B)는 2관능성의 치환기에 의해 2개의 디스코겐이 결합한 구조의 것이다.
본 발명에서는, 적어도 1종의 광학활성인 화합물, 바람직하기는 광학활성인 디스코틱액정성화합물을 그 재료중에 함유하는, 또는 적어도 1종의 광학활성인 디스코틱 액정성 화합물에서 되는 그 재료로써 본 발명의 액정성광학필름을 얻는다. 광학활성인 화합물 또는 광학활성인 디스코틱액정성화합물에서, 경상체(鏡像體)의 어느 것을 그 재료중에 첨가하는, 또는 그 재료로서 쓰는 가는 소망의 광학특성에 의해 결정되나, 일반으로 역의 입체배치를 갖는 경상체를 쓰면 액정상의 비틀림의 방향이 역으로 된다. 본 발명에서 광학활성인 화합물은, 광학활성이며 액정상에 비틀림을 유기(誘起)할 수가 있는 것이면 어느것이나 쓸수가 있으나, 사용성의 관점에서 사용하는 디스코틱액정과 동양의 액정성을 갖는 화합물일 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 디스코틱액정성화합물에서, 디스코겐에 결합한 복수의 치환기부분의 일부, 또는 전부를 광학활성인 치환기로써 치환한 광학활성인 디스코틱액정성화합물이 바람직하다. 또, 치환기의 일부에 광학활성이 아닌(이하, 「아키랄(achiral)」이라는 말을 이뜻에서 쓴다) 기를 함유한 그 액정성화합물을 쓴 것도 가능하며, 또 전부의 치환기가 아키랄인 디스코틱액정성화합물과 적어도 하나의 광학활성인 치환기가 결합한 광학활성인 디스코틱액정성화합물과의 혼합물이라도 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에서 쓰이는 아키랄인 티스코틱액정성화합물 및 광학활성인 디스코틱액정성화합물을 구성하는, 디스코겐으로 될 수 있는 화합물은, 평면성에 뛰어난 분자구조를 갖는 화합물이며, 일반으로 방향환을 갖고, 치환기 결합부위(이하, 치환부위라고 약함)를 3개이상, 바람직하기는 6개이상 갖는 화합물이다.
다음에, 구체적인 치환기의 구조에 대해서 설명한다. 본 발명에 사용되는 광학활성인 1관능성의 치환기는, 일반으로 탄소수 3∼30, 바람직하기는 탄소수 3∼20의 치환기이며, 반드시 포함되는 부제중심(不齋中心)의 수가 1개로 한정되는 일은 없고 2개 이상의 부제중심을 갖는 치환기도 쓸 수가 있다. 구체적으로는 다음에 나타내는 치환기틀 예시할 수가 있다(이들을 예시 1이라고 함).
1-메틸프로필기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 1-메틸헥실기, 2-메틸헥실기, 3-메틸헥실기, 4-메틸헥실기, 1-메틸헵틸기, 2-메틸헵틸기, 3-메틸헵틸기, 4-메틸헵틸기, 5-메틸헵틸기, 1-메틸옥틸기, 2-메틸옥틸기, 3-메틸옥틸기, 4-메틸옥틸기, 5-메틸옥틸기, 6-메틸옥틸기, 1-메틸노닐기, 2-메틸노닐기, 3-메틸노닐기, 4-메틸노닐기, 5-메틸노닐기, 6-메틸노닐기, 7-메틸노닐기, 1-메틸데실기, 2-메틸데실기, 1-메틸운데실기, 2-메틸운데실기, 1-메틸도데실기, 2-메틸도데실기, 1-에틸부틸기, 1-에틸펜틸기, 2-에틸펜틸기, 1-에틸헥실기, 2-에틸헥실기, 1-에틸헵틸기, 1-에틸옥틸기, 1-에틸노닐기, 1-에틸데실기, 1-에틸운데실기, 1, 2-디메틸프로필기, 1, 2-디메틸부틸기, 1, 2-디메틸펜틸기, 1,2-디메틸헥실기, 1, 2-디메틸헵틸기, 1, 2-디메틸옥틸기, 1, 2-디메틸노닐기, 1, 2-디메틸데실기, 1, 2-디메틸운데실기, 1, 2-디메틸도데실기, 글리시딜기, 1-트리플루오로메틸에틸기, 1-트리플루오로메틸프로필기, 1-트리플루오로메틸부틸기, 1-트리플루오로메틸펜틸기, 1-트리플루오로메틸헥실기, 1-트리플루오로메틸헵틸기, 1-트리플루오로메틸옥틸기, 1-트리플루오로메틸노닐기, 1-트리플루오로메틸데실기, 1-페닐-2,2,2,-트리플루오로에틸기, 1-(4-메톡시페닐)-2,2,2,-트리플투오로에틸기, 1-플루오로메틸에틸기, 1-플루오로메틸프로필기, 2-플루오로메틸프로필기, 1-플루오로메틸부틸기, 1-클로로메틸에틸기, 1-클로로메틸프로필기, 2-클로로메틸프로필기, 1-클로로메틸부틸기, 1-페닐에틸기, 1-페닐프로필기, 2-메톡시프로필기, 2-메톡시펜틸기, 2-에톡시프로필기, 2-에톡시부틸기, 2-부톡시프로필기, 1-(메톡시메틸)에틸기, 1-(에톡시메틸)에틸기, 1-(프로폭시에틸)에틸기, 2-메톡시-3-펜틸옥시프로필기, 2-메톡시-3-헥실옥시프로필기, 2-메톡시-3-헵틸옥시프로필기, 2-메톡시-3-옥틸옥시프로필기, 2-메톡시-3-노닐옥시프로필기, 2-메톡시-3-데실옥시프로필기, 2-메톡시-3-운데실옥시프로필기, 2-메톡시-3-도데실옥시프로필기, 2-메톡시-1-에톡시메틸에틸기, 2-메톡시-1-프로폭시메틸에틸기, 2-메톡시-1-부톡시메틸에틸기, 2-메톡시-1-펜틸옥시메틸에틸기, 2-메톡시-1-헥실옥시메틸에틸기, 2-메톡시-1-헵틸옥시메틸에틸기, 2-메톡시-1-옥틸옥시메틸에틸기, 2-메톡시-1-노닐옥시메틸에틸기, 2-메톡시-1-데실옥시메틸에틸기, 2-메톡시-1-운데실옥시메틸에틸기, 2-메톡시-4-메틸펜틸기, 2-에톡시-3-메틸펜틸기, 2-에톡시-4-메틸펜틸기, 2-프로폭시-3-메틸펜틸기, 2-프로폭시-4-메틸펜틸기, 2-부톡시-3-메틸펜틸기, 2-부톡시-4-메틸렌틸기, 2-에톡시-3-페닐프로필기, 2-프로폭시-3-페닐프로필기, 2-부톡시-3-페닐프로필기, 2-펜틸옥시-3-페닐프로필기, 2-헥실옥시-3-페닐프로필기, 2-헵틸옥시-3-페닐프로필기, 2-메톡시-2-페닐에틸기, 2-에톡시-2-페닐에틸기, 2-프로폭시-2-페닐에틸기, 2-부톡시-2-페닐에틸기, 2-펜틸옥시-2-페닐에틸기, 2-헥실옥실-2-페닐에틸기, 2-메톡시-2-(4-펜틸옥시페닐)에틸기, 2-메톡시-2-(4-헥실옥시페닐)에틸기, 2-메톡시-2-(4-헵틸옥시페닐)에틸기, 2-메틸시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2-메틸시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 2-페닐시클로헥실기, 3-페닐시클로헥실기, 멘틸기, 이소멘틸기, 2-(펜텐-2-일)-5-메틸시클로헥실기, 4, 4-디메틸테트라히드로프라-2-논-3-일기, 노르보르난-2-일기, 노르보르난-7-일기, 보르네닐기, 테르피네닐기, 콜레스테릴기, 2-(1-메톡시-1-메틸에틸)-5-메틸시클로헥실기, 테트로히드로프란-2-일기, 테트라히드로프란-3-일기, 테트라히드로피란-2-일기, 테트라히드로피란-3-일기, 2-메톡시시클로헥실기, 3-메톡시시클로헥실기, 2-메톡시시클로펜틸기, 3-메톡시시클로펜틸기.
한편, 본 발명에 사용할 수 있는 광학활성인 2관능성의 치환기는 일반으로 탄소수 3∼30, 바람직하기는, 탄소수 3∼20의 치환기이며, 구체적인 예를 다음에 나타낸다(이것을 예시2라고 함).
메틸에탄-1, 2-디일기, 1, 2-디메틸에탄-1, 2-디일기, 페닐에탄-1, 2-디일기, 메톡시메틸에탄-1, 2-디일기, 에톡시메틸에탄-1, 2-디일기, 프로폭시메틸에탄-1, 2-디일기, 부톡시메틸에탄-1, 2-디일기, 펜틸옥시메틸에탄-1, 2-디일기, 헥실옥시메틸에탄-1, 2-디일기, 2-메틸부탄-1, 4-디일기, 2-페닐부탄-1, 4-디일기, 2-벤질부탄-1, 4-디일기, 2-에틸부탄-1, 4-디일기, 1, 2-디메틸부탄-1, 4-디일기, 2, 3-디메틸부탄-1, 4-디일기, 2-메톡시부탄-1, 4-디일기, 2-에톡시부탄-1, 4-디일기, 2-프로폭시부탄-1, 4-디일기, 2-부톡시부탄-1, 4-디일기, 2, 3-디메톡시부탄-1, 4-디일기, 2, 3-디에톡시부탄-1, 4-디일기, 2, 3-디벤질록시부탄-1, 4-디일기, 1-메틸헥산-1, 6-디일기, 2-메틸헥산-1, 6-디일기, 3-메틸헥산-1, 6-디일기, 시클로펜탄-1, 2-디일기, 시클로펜판-1, 3-디일기, 시클로헥산-1, 2-디일기, 시클로헥산-1, 3-디일기, 시클로헵탄-1, 2-디일기, 시클로옥탄-1, 2-디일기, 1, 2, 2-트리메틸시클로펜탄-1, 3-디메틸기, 노르보르난-2, 3-디일기, 노르보르난-2, 5-디일기, 노르보르난-2, 6-디일기, 5-노르보르난메틸-(2, α)-디일기.
다음에 본 발명에 쓰이는 디스코틱 액정성화합물 및 광학활성인 디스코틱액정성화합물의 제조방법, 곧 치환기로 될 수 있는 화합물과 디스코겐으로 될 수 있는 화합물에서의 치환부위와의 결합방법에 대해서 설명한다. 예시(1) 또는 예시(2)에 나타낸 치환기를 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 결합부위와 결합시키는 수단에 대해서는 특히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 치환부위가, 히드록실기 또는 메르캅토기를 갖일때, 그 부위를 알킬화하는 것으로써, 에테르 결합 또는 술피드 결합을 형성시켜서, 디스코겐으로 될 수 있는 화합물과 치환기로 될 수 있는 화합물과를 결합시킨다. 이때는, 예시 1에 기재한 치환기를 갖는 토실레이트, 메실레이트벤젠술포네이트, 브로마이드 또는 아이오다이드화합물 등, 또는 예시 2에 기재한 치환기를 갖는 디토실레이트, 디메실레이트, 디벤젠술포레이트, 디브로마이드 또는 디아이오다이드화합물 등을 염기성화합물의 존재하, 또는 비존재하에서, 디스코켄으로 될 수 있는 화합물의 치환부위인 알콕사이드, 페녹시사이드, 티오알콕시사이드 또는 티오페녹시사이드와 축합시키는 방법을 들 수가 있다. 이때에 쓰이는 히드록실기 또는 메르캅토기를 갖는 디스코겐으로될 수 있는 화합물의 구체예로서는,
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사히드록시트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사메르캅토트리페닐렌, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타히드록시디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타메르캅토디벤조[fg, op]나프타센, 1, 3, 5-트리히드록시벤젠, 1, 3, 5-트리메르캅토벤젠, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사히드록시트록센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사메틸메르캅토투록센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사히드록시트리옥사트록센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사메르캅토트리옥사트록센, 1, 2, 3, 5, 6, 7-헥사히드록시안트라키논, 1, 2, 3, 5, 6, 7-헥사메르캅토안트라키논, 4-(2, 6-버스(4-히드록시페닐)-4H-피란-4-이리딘)-2, 6-비스(4-히드록시페닐)-4H-피란, 4-(2, 6-비스(4-메르캅토페닐)-4H-피란-4-이리딘)-2, 6-비스(4-메르캅토페닐)-4H-피란, 1, 3, 6, 8-테트라히드록시피란, 1, 3, 6, 8-테트라메르캅토피란, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(4-히드록시벤젠-1-일카르복시)트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(6-히드록시나프탈펜-2-일카르복시)트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(헥사키스(4′-히드록시[1, 1′-비페닐]-4-일카르복시)트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(4-히드록시페닐아세톡시)트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10 ,11-헥사키스(4-히드록시페닐프로페노일록시)트리페닐렌, 1, 3, 5-트리스(4-히드록시벤젠-1-일카르복시)벤젠, 1, 3, 5-트리스(6-히드록시나프탈렌-2-일카르복시)벤젠, 1, 3, 5-트리스(4′-히드록시[1, 1′-비페닐]-4-일카르복시)벤젠, 1, 3, 5-트리스(4-히드록시페닐아세톡시)벤젠, 1, 3, 5-트리스(4-히드록시페닐프로페노일록시)벤젠, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-히드록시벤젠-1-일카르복시)트록센, 2, 3, 7, 8, 12,13-헥사키스(6-히드록시나프탈렌-2-일카르복시)트록센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4′-히드록시[1, 1′-비페닐]-4-일카르복시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-히드록시페닐아세톡시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-히드록시페닐프로페노일록시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-히드록시벤젠-1-일카르복시)트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(6-히드록시나프탈렌랜-2-일카르복시)트리옥사트룩산, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4′-히드록시[1, 1′-비페닐]-4-일카르복시)트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-히드록시페닐아세톡시)트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-히드록시페닐프로페노일록시)트리옥사트룩센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4-히드록시벤젠-1-일카르복시)디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(6-히드록시나프탈렌-2-일카르복시)디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4′-히드록시[1, 1′-비페닐]-4-일카르복시)디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4-히드록시페닐아세톡시)디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4-히드록시페닐프로페노일록시)디벤조[fg, op]나프타센 등을 들 수가 있다.
이들 중에서 바람직하기는, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사히드록시트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사메르캅토트리페닐렌, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타히드록시디벤조[fg, op]나프타센, 1, 3, 5-트리히드록시벤젠, 1, 3, 5-트리메르캅토벤젠, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사히드록시트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사히드록시 트리옥사트룩센, 1, 2, 3, 5, 6, 7-헥사히드록시안트라키논, 4-(2, 6-비스(4-히드록시페닐)-4H-피란-4-이리덴)-2, 6-비스(4-히드록시페닐)-4H-피란이다.
이상의 결합방법을 쓸때, 광학활성인 (디)토실레이트, (디)브로마이드, 또는 (디)아이오다이드화합물은, 1종 또는 복수의 혼합물로서, 본 발명에 쓰기가 가능한 디스코틱액정성재료를 구성하는 광학활성인 디스코틱액정성화합물의 조제에 사용할 수도 있다. 또 필요하면, 아키랄인 기의 (디)토실레이트, (디)메실레이트, (디)벤젠술포네이트, (디)브로마이드, (디)아이오다이드화합물과의 혼합물을 써서 알킬화 시켜서, 그 디스코틱액정성화합물을 얻을 수도 있다.
본 발명에서는, 광학활성이지는 않는 디스코틱액정성화합물, 곧 아키랄인 기만으로써 되는 디스코틱액정성화합물과 광학활성기을 함유하는 그 액정성화합물과를 혼합한 디스코틱액정성재료를 사용할 수가 있다.
상기 광학활성이지 않는 디스코틱액정성화합물을 구성하는 아키랄인 치환기 중 1관능성의 기는 탄소수 1∼30, 바람직하기는 탄소수 1∼20의 지방족기, 지환족기, 또는 방향족기 등을 갖는것이며, 통상토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드, 또는 아이오다이드화합물로서, 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 치환부위와의 결합형성 반응에 공급된다.
구체적으로는, 메틸토실레이트, 에틸토실레이트, 프로필토실레이트, 이소프로필토실레이트, 부틸토실레이트, 이소부틸토실레이트, 펜틸토실레이트, 헥실토실레이트, 헵틸토실레이트, 옥틸토실레이트, 노닐토실레이트, 데실토실레이트, 운데실토실레이트, 도데실토실레이트, 트리데실토실레이트, 테트라데실토실레이트, 벤질토실레이트, 또는 이들에 대응하는 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드, 혹은 아이오다이드화합물 등을 들 수가 있다.
또, 아키랄인 탄소수 2∼30, 바람직하기는 탄소수 2∼20의 2관능성의 기를 쓸수도 있고, 이것도 통상토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드 또는 아이오다이드화합물로서 결합형성 반응에 예컨데 알킬토실레이트, 아릴토실레이트등이 공급된다. 구체적으로는,
에탄-1, 2-디토실레이트, 프로판-1, 3-디토실레이트, 부탄-1, 4-디토실레이트, 펜탄-1, 5-디토실레이트, 헥산-1, 6-디토실레이트, 헵탄-1, 7-티토실레이트, 옥탄-1, 8-티토실레이트, 노난-1, 9-디토실레이트, 데칸-1, 10-디토실레이트, 운데칸-1, 11-디토실레이트, 도데칸-1, 12-디토실레이트, 벤젠-1, 4-디토실레이트, 벤젠-1, 4-디메틸-α, α′-디토실레이트, 시클로헥산-1,4-디메틸-α, α′-디토실레이트, 또는 이들에 대응하는 디메실레이트, 비스벤젠술포네이트, 디브로마이드 또는 디아이오다이드 등을 예시할 수가 있다.
다음에, 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 치환부위가, 히드록실기 또는 메르캅토기를 갖일때, 광학활성인 카르본산 또는 그 기능성유도체와의 에스테르결합을 형성시키는 것으로써 본 발명에 쓸수가 있는 광학활성인 디스코틱액정성화합물을 제조할 수가 있다. 그 방법을 특히 제한되지 않으나, 예컨대, 치환부위에 저급지방산에스테르를 갖는 디스코겐으로 될 수 있는 화합물 또는, 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 치환부위의 히드록실기, 또는 메르캅토기를 아세틸화 등에 의해 저급지방산과의 에스테르로 변환하여 얻어진 그 화합물에 대하여, 적당한 광학활성인 카르복실산화합물 및 그 기능성 유도체와의 에스테르교환에 의한, 광학활성인 기를도입할 수가 있다. 또 다른 방법으로서 광학활성인 카르복시산 또는 그 기능성유도체를 클로라이드, 산무수물 등으로 변환 후, 또는 예컨대 파라톨루엔술폰산클로라이드, 디시클로헥실카르보디이미드 등의 카르복시산을 활성화 할 수 있는 시제의 존제하, 히드록실기 또는 메르캅토기를 치환부위로서 갖는 디스코겐으로 될 수 있는 화합물과 에스테르형성하여, 소망의 디스코티액정성화합물을 얻을 수 있다.
상기의 방법에서 쓸 수가 있는 히드록실기, 또는 메르캅토기를 치환부위로서 갖는 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 예로서는 먼저 예시한 것을 들 수가 있다.
또 치환부위에 저지방산에스테르틀 갖는 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 구체예로서는,
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세틸티오트리페닐렌, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타아세톡시디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타아세틸티오디벤조[fg, op]나프타센, 1, 3, 5-트리아세톡시벤젠, 1, 3, 5-트리아세틸티오벤젠, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사아세톡시트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사아세틸티오트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사아세톡시트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사아세틸티오트리옥사트룩센, 1, 2, 3, 5, 6, 7-헥사아세톡시안트라키논, 1, 2, 3, 5, 6, 7-헥사아세틸티오안트라키논, 4-(2, 6-비스(4-아세톡시페닐)-4H-피란-4-이리덴)-2, 6-비스(4-아세톡시페닐)-4H-피란, 4-(2, 6-비스(4-아세틸티오페닐)-4H-피란-4-이리덴)-2, 6-비스(4-아세틸티오페닐)-4H-피란, 1, 3, 6, 8-테트라아세톡시피란, 1, 3, 6, 8-테트라아세틸티오피란, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(4-아세톡시벤젠-1-일카르복시)트리페닐렌, 2, 3, 6,7, 10, 11-헥사키스(6-아세톡시나프탈렌-2-일카르복시)트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(4′-아세톡시[1, 1′-비페닐]-4-일카르복시)트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(4-아세톡시페닐아세톡시)트리페닐렌, 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사키스(4-아세톡시페닐프로페노일록시)트리페닐렌, 1, 3, 5-트리스(4-아세톡시벤젠-1-일카르복시)벤젠, 1, 3, 5-트리스(6-아세톡시나프탈렌-2-일카르복시)벤젠, 1, 3, 5-트리스(4′-아세톡시[1,1′-비페닐]-4-일카르복시)벤젠, 1,3,5-트리스(4-아세톡시페닐아세톡시)벤젠, 1,3,5-트리스(4-아세톡시페닐프로페노일톡시)벤젠, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-아세톡시벤젠-1-일카르복시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(6-아세톡시나프탈렌-2-일카르복시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4′-아세톡시[1,1′′-비페닐]-4-일카르복시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-아세톡시페닐아세톡시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-아세톡시페닐프로페노일록시)트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-아세톡시벤젠-1-일카르복시)트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(6-아세톡시나프탈렌-2-일카르복시)트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4′-아세톡시[1,1′-비페닐]-4-일카르복시)트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-아세톡시페닐아세톡시)트리옥사트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사키스(4-아세톡시페닐프로페노일록시)트리옥사트룩센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4-아세톡시벤젠-1-일카르복시)디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(6-아세톡시나프탈렌-2-일카르복시)디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4′-아세톡시[1,1′-비페닐]-4-일카르복실)디벤조[fg, op]나프타센,1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4-아세톡시페닐아세톡시)디벤조[fg, op]나프타센, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타키스(4-아세톡시페닐프로페노일록시)디벤조[fg, op]나프타센 등을 들 수 있다.
이들 중에서 바람직하기는 2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트리페닐덴, 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타아세톡시디벤조[fg, op]나프타센, 1, 3, 5-트리아세톡시벤젠, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사아세톡시트룩센, 2, 3, 7, 8, 12, 13-헥사아세톡시트리옥사트룩센, 4-(2,6-비스(4-아세톡시페닐)-4H-피란-4-이리덴)-2,6-비스(4-아세톡시디페닐)-4H-피란이다.
또 이때 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 치환부위에 존재하는 저급 지방산 에스테르와의 에스테르교환반응에 사용할 수 있는 광학활성인 카르복실산 또는 그 기능성 유도체는 탄소수 3∼30, 바람직하기는 탄소수 3∼20의 카르복실산 또는 그 기능성 유도체이며, 예컨대, 전기에 예시한 1관능성 치환기를 갖는 카르복실산 또는 그 기능성 유도체를 사용하는 것이 가능하다.
구체적으로, 2-메틸낙산, 2-메틸펜탄산, 3-메틸펜탄산, 2-메틸헥산산, 3-메틸헥산산, 4-메틸헥산산, 2-메틸헵탄산, 3-메틸헵탄산, 4-메틸헵탄산, 5-메틸헵탄산, 2-메틸옥탄산, 3-메틸옥탄산, 4-메틸옥탄산, 5-메틸옥탄산, 6-메틸옥탄산, 2-메틸노난산, 3-메틸노난산, 4-메틸노난산, 5-메틸노난산, 6-메틸노난산, 7-메틸노난산, 2-메틸데칸산, 2-메틸운데칸산, 2-메틸도데칸산, 2-에틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 2-플우오로메틸프로피온산, 2-클로로메틸프로피온산, 2-메톡시프로피온산, 2-메톡시낙산, 2-메톡시펜탄산, 2-에톡시프로피온산, 2-에톡시낙산, 2-부톡시프로피온산, 2-메톡시-3-펜틸옥시프로피온산, 2-메톡시-3-헥실옥시프로피온산, 2-메톡시-3-헵틸옥시프로피온산, 2-메톡시-3-옥틸옥시프로피온산, 2-메톡시-3-노닐옥시프로피온산, 2-메톡시-3-데실옥시프로피온산, 2-메톡시-3-운데실옥시프로피온산, 2-메톡시-3-도데실옥시프로피온산, 2-메톡시-4-메틸펜탄산, 2-에톡시-3-메틸펜탄산, 2-에톡시-4-메틸펜탄산, 2-프로폭시-3-메틸펜탄산, 2-프로폭시-4-메틸펜탄산, 2-부톡시-3-메틸펜탄산, 2-부톡시-4-메틸펜탄산, 2-에톡시-3-페닐프로피온산, 2-프로폭시-3-페닐프로피온산, 2-부톡시-3-페닐프로피온산, 2-펜틸옥시-3-페닐프로피온산, 2-헥실옥시-3-페닐프로피온산, 2-헵틸옥시-3-페닐프로피온산, 2-에톡시-2-페닐초산, 2-에톡시-2-페닐초산, 2-프로폭시-2-페닐초산, 2-부톡시-2-페닐초산, 2-펜틸옥시-2-페닐초산, 2-헥실옥시-2-페닐초산, 2-메톡시-2-(4-펜틸옥시페닐)초산, 2-메톡시-2-(4-헥실옥시페닐)초산, 2-메톡시-2-(4-헵틸옥시페닐)초산, 2-메틸시클로펜탄카르본산, 3-메틸시클로펜탄카르본산, 2-메틸시클로헥산카르본산, 3-메틸시클로헥산카르본산, 2-페닐시클로헥산카르본산, 3-페닐시클로헥산카르본산, 2-(펜텐-2-일)-5-메틸시클로헥산카르본산, 4,4-디메틸테트라히드라프라-2-논-3-카르본산, 노르보르난-2-카르본산, 노르보르난-7-카르본산, 2-(1-메톡시-1-메틸에틸)-5-메틸시클로헥산카르본산, 테트라히드로프란-2-카르본산, 테트라히드로프란-3-카르본산, 테트라히드로피란-2-카르본산, 테트라히드로피란-3-카르본산, 2-메톡시시클로헥산카르본산, 3-메톡시시클로헥산카르본산, 2-메톡시시클로펜탄카르본산, 3-메톡시시클로펜탄카르본산 등을 예시할 수 있다.
또한, 방향족기를 갖는 광학활성인 카르복시 또는 그 기능성 유도체도 본 발명에 쓰는 디스코틱액정성 화합물의 제조에 호적하게 쓰인다. 구체적으로, 안식향산, 메톡시안식향산, 에톡시안식향산, 프로폭시안식향산, 이소프로폭시안식향산, 부톡시안식향산, 이소부톡시안식향산, sec-부톡시안식향산, tert-부톡시안식향산, 펜틸옥시안식향산, 헥실옥시안식향산. 헵틸옥시안식향산, 옥틸옥실안식향산, 노닐옥시안식향산, 데실옥시안식향산, 플루오로안식향산, 디플루오로안식향산, 트리플루오로메틸안식향산, 클로로안식향산, 디클로로안식향산, 메틸안식향산, 에틸안식향산, 프로필안식향산, 이소프로필안식향산, 부틸안식향산, 이소부틸안식향산, sec-부틸안식향산, tert-부틸안식향산, 펜틸안식향산, 헥실안식향산, 헵틸안식향산, 옥틸안식향산, 노닐안식향산, 데실안식향산, 디메톡시안식향산, 디에톡시안식향산, 디프로폭시안식향산, 디이소폭시안식향산, 디부톡시안식향산, 디이소부톡시안식향산, 디펜틸옥시안식향산, 디헥실옥시안식향산, 디헵틸옥시안식향산, 디옥틸옥시안식향산, 디노닐안식향산, 디데실옥시안식향산, 디플루오로안식향산, 디클로로안식향산,
디메틴안식향산, 계피산, 메톡시계피산, 에톡시계피산, 프로폭시계피산, 이소프로폭시계피산, 부톡시계피산, 이소부톡시계피산, sec-부톡시계피산, tert-부톡시계피산, 펜틸옥시계피산, 헥실옥시계피산, 헵틸옥시계피산, 옥틸옥시계피산, 노닐옥시계피산, 데실옥시계피산, 플루오로계피산, 트리플루오로메틸계피산, 클로로계피산, 브로머계피산, 니트로계피산, 디메틸아미노계피산, 메틸계피산, 에틸계피산, 프로필계피산, 이소프로필계피산, 부틸계피산, 이소부틸계피산, sec-부틸계피산, tert-부틸계피산, 펜틸계피산, 헥실계피산, 헵틸계피산, 옥틸계피산, 노닐계피산, 데실계피산, 페닐초산, (메톡시)페닐초산, (에톡시)페닐초산, (프로폭시)페닐초산, (이소프로폭시)페닐초산, (부톡시)페닐초산, (이소부톡시)페닐초산, (sec-부톡시)페닐초산, (tert-부톡시)페닐초산, (펜틸옥시)페닐초산, (헥실옥시)페닐초산, (헵틸옥시)페닐초산, (옥틸옥시)페닐초산, (노닐옥시)페닐초산, (데실옥시)페닐초산, (플루오로)페닐초산, (틀리플루오로메틸)페닐초산, (클로로)페닐초산, (브로머)페닐초산, (니트로)페닐초산, (디메틸아미노)페닐초산, (메틸)페닐초산, (에틸)페닐초산, (프로필)페닐초산, (이소프로필)페닐초산, (부틸)페닐초산, (이소부틸)페닐초산, (sec-부틸)페닐초산, (tert-부틸)페닐초산, (펜틸)페닐초산, (헥실)페닐초산, (헵틸)페닐초산, (옥틸)페닐초산, (노닐)페닐초산, (데실)페닐초산, 페닐낙산, 페닐길초산, 페닐헥산산, 스틸벤카르본산, 1-나프토산, 2-나프토산, [1-1′-비페닐]-4-카르복시산 등의 카르복시산의 1개 또는 복수의 수소가 광학활성기에 의해 치환된 카르복시산 또는 그 기능성 유도체이나, 바람직하기는 용이하게 입수가능하다는 등의 이유에서 광학활성인 알콕시기에 의해 치환된 상기 카르복시산 또는 그 기능성유도체를 이용하는 것이 바람직하다.
상기의 방향족기를 갖는 광학활성인 카르복시산 또는 그 기능성 유도체는 그 제조방법에 대해서의 제한은 특히 없고, 시판되고 있는 것을 이용하든가 또는 공지의 방법에 의해 제조할 수가 있다. 가장 입수가 용이한 광학활성인 알콕시기에 의해 치환된 카르복시산의 일반적인 제조방법에 대해서 개설한다.
이들의 화합물은 예컨대, 히드록시카르복시산의 히드록시기를 광학활성인 기에 의해 알킬화하는 것으로써 얻을 수가 있다. 이때 쓸 수가 있는 히드록시카르본산의 예로서는, 2-히드록시안신향산, 3-히드록시안식향산, 4-히드록시안식향산, 3,4-디히드록시안식향산, 3,4,5-트리히드록시안식향산, 3-메톡시-4-히드록시안식향산, 4-메톡시-3-히드록시안식향산, 3-메톡시-4,5-디히드록시안식향산, 4-메톡시-3,5-디히드록시안식향산, 3-히드록시-4,5-디메톡시안식향산, 4-히드록시-3,5-디메톡시안식향산, 2-히드록시페닐초산, 3-히드록시페닐초산, 4-히드록시페닐초산, 3,4-디히드록시페닐초산, 3,4,5-트리히드록시페닐초산, 3-메톡시-4-히드록시페닐초산, 4-메톡시-3-히드록시페닐초산, 3-메톡시-4,5-디히드록시페닐초산, 4-메톡시-3,5-디히드록시페닐초산, 3-히드록시-4,5-디메톡시페닐초산, 4-히드록시-3, 5-디메톡시페닐초산, 2-히드록시계피산, 3-히드록시계피산, 4-히드록시계피산, 3,4-디히드록시계피산, 3,4,5-트리히드록시계피산, 3-메톡시-4-히드록시계피산, 4-메톡시-3-히드록시계피산, 3-메톡시-4,5-디히드록시계피산, 4-메톡시-3,5-디히드록시계피산, 3-히드록시-4,5-디메톡시계피산, 4-히드록시-3,5-디메톡시계피산, 6-히드록시-2-나프토산, 3-히드록시-2-나프토산, 4-히드옥시-[1,1′-비페닐]-4-카르본산, 2-히드록시-1-나프토산, 4-히드록시-1-나프토산 등을 구체예로서 예시할 수 있다.
이들의 히드록시카르복시산의 히드록실기를 적당한 광학활성인 기를 갖는 화합물에 의해 알킬화하면 본 발명에 쓸 수가 있는 디스코틱액정성화합물을 제조할 때 사용하는 것이 가능한, 방향족기를 갖는 카르복시산 유도체를 얻을 수가 있다. 알킬화의 방법으로서는 광학활성인 알킬기를 갖는 토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드 또는 아이오다이드 화합물 등을 염기의 존재하, 히드록시카르복시산과 반응시키는 방법(이하 Williamson법이라 칭함)을 예시할 수 있다. 이때 쓸 수가 있는 광학활성인 알킬기를 갖는 토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드, 아이오다이드화합물으로서는 예시1 또는 예시2에 나타낸 것과 같은 기를 갖는 그 화합물 및 그 기능성 유도체를 예시할 수가 있다. 어느 화합물 및 그 기능성 유도체도 호적하게 쓸 수 있으나, 입수의 용이성 등에서 토실레이트, 메실레이트 또는 브로마이드, 보다 바람직하기는 토실레이트가 쓰인다.
한편, 치환기로 될 수 있는 화합물에서, 히드록실기를 2개이상 갖는 히드록시카르복시산을 원료로 할 때는, 광학활성인 토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드 또는 아이오다이드화합물과 함께 아키랄인 기의 토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드, 또는 아이오다이드화합물과를 공존시켜, 히드록시기의 일부에 광학활성기, 나머지의 부분에 아키랄인 기를 도입한 광학활성인 카르복시산 또는 그 기능성유도체를 얹고, 이것을 본 발명에 쓰는 액정성화합물의 제조에 사용하는 일도 가능하다. 이때 사용할 수 있는 아키랄인 기의 토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드, 또는 아이오다이드화합물 등은 탄소수1∼30, 바람직하기는 탄소수 1∼20의 지방족기, 지환족기 또는 방향족기를 갖는 화합물 또는 그 기능성유도체이다. 대표예로서 토실레이트화합물을 예시한다면,
메틸토실레이트, 에틸토실레이트, 프로필토실레이트, 이소프로필토실레이트, 부틸토실레이트, 이소부틸토실레이트, 펜틸토실레이트, 헥실토실레이트, 헵틸토실레이트, 옥틸토실레이트, 노닐토실레이트, 데실토실레이트, 운데실토실레이트, 도데실토실레이트, 트리데실토실레이트, 테트라데실토실레이트, 벤질토실레이트, 아리르토실레이트, 시크로헥실토실레이트 등을 들 수 있다.
한편, 니트로기, 시아노기, 카르복시기 등 구전자(求電子) 치환기의 올토 또는 파라위치에있는 플루오로기, 클로로기, 니트로기 등이 구핵(求核) 치환반응을 받기 쉬운 것을 이용하여 알콕사이드의 반응에 의해 발명의 재료를 구성한 디스코틱액정성 화합물을 제조할 때에 쓸 수 있는 방향족기를 갖는 카르본산 유도체를 제조하는 방법(이하 SNAr 방법이라 칭함)도 이용할 수 있다. 이때 쓸 수 있는 방향족 화합물로써는, 2-플루오로벤조니트릴, 4-플루오로벤조니트릴, 2-니트로벤조니트릴, 4-니트로벤조니트릴, 2-클로로벤조니트릴, 4-클로로벤조니트릴, 2,4-디니트로벤조니트릴, 3,4-디니트로벤조니트릴, 3-니트로-4-플루오로벤조니트릴, 3-플루오로-4-니트로벤조니트릴, 2-니트로-4-클로로벤조니트릴, 4-플루오로안식향산, 2-플루오로안식향산, 4-니트로안식향산, 2-니트로안식향산, 4-플루오로-3-니트로안식향산, 4-클로로-3-니트로안식향산, 등을 들 수가 있다. 이때 니트릴이 중간체로서 얻어질 때는 2니트릴을 산성반응조건하 또는 알칼리성 반응조건하 공지의 방법으로 가수분해하는 것으로써, 소망의 광학활성인 카르복시산 또는 그 기능성유도체를 얻을 수가 있다. 또 니트로기를 함유하는 광학활성인 카르복시산 또는 그 기능성유도체가 얻어질 때에도 가시역에 흡수를 갖는 등 부적당한 성질이 없는 한 본 발명에 쓸 수가 있다. 또 필요하다면, 적당한 방법에 의해 다른 치환기로 변환하여도 하등 지장이 없다.
SNAr법에서 쓸 수가 있는 알콕사이드의 예로서는, 예시1에 나타내는 치환기를 갖는 알콕사이드를 예시할 수가 있다. 이들은 일반으로 예시1에 나타낸 치환기를 갖는 알코올을 알칼리금속 또는 유기알칼리화합물 등 구체적으로 Na, K, oBuLi,NaH, KH, tartBuOK 등과, 필요하면 적당한 용매중에서 반응시키는 것으로써 얻을 수가 있다. 이때에 쓸수 있는 알코올로서는 예시1의 치환기를 갖는 알코올 및/또는 그 기능성유도체를 예시할 수가 있다.
이상의 방법으로 얻어지는 방향족기를 갖는 카르복시산유도체의 구체적 고조에 대해서 아래에 더욱 상세히 설명한다.
안식향산 유도체의 경우, 광학활성인 기에 의한 치환부위는 일반으로 2, 3, 4위의 어느 위치가 치환된 것을 쓸 수가 있으나, 제조의 용이성 등에서 4치환체가 가장 바람직하게 쓸 수가 있다. 그 구체적인 화합물은 예시1에의 치환기를 갖는 안식향산 유도체를 들 수가 있다.
구체적으로, 4-(1-메틸프로폭시)안식향산, 4-(1-메틸부톡시)안식향산, 4-(1-메틸펜틸옥시)안식향산, 4-(1-메틸헥실옥시)안식향산, 4-(1-메틸헵틸옥시)안식향산, 4-(1-메틸옥틸옥시)안식향산, 4-(2-메틸부톡시)안식향산, 4-(2-메틸펜틸옥시)안식향산, 4-(2-메틸헥실옥시)안식향산, 4-(2-메틸헵틸옥시)안식향산, 4-멘틸옥시안식향산, 4,5-비스(1-메틸프로폭시)안식향산, 4,5-비스(1-메틸부톡시)안식향산, 4,5-비스(1-메틸프로폭시)-3-메톡시안식향산, 4,5-비스(1-메틸부톡시)-3-메톡시안식향산, 3,5-비스(1-메틸프로폭시)안식향산, 3,5-비스(1-메틸부톡시)안식향산, 3,5-비스(1-메틸프로폭시)-4-메톡시안식향산, 3,5-비스(1-메틸부톡시)-4-메톡시안식향산, 3,4,5-트리스(1-메틸프로폭시)안식향산, 3,4,5-트리스(1-메틸부톡시)안식향산, 3,4,5-트리스(1-메틸펜틸옥시)안식향산, 3,4,5-트리스(1-메틸헥실옥시)안식향산, 3,4,5-트리스(1-메틸헵틸옥시)안식향산, 3,4,5-트리스(1-메틸옥틸옥시)안식향산, 3,4,5-트리스(2-메틸부톡시)안식향산, 3,4,5-트리스(2-메틸펜틸옥시)안식향산, 3,4,5-트리스(2-메틸헥실옥시)안식향산, 3,4,5-트리스(2-메틸헵틸옥시)안식향산 등을 예시할 수 있다.
페닐초산유도체의 경우, 광학활성기에 의한 치환위치는 일반으로 2,3,4의 어느 위치가 치환된 것을 쓸 수가 있으나, 제조의 용이성 등에서 구체적으로는 4-(1-메틸프로폭시)페닐초산, 4-(1-메틸부톡시)페닐초산, 4-(1-메틸펜틸옥시)페닐초산, 4-(1-메틸헥실옥시)페닐초산, 4-(1-메틸헵틸옥시)페닐초산, 4-(1-메틸옥틸옥시)페닐초산, 4-(2-메틸부톡시)페닐초산, 4-(2-메틸펜틸옥시)페닐초산, 4-(2-메틸헥실옥시)페닐초산, 4-(2-메틸헵틸옥시)페닐초산, 4-멘틸옥시페닐초산, 4,5-비스(1-메틸프로폭시)페닐초산, 4,5-비스(1-메틸부톡시)페닐초산, 4,5-비스(1-메틸펜틸옥시)페닐초산, 4,5-비스(1-메틸헥실옥시)페닐초산, 4,5-비스(1-메틸프로폭시)-3-메톡시페닐초산, 4,5-비스(1-메틸부톡시)-3-메톡시페닐초산, 4,5-비스(1-메틸펜틸옥시)-3-메톡시페닐초산, 4,5-비스(1-메틸헥실옥시)-3-메톡시페닐초산, 3,4,5-트리스(1-메틸프로폭시)페닐초산, 3,4,5-트리스(1-메틸부톡시)폐닐초산, 3,4,5-트리스(1-메틸펜틸옥시)페닐초산, 3,4,5-트리스(1-메틸헥실옥시)페닐초산, 3,4,5-트리스(1-메틸헵틸옥시)페닐초산, 3,4,5-트리스(1-메틸옥틸옥시)페닐초산, 3,4,5-트리스(2-메틸부톡시)페닐초산 등을 예시 할 수 있다.
계피산 유도체의 경우, 광학활성기에 의한 치환위치는 일반으로 2,3,4의 어느 위치가 치환된 것을 쓸 수가 있으나, 제조의 용이성 등에서 4치환체가 가장 바람직하게 쓸수가 있어, 구체적으로는, 4-(1-메틸프로폭시)계피산, 4-(1-메틸부톡시)계피산, 4-(1-메틸펜틸옥시)계피산, 4-(1-메틸헥실옥시)계피산, 4-(1-메틸헵틸옥시)계피산, 4-(1-메틸옥틸옥시)계피산, 4-(2-메틸부톡시)계피산, 4-(2-메틸펜틸옥시)계피산, 4-(2-메틸헥실옥시)계피산, 4-(2-메틸헵틸옥시)계피산, 4-멘틸옥시계피산, 4,5-비스(1-메틸프로폭시)계피산, 4,5-비스(1-메틸부톡시)계피산, 4,5-비스(1-메틸펜틸옥시)게피산, 4,5-비스(1-메틸헥실옥시)계피산, 4,5-비스(1-메틸헵틸옥시)계피산, 4,5-비스(1-메틸옥틸옥시)계피산, 4,5-비스(1-메틸프로폭시)-3-메톡시계피산, 4,5-비스(1-메틸부톡시)-3-메톡시계피산, 4,5-비스(1-메틸펜틸옥시)-3-메톡시계피산, 3,5-비스(1-메틸프로폭시)계피산, 3,5-비스(1-메틸부톡시)계피산, 3,5-비스(1-메틸펜틸옥시)계피산, 3,5-비스(1-메틸헥실옥시)계피산, 3,5-비스(1-메틸헵틸옥시)계피산, 3,5-비스(1-메틸옥틸옥시)계피산, 3,4,5-트리스(1-메틸프로폭시)계피산, 3,4,5-트리스(1-메틸부톡시)계피산, 3,4,5-트리스(1-메틸펜틸옥시)계피산, 3,4,5-트리스(1-메틸헥실옥시)계피산, 3,4,5-트리스(1-메틸헵틸옥시)게피산 등을 예시 할 수 있다.
한편, 나포토산유도체로서는 일반적으로 치환나프토산의 어느 이성체도 호적하게 쓸 수 있으나, 바람직하기는 카르복시산기는 나프탈렌환의 2의 위치에 있는 것이 쓰이고, 치환기는 6 또는 7, 바람직하기는 6의 위치에 있는 것이 쓰인다. 구체적으로는 6-(1-메틸프로폭시)-2-나프토산, 6-(1-메틸부톡시)-2-나프토산, 6-(1-메틸펜틸옥시)-2-나프토산, 6-(1-메틸헥실옥시)-2-나프토산, 6-(1-메틸헵틸옥시)-2-나프토산, 6-(1-메틸옥틸옥시)-2-나프토산, 6-(2-메틸부톡시)-2-나프토산, 6-(2-메틸펜틸옥시)-2-나프토산, 6-(2-메틸헥실옥시)-2-나프토산, 6-(2-메틸헵틸옥시)-2-나프토산 등을 예시할 수 있다.
또한, [1-1′-비페닐]카르복시산 유도체로서는 일반으로 치환[1,1′-비페닐]카르복시산의 어느 이성체라도 호적하게 사용할 수 있으나, 바람직하게는 카르복시기는 [1,1′-비페닐]기의 4의 위치에 있는 것이 쓰이고, 치환기는 4′의 위치에 있는 것이 쓰인다.
구체적으로는 4′-(1-메틸프로폭시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-(1-메틸부톡시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복산, 4′-(메틸펜틸옥시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복산, 4′-(1-메틸헥실옥시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복산, 4′-(1-메틸헵틸옥시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-(1-메틸옥틸옥시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-(2-메틸부톡시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-(2-메틸펜틸옥시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-(2-메틸헥실옥시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-(2-메틸헵틸옥시)-[1,1′-비페닐]-4-카르복시산 등을 예시할 수가 있다.
한편, 모노카르복시산 만이 아니고 디카르복시산도 호적하게 사용되고, 그 예로써, 메틸호박산, 2-디메틸아미노호박산, 2-메톡시호박산, 2-에톡시호박산, 2-벤질호박산, 2-페닐호박산, 2-(4-메톡시페닐메틸)호박산, 2,3-디메틸호박산, 2,3-디페닐호박산, 2,3-디메톡시호박산, 2,3-디에톡시호박산, 2-메틸글로타르산, 2,3-디메틸글투타르산, 2-디메틸아미노글루타르산, 2-메톡시글루타르산, 2-메틸아디핀산, 3-메틸아디핀산, 3,4-디메틸타르아디핀산, 캄파산, 시클로헥산디카르복시산 등을 나타낼 수 있다.
또, 예시 2의 광학활성인 2관능성기의 양쪽을 안식향산기, 나프토산기, [1,1′-비페닐]카르본산기, 옥시안식향산기, 옥시나프토산기, 옥시[1,1′-비페닐]카르복시기, 옥시페닐산기 또는 옥시계피산기 등을 끼우는 형태의 디카르복시산 등을 호적하게 쓸 수가 있다.
이들의 제조방법은 선술한 1관능성의 방향족기를 갖는 광학활성 카르복시산 유도체의 제조방법과 기본적으로 동일하며, Williamson법의 때에 쓸 수가 있는 토실레이트, 메실레이트, 벤젠술포네이트, 브로마이드, 아이오다이드화합물로써는 예시 2의 치환기를 갖는 비스토실레이트, 비스메실레이트, 벤젠술포네이트, 디브로마이드 또는 디아이오다이드 화합물 등을 쓴다.
또, SNAr법에서 알콕사이드의 원료로 되는 알코올로서는 예시2 기재의 치환기를 갖는 각종 디올화합물을 사용할 수가 있다.
다음에, 2관능성의 방향족기를 갖는 광학활성 카르복시산의 구체예를 나타낸다. 이하 예시 2에 나타낸 치환기의 양쪽에 동일의 방향족기를 갖는 화합물을 나타내나, 본 발명에서는 반드시 동일할 것을 필요치 않고 다른 방향족기가 결합한 2관능성기의 방향족기를 갖는 광학활성 카르본산도 호적하게 사용할 수 있다.
우선, 안식향산 유도체의 경우, 광학활성기에 의한 치환위치는 일반으로 2,3,4의 어느 위치가 치환된 것도 쓸 수가 있으나, 제조의 용이성 등에서 4치환체를 가장 바람직하게 쓸 수가 있고, 구체적으로는 4,4′-(1-메틸에탄-1,2-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(1-메틸프로판-1,3-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(2-메틸부탄-1,4-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(2-메틸펜탄-1,5-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(3-메틸헥산-1,6-디일비스옥시)비스안식향산 등을 예시할수 있다.
페닐초산 유도체의 경우, 광학활성기에 의한 치환위치는 일반으로 2,3,4의 어느 위치가 치환된 것도 쓸 수가 있으나, 제조의 용이성등에서 4치환체가 가장 바람직하게 쓸수가 있고, 구체적으로는 4,4′-(1-메틸에탄-1,2-디일비스옥시)비스페닐초산, 4,4′-(1-메틸프로판-1,3-디일비스옥시)비스페닐초산, 4,4′-(2-메틸부탄-1,3-디일비스옥시)비스페닐초산, 4,4′-(2-메틸펜탄-1,5-디일비스옥시)비스페닐초산, 4,4′-(3-메틸헥산-1,6-디일비스옥시)비스페닐초산 등을 예시할 수 있다.
계피산유도체의 경우, 광학활성기에 의한 치환위치는 일반적으로 2,3,4의 어느 위치가 치환된 것을 쓸 수가 있으나, 제조의 용이성 등에서 4치환체가 가장 바람직하게 쓸 수가 있고, 구체적으로는 4,4′-(1-메틸에탄-1,2-디일비스옥시)비스계피산, 4,4′-(1-메틸프로판-1,3-디일비스옥시)비스계피산, 4,4′-(2-메틸부탄-1,4-디일비스옥시)비스계피산, 4,4′-(2-메틸펜탄-1,5-디일비스옥시)비스계피산, 4,4′-(3-메틸헥산-1,6-디일비스옥시)비스계피산 등을 예시할 수 있다.
한편, 나프토산 유도체로서는 일반적으로 치환나프토산의 어느 이성체도 호적하게 사용할 수 있으나, 바람직하기는 카르복시산기는 나프탈렌의 2의 위치에 있는 것이 쓰이고, 치환기는 6 또는 7, 바람직하기는 6의 위치에 있는 것이 쓰인다. 구체적으로는, 6,6′-(1-메틸에탄-1,2-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(1-메틸프로판-1,3-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(2-메틸부탄-1,4-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(2-메틸펜탄-1.5-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(3-메틸헥산-1,6-디일비스옥시)비스(2-나프토산) 등을 예시할 수 있다.
또한, [1,1′-비페닐]카르복시산 유도체로서는 일반적으로 치환[1,1′-비페닐]카르복시산의 어느 이성체도 호적하게 사용할 수 있으나, 바람직하기는 카르복시산기는 [1, 1′-비페닐]기의 4의 위치에 있는 것이 쓰이고, 치환기는 4′의 위치에 있는 것이 쓰인다. 구체적으로는 4′,4′′′-(1-메틸에탄-1,2-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(1-메틸프로판-1,3-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(2-메틸부탄-1,4-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(2-메틸펜탄-1,5-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′,4′′′-(3-메틸헥산-1,6-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산 등을 예시할 수 있다.
이상, 본 발명에서 쓰이는 광학활성 카르복시산에 관해서 기술했으나, 특히 예시1에 나타낸 치환기를 2개 이상 갖는 화합물에서는 메조체 등 본질적으로 광학활성으로 될 수 없는 조합이외 각각 다른 구조의 것과 조합한 화합물도 본 발명에서 하등 지장없이 사용할 수 있는 것을 최후에 기술해 둔다.
이상 기술한 광학활성 카르복시산류 및 광하활성 디카르복시산류는 단독 화합물 또는 복수의 광학활성 카르복시산 혼합물로써 그 액정성화합물의 조제에 사용할 수도 있다. 또 필요하다면, 아키랄인 카르복시산 또는 그 기능성 유도체와의 혼합물을 쓸 수도 있다.
또한, 아키랄인 카르복시산 또는 그 기능성 유도체만으로 제조된 디스코틱액정성화합물과 광학활성인 카르복시산 또는 그 기능성 유도체를 함유하는 원료에서 제조된 디스코택 액정성 화합물과를 혼합하는 것에 의해서도 본 발명에 쓰이는 디스코틱액정성화합물을 조제할 수가 있다.
이때에 쓰이는 아키랄인 카르복산으로서는 상기 광학활성 카르복시산의 라세미체, 또는 메조체 외, 초산, 프로피온산, 낙산, 이소낙산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 운데칸산, 도데칸산, 트리데칸산, 테트라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산, 헵타데칸산, 옥타데칸산, 노나데칸산, 에이코산산, 4-펜텐산, 3-펜텐산 등의 탄소수2∼30의 알칸산 또는 알켄산 등을 예시할 수 있다.
기타, 탄소수 7∼37, 바람직하기는 탄소수 7∼27의 안식향산 또는 그 기능성 유도체도 호적하게 사용된다. 아래에 그 예를 나타내지만, 치환된 안식향산을 쓸 때에는 그 치환위치는 특히 제한은 없고 2,3,4의 위치도 모두 호적하게 사용할 수 있으나, 바람직하기는 4의 위치의 치환체가 입수하기 쉬움 동의 이유에서 이용된다.
그 구체예로서는 안식향산, 4-메틸안식향산, 4-에틸안식향산, 4-프로필안식향산, 4-이소프로필안식향산, 4-부틸안식향산, 4-sec-부틸안식향산, 4-이소부틸안식향산, 4-tert-부틸안식향산, 4-펜틸안식향산, 4-헥실안식향산, 4-헵틸안식향산, 4-옥틸안식향산, 4-노닐안식향산, 4-데실안식향산, 4-운데실안식향산, 4-도데실안식향산, 4-트리데실안식향산, 4-테트라데실안식향산, 4-클로로안식향산, 4-브로모안식향산, 4-니트로안식향산, 4-디메틸아미노안식향산, 4-히드록시안식향산, 4-메톡시안식향산, 4-에톡시안식향산, 4-프로폭시안식향산, 4-이소프로폭시안식향산, 4-부톡시안식향산, 4-sec-부톡시안식향산, 4-이소부톡시안식향산, 4-tert-부톡시안식향산, 4-펜틸옥시안식향산, 4-헥실옥시안식향산, 4-헵틸옥시안식향산, 4-옥틸옥시안식향산, 4-노닐옥시안식향산, 4-데실옥시안식향산, 4-운데실옥시안식향산, 4-도데실옥시안식향산, 4-트리데실옥시안식향산, 4-테트라데실옥시안식향산, 3-메틸안식향산, 3-메톡시안식향산, 3-에톡시안식향산, 3-프로폭시안식향산, 3-부톡시안식향산, 3-펜틸옥시안식향산, 3-헥실옥시안식향산, 3-헵틸옥시안식향산, 3-옥틸옥시안식향산, 3-노닐옥시안식향산, 3-데실옥시안식향산, 2-메틸안식향산, 2-메톡시안식향산, 2-에톡시안식향산, 2-프로폭시안식향산, 2-부톡시안식향산, 2-펜틸옥시안식향산, 2-헥실옥시안식향산, 2-헵틸옥시안식향산, 2-옥틸옥시안식향산, 2-노닐옥시안식향산, 2-데실옥시안식향산 등을 예시할 수 있다.
또, 아키랄인 카르복시산으로 탄소수 11∼41, 바람직하기는 탄소수11∼31의 나프토산유도체도 호적하게 사용할 수 있다. 치환된 나프토산유도체를 쓸때는 그 치환위치에 특히 제한은 없고, 모든 이성체가 호적하게 사용 할 수 있으나, 바람직하기는 2의 위치에 카르복시산기, 6 또는 7, 바람직하기는 6의 위치에 치환기가 결합한 것이 입수 용이성 등의 이유에서 이용된다.
그 구체예로서 2-나프토산, 6-메틸-2-나프토산, 6-이소프로필-2-2-나프토산, 6-메톡시나프토산, 6-에톡시-2-나프토산, 6-프로폭시-2-나프토산, 6-부톡시-2-나프토산, 6-펜틸옥시-2-나프토산, 6-헥실옥시-2-나프토산, 6-헵틸옥시-2-나프토산, 6-옥틸옥시-2-나프토산, 6-노닐옥시-2-나프토산, 6-데실옥시-2-나프토산 등을 예시할 수 있다.
또한, 아키랄인 카르복시산으로셔 탄소수9∼39, 바람직하기는 탄소수 9∼29의 [1,1′-비페닐]카르복시산 유도체도 호적하게 사용할 수 있다. 치환된 [1,1′-비페닐]카르복시산 유도체를 쓸 때는 그 치환위치에 특히 제한은 없고, 모든 이성체가 호적하게 사용할 수 있으나, 바람직하기는 4의 위치에 카르복시산기, 4′의 위치에 치환기가 결합한 것이 입수용이성 등의 이유로 이용된다.
그 구체예로서 [1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-메틸[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-메톡시[1,1′-비페닐]-4-카르복시산기, 4′-에톡시[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-프로폭시[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-부톡시[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-펜틸옥시[1,1′-비페닐]-4-카르본산, 4′-헥실옥시[1,1′-비페닐]-4-카르본산, 4′-헵틸옥시[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-옥틸옥시[1,1′-비페닐]-4-카르복시산, 4′-노닐옥시[1,1′비페닐]-4-카르복시산, 4′-데실옥시[1,1′-비페닐]-4-카르복시산 등을 예시할 수 있다.
또한, 아키랄인 2관능성의 카르복시산을 사용할 수도 있어 그 구체예로서는 수산, 말론산, 호박산, 글루타르산, 아디핀산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바식산, 운데칸디카르복시산, 도데칸디카르복시산, 트리데칸디카르복시산, 테트라데칸디카르복시산, 1,4-시클로헥산디카르복시산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산, 2,5-나프탈렌디카르복시산, 1,4-나프탈렌디카르복시산, 1,5-나프탈렌디카르복시산, [1.1′-비페닐]-4,4′-디카르본산, 프마르산, 말레인산, 스틸벤-4,4′-디카르본산, [1,1′-디시클로헥산]-4,4′-디카르복시산, 벤젠-1,4-디일비스(3-프로페닐산)등의 탄소수2∼30, 바람직하기는 탄소수 2∼20의 디카르복시산을 들 수가 있다.
또한, 안식향산기, 나프토산기, [1,1′-비페닐]카르복시산기에서 선택되는 2개의 기에 의해, 탄소수2∼30, 바람직하기는 탄소수 2∼20의 지방족기, 지환족기, 방향족기 등의 유기기가 끼인 형태의 디카르복시산도 호적하게 쓸 수가 있어, 이하에 그 예를 나타낸다. 안식향산 유도체를 쓸 때 일반적으로 2,3,4의 어느 위치가 치환된 것도 쓸 수가 있으나, 제조의 용이성 등에서 4치환체가 가장 바람직하게 쓸 수가 있다. 또 치환나프토산을 쓸 대에는 일반적으로 치환나프토산의 어느 이성체도 호적하게 사용할 수 있으나, 바람직하기는 카르복시산기는 나프탈렌환의 2의 위치에 있는 것이 쓰여지고, 치환기는 6 또는 7, 바람직하기는 6의 위치에 있는 것이 쓰인다. 치환 [1,1′-비페닐]카르복시산에 대해서도 어느 이성체도 호적하게 사용할 수 있으나, 바람직하기는 카르복시산기는 [1,1′-비페닐]기의 4의 위치에 있는 것이 쓰이고, 치환기는 4′의 위치에 있는 것이 쓰인다.
그 구체예로서는 4,4′-(에탄-1,2-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(프로판-1,3-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(부탄-1,4-디일이스옥시)비스안식향산, 4,4′-(펜탄-1,5-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(헥산-1,6-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(헵탄-1,7-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(옥탄-1,8-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(노난-1,9-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(데칸-1,10-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(운데칸-1,11′-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(도데칸-1,12-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(벤젠-1,4-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(벤젠-1,4-디메틸-α,α′-디일비스옥시)비스안식향산, 4,4′-(시클로헥산-1,4-디메틸-α,α′-디일비스옥시)비스안식향산,
6,6′-(에탄-1,2-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(프로판-1,3-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(부탄-1,4-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(펜탄-1,5-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(헥산-1,6-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(헵탄-1,7-디일비스옥시)버스(2-나프토산), 6,6′-(옥탄-1,8-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(노난-1,9-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(데칸-1,10-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(운데칸-1,11-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(도데칸-1,12-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(벤젠-1,4-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(벤젠-1,4-디메틸-α,α′-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 6,6′-(시클로헥산-1,4-디메틴-α,α′-디일비스옥시)비스(2-나프토산), 4′,4′′′-(에탄-1,2-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(프로판-1,3-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(부탄-1,4-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(펜탄-1,5-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(헥산-1,6-디일비스옥시)버스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(헵탄-1,7-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(옥탄-1,8-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(노난-1,9-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(데칸-1,10-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(운데칸-1,11-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(도데칸-1,12-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산),4′,4′′′-(벤젠-1,4-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(벤젠-1,4-디메틸-α,α′-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 4′,4′′′-(시클로헥산-1,4-디메틸-α,α′-디일비스옥시)비스([1,1′-비페닐]-4-카르복시산), 등을 들 수가 있다.
또, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등의 2개의 말단 히드록시기를 히드록시안식향산, 히드록시나프토산, 히드록시[1,1′-비페닐]카르복시산의 히드록시기와 에테르결합을 형성시켜서 얻어지는 화합물도 사용된다.
또한, 이들 안식향산, 나프토산, [1,1′-비페닐]카르복시산기를 포함하는 2관능성 카르복시산에서는 양측이 예컨대, 일방이 안식향산기, 또 다른 일방이 나프토산기와 같이 다른 화합물이라도 지장없이 사용된다.
한편, 디스코겐으로 될수 있는 화합물의 치환부위가 카르복시기를 갖을 때는 카르복시기와 예시1의 기를 갖는 알코올과의 사이에 에스테르 결합을 만들수 있으나, 그 방법은 에스테르교환법, 산할로겐화물법, 산무수물법, 디시클로헥실카르보디이미드를 쓰는 방법 등 공지의 방법을 취할 수 있다. 이때 쓸 수가 있는 디스코겐으로 될 수 있는 화합물로서는 트리페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥사카르복시산, 디벤조[fg, op]나프타센-1,2,5,6,8,9,12,13-옥타카르복시산, 벤젠-1,3,5-트리카르복시산, 트록센-2,3,7,8,12,13,-헥사카르복시산, 트리옥사트룩센-2,3,7,8,12,13-헥사카르복시산, 안트라키논-1,2,3,5,6,7-헥사카르복시산, 4-(2,6-비스(4-히드록시카르보닐페닐)-4H-피란-4-이리덴)-2,6-비스(4-히드록시카르보닐페닐)-4H-피란, 피란-1,2,3,6,8-테트라카르복시산, (벤젠-1,3,5-트리카르복시)-6,6′,6′′-트리스(나프탈렌-2-카르복시산), (벤젠-1,3,5-트리카르복시)-4,4′,4′′-트리안식향산 등을 들 수가 있다.
이들 중에서 바람직하기는, 트리페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥사카르복시산, 디벤조[fg, op]나프타센-1,2,5,6,8,9,12,13-옥타카르복시산, 벤젠-1,3,5-트리카르복시산, 트룩센-2,3,7,8,12,13-헥사카르복시산이다.
또, 이들의 카르복시산을 갖는 디스코겐으로 될 수 있는 화합물과 에스테르결합을 형성할 수 있는 광학활성 알코올은 탄소수3∼30, 바람직하기는 탄소수3∼20의 알코올이며, 구체적으로는 예시 1에 기재한 치환기를 갖는 광학활성인 알코올을 1종 또는 복수 쓸 수가 있다. 또한 아키랄인 알코올과의 화합물을 쓸 수도 있다.
이때 쓴 수가 있는 아키랄인 알코올은 탄소수 1∼30, 바람직하기는 탄소수 1∼20의 알코올이며, 지방족, 지환알코올, 구체적으로 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 대칸올, 운데칸올, 도데칸올, 트리데칸올, 테트라데칸올, 스테아릴알코올, 시클로헥산올 등을 예시할 수가 있다.
이상 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 히드록시기 또는 메르캅토기의 알킬화, 그 화합물의 히드록시기 또는 메르캅토기의 에스테르화 및 그 화합물의 카르복실의 에스테르화에 대해서 상세히 기술했으나 특히 히드록실기 또는 메르캅토기를 갖는 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 경우, 그의 일부를 알킬화하고, 나머지는 에스테르화 하는 것과 같은 제조방법도 가능하다.
이상과 같이하여 얻어진 광학활성인 치환기를 갖는 디스코틱액정성 화합물은필요하다면 아키랄인 디스코틱액정성 화합물과 혼합하여 본 발명에서 쓰이는 디스코틱액정성 재료로 할 수가 있다. 이때 광학활성인 치환기능도는 필요로 되는 비틀림의 크기에 따라 결정되나, 일반으로 모든 치환기를 광학활성인 기로 하는 것은 고가인 원료를 대량으로 사용하지 않으면 안된다. 통상, 광학활성인 디스코틱액정성 화합물을 단독으로 그 재료로써 쓸 때, 광학활성인 치환기성분은 전 치환기 성분에 대하여 통상 0.001∼100몰%, 바람직하기는 0.01∼50몰%, 더욱 바람직하기는 0.1∼30몰%의 범위이다. 또, 조성물 예컨대, 치환기가 모두 광학활성인 디스코틱액정성 화합물과 치환기가 모두 아키랄인 그 화합물과의 조성물로써 그 재료를 쓸 때는, 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 광학활성인 치환기 성분은 광학활성인 디스코틱액정성 화합물이 갖는 치환기 성분과 아키랄인 디스코틱액정성 화합물이 갖는 치환기 성분을 보탠 전 치환기성분에 대해서 통상 0.001∼100몰%, 바람직하기는 0.01∼50몰%, 더욱 바람직하기는 0.1∼30몰%의 범위이다. 따라서, 복수의 광학활성인 디스코틱액정성 화합물 또는 복수의 광학활성인 디수코틱액정성 화합물과 복수의 아키랄인 디스코틱액정성 화합물과의 혼합물을 그 재료로써 쓸 때도, 광학활성인 치환기 성분이 상기의 비율로 되도록 혼합하면 좋다. 또 조성물로써 쓸 때, 광학활성인 치환기의 비율이 상기의 비율로 되도록, 고체혼합, 용액혼합 또는 멜트혼합 등의 방법으로써 혼합하고, 그 혼합물을 조제한다.
본 발명에서 쓰이는 디스코틱액정성 화합물의 제조에서, 어느 1개의 디스코겐으로 될 수 있는 화합물의 특정의 치환부위는 특정의 치환기를 도입한다라고 하는 것과 같은 고도의 선택성 제어를 할 필요는 전혀 없다. 따라서 디스코겐으로 될수 있는 화합물과 치환기로 될 수 있는 복수의 다른 화합물과를 하나의 반응용기내에서 동시에 반응시켜, 다른 복수의 치환기를 갖는 디스코틱액정성 화합물을 본 발견에 사용할 수 있다. 또 이때 복수의 디스코겐으로 될 수 있는 화합물과 치환기로 될 수 있는 복수의 광학활성인 그 화합물 및 복수의 아키랄인 그 화합물과를 혼합하여 소망의 디스코틱액정성 화합물을 제조하여 얻어지는 그 액정성화합물도 본 발명에서는 호적하게 쓸 수가 있다. 물론, 이때 얻어지는 화합물은 다양한 치환기 분포의 화합물의 혼합물로 되나, 본 발명에서는 액정상에서의 결정상으로의 전이가 일어나서는 바람직하지 않으므로, 예컨대, 분자의 대칭성을 저하시키는 등, 상기와 같은 다종류의 치환기로 될 수 있는 화합물을 쓰는 것은 바람직한 태양이다. 또한, 다른 치환기 조성의 디스코틱액정성 화합물끼리를 혼합하여 쓰는 것도 전혀 지장없다.
또, 이상 설명한 디스코틱액정성 화합물에서 되는 그 액정성재료는 광학활성인 디스코탁액정성 화합물 및/또는 아키랄인 디스코틱액정성 화합물만으로 실질적으로 되는 그 액정성재료일 것이 바람직하다.
이상 설명한 디스코틱액정성을 구성하는 디스코틱액정성화합물의 구체적인구조를 아래에 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기제한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택된다. B1 및/또는 B2는 (a) 및 (b)에서 선택되는 적어도 1종의 결합수이며, Q는 CmH2m로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬렌기, 또는 예시 2에 기재된 치환기이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우, R1은 예시1에 기재한 치환기를 갖는 또는 B1 혹은 B2 중 적어도 하나가 Q에 예시2에 기계된 광학활성인 기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수, 또 m은 2이상 16이하의 정수, 바람직하기는 4이상 12이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기제한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택된다. B1 및/또는 B2는 (a), (b) 및 (c)에서 선택되는 적어도 1종의 결합수이며, Q는 CmHm로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬렌기, 또는 예시 2에 기재된 치환기이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우, R1은 예시1에 기재한 치환기를 갖는 또는 B1 혹은 B2 중 적어도 하나가 예시2에 기재된 광학활성인 기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수, 또 m은 2이상 16이하의 정수, 바람직하기는 4이상 12이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4 는 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4 은 CnH2n+1로 표시되는 적쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4 는 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4 중 적어도 1개는 예시 1에 기제한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4 는 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4 는 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 숫자는 몰조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6, X+Y≤6이다.)
로 표시되는조성물. 괄호옆의 숫자는 몰조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2 는 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X는 0≤X≤6이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 숫자는 몰조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6, X+Y≤6이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또 k는 1,2 또는 3이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 다음 일반식으로 나타내는 치환기이다.)
(단, A는 CmH2m으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시2에 기재한 치환기에서 선택된다. m은 2이상 16이하의 정수, 바람직하기는 4이상 12이하의 정수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q의 치환기가, 상기 일반식에서의 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균 분자량은 3,000에서 10,000의범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기한 치환기이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,B8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기 일반식에 기재된 치환기이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,B6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
로 표시되는 폴리머.
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기일반식에 기재된 치환기이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 5,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 숫자는 몰조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6, X+Y≤6이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는전기에 기재된 치환기다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
로 표시되는 폴리머.
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기에 기재된 치환기Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,RS,R4,R5,R6,R7,R8 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 5,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기제한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코티액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 수자는 몰조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는3이상 14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6, X+Y≤6이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 숫자는 몰조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2 는 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X는 0≤X≤6 이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 숫자는 몰 조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6, X+Y≤6이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. k는 1, 2 또는 3이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R0 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기에 기재된 치환기다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이상의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기에 기재된 치환기 Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기에 기재된 치환기 Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
로 표시되는 폴리머.
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R5,R6,R7,R8 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기에 기재한 치환기 Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 5,000에서 100,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 적쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 숫자는 몰 조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6, X+Y≤6이다.)
로 표시되는 조성물. 괄호옆의 숫자는 몰 조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2는 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6이다.)
로 표시되는 조싱물. 괄호옆의 숫자는 몰 조성비를 나타낸다.
(단, R1,R2,R3 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 또, X 및 Y는 0≤X≤6, 0≤Y≤6, X+Y≤6이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다.Q는 전기에 기재된 치환기 Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기에 기재된 치환기 Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R5,R6,R7,R8,R9,R10 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기에 기재된 치환기 Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기 또는 Q에서 A가 예시 2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 3,000에서 10,000의 범위이다.)
로 표시되는 폴리며. (단, R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. Q는 전기한 치환기 Q와 동일하다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기 또는 Q에서 A가 예시2에서 선택되는 적어도 1종의 광학활성인 치환기를 갖는다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다. 평균분자량은 5,000에서 100,000의 범위이다.)
또 상기와 같은 구조식을 갖는 화합물을 측쇄에 갖는 예컨대, 폴리아크릴레이트, 폴리메타클리레이트, 폴리실록산 등의 폴리머도 호적하게 쓰인다.
구체적으로는,
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기제한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R6 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이다.)
(단, R1,R2,R3,R4,R5 은 CnH2n+1으로 표시되는 직쇄 또는 분기한 알킬기, 또는 예시 1에 기재한 치환기에서 선택되는 1종 또는 복수이다. 광학활성인 디스코틱액정성 화합물의 경우에는 R1,R2,R3,R4,R5 중 적어도 1개는 예시1에 기재한 치환기에서 선택되는 광학활성인 치환기이다. 여기서 n은 1이상 18이하의 정수, 바람직하기는 3이상 14이하의 정수이고, 또 m은 2이상 16이하의 정수, 바람직하기는 4이상 12이하의 정수이다. )
또한, 상기 폴리머의 평균 분자량은 5,000에서 100,000이하의 범위이다.
이상 예시한 구조는 디스코틱 액정성화합물의 전형적인 예이며, 본 발명에 쓰이는 디스코틱액정성 재료를 구성하는 그 화합물은 이들에 한정되는 것은 아니고, 상술한 성질을 갖는 것이면, 어떠한 구조의 디스코틱 액정성 화합물이라도 단독 또는 혼합물로써 사용할 수 있다.
상기와 같은 디스코틱액정성 재료를 써서, 균일하계 비틀림 배향ㆍ고정화한 액정성 광학필름을 얻을려면, 아래에 설명하는 기판 및 각 공정을 밟는 것이 본 발명에서 바람직하다.
우선, 디스코틱액정성 재료를 배향기판상에 도포한다. 본 발명에서 쓸 수 있는 배향기판은 액정의 기우는 방향을 규정할 수 있도록, 이방성을 갖고 있는 기판일 것이 바람직하다. 배향기판이 전혀 액정의 기우는 방향을 규정할 수 없을 때는, 무질서한 방위로 기우른 구조밖에 얻을수 없어 바라는 광학적 성능은 얻을 수 없다.
본 발명에 쓸 수 있는 배향기판으로서, 구체적으로는 다음과 같은 면내(面內)의 이방성을 갖고 있는 재료가 바람직하고, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤, 폴리케톤술파이드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 아크릴수지, 폴리비닐알코올, 폴리프로필렌, 셀루로오스계플라스틱, 에폭시수지, 페놀수지 등의 플라스틱 필름기판 및 1축연신필름기판, 표면에 슬리트상의 홈을 붙인 알루미늄, 철, 동 등이 금속기판, 표면을 슬리트상으로 에칭가공한 알칼리유리, 붕규산유리, 프린트유리 등의 유리기판 등을 예시할 수 있다.
본 발명에서는 상기 기판에 친수화처리나 소수화처리 등의 표면처리를 한 상기 각종기판이라도 좋고, 또 상기 플라스틱필름기판에 러빙처리를 한 러빙플라스틱필름기판, 또는 러빙처리를 한 플라스틱막, 예컨대, 러빙폴리이미드막, 러빙비닐알코올막 등을 갖는 상기 각종기판, 또한 산화규소의 비스듬증착막 등을 갖는 상기 각종기판 등도 쓸 수가 있다.
더욱 구체적으로는 러빙폴리이미드막을 갖는 기판, 러빙폴리이미드기판, 러빙폴리에테르에테르케톤기판, 러빙폴리에테르케톤기판, 러빙폴리에테르술폰기판, 러빙폴리페닐렌설파이드기판, 러빙폴리에틸렌테레프탈레이트기판, 러빙폴리에틸렌나프탈레이트기판, 러빙폴리아릴레이트기판, 러빙셀루로오스계 플라스틱기판을 들 수가 있다.
본 발명이 액정성 광학필름은 이들의 배향기판상에 전기 디스코틱 액정성재료를 도포하고 이어서 균일배향과정, 고정화과정을 거쳐 얻어진다.
디스코틱액정성재료의 도포는 각종 용매에 그 재료를 용해한 용액, 또는 그 재료를 용해한 상태의 것을 써서 할 수가 있으나, 프로세스상, 용매에 디스틱액정성 재료를 용해한 그 용액을 써서 도포하는 용액도포법이 바람직하다.
용액도포에 대해서 설명한다. 우선, 디스코틱액정성재료를 용매에 녹여서 소정농도의 용액을 조제한다. 이때의 용매의 선택은 그 액정성재료, 또는 도포에 적당한 점도 등에 의해 변화할 수 있으나, 통상, 상압에서의 비점이 30∼300℃, 바람직하기는 60∼250℃의 범위에 있는 것이 쓰이며 구체예로서는,
벤젠, 톨루엔, 키실렌, 테트라린, 메칠나프탈렌 등의 방향족 탄화수소류.
헥산, 시클로헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데카린 등의 쇄상 또는 환상지방족 탄화수소류,
아세톤, 메틸에텔케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류,
테트라히드로프란, 디옥산, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류,
염화메틸렌, 클로로포름, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 4염화탄소, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 오르소디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류,
디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피로리돈 등의 아미드류,
메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 메톡시에탄올, 에톡시에탄올, 프로폭시에탄놀, 부톡시에탄놀, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 알코올류,
페놀, 파라클로로페놀, 크레졸 등의 페놀류,
초산에틸, 초산프로필, 초산부틸, 에틸렌글리콜디아세테이트, γ-부티로락톤 등의 카르복시산 에스테르 또는 락톤류,
에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 등의 탄산에스테르류,
디메틸술폭사이드, 술포란 등의 술폰산류,
아세트니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴류,
또는 물 및 이들의 혼합물 등을 쓸 수도 있다.
용액의 농도는 그 액정성 재료의 용해성이나 최종적으로 목적으로 하는 액정성광학필름의 막두께에 의존하기 때문에 일률적으로 말할 수 없으나, 1∼60중량%로 사용되고, 바람직하게는 3∼40중량%의 범위이다.
이들의 디스코틱액정성 재료용액을 다음에 상기기판상에 도포한다. 도포의 방법으로서는 스핀코트법, 롤코트법, 프린트법, 커텐코트법(다이코트법), 침지인상법 등을 채용한다.
도포후, 용매를 제거하고 기판상에 막두께의 균일한 액정성재료의 층을 형성시킨다. 용매제거조건은 특히 한정되지 않고, 용매가 대개 제거되고, 그 액정성재료의 층이 유동하든지 흘러떨어지든지만 하지 않으면 좋다. 통상, 실온에서의 풍건, 핫 플레이트 상에서의 건조, 건조로에서의 건조, 온풍이나 열풍의 내뿜기 등을 이용하여 용매를 제거한다.
이 도포ㆍ건조공정의 단계는 우선 기판상에 균일하게 디스코틱액정성재료의 층을 형성시키는 것이 목적이며, 통상 그 액정성재료층은 아직 목적의 배향을 형성하고 있지 않다. 목적의 배향을 형성하기 위해서는 다음의 열처리를 하는 것이 본 발명에서는 바람직하다.
열처리는 디스코틱액정성재료의 액정전이점 이상에서 한다. 곧 그 액정성재료의 액정상태에서 배향시키든가, 또는 일단 액정층을 나타내는 온도범위보다도 더 고온의 등방성 액체상태로 한후, 액정층을 나타내는 온도범위에까지 강온하는 것으로써 한다. 열처리온도는 디스코틱액정성재료에 의해 다르기때문에 일률적으로 말할 수 없지만, 통상 50∼300℃의 온도범위에서 하고, 특히 100∼250℃의 범위가 호적하다.
또 액정이 충분한 배향을 하기위해 필요한 시간은 디스코틱액정성재료에 따라 다르기때문에 일률적으로 말할 수 없으나, 통상 5초∼2시간의 범위에서 하고, 바람직하기는 10초∼40분의 범위, 특히 바람직하기는 20초∼20분의 범위이다. 5초보다 짧을 때, 그 액정성재료층의 온도가 소정온도까지 다 오르지 못하여 배향불충분으로 될 위험이 있고, 또 2시간 보다 길때는 생산성이 저하할 위험이 있다. 또, 본 발명에서는 상기의 열처리공정에서 그 액정성재료의 자화율이방성(磁化率異方性) 또는 유전(誘電)이방성을 이용하여, 자장이나 전장을 쓰는 것으로써, 디스코틱액정성재료의 배향형태를 제어, 또는 배향형태형성을 촉진시킬 수도 있다. 보다 자세히는, 자장의 인가하에서는 통상 방향환은 반자성을 나타내기때문에, 방향환 평면이 자장과 평행으로 될려는 힘이 작용한다. 한편, 전장의 인가하에서는, 본자의 쌍극자모멘트가 전장과 평행으로 될려는 힘이 작용한다. 이 각각의 힘을 이용하여, 임의의 방향에서 자장 또는 전장을 인가하는 것으로써, 필름내부의 디스코틱액정성화합물 분자의 배향방향을 제어하여 소망의 배향형태로 한다. 자장을 인가할대, 그 강도는 일반으로 0.1KG에서 10KG의 범위이며, 전장을 인가할 때, 그 강도는 일반적으로 100KV/m에서 10MV/m의 범위이다.
이렇게 하여 얻어진 디스코틱액정의 비틀림배향을 다음에 냉각하는 것으로써, 배향형태를 손상하는 일 없이 고정화하여, 본 발명의 액정성광학필름을 얻었다.
일반적으로 냉각의 과정에서 결정층이 출현할 때, 액정상태에서의 배향은 결정화에 따라 파괴돼 버린다. 본 발명에 쓰이는 디스코틱액정재료는 결정상을 전혀갖고 있지 않든가, 잠재적으로 결정상을 갖고 있어도 냉각시에는 결정상이 나타나지 않는 성질을 갖는 것, 또는 명료한 결정전이점 및 액정전이점이 확인되지는 않지만, 액정성광학필름의 사용온도범위내에서는 유동성이 없고, 또 외장이나 외력을 가하여도 배향형태가 변화하지 않는 다고 하는 성질의 것을 쓰기 때문에, 결정화에 의한 배향형태의 파괴는 일어나지 않는다.
본 발명의 액정성광학필름은 디스코틱액정성재료의 액정전이점이하로 냉각하는 것으로써 호적한 그 필름을 얻을 수 있다. 냉각은 열처리분위기중에서 실온중으로 집어내기만으로 균일하게 고정화할 수 있다. 또 공냉, 수냉 등의 강제냉각, 서냉 등을 해도 아무런 지장은 업고, 또한 냉각속도에도 특히 제한은 없으나, 너무 장시간에 걸쳐서의 서냉은 생산성의 저하를 가져온다. 또 잠재적인 결정층 등의 출현을 재촉할 가능성도 있어 바람직하지 않다. 통상 냉각에 필요한 시간은 30분이하, 바람직하기는 10분이하이다.
고정화후의 액정성광학필름의 막두께는 용도에 따라 일률적으로 말할수 없으나, 10nm∼10㎛의 범위가 바람직하고, 특히 100nm∼50㎛범위가 바람직하다. 막두께가 10nm미만의 경우 복굴절성이 작고 충분한 광학성능이 얻기어렵고 또 막두께가 100㎛를 넘었을 때는 제조시에 배향결함이 나오기 쉬우므로 바람직하지 않다.
이상의 공정에 의해 얻어지는 본 발명의 액정성광학필름은 특이한 배향형태를 갖음으로 지금까지에 없는 광학특성을 발휘한다. 그 광학특성을 이용하여, 그 필름을 액정디스플레이 등의 시야각이나 색 등의 보상수단으로서 사용할 수가 있다. 본 발명의 액정성광학필름을 액정표시소자용 보상필름(이후, 보상필름이라고 한다.)으로서 실제로 액정셀에 배치할 때, 그 필름의 사용형태로서 상술의 배향기판을 그 필름에서 박리하여 필름단체로 사용하고 배향기판상에 형성한 그대로의 상태로 사용한다고 하는것이 가능하다.
필름단체를 쓸 때는 배향기판을 그 필름과의 계면에서 롤 등을 써서 기계적으로 박리하는 방법, 구조재료 모두에 대한 빈(貧)용매에 침지한 후 기계적으로 박리하는 방법, 빈용매 중에서 초음파를 맞추어서 박리하는 방법, 배합기판과 그 필름과의 열팽창계수의 차를 이용하여 온도변화를 주어서 박리하는 방법, 배향기판 그자체, 또는 배향기판상의 배향막을 용해제거하는 방법 등을 예시할 수가 있다. 박리성은, 이용하는 디스코틱액정성재료와 배향기판의 밀착성에 따라 다르기때문에, 그 계에 가장 적합한 방법을 채용해야 할 것이다.
다음에, 배향기판상에 형성한 상태에서 보상필름을 쓸 때, 배향기판이 투명하고 광학적으로 등방이든가, 또는 배향기판이 액정표시장치에 있어 필요한 부재일 경우에는, 그냥 목적으로 하는 액정표시소자로서 사용할 수가 있다.
또한 배향기판상에서 디스코틱액정성재료를 배향고정화하여 얻어진 본 발명의 보상필름을 그 기판에서 박리하여 광학용도에 따라 그것에 적합한 다른 기판상으로 옮겨서 사용할 수도 있다.
예컨대, 사용히는 배향기판이 목적으로 하는 배향형태를 얻기위해 필요한 것이기는 하지만, 액정표시장치에 대해서 바람직하지 않는 영향을 줄것 같은 그 기판을 썼을 때, 그 기판을 배향고정화 후의 보상필름에서 제거하여, 다른 기판으로 옮길 수가 있다. 구체적으로는 다음과 같은 방법을 채용할 수 있다.
목적으로 하는 액정표시장치에 짜넣는 액정표시소자에 적합한 기판(이하, 제2의 기판이라고 함)과 배향기판상의 보상필름과를 접착제 또는 점착제를 써서 발라붙인다. 다음에 배향기판과 본 발명의 보상필름의 계면에서 박리하여 보상필름을 액정표시소자에 적합한 제2의 기판측에 전사하여 액정표시소자를 제조하기가 가능하다.
전사에 쓰이는 제2의 기판으로서는 적도(適度)한 평면성을 갖는 것이면 특히 한정되지 않으나, 유리 및 투명하고 광학적 등방성을 갖는 플라스틱 필름이 호적하다. 이러한 플라스틱필름의 예로서는, 폴리메타클리레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리아릴레이트, 무정형폴리올레핀, 트리아세틸셀루로오스, 또는 에폭시수지 등을 들 수가 있다. 그중에서도 폴리메틸메탈크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 트리아세틸셀루로오스, 폴리에테르술폰 등이 바람직하게 쓰인다. 또 광학적으로 이방성이더라도 액정표시장치에 있어 필요한 부재인 경우에는 그냥 사용할 수가 있다. 이와같은 예로서는 폴리카보네이트나 폴리스티렌 등의 플라스틱 필름을 연신하여 얻어지는 위상차(位相差)필름, 편광필름 등을 들 수 있다.
또한 쓸 수 있는 제2의 기판의 예로서 액정표시셀 그 자체를 들 수가 있다. 액정표시셀은 통상 상하 2장의 전극 볼은 유리기판을 쓰고 있고, 이 상하 어느쪽이든가 또는 양면의 유리위에 본 발명의 보상필름을 전사시키면, 본 보상필름의 짜넣음이 이미 달성된 것으로 된다. 또 표시셀을 형성하는 유리기판 그자체를 배향기판으로 하여 본 발명의 보상필름을 제조하는 것도 물론 가능하다.
전사에 쓰이는 제2의 기판과 본 발명의 보상필름과를 발라 붙이는 접착제 또는 접착제는 광학 그레이드의 것이라면 특히 제한은 없으나, 아크릴계, 에폭시계, 에틸렌-초산비닐공중합체계, 고무계 등을 쓸 수가 있다.
본 발명의 보상필름을 액정표시 소자에 적합한 제2의 기판으로 전사하는 공정은 제2의 기판의 접착후에 배향기판을 그 필름과의 계면에서 박리하는 것으로써 할 수 있다. 박리의 방법은, 상술에서도 설명했으나, 롤 등을 써서 기계적으로 박리하는 방법, 구조재료 모두에 대한 빈 용매에 침지한 후 기계적으로 박리하는 방법, 빈 용매중에서 초음파를 맞추어서 박리하는 방법, 배향기판과 그 광학필름과의 열팽창계수의 차를 이용하여 온도변화를 주어서 박리하는 방법, 배향기판 그자체, 또는 배향기판상의 배향막을 용해제거하는 방법 등을 예시할 수가 있다. 박리성은 쓰이는 디스코틱액정성재료와 배향기판의 밀착성에 따라 다르기 때문에 그계에 가장 적합한 방법을 채용해야 할 것이다.
또 본 발명의 보상필름에는 필요하면 표면의 보호를 위해 투명프라스티 필름 등의 보호층 등을 마련할 수 있다.
본 발명의 보상필름이 충분한 광학적 성능을 발휘하기 위해서는 보상필름의 막두께, 비틀림각, 비틀림방향 및 필름의 3차원방향의 굴절율을 액정표시셀에 따라 매칭시킬 것이 필요하다. 이들의 제어방법으로서는 보상필름의 막두께에 대해서는상술과 같이 도포시의 용액농도의 제어에 의한 방법, 비틀림각에 대해서는 액정성재료중의 광학활성기 첨가량에 의해 제어하는 방법, 비틀림 방향에 대해서는 사용하는 광학활성 물질의 경상체(鏡像體)의 선택 등을 예시할 수 있다. 또한 필름의 3차원 방향의 굴절율을 제어하는 방법으로서는 사용하는 액정재료의 종류를 적의 선택하는 것으로써 고유굴절을 타원체의 형성을 변화시키는 또는 러빙조건 등 앵커링(anchoring) 조건을 변경하든지, 배향시에 전장, 자장 등의 외장을 작용시키는 것으로써 필름내의 디스코틱액정분자의 틸트각을 컨트롤한다는 등의 방법을 예시할 수가 있다.
본 발명의 액정성광학필름에서 되는 액정표시소자용 보상필름은 광학적으로 이방성을 갖는 액정디스플레이, 바람직하기는 광학적으로 이방성을 갖음과 동시에 액정셀의 액정이 40∼360도, 바람직하기는 60∼300도의 범위의 비틀림각을 갖는 비틀림구조를 갖은 액정디스플레이가 보상의 대상이다. 그 액정 디스플레이의 종류에 대해서는 특히 제한되지 않으나, 구체적인 예를 보이면, 단순 매트리스 방식 또는 액티브매트리스 방식의 TN(Twisted Nematic)액정디스플레이, 또는 STN(Super Twisted Nematic)액정디스플레이 등의 비틀림네마틱액정배향을 이용한 디스플레이를 들 수가 있다. 또 표시시스템의 방식으로서는 각각에 대해서 직시형, 투사형, 반사형이 있다.
본 발명의 액정성 광학필름에서 되는 보상필름이 갖어야 할 비틀림각은 대상으로하는 액정셀의 구조에 크게 의존한다. 일반적으로 비틀림각을 갖는 액정셀에는 노멀리화이트(NW) 및 노멀리블랙(NB)의 2종류의 모드가 존재한다. 예컨대, 비선택의 상태 곧 액정셀 중의 액정분자의 대다수가 면내방향을 향하고 면내의 리타데이션이 최대로 되는 상태에서 NW모드에서는 백색을 표시하고 NB모드에서는 거꾸로 흑색을 표시한다. 이때는 투과광이 감응하는 액정셀의 비틀림각이 최대로 된다. 한편, 선택의 상태, 곧 액정분자의 대다수가 기판법선 방향을 향하고, 면내의 리타데이션이 최소로 되는 상태에서는 NW모드에서는 흑색이 표시되고, NB모드에서는 백색이 표시된다. 이때 투과광이 감응하는 액정셀의 비틀림은 최소로 된다.
따라서, 예컨대 흑색을 표시하는 상태에서 보상을 할려고 해도, 비틀림이 최소의 상태의 NW모드와 비틀림의 최대의 상태의 NB모드의 양모드에서는 보상필름이 대응해야 할 비틀림의 정도는 크게 다르다. 그런, 이와같은 광범위한 비틀림각의 보상에 대해서도 본 발명의 액정성 광학필름에서 되는 보상필름은 디스코틱액정성재료의 종류 및/또는 그 재료중에 차지하는 광학활성인 화합물의 함유량 또는 광학활성인 치환기 성분 농도를 조절하는 것으로써 용이하게 대응시킬 수 있다는 것을 강조해 둔다.
본 발명의 보상필름의 배치위치에 대해서 설명한다. 본 보상필름의 배치위치는 액정디스플레이의 2장의 편광판의 사이이면 어디라고 좋고, 1장 또는 복수장의 보상필름을 배치할 수가 있다. 본 발명에서는 1장 또는 2장의 보상필름을 쓰는 것이 실용상 바람직하다. 3장이상의 보상필름을 써도 보상효과는 보이나, 코스트업에 이어지기 때문에 그다지 바람직하다고 할 수 없다. 또, 종래의 광학필름, 예컨대 부(負)의 1축성굴절율 구조를 갖는 필름이나, 정(正)의 1축성 굴절율구조를 갖는 필름을 아울러서 사용하는 것도 가능하다. 단, 시야각보상 등의 보상효과에 대해서결정적인 구실을 다하는 것은 본 발명의 보상필름이며, 다른 종래의 광학필름, 보상판만을 어떠하게 조합해서 썼다 해도, 본 발명의 보상필름과 같은 현저한 보상효과를 얻을 수가 없다.
본 발명의 보상필름을 1장 또는 복수장 갖춘 액정표시장치는 종래부터 문제로 되어 있었던 시각에 의한 컨트라스트, 색조 등의 개선에 크게 기여하는 것이며, 예컨대 디스플레이를 대면적화 할려고 할 때는 화면중앙부와 주변부와의 표시의 질의 차를 대폭으로 경감할 수가 있다.
이상과 같이 본 발명의 액정성 광학필름에서 되는 액정표시소자용 보상필름은 액정디스플레이에 본질적으로 굴절율 이방성 및 비틀림이 시각 및 색조에 주는 영향을 경감하는 것을 가능하게 하는 것으로써 액정디스플레이의 고성능화 및 대면적화에 기여할 수 있어 매우 공업적인 가치가 큰것이다.
실시예
아래에 실시예를 기술하나, 본 발명은 이들에 제한되는 것은아니다. 또한 실시예에서 사용한 각분석법은 아래와 같다.
(화학구조결정)
400MHz의 1H-NMR(닛뽄덴시제 JNM-GX400)로써 측정했다.
(광학현미경 관찰)
오림파스제의 편광현미경 BX-50을써서, 올르소스코프관찰 및 코노스코프(conoscope)관찰을 했다. 또 액정상의 동정은 메트라 핫스테이지(FP-80)위에서 가열하면서 텍스쳐관찰하는 것으로 했다.
(편광해석)
(주)미주시리고우가구공업소재 엘리프소미터(Ellipsometer)-DVA-36VWLD를 써서 했다.
(굴절율 측정)
아타고(주)제 압베굴절계Type-4T를 써서 했다.
(막두께 측정)
(주)고사가연구소제 고정도 박막 단차 측정기 ET-10을 주로 썼다.
또, 간섭파측정(닛뽄분고우 자외ㆍ가시ㆍ근적외 분광 광도계 V-570)과 굴절율의 데이터에서 막두께를 구하는 방법도 병용했다.
(시야각 특성)
액정표시소자정면에서의 컨트라스트 특성의 평가 및 시야각 특성의 평가는 (주)톱콘사제 색채 휘도계 BM-7를 써서 했다.
(필름의 배향형태 해석)
본 발명의 액정성광학필름의 배향형태의 해석은 아래 기술하는 측정 및 시뮬레이션에 의한 해석을 조합해서 했다.
우선, 겉보기의 리타데이션은 베렉콤펜세이터(Berek compensator)를 써서 편광현미경하의 관찰에 의해 구했다.
필름계면근방의 굴절율은 압베굴절계에 의해 구하였다. 단 이때 공기 계면쪽의 필름계면근방의 굴절율 측정은 중간액으로서 유황의 요드메탄 포화용액을 써서, 그 용액을 필름상에 도포하여 측정을 했다. 또 러빙계면쪽의 필름계면 근방의 굴절율 측정은 적당한 표면처리를 한 고굴절유리(굴절율1.84)를 기판으로 하여 압베굴절계에 의해 구하였다. 이 결과 얻어지는 계면에서의 굴절율의 값 및 굴절율이방성에서 계면근방에서의 분자배향상태를 추정ㆍ결정했다.
한편 겉보기의 비틀림각은 편광현미경의 관찰에 의해 측정했다. 1피치(다이렉터가 360도 회전하는데 필요한 막두께) 당의 리타데이션이 측정광인 가시광 파장보다 충분히 작을 때는 크로스니콜(crossed nicols) 상태에서의 소광축(消光軸)의 러빙축에서의 방위각에서 구하였다. 단 여기서 말하는 소광축이란 엄밀한 의미에서의 소광축은 아니고, 투과광 강도가 제로로 될 필요는 없고 최소치를 주는 방향을 의미한다. 또 소광축은 러빙축을 그 방위각 만큼 회전시킨 방향을 향하고, 러빙축과 동일 평면상에 있다. 이때 구조A(제4도) 또는 구조B(제5도)와 같은 비틀림배향을 형성했을 때는, 소광축은 실제의 비틀림각의 대충 반분의 각도에 나타난다. 또 구조C(제6도), 구조D(제7도) 또는 구조E(제8도)와 같은 비틀림배향을 형성했을 때는 비틀림이 틸트각의 큰 부분 또는 작은 부분의 어디에서 많이 발생해 있는가에 따라 소광축과 실제의 비틀림각과의 관계는 다르다. 틸트각이 작은부분, 곧 리타데이션의 영향이 적은 부분에서 주로 비틀림이 발생하고, 틸트각이 큰부분에서 비틀림이 적은 때는 실제의 비틀림각과 소광축의 방위각은 거의 같아진다. 거꾸로 틸트각이 작은 부분에서 비틀림이 적고, 틸트각이 큰 부분에서 주로 비틀림이 발생해 있을 때는 비틀림각은 소광축 방위각의 2배에 가까와진다. 비틀림의 발생이 틸트각의 대 또는 소의 어느 영역에서 많이 발생해 있는가는 광학활성인 치환기 농도가 다른 여러가지 샘플을 작성하고 각각의 겉보기의 리타데이션을 측정하고, 광학활성농도에 의한 겉보기의 리타데이션의 변화에 의해 판단할 수가 있다. 구체적으로 틸트각이 큰부분에서 비틀림이 많이 발생하고 있는 것이면, 비틀림에 의해 면내 이방성이 해소하기 때문에 리타데이션은 필름의 두께 방향으로 평균화되어 작아진다. 또 거꾸로 틸트각이 작은 부분에서 비틀림이 많이 발생해 있을때는, 비틀림에 의한 리타데이션의 변화는 거의 없다. 이상의 결과에서, 비틀림의 발생영역이 판단된다.
또 1피치당의 리타데이션이, 측정광인 가시광파장과 동정도 또는 그 이상의 경우에는 러빙축과 하편광판축을 일치시켜 상편광판축의 각도를 변화시키는 것으로써, 비틀림 각을 구하였다. 또 웨이브가이드(wave guide)법을 써서도 이때는, 비틀림각 및 리타데이션을 구할 수도 있다.
또 정확한 리타데이션, 비틀림각 및 필름내부의 배향형태를 해석할 때는, 입사편광의 입사각도, 방위각, 타원율을 변화시키면서 출사광의 편광해석을 했다. 이 결과 베레맨(Berreman)의 4×4매트릭스법(D. W. Berreman, Phys. Rev. Lett., 28, 1683(1972)) 또는 확장 죤즈 행열법(P. Yeh, J. Opt. Soc. Am., 72, 507 (1982))에 의한 시뮬레이션에 의거하는 계산결과와 조합(照合)하는 것으로써 상세한 해석을 했다.
디스코틱액정성화합물의 조제
또한, 아래에 보이는 액정성화합물의 조제에 쓴 광학활성인 화합물의 광학순도는, 모두 99%이상이다.
(조제 1)
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트리페닐렌 5mmol, 4-((R)-1-메틸헵틸옥시)안식향산 30mmol을 유리플라스크중 질소 분위기 하에서 세차게 교반하면서 250℃에서 8시간 탈초산반응을 하고, 헥사키스((R)-1-메틸헵틸옥시벤조일록시) 트리페닐렌(액정성화합물1)을 얻었다.
(조제 2)
3, 4-비스((R)-(2-메틸부톡시))안식향산과 염화티오닐에서 합성한 3, 4-비스((R)-(2-메틸부톡시))안식향산클로라이드 40mmol과 1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타히드록시디벤조[fg, op]나프타센 5mmol을 피리딘 200ml중에서 혼합하고, 실온에서 4시간, 100℃에서 8시간 반응시켰다. 용매를 감합하 에봐포레이터(evaporator)에 의해 분류제거한 후 1N염산 200ml를 가하고, 초산에틸 200ml로써 2회 추출했다. 유기층을 포화중조수, 포화식염수로 순차세정한 후 무수황산마그네슘으로 건조했다. 용매를 제거한 후 플래쉬컬럼 크로마토그래피(flash column chromatography)에 의해 정제하고, 옥타키스(비스((R)-(2-메틸부톡시))벤조일)디벤조[fg, op]나프타센(액정성화합물2)을 얻었다.
(조제 3)
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트룩센 5.5mmol, 1, 3, 5-트리아세톡시벤젠 1mmol, 4-((R)-1-메틸헥실옥시)계피산 30mmol을 써서 조제 1과 같은 조작을 하여(액정성화합물3)를 얻었다.
(조제 4)
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트리페닐렌 5mmol, 6-헥실옥시-2-나프토산 15mmol, 4-펜틸록시안식향산 15mmol를 써서, 조제 1과 같은 조작을 하여 광학활성기를 갖지 않는(액정성화합물4)을 얻었다.
(조제 5)
1, 2, 5, 6, 8, 9, 12, 13-옥타아세톡시디벤조[fg, op]나프타센 5mmol, 4′-헵틸옥시[1, 1′-비페닐]-4-카르복시산 8mmol, 4-헥실옥시안식향산 30mmol, 스테아린산 2mmol을 써서, 조제 1과 같은 조작을 하여 광학활성기를 갖지 않는(액정성화합물 5)을 얻었다.
(조제 6)
2, 3, 6, 7, 10. 11-헥사아세톡시트리페닐렌 5mmol, 4-((R)-1-메틸헵틸옥시)안식향산 3mmol, 4-헵틸옥시안식향산 15mmol, 4-부톡시안식향산 12mmol을 써서 조제1과 같은 조작을 하여(액정성화합물 6)를 얻었다.
(조제 7)
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트리페닐렌 5mmol, 3, 4-비스(펜틸옥시)안식향산 27mmol, 및 2관능성의 측쇄성분으로서 4, 4′-((R)-3-메틸헥산-1, 6-디일비스(옥시))비스안식향산 1.5mmol을 써서 조제 1과 같은 조작을 하여(액정성화합물 7)를 얻었다.
(조제 8)
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시 트리페닐렌 5mmol, 4-((-)-멘틸옥시안식향산 10mmol, 4-헥실옥시페닐초산 20mmol을 써서 조제1과 같은 조작을 하여(액정성화합물8)를 얻었다.
(조제 9)
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트리페놀렌 5mmol, 4-((s)-1-메틸헵틸옥시)안식향산 30mmol을 유리플라스크중, 질소분위기하에서 세차게 교반하면서 250℃, 8시간 탈초산 반응을 하여, 헥사키스((SR)-1-메틸헵틸옥시벤조일록시)트리페닐렌(액정화합물9)을 얻었다.
(조제 10)
2, 3, 6, 7, 10, 11-헥사아세톡시트리페놀렌 5mmol, 4-부톡시안식향산 17.5mmol, 4-헵틸옥시안식향산 12.5mmol을 써서, 조제 1과 같은 조작을 하여, 광학활성인 치환기를 갖지 않는 액정성화합물(10)을 얻었다.
(조제 11)
액정성화합물(4)를 8부, 액정성화합물(10)을 2부 혼합하여, 광학활성인 치환기를 갖지 않는 액정성화합물(11)을 얻었다.
실시예 1
액정성화합물(2)를 3부, 액정성화합물(5)를 7부를 혼합하여 액정재료 농도가 10중량%도 되도록 페놀/테트라크로로에탄(60/40 중량비)의 광학활성인 치환기성분농도 30몰%의 디스코틱액정성재료 용액을 조제했다. 이 용액을 써서, 표면에 SiO2를 스파터링 제막(Sputtering 製膜)한 150mm×230mm의 크기로 두께 1mm의 고굴절을 유리기판상에, 스크린 인쇄기를 써서, 카스트한 후 건조하여 230℃에서 30분간 열처리를 하고, 다음에 냉각한 균일한 모노도메인(monodomain)의 구조를 고정화한 투명한 액정성광학필름(1)을 얻었다.
평광해석의 웨이브가이드법에 의한 측정의 결과, 그 필름의 비틀림라은 -240˚(우 비틀림), 리타데이션은 817nm, 인 것을 알았다. 또, 유리기판 계면근방의 필름의 굴절율은, 스파터링의 수직방향에서 1.66, 스파터링 방향에서 1.56이고, 공기계면 근방에서의 필름의 굴절율도 스파터링의 수직방향에서 -240˚, 비틀은 방향으로 1.66, 그 수직방향으로 1.56이고, 그 액정성재료 본래의 굴절율 이방성과 거의 일치하는 것에서, 양 계면근방에서의 분자의 틸트각은 거의 90˚인 것을 알았다. 이들의 측정결과가 또한 상세한 편광해석의 결과, 본 필름의 평균의 틸트각은 거의 90˚이며, 제4도(구조A)와 같은 배향형태를 형성하고 있는 것을 알았다. 다음에 그 필름을 보상필름으로서 유리기판면을 액정셀의 상기판에 접합하고, 작제한 액정표시 소자의 시야각 특성을 평가했다. 본 발명의 실시예 1에서 액정표시소자는, 제10도에 나타난 것과 같이, 상측평광판(1), 보상필름(2), 액정셀(3), 하측편광판(4), 액정셀의 상기판(5), 액정셀의 하기판(6), 투명전극(7), 배향막(8), 네마틱액정(9)로 구성되고, 또 그 축배치는 제5도-2에 나타난 것과 같이, 상편광판의 흡수축을 (11), 하편광판의 흡수축을 (12), 액정셀의 상기판에서의 액정의 배향방향을 (13), 액정셀의 하기판에서의 액정의 배향방향을 (14), 보상필름과 상편광판이 접하는 면측에서의 보상필름 중의 액정분자의 배향방향을 (15), 보상필름과 액정셀의 접하는 면측에서의 보상필름중의 약정분자의 배향방향을 (16), (13)과 (14)에서 결정되는 액정셀의 비틀림각을 (21), (15)와 (16)에서 결정되는 보상필름의 비틀림각을 (22), (11)과 (15)가 이루는 각을 (23), (13)과 (16)이 이루는 각을 (24), (12)와 (14)가 이루는 각을 (25), (11)과 (12)가 이루는 각을 (26) 으로 하면, (21)은 240˚, (22)는 -240˚, (23)은 45˚, (24)는 0˚, (25)는 45˚, (26)은 90˚로 설정한다. 네마틱액정(9)에는 머어크사(Merck) 제의 액정ZLI-2293에 BDH사제의 카이랄도팬트(Chiral dopant)CB-15를 첨가한 것을 썼다. 사용한 셀의 셀갭(Cell gap)은 6.2㎛으로 하고, 배향막(8)에는 폴리이미드막을 써서 프레틸트(Pretilt)각 약 3˚로 균일배향 시켰다. 이상과 같이 작제한 본 발명의 실시예에서의 액정표시소자에 1/240 듀티(duty), 1/15바이아스(bias), 프레임(frame)주파수 100Hz 구동전압을 인가하고, 액정표시소자를 정면에서 관측했을때 최대 컨트라스트를 주는 구동전합에서 시야각 특성을 평가 했다. 제13도에 본 발명의 실시예9에서의 액정표시소자의 시야각 특성을 나타낸다. 이 시야각 특성을 제12도에 나타낸 종래의 보상필름을 사용한 것과 비교하면 30:1의 등커트라스트곡선에서 좌우에 20도 이상 넓어진 것을 안다. 또, 상하에 관해서도 종래품과 동등이상의 특성을 나타내고 있어, 전체적으로 시야각 특성이 확대해 있는 것을 안다.
실시예 2
액정성화합물(1)을 4부, 액정상화합물(3)을 4부, 액정성화합물(4)를 17부 및 액정성화합물(7)을 5부 혼합하여 액정성 재료농도가 10중량%로 되도록 페놀/테트라클로로에탄(60/40중량비)의 디스코틱액정성재료(광학활성인 치환기 성분농도 2.0몰%)용액을 조제했다. 이 용액을 써서, 표면에 SiO2를 스파터링제막한 50mm×50mm의 크기이고 두께 1mm의 유리기판상에, 스핀코트(Spincoating)법을 써서 도포한 후에 건조하여, 기판에 평행방향으로 2kG의 자장을 인가하면서 240℃에서20분간 열처리를 하고, 다음에 냉각하여 균일한 모노도메인의 구조를 고정화하여, 투명한 액정성광학필름(2)을 얻었다. 웨이브가이드법에 의한 측정결과에서, 그 필름의 비틀림각은 -120˚(우 비틀림), 리타데이션은 410nm인것을 알았다. 또 실시예1과 같이 굴절율 측정의 결과, 양계면의 틸트각은, 유리기판면에서 거의 90˚, 공기계면에서는 거의 80˚인 것을 알았다. 본 필름의 배향형태는 더욱 상세히 조사하기 위해, 자장을 쓰지 않는 이외는, 모두 상기 실험과 같은 조작을 하여, 비교용 필름을 작성했다. 비교용 필름은, 양 계면의 틸트각은 거의 90˚이며, 리타데이션은 510nm이었다는 것외의 요소는 거의 동일임에도 불구하고, 자장을 걸어서 작성한 필름의 리타데이션이 410nm로 감소하는 것에서, 필름내부에서 액정분자의 틸트각이 증가하고, 상면 및 하면의 틸트각은 약간 다르나 제7도(구조D)와 같은 구조일것이 시사 되었다. 또한 상세한 편광해석에 의해, 본 필름의 배향형태가 제7도(구조D)와 같은 것이라는 것이 확인되었다. 다음에 그 필름을 보상필름으로서 액정셀의 상하양면에 유리기판면과 액정셀의 기판이 접하도록 접합하고, 작제한 액정표시소자의 시야각 특성을 평가했다. 본 발명의 실시예2에서의 액정표시소자는, 제14도에 나타내듯이, 상측편광판(1), 상측보상필름(2), 액정셀(3), 하측보상필름(2′), 하측편광판(4), 액정셀의 상기판(5), 액정셀의 하기판(6), 투명전극(7), 배향막(8), 네마틱액정(9)로 구성되고, 또 그 축배치는 제15도에 나타내듯이 상편광판의 흡수축을 (11), 하편광판의 흡수축을 (12), 액정셀의 상기판에서의 액정의 배향 방향을 (13), 액정셀의 하기판에서의 액정의 배향방향을(14), 상측보상필름과 상측편광판이 접하는 면측에서의 상측보상필름 중의 액정분자의 배향방향을 (15), 상측보상필름과 액정셀이 접하는 면측에서의 상측보상필름 중의 액정분자의 배향방향을 (16), 하측보상필름과 하측편광판이 접하는 면측에서의 하측보상필름중의 액정분자의 배향방향을 (17), 하측보상필름과 액정셀이 접하는 면측에서의 하측보상필름 중의 액정분자의 배향방향을 (18), (13)과 (14)로 결정되는 액정셀의 비틀림각을 (21), (15)와 (16)에서 결정되는 상측보상필름의 비틀림각을 (22), (17)과 (18)에서 정해지는 하측보상필름의 비틀림각을 (22′), (11)과 (15)가 이루는 각을 (23), (13)과 (16)이 이루는 각을 (24), (12)와 (17)이 이루는 각을 (23′), (14)와 (18)이 이루는 각을 (24′), (11)과 (12)가 이루는 각을 (25)로 하면, (21)은 240˚, (22)는 -120˚, (22′)는 -120˚, (23)은 45˚, (23′)은 45˚, (24)는 0˚, (25)는 90˚로 설정한다. 네마틱액정(9)에 머어크사제의 액정ZLI-2293에 BDH 사제의 카이랄토팬드 CB-15를 첨가한 것을 썼다. 사용한 셀의 셀갭은 6.2㎛으로 하고, 배향막(8)에는 폴리이미드막을 써서 프레틸트각 약3˚로 균일 배향시켰다. 이상과 같이 작제한 본 발명의 실시예2에서의 액정표시소자에 1/240 듀티, 1/15 바이아스, 프레임주파스 100Hz의 구동전압을 인가하고, 액정표시소자를 정면에서 관측했을때 최대의 컨트라스트를 주는 구동전압에서 시야각 특성을 평가했다. 제16도에 본 발명의 실시예2에서의 액정표시소자의 시야각 특성을 나타낸다. 이 시야각 특성을 제12도에 나타낸 종래의 보상필름을 사용한 것과 비교하면 30:1의 등컨트라스트 곡선으로 상하좌우로 30도이상 퍼져 있는 것을 안다. 또, 종래품에서 생기고 있던 컨트라스트 비가 1:1 이하의 영역, 곧 반전영역이 실시예2에서 액정표시소자에서는 대폭으로 감소해있어, 시야각특성이 대폭으로 확대해 있는 것을 안다.
실시예 3
액정성화합물(4)를 20부, 액정성화합물(6)을 0.5부 및 액정성화합물 8을 0.5부를 클로로포름에 용해하고, 액정재료 농도로서 8중량%로 조제한 광학활성인 치환기성분농도 1.0몰%의 디스코틱액정성 재료 용액을 얻은 후, 러빙 폴리이미드 막을 갖는 15cm각의 유리기판상에 스핀코트법에 의해 도포했다. 이어서 45℃의 핫플레이트 상에서 건조하여, 오븐 중 220℃에서 15분간 열처리한 후, 실온중에서 집어내어 냉각하고, 기판상의 두께 1.1㎛의 투명한 액정성광학필름(3)을 얻었다.
그 필름의 배향형태는, 실시예1 및 2와 같은 양계면에서의 굴절율 측정, 편광해석의 결과, 제8도(구조E)에 나타내는 것과 같은, 비틀림구조를 가짐과 동시에 막두께 방향에서 다이렉터의 방향이 변화하는 하이브리드 구조를 갖고 있는 것을 알았다. 필름정면에서 봤을 때, 겉보기상, 리타데이션은 30nm이며, 액정의 다이렉터와 필름법선과 이루는 각은, 공기계면에서 약 90˚, 러빙폴리이미드 유리기판계면에는 약 0˚이었다. 또 겉보기상, 오른쪽으로 감아서 12˚이며, 지상축(遲相軸)은 러빙폴리이미드 유리계면에서는 러빙방향과 수직인 방위에 있고, 공기계면측에서는 그로부터 12˚회전한 방위에 있다.
다음에 그 필름을 2장 써서, 제17도의 (a) 및 (b)에 기재한 것과 같은 구성으로 NW모드의 TN액정소자에 대한 시야각 보상효과를 조사했다. TN액정셀의 작성은, 우선 2장의 러빙폴리이미드 막을 갖는 ITO전극기판을 서로 러빙방향이 직교하도록 포개 4.7㎛의 갭을 형성시킨 후, 이 사이에 BDH사제 CB-15를 소량 첨가한 머어크사제액정ZLI-3771을 끼우는것에 의해 했다. 얻어진 액정셀은 90˚왼쪽 비틀림에서 전압 무인가시의 리타데이션은 490nm이었다. 구동전압 2V와 6V으로 2값(二價)표시를 한 결과, 제18도에 나타낸것과 같이, 그 필름에 의해 시야각이 크게 넓어짐을 확인했다.
실시예 4
액정성화합물(4)을 20부, 액정성화합물(6)을 1부 및 액정성화합물(8)을 0.5부를 부틸셀로솔브(butyl cellosolve)에 녹여서 액정재료 농도로서 30중량%의 디스코틱액정성 재료용액(광학활성인 치환기성분 농도 1.3몰%)을 조제했다. 다음에, 롤 코터에 의해 폭 25cm의 러빙폴리이미드 필름(두께 100㎛의 듀폰(Dupond)사제 캡톤(Kapton)필름을 러빙한 것)에 10cm에 거쳐서 도포했다. 70℃의 열풍으로 건조하여, 250℃에서 2분간 열처리한 후, 냉각하여 액정상을 고정화한 러빙폴리이미드필름상의 두께4.1㎛의 액정성광학필름(4)을 얻었다.
다음에, 폴리이미드 필름이 투명성이 결여돼 디스플레이 용도로서 쓰는 데는 문제가 있기 때문에, 액정성광학필름을 광학그레이드의 폴리에테르 술폰에 점착제를 거쳐서 전사 했다. 조작은 점착처리를 한 폴리에테르술폰과 러빙폴리이미드필름상의 필름(4)과를, 점착상과 필름(4)이 접하도록하여 발라붙이고, 이어서 러빙폴리이미드필름을 박리하는 것으로 했다.
점착상을 갖는 폴리에테르술폰상의 필름(4)은, 전기 실시예와 같은 양계면에서의 굴절율 측정, 편광해석의 결과, 제8도(구조E)에 나타낸 것과 같은, 비틀림구조를 가짐과 동시에 막두께방향으로 다이렉터방향이 변화하는 하이브리드구조를 갖는 것을 알았다. 필름정면에서 봤을 때, 겉보기의 리타데이션은 240nm로 액정의 다이렉터와 필름법선과 이루는 각은, 공기계면에서 약30˚, 점착층계면에서 약90˚이었다. 또 겉보기상, 비틀림은 오른쪽으로 감아서 45˚이며, 지상축은 공기계면에서는 박리전의 러빙폴리이미드 필름의 러빙방향으로 대응하는 방향으로 수직인 방위에 있고, 점착층계면에서는 그것보다 45˚회전한 방위에 있었다.
다음에 그 필름을 2장 써서, 실시예3에서 쓴 TN셀에 대해 제19도와 같이 배치하여, 노말리(normally)브랙모드의 액정소자를 작성했다. 구동전압은 2V와 6V으로 2값표시를 하고, 2V로 착색이 없는 완전한 흑표시, 6V로 백표시가 얻어졌다. 또, 제20도에 나타낸 것과 같이, 시야각의 넓은 표시가 얻어졌다.
실시예 5
액정성화합물(11)에 액정성화합물(1)을 광학활성인 치환기성분농도가 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0, 5.0 중량%로 되도록 적의 혼합하고, 각각의 농도의 디스코틱액정성재료를 15% 부틸셀로솔브용액으로서 조제했다. 그 용액을, 표면에 러빙폴리이미드 막을 작성한 유리판에 스핀코터법에 의해, 10종류의 농도의 그 용액을 각각, 열처리후의 막두께가 0.8㎛, 1.0㎛, 1.4㎛로 되도록 도포했다. 이어서, 80℃에서 30분 건조, 220℃에서 15분간 열처리를 하여 액정성광학필름을 얻었다. 그 필름은 모두 모노도메인으로 되어 투명성이 좋은 것이었다.
우선, 각각의 필름의 리타테이션을 베렉콤펜세이터(Berek compensator)를 쓴 방법에 의해 구하였던 바, 막두께 0.8㎛에서 약 30nm, 막두께 1.0㎛에서 약 35nm, 막두께 1.4㎛에서 약 50nm로 되어, 광학활성농도에 의한 큰 변화는 인정되지 않았다. 이로써, 비틀림은 주로 틸트각이 작은 부분에 생기고, 틸트각이 큰 부분에서의 비틀림은 작다고 판단되었다. 따라서 비틀림각은 소광축 방위각에 거의 같다는 것을 알았다.
이들의 필름의 막두께를 간섭법에 의해, 비틀림각을 러빙축을 기준으로 한 소광축방위의 측정에 의해 구하였다. 제2도에 광학활설 치환기성분 농도와 겉보기의 비틀림각과의 관계를 나타냈다. 제2도에 의해 광학활성농도 및 막두께가 증가하는 것에 의해 비틀림각이 증대해 있는 것을 안다. 또한, 비틀림의 방향은 모두 우회전 이었다. 액정성화합물(1) 대신에, 그 경상체인 액정성화합물(9)을 써서, 광학활성농도가 다른 10종의 액정성재료 및 15% 부틸셀로솔브용액을 조제하여, 같은 실험을 했다. 결과, 비틀림의 방향이 좌회전으로 된 것외에는, 거의 상기의 결과와 같은 결과가 얻어졌다.
이상, 60종의 필름의 유리면측의 굴절율은, 모두 러빙방향, 러빙에 수직인 방향과도 약1.66이며, 이방성은 인정되지 않았다. 이로써, 각각의 필름의 틸트각은 거의 0˚에 가까운 것을 알았다. 한편 공기계면에서의 굴절율은, 어느 필름도 러빙방향에서 각각의 필름의 비틀림각 분만큼 회전한 방향에서 약 1.66, 그것에 수직한 방향에서 약 1.56이며, 그 계면에서의 틸트각은 거의 90˚에 가까운것이 상세한 해석에서 판명했다. 이로써, 어느필름도 제8도(구조E)의 같은 비틀림방향을 형성해 있는 것을 알았다.
이들의 액정성광학필름을, 각각 보상필름으로서 2장씩 써서, 제22도(a) 및 (b)에 기재한 구성으로써 NW모드의 TN액정장치에 대한 시야각 개량효과를 조사했다. 또, TN셀의 작성 및 구동방식은, 실시예3과 같이했다. 결과를 제23도에 나타냈다. 제23도에서, ◎는 시야각개량효과가 크게 인정된 방향, ○는 시야각개량효과가 인정된 방향, △는 시야각개량효과가 그다지 인정되지 않았던 방향을 의미한다. 또 4개의 바둑판과 같은 눈은, 각각 좌상이 상, 우상이 하, 좌하가 좌, 우하가 우의 방향을 의미한다.
제 1 도는 디스코틱액정이 갖는 고유의 굴절율분포와 다이렉터에 대해서 설명한 도면.
제 2 도는 디스코틱액정의 취할 수 있는 배향형태의 모식도. 도면중의 화살표가 다이렉터를 의미한다.
(a)는, 다이렉터가 필름평면에 수직한 부(負)의 일축성구조(호메오트로픽배향).
(b)는, 다이렉터가 필름의 평면에 대하여 일정각도 틸트한 부의 일축구조(틸트배향).
(c)는, 다이렉터가, 필름의 두께방향으로 변화한 하이브리드 배향.
제 3 도는 본 발명의 비틀림 구조에서, 디스코틱액정성화합물의 다이렉터가 연속적으로 변화하는 부분과 불연속으로 변화하는 부분과의 설명도.
(A) 비스듬 옆에서 본 도면
(B) 바로 위에서 본 도면
제 4 도는 본 발명의 액정성광학필름을 형성하는 것이 가능한 배향 형태의 모식도. 도면중의 코인상의 것이 디스코틱액정화합물의 한 분자를 의미한다.
(구조A) 면내 방향을 향한 다이렉터의 비틀림 구조.
제 5 도는 본 발명의 액정성광학필름을 형성하는 것이 가능한 배향형태의 모식도. 도면중의 코인상의 것이 디스코틱 액정화합물의 한분자를 의미한다.
(구조B) 일정의 틸트각을 갖인 비틀림구조.
제 6 도는 본 발명의 액정성광학필름을 형성하는 것이 가능한 배향형태의 모식도. 도면중의 코인상의 것이 디스코틱액정화합물의 한 분자를 의미한다.
(구조C) 틸트각이 필름의 두께방향으로 변화한 비틀림구조. 도면중의 코인상의 것이 디스코틱 액정성화합물의 한 분자를 의미한다.
제 7 도는 본 발명의 액정성광학필름을 형성하는 것이 가능한 배향형태의 모식도. 도면중의 코인상의 것이 디스코틱 액정화합물의 한 분자를 의미한다.
(구조D) 틸트각이 필름의 두께방향으로 변화한 비틀림구조.
제 8 도는 본 발명의 액정성광학필름을 형성하는 것이 가능한 배향형태의 모식도. 도면중의 코인상의 것이 디스코틱액정화합물의 한 분자를 의미한다.
(구조E) 필름의 상면과 하면과의 틸트각이 다른 비틀림구조.
제 9 도는 디스코틱 액정성화합물의 개념형상.
제 10 도는 실시예 1에서 사용한 액정표시소자의 구성도.
※ 부호에 대한 설명
1 : 상편광판 2 : 보상필름(필름1)
3 : 액정셀 4 : 하편광판
5 : 액정셀상기판 6 : 액정셀하기판
7 : 투명전극 8 : 배향막
9 : 내마틱액정
제 11 도는 실시예1에서 사용한 액정표시소자의 축배치.
11 : 상편광판의 흡수축
12 : 하편광판의 흡수축
13 : 액정셀의 상기판에서의 액정의 배향방향
14 : 액정셀의 하기판에서의 액정의 배향방향
15 : 보상필름과 상편광판의 접하는 면쪽에서의 보상필름 중의 액정분자의 배향방향
16 : 보상필름과 액정셀이 접하는 면쪽에서의 보상필름 중에서의 액정분자의 배향방향
21 : (13)과 (14)에서 결정되는 액정셀의 비틀림 각
22 : (15)와 (16)에서 결정되는 보상필름의 비틀림 각
23 : (11)과 (15)가 이루는 각
24 : (13)과 (16)이 이루는 각
25 : (12)와 (14)가 이루는 각
26 : (11)과 (12)가 이루는 각
제 12 도는 종래의 보상필름을 사용한 경우에서 시야각 특성.
제 13 도는 실시예1의 보상필름을 사용한경우에서 시야각 특성.
제 14 도는 실시예2에서 사용한 액정표시소자의 구성도.
1 : 상편광판 2 : 상측보상필름(필름2)
2′ : 하측보상필름(필름3) 3 : 액정셀
4 : 하편광판 5 : 액정셀상기판
6 : 액정셀하기판 7 : 투명전극
8 : 배향막 9 : 네마틱액정
제 15 도는 실시예2에서 사용한 액정표시소자의 구성부재의 축배치.
11 : 상편광판의 흡수축
12 : 하편광판의 흡수축
13 : 액정셀의 상기판에서의 액정의 배향방향
14 : 액정셀의 하기판에서의 액정의 배향방향
15 : 상측보상필름과 상편광판이 접하는 면측에서의 상측보상필름 중의 액정분자의 배향방향
16 : 상측보상필름과 액정셀이 접하는 면측에서의 상측보상필름 중의 액정분자의 배향방향
17 : 하측보상필름과 하편광판이 접하는 면측에서의 상측보상필름 중의 액정분자의 배향방향
18 : 하측보상필름과 액정셀이 접하는 면측에서의 하측보상필름 중의 액정분자의 배향방향
21 : (13)과 (14)에서 결정되는 액정셀의 비틀림각
22 : (15)와 (16)에서 결정되는 보상필름의 비틀림각
23 : (11)과 (15)가 이루는 각
23′: (12)와 (17)이 이루는 각
24 : (13) 과 (16)이 이루는 각
24′: (14)와 (18)이 이루는 각
25 : (11)과 (12)가 이루는 각
제 16 도는 실시예2의 보상필름을 사용한 경우에서 시야각 특성
제 17 도는 실시예3에서 사용한 액정표시장치의 사시도(a) 및 각구성부재의 축배치(a 및 b)
1 : 상편광판 2 : TN액정셀
3 : 러빙폴리이미드막을 갖는 상전극기판
4 : 러빙폴리이미드막을 갖는 하전극기판
5 : 하편광판 6 : 투명기판상의 보상필름
7 : 보상필름(필름3)
8 : 기판(러빙폴리이미드막을 갖는 유리기판)
9 : 투명기판상의 보상필름 10 : 보상필름(필름3)
11 : 기판(러빙폴리이미드막을 갖는 유리기판)
12 : 상편광판의 투과축 13 : 상전극기판의 러빙방향
14 : 하전극기판의 러빙방향 15 : 하편광판의 투과축
16 : 기판의 러빙방향 17 : 기판의 러빙방향
제 18 도는 실시예3에서 얻어진 시야각특성(콘트라스트 30의 등콘트라스트곡선)
(a) 보상판 없음(제14도에서 부재6, 9가 없을 경우)
(b) 보상판 있음
제 19 도는 실시예4에서 사용한 액정표시장치의 사시도(a) 및 각 구성부재의 축배치(a 및 b)
1 : 상편광판 2 : TN액정셀
3 : 러빙폴리이미드막을 갖는 상전극기판
4 : 러빙폴리이미드막을 갖는 하전극기판
5 : 하편광판 6 : 투명기판상의 보상필름
7 : 보상필름(필름4)
8 : 기판(점착층을 갖는 폴리에테르술폰 필름)
9 : 투명기판상의 보상필름 10 : 보상필름(필름4)
11 : 기판(점착층을 갖는 폴리에테르술폰 필름)
12 : 상편광판의 투과축 13 : 상전극기판의 러빙방향
14 : 하전극기판의 러빙방향 15 : 하편광판의 투과축
16 : 폴리이미드 필름의 러빙방향에 대응하는 방향
17 : 폴리이미드 필름의 러빙방향에 대응하는 방향
제 20 도는 실시예4에서 얻어진 시야각 특성(콘트라스트30의 등콘트라스트곡선).
제 21 도는 광학활성인 치환기 성분 농도가 겉보기의 비틀림각 과의 관계도.
제 22 도는 실시예5에서 사용한 액정표시장치의 사시도 (a)및 축배치(b).
1 : 상편광판 2 : TN액정셀
3 : 러빙폴리이미드막을 갖는 상전극기판
4 : 러빙폴리이미드막을 갖는 하전극기판
5 : 하편광판 6 : 투명기판상의 보상필름
7 : 보상필름
8 : 투명기판(러빙폴리이미드막을 갖는 유리기판)
9 : 투명기판상의 보상필름 10 : 보상필름
11 : 투명기판(러빙폴리이미드막을 갖는 유리기판)
12 : 상편광판의 투과축 13 : 상전극기판의 러빙방향
14 : 하전극기판의 러빙방향 15 : 하편광판의 투과축
16 : 보상필름의 소광축(消光軸)
17 : 보상필름의 소광축
제 23 도는 실시예5에서의 시야각 개량효과의 결과.
본 발명의 액정성광학필름은, 디스코틱액정성재료에 기인하는 특이한 배향형태를 고정화한 필름이며, 종래에 볼 수 없었던 광학적 특성을 갖는 뛰어난 광학필름이다.
본 발명의 액정성 광학필름에서 되는 액정성표시소자용 보상필름은, 액정디스플레이에 본질적인 굴절율이방성 및 비틀림이 시각(視角) 및 색조에 주는 영향을 경감하는 것을 가능하게 하는것으로써 액정디스플레이의 고성능화 및 대면적화에 기여할 수 있다고 생각되어, 매우 공업적인 가치가 큰 것이다.

Claims (14)

  1. 액정상태에서의 액정의 배향형태를 고정화한 필름에서, 그 필름이 디스코틱액정성 재료에서 형성되고, 그 디스코틱액정의 배향형태가, 비틀림배향인 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  2. 제1항에 있어서, 디스코틱액정성 재료가, 적어도 1종의 광학활성인 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 1종의 광학활성인 화합물이, 광학활성인 디스코틱액정성화합물인 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  4. 제1항에 있어서, 디스코틱액정성 재료가, 적어도 1종의 광학활성인 디스코틱액정성화합물에서 되는 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  5. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에 있어서, 디스코틱액정의 다이렉터와 필름평면법선이 이루는 각도가, 필름의 두께방향으로 변화한 상태에서 고정화된 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  6. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에 있어서, 디스코틱액정의 다이렉터와 필름평면법선이 이루는 각도가, 필름의 상면과 하면에서 다른 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  7. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에 있어서, 액정성광학필름에서 되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보상필름.
  8. 제7항에 있어서, 보상필름1장 또는 복수장을 갖춘 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제3항에 있어서, 디스코틱액정의 다이랙터와 필름평면법선이 이루는 각도가, 필름의 두께방향으로 변화한 상태에서 고정화된 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  10. 제3항에 있어서, 디스코틱액정의 다이렉터와 필름평면법선이 이루는 각도가, 필름의 상면과 하면에서 다른 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  11. 제5항에 있어서, 디스코틱액정의 다이렉터와 필름평면법선이 이루는 각도가, 필름의 상면과 하면에서 다른 것을 특징으로 하는 액정성광학필름.
  12. 제3항에 있어서, 액정성광학필름에서 되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보상필름.
  13. 제5항에 있어서, 액정성광학필름에서 되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보상필름.
  14. 제6항에 있어서, 액정성광학필름에서 되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 보상필름.
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