KR101175582B1 - 액정성 조성물 - Google Patents

Abstract

(과제) 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물을 제공하는 것. 또한, 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물을 사용한 박막 및 중합물을 제공하는 것.

(해결수단) 1 종 이상의 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물과 광학 활성 화합물을 함유하는 액정성 조성물.

액정성 화합물, 액정성 조성물

Description

액정성 조성물{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION}

(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 평2-264905호

(비특허문헌 1) R. Pratiba, N. V. Madhususana 저, Mol. Cry. Liq. Cry., 1985년, 1권, 111페이지

본 발명은, 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물을 사용한 박막에 관한 것이다.

3 축방향의 굴절율을 제어한 2 축성 필름은 편광을 이용하는 광학 분야에 있어서 유용하다. 특히 액정 디스플레이의 분야에서는 편광을 세밀하게 제어할 수 있는 이러한 필름의 중요성이 높다. 이러한 광학적 2 축성 필름을 제작하는 경우, 폴리머로부터 얻어지는 필름을 2 축 연신에 의해 얻는 방법이 일반적이다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 2 축 연신에 의해 2 축성 필름을 얻는 경우에는, 3 축방향의 굴절율을 연신 배율에 의해 제어할 수 있기 때문에 비교적 용이하게 원하는 굴절율로 제어할 수 있다.

2 축성 액정을 사용한 2 축성 필름은, 지금까지 많이 사용되어 온 2 축 연신 필름과 비교하여 그 막두께를 매우 얇게 할 수 있다는 장점을 가지기 때문에, 2 축성 필름에 2 축성 액정을 사용하는 것은 디바이스의 박층화나 경량화 등에 유용한 수단이다. 또한, 연신을 이용한 필름은 치수의 안정성이 나빠 광학 성능이 습열 등에 의해 변하기 쉽다는 문제를 갖는 것이 많지만, 중합성의 2 축성 액정을 사용할 수 있으면 그와 같은 문제도 해결될 수 있는 가능성이 있다.

그러나, 2 축성 액정을 사용하여 2 축성 필름을 제작하는 경우에는, 3 축방향의 굴절율을 임의로 제어할 수 없는 문제가 생긴다. 이는, 얻어지는 2 축성 필름의 3 축방향의 굴절율이, 2 축성의 액정상을 발현하는 화합물 (2 축성 액정성 화합물) 의 3 축방향의 굴절율에 의해 거의 일의적으로 결정되기 때문이다. 즉, 2 축성 필름의 3 방향의 굴절율을 원하는 굴절율로 하기 위해서는, 원하는 굴절율을 갖는 2 축성 액정성 화합물을 합성하는 것 밖에 방법이 없었다. 그러나, 2 축성 액정성 화합물은, 1 축성의 액정상을 발현하는 화합물 (1 축성 액정성 화합물) 과 비교하여 그 수가 대단히 적기 때문에, 3 방향의 굴절율을 임의로 제어하기가 매우 곤란하였다.

한편, 액정에 있어서의 네마틱상은, 액정 디스플레이에 사용되고 있는 것과 같이 매우 중요한 액정상 중 하나이다. 또한 네마틱상에 키랄원(源)을 도입함으로써 얻어지는 키랄 네마틱상은, 비틀림 피치에 의해 다양한 파장의 광을 반사 (선택 반사) 하는 중요한 광학 성능을 발현시키는 것이 가능하기 때문에 매우 주목받고 있는 액정상이다. 그런데, 지금까지 키랄 2 축성 네마틱상에 관한 보고예 는 없었다.

이는, 명확히 2 축성 네마틱상이라고 단정할 수 있는 액정상이 발견되지 않았던 것을 하나의 원인으로 생각할 수 있다. 2 축성 네마틱상은, 막대형 액정과 원반형 액정을 혼합함으로써 발현시키는 것이 제안되어 있지만 (예를 들어, 비특허문헌 1 참조), 막대형 액정과 원반형 액정의 상용성이 좋지 않기 때문에, 이 2 종의 액정의 혼합에 있어서는 액정성이 소실되거나 또는 2 종의 액정상이 상분리를 일으키는 문제도 있어, 이러한 혼합계에서는 2 축성 액정상이 발현되어 있지 않았다.

상기한 바와 같은 상황을 감안하여, 본 발명의 목적은, 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물을 제공하는 것에 있다. 또, 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물을 사용한 박막을 제공하는 것에 있다.

상기 과제는 이하의 수단에 의해 해결된다.

(1) 1 종 이상의 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물과 광학 활성 화합물을 함유하는 액정성 조성물.

(2) 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 혼합물과 광학 활성 화합물을 함유하는 액정성 조성물.

(3) 상기 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 혼합물은, 디스코틱 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물 및 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물의 혼합물을 함 유하는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 에 기재된 액정성 조성물.

(4) 상기 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물은, 1 종류 이상의 중합성기를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 액정성 조성물.

(5) 상기 디스코틱 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물 및 상기 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물의 적어도 일방이, 1 종류 이상의 중합성기를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (3) 에 기재된 액정성 조성물.

(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 액정성 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 박막.

(7) 상기 액정성 조성물에 있어서 액정성 화합물의 배향 상태가 고정화된 것을 특징으로 하는 상기 (6) 에 기재된 박막.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 관해서 더욱 상세하게 설명한다.

[2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물 (혼합물)]

본 발명의 액정성 조성물은, 1 종 이상의 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물과 광학 활성 화합물을 함유한다.

2 축성 네마틱상이란, 액정상의 공간을 x 축, y 축, z 축으로 정의했을 때, 그 액정성 화합물 (액정성 분자) 이 y 축을 중심으로 한 xz 평면의 자유 회전 및 z 축을 중심으로 한 xy 평면의 자유 회전이 금지되어 있는 상태를 나타낸다. 2 축성 네마틱상은 2 축성 액정상 중에서, 액정성 화합물을 배향시키기 쉽고, 배향 결함이 잘 일어나지 않기 때문에 바람직하다.

본 발명에서의 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물은, 1 종류의 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물이어도 되고, 2 종류 이상의 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물을 병용해도 된다. 예를 들어, 중합성의 2 축성 액정성 화합물과 비중합성의 2 축성 액정성 화합물을 병용하는 것도 가능하다. 또한, 저분자 액정성 화합물과 고분자 액정성 화합물을 병용하는 것도 가능하다. 그리고, 단독으로는 2 축성 액정상을 발현하지 않는 화합물을 2 종 이상 혼합시킴으로써 2 축성 액정상을 발현하게 되는 2 축성 액정 혼합물을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 액정성 화합물은, 저분자 화합물이어도 되고 고분자 화합물이어도 된다.

본 발명의 액정성 조성물에는, 액정성 화합물 이외에 첨가할 수 있는 첨가제 (예를 들어, 공기 계면 배향 제어제, 뭉침 방지제, 중합 개시제, 중합성 모노머, 용매 등) 을 함유해도 된다.

2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 혼합물은, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물의 액정성 혼합물인 것이 바람직하고, 특히, 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물의 액정성 혼합물인 것이 가장 바람직하다. 이하에, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물의 액정성 혼합물에 관해서 자세히 설명한다.

[막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물]

막대형 액정으로는, 예를 들어 막대형 또는 판형의 형상을 갖는 액정성 화합 물이 발현하는, 네마틱상, 스멕틱 A 상 및 스멕틱 C 상 등을 들 수 있다. 이러한 액정상은 nx＞ny＝nz 의 관계에 있기 때문에, 정(正)의 복굴절성을 갖는 1 축성의 액정상이다. 자세하게는 액정 편람 (마루젠(주) 2000년 발행) 제2장 등에 기재되어 있고, 본 발명에 있어서는 네마틱상이 특히 바람직하다.

한편, 1 축성의 액정인지 2 축성의 액정인지가 판단하기 어려운 액정상도 알려져 있다. 예를 들어, D. Demus, J. Goodby 등 저 [Handbook of Liquid Crystals Vol. 2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals Ⅱ, pp933-943: WILEY-VCH 사 간행] 에 기재된 액정상은 판단이 어려운 액정상이라고 할 수 있다. 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물에는, 이러한 1 축성과 2 축성의 판단이 어려운 화합물도 포함된다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물은, 저분자 액정성 화합물이어도 되고 고분자 액정성 화합물이어도 되지만, 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물과의 상용성 면에서 저분자 액정성 화합물쪽이 바람직하다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물로는, 정의 복굴절성을 갖는 1 축성의 액정상을 발현하는 액정성 화합물이 바람직하고, 그 화합물로서는, 예를 들어, 아조메틴류, 아족시류, 시아노비페닐류, 시아노페닐에스테르류, 벤조산에스테르류, 시클로헥산카르복시산페닐에스테르류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노 치환 페닐피리미딘류, 알콕시 치환 페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴류를 들 수 있다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물은, 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물과의 사이에서 상호 작용 (예를 들어, 수소 결합이나 쌍극자 상호 작용) 가능한 치환기 또는 공유 결합 형성 가능한 치환기 (예를 들어, 중합성기) 를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 치환기를 가짐으로써, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물을 혼합시켰을 때에 그 액정성 화합물끼리의 상용성이 좋아져, 각각의 액정성 화합물로 이루어지는 상별로 상분리되는 것을 피할 수 있다. 같은 이유로, 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물도 동일한 기를 갖는 것이 바람직하다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물은 중합성기를 갖는 것이 바람직하고, 화합물의 분자의 말단에 중합성기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 중합성기를 갖는 것은, 상기한 바와 같이 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물과의 상분리를 막는 것 외에도, 본 발명의 액정성 조성물을 위상차판 등에 사용한 경우에 열 등에 의한 위상차의 변화를 막을 수 있기 때문에 바람직하다.

중합성기를 갖는 정의 복굴절성을 갖는 1 축성 액정성 화합물로는, Makromol. Chem., 190권, 2255페이지 (1989년), Advanced Materials 5권, 107페이지 (1993년), 미국 특허 제4683327호, 동 5622648호, 동 5770107호, 국제 공개 WO 95/22586호, 동 95/24455호, 동 97/00600호, 동 98/23580호, 동 98/52905호, 일본 공개특허공보 평1-272551호, 동 6-16616호, 동 7-110469호, 동 11-80081호, 및 일본 공개특허공보 2001-328973호 등에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.

이하에, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물이 갖는 중합성기로서 바람직한 예를 나타낸다.

[화학식 1]

상기 중합성기 중에서도, 불포화 중합성기 (Q1～Q7), 에폭시기 (Q8) 또는 아지리디닐기 (Q9) 가 보다 바람직하고, 불포화 중합성기 (Q1～Q7) 가 더욱 바람직하고, 에틸렌성 불포화 중합성기 (Q1～Q6) 가 가장 바람직하다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물의 형상은 특별히 한정되지 않고, 막대형이거나 판형이거나, 그 밖의 형상이어도 된다. 그 중에서도 판형상인 것이, 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물과의 상용성이나 본 발명에 관련된 2 축성 네마틱상의 발현이 용이하다는 점에서 바람직하다.

상기 액정성 화합물이 「판형」이라는 것은, 그 화합물이, 단독으로 액정성을 나타내는 코어부를 2 개 이상 갖는 것과 함께, 코어부끼리가 공유 결합에 의해 연결된 평면형상의, 정의 복굴절성을 갖는 1 축성 액정성 화합물인 것을 의미한다. 예를 들어, 후술하는 본 발명의 예시 화합물 (m-1) 에 있어서, RO-Ph-OR (Ph: 벤젠환을 의미한다) 부분은 단독으로 액정성을 나타내는 코어부에 상당한다. RO-Ph-OR 부분이 공유 결합에 의해 연결됨으로써 예시 화합물 (m-1) 이 된다.

보다 구체적으로는, 액정성 화합물이 「판형」이란, 다음의 것을 의미한다. 즉, 액정성 화합물의 안정화 구조를 내접하고 또한 체적이 최소가 되는 직육면체의 가장 긴 변을 Ll, 중간변을 Lm, 가장 짧은 변을 Ls 로 했을 때, 그 액정성 화합물이 「판형」이라는 것은, Ll/Lm＞1.1 그리고 Lm/Ls＞1.5 의 경우이다. 액정성 화합물의 가장 안정화된 구조는, MOPAC (반경험적 분자 궤도 계산 프로그램) 에 의해 구할 수 있고, 구체적으로는 MOPAC 의 AM1 법 (사용 소프트: WinMOPAC, 판매처: 후지쯔(주)) 를 사용하면 된다.

본 발명에서는, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물이 갖는 판형의 형상으로, 수학식 (Ⅰ) 과 수학식 (Ⅱ) 의 양쪽 식을 만족하는 것이 바람직하다.

수학식 (Ⅰ) 1.2＜Ll/Lm＜10

수학식 (Ⅱ) 2.0＜Lm/Ls＜10

판형의 형상을 갖는 액정성 화합물로서, Mol. Cry. Liq. Cry., 323권, 231페이지 (1998년), 「염료와 약품」제42권, 제4호, 85페이지 (1997년), 「염료와 약품」 제42권, 제3호, 68페이지 (1997년) 등에 기재된 화합물이나, 기재된 화합물에 중합성기를 도입한 화합물을 사용할 수 있다.

이하에, 판형의 형상을 갖는 액정성 화합물로서, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물로 사용하기에 바람직한 액정성 화합물의 구체예를 나타내지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

판형의 형상을 갖는 액정성 화합물은, 상기 구체예 외에도 하기 일반식 (R-I) 로 나타내는 액정성 화합물이 바람직하다.

[화학식 5]

일반식 (R-I)

식 (R-I) 중, L_A 는 -≡- 또는 -≡-≡- 을 나타낸다.

X_1A 및 X_2A 는 각각 독립적으로, 할로겐원자 (바람직하게는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 카르복실기, 수산기, 시아노기, 니트로기, 알킬기, 알킬옥시기, 아실기, 아실옥시기, 알킬옥시카르보닐기를 나타낸다. 특히, 할로겐원자, 카르복실기, 수산기, 시아노기, 탄소원자수 1～10 의 알킬기, 탄소원자수 1～10 의 알킬옥시기가 바람직하고, 할로겐원자, 시아노기가 가장 바람직하다.

n₁ 및 n₂ 는 각각 독립적으로 0～3 의 정수를 나타낸다. n₁ 및 n₂ 는 각각 0～2 가 바람직하다. 특히 (n₁＋n₂) 가 1～4 인 것이 바람직하다.

R_1A, R_2A, R_3A, R_4A 는 각각 독립적으로 하기 식 (R-IA) 를 나타낸다.

식 (R-IA)

*- (L_1A-2 가의 환형기) p-L_2A-2 가의 사슬형기-Q_1A

식 (R-IA) 중, * 은 식 (R-I) 중의 벤젠환에 결합하는 위치를 나타낸다.

L_1A 는 단일결합 또는 2 가의 연결기이다. L_1A 가 2 가의 연결기인 경우, -O-, -S-, -C(＝O)-, -NR₇-, -CH₂-, -CH＝CH-, -C≡C-, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기인 것이 바람직하다. 상기 R₇ 은 탄소원자수가 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소원자이고, 탄소원자수 1 내지 4 의 알킬기 또는 수소원자인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기 또는 수소원자인 것이 더욱 바람직하고, 수소원자인 것이 가장 바람직하다.

L_1A 는 단일결합, 및 *-O-CO-, *-CO-O-, *-CH₂-CH₂-, *-O-CH₂-, *-CH₂-O-, *-CO-CH₂-CH₂-, *-CH＝CH-, *-C≡C- (여기서, * 는 식 (R-IA) 중의 * 를 나타낸다) 가 바람직하고, 특히 단일결합, *-O-CO- 가 바람직하다.

L_2A 는 단일결합 또는 2 가의 연결기이다. L_2A 가 2 가의 연결기인 경우, -O-, -S-, -C(＝O)-, -NR₇- 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기인 것이 바람직하다. 상기 R₇ 은 탄소원자수가 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소원자이고, 탄소원자수 1 내지 4 의 알킬기 또는 수소원자인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기 또는 수소원자인 것이 더욱 바람직하고, 수소원자인 것이 가장 바람직하다.

L_2A 는 단일결합, 및 *-O-, *-O-CO-, *-CO-O-, *-O-CO-O-, *-CO-, *-S-, *-NR₇-, (여기서, * 는 일반식 (R-IA) 중의 2 가의 환형기에 연결하는 위치를 나타낸 다) 가 바람직하고, 특히 단일결합, *-O-, *-O-CO-, *-CO-O-, *-O-CO-O- 가 바람직하다.

2 가의 환형기란, 1 종류 이상의 환형 구조를 갖는 2 가의 연결기이다. 2 가의 환형기 중의 환은 5 원환, 6 원환, 또는 7 원환인 것이 바람직하고, 5 원환 또는 6 원환인 것이 더욱 바람직하고, 6 원환인 것이 가장 바람직하다. 환형기 중의 환은 축합환이어도 된다. 단, 축합환보다도 단일환인 것이 보다 바람직하다. 또한, 환형기에 함유되는 환은, 방향족환, 지방족환, 및 복소환 중 어느 것이라도 좋다. 방향족환의 예에는, 벤젠환 및 나프탈렌환이 포함된다. 지방족환의 예에는, 시클로헥산환이 포함된다. 복소환의 예에는, 피리딘환, 피리미딘환, 티오펜환, 1,3-디옥산환, 1,3-디티안환이 포함된다.

2 가의 환형기 중, 벤젠환을 갖는 환형기로는 1,4-페닐렌이 바람직하다. 나프탈렌환을 갖는 환형기로는, 나프탈렌-1,5-디일 및 나프탈렌-2,6-디일이 바람직하다. 시클로헥산환을 갖는 환형기로는 1,4-시클로헥실렌인 것이 바람직하다. 피리딘환을 갖는 환형기로는 피리딘-2,5-디일이 바람직하다. 피리미딘환을 갖는 환형기로는, 피리미딘-2,5-디일이 바람직하다. 티오펜환을 갖는 환형기로는, 티오펜-2,5-디일이 바람직하다. 1,3-디옥산환을 갖는 환형기로는, 1,3-디옥실렌-2,5-디일이 바람직하다. 1,3-디티안환을 갖는 골격으로는, 1,3-디티아닐렌-2,5-디일이 바람직하다.

2 가의 환형기는, 1,4-페닐렌, 1,4-시클로헥실렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,3-디옥실렌-2,5-디일이 바람직하고, 또 1,4-페닐렌, 1,4-시클로헥 실렌, 1,3-디옥실렌-2,5-디일이 더 바람직하고, 1,4-페닐렌이 특히 바람직하다.

2 가의 환형기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 그 치환기로는 할로겐원자 (바람직하게는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 탄소원자수 1～8 의 알킬기, 탄소원자수 1～8 의 알킬옥시기, 탄소원자수 2～8 의 아실기, 탄소원자수 2～8 의 아실옥시기, 탄소원자수 2～8 의 알콕시카르보닐기, 니트로기, 또는 시아노기가 바람직하다. 특히, 할로겐원자, 탄소원자수 1～3 의 알킬기, 탄소원자수 1～3 의 알킬옥시기, 탄소원자수 2～4 의 아실기, 탄소원자수 2～4 의 아실옥시기, 탄소원자수 2～4 의 알콕시카르보닐기, 또는 시아노기가 바람직하다.

2 가의 사슬형기는, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 알케닐렌기, 치환 알케닐렌기, 알키닐렌기, 치환 알키닐렌기를 의미한다. 그 중에서도, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 알케닐렌기, 또는 치환 알케닐렌기가 바람직하고, 알킬렌기 또는 알케닐렌기가 더욱 바람직하다.

사슬형기로서의 알킬렌기는, 분지를 가지고 있어도 된다. 또, 알킬렌기 중의 -CH₂- 는, 예를 들어 -O-, -S- 로 치환될 수도 있다. 알킬렌기의 탄소수는 1 내지 16 인 것이 바람직하고, 2 내지 14 인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 12 인 것이 가장 바람직하다. 치환 알킬렌기의 알킬렌 부분은 상기 알킬렌기와 동일하다. 치환기의 예로는, 알킬기나 할로겐원자가 포함된다.

2 가의 사슬형기로서의 알케닐렌기는, 주쇄 중에 치환 또는 무치환의 알킬렌기를 가져도 되고, 분지를 가지고 있어도 된다. 또, 알케닐렌기 중에 -CH₂- 가 있는 경우, -CH₂- 는 예를 들어 -O-, -S- 치환될 수도 있다. 알케닐렌기의 탄소수는 2 내지 16 인 것이 바람직하고, 2 내지 14 인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 12 인 것이 가장 바람직하다. 치환 알케닐렌기의 알케닐렌 부분은, 상기 알케닐렌기와 동일하다. 치환기의 예로는 알킬기나 할로겐원자가 포함된다.

2 가의 사슬형기로서의 알키닐렌기는, 주쇄 중에 치환 또는 무치환의 알킬렌기를 가져도 되고, 분지를 가지고 있어도 된다. 또, 알키닐렌기 중에 -CH₂- 가 있는 경우, -CH₂- 는 예를 들어 -O-, -S- 치환될 수도 있다. 알키닐렌기의 탄소수는 2 내지 16 인 것이 바람직하고, 2 내지 14 인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 12 인 것이 가장 바람직하다. 치환 알키닐렌기의 알키닐렌 부분은, 상기 알키닐렌기와 동일하다. 치환기의 예로는 알킬기나 할로겐원자가 포함된다.

2 가의 사슬형기의 구체예로는, 에틸렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 1-메틸테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 옥타메틸렌, 노나메틸렌, 데카메틸렌, 운데카메틸렌, 도데카메틸렌, 2-부테닐렌 및 2-부티닐렌 등을 들 수 있다.

2 가의 사슬형기는, 탄소수 1 내지 16 의 치환 또는 무치환 알킬렌기, 탄소수 2 내지 16 의 치환 또는 무치환 알케닐렌기, 탄소수 2 내지 16 의 치환 또는 무치환 알키닐렌기가 바람직하고, 특히, 탄소수 1 내지 12 의 치환 또는 무치환 알킬렌기가 바람직하다. 사슬형기의 치환기로는, 탄소수 1 내지 5 의 알킬기 또는 할로겐원자가 바람직하다. 가장 바람직하게는, 탄소수 1 내지 12 의 무치환 알킬렌기이다.

Q_1A 는 중합성기를 나타낸다. 이하에 중합성기의 예를 나타낸다.

[화학식 6]

상기 중, q1～q10 이 바람직하고, q1～q8 이 보다 바람직하다.

또, 중합성기는 부가 중합 반응이 가능한 관능기인 것이 특히 바람직하다. 그와 같은 중합성기로는, 중합성 에틸렌성 불포화기 또는 개환 중합성기가 바람직하다.

중합성 에틸렌성 불포화기의 예로는, 하기의 식 (M-1)～(M-6) 을 들 수 있다.

[화학식 7]

식 (M-3), (M-4) 중, R 은 수소원자 또는 알킬기를 나타낸다. R 로는, 수소원자 또는 메틸기가 바람직하다.

상기 (M-1)～(M-6) 중에서도, (M-1) 또는 (M-2) 가 바람직하고, (M-1) 이 가장 바람직하다.

개환 중합성기로서 바람직한 것은, 환형 에테르기이고, 그 중에서도 에폭시기 또는 옥세타닐기가 보다 바람직하고, 에폭시기가 가장 바람직하다.

식 (R-IA) 중, p 는 0～3 의 정수를 나타낸다. 특히 1 또는 2 가 바람직하고, 1 이 가장 바람직하다.

일반식 (R-I) 중의 벤젠환의 메틴을 질소원자로 치환한 화합물도 사용될 수 있다.

이하에, 일반식 (R-I) 로 나타내는 화합물의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 8]

[화학식 9]

[디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물]

디스코틱 액정으로는, 예를 들어 원반형의 형상을 갖는 액정성 화합물이 발 현하는 디스코틱 네마틱상, 컬럼너 (columnar) 상, 컬럼너 라멜라 (columnar lamellar) 상 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 액정상으로는 디스코틱 네마틱상이 특히 바람직하다.

한편, 1 축성의 액정인지 2 축성의 액정인지가 판단하기 어려운 액정상도 알려져 있다. 예를 들어, D. Demus, J. Goodby 등 저 [Handbook of Liquid Crystals Vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals Ⅱ, pp933-943: WILEY-VCH 사 간행] 에 기재된 액정상은 판단이 어려운 액정상이라고 할 수 있다. 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물에는, 이러한 1 축성과 2 축성의 판단이 어려운 화합물도 포함된다.

디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물은, 저분자 액정성 화합물이어도 되고 고분자 액정성 화합물이어도 되지만, 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물과 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과의 상용성 면에서 저분자 액정성 화합물쪽이 바람직하다.

디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물로는, 다양한 문헌 (C. Destrade 등., Mol. Crys. Liq. Crys., 71권, 111페이지 (1981); 일본화학회 편, 계간 화학총설, No.22, 액정의 화학, 제5장, 제10장 제2절 (1994); B. Kohne 등., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., 1794페이지 (1985); J. Zhang 등., J. Am. Chem. Soc., 116권, 2655페이지 (1994)) 등에 기재된 것을 들 수 있다.

디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물로는, 중합성기를 갖는 것이 바람직하고, 화합물의 분자 말단에 중합성기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 중합성기 를 갖는 것은, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과의 상분리를 방지하는 것 외에도, 본 발명의 액정성 조성물을 위상차판 등에 사용한 경우, 열 등에 의한 위상차의 변화를 막을 수 있기 때문에 바람직하다. 하기 일반식 (D) 로 나타내는 화합물인 것이 특히 바람직하다.

일반식 (D) D(-L-Q)n

식 중, D 는 원반형 코어이고, L 은 2 가의 연결기이고, Q 는 중합성기이다. 또한, n 은 3 내지 12 의 정수이다. 상기 식의 원반형 코어 (D) 의 예를 이하에 나타낸다. 이하의 각 예에 있어서, LQ (또는 QL) 는, 2 가의 연결기 (L) 와 중합성기 (Q) 의 조합을 의미한다. 이하에 일반식 (D) 의 구체예 (D1～D16) 의 구조식을 나타낸다.

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

일반식 (D) 중의 L 은, 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기, -C(＝O)-, -NH-, -O-, -S- 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기인 것이 바람직하다. 상기 L 은, 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기, -C(＝O)-, -NH-, -O- 및 -S- 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 기를 2 개 이상 조합한 기인 것이 더욱 바람직하다. 상기 L 은, 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기, -C(＝O)- 및 -O- 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 기를 2 개 이상 조합한 기인 것이 가장 바람직하다. 알킬렌기의 탄소원자수는, 1 내지 12 인 것이 바람직하다. 알케닐렌기의 탄소원자수는, 2 내지 12 인 것이 바람직하다. 아릴렌기의 탄소원자수는, 6 내지 10 인 것이 바람직하다. 알킬렌기, 알케닐렌기 및 아릴렌기는, 치환기 (예, 알킬기, 할로겐원자, 시아노기, 알콕시기, 아실옥시기) 를 갖고 있어도 된다.

이하에 2 가의 연결기 (L) 의 예를 나타낸다. 각각의 식에 있어서, 왼쪽이 원반형 코어 (D) 에 결합하고, 오른쪽이 중합성기 (Q) 에 결합한다. AL 은 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 의미하고, AR 은 아릴렌기를 의미한다.

일반식 (D) 의 중합성기 (Q) 는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명을 중합시키는 경우에는, 중합 반응의 종류에 따라서 결정할 수 있다.

중합성기 (Q) 의 바람직한 구체예는, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물에서의 기재와 동일하고, 또한, 보다 바람직한 중합성기 (Q) 도 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 동일하다.

일반식 (D) 에 있어서, n 은 3 내지 12 의 정수이다. 구체적인 숫자는, 원반형 코어 (D) 의 종류에 따라서 결정된다. n 은 특히 3～6 의 정수가 바람직하고, n 은 3 이 가장 바람직하다. 또, 복수의 L 과 Q 의 조합은 달라도 되지만, 동일한 것이 바람직하다.

원반형의 형상을 갖는 화합물로서, 2 종류 이상의 디스코틱 액정성 화합물을 병용해도 된다. 예를 들어, 중합성기 (Q) 를 갖는 분자와 가지고 있지 않은 분자를 병용해도 된다.

비중합성 디스코틱 액정성 화합물은, 전술한 중합성 디스코틱 액정성 화합물의 중합성기 (Q) 를 수소원자 또는 알킬기로 변경한 화합물인 것이 바람직하다. 즉, 비중합성 디스코틱 액정성 화합물은 하기 식으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

D(-L-R)n

식 중, D 는 원반형 코어이고, L 은 2 가의 연결기이고, R 은 수소원자 또는 알킬기이다. 또한, n 은 3 내지 12 의 정수이다. 상기 식의 원반형 코어 (D) 의 예는, LQ (또는 QL) 를 LR (또는 RL) 로 변경하는 것 외에는, 상기한 중합 성 디스코틱 액정성 화합물의 예와 동일하다. 또한, 2 가의 연결기 (L) 의 예도 상기한 중합성 디스코틱 액정성 화합물의 예와 동일하다. R 의 알킬기는, 탄소원자수가 1 내지 40 인 것이 바람직하고, 1 내지 30 인 것이 더욱 바람직하다. 환형 알킬기보다도 사슬형 알킬기쪽이 바람직하고, 분지를 갖는 사슬형 알킬기보다도 직쇄형 알킬기쪽이 바람직하다. R 은, 수소원자 또는 탄소원자수가 1 내지 30 의 직쇄형 알킬기인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물로는, 하기 일반식 (D-2) 로 나타내는 화합물이 더욱 바람직하다.

[화학식 14]

일반식 (D-2)

일반식 (D-2) 중, Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 은, 각각 독립적으로 메틴 또는 질소원자를 나타낸다.

Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 이 메틴인 경우에는, 메틴은 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기의 예에는, 알킬기 (예를 들어, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸 기), 알케닐기 (예를 들어, 비닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-펜테닐기 등을 들 수 있다), 알키닐기 (예를 들어, 프로파르길기, 3-펜티닐기 등을 들 수 있다), 아릴기 (예를 들어, 페닐기, p-메틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다), 치환 또는 무치환의 아미노기 (예를 들어, 무치환 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 아닐리노기 등을 들 수 있다), 알콕시기 (예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등을 들 수 있다), 아릴옥시기 (예를 들어, 페닐옥시기, 2-나프틸옥시기 등을 들 수 있다), 아실기 (예를 들어, 아세틸기, 벤조일기, 포르밀기, 피발로일기 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐기 (예를 들어, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등을 들 수 있다), 아릴옥시카르보닐기 (예를 들어, 페닐옥시카르보닐기 등을 들 수 있다), 아실옥시기 (예를 들어, 아세톡시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있다), 아실아미노기 (예를 들어 아세틸아미노기, 벤조일아미노기 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐아미노기 (예를 들어, 메톡시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다), 아릴옥시카르보닐아미노기 (예를 들어, 페닐옥시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다), 알킬술포닐아미노기 (예를 들어, 메탄술포닐아미노기를 들 수 있다), 아릴술포닐아미노기 (예를 들어, 벤젠술포닐아미노기 등을 들 수 있다), 술파모일기 (예를 들어, 술파모일기, N-메틸술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-페닐술파모일기 등을 들 수 있다), 카르바모일기 (예를 들어, 무치환의 카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디에틸카르바모일기, N-페닐카르바모일기 등을 들 수 있다), 알킬티오기 (예를 들어, 메틸티오기, 에틸티오기 등을 들 수 있다), 아릴티오기 (예를 들어, 페닐티오기 등을 들 수 있다), 알킬술포닐기 (예를 들어, 메실기 등을 들 수 있다), 아릴술포닐기 (예를 들어, 토실기 등을 들 수 있다), 알킬술피닐기 (예를 들어, 메탄술피닐기 등을 들 수 있다), 아릴술피닐기 (예를 들어, 벤젠술피닐기 등을 들 수 있다), 우레이도기 (예를 들어, 무치환의 우레이도기, 3-메틸우레이도기, 3-페닐우레이도기 등을 들 수 있다), 인산아미드기 (예를 들어, 디에틸인산아미드기, 페닐인산아미드기 등을 들 수 있다), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐원자 (예를 들어 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (예를 들어 질소원자, 산소원자, 황원자 등의 헤테로원자를 갖는 헤테로환기이고, 예를 들면 이미다졸릴기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 푸릴기, 피페리딜기, 모르폴리노기, 벤조옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈티아졸릴기 등을 들 수 있다), 실릴기 (예를 들어, 트리메틸실릴기, 트리페닐실릴기 등을 들 수 있다) 가 포함된다. 이들 치환기는 추가로 이들 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.

이들 중에서도, 메틴의 치환기로는, 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 할로겐원자 및 시아노기가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 아실옥시기, 할로겐원자 및 시아노기가 더욱 바람직하고, 탄소수 1 내지 12 의 알킬기, 탄소수 1 내지 12 의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12 의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2 내지 12 의 아실옥시기, 할로겐원자 및 시아노기가 가장 바람직하다.

Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 은 모두 메틴인 것이 가장 바람직하고, 또한 메틴은 무치환인 것이 가장 바람직하다.

일반식 (D-2) 중, L₁, L₂, L₃ 은, 각각 독립적으로 단일결합 또는 2 가의 연결기이다. L₁, L₂, L₃ 이 2 가의 연결기인 경우, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -C(＝O)-, -NR₇-, -CH＝CH-, -C≡C-, 2 가의 환형기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기인 것이 바람직하다. 상기 R₇ 은 탄소원자수가 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소원자이고, 탄소원자수 1 내지 4 의 알킬기 또는 수소원자인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기 또는 수소원자인 것이 더욱 바람직하고, 수소원자인 것이 가장 바람직하다.

L₁, L₂, L₃ 으로 나타내는 2 가의 환형기란, 1 종류 이상의 환형 구조를 갖는 2 가의 연결기이다. 2 가의 환형기 중의 환은 5 원환, 6 원환, 또는 7 원환인 것이 바람직하고, 5 원환 또는 6 원환인 것이 더욱 바람직하고, 6 원환인 것이 가장 바람직하다. 환형기 중의 환은 축합환이어도 된다. 단, 축합환보다도 단일환인 것이 보다 바람직하다. 또한, 환형기에 함유되는 환은, 방향족환, 지방족환, 및 복소환 중 어느 것이라도 좋다. 방향족환의 예에는, 벤젠환 및 나프탈렌환이 포함된다. 지방족환의 예에는, 시클로헥산환이 포함된다. 복소환의 예에는, 피리딘환 및 피리미딘환이 포함된다. 환형기는, 방향족환 및 복소환이 바람직하다.

L₁, L₂, L₃ 으로 나타내는 2 가의 환형기 중, 벤젠환을 갖는 환형기로는 1,4-페닐렌이 바람직하다. 나프탈렌환을 갖는 환형기로는, 나프탈렌-1,5-디일 및 나프탈렌-2,6-디일이 바람직하다. 시클로헥산환을 갖는 환형기로는 1,4-시클로헥실렌인 것이 바람직하다. 피리딘환을 갖는 환형기로는 피리딘-2,5-디일이 바람직하다. 피리미딘환을 갖는 환형기로는, 피리미딘-2,5-디일이 바람직하다.

L₁, L₂, L₃ 으로 나타내는 2 가의 환형기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기의 예는, 할로겐원자, 시아노기, 니트로기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 알킬기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 할로겐 치환 알킬기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 알콕시기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 아실기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 알킬티오기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 아실옥시기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 알콕시카르보닐기, 카르바모일기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 알킬 치환 카르바모일기 및 탄소원자수가 2 내지 16 의 아실아미노기가 포함된다.

L₁, L₂, L₃ 으로는, 단일결합, *-O-CO-, *-CO-O-, *-CH＝CH-, *-C≡C-, *-2 가의 환형기-, *-O-CO-2 가의 환형기-, *-CO-O-2 가의 환형기-, *-CH＝CH-2 가의 환형기-, *-C≡C-2 가의 환형기-, *-2 가의 환형기-O-CO-, *-2 가의 환형기-CO-O-, *-2 가의 환형기-CH＝CH-, *-2 가의 환형기-C≡C-가 바람직하다. 특히, 단일결합, *-CH＝CH-, *-C≡C-, *-CH＝CH-2 가의 환형기-, *-C≡C-2 가의 환형기- 가 바람직하다. * 는 일반식 (D-2) 중의 Y₁₁, Y₁₂ 및 Y₁₃ 을 함유하는 6 원환에 결합하는 위치를 나타낸다.

H₁, H₂, H₃ 은, 각각 독립적으로 2 가의 5 원환 환형기를 나타낸다.

2 가의 5 원환 환형기는, 헤테로환이 바람직하다. 헤테로원자로는, 예를 들어, 산소원자, 질소원자, 황원자, 붕소원자, 인원자 등을 들 수 있다. 특히, 산소원자, 질소원자, 황원자가 바람직하고, 특히 질소원자와 산소원자를 함유하는 헤테로환이 바람직하다.

2 가의 5 원환 환형기는, 1 개 이상의 메틴을 갖고 있는 것이 바람직하고, 2 개의 메틴을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하다. 특히, 메틴의 수소원자가, L₁, L₂, L₃ 또는 R₁, R₂, R₃ 으로 치환되어 있는 것이 바람직하다.

2 가의 5 원환 환형기로는, 예를 들어, 티오펜-2,5-디일, 푸란-2,5-디일, 옥사졸-2,5-디일, 이미다졸 2,5-디일, 1,3,4-옥사디아졸-2,5-디일, 테트라히드로푸란-2,4-디일 등을 들 수 있다.

2 가의 5 원환 환형기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로는, Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 과 동일한 치환기를 들 수 있다.

일반식 (D-2) 중, R₁, R₂, R₃ 은 각각 독립적으로, 알킬기 (예를 들어, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기), 알케닐기 (예를 들어, 비닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-펜테닐기 등을 들 수 있다), 알키닐기 (예를 들어, 프로파르길기, 3-펜티닐기 등을 들 수 있다), 아릴기 (예를 들어, 페닐기, p-메틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다), 치환 또는 무치환의 아미노기 (예를 들어, 무치환 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 아닐리노기 등을 들 수 있다), 알콕시기 (예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등을 들 수 있다), 아릴옥시기 (예를 들어, 페닐옥시기, 2-나프틸옥시기 등을 들 수 있다), 아실기 (예를 들어, 아세틸기, 벤조일기, 포르밀기, 피발로일기 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐기 (예를 들어, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등을 들 수 있다), 아릴옥시카르보닐기 (예를 들어, 페닐옥시카르보닐기 등을 들 수 있다), 아실옥시기 (예를 들어, 아세톡시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있다), 아실아미노기 (예를 들어 아세틸아미노기, 벤조일아미노기 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐아미노기 (예를 들어, 메톡시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다), 아릴옥시카르보닐아미노기 (예를 들어, 페닐옥시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다), 알킬술포닐아미노기 (예를 들어, 메탄술포닐아미노기를 들 수 있다), 아릴술포닐아미노기 (예를 들어, 벤젠술포닐아미노기 등을 들 수 있다), 술파모일기 (예를 들어, 술파모일기, N-메틸술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-페닐술파모일기 등을 들 수 있다), 카르바모일기 (예를 들어, 무치환의 카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디에틸카르바모일기, N-페닐카르바모일기 등을 들 수 있다), 알킬티오기 (예를 들어, 메틸티오기, 에틸티오기 등을 들 수 있다), 아릴티오기 (예를 들어, 페닐티오기 등을 들 수 있다), 알킬술포닐기 (예를 들어, 메실기 등을 들 수 있다), 아릴술포닐기 (예를 들어, 토실기 등을 들 수 있다), 알킬술피닐기 (예를 들어, 메탄술피닐기 등을 들 수 있다), 아릴술피닐기 (예를 들어, 벤젠술피닐기 등을 들 수 있다), 우레이도기 (예를 들어, 무치환의 우레이도기, 3-메틸우레이도기, 3-페닐우레이도기 등을 들 수 있다), 인 산아미드기 (예를 들어, 디에틸인산아미드기, 페닐인산아미드기 등을 들 수 있다), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐원자 (예를 들어 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (예를 들어 질소원자, 산소원자, 황원자 등의 헤테로원자를 갖는 헤테로환기이고, 예를 들면 이미다졸릴기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 푸릴기, 피페리딜기, 모르폴리노기, 벤조옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈티아졸릴기 등을 들 수 있다), 실릴기 (예를 들어, 트리메틸실릴기, 트리페닐실릴기 등을 들 수 있다) 를 나타낸다. 이들 치환기는 추가로 이들 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.

R₁, R₂, R₃ 은 각각 독립적으로 하기 일반식 (Ⅰ) 로 나타내는 것이 더욱 바람직하다.

일반식 (Ⅰ) *-L₁₁-Q

일반식 (Ⅰ) 중, * 은 일반식 (D-2) 중의 H₁, H₂ 또는 H₃ 에 결합하는 위치를 나타낸다.

Q 는 각각 독립적으로 중합성기 또는 메틸기이다. 일반식 (D-2) 로 나타내는 화합물을 광학 보상 필름과 같은 위상차의 크기가 열에 의해 변화하지 않는 것이 바람직하고 광학 필름에 사용하는 경우에는, Q 가 중합성기인 것이 바람직하다. 중합 반응은, 부가 중합 (개환 중합을 포함한다) 또는 축합 중합인 것이 바람직하다. 다시 말하면, 중합성기는, 부가 중합 반응 또는 축합 중합 반응이 가능한 관능기인 것이 바람직하다. 이하에 중합성기의 예를 나타낸다.

[화학식 15]

상기 중, q1～q10 이 바람직하고, q1～q8 이 보다 바람직하다.

또, 중합성기는 부가 중합 반응이 가능한 관능기인 것이 특히 바람직하다. 그와 같은 중합성기로는, 중합성 에틸렌성 불포화기 또는 개환 중합성기가 바람직 하다.

중합성 에틸렌성 불포화기의 예로는, 하기의 식 (M-1)～(M-6) 을 들 수 있다.

[화학식 16]

식 (M-3), (M-4) 중, R 은 수소원자 또는 알킬기를 나타낸다. R 로는, 수소원자 또는 메틸기가 바람직하다.

상기 (M-1)～(M-6) 중에서도, (M-1) 또는 (M-2) 가 바람직하고, (M-1) 이 가장 바람직하다.

개환 중합성기로서 바람직한 것은, 환형 에테르기이고, 그 중에서도 에폭시기 또는 옥세타닐기가 보다 바람직하고, 에폭시기가 가장 바람직하다.

일반식 (Ⅰ) 중, L₁₁ 은 2 가의 연결기이다. L₁₁ 은, -O-, -S-, -C(＝O)-, -NR₇-, 2 가의 사슬형기, 2 가의 환형기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기인 것이 바람직하다. 상기 R₇ 은 탄소원자수가 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소원자이고, 탄소원자수 1 내지 4 의 알킬기 또는 수소원자인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기 또는 수소원자인 것이 더욱 바람직하고, 수소원자인 것이 가장 바람직하다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 사슬형기는, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 알케닐렌기, 치환 알케닐렌기, 알키닐렌기, 또는 치환 알키닐렌기를 의미한다. 그 중에서도, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 알케닐렌기, 또는 치환 알케닐렌기가 바람직하고, 알킬렌기 또는 알케닐렌기가 더욱 바람직하다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 사슬형기로서의 알킬렌기는, 분지를 가지고 있어도 된다. 알킬렌기의 탄소수는 1 내지 16 인 것이 바람직하고, 2 내지 14 인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 12 인 것이 가장 바람직하다. 치환 알킬렌기의 알킬렌 부분은 상기 알킬렌기와 동일하다. 치환기의 예로는 할로겐원자가 포함된다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 사슬형기로서의 알케닐렌기는, 주쇄 중에 치환 또는 무치환의 알킬렌기를 가져도 되고, 분지를 가지고 있어도 된다. 알케닐렌기의 탄소수는 2 내지 16 인 것이 바람직하고, 2 내지 14 인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 12 인 것이 가장 바람직하다. 치환 알케닐렌기의 알케닐렌 부분은, 상기 알케닐렌기와 동일하다. 치환기의 예로는 할로겐원자가 포함된다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 사슬형기로서의 알키닐렌기는, 주쇄 중에 치환 또는 무치환의 알킬렌기를 가져도 되고, 알키닐렌기의 탄소수는 2 내지 16 인 것이 바람직하고, 2 내지 14 인 것이 더욱 바람직하고, 2 내지 12 인 것이 가장 바람직하다. 치환 알키닐렌기의 알키닐렌 부분은, 상기 알키닐렌기와 동일하다. 치환기의 예로는 할로겐원자가 포함된다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 사슬형기의 구체예로는, 에틸렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 1-메틸-1,4-부틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 옥타메틸렌, 노나메틸렌, 데카메틸렌, 운데카메틸렌, 도데카메틸렌, 2-부테닐렌 및 2-부티닐렌 등을 들 수 있다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 환형기란, 1 종류 이상의 환형 구조를 갖는 2 가의 연결기이다. 2 가의 환형기는 5 원환, 6 원환, 또는 7 원환인 것이 바람직하고, 5 원환 또는 6 원환인 것이 더욱 바람직하고, 6 원환인 것이 가장 바람직하다. 환형기에 함유되는 환은 축합환이어도 된다. 단, 축합환보다도 단일환인 것이 보다 바람직하다. 또한, 환형기에 함유되는 환은, 방향족환, 지방족환, 및 복소환 중 어느 것이라도 좋다. 방향족환의 예에는, 벤젠환 및 나프탈렌환이 포함된다. 지방족환의 예에는, 시클로헥산환이 포함된다. 복소환의 예에는, 피리딘환 및 피리미딘환이 포함된다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 환형기 중, 벤젠환을 갖는 환형기로는 1,4-페닐렌이 바람직하다. 나프탈렌환을 갖는 환형기로는, 나프탈렌-1,5-디일 및 나프탈렌- 2,6-디일이 바람직하다. 시클로헥산환을 갖는 환형기로는 1,4-시클로헥실렌인 것이 바람직하다. 피리딘환을 갖는 환형기로는 피리딘-2,5-디일이 바람직하다. 피리미딘환을 갖는 환형기로는, 피리미딘-2,5-디일이 바람직하다.

L₁₁ 로 나타내는 2 가의 환형기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기의 예는, 할로겐원자, 시아노기, 니트로기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 알킬기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 할로겐 치환 알킬기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 알콕시기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 아실기, 탄소원자수가 1 내지 16 의 알킬티오기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 아실옥시기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 알콕시카르보닐기, 카르바모일기, 탄소원자수가 2 내지 16 의 알킬 치환 카르바모일기 및 탄소원자수가 2 내지 16 의 아실아미노기가 포함된다.

R₁, R₂, R₃ 은, 각각 독립적으로 하기 일반식 (Ⅱ) 로 나타내는 것이 더욱 바람직하다.

일반식 (Ⅱ) *-L₂₁-2 가의 환형기-L₂₂-Q1

일반식 (Ⅱ) 중, * 은 일반식 (D-2) 중의 H₁, H₂ 또는 H₃ 에 결합하는 위치를 나타낸다.

Q₁ 은, 일반식 (Ⅰ) 의 Q 의 정의와 동일하다.

L₂₁ 은 단일결합 또는 2 가의 연결기이다. L₂₁ 이 2 가의 연결기인 경우, -O-, -S-, -C(＝O)-, -NR₇-, -CH＝CH-, -C≡C-, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군 에서 선택되는 2 가의 연결기인 것이 바람직하다. 상기 R₇ 은 탄소원자수가 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소원자이고, 탄소원자수 1 내지 4 의 알킬기 또는 수소원자인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기 또는 수소원자인 것이 더욱 바람직하고, 수소원자인 것이 가장 바람직하다.

L₂₁ 은 단일결합, 및 *-O-CO-, *-CO-O-, *-CH＝CH-, *-C≡C- (여기서, * 은 일반식 (Ⅱ) 중의 * 를 나타낸다) 가 바람직하다.

일반식 (Ⅱ) 중의 2 가의 환형기는, 일반식 (Ⅰ) 중의 2 가의 환형기의 정의와 동일하다.

일반식 (Ⅱ) 중, L₂₂ 는, 일반식 (Ⅰ) 의 L₁₁ 의 정의와 동일하다.

L₂₂ 로 나타내는 2 가의 연결기의 예를 이하에 나타낸다. 여기서, 오른쪽이 일반식 (Ⅱ) 중의 2 가의 환형기에 결합하고, 왼쪽이 Q₁ 에 결합한다.

L-1: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 환형기-

L-2: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 환형기-CO-O-

L-3: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 환형기-O-CO-

L-4 : -2 가의 사슬형기-O-2 가의 환형기-CO-NR₇-

L-5: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-

L-6: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-CO-O-

L-7: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-O-CO-

L-8: -2 가의 사슬형기-O-CO-2 가의 환형기-

L-9: -2 가의 사슬형기-O-CO-2 가의 환형기-CO-O-

L-10: -2 가의 사슬형기-O-CO-2 가의 환형기-O-CO-

L-11: -2 가의 사슬형기-O-CO-2 가의 환형기-CO-NR₇-

L-12: -2 가의 사슬형기-O-CO-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-

L-13: -2 가의 사슬형기-O-CO-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-CO-O-

L-14: -2 가의 사슬형기-O-CO-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-O-CO-

L-15: -2 가의 사슬형기-CO-O-2 가의 환형기-

L-16: -2 가의 사슬형기-CO-O-2 가의 환형기-CO-O-

L-17: -2 가의 사슬형기-CO-O-2 가의 환형기-O-CO-

L-18: -2 가의 사슬형기-CO-O-2 가의 환형기-CO-NR₇-

L-19: -2 가의 사슬형기-CO-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-

L-20: -2 가의 사슬형기-CO-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-CO-O-

L-21: -2 가의 사슬형기-CO-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-O-CO-

L-22: -2 가의 사슬형기-O-CO-O-2 가의 환형기-

L-23: -2 가의 사슬형기-O-CO-O-2 가의 환형기-CO-O-

L-24: -2 가의 사슬형기-O-CO-O-2 가의 환형기-O-CO-

L-25: -2 가의 사슬형기-O-CO-O-2 가의 환형기-CO-NR₇-

L-26: -2 가의 사슬형기-O-CO-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-

L-27: -2 가의 사슬형기-O-CO-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-CO-O-

L-28: -2 가의 사슬형기-O-CO-O-2 가의 환형기-2 가의 사슬형기-O-CO-

L-29: -2 가의 사슬형기-

L-30: -2 가의 사슬형기-O-

L-31: -2 가의 사슬형기-CO-O-

L-32: -2 가의 사슬형기-O-CO-

L-33: -2 가의 사슬형기-CO-NR₇-

L-34: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 사슬형기-

L-35: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 사슬형기-O-

L-36: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 사슬형기-CO-O-

L-37: -2 가의 사슬형기-O-2 가의 사슬형기-O-CO-

상기 중, L-2, L-3, L-9, L-10, L-16, L-17, L-23, L-24, L-30, L-31, L-32, L-35, L-36, L-37 이 바람직하다.

R₁, R₂, R₃ 은 각각 독립적으로 하기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 것이 가장 바람직하다.

일반식 (Ⅲ)

[화학식 17]

일반식 (Ⅲ) 중, * 은 일반식 (D-2) 중의 H₁, H₂ 또는 H₃ 에 결합하는 위치를 나타낸다.

R₄ 는 각각 독립적으로 할로겐원자 (바람직하게는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 탄소원자수 1～8 의 알킬기, 탄소원자수 1～8 의 알킬옥시기, 탄소원자수 2～8 의 아실기, 탄소원자수 2～8 의 아실옥시기, 탄소원자수 2～8 의 알콕시카르보닐기, 니트로기, 시아노기를 나타낸다. 바람직하게는, 할로겐원자, 탄소원자수 1～3 의 알킬기, 탄소원자수 1～3 의 알킬옥시기, 탄소원자수 2～4 의 아실기, 탄소원자수 2～4 의 아실옥시기, 탄소원자수 2～4 의 알콕시카르보닐기, 시아노기이다.

l 은 0～4 의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0 또는 1 이고, 가장 바람직하게는 0 이다. l 이 2 이상인 경우, 복수의 R₄ 로 나타내는 기는 각각 달라도 된다.

L₆ 은 **-O-, **-CO-O-, **-O-CO-, **-O-CO-O-, 또는 **-CH₂- 를 나타내고, ** 는 일반식 (Ⅲ) 중의 벤젠환에 결합하는 위치를 나타낸다.

R₅ 는 수소원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기를 나타내고, 보다 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기이고, 가장 바람직하게는 수소원자이다.

m 은 2 내지 16 의 정수를 나타내고, 바람직하게는 2 내지 12 의 정수이다.

R₆ 은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, 바람직하게는 수소원자이다.

본 발명에서 사용하는 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물로는, 하기 일반식 (Ⅳ) 로 나타내는 화합물이 가장 바람직하다.

일반식 (Ⅳ)

[화학식 18]

일반식 (Ⅳ) 중, Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃, Y₂₁, Y₂₂, Y₂₃, Y₂₄, Y₂₅, Y₂₆ 은, 각각 독립적으로 메틴 또는 질소원자를 나타낸다.

Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃, Y₂₁, Y₂₂, Y₂₃, Y₂₄, Y₂₅, Y₂₆ 이 메틴인 경우에는, 메틴은 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기의 예는, 일반식 (D-2) 에 있어서의 Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 의 예와 동일하다.

일반식 (Ⅳ)중, X₁, X₂, X₃ 은, 각각 독립적으로 산소원자, 황원자, 메틸렌, 이미노를 나타낸다. X₁, X₂, X₃ 이, 메틸렌, 이미노인 경우에는, 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기로는, 상기 메틴의 치환기로서 예시한 것이 바람직하다. 이들 치환기는 추가로 치환되어 있어도 되고, 그 경우의 치환기도 메틴의 치환기가 가질 수 있는 치환기로서 예시한 것과 동일하다.

일반식 (Ⅳ) 중, L₁, L₂, L₃ 의 정의와 바람직한 예는, 일반식 (D-2) 와 동일하다.

일반식 (Ⅳ) 중, R₁, R₂, R₃ 의 정의와 바람직한 예는, 일반식 (D-2) 와 동일하다.

본 발명에 있어서는, 일반식 (Ⅳ) 로 나타내는 화합물 중에서도, R₁, R₂, R₃ 이 각각 독립적으로 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물이 바람직하다.

일반식 (Ⅳ) 로 나타내는 화합물이 발현하는 액정상으로는, 컬럼너상 또는 디스코틱 네마틱상이 바람직하고, 특히 디스코틱 네마틱상이 바람직하다. 액정상은, 30～300℃ 의 범위에서 발현하는 것이 바람직하고, 50～250℃ 의 범위에서 발현하는 것이 보다 바람직하다.

이하에, 일반식 (Ⅳ) 로 나타내는 화합물의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

[화학식 25]

[화학식 26]

[화학식 27]

[화학식 28]

[화학식 29]

[화학식 30]

[화학식 31]

[화학식 32]

[막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물을 함유하는 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물]

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물을 함유하는 본 발명의 액정성 조성물은, 20℃～300℃ 의 범위 내에서 2 축성 네마틱상을 발현하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 40℃～280℃ 이고, 가장 바람직하게는 60℃～250℃ 이다. 여기서 20℃～300℃ 의 범위 내에서 액정상을 발현한다는 것은, 액정 온도 범위가 20℃ 에 걸쳐 있는 경우 (구체적으로 예를 들어, 10℃～22℃) 나, 300℃ 에 걸쳐 있는 경우 (구체적으로 예를 들어, 298 ℃～310℃) 도 포함한다. 40℃～280℃ 와 60℃～250℃ 에 대해서도 동일하다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물을 함유하는 본 발명의 액정성 조성물에 있어서, 2 축성 네마틱상을 발현시키기 위한 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물의 혼합비는, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물의 각각의 분자 구조나 분자량에 따라 다르기 때문에 명확하게 정의할 수 없지만, 질량비로 (막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물)/(디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물)＝10～0.02 이 바람직하고, 5～0.05 가 더욱 바람직하고, 2～0.1 이 가장 바람직하다.

2 축성 네마틱상은, 1 축성의 액정상보다도 낮은 온도에서 발현하는 경우가 많다. 예를 들어, 1 축성의 네마틱상 (네마틱상이나 디스코틱 네마틱상) 을 강온 (降溫) 시킴으로써 2 축성 네마틱상으로 전이되는 경우가 많다. 다수의 경우, 임의의 혼합비 ((막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물)/(디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물)) 를 경계로, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물의 함유율이 조금 많아지면, 강온시에 네마틱상에서 2 축성 네마틱상으로의 전이가 일어난다. 또한 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물의 함유율이 조금 많아지면 디스코틱 네마틱상에서 2 축성 네마틱상으로의 전이가 일어난다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물을 함유하는 본 발명의 액정성 조성물에 있어서, 2 축성 네마틱상의 고온측에 1 축성의 네마틱상이 있는 경우, 2 축성 액정상의 (nx－nz)/(nx－ny) 값의 제어 가 가능하다 (nx, ny, nz 는, 액정상에 있어서 직교하는 3 방향의 굴절율을 나타낸다. 단, 가장 큰 굴절율을 nx, 가장 작은 굴절율을 nz 로 한다).

예를 들어, 네마틱상 ((nx－nz)/(nx－ny)＝1.0) 에서 강온해 가면, (nx－nz)/(nx－ny) 값은 갑자기 변화하는 것이 아니라, 온도에 따라 서서히 상승해가는 경향이 있다. 따라서, UV 조사에 의한 중합 등의 배향 고정시키는 온도를 선택함으로써 (nx－nz)/(nx－ny) 값을 제어할 수 있다. 네마틱상에서 2 축성 네마틱상으로 전이시킨 경우의 (nx－nz)/(nx－ny) 값의 제어 범위 폭은, 막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물의 분자 구조 등에 따라 변화하기 때문에 일률적으로는 정의할 수 없지만, 1.0 에 보다 가까운 범위가 제어하기 쉽다. 구체적으로는 1.0<(nx－nz)/(nx－ny)<10 의 범위가 제어하기 쉽다.

또한, 디스코틱 네마틱상에서 2 축성 네마틱상으로 전이시킨 경우에도 네마틱상에서 전이시킨 경우와 마찬가지로 (nx－nz)/(nx－ny) 값의 제어가 가능해지지만, 이 경우에는, 디스코틱 네마틱상의 (nx－nz)/(nx－ny) 값이 ∞(nx＝ny) 이기 때문에, 그 제어 범위 폭은 ∞ 에 보다 가까운 범위가 제어하기 쉽다. 구체적으로는 1.2<(nx－nz)/(nx－ny)<∞ 의 범위가 제어하기 쉽다.

액정상의 3 방향의 굴절율을 구하는 방법으로는, 예를 들어, 사카이에 의한 보고 (「자동 복굴절계를 이용한 필름의 복굴절 해석 방법」 플라스틱, Vol.51, No.3, 57(2000)) 을 참고할 수 있다.

막대형 액정을 발현하는 액정성 화합물과 디스코틱 액정을 발현하는 액정성 화합물을 함유하는 본 발명의 액정성 조성물이 2 축성 네마틱상을 발현하는 경우, 2 축성 네마틱상의 3 방향의 굴절율을 nx, ny, nz (nx＞ny＞nz) 로 하면, 각각의 값은 하기 수학식 (Ⅲ) 을 만족하는 것이 바람직하다.

수학식 (Ⅲ) 1.2

(nx－nz)/(nx－ny)

40

[광학 활성 화합물]

2 축성 네마틱상을 발현하는 액정 화합물에 광학 활성 화합물을 혼합함으로써, 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 것이 가능해진다. 키랄 2 축성 네마틱상은, 부제(不齊) 중심을 갖는 액정성 화합물을 사용하더라도 발현시킬 수 있다.

광학 활성 화합물로는 공지된 키랄제 (예를 들어, 액정 디바이스 핸드북, 제3장 4-3항, TN, STN 용 키랄제, 199페이지, 일본 학술진흥회 제142위원회 편, 1989 에 기재) 를 사용할 수 있다. 광학 활성 화합물은, 일반적으로 부제 탄소원자를 함유하지만, 부제 탄소원자를 함유하지 않은 축(軸)성 부제 화합물 또는 면(面)성 부제 화합물도 키랄제로서 사용할 수 있다. 축성 부제 화합물 또는 면성 부제 화합물의 예에는, 비나프틸, 헬리센, 파라시클로판 및 이들의 유도체가 포함된다. 광학 활성 화합물 (키랄제) 은, 중합성기를 가지고 있어도 된다.

광학 활성 화합물의 사용량은, 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정 화합물량의 0.01 내지 200몰% 인 것이 바람직하다.

[박막]

본 발명의 액정성 조성물로 형성되는 박막이 균일하게 배향된 상태란, 액정성 화합물이 균일하고 결함없이 배향된 모노도메인의 배향 상태를 가리킨다. 이러한 배향 상태를 실현하기 위해서는, 양호한 모노도메인성을 나타내는 액정상이 바람직하다. 모노도메인성이 나쁜 경우에는, 얻어지는 구조가 폴리도메인이 되어, 도메인끼리의 경계에 배향 결함이 생기고 광을 산란시키게 된다. 양호한 모노도메인성을 나타내면, 높은 광투과율을 갖기가 쉬워진다.

본 발명의 박막을 균일하게 배향된 박막으로서 얻기 위해서는, 액정성 화합물에 필요에 따라서 다른 첨가제를 첨가하여 액정성 조성물로 하고, 그 액정성 조성물을 도포한 후, 액정 상태로 균일하게 배향시킴으로써 얻을 수 있다. 박막 형성시에 액정성 화합물에 첨가할 수 있는 첨가제의 예로는, 후술하는 공기 계면 배향 제어제, 뭉침 방지제, 중합 개시제, 중합성 모노머 등을 들 수 있다.

본 발명의 박막은, 위상차판에서의 광학 이방성층으로 할 수 있다.

균일하게 배향된 상태를 실현하기 위해서는, 배향막을 형성하는 것이 바람직하다. 단, 디스코틱 액정성 화합물의 광축방향이 박막면의 법선방향과 일치하는 경우 (호메오트로픽 배향) 에 있어서는 반드시 배향막이 필요하지는 않다.

배향막은, 유기 화합물 (바람직하게는 폴리머) 의 러빙 처리, 무기 화합물의 사방증착, 마이크로 그루브를 갖는 층의 형성, 또는 랭뮤어ㆍ블로젯법 (LB 막) 에 의한 유기 화합물 (예, ω-트리코산산, 스테아릴산메틸) 의 누적과 같은 수단으로 형성할 수 있다. 그리고, 전기장의 부여, 자기장의 부여 또는 광 조사에 의해 배향 기능이 생기는 배향막도 알려져 있다.

본 발명의 액정성 조성물에 원하는 배향을 부여할 수 있는 것이면, 배향막으로는 어떠한 층도 상관없지만, 본 발명에서는 러빙 처리 또는, 광 조사에 의해 형 성되는 배향막이 바람직하다. 폴리머의 러빙 처리에 의해 형성되는 배향막이 특히 바람직하다. 러빙 처리는, 일반적으로는 폴리머층의 표면을 종이나 천에 의해 일정 방향으로 수회 문지름으로써 실시할 수 있지만, 특히 본 발명에서는 액정 편람 (마루젠(주)) 에 기재되어 있는 방법에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 배향막의 두께는, 0.01～10㎛ 인 것이 바람직하고, 0.05～3㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에서 배향 상태가 고정된 상태란, 그 배향이 유지된 상태가 가장 전형적이고 바람직한 태양이기는 하지만, 그것만으로 한정되지는 않고, 통상의 조건 하에서는 0℃～50℃ 가 바람직하고, 보다 가혹한 조건 하에서는 -30℃～70℃ 의 조건 하가 바람직하다. 이러한 온도 범위는, 고정된 액정성 조성물에, 유동성이 없고 또한 외장이나 외력에 의해 배향 형태에 변화를 일으키는 일 없이, 고정된 배향 형태를 안정적으로 계속해서 유지할 수 있는 상태를 가리키는 것이다. 또, 배향 상태가 최종적으로 고정되어 박막 (광학 이방성층) 이 형성되었을 때에는, 본 발명의 액정성 조성물은 액정성을 나타낼 필요가 없다. 예를 들어, 액정성 화합물로서 중합성기를 갖는 화합물을 사용하고 있기 때문에, 결과적으로 열, 광 등으로 반응에 의해 중합 또는 가교 반응이 진행되어 고분자량화하여, 액정성을 상실해도 된다.

본 발명의 액정성 조성물을 광학 이방성층의 형성에 사용하는 경우에는, 액정성 조성물에, 공기 계면 배향 제어제, 뭉침 방지제, 중합 개시제, 중합성 모노머 등의 첨가제를 함유해도 된다.

[공기 계면 배향 제어제]

액정성 조성물은, 공기 계면에서는 공기 계면의 틸트각으로 배향한다. 이 틸트각은 액정성 조성물에 함유되는 액정성 화합물의 종류나 첨가제의 종류 등에 따라 그 정도가 달라지기 때문에, 목적에 맞춰 공기 계면의 틸트각을 임의로 제어할 필요가 있다.

상기 틸트각의 제어에는, 예를 들어, 전기장이나 자기장과 같은 외장(外場)을 사용하거나 첨가제를 사용할 수 있고, 첨가제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 첨가제로는, 탄소원자수 6～40 의 치환 또는 무치환의 지방족기, 또는 탄소원자수 6～40 의 치환 또는 무치환의 지방족 치환 올리고실록사녹시기를 분자 내에 1 개 이상 갖는 화합물이 바람직하고, 분자 내에 2 개 이상 갖는 화합물이 더욱 바람직하다. 예를 들어, 공기 계면 배향 제어제로는, 일본 공개특허공보 2002-20363호에 기재된 소수성 배제 체적 효과 화합물을 사용할 수 있다.

공기 계면측의 배향 제어용 첨가제의 첨가량으로는, 본 발명의 액정성 조성물에 대하여, 0.001질량%～20질량% 가 바람직하고, 0.01질량%～10질량% 가 더욱 바람직하고, 0.1질량%～5질량% 가 가장 바람직하다.

[뭉침 방지제]

본 발명의 액정성 조성물에 첨가하여, 그 조성물의 도포시의 뭉침을 방지하기 위한 재료로는 일반적으로 고분자 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.

사용하는 폴리머로는, 본 발명의 액정성 조성물의 경사각 변화나 배향을 현저히 저해하지 않는 한, 특별히 제한되지 않는다.

폴리머의 예로는, 일본 공개특허공보 평8-95030호에 기재되어 있으며, 특히 바람직한 구체적 폴리머의 예로는 셀룰로오스에스테르류를 들 수 있다. 셀룰로오스에스테르의 예로는, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 히드록시프로필셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트부티레이트를 들 수 있다.

본 발명의 액정성 조성물의 배향을 저해하지 않도록 뭉침 방지 목적으로 사용되는 폴리머의 첨가량은, 본 발명의 액정성 조성물에 대하여 일반적으로 0.1～10질량% 의 범위에 있고, 0.1～8질량% 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 0.1～5질량% 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

[중합 개시제]

본 발명에서의 배향 상태의 고정화는, 예를 들어, 액정성 조성물을 한번 액정상 형성 온도까지 가열하고, 다음으로 그 배향 상태를 유지한 채로 냉각시킴으로써, 그 액정 상태에 있어서의 배향 형태를 손상시키지 않고 고정시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 액정성 조성물에 중합 개시제를 첨가한 조성물을 액정상 형성 온도까지 가열한 후, 중합시키고 냉각함으로써 액정 상태의 배향 상태를 고정시켜서 형성할 수 있다. 본 발명에서의 배향 상태의 고정화는, 후자의 중합 반응에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 중합 반응에는, 열중합 개시제를 사용하는 열중합 반응과 광중합 개시제를 사용하는 광중합 반응과 전자선 조사에 의한 중합 반응이 포함되지만, 열에 의해 지지체 등이 변형, 변질되는 것을 막기 위해서도 광중합 반응 또는 전자선 조사에 의한 중합 반응이 바람직하다.

광중합 개시제의 예에는,

-카르보닐 화합물 (미국 특허 2367661호, 동 2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인에테르 (미국 특허 2448828호 명세서 기재),

-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물 (미국 특허 2722512호 명세서 기재), 다핵 퀴논 화합물 (미국 특허 3046127호, 동 2951758호의 각 명세서 기재), 트리아릴이미다졸 이량체와 p-아미노페닐케톤의 조합 (미국 특허 3549367호 명세서 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물 (일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허 4239850호 명세서 기재) 및 옥사디아졸 화합물 (미국 특허 4212970호 명세서 기재) 가 포함된다.

광중합 개시제의 사용량은, 액정성 조성물 (광학 이방성층의 도포액) 의 고형분의 0.01～20질량% 인 것이 바람직하고, 0.5～5질량% 인 것이 더욱 바람직하다.

중합을 위한 광조사는 자외선을 사용하는 것이 바람직하다. 조사 에너지는, 10mJ～50J/㎠ 인 것이 바람직하고, 50mJ～800mJ/㎠ 인 것이 더욱 바람직하다. 광중합 반응을 촉진시키기 위해, 가열 조건하에서 광을 조사해도 된다. 또, 분위기의 산소 농도는 중합도에 관여하기 때문에, 공기 중에서 원하는 중합도에 도달하지 않는 경우에는, 질소 치환 등의 방법에 의해 산소 농도를 저하시키는 것이 바람직하다. 바람직한 산소 농도로는, 10% 이하가 바람직하고, 7% 이하가 더욱 바람직하고, 3% 이하가 가장 바람직하다.

[중합성 모노머]

본 발명의 액정성 조성물에는, 중합성의 모노머를 첨가해도 된다. 본 발명에서 사용할 수 있는 중합성 모노머로는, 본 발명의 화합물과 상용성을 갖고 액정성 조성물의 배향 저해를 현저히 야기하지 않은 한, 특별히 한정되지 않는다. 이들 중에서는 중합 활성인 에틸렌성 불포화기, 예를 들어 비닐기, 비닐옥시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기 등을 갖는 화합물이 바람직하게 사용된다. 상기 중합성 모노머의 첨가량은, 액정성 화합물에 대하여 일반적으로 0.5～50질량% 의 범위에 있고, 1～30질량% 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한 반응성 관능기수가 2 이상인 모노머를 사용하면, 배향막과 본 발명의 박막 (광학 이방성층) 사이의 밀착성을 높이는 효과를 기대할 수 있기 때문에, 특히 바람직하다.

[도포용제]

본 발명의 액정성 조성물의 조제에 사용하는 용매로는 유기용매가 바람직하게 사용된다. 유기용매의 예에는, 아미드 (예, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드 (예, 디메틸술폭시드), 헤테로환 화합물 (예, 피리딘), 탄화수소 (예, 톨루엔, 헥산), 알킬할라이드 (예, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르 (예, 아세트산메틸, 아세트산부틸), 케톤 (예, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논), 에테르 (예, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄) 가 포함된다. 알킬할라이드, 에스테르 및 케톤이 바람직하다. 2 종류 이상의 유기용매를 병용해도 된다.

[도포방식]

본 발명의 박막은, 상기 용매를 사용하여 본 발명의 액정성 조성물의 도포액을 조제하여 배향막 상에 도포하고, 본 발명의 액정성 조성물을 배향 처리함으로써 형성할 수 있다. 도포액은, 공지된 방법 (예를 들어, 와이어바 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, 다이 코팅법) 에 의 해 도포할 수 있다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않은 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.

[참고예]

[2 축성 네마틱상의 확인]

(D-8) 0.225g 과 (TO-3) 0.100g 을 CH₂Cl₂ 에 용해 후, 용매를 증발시켜 (BAmix-1) 을 얻었다. (BAmix-1) 은, 편광 현미경에서의 관찰로부터, 150℃ 에서부터 강온시킬 때에 100℃ 이하에서 네마틱상을 발현하는 것이 분명해졌다.

다음으로, 이 (BAmix-1) 을 5㎛ 의 셀 갭의 수평 배향셀 ((주)EHC 제조; KSRP-05/A107M1NSS(ZZ)) 에 110℃ 에서 주입한 후 100℃ 로 냉각하면, 네마틱상으로 전이되고 호메오트로픽 배향하여 어두운 시야가 되었다. 다시 80℃ 까지 온도를 낮추면, 액정의 전이가 일어나 2 축성 네마틱상으로 전이하였다. 80℃ 의 상태로 3 분간 유지하고, 리타데이션의 각도 의존성을 측정하여 (nx－nz)/(nx－ny) 를 구한 결과, 4.0 이었다.

[실시예 1]

[키랄 2 축성 네마틱상의 확인]

(D-8) 0.225g, (TO-3) 0.100g 및 하기 광학 활성 화합물 0.01g 을 CH₂Cl₂ 에 용해 후, 용매를 증발시켜 (BAmix-2) 를 얻었다. (BAmix-2) 는, 편광 현미경에서의 관찰로부터, 150℃ 에서부터 강온시킬 때에 80℃ 이하에서 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 것이 분명해졌다.

[화학식 33]

중합성 광학 활성 화합물

[실시예 2]

[균일하게 배향된 박막]

하기 변성 폴리비닐알코올과 글루탈알데히드 (변성 폴리비닐알코올의 5질량%) 를, 메탄올/물의 혼합 용매 (용적비＝20/80) 에 용해하여 5질량% 의 용액을 조제하였다.

[화학식 34]

이 용액을, 유리 기반 상에 도포하고, 100℃ 의 온풍으로 120 초간 건조시킨 후, 러빙 처리하여 배향막을 형성하였다. 얻어진 배향막의 막두께는 0.5㎛ 였다.

상기에서 제작한 러빙한 배향막 상에, 하기 조성을 갖는 액정성 조성물 도포액을 스핀 코터를 사용하여 도포하였다.

(액정성 조성물 도포액)

상기 액정성 조성물 (BAmix-2) 100질량부

광중합 개시제

(이르가큐어 907, 일본 치바가이기(주) 제조) 2.0질량부

하기 공기 계면 배향 제어제 V-(1) 0.2질량부

클로로포름 700질량부

[화학식 35]

공기 계면 배향 제어제 V-(1)

상기의 광학 이방성층을 도포한 유리 기반을 130℃ 의 항온조 중에 넣고 120℃ 까지 가열하고, 그 후, 80℃ 까지 냉각하여, 그 온도로 2 분간 유지시킨다. 다음으로 산소 농도 2% 의 80℃ 항온조에 넣고, 5 분후에 600mJ 의 자외선을 조사하여 배향 상태를 고정하였다. 얻어진 박막을 편광 현미경으로 관찰하면 균일하게 배향되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 3]

[D-8 의 합성]

하기 도식에 따라서 D-8 을 합성하였다.

[화학식 36]

문헌에 기재된 방법 (Kim, Bong Gi 외의 보고, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 2001년, 370권, 391페이지) 에 따라서 합성한 (D-3) 5.0g 을 CH₂Cl₂ 100㎖ 에 용해시키고, 3브롬화붕소 (1.0M CH₂Cl₂ 용액) 75㎖ 를 첨가하였다. 40℃ 에서 12 시간 교반 후, 반응액에 물을 첨가하고, 석출된 결정을 여과에 의해 여과 채취하였다. 이 결정을 건조시킴으로써 트리히드록시체를 3.0g 얻었다.

3-브로모-1-프로판올 5g 을 디메틸아세트아미드 20㎖ 에 용해 후, 아크릴로 일클로라이드 3.8㎖ 를 반응 온도 40℃ 이하에서 적하하였다. 1 시간 교반 후, 물 200㎖ 를 첨가하여 아세트산에틸/헥산으로 추출하였다. 분액 후, 유기층을 증류 제거하고, 상기 트리히드록시체 0.5g, 탄산칼륨 2.0g 및 디메틸포름아미드를 첨가하여, 100℃ 에서 10 시간 교반하였다.

반응액에 물을 첨가하여, CH₂Cl₂ 로 추출한 후, 유기층을 농축시키고, 칼럼 크로마토그래피를 사용하여 정제함으로써, D-8 의 백색 결정 0.8g 을 얻었다. 얻어진 D-8 의 ¹H-NMR 스펙트럼은 다음과 같다.

¹H-NMR (용매: CDCl₃, 기준: 테트라메틸실란) δ(ppm):

2.15-2.30 (6H, m)

4.18 (6H, t)

4.43 (6H, t)

5.86 (3H, d)

6.16 (3H, dd)

6.45 (3H, d)

7.08 (6H, d)

8.16 (6H, d)

9.02 (3H, s)

얻어진 D-8 의 상전이 온도를 편광 현미경에 의한 텍스쳐 관찰에 의해 관찰 한 결과, 온도를 점차 올려서 125℃ 부근의 결정상에서 디스코틱 네마틱상으로 전이되고, 149℃ 를 초과하면 등방성 액체상으로 전이되었다. 즉, D-8 은 125℃ 에서 149℃ 사이에서 디스코틱 네마틱상을 나타내는 것을 알 수 있었다.

[실시예 4]

[TO-3 의 합성]

하기 도식에 따라서 TO-3 을 합성하였다.

[화학식 37]

(m-4A 의 합성)

브로모하이드로퀴논 25.0g 을 피리딘 (Py) 70㎖ 에 용해시키고, 반응 온도 50℃ 이하에서 무수 아세트산 (Ac₂O) 37㎖ 를 적하하였다. 3 시간 교반 후, 반응액에 물을 첨가하고 아세트산에틸로 추출하였다. 얻어진 유기층을 포화 중조수, 희염산, 물, 포화 식염수로 세정한 후, 용매를 감압 증류 제거하였다. 헥 산으로 결정화시켜, m-4A 의 결정 32.2g 을 얻었다

(m-4B 의 합성)

m-4A 32.2g, 트리메틸실릴 (TMS) 아세틸렌 17.4g, 트리페닐포스핀 0.5g, 비스(트리페닐포스핀)팔라듐 (Ⅱ) 디클로라이드 0.25g 및 요오드화구리 (Ⅰ) 80㎎ 을 트리에틸아민 200㎖ 에 용해시키고, 질소 분위기 하에서 10 시간 환류하였다. 냉각 후, 석출된 트리에틸아민염산염을 여과 분리하여, 유기층을 감압 증류 제거하였다. 얻어진 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, m-4B 의 결정 32.0g 을 얻었다.

(m-4C 의 합성)

m-4B 32.0g 을 테트라히드로푸란 200㎖ 에 용해하고, 테트라부틸암모늄플루오라이드 (TBAF) 의 테트라히드로푸란 용액 (1.0M 용액) 을 120㎖ 첨가하고, 실온에서 30 분간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하고, 아세트산에틸로 추출 후, 포화 식염수로 세정하였다. 유기층을 감압 농축한 후, 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, m-4C 의 결정 20.5g 을 얻었다.

(TO-3A의 합성)

2,3-디시아노하이드로퀴논 20.4g 을 t-부탄올 150㎖ 에 용해시키고, NBS (N-브로모숙신이미드) 22.6g 을 첨가 후, 실온에서 4 시간 교반하였다. 반응액을 물 1ℓ 에 첨가하여, 석출된 결정을 여과 후, 여과액에 농염산을 첨가하고 아세트산에틸로 추출하였다. 유기층을 감압 농축 후, 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, TO-3A 8.5g 을 얻었다.

(TO-3B 의 합성)

TO-3A 8.0g 을 테트라히드로푸란 50㎖ 에 용해시키고, 피리딘 (Py) 25㎖ 와 무수 아세트산 (Ac₂O) 20㎖ 를 적하하였다. 12 시간 교반 후, 반응액을 물 1ℓ 에 첨가하여, 석출된 결정을 여과 분리하고 건조시켰다. 얻어진 결정을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, TO-3B 9.7g 을 얻었다.

(TO-3C 의 합성)

TO-3B 3.0g, 실시예 4 에 따라서 얻어진 m-4C 2.43g, 트리페닐포스핀 60㎎, 비스(트리페닐포스핀)팔라듐 (Ⅱ) 디클로라이드 30㎎ 및 요오드화구리 (Ⅰ) 10㎎ 을 트리에틸아민 100㎖ 에 용해시키고, 질소 분위기 하, 60℃ 에서 5 시간 가열하였다. 냉각 후, 반응액에 메탄올을 첨가하여, 석출된 결정을 여과 분리하고 건조시켰다. 얻어진 결정을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, TO-3C 1.7g 을 얻었다.

(TO-3D 의 합성)

TO-3C 1.7g 을 테트라히드로푸란 40㎖ 에 용해시키고, 질소 버블링 하에서 나트륨메톡시드 (28% 메탄올 용액) 5㎖ 와 메탄올 20㎖ 를 첨가하였다. 실온에서 30 분 교반 후, 희염산을 첨가하여 아세트산에틸로 추출하였다. 얻어진 유기층을 감압 증류 제거하여, TO-3D 1.0g 을 얻었다.

(TO-3 의 합성)

메탄술포닐클로라이드 0.43g 을 테트라히드로푸란 10㎖ 에 용해시켜 0℃ 로 냉각하였다. 이 용액에 4-(4-아크릴로일옥시부틸옥시)벤조산 1.0g, 디이소프로필에틸아민 0.51g 의 테트라히드로푸란 10㎖ 용액을 적하하였다. 0℃ 에서 1 시간 교반 후, 디이소프로필에틸아민 0.51g, 4-디메틸아미노피리딘 0.02g 을 첨가하고, 이어서 TO-3D 0.14g 의 테트라히드로푸란 10㎖ 용액을 첨가하였다. 실온에서 12 시간 교반 후, 반응액에 물을 첨가하여 CH₂Cl₂ 로 추출하였다. 감압 농축 후, 칼럼 크로마토그래피를 사용하여 정제하여, TO-3 의 백색 결정 0.32g 을 얻었다. 얻어진 TO-3 의 NMR 스펙트럼은 다음과 같다.

¹H-NMR (용매: CDCl₃, 기준: 테트라메틸실란) δ(ppm):

1.70-1.90 (8H, m)

1.90-2.00 (8H, m)

3.90-4.00 (4H, m)

4.08-4.18 (4H, m)

4.19-4.30 (8H, m)

5.80-5.90 (4H, m)

6.07-6.20 (4H, m)

6.36-6.48 (4H, m)

6.90-7.05 (9H, m)

7.25 (1H, dd)

7.32 (1H, d)

7.47 (1H, d)

8.06-8.20 (8H, m)

얻어진 TO-3 의 상전이 온도를 편광 현미경에 의한 텍스쳐 관찰에 의해 관찰한 결과, 온도를 점차 올려서 122℃ 부근의 결정상에서 네마틱상으로 전이되고, 195℃ 를 초과하면 등방성 액체상으로 전이되었다. 즉, TO-3 은 122℃ 에서 195℃ 사이에서 네마틱 액정상을 나타내는 것을 알 수 있었다.

본 발명에 의하면, 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물을 제공할 수 있다. 그리고, 키랄 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 조성물을 사용한 박막을 제공할 수 있다.

Claims (7)

1 종 이상의 2 축성 네마틱상을 발현하는 액정성 화합물과 광학 활성 화합물을 함유하는, 액정성 조성물로서,

상기 액정성 화합물이 하기 일반식 (D-2) 로 나타나는 액정성 조성물:

일반식 (D-2)

[식 중, Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 은, 각각 독립적으로 메틴 또는 질소원자를 나타내고, Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 이 메틴인 경우에는, 메틴은 탄소수 1 내지 12 의 알킬기, 탄소수 1 내지 12 의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12 의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2 내지 12 의 아실옥시기, 할로겐원자 및 시아노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수 있고;

L₁, L₂, L₃ 은, 각각 독립적으로 단일결합 또는 -O-, -S-, -C(＝O)-, -NR₇-, -CH＝CH-, -C≡C-, 2 가의 환형기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기를 나타내고, 여기서 R₇ 은 탄소원자수가 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소원자이고;

H₁, H₂, H₃ 은, 각각 독립적으로 2 가의 5 원-헤테로환형기이고, 여기서 헤테로원자는 산소원자, 질소원자, 황원자, 붕소원자 또는 인원자이고, 상기 2 가의 5 원-헤테로환형기는 1 개 이상의 L₁, L₂, L₃ 또는 R₁, R₂, R₃ 으로 치환가능한 메틴을 가질 수 있고, Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃ 과 동일한 치환기로 치환될 수 있고;

R₁, R₂, R₃ 은 각각 독립적으로 하기 일반식 (Ⅰ) 로 나타냄

일반식 (Ⅰ) *-L₁₁-Q

(식 중, * 은 일반식 (D-2) 중의 H₁, H₂ 또는 H₃ 에 결합하는 위치를 나타내고, Q 는 중합성기임)].

삭제

삭제

삭제

삭제

제 1 항에 기재된 액정성 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 박막.

제 6 항에 있어서,

상기 액정성 조성물에 있어서 액정성 화합물의 배향 상태가 고정화된 것을 특징으로 하는 박막.