KR101540139B1 - 반응성 메소젠 화합물 및 혼합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 반응성 메소젠성 화합물(RM); 이를 포함하는 중합성 액정(LC) 혼합물 및 중합체; 및 상기 화합물, 혼합물 및 중합체의, 광학, 전광, 전자, 반도체 또는 발광 부품 또는 장치에서의 용도, 장식, 보안 또는 화장품 제품에서의 용도, 특히 높은 광학 분산도를 갖는 중합체 필름에 사용하기 위한 용도에 관한 것이다.

Description

반응성 메소젠 화합물 및 혼합물{REACTIVE MESOGENIC COMPOUNDS AND MIXTURES}
본 발명은 신규한 반응성 메소젠성 화합물(RM); 이를 포함하는 중합성 액정(LC) 혼합물; 이로부터 수득된 중합체 필름; 및 상기 화합물, 혼합물 및 중합체 필름의, 광학, 전광, 전자, 반도체 또는 발광 부품 또는 장치에서의 용도, 장식, 보안 또는 화장품 제품에서의 용도, 특히 높은 광학 분산도를 갖는 중합체 필름에 사용하기 위한 용도에 관한 것이다.
반응성 메소젠(RM)은 동일 반응계 중합 공정을 통해, 예를 들어 광학 또는 전광 장치(예컨대, LC 디스플레이)의 부품으로서 사용하기 위한 광학 필름(예컨대, 보상, 위상차 또는 편광 필름)을 제조하는 데 사용될 수 있다. 상기 필름의 광학 특성은 많은 다양한 인자, 예를 들어 혼합물 배합 또는 기재 특성에 의해 제어될 수 있다. 상기 필름의 광학 특성은 또한, 상기 혼합물의 복굴절률을 변화시킴으로써 제어될 수 있다. 이는, 특정 각도에서 제시된 위상차를 위해 필요한 두께뿐만 아니라 복굴절 분산도의 제어를 결정한다. 고 복굴절 물질은 또한 높은 복굴절 분산도를 제공하며, 저 복굴절 물질은 낮은 복굴절 분산도를 제공한다.
현재까지 개시된 RM 물질 및 혼합물을 사용하여 달성되는 것보다 더 높은 광학 분산도를 갖는 이방성 중합체 필름을 제조하는 것이 필요하다. 특히, 예외적으로 높은 복굴절 분산도를 가질 수 있는 "네거티브 C" 필름의 광학 특성을 갖는 이방성 중합체 필름에 대한 요구가 존재한다.
RM 필름의 분산력은 많은 방법으로 정의될 수 있지만, 하나의 통상적인 방법은 450 nm에서의 광학 위상차를 측정하고, 이를 550 nm에서 측정된 광학 위상차로 나누는 것이다(R450/R550). 네거티브 C 플레이트의 광학 특성을 갖는 중합체 필름의 경우, 축상(on-axis) 위상차는 실질적으로 0이며, 측정 각이 수직에서 벗어남에 따라 상기 필름의 위상차는 점점 더 음의 값이 된다. 네거티브 C 필름의 분산력은 측정 각에 따라 약간 달라지며, 일반적으로 각도가 증가할수록 감소한다. 도 1은, 수직으로부터 40°기울어진 각도에서 측정된, 파장에 대한 위상차의 전형적인 플롯을 도시한 것이며, 이 경우는, 시판되는 반응성 메소젠 혼합물 RMM482(메르크 카게아아(Merck KgaA), 독일 다름스타트)로부터 제조된 중합된 네거티브 C 필름에 대한 것이다. 이 필름의 광학 분산도(R450/R550)는 1.081이다.
위상차 분산도의 기원은, 이방성 필름에서 이방성 물질의 2개의 굴절률(ne 및 no; 이때, ne는 분자 장축에 평행한 방향에서의 "이상(extraordinary) 굴절률"이고, no는 분자 장축에 수직인 방향에서의 "정상(ordinary) 굴절률"임)이 파장에 따라 다른 속도로 변하고, ne는 no에 비해, 가시광 파장 스펙트럼의 청색 말단 쪽으로 더 빠르게 변한다는 사실에 기인한다. 높은 위상차 분산도를 갖는 물질을 제조하는 하나의 방법은, 대개 no 분산도는 변화 없이 유지되면서 증가된 ne 분산도를 갖는 분자를 설계하는 것이다. 코팅가능한 네거티브 C RM 필름의 광학은 국제 특허 공개 제 WO 2004/013666 A1 호에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은, 중합성 물질, 특히 시판되는 RM 물질에서 발견되는 것보다 더 높은 ne를 갖도록 설계되고 광학 이방성 중합체 필름(특히, 현재 입수가능한 RM 혼합물로부터 제조된 필름에 비해 더 높은 위상차 분산도를 갖는 네거티브 C 필름)으로 가공될 수 있는 RM 및 이의 혼합물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 전분가가 입수할 수 있는 RM 물질의 풀을 연장하는 것이다. 다른 목적들은 하기 설명으로부터 전문가들에게 즉시 자명하다.
본 발명에서 청구되는 바와 같은 반응성 메소젠성 화합물 및 혼합물을 제공함으로써 상기 목적이 달성될 수 있음이 밝혀졌다.
특히, 톨란 기 및 말단 -NCS 기를 사용함으로써, 높은 광학 분산도를 갖는 중합성 LC 혼합물 및 중합체 필름을 제공할 수 있음이 밝혀졌다.
미국 특허 제 5,332,522 호는, 측쇄에 키랄 및 비키랄 메소젠성 기를 포함하는 키랄 네마틱 공중합체를 개시하고 있으며, 여기서 비키랄 메소젠성 측쇄는 또한 톨란 기 및 말단 NCS 기를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 문헌은 본 발명에 따른 RM, 또는 높은 광학 분산도를 갖는 중합성 MC 물질 또는 광학 필름에서의 이의 용도를 개시하거나 암시하고 있지 않다.
발명의 요약
본 발명은 하기 일반식 I의 화합물(아이소티오시아네이트 RM)에 관한 것이다:
Figure 112010051363261-pct00001
상기 식에서,
P는 중합성 기이고,
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
A1은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환된, 탄소환형, 헤테로환형, 방향족 또는 헤테로방향족 기로부터 선택되고,
A2 및 A3은 서로 독립적으로, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환되고 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있는, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌-2,6-다이일이고,
Z1은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -CR0R00- 또는 단일 결합으로부터 선택되고,
L은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)OR0, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 아릴 또는 헤테로아릴, 및 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로, F 또는 Cl로 대체되고, X는 할로겐이고,
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타내고,
R0 및 R00는 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
이때 m이 0인 경우, A2 및 A3 중 하나 또는 둘 다는, L로 적어도 일치환된 1,4-페닐렌, 또는 임의적으로 치환된 나프탈렌-2,6-다이일을 나타낸다.
본 발명은 또한, 일반식 I의 화합물 하나 이상을 포함하는 LC 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 일반식 I의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게는, 임의적으로, 중합성 및/또는 메소젠성 또는 액정인 추가적인 화합물을 임의적으로 포함하는 중합성 물질, 바람직하게는 중합성 LC 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 높은 광학 분산도를 갖는 광학 필름에서의, 상기 및 하기에 기술되는 바와 같은 화합물, 물질 및 중합체의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 전광 디스플레이, LCD, 광학 필름, 편광자, 보상기, 빔 스플리터, 반사 필름, 배향 층, 칼라 필터, 홀로그래픽 부재, 고온 스탬핑 포일, 착색된 이미지, 장식용 또는 보안 마킹, LC 안료, 접착제, 화장품, 비선형 광학 장치, 광학 정보 저장 장치, 전자 장치, 유기 반도체, 전계 효과 트랜지스터(FET), 집적 회로(IC)의 부품, 박막 트랜지스터(TFT), 라디오 주파수 식별(RFID) 택(tag), 유기 발광 다이오드(OLED), 전기발광 디스플레이, 조명 장치, 광전 장치, 센서 장치, 전극 물질, 광전도체, 전자사진 기록 장치, 레이저 발생(lasing) 물질 또는 장치에서의, 상기 및 하기에 기술되는 바와 같은 화합물, 물질 및 중합체의 용도에 관한 것이다.
도 1은, 선행 기술의 반응성 메소젠 혼합물로부터 제조된 중합된 필름에 대한, 복굴절률 대 파장의 플롯을 도시한 것이다.
도 2 내지 8 및 10은 각각, 실시예 2 내지 9에 따른 중합체 필름의 위상차 프로파일(위상차 대 시야각)을 도시한 것이다.
도 9는, 실시예 7 및 8의 중합체 필름에 대한, 550 nm에서의 표준화된 위상차를 도시한 것이다.
용어 및 정의
"액정 또는 메소젠성 화합물"이라는 용어는, 칼라미틱(막대형 또는 보드/라스(lath)형) 또는 디스코틱(디스크형) 메소젠성 기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미한다.
"칼라미틱 화합물" 또는 "칼라미틱 기"라는 용어는, 막대형 또는 보드/라스형 화합물 또는 기를 의미한다.
"메소젠성 기"라는 용어는, 액정(LC) 상 거동을 유도할 수 있는 능력을 갖는 기를 의미한다. 메소젠성 기를 포함하는 화합물 자체가 LC 상 거동을 나타낼 필요는 없다. 또한, 다른 화합물과의 혼합물 중에서만 LC 상 거동을 나타내거나, 메소젠성 화합물들 또는 이들의 혼합물이 중합되는 경우에 LC 상 거동을 나타낼 수도 있다. 단순함을 위해, "액정"이라는 용어는, 이후 메소젠성 물질 및 LC 물질 모두에 대해 사용된다. 이러한 정의에 대한 개요는 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]을 참조한다.
"스페이서" 또는 "스페이서 기"(하기에서 "Sp"로도 지칭됨)라는 용어는 또한, 당업자에게 공지되어 있으며, 문헌(예컨대, 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368] 참조)에 기술되어 있다. 달리 지시되지 않는 한, 상기 및 하기의 "스페이서" 또는 "스페이서 기"라는 용어는, 중합성 메소젠성 화합물("RM")에서 메소젠성 기와 중합성 기를 연결하는 가요성 유기 기를 지칭한다.
칼라미틱 메소젠성 기는 일반적으로, 서로 직접 연결되거나 또는 연결 기를 통해 연결된 방향족 또는 비방향족 환형 기 하나 이상으로 이루어진 메소젠성 코어를 포함하며, 임의적으로, 상기 메소젠성 코어의 말단에 부착된 말단 기를 포함하고, 임의적으로, 상기 메소젠성 코어의 장측(long side)에 부착된 하나 이상의 측면 기를 포함하며, 이때 상기 말단 기 및 상기 측면 기는 일반적으로, 예컨대 카빌 또는 하이드로카빌 기, 극성 기(예컨대, 할로겐, 나이트로, 하이드록시 등) 또는 중합성 기로부터 선택된다.
"반응성 메소젠(RM)"이라는 용어는, 중합성 메소젠 또는 액정 화합물을 의미한다.
또한, 하나의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물은 "단일반응성" 화합물로서 지칭되며, 2개의 중합성 기를 갖는 화합물은 "이반응성" 화합물로서 지칭되고, 2개보다 많은 중합성 기를 갖는 화합물을 "다중반응성" 화합물로서 지칭된다. 또한, 중합성 기를 갖지 않는 화합물은 "비-반응성" 화합물로서 지칭된다.
"필름"이라는 용어는, 기계적 안정성을 갖는 강성 또는 가요성, 자가-지지형 또는 자립형 필름뿐만 아니라, 지지하는 기재 상의 또는 2개의 기재들 사이의 코팅 또는 층도 포함한다.
"카빌 기"라는 용어는, 임의의 비-탄소 원자가 없는 하나 이상의 탄소 원자(예컨대, -C≡C-)를 포함하거나, 또는 임의적으로, 하나 이상의 비-탄소 원자, 예를 들어 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge과 결합된 하나 이상의 탄소 원자(예컨대, 카보닐 등)를 포함하는 임의의 1가 또는 다가 유기 라디칼 잔부를 의미한다. "하이드로카빌 기"라는 용어는, 추가적으로 하나 이상의 H 원자를 함유하고, 임의적으로 하나 이상의 헤테로 원자(예컨대, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge)를 함유하는 카빌 기를 지칭한다. 탄소수 3 이상의 쇄를 포함하는 카빌 또는 하이드로카빌 기는 또한 선형, 분지형 및/또는 환형(예컨대, 스파이로 및/또는 융합된 고리)일 수 있다.
주어진 파장에서 액정 또는 복굴절성 물질의 "광학 위상차(optical retardation)" R(λ)(nm)는, 하기 수학식 1에 따라, 상기 파장(λ)에서의 복굴절률 Δn(λ) 및 층 두께 d(nm)의 산물로서 정의된다.
[수학식 1]
R(λ)=Δn(λ)·d
광학 위상차 R은, S-편광된 광 및 P-편광된 광이 복굴절성 물질을 통과하는 경우 이동한 광학 경로 길이(nm)의 차를 나타낸다. "축상(on-axis)" 위상차란, 샘플 표면에 수직으로 입사한 경우의 위상차를 의미한다.
"양의 (광학) 분산도"라는 용어는, "정상적인(normal)" 복굴절 분산도를 나타내는 복굴절성 또는 액정 물질 또는 층을 지칭하며, 이때, 복굴절률(Δn)의 크기는 파장(λ)이 증가함에 따라 감소한다(즉, │Δn(450)│>│Δn(550)│, 또는 Δn(450)/Δn(550)>1), 이때 Δn(450) 및 Δn(550)은 각각, 450 nm 및 550 nm의 파장에서 측정된, 물질의 복굴절률임). 반대로, "음의 (광학) 분산도"란, │Δn(450)│<│Δn(550)│, 또는 Δn(450)/Δn(550)<1인 물질 또는 층을 의미한다. 예를 들어, 문헌[A. Uchiyama, T. Yatabe "Control of Wavelength Dispersion of Birefringence for Oriented Copolycarbonate Films Containing Positive and Negative Birefringent Units". J. Appl. Phys. Vol. 42, pp. 6941-6945 (2003)]을 참조한다.
주어진 파장에서의 광학 위상차는, 상기 수학식 1[R(λ)=Δn(λ)·d]에 기술된 바와 같이 복굴절률과 층 두께의 산물로서 정의되기 때문에, 상기 광학 분산도는, Δn(450)/Δn(550) 비에 의한 "복굴절 분산도" 또는 R(450)/R(550)에 의한 "위상차 분산도"로서 표현될 수 있으며, 이때 R(450) 및 R(550)은 각각, 450 nm 및 550 nm의 파장에서 측정된, 물질의 위상차이다. 층 두께 d는 파장에 따라 변하지 않기 때문에, R(450)/R(550)은 Δn(450)/Δn(550)과 동일하다. 따라서, 정상 또는 양의 분산도를 갖는 물질 또는 층은 R(450)/R(550)>1 또는 │R(450)│>│R(550)│이다.
본 발명에서, 달리 언급되지 않는 한, "광학 분산도"란, 위상차 분산도, 즉, R(450)/R(550) 비이다.
물질의 위상차(R(λ))는 분광 타원편광계, 예를 들어 제이. 에이. 울람 캄파니(J. A. Woollam Co.)에서 제조된 M2000 분광 타원편광계를 사용하여 측정될 수 있다. 이 장비는, 복굴절성 샘플의 광학 위상차(nm)를 측정할 수 있다(예를 들어, 전형적으로 370 nm 내지 2000 nm 범위의 파장에 대한 쿼츠(Quartz)). 이러한 데이터로부터, 물질의 분산도(R(450)/R(550) 또는 Δn(450)/Δn(550))를 계산할 수 있다.
이러한 측정을 수행하는 방법은, 문헌[National Physics Laboratory (London, UK) by N. Singh in October 2006 and entitled "Spectroscopic Ellipsometry, Part 1 -Theory and Fundamentals, Part 2 - Practical Examples and Part 3 - measurements"]에 제시되어 있다. 문헌[Retardation Measurement (RetMeas) Manual (2002) and Guide to WVASE (2002) (Woollam Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer) published by J. A. Woollam Co. lnc (Lincoln, NE, USA)]에 기술된 측정 절차에 따랐다. 달리 언급하지 않는 한, 본 발명에 기술된 물질, 필름 및 장치의 위상차를 결정하는 데 상기 방법을 이용하였다.
본 발명의 목적을 위해, 달리 언급하지 않는 한, 분산도 측정은 +/-40°의 각도에서 수행된다.
"C 플레이트"라는 용어는, 층의 평면에 수직인 이상 축을 갖는 일축 복굴절성 물질을 이용하는 광학 위상차판을 지칭한다. 균일한 방향을 갖는 광학적 일축 볼굴절성 액정 물질을 포함하는 C-플레이트에서, 상기 필름의 광학 축은 상기 이상 축의 방향으로 제시된다. 양의 복굴절률을 갖는 광학적 일축 복굴절성 물질을 포함하는 C-플레이트는 또한, "+ C 플레이트" 또는 "포지티브 C 플레이트"로도 지칭된다. 음의 복굴절률을 갖는 광학적 일축 복굴절성 물질의 필름을 포함하는 C 플레이트는 또한, "- C 플레이트" 또는 "네거티브 C 플레이트"로도 지칭된다.
발명의 구체적인 설명
A2가, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 각각 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일이고,
A3이, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 각각 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일이고,
A1이, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 각각 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일이고,
Z1이 -COO-, -OCO-, -C≡C- 또는 단일 결합이고, 매우 바람직하게는 -COO- 또는 -C≡C-이고,
m이 0이고,
m이 1인,
일반식 I의 화합물이 특히 바람직하다
매우 바람직하게, 일반식 I의 화합물은 하기 하위일반식 Ia 내지 Ip로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00002
Figure 112010051363261-pct00003
Figure 112010051363261-pct00004
상기 식에서,
P, Sp 및 L은 상기 제시된 의미를 갖고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
s는 0, 1, 2 또는 3이다.
일반식 I의 화합물은, 그 자체로 공지되고 문헌 및 유기 화학의 표준 작업, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기술된 방법에 따라, 또는 이와 유사하게 합성될 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 화합물은 하기 반응식 1에 도시된 방법에 따라 또는 이와 유사하게 제조된다.
[반응식 1]
Figure 112010051363261-pct00005
Figure 112010051363261-pct00006
2-요오도-6-메톡시-나프탈렌(1.1)은, 2-브로모-6-메톡시-나프탈렌(1.1)을 BuLi 및 요오드로 처리함으로써 제조된다. 상기 물질을 BBr3로 탈메틸화시키면, 2-요오도-6-하이드록시-나프탈렌(1.3)이 수득된다. MEK 중의 3-브로모프로판올과 탄산칼륨의 반응은 에터(1.4)를 제공한다. 상기 에터와 3-클로로프로피온일 클로라이드 및 트라이에틸아민의 반응은 에스터(1.5)를 제공한다. 소노가쉬라(Sonogashira) 조건 하에서 상기 에스터와 4-아미노페닐아세틸렌의 반응은 p-아미노 톨란(1.6)을 제공한다. 상기 아미노 톨란을, 예를 들어 문헌[H. A. Staab, G. Walther, Ann. 1962, 657, 104-107]에 기술된 바와 같이 1,1'-티오카보닐다이아미다졸로 처리하면, 아이소티오시아네이토 화합물(A1)이 수득된다.
바람직한 방법은 하기 단계를 포함한다:
(a) p-할로겐치환된 방향족 알코올, 바람직하게는 p-브롬화되거나 p-요오드화된 방향족 알코올(예컨대, 6-브로모-2-타프탈렌올 또는 4-브로모페놀)의 OH기를 ω-할로겐치환된 지방족 알코올, 바람직하게는 ω-염소화된 지방족 알코올(예컨대, 3-클로로프로판올 또는 6-클로로헥산올)의 할로겐 기로 에터화하는 단계,
(b) 상기 단계 (a)에서 제조된 에터의 지방족 OH 기를, 예를 들어 3-클로로프로피온일 클로라이드와의 에스터화를 사용하여, 중합성 기 또는 중합성 기의 보호된 형태와 반응시키는 단계,
(c) 상기 단계 (c)에서 제조된 에스터의 (방향족) 할로겐 기를 소노가쉬라(Sonogashira) 조건 하에 p-아미노 아릴아세틸렌(예컨대, 4-아미노페닐아세틸렌)과 반응시켜 p-아미노 톨란을 수득하는 단계,
(d) 상기 단계 (c)에서 제조된 톨란의 아미노기를 1,1'-티오카보닐다이아마이드아졸로 처리하여 p-아이소티오시아네이토 톨란을 수득하는 단계,
(e) 임의적으로, 상기 단계 (d)의 아이소티오시아네이토 톨란의 중합성 기를, 예를 들어 염기(예컨대, 트라이에틸아민)로 처리하여 보호된 형태로 전환시키는 단계.
본 발명의 다른 양태는, 일반식 I의 화합물을 하나 이상 포함하는 중합성 LC 물질이다. 바람직하게는, 상기 LC 물질이, 바람직하게는 단일반응성 및 이반응성 RM으로부터 선택된 추가적인 RM을 하나 이상 포함하는 혼합물이다.
특히 바람직하게는,
(a) 상기 일반식 I 화합물 하나 이상,
(b) 하기 일반식 II의 화합물 하나 이상,
(c) 임의적으로, 상기 성분 (a) 또는 (b)의 화합물 또는 추가적인 화합물(d)일 수 있는, 중합성 기를 2개 이상 갖는 중합성 메소젠성 화합물 하나 이상, 또는
(d) 임의적으로, 상기 성분 (a), (b) 또는 (c)의 화합물 또는 추가적인 화합물로부터 선택될 수 있는, 키랄 화합물 하나 이상,
(e) 임의적으로, 중합 저해제 하나 이상, 및
(f) 임의적으로, 계면활성제 하나 이상
을 포함하는 중합성 LC 혼합물이다:
Figure 112010051363261-pct00007
상기 식에서,
A4 및 A5는 서로 독립적으로, 임의적으로 치환된 방향족 또는 헤테로방향족 기, 바람직하게는 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환되고 하나 이상의 CH 기가 N으로 치환될 수 있는, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일으로부터 선택되고,
R은, P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)OR0, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 아릴 또는 헤테로아릴, 및 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로, F 또는 Cl로 대체되고, X는 할로겐이고,
m1 및 m2는 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고, m1+m2는 5 미만이고,
P, Sp, A1, Z1, L, R0 및 R00는 일반식 I에서 제시된 의미를 갖는다.
중합성 LC 물질 중의 일반식 I의 화합물 또는 성분 (a)의 농도는 바람직하게는 1% 내지 60%이다.
성분 (b)의 화합물 및 일반식 II의 화합물은 바람직하게는, 고 복굴절률을 갖는 RM, 바람직하게는 0.2 초과의 복굴절률(Δn)을 갖는 RM으로부터 선택된다.
특히 바람직하게는,
(1) A4가, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 각각 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일이고,
(2) A5가, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 각각 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일이고,
(3) A1이, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 각각 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일이고,
(4) Z1이 -COO-, -OCO-, -C≡C- 또는 단일 결합이고, 매우 바람직하게는 -COO- 또는 -C≡C-이고,
(5) m1이 0이고,
(6) m1이 1이고,
(7) m2가 0이고,
(8) R이 CN, OCH3 및 SCH3이고,
(9) R이, 상기 정의된 바와 같은 P-Sp-를 나타내는
일반식 II의 화합물이다.
매우 바람직한 일반식 II의 화합물 및 성분 (b)의 화합물은 하기 하위일반식 IIa 내지 IIp로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00008
Figure 112010051363261-pct00009
상기 식에서,
P, Sp, L 및 R은 상기 제시된 의미를 갖고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
s는 0, 1, 2 또는 3이고,
매우 바람직하게는 R이 P-Sp-, CN, OCH3 또는 SCH3을 나타낸다.
상기 중합성 LC 혼합물 중의 일반식 II의 화합물 및/또는 성분 (b)의 화합물의 농도는 바람직하게는 10% 내지 70%이다.
바람직하게는 상기 혼합물이, 2개 이상의 중합성 기를 포함하는 성분 (c)의 화합물(이작용성 또는 다작용성 화합물)을 하나 이상 포함한다. 성분 (c)의 화합물은 바람직하게는 하기 일반식 III으로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00010
상기 식에서,
P 및 Sp는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 일반식 I에서 제시된 의미를 갖고,
MG는, 임의적으로 키랄인 막대형 메소젠성 기이다.
MG는 바람직하게는 하기 일반식 IV로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00011
상기 식에서,
A11 및 A22는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 임의적으로 함유하는 방향족 또는 지환족 기이고, 상기 정의된 바와 같은 L 기로 임의적으로 일치환 또는 다치환되고,
Z11은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00-, -NR0-CO-O-, -0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
R0 및 R00는 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이고,
m은 0, 1, 2, 3 또는 4이다.
바람직한 A11 및 A22 기는, 비제한적으로, 푸란, 피롤, 티오펜, 옥사졸, 티아졸, 티아다이아졸, 이미다졸, 페닐렌, 사이클로헥실렌, 바이사이클로옥틸렌, 사이클로헥센일렌, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 아줄렌, 인단, 나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌, 안트라센 및 페난트렌을 포함하며, 이들은 모두 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환된다.
특히 바람직한 A11 및 A22 기는 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-다이일, 피리미딘-2,5-다이일, 티오펜-2,5-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일, 바이사이클로옥틸렌 또는 1,4-사이클로헥실렌으로부터 선택되고, 이때 상기 기들은 비치환되거나, 상기 정의된 바와 같은 L 기로 일치환 또는 다치환되고, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기는 O 및/또는 S로 임의적으로 대체된다.
특히 바람직한 일반식 III의 화합물은 일반식 II의 화합물 또는 이의 하위일반식 IIa 내지 IIp의 화합물(이때, R은 P-Sp임)이다.
추가의 바람직한 일반식 III의 화합물 및 성분 (c)의 화합물은 하기 일반식 DR1 내지 DR5의 이반응성 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00012
상기 식에서,
P0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스타이렌 기이고,
L은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, H, F, Cl, CN, 또는 임의적으로 할로겐화된 탄소수 1 내지 5의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 1 내지 12의 동일하거나 상이한 정수이고,
z는 0 또는 1이되, 단 인접한 x 또는 y가 0인 경우, z는 0이고,
상기 벤젠 고리는, 동일하거나 상이한 하나 이상의 L 기로 추가적으로 치환될 수 있다.
중합성 LC 혼합물 중의 일반식 III의 화합물 및/또는 성분 (c)의 화합물의 농도는 바람직하게는 5% 내지 70%이다.
일반식 II의 화합물 및 일반식 III의 화합물은, 그 자체로 공지되고 문헌 및 유기 화학의 표준 작업, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기술된 방법에 따라, 또는 이와 유사하게 합성될 수 있다. 또한, 적합한 일반식 III의 화합물 및 이의 제조 방법은 미국 특허 제 6,042,745 호에 기술되어 있다. 적합한 성분 (b)의 화합물 및 이의 제조 방법은 예를 들어 미국 특허 제 6,514,578 호, 미국 특허 출원 공개 제 2008/0143943 A1 호 및 영국 특허 제 GB 2 388 599 A1 호에 기술되어 있다.
성분 (d)는, 하나 이상의 키랄 기를 갖는 중합성 또는 비중합성 키랄 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다.
적합한 비중합성 키랄 화합물은 예를 들어 표준 키랄 도판트, 예컨대 R- 또는 S-811, R- 또는 S-1011, R- 또는 S-2011, R- 또는 S-3011, R- 또는 S-4011, R- 또는 S-5011, 또는 CB 15(이들은 모두 메르크 카게아아(독일 다름스타트)로부터 입수가능함); 미국 특허 제 6,217,792 호에 기술된 바와 같은 소르비톨; 미국 특허 제 6,511,719 호에 기술된 바와 같은 하이드로벤조인; 미국 특허 제 7,223,450 호에 기술된 바와 같은 키랄 바이나프톨; 국제 특허 공개 제 02/34739 호에 기술된 바와 같은 키랄 바이나프톨 아세탈; 미국 특허 제 7,041,345 호에 기술된 바와 같은 키랄 TADDOL; 미국 특허 제 7,060,331 호 또는 미국 특허 제 7,318,950 호에 기술된 바와 같은, 불화된 연결 기를 갖는 키랄 화합물이다. 적합한 중합성 키랄 화합물은 예를 들어 하기 열거되는 것들, 또는 중합성 키랄 물질 팔리오칼라(Paliocolor, 등록상표) LC756(바스프 아게(BASF AG), 독일 루드비흐샤펜)이다.
매우 바람직한 중합성 키랄 화합물 및 성분 (d)의 화합물은 하기 일반식 CR1 내지 CR8의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00013
상기 식에서,
P0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스타이렌 기이고,
A0 및 B0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 임의적으로 1, 2, 3 또는 4개의 L 기로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,
X0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -0-, -COO-, -OCO-, -O-CO-O- 또는 단일 결합이고,
Z0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -COO-, -OCO-, -O-CO-O-, -CH2CH2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
R*은 탄소수 4 이상, 바람직하게는 4 내지 12의 키랄 알킬 또는 알콕시 기, 예를 들면 2-메틸부틸, 2-메틸옥틸, 2-메틸부톡시 또는 2-메틸옥톡시이고,
Ch는, 콜레스테릴, 에스트라다이올 또는 터페노이드 라디칼, 예를 들어 멘틸 또는 사이트로넬릴로부터 선택된 키랄 기이고,
L은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, H, F, Cl, CN, 또는 임의적으로 할로겐화된 탄소수 1 내지 5의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
t는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 0, 1, 2 또는 3이고,
u 및 v는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
w는 0 또는 1이고,
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 1 내지 12의 동일하거나 상이한 정수이고,
z는 0 또는 1이되, 단 인접한 x 또는 y가 0인 경우, z는 0이고,
상기 벤젠 고리는, 동일하거나 상이한 L 기 하나 이상으로 추가적으로 치환될 수 있다.
상기 중합성 LC 혼합물 중의 키랄 화합물 및/또는 성분 (d)의 화합물의 농도는 바람직하게는 5 내지 25 중량%이다.
상기 성분 (a) 내지 (d)의 화합물에 더하여, 상기 LC 혼합물은 성분 (g)로서 하나 이상의 추가적인 RM을 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 RM은 바람직하게는 칼라미틱 단량체이다. 매우 바람직하게는, 상기 성분 (g)의 추가적인 RM은 하기 일반식 V로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00014
상기 식에서,
P, Sp 및 MG는 상기 제시된 의미를 갖고,
R은, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)OR0, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 및 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로, F 또는 Cl로 대체되고, X는 할로겐이고,
R0 및 R00는 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이다.
상기 중합성 LC 혼합물 중의 추가적인 RM은, 그 자체로 공지되고 문헌 및 유기 화학의 표준 작업, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기술된 방법으로 제조될 수 있다. 적합한 RM은 국제 특허 공개 제 WO 93/22397 호, 유럽 특허 제 0 261 712 호, 독일 특허 제 195 04 224 호, 국제 특허 공개 제 WO 95/22586 호, 국제 특허 공개 제 WO 97/00600 호, 미국 특허 제 5,518,652 호, 제 5,750,051 호, 제 5,770,107 호 및 6,514,578 호에 기술되어 있다. 특히 적합하고 바람직한 RM의 예를 하기 목록으로 제시한다:
Figure 112010051363261-pct00015
Figure 112010051363261-pct00016
Figure 112010051363261-pct00017
Figure 112010051363261-pct00018
상기 식에서,
P0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스타이렌 기이고,
Z0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
R0는, 임의적으로 불화된 탄소수 1 이상, 바람직하게는 1 내지 15의 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, Y0 또는 P-(CH2)y-(O)z-이고,
Y0는, F, Cl, CN, N02, OCH3, OCN, SCN, SF5, 임의적으로 불화된 탄소수 1 내지 4의 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화된 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시이고,
R01 및 R02는 서로 독립적으로 H, R0 또는 Y0이고,
L은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, H, F, Cl, CN, 또는 임의적으로 할로겐화된 탄소수 1 내지 5의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
u 및 v는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
w는 0 또는 1이고,
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 1 내지 12의 동일하거나 상이한 정수이고,
z는 0 또는 1이되, 단 인접한 x 또는 y가 0인 경우, z는 0이고,
상기 벤젠 고리는, 동일하거나 상이한 L 기 하나 이상으로 추가적으로 치환될 수 있다.
상기 중합성 LC 혼합물 중의 일반식 V 및/또는 성분 (g)의 추가적인 RM의 농도는 바람직하게는 5 내지 50 중량%이다.
상기 중합성 LC 물질의 중합은 바람직하게는, 화학선의 파장을 흡수하는 개시제의 존재 하에 수행된다. 이러한 목적을 위해, 상기 중합성 LC 물질은 바람직하게는 성분 (e)의 개시제를 하나 이상 포함한다. 예를 들어, UV 광에 의해 중합하는 경우, UV 조사 하에 분해되어 중합 반응을 개시하는 자유 라디칼 또는 이온을 생성하는 광개시제가 사용될 수 있다. 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 중합하기 위해서, 바람직하게는 라디칼 광개시제가 이용된다. 비닐, 에폭사이드 또는 옥세탄 기를 중합하기 위해서, 바람직하게는 양이온성 광개시제가 사용된다. 또한, 가열시 분해되어 자유 라디칼 또는 이온을 생성하는 열 중합 개시제를 사용하는 것도 가능하다. 전형적인 라디칼 광개시제는, 예를 들어 시판되는 이르가큐어(Irgacure, 등록상표) 또는 다로큐어(Darocure, 등록상표)(스위스 바젤, 시바 가이기 아게(Ciba Geigy AG)), 예컨대 이르가큐어 651, 이르가큐어 907 또는 이르가큐어 369이다. 전형적인 양이온성 광개시제는, 예를 들어 UVI 6974(유니온 카바이드(Union Carbide))이다.
바람직하게는 성분 (e)는, 유럽 특허 제 1 388 538 A1 호에 개시된 바와 같은 이색성 또는 액정 광개시제를 포함한다. 매우 바람직한 성분 (e)의 이색성 광개시제는 하기 일반식 PI1 내지 PI8로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112010051363261-pct00019
Figure 112010051363261-pct00020
상기 식에서,
L''은 H 또는 F이고,
R은 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시이고,
R' 및 R''은 탄소수 1 내지 6의 알킬 또는 알콕시, 매우 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 프로필로부터 선택되다.
상기 중합성 LC 혼합물 중의 중합 개시제 또는 성분 (e)의 농도는 바람직하게는 0.01 내지 10%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 6 중량%이다.
또한, 상기 LC 분자의 특정 표면 배향을 촉진하는 성분 (f)의 계면활성제를 하나 이상 포함하는 중합성 물질이 바람직하다. 적합한 계면활성제는 예를 들어 문헌[J. Cognard, Mol.Cryst.Liq.Cryst. 78, Supplement 1, 1-77 (1981)]에 기술되어 있다. 평면 배향을 위한 바람직한 배향제는 예를 들어 비이온성 계면활성제, 바람직하게는 불화탄소 계면활성제(예컨대, 시판되는 플루오라드(Fluorad) FC-171(등록상표)(쓰리엠 캄파니(3M Co.)) 또는 조닐(Zonyl) FSN(등록상표)(듀퐁(DuPont)), 영국 특허 제 2 383 040 호에 기술된 바와 같은 다중블록 계면활성제, 또는 유럽 특허 제 1 256 617 A1 호에 기술된 바와 같은 중합성 계면활성제이다.
상기 중합성 LC 혼합물 중의 계면활성제 또는 성분 (f)의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%이다.
상기 및 하기 일반식에서, 방향족 및 헤테로방향족 기, 예컨대 A1 내지 A5, A11 및 A22는 단핵성(즉, 단지 하나의 방향족 고리를 가짐; 예를 들어 페닐 또는 페닐렌) 또는 다핵성(즉, 2개 이상의 융합된 고리를 가짐; 예를 들어 나프틸 또는 타프틸렌)일 수 있다. 융합된 고리를 포함하고 임의적으로 치환될 수 있는 탄소수 40 이하의 일환형, 이환형 또는 삼환형 방향족 또는 헤테로방향족 기가 특히 바람직하며, 방향족 기의 경우 바람직하게는 6 내지 40개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖고, 헤테로방향족 기의 경우에는 바람직하게는 2 내지 40개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다.
바람직한 방향족 기는 비제한적으로, 벤젠, 바이페닐렌, 트라이페닐렌, [1,1':3',1'']터페닐-2'-일렌, 나프탈렌, 안트라센, 바이나프틸렌, 페난트렌, 파이렌, 다이하이드로파이렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤즈파이렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌, 스파이로바이플루오렌 등을 포함한다.
바람직한 헤테로방향족 기는 비제한적으로, 5원 고리, 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 테트라졸, 푸란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 아이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 1,2,3-옥사다이아졸, 1,2,4-옥사다이아졸, 1,2,5-옥사다이아졸, 1,3,4-옥사다이아졸, 1,2,3-티아다이아졸, 1,2,4-티아다이아졸, 1,2,5-티아다이아졸, 1,3,4-티아다이아졸; 6원 고리, 예컨대 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트라이아진, 1,2,4-트라이아진, 1,2,3-트라이아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진; 및 융합된 시스템, 예컨대 카바졸, 인돌, 아이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 푸린, 나프트이미다졸, 페난트르이미다졸, 피리드이미다졸, 피라진이미다졸, 퀸옥살린이미다졸, 벤즈옥사졸, 나프트옥사졸, 안트르옥사졸, 페난트르옥사졸, 아이속사졸, 벤조티아졸, 벤조푸란, 아이소벤조푸란, 다이벤조푸란, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조아이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 펜옥사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀸옥살인, 펜아진, 나프티리딘, 아자카바졸, 벤조카볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3-b]티오펜, 티에노[3,2-b]티오펜, 다이티에노티오펜, 다이티에노피리딘, 아이소벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 벤조티아다이아조티오펜; 또는 이들의 조합을 포함한다.
상기 비방향족 탄소환형 및 헤테로환형 기, 예컨대 A1, A11 및 A22는, 완전히 포화된 고리(즉, 단일 결합으로만 형성된 고리) 및 부분적으로 포화된 고리(즉, 이중 결합도 포함할 수 있는 고리)를 포함한다. 또한, 상기 비방향족 고리는, 바람직하게는 Si, O, N 및 S로부터 선택된 헤테로 원자를 하나 이상 포함할 수 있다.
(비방향족) 탄소환형 및 헤테로환형 기, 예를 들어 A1, A11 및 A22는 단핵성(즉, 단지 하나의 고리를 가짐; 예컨대, 사이클로헥산)이거나, 다핵성(즉, 2개 이상의 융합된 고리를 가짐; 예컨대, 데카하이드로나프탈렌 또는 바이사이클로옥탄)일 수 있다. 완전히 포화된 기가 특히 바람직하다. 또한, 융합된 고리를 임의적으로 포함하고 임의적으로 치환된 탄소수 40 이하의 단환형, 이환형 또는 삼환형 비방향족 기가 바람직하며, 탄소환형 기의 경우에는 바람직하게는 6 내지 40개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6 내지 20개의 탄소원자를 갖고, 헤테로환형 기의 경우에는 바람직하게는 2 내지 40개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다. 임의적으로 하나 이상의 탄소 원자가 Si로 대체되고/되거나 임의적으로 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체되고/되거나 임의적으로 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기가 -O- 및/또는 -S-로 치환된 5원, 6원, 7원 또는 8원 탄소환형 고리가 매우 바람직하며, 이들은 모두 임의적으로 치환된다.
바람직한 탄소환형 및 헤테로환형 기는 비제한적으로, 5원 고리, 예컨대 사이클로펜탄, 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로티오푸란, 피롤리딘; 6원 고리, 예컨대 사이클로헥산, 실리난, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오피란, 1,3-다이옥산, 1,3-다이티안, 피페리딘; 7원 고리, 예컨대 사이클로헵탄; 및 융합된 시스템, 예컨대 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 인단, 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스파이로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노-인단-2,5-다이일; 또는 이들의 조합을 포함한다.
A1, A11 및 A22 기는 바람직하게는, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환된, 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,4-페닐렌 및 나프탈렌 2,6-다이일으로부터 선택된다.
A2, A3, A4 및 A5는 바람직하게는 서로 독립적으로, 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환된, 1,4-페닐렌 및 나프탈렌 2,6-다이일으로부터 선택된다.
Z1 및 Z11은 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -CR0R00- 또는 단일 결합, 매우 바람직하게는 -COO-, -OCO- 및 단일 결합으로부터 선택된다.
상기 고리 상의 치환기, 예컨대 일반식 I에서 L은 바람직하게는, P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)OR0, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 아릴 또는 헤테로아릴, 및 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로, F 또는 Cl로 대체되고, R0 및 R00는 일반식 I에서 정의된 바와 같고, X는 할로겐이다.
바람직한 치환기는 F, Cl, CN, NO2 또는 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 이때 상기 알킬 기는 임의적으로 과불화되거나 P-Sp-이다.
매우 바람직한 치환기는, F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, CH2CH(CH3)C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5 또는 P-Sp-, 특히 F, Cl, CN, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, OCH3, COCH3 또는 OCF3, 가장 바람직하게는, F, Cl, CH3, C(CH3)3, OCH3, COCH3 또는 P-Sp-로부터 선택된다.
Figure 112010051363261-pct00021
는 바람직하게는
Figure 112010051363261-pct00022
이고, 이때 L은 각각 독립적으로, 상기 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
알킬 또는 알콕시 라디칼(즉, 말단 CH2 기가 -O-로 대체된 경우)은, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 탄소수 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8의 직쇄가 바람직하며, 따라서, 예를 들어 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥속시, 헵톡시 또는 옥톡시, 또한 메틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 노녹시, 데콕시, 운데콕시, 도데콕시, 트라이데콕시 또는 테트라데콕시가 바람직하다.
옥사알킬(즉, 하나의 CH2가 -O-로 대체된 경우)은 바람직하게는, 예를 들어 직쇄 2-옥사프로필(즉, 메톡시메틸), 2-옥사부틸(즉, 에톡시메틸), 3-옥사부틸(즉, 2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐, 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실이다.
하나 이상의 CH2 기가 -CH=CH-로 대체된 알킬 기는, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 탄소수 2 내지 10의 직쇄가 바람직하며, 따라서, 비닐, 프로프-1- 또는 프로프-2-엔일, 부트-1-, 부트-2- 또는 부트-3-엔일, 펜트-1-, 펜트-2-, 펜트-3- 또는 펜트-4-엔일, 헥스-1-, 헥스-2-, 헥스-3-, 헥스-4- 또는 헥스-5-엔일, 헵트-1-, 헵트-2-, 헵트-3-, 헵트-4-, 헵트-5- 또는 헵트-6-엔일, 옥트-1-, 옥트-2-, 옥트-3-, 옥트-4-, 옥트-5-, 옥트-6- 또는 옥트-7-엔일, 노느-1-, 노느-2-, 노느-3-, 노느-4-, 노느-5-, 노느-6-, 노느-7- 또는 노느-8-엔일, 데크-1-, 데크-2-, 데크-3-, 데크-4-, 데크-5-, 데크-6-, 데크-7-, 데크-8- 또는 데크-9-엔일이 바람직하다.
특히 바람직한 알켄일 기는, C2-C7-1E-알켄일, C4-C7-3E-알켄일, C5-C7-4-알켄일, C6-C7-5-알켄일 및 C7-6-알켄일, 특히 C2-C7-1E-알켄일, C4-C7-3E-알켄일 및 C5-C7-4-알켄일이다. 특히 바람직한 알켄일 기의 예는 비닐, 1E-프로펜일, 1E-부텐일, 1E-펜텐일, 1E-헥센일, 1E-헵텐일, 3-부텐일, 3E-펜텐일, 3E-헥센일, 3E-헵텐일, 4-펜텐일, 4Z-헥센일, 4E-헥센일, 4Z-헵텐일, 5-헥센일, 6-헵텐일 등이다. 일반적으로, 탄소수 5 이하의 기가 바람직하다.
하나의 CH2 기가 -O-로 대체되고, 하나의 CH2 기는 -CO-로 대체된 알킬 기에서, 이러한 라디칼들은 바람직하게는 인접한다. 따라서, 이러한 라디칼들은 함께, 카보닐옥시 기(-CO-O-) 또는 옥시카보닐 기(-O-CO-)를 형성한다. 바람직하게는, 이 기가 직쇄이고, 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 아세틸옥시, 프로피온일옥시, 부티릴옥시, 펜타노일옥시, 헥사노일옥시, 아세틸옥시메틸, 프로피온일옥시메틸, 부티릴옥시메틸, 펜타노일옥시메틸, 2-아세틸옥시에틸, 2-프로피온일옥시에틸, 2-부티릴옥시에틸, 3-아세틸옥시프로필, 3-프로피온일옥시프로필, 4-아세틸옥시부틸, 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, 프로폭시카보닐, 부톡시카보닐, 펜톡시카보닐, 메톡시카보닐메틸, 에톡시카보닐메틸, 프로폭시카보닐메틸, 부톡시카보닐메틸, 2-(메톡시카보닐)에틸, 2-(에톡시카보닐)에틸, 2-(프로폭시카보닐)에틸, 3-(메톡시카보닐)프로필, 3-(에톡시카보닐)프로필, 4-(메톡시카보닐)-부틸이 바람직하다.
2개 이상의 CH2 기가 -O- 및/또는 -COO-로 대체된 알킬기는, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 직쇄이고, 3 내지 12개의 C 원자를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 비스-카복시-메틸, 2,2-비스-카복시-에틸, 3,3-비스-카복시-프로필, 4,4-비스-카복시-부틸, 5,5-비스-카복시-펜틸, 6,6-비스-카복시-헥실, 7,7-비스-카복시-헵틸, 8,8-비스-카복시-옥틸, 9,9-비스-카복시-노닐, 10,10-비스-카복시-데실, 비스-(메톡시카보닐)-메틸, 2,2-비스-(메톡시카보닐)-에틸, 3,3-비스-(메톡시카보닐)-프로필, 4,4-비스-(메톡시카보닐)-부틸, 5,5-비스-(메톡시카보닐)-펜틸, 6,6-비스-(메톡시카보닐)-헥실, 7,7-비스-(메톡시카보닐)-헵틸, 8,8-비스-(메톡시카보닐)-옥틸, 비스-(에톡시카보닐)-메틸, 2,2-비스-(에톡시카보닐)-에틸, 3,3-비스-(에톡시카보닐)-프로필, 4,4-비스-(에톡시카보닐)-부틸, 5,5-비스-(에톡시카보닐)-헥실이 바람직하다.
CN 또는 CF3로 일치환된 알킬 또는 알켄일 기는 바람직하게는 직쇄이다. CN 또는 CF3에 의한 치환은 임의의 바람직한 위치에서 일어날 수 있다.
할로겐으로 적어도 일치환된 알킬 또는 알켄일 기는 바람직하게는 직쇄이다. 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이고, 다중 치환의 경우에는, F가 바람직하다. 생성 기는 또한, 과불화된 기를 포함한다. 일치환의 경우, F 또는 Cl 치환기는 임의의 목적하는 위치에 존재할 수 있지만, 바람직하게는 ω-위치에 존재한다. 말단 F 치환기를 갖는 특히 바람직한 직쇄 기의 예는 플루오로메틸, 2-플루오르에틸, 3-플루오르프로필, 4-플루오르부틸, 5-플루오르펜틸, 6-플루오르헥실 및 7-플루오르헵틸이다. 그러나, F의 다른 위치가 배제되는 것은 아니다.
R0 및 R00는 바람직하게는, H, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬로부터 선택된다.
-CY1=CY2-는 바람직하게는, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -CH=C(CN)-이다.
할로겐은 F, Cl, Br 또는 I, 바람직하게는 F 또는 Cl이다.
상기 중합성 기 P는, 중합 반응(예를 들면, 라디칼 또는 이온 쇄 중합), 중부가 또는 중축합에 참여할 수 있거나, 중합체 유사 반응 중에 예를 들어 축합 또는 부가에 의해 중합체 주쇄에 그래프팅될 수 있는 기이다. 쇄 중합 반응, 예컨대 라디칼, 양이온성 또는 음이온성 중합을 위한 중합성 기가 특히 바람직하다. C-C 이중 또는 삼중 결합을 포함하는 중합성 기, 및 개환 반응에 의한 중합이 가능한 중합성 기, 예컨대 옥세탄 또는 에폭사이드가 매우 바람직하다.
적합하고 바람직한 중합성 기는, 비제한적으로, CH2=CW1-C00-, CH2=CW1-CO-,
Figure 112010051363261-pct00023
, CH2=CW2-(O)k1-, CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, HO-CW2W3-, HS-CW2W3-, HW2N-, HO-CW2W3-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- 및 W4W5W6Si-로부터 선택되고,
이때, W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고,
W2 및 W3은 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고,
W4, W5 및 W6은 서로 독립적으로, Cl, 탄소수 1 내지 5의 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬이고,
W7 및 W8은 서로 독립적으로, H, Cl 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고,
Phe은, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은(P-Sp-의 의미는 제외) L 기 하나 이상으로 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌이고,
k1 및 k2는 서로 독립적으로, 0 또는 1이다.
매우 바람직한 중합성 기는, CH2=CW1-C00-, CH2=CW1-CO-,
Figure 112010051363261-pct00024
, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, HO-CW2W3-, HS-CW2W3-, HW2N-, HO-CW2W3-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- 및 W4W5W6Si-로부터 선택되고,
이때, W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, Cl 또는 CH3이고,
W2 및 W3은 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고,
W4, W5 및 W6은 서로 독립적으로, Cl, 탄소수 1 내지 5의 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬이고,
W7 및 W8은 서로 독립적으로, H, Cl 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고,
Phe은, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은(P-Sp-의 의미는 제외) L 기 하나 이상으로 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌이고,
k1 및 k2는 서로 독립적으로, 0 또는 1이다.
가장 바람직한 중합성 기는, CH2=CH-C00-, CH2=C(CH3)-C00-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-,
Figure 112010051363261-pct00025
로부터 선택된다.
중합은, 일반적인 숙련가에게 공지되고 문헌, 예를 들어 문헌[D. J. Broer; G. Challa; G. N. Mol, Macromol. Chem, 1991, 192, 59]에 기술된 방법에 따라 수행될 수 있다.
상기 스페이서 기 Sp는 바람직하게는, P-Sp-가 P-Sp'-X'이 되도록 일반식 Sp'-X'으로부터 선택되고,
이때 Sp'은, 임의적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환된 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 12의 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬렌이고, 이때 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기는, 각각의 경우 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, 임의적으로 -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NR0-CO-O-, -O-CO-NR0-, -NR0-CO-NR0-, -CH=CH- 또는 -C≡C-으로 대체되고,
X'은 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
R0 및 R00는 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로, H, F, Cl 또는 CN이다.
X'은 바람직하게는, -O-, -S-CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0- 또는 단일 결합이다.
전형적인 Sp' 기는, 예를 들어 -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiR0R00-O)p1-이되, 단, p1은 1 내지 20, 바람직하게는 2 내지 12의 정수이며, q1은 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고, R0 및 R00는 상기 제시된 의미를 갖는다.
바람직한 Sp' 기는 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 사이클로헥실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌-티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸-이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 및 부텐일렌이다. 또한, 키랄 스페이서 기; 및 사이클로알킬 기, 바람직하게는 사이클로헥산 기를 포함하는 스페이서 기[예컨대, 1-알킬-4-알킬'-사이클로헥산(이때, 알킬 및 알킬'은 동일하거나 상이한 C1-12 알킬 기임)]도 바람직하다.
또한, 스페이서 기 Sp 없이 상기 중합성 기 P가 상기 메소젠성 기에 직접 부착된 화합물도 바람직하다.
2개 이상의 P-Sp- 기를 갖는 화합물의 경우, 상기 중합성 기 P 및 스페이서 기 Sp는 동일하거나 상이할 수 있다.
다른 바람직한 실시양태에서, 일반식 I, II, III, IV 및/또는 V의 화합물은 하나 이상의 중합성 기 P 또는 하나 이상의 치환기 L(이는, 2개 이상의 중합성 기 Px 또는 Px-Sp-(다작용성 중합성 기))를 포함함)를 포함한다. 이러한 유형의 적합한 다작용성 중합성기는 예를 들어 미국 특허 제 7,060,200 B1 호 또는 미국 특허 제 2006/0172090 A1 호에 개시되어 있다. 하기 일반식 P1 내지 P9로 이루어진 군으로부터 선택된 다작용성 기를 하나 이상 포함하는 화합물이 매우 바람직하다:
Figure 112010051363261-pct00026
상기 식에서,
알킬은, 비치환되거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환된 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고, 이때 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기는, 각각의 경우 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, 임의적으로 -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -SO2-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00-, -CY1=CY2- 또는 -C≡C-으로 대체되고, Y1, Y2, R0 및 R00는 상기 제시된 의미를 갖거나 단일 결합을 나타내고,
aa 및 bb는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고,
X'은 상기 정의된 바와 같고,
P1 내지 P5는 서로 독립적으로, 상기 P에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
본 발명에 따른 중합체 LC 필름의 일반적인 제조는, 통상적인 숙련가에게 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌[D. J. Broer; G. Challa; G. N. Mol, Macromol. Chem., 1991, 192, 59]에 기술되어 있다. 전형적으로, 중합성 LC 물질(즉, 화합물, 혼합물 또는 조성물)은 코팅되거나, 또는 다르게 기판 상에 적용되며, 여기서, 상기 물질은 균일한 방향으로 배향되고, 선택된 온도에서, 예를 들어 열 또는 화학선에 노출되어, 바람직하게는 광중합에 의해, 매우 바람직하게는 UV-광중합에 의해, 동일 반응계에서 LC 상으로 중합되어, LC 분자들의 배향을 고정한다. 필요한 경우, 추가적인 수단, 예컨대 LC 물질의 전단가공(shearing) 또는 어닐링(annealing), 기판의 표면 처리 또는 LC 물질에 계면활성제 첨가에 의해 균일한 배향이 촉진될 수 있다.
기판으로서, 예를 들어 유리 또는 석영 시트 또는 플라스틱 필름이 사용될 수 있기 때문에, 중합 전 및/또는 동안 및/또는 후에, 상기 코팅된 물질의 상부 상에 제 2 기판을 놓을 수도 있다. 중합 후, 기판은 제거될 수도 있고, 제거되지 않을 수도 있다. 화학선 조사에 의한 경화의 경우, 2개의 기판을 사용하면, 하나 이상의 기판은, 중합에 사용되는 화학선에 대해 투과성이어야 한다. 등방성 또는 복굴절성 기판이 사용될 수 있다. 중합 후, 중합된 필름으로부터 기판이 제거되지 않는 경우에는, 바람직하게는 등방성 기판이 사용된다.
적합하고 바람직한 플라스틱 기판은, 예를 들어 폴리에스터 필름, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌-나프탈레이트(PEN), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리카보네이트(PC) 또는 트라이아세틸셀룰로스(TAC) 필름, 매우 바람직하게는 PET 또는 TAC 필름이다. 복굴절성 기판으로서는, 예를 들어 일축 연신된 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. PET 필름은, 예를 들어 듀퐁 테이진 필름스(DuPont Teijin Fims)로부터 멜리넥스(Melinex, 등록상표)라는 상표명 하에 시판된다.
상기 중합성 물질은 통상적인 코팅 기술, 예컨대 스핀 코팅 또는 블레이드 코팅에 의해 상기 기판 상에 적용될 수 있다. 이는 또한, 숙련가에게 공지된 통상적인 인쇄 기술, 예를 들면 스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 릴-투-릴 인쇄, 레터 프레스 인쇄, 그라비어 인쇄, 로토그라비어 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 음각(intaglio) 인쇄, 패드 인쇄, 히트-실(heat-seal) 인쇄, 잉크젯 인쇄, 또는 스탬프 또는 인쇄 판에 의한 인쇄에 의해 적용될 수도 있다.
또한, 상기 중합성 물질을 적절한 용매에 용해시키는 것도 가능하다. 이어서, 스핀 코팅 또는 인쇄 또는 다른 공지된 기술에 의해, 이 용액을 상기 기판 상에 코팅하거나 인쇄하고, 중합 전에, 용매를 증발시켜 제거한다. 많은 경우, 용매의 증발을 촉진시키기 위해, 이 혼합물을 가열하는 것이 적합하다. 용매로서는, 예를 들어 표준 유기 용매가 사용될 수 있다. 상기 용매는, 예를 들어 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 프로필 케톤 또는 사이클로헥산온; 아세테이트, 예컨대 메틸, 에틸 또는 부틸 아세테이트 또는 메틸 아세토아세테이트; 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올 또는 아이소프로필 알코올; 방향족 용매, 예컨대 톨루엔 또는 자일렌; 할로겐화된 탄화수소, 예컨대 다이- 또는 트라이-클로로메탄; 글라이콜 또는 이의 에스터, 예컨대 PGMEA(프로필 글라이콜 모노메틸 에터 아세테이트), γ-부티로락톤 등으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 용매들의 2상, 3상 또는 그 이상의 혼합물을 사용할 수도 있다.
상기 중합성 LC 물질의 초기 배향(예컨대, 평면 배향)은, 예를 들어 상기 기판을 러빙(rubbing) 처리함으로써, 코팅 동안 또는 후에 상기 물질을 전단가공함으로써, 중합 전에 상기 물질을 어닐링함으로써, 배향 층을 적용함으로써, 상기 코팅된 물질에 자기 또는 전기 장을 적용함으로써, 또는 상기 물질에 표면-활성 화합물을 첨가함으로써 달성될 수 있다. 배향 기술에 대한 검토는 예를 들어 문헌[I. Sage, "Thermotropic Liquid Crystals", edited by G. W. Gray, John Wiley & Sons, 1987, pages 75-77] 및 문헌[T. Uchida and H. Seki, "Liquid Crystals - Applications and Uses Vol. 3", edited by B. Bahadur, World Scientific Publishing, Singapore 1992, pages 1-63]에 제시되어 있다. 배향 물질 및 기술에 대한 검토는 문헌[J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981 ), pages 1-77]에 제시되어 있다.
또한, 상기 기판 상에 배향 층을 적용하고, 상기 배향 층 상에 중합성 물질을 제공하는 것도 가능하다. 적합한 배향 층은 당분야에 공지되어 있으며, 예를 들어 러빙된 폴리이미드, 또는 미국 특허 제 5,602,661 호, 미국 특허 제 5,389,698 호 또는 미국 특허 제 6,717,644 호에 기술된 바와 같은 광배향에 의해 제조된 배향 층이다.
또한, 중합 전에, 고온, 바람직하게는 중합 온도에서, 상기 중합성 LC 물질을 어닐링시킴으로써 배향을 유도하거나 개선시킬 수도 있다.
중합은, 예를 들어 상기 중합성 물질을 열 또는 화학선에 노출시킴으로써 달성된다. "화학선"이란, 광, 예컨대 UV 광, IR 광 또는 가시광을 갖는 방사선; X-선 또는 감마선을 갖는 방사선; 또는 고에너지 입자, 예컨대 이온 또는 전자를 갖는 방사선을 의미한다. 바람직하게는, 중합이 UV 방사선에 의해 수행된다. 화학선을 위한 공급원으로서, 예를 들어 단일 UV 램프 또는 UV 램프들의 세트가 사용될 수 있다. 고출력 램프를 사용하는 경우, 경화 시간이 감소될 수 있다. 화학선을 위한, 다른 가능한 공급원은 레이저, 예컨대 UV, IR 또는 가시광 레이저이다.
상기 중합성 물질은 또한, 바람직하지 않은 자발적인 중합을 방지하기 위한, 하나 이상의 안정화제 또는 저해제, 예를 들면 시판되는 이르가녹스(Irganox, 등록상표)(스위스 바젤, 시바 가이기 아게)를 포함한다.
가교 시간은, 특히 상기 중합성 물질의 반응성, 코팅된 층의 두께, 중합 개시제의 유형 및 UV 램프의 출력에 좌우된다. 가교 시간은 바람직하게는 5분 이하, 매우 바람직하게는 3분 이하, 가장 바람직하게는 1분 이하이다. 대량 생산을 위해서는, 30초 이하의 짧은 경화 시간이 바람직하다.
바람직하게는, 비활성 기체 대기, 예컨대 질소 또는 아르곤 하에 중합이 수행된다.
상기 중합성 물질은 또한, 중합을 위해 사용되는 방사선의 파장에 대해 조정된 흡수 최대를 갖는 염료, 예컨대 4,4''-아족시 아니솔 또는 티누빈(Tinuvin, 등록상표) 염료(스위스 바젤, 시바 가이기 아게)를 하나 이상 포함할 수도 있다.
다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합성 물질은 하나 이상의 단일반응성 중합성 비-메소젠성 화합물을 바람직하게는 0 내지 50%, 매우 바람직하게는 0 내지 20%의 양으로 포함한다. 전형적인 예는 알킬아크릴레이트 또는 알킬메타크릴레이트이다.
또다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합성 물질은, 상기 이반응성 또는 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물과 다르게 또는 추가적으로, 하나 이상의 이반응성 또는 다중반응성 중합성 비-메소젠성 화합물을 바람직하게는 0 내지 50%, 매우 바람직하게는 0 내지 20%의 양으로 포함한다. 이반응성 비-메소젠성 화합물의 전형적인 예는, 탄소수 1 내지 20의 알킬 기를 갖는 알킬다이아크릴레이트 또는 알킬다이메타크릴레이트이다. 다중반응성 비-메소젠성 화합물의 전형적인 예는 트라이메틸프로판트라이메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트이다.
또한, 상기 중합체 필름의 물리적 특성을 개질하기 위해, 하나 이상의 쇄 전달제를 상기 중합성 물질에 첨가하는 것도 가능하다. 티올 화합물, 예를 들면 일작용성 티올(예컨대, 도데칸 티올) 또는 다작용성 티올(예컨대, 트라이메틸프로판 트라이(3-머캅토프로피오네이트))이 특히 바람직하다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,948,486 호, 제 6,096,241 호, 제 6,319,963 호, 또는 제 6,420,001 호에 개시된 바와 같은 메소젠성 또는 LC 티올이 매우 바람직하다. 쇄 전달제를 사용함으로써, 자유 중합체 쇄의 길이 및/또는 중합체 필름 중의 2개의 가교결합 사이의 중합체 쇄들 간의 거리를 제어할 수 있다. 쇄 전달제의 양이 증가되면, 상기 중합체 필름 중의 중합체 쇄 길이가 감소한다.
상기 중합성 물질은 또한, 중합성 결합제, 또는 중합성 결합제를 형성할 수 있는 하나 이상의 단량체, 및/또는 하나 이상의 분산 보조제를 포함할 수 있다. 적합한 결합제 및 분산 보조제는, 예를 들어 국제 특허 공개 제 WO 96/02597 호에 개시되어 있다. 그러나, 바람직하게는, 상기 중합성 물질이 결합제 또는 분산 보조제를 함유하지 않는다.
상기 중합성 물질은 추가적으로, 하나 이상의 첨가제, 예를 들면 촉매, 감광제, 안정화제, 저해제, 쇄-전달제, 공-반응 단량체, 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수성제, 접착제, 흐름 개선제, 소포제, 탈기제, 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료, 안료 또는 나노입자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 중합체 필름의 두께는 바람직하게는 0.3 내지 5 ㎛, 매우 바람직하게는 0.5 내지 3 ㎛, 가장 바람직하게는 0.7 내지 1.5 ㎛이다. 배향층으로서 사용되기 위해서는, 0.05 내지 1 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 ㎛의 두께를 갖는 박층이 바람직하다.
본 발명의 중합체 필름 및 물질은, 예를 들어 LCD에서, 큰 시야각에서 명암비 및 휘도를 개선하고 색도를 감소시키기 위한 위상차 또는 보상 필름으로서 사용될 수 있다. 이는, LCD의 스위칭가능한 LC 셀 외측에 사용되거나, 스위칭가능한 LC 셀을 형성하고 스위칭가능한 LC 매질을 함유하는 기판들, 일반적으로, 유기 기판들 사이에 사용될 수 있다(셀-내 적용).
또한, 본 발명의 중합체 필름은 LC 물질을 위한 배향 층으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이는, 스위칭가능한 LC 매질의 배향을 유도 또는 개선하거나, 상부에 코팅된 중합성 LC 물질의 후속 층을 배향시키는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 중합된 LC 필름의 스택이 제조될 수 있다.
본 발명의 층, 필름 및 물질은, 바람직하게는 광학 일축 필름(A-플레이트, C-플레이트, 네거티브 C-플레이트, O-플레이트), 비틀린 광학 위상차판(예컨대, 비틀린 1/4 파장 포일(QWF)), 무색 위상차판, 무색 QWF 또는 1/2 파장 포일(HWF) 및 광학 이축 필름으로부터 선택된 다양한 유형의 광학 필름에 사용될 수 있다. 상기 층 및 물질 중의 LC 상 구조는 콜레스테릭, 스멕틱, 네마틱 및 청색 상으로부터 선택될 수 있다. 상기 층 중의 LC 물질의 배향은, 호메오트로픽, 펼침(splayed), 경사(tilted), 평면 및 청색 상 배향으로부터 선택될 수 있다. 상기 층들은 균일하게 배향되거나, 상이한 배향의 패턴을 나타낼 수 있다.
상기 필름은, LCD의 시야각 개선용 광학 보상 필름으로서, 또는 휘도 개선 필름의 부품으로서, 또한 반사형 또는 반사투과형 LCD의 무색 부재(element)로서 사용될 수 있다. 추가의 바람직한 제품 및 장치는 다음을 포함한다:
- 다중 파장에서, 유사한 상 전이를 필요로 하는 광전자 장치의 위상차 부품, 예컨대 결합식 CD/DVD/HD-DVD/블루-레이(Blu-Ray), 예컨대 판독/기록/재기록 데이터 저장 시스템,
- 카메라와 같은 광학 장치용 무색 위상차판,
- OLED 및 LCD를 비롯한 디스플레이용 무색 위상차판.
본 발명의 중합체 필름은, 통상적인 LC 디스플레이, 예를 들면 DAP(배향된 상의 변형), ECB(전기적으로 제어되는 복굴절), CSH(칼라 수퍼 호메오트로픽), VA(수직 배향), VAN 또는 VAC(수직 배향된 네마틱 또는 콜레스테릭), MVA(다중-도메인 수직 배향) 또는 PVA(패턴화된 수직 배향) 방식 같은 수직 배향을 갖는 디스플레이; OCB(광학적으로 보상된 벤드 셀 또는 광학적으로 보상된 복굴절), R-OCB(반사성 OCB), HAN(하이브리드 배향된 네마틱) 또는 파이-셀(π-셀) 방식 같은 벤드 또는 하이브리드 배향을 갖는 디스플레이; TN(비틀린 네마틱), HTN(고도로 비틀린(highly twisted) 네마틱), STN(초비틀린 네마틱), AMD-TN(능동 매트릭스 구동식 TN) 방식 같은 비틀린 배향을 갖는 디스플레이; IPS(평면 내 스위칭) 방식의 디스플레이, 또는 광학적 등방성 상에서의 스위칭을 갖는 디스플레이에 사용될 수 있다.
상기 언급된 용도 외에도, 일반식 I의 화합물은 또한, 비틀린 구조를 나타내는 다른 LCD, 예를 들어 다중 또는 활성 매트릭스가 어드레싱(addressing)된 비틀린 또는 초 비틀린 네마틱(TN, STN) 디스플레이; 국제 특허 공개 제 WO 92/19695 호, 국제 특허 공개 제 WO 93/23496 호, 미국 특허 제 5,453,863 호 또는 미국 특허 제 5,493,430 호에 기재된 바와 같은 표면 안정화되거나 중합체 안정화된 콜레스테릭 텍스쳐 디스플레이(SSCT, PSCT)와 같은 콜레스테릭 디스플레이; 국제 특허 공개 제 WO 98/57223 호에 기재된 바와 같은 다중-도메인 LCD와 같이 가변 피치를 갖는 LCD; 또는 미국 특허 제 5,668,614 호에 기재된 바와 같은 멀티 칼라 콜레스테릭 디스플레이를 위한 LC 혼합물에 사용될 수 있다. 이들은 또한 예컨대 영국 특허 제 2,356,629 호에 기재된 바와 같은 플렉소일렉트릭(flexoelectric) 디스플레이에 사용될 수도 있다.
일반식 I의 화합물의 또 다른 바람직한 용도는 중합성 LC 혼합물, 비등방성 중합체 겔 및 비등방성 중합체 필름의 제조 방법이다. 키랄 화합물을 포함하는 혼합물에 일반식 I의 화합물이 사용되거나, 또는 일반식 I의 화합물 자체가 키랄성인 경우, 균일한 평면 배향을 갖는 나선형으로 비틀린 분자 구조(즉, 이때 상기 나선 축은 필름의 평면에 대해 수직으로 배향됨)를 나타내는 중합체 필름, 예컨대 배향된 콜레스테릭 필름이 제조된다. 이들을 포함하는 비등방성 중합체 겔 및 디스플레이가 예컨대 독일 특허 제 195 04 224 호 및 영국 특허 제 2 279 659 호에 개시되어 있다. 배향된 콜레스테릭 중합체 필름은 예컨대 광역 반사 편광판, 칼라 필터, 보안 표식으로 사용되거나, 또는 LC 안료의 제조에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일반식 I의 화합물은, 각각 온도 변화 또는 광조사 시에 색이 변하는 열변색성 또는 광변색성 LC 매질에 사용하기 적합하다.
하기 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 것으로 의도되지만, 본 발명을 한정하지는 않는다. 또한, 이후 기술되는 방법, 구조 및 특성들은, 본 발명에서 청구되지만 전술된 명세서 또는 실시예에 명시적으로 기술되어 있지 않은 물질에도 적용되거나 대체될 수 있다.
[실시예]
상기 및 하기에서 %는 중량%이다. 모든 온도는 섭씨로 제시된다. "m.p."는 융점을 나타내고, "cl.p"는 등명점을 나타내고, "Tg"는 유리 전이 온도를 나타낸다. 또한, "C"는 결정질 상태, "N"은 네마틱 상, "Ch"는 콜레스테릭 상, "S"는 스멕틱 상이고, "I"는 등방성 상을 나타낸다. 상기 기호들 사이의 데이터는 전이 온도(℃)를 나타낸다. "Δn"은, 589 nm 및 20℃에서 측정된 광학 이방성을 나타낸다(Δn = ne - no; 이때, no는, 길이방향 분자 축에 대해 평행한 굴절률을 나타내고, ne는, 길이방향 분자 축에 수직인 굴절률을 나타냄). 광학 데이터 및 전광 데이터는, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 20℃에서 측정된다.
달리 언급되지 않는 한, 상기 및 하기 제시되는 바와 같은 중합성 혼합물의 성분들의 %는, 중합성 혼합물의 고형분의 총량(즉, 용매는 포함되지 않음)에 대한 것이다.
상기 중합체 필름의 위상차 프로파일(위상차 대 각도)을 다음과 같이 측정한다: 상기 필름의 샘플을 M2000V 분광 타원편광계에 두고, M-2000V를 사용하여 전력이 공급되는 광원을 사용하여 투과도를 측정한다(장비들은 모두 제이. 에이. 울람 캄파니(J. A. Woollam Co.)에서 입수가능함). 상기 필름의 위상차는 일반적으로 -40° 내지 +40°에서 측정한다.
이러한 측정을 수행하는 방법은, 문헌[National Physics Laboratory (London, UK) by N. Singh in October 2006 and entitled "Spectroscopic Ellipsometry, Part 1 -Theory and Fundamentals, Part 2 - Practical Examples and Part 3 - measurements"]에 제시되어 있다. 문헌[Retardation Measurement (RetMeas) Manual (2002) and Guide to WVASE (2002) (Woollam Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer) published by J. A. Woollam Co. lnc (Lincoln, NE, USA)]에 기술된 측정 절차에 따랐다.
실시예 1
화합물 (A1)을 다음과 같이 제조하였다.
2-요오도-6-메톡시-나프탈렌(1.2)의 제조
Figure 112010051363261-pct00027
-75℃에서, 온도를 -70℃ 미만으로 유지하는 속도로(45분에 걸쳐), 무수 THF(2 L) 중의 2-브로모-6-메톡시-나프탈렌(49.5 g, 209 mmol) 용액에 적가 깔대기를 통해 n-부틸리튬(헥산 중 2.5 M, 92 mL, 230 mmol)을 가하였다. 생성 황색 용액을 -75℃에서 15분 동안 교반하였다. 적색 요오드 색상이 지속될 때까지, 무수 THF(100 mL) 중의 요오드(58.3 g, 230 mmol)의 용액을 새로운 적가 깔대기를 통해 가하였다(45분에 걸쳐 첨가, 최대 온도 -68℃). 이 혼합물을 실온으로 가온하고, 물(1.3 L)을 가하였다. 분리를 돕도록 염수(500 mL)를 가하면서, 이 혼합물을 다이클로로메탄(2 L)으로 추출하였다. 수성 분획을 다이클로로메탄(1 L)으로 역추출하였다. 합친 유기 분획들을 진공 중에서 약 1 L로 감소시키고, 포화된 나트륨 메타바이설파이트 수용액(100 mL) 및 이어서 염수(200 mL)로 세척하고, 건조하고(Na2SO4), 여과하고, 용매를 진공 중에서 제거하였다. 조질 잔사를 IMS(1.9 L)로부터 재결정화하고, 빙냉 IMS(2 × 150 mL)로 세척하고, 70℃의 진공 오븐에서 건조하여, 연한 크림색 결정질 고체를 수득하였다. 46.45 g, 78%.
2-요오도-6-하이드록시-나프탈렌(1.3)의 제조
Figure 112010051363261-pct00028
-8℃에서, BBr3(102 g, 407 mmol)을 30분에 걸쳐 적가하여, 다이클로로메탄(3Å 분자체 상에서 건조)(1 L) 중의 2-요오도-6-메톡시-나프탈렌(45.4 g, 160 mmol)의 약간 뿌연 용액/현탁액을 수득하였다. 이 혼합물을 20℃로 가온하고, 이 온도에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 물(400 mL)을 조심스럽게 가하고(처음에는 느린 적가), 이 2상 혼합물을 20분 동안 격렬히 교반하였다. 층들을 분리하고, 추가의 물(400 mL)을 가하면서, 수성 상을 다이클로로메탄(250 mL)으로 추출하였다. 합친 유기 분획들을 물(500 mL)로 세척하고, 건조하고(Na2SO4), 여과하고, 진공 중에서 용매를 제거하여, 은색이 도는 자주색 조각(patch)을 갖는 무색 고체(44.7 g)를 수득하였다. 이를, IMS/물(초기에는 100 mL IMS 중에 용해됨)로부터 재결정화하고, 물로 세척하고, 진공 오븐에서 건조하여, 회백색 고체(40.3 g, 94%)를 수득하였다.
화합물(1.4)의 제조
Figure 112010051363261-pct00029
2-요오도-6-하이드록시-나프탈렌(117 g, 432 mmol), 3-브로모프로판올(45 mL, 519 mmol) 및 N-메틸-2-피롤리디논(12.5 mL, 130 mmol)을 3구 5 L 환저 플라스크에 채우고, 2-부탄온(2.4 L)에 용해시켰다. 탄산칼륨(무수, 153 g, 1.12 mol)을 가하고, 이 반응 혼합물을 3시간 동안 가열환류시키고, 이어서 80℃에서 16시간 동안 가열환류시켰다. 추가의 3-브로모 프로판올(7.5 ml, 86 mmol)을 가하고, 이 반응 혼합물을 6시간 동안 가열환류시켰다. 3-브로모프로판올(7.5 ml, 86 mmol)의 추가의 분획을 가하고, 이 반응 혼합물을 80℃에서 24시간 동안 교반하였다. 이 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 여과에 의해 고체를 제거하고, 진공 중에서 용매를 제거하였다. 잔사를, 처음에 고온의 다이클로로메탄(1 L)에 용해시키고, 뿌옇게 될 때까지 석유 에터(b.p 40 내지 60℃)(30 mL)를 가하고, 투명해질 때까지 다이클로로메탄(약 30 mL)을 가함으로써 다이클로로메탄/석유 에터(b.p 40 내지 60℃)로부터 재결정화하였다. 빙냉의 고체를 흡입 여과에 의해 수집하고, 석유 에터(b.p. 40 내지 60℃)(2 × 50 mL)로 세척하고, 진공 오븐에서 건조하여, 연황색 결정질 고체(98.2 g)를 수득하였다. 여액(106 g)을 다이클로로메탄/석유 에터(b.p 40 내지 60℃)로부터 재결정화하고, 처음에 다이클로로메탄(100 mL)에 용해시키고, 여과하고, 석유 에터(b.p 40 내지 60℃)(2 × 50 mL)로 세척하고, 이어서 진공 오븐에서 건조하여, 연베이지색 결정질 고체(21.4 g)를 수득하였다. 총 수율 120 g, 84%.
화합물(1.5)의 제조
Figure 112010051363261-pct00030
0℃에서, 3-클로로프로피온일 클로라이드(40 mL, 418 mmol) 및 다이클로로메탄(3Å 분자체 상에서 건조)(540 mL) 중의 화합물(1.4)(98.0 g, 299 mmol)의 현탁액에 트라이에틸아민(150 mL, 1.08 mol)을 적가하였다. 이 혼합물을 40℃에서 24시간 동안 가열하고, 실온으로 냉각시키고, 다이클로로메탄(1.5 L)과 함께 분리 깔대기로 이송하였다. 이 혼합물을 물(1.5 L) 및 이어서 염수(750 mL)로 세척하고, 건조하고(Na2SO4), 여과하고, 용매를 진공 중에서 제거하였다. 조질 잔사(약 150 g)를, 다이클로로메탄으로 용리하는 실리카 상에서 칼럼으로 처리하여, 연오렌지색/갈색 고체(111 g, 97%)를 수득하였다.
화합물(1.6)의 제조
Figure 112010051363261-pct00031
화합물(1.5)(15.2 g, 39.7 mmol) 및 4-에틴일아닐린(5.30 g, 45.3 mmol)을 트라이에틸아민(37 mL)/무수 THF(74 mL)에 용해/부분적 현탁시켰다. CuI(106 mg, 556 mmol) 및 Pd(PPh3)2Cl2(390 mg, 556 mmol)를 가하고, 이 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고, 이어서 50℃에서 19시간 동안 교반하였다. 이 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 이어서 다이클로로메탄(300 mL)과 함께 분리 깔대기로 이송하고, 물(150 mL)로 세척하고, 수성 층을 다이클로로메탄(3 × 100 mL)으로 역추출하였다. 합친 유기 분획들을 건조하고(Na2SO4), 여과하고, 용매를 진공 중에서 제거하였다. 조질 잔사를, 다이클로로메탄/에틸 아세테이트(1:1)로 용리하는 실리카(200 g) 상에서 칼럼으로 처리하였다. 수득된 물질은 너무 불순해서 다이클로로메탄/석유 에터(b.p 40 내지 60℃)로부터 재결정할 수 없었으며, 다이클로로메탄으로 용리하는 실리카 겔 상에서 다시 칼럼으로 처리하여, 고체(14.6 g)를 수득하였다. 이를 다이클로로메탄/ 석유 에터(b.p 40 내지 60℃)로부터 재결정화하고, 초기에 다이클로로메탄(50 mL)에 용해시키고, 다이클로로메탄/ 석유 에터(b.p 40 내지 60℃)(1:2,90 mL)로 세척하고, 40℃의 진공 오븐에서 건조하여, 연갈색 결정질 고체(8.05 g, 55%)를 수득하였다.
화합물(A1)의 제조
Figure 112010051363261-pct00032
실온에서, 다이클로로메탄(3Å 분자체 상에서 건조)(18 mL) 중의 화합물(1.6)(7.95 g, 21.39 mmol)의 교반된 용액에, 1,1-티오카보닐다이이미다졸(9.52 g, 53.44 mmol)을 하나의 분획으로 가하였다. 이 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 교반하였다(TLC 100% 다이클로로메탄). 이 조질 혼합물을 다이클로로메탄(50 mL)으로 희석하고, 물(50 mL)/염수(10 mL)로 세척하고, 수성 층을 다이클로로메탄(2 × 50 mL)으로 역추출하였다. 합친 유기 추출물을 염수(50 mL)로 세척하고, 건조하고(Na2SO4), 여과하고, 진공 중에서 용매를 제거하여, 오렌지색 고체(16.3 g)를 수득하였다. 이를, 다이클로로메탄/석유 에터(b.p 40 내지 60℃)(2:1)로 용리하는 칼럼 크로마토그래피(160 g 실리카)로 정제하여, 고체(7.09 g)를 수득하였다. 이를, 최소량의 따뜻한 다이클로로메탄(약 20 mL)에 용해시키고, 석유 에터(b.p 40 내지 60℃)(약 80 mL)를 가하여 생성물을 침전시켰으며, 이 생성물을 흡입 여과에 의해 수집하고, 석유 에터(b.p 40 내지 60℃)(20 mL)로 세척하고, 40℃의 진공 오븐에서 건조하여, 무색 고체(6.47 g, 73%)를 수득하였다.
전이 온도: K 115.5 N 143.4 I, Δn =0.455
하기 화합물들을 유사하게 제조하였다:
Figure 112010051363261-pct00033
전이 온도: K 80.7 I , Δn = 0.387
Figure 112010051363261-pct00034
Δn = 0.435
Figure 112010051363261-pct00035

실시예 2
성분 (a) 내지 (f)의 하기 화합물을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00036
Figure 112010051363261-pct00037
Figure 112010051363261-pct00038
Figure 112010051363261-pct00039
화합물 B1 및 B3은 영국 특허 제 2 388 599 A1 호에 기술되어 있다. 화합물 B2는 미국 특허 제 6,514,578 호 또는 미국 특허 출원 공개 제 2008/0143943 A1 호에 개시된 방법과 유사하게 제조될 수 있다. 화합물 C1은 문헌[Broer et al., Makromol. Chem. 190, 2255ff and 3201ff (1991)]에 개시된 방법에 의해 제조되거나 이와 유사하게 제조될 수 있다. 화합물 D1은 미국 특허 제 7,223,450 호에 개시된 방법에 의해 제조되거나 이와 유사하게 제조될 수 있다. 화합물 E1 및 E2는 유럽 특허 제 1 388 538 A1 호에 기술되어 있다. 화합물 F1는 영국 특허 제 2 383 040 A1 호에 기술되어 있다.
이 혼합물을 다음의 LC 상 분리 순서를 나타낸다: Ch 88.4 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이어서, 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 4000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하였다. 경화되지 않은 필름을 86℃에서 1분 동안 어닐링하고, 이어서 365 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 질소 분위기 중에서 60℃의 경화 온도 및 200 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 음의 광학 위상차 및 네거티브 C 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 2에 도시한다.
+40° 및 -40°의 각도에서 R450/R550 값이 다음과 같이 측정되었다:
1.138 (+40°)
1.137 (-40°)
상기 네거티브 C 필름은 높은 양의 위상차 분산도를 갖는다.
실시예 3
성분 (a) 내지 (f)의 하기 화합물을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00040
Figure 112010051363261-pct00041
이 혼합물은 다음의 LC 상 순서를 나타낸다: Ch 79.2 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이어서, 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 4000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하였다. 경화되지 않은 필름을 77℃에서 1분 동안 어닐링하고, 이어서 365 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 질소 분위기에서 60℃의 경화 온도 및 200 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 음의 광학 위상차 및 네거티브 C 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 3에 도시한다.
+40° 및 -40°의 각도에서 R450/R550 값이 다음과 같이 측정되었다:
1.157 (+40°)
1.159 (-40°)
상기 네거티브 C 필름은 높은 양의 위상차 분산도를 갖는다.
실시예 4
성분 (a) 내지 (f)의 하기 화합물을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00042
Figure 112010051363261-pct00043
화합물 B4는 본 출원 또는 영국 특허 제 2 388 599 A1 호에 기술된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
이 혼합물은 다음의 LC 상 순서를 나타낸다: Ch 81.3 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이어서, 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 4000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하였다. 경화되지 않은 필름을 79℃에서 1분 동안 어닐링하고, 이어서 365 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 질소 분위기에서 60℃의 경화 온도 및 200 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 음의 광학 위상차 및 네거티브 C 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 4에 도시한다.
+40° 및 -40°의 각도에서 R450/R550 값이 다음과 같이 측정되었다:
1.142 (+40°)
1.142 (-40°)
상기 네거티브 C 필름은 높은 양의 위상차 분산도를 갖는다.
실시예 5
성분 (a) 내지 (d) 및 (f)의 하기 화합물을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00044
Figure 112010051363261-pct00045
화합물 B5는 영국 특허 제 2 388 599 A1 호에 기술된 방법과 유사하게 제조될 수 있다. 화합물 C2는 본 출원 또는 미국 특허 제 6,514,578 호 또는 미국 특허 출원 공개 제 2008/0143943 A1 호에 기술된 방법과 유사하게 제조될 수 있다. 화합물 D2는 미국 특허 제 6,217,792 호에 기술되어 있다.
이 혼합물은 다음의 LC 상 순서를 나타낸다: Ch 94.5 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이어서, 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 4000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하였다. 경화되지 않은 필름을 92℃에서 1분 동안 어닐링하고, 이어서 365 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 질소 분위기에서 60℃의 경화 온도 및 200 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 음의 광학 위상차 및 네거티브 C 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 5에 도시한다.
+40° 및 -40°의 각도에서 R450/R550 값이 다음과 같이 측정되었다:
1.166 (+40°)
1.168 (-40°)
상기 네거티브 C 필름은 높은 양의 위상차 분산도를 갖는다.
실시예 6(비교예)
하기 화합물들을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00046
Figure 112010051363261-pct00047
화합물 C3은 문헌[Broer et al., Makromol. Chern. 190, 2255ff and 3201ff (1991)]에 기술왼 방법에 의해 또는 이와 유사하게 제조될 수 있다. 화합물 G1은 미국 특허 제 6,344,154 호에 기술되어 있다. 화합물 G2는 미국 특허 제 6,491,990 호에 기술되어 있다.
이 혼합물은 다음의 LC 상 순서를 나타낸다: Ch 66.2 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이어서, 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 3000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하였다. 경화되지 않은 필름을 64℃에서 1분 동안 어닐링하고, 이어서 250 내지 450 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 공기 중에서 실온의 경화 온도 및 200 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 음의 광학 위상차 및 네거티브 C 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 6에 도시한다.
+40° 및 -40°의 각도에서 R450/R550 값이 다음과 같이 측정되었다:
1.081 (+40°)
1.083 (-40°)
일반식 I의 화합물(성분 A)을 함유하는 혼합물로부터 제조된 실시예 1 내지 5의 필름에 비해, 일반식 I의 화합물을 함유하지 않는 실시예 6의 혼합물로부터 제조된 네거티브 C 필름은 상당히 더 낮은 양의 위상차 분산도를 갖는다.
실시예 7
성분 (a) 내지 (c) 및 (f)의 하기 화합물을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00048
Figure 112010051363261-pct00049
화합물 B6 및 B7은 미국 특허 제 6,514,578 또는 미국 특허 제 2008/0143943 A1 호에 기술된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
이 혼합물은 다음의 LC 상 순서를 나타낸다: N 157.4 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 4000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하고, 이어서 250 내지 450 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 질소 분위기에서 실온 및 170 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 양의 광학 위상차 및 포지티브 A 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 7에 도시한다.
+40° 및 -40°의 각도에서 R450/R550 값이 다음과 같이 측정되었다:
1.200 (+40°)
1.200 (-40°)
상기 포지티브 A 필름은 높은 양의 위상차 분산도를 갖는다.
실시예 8( 비교예 )
하기 화합물들을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00050
Figure 112010051363261-pct00051
화합물 (G3) 및 (G4)는 문헌에 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌[Whitcombe et al., J. Polym. Sci. Polym. Chem. 29, 251-259 (1991)]에 기술된 바와 같은 방법으로 또는 이와 유사하게 제조될 수 있다.
이 혼합물은 다음의 LC 상 순서를 나타낸다: N 74.7 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 4000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하고, 이어서 250 내지 450 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 질소 분위기에서 실온 및 170 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 양의 광학 위상차 및 포지티브 C 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 8에 도시한다.
+40° 및 -40°의 각도에서 R450/R550 값이 다음과 같이 측정되었다:
1.109 (+40°)
1.110 (-40°)
상기 포지티브 A 필름은 높은 양의 위상차 분산도를 갖는다.
도 9는, 실시예 7(a)의 필름 및 비교 실시예 8(b)의 필름의 550 nm에서의 표준화된 위상차의 비교를 나타낸다. 일반식 I의 화합물을 포함하는 실시예 7의 필름은, 일반식 I의 화합물을 함유하지 않는 실시예 8의 필름에 비해 상당히 더 높은 위상차 분산도를 가짐을 알 수 있다.
실시예 9
성분 (a) 내지 (g)의 하기 화합물을 포함하는 중합성 LC 혼합물을 배합하였다:
Figure 112010051363261-pct00052
이 혼합물은 다음의 LC 상 순서를 나타낸다: Ch 82.1 I
이 혼합물을 톨루엔 중의 40% 용액으로 전환시키고, 0.2 마이크론으로 여과하였다. 이어서, 이 용액을, 러빙된 폴리이미드로 코팅된 유리 상에 2000 rpm에서 30초 동안 스핀 코팅하였다. 경화되지 않은 필름을 80℃에서 1분 동안 어닐링하고, 이어서 365 nm 대역통과 필터를 구비한 EFOS 램프 하에 질소 분위기에서 60℃ 및 40 mW/cm2의 경화 전력을 사용하여 1분 동안 경화시켰다. 생성 중합체 필름은 2축 네거티브 C 플레이트의 광학 특성을 가졌다. 위상차 프로파일을 도 10에 도시한다.

Claims (25)

  1. 하기 일반식 I의 화합물:
    Figure 112015025553910-pct00053

    상기 식에서,
    P는 중합성 기이고,
    Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
    A1은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환된, 탄소환형, 헤테로환형, 방향족 또는 헤테로방향족 기로부터 선택되고,
    A2 및 A3은 서로 독립적으로, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환되고 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있는, 1,4-페닐렌, 나프탈렌-2,6-다이일, 4,4'-바이페닐렌 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
    Z1은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -CR0R00- 또는 단일 결합으로부터 선택되되, Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타내고,
    L은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)OR0, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 12의 아릴 또는 헤테로아릴, 및 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로, F 또는 Cl로 대체되고, X는 할로겐이고,
    R0 및 R00는 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    이때 m이 0인 경우, A2 및 A3 중 하나 또는 둘 다는, 하나 이상의 H 원자가 L로 적어도 일치환된 1,4-페닐렌, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 치환된 나프탈렌-2,6-다이일, 하나 이상의 H 원자가 L로 적어도 일치환된 4,4'-바이페닐렌 또는 이들의 조합을 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    A1, A2 및 A3이, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 하나 이상의 L로 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일을 나타내는 것을 특징으로 하는, 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    Z1이 -COO-, -OCO-, -C≡C- 또는 단일 결합이고, m이 0 또는 1인 것을 특징으로 하는, 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    일반식 I의 화합물이 하위일반식 Ia 내지 Ip로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 화합물:
    Figure 112015025553910-pct00054

    Figure 112015025553910-pct00055

    Figure 112015025553910-pct00056

    상기 식에서,
    P, Sp 및 L은 제 1 항에서 제시된 의미를 갖고,
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    s는 0, 1, 2 또는 3이다.
  5. 제 1 항에 따른 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합성 LC 물질.
  6. 제 5 항에 있어서,
    (a) 제 1 항에 따른 화합물 하나 이상,
    (b) 하기 일반식 II의 화합물 하나 이상, 및
    (c) 상기 성분 (a) 또는 (b)의 화합물 또는 키랄 화합물일 수 있는, 중합성 기를 2개 이상 갖는 중합성 메소젠성 화합물 하나 이상
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 중합성 LC 물질:
    Figure 112015025553910-pct00057

    상기 식에서,
    A4 및 A5는 서로 독립적으로, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 치환된 방향족 또는 헤테로방향족 기로부터 선택되고,
    R은, P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)OR0, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 12의 아릴 또는 헤테로아릴, 및 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 대체되고, X는 할로겐이고,
    m1 및 m2는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 또는 4이고, m1+m2는 5 미만이고,
    P, Sp, A1, Z1, L, R0 및 R00는 제 1 항에서 제시된 의미를 갖는다.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 일반식 II의 화합물에서, R이 CN, OCH3 및 SCH3로부터 선택되거나, 제 6 항에서 정의된 바와 같은 P-Sp-를 지칭하는 것을 특징으로 하는, 중합성 LC 물질.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 일반식 II의 화합물에서, A1, A4 및 A5는, 하나 이상의 H 원자가 제 6 항에서 정의된 바와 같은 L 기 하나 이상으로 임의적으로 치환된, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일인 것을 특징으로 하는, 중합성 LC 물질.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 일반식 II의 화합물에서, Z1이 -COO-, -OCO-, -C≡C- 또는 단일 결합이고, m1이 0 또는 1이고, m2는 0인, 중합성 LC 물질.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 일반식 II의 화합물이, 하기 하위일반식 IIa 내지 IIp로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 중합성 LC 물질:
    Figure 112015025553910-pct00058

    Figure 112015025553910-pct00059

    Figure 112015025553910-pct00060

    상기 식에서,
    P, Sp, L 및 R은 제 6 항 또는 제 7 항에서 제시된 의미를 갖고,
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    s는 0, 1, 2 또는 3이다.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 성분 (c)의 화합물이 하기 일반식 III으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 중합성 LC 물질:
    Figure 112015025553910-pct00061

    상기 식에서,
    P 및 Sp는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 제 1 항에서 제시된 의미를 갖고,
    MG는, 임의적으로 키랄인 막대형 메소젠성 기이고, 하기 일반식 IV로부터 선택된다:
    Figure 112015025553910-pct00062

    (상기 식에서,
    A11 및 A22는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 임의적으로 함유하고, 임의적으로 제 1 항에서 정의된 바와 같은 L 기로 일치환 또는 다치환되는 방향족 또는 지환족 기이고,
    Z11은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00-, -NR0-CO-O-, -0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
    R0 및 R00는 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
    Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이고,
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4이다).
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 성분 (c)의 화합물이, 제 10 항에서 정의된 바와 같은 하위일반식 IIa 내지 IIp(이때, R은 P-Sp-임) 및 하기 일반식 DR1 내지 DR5의 이반응성(direactive) 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 중합성 LC 물질:
    Figure 112015025553910-pct00063

    상기 식에서,
    P0는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 중합성 기이고,
    L은, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, H, F, Cl, CN, 또는 임의적으로 할로겐화된 탄소수 1 내지 5의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 1 내지 12의 동일하거나 상이한 정수이고,
    z는 0 또는 1이되, 단 인접한 x 또는 y가 0인 경우, z는 0이고,
    상기 벤젠 고리의 하나 이상의 H 원자는, 동일하거나 상이한 하나 이상의 L 기로 추가적으로 치환될 수 있다.
  13. 제 5 항에 있어서,
    이색성(dichroic) 또는 액정 광개시제로부터 선택되는 중합 개시제 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 중합성 LC 물질.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 제 5 항에 따른 중합성 LC 물질을 배향된 상태로 중합함으로써 수득가능한 이방성 중합체.
  15. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 제 5 항에 따른 중합성 LC 물질을 포함하는 제품으로서, 상기 제품이 전광 디스플레이, LCD, 광학 필름, 편광자, 보상기, 빔 스플리터, 반사 필름, 배향 층, 칼라 필터, 홀로그래픽 부재, 고온 스탬핑 포일, 착색된 이미지, 장식용 또는 보안 마킹, LC 안료, 접착제, 화장품, 진단시약, 비선형 광학 장치, 광학 정보 저장 장치, 전자 장치, 유기 반도체, 전계 효과 트랜지스터(FET), 집적 회로(IC)의 부품, 박막 트랜지스터(TFT), 라디오 주파수 식별(RFID) 택(tag), 유기 발광 다이오드(OLED), 전기발광 디스플레이, 조명 장치, 광전 장치, 센서 장치, 전극 물질, 광전도체, 전자사진 기록 장치, 레이저 발생(lasing) 물질 또는 장치로부터 선택되는, 제품.
  16. (a) p-할로겐치환된 방향족 알코올의 OH기를 ω-할로겐치환된 지방족 알코올의 할로겐 기로 에터화하는 단계,
    (b) 상기 단계 (a)에 의해 제조된 에터의 지방족 OH 기를, 중합성 기 또는 중합성 기의 보호된 형태와 반응시키는 단계,
    (c) 상기 단계 (b)에 의해 제조된 에스터의 방향족 할로겐 기를 소노가쉬라(Sonogashira) 조건 하에 p-아미노 아릴아세틸렌과 반응시켜 p-아미노 톨란을 수득하는 단계, 및
    (d) 상기 단계 (c)에서 제조된 톨란의 아미노기를 1,1'-티오카보닐다이아마이드아졸로 처리하여 p-아이소티오시아네이토 톨란을 수득하는 단계,
    를 포함하는, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 화합물의 제조 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    L이 탄소수 1 내지 6의 아릴 또는 헤테로 아릴로부터 선택되는, 화합물.
  18. 제 1 항에 있어서,
    L이 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시로부터 선택되는, 화합물.
  19. 제 5 항에 있어서,
    중합성, 메소젠성, 액정 또는 이들의 조합인 추가적인 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합성 LC 물질.
  20. 제 6 항에 있어서,
    (d) 성분 (a), (b) 또는 (c)의 화합물 또는 추가적인 화합물일 수 있는, 키랄 화합물 하나 이상,
    (e) 중합 저해제 하나 이상,
    (f) 계면활성제 하나 이상, 또는
    이들의 조합을 포함하는, 중합성 LC 물질.
  21. 제 6 항에 있어서,
    A4 및 A5가 서로 독립적으로, 하나 이상의 H 원자가 임의적으로 하나 이상의 L 기로 치환되고 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있는, 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌 2,6-다이일로부터 선택되는, 중합성 LC 물질.
  22. 제 6 항에 있어서,
    R이 탄소수 1 내지 6의 아릴 또는 헤테로아릴로부터 선택되는, 중합성 LC 물질.
  23. 제 6 항에 있어서,
    R이 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시로부터 선택되는, 중합성 LC 물질.
  24. 제 14 항에 따른 이방성 중합체를 포함하는 제품으로서, 상기 제품이 전광 디스플레이, LCD, 광학 필름, 편광자, 보상기, 빔 스플리터, 반사 필름, 배향 층, 칼라 필터, 홀로그래픽 부재, 고온 스탬핑 포일, 착색된 이미지, 장식용 또는 보안 마킹, LC 안료, 접착제, 화장품, 진단시약, 비선형 광학 장치, 광학 정보 저장 장치, 전자 장치, 유기 반도체, 전계 효과 트랜지스터(FET), 집적 회로(IC)의 부품, 박막 트랜지스터(TFT), 라디오 주파수 식별(RFID) 택(tag), 유기 발광 다이오드(OLED), 전기발광 디스플레이, 조명 장치, 광전 장치, 센서 장치, 전극 물질, 광전도체, 전자사진 기록 장치, 레이저 발생(lasing) 물질 또는 장치로부터 선택되는, 제품.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 방법이
    (e) 단계 (d)의 아이소티오시아네이토 톨란의 중합성 기를 보호된 형태로 전환시키는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
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