KR101653948B1

KR101653948B1 - 액정성 화합물, 액정성 조성물, 광흡수 이방성막, 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101653948B1
Application number: KR1020127027716A
Authority: KR
Inventors: 료지 고토
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2016-09-05
Also published as: US9011988B2; WO2011125620A1; US20130187090A1; JP2011213610A; KR20130090753A; EP2554536A1; JP5566160B2; CN102822142B; CN102822142A

Abstract

높은 질서도를 갖는 신규 아조계 액정성 화합물의 제공.
하기 일반식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물이다. R¹ 및 R² 는 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내는데, 단, 적어도 일방은 수소 원자 이외의 기 ; L² 는 알킬렌기를 나타내는데, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 -O- 등에 의해 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자, 또는 중합성기 ; L¹ 은 각각 아조기 (-N=N-), 카르보닐옥시기 (-C(=O)O-), 옥시카르보닐기 (-O-C(=O)-), 이미노기 (-N=CH-), 및 비닐렌기 (-C=C-) 로 이루어지는 군에서 선택되는 연결기 ; Dye 는 각각 하기 일반식 (II) 로 나타내는 아조 색소 잔기를 나타낸다.

Description

액정성 화합물, 액정성 조성물, 광흡수 이방성막, 및 액정 표시 장치{LIQUID CRYSTALLINE COMPOUND, LIQUID CRYSTALLINE COMPOSITION, ANISOTROPICALLY LIGHT-ABSORBING FILM, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광흡수 이방성막 등의 여러 가지 광학 요소를 제조하는 데에 유용한 액정성 화합물 및 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 당해 액정성 화합물 및 액정성 조성물을 이용하여 제조된 광흡수 이방성막, 그리고 그 광흡수 이방성막을 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

레이저광이나 자연광을 포함하는 조사광의 감쇠 기능, 편광 기능, 산란 기능, 차광 기능 등이 필요해졌을 때에는, 종래에는, 각각의 기능마다 상이한 원리에 의해 작동하는 장치를 충당하고 있었다. 그래서, 그들 기능에 대응하는 제품도, 각각의 기능별로 상이한 제조 공정에 의해 제조되고 있었다.

예를 들어, LCD (액정 소자) 에서는 표시에 있어서의 시광성이나 복굴절성을 제어하기 위해 직선 편광판이나 원 편광판이 사용되고 있다. OLED (유기 일렉트로 루미네선스 소자) 에 있어서도 외광의 반사 방지를 위해 원 편광판이 사용되고 있다. 종래, 이들 편광판 (편광 소자) 에는 요오드가 2 색성 물질로서 널리 사용되어 왔다. 그러나, 요오드는 승화성이 크기 때문에 편광 소자에 사용한 경우, 그 내열성이나 내광성이 충분하지 않았다. 또한, 그 소광색이 짙은 청색이 되어, 전체 가시 스펙트럼 영역에 걸쳐 이상적인 무채색 편광 소자라고는 할 수 없었다.

유기계 색소를 2 색성 물질에 사용하는 편광 소자가 검토되고 있다. 그러나, 이들 유기계 색소에 있어서는 요오드에 비하면 2 색성이 상당히 열등한 정도의 편광 소자밖에 얻어지지 않는 등의 문제점이 있었다. 특히, 광의 시광성이나 복굴절성을 표시 원리에 사용하고 있는 LCD 에서 편광 소자는 중요한 구성 요소이고, 최근, 표시 성능 등의 향상을 목적으로 새로운 편광 소자의 개발이 진행되고 있다.

그 하나의 방법으로서, 요오드를 포함하는 편광 소자와 동일하게, 2 색성을 갖는 유기 색소 (2 색성 색소) 를 폴리비닐알코올과 같은 고분자 재료에 용해 또는 흡착시키고, 그 막을 일 방향으로 필름상으로 연신하여 2 색성 색소를 배향시키는 방법이 예시되어 있다. 그러나, 그 방법에서는 연신 처리 등의 프로세스에 시간이 걸리는 등의 문제점이 있었다.

그래서, 최근에는 다른 방법이 착안되었다. 이 방법으로서, 비특허문헌 1 에서는, 유리나 투명 필름 등의 기판 상에 유기 색소 분자의 분자간 상호 작용 등을 이용하여 2 색성 색소를 배향시키고, 편광막 등의 이방성 색소막을 형성하고 있다. 그러나, 그 문헌에 기재된 방법에서는, 내열성의 문제가 있는 것이 알려져 있었다.

또한, 상기 유리나 투명 필름 등의 기판 상에 유기 색소 분자의 분자간 상호 작용 등을 이용하여 2 색성 색소를 배향시키는 것은 습식 막형성법에 의해 달성된다. 이러한 습식 막형성법으로 이방성 색소막이 제조되는 경우, 이 색소막에 사용되는 색소에는, 색소 분자의 높은 2 색성 외에, 습식 막형성법의 프로세스에 적합한 색소인 것이 요구된다. 습식 막형성법에 있어서의 프로세스로는, 색소를 기판 상에 퇴적, 배향시키는 방법이나 그 배향을 제어하는 방법 등을 들 수 있다. 따라서, 종래의 상기 연신 처리를 거치는 편광 소자에 사용될 수 있는 색소이어도, 습식 막형성법에는 적합하지 않은 것이 다수 있다. 특허문헌 1∼3 에서는, 상기 프로세스에 적합한 재료가 제안되어 있는데, 이들 재료에서는 그 프로세스에 적합하긴 해도, 높은 2 색성을 나타낼 수 없다는 문제점이 있었다.

높은 2 색성을 얻기 위한 수단으로서, a) 분자의 관성 모멘트와 천이 모멘트가 이루는 각이 작은 것, b) 높은 분자 애스펙트비를 갖는 것 등이 알려져 있다 (비특허문헌 2, 3). 이러한 특성을 만족하는 색소 골격으로는, 아조 색소나 안트라퀴논 색소 등이 알려져 있고, 특히 분자 장축 방향에 복수의 아조기를 갖는 폴리아조 색소가 임의의 색상이나, 높은 흡광 계수를 실현하는 골격으로서 사용되고 있다. 애스펙트비가 큰 폴리아조 색소를 간단히 합성하는 수단으로서, 동일한 골격을 단결합 또는 연결기로 결합한 대칭형 폴리아조 색소를 들 수 있고, 비특허문헌 4 에도 몇 개 기재되어 있다.

그러나, 통상 대칭형 폴리아조 색소는 결정성이 높고, 용해성이 부족하다는 문제점이 있었다.

한편, 색소 이외의 분자를 사용하여 이방성막을 얻는 방법으로서, 비특허문헌 5 에는, 특정한 구조를 갖는 올리고페닐렌비닐렌 화합물을 배향막 상에 도포함으로써 높은 질서도를 갖는 이방성막을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 그 화합물은 색소로서 사용하기에는 단파장이고, 또한 광의 조사에 의해 퇴색되기 쉽다.

일본 공개특허공보 2002-180052호 일본 공표특허공보 2002-528758호 일본 공개특허공보 2002-338838호

Dreyer, J. F., Journal de Physique, 1969, 4, 114. Seki, H., Jpn. J. Appl. Phys., 1985, 24, L299 Park, W. S., Liq. Cryst., 1989, 5, 1405 Ivashchenko, A. V., Dichroic Dyes for Liquid Crystal Displays, 1994, CRC Press, Inc. Nishizawa, T., J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 2464

본 발명은 높은 배향 질서도로 배향 가능하고, 내광성이 양호하고, 2 색성 색소로서 기능하는 신규 아조계 액정성 화합물, 및 광흡수 이방성막의 제조에 유용한 신규 액정성 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기 액정성 화합물 또는 액정성 조성물을 이용하여 제조된 광흡수 이방성막, 그리고 당해 광흡수 이방성막을 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 이하와 같다.

[1] 하기 일반식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물 :

[화학식 1]

식 중, R¹ 및 R² 는 각각 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내는데, 단, 적어도 일방은 수소 원자 이외의 기를 나타내고 ; L² 는 알킬렌기를 나타내는데, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -NRCOO-, -OCONR-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자, 또는 중합성기를 나타내고 ; L¹ 은 각각 아조기 (-N=N-), 카르보닐옥시기 (-C(=O)O-), 옥시카르보닐기 (-O-C(=O)-), 이미노기 (-N=CH-), 및 비닐렌기 (-C=C-) 로 이루어지는 군에서 선택되는 연결기를 나타내고 ; Dye 는 각각 하기 일반식 (II) 로 나타내는 아조 색소 잔기를 나타내고 ;

[화학식 2]

식 (II) 중, * 은 L¹ 과의 결합부를 나타내고 ; X 는 하이드록시기, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 알콕시기, 비치환 아미노기, 또는 모노 또는 디알킬아미노기를 나타내고 ; Ar 은 각각 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 탄화수소 고리기 또는 방향족 복소 고리기를 나타내고 ; n 은 1∼3 의 정수를 나타내고, n 이 2 이상일 때, 복수 있는 Ar 은 서로 동일하거나 상이해도 된다.

[2] 일반식 (I) 중의 R¹이 수소 원자, C₁∼C₁₀ 의 알킬기, 또는 C₁∼C₉ 의 알콕시기를 나타내고, R² 가 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내고, 단, L² 는 C₅∼C₃₀ 의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 중합성기를 나타내는 [1] 의 액정성 화합물.

[3] 일반식 (I) 중의 L¹ 이 비닐렌기인 [1] 의 액정성 화합물.

[4] 일반식 (I) 중의 L² 가 -(OCH₂CH₂)_p- (단, p 는 3 이상의 수를 나타낸다) 로 나타내는 기를 포함하는 [1]∼[3] 중 어느 하나의 액정성 화합물.

[5] 일반식 (I) 중의 Y 가 중합성기인 [1]∼[4] 중 어느 하나의 액정성 화합물.

[6] [1]∼[5] 중 어느 하나의 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물.

[7] 추가로 1 종 이상의 2 색성 색소를 함유하는 [6] 의 액정성 조성물.

[8] [6] 또는 [7] 의 액정성 조성물로 이루어지는 막.

[9] [6] 또는 [7] 의 액정성 조성물로 이루어지는 광흡수 이방성막.

[10] 광원으로서 C 광원을 사용했을 때의 투과광이 xy 색도도에 있어서 0.28 < x < 0.36, 0.28 < y < 0.36 을 만족하는 [9] 의 광흡수 이방성막.

[11] [9] 또는 [10] 의 광흡수 이방성막을 갖는 액정 표시 장치.

본 발명에 의하면, 높은 배향 질서도로 배향 가능하고, 내광성이 양호하고, 2 색성 색소로서 기능하는 신규 아조계 액정성 화합물, 및 광흡수 이방성막의 제조에 유용한 신규 액정성 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 액정성 화합물 또는 액정성 조성물을 이용하여 제조된 광흡수 이방성막, 그리고 당해 광흡수 이방성막을 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명에 관해서 상세하게 설명한다. 또, 본 명세서에 있어서, 「∼」란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.

1. 식 (I) 의 액정성 화합물

본 발명은 하기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물에 관한 것이다. 하기 식 (I) 의 액정성 화합물은 분자 장축이 되는 폴리아조 골격이 비대칭성이고, 그 결과, 종래의 대칭형 폴리아조 색소와 비교하여 결정성이 낮다. 일반적으로는, 화합물의 결정성을 저하시키면, 배향 질서도도 저하되는 경향이 있는데, 본 발명자가 검토한 결과, 폴리아조 골격의 중심에 위치하는 벤젠 고리의 소정 위치로 치환기를 도입함으로써, 결정성이 저하되어도, 배향 질서도가 거의 저하되지 않는 것을 알았다. 즉, 하기 식 (I) 로 나타내는 화합물은 높은 질서도를 갖고, 또한 2 색성 색소로서 이용 가능한 화합물이다. 또한, 대칭형 폴리아조 색소와 비교하여 결정성이 저하되어 있는 결과, 양호한 용해성을 나타낸다.

또, 아조계 액정성 화합물 이외의 액정성 화합물, 예를 들어 올리고페닐렌비닐렌계 액정성 화합물 중에는, 높은 배향 질서도로 배향되는 화합물도 존재하는데, 올리고페닐렌비닐렌계 액정성 화합물은 색소로서 사용하기에는 단파장이고, 2 색성 색소로는 발색이 불충분하다. 또한, 광의 조사에 의해 퇴색되기 쉽다는 문제가 있다. 하기 식 (I) 의 화합물은 내광성도 양호하고, 빈번히 광에 노출되는 편광막 등의 광학 요소의 재료로서 유용하다.

[화학식 3]

식 중, R¹ 및 R² 는 각각 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내는데, 단, 적어도 일방은 수소 원자 이외의 기를 나타낸다. L² 는 알킬렌기를 나타내는데, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -NRCOO-, -OCONR-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 된다. Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자, 또는 중합성기를 나타낸다.

그 중에서도, R¹ 및 R² 의 일방이 수소 원자 또는 C₁∼C₄ 정도의 단사슬의 치환기이고, R¹ 및 R² 의 타방이 C₅∼C₃₀정도의 장사슬의 치환기이면, 용해성이 보다 개선되기 때문에 바람직하다. 일반적으로, 액정성의 발현에 관해서는, 그 분자 형상 및 분극률의 이방성 등이 크게 영향을 미치는 것이 잘 알려져 있고, 액정 편람 (2000 년, 마루젠 (주)) 등에 상세하게 기재되어 있다. 봉상 액정 분자의 대표적인 골격은 강직한 메소겐과 분자 장축 방향의 유연한 말단 사슬로 이루어져 있고, 식 (I) 중의 R¹ 및 R² 에 상당하는 분자 단축 방향의 측방 치환기는 분자의 회전을 저해하지 않는 작은 치환기로 하거나, 또는 치환되어 있지 않은 것이 일반적이다. 측방 치환기에 특징을 갖게 한 예로는, 친수성 (예를 들어 이온성) 의 측방 치환기를 도입함으로써, 스멕틱상이 안정화된 예가 알려져 있는데, 안정적인 네마틱상을 발현하는 예는 거의 알려져 있지 않다. 특히, 네마틱상을 발현하는 봉상 액정성 분자의 특정한 치환 위치에 장사슬의 치환기를 도입함으로써, 배향 질서도를 저하시키지 않고, 용해성을 향상시킨 예는 전혀 알려져 있지 않다.

R¹ 및 R² 가 각각 나타내는 알킬기로는, C₁∼C₃₀ 의 알킬기를 들 수 있다. 상기 단사슬의 알킬기의 예로는, C₁∼C₉가 바람직하고, C₁∼C₄가 보다 바람직하다. 한편, 상기 장사슬의 알킬기로는, C₅∼C₃₀이 바람직하고, C₁₀∼C₃₀이 보다 바람직하고, C₁₀∼C₂₀ 이 더욱 바람직하다.

R¹ 및 R² 가 각각 나타내는 알콕시기로는, C₁∼C₃₀ 의 알콕시기를 들 수 있다. 상기 단사슬의 알콕시기의 예로는, C₁∼C₈ 이 바람직하고, C₁∼C₃이 보다 바람직하다. 한편, 상기 장사슬의 알콕시기로는, C₅∼C₃₀이 바람직하고, C₁₀∼C₃₀이 보다 바람직하고, C₁₀∼C₂₀이 더욱 바람직하다.

R¹ 및 R² 가 각각 나타내는 -L²-Y 로 나타내는 치환기 중, L² 가 나타내는 알킬렌기는 C₅∼C₃₀이 바람직하고, C₁₀∼C₃₀이 보다 바람직하고, C₁₀∼C₂₀이 더욱 바람직하다. 상기 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -NRCOO-, -OCONR-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 및 -SO₂NR- (R 은 수소 원자, 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 이루어지는 2 가기의 군에서 선택된 1 이상에 의해 치환되어 있어도 된다. 물론, 상기 2 가기의 군에서 선택되는 2 이상의 기에 의해 치환되어 있어도 된다. 또, L² 의 말단으로서, Y 와 결합하는 CH₂ 가 상기 2 가의 기 중 어느 것으로 치환되어 있어도 된다. 또, L² 의 선단으로서, 페닐기와 결합하는 CH₂ 가 상기 2 가의 기 중 어느 것으로 치환되어 있어도 된다.

특히, 용해성 향상의 관점에서는, L² 가 알킬렌옥시기인, 또는 알킬렌옥시기를 포함하고 있는 것이 바람직하고, L² 가 -(OCH₂CH₂)_p- (단, p 는 3 이상의 수를 나타내고, 3∼10 인 것이 바람직하고, 3∼6 인 것이 보다 바람직하다) 로 나타내는 폴리에틸렌옥시기이거나, 또는 폴리에틸렌옥시기를 포함하고 있는 것이 더욱 바람직하다.

이하에, -L²- 의 예를 나타내는데, 이하의 예에 한정되는 것은 아니다. 하기 식 중, q 는 1 이상의 수이고, 1∼10 인 것이 바람직하고, 2∼6 인 것이 보다 바람직하다. 또한, r 은 5∼30 이고, 바람직하게는 10∼30 이고, 보다 바람직하게는 10∼20 이다.

R¹ 및 R² 가 각각 나타내는 -L²-Y 로 나타내는 치환기 중, Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기 (바람직하게는 C₁∼C₁₀, 보다 바람직하게는 C₁∼C₅의 알콕시기이다), 카르복실기, 할로겐 원자, 또는 중합성기를 나타낸다.

L²와 Y 의 조합에 의해, -L²-Y 의 말단은, 예를 들어, 카르복실기나 아미노기, 암모늄기 등의 분자간 상호 작용을 강하게 하는 치환기가 될 수 있고, 또한 술포닐옥시기, 할로겐 원자 등의 탈리기도 될 수 있다.

또한, -L²-Y 의 말단은 가교성기, 중합성기 등, 타분자와 공유 결합을 형성하는 치환기이어도 되고, 예를 들어 -O-C(=O)CH=CH₂, 및 -O-C(=O)CH=CHCH₃ 등의 중합성기이어도 된다.

경화막용 재료로서 이용하는 경우에는, Y 는 중합성기인 것이 바람직하다 (단, 상기 식 (I) 의 화합물이 중합성기를 갖고 있지 않아도, 병용되는 화합물이 중합성이면, 당해 다른 화합물의 중합 반응을 진행시킴으로써, 식 (I) 의 화합물의 배향을 고정시킬 수 있다). 중합 반응은 부가 중합 (개환 중합을 포함한다) 또는 축합 중합인 것이 바람직하다. 즉, 중합성기는 부가 중합 반응 또는 축합 중합 반응이 가능한 관능기인 것이 바람직하다. 중합성기의 예를 이하에 나타낸다.

[화학식 4]

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

상기 부가 중합 반응이 가능한 중합성기의 예에는, 하기 식으로 나타내는 중합성기가 포함된다.

[화학식 5]

식 중, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 보다 구체적으로는, 이하의 기가 예시된다. 상기 알킬기는 탄소 원자수 1∼10 인 것이 바람직하고, 탄소 원자수가 1 인 메틸기가 가장 바람직하다. 상기 식으로 나타내는 중합성기의 예에는, 하기 식 (M-1) 로 나타내는 아크릴레이트기, 및 하기 식 (M-2) 로 나타내는 메타크릴레이트기가 포함된다.

[화학식 6]

또한, 상기 부가 중합 반응 가능한 중합성기의 다른 예로는, 하기 식 (M-3)∼(M-6) 으로 나타내는 기도 포함된다.

[화학식 7]

식 (M-3), (M-4) 중, R 은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하다.

상기 식 (M-1)∼(M-6) 중, (M-1) 또는 (M-2) 가 바람직하고, (M-1) 이 보다 바람직하다.

개환 중합성기는 고리형 에테르기가 바람직하고, 에폭시기 또는 옥세타닐기가 보다 바람직하고, 에폭시기가 가장 바람직하다.

상기 일반식 (I) 중, L¹ 은 각각 아조기 (-N=N-), 카르보닐옥시기 (-C(=O)O-), 옥시카르보닐기 (-O-C(=O)-), 이미노기 (-N=CH-), 및 비닐렌기 (-C=C-) 로 이루어지는 군에서 선택되는 연결기를 나타낸다. 그 중에서도, 비닐렌기가 바람직하다.

상기 일반식 (I) 중, Dye 는 각각 하기 일반식 (II) 로 나타내는 아조 색소 잔기를 나타낸다.

[화학식 8]

식 (II) 중, * 은 L¹ 과의 결합부를 나타내고 ; X 는 하이드록시기, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 알콕시기, 비치환 아미노기, 또는 모노 또는 디알킬아미노기를 나타내고 ; Ar 은 각각 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 나타내고 ; n 은 1∼3 의 정수를 나타내고, n 이 2 이상일 때, 복수 있는 Ar 은 서로 동일하거나 상이해도 된다.

X 로 나타내는 알킬기는 바람직하게는 C₁∼C₁₂, 보다 바람직하게는 C₁∼C₆ 의 알킬기이다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등이 포함된다. 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 그 치환기의 예에는, 하이드록시기, 카르복실기, 및 중합성기가 포함된다. 중합성기의 바람직한 예는 상기 Y 가 나타내는 중합성기의 바람직한 예와 동일하다.

X 로 나타내는 알콕시는 바람직하게는 C₁∼C₂₀, 보다 바람직하게는 C₁∼C₁₀, 더욱 바람직하게는 C₁∼C₆ 의 알콕시기이다. 구체적으로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜타옥시기, 헥사옥시기, 헵타옥시기, 옥타옥시기 등을 들 수 있다. 알콕시기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 그 치환기의 예에는, 하이드록시기, 카르복실기, 및 중합성기가 포함된다. 중합성기의 바람직한 예는 상기 Y 가 나타내는 중합성기의 바람직한 예와 동일하다.

X 로 나타내는 치환 또는 비치환의 아미노기는 바람직하게는 C₀∼C₂₀, 보다 바람직하게는 C₀∼C₁₀, 더욱 바람직하게는 C₀∼C₆ 의 아미노기이다. 구체적으로는, 비치환 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 메틸·헥실아미노기, 아닐리노기 등을 들 수 있다.

그 중에서도, X 는 알콕시기인 것이 바람직하다.

상기 일반식 (I) 중, Ar 은 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 탄화수소 고리기 또는 방향족 복소 고리기를 나타낸다. 방향족 탄화수소 고리기 및 방향족 복소 고리기의 예에는, 1,4-페닐렌기, 1,4-나프틸렌기, 피리딘 고리기, 피리미딘 고리기, 피라진 고리기, 퀴놀린 고리기, 티오펜 고리기, 티아졸 고리기, 티아디아졸 고리기, 티에노티아졸 고리기 등이 포함된다. 그 중에서도, 1,4-페닐렌기, 1,4-나프틸렌기, 티에노티아졸 고리기가 바람직하고, 1,4-페닐렌기가 가장 바람직하다.

Ar 이 가져도 되는 치환기로는, 탄소수 1∼10 의 알킬기, 하이드록시기, 탄소수 1∼10 의 알콕시기, 시아노기 등이 바람직하고, 탄소수 1∼2 의 알킬기, 탄소수 1∼2 의 알콕시기가 보다 바람직하다.

n 은, 1 또는 2 인 것이 바람직하고, 1 이 보다 바람직하다.

상기 일반식 (I) 로 나타내는 화합물의 예에는, 이하의 일반식 (Ia) 로 나타내는 화합물이 포함된다. 식 중의 각 기호의 의의는 식 (I) 중의 각각과 동일한 의미이고, 바람직한 범위도 동일하다.

[화학식 9]

식 중, X 는 서로 동일 또는 상이하고, C_1-12 의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하고 ; R¹ 및 R² 는 서로 상이한 것이 바람직하고, R¹ 및 R² 의 일방이 수소 원자 또는 C₁∼C₄ 의 단사슬의 치환기 (알킬기, 알콕시기, 또는 -L²-Y 로 나타내는 치환기) 이고, R¹ 및 R² 의 타방이 C₅∼C₃₀ 의 장사슬의 치환기 (알킬기, 알콕시기, 또는 -L²-Y 로 나타내는 치환기) 인 것이 바람직하다. 또는, R¹ 및 R² 는 각각 -L²-Y 로 나타내는 치환기이고, L² 가 알킬렌옥시기인, 또는 알킬렌옥시기를 포함하고 있는 것도 바람직하다.

상기 일반식 (I) 로 나타내는 화합물의 예를 이하에 나타내는데, 이하의 화합물예에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

상기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물이 나타내는 액정성에 관해서는 특별히 제한은 없다. 액정성에는, 서모트로픽 액정성과 리오트로픽 액정성이 있고, 어느 것이어도 된다. 그 중에서도, 서모트로픽 액정성을 나타내는 액정성 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 100 ℃∼300 ℃ 의 범위에서 네마틱상을 발현하는 것이 보다 바람직하다.

상기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물은 용해성이 양호하고, 식 (I) 의 화합물 중에는, 클로로포름에 대하여, 2 질량% 이상 용해되는 화합물도 존재하고, 또한 5 질량% 이상 용해되는 화합물도 존재한다. 당해 범위의 농도로 용해 가능하면, 도포액으로서의 조제가 용이하고, 취급성이 우수하다.

또한, 상기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물은 높은 배향 질서도로 배향 가능하고, 식 (I) 의 화합물 중에는, 배향 질서도 S 가 0.90 이상인 화합물도 존재하고, 또한 0.95 이상인 화합물도 존재한다.

또, 본 발명의 화합물은 2 색성 색소로서 기능하기 때문에, 배향 질서도는 그 화합물로부터 막을 형성하고, 그 막의 2 색비를 측정함으로써 산출할 수 있다. 측정 방법의 상세에 관해서는 실시예에 기재가 있다.

상기 식 (I) 로 나타내는 화합물은 여러 가지 유기 합성법을 조합함으로써 합성할 수 있다. 예를 들어, 하기 화합물 A 를 출발 원료로서 사용하고,

[화학식 13]

상기 화합물 A 를 브롬화수소산의 아세트산 용액 중, 파라포름알데히드와 혼합하고, 가열함으로써, 하기 화합물 B 로 변환하고,

[화학식 14]

상기 화합물 B 를 톨루엔 중, 인산트리에틸과 혼합하고, 가열함으로써, 하기 화합물 C 로 변환하고,

[화학식 15]

상기 화합물 C 를 톨루엔 중, 수소화나트륨으로 인일리드로 하고, 하기 화합물 D 와 반응시킴으로써,

[화학식 16]

Ar 이 페닐렌기이고, L¹ 이 비닐렌기인 식 (I) 의 화합물을 합성할 수 있다.

또한, 상기 화합물 A 를 1 염화요오드와 반응시킴으로써, 하기 화합물 E 로 변환하고,

[화학식 17]

상기 화합물 E 구리 촉매 존재하, 암모니아와 반응시킴으로써, 하기 화합물 F 로 변환하고,

[화학식 18]

상기 화합물 F 를, 상기 화합물 D 와 반응시킴으로써,

Ar 이 페닐렌기이고, L¹ 이 이미노기인 식 (I) 의 화합물을 합성할 수 있다.

Ar 이 페닐렌기이고, L¹ 이 카르보닐옥시기 또는 옥시카르보닐기인 식 (I) 의 화합물을 합성할 수 있다.

또한, 화합물 F 를 디아조화하고, 아닐린 유도체와 반응시킴으로써, 하기 화합물 G 로 변환하고,

[화학식 19]

추가로 디아조화 커플링을 반복함으로써, Ar 이 페닐렌기이고, L¹ 이 아조기인 식 (I) 의 화합물을 합성할 수 있다.

또한, 화합물 F 를 디아조화하고, 산성 수용액 중, 가수분해시킴으로써, 하기 화합물 H 로 변환하고,

[화학식 20]

또한, R² 가 폴리에틸렌에틸렌옥시기인 화합물 A 는, 하기 화합물 a

[화학식 21]

에, 폴리에틸렌글리콜모노클로로하이드린, 폴리에틸렌글리콜모노클로로모노알킬에테르 등을 반응시킴으로써, R² 가 폴리에틸렌에틸렌옥시기이고, 말단이 OH 또는 알콕시기인 화합물 A 를 합성할 수 있다.

2. 액정성 조성물

본 발명은 상기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물의 적어도 1 종을 함유하는 액정성 조성물에 관한 것이기도 하다. 본 발명의 액정성 조성물은 광흡수 이방성막 등의 광학 요소의 제조에 유용하다.

상기 액정성 조성물은 상기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물을 2 종 이상 함유하고 있어도 되고, 또한 상기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물과 함께, 그것 이외의 액정성 화합물을 함유하고 있어도 된다.

본 발명의 액정성 조성물의 색조에 관해서는 특별히 제한은 없고, 용도에 따라, 여러 가지 색조의 조성물로서 조제할 수 있다. 예를 들어, 편광자의 제조에 이용하는 양태에서는, 흑색의 조성물이 되도록, 2 종 이상의 색소를 혼합하는 것이 바람직하다. 혼합하는 색소의 비율에 대해서 특별히 제한은 없고, 원하는 조성물의 색조와 사용하는 색소의 색조에 따라 적절히 선택된다. 상기 액정성 조성물을 편광막 등의 광흡수 이방성막의 제조에 사용하는 경우에는, 단독으로 또는 2 종 이상으로 흑색이 되는 화합물을 선택하는 것이 바람직하다. 상기 식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물은 아조계 화합물이며, 가시광영역에 흡수를 나타낸다. 치환기의 종류 등에 따라 극대 흡수 피크 파장이 상이한데, 약 400∼600 ㎚ 에 극대 흡수 피크를 갖는 화합물이 된다. 따라서, 흑색을 달성하기 위해서는, 600 ㎚ 이상에 극대 흡수 피크를 갖는 색소를 혼합하는 것이 바람직하다. 병용 가능한 색소의 예에는, 다른 아조계 색소, 시아닌계 색소, 아조 금속 착물, 프탈로시아닌계 색소, 피릴륨계 색소, 티오피릴륨계 색소, 아줄레늄계 색소, 스쿠아릴륨계 색소, 나프토퀴논계 색소, 트리페닐메탄계 색소, 및 트리알릴메탄계 색소 등을 들 수 있다.

예를 들어, 병용 가능한 색소의 예에는, 하기 식 (X)∼(XIV) 로 나타내는 색소가 포함된다.

[화학식 22]

식 중, R¹¹∼R¹⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고 ; R¹⁵및 R¹⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기를 나타내고 ; L¹¹ 은 -N=N-, -CH=N-, -N=CH-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, 또는 -CH=CH- 을 나타내고 ; A¹¹ 은 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 나프틸기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 복소 고리기를 나타내고 ; B¹¹ 은 치환기를 갖고 있어도 되는, 2 가의 방향족 탄화수소기 또는 2 가의 방향족 복소 고리기를 나타내고 ; n 은 1∼5 의 정수를 나타내고, n 이 2 이상일 때 복수의 B¹¹ 은 서로 동일하거나 상이해도 된다.

[화학식 23]

식 중, R³¹∼R³⁵ 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고 ; R³⁶ 및 R³⁷ 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기를 나타내고 ; Q³¹ 은 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 탄화수소기, 방향족 복소 고리기 또는 시클로헥산 고리기를 나타내고 ; L³¹ 은 2 가의 연결기를 나타내고 ; A³¹ 은 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.

[화학식 24]

식 중, R²⁸ 및 R²⁹ 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기를 나타내고 ; Q²² 는 치환기를 갖고 있어도 되는, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타내고 ; Q²³ 은 치환기를 갖고 있어도 되는, 2 가의 방향족 탄화수소기 또는 2 가의 방향족 복소 고리기를 나타내고 ; n 은 1∼4 의 정수를 나타내고, n 이 2 이상일 때, 복수의 Q²³ 은 동일하거나 상이해도 된다.

[화학식 25]

식 중, R⁴¹ 및 R⁴² 는 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 되고 ; Ar⁴ 는 치환되어 있어도 되는 2 가의 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타내고 ; R⁴³ 및 R⁴⁴ 는 각각 수소 원자, 또는 치환되어 있어도 되는 알킬기를 나타내고, 서로 결합하여 복소 고리를 형성하고 있어도 된다.

[화학식 26]

식 중, A¹ 및 A² 는 각각 독립적으로 방향족 탄화수소 고리기 또는 방향족 복소 고리기를 나타낸다.

혼합하는 색소의 조합에 관해서는, 특별히 규정은 없는데, 조성물의 색상이 흑색이 되도록 혼합하는 것이 바람직하다. 특히 일반식 (I) 에 대하여, 장파장인 색소로서 일반식 (X), 보다 장파장인 색소로서 일반식 (XI) 또는 (XII), 또한 장파장인 색소로서 일반식 (XIII) 또는 일반식 (XIV) 를 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (X)∼(XIV) 로 나타내는 화합물의 예를 이하에 나타내는데, 이하의 화합물예에 한정되는 것은 아니다.

상기 일반식 (X) 으로 나타내는 화합물의 구체예에는, 이하의 화합물이 포함되는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 27]

[화학식 28]

[화학식 29]

[화학식 30]

[화학식 31]

[화학식 32]

[화학식 33]

[화학식 34]

[화학식 35]

[화학식 36]

[화학식 37]

[화학식 38]

[화학식 39]

[화학식 40]

[화학식 41]

상기 일반식 (XI) 로 나타내는 화합물의 구체예에는, 이하의 화합물이 포함되는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 42]

[화학식 43]

[화학식 44]

[화학식 45]

[화학식 46]

상기 일반식 (XII) 로 나타내는 화합물의 구체예에는, 이하의 화합물이 포함되는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 47]

[화학식 48]

[화학식 49]

[화학식 50]

상기 일반식 (XIII) 으로 나타내는 화합물의 구체예에는, 이하의 화합물이 포함되는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 51]

[화학식 52]

[화학식 53]

[화학식 54]

[화학식 55]

[화학식 56]

[화학식 57]

[화학식 58]

[화학식 59]

[화학식 60]

[화학식 61]

[화학식 62]

상기 일반식 (XIV) 로 나타내는 화합물의 구체예에는, 이하의 화합물이 포함되는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 63]

[화학식 64]

[화학식 65]

[화학식 66]

상기 액정성 조성물에 있어서, 용제를 제외한 전체 고형분에 있어서의 상기 일반식 (I) 로 나타내는 화합물이 차지하는 비율은 10 질량% 이상인 것이 바람직하고, 20 질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 상기 조성물의 전체 고형분의 농도는 0.1∼10 질량% 인 것이 바람직하고, 0.5∼5 질량% 인 것이 특히 바람직하다.

라디칼 중합성기를 갖는 비액정성 다관능 모노머 :

본 발명의 조성물은 라디칼 중합성기를 갖는 비액정성의 다관능 모노머를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 「라디칼 중합성기를 갖는 비액정성의 다관능 모노머」란, 성장 활성종이 라디칼적으로 중합 반응하는 다관능 모노머로서, 비액정성의 모노머를 말한다. 이 다관능 모노머는 분자 내에 2 개 이상의 2 중 결합을 갖는 다관능 모노머인 것이 바람직하고, 에틸렌성 (지방족성) 불포화 2 중 결합인 것이 특히 바람직하고, 구체적으로는, 알켄, 디엔, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 불포화 다가 카르복실산의 디에스테르, α,β-불포화 카르복실산의 아미드, 불포화 니트릴, 스티렌 및 그 유도체, 비닐에스테르, 비닐에테르 등의 관능기를 갖는 다관능 모노머를 들 수 있다. 분자 내의 2 중 결합의 수는 2∼20 인 것이 바람직하고, 2∼15 인 것이 더욱 바람직하고, 2∼6 인 것이 보다 바람직하다. 다관능 모노머는 분자 내에 2 개 이상의 하이드록실을 갖는 폴리올과, 불포화 지방산과의 에스테르인 것이 바람직하다. 불포화 지방산의 예에는, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산 및 이타콘산이 포함되고, 아크릴산 및 메타크릴산이 바람직하다. 분자 내에 4 개 이상의 하이드록실을 갖는 폴리올은 4 가 이상의 알코올이거나, 또는 3 가 이상의 알코올의 올리고머인 것이 바람직하다. 올리고머는 에테르 결합, 에스테르 결합 또는 우레탄 결합에 의해 다가 알코올을 연결한 분자 구조를 갖는다. 다가 알코올을 에테르 결합으로 연결한 분자 구조를 갖는 올리고머가 바람직하다.

상기 다관능 모노머는 유기 용매에 가용인 것이 특히 바람직하다.

그와 같은 모노머로는, 비점이 상압에서 100 도 이상인 화합물을 들 수 있다.

상기 다관능 모노머 중, 2 관능 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페녹시에탄올플루오렌디아크릴레이트 등을 들 수 있고, 그 시판품으로는, 예를 들어 아로닉스 M-210, 동 M-240, 동 M-6200 (토아 합성 화학 공업 (주) 제조), KAYARAD HDDA, 동 HX-220, 동 R-604 (닛폰 화약 (주) 제조), 비스코트 260, 동 312, 동 335HP (오사카 유기 화학 공업 (주) 제조) 등을 들 수 있다.

3 관능 이상의 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리((메트)아크릴로일옥시에틸)포스페이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 그 시판품으로는, 예를 들어 아로닉스 M-309, 동 M-400, 동 M-405, 동 M-450, 동 M-7100, 동 M-8030, 동 M-8060 (모두 상품명, 토아 합성 화학 공업 (주) 제조), KAYARAD TMPTA, 동 DPHA, 동 DPCA-20, 동 DPCA-30, 동 DPCA-60, 동 DPCA-120 (모두 상품명, 닛폰 화약 (주) 제조), 비스코트 295, 동 300, 동 360, 동 GPT, 동 3PA, 동 400 (모두 상품명, 오사카 유기 화학 공업 (주) 제조) 등을 들 수 있다.

추가적인 모노머 및 올리고머의 예로서, 2 관능 또는 3 관능 이상의 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(아크릴로일옥시프로필)에테르, 트리(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 트리(아크릴로일옥시에틸)시아누레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 트리((메트)아크릴로일옥시에틸)포스페이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 ; 트리메틸올프로판이나 글리세린 등의 다관능 알코올에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가한 후 (메트)아크릴레이트화한 것 등의 다관능 아크릴레이트나 다관능 메타크릴레이트 ; 폴리에테르계 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르계 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트 및 폴리우레탄계 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트가 포함된다.

폴리올과 아크릴산의 에스테르로 이루어지는 모노머는 미쯔비시 레이온 (주) (상품명 : 다이어빔 UK-4154) 나 닛폰 화약 (주) (상품명 : KAYARAD·DPHA, SR355) 로부터 시판되고 있다.

이들 2 관능 또는 3 관능 이상의 (메트)아크릴레이트는 단독으로 또는 조합하여 사용되고, 단관능 (메트)아크릴레이트와 조합하여 사용되어도 된다.

단관능의 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 카르비톨(메트)아크릴레이트, 이소보로닐(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2-하이드록시프로필프탈레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 그 시판품으로는, 예를 들어 아로닉스 M-101, 동 M-111, 동 M-114 (토아 합성 화학 공업 (주) 제조), KAYARAD TC-110S, 동 TC-120S (닛폰 화약 (주) 제조), 비스코트 158, 동 2311 (오사카 유기 화학 공업 (주) 제조) 을 들 수 있다.

후술하는 바와 같이, 편광자를 제조할 때에는, 액정성 화합물 분자의 배향 상태를 고정시키는 것이 바람직하고, 고정시키는 수단으로는, 중합 반응을 이용하여 색소의 배향을 고정시킨다. 중합 반응에는, 열중합 개시제를 사용하는 열중합 반응과 광중합 개시제를 사용하는 광중합 반응이 포함된다.

상기 조성물 중, 용제를 제외한 전체 고형분에 있어서의, 상기 식 (I) 의 화합물과, 비액정성의 중합성 다관능 모노머의 총 함유량은 50 질량% 이상이 바람직하고, 70 질량% 이상이 특히 바람직하다.

중합 개시제 :

상기 라디칼 중합성 다관능 모노머를 함유하는 조성물을 경화 반응시키기 위해, 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.

중합 개시제로는, 광중합, 열중합에 따라, 공지된 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 예를 들어 광중합 개시제의 예에는, α-카르보닐 화합물 (미국특허 제2367661호, 동 제2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인에테르 (미국 특허 제2448828호 명세서 기재), α-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물 (미국 특허 제2722512호 명세서 기재), 다핵 퀴논 화합물 (미국 특허 제3046127호, 동 제2951758호의 각 명세서 기재), 트리아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 (미국 특허 제3549367호 명세서 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물 (일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허 제4239850호 명세서 기재) 및 옥사디아졸 화합물 (미국 특허 제4212970호 명세서 기재) 이 포함된다.

광중합 개시제의 사용량은 용제를 제외한 전체 고형분의 0.01∼20 질량% 인 것이 바람직하고, 1∼10 질량% 인 것이 더욱 바람직하다.

광중합 개시제의 예, 광중합 개시제의 사용량, 및 중합을 위한 광조사 에너지의 값의 각각에 관해서는, 일본 공개특허공보 2001-91741호의 단락 [0050]∼[0051] 의 기재도 본 발명에 적용할 수 있다.

그 밖의 첨가제 :

본 발명에서 사용하는 상기 조성물에는, 상기 식 (I) 의 화합물, 그리고 원하는 바에 따라 첨가되는, 비액정성의 다관능 모노머, 중합 개시제, 및 비액정성 바인더 폴리머 외에, 유기 용매나, 임의의 첨가제를 배합·병용할 수 있다. 첨가제의 예로는, 공기에 의한 불균일 방지제, 크레이터링 방지제, 배향막의 틸트각 (광흡수 이방성막/배향막 계면에서의 액정성 색소의 틸트각) 을 제어하기 위한 첨가제, 공기 계면의 틸트각 (광흡수 이방성막/공기 계면에서의 색소의 틸트각) 을 제어하기 위한 첨가제, 당류, 방미, 항균 및 살균 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제 등이다. 이하, 각 첨가제에 관해서 설명한다.

계면 활성제 (공기에 의한 불균일 방지제) :

본 발명의 조성물은 계면 활성제를 함유하고 있어도 된다. 계면 활성제는 당해 조성물을 도포액으로서 조제하고, 도포할 때, 도포시의 공기에 의한 불균일 등을 방지하는 것을 목적으로 하여 첨가될 것이다. 그 계면 활성제로는, 일반적으로 불소계 폴리머를 바람직하게 사용할 수 있다. 사용하는 불소계 폴리머로는, 색소의 틸트각 변화나 배향을 현저히 저해하지 않는 한, 특별히 제한은 없다. 계면 활성제로서 사용 가능한 불소 폴리머의 예로는, 일본 공개특허공보 2004-198511호, 일본 특허 제4190275호, 일본 공개특허공보 2004-333852호, 일본 공개특허공보 2005-206638호, 일본 특허출원 2008-193565호에 기재가 있다. 색소와 불소계 폴리머를 병용함으로써, 불균일을 발생시키지 않고 표시 품위가 높은 화상을 표시할 수 있다. 또한, 크레이터링 등의 도포성도 개선된다.

상기 액정성 화합물 분자의 배향을 저해하지 않는다는 관점에서는, 공기에 의한 불균일 방지 목적으로 사용되는 계면 활성제의 첨가량은 상기 액정성 화합물에 대하여 일반적으로 0.1∼10 질량% 정도인 것이 바람직하고, 0.5∼10 질량% 정도인 것이 보다 바람직하고, 0.5∼5 질량% 정도인 것이 더욱 바람직하다.

크레이터링 방지제 :

본 발명의 조성물 중에는, 도포시의 크레이터링을 방지하기 위한 재료로서, 고분자 화합물을 첨가할 수 있다. 이 목적으로 사용하는 고분자 화합물로는, 당해 액정성 화합물과 상용성을 갖고, 색소의 틸트각 변화나 배향을 현저히 저해하지 않는 한, 특별히 제한은 없다. 크레이터링 방지제로서 사용 가능한 폴리머의 예로는, 일본 공개특허공보 평8-95030호에 기재가 있고, 특히 바람직한 구체적 폴리머예로는 셀룰로오스에스테르류를 들 수 있다. 셀룰로오스에스테르의 예로는, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 하이드록시프로필셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트부틸레이트를 들 수 있다.

상기 액정성 화합물의 배향을 저해하지 않도록, 크레이터링 방지 목적으로 사용되는 폴리머의 첨가량은 상기 2 색성 색소에 대하여 일반적으로 0.1∼10 질량% 의 범위인 것이 바람직하고, 0.1∼8 질량% 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼5 질량% 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

배향막 틸트각 제어제 :

상기 조성물에는, 배향막측의 상기 액정성 화합물 분자의 틸트각을 제어하는 첨가제를 첨가해도 된다. 이러한 작용을 갖는 첨가제의 예에는, 분자 내에 극성기와 비극성기의 양방을 갖는 화합물이 포함된다. 분자 내에 극성기와 비극성기의 양방을 갖는 화합물로는, P^O-OH, P^O-COOH, P^O-O-P^O, P^O-NH₂, P^O-NH-P^O, P^O-SH, P^O-S-P^O, P^O-CO-P^O, P^O-COO-P^O, P^O-CONH-P^O, P^O-CONHCO-P^O, P^O-SO₃H, P^O-SO₃-P^O, P^O-SO₂NH-P^O, P^O-SO₂NHSO₂-P^O, P^O-C=N-P^O, HO-P(-OP^O)₂, (HO-)₂PO-OP^O, P(-OP^O)₃, HO-PO(-OP^O)₂, (HO-)₂PO-OP^O, PO(-OP^O)₃, P^O-NO₂및 P^O-CN 그리고 이들의 유기염을 바람직한 예로서 들 수 있다. 여기서, 유기염으로는, 상기 화합물의 유기염 (예를 들어, 암모늄염, 카르복실산염, 술폰산염 등) 외에, 피리디늄염 등도 바람직하게 채용할 수 있다. 상기 분자 내에 극성기와 비극성기의 양방을 갖는 화합물 중에서도, P^O-OH, P^O-COOH, P^O-O-P^O, P^O-NH₂, P^O-SO₃H, HO-PO(-OP^O)₂, (HO-)₂PO-OP^O, PO(-OP^O)₃또는 이들의 유기염이 바람직하다. 여기서, 상기 각 P^O는 비극성기를 나타내고, P^O가 복수 있는 경우에는, 각각 동일하거나 상이해도 된다.

P^O 으로는, 예를 들어 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1∼30 의 직사슬, 분기, 고리형의 치환 또는 비치환의 알킬기), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 1∼30 의 직사슬, 분기, 고리형의 치환 또는 비치환의 알케닐기), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 1∼30 의 직사슬, 분기, 고리형의 치환 또는 비치환의 알키닐기), 아릴기 (바람직하게는, 탄소수 6∼30 의 치환 또는 비치환의 아릴기), 실릴기 (바람직하게는, 탄소수 3∼30 의 치환 또는 비치환의 실릴기) 를 예로서 들 수 있다. 이들 비극성기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로는, 할로겐 원자, 알킬기 (시클로알킬기, 비시클로알킬기를 포함한다), 알케닐기 (시클로알케닐기, 비시클로알케닐기를 포함한다), 알키닐기, 아릴기, 헤테로 고리기, 시아노기, 하이드록실기, 니트로기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로 고리 옥시기, 아실옥시기, 카르바모일옥시기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시카르보닐옥시기, 아미노기 (아닐리노기를 포함한다), 아실아미노기, 아미노카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술파모일아미노기, 알킬술포닐아미노기, 아릴술포닐아미노기, 메르캅토기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로 고리 티오기, 술파모일기, 술포기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 아실기, 아릴옥시카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 카르바모일기, 아릴아조기, 헤테로 고리 아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스피닐기, 포스피닐옥시기, 포스피닐아미노기, 실릴기 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.

배향막 틸트각 제어제의 첨가량은, 일반적으로는 상기 액정성 화합물의 질량에 대하여, 0.0001 질량%∼30 질량% 정도인 것이 바람직하고, 0.001 질량%∼20 질량% 정도인 것이 보다 바람직하고, 0.005 질량%∼10 질량% 정도인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에서는, 일본 공개특허공보 2006-58801호에 기재된 배향막 틸트 제어제를 사용할 수 있다.

공기 계면 틸트각 제어제 (수평 배향제) :

본 발명의 조성물은 공기 계면 틸트각 제어제로서 수평 배향제를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 수평 배향제는, 바람직하게는

(1) 하기 일반식 (III) 으로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 화합물 ; 또는

(2) 일반식 (IV) 또는 일반식 (V) 로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 모노머의 중합 단위 및 일반식 (VI) 으로 나타내는 아미드기 함유 모노머의 중합 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 중합 단위를 포함하는 플루오로 지방족기 함유 공중합체이다.

이하, 각각 설명한다. 먼저, (1) 일반식 (III) 으로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 화합물에 관해서 설명한다.

[화학식 67]

식 중, R¹¹, R²² 및 R³³ 은 각각 독립적으로 말단에 CF₃ 기 또는 CF₂H 기를 갖는 알콕시기를 나타내고, X¹¹, X²² 및 X³³ 은 각각 독립적으로 -NH-, -O- 또는 -S- 을 나타내고, m11, m22 및 m33 은 각각 독립적으로 1∼3 의 정수를 나타낸다.

R¹¹, R²² 및 R³³ 으로 각각 나타내는 치환기는 말단에 CF₃ 기 또는 CF₂H 기를 갖는 알콕시기이고, 직사슬형이어도 되고, 분기 사슬형이어도 되고, 바람직하게는 탄소수 4∼20 이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 4∼16 이고, 특히 바람직하게는 6∼16 이다. 상기 말단에 CF₃ 기 또는 CF₂H 기를 갖는 알콕시기는 알콕시기에 포함되는 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 알콕시기이다. 알콕시기 중의 수소 원자의 50 % 이상이 불소 원자로 치환되어 있는 것이 바람직하고, 60 % 이상이 치환되어 있는 것이 보다 바람직하고, 70 % 이상이 치환되어 있는 것이 특히 바람직하다. 이하에, R¹¹, R²² 및 R³³ 으로 나타내는 말단에 CF₃ 기 또는 CF₂H 기를 갖는 알콕시기의 예를 나타낸다.

일반식 (III) 중, X¹¹, X²² 및 X³³ 은 각각 바람직하게는 -NH- 또는 -O- 을 나타내고, 가장 바람직하게는 -NH- 를 나타낸다. m¹¹, m²² 및 m³³ 은 각각 바람직하게는 2 이다.

상기 일반식 (III) 으로 나타내는 화합물의 구체예를 이하에 나타내는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 68]

다음으로, (2) 일반식 (IV) 또는 일반식 (V) 로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 모노머의 중합 단위 및 일반식 (VI) 으로 나타내는 아미드기 함유 모노머의 중합 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 중합 단위를 포함하는 플루오로 지방족기 함유 공중합체에 관해서 설명한다.

[화학식 69]

식 중, R¹은 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내고, L¹ 은 2 가의 연결기를 나타내고, m1 은 1 이상 18 이하의 정수를 나타낸다.

[화학식 70]

식 중, R² 는 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내고, L²는 2 가의 연결기를 나타내고, n1 은 1 이상 18 이하의 정수를 나타낸다.

[화학식 71]

식 중, R³ 은 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내고, R¹⁰ 및 R¹¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼18 의 알킬기, 탄소수 6∼20 의 방향족기 또는 탄소수 1∼20 의 헤테로 고리기를 나타낸다. 또한, R¹⁰ 과 R¹¹ 은 서로 연결하여 복소 고리를 형성해도 된다.

상기 일반식 (IV) 중, R¹ 은 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내고, 수소 원자 또는 메틸기가 보다 바람직하다. L¹ 은 2 가의 연결기를 나타내고, m1 은 1 이상 18 이하의 정수를 나타내고, 2∼12 가 보다 바람직하고, 4∼8 이 더욱 바람직하고, 4 또는 6 인 것이 보다 바람직하다.

상기 일반식 (V) 중, R² 는 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내고, 수소 원자 또는 메틸기가 보다 바람직하다. L²는 2 가의 연결기를 나타내고, n1 은 1 이상 18 이하의 정수를 나타내고, 2∼12 가 보다 바람직하고, 4∼8 이 더욱 바람직하고, 4 또는 6 인 것이 가장 바람직하다.

L¹ 및 L²는 각각 독립적으로 2 가의 치환기이면 한정은 없는데, 하기 일반식 (VII) 로 나타내는 구조인 것이 보다 바람직하다. 여기서 (a) 는 2 중 결합측에 결합하는 위치, (b) 는 플루오로 지방족기측에 결합하는 위치를 각각 나타낸다.

일반식 (VII)

(a)-X¹⁰-R²⁰-(b)

일반식 (VII) 중, X¹⁰ 은 단결합, 또는 *-COO-**, *-COS-**, *-OCO-**, *-CON(R²¹)-**, *-O-** 로 나타내는 2 가의 연결기를 나타낸다. 여기서 * 는 2 중 결합측에 결합하는 위치, ** 는 R²⁰ 에 결합하는 위치를 각각 나타낸다.

R²⁰ 은 치환기를 갖고 있어도 되는 폴리메틸렌기 (예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기 등), 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기 (예를 들어 o-페닐렌기, m-페닐렌기, p-페닐렌기 등), 및 그들의 임의의 조합에 의해 형성할 수 있는 기를 나타낸다. 그 중에서는 폴리메틸렌기가 보다 바람직하고, 폴리메틸렌기 중에서도 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 및 테트라메틸렌기가 바람직하고, 메틸렌기 및 에틸렌기가 더욱 바람직하다.

R²¹ 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼8 의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 또는 탄소수 6∼20 의 치환기를 가져도 되는 아릴기를 나타내고, 수소 원자 또는 탄소수 1∼6 의 알킬기가 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기가 더욱 바람직하다.

상기 일반식 (IV) 로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 모노머는 하기 일반식 (VIII) 로 나타내는 모노머인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 72]

일반식 (VIII) 중, X¹ 은 -O-, -S- 또는 -N(R²²²)- 로 나타내는 2 가기를 나타내고, p 는 1∼8 의 정수를 나타낸다. X¹ 은 -O- 또는 -N(R²²²)- 인 것이 보다 바람직하고, -O- 인 것이 가장 바람직하다. p 는 1∼6 이 보다 바람직하고, 1∼3 인 것이 더욱 바람직하다. R¹ 및 m1 은 상기 일반식 (IV) 에서 설명한 각각과 동일한 의미이고, 바람직한 범위도 동일하다. 또한, R²²² 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼8 의 치환기를 가져도 되는 알킬기, 또는 탄소수 6∼20 의 치환기를 가져도 되는 아릴기를 나타낸다.

상기 일반식 (V) 로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 모노머 중에서도, 하기 일반식 (IX) 로 나타내는 모노머가 바람직하다.

[화학식 73]

일반식 (IX) 중, X² 는 -O-, -S- 또는 -N(R²²²)- 로 나타내는 치환기를 나타내고, q 는 1∼8 의 정수를 나타낸다. X² 는 -O- 또는 -N(R²²²)- 인 것이 보다 바람직하고, -O- 인 것이 가장 바람직하다. p 는 1∼6 이 보다 바람직하고, 1∼3 인 것이 더욱 바람직하다. R²및 n1 은 상기 일반식 (V) 에서 설명한 각각과 동일한 의미이고, 바람직한 범위도 동일하다. 또한, R²²² 는 일반식 (VIII) 에서 설명한 것과 동일한 의미이다.

다음으로, 일반식 (VI) 으로 나타내는 아미드기 함유 모노머의 중합 단위에 관해서 설명한다.

상기 일반식 (VI) 중, R³ 은 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내고, 수소 원자 또는 메틸기가 보다 바람직하다. R¹⁰ 및 R¹¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼18 의 알킬기, 탄소수 6∼20 의 방향족기 또는 탄소수 1∼20 의 헤테로 고리기를 나타내고, 이들 치환기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, 탄소수 1∼12 의 알킬기, 탄소수 6∼15 의 방향족기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼6 의 알킬기, 탄소수 6∼12 의 방향족기인 것이 더욱 바람직하다. 또, R¹⁰ 과 R¹¹ 이 서로 연결하여 복소 고리를 형성해도 되고, 형성되는 헤테로 고리의 종류로는, 피롤리딘 고리, 피페리딘 고리, 모르폴린 고리 등을 들 수 있다.

상기 수평 배향제로서 사용하는 플루오로 지방족기 함유 공중합체는 플루오로 지방족기 함유 모노머 및 아미드기 함유 모노머의 양방을 중합 단위로서 포함하고, 각각의 모노머는 중합 단위로서 2 종 이상 포함되어 있어도 되고, 또한, 그것 이외에 공중합 가능한 다른 모노머를 1 종 이상 중합 단위로서 포함하는 공중합체이어도 된다. 이러한 공중합 가능한 다른 종류의 모노머로는, Polymer Handbook 2nd ed., J. Brandrup, Wiley Interscience (1975) Chapter 2 Page 1∼483 에 기재된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴산에스테르류, 메타크릴산에스테르류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등에서 선택되는 부가 중합성 불포화 결합을 1 개 갖는 화합물 등을 들 수 있다.

상기 수평 배향제로서 사용되는 플루오로 지방족기 함유 공중합체의 바람직한 질량 평균 분자량은 2000∼100,000 이고, 보다 바람직하게는 3000∼80,000 이고, 더욱 바람직하게는 4,000∼60,000 이다. 여기서, 질량 평균 분자량 및 분자량은, TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, TSKgel G2000HxL (모두 도소 (주) 제조의 상품명) 의 칼럼을 사용한 GPC 분석 장치에 의해, 용매 THF, 시차 굴절계 검출에 의한 폴리스티렌 환산으로 나타낸 분자량이다.

이하, 상기 수평 배향제로서 본 발명에 사용 가능한 플루오로 지방족기 함유 공중합체의 구체적인 구조의 예를 나타내는데, 이하의 구체예에 제한되는 것은 아니다. 또 식 중의 숫자는 각 모노머 성분의 질량 비율을 나타낸다. Mw 는 질량 평균 분자량을 나타낸다.

[화학식 74]

[화학식 75]

[화학식 76]

[화학식 77]

[화학식 78]

[화학식 79]

[화학식 80]

그 밖에, 일본 공개특허공보 2005-99248호, 일본 공개특허공보 2005-134884호, 일본 공개특허공보 2006-126768호, 일본 공개특허공보 2006-267183호에 기재된 수평 배향제를 선택해도 된다.

본 발명에 있어서는, 상기 수평 배향제를 1 종만 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다. 상기 수평 배향제의 상기 조성물 중에 있어서의 첨가량은, 상기 액정성 화합물의 첨가량에 대하여, 0.1 질량%∼10 질량% 인 것이 바람직하고, 0.5 질량%∼10 질량% 인 것이 더욱 바람직하고, 0.5 질량%∼5 질량% 인 것이 특히 바람직하다.

당류 :

본 발명의 조성물에는 당류를 첨가해도 된다. 당류를 첨가함으로써 색소 회합체의 회합도를 향상시키고, 그 결과로서 색소의 분자 배향을 높일 수 있다.

사용 가능한 당류로는, 단당, 이당, 다당, 및 당알코올류 등의 당의 유도체를 들 수 있다. 당류 중에서도, 본 발명의 효과를 나타내는 데에 있어서, 분자 회합성 면에서, 수산기가 통상 2 이상, 바람직하게는 3 이상이고, 바람직하게는 18 이하, 더욱 바람직하게는 12 이하인 것이 좋다. 수산기가 지나치게 많으면 색소와의 상호 작용이 지나치게 강하고 석출되어 색소막의 배향성을 저해하기 때문에 바람직하지 않고, 지나치게 적으면 색소와의 상호 작용이 불충분하고 배향성을 향상시킬 수 없기 때문에 바람직하지 않다.

사용하는 당류의 분자량으로는, 1,000 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 700 이하이다. 당류의 분자량이 지나치게 크면 색소와 상분리되고, 색소막의 배향성을 저해시킬 우려가 있어 바람직하지 않다.

사용하는 당류의 탄소수로는, 통상 36 이하, 바람직하게는 24 이하이다. 당류의 탄소수가 지나치게 많으면, 당류의 분자량이 커짐으로써, 아조 색소와 상분리되고, 색소막의 배향성을 저해시킬 우려가 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서 사용하는 당류는, 그 중에서도, 단당, 올리고당, 단당 알코올이 전술한 최적의 수산기수, 분자량 범위를 만족하기 때문에 바람직하다.

단당으로는, 예를 들어 자일로오스, 리보오스, 글루코오스, 프룩토오스, 만노오스, 소르보오스, 갈락토오스 등을 들 수 있다.

올리고당으로는, 예를 들어 트레할로스, 코지비오스, 니게로오스, 말토오스, 말토트리오스, 이소말토트리오스, 말토테트라오스, 이소말토오스, 소포로오스, 라미나리비오스, 셀로비오스, 겐티오비오스, 락토오스, 수크로오스, 멜리비오스, 루티노오스, 프리메베로오스, 트라노오스, 파노오스, 이소파노오스, 셀로트리오스, 만니노트리오스, 솔라트리오스, 멜레치토오스, 플란테오스, 겐티아노오스, 움벨리페로오스, 라피노오스, 스타키오스 등을 들 수 있다.

당알코올로는, 예를 들어 트레이톨, 자일리톨, 리비톨, 아라비톨, 소르비톨, 만니톨 등 전술한 단당 및 올리고당을 환원한 화합물을 들 수 있다.

당류로는, 특히 바람직하게는 자일로오스, 만노오스, 말토오스, 말토트리오스, 아라비톨을 들 수 있다.

또, 이들 당류, 당알코올류는 각각 광학 이성체가 존재하는데, 본 발명의 조성물 중에는 각각을 단독으로 사용해도 되고, 양방을 포함하고 있어도 된다. 또, 당류는, 본 발명의 조성물 중에, 1 종이 단독으로 사용되고 있어도 되고, 2 종 이상이 조합하여 사용되고 있어도 된다.

본 발명의 조성물 중에 있어서의 상기 액정성 화합물에 대한 당류의 함유량은 질량비로 0.1 이상, 1 이하의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.2 이상, 특히 바람직하게는 0.3 이상, 더욱 바람직하게는 0.7 이하, 특히 바람직하게는 0.6 이하이다. 당류의 함유량이 상기 범위이면, 회합체의 배향도를 저하시키지 않고, 색소 회합체의 회합도를 높일 수 있다.

방미제, 항균제 및 살균제 :

본 발명에서 사용하는 상기 조성물에는, 방미, 항균 및 살균 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제를 첨가해도 된다. 이들 첨가제를 첨가함으로써, 당해 조성물의 보존 안정성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 명세서에서는, 「방미, 항균 및 살균 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제」란, 곰팡이의 발생·생육·증식을 억제하는 방미능, 미생물이 사멸되는 살균능, 미생물의 발생·생육·증식을 억제하는 항균능 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제를 의미한다. 공지된 방미제, 살균제, 항균제를 사용할 수 있다. 단, 상기 조성물로부터 형성되는 편광자의 광학 특성을 저하시키지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용 가능한 방미, 항균 및 살균 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제로는, 예를 들어 종래의 2,4,4'-트리클로로-2'-하이드록시디페닐 등의 페놀계, 2 산화염소 등의 염소계, 요오드 등의 요오드계, 염화벤잘코늄 등의 제 4 급 암모늄염계 등을 들 수 있다.

또한, 1,2-benzisothiazoline-3-one 을 유효 성분으로 하는 것으로서, Proxel BDN, Proxel BD20, Proxel GXL, Proxel LV, Proxel XL, Proxel XL2, Proxel Ultra10 (이상, Avecia 사 제조, 상품명), polyhexametylene biguanide hydrochloride 를 유효 성분으로 하는 것으로서, Proxel IB (Avecia 사 제조, 상품명), Dithio-2,2'-bis(benzmethylamide) 를 유효 성분으로 하는 것으로서 Densil P (Avecia 사 제조, 상품명) 등도 들 수 있다.

또, 하기 화합물은 특히 극미량으로 항균 효과를 나타내므로 특히 바람직하다.

No. 화합물명

1. 2-클로로메틸-5-클로로-3-이소티아졸론

2. 2-시아노메틸-5-클로로-3-이소티아졸론

3. 2-하이드록시메틸-5-클로로-3-이소티아졸론

4. 2-(3-메틸시클로헥실)-3-이소티아졸론

5. 2-(4-클로로페닐)-4,5-디클로로-3-이소티아졸론

6. 2-(4-에틸페닐)-3-이소티아졸론

7. 2-(4-니트로페닐)-5-클로로-3-이소티아졸론

8. 2-클로로메틸-3-이소티아졸론

9. 2-메톡시페닐-4-메틸-5-클로로-3-이소티아졸론

10. 2-모르폴리노메틸-5-클로로-3-이소티아졸론

이들 화합물은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평2-278호 등을 참고로 합성하는 것이 가능한데, 상품명 : 트리바크트란 (헥스트사 제조) 등의 시판품을 이용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에서 사용할 수 있는 방미, 항균 및 살균 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제는 이것을 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수도 있다.

상기 방미, 항균 및 살균 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제의, 상기 조성물 중의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.01 질량% 이상, 바람직하게는 0.001 질량% 이상이고, 한편, 통상 0.5 질량% 이하, 바람직하게는 0.3 질량% 이하이다. 방미, 항균 및 살균 중 적어도 어느 기능을 갖는 약제의 함유량이 상기 범위이면, 약제의 석출이나, 막형성시의 상분리 등을 발생시키지 않고, 충분한 방미, 항균 또는 살균 효과가 얻어진다.

Electron-Deficient 반상 화합물 및 Electron-Rich 화합물 :

본 발명 방법에 의해 얻어지는 편광자가 높은 편광도를 갖기 위해, 상기 조성물은, 전자 부족인 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자 리치인 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 전자 부족인 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자 리치인 (Electron-Rich) 화합물로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2006-323377호에 기재된 것을 사용할 수 있다.

상기 조성물 중의 전자 부족인 (Electron-Deficient) 반상 화합물의 비율은, 조성물 전체를 100 질량부로 한 경우, 통상 0.1 질량부 이상, 바람직하게는 0.2 질량부 이상, 또한 통상 50 질량부 이하, 바람직하게는 40 질량부 이하의 범위이다. 상기 화합물의 비율이 이 범위이면, 조성물의 용액으로서의 점도를 과잉으로 증대시키지 않고, 첨가 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 조성물 중의 전자 리치인 (Electron-Rich) 화합물의 비율은, 조성물 전체를 100 질량부로 한 경우, 통상 50 질량부 이하, 바람직하게는 40 질량부 이하의 범위이다. 상기 화합물의 비율이 이 범위이면, 조성물의 용액으로서의 점도를 과잉으로 증대시키지 않고, 첨가 효과를 얻을 수 있다.

비액정성의 고분자 (바인더 폴리머) :

상기 조성물은 비액정성 고분자를 함유하고 있어도 된다. 비액정성 고분자는, 모노머를 포함하는 상기 조성물을 기판 또는 배향막 상에 도포한 후, 모노머를 중합하여 형성되는 고분자이어도 된다.

상기 조성물 중에 첨가 가능한 바인더 폴리머의 예로는, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴산에스테르, 폴리아크릴아미드 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐아세토아세탈, 폴리비닐부티랄 등의 폴리비닐아세탈계 수지, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 에틸하이드록시셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 아세트산부티르산셀룰로오스, 아세트산프로피온산셀룰로오스, 질산셀룰로오스 등의 변성 셀룰로오스계 수지 니트로셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 페녹시 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 각종 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하는 것 외에, 이들을 혼합, 또는 공중합하여 사용하는 것도 가능하다.

비액정성의 바인더 폴리머로는, 특히 아크릴계 폴리머 (아크릴계 공중합체, 스티렌계 공중합체를 주사슬로 하는 수지) 가 바람직하고, 유기 용제에 가용인 것이 특히 바람직하다.

아크릴 폴리머의 제조에는, 예를 들어 공지된 라디칼 중합법에 의한 방법을 적용할 수 있다. 라디칼 중합법으로 제조할 때의 온도, 압력, 라디칼 개시제의 종류 및 그 양, 용매의 종류 등등의 중합 조건은 당업자에 있어서 용이하게 설정 가능하며, 실험적으로 조건을 정하도록 할 수도 있다.

상기 아크릴계 폴리머의 구체적인 공중합 성분에 관해서는, 불포화 카르복실산 (예, (메트)아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산 및 푸마르산), 방향족 비닐 화합물 (예, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, N-비닐이미다졸 등), (메트)아크릴산알킬에스테르 (예, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, i-부틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트 등), (메트)아크릴산알킬아릴에스테르 (예, 벤질(메트)아크릴레이트 등), (메트)아크릴산 치환 알킬에스테르 (예, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 등), 카르복실산비닐에스테르 (예, 아세트산비닐 및 프로피온산비닐), 시안화비닐 (예, (메트)아크릴로니트릴 및 α-클로로아크릴로니트릴), 및 지방족 공액디엔 (예, 1,3-부타디엔 및 이소프렌) 을 들 수 있다. 이들 중에서, 불포화 카르복실산, 방향족 비닐 화합물, (메트)아크릴산알킬에스테르, (메트)아크릴산알킬아릴에스테르 및 카르복실산비닐에스테르가 바람직하다. 여기서 (메트)아크릴산은 아크릴산과 메타크릴산을 합한 총칭이고, 이하도 동일하게 (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 총칭이다.

추가로 측사슬에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 폴리머나 공중합 성분으로서 마크로모노머 (예를 들어 폴리스티렌 마크로모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 마크로모노머, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트 등) 을 포함하는 아크릴계 그래프트 폴리머도 바람직한 것으로서 들 수 있다.

이들은 1 종 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 조성물에 있어서, 용제를 제외한 전체 고형분에 있어서의 상기 비액정성 고분자의 함유량은 0.5∼90 질량% 인 것이 바람직하고, 1∼80 질량% 인 것이 보다 바람직하고, 5∼70 질량% 인 것이 특히 바람직하다.

용제 :

상기 조성물은 도포액으로서 조제하는 것이 바람직하다. 그 도포액의 조제에 사용하는 용제는 유기 용매가 바람직하다. 사용 가능한 유기 용매의 예에는, 아미드 (예, N,N-디메틸포름아미드), 술폭사이드 (예, 디메틸술폭사이드), 헤테로 고리 화합물 (예, 피리딘), 탄화수소 (예, 벤젠, 톨루엔, 헥산), 알킬할라이드 (예, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르 (예, 아세트산메틸, 아세트산부틸),케톤 (예, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르 (예, 테트라하이드로푸란, 1,2-디메톡시에탄) 이 포함된다. 탄화수소, 알킬할라이드 및 케톤이 바람직하다. 2 종류 이상의 유기 용매를 병용해도 된다.

상기 조성물의 도포액의 조제 방법에 관해서는 특별히 제한은 없다. 상기 1 종 이상의 액정성 화합물, 및 원하는 바에 따라 첨가되는 1 종 이상의 상기 첨가제 (예를 들어, 계면 활성제, 수평 배향제 등) 를 용제로 용해함으로써 조제된다. 또, 도포액은 각 성분이 완전히 용해되어 있지 않아도, 분산 등을 한 상태이어도 된다.

상기 조성물은, 전체 고형분의 농도가 0.1∼10 질량% 정도의 도포액으로서 조제되는 것이 바람직하고, 0.5∼5 질량% 정도로 하는 것이 보다 바람직하다. 이 농도 범위의 도포액으로서 조제하면, 안정적으로 습식 막제조법에 의해 편광층을 형성할 수 있다.

3. 광흡수 이방성막

본 발명은 본 발명의 액정성 조성물로 이루어지는 광흡수 이방성막 (편광막) 에 관한 것이기도 하다. 그 광흡수 이방성막을 기판 상에 형성한 적층체는 편광자로서 액정 표시 장치에 사용할 수 있다. 당해 편광자는 특히 인셀용 편광자로서 유용하다.

본 발명의 광흡수 이방성막의 제조 방법의 일례는 이하와 같다.

도포액으로서 조제한 상기 조성물을, 표면에 도포하여 도포막을 형성한다. 도포법으로는, 스핀 코팅법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 잉크젯법, 다이코팅법, 슬릿다이코팅법, 캡코팅법, 디핑 등, 공지 관용의 방법을 실시할 수 있다. 통상은, 유기 용제로 희석한 용액을 도포하기 때문에, 도포 후에는 건조시켜 도포막을 얻는다.

상기 조성물의 도포막으로부터 유기 용매 등의 용질을 증발시켜 상기 조성물을 배향시킨다. 바람직하게는 실온에서 자연 건조시키는 것이 바람직하다. 도포에 의해 형성된 당해 아조 색소 분자의 배향 상태를 흐트러뜨리지 않도록 (열완화 등을 피한다) 하는 것이 바람직하다. 또, 감압 처리에 있어서, 용매를 증발시키고, 보다 저온에서 건조시키는 것도 바람직하다.

여기서 말하는 감압 처리란, 도포막을 갖는 기판을 감압 조건 하에 두고, 용매를 증발 제거하는 것을 말한다. 이 때, 막을 갖는 기판은 고부에서 저부로 흐르지 않도록, 수평으로 해 두는 것이 바람직하다.

도포 후, 도포막의 감압 처리를 시작할 때까지의 시간은 짧으면 짧을수록 좋고, 바람직하게는 1 초 이상 30 초 이내이다.

감압 처리 방법으로는, 예를 들어 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 도포액을 도포하여 얻어진 도포막을, 그 기판과 함께 감압 처리 장치에 넣어 감압 처리한다. 예를 들어 일본 공개특허공보 2006-201759호의 도 9 나 도 10 과 같은 감압 처리 장치를 사용할 수 있다. 감압 처리 장치의 상세에 관해서는, 일본 공개특허공보 2004-169975호에 기재되어 있다.

감압 처리 조건으로는, 도포막이 존재하는 계 내의 압력이 바람직하게는 2×10⁴ ㎩ 이하, 더욱 바람직하게는 1×10⁴ ㎩ 이하, 특히 바람직하게는 1×10³ ㎩ 이하이다. 또한, 바람직하게는 1 ㎩ 이상, 더욱 바람직하게는 1×10¹ ㎩ 이상이다. 통상, 계 내가 최종적으로 도달하는 압력이 상기와 같은 것이 바람직하다. 상한을 웃돌면 건조시킬 수 없어 배향이 흐트러질 우려가 있고, 하한을 밑돌면 건조가 지나치게 급속하여 결함이 발생할 우려가 있다.

또한, 감압 처리 시간은 바람직하게는 5 초 이상 180 초 이내이다. 상한을 웃돌면 배향 완화 전에 급속히 도포막을 건조시킬 수 없어 배향이 흐트러질 우려가 있고, 하한을 밑돌면 건조시킬 수 없어 배향이 흐트러질 우려가 있다.

또, 감압 처리할 때의 계 내의 온도는 바람직하게는 10 ℃ 이상 60 ℃ 이하이다. 상한을 웃돌면 건조시에 대류가 일어나 도포막에 불균일성의 발생 우려가 있고, 하한을 밑돌면 건조시킬 수 없어 배향이 흐트러질 우려가 있다.

상기 도포막을 건조시켜 액정성 조성물을 배향시킬 때, 배향을 촉진시키기 위해 가온해도 된다. 온도는 바람직하게는 50 ℃ 이상 200 ℃ 이하이고, 특히 바람직하게는 70 ℃ 이상 180 ℃ 이하이다. 이 배향 온도를 저하시키기 위해, 액정성 조성물에 가소제 등의 첨가제를 병용해도 된다.

예를 들어, 상기 조성물을 상기 광배향막 표면에 도포하면, 1 종 이상의 액정성 화합물의 분자는 배향막과의 계면에서는 배향막의 틸트각으로 배향되고, 공기와의 계면에서는 공기 계면의 틸트각으로 배향된다. 높은 편광도의 편광층을 제조하기 위해서는, 어느 계면에서도 아조 색소를 수평 배향시키고, 그 배향 상태로 고정시키는 것이 바람직하다.

또, 본 명세서에서는, 「틸트각」이란, 아조 색소의 분자의 장축 방향과 계면 (배향막 계면 또는 공기 계면) 이 이루는 각도를 의미한다. 편광 성능의 관점에서, 바람직한 배향막측의 틸트각은 0°∼ 10°, 더욱 바람직하게는 0°∼ 5°, 특히 바람직한 것은 0°∼ 2°, 보다 더 바람직하게는 0°∼ 1°이다. 또한, 바람직한 공기 계면측의 틸트각은 0°∼ 10°, 더욱 바람직하게는 0°∼ 5°, 특히 바람직한 것은 0°∼ 2°이다.

상기 액정성 화합물 분자의 공기 계면측의 틸트각을 상기 범위까지 감소시키기 위해, 상기 조성물은 (1) 일반식 (III) 으로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 화합물 ; 또는 (2) 일반식 (IV) 또는 (V) 로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 모노머의 중합 단위, 및 일반식 (VI) 으로 나타내는 아미드기 함유 모노머의 중합 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 중합 단위를 포함하는 플루오로 지방족기 함유 공중합체를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이들의 적어도 1 종의 존재하에서, 액정성 화합물 분자를 배향시킴으로써, 공기 계면측의 틸트각을 상기 범위까지 경감시킬 수 있다.

또, 배향막측 틸트각은, 공기 계면측 틸트각과 비교하여, 배향막의 작용에 의해 저감되는 경향이 있는데, 상기 조성물 중에 상기한 배향막 틸트 제어제를 첨가함으로써, 배향막측 틸트각을 보다 경감시켜, 아조 색소 분자를 안정적으로 수평 배향 상태로 할 수 있다.

상기 조성물이 상기 비액정성의 라디칼 중합성 다관능 모노머, 및 상기 중합 개시제 등의 경화성 성분을 함유하는 양태에서는, 아조 색소 분자를 원하는 배향 상태로 한 후, 광조사 (바람직하게는 자외선 조사) 또는 가열, 또는 이들의 조합에 의해 중합 경화를 진행시키는 것이 바람직하다.

또, 중합을 위한 광조사 에너지의 값 등에 관해서는, 일본 공개특허공보 2001-91741호의 단락 [0050]∼[0051] 의 기재를 참조할 수 있다.

이상과 같이 하여 광흡수 이방성막 (편광막) 을 형성할 수 있다. 그 광흡수 이방성막의 두께는 0.01∼2 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.05∼2 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

배향막 :

본 발명의 광흡수 이방성막의 제조에는, 배향막을 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 이용되는 배향막은, 당해 배향막 상에서, 상기 액정성 아조 색소의 분자를 원하는 배향 상태로 할 수 있는 것이면, 어떠한 층이어도 된다. 유기 화합물 (바람직하게는 폴리머) 의 막 표면에 대한 러빙 처리, 무기 화합물의 사방 증착, 마이크로 그루브를 갖는 층의 형성, 또는 랭뮤어·블로젯법 (LB 막) 에 의한 유기 화합물 (예, ω-트리코산산, 디옥타데실메틸암모늄클로라이드, 스테아릴산메틸) 의 누적과 같은 수단으로 형성할 수 있다. 또한, 전장의 부여, 자장의 부여 또는 광조사에 의해, 배향 기능이 발생하는 배향막도 알려져 있다. 그 중에서도, 본 발명에서는, 배향막의 프리틸트각의 제어 용이성 면에서는 러빙 처리에 의해 형성하는 배향막이 바람직하고, 배향의 균일성 면에서는 광조사에 의해 형성하는 광배향막이 바람직하다.

·러빙 처리 배향막

러빙 처리에 의해 형성되는 배향막에 사용되는 폴리머 재료로는, 다수의 문헌에 기재가 있고, 다수의 시판품을 입수할 수 있다. 본 발명의 배향막에서는 폴리비닐알코올 또는 폴리이미드, 및 그 유도체가 바람직하게 사용된다. 배향막에 관해서는 WO01/88574A1 호의 43 페이지 24 행∼49 페이지 8 행의 기재를 참조할 수 있다.

배향막의 두께는 0.01∼10 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.01∼1 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

러빙 처리는 일반적으로는 폴리머층의 표면을, 종이나 천으로 일정 방향으로 수 회 문지름으로써 실시할 수 있는데, 특히 본 발명에서는 「액정 편람」(마루젠사 발행, 2000 년 10 월 30 일) 에 기재되어 있는 방법에 의해 실시하는 것이 바람직하다.

러빙 밀도를 바꾸는 방법으로는, 「액정 편람」(마루젠사 발행) 에 기재되어 있는 방법을 사용할 수 있다. 러빙 밀도 (L) 는 하기 식 (A) 로 정량화되어 있다.

식 (A) L = Nl(1 + 2πrn/60v)

식 (A) 중, N 은 러빙 횟수, l 은 러빙 롤러의 접촉 길이, r 은 롤러의 반경, n 은 롤러의 회전수 (rpm), v 는 스테이지 이동 속도 (초속) 이다.

러빙 밀도를 높게 하기 위해서는, 러빙 횟수를 늘리고, 러빙 롤러의 접촉 길이를 길게, 롤러의 반경을 크게, 롤러의 회전수를 크게, 스테이지 이동 속도를 느리게 하면 되고, 한편, 러빙 밀도를 낮게 하기 위해서는, 이 반대로 하면 된다.

러빙 밀도와 배향막의 프리틸트각 사이에는, 러빙 밀도를 높게 하면 프리틸트각은 작아지고, 러빙 밀도를 낮게 하면 프리틸트각은 커지는 관계가 있다.

·광배향막

광조사에 의해 형성되는 배향막에 사용되는 광배향 재료로는, 다수의 문헌 등에 기재가 있다. 본 발명의 배향막에서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2006-285197호, 일본 공개특허공보 2007-76839호, 일본 공개특허공보 2007-138138호, 일본 공개특허공보 2007-94071호, 일본 공개특허공보 2007-121721호, 일본 공개특허공보 2007-140465호, 일본 공개특허공보 2007-156439호, 일본 공개특허공보 2007-133184호, 일본 공개특허공보 2009-109831호, 일본 특허 제3883848호, 일본 특허 제4151746호에 기재된 아조 화합물, 일본 공개특허공보 2002-229039호에 기재된 방향족 에스테르 화합물, 일본 공개특허공보 2002-265541호, 일본 공개특허공보 2002-317013호에 기재된 광배향성 단위를 갖는 말레이미드 및/또는 알케닐 치환 나디이미드 화합물, 일본 특허 제4205195호, 일본 특허 제4205198호에 기재된 광가교성 실란 유도체, 일본 공표특허공보 2003-520878호, 일본 공표특허공보 2004-529220호, 일본 특허 제4162850호에 기재된 광가교성 폴리이미드, 폴리아미드, 또는 에스테르를 바람직한 예로서 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 아조 화합물, 광가교성 폴리이미드, 폴리아미드, 또는 에스테르이다.

상기 재료로부터 형성한 광배향막에, 직선 편광 또는 비편광 조사를 실시하고, 광배향막을 제조한다.

본 명세서에 있어서, 「직선 편광 조사」란, 상기 광배향 재료에 광반응을 발생시키기 위한 조작이다. 사용하는 광의 파장은 사용하는 광배향 재료에 따라 상이하고, 그 광반응에 필요한 파장이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 광조사에 사용하는 광의 피크 파장이 200 ㎚∼700 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 광의 피크 파장이 400 ㎚ 이하인 자외광이다.

광조사에 사용하는 광원은 통상 사용되는 광원, 예를 들어 텅스텐 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, 크세논 플래시 램프, 수은 램프, 수은 크세논 램프, 카본 아크 램프 등의 램프, 각종 레이저 (예, 반도체 레이저, 헬륨 네온 레이저, 아르곤 이온 레이저, 헬륨 카드뮴 레이저, YAG 레이저), 발광 다이오드, 음극선관 등을 들 수 있다.

직선 편광을 얻는 수단으로는, 편광판 (예, 요오드 편광판, 2 색 색소 편광판, 와이어 그리드 편광판) 을 사용하는 방법, 프리즘계 소자 (예, 글랜 톰슨 프리즘) 나 브루스터각을 이용한 반사형 편광자를 사용하는 방법, 또는 편광을 갖는 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 사용하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 필터나 파장 변환 소자 등을 사용하여 필요로 하는 파장의 광만을 선택적으로 조사해도 된다.

조사하는 광은 직선 편광의 경우, 배향막에 대하여 상면, 또는 이면에서 배향막 표면에 대하여 수직, 또는 경사 방향에서 광을 조사하는 방법이 채용된다. 상기 광의 입사 각도는 상기 광배향 재료에 따라 상이한데, 예를 들어 0°∼ 90°(수직), 바람직하게는 40°∼ 90°이다.

비편광을 이용하는 경우에는, 경사 방향에서 비편광을 조사한다. 그 입사 각도는 10°∼ 80°, 바람직하게는 20°∼ 60°, 특히 바람직하게는 30°∼ 50°이다.

조사 시간은 바람직하게는 1 분∼60 분, 더욱 바람직하게는 1 분∼10 분이다.

패턴화가 필요한 경우에는, 포토마스크를 사용한 광조사를 패턴 제조에 필요한 횟수 실시하는 방법이나, 레이저광 주사에 의한 패턴의 기록에 의한 방법을 채용할 수 있다.

상기 조성물로부터 형성되는 본 발명의 광흡수 이방성막의 두께는 0.01∼2 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.05∼2 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

일반적으로는, 편광막에 요구되는 특성으로서, 광원으로서 C 광원을 사용했을 때의 투과광이, xy 색도도에 있어서, 0.28 < x < 0.36, 0.28 < y < 0.36 을 달성하고 있는 것이 바람직하다고 되어 있다. 상기 식 (I) 의 화합물을 이용하여 제조된 본 발명의 광흡수 이방성막은 상기 특성을 만족하고, 편광막으로서 유용하다. 또, C 광원, xy 색도도, 그리고 x 및 y 를 구하는 방법에 관해서는, 일본 규격 협회 발행 JIS 핸드북 [61] 색채에 상세한 기재가 있고, 참조할 수 있다.

광흡수 이방성막은 기판 상에 형성되어 있어도 된다. 본 발명에 사용 가능한 기판은 광흡수 이방성막의 용도에 따라 선택될 것이다. 예를 들어, 액정 표시 소자, OLED 소자 등에 사용되는 무알칼리 유리, 소다 유리, 파이렉스 (등록상표) 유리, 석영 유리 ; 고체 촬상 소자 등에 사용되는 광전 변환 소자 기판 ; 실리콘 기판 ; 플라스틱 기판 ; 그리고, 이들에 투명 도전막, 컬러필터막, 전극, TFT 등의 기능층을 형성한 기판을 들 수 있다. 이들 기판 상에는, 각 화소를 격리하는 블랙 매트릭스가 형성되어 있거나, 밀착 촉진 등을 위해 투명 수지층을 형성하거나 해도 된다. 플라스틱 기판에는, 그 표면에 가스 배리어층 및/또는 내용제성층을 갖고 있는 것도 바람직하다.

상기 기판의 광투과율은 80 % 이상인 것이 바람직하다. 또한, 플라스틱 기판은 광학적 등방성의 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리머의 구체예 및 바람직한 양태는 일본 공개특허공보 2002-22942호의 단락 번호 [0013] 의 기재를 적용할 수 있다. 또한, 종래 알려져 있는 폴리카보네이트나 폴리술폰과 같은 복굴절이 발현되기 쉬운 폴리머이어도 국제공개 WO00/26705호에 기재된 분자를 수식함으로써 그 발현성을 저하시킨 것을 사용할 수도 있다.

그 밖의 기능층 :

상기 기판과 상기 광흡수 이방성막 사이에 배향막을 갖고 있어도 된다. 배향막의 예, 형성에 이용되는 재료, 및 형성 방법에 관해서는 상기와 같다.

또한, 상기 기판과 상기 광흡수 이방성막 사이에 컬러필터층을 갖고 있어도 된다. 컬러필터층 외에, 투명 도전막, 컬러필터막, 전극, TFT 등의 다른 기능층을 갖고 있어도 된다. 또, 각 화소를 격리하는 블랙 매트릭스가 형성되어 있어도 된다.

또한, 광흡수 이방성막 상에 투명 수지 경화층을 갖고 있어도 된다. 투명 수지 경화층의 형성에 이용되는 재료, 및 형성 방법에 관해서는 상기와 같다.

4. 표시 장치

본 발명은 본 발명의 광흡수 이방성막 (편광막) 을 적어도 하나 구비하는 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 관한 것이기도 하다. 그 구성 등에 관해서는 특별히 제한은 없다. 구체적으로는, TN, STN, VA, ECB, IPS, 또는 OCB 등의 여러 가지 모드의 투과형, 반사형, 또는 반투과형의 액정 표시 장치, OLED 등을 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 본 발명의 광흡수 이방성막을, 기판의 내면측에 설치하여 이루어지는, 이른바, 인셀 편광자로서 갖는 표시 장치이고, 더욱 바람직하게는, 컬러필터 기판에 본 발명의 광흡수 이방성막을 적층하여 이루어지는 표시 장치이다. 이러한 구성으로 함으로써, 컬러필터층에 의한 편광 해소에서 기인되어 발생하는 산란광에 의한 콘트라스트의 저하를 경감시킬 수 있다.

실시예

이하에 실시예와 비교예를 들어 본 발명의 특징을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의해 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

[합성예 1]

본 발명 화합물의 합성예를 이하에 나타내는데, 이것 이외의 색소에 관해서도 동일한 방법으로 합성할 수 있다. 또, 본문 중 「부」란 질량 기준이다. 또한, 스킴 중의 Me 는 메틸기를, Et 는 에틸기를, Ac 는 아세틸기를 나타낸다. 또한, 이하의 합성예 중, 각 특성에 관한 측정은 하기와 같이 실시하였다.

<흡수 극대 파장>

색소의 N-메틸피롤리돈 용매 중의 흡수 극대 파장은 분광 광도계 UV-2550 (시마즈 제작소사 제조) 으로 측정하였다.

<상전이 온도>

상전이 온도는 DSC 측정 장치 (세이코인스트루사 제조) 를 사용한 열분석과, 편광 현미경을 사용한 육안 관찰에 의해 결정하였다.

[합성예 1 : 예시 화합물 A-4 의 합성예]

이하의 합성 스킴으로 예시 화합물 A-4 를 합성하였다.

[화학식 81]

4-아미노벤즈알데히드 24.2 부를 3.5 N 염산수 170 ㎖ 에 용해하고, 이것을 0 ℃ 로 빙냉시킨 것에 대하여, 아질산나트륨 15.2 부를 물 40 ㎖ 에 용해시킨 것을, 5 ℃ 이하의 온도를 유지하면서 조금씩 적하하였다. 온도를 유지한 상태에서 1 시간 정도 교반하고, 디아조늄염의 생성을 확인한 후, 아미드황산 1.94 부를 첨가하고, 디아조늄염 수용액을 조제하였다. 18.8 부의 페놀을 1.9 N 의 수산화나트륨 수용액 200 ㎖ 에 용해하고, 이것을 0 ℃ 로 빙냉시킨 것 중에, 디아조늄 수용액을 25 ℃ 이하의 온도로 유지하면서 적하하였다. 실온에서 잠시 교반한 후, 석출된 생성물을 여과하고, 물로 세정하고, 건조시켰다. 건조 후, 33.4 부의 화합물 1 이 얻어졌다.

11.3 부의 화합물 1 과 13.8 부의 탄산칼륨을 50 ㎖ 의 디메틸아세트아미드에 용해하고, 거기에 1-요오도-n-헥산 12.7 부를 첨가하고, 70 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 반응이 완결된 것을 확인한 후, 실온으로 되돌리고, 여기에 물 100 ㎖ 를 첨가하고, 석출된 생성물을 여과하고, 물로 세정하고, 건조시켰다. 건조 후, 13.5 부의 화합물 2 가 얻어졌다.

4-메톡시페놀 12.4 부와 탄산칼륨 41.5 부, 요오드화나트륨 16.5 부를 50 ㎖ 의 디메틸아세트아미드에 용해하고, 거기에 트리에틸렌글리콜모노클로로하이드린 18.5 부를 첨가하고, 70 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 반응이 완결된 것을 확인한 후, 실온으로 되돌리고, 150 ㎖ 의 물을 첨가하고, 150 ㎖ 의 아세트산에틸로 추출하였다. 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시킨 후, 칼럼 크로마토그래피로 단리 정제하고, 21.5 부의 화합물 3 을 얻었다.

8.65 부의 화합물 3 과 3.04 부의 파라포름알데히드를 34 ㎖ 의 아세트산에 용해하고, 거기에 브롬화수소 33 % 아세트산 용액을 17.7 ㎖ 적하하고, 50 ℃ 에서 3 시간 교반하였다. 물을 첨가하고, 석출된 생성물을 여과한 후, 칼럼 크로마토그래피로 단리 정제하고, 9.66 부의 화합물 4 를 얻었다.

4.84 부의 화합물 4 를 48 ㎖ 의 톨루엔에 용해하고, 거기에 아인산트리에틸 4.29 ㎖ 를 첨가하고, 환류하 5 시간 교반하였다. 반응이 완결된 것을 확인한 후, 톨루엔을 증류 제거하고, 화합물 5 를 미정제 생성물로서 얻었다.

유성 수소화나트륨 (함유량 50∼72 %) 0.19 부를 톨루엔 5 ㎖ 중에 용해하고, 거기에 화합물 5 (미정제 생성물) 1.20 부를 톨루엔 5 ㎖ 중에 용해시킨 것을 질소 분위기하, 적하하였다. 수소의 발포를 확인한 후, 1.24 부의 화합물 2 를 톨루엔 5 ㎖ 에 용해시킨 것을 적하하고, 50 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 실온까지 냉각시킨 후, 메탄올 20 ㎖ 를 첨가하고, 석출된 생성물을 여과하고, 메탄올로 세정하고, 건조시켰다. 건조 후, 1.04 부의 예시 화합물 A-4 를 얻었다.

예시 화합물 A-4 의 N-메틸피롤리돈 용매 중에서의 λmax 는 463.8 ㎚ 였다.

예시 화합물 A-4 는 액정성을 갖고 있고, 133 ℃∼299 ℃ 의 범위에서 네마틱 액정성이 확인되었다. 또한, 편광 현미경에서의 관찰에 의해 2 색성 색소인 것이 확인되었다.

[합성예 2]

합성예 1 에 있어서의 트리에틸렌글리콜모노클로로하이드린을, 트리에틸렌글리콜모노클로로모노메틸에테르로 변경한 것 이외에는, 합성예 1 과 동일하게 하여 예시 화합물 A-3 을 합성하였다.

예시 화합물 A-3 의 N-메틸피롤리돈 용매 중에서의 λmax 는 463.3 ㎚ 였다.

예시 화합물 A-3 은 액정성을 갖고 있고, 138 ℃∼284 ℃ 의 범위에서 네마틱 액정성이 확인되었다. 또한, 편광 현미경에서의 관찰에 의해 2 색성 색소인 것이 확인되었다.

[합성예 3]

합성예 1 에 있어서의 트리에틸렌글리콜모노클로로하이드린을 1-요오도-n-옥타데칸으로 변경한 것 이외에는, 합성예 1 과 동일하게 하여 예시 화합물 A-9 를 합성하였다.

예시 화합물 A-9 의 N-메틸피롤리돈 용매 중에서의 λmax 는 460.0 ㎚ 였다.

예시 화합물 A-9 는 액정성을 갖고 있고, 148 ℃∼212 ℃ 의 범위에서 네마틱 액정성이 확인되었다. 또한, 편광 현미경에서의 관찰에 의해 2 색성 색소인 것이 확인되었다.

[합성예 4]

합성예 1 에 있어서의 4-메톡시페놀을 하이드로퀴논으로 변경한 것 이외에는, 합성예 1 과 동일하게 하여 예시 화합물 A-10 을 합성하였다.

예시 화합물 A-10 의 N-메틸피롤리돈 용매 중에서의 λmax 는 457.5 ㎚ 였다.

예시 화합물 A-10 은 액정성을 갖고 있고, 110 ℃∼201 ℃ 의 범위에서 네마틱 액정성이 확인되었다. 또한, 편광 현미경에서의 관찰에 의해 2 색성 색소인 것이 확인되었다.

[합성예 5]

1.00 부의 예시 화합물 A-4 및 0.76 부의 피리딘을 테트라하이드로푸란 20 ㎖ 에 용해하고, 0 ℃ 로 냉각시킨 후, 0.89 부의 아크릴산클로라이드를 적하하였다. 반응액을 실온에서 3 시간 교반한 후, 아세토니트릴 20 ㎖ 를 적하하고, 석출된 생성물을 여과하고, 아세토니트릴로 세정하고, 건조시켰다. 건조 후, 0.86 부의 예시 화합물 A-6 을 얻었다.

예시 화합물 A-6 의 N-메틸피롤리돈 용매 중에서의 λmax 는 460.6 ㎚ 였다.

예시 화합물 A-6 은 액정성을 갖고 있고, 113 ℃∼275 ℃ 의 범위에서 네마틱 액정성이 확인되었다. 또한, 편광 현미경에서의 관찰에 의해 2 색성 색소인 것이 확인되었다.

[합성예 6]

1.00 부의 예시 화합물 A-4 를 톨루엔 20 ㎖ 에 용해한 것에, 0.63 부의 숙신산 무수물을 첨가하고, 환류하 2 시간 교반하였다. 반응액을 실온으로 냉각시킨 후, 석출된 생성물을 여과하고, 메탄올로 세정하고, 건조시켰다. 건조 후, 0.91 부의 예시 화합물 A-7 을 얻었다.

예시 화합물 A-7 의 N-메틸피롤리돈 용매 중에서의 λmax 는 460.2 ㎚ 였다.

예시 화합물 A-7 은 액정성을 갖고 있고, 135 ℃∼270 ℃ 의 범위에서 네마틱 액정성이 확인되었다. 또한, 편광 현미경에서의 관찰에 의해 2 색성 색소인 것이 확인되었다.

[합성예 7]

합성예 1 에 있어서의 4-메톡시페놀을 디메틸하이드로퀴논으로 변경한 것 이외에는, 합성예 1 과 동일하게 하여 예시 화합물 A-34 를 얻었다.

예시 화합물 A-34 의 N-메틸피롤리돈 용매 중에서의 λmax 는 463.4 ㎚ 였다.

예시 화합물 A-34 는 액정성을 갖고 있고, 247 ℃ 이상에서 네마틱 액정성이 확인되고, 가열 한계의 300 ℃ 에 있어서도 네마틱 액정성을 갖고 있었다. 또한, 편광 현미경에서의 관찰에 의해 2 색성 색소인 것이 확인되었다.

상기 결과로부터, 합성예 1∼7 에서 합성한 식 (I) 의 화합물은 모두 네마틱 액정성을 나타내고, 또한 2 색성 색소인 것을 알았다.

이들 화합물에 관해서 클로로포름에 대한 용해성을 측정하였다. 또, 비교용 2 색성 아조계 색소로서, 대칭 폴리아조 골격을 갖는 하기의 비교 화합물 1 에 관해서도 동일하게 클로로포름에 대한 용해성을 측정하였다. 또, 하기 비교 화합물 1 은 220 ℃ 이상에서 네마틱 액정성이 되는 아조계 2 색성 색소이다.

[화학식 82]

상기 비교 화합물 1 은, 클로로포름에 거의 용해되지 않는 것에 대해, 예시 화합물 A-4, 예시 화합물 A-3, 예시 화합물 A-10, 예시 화합물 A-6, 및 예시 화합물 A-7 은 각각 클로로포름에 대하여 2 질량% 이상의 높은 용해성을 나타냈다. 예시 화합물 A-9 는 클로로포름에 대하여 1 질량% 이상 용해되었지만, 2 질량% 까지는 용해되지 않고, 또한, 예시 화합물 A-34 의 클로로포름에 대한 용해성은 더욱 낮았다.

이 결과로부터, 합성예 1∼7 에서 합성한 식 (I) 의 화합물은, 비교 화합물 1 인 대칭형 폴리아조 색소와 비교하여, 용해성이 개선되어 있는 것을 이해할 수 있고, 그 중에서도, R¹ 및 R² 의 일방이 단사슬의 치환기이고, 또한 타방이 장사슬의 치환기이면, 용해성이 더욱 개선되고, 장사슬의 치환기가 폴리옥시에틸렌 사슬을 포함하고 있으면, 용해성이 더욱 개선되는 것을 이해할 수 있다.

[실시예 1]

다음으로 합성예 1∼6 에서 합성한 화합물을 사용하여 광흡수 이방성막을 제조하였다.

구체적으로는, 클로로포름 99 질량부에 합성예 1∼6 에서 합성한 화합물을 각각 1 질량 첨가하고, 교반 용해 후 여과하고, 액정성 조성물 도포액을 얻었다. 다음으로, 유리 기판 상에 형성하고, 러빙한 배향막 상에, 상기 도포액을 도포하고, 그 후, 실온에서 클로로포름 자연 건조시켜 광흡수 이방성막을 각각 얻었다. 배향막으로는, 하기 폴리비닐알코올을 사용하였다.

[화학식 83]

또, 합성예 7 에서 합성한 예시 화합물 A-34 에 관해서는, 클로로포름 99 질량부에 대하여 1 질량부의 농도의 도포액을 조제할 수 없고, 동 조건에서의 막제조는 할 수 없었다.

얻어진 각 광흡수 이방성막에 관해서, 이하의 2 색비의 측정으로부터, 배향 질서도를 구하였다.

<2 색비>

2 색비는, 요오드계 편광 소자를 입사 광학계에 배치한 분광 광도계로 광흡수 이방성막의 흡광도를 측정한 후, 다음 식에 의해 계산하였다.

2 색비 (D) = Az/Ay

Az : 광흡수 이방성막의 흡수축 방향의 편광에 대한 흡광도

Ay : 광흡수 이방성막의 편광축 방향의 편광에 대한 흡광도

<배향 질서도>

배향 질서도는 2 색비로부터 다음 식에 의해 계산하였다.

배향 질서도 (S) = (D - 1)/(D + 2)

<광안정성>

또한, 제조한 각 광흡수 이방성막을 실온으로부터 200 ℃ 까지 승온시키면서, 10 ㎽ 의 광을 조사하고, 흡수 강도의 변화로부터 광안정성을 판단하였다.

[비교예]

화합물을 하기 비교 화합물 2 로 각각 변경한 것 이외, 실시예와 동일하게 광흡수 이방성막을 제조하였다. 얻어진 각 광흡수 이방성막의 배향 질서도와 광안정성의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

또, 비교 화합물 2 는 상기 비특허문헌 5 에 기재된 화합물이고, 네마틱 액정성을 갖고, 용해성도 양호했는데, 광안정성이 나쁘고, 가열시의 광조사에 의해, 빠르게 퇴색되는 것이 확인되었다.

또한, 상기 비교 화합물 1 에 관해서도 광흡수 이방성막의 제조를 시도했는데, 비교 화합물 1 은 클로로포름에 대하여 거의 용해되지 않기 때문에, 도포액의 조제를 할 수 없었다.

[화학식 84]

얻어진 각 광흡수 이방성막에 있어서의, 배향 질서도와 광안정성의 측정 결과를 하기 표 1 에 정리하였다. 또, 상전이 온도에 관해서도 함께 하기 표에 나타낸다.

상기 결과로부터, 상기 식 (I) 의 화합물은 질서도가 높고, 또한 내광성이 양호한 것을 이해할 수 있다.

한편, 비교 화합물 2 는 내광성이 나쁘고, 처음부터 흡수 파장이 432.5 ㎚ 이고, 2 색성 색소로는 발색이 불충분하다.

[실시예 2]

클로로포름 99 질량부에 예시 화합물 A-3 을 0.2 부, 하기 색소 1 을 0.4 부 및 색소 2 를 0.4 부 첨가하고, 교반 용해 후 여과하여 액정성 조성물 도포액을 얻었다. 다음으로, 유리 기판 상에 형성하여 러빙한 배향막 상에, 상기 도포액을 도포하고, 그 후, 실온에서 클로로포름 자연 건조시켰다. 배향막으로는, 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였다.

[화학식 85]

얻어진 광흡수 이방성막에 있어서의 질서도는 0.92 이고, 광원으로서 C 광원을 사용했을 때의 투과광은 xy 색도도에 있어서 x = 0.34, y = 0.29 로, 편광판으로서 충분히 사용할 수 있는 색상이었다.

Claims

하기 일반식 (I) 로 나타내는 액정성 화합물 :

식 중, R¹ 및 R² 는 각각 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내는데, 단, 적어도 일방은 수소 원자 이외의 기를 나타내고 ; L² 는 알킬렌기를 나타내는데, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -NRCOO-, -OCONR-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자, 또는 중합성기를 나타내고 ; L¹ 은 각각 비닐렌기 (-C=C-) 를 나타내고 ; Dye 는 각각 하기 일반식 (II) 로 나타내는 아조 색소 잔기를 나타내고 ;

식 (II) 중, * 은 L¹ 과의 결합부를 나타내고 ; X 는 하이드록시기, 하이드록시기, 카르복실기 또는 중합성기로 수소 원자가 치환된 알킬기 또는 비치환된 알킬기, 하이드록시기, 카르복실기 또는 중합성기로 수소 원자가 치환된 알콕시기 또는 비치환된 알콕시기, 비치환 아미노기, 또는 모노 또는 디알킬아미노기를 나타내고 ; Ar 은 각각 탄소수 1 ~ 10 의 알킬기, 하이드록시기, 탄소수 1 ~ 10 의 알콕시기 또는 시아노기로부터 선택되는 치환기로 수소 원자가 치환되어도 되는 방향족 탄화수소 고리기 또는 방향족 복소 고리기를 나타내고 ; n 은 1∼3 의 정수를 나타내고, n 이 2 이상일 때, 복수의 Ar 은 서로 동일하거나 상이해도 된다.
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 R¹이 수소 원자, C₁∼C₁₀ 의 알킬기, 또는 C₁∼C₉ 의 알콕시기를 나타내고, R² 가 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내고, 단, L² 는 C₅∼C₃₀ 의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 중합성기를 나타내는 액정성 화합물.
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 L² 가 -(OCH₂CH₂)_p- (단, p 는 3 이상의 수를 나타낸다) 로 나타내는 기를 포함하는 액정성 화합물.
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 Y 가 중합성기인 액정성 화합물.
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 L¹ 이 비닐렌기이고, R¹이 수소 원자, C₁∼C₁₀ 의 알킬기, 또는 C₁∼C₉ 의 알콕시기를 나타내고, R² 가 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내고, 단, L² 는 C₅∼C₃₀ 의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 중합성기를 나타내는 액정성 화합물.
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 Y 가 중합성기이고, R¹이 수소 원자, C₁∼C₁₀ 의 알킬기, 또는 C₁∼C₉ 의 알콕시기를 나타내고, R² 가 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내고, 단, L² 는 C₅∼C₃₀ 의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 중합성기를 나타내고, L² 가 -(OCH₂CH₂)_p- (단, p 는 3 이상의 수를 나타낸다) 로 나타내는 기를 포함하는 액정성 화합물.
삭제
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 L¹ 이 비닐렌기이고, R¹이 수소 원자, C₁∼C₁₀ 의 알킬기, 또는 C₁∼C₉ 의 알콕시기를 나타내고, R² 가 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내고, 단, L² 는 C₅∼C₃₀ 의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 중합성기를 나타내고, L² 가 -(OCH₂CH₂)_p- (단, p 는 3 이상의 수를 나타낸다) 로 나타내는 기를 포함하는 액정성 화합물.
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 L¹ 이 비닐렌기이고, R¹이 수소 원자, C₁∼C₁₀ 의 알킬기, 또는 C₁∼C₉ 의 알콕시기를 나타내고, R² 가 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내고, 단, L² 는 C₅∼C₃₀ 의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 중합성기를 나타내고, Y 가 중합성기인 액정성 화합물.
제 1 항에 있어서,
일반식 (I) 중의 L¹ 이 비닐렌기이고, R¹이 수소 원자, C₁∼C₁₀ 의 알킬기, 또는 C₁∼C₉ 의 알콕시기를 나타내고, R² 가 -L²-Y 로 나타내는 치환기를 나타내고, 단, L² 는 C₅∼C₃₀ 의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기 중에 존재하는 1 개의 CH₂ 기 또는 인접하고 있지 않은 2 개 이상의 CH₂ 기는 각각 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -CO-, -S-, -SO₂-, -NR-, -NRSO₂-, 또는 -SO₂NR- (R 은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다) 로 치환로 치환어도 되고 ; Y 는 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 중합성기를 나타내고, L² 가 -(OCH₂CH₂)_p- (단, p 는 3 이상의 수를 나타낸다) 로 나타내는 기를 포함하고, Y 가 중합성기인 액정성 화합물.
제 1 항 내지 제 6 항 및 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물.
제 11 항에 있어서,
추가로 1 종 이상의 2 색성 색소를 함유하는 액정성 조성물.
제 11 항에 기재된 액정성 조성물로 이루어지는 막.
제 11 항에 기재된 액정성 조성물로 이루어지는 광흡수 이방성막.
제 14 항에 있어서,
광원으로서 C 광원을 사용했을 때의 투과광이 xy 색도도에 있어서 0.28 < x < 0.36, 0.28 < y < 0.36 을 만족하는 광흡수 이방성막.
제 14 항에 기재된 광흡수 이방성막을 갖는 액정 표시 장치.
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