KR101728737B1 - 위상차판, 위상차판을 포함하는 표시 장치 및 적층체, 및 위상차판의 제조 방법 - Google Patents

위상차판, 위상차판을 포함하는 표시 장치 및 적층체, 및 위상차판의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101728737B1
KR101728737B1 KR1020100059950A KR20100059950A KR101728737B1 KR 101728737 B1 KR101728737 B1 KR 101728737B1 KR 1020100059950 A KR1020100059950 A KR 1020100059950A KR 20100059950 A KR20100059950 A KR 20100059950A KR 101728737 B1 KR101728737 B1 KR 101728737B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
carbon atoms
compound
independently
formula
Prior art date
Application number
KR1020100059950A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110000511A (ko
Inventor
코시로 오치아이
미츠타카 사세
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43390537&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101728737(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20110000511A publication Critical patent/KR20110000511A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101728737B1 publication Critical patent/KR101728737B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖고, 모든 영역에 있어서, 파장λ(㎚)의 빛에 대한 복굴절률Δn(λ)이, 식(1) 및 식(2)을 만족시키는 위상차판:
Δn(450)／Δn(550)
Figure 112010040640672-pat00140
1.00 (1)
1.00
Figure 112010040640672-pat00141
Δn(650)／Δn(550) (2).

Description

위상차판, 위상차판을 포함하는 표시 장치 및 적층체, 및 위상차판의 제조 방법 {PHASE DIFFERENCE PLATE, DISPLAY DEVICE AND LAMINATED BODY COMPRISING THE PLATE, AND MANUFACTURING METHOD OF THE PLATE}
본 발명은, 위상차판, 위상차판을 포함하는 표시 장치 및 위상차판의 제조 방법에 관한 것이다.
일본공개특허공보 2005―49865호에는 지상축(遲相軸)의 방향이 상이한 복수의 영역을 갖는 위상차판이 기재되어 있다. 그러나, 위상차판의 광학 특성에 대한 아무런 기재가 없다.
본 발명은,
<1> 지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖고, 어느 영역에 있어서도, 파장λ(㎚)의 빛에 대한 복굴절률Δn(λ)이, 식(1) 및 식(2)을 만족시키는 위상차판;
Δn(450)／Δn(550)
Figure 112010040640672-pat00001
1.00 (1)
1.00
Figure 112010040640672-pat00002
Δn(650)／Δn(550) (2)
<2> 위상차판이, 식(A):
Figure 112010040640672-pat00003
(식 중, Ar은, 방향족 탄화수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 방향환을 갖는 2가의 기를 나타내고, 당해 2가의 기 중에 포함되는 방향환의 π전자의 합계수 Nπ는, 12 이상이다. D1 및 D2는, 각각 독립적으로, 단결합, ―CO―O―, ―O―CO―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―CR1R2―, ―CR1R2―CR3R4―, ―O―CR1R2―, ―CR1R2―O―, ―CR1R2―O―CR3R4―, ―CR1R2―O―CO―, ―O―CO―CR1R2―, ―CR1R2―O―CO―CR3R4―, ―CR1R2―CO―O―CR3R4―, ―NR1―CR2R3―, ―CR2R3―NR1―, ―CO―NR1― 또는 NR1―CO―을 나타내고, R1, R2, R3 및 R4 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 2가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 당해 지환식 탄화수소기는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기 및 니트로기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기를 가질 수 있고, 당해 지환식 탄화수소기를 구성하는 1 이상의 메틸렌기는, ―O―, ―S― 또는 ―NH―로 치환될 수 있다.)
으로 나타나는 기 및 적어도 1개의 중합성기를 포함하는 화합물을 중합하여 얻어지는 위상차판인, <1>에 기재된 위상차판;
<3> 식(A)으로 나타나는 기 및 적어도 1개의 중합성기를 포함하는 화합물이, 식(D) :
Figure 112010040640672-pat00004
(식 중, Ar, D1, D2, G1 및 G2는, <1> 에서 정의한 것과 동일한 의미를 나타낸다. E1 및 E2는, 각각 독립적으로, ―CR5R6―, ―CH2―CH2―, ―O―, ―S―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―O―C(＝S)―O―, ―CO―NR5―, ―NR5―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O―, ―S―CH2―, ―CH2―S― 또는 단결합을 나타내고, R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
B1 및 B2는, 각각 독립적으로, ―CR5 R6―, ―CH2―CH2―, ―O―, ―S―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―O―C(＝S)―O―, ―CO―NR5―, ―NR5―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O―, ―S―CH2―, ―CH2―S― 또는 단결합을 나타내고, R5 및 R6은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 2가의 지환식 탄화수소기 또는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 당해 2가의 지환식 탄화수소기 및 2가의 방향족 탄화수소기는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 불소 치환 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 탄소수 1∼4의 불소 치환 알콕시기, 시아노기 및 니트로기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기를 가질 수 있다.
k 및 l은, 각각 독립적으로, 0∼3의 정수를 나타낸다.
F1 및 F2는, 각각 독립적으로, 탄소수 1∼12의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기는, 탄소수 1∼5의 알킬기, 탄소수 1∼5의 알콕시기 및 할로겐 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기를 가질 수 있고, 당해 알킬렌기에 포함되는 ―CH2―는, ―O― 또는 ―CO―로 치환될 수 있다.
P1 및 P2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 중합성기(단, P1 및 P2 중 적어도 하나는 중합성기임)를 나타낸다.)
으로 나타나는 화합물인, <2>에 기재된 위상차판;
<4> 식(D)으로 나타나는 화합물이, 식(3) 및 식(4)을 만족시키는 화합물인, <3>에 기재된 위상차판;
(Nπ―4)／3＜k＋1＋4 (3)
12
Figure 112010040640672-pat00005
Nπ
Figure 112010040640672-pat00006
22 (4)
<5> Ar이, 식(Ar―6):
Figure 112010040640672-pat00007
(식 중, Z1은 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기 또는 ―COOH를 나타낸다.
Q1은, ―CR9R10―, ―S―, ―NR9―, ―CO― 또는 ―O―를 나타내고, R9 및 R10은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
Y2는, 치환 또는 비치환의 방향족 탄화수소기 또는, 치환 또는 비치환의 방향족 복소환기를 나타낸다.
n은 0∼2의 정수를 나타낸다.)
으로 나타나는 기인 <2>∼<4> 중 어느 하나에 기재된 위상차판;
<6> G1 및 G2이, 사이클로헥산―1,4―디일기인, <2>∼<5> 중 어느 하나에 기재된 위상차판;
<7> A1 및 A2이 각각 독립적으로, 1,4―페닐렌기 또는 사이클로헥산―1,4―디일기인, <3>∼<6> 중 어느 하나에 기재된 위상차판;
<8> A1에만 결합하고 있는 B1 및 A2에만 결합하고 있는 B2가, 각각 독립적으로, ―CH2―CH2―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―CO―NH―, ―NH―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O― 또는 단결합이며,
F1에 결합하고 있는 B1 및 F2에 결합하고 있는 B2가, 각각 독립적으로, ―O―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―CO―NH―, ―NH―CO― 또는 단결합인 <3>∼<6> 중 어느 하나에 기재된 위상차판;
<9> P1 및 P2가, 각각 독립적으로, 수소 원자, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이며, 그리고, P1 및 P2가 동시에 수소 원자인 경우는 없는, <3>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 위상차판;
<10> <1>∼<9> 중 어느 하나에 기재된 위상차판을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치;
<11> <1>∼<9> 중 어느 하나에 기재된 위상차판을 포함하는 3D 표시 장치;
<12> 하기 (10)∼(12)의 공정을 포함하는, 지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖고, 모든 영역에 있어서, 파장λ(nm)의 빛에 대한 복굴절률Δn(λ)이, 식(1) 및 식(2)을 만족시키는 위상차판의 제조 방법;
Δn(450)/Δn(550)
Figure 112010040640672-pat00008
1.00 (1)
1.00
Figure 112010040640672-pat00009
Δn(650)/Δn(550) (2)
(10) 기재상에 배향막을 형성하는 공정
(11) 배향막에, 배향 방향이 상이한 영역을 복수로 갖도록 배향능을 부여하는 공정
(12) 배향막상에, 중합성 화합물을 도포하는 공정
<13> (11)의 공정이, 하기의 (11a)∼(11c)의 공정을 포함하는, <12>에 기재된 제조 방법;
(11a) 기재상에 형성된 배향막의 전체면에, 제1 러빙 처리를 시행하는 공정
(11b) 배향막의 제1 러빙 처리를 시행한 면을, 소정의 패턴을 갖는 마스크로 덮는 공정
(11c) 배향막의 제1 러빙 처리를 시행한 면 중, 마스크로 덮여 있지 않은 부분에, 제2 러빙 처리를 시행하는 공정
<14> 추가로, 하기 (13)의 공정을 포함하는, <12> 또는 <13>에 기재된 제조 방법;
(13) 배향막상에 도포된 중합성 화합물을 중합하는 공정
<15> 배향 방향이 상이한 영역을 복수로 갖는 배향막과, 배향막상에 형성된, <1>∼<9> 중 어느 하나에 기재된 위상차판을 포함하는 적층체;
<16> 지지 기재와, 지지 기재상에 형성된 배향막과, 배향막상에 형성된 <1>∼<9> 중 어느 하나에 기재된 위상차판을 포함하는 적층체; 등을 제공하는 것이다.
도 1은 배향막 형성시에 이용한 마스크(1)를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 마스크를 이용했을 때에 얻어지는 본 발명의 위상차판(11)을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치(31A)를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치(31A)를 나타내는 다른 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액정 표시 장치(51)를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치 이외의 플랫 패널 표시 장치(61)를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 장치(71A)를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따른 액정 표시 장치(71B)를 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따른 액정 표시 장치(71C)를 나타내는 개략도이다.
도 10은 배향막 형성시에 이용한 마스크(3)를 나타내는 개략도이다.
도 11은 도 10의 마스크를 이용했을 때에 얻어지는 본 발명의 위상차판(14)을 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 있어서의 평가 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 있어서의 평가 조건을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 있어서의 평가 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 있어서의 평가 조건을 나타내는 도면이다.
도 16(a)∼(e)는 본 발명의 위상차판(100)의 개략도이다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
본 발명의 위상차판은, 지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖는다. 그리고, 어느 영역에 있어서도, 즉, 모든 영역에 있어서, 파장λ(nm)의 빛에 대한 복굴절률Δn(λ)이, 하기식(1) 및 (2)를 충족시킨다.
Δn(450)/Δn(550)
Figure 112010040640672-pat00010
1.00 (1)
1.00
Figure 112010040640672-pat00011
Δn(650)/Δn(550) (2)
본 명세서에 있어서, 위상차판이란, 빛을 투과할 수 있는 물체로서, 광학적인 기능을 갖는 물체를 의미한다. 광학적인 기능이란, 굴절, 복굴절 등을 의미한다. 위상차판은, 직선 편광을 원 편광이나 타원 편광으로 변환하거나, 원 편광 또는 타원 편광을 직선 편광으로 변환하거나 하기 위해 이용된다.
파장λnm의 빛이 부여하는 위상차판의 위상차(Re(λ))는, 복굴절률(Δn)과 위상차판의 두께(d)와의 곱으로 결정되는 것이 알려져 있다(Re(λ)＝Δn×d). 또한 파장 분산 특성은, 통상, 어떤 파장λ에 있어서의 위상차값(Re(λ))을 550nm에 있어서의 위상차값(Re(550))으로 나눈 값(Re(λ)/Re(550))으로 나타나며, (Re(λ)/Re(550))이 1에 가까운 파장역이나, [Re(450)/Re(550)]＜1 그리고 [Re(650)/Re(550)]＞1의 역파장 분산성을 나타내는 파장역에서는, 일관된 편광 변환이 가능하다.
본 발명의 위상차판은, 투명성이 우수하여, 여러 가지 디스플레이에 사용된다. 위상차판의 막두께는, 얻어지는 위상차판의 위상차값에 따라, 상이하지만, 0.1∼10㎛인 것이 바람직하고, 0.5∼3㎛인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 위상차판의 위상차값은 50∼500nm 정도이며, 바람직하게는 100∼300nm이다.
본 발명의 위상차판이, 광대역 λ/4판인 경우는, 지상축의 방향이 상이한 복수의 어느 쪽의 영역에 있어서도, 위상차판의 Re(550)이 113∼163nm, 바람직하게는 135∼140nm, 특히 바람직하게는 약 137.5nm 정도가 되도록 위상차판의 막두께를 조정하면 좋고, 광대역 λ/2판인 경우는, 지상축의 방향이 상이한 복수의 영역의 전부에 있어서, 위상차판의 Re(550)이 250∼300nm, 바람직하게는 273∼277nm, 특히 바람직하게는 약 275nm 정도가 되도록 위상차판의 막두께를 조정한다.
“지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖는다”란, 위상차판이 2 이상의 영역을 갖고, 서로 이웃하는 영역의 지상축의 방향이 상이한 것을 의미하며, 서로 이웃하는 영역은, 적어도 1개의 경계선을 공유한다. 서로 이웃하지 않는 영역의 지상축의 방향은 동일해도 좋다. 지상축의 방향이 상이한 영역의 형상은 제한되지 않는다. 도 16에, 본 발명의 위상차판의 예를 나타낸다. 도 16(a)∼(e)에 나타낸 본 발명의 위상차판(100)은, 그 지상축의 방향이 상이한 영역(100A)과 영역(100B)을 갖고 있다. 도 16(a)는, 영역이 가로 줄무늬 형상으로 형성된 위상차판이며, 도 16(b)는, 영역이 세로 줄무늬 형상으로 형성된 위상차판이다. 도 16(c)는, 격자 형상의 영역이 복수로 형성된 위상차판이다. 도 16(d)는, 영역이 비스듬한 줄무늬 형상으로 형성된 위상차판이며, 도 16(e)는, 영역이 격자 무늬로 형성된 영역이다.
본 발명의 위상차판은, 중합성 화합물을 중합하여 얻어지는 위상차판인 것이 바람직하며, 식(A):
Figure 112010040640672-pat00012
(식 중, Ar은, 방향족 탄화수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 방향환을 갖는 2가의 기를 나타내고, 당해 2가의 기 중에 포함되는 방향환의 π전자의 합계수 Nπ는, 12 이상이다. D1 및 D2는, 각각 독립적으로, 단결합, ―CO―O―, ―O―CO―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―CR1R2―, ―CR1R2―CR3R4―, ―O―CR1R2―, ―CR1R2―O―, ―CR1R2―O―CR3R4―, ―CR1R2―O―CO―, ―O―CO―CR1R2―, ―CR1R2―O―CO―CR3R4―, ―CR1R2―CO―O―CR3R4―, ―NR1―CR2R3―, ―CR2R3―NR1―, ―CO―NR1― 또는 NR1―CO―를 나타내며, R1, R2, R3 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 2가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 당해 지환식 탄화수소기는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기 및 니트로기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기를 가질 수 있고, 당해 지환식 탄화수소기를 구성하는 1 이상의 메틸렌기는, ―O―, ―S― 또는 ―NH―로 치환될 수 있다.)
으로 나타나는 기 및 중합성기를 포함하는 화합물(이하 「화합물(A)」이라고 하는 경우가 있음)을 중합하여 얻어지는 위상차판인 것이 보다 바람직하다.
Ar은, 방향족 탄화수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 방향환을 갖는 2가의 기로서, 당해 2가의 기 중에 포함되는 방향환의 π전자의 합계수 Nπ는 12 이상이다. Nπ는 바람직하게는 12 이상 22 이하이며, 보다 바람직하게는, 13 이상 22 이하이다.
Ar은, 방향족 탄화수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2개의 방향환을 갖는 2가의 기인 것이 바람직하다.
방향족 탄화수소환으로서는, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 페난트렌환 등을 들 수 있고, 방향족 복소환으로서는, 푸란환, 피롤환, 티오펜환, 피리딘환, 티아졸환, 벤조티아졸환 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 벤젠환, 티아졸환, 벤조티아졸환이 바람직하다.
Ar은, 하기식(Ar―1)∼(Ar―13)으로 나타나는 기 중 어느 한 기인 것이 바람직하고, 식(Ar―6)으로 나타나는 기가 보다 바람직하다.
Figure 112010040640672-pat00013
(식 중, Z1은, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 카복실기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기 또는 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기를 나타낸다. Q1 및 Q3는, 각각 독립적으로, ―CR9R10―, ―S―, ―NR9―, ―CO― 또는 ―O―를 나타내고, R9 및 R10은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. Y1, Y2 및 Y3은, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환의 방향족 탄화수소기 또는 치환 또는 비치환의 방향족 복소환기를 나타낸다. W1 및 W2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. m은 0∼6의 정수를 나타내고, n은 0∼2의 정수를 나타낸다.)
할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있고, 불소 원자, 염소 원자 및 브롬 원자가 바람직하다.
탄소수 1∼6의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec―부틸기, tert―부틸기, 펜틸기 및 헥실기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1∼2의 알킬기가 보다 바람직하며, 메틸기가 특히 바람직하다.
탄소수 1∼6의 알킬설피닐기로서는, 메틸설피닐기, 에틸설피닐기, 프로필설피닐기, 이소프로필설피닐기, 부틸설피닐기, 이소부틸설피닐기, sec―부틸설피닐기, tert―부틸설피닐기, 펜틸설피닐기 및 헥실설피닐기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 알킬설피닐기가 바람직하고, 탄소수 1∼2의 알킬설피닐기가 보다 바람직하며, 메틸설피닐기가 특히 바람직하다.
탄소수 1∼6의 알킬설포닐기로서는, 메틸설포닐기, 에틸설포닐기, 프로필설포닐기, 이소프로필설포닐기, 부틸설포닐기, 이소부틸설포닐기, sec―부틸설포닐기, tert―부틸설포닐기, 펜틸설포닐기 및 헥실설포닐기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 알킬설포닐기가 바람직하고, 탄소수 1∼2의 알킬설포닐기가 보다 바람직하며, 메틸설포닐기가 특히 바람직하다.
탄소수 1∼6의 플루오로알킬기로서는, 플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 플루오로에틸기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로프로필기 및 노나플루오로부틸기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 플루오로알킬기가 바람직하고, 탄소수 1∼2의 플루오로알킬기가 보다 바람직하며, 트리플루오로메틸기가 특히 바람직하다.
탄소수 1∼6의 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec―부톡시기, tert―부톡시기, 펜틸옥시기 및 헥실옥시기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1∼2의 알콕시기가 보다 바람직하며, 메톡시기가 특히 바람직하다.
탄소수 1∼6의 알킬설파닐기로서는, 메틸설파닐기, 에틸설파닐기, 프로필설파닐기, 이소프로필설파닐기, 부틸설파닐기, 이소부틸설파닐기, sec―부틸설파닐기, tert―부틸설파닐기, 펜틸설파닐기 및 헥실설파닐기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 알킬설파닐기가 바람직하고, 탄소수 1∼2의 알킬설파닐기가 보다 바람직하며, 메틸설파닐기가 특히 바람직하다.
탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기로서는, N―메틸아미노기, N―에틸아미노기, N―프로필아미노기, N―이소프로필아미노기, N―부틸아미노기, N―이소부틸아미노기, N―sec―부틸아미노기, N―tert―부틸아미노기, N―펜틸아미노기 및 N―헥실아미노기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 N―알킬아미노기가 바람직하며, 탄소수 1∼2의 N―알킬아미노기가 보다 바람직하며, N―메틸아미노기가 특히 바람직하다.
탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기로서는, N,N―디메틸아미노기, N―메틸―N―에틸아미노기, N,N―디에틸아미노기, N,N―디프로필아미노기, N,N―디이소프로필아미노기, N,N―디부틸아미노기, N,N―디이소부틸아미노기, N,N―디펜틸아미노기 및 N,N―디헥실아미노기를 들 수 있고, 탄소수 2∼8의 N,N―디알킬아미노기가 바람직하고, 탄소수 2∼4의 N,N―디알킬아미노기가 보다 바람직하며, N,N―디메틸아미노기가 특히 바람직하다.
탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기로서는, N―메틸설파모일기, N―에틸설파모일기, N―프로필설파모일기, N―이소프로필설파모일기, N―부틸설파모일기, N―이소부틸설파모일기, N―sec―부틸설파모일기, N―tert―부틸설파모일기, N―펜틸설파모일기 및 N―헥실설파모일기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 N―알킬설파모일기가 바람직하고, 탄소수 1∼2의 N―알킬설파모일기가 보다 바람직하며, N―메틸설파모일기가 특히 바람직하다.
탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기로서는, N,N―디메틸설파모일기, N―메틸―N―에틸설파모일기, N,N―디에틸설파모일기, N,N―디프로필설파모일기, N,N―디이소프로필설파모일기, N,N―디부틸설파모일기, N,N―디이소부틸설파모일기, N,N―디펜틸설파모일기 및 N,N―디헥실설파모일기를 들 수 있고, 탄소수 2∼8의 N,N―디알킬설파모일기가 바람직하고, 탄소수 2∼4의 N,N―디알킬설파모일기가 보다 바람직하며, N,N―디메틸설파모일기가 특히 바람직하다.
Z1은, 할로겐 원자, 메틸기, 시아노기, 니트로기, 메틸설포닐기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 메틸설파닐기, N―메틸아미노기, N,N―디메틸아미노기, N―메틸설파모일기, N,N―디메틸설파모일기 또는 ―COOH인 것이 바람직하다.
R9 및 R10에 있어서의 탄소수 1∼4의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert―부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1∼2의 알킬기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.
Q1은 ―S―, ―CO―, ―NH―, ―N(CH3)―인 것이 바람직하고, Q3는 ―S― 또는 ―CO―인 것이 바람직하다.
Y1, Y2 및 Y3의, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기로서는, 단환식 방향족 탄화수소기, 단환식 방향족 복소환기, 다환식 방향족 탄화수소기 및 다환식 방향족 복소환기를 들 수 있다. “다환식 방향족 탄화수소기”는, 적어도 2개의 방향환을 갖는 방향족 탄화수소기를 의미하고, 2개 이상의 방향환이 축합하여 형성되는 축합 방향족 탄화수소기 및 2개 이상의 방향환이 결합하여 형성되는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.” “다환식 방향족 복소환기”는, 적어도 1개의 복소 방향환을 갖고, 추가로, 방향환 및 복소 방향환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 환을 갖는 방향족 복소환기를 의미하고, 1개 이상의 방향족 복소환과 방향환 및 복소 방향환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 환이 축합하여 형성되는 방향족 복소환기 및 적어도 1개의 복소 방향환과 방향환 및 복소 방향환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 환이 결합하여 형성되는 방향족 복소환기를 들 수 있다.
Y1, Y2 및 Y3에 있어서의 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등의 탄소수 6∼20의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 방향족 복소환기로서는, 푸릴기, 피롤리기, 티에닐기, 피리딜기, 타아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조푸릴기, 벤조티에닐기 등의 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 1개 포함하고, 탄소수 4∼20의 방향족 복소환기를 들 수 있고, 푸릴기, 티에닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조푸릴기, 벤조티에닐기가 바람직하다.
이러한 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기는, 1 이상의 치환기를 가질 수 있고, 치환기로서는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 카복시기(―COOH), 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기 등을 들 수 있고, 할로겐 원자, 탄소수 1∼2의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼2의 알킬설포닐기, 탄소수 1∼2의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼2의 알콕시기, 탄소수 1∼2의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼2의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼4의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼2의 알킬설파모일기가 바람직하다.
할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 카복시기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기 및 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기로서는, 각각, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
단환식 방향족 탄화수소기 또는 단환식 방향족 복소환기로서는, 식(Y―1)∼식(Y―6)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00014
(식 중, *는 결합 부위를 나타내고, Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 카복시기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기 또는 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기를 나타낸다.
a1은 0∼5의 정수를 나타내고, a2는 0∼4의 정수를 나타내며, b1은 0∼3의 정수를 나타내고, b2는 0∼2의 정수를 나타내며, R은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)
Z2로서는, 할로겐 원자, 메틸기, 시아노기, 니트로기, 술포기, 카복시기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 메틸설파닐기, N,N―디메틸아미노기 또는 N―메틸아미노기가 바람직하다.
Y1, Y2 및 Y3이, 각각 독립적으로, 식(Y―1) 또는 식(Y―3)으로 나타나는 기인 것이, 제조 공정이나 비용의 점에서 특히 바람직하다.
다환식 방향족 탄화수소기 또는 다환식 방향족 복소환기로서는, 식(Y1―1)∼식(Y1―7)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00015
(식 중, *는 결합 부위를 나타내고, Z3는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 니트로소기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 카복시기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 2∼8의 N,N―디알킬아미노기 또는 탄소수 1∼4의 N―알킬아미노기를 나타낸다.
V1 및 V2는, 각각 독립적으로, ―CO―, ―S―, ―NR11―, ―O―, ―Se― 또는 ―SO2―를 나타낸다.
W1∼W5는, 각각 독립적으로, ―CR3＝ 또는 ―N＝를 나타낸다.
R3은, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
단, V1, V2 및 W1∼W5 중 적어도 1개는, S, N, O 또는 Se를 포함하는 기를 나타낸다.
R11은, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
a는, 각각 독립적으로, 0∼3의 정수를 나타낸다.
b는, 각각 독립적으로, 0∼2의 정수를 나타낸다.)
Z3로서는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 카복시기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기 등을 들 수 있고, 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec―부틸기, 시아노기, 니트로기, 술포기, 니트로소기, 카복시기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 메틸설파닐기, N,N―디메틸아미노기 또는 N―메틸아미노기가 바람직하고, 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec―부틸기, 시아노기, 니트로기, 트리플루오로메틸기가 보다 바람직하며, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec―부틸기, 펜틸기, 헥실기가 특히 바람직하다.
할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 n―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기 및 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기로서는, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
V1 및 V2는, 각각 독립적으로, ―S―, ―NR11― 또는 ―O―인 것이 바람직하다.
W1∼W5는, 각각 독립적으로, ―CR3＝ 또는 ―N＝인 것이 바람직하다.
R3는, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기이며, 수소 원자인 것이 바람직하다.
V1, V2 및 W1∼W5 중 적어도 1개는, S, N 또는 O를 포함하는 기를 나타내는 것이 바람직하다.
a는 0 또는 1인 것이 바람직하다. b는 0인 것이 바람직하다.
이 중에서도, 식(Y3―1)∼식(Y3―6)으로 나타나는 기가 바람직하다.
Figure 112010040640672-pat00016
(식 중, *, Z3, a, b, V1, V2 및 W1은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
식(Ar―1)∼식(Ar―4)으로 나타나는 기의 구체예로서, 식(ar―1)∼식(ar―29)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00017
Figure 112010040640672-pat00018
식(Ar―5)으로 나타나는 기의 구체예로서, 식(ar―30)∼식(ar―39)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00019
Figure 112010040640672-pat00020
식(Ar―6) 또는 식(Ar―7)으로 나타나는 기의 구체예로서, 식(ar―40)∼식(ar―119)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00021

Figure 112010040640672-pat00022
Figure 112010040640672-pat00023
Figure 112010040640672-pat00024
식(Ar―8) 또는 식(Ar-9)으로 나타나는 기의 구체예로서, 식(ar―120)∼식(ar―129)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00025
식(Ar―10)으로 나타나는 기의 구체예로서, 식(ar―130)∼식(ar―149)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00026
Figure 112010040640672-pat00027
식(Ar―11)으로 나타나는 기의 구체예로서, 식(ar―150)∼식(ar―159)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00028
Figure 112010040640672-pat00029
식(Ar―12)으로 나타나는 기의 구체예로서, 식(ar―160)∼식(ar―179)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00030
Figure 112010040640672-pat00031
식(Ar―13)으로 나타나는 기의 구체예로서는, 식(ar―180)∼식(ar―189)으로 나타나는 기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00032
D1 및 D2가, *―O―CO―, *―O―C(＝S)―, *―O―CR1R2―, *―NR5―CR1R2― 또는 *―NR5―CO―(*는 Ar과의 결합 부위를 나타낸다.)인 것이 바람직하다. D1 및 D2가, *―O―CO―, *―O―C(＝S)― 또는 *―NR5―CO―(*는 Ar과의 결합 부위를 나타낸다.)인 것이 보다 바람직하다. R1, R2, R3 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기인 것이 보다 바람직히다. R5는, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
G1 및 G2로서는, 식(g―1)∼식(g―10)으로 나타나는, 헤테로 원자를 포함해도 좋은 지환식 탄화수소기를 들 수 있고, 5원환 또는 6원환의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하다.
Figure 112010040640672-pat00033
상기식(g―1)∼(g―10)으로 나타나는 기는, 상기 예시된 기의 수소 원자의 일부가, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert―부틸기 등의 탄소수 1∼4의 알킬기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1∼4의 알콕시기; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1∼4의 플루오로알킬기; 트리플루오로메톡시기 등의 탄소수 1∼4의 플루오로알콕시기; 시아노기; 니트로기; 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다.
G1 및 G2로서는, 식(g―1)으로 나타나는 6원환으로 이루어지는 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하고, 사이클로헥산―1,4―디일기 등인 것이 더욱 바람직하며, trans―사이클로헥산―1,4―디일기인 것이 특히 바람직하다.
식(A)으로 나타나는 기가, 식(B):
Figure 112010040640672-pat00034
(식 중, Ar, D1, D2, G1 및 G2는 상기와 동일한 의미를 나타내고, E1 및 E2는, 각각 독립적으로, ―CR5R6―,―CH2―CH2―, ―O―, ―S―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―O―C(＝S)―O―, ―CO―NR5―, ―NR5―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O―, ―S―CH2―, ―CH2―S― 또는 단결합을 나타낸다. R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.)
으로 나타나는 기인 것이 바람직하고, 식(C):
Figure 112010040640672-pat00035
(식 중, Ar, D1, D2, G1, G2, E1 및 E2는, 상기와 동일한 의미를 나타내고, B1
및 B2는, 각각 독립적으로, ―CR5R6―, ―CH2―CH2―, ―O―, ―S―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―O―C(＝S)―O―, ―CO―NR5―, ―NR5―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O―, ―S―CH2―, ―CH2―S― 또는 단결합을 나타낸다. R5 및 R6은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
으로 나타나는 기인 것이 보다 바람직하다. 그 중에서도, 화합물(A)이 식(D):
Figure 112010040640672-pat00036
(식 중, Ar, D1, D2, G1, G2, E1, E2, A1, A2, B1, B2, k 및 l은 상기와 동일한 의미를 나타낸다. F1 및 F2는, 각각 독립적으로, 탄소수 1∼12의 알킬렌기를 나타낸다. 당해 알킬렌기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1∼5의 알킬기, 탄소수 1∼5의 알콕시기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋고, 당해 알킬렌기에 포함되는 ―CH2―는, ―O― 또는 ―CO―로 치환되어 있어도 좋다. P1 및 P2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 중합성기(단, P1 및 P2 중 적어도 1개는, 중합성기를 나타냄)를 나타낸다.)
으로 나타나는 화합물인 것이 특히 바람직하다.
식(D)으로 나타나는 화합물은, 식(3) 및 식(4)을 만족시키는 화합물인 것이 바람직하다.
(Nπ―4)／3＜k＋1＋4 (3)
12
Figure 112010040640672-pat00037
Nπ
Figure 112010040640672-pat00038
22 (4)
E1 및 E2는, 각각 독립적으로, ―O―, ―S―, ―CO―O― 또는 ―O―CO―인 것이 바람직하다. E1이 *―CO―O―이며(*는, G1과의 결합 부위를 나타냄), E2가 ―O―CO―*인(*는, G2와의 결합 부위를 나타냄) 것이 보다 바람직하다.
A1 및 A2에 있어서의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기로서는, 상기식(g―1)∼식(g―10)으로 나타나는 5원환 또는 6원환 등으로 이루어지는 지환식 탄화수소기나, 식(a―1)∼식(a―8)으로 나타나는 탄소수 6∼20의 2가의 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00039
또한, A1 및 A2로서, 상기 예시된 기의 수소 원자의 일부가, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기 또는 tert―부틸기 등의 탄소수 1∼4 의 알킬기; 메톡시기 또는 에톡시기 등의 탄소수 1∼4 의 알콕시기; 트리플루오로메틸기; 트리플루오로메틸옥시기; 시아노기; 니트로기; 불소 원자, 염소 원자 또는 브롬 원자 등의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다.
A1 및 A2로서는, 동 종류인 기이면, 화합물(A)의 제조가 용이한 점에서 바람직하다. 또한 A1 및 A2로서는, 단환의 1,4―페닐렌기 또는 사이클로헥산―1,4―디일기이면 바람직하고, 화합물(A)의 제조가 용이한 점에서, 특히 1,4―페닐렌기가 바람직하다.
B1 및 B2는, 동종의 기이면, 화합물(A)의 제조가 용이한 점에서 바람직하다. 또한 화합물(A)의 제조가 보다 용이한 점에서, A1에만 결합하고 있는 B1 및 A2에만 결합하고 있는 B2가, 각각 독립적으로, ―CH2―CH2―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―CO―NH―, ―NH―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O― 또는 단결합인 것이 바람직하고, 특히 화합물(A)이 높은 액정성을 나타내는 점에서, ―CO―O― 또는 ―O―CO―가 바람직하다. F1에 결합하고 있는 B1 및 F2에 결합하고 있는 B2가, 각각 독립적으로, ―O―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―CO―NH―, ―NH―CO― 또는 단결합인 것이 보다 바람직하다.
k 및 l은, 액정성의 관점에서, 각각 독립적으로, 0∼3의 정수를 나타내는 것이 바람직하고, k 및 l은 0∼2인 것이 보다 바람직하다. k 및 l의 합계는, 5 이하가 바람직하고, 4 이하가 보다 바람직하다.
F1 및 F2로서는, 2개 이상으로 분기되어 있지 않은 탄소수 1∼12의 알킬렌기가 바람직하다. 당해 알킬렌기에 포함되는 메틸렌기는, －O－로 치환되어 있어도 좋다.
구체적으로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데칼렌기, 운데칼렌기, 도데실렌기, －CH2－CH2－O－CH2－CH2－, －CH2－CH2－O－CH2－CH2－O－CH2－CH2－ 및 －CH2－CH2－O－CH2－CH2－O－CH2－CH2－O－CH2－CH2－ 등을 들 수 있다.
P1 및 P2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 중합성기(단, P1 및 P2 중 적어도 1개는 중합성기를 나타냄)를 나타낸다. P1 및 P2가 양쪽 모두 중합성기이면, 얻어지는 위상차판의 경도가 우수한 경향이 있다.
중합성기란, 화합물(A)을 중합시킬 수 있는 치환기이며, 구체적으로는, 비닐기, 비닐옥시기, p―(2―페닐에테닐)페닐기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 카복시기, 아세틸기, 하이드록시기, 아미드기, 탄소수 1∼4의 알킬아미노기, 아미노기, 옥시라닐기, 옥세타닐기, 포르밀기, 이소시아네이트기 및 이소티오시아네이트기 등이 예시된다. 또한 중합성기에는, 상기 예시한 기와 F1 또는 F2를 결합시키기 위해, B1 및 B2로 예시한 기가 포함되어 있어도 좋다. 예를 들면 광중합시키기에 적합한, 라디칼 중합성기, 양이온 중합성기가 바람직하고, 특히 취급이 용이한 데다가, 제조도 용이한 점에서 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다. P1 및 P2가 모두 중합성기이면, 얻어지는 위상차판의 경도가 우수한 경향이 있다.
*―D1―G1―E1―(A1―B1)K―F1―P1, *―D2―G2―E2―(A2―B2)l―F2―P2의 구체적 예로서는, 식(R―1)∼식(R―134)으로 나타나는 기를 들 수 있다. *는, Ar과의 결합 부위를 나타낸다. 또한 식(R―1)∼식(R―134)에 있어서의 n은 2∼12의 정수를 나타낸다.
Figure 112010040640672-pat00040
Figure 112010040640672-pat00041
Figure 112010040640672-pat00042

Figure 112010040640672-pat00043

Figure 112010040640672-pat00044

Figure 112010040640672-pat00045

Figure 112010040640672-pat00046

Figure 112010040640672-pat00047

Figure 112010040640672-pat00048

Figure 112010040640672-pat00049

Figure 112010040640672-pat00050

Figure 112010040640672-pat00051

Figure 112010040640672-pat00052

Figure 112010040640672-pat00053

Figure 112010040640672-pat00054

Figure 112010040640672-pat00055
화합물(A)로서는, 화합물(ⅰ)∼화합물(ⅹⅹⅹⅰⅴ)을 들 수 있다. 표 중의 Ra는 －D1－G1－E1－(A1－B1)k－F1－P1을, Rb는 －D2－G2－E2－(A2－B2)l－F2－P2를 나타낸다.
Figure 112010040640672-pat00056
또한, 화합물(ⅹⅹⅹ) 및 화합물(ⅹⅹⅹⅰ)에 있어서는, Ra로 나타나는 기 및 Rb로 나타나는 기 중 어느 한쪽은, (R－57)∼(R－120)의 어느 것이다.
상기 표 1 중, 화합물(ⅹⅴⅰⅰ)는, Ar이 식(ar－78)으로 나타나는 기인 화합물, Ar이 식(ar－79)으로 나타나는 기인 화합물 또는 Ar이 식(ar-78)으로 나타나는 기인 화합물과 식(ar-79)으로 나타나는 기인 화합물과의 혼합물 중 어느 것인 것을 의미한다.
상기 표 1 중, 화합물(ⅹⅹⅹ)은, Ar이 식(ar－120)으로 나타나는 기인 화합물, Ar이 식(ar－121)으로 나타나는 기인 화합물 또는 Ar이 식(ar－120)으로 나타나는 기인 화합물과 식(ar－121)으로 나타나는 기인 화합물과의 혼합물 중 어느 것인 것을 의미하고, 화합물(ⅹⅹⅹⅰ)은, Ar이 식(ar－122)으로 나타나는 기인 화합물, Ar이 식(ar－123)으로 나타나는 기인 화합물 또는 Ar이 식(ar－122)으로 나타나는 기인 화합물과 식(ar－123)으로 나타나는 기인 화합물과의 혼합물 중 어느 것인 것을 의미한다.
또한 표 1의 화합물(ⅰ), 화합물(ⅰⅰ), 화합물(ⅰⅴ), 화합물(ⅴ), 화합물(ⅴⅰ), 화합물(ⅰⅹ), 화합물(ⅹ), 화합물(ⅹⅰ), 화합물(ⅹⅴⅰ), 화합물(ⅹⅴⅰⅰⅰ), 화합물(ⅹⅰⅹ), 화합물(ⅹⅹ), 화합물(ⅹⅹⅰ), 화합물(ⅹⅹⅰⅰⅰ), 화합물(ⅹⅹⅰⅴ), 화합물(ⅹⅹⅴ), 화합물(ⅹⅹⅴⅰ), 화합물(ⅹⅹⅴⅰⅰ), 화합물(ⅹⅹⅴⅰⅰⅰ), 및, 화합물(ⅹⅹⅰⅹ)의 대표적인 구조식을 하기에 예시한다. 본 발명의 위상차판에 있어서, 상이한 복수의 종류의 화합물(A)을 이용해도 좋다.
Figure 112010040640672-pat00057

Figure 112010040640672-pat00058

Figure 112010040640672-pat00059
Figure 112010040640672-pat00060
Figure 112010040640672-pat00061

Figure 112010040640672-pat00062
화합물(A)로서, 또한, 예를 들면 이하의 것이 예시된다. 단, 식 중 n1 및n2는 각각 독립적으로 2∼12의 정수를 나타낸다.
Figure 112010040640672-pat00063

Figure 112010040640672-pat00064

Figure 112010040640672-pat00065

Figure 112010040640672-pat00066

Figure 112010040640672-pat00067

Figure 112010040640672-pat00068

Figure 112010040640672-pat00069

Figure 112010040640672-pat00070

Figure 112010040640672-pat00071

Figure 112010040640672-pat00072
화합물(A)로서는, 식(A1－1)∼식(A64－8)으로 나타나는 화합물을 들 수 있다. *는 결합 부위를 나타내며, 예를 들면 식(A1－1)으로 나타나는 화합물은, 하기와 같이 나타나는 화합물이다.
Figure 112010040640672-pat00073

Figure 112010040640672-pat00074

Figure 112010040640672-pat00075

Figure 112010040640672-pat00076
Figure 112010040640672-pat00077

Figure 112010040640672-pat00078

Figure 112010040640672-pat00079

Figure 112010040640672-pat00080

Figure 112010040640672-pat00081

Figure 112010040640672-pat00082

Figure 112010040640672-pat00083
Figure 112010040640672-pat00084

Figure 112010040640672-pat00085

Figure 112010040640672-pat00086
Figure 112010040640672-pat00087

Figure 112010040640672-pat00088
Figure 112010040640672-pat00089

Figure 112010040640672-pat00090
Figure 112010040640672-pat00091

Figure 112010040640672-pat00092

Figure 112010040640672-pat00093
Figure 112010040640672-pat00094
Figure 112010040640672-pat00095
Figure 112010040640672-pat00096
화합물(A)의 제조 방법에 대해서 이하 설명한다.
화합물(A)은, Methoden der Organischen Chemie, Organic Reactions, Organic Syntheses, Comprehensive Organic Synthesis, 신실험화학 강좌 등에 기재되어 있는 공지의 유기 합성 반응(예를 들면, 축합 반응, 에스테르화 반응, 윌리암슨(Williamson) 반응, 울만(Ullmann) 반응, 비티히(Wittig) 반응, 시프(Schiff) 염기 생성 반응, 벤질화 반응, 균두(菌頭) 반응, 스즈키－미야우라 반응, 네기시(根岸) 반응, 쿠마다(熊田) 반응, 노부유키(檜山) 반응, 부흐발트－하트윅(Buchwald－Hartwig) 반응, 프리델－크라프트(Friedel－Crafts) 반응, 헥(Heck) 반응, 알돌(Aldol) 반응 등)을, 그 구조에 따라서 적절히 조합함으로써 제조할 수 있다.
예를 들면, D1 및 D2가 ＊－O－CO－인 식(D)으로 나타나는 화합물의 경우에는, 식(1－1):
Figure 112010040640672-pat00097
(식 중, Ar은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
으로 나타나는 화합물과 식(1－2):
Figure 112010040640672-pat00098
(식 중, G1, E1, A1, B1, F1, P1 및 k는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
으로 나타나는 화합물을 반응시킴으로써, 식(1－3):
Figure 112010040640672-pat00099
(식 중, Ar, G1, E1, A1, B1, F1, P1 및 k는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
으로 나타나는 화합물을 얻고, 얻어진 식(1－3)으로 나타나는 화합물과 식(1－4):
Figure 112010040640672-pat00100
(식 중, G2, E2, A2, B2, F2, P2 및 l은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
으로 나타나는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
식(1－1)으로 나타나는 화합물과 식(1－2)으로 나타나는 화합물과의 반응 및 식(1－3)으로 나타나는 화합물과 식(1－4)으로 나타나는 화합물과의 반응은, 축합제의 존재하에 실시하는 것이 바람직하다.
축합제로서는, 1－사이클로헥실－3－(2－모폴리노에틸)카복시이미드메트－파라－톨루엔술포네이트, 디사이클로헥실카복시이미드, 1－에틸－3－(3－디메틸아미노프로필)카복시이미드, 1－에틸－3－(3－디메틸아미노프로필)카복시이미드 염산염(일부 수용성 카복시이미드: WSC로서 시판되고 있음), 비스(2,6－디이소프로필페닐)카복시이미드, 비스(트리메틸실릴)카복시이미드, 비스이소프로필카복시이미드, 등의 카복시이미드, 2－메틸－6－니트로 벤조산 무수물, 2,2'－카보닐비스－1H－이미다졸, 1,1'－옥사릴디이미다졸, 디페닐포스포릴아자이드, 1－(4－니트로벤젠술포닐)－1H－1, 2,4－트리아졸, 1H－벤조트리아졸－1－일옥시트리피롤리디노포스포늄헥사플루오로포스페이트, 1H－벤조트리아졸－1－일옥시트리스(디메틸아미노)포스포늄헥사플루오로포스페이트, N,N,N',N'－테트라메틸－O－(N－숙신이미딜)우로늄테트라플루오로보레이트, N－(1,2,2,2－테트라클로로에톡시카보닐옥시)숙신이미드, N－카보벤족시숙신이미드, O－(6－클로로벤조트리아졸－1－일)－N,N,N',N'－테트라메틸우로늄테트라플루오로보레이트, O－(6－클로로벤조트리아졸－1－일)－N,N,N',N'－테트라메틸우로늄헥사플루오로포스페이트, 2－브로모－1－에틸피리디늄테트라플루오로보레이트, 2－클로로－1,3－디메틸이미다졸리늄클로라이드, 2－클로로－1,3－디메틸이미다졸리늄헥사플루오로포스페이트, 2－클로로－1－메틸피리디늄아이오다이드, 2－클로로－1－메틸피리디늄 파라－톨루엔술포네이트, 2－플루오로－1－메틸피리디늄 파라－톨루엔술포네이트, 트리클로로아세트산 펜타클로로페닐에스테르를 들 수 있다. 반응성, 비용, 사용할 수 있는 용매의 관점에서, 축합제로서는 디사이클로헥실카보디이미드, 1－에틸－3－(3－디메틸아미노프로필)카복시이미드, 1－에틸－3－(3－디메틸아미노프로필)카복시이미드 염산염, 비스(2,6－디이소프로필페닐)카복시이미드, 비스(트리메틸실릴)카복시이미드, 비스이소프로필카복시이미드, 2,2'－카보닐비스－1H－이미다졸이 보다 바람직하다.
본 발명의 위상차판은, 화합물(A)을 함유하는 조성물(이하 「조성물(A)」이라고 하는 경우가 있음) 중의 중합성 성분을 중합하여 얻어지는 것이 바람직하다.
조성물(A)은, 액정 화합물(단, 화합물(A)과는 다름)을 함유해도 좋다.
액정 화합물의 구체예로서는, 액정 편람(액정 편람 편집위원회편, 마루젠 가부시키가이샤 2000년 1월 30일 발행)의 3장 분자 구조와 액정성의, 3.2 비(非)키랄 막대 형상 액정 분자, 3.3 키랄 막대 형상 액정 분자로서 기재된 화합물 중에서 중합성기를 갖는 화합물을 들 수 있다.
액정 화합물로서, 상이한 복수의 화합물을 병용해도 좋다. 그 중에서도, 중합성기를 갖고 있어 액정성을 나타내는 화합물이 바람직하다.
액정 화합물로서는, 예를 들면, 식(6)으로 나타나는 기를 포함하는 화합물(이하, 「화합물(6)」이라고 하는 경우가 있음) 등을 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00101
(식(6) 중, P11은 중합성기를 나타낸다. A11은 2가의 지환식 탄화수소기 또는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 당해 2가의 지환식 탄화수소기 및 2가의 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 좋다. 당해 탄소수 1∼6의 알킬기 및 당해 탄소수 1∼6 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 불소 원자로 치환되어 있어도 좋다.
B11은 －O－, －S－, －CO－O－, －O－CO－, －O－CO－0－, －CO－NR16－, －NR16－CO－, －CO－, －CS－ 또는 단결합을 나타낸다. R16은 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기를 나타낸다.
B12 및 B13은 각각 독립적으로, －C≡C－, －CH＝CH－, CH2－CH2－, －O－, －S－, －C(＝O)－, －C(＝O)－O－, －O－C(＝O)－, －O－C(＝O)－O－, －CH＝N－, －N＝CH－, －N＝N－, －C(＝O)－NR16－, －NR16－C(＝O)－, －OCH2－, －OCF2－, －CH2O－, －CF2O－, －CH＝CH－C(＝O)－O－, －O－C(＝O)－CH＝CH－ 또는 단결합을 나타낸다.
E11은 탄소수 1∼12의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1∼5의 알킬기 또는 탄소수 1∼5의 알콕시기로 치환되어 있어도 좋다. 당해 알킬기 및 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋고, 당해 알킬렌기에 포함되는 －CH2－는, －O－ 또는 －CO－로 치환되어 있어도 좋다.)
P11로서는, 위상차판을 경화하기 위해, 예를 들면 광중합을 이용하는 경우도 있기 때문에, 광중합시키기에 적합한, 라디칼 중합성기 또는 양이온 중합성기가 바람직하고, 특히 취급이 용이한 데다가 제조도 용이한 점에서, 하기의 식(P－1)∼(P－5)로 나타나는 기가 바람직하다.
Figure 112010040640672-pat00102
(식 중, R17∼R21은 각각 독립적으로, 탄소수 1∼6의 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다. *은, B11과의 결합 부위를 나타낸다.)
P11은 식(P－4)∼식(P－10)으로 나타나는 기인 것이 바람직하고, 비닐기, p－(2－페닐에테닐)페닐기, 옥시라닐기, 옥세타닐기, 이소시아네이트기 및 이소티오시아네이트기 등을 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00103
특히 바람직하게는, P11－B11－은, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이다.
A11의 방향족 탄화수소기 및 지환식 탄화수소기의 탄소수는, 예를 들면 3∼18이며, 5∼12인 것이 바람직하고, 5 또는 6인 것이 특히 바람직하다. A11로서는, 사이클로헥산―1,4―디일기 또는 1,4－페닐렌기가 바람직하다.
E11로서는, 2개 이상으로 분기되어 있지 않은 탄소수 1∼12의 알킬렌기가 바람직하다. 당해 알킬렌기에 포함되는 메틸렌기는, －O－로 치환되어 있어도 좋다.
구체적으로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데칼렌기, 운데칼렌기, 도데실렌기, －CH2－CH2－O－CH2－CH2－, －CH2－CH2－O－CH2－CH2－O－CH2－CH2－ 및 －CH2－CH2－O－CH2－CH2－O－CH2－CH2－O－CH2－CH2－ 등을 들 수 있다.
화합물(6)로서는, 예를 들면, 식(Ⅰ), 식(Ⅱ), 식(Ⅲ), 식(Ⅳ), 식(Ⅴ) 또는 식(Ⅵ)으로 나타나는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112010040640672-pat00104
(식 중, A12∼A14은 A11과 동일한 의미이며, B14∼B16은 B12과 동일한 의미이며, B17은 B11과 동일한 의미이며, E12은 E11과 동일한 의미이다.
F11은 수소 원자, 탄소수 1∼13의 알킬기, 탄소수 1∼13의 알콕시기, 니트릴기, 니트로기, 트리플루오로메틸기, 디메틸아미노기, 하이드록시기, 하이드록시메틸기, 포르밀기, 술포기, 카복시기, 탄소수 1∼10의 알코올로 에스테르화된 카복시기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. 당해 알킬기 및 알콕시기에 포함되는 CH2－는, －O－로 치환되어 있어도 좋다.)
화합물(6)의 구체예로서는, 예를 들면 하기식으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다. 단, 식 중 k1 및 k2는 2∼12의 정수를 나타낸다. 이들 액정 화합물이면, 합성이 용이하고, 시판되고 있는 등 입수가 용이한 점에서 바람직하다.
Figure 112010040640672-pat00105

Figure 112010040640672-pat00106

Figure 112010040640672-pat00107
Figure 112010040640672-pat00108

Figure 112010040640672-pat00109
Figure 112010040640672-pat00110
액정 화합물의 함유량은, 예를 들면 액정 화합물과 화합물(A)과의 합계량 100질량부에 대하여, 90질량부 이하이다.
본 발명의 위상차판의 파장 분산 특성은, 위상차판에 있어서의 화합물(A)에 유래하는 구조 단위의 함유량 및 액정 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량에 의해 결정할 수 있다. 위상차판에 있어서의 화합물(A)에 유래하는 구조 단위의 함유량을 증가시키면, 더욱 역파장 분산 특성을 나타낸다.
구체적으로는, 화합물(A)에 유래하는 구조 단위의 함유량이 상이한 조성물을 2∼5종류 정도 조제하여, 각각의 조성물에 대해서 후술하는 바와 같이, 동일한 막두께의 위상차판을 제조하여 얻어지는 위상차판의 위상차값을 구하여, 그 결과로부터, 화합물(A)에 유래하는 구조 단위의 함유량과 위상차판의 위상차값과의 상관을 구하여, 얻어진 상관 관계로부터, 상기 막두께에 있어서의 위상차판에 소망하는 위상차값을 부여하기 위해 필요한 화합물(A)에 유래하는 구조 단위의 함유량을 결정하면 좋다.
조성물(A)은, 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는, 열중합 개시제, 광중합 개시제 등을 들 수 있고, 저온에서 안정적으로 액정 모노머를 중합할 수 있기 때문에, 광중합 개시제인 것이 바람직하다.
광중합 개시제로서는, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 아세토페논 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, 트리아진 화합물, 요오도늄염 및 술포늄염을 들 수 있다.
벤조인 화합물로서는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 벤조인이소부틸에테르를 들 수 있다. 벤조페논 화합물로서는, 벤조페논, o－벤조일벤조산 메틸, 4－페닐벤조페논, 4－벤조일－4'－메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'－테트라(tert－부틸퍼옥시카보닐)벤조페논 및 2,4,6－트리메틸벤조페논을 들 수 있다. 아세토페논 화합물로서는, 디에톡시아세토페논, 2－메틸－2－모폴리노－1－(4－메틸설파닐페닐)프로판－1－온, 2－벤질－2－디메틸아미노－1－(4－모폴리노페닐)부탄－1－온, 2－하이드록시－2－메틸－1－페닐프로판－1－온, 1,2－디페닐－2,2－디메톡시－1－에타논, 2－하이드록시－2－메틸－1－〔4－(2－하이드록시에톡시)페닐〕프로판－1－온, 1－하이드록시사이클로헥실페닐케톤 및 2－하이드록시－2－메틸－1－(4－이소프로필페닐)프로판－1－온의 올리고머를 들 수 있다. 아실포스핀옥사이드 화합물로서는, 2,4,6－트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 및 비스(2,4,6－트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드를 들 수 있다. 트리아진 화합물로서는, 2,4,－비스(트리클로로메틸)－6－(4－메톡시페닐)－1,3,5－트리아진, 2,4－비스(트리클로로메틸)－6－(4－메톡시나프틸)－1,3,5－트리아진, 2,4－비스(트리클로로메틸)－6－(4－메톡시스티릴)－1,3,5－트리아진, 2,4－비스(트리클로로메틸)－6－〔2－(5－메틸푸란－2－일)에테닐〕－1,3,5－트리아진, 2,4－비스(트리클로로메틸)－6－〔2－(푸란－2－일)에테닐〕－1,3,5－트리아진, 2,4－비스(트리클로로메틸)－6－〔2－(4－디에틸아미노－2－메틸페닐)에테닐〕－1,3,5－트리아진 및 2,4－비스(트리클로로메틸)－6－〔2－(3,4－디메톡시페닐)에테닐－1,3,5－트리아진을 들 수 있다.
광중합 개시제로서는, 이르가큐어(Irgacure) 907, 이르가큐어 184, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 250, 이르가큐어 369(이상, 모두 치바·재팬 가부시키가이샤 제조), 세이쿠올(Seikuol) BZ, 세이쿠올 Z, 세이쿠올 BEE(이상, 모두 세이코카가쿠 가부시키가이샤 제조), 카야큐어(Kayacure) BP100(닛폰카야쿠 가부시키가이샤 제조), 카야큐어 UVI－6992(다우 가부시키가이샤 제조), 아데카옵토머(Adeka Optomer) SP－152, 아데카옵토머 SP－170(이상, 모두 가부시키가이샤 ADEKA 제조), TAZ－A, TAZ－PP(이상, 니혼 시베루헤그너(Nihon SiberHegner) 가부시키가이샤 제조) E 또는 TAZ－104(가부시키가이샤 산와 케미컬 제조) 등, 시판의 광중합 개시제도 이용할 수 있다.
광중합 개시제 중에서도, 아세토페논 화합물이 바람직하다. 그 중에서도 2－벤질－2－디메틸아미노－1－(4－모폴리노페닐)부탄－1－온이 보다 바람직하다.
광중합 개시제로서 아세토페논 화합물을 이용하면, 위상차판의 내열성, 내습열성이 높아지는 경향이 있어, 바람직하다.
또한 중합 개시제의 함유량은, 예를 들면 화합물(A) 100질량부에 대하여, 0.1질량부∼30질량부이며, 바람직하게는 0.5질량부∼10질량부이다.
조성물(A)은, 유기 용제, 카이랄제, 중합 금지제, 광증감제 및 레벨링제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
[카이랄제]
카이랄제란, 조성물 중의 화합물(A) 또는 액정 화합물이 액정 상태가 되었을 때, 나선 비틀림을 유발하거나 또는 나선 비틀림을 증강하는 기능을 갖는 화합물이다. 단, 전술한 화합물(A) 및 전술한 액정 화합물과는 상이한 화합물이다. 카이랄제로서는, 부제(不齊) 탄소 원자를 포함하는 화합물, 부제 탄소 원자를 포함하지 않는 축성(軸性) 부제 화합물, 또는 부제 탄소 원자를 포함하지 않는 면성(面性) 부제 화합물 등을 들 수 있고, 예를 들면, 이소소르비드(isosorbide) 골격을 갖는 화합물이나 비나프틸 골격을 갖는 화합물을 들 수 있다.
카이랄제로서는, 『액정 디바이스 핸드북』(제3장 4－3항, TN, STN용 카이랄제, 199페이지, 일본학술진흥회 제142위원회편, 1989), 일본공개특허공보 2007－269640호, 일본공개특허공보 2007－269639호, 일본공개특허공보 2007－176870호, 일본공개특허공보 2003－137887호, 일본특허공표공보 2000－515496호, 일본공개특허공보 2007－169178호, 일본특허공표공보 평9－506088호 등에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다.
카이랄제는 식(7):
Figure 112010040640672-pat00111
(식 중, D3 및 D4는, 각각 독립적으로, －O－CO－, －C(＝S)－O－, －O－C(＝S)－, －CR22R23－, －CR22R23－CR22R33－, －O－CR22R23－, －CR22R23－O－, －CR22R23－O－CR34R25－, －CR22R23－O－CO－, －O－CO－CR22R23－, －CR22R23－O－CO－R24R25－, －CR22R23－CO－O－CR24R25－, －NR22－CR23R24－, －CR22R23－NR24－, －CO－NR22－, 또는 －NR22－CO－를 나타낸다. R22, R23, R24 및 R25는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
G3 및 G4는 각각 독립적으로, 2가의 지환식 탄화수소기 또는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 당해 2가의 지환식 탄화수소기 및 2가의 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 좋다. 당해 탄소수 1∼4의 알킬기 및 당해 탄소수 1∼4의 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 불소 원자로 치환되어 있어도 좋다.
E3, E4, B3 및 B4는 각각 독립적으로, －CR22R23－, －CH2－CH2 －, －O－, －S－, －CO－O－, －O－CO－, －O－CO－O－, －C(＝S)－O－, －O－C(＝S)－, －O－C(＝S)－O－, －CO－NR22－, －NR22－CO－, －O－CH2－, －CH2－O－, －S－CH2－, －CH2－S－ 또는 단결합을 나타낸다.
A3 및 A4는 각각 독립적으로, 2가의 지환식 탄화수소기 또는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 당해 2가의 지환식 탄화수소기 및 2가의 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 좋다. 당해 탄소수 1∼4의 알킬기 및 당해 탄소수 1∼4의 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 불소 원자로 치환되어 있어도 좋다.
k 및 l은 각각 독립적으로, 0∼3의 정수를 나타낸다.
F3 및 F4는 각각 독립적으로, 단결합 또는 탄소수 1∼12의 알킬렌기를 나타낸다. 당해 알킬렌기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1∼5의 알킬기, 탄소수 1∼5의 알콕시기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋고, 당해 알킬렌기에 포함되는 －CH2－는, －O－ 또는 －CO－로 치환되어 있어도 좋다.
P3 및 P4는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 중합성기를 나타낸다.)
으로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.
식(7)으로 나타나는 화합물 중, 하기식으로 나타나는 화합물이, BASF 가부시키가이샤 제조의 paliocolor LC756으로서 시판되고 있다.
LC756
Figure 112010040640672-pat00112
화합물(A) 100질량부에 대한 카이랄제의 함유량은, 예를 들면 0.1∼50질량부이고, 바람직하게는 1.0∼40질량부이며, 보다 바람직하게는 1.0∼30질량부이다.
본 발명의 위상차판은, 조성물(A) 중의 카이랄제의 함유량을 제어함으로써 선택 반사 파장 대역을 제어하는 것이 가능하다. 선택 반사 파장 대역은, 적외 영역, 가시 영역, 자외 영역 중 어느 것이라도 상관 없다. 예를 들면, 본 발명의 위상차판을 컬러필터 등의 착색을 적극적으로 이용하는 용도로 이용하는 경우에는, 가시 영역에 선택 반사 파장 대역이 있는 것이 바람직하다. 또한, 네거티브 C 플레이트의 위상차판으로서 이용하는 경우에는, 자외 영역에 선택 반사 파장 대역이 있는 것이 바람직하다.
카이랄제를 함유하는 조성물(A)로부터 얻어지는 본 발명의 위상차판은, 네거티브 C 플레이트로서도 이용할 수 있다. 이 경우에는, 본 발명의 위상차판은, 카이랄 네마틱상(相)으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 선택 반사 파장 대역의 중심 파장은, 바람직하게는 50∼350nm이고, 보다 바람직하게는 100∼300nm이다. 선택 반사 파장 대역의 중심 파장λ(nm)은, λ＝n·P로 나타낼 수 있다. 여기에서, n은 조성물의 평균 굴절률을 나타내고, P는 카이칼 네마틱상의 나선 피치(㎛)를 나타낸다. 선택 반사 파장 대역의 중심 파장λ(nm)은 카이랄제의 첨가량을 바꿈으로써 제어할 수 있다. 예를 들면 선택 반사 파장 대역의 중심 파장λ(nm)을 크게 하고 싶을 때는 카이랄제의 첨가량을 줄이면 되고, 선택 반사 파장 대역의 중심 파장λ(nm)을 작게 하고 싶을 때는 카이랄제의 첨가량을 늘리면 된다.
[중합 금지제]
중합 금지제로서는, 하이드로퀴논 또는 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 하이드로퀴논류, 부틸카테콜 등의 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 카테콜류, 피로갈롤류, 2,2,6,6－테트라메틸－1－피페리디닐옥시라디칼 등의 라디칼 보족제(補足劑), 티오페놀류, β－나프틸아민류 혹은 β－나프톨류 등을 들 수 있다.
중합 금지제를 이용함으로써, 화합물(A) 등의 중합을 제어할 수 있어, 얻어지는 위상차판의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 중합 금지제의 사용량은, 예를 들면 화합물(A) 100질량부에 대하여, 0.1질량부∼30질량부이고, 바람직하게는 0.5질량부∼10질량부이다.
[광증감제]
광증감제로서는, 크산톤 및 티옥산톤 등의 크산톤류, 안트라센 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류, 페노티아진 혹은 루브렌을 들 수 있다.
광증감제를 이용함으로써, 화합물(A) 등의 중합을 고감도화할 수 있다. 또한 광증감제의 사용량으로서는, 화합물(A) 100질량부에 대하여, 예를 들면 0.1질량부∼30질량부이고, 바람직하게는 0.5질량부∼10질량부이다.
[레벨링제]
레벨링제로서는, 예를 들면 방사선 경화 도료용 첨가제(빅케미재팬 가부시키가이샤 제조: BYK－352, BYK－353, BYK－361N), 도료 첨가제(토레·다우코닝 가부시키가이샤 제조: SH28PA, DC11PA, ST80PA), 도료 첨가제(신에츠카가쿠코교 가부시키가이샤 제조: KP321, KP323, X22－161A, KF6001) 또는 불소계 첨가제(DIC 가부시키가이샤 제조: F－445, F－470, F－479) 등을 들 수 있다.
레벨링제를 이용함으로써, 보다 평활한 위상차판을 얻을 수 있다. 또한 위상차판의 제조 과정에서, 조성물(A)의 유동성을 제어하거나, 화합물(A) 등을 중합하여 얻어지는 위상차판의 가교 밀도를 조정하거나 할 수 있다. 또한 레벨링제의 사용량의 구체적인 수치는, 예를 들면 화합물(A) 100질량부에 대하여, 0.1질량부∼30질량부이고, 바람직하게는 0.5질량부∼10질량부이다.
[유기 용제]
유기 용제로서는, 화합물(A)을 용해할 수 있는 유기 용제이고, 중합 반응에 불활성인 용제이면 좋으며, 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 또는 페놀 등의 알코올; 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ－부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 또는 락트산 에틸 등의 에스테르계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 메틸아밀케톤 또는 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제; 펜탄, 헥산 또는 헵탄 등의 비염소계 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔 또는 자일렌 등의 비염소계 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴계 용제; 테트라하이드로푸란 또는 디메톡시에탄 등의 에테르계 용제; 클로로포름 또는 클로로벤젠 등의 염소계 용제; 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는, 단독으로 이용해도 좋고, 복수를 조합하여 이용해도 좋다. 특히 본 발명의 조성물은 상용성(相溶性)이 우수하여, 알코올, 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 비염소계 지방족 탄화수소 용제 및 비염소계 방향족 탄화수소 용제 등에도 용해될 수 있는 점에서, 클로로포름 등의 염소계 용제를 이용하지 않고도, 용해하여 도공(塗工)시킬 수 있다.
화합물(A)을 함유하는 조성물(A)의 점도는, 도포하기 쉽도록, 예를 들면 10mPa·s 이하, 바람직하게는 0.1∼7mPa·s로 조정되는 것이 바람직하다.
조성물(A)에 있어서의 고형분의 농도는, 예를 들면 5∼50질량％이다. 고형분의 농도가 5질량％ 미만이면, 위상차판이 너무 얇아져, 액정 패널의 광학 보상에 필요한 복굴절률이 부여되지 않는 경향이 있다. 또한 50질량％ 초과이면, 조성물(A)의 점도가 높은 점에서, 위상차판의 막두께에 불균일이 발생되기 쉬워지는 경향이 있다. 고형분이란 조성물 전량에 대한, 조성물로부터 용제를 제외한 성분의 함유량이다.
본 발명의 위상차판의 제조 방법에 대해서, 이하에 설명한다.
[배향막 형성 공정]
지지 기재상에, 배향막을 형성하는 것이 바람직하다.
지지 기재로서는, 유리, 플라스틱 시트, 플라스틱 필름 및 투광성 필름을 들 수 있다. 또한 상기 투광성 필름으로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀 필름, 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리메타크릴산 에스테르 필름, 폴리아크릴산 에스테르 필름, 셀룰로오스에스테르 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르술폰 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리페닐렌설파이드 필름 및 폴리페닐렌옥사이드 필름을 들 수 있다.
예를 들면 본 발명의 위상차판의 접합 공정, 운반 공정, 보관 공정 등, 위상차판의 강도가 필요한 공정에서도, 지지 기재를 이용함으로써, 파손 등 없이 용이하게 취급할 수 있다.
배향막은, 조성물(A)의 도공시에, 조성물(A)에 용해되지 않는 용제 내성을 갖는 것, 용제의 제거나 액정의 배향의 가열 처리시에 내열성을 갖는 것, 러빙 처리시에 마찰 등에 의한 벗겨짐 등이 일어나지 않는 것이 바람직하고, 폴리머 또는 폴리머를 함유하는 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 폴리머로서는, 예를 들면 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 또는 폴리아크릴산 에스테르류 등의 폴리머를 들 수 있다. 이들 폴리머는 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상 섞거나, 공중합하거나 하여 이용해도 좋다. 이들 폴리머는 탈수나 탈(脫)아민 등에 의한 중축합이나, 라디칼 중합, 음이온 중합, 양이온 중합 등의 연쇄 중합, 배위 중합이나 개환 중합 등으로 용이하게 얻을 수 있다.
또한 이들 폴리머는, 용제에 용해하여 도포할 수 있다. 용제는 특별히 제한은 없지만, 구체적으로는, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올; 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ－부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 또는 락트산 에틸 등의 에스테르계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 메틸아밀케톤 또는 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제; 펜탄, 헥산 또는 헵탄 등의 비염소계 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔 또는 자일렌 등의 비염소계 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴계 용제; 테트라하이드로푸란 또는 디메톡시에탄 등의 에테르계 용제; 클로로포름 또는 클벤젠 등의 염소계 용제; 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는 단독으로 이용해도 좋고, 복수를 조합하여 이용해도 좋다.
또한 배향막을 형성하기 위해, 시판의 배향막 재료를 그대로 사용해도 좋다. 시판의 배향막 재료로서는, 선에버(Sunever)(등록 상표, 닛산카가쿠코교 가부시키가이샤 제조) 또는 옵토머(Optomer)(등록 상표, JSR 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
배향막을 이용하면, 연신에 의한 굴절률 제어를 행할 필요가 없기 때문에, 복굴절의 면 내 불균일이 작아진다. 그러므로, 지지 기재상에 플랫 패널 표시 장치(FPD)의 대형화에도 대응 가능한 큰 위상차판을 제공할 수 있다.
상기 지지 기재상에 배향막을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 상기 지지 기재상에, 시판의 배향막 재료나 배향막의 재료가 되는 화합물을 용액으로 하여 도포하고, 그 후 어닐함으로써, 상기 지지 기재상에 배향막을 형성할 수 있다.
용제의 건조는 중합을 진행시킴과 함께 행해도 좋지만, 중합 전에 거의 용제를 건조시키는 것이 성막성의 점에서 바람직하다.
용제의 건조 방법으로서는, 예를 들면 자연 건조, 통풍 건조, 감압 건조 등의 방법을 들 수 있다. 구체적인 건조 온도로서는, 10∼250℃인 것이 바람직하고, 25∼200℃인 것이 더욱 바람직하다. 또한 건조 시간으로서는, 10초간∼60분간인 것이 바람직하고, 30초간∼30분간인 것이 보다 바람직하다. 건조 온도 및 건조 시간이 상기 범위 내이면, 상기 지지 기재로서, 내열성이 반드시 충분하지는 않은 지지 기재를 이용할 수 있다.
배향막의 막두께는 예를 들면 10nm∼10000nm이고, 바람직하게는 10nm∼1000nm이다. 상기 범위로 하면, 화합물(A) 등을 소망하는 각도로 배향시킬 수 있다.
[배향능 부여 공정]
형성된 배향막에, 배향 방향이 상이한 영역을 복수로 갖도록 배향능이 부여된다. 통상, 배향막을 러빙 처리하거나, 또는 배향막에 편광 UV 조사를 행함으로써, 화합물 등의 중합성 화합물을 소망하는 방향으로 배향시킬 수 있는 배향능을, 배향막에 부여할 수 있다.
배향막을 러빙 처리하는 방법으로서는,, 예를 들면 러빙 천이 감겨서, 회전하고 있는 러빙롤을 스테이지에 얹어, 반송되고 있는 배향막에 접촉시키는 방법을 이용할 수 있다.
러빙 처리로 배향 방향이 상이한 영역을 복수, 배향막상에 형성하기 위해서는, 우선, 배향막에 마스크를 개재하지 않고, 제1 러빙 처리를 시행한다. 그 후에, 배향막상에, 소정의 패턴을 갖는 마스크를 적층하여, 제1 러빙 처리의 방향과는 상이한 방향으로 제2 러빙 처리를 시행한다. 그러면, 마스크로 덮인 부분은, 제1 러빙 처리에 의해 형성된 배향 방향을 갖는 영역이 되고, 마스크로 덮여 있지 않은 부분은, 제2 러빙 처리에 의해 형성된 배향 방향을 갖는 영역이 된다. 또한, 배향막상에, 소정의 패턴을 갖는 제1 마스크를 적층한 후, 제1 러빙 처리를 시행하고, 이어서, 제1 마스크와는 배향막을 덮는 부분과 덮지 않은 부분이 반대의 패턴을 갖는 제2 마스크를 배향막상에 적층하여, 제2 러빙 처리를 행함으로써, 배향 방향이 상이한 영역을 복수로 작성할 수 있다. 또한, 제2 러빙 처리 후, 제3 마스크를 통하여 제3 러빙 처리를 행함으로써, 배향 방향이 상이한 영역을 3개 갖는 배향막을 작성할 수도 있다. 이와 같이, 러빙 처리를 반복하여 행함으로써, 배향 방향이 상이한 영역을 복수로 갖는 배향막을 형성할 수 있다. 또한, 복잡한 배향 방향이 상이한 영역 패턴을 갖는 배향막을 형성할 수도 있다.
또한, 일본공개특허공보 2004－287406호에 기재되어 있는 바와 같이, 레지스트로 마스크하여 패터닝해도 좋고, 일본공개특허공보 2005－49865호에 기재되어 있는 바와 같이, 편광 UV 조사를 행함으로써 광배향으로 패터닝해도 좋다.
도 1은, 배향막 형성시에 이용되는 마스크(1)를 나타내는 개략도이다. 마스크(1)에는, 슬릿(2)이 형성되어 있다. 마스크의 재료로서는, 스테인리스, 철판, 알루미늄판 등의 금속판, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 등의 플라스틱판 등을 들 수 있고, 러빙 처리에 의해, 파쇄되지 않는 재료이면 좋다. 또한, 마스크의 막두께는 20㎛에서 5mm인 것이 바람직하고, 30㎛∼1mm인 것이 보다 바람직하다.
[미중합 위상차판 조제 공정]
조성물(A) 등의 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 조제한다. 특히 성막시에 성막이 용이해지는 점에서, 유기 용제를 포함하는 조성물을 조제하는 것이 바고, 얻어진 위상차판을 경화하는 작용을 갖는 점에서 중합 개시제를 포함하는 조성물을 조제하는 것이 바람직하다.
배향막의 위에, 조성물을 도포하고, 건조하면, 미중합 위상차판이 얻어진다. 미중합 위상차판이 네마틱상 등의 액정상을 나타내는 경우, 얻어지는 위상차판은, 모노도메인 배향에 의한 복굴절성을 갖는다. 위상차판은 0∼250℃, 바람직하게는 10∼150℃로 배향한다.
조성물의 도포량이나 농도를 적절히 조정함으로써, 소망하는 위상차를 부여하도록 막두께를 조정할 수 있다. 화합물(A) 등의 중합성 화합물의 양이 일정한 조성물의 경우, 얻어지는 위상차판의 위상차값(리터데이션값, Re(λ))은, 식(8)과 같이 결정되는 점에서, 소망하는 Re(λ)을 얻기 위해서는 막두께(d)를 조정하면 된다.
Re(λ)＝d×Δn(λ) (8)
(식 중, Re(λ)는 파장λnm에 있어서의 위상차값을 나타내고, d는 막두께를 나타내며, Δn(λ)는 파장λnm에 있어서의 복굴절률을 나타낸다.)
지지 기재 또는 배향막의 위로의 도포 방법으로서는, 예를 들면 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, CAP 코팅법 또는 다이 코팅법 등을 들 수 있다. 또한 딥코터, 바코터 또는 스핀코터 등의 코터를 이용하여 도포하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 위상차판은, 식(1) 및 식(2)을 만족한다.
Δn(450)/Δn(550)
Figure 112010040640672-pat00113
1.00 (1)
1.00
Figure 112010040640672-pat00114
Δn(650)/Δn(550) (2)
예를 들면, 조성물(A) 중의 화합물(A)의 함유량을 조정함으로써, 얻어지는 위상차판의 파장 분산 특성을 조정할 수 있어, 위상차판 중의 화합물(A)에 유래하는 구조 단위의 함유량이 많아지면, 보다 플랫(flat)한 파장 분산 특성, 나아가서는 역파장 분산 특성을 나타낸다.
구체적으로는, 이하의 (a)∼(e)에 나타내는 조작에 의해 결정한, 화합물(A) 등의 중합성 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량을 포함하는 위상차판이 얻어지는 바와 같은 조성물을 조제하여, 당해 조성물을 중합시키면 된다.
(a) 중합성 화합물의 함유량이 상이한 조성물을 2∼5종류 정도 조제한다,
(b) 조제한 각각의 조성물에 대해서, 동일한 막두께이고, 중합성 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량이 상이한 위상차판을 제조한다,
(c) (b)에서 얻어진 위상차판의 위상차값을 구한다,
(d) (c)에서 얻어진 위상차값에 기초하여, 중합성 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량과 위상차판의 위상차값과의 상관을 구한다,
(e) (d)에서 얻어진 상관 관계로부터, 상기 막두께에 있어서의 위상차판에 소망하는 위상차값을 부여하기 위해 필요한 중합성 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유량, 즉 조성물 중의 중합성 화합물의 함유량을 결정한다.
통상, 어느 파장λ에 있어서의 위상차값(Re(λ))을 550nm에 있어서의 위상차값(Re(550))으로 나눈 값(Re(λ)/Re(550))이 1에 가까운 파장역이나, [Re(450)/Re(550)]＜1 그리고 [Re(650)/Re(550)]＞1의 역파장 분산성을 나타내는 파장역에서는, 일관된 편광 변환이 가능하다.
[미중합 위상차판 중합 공정]
미중합 위상차판 중합 공정에서는, 상기 미중합 위상차판 조제 공정에서 얻어지는 미중합 위상차판을 중합하여, 경화시킨다. 이에 따라 화합물(A) 등의 배향성이 고정화된 위상차판, 즉 중합 위상차판이 된다.
미중합 위상차판을 중합시키는 방법은, 화합물(A)의 종류에 따라 선택하면 된다. 화합물(A)에 포함되는 중합성기가 광중합성기이면 광중합, 당해 중합성기가 열중합성기이면 열중합에 의해, 상기 미중합 위상차판을 중합시킬 수 있다. 본 발명의 위상차판에서는, 특히 광중합에 의해 미중합 위상차판을 중합시키는 것이 바람직하다. 광중합에 의하면 저온으로 미중합 위상차판을 중합시킬 수 있기 때문에, 지지 기재의 내열성의 선택폭이 넓어진다. 또한 공업적으로도 제조가 용이해진다. 또한 성막성의 관점에서도 광중합이 바람직하다. 광중합은, 미중합 위상차판에 가시광, 지외광 또는 레이저광을 조사함으로써 행한다. 취급성의 관점에서, 자외광이 특히 바람직하다. 광 조사는 화합물(A)이 액정상을 취하는 온도로 가온(加溫)하면서 행해도 좋다. 이때, 마스킹 등에 의해 중합 위상차판을 패터닝할 수도 있다.
도 2는, 본 발명의 위상차판(11)을 나타내는 개략도이다. 위상차판(11)은 영역(12) 및 영역(13)을 갖는다. 영역(12) 및 영역(13)은 지상축(遲相軸)의 방향이 서로 상이한 영역이다.
본 발명의 위상차판의 제조 방법에 있어서, 상기 공정에 이어서, 지지 기재를 박리하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 얻어지는 적층체는, 배향막과 위상차판으로 이루어지는 위상차판이 된다. 또한 상기 지지 기재를 박리하는 공정에 더하여, 배향막을 박리하는 공정을 추가로 포함하고 있어도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 위상차판을 얻을 수 있다.
이렇게 하여 얻어진 위상차판은, 투명성이 우수하고, 여러 가지 디스플레이용 위상차판으로서 사용된다. 형성되는 층의 두께는, 상기와 같이, 얻어지는 위상차판의 위상차값에 따라, 상이한 것이다. 본 발명에서는, 상기 두께는 0.1∼10㎛인 것이 바람직하고, 광탄성을 작게 하는 점에서 0.5∼5㎛인 것이 더욱 바람직하다.
이러한 박막이며 보다 넓은 파장역에 있어서 편광 변환이 가능한 위상차판은, 액정 패널이나 유기 EL 등의 FPD에 매우 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 위상차판은, 예를 들면 조성물(A)을 배향막상에 도포, 자외선 조사로 중합시킴으로써 형성시킬 수 있기 때문에, 종래보다도 간편하게 컬러필터의 배면(背面) 즉 백라이트측, 또는 전면(前面) 즉 백라이트의 반대측에 위상차판을 형성시킬 수 있다.
도 3, 도 4는, 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치(31A 및 31B)를 나타내는 개략도이다. 반투과형 액정 표시 장치(31A 및 31B)는 반사 모드 및/또는 투과 모드로 구동될 수 있는 디스플레이이다.
반투과형 액정 표시 장치(31A)는, 백라이트(32)측(배면이라고도 함)으로부터 순서대로, 편광판(33), 공지의 위상차판(34), 기재(35), 화소(36), 액정층(37), 전면 투명 전극(38), 컬러필터(39)(단, 컬러필터는 반드시 필요한 것은 아님), 본 발명의 위상차판(40), 기재(41), 편광판(42)을 포함하는 구성이다.
반투과형 액정 표시 장치(31B)는, 백라이트(32)측(배면이라고도 함)으로부터 순서대로, 편광판(33), 공지의 위상차판(34), 기재(35), 화소(36), 액정층(37), 전면 투명 전극(38), 본 발명의 위상차판(40), 컬러필터(39)(단, 컬러필터는 반드시 필요한 것은 아님), 기재(41), 편광판(42)을 포함하는 구성이다.
화소(36)는 제1 및 제2 서브 화소로 부(副)분할되어, 제1 서브 화소를 반사 서브 화소라고 부르고, 제2 서부 화소를 투과 서브 화소라고 부른다. 제1 서브 화소는, 반사부를 겸하는, 알루미늄 호일 등으로 제조되는 배면 반사 전극부(36A)를 포함하고, 제2 서브 화소는, 예를 들면 ITO 등으로 제조되는 투명한 배면 투명 전극부(36B)를 갖는다. 따라서, 배면 반사 전극부(36A)는 반사 화소부이며, 배면 투명 전극부(36B)는 투과 화소부이다.
본 발명의 위상차판(40)은, 배면 반사 전극부(36A) 및 배면 투명 전극부(36B)에 대응하는 부분에 있어서, 각각 지상축의 방향이 상이한 영역을 형성하고 있다.
도 5∼도 9는, 본 발명에 따른 플랫 패널 표시 장치를 나타내는 개략도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(51)를 나타내는 개략도이다. 액정 표시 장치(51)는, 백라이트(52)측(배면이라고도 함)으로부터, 순서대로, 편광판(53), 액정 셀(54), 편광판(55), 본 발명의 위상차판(56)을 포함하는 구성이다. 액정 셀(54)의 전후에 편광판(53) 및 편광판(55)이 구비되고, 편광판(55)의 액정 셀(54)과 대향하지 않는 면측에, 본 발명의 위상차판(56)이 형성되어 있다. 액정 표시 장치(51)에 의하면, 3D 표시가 가능해진다.
본 발명의 위상차판(56)은, 우안용(右眼用) 화상을 출사하는 영역(56A) 및 좌안용(左眼用) 화상을 출사하는 영역(56B)을 갖고 있으며, 영역(56A)의 지상축의 방향과 영역(56B)의 지상축의 방향이 상이하다. 예를 들면 우안용 화상을 출사하는 영역(56A)이 좌원(左圓) 편광을 출사하는 영역이며, 좌안용 화상을 출사하는 영역(56B)이 우원(右圓) 편광을 출사하는 영역이다. 영역(56A)과 영역(56B)의 형상은 한정되지 않지만, 스트라이프 형상으로 영역(56A)과 영역(56B)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 영역(56A)의 합계 면적과 영역(56B)의 합계 면적이 거의 동일한 것이 바람직하다. 영역(56A)의 지상축의 방향과 영역(56B)의 지상축이 이루는 각도는, 대략 90°가 바람직하다. 여기에서 "대략 90°"란 90°±3°를 의미한다.
편광판 및 영역(56A)과 지상축의 방향이 동일한 위상차판으로 이루어지는 원편광판, 그리고 편광판 및 영역(56B)과 지상축의 방향이 동일한 위상차판으로 이루어지는 원편광판을, 우안용 렌즈 및 좌안용 렌즈에 각각 형성한 안경(도시하지 않음)을 이용함으로써, 3D 화상을 관찰할 수 있다.
도 6은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 이외의 플랫 패널 표시 장치(61)를 나타내는 개략도이다. 액정 표시 장치 이외의 플랫 패널 표시 장치(61)로서는, 유기 EL 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 표시 장치, 필드 이미션 디스플레이(FED), SED 방식 평면형 디스플레이, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다. 이들 표시 장치는 출사광이 편광이 아니기 때문에, 종래의 플랫 패널 표시 장치(62)의 전면(前面)의 출사측에, 편광판(63)을 설치하고, 편광판(63)의 종래의 플랫 패널 표시 장치(62)와는 반대측에 본 발명의 위상차판(64)을 설치함으로써, 3D 표시가 가능해진다.
도 7∼도 9는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(71A∼71C)를 나타내는 개략도이다. 액정 표시 장치(71A∼71C)는, 액절 셀의 외측에 편광판을 배치하는 구성도 있지만, 셀 내에 편광판 및 본 발명의 위상차판을 배치함으로써, 3D 표시의 크로스 토크(Cross Talk)를 경감할 수 있다. 크로스 토크란, 우안용 화상과 좌안용 화상과의 혼색에 의해, 관찰되는 화상이 선명해지지 않게 되는 현상이다.
도 7은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(71A)를 나타내는 개략도이다. 액정 표시 장치(71A)는, 백라이트(72)측(배면이라고도 함)으로부터 순서대로, 편광판(73), 공지의 위상차판(74), 기재(75), 배면 전극(76), 액정층(77), 전면 투명 전극(78), 컬러필터(79)(단, 컬러필터는 반드시 필요한 것은 아님), 편광판(82), 본 발명의 위상차판(80), 기재(81)를 포함하는 구성이다.
도 8은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(71B)를 나타내는 개략도이다. 액정 표시 장치(71B)는, 백라이트(72)측(배면이라고도 함)으로부터 순서대로, 편광판(73), 공지의 위상차판(74), 기재(75), 배면 전극(76), 액정층(77), 전면 투명 전극(78), 편광판(82), 본 발명의 위상차판(80), 컬러필터(79)(단, 컬러필터는 반드시 필요한 것은 아님), 기재(81)를 포함하는 구성이다.
도 9는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(71C)를나타내는 개략도이다. 액정 표시 장치(71C)는, 백라이트(72)측(배면이라고도 함)으로부터 순서대로, 편광판(73), 공지의 위상차판(74), 기재(75), 배면 전극(76), 액정층(77), 전면 투명 전극(78), 편광판(82), 컬러필터(79)(단, 컬러필터는 반드시 필요한 것은 아님), 본 발명의 위상차판(80), 기재(81)를 포함하는 구성이다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예 중의 「％」 및 「부(部)」는, 특별히 기재하지 않는 한, 질량％ 및 질량부이다.
참고예 1
Figure 112010040640672-pat00115
일본공개특허공보 2004－262884호에 기재된 방법에 따라, 하이드로퀴논과 디하이드로피란을 반응시켜, 화합물(a)을 얻었다.
얻어진 화합물(a) 50.1g, 탄산 칼륨 97.1g, 6－브로모헥산올 46.7g 및 N,N－디메틸아세트아미드 177g을 혼합했다. 얻어진 혼합물을, 질소 분위기하, 90℃에서 반응시킨 후, 추가로 100℃에서 반응시켰다. 얻어진 반응 혼합물을 실온까지 냉각했다. 반응 혼합물에 순수 및 메틸이소부틸케톤을 가하여 교반한 후, 유기층과 수층(水層)으로 분액했다. 얻어진 유기층을 수산화 나트륨 수용액으로 세정하고, 추가로 순수로 세정했다. 세정 후의 유기층을 탈수한 후, 감압 농축했다. 얻어진 잔사(殘渣)에 메탄올을 가하여, 석출된 침전물을 여과에 의해 취출했다. 취출한 침전물을 진공 건조하여, 화합물(b) 47g을 얻었다. 수율(收率): 62％(6－브로모헥산올 기준).
화합물(b) 126g, 3,5－디－tert－부틸－4－하이드록시톨루엔 1.40g, 디메틸아닐린 116.7g 및 1,3－디메틸－2－이미다졸리디논 1.00g을, 클로로포름 600에 용해했다. 얻어진 용액을 빙냉(氷冷)하고, 질소 분위기하에서, 아크릴로일클로라이드 58.1g을 적하하여, 실온에서 반응시켰다. 얻어진 반응 혼합물에, 순수를 가하여 교반했다. 유기층과 수층을 분리하여, 얻어진 유기층을 염산수, 포화 탄산 나트륨 수용액, 추가로 순수로 세정했다. 세정 후의 유기층을 건조시킨 후, 3,5－디－tert－부틸－4－하이드록시톨루엔 1g을 가하여, 감압 농축하여, 화합물(c)을 얻었다.
화합물(c)과 테트라하이드로푸란 200mL를 혼합한 후, 추가로 테트라하이드로푸란 200mL를 가했다. 얻어진 용액에 염산을 가한 후, 질소 분위기하, 60℃에서 반응시켰다. 얻어진 반응 혼합물에 포화 식염수 500mL를 가하여 교반하여, 유기층과 수층으로 분액했다. 얻어진 유기층을 탈수한 후, 헥산을 가하여, 빙냉하 교반했다. 석출한 고체를 여과에 의해 취출했다. 취출한 고체를 진공 건조하여, 화합물(d) 90g을 얻었다. 수율: 79％(화합물(c) 기준).
Figure 112010040640672-pat00116
트랜스－1,4－사이클로헥산디카본산 200g 및 N,N－디메틸아세트아미드 1000mL를 혼합했다. 질소 분위기하에서, 얻어진 혼합물을 교반하면서 80℃까지 승온했다. 얻어진 용액에 탄산 칼륨 96.3g을 가한 후, 벤질클로라이드 139.7g을 추가로 가하여, 얻어진 용액을 120℃에서 6시간 교반하여 반응시켰다. 반응 용액을 실온까지 방냉 후, 얼음 1500g에 부어 교반했다. 얻어진 결정을 여과에 의해 취출했다. 취출한 결정을 물/메탄올 3:2(v/v)로 세정하고, 이어서 물로 세정했다. 결정을 진공 건조하여, 화합물(f)을 포함하는 분말 251g을 얻었다.
얻어진 화합물(f)을 포함하는 분말 251g과 클로로포름 600mL를 혼합했다. 얻어진 용액을 빙냉하고, 질소 분위기하, 에톡시클로로메탄 93.5g 및 트리에틸아민146.8g을 적하했다. 반응 용액을 실온, 질소 분위기하에서 3시간 교반하여 반응시켰다. 반응 용액에 톨루엔 600mL를 가하여, 석출된 트리에틸아민 염산염을 여과에 의해 제거했다. 얻어진 여액을 물로 세정한 후, 무수 황산 나트륨으로 건조했다. 황산 나트륨을 여과에 의해 제거한 후, 얻어진 여액으로부터 용매를 제거했다. 얻어진 초기 생성물을 진공 건조하여, 화합물(g)을 포함하는 액체 242g을 얻었다.
얻어진 화합물(g)을 포함하는 액체 242g 및 테트라하이드로푸란 250ml을 혼합했다. 질소 분위기하에서, 얻어진 용액에 10％ 파라듐－탄소(50％ 함수(含水)) 10.0g을 가했다. 감압 후, 수소 치환하여, 실온, 상압, 수소 분위기하에서 얻어진 용액을 6시간 교반하여 반응시켰다. 질소 치환 후, 얻어진 용액을 여과하여, 촉매 및 용매를 제거했다. 잔사를 클로로포름에 용해했다. 얻어진 용액을 실리카겔 여과했다. 실리카겔상의 불용물을, 실리카겔로부터 추가로 클로로포름으로 추출했다. 얻어진 클로로포름 용액을 감압 농축하고, 이것에 헵탄을 가하여 결정화시켰다. 얻어진 결정을 여과분별하여, 진공 건조함으로써, 화합물(h) 106g을 얻었다. 수율은 화합물 트랜스－1,4－사이클로헥산디카본산 기준으로 39％였다.
Figure 112010040640672-pat00117
화합물(d) 56.8g, N,N－디메틸아미노피리딘 2.65g, 트랜스－1,4－사이클로헥산디카본산 모노에톡시메틸에스테르 50g 및 클로로포름 300mL를 혼합했다. 얻어진 혼합액을 질소 분위기하, 빙냉하여 교반하고, 디사이클로헥실카보디이미드 48.79g 및 클로로포름 50mL로 이루어지는 용액을 적하했다. 적하 종료 후, 얻어진 반응 용액을 실온에서 교반하여, 클로로포름 200mL 및 헵탄 200mL를 가하여 침전을 여과했다. 여액을 회수하여, 2N－염산 수용액으로 세정했다. 분리한 유기층을 회수하여, 불용 성분을 여과에 의해 제거 후, 무수 황산 나트륨을 가하여, 여과 후, 용매를 제거하여 얻어진 고체를, 진공 건조하여, 화합물(e') 100g을 얻었다.
화합물(e') 100g, 순수 3.64g, 파라톨루엔술폰산 일수화물 3.84g 및 테트라하이드로푸란 200mL를 혼합했다. 얻어진 혼합액을 질소 분위기하, 50℃로 가온하여, 교반했다. 혼합액을 실온까지 방냉 후, 테트라하이드로푸란을 감압 제거하고, 잔사에 헵탄 200mL를 가했다. 석출된 침전을 여취(濾取)하여, 순수로 세정 후, 진공 건조했다. 얻어진 분말을 클로로포름에 용해하여, 실리카겔을 통과시킨 후 여과했다. 여액을 회수하여 클로로포름 400mL에 용해하여, 얻어진 용액을 농축하여, 톨루엔을 가했다. 용액을 감압 농축한 후, 헵탄을 가하여 결정화시켜, 얻어진 분말을 여취, 진공 건조하여, 화합물(e) 64.1g을 얻었다. 수율은 화합물(d) 기준으로 76％였다.
<화합물(A11－1)의 합성예>
Figure 112010040640672-pat00118
[4,6－디메틸벤조푸란의 합성예]
3,5－디메틸페놀 25g을 N,N'－디메틸아세트아미드 150.0g에 용해시켰다. 용액을 빙욕(氷浴)에 의해 냉각한 후에, 수산화 나트륨 9.82g을 가했다. 실온에서 1시간 교반하여, 클로로아세트알데하이드디메틸아세탈 25.49g을 적하했다. 100℃에서 15시간 교반하여, 반응액을 물 1000mL, 메틸이소부틸케톤 400mL에 가하여 분액했다. 유기층을 회수하여, 2회 500mL의 1N－수산화 나트륨 수용액으로, 추가로 2회 800mL의 순수로 유기층을 세정했다. 유기층을 회수 후, 무수 황산 나트륨으로 탈수하여, 이배퍼레이터로 감압 농축시켜 담적색 점조(粘稠) 액체를 얻었다. 한편으로, 400g의 톨루엔과, 오르토인산 3.01g을 혼합하여 110℃로 가열했다. 당해 용액에 담적색 점조 액체를 톨루엔 100mL에 용해시킨 용액을 적하했다. 3시간 110℃에서 교반한 후, 실온까지 냉각했다. 반응액을 1N－탄산 수소 나트륨 수용액으로 2회 세정하고, 마지막으로 순수 500mL로 세정했다. 유기층을 회수하여, 무수 황산 나트륨으로 탈수 후, 이배퍼레이터로 감압 농축, 진공 건조시켜, 4,6－디메틸벤조푸란 16.5g을 담적색 점조 액체로서 얻었다. 수율은 3,5－디메틸페놀 기준으로 55％였다.
[2－포르밀－4,6－디메틸벤조푸란의 합성예]
4,6－디메틸벤조푸란 21.62g을 N,N'－디메틸포름아미드 28.4g에 용해시켰다. 용액을 수욕(水浴)에 의해 냉각한 후에, 옥시염화인 25g을 적하했다. 핑크색 용액을 실온에서 1시간 교반한 후, 100℃에서 10시간 교반했다. 반응액을 실온까지 방냉하고, 순수 100mL를 가하여 1시간 교반 후, 1N 탄산 수소 나트륨으로 중화했다. pH를 8로 조절 후, 톨루엔으로 추출했다. 유기층을 회수하여, 활성탄을 2.6g 가하여 여과했다. 이배퍼레이터로 감압 농축하여, 잔사를 클로로포름에 용해시켜, 헵탄으로 결정화시켰다. 결정을 여취, 진공 건조하여, 2－포르밀－4,6－디메틸벤조푸란 19.5g을 담황색 분말로서 얻었다. 수율은 4,6－디메틸벤조푸란 기준으로 76％였다.
[4,6－디메틸벤조푸란－2－카본산의 합성예 1]
2－포르밀－4,6－디메틸벤조푸란 19.50g, 아미드 황산 13.04g을 100mL의 순수와 혼합했다. 빙욕으로 냉각하여, 아염소산 나트륨 12.15g의 물 100mL 용액을 적하했다. 수욕에서 36시간 반응시켰다. 반응 용액에 톨루엔 100mL, 수산화 칼륨 25g을 가하여 pH를 12로 조정했다. 분액하여, 수층(水層)을 회수하고 수층을 추가로 200mL의 톨루엔으로 세정했다. 수층을 회수하여, 2N－염산으로 pH를 2로 한 후, 톨루엔 400mL을 가하여 추출했다. 유기층을 회수하여, 무수 황산 나트륨으로 탈수 후, 이배퍼레이터로 감압 농축, 진공 건조하여, 4,6－디메틸벤조푸란－2－카본산 14.27g을 황색 분말로서 얻었다. 수율은 2－포르밀－4,6－디메틸벤조푸란 기준으로 67％였다.
[4,6－디메틸벤조푸란－2－카본산의 합성예 2]
Figure 112010040640672-pat00119
3,5－디메틸페놀 150g, 파라포름알데하이드 230.1g, 무수 염화 마그네슘 175.4g을 아세토니트릴 900mL에 분산시켰다. 빙욕에서 30분 교반한 후, 트리에틸아민 474g을 2시간 걸쳐서 적하했다. 혼합물을 수욕에서 8시간, 실온에서 14시간 반응시켰다. 반응액에 냉(冷) 5N－염산 1500mL을 가하여 산성으로 한 후, 400mL의 아세트산 에틸로 추출하여, 유기층을 회수했다. 추가로 수층을 400mL의 아세트산 에틸로 추출했다. 유기층을 회수하여, 앞서의 유기층과 모아서, 무수 황산 나트륨으로 탈수 후, 이배퍼레이터로 감압 농축했다. 잔사를 400mL 톨루엔에 용해하여, 활성탄 3g, 실리카겔 20g 가하여 30분 실온에서 교반하여, 여과했다. 여액을 회수하여, 이배퍼레이터로 감압 농축, 진공 건조시킴으로써, 4,6－디메틸살리실알데하이드 170g을 주황색 점조 액체로서 얻었다. 수율은 3,5－디메틸페놀 기준으로 92％였다.
4,6－디메틸살리실알데하이드 45.0g, 탄산 칼륨 101.0g을 N,N'－디메틸아세트아미드 360mL로 분산시켰다. 80℃로 가온한 후, 브로모 아세트산 에틸 500g을 1시간 걸쳐서 적하했다. 혼합물을 80℃에서 4시간 반응시켰다. 반응액을 실온까지 냉각 후, 메틸이소부틸케톤 400mL를 가하여, 냉 1N－염산 1000mL로 산성으로 한 후, 분액했다. 유기층을 3회 1000mL의 순수로 세정하여, 유기층을 회수했다. 무수 황산 나트륨으로 탈수 후, 이배퍼레이터로 용매를 증류제거했다. 잔사에 수산화 칼륨 40g, 에탄올 400mL을 가하여, 80℃에서 1시간 교반했다. 실온까지 방냉 후, 이배퍼레이터로 용매를 증류제거하여, 순수 1000mL을 가했다. pH가 12 이상인 것을 확인 후, 수층을 톨루엔으로 2회, 헵탄으로 1회 세정했다. 수층을 회수하여, 4N－황산으로 중화, pH를 3으로 조절했다. 석출된 황색 침전을 여취하여, 순수로 현탁세정 후, 진공 건조시킴으로써, 4,6－디메틸벤조푸란－2－카본산 48.1g을 황색 분말로서 얻었다. 수율은 4,6－디메틸살리실알데하이드 기준으로 83％였다.
[화합물(11－a)의 합성예]
2,5－디메톡시아닐린 11.49g, 4,6－디메틸벤조푸란－2－카본산 14.27g, 트리에틸아민 7.59g, N,N'－디메틸아미노피리딘 1.83g 및 탈수 N,N'－디메틸아세트아미드 100.0g을 혼합했다. 얻어진 용액을 빙욕으로 냉각한 후, BOP 시약 34.85g을 가하여 실온에서 24시간 반응시켰다. 얻어진 혼합물에 물과 메탄올의 혼합 용액(물 2체적부, 메탄올 1체적부)을 가하여 결정석출시켰다. 얻어진 침전을 여취하여 물과 메탄올의 혼합 용액(물 3체적부, 메탄올 2체적부)로 세정, 진공 건조하여, 담황색 분말로서 화합물(11－a) 16.2g을 얻었다. 수율은 2,5－디메톡시아닐린 기준으로 66％였다.
[화합물(11－b)의 합성예]
화합물(11－a) 16.0g, 2,4－비스(4－메톡시페닐)－1,3－디티아－2,4－디포스페탄－2,4－디설파이드(로손 시약) 9.2g 및 톨루엔 100g을 혼합하여, 얻어진 혼합물을 80℃로 승온하여 12시간 반응시켰다. 냉각 후 농축하여, 화합물(11－b)과 로손 시약의 분해물을 주성분으로 하는 적색 점조 고체를 얻었다.
[화합물(11－c)의 합성예]
전항에서 얻어진 화합물(11－b)을 포함하는 혼합물, 수산화 나트륨 11.8g 및물 250g을 혼합하여, 얻어진 혼합물을 빙냉하에서 반응시켰다. 이어서 페리시안화 칼륨 44.17g을 포함하는 수용액을, 빙냉하에서 가하여 반응시켰다. 60℃에서 12시간 반응시켜, 석출한 황색 침전을 여취했다. 여취한 침전을 물, 이어서 헥산으로 세정하고, 톨루엔으로 결정화시켰다. 얻어진 황색 침전을 진공 건조하여, 화합물(11－c)을 주성분으로 하는 황토색 고체 4.1g을 얻었다. 수율은 화합물(11－a) 기준으로 25％였다.
[화합물(11－d)의 합성예]
화합물(11－c) 4.0g 및 염화피리디늄 40.0g을 혼합하여, 180℃로 승온하여 3시간 반응시켰다. 얻어진 혼합물을 얼음에 가하여, 얻어진 침전을 여취했다. 물로 현탁세정 후, 톨루엔으로 세정, 진공 건조시켜, 화합물(11－d)을 주성분으로 하는 황토색 고체 3.4g을 얻었다. 수율은 화합물(11－c) 기준으로 93％였다.
[화합물(A11－1)의 합성예]
화합물(11－d) 3.00g, 화합물(e) 8.47g, N,N－디메틸아미노피리딘 0.12g 및 클로로포름 40mL을 혼합했다. 얻어진 혼합물에 N,N'－디이소프로필카복시이미드 2.92g을 빙냉하에서 가했다. 얻어진 반응 용액을 실온에서 밤새도록 반응시켜, 실리카겔 여과한 후, 감압 농축했다. 잔사에 메탄올을 가하여 결정화시켰다. 결정을 여취하여, 클로로포름에 재용해시켜 0.3g의 활성탄을 가하여, 실온에서 1시간 교반했다. 용액을 여과하여 여액을 이배퍼레이터로 1/3까지 감압 농축 후, 교반하면서 메탄올을 가하여, 생성된 백색 침전을 여취하여, 헵탄으로 세정, 진공 건조하여 화합물(A11－1) 7.60g을 백색 분말로서 얻었다. 수율은 화합물(11－d) 기준으로 71％였다.
화합물(A11－1)의 1H－NMR(CDCl3): δ(ppm) 1.45∼1.85(m, 24H), 2.36∼2.87(m, 18H), 3.93∼3.97(t, 4H), 4.15∼4.20(t, 4H), 5.79∼5.84(dd, 2H), 6.07∼6.17(m, 2H), 6.37∼6.45(m, 2H), 6.87∼7.01(m, 9H), 7.20(s, 1H), 7.23(s, 2H), 7.53(s, 1H)
얻어진 화합물(A11－1)의 상(相)전이 온도를 편광 현미경에 의한 텍스처 관찰에 의해 확인했다. 화합물(A11－1)은, 승온시에 있어서, 105℃에서 137℃까지 점성이 높은 중간상을 나타냈다. 액정상의 판별은 곤란했지만, 137℃ 이상에서 명확한 네마틱 액정상을 나타냈다. 네마틱 액정상은 180℃ 이상까지 있으며, 강온시에 있어서는, 61℃까지 네마틱상을 나타내어 결정화했다.
[화합물(x－a)의 제조예]
화합물(x－a)은 이하의 도식으로 합성했다. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1지(誌), 205－210페이지(2000년)에 기재되어 있는 방법과 동등한 방법으로 합성했다. 즉, 상기에 기재되어 있는 합성법의 벤조일클로라이드를 2－티오펜카보닐클로리드로 바꾸는 것 이외는 동일한 방법으로 합성했다.
또한, 화합물(x－a)은, 화합물(x－d) 20.0g과 염화 피리디늄 100.0g(5배 질량)을 혼합하여, 얻어진 혼합액을 220℃로 승온하여 교반했다. 혼합액을 냉각 후, 물을 가하여, 얻어진 침전을 여별하여, 물 및 헵탄으로 세정하여, 화합물(x－a)을 주성분으로 하는 고체 17.4g을 얻었다. 수율은 화합물(x－d) 기준으로 97％였다.
Figure 112010040640672-pat00120
[화합물(x－1)의 합성예]
화합물(A11－1)의 합성예와 동일한 방법으로, 화합물(11－d)을 화합물(x－a)로 바꾸는 것 이외에는 동일한 방법으로, 화합물(x－1)을 얻었다. 수율은 화합물(x－a) 기준으로 84％였다.
화합물(x－1)의 1H－NMR(CDCl3): δ(ppm) 1.43∼1.83(m, 24H), 2.29∼2.82(m, 12H), 3.92∼3.97(t, 4H), 4.15∼4.20(t, 4H), 5.80∼5.84(dd, 2H), 6.07∼6.18(m, 2H), 6.37∼6.44(m, 2H), 6.86∼7.02(m, 8H), 7.12(dt, 1H), 7.18(s, 2H), 7.51(dd, 1H), 7.63(dd, 1H)
얻어진 화합물(x－1)의 상전이 온도를 편광 현미경에 의한 텍스처 관찰에 의해 행했다. 화합물(x－1)은, 승온시에 있어서, 101℃에서 106℃까지 스멕틱상을 나타내며, 106℃부터 180℃ 이상까지 네마틱상을 나타내고, 강온시에 있어서, 81℃까지 네마틱상을 나타내어 결정화했다.
[위상차판의 제조예]
실시예 1
유리 기판에, 폴리비닐알코올(폴리비닐알코올 1000 완전 검화형, 와코준야쿠코교 가부시키가이샤 제조)의 2질량％ 수용액을 도포하고, 건조 후, 두께 89nm의 막을 형성했다. 이어서, 얻어진 막의 표면에 제1 러빙 처리를 시행했다. 제1 러빙 처리는, 반자동 러빙 장치(상품명: LQ－008형, 죠요코가쿠 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 천(상품명: YA－20－RW, 요시카와카코 가부시키가이샤 제조)에 의해, 압입량 0.15mm, 회전수 500rpm, 16.7mm/s의 조건으로 행했다. 제1 러빙 처리를 시행한 면에 스테인리스제의 280미크론의 선폭의 패턴이 새겨진 도 1에 나타낸 마스크를 두고, 제1 러빙 처리의 방향에 대하여 90°의 방향으로, 제2 러빙 처리를 시행했다. 제2 러빙 처리는, 반자동 러빙 장치(상품명: LQ－008형, 죠요코가쿠 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 천(상품명: YA－20－RW, 요시카와카코 가부시키가이샤 제조)에 의해, 압입량 0.10mm, 회전수 500rpm, 16.7mm/s의 조건으로 행했다. 마스크를 떼어낸 후, 러빙 처리를 시행한 면에, 표 2의 조성의 조성물을 스핀코팅법에 의해 도포하여, 140℃로 가열해, 모노도메인의 미중합 위상차판을 얻었다. 그 후, 90℃로 냉각한 상태에서 자외선을 조사했다. 이에 따라, 유리 기판상에, 위상차판을 작성했다. 위상차판의 개략도를 도 2에 나타낸다.
실시예 2
제2 러빙 처리의 조건을, 압입량 0.10mm, 회전수 500rpm, 8.35mm/s로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 기판상에 위상차판을 작성했다.
Figure 112010040640672-pat00121
표2는 조성물을 구성하는 각 성분과, 조성물 전체에 대한 각 성분의 함유율(중량％)을 나타낸다.
중합 개시제: 이르가큐어 819(치바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤 제조)
레벨링제: BYK361N(빅케미재팬 가부시키가이샤 제조)
<광학 특성의 측정>
위상차값(nm)과 배향각의 측정은, 유리 기판상에 작성한 위상차판을 박리하는 일 없이, 측정기(KOBRA－WR, 오지케이소쿠키키 가부시키가이샤 제조)로 계측했다. 기재에 사용한 유리 기판에는 거의 복굴절성이 없기 때문에, 박리하지 않고 측정해도, 유리 기판상에 제작한 위상차판의 위상차값을 얻을 수 있다. 위상차의 측정 결과, 도 2에 나타내는 영역(12)과 영역(13)과는 지상축의 방향이 상이한 영역이며, 영역(12)의 지상축과 영역(13)의 지상축이 이루는 각도는 대략 90°인 것을 알았다. 또한, 파장 451nm, 549nm 및 628nm에 있어서의 위상차값을 표 3에 나타낸다. 또한, 그 위상차값의 값으로부터, [Re(451)/Re(549)](α라고 함) 및 Re(628)/Re(549)](β라고 함)을 산출했다.
Figure 112010040640672-pat00122
<막두께와 선폭의 측정>
막두께(nm)와 선폭(㎛)의 측정은, 올림푸스 가부시키가이샤 제조 레이저 현미경(LEXT3000)을 이용하여 측정했다. 선폭은 유리 기판상에 작성한 위상차판을 박리하는 일 없이, 측정기로 계측했다. 막두께는 기재로부터 위상차판을 일부 박리하여, 단차 계측을 행함으로써 계측했다.
Figure 112010040640672-pat00123
실시예 3∼5 및 비교예 1∼3
<위상차판의 제조예>
유리 기판(EAGLE2000, 히라오카토쿠슈가라스 가부시키가이샤 제조)에 실시예 1과 동일한 방법으로 배향막을 도포하고, 제1 러빙 처리를 시행했다.
제1 러빙 처리를 시행한 면에, 스테인리스제의 280미크론의 선폭의 패턴이 새겨진 도 1에 나타내는 마스크를 대신하여, 도 10에 나타내는 폭 25mm의 공극부(4)를 갖는 알루미늄제 박판(箔板)(판두께: 11㎛)을 이용하는 것과, 압입량 0.10mm를 0.20mm로 바꾸는 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로, 제2 러빙 처리를 시행했다. 상기 박판을 떼어낸 후, 러빙 처리를 시행한 면에, 표 5에 기재된 조성물을 스핀코팅법에 의해 도포하고, 표 6에 기재된 온도로 가열하여, 모노도메인의 미중합 위상차판을 얻었다. 그 후, 표 6에 기재된 온도로 자외선을 표 6에 기재된 적산광량을 조사했다. 이에 따라, 유리 기판상에 위상차판을 제작했다. 위상차판의 개략도를 도 11에 나타낸다.
Figure 112010040640672-pat00124
표 5는 조성물 1∼4를 구성하는 각 성분과, 조성물 전체에 대한 각 성분의 함유율(질량％)을 나타낸다.
액정 화합물 b: Poliocolor LC242(BASF 가부시키가이샤 제조)(하기식으로 나타나는 화합물)
Figure 112010040640672-pat00125
중합 개시제:
*1): 이르가큐어 369(치바·재팬 가부시키가이샤 제조) (아세토페논 화합물)
*2): 이르가큐어 907(치바·재팬 가부시키가이샤 제조) (아세토페논 화합물)
레벨링제: BYK361N(빅케미재팬 가부시키가이샤 제조)
Figure 112010040640672-pat00126
<광학 특성의 측정>
제작한 위상차판에 대해서, 실시예 1과 동일한 방법으로, 위상차값(nm)과 배향각을 측정했다. 위상차값의 측정의 결과, 도 11에 나타내는 영역(15)과 영역(16)은, 지상축의 방향이 상이한 영역이며, 영역(15)의 지상축과 영역(16)의 지상축이 이루는 각도는 대략 90°인 것을 알았다. 또한, 파장 451nm, 549nm 및 628nm에 있어서의 위상차값을 표 7에 나타낸다. 또한, 그 위상차값의 값으로부터, [Re(451)/Re(549)](α라고 함) 및 [Re(628)/Re(549)](β라고 함)을 산출했다.
Figure 112010040640672-pat00127
<원편광판의 제작>
유리 기판(EAGLE2000, 히라오카토쿠슈가라스세이사쿠 가부시키가이샤 제조)에, 폴리비닐알코올(폴리비닐알코올 1000 완전 검화형, 와코준야쿠코교 가부시키가이샤 제조)의 2질량％ 수용액을 도포하고, 건조 후, 두께 89nm의 막을 형성했다. 이어서, 얻어진 막의 표면에 러빙 처리를 시행했다. 러빙 처리는 반자동 러빙 장치(상품명: LQ－008형, 죠요코가쿠 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 천(상품명: YA－20－RW, 요시카와카코 가부시키가이샤 제조)에 의해, 압입량 0.15mm, 회전수 500rpm, 16.7mm/s의 조건으로 행했다. 이어서, 러빙 처리를 시행한 면에, 표 5에 기재된 조성물을, 경화 후의 막두께가 표 6에 기재된 막두께가 되도록 스핀코팅법에 의해 도포하고, 표 6에 기재된 온도로 가열하여, 모노도메인의 도막을 얻었다. 그 후, 표 6에 기재된 온도로 유지하여 자외선(SP－7, 우시오덴키 가부시키가이샤 제조)을 표 6에 기재된 노광량을 조사했다. 이에 따라, 유리 기판상에 위상차판(92)을 얻었다. 당해 위상차판(92)과 편광판(93)(폴리비닐알코올층: 쿠라레이(Kuraray) R 포발(Poval) 필름, 편(片) TAC품(品), 스미토모카가쿠 가부시키가이샤 제조)을, 그 지상축과 흡수축이 오른쪽 또는 왼쪽 방향으로 45도의 각도를 이루도록 접합함으로써 원편광판(94)을 제작했다.
<색재현성 평가를 위한 장치>
간이 암실 유닛(제품 번호: DRU－1515, 시그마 코키 가부시키가이샤 제조) 중에 액정 패널(모델 번호: N220W, 현대 주식회사 제조)을 설치하고, 액정 패널의 화면의 일부에, 본 발명의 위상차판(14)을, 위상차판(14)상의 조성물층면이 액정 패널측을 향하도록 접착했다.
액정 패널의 화면 중 위상차판(14)이 접착되어 있는 부분 이외는, 흑화 용지로 차광을 했다. 또한, 위상차판(14)의 면으로부터 수직 방향으로 35cm 떨어진 위치에 분광 방사계(모델 번호: SR－3A, 가부시키가이샤 토프콘 제조)의 렌즈 통 선단이 오도록 분광 방사계를 배치하고, 그 선단 부분에 원편광판(94)을 부착했다. 또한, 액정 패널 내의 편광판(91), 위상차판(14) 및 원편광판(94)은, 도 12 및 도 13에 나타내는 방향으로 설치했다. 상기 원편광판(94)은, 액정 패널에 부착된 위상차판(14)의 제작에 사용한 조성물과 동일한 조성물로부터 얻어진 원편광판을 이용했다. 액정 패널 내의 편광판(91)의 흡수축(91A)과 위상차판(14)의 영역(15)의 지상축(15A)이 이루는 각도는 대략 45°이며, 당해 흡수축(91A)과 위상차판(14)의 영역(16)의 지상축(16A)이 이루는 각도도 대략 45°이다. 액정 패널 내의 편광판(91)의 흡수축(91A)과 원편광판(94)의 편광판(93)의 흡수축(93A)이 이루는 각도는 대략 90°이며, 위상차판(14)의 영역(16)의 지상축(16A)과 원편광판(94)의 위상차판(92)의 지상축은 대략 평행하다.
분광 방사계는 RS－232C 케이블을 통하여 퍼스널 컴퓨터와 연결하여, 분광 방사계의 측정 결과는 컴퓨터 내의 측색(測色) 프로그램 소프트(CS－900, 가부시키가이샤 토프콘 테크노하우스 제조)를 사용하여 출력했다.
<지상축 방향의 관찰>
상기 장치에 있어서 액정 패널에, 백(白)(Y＝71.93cd·m－2, x＝0.301, y＝0.283)을 전체 화면에 표시하고, 분광 방사계측으로부터 액정 패널을 관찰했다. 실시예 3 및 4의 위상차판 모두에 있어서, 위상차판 중의 영역(15)에 대응하여 흑(黑)이 관찰되고, 영역(16)에 대응하여 백이 관찰되었다.
액정 패널에 부착한 위상차판(14)의 지상축과, 원편광판(94)이 갖는 위상차판(92)의 지상축이 평행이면 백이 관찰되고, 액정 패널에 부착한 위상차판(14)의 지상축과, 원편광판(94)이 갖는 위상차판(92)의 지상축이 직교이면 흑이 관찰된다.
<색재현성 평가>
상기 장치에 있어서, 영역(16)을 통과하여, 분광 방사계에 입사하는 빛의 분광 분포를 측정했다. 상기 위상차판 및 원편광판을 배치하지 않은 상태에서의 분광 분포를 기준의 방사 강도(100％)로 한 경우의, 각 파장에 있어서의 방사 강도비를 산출했다. 방사 강도비가 높을수록, 액정 패널이 출사하는 빛의 손실이 적고, 액정 패널이 표시하는 화상에 대한 색재현성이 높다고 할 수 있다. 표 8에 결과를 나타낸다.
Figure 112010040640672-pat00128
실시예 5 및 비교예 3
<휘도의 측정을 위한 장치>
색재현성 평가를 위한 장치와 동일하게 하여, 액정 패널에 위상차판(14)을 접착했다. 상기 위상차판(14)의 면으로부터 수직 방향으로 60cm 떨어진 위치에, 색채 휘도계(모델 번호: BM－5A, 광원; F－10, 가부시키가이샤 토프콘 제조)의 렌즈 통 선단이 오도록 색채 휘도계를 배치하고, 그 선단 부분에 원편광판(94)을, 원편광판(94) 중의 편광판(92)측이 색채 휘도계측을 향하도록 부착했다. 상기 원편광판(94)은, 액정 패널에 부착한 위상차판(14)의 제작에 사용한 조성물과 동일한 조성물로부터 얻어진 원편광판을 이용했다.
색채 휘도계는 RS－232C 케이블을 통하여 퍼스널 컴퓨터와 연결하여, 색채 휘도계의 측정 결과는, 컴퓨터 내의 어플리케이션 소프트(HarveyScope, Harver Lab. 제조)를 사용하여 출력했다.
<휘도의 측정 방법>
상기 액정 표시 장치에, 백(白)(Y＝71.9, x＝0.301, y＝0.283)을 전체 화면에 표시시켰다.
원편광판(94)을 10도 단위로 ±40도까지 회전시켜, 휘도(Y)를 상기 색채 휘도계를 이용하여 측정했다. 원편광판(94)의 회전의 방향은 색채 휘도계로부터 액정 패널을 보아, 왼쪽 회전 방향을 정(正)으로 했다. 영역(15)에 있어서의 휘도(Yb)(단위: cd/㎡)를 표 9에 나타낸다. 휘도(Yb)가 낮을수록, 보다 선명한 흑을 표시하고 있다고 판단할 수 있다.
또한, 영역(15)에 있어서의 휘도(Yb)와 영역(16)에 있어서의 휘도(Yw)(단위: cd/㎡)를 측정하여, 휘도(Yw)를 휘도(Yb)로 나눈 값(Yw/Yb)을 산출했다. Yw/Yb가 클수록, 영역(15)에서 관찰되는 화상과 영역(16)에서 관찰되는 화상을 선명하게 분리하고 있다고 판단할 수 있어, 3D 표시 장치에 이용했을 때, 크로스 토크의 저감이 가능해진다. 휘도(Yb 및 Yw)는 CIE 1931 색도 좌표에 기초한다.
Figure 112010040640672-pat00129
색재현성 평가를 위한 장치에 있어서, 도 14 및 도 15에 나타내는 방향으로 편광판(91), 위상차판(14) 및 원편광판(96)을 설치하여, 상기와 동일한 방법으로 지상축의 방향의 관찰을 행했다.
액정 패널 내의 편광판(91)의 흡수축(91A)과 위상차판(14)의 영역(15)의 지상축(15A)이 이루는 각도는 대략 45°이며, 당해 흡수축(91A)과 위상차판(14)의 영역(16)의 지상축(16A)이 이루는 각도도 대략 45°이다. 액정 패널 내의 편광판(91)의 흡수축(91A)과 원편광판(96)의 편광판(93)의 흡수축(93A)이 이루는 각도는 대략 90°이며, 위상차판(14)의 영역(16)의 지상축(16A)과 원편광판(94)의 위상차판(95)의 지상축(95A)이 이루는 각도는 대략 90°이다.
그 결과, 위상차판(14) 중의 영역(15)에 대응하여 백이 관찰되고, 영역(16)에 대응하여 흑이 관찰되었다. 이어서, 상기와 동일한 방법으로 휘도의 측정 방법을 행하여, 영역(15)에 있어서의 휘도(Yw')(단위: cd/㎡)와 영역(16)에 있어서의 휘도(Yb')(단위: cd/㎡)를 측정하여, 휘도(Yw')를 휘도(Yb')로 나눈 값(Yw'/Yb')을 산출했다. 결과를 표 10에 나타낸다. 휘도(Yb' 및 Yw')는 CIE 1931 색도 좌표에 기초한다.
Figure 112010040640672-pat00130
실시예 1 및 2의 위상차판은, 실측치에서 [Re(451)/Re(549)]가 1 이하이며, 영역(12와 13)의 막두께가 거의 동일한 점에서, [Δn(450)/Δn(550)]의 값이 1 이하인 것이 나타났다. 또한, 실측치에서 [Re(628)/Re(549)]가 1 이상이며, 영역(12와 13)의 막두께가 거의 동일한 점에서, [Δn(650)/Δn(550)]의 값이 1 이상인 것이 나타났다. 즉 본 발명의 위상차판은 역파장 분산성을 나타내기 때문에, 액정 패널에 이용하면, 광학 보상이 우수한 특성을 갖는다.
실시예 3 및 4의 위상차판에서는, 광범위한 파장에 있어서 높은 방사 강도비를 나타내는 점에서, 표시 장치로부터 출사되는 빛이 액정 패널에 부착된 위상차판을 통과해도 감쇠되기 어려워, 색재현성이 높은 것이 나타났다. 즉 본 발명의 위상차판은, 지상축의 방향이 상이한 복수의 영역을 갖고, 그리고 넓은 파장역에 있어서 일관된 편광 변환이 가능한 점에서, 특히 3D 표시 장치에 매우 적합하게 이용된다.
실시예 5의 위상차판에서는, Yw/Yb가 큰 점에서, 3D 표시 장치에 이용했을 때, 크로스 토크의 저감이 기대될 수 있다. 또한, 각도를 바꿔도 Yw/Yb의 변화가 작은 점에서, 각도 의존성도 작은 것이 나타났다.
본 발명의 위상차판은, 지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖고, 그리고 넓은 파장역에 있어서 일관된 편광 변환을 행하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 위상차판에 의하면, 우수한 화상을 표시 가능한 반투과형 액정 표시 장치 및 3D 표시 장치를 제조할 수 있다.
1, 3 : 러빙 마스크 기재
2, 4 : 러빙 마스크 공극부
11, 14, 40, 56, 64, 80, 100 : 본 발명의 위상차판
13, 15 : 제1 러빙 처리 영역
12, 16 : 제2 러빙 처리 영역
15A : 영역(15)의 지상축
16A : 영역(16)의 지상축
31A, 31B : 반투과형 액정 표시 장치
32, 52, 72 : 백라이트
33, 42, 53, 55, 63, 73, 82, 93 : 편광판
34, 74 : 공지의 위상차판
35, 41, 75, 81 : 기재
36 : 화소
36A : 배면 반사 전극부
36B : 배면 투명 전극부
37, 77 : 액정층
38, 78 : 전면 투명 전극
39, 79 : 컬러 필터
43 : 배면 전극
51 : 액정 표시 장치
54 : 액정 셀
61 : 액정 표시 장치 이외의 플랫 패널 표시 장치
62 : 종래의 플랫 패널 표시 장치
71A, 71B, 71C : 액정 표시 장치
76 : 배면 전극
91 : 액정 패널 내의 편광판
91A : 액정 패널 내의 편광판(91)의 흡수축
92, 95 : 위상차판
92A : 위상차판(92)의 지상축
93A : 편광판(93)의 흡수축
94, 96 : 원편광판
95A : 위상차판(95)의 지상축
100A : 영역(A)
100B : 영역(B)

Claims (16)

  1. 지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖고, 어느 영역에 있어서도, 파장λ(㎚)의 빛에 대한 복굴절률Δn(λ)이, 식(1) 및 식(2):
    Δn(450)／Δn(550)
    Figure 112016089605571-pat00162
    1.00 (1)
    1.00
    Figure 112016089605571-pat00163
    Δn(650)／Δn(550) (2)
    를 만족하고,
    식(D):
    Figure 112016089605571-pat00164

    [식(D) 중, Ar은, 하기식(Ar―5)∼(Ar―13):
    Figure 112016089605571-pat00165

    Figure 112016089605571-pat00166

    (식(Ar―5)∼(Ar―13) 중, Z1은, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 카복실기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기 또는 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기를 나타내고;
    Q1 및 Q3는, 각각 독립적으로, ―CR9R10―, ―S―, ―NR9―, ―CO― 또는 ―O―를 나타내고, R9 및 R10은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타내며;
    Y1, Y2 및 Y3은, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환의 방향족 탄화수소기 또는 치환 또는 비치환의 방향족 복소환기를 나타내고;
    W1 및 W2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 할로겐 원자를 나타내고;
    m은 0∼6의 정수를 나타내고, n은 0∼2의 정수를 나타냄)
    으로 나타나는 기 중 어느 것의 기이고;
    D1 및 D2는, 각각 독립적으로, 단결합, ―CO―O―, ―O―CO―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―CR1R2―, ―CR1R2―CR3R4―, ―O―CR1R2―, ―CR1R2―O―, ―CR1R2―O―CR3R4―, ―CR1R2―O―CO―, ―O―CO―CR1R2―, ―CR1R2―O―CO―CR3R4―, ―CR1R2―CO―O―CR3R4―, ―NR1―CR2R3―, ―CR2R3―NR1―, ―CO―NR1― 또는 NR1―CO―를 나타내고, R1, R2, R3 및 R4 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타내며;
    G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 2가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 당해 지환식 탄화수소기는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기 및 니트로기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기를 가질 수 있고, 당해 지환식 탄화수소기를 구성하는 1 이상의 메틸렌기는, ―O―, ―S― 또는 ―NH―로 치환될 수 있으며;
    E1 및 E2는, 각각 독립적으로, ―CR5R6―, ―CH2―CH2―, ―O―, ―S―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―O―C(＝S)―O―, ―CO―NR5―, ―NR5―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O―, ―S―CH2―, ―CH2―S― 또는 단결합을 나타내고, R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타내며;
    B1 및 B2는, 각각 독립적으로, ―CR5 R6―, ―CH2―CH2―, ―O―, ―S―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―C(＝S)―O―, ―O―C(＝S)―, ―O―C(＝S)―O―, ―CO―NR5―, ―NR5―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O―, ―S―CH2―, ―CH2―S― 또는 단결합을 나타내고, R5 및 R6은 상기와 동일한 의미를 나타내며;
    A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 2가의 지환식 탄화수소기 또는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 당해 2가의 지환식 탄화수소기 및 2가의 방향족 탄화수소기는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 불소 치환 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 탄소수 1∼4의 불소 치환 알콕시기, 시아노기 및 니트로기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기를 가질 수 있으며;
    k 및 l은, 각각 독립적으로, 0∼3의 정수를 나타내고;
    F1 및 F2는, 각각 독립적으로, 탄소수 1∼12의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기는, 탄소수 1∼5의 알킬기, 탄소수 1∼5의 알콕시기 및 할로겐 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기를 가질 수 있고, 당해 알킬렌기에 포함되는 ―CH2―는, ―O― 또는 ―CO―로 치환될 수 있으며;
    P1 및 P2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 중합성기(단, P1 및 P2 중 적어도 하나는 중합성기임)를 나타냄]
    로 나타나는 화합물을 중합하여 얻어지는 위상차판.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    식(D)로 나타나는 화합물이, 식(3) 및 식(4)를 만족하는 화합물인 위상차판:
    (Nπ―4)／3＜k＋1＋4 (3)
    12
    Figure 112016089605571-pat00135
    Nπ
    Figure 112016089605571-pat00136
    22 (4).
  5. 제1항에 있어서,
    Ar이, 식(Ar―6):
    Figure 112016089605571-pat00137

    [식(Ar―6) 중, Z1은 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼6의 알킬설피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬설포닐기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬설파닐기, 탄소수 1∼6의 N―알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N―알킬설파모일기, 탄소수 2∼12의 N,N―디알킬설파모일기 또는 ―COOH를 나타내고;
    Q1은, ―CR9R10―, ―S―, ―NR9―, ―CO― 또는 ―O―를 나타내고, R9 및 R10은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타내며;
    Y2는, 치환 또는 비치환의 방향족 탄화수소기 또는, 치환 또는 비치환의 방향족 복소환기를 나타내고;
    n은 0∼2의 정수를 나타냄]
    으로 나타나는 기인 위상차판.
  6. 제1항에 있어서,
    G1 및 G2가, 사이클로헥산―1,4―디일기인 위상차판.
  7. 제1항에 있어서,
    A1 및 A2가 각각 독립적으로, 1,4―페닐렌기 또는 사이클로헥산―1,4―디일기인 위상차판.
  8. 제1항에 있어서,
    A1에만 결합하고 있는 B1 및 A2에만 결합하고 있는 B2가, 각각 독립적으로, ―CH2―CH2―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―CO―NH―, ―NH―CO―, ―O―CH2―, ―CH2―O― 또는 단결합이며,
    F1에 결합하고 있는 B1 및 F2에 결합하고 있는 B2가, 각각 독립적으로, ―O―, ―CO―O―, ―O―CO―, ―O―CO―O―, ―CO―NH―, ―NH―CO― 또는 단결합인 위상차판.
  9. 제1항에 있어서,
    P1 및 P2가, 각각 독립적으로, 수소 원자, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이며, 그리고, P1 및 P2가 동시에 수소 원자는 아닌 위상차판.
  10. 제1항에 기재된 위상차판을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.
  11. 제1항에 기재된 위상차판을 포함하는 3D 표시 장치.
  12. 하기 (10)∼(12)의 공정을 포함하는, 지상축의 방향이 상이한 영역을 복수로 갖고, 모든 영역에 있어서, 파장λ(nm)의 빛에 대한 복굴절률Δn(λ)이, 식(1) 및 식(2)을 만족시키는 위상차판의 제조 방법:
    Δn(450)/Δn(550)
    Figure 112016089605571-pat00138
    1.00 (1)
    1.00
    Figure 112016089605571-pat00139
    Δn(650)/Δn(550) (2)
    (10) 기재상에 배향막을 형성하는 공정
    (11) 배향막에, 배향 방향이 상이한 영역을 복수로 갖도록 배향능을 부여하는 공정
    (12) 배향막상에, 제1항에 기재된 식(D)로 나타나는 화합물인 중합성 화합물을 도포하는 공정.
  13. 제12항에 있어서, (11)의 공정이, 하기의 (11a)∼(11c)의 공정을 포함하는 위상차판의 제조 방법:
    (11a) 기재상에 형성된 배향막의 전체면에, 제1 러빙 처리를 시행하는 공정
    (11b) 배향막의 제1 러빙 처리를 시행한 면을, 소정의 패턴을 갖는 마스크로 덮는 공정
    (11c) 배향막의 제1 러빙 처리를 시행한 면 중, 마스크로 덮여 있지 않은 부분에, 제2 러빙 처리를 시행하는 공정.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 추가로, 하기 (13)의 공정을 포함하는 위상차판의 제조 방법:
    (13) 배향막상에 도포된 중합성 화합물을 중합하는 공정.
  15. 배향 방향이 상이한 영역을 복수로 갖는 배향막과, 배향막상에 형성된 제1항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 위상차판을 포함하는 적층체.
  16. 지지 기재와, 지지 기재상에 형성된 배향막과, 배향막상에 형성된 제1항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 위상차판을 포함하는 적층체.
KR1020100059950A 2009-06-26 2010-06-24 위상차판, 위상차판을 포함하는 표시 장치 및 적층체, 및 위상차판의 제조 방법 KR101728737B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-152031 2009-06-26
JP2009152031 2009-06-26
JPJP-P-2010-060451 2010-03-17
JP2010060451 2010-03-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110000511A KR20110000511A (ko) 2011-01-03
KR101728737B1 true KR101728737B1 (ko) 2017-04-20

Family

ID=43390537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100059950A KR101728737B1 (ko) 2009-06-26 2010-06-24 위상차판, 위상차판을 포함하는 표시 장치 및 적층체, 및 위상차판의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5754086B2 (ko)
KR (1) KR101728737B1 (ko)
CN (1) CN101937114B (ko)
TW (1) TWI521278B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102654595B (zh) * 2011-05-20 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 相位差板及其制作方法
KR101472187B1 (ko) * 2011-11-17 2014-12-12 주식회사 엘지화학 광학 소자
KR101294220B1 (ko) * 2011-11-21 2013-08-07 동우 화인켐 주식회사 패턴화 리타더의 영상 획득 장치
JP6001874B2 (ja) 2012-02-17 2016-10-05 日東電工株式会社 光学積層体及び光学積層体の製造方法
CN102809848B (zh) * 2012-07-27 2015-08-12 京东方科技集团股份有限公司 反射式裸眼3d显示装置及其制造方法
JP6123563B2 (ja) * 2012-08-31 2017-05-10 住友化学株式会社 円偏光板および表示装置
WO2015080218A1 (ja) 2013-11-29 2015-06-04 Dic株式会社 重合性化合物、組成物、重合体、光学異方体、液晶表示素子及び有機ｅｌ素子
KR20160106513A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 제이엔씨 주식회사 중합성 액정 조성물 및 광학 이방성 필름
KR102540422B1 (ko) * 2015-05-20 2023-06-05 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 중합체 조성물, 액정 배향제, 액정 배향막, 그 액정 배향막을 갖는 기판 및 그 액정 배향막을 갖는 액정 표시 소자
JP6729106B2 (ja) * 2015-08-21 2020-07-22 Jnc株式会社 重合性液晶化合物、組成物およびその重合体
US10802344B2 (en) * 2016-09-29 2020-10-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device
CN109270696B (zh) * 2018-11-08 2021-02-09 宁波维真显示科技股份有限公司 3d膜的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005289980A (ja) * 2004-03-08 2005-10-20 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶化合物、液晶組成物、重合体、位相差板、及び楕円偏光板
JP2007084664A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Fujifilm Corp セルロース化合物フィルム、偏光板、液晶表示装置
JP2008273925A (ja) * 2006-12-15 2008-11-13 Fujifilm Corp 光学フィルムおよび位相差板、並びに液晶化合物

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055103A (en) * 1997-06-28 2000-04-25 Sharp Kabushiki Kaisha Passive polarisation modulating optical element and method of making such an element
US6624863B1 (en) * 1997-06-28 2003-09-23 Sharp Kabushiki Kaisha Method of making a patterned retarder, patterned retarder and illumination source
JP4452019B2 (ja) * 2001-05-10 2010-04-21 日本化薬株式会社 位相差フィルム及びそれを有する画像表示装置
JP2005049865A (ja) * 2003-07-17 2005-02-24 Arisawa Mfg Co Ltd 光学位相差素子の製造方法
KR100483352B1 (ko) * 2004-07-27 2005-04-14 (주)파버나인 박판 편광판과 위상차판을 구비한 액정표시장치
JP4186980B2 (ja) * 2004-11-11 2008-11-26 住友化学株式会社 光学フィルム
JP4186981B2 (ja) * 2004-11-11 2008-11-26 住友化学株式会社 化合物
JP2007233376A (ja) * 2006-02-03 2007-09-13 Fujifilm Corp パターン状のカラーフィルタ層と光学異方性層とを有する液晶表示装置、及びその製造方法、ならびにカラーフィルタ基板及びその製造方法
JP5084293B2 (ja) * 2006-02-07 2012-11-28 富士フイルム株式会社 光学フィルムおよび位相差板、並びに液晶化合物
JP5107690B2 (ja) * 2007-12-13 2012-12-26 富士フイルム株式会社 光学異方性膜、偏光板、液晶表示装置、ならびに高分子フィルム用レターデーション制御剤
JP5463666B2 (ja) * 2007-12-28 2014-04-09 住友化学株式会社 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5453798B2 (ja) * 2007-12-28 2014-03-26 住友化学株式会社 化合物、光学フィルムおよび光学フィルムの製造方法
JP5375644B2 (ja) * 2010-02-10 2013-12-25 住友化学株式会社 組成物及び光学フィルム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005289980A (ja) * 2004-03-08 2005-10-20 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶化合物、液晶組成物、重合体、位相差板、及び楕円偏光板
JP2007084664A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Fujifilm Corp セルロース化合物フィルム、偏光板、液晶表示装置
JP2008273925A (ja) * 2006-12-15 2008-11-13 Fujifilm Corp 光学フィルムおよび位相差板、並びに液晶化合物

Also Published As

Publication number Publication date
TW201202806A (en) 2012-01-16
JP5754086B2 (ja) 2015-07-22
CN101937114A (zh) 2011-01-05
CN101937114B (zh) 2015-01-28
KR20110000511A (ko) 2011-01-03
JP2011215562A (ja) 2011-10-27
TWI521278B (zh) 2016-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101728737B1 (ko) 위상차판, 위상차판을 포함하는 표시 장치 및 적층체, 및 위상차판의 제조 방법
KR102106239B1 (ko) 광학 필름
JP5613992B2 (ja) 組成物、フィルム及びフィルムの製造方法
JP5652011B2 (ja) 光学フィルム
JP5375644B2 (ja) 組成物及び光学フィルム
JP5453956B2 (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
KR101677764B1 (ko) 화합물
KR101641385B1 (ko) 화합물, 광학 필름 및 광학 필름의 제조 방법
KR20090073006A (ko) 광학 필름
JP2011042606A (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5703594B2 (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP2011207765A (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP2012077055A (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
US20180120624A1 (en) Compound, liquid crystal composition, optical film, polarizing plate, and optical display
US10858590B2 (en) Compound, liquid crystal composition, optical film, polarizing plate, and optical display

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
Z031 Request for patent cancellation [new post grant opposition system introduced on 1 march 2017]

Free format text: CASE NUMBER: 2017106000044

Z072 Maintenance of patent after cancellation proceedings: certified copy of decision transmitted [new post grant opposition system as of 20170301]
Z131 Decision taken on request for patent cancellation [new post grant opposition system as of 20170301]
G170 Publication of correction