KR102238101B1 - Smectic liquid crystal compound and Polarizing plate - Google Patents

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Abstract

본 출원은 스멕틱 액정 화합물 및 상기 스멕틱 액정 화합물의 용도에 관한 것이다. 본 출원은 단일 배향막 상에서 수평 배향성이 우수한 스멕틱 액정 화합물을 제공할 수 있다. 상기 스멕틱 액정 화합물을 편광판에 적용 시 이색비가 우수한 편광판을 제공할 수 있다. 상기 편광판은 디스플레이 장치 등의 다양한 광학 소자에 적용될 수 있다. The present application relates to a smectic liquid crystal compound and a use of the smectic liquid crystal compound. The present application may provide a smectic liquid crystal compound having excellent horizontal alignment on a single alignment layer. When the Smectic liquid crystal compound is applied to a polarizing plate, a polarizing plate having an excellent dichroic ratio may be provided. The polarizing plate may be applied to various optical elements such as a display device.

Description

스멕틱 액정 화합물 및 편광판{Smectic liquid crystal compound and Polarizing plate}Smectic liquid crystal compound and polarizing plate

본 출원은 스멕틱 액정 화합물 및 편광판에 관한 것이다.The present application relates to a smectic liquid crystal compound and a polarizing plate.

기존 네마틱 액정을 사용하여서는 이색비가 높은 필름을 만들 수 없었다. 하지만 스멕틱 액정을 사용하여 높은 이색비를 가질 수 있다고 보고되었다. 다만 상기 결과는 두 개의 배향막 사이에 스멕틱 액정을 주입하였을 때의 결과이고, 단일 배향막 위에서는 스멕틱 액정이 수평하게 되지 않고 수직하게 되는 배향되는 문제점이 있다. 스멕틱 액정이 수직 배향되는 경우 높은 이색비를 기대할 수 없을 뿐만 아니라 배향성이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서 스멕틱 액정을 단일 배향막 상에서 수평하게 배향시키는 기술이 필요한 실정이다. Using existing nematic liquid crystals, a film with a high dichroic ratio could not be made. However, it has been reported that it can have a high dichroic ratio by using a smectic liquid crystal. However, the above result is a result of injecting a Smectic liquid crystal between two alignment layers, and there is a problem in that the Smectic liquid crystal is not horizontally aligned but is vertically aligned on a single alignment layer. When the Smectic liquid crystal is vertically aligned, a high dichroic ratio cannot be expected, and a problem in that alignment is deteriorated occurs. Therefore, there is a need for a technique of horizontally aligning Smectic liquid crystals on a single alignment layer.

본 출원의 과제는 단일 배향막 상에서 수평 배향성이 우수한 스멕틱 액정 화합물 및 상기 스멕틱 액정 화합물의 용도를 제공하는 것이다. An object of the present application is to provide a smectic liquid crystal compound having excellent horizontal alignment on a single alignment layer and a use of the smectic liquid crystal compound.

본 출원은 스멕틱 액정 화합물에 관한 것이다. 본 출원의 스멕틱 액정 화합물은 본 출원 특유의 구조의 가짐으로써 단일 배향막 상에서도 우수한 수평 배향성을 가질 수 있다. The present application relates to a smectic liquid crystal compound. The Smectic liquid crystal compound of the present application may have excellent horizontal alignment even on a single alignment layer by having a structure unique to the present application.

본 명세서에서 스멕틱 액정상은 액정 화합물의 방향자(director)가 소정 방향으로 정렬하는 동시에 상기 액정 화합물이 층 또는 평면을 형성하면서 배열되는 액정상을 의미한다. 본 명세서에서 액정 화합물의 방향자는 액정 화합물이 막대 형상인 경우 막대의 장축 방향을 의미할 수 있고, 원판 형상인 경우 원판의 법선 방향을 의미할 수 있다. In the present specification, the smectic liquid crystal phase refers to a liquid crystal phase in which a director of a liquid crystal compound is aligned in a predetermined direction while the liquid crystal compound forms a layer or a plane. In the present specification, when the liquid crystal compound is in a rod shape, the director of the liquid crystal compound may mean a long axis direction of the rod, and when the liquid crystal compound is in a disk shape, it may mean a normal direction of the disk.

본 출원의 스멕틱 액정 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The smectic liquid crystal compound of the present application may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016116658705-pat00001
Figure 112016116658705-pat00001

상기 화학식 1에서 A 및 A'는 서로 독립적으로 -CH2-, -O- 또는 -S-이며, In Formula 1, A and A'are independently of each other -CH 2 -, -O-, or -S-,

B 및 B'는 서로 독립적으로 -COO- 또는 -OCO-이고,B and B'are independently of each other -COO- or -OCO-,

C는 페닐렌기, 사이클로헥세일렌기 또는 나프틸렌기이며,C is a phenylene group, a cyclohexeylene group, or a naphthylene group,

D 및 D'는 서로 독립적으로 탄소수 4 내지 12의 탄화수소기고,D and D'are independently of each other a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms,

E는 중합성 관능기이며, E is a polymerizable functional group,

F는 -OH, -CN, -NH2 또는 -NO2이다. F is -OH, -CN, -NH 2 or -NO 2 .

상기 화학식 1의 스멕틱 액정 화합물은 낮은 표면 에너지를 갖는다고 알려진 -CH3 말단 대신 극성 작용기를 도입함으로써 단일 배향막 상에서도 우수한 수평 배향성을 가질 수 있다. The Smectic liquid crystal compound of Formula 1 may have excellent horizontal alignment even on a single alignment layer by introducing a polar functional group instead of the -CH 3 terminal, which is known to have low surface energy.

상기 화학식 1에서 A 및 A'는 각각 -O-일 수 있다.In Formula 1, A and A'may each be -O-.

상기 화학식 1에서 B 및 B'는 각각 -COO-일 수 있다.In Formula 1, B and B'may each be -COO-.

상기 화학식 1에서 C는 페닐렌기일 수 있다.In Formula 1, C may be a phenylene group.

상기 화학식 1에서 D 및 D'는 각각 탄소수 6의 알킬렌기일 수 있다.In Formula 1, D and D'may each be an alkylene group having 6 carbon atoms.

상기 화학식 1에서 E (메트) 아크릴레이트기일 수 있다. In Formula 1, it may be an E (meth) acrylate group.

상기 화학식 1에서 F는 -CN일 수 있다.In Formula 1, F may be -CN.

본 출원은 상기 스멕틱 액정 화합물의 용도에 관한 것이다. 본 출원은 상기 스멕틱 액정 화합물을 포함하는 편광판에 관한 것이다. 본 출원의 편광판은 편광층 및 상기 편광층의 하부에 배향막을 포함할 수 있다. The present application relates to the use of the smectic liquid crystal compound. The present application relates to a polarizing plate including the smectic liquid crystal compound. The polarizing plate of the present application may include a polarizing layer and an alignment layer under the polarizing layer.

상기 편광층은 스멕틱 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함할 수 있다. 상기 편광층을 포함하는 편광판을 게스트호스트형 편광판으로 호칭할 수 있다. 본 출원에서 게스트호스트형 편광판은 액정(호스트)의 배열에 따라 이방성 염료(게스트)가 함께 배열되어 상기 이방성 염료의 정렬 방향과 상기 정렬 방향의 수직한 방향에 대하여 각각 비등방성 광흡수 특성을 나타내는 소자를 의미할 수 있다. 예를 들어, 이방성 염료는 빛의 흡수율이 편광 방향에 따라서 달라지는 물질로서, 장축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 p형 염료로 호칭하고 단축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 n형 염료라고 호칭할 수 있다. 하나의 예시에서, p형 염료가 사용되는 경우, 염료의 장축 방향으로 진동하는 편광은 흡수되고 염료의 단축 방향으로 진동하는 편광은 흡수가 적어 투과시킬 수 있다.The polarizing layer may include a smectic liquid crystal compound and an anisotropic dye. The polarizing plate including the polarizing layer may be referred to as a guest host type polarizing plate. In the present application, the guest host polarizing plate is a device in which anisotropic dyes (guests) are arranged together according to the arrangement of liquid crystals (hosts), and each exhibits anisotropic light absorption characteristics with respect to the alignment direction of the anisotropic dye and the direction perpendicular to the alignment direction. Can mean For example, anisotropic dyes are materials whose absorption rate of light varies depending on the polarization direction.If the absorption rate of light polarized in the long axis direction is large, it is called a p-type dye, and when the absorption rate of light polarized in the minor axis direction is large, it is called n-type dye. can do. In one example, when a p-type dye is used, polarized light vibrating in the long axis direction of the dye is absorbed, and polarized light vibrating in the short axis direction of the dye is less absorbed and thus can be transmitted.

본 출원의 상기 스멕틱 액정 화합물은 단일 배향막 상에서도 우수한 수평 배향성을 가질 수 있으므로, 게스트호스트형 편광판에 적용 시 이색비가 우수한 편광판을 제공할 수 있다. Since the Smectic liquid crystal compound of the present application may have excellent horizontal alignment even on a single alignment layer, when applied to a guest host type polarizing plate, a polarizing plate having excellent dichroic ratio may be provided.

상기 스멕틱 액정 화합물은 편광층 내에 수평 배향된 상태로 존재할 수 있다. 본 명세서에서 수평 배향 상태는 모든 액정 분자의 방향자가 액정 층의 평면에 대하여 평행으로 배열된 상태, 예를 들어, 0도 내지 5도, 0도 내지 4도, 0도 내지 3도, 0도 내지 2도, 0도 내지 1도 바람직하게는 0도를 이루는 배열 상태를 의미할 수 있다.The smectic liquid crystal compound may exist in a horizontally aligned state in the polarizing layer. In the present specification, the horizontal alignment state is a state in which the directors of all liquid crystal molecules are arranged in parallel with the plane of the liquid crystal layer, for example, 0 degrees to 5 degrees, 0 degrees to 4 degrees, 0 degrees to 3 degrees, 0 degrees to 2 degrees, 0 degrees to 1 degrees, preferably, may mean an arrangement of 0 degrees.

상기 스멕틱 액정 화합물은 편광층 내에 중합된 상태로 존재할 수 있다. 본 출원에서 액정이 중합된 상태로 포함되어 있다는 것은 상기 액정 화합물이 중합성기에 의하여 중합되어 액정 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 같은 골격을 형성하고 있는 상태를 의미할 수 있다The smectic liquid crystal compound may exist in a polymerized state in a polarizing layer. In the present application, that the liquid crystal is included in a polymerized state may mean a state in which the liquid crystal compound is polymerized by a polymerizable group to form a skeleton such as a main chain or a side chain of a liquid crystal polymer.

본 명세서에서 용어 「염료」는, 가시광 영역, 예를 들면, 400 nm 내지 700 nm 파장 범위 내에서 적어도 일부 또는 전체 범위 내의 광을 집중적으로 흡수 및/또는 변형시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있고, 용어 「이방성 염료」는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. In the present specification, the term ``dye'' may refer to a material capable of intensively absorbing and/or modifying light in at least a part or the entire range in a visible light region, for example, 400 nm to 700 nm wavelength range, The term "anisotropic dye" may mean a material capable of anisotropic absorption of light in at least a part or the entire range of the visible light region.

상기 이방성 염료로는, 예를 들면, 액정의 정렬 상태에 따라 정렬될 수 있는 특성을 가지는 것으로 알려진 공지의 염료를 선택하여 사용할 수 있다. 이방성 염료로는, 예를 들면, 흑색 염료(black dye)를 사용할 수 있다. 이러한 염료로는, 예를 들면, 아조 염료 또는 안트라퀴논 염료 등으로 공지되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As the anisotropic dye, for example, a known dye known to have a property that can be aligned according to an alignment state of a liquid crystal may be selected and used. As an anisotropic dye, a black dye can be used, for example. Such dyes are known as, for example, azo dyes or anthraquinone dyes, but are not limited thereto.

상기 이방성 염료의 이색비(dichroic ratio)는 예를 들어, 5 이상, 6 이상 또는 7 이상일 수 있다. 본 명세서에서 용어 「이색비」는, 예를 들어, p형 염료인 경우, 염료의 장축 방향에 평행한 편광의 흡수를 상기 장축 방향에 수직하는 방향에 평행한 편광의 흡수로 나눈 값을 의미할 수 있다. 이방성 염료는 가시광 영역의 파장 범위 내, 예를 들면, 약 380nm 내지 700nm 또는 약 400nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부의 파장 또는 어느 한 파장에서 상기 이색비를 만족할 수 있다. 상기 이색비의 상한은, 예를 들면 20 이하, 18 이하, 16 이하 또는 14 이하 정도일 수 있다.The dichroic ratio of the anisotropic dye may be, for example, 5 or more, 6 or more, or 7 or more. In the present specification, the term ``dichroic ratio'' means, for example, in the case of a p-type dye, a value obtained by dividing the absorption of polarized light parallel to the long axis direction of the dye by the absorption of polarized light parallel to the direction perpendicular to the long axis direction. I can. The anisotropic dye may satisfy the dichroic ratio in at least a portion of the wavelength or any one wavelength within the wavelength range of the visible light region, for example, in the wavelength range of about 380 nm to 700 nm or about 400 nm to 700 nm. The upper limit of the dichroic ratio may be, for example, 20 or less, 18 or less, 16 or less, or about 14 or less.

상기 이방성 염료의 편광층 내의 비율은 편광판에 요구되는 광학 물성에 따라 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어 상기 편광층은 상기 이방성 염료를 0.1 중량% 내지 5 중량%로 포함할 수 있다.The ratio of the anisotropic dye in the polarizing layer may be appropriately adjusted according to the optical properties required for the polarizing plate. For example, the polarizing layer may include 0.1% to 5% by weight of the anisotropic dye.

상기 배향막으로는 러빙 배향막과 같이 접촉식 배향막이거나 또는 광배향막 화합물을 포함하여, 예를 들면, 직선 편광의 조사 등과 같은 비접촉식 방식에 의해 배향 특성을 나타낼 수 있는 것으로 공지된 배향막을 사용할 수 있다. As the alignment layer, a contact alignment layer, such as a rubbing alignment layer, or an alignment layer known to be capable of exhibiting alignment characteristics by a non-contact method such as irradiation of linearly polarized light including a photo-alignment layer compound may be used.

하나의 예시에서 상기 배향막은 광배향막일 수 있다. 상기 광배향막은 광배향성 화합물을 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 광배향성 화합물은, 광의 조사를 통하여 소정 방향으로 정렬(orientationally ordered)되고, 상기 정렬 상태에서 인접하는 액정 화합물 등을 역시 소정 방향으로 배향시킬 수 있는 화합물을 의미할 수 있다. 배향성 화합물은, 단분자 화합물, 단량체성 화합물, 올리고머성 화합물 또는 고분자성 화합물일 수 있다.In one example, the alignment layer may be a photo-alignment layer. The photo-alignment layer may include a photo-alignment compound. In the present application, the term photo-alignment compound may refer to a compound that is orientationally ordered through irradiation of light and capable of aligning adjacent liquid crystal compounds or the like in a predetermined direction in the aligned state. The orientation compound may be a monomolecular compound, a monomeric compound, an oligomeric compound, or a polymeric compound.

상기 편광층은 상기 배향막의 상부에 직접 형성될 수 있다. 본 명세서에서 A가 B에 직접 형성되어 있다는 것은 A와 B가 그 사이에 중간 매개체 없이 서로 접하여 있다는 것을 의미할 수 있다. The polarizing layer may be formed directly on the alignment layer. In the present specification, that A is directly formed on B may mean that A and B are in contact with each other without an intermediate medium therebetween.

상기 편광판은 상기 배향막의 하부에 기재를 더 포함할 수 있다. 상기 배향막은 상기 기재의 상부에 직접 형성될 수 있다. The polarizing plate may further include a substrate under the alignment layer. The alignment layer may be formed directly on the substrate.

상기 기재로는 공지의 투명 기재를 사용할 수 있다. 상기 기재의 예로는 예를 들면, 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 등의 무기계 필름이나 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다. 기재로는 또한, 광학적으로 등방성인 기재 또는 위상차층과 같이 광학적으로 이방성인 기재를 사용할 수 있다. As the substrate, a known transparent substrate may be used. Examples of the substrate may be an inorganic film or a plastic film such as a glass film, a crystalline or amorphous silicon film, a quartz or indium tin oxide (ITO) film. As the substrate, an optically isotropic substrate or an optically anisotropic substrate such as a retardation layer may be used.

플라스틱 기재로는, TAC(triacetyl cellulose); 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer); PMMA(poly(methyl methacrylate); PC(polycarbonate); PE(polyethylene); PP(polypropylene); PVA(polyvinyl alcohol); DAC(diacetyl cellulose); Pac(Polyacrylate); PES(poly ether sulfone); PEEK(polyetheretherketon); PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide); PEN(polyethylenemaphthatlate); PET(polyethyleneterephtalate); PI(polyimide); PSF(polysulfone); PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등을 포함하는 기재층을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. As a plastic substrate, TAC (triacetyl cellulose); COP (cycloolefin copolymer) such as norbornene derivatives; PMMA (poly(methyl methacrylate); PC (polycarbonate); PE (polyethylene); PP (polypropylene)) PVA (polyvinyl alcohol); DAC (diacetyl cellulose); Pac (polyacrylate); PES (poly ether sulfone); PEEK (polyetheretherketon) ); PPS (polyphenylsulfone), PEI (polyetherimide); PEN (polyethylenemaphthatlate); PET (polyethyleneterephtalate); PI (polyimide); PSF (polysulfone); PAR (polyarylate) or amorphous fluororesin, etc. It is not limited thereto.

본 출원의 편광판은 다양한 광학 소자에 적용될 수 있다. 예를 들어 상기 편광판은 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 상기 디스플레이 장치로는 액정 표시 장치, 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치, 무기 EL 표시 장치, 전계 방출 표시 장치(FED; Field Emission Display), 표면 전계 방출 표시 장치(SPED; Surface Field Emission Display), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자)를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치[예를 들면, 회절 광 밸브 (GLV; grating light valve) 표시 장치, 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Light Processing)를 갖는 표시 장치] 및 압전 세라믹 표시 장치 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 디스플레이 장치를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 본 출원의 편광판이 사용되는 한 통상적인 방식이 적용될 수 있다. The polarizing plate of the present application can be applied to various optical devices. For example, the polarizing plate may be applied to a display device. The display device includes a liquid crystal display device, an organic EL (electroluminescence) display device, an inorganic EL display device, a field emission display device (FED), a surface field emission display device (SPED), and an electronic paper. A display device using (electronic ink or electrophoretic element), a plasma display device, a projection display device (for example, a grating light valve (GLV) display device, a display having a digital micro-mirror device (Digital Light Processing)) Device] and a piezoelectric ceramic display device, but are not limited thereto. A method of configuring the display device is not particularly limited, and a conventional method may be applied as long as the polarizing plate of the present application is used.

본 출원은 단일 배향막 상에서 수평 배향성이 우수한 스멕틱 액정 화합물을 제공할 수 있다. 상기 스멕틱 액정 화합물을 편광판에 적용 시 이색비가 우수한 편광판을 제공할 수 있다. 상기 편광판은 디스플레이 장치 등의 다양한 광학 소자에 적용될 수 있다. The present application may provide a smectic liquid crystal compound having excellent horizontal alignment on a single alignment layer. When the Smectic liquid crystal compound is applied to a polarizing plate, a polarizing plate having an excellent dichroic ratio may be provided. The polarizing plate may be applied to various optical elements such as a display device.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 편광 소자를 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 내용에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the polarizing element will be described in more detail through Examples and Comparative Examples, but the scope of the present application is not limited by the contents presented below.

실시예Example 1 One

하기 반응식 A에 따라 하기 화학식 A의 스멕틱 액정 화합물을 제조하였다. A smectic liquid crystal compound of the following formula (A) was prepared according to the following Scheme A.

[화학식 A][Formula A]

Figure 112016116658705-pat00002
Figure 112016116658705-pat00002

[반응식 A][Scheme A]

Figure 112016116658705-pat00003
Figure 112016116658705-pat00003

[제조예 1] 화합물 2의 합성[Production Example 1] Synthesis of Compound 2

화합물1 (1.0 equiv.), pTSA (0.05 equiv.)을 담은 플라스크에 디에틸에테르를 넣은 후 DHP (1.0 equiv.)을 넣어준 후 상온에서 밤새 교반시킨다. NaOH (aq, 1.8 M 1.12 equiv.)을 넣고 씻어준 후 얻은 물층을 디에틸에테르로 씻어준 후 차갑게 식혀준다. 초산 (1.12 equiv.)으로 산성화 시킨 후 -18℃에서 식힌 후 생성된 고체를 여과한 다음 물로 씻어주고 건조시키면 21% 수율로 화합물 2를 40 g 얻을 수 있다.Diethyl ether was added to a flask containing compound 1 (1.0 equiv.) and pTSA (0.05 equiv.), and then DHP (1.0 equiv.) was added, followed by stirring at room temperature overnight. After washing with NaOH (aq, 1.8 M 1.12 equiv.), wash the obtained water layer with diethyl ether and cool. After acidification with acetic acid (1.12 equiv.) and cooling at -18°C, the resulting solid is filtered, washed with water and dried to obtain 40 g of compound 2 in a 21% yield.

[제조예 2] 화합물 4의 합성[Production Example 2] Synthesis of Compound 4

화합물3 (1.0 equiv.), 7-bromoheptanenitrile (1.7 equiv.), K2CO3 (1.7 equiv.), KI (0.3 equiv.) 을 담은 플라스크에 2-butanone을 넣고 밤새 환류시킨 후 여과하고 용매를 제거한다. 얻은 중간체는 EtOH-H2O 용매에 녹인 후 KOH (3.0 equiv.)을 넣어준 후 밤새 환류시킨 후 상온으로 식혀준다. 1 N HCl 용액을 넣어주어 pH를 1~2로 낮추어 생성된 고체를 여과하고, 여액의 pH가 6~7이 될 때까지 물로 씻어주면 생성물을 89% 수율로 화합물 4를 14 g 얻을 수 있다.In a flask containing compound 3 (1.0 equiv.), 7-bromoheptanenitrile (1.7 equiv.), K2CO3 (1.7 equiv.), and KI (0.3 equiv.), 2-butanone was added to reflux overnight, followed by filtration and the solvent was removed. The obtained intermediate is dissolved in EtOH-H 2 O solvent, added with KOH (3.0 equiv.), refluxed overnight, and then cooled to room temperature. 1 N HCl solution is added to lower the pH to 1~2, the resulting solid is filtered and washed with water until the pH of the filtrate becomes 6~7, and 14 g of compound 4 can be obtained in 89% yield of the product.

[제조예 3] 화합물 5의 합성[Production Example 3] Synthesis of Compound 5

화합물2 (1.0 equiv.), 화합물4 (1.2 equiv.), DMAP (1.3 equiv.)을 담은 플라스크에 무수 디클로로메탄을 넣어 녹인 후 0℃로 식혀준 후 EDC (2.6equiv.)을 넣어준 후 15분 교반시킨 다음 상온에서 밤새 교반시킨 후 디클로로메탄 하에서 silica filter를 2 회 진행한다. 용매를 제거한 후 건조 하면 80%의 수율로 화합물 5를 18 g을 얻을 수 있다.Add anhydrous dichloromethane to a flask containing Compound 2 (1.0 equiv.), Compound 4 (1.2 equiv.), and DMAP (1.3 equiv.) to dissolve it, cool to 0°C, and add EDC (2.6equiv.) to 15. After stirring for a minute and then stirring overnight at room temperature, silica filter was performed twice under dichloromethane. When the solvent is removed and dried, 18 g of compound 5 can be obtained in an 80% yield.

[제조예 4] 화합물 6의 합성[Production Example 4] Synthesis of Compound 6

화합물5 (1.0 equiv.)을 담은 플라스크에 ethanol을 넣어 녹인 후 50℃ 로 가열한 후 PPTS (0.2 equiv.)을 argon 분위기 하에서 넣어준다. 반응물은 50℃에서 밤새 교반한 후 얼음물에 넣어 침전시킨후, 생성된 침전물은 여과하고, 물, hexane으로 씻어주면 80% 수율로 화합물 6을 11 g 얻을 수 있다.After dissolving ethanol in a flask containing compound 5 (1.0 equiv.), heated to 50°C, PPTS (0.2 equiv.) was added under argon atmosphere. The reaction product was stirred at 50° C. overnight and then put in ice water to precipitate. The resulting precipitate was filtered and washed with water and hexane to obtain 11 g of compound 6 in an 80% yield.

[제조예 5] 화합물7의 합성[Preparation Example 5] Synthesis of Compound 7

화합물3 (1.0 equiv.), 6-Bromo-1-hexanol (1.7 equiv.), K2CO3 (1.7 equiv.), KI (0.3 equiv.) 을 담은 플라스크에 DMF를 넣고 140℃에서 밤새 교반시킨 후 여과하고, 여과액은 EA를 넣고 물로 씻어준 후 무수 magnesium sulfate로 건조한 다음 여과 후 용매를 제거한다. 얻은 중간체는 EtOHH2O용매에 녹인 후 KOH (3.0 equiv.)을 넣어준 다음 밤새 환류시킨 후 상온으로 식혀준다. 1 N HCl 용액을 넣어주어 pH를 1~2로 낮추어 생성된 고체를 여과하고, 여액의 pH가 6~7이 될 때까지 물로 씻어주면 생성물을 89% 수율로 화합물 7을 14 g 얻을 수 있다.DMF was added to a flask containing compound 3 (1.0 equiv.), 6-Bromo-1-hexanol (1.7 equiv.), K 2 CO 3 (1.7 equiv.), and KI (0.3 equiv.), and stirred at 140° C. overnight. After filtering, EA is added to the filtrate, washed with water, dried with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the solvent is removed. The obtained intermediate is dissolved in EtOHH 2 O solvent, added with KOH (3.0 equiv.), refluxed overnight, and cooled to room temperature. 1N HCl solution is added to lower the pH to 1~2 to filter the resulting solid, and wash with water until the pH of the filtrate becomes 6~7, the product can be obtained 14 g of compound 7 in 89% yield.

[제조예 6] 화합물 8의 합성[Production Example 6] Synthesis of Compound 8

화합물7(1.0 equiv.), 디에틸아닐린 (1.2 equiv.), BHT를 무수 THF에 녹인 후 50℃로 가열시킨다. Acryloyl chloride (1.2 equiv.)을 천천히 넣어주고 밤새 교반시킨다. 고체가 생성된 용액은 물, 얼음. 0.1 wt% HCl이 담긴 용액에 부어주고, 고체는 여과하고 물과 hexane으로 2번씩 씻어준다. 건조 후 EtOH 하에서 재결정을 진행하48% 수율로 화합물 8을11.31 g 얻었다.Compound 7 (1.0 equiv.), diethylaniline (1.2 equiv.), and BHT were dissolved in anhydrous THF and heated to 50°C. Add acryloyl chloride (1.2 equiv.) slowly and stir overnight. The solution from which the solid was formed is water and ice. Pour into a solution containing 0.1 wt% HCl, filter the solid, and wash twice with water and hexane. After drying, recrystallization was performed under EtOH to obtain 11.31 g of compound 8 in 48% yield.

[제조예 7] 화합물 9의 합성[Production Example 7] Synthesis of Compound 9

화합물6 (1.0 equiv.), 화합물8 (1.2 equiv.), DMAP (1.3 equiv.)을 담은 플라스크에 무수 디클로로메탄을 넣어 녹인 후 0℃로 식혀준 후 EDC (2.6equiv.)을 넣어준 후 15분 교반시킨 다음 상온에서 밤새 교반시킨 후 디클로로메탄 하에서 silica filter를 2 회 진행한다. 용매를 제거한 후 건조 하면 77%의 수율로 화합물 9 11 g을 얻을 수 있다.Add anhydrous dichloromethane to a flask containing Compound 6 (1.0 equiv.), Compound 8 (1.2 equiv.), and DMAP (1.3 equiv.) to dissolve it, cool to 0°C, and add EDC (2.6equiv.) to 15. After stirring for a minute and then stirring overnight at room temperature, silica filter was performed twice under dichloromethane. When the solvent is removed and dried, 11 g of compound 9 can be obtained in a yield of 77%.

1H NMR (CDCl3, 표준물질 TMS) (ppm):1H NMR (CDCl3, standard TMS) (ppm):

8.14 (4H, d), 7.26 (4H, s), 6.98 (4H, d), 6.40 (1H, dd), 6.10 (1H, dd), 5.82 (1H, dd), 4.19 (2H, t), 4.05 (4H, m), 1.78 (8H, m), 1.49 (6H, m), 1.35(4H, m)8.14 (4H, d), 7.26 (4H, s), 6.98 (4H, d), 6.40 (1H, dd), 6.10 (1H, dd), 5.82 (1H, dd), 4.19 (2H, t), 4.05 (4H, m), 1.78 (8H, m), 1.49 (6H, m), 1.35 (4H, m)

비교예Comparative example 1 One

비교예 1로 하기 화학식 B의 스멕틱 액정 화합물을 준비하였다.As Comparative Example 1, a smectic liquid crystal compound of the following formula (B) was prepared.

[화학식 B][Formula B]

Figure 112016116658705-pat00004
Figure 112016116658705-pat00004

실시예Example 2 2

배향막 상에 실시예 1의 스멕틱 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 편광층을 형성하여 편광판을 제조하였다. A polarizing plate was manufactured by forming a polarizing layer including the smectic liquid crystal compound of Example 1 and a dichroic dye on the alignment layer.

비교예Comparative example 2 2

스멕틱 액정으로 비교예 1의 스멕틱 액정 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. A polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the Smectic liquid crystal compound of Comparative Example 1 was used as the Smectic liquid crystal.

광학 특성 평가Optical property evaluation

실시예 1 및 비교예 1의 스멕틱 액정 화합물에 대하여 단일 배향막 상에 수평 배향성을 평가한 결과 실시예 1이 비교예 1에 비하여 수평 배향성이 우수하다. As a result of evaluating horizontal alignment on a single alignment layer for the Smectic liquid crystal compounds of Example 1 and Comparative Example 1, Example 1 was superior to Comparative Example 1 in horizontal alignment.

실시예 2 및 비교예 2의 편광판에 대하여 이색비를 평가한 결과 실시예 2가 비교예 2에 비하여 이색비가 높다. As a result of evaluating the dichroic ratio of the polarizing plates of Example 2 and Comparative Example 2, the dichroic ratio of Example 2 was higher than that of Comparative Example 2.

Claims (11)

스멕틱 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 편광층 및
상기 편광층의 하부에 배향막을 포함하고,
상기 스멕틱 액정 화합물은 하기 화학식 1로 표시되며,
상기 이방성 염료는 이색비가 5 이상인 편광판:
[화학식 1]
Figure 112020139957628-pat00006

상기 화학식 1에서 A 및 A'는 서로 독립적으로 -CH2-, -O- 또는 -S-이며,
B 및 B'는 서로 독립적으로 -COO- 또는 -OCO-이고,
C는 페닐렌기, 사이클로헥세일렌기 또는 나프틸렌기이며,
D 및 D'는 서로 독립적으로 탄소수 4 내지 12의 탄화수소기고,
E는 중합성 관능기이며,
F는 -CN이다.
A polarizing layer comprising a smectic liquid crystal compound and an anisotropic dye, and
Including an alignment layer under the polarizing layer,
The smectic liquid crystal compound is represented by the following formula (1),
The anisotropic dye is a polarizing plate having a dichroic ratio of 5 or more:
[Formula 1]
Figure 112020139957628-pat00006

In Formula 1, A and A'are independently of each other -CH 2 -, -O-, or -S-,
B and B'are independently of each other -COO- or -OCO-,
C is a phenylene group, a cyclohexeylene group, or a naphthylene group,
D and D'are independently of each other a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms,
E is a polymerizable functional group,
F is -CN.
제1항에서, A 및 A'는 각각 -O-인 편광판. The polarizing plate of claim 1, wherein A and A'are each -O-. 제1항에서, B 및 B'는 각각 -COO-인 편광판. The polarizing plate of claim 1, wherein B and B'are each -COO-. 제1항에서, C는 페닐렌기인 편광판. The polarizing plate of claim 1, wherein C is a phenylene group. 제1항에서, D 및 D'는 각각 탄소수 6의 알킬렌기인 편광판. The polarizing plate of claim 1, wherein D and D'are each an alkylene group having 6 carbon atoms. 제1항에서 E는 (메트)아크릴레이트기인 편광판. In claim 1, E is a polarizing plate of a (meth)acrylate group. 삭제delete 삭제delete 제1항에서 상기 스멕틱 액정 화합물은 상기 편광층 내에 수평 배향된 상태로 존재하는 편광판. The polarizing plate of claim 1, wherein the smectic liquid crystal compound is horizontally aligned in the polarizing layer. 제1항에서 상기 배향막은 광배향막인 편광판. The polarizing plate of claim 1, wherein the alignment layer is a photo-alignment layer. 제1항에서 상기 배향막의 하부에 투명 기재를 더 포함하는 편광판.The polarizing plate of claim 1, further comprising a transparent substrate under the alignment layer.
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