KR20120002178A - 감광성을 갖는 화합물, 상기 화합물이 중합된 고분자 및 그 제조방법 - Google Patents

감광성을 갖는 화합물, 상기 화합물이 중합된 고분자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광감성 특성을 화합물과 상기 화합물에 의하여 형성된 고분자(polymer) 및 이들의 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 3가지 서로 다른 파장에 대하여 감광성을 나타내는 단위 화합물, 상기 단위 화합물을 모노머로 하여 중합된 감광성을 갖는 고분자 및 이들의 제조방법에 대한 것이다. 본 발명에 의한 상기 감광성 화합물 및 고분자는 광학 필름에 유용하게 적용 가능하다.

Description

감광성을 갖는 화합물, 상기 화합물이 중합된 고분자 및 그 제조방법{A LIGHT-SENSITIVE COMPOUND, A POLYMER POLYMERIZED WITH THE LIGHT-SENSITIVE COMPOUND AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 감광성(light-sensive)을 갖는 화합물 및 상기 화합물을 단량체로 하여 중합된 고분자(polymer)에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 파장의 빛에 감응하여 구조적인 변화를 일으키며 또한 액정 배향이 가능한 화합물 및 상기 화합물을 단량체로 하여 중합된 고분자에 대한 것이다. 본 발명은 또한 상기 화합물과 고분자의 제조방법에 대한 것이다.
최근 수년 동안 디스플레이 장치는 급속한 발전을 하였으며 그 중에서 액정표시장치는 현재 디스플레이장치의 대표라고 할 수 있다.
이러한 액정표시장치(LCD)는 편광판 사이에 위치하는 액정의 배열에 따른 편광 작용의 변화에 의해 빛을 선택적으로 통과시키는 원리를 이용하여 화소를 표현하는 디스플레이 장치이다. 그런데 상기 액정과 편광판으로만 표시장치를 구성할 경우, 화면에 수직한 정면이 아닌 수직에서 벗어난 다른 시야각에서 화면을 관찰할 경우 밝기 또는 콘트라스트가 현저히 저하되거나, 빛 샘 현상 등이 발생하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 편광판에는 편광소자와 더불어 위상차 필름이나 시야각 보상필름과 같은 광학 보상필름이 포함되어 있거나, 또는 상기 위상차 필름이나 시야각 보상필름 등을 별도로 디스플레이 패널에 부착하여 사용한다. 이와 같이, 위상차 필름, 시야각 보상필름 등의 광학필름을 편광판과 액정표시소자 사이에 삽입할 경우 액정표시장치(LCD)의 색상 변화를 줄이고 시야각을 확대하며 휘도를 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 용도로 사용하기 위한 광학필름에는 크게 나누어, 고분자 필름을 연신하여 광학 이방성을 부여한 연신 필름과, 플라스틱 필름 기재 위에 중합성 액정 화합물을 도포하여 건조하고 자외선을 조사하여 경화시켜서 만든 액정필름이 있다. 광학필름으로 사용되는 상기 연신 필름 및 액정필름은 광학적 이방성을 가지며, 특히 액정 필름은 연신 필름에서 구현하기 어려운 여러 가지 형태의 광학성질을 가질 수 있다.
즉, 액정은 액정분자의 모양에 따라 원반상(disc-type) 타입과 봉상(rod-type) 타입으로 나누어질 수 있는데, 그 중에서도 특히 봉상 타입의 액정은 평면(planar), 수직(homeotropic), 경사(tilted), 퍼짐(splay), 꼬임(cholesteric) 등의 다양한 배향 형태가 존재하기 때문에 그로부터 비롯되는 광학성질도 다양하며 독특하다. 따라서, 예컨대 광학필름으로 사용되는 아세틸셀룰로스 기재 위에 직접 중합성 액정 화합물을 도포하여 이를 광학필름으로 사용함으로써 액정의 다양한 배향특성을 그대로 적용할 수 있게 되어, 편광판 편광소자의 보호필름과 연신필름만으로는 구현하기 어려운 효과를 얻을 수 있으며 동시에 광학 보상 필름의 역할을 할 수도 있다.
일반적으로 상기와 같은 액정필름(광학 이방성 필름)은, 먼저 플라스틱 기재 위에 액정 배향막을 형성하기 위한 배향막 조성물을 도포한 후 건조 및 경화하여 배향막을 형성시키고, 이를 다시 러빙하여 배향성을 부여한 후, 그 위에 중합성 액정 화합물을 도포, 건조 및 경화하여 고정시키는 방식으로 제작되는 것이 일반적이다. 그런데 상기와 같이 러빙방식으로 배향막을 형성하는 방법의 경우 그 공정상의 약점으로 인하여 제조과정에서 어려움이 있다. 즉, 기존의 러빙방법에 의한 배향 기술은 접촉방식의 일종으로서 불순물과 표면결함의 존재 및 이를 제거하기 위한 세척공정이 필요하게 되어 공정이 번거롭고 비용이 많이 든다는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해서 비접촉 방식의 일환으로 광을 사용하여 배향막에 배향성을 부여하고자 하는 기술이 개발되고 있다. 즉, 상기 러빙공정의 단점을 보완하기 위하여, 빛을 이용하여 비접촉 방식으로 상기 배향막에 배향특성을 부여하는 광배향막을 개발하여 공정 단순화와 비용절감 등을 꾀하고자 하는 것이 현실이다. 이를 위해서는 다양한 특정 파장의 광에너지에 대응하여 구조적인 변화를 함으로써 그에 따른 광학적, 화학적 및 물리학적인 특성의 변화를 조절할 수 있는 광조절 기능성 물질을 필요로 한다.
이에, 본 발명에서는 종래 러빙배향의 단점을 극복하여 비용절감과 공정상의 이점을 얻기 위하여, 광을 사용하여 배향막에 배향성을 부여하는 데 적용될 수 있는 광배향성을 갖는 화합물 및 상기 화합물을 이용하는 고분자를 개발하고자 한다.
본 발명은 특히, 광중합 특성을 가지는 찰콘(chalcone)기와 광이성화 특성을 가지는 아릴아조(arylazo)기를 동시에 가진 화합물을 제조하여, 3가지의 다른 파장에 대해서 선택적인 광반응성을 가질 수 있는 화합물 및 이를 이용한 고분자를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 목적은 빛(light)에 반응하여 구조가 변할 수 있는 감광성(light-sensitive)을 갖는 화합물을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 상기 감광성을 갖는 화합물을 중합하여 제조된 고분자(polymer)를 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 상기 화합물과 고분자를 이용하는 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 상기 화합물과 고분자를 광 배향막으로 적용한 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 화합물과 고분자를 이용하는 디스플레이장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는, 광중합 특성을 가지는 찰콘기와 광이성화 특성을 가지는 아릴아조기를 포함하며, 아울러 액정의 배향을 유도 할 수 있도록 말단 그룹에 알킬체인을 포함하는 아크릴계 화합물을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
여기서, "A"와 "B"는 각각 치환되거나 치환되지 않은 아릴아조기(arylazo group) 및 치환되거나 치환되지 않은 찰콘기(chalcone group) 중 어느 하나이다.
또한, 상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3는 각각 동일하거나 서로 다를 수 있는데, 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 1-20의 알콕시기, 아릴기 및 탄소수 1-20의 알킬 에스테르기로 이루어진 군에서 선택된 것이며, R4는 H 또는 CH3이다.
본 발명에 있어서, 치환되거나 치환되지 않은 아릴아조기(arylazo group)는 하기 화학식 2a로 표현될 수 있다.
[화학식 2a]
Figure pat00002
여기서, R11~R18는 서로 동일하거나 다를 수 있는데, 각각 수소(H), 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 1-20의 알콕시기, 아릴기 및 탄소수 1-20의 알킬 에스테르기로 이루어진 군에서 선택된 것이다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 아릴아조기(arylazo group)의 일례로서 하기 화학식 2b로 표현되는 아조벤젠(azobenzene)이 적용 가능하다.
[화학식 2b]
Figure pat00003
한편, 치환되거나 치환되지 않은 찰콘기(chalcone group)는 하기 화학식 3a로 표현될 수 있다.
[화학식 3a]
Figure pat00004
여기서, R11'~R18'는 서로 동일하거나 다를 수 있는데, 각각 수소(H), 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 1-20의 알콕시기, 아릴기 및 탄소수 1-20의 알킬 에스테르기로 이루어진 군에서 선택된 것이다. 상기 화학식 3a로 표현되는 치환기는 연결부위에서 좌-우 방향성을 가지고 있지 않으며, 상기 화학식 3a로 표현되는 치환기는 좌-우가 바뀔 수도 있다. 따라서 상기 화학식 3a로 표현되는 치환기는 아래와 같이 표현될 수도 있다.
[화학식 3a]
Figure pat00005
본 발명의 일례에 따르면, 찰콘기(chalcone group)의 일례로서 하기 화학식 3b로 표현되는 찰콘을 적용할 수 있다.
[화학식 3b]
Figure pat00006
이와 같이, 본 발명의 일례에 따르면, 상기 A와 B는 각각 하기 화학식 2a 및 하기 화학식 3a로 표현되는 치환기 중 어느 하나인 것이 가능하다.
보다 구체적으로, 상기 A와 B는 각각 상기 화학식 2로 표현되는 아조벤젠 및 상기 화학식 3으로 표현되는 찰콘 중 어느 하나인 것이 가능하다.
즉, 본 발명의 일례에 따르면 상기 A는 상기 화학식 2로 표현되는 아조벤젠이며, 상기 B는 상기 화학식 3으로 표현되는 찰콘인 것이 가능하며, 본 발명의 다른 일례에 따르면, A와 B가 서로 바뀌어서, 상기 A는 상기 화학식 3으로 표현되는 찰콘이고, 상기 B는 상기 화학식 2로 표현되는 아조벤젠인 것도 물론 가능하다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 하기 화학식 4 또는 화학식 5로 표현되는 화합물인 것이 가능하다.
[화학식 4]
Figure pat00007
[화학식 5]
Figure pat00008
여기서, m, n, o, p는 각각 1 내지 5의 정수이며, R4는 H 또는 CH3이다.
한편, 상기 화학식 1에서 A가 아조벤젠이며, 상기 B가 찰콘인 화합물의 일례로서 하기 화학식 6a 및 화학식 6b로 표현되는 화합물이 있다.
[화학식 6a]
Figure pat00009
[화학식 6b]
Figure pat00010
상기 화학식 6a로 표현되는 화합물은 6-[4'-(4-Hexyloxychalconyl benzoate azo)phenoxy]-hexylacrylate이고, 상기 화학식 6b로 표현되는 화합물은 6-[4'-(4-Hexyloxychalconyl benzoate azo)phenoxy]-hexylmethacrylate이다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은, 280 내지 340nm의 파장, 345 내지 380nm의 파장 및 400 내지 460nm의 파장 중 적어도 하나의 파장을 갖는 빛을 흡수한다. 그 결과 감광성 특성을 갖는다.
구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물은 280 내지 340nm의 파장을 갖는 빛의 조사에 의하여 사이클로어디션(cycloaddition)이 일어날 수 있다. 또한 상기 화합물은 345 내지 380nm 또는 400 내지 460nm의 파장을 갖는 빛의 조사에 의하여 이성질화될 수 있는데, 시스(cis) 형태에서 트랜스(trans) 형태로, 또는 트랜스(trans) 형태에서 시스(cis) 형태로 이성질화될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 화학식 1로 표현되는 화합물의 제조방법을 제공한다. 일례로, 상기 제조방법은, alkyl 4-aminobenzoate과 phenol을 반응시켜 4-Hydroxy-4-alkoxycarbonyl Azobenzol (중간체 1)을 제조하는 단계; 상기 4-Hydroxy-4-alkoxycarbonyl Azobenzol과 haloalkanol을 반응시켜 alkyl 4-[4-(6-Hydroxyalkyl)phenylazo]Benzoate(중간체 2)를 제조하는 단계; 상기 alkyl 4-[4-(6-Hydroxyalkyl)phenylazo]Benzoate를 가수분해하여 4-[4-(6-Hydroxyalkoxy) phenylazo]benzoic acid(중간체 3)를 제조하는 단계; 상기 4-[4-(6-Hydroxyalkoxy)phenylazobenzoic acid와 methacrylic acid anhydride를 반응시켜 6-[4-(4-Benzoic acidazo)phenoxy]-alkylmethacrylate (중간체 4)를 제조하는 단계; 4'-hydroxyacetophenone과 haloalkane을 반응시켜 4'-alkoxyacetophenone(중간체 5)을 제조하는 단계; 상기 4'-alkoxyacetophenone과 4-alkoxybenzaldehyde를 반응시켜 4-alkoxy-4'-alkoxychalcone(중간체 6)을 제조하는 단계; 및 상기 6-[4-(4-Benzoic acidazo)phenoxy]-alkylmethacrylate (중간체 4)와 상기 4-alkooxy-4'-alkoxychalcone(중간체 6)을 반응시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일례에 따르면 상기 화학식 6b로 표현되는 화합물의 제조방법을 제공하는데, 그 제조방법은, 먼저 ethyl 4-aminobenzoate과 phenol을 반응시켜 4-Hydroxy-4-ethoxycarbonyl Azobenzol (중간체 1)을 제조하는 단계; 상기 4-Hydroxy-4-ethoxycarbonyl Azobenzol과 1-Cholo-6-hexenol을 반응시켜 Ethyl 4-[4-(6-Hydroxyhexyl)phenylazo] Benzoate (중간체 2)를 제조하는 단계; 상기 Ethyl 4-[4-(6-Hydroxyhexyl)phenylazo] Benzoate를 가수분해하여 4-[4-(6-Hydroxyhexyloxy)phenylazo]benzoic acid (중간체 3)를 제조하는 단계; 상기 4-[4-(6-Hydroxyhexyloxy)phenylazobenzoic acid와 methacrylic acid anhydride를 반응시켜 6-[4-(4-Benzoic acidazo)phenoxy]-hexylmethacrylate (중간체 4)를 제조하는 단계; 4'-hydroxyacetophenone과 1-bromohexane을 반응시켜 4'-Hexyloxyacetophenone (중간체 5)을 제조하는 단계; 상기 4'-Hexyloxyacetophenone과 4-hydroxybenzaldehyde를 반응시켜 4-Hydroxy-4'-Hexyloxychalcone (중간체 6)을 제조하는 단계; 및 상기 6-[4-(4-Benzoic acidazo)phenoxy]-hexylmethacrylate (중간체 4)와 상기 4-hydroxy-4'-Hexyloxychalcone(중간체 6)을 반응시키는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 4-Hydroxy-4-ethoxycarbonyl Azobenzol을 중간체 1이라 하고, 상기 Ethyl 4-[4-(6-Hydroxyhexyl)phenylazo] Benzoate를 중간체 2라 하고, 상기 4-[4-(6-Hydroxyhexyloxy)phenylazo]benzoic acid를 중간체 3이라 하고, 상기 6-[4-(4-Benzoic acidazo)phenoxy]-hexylmethacrylate를 중간체 4라 하고, 상기 4'-Hexyloxyacetophenone를 중간체 5라 하고, 상기 4-Hydroxy-4'-Hexyloxychalcone를중간체 6이라 한다.
본 발명은 또한, 상기 화학식 1로 표현되는 화합물을 포함하는 모너머를 사용하여 중합된 고분자(polymer)를 제공한다. 즉, 본 발명은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물을 포함하는 모노머를 중합하여 형성된 고분자(polymer)를 제공한다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 모노머는 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(metacrylic acid), 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 및 스티렌(styrene) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 고분자는, 단일의 모노머에 의하여 형성된 단일중합체(homopolymer) 형태일 수도 있고, 2종 이상의 모노머에 의하여 형성된 혼성중합체(copolymer) 형태일 수도 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 고분자의 분자량은 분자량이 3,000 내지 300,000인 것이 가능하다.
본 발명의 일례에 따르면, 본 발명은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물을 중합하여 형성된 단일중합체로서 하기 화학식 7로 표현되는 고분자(polymer)가 있다.
[화학식 7]
Figure pat00011
여기서, A, B 및 R1 내지 R4는 상기에서 정의한 것과 동일하며, n은 5내지 500의 정수이다. 본 발명의 다른 일례에 따르면, n은 10 내지 300의 정수인 것도 가능하다. 상기 고분자의 분자량은 약 3,000 내지 300,000 정도가 가능하며, 본 발명의 다른 일례에 의하면 상기 분자량은 약 5,000 내지 200,000도 가능하다.
상기 화학식 7로 표현되는 고분자의 일례로, 하기 화학식 8로 표현되는 고분자가 있다.
[화학식 8]
Figure pat00012
여기서 n은 5 내지 500 의 정수이다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 A, B 및 R1 내지 R3의 종류에 따라 다양한 형태로 표현될 수 있다. 따라서, 화학식 1로 표현되기는 하지만 서로 다른 2개 이상의 화합물을 모노머로 사용하는 경우, 혼성중합체(copolymer)가 제조된다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물을 모노머로 사용한 고분자로서, 서로 다른 2종 이상의 화합물이 혼합된 모노머를 중합하여 제조되는 혼성 고분자의 일례로 하기 화학식 9로 표현되는 고분자가 있다.
[화학식 9]
Figure pat00013
여기서, l과 m은 1 내지 100의 정수이며, o는 5 내지 500의 정수이다. 또한 R1', R2', R3'는 각각 동일하거나 서로 다를 수 있는데, 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 1-20의 알콕시기, 아릴기 및 탄소수 1-20의 알킬 에스테르기로 이루어진 군에서 선택된 것이 가능하다.
상기 혼성 고분자의 분자량은 약 3,000 내지 300,000 정도가 가능하며, 다른 일례에 의하면 상기 고분자의 분자량은 약 5,000 내지 200,000 정도가 가능하다.
상기 화학식 9로 표현되는 고분자 이외에도, 다양한 종류의 모노머를 이용하여 중합된 다양한 혼성중합체(copolymer)가 있다. 당업자라면 필요에 따라, 상기 화학식 1에서, A, B 및 R1 내지 R3의 종류를 달리하는 다양한 화합물을 모노머로 하여 다양한 종류의 혼성중합체를 제조할 수 있다.
예컨대, 모노머로서 상기 화학식 1로 표현되는 화합물에 더하여, 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(metacrylic acid), 아크릴로니트릴 및 스티렌(styrene) 중 적어도 하나 이상을 더 추가하여 중합을 할 경우 다양한 혼성중합체가 제조될 수 있다.
이러한 혼성중합체는(copolymer)의 예로서 하기 화학식 10으로 표현되는 고분자가 가능하다.
[화학식 10]
Figure pat00014
여기서, A, B 및 R1 내지 R4는 상기에서 정의한 것과 동일하며, D는 메틸아크릴레이트(methyl acrylate; MA), 메틸메타크릴레이트(methyl metacrylate; MMA), 아크릴로니트릴(acryloniltrile) 및 스티렌(styrene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나이다. 또한, l과 k은 1 내지 100의 정수이며, q는 5 내지 500의 정수이다.
본 발명의 일례에 따르면 상기 고분자의 제조방법은, 용기에 모노머로서 상기 화학식 1의 화합물과 중합 개시제를 혼합한 후 용매를 첨가하여 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 중합 개시제를 용해하는 단계; 상기 용기를 밀봉하되, 기체를 제거하면서 밀봉하는 단계; 및 상기 밀봉된 용기를 70 내지 100℃의 온도로 유지하면서 상기 화학식 1의 화합물을 중합하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모노머는 단일의 1 종류의 화합물일 수도 있으며, 종류가 서로 다른 2 종 이상의 화합물로 이루어진 것일 수도 있다. 또한 상기 화학식 1로 표현되는 화합물로 된 모노머에 추가로 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴로니트릴 및 스티렌 중 적어도 하나 이상을 더 혼합할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 중합 개시제로서 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide; BPO), AIPN 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 용매로서 벤젠 또는 치환된 페닐계화합물 등의 단량체에 대하여 용해성이 있는 유기용매라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 이러한 용매의 비제한적인 예로서 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 파라크실렌, 메타크실렌, 올쏘크실렌 등이 있다.
본 발명에 의한 화학식 1로 표현되는 상기 화합물은 광조사에 의하여 시스형과 트랜스형으로 구조가 광이성질화되는 특성을 나타낸다. 하기 화학식 11은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물에 있어서 N=N 이중결합이 형성되어 있는 아릴기 부분만을 표시한 것으로서, 트랜스-시스 형태로의 이성질화를 나타내는 것이다.
[화학식 11]
Figure pat00015
구체적으로, 345 내지 380nm 파장을 갖는 빛의 조사에 의하여 시스(cis) 형태에서 트랜스(trans) 형태로의 이성질화가 일어나며, 400 내지 460nm의 파장을 갖는 빛의 조사에 의하여 트랜스 형태에서 시스 형태로의 이성질화가 일어난다.
이와 같이 본 발명에 의한 화합물 및 이를 이용하에 제조된 고분자는 빛 에너지에 반응하는 감광성을 갖는다.
또한 본 발명에 의한 상기 화합물은 찰콘(chalcone)기에 탄소 이중결합을 포함하는데, 이로 인한 광특성을 가진다. 구체적으로, 280 내지 340nm의 파장을 갖는 빛의 조사에 의하여 사이클로어디션(cycloaddition)이 일어날 수 있다. 이는 2π+2π 결합에 의한 photocycloaddition이라고도 하는데, 이러한 찰콘의 광특성은 하기 화학식 12에 의하여 설명될 수 있다.
[화학식 12]
Figure pat00016
본 발명에 의한 화합물은 상기와 같이 빛에 대한 광중합 작용기를 가지므로 필름상태에서 우수한 내화학성, 내열성, 및 내마찰성 등의 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명은 또한 상기 화학식 1로 표현되는 화합물을 포함하는 모노머를 중합에 의하여 형성된 고분자가 도포된 광학필름을 제공한다. 본 발명의 일례에 따르면, 상기 고분자는 광학필름의 배향막을 형성한다.
구체적으로, 본 발명은, 필름기재; 및 상기 필름기재의 표면에 상기 화학식 1에 의한 화합물을 포함하는 모노머를 사용하여 제조된 고분자가 도포되어 형성된 코팅층;을 포함하는 광학필름을 제공한다.
여기서, 상기 필름기재는 폴리아크릴레이트(PA) 필름, 폴리메틸아크릴레이트(PMA) 필름, PMMA 필름, PET 필름, PC 필름, PES 필름, COC(cyclic olefin compound) 필름 및 폴리이미드 필름으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 가능하다.
본 발명에 의한 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 및 상기 화합물의 중합에 의하여 형성된 고분자는 광조사에 의하여 그 배열이 변하는 감광성 특성을 가져, 방향성을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 화합물과 고분자는 광학필름의 배향막에 유용하게 적용될 수 있다.
종래 배향막에 적용되던 화합물들은 일반적으로 한가지 또는 두가지 파장에 대해서 감광성을 가지는 것에 비하여 본 발명에 의한 화학식 1로 표현되는 화합물 및 이를 중합하여 형성된 고분자는 3가지 파장에 대해서 감광성을 가지므로 다양한 분야에 응용될 수 있다.
본 발명은 또한, 필름기재를 준비하는 단계; 상기 필름기재의 일면에 본 발명에 의한 상기 고분자를 도포하는 단계; 및 광을 조사하여 상기 고분자를 배향시키는 단계;를 포함하는 광학필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 고분자를 배향시키는 단계에서는, 280 내지 340nm의 파장, 345 내지 380nm의 파장 및 400 내지 460nm의 파장 중 적어도 하나의 파장을 갖는 빛을 조사할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일례에 따르면, 상기 광학필름은, 기재로 사용될 필름을 준비하는 단계; 및 상기 필름으로 된 기재의 일면에 본 발명에 의한 상기 고분자를 도포하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있는데, 기재로 사용될 상기 필름에 상기 화학식 7 내지 10으로 표현되는 고분자 중 적어도 하나를 도포하여 제조될 수 있다.
상기에서, 상기 고분자가 방향성을 가지도록 광조사 하는 단계를 더 포함한다. 즉, 먼저 필름기재 위에 본 발명에 의한 상기 고분자를 도포하여 코팅층을 형성할 때, 상기 고분자가 원하는 배향을 갖도록 하는 파장을 갖는 광을 조사하여 상기 고분자가 일정한 배향을 갖도록 한 후, 상기 고분자를 경화함으로써 상기 코팅층이 배향되도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 상기 고분자를 이용할 경우 광을 사용하여 배향성을 부여할 수 있으므로 비접촉식 방법으로 배향성을 부여할 수 있다. 이는, 종래의 접촉식 방법인 러빙배향 방식에 비하여 불순물 및 표면결함이 감소하고 공정이 간단하여 비용을 절감할 수 있다.
상기 광학필름은 광학 특성을 나타내는 것으로서 그 종류가 한정되는 것은 아니다. 이러한 광학필름의 예로는, 위상차 필름, 시야각 보상필름, 보호필름 등이 있다.
본 발명은 또한 상기 광학필름을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 디스플레이 장치의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 본 발명에 의한 광학필름을 디스플레이 장치에 사용할 경우, 기판 표면과 액정 분자 사이의 각으로 정의되는 pretilt angle을, 수평 배향막의 경우 3ㅀ이하 및 수직 배향막의 경우 80ㅀ이상의 범위에서 선택 조절 가능하다.
본 발명에 의한 화합물과 고분자는 열에 대응하여 액정특성을 가지는 네마틱 써모트로픽 액정(Nematic thermotropic liquid crystal)의 특성을 나타내므로 종래 배향막에 사용하던 화합물이나 고분자에 비하여 액정과의 상호작용이 우수하다. 또한 고분자가 아닌 화합물 단독으로도 액정 특성을 가지므로 다양한 분야에서 응용이 가능하다. 따라서 본 발명에 의한 상기 광학필름은 특히 액정디스플레이장치(LCD)에 유용하게 적용될 수 있다.
본 발명에 의한 화학식 1로 표현되는 화합물 및 이를 중합한 고분자는 3가지 파장에 대해서 감광성을 가지므로 다양한 응용분야에 사용이 가능하며, 본 발명에 의한 상기 화합물과 고분자를 이용할 경우 비접촉방식으로 광을 사용하여 배향막에 배향성을 부여할 수 있으므로 종래의 러빙배향 방식에 비하여 불순물 및 표면결함이 감소하고 공정이 간단하여 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 화합물과 고분자는 열에 대응하여 액정특성을 가지는 네마틱 써모트로픽 액정(Nematic thermotropic liquid crystal)의 특성을 나타내므로 종래 배향막에 사용하던 화합물이나 고분자에 비하여 액정과의 상호작용이 우수하다. 또한 고분자가 아닌 화합물 단독으로도 액정 특성을 가지므로 다양한 분야에서 응용이 가능하다.
또한 본 발명에 의한 화합물과 고분자는 광중합 작용기를 가지므로, 이들을 적용한 필름상태에서의 내화학성, 내열성, 및 내마찰성 등이 우수하다.
도 1은 화학식 1로 표현되는 화합물의 합성과 관련된 전체 Scheme이다.
도 2a는 중간체 1의 FT-IR spectrum이다.
도 2b는 중간체 1의 1H NMR spectrum이다.
도 3a는 중간체 2의 FT-IR spectrum이다.
도 3b는 중간체 2의 1H NMR spectrum이다.
도 4는 중간체 3의 1H NMR spectrum이다.
도 5는 중간체 4의 1H NMR spectrum이다.
도 6a는 중간체 5의 FT-IR spectrum이다.
도 6b는 중간체 5의 1H NMR spectrum이다.
도 7a는 중간체 6의 FT-IR spectrum이다.
도 7b는 중간체 6의 1H NMR spectrum이다.
도 8a는 중간체 7의 FT-IR spectrum이다.
도 8b는 중간체 7의 1H NMR spectrum이다.
도 9a는 상기 고분자의 FT-IR spectrum이다.
도 9b는 상기 고분자의 1H NMR spectrum of polymer이다.
도 10a와 도 10b는 각각 실시예 1에서 제조된 화합물 및 실시예 2에서 제조된 고분자의 열특성을 측정한 결과이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
<실시예 1> 화학식 6b로 표현되는 화합물의 제조
상기 화학식 6b로 표현되는 화합물의 제조과정은 도 1을 참고할 수 있다. 이하 구체적으로 설명한다.
4-Hydroxy-4-ethoxycarbonyl Azobenzol (중간체 1)의 합성
(1) ethyl 4-aminobenzoate(10g, 60.6mmol)을 1몰의 염산 (100mL) 용액에 녹인 후, 섭씨 0도의 얼음물에 보관하여 온도를 유지한다.
(2) 물(30mL)에 NaNO2(4.2g, 60.8mmol)를 녹여서 만든 수용액에 상기 (1)번 용액을 천천히 첨가한 다음, 30분 동안 stirring 시킨다.
(3) NaOH(7.2g, 0.18mol)과 phenol(5.8g, 61.7mmol)을 물(80mL)에 녹인 후, 섭씨 0도에서 30분 동안 stirring 시킨 후 (2)번 수용액 천천히 첨가 한다. 이 후, 온도는 섭씨 0도로 유지 시키면서, 혼합된 수용액을 1시간 동안 stirring 시킨다.
(4) 상기 혼합된 혼합물을 물에다 부어서 희석시킨 후, 이 수용액을 5% 염산으로 중화 시켜서 침전 시킨다. 침전물을 감압여과 방법으로 얻은 후 ethanol으로부터 두 번 재결정해서 빨간색의 결정인 중간체 1을 얻었다. (11.8g, yield: 72%, mp: 153 ~ 154℃). FT-IR(cm-1): 3399(OH), 2973,2927,2906(-CH2-), 1693(C=O in Ar-COO-), 1601,1504(C-C in Ar); 1H-NMR(CDCl3, δ, ppm): 1.38(t, 3H, OCH2CH3), 4.35(q, 2H, OCH2CH3), 7.03-8.17(m, 8H, aromatic)
도 2a는 상기 중간체 (1)의 FT-IR spectrum 이며, 도 2b는 중간체 (1)의 1H NMR spectrum이다.
Ethyl 4-[4-(6-Hydroxyhexyl)phenylazo] Benzoate (중간체 2)의 합성
(1) 중간체 1인 4-Hydroxy-4-ethoxycarbonyl Azobenzol(18.7g, 69.3mmol)을 EtOH(100mL)에 녹인다.
(2) KOH(4.3g, 76.2mmol)을 EtOH(100mL)에 녹인 후, 상기 (1)번 용액을 천천히 첨가한다.
(3) 상기 (2)번 용액에 1-Cholo-6-hexenol(14.5g, 103.9mmol)과 KI(3g, 18.1mmol)을 더하고 30시간 동안 가열 환류 시킨다. 반응 후 생성물을 물(100mL)과 CHCl3(100mL, 20mL씩 나눠서)을 사용해서 3회 추출하여 유기층을 분리한다.
(4) 분리된 유기층을 Na2SO4로 건조시킨 후, 용매를 회전증류법으로 제거하여 얻어진 생성물을 40℃의 진공오븐에서 건조한 후, EtOH으로부터 두 번 재결정하여 중간체 2를 얻었다. (19.5g, yield: 76%, mp: 90-91℃), FT-IR(cm-1): 3357(OH), 2940, 2864(-CH2-), 1706 (C=O in Ar-COO-), 1600,1501 (C-C in Ar), 1260 (COC); 1H-NMR(CDCl3, δ, ppm): 1.33-1.80(m, 11H, methyl), 3.43(t, 2H, HOCH2CH2), 4.13(t, 2H, OCH2CH2), 4.39(q, 2H, OCH2CH3), 7.04-8.18(m, 8H, aromatic)
도 3a는 중간체 2의 FT-IR spectrum이며, 도 3b는 중간체 2의 1H NMR spectrum이다.
4-[4-(6-Hydroxyhexyloxy)phenylazo]benzoic acid (중간체 3)의 합성
(1) Ethyl 4-[4-(6-Hydroxyhexyl)phenylazo] Benzoate(1.5g, 4mmol)인 slurry와 KOH(0.6g, 10mmol)를 EtOH(300mL)+증류수(100mL)에 넣은 후 혼합물을 하루밤 동안 가열환류 시킨다.
(2) 위의 혼합물을 10배 양의 pH 3인 산성화된 증류수에 넣어서 침전시킨다.
(3) 슬러러 NaCl을 첨가하여 수용액의 표면에 노란색 또는 오랜지색의 부유물을 생성 시킨후 감압 여과하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 pH가 약 7이 될 때까지 많은 양의 물로 씻어준다.
(4) 얻어진 생성물을 40℃의 진공오븐에서 이틀 동안 건조한 후, MeOH로 두 번 재결정 한 후 40℃의 진공오븐에서 완전히 건조하여 밝은 주황색 결정인 중간체3을 얻었다. (0.7g, yield: 53%), FT-IR(cm-1): 3318(m), 2939(s), 2854(m), 2628과2502(w, from H bonds between carboxylic groups), 1663(s), 1600(s), 1583(s), 1501(m), 1475(m), 1418(m), 1301(m), 1254(s), 1140(s), 1113(m), 1057(w), 1024(s), 920(w), 865(m), 840(m), 781(w), 725(w); 1H-NMR (DMSO-d6, δ, ppm): 1.4-1.7(m, 8H, methyl), 3.8(t, 2H, HOCH2CH2), 4(t, 2H, OCH2CH2), 7.1(d, 2H, aromatic), 7.9(dd, 4H, aromatic), 8.1(d, 2H, aromatic)
도 4는 중간체 3의 1H NMR spectrum이다.
6-[4-(4-Benzoic acidazo)phenoxy]-hexylmethacrylate (중간체 4)의 합성
(1) Dimethylamino pyridine(0,04g, 0.3mmol), methacrylic acid anhydride (1g, 6.4mmol), triethylamine(0.6g,6.32mmol), 4-[4-(6-Hydroxyhexyloxy)phenylazobenzoic acid(1g, 2.9mmol)를 THF(100mL)에 넣어서 녹인다. 어두운 빨간색깔의 용액이 형성되면 40℃에서 48시간 동안 반응시킨다.
(2) 생성물을 120℃ acetic acid에 녹인 후, 결정들이 처음 보이기 시작할 때 까지 n-hexane을 더한다. 결정이 생성되기 시작하면 혼합물을 5℃로 냉각하고 하루밤 동안 유지한 후 고체를 감압여과 방법으로 분리한다.
(3) 얻어진 고체를 120℃ acetic acid에 녹이고 상온의 온도까지 냉각시킨 뒤(약4시간) 5℃에서 하루밤 동안 보관한후 감압여과하여 고체 결정을 얻는다.
(4) 얻어진 결정을 세척한 후 40℃의 진공오븐에서 건조하여 주황색 파우더인 중간체 4를 얻었다. (0.9g, yield: 76%), FT-IR(cm-1): 2939(s), 2867(s), 2663과 2548(m, from H-bonds between carboxylic groups), 1782(w), 1716(s), 1680(s), 1634(w, C=C), 1602(s), 1582(m), 1502(m), 1473(m), 1420(m), 1279(s), 1250(s), 1169(s), 1141(s), 1109(w), 1015(m), 944(w), 867(w), 849(m), 811(w), 777(w); 1H-NMR(CDCl3, δ, ppm): 1~2(m, 11H, methyl), 4.1(double t, 4H, OCH2CH2), 5.7(m, 1H, vinyl), 6(m, 1H, vinyl), 7.1(d, 2H, aromatic), 7.9(dd, 4H, aromatic), 8.1(d, 2H, aromatic)
도 5는 중간체 4의 1H NMR spectrum이다.
4'-Hexyloxyacetophenone (중간체 5)의 합성
(1) THF(100mL)에 4'-hydroxyacetophenone(3g, 22.03mmol)를 녹여서 만든 수용액에 sodium hydride(95%, 0.56g)을 천천히 첨가한 후 이 혼합물을 질소분위기에서 2시간동안 반응시킨다.
(2) 반응후 생성된 sodium salts침전물을 감압여과한 후 methanol(50mL)에 용해시킨다.
(3) 혼합물에 1-bromohexane(3.71mL, 26.44mmol)을 더하고 질소분위기에서 24시간 동안 가열환류 시킨다.
(4) 반응물을 ethyl acetate로 채워진 silica gel column(5cm)에 통과시켜서 침전물을 제거한다.
(5) 얻어진 액체 혼합물을 감압건조 한 후 컬럼크로마토그래피 (silica gel, 20% ethyl acetate in hexane) 방법으로 분리하여 중간체 5를 얻었다. (3g, yield: 62%), FT-IR(cm-1) : 3338, 3072, 2935, 2858, 1679, 1604, 1512, 1423, 1361, 1255, 1179 1H-NMR(CDCl3, δ, ppm): 7.95-6.85(dd, 4H, aromatic proton), 4(t, 2H, -OCH2-), 2.55(s, 3H, CH3CO-), 1.9-0.85(m, 11H, alkyl proton)
도 6a는 중간체 5의 FT-IR spectrum이여 도 6b는 중간체 5의 1H NMR spectrum이다.
4-Hydroxy-4'-Hexyloxychalcone (중간체 6)의 합성
(1) 4-hydroxybenzaldehyde(1.66g, 13.57mmol)를 acetic acid(100mL)에 녹인 용액에 4'-hexyloxyacetophenone(2.99g, 13.57mmol)과 sulfuric acid(98%, 3mL)를 더한다.
(2) 질소분위기, 상온에서 22시간 동안 교반시킨 다음 수용액을 5N NaOH수용액으로 중화시켜서 침전시킨다.
(3) 침천물을 감압여과하여 얻어진 고체를 컬럼크로마토그래피 (silica gel, 33% ethyl acetate in hexane) 방법으로 분리 정제한 후, ethyl acetate/hexane으로 재결정하여 중간체 6을 얻었다. (3.08g, yield: 70%), FT-IR(cm-1) : 3211, 2937, 2866, 1641, 1603, 1506, 1225, 1167; 1H-NMR(CDCl3, δ, ppm) : 8.1-6.85(dddd, 8H, aromatic proton), 7.8, 7,4(q, 2H, vinyl proton), 6(s, 1H, -OH), 4(t, 2H, -OCH2-), 1.9-0.85(m, 11H, alkyl proton)
도 7a는 중간체 6의 FT-IR spectrum이며, 도 7b는 중간체 6의 1H NMR spectrum이다.
6-[4'-(4- Hexyloxychalconyl benzoate azo ) phenoxy ]- hexylmethacrylate (화학식 6b로 표현되는 화합물)의 제조
(1) Argon 분위기 하에서 6-[4-(4-Benzoic acidazo)phenoxy]-hexylmethacrylate(1.85g, 4.5mmol)를 증류된 THF(50mL)에 녹인다.
(2) 상기 (1)번 수용액에 COCl2(0.81mL, 9.5mmol)를 주사기로 천천히 첨가하고 DMF를 주사기로 세 방울 떨어뜨린 후 2시간동안 반응시킨 후 회전농축기로 용매를 모두 제거한다.
(3) 증류된 THF(17mL)에 4-hydroxy-4'-Hexyloxychalcone(1.76g, 5.4mmol)을 넣어 희석시킨 다음 Argon 분위기에서 TEA(1.25mL, 5.4mmol)를 주사기로 천천히 주입한다.
(4) 건조된 THF(33mL)에 2번의 반응물을 희석시킨 다음 (3)번의 혼합물에 천천히 첨가한 후 15시간동안 상온에서 교반시킨다.
(5) 반응물을 증류수와 dichloromethane의 혼합물에 넣고 3회 추출하여 유기층을 분리한 다음 용매를 모두 감압건조하여 제거한다.
(6) 5번에서 얻어진 생성물을 컬럼크로마토그래프 (silica gel, Ethyl acetate/Hexane/MC, 1:20:20) 방법으로 분리 정제하여 오렌지색 고체인 화학식 6b로 표현되는 화합물을 얻었다. 생성물(3.06g, yield: 95%), FT-IR(cm-1): 2939(s), 2865(s), 1734(w), 1716(s), 1654(s), 1602(w,C=C), 1501(m), 1418(m), 1164(s), 1141(s), 1109(w), 1015(m), 833(w); 1H-NMR(CDCl3, δ, ppm) : 1-2(m, 21H, methyl), 4.1(double t, 4H, OCH2CH2), 4.2(t, 2H, OCH2CH2), 5.6(m, 1H, vinyl), 6.2(m, 1H, vinyl), 7.1(dd, 4H, aromatic), 7.9(dd, 4H, aromatic), 8.4(d. 2H, aromatic)
도 8a는 화학식 6b로 표현되는 화합물의 FT-IR spectrum이며, 도 8b는 화학식 6b로 표현되는 화합물의 1H NMR spectrum이다.
<실시예 2> 화학식 8로 표현되는 고분자(polymer)의 제조
먼저, 중합개시제인 BPO (benzoyl peroxide)는 Acros에서 구입하였으며, chloroform/methanol (1:1, v/v)으로부터 재결정하였다. 용매인 anhydrous benzene은 Aldrich에서 구입해서 별다른 정제 없이 바로 사용하였다.
6-[4'-(4-Hexyloxychalconyl benzoate azo)phenoxy]-hexylmethacrylate (화학식 6b의 화합물)과 benzoyl peroxide(5mol%)를 ampule에 넣고 anhydrous benzene을 첨가하여 용해하였다. 혼합물을 넣은 ampule을 액체질소와 고진공펌프를 사용해서 freeze-degas-thaw 방법으로 4회 반복하여 기체를 완전히 제거 한 후 진공 하에서 가스토치를 사용하여 ampule을 밀봉하였다. 혼합물이 상온이 될 때까지 기다린 다음 80℃에서 24시간 동안 중합반응 시켰다.
24시간 후에 중합반응을 종료하기 위해 반응물을 0℃로 냉각한 다음 과량의 뜨거운 methanol에서 침전시켰다. 생성된 침전물을 여과하고 뜨거운 methanol로 여러 번 씻은 후 상온의 진공오븐에서 24시간 동안 건조하여 연한 오렌지색의 화학식 2로 표현되는 고분자를 얻었다.
도 9a는 화학식 8로 표현되는 고분자의 FT-IR spectrum이며, 도 9b는 화학식 8로 표현되는 고분자의 1H NMR spectrum이다.
<시험예 1> 열특성 평가
상기 실시예 1에서 제조된 화합물 및 실시예 2에서 제조된 고분자의 열특성을 측정한 DSC 결과를 도 10a 및 도 10b에 개시하였다.
도 10a 및 도 10b에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 화합물과 고분자는 열에 대응하여 액정특성을 가지는 네마틱 써모트로픽 액정(Nematic thermotropic liquid crystal)의 특성을 나타내므로 종래 배향막에 사용하던 화합물이나 고분자에 비하여 액정과의 상호작용이 우수하다. 또한 고분자가 아닌 화합물 단독으로도 액정 특성을 가지므로 다양한 분야에서 응용이 가능하다. 따라서 본 발명에 의한 상기 광학필름은 특히 액정디스플레이장치(LCD)에 유용하게 적용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 하기 화학식 1로 표현되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00017

    여기서, 상기 A와 B는 각각 치환되거나 치환되지 않은 아릴아조기(arylazo group) 및 치환되거나 치환되지 않은 찰콘(chalcone) 중 어느 하나이며,
    R1, R2 및 R3는 각각 동일하거나 서로 다를 수 있는데, 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 1-20의 알콕시기, 아릴기 및 탄소수 1-20의 알킬 에스테르기로 이루어진 군에서 선택된 것이며,
    R4는 H 또는 CH3이다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 A와 B는 각각 하기 화학식 2a 및 하기 화학식 3a로 표현되는 치환기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 2a]
    Figure pat00018

    [화학식 3a]
    Figure pat00019

    여기서, R11~R18 및 R11'~R18'는 서로 동일하거나 다를 수 있는데, 각각 수소(H), 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 1-20의 알콕시기, 아릴기 및 탄소수 1-20의 알킬 에스테르기로 이루어진 군에서 선택된 것이다.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 하기 화학식 4 또는 화학식 5로 표현되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 4]
    Figure pat00020

    [화학식 5]
    Figure pat00021

    여기서, m, n, o, p는 각각 1 내지 5의 정수이며, R4는 H 또는 CH3이다.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 하기 화학식 6a 또는 6b로 표현되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 6a]
    Figure pat00022

    [화학식 6b]
    Figure pat00023
  5. 제 1항에 있어서, 280 내지 340nm의 파장, 345 내지 380nm의 파장 및 400 내지 460nm의 파장 중 적어도 하나의 파장을 갖는 빛을 흡수하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제 1항에 있어서, 280 내지 340nm의 파장을 갖는 빛의 조사에 의하여 사이클로어디션(cycloaddition)이 일어나는 것을 특징으로 하는 화합물.
  7. 제 1항에 있어서, 345 내지 380nm 또는 400 내지 460nm의 파장을 갖는 빛의 조사에 의하여 이성질화 되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제 1항에 의한 상기 화학식 1로 표현되는 화합물을 포함하는 모노머를 중합하여 형성된 고분자(polymer).
  9. 제 8항에 있어서, 상기 모노머는 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(metacrylic acid), 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 및 스티렌(styrene) 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 고분자는 단일의 모노머에 의하여 형성된 단일중합체(homopolymer)임을 특징으로 하는 고분자.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 단일중합체는 하기 화학식 7로 표현되는 것을 특징으로 하는 고분자:
    [화학식 7]
    Figure pat00024

    여기서, A, B 및 R1 내지 R4는 제 1항에서 정의한 것과 동일하며,
    n은 5 내지 500 의 정수이다.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 고분자는 서로 다른 2종 이상의 모노머에 의하여 형성된 혼성중합체(copolymer)임을 특징으로 하는 고분자.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 혼성중합체는(copolymer)는 하기 화학식 10으로 표현되는 것을 특징으로 하는 고분자:
    [화학식 10]
    Figure pat00025

    여기서, A, B 및 R1 내지 R4는 제 1항에서 정의한 것과 동일하며
    D는 메틸아크릴레이트(methyl acrylate; MA), 메틸메타크릴레이트(methyl metacrylate; MMA), 아크릴로니트릴(acryloniltrile) 및 스티렌(styrene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나이며,
    l과 k은 1 내지 100의 정수이며, q는 5 내지 500의 정수이다.
  14. 제 8항에 있어서, 분자량이 3,000 내지 300,000인 것을 특징으로 하는 고분자.
  15. 필름기재; 및
    상기 필름기재의 표면에 제 8항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 의한 고분자가 도포되어 형성된 코팅층;
    을 포함하는 광학필름.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 필름기재는, 폴리아크릴레이트(PA) 필름, 폴리메틸아크릴레이트(PMA)필름, PMMA필름, PET 필름, PC필름, PES필름, COC(cyclic olefin compound) 필름 및 폴리이미드필름으로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 광학필름.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 코팅층은 배향막을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  18. 제 15항에 있어서, 위상차 필름, 시야각 보상필름 및 보호 필름 중 어느 하나로 사용되는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  19. 필름기재를 준비하는 단계;
    상기 필름기재의 일면에 제 8항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 의한 고분자를 도포하는 단계; 및
    광을 조사하여 상기 고분자를 배향시키는 단계;
    를 포함하는 광학필름의 제조방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 고분자를 배향시키는 단계에서는, 280 내지 340nm의 파장, 345 내지 380nm의 파장 및 400 내지 460nm의 파장 중 적어도 하나의 파장을 갖는 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
  21. 제 15항에 의한 상기 광학필름을 포함하는 디스플레이 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 기판 표면과 액정 분자 사이의 각으로 정의되는 pretilt angle은 수평 배향막의 경우 3ㅀ이하 및 수직 배향막의 경우 80ㅀ이상의 범위에서 선택 조절이 가능한 디스플레이 장치.
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