KR20170061078A - 액정 조성물 - Google Patents

Abstract

(과제) 본 발명은, 원하는 파장 분산 특성을 갖는 액정 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 이러한 액정 조성물을 용이하게 얻을 수 있는 제조 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
(해결 수단) 식 (1) 로 나타내는 액정 화합물 (1) 과, 식 (2) 로 나타내는 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물.

Description

액정 조성물{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION}

본 발명은, 액정 조성물, 광학 필름 및 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

플랫 패널 표시 장치 (FPD) 에는, 편광판, 위상차판 등의 광학 필름을 사용한 부재가 포함되어 있다. 광학 필름으로는, 예를 들어, 중합성 화합물을 용제에 용해시켜 얻어지는 용액을, 지지 기재에 도포 후, 중합하여 얻어지는 광학 필름 등을 들 수 있다. 그리고, 파장 λ ㎚ 의 광이 부여하는 광학 필름의 위상차 (Re(λ)) 는, 복굴절률 Δn 과 필름의 두께 d 의 곱으로 결정되는 것이 알려져 있다 (Re(λ) = Δn × d). 또한 파장 분산 특성은, 통상적으로, 어느 파장 λ 에 있어서의 위상차치 Re(λ) 를 550 ㎚ 에 있어서의 위상차치 Re(550) 으로 나눈 값 (Re(λ)/Re(550)) 으로 나타내고, (Re(λ)/Re(550)) 이 1 에 가까운 파장역이나, [Re(450)/Re(550)] ＜ 1 또한 [Re(650)/Re(550)] ＞ 1 의 역파장 분산성을 나타내는 파장역에서는, 일률적인 편광 변환이 가능한 것이 알려져 있다.

예를 들어, 그 중합성 화합물로는, LC242 (BASF 사 제조) 가 시판되고 있다 (비특허문헌 1).

Cordula Mock-Knoblauch, Olivier S. Enger, Ulrich D. Schalkowsky, "L-7 Novel Polymerisable Liquid Crystalline Acrylates for the Manufacturing of Ultrathin Optical Films", SID Symposium Digest of Technical ㎩pers, 2006년, 37권, p.1673

광학 필름의 파장 분산 특성은, 당해 필름을 구성하는 각 화합물에 따라 상이한 특성이다. 그 때문에, 원하는 파장 분산 특성을 갖는 광학 필름을 얻기 위해서는, 그 원하는 파장 분산 특성을 초래하는 화합물을 합성할 필요가 있다. 그러나, 화합물의 합성에는 다대한 노력을 필요로 하는 경우가 많아, 반복해서 실험을 실시해야 하고, 또한 경우에 따라서는 합성을 반복해도 원하는 파장 분산 특성을 초래하는 화합물이 얻어지지 않는 경우도 있다. 따라서, 원하는 파장 분산 특성을 갖는 필름을 얻는 것은, 경제적으로도 기술적으로도 용이한 것은 아니다.

그래서 본 발명은, 원하는 파장 분산 특성을 초래하는 액정 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 이러한 액정 조성물을 용이하게 얻을 수 있는 제조 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 바람직한 양태 [1] ∼ [18] 을 제공하는 것이다.

[1] 식 (1) 로 나타내는 액정 화합물 (1) 과, 식 (2) 로 나타내는 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물.

[화학식 1]

[식 중, Ar 은 2 가의 방향족기이고, 그 방향족기 중에는 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어진 군에서 선택되는 원자 중 적어도 1 개 포함해도 되고,

G 는, 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 여기서, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는, -O-, -S- 또는 -NH- 로 치환되어 있어도 되고,

B 는, 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타내고,

A 는, 탄소수 3 ∼ 20 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 20 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 그 지환식 탄화수소기 및 그 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는, -O-, -S- 또는 -NR¹- 로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH(-)- (메틴기) 는, -N(-)- 로 치환되어 있어도 되고,

R¹ 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고,

k 는, 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 여기서, k 가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 A 및 B 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,

E 는, 탄소수 1 ∼ 17 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH₂- 는, -O- 또는 -CO- 로 치환되어 있어도 되고,

P 는, 중합성기를 나타낸다.]

[2] 상기 식 (1) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 는, 상기 식 (2) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 와 각각 동일한, 상기 [1] 에 기재된 액정 조성물.

[3] 상기 액정 화합물 (1) 을 배향시켜 이루어지는 광학 필름이 역파장 분산성을 나타내는, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 액정 조성물.

[4] 상기 액정 화합물 (2) 를 배향시켜 이루어지는 광학 필름이 정파장 분산성을 나타내는, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.

[5] Ar 에 있어서의 방향족기가 π 전자를 10 개 ∼ 30 개 갖는, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.

[6] 상기 액정 화합물 (1) 의 극대 흡수 파장 (λ_max) 은 300 ∼ 400 ㎚ 인, 상기 [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.

[7] 상기 액정 조성물을 배향시켜 이루어지는 광학 필름은, 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 가 0.65 이상 1 미만인, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.

[8] Ar 은 복소 고리를 갖는 방향족기인, 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.

[9] 상기 복소 고리를 갖는 방향족기는 벤조티아졸기를 갖는 방향족기인, 상기 [8] 에 기재된 액정 조성물.

[10] 상기 액정 조성물에 있어서의 상기 액정 화합물 (2) 의 함유량은, 상기 액정 화합물 (1) 100 질량부에 대하여, 0.1 ∼ 70 질량부의 범위인, 상기 [1] ∼ [9] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.

[11] 상기 [1] ∼ [10] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물의 중합체를 포함하는 광학 필름.

[12] 파장 550 ㎚ 에 있어서의 위상차치 (Re(550)) 는 113 ∼ 163 ㎚ 인, 상기 [11] 에 기재된 광학 필름.

[13] 상기 [11] 또는 [12] 에 기재된 광학 필름 및 편광 필름을 포함하는 원 편광판.

[14] 상기 [13] 에 기재된 원 편광판을 포함하는 유기 일렉트로 루미네선스 패널을 구비하는 유기 EL 표시 장치.

[15] 식 (1) :

[화학식 2]

로 나타내는 액정 화합물 (1) 과,

식 (2) :

[화학식 3]

로 나타내는 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물을 제조하는 방법으로서,

식 (3) :

[화학식 4]

으로 나타내는 알코올 화합물 (3) 과 식 (4) :

[화학식 5]

로 나타내는 디카르복실산 화합물 (4) 를 반응시켜, 식 (5) :

[화학식 6]

로 나타내는 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 혼합물을 얻는 공정을 포함하는, 제조 방법.

[16] 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 상기 혼합물을, 식 (6) :

[화학식 7]

으로 나타내는 알코올 화합물 (6) 을 반응시켜, 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물을 얻는 공정을 포함하는, 상기 [15] 에 기재된 방법.

[17] 상기 알코올 화합물 (3) 1 몰에 대한, 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량이 1 ∼ 50 몰인, 상기 [15] 또는 [16] 에 기재된 방법.

[18] 상기 알코올 화합물 (3) 과 상기 디카르복실산 화합물 (4) 의 반응, 그리고/또는 카르복실산 화합물 (5) 및 액정 화합물 (2) 를 포함하는 상기 혼합물과 상기 알코올 화합물 (6) 의 반응은, 축합제의 존재하에 있어서 실시되는, 상기 [15] ∼ [17] 중 어느 하나에 기재된 방법.

본 발명에 의하면, 원하는 파장 분산 특성을 초래하는 액정 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 이러한 액정 조성물을 용이하게 얻을 수 있는 제조 방법을 제공할 수 있다.

＜액정 화합물＞

본 발명의 액정 조성물은, 식 (1) :

[화학식 8]

로 나타내는 액정 화합물 (1) 과, 식 (2) :

[화학식 9]

로 나타내는 액정 화합물 (2) 를 포함하는 것이다.

식 (1) 및 (2) 에 있어서, Ar 은 2 가의 방향족기이고, 그 방향족기 중에는 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어진 군에서 선택되는 원자 중 적어도 1 개 포함되어 있어도 된다.

G 는, 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 여기서, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는, -O-, -S- 또는 -NH- 로 치환되어 있어도 된다.

B 는, 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다.

A 는, 탄소수 3 ∼ 20 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 20 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 그 지환식 탄화수소기 및 그 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는, -O-, -S- 또는 -NR¹- 로 치환되어 있어도 된다. 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH(-)- (메틴기) 는, -N(-)- (아미노기) 로 치환되어 있어도 된다.

R¹ 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

k 는, 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 여기서, k 가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 A 및 B 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.

E 는, 탄소수 1 ∼ 17 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH₂- 는, -O- 또는 -CO- 로 치환되어 있어도 된다.

P 는, 중합성기를 나타낸다.

본 명세서에 있어서, Ar 로 나타내는 2 가의 방향족기란, 후기하는 예와 같이 방향 고리를 갖는 2 가의 기이다. 방향 고리를 갖는 2 가의 기는, 치환기를 가지고 있어도 되고, 치환기로는, 후기하는 기 또는 원자를 들 수 있다.

식 (1) 에 있어서, Ar 로 나타내는 2 가의 방향족기는, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어진 군에서 선택되는 원자 중 적어도 1 개 포함하는 것이 바람직하다. Ar 로 나타내는 2 가의 방향족기가, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어진 군에서 선택되는 원자 중 적어도 1 개 포함한다는 것은, Ar 중에 이들 헤테로 원자를 포함하는 것을 의미하고, Ar 은 복소 고리를 가져도 되고, 복소 고리를 가지고 있지 않아도 된다. Ar 로 나타내는 2 가의 방향족기는, 역파장 분산성 발현의 관점에서, 복소 고리를 갖는 방향족기인 것이 바람직하다. 복소 고리를 갖는 방향족기란, 액정 화합물의 Ar 에 결합하는 2 개의 산소 원자 (-O-) 와 결합하는 2 가의 기가 복소 고리여도 되고, 2 가의 기가 갖는 치환기가 복소 고리여도 되는 것을 의미한다. 복소 고리의 예로는, 푸란 고리, 벤조푸란 고리, 피롤 고리, 티오펜 고리, 피리딘 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 페난트롤린 고리를 들 수 있다. 즉, 복소 고리를 갖는 방향족기로는, 액정 화합물의 메소겐기와 결합하는 2 가의 기가 상기한 복소 고리인 화합물, 및 2 가의 기가 갖는 치환기가 상기의 복소 고리인 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 이들 화합물에 있어서, 복소 고리를 갖는 방향족기는 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리를 갖는 방향족기가 보다 바람직하고, 벤조티아졸기를 갖는 방향족기가 더욱 바람직하다. 또한, 이들 화합물에 있어서, 액정 화합물의 메소겐기와 결합하는 2 가의 기가 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리인 것이 보다 바람직하고, 벤조티아졸기인 것이 더욱 바람직하다.

또한, Ar 에 있어서의 방향 고리가 질소 원자를 포함하는 경우, 이 방향 고리에 포함되는 질소 원자는 π 전자를 갖는 것이 바람직하다.

Ar 이 방향 고리로서 복소 고리를 갖는 방향족 기인 경우, 2 가의 방향족 기인 Ar 은, 이 복소 고리에서 식 (1) 에 있어서 Ar 에 결합하는 2 개의 산소 원자 (-O-) 중 어느 하나 또는 양방과 결합하고 있어도 되고, 복소 고리를 구성하는 원자 이외의 원자로 상기 2 개의 산소 원자 (-O-) 중 어느 하나 또는 양방과 결합하고 있어도 된다. 복소 고리로 상기 산소 원자와 결합하고 있는 경우의 바람직한 복소 고리는, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리이며, 더욱 바람직하게는 벤조티아졸 고리이다.

Ar 을 구성하는 방향 고리에 포함되는 π 전자의 합계수 N_π 는, 역파장 분산성 발현의 관점에서, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 더욱 바람직하게는 14 이상이고, 바람직하게는 30 이하, 보다 바람직하게는 25 이하이다.

Ar 에 있어서의 액정 화합물의 메소겐기와 결합하는 2 가의 기로는, 예를 들어 이하의 (Ar-1) ∼ (Ar-22) 로 나타내는 기를 들 수 있다.

[화학식 10]

[식 (Ar-1) ∼ 식 (Ar-22) 중, * 표시는 연결부를 나타내고, Z⁰, Z¹ 및 Z² 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기 또는 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기를 나타낸다.

Q¹, Q² 및 Q³ 은, 각각 독립적으로, -CR²R³-, -S-, -NR²-, -CO- 또는 -O- 를 나타낸다.

R² 및 R³ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

Y¹, Y² 및 Y³ 은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타낸다.

W¹ 및 W² 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.

m 은, 0 ∼ 6 의 정수를 나타낸다.]

할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 및 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자, 염소 원자, 또는 브롬 원자가 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 및 헥실기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기가 보다 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기로는, 메틸술피닐기, 에틸술피닐기, 프로필술피닐기, 이소프로필술피닐기, 부틸술피닐기, 이소부틸술피닐기, sec-부틸술피닐기, tert-부틸술피닐기, 펜틸술피닐기, 헥실술피닐기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬술피닐기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술피닐기가 보다 바람직하고, 메틸술피닐기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기로는, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 이소프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 이소부틸술포닐기, sec-부틸술포닐기, tert-부틸술포닐기, 펜틸술포닐기, 헥실술포닐기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬술포닐기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술포닐기가 보다 바람직하고, 메틸술포닐기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기로는, 플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 플루오로에틸기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로프로필기, 노나플루오로부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 플루오로알킬기가 보다 바람직하고, 트리플루오로메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알콕시기가 보다 바람직하고, 메톡시기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기로는, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 이소프로필티오기, 부틸티오기, 이소부틸티오기, sec-부틸티오기, tert-부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬티오기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬티오기가 보다 바람직하고, 메틸티오기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기로는, N-메틸아미노기, N-에틸아미노기, N-프로필아미노기, N-이소프로필아미노기, N-부틸아미노기, N-이소부틸아미노기, N-sec-부틸아미노기, N-tert-부틸아미노기, N-펜틸아미노기, N-헥실아미노기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 N-알킬아미노기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 N-알킬아미노기가 보다 바람직하고, N-메틸아미노기가 특히 바람직하다.

탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기로는, 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, N,N-디헥실아미노기 등을 들 수 있고, 탄소수 2 ∼ 8 의 N,N-디알킬아미노기가 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 4 의 N,N-디알킬아미노기가 보다 바람직하고, N,N-디메틸아미노기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기로는, N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N-프로필술파모일기, N-이소프로필술파모일기, N-부틸술파모일기, N-이소부틸술파모일기, N-sec-부틸술파모일기, N-tert-부틸술파모일기, N-펜틸술파모일기, N-헥실술파모일기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 N-알킬술파모일기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 N-알킬술파모일기가 보다 바람직하고, N-메틸술파모일기가 특히 바람직하다.

탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기로는, N,N-디메틸술파모일기, N-메틸-N-에틸술파모일기, N,N-디에틸술파모일기, N,N-디프로필술파모일기, N,N-디이소프로필술파모일기, N,N-디부틸술파모일기, N,N-디이소부틸술파모일기, N,N-디펜틸술파모일기, N,N-디헥실술파모일기 등을 들 수 있고, 탄소수 2 ∼ 8 의 N,N-디알킬술파모일기가 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 4 의 N,N-디알킬술파모일기가 보다 바람직하고, N,N-디메틸술파모일기가 특히 바람직하다.

Z⁰, Z¹ 및 Z² 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 메틸기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 메틸술포닐기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 메틸티오기, N-메틸아미노기, N,N-디메틸아미노기, N-메틸술파모일기 또는 N,N-디메틸술파모일기인 것이 바람직하다.

R² 및 R³ 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.

Q¹ 및 Q² 는, 각각 독립적으로, -S-, -CO-, -NH-, -N(CH₃)- 인 것이 바람직하고, Q³ 은, -S-, -CO- 인 것이 바람직하다.

Y¹, Y² 및 Y³ 에 있어서의 방향족 탄화수소기로는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등의 탄소수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 방향족 복소 고리기로는, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 1 개 포함하고, 탄소수 4 ∼ 20 의 방향족 복소 고리기를 들 수 있고, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기가 바람직하다.

이러한 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기는, 적어도 1 개의 치환기를 가지고 있어도 되고, 치환기로는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기 등을 들 수 있고, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술포닐기, 탄소수 1 ∼ 2 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 2 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 4 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술파모일기가 바람직하다.

할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기 및 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기로는, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

식 (Ar -14) 에 있어서, Y¹ 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰ 과 함께, 방향족 복소 고리기를 형성하고 있어도 된다. 예를 들어, 피롤 고리, 이미다졸 고리, 피리딘 고리, 피리미딘 고리, 인돌 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 퓨린 고리, 피롤리딘 고리, 피페리딘 고리 등을 들 수 있다. 이 방향족 복소 고리기는, 치환기를 가지고 있어도 된다. 또한, Y¹ 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰ 과 함께, 후술하는 치환되어 있어도 되는 다고리계 방향족 탄화수소기 또는 다고리계 방향족 복소 고리기여도 된다.

Y¹, Y² 및 Y³ 은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 다고리계 방향족 탄화수소기 또는 다고리계 방향족 복소 고리기여도 된다. 다고리계 방향족 탄화수소기는, 축합 다고리계 방향족 탄화수소기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다. 다고리계 방향족 복소 고리기는, 축합 다고리계 방향족 복소 고리기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다. 예를 들어, Y¹, Y² 및 Y³ 은, 각각 독립적으로, 식 (Y¹-1) ∼ 식 (Y¹-7) 로 나타내는 어느 기인 것이 바람직하고, 식 (Y¹-1) 또는 식 (Y¹-4) 로 나타내는 어느 기인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 11]

[식 (Y¹-1) ∼ 식 (Y¹-7) 중, * 표시는 연결부를 나타내고, Z³ 은, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 니트록시드기, 술폰기, 술폭시드기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 티오알킬기, 탄소수 2 ∼ 8 의 N,N-디알킬아미노기 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 N-알킬아미노기를 나타낸다.

V¹ 및 V² 는, 각각 독립적으로, -CO-, -S-, -NR⁴-, -O-, -Se- 또는 -SO₂- 를 나타낸다.

W¹ ∼ W⁵ 는, 각각 독립적으로, -C= 또는 -N= 를 나타낸다.

단, V¹, V² 및 W¹ ∼ W⁵ 중 적어도 1 개는, S, N, O 또는 Se 를 포함하는 기를 나타낸다.

R⁴ 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

a 는, 각각 독립적으로, 0 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.

b 는, 각각 독립적으로, 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다.]

식 (Y¹-1) ∼ 식 (Y¹-7) 로 나타내는 어느 기는, 식 (Y²-1) ∼ 식 (Y²-16) 으로 나타내는 어느 기인 것이 바람직하고, 식 (Y³-1) ∼ 식 (Y³-6) 으로 나타내는 어느 기인 것이 보다 바람직하고, 식 (Y³-1) 또는 식 (Y³-3) 으로 나타내는 기인 것이 특히 바람직하다.

[화학식 12]

[식 (Y²-1) ∼ 식 (Y²-16) 중, Z³, a, b, V¹, V² 및 W¹ ∼ W⁵ 는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

[화학식 13]

[식 (Y³-1) ∼ 식 (Y³-6) 중, Z³, a, b, V¹, V² 및 W¹ 은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

Z³ 으로는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기 등을 들 수 있고, 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec-부틸기, 시아노기, 니트로기, 술폰기, 니트록시드기, 카르복실기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 티오메틸기, N,N-디메틸아미노기 또는 N-메틸아미노기가 바람직하고, 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec-부틸기, 시아노기, 니트로기, 트리플루오로메틸기가 보다 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec-부틸기, 펜틸기, 헥실기가 특히 바람직하다.

할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기 및 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기로는, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

V¹ 및 V² 는, 각각 독립적으로, -S-, -NR⁴- 또는 -O- 인 것이 바람직하다.

W¹ ∼ W⁵ 는, 각각 독립적으로, -C= 또는 -N= 인 것이 바람직하다.

V¹, V² 및 W¹ ∼ W⁵ 중 적어도 1 개는, S, N 또는 O 를 포함하는 기를 나타내는 것이 바람직하다.

a 는 0 또는 1 인 것이 바람직하다. b 는 0 인 것이 바람직하다.

Y¹ ∼ Y³ 의 구체예로서, 식 (ar-1) ∼ 식 (ar-840) 으로 나타내는 기를 들 수 있다.

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

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[화학식 24]

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[화학식 30]

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[화학식 129]

[화학식 130]

식 (1) 및 (2) 에 있어서 G 는, 2 가의 지환식 탄화수소기이고, 그 탄소수는 예를 들어 3 ∼ 30, 바람직하게는 3 ∼ 20, 보다 바람직하게는 4 ∼ 15, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 10 이다. 2 가의 지환식 탄화수소기로는, 시클로알칸디일기 등을 들 수 있다. 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는, -O-, -S-, 또는 -NH- 로 치환되어 있어도 된다.

탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기가 보다 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기로는, 플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 플루오로에틸기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로프로필기, 노나플루오로부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 3 의 플루오로알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 플루오로알킬기가 보다 바람직하고, 트리플루오로메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 3 의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알콕시기가 보다 바람직하고, 메톡시기가 특히 바람직하다.

2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-1) ∼ 식 (g-4) 로 나타내는 기를 들 수 있다. 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- 가, -O-, -S- 또는 -N(R⁵)- 로 치환된 2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-5) ∼ 식 (g-8) 로 나타내는 기를 들 수 있다. R⁵ 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다. 지환식 탄화수소기에 포함되는 메틴기 (-CH(-)-) 가, -N(-)- (아미노기) 로 치환된 2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-9) ∼ 식 (g-10) 으로 나타내는 기를 들 수 있다. 5 원자 고리 또는 6 원자 고리의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하다.

[화학식 131]

2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-1) 로 나타내는 기인 것이 바람직하고, 1,4-시클로헥산디일기인 것이 더욱 바람직하고, trans-1,4-시클로헥산디일기인 것이 특히 바람직하다.

식 (1) 및 (2) 에 있어서 B 는, 단결합 또는 2 가의 연결기이다. 2 가의 연결기로는, 예를 들어, -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -C(=S)-O-, -O-C(=S)-, -CR⁶R⁷-, -CR⁶R⁷-CR⁸R⁹-, -O-CR⁶R⁷-, -CR⁶R⁷-O-, -CR⁶R⁷-O-CR⁸R⁹-, -CR⁶R⁷-O-CO-, -O-CO-CR⁶R⁷-, -CR⁶R⁷-O-CO-CR⁸R⁹-, -CR⁶R⁷-CO-O-CR⁸R⁹-, -NR¹⁰-CR⁶R⁷-, -CR⁶R⁷-NR¹⁰-, -CO-NR¹⁰-, -NR¹⁰-CO-, -O-, -S-, -NR¹⁰-, -CR⁶=CR⁷- 등을 들 수 있다. R⁶, R⁷, R⁸ 및 R⁹ 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다. R¹⁰ 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

B 가, -O-, -S-, -O-CO-, -O-C(=S)-, -O-CR⁶R⁷-, -NR¹⁰-CR⁶R⁷- 또는 -NR¹⁰-CO-인 것이 바람직하다. D¹ 및 D² 가, -O-, -S-, -O-CO-, -O-C(=S)- 또는 -NR¹⁰-CO- 인 것이 보다 바람직하다. R⁶, R⁷, R⁸ 및 R⁹ 는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기인 것이 보다 바람직하다. R¹⁰ 은, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다.

식 (1) 및 (2) 에 있어서 A 는, 탄소수 3 ∼ 20 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 20 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 바람직하게는 탄소수 4 ∼ 15 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 15 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 보다 바람직하게는 탄소수 5 ∼ 12 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 더욱 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 10 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 10 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 5 원자 고리 또는 6 원자 고리의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하다.

그 지환식 탄화수소기 및 그 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ; 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 ; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기 ; 시아노기 ; 니트로기 ; 로 치환되어 있어도 된다. 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- 는, -O-, -S- 또는 -NR¹- 로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 메틴기 (-CH(-)-) 는, -N(-)- (아미노기) 로 치환되어 있어도 되고, 여기서 R¹ 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

2 가의 지환식 탄화수소기로는, 예를 들어 상기 식 (g-1) ∼ 식 (g-10) 으로 나타내는 기를 들 수 있다.

2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-1) 로 나타내는 기인 것이 바람직하고, 1,4-시클로헥산디일기인 것이 더욱 바람직하고, trans-1,4-시클로헥산디일기인 것이 특히 바람직하다.

2 가의 방향족 탄화수소기로는, 예를 들어, 식 (a-1) ∼ 식 (a-8) 로 나타내는 기를 들 수 있다.

[화학식 132]

2 가의 방향족 탄화수소기로는, 1,4-페닐렌기가 바람직하다.

식 (1) 및 (2) 에 있어서 k 는, 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 바람직하게는 1 또는 2 이고, 보다 바람직하게는 1 이다. 또한, k 가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 A 및 B 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 액정 화합물 (1) 및 (2) 를 공업적으로 얻기 쉬운 관점에서는, 복수의 A 및 B 는 서로 동일한 것이 바람직하다.

식 (1) 및 (2) 에 있어서 E 는, 탄소수 1 ∼ 17, 바람직하게는 2 ∼ 15, 보다 바람직하게는 3 ∼ 12, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 10 의 알칸디일기를 나타낸다. 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH₂- 는, -O- 또는 -CO- 로 치환되어 있어도 된다.

식 (1) 및 (2) 에 있어서, P 는 중합성기이다. 중합성기란, 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 포함하는 기이다. 중합 반응에 관여할 수 있는 기로는, 비닐기, p-(2-페닐에테닐)페닐기, 아크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일기, 메타크릴로일옥시기, 카르복실기, 메틸카르보닐기, 하이드록실기, 카르바모일기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬아미노기, 아미노기, 포르밀기, -N=C=O, -N=C=S, 옥실라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다.

중합성기는, 광 중합에 적합하다는 점에서, 라디칼 중합성기 또는 카티온 중합성기가 바람직하고, 취급이 용이하고, 제조도 용이하다는 점에서, 아크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일기 또는 메타크릴로일옥시기가 바람직하고, 중합성이 높다는 점에서, 아크릴로일기 또는 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.

＜액정 조성물 및 그 제조 방법＞

본 발명의 액정 조성물은, 상기 액정 화합물 (1) 과 상기 액정 화합물 (2) 를 포함하는 것이다. 액정 화합물 (1) 을 나타내는 식 (1) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 는, 액정 화합물 (2) 를 나타내는 식 (2) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 와, 각각 상이해도 되고 동일해도 된다. 본 발명의 바람직한 실시양태에 있어서, 상기 식 (1) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 는, 상기 식 (2) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 와 각각 동일하다. 이 경우, 본 발명의 액정 조성물에 포함되는 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 조제를 원 포트로 동시에 실시할 수 있기 때문에, 본 발명의 액정 조성물의 조제를 매우 간편하게 실시할 수 있어, 경제적으로 유리하다.

상기 액정 화합물 (1) 을 배향하여 이루어지는 광학 필름은, 역파장 분산성을 나타내는 것이 바람직하다. 액정 화합물 (1) 을 배향하여 이루어지는 광학 필름이 역파장 분산성을 나타내면, 광범위한 파장 영역에 있어서 일률적인 편광 변환이 가능하기 때문에 바람직하다. 역파장 분산성을 나타낸다는 것은, [Re(450)/Re(550)] ＜ 1 의 경우이고, 정파장 분산성을 나타낸다는 것은, [Re(450)/Re(550)] ≥ 1 의 경우이다. 또한, 액정 화합물을 배향하여 이루어지는 광학 필름이란, 배향 상태의 액정 화합물로 구성되는 광학 필름이다.

액정 화합물 (1) 의 극대 흡수 파장 (λ_max) 은, 바람직하게는 300 ∼ 400 ㎚, 보다 바람직하게는 315 ∼ 385 ㎚, 더욱 바람직하게는 330 ∼ 360 ㎚ 이다. 액정 화합물 (1) 의 극대 흡수 파장 (λ_max) 이 상기 하한치 이상이면, 액정 화합물 (1) 을 배향하여 이루어지는 광학 필름은 역파장 분산성을 나타내기 쉬운 경향이 있다. 액정 화합물 (1) 의 극대 흡수 파장 (λ_max) 이 상기 상한치 이하이면, 가시 영역에서의 흡수를 억제하여 필름에 대한 착색을 회피할 수 있기 때문에 바람직하다.

이러한 액정 화합물 (1) 로는, 예를 들어 이하의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 133]

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[화학식 195]

[화학식 196]

[화학식 197]

[화학식 198]

[화학식 199]

[화학식 200]

[화학식 201]

[화학식 202]

상기 액정 화합물 (2) 를 배향하여 이루어지는 광학 필름은, 정파장 분산성을 나타내는 것이 바람직하다. 액정 화합물 (2) 를 배향하여 이루어지는 광학 필름이 정파장 분산성을 나타내면, 액정 조성물 중의 액정 화합물 (2) 와 액정 화합물 (1) 의 비율을 바꿈으로써, 액정 조성물의 중합체를 포함하는 광학 필름의 파장 분산성을 제어할 수 있기 때문에 바람직하다.

이러한 액정 화합물 (2) 로는, 예를 들어 이하의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 203]

액정 화합물 (1) 을 배향하여 이루어지는 광학 필름이 역파장 분산성을 나타내고, 액정 화합물 (2) 를 배향하여 이루어지는 광학 필름이 정파장 분산성을 나타내면, 액정 조성물 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 함유량을 조정하는 것에 의해, 본 발명의 액정 조성물을 사용하여 제조되는 광학 필름, 즉 본 발명의 액정 조성물의 중합체를 포함하는 광학 필름의 광학 특성을 임의로 제어할 수 있다.

본 발명의 액정 조성물에 있어서의 상기 액정 화합물 (2) 의 함유량은, 상기 액정 화합물 (1) 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 ∼ 70 질량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 50 질량부, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 30 질량부의 범위이다. 또, 상기 액정 화합물 (2) 의 함유량은, 8 질량부 이상, 특히 12 질량부 이상, 또한 17 질량부 이상이여도 된다.

액정 조성물에 있어서의 액정 화합물 (2) 의 함유량은, 액정 화합물 (1) 을 100 질량％ 로 하는 질량비로, 액정 화합물 (1) 을 100 질량％ 에 대하여, 바람직하게는 0.1 ∼ 70 질량％ 이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 50 질량％, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 30 질량％ 이다.

상기 액정 조성물에 있어서의 상기 액정 화합물 (2) 의 함유량이 상기 하한치 이상이면, 광학 필름의 파장 분산성의 조정이 용이하기 때문에 바람직하다. 상기 액정 조성물에 있어서의 상기 액정 화합물 (2) 의 함유량이 상기 상한치 이하이면, 광학 필름이 역파장 분산성을 발현할 수 있기 때문에 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물을 배향시켜 이루어지는 광학 필름의 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 는, 바람직하게는 0.65 이상 1 미만, 보다 바람직하게는 0.75 이상 0.95 이하, 더욱 바람직하게는 0.80 이상 0.90 이하이다. 액정 조성물을 배향시켜 이루어지는 광학 필름의 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 가 상기 하한치 이상이면, 450 ㎚ 부근의 단파장 영역에 있어서 원 편광 변환이 가능해지기 때문에 바람직하다. 액정 조성물을 배향시켜 이루어지는 광학 필름의 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 가 상기 상한치 이하이면, 얻어지는 광학 필름이 역파장 분산성을 나타내기 때문에 바람직하다.

상기 액정 화합물 (1) 과 상기 액정 화합물 (2) 를 포함하는 본 발명의 액정 조성물은, 예를 들어 이하의 공정 :

· 식 (3) :

[화학식 204]

으로 나타내는 알코올 화합물 (3) 과 식 (4) :

[화학식 205]

로 나타내는 디카르복실산 화합물 (4) 를 반응시켜, 식 (5) :

[화학식 206]

로 나타내는 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 혼합물을 얻는 공정 (a) ; 및

· 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 상기 혼합물을, 식 (6) :

[화학식 207]

으로 나타내는 알코올 화합물 (6) 을 반응시켜, 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물을 얻는 공정 (b)

를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 여기서, 카르복실산 화합물 (5) 는, 액정 화합물 (1) 의 전구체이다. 또한, 식 (3) ∼ (6) 에 있어서의 A, B, P, E, G 및 Ar 은, 상기에서 규정된 것과 동일하다.

알코올 화합물 (3) 으로는, 구체적으로는, 하기 식 (3-1-1) ∼ (3-36-e) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다.

[화학식 208]

[화학식 209]

[화학식 210]

[화학식 211]

[화학식 212]

[화학식 213]

[화학식 214]

[화학식 215]

[화학식 216]

[화학식 217]

디카르복실산 화합물 (4) 로는, 예를 들어 이하의 식 (4-1) 로 나타내는 화합물 (4-1) 을 들 수 있다.

[화학식 218]

[식 중, 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 된다. 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는, -O-, -S- 또는 -N(R¹²)- 로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 메틴기는, -N(-)- (아미노기) 로 치환되어 있어도 된다. R¹² 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

p 는 0 또는 1 을 나타낸다.]

디카르복실산 화합물 (4) 는, 바람직하게는 식 (4-2) 로 나타내는 화합물 (4-2) 이고, 보다 바람직하게는 식 (4-3) 으로 나타내는 화합물 (4-3) 이다.

[화학식 219]

[식 중, m 은 0 ∼ 3 의 정수를 나타낸다. p 는 0 또는 1 을 나타낸다.]

디카르복실산 화합물 (4) 로는, 구체적으로는, 1,2-시클로펜탄디카르복실산, 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,2-시클로헥산디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 3-메틸-1,2-시클로펜탄디카르복실산, 2-메틸-1,3-시클로펜탄디카르복실산, 3,4-디메틸-1,2-시클로헥산디카르복실산, 2-메틸-1,4-시클로헥산디카르복실산, 2,5-디메틸-1,4-시클로헥산디카르복실산, 2,6-디메틸-1,4-시클로헥산디카르복실산, 1,3-아다만탄디카르복실산, 1,1'-시클로부탄디카르복실산, 1,1'-시클로프로판디카르복실산, 에폭시숙신산, 4-시클로헥센-1,2-디카르복실산 등을 들 수 있고, 바람직하게는 1,4-시클로헥산디카르복실산이고, 보다 바람직하게는 트랜스-1,4-시클로헥산디카르복실산이다.

알코올 화합물 (6) 으로는, 방향족기 Ar 에 대하여 2 개의 하이드록실기가 결합한 화합물이면 된다. 방향족기 Ar 로는, 상기에서 규정한 것과 동일하고, 예를 들어, 상기 식 (Ar-1) ∼ (Ar-14) 에 있어서 2 개의 * 부분이 하이드록실기인 화합물을 들 수 있다.

＜공정 (a)＞

공정 (a) 에 있어서, 상기 알코올 화합물 (3) 과 상기 디카르복실산 화합물 (4) 의 에스테르화 반응이 실시된다. 에스테르화 반응은, 바람직하게는 축합제의 존재하에 있어서 실시된다. 축합제의 존재하에서 에스테르화 반응을 실시함으로써, 에스테르화 반응을 효율적으로 신속히 실시할 수 있다.

축합제로는, 1-시클로헥실-3-(2-모르폴리노에틸)카르보디이미드메트-파라-톨루엔술포네이트, 디시클로헥실카르보디이미드, 디이소프로필카르보디이미드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 염산염 (수용성 카르보디이미드 : WSC 로서 시판), 비스(2,6-디이소프로필페닐)카르보디이미드 및, 비스(트리메틸실릴)카르보디이미드 등의 카르보디이미드 화합물, 2-메틸-6-니트로벤조산 무수물, 2,2'-카르보닐비스-1H-이미다졸, 1,1'-옥살릴디이미다졸, 디페닐포스포릴아지드, 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-테트라클로로에톡시카르보닐옥시)숙신이미드, N-카르보벤족시숙신이미드, 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 그리고, 트리클로로아세트산펜타클로로페닐에스테르 등을 들 수 있다.

축합제는, 바람직하게는, 카르보디이미드 화합물, 2,2'-카르보닐비스-1H-이미다졸, 1,1'-옥살릴디이미다졸, 디페닐포스포릴아지드, 1H-벤조트리아졸-1-일옥시트리피롤리디노포스포늄헥사플루오로포스페이트, 1H-벤조트리아졸-1-일옥시트리스(디메틸아미노)포스포늄헥사플루오로포스페이트, N,N,N',N'-테트라메틸-O-(N-숙신이미딜)우로늄테트라플루오로보레이트, N-(1,2,2,2-테트라클로로에톡시카르보닐옥시)숙신이미드, O-(6-클로로벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄헥사플루오로포스페이트, 2-클로로-1,3-디메틸이미다졸리늄클로라이드, 2-클로로-1,3-디메틸이미다졸리늄헥사플루오로포스페이트, 2-클로로-1-메틸피리디늄아이오다이드 및, 2-클로로-1-메틸피리디늄 파라-톨루엔술포네이트이다.

축합제는, 보다 바람직하게는, 카르보디이미드 화합물, 2,2'-카르보닐비스-1H-이미다졸, 1H-벤조트리아졸-1-일옥시트리피롤리디노포스포늄헥사플루오로포스페이트, 1H-벤조트리아졸-1-일옥시트리스(디메틸아미노)포스포늄헥사플루오로포스페이트, N,N,N',N'-테트라메틸-O-(N-숙신이미딜)우로늄테트라플루오로보레이트, O-(6-클로로벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄헥사플루오로포스페이트, 2-클로로-1,3-디메틸이미다졸리늄클로라이드 및, 2-클로로-1-메틸피리디늄아이오다이드이고, 더욱 바람직하게는, 경제성의 관점에서, 카르보디이미드 화합물이다.

카르보디이미드 화합물 중에서도, 바람직하게는, 디시클로헥실카르보디이미드, 디이소프로필카르보디이미드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 염산염 (수용성 카르보디이미드 : WSC 로서 시판) 및, 비스(2,6-디이소프로필페닐)카르보디이미드이다.

축합제의 사용량은, 알코올 화합물 (3) 1 몰에 대하여, 통상적으로 1 ∼ 3 몰이다.

에스테르화 반응에서는, 추가로 N-하이드록시숙신이미드, 벤조트리아졸, 파라니트로페놀, 3,5-디부틸-4-하이드록시톨루엔 등을 첨가제로서 첨가하여 혼합해도 된다. 첨가제의 사용량은, 축합제 1 몰에 대하여, 바람직하게는 0.03 ∼ 1.2 몰이다.

에스테르화 반응은, 촉매의 존재하에서 실시해도 된다. 촉매로는, N,N-디메틸아미노피리딘, N,N-디메틸아닐린, 디메틸암모늄펜타플루오로벤젠술포네이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, N,N-디메틸아미노피리딘 및, N,N-디메틸아닐린이 바람직하고, N,N-디메틸아미노피리딘이 보다 바람직하다. 촉매의 사용량은, 알코올 화합물 (3) 1 몰에 대하여, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.5 몰이다.

에스테르화 반응은, 통상적으로, 용매 중에서 실시된다. 용매로는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤 또는 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; 펜탄, 헥산 또는 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용매 ; 톨루엔, 자일렌, 벤젠 또는 클로로벤젠 등의 방향족 탄화수소 용매 ; 아세토니트릴 등의 니트릴계 용매 ; 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르계 용매 ; 락트산에틸 등의 에스테르계 용매 ; 클로로포름, 디클로로메탄 등의 할로겐화탄화수소 용매 ; 디메틸술폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포릭트리아미드 등의 비프로톤성 극성 용매 ; 등을 들 수 있다. 이들 유기 용매는, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다.

용매는, 바람직하게는 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, 락트산에틸, 디메틸술폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포릭트리아미드 등의 친수계 유기 용제이고, 보다 바람직하게는, 디메틸술폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포릭트리아미드 등의 비프로톤성 극성 용매이다.

디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량은, 알코올 화합물 (3) 1 몰에 대하여, 바람직하게는 1 ∼ 50 몰, 보다 바람직하게는 3 ∼ 50 몰이고, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 40 몰이고, 특히 바람직하게는 5 ∼ 20 몰이다. 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량이 상기 하한치 이상이면, 액정 화합물 (1) 의 수율이 양호하다. 또한, 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량이 상기 상한치 이하이면, 미반응의 디카르복실산 화합물 (4) 를 제거하기 위한 후처리 작업을 용이하게 실시할 수 있기 때문에, 생산성이 높아지는 경향이 있다.

용매의 사용량은, 알코올 화합물 (3) 과 디카르복실산 화합물 (4) 의 합계 1 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.5 ∼ 50 질량부이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 질량부이고, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 10 질량부이다.

공정 (a) 에 있어서, 에스테르화 반응의 온도는, 바람직하게는 -20 ∼ 120 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 20 ∼ 80 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 60 ℃ 이다. 에스테르화 반응의 시간은, 바람직하게는 1 분 ∼ 72 시간이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 48 시간이고, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 24 시간이다. 상기의 온도 범위 및 시간 범위에서 에스테르화 반응을 실시함으로써, 반응 수율이 향상되어, 생산성이 보다 높아지는 경향이 있다.

에스테르화 반응을 실시한 후, 필요에 따라, 미반응의 디카르복실산 화합물 (4) 를 제거할 수 있다. 미반응의 디카르복실산 화합물 (4) 를 제거하는 방법으로는, 예를 들어 이하의 방법을 들 수 있다. 공정 (a) 에 있어서 얻어진 반응 혼합물과 염기성 화합물과 물을 혼합하여 현탁액을 조제하고, 그 현탁액 중에 있어서, 미반응의 디카르복실산 화합물 (4) 를 이온화하고, 수중에 용해시키는 것에 의해, 미반응의 디카르복실산 화합물 (4) 를 제거할 수 있고, 또한 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 혼합물을 석출시킬 수 있다.

염기성 화합물은, 디카르복실산 화합물 (4) 와 산-염기 반응을 할 수 있는 화합물이면 된다. 염기성 화합물은, 바람직하게는, 알칼리 금속의 수소화물, 알칼리 토금속의 수소화물, 알칼리 금속의 수산화물, 알칼리 토금속의 수산화물, 알칼리 금속의 알킬옥시화물 및, 알칼리 토금속의 알킬옥시화물 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 갖는 염기성 화합물이다. 보다 바람직하게는, 알칼리 금속의 수소화물, 알칼리 토금속의 수소화물, 알칼리 금속의 수산화물 및, 알칼리 토금속의 수산화물 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 갖는 염기성 무기 화합물이다.

구체적으로는, 수소화리튬, 수소화나트륨, 수소화칼륨, 수소화칼슘, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, t-부톡시나트륨 및, t-부톡시칼륨 등을 들 수 있다.

염기성 화합물의 사용량은, 디카르복실산 화합물 (4) 1 몰에 대하여, 바람직하게는 0.05 ∼ 50 몰이고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 몰이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ∼ 2 몰이다. 염기성 화합물의 사용량이 상기 하한치 이상이면, 디카르복실산 화합물 (4) 가 용해되기 쉽기 때문에 제거가 용이해지는 경향이 있다. 염기성 화합물의 사용량이 상기 상한치 이하이면, 염이 되는 카르복실산 화합물 (5) 의 양을 저감시킬 수 있고, 그 후의 처리 조작을 간편하게 실시할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.

물의 사용량은, 반응 혼합물 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 20 ∼ 10000 질량부이고, 보다 바람직하게는 50 ∼ 5000 질량부이고, 더욱 바람직하게는 100 ∼ 1000 질량부이다. 상기 범위의 양의 염기성 화합물과 물을 혼합함으로써, 미반응의 디카르복실산 화합물 (4) 등의 물질을 수중에 용해시키고, 또한, 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 혼합물을 석출시키는 것이, 보다 용이해지기 때문에 바람직하다.

얻어진 현탁액으로부터, 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 고형분을 취득하는 방법으로는, 여과, 데칸테이션 등의 방법을 들 수 있다. 바람직하게는 여과이다.

이렇게 하여, 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 고형분 (혼합물) 을 얻을 수 있다. 공정 (a) 에 있어서 얻어진 고형분 1 질량부에 대한, 그 고형분에 포함되는 디카르복실산 화합물 (4) 의 함유량은, 바람직하게는 0.01 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 0.005 질량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.001 질량부 이하이다.

＜공정 (b)＞

공정 (b) 에 있어서, 공정 (a) 에서 얻어진 카르복실산 화합물 (5) 및 액정 화합물 (2) 를 포함하는 혼합물을, 알코올 화합물 (6) 과 반응시킨다. 이 반응에 있어서는, 카르복실산 화합물 (5) 와 알코올 화합물 (6) 의 에스테르화 반응이 발생한다. 에스테르화 반응은, 바람직하게는 축합제의 존재하에 있어서 실시된다. 또한, 공정 (b) 에 있어서의 에스테르화 반응은, 촉매의 존재하에 있어서 실시할 수 있다. 통상적으로, 이러한 에스테르화 반응은, 용매 중에서 실시된다. 축합제, 촉매 및 용매로는, 예를 들어, 공정 (a) 에서 이용될 수 있는 상기 축합제, 촉매 및 용매를 들 수 있다. 공정 (b) 에 있어서의 에스테르화 반응은, 공정 (a) 에 있어서의 에스테르화 반응과 동일하게 실시할 수 있다.

알코올 화합물 (6) 의 사용량은, 카르복실산 화합물 (5) 1 몰에 대하여, 바람직하게는 0.2 ∼ 0.7 몰, 보다 바람직하게는 0.3 ∼ 0.6 몰이고, 더욱 바람직하게는 0.4 ∼ 0.5 몰이고, 특히 바람직하게는 0.42 ∼ 0.45 몰이다. 알코올 화합물 (6) 의 사용량이 상기 하한치 이상이면, 미반응의 카르복실산 화합물의 양을 억제하여 정제가 용이해진다. 또한, 알코올 화합물 (6) 의 사용량이 상기 상한치 이하이면, 카르복실산 화합물의 부족을 억제하여 수율을 향상시킬 수 있다.

용매의 사용량은, 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 와 알코올 화합물 (6) 의 합계 1 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.5 ∼ 50 질량부이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 질량부이고, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 10 질량부이다.

공정 (b) 에 있어서, 에스테르화 반응의 온도는, 바람직하게는 -20 ∼ 100 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 -10 ∼ 50 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 30 ℃ 이다. 에스테르화 반응의 시간은, 바람직하게는 1 분 ∼ 72 시간이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 48 시간이고, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 24 시간이다. 상기의 온도 범위 및 시간 범위에서 에스테르화 반응을 실시함으로써, 반응 수율이 향상되어, 생산성이 보다 높아지는 경향이 있다.

상기 반응에 의해, 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물이 얻어진다. 이러한 액정 조성물은, 여과, 데칸테이션 등에 의해 정제할 수 있다.

본 발명의 액정 조성물은, 추가로 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 중합 개시제로는, 광 중합 개시제 및 열 중합 개시제 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 중합 개시제는, 광 중합 개시제인 것이 바람직하다.

광 중합 개시제로는, 예를 들어 벤조인류, 벤조페논류, 벤질케탈류, α-하이드록시케톤류, α-아미노케톤류, 요오드늄염 또는 술포늄염 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 이르가큐어 (Irgacure) 907, 이르가큐어 184, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 250, 이르가큐어 369 (이상, 모두 치바·재팬 주식회사 제조), 세이쿠올 BZ, 세이쿠올 Z, 세이쿠올 BEE (이상, 모두 세이코 화학 주식회사 제조), 카야큐어 (kayacure) BP100 (닛폰 화약 주식회사 제조), 카야큐어 UVI-6992 (다우사 제조), 아데카 옵토머 SP-152 또는 아데카 옵토머 SP-170 (이상, 모두 주식회사 ADEKA 제조) 등을 들 수 있다.

또한 중합 개시제의 함유량은, 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 의 합계 100 질량부에 대하여, 예를 들어 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부이다. 상기 범위 내이면, 액정 화합물의 배향성을 어지럽히지 않고, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 를 중합시킬 수 있다.

본 발명에 있어서 광학 필름이란, 광을 투과할 수 있는 필름으로서, 광학적인 기능을 갖는 필름을 말한다. 광학적인 기능이란, 굴절, 복굴절 등을 의미한다. 광학 필름의 일종인 위상차 필름은, 직선 편광을 원 편광이나 타원 편광으로 변환하거나, 반대로 원 편광 또는 타원 편광을 직선 편광으로 변환하기 위해서 사용된다. 본 발명의 광학 필름은, 본 발명의 액정 조성물의 중합체를 포함하는 것이다. 즉, 본 발명의 광학 필름은, 액정 화합물 (1) 에서 유래하는 구조 단위 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위로 구성되는 중합체를 포함하는 것이다.

본 발명의 광학 필름의 파장 분산 특성은, 광학 필름을 구성하는 상기 중합체에 있어서의 액정 화합물 (1) 에서 유래하는 구조 단위와 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량의 조정에 의해, 임의로 제어할 수 있다. 광학 필름을 구성하는 상기 중합체에 있어서의 구조 단위 중에서 액정 화합물 (1) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량을 증가시키면, 보다 플랫한 파장 분산 특성, 나아가 역파장 분산 특성을 나타낸다. 예를 들어, 광학 필름을 구성하는 상기 중합체에 있어서의 구조 단위 중에서 액정 화합물 (1) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량을 증가시키면, Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 의 수치를 낮게 할 수 있고, 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량을 증가시키면, Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 의 수치를 높게 할 수 있다.

광학 필름을 구성하는 상기 중합체에 있어서의 액정 화합물 (1) 에서 유래하는 구조 단위와 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량의 조정은, 각 액정 화합물의 함유량을 선택함으로써 실시할 수 있지만, 이하의 방법으로 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 원료인 상기 알코올 화합물 (3) 및 상기 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량을 선택함으로써, 생성되는 액정 조성물 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 함유량을 조정할 수 있다. 액정 조성물 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 함유량을 조정함으로써, 그 액정 조성물로부터 얻어지는 광학 필름의 파장 분산 특성을 선택할 수 있다. 구체적으로는, 이하의 방법을 들 수 있다. 먼저, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량이 상이한 액정 조성물을 복수 종류 조제하고, 각각의 조성물에 대하여, 후술하는 바와 같이, 동일한 막 두께의 광학 필름을 제조한다. 다음으로, 제조한 광학 필름의 위상차치를 구하고, 그 결과로부터, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량과 광학 필름의 위상차치의 상관을 구한다. 그리고, 얻어진 상관 관계로부터, 상기 막 두께에 있어서의 광학 필름에 원하는 파장 분산 특성을 부여하기 위해서 필요한 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량을 결정한다. 또한, 결정한 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량이 얻어지도록, 상기 알코올 화합물 (3) 및 상기 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량을 선택함으로써, 원하는 파장 분산 특성을 갖는 광학 필름을 간편하게 제조할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 각 액정 화합물을 각각 제조할 필요가 없고, 또한 말단 캡핑 공정 등의 복잡한 조작도 실시하지 않고, 원 포트로 동시에 제조할 수 있기 때문에, 제조 공정을 대폭 단축할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은, 경제적으로 매우 유리한 방법이다.

＜광학 필름의 제조 방법＞

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 대하여, 이하에 설명한다.

먼저, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물에, 필요에 따라, 유기 용제, 상기 서술한 중합 개시제, 중합 금지제, 광 증감제 또는 레벨링제 등의 첨가제를 첨가하여, 혼합 용액을 조제한다. 특히 성막시에 성막이 용이해지는 것 유기 용제를 포함하는 것이 바람직하고, 얻어진 광학 필름을 경화시키는 기능을 가지는 점에서 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.

〔중합 금지제〕

본 발명의 광학 필름을 조제할 때에, 중합 금지제를 사용해도 된다. 중합 금지제로는, 예를 들어 하이드로퀴논 또는 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 하이드로퀴논류, 부틸카테콜 등의 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 카테콜류, 피로갈롤류, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시라디칼 등의 라디칼 보충제, 티오페놀류, β-나프틸아민류 혹은 β-나프톨류 등을 들 수 있다.

중합 금지제를 사용함으로써, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 중합을 제어할 수 있고, 얻어지는 광학 필름의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 중합 금지제의 사용량은, 예를 들어 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 의 합계 100 질량부에 대하여, 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부이다. 상기 범위 내이면, 액정 화합물의 배향성을 어지럽히지 않고, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 를 중합시킬 수 있다.

〔광 증감제〕

또한 본 발명의 광학 필름을 조제할 때에, 광 증감제를 사용해도 된다. 광 증감제로는, 예를 들어 크산톤 또는 티오크산톤 등의 크산톤류, 안트라센 또는 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류, 페노티아진 혹은 루브렌을 들 수 있다.

광 증감제를 사용함으로써, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 중합을 고감도화할 수 있다. 또한 광 증감제의 사용량으로는, 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 의 합계 100 질량부에 대하여, 예를 들어 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부이다. 상기 범위 내이면, 액정 화합물의 배향성을 어지럽히지 않고, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 를 중합시킬 수 있다.

〔레벨링제〕

또한 본 발명의 광학 필름을 조제할 때에, 레벨링제를 사용해도 된다. 레벨링제로는, 예를 들어 방사선 경화 도료용 첨가제 (빅 케미 재팬 제조 : BYK-352, BYK-353, BYK-361N), 도료 첨가제 (토오레·다우코닝 주식회사 제조 : SH28PA, DC11PA, ST80PA), 도료 첨가제 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조 : KP321, KP323, X22-161A, KF6001) 또는 불소계 첨가제 (다이닛폰 잉크 화학 공업 주식회사 제조 : F-445, F-470, F-479) 등을 들 수 있다.

레벨링제를 사용함으로써, 광학 필름을 평활화할 수 있다. 또한 광학 필름의 제조 과정에서, 액정 조성물을 함유하는 혼합 용액의 유동성을 제어하거나, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 를 중합하여 얻어지는 광학 필름의 가교 밀도를 조정할 수 있다. 또한 레벨링제의 사용량의 구체적인 수치는, 예를 들어 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 의 합계 100 질량부에 대하여, 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부이다. 상기 범위 내이면, 액정 화합물의 배향성을 어지럽히지 않고, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 를 중합시킬 수 있다.

〔유기 용제〕

본 발명의 액정 조성물 등을 함유하는 혼합 용액의 조제에 사용하는 유기 용제로는, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 등을 용해시킬 수 있는 유기 용제이고, 중합 반응에 불활성인 용제이면 된다. 유기 용제로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 감마-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 또는 락트산에틸 등의 에스테르계 용제 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤 또는 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제 ; 펜탄, 헥산 또는 헵탄 등의 비염소계 지방족 탄화수소 용제 ; 톨루엔, 자일렌 또는 페놀 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 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다. 본 발명의 액정 조성물은, 상용성이 우수하고, 알코올, 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 비염소계 지방족 탄화수소 용제 및 비염소계 방향족 탄화수소 용제 등에도 용해시킬 수 있는 점에서, 클로로포름 등의 염소계 용제를 이용하지 않아도, 용해시켜 도공시킬 수 있다.

본 발명의 액정 조성물을 함유하는 혼합 용액의 점도는, 도포하기 쉽도록, 예를 들어 10 ㎩·s 이하, 바람직하게는 0.1 ∼ 7 ㎩·s 정도로 조정되는 것이 바람직하다.

또한 상기 혼합 용액에 있어서의 고형분의 농도는, 예를 들어 5 ∼ 50 질량％ 이다. 고형분의 농도가 5 ％ 이상이면, 광학 필름이 지나치게 얇아지지 않고, 액정 패널의 광학 보상에 필요한 복굴절률이 부여되는 경향이 있다. 또한 50 ％ 이하이면, 혼합 용액의 점도가 낮은 점에서, 광학 필름의 막 두께에 불균일이 잘 발생하지 않게 되는 경향이 있는 점에서 바람직하다.

상기의 액정 조성물을 함유하는 혼합 용액은, 계속해서 지지 기재 상에 도포되고, 건조되어 액정층을 형성한다. 액정층이 네마틱상 등의 액정상을 나타내는 경우, 얻어지는 광학 필름은, 모노 도메인 배향에 의한 복굴절성을 갖는다. 액정층은 0 ∼ 120 ℃ 정도, 바람직하게는, 25 ∼ 80 ℃ 의 저온에서 배향하는 점에서, 배향막으로서 상기에 예시한 것과 같은 내열성에 관해서 반드시 충분하지 않은 지지 기재를 사용할 수 있다. 또한, 배향 후 추가로 30 ∼ 10 ℃ 정도로 냉각시켜도 결정화하는 경우가 없기 때문에, 취급이 용이하다.

또한 혼합 용액의 도포량이나 농도를 적절히 조정함으로써, 원하는 위상차를 부여하도록 막 두께를 조정할 수 있다. 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 양이 일정한 혼합 용액의 경우, 얻어지는 광학 필름의 위상차치 (리타데이션치, Re(λ)) 는, 식 (I) 과 같이 결정되는 점에서, 원하는 Re(λ) 를 얻기 위해서, 막 두께 d 를 조정해도 된다.

Re(λ) = d × Δn(λ) (I)

(식 중, Re(λ) 는, 파장 λ ㎚ 에 있어서의 위상차치를 나타내고, d 는 막 두께를 나타내고, Δn(λ) 는 파장 λ ㎚ 에 있어서의 복굴절률을 나타낸다.)

지지 기재에 대한 도포 방법으로는, 예를 들어 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, CAP 코팅법 또는 다이 코팅법 등을 들 수 있다. 또한 딥 코터, 바 코터 또는 스핀 코터 등의 코터를 사용하여 도포하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 지지 기재로는, 예를 들어 유리, 플라스틱 시트, 플라스틱 필름 또는 투광성 필름을 들 수 있다. 또한 상기 투광성 필름으로는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀 필름, 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리메타크릴산에스테르 필름, 폴리아크릴산에스테르 필름, 셀룰로오스에스테르 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르술폰 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리페닐렌술파이드 필름 또는 폴리페닐렌옥사이드 필름 등을 들 수 있다.

예를 들어 본 발명의 광학 필름의 첩합 공정, 운반 공정, 보관 공정 등, 광학 필름의 강도가 필요한 공정에서도, 지지 기재를 사용함으로써, 파괴 등이 없이 용이하게 취급할 수 있다.

또한, 지지 기재 상에 배향막을 형성하여, 배향막 상에 본 발명의 액정 조성물을 포함하는 혼합 용액을 도공하는 것이 바람직하다. 배향막은, 본 발명의 액정 조성물 등을 함유하는 혼합 용액의 도공시에, 혼합액에 용해되지 않는 용제 내성을 가지는 것, 용제의 제거나 액정의 배향의 가열 처리시에, 내열성을 가지는 것, 러빙시에, 마찰 등에 의한 박리 등이 일어나지 않는 것이 바람직하고, 폴리머 또는 폴리머를 함유하는 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 폴리머로는, 예를 들어 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수 분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 또는 폴리아크릴산에스테르류 등의 폴리머를 들 수 있다. 이들 폴리머는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상 혼합하거나 공중합체해도 된다. 이들 폴리머는, 탈수나 탈아민 등에 의한 중축합이나, 라디칼 중합, 아니온 중합, 카티온 중합 등의 연쇄 중합, 배위 중합이나 개환 중합 등으로 용이하게 얻을 수 있다.

또한 이들 폴리머는, 용제에 용해시켜, 도포할 수 있다. 용제는, 특별히 제한은 없지만, 구체적으로는, 물 ; 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 감마-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 또는 락트산에틸 등의 에스테르계 용제 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 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 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다.

또한 배향막을 형성하기 위해서, 시판되는 배향막 재료를 그대로 사용해도 된다. 시판되는 배향막 재료로는, 선에버 (등록상표, 닛산 화학 공업 주식회사 제조) 또는 옵토머 (등록상표, JSR 주식회사 제조) 등을 들 수 있다.

이와 같은 배향막을 이용하면, 연신에 의한 굴절률 제어를 실시할 필요가 없기 때문에, 복굴절의 면내 편차가 작아진다. 그러므로, 지지 기재 상에 플랫 패널 표시 장치 (FPD) 의 대형화에도 대응 가능한 큰 광학 필름을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.

상기 지지 기재 상에 배향막을 형성하는 방법으로는, 예를 들어 상기 지지 기재 상에, 시판되는 배향막 재료나 배향막의 재료가 되는 화합물을 용액으로 하여 도포하고, 그 후, 어닐하는 것에 의해, 상기 지지 기재 상에 배향막을 형성할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 배향막의 두께는, 예를 들어 10 ㎚ ∼ 10000 ㎚ 이고, 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 이다. 상기 범위로 하면, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 등을 그 배향막 상에서 원하는 각도로 배향시킬 수 있다.

또한 이들 배향막은, 필요에 따라 러빙 혹은 편광 UV 조사를 실시할 수 있다. 배향막을 형성시킴으로써 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 등을 원하는 방향으로 배향시킬 수 있다.

배향막을 러빙하는 방법으로는, 예를 들어 러빙포가 권부되고, 회전하고 있는 러빙 롤을, 스테이지에 올려져, 반송되고 있는 배향막에 접촉시키는 방법을 사용할 수 있다.

상기와 같이, 액정층을 조제하는 공정에서는, 임의의 지지 기재 상에 적층한 배향막 상에 액정층을 적층해도 된다. 이 경우, 액정 셀을 제작하고, 그 액정 셀에 액정 조성물을 주입하는 방법에 비하여, 생산 비용을 저감시킬 수 있다. 또한 롤 필름으로의 필름의 생산이 가능하다.

용제의 건조는, 중합을 진행시킴과 함께 실시해도 되지만, 중합 전에 대부분의 용제를 건조시키는 것이, 성막성의 점에서 바람직하다.

용제의 건조 방법으로는, 예를 들어 자연 건조, 통풍 건조, 감압 건조 등의 방법을 들 수 있다. 구체적인 가열 온도로는, 10 ∼ 120 ℃ 인 것이 바람직하고, 25 ∼ 80 ℃ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한 가열 시간으로는, 10 초간 ∼ 60 분간인 것이 바람직하고, 30 초간 ∼ 30 분간인 것이 보다 바람직하다. 가열 온도 및 가열 시간이 상기 범위 내이면, 상기 지지 기재로서, 내열성이 반드시 충분하지 않은 지지 기재를 사용할 수 있다.

다음으로, 상기에서 얻어진 액정층을 중합하여, 경화시킨다. 이에 의해 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 배향성이 고정화된 필름, 즉 본 발명의 액정 조성물의 중합체를 포함하는 필름 (광학 필름) 이 된다. 이에 의해, 필름의 평면 방향으로 굴절률 변화가 작고, 필름의 법선 방향으로 굴절률 변화가 큰 광학 필름을 제조할 수 있다.

액정층을 중합시키는 방법은, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 종류에 따라, 결정되는 것이다. 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에 포함되는 중합성기가 광 중합성이면 광 중합, 그 중합성기가 열 중합성이면 열 중합에 의해, 상기 액정층을 중합시킬 수 있다. 본 발명에서는, 특히 광 중합에 의해 액정층을 중합시키는 것이 바람직하다. 광 중합에 의하면 저온에서 액정층을 중합시킬 수 있기 때문에, 지지 기재의 내열성의 선택폭이 넓어진다. 또한 공업적으로도 제조가 용이해진다. 또한 성막성의 관점에서도 광 중합이 바람직하다. 광 중합은, 액정층에 가시광, 자외광 또는 레이저광을 조사함으로써 실시한다. 취급성의 관점에서, 자외광이 특히 바람직한 광 조사는, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 가 액정상을 취하는 온도로 가온하면서 실시해도 된다. 이 때, 마스킹 등에 의해 광학 필름을 패터닝하고, 패터닝된 광학 필름을 얻을 수도 있다.

또한 본 발명의 광학 필름은, 폴리머를 연신함으로써 위상차를 부여하는 연신 필름과 비교하여, 박막이다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 추가로, 지지 기재를 박리하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 얻어지는 적층체는, 배향막과 광학 필름으로 이루어지는 필름이 된다. 또한 상기 지지 기재를 박리하는 공정에 더하여, 배향막을 박리하는 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 광학 필름을 얻을 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 광학 필름은, 투명성이 우수하고, 다양한 디스플레이용 필름으로서 사용된다. 형성되는 광학 필름의 두께는, 상기한 바와 같이, 얻어지는 광학 필름의 위상차치나 원하는 두께에 따라, 상이한 것이다. 본 발명에서는, 상기 두께는, 0.1 ∼ 10 ㎛ 인 것이 바람직하고, 광 탄성을 작게 하는 점에서 0.5 ∼ 3 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

배향막을 사용하여 복굴절성을 갖는 경우에는, 위상차치로는, 예를 들어 50 ∼ 500 ㎚ 정도이고, 바람직하게는 100 ∼ 300 ㎚ 이다.

이와 같은 박막이고 보다 넓은 파장역에 있어서 일률적인 편광 변환이 가능한 필름은, 모든 액정 패널이나 유기 EL 등의 FPD 에 있어서, 광학 보상 필름으로서 사용할 수 있다.

본 발명의 광학 필름을 광대역 λ／4 판 또는 λ／2 판으로서 사용하기 위해서는, 본 발명의 광학 필름을 구성하는 중합체에 있어서의 액정 화합물 (1) 에서 유래하는 구조 단위 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량을 적절히 선택한다. 본 발명의 광학 필름을 λ／4 판용으로서 사용하는 경우에는, 얻어지는 광학 필름의, 파장 550 ㎚ 에 있어서의 위상차치 (Re(550)) 가 바람직하게는 113 ∼ 163 ㎚, 보다 바람직하게는 135 ∼ 140 ㎚, 특히 바람직하게는 약 137.5 ㎚ 이도록, 상기 중합체 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량 그리고 막 두께를 조정하면 되고, λ／2 판으로서 사용하는 경우에는, 얻어지는 광학 필름의 Re(550) 이 바람직하게는 250 ∼ 300 ㎚, 보다 바람직하게는 273 ∼ 277 ㎚, 특히 바람직하게는 약 275 ㎚ 이도록, 상기 중합체 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량 그리고 막 두께를 조정하면 된다. 본 발명에 있어서는, 상기 중합체 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량만을 조정함으로써, Re(550) 을 제어할 수 있기 때문에, 원하는 막 두께를 선택할 수 있다.

본 발명의 광학 필름을 VA (Vertical Alignment) 모드용 광학 필름으로서 사용하기 위해서는, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량을 적절히, 선택한다. Re(550) 을 바람직하게는 40 ∼ 100 ㎚, 보다 바람직하게는 60 ∼ 80 ㎚ 정도가 되도록, 상기 중합체 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량 그리고 막 두께를 조정하면 된다.

본 발명의 광학 필름을 구성하는 상기 중합체 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 에서 유래하는 구조 단위의 함유량을 조정하기 위해서는, 본 발명의 액정 조성물 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 함유량을 조정하면 된다. 본 발명의 액정 조성물 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 함유량을 조정하기 위해서는, 알코올 화합물 (3) 및 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량을 조정하면 된다.

광학 필름을 제작할 때에 사용하는 액정 조성물 중의 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 함유량, 즉 알코올 화합물 (3) 및 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량을 선택함으로써, 광학 필름의 파장 분산 특성을 변화시킬 수 있기 때문에, 간편한 방법으로 원하는 파장 분산 특성으로 제어할 수 있다.

본 발명의 광학 필름은, 안티 리플렉션 (AR) 필름 등의 반사 방지 필름, 편광 필름, 위상차 필름, 타원 편광 필름, 시야각 확대 필름 또는 투과형 액정 디스플레이의 시야각 보상용 광학 보상 필름 등에 이용할 수 있다. 또한 본 발명의 광학 필름은 1 장으로도 우수한 광학 특성을 나타내지만, 복수 장을 적층시켜도 된다.

또한 다른 필름과 조합해도 된다. 구체적으로는, 본 발명에 있어서는, 본 발명의 광학 필름 및 편광 필름을 포함하는 타원 편광판 및 원 편광판이 제공된다. 이들 타원 편광판 및 원 편광판에 있어서는, 편광 필름에 본 발명의 광학 필름이 첩합되어 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 그 타원 편광판 또는 원 편광판에 추가로 본 발명의 광학 필름을 광대역 λ／4 판으로서 첩합시킨 광대역 원 편광판도 제공할 수 있다.

본 발명의 광학 필름은, 반사형 액정 디스플레이 및 유기 일렉트로 루미네선스 (EL) 디스플레이의 위상차판 그리고 그 위상차판이나 상기 광학 필름을 구비하는 FPD 에 이용할 수도 있다. 상기 FPD 는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 액정 표시 장치 (LCD) 나 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다.

본 발명에 있어서 플랫 패널 표시 장치는, 본 발명의 광학 필름을 구비하는 것이고, 예를 들어 본 발명의 편광 필름과 액정 패널이 첩합된 첩합품을 구비하는 액정 표시 장치나, 본 발명의 편광 필름과, 발광층이 첩합된 유기 EL 패널을 구비하는 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다.

〔유기 EL 표시 장치〕

본 발명에 있어서는, 본 발명의 원 편광판을 포함하는 유기 일렉트로 루미네선스 (EL) 패널을 포함하는 유기 EL 표시 장치도 제공된다. 유기 EL 표시 장치는 유기 EL 패널을 구비하고, 그 유기 EL 패널은, 본 발명의 광학 필름과 발광층을, 필요에 따라 접착층을 개재하여, 첩합하여 이루어지는 것이다. 상기 유기 EL 패널에 있어서, 광학 필름은, 원 편광판으로서 기능한다. 또한 상기 발광층은, 도전성 유기 화합물로 이루어지는 적어도 1 층의 층이다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 예 중의 「％」 및 「부」 는, 특기하지 않는 한, 질량％ 및 질량부이다.

액체 크로마토그래피 (LC) 분석 조건을 이하에 나타낸다.

＜LC 분석 조건＞

측정 장치 : LC-10AT (주식회사 시마즈 제작소 제조)

칼럼 : Kinetex (등록상표) ODS (5 ㎛, 4.6 ㎜φ × 15 ㎝)

칼럼 온도 : 40 ℃

이동상 : A : 0.1 ％ 트리플루오로아세트산 수용액

B : 0.1 ％ 트리플루오로아세트산아세토니트릴 용액

그라디언트 : 0 min B = 2 ％

30 min B = 100 ％

35 min B = 100 ％

35.1 min B = 2 ％

45 min STOP TOTAL 분석 시간 45 분

유량 : 1.0 ㎖/분

검출 : 자외 흡수 (파장 : 220 ㎚)

(실시예 1)

식 (1) 로 나타내는 역파장 분산성 액정 화합물 (1) 과 식 (2) 로 나타내는 정파장 분산성 액정 화합물 (2) 의 혼합물을 하기의 스킴에 따라 합성하였다.

[화학식 220]

상기 식 (4) 로 나타내는 트랜스-시클로헥산디카르복실산 36 g (210 m㏖) 과, N-메틸-2-피롤리돈 72 g 을 혼합하여 용액을 얻었다. 얻어진 용액에 상기 식 (3) 으로 나타내는 모노알코올 화합물 9.9 g (42 m㏖) 과, 3,5-디부틸-4-하이드록시톨루엔 0.7 g (2.9 m㏖) 과, N,N-디메틸아미노피리딘 0.055 g (0.4 m㏖) 을 첨가하여, 45 ℃ 로 온조하였다. 얻어진 혼합물에 디이소프로필카르보디이미드 6.9 g (55 m㏖) 을 1 시간에 걸쳐 적하하고, 그 후 15 시간 교반함으로써 에스테르화 반응을 실시하였다.

한편, 수산화나트륨 2.1 g (53 m㏖) 과 물 145 g 을 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 상기 반응 혼합물에 적하하고, 2 시간 교반하여, 현탁액을 얻었다. 얻어진 현탁액을 여과함으로써 얻어진 고형물을, 메탄올과 물의 혼합 용매 (질량비 1 : 1) 로 6 회 세정하고, 추가로 감압 건조시킴으로써 백색 고체 12.6 g 을 얻었다.

백색 고체 12.6 g 과 상기 식 (6) 으로 나타내는 알코올 화합물 4.25 g (14 m㏖) 과, N,N-디메틸아미노피리딘 0.033 g (0.3 m㏖) 과, 클로로포름 60 g 을 첨가하여, 0 ℃ 로 온조하였다. 얻어진 혼합물에 디이소프로필카르보디이미드 4.3 g (34 m㏖) 을 1 시간에 걸쳐 적하하고, 그 후 15 시간 교반하는 것에 의해 에스테르화 반응을 실시하였다. 얻어진 반응 혼합물을 여과하여 불용분을 제거하고, 여과액을 헵탄에 적하하고, 석출된 고체를 여과하였다. 얻어진 고체를 헵탄으로 3 회 세정하고, 또한 감압 건조시킴으로써 식 (1) 로 나타내는 역파장 분산성 액정 화합물 (1) 과 식 (2) 로 나타내는 정파장 분산성 액정 화합물 (2) 의 혼합물 A 16.4 g 을 얻었다.

상기 LC 분석 조건을 사용하여, 혼합물 A 를 분석하였다. 혼합물 A 에는, 액정 화합물 (1) 100 질량부에 대하여, 액정 화합물 (2) 가 7 질량부였다. 즉, 액정 화합물 (2) 의 함유량은, 액정 화합물 (1) 100 질량％ 에 대하여 7 질량％ 였다.

또한, 분광 광도계 (클로로포름 용액) 에 의해 측정한 결과, 액정 화합물 (1) 의 극대 흡수 파장 (λ_max) 은 350 ㎚ 였다.

[광 배향막 형성용 조성물의 조제]

하기 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 광 배향막 형성용 조성물을 얻었다. 하기 광 배향성 재료는, 일본 공개특허공보 2013-33248호에 기재된 방법으로 합성하였다.

· 광 배향성 재료 (5 부) :

[화학식 221]

· 용제 (95 부) : 시클로펜타논

[광학 필름의 제작]

상기 혼합물 A 를 중합하여 이루어지는 광학 필름을 하기와 같이 제작하였다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (PET) (미츠비시 수지 주식회사 제조의 다이아 포일 T140E25) 을, 코로나 처리 장치 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 사용하여 출력 0.3 ㎾, 처리 속도 3 m/분의 조건으로 1 회 처리하였다. 코로나 처리를 실시한 표면에, 상기의 광 배향막 형성용 조성물을 바 코터 도포하고, 80 ℃ 에서 1 분간 건조시켜, 편광 UV 조사 장치 (SPOT CURE SP-7 ; 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 100 mJ/㎠ 의 적산 광량으로 편광 UV 노광을 실시하였다. 얻어진 배향막의 막 두께를 엘립소미터로 측정한 결과, 122 ㎚ 였다. 계속해서, 배향막 상에, 혼합물 A : 1.0 g, Irg369 : 0.060 g, N-메틸피롤리돈 : 10.7 g 으로 이루어지는 도포액을, 바 코터를 사용하여 도포하고, 120 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 자외선을 조사하였다 (질소 분위기하, 파장 : 365 ㎚, 파장 365 ㎚ 에 있어서의 적산 광량 : 1000 mJ/㎠). 이에 의해, 광학 필름을 얻었다. 얻어진 광학 필름에 점접착제를 도포한 후, 코로나 처리 장치 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 사용하여 출력 0.3 ㎾, 처리 속도 3 m/분의 조건으로 1 회 처리한 시클로올레핀 폴리머 필름 (COP) (ZF-14, 닛폰 제온 주식회사 제조) 에 첩합하였다. 그 후, 기재의 PET 필름을 박리함으로써, 광학 필름 (1) 을 얻었다.

얻어진 광학 필름은, 막 두께 2.0 ㎛, 위상차치 (Re(550)) 가 140 ㎚ 이고, 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 는 0.84 였다.

(실시예 2 ∼ 4)

표 1 에 기재되는 액정 화합물 (2) 의 농도가 얻어지도록, 광 편광막 상에 혼합물 A 를 도포하기 전에, 일본 특허 제05451176호에 기재된 방법에 준하여 합성한 식 (2) 로 나타내는 정파장 분산성 액정 화합물을 혼합물 A 에 첨가하여 혼합한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 필름 (2) ∼ (4) 를 각각 제작하였다. 얻어진 광학 필름 (2) ∼ (4) 의 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 를 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(참고예 1)

혼합물 A 대신에, 일본 공개특허공보 2009-173893 에 기재된 방법에 준하여 합성한 식 (1) 로 나타내는 액정 화합물 (1) 만을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 필름 (5) 를 제작하였다. 얻어진 광학 필름 (5) 의 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 를 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(실시예 5)

혼합물 A 대신에, 일본 공개특허공보 2009-173893 에 기재된 방법에 준하여 합성한 식 (1) 로 나타내는 액정 화합물 (1) 및 일본 특허 제05451176호에 기재된 방법에 준하여 합성한 식 (2) 로 나타내는 액정 화합물 (2) (액정 화합물 (1) 에 대한 액정 화합물 (2) 의 함유량 : 7.0 질량부) 를 포함하는 조성물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 필름 (6) 을 제작하였다. 얻어진 광학 필름 (6) 의 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 를 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(실시예 6)

트랜스-시클로헥산디카르복실산의 사용량을 21.6 g (126 m㏖), 수산화나트륨의 사용량을 1.1 g (28 m㏖) 으로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 식 (1) 로 나타내는 역파장 분산성 액정 화합물 (1) 과 식 (2) 로 나타내는 정파장 분산성 액정 화합물 (2) 의 혼합물 B 가 얻어진다.

다음으로, 혼합물 A 대신에 혼합물 B 를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 필름 (7) 이 얻어진다. 광학 필름 (7) 은, 액정 화합물 (2) 의 높은 함유량에 기인하여, 광학 필름 (1) 보다 높은 파장 분산도를 나타내는 결과가 된다.

(실시예 7)

트랜스-시클로헥산디카르복실산의 사용량을 50.4 g (294 m㏖), 수산화나트륨의 사용량을 4.2 g (105 m㏖) 으로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 식 (1) 로 나타내는 역파장 분산성 액정 화합물 (1) 과 식 (2) 로 나타내는 정파장 분산성 액정 화합물 (2) 의 혼합물 C 가 얻어진다.

다음으로, 혼합물 A 대신에 혼합물 C 를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 필름 (7) 이 얻어진다. 광학 필름 (7) 은, 액정 화합물 (2) 의 낮은 함유량에 기인하여, 광학 필름 (1) 보다 낮은 파장 분산도를 나타내는 결과가 된다.

이들 결과로부터, 본 발명에 의하면, 액정 화합물 (1) 및 액정 화합물 (2) 의 함유량을 선택함으로써, 원하는 파장 분산성을 갖는 광학 필름을 용이하게 얻는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 알코올 화합물 (3) 및 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량을 선택함으로써, 최종적으로 제조되는 광학 필름의 파장 분산성을 제어할 수 있기 때문에, 원하는 파장 분산성을 매우 간편하게 얻을 수 있다.

Claims (18)

1. 식 (1) 로 나타내는 액정 화합물 (1) 과, 식 (2) 로 나타내는 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물.
   [화학식 1]
   

   

   
   [식 중, Ar 은 2 가의 방향족기이고, 그 방향족기 중에는 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어진 군에서 선택되는 원자 중 적어도 1 개 포함해도 되고,
   G 는, 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 여기서, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- 는, -O-, -S- 또는 -NH- 로 치환되어 있어도 되고,
   B 는, 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타내고,
   A 는, 탄소수 3 ∼ 20 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 20 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 그 지환식 탄화수소기 및 그 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- 는, -O-, -S- 또는 -NR¹- 로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 메틴기 (-CH(-)-) 는, -N(-)- 로 치환되어 있어도 되고,
   R¹ 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고,
   k 는, 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 여기서, k 가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 A 및 B 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,
   E 는, 탄소수 1 ∼ 17 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH₂- 는, -O- 또는 -CO- 로 치환되어 있어도 되고,
   P 는, 중합성기를 나타낸다.]
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 식 (1) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 는, 상기 식 (2) 에 있어서의 G, A, B, E, P 및 k 와 각각 동일한 액정 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 액정 화합물 (1) 을 배향시켜 이루어지는 광학 필름이 역파장 분산성을 나타내는 액정 조성물.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액정 화합물 (2) 를 배향시켜 이루어지는 광학 필름이 정파장 분산성을 나타내는 액정 조성물.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   Ar 에 있어서의 방향족기가 π 전자를 10 개 ∼ 30 개 갖는 액정 조성물.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액정 화합물 (1) 의 극대 흡수 파장 (λ_max) 은 300 ∼ 400 ㎚ 인 액정 조성물.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액정 조성물을 배향시켜 이루어지는 광학 필름은, 파장 분산도 Re(450 ㎚)/Re(550 ㎚) 가 0.65 이상 1 미만인 액정 조성물.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   Ar 은 복소 고리를 갖는 방향족기인 액정 조성물.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 복소 고리를 갖는 방향족기는 벤조티아졸기를 갖는 방향족기인 액정 조성물.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정 조성물에 있어서의 상기 액정 화합물 (2) 의 함유량은, 상기 액정 화합물 (1) 100 질량부에 대하여, 0.1 ∼ 70 질량부의 범위인 액정 조성물.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물의 중합체를 포함하는 광학 필름.
12. 제 11 항에 있어서,
    파장 550 ㎚ 에 있어서의 위상차치 (Re(550)) 는 113 ∼ 163 ㎚ 인 광학 필름.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 기재된 광학 필름 및 편광 필름을 포함하는 원 편광판.
14. 제 13 항에 기재된 원 편광판을 포함하는 유기 일렉트로 루미네선스 패널을 구비하는 유기 EL 표시 장치.
15. 식 (1) :
    [화학식 2]
    

    

    
    로 나타내는 액정 화합물 (1) 과,
    식 (2) :
    [화학식 3]
    

    

    
    로 나타내는 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물을 제조하는 방법으로서,
    식 (3) :
    [화학식 4]
    

    

    
    으로 나타내는 알코올 화합물 (3) 과 식 (4) :
    [화학식 5]
    

    

    
    로 나타내는 디카르복실산 화합물 (4) 를 반응시켜, 식 (5) :
    [화학식 6]
    

    

    
    로 나타내는 카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 혼합물을 얻는 공정을 포함하는 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    카르복실산 화합물 (5) 와 액정 화합물 (2) 를 포함하는 상기 혼합물을, 식 (6) :
    [화학식 7]
    

    

    
    으로 나타내는 알코올 화합물 (6) 을 반응시켜, 액정 화합물 (1) 과 액정 화합물 (2) 를 포함하는 액정 조성물을 얻는 공정을 포함하는 방법.
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 알코올 화합물 (3) 1 몰에 대한, 디카르복실산 화합물 (4) 의 사용량이 1 ∼ 50 몰인 방법.
18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알코올 화합물 (3) 과 상기 디카르복실산 화합물 (4) 의 반응, 그리고/또는 카르복실산 화합물 (5) 및 액정 화합물 (2) 를 포함하는 상기 혼합물과 상기 알코올 화합물 (6) 의 반응은, 축합제의 존재하에 있어서 실시되는 방법.