KR20200036921A - 광정렬 중합체 물질 - Google Patents

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세드릭 클라인
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리샤르 프란츠
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롤릭 테크놀로지스 아게
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Abstract

본 발명은 신규한 광정렬 중합체 물질, 비구조화된 및 구조화된 광학 엘리먼트, 전기광학 엘리먼트, 다층 시스템의 생산을 위해 또는 나노전자에서 사용되는 액정용 배향층으로서의 그것의 용도에 관한 것이다.

Description

광정렬 중합체 물질
본 발명은 신규한 광정렬 중합체 물질, 그러한 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물, 비구조화된 및 구조화된 광학 엘리먼트 또는 전기광학 엘리먼트 및 다층 시스템의 생산을 위한 액정용 배향층으로서의 상기 광정렬 중합체 물질 또는 상기 조성물의 용도 및 상기 신규한 광정렬 중합체 물질을 포함하는 또는 그러한 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물을 포함하는 비구조화된 및 구조화된 광학 엘리먼트 또는 전기광학 엘리먼트 또는 나노전기 엘리먼트 및 다층 시스템에 관한 것이다.
광학 엘리먼트 또는 전기광학 엘리먼트는 예를 들어 보안 장치, 액정 장치 (LCD), 및 광학 필름, 예컨대 리타더 (retarder) 예를 들어 3 D 리타더로서 또는 가변 투과 필름으로서 사용된다. 예를 들어, US 6,107,427 은 배향층에서 사용될 수 있는 광정렬 중합체 물질을 기재한다. WO 2013/0281564 는 배향층에서 사용되고 더 적은 에너지를 요구하고 액정의 배향에서 더 신속한 추가의 광정렬 중합체 물질을 기재한다.
그러나, 효율적 제조 공정, 예를 들어 롤-투-롤-공정에 대한 접근을 허용하는 첨단 배향 물질로서, 상이한 기판 상에 코팅될 수 있고 선행 기술의 화합물에 비해 더 적은 에너지를 요구하는 한편, 여전히 액정에 양호한 배향을 제공하고 우수한 광학 특성을 갖는 물질에 대한 증가하는 수요가 여전히 존재한다.
그러므로 본 발명의 과제는 우수한 액정 배향을 제공하고 효율적 제조 공정에 대한 접근을 허용하는 한편, 양호한 광학 콘트라스트 비 및 광학 특성을 유지하는 신규한 광정렬 중합체 물질을 제공하는 것이다. 본 발명의 신규한 광정렬 물질은 다양한 용매와의 매우 양호한 상용성을 제공하여, 코팅 및 프린팅 방법에 관한 높은 유연성을 허용한다. 본 발명의 신규한 광정렬 물질은 실온에서 적용되어 넓은 범위의 온도 민감성 기판에 대한 접근을 허용할 수 있다. 신규한 광정렬 중합체 물질은 유기 물질 예컨대 경화성 조성물 또는 중합성 액정과의 매우 높은 상용성을 제공하여, 넓은 범위의 응용물에 대한 접근을 허용한다. 또한 본 발명의 신규한 광정렬 물질은 상이한 기판에 대한 개선된 부착을 갖는다.
본 발명은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하는 광정렬 중합체 물질에 관한 것이다:
Figure pct00001
식에서
M1, M1' 는 각각 독립적으로 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 2-클로로아크릴레이트, 2-페닐아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 2-클로로아크릴아미드, 2-페닐아크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 아크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 메타크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 2-클로로아크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 2-페닐아크릴아미드, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 스티렌, 디아민, 아미드, 이미드, 실록산, 아믹 에스테르, 및 아믹산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 반복 단량체 단위를 의미하고;
S1 은 스페이서 단위이며, m 및 n 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2 이고, 적어도 하나의 m 또는 n 이 1 인 경우에, 스페이서 단위는 S3 이고;
S1' 는 스페이서 단위이며, m' 및 n' 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2' 이고, 적어도 하나의 m' 또는 n' 이 1 인 경우에, 스페이서 단위는 S3' 이며;
여기에서 S2, S2', S3, S3' 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 이들은 C1-C24-알킬, 히드록시, 불소, 염소, 시아노, 에테르, 에스테르, 아미노, 아미도로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되고;
여기에서 하나 이상의 -CH2- 기는 연결 기, 지환식 또는 방향족 기로 대체될 수 있고;
여기에서 r 및 s 는 각각 1 내지 20 의 정수이며, 단, S2 의 경우 3 ≤ r + s ≤ 24 이고; S3 의 경우 6 ≤ r + s ≤ 24 이고;
R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬을 의미하고;
고리 A, A' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,3-디옥산-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일, 피페리딘-1,4-디일 또는 피페라진-1,4-디일을 의미하고;
고리 B, B' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y1, Y2, Y1', Y2' 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -(CH2)t-, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-OC-, -CF2O-,-OCF2-, -NR4-, -CO-NR4-, -R4N-CO-, -(CH2)u-O-, -O-(CH2)u-, -(CH2)u-NR4- 또는 -NR4-(CH2)u- 을 의미하며, 여기에서
R4 는 수소 또는 저급 알킬을 의미하고;
t 는 1 내지 4 의 정수를 의미하고;
u 는 1 내지 3 의 정수를 의미하고;
고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 2,5-티오페닐렌, 2,5-푸라닐렌, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고,
Z, Z' 는 각각 독립적으로 -O- 또는 -NR5- 를 의미하며,
여기에서 R5 는 수소 또는 저급 알킬, 또는 식 D 또는 D' 의 이차 기를 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
D' 는 수소 또는 할로겐으로 임의로 치환되는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기 또는 할로겐, 알킬, 알콕시로 또는 하나 이상의 실록산 모이어티로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되는 3 내지 8 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기를 의미하고;
w 및 w1 은 공단량체의 몰분율이며, 0 < w ≤ 1 및 0 ≤ w1 <1 이다.
본 발명의 문맥에서 사용되는 용어 "연결 기" 는 바람직하게는 -O-, -CO, -CO-O-, -O-CO-, -N< , -NR1-, -NR1-CO-, -CO-NR1-, -NR1-CO-O-, -O-CO-NR1-, -NR1-CO-NR1-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-, 및 -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2- 로부터 선택되며, 여기에서:
R1 은 수소 원자 또는 C1-C6알킬을 나타내며;
단, 연결기의 산소 원자는 서로 직접 연결되지 않는다.
바람직하게는 S2, S2', S3, S3' 에서 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- (여기에서 R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬을 의미한다) 의 치환기는 C1-C24-알킬, 바람직하게는 C1-C12-알킬, 더욱 바람직하게는 C1-C8-알킬, 히드록시, 불소, 염소, 시아노, 에테르, 에스테르, 아미노 또는 아미도이다.
본 발명의 문맥에서 용어 "알킬" 은 최대 20 개의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, 포화 탄화수소 잔기이며, 여기에서 하나 이상의 -CH2- 또는 -CH3- 기는 비대체되거나 또는 위에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 연결 기, 또는/및 지환식 또는/및 방향족 기로 대체될 수 있다.
용어 "저급 알킬" 및 유사하게 "저급 알콕시", "히드록시-저급 알킬", "페녹시-저급 알킬", "페닐-저급 알킬" 은, 이전에 및 이후에, 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1 내지 3 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 포화 탄화수소 잔기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 또는 i-프로필을 나타낸다.
용어 "알킬" 및 유사하게 "알콕시" 는, 이전에 및 이후에, 최대 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 포화 탄화수소 잔기를 나타낸다.
"알킬" 또는 "알콕시" 의 치환기는 히드록시, 불소, 염소, 시아노, 에테르, 에스테르, 아미노, 아미도, 지환식 또는 방향족 기이며, 여기에서 각 경우에 하나 이상의 -CH2- 또는 -CH3- 기는 적어도 하나의 연결 기로 대체될 수 있다.
본 발명의 문맥에서 "직쇄형 사슬 알킬" 은 제한 없이 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, sec.-부틸, tert.-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 논데실, 이코실, 헤니코실, 도코실, 트리코실 또는 콰트로코실이다.
본 발명의 문맥에서 "지환식 기" 는 예를 들어 치환된 또는 비치환된 비-방향족 카르보시클릭 또는 헤테로시클릭 기를 나타내고, 예를 들어 3 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 고리 시스템, 예를 들어 시클로프로판, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로헥산, 시클로헥센, 시클로헥사디엔, 데칼린, 아다만탄, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디옥솔란, 피롤리딘, 피페리딘 또는 스테로이드성 골격 예컨대 콜레스테롤을 나타내며, 여기에서 치환기는 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 더욱 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실이고, 가장 바람직한 것은 메틸, 에틸, 프로필이다. 바람직한 지환식 기는 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로헥산, 시클로헥센이고, 더욱 바람직한 것은 시클로펜탄 또는 시클로헥산이다.
본 발명의 문맥에서 "방향족 기" 는 바람직하게는 5, 6, 10 또는 14 개의 고리 원자, 예를 들어 푸란, 벤젠 또는 페닐렌, 피리딘, 피리미딘, 나프탈렌 (이는 고리 조립체를 형성할 수 있음), 예컨대 바이페닐렌 또는 트리페닐렌 (이는 적어도 하나의 단일 헤테로원자 및/또는 적어도 하나의 단일 연결 기에 의해 개재되거나 개재되지 않을 수 있음); 또는 융합된 폴리시클릭 시스템, 예컨대 페난트렌 또는 테트랄린을 나타낸다. 바람직하게는 방향족 기는 벤젠, 페닐렌, 바이페닐렌 또는 트리페닐렌이다. 더욱 바람직한 방향족 기는 벤젠, 페닐렌 및 바이페닐렌이다. 가장 바람직한 것은 페닐렌이다.
용어 "비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌" 은 본 발명의 범위에서 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로, 바람직하게는 불소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 또는 시아노로 단일 치환 또는 다중 치환되는 1,2-, 1,3- 또는 1,4-페닐렌, 특히 그러나 1,3- 또는 1,4-페닐렌을 포괄한다. 특히 바람직한 것은 1,4-페닐렌 잔기이다. 바람직한 페닐렌 잔기의 예는 1,3- 또는, 1,4-페닐렌, 4- 또는 5-메틸-1,3-페닐렌, 4- 또는 5-메톡시-1,3-페닐렌, 4- 또는 5-에틸-1,3-페닐렌, 4- 또는 5-에톡시-1,3-페닐렌, 2- 또는 3-메틸-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-에틸-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-프로필-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-부틸-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-메톡시-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-에톡시-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-프로폭시-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-부톡시-1,4-페닐렌, 2,3-, 2,6- 또는 3,5-디메틸-1,4-페닐렌, 2,6- 또는 3,5-디메톡시-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-플루오로-1,4-페닐렌, 2,3-, 2,6- 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-클로로-1,4-페닐렌, 2,3-, 2,6- 또는 3,5-디클로로-1,4-페닐렌, 2- 또는 3-시아노-1,4-페닐렌 등이다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서 S2, S2', S3, S3' 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬을 의미하고; 바람직하게는 S2, S2', S3, S3' 는 C1-C24-알킬, 바람직하게는 C1-C12-알킬, 더욱 바람직하게는 C1-C8-알킬로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되며, 여기에서 알킬은 위에 제시된 의미 및 선호도를 가지며; 또는 S2, S2', S3, S3' 는 히드록시, 불소, 염소, 시아노, 에테르, 에스테르, 아미노, 아미도로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되고; 여기에서 하나 이상의 -CH2- 기는 연결 기, 지환식 또는/및 방향족 기로 대체될 수 있으며;
여기에서 S2, S2' 의 경우에 단일 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 8 의 정수, 특히 6 또는 8 이고;
여기에서 S3, S3' 의 경우에 단일 접미사 "r" 은 6 내지 24, 바람직하게는 6 내지 12 의 정수, 특히 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12 이고;
여기에서 S2, S2' 의 경우에 접미사 "r 및 s" 의 합계는 1 내지 24, 바람직하게는 2 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 8 의 정수이고;
여기에서 S3, S3' 의 경우에 접미사 "r 및 s" 의 합계는 6 내지 24, 바람직하게는 6 내지 12 의 정수, 특히 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12 이고; R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬을 의미한다.
본 발명의 가장 바람직한 구현예에서 S2, S2', S3, S3' 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, 특히 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, 더욱 특히 -(CH2)r-O- 이며, 이는 C1-C24-알킬, 바람직하게는 C1-C12-알킬, 더욱 바람직하게는 C1-C8-알킬; 또는 히드록시, 불소, 염소, 시아노, 에테르, 에스테르, 아미노, 아미도로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되고; 여기에서 하나 이상의 -CH2- 기는 연결 기, 또는 지환식 또는 방향족 기로 대체될 수 있고; 여기에서 단일 접미사 r 및 s 및 접미사 s 및 r 의 합계는 위에 제시된 의미 및 선호도를 갖고; R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬을 의미한다.
바람직한 "스페이서 단위" S2, S2' 의 예는 1,6-헥실렌, 1,7-헵틸렌, 2-메틸-1,2-프로필렌, 1,3-부틸렌, 에틸렌옥시카르보닐, 에틸렌오일옥시, 프로필렌옥시, 프로필렌옥시카르보닐, 프로필렌오일옥시, 부틸렌옥시, 부틸렌옥시카르보닐, 부틸렌오일옥시, 프로필렌아미노, 부틸렌아미노, 펜틸렌아미노, 헥실렌아미노, 헵틸렌아미노, 에틸렌아미노카르보닐, 프로필렌아미노카르보닐, 부틸렌아미노카르보닐, 에틸렌카르보닐아미노, 프로필렌카르보닐아미노, 부틸렌카르보닐아미노, 펜틸렌카르보닐아미노, 헥실렌카르보닐아미노, 헵틸렌카르보닐아미노, 펜틸렌아미노카르보닐, 헥실렌아미노카르보닐, 헵틸렌아미노카르보닐, 펜틸렌옥시, 펜틸렌옥시카르보닐, 펜틸렌오일옥시, 헥실렌옥시, 헥실렌옥시카르보닐, 헥실렌오일옥시, 헵틸렌옥시, 헵틸렌옥시카르보닐, 헵틸렌오일옥시이며, 특히 바람직한 것은 헥실렌옥시이다.
바람직한 "스페이서 단위" S3, S3' 의 예는 1,6-헥실렌, 1,7-헵틸렌, 1,8-옥틸렌, 1,9-노닐렌, 1,10-데실렌, 1,11-운데실렌, 1,12-도데실렌, 9-노닐렌옥시, 11-운데실렌옥시, 12-도데실렌옥시, 11-운데실렌옥시카르보닐, 12-도데실렌옥시카르보닐, 노닐렌옥시카르보닐, 11-운데실렌오일옥시, 12-도데실렌오일옥시, 9-노닐렌오일옥시, 11-운데실렌아미노, 12-도데실렌아미노, 9-노닐렌아미노, 11-운데실렌아미노카르보닐, 12-도데실렌아미노카르보닐, 9-노닐렌아미노카르보닐, 11-운데실렌카르보닐아미노, 12-도데실렌카르보닐아미노, 노닐렌카르보닐아미노 등이다.
특히 바람직한 "스페이서 단위" S2, S2' 는 -(CH2)r- 로 표시되는 직쇄형 알킬렌 기 (여기에서 r 은 6 또는 8 이다), 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-CO-O- 및 -(CH2)r-O-CO- 이다.
또한, 특히 바람직한 "스페이서 단위" S3, S3' 는 -(CH2)r- (여기에서 r 은 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 이다) 로 표시되는 직쇄형 알킬렌 기, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-CO-O- 및 -(CH2)r-O-CO- 이다.
본 발명의 문맥에서 용어 "할로겐화된" 은 반복 구조 단위 또는 단량체가 하나 이상의 할로겐 원자, 바람직하게는 두 개의 할로겐 원자, 더욱 바람직하게는 세 개의 할로겐 원자를 함유하는 것을 의미한다. 할로겐 원자가 전부 동일한 탄소 원자에 또는 상이한 탄소 원자에 결합되는 것이 본 발명에 포함된다. 동일한 분자가 상이한 할로겐 원자에 의해 할로겐화될 수 있다는 것이 또한 포함된다. 할로겐 원자는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드이다.
본 발명의 문맥에서 "실록산 모이어티" 는 Si-O-Si 연결을 갖는 적어도 하나의 관능기를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 치환기를 의미한다. 본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질은 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유할 수 있다.
본 발명에 따르면 w1 이 0 인 경우에 광정렬 중합체 물질은 단독중합체이고, w1 이 > 0 인 경우에 광정렬 중합체 물질은 공중합체이다.
본 발명에 따르면, 광정렬 중합체 물질이 추가의 반복 구조 단위를 함유하는 경우에, 상기 반복 구조 단위는 광정렬 기를 함유한다. 광정렬 기는 광활성 관능기 예컨대 알파, 베타-불포화 니트릴 기; 알파, 베타-불포화 카르보닐 기를 포함하며, 여기에서 카르보닐 기는 또한 에스테르-, 아미드, 이미드, 히드라진 또는 티오에스테르 관능기의 일부일 수 있으며, 이에 포함되는 것은 신나메이트 및 칼콘;
쿠마린 및 퀴놀론;
스틸벤 및 시아노스틸벤;
아조 기;
크로몬 및 크로멘;
모노- 및 디-아세틸렌 기 예컨대 디페닐아세틸렌 기;
벤질리덴프탈이미드 기, 벤질리덴아세토펜 기, 페닐렌디아크릴로일 기; 또는
광분해성 중합체이며,
이들 광활성 관능기는 비치환되거나 또는 하기와 같은 치환기를 포함할 수 있다:
할로겐 (불소, 염소, 브롬); 시아노; C1 - C4-알콕시; 카르복시산; 불소 또는 시아노 기로 임의로 치환되는 선형 또는 분지형 C1 - C12 알킬을 갖는 에스테르 기; 불소 또는 시아노 기로 임의로 치환되는 1 - 12 C 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬 및 시클로알킬 기; 앞서 언급된 기로 임의로 치환되는 6 - 18 C 원자를 갖는 방향족 기.
바람직한 광활성 관능기는 알파, 베타-불포화 니트릴 기; 알파, 베타-불포화 카르보닐 기이며, 여기에서 카르보닐 기는 또한 에스테르-, 아미드 또는 티오에스테르 관능기의 일부일 수 있으며, 이에 포함되는 것은 신나메이트 및 칼콘;
쿠마린;
스틸벤 및
아조 기이며,
이들 광활성 관능기는 비치환되거나 또는 하기와 같은 치환기를 포함할 수 있다:
할로겐 (불소, 염소, 브롬); 시아노; C1 - C4-알콕시; 카르복시산; 불소 또는 시아노 기로 임의로 치환되는 선형 또는 분지형 C1 - C12 알킬을 갖는 에스테르 기; 불소 또는 시아노 기로 임의로 치환되는 1 - 12 C 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬 및 시클로알킬 기; 앞서 언급된 기로 임의로 치환되는 6 - 18 C 원자를 갖는 방향족 기.
식 (I) 의 w1 이 영 (zero) 인 경우에, 광정렬 중합체 물질은 적어도 하나의 식 (II) 의 단량체를 포함하는 것이 본 발명에 포함된다.
Figure pct00002
식에서
M1, S1, 고리 A, 고리 B, Y1, Y2, m, n, 고리 C, z 및 D 는 위에서 정의된 바와 동일한 의미를 갖는다.
더욱 바람직한 것은 적어도 하나의 식 (I) 에 따른 반복 구조 단위 또는 식 (II) 에 따른 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질이며, 여기에서:
M1 은 아크릴레이트, 메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단량체 단위이고;
고리 A 는 비치환된 페닐렌 또는 알킬 또는 알콕시로 치환되는 페닐렌이고;
고리 B 는 비치환된 페닐렌 또는 불소, 알킬 또는 알콕시로 치환되는 페닐렌이고;
Y1, Y2 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -CO-O-, -O-OC- 이고;
m, n 은 각각 독립적으로 0 또는 1 이고;
고리 C 는 비치환된 페닐렌 또는 알킬 또는 알콕시로 치환되는 페닐렌이고;
S1 은 스페이서 단위이며, m 및 n 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2 이고, 적어도 하나의 m 또는 n 이 1 인 경우에, 바람직하게는 m 이 1 이고 n 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S3 이고;
여기에서 S2 는 C4-C24 알킬렌, 바람직하게는 알킬렌옥시, 또는 알킬렌옥시카르보닐, 특히 프로필렌옥시, 부틸렌옥시, 펜틸렌옥시, 헥실렌옥시, 헵틸렌옥시, 옥틸렌옥시, 노닐렌옥시, 데실렌옥시, 또는 프로필렌옥시카르보닐, 부틸렌옥시카르보닐, 펜틸렌옥시카르보닐, 헥실렌옥시카르보닐, 헵틸렌옥시카르보닐, 옥틸렌옥시카르보닐, 노닐렌옥시카르보닐, 데실렌옥시카르보닐이고, S3 은 C8-C24 알킬렌이며, 여기에서 알킬렌은 비치환된 또는 치환된, 직쇄형 또는 분지형 알킬렌이고, 여기에서 하나 이상의 -CH2- 기는 적어도 하나의 연결 기, 지환식 또는/및 방향족 기로 대체될 수 있고;
Z 는 -O- 이고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이다.
본 발명은 또한 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 중합하는 것을 포함하는, 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질, 및 임의로 용매 및/또는 첨가제를 포함하는 조성물, 특히 제형 또는/및 블렌드에 관한 것이다.
바람직하게는, 조성물은 추가의 용매, 예컨대 특히 반양성자성 또는 양성자성 극성 용매 γ-부티로락톤, N,N-디메틸아세타미드, N-메틸피롤리돈 또는 N,N-디메틸-포름아미드, 메틸에틸케톤 (MEK), 메틸이소부틸케톤 (MIBK), 3-펜타논, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 에틸아세테이트, n-부틸아세테이트, 1-메톡시프로필아세테이트 (MPA), 알코올, 이소프로판올, n-부탄올, 부탄-2-올, 특히 1-메톡시프로판올 (MP) 을 포함한다. 바람직한 것은 반양성자성 극성 용매, 특히 γ-부티로락톤, N,N-디메틸아세타미드, N-메틸피롤리돈 또는 N,N-디메틸-포름아미드, 메틸에틸케톤 (MEK), 메틸이소부틸케톤 (MIBK), 3-펜타논, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 에틸아세테이트, n-부틸아세테이트, 1-메톡시프로필아세테이트 (MPA) 이다.
본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질은 분자량 MW 이 10,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 20,000 내지 900,000, 더욱 바람직하게는 50,000 내지 500,000, 더더욱 바람직하게는 75,000 내지 400,000, 특히 더욱 바람직하게는 100,000 내지 300,000 이다.
(M1) 또는 (M1') 는 아크릴레이트 예컨대
Figure pct00003
아크릴아미드 예컨대
Figure pct00004
비닐 에테르 및 비닐 에스테르 예컨대
Figure pct00005
스티렌 유도체 예컨대
Figure pct00006
실록산 예컨대
Figure pct00007
이며, 식에서 R1 은 수소 또는 저급 알킬을 의미한다.
(M1) 또는 (M1') 의 바람직한 예는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 2-클로로아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 2-클로로-아크릴아미드, 스티렌 유도체 및 실록산이다.
아크릴레이트, 메타크릴레이트, 스티렌 유도체 및 실록산이 특히 바람직한 (M1) 또는 (M1') 이다.
매우 특히 바람직한 (M1) 또는 (M1') 는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 스티렌 유도체이다.
더욱 바람직한 (M1) 또는 (M1') 는 메타크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유도체이다.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 광정렬 중합체 물질은 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하며, 여기에서:
M1 또는 M1' 는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 스티렌 유도체이고;
고리 A 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
고리 B 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌, 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y1, Y2 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -CH2CH2-, -O-, -CF2O, -OCF2-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC- 을 의미하고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 또는 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 2,5-푸라닐렌, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
S1, S1', A', B', n', m', Y1', Y2', C', Z', D, D' w, w1, m 및 n 은 위에 제시된 의미를 갖는다.
특히 바람직한 광정렬 중합체 물질은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하며, 여기에서 n = 0 이고, w1 은 영이며, 여기에서:
M1 은 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 스티렌 유도체이고,
고리 B 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y2 는 단일 공유 결합, -CO-O- 또는 -O-OC- 을 의미하고;
S2, S3 은 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 10, 더더욱 바람직하게는 5 내지 8, 특히 6 내지 8 의 정수이고;
m 은 0 또는 1 을 의미하고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이다.
더더욱 바람직한 광정렬 중합체 물질은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하며, 여기에서 n = m = 0 이고, w1 은 영이며, 여기에서:
M1 은 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 스티렌 유도체이고;
S2 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 8, 특히 6 내지 8 의 정수이고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이다.
더더욱 바람직한 광정렬 중합체 물질은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하며, 여기에서 n = m = 0 이고, w1 은 영이며, 여기에서:
M1 은 메타크릴레이트이고;
S2 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 8, 특히 6 내지 8 의 정수이고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이다.
더더욱 바람직한 광정렬 중합체 물질은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하며, 여기에서 n = m = 0 이고, w1 은 영이며, 여기에서:
M1 은 메타크릴레이트이고;
S2 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 8, 특히 6 내지 8 의 정수이고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이다.
더더욱 바람직한 광정렬 중합체 물질은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하며, 여기에서 n = m = 0 이고, w1 은 영이며, 여기에서:
M1 은 메타크릴레이트이고;
S2 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 8, 특히 6 내지 8 의 정수이고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 불소로 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이다.
더더욱 바람직한 광정렬 중합체 물질은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하며, 여기에서 n = m = 0 이고, w1 은 영이며, 여기에서:
M1 은 메타크릴레이트이고;
S2 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 8, 특히 6 내지 8 의 정수이고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 불소로 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이다.
w1 > 0 인 경우에, 본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질은 공중합체이다. 바람직한 것은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하는 광정렬 공중합체 물질이며, 식에서 M1 및 S1 뿐만 아니라 M1' 및 S1' 뿐만 아니라 m, n, m', n' 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 A, A' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
고리 B, B' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌 또는 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y1, Y2, Y1', Y2' 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2-, -OCF2-, -CF2O-, CO-O- 또는 -O-OC- 을 의미하며;
고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 또는 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 2,5-푸라닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z, Z' 는 -O- 을 의미하고
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
D' 는 1 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기 또는 알킬, 알콕시로, 특히 메틸 또는 메톡시로 또는 하나 이상의 실록산 모이어티로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되는 5 내지 6 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기이다.
특히 바람직한 것은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하는 광정렬 공중합체 물질이며, 식에서 n 및 n' 는 0 을 의미하고, M1 및 S1 뿐만 아니라 M1' 및 S1' 및 m, m' 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 B, B' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y2, Y2' 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -CO-O- 또는 -O-OC- 을 의미하고;
고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z, Z' 는 -O- 을 의미하고
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
D' 는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기 또는 알킬, 알콕시로, 특히 메틸 또는 메톡시로 또는 하나 이상의 실록산 모이어티로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되는 5 내지 6 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기이다.
특히 바람직한 것은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하는 광정렬 공중합체 물질이며, 식에서 n, n', m 및 m' 는 0 을 의미하고, M1 및 S1 뿐만 아니라 M1' 및 S1' 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z, Z' 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
D' 는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기 또는 알킬, 알콕시로, 특히 메틸 또는 메톡시로 또는 하나 이상의 실록산 모이어티로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되는 5 내지 6 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기이다.
특히 바람직한 것은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하는 광정렬 공중합체 물질이며, 식에서 n, n', m 및 m' 는 0 을 의미하고, M1 및 S1 뿐만 아니라 M1' 및 S1' 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌을 의미하고;
Z, Z' 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
D' 는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기 또는 알킬, 알콕시로, 특히 메틸 또는 메톡시로 또는 하나 이상의 실록산 모이어티로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되는 5 내지 6 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기이다.
특히 바람직한 것은 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하는 광정렬 공중합체 물질이며, 식에서 n, n', m 및 m' 을 의미하며 0 및 M1 및 S1 뿐만 아니라 M1' 및 S1' 는 위에서 정의된 바와 같고;
고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌을 의미하고;
Z, Z' 는 -O- 을 의미하고;
D 는 불소로 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
D' 는 1 내지 12 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기 또는 알킬, 알콕시로, 특히 메틸 또는 메톡시로 또는 하나 이상의 실록산 모이어티로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되는 5 내지 6 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기이다.
매우 특히 바람직한 것은 식 (II) 의 단량체를 포함하는 단독중합체 물질이다.
식 (II) 의 단량체를 포함하는 단독중합체 광정렬 중합체 물질이 바람직하다:
Figure pct00008
식에서
M1, S1, 고리 A, 고리 B, 고리 C, D, Z, Y1, Y2, m 및 n 은 위에서 정의된 바와 같다.
특히 바람직한 것은 식 (II) 의 반복 구조 단위를 포함하는 단독중합체 물질이며, 식에서
M1, S1 및 m, n 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 A 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
고리 B 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌 또는 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y1, Y2 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2,-CO-O-, -O-OC-, -CF2-O- 또는 -O-F2C- 을 의미하고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 또는 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 2,5-푸라닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고; 더욱 바람직하게는 할로겐은 불소이다.
특히 바람직한 것은 식 I 의 반복 구조 단위를 포함하는 단독중합체 조성물이며, 식에서 n 은 0 을 의미하고,
M1 및 S1 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 B 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y2 는 단일 공유 결합, -CO-O- 또는 -O-OC- 을 의미하고;
m 은 0 또는 1 을 의미하고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이며, D 는 특히 적어도 한 번 플루오르화되며, 더욱 특히 D 는 플루오르화 C2 알킬렌 사슬이며, 더더욱 특히 D 는 2,2,2-트리플루오로에틸이다.
특히 바람직한 것은 식 I 의 반복 구조 단위를 포함하는 단독중합체 조성물이며, 식에서 n 은 0 을 의미하고,
M1 및 S1 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 B 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
Y2 는 단일 공유 결합, -CO-O- 또는 -O-OC- 을 의미하고;
m 은 0 또는 1 을 의미하고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이며, D 는 특히 적어도 한 번 플루오르화되며, 더욱 특히 D 는 플루오르화 C2 알킬렌 사슬이며, 더더욱 특히 D 는 2,2,2-트리플루오로에틸이다.
특히 바람직한 것은 식 I 의 반복 구조 단위를 포함하는 단독중합체 조성물이며, 식에서 n 및 m 은 0 을 의미하고,
M1 및 S1 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이며, D 는 특히 적어도 한 번 플루오르화되며, 더욱 특히 D 는 플루오르화 C2 알킬렌 사슬이며, 더더욱 특히 D 는 2,2,2-트리플루오로에틸이다.
특히 바람직한 것은 식 I 의 반복 구조 단위를 포함하는 단독중합체 조성물이며, 식에서 n 및 m 은 0 을 의미하고,
M1 및 S1 은 위에서 정의된 바와 같고;
고리 C 는 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌을 의미하고;
Z 는 -O- 을 의미하고;
D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이며, D 는 특히 적어도 한 번 플루오르화되며, 더욱 특히 D 는 플루오르화 C2 알킬렌 사슬이며, 더더욱 특히 D 는 2,2,2-트리플루오로에틸이다.
식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질은 용이하게 입수가능한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질의 생산 방법은 당업자에게 알려져 있다.
본 발명은 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질의 제조 방법으로서, 반복 구조 단위를 중합하는 것을 포함하는 제조 방법에 관한 것이다.
식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질은 원칙적으로 두 가지 상이한 공정에 따라 제조될 수 있다. 프리피니시처리된 (pre-finished) 단량체의 직접 중합에 더하여 반응성 신남산 유도체와 관능성 중합체와의 중합체-유사 반응의 가능성이 존재한다.
직접 중합의 경우에, 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체는 먼저 개별 성분들과 별도로 제조된다. 중합체의 형성이 후속해서 UV 방사선 또는 열의 영향 하에, 또는 라디칼 개시제 또는 무기 또는 유기 퍼옥시드 또는 이온성 개시제의 작용에 의해 그 자체로 공지된 방법으로 수행된다. 라디칼 개시제는 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN), 아조비스메틸부티로니트릴 (AMBN), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘) 디히드로클로라이드 (AAPH), 1,1'-아조비스(시아노시클로헥산) (ACHN), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) (ACVA) 및 유사 화합물과 같이 아조 기재일 수 있다. 무기 퍼옥시드의 예는 나트륨 퍼술페이트, 칼륨 퍼술페이트 또는 암모늄 퍼술페이트이다. 유기 퍼옥시드의 예는 ter-부틸퍼옥시드, 디큐밀퍼옥시드, 라우릴퍼옥시드 또는 퍼옥시카르보네이트이다. 시중의 퍼옥시드의 예는 Luperox® LP (라우로일퍼옥시드), Luperox® DI (디-tert부틸퍼옥시드) 또는 Perkadox® IPP (디이소프로필 퍼옥시디카르보네이트) 이나, 이에 제한되지 않는다. 이온성 개시제는 알칼리-유기 화합물, 예컨대 페닐리튬 또는 나프틸나트륨 또는 루이스 산, 예컨대 BF3, AlCl3, SnCl3 또는 TiCl4 이다. 이들 목록은 전체가 아니며, 본 발명의 문맥에서도 또한 고려된다. 단량체는 용액, 현탁물, 에멀션에서 또는 침전에 의해 중합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 중합체의 제조에 사용되는 용매는 위에서 정의된 바와 같다.
이차 공정에서 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질은 또한 프리피니시처리된 관능성 중합체 및 적합한 관능화된 신남산 유도체로부터 중합체-유사 반응으로 생산될 수 있다. 다수의 알려진 공정 예컨대, 예를 들어, 에스테르화, 트랜스-에스테르화, 아미드화 또는 에테르화가 중합체-유사 반응에 적합하다.
미츠노부 (Mitsunobu) 반응의 조건 하에 용액에서 폴리히드록시알킬 아크릴레이트 또는 폴리히드록시알킬 메타크릴레이트에 의한 히드록시신남산 유도체의 에테르화가 여기에서 유리한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 예를 들어, 모든 히드록시 기가 반응되는 방식으로 (단독중합체) 또는 반응 후에 히드록시 기가 여전히 중합체 상에서 자유로운 경우에, 그것이 추가의 중합체-유사 반응으로 추가로 관능화될 수 있으며, 이 수단에 의해 공중합체가 합성될 수 있는 방식으로 반응은 수행될 수 있다. 이 공정에 따른 공중합체의 생산에 대한 대안적 가능성은 상이한 신남산 유도체의 혼합물을 사용하는 것을 포함한다.
신남산은 부분적으로 상업적으로 입수가능하거나 또는 문헌에서 알려진 방법 예컨대, 예를 들어, 크뇌베나겔 (Knoevenagel) 반응 또는 비티히 (Wittig) 반응에 따라 상업적으로 입수가능한 알데히드로부터 또는 상응하는 알데히드로의 사전 환원에 의해 수득되는 시아노 화합물로부터 수득될 수 있다. 신나믹 에스테르 또는 아미드는 그 후 알려진 에스테르화 절차에 따라 신남산으로부터 제조될 수 있다.
식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질은 일반적으로 조성물, 특히 제형 또는 블렌드의 형태로 사용된다.
따라서, 본 발명은 또한 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질 및 임의로 위에서 용매에 관해 제시된 의미 및 선호도 내의 용매, 및 또한 임의로 추가의 첨가제 또는 화합물, 예컨대
- 실란-함유 화합물 또는/및
- 에폭시-함유 가교제 또는/및
- 광활성 첨가제 예컨대 감광제 또는 광-라디칼 발생제, 또는/및
- 양이온성 광개시제, 또는/및
- 계면활성제, 또는/및
- 유화제, 또는/및
- 항산화제, 또는/및
- 레벨링제, 또는/및
- 중합성 액정, 또는/및
- 경화성 화합물
을 포함하는 조성물을 포함한다.
적합한 실란-함유 첨가제는 문헌 [Plast. Eng. 36 (1996), (Polyimides, fundamentals and applications), Marcel Dekker, Inc] 에 기재되어 있다.
적합한 에폭시-함유 가교 첨가제는 4,4'-메틸렌-비스-(N,N-디글리시딜아닐린), 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르, 벤젠-1,2,4,5-테트라카르복실산 1,2,4,5-N,N'-디글리시딜디이미드, 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, N,N-디글리시딜-시클로헥실아민 등을 포함한다.
적합한 광활성 첨가제는 2,2-디메톡시페닐에타논, 디페닐-메타논 및 N,N-디메틸벤젠아민 또는 에틸　4-(디메틸아미노)-벤조에이트의 혼합물, 잔톤, 티옥산톤, Irgacure®　184, 369, 500, 651 및 907 (BASF), 미힐러 (Michler) 케톤, 트리아릴 술포늄 염 등을 포함한다.
경화성 화합물은 유기 및 무기 화합물 둘 모두이며, 이들은 어떠한 광-정렬성 모이어티를 포함하지 않는다. 경화성 화합물은 표면 불균일성을 감소시키고, 표면 또는 담체를 더 강하게 하거나, 스크래치에 보다 저항성이거나 또는 기계적 또는 화학적 마모에 대해 더욱 저항성이도록 표면 또는 담체를 평탄화하는데 사용된다. 이러한 경화성 화합물은 중합체, 덴드리머, 올리고머, 예비중합체 (prepolymer) 및 단량체를 포함하는데, 이는 방사선 또는 열에 의해 중합될 수 있다. 적합한 중합체 부류의 예는 이에 제한되는 것은 아니나 하기이다: 폴리알킬렌, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리시클로올레핀 COP/COC, 폴리부타디엔, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리아미드산, 폴리카르보네이트, 폴리-비닐알코올, 폴리-비닐클로라이드, 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체, 예컨대 셀룰로오스 트리아세테이트. 적합한 단량체 부류의 예는 하기이다: 단일 및 다중작용성 (메트)아크릴레이트, 에폭시, 이소시아네이트, 알릴 유도체 및 비닐 에테르.
식 (I) 에 따른 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물에 경화성 화합물이 첨가될 수 있는 것이 본 발명에 포함된다. 또한 본 발명에 따른 배향층 아래에 또는 위에 경화성 화합물이 첨가될 수 있는 것이 본 발명에 포함된다.
본 발명은 또한 액정용 배향층으로서의 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 또는 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물을 정렬광으로 조사하는 것을 포함하는 액정용 배향층의 제조 방법에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
- 위에 기재된 바와 같은 의미 및 선호도 내의 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물을 담체에 적용하는 단계, 및
- 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 또는 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물을 정렬광으로 조사하는 단계.
특히 바람직한 것은, 하나는 정렬광으로, 다른 하나는 등방성 (isotropic) 광과 같은 정렬광의 존재 또는 부재하로 수행되는 두 조사 방법이 수행되는 방법이다.
본 발명의 문맥에서 사용되는 바와 같은 용어 "담체" 는 바람직하게 투명 또는 불투명, 복굴절 또는 비복굴절 (non-birefringent), 바람직하게 유리 또는 플라스틱 기판, 중합체 필름, 예컨대 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC), 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트 (PC), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 시클로올레핀 공중합체 (COP), 또는 실리콘 웨이퍼이며, 그러나 이에 제한되는 것은 아니다. 담체는 강성 또는 가요성일 수 있고, 임의의 형태 또는 형상, 예컨대 오목 또는 볼록할 수 있다. 담체는 추가적인 층, 예컨대 유기, 유전 (dielectric) 또는 금속층을 가질 수 있다. 이 층은 상이한 기능을 가질 수 있으며, 예를 들어 유기층은 지지체로 코팅될 물질의 상용성을 증가시키는 프라이머 층으로서 코팅될 수 있다. 금속 층 (예컨대, 인듐 주석 옥시드 (ITO)) 은 예를 들어 디스플레이와 같은 전기광학 장치에 사용되는 경우 전극으로서 사용될 수 있거나, 또는 반사기로서의 기능을 가질 수 있다. 담체는 또한 예를 들어 박막 트랜지스터, 전극 또는 컬러 필터를 포함할 수 있는 LCD 용 기판과 같은 특정 기능을 갖는 광학 엘리먼트 또는 장치일 수 있다. 또 다른 예에서, 담체는 OLED 층 구조를 포함하는 장치이다. 담체는 리타더 필름, 편광자, 예컨대 편광 필름 또는 시트 편광자, 반사 편광자, 예컨대 시판중인 Vikuity™ DBEF 필름일 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일반적으로, 조성물은 당업계에 공지된 일반적인 코팅 및 프린팅 방법에 의해 적용된다. 코팅 방법은 예를 들어 스핀-코팅, 에어 닥터 코팅, 블레이드 코팅, 나이프 코팅, 키스 롤 코팅, 캐스트 코팅, 슬롯-오리피스 코팅, 캘린더 코팅, 다이 코팅, 딥핑, 브러싱, 바를 이용한 캐스팅, 롤러-코팅, 플로우-코팅, 와이어-코팅, 스프레이-코팅, 딥-코팅, 휠러 (whirler)-코팅, 캐스케이드-코팅, 커튼-코팅, 에어 나이프 코팅, 갭 코팅, 회전 스크린, 리버스 롤 코팅, 그라비어 코팅, 미터링 막대 (metering rod) (마이어 (Meyer) 바) 코팅, 슬롯 다이 (압출) 코팅, 핫 멜트 코팅, 롤러 코팅, 플렉소 코팅, 전착 코팅이다.
프린팅 방법은, 예를 들어 실크 스크린 프린팅, 릴리프 프린팅, 예컨대 플렉소그래픽 프린팅, 잉크젯 프린팅, 인타글리오 프린팅, 예컨대 다이렉트 그라비어 프린팅 또는 오프셋 그라비어 프린팅, 리소그래픽 프린팅, 예컨대 오프셋 프린팅, 또는 스텐실 프린팅, 예컨대 스크린 프린팅이다.
담체는 광정렬 중합체 물질의 또는 광정렬 중합체 물질 및/또는 광정렬성 물질을 포함하는 조성물의 침적 동안 이동할 수 있다. 예를 들어, 생산은 연속 롤-투-롤 공정 (roll-to-roll process) 으로 수행된다.
본 발명의 문맥에서, 용어 "정렬광" 은 광-정렬성 물질에서 이방성을 유도할 수 있고, 적어도 부분적으로 선형 또는 타원 편광되고/되거나 배향층의 표면에 비스듬한 방향으로 입사하는 광을 의미한다. 바람직하게, 정렬광은 5:1 초과의 편광도로 선형 편광된다. 정렬광의 파장, 강도 및 에너지는 광정렬성 물질 및 광정렬성 기의 감광성에 따라 선택된다. 전형적으로 파장은 UV-A, UV-B 및/또는 UV-C 범위, 또는 가시 범위에 있다. 바람직하게, 정렬광은 450 ㎚ 미만의 파장의 광을 포함한다. 정렬광이 420 ㎚ 미만의 파장의 광을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
UV 광은 바람직하게 광정렬 기의 흡수에 따라 선택되는데, 즉 필름의 흡수는 LP-UV 조사에 사용된 램프의 방출 스펙트럼과 중첩되어야 하고, 더욱 바람직하게 선형 편광된 UV 광과 중첩되어야 한다. 사용된 강도 및 에너지는 물질의 감광성 및 표적된 배향 성능에 따라 선택된다. 대부분의 경우에서, 매우 낮은 에너지 (거의 없는 mJ/㎠) 가 이미 높은 배향 품질을 도모한다.
더욱 바람직하게, "정렬광" 은 적어도 부분적으로 선형 편광, 타원 편광되고, 예컨대 예를 들어 원 편광 또는 비편광되고 (non-polarized), 가장 바람직하게 원 편광, 또는 비편광된 광은 비스듬히 노출되거나, 또는 적어도 부분적으로 선형 편광된 광이다. 특히, 가장 바람직한 정렬광은 실질적으로 편광된 광, 특히 선형 편광된 광을 의미하거나; 또는 정렬광은 비스듬한 조사에 의해 적용된 비편광된 광이다.
정렬광이 선형 편광되는 경우, 정렬광의 편광 평면은 정렬광의 전파 방향 및 편광 방향에 의해 정의된 평면을 의미해야 한다. 정렬광이 타원 편광인 경우, 편광 평면은 광의 전파 방향 및 편광 타원의 장축에 의해 정의된 평면을 의미해야 한다.
더욱 바람직하게는, 정렬광은 UV 광, 바람직하게 선형 편광된 UV 광이다.
따라서, 면적에 따라 선택적으로 제한되는 영역에서 배향층을 생산하기 위해, 본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질의 용액이 적용될 수 있다. 예를 들어, 먼저 제조되고 임의로는 전극으로 코팅된 담체 상에 (예를 들어, 인듐-주석 옥시드 (ITO) 로 코팅된 유리판) 스핀-코팅 장치에서 0.05 - 50 ㎛ 두께의 균질 층이 되도록 회전될 수 있다. 후속해서, 배향될 영역은 구조를 형성하도록 편광자 및 임의로는 마스크를 이용하여 수은 고압 랩프, 제논 램프 또는 펄스 UV 레이져에 노출될 수 있다. 노출 기간은 개별 램프의 출력에 따라 좌우되며, 수 분에서 몇 시간까지 다양할 수 있다. 그러나, 광반응은 또한 예를 들어 광반응에 적합한 방사선 만을 통과시키는 필터를 이용하여 균질층을 조사함으로써 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 방법은 시간이 중요한 파라미터인, 특히 조사 시간이 중요한 파라미터인 배향층의 제조 방법, 특히 롤-투-롤 공정에 관한 것이다.
본 발명은 또한 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질, 또는 상기 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물을 포함하는 배향층에 관한 것이다.
액정용 배향층으로서의 본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질의 용도 뿐만 아니라 비구조화된 및 구조화된 광학 및 전기광학 부품에서의, 특히 하이브리드 층 엘리먼트의 생산을 위한 그것의 용도가 또한 본 발명의 과제이다.
용어 "구조화된" 은 편광된 정렬광의 방향을 국소적으로 변화시킴으로써 유도되는, 방위 배향에서의 변화를 지칭한다.
또한, 본 발명은 식 (I) 에 따른 반복 구조 요소 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질 또는/및 식 (I) 에 따른 반복 구조 요소 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물을 포함하는 광학, 전기광학 또는 나노전기 엘리먼트 또는 다층 시스템 또는/및 식 (I) 의 반복 구조 요소 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질을 사용하여 제조된 배향층에 관한 것이다.
그러한 광학, 전기광학, 다층 시스템 또는 나노전기 엘리먼트는 또한 광정렬성 물체로서 호칭된다. 그러한 광정렬성 물체는 비공개 출원 EP16182085.7 및 공개 공보 WO2015/024810 에 기재되어 있으며, 이들은 본원에서 참조로 포함된다.
또한, 본 발명은 유기 또는 무기 화합물을 정렬시키기 위한, 특히 액정 및 액정 중합체를 정렬시키기 위한, 배향층으로서의 본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 디스플레이 도파관, 보안 또는 브랜드 보호 엘리먼트, 바 코드, 광학 격자, 필터, 리타더, 예컨대 3D-리타더 필름, 보상 필름, 반사형 편광 필름, 흡수성 편광 필름, 이방성 산란 필름 보상기 및 리타데이션 필름, 트위스티드 리타더 필름, 콜레스테릭 액정 필름, 게스트-호스트 액정 필름, 단량체 주름형 필름, 스멕틱 액정 필름, 편광자, 압전 셀, 비-선형 광학 특성을 나타내는 박막, 장식용 광학 엘리먼트, 휘도 향상 필름, 파장-밴드-선택적 보상을 위한 부품, 멀티-도메인 보상을 위한 부품, 멀티뷰 액정 디스플레이의 부품, 무색성 (achromatic) 리타더, 편광 상태 보정/조정 필름, 가변 투과성 필름, 광학 또는 전기광학 센서의 부품, 휘도 향상 필름의 부품, 광-기재 전기통신 장치를 위한 부품, 이방성 흡수제를 갖는 G/H-편광자, 반사성 원형 편광자, 반사성 선형 편광자, MC (단량체 주름형 필름 (monomer corrugated 필름)) 액정 디스플레이, 특히 트위스트 네마틱 (twisted nematic (TN)) 액정 디스플레이, 하이브리드 정렬 네마틱 (하이브리드 aligned nematic (HAN)) 액정 디스플레이, 전기 제어 복굴절 (electrically controlled birefringence (ECB)) 액정 디스플레이, 수퍼트위스트 네마틱 (supertwisted nematic (STN)) 액정 디스플레이, 광학 보상 복굴절 (optically compensated birefringence (OCB)) 액정 디스플레이, pi-셀 액정 디스플레이, 인-플레인 스위칭 (in-plane switching) (IPS) 액정 디스플레이, 프린지 필드 스위칭 (fringe field switching) (FFS) 액정 디스플레이, 수직 정렬 (VA) 액정 디스플레이의 제조를 위한, 광학, 또는 전기 광학 부품 및 시스템, 특히 다층 시스템, 또는 장치의 제조에서 본 발명에 따른 배향층으로서의 용도에 관한 것이며; 모든 상기 디스플레이 유형은 투과형 또는 반사형 또는 반투과형 모드로 적용된다.
광학 또는 전기광학 부품 및 시스템, 특히 다층 시스템 및 장치는 패턴화되거나 패턴화되지 않을 수 있다.
용어 패턴화는 바람직하게 복굴절 패턴화 및/또는 두께 패턴화 및/또는 광축 배향의 패턴화 및/또는 중합도 패턴화를 의미한다. 복굴절은 특별한 굴절률과 일반 굴절률의 차이를 의미한다.
따라서 본 발명은 또한 위에 제시된 의미 및 선호도 내의 광정렬 중합체 물질 또는 상기 광정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물을 포함하는 광학 또는 전기광학 엘리먼트, 시스템 및 장치에 관한 것이다.
바람직한 것은 본 발명에 따른 배향층 및 적어도 하나의 배향성 층, 예컨대 액정 층 또는 액정 중합체 층을 포함하는 광학 또는 전기광학 엘리먼트, 시스템 및 장치이다.
광학 부품, 시스템 또는 장치는 전자기 방사선을 생성, 조작 또는 측정한다.
전기광학 부품, 시스템 또는 장치는 전기장으로써 물질의 광학 특성을 개질함으로써 작동한다. 따라서, 이것은 물질의 전자기 (광학) 상태와 전기 (전자) 상태간 상호작용에 관한 것이다.
배향층은 바람직한 방향을 따라 장축으로 예를 들어 네마틱 액정과 같은 액정과 같은 슬레이브 물질을 정렬시키는 능력을 갖는다.
본 발명은 또한 슬레이브 물질을 정렬시키기 위한 본 발명에 따른 배향층의 용도에 관한 것이다. "슬레이브 물질" 이란 광-정렬된 물질과 접촉시 이방성을 확립하는 능력을 갖는 임의의 물질을 지칭한다. 광-정렬된 물질 및 슬레이브 물질에서 이방성의 성질은 서로 상이할 수 있다. 슬레이브 물질의 예는 액정이다. 이러한 슬레이브 물질은 배향 층의 상부에 적용된다. 슬레이브 물질은 용매의 존재 또는 부재 하에 코팅 및/또는 프린팅에 의해 적용될 수 있고, 그 일부에서만의 전체 배향 층에 적용될 수 있다. 슬레이브 물질은 열처리 또는 화학선 (actinic) 광의 노출에 의해 중합될 수 있다. 중합은 불활성 분위기, 예컨대 질소 또는 진공 하에서 수행될 수 있다. 슬레이브 물질은 등방성 또는 이방성 염료 및/또는 형광 염료를 추가로 함유할 수 있다.
슬레이브 물질은 중합성 및/또는 비중합성 (non-polymerizable) 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 맥락 내에서, 용어 "중합성" 및 "중합된" 은 각각 "가교성" 및 "가교된" 의 의미를 포함해야 한다. 마찬가지로, "중합" 은 "가교" 의 의미를 포함해야 한다.
본 발명의 문맥 내에서 사용되는 바와 같은 액정 중합체 (LCP) 물질은 액정 단량체 및/또는 액정 올리고머 및/또는 액정 중합체 및/또는 가교된 액정을 포함하는 액정 물질을 의미한다. 액정 물질이 액정 단량체를 포함하는 경우, 이러한 단량체는, 전형적으로 본 발명에 따른 광-정렬 중합체 물질을 포함하는 조성물의 광-정렬 중합체 물질과의 접촉으로 인해 LCP 물질에서 이방성이 생성된 후에, 중합될 수 있다. 중합은 열처리 또는 바람직하게는 UV-광을 포함하는 화학선 광으로의 노출에 의해 개시될 수 있다. LCP-물질은 단일 유형의 액정 화합물로 이루어질 수 있지만, 또한 상이한 중합성 및/또는 비중합성 화합물의 조성물일 수 있으며, 이때 모든 화합물이 액정 화합물일 필요는 없다. 나아가, LCP 물질은 첨가제, 예를 들어 광개시제 또는 등방성 또는 이방성 형광 및 비형광 염료를 함유할 수 있다.
용어 "이방성" 또는 "이방성의" 는 방향에 의존적인 특성을 지칭한다. 이방성인 것은 상이한 것처럼 보일 수 있거나, 상이한 방향으로 상이한 특징을 가질 수 있다. 이들 용어는 예를 들어 광 흡수, 복굴절률, 전기 전도도, 분자 배향, 기타 물질, 예를 들어 액정의 정렬 특성, 또는 기계적 특성, 예컨대 탄성 계수를 지칭할 수 있다. 본 출원의 문맥에서, 용어 "정렬 방향" 은 이방성 특성의 대칭 축을 지칭한다.
바람직한 것은 인접한 액정 층의 평면 정렬, 경사 또는 수직 정렬의 유도를 위한 용도이고; 더욱 바람직한 것은 인접한 액정 층에서 평면 정렬 또는 수직 정렬의 유도를 위한 용도이다.
놀랍게도 본 발명에서 본 발명에 따른 식 (I) 의 반복 구조 단위 또는 식 (II) 의 단량체를 포함하는 광정렬 중합체 물질은 신속한 배향을 갖고, 그러므로 효율적 제조 공정 예컨대 특히 롤-투-롤 공정에 대한 접근을 허용한다는 것이 발견되었다. 상기 물질은 양호한 배향 특성 예컨대 높은 콘트라스트를 보인다. 상기 물질은 또한 매우 낮은 에너지에서 정렬하는 경우에 짧은 조사 시간을 허용한다. 매우 유리하게는 이 물질은 여러 기판 예컨대 유리, 또는 플렉서블 기판 예컨대 PET 또는 TAC 상에 코팅될 수 있고, 이에 따라 응용할 수 있는 가능성의 거대한 팔레트를 초래한다는 것이 발견되었다. 게다가 본 발명의 광정렬 물질은 다양한 용매와의 매우 양호한 상용성을 가지므로 코팅 및 프린팅 방법에 관한 높은 유연성을 허용한다는 것이 발견되었다. 신규한 광정렬 중합체 물질은 유기 물질 예컨대 경화성 조성물 또는 중합성 액정과의 매우 높은 상용성을 제공하여, 예를 들어 보안 장치, 액정 장치 (LCD), 광학 필름, 예컨대 리타더 예를 들어 3 D 리타더로서 및 나노전기 장치에서 사용되는 넓은 범위의 광학 엘리먼트 또는 전기광학 엘리먼트에 대한 접근을 허용한다.
또한, 본 발명에 따른 광정렬 중합체 물질은 액정의 상당히 더 양호한 배향을 보인다.
본 발명에 따른 중합체를 하기 실시예로써 더 상세히 설명한다.
실시예
실시예 1:
화합물 1 의 합성.
6-[4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트의 제조
Figure pct00009
400.1 g 의 4-히드록시벤즈알데히드, 588.4 g 의 칼륨 카르보네이트 (분말), 40.0 g 의 칼륨 요오다이드 및 0.4 g 의 페노티아진을 1600 g 의 DMF 에 현탁한다. 이 현탁물에 710.7 g 의 6-클로로헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트를 첨가한다. 결과적인 혼합물을 그 후 질소 분위기 하에 85℃ 까지 가열한다. 85℃ 에서 18 시간 후에 반응 혼합물을 20℃ 까지 냉각시키고, Hyflo 위에서 여과한다. 남은 고체를 400 g 의 DMF 로 세정한다. 결과적인 DMF 용액을 반응기에 옮긴다.
이 용액에 250 g 의 DMF 및 114 g 의 모르폴린 중 0.6 g 의 페노티아진, 0.6 g 의 BHT, 727.98 g 의 프로판이산, 1-(2,2,2-트리플루오로에틸) 에스테르를 첨가한다. 반응 혼합물을 그 후 50℃ 에서 질소 하에 교반한다. 6 시간 후에 반응 혼합물을 RT 까지 냉각시키고, 그 후 이소프로판올을 첨가한다. 물을 그 후 적가하여 주황색 용액으로부터 생성물을 침전시킨다. 여과 및 세정 후에 1080 g 의 화합물 2 가 백색 고체로서 HPLC 순도 > 97% 로 수득된다.
Figure pct00010
실시예 2:
화합물 2 의 합성.
6-[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트의 제조
Figure pct00011
이전 실시예와 유사하게, 바닐린을 이용한 6-클로로헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트의 축합, 그에 뒤이어 프로판이산, 1-(2,2,2-트리플루오로에틸) 에스테르를 이용한 축합은 화합물 2 의 합성을 78 % 수율과 HPLC 순도 > 97% 로 초래한다.
Figure pct00012
실시예 3:
화합물 3 의 합성예.
8-[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]옥틸 2-메틸프로프-2-에노에이트의 제조
Figure pct00013
실시예 1 및 2 와 유사하게, 4-히드록시벤즈알데히드를 이용한 8-클로로옥틸 2-메틸프로프-2-에노에이트의 축합, 그에 뒤이어 프로판이산, 1-(2,2,2-트리플루오로에틸) 에스테르를 이용한 축합은 화합물 3 의 합성을 70 % 수율과 HPLC 순도 > 97% 로 초래했다.
Figure pct00014
실시예 4:
화합물 4 의 합성.
8-[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]옥틸 2-메틸프로프-2-에노에이트의 제조
Figure pct00015
화합물 2 에 관해 기재된 바와 같이, 바닐린을 이용한 8-클로로옥틸 2-메틸프로프-2-에노에이트의 축합, 그에 뒤이어 프로판이산, 1-(2,2,2-트리플루오로에틸) 에스테르를 이용한 축합은 화합물 4 를 60 % 수율과 HPLC 순도 > 95% 로 초래한다.
Figure pct00016
실시예 5:
화합물 5 의 합성.
[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페닐] 4-(6-프로프-2-엔오일옥시헥속시)벤조에이트의 제조
Figure pct00017
화합물 2 에 관해 기재된 바와 같이, (4-포르밀-2-메톡시-페닐) 4-히드록시벤조에이트를 이용한 8-클로로옥틸 2-메틸프로프-2-에노에이트의 축합, 그에 뒤이어 프로판이산, 1-(2,2,2-트리플루오로에틸) 에스테르를 이용한 축합은 화합물 5 를 76 % 수율과 HPLC 순도 > 93% 로 초래한다.
Figure pct00018
실시예 6:
폴리-6-[4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트의 합성:
Figure pct00019
25 g 의 실시예 1 에서 합성된 단량체성 화합물 1 을 질소 분위기에서 교반 하에 시클로헥사논 (CHN) 에 용해시킨다. 반응 혼합물을 그 후 75℃ 까지 가열하고, 그 후 0.4 g 의 Luperox® LP (라우릴 퍼옥시드) 를 첨가한다. 반응 혼합물을 그 후 75℃ 에서 5 시간 동안 유지하고, 그 후 온도를 100℃ 로 증가시킨다. 100℃ 에서 1 시간 후에 반응 혼합물을 RT 까지 냉각시키고, 그 후 여과하여 중합체가 CHN 용액 중에 수득된다 (Mw = 151000 및 Mn = 41800). 이 광정렬 중합체 물질은 PAM1 로 명명된다.
실시예 7:
6-[4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트 및 6-[4-[(E)-3-메톡시-3-옥소-프로프-1-에닐]페녹시헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트의 공중합체의 합성
Figure pct00020
실시예 1 에 관해 기재된 공정에 따라 100 g 의 CHN 및 0.4 g 의 Luperox® LP 중 14 g 의 화합물 1, 11 g 의 6-[4-[(E)-3-메톡시-3-옥소-프로프-1-에닐]페녹시헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트를 사용하여 공중합체를 제조한다. 공중합체가 CHN 용액 중에 수득된다 (Mw = 123200 및 Mn = 39500). 이 광정렬 중합체 물질은 PAM2 로 명명된다.
실시예 8:
비교 광정렬 중합체의 합성
광정렬 중합체 물질 3 (PAM3) 을 특허 출원 WO2012/085048 A1 에 기재된 바와 같이 합성했다.
Figure pct00021
광정렬 중합체 물질 4 (PAM4) 를 특허 출원 WO2015/024810 A1 의 실시예 A4 에 기재된 바와 같이 합성했다.
Figure pct00022
광정렬 중합체 물질 5 (PAM5) 를 특허 출원 JP 2005-326439 A 에 기재된 바와 같이 합성했다.
Figure pct00023
광정렬 중합체 물질 6 (PAM6) 을 특허 출원 WO2012/085048 A1 의 실시예 2 에 기재된 바와 유사한 방식으로 합성했다.
Figure pct00024
실시예 9:
폴리-6-[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]헥실 2-메틸프로프-2-에노에이트의 합성
Figure pct00025
실시예 6 에 관해 기재된 공정에 따라, 단량체성 화합물 2 를 사용하여 중합체가 CHN 용액 중에 수득된다 (Mw = 160700 및 Mn = 59500). 이 광정렬 중합체 물질은 PAM7 로 명명된다.
실시예 10:
폴리-8-[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]옥틸 2-메틸프로프-2-에노에이트의 합성
Figure pct00026
실시예 6 에 관해 기재된 공정에 따라, 단량체성 화합물 3 을 사용하여 중합체가 CHN 용액 중에 수득된다 (Mw = 131600 및 Mn = 53200). 이 광정렬 중합체 물질은 PAM8 로 명명된다.
실시예 11:
폴리-8-[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페녹시]옥틸 2-메틸프로프-2-에노에이트의 합성
Figure pct00027
실시예 6 에 관해 기재된 공정에 따라, 단량체성 화합물 4 를 사용하여 중합체가 CHN 용액 중에 수득된다 (Mw = 212100 및 Mn = 66100). 이 광정렬 중합체 물질은 PAM9 로 명명된다.
실시예 12:
폴리-[2-메톡시-4-[(E)-3-옥소-3-(2,2,2-트리플루오로에톡시)프로프-1-에닐]페닐] 4-(6-프로프-2-엔오일옥시헥속시)벤조에이트의 합성
Figure pct00028
실시예 6 에 관해 기재된 공정에 따라, 단량체성 화합물 5 를 사용하여 중합체가 CHN 용액 중에 수득된다 (Mw = 228000 및 Mn = 32900). 이 광정렬 중합체 물질은 PAM10 로 명명된다.
실시예 13:
광정렬 조성물 1 (PAC1) 의 제조
3wt% 의 광정렬 물질 PAM1 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC1 을 제조한다.
실시예 14:
광정렬 조성물 2 (PAC2) 의 제조
3 wt% 의 광정렬 물질 PAM3 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC2 을 제조한다.
실시예 15:
광정렬 조성물 3 (PAC3) 의 제조
2 wt% 의 광정렬 물질 PAM6 을 98 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC3 을 제조한다.
실시예 16:
광정렬 조성물 4 (PAC4) 의 제조
3 wt% 의 광정렬 물질 PAM4 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC4 을 제조한다.
실시예 17:
광정렬 조성물 5 (PAC5) 의 제조
3 wt% 의 광정렬 중합체 PAM5 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC5 을 제조한다.
실시예 18:
광정렬 조성물 6 (PAC6) 의 제조
3 wt% 의 광정렬 중합체 PAM7 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC6 을 제조한다.
실시예 19:
광정렬 조성물 7 (PAC7) 의 제조
3 wt% 의 광정렬 중합체 PAM8 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC7 을 제조한다.
실시예 20:
광정렬 조성물 8 (PAC8) 의 제조
3 wt% 의 광정렬 중합체 PAM9 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC8 을 제조한다.
실시예 21:
광정렬 조성물 9 (PAC9) 의 제조
3 wt% 의 광정렬 중합체 PAM10 을 97 wt% 의 메톡시프로필아세테이트에 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 PAC9 을 제조한다.
실시예 22 - 33:
광배향성 물질의 제조.
하기 경화성 조성물을 제조했다:
n-부틸아세테이트 (BA) 중 20 wt% 의 하기를 혼합하고 RT 에서 30 분 교반함으로써 경화성 조성물 1 (CC1) 를 제조한다:
55.95% Laromer 9050 (BASF)
37.90% 1,6-헥산디올-디아크릴레이트 (Sigma Aldrich)
5.05% Irgacure 907 (BASF)
1.00% Tinuvin 144 (BASF)
0.10% BHT (Sigma Aldrich).
n-부틸아세테이트 (BA) 중 20wt% 의 OC-4021 (DYMAX) 을 혼합하고 RT 에서 30 분 교반함으로써 경화성 조성물 2 (CC2) 를 제조했다.
실시예 22:
광배향성 물질 1 (POM1) 의 제조
CC1 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM1 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM1 를 제조한다.
실시예 23:
광배향성 물질 2 (POM2) 의 제조
CC1 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM5 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM2 를 제조한다.
실시예 24:
광배향성 물질 3 (POM3) 의 제조
CC1 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM4 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM3 를 제조한다.
실시예 25:
광배향성 물질 4 (POM4) 의 제조
CC1 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM2 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM4 를 제조한다.
실시예 26:
광배향성 물질 5 (POM5) 의 제조
CC2 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM1 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM5 를 제조한다.
실시예 27:
광배향성 물질 6 (POM6) 의 제조
CC2 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM4 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM6 를 제조한다.
실시예 28:
광배향성 물질 7 (POM7) 의 제조
CC2 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM8 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM7 를 제조한다.
실시예 29:
광배향성 물질 8 (POM8) 의 제조
CC2 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM7 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM7 를 제조한다.
실시예 30:
광배향성 물질 9 (POM9) 의 제조
CC2 중 2 wt% 의 광정렬 물질 PAM7 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM7 를 제조한다.
실시예 31:
광배향성 물질 10 (POM10) 의 제조
CC2 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM9 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM7 를 제조한다.
실시예 32:
광배향성 물질 11 (POM11) 의 제조
CC2 중 2 wt% 의 광정렬 물질 PAM9 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM7 를 제조한다.
실시예 33:
광배향성 물질 12 (POM12) 의 제조
CC2 중 1 wt% 의 광정렬 물질 PAM10 을 혼합하고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 광배향 용액 POM7 를 제조한다.
실시예 34-40:
중합성 액정 및 광배향성 물질 (PLCPO-M1 - PCLPO-M7) 을 포함하는 조성물의 제조.
모든 조성물은 하기를 포함한다:
97.775% LCC2
1.000% Irgacure 907 (BASF)
0.200% Tinuvin 123 (BASF)
0.025% BHT (Sigma Aldrich)
1.000% PAM
LCC2:
O5-[4-[3-메틸-4-[4-[5-옥소-5-(2-프로프-2-엔오일옥시에톡시)펜타노일]옥시벤조일]옥시-페녹시]카르보닐페닐] O1-(2-프로프-2-엔오일옥시에틸) 펜탄디오에이트
Figure pct00029
실시예 34:
PLCPO-M1 은 1% 의 PAM1 을 함유한다.
실시예 35:
PLCPO-M2 은 1% 의 PAM4 을 함유한다.
실시예 36:
PLCPO-M3 은 1% 의 PAM5 을 함유한다.
실시예 37:
PLCPO-M4 은 1% 의 PAM8 을 함유한다.
실시예 38:
PLCPO-M5 는 1% 의 PAM7 을 함유한다.
실시예 39:
PLCPO-M6 은 1% 의 PAM9 을 함유한다.
실시예 40:
PLCPO-M7 은 1% 의 PAM10 을 함유한다.
상이한 PLCPO-M 을 20% 부틸아세테이트 및 80% 시클로헥사논의 용매 혼합물에 용해시키고, 혼합물을 30 분 동안 실온에서 35:65 비로 교반했다.
적용예
실시예 41:
프라이머 코팅된 기판의 제조
트리아세테이트 셀룰로오스 (TAC) 포일을 Kbar 코터 (바 크기 1) 를 이용하여 프라이머 용액 (DYMAX OC-4021) 으로 코팅했다. 필름을 80℃ 에서 30 초 동안 건조시켰고, 결과적인 필름의 두께는 약 2 ㎛ 였다. 그 후 필름을 UV 광 (1500 mJ, 질소 분위기 하에) 에 노출시켰다.
실시예 42:
광정렬 물질을 사용하는 배향층의 제조
적용예 1 의 프라이머 코팅된 TAC 기판을 광정렬 조성물 (PAC) 로 Kbar 코팅했다 (바 크기 0). 필름을 80℃ 에서 30 초 동안 건조시켰고, 결과적인 필름 두께는 약 100 ㎚ 였다. 그 후 필름을 시준 및 선형 편광된 UV (LPUV) 광 (280-320 ㎚) 인 정렬광에 10 내지 100 mJ/㎠ 의 다양한 노출 에너지로 노출시켰다. 편광 평면은 TAC 기판 상의 기준 모서리에 대해 0° 였다.
실시예 43:
광배향성 물질을 사용하는 배향층의 제조
트리아세테이트 셀룰로오스 (TAC) 포일을 Kbar 코터 (바 크기 0) 를 이용하여 POM 용액으로 코팅했다. 필름을 80℃ 에서 60 초 동안 건조시켰다; 결과적인 필름의 두께는 약 2 ㎛ 였다. 그 후 필름을 UV 광에 노출시켰다 (경화성 조성물 CC1 의 경우에 질소 분위기 하에 500 mJ 및 경화성 조성물 CC2 의 경우에 질소 분위기 하에 1500 mJ). 필름을 그 후 시준 및 선형 편광된 UV (LPUV) 광 (280-320 ㎚) 인 정렬광에 10 내지 100 mJ/㎠ 의 다양한 노출 에너지로 노출시켰다. 편광 평면은 TAC 기판 상의 기준 모서리에 대해 0° 였다.
실시예 44:
중합성 액정 및 광배향성 물질을 사용하는 배향층의 제조
프라이머 코팅된 기판 (적용예 1) 의 기준 모서리에 대해 20° 의 편광 평면으로 적용예 2 의 배향층을 제조했다. 이 층을 PLCPO-M 용액 (위에 기재된 바와 같이 생산됨) 으로 Kbar 코팅했다 (바 크기 2). 층을 50℃ 에서 60 초 동안 건조시키고, 후속적으로 액정을 실온에서 질소 분위기 하에 200 mJ/㎠ 의 UV-A 광 노출에 의해 가교했다. PLCPO-M 층을 그 후 시준 LPUV 광 (280-320 ㎚) 에 10 내지 100 mJ/㎠ 의 다양한 노출 에너지로 노출시켰다. 편광 평면은 TAC 기판 상의 기준 모서리에 대해 80° 였다.
실시예 45:
배향층에 의해 정렬된 LCP 층의 제조
LCP 용액 S-LCC1 으로 Kbar 코팅 (바 크기 1) 하여 실시예 42, 43 또는 44 의 배향층의 상부에 LCP 층을 제조한다. 습윤층을 50℃ 에서 60 초 동안 건조시키고, 후속적으로 액정을 실온에서 질소 분위기 하에 50 초 동안 30 mW/㎠ 의 UV-A 광 노출에 의해 가교했다.
하기 가교성 액정 화합물 (LCC) 을 사용했다:
LCC1:
펜틸 2,5-비스[[4-(6-프로프-2-엔오일옥시헥속시)벤조일]옥시]벤조에이트
Figure pct00030
80% n-부틸아세테이트 및 20% 시클로헥사논의 65 wt% 의 용매 혼합물 중 35 wt% 의 하기를 용해시키고 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반함으로써 용액 S-LCC1 을 제조한다:
98.525% LCC1
1.00% Irgacure 907 (BASF)
0.20% Tinuvin 123 (BASF)
0.25 Tegoflow 300 (Evonik)
0.025% BHT (Sigma Aldrich).
실시예 46 - 48:
배향 품질의 평가
효율적 제조 공정을 위해 광정렬 층이 배향층에 의해 정렬된 LCP 층에서 양호한 가시적 및 균일한 (어떠한 가시적인 결함 없이) 콘트라스트를 달성하는데 얼마나 많은 노출 에너지가 필요한지 아는 것이 중요하다. 생성된 필름은 교차된 편광자 사이에서 분석되었다.
정렬 품질은 하기와 같이 랭킹되었다:
ㆍ ▲▲ 매우 양호한 정렬 균일 배향
ㆍ ▲ 양호한 배향 (특이선 (disclination line) (DL) 면적 < 코팅 면적의 2%)
ㆍ ○ 약간의 DL (< 코팅 면적의 10%)
ㆍ × 가시적인 DL (> 코팅 면적의 10%)
ㆍ ×× 불균일 배향 또는 배향 부재
실시예 46:
광학 장치는 하기 순서에 의해 생산되었다: 프라이머 코팅된 기판 (적용예 41 에서 생산됨) 를 PAM 물질 (적용예 42 에서 기재됨) 을 사용하고 LCP 층 (적용예 45 에서 제시됨) 을 정렬하여 배향층에 의해 코팅했다. 다양한 노출 에너지를 이용하여 PAM 물질을 배향시켰다. 결과의 요약은 하기 표 1 에 나타낸다. 결과는 본 발명에 따른 화합물이 예를 들어 선행 기술에 따른 화합물에 비해 더 낮은 에너지에서 액정을 배향시킨다는 것을 보여준다.
표 1:
Figure pct00031
실시예 47:
광학 장치를 하기 순서에 의해 생산했다: 실시예 43 에 기재된 바와 같이 POM 물질을 사용하여 배향층을 제조하고, 그에 뒤이어 LCP 층을 코팅 및 배향시켰다 (실시예 45 에 제시된 바와 같음). 다양한 노출 에너지를 사용하여 POM 물질을 배향시켰다. 결과의 요약이 아래 표 2 에 제시되어 있다. 결과는 본 발명에 따른 화합물이 예를 들어 선행 기술에 따른 화합물에 비해 더 낮은 에너지에서 액정을 배향시킨다는 것을 보여준다. 추가의 결과는 본 발명에 따른 화합물 (단독중합체 또는 공중합체) 이 상이한 경화성 조성물에서 배향에 적합하다는 것을 입증한다.
표 2:
Figure pct00032
실시예 48:
광학 장치를 하기 순서에 의해 생산했다: 프라이머 코팅된 기판 (실시예 41 에서 생산됨) 을 PAM2 물질을 사용하여 배향층에 의해 코팅했다 (실시예 42 에 기재된 바와 같이 100 mJ/㎠ 의 LPUV 선량으로). 배향층을 PLCPO 물질을 사용하여 실시예 44 에 기재된 바와 같이 제조하고, 그에 뒤이어 LCP 층을 코팅 및 배향시켰다 (실시예 45 에 제시된 바와 같음). 다양한 노출 에너지를 사용하여 PLCPO 층을 배향시켰다. 결과의 요약이 아래 표 3 에 제시되어 있다. 결과는 본 발명에 따른 화합물이 선행 기술의 화합물에 비해 더 양호한 배향을 달성한다는 것을 보여준다.
표 3:
Figure pct00033
실시예 49:
광정렬 물질 PAM1 에 의해 액정을 정렬시키고 셀 갭의 각 면의 두 개의 평면 전극 사이에 전기장을 가하여, 액정 셀을 제조한다.
CHN (시클로헥사논) 중에 광정렬 물질 PAM 을 혼합하여 6 wt% 용액을 제조한다. 상기 중합체 용액을 두 개의 ITO 코팅된 유리 기판 상에 스핀 속도 1000 rpm 로 30 초 동안 스핀-코팅했다. 스핀 코팅 후에 기판을 온도 100℃ 에서 4 분 동안 베이킹에 적용한다. 결과적인 층 두께는 대략 300 ㎚ 이다. 중합체 층이 상부에 코팅된 기판을 선형 편광된 UV 광 (LPUV) 에 기판 표면의 정상 (normal) 에 대해 입사각 60° 으로 노출시킨다. 편광 평면은 기판 정상이 차지하는 평면 및 광의 전파 방향 내에 있었다. 적용된 노출 선량은 200 mJ/㎠ 또는 250 mJ/㎠ 이다. LPUV 노출 후에, 셀을 2 개의 기판으로 조립하며, 노출된 중합체 층은 셀의 내부를 향해 있다. 기판을 서로에 대해 조정하여, 유도된 정렬 방향이 서로에 대해 역평행하도록 한다. 셀을 양성 유전 이방성을 갖는 액정 MLC7067 (Merck KGA) 로 모세관 충전시켰다. 그 후, 셀을 100℃ 에서 30 분 동안 어닐링하고, 실온까지 냉각시켰다. 두 개의 교차된 편광자 사이에 셀을 배치함으로써 셀 내의 액정의 정렬 품질을 체크하고, 조정하여 어두운 상태를 달성했다. 어두운 상태가 결함을 보이지 않고 액정이 잘 배향되는 경우에 정렬 품질은 양호 (등급 5) 한 것으로 정의된다. 셀의 일부 영역에서 액정의 약간의 불균일한 배향 때문에 어두운 상태가 광 누출을 갖는 경우에 정렬 품질은 중간 (등급 3) 인 것으로 정의된다. 어두운 상태의 부재로 액정이 배향되지 않는 경우에 정렬 품질은 불량 (등급 0) 한 것으로 정의된다.
위에 기재된 공정에 따라 PAM1, PAM7, PAM8, PAM9 및 PAM10 으로 셀을 제조한다. 셀의 열 어닐링 후에 모든 셀 내의 액정은 잘 정의된 균일한 평면 배향을 보였다. Shintech 로부터의 회전 분석기 방법을 사용하여 1° 미만의 프리틸트각이 측정된다. 결과가 아래 표 4 에 요약되어 있다.
표 4:
Figure pct00034
결과는 본 발명에 따른 모든 화합물이 선행 기술의 화합물에 비해 매우 양호한 정렬 품질을 갖는다는 것을 보여준다.
실시예 50:
부착 시험
PET-ITO 기판을 그것의 보호 라이너로부터 제거한다. 표면을 코로나 (Coronna) 처리 (300W, 120m/min 6x) 를 이용하여 활성화시킨다. 활성화 단계 직후에, 정렬 물질을 기판 상에 스핀-코팅 (30 초 동안 1'000 rpm) 에 의해 코팅하고, 300 ㎚ 두께 층이 수득된다.
샘플을 100℃ 에서 4 min 동안 베이킹하고, LPUV 에 기판 표면의 정상에 대해 입사각 50° 로 노출시킨다. 적용된 노출 선량은 200 및 250 mJ/㎠ 이다.
DIN EN ISO 2409 에 기재된 교차 절단 시험에 따라 부착을 측정한다. 사용된 테이프는 Nichiban 사제이다.
결과가 아래 표 5 에 요약되어 있다:
표 5:
Figure pct00035
결과는 모든 플루오르화 화합물이 선행 기술의 화합물에 비해 더 양호한 부착 파라미터를 갖는다는 것을 보여준다.

Claims (15)

  1. 식 (I) 의 반복 구조 단위를 포함하는 광정렬 중합체 물질
    Figure pct00036

    식에서
    M1, M1' 는 각각 독립적으로 하기 군으로부터의 반복 단량체 단위를 의미하고: 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 2-클로로아크릴레이트, 2-페닐아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 2-클로로아크릴아미드, 2-페닐아크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 아크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 메타크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 2-클로로아크릴아미드, N-저급 알킬 치환된 2-페닐아크릴아미드, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 스티렌, 디아민, 아미드, 이미드, 실록산, 아믹 에스테르, 아믹산;
    S1 은 스페이서 단위이며, m 및 n 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2 이고, 적어도 하나의 m 또는 n 이 1 인 경우에, 스페이서 단위는 S3 이고;
    S1' 는 스페이서 단위이며, m' 및 n' 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2' 이고, 적어도 하나의 m' 또는 n' 이 1 인 경우에, 스페이서 단위는 S3' 이며;
    여기에서 S2, S2', S3, S3' 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 이는 C1-C24-알킬, 또는 히드록시, 불소, 염소, 시아노, 에테르, 에스테르, 아미노, 아미도로 임의로 단일 치환 또는 다중 치환되고; 여기에서 하나 이상의 -CH2- 기는 연결 기, 지환식 또는 방향족 기로 대체될 수 있고; r 및 s 는 각각 1 내지 20 의 정수이며, 단, S2 의 경우 3 ≤ r + s ≤ 24 이고; S3 의 경우 6 ≤ r + s ≤ 24 이고; R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬을 의미하고;
    고리 A, A' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌, 피리딘-2,5-디일; 피리미딘-2,5-디일; 1,3-디옥산-2,5-디일; 시클로헥산-1,4-디일; 피페리딘-1,4-디일; 피페라진-1,4-디일을 의미하고;
    고리 B, B' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌; 피리딘-2,5-디일; 피리미딘-2,5-디일; 1,4- 또는 2,6-나프틸렌;1,3-디옥산-2,5-디일; 시클로헥산-1,4-디일을 의미하고;
    Y1, Y2, Y1', Y2' 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -(CH2)t-, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-OC-, -CF2O-,-OCF2-, -NR4-, -CO-NR4-, -R4N-CO-, -(CH2)u-O-, -O-(CH2)u-, -(CH2)u-NR4- 또는 -NR4-(CH2)u- 을 의미하며, 여기에서
    R4 는 수소 또는 저급 알킬을 의미하고;
    t 는 1 내지 4 의 정수를 의미하고;
    u 는 1 내지 3 의 정수를 의미하고;
    고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 페닐렌; 또는 피리미딘-2,5-디일; 피리딘-2,5-디일; 2,5-티오페닐렌; 2,5-푸라닐렌; 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하고;
    Z, Z' 는 각각 독립적으로 -O- 또는 -NR5- 를 의미하며, 여기에서 R5 는 수소 또는 저급 알킬, 또는 식 D 또는 D' 의 이차 기를 의미하며, 여기에서
    D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
    D' 는 수소 또는 할로겐으로 임의로 치환되는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기, 할로겐, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 3 내지 8 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기를 의미하고;
    w 및 w1 은 공단량체의 몰분율이며, 0 < w ≤ 1 및 0 ≤ w1 <1 임.
  2. 제 1 항에 있어서, 광정렬 물질이 단독중합체인 광정렬 중합체 물질.
  3. 제 1 항에 있어서, 광정렬 물질이 공중합체인 광정렬 중합체 물질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    M1, M1' 는 서로 독립적으로 아크릴레이트 및 메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단량체 단위이고;
    고리 A, A' 는 비치환된 페닐렌 또는 알킬 또는 알콕시로 치환되는 페닐렌이고;
    고리 B, B' 는 비치환된 페닐렌 또는 불소, 알킬 또는 알콕시로 치환되는 페닐렌이고;
    Y1, Y1', Y2, Y2' 는 각각 독립적으로 단일 공유 결합, -CO-O-, -O-OC- 이고;
    m, n, m', n' 는 각각 독립적으로 0 또는 1 이고;
    고리 C, C' 는 비치환된 페닐렌 또는 알킬 또는 알콕시로 치환되는 페닐렌이고;
    S1, S1' 는 스페이서 단위이며, m 및 n 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2 또는 S2' 이고, 적어도 하나의 m 또는 n 이 1 인 경우에, 스페이서 단위는 S3 또는 S3' 이며;
    여기에서 S2 또는 S2' 는 C4-C24알킬렌, 바람직하게는 알킬렌옥시, 또는 알킬렌옥시카르보닐, 특히 프로필렌옥시, 부틸렌옥시, 펜틸렌옥시, 헥실렌옥시, 헵틸렌옥시, 옥틸렌옥시, 노닐렌옥시, 데실렌옥시, 또는 프로필렌옥시카르보닐, 부틸렌옥시카르보닐, 펜틸렌옥시카르보닐, 헥실렌옥시카르보닐, 헵틸렌옥시카르보닐, 옥틸렌옥시카르보닐, 노닐렌옥시카르보닐, 데실렌옥시카르보닐이고;
    여기에서 S3 또는 S3' 는 C8-C24알킬렌이고, 여기에서 알킬렌은 비치환된 또는 치환된, 직쇄형 또는 분지형 알킬렌이며, 여기에서 하나 이상의 -CH2- 기는 적어도 하나의 연결 기, 지환식 또는/및 방향족 기로 대체될 수 있고,
    Z, Z1 은 -O- 이고,
    D 는 적어도 한 번 할로겐화되는 또는 하나 이상의 실록산 모이어티를 함유하는 C1-C3 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 사슬이고;
    D' 는 수소 또는 할로겐으로 임의로 치환되는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 기, 할로겐, 알킬 또는 알콕시로 임의로 치환되는 3 내지 8 개의 고리 원자를 갖는 시클로알킬 잔기를 의미하는
    광정렬 중합체 물질.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고리 C, C' 는 각각 독립적으로 비치환되는 또는 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 메톡시로 임의로 치환되는 페닐렌; 또는 피리미딘-2,5-디일; 피리딘-2,5-디일; 2,5-티오페닐렌; 2,5-푸라닐렌; 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 의미하는
    광정렬 중합체 물질.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    S1 은 스페이서 단위이며, m 및 n 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2 이고, 적어도 하나의 m 또는 n 이 1 인 경우에, 스페이서 단위는 S3 이고;
    S1' 는 스페이서 단위이며, m' 및 n' 이 0 인 경우에, 스페이서 단위는 S2' 이고, 적어도 하나의 m' 또는 n' 이 1 인 경우에, 스페이서 단위는 S3' 이며;
    여기에서 S2, S2', S3, S3' 는 치환된 또는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형, -(CH2)r-, 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-NR2-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-CO-O- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-NR3- 이며, 여기에서 접미사 "r" 은 4 내지 24, 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 10, 더더욱 바람직하게는 5 내지 8, 특히 6 내지 8 의 정수이고, R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 또는 저급 알킬을 의미하는
    광정렬 중합체 물질.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, D 가 2,2,2-트리플루오로에틸 기인 광정렬 중합체 물질.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, M1 및 M1' 가 메타크릴레이트인 광정렬 중합체 물질.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 광정렬 중합체 물질, 적어도 하나의 용매 및 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 첨가제가 중합성 액정, UV 경화성 화합물, 가교제, 실란-함유 화합물, 광활성 첨가제, 광개시제, 계면활성제, 유화제, 항산화제, 레벨링제, 염료, 에폭시-함유 가교제 및 경화성 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 조성물.
  11. 액정용 배향층으로서의, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 광정렬 중합체 물질 또는 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 조성물의 용도.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 광정렬 중합체 물질 또는 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 조성물을 정렬광으로 조사하는 것을 포함하는 액정용 배향층의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 따른 방법에 의해 수득된 배향층.
  14. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 광정렬 중합체 물질 또는 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 조성물을 포함하는 배향층.
  15. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 광정렬 중합체 물질을 포함하는, 또는 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 조성물을 포함하는, 또는 제 13 항 또는 제 14 항에 따른 배향층을 포함하는 광학, 전기광학 또는 나노전기 엘리먼트.
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