KR101174749B1

KR101174749B1 - 배향된 중합체막을 포함하는 이색성 게스트 호스트 편광체

Info

Publication number: KR101174749B1
Application number: KR1020117009523A
Authority: KR
Inventors: 조한 럽; 에미엘 피터스; 드릭 제이. 브로어
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2012-08-17
Also published as: EP1682930B1; JP2007510946A; US7763330B2; JP4719156B2; KR20060111478A; TWI354815B; KR101174747B1; ATE496314T1; US20100267858A1; CN100451693C; US20070024970A1; EP2159611B1; US8518299B2; DE602004031142D1; EP1682930A1; CN1875300A; KR20110050568A; TW200527005A; WO2005045485A1; EP2159611A1

Abstract

이색성 게스트 호스트 편광체는 배향된 중합 액정 호스트와, 이와 정렬된 이색성 게스트을 포함한다. 편광체의 이색비는 약 15 이상이다. 편광체는 작은 두께를 가지며, 선택적으로 바람직한 패턴에 따라, 습윤 증착 방법을 이용하여 제조될 수 있고, 액정 셀의 내부에 제공될 수 있다. 편광체 막과 같은 크게 배향된 중합 막을 획득하는데 적합하게 사용될 수 있는 높게 질서화된 준결정상을 갖는 중합가능한 액정이 개시된다.

Description

배향된 중합체막을 포함하는 이색성 게스트 호스트 편광체{DICHROIC GUEST-HOST POLARIZER COMPRISING AN ORIENTED POLYMER FILM}

본 발명은 배향된 중합체막을 포함하는 이색성 게스트 호스트 편광체(dichroic guest-host polarizer)에 관한 것이다.

또한 본 발명은 배향된 중합체막에 사용하기 위한 중합가능한 액정 화합물에 대한 것이다.

더 나아가 본 발명은 배향된 중합체막을 포함하는 이색성 게스트 호스트 편광체의 제조방법에 관한 것이다.

시트 편광체로도 알려져 있는, 막 형태의 편광체는 편광의 선(beams of polarized light)을 처리 또는 생성하는데 종래기술에서 널리 이용된다. 이것의 우수한 광학성능과 저 비용으로 인하여, H-시트 편광체는 액정 디스플레이(LCD) 디바이스에 널리 사용된다. H-시트 편광체는 선형의 편광을 제공하는 이색성 게스트 호스트 편광체이다. 선형 편광은 요오드 또는 이와 다른 일부 이색성 착색제가 함유된 단일축으로 연신된 폴리(비닐알코올)필름으로 성취된다. 수분 침투와 중합체의 이완에 의한 광학성능의 감소를 피하기 위해서, 폴리(비닐알코올)는 일반적으로 트리아세틸셀룰로오스 포일(foil) 사이에 삽입된다. 또한 편광체는 일반적으로 편광체를 LCD에 접착시키는 접착성 막을 포함하여 약 70～150㎛의 편광체 두께를 야기한다. 이것은 비교적 두껍고 액정 셀의 내부에서 H-시트 편광체를 편리하게 이용할 수 있기에는 적어도 너무 지나치게 두껍다.

종래기술의 H-시트 편광체를 만족하거나 심지어 초과하는 편광 선택성을 가져올 수 있지만 H-시트 편광체보다 훨씬 더 얇은 편광체에 대한 요구가 있다. 액정 셀의 내부에 편리하게 적용될 수 있는 편광체에 대한 추가의 요구가 존재한다.

본 발명의 목적은 특히 액정 텔레비전 세트와 같은 매우 다양한 액정 디스플레이에 사용하기 위해 요구되는 광학 성능 요건을 만족시킬 수 있으면서, 매우 얇다는 것은 약 10㎛ 미만, 보다 구체적으로는 약 5㎛ 미만의 두께를 의미하는 이색성 게스트 호스트 편광체를 제공하는 것이다. 만약 그러한 것이 요구되어, 편광체는 액정 셀의 내부에 편리하게 적용될 수 있다.

이러한 목적 및 이와 다른 목적은 배향 중합 액정 호스트(host)와 호스트에서 분산되고 배향되는 이색성 광 흡수 게스트(guest)를 포함하는 배향 중합체막을 함유하는 이색성 게스트 호스트 편광체로 성취되고 배향된 중합체막은 약 15 이상의 이색비(dichroic rate)를 갖는다.

본 발명에 따른 편광체는 선형 편광을 제공한다. 이것은 비편광 빔에 상보적인 편광상태를 투과하면서 비편광 빔으로부터 하나의 편광상태를 선별적으로 흡수하여 작동한다. 흡수가 일어나는 방향을 편광체의 흡광축(extinction axis)이라 하고; 상보적 편광 상태의 광인 광이 실질적으로 투과되는 것에 따른 방향은 흡광축으로 정의된다.

편광 선택적 흡수는 호스트에 배향되는 이색성 게스트로 성취된다.

본 발명의 내용에서, “배향된(oriented)”, 그리고 필요한 부분을 변경한 “배향(orientation)”과 같은 관련 용어는 “이등방적으로 배향된”을 의미하고, “정렬된(aligned)”와 동의어이다. “배향된”(“정렬된”)은 이것이 가리키는 대상을 형성하는 물질이 임의의 다 영역 구조와 반대로, 단일 영역(또는 바람직한 패턴에 따라 배치된 다수의 단일 영역)의 형태로 넓은 범위의 배향 질서를 가져서, 대상의 광학특성과 같은 특성을 제어되고 바람직한 방식으로 방향의존성있게 하는 것을 의미한다.

이색성 게스트의 배향은 중합된 액정 호스트에 의해 용이하게 된다. 중합된 액정 호스트는 배향되고 이색성 호스트는 호스트와 배향된다.

본 발명의 내용에서, “중합된 액정”은 배향상태로 되거나 될 수 있는 중합체를 의미하고, 배향상태는 액정의 준결정상(mesophase)이거나 준결정상으로부터 유도된다. “액정 중합체”는 특정 타입의 중합액정이고, 중합액정은 중합체와 액정이다. 일반적으로, 중합된 액정은 그 자체가 액정일 필요는 없다. 배향상태로 제공되었을 때, 이 상태는 액정 준결정상으로 부터 유도되거나 액정 준결정상에 상응한다. 그러한 화합물은 준결정상에서 액정을 중합하여 획득되기 쉽다. 중합시에 준결정상은 정지되고 배향은 고정된다.

“중합된 액정”이라는 용어는 일반적으로 임의의 중합된 액정 니트 또는 조성물과 같은 그러한 중합된 액정과 다수의 여러 중합된 액정을 포함하는 혼합물을 함유하는 임의의 조성물을 의미한다. “중합체”또는 “중합된”것과 같은 이것의 유도체는 올리고머, 단일중합체, 공중합체, 삼원 공중합체, 고등 동족체, 교차결합 중합체, 망상 중합체, 선형 중합체와 같은 임의의 보다 특정한 타입의 중합체와, 특히 액정 단량체의 혼합물로 얻어진 중합 액정을 포함한다.

본 발명자들은 중합된 액정 호스트가 LCD의 광학성능 요건을 충족하는 매우 얇은 편광체를 제공하기에 충분한 질서도를 갖는 배향된 중합체 필름을 획득하는데 적합하게 이용된다는 것을 관찰하였다. 보다 특히, 이색성 게스트가 분산된 중합 액정에 의해, 이색비(dichroic rate)가 약 15이상인 배향막이 획득될 수 있다는 것이 관찰되었다. 약 20 이상 또는 심지어 약 25 이상의 이색비는 용이하게 성취된다. 약 30 이상, 또는 약 40 또는 심지어 약 50 이상의 이색비가 성취될 수 있다.

본 발명의 내용 중에서, 이색비는 흡광도의 이색비를 의미하고 흡광축에 따른 흡광도와(수직 입사에서 측정된) 흡광축에 따라 흡광도의 비율로 정의되는 흡광도(A)는 A=-log₁₀T(T:투과율)로 정의된다. 미국특허 US 제 5,738, 918호는 액정 폴리에스테르와 이색성 염료를 포함하는 편광체 막을 포함하는 적층물을 개시한다. 그러나, 이 적층물은 많은 막을 포함하기 때문에, 상대적으로 두껍다. 또한 이색비는 단지 약 8이어서, 편광체를 LCD TV와 같은 LCD 응용분야를 필요로 하는 데에 상대적으로 부적합하게 만든다.

약 30 이상 또는 약 40 이상의 이색비를 제공할 수 있는 배향 막을 제공할 수 있기 때문에, LCD 모니터 또는 LCD TV와 같은 LCD 응용을 필요로 하는 용도에 적합한 약 5㎛ 이하의 두께를 갖는 편광체가 형성될 수 있다.

호스트는 액정 중합체로 적합하게 형성될 수 있고, 그러한 중합체는 그러한 것과 같이 종래기술에서 공지되어 있다. 적합하게 하기 위해서, 그러한 중합체는 주변온도가 변했을 때 배향을 실질적으로 유지하기 위해 실온과 T_g에서 높게 질서화된 준결정상을 갖는 것을 필요로 하고, T_g는 실온 이상의 온도이다.

만약 호스트가 배향된 중합가능한 액정을 중합하여 획득될 수 있다면, 요구조건은 덜 필요할 것이다. 예를 들어, 높게 질서화된 준결정상이 발생하는 온도는 기본적으로 무관하고, 실온 이상인 T_g의 요건이 필요없다. 편광체에 대한 바람직한 실시예에서, 배향된 중합 액정 호스트는 배향된 중합가능한 액정을 중합하여 획득된다.

높게 질서화된 상(phase)은 약 15 이상의 이색비를 갖는 배향 막을 제공하는 데에 매우 효과적이다. 본 발명자들은 스멕틱(smectic)상의 매우 질서화된 상의 유용한 원천임을 발견하였다. 그러므로, 본 발명에 따른 편광체의 특별한 실시예에서, 배향된 막의 배향은 스멕틱 상(S_x)의 배향이거나 스멕틱 상(S_x)의 배향에 일치하며, 상기 X는 A 또는 C가 아니다.

특히 편광체의 사용에 적합한 것은 스멕틱 상 B 또는 스멕틱 상 B의 경사진 변형체이며, 이 변형체는 스멕틱 F 및 I 상이다. 본 발명의 내용에서와 몇몇의 종래기술 인용문헌에 사용되는 준결정상의 분류에 따라, 또한“연질 결정상”은 스멕틱 상으로 고려된다. 특히, 결정 B와 결정 B의 경사진 변형체, 결정 G와 J, 및 결정 E와 결정 E의 경사진 변형체, 즉 결정 H와 K는 또한 편광체에 이용될 수 있다. 적합한 준결정상은 일반적으로 넓은 범위의 배향 순서의 존재를 갖는다.

네마틱(nematic) 상은 일반적으로 약 8 이하의 이색비를 제공하는데에 덜 적합한 반면, 스멕틱 A 상은 12 미만의 이색비를 제공한다. 스멕틱 C상은 스멕틱 A 상의 경사진 변형체이므로 또한 일반적으로 부적합하다. 더구나, 일반적으로 투과면과 흡광축으로 각을 만드는 방향의 기울기는 이색비에 반대로 영향을 준다.

편광체는 매우 얇아지도록 쉽게 제조될 수 있는데(예를 들어 약 10㎛ 미만 또는 심지어 5㎛ 미만의 두께), 이것은 중합된 액정 호스트는 박막(thin film)으로서 획득될 수 있고, 상기 박막은 코팅 또는 프린팅 방법과 같은 종래 박막의 형성방법으로 또는 액정을 액정 디스플레이에 수용하는데에 정상적으로 사용되는 셀을 충진하여 획득되기 때문이다.

박막 편광체가 원칙상 임의의 두께를 갖을 수 있지만, 일반적으로 종래의 H-시트 편광체의 두께보다 얇은 두께가 바람직하며, 이러한 두께는 약 50㎛ 이하, 보다 상세하게는 30㎛ 이하 또는 바람직하게는 약 10㎛ 이하의 두께이다. 바람직하게 두께는 약 5㎛ 미만이다.

원칙상 임의의 이색성 게스트는 이용될 수 있다; 이것은 염료 또는 착색제일 수 있고, 이것은 분자 규모로 산란될 수 있거나 광 흡수 입자로서 산란될 수 있다. 이색성 게스트의 색은 적용 관점에 따라 선택된다. 일반적으로, 흡수는 스펙트럼의 가시영역 400～700㎚에서 성취된다. 이것은 적합한 검은색 이색성 착색제, 또는 빨간색, 녹색 및 파란색과 같은 착색제의 적합한 결합을 이용하여 성취될 수 있다. 만약 이색성 착색제의 결합이 사용된다면, 그러한 착색제는 단층 내에서 분산될 수 있고, 스택의 층이 상호적으로 다른 착색제를 포함하는 층의 스택에 수용될 수 있다. 착색제의 분산 또는 착색제의 결합은 또한 편광체 내에서 측면적으로 변화할 수 있고, 이러한 것는 빨간색, 녹색 및 파란색 편광 컬러 필터인 경우일 수 있다. 이색성 착색제 또는 착색제들의 변화는 농도 및/또는 흡광축의 배향의 변화일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 이색성 광 흡수 게스트는 파란색을 흡수하는 이색성 착색제이고, 편광체는 페닐렌 주성분, 나프탈렌 주성분 또는 아트라퀴논 주성분 유방향성 액정 또는 이들의 결합률과 같은 유방향성 액정에서 획득되는 박막을 더 포함한다.

페닐렌 주성분, 나프탈렌 주성분 또는 안트라퀴논 주성분 유방향성 액정 염료에서 획득된 편광체는 이와 같은 기술분야에서 알려졌다. 예를 들어 미국특허 US 제 6,049,428호를 참조한다. 이러한 비중합 액정은 코팅방법을 이용하여 박막에 쉽게 증착되고 배향될 수 있다. 그렇게 획득된 막은 1㎛ 미만의 두께를 갖고, 그곳에 입사하는 비편광을 효율적으로 편광시킨다. 그러한 편광체의 단점은 모니터 또는 텔레비전 세트에 사용되는 LCD 디스플레이에서 사용될 정도로 충분히 잘 작동하지 않는다는 것이다. 이것은 특히 가시 스펙트럼의 파란색 영역에서의 경우이다. 이색성 게스트가 청색 착색제인 본 발명에 따른 유형의 박막 편광체를 포함시켜, 유방향성 액정 염료를 기초로 한 편광체의 성능이 실질적으로 개선된다. 비중합성이기 때문에, 유방향성 액정 염료를 기본으로 하는 편광체는 기계적으로 매우 강하지 않고, 유기용매와 물에 민감하므로 그러한 편광체를 포함하는 LCD를 제조 또는 사용하는 동안에 쉽게 손상된다. 배향된 중합체막은 손상되기 쉬운 유방향성 액정 염료를 기본으로 하는 편광체를 보호하는 추가의 이점을 야기한다.

편광체는 편광 빔이 요구되는 어떠함 유형의 용도에도 사용될 수 있지만, 특히 액정 디스플레이 사용에 적합하다. 그러므로, 본 발명에 따른 편광체에 대한 특별한 실시예는 본 발명에 따른 기판, 액정층 및 게스트 호스트 편광체를 포함하는 액정 셀을 구성한다.

종래의 H-시트 편광체와 같이, 편광체는 액정 셀의 외부에 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 편광체는 H-시트 편광체와는 달리 수분에 민감하지 않기 때문에 보호층이 제공될 필요가 없다. 더구나, H-시트편광체와는 달리 LC셀의 기판에 바로 코팅될 수 없기 때문에 접착층이 불필요할 수 있다. 접착층과 보호층이 없기 때문에, 본 발명에 따른 편광체는 LC 셀의 외부에 도포시, 종래의 H-시트 편광체보다 훨씬 더 얇다.

본 발명에 따른 편광체는 매우 얇을 수 있기 때문에, 이것은 또한 액정 셀의 내부에 제공될 수 있고, 그러한 배열은 종래기술에서 “인-셀(in-cell) 편광체”로서 불린다.

따라서, 바람직한 실시예에서 게스트 호스트 편광체는 액정층과 기판 사이에 배열된다. 유리하게 보상층, 지연층, 컬러필터 층 또는 가시각 개선층과 같은 기판과 액정층 사이에 추가 광학층이 포함된다. 이 내용 중에서 “기판”이라는 용어는 기판의 구조는 일부분인 구조의 기계적 강도에 실질적으로 기여하는 임의의 층을 의미하고, 예를 들어 (공지된) 층 상분리 가능한 조성물(stratified-phase-separable composition)로 부터 제위치에 형성되는 기판을 포함한다.

특히, 만약 배향된 중합체막이 얇다면, 본 발명에 따른 편광체에 사용하기 위한 배향된 중합체막은 편광체와는 다른 용도를 가지고 있다. 다른 용도는 지연제, 반사성 컬러 필터 및 반사방지 코팅을 포함한다. 그러한 액정은 중합체에 비해 종래의 박막 형성 방법으로 처리할 수 있게 하는 저 분자량을 갖기 때문에, 배향된 중합체막은 중합가능한 액정을 이용하여 편리하게 제조될 수 있다.

다른 양상에서, 본 발명은 배향된 막의 제조에 사용하기 위한 중합가능한 액정에 관한 것으로, 이러한 사용은 본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체 막 제조의 사용을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따라, 중합가능한 액정은 배향된 중합체막의 제조에 사용하기 위한 중합가능한 액정이며, 상기 중합가능한 액정은 트랜스-1-[4-[6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]시클로헥산카복실]-4-[4-[6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]벤조일옥시]벤젠을 제외하고, 스멕틱 상(S_x)(X는 A 또는 C가 아니다)을 갖는다.

“중합가능한 액정”은 “중합가능한 액체 조성물” 또는 보다 상세하게는 “중합가능한 액정 혼합물”을 포함한다.

중합가능한 액정의 사용은, 배향된 막을 획득하는 배향을 (실질적으로) 유지하면서, 중합가능한 액정을 포함하는 박막의 제공, 박막의 배향 및 박막의 중합을 수반한다. 본 발명자는 스멕틱 상이 높게 질서를 갖는 배향된 막을 특히 제공하는 것을 발견했다. 일반적으로 약 0.91 이상의 질서를 갖는 중합된 액정의 박막은 일상적으로 획득되었다. 또한 약 0.92 이상 또는 심지어 약 0.93 이상의 질서 매개변수는 성취될 수 있다. 약 0.94 이상의 질서 매개변수가 가능하다.

특히 배향 중합체막용으로 적합한 것은 스멕틱 상 B 또는 스멕틱 상 B의 경사진 변형체, 즉 스멕틱 상 F 및 I 상이다. 본 발명의 내용 중에서, 그리고 몇몇 종래기술 인용문헌에 사용되는 준결정상의 분류에 따라 “연질 결정”상이 또한 스멕틱 상으로 고려된다. 특히, 또한 결정 B와 결정 B의 경사진 변형체, 결정 G와 J, 결정 E와 결정 E의 경사진 변형체, 즉 결정 H와 K가 또한 편광체로 이용될 수 있다. 적합한 준결정상은 일반적으로 넓은 범위의 배향 질서의 존재를 갖는다.

네마틱 상(nematic phase)은 약 8 이하의 이색비를 제공하기 때문에 일반적으로 덜 적합하다. 스멕틱 A 상은 일반적으로 12 미만의 이색비를 제공한다. 스멕틱 C 상은 스멕틱 A 상의 경사진 변형체이므로 일반적으로 부적합하다. 더구나, 일반적으로 투과면 및 흡광축과 각을 이루는 방향으로의 기울기는 이색비에 역영향을 준다.

*Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115 321-328(1996)에 화합물 트랜스-1-[4-6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]시클로헥산카복시]-4-[4-[6-(아크릴로옥시)헥실옥시]벤조일옥시]벤젠이 개시되어 있다. Lub et al은 이 화합물이 알려지지 않은 스멕틱 상(Sx)을 나타내는 것을 더 개시한다. 본 발명의 발명자들은 현재, 알려지지 않은 스멕틱 상이 S_B 상이라는 것을 확증하였다. 그 후에, 화합물은 배향 중합체막, 보다 특히 높게 배향된 막 제조용으로 적합하다는 것이 나타났다. 그러나 Lub et al은 UV 광에 대해 개선된 안정성을 갖는 중합가능한 액정을 제공하는 것에 관여한 것을 주목하라. 이 내용 중에서 화학물이 제조된다. 높게 질서화된 배향막은 물론이고 그러한 막을 포함하는 편광체는 언급도지 않는다. Lub et al은 화합물 올-트랜스-1,4-비스-[4-[6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]시클로헥산카복시]시클로헥산을 더 개시한다. Lub et al에 따라 이 화합물은 스멕틱 X 상을 나타내지만 또한 Lub et al에 따라 화합물은 높은 점성으로 인하여 배향될 수 없다. 배향되는 능력은 배향 중합체막을 제조하기 위한 용도의 적합성에 필수적이기 때문에, 이 화합물은 본 발명에 따른 것이 아니다.

특별한 실시예에서, 중합가능한 액정은 스멕틱 X 상(X는 A 또는 C가 아닌), 고온면, 즉 스멕틱 A 상에서 나타난다. X가 A 또는 C가 아닌 스멕틱 X 상 뿐만 아니라 스멕틱 A 상을 갖는 것은 정렬은 더 쉽고 더 우수하게 해서 개선된 이색비를 야기한다. 추가의 실시예에서, 중합가능한 액정은 대안적으로 또는 부가적으로 네마틱 상을 포함한다.

본 발명에 따른 중합가능한 액정의 특별한 실시예는 중합가능한 액정이 화학식 I, 즉 U-V-W-X-Y-X'-Y'-X”-W'-V'-U' (Ι) 의 액정인 실시예이다.

화학식 중에서 X, X' 및 X”는 각각 서로 독립적으로 Ph 또는 Cyc이고;

상기 Ph는 1,4-페닐렌 유닛이고 Cyc는 트랜스 1,4-시클로헥실렌 유닛이고;

Y, Y'는 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH₂O- 또는 -OCH₂-, OCO-, -COO-, --, -N=N-, -C=C, -C≡C-, -C=N-이고; U, U'는 각각 서로 독립적으로 중합가능한 기이거나, U는 중합가능한 기이고, U'=H 이거나, U=H이고, U'는 중합가능한 기이고;

V, V'는 각각 서로 독립적으로 스페이서이고; 그리고

W, W'는 각각 서로 독립적으로 직접결합, 즉 -O-, -S-, -COO-, 또는 -OCO-이고;

만약 X, X' 및 X”가 각각 Ph면, Y'는 -CH₂CH₂-, CH₂O- 또는 -OCH₂- 이고/이거나 X, X' 또는 X”중 적어도 하나는 Ph인 것을 조건으로 한다.

본 발명자들은 화학식(I)의 화합물이 배향된, 보다 특히 높게 배향된 중합체막 제조용으로 적합한 스멕틱 상을 나타내는 중합가능한 액정의 풍부한 원천이 되는 것을 발견하였다.

X가 Ph이고, X'가 Ph이고, X”가 Cyc이거나 X가 Ph이고, X'가 Cyc이고 X”가 Ph인 중합가능한 액정이 바람직하다.

또한 X, X' 및 X”가 각각 서로 독립적으로, Ph 이고 Y'는 -CH₂CH₂-, -CH₂O-, 또는 -OCH₂-인 중합가능한 액정이 바람직하다.

매크로몰리큘(Macromolecule)(1997, 30, p.313-315)에 쿠리하라(kurihara)와 그의 동료가 공개한 화학초록(Chemical Abstract)의 초록(초록번호 AN1997:12560)은 본 실시예에 따른 중합가능한 액정의 대표적인 분류를 개시한다. 그러나 상기 공개 자체의 연구는 초록의 구성은 틀린 것으로 공개 자체는 그러한 대표적인 분류를 나타내지 않았다.

중합가능한 액정은 조성물을 형성하는 박막으로 조제된다. 그러한 조성물은 일반적으로 중합 개시제, 광 개시제, 중합 억제제, 보존제, 박막이 그러한 표면에 형성되었을 때 표면에서 중합가능한 액정의 경사각을 조절하기 위한 계면활성제와 같은 화합물을 더 포함한다. 일반적으로 높은 질서정도를 얻기 위해서 경사각은 낮아져야 한다. 낮은 경사각을 제공하기 위한 계면활성제는 기술분야에서 이와 같이 알려졌다.

추가의 양상에서, 본 발명은 본 발명에 따른 배향된 중합가능한 액정또는 트랜스-1-[4-[6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]시클로헥산카복시]-4-[4-[6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]벤조일옥시]벤젠을 중합하여 획득가능한 중합 액정을 포함하는 배향된 중합체막에 관한 것이다. 또한 이 중합체막은 상기에서 언급된 박막 조성물에서 획득될 수 있다.

본 발명은 배향된 중합 액정 호스트와 호스트에서 산란되고 배향되는 이색성 광흡수 게스트를 포함하는 배향된 중합체막을 구비하는 게스트 호스트 편광체의 제조방법에 관한 것으로, 상기 배향 중합체막은 약 15 이상의 이색비를 갖고, 상기 방법은

중합가능한 액정 호스트와 상기 호스트에 산란된 이색성 광 흡수 게스트의 박막을 제공하는 단계와;

배행된 중합가능한 액정 호스트와 상기 호스트에서 산란되고 배향된 이색성 광흡수 게스트의 박막을 각각 제공하기 위해 중합가능한 액정 호스트와 이색성 광흡수 게스트를 배향시키는 단계로, 상기 배향된 박막은 약 15 이상의 이색비를 갖는 단계와;

배향된 중합 액정 호스트와 호스트에서 산란되고 배향되는 이색성 광 흡수 게스트를 포함하는 배향된 중합체막을 획득하기 위해 중합가능한 액정 호스트를 배향된 상태에서 중합시키는 단계로, 상기 배향된 중합체막은 약 15 이상의 이색비를 갖는 중합단계를 포함한다.

본 발명의 이러 저러한 양상은 도면과 이하부터 설명되는 실시예를 참조하여 명확하고 분명해질 것이다.

이에 따라, 배향된 중합체막의 제조에 사용하기 위한 중합가능한 액정은 액정 텔레비전 세트와 같은 매우 다양한 액정 디스플레이에 사용하기 위해 요구되는 광학 성능 요건을 만족시킬 수 있으면서, 매우 얇다는 것은 약 10㎛ 미만, 보다 구체적으로는 약 5㎛ 미만의 두께를 의미하는 이색성 게스트 호스트 편광체를 제공하는 것이다. 만약 그러한 것이 요구되어, 편광체는 액정 셀의 내부에 편리하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체에 대한 개략적 단면도.
도 2는 인-셀 편광체를 갖는 액정 셀의 개략적 단면도.
도 3은 두 개의 서로 다른 상호 수직 방향에 따라, {본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체의 제조 단계에서 취해지고 파장λ(㎚)의 함수로서 흡광도 A(무차원 단위)로 작성된다} 편광 선택적 흡수 스펙트럼.
도 4는 흡광축과 투과축에 따라, {본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체를 제조하는 방법의 추가 단계에서 취해지고 파장λ(㎚)의 함수로서 흡광도 A(무차원 단위)에 관해 작성된다} 편광 선택적 흡수 스펙트럼.
도 5는 본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체의 실시예 중 각각의 흡광축과 투과축에 따라 취해지고, (파장λ(㎚)의 함수로서 흡광도 A(무차원 단위)에 관해 작성된)편광 선택적 흡수 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 6은 인 셀 편광체를 갖는 투과 활성 매트릭스 컬러 액정 디스플레이의 개략 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 패턴화된 편광체를 갖는 반투과 디스플레이의 개략 단면도.

도 1은 본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체의 개략 단면도를 나타낸다. 이색성 게스트 호스트 편광체(1)는 배향된 중합 액정 호스트(5)와, 호스트(5)와 산란 및 정렬된 이색성 광 흡수 게스트(7)를 포함하는 배향 중합체막(3)을 포함하거나, 보다 특히 본 실시예서는 이러한 것들로 구성된다.

이색성 광 흡수 게스트(7)는 명확한 이색성 광 흡수 체의 형태로 산란된다. 일반적으로 이색성 광 흡수 체는 개별 분자(이색성 염료), 집합체, 그러한 분자의 조직 또는 무기 (나노)입자(착색제)일 수 있다. 개별 이색성 광 흡수체의 광학 흡수는 방향 의존적으로; 몸체 축을 따라 광 흡수는 최대이고, 다른 축, 즉 일반적으로 고 흡수의 몸체 축에 수직인 축을 따라서 광 흡수는 최소, 일반적으로 실질적으로 0 이다.

중합 액정은 비등방적으로 배향된 넓은 범위의 배향 순서를 제공한 다. 게스트(7)의 개별 이색성 광흡수체는 호스트(5)와 배향되어 배향 중합체막(3)에 방향 의존성 광 흡수 특성과 편광할 수 있는 능력을 제공한다.

도 1에서 개략적으로 나타낸 바와 같이, 게스트(7)의 이색성 체는 직사각형의 형태를 갖고 배향 중합체막(3)에 단축적으로 배향된 평면이다. 이것은 필수적이지 않다. 디스크 형태와 같은 다른 형태 및 수직배향(homeotropic) 또는 이축 배향과 같은 배향이 또한 사용될 수 있다.

도 1에 나타낸 게스트(7)의 배향은 평면 단축 배향의 축과 정렬된 흡광축(15)을 갖는 편광체를 제공한다.

중합 액정 호스트(5)는 배향막(3)이 약 15 이상의 이색비를 갖는 정도까지 이색성 호스트(7)의 배향을 촉진한다. 본 발명의 내용 중에서, 이색성률(DR)은 흡광도의 이색비를 의미하고 흡광축에 따른 흡광도(수직입사에서 측정된)와 투과축에 따른 흡광도의 비율로서 정의되고, 상기 흡광도(A)는 A=-log₁₀T(T는 투과이다)로 정의된다. 이색비는 이색성 게스트의 농도에 의존하지 않고, 배향된 중합체막의 두께에도 의존하지 않는다. 흡광축 및 투과축에 따른 임의의 흡수는 정상적으로 동일한 광학 전이에서 시작하기 때문에, 이색비는 실질적으로 파장과 무관하다.

일반적으로, 배향 중합 막은 가시영역 400～700㎚의 파장에서 약 15 이상의 이색비를 갖는다. 유리하게 이색비는 전체 가시영역에서 약 30 이상이다. 바람직하게는 이색비는 전제 가시영역에서 실질적으로 일정하다. 중성 컬러의 편광체(cloor neutral polarizer)를 획득하기 위해서 이색성 게스트의 흡광도는 일반적으로 400～700㎚의 가시영역인 해당 파장에서 실질적으로 일정해야 한다.

약 20 또는 25 이상의 이색비를 갖는 것이 바람직하다. 약 30 또는 심지어 약 35 이상의 이색비는 편광체가 LCD 모니터에 사용될 때 바람직하다. LCD TV에 사용하기 위해서는, 약 40 또는 심지어 45 이상의 이색비가 선택된다. 그러한 적용가능한 이색비를 갖도록 하는 것은 LCDs, 특히 LCD 모티너 및 LCD TV에 사용하는데 적합한 매우 얇은 편광체가 만들어지게 한다.

본 발명에 따른 박막 편광체는 넓은 범위의 두께로 제조될 수 있다. 편광체는 닥터 블레이딩 또는 스핀 코팅 또는 프린팅과 같은 박막 형성방법을 이용하여 제조될 수 있기 때문에, 얇게 내지 매우 얇게 만들어 질 수 있다. 예를 들어, 이것은 종래의 H-시트 편광체의 두께 이하, 예를 들어 약 50㎛의 두께 미만의 임의의 수의 두께를 갖는 것이 용이하게 획득될 수 있다. 또한 두께는 약 30㎛이하의 임의의 수 또는 보다 특히 약 10㎛ 이하의 임의의 수일 수 있다. 바람직하게 두께는 약 5㎛ 이하의 임의의 수이다. 두께의 실제 하한은 약 100～300㎚이다(몰 흡광계수는 약 10⁵㎝^-1㏖^-1이고 이색성 게스트의 함량은 10중량%인 것으로 가정).

배향된 중합체막의 이색비는 매우 높고, 중합 액정 호스트는 높은 흡광계수를 갖는 상당량의 이색성 게스트의 흡수를 가능하게 하기 때문에, 매우 얇고 대부분의 LCD 적용의 요구조건을 충족하는 편광 선택성과 밝기를 가진 크게 흡수하는 편광체가 제공될 수 있다.

박막 편광체가 매우 얇을 경우, 제조 및/또는 사용 동안 지지하고 막 파열의 위험을 감소시키는 기판(도 1에 미도시)을 포함하는 것이 편리할 수 있다. 그러한 기판은 임의 종류의 물질로 만들어 지거나 임의 타입의 조성물 구조를 가질 수 있다. 편광체의 고려된 용도에 따라, 기판은 투명성 또는 반사성일 수 있다.

본 발명에 따른 편광체는 공지된 편광체가 사용된 임의의 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 박막 편광체는 LCD에 적합하게 사용될 수 있다. LCD 용으로 적용될 때, LCD의 기판은 편광체를 지지하는데에 편리하게 사용될 수 있다. 유리한 실시예에서, 편광체는 도 2에 나타낸 바와 같이 액정 셀의 내부에 제공될 수 있다.

도 2에서, 두 개의 기판(23, 25)을 갖고 액정층(27)이 사이에 끼워진 종래의 액정 셀(21)이 도시되어 있다. 액정층(27)이 면하는 기판(23)의 한 면에 본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체(1)가 수용된다. 단순함의 이유 때문에, 정렬층, 전극층 등과 같은 완전히 기능적인 LC 셀을 획득하는데 요구되는 다른 성분은 나타내지 않는다.

도 6은 인 셀 편광체를 갖는 투과 활성 매트릭스 컬러 액정 디스플레이의 개략 단면도를 나타낸다. 디스플레이 디바이스(30)는 기판(31), 본 발명에 따른 제 1 편광체(32), 컬러 필터(33), 평탄층(34), 공통 ITO 전극층(35), 제 1배향층(36), 액정층(37), 제 2배향층(38), 본 발명에 따른 제2 편광체(39), 박막 트랜지스터 회로 및 픽셀 전극을 포함하는 TFT 층(39) 및 기판(40)으로 이루어진 층 스택을 포함한다.

제 1편광체(32)는 기판(31)의 다른 면 또는 컬러 필터(33)와 평탄층(34) 사이 또는 더 양호하게는 평탄층(34)과 ITO층(35) 사이에 대안적으로 위치될 수 있다. ITO 층(35)과 배향층(36) 사이에 편광체가 위치하는 것이 가능하지만 구동 전압을 증가시킨다.

표시된 위치에 제공될 때, 편광체는 디스플레이의 구동 전압을 증가시킬 수 있다. 그러나, 편광체가 TFT 층을 보호하기 위해 배향층과 TFT 층 사이에 정상적으로 제공된 검은색 매트릭스 층을 대체하면 이러한 효과는 없어질 수 있다. 제 2 편광체(39)는 기판(41)의 반대면 또는 기판(41)과 TFT 층(40) 사이에 대안적으로 위치될 수 있다.

디스플레이의 안쪽에 제 1 및/또는 제 2 편광체를 갖는 것은 보상층, 가시각 막 및 지연층이 또한 액정 셀의 안쪽, 보다 상세하게는 그러한 편광체와 액정층(37) 사이에 수용되게 한다.

도 7은 본 발명에 따른 패턴화된 편광체를 갖는 반투과성 디스플레이의 개략적 단면도를 나타낸다.

도 7에 나타낸 반투과성 디스플레이(51)는 기판(55, 58) 사이에 분포된 액정층(57)을 포함하는 액정셀을 갖는다. 투과가 작동할 때, 백라이트 시스템(56)은 반투과기(53)를 통해서 셀을 조명한다. 반투과기(53)는 홀(hole)의 형태를 취하는 광 투과성 영역(53a)과 광 반사성 영역(53b)을 갖는다. 기판(55)의 외부면에 본 발명에 따른 패턴화된 편광체(54)가 제공된다. 이것은 편광영역(54a)과 비편광영역(54b)을 갖는다. 비편광영역(54b)은 광반사성 영역(53b)에 일치하여 배치되고, 편광영역(54a)은 광투과성 영역(53a)에 일치한다. 작동 시에, 벡라이트 시스템(56)에 의해 방출된 광은 광투과성 영역(54a)을 직접 통과하여 액정층(57)에 제공되거나 1회 이상의 광반사성 영역을 반사하고 그 다음, 결국 광투과성 영역(53a)을 통과한다. 광이 반투과기(53)를 통과한 다음, 편광이 완료되기 때문에 이 공정 동안 편광에 의한 광 손실은 발생하지 않는다. 이는, 비패턴화된 편광체가 반투과기와 벡라이트 시스템 사이에 배열된 종래의 반투과성 디스플레이와는 대조적이다. 물론, 패턴화된 편광체(54)는 대안적으로 기판(55)의 다른 면 또는 심지어 반투과기(53) 위에 배열될 수 있다.

약 15 이상의 이색비를 갖는 배향 중합체막을 제공하기 위해, 이색성 게스트와 이에 따른 중합 액정 호스트는 높게 배향되어야 한다. 배향의 정도는 질서 매개변수 S로 표현될 수 있고, 본 발명의 내용 중에서 S는 S=(DR-1)(DR+2)로 정의되고, DR은 이색비(질서 매개변수 S=〈P₂(cosΘ)〉=〈3/2cos²Θ1/2〉이고 분자의 긴 축에 따라 배향된 이색성 염료의 전이 쌍극자 모멘트로 가정)이다. 이 식에 따라, 약 15의 이색비는 0.823의 S와 일치하고, 약 35의 DR은 0.919의 S와 일치하는 반면, 50의 이색비는 0.942의 S와 일치한다.

요구되는 높은 질서를 제공하기 위해, 본 발명자들은 유용한 스멕틱 상을 사용하는 것이 유용하다는 것을 발견하였다. 높은 이색비에 요구되는 질서 타입은 배향질서이기 때문에, 이것은 놀라운 것이다. 그러나 스멕틱 상은 네마틱 상과 비교해서 그들의 높은 위치 질서 때문에 최초 및 우선적으로 공지되어 있다. 일반적으로 발명자들은 스멕틱 A 상에 의해 일반적으로 제공된 질서의 정도가 너무 낮다는 것을 발견하였다. 스멕틱 C 상은 일반적으로 적합하지 않다. 일반적으로 또한 네마틱 상은 본 발명의 이색비를 제공하는 데에 매우 낮은 질서의 정도를 갖는다. 적합한 준결정상은 스멕틱 B 또는 스멕틱 B의 경사진 변형체, 즉 스멕틱 F 및 I상, 결정 B와 결정 B의 경사진 변형체, 경정 G 및 J, 및 결정 E 및 결정 E의 경사진 변형체, 즉 결정 H 및 K를 포함한다. 적합한 준결정상은 일반적으로 넓은 범위의 배향 질서의 존재를 갖는다.

이색성 게스트를 구비 또는 구비하지 않는 배향된 중합체막은, 특히 스멕틱 상 Sx(X는 A 및 C가 아니다) 그러한 배향된 막을 포함하는 편광체를 갖는 액정 중합체로 형성될 수 있어서 높게 배향된 막을 제조하는데 사용될 수 있다. 그러한 중합체는 선형 주사슬 중합체 또는 곁사슬 중합체로, 막 형태로 증착된 다음, 교차결합되거나 교차결합되지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 편광체는 그러한 배향된 막의 특정한 실시예이다. 그러한 배향된 막의 다른 응용은 지연제 및 복초점 렌즈를 포함한다.

바람직한 배향 중합체막은 배향된 중합가능한 액정을 중합하여 획득된 중합 액정을 포함하는 것들이다. 바람직하게 그러한 상에서 중합된 스멕틱 상 Sx(X는 A 및 C가 아니다)을 갖는 중합가능한 액정이 사용된다.

특히, 화학식(I)의 중합가능한 액정은 배향 막의 제조시에 사용된다.

U-V-W-X-Y-X'-Y'-X”-W'-V'-U' (I)

X, X' 및 X”는 각각 서로 독립적인, Ph 또는 Cyc이고;

상기 Ph는 1,4-페닐렌 유닛이고 Cyc는 트랜스 1,4-시클로헥산 유닛이고;

Y, Y'는 각각 서로 독립으로, -CH₂CH₂-, -CH₂O-, 또는 -OCH₂-, -OCO-, -COO-, -N=N-, -C=C, -C≡C-, -C≡N-이고;

U, U'는 각각 서로 독립적으로, 중합가능한 기(group) 이거나 U는 중합가능한 기이고 U'=H 이거나 U=H 이고, U'는 중합가능한 기이고;

V, V'는 각각 서로 독립적으로 스페이서이고; 그리고

W, W'는 각각 서로 독립적으로 직접결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCO-이고;

만약 X, X' 및 X”가 각각 Ph인, Y'는 -CH₂CH₂-, -CH₂O- 또는 -OCH₂- 이고/이거나 X, X' 또는 X”중 적어도 하나는 Ph인 것을 조건으로 한다.

바람직하게 X, X' 및 X”는 각각 Ph이고, Y'는 -CH₂CH₂-, -CH₂O-, 또는 -OCH₂-이다. 또한 바람직하게는 X 및 X'는 각각 Ph이고, X”는 Cyc이고, X 및 X”는 각각 Ph이고, X'는 Cyc이다.

유닛 Ph는 비치환된 1,4-페닐렌 또는 한 개 이상, 그러나 바람직하게 하나의 치환체로 치환된 1,4-페닐렌이다. 한 개 이상의 치환체는 각각 메틸기, CN, F, Cl 및 Br로 구성된 그룹으로부터 선택되는 서로 다른 것이다. 뿐만 아니라, 또는 대안적으로, 1,4-페닐렌 유닛의 한 개 이상의 CH기는 N으로 대체될 수 있다. 바람직한 Ph 유닛은 비치환된 1,4-페닐렌이다.

유닛 Cyc는 비치환된 트랜스 1,4-시클로헥실렌 또는 한 개 이상 그러나 바람직하게는 한 개의 치환체로 치환된 트랜스 1,4-시클로헥실렌이다. 한 개 이상의 치환체는 각각 메틸기, CN, F, Cl 및 Br로 구성된 그룹에서 선택된 서로 독립적인 것이다. 선택적으로, 한 개 이상의 CH₂기는 서로 다른 독립적으로 -O- 또는 -S- 또는 NR로 치환되고, R은 C₁-C₆ 알킬 또는 페닐기이다. 선택적으로 1 및/또는 4의 위치의 탄소원자는 N으로 치환된다.

바람직하게, 유닛 U, U'는 광 중합가능한 기이다. U, U'의 구체적인 예는 CH₂=CH-, CH₂=CCl-, CH₂=C(CH₃)- 또는 4-비닐 페닐릴을 포함한다. U 및 U' 의 바람직한 그룹은 (메타)아크릴레이트, 비닐에테르, 옥세탄, 에폭시 또는 티올렌계를 포함한다. U=U'가 바람직하다. U=U'일 때, 획득된 중합체는 교차결합된다. 일반적으로 중합가능한 액정의 혼합물은, 예를 들어 U=U'인 화합물과 U=H 인 화합물의 혼합물이 사용될 것이다.

V, V'는 각각 서로 다른 독립적으로 스페이서이다; 상기 스페이서는 한 개 이상의 -O-, -S-, NH 또는 NH₃ 유닛으로 삽입되어 있을 수 있는 C₁-C₂₀ 알킬기와 같은 종래의 구조일 수 있다. C₂-C₁₂ 알킬기가 바람직하고, 상기 방식으로 선택적으로 차단되는 C₆-C₁₀ 알킬기가 보다 바람직하다. 스페이서는 한 개 이상의 F, Cl, Br, CN, CH₃과 같은 치환체를 가질 수 있으나 바람직하게는 치환체를 갖지 않는다.

Y는 Y'와 다르거나 동일할 수 있다.

W, W'는 각각 서로 다른 독립적으로 직접결합, -O-, -S-, -COO-, 또는 -OCO-이나, 바람직하게는 직접결합 또는 -O-이다.

물론, 배향 막의 특성을 조절하기 위해, 모든 구성분 중 적어도 한 개 이상이 화학식(I)의 화합물인 중합가능한 액정의 혼합물이 일반적으로 사용될 것이다.

보다 특히, 화학식 (Ⅱ), (Ⅲ) 또는 (Ⅳ)의 중합가능한 액정이 사용될 수 있다.

상기에서 U, U', V, V', W, W', Y 및 Y'는 상기에서 정의한 의미를 갖고, Y"는 -CH₂CH₂-, -CH₂O- 또는 -OCH₂-이다.

화학식 Ⅰ～Ⅲ의 화합물은 Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pay-Bas, 115 321-328(1996)에 공개된 것과 유사한 공개된 방법으로 합성될 수 있다.

적합한 이색성 광 흡수 게스트는 호스트 전체에 분산된 이색성 착색제입자를 갖는 무기 착색제를 포함한다. 또한 유기 이색성 화합물이 이용될 수 있다. 그러한 화합물의 이색성 분자는 분자 크기로 분산되거나, 접착제 또는 망상조직의 형태로 존재할 수 있다. 특히 이색성 아조(azo) 염료가 게스트로서 사용되는데 적합하다. 적합한 이색성 염료의 예는 미국특허 US 제 6,133,973호에 개시된 것을 포함한다.

적합한 이색성 염료 게스트에 대한 특정한 예는 다음 아조 염료를 포함한다.

일반적으로 편광체는 활성 파장 범위와 그러한 범위 내의 흡광도에 대해 바람직한 흡수 특정을 획득하기 위한 다수의 이색성 게스트를 포함할 것이다.

흡광 뿐만 아니라, 이색성 게스트는 형광, 전자발광 또는 인광과 같은 발광일 수 있다.

이색성 게스트는 액정일 수 있지만 원래 필수적인 것은 아니다; 일반적으로 액정이 아닐 것이다. 이색성 게스트는 비반응성일 수 있거나 또는 한 개 이상의 중합가능한 기를 구비할 수 있다. 만약 이색성 게스트가 호스트를 통해서 이동하고 그 이동이 방지되어야 한다면, 한 개 이상의 중합기가 바람직하다.

호스트에 대한 이색성 게스트 양은 용도와, 높은 질서 특성을 잃기 전에 호스트가 허용할 수 있는 게스트의 양 또는 침전없이 용해될 수 있는 양에 의존할 것이다. 일반적으로, 양은 50중량% 미만 또는 특히 약 20중량% 이나, 또는 바람직하게 약 10중량% 이하이다.

*중합 액정의 메소제닉(mesogenic) 기가 일반적으로 스펙트럼의 가시영역에서 활성인 파장범위에서 광을 흡수할 수 있는 발색단(chromophore)을 포함하거나 이것의 부분이라면, 호스트 안에 수용될 수 있는 이색성 게스트의 양은 증가될 수 있다. 그러한 경우에, 게스트와 호스트 간의 구분이 다소 흐려질 수 있어, 본 발명의 내용 중에서, 그러한 시스템은 게스트 호스트 시스템으로 간주될 수 있다. 메소제닉기가 -N=N, -C=C, -C=N- 또는 -C≡C-로부터 선택된 한 개 이상의 기를 포함한다면, (스펙트럼의 가시영역에서)광 흡수는 일반적으로 개선된다. 화학식 (I)의 중합가능한 액정에서, Y 및 Y'가 같거나 서로 다른 -N=N-, -C=C-, -C=N- 또는 -C≡C-이고, 이웃하는 그러한 기 X 및/또는 X' 및/또는 X”가 Ph, 보다 특히, X 및 X' 또는 X' 및 X”또는 X, X' 및 X”가 서로 같거나 서로 다른 Ph이면 (Ph는 앞에서 정의)광 흡수는 이루어진다. 배향된 중합체막 및 특히 그러한 배향된 막을 포함하는 본 발명에 따른 편광체는 종래의 박막 형성 방법을 이용하여 편리하게 제조될 수 있다.

배향 중합체를 제조하는 방법, 기술분야에서 일반적인 이러한 한가지 방법은; 액정중합체의 박막을 형성하는 단계와; 이색성 게스트 호스트 편광체를 얻고자 한다면, 이색성 광 흡수 게스트를 액정 중합체에 첨가하는 단계와; 선택적으로 이색성 게스트를 포함하는 액정중합체를 그 정화온도 이상으로 하면서 배향 수단을 사용하면서, 액정 중합체를 바람직한 준결정상에 도달하기 위한 온도까지 냉각시키는 단계를 포함한다.

바람직한 배향이 유지되는 온도의 범위를 넓히기 위해서, 배향된 액정 중합체는 원하는 준결정상으로 된 다음 (약간) 교차결합될 수 있다.

다른 방법은

중합가능한 액정 호스트와 이 호스트에 분산된 이색성 광 흡수 게스트의 박막을 제공하는 단계와;

배향된 중합가능한 액정 호스트와 호스트 상에 분산되고 배향된 이색성 광흡수 게스트의 배향된 박막을 획득하기 위해 중합가능한 액정 호스트와, 이색성 광 흡수 게스트를 배향하는 단계로, 상기 배향된 박막은 약 15이상의 이색비를 갖는, 배향단계와;

배향된 중합액정 호스트와 호스트에 분산되고 배향된 이색성 광 흡수 게스트를 포함하는 배향된 중합체막을 획득하기 위해 배향된 상태에서 중합가능한 액정 호스트를 중합하는 단계로, 배향된 중합체막은 약 15 이상의 이색비를 갖는 중합단계를 포함한다.

박막은 코팅 또는 프린팅방법과 같은 종래의 박막형성방법에 의해 제공될 수 있다. 적합한 코팅방법은 스핀코팅, 닥터 블레이드, 및 스프레이 코팅 및 딥 코팅 및 캐스팅을 포함한다. 적합한 프린팅 방법은 잉크 젯 프린팅, 스크린 프린팅 및 오프셋 프린팅이다. 필요하다면, 박막을 형성하는데 사용되는 조성물은 용매, 접착 촉진제, 습윤제, 점도 변형제 등과 같은 박막 형성을 촉진시키는 작용제를 포함할 수 있다. 표면에 증착될 때, 양호한 편광대비가 이루어져야 한다면, 그러한 표면에서 중합가능한 액정이 선택한 경사각은 작아야 한다. 경사각을 작게 하기 위해 (유럽특허 EP 제 940707호에 기재된 바와 같이) 비이온성 플루오르알콕시레이트와 같은 경사각 계면활성제가 첨가될 수 있다.

본 발명에 따른 편광체를 제조하는 방법은, 기판에 제 1배향층과 스페이서를 제공하는 단계와; 배향층이 서로 평행 또는 역평행 방식으로 서로 접하도록 제2 배향층을 구비하는 제 2기판을 제 1기판 상부에 위치시키는 단계를 포함한다. 스페이서에 의해 유지되는 두 개의 기판 사이의 간격은 중합가능한 액정 호스트와 이색성 광흡수 게스트를 함유하는 혼합물로 채워진다. 중합가능한 액정 호스트는 배향상태에서 중합된다. 제 1 또는 제 2 그러나, 바람직하게는 중합 동안에 중합가능한 결정과 공중합할 수 있는 중합가능한 기를 포함하지 않는다. 중합가능한 호스트의 중합동안에, 공유결합은 그렇게 기능화된 배향층과 중합액정 호스트 사이에 형성된다. 중합된 다음에 두 개의 기판은 분리된다. 편광체 층과 기능화된 배향층 간의 공유결합으로 인하여 편광체 층은 기능화된 배향층에 강하게 접착하고 편광체 층에 손상없이 편광체 층으로부터 배향층의 분리를 편리하게 하는 다른 것에는 덜 강하게 접착할 것이다.

실질적으로 중합가능한 액정이 두 개 이상의 중합가능한 기를 가질 경우에, 중합가능한 액정은 교차결합될 수 있다.

박막의 배향은 전기장 또는 자기장과 같은 종래 수단 또는 전단 유도 배향과 같은 기계적 수단에 의해 야기될 수 있다. 바람직하게 배향층은 액정(중합체)을 배향하는데 사용된다. 연마된 폴리이미드와 같은 종래의 배향층 또는 비스듬하게 스퍼터링된 이산화규소 층이 사용될 수 있다.

*기술분야에서 공지된 배향수단인 광 배열을 이용하여, 패턴화된 배향층이 획득될 수 있다. 패턴화된 배향층은 일반적으로 패턴화된 배향막 및 특히 편광체를 얻는데 사용될 수 있다. 패턴화된 편광체는 편광영역과, 바람직한 패턴으로 설계된 비편광영역을 포함하고, 편광영역은 제 1방향을 따라 광을 편광시키는데 적합하고, 또한 제 2의 방향에 따라 광을 편광시키는데 적합하며, 제 2의 방향은 제 1 방향 또는 제 1과 제 2방향의 임의의 결합과는 다르다.

중합은, 온도 또는 광화학선, 특히 e-빔 또는 UV 광과 같은 종래 수단에 의해 일어난다. 필수적은 아니지만, 중합을 개시하고 제어하는데 광 개시제는 바람직하게 사용된다.

패턴화된 편광체는 패턴방식 중합으로 획득될 수 있다. 중합은 광중합가능한 막을 패턴방식으로 조사하고 그 다음 예를 들어 조사되지 않은 영역에 잔존하는 비 중합물질을 제거해서 패턴방식으로 수행될 수 있다.

중합은 배향이 실질적으로 유지되도록 수행된다. 일반적으로 중합가능한 액정과, 사용된 이색성 게스트에 따라, 중합시 질서도가 다소 감소한다.

이러한 방법에 사용되는 중합가능한 액정은 앞에 기재되었다.

예 1

(본 발명에 따른 것이 아님)

다음 구조의 중합가능한 액정은 공지된 방법을 이용하여 합성된다.

액정의 상 전이는 Cr 115℃ N 155℃ I이고, 상기 Cr은 결정(crystal), N은 네마틱 및 I는 등방성을 의미한다.

호스트로서 중합가능한 액정(1)을 포함하는 박막 편광체는 이하와 같이 제조된다:

셀 간격 5㎛을 제공하기 위해 이격되어 있고 그 접하는 면은 연마된 폴리이미드 배향층(연마는 역평행이다)을 구비하는 마주하는 두 개의 기판을 갖는 액정 셀은 중합가능한 액정 호스트(1) 97중량%, 아조 염료(NKX2029C) 형태의 이색성 광흡수 게스트 2중량%, 광개시제 IRG 184(Ciba Geigy) 0.9중량% 및 억제제 p-메톡시페놀 0.1중량%의 균질 혼합물로 채워져서, 배향된 중합가능한 액정 호스트를 함유하고 약 5㎛ 두께의 이색성 광 흡수 게스트가 분산되어 있는 배향된 중합체막을 획득한다.

배향된 액정 막은 액정을 중합하는데 충분한 시간 동안 UV 선을 받아서 편광 특성을 갖는 배향된 중합체막을 생성한다.

편광 선택적 흡수 스펙트럼은 흡광축과 투과축을 따라 측정된다. 이색비는 높은 흡수 스펙트럼은 가장 높은 흡수도를 갖는 파장에서 측정된다. 이와 같이 측정된 이색비는 약 8이다.

실험은 화학식(2)의 중합가능한 액정으로 반복된다.

상 전이는 Cr 73℃ S_A 132℃ N 145℃ I이고, 상기 S_A는 스멕틱 A를 의미한다. 스멕틱 X상(X는 A와 C가 아님)이 부족하면, 화합물(2)은 본 발명에 따른 것이 아니다.

이 중합가능한 액정 호스트를 이용하여 제조된 편광체의 이색비는 약 12이다.

이색비를 갖게 하는 것은 박막 편광체가 본 발명에 따르지 않게 한다. 호스트(1과 2)는 본 발명에 따른 편광체를 획득하는데 충분하게 이색성 염료를 배향할 수 없다.

예 2

(본 발명에 따름)

중합가능한 액정(3)은 Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115 321-328(1996)에 기재된 것과 같이 합성된다.

중합가능한 액정(3)의 상 전이는 Cr 62℃ S_B 66℃ S_A 109℃ N 127℃ I이다. 실온에서 1일 이상이 소요된 다음 결정화가 발생한다. 스멕틱 B 상은 X-선 분석에 의해 확인된다.

셀 간격 5㎛을 제공하기 위해 이격되어 있고 그 접하는 면은 연마된 폴리이미드 배향층(연마는 역평행이다)을 구비하는 마주하는 두 개의 기판을 갖는 액정 셀은 중합가능한 액정 호스트(3) 97중량%, 아조 염료(NKX2029C) 형태의 이색성 광흡수 게스트 2중량%, 광개시제 IRG 184(Ciba Geigy) 0.9중량% 및 억제제 p-메톡시페놀 0.1중량%의 균질 혼합물로 채워진다.

셀은 약 130℃의 온도로 가열되고, 이 온도는 화합물(3)의 정화온도이상이다. 이러한 온도에서, 편광 선택적 흡수 스펙트럼은 두 개의 서로 다른 상호 수직 방향을 따라 기록된다(측정 빔은 수직입사).

도 3은 본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체의 제조 단계에서 두 개의 서로 다른 상호 수직 방향에 따라 취해지고 (파장λ(㎚)의 함수로서 흡광도 A(무차원 단위)로 작성된)편광 선택 흡수 스펙트럼을 나타낸다.

두 개의 스펙트럼은 이 단계에서 막이 배향되지 않는 것을 나타내는 것과 일치한다.

그 다음, 셀은 중합가능한 게스트 호스트 시스템을 (X-레이 분석으로 확인된) 스멕틱 B 상으로 하기 위해 실온까지 냉각되고, 편광 선택적 흡수 스펙트럼은 흡수도가 최대 및 최소인 방향을 따라 기록된다.

도 4는 본 발명에 따른 이색성 게스트 호스트 편광체를 제조하는 방법의 추가 단계에서 흡광축과 투과축에 따라 취해지고 (파장λ(㎚)의 함수로서 흡광도 A(무차원 단위)에 관해 작성된) 편광 선택 흡수 스펙트럼을 나타낸다.

고 흡수 곡선의 흡수도가 최대인 파장에서, 이색비(DR)은 약 50으로 측정된다.

중합가능한 물질의 박막은 물질을 중합하는데 충분한 시간 동안 UV 선을 받아서 편광 선택적 흡수에 의해 증명된 배향된 중합체막을 생성한다.

도 5는 이와 같이 획득된 박막의 편광 선택적 흡수 스펙트럼을 나타낸다.

중합가능한 막의 흡수도와 비교하여 볼 때 흡광축에 따른 흡수도는 다소 낮고, 이는 중합 후 질서도가 다소 낮은 것을 나타내지만, 관찰하기에 아주 정상인 효과, 즉 높고 낮은 흡광도 스펙트럼은 분명히 구별 가능하다. 고의 흡수 곡선의 흡수도가 최대인 파장에서, 이색비(DR)는 약 35로 측정된다.

화합물(3)의 합성방법과 유사한 방법을 이용하여 중합가능한 액정(4)을 제조한다.

화합물(4)의 상 전이는 Cr 57℃ S_X 63℃ S_A 117℃ N 151℃ I 이다. 실온에서 결정화가 스멕틱 상(S_X)으로부터 발생하는 데에 1일 이상 소요된다. 그러므로 S_X 상에서의 중합은 실온에서 일어날 수 있다.

반복실험하여 중합가능한 액정 호스트(4)와 이색성 게스트(NKX2029C)를 포함하는 배향막이 형성된다. 배향막은 스멕틱 상(S_X)이다. 이러한 배향 액정 막의 이색비는 약 64이다. 중합 후에 이색성 게스트가 분산되고 배향되어, 상기 배향된 중합체막은 편광특성을 제공하는 중합 액정 호스프를 포함하는 배향된 중합체막이 획득된다. 중합은 실온에서 수행된다. 이러한 온도에서 스멕틱 X 상은 불충분하게 냉각된다.

중합 후에 이색비는 약 52이다.

화합물(3)의 합성방법과 유사한 방법을 이용하여 중합가능한 액정(5)이 제조된다.

화합물(5)의 상 전이는 (S_X 51℃ S_A 60℃) Cr 73℃ N 150I이다. 스멕틱 상은 단지 불충분냉각 상태에서 식별가능하기 때문에 괄호 안에 위치한다. 스멕틱 X 상이 존재하는 온도에서 결정화가 쉽게 일어나서 제어방식으로 배향하고 중합하는 것을 곤란하게 한다. 따라서, 화합물(5)을 사용하여 획득된 편광체는 상대적으로 낮은 이색비를 갖고 일반적으로 이색비가 중합 전후로 약 18이다.

화합물(3a 및 4a)은 아크릴레이트기와 분자의 메소제닉 중심을 결합하는 스페이서의 길이가 화합물(3 및 4)의 탄소원자 수 6에서 화합물(3a 및 4a)의 탄소원자수 11개로 증가하는 것이 다르고 화합물(3 및 4)과 유사한 화학구조를 갖는다. 화합물(3a 및 4a)은 화합물(3 및 4)의 합성방법과 유사한 방법을 이용하여 제조된다.

화합물(3a)의 상 전이는 Cr 46℃ S_X 98℃ S_A 112℃ N 114℃ I 이다. 실온에서 결정화가 스멕틱 상(S_X)에서 발생하는데에 1일 이상이 소요된다. 그러므로 S_X 상에서 중합은 실온에서 일어날 수 있다.

반복실험하여, 중합가능한 액정 호스트(3a)와 이색성 게스트(NKX2029C)를 포함하는 배향막이 형성된다. 배향막은 스멕틱 S_X 상이다. 이러한 배향된 액정 막의 이색비는 약 65이다. 중합 후에 이색성 게스트가 분산되고 배향되어 배향 중합체막은 편광특성을 제공하는 중합 액정 호스트를 포함하는 배향된 막이 획득된다. 이러한 중합은 실온에서 수행된다. 이 온도에서 스메틱 X 상은 불충분하게 냉각된다.

중합 후에 이색성률은 약 55이다.

화합물(4a)의 상 전이는 Cr 80℃ S_X 84℃ S_A 123℃ N 138℃ I이다. 실온에서 결정화가 스멕틱 상 S_X에서 발생하는 데에 1일 이상이 소요된다. 그러므로 S_X 상에서 중합은 실온에서 일어날 수 있다.

반복실험하여, 중합가능한 액정 호스트(4a)와 이색성 게스트(NKX2029C)를 포함하는 배향막이 형성된다. 배향막은 스멕틱 S_X 상이다. 이러한 배향된 액정 막의 이색비는 약 76이다. 중합 후에 이색성 게스트가 분산되고 배향되어 상기 배향 중합체막은 편광특성을 제공하는 중합 액정 호스트를 포함하는 배향된 중합체막이 획득된다. 이러한 중합은 실온에서 수행된다. 이 온도에서 스메틱 X 상은 불충분하게 냉각된다.

중합 후에 이색성률은 약 58이다.

중합가능한 액정(3, 3a, 4, 4a 및 5)은 X가 A가 아니고 C도 아닌 스멕틱상 S_X상을 갖는다. 이러한 중합가능한 액정을 이용하여 제조된 편광체는 15를 크게 초과하는 이색비를 갖는다. 예를 들어 중합이 일어나는 온도를 변화시켜 이색비는 약 15 이하의 값으로 낮아질 수 있다.

예 3

중합가능한 액정 (트랜스)-시클로헥산-1,4-디카복실산 1-[4-(11-아크릴로일옥시-운데실)페닐]에스테르4-(4-헥실페닐)에스테르(6)는 다음의 방법을 이용하여 제조된다.

1: 4-(11-하이드록시운데실)페놀 D의 합성.

CuCl 0.4g와 11-(테트라하이드로퓨란-2-일옥시)-1-브로모운데칸(B) 29g를 테트라하이드로퓨란 100㎖에서 4-(테트라하이드로파이란-2-일옥시)-1-브로모벤젠 20.0g와 마그네슘 3.16g로 제조된 4-(테트라하이드로파이란-2-일옥시)페닐 마그네슘 브로마이드(A) 여과용액에 첨가했다. 2일 동안 환류한 다음, 상기 반응혼합물을 디에틸 에테르 100㎖와 혼합하고, NH₄Cl 포화용액 100㎖로 추출했다. 증발 후에 중간생성물(C)은 메탄올 40㎖와 포화염산 1㎖로 1시간 동안 환류시켰다. NaHCO₃ 포화용액 15㎖를 첨가하고 메탄올을 증발시켰다. 디에틸 에테르 100㎖를 첨가했다. 포화 염화나트륨 50㎖로 추출하고, 황산 마그네슘으로 건조시키고, 증발 및 톨루엔으로 재결정화하여 4-(11-하이드록시운데실)페놀(D, 36%) 7.4g가 얻어졌다.

2:4-(11-아크릴로일운데실)페놀(G)의 합성

아크릴로일클로라이드 2.5㎖를 4-(11-하이드록시운데실)-페놀(D) 7.4g와 N,N-디메틸아닐린 3.9㎖를 포함하는 테트라하이드록퓨란 60㎖의 용액에 첨가하고 얼음 베스에서 냉각시켰다. 실온에서 3시단 동안 교반한 다음, 용액을 디에틸 에테르 60㎖로 희석시키고, 물 100㎖, 2.4N HCl 100㎖와 NaCl 포화용액 100㎖으로 차례로 추출했다. 황산 마그네슘으로 건조하고, 증발시키고 리그로인(ligroin)으로 세척하여 갈색 분말 형태로 4-(11-아크릴로일옥시운데실)페놀(G, 53%) 4.74g가 얻어졌다.

3: 시클로헥산-1,4-디카복실산 1-[4-(11-아크릴로일옥시-운데실)페닐]에스테르 4-(4-헥실페닐)에스테르(6)의 합성

N,N'-디시클로롤헥실 카보디이미드 2.5g를 4-(11-아크릴로일옥시운데실)페놀(G) 2.0g, 헥실페놀(E) 1.1g, 트랜스-시클로헥산-1,4-디카르복실산(F) 1.03g, 4-N,N-디메틸아미노피리딘 0.15g, 디클로로메탄 50㎖의 혼합물에 첨가하여, 얼음 베스에서 냉각하고, 질소 대기 하에서 교반하였다. 혼합물을 실온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 증발시키고, 실리카겔과 용리액(eluent)으로 디클로로메탄/석유 에테르(97/3)를 이용하여 크레마토그래피로 분리한 다음 흰색분말로 시클로헥산-1,4-디카르복실산 1-[4-(11-아크릴로일옥시-운데실)페닐]에스테르 4-(4-헥실페닐)에스테르(6.25%) 0.93g가 얻어졌다.

화합물(6)의 상 전이는 C 65℃ S_X 88℃ S_A 108 N 120 I이다. 실온에서 결정화를 스멕틱 상 S_X에서 발생시키는데 1일 이상 소요된다. 그러므로 S_X 상에서 중합은 실온에서 달성될 수 있다.

예 2에서 설명된 박막 편광체는 호스트로서 중합가능한 액정(6)이 사용되고 중합이 수행되는 온도는 약 38℃라는 것이 다르고 예 2의 방법을 이용하여 제조된다.

중합 전 38℃에서 측정된 박막 편광체의 이색비는 약 65이다. 중합 후 이색비는 약 49이다.

중합가능한 액정 (7, 8 및 9)에서도 유사한 결과가 얻어진다.

화합물(7)은 상 전이 Cr 59℃ S_X 95℃ S_A 99℃ N 103℃ I이다.

38℃에서 중합시 중합가능한 액정(7)을 이용하여 제조된 편광체는 중합 전 약 40의 이색비를 갖고, 중합 후에 약 21의 이색비를 가진다.

화합물(8)은 상 전이 Cr 77℃ S_X 91℃ I를 갖는다. 막은 높은 이색비에 도달하기 전에 결정화되기 때문에, 배향막은 화합물(8)을 이용하여 제조되지 않을 수 있다.

화합물(9)은 상 전이 Cr 91℃ S_X 96℃ N 108℃ I를 갖는다. 결정화를 피하기 위해서 중합은 실온에서 수행되지 않고 약 60℃에서 수행된다. 중합 전의 배향막은 약 40의 이색비를 갖고, 중합 후에는 약 12를 갖는데 이 수치는 중합이 60℃ 보다 낮은 온도에서 수행된다면 더 클것이다.

예 4

현재 중합가능한 액정인 4-(6-아크릴로일옥시-헥실옥시)-벤조산4-{2-[4-(6-아크릴로일옥시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페닐 에스테르(10)가 사용되는 차이점을 갖고 예 2가 반복된다.

10의 합성은 다음과 같다;

1: (E)-4-(6-하이드록시헥실옥시)-4'-(테트라하이드로파이란-2-일옥시)스틸벤(J)의 합성

리튬 0.23g를 에탄올 150㎖에 용해시켰다. 그 다음 4-(테트라하이드로파이란-2-일옥시)벤즈알데히드(H) 6.2g가 첨가되었다. 용액은 얼음물 베스에서 냉각되고, 4-(6-하이드록시헥실옥시)페닐메틸트리페닐포스포늄 브로마이드(I) 16.5g가 첨가되었다. 실온에서 2시간 동안 교반한 후에 흰색 침전물이 획득되었다. 여과로 수거한 다음 에탄올 150㎖ 2회의 세척하여 포집한 다음 (E)-4-(6-하이드록시헥실옥시)-4'-(테트라하이드로파이란-2-일옥시)스틸벤(J, 31%) 3.34g가 얻어졌다.

2: 4-{2-[4-(6-하이드록시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페놀(L)의 합성

(E)-4-(6-하이드록시헥실옥시)-4'-(테트라하이드로파이란-2-일옥시)스틸벤(C) 3.3g, 팔라듐 수산화물 0.6g, 시클로헥산 34㎖ 및 에탄올 50㎖의 혼합물을 16시간동안 환류시켰다. 냉각된 혼합물을 셀라이트(celite)로 여과하고 증발시켰다. 디클로로메탄 600㎖에 용해, 물 50㎖로 2회 추출, 황산마그네슘으로 건조 및 증발시킨 후에 4-{2-[4-(6-하이드록시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페놀(L, 86%) 2.2g가 얻어졌다. 분명히, 반응조건에서 디프로텍션(deprotection)(K)이 발생했다.

3: 4-{2-[4-(6-아크릴오일옥시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페놀(N)의 합성

아크릴로일 염화물 0.8㎖를 4-{2-[4-(6-하이드록시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페놀(L) 2.2g와 테트라하이드로퓨란 20㎖에 들어있는 N,N-디메틸아닐린 1.23㎖의 용액에 첨가하고, 얼음 베스에서 냉각시켰다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반시켰다. 2.4N-염산 20㎖로 2회, 소금물(brine) 20㎖로 1회 추출된 디에틸에테르 40㎖를 첨가하였다. 황산 마그네슘으로 건조되고 증발되었다. 펜탄 15㎖로 세척한 후에 4-{2-[4-(6-아크릴로일-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페놀(N, 64%) 1.65g가 얻어졌다.

4:4-(6-아크릴로일-헥실옥시)-벤조산 4-{2-[4-(6-아크릴로일옥시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페닐 에스테르(10)의 합성

N, N'-디시클로헥실 카보디이미드 1.01g를 4-{2-[4-(6-아크릴로일옥시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페놀(G) 1.6g, 4-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)벤조산 1.43g, 4-N,N-디메틸아미노피리딘 0.06g 및 디클로로메탄 10㎖의 혼합물에 첨가하고 얼음 베스에서 교반하였다. 2시간 동안 교반한 다음 얼음 베스는 치우고, 혼합물은 실온에서 하룻밤 동안 교반되었다. 실리카를 이용한 여과, 증발, 메탈올로 재결정화한 후에 4-(6-아크릴로일옥시-헥실옥시)-벤조산 4-{2-[4-(6-아크릴로일옥시-헥실옥시)-페닐]-에틸}-페닐 에스테르(10, 78%) 2.3g가 얻어졌다.

중합가능한 액정(10)은 상 전이 Cr 72℃ S_X 85℃ S_A 100℃ N 102℃ I이다.

중합 전에, 중합가능한 액정(10)을 호스트로 포함하는 박막 편광체는 약 43의 이색비를 갖는다. 중합 후에 얻어진 박막 편광체는 약 30의 이색비를 갖는다.

다음의 화합물 또는 이러한 화합물의 혼합물로 유사한 결과가 얻어진다

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Claims

배향된 중합체막을 제조하는데 사용하기 위한 중합가능한 액정에 있어서,
상기 중합가능한 액정은 X가 B, F 또는 I인 스멕틱 상 S_X 또는 결정 B, 결정 G, 결정 J, 결정 E, 결정 H 또는 결정 K를 포함하고,
상기 중합가능한 액정은 화학식(I) U-V-W-X-Y-X'-Y'-X”-W'-V'-U'(I)이고,
상기 X, X' 및 X”는 각각 서로 독립적으로 Ph 또는 Cyc이고;
상기 Ph는 1,4-페닐렌 유닛이고, 상기 Cyc는 트랜스 1,4-시클로헥실렌 유닛이고;
상기 Y, Y'는 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH₂O-, 또는 -OCH₂-, -OCO-, -COO-, --, -N=N-, -C=C, -C≡C-, -C=N-이고;
U, U'는 각각 서로 독립적으로 중합가능한 기이거나, 또는 U는 중합가능한 기이고 U'=H 이거나, U=H 이고 U'는 중합가능한 기이고;
V, V'는 각각 서로 독립적으로 스페이서이고;
W, W'는 각각 서로 독립적으로 직접결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCO-이고,
만약 X, X' 및 X”가 각각 Ph이면, Y'는 -CH₂CH₂-, -CH₂O-, 또는 -OCH₂- 이고/이거나 X, X' 또는 X”중 적어도 하나가 Ph인 것을 조건으로 하는,
중합가능한 액정.
제 1항에 있어서, 상기 X는 Ph이고, X'는 Ph이고, X”는 Cyc이거나 X는 Ph이고, X'는 Cyc이고, X”는 Ph인,
중합가능한 액정.
제 2항에 있어서, 상기 X, X' 및 X”은 각각 서로 독립적으로 Ph이고, Y'는 -CH₂CH₂-, -CH₂O-, 또는 -OCH₂-인,
중합가능한 액정.
중합가능한 액정 박막 형성 조성물에 있어서,
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 중합가능한 액정과,
중합 개시제, 광 개시제, 중합 억제제, 보존제 및 박막이 표면에 형성될 경우 중합가능한 결정에 의해 채택된 경사각을 표면에서 조절하기 위한 계면활성제 중 적어도 하나를 포함하는,
중합가능한 액정 박막 형성 조성물.
배향 중합체막에 있어서,
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 배향된 중합가능한 액정을 중합시켜 얻어질 수 있는 중합액정을 포함하는,
배향 중합체막.
제 4항의 조성물로부터 획득된 중합액정을 포함하는, 배향 중합체막.