[go: up one dir, main page]

KR20030082920A - 신남산기 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는중합가능한 화합물 - Google Patents

신남산기 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는중합가능한 화합물 Download PDF

Info

Publication number
KR20030082920A
KR20030082920A KR10-2003-0024316A KR20030024316A KR20030082920A KR 20030082920 A KR20030082920 A KR 20030082920A KR 20030024316 A KR20030024316 A KR 20030024316A KR 20030082920 A KR20030082920 A KR 20030082920A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
group
liquid crystal
polymerizable
diyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR10-2003-0024316A
Other languages
English (en)
Inventor
그린필드사이몬
하딩리차드
바우한-스파이커즈줄리언
스미스애슬리
하살이안
던크리스토퍼
Original Assignee
메르크 파텐트 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메르크 파텐트 게엠베하 filed Critical 메르크 파텐트 게엠베하
Publication of KR20030082920A publication Critical patent/KR20030082920A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B69/00—Dyes not provided for by a single group of this subclass
    • C09B69/10—Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds
    • C09B69/109—Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds containing other specific dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/18—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C07C69/73—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
    • C07C69/734—Ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C07C69/73—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
    • C07C69/734—Ethers
    • C07C69/736—Ethers the hydroxy group of the ester being etherified with a hydroxy compound having the hydroxy group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/24—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D213/54—Radicals substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D213/55—Acids; Esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/0403—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit the structure containing one or more specific, optionally substituted ring or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/3444—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing one nitrogen atom, e.g. pyridine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/345—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing two nitrogen atoms
    • C09K19/3458—Uncondensed pyrimidines
    • C09K19/3461—Pyrimidine-tolane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
    • C09K19/3497—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom the heterocyclic ring containing sulfur and nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/0403—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit the structure containing one or more specific, optionally substituted ring or ring systems
    • C09K2019/0407—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit the structure containing one or more specific, optionally substituted ring or ring systems containing a carbocyclic ring, e.g. dicyano-benzene, chlorofluoro-benzene or cyclohexanone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0459—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the linking chain being a -CF=CF- chain, e.g. 1,2-difluoroethen-1,2-diyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2219/00—Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used
    • C09K2219/03—Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used in the form of films, e.g. films after polymerisation of LC precursor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명은, 신남산 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는 신규한 중합가능한 메소제닉 또는 액정질 화합물, 중합가능한 메소제닉 또는 액정질 혼합물 및 이의 제조된 이방성 폴리머, 및 광학적 및 전기광학적 장치, 접착제, 이방성 기계적 특성을 갖는 합성 수지, 화장품, 진단학, 액정 안료, 장식 및 안전 적용 분야, 비선형 광학, 광학적 정보 저장, 유기 전계 효과 트랜지스터(FET 또는 OFET)와 같은 전자 장치, 전기루미네선스 장치에서의, 또는 키랄 도펀트로서의 상기 신규화합물 및 상기 혼합물 및 이의 제조된 폴리머의 용도에 관한 것이다.

Description

신남산기 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는 중합가능한 화합물{POLYMERISABLE COMPOUNDS COMPRISING A CINNAMIC ACID GROUP AND AN ACETYLENE GROUP}
본 발명은 신남산 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는 신규한 중합가능한 메소제닉 또는 액정질 화합물, 중합가능한 메소제닉 또는 액정질 혼합물 및 이의 제조된 이방성 폴리머, 및 광학적 및 전기광학적 장치, 접착제, 이방성 기계적 특성을 갖는 합성 수지, 화장품, 진단학, 액정 안료, 장식 및 안전 적용 분야, 비선형 광학, 광학적 정보 저장, 유기 전계 효과 트랜지스터(FET 또는 OFET)와 같은 전자 장치, 전기루미네선스 장치에서의, 또는 키랄 도펀트로서의 상기 신규 화합물 및 상기 혼합물 및 이의 제조된 폴리머의 용도에 관한 것이다.
반응성 메소제닉 화합물로도 알려져 있는, 중합가능한 메소제닉 또는 액정질 화합물은 다양한 목적을 위해 종래 기술에 기재되어 왔다. 예를 들어, 이는 선형 또는 가교결합된 액정 측쇄 폴리머의 제조에 사용할 수 있다. 또한, 이는 이의 액정 상으로 정렬된 후 원위치에서 중합되어, 질높은 균일한 배향을 갖는 선형 또는 가교결합된 액정 폴리머막을 생성한다. 이 막은 예를 들어, EP 0 397 263, WO98/00475, WO98/04651 또는 WO 98/12584에 기재된 바와 같이, 평면 디스플레이에서 편광자 또는 보정기(compensator)와 같은 광학적 원소로 사용될 수 있다.
또한 중합가능한 메소제닉 화합물은, 예를 들어, EP 0 606 940 또는 WO 97/35219에 기재된 바와 같이, 가시광선을 선택적적으로 반사하며 협대역(narrowband) 또는 광대역(broadband) 반사 편광자 또는 컬러 필터와 같은 광학적 막으로 적합한, 중합된 콜레스테릭 액정막 또는, 코팅에서의 용도, 또는 예를 들어, WO 97/30136에 기재된 바와 같이, 액정 안료의 제조를 위해 제안되어 왔다. 다른 중요한 분야에서의 용도는 예를 들어, US 5,678,863에 기재된 바와 같은 안전 표시 또는 예를 들어, GB 2,357,061에 기재된 바와 같은 고온 스탬핑 호일이다.
디스플레이에서의 광학적 막으로서의 용도 뿐만 아니라, 중합가능한 메소제닉 화합물은, 액정 디스플레이의 활성인, 스위칭가능한 층에서의 용도가 제안되어 왔다.
예를 들어, 투명(transparent) 및 산란(scattering) 상태 사이에서 스위칭되며 저분자량 액정(LC) 매질 및 상-분리된 중합된 액정 물질을 포함하여 이루어지는, WO 93/22397에 기재된 바와 같은 PDLC(폴리머 분산된 액정) 디스플레이, 또는 US 5,538,768, US 5,543,075 또는 EP 0 451 905에 기재된 바와 같은 산란 형태의 폴리머 겔 또는 폴리머 네트워크 디스플레이 등과 같은 디스플레이가 알려져 있다.
또한, 예를 들어, 저분자량 LC 매질이 두 개의 비-산란 상태 사이에서 스위칭되며, 중합된 액정 물질을 더 포함하여 이루어져 멀티도메인 구조를 생성하여 은시야각(wide viewing angle)에서 콘트라스트를 개선하거나 또는 서로 다른 스위칭 상태를 안정화시켜 구동 전압 및 스위칭 시간을 감소시키는, TN 또는 STN, ECB, VA 또는 IPS 방식의 통상의 디스플레이와 같은 디스플레이가 알려져 있다. 이러한 디스플레이들은 예를 들어, US 5,189,540, US 6,177,972, EP 0 903 392 및 문헌(Hasebe et al., Jpn.J.Apple.Phys. 1994, 33, 6245)에 기재되어 있다.
일반적으로, 두 개 이상의 중합가능한 메소제닉 화합물의 혼합물은 단일 화합물보다 낮은 녹는점 및 보다 광범위한 액정 상을 갖기 때문에, 상기 적용 분야에 사용된다. 실온에서 액정 상을 나타내는 이용가능한 중합가능 혼합물, 바람직하게는 네마틱 또는 키랄 네마틱 상을 가져서, 저온에서 정렬 및 중합을 실시할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해서, 단일의 중합가능한 화합물이 광범위한 액정질 상을 미리 나타낸다면 유리하다.
일반적으로 저분자량 LC 매질과 혼합된, 액정 디스플레이의 스위칭가능한 층에 사용하기 위해서, 중합가능한 메소제닉 화합물은 LC 매질의 특성과 유사한 특성(액정 상 범위 및 복굴절과 같은)을 가질 필요가 있는 경우가 많다. 산란 형태가 아닌 스위칭가능한 디스플레이에 사용될 때, 및 중합된 물질이 저분자량 LC 매질로부터 현미경에 의해 상이 분리되지 않은 경우, 중합가능한 화합물은 바람직하게는 LC 매질과 우수한 혼화성을 나타내야 한다.
그러나, 종래 기술에 기재되어 있는 중합가능한 메소제닉 화합물은 LC 혼합물의 액정 상 작용에 종종 부정적인 영향을 미치고, 저분자량 LC 매질에서 낮은 용해도를 나타내며 불리하게 낮은 값의 복굴절을 가진다.
중합가능한 메소제닉 톨란 또는 페닐아세틸렌은 종래 기술에서 높은 복굴절 값을 나타내는 것으로 보고되었으며, 예를 들어, JP-A-05-339189, JP-A-07-017910, EP-A-0659 865, JP-A-08-231958, JP-A-11-147853, GB-A-2 351 734, JP-A-2000-281628, JP-A-2000-281629 및 US-A-2002/0006479에 개시되어 있다. 그러나, 이러한 화합물들은 종종 충분히 높은 복굴절을 갖지 않거나, 또는 LC 혼합물에 사용되는 경우, 혼합물의 특성에 종종 부정적인 영향을 미치거나, UV 광선에 대해 충분한 안정성을 나타내지 않는다.
따라서, 상기의 결점을 갖지 않는 중합가능한 메소제닉 화합물, 특히 높은 복굴절을 갖고, 배향된 액정 폴리머 막의 제조를 위해 사용되거나 저분자량 LC 매질을 갖는 혼합물에서 스위칭가능한 LC 장치의 활성층에서의 화합물로 사용될 수 있는 화합물이 요구된다.
또한, 중합가능한 메소제닉 화합물에 대한 광범위한 적용을 고려하여, 전문가들이, 합성하기 쉽고 상기의 다양한 요구를 충족시키는 이러한 형태의 이용가능한 또다른 화합물을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 상기한 유리한 특성을 갖는 중합가능한 메소제닉 화합물을 제공하여, 전문가들에게 이용가능한 중합가능한 메소제닉 화합물의 범위를 확장시키는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 하기의 상세한 설명으로부터 당업자에게 즉시 명백하다.
본 발명에 따른 중합가능한 화합물을 제공함으로써 이러한 목적을 달성할 수있는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 하나의 목적은 화학식 1의 중합가능한 화합물:
(상기 식에서,
P는 중합가능한 기이고,
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
X는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-,, -OCO-O, -S-CO-, -CO-S, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CH=CH-COO-, -OOC-CH=CH-, CH2CH2또는 단일 결합이고,
Z1및 Z2는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고,
A1및 A2는 각각 독립적으로, 접합된 고리를 포함하여 이루어질 수도 있고 치환되지 않거나, L로 일- 또는 다치환될 수 있는, 탄소수 16 이하을 가진 지방족 또는 방향족 카르보사이클릭 또는 헤테로사이클릭 기이고,
m1 및 m2는 각각 서로 독립적으로, m1 + m2 < 5인, 0, 1, 2 또는 3이고,
R은 H, F, Cl, Br, I, CN, SCN, SF5, 치환되지 않거나, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 일-, 또는 다치환될 수 있으며, 또한 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기가 각 경우에 서로 독립적으로,-O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -SO2, -SO-O-, -O-SO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 대체될 수도 있는, 탄소수 25 이하를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이거나, P-Sp-X이고,
R0및 R00는 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 4인 알킬이고,
L은 F, Cl, Br, I, CN, NO2또는 하나 이상의 H 원자가 F 또는 Cl에 의해 치환될 수 있는, 탄소수 1 내지 7을 갖는 알킬, 알콕시, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐 또는 알킬카르보닐옥시이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이다)
이다.
본 발명의 다른 목적은 하나 이상의 화학식 1의 화합물을 포함하여 이루어지는 중합가능한 액정 혼합물이다.
본 발명의 또다른 목적은 이방성 폴리머 또는, 하나 이상의 화학식 1의 화합물로부터 또는 하나 이상의 화학식 1의 화합물을 포함하여 이루어지는 중합가능한 액정 혼합물로부터 제조된 폴리머 막이다.
본 발명의 또다른 목적은, 광학적 막, 편광자, 보정기, 빔 스플리터(beam splitter), 반사막, 정렬층, 컬러 필터, 홀로그래픽 성분, 고온 스탬핑 호일, 채색된 이미지(coloured image), 장식 또는 안전 표시, 액정 안료, 접착제, 이방성 기계 특성을 갖는 합성 수지, 화장품, 진단학, 비선형 광학, 광학적 정보 저장에 서의, 키랄 도펀트로서의, 예를 들어 집적 회로의 성분으로서의 전계 효과 트랜지스터(FET)와 같은 전자 장치에서의, 평면 디스플레이 적용 분야에서 또는 주파수 인식 시스템(Radio Frequency Identification; RFID) 태그를 위한 박막 트랜지스터로서의, 또는 전기루미네선스 디스플레이와 같은 유기발광다이오드(OLED) 적용 분야 또는 예를 들어 액정 디스플레이와 같은 것의 백라이트를 위한 반도체의 성분에서의, 광전지 또는 센서 장치를 위한, 배터리 내의 전극 물질로서의, 광전도체로서의, 또는 전자사진 레코딩과 같은 전자사진 적용 분야를 위한, 화학식 1의 중합가능한 화합물, 중합가능한 혼합물 및 이의 제조된 폴리머의 용도이다.
본 발명의 또다른 목적은 활성 층에 하나 이상의 화학식 1의 화합물 또는 하나 이상의 화학식 1의 화합물을 포함하여 이루어지는 혼합물 또는 폴리머를 포함하여 이루어지는 액정 디스플레이이다.
용어의 정의
본 출원에서 사용된 바와 같은 '막'이라는 용어는, 보다 더 또는 덜 명백한 기계적 안정성 및 가요성을 나타내는, 자가-지지(self-supporting), 즉, 독립된(free-standing) 막, 또한 지지 기판 상 또는 두 개의 기판 사이에 있는 코팅 또는 층을 포함한다.
상기 및 하기에 사용된 바와 같은 '메소제닉 화합물'이라는 용어는 로드형(rod-shaped), 라스형(lath-shaped) 또는 디스크형(disk-shaped) 메소제닉 기, 즉, 메소상 작용을 유도하는 능력이 있는 기를 가진 화합물을 나타내야 한다. 이 화합물은 반드시 혼자서 메소상 작용을 나타내야 하는 것은 아니다. 또한 이 화합물은 다른 화합물과의 혼합물에서만 또는 메소제닉 화합물 또는 이를 포함하여 이루어지는 혼합물이 중합될 경우에만 메소상 작용을 나타낼 수도 있다. 로드형 및 라스형 메소제닉 기가 특히 바람직하다.
단순하게, '액정 물질'이라는 용어는 이하에서 액정 물질 및 메소제닉 물질 모두에 대해 사용되고, '메소젠'이라는 용어는 상기 물질의 메소제닉 기에 대해 사용된다.
발명의 상세한 설명
화학식 1의 화합물은 특히, 높은 복굴절을 유도하는, 액정질의 중합가능한 조성물에 사용하는 것이 적합하다. 이들은 메소상 작용을 나타내지 않아도 되지만, 다른 화합물과의 혼합물에서는 메소상 작용을 나타내야 한다. 그러나, 광범위한 메소상을 갖는 화학식 1의 화합물이 특히 바람직하다. 또한, 화학식 1의 화합물은 상기 혼합물의 결정화를 억제하고 개선된 UV 안정성을 나타내는 경향이 있다.
특히,
- m1+ m2 = 1 또는 2,
- m1 = m2 = 0,
- m1 = m2 = 1,
- A1및 A2는 방향족 기이고, 바람직하게는 m1 또는 m2가 1이고,
- m은 1이고, A1은 하나 이상의 CH기가 N에 의해 대체되는 페닐렌기이고,
- Z1및 Z2는 -COO-, -OCO- 및 -C≡C-로부터 선택되고,
- r은 0이고,
- r은 1 또는 2이고,
- r은 1 또는 2이고, L은 F이고.
- R은 P-Sp-X-의 의미 중 하나를 가지고,
- -Sp-X-는 단일 결합과 다르고,
- Sp는, 선택적으로 F에 의해 일- 또는 다치환되며 하나 이상의 인접하지 않은 CH2가 각 경우 서로 독립적으로 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 대체될 수 있는 탄소수 1 내지 12를 갖는 알킬렌이고,
- X는 -O-, -COO-, -OCO-, -OCOO- 또는 단일 결합이고,
- Sp 및 X는 단일 결합인 것을 특징으로 하는 화학식 1의 화합물이 바람직하다.
화학식 1에서, L은 바람직하게 F, Cl, CN, OH, NO2, CH3, C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2또는 OC2F5, 특히 F, Cl, CN, CH3, C2H5, OCH3, COCH3또는 OCF3, 가장 바람직하게는 F, Cl, CH3, OCH3또는 COCH3이다.
화학식 1에서, A1및 A2는 바람직하게, 고리가 하나 이상의 헤테로 원자, 특히 N, O 및 S로부터 선택된 헤테로 원자를 포함할 수도 있고, 또한 L에 의해 일- 또는 다치환될 수도 있는, 방향족 또는 지환족 5- 또는 6-고리이거나, 또는 두 개 또는 세 개의 접합된 방향족 또는 지환족 5- 또는 6-고리를 포함하는 기이다.
화학식 1에서, 바람직한 A1및 A2기는 예를 들어, 퓨란, 피롤, 티오펜, 옥사졸, 티아졸, 티아디아졸, 이미다졸, 페닐렌, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 인단, 나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌, 안트라센 및 펜안트렌이다.
특히 바람직하게, A1및 A2는, 또한 하나 또는 두개의 인접하지 않은 CH2기가 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있는, 퓨란-2,5-디일, 티오펜-2,5-디일, 피롤-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일, 인단-2,5-디일, 또한 1,4-사이클로헥실렌이며, 이러한 모든 기는 치환되지 않거나 상기 정의한 바와 같은 L에 의해 일- 또는 다치환될 수 있다.
바람직하게, 화학식 1에 있는 (Z1-A1)m1및 (A2-Z2)m2기는, m1 = m2인 모노사이클릭 기 A1및 A2만을 포함한다. 매우 바람직하게, -(A1-Z1)m1- 및 -(Z2-A2)m2-기는 서로 독립적으로, 하나 또는 두개의 5- 또는 6-원 고리를 갖는 기를 나타낸다. -(A1-Z1)m1- 및 -(Z2-A2)m2-기는 동일하거나 서로 다르다. -(A1-Z1)m1- 및 -(Z2-A2)m2-이 서로 다른 화합물이 특히 바람직하다.
-(A1-Z1)m1- 및 -(Z2-A2)m2-기에 대한 바람직한 화학식을 하기에 나열하였다. 단순하게, 이 기에 있는 Phe는 1,4-페닐렌이고, Phe L은 상기 정의한 바와 같은 1 내지 4개의 L기에 의해 치환되는 1,4-페닐렌기이고, Pyd는 피리딘-2,5-디일이고 Pyr은 피리미딘-2,5-디일이다. 바람직한 -(A1-Z1)m1- 및 -(Z2-A2)m2-기의 하기의 목록은, 라디칼 Z를 통해 화학식 1의 톨란기와 연결되는 화학식 2a 내지 2p의 화합물, 또한 이의 거울상을 포함하고 있다:
-Phe-Z-
-Pyd-Z-
-Pyr-Z-
-PheL-Z-
-Phe-Z-Phe-Z-
-Phe-Z-Pyd-Z-
-Pyd-Z-Phe-Z-
-Phe-Z-Pyr-Z-
-Pyr-Z-Phe-Z-
-PheL-Z-Phe-Z-
-PheL-Z-Pyd-Z-
-PheL-Z-Pyr-Z-
-Pyr-Z-Pyd-Z-
-Pyd-Z-Pyd-Z-
-Pyr-Z-Pyr-Z-
-PheL-Z-PheL-Z-.
이러한 바람직한 기에서, Z는 화학식 1에 주어진 바와 같은 Z1의 의미를 가진다. 바람직하게, Z는 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -C≡C- 또는 단일 결합이다.
매우 바람직하게, -(A1-Z1)m1- 및 -(Z2-A2)m2-는 서로 독립적으로, 라디칼 Z를 통해 화학식 1의 톨란기와 연결되는, 하기의 화학식:
(상기 식에서, Z 및 L은 상기에 주어진 의미를 가지고 r은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이다)
및 이의 거울상으로부터 선택된다.
화학식 1에서 아세틸렌 기에 부착된 -(A1-Z1)m1-기에 대해, 바람직한 화학식 2aa 내지 2ff에 있는 Z는 바람직하게 단일 결합이다.
이러한 바람직한 화학식에 있는기는 매우 바람직하게, L이 각각 독립적으로 상기 주어진 의미 중 하나를 갖는,,또는, 또한을 나타낸다.
화학식 2aa, 2cc, 2ff, 2gg 및 2hh, 특히 화학식 2aa, 2dd 및 2ff가 특히 바람직하다.
r이 1인 하나 이상의기를 포함하여 이루어지는 화학식 1의 화합물이 특히 바람직하다.
r이 1인 두 개 이상의기 및/또는 r이 2인 한 개 이상의기를 포함하여 이루어지는 화학식 1의 화합물이 더 바람직하다.
화학식 1에서, R은 알킬, 알콕시, 술파닐알킬, 티오카르복실, 알킬술포닐 또는 알케닐 라디칼이 바람직하다.
화학식 1에서 R이 알킬 또는 알콕시 라디칼인 경우, 즉, 말단의 CH2기가 -O-에 의해 대체되는 경우, 이는 직쇄 또는 분지쇄가 될 수 있다. 이는 바람직하게 직쇄이고, 탄소수 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8을 가지며, 따라서 예를 들어, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥속시, 헵톡시, 또는 옥톡시, 또한 메틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 노녹시, 데콕시, 운데콕시, 도데콕시, 트리데콕시 또는 테트라데콕시가 바람직하다.
옥사알킬, 즉, 하나의 CH2기가 -O-에 의해 대체되는 옥사알킬은, 예를 들어, 직쇄 2-옥사프로필(=메톡시메틸), 2-(=에톡시메틸) 또는 3-옥사부틸(=2-메톡시에틸), 2-, 3-, 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5-, 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실이 바람직하다.
화학식 1에 있는 R이 알킬술파닐 라디칼인 경우, 즉, 인접한 기에 연결된 CH2기가 -S-에 의해 대체되는 알킬인 경우, 이는 직쇄 또는 분지쇄가 될 수 있다. 이는 바람직하게 직쇄이고, 탄소수 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8을 가지며, 따라서, 예를 들어, 메틸술파닐, 에틸술파닐, 프로필술파닐, 부틸술파닐, 펜틸술파닐, 헥실술파닐, 헵틸술파닐, 옥틸술파닐, 또한 노닐술파닐, 데실술파닐, 운데실술파닐 또는 도데실술파닐이 바람직하다.
R이 티오카르복실 또는 알킬술파닐카르보닐기인 경우, 즉, 이웃한 기에 연결된 CH2기가 -CO-S- 또는 -S-CO-에 의해 대체되는 알킬기인 경우, 이는 직쇄 또는 분지쇄가 될 수 있다. 이는 바람직하게 직쇄이고, 탄소수 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8을 가지며, 따라서, 예를 들어, 티오아세틸, 티오프로피오닐, 티오부티릴, 티오펜타노일, 티오헥사노일, 티오헵타노일, 티오옥타노일, 메틸술파닐카르보닐, 에틸술파닐카르보닐, 프로필술파닐카르보닐, 부틸술파닐카르보닐, 펜틸술파닐카르보닐, 헥실술파닐카르보닐 또는 헵틸술파닐카르보닐이 바람직하다.
R이 알킬술포닐기인 경우, 즉, 인접한 기와 이웃한 CH2기가 술포닐기 또는 -SO2-에 의해 대체되는 알킬기인 경우, 이는 직쇄 또는 분지쇄가 될 수 있다. 이는 바람직하게 직쇄이고, 탄소수 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8을 가지며, 따라서, 예를들어, 메틸술폰, 에틸술폰, 프로필술폰, 부틸술폰, 펜틸술폰, 헥실술폰, 헵틸술폰 또는 옥틸술폰, 또한 노닐술폰, 데실술폰, 운데실술폰 또는 도데실술폰이 바람직하다.
R이 하나 이상의 CH2기가 -CH=CH-에 의해 대체되는 알킬기인 경우, 이는 직쇄 또는 분지쇄가 될 수 있다. 이는 바람직하게 직쇄이고, 탄소수 2 내지 10을 가지며 따라서, 바람직하게, 비닐, 프로프-1-, 또는 프로프-2-에닐, 부트-1-, 2- 또는 부트-3-에닐, 펜트-1-, 2-, 3- 또는 펜트-4-에닐, 헥스-1-, 2-, 3-, 4- 또는 헥스-5-에닐, 헵트-1-, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 헵트-6-에닐, 옥트-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 옥트-7-에닐, 논-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 논-8-에닐, 데크-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 7-, 8- 또는 데크-9-에닐이다.
특히 바람직한 알케닐기는 C2-C7-1E-알케닐, C4-C7-3E-알케닐, C5-C7-4-알케닐, C6-C7-5-알케닐 및 C7-6-알케닐, 특히, C2-C7-1E-알케닐, C4-C7-3E-알케닐 및 C5-C7-4-알케닐이다. 특히 바람직한 알케닐기의 예로는, 비닐, 1E-프로페닐, 1E-부테닐, 1E-펜테닐, 1E-헥세닐, 1E-헵테닐, 3-부테닐, 3E-펜테닐, 3E-헥세닐, 3E-헵테닐, 4-펜테닐, 4Z-헥세닐, 4E-헥세닐, 4Z-헵테닐, 5-헥세닐, 6-헵테닐 등이 있다. 일반적으로 탄소수 5 이하를 갖는 기가 바람직하다.
R이 하나의 CH2기가 -O-에 의해 대체되고 하나는 -CO-에 의해 대체되는 알킬기인 경우, 이 라디칼들이 이웃하여 존재하는 것이 바람직하다. 따라서, 이 라디칼들은 함께 카르보닐옥시기 -CO-O- 또는 옥시카르보닐기 -O-CO-를 형성한다. 바람직하게 이 R기는 직쇄이고 탄소수 2 내지 6을 가진다.
따라서, 이는 아세틸옥시, 프로피오닐옥시, 부티릴옥시, 펜타노일옥시, 헥사노일옥시, 아세틸옥시메틸, 프로피오닐옥시메틸, 부티릴옥시메틸, 펜타노일옥시메틸, 2-아세틸옥시에틸, 2-프로피오닐옥시에틸, 2-부티릴옥시에틸, 3-아세틸옥시프로필, 3-프로피오닐옥시프로필, 4-아세틸옥시부틸, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로폭시카르보닐, 부톡시카르보닐, 펜톡시카르보닐, 메톡시카르보닐메틸, 에톡시카르보닐메틸, 프로폭시카르보닐메틸, 부톡시카르보닐메틸, 2-(메톡시카르보닐)에틸, 2-(에톡시카르보닐)에틸, 2-(프로폭시카르보닐)에틸, 3-(메톡시카르보닐)프로필, 3-(에톡시카르보닐)프로필, 4-(메톡시카르보닐)-부틸이 바람직하다.
R이 두 개 이상의 CH2기가 -O- 및/또는 -COO-에 의해 대체되는 알킬기인 경우, 이는 직쇄 또는 분지쇄가 될 수 있다. 이는 바람직하게 직쇄이고 탄소수 3 내지 12를 가진다. 따라서, 이는 비스-카르복시-메틸, 2,2-비스-카르복시-에틸, 3,3-비스-카르복시-프로필, 4,4-비스-카르복시-부틸, 5,5-비스-카르복시-펜틸, 6,6-비스-카르복시-헥실, 7,7-비스-카르복시-헵틸, 8,8-비스-카르복시-옥틸, 9,9-비스-카르복시-노닐, 10,10-비스-카르복시-데실, 비스-(메톡시카르보닐)-메틸, 2,2--비스-(메톡시카르보닐)-에틸, 3,3-비스-(메톡시카르보닐)-프로필, 4,4-비스-(메톡시카르보닐)-부틸, 5,5-비스-(메톡시카르보닐)-펜틸, 6,6-비스-(메톡시카르보닐)-헥실, 7,7-비스-(메톡시카르보닐)-헵틸, 8,8-비스-(메톡시카르보닐)-옥틸, 비스-(에톡시카르보닐)-메틸, 2,2-비스-(에톡시카르보닐)-에틸, 3,3-비스-(에톡시카르보닐)-프로필, 4,4-비스-(에톡시카르보닐)-부틸, 5,5-비스-(에톡시카르보닐)-헥실이 바람직하다.
R이 CN 또는 CF3에 의해 일치환되는 알킬 또는 알케닐기인 경우, 이는 바람직하게 직쇄이다. CN 또는 CF3에 의한 치환은 임의의 바람직한 위치에서 가능하다.
R이 할로겐에 의해 적어도 일치환되는 알킬 또는 알케닐기인 경우, 이는 바람직하게 직쇄이다. 할로겐은 바람직하게 F 또는 Cl이고, 다중 치환의 경우에는 바람직하게 F이다. 생성된 기는 또한 과플루오르화된 기를 포함한다. 일치환의 경우, F 또는 Cl 치환기는 임의의 바람직한 위치에 존재할 수 있으나, ω-위치에 있는 것이 바람직하다. 말단의 F 치환기를 갖는 특히 바람직한 직쇄 기의 예로는, 플루오르메틸, 2-플루오르에틸, 3-플루오르프로필, 4-플루오르부틸, 5-플루오르펜틸, 6-플루오르헥실 및 7-플루오르헵틸이 있다. 그러나, F의 다른 위치가 제외되지는 않는다.
할로겐은 바람직하게 F 또는 Cl이다.
화학식 1에 있는 R은 극성 또는 비극성기가 될 수 있다. 극성 기의 경우, 이는 CN, SF5, 할로겐, OCH3, SCN, COR5, COOR5또는 탄소수 1 내지 4를 갖는 모노- 올리고- 또는 폴리플루오르화된 알킬 또는 알콕시로부터 선택된다. R5는 선택적으로 탄소수 1 내지 4, 바람직하게는 1 내지 3인 플루오르화된 알킬이다. 특히 바람직한극성 기는 F, Cl, CN, OCH3, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, CHF2, CH2F, OCF3, OCHF2, OCH2F, C2F5및 OC2F5, 특히, F, Cl, CN, CF3, OCHF2및 OCF3로부터 선택된다. 비극성 기의 경우, 이는 바람직하게 탄소수 15 이하를 갖는 알킬 또는 탄소수 2 내지 15를 갖는 알콕시이다.
화학식 1에 있는 R은 비키랄 또는 키랄 기가 될 수 있다. 키랄기의 경우, 이는 바람직하게 화학식 3:
(상기 식에서,
Q1은 탄소수 1 내지 9를 갖는 알킬렌 또는 알킬렌-옥시기 또는 단일 결합이고,
Q2는 치환되지 않거나, F, Cl, Br 또는 CN에 의해 일- 또는 다치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기가 각 경우 서로 독립적으로, 산소 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로, -C≡C-, -O-, -S-, -NH-, N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO- 또는 -CO-S-에 의해 대체될 수 있는, 탄소수 1 내지 10을 갖는 알킬 또는 알콕시기이고,
Q3은 F, Cl, Br, CN 또는 Q2에 대해 정의한 바와 같은 알킬 또는 알콕시기이지만 Q2와는 다르다)
으로부터 선택된다.
화학식 3에 있는 Q1이 알킬렌-옥시기인 경우, O 원자는 키랄 C 원자에 인접하는 것이 바람직하다.
화학식 3의 바람직한 키랄기는 2-알킬, 2-알콕시, 2-메틸알킬, 2-메틸알콕시, 2-플루오로알킬, 2-플루오로알콕시, 2-(2-에틴)-알킬, 2-(2-에틴)-알콕시, 1,1,1-트리플루오로-2-알킬 및 1,1,1-트리플루오로-2-알콕시이다.
특히 바람직한 키랄기는 예를 들어, 2-부틸(=1-메틸프로필), 2-메틸부틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 특히 2-메틸부틸, 2-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥속시, 1-메틸헥속시, 2-옥틸옥시, 2-옥사-3-메틸부틸, 3-옥사-4-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 2-헥실, 2-옥틸, 2-노닐, 2-데실, 2-도데실, 6-메톡시옥톡시, 6-메틸옥톡시, 6-메틸옥타노일옥시, 5-메틸헵틸옥시카르보닐, 2-메틸부티릴옥시, 3-메틸발레로일옥시, 4-메틸헥사노일옥시, 2-클로로프로피오닐옥시, 2-클로로-3-메틸부티릴옥시, 2-클로로-4-메틸발레릴옥시, 2-클로로-3-메틸발레릴옥시, 2-메틸-3-옥사펜틸, 2-메틸-3-옥사헥실, 1-메톡시프로필-2-옥시, 1-에톡시프로필-2-옥시, 1-프로폭시프로필-2-옥시, 1-부톡시프로필-2-옥시, 2-플루오로옥틸옥시, 2-플루오로데실옥시, 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸옥시, 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸, 2-플루오로메틸옥틸옥시이다. 2-헥실, 2-옥틸, 2-옥틸옥시,1,1,1-트리플루오로-2-헥실, 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸 및 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸옥시가 매우 바람직하다.
또한, 비키랄 분지 기 R을 포함하는 화학식 1의 화합물은 예를 들어, 결정화하려는 경향에 있어서의 감소로 인해, 종종 중요할 수 있다. 일반적으로, 이러한 형태의 분지 기는 하나 이상의 사슬 분지를 포함하지는 않는다. 바람직한 비키랄 분기 기는 이소프로필, 이소부틸(=메틸프로필), 이소펜틸(=3-메틸부틸), 이소프로폭시, 2-메틸프로폭시 및 3-메틸부톡시이다.
중합가능한 또는 반응성 기 P는 바람직하게, W1이 H, Cl, CN, 페닐 또는 탄소수 1 내지 5를 가진 알킬, 특히 H, Cl 또는 CH3이고, W2및 W3은 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 5를 가진 알킬, 특히 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고, W4, W5및 W6는 서로 독립적으로 Cl, 탄소수 1 내지 5를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카르보닐알킬이고, Phe는 1,4-페닐렌이고 k1및 k2는 서로 독립적으로 0 또는 1인, CH2=CW1-COO-,,, CH2=CW2-(O)k1-, -CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH2)CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)CH-OCO-, (CH2=CH2)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, HO-CW2W3-, HS-CW2W3-, HW2N-, HO-CW2W3-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN-, 및 W4W5W6Si-로부터 선택된다.
특히 바람직하게, P는 비닐기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 프로페닐 에테르기 또는 에폭시기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트기이다.
스페이서기 Sp에 대해서는, 당업자에게 이러한 목적으로 공지된 모든 기들이 사용될 수 있다. 스페이서 기 Sp는 바람직하게, 또한 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -O-CO-, -S-CO-, -O-COO-, -CO-S-, -CO-O-, -CH(할로겐)-, -C(할로겐)2, -CH(CN)-, -CH=CH- 또는 -C≡C-, 실옥산기에 의해 대체될 수 있는, 탄소수 1 내지 20, 특히 1 내지 12를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기이다.
전형적인 스페이서 기는 예를 들어, p가 2 내지 12의 정수이고, r이 1 내지 3의 정수이고 R0및 R00가 화학식 1에 주어진 의미를 갖는, -(CH2)p-, -(CH2CH2O)r-, -CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2- 또는 -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiR0R00-O)p-이다.
바람직한 스페이서 기는 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌-티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸-이미노에틸렌,1-메틸알킬렌, 에테닐렌, 프로페닐렌 및 부테닐렌이다.
Sp 및/또는 X가 단일 결합인, 하나 또는 두 개의 P-Sp-X기를 갖는 화합물이 더욱 바람직하다.
두 개의 P-Sp-X기를 갖는 화합물의 경우, 두 개의 중합가능한 기 P 각각, 두 개의 스페이서기 Sp, 및 두개의 결합기 X는 동일하거나 서로 다를 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서, 화학식 1의 키랄 화합물은 화학식 4의 키랄 기:
(상기 식에서,
Q1및 Q3는 화학식 3에 주어진 의미를 가지고,
Q4는 탄소수 1 내지 10을 갖는 알킬렌 또는 알킬렌-옥시기 또는 단일결합이며, Q1과는 다르다)
인 하나 이상의 스페이서 기 Sp를 포함하여 이루어진다.
화학식 1의 특히 바람직한 화합물은 하기의 화학식의 화합물이다:
(상기 식에서, P, Sp, X, R, L 및 r은 상기에 주어진 의미를 가진다).
R이 P-Sp-X인 상기 화학식의 화합물, 또한 R이 H 또는 탄소수 1 내지 8을 가진 알킬인 상기 화학식의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 1의 화합물은 그 자체로 공지되고, 예를 들어, 문헌(Hauben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Tieme-Verlag, Stuttgart)과 같은 유기 화학의 표준작업서에 기재된 방법에 따라, 또는 그와 유사한 방법으로 합성될 수 있다. 실시예로부터 몇몇의 구체적인 제조 방법을 얻을 수 있다.
화학식 1의 화합물은 예를 들어, TN 또는 STN 디스플레이, 활성 매트릭스 디스플레이, VAN(수직으로 정렬된 네마틱) 또는 VAC(수직으로 정렬된 콜레스테릭)과 같은, IPS(평면으로 스위칭되는) 또는 VA(수직으로 정렬된) 방식의 디스플레이, ECB(전기적으로 제어된 복굴절), DAP(정렬된 상의 변형), CSH(컬러 수퍼 호메오트로픽) 또는 ASM(축 대칭 마이크로셀) 방식의 디스플레이, 상-변화, 게스트-호스트, 플렉소유전성(flexoelectric), 강유전성 디스플레이, PSCT(폴리머 안정화된 콜레스테릭 구조)와 같은 쌍안정의 네마틱 및 콜레스테릭 디스플레이, 또는 PDLC, 폴리머 겔 또는 폴리머 네트워크 디스플레이에 사용될 수 있다.
특히, 화학식 1의 중합가능한 화합물 및 이를 포함하여 이루어지는 혼합물은 정렬, 메소상 안정성 및/또는 전기광학적 특성 개선을 도와줄 목적으로, 특히, 보다 빠른 반응 시간 및/또는 보다 낮은 역치 전압을 달성하기 위한 목적으로, 또는 멀티도메인 구조를 생성하여 넓은 시야각에서 개선된 콘트라스트를 달성하기 위한 목적으로, 폴리머 또는 폴리머 네트워크 성분을 포함하여 이루어지는 액정 디스플레이에 유용하다. 이러한 디스플레이는 예를 들어, TN, STN, ECB, VA, IPS, 멀티도메인 또는 하이브리드 방식의 디스플레이이며, 이는 예를 들어, US 5,189,540, US 6,177,972, EP 0 903 392, 및 문헌(Hasebe et al., Jpn.J.Appl.Phys. 1994, 33, 6245)에 기재되어 있다.
또한, 화학식 1의 화합물은, 예를 들어, 이의 개시내용 전체가 본 출원에 참조 병합되는 문헌(H. Guillard and P.Sixou, Liq.Cryst. (2001) 28(6), 933)에 기재된 바와 같은 활성 광대역 폴리머 안정화된 액정 디스플레이에서 중합가능한 성분으로 적합하다. 이 디스플레이는, 평면 반사, 산란 및 호메오트로픽 투명 상태 사이에서 스위칭할 수 있는 넓어진 반사 파장 밴드를 갖는 활성 콜레스테릭 층을 포함하여 이루어진다.
화학식 1의 화합물은 또한, 쌍안정 PSCT(폴리머 안정화된 콜레스테릭 구조) 디스플레이와 같은 폴리머 안정화된 디스플레이, 또는 산란 형태의 PDLC 또는 폴리머 겔 디스플레이에서 폴리머 성분으로 적합하다. 이방성 폴리머 겔 및 이를 포함하여 이루어지는 디스플레이는 예를 들어, DE 195 04 224, GB 2 279 659, WO 93/22937, US 5,538,768, US 5,543,075 및 EP 0 451 905에 개시되어 있다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 하나 이상의 화학식 1의 화합물을 포함하여 이루어지는 액정 혼합물, 특히 네마틱 액정 혼합물이다.
본 발명의 또다른 목적은 하나 이상의 화학식 1의 화합물을 함유하는 액정 매질을 포함하여 이루어지는 액정 디스플레이이다.
상기한 적용을 위해, 액정 혼합물은 바람직하게 하나 이상의 화학식 1의 화합물, 및 하나 이상의 네마틱 또는 네마토제닉 화합물을 포함하여 이루어지는 네마틱 호스트 혼합물을 함유한다.
바람직하게 액정 혼합물은 하나 이상이 화학식 1의 화합물인, 2 내지 25개, 바람직하게는 3 내지 15개의 화합물로 구성된다. 네마틱 호스트 혼합물을 형성하는 다른 화합물은 바람직하게, 네마틱 또는 네마토제닉 물질, 예들 들어, 공지된 종류의 아족시벤젠, 벤질리덴-아닐린, 비페닐, 테르페닐, 페닐 또는 사이클로헥실 벤조에이트, 사이클로헤헥산카르복실산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스테르, 사이클로헥실벤조산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스테르, 사이클로헥실사이클로헥산카르복실산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스테르, 벤조산의, 사이클로헥산카르복실산의 및 사이클로헥실사이클로헥산카르복실산의 사이클로헥실페닐 에스테르, 페닐사이클로헥산, 사이클로헥실비페닐, 페닐사이클로헥실사이클로헥산, 사이클로헥실사이클로헥산, 사이클로헥실사이클로헥센, 사이클로헥실사이클로헥실사이클로헥센, 1,4-비스-사이클로헥실벤젠, 4,4'-비스-사이클로헥실비페닐, 페닐- 또는 사이클로헥실피리미딘, 페닐- 또는 사이클로헥실피리딘, 페닐- 또는 사이클로헥실피리다진, 페닐 또는 사이클로헥실디옥산, 페닐- 또는 사이클로헥실-1,3-디티안, 1,2-디페닐-에탄, 1,2-디사이클로헥실에탄, 1-페닐-2-사이클로헥실에탄, 1-사이클로헥실-2-(4-페닐사이클로헥실)-에탄, 1-사이클로헥실-2-비페닐-에탄, 1-페닐-2-사이클로헥실페닐에탄, 선택적으로 할로겐화된 스틸벤, 벤질 페닐 에테르, 톨란, 치환된 신남산 및 또다른 종류의 네마틱 또는 네마토제닉 물질로부터 선택된 저분자량 액정 화합물이다. 또한 이 화합물에 있는 1,4-페닐렌기는, 측쇄가 일- 또는 이플루오르화될 수 있다.
이러한 바람직한 실시형태의 액정 혼합물은 이러한 형태의 비키랄 화합물을 기본으로 한다.
이러한 액정 혼합물의 성분으로 가능한 가장 중요한 화합물은 하기의 화학식:
R'-L'-G'-E-R"
(상기 식에서,
동일하거나 서로 다를 수 있는 L' 및 E는, 각 경우에 서로 독립적으로, Phe가 치환되지 않거나 플루오르-치환된 1,4-페닐렌이고, Cyc가 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-사이클로헥세닐렌이고, Pyr이 피리미딘-2,5-디일 또는 피리딘-2,5-디일이고, Dio가 1,3-디옥산-2,5-디일이고, B가 2-(트랜스-1,4-사이클로헥실)에틸, 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일 또는 1,3-디옥산-2,5-디일인, -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -B-Phe- 및 -B-Cyc-에 의해 형성된 기로부터의 이가 라디칼 및 이의 거울상이다)
을 특징으로 할 수 있다.
이 화합물에 있는 G'은, Y가 할로겐, 바람직하게는 염소, 또는 -CN인, 하기의 이가 기 -CH=CH-, -N(O)N-, -CH=CY-, -CH=N(O)-, -C≡C-, -CH2-CH2-, -CO-O-, -CH2-O-, -CO-S-, -CH2-S-, -CH=N-, -COO-Phe-COO- 또는 단일 결합으로부터 선택된다.
R' 및 R"은 각 경우에 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 18, 바람직하게는 탄소수 3 내지 12를 갖는 알킬, 알케닐, 알콕시, 알케닐옥시, 알카노일옥시, 알콕시카르보닐 또는 알콕시카르보닐옥시이거나, 선택적으로 R' 및 R" 중 하나는 F, CF3, OCF3, Cl, NCS 또는 CN이다.
대부분의 이러한 화합물에 있는 R' 및 R"은, 각 경우에 서로 독립적으로, 네마틱 매질의 탄소수의 합이 일반적으로 2 내지 9, 바람직하게는 2 내지 7인, 서로 다른 사슬 길이를 갖는 알킬, 알케닐 또는 알콕시이다.
이러한 화합물 또는 이의 혼합물의 다수는 상업적으로 입수가능하다. 이러한 화합물은 모두 공지되어 있거나, 정확히, 공지되어 있으며 상기 반응에 적합한 반응 조건 하에서, 문헌(예를 들어, Hauben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry], Georg-Thime-Verlag, Stuttgart)와 같은 표준 작업서에 기재된 바와 같이 그 자체로 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 그 자체로 공지되어 있으나, 본 명세서에 언급하지 않은 변형법이 본 출원에 사용될수 있다.
화학식 1의 화합물 및 이를 포함하여 이루어지는 중합가능한 액정 혼합물은 이방성 폴리머 막 또는 코팅의 제조에 더욱 유용하다.
이방성 폴리머 겔 또는 폴리머 막의 제조를 위해, 액정 혼합물은 화학식 1의 화합물 또는 부가적인 중합가능한 메소제닉 또는 액정질 화합물이 될 수 있는, 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하여 이루어져야 한다.
중합가능한 액정 혼합물에서 화학식 1의 화합물과 함께 공모노머(comonomer)로 사용될 수 있는 적합한 중합가능한 메소제닉 화합물의 예는, 예를 들어, WO 93/22397; EP 0,261,712; DE 195,04,224; WO 95/22586 및 WO 97/00600에 개시되어 있다. 그러나, 이 문헌에 개시된 화합물은 단지 본 발명의 범위를 제한하지 않는 예로 생각되어야 한다.
바람직하게 중합가능한 액정 혼합물은 하나의 중합가능한 작용기를 갖는 하나 이상의 중합가능한 메소제닉 화합물 및 두 개 이상의 중합가능한 작용기를 갖는 하나 이상의 중합가능한 메소제닉 화합물을 포함하여 이루어진다.
단지 예시적인 것이며 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니라 본 발명을 설명하기 위한, 특히 유용한 키랄 및 비키랄성 중합가능한 메소제닉 화합물의 예를 하기의 목록에 나타낸다:
(상기 식에서, P는 화학식 1의 의미 및 상기의 바람직한 의미 중 하나를 가지고, x 및 y는 1 내지 12의 동일하거나 다른 정수이고, A 및 D는 1,4-페닐렌 또는 1,4-사이클로헥실렌이고, v는 0 또는 1이고, Y는 극성 기이고, R0는 비극성 알킬 또는 알콕시기이고, Ter은 예를 들어, 멘틸과 같은 테르페노이드 라디칼이고, Chol은 콜레스테릴 기이고, L1및 L2는 각각 독립적으로 H, F, Cl, OH, CN, NO2또는 선택적으로 탄소수 1 내지 7을 갖는 알킬, 알콕시, 알킬카르보닐 또는 알콕시카르보닐이다).
이와 관련하여, '극성 기'라는 용어는 F, Cl, CN, NO2, OH, OCH3, OCN, SCN, 탄소수 4 이하를 갖는 선택적으로 플루오르화된 카르보닐 또는 카르복실기 또는 탄소수 1 내지 4를 갖는 모노-, 올리고- 또는 폴리플루오르화된 알킬 또는 알콕시기로부터 선택된 기를 의미한다. '비극성 기'라는 용어는 탄소수 1 이상, 바람직하게는 1 내지 12를 갖는 알킬기 또는 탄소수 2 이상, 바람직하게는 2 내지 12를 갖는 알콕시기를 의미한다.
본 발명에 따른 중합가능한 액정 혼합물은 또한, 하나 이상의 비-반응성 키랄 도펀트, 부가적으로 또는 선택적으로 키랄성 중합가능한 메소제닉 화합물을 포함하여 이루어질 수도 있다. 일반적으로 사용된 키랄 도펀트는 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 R 또는 S 811, R 또는 S 1011, R 또는 S 2011 또는 CB 15(Merck KGaA, Darmstadt, Germany사제)이다.
높은 나선꼬임력(HTP)을 갖는 키랄 도펀트, 특히 WO 98/00428에 기재된 바와 같은 소르비톨 기를 포함하여 이루어지는 도펀트, GB 2,328,207에 기재된 바와 같은 하이드로벤조인기를 포함하여 이루어지는 도펀트, WO 02/94805에 기재된 바와 같은 키랄 비나프틸 유도체, WO 02/34739에 기재된 바와 같은 키랄 비나프톨 아세탈 유도체, WO 02/06265에 기재된 바와 같은 키랄 TADDOL 유도체, 및 WO 02/06196 및 WO 02/06195에 기재된 바와 같은 하나 이상의 플루오르화된 결합기 및 말단 또는 중심 키랄기를 갖는 키랄 화합물이 매우 바람직하다.
이방성 폴리머 막을 제조하기 위해, 바람직하게 중합가능한 액정을 기판 상에 코팅하고, 예를 들어, 열 또는 화학선 방사능에 노출시킴으로써 그 자리에서 정렬 및 중합하여, 액정 분자의 배향을 고정시킨다. 상기 혼합물의 액정질 상에서 정렬 및 경화를 실시한다.
상기 기판은 예를 들어, 유리 또는 석영 시트 또는 플라스틱 막 또는 시트이고, 중합 후에 제거되거나 제거되지 않을 수 있다. 적합한 플라스틱 기판은 에를 들어, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카르보네이트(PC) 또는 트리아세틸셀룰로오스(TAC)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)이다. 또한 중합가능한 키랄 LC 물질은, 중합 전 또는 중합하는 동안 증발되는 유기 용매 중에 용해 또는 분산시킬수 있다.
예를 들어, 물질이 코팅되는 기판을 처리함으로써, 코팅 동안 또는 후 물질을 전단함으로써, 자기장 또는 전기장을 코팅된 물질에 적용시킴으로써, 또는 표면-활성 화합물을 액정 물질에 첨가함으로써 액정 물질을 정렬시킬 수 있다. 정렬 기술은 예를 들어, 문헌(I.Sage in "Thermotropic Liquid Crystals", edited by I. G. W. Gray, John Wiley & Sons, 1987, pages 75-77, 및 T. Uchida and H. Seki in "Liquid Crystals - Applications and Uses Vol. 3", edited by B. Bahadur, World Scientific Publishing, Singapore 1992, pages 1-63)을 검토한다. 정렬 물질 및 기술은 문헌(J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981), pages 1-77)을 검토한다.
열 또는 화학선 방사능에 노출시키면 중합이 일어난다. 화학선 방사능은 UV 광선, IR 광선 또는 가시광선과 같은 광선을 사용한 조사, X-레이 또는 감마 레이를 사용한 조사 또는, 이온 또는 전자와 같은 고에너지 입자를 사용한 조사를 의미한다. 바람직하게, 비-흡수 파장에서 UV 조사에 의해 중합을 수행한다. 화학선 방사능의 공급원으로, 예를 들어, 단일 UV 램프 또는 한 세트의 UV 램프를 사용할 수 있다. 높은 램프 동력을 사용할 경우, 경화 시간을 감소시킬 수 있다. 또다른 가능한 화학선 방사능의 공급원은 UV 레이저, IR 레이저 또는 가시 레이저와 같은 레이저이다.
화학선 방사능의 파장에서 흡수하는 개시자의 존재 하에 중합을 수행한다. 예를 들어, UV 광선을 통해 중합할 경우, UV 조사 하에 분해되는 광개시자를 사용하여 중합 반응을 시작하는 유리 라디칼 또는 이온을 생산할 수 있다. 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 갖는 중합가능한 메소젠을 경화할 경우, 바람직하게 라디칼 광개시자를 사용하고, 중합가능한 메소젠 비닐 및 에폭사이드 기를 경화할 경우, 바람직하게 양이온성 광개시자를 사용한다. 또한, 가열할 경우 분해되어 중합을 시작하는 유리 라디칼 또는 이온을 생산하는 중합 개시자를 사용할 수도 있다. 라디칼 중합용 광개시자로는, 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 Irgacure 651, Irgacure 184, Darocure 1173 또는 Darocure 4205(모두 Ciba Geigy AG사제)를 사용할 수 있고, 반면에 양이온성 광중합의 경우에는 상업적으로 입수가능한 UVI 6974(Union Carbide)를 사용할 수 있다.
또한 중합가능한 물질은 예를 들어, 촉매, 증감제, 안정화제, 저해제, 항산화제, 사슬-전달제, 공-반응(co-reacting) 모노머, 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수성제, 접착제, 흐름 개선제, 소포제, 탈기제, 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료 또는 안료와 같은 하나 이상의 다른 적합한 성분을 포함하여 이루어질 수도 있다.
키랄 기를 포함하여 이루어지는 화학식 1의 화합물은 키랄 도펀트로 적합하다.
또한, 화학식 1의 화합물은, 예를 들어, 집적 회로의 성분으로서의 전계 효과 트랜지스터(FET)와 같은 전자 장치에서 평면 디스플레이 적용 분야에서 또는 주파수인식시스템(Radio Frequency Identification; RFID) 태그를 위한 박막 트랜지스터, 또는 전기루미네선스 디스플레이와 같은 유기발광다이오드(OLED) 적용 분야 또는 예를 들어 액정 디스플레이와 같은 것의 백라이트를 위한 반도체의 성분, 광전지 또는 센서 장치, 광전도체, 또는 전자사진 레코딩 장치와 같은 전자사진 적용 분야에 사용될 수 있는, 반도체 또는 전하 운반제 특성을 갖는 액정 물질에 대한 공모노머로 적합하다.
예를 들어, 중합가능한 액정 화합물을 포함하여 이루어지는 반도체는 WO 00/79617, JP-A-2000-347432, JP-A-11-209761, 문헌(Sirringhaus et al., Appl. Phys. Lett., 77(3) (2000) 406-408; 및 Grell et al., J.Korean Phys. Soc. 2000, 36(6), 331)에 개시되어 있다. 액정 물질을 사용하는 전기루미네선스 장치는 예를 들어, WO 95/17018 및 WO 95/04306에 기재되어 있다. 액정 특성을 갖는 유기 광전도체는 예를 들어, EP 0 563 768 및 EP 0 527 376에 기재되어 있다.
더 노력하지 않아도, 당업자는 상기의 상세한 설명을 사용하여 본 발명의 최대로 이용할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서, 하기의 실시예는 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 어떠한 의미로든 개시 내용의 나머지 부분을 제한하지 않는다.
실시예
상기 및 하기의 실시예에서, 별도의 지시가 없는 경우, 모든 온도는 보정되지 않은 섭씨로 주어지며 모든 부분 및 퍼센트는 중량퍼센트이다. 하기의 약어는 화합물의 액정 상 작용을 설명하는 데 사용된다: K = 액정질; N = 네마틱; S = 스멕틱; Ch = 콜레스테릭; I = 이방성. 기호들 간의 숫자는 상 전이 온도를 ℃로 나타낸다. 또한, mp.는 녹는점이고, △n은 20℃ 및 589 nm에서 측정된 광학적 이방성이고, △ε은 20℃ 및 1kHz에서의 유전 이방성이다.
실시예 1
하기의 반응식에 따라 화학식 7의 화합물을 제조한다:
.
유사한 방법으로 화학식 8의 화합물을 제조한다:
K 92 SA175N 190 I
△n = 0.3156.
본 발명에 따르면, 높은 복굴절을 갖고, 배향된 액정 폴리머 막의 제조를 위해 사용되거나 저분자량 LC 매질을 갖는 혼합물에서 스위칭가능한 LC 장치의 활성층에서의 화합물로 사용될 수 있는 화합물을 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 화학식 1의 중합가능한 화합물:
    [화학식 1]
    (상기 식에서,
    P는 중합가능한 기이고,
    Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
    X는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-,, -OCO-O, -S-CO-, -CO-S, -CO-NR0, -NR0-CO-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CH=CH-COO-, -OOC-CH=CH-, CH2CH2또는 단일 결합이고,
    Z1및 Z2는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고,
    A1및 A2는 각각 독립적으로, 접합된 고리를 포함하여 이루어질 수도 있고 치환되지 않거나, L로 일- 또는 다치환될 수 있는, 탄소수 16 이하을 가진 지방족 또는 방향족 카르보사이클릭 또는 헤테로사이클릭 기이고,
    m1 및 m2는 각각 서로 독립적으로, m1 + m2 < 5인, 0, 1, 2 또는 3이고,
    R은, H, F, Cl, Br, I, CN, SCN, SF5, 치환되지 않거나, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 일-, 또는 다치환될 수 있으며, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기가 각 경우에 서로 독립적으로,-O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -SO2, -SO-O-, -O-SO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 대체될 수도 있는, 탄소수 25 이하를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이거나, P-Sp-X이고,
    RO및 ROO는 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬이고,
    L은 F, Cl, Br, I, CN, NO2또는 하나 이상의 H 원자가 F 또는 Cl에 의해 치환될 수 있는, 탄소수 1 내지 7을 갖는 알킬, 알콕시, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐 또는 알킬카르보닐옥시이고,
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이다).
  2. 제 1항에 있어서,
    R이 화학식 1에서의 P-Sp-X의 의미 중 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 중합가능한 화합물.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    m1 + m2 = 1 또는 2인 것을 특징으로 하는 중합가능한 화합물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    A1및 A2가, 추가적으로 하나 또는 두개의 인접하지 않은 CH2기가 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있는, 퓨란-2,5-디일, 티오펜-2,5-디일, 피롤-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일, 인단-2,5-디일, 또한 1,4-사이클로헥실렌으로부터 선택되며, 이러한 모든 기는 치환되지 않거나 화학식 1에서 정의한 바와 같은 L에 의해 일- 또는 다치환될 수 있는 것을 특징으로 하는 중합가능한 화합물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    -(A1-Z1)m1- 및 -(Z2-A2)m2-가 서로 독립적으로, 라디칼 Z를 통해 화학식 1의 톨란기와 결합하는, 하기의 화학식:
    [화학식 2aa]
    [화학식 2bb]
    [화학식 2cc]
    [화학식 2dd]
    [화학식 2ee]
    [화학식 2ff]
    [화학식 2gg]
    [화학식 2hh]
    (상기 식에서, L 및 r이 화학식 1의 의미를 가지고 Z는 화학식 1에서의 Z1의 의미 중 하나를 가진다)
    및 이의 거울상으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중합가능한 화합물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 하기의 화학식:
    [화학식 1a]
    [화학식 1b]
    [화학식 1c]
    [화학식 1d]
    [화학식 1e]
    [화학식 1f]
    [화학식 1g]
    (상기 식에서, P, Sp, X, R, L 및 r은 상기에 주어진 의미를 가진다)
    으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중합가능한 화합물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화합물을 포함하여 이루어지는 중합가능한 액정 혼합물.
  8. 제 7항에 따른 중합가능한 액정 혼합물로부터 얻어진 이방성 폴리머 또는 폴리머 막.
  9. 광학적 막, 편광자, 보정기, 빔 스플리터, 반사막, 정렬층, 컬러 필터, 홀로그래픽 성분, 고온 스탬핑 호일, 채색된 이미지, 장식 또는 안전 표시, 액정 안료, 접착제, 이방성 기계적 특성을 갖는 합성 수지, 화장품, 진단학, 비선형 광학, 광학적 정보 저장에서의, 키랄 도펀트로서의, 예를 들어 집적 회로의 성분으로서의 전계 효과 트랜지스터(FET)와 같은 전자 장치에서의, 평면 디스플레이 적용 분야에서 또는 주파수인식시스템(RFID) 태그를 위한 박막 트랜지스터로서의, 또는 전기루미네선스 디스플레이와 같은 유기발광다이오드(OLED) 적용 분야 또는 예를 들어 액정 디스플레이와 같은 것의 백라이트를 위한 반도체의 성분에서의, 광전지 또는 센서 장치를 위한, 배터리 내의 전극 물질로서의, 광전도체로서의, 또는 전자사진 레코딩과 같은 전자사진 적용 분야를 위한, 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 중합가능한 액정 물질, 제 7항에 따른 혼합물 또는 제 8항에 따른 폴리머 또는 폴리머 막의 용도.
  10. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 다른 하나 이상의 화합물, 제 7항에 따른 혼합물 또는 제 8항에 따른 폴리머 또는 폴리머 막을 활성층에 포함하여 이루어지는 액정 디스플레이.
KR10-2003-0024316A 2002-04-18 2003-04-17 신남산기 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는중합가능한 화합물 Ceased KR20030082920A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02008230 2002-04-18
EP02008230.1 2002-04-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030082920A true KR20030082920A (ko) 2003-10-23

Family

ID=8185450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0024316A Ceased KR20030082920A (ko) 2002-04-18 2003-04-17 신남산기 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는중합가능한 화합물

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2004002392A (ko)
KR (1) KR20030082920A (ko)
GB (1) GB2388600B (ko)
TW (1) TW200305636A (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4837255B2 (ja) * 2003-01-31 2011-12-14 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 改善された接着性を有する重合した液晶フィルム
WO2005014756A1 (en) * 2003-07-16 2005-02-17 Merck Patent Gmbh Polymerised lc films with varying thickness
ATE334179T1 (de) 2003-10-17 2006-08-15 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare zimtsäurederivate mit einer seitlichen substitution
EP1524308B1 (en) * 2003-10-17 2006-07-26 MERCK PATENT GmbH Polymerisable Cinnamates with lateral substitution
US7521710B2 (en) 2006-02-16 2009-04-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic thin film transistor
JP5087260B2 (ja) * 2006-11-21 2012-12-05 富士フイルム株式会社 重合性液晶化合物並びにそれを用いた位相差フィルムおよび液晶表示装置
WO2009015744A1 (de) 2007-07-30 2009-02-05 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige
DE102010035730A1 (de) * 2009-09-28 2011-04-07 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallanzeigen
JP5743129B2 (ja) * 2010-04-16 2015-07-01 Dic株式会社 重合性化合物を含有する液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
JP5549781B2 (ja) * 2011-05-31 2014-07-16 Ｄｉｃ株式会社 桂皮酸誘導体およびその重合体、ならびにその硬化物からなる液晶配向層
JP2019505496A (ja) * 2015-12-17 2019-02-28 メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ ケイ皮酸誘導体
CN110713838B (zh) * 2018-07-13 2022-07-08 石家庄诚志永华显示材料有限公司 可聚合液晶组合物和液晶显示器件
CN117247779B (zh) * 2023-06-26 2024-08-13 湖北三峡实验室 一种液晶单体及其制备方法、包含其的液晶组合物、光学元件

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL109451A0 (en) * 1993-04-29 1994-07-31 Zeneca Ltd Heterocyclic derivatives
US5626792A (en) * 1994-09-06 1997-05-06 Displaytech, Inc. High birefringence liquid crystal compounds
GB2306470B (en) * 1995-10-05 1999-11-03 Merck Patent Gmbh Reactive liquid crystalline compound
GB2314839B (en) * 1996-07-01 1999-09-29 Merck Patent Gmbh Chiral reactive mesogens

Also Published As

Publication number Publication date
GB0308987D0 (en) 2003-05-28
TW200305636A (en) 2003-11-01
GB2388600B (en) 2006-03-15
GB2388600A (en) 2003-11-19
JP2004002392A (ja) 2004-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5058432B2 (ja) 側位に置換基を有する重合性シンナメート
JP5675107B2 (ja) シクロヘキシレン反応性メソゲンおよびそれらの用途
US7442475B2 (en) Cyanopyridone derivatives as liquid crystals
KR20080059417A (ko) 키랄 화합물
KR20050094460A (ko) 이온성 메소제닉 화합물
EP1690917A1 (en) Mesogenic compounds, liquid crystal medium and liquid crystal display
WO2006061094A1 (en) Liquid crystal compounds, liquid crystal medium and liquid crystal display
KR20030082920A (ko) 신남산기 및 아세틸렌기를 포함하여 이루어지는중합가능한 화합물
KR20080053949A (ko) 키랄 화합물
EP1887069B1 (en) Bicyclooctyl reactive mesogens
EP1739151B1 (en) Mesogenic compounds, liquid crystal medium and liquid display
JP2006526669A (ja) 重合可能なキラル化合物
KR20090014158A (ko) 액정 물질로서 사용하기 위한 키랄 바이나프틸 설페이트
JP5230198B2 (ja) 液晶化合物、液晶媒体および液晶ディスプレイ
JP4744809B2 (ja) キラルな化合物
EP1690915B1 (en) Mesogenic compounds, liquid crystal medium and liquid crystal display
EP1524308B1 (en) Polymerisable Cinnamates with lateral substitution
EP1816180B1 (en) Mesogenic compounds, liquid crystal medium, and liquid crystal display
EP1690916B1 (en) Mesogenic compounds, liquid crystal medium and liquid crystal display
WO2006069618A1 (en) Liquid crystal compounds, liquid crystal medium and liquid crystal display
GB2388841A (en) Polymerisable mesogenic or liquid crystalline compounds comprising an acetylene group and a heterocyclic group

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20030417

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20080416

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20030417

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20100406

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20100630

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20100406

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I