KR102243116B1 - 복굴절성 중합체 필름의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중합체 필름의 제조 방법, 및 상기 중합체 필름의, 액정 디스플레이(LCD) 또는 다른 광학 또는 전기광학 소자에서, 장식 또는 보안 제품용, 정렬 층 또는 광학 지연 필름으로서의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 중합체 필름의 제조 방법, 상기 중합체 필름, 및 상기 중합체 필름의, 액정 디스플레이(LCD) 또는 다른 광학 또는 전기광학 소자에서, 장식 또는 보안 제품용, 윈도우 제품용, 정렬 층 또는 광학 지연 필름으로서의 용도에 관한 것이다.
일반적으로, 반응성 메소젠 층은 평면 상태로 정렬하기 위해 배향 층 또는 러빙된 플라스틱 기판을 필요로 한다. 이와 관련하여, 다음과 같은 2가지 주요 방법이 현재 광학 필름 제품용 액정을 정렬하기 위해 디스플레이 산업에서 사용되고 있다:
(i) 플라스틱 기판 또는 배향 층을 한 방향으로 러빙하여 코팅된 액정에 배향 방향을 제공하는 것을 특징으로 하는 러빙 공정. 배향 품질은 러빙 공정 및 기판 또는 필름의 성질에 따라 달라진다. 러빙 공정은 최적화가 어렵고 다양한 결과를 발생시킬 수 있다. 또한, 러빙 공정은 높은 수준의 클린 룸에서 제어하기가 어려운 입자들을 생성할 수 있기 때문에, LCD 제조업자에게는 불리한 공정으로 간주되고 있다.
(ii) 중합성 액정 물질의 중합 또는 가교 결합이 본질적으로 억제된 상태를 유지하면서 광-배향성 단량체, 올리고머 또는 중합체가 광배향되는 것을 특징으로 하는 미국 특허 제7,364,671호 B2에 기재된 바와 같은 광배향 공정. 광배향 및 중합 단계는 상이한 조건 하에서 2가지 상이한 단계로 수행된다. 따라서, 이러한 광배향 층은 다양한 액정 물질의 개개의 조성물에 따라 생산 조건을 조정해야 하는 요건 때문에 제조하기가 어려울 수 있다. 또한, 일반적으로 액정을 완전히 정렬하기 위해 어닐링 단계가 필요하다. 따라서, 이러한 공정에 따른 광배향 층은 값이 비싸다.
따라서, 종래 기술 방법의 단점을 갖지 않거나 그 정도가 덜한 다른 제조 방법에 대한 필요성이 여전히 존재한다.
본 발명의 하나의 목적은 하기 특징을 갖는 중합체 필름의 1-단계 제조 방법을 제공하는 것이다:
a) 특히 대량 생산에 적합하고,
b) 광범위한 중합성 액정 물질에 적용가능하고,
c) 배향 층 예를 들면 러빙된 폴리이미드 층을 필요로 하지 않고,
d) 패터닝이 가능하고,
e) 추가 배향 층의 필요 없이 선택된 층의 오버코팅이 가능하고,
f) 비-균일한 배향을 갖는 두꺼운 필름의 제조가 가능하고,
g) 볼록 또는 오목 평면형 중합체 렌즈의 제조가 가능하다.
본 발명의 다른 목적은 하기 상세한 설명으로부터 당업자에게 자명하다.
놀랍게도, 본 발명자는 전술한 문제점들 중 하나 이상을 하기 단계들을 포함하는 본 발명에 따른 중합체 필름의 제조 방법에 의해 해결할 수 있음을 발견하였다:
a) 기판상에 하나 이상의 이색성 광개시제 및 하나 이상의 키랄 화합물을 포함하는 중합성 액정 물질의 층을 제공하는 단계,
b) 상기 중합성 액정 물질의 온도를, 상기 중합성 액정 물질이 이의 네마틱 또는 등방성 상으로 존재하는 온도로 조정하는 단계,
c) 상기 중합성 액정 물질에 선형 편광된 화학선을 조사하여 상기 중합성 액정 물질을 중합 및 배향시키고, 이에 의해 상기 중합성 액정 물질의 층 및 상기 선형 편광된 화학선의 전계 벡터의 방향 사이의 각을 변화시키고, 이로써 상기 중합성 액정 물질이 중합체 필름을 형성하도록 하는 단계, 및
d) 임의적으로, 상기 기판으로부터 상기 중합체 필름을 제거하는 단계.
또한, 본 발명은 전술 및 후술하는 바와 같은 방법으로부터 얻을 수 있는 중합체 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술하는 중합체 필름의, 액정 디스플레이(LCD) 또는 다른 광학 또는 전기광학 소자에서, 장식 또는 보안 제품용, 윈도우 제품용, 정렬 층 또는 광학 지연 필름으로서의 용도에 관한 것이다.
상기 광학 및 전기광학 소자는 비-제한적으로 전기광학 디스플레이,액정 디스플레이(LCD), 편광판, 보상판, 빔 분할기, 반사 필름, 배향 필름, 3D 필름 예를 들어 렌티큘러(lenticular) 어레이, 렌즈, 컬러 필터, 홀로그래픽 소자, 핫 스탬핑 호일, 컬러 이미지, 장식 또는 보안 표식, 액정 안료, 접착제 층, 비-선형 광(NLO) 소자 및 광 정보 저장 장치를 포함한다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술하는 하나 이상의 중합체 필름을 포함하는 보상판, 특히 패터닝된 A 플레이트 및 C 플레이트 보상판, 및 이들 보상판의 경사 변형례에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술하는 하나 이상의 중합체 필름을 포함하는 광학 또는 전기-광학 소자에 관한 것이다.
용어 및 정의
본원에 사용된 용어 "중합체"는 하나 이상의 별개 유형의 반복 단위(분자의 최소 구성 단위)의 주쇄를 포함하는 분자를 의미하는 것으로 이해되며, 일반적으로 공지된 용어 "올리고머", "공중합체", "단독중합체" 등을 포괄한다. 또한, 중합체라는 용어는 중합체 자체뿐만 아니라 이러한 중합체의 합성에 참여하는 개시제, 촉매 및 다른 요소들로부터의 잔기를 포함하며, 이때 상기 잔기는 그에 공유적으로 혼입되지 않는 것으로 이해된다. 또한, 일반적으로 중합 후 정제 공정 중에 제거되는 이러한 잔기 및 다른 요소들은 전형적으로 중합체와 혼합되거나 뒤섞여 일반적으로 용기들 사이에서 또는 용매 또는 분산 매질 사이에서 이동하는 경우에 중합체와 함께 잔류하게 된다.
용어 "중합"은 복수의 중합성 기 또는 이들 중합성 기를 함유하는 중합체 전구체(중합성 화합물)를 함께 결합시켜 중합체를 형성하는 화학 공정을 의미한다.
용어 "필름" 및 "층"은 기계적 안정성을 갖는 강성 또는 가요성 자기지지 또는 자립형 필름뿐만 아니라 지지 기판상의 또는 두 기판 사이의 코팅 또는 층을 포함한다.
용어 "액정(LC)"은 일부 온도 범위(써모트로픽(thermotropic) LC) 또는 용액 중의 일부 농도 범위(라이오트로픽(lyotropic) LC)의 액정 메조상(mesophase)을 갖는 물질에 관한 것이다. 이들은 필수적으로 메소젠성 화합물을 함유한다.
용어 "메소젠성 화합물" 및 "액정 화합물"은 하나 이상의 칼라미틱(막대형 또는 판상/침상형) 또는 디스코틱(디스크형) 메소젠성 기를 포함하는 화합물을 의미한다. 용어 "메소젠성 기"는 액정 상(또는 메조상) 거동을 유도할 수 있는 기를 의미한다.
메소젠성 기를 포함하는 화합물은 반드시 액정 메조상을 나타낼 필요는 없다. 이는 단지 다른 화합물과의 혼합물에서만 또는 메소젠성 화합물 또는 물질, 또는 이의 혼합물이 중합되는 경우에 액정 메조상을 나타낼 수도 있다. 이는 저분자량 비-반응성 액정 화합물, 반응성 또는 중합성 액정 화합물 및 액정 중합체를 포함한다.
칼라미틱 메소젠성 기는 일반적으로 서로 직접적으로 또는 연결기를 통해 연결된 하나 이상의 방향족 또는 비-방향족 사이클릭 기로 이루어진 메소젠성 코어를 포함하고 임의적으로 메소젠성 코어의 단부에 부착되는 말단 기를 포함하고 임의적으로 메소젠성 코어의 긴 측면에 부착되는 하나 이상의 외측 기를 포함하며, 이때 이들 말단 및 외측 기는 일반적으로 예를 들면 카빌 또는 하이드로카빌 기, 극성 기 예컨대 할로겐, 니트로, 하이드록실 등, 또는 중합성 기로부터 선택된다.
용어 "반응성 메소젠"은 중합성 메소젠성 또는 액정 화합물, 바람직하게는 단량체성 화합물을 의미한다. 이들 화합물은 순수한 화합물로서 또는 반응성 메소젠과 광개시제, 억제제, 계면활성제, 안정화제, 쇄전달제, 비-중합성 화합물로 작용하는 다른 화합물의 혼합물로서 사용될 수 있다.
하나의 중합성 화합물을 갖는 중합성 화합물은 "일반응성" 화합물이라 하고, 2개의 중합성 기를 갖는 화합물은 "이반응성" 화합물이라 하며, 2개 초과의 중합성 기를 갖는 화합물은 "다중반응성" 화합물이라 한다. 중합성 기가 없는 화합물은 "비-반응성" 또는 "비-중합성" 화합물이라 한다.
용어 "키랄"은 일반적으로 그 거울상 이미지가 서로 겹쳐지지 않는 개체를 설명할 때 사용된다. "아키랄"(비키랄) 객체는 그 거울상 이미지와 동일한 개체이다.
키랄 물질(P0)에 의해 유도된 피치(pitch)는 사용된 키랄 물질의 농도(c)에 반비례하는 제 1 근사치이다. 이러한 관계의 비례 상수는 키랄 물질의 나선형 비틀린 힘(HTP)이고, 하기 수학식 (1)에 의해 정의된다.
HTP = 1/(c·P0) (1)
상기 식에서, (c)는 키랄 화합물의 농도이다.
알반적인 광개시제에서와 마찬가지로, "이색성 광개시제"는 정확한 파장에 노출되는 경우 해리된다. 실제로, 2개 이상의 라디칼이 형성되고, 이로부터 적어도 하나는 단량체들의 중합을 개시할 수 있게 된다. 상기 이색성 광개시제는 광 흡수가 분자의 분자 배향에 의존하는 특성을 갖는다. 상기 이색성 광개시제는 입사광의 전계 벡터에 따라 정렬될 때 선택적으로 해리된다.
선형 편광된 광은 전계 벡터 또는 자계 벡터가 전파 방향에 따라 소정의 평면에 구속된 횡파 형태의 광을 의미하는 것으로 이해된다. 선형 편광된 광의 배향은 전계 벡터의 방향에 의해 한정된다. 예를 들어, 전계 벡터가 수직(다르게는 파의 이동에 따른 상하)인 경우, 상기 복사선은 수직으로 편광되었다고 한다.
가시 광은 약 400 nm 내지 약 740 nm 범위의 파장을 갖는 전자기선이다. 자외선(UV)은 약 200 nm 내지 약 450 nm 범위의 파장을 갖는 전자기선이다.
조도(Ee) 또는 복사선 출력은 표면에 입사하는 단위 면적(dA)당 전자기선(dθ)의 힘으로 정의한다:
Ee = dθ/dA (2)
복사 노출 또는 조사선량(He)은 시간(t)당 조사 또는 복사선 출력으로 정의한다:
He = Ee·t (3)
모든 온도 예를 들면 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱(S)으로부터 네마틱(N) 상으로의 전이 온도 T(S,N), 및 액정의 등명점 T(N,I)는 섭씨 온도로 기재된다. 모든 온도 차이는 차등 온도로 기재된다. 용어 "등명점"은 가장 높은 온도 범위의 메조상과 등방성 상 간의 전이가 발생하는 온도를 의미한다.
용어 "방향자"는 종래 기술에 공지되어 있으며 액정 또는 RM 분자의 긴 분자축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 짧은 분자축(디스코틱 화합물의 경우)의 바람직한 배향 방향을 의미한다. 이러한 이방성 분자의 일축 배향의 경우, 방향자는 이방성의 축이다.
용어 "정렬" 또는 "배향"은 소분자 또는 큰 분자의 단편과 같은 물질의 이방성 단위를 "정렬 방향"이라고 하는 공통의 방향으로 정렬(배향 질서)시키는 것에 관한 것이다. 액정 또는 RM 물질의 정렬된 층에서, 정렬 방향이 상기 물질의 이방성 축의 방향에 대응되도록 액정 방향자를 상기 정렬 방향과 일치시킨다.
예를 들어 물질 층에서 액정 또는 RM 물질의 "균일한 배향" 또는 "균일한 정렬"이라는 용어는 액정 또는 RM 분자의 긴 분자 축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 짧은 분자 축(디스코틱 화합물의 경우)이 실질적으로 동일한 방향으로 배향되는 것을 의미한다. 즉, 액정 방향자의 라인은 평행하다.
예를 들어 액정 또는 RM 물질 층에서 용어 "평면 배향/정렬"은 액정 또는 RM 분자의 긴 분자 축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 짧은 분자 축(디스코틱 화합물의 경우)이 층의 평면에 실질적으로 평행하게 배향되는 것을 의미한다.
예를 들어 액정 또는 RM 물질 층에서 용어 "경사 배향/정렬"은 액정 또는 RM 분자의 긴 분자 축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 짧은 분자 축(디스코틱 화합물의 경우)이 층의 평면에 대해 0 내지 90°범위의 각 θ("경사각")로 배향되는 것을 의미한다.
복굴절률 Δn은 다음과 같이 정의된다:
Δn = ne - no (4)
상기 식에서,
ne는 이상 굴절률이고, no는 일반 굴절률이고, 평균 굴절률 nav는 하기 수학식 (5)로 주어진다:
nav = ((2no 2 + ne 2)/3)1/2 (5)
평균 굴절률 nav 및 일반 굴절률 no는 아베(Abbe) 굴절계를 사용하여 측정할 수 있다. 이어서, Δn을 상기 수학식으로부터 계산할 수 있다.
의문이 드는 경우는 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368 ]에서 제공하는 정의를 적용한다.
도 1, 6 및 8은 본 발명의 일 실시양태에 따른 제조 방법에 대한 일반적인 구성을 나타낸다.
도 2 내지 5 및 7은 슬릿 마스크에 대해 와이어 그리드 편광판의 배향을 조정함으로써 중합성 액정 물질을 반경 방향 또는 동심원 상으로 정렬시킨 중합체 필름을 도시한다.
도 2 내지 5 및 7은 슬릿 마스크에 대해 와이어 그리드 편광판의 배향을 조정함으로써 중합성 액정 물질을 반경 방향 또는 동심원 상으로 정렬시킨 중합체 필름을 도시한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 중합성 액정 물질은 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함한다.
다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 중합성 액정 물질은 하나 이상의 일반응성 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 이- 또는 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함한다.
또 하나의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 중합성 액정 물질은 하나 이상의 일반응성 키랄 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 비키랄 중합성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함한다.
특히, 본 발명의 방법에 따른 방법에 사용되는 중합성 액정 물질은 하나 이상의 이- 또는 다중반응성 키랄 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 비키랄 중합성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함한다.
유사하게, 상기 중합성 액정 물질은 하나 이상의 비-중합성 키랄 화합물, 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 비키랄 중합성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
모든 공지의 이색성 광개시제는 본 발명에 따른 방법에 적합하다. 바람직하게는 EP 1 388 538 A1에 개시된 바와 같은 α-아미노기를 포함하는 이색성 광개시제가 사용된다. 하기 화학식 I의 이색성 광개시제가 특히 바람직하다:
상기 식에서,
P는 중합성 기이고,
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
A11은, 여러 번 존재하는 경우에 서로 독립적으로, 임의적으로 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 치환되는, 아릴-, 헤테로아릴-, 지방족 또는 헤테로사이클릭 기이고,
Z11은, 각각의 경우에 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR02, -NR01-CO-O-, -O-CO-NR01-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR01-, -CY01=CY02-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
m은 0, 1, 2 또는 3이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
L은, 여러 번 존재하는 경우에 서로 독립적으로, H, 할로겐, CN, 또는 임의적으로 할로겐 또는 CN에 의해 일치환 또는 다중치환되는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬이고, 이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 임의적으로, 각각의 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -NR01-CO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-NR02-, -S-CO-, -CO-S-, - CY01= CY02- 또는 -C≡C-로 대체되고,
R11은 H, 할로겐, CN, NO2, NCS, SF5, P-Sp-; 또는 임의적으로 할로겐 또는 CN에 의해 일치환 또는 다중치환되는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 임의적으로, 각각의 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -NR01-CO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-NR02-, -S-CO-, -CO-S-, - CY01= CY02- 또는 -C≡C-로 대체됨)이거나, 또는 R14이고,
R12 및 R13은 서로 독립적으로 H, 또는 임의적으로 할로겐 또는 CN에 의해 일치환 또는 다중치환되는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 임의적으로, 각각의 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -NR01-CO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-NR02-, -S-CO-, -CO-S-, - CY01= CY02- 또는 -C≡C-로 대체됨)이고,
R14는 -OH, -NR01R02, 또는 
를 나타내고,
Y01 및 Y02는 각각, 서로 독립적으로, H, 할로겐 또는 CN을 나타내고,
R01 및 R02는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬이다.
상기 및 하기에서 "카빌 기"는, 추가의 원자를 함유하지 않거나(예컨대, -C≡C-) 또는 임의적으로 하나 이상의 추가의 원자 예를 들어 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 함유하는(예컨대, 카보닐 등) 하나 이상의 탄소 원자를 함유하는 1가- 또는 다가 유기 기를 의미한다. "하이드로카빌 기"는 하나 이상의 H 원자 및 임의적으로는 하나 이상의 헤테로원자 예를 들어 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 추가로 함유하는 카빌 기를 의미한다.
"할로겐"은 F, Cl, Br 또는 I, 바람직하게는 F를 나타낸다.
카빌 또는 하이드로카빌 기는 포화 또는 불포화 기일 수 있다. 불포화 기는 예를 들면 아릴, 알케닐 또는 알키닐 기이다. 탄소수 3 초과의 카빌 또는 하이드로카빌은 직쇄, 분지형 및/또는 환형일 수 있고, 스피로 연결 또는 축합된 고리를 함유할 수 있다.
상기 및 하기에서, 용어 "알킬", "아릴", "헤테로아릴" 등은 또한 다가 기 예컨대 알킬렌, 아릴렌, 헤테로아릴렌 등을 포함한다. 용어 "아릴"은 방향족 탄소 기 또는 이로부터 유도된 기를 나타낸다. 용어 "헤테로아릴"은 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는 상기 정의된 바와 같은 "아릴"을 나타낸다.
바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 1 내지 25, 특히 바람직하게는 1 내지 18의 임의적으로 치환되는 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시, 탄소수 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 25의 임의적으로 치환되는 아릴 또는 아릴옥시, 또는 탄소수 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 25의 임의적으로 치환되는 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐, 아릴카보닐옥시 및 아릴옥시카보닐옥시이다.
또한, 바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 C1-C40 알킬, C2-C40 알케닐, C2-C40 알키닐, C3-C40 알릴, C4-C40 알킬다이에닐, C4-C40 폴리에닐, C6-C40 아릴, C6-C40 알킬아릴, C6-C40 아릴알킬, C6-C40 알킬아릴옥시, C6-C40 아릴알킬옥시, C2-C40 헤테로아릴, C4-C40 사이클로알킬, C4-C40 사이클로알케닐 등이다. C1-C22 알킬, C2-C22 알케닐, C2-C22 알키닐, C3-C22 알릴, C4-C22 알킬다이에닐, C6-C12 아릴, C6-C20 아릴알킬 및 C2-C20 헤테로아릴이 특히 바람직하다.
추가의 바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 1 내지 25, 더욱 바람직하게는 1 내지 12의 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬 라디칼이고, 이는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환되거나 비치환되고, 이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(RX)=C(RX)-, -C≡C-, -N(RX)-, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 각각 대체될 수 있다.
Rx는 바람직하게는 H, 할로겐, 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬 쇄를 나타내고, 이때, 하나 이상의 비-인접한 C 원자는 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 플루오르, 탄소수 6 내지 40의 임의적으로 치환되는 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 탄소수 2 내지 40의 임의적으로 치환되는 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기로 대체될 수 있다.
바람직한 알킬 기는 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, 사이클로펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, 2-에틸헥실, n-헵틸, 사이클로헵틸, n-옥틸, 사이클로옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, 도데카닐, 트라이플루오로메틸, 퍼플루오로-n-부틸, 2,2,2-트라이플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이다.
바람직한 알케닐 기는 예를 들면 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 사이클로펜테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 헵테닐, 사이클로헵테닐, 옥테닐, 사이클로옥테닐 등이다.
바람직한 알키닐 기는 예를 들면 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 옥티닐 등이다.
바람직한 알콕시 기는 예를 들면 메톡시, 에톡시, 2-메톡시에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시, 2-메틸부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, n-운데실옥시, n-도데실옥시 등이다.
바람직한 아미노 기는 예를 들면 다이메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이다.
아릴 및 헤테로아릴 기는 1환형 또는 다환형일 수 있다. 즉, 이들은 하나의 고리(예컨대, 페닐) 또는 2개 이상의 고리(이들은 융합되거나(예컨대, 나프틸), 공유결합되거나(예컨대, 바이페닐), 또는 융합된 고리와 연결된 고리의 조합을 함유할 수 있음)를 가질 수 있다. 헤테로아릴 기는 바람직하게는 O, N, S 및 Se로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.
특히 바람직한 것은, 탄소수 6 내지 25의 1환형, 2환형 또는 3환형 아릴 기 및 탄소수 2 내지 25의 1환형, 2환형 또는 3환형 헤테로아릴 기이며, 임의적으로 이들은 융합된 고리를 함유하고 임의적으로 치환된다. 또한, 하나 이상의 CH 기가, O 원자 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 N, S 또는 O로 대체될 수 있는 5-, 6- 또는 7-원 아릴 및 헤테로아릴 기가 또한 바람직하다.
바람직한 아릴 기는 예를 들면 페닐, 바이페닐, 터페닐, [1,1':3,1"]터페닐-2'-일, 나프틸, 안트라센, 바이나프틸, 페난트렌, 피렌, 다이하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌, 스피로바이플루오렌 등이다.
바람직한 헤테로아릴 기는 예를 들면 5-원 고리 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 테트라졸, 퓨란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 1,2,3-옥사다이아졸, 1,2,4-옥사다이아졸, 1,2,5-옥사다이아졸, 1,3,4-옥사다이아졸, 1,2,3-티아다이아졸, 1,2,4-티아다이아졸, 1,2,5-티아다이아졸, 1,3,4-티아다이아졸, 6-원 고리, 예컨대 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트라이아진, 1,2,4-트라이아진, 1,2,3-트라이아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 또는 축합된 기, 예컨대 인돌, 이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 퓨린, 나프트이미다졸, 페난트르이미다졸, 피리드이미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤족사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 벤조티아졸, 벤조퓨란, 이소벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카바졸, 벤조카볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]-티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 다이티에노티오펜, 이소벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 벤조티아다이아조티오펜 또는 이들 기의 조합이다. 헤테로아릴 기는 또한 알킬, 알콕시, 티오알킬, 플루오르, 플루오로알킬 또는 추가의 아릴 또는 헤테로아릴 기로 치환될 수 있다.
(비-방향족) 지환족 및 헤테로사이클릭 기는 포화 고리, 즉 단일 결합을 독점적으로 함유하는 포화 고리, 및 부분 불포화 고리, 즉 다중 결합을 함유할 수도 있는 부분 불포화 고리 둘 다를 포함한다. 헤테로사이클릭 고리는 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.
(비-방향족) 지환족 및 헤테로사이클릭 기는 1환형, 즉 오직 하나의 고리만 함유하거나(예컨대, 사이클로헥산), 다환형, 즉 다수의 고리를 함유할 수 있다(예컨대, 데카하이드로나프탈렌 또는 바이사이클로옥탄). 포화 기가 특히 바람직하다. 또한, 임의적으로 융합된 고리를 함유하고 임의적으로 치환되는, 탄소수 3 내지 25의 1환형, 2환형 또는 3환형 기가 바람직하다. 또한, 하나 이상의 C 원자가 Si로 대체될 수 있고/있거나, 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고/있거나, 하나 이상의 비-인접한 CH2 기가 -O- 및/또는 -S-로 대체될 수 있는 5-, 6-, 7- 또는 8-원 카보사이클릭 기가 바람직하다.
바람직한 지환족 및 헤테로사이클릭 기는 예를 들면 5-원 기, 예컨대 사이클로펜탄, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로티오퓨란, 피롤리딘, 6-원 기, 예컨대 사이클로헥산, 실리난, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오피란, 1,3-다이옥산, 1,3-다이티안, 피페리딘, 7-원 기, 예컨대 사이클로헵탄, 및 융합된 기, 예컨대 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 인단, 바이사이클로[1.1.1]-펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일이다.
아릴, 헤테로아릴, 카빌 및 하이드로카빌 라디칼은 또한 임의적으로 하나 이상의 치환기를 가지며, 이때 치환기는 바람직하게는 실릴, 설포, 설포닐, 포밀, 아민, 이민, 니트릴, 머캅토, 니트로, 할로겐, C1 -12 알킬, C6 -12 아릴, C1 -12 알콕시, 하이드록시 또는 이들 기의 조합을 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직한 치환 기는 예를 들면 용해-촉진성 기 예컨대 알킬 또는 알콕시, 전자-흡인성 기 예컨대 플루오르, 니트로 또는 니트릴, 또는 중합체의 유리 전이 온도(Tg)를 증가시키기 위한 치환기, 특히 벌크 기 예컨대 t-부틸 또는 임의적으로 치환되는 아릴 기이다.
바람직한 치환기(상기 및 하기에서 "L"로도 지칭됨)는 예를 들면 F, Cl, Br, I, -OH, -CN, -N02, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=0)N(Rx)2, -C(=0)Y1, -C(=O)Rx, -C(=O)ORx, -N(RX)2(이때, RX는 상기 기재된 의미를 갖고, Y1은 할로겐, 4 내지 40, 바람직하게는 4 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의적으로 치환되는 실릴, 임의적으로 치환되는 아릴 또는 헤테로아릴, 및 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때, 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 대체됨)를 나타냄)이다.
"치환된 실릴 또는 아릴"은 바람직하게는 할로겐, -CN, R0, -OR0, -CO-R0, -CO-O-R0, -O-CO-R0 또는 -O-CO-O-R0(이때, R0은 상기 기재된 의미를 가짐)으로 치환된 것을 의미한다.
특히 바람직한 치환기 L은 예를 들면 F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5 및 페닐이다.
상기 및 하기에 나타낸 화학식에서, 치환된 페닐렌 고리
중합성 기 P는 바람직하게는 C=C 이중 결합 또는 -C≡C- 삼중 결합을 함유하는 기 및 개환에 의한 중합에 적합한 기 예컨대 옥세탄 또는 에폭사이드 기로부터 선택된다.
매우 바람직하게는, 중합성 기 P 기는 CH2=CW1-COO-, CH2=CW1-CO-, 
CH2=CW2-(O)k3-, CW1=CH-CO-(O)k3-, CW1=CH-CO-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2- 및 Phe-CH=CH-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때, W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히, H, F, Cl 또는 CH3을 나타내고, W2는 H 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W3 및 W4는 각각, 서로 독립적으로, H, Cl, 탄소수 1 내지 5의 알킬을 나태나고, Phe는 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 라디칼 L(이는 P-Sp-와 상이함)로 임의적으로 치환되는 1,4-페닐렌을 나타내고, k1, k2 및 k3은 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고, k3은 바람직하게는 1을 나타내고, k4는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.
특히 바람직한 기 P는 CH2=CH-COO-, CH2=C(CH3)-COO-, CH2=CF-COO-, CH2=CH-, CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, 
, 특히 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드이고, 가장 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이다.
본 발명의 또 하나의 바람직한 실시양태에서, 모든 중합성 화합물 및 이의 상응하는 부분 화학식의 화합물은, 하나 이상의 라디칼 P-Sp- 대신에, 둘 이상의 중합성 기 P(다중반응성 중합성 라디칼)를 함유하는 하나 이상의 분지형 라디칼을 함유한다. 이러한 유형의 적합한 라디칼 및 이를 함유하는 중합성 화합물은 예를 들면 미국 특허 제7,060,200호 B1 또는 미국 특허 출원 공개 제2006/0172090호 A1에 기재되어 있다. 특히 바람직하게는 하기 화학식으로부터 선택되는 다중반응성 중합성 라디칼이다:
상기 식에서,
알킬은 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지형 알킬렌이고, 이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-으로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이사의 H 원자는 F, Cl 또는 CN에 의해 대체될 수 있고, Rx는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 R0을 나타낸다.
aa 및 bb는 각각, 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고,
X는 X'에 대해 기재된 의미들 중 하나를 갖고,
P1 -5는 각각, 서로 독립적으로, P에 대해 기재된 의미들 중 하나를 갖는다.
바람직한 스페이서 기 Sp는, 라디칼 "P-Sp-"가 화학식 "P-Sp'-X'-"에 대응하도록 화학식 Sp'-X'으로부터 선택되며, 이때
Sp'은, 임의적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환되는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 알킬렌을 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NR01-CO-O-, -O-CO-NR01-, -NR01-CO-NR01-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 대체될 수 있고,
X'은 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR01-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR01-, -CY01=CY02-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고,
R01 및 R02는 각각, 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
Y01 및 Y02는 각각, 서로 독립적으로, H, F, Cl 또는 CN을 나타낸다.
X'은 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR01- 또는 단일 결합이다.
전형적인 스페이서 기 Sp'은 예를 들면 -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiR01R02-O)p1-이고, 이때 p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이고, R01 및 R02는 상기 기재된 의미를 갖는다.
특히 바람직한 기 -X'-Sp'-은 -(CH2)p1-, -O-(CH2)p1-, -OCO-(CH2)p1-, -OCOO-(CH2)p1-이다.
특히 바람직한 기 Sp'은, 예를 들면, 각각의 경우, 직쇄 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 논일렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 및 부텐일렌이다.
바람직하게는 본 발명에 따른 방법에 사용할 수 있는 이색성 광개시제는 다음과 같다:
상기 식에서,
L은 각각 서로 독립적으로 각각의 경우에 할로겐, 바람직하게는 F 또는 Br이고,
r은 각각 서로 독립적으로 각각의 경우에 0, 1 또는 2이고,
Z11은 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR02, -NR01-CO-O-, -O-CO-NR01-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR01-, -CY01=CY02-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-를 나타내고,
R11은, 임의적으로 F에 의해 일치환 또는 다중치환되는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 임의적으로, 각각의 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 O- 및/또는 S-에 의해 대체됨), P-Sp- 또는 R14이고,
R12 및 R13은 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬이고,
R14는 -OH, -NR01R02 또는 
이고,
Y01 및 Y02는 각각, 서로 독립적으로, H, F, Cl 또는 CN을 나타내고,
R01 및 R02는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬이다.
특히 바람직한 이색성 광개시제는 하기 화학식들로부터 선택된다:
상기 식에서,
R14는 -OH, -NH2 또는 
이고,
R11은, 임의적으로 F에 의해 일치환 또는 다중치환되는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 임의적으로, 각각의 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 O- 및/또는 S-에 의해 대체됨), P-Sp- 또는 R14이다.
특히 바람직한 이색성 광개시제는 화학식 I-2a 및 I-5a의 화합물(이때 R14는 -OH임), 화학식 I-2a의 화합물(이때 R14는 -NH2임), 및 화학식 I-2a 내지 I-2e, I-3a 내지 I-3d, I-4a 내지 I-4b, I-6a, I-7a, I-7b, 및 I-8a의 화합물(이때 R14는
본 발명에 따른 방법에 사용되는 바람직한 액정 물질 중의 이색성 광개시제의 비율은 전체적으로 바람직하게는 약 1 내지 25 중량%, 더 바람직하게는 약 3 내지 약 20 중량%, 더욱더 바람직하게는 약 5 내지 약 15 중량%의 범위이다.
본 발명에 따른 적합한 키랄 화합물은 중합성 또는 비-중합성일 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 바람직한 중합성 키랄 화합물은 바람직하게는 각각 단독으로 또는 서로 조합되어 25 ㎛-1 이상, 바람직하게는 40 ㎛-1 이상, 더 바람직하게는 60 ㎛-1 이상, 가장 바람직하게는 80 ㎛-1 이상 내지 260 ㎛-1 이하의 나선형 비틀린 힘(IHTP전체)의 절대값을 갖는다.
바람직한 중합성 키랄 화합물은 일-, 이- 또는 다중반응성 키랄 중합성 메소젠성 화합물이다. 바람직하게는 이러한 화합물은 직접 결합 또는 연결기를 통해 서로 연결된 하나 이상의 고리 요소를 포함하며, 이때 이들 고리 요소들 중 2개는 임의적으로는 직접적으로 또는 (상기 연결기와 동일하거나 상이할 수 있는) 연결기를 통해 서로 연결될 수 있다. 고리 요소는 바람직하게는 4-, 5-, 6- 또는 7-, 바람직하게는 5- 또는 6-원 고리로 이루어진 군으로부터 선택된다.
적합한 중합성 키랄 화합물 및 이들의 합성은 예를 들면 US 7,223,450 B2에 기재되어 있거나 또는 팔리오컬러(Paliocolor) LC756(등록상표)(바스프 아게(BASF AG))와 같은 곳으로부터 상업적으로 입수가능하다.
본 발명에 따라 사용되는 바람직한 일-, 이- 또는 다중반응성 키랄 중합성 메소젠성 화합물은 하기 화학식들로부터 선택된다:
상기 식에서,
P0는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로페닐 에터 또는 스티렌 기이고,
A0 및 B0는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 임의적으로 치환되는 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,
X0 및 Z0는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
R*는 4개 이상, 바람직하게는 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 키랄 알킬 또는 알콕시 기, 예를 들어 2-메틸부틸, 2-메틸옥틸, 2-메틸부톡시 또는 2-메틸옥톡시이고,
Ch는 콜레스테릴, 에트트라디올 또는 터페노이드 라디칼로부터 선택되는 키랄 기, 예를 들어 멘틸 또는 시트로넬릴이고,
L은 상기 화학식 I에 정의된 바와 같은 의미들 중 하나를 갖고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고,
t는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, 0, 1, 2 또는 3이고,
u 및 v는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
w는 0 또는 1이고
x는 서로 독립적으로 0이거나 1 내지 12의 동일하거나 상이한 정수이고,
z는 0 또는 1이고, 인접한 x 및 y가 0인 경우 z는 0이고,
상기 벤젠 및 나프탈렌 고리는 추가로 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 치환될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 바람직하게는 본 발명에 따른 방법에 사용되는 액정 물질 중의 화학식 II-1 및 II-13으로부터 선택되는 일반응성 중합성 메소젠성 화합물들의 비율은 전체적으로 바람직하게는 2 내지 20 중량%, 더 바람직하게는 4 내지 12 중량%, 더욱더 바람직하게는 5 내지 10 중량%의 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 바람직하게는 본 발명에 따른 방법에 사용되는 액정 물질 중의 화학식 II-27로부터 선택되는 이반응성 중합성 메소젠성 화합물의 비율은 전체적으로 바람직하게는 0 내지 30 중량%, 더 바람직하게는 0 내지 20 중량%, 더욱더 바람직하게는 0 내지 10 중량%의 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 바람직하게는 본 발명에 따른 방법에 사용되는 액정 물질 중의 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물의 비율은 전체적으로 바람직하게는 0 내지 30 중량%, 더 바람직하게는 0 내지 20 중량%, 더욱더 바람직하게는 0 내지 10 중량%의 범위이다.
바람직하게는 본 발명에 따른 방법에 사용되는 바람직한 액정 물질 중의 화학식 CR8로부터 선택되는 키랄 중합성 메소젠성 화합물의 비율은 전체적으로 바람직하게는 1 내지 30 중량%, 더 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 더욱더 바람직하게는 1 내지 10 중량%의 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합성 액정 물질은, 하나 이상의 비-중합성 키랄 화합물, 특히 WO 98/00428에 개시된 화합물을 포함한다. 또한, 전형적으로 사용되는 비-중합성 키랄 화합물은 예를 들면 상업적으로 입수가능한 R/S-5011, R-811 또는 CB-15(독일 다름슈타트 소재 메르크 카게아아(Merck KGaA))이다.
본 발명에 따른 방법에 사용되는 바람직한 액정 물질 중의 상기 키랄 비-중합성 메소젠성 화합물의 비율은 전체적으로 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 더 바람직하게는 3 내지 15 중량%, 더욱더 바람직하게는 5 내지 10 중량%의 범위이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 중합성 액정 물질은 2개 이상 예를 들면 2 내지 25개의 액정 화합물들의 혼합물이다.
본 발명에 따른 방법은 특정 액정 물질에 국한되지 않지만, 원칙적으로는 종래 기술에 공지된 모든 RM 정렬을 위해 사용될 수 있다. RM은 바람직하게는 특정 온도 범위에서 액정 메조상을 갖는 써모트로픽 또는 라이오트로픽 액정성을 나타내는 칼라미틱 또는 디스코틱 화합물, 매우 바람직하게는 칼라미틱 화합물, 또는 상기 하나 이상의 유형의 화합물들의 혼합물로부터 선택된다. 이들 물질은 전형적으로 감소된 색도 등과 같은 양호한 광학 특성을 갖고, 쉽고 빠르게 원하는 배향으로 정렬될 수 있는데, 이는 중합체 필름을 공업적으로 대량 생산하는 데 특히 중요하다. 액정은 소분자(즉, 단량체성 화합물) 또는 액정성 올리고머일 수 있다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 적합한 중합성 액정 물질은 바람직하게는 하기 화학식 II의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 중합성 일-, 이- 또는 다중반응성 액정 화합물을 포함한다:
P-Sp-MG-R0 II
상기 식에서,
P는 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 비닐, 비닐옥시, 프로페닐 에터, 에폭시, 옥세탄 또는 스티렌 기이고,
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
MG는 바람직하게는 하기 화학식 M으로부터 선택되는 막대-형상의 메소젠성 기이고,
M은 -(A21-Z21)k-A22-(Z22-A23)l-이고,
A21 내지 A23은 각각의 경우에 서로 독립적으로 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 임의적으로 치환되는 아릴-, 헤테로아릴-, 헤테로사이클릭- 또는 지환족 기, 바람직하게는 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 임의적으로 치환되는 1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌, 1,4-피리딘, 1,4-피리미딘, 2,5-티오펜, 2,6-다이티에노[3,2-b:2',3'-d]티오펜, 2,7-플루오르, 2,6-나프탈렌, 2,7-페난트렌이고,
Z21 및 Z22는 각각의 경우에 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR02, -NR01-CO-O-, -O-CO-NR01-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR01-, -CY01=CY02-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO-, -OCO-, -CO-O-, -O-CO-, -OCH2-, -CH2O-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, 또는 단일 결합이고,
L은 화학식 I에서 상기 정의된 바와 같은 의미들 중 하나를 갖고,
R0은, 임의적으로 플루오르화되는 H, 탄소수 1 내지 20, 더 바람직하게는 탄소수 1 내지 15의 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시, 또는 Y0 또는 P-Sp-이고,
Y0은 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN, 임의적으로 플루오르화된 탄소수 1 내지 4의 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시, 또는 모노-, 올리고- 또는 폴리플루오르화된 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 F, Cl, CN, NO2, OCH3, 또는 모노-, 올리고- 또는 폴리플루오르화된 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시이고,
Y01 및 Y02는 각각 독립적으로 상기 화학식 I에서 정의된 의미를 갖고,
R01 및 R02는 각각 독립적으로 상기 화학식 I에서 정의된 의미를 갖고,
k 및 l은 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2, 가장 바람직하게는 1이다.
바람직한 중합성 일-, 이- 또는 다중반응성 액정 화합물은 예를 들면 WO 93/22397, EP 0 261 712, DE 195 04 224, WO 95/22586, WO 97/00600, US 5,518,652, US 5,750,051, US 5,770,107 및 US 6,514,578에 개시되어 있다.
또 하나의 바람직한 중합성 일반응성, 이반응성 또는 다중반응성 액정 화합물을 하기 목록에 나타내었다.
상기 식에서,
P0는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로페닐 에터 또는 스티렌 기이고,
A0는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 임의적으로 치환되는 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,
Z0는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고,
t는, 각각의 경우에 서로 독립적으로, 0, 1, 2 또는 3이고,
u 및 v는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
w는 0 또는 1이고,
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나 1 내지 12의 동일하거나 상이한 정수이고,
z는 0 또는 1이고, 인접한 x 또는 y가 0인 경우에 z는 0이고,
또한, 상기 벤젠 및 나프탈렌 고리는 추가로 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 치환될 수 있다.
변수 R0, Y0, R01, R02 및 L은 상기 화학식 II에 주어진 것과 동일한 의미를 갖는다.
본 발명에 따른 방법에 사용되는 바람직한 액정 물질 중의 상기 일-, 이- 또는 다중반응성 액정 화합물의 비율은 전체적으로 바람직하게는 30 내지 99 중량%, 더 바람직하게는 40 내지 95 중량%, 더욱더 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 범위이다.
본 발명에 따라 사용되는 중합성 액정 물질은 또한 당업자에게 통상적으로 공지된 하나 이상의 계면활성제를 바람직하게는 0 내지 3 중량%, 더 바람직하게는 0 내지 1.5 중량%, 더욱더 바람직하게는 0.1 내지 0.7 중량%의 양으로 포함할 수 있으며, 특히 상업적으로 입수가능한 계면활성제 테고라드(TegoRad) 2500(에보닉(Evonik)) 또는 플루어엔(FluorN) 561 또는 562(시토닉스(Cytonix))로부터 선택된다.
본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적합한 중합성 액정 물질은 또한 중합에 사용되는 복사선의 파장으로 조정된 최대 흡광도를 갖는 하나 이상의 염료, 특히 예를 들면 4,4"-아족시 아니솔 또는 티누빈(Tinuvin; 등록상표) 염료(시바 아게(Ciba AG))와 같은 UV 염료를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 중합성 액정 물질은 또한 바람직하지 않은 자발적 중합을 방지하기 위해 하나 이상의 안정화제 또는 억제제를 포함할 수 있으며, 예를 들면 상업적으로 입수가능한 이가녹스(Irganox; 등록상표) 시리즈(시바 아게) 예컨대 이가녹스 1076으로부터 선택되는 화합물을 바람직하게는 0 내지 0.1%, 매우 바람직하게는 0 내지 0.2%의 양으로 포함할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적합한 중합성 액정 물질은 하나 이상의 일반응성 중합성 비-메소젠성 화합물을 바람직하게는 0 내지 50%, 매우 바람직하게는 0 내지 20%의 양으로 포함한다. 전형적인 예는 알킬아크릴레이트 또는 알킬메타크릴레이트, 바람직하게는 이소보닐 메타크릴레이트이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 중합성 액정 물질은, 이- 또는 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물 대신에 또는 이에 더하여, 임의적으로 하나 이상의 이- 또는 다중반응성 중합성 비-메소젠성 화합물을 바람직하게는 0 내지 50%, 매우 바람직하게는 0 내지 20%의 양으로 포함한다. 이반응성 단량체의 전형적인 예는 탄소수 1 내지 20의 알킬다이아크릴레이트 또는 알킬 다이메타크릴레이트, 또는 헥산다이올 다이아크릴레이트이다. 다중반응성 단량체의 전형적인 예는 트라이메틸프로판트라이메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트이다.
중합체 필름의 물성을 개질시키기 위해 중합성 액정 물질에 하나 이상의 쇄 전달제를 첨가할 수도 있다. 티올 화합물 예를 들면 일반응성 티올 예컨대 도데칸 티올 또는 다중반응성 티올 예컨대 트라이메틸프로판 트라이(3-머캅토프로피오네이트)이 특히 바람직하다. 예를 들면 WO 96/12209, WO 96/25470 또는 US 6,420,001에 개시된 바와 같은 메소젠성 또는 액정 티올이 매우 바람직하다. 쇄 전달제를 사용함으로써, 유리 중합체 쇄의 길이 및/또는 중합체 필름 중의 2개의 가교결합 사이의 중합체 쇄의 길이를 조절할 수 있다. 쇄 전달제의 양이 증가되는 경우, 중합체 필름의 중합체 쇄 길이는 감소한다.
본 발명에 따른 중합성 액정 물질은 또한 중합체성 결합제 또는 중합체성 결합제를 형성할 수 있는 하나 이상의 단량체, 및/또는 하나 이상의 분산 보조제를 포함할 수 있다. 적합한 결합제 및 분산 보조제는 예를 들면 WO 96/02597에 개시되어 있다. 바람직하게는, 예를 들면, 상기 중합성 물질은 결합제 또는 분산 보조제를 함유하지 않는다.
상기 중합성 액정 물질은 추가로 하나 이상의 추가적인 성분 예를 들면 촉매, 감광제, 안정화제, 억제제, 쇄-전달제, 공-반응 단량체, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수성제, 접착제, 유동 개선제, 소포제, 탈기제, 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료 또는 안료를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 중합성 액정 물질은 다음을 포함한다:
a) 하나 이상의 비키랄 일-, 이- 또는 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물,
b) 하나 이상의 이색성 광개시제,
c) 하나 이상의 (중합성) 키랄 화합물,
d) 임의적으로 하나 이상의 계면활성제,
e) 임의적으로 하나 이상의 안정화제,
f) 임의적으로 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 중합성 비-메소젠성 화합물,
g) 임의적으로 하나 이상의 비-중합성 키랄 화합물,
h) 임의적으로 광 중합을 개시시키는 데 사용되는 파장에서 최대 흡광도를 나타내는 하나 이상의 염료,
i) 임의적으로 하나 이상의 쇄-전달제, 및
j) 임의적으로 하나 이상의 안정화제.
더욱 바람직하게는, 상기 중합성 액정 물질은 다음을 포함한다:
a) 바람직하게는 화학식 II-1 및/또는 II-13의 화합물로부터 선택되는 30 내지 95 중량%, 매우 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 양의 하나 이상의 비키랄 일반응성 중합성 메소젠성 화합물,
b) 바람직하게는 화학식 II-6의 화합물로부터 선택되는 바람직하게는 0.1 내지 30 중량%, 매우 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%의 양의 하나 이상의 비키랄 이- 또는 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물,
c) 바람직하게는 화학식 I-2a, I-3a 및/또는 I-5a의 화합물, 더 바람직하게는 화학식 I-2a 또는 I-3a의 화합물로부터 선택되는 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 매우 바람직하게는 5 내지 15 중량%의 하나 이사의 이색성 광개시제,
d) 바람직하게는 화학식 CR8의 화합물로부터 선택되는 바람직하게는 2 내지 20 중량%, 매우 바람직하게는 5 내지 10 중량%의 하나 이상의 중합성 키랄성 화합물, 바람직하게는 하나 이상의 일반응성 키랄성 화합물,
e) 임의적으로 하나 이상의 계면활성제, 및
f) 임의적으로 하나 이상의 안정화제.
본 발명에 따라 사용되는 중합성 액정 물질은 종래 방식으로 예를 들면 상기 정의된 하나 이상의 이색성 광개시제를 하나 이상의 키랄 화합물, 상기 정의된 하나 이상의 화학식 II의 중합성 액정 화합물, 및 임의적으로는 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합함으로써 제조된다. 일반적으로, 더 적은 양으로 사용되는 성분의 바람직한 양은 유리하게는 승온에서 주요 구성요소를 이루는 성분에 용해된다. 유기 용매 예를 들면 아세톤, 클로로폼 또는 메탄올 중의 상기 성분들의 용액을 혼합하고, 완전히 혼합한 후, 예를 들면, 증류에 의해, 상기 용매를 다시 제거할 수 있다.
중합성 액정 물질은 스핀-코팅 또는 블레이드 코팅과 같은 통상적인 코팅 기술에 의해 기판상에 적용될 수 있다. 이는 또한 예를 들면 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 릴-투-릴(reel-to-reel) 인쇄, 활판 인쇄, 그라비아 인쇄, 윤전 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄, 요판 인쇄, 패드 인쇄, 열-밀봉 인쇄, 잉크젯 인쇄, 또는 스탬프 또는 인쇄판을 이용한 인쇄와 같이 숙련자에게 공지되어 있는 통상의 인쇄 기술에 의해 기판에 적용될 수 있다.
중합성 액정 물질을 적합한 용매에 용해시킬 수도 있다. 이어서, 상기 용액을 예를 들면 스핀-코팅 또는 인쇄, 또는 다른 공지의 기술에 의해 기판상에 코팅하거나 인쇄하고, 상기 용매를 중합 전에 증발시킨다. 대부분의 경우, 용매의 증발을 촉진시키기 위해 혼합물을 가열하는 것이 적합하다. 용매로서, 예를 들면 표준 유기 용매를 사용할 수 있다. 용매는 예를 들면 에터 예컨대 THF, 케톤 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 프로필 케톤 또는 시클로헥사논; 아세테이트 예컨대 메틸, 에틸 또는 부틸 아세테이트 또는 메틸 아세토아세테이트; 알코올 예컨대 메탄올, 에탄올 또는 이소프로필 알코; 방향족 용매 예컨대 톨루엔 또는 자일렌; 할로겐화 탄화수소 예컨대 다이- 또는 트라이클로로메탄; 글리콜 또는 이의 에스터 예컨대 PGMEA(프로필 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트), γ-부티로락톤 등으로부터 선택될 수 있다. 또한, 이들 용매의 2원, 3원 또는 그 이상의 혼합물을 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 방법에 대한 기판으로서 예를 들면 유리 또는 석영 플레이트 또는 플라스틱 필름 또는 플레이트가 사용될 수 있다. 적합하고 바람직한 플라스틱 기판은 예를 들면 폴리에스터의 필름 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌-나프탈레이트(PEN), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카보네이트(PC) 또는 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 매우 바람직하게는 PET 또는 TAC 필름이다. 복굴절성 기판으로서 예를 들면 단축 연신된 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. PET 필름은 예를 들면 듀퐁 테이진 필름스(DuPont Teijin Films)로부터 멜리넥스(Melinex, 등록상표)라는 상표명으로 시판된다. 특히 바람직한 기판은 TAC, PET, PVA, PE 필름 또는 유리 플레이트이다.
바람직하게는, 본 발명에 따라 코팅된 기판은 평면이지만, 예를 들면 프레즈넬(Fresnel) 렌즈와 같은 구조화된 기판을 사용할 수도 있다.
중합 이전에 및/또는 동안 및/또는 후에 코팅된 물질의 상부에 제 2 기판을 배치할 수도 있다. 기판은 중합 후에 제거되거나 제거되지 않을 수 있다. 2개의 기판을 사용하는 경우, 하나 이상의 기판은 중합에 사용되는 화학선 조사에 대해 투과성이어야 한다. 등방성 또는 복굴절성 기판을 사용할 수 있다. 중합 후에 중합체 필름으로부터 기판을 제거하지 않는 경우, 바람직하게는 등방성 기판을 사용한다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합성 액정 물질은 또한 한 쌍의 대향 기판을 포함하는 제조 셀 내로 충전될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 기판은 서로 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 서로 2 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 서로 3 ㎛ 이상의 간격을 두고 배치되며, 여기서 액정 매질의 층은 상기 공간 사이에 위치된다. 적합한 충전 방법은 예를 들면 유동 충전, 모세관 충전 등이다.
상기 기판 층들은 예를 들어 스페이서 또는 층의 돌출 구조물에 의해 서로 한정된 간격으로 유지될 수 있다. 전형적인 스페이서 물질은 숙련자에게 통상적으로 공지되어 있으며, 예를 들면 플라스틱, 실리카, 에폭시 수지 등으로 제조된 스페이서를 들 수 있다.
본 발명에 따른 경화 단계는 바람직하게는 중합성 액정 물질을 이의 네마틱 상 또는 등방성 상, 바람직하게는 이의 네마틱 상으로 있는 동안 선형 편광된 화학 복사선에 노출시킴으로써 수행된다.
화학 복사선은 광, 바람직하게는 UV 선 또는 IR 선에 의한 조사를 의미한다. 본 발명에 따른 방법에서, 복사선 파장은 이색성 광개시제의 해리 및 중합성 화합물의 중합을 일으키도록 선택된다. 이와 관련하여, 경화 단계는 바람직하게는 상기 중합성 액정 물질을 선형 편광된 UV 복사선에 노출시킴으로써 수행된다.
복사선 파장은 UV 밴드 패스 필터에 의해 조정될 수 있다. 조사 파장은 바람직하게는 250 nm 내지 450 nm, 더 바람직하게는 320 nm 내지 390 nm의 범위이다. 특히 바람직하게는 약 365 nm의 조사 파장이다.
UV 조사에 대한 소스로서 예를 들면 단일 UV 램프 또는 UV 램프 세트를 사용할 수 있다. 높은 램프 출력을 사용하는 경우, 경화 시간을 단축할 수 있다. UV 복사선에 또 다른 가능한 소스는 레이저이다.
표면에 입사광 노출시 광의 보강 및 상쇄 간섭이 일어나도록 2개 이상의 점 또는 선원 UV 램프를 조합함으로써, 간섭 패턴으로서 일반적으로 알려진 강도 패턴을 획득하기 위해 램프를 배치할 수 있다. 이 패턴은 복굴절률 또는 광축의 변화로서 또는 평면 또는 경사 패턴으로서 상기 얻어진 중합체 필름에 복제/기록될 수 있다.
화학 복사선의 선형 편광은 숙련자에게 공지된 방법에 의해 달성될 수 있다. 바람직하게는, 선형 편광은 상기 복사선을 적절한 선형 편광판(예컨대, 상업적으로 입수가능한 와이어 그리드 편광판(WGP))에 통과시킴으로써 달성된다.
본 발명에 따른 경화 단계는 바람직하게는 불활성 기체 분위기, 바람직하게는 (가열된) 질소 분위기에서 수행될 수 있지만, 공기 중에서의 조사도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 사용되는 중합성 액정 물질은 이색성 광개시제를 포함한다. 일반적인 광개시제와 같이, 이색성 광시제는 정확한 파장에 노출되는 경우에 해리되며, 형성된 라디칼은 단량체의 중합을 개시하게 된다. 본 발명의 중합성 액정 물질에 사용되는 이색성 광개시제는 광 흡수가 분자의 분자적 배향에 의존하는 특성을 갖는다. 따라서, 상기 선형 편광된 UV 광으로 조사시, 중합-개시 유리 라디칼은 국소 방향자가 편광 방향에 평행하게 놓여 있는 경우에 주로 생성된다. 국소 유리 라디칼의 생성 결과, 등방성, 네마틱 또는 스멕틱 상, 또는 이들의 키랄 변형 상의 중합성 액정 물질의 국소 중합 속도는 상이하게 된다. 선형 편광된 광의 전계에 평행하게 배향된 액정 분자의 중합 속도는 선형 편광된 광의 전계에 수직으로 배향된 액정 분자의 중합보다 더 빠르게 진행된다. 따라서, 중합 속도의 차이는 선형 편광된 UV 광에 평행한 방향자(director) 배향을 우선순위로 행하게 하고, 최종적으로는, 중합체 필름 내 액정 물질의 중합 및 균일한 배향으로 인해, 중합체 필름에 복굴절성을 유도한다.
경화 시간은 특히 중합성 액정 물질의 반응성, 코팅된 층의 두께, 중합 개시제의 유형 및 UV 램프의 출력에 의존한다. 경화 시간은 바람직하게는 5분 이하, 매우 바람직하게는 3분 이하, 가장 바람직하게는 1분 이하이다. 대량 생산의 경우에는, 30초 이하의 짧은 경화 시간이 바람직하다.
적합한 UV 복사선 출력은 바람직하게는 5 내지 200 mW/㎠, 더 바람직하게는 10 내지 175 mW/㎠, 가장 바람직하게는 15 내지 150 mW/㎠이다.
적용된 UV 복사선과 관련하여 시간의 함수로서, 적합한 UV 조사량은 바람직하게는 25 내지 7200 mJ/㎠, 더 바람직하게는 500 내지 7200 mJ/㎠, 가장 바람직하게는 3000 내지 7200 mJ/㎠이다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 경화 단계는 바람직하게는 선형 편광된 화학 복사선에 중합성 액정 물질 층의 개개의 부분을 노출시킴으로써 수행된다.
이는, 예를 들어,
- 광-마스크, 예를 들어 바람직하게는 슬릿 마스크를 사용하는 것과 같은, 당업자에게 일반적으로 공지된 마스킹 기법에 의해, 또는
- 기판의 연속적 또는 단계적 이동, 예를 들어 복사선원 또는 입사 복사선 빔에 대해 중합성 액정 물질의 층이 제공된 기판의 회전 이동(도 1 및 도 6 참조) 또는 수평 이동(도 8 참조)에 의해 달성될 수 있다.
실시예를 사용하여, 본 발명의 주요 방법이 예시될 수 있다. 동시에, 이러한 실시예가 또한 본 발명의 범주를 특정 실시예로 한정하지 않고 본 발명에 따른 방법의 제 1의 바람직한 실시양태를 보여준다.
바람직하게는, 중합체 필름의 액정 분자는 기판 주요 면에 대해 평면 배향으로 정렬된다. 생성 중합체 필름 중의 액정 분자의 이러한 평면 배향은, 경화 단계의 복사선원이 기판 주요 면에 수직인 각도로 배치되는 경우에 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 제조 방법에 대한 일반적인 구성은 도 1에 도시되며, 다음을 포함한다:
- 기판의 주요 면에 대해 수직으로 위치한 광원(1)
- 임의적으로, 광 빔을 조준하기 위한 수단,
- 회전가능한 선형 편광판(2),
- 회전가능한 광 마스크(3),
- 중합성 액정 매질의 층이 제공된 기판(4), 및
- 회전가능한 스테이지(6) 상에 제공된, 기판에 인접해 있는 가열원(5).
- 하나의 바람직한 실시양태에서, 중합성 액정 매질의 층이 제공된 기판(4) 및 기판에 인접한 가열원(5)은 단계적으로 또는 연속적으로 주요 면에 대해 수직인 축에 대해 수평으로 회전하면서, 동시에 선형 편광판 및 광 마스크의 배향은 모두 고정된다. 결과적으로, 중합성 액정 매질의 층 부분만이 광 마스크에 의해 차단되지 않은 선형 편광된 광에 의해 조사되고, 상기 선형 편광된 광의 전계 벡터의 방향은 완전한 경화 단계 공정 중에 동일하게 유지된다.
- 또 다른 바람직한 실시양태에서, 광 마스크(3) 및 선형 편광판(2)은 단계적으로 또는 연속적으로 그 주요 면에 관한 수직 축에 대해 수평으로 회전하면서, 동시에 선형 편광판의 중합성 액정 물질 배향 층을 가진 기판의 배향은 고정된다. 결과적으로, 중합성 액정 매질의 층 부분만이 선형 편광된 광에 의해 조사되고, 선형 편광된 광의 전계 벡터의 방향은 완전한 경화 단계 공정 중에 변화된다.
슬릿 마스크에 대해 와이어 그리드 편광판의 배향을 조정함으로써(도 2 및 4 참조), 반경 방향으로 정렬된 중합체 필름(도 3) 또는 동심원 상으로 정렬된 중합체 필름(도 5)이 본 발명에 따른 방법으로부터 얻을 수 있다.
또 다른 예를 사용하여, 본 발명의 주요 방법이 예시될 수 있다. 동시에, 이러한 실시예가 또한 본 발명의 범주를 특정 실시예로 한정하지 않고 본 발명에 따른 방법의 제 2 실시양태를 보여준다.
본 발명에 따른 제조 방법에 대한 또 다른 전형적인 구성은 도 6에 도시되어 있으며, 다음을 포함한다:
- 기판 주요 면에 대해 경사각(>0°<90°)으로 위치한 광원(7),
- 임의적으로, 광 빔을 조준하기 위한 수단(8),
- 동일한 경사각(>0°<90°)으로 광원 앞에 위치한 선형 편광판(9) 및 광 마스크(10),
- 중합성 액정 매질의 층이 제공된 기판(11), 및
- 회전가능한 스테이지(13) 상에 제공된, 기판에 인접해 있는 가열원(12).
- 하나의 바람직한 실시양태에서, 중합성 액정 매질의 층이 제공된 기판(11) 및 기판에 인접한 가열원(12)은 주요 면에 대해 수직인 축에 대해 수평으로 연속적으로 회전하면서, 동시에 선형 편광판 및 광원의 배향은 고정된다.
- 또 다른 바람직한 실시양태에서, 선형 편광판 및 광원은, 중합성 액정 매질의 층이 제공된 기판(11) 상의 원형 경로 상에서 회전한다.
전술한 절차들 중 하나에 따라, 액정 물질이 일반적으로 기판의 주요 면에 대해 경사진 반경 방향(>0°<90°)으로 정렬된 중합체 필름을 제조할 수 있다(도 7 참조).
바람직하게는, 조사 각도는 >0°내지 <90°, 더 바람직하게는 >10°내지 <80°, 또는 더욱더 바람직하게는 >20°내지 <70°, 특히 >30°내지 <60°, 특히 약 45°이다.
본 발명은 또한 전술 및 후술하는 방법에 의해 수득가능하거나 수득되는 중합체 필름에 관한 것이다.
그러나, 유사하게, 본 발명의 배향된 중합체 필름은 넓은 시야각에서 콘트라스트 및 휘도를 개선하고 색도를 감소시키기 위해 예를 들면 LCD에서의 지연 또는 보상 필름으로서 사용되는 것이 바람직하다. 이는 LCD에서 스위칭 가능한 액정 셀 외부에서 사용되거나, 또는 스위칭 가능한 액정 셀을 형성하고 스위칭 가능한 액정 매질을 형성하는 기판, 일반적으로는 유리 기판 사이에서 사용될 수 있다(셀내(incell) 용도).
다양한 유형의 광학 지연판이 공지되어 있다. 예를 들면, "A 필름"(또는 A-플레이트)은 단축 복굴절성 물질 층을 이용하는 광학 지연판으로서, 그 이상 축이 상기 층의 평면에 평행하게 배향된 판이다. 이와 관련하여, "C-필름"(또는 C-플레이트)은 단축 복굴절성 물질 층을 이용하는 광학 지연판으로서, 그 이상 축이 상기 층의 평면에 대해 수직인 판이다. 그러나, 상술한 지연판의 패터닝되거나 또는 경사진 변형례도 본 발명에 따른 것이다.
전술한 조사 각도에 따라, 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능하거나 수득되는 중합체 필름은, 경화 단계에서의 복사선원이 기판 주요 면에 대해 수직인 각도로 위치하는 경우에 패터닝된 A-플레이트(중합체 필름 내 액정 분자의 방향자의 적어도 2개의 상이한 평면 배향)로서 사용되거나, 또는 상기 복사선원이 기판 주요 면에 대해 경사진 각도(0°초과 90°미만)로 위치하는 경우에 패터닝된 O-플레이트(중합체 필름 내 액정 분자의 방향자의 적어도 2개의 상이한 경사 배향)로서 사용될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능하거나 수득되는 중합체 필름은 또한 볼록 또는 오목 형의 방향자 배향을 나타내는 평면 표면 렌즈로 사용되거나, 또는 구배 굴절률 지수 렌즈(GRIN)로 사용될 수 있으며, 이들은 모두 자동입체 디스플레이 소자에 사용될 수 있다.
입사 빔의 파장(λ)의 함수로서의 중합체 필름의 광학 지연(δ(λ))은 다음과 같은 수학식 (6)으로 주어진다:
δ(λ) = (2π△n·d)/λ (6)
상기 식에서,
(Δn)은 필름의 복굴절률이고, (d)는 필름의 두께이고, λ는 입사 빔의 파장이다.
스넬(Snellius)의 법칙에 따르면, 복굴절률은 입사 빔의 방향의 함수로서 정의된다:
Δn = sinΘ/sinΨ (7)
상기 식에서,
sinΘ는 필름의 광축의 입사각 또는 경사각이고, sinΨ는 상응하는 반사각이다.
상기 법칙에 기초하면, 복굴절률 및 이에 따른 광학 지연은 필름의 두께 및 필름의 광축의 경사각에 의존한다(베렉(Berek) 보상판 참조). 따라서, 숙련자는 중합체 필름 내 액정 분자의 배향을 조정함으로써 상이한 광학 지연 또는 상이한 복굴절률을 유도할 수 있음을 알고 있다.
본 발명에 따른 중합체 필름의 복굴절률(Δn)은 바람직하게는 0.01 내지 0.30, 더 바람직하게는 0.01 내지 0.25, 더욱더 바람직하게는 0.01 내지 0.16의 범위이다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 중합체 필름의 두께는 바람직하게는 3 내지 30 ㎛, 더 바람직하게는 3 내지 20 ㎛, 더욱더 바람직하게는 3 내지 10 ㎛의 범위이다.
바람직한 실시양태에서, 상기 중합체 필름의 두께는 π/2의 위상 변화를 유도하고, 이어서 생성 발광 빔이 원형 편광되도록 한다. π/2는 파의 1/4에 상당하기 때문에, 이러한 지연판은 1/4 파장 판이라고 한다. 전술한 바와 같은 1/4 파장 판은 선형 편광을 원형으로 변경하거나 그 반대로도 변경한다.
마찬가지로 바람직한 실시양태에서, 중합체 필름의 두께는 1/2 파장 판에 상당하는 π의 위상 변화를 유발한다. 1/2 파장 판은 선형 편광을 선형으로 유지하지만, 2θ의 각도로 회전하도록 된다(이때, θ는 입사 편광 방향과 물질 진상 축이 이루는 각도이다).
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합체 필름의 두께는 하나의 파장(2π)에서의 지연성 변화가 지연성 빔과 입구 빔 사이에 변화가 없는 것과 균등하도록 된다.
본 발명의 중합체 필름은 또한 예를 들어 WO 2006/039980 A1에 기재된 바와 같은 다른 액정 또는 RM 물질에 대한 배향막으로서 사용할 수 있다. 예를 들면, LCD에서, 스위칭 가능한 액정 매질의 배향을 유도 또는 개선하거나, 또는 중합성 액정 물질의 후속 코팅되는 상부 층을 배향시키는 데 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 중합된 액정 필름의 스택(stack)을 제조할 수 있다.
본 발명의 중합체 필름은 다양한 유형의 액정 디스플레이에 사용될 수 있으며, 예를 들면 수직 배향된 디스플레이 예컨대 DAP(정렬 상 변형), ECB(전기 제어 복굴절), CSH(색상 수퍼 호메오트로픽), VA(수직 정렬), VAN 또는 VAC(수직 정렬 네마틱 또는 콜레스테릭), MVA(다중-도메인 수직 정렬) 또는 PVA(패터닝된 수직 정렬) 모드; 벤드 또는 하이브리드 배향된 디스플레이 예컨대 OCB(광학적 보상 벤드 셀 또는 광학적 보상 복굴절), R-OCB(반사성 OCB), HAN(하이브리드 정렬 네마틱) 또는 파이-셀(π-셀) 모드; 트위스티드 배향된 디스플레이 예컨대 TN(트위스티드 네마틱), HTN(고도 트위스티드 네마틱), STN(수퍼 트위스티드 네마틱), AMD-TN(활성 매트릭스 구동 TN) 모드; IPS(평면내 스위칭) 모드의 디스플레이; 또는 광학적 등방성 상에서 스위칭되는 디스플레이에 사용될 수 있다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시양태를 참조하여 상기 및 하기에 기술된다. 다양한 변경과 수정이 본 발명의 진의 및 범주를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
상기 및 하기에 기재된 화합물 또는 이들의 혼합물의 대부분은 상업적으로 입수가능하다. 이들 모든 화합물은 공지되어 있거나, 또는 문헌(예를 들면, 표준 시방서 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart])에 기재된 바와 같이 본질적으로 공지된 방법에 의해 그 반응에 적합한 공지된 반응 조건 하에서 정밀하게 제조될 수 있다. 본질적으로 공지된 변형례를 본원에 사용할 수 있지만, 본원에 언급하지는 않는다.
문맥상 명확히 달리 언급되지 않는 한, 본원에 사용된 복수 형태의 용어는 단수 형태를 포함하는 것으로 해석해야 하며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
본원에서, 달리 명시적으로 언급하지 않는 한, 모든 농도는 중량%로 주어지며, 그 각각의 전체 혼합물을 기준으로 하고, 모든 온도는 섭씨 온도로 주어지며, 모든 온도차는 섭씨 온도로 주어진다. 모든 물리적 특성은, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 20℃의 온도에서 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 결정되었다. 광학 이방성(Δn)은 589.3 nm의 파장에서 측정된다.
본 명세서의 상세한 설명과 청구범위 전체에서, 용어 "포함한다", "함유한다" 및 이의 변형된 용어, 예를 들면, "포함하는"은 "포함하나 이에 국한되지 않는"을 의미하고 다른 성분들을 배제하려는 것으로 이해해서는 안 된다. 한편, 용어 "포함한다"는 또한 용어 "이루어진다"를 포함하나 이에 국한되지 않는다.
본원의 상세한 설명과 청구범위에 걸쳐, 용어 "수득가능한" 및 "수득되는" 및 이의 변형은 "~를 포함하지만, 이에 국한되지 않는"을 의미하고, 다른 구성 요소를 배제하려는 의도는 아니다(배제하는 것은 아니다). 한편, "수득가능한"이라는 용어는 또한 "수득되는"이라는 용어를 포함하지만 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 실시양태에 대한 변형이 이루어질 수 있으며 이 또한 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 이해해야 한다. 동일 또는 균등하거나 유사한 목적을 제공하는 다른 특징이, 달리 언급하지 않는 한, 본원에 개시된 각각의 특징을 대체할 수 있다. 따라서, 달리 언급하지 않는 한, 개시된 각각의 특징은 균등하거나 유사한 특징의 일반적 시리즈의 일례이다.
본 명세서에 개시된 모든 특징은, 이러한 특징들 및/또는 단계들의 적어도 일부가 상호 배타적 조합인 경우를 제외하고는, 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 특히, 본 발명의 바람직한 특징들은 본 발명의 모든 양태에 적용가능하고 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 비-필수적인 조합으로 기재된 특징들도 별도로(조합하지 않고) 사용할 수 있다.
상술한 특징들, 특히 바람직한 실시양태들의 대부분은 그 자체로 본 발명에 해당할 뿐만 아니라 본 발명의 실시양태의 일 부분임을 이해해야 한다. 이들 특징은 현재 청구되는 모든 발명에 추가하여 또는 그 대안으로서 독립적으로 보호될 수 있다.
본 발명은 이제 본 발명을 단지 예시할 뿐 본 발명의 범주를 제한하려는 것이 아닌 하기 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
실시예
1. 혼합물
실시예
1
1.1. 혼합물
M1
다음의 중합성 액정 물질을 제조하였다:
1.2. 혼합물
M2
다음의 중합성 액정 물질을 제조하였다:
1.3. 혼합물
M3
다음의 중합성 액정 물질을 제조하였다:
2. 셀 제조
5 ㎛의 스페이서 비드를 노랜드(Norland) 81 UV 글루(glue)와 혼합한다. 원료 유리 슬라이드의 모서리에 글루/비드 혼합물의 방울을 배치하고, 그 위에 제 2 원료 유리 슬라이를 제공하고, 이어서 UV 광(25 mW)으로 60초 동안 경화시킴으로써 셀을 제조한다.
3. 반경 방향 정렬
80℃의 핫 플레이트 상에서 혼합물 M3을 상기 셀로 유동 충전시킨다. 이어서, 온도를 60초 동안 60℃로 조정한다. 셀을 모터 회전 스테이지에 배치하고, 회전 속도를 초당 3°로 설정한다. 반경 방향 정렬시, WGP를 슬릿 마스크의 경사에 대해 평행하게 설정한다(도 2). 이어서, 상기 셀을 60℃의 공기 하에서 60초 동안 25 mW의 편광 UV 광(365 nm 밴드패스 필터)에 노출시킨다. 혼합물 M3은 우수한 반경 방향 배향을 가진 맑고 투명한 중합체 필름을 제공한다(도 3 참조).
동일한 방식으로, 우수한 반경 방향 배향을 갖는 맑고 투명한 중합체 필름을 혼합물 M1 및 M2로부터 제조할 수 있다.
3.1. 반경 방향 정렬
원료 유리 위로 혼합물 M3을 1000 rpm에서 30초 동안 스핀-코팅한다. 이 필름을 60초 동안 56℃에서 핫 플레이트 위에 배치한다. 이어서, 챔버를 질소로 퍼징하면서, 상기 필름을 60초 동안 34℃에서 질소 챔버 안에 배치한다. 챔버를 모터 회전 스테이지에 배치하고, 회전 속도를 초당 3°로 설정한다. 반경 방향 정렬시, WGP를 슬릿 마스크의 경사에 대해 평행하게 설정한다(도 2). 이어서, 상기 셀을 34℃의 질소 하에서 40초 동안 120 mW의 편광 UV 광(365 nm 밴드패스 필터)에 노출시킨다. 혼합물 M3은 우수한 반경 방향 배향을 가진 맑고 투명한 중합체 필름을 제공한다(도 3 참조).
4. 동심원 정렬
80℃의 핫 플레이트 상에서 혼합물 M3을 상기 셀로 유동 충전시킨다. 이어서, 온도를 60초 동안 60℃로 조정한다. 셀을 모터 회전 스테이지에 배치하고, 회전 속도를 초당 3°로 설정한다. 동심원 방향 정렬시, WGP를 슬릿 마스크의 경사에 대해 수직으로 설정한다(도 4). 이어서, 상기 셀을 60℃의 공기 하에서 60초 동안 25 mW의 편광 UV 광(365 nm 밴드패스 필터)에 노출시킨다. 혼합물 M3은 우수한 동심원 배향을 가진 맑고 투명한 중합체 필름을 제공한다(도 5 참조).
동일한 방식으로, 우수한 동심원 배향을 갖는 맑고 투명한 중합체 필름을 혼합물 M1 및 M2로부터 제조할 수 있다.
5. 경사진 반경 방향 정렬
80℃의 핫 플레이트 상에서 혼합물 M3을 상기 셀로 유동 충전시킨다. 이어서, 온도를 60초 동안 60℃로 조정한다. 셀을 모터 회전 스테이지에 배치하고, 회전 속도를 초당 3°로 설정한다. UV 램프를 셀 주요 면에 대해 45°경사진 각도로 설정한다. WGP를 슬릿 마스크의 슬릿에 대해 평행하게 설정한다(도 2). 이어서, 상기 셀을 60℃의 공기 하에서 60초 동안 25 mW의 편광 UV 광(365 nm 밴드패스 필터)에 노출시킨다. 혼합물 M3은 볼록 배향의 형태로 우수한 배향을 가진 맑고 투명한 중합체 필름을 제공한다(도 7 참조).
동일한 방식으로, 볼록 배향의 형태로 우수한 배향을 갖는 맑고 투명한 그리고 평면형 렌즈를 혼합물 M1 및 M2로부터 제조할 수 있다.
Claims (20)
- a) 기판상에 하나 이상의 이색성(dichroic) 광개시제 및 하나 이상의 키랄(chiral) 화합물을 포함하는 중합성(polymerizable) 액정 물질의 층을 제공하는 단계,
b) 상기 중합성 액정 물질의 온도를, 상기 중합성 액정 물질이 이의 네마틱(nematic) 또는 등방성(isotropic) 상으로 존재하는 온도로 조정하는 단계,
c) 상기 중합성 액정 물질에 선형 편광된 화학선(actinic radiation)을 조사하여 상기 중합성 액정 물질을 중합 및 배향시키고, 이에 의해 상기 중합성 액정 물질의 층 및 상기 선형 편광된 화학선의 전계 벡터의 방향 사이의 각을 변화시키고, 이로써 상기 중합성 액정 물질이 중합체 필름을 형성하도록 하는 단계, 및
d) 임의적으로, 상기 기판으로부터 상기 중합체 필름을 제거하는 단계
를 포함하는 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 c)에서, 상기 액정 물질이 네마틱 상 상태에서 조사되는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 c)가, 중합성 액정 물질의 층을 갖는 기판을 연속적으로 또는 단계적으로 회전시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 c)가, 기판과 광원 사이에 위치한 광 마스크 또는 선형 편광판 또는 이들 둘 다를 연속적으로 또는 단계적으로 회전시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 중합성 액정 물질이 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 중합성 메소젠성(mesogenic) 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 중합성 액정 물질이 하나 이상의 일반응성 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 이- 또는 다중반응성 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 중합성 액정 물질이 하나 이상의 일반응성 키랄 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 비키랄 중합성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 중합성 액정 물질이 하나 이상의 이- 또는 다중반응성 키랄 중합성 메소젠성 화합물, 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 비키랄 중합성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 중합성 액정 물질이 하나 이상의 비-중합성 키랄 화합물, 하나 이상의 일-, 이- 또는 다중반응성 비키랄 중합성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 이색성 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 이색성 광개시제가 하기 화학식 I의 화합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법:
P는 중합성 기이고,
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
A11은, 여러 번 존재하는 경우에 서로 독립적으로, 임의적으로 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 치환되는, 아릴-, 헤테로아릴-, 지방족 또는 헤테로사이클릭 기이고,
Z11은, 각각의 경우에 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR02, -NR01-CO-O-, -O-CO-NR01-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR01-, -CY01=CY02-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
m은 0, 1, 2 또는 3이고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
L은, 여러 번 존재하는 경우에 서로 독립적으로, H, F, Cl, CN, 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 임의적으로 할로겐화되는 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
R11은 H, 할로겐, CN, NO2, NCS, SF5, P-Sp-; 또는 임의적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 일치환 또는 다중치환되는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 임의적으로, 각각의 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -NR01-CO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-NR02-, -S-CO-, -CO-S-, - CY01= CY02- 또는 -C≡C-로 대체됨)이거나, 또는 R14이고,
R12 및 R13은 서로 독립적으로 H, 또는 임의적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 일치환 또는 다중치환되는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 임의적으로, 각각의 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -NR01-CO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-NR02-, -S-CO-, -CO-S-, - CY01= CY02- 또는 -C≡C-로 대체됨)이고,
R14는 -OH, -NR01R02, 또는를 나타내고,
Y01 및 Y02는 각각, 서로 독립적으로, H, 할로겐 또는 CN을 나타내고,
R01 및 R02는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬이다. - 제 1 항에 있어서,
상기 액정 물질 중의 상기 이색성 광개시제의 총 비율은 1 내지 25 중량%의 범위인 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 키랄 화합물이 나선형 비틀린 힘(HTP)≥25 ㎛-1을 갖는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 액정 물질 중의 상기 키랄 화합물의 총 비율은 2 내지 20 중량%의 범위인 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 c)가 상기 중합성 액정 물질을 선형 편광된 UV 복사선에 노출시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 중합성 액정 물질이, 상기 조사 단계 c) 후, 상기 기판의 주요 면(main plane)에 대해 평면 배향(planar orientation)을 갖는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 중합성 액정 물질이, 상기 조사 단계 c) 후, 상기 기판의 주요 면에 대해 경사진(tilted) 배향(0°초과 90°미만)을 갖는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 c)에서의 조사가 상기 기판의 주요 면에 대해 비스듬한(oblique) 각(0°초과 90°미만)으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 패터닝된 중합체 필름의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 수득가능한 중합체 필름.
- 제 18 항에 있어서,
액정 디스플레이(LCD) 또는 다른 광학 또는 전기광학 소자에 사용되거나, 장식 또는 보안 제품용으로 사용되거나, 윈도우 제품용, 정렬 층 또는 광학 지연 필름으로서 사용되는 중합체 필름. - 하나 이상의 제 18 항에 따른 중합체 필름을 포함하는 광학 또는 전기광학 소자.
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