KR101819528B1 - 액정 배향층용 폴리머 - Google Patents

액정 배향층용 폴리머 Download PDF

Info

Publication number
KR101819528B1
KR101819528B1 KR1020127016318A KR20127016318A KR101819528B1 KR 101819528 B1 KR101819528 B1 KR 101819528B1 KR 1020127016318 A KR1020127016318 A KR 1020127016318A KR 20127016318 A KR20127016318 A KR 20127016318A KR 101819528 B1 KR101819528 B1 KR 101819528B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
chemical structure
photochemically
group
different
Prior art date
Application number
KR1020127016318A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130018222A (ko
Inventor
마르틴 샤트
블라디미르 치그리노프
호이 싱 고쿠
사야카 노세
유타카 나가시마
이사 니시야마
하루요시 다카츠
Original Assignee
디아이씨 가부시끼가이샤
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 디아이씨 가부시끼가이샤 filed Critical 디아이씨 가부시끼가이샤
Publication of KR20130018222A publication Critical patent/KR20130018222A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101819528B1 publication Critical patent/KR101819528B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/30—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/301—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and one oxygen in the alcohol moiety
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • C08F220/36—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • C08F20/36—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • 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
    • C09B69/106—Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds containing an azo dye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/30—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/305—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • C08F220/36—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
    • C08F220/365—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate containing further carboxylic moieties
    • 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
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment

Abstract

본 발명은 액정 표시 소자에 있어서의 액정을 배향시키기 위한 재료에 관한 것이며, 액정의 수직 배향층을 제조하기 위한 액정 수직 배향층용 폴리머에 관한 것이다. 본 발명의 액정 수직 배향층용 폴리머는 (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 부위, (b) 광화학적으로 가교 가능한 부위, 및 (c) 수직 배향을 안정화하는 부위를 갖는 것을 특징으로 하고, 적은 자외선 조사량으로 배향의 제어가 가능한 액정 배향성을 갖고, 프리틸트각이 크며, 광안정성이 뛰어난 액정 수직 배향층용 폴리머를 사용한 수직 배향층을 실현할 수 있다.

Description

액정 배향층용 폴리머{POLYMER FOR USE IN A LIQUID-CRYSTAL ALIGNMENT LAYER}
본 발명은 액정 표시 소자에 있어서의 액정을 배향시키기 위한 재료에 관한 것이며, 액정의 수직 배향층을 제조하기 위한 액정 수직 배향층용 폴리머에 관한 것이다.
액정을 배향시키기 위한 배향층은, 액정의 배열의 질서를 유지하고 액정 분자가 갖는 굴절율 이방성에 근거하는 광학 특성을 발현하기 위해서 중요한 것이며, 액정 표시 소자를 구성하기 위해서 필수적인 구성 부재이다. 액정 표시 소자에 있어서, 액정의 배향은, 그 표시 특성에 큰 영향을 미치므로 각종의 방식이 검토되어 왔다. 그 중에서도, 수직 배향형의 액정층을 사용한 액정 표시 장치(VA 모드 액정 표시 장치라고 불리는 일도 있다)는, 뛰어난 표시 특성으로부터, 수평 배향형의 액정층을 사용한 액정 표시 장치에 대신하여, 널리 디스플레이에 사용되고 있다. 그러나, VA 모드 액정 표시 장치에 있어서도, 그 시야각 특성은, 자발광형의 표시 소자와 비교했을 경우에는 반드시 충분하다고는 할 수 없고, 시야각 특성을 개선하기 위해서 다양한 수법이 검토되어 왔다.
VA 모드 액정 표시 장치에 있어서 시야각 특성의 개선을 목적으로 하여, 한개의 화소에 복수의 액정 도메인을 형성하는 배향 분할 구조를 도입하는 멀티 도메인 수직 배향 방식(MVA 방식)이 일반화하고 있다. MVA 방식에 있어서는, 배향 분할 구조를 형성하기 위해서는, 액정 분자의 경사 배향을 제어하는 것이 필요하며, 그 수법으로서는, 전극에 마련한 슬릿(개구부) 혹은 리브(돌기 구조)를 설치하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 슬릿이나 리브를 사용하면, 종래의 TN 모드에서 사용되고 있었던 배향막에 의해 프리틸트 방향을 규정했을 경우와 달리, 슬릿이나 리브가 선상(線狀)이므로, 액정 분자에 대한 배향 규제력이 화소 내에서 불균일하게 되기 때문에, 예를 들면, 응답 속도에 분포가 생긴다고 하는 문제가 있다. 또한, 슬릿이나 리브를 마련한 영역의 광의 투과율이 저하하므로, 표시 휘도가 저하한다고 하는 문제도 있다.
경사 배향을 제어하는 다른 방법으로서, 광 또는 열에 의해 중합 가능한 모노머를 액정에 혼입해 두고, 전압을 인가하여 액정 분자가 경사한 상태에서 모노머를 중합시키는 것에 의해 액정 분자의 경사 방향을 기억시키는 폴리머 배향 지지(PSA; Polymer Sustained Alig㎚ent) 기술이 개시되어 있다(특허문헌 1 참조). 이 방법은, 슬릿이나 리브를 마련한 방법에 있어서의, 응답 속도의 분포나 광투과율의 저하의 문제를 해결할 수 있는 것이다. 그러나, 이 방법에서는 액정 재료 중에 모노머를 혼입하는 것에 의한 특성의 변화, 프로세스 제어의 어려움, 잔존 모노머의 악영향 등의 문제점이 있다.
이들 문제를 회피하기 위해서는, VA 모드 액정 표시 장치에 대해서도, 배향막에 의해 경사 배향을 제어하는 것에 의해 배향 분할 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 수직 배향막에 경사 배향을 제어하는 힘을 부여하는 방법으로서는, 러빙법이 있지만, 정밀한 배향 분할 구조를 형성하는 것이 곤란하며, 마찰에 의한 정전기나 불순물 성분의 발생이라고 하는 문제가 있다.
배향막에 의해 경사 배향을 제어하는 방법으로서는, 러빙 처리에 의한 것 외에, 광배향법이 알려져 있다(특허문헌 2 참조). 광배향법에 있어서는, 광의 조사 패턴을 변화시키는 것에 의해 정밀한 배향 분할 구조를 용이하게 형성할 수 있고, 러빙 처리와 비교하여, 배향막에 대하여 비접촉으로 처리를 실시할 수 있으므로 정전기나 불순물의 발생은 일어나기 어렵다. 그러나, 종래 광배향법에 의한 수평 배향의 제어에 관해서는 널리 알려져 있지만, 배향의 방향이 전혀 다른 수직 배향을 제어하기 위해서는, 종래의 수평 배향용의 광배향막과는 전혀 다른 구조를 갖는, 수직 배향층용 조성물을 이용할 필요가 있다. 이 조성물에는, 적은 광의 조사량으로 액정의 경사 배향을 제어하는 성능을 발현하고, 또한, 액티브 매트릭스 구동에 있어서도 사용할 수 있는 신뢰성 등의 여러 특성이 요구되어, 이들을 만족하는 액정의 수직 배향층을 형성하기 위한 재료는 지금까지 알려져 있지 않았다.
한편, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 부위로서 아조기를 갖는 골격을 갖고, 광화학적으로 가교 가능한 부위로서 신남산 골격을 갖는 광배향층용 조성물은 이미 개시되어 있다(특허문헌 3, 4 및 5 참조). 그러나, 이들의 인용 문헌에 있어서는, 당해 조성물을 액정 분자를 기판에 수평 배향시키는 것을 목적으로 하여 사용하고 있고, 전혀 다른 배향을 갖는 수직 배향층에 이들에 골격을 갖는 광배향층용 조성물을 사용하는 것은 불가능하다. 또한, 수직 배향에 사용하는 구체적인 수단에 대해서의 개시가 없으므로, 수직 배향 용도에 사용할 수 있는 액정 수직 배향층용 폴리머의 개발이 요구되고 있었다.
일본 특개2003-149647호 공보 일본 특허 2682771호 일본 특개평6-287453호 공보 일본 특개평10-310613호 공보 일본 특표2002-517605호 공보
본 발명의 과제는, 적은 자외선 조사량으로 배향의 제어가 가능한 액정 배향성을 갖고, 프리틸트각이 크고, 광안정성이 뛰어난 액정 수직 배향층용 폴리머 및 당해 폴리머를 사용한 수직 배향층을 제공하는 것에 있다.
본원 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 다양한 재료를 예의 검토한 결과, 세개의 특징적 구조를 갖는 폴리머(폴리머의 혼합물을 포함)를 사용한 액정 수직 배향층을 사용하는 것에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내 본원 발명의 완성에 이르렀다.
본원 발명은, (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조, 및 (c) 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 수직 배향층용 폴리머, 및 당해 조성물을 사용한 수직 배향층을 제공한다.
본 발명의 액정 수직 배향층용 폴리머를 사용하는 것에 의해, 적은 자외선 조사량으로 배향이 제어된 수직 배향층을 제작할 수 있다. 당해 수직 배향층은, 프리틸트각이 크고, 광안정성이 뛰어나므로, 배향 분할 구조를 갖는 시야각 특성이 뛰어난 VA 모드 액정 표시 장치를 효율적으로 제조할 수 있다.
본원 발명에 사용하는, 액정 수직 배향층용 폴리머는, (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조, 및 (c) 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 것을 특징으로 하지만, 이들의 화학구조의 결합 형태로서 구체적으로는 다음에 기재하는 태양이 바람직하다.
(액정 수직 배향층용 폴리머의 태양1)
당해 폴리머가 일반식(Iaaa-1), 일반식(Iaaa-2) 및 일반식(Iaaa-3)으로 표시되는 모노머의 경화물이거나
Figure 112012049906713-pct00001
(식 중, Ma, Mb 및 Mc는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다) 또는
당해 폴리머가 상기 경화물인 일반식(Iaaa)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 태양.
Figure 112012049906713-pct00002
(식 중, Ma, Mb, Mc 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)
(액정 수직 배향층용 폴리머의 태양2)
당해 폴리머가 일반식(Ibbb-1) 및 일반식(Ibbb-2)으로 표시되는 모노머의 경화물이거나
Figure 112012049906713-pct00003
(식 중, Ma 및 Mb는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다) 또는
당해 폴리머가 상기 경화물인 일반식(Ibbb)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 태양.
Figure 112012049906713-pct00004
(식 중, Ma, Mb 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)
(액정 수직 배향층용 폴리머의 태양3)
당해 폴리머가 일반식(Iccc-1) 및 일반식(Iccc-2)으로 표시되는 모노머의 경화물이거나
Figure 112012049906713-pct00005
(식 중, Ma 및 Mb는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다) 또는
당해 폴리머가 상기 경화물인 일반식(Iccc)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 태양.
Figure 112012049906713-pct00006
(식 중, Ma, Mb 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)
(액정 수직 배향층용 폴리머의 태양4)
당해 폴리머가 일반식(Iddd-1), 및 일반식(Iddd-2)으로 표시되는 모노머의 경화물이거나
Figure 112012049906713-pct00007
(식 중, Ma 및 Mb는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb, Saa 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va 및 Vb는 각각 달라도 되는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다) 또는
당해 폴리머가 상기 경화물인 일반식(Iddd)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 태양.
Figure 112012049906713-pct00008
(식 중, Ma, Mb 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb, Saa 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va 및 Vb는 각각 달라도 되는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)
(액정 수직 배향층용 폴리머의 태양5)
당해 폴리머가 일반식(Iaa-1), 혹은 일반식(Ibb-1)
Figure 112012049906713-pct00009
(식 중, Ma는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물, 일반식(Icc-1) 및 일반식(Icc-2)
Figure 112012049906713-pct00010
(식 중, Ma 및 Mc는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물 또는 일반식(Idd-1) 및 일반식(Idd-2)
Figure 112012049906713-pct00011
(식 중, Ma 및 Mc는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물인 태양.
또한, 당해 폴리머가 상기 경화물인 일반식(Iaa), 일반식(Ibb)
Figure 112012049906713-pct00012
(식 중, Ma 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x 및 w는, 일반식(Iaa) 및 일반식(Ibb)에 있어서의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x≤1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다), 일반식(Icc)
Figure 112012049906713-pct00013
(식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다) 또는 일반식(Idd)
Figure 112012049906713-pct00014
(식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc, 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 태양.
상기 태양5에서는, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조(P)와, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조(D)가 직렬로 이어져 있기 때문에, 이들 화학구조의 강직성의 증대 및/또는 분자 길이 증대의 효과에 의해, 이들 화학구조도 수직 배향성에 바람직한 영향을 줄 수 있다.
(액정 수직 배향층용 폴리머의 태양6)
당해 경화물이, (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머와, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머를 함유하고, 상기 (a) 및 (b)가 다른 구조를 갖는 태양.
상기 태양6에는, 적어도 1종의 새로운 모노머 또는 폴리머를 함유할 수 있고, 또한, 광화학적으로 이성화 가능한 화학구조를 갖는 폴리머를 2종 이상 함유해도 되며, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머를 2종 이상 함유해도 되며, 또한, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조와 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 동일한 폴리머에 함유해도 된다.
광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머는, 일반식(Ia-1), 일반식(Ib-1), 혹은 일반식(Ic-1)
Figure 112012049906713-pct00015
(식 중, Ma는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위 또는 일반식(Id-1) 및 일반식(Id-2)
Figure 112012049906713-pct00016
(식 중, Ma 및 Mb는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa, Sb 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va 및 Vb는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위, 또는 일반식(If-1), 일반식(Ig-1), 혹은 일반식(Ih-1)
Figure 112012049906713-pct00017
(식 중, Ma는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위, 또는 일반식(Ii-1) 및 일반식(Ii-2)
Figure 112012049906713-pct00018
(식 중, Ma 및 Mb는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa 및 Sb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위를 함유하는 폴리머인 것이 바람직하고, 하기 일반식(Ia)∼(Id), (If)∼(Ii), (Im)∼(Ip)
Figure 112012049906713-pct00019
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00020
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00021
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼1000000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00022
(식 중, Ma, Mb 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mb, 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa, Saa, Sb 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, Va 및 Vb는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x, y 및 z는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한 0<y<1 또한 0≤z<1이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고 n은 4∼1000000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00023
(식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00024
(식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00025
(식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00026
(식 중, Ma, Mb, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb, 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다),
Figure 112012049906713-pct00027
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00028
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00029
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
Figure 112012049906713-pct00030
(식 중, Ma, Mb 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Sb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x, y 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한 0<y<1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 폴리머를 함유하는 것이 더 바람직하고, 아조기를 갖는 폴리머인 것이 더 바람직하고, 아조기를 갖는 호모 폴리머인 것이 특히 바람직하다.
당해 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머로서는, 일반식(Ie-1)
Figure 112012049906713-pct00031
(식 중, Ma는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위, 또는
Figure 112012049906713-pct00032
(식 중, Ma는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위를 함유하는 폴리머인 것이 바람직하고, 일반식(Ie)
Figure 112012049906713-pct00033
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머, 일반식(Ij)
Figure 112012049906713-pct00034
(식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머, 또는, 일반식(Iq)
Figure 112012049906713-pct00035
(식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머를 함유하는 폴리머인 것이 더 바람직하다.
수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 폴리머로서는, 일반식(Ik-1)
Figure 112012049906713-pct00036
(식 중, Mc는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sc는 스페이서 단위를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위를 함유하는 것이 바람직하고, 일반식(Ik)
Figure 112012049906713-pct00037
(식 중, Mc 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sc는 스페이서 단위를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, z 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<z≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머를 함유하는 것이 더 바람직하다.
광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머로서는, 식(Ⅱ-1)∼식(Ⅱ-8)
Figure 112012049906713-pct00038
(식 중, 파선은 Sa, Saa, Saaa, Sb 또는 Sbb에의 결합을 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 된다)에서 선택되는 기를 갖는 폴리머인 것이 바람직하고, 식(Ⅱ-1), (Ⅱ-3), (Ⅱ-4), (Ⅱ-6), (Ⅱ-7) 또는 (Ⅱ-8)이 보다 바람직하고, (Ⅱ-6), (Ⅱ-7) 또는 (Ⅱ-8)이 특히 바람직하다.
광배향막의 열안정성을 개선하기 위해서는 식(Ⅱ-1), (Ⅱ-3), (Ⅱ-4), (Ⅱ-6), (Ⅱ-7) 또는 (Ⅱ-8)이 바람직하다. 또한, 보다 장파장의 광으로 광배향을 행하기 위해서는 (Ⅱ-1), (Ⅱ-2) 또는 (Ⅱ-5)가 바람직하다. 또한, 광배향막을 보다 적은 광조사량으로 배향시키기 위해서는 식(Ⅱ-3), (Ⅱ-4), (Ⅱ-6), (Ⅱ-7) 또는 (Ⅱ-8)이 바람직하고, 그 중에서도 (Ⅱ-6), (Ⅱ-7) 또는 (Ⅱ-8)이 특히 바람직하다.
모노머 단위(Ma, Mb 및 Mc)는, 각각 독립하여 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 말레산 유도체류, 실록산류 또는 에폭시드류인 것이 바람직하고, 혹은, 각각 독립하여, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 2-클로로아크릴로일옥시기, 2-페닐아크릴로일옥시기, 2-페닐옥시아크릴로일옥시기, 아크릴아미드기, 메타크릴아미드기, 2-클로로메타크릴아미드기, 2-페닐아크릴아미드기, 비닐옥시기, 스티릴기, 비닐옥시카르보닐기, 말레이미드기, 말레산에스테르류, 푸마르산에스테르류, 실록산류, 비닐기, 에폭시기로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 모노머 단위(Ma, Mb 및 Mc)는, 각각 독립하여 식(Ⅲ-1)∼식(Ⅲ-17)
Figure 112012049906713-pct00039
(식 중, 파선은 Sa, Sb 또는 Sc에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 된다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 기를 갖는 화합물인 것이 바람직하고, 식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2), (Ⅲ-3), (Ⅲ-4), (Ⅲ-6), (Ⅲ-7), (Ⅲ-8), (Ⅲ-9), (Ⅲ-10), (Ⅲ-11), (Ⅲ-13), (Ⅲ-16) 또는 (Ⅲ-17)이 바람직하고, 식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2), (Ⅲ-3), (Ⅲ-6), (Ⅲ-7), (Ⅲ-8), (Ⅲ-13), (Ⅲ-16) 또는 (Ⅲ-17)이 보다 바람직하고, 식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2), (Ⅲ-3), (Ⅲ-6), (Ⅲ-7) 또는 (Ⅲ-13)이 특히 바람직하다.
폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2), (Ⅲ-3), (Ⅲ-6), (Ⅲ-7), (Ⅲ-8), (Ⅲ-10), (Ⅲ-12), (Ⅲ-14), (Ⅲ-16) 또는 (Ⅲ-17)이 바람직하고, 그 중에서도 식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2), (Ⅲ-10), (Ⅲ-12) 또는 (Ⅲ-17)이 특히 바람직하다. 또한, 중합 속도를 개선하기 위해서는 식(Ⅲ-3), (Ⅲ-8), (Ⅲ-10), (Ⅲ-12), (Ⅲ-13), (Ⅲ-14), (Ⅲ-15), (Ⅲ-16) 또는 (Ⅲ-17)이 바람직하고, 그 중에서도 식(Ⅲ-3), (Ⅲ-8), (Ⅲ-10), (Ⅲ-12) 또는 (Ⅲ-17)이 보다 바람직하다. 또한, 폴리머의 분자량 분포를 좁게 하기 위해서는 식(Ⅲ-2), (Ⅲ-10), (Ⅲ-11) 또는 (Ⅲ-12)가 바람직하다. 또한, 배향의 안정성을 개선하기 위해서는 식(Ⅲ-2), (Ⅲ-4), (Ⅲ-5), (Ⅲ-7), (Ⅲ-9), (Ⅲ-13), (Ⅲ-14) 또는 (Ⅲ-15)가 바람직하다. 또한, 기판에의 밀착성을 개선하기 위해서는 식(Ⅲ-1), (Ⅲ-6), (Ⅲ-7), (Ⅲ-8), (Ⅲ-9), (Ⅲ-10), (Ⅲ-12), (Ⅲ-13) 또는 (Ⅲ-17)이 바람직하고, 그 중에서도 식(Ⅲ-6), (Ⅲ-7), (Ⅲ-8) 또는 (Ⅲ-13)이 특히 바람직하다.
모노머 단위(Q)는, 모노머 단위(Ma, Mb 및 Mc)와 같아도 달라도 되며, 특별히 한정없이 공지의 모노머 단위를 사용할 수 있다. 또한, 폴리머 중의 모노머 단위(Ma, Mb, Mc 및 Q)의 서열의 순서 및 랜덤니스에 특별히 제한은 없다. 또한, 모노머 단위(Q)로서, 1종류의 모노머 단위 혹은 2종 이상의 모노머 단위를 조합시켜서 사용할 수 있지만, (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조, 및 (c) 수직 배향을 안정화하는 화학구조가 발현하는 효과를 손상하지 않는 정도로 사용하는 것이 바람직하다. 모노머 단위(Q)로서는, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 말레산 유도체류, 실록산류 또는 에폭시드류인 것이 바람직하고, 혹은, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 2-클로로아크릴로일옥시기, 2-페닐아크릴로일옥시기, 2-페닐옥시아크릴로일옥시기, 아크릴아미드기, 메타크릴아미드기, 2-클로로메타크릴아미드기, 2-페닐아크릴아미드기, 비닐옥시기, 스티릴기, 비닐옥시카르보닐기, 말레이미드기, 말레산에스테르류, 푸마르산에스테르류, 실록산류, 비닐기, 에폭시기를 들 수 있다. 또한, 구체적으로는, 식(QⅢ-1)∼식(QⅢ-17)을 사용할 수 있다.
Figure 112012049906713-pct00040
(식 중, 파선은, 1가의 유기기에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 된다)
1가의 유기기로서는, 수소, 탄소 원자수 1∼12의 알킬기(당해 알킬기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 되며, 또한 당해 알킬기 중의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는, -O-, -CO-O-, -O-CO- 및 /또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)를 예시할 수 있다. 또한, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-일기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기(각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 된다)를 예시할 수 있다.
스페이서 단위(Sa, Saa, Saaa, Sb, Sbb, 및 Sc)로서는, 하기 일반식(Ⅳ)
Figure 112012049906713-pct00041
(식 중, 파선은 Ma, Mb, Mc, P, V, Va, Vb, Vc 또는 D에의 결합을 나타내고;
Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립적으로 단결합, -(CH2)u-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내고, u는 1∼20을 나타내고, 여기에서 알킬기의 비인접 CH2기의 내의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해 치환될 수 있고, 여기에서 Q는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-를 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고;
A1 및 A2는, 각각 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-일기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 되며;
p 및 q는, 0 또는 1을 나타낸다)
으로 표시되는 구조인 것이 바람직하고, Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼12를 나타내고, 비인접의 CH2기의 한개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -O-CO-O-를 나타내고, R은 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다), －OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 바람직하고, A1 및 A2는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-디일기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 또는 한개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있는 것이 바람직하고, Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼10을 나타내고, 비인접의 CH2기의 한개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, R은 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-가 보다 바람직하고, A1 및 A2는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 또는 한개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있는 것이 보다 바람직하고, Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼6을 나타내고, 비인접의 CH2기의 한개 이상은 독립하여, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-가 특히 바람직하고, A1 및 A2는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 또는 한개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있는 것이 특히 바람직하다.
일반식(Ⅳ)은, 액정 배향성을 개선하기 위해서는 Z1, Z2 및 Z3은 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼8을 나타내고, 비인접의 CH2기의 한개 또는 두개는 독립하여, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -CH=CH-, -C≡C-를 나타낸다), -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-가 바람직하고, A1 및 A2는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 배향의 열안정성을 개선하기 위해서는 Z1, Z2 및 Z3은 각각 독립하여 -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, 또는 -O-CO-O-가 바람직하고, A1 및 A2는, 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 각각 독립하여 Z1, Z2 및 Z3은 -OCH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2-, -NR- 또는 -CO-가 바람직하고, A1 및 A2는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기 또는 2,5-푸라닐렌기가 바람직하다. 일반식(Ⅳ)에는 많은 화합물이 포함되지만, 구체적으로는 이하의 식(S-a-1)∼식(S-ad-9)
Figure 112012049906713-pct00042
Figure 112012049906713-pct00043
Figure 112012049906713-pct00044
Figure 112012049906713-pct00045
Figure 112012049906713-pct00046
Figure 112012049906713-pct00047
Figure 112012049906713-pct00048
Figure 112012049906713-pct00049
Figure 112012049906713-pct00050
Figure 112012049906713-pct00051
Figure 112012049906713-pct00052
Figure 112012049906713-pct00053
Figure 112012049906713-pct00054
Figure 112012049906713-pct00055
Figure 112012049906713-pct00056
Figure 112012049906713-pct00057
Figure 112012049906713-pct00058
Figure 112012049906713-pct00059
Figure 112012049906713-pct00060
Figure 112012049906713-pct00061
Figure 112012049906713-pct00062
Figure 112012049906713-pct00063
Figure 112012049906713-pct00064
Figure 112012049906713-pct00065
Figure 112012049906713-pct00066
Figure 112012049906713-pct00067
Figure 112012049906713-pct00068
Figure 112012049906713-pct00069
Figure 112012049906713-pct00070
Figure 112012049906713-pct00071
으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
이들 중에서도, 식(S-a-6)∼(S-a-16), 식(S-b-3)∼(S-b-10), 식(S-c-3)∼(S-c-10), 식(S-d-3)∼(S-d-12), 식(S-k-4)∼(S-k-7), 식(S-l-13)∼(S-l-17), 식(S-o-3)∼(S-o-14), 식(S-p-2)∼(S-p-13), 식(S-s-1)∼(S-s-8), 식(S-t-1)∼(S-t-8), 식(S-y-1)∼(S-y-9) 및 식(S-aa-1)∼(S-aa-9)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
수직 배향을 안정화하는 화학구조(Ⅴ, Va, Vb 및 Vc)로서는, 하기 일반식(Ⅴ),
Figure 112012049906713-pct00072
(식 중, 파선은 Sc, Saa, Sbb 또는 Saaa에의 결합을 나타내고;
Z4, Z5, Z6 및 Z7은, 각각 독립적으로 단결합, -(CH2)u-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내고, u는 1∼20을 나타내고, 여기에서 알킬기의 비인접 CH2기의 내의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해 치환될 수 있고, 여기에서 Q는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-를 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고;
A3, A4, A5 및 A6은, 각각 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-일기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 되며;
r, s, t 및 w는, 0 또는 1을 나타내고;
R2는, 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(적의(適宜) 불소 치환되어 있어도 되며, 또한 적의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)를 나타낸다)
로 표시되는 구조인 것이 바람직하다.
Z4, Z5, Z6 및 Z7은 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼12를 나타내고, 비인접의 CH2기의 한개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -O-CO-O-를 나타내고, R은 독립하여 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 바람직하고,
A3, A4, A5 및 A6은 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 또는 한개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있는 것이 바람직하고,
r, s, t 및 u는 r+s+t+u가 0 이상 3 이하인 것이 바람직하고,
R2는 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼18의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)로 표시되는 구조인 것이 바람직하다.
액정 배향성을 개선하기 위해서는 Z4, Z5, Z6 및 Z7은 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼8을 나타내고, 비인접의 CH2기의 한개 또는 두개는 독립하여, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -CH=CH-, -C≡C-를 나타낸다), -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-가 바람직하고, A3, A4, A5 및 A6은 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.
또한, 배향의 열안정성을 개선하기 위해서는 Z4, Z5, Z6 및 Z7은 각각 독립하여 -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, 또는 -O-CO-O-가 바람직하고, A3, A4, A5 및 A6은 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 Z4, Z5, Z6 및 Z7은 각각 독립하여 -OCH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2-, -NR- 또는 -CO-가 바람직하고, A3, A4, A5 및 A6은 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기 또는 2,5-푸라닐렌기가 바람직하다.
또한, 80도 이상의 프리틸트각을 부여하기 위해서는 Z4, Z5, Z6 및 Z7은 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO- 및 -C≡C-가 바람직하고, A3, A4, A5 및 A6은 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-디일기 및 1,4-페닐렌기가 바람직하고, R2는 탄소수 1∼10까지의 알킬기, 알콕시기, 불소, 트리플루오로메틸기 및 트리플루오로메톡시기가 바람직하다.
일반식(Ⅴ)에는 많은 화합물이 포함되지만, 구체적으로는 이하의 식(Ⅴ-a-1)∼식(Ⅴ-q-10)
Figure 112012049906713-pct00073
Figure 112012049906713-pct00074
Figure 112012049906713-pct00075
Figure 112012049906713-pct00076
Figure 112012049906713-pct00077
Figure 112012049906713-pct00078
Figure 112012049906713-pct00079
Figure 112012049906713-pct00080
Figure 112012049906713-pct00081
Figure 112012049906713-pct00082
Figure 112012049906713-pct00083
Figure 112012049906713-pct00084
Figure 112012049906713-pct00085
Figure 112012049906713-pct00087
Figure 112012049906713-pct00088
Figure 112012049906713-pct00089
으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
그 중에서도 식(Ⅴ-a-1)∼(Ⅴ-a-15), 식(Ⅴ-b-11)∼(Ⅴ-b-15), 식(Ⅴ-c-1)∼(Ⅴ-c-11), 식(Ⅴ-d-10)∼(Ⅴ-d-15), 식(Ⅴ-f-1)∼(Ⅴ-f-10), 식(Ⅴ-g-1)∼(Ⅴ-g-10), 식(Ⅴ-h-1)∼(Ⅴ-h-10), 식(Ⅴ-j-1)∼(Ⅴ-j-9), 식(Ⅴ-l-1)∼(Ⅴ-l-11) 또는 식(Ⅴ-m-1)∼(Ⅴ-m-11)이 더 바람직하다.
광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조(P)로서는, 하기 일반식(Ⅵ)
Figure 112012049906713-pct00090
(식 중, 파선은 Sa, Sb, Saa, 및 Saaa에의 결합을 나타내지만, 한쪽의 파선만으로 결합하고 있는 경우에는 다른 한쪽의 파선은 수소 원자에 결합하고 있고;
A1, A2, A3, A4 및 A5는, 각각 독립적으로 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 메틸기, 메톡시기, 니트로기, -NR1R2에 의해, 또는 1∼10개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 혹은 분기 알킬 잔기에 의해 1치환 또는 다치환되고, 알킬 잔기는 비치환이거나, 불소에 의해 1치환 또는 다치환되고, 여기에서 비인접 CH2기의 내의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해 치환될 수 있고, 여기에서 Q는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-를 나타내고, R, R1 및 R2는, 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고;
p, q, r, s 및 t는, 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내지만, 0<q+r+s+t를 나타낸다)
으로 표시되는 구조인 것이 바람직하고, A1, A2, A3, A4 및 A5는, 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 또는 한개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 메톡시기로 치환되어 있는 것이 바람직하고, A1, A2, A3, A4 및 A5는, 각각 독립하여 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 또는 한개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 메톡시기로 치환되어 있는 것이 보다 바람직하고, q+r+s+t는 1 이상 2 이하가 보다 바람직하고, A1, A2, A3, A4 및 A5는, 각각 독립하여 2,6-나프틸렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 또는 한개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 메톡시기로 치환되어 있는 것이 특히 바람직하고, p 및 q+r+s+t는 1인 것이 특히 바람직하다.
액정 배향성을 개선하기 위해서는 A1, A2, A3, A4 및 A5는 각각 독립하여 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는, A1, A2, A3, A4 및 A5는 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-티오페닐렌기 또는 2,5-푸라닐렌기가 바람직하다. 또한, 액정을 배향시키기 위하여 필요한 광조사량을 적게 하기 위해서는 A1, A2, A3, A4 및 A5는 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, q+r+s+t는 1∼2가 바람직하다. 또한, 보다 장파장에서의 광배향을 행하기 위해서는 A1, A2, A3, A4 및 A5는 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-푸라닐렌기가 바람직하고, q+r+s+t는 1∼3이 바람직하다.
일반식(Ⅵ)에는 많은 화합물이 포함되지만, 구체적으로는 이하의 식(P-a-1)∼식(P-e-7)
Figure 112012049906713-pct00091
Figure 112012049906713-pct00092
Figure 112012049906713-pct00093
Figure 112012049906713-pct00094
Figure 112012049906713-pct00095
으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
그 중에서도 식(P-a-1)∼(P-a-9), 식(P-b-1)∼(P-b-8), 식(P-c-1) 또는 식(P-e-5)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
광화학적으로 가교 가능한 화학구조(D)로서는, 하기 일반식(Ⅶ)
Figure 112012049906713-pct00096
(식 중, 파선은 Sa, Saa, Saaa, Sb 및 Sbb에의 결합을 나타내지만, 한쪽의 파선만으로 결합하고 있는 경우는 다른 한쪽의 파선은 수소 원자에 결합하고 있고;
A7은, 각각 독립적으로 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 되며;
X 및 Y는, 각각 독립적으로 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(적의 불소 치환되어 있어도 되며, 또한 적의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고;
Z는, 단결합, -O- 또는 -NR1-(식 중, R1은 수소, 적의 불소 또는 염소로 치환되어 있어도 되는 직쇄 또는 분기한 탄소수 1∼20의 알킬기 또는 적의 불소, 염소, 알킬기 또는 알콕시기로 치환되어 있어도 되는 3∼8의 환원수를 갖는 시클로 알킬기이다)을 나타내고;
r은, 0, 1 또는 2를 나타낸다)
으로 표시되는 구조인 것이 바람직하고, 배향의 열안정성을 개선하기 위해서는 Z는 -NR1-이 바람직하다. 또한, 액정 배향성을 개선하기 위해서는 A7은 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 A7은 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-티오페닐렌기 또는 2,5-푸라닐렌기가 바람직하다. 또한, 액정을 배향시키기 위하여 필요한 광조사량을 적게 하기 위해서는 A7은 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, Z는 단결합 또는 -O-가 바람직하다. 또한, 보다 장파장에서의 광배향을 행하기 위해서는 A7은 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-푸라닐렌기가 바람직하고, X 및 Y는 불소 원자, 염소 원자 또는 시아노기가 바람직하다.
일반식(Ⅶ)에는 매우 많은 화합물이 포함되지만, 이하의 식(D-a-1)∼식(D-d-7)
Figure 112012049906713-pct00097
Figure 112012049906713-pct00098
Figure 112012049906713-pct00099
Figure 112012049906713-pct00100
으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
그 중에서도 식(D-a-1)∼(D-a-10) 또는 식(D-b-1)∼(D-b-10)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
[배향층용 폴리머의 조제]
본 발명의 배향층용 폴리머는, (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조, 및 (c) 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 경화물을 조제하는 것에 의해 얻을 수 있다. 경화물을 얻는 방법으로서는, 상기 화학구조를 갖는 모노머 단위를 호모 중합하는 방법, 공중합하는 방법, 공중합하고나서 혼합하는 방법, 호모 중합하고나서 혼합하는 방법 등이 있다. 모노머 단위에는, 상기 화학구조를 집중하여 도입할 수도 있고, 다른 모노머 단위에 상기 화학구조를 분산하여 도입할 수도 있다. 이하, 상기, 액정 수직 배향층용 폴리머의 태양1∼6에 대하여 구체적으로 조제 방법을 말한다.
액정 수직 배향층용 폴리머의 태양1은, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹa-1)으로 표시되는 화합물이며, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹa-2)으로 표시되는 화합물이며, 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹa-3)으로 표시되는 화합물인 조성물의 경화물로서 얻을 수 있다.
Figure 112012049906713-pct00101
(식 중, La, Lb, 및 Lc는 각각 달라도 되는 중합성기를 나타내고, Sa, Sb, 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)
액정 수직 배향층용 폴리머의 태양2는, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹb-1)으로 표시되는 화합물이며, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹb-2)으로 표시되는 화합물인 조성물의 경화물로서 얻을 수 있다.
Figure 112012049906713-pct00102
(식 중, La, 및 Lb는 각각 달라도 되는 중합성기를 나타내고, Sa, Sb, 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)
액정 수직 배향층용 폴리머의 태양3은, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조 및 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹc-1)으로 표시되는 화합물이며, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹc-2)으로 표시되는 화합물인 조성물의 경화물로서 얻을 수 있다.
Figure 112012049906713-pct00103
(식 중, La, 및 Lb는 각각 달라도 되는 중합성기를 나타내고, Sa, Sb, 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)
액정 수직 배향층용 폴리머의 태양4는, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹd-1)으로 표시되는 화합물이며, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조 및 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 화합물이 일반식(Ⅹd-2)으로 표시되는 화합물인 조성물의 경화물로서 얻을 수 있다.
Figure 112012049906713-pct00104
(식 중, La, 및 Lb는 각각 달라도 되는 중합성기를 나타내고, Sa, Sb, Saa 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va 및 Vb는 각각 달라도 되는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)
액정 수직 배향층용 폴리머의 태양5는, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조 및 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 모노머가 일반식(Ⅹaa-1) 또는 일반식(Ⅹbb-1)으로 표시되는 화합물인 조성물의 경화물로서 얻을 수 있다.
Figure 112012049906713-pct00105
(식 중, La는 중합성기를 나타내고, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)
액정 수직 배향층용 폴리머의 태양1∼5의 조성물에 있어서의 혼합 비율은, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 화합물 100배몰에 대하여, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 화합물이 0.1∼20배몰, 또한 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 화합물이 0.1∼30배몰인 것이 바람직하다. 또한, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 화합물 100배몰에 대하여, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 화합물이 0.3∼5배몰, 또한 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 화합물이 1∼15배몰인 것이 더 바람직하다. 또한, 이들의 화합물은 액정성 화합물인 것이 바람직하다.
액정 수직 배향층용 폴리머의 태양6은, (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머와, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머를 함유하고, 상기 (a) 및 (b)가 다른 구조를 갖는 폴리머를 혼합하는 것에 의해 얻을 수 있다. 폴리머의 혼합 비율은, 폴리머 중의 광화학적으로 가교 가능한 화학구조 100배몰에 대하여, 폴리머 중의 광화학적으로 이성화 가능한 화학구조가 0.1∼30배몰인 것이 바람직하다. 또한, 폴리머 중의 광화학적으로 가교 가능한 화학구조 100배몰에 대하여, 폴리머 중의 광화학적으로 이성화 가능한 화학구조가 2∼10배몰인 것이 더 바람직하다. 또한, 이들의 화합물은 액정성 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 수직 배향층용 폴리머를 조제할 때에는, 중합 관능기의 중합 양식에 맞춰서 임의적으로 중합 개시제를 사용할 수 있고, 중합 개시제의 예는, 고분자의 합성과 반응(고분자 학회편, 공립 출판) 등에 공지이다. 라디칼 중합에 있어서의 열중합 개시제로서는, 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물, 과산화벤조일 등의 과산화물을 예로서 들 수 있다. 광중합 개시제로서는, 벤조페논, 미힐러케톤, 크산톤, 티오크산톤 등의 방향족 케톤 화합물, 2-에틸안트라퀴논 등의 퀴논 화합물, 아세토페논, 트리클로로아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조인에테르, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 등의 아세토페논 화합물, 벤질, 메틸벤조일포르메이트 등의 디케톤 화합물, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-벤조일)옥심 등의 아실옥심에스테르 화합물, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드 화합물, 테트라메틸티우람, 디티오카바메이트 등의 황 화합물, 과산화벤조일 등의 유기화 산화물, 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물을 예로서 들 수 있다. 또한, 양이온 중합에 있어서의 열중합 개시제로서는, 방향족 설포늄염 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 광중합 개시제로서는, 유기 설포늄염 화합물, 요오드늄염 화합물, 포스포늄 화합물 등을 들 수 있다. 상기 중합 개시제의 첨가량은, 상기 조성물 중, 0.1∼10질량％인 것이 바람직하고, 0.1∼6질량％인 것이 보다 바람직하고, 0.1∼3질량％인 것이 더 바람직하다. 또한, 폴리실록산 화합물과 같이, 폴리머 주쇄에의 부가 반응에 의해, 목적으로 하는 폴리머를 합성할 수도 있다.
본 발명에 있어서의 상기 폴리머는, 미리 유리제, 스테인리스제 등의 반응 용기 중에서 중합 반응를 행한 후, 생성한 폴리머를 정제함으로써 얻을 수 있다. 중합 반응는 상기 조성물을 용매 중에 용해시켜서 행할 수도 있고, 바람직한 용매의 예로서는, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 2-부탄온, 아세톤, 테트라히드로푸란, γ-부티로락톤, N-메틸-피롤리돈, 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드 등을 들 수 있고, 또한, 2종류 이상의 유기 용매를 병용해도 된다. 또한, 본 발명에 있어서의 상기 폴리머는, 상기 조성물을 용매 중에 용해시켜, 기판 상에 도포하여 용매를 건조 제거한 후, 가열 또는 광조사에 의해 중합 반응를 행하여 얻을 수도 있다.
[배향층의 형성 방법]
본 발명에 있어서의 상기 폴리머에 대해, 광조사를 행하는 것에 의해, 액정 분자에 대한 배향 제어 능력의 부여 및 배향의 열 및 광에 대한 안정성의 부여가 가능하다. 본 발명의 광배향막의 제조 방법의 예로서는, 상기 폴리머를 용매에 용해시켜, 기판 상에 도포한 후, 도막을 광조사하여 배향 제어 능력을 발현시켜 배향막으로 하는 방법을 들 수 있다. 폴리머를 용해시키기 위하여 사용하는 용매는, 본 발명의 폴리머 및 임의적으로 사용되는 다른 성분을 용해하고, 이들과 반응하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들면, 1,1,2-트리클로로에탄, N-메틸피롤리돈, 부톡시에탄올, γ-부티로락톤, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜, 2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, 페녹시에탄올, 테트라히드로푸란, 디메틸설폭시드, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등을 들 수 있고, 2종류 이상의 유기 용매를 병용해도 된다.
또한, 본 발명의 광배향막의 제조 방법으로서는, 본 발명에 있어서의 상기 조성물을 용매에 용해시켜, 기판 상에 도포한 후, 도막을 가열 또는 광조사하여 폴리머를 조제하고, 또한 광조사하여 배향 제어 능력을 발현시켜 배향막으로 하는 방법을 들 수도 있다. 상기 조성물을 용해시키기 위하여 사용하는 용매로서는, 상기 폴리머를 용해시키기 위하여 사용하는 용매와 같은 용매를 사용할 수 있다. 또한, 광조사에 의해 폴리머의 조제와 배향 제어 능력의 발현을 동시에 행해도 되며, 또한, 가열과 광조사의 병용, 파장의 다른 2종류 이상의 광의 병용 등의 방법에 의해 폴리머의 조제와 배향 제어 능력의 발현을 별도로 행해도 된다. 또한, 상기 광배향막의 제조 방법의 어느 경우에 있어서도, 미리 배향막을 형성한 기반 상에 광배향막을 더 제조함으로써, 본 발명의 상기 조성물 또는 상기 폴리머에 의한 배향 방향 및 배향 각도의 제어 능력을 기판에 대하여 부여할 수도 있다.
상기 기판의 재료로서는, 예를 들면, 유리, 실리콘, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트 및 트리아세틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들의 기판에는, Cr, Al, In2O3-SnO2로 이루어지는 ITO막, SnO2로 이루어지는 NESA막 등의 전극층이 마련되어 있어도 되며, 이들의 전극층의 패터닝에는, 포토·에칭법이나 전극층을 형성할 때에 마스크를 사용하는 방법 등을 사용할 수 있다. 또한, 칼라 필터층 등이 형성되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서의 상기 조성물 또는 상기 폴리머의 용액을 기판 상에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면 스핀 코팅, 다이 코팅, 그라비아 코팅, 플렉소 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 방법을 들 수 있다. 도포할 때의 용액의 고형분 농도는, 0.5∼10중량％가 바람직하고, 기판 상에 용액을 도포하는 방법, 점성, 휘발성 등을 고려하여 이 범위에서 선택하는 것이 더 바람직하다. 또한, 도포 후에 당해 도포면을 가열하는 것에 의해, 용매를 제거하는 것이 바람직하고, 건조 조건은, 바람직하게는 50∼300℃, 보다 바람직하게는 80∼200℃에 있어서, 바람직하게는 5∼200분, 보다 바람직하게는 10∼100분이다.
또한, 본 발명에 있어서의 상기 조성물을 사용했을 경우, 상기 가열 공정에서 열중합을 행하고, 기판 상에서 폴리머를 조제할 수도 있고, 이 경우는 조성물 중에 중합 개시제를 함유시켜 두는 것이 바람직하다. 혹은, 상기 가열 공정에서 용매를 제거한 후에, 비편광을 조사하여 광중합에 의해 폴리머를 조제할 수도 있고, 또한, 열중합과 광중합을 병용할 수도 있다.
기판 상에서, 열중합에서 상기 폴리머를 조제하는 경우, 가열 온도는, 중합이 진행하는데에 충분하면 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는, 50∼250℃ 정도이며, 70∼200℃ 정도인 것이 더 바람직하다. 또한, 조성물 중에 중합 개시제를 첨가해도 첨가하지 않아도 된다.
기판 상에서, 광중합에서 상기 폴리머를 조제할 때, 광조사에는 비편광의 자외선을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 조성물에는 중합 개시제를 함유시켜 두는 것이 바람직하다. 조사 에너지는, 20mJ/㎠∼8J/㎠인 것이 바람직하고, 40mJ/㎠∼5J/㎠인 것이 더 바람직하다. 조도는 10∼1000mW/㎠인 것이 바람직하고, 20∼500mW/㎠인 것이 보다 바람직하다. 조사 파장으로서는 250∼450㎚에 피크를 갖는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 방법에 의해 형성한 상기 도막에, 도막면 법선 방향에서의 직선 편광 조사, 경사 방향에서의 비편광 또는 직선 편광 조사에 의해, 광이성화 반응 및 광가교 반응를 행함으로써 배향 제어능을 발현시킬 수 있고, 또한, 이들의 조사 방법을 조합시켜도 된다. 원하는 프리틸트각을 부여하기 위해서는 경사 방향에서의 직선 편광 조사가 바람직하다. 또, 경사 방향이란, 기판면과 평행한 방향에 대한 경사를 말하고, 이 경사의 각도를 프리틸트각이라고 한다. 수직 배향용의 배향막으로서 사용하는 경우, 일반적으로는, 프리틸트각은 70∼89.8˚인 것이 바람직하다.
조사하는 광은, 예를 들면 150㎚∼800㎚의 파장의 광을 포함하는 자외선 및 가시광선을 사용할 수 있지만, 270㎚부터 450㎚의 자외선이 특히 바람직하다. 광원으로서는, 예를 들면, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프 등을 들 수 있다. 이들 광원에서의 광에 대해, 편광 필터나 편광 프리즘을 사용함으로써 직선 편광을 얻을 수 있다. 또한, 이러한 광원에서 얻은 자외광 및 가시광은, 간섭 필터나 색필터 등을 이용하여, 조사하는 파장 범위를 제한해도 된다. 또한, 조사 에너지는, 15mJ/㎠∼500mJ/㎠인 것이 바람직하고, 20mJ/㎠∼300mJ/㎠인 것이 더 바람직하다. 조도는 15∼500mW/㎠인 것이 보다 바람직하고, 20mJ/㎠∼300mW/㎠인 것이 더 바람직하다.
형성되는 광배향막의 막두께는, 10∼250㎚ 정도가 바람직하고, 10∼100㎚ 정도가 보다 바람직하다.
[액정 표시 소자의 제조 방법]
상기의 방법에서 형성된 배향막을 사용하여, 예를 들면 이하와 같게 하여, 1쌍의 기판 간에 액정 조성물을 협지(挾持)하는 액정셀 및 이를 사용한 액정 표시 소자를 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상기 배향막이 형성된 기판을 2매 준비하고, 이 2매의 기판 간에 액정을 배치함으로써 액정셀을 제조할 수 있다. 또한, 2매의 기판 중 1매에만 상기 배향막이 형성되어 있어도 된다.
액정셀의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 이하의 방법을 들 수 있다. 우선, 각각의 배향막이 배향하도록 2매의 기판을 배치하고, 2매의 기판 사이에 일정한 간극(셀갭)을 유지한 상태에서 주변부를 씰제를 사용하여 첩합(貼合)하고, 기판 표면 및 씰제에 의해 구획된 셀갭 내에 액정을 주입 충전한 후, 주입공을 밀봉하는 것에 의해, 액정셀을 제조할 수 있다.
또한, 액정셀은 ODF(One Drop Fill) 방식이라고 불리는 수법으로도 제조할 수 있다. 수순으로서는, 예를 들면, 배향막을 형성한 기판 상의 소정의 장소에, 예를 들면 자외 광경화성의 씰제를 도포하고, 또한 배향막면 상에 액정을 적하한 후, 배향막이 배향하도록 더 1매의 기판을 첩합하고, 이어서 기판의 전면에 자외광을 조사하여 씰제를 경화하는 것에 의해, 액정셀을 제조할 수 있다.
어느 방법에 의해 액정셀을 제조하는 경우에도, 사용한 액정이 등방상을 취하는 온도까지 가열한 후, 실온까지 서냉하는 것에 의해, 주입 시의 유동 배향을 제거하는 것이 바람직하다.
상기 씰제로서는, 예를 들면 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 셀갭을 일정하게 유지하기 위해서는, 2매의 기판을 서로 붙임에 앞서, 스페이서로서 실리카겔, 알루미나, 아크릴 수지 등의 비드를 사용할 수 있고, 이들 스페이서는 배향막 도막 상에 산포(散布)해도 되며, 씰제와 혼합하고나서 2매의 기판을 서로 붙여도 된다.
상기 액정으로서는, 예를 들면 네마틱형 액정을 사용할 수 있다. 수직 배향형 액정셀의 경우에는, 음의 유전 이방성을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들면 디시아노벤젠계 액정, 피리다진계 액정, 쉬프 베이스(Shiff base)계 액정, 아조옥시계 액정, 나프탈렌계 액정, 비페닐계 액정, 페닐시클로헥산계 액정 등을 사용할 수 있다.
이렇게 하여 제조한 상기 액정셀의 외측 표면에 편광판을 첩합하는 것에 의해, 액정 표시 소자를 얻을 수 있다. 편광판으로서는, 폴리비닐알코올을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 「H막」으로 이루어지는 편광판, 또는 H막을 아세트산셀룰로오스 보호막으로 끼운 편광판 등을 들 수 있다.
이리 하여 제조된 본 발명의 액정 표시 소자는, 표시 특성, 신뢰성 등의 여러 성능이 뛰어난 것이다.
[실시예]
이하, 예를 들어 본원 발명을 더 상술하지만, 본원 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 화합물의 구조는, 핵자기 공명 스펙트럼(NMR), 질량 스펙트럼(MS) 등에 의해 확인했다. 또, 특별한 언급이 없는 한, 「부」 및 「％」는 질량 기준이다.
(액정 수직 배향층용 폴리머의 원료가 되는 모노머의 합성)
Figure 112012049906713-pct00106
4-히드록시아조벤젠 8.44g 및 탄산세슘 27.9g을 디메틸설폭시드 110mL에 용해시켜, 실온에서 1시간 교반했다. 이 반응 용액에 6-클로로헥실아크릴레이트 9.94g을 적하하고, 85℃에서 4시간 교반했다. 이 반응 용액을 실온까지 냉각하고, 물 150mL를 가하여 5℃에서 30분 교반했다. 석출한 고체를 여과하고, 메탄올로 세정했다. 모은 고체를 디클로로메탄 150㎖에 녹이고, 황산나트륨을 가하여 건조시켰다. 황산나트륨을 제거하고, 용매를 감압 유거하여 체적을 40㎖ 정도로 줄이고, 헥산 80㎖를 가했다. 칼럼 크로마토그래피(알루미나/실리카겔, 헥산/디클로로메탄=2:1)를 사용하여 정제하고, 용매를 감압 유거하고, 재결정하는 것에 의해 백색 결정으로서 (P-1)을 얻었다(9.67g).
1H-NMR(400MHz, CDCl3)δ:1.47-1.54(m, 4H), 1.71-1.74(m, 2H), 1.82-1.86(m, 2H), 4.04(t, J=6.4Hz, 2H), 4.18(t, J=6.6Hz, 2H), 5.82(dd, J=1.6Hz, 10.4Hz, 1H), 6.13(dd, J=10.4Hz, 17.4Hz, 1H), 6.41(dd, J=1.2Hz, 17.2Hz, 1H), 7.00(d, J=9.2Hz, 2H), 7.43-7.52(m, 3H), 7.87-7.93(d+d, J=7.2Hz, 9.2Hz, 2H)
EI-MS:352[M+]
Figure 112012049906713-pct00107
공지 문헌(Journal of Materials Chemistry, Vol.19(2009), 60-62)에 기재되어 있는 수순에 따라, 화합물(P-2)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00108
Figure 112012049906713-pct00109
Figure 112012049906713-pct00110
Figure 112012049906713-pct00111
일본 특표평6-509889호 공보의 실시예에 기재되어 있는 수순과 같은 방법으로, 화합물(P-3)∼(P-6)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00112
일본 특개평9-118717호 공보의 실시예5에 기재되어 있는 수순과 같은 방법으로, 화합물(P-7)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00113
공지 문헌(Journal of Polymer Science : Part A : Polymer Chemistry(2009) 5426-5436)에 기재되어 있는 수순에 따라, 화합물(P-8)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00114
Figure 112012049906713-pct00115
일본 특표평6-509889호 공보의 실시예에 기재되어 있는 수순과 같은 방법으로, 화합물(P-14)∼(P-15)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00116
일본 특개평9-118717호 공보의 실시예4에 기재되어 있는 수순에 따라 (D-1)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00117
4-브로모페놀 30.0g, 아크릴산t-부틸 33.5g, 아세트산팔라듐 50mg 및 탄산칼륨 27.9g을 N-메틸피롤리돈 300mL에 용해시켜, 120℃에서 3시간 교반했다. 이 반응 용액을 실온까지 냉각하고, 물 900mL 및 디클로로메탄 300㎖를 가했다. 유기층을 분리하고, 또한 물층을 디클로로메탄 100㎖으로 2회 추출했다. 유기층을 모으고, 10％ 염산, 포화 중조수, 포화 식염수로 세정한 후, 황산나트륨을 가하여 건조시켰다. 황산나트륨을 제거하고, 칼럼 크로마토그래피(알루미나/실리카겔, 디클로로메탄)를 사용하여 정제하고, 용매를 감압 유거하는 것에 의해 백색 고체로서 4-히드록시신남산t-부틸(51g)을 얻었다.
다음으로, 얻어진 4-히드록시신남산t-부틸 20.0g, 아크릴산-6-클로로헥실 20.0g 및 탄산세슘 59g을 디메틸설폭시드 150㎖에 용해시켜, 60℃에서 3시간 교반했다. 이 반응 용액을 실온까지 냉각하고, 물 600㎖ 및 디클로로메탄 300㎖를 가했다. 유기층을 분리하고, 또한 물층을 디클로로메탄 150㎖으로 2회 추출했다. 유기층을 모으고, 10% 염산, 포화 중조수, 포화 식염수로 세정한 후, 황산나트륨을 가하여 건조시켰다. 황산나트륨을 제거하고, 칼럼 크로마토그래피(알루미나/실리카겔, 디클로로메탄)를 사용하여 정제하고, 용매를 감압 유거하는 것에 의해 백색 고체로서 4-(6-아크릴로일옥시)신남산t-부틸(23g)을 얻었다.
다음으로, 얻어진 4-(6-아크릴로일옥시)신남산t-부틸 23g을 포름산 70㎖에 용해시켜, 50℃에서 2시간 교반했다. 이 반응 용액에 물 200㎖를 가하여, 석출한 고체를 여과하여 모았다. 이 고체를 밤새 풍건한 후, 아세트산에틸 150㎖ 및 헥산 200㎖를 가하여 현탁 교반했다. 고체를 여과하고, 4-(6-아크릴로일옥시)신남산(10.75g)을 얻었다.
다음으로, 얻어진 4-(6-아크릴로일옥시)신남산 10.0g, 페놀 3.0g 및 N,N-디메틸아미노피리딘 0.19g을 디클로로메탄 70㎖에 용해시켰다. 0℃에서 교반하고, N,N-디이소프로필카르보디이미드 5.15g을 적하했다. 실온에서 2시간 교반한 후, 칼럼 크로마토그래피(알루미나/실리카겔, 디클로로메탄(아세트산에틸 3％))를 사용하여 정제하고, 용매를 감압 유거하고, 메탄올에서 재침전하는 것에 의해 백색 고체로서 (D-2)을 얻었다(9.89g).
1H-NMR(400MHz, CDCl3)δ:1.46-1.53(m, 4H), 1.70-1.74(m, 2H), 1.80-1.84(m, 2H), 4.01(t, J=6.2Hz, 2H), 4.19(t, J=6.6Hz, 2H), 5.82(dd, J=1.6Hz, 10.4Hz, 1H), 6.14(dd, J=10.4Hz, 17.4Hz, 1H), 6.41(dd, J=1.2Hz, 17.2Hz, 1H), 6.49(d, J=16Hz, 1H), 6.92(d, J=8.4Hz, 2H), 7.16(d, J=8.4Hz, 2H), 7.25(dd, J=6.8Hz, 1.0Hz, 1H)7.40(dd, J=7.8 Hz, 7.8Hz, 2H), 7.53(d, J=8.4Hz, 2H) 7.82(d, J=16Hz, 1H)
EI-MS:394[M+]
Figure 112012049906713-pct00118
유럽 특허 출원EP-A-0763552의 예6에 기재되어 있는 수순에 따라 (D-3)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00119
공지 문헌(Journal of Medicinal Chemistry, Vol.23(1980), 50-59)에 기재되어 있는 수순에 따라, (D-4)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00120
일본 특개평9-118717 공보의 실시예4에 기재되어 있는 수순에 따라 (D-5)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00121
공지 문헌(Molecules vol.11(2007)11, 2533-2545)에 기재되어 있는 수순에 따라, 화합물(D-6)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00122
말레이미드아세트산부틸 9.01g, 산화디부틸주석(Ⅳ) 0.33g 및 테트라데칸올 9.14g을 톨루엔 40mL에 용해시켜, 가열 환류하면서 15시간 교반했다. 이 반응 용액을 실온까지 냉각하고, 톨루엔 100㎖를 가하여, 포화 중조수, 포화 식염수의 순으로 분액 세정했다. 이 용액에 황산나트륨을 가하여 건조시켰다. 황산나트륨을 제거하고, 용매를 감압 유거하여 체적을 50㎖ 정도로 줄이고, 헥산 40㎖ 및 디클로로메탄 20㎖를 가했다. 칼럼 크로마토그래피(알루미나/실리카겔, 헥산/디클로로메탄=2:1)를 사용하여 정제하고, 용매를 감압 유거하고, 메탄올에서 재침전하는 것에 의해 백색 결정으로서 (Ⅴ-1)을 얻었다(7.95g).
1H-NMR(400MHz, CDCl3)δ:0.88(t, J=6.8Hz, 3H), 1.15-1.40(m, 22H), 1.61-1.66(tt, 2H), 4.14(t, J=6.6Hz, 2H), 4.15(s, 2H), 6.79(s, 2H)
EI-MS:351[M+]
Figure 112012049906713-pct00123
아크릴산스테아릴(Ⅴ-2)(도쿄가세이고교제)을 구입하여 사용했다.
Figure 112012049906713-pct00124
N-(부톡시메틸)아크릴아미드(Ⅴ-3)(도쿄가세이고교제)를 구입하여 사용했다.
Figure 112012049906713-pct00125
공지 문헌(Farmaco. Edizione Scientifica Vol.22 (1967) 190, 590-598)에 기재되어 있는 수순에 따라, 화합물(Ⅴ-4)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00126
공지 문헌(Journal of the American Chemical Society Vol.119 (1997) 13, 3027-3037)에 기재되어 있는 수순과 같은 수순으로, 화합물(Ⅴ-5)을 합성했다.
Figure 112012049906713-pct00127
에폭시데칸(Ⅴ-6)(도쿄가세이고교제)을 구입하여 사용했다.
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(A-1)의 조제)
식(P-1)으로 표시되는 화합물 1부(10.0m㏖)를 에틸메틸케톤 10부에 용해시켜, 용액1을 얻었다. 다음으로 용액1에 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 0.01부 가하고, 질소 분위기하 2일간 가열 환류하여, 용액2를 얻었다. 다음으로, 용액2를 메탄올 60부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 테트라히드로푸란(THF) 5부에 용해시키고, 빙냉한 헥산 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF 5부에 용해시키고, 빙냉한 메탄올 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF에 용해시킨 후 진공 건조함으로써, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(A-1)를 얻었다.
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(A-2)∼(A-6)의 조제)
(A-1)과 같이 하여, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(A-2)∼(A-6)를 얻었다. 각 물질의 조성은 표 1에 나타내는 바와 같다.
[표 1]
Figure 112012049906713-pct00128
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(A-8)의 조제)
미리 유리 표면을 실릴화 처리한 슐렝크(Schlenk) 플라스크 중에, 식(P-8)으로 표시되는 화합물(10.0m㏖) 및 3,5-디-t-부틸페놀을 가하고, 건조한 테트라히드로푸란 10㎖를 가하여 용해시켜, 반응계 내를 질소 치환했다. 다음으로, 포스파젠(t-부틸-4인)의 1M 헥산 용액을 0.2㎖ 가하고, 60℃에서 2일간 가열하여, 용액5를 얻었다. 다음으로, 용액5를, 600㎖의 혼합 용매(메탄올:진한염산:물=97:1:2(V:V:V)) 중에 적하 교반하여, 석출한 고체를 분리했다. 다음으로, 얻어진 고체를 15㎖의 테트라히드로푸란에 용해시키고, 메탄올 400㎖ 중에 적하 교반하여, 얻어진 고체를 고진공 중에서 건조함으로써, 광배향막용 물질(A-8)을 얻었다.
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(AV-1)∼(AV-4)의 조제)
(A-1)과 같이 하여, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(AV-1)∼(AV-4)를 얻었다. 각 물질의 조성은 표 2에 나타내는 바와 같다.
[표 2]
Figure 112012049906713-pct00129
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(AV-7)의 조제)
식(P-7)으로 표시되는 화합물(0.7m㏖), 식(Ⅴ-5)으로 표시되는 화합물(0.7m㏖) 및 폴리(메틸수소실록산) 0.04g을 톨루엔 3㎖에 용해시켜, 용액3을 얻었다. 용액1을 넣은 반응계 내의 감압 탈기 및 질소 치환을 행했다. 다음으로, 교반하면서, 용액3에 대하여 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착체 용액 8㎕을 반응 혼합물에 실온에서 넣고, 55℃에서 24시간 교반하여 용액4를 얻었다. 다음으로, 용액4를 헥산 400㎖ 중에 적하 교반하여, 석출한 고체를 분리, 건조했다. 다음으로, 얻어진 고체를 톨루엔 약 5㎖에 용해시키고, 메탄올 400㎖ 중에서 침전시켰다. 이 조작을 2회 반복한 후, 고진공 중에서 건조함으로써, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(AV-7)를 얻었다.
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(AV-8)의 조제)
미리 유리 표면을 실릴화 처리한 슐렝크 플라스크 중에, 식(P-8)으로 표시되는 화합물(5.0m㏖), 식(Ⅴ-6)으로 표시되는 화합물(5.0m㏖) 및 3,5-디-t-부틸페놀을 가하고, 건조한 테트라히드로푸란 10㎖를 가하여 용해시켜, 반응계 내를 질소 치환했다. 다음으로, 포스파젠(t-부틸-4인)의 1M 헥산 용액을 0.2㎖ 가하고, 60℃에서 2일간 가열하여, 용액5를 얻었다. 다음으로, 용액5를, 600㎖의 혼합 용매(메탄올:진한염산:물=97:1:2(Ⅴ:Ⅴ:Ⅴ)) 중에 적하 교반하여, 석출한 고체를 분리했다. 다음으로, 얻어진 고체를 15㎖의 테트라히드로푸란에 용해시키고, 메탄올 400㎖ 중에 적하 교반하여, 얻어진 고체를 고진공 중에서 건조함으로써, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머(AV-8)를 얻었다.
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(AC-1)의 조제)
식(P-1)으로 표시되는 화합물 0.5부(5,0m㏖), 및 식(D-1)으로 표시되는 화합물 0.63부(5.0m㏖)를 에틸메틸케톤 10부에 용해시켜, 용액1을 얻었다. 다음으로 용액1에 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 0.01부 가하고, 질소 분위기하 2일간 가열 환류하여, 용액2를 얻었다. 다음으로, 용액2를 메탄올 60부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 테트라히드로푸란(THF) 5부에 용해시키고, 빙냉한 헥산 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF 5부에 용해시키고, 빙냉한 메탄올 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF에 용해시킨 후 진공 건조함으로써, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(AC-1)를 얻었다.
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(AC-2)∼(AC-8)의 조제)
(AC-1)과 같이 하여 (AC-2)∼(AC-8)을 얻었다. 각 물질의 조성은 표 3에 나타내는 바와 같다.
[표 3]
Figure 112012049906713-pct00130
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(AC-9)의 조제)
식(P-7)으로 표시되는 화합물(0.7m㏖), 식(D-5)으로 표시되는 화합물(0.7m㏖) 및 폴리(메틸수소실록산) 0.04g을 톨루엔 3㎖에 용해시켜, 용액3을 얻었다. 용액1을 넣은 반응계 내의 감압 탈기 및 질소 치환을 행했다. 다음으로, 교반하면서, 용액3에 대하여 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착체 용액 8㎕을 반응 혼합물에 실온에서 넣고, 55℃에서 24시간 교반하여 용액4를 얻었다. 다음으로, 용액4를 헥산 400㎖ 중에 적하 교반하여, 석출한 고체를 분리, 건조했다. 다음으로, 얻어진 고체를 톨루엔 약 5㎖에 용해시키고, 메탄올 400㎖ 중에서 침전시켰다. 이 조작을 2회 반복한 후, 고진공 중에서 건조함으로써, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(AC-9)를 얻었다.
(광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(AC-10)의 조제)
미리 유리 표면을 실릴화 처리한 슐렝크 플라스크 중에, 식(P-8)으로 표시되는 화합물(5.0m㏖), 식(D-6)으로 표시되는 화합물(5.0m㏖) 및 3,5-디-t-부틸페놀을 가하고, 건조한 테트라히드로푸란 10㎖를 가하여 용해시켜, 반응계 내를 질소 치환했다. 다음으로, 포스파젠(t-부틸-4인)의 1M 헥산 용액을 0.2㎖ 가하고, 60℃에서 2일간 가열하여, 용액5를 얻었다. 다음으로, 용액5를, 600㎖의 혼합 용매(메탄올:진한염산:물=97:1:2(Ⅴ:Ⅴ:Ⅴ)) 중에 적하 교반하여, 석출한 고체를 분리했다. 다음으로, 얻어진 고체를 15㎖의 테트라히드로푸란에 용해시키고, 메탄올 400㎖ 중에 적하 교반하여, 얻어진 고체를 고진공 중에서 건조함으로써, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조 및 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(AC-10)를 얻었다.
(광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(C-1)의 조제)
식(D-1)으로 표시되는 화합물 1부(10.0m㏖)를 에틸메틸케톤 10부에 용해시켜, 용액1을 얻었다. 다음으로 용액1에 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 0.01부 가하고, 질소 분위기하 2일간 가열 환류하여, 용액2를 얻었다. 다음으로, 용액2를 메탄올 60부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 테트라히드로푸란(THF) 5부에 용해시키고, 빙냉한 헥산 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF 5부에 용해시키고, 빙냉한 메탄올 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF에 용해시킨 후 진공 건조함으로써, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(C-1)을 얻었다.
(광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(C-2)∼(C-4)의 조제)
(C-1)과 같이 하여, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(C-2)∼(C-4)를 얻었다. 각 물질의 조성은 표 4에 나타내는 바와 같다.
[표 4]
Figure 112012049906713-pct00131
(광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(CV-1)∼(CV-4)의 조제)
(C-1)과 같이 하여, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머(CV-1)∼(CV-4)를 얻었다. 각 물질의 조성은 표 5에 나타내는 바와 같다.
[표 5]
Figure 112012049906713-pct00132
(실시예1)
(액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-1)의 조제)
(A-5) 0.05g 및 (CV-95) 0.95g을 가지모양 플라스크 중에서 테트라히드로푸란 10㎖ 중에 용해시킨 후, 감압 하에서 테트라히드로푸란을 유거하는 것에 의해, 액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-1)를 얻었다.
(액정 수직 배향층 및 액정 표시 소자의 제작)
액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-1)를 N-메틸피롤리돈(NMP) 중에 0.5% 용해시켜, 실온에서 10분간 교반했다. 다음으로, 용액을 스핀 코터를 사용하여 기재인 ITO 투명 전극 부착 유리 플레이트 상에 도포하고, 100℃에서 30분간 건조했다. 다음으로, 초고압 수은 램프에 파장컷 필터, 밴드패스 필터, 및, 편광 필터를 통해, 가시 자외광(파장 365㎚, 조사 온도 : 20mW/㎠)의 직선 편광이며 또한 평행광을, 코팅한 유리 플레이트 기재에 대하여 대각선 45도 방향에서 조사했다. 조사량은 90mJ/㎠이었다. 상기의 방법에서 작성한 코팅 유리 플레이트를 사용하여, 액정셀을 제작했다. 플레이트와 플레이트의 간격을 10㎛로 세트하고, 2매의 유리 플레이트를 서로 붙였다.
다음으로, 유전율 이방성이 음인 하기 조성의 네마틱 액정 혼합물,
Figure 112012049906713-pct00133
을, 투명점(Tc=85℃)을 막 초과하는 온도에서 셀에 충전한 후, 실온까지 냉각했다. 셀 내의 액정의 경사각을 결정 회전법에 의해 광학적으로 계측한 바, 경사각(프리틸트각)은 88도이었다. 액정의 배향은 양호하며, 적은 광조사량으로 액정 수직 배향층이 얻어짐을 알 수 있었다. 이렇게 하여 얻어진 액정셀을 2매의 편광판에 끼워, 액정셀의 전극 간에서 전압을 온·오프하면 명료한 명암의 변화가 관찰되어, 액정 표시 소자를 얻을 수 있었다.
(실시예2∼17)
(액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-2)∼(LPM-17)의 조제)
실시예1에서 얻어진 액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-1)의 조제와 같이 하여, 광배향 가능한 액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-2)∼(LPM-17)를 얻었다. 각 액정 수직 배향층용 폴리머의 조성은 표 6∼표 10에 나타내는 바와 같다.
[표 6]
Figure 112012049906713-pct00134
[표 7]
Figure 112012049906713-pct00135
[표 8]
Figure 112012049906713-pct00136
[표 9]
Figure 112012049906713-pct00137
[표 10]
Figure 112012049906713-pct00138
(액정 수직 배향층 및 액정 표시 소자의 제작)
액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-2)∼(LPM-17)에 대하여, 실시예1에 기재의 방법과 같이 하여 액정셀을 제작하고, 경사각(프리틸트각)을 측정한 결과를 표 14, 표 11, 표 12 및 표 13에 나타낸다. 액정 배향성에 대해서는, 액정셀의 이상 도메인 및 배향 불균일의 유무를 관찰하고, 0개소의 경우를 ○, 2개소 이하의 경우를 △, 3개소 이상의 경우를 ×라고 했다. 프리틸트각에 대해서는, 결정 회전법에 의해 광학적으로 계측하고, 88도 이상 89도 이하의 경우를 ○, 80도 이상 88도 미만 혹은 89도보다 크고 90도 이하의 경우를 △, 80도 미만의 경우를 ×라고 했다. 광안정성에 대해서는, 액정셀에 대하여 비편광 자외선을 3J/㎠ 조사하고, 조사 전후에서의 프리틸트각의 변화가 0.3도 미만의 경우를 ○, 0.3도 이상 1도 미만의 경우를 △, 1도 이상의 경우를 ×라고 했다.
[표 11]
Figure 112012049906713-pct00139
[표 12]
Figure 112012049906713-pct00140
[표 13]
Figure 112012049906713-pct00141
이상의 결과에서, 액정 수직 배향층용 폴리머(LPM-2)∼(LPM-17)에 의해, 매우 적은 자외선 조사량으로, 액정 배향성이 뛰어나고, 프리틸트각이 크며, 광안정성이 높은 액정 수직 배향층, 및, 그 액정 수직 배향층을 사용한 액정 표시 소자가 얻어짐을 알 수 있다. 또한, 이들 액정셀에 실시예1에 기재의 방법에서 전압의 온·오프를 행한 바, 명료한 스위칭이 관측되어, 액정 표시 소자가 얻어짐을 알 수 있다.
(비교예1∼4)
비교를 위해, 실시예1과 같은 방법으로 표 14에 나타내는 폴리머(LPM-A1), (LPM-C1), (LPM-AV1) 및 (LPM-CV1)을 조제했다.
[표 14]
Figure 112012049906713-pct00142
또한, 실시예1과 같은 방법으로 각종 측정을 행한 결과를 표 15에 나타낸다.
[표 15]
Figure 112012049906713-pct00143
이렇게, 비교예1∼4에서는, 적은 자외선 조사량으로, 액정 배향성이 뛰어나고, 프리틸트각이 크며, 광안정성이 높은 액정 수직 배향층은 얻을 수 없었다.
(실시예18∼29)
(액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-1)∼(ACV-12)의 조제)
식(P-1)으로 표시되는 화합물 0.1부(1.0m㏖), 식(D-1)으로 표시되는 화합물 0.9부(8.0m㏖), 식(Ⅴ-1)으로 표시되는 화합물 0.09부(1.0m㏖)를 에틸메틸케톤 10부에 용해시켜, 용액1을 얻었다. 다음으로 용액1에 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 0.01부 가하고, 질소 분위기하 2일간 가열 환류하여, 용액2를 얻었다. 다음으로, 용액2를 메탄올 60부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 테트라히드로푸란(THF) 5부에 용해시키고, 빙냉한 헥산 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF 5부에 용해시키고, 빙냉한 메탄올 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF에 용해시킨 후 진공 건조함으로써, 액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-1)를 얻었다.
액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-1)와 같이 하여 액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-2)∼(ACV-10)를 얻었다. 각 물질의 조성은 표 16에 나타내는 바와 같다.
[표 16]
Figure 112012049906713-pct00144
식(P-7)으로 표시되는 화합물(0.014m㏖), 식(D-5)으로 표시되는 화합물(1.344m㏖), 식(Ⅴ-5)으로 표시되는 화합물(0.042m㏖) 및 폴리(메틸수소실록산) 0.071g을 톨루엔 3㎖에 용해시켜, 용액3을 얻었다. 용액1을 넣은 반응계 내의 감압 탈기 및 질소 치환을 행했다. 다음으로, 교반하면서, 용액3에 대하여 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착체 용액 8㎕를 반응 혼합물에 실온에서 넣고, 55℃에서 24시간 교반하여 용액4를 얻었다. 다음으로, 용액4를 헥산 400㎖ 중에 적하 교반하여, 석출한 고체를 분리, 건조했다. 다음으로, 얻어진 고체를 톨루엔 약 5㎖에 용해시키고, 메탄올 400㎖ 중에서 침전시켰다. 이 조작을 2회 반복한 후, 고진공 중에서 건조함으로써, 액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-11)을 얻었다.
미리 유리 표면을 실릴화 처리한 슐렝크 플라스크 중에, 식(P-8)으로 표시되는 화합물(0.1m㏖), 식(D-6)으로 표시되는 화합물(9.6m㏖), 식(Ⅴ-6)으로 표시되는 화합물(0.3m㏖) 및 3,5-디-t-부틸페놀을 가하고, 건조한 테트라히드로푸란 10㎖를 가하여 용해시켜, 반응계 내를 질소 치환했다. 다음으로, 포스파젠(t-부틸-4인)의 1M 헥산 용액을 0.2㎖ 가하고, 60℃에서 2일간 가열하여, 용액5를 얻었다. 다음으로, 용액5를, 600㎖의 혼합 용매(메탄올:진한염산:물=97:1:2(Ⅴ:Ⅴ:Ⅴ)) 중에 적하 교반하여, 석출한 고체를 분리했다. 다음으로, 얻어진 고체를 15㎖의 테트라히드로푸란에 용해시키고, 메탄올 400㎖ 중에 적하 교반하여, 얻어진 고체를 고진공 중에서 건조함으로써, 액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-12)를 얻었다.
(액정 수직 배향층 및 액정 표시 소자의 제작)
액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-1)∼(ACV-12)에 대하여, 실시예1에 기재의 방법과 같이 하여 액정셀을 제작하고, 경사각(프리틸트각)을 측정한 결과를 표 17에 나타낸다. 액정 배향성에 대해서는, 액정셀의 이상 도메인 및 배향 불균일의 유무를 관찰하고, 0개소의 경우를 ○, 2개소 이하의 경우를 △, 3개소 이상의 경우를 ×라고 했다. 프리틸트각에 대해서는, 결정 회전법에 의해 광학적으로 계측하고, 88도 이상 89도 이하의 경우를 ○, 80도 이상 88도 미만 혹은 89도보다 크고 90도 이하의 경우를 △, 80도 미만의 경우를 ×라고 했다. 광안정성에 대해서는, 액정셀에 대하여 비편광 자외선을 3J/㎠ 조사하고, 조사 전후에서의 프리틸트각의 변화가 0.3도 미만의 경우를 ○, 0.3도 이상 1도 미만의 경우를 △, 1도 이상의 경우를 ×라고 했다.
[표 17]
Figure 112012049906713-pct00145
이상의 결과에서, 본 발명의 액정 수직 배향층용 폴리머에 의하여, 매우 적은 자외선 조사량으로, 액정 배향성이 뛰어나고, 프리틸트각이 크며, 광안정성이 높은 액정 수직 배향층이 얻어짐을 알 수 있다. 또한, 이들 액정셀에 실시예1에 기재의 방법에서 전압의 온·오프를 행한 바, 명료한 스위칭이 관측되어, 액정 표시 소자가 얻어짐을 알 수 있다.
(실시예30∼53)
(액정 수직 배향층용 폴리머의 조제)
식(P-3)으로 표시되는 화합물 1부(10m㏖)를 에틸메틸케톤(MEK) 10부에 용해시켜, 용액1을 얻었다. 다음으로 용액1에 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 0.01부 가하고, 질소 분위기하 2일간 가열 환류하여, 용액2를 얻었다. 다음으로, 용액2를 메탄올 60부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 테트라히드로푸란(THF) 5부에 용해시키고, 빙냉한 헥산 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF 5부에 용해시키고, 빙냉한 메탄올 120부에 적하 교반하여, 석출한 고체를 여과했다. 얻어진 고체를 THF에 용해시킨 후 진공 건조함으로써, 액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-21)를 얻었다.
액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-21)와 같이 하여 액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-22)∼(ACV-26), (ACVC-1)∼(ACVC-10), 및 (ACVV-1)∼(ACVV-8)을 얻었다. 각 액정 수직 배향층용 폴리머의 조성은 표 18, 표 19, 및 표 20에 나타내는 바와 같다.
[표 18]
Figure 112012049906713-pct00146
[표 19]
Figure 112012049906713-pct00147
[표 20]
Figure 112012049906713-pct00148
(실시예54∼77)
(액정 수직 배향층 및 액정 표시 소자의 제작)
액정 수직 배향층용 폴리머(ACV-21)∼(ACV-26), (ACVC-1)∼(ACVC=10) 및 (ACVV-1)∼(ACVV-8)에 대하여, 실시예1에 기재의 방법과 같이 하여 실시예54∼77의 액정셀을 제작하고, 경사각(프리틸트각)을 측정한 결과를 표 21, 표 22, 및 표 23에 나타낸다. 액정 배향성에 대해서는, 액정셀의 이상 도메인 및 배향 불균일의 유무를 관찰하고, 0개소의 경우를 ○, 2개소 이하의 경우를 △, 3개소 이상의 경우를 ×라고 했다. 프리틸트각에 대해서는, 결정 회전법에 의해 광학적으로 계측하고, 88도 이상 89도 이하의 경우를 ○, 80도 이상 88도 미만 혹은 89도보다 크고 90도 이하의 경우를 △, 80도 미만의 경우를 ×라고 했다. 광안정성에 대해서는, 액정셀에 대하여 비편광 자외선을 3J/㎠ 조사하고, 조사 전후에서의 프리틸트각의 변화가 0.3도 미만의 경우를 ○, 0.3도 이상 1도 미만의 경우를 △, 1도 이상의 경우를 ×라고 했다.
[표 21]
Figure 112012049906713-pct00149
[표 22]
Figure 112012049906713-pct00150
[표 23]
Figure 112012049906713-pct00151
이상의 결과에서, 본 발명의 액정 수직 배향층용 폴리머에 의하여, 매우 적은 자외선 조사량으로, 액정 배향성이 뛰어나고, 프리틸트각이 크며, 광안정성이 높은 액정 수직 배향층이 얻어짐을 알 수 있다. 또한, 이들 액정셀에 실시예1에 기재의 방법에서 전압의 온·오프를 행한 바, 명료한 스위칭이 관측되어, 액정 표시 소자가 얻어짐을 알 수 있다.
(비교예5∼8)
비교를 위해, 실시예1과 같은 방법으로 표 24에 나타내는 조성을 갖는 폴리머(C-1), (AC-11), (AV-11), 및 (CV-11)을 조제했다.
[표 24]
Figure 112012049906713-pct00152
또한, 실시예1과 같은 방법으로 각종 측정을 행한 결과를 표 25에 나타낸다.
[표 25]
Figure 112012049906713-pct00153
이상의 결과에서, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 가지지 않는 폴리머에서는, 많은 자외선 조사를 필요로 하고, 액정 배향성에 뒤떨어짐을 알 수 있다. 또한, 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 가지지 않는 폴리머에서는, 광안정성에 뒤떨어짐을 알 수 있다. 또한, 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 가지지 않는 폴리머에서는, 원하는 프리틸트각을 부여할 수 없음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 의해, 적은 자외선 조사량으로 배향의 제어가 가능하며, 프리틸트각이 크고, 배향안정성 및 광안정성이 뛰어나다는 효과를 갖는 액정 수직 배향층용 폴리머, 그를 사용한 액정 수직 배향층, 및 당해 액정 수직 배향층을 사용한 액정 표시 소자가 얻어짐을 알 수 있다.

Claims (24)

  1. (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조, 및 (c) 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 수직 배향층용 폴리머이며,
    상기 화학구조 (a)가, 하기 일반식(Ⅵ)
    Figure 112017062599711-pct00188

    (식 중, 파선은 결합수(結合手)을 나타내고, 그 한쪽은 수소 원자에 결합하고 있어도 되고; A1, A2, A3, A4 및 A5는, 각각 독립적으로 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 메틸기, 메톡시기, 니트로기, -NR1R2에 의해, 또는 1∼10개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 혹은 분기 알킬 잔기에 의해 1치환 또는 다치환되고, 알킬 잔기는 비치환이거나, 불소에 의해 1치환 또는 다치환되고, 여기에서 비인접 CH2기의 내의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해 치환될 수 있고, 여기에서 Q는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-를 나타내고, R, R1 및 R2는, 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고;
    p, q, r, s 및 t는, 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내지만, 0<q+r+s+t를 나타낸다)으로 표시되며,
    상기 화학구조 (b)가, 하기 일반식(Ⅶ)
    Figure 112017062599711-pct00189

    (식 중, 파선은 결합수(結合手)을 나타내고, Z가 -O-의 경우, 파선은 메틸기, 에틸기 또는 벤젠환에 결합해도 되고; A7은, 각각 독립적으로 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 되며;
    X 및 Y는, 각각 독립적으로 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(적의 불소 치환되어 있어도 되며, 또한 적의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및 -CH=CH-으로부터 선택되는 1개 또는 2개 이상으로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고;
    Z는, 단결합, -O-또는 -NR1-(식 중, R1은 수소, 적의 불소 또는 염소로 치환되어 있어도 되는 직쇄 또는 분기한 탄소수 1∼20의 알킬기 또는 적의 불소, 염소, 알킬기 또는 알콕시기로 치환되어 있어도 되는 3∼8의 환원수를 갖는 시클로 알킬기이다)을 나타내고;
    r은, 0, 1 또는 2를 나타낸다)으로 표시되며, 또한
    상기 화학구조 (c)가, 하기 일반식(Ⅴ)
    Figure 112017062599711-pct00190

    (식 중, 파선은 결합수(結合手)을 나타내고; Z4, Z5, Z6 및 Z7은, 각각 독립적으로 단결합, -(CH2)u-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내고, u는 1∼20을 나타내고, 여기에서 알킬기의 비인접 CH2기의 내의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해 치환될 수 있고, 여기에서 Q는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-를 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고;
    A3, A4, A5 및 A6은, 각각 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-일기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 되며;
    r, s, t 및 w는, 0 또는 1을 나타내고;
    r+s+t+w=0인 경우의 R2는, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(적의(適宜) 불소 치환되어 있어도 되며, 또한 적의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및 -CH=CH-으로부터 선택되는 1개 또는 2개 이상으로 치환되어 있어도 된다)를 나타내며,
    0<r+s+t+w≤4인 경우의 R2는, 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(적의(適宜) 불소 치환되어 있어도 되며, 또한 적의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및 -CH=CH-으로부터 선택되는 1개 또는 2개 이상으로 치환되어 있어도 된다)를 나타낸다)
    으로 표시되는 것을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  2. 제1항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Iaaa-1), 일반식(Iaaa-2) 및 일반식(Iaaa-3)
    Figure 112016105229246-pct00154

    (식 중, Ma, Mb 및 Mc는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물인 액정 수직 배향층용 폴리머.
  3. 제2항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Iaaa)
    Figure 112016105229246-pct00155

    (식 중, Ma, Mb, Mc 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  4. 제1항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Ibbb-1) 및 일반식(Ibbb-2)
    Figure 112016105229246-pct00156

    (식 중, Ma 및 Mb는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물인 액정 수직 배향층용 폴리머.
  5. 제4항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Ibbb)
    Figure 112016105229246-pct00157

    (식 중, Ma, Mb 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  6. 제1항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Iccc-1) 및 일반식(Iccc-2)
    Figure 112016105229246-pct00158

    (식 중, Ma 및 Mb는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물인 액정 수직 배향층용 폴리머.
  7. 제6항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Iccc)
    Figure 112016105229246-pct00159

    (식 중, Ma, Mb 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  8. 제1항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Iddd-1), 및 일반식(Iddd-2)
    Figure 112016105229246-pct00160

    (식 중, Ma 및 Mb는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Sb, Saa 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va 및 Vb는 각각 달라도 되는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물인 액정 수직 배향층용 폴리머.
  9. 제8항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Iddd)
    Figure 112016105229246-pct00161

    (식 중, Ma, Mb 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb, Saa 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va 및 Vb는 각각 달라도 되는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  10. 제1항에 있어서,
    당해 폴리머가, 일반식(Iaa-1) 혹은 일반식(Ibb-1)
    Figure 112016105229246-pct00162

    (식 중, Ma는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물, 일반식(Icc-1) 및 일반식(Icc-2)
    Figure 112016105229246-pct00163

    (식 중, Ma 및 Mc는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물 또는 일반식(Idd-1) 및 일반식(Idd-2)
    Figure 112016105229246-pct00164

    (식 중, Ma 및 Mc는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 모노머의 경화물인 액정 수직 배향층용 폴리머.
  11. 제10항에 있어서,
    당해 폴리머가 일반식(Iaa), 일반식(Ibb)
    Figure 112016105229246-pct00165

    (식 중, Ma 및 Q는, 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x 및 w는, 일반식(Iaa) 및 일반식(Ibb)에 있어서의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x≤1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Va는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다) 일반식(Icc)
    Figure 112016105229246-pct00166

    (식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다) 또는 일반식(Idd)
    Figure 112016105229246-pct00167

    (식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc, 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위를 갖는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  12. 제1항에 있어서,
    당해 폴리머가, (a) 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머와, (b) 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머를 함유하고, 상기 (a) 및 (b)가 다른 구조를 갖는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  13. 제12항에 있어서,
    광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 갖는 폴리머가, 하기 일반식(Ia)∼(Id), (If)∼(Ii), (Im)∼(Ip)
    Figure 112016105229246-pct00168

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00169

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00170

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa, Saa 및 Saaa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼1000000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00171

    (식 중, Ma, Mb 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mb, 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa, Saa, Sb 및 Sbb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, Va 및 Vb는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x, y 및 z는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한 0<y<1 또한 0≤z<1이며, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고 n은 4∼1000000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00172

    (식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00173

    (식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00174

    (식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00175

    (식 중, Ma, Mb, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한, 0<y<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1이며, Sa, Sb, 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타내고, Ma, Mb, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 된다),
    Figure 112016105229246-pct00176

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00177

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다),
    Figure 112016105229246-pct00178

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)
    Figure 112016105229246-pct00179

    (식 중, Ma, Mb 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mb 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Sb는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않는 화학구조를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x, y 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x<1 또한 0<y<1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 폴리머를 함유하는, 액정 수직 배향층용 폴리머.
  14. 제13항에 있어서,
    광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머로서, 일반식(Ie)
    Figure 112016105229246-pct00180

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, V는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, x 및 y는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤y<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머, 일반식(Ij)
    Figure 112016105229246-pct00181

    (식 중, Ma, Mc 및 Q는, 각각 독립하여 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Ma, Mc 및 Q의 서열은 식과 동일해도 달라도 되며, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, x, z 및 w는, 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내고, 0<x<1 또한, 0<z<1 또한, 0≤w<1을 만족하고, Sa, Saa 및 Sc는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, n은, 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머, 또는, 일반식(Iq)
    Figure 112016105229246-pct00182

    (식 중, Ma 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sa는 스페이서 단위를 나타내고, D는 광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 나타내고, x 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<x≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼1000000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머를 함유하는, 액정 수직 배향층용 폴리머.
  15. 제12항에 있어서,
    일반식(Ik-1)
    Figure 112016105229246-pct00183

    (식 중, Mc는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Sc는 스페이서 단위를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타낸다)으로 표시되는 구조 단위를 함유하는 액정 수직 배향층용 폴리머.
  16. 제12항에 있어서,
    일반식(Ik)
    Figure 112016105229246-pct00184

    (식 중, Mc 및 Q는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, Q의 모노머 단위는 1종류여도 2종류 이상의 다른 단위로 이루어져 있어도 되며, Sc는 스페이서 단위를 나타내고, Vc는 수직 배향을 안정화하는 화학구조를 나타내고, z 및 w는 폴리머 중의 모노머 단위의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어느 경우에도 0<z≤1 또한 0≤w<1이며, n은 4∼100,000을 나타낸다)으로 표시되는 폴리머를 함유하는, 액정 수직 배향층용 폴리머.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    광화학적으로 가교 가능한 화학구조를 갖는 폴리머가, 식(Ⅱ-1)∼식(Ⅱ-8)
    Figure 112016105229246-pct00185

    (식 중, 파선은 Sa, Saa, Saaa, Sb 또는 Sbb에의 결합을 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 된다)에서 선택되는 기를 갖는 폴리머인, 액정 수직 배향층용 폴리머.
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ma, Mb 및 Mc가, 각각 독립하여 식(Ⅲ-1)∼식(Ⅲ-17)
    Figure 112016105229246-pct00186

    (식 중, 파선은 Sa, Sb 또는 Sc에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 된다)을 나타내는, 액정 수직 배향층용 폴리머.
  19. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    Sa, Saa, Saaa, Sb, Sbb, 및 Sc가, 각각 독립하여 하기 일반식(Ⅳ)
    Figure 112012049906713-pct00187

    (식 중, 파선은 Ma, Mb, Mc, P, V, Va, Vb, Vc 또는 D에의 결합을 나타내고;
    Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립적으로 단결합, -(CH2)u-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내고, u는 1∼20을 나타내고, 여기에서 알킬기의 비인접 CH2기의 내의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해 치환될 수 있고, 여기에서 Q는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-를 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고;
    A1 및 A2는, 각각 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-일기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-푸라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해 치환되어 있어도 되며;
    p 및 q는, 0 또는 1을 나타낸다)
    으로 표시되는, 액정 수직 배향층용 폴리머.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 액정 수직 배향층용 폴리머를 사용한 액정 수직 배향층.
  24. 제23항에 기재된 액정 수직 배향층을 사용한 액정 표시 소자.
KR1020127016318A 2010-03-29 2011-03-29 액정 배향층용 폴리머 KR101819528B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010074891 2010-03-29
JPJP-P-2010-074891 2010-03-29
JP2010081254 2010-03-31
JPJP-P-2010-081254 2010-03-31
JPJP-P-2011-006844 2011-01-17
JP2011006844 2011-01-17
PCT/JP2011/057745 WO2011122598A1 (ja) 2010-03-29 2011-03-29 液晶配向層用ポリマー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130018222A KR20130018222A (ko) 2013-02-20
KR101819528B1 true KR101819528B1 (ko) 2018-01-17

Family

ID=44712293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127016318A KR101819528B1 (ko) 2010-03-29 2011-03-29 액정 배향층용 폴리머

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9340634B2 (ko)
EP (1) EP2555046B1 (ko)
KR (1) KR101819528B1 (ko)
CN (1) CN102741740B (ko)
TW (1) TWI513714B (ko)
WO (1) WO2011122598A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5557028B2 (ja) * 2010-09-09 2014-07-23 Ｄｉｃ株式会社 光学異方体
JP5617501B2 (ja) * 2010-09-30 2014-11-05 Dic株式会社 光学異方体
WO2012165550A1 (ja) 2011-05-31 2012-12-06 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
KR101857497B1 (ko) * 2011-06-30 2018-06-20 디아이씨 가부시끼가이샤 공중합체, 및 그 경화물로 이루어지는 액정 배향층
TWI721283B (zh) * 2013-02-06 2021-03-11 日商迪愛生股份有限公司 液晶顯示元件及其製造方法
WO2015056741A1 (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
JP2015094801A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 林テレンプ株式会社 光学異方素子およびその製造方法
WO2015186562A1 (ja) * 2014-06-02 2015-12-10 Dic株式会社 液晶配向膜
KR20160117788A (ko) * 2015-03-31 2016-10-11 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP6672801B2 (ja) * 2015-04-09 2020-03-25 Jsr株式会社 液晶配向剤
CN104880862B (zh) * 2015-06-26 2018-03-16 京东方科技集团股份有限公司 一种彩膜基板的制备方法、显示面板、显示装置
WO2017006922A1 (ja) * 2015-07-06 2017-01-12 日産化学工業株式会社 液晶配向膜製造用組成物、該組成物を用いた液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶配向膜を有する液晶表示素子及びその製造方法
US10169557B2 (en) * 2015-09-23 2019-01-01 International Business Machines Corporation Picture/gesture password protection
JP6358400B2 (ja) * 2015-10-16 2018-07-18 Dic株式会社 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子
JPWO2017065079A1 (ja) * 2015-10-16 2018-02-08 Dic株式会社 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子
US10859868B2 (en) 2017-08-11 2020-12-08 Coopervision International Limited Flexible liquid crystal cells and lenses
KR102421946B1 (ko) * 2017-11-23 2022-07-18 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US11003016B2 (en) * 2018-09-21 2021-05-11 Coopervision International Limited Flexible, adjustable lens power liquid crystal cells and lenses
KR102400508B1 (ko) 2021-09-17 2022-05-20 성웅건설(주) 흙막이벽 설치 구조물의 시공방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994000797A1 (en) 1992-06-19 1994-01-06 F. Hoffmann-La Roche Ag Optical non-linear polymers
US20070148328A1 (en) 2005-12-23 2007-06-28 Eastman Kodak Company Photoalignment of liquid crystals using poly(vinylstilbazolium) polymers
WO2008117615A1 (ja) 2007-03-26 2008-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置及び配向膜材料用重合体

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59408097D1 (de) * 1993-02-17 1999-05-20 Rolic Ag Orientierungsschicht für Flüssigkristalle
CN101040028B (zh) * 2004-10-13 2012-03-28 罗利克有限公司 光可交联材料
US7892449B2 (en) * 2005-05-19 2011-02-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Liquid crystal display and manufacturing method of same
JP4816003B2 (ja) * 2005-10-28 2011-11-16 Ｄｉｃ株式会社 光配向膜用組成物、光配向膜の製造方法、及びこれを用いた光学異方体、光学素子、その製造方法
JP4888766B2 (ja) * 2006-07-11 2012-02-29 日東電工株式会社 多官能化合物の製造方法
KR101356999B1 (ko) * 2006-11-08 2014-02-03 디아이씨 가부시끼가이샤 광배향막용 조성물, 광배향막, 및 광학 이방체
JP5057157B2 (ja) * 2007-02-09 2012-10-24 Ｄｉｃ株式会社 光学異方体及びその製造方法
WO2012165550A1 (ja) * 2011-05-31 2012-12-06 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
JP5333685B2 (ja) * 2011-06-30 2013-11-06 Ｄｉｃ株式会社 化合物、ポリマー、液晶配向層、液晶表示素子及び光学異方体
KR101857497B1 (ko) * 2011-06-30 2018-06-20 디아이씨 가부시끼가이샤 공중합체, 및 그 경화물로 이루어지는 액정 배향층

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994000797A1 (en) 1992-06-19 1994-01-06 F. Hoffmann-La Roche Ag Optical non-linear polymers
US20070148328A1 (en) 2005-12-23 2007-06-28 Eastman Kodak Company Photoalignment of liquid crystals using poly(vinylstilbazolium) polymers
WO2008117615A1 (ja) 2007-03-26 2008-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置及び配向膜材料用重合体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011122598A1 (ja) 2011-10-06
CN102741740B (zh) 2015-03-25
EP2555046A4 (en) 2013-09-04
US20130116396A1 (en) 2013-05-09
TW201204750A (en) 2012-02-01
CN102741740A (zh) 2012-10-17
EP2555046A1 (en) 2013-02-06
EP2555046B1 (en) 2015-12-09
KR20130018222A (ko) 2013-02-20
US9340634B2 (en) 2016-05-17
TWI513714B (zh) 2015-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101819528B1 (ko) 액정 배향층용 폴리머
EP2727903B1 (en) Cinnamic acid derivative, polymer thereof, and liquid crystal alignment layer comprising hardened product of said polymer
EP2727947B1 (en) Copolymer, and liquid crystal alignment layer comprising hardened product thereof
JP4957976B2 (ja) 垂直配向層用組成物
KR101867348B1 (ko) 계피산 유도체 및 그 중합체, 및 그 경화물로 이루어지는 액정 배향층
JP5839147B2 (ja) 化合物、重合体、液晶配向膜、液晶表示素子、及び光学異方体
JP4957977B1 (ja) 液晶配向層用組成物
JP2019008170A (ja) 液晶配向膜用ポリマー、液晶配向膜、液晶表示素子、液晶ディスプレイ、光学異方体、光学異方性フィルム及び光デバイス
JP4900518B2 (ja) 垂直配向層用組成物
JP5617501B2 (ja) 光学異方体
JP5557028B2 (ja) 光学異方体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant