KR102588261B1 - 광배향용 액정배향제, 배향재 및 위상차재 - Google Patents

광배향용 액정배향제, 배향재 및 위상차재 Download PDF

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Abstract

[과제] 우수한 광반응효율을 갖고, 고감도로 중합성 액정을 배향시킬 수 있는 배향재를 제공하기 위한 광배향용 액정배향제를 제공하는 것이다.
[해결수단] (A)하기 식(1)로 표시되는 구조를 포함하는 측쇄를 갖는 수지와, (B)하기 식(2)로 표시되는 화합물을 함유하는 광배향용 액정배향제, 이로부터 얻어지는 배향재, 위상차재.
Figure 112017114828871-pct00024

Figure 112017114828871-pct00025

(식 중, X1은 임의로 치환되어 있을 수도 있는 벤젠환을 나타내고, R은 OH 및 NH2로부터 선택되는 치환기를 나타내고, R1, R2, R3, R4 및 R5는, 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, C1~C6알킬, C1~C6할로알킬 등을 나타내고, n은 0 또는 1의 정수를 나타낸다.)

Description

광배향용 액정배향제, 배향재 및 위상차재
본 발명은, 광배향용 액정배향제, 배향재 및 위상차재에 관한 것이다.
최근, 액정패널을 이용한 텔레비전 등의 디스플레이의 분야에 있어서는, 고성능화를 위한 시도로서, 3D화상을 즐길 수 있는 3D디스플레이의 개발이 진행되고 있다. 3D디스플레이에서는, 예를 들어, 관찰자의 오른쪽 눈에 오른쪽 눈용 화상을 시인시키고, 관찰자의 왼쪽 눈에 왼쪽 눈용 화상을 시인시킴으로써, 입체감이 있는 화상을 표시시킬 수 있다.
3D화상을 표시하는 3D디스플레이의 방식에는 다양한 것이 있으며, 전용의 안경을 필요로 하지 않는 방식으로는, 렌티큘러렌즈 방식 및 패럴랙스배리어 방식 등이 알려져 있다.
그리고, 관찰자가 안경을 착용하여 3D화상을 관찰하는 디스플레이의 방식 중 하나로는, 원편광안경방식 등이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조.).
원편광안경방식의 3D디스플레이의 경우, 액정패널 등의 화상을 형성하는 표시소자 상에 위상차재가 배치되는 것이 통상이다. 이 위상차재는, 위상차특성이 상이한 2종류의 위상차영역이 각각 복수, 규칙적으로 배치되어 있고, 패터닝된 위상차재를 구성하고 있다. 한편, 이하, 본 명세서에 있어서는, 이러한 위상차특성이 상이한 복수의 위상차영역을 배치하도록 패턴화된 위상차재를 패턴화 위상차재라 칭한다.
패턴화 위상차재는, 예를 들어, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 중합성 액정으로 이루어진 위상차재료를 광학패터닝함으로써 제작할 수 있다. 중합성 액정으로 이루어진 위상차재료의 광학패터닝은, 액정패널의 배향재형성으로 알려진 광배향기술을 이용한다. 즉, 기판 상에 광배향성의 재료로 이루어진 도막을 마련하고, 이것에 편광방향이 상이한 2종류의 편광을 조사한다. 그리고, 액정의 배향제어방향이 상이한 2종류의 액정배향영역이 형성된 배향재로서 광배향막을 얻는다. 이 광배향막의 위에 중합성 액정을 포함하는 용액상의 위상차재료를 도포하고, 중합성 액정의 배향을 실현한다. 그 후, 배향된 중합성 액정을 경화하여 패턴화 위상차재를 형성한다.
액정패널의 광배향기술을 이용한 배향재형성에서는, 이용가능한 광배향성의 재료로서, 측쇄에 신나모일기 및 칼콘기 등의 광이량화 부위를 갖는 아크릴 수지나 폴리이미드 수지 등이 알려져 있다. 이들 수지는, 편광UV조사함으로써, 액정의 배향을 제어하는 성능(이하, 액정배향성이라고도 함)을 나타내는 것이 보고되어 있다(특허문헌 3~특허문헌 5를 참조.).
일본특허공개 H10-232365호 공보 일본특허공개 2005-49865호 공보 일본특허 제3611342호 공보 일본특허공개 2009-058584호 공보 일본특허공표 2001-517719호 공보
그러나, 본 발명자의 검토에 따르면, 이러한 측쇄에 신나모일기나 칼콘기 등의 광이량화 부위를 갖는 아크릴 수지는, 위상차재의 형성에 적용한 경우에 충분한 특성이 얻어지지 않는 것을 알 수 있다. 특히, 이들 수지에 편광UV를 조사하여 배향재를 형성하고, 그 배향재를 이용하여 중합성 액정으로 이루어진 위상차재료의 광학패터닝을 하기 위해서는, 큰 편광UV노광량이 필요해진다. 그 편광UV노광량은, 통상의 액정패널용 액정을 배향시키기에 충분한 편광UV노광량(예를 들어, 30mJ/cm2 정도)보다 현격히 많아진다.
편광UV노광량이 많아지는 이유로는, 위상차재형성의 경우, 액정패널용 액정과 상이하고, 중합성 액정이 용액의 상태로 이용되며, 배향재의 위에 도포되는 것을 들고 있다.
측쇄에 신나모일기 등의 광이량화 부위를 갖는 아크릴 수지 등을 이용하여 배향재를 형성하고, 중합성 액정을 배향시키고자 하는 경우, 그 아크릴 수지 등에 있어서는, 광이량화 반응에 의한 광가교를 행한다. 그리고, 중합성 액정용액에 대한 내성이 발현될 때까지, 큰 노광량의 편광조사를 행할 필요가 있다. 액정패널의 액정을 배향시키기 위해서는, 통상, 광배향성의 배향재의 표면만을 이량화반응하면 된다. 그러나, 상기 서술한 아크릴 수지 등의 종래 재료를 이용하여 배향재에 용제내성을 발현시키고자 하면, 배향재의 내부까지 반응을 시킬 필요가 있어, 보다 많은 노광량이 필요해진다. 그 결과, 종래 재료의 배향감도는 매우 작아진다는 문제가 있었다.
또한, 상기 서술한 종래 재료인 수지에 이러한 용제내성을 발현시키기 위하여, 가교제를 첨가하는 기술이 알려져 있다. 그러나, 가교제에 의한 열경화반응을 행한 후, 형성되는 도막의 내부에는 3차원 구조가 형성되고, 광반응성은 저하되는 것을 알 수 있다. 즉, 배향감도가 크게 저하되고, 종래 재료에 가교제를 첨가하여 사용해도, 원하는 효과는 얻어지지 않는다.
이상으로부터, 배향재의 배향감도를 향상시키고, 편광UV노광량을 저감할 수 있는 광배향기술과, 그 배향재의 형성에 이용되는 광배향용 액정배향제가 요구되고 있다. 그리고, 고효율로 패턴화 위상차재를 제공할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은, 이상의 지견이나 검토결과에 기초하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 우수한 광반응효율을 갖고, 고감도로 중합성 액정을 배향시킬 수 있는 배향재를 제공하기 위한 광배향용 액정배향제를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 양호한 액정의 배향성을 실현할 수 있는 자외선조사의 조사량의 마진영역을 확대할 수 있는 배향재와 그 배향재를 이용하여 형성된 위상차재를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은, 이하의 기재로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 제1 태양은, (A)하기 식(1)로 표시되는 구조를 포함하는 측쇄를 갖는 수지와, (B)하기 식(2)로 표시되는 화합물을 함유하는 광배향용 액정배향제.
[화학식 1]
Figure 112017114828871-pct00001
[(식(1) 중, X1은 임의로 치환되어 있을 수도 있는 벤젠환을 나타내고, R은 OH 및 NH2로부터 선택되는 치환기를 나타낸다.)
[화학식 2]
Figure 112017114828871-pct00002
(식(2) 중, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 어느 3개 내지 5개는, 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, C1~C6알킬, C1~C6할로알킬, C3~C8시클로알킬, C3~C8할로시클로알킬, C2~C6알케닐, C2~C6할로알케닐, C3~C8시클로알케닐, C3~C8할로시클로알케닐, C2~C6알키닐, C2~C6할로알키닐, C1~C6알콕시, C1~C6할로알콕시, (C1~C6알킬)카르보닐, (C1~C6할로알킬)카르보닐, (C1~C6알콕시)카르보닐, (C1~C6할로알콕시)카르보닐, (C1~C6알킬)아미노카르보닐, (C1~C6할로알킬)아미노카르보닐, 디(C1~C6알킬)아미노카르보닐, 시아노 및 니트로로부터 선택되는 치환기를 나타내고, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 어느 3개 또는 4개가 상기의 정의인 경우, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 나머지 1개 또는 2개는 하기 식(3)
[화학식 3]
Figure 112017114828871-pct00003
(식(3) 중, 파선은 결합수를 나타내고, R6은 C1~C30알킬렌, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환이며, 이 알킬렌, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환 중의 1개 혹은 복수의 수소원자는, 불소원자 또는 유기기로 치환되어 있을 수도 있다. 또한, R6이 C1~C30알킬렌인 경우, R6 중의 -CH2CH2-가 -CH=CH-로 치환되어 있을 수도 있고, R6 중의 -CH2-는, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환으로 치환되어 있을 수도 있고, 나아가, 다음에 드는 어느 하나의 기가 서로 이웃하지 않는 경우에 있어서, 이들 기로 치환되어 있을 수도 있다; -O-, -NHCO-, -CONH-, -COO-, -OCO-, -NH-, -NHCONH-, -CO-. R7은 수소원자 또는 메틸기이다.)로 표시되는 기를 나타내고, n은 0 또는 1의 정수를 나타낸다.)]
본 발명의 제1 태양에 있어서, 상기 (A)성분의 수지가 아크릴 공중합체인 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 태양에 있어서, 상기 식(1)에 있어서, R이 OH인 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 태양에 있어서, 상기 (B)성분의 함유량이, 상기 (A)성분의 100질량부당 3질량부 이상 100질량부 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 태양은, 본 발명의 제1 태양의 광배향용 액정배향제를 이용하여 작성된 배향재에 관한 것이다.
본 발명의 제3 태양은, 본 발명의 제1 태양의 광배향용 액정배향제로부터 얻어지는 배향재를 이용하여 작성된 위상차재에 관한 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 높은 투명성, 높은 용제내성, 높은 내열성에 첨가하고, 광조사에 의한 액정배향능(광배향성)을 갖는 경화막을 형성할 수 있는 광배향용 액정배향제를 제공할 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 우수한 밀착성, 배향감도, 패턴형성성을 구비하고, 고감도로 중합성 액정을 배향시킬 수 있고, 양호한 액정의 배향성을 실현할 수 있는 자외선조사의 조사량의 마진영역을 확대할 수 있는 배향재를 제공할 수 있다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 수지필름 상에서도 높은 효율로 형성할 수 있어 광학패터닝이 가능한 위상차재를 제공할 수 있다.
<광배향용 액정배향제>
본 발명의 광배향용 액정배향제는, 광배향성을 갖는 경화막을 형성하기 위한 것이며, 특정의 광배향성 부위를 갖는 수지와, 계피산유도체를 함유하는 것이다. 또한, 본 발명의 광배향용 액정배향제는, (A)성분 및 (B)성분에 첨가하고, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 기타 첨가제를 함유할 수 있다. 이하, 각 성분의 상세를 설명한다.
<(A)성분>
(A)하기 식(1)로 표시되는 구조를 포함하는 측쇄를 갖는 수지이다.
[화학식 4]
Figure 112017114828871-pct00004
(식 중, X1은 임의로 치환되어 있을 수도 있는 벤젠환을 나타내고, R은 OH 및 NH2로부터 선택되는 치환기를 나타낸다.)
상기 임의의 치환기로는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소부틸기 등의 알킬기; 트리플루오로메틸기 등의 할로알킬기; 메톡시기, 에톡시기 등의 알콕시기; 요오드원자, 브롬원자, 염소원자, 불소원자 등의 할로겐원자; 시아노기; 니트로기 등을 들 수 있다.
벤젠환이 치환기로 치환되어 있을 수도 있는 경우의 치환기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소부틸기 등의 알킬기; 트리플루오로메틸기 등의 할로알킬기; 메톡시기, 에톡시기 등의 알콕시기; 요오드원자, 브롬원자, 염소원자, 불소원자 등의 할로겐원자; 시아노기; 니트로기 등을 들 수 있다.
또한, (A)성분의 수지는 아크릴 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 R로는, OH기가 특히 바람직하다.
(A)성분으로는, 상기 식(1)로 표시되는 구조를 포함하는 유기기가, 스페이서를 개재하여 주쇄에 결합한 수지가 바람직하다. 스페이서로는, 탄소원자수 1 내지 15의 직쇄상 알킬렌기, 탄소원자수 3 내지 20의 분지상 알킬렌기, 탄소원자수 3 내지 20의 환상 알킬렌기 및 페닐렌기로부터 선택되는 2가의 기이거나, 해당 2가의 기가 복수결합하여 이루어진 기를 나타낸다. 이 경우, 스페이서를 구성하는 2가의 기끼리의 결합, 스페이서와 중합성기의 결합, 및 스페이서와 상기 식(1)로 표시되는 기의 결합으로는, 단결합, 에스테르결합, 아미드결합, 우레아결합 또는 에테르결합을 들 수 있다. 상기 2가의 기가 복수가 되는 경우는, 2가의 기끼리는 동일할 수도 상이할 수도 있고, 상기 결합이 복수가 되는 경우는, 결합끼리는 동일할 수도 상이할 수도 있다.
상기 탄소원자수 1 내지 15의 직쇄상 알킬렌기로는, 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, n-부틸렌기, n-펜틸렌기, n-헥실렌기, n-헵틸렌기, n-옥틸렌기, n-노닐렌기, n-데실렌기, n-운데실렌기, n-도데실렌기, n-트리데실렌기, n-테트라데실렌기, n-펜타데실렌기를 들 수 있다.
상기 탄소원자수 3 내지 20의 분지상 알킬렌기로는, 예를 들어, i-프로필렌기, i-부틸렌기, s-부틸렌기, t-부틸렌기, 1-메틸-n-부틸렌기, 2-메틸-n-부틸렌기, 3-메틸-n-부틸렌기, 1,1-디메틸-n-프로필렌기, 1,2-디메틸-n-프로필렌기, 2,2-디메틸-n-프로필렌기, 1-에틸-n-프로필렌기, 1-메틸-n-펜틸렌기, 2-메틸-n-펜틸렌기, 3-메틸-n-펜틸렌기, 4-메틸-n-펜틸렌기, 1,1-디메틸-n-부틸렌기, 1,2-디메틸-n-부틸렌기, 1,3-디메틸-n-부틸렌기, 2,2-디메틸-n-부틸렌기, 2,3-디메틸-n-부틸렌기, 3,3-디메틸-n-부틸렌기, 1-에틸-n-부틸렌기, 2-에틸-n-부틸렌기, 1,1,2-트리메틸-n-프로필렌기, 1,2,2-트리메틸-n-프로필렌기, 1-에틸-1-메틸-n-프로필렌기 및 1-에틸-2-메틸-n-프로필렌기 등의 외에, 탄소원자수가 20까지의 범위에서 또한 임의의 개소에서 분지되어 있는 알킬렌기 등을 들 수 있다.
상기 탄소원자수 3 내지 20의 환상 알킬렌기로는, 예를 들어, 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기 및 시클로옥틸렌기 등의 단환식 알킬렌기, 그리고 노보닐렌기, 트리시클로데실렌기, 테트라시클로도데실렌기 및 아다만틸렌기 등의 다환식 알킬렌기를 들 수 있다.
그 중에서도, (A)성분으로는, 상기 식(1)에 있어서, R이 하이드록시 또는 아미노기를 나타내고, X1이 임의의 치환기로 치환되어 있을 수도 있는 페닐렌기로 나타나는 광배향성기를 갖는 수지가 바람직하고, 해당 광배향성기를 갖는 아크릴 공중합체가 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 아크릴 공중합체란, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 스티렌 등의 불포화이중결합을 갖는 모노머를 이용하여 단독중합 또는 공중합하여 얻어지는 중합체를 말한다. 따라서, 본 발명에 있어서의 「아크릴 공중합체」에는, 아크릴 공중합체 외에, 아크릴중합체가 해당된다.
광배향성기를 갖는 아크릴 공중합체(이하, 특정 공중합체라고도 함)는, 이러한 구조를 갖는 아크릴 공중합체이면 되고, 아크릴 공중합체를 구성하는 고분자의 주쇄의 골격 및 측쇄의 종류 등에 대하여 특별히 한정되지 않는다.
(A)성분의 아크릴 공중합체는, 중량평균분자량이 1,000 내지 200,000인 것이 바람직하고, 2,000 내지 150,000인 것이 보다 바람직하고, 3,000 내지 100,000인 것이 더욱 바람직하다. 중량평균분자량이 200,000을 초과하여 과대한 것이면, 용제에 대한 용해성이 저하되어 핸들링성이 저하되는 경우가 있고, 중량평균분자량이 1,000 미만으로 과소한 것이면, 열경화시에 경화부족이 되어 용제내성 및 내열성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 중량평균분자량은, 겔퍼미에이션크로마토그래피(GPC)에 의해, 표준시료로서 폴리스티렌을 이용하여 얻어지는 값이다. 이하, 본 명세서에 있어서도 동일한 것으로 한다.
(A)성분의 광배향성기를 갖는 아크릴 공중합체의 합성방법으로는, 광배향성기를 갖는 모노머, 예를 들어, 상기 식(1)로 표시되는 광배향성기를 갖는 모노머를 중합하는 방법이 간편하다.
상기 식(1)로 표시되는 광배향성기를 갖는 모노머로는, 예를 들어, 하기 식 M1-1~M1-7 및 M1-17~M1-20으로부터 선택되는 모노머를 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112017114828871-pct00005
[화학식 6]
Figure 112017114828871-pct00006
(식 중, R은 OH 또는 NH2이며, M1은 수소원자 또는 메틸기이며, s1은 메틸렌기의 수를 나타내고, 2 내지 9의 자연수이다.)
상기 식(1)로 표시되는 광배향성기를 갖는 모노머로는, 예를 들어, 4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)계피산, 4-(6-아크릴옥시헥실-1-옥시)계피산, 4-(3-메타크릴옥시프로필-1-옥시)계피산, 4-(4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)벤조일옥시)계피산 등의 식(1)에 있어서의 R이 OH인 것, 그리고, 4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)신남아미드, 4-(6-아크릴옥시헥실-1-옥시)신남아미드, 4-(3-메타크릴옥시프로필-1-옥시)신남아미드 등의 식(1)에 있어서의 R이 NH2인 것 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 특정 공중합체를 얻을 때에, 광배향성기를 갖는 모노머 외에, 이들 모노머와 공중합가능한, 기타 모노머를 병용할 수 있다.
이러한 모노머의 구체예로는, 아크릴산에스테르 화합물, 메타크릴산에스테르 화합물, 말레이미드 화합물, 아크릴아미드 화합물, 아크릴로니트릴, 말레산무수물, 스티렌 화합물, 비닐 화합물, 액정성 측쇄를 갖는 모노머, 자기가교성기 및 가교성기를 갖는 모노머, 하이드록시기, 아미드기 및 아미노기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다.
이하, 상기 모노머의 구체예를 드나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴산에스테르 화합물로는, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 나프틸아크릴레이트, 안트릴아크릴레이트, 안트릴메틸아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 2-에톡시에틸아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, 3-메톡시부틸아크릴레이트, 디시클로펜타닐아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸아크릴레이트, 2-프로필-2-아다만틸아크릴레이트, 8-메틸-8-트리시클로데실아크릴레이트, 및 8-에틸-8-트리시클로데실아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 메타크릴산에스테르 화합물로는, 예를 들어, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 나프틸메타크릴레이트, 안트릴메타크릴레이트, 안트릴메틸메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸메타크릴레이트, tert-부틸메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 2-에톡시에틸메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴메타크릴레이트, 3-메톡시부틸메타크릴레이트, 디시클로펜타닐메타크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸메타크릴레이트, γ-부티로락톤메타크릴레이트, 2-프로필-2-아다만틸메타크릴레이트, 8-메틸-8-트리시클로데실메타크릴레이트, 및 8-에틸-8-트리시클로데실메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 비닐 화합물로는, 예를 들어, 메틸비닐에테르, 벤질비닐에테르, 비닐나프탈렌, 비닐카바졸, 알릴글리시딜에테르, 및 3-에테닐-7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄 등을 들 수 있다.
상기 스티렌 화합물로는, 예를 들어, 스티렌, 메틸스티렌, 클로로스티렌, 및 브로모스티렌 등을 들 수 있다.
상기 말레이미드 화합물로는, 예를 들어, 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-페닐말레이미드, 및 N-시클로헥실말레이미드 등을 들 수 있다.
또한, 카르복실기를 갖는 모노머로는, 하기 식 M2-1~M2-9로 이루어진 군으로부터 선택되는 식으로 표시되는 모노머를 이용할 수도 있다.
[화학식 7]
Figure 112017114828871-pct00007
[화학식 8]
Figure 112017114828871-pct00008
(식 중, R은 OH 또는 NH2이며, M1은 수소원자 또는 메틸기이며, s1은 메틸렌기의 수를 나타내고, 2 내지 9의 자연수이다.)
또한, 해당 기타 모노머의 일례인 액정성을 발현하는 치환기를 갖는 모노머로서, 하기 식 M2-10~M2-16으로 이루어진 군으로부터 선택되는 식으로 표시되는 모노머를 이용할 수도 있다.
[화학식 9]
Figure 112017114828871-pct00009
(식 중, M1은 수소원자 또는 메틸기이며, s1은 메틸렌기의 수를 나타내고, 2 내지 9의 자연수이다.)
자기가교성기 및 가교성기를 갖는 모노머로는, 예를 들어, N-하이드록시메틸(메트)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-에톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메트)아크릴아미드 등의 하이드록시메틸기 또는 알콕시메틸기로 치환된 (메트)아크릴아미드 화합물; 3-트리메톡시실릴프로필아크릴레이트, 3-트리에톡시실릴프로필아크릴레이트, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트, 3-트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트 등의 트리알콕시실릴기를 갖는 모노머; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 글리시딜기를 갖는 모노머; 1,2-에폭시-5-헥센, 1,7-옥타디엔모노에폭사이드 등의 비닐기를 갖는 모노머; 메타크릴산2-(0-(1'-메틸프로필리덴아미노)카르복시아미노)에틸, 메타크릴산2-(3,5-디메틸피라졸릴)카르보닐아미노)에틸 등의 블록화이소시아네이트기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다. 한편, (메트)아크릴아미드란, 아크릴아미드와 메타크릴아미드의 쌍방을 의미한다.
하이드록시기, 아미드기 및 아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 기를 갖는 모노머로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시프로필메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 4-하이드록시부틸메타크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필아크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 카프로락톤2-(아크릴로일옥시)에틸에스테르, 카프로락톤2-(메타크릴로일옥시)에틸에스테르, 폴리(에틸렌글리콜)에틸에테르아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜)에틸에테르메타크릴레이트, 5-아크릴로일옥시-6-하이드록시노보넨-2-카르복실릭-6-락톤, 및 5-메타크릴로일옥시-6-하이드록시노보넨-2-카르복실릭-6-락톤 등의 하이드록시를 갖는 모노머; 하이드록시스티렌, N-(하이드록시페닐)메타크릴아미드, N-(하이드록시페닐)아크릴아미드, N-(하이드록시페닐)말레이미드, 및 N-(하이드록시페닐)말레이미드 등의 페놀성 하이드록시를 갖는 모노머; 아크릴아미드, 메타크릴아미드 등의 아미드기를 갖는 모노머; 아미노에틸아크릴레이트, 아미노에틸메타크릴레이트, 아미노프로필아크릴레이트, 아미노프로필메타크릴레이트 등의 아미노기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다.
특정 공중합체를 얻기 위하여 이용하는 각 모노머의 사용량은, 전체모노머의 합계량에 기초하여, 식(1)로 표시되는 광배향성기를 갖는 모노머가 10 내지 90몰%, 기타 모노머가 10 내지 90몰%인 것이 바람직하다.
본 발명에 이용하는 특정 공중합체를 얻는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 식(1)로 표시되는 광배향성기를 갖는 모노머와 필요에 따라 기타 모노머와 중합개시제 등을 공존시킨 용제 중에 있어서, 50 내지 110℃의 온도하에서 중합반응에 의해 얻어진다. 이때, 이용되는 용제는, 식(1)로 표시되는 광배향성기를 갖는 모노머, 필요에 따라 이용되는 기타 모노머 및 중합개시제 등을 용해하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 구체예로는, 후술하는 <용제>에 기재한다.
상기 방법에 의해 얻어지는 특정 공중합체는, 통상, 용제에 용해된 용액의 상태이다.
또한, 상기 방법으로 얻어진 특정 공중합체의 용액을, 교반하의 디에틸에테르나 물 등에 투입하여 재침전시키고, 생성한 침전물을 여과·세정한 후에, 상압 또는 감압하에서, 상온건조 또는 가열건조하고, 특정 공중합체의 분체로 할 수 있다. 상기 조작에 의해, 특정 공중합체와 공존하는 중합개시제 및 미반응의 모노머를 제거할 수 있고, 그 결과, 정제한 특정 공중합체의 분체가 얻어진다. 한번의 조작으로 충분히 정제하지 못한 경우는, 얻어진 분체를 용제에 재용해시키고, 상기의 조작을 반복하여 행하면 된다.
본 발명에 있어서는, 특정 공중합체는 분체형태이거나, 혹은 정제한 분말을 후술하는 용제에 재용해한 용액형태로 이용해도 된다.
또한, 본 발명에 있어서는, (A)성분의 특정 공중합체는, 복수종의 특정 공중합체의 혼합물일 수도 있다.
<(B)성분>
본 발명의 광배향용 액정배향제는, (B)성분으로서, 하기 식(2)로 표시되는 화합물을 함유한다.
[화학식 10]
Figure 112017114828871-pct00010
(식 중, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 어느 3개 내지 5개는, 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, C1~C6알킬, C1~C6할로알킬, C3~C8시클로알킬, C3~C8할로시클로알킬, C2~C6알케닐, C2~C6할로알케닐, C3~C8시클로알케닐, C3~C8할로시클로알케닐, C2~C6알키닐, C2~C6할로알키닐, C1~C6알콕시, C1~C6할로알콕시, (C1~C6알킬)카르보닐, (C1~C6할로알킬)카르보닐, (C1~C6알콕시)카르보닐, (C1~C6할로알콕시)카르보닐, (C1~C6알킬아미노)카르보닐, (C1~C6할로알킬)아미노카르보닐, 디(C1~C6알킬)아미노카르보닐, 시아노 및 니트로로부터 선택되는 치환기를 나타내고, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 어느 3개 또는 4개가 상기의 정의인 경우, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 나머지 1개 또는 2개는 하기 식(3)
[화학식 11]
Figure 112017114828871-pct00011
(식(3) 중, 파선은 결합수를 나타내고, R6은 C1~C30알킬렌, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환이며, 이 알킬렌, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환 중의 1개 혹은 복수의 수소원자는, 불소원자 또는 유기기로 치환되어 있을 수도 있다. 또한, R6이 C1~C30알킬렌인 경우, R6 중의 -CH2CH2-가 -CH=CH-로 치환되어 있을 수도 있고, R6 중의 -CH2-는, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환으로 치환되어 있을 수도 있고, 나아가, 다음에 드는 어느 하나의 기가 서로 이웃하지 않는 경우에 있어서, 이들 기로 치환되어 있을 수도 있다; -O-, -NHCO-, -CONH-, -COO-, -OCO-, -NH-, -NHCONH-, -CO-. R7은 수소원자 또는 메틸기이다.)로 표시되는 기를 나타내고, n은 0 또는 1의 정수를 나타낸다.)
본 명세서에 있어서의 할로겐원자로는, 불소원자, 염소원자, 브롬원자 및 요오드원자를 들 수 있다. 한편, 본 명세서 중 「할로」의 표기도 이들 할로겐원자를 나타낸다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb알킬의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄화수소기를 나타내고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 1-에틸프로필기, 1,1-디메틸프로필기, 1,2-디메틸프로필기, 2,2-디메틸프로필기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 1,1-디메틸부틸기, 1,3-디메틸부틸기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb할로알킬의 표기는, 탄소원자에 결합한 수소원자가, 할로겐원자에 의해 임의로 치환된, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄화수소기를 나타내고, 이때, 2개 이상의 할로겐원자에 의해 치환되어 있는 경우, 이들 할로겐원자는 서로 동일할 수도, 또는 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어 플루오로메틸기, 클로로메틸기, 브로모메틸기, 요오드메틸기, 디플루오로메틸기, 클로로플루오로메틸기, 디클로로메틸기, 브로모플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 클로로디플루오로메틸기, 디클로로플루오로메틸기, 트리클로로메틸기, 브로모디플루오로메틸기, 브로모클로로플루오로메틸기, 디브로모플루오로메틸기, 2-플루오로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-브로모에틸기, 2,2-디플루오로에틸기, 2-클로로-2-플루오로에틸기, 2,2-디클로로에틸기, 2-브로모-2-플루오로에틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 2-클로로-2,2-디플루오로에틸기, 2,2-디클로로-2-플루오로에틸기, 2,2,2-트리클로로에틸기, 2-브로모-2,2-디플루오로에틸기, 2-브로모-2-클로로-2-플루오로에틸기, 2-브로모-2,2-디클로로에틸기, 1,1,2,2-테트라플루오로에틸기, 펜타플루오로에틸기, 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에틸기, 2-클로로-1,1,2,2-테트라플루오로에틸기, 1,2-디클로로-1,2,2-트리플루오로에틸기, 2-브로모-1,1,2,2-테트라플루오로에틸기, 2-플루오로프로필기, 2-클로로프로필기, 2-브로모프로필기, 2-클로로-2-플루오로프로필기, 2,3-디클로로프로필기, 2-브로모-3-플루오로프로필기, 3-브로모-2-클로로프로필기, 2,3-디브로모프로필기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 3-브로모-3,3-디플루오로프로필기, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필기, 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로필기, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필기, 1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로필기, 헵타플루오로프로필기, 2,3-디클로로-1,1,2,3,3-펜타플루오로프로필기, 2-플루오로-1-메틸에틸기, 2-클로로-1-메틸에틸기, 2-브로모-1-메틸에틸기, 2,2,2-트리플루오로-1-(트리플루오로메틸)에틸기, 1,2,2,2-테트라플루오로-1-(트리플루오로메틸)에틸기, 2,2,3,3,4,4-헥사플루오로부틸기, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸기, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸기, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부틸기, 노나플루오로부틸기, 4-클로로-1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부틸기, 2-플루오로-2-메틸프로필기, 2-클로로-1,1-디메틸에틸기, 2-브로모-1,1-디메틸에틸기, 5-클로로-2,2,3,4,4,5,5-헵타플루오로펜틸기, 트리데카플루오로헥실기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb시클로알킬의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 환상의 탄화수소기를 나타내고, 3원환으로부터 6원환까지의 단환 또는 복합환구조를 형성할 수 있다. 또한, 각각의 환은 지정 탄소원자수의 범위에서 알킬기에 의해 임의로 치환되어 있을 수도 있다. 예를 들어 시클로프로필기, 1-메틸시클로프로필기, 2-메틸시클로프로필기, 2,2-디메틸시클로프로필기, 2,2,3,3-테트라메틸시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 2-메틸시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 2-메틸시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 비시클로[2.2.1]헵탄-2-일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb할로시클로알킬의 표기는, 탄소원자에 결합한 수소원자가, 할로겐원자에 의해 임의로 치환된, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 환상의 탄화수소기를 나타내고, 3원환으로부터 6원환까지의 단환 또는 복합환구조를 형성할 수 있다. 또한, 각각의 환은 지정 탄소원자수의 범위에서 알킬기에 의해 임의로 치환되어 있을 수도 있고, 할로겐원자에 의한 치환은 환구조부분일 수도, 측쇄부분일 수도, 혹은 이들 양방일 수도, 나아가, 2개 이상의 할로겐원자에 의해 치환되어 있는 경우, 이들 할로겐원자는 서로 동일할 수도, 또는 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어 2,2-디플루오로시클로프로필기, 2,2-디클로로시클로프로필기, 2,2-디브로모시클로프로필기, 2,2-디플루오로-1-메틸시클로프로필기, 2,2-디클로로-1-메틸시클로프로필기, 2,2-디브로모-1-메틸시클로프로필기, 2,2,3,3-테트라플루오로시클로부틸기, 2-(트리플루오로메틸)시클로헥실기, 3-(트리플루오로메틸)시클로헥실기, 4-(트리플루오로메틸)시클로헥실기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb알케닐의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 직쇄상 또는 분지쇄상이고, 또한 분자내에 1개 또는 2개 이상의 이중결합을 갖는 불포화탄화수소기를 나타내고, 예를 들어 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 1-메틸에테닐기, 2-부테닐기, 1-메틸-2-프로페닐기, 2-메틸-2-프로페닐기, 2-펜테닐기, 2-메틸-2-부테닐기, 3-메틸-2-부테닐기, 2-에틸-2-프로페닐기, 1,1-디메틸-2-프로페닐기, 2-헥세닐기, 2-메틸-2-펜테닐기, 2,4-디메틸-2,6-헵타디에닐기, 3,7-디메틸-2,6-옥타디에닐기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb할로알케닐의 표기는, 탄소원자에 결합한 수소원자가, 할로겐원자에 의해 임의로 치환된, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 직쇄상 또는 분지쇄상이고, 또한 분자내에 1개 또는 2개 이상의 이중결합을 갖는 불포화탄화수소기를 나타낸다. 이때, 2개 이상의 할로겐원자에 의해 치환되어 있는 경우, 이들 할로겐원자는 서로 동일할 수도, 또는 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어 2,2-디클로로비닐기, 2-플루오로-2-프로페닐기, 2-클로로-2-프로페닐기, 3-클로로-2-프로페닐기, 2-브로모-2-프로페닐기, 3-브로모-2-프로페닐기, 3,3-디플루오로-2-프로페닐기, 2,3-디클로로-2-프로페닐기, 3,3-디클로로-2-프로페닐기, 2,3-디브로모-2-프로페닐기, 2,3,3-트리플루오로-2-프로페닐기, 2,3,3-트리클로로-2-프로페닐기, 1-(트리플루오로메틸)에테닐기, 3-클로로-2-부테닐기, 3-브로모-2-부테닐기, 4,4-디플루오로-3-부테닐기, 3,4,4-트리플루오로-3-부테닐기, 3-클로로-4,4,4-트리플루오로-2-부테닐기, 3-브로모-2-메틸-2-프로페닐기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb시클로알케닐의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 환상의, 또한 1개 또는 2개 이상의 이중결합을 갖는 불포화탄화수소기를 나타내고, 3원환으로부터 6원환까지의 단환 또는 복합환구조를 형성할 수 있다. 또한, 각각의 환은 지정 탄소원자수의 범위에서 알킬기에 의해 임의로 치환되어 있을 수도 있고, 나아가, 이중결합은 endo- 또는 exo-의 어떤 형식이어도 된다. 예를 들어 2-시클로펜텐-1-일기, 3-시클로펜텐-1-일기, 2-시클로헥센-1-일기, 3-시클로헥센-1-일기, 비시클로[2.2.1]-5-헵텐-2-일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb할로시클로알케닐의 표기는, 탄소원자에 결합한 수소원자가, 할로겐원자에 의해 임의로 치환된, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 환상의, 또한 1개 또는 2개 이상의 이중결합을 갖는 불포화탄화수소기를 나타내고, 3원환으로부터 6원환까지의 단환 또는 복합환구조를 형성할 수 있다. 또한, 각각의 환은 지정 탄소원자수의 범위에서 알킬기에 의해 임의로 치환되어 있을 수도 있고, 나아가, 이중결합은 endo- 또는 exo-의 어떤 형식이어도 된다. 또한, 할로겐원자에 의한 치환은 환구조부분일 수도, 측쇄부분일 수도, 혹은 이들 양방일 수도 있고, 2개 이상의 할로겐원자에 의해 치환되어 있는 경우, 이들 할로겐원자는 서로 동일할 수도, 또는 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어 2-클로로비시클로[2.2.1]-5-헵텐-2-일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb알키닐의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 직쇄상 또는 분지쇄상이고, 또한 분자내에 1개 또는 2개 이상의 삼중결합을 갖는 불포화탄화수소기를 나타내고, 예를 들어 에티닐기, 1-프로피닐기, 2-프로피닐기, 2-부티닐기, 1-메틸-2-프로피닐기, 2-펜티닐기, 1-메틸-2-부티닐기, 1,1-디메틸-2-프로피닐기, 2-헥시닐기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb할로알키닐의 표기는, 탄소원자에 결합한 수소원자가, 할로겐원자에 의해 임의로 치환된, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 직쇄상 또는 분지쇄상이고, 또한 분자내에 1개 또는 2개 이상의 삼중결합을 갖는 불포화탄화수소기를 나타낸다. 이때, 2개 이상의 할로겐원자에 의해 치환되어 있는 경우, 이들 할로겐원자는 서로 동일할 수도, 또는 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어 2-클로로에티닐기, 2-브로모에티닐기, 2-요오드에티닐기, 3-클로로-2-프로피닐기, 3-브로모-2-프로피닐기, 3-요오드-2-프로피닐기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb알콕시의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 알킬-O-기를 나타내고, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, n-프로필옥시기, i-프로필옥시기, n-부틸옥시기, i-부틸옥시기, s-부틸옥시기, t-부틸옥시기, n-펜틸옥시기, n-헥실옥시기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 Ca~Cb할로알콕시의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 할로알킬-O-기를 나타내고, 예를 들어 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 클로로디플루오로메톡시기, 브로모디플루오로메톡시기, 2-플루오로에톡시기, 2-클로로에톡시기, 2,2,2-트리플루오로에톡시기, 1,1,2,2-테트라플루오로에톡시기, 2-클로로-1,1,2-트리플루오로에톡시기, 2-브로모-1,1,2-트리플루오로에톡시기, 펜타플루오로에톡시기, 2,2-디클로로-1,1,2-트리플루오로에톡시기, 2,2,2-트리클로로-1,1-디플루오로에톡시기, 2-브로모-1,1,2,2-테트라플루오로에톡시기, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필옥시기, 1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로필옥시기, 2,2,2-트리플루오로-1-(트리플루오로메틸)에톡시기, 헵타플루오로프로필옥시기, 2-브로모-1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로필옥시기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 (Ca~Cb알킬)카르보닐의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 알킬-C(O)-기를 나타내고, 예를 들어 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기, 이소부티릴기, 발레릴기, 이소발레릴기, 2-메틸부타노일기, 피발로일기, 헥사노일기, 헵타노일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 (Ca~Cb할로알킬)카르보닐의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 할로알킬-C(O)-기를 나타내고, 예를 들어 플루오로아세틸기, 클로로아세틸기, 디플루오로아세틸기, 디클로로아세틸기, 트리플루오로아세틸기, 클로로디플루오로아세틸기, 브로모디플루오로아세틸기, 트리클로로아세틸기, 펜타플루오로프로피오닐기, 헵타플루오로부타노일기, 3-클로로-2,2-디메틸프로파노일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 (Ca~Cb알콕시)카르보닐의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 알킬-O-C(O)-기를 나타내고, 예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로필옥시카르보닐기, i-프로필옥시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, i-부톡시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 (Ca~Cb할로알콕시)카르보닐의 표기는, 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 할로알킬-O-C(O)-기를 나타내고, 예를 들어 2-클로로에톡시카르보닐기, 2,2-디플루오로에톡시카르보닐기, 2,2,2-트리플루오로에톡시카르보닐기, 2,2,2-트리클로로에톡시카르보닐기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 (Ca~Cb알킬)아미노카르보닐의 표기는, 수소원자의 일방이 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 알킬기에 의해 치환된 카바모일기를 나타내고, 예를 들어 메틸카바모일기, 에틸카바모일기, n-프로필카바모일기, i-프로필카바모일기, n-부틸카바모일기, i-부틸카바모일기, s-부틸카바모일기, t-부틸카바모일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 (Ca~Cb할로알킬)아미노카르보닐의 표기는, 수소원자의 일방이 탄소원자수 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 할로알킬기에 의해 치환된 카바모일기를 나타내고, 예를 들어 2-플루오로에틸카바모일기, 2-클로로에틸카바모일기, 2,2-디플루오로에틸카바모일기, 2,2,2-트리플루오로에틸카바모일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
본 명세서에 있어서의 디(Ca~Cb알킬)아미노카르보닐의 표기는, 수소원자가 양방 모두, 각각 동일할 수도 또는 서로 상이할 수도 있는 탄소원자수가 a~b개로 이루어진 상기의 의미인 알킬기에 의해 치환된 카바모일기를 나타내고, 예를 들어 N,N-디메틸카바모일기, N-에틸-N-메틸카바모일기, N,N-디에틸카바모일기, N,N-디-n-프로필카바모일기, N,N-디-n-부틸카바모일기 등을 구체예로서 들 수 있고, 각각의 지정 탄소원자수의 범위에서 선택된다.
식(2)로 표시되는 구조의 계피산 또는 안식향산유도체에 있어서의 치환기 R1, R2, R3, R4 및 R5로는, 그 중에서도, 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, C1~C6알킬, C1~C6할로알킬, C1~C6알콕시, C1~C6할로알콕시, 시아노 및 니트로로부터 선택되는 치환기인 것이 바람직하다.
또한, R3으로는 상기 바람직한 R1, R2, R3, R4 및 R5의 정의 중에서 수소원자 이외의 치환기인 것이, 배향감도의 점에서 바람직하고, 할로겐원자, C1~C6알킬, C1~C6할로알킬, C1~C6알콕시, C1~C6할로알콕시, 시아노 및 니트로로부터 선택되는 치환기가 더욱 바람직하다.
또한, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 어느 1개 또는 2개의 치환기가 상기 식(3)으로 표시되는 기인 것도 바람직하고, 그 중에서도, R3이 식(3)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다. 이러한 모노머로는, 계피산기를 갖는 모노머로서, 상기 식 M1-1~M1-7 및 M1-17~M1-20으로부터 선택되는 모노머를 들 수 있다. 또한, 안식향산기를 갖는 모노머로는, 상기 식 M2-1~M2-9로부터 선택되는 모노머를 들 수 있다.
이러한 계피산 및 그 유도체로는, 계피산, 4-메톡시계피산, 4-에톡시계피산, 4-프로폭시계피산, 4-플루오로계피산 등의 계피산유도체; 4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)계피산, 4-(6-아크릴옥시헥실-1-옥시)계피산, 4-(3-메타크릴옥시프로필-1-옥시)계피산, 4-(4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)벤조일옥시)계피산 등의 계피산기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다.
또한, 이러한 안식향산 및 그 유도체로는, 안식향산, 4-메톡시안식향산, 4-에톡시안식향산, 4-프로폭시안식향산, 4-플루오로안식향산 등의 안식향산유도체; 4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)안식향산, 4-(6-아크릴옥시헥실-1-옥시)안식향산, 4-(3-메타크릴옥시프로필-1-옥시)안식향산, 4-(4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)벤조일옥시)안식향산 등의 안식향산기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다.
본 발명의 광배향용 액정배향제에 있어서의 (B)성분의 함유량은, (A)성분의 수지의 100질량부당, 3질량부 내지 100질량부인 것이 바람직하다. (B)성분의 함유량이 3질량부 이하이면, 조사량 마진의 향상이 보이지 않는다. 또한, (B)성분의 함유량이 100질량부를 초과하여 과대한 것이면, 얻어지는 경화막의 용제내성이 저하되는 경우가 있다.
<용제>
본 발명의 광배향용 액정배향제는, 주로 용제에 용해된 용액상태로 이용된다. 이때 사용하는 용제는, (A)성분 및 (B)성분, 필요에 따라, 후술하는 기타 첨가제를 용해할 수 있으면 되고, 그 종류 및 구조 등은 특별히 한정되는 것이 아니다.
용제의 구체예로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, n-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-부타논, 메틸이소부틸케톤, 3-메틸-2-펜타논, 2-펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 2-하이드록시프로피온산에틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 하이드록시아세트산에틸, 2-하이드록시-3-메틸부탄산메틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 유산에틸, 유산부틸, 시클로펜틸메틸에테르, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 및 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.
본 발명의 광배향용 액정배향제를 이용하고, 필름 상에서 경화막을 형성하여 배향재를 제조하는 경우는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올, 2-메틸-1-부탄올, 2-헵타논, 메틸이소부틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등은, 필름이 내성을 나타내는 용매라는 점에서 바람직하다.
이들 용제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
<기타 첨가제>
또한, 본 발명의 광배향용 액정배향제는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 필요에 따라, 증감제, 밀착향상제, 실란커플링제, 계면활성제, 레올로지조정제, 안료, 염료, 보존안정제, 소포제, 산화방지제 등을 함유할 수 있다.
예를 들어, 증감제는, 본 발명의 광배향용 액정배향제를 이용하여 경화막을 형성한 후, 광반응을 촉진하는 것에 있어서 유효하다.
기타 첨가제의 일례인 증감제로는, 벤조페논, 안트라센, 안트라퀴논, 티옥산톤 등 및 그 유도체, 그리고 니트로페닐 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중, 벤조페논유도체 및 니트로페닐 화합물이 바람직하다. 바람직한 화합물의 구체예로서, N,N-디에틸아미노벤조페논, 2-니트로플루오렌, 2-니트로플루오레논, 5-니트로아세나프텐, 4-니트로비페닐, 4-니트로계피산, 4-니트로스틸벤, 4-니트로벤조페논, 및 5-니트로인돌 등을 들 수 있다. 특히, 벤조페논의 유도체인 N,N-디에틸아미노벤조페논이 바람직하다.
이들 증감제는 상기의 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 증감제는 단독으로 또는 2종 이상의 화합물을 조합하여 병용하는 것이 가능하다.
본 발명의 광배향용 액정배향제에 있어서의 증감제의 사용비율은, (A)성분 및 (B)성분의 합계 100질량부에 대하여 0.1질량부 내지 20질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2질량부 내지 10질량부이다. 이 비율이 과소인 경우에는, 증감제로서의 효과를 충분히 얻지 못하는 경우가 있고, 과대인 경우에는 투과율의 저하 및 도막의 거침이 발생하는 경우가 있다.
<광배향용 액정배향제의 조제>
본 발명의 광배향용 액정배향제는, (A)성분인 수지와, (B)성분인 계피산유도체를 함유한다. 그리고, 본 발명의 광배향용 액정배향제는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 기타 첨가제를 함유할 수 있다. 한편, 본 발명의 광배향용 액정배향제는, 열가교계를 실질적으로 갖지 않는다.
본 발명의 광배향용 액정배향제의 바람직한 예는, 이하와 같다.
[1]: (A)성분과 (B)성분을 함유하고, (B)성분의 함유량이, (A)성분의 100질량부당 3질량부 이상 100질량부 이하인 광배향용 액정배향제.
[2]: (A)성분과 (B)성분이 용제에 용해되어 이루어진 광배향용 액정배향제.
[3]: (A)성분과 (B)성분이 용제에 용해되어 이루어지고 (B)성분의 함유량이, (A)성분의 100질량부당 3질량부 이상 100질량부 이하인 광배향용 액정배향제.
[4]: (A)성분과 (B)성분과 함께, 증감제, 밀착향상제, 실란커플링제, 계면활성제, 레올로지조정제, 안료, 염료, 보존안정제, 소포제 및 산화방지제로부터 선택되는 첨가제의 적어도 1종이 용제에 용해되어 이루어지고 (B)성분의 함유량이, (A)성분의 100질량부당 3질량부 이상 100질량부 이하인 광배향용 액정배향제.
본 발명의 광배향용 액정배향제를 용액으로서 이용하는 경우의 배합비율, 조제방법 등을 이하에 상세히 서술한다.
본 발명의 광배향용 액정배향제에 있어서의 고형분의 비율은, 각 성분이 균일하게 용제에 용해되어 있는 한, 특별히 한정되는 것은 아니나, 1질량% 내지 80질량%이며, 바람직하게는 2질량% 내지 60질량%이며, 보다 바람직하게는 3질량% 내지 40질량%이다. 여기서, 고형분이란, 광배향용 액정배향제의 전체성분으로부터 용제를 제외한 것을 말한다.
본 발명의 광배향용 액정배향제의 조제방법은, 특별히 한정되지 않는다. 조제방법으로는, 예를 들어, 용제에 용해된 (A)성분의 용액에 (B)성분을 소정의 비율로 혼합하여, 균일한 용액으로 하는 방법, 혹은, 이 조제방법의 적당한 단계에 있어서, 필요에 따라 기타 첨가제를 추가로 첨가하여 혼합하는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 광배향용 액정배향제의 조제에 있어서는, 용제 중의 중합반응에 의해 얻어지는 특정 공중합체의 용액을 그대로 사용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, (A)성분의 용액에 상기와 마찬가지로 (B)성분을 넣어 균일한 용액으로 한다. 이때, 농도조정을 목적으로서 더욱 용제를 추가 투입할 수도 있다. 이때, (A)성분의 생성과정에서 이용되는 용제와, 광배향용 액정배향제의 농도조정에 이용되는 용제는 동일할 수도 있고, 또한 상이할 수도 있다.
또한, 조제된 광배향용 액정배향제의 용액은, 구멍직경이 0.2μm 정도인 필터 등을 이용하여 여과한 후, 사용하는 것이 바람직하다.
<경화막, 배향재 및 위상차재>
본 발명의 광배향용 액정배향제의 용액을 기판(예를 들어, 실리콘/이산화실리콘피복기판, 실리콘나이트라이드기판, 금속, 예를 들어, 알루미늄, 몰리브덴, 크롬 등이 피복된 기판, 유리기판, 석영기판, ITO기판 등)이나 필름(예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)필름, 시클로올레핀폴리머필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 아크릴필름 등의 수지필름) 등의 위에, 바코트, 회전도포, 흐름도포, 롤도포, 슬릿도포, 슬릿에 이은 회전도포, 잉크젯도포, 인쇄 등에 의해 도포하여 도막을 형성하고, 그 후, 핫플레이트 또는 오븐 등에서 가열건조함으로써, 경화막을 형성할 수 있다.
가열건조의 조건으로는, 광배향용 액정배향제에 함유되어 있는 용매가 완전히 또는 실질적으로 휘발되면 되고, 예를 들어, 온도 60℃ 내지 230℃, 시간 0.4분간 내지 60분간의 범위 중에서 적당히 선택된 가열온도 및 가열시간이 채용된다. 가열온도 및 가열시간은, 바람직하게는 70℃ 내지 230℃, 0.5분간 내지 10분간이다.
본 발명의 광배향용 액정배향제를 이용하여 형성되는 경화막의 막두께는, 예를 들어, 0.05μm 내지 5μm이며, 사용하는 기판의 단차나 광학적, 전기적 성질을 고려하여 적당히 선택할 수 있다.
이와 같이 하여 형성된 경화막은, 편광UV조사를 행함으로써 배향재, 즉, 액정 등의 액정성을 갖는 화합물을 배향시키는 부재로서 기능시킬 수 있다.
편광UV의 조사방법으로는, 통상 150nm 내지 450nm의 파장의 자외광~가시광이 이용되고, 실온 또는 가열한 상태로 수직 또는 기울기방향으로부터 직선편광을 조사함으로써 행해진다.
본 발명의 광배향용 액정배향제로부터 형성된 배향재는 내용제성 및 내열성을 갖고 있으므로, 이 배향재 상에, 중합성 액정용액으로 이루어진 위상차재료를 도포한 후, 액정의 상전이온도까지 가열함으로써 위상차재료를 액정상태로 하고, 배향재 상에서 배향시킨다. 그리고, 배향상태가 된 위상차재료를 그대로 경화시키고, 광학이방성을 갖는 층으로서 위상차재를 형성할 수 있다.
위상차재료로는, 예를 들어, 중합성기를 갖는 액정모노머 및 이것을 함유하는 조성물 등이 이용된다. 그리고, 배향재를 형성하는 기판이 필름인 경우에는, 본 실시의 형태의 위상차재를 갖는 필름은, 위상차필름으로서 유용하다. 이러한 위상차재를 형성하는 위상차재료는, 액정상태가 되어, 배향재 상에서, 수평배향, 콜레스테릭배향, 수직배향, 하이브리드배향 등의 배향상태를 취하는 것이 있고, 각각 필요시되는 위상차에 따라 구분하여 사용할 수 있다.
또한, 3D디스플레이에 이용되는 패턴화 위상차재를 제조하는 경우에는, 본 실시형태의 광배향용 액정배향제로부터 상기한 방법으로 형성된 경화막에, 라인앤드스페이스 패턴의 마스크를 개재하여 소정의 기준으로부터, 예를 들어, +45도의 방향으로 편광UV노광하고, 이어서, 마스크를 떼어내고 나서 -45도의 방향으로 편광UV를 노광하고, 액정의 배향제어방향이 상이한 2종류의 액정배향영역이 형성된 배향재를 얻는다. 그 후, 중합성 액정용액으로 이루어진 위상차재료를 도포한 후, 액정의 상전이온도까지 가열함으로써 위상차재료를 액정상태로 하고, 배향재 상에서 배향시킨다. 그리고, 배향상태가 된 위상차재료를 그대로 경화시키고, 위상차특성이 상이한 2종류의 위상차영역이 각각 복수, 규칙적으로 배치된, 패턴화 위상차재를 얻을 수 있다.
또한, 상기와 같이 하여 형성된, 본 발명의 배향재를 갖는 2매의 기판을 이용하고, 스페이서를 개재하여 양 기판 상의 배향재가 서로 마주하도록 맞붙인 후, 이들 기판간에 액정을 주입하여, 액정이 배향된 액정표시소자로 할 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 광배향용 액정배향제는, 각종 위상차재(위상차필름)나 액정표시소자 등의 제조에 호적하게 이용할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 들어, 본 실시의 형태를 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은, 이들 실시예로 한정되는 것이 아니다.
[실시예 등에서 이용하는 조성성분과 그 약칭]
이하의 실시예 및 비교예에서 이용되는 각 조성성분은, 다음과 같다.
<모노머>
MA1: 4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)계피산
[화학식 12]
Figure 112017114828871-pct00012
MA2: 4-(4-메타크릴옥시부틸-1-옥시)계피산
[화학식 13]
Figure 112017114828871-pct00013
MA3: 4-[6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시]안식향산4-메톡시페닐에스테르
[화학식 14]
Figure 112017114828871-pct00014
MA4: 메타크릴산메틸
[화학식 15]
Figure 112017114828871-pct00015
MA5: 4-프로폭시계피산
[화학식 16]
Figure 112017114828871-pct00016
MA6: 4-(6-메타크릴옥시헥실-1-옥시)신남아미드
[화학식 17]
Figure 112017114828871-pct00017
MA7: 4-[6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시]안식향산
[화학식 18]
Figure 112017114828871-pct00018
<용제>
실시예 및 비교예의 광배향용 액정배향제는 용제를 함유하고, 그 용제로서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PM), 시클로헥사논(CYH)을 이용하였다.
<중합체의 분자량의 측정>
중합예에 있어서의 아크릴 공중합체의 분자량은, (주)Shodex사제 상온 겔침투크로마토그래피(GPC)장치(GPC-101), Shodex사제 칼럼(KD-803, KD-805)을 이용하여 이하와 같이 하여 측정하였다.
한편, 하기의 수평균분자량(이하, Mn이라 칭함) 및 중량평균분자량(이하, Mw라칭함)은, 폴리스티렌환산값으로 나타냈다.
칼럼온도: 50℃
용리액: N,N-디메틸포름아미드(첨가제로서, 브롬화리튬-수화물(LiBr·H2O)이 30mmol/L, 인산·무수결정(o-인산)이 30mmol/L, 테트라하이드로푸란(THF)이 10mL/L)
유속: 1.0mL/분
검량선작성용 표준샘플: 토소사제 TSK 표준폴리에틸렌옥사이드(분자량 약 900,000, 150,000, 100,000, 30,000), 및, 폴리머래버러토리사제 폴리에틸렌글리콜(분자량 약 12,000, 4,000, 1,000).
<중합예 1> MA1호모(M6CA호모)
MA1 15.0g, 중합촉매로서 α,α'-아조비스이소부티로니트릴 0.7g을 1,4-디옥산 141.7g에 용해하고, 80℃에서 20시간 반응시킴으로써 아크릴 공중합체용액(고형분농도 10질량%)을 얻었다. 아크릴 공중합체용액을 디에틸에테르 1000.0g에 서서히 적하하여 고체를 석출시키고, 여과 및 감압건조함으로써 잔모노머를 제거하여, 아크릴 공중합체(P1)를 얻었다. 얻어진 아크릴 공중합체의 Mn은 6,700, Mw는 21,000이었다.
<중합예 2> MA2(M4CA호모)
MA2 4.0g, 중합촉매로서 α,α'-아조비스이소부티로니트릴 0.1g을 1,4-디옥산 36.9g에 용해하고, 80℃에서 20시간 반응시킴으로써 아크릴 공중합체용액(고형분농도 10질량%)을 얻었다. 아크릴 공중합체용액을 디에틸에테르 500.0g에 서서히 적하하여 고체를 석출시키고, 여과 및 감압건조함으로써 잔모노머를 제거하여, 아크릴 공중합체(P2)를 얻었다. 얻어진 아크릴 공중합체의 Mn은 9,700, Mw는 24,000이었다.
<중합예 3> MA1-MA3 9-1(M6CA-6MBE)
MA1 8.0g, MA3 1.1g, 중합촉매로서 α,α'-아조비스이소부티로니트릴 0.2g을 1,4-디옥산 99.4g에 용해하고, 80℃에서 20시간 반응시킴으로써 아크릴 공중합체용액(고형분농도 10질량%)을 얻었다. 아크릴 공중합체용액을 디에틸에테르 1000.0g에 서서히 적하하여 고체를 석출시키고, 여과 및 감압건조함으로써 잔모노머를 제거하여, 아크릴 공중합체(P3)를 얻었다. 얻어진 아크릴 공중합체의 Mn은 11,000, Mw는 21,000이었다.
<중합예 4> MA1-MA3 7-3(M6CA-6MBE)
MA1 6.0g, MA3 3.2g, 중합촉매로서 α,α'-아조비스이소부티로니트릴 0.1g을 1,4-디옥산 99.2g에 용해하고, 80℃에서 20시간 반응시킴으로써 아크릴 공중합체용액(고형분농도 10질량%)를 얻었다. 아크릴 공중합체용액을 디에틸에테르 1000.0g에 서서히 적하하여 고체를 석출시키고, 여과 및 감압건조함으로써 잔모노머를 제거하여, 아크릴 공중합체(P4)를 얻었다. 얻어진 아크릴 공중합체의 Mn은 14,000, Mw는 30,000이었다.
<중합예 5> MA1-MA4 9-1(M6CA-MMA)
MA1 6.0g, MA4 0.2g, 중합촉매로서 α,α'-아조비스이소부티로니트릴 0.2g을 1,4-디옥산 57.2g에 용해하고, 80℃에서 20시간 반응시킴으로써 아크릴 공중합체용액(고형분농도 10질량%)을 얻었다. 아크릴 공중합체용액을 디에틸에테르 500.0g에 서서히 적하하여 고체를 석출시키고, 여과 및 감압건조함으로써 잔모노머를 제거하여, 아크릴 공중합체(P5)를 얻었다. 얻어진 아크릴 공중합체의 Mn은 20,000, Mw는 40,000이었다.
<실시예 1 내지 11> 및 <비교예 1 내지 5>
표 1에 나타낸 조성으로 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 5의 각 광배향용 액정배향제를 조제하였다. 이어서, 각 광배향용 액정배향제를 이용하여 경화막을 형성하고, 얻어진 경화막 각각에 대하여, 배향성의 평가를 행하였다.
[표 1]
Figure 112017114828871-pct00019
[배향성의 평가]
실시예 및 비교예의 각 광배향용 액정배향제를 TAC필름 상에 바코터를 이용하여 도포한 후, 온도 110℃에서 1분간, 열순환식 오븐 중에서 가열건조를 행하여, 경화막을 형성하였다. 이 각 경화막에 313nm의 직선편광을 25mJ/cm2, 50mJ/cm2, 혹은 100mJ/cm2의 노광량으로 수직으로 조사하여, 배향재를 형성하였다. TAC필름 상의 배향재의 위에, 메르크주식회사제의 수평배향용 중합성 액정용액 RMS14-048C를, 바코터를 이용하여 도포하고, 이어서, 65℃에서 60초간 핫플레이트 상에 있어서 프리베이크를 행하여, 도막을 형성하였다. 이 도막을 300mJ/cm2로 노광하여, 위상차재를 제작하였다. 제작한 위상차재를 한쌍의 편광판으로 끼우고, 위상차재에 있어서의 위상차특성의 발현상황을 관찰하고, 위상차가 결함없이 발현되어 있는 것을 ○, 위상차가 발현되어 있으나 결함이 보이는 것을 △, 위상차가 발현되지 않은 것을 ×로 하여 「배향성」의 란에 기재하였다.
[평가의 결과]
이상의 평가를 행한 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure 112017114828871-pct00020
모노머를 배합하지 않은 비교예 1은, 노광량 25mJ/cm2에서는 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였으나, 50mJ/cm2, 100mJ/cm2로 높은 노광량에서는, 위상차가 발현되어 있으나 결함이 보이거나, 혹은 위상차가 발현되지 않으면, 호적한 위상차재를 얻지 못하였다. 이에 반해, 모노머를 배합한 실시예 1 내지 4에서는 높은 노광량으로 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였다.
모노머를 배합하지 않은 비교예 2는, 노광량 25mJ/cm2, 50mJ/cm2, 100mJ/cm2에서는, 위상차가 발현되어 있으나 결함이 보이거나, 혹은 위상차가 발현되지 않으면, 호적한 위상차재를 얻지 못하였다. 이에 반해, 모노머를 배합한 실시예 5에서는 노광량 25mJ/cm2로 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였다.
모노머를 배합하지 않은 비교예 3은, 노광량 25mJ/cm2에서는 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였으나, 50mJ/cm2, 100mJ/cm2로 높은 노광량에서는, 위상차가 발현되어 있으나 결함이 보이거나, 혹은 위상차가 발현되지 않으면, 호적한 위상차재를 얻지 못하였다. 이에 반해, 모노머를 배합한 실시예 6 내지 9에서는 높은 노광량으로 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였다.
모노머를 배합하지 않은 비교예 4는, 노광량 25mJ/cm2, 50mJ/cm2, 100mJ/cm2에서는, 위상차가 발현되어 있으나 결함이 보이거나, 혹은 위상차가 발현되지 않으면, 호적한 위상차재를 얻지 못하였다. 이에 반해, 모노머를 배합한 실시예 10에서는 노광량 25mJ/cm2, 50mJ/cm2, 100mJ/cm2로 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였다.
모노머를 배합하지 않은 비교예 5는, 노광량 25mJ/cm2에서는 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였으나, 50mJ/cm2, 100mJ/cm2로 높은 노광량에서는, 위상차가 발현되어 있으나 결함이 보이거나, 혹은 위상차가 발현되지 않으면, 호적한 위상차재를 얻지 못하였다. 이에 반해, 모노머를 배합한 실시예 11에서는 높은 노광량으로 호적한 위상차재를 형성하는 것이 가능하였다.
본 발명의 광배향용 액정배향제는, 액정표시소자의 액정배향막이나, 액정표시소자의 내부나 외부에 마련되는 광학이방성 필름을 형성하기 위한 배향재로서 매우 유용하며, 특히 3D디스플레이의 패턴화 위상차재의 형성재료로서도 호적하다. 나아가, 박막 트랜지스터(TFT)형 액정표시소자나 유기EL소자 등의 각종 디스플레이에 있어서의 보호막, 평탄막 및 절연막 등의 경화막을 형성하는 재료, 특히 TFT형 액정표시소자의 층간절연막, 칼라필터의 보호막 또는 유기EL소자의 절연막 등을 형성하는 재료로서도 호적하다.

Claims (6)

  1. (A)하기 식(1)로 표시되는 구조를 포함하는 측쇄를 갖는 수지와, (B)하기 식(2)로 표시되는 화합물을 함유하며,
    상기 (A)성분의 수지가 아크릴 공중합체이고,
    상기 아크릴 공중합체는 불포화이중결합을 갖는 모노머를 이용하여 단독중합 또는 공중합하여 얻어지는 중합체인,
    광배향용 액정배향제.
    Figure 112023042545357-pct00021

    [(식(1) 중, X1은 임의로 치환되어 있을 수도 있는 벤젠환을 나타내고, R은 OH 및 NH2로부터 선택되는 치환기를 나타낸다.)
    Figure 112023042545357-pct00022

    (식(2) 중, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 어느 3개 내지 5개는, 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, C1~C6알킬, C1~C6할로알킬, C3~C8시클로알킬, C3~C8할로시클로알킬, C2~C6알케닐, C2~C6할로알케닐, C3~C8시클로알케닐, C3~C8할로시클로알케닐, C2~C6알키닐, C2~C6할로알키닐, C1~C6알콕시, C1~C6할로알콕시, (C1~C6알킬)카르보닐, (C1~C6할로알킬)카르보닐, (C1~C6알콕시)카르보닐, (C1~C6할로알콕시)카르보닐, (C1~C6알킬)아미노카르보닐, (C1~C6할로알킬)아미노카르보닐, 디(C1~C6알킬)아미노카르보닐, 시아노 및 니트로로부터 선택되는 치환기를 나타내고, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 어느 3개 또는 4개가 상기의 정의인 경우, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 나머지 1개 또는 2개는 하기 식(3)
    Figure 112023042545357-pct00023

    (식(3) 중, 파선은 결합수를 나타내고, R6은 C1~C30의 알킬렌, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환이며, 이 알킬렌, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환 중의 1개 혹은 복수의 수소원자는, 불소원자 또는 유기기로 치환되어 있을 수도 있다. 또한, R6이 C1~C30알킬렌인 경우, R6 중의 -CH2CH2-가 -CH=CH-로 치환되어 있을 수도 있고, R6 중의 -CH2-는, 페닐렌 또는 2가의 탄소환 혹은 복소환으로 치환되어 있을 수도 있고, 나아가, 다음에 드는 어느 하나의 기가 서로 이웃하지 않는 경우에 있어서, 이들 기로 치환되어 있을 수도 있다; -O-, -NHCO-, -CONH-, -COO-, -OCO-, -NH-, -NHCONH-, -CO-. R7은 수소원자 또는 메틸기이다.)으로 표시되는 기를 나타내고, n은 0 또는 1의 정수를 나타낸다.)]
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식(1)에 있어서, R이 OH인 것을 특징으로 하는 광배향용 액정배향제.
  4. 제1항에 있어서,
    (B)성분의 함유량이, (A)성분의 100질량부당 3질량부 이상 100질량부 이하인 광배향용 액정배향제.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광배향용 액정배향제를 이용하여 작성된 배향재.
  6. 제5항에 기재된 배향재를 이용하여 형성된 위상차재.
KR1020177033452A 2015-06-02 2016-05-27 광배향용 액정배향제, 배향재 및 위상차재 KR102588261B1 (ko)

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