KR20170004004A - 액정 배향막 - Google Patents

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유이치로우 다니
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Abstract

AC 소부(燒付)를 개선할 수 있는 광배향막으로서, 보다 신뢰성이 높은 흡수 이방성 파라미터를 구비하는 광배향막을 제공하는 것에 있다. 구체적으로는, 편광 UV를 조사해서 얻어진 광배향막으로서, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도를 나타낸다)이지만, 230㎚∼380㎚의 영역에서 0.35 이상의 극대값을 갖는 것을 특징으로 하는 광배향막을 제공한다.

Description

액정 배향막{LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT FILM}
본 발명은, 액정 배향막 및 그것을 사용한 액정 표시 소자 및 광학 이방체에 관한 것이다.
광배향막은, 러빙에 의한 미소 흠집이 없으며, 기계적 접촉이 없기 때문에 발진 및 TFT 소자의 파괴의 위험성이 작고, 패터닝이 용이하며, 고정세화가 가능하다는 우수한 특징이 있으므로, 각종 액정 디스플레이에의 응용 검토가 정력적으로 진행되고 있다. 특히, IPS/FFS 디스플레이에 사용하는 수평 배향(플래너 배향)용의 광배향막에 대한 수요는 강하다. 그러나, IPS/FFS용의 광배향막에는, 충분한 배향 규제력을 가지고 있지 않으면, 표시 소자로서 AC 소부(燒付)라 불리는 소부를 일으켜버린다는 문제가 있었다. AC 소부란, 액정에 대해서 전압을 인가한 상태가 이어진 후에 전압무인가 상태로 해도, 광배향막 제조 시에 규정한 배향 방향으로 완전히 되돌아가지 않는 것을 원인으로 하는 불량 모드이다. 콘트라스트의 심각한 저하도 수반하기 때문에, 해결이 절망적이다.
이러한 문제를 해결하는 수단으로서, 배향 규제력과 배향막의 이방성의 관계에 주목해, 그 흡수 이방성 파라미터를 규정한 광배향막이 개시되어 있다(특허문헌 1). 상기한 흡수 이방성 파라미터는, AC 소부를 저감 가능한 광배향막의 스크리닝에 유용하다. 또한, 광배향막 제조 시의 프로세스 조건 관리라는 점에서도 유용하다. 그러나, 이 방법을 사용해도 충분히 AC 소부를 개선할 수 없는 경우가 있었다.
국제공개2013/050120호 팸플릿
AC 소부를 개선할 수 있는 광배향막으로서, 보다 신뢰성이 높은 흡수 이방성 파라미터를 구비하는 광배향막을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 AC 소부와 광배향막의 흡수 이방성의 관계에 대하여 예의 검토한 결과, 특정의 흡수 이방성 파라미터를 갖는 상태가 특히 우수한 AC 소부 저감을 야기하는 것을 알아내, 본 발명의 완성에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 편광 UV를 조사해서 얻어진 광배향막으로서, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가, 230㎚∼380㎚의 영역에서 0.35 이상의 극대값을 갖는 것을 특징으로 하는 광배향막을 제공한다.
또한, 편광 UV를 조사해서 얻어진 광배향막으로서, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 360㎚에 있어서, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위에 의거한 0.03 이상의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광배향막을 제공한다.
본 발명의 광배향막을 사용함에 의해, 충분한 배향 규제력을 실현할 수 있고, 표시 소자로서 AC 소부라 불리는 소부를 회피할 수 있다.
도 1은, 부분 구조를 갖는 빗살 전극에 대해서, 전압을 인가하지 않은 상태에 있어서 액정 분자가 전극에 대하여 10°의 각도를 갖는 배향 방향을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는, 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼의 실험 결과를 나타내는 도면.
도 3은, 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼의 실험 결과를 나타내는 도면.
도 4는, 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼의 실험 결과를 나타내는 도면.
도 5는, 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼의 실험 결과를 나타내는 도면.
도 6은, 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼의 실험 결과를 나타내는 도면.
도 7은, 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼의 실험 결과를 나타내는 도면.
이하에 본원 발명의 바람직한 예에 대하여 상세히 설명한다.
광배향막에 있어서, 가열하기 전에는, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가, 280㎚∼340㎚의 영역에서 0 이하의 극소값을 갖는 것을 특징으로 하는 배향막을 이용하는 것은 바람직하다.
본 발명의 광배향막, 편광 UV를 조사해서 얻어진 광배향막으로서, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 파장 360㎚이며, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위에 의거한 0.03 이상의 값을 갖는 것을 특징으로 한다. ΔA는, 0.05 이상이 더 바람직하며, 0.07 이상이 특히 바람직하다. 이 값이 클수록, AC 소부가 개선하는 경향이 있다. 그러나, ΔA가 지나치게 크면 배향막의 착색이 강해지는 경향이 있으므로, ΔA는 0.5 이하가 바람직하며, 0.4 이하가 더 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.2 이하가 특히 바람직하다.
편광 UV를 조사해서 얻어진 광배향막으로서, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 파장 360㎚이며, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위에 의거한 0.03 이상의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 것은, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 배향해 있는 상태에 있다. 이러한 상태에 있으면, 배향 규제력이 강해져, AC 소부를 저감 가능한 것을 알아냈다. 이것은, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부분의 배향 규제력이 강하기 때문인 것으로 생각된다. 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부분으로서는 특히 아조벤젠 골격이 호적(好適)한 것도 알아냈다. 통상, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부분은, 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향으로 배향하는 것이 알려져 있다. 이것에 대해서 본 발명은, 그것과 다른 상태의 광배향 재료가 AC 소부 저감에 유용한 것을 알아낸 것이며, 이러한 상태를 달성할 수 있는 재료를 제공하는 것이다. 이것을 달성하기 위한 수단으로서, 특정의 광화학적으로 가교 가능한 부위의 도입·편광 UV 조사 후의 열처리도 제공한다. 특정의 광화학적으로 가교 가능한 부위로서는 신남산 골격이 특히 유용한 것을 알아냈다.
광배향막은, 편광 UV를 조사한 후에, 80℃ 이상의 온도에서 가열한 후에, 상술한 흡수 이방성 파라미터의 범위로 되는 것이 바람직하다. 온도는 100℃ 이상이 바람직하며, 120 이상이 특히 바람직하다. 상한 온도는 250℃ 이하가 바람직하며, 230℃ 이하가 더 바람직하다. 가열 시간은 1분 이상이 바람직하며, 10분 이상이 특히 바람직하고, 20분 이상이 특히 바람직하다. 상한 시간은, 2시간 이하가 바람직하며, 1시간 이하가 특히 바람직하다.
광배향막에 있어서, 가열하기 전에는, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 파장 360㎚이며, 0 이하의 값인 것을 특징으로 하는 배향막을 이용하는 것이 바람직하다. AC 소부를 개선하는 관점에서, 이때의 ΔA는 -0.01보다 작은 것이 더 바람직하며, -0.02보다 작은 것이 특히 바람직하다. 즉, 편광 UV 조사 후에는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 배향해 있는 것은 필수는 아니며, 그 후의 열처리에 의해서, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 배향하도록 되면 된다.
또한, 광화학적으로 가교 가능한 부위도, 가열 전과 가열 후에서 배향 방향이 달라도 된다. 편광 UV를 조사해도 가교하지 않고 잔존한 광화학적으로 가교 가능한 부위는, 가열 전은 편광 UV의 진동 방향과 수직 방향으로 배향해 있어도 된다. 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 파장 317㎚이며, 광화학적으로 가교 가능한 부위에 의거한 -0.02 이하의 값인 것이 바람직하며, -0.03 이하인 것이 더 바람직하고, -0.04 이하인 것이 특히 바람직하다. 가열 후는, 편광 UV를 조사해도 가교하지 않고 잔존한 광화학적으로 가교 가능한 부위는, AC 소부를 개선하는 관점에서 편광 UV의 진동 방향과 평행 방향으로 배향해 있는 것이 바람직하다. 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 파장 317㎚에서 0.04 이상의 값인 것이 바람직하며, 0.05 이상인 것이 더 바람직하고, 0.06 이상인 것이 특히 바람직하다.
편광 UV의 조사량으로서는, 700mJ/㎠ 이하가 바람직하며, 500mJ/㎠가 더 바람직하고, 200mJ/㎠가 특히 바람직하고, 150mJ/㎠ 이하가 가장 바람직하다.
본 발명의 광배향막에서는, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위의 몰 농도를 x, 광화학적으로 가교 가능한 부위의 몰 농도를 y로 했을 때, x=x/(x+y)의 값은, 0.02∼0.35의 범위에 있는 것이 바람직하며, 0.05∼0.3의 범위에 있는 것이 더 바람직하고, 0.07∼0.2의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 광배향막으로서는, (a)광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위, 및 (b)광화학적으로 가교 가능한 부위를 갖는 폴리머이고, 상기 폴리머가 일반식(I)으로 표시되는 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 일반식(I)으로 표시되는 구조는, (b)광화학적으로 가교 가능한 부위로서 호적한 것이다.
Figure pct00001
일반식(I) 중, Sp는 A와 L(상기 식에는 도시하지 않음)에 결합하고, L은 중합성기를 나타내고, Sp는 스페이서 단위를 나타내고,
A는
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
(c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
r은, 0, 1 또는 2를 나타내지만, r이 2를 나타낼 경우에, 복수 존재하는 A는 동일해도 되며 달라도 되고,
X 및 Y는, 각각 독립하여 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내지만, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 되고,
Z는, 일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)으로 표시된다.
Figure pct00002
일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb) 중, 파선은 Z가 결합하는 탄소 원자에의 결합을 나타내고,
R1 및 R2은 각각 독립하여 수소 원자 또는 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기를 나타내고, R1 및 R2 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -NCH3-, -CH=CH-, -CF=CF- 및/또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, R1 및 R2 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, R1 및 R2 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)을 나타낸다.
<Z에 대하여>
일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
R1이 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -NCH3-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서, R1이 일반식(Ⅱc)
Figure pct00003
(식 중, 파선은 산소 원자 또는 질소 원자에의 결합을 나타내고,
W1는, 메틸렌기(상기 메틸렌기의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기로 치환되어 있어도 된다), -CO-O- 또는 -CO-NH-를 나타내고,
R3은, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고,
R4은, 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -NCH3-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기의 수소 원자는 비치환이거나 또는 불소 원자 혹은 염소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는 것도 바람직하다.
일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
R1이 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -CH=CH-, -CF=CF- 및/또는 -C≡C-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는 것도 바람직하다.
일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서, R1이 일반식(Ⅱd)∼(Ⅱg)
Figure pct00004
(식 중, 파선은 산소 원자 또는 질소 원자에의 결합을 나타내고,
W2는, 단결합, -CH2-, -CO-O- 또는 -CO-NH-를 나타내고,
R7은, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고,
R8은 수소 원자, 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 불소 원자 혹은 염소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
R5은, 탄소수 1∼20의 알킬기를 나타내지만, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다)을 나타내고,
R6은, 탄소수 1∼20의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -CH=CH-, -CF=CF- 및/또는 -C≡C-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자 혹은 염소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는 것도 바람직하다.
일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
R1이 수소 원자 또는 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는 것도 바람직하다. 또한 이때,
일반식(I)에 있어서, Sp가 후술하는 일반식(Ⅳc)
을 나타내는 것도 바람직하다.
일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
R1이 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는 것도 바람직하다. 또한 이때, 일반식(I)에 있어서, Sp가 후술하는 일반식(Ⅳb)을 나타내는 것도 바람직하다.
R2로 표시되는 탄소수 1∼20의 알킬기는, 직쇄상 혹은 분기상의 알킬기 또는 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기인 것이 바람직하다.
본 명세서 및 특허청구범위에 있어서, 상기 「2 이상의 비인접 CH2기」란, 「서로 인접하지 않는 2 이상의 CH2기」를 의미한다.
<A에 대하여>
일반식(I), (Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서, 본 발명의 액정 배향층의 액정 배향성을 개선하기 위해서는, A는 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 본 발명의 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 A는 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-티오페닐렌기 또는 2,5-퓨라닐렌기가 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 배향층에 있어서의 액정을 배향시키기 위하여 필요한 광 조사량을 적게 하기 위해서는, A는 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 배향층에 있어서, 보다 장파장으로의 광배향을 행하기 위해서는, A는 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-퓨라닐렌기가 바람직하고, X 및 Y는 불소 원자, 염소 원자 또는 시아노기가 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 배향층에 있어서의 전압 유지율을 개선하기 위해서는 X 및 Y는 수소 원자가 바람직하고, W는 단결합 또는 -CH2-가 바람직하고, R2은 탄소수 1∼12의 알킬기로서, 1개의 CH2기가 -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 배향층에 있어서의 잔류 전하를 적게 하기 위해서는, W는 -CO-O- 또는 -CO-NH-가 바람직하고, R2은 탄소수 1∼6의 알킬기로서, 1개의 CH2기가 -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일반식(I)으로 표시되는 폴리머에 있어서, A는, 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
<X 및 Y에 대하여>
일반식(I)으로 표시되는 폴리머에 있어서, X 및 Y는 수소 원자인 것이 바람직하다. 상기 폴리머를 사용한 본 발명의 액정 배향층에 있어서의 전압 유지율을 향상시킬 수 있다.
<Sp에 대하여>
일반식(I)에 있어서, Sp가 하기 일반식(Ⅳa)으로 표시되는 구조인 것이 바람직하다.
Figure pct00005
일반식(Ⅳa) 중, 왼쪽의 파선은 L에의 결합을 나타내고, 오른쪽의 파선은 A에의 결합 또는 X가 결합하는 탄소 원자에의 결합을 나타내고,
Z1, Z2 및 Z3는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내지만, 이들 치환기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -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- 또는 -O-CO-O-(식 중, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)로 치환할 수 있고,
A1 및 A2는, 각각 독립하여
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
(c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
p 및 q는, 각각 독립하여, 0 또는 1을 나타낸다)
으로 표시된다.
일반식(Ⅳa) 중, 왼쪽의 파선은 폴리머 주쇄에의 결합을 나타내고, 오른쪽의 파선은 A에의 결합 또는 X가 결합하는 탄소 원자에의 결합을 나타내고, Z1, Z2 및 Z3는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내지만, 이들 치환기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -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- 또는 -O-CO-O-(식 중, R은 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)로 치환할 수 있고, 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, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기 중 어느 하나의 기를 나타내고, 상기 어느 하나의 기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고, p 및 q는, 각각 독립하여, 0 또는 1을 나타내는 것도 바람직하다.
Sp를 나타내는 일반식(Ⅳa)은, 이하의 일반식(Ⅳb)인 것도 바람직하다.
Figure pct00006
(식 중, Z1, Z2, Z3, A2, p 및 q는 일반식(Ⅳa)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되고, A8가
트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다), 및 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)이고, 이들은 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다)
Sp는, 이하의 일반식(Ⅳc)인 것도 바람직하다.
Figure pct00007
(식 중, Z1, Z2, Z3 및 A2는 일반식(Ⅳa)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되고, A7가
1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 3개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어 있다), 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 이들은 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
p는 1을 나타내고, q는 1 또는 2를 나타내지만, q가 2를 나타낼 경우에, 복수 존재하는 A2 및 Z3는 동일해도 되며 달라도 된다)
일반식(Ⅳc)에 있어서, A7는 2,6-나프틸렌기를 나타내며, 상기 2,6-나프틸렌기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되는 것이 바람직하다.
일반식(Ⅳa)에 있어서, Z1, Z2 및 Z3는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 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 바람직하다.
일반식(Ⅳa)에 있어서, Z1, Z2 및 Z3는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 된다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-가 보다 바람직하다.
일반식(Ⅳa)에 있어서, Z1, Z2 및 Z3는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 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 바람직하다.
여기에서, 상기 「비인접의 CH2기의 1개 이상」이란, 「서로 인접하지 않는 1 이상의 CH2기」를 의미한다.
일반식(Ⅳa)에 있어서, q는 1인 것이 바람직하다. 일반식(Ⅳa)에 있어서, p는 0인 것이 바람직하다.
일반식(Ⅳa)에 있어서, 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-페닐렌기 중 어느 하나의 기인 것이 바람직하다. 이들 기의 수소 원자는 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다.
일반식(Ⅳa)에 있어서, A1 및 A2는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 또는 1,4-페닐렌기 중 어느 하나의 기인 것이 보다 바람직하다. 이들 기의 수소 원자는 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다.
일반식(Ⅳa)에 있어서, A1 및 A2는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 또는 1,4-페닐렌기 중 어느 하나의 기인 것이 특히 바람직하다. 이들 기의 수소 원자는 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다.
일반식(Ⅳa), (Ⅳb) 및 (Ⅳc)에 있어서, A2는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들 기의 수소 원자는 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있는 것이 가장 바람직하다. 상기 1,4-페닐렌기의 수소 원자는 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다.
본 발명의 액정 배향층에 있어서의 액정 배향성을 개선하기 위해서는, 일반식(Ⅳa)에 있어서, Z1, Z2 및 Z3는 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼8을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 또는 2개는 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, 본 발명의 액정 배향층에 있어서의 배향의 열안정성을 개선하기 위해서는, 일반식(Ⅳa)에 있어서, Z1, Z2 및 Z3는 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-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는, Z1, Z2 및 Z3는 각각 독립하여 -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-퓨라닐렌기가 바람직하다.
일반식(Ⅳa), (Ⅳb) 및 (Ⅳc)에 있어서, A2는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 또는 1,4-페닐렌기 중 어느 하나의 기를 나타내고, 상기 어느 하나의 기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고, Z3는 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH- 또는 -C≡C- 중 어느 하나의 기를 나타내고, 상기 어느 하나의 기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, q가 1을 나타내는 것도 바람직하다.
일반식(Ⅳa)으로 표시되는 Sp로서는, 예를 들면, 이하의 화학식(Sp-a-1)∼화학식(Sp-ah1-8)으로 표시되는 것이 바람직하다. 이들 화학식 중, 왼쪽의 파선은 폴리머 주쇄에의 결합을 나타내고, 오른쪽의 파선은 A에의 결합 또는 X가 결합하는 탄소 원자에의 결합을 나타낸다.
필요에 따라서 선택 가능하지만, 이들 중에서도, 화학식(Sp-a-6)∼(Sp-a-16), 화학식(Sp-b-3)∼(Sp-b-10), 화학식(Sp-c-3)∼(Sp-c-10), 화학식(Sp-d-3)∼(Sp-d-12), 화학식(Sp-k-4)∼(Sp-k-7), 화학식(Sp-l-13)∼(Sp-l-17), 화학식(Sp-o-3)∼(Sp-o-14), 화학식(Sp-p-2)∼(Sp-p-13), 화학식(Sp-s-1)∼(Sp-s-8), 화학식(Sp-t-1)∼(Sp-t-8), 화학식(Sp-y-1)∼(Sp-y-9) 및 화학식(Sp-aa-1)∼(Sp-aa-9)으로 표시되는 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
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Figure pct00031
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Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머는, 일반식(Ⅳa)으로 표시되는 Sp를 갖고, 상기 일반식(Ⅳa)에 있어서, A2는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 또는 1,4-페닐렌기 중 어느 하나의 기를 나타내고, 상기 어느 하나의 기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고, Z3는 단결합, -(CH2CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH- 또는 -C≡C- 중 어느 하나의 기를 나타내고, 상기 어느 하나의 기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, q가 1을 나타내는, 폴리머이다. 상기 폴리머를 사용함에 의해서, 액정의 배향 및 프리틸트각의 제어가 우수하며, 높은 전압 유지율(VHR)을 갖는 액정 배향층 및 상기 액정 배향층을 사용한 액정 표시 소자가 얻어진다.
<L에 대하여>
일반식(I)에 있어서, L이 일반식(Ⅲ-1)∼(Ⅲ-17)
Figure pct00042
(식 중, 파선은 Sp에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기를 나타내는 것이 바람직하다)
L이, 일반식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2), (Ⅲ-6), (Ⅲ-7) 또는 (Ⅲ-13)으로 표시되는 것이 바람직하다. L이, 일반식(Ⅲ-1) 또는 (Ⅲ-2)으로 표시되는 것이 보다 바람직하다.
<광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위, 및 이 부분을 포함하는 폴리머에 대하여>
광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머에 있어서, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위가, 하기 일반식(Q)으로 표시되는 구조를 포함하는 것이 바람직하다.
Figure pct00043
(식 중, 파선은 폴리머 주쇄에의 결합을 나타내고, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위를 나타내고, Va는 측쇄 말단을 나타낸다)
또한, 광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머에 있어서, 하기 일반식(QP)으로 표시되는 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
Figure pct00044
(식 중, Sp, A, X, Y, Z 및 r은 일반식(I)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타내고, Sa, P, Saa 및 Va는 일반식(Q)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타내고, Ma, Mb 및 Md는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는 코폴리머의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어떠한 경우에도 0<x≤1 또한 0<y≤1 또한 0≤w<1이고, n은 4∼1000000을 나타내고, Ma, Mb 및 Md의 나열은 식과 동일해도 되며 달라도 되고, Ma, Mb 및 Md의 모노머 단위는 각각 독립하여 1종류여도 되고 2종류 이상의 다른 단위로 되어 있어도 된다)
광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머는, 수평 배향 모드나 수직 배향 모드의 액정 표시 소자용의 액정 배향층의 형성이나, 광학 이방체용의 액정 배향층의 형성에 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 얻어진 액정 배향층은, 수평 배향 모드나 수직 배향 모드의 액정 표시 소자에 바람직하게 사용할 수 있다.
광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머에 있어서, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위로서는, 아조기를 갖는 것이 바람직하다.
일반식(QP)에 있어서, Ma 및 Mb가, 각각 독립하여 식(QⅢ-A-1)∼(QⅢ-A-17)
Figure pct00045
(식 중, 파선은 Sa 또는 Sp에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 식(QⅢ-A-1), (QⅢ-A-2), (QⅢ-A-3), (QⅢ-A-4), (QⅢ-A-6), (QⅢ-A-7), (QⅢ-A-8), (QⅢ-A-9), (QⅢ-A-10), (QⅢ-A-11), (QⅢ-A-13), (QⅢ-A-16) 또는 (QⅢ-A-17)이 바람직하며, 식(QⅢ-A-1), (QⅢ-A-2), (QⅢ-A-3), (QⅢ-A-6), (QⅢ-A-7), (QⅢ-A-8), (QⅢ-A-13), (QⅢ-A-16) 또는 (QⅢ-A-17)이 보다 바람직하고, 식(QⅢ-A-1), (QⅢ-A-2), (QⅢ-A-3), (QⅢ-A-6), (QⅢ-A-7) 또는 (QⅢ-A-13)이 특히 바람직하다.
폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 식(QⅢ-A-1), (QⅢ-A-2), (QⅢ-A-3), (QⅢ-A-6), (QⅢ-A-7), (QⅢ-A-8), (QⅢ-A-10), (QⅢ-A-12), (QⅢ-A-14), (QⅢ-A-16) 또는 (QⅢ-A-17)이 바람직하며, 그 중에서도 식(QⅢ-A-1), (QⅢ-A-2), (QⅢ-A-10), (QⅢ-A-12) 또는 (QⅢ-A-17)이 특히 바람직하다. 또한, 중합 속도를 개선하기 위해서는 식(QⅢ-A-3), (QⅢ-A-8), (QⅢ-A-10), (QⅢ-A-12), (QⅢ-A-13), (QⅢ-A-14), (QⅢ-A-15), (QⅢ-A-16) 또는 (QⅢ-A-17)이 바람직하며, 그 중에서도 식(QⅢ-A-3), (QⅢ-A-8), (QⅢ-A-10), (QⅢ-A-12) 또는 (QⅢ-A-17)이 보다 바람직하다. 또한, 폴리머의 분자량 분포를 좁게 하기 위해서는 식(QⅢ-A-2), (QⅢ-A-10), (QⅢ-A-11) 또는 (QⅢ-A-12)이 바람직하다. 또한, 배향의 안정성을 개선하기 위해서는 식(QⅢ-A-2), (QⅢ-A-4), (QⅢ-A-5), (QⅢ-A-7), (QⅢ-A-9), (QⅢ-A-13), (QⅢ-A-14) 또는 (QⅢ-A-15)이 바람직하다. 또한, 기판에의 밀착성을 개선하기 위해서는 식(QⅢ-A-1), (QⅢ-A-6), (QⅢ-A-7), (QⅢ-A-8), (QⅢ-A-9), (QⅢ-A-10), (QⅢ-A-12), (QⅢ-A-13) 또는 (QⅢ-A-17)이 바람직하며, 그 중에서도 식(QⅢ-A-6), (QⅢ-A-7), (QⅢ-A-8) 또는 (QⅢ-A-13)이 특히 바람직하다.
일반식(Q) 또는 (QP)에 있어서, Ma 또는 Mb로서, 예를 들면, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 말레산 유도체류, 실록산류, 에폭시드류, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 2-클로로아크릴로일옥시기, 2-페닐아크릴로일옥시기, 2-페닐옥시아크릴로일옥시기, 아크릴아미드기, 메타크릴아미드기, 2-클로로메타크릴아미드기, 2-페닐아크릴아미드기, 비닐옥시기, 스티릴기, 비닐옥시카르보닐기, 말레이미드기, 말레산에스테르류, 푸마르산에스테르류, 실록산류, 비닐기, 또는 에폭시기를 사용해도 된다.
일반식(QP)에 있어서, Md이, 각각 독립하여 식(QⅢ-1)∼(QⅢ-17)
Figure pct00046
(식 중, 파선은 수소 원자 또는 1가의 유기기에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다)을 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(QⅢ-1)∼(QⅢ-17)에 있어서, 1가의 유기기가 일반식(QⅣ)
Figure pct00047
(식 중, 파선은 Md에의 결합을 나타내고, Sa는 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 구조를 나타내고, Va는 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 구조를 나타낸다)으로 표시되는 것도 바람직하다.
일반식(Q) 또는 (QP)에 있어서, Sa 및 Saa가, 하기 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 구조인 것이 바람직하다.
Figure pct00048
(식 중, 파선은 폴리머 주쇄, 혹은, Ma, P 또는 Va에의 결합을 나타내고;
Z11, Z12 및 Z13는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내지만, 이들 치환기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -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- 또는 -O-CO-O-(식 중, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)로 치환할 수 있고,
A11 및 A12는, 각각 독립하여
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
(c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
p 및 q는, 각각 독립하여, 0 또는 1을 나타낸다)
상기 일반식(Ⅵ)에 있어서, 파선은 폴리머 주쇄, 혹은, Ma, P 또는 Va에의 결합을 나타내고;
Z11, Z12 및 Z13는, 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 CH2기 중의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해서 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 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고;
A11 및 A12는, 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-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고;
p 및 q는, 0 또는 1을 나타내도 된다.
Z11, Z12 및 Z13는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼12를 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -O-CO-O-에 의해서 치환되어 있어도 되고, R은 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 바람직하다. A11 및 A12는, 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 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있는 것이 바람직하다. Z11, Z12 및 Z13는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼10을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해서 치환되어 있어도 되고, R은 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-가 보다 바람직하다. A11 및 A12는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있는 것이 보다 바람직하다. Z11, Z12 및 Z13는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼6을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해서 치환되어 있어도 된다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-가 특히 바람직하다. A11 및 A12는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있는 것이 특히 바람직하다.
일반식(Ⅵ)은, 액정 배향성을 개선하기 위해서는 Z11, Z12 및 Z13는 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼6을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-O-, -O는 1∼8을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 또는 2개는 독립하여, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -CH=CH-, -C≡C-에 의해서 치환되어 있어도 된다), -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-가 바람직하다. A11 및 A12는, 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 Z11, Z12 및 Z13는 각각 독립하여 -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, 또는 -O-CO-O-가 바람직하다. A11 및 A12는, 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.
또한, 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 각각 독립하여 Z11, Z12 및 Z13는 -OCH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2-, -NR- 또는 -CO-가 바람직하다. A11 및 A12는, 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기 또는 2,5-퓨라닐렌기가 바람직하다.
일반식(Ⅵ)에는 많은 화합물이 포함되지만, 구체적으로는 이하의 식(S-a-1)∼식(S-ad-9)
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
Figure pct00069
Figure pct00070
Figure pct00071
Figure pct00072
Figure pct00073
Figure pct00074
Figure pct00075
Figure pct00076
Figure pct00077
Figure pct00078
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.
일반식(Q) 또는 (QP)에 있어서, Va가, 하기 일반식(Ⅶ)
Figure pct00079
(식 중, 파선은 Saa에의 결합을 나타내고;
Z4, Z5, Z6 및 Z7는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내지만, 이들 치환기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -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- 또는 -O-CO-O-(식 중, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)로 치환할 수 있고,
A3, A4, A5 및 A6는, 각각 독립하여
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
(c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
r1, s1, t1 및 u1은, 각각 독립하여 0 또는 1을 나타내고,
R12은 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼20의 알킬기를 나타내고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 1개의 CH2기 혹은 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)
으로 표시되는 구조인 것이 바람직하다.
일반식(Ⅶ)에 있어서, 파선은 Saa에의 결합을 나타내고;
Z4, Z5, Z6 및 Z7는, 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 CH2기 중의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해서 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 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고;
A3, A4, A5 및 A6는, 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-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나 1개 이상 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고;
r1, s1, t1 및 u1은, 0 또는 1을 나타내고;
R12은, 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 나타내는 것도 바람직하다.
Z4, Z5, Z6 및 Z7는 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼12를 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -O-CO-O-에 의해서 치환되어 있어도 되고, R은 독립하여 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 바람직하다. A3, A4, A5 및 A6는 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 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있는 것이 바람직하다.
r1, s1, t1 및 u1은 r1+s1+t+u가 0 이상 3 이하인 것이 바람직하고, R2은 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼18의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 구조인 것이 바람직하다.
액정 배향성을 개선하기 위해서는 Z4, Z5, Z6 및 Z7는 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼8을 나타내고, 비인접의 CH2기의 1개 또는 2개는 독립하여, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -CH=CH-, -C≡C-에 의해서 치환되어 있어도 된다), -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-가 바람직하다. A3, A4, A5 및 A6는 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 Z7는 각각 독립하여 -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, 또는 -O-CO-O-가 바람직하다. A3, A4, A5 및 A6는 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는 Z4, Z5, Z6 및 Z7는 각각 독립하여 -OCH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2-, -NR- 또는 -CO-가 바람직하다. A3, A4, A5 및 A6는 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기 또는 2,5-퓨라닐렌기가 바람직하다.
또한, 80도 이상의 프리틸트각을 부여하기 위해서는 Z4, Z5, Z6 및 Z7는 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO- 및 -C≡C-가 바람직하다. A3, A4, A5 및 A6는 각각 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-디일기 및 1,4-페닐렌기가 바람직하고, R12은 탄소수 1에서부터 10까지의 알킬기, 알콕시기, 불소, 트리플루오로메틸기 및 트리플루오로메톡시기가 바람직하다.
일반식(Ⅶ)에는 많은 화합물이 포함되지만, 구체적으로는 이하의 식(Ⅶ-a-1)∼식(Ⅶ-q-10)
Figure pct00080
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
Figure pct00085
Figure pct00086
Figure pct00087
Figure pct00088
Figure pct00089
Figure pct00090
Figure pct00091
Figure pct00092
Figure pct00093
Figure pct00094
Figure pct00095
Figure pct00096
으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
이들 중에서도 식(Ⅶ-a-1)∼(Ⅶ-a-15), 식(Ⅶ-b-11)∼(Ⅶ-b-15), 식(Ⅶ-c-1)∼(Ⅶ-c-11), 식(Ⅶ-d-10)∼(Ⅶ-d-15), 식(Ⅶ-f-1)∼(Ⅶ-f-10), 식(Ⅶ-g-1)∼(Ⅶ-g-10), 식(Ⅶ-h-1)∼(Ⅶ-h-10), 식(Ⅶ-j-1)∼(Ⅶ-j-9), 식(Ⅶ-l-1)∼(Ⅶ-l-11) 또는 식(Ⅶ-m-1)∼(Ⅶ-m-11)이 더 바람직하다.
일반식(Q) 또는 (QP)에 있어서, P가, 하기 일반식(Ⅷ)
Figure pct00097
(식 중, 파선은 Sa 및 Saa에의 결합을 나타내고; A21, A22, A23, A24 및 A25는, 각각 독립적으로 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 메틸기, 메톡시기, 니트로기, -NR21R22에 의해서, 또는 1∼10개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 혹은 분기 알킬 잔기에 의해서 1치환 또는 다치환되어 있고, 알킬 잔기는 비치환이거나, 불소에 의해서 1치환 또는 다치환되고, 여기에서 비인접 CH2기 중의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해서 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, R21 및 R22은, 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고; p1, q1, r1, s1 및 t1은, 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내지만, 0<q1+r1+s1+t1을 나타낸다)
A21, A22, A23, A24 및 A25는, 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 메톡시기로 치환되어 있는 것이 바람직하다. A21, A22, A23, A24 및 A25는, 각각 독립하여 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 메톡시기로 치환되어 있는 것이 보다 바람직하다. q1+r1+s1+t1은 1 이상 2 이하가 보다 바람직하다. A21, A22, A23, A24 및 A25는, 각각 독립하여 2,6-나프틸렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 메톡시기로 치환되어 있는 것이 특히 바람직하다. p1 및 q1+r1+s1+t1은 1인 것이 특히 바람직하다.
액정 배향성을 개선하기 위해서는 A21, A22, A23, A24 및 A25는 각각 독립하여 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다. 또한, 폴리머의 용해성을 개선하기 위해서는, A21, A22, A23, A24 및 A25는 각각 독립하여 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-티오페닐렌기 또는 2,5-퓨라닐렌기가 바람직하다. 또한, 액정을 배향시키기 위하여 필요한 광 조사량을 적게 하기 위해서는 A21, A22, A23, A24 및 A25는 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, q1+r1+s1+t1은 1 내지 2가 바람직하다. 또한, 보다 장파장으로의 광배향을 행하기 위해서는 A21, A22, A23, A24 및 A25는 피리미딘-2,5-디일기, 2,5-티오페닐렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-퓨라닐렌기가 바람직하고, q1+r1+s1+t1은 1 내지 3이 바람직하다.
일반식(Ⅷ)에는 많은 화합물이 포함되지만, 구체적으로는 이하의 식(P-a-1)∼식(P-e-7)으로 표시되는 구조인 것이 바람직하다.
Figure pct00098
Figure pct00099
Figure pct00100
Figure pct00101
Figure pct00102
이들 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.
광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머에 있어서, 화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위가, 그 부위 단독으로 광배향막으로서 사용되었을 경우, 조사된 편광 자외선의 진동 방향에 대해서, 수직 방향으로 액정을 배향시키는 성질을 갖는 것을 이용하면 우수한 배향 규제력이 얻어지기 때문에 바람직하다.
또한, 광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머에 있어서, 광화학적으로 가교 가능한 부위가, 그 부위 단독으로 광배향막으로서 사용되었을 경우, 조사된 편광 자외선의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 액정을 배향시키는 성질을 갖는 것을 이용하면 우수한 배향 규제력이 얻어지기 때문에 바람직하다.
광배향막으로서 사용되는 바람직한 폴리머에 있어서, (a)광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위와, (b)광화학적으로 가교 가능한 부위는, 그래프트 중합해도 되고, 공중합해 있어도 된다.
[본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머의 조제]
본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머의 조제에 대하여 이하에 설명한다. (a)광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위를 구성하는 화합물을 포함하는 조성물(이하, 「모노머 조성물(a)」이라 함)과 (b)광화학적으로 가교 가능한 부위를 구성하는 화합물을 포함하는 조성물(이하, 「모노머 조성물(b)」이라 함)과의 혼합 비율은, 폴리머 중의 광화학적으로 가교 가능한 부위 100배몰에 대해서, 폴리머 중의 광화학적으로 이성화 가능한 부위가 0.1∼30배몰인 것이 바람직하다. 또한, 폴리머 중의 광화학적으로 가교 가능한 부위 100배몰에 대해서, 폴리머 중의 광화학적으로 이성화 가능한 부위가 2∼10배몰인 것이 더 바람직하다. 또한, 이들 화합물은 액정성 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머를 조제할 때에는, 중합 관능기의 중합 양식에 맞춰서 임의적으로 중합개시제를 사용할 수 있으며, 중합개시제의 예는, 고분자의 합성과 반응(고분시각카이편, 교리츠슛판) 등에 공지이다.
라디칼 중합에 있어서의 열중합개시제로서는, 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물, 과산화벤조일 등의 과산화물을 예로서 들 수 있다.
광중합개시제로서는, 벤조페논, 미힐러즈케톤, 잔톤, 티오잔톤 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 열중합개시제로서는, 방향족 설포늄염 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 광중합개시제로서는, 유기 설포늄염 화합물, 요오도늄염 화합물, 포스포늄 화합물 등을 들 수 있다.
상기 중합개시제의 첨가량은, 모노머 조성물(a)과 모노머 조성물(b)과의 혼합물 중, 0.1∼10질량%인 것이 바람직하며, 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 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머는, 미리 유리제, 스테인리스제 등의 반응 용기 중에서 중합 반응을 행한 후, 생성한 폴리머를 정제함으로써 얻어진다. 중합 반응은, 원료로 되는 모노머를 용매 중에 용해시켜서 행할 수도 있으며, 바람직한 용매의 예로서는, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 2-부탄온, 아세톤, 테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, N-메틸-피롤리돈, 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드 등을 들 수 있으며, 또한, 2종류 이상의 유기 용매를 병용해도 된다.
또한, 본 발명의 폴리머는, 모노머 조성물(a)과 모노머 조성물(b)을 용매 중에 용해시키고, 기판 상에 도포해서 용매를 건조 제거한 후, 가열 또는 광 조사에 의해 중합 반응을 행해서 얻을 수도 있다.
[액정 배향층의 형성 방법]
본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머에 대해, 광 조사를 행함에 의해서, 액정 분자에 대한 배향 제어 능력의 부여 및 배향의 열 및 광에 대한 안정성의 부여가 가능하다. 본 발명에서는, 수평 배향 또는 수직 배향 모드 액정 표시 소자용의 액정 배향층, 및, 상기 층을 포함하는 수평 배향 또는 수직 배향 모드 액정 표시 소자를 제공할 수 있다. 본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머로부터 얻어지는 액정 배향층의 형성 방법의 예로서는, 상기 폴리머를 용매에 용해시키고, 기판 상에 도포한 후, 도막을 광 조사하여 배향 제어 능력을 발현시켜서 액정 배향층으로 하는 방법을 들 수 있다. 폴리머를 용해시키기 위하여 사용하는 용매는, 본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머 및 임의적으로 사용되는 다른 성분을 용해하고, 이들과 반응하지 않는 것이 바람직하다. 예를 들면, 1,1,2-트리클로로에탄, N-메틸피롤리돈, 부톡시에탄올, γ-부티로락톤, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜, 2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, 페녹시에탄올, 테트라히드로퓨란, 디메틸설폭시드, 메틸이소부틸케톤, 및 시클로헥산온 등을 들 수 있으며, 2종류 이상의 유기 용매를 병용해도 된다.
또한, 본 발명의 액정 배향막의 형성 방법의 예로서는, 모노머 조성물(a)과 모노머 조성물(b)을 용매에 용해시켜서 얻어진 용액을, 기판 상에 도포한 후, 그 도막을 가열하거나 또는 그 도막에 광 조사해서 폴리머를 중합하고, 이 폴리머에 광 조사해서 배향 제어 능력을 발현시켜, 액정 배향층으로 하는 방법을 들 수도 있다.
상기 모노머 조성물을 용해시키기 위하여 사용하는 용매로서는, 상기 폴리머를 용해시키기 위하여 사용하는 용매와 마찬가지의 용매를 사용할 수 있다. 또한, 광 조사에 의해 폴리머의 조제와 배향 제어 능력의 발현을 동시에 행해도 되며, 또한, 가열과 광 조사의 병용, 파장이 다른 2종류 이상의 광의 병용 등의 방법에 의해 폴리머의 조제와 배향 제어 능력의 발현을 개별로 행해도 된다. 또한, 상기 액정 배향층의 형성 방법의 어떠한 경우에 있어서도, 미리 배향층을 형성한 기판 상에 추가로 광배향층을 제조함으로써, 본 발명의 폴리머에 의한 배향 방향 및 배향 각도의 제어 능력을 기판에 대해서 부여할 수도 있다.
상기 기판의 재료로서는, 예를 들면, 유리, 실리콘, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트 및 트리아세틸셀룰로오스 등을 들 수 있다.
액정 표시 소자에 사용할 경우, 이들 기판에는, Cr, Al, In2O3-SnO2으로 이루어지는 ITO막, 또는 SnO2으로 이루어지는 NESA막 등의 전극층이 마련되어 있어도 되고, 이들 전극층의 패터닝에는, 포토·에칭법이나 전극층을 형성할 때에 마스크를 사용하는 방법 등이 사용된다.
또한, 상기 기판에는, 컬러 필터층 등이 형성되어 있어도 된다.
본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머를 포함하는 용액을 기판 상에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅, 다이 코팅, 그라비어 코팅, 플렉소 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 방법을 들 수 있다.
도포할 때의 용액의 고형분 농도는, 0.5∼10중량%가 바람직하다. 기판 상에 용액을 도포하는 방법, 점성, 휘발성 등을 고려해서 이 범위에서 선택하는 것이 더 바람직하다.
또한, 용액을 기판 상에 도포한 후, 상기 도포면을 가열함에 의해, 용매를 제거하는 것이 바람직하다. 건조 조건은, 바람직하게는 50∼300℃, 보다 바람직하게는 80∼200℃에 있어서, 바람직하게는 2∼200분, 보다 바람직하게는 2∼100분이다.
본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머를, 상기 모노머 조성물(a) 및 상기 모노머 조성물(b)을 사용했을 경우, 상기 가열 공정에서 열중합을 행하고, 기판 상에서 폴리머를 조제할 수도 있다. 이 경우는 모노머 조성물(a) 또는 모노머 조성물(b) 중에 중합개시제를 함유시켜 두는 것이 바람직하다. 혹은, 상기 가열 공정에서 용매를 제거한 후에, 비편광을 조사해서 광중합에 의해 폴리머를 조제할 수도 있으며, 또한, 열중합과 광중합을 병용할 수도 있다.
기판 상에서, 열중합에 의해 본 발명의 폴리머를 조제할 경우, 가열 온도는, 중합이 진행하기에 충분하면 특히 제한되지 않는다. 일반적으로는, 50∼250℃ 정도이며, 70∼200℃ 정도인 것이 더 바람직하다. 또한, 조성물 중에 중합개시제를 첨가해도 첨가하지 않아도 된다.
기판 상에서, 광중합에 의해 본 발명의 광배향막에 있어서 바람직하게 포함되는 폴리머 조제할 때, 광 조사에는 비편광의 자외선을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조성물에는 중합개시제를 함유시켜 두는 것이 바람직하다.
비편광의 자외선의 조사 에너지는, 20mJ/㎠∼8J/㎠인 것이 바람직하며, 40mJ/㎠∼5J/㎠인 것이 더 바람직하다.
비편광의 자외선의 조도는, 10∼1000㎽/㎠인 것이 바람직하며, 20∼500㎽/㎠인 것이 보다 바람직하다.
비편광의 자외선의 조사 파장으로서는, 250∼450㎚에 피크를 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 방법에 의해 형성한 상기 도막에, 도막면 법선 방향으로부터의 직선 편광 조사, 경사 방향으로부터의 비편광 또는 직선 편광 조사에 의해, 광이성화 반응 및 광가교 반응을 행함으로써 배향 제어능을 발현시킬 수 있으며, 또한, 이들 조사 방법을 조합해도 된다. 원하는 프리틸트각을 부여하기 위해서는 경사 방향으로부터의 직선 편광 조사가 바람직하다. 또, 본 발명에 있어서, 경사 방향으로부터의 조사란, 광의 조사 방향과 기판면이 이루는 각도가 1도 이상 89도 이하인 것으로 한다. 수직 배향용의 액정 배향층으로서 사용할 경우, 일반적으로는, 프리틸트각은 70∼89.8°인 것이 바람직하다. 또한, 수평 배향용의 액정 배향층으로서 사용할 경우, 일반적으로는, 프리틸트각은 0∼20°인 것이 바람직하다.
상기 도막에 조사하는 광은, 예를 들면, 150㎚∼800㎚의 파장의 광을 포함하는 자외선 및 가시광선을 사용할 수 있지만, 270㎚ 내지 450㎚의 자외선이 특히 바람직하다.
광원으로서는, 예를 들면, 제논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 및 메탈할라이드 램프 등을 들 수 있다. 이들 광원으로부터의 광에 대해서, 편광 필터나 편광 프리즘을 사용함으로써 직선 편광이 얻어진다. 또한, 이러한 광원으로부터 얻은 자외광 및 가시광은, 간섭 필터나 색 필터 등을 사용해서, 조사하는 파장 범위를 제한해도 된다.
형성되는 액정 배향층의 막두께는, 10∼250㎚ 정도가 바람직하고, 10∼100㎚ 정도가 보다 바람직하다.
[액정 표시 소자의 제조 방법]
상기한 방법으로 형성된 액정 배향층을 사용하여, 예를 들면, 이하와 같이 해서, 한 쌍의 기판 간에 액정 조성물을 협지하는 액정셀 및 이를 사용한 액정 표시 소자를 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상기 액정 배향층이 형성된 기판을 2매 준비하고, 이 2매의 기판 간에 액정을 배치함으로써 액정셀을 제조할 수 있다. 또한, 2매의 기판 중 1매에만 상기 액정 배향층이 형성되어 있어도 된다.
액정셀의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 이하의 방법을 들 수 있다. 우선, 각각의 액정 배향층이 대향하도록 2매의 기판을 배치하고, 2매의 기판의 사이에 일정한 간극(셀갭)을 유지한 상태에서 주변부를, 씰제를 사용해서 첩합하고, 기판 표면 및 씰제에 의해 구획된 셀갭 내에 액정을 주입 충전한 후, 주입공(注入孔)을 봉지함에 의해, 액정셀을 제조할 수 있다.
또한, 액정셀은 ODF(One Drop Fill) 방식이라 불리는 방법으로도 제조할 수 있다. 수순으로서는, 예를 들면, 액정 배향층을 형성한 기판 상의 소정의 장소에, 예를 들면, 자외광경화성의 씰제를 도포하고, 추가로 액정 배향층 상에 액정을 적하한 후, 액정 배향층이 대향하도록 다른 1매의 기판을 첩합하고, 다음으로, 기판의 전면에 자외광을 조사해서 씰제를 경화함에 의해, 액정셀을 제조할 수 있다.
어떠한 방법에 의해 액정셀을 제조하는 경우여도, 사용한 액정이 등방상을 취하는 온도까지 가열한 후, 실온까지 서냉(徐冷)함에 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 맞붙이기에 앞서, 스페이서로서 실리카겔, 알루미나, 아크릴 수지 등의 비드를 사용할 수 있다. 이들 스페이서는 배향막 도막 상에 산포해도 되고, 씰제와 혼합한 후에 2매의 기판을 맞붙여도 된다.
상기 액정으로서는, 예를 들면, 네마틱형 액정을 사용할 수 있다. 수직 배향형 액정셀의 경우에는, 음의 유전이방성을 갖는 것이 바람직하다. 수평 배향형 액정셀의 경우에는, 양의 유전이방성을 갖는 것이 바람직하다. 사용되는 액정으로서는, 예를 들면, 디시아노벤젠계 액정, 피리다진계 액정, 시프베이스계 액정, 아족시계 액정, 나프탈렌계 액정, 비페닐계 액정, 및 페닐시클로헥산계 액정 등을 들 수 있다.
이렇게 해서 제조한 상기 액정셀의 외측 표면에 편광판을 첩합함에 의해, 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.
편광판의 예로서는, 폴리비닐알코올을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 「H막」으로 이루어지는 편광판, 또는 H막을 아세트산셀룰로오스 보호막으로 끼운 편광판 등을 들 수 있다.
[광학 이방체의 제조 방법]
상기한 방법으로 형성된 액정 배향층을 사용하여, 예를 들면, 이하와 같이 해서, 액정 표시 소자의 광학 보상 등에 사용하는 광학 이방성 필름에 유용한 광학 이방체를 제조할 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 중합성 액정 조성물의 중합체에 의해 구성되는 광학 이방체에 있어서, 상기 중합성 액정 조성물 중의 중합성 액정 분자를, 본 발명의 폴리머를 사용해서 배향시킨, 광학 이방체를 제공할 수 있다.
중합성 액정 조성물을 액정 배향층 상에 도포해서, 광학 이방체를 제조하는 경우는, 바 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅, 그라비어 코팅, 스프레이 코팅, 다이 코팅, 캡 코팅, 디핑법 등의 공지 관용의 코팅법을 이용하면 된다. 이때, 도공성을 높이기 위하여, 중합성 액정 조성물에 공지 관용의 유기 용매를 첨가해도 된다. 이 경우는, 중합성 액정 조성물을 액정 배향층 상에 도포 후, 자연 건조, 가열 건조, 감압 건조, 감압 가열 건조 등을 행함으로써 유기 용매를 제거한다.
본 발명의 액정 배향층을 사용해서 광학 이방체를 얻기 위해서는, 상기 기재의 액정 배향층 상에 중합성 액정 조성물을 도포하고, 배향시킨 상태에서 중합시킨다. 본 발명에 있어서, 중합성 액정 조성물을 중합시키는 방법으로서는, 중합성 액정 조성물에 활성 에너지선을 조사하는 방법이나 열중합법 등을 들 수 있다.
중합성 액정 조성물의 중합 조작이, 활성 에너지선을 조사하는 방법인 경우는, 조작이 간편하므로, 자외선 등의 광을 조사해 광중합하는 방법이 바람직하다. 중합성 액정 조성물의 중합 조작이, 광중합인 경우는, 상기 액정 배향층을 광중합으로 형성하는 경우와 마찬가지로 행하면 된다. 중합성 액정 조성물에 대한 자외선 조사 강도는, 1W/㎡∼10㎾/㎡의 범위가 바람직하며, 5W/㎡∼2㎾/㎡의 범위가 특히 바람직하다.
가열에 의한 중합성 액정 조성물의 중합은, 중합성 액정 조성물이 액정상을 나타내는 온도 또는 그보다 저온에서 행하는 것이 바람직하며, 특히 가열에 의해 라디칼을 방출하는 열중합개시제를 사용할 경우에는 그 개열(開裂) 온도가 상기한 온도역 내에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열중합개시제와 광중합개시제를 병용할 수도 있다. 가열 온도는, 중합성 액정 조성물의 액정상으로부터 등방상에의 전이 온도에도 따르지만, 열에 의한 불균질한 중합이 유기되어 버리는 온도보다도 낮은 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 20℃∼300℃가 바람직하며, 30℃∼200℃가 더 바람직하고, 30℃∼120℃가 특히 바람직하다. 또한, 예를 들면, 중합성기가 (메타)아크릴로일옥시기인 경우는, 90℃보다도 낮은 온도에서 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 광학 이방체의 광학축은, 광배향층에 의해 프리틸트각을 제어함에 의해서 조절하는 것이 가능하지만, 광학축이 기판면에 대해서 이루는 각도를 0도 내지 45도로 하기 위해서는, 프리틸트각이 0도 내지 45도인 것이 바람직하고, 또한, 광학축이 기판면에 대해서 이루는 각도를 45도 내지 90도로 하기 위해서는, 프리틸트각이 45도 내지 90도인 것이 바람직하다.
액정 배향층과 광학 이방체의 제조 공정으로서는, 예를 들면, 이하의 방법을 들 수 있다. 제1 공정으로서, 기판 상에, 상기 폴리머로 이루어지는 막을 형성한다. 제2 공정으로서, 이방성을 갖는 광을 조사해서, 상기 폴리머로 이루어지는 막에 배향 제어능을 부여해, 액정 배향층을 형성한다. 제3 공정으로서, 상기 액정 배향층 상에 중합성 액정 조성물막을 형성한다. 제4 공정으로서, 중합성 액정 조성물막을 중합시켜서 광학 이방체를 형성한다. 이때, 제4 공정에 있어서, 액정 배향층 내에서 중합 반응이나 가교 반응이 동시에 진행해도 된다. 상기 제조 공정에 있어서는, 상기 폴리머로 이루어지는 막에 직접 광을 조사하므로, 보다 액정 배향능의 높은 액정 배향층을 얻을 수 있다.
또한, 다른 제조 방법으로서 이하의 방법을 들 수 있다.
제1 공정으로서 기판 상에, 상기 폴리머로 이루어지는 막을 형성한다. 제2 공정으로서, 상기 폴리머로 이루어지는 막 상에 중합성 액정 조성물막을 형성한다. 제3 공정으로서, 이방성을 갖는 광을 조사해서, 상기 폴리머로 이루어지는 막에 배향 제어능을 부여해, 액정 배향층을 형성한다. 제4 공정으로서, 중합성 액정 조성물막을 중합시켜서 광학 이방체를 형성한다. 이때, 광 조사 등에 의해 제3 공정과 제4 공정이 동시에 진행해도 되며, 상기 제조 공정에서는 공정수를 삭감할 수 있다.
경우에 따라서는, 광학 이방체를 몇 층에 걸쳐서 적층할 수도 있다. 그 경우는 상기 공정을 복수 반복하면 되며, 광학 이방체의 적층체를 형성할 수 있다. 상기 액정 배향 상에 상기 광학 이방체를 형성한 후, 추가로 광학 이방체상에 액정 배향과 광학 이방체를 적층해도 되고, 상기 액정 배향 상에 상기 광학 이방체를 형성한 후, 추가로 광학 이방체를 적층해도 된다. 이렇게 해서 얻어진, 복수의 광학 이성체층을 갖는 광학 이방체는, 액정 표시 소자의 액정층과 편광판의 광학 보상을 동시에 행하는, 혹은 액정 표시 소자의 액정층의 광학 보상과 휘도 향상을 동시에 행하는, 혹은 액정 표시 소자의 편광판의 광학 보상과 휘도 향상을 동시에 행하는 등의 용도로 사용할 수 있다.
마스크를 사용해서 특정의 부분만을 자외선 조사로 중합시킨 후, 상기 미중합 부분의 배향 상태를, 전장(電場), 자장(磁場) 또는 온도 등을 걸어서 변화시키고, 그 후 상기 미중합 부분을 중합시키면, 다른 배향 방향을 가진 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수도 있다.
또한, 마스크를 사용해서 특정의 부분만을 자외선 조사로 중합시킬 때에, 미리 미중합 상태의 상기 모노머 조성물(a) 및 상기 모노머 조성물(b)에 전장, 자장 또는 온도 등을 걸어서 배향을 규제하고, 그 상태를 유지한 채로 마스크상으로부터 광을 조사해서 중합시킴에 의해서도, 다른 배향 방향을 가진 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수 있다.
얻어진 광학 이방체의 내용제 특성이나 내열성의 안정화를 위하여, 광학 이방체를 가열 에이징 처리할 수도 있다. 이 경우, 상기 중합성 액정 조성물막의 유리전이점 이상에서 가열하는 것이 바람직하다. 통상은, 50∼300℃가 바람직하며, 80∼240℃가 더 바람직하고, 100∼220℃가 특히 바람직하다.
이상의 공정에 의해 얻어진 광학 이방체는, 기판으로부터 광학 이방체층을 박리해서 단체(單體)로 광학 이방체로서 사용할 수도 있고, 기판으로부터 박리하지 않고 그대로 광학 이방체로서 사용할 수도 있다. 특히, 다른 부재를 오염시키기 어려우므로, 피적층 기판으로서 사용하거나, 다른 기판에 첩합해서 사용하거나 할 때에 유용하다.
[중합성 액정 조성물의 조제]
본 발명에서 광학 이방체를 제조할 경우에 사용하는 중합성 액정 조성물은, 단독 또는 다른 액정 화합물과의 조성물에 있어서 액정성을 나타내는, 중합성 액정을 포함하는 액정 조성물이다. 예를 들면, Handbook of Liquid Crystals(D. Demus, J. W. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, V. Vill 편집, Wiley-VCH사 발행, 1998년), 계간화학총설 No.22, 액정의 화학(니혼가가쿠카이편, 1994년), 또는, 일본국 특개평7-294735호 공보, 일본국 특개평8-3111호 공보, 일본국 특개평8-29618호 공보, 일본국 특개평11-80090호 공보, 일본국 특개평11-148079호 공보, 일본국 특개2000-178233호 공보, 일본국 특개2002-308831호 공보, 일본국 특개2002-145830호 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기 등의 구조가 복수 이어진 메소겐이라 불리는 강직한 부위와, (메타)아크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 에폭시기 같은 중합성 관능기를 갖는 봉상 중합성 액정 화합물, 또는 일본국 특개2004-2373호 공보, 일본국 특개2004-99446호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 말레이미드기를 갖는 봉상 중합성 액정 화합물, 혹은 일본국 특개2004-149522호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 알릴에테르기를 갖는 봉상 중합성 액정 화합물, 또는, 예를 들면, Handbook of Liquid Crystals(D. Demus, J. W. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, V. Vill 편집, Wiley-VCH사 발행, 1998년), 계간화학총설 No.22, 액정의 화학(니혼가가쿠카이편, 1994년)이나, 일본국 특개평07-146409호 공보에 기재되어 있는 디스코틱 중합성 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합성기를 갖는 봉상 액정 화합물이, 액정 온도 범위로서 실온 전후의 저온을 포함하는 것을 만들기 쉬워 바람직하다.
상기 중합성 액정 조성물에 사용하는 용제로서는, 특히 한정은 없지만, 상기 화합물이 양호한 용해성을 나타내는 용매를 사용할 수 있다. 예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족계 탄화수소, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필 등의 에스테르계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤계 용제, 테트라히드로퓨란, 1,2-디메톡시에탄, 아니솔 등의 에테르계 용제, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 등의 아미드계 용제, γ-부티로락톤, 클로로벤젠 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있다. 또한, 첨가제를 첨가할 수도 있다.
상기 중합성 액정 조성물은, 중합성기를 갖고 있지 않은 액정 화합물을 필요에 따라서 첨가해도 된다. 그러나, 첨가량이 지나치게 많으면, 얻어진 광학 이방체로부터 액정 화합물이 용출해서 적층 부재를 오염시킬 우려가 있고, 더해서 광학 이방체의 내열성이 내려갈 우려가 있으므로, 첨가하는 경우는, 중합성 액정 화합물 전량에 대해서 30질량% 이하로 하는 것이 바람직하며, 15질량% 이하가 더 바람직하고, 5질량% 이하가 특히 바람직하다.
상기 중합성 액정 조성물은, 중합성기를 갖지만 중합성 액정 화합물이 아닌 화합물을 첨가할 수도 있다. 이러한 화합물로서는, 통상, 이 기술 분야에서 중합성 모노머 혹은 중합성 올리고머로서 인식되는 것이면 특히 제한 없이 사용할 수 있다. 첨가하는 경우는, 본 발명의 중합성 액정 조성물에 대해서, 5질량% 이하인 것이 바람직하며, 3질량% 이하가 더 바람직하다.
상기 중합성 액정 조성물은, 광학 활성을 갖는 화합물, 즉 키랄 화합물을 첨가해도 된다. 상기 키랄 화합물은, 그 자체가 액정상을 나타낼 필요는 없으며, 또한, 중합성기를 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 키랄 화합물의 나선의 방향은, 중합체의 사용 용도에 따라서 적의 선택할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들면, 키랄기로서 콜레스테릴기를 갖는 펠라르곤산콜레스테롤, 스테아르산콜레스테롤, 키랄기로서 2-메틸부틸기를 갖는 비디에이치사제의 「CB-15」, 「C-15」, 메르크사제의 「S-1082」, 틱소사제의 「CM-19」, 「CM-20」, 「CM」, 키랄기로서 1-메틸헵틸기를 갖는 메르크사제의 「S-811」, 틱소사제의 「CM-21」, 「CM-22」 등을 들 수 있다.
키랄 화합물을 첨가하는 경우는, 상기 중합성 액정 조성물의 중합체의 용도에 따르지만, 얻어지는 중합체의 두께(d)를 중합체 중에서의 나선 피치(P)로 나눈 값(d/P)이 0.1∼100의 범위로 되는 양을 첨가하는 것이 바람직하며, 0.1∼20의 범위로 되는 양이 더 바람직하다.
상기 중합성 액정 조성물에는, 보존안정성을 향상시키기 위하여 안정제를 첨가할 수도 있다. 안정제로서 예를 들면, 히드로퀴논, 히드로퀴논모노알킬에테르류, 제삼부틸카테콜류, 피로갈롤류, 티오페놀류, 니트로 화합물류, β-나프틸아민류, β-나프톨류 등을 들 수 있다. 첨가하는 경우는, 본 발명의 중합성 액정 조성물에 대해서 1질량% 이하인 것이 바람직하며, 0.5질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 상기 폴리머 및 상기 중합성 액정 조성물로부터 얻어지는 광학 이방체를, 예를 들면, 편광 필름이나 배향막의 원료, 또는 인쇄 잉크 및 도료, 보호막 등의 용도로 이용할 경우에는, 본 발명에서 사용하는 중합성 액정 조성물에는 그 목적에 따라서, 금속, 금속 착체, 염료, 안료, 형광 재료, 인광 재료, 계면활성제, 레벨링제, 틱소제, 겔화제, 다당류, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 항산화제, 이온 교환 수지, 산화티타늄 등의 금속 산화물, 등을 첨가해도 된다.
[실시예]
이하, 예를 들어서 본 발명을 더 상세히 기술하지만, 본 발명은 이들에 의해서 한정되는 것은 아니다. 화합물의 구조는, 핵자기 공명 스펙트럼(NMR), 질량 스펙트럼(MS) 등에 의해 확인했다. 또, 특히 언급이 없는 한, 「부」 및 「%」는 질량 기준이다.
(AC 소부의 측정 방법)
AC 소부는, 라인/스페이스=10㎛/10㎛의 빗살 전극을 구비한, 셀갭 4㎛의 IPS(In-Plane Switching) 액정셀을 사용해서 행했다. 전극과 액정의 배향 방향은, 도 1과 같은 부분 구조를 갖는 빗살 전극에 대해서, 액정은 전압을 인가하지 않을 때에 도면 중에 나타낸 바와 같이 전극에 대해서 10°의 각도를 갖도록 배향 방향을 설정했다.
이 액정셀에 액정 재료를 주입한 후, 92℃에서 2분간 에이징 처리를 행했다. 그 후, 액정셀의 상하에 편광판을 첩부(貼付)했다. 상하의 편광판은 직교 배치로 하고, 전압을 인가하지 않을 때의 액정 배향 방향과, 상하의 편광판의 투과축의 어느 한쪽이 평행이 되도록 설정했다. 이러한 액정셀에 실온에서 4V의 교류 전압(64Hz의 직사각형파)을 인가했을 때의 투과율을 T1로 정의했다. 또한, 60℃의 온도에서 10V의 교류 전압(60Hz의 직사각형파)을 64시간 인가한 후, 실온까지 온도를 낮춰서, 액정셀 4V의 교류 전압(60Hz의 직사각형파)을 인가했을 때의 투과율을 T2로 정의했다. 이때, T2를 T1로 나눈 값을 AC 소부의 평가 파라미터로서 정의했다. AC 소부가 없는 이상적인 상태에서는, 평가 파라미터가 1로 되고, 이상적인 상태로부터 멀어지면 평가 파라미터는 1보다 커진다.
(참고예 1)
WO2013/002260을 참고해서 하기의 폴리머(ex-1)를 합성했다.
Figure pct00103
중량 평균 분자량은 GPC를 사용해서 측정한 바, 약 26만이었다.
(참고예 2)
하기의 폴리머(ex-2)를 합성했다.
Figure pct00104
중량 평균 분자량은 GPC를 사용해서 측정한 바, 약 3만이었다.
(참고예 3-1)
하기의 폴리머(ex-5)를 합성했다.
Figure pct00105
중량 평균 분자량은 GPC를 사용해서 측정한 바, 약 37만이었다.
[그 밖의 합성예]
하기의 3종의 폴리머를 상기와 마찬가지로 WO2013/002260을 참고해서 합성했다.
Figure pct00106
Figure pct00107
Figure pct00108
(참고예 3)
하기의 폴리머(ex-3-2)를 합성했다.
Figure pct00109
중량 평균 분자량은 GPC를 사용해서 측정한 바, 약 39만이었다.
(참고예 4)
하기 표 1에 나타낸 화합물을, 동(同) 표에 기재된 비율로 혼합해, 액정 조성물A를 조제했다. 얻어진 액정 조성물A에 대한 열분석의 결과, 네마틱-등방성 액체상 전이 온도(투명점)는 85.6℃이었다. 또한, 파장 589㎚에 있어서의 이상광 굴절율ne는 1.596, 파장 589㎚에 있어서의 상광 굴절율no는 1.491이었다. 또한, 유전율 이방성은 +7.0, K22는 7.4pN이었다.
[표 1]
Figure pct00110
(참고예 5)
폴리머(ex-1)를 N-메틸피롤리디논:2-부톡시에탄올=50:50(질량비)의 혼합 용매에 고형분 농도 5%로 용해시켰다. 이 용액을 사용해서, 전극 없는 유리 기판 및 빗살 전극(라인/스페이스=10㎛/10㎛) 부착 유리 기판 상에 스핀 코트 후, 80℃에서 3분 가열, 추가로 150℃에서 5분간 가열 건조시킴에 의해서, 유리 기판 상에 100㎚의 두께를 가지고 폴리머(ex-1)의 박막을 형성했다. 이 박막에 파장 313㎚, 강도 20㎽/㎠의 편광 자외선을 150mJ/㎠ 조사해서, 유리 기판 상에 광배향막을 형성했다. 이렇게 해서 형성한 광배향막 부착의 전극 없는 유리 기판과 빗살 전극 부착 유리 기판을 사용해서 IPS 액정셀을 제작했다. IPS 액정셀의 구조는, 상술한 (AC 소부의 측정 방법)에 나타낸 바와 같이 했다. IPS 액정셀 제작 시에 사용한 씰제는 150℃에서 1시간 가열하여 경화시켰다. 이 액정셀에 참고예 4에서 조제한 액정 조성물A를 사용하여, 상술한 (AC 소부의 측정 방법)에 따라서 측정한 바, 평가 파라미터는 1.21이었다. 또한, 액정의 배향 방향은, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행이었다.
(참고예 6)
폴리머(ex-1)를 N-메틸피롤리디논:2-부톡시에탄올=50:50(질량비)의 혼합 용매에 고형분 농도 5%로 용해시켰다. 이 용액을 사용해서, 두께 1㎜의 석영 유리 기판에 스핀 코트 후, 80℃에서 3분 가열, 추가로 150℃에서 5분간 가열 건조시킴에 의해서, 유리 기판 상에 100㎚의 두께를 가지고 폴리머(ex-1)의 박막을 형성했다. 이 박막에 파장 313㎚, 강도 20㎽/㎠의 편광 자외선을 150mJ/㎠ 조사해서, 유리 기판 상에 광배향막을 형성했다. 이 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼을 측정했다. 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향의 UV 흡수를 A1, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직 방향의 UV 흡수를 A2로 했을 때, ΔA(A1-A2)를 도 2에 나타낸다. 또, 이 ΔA는 두께 1㎛당으로 환산해서 나타냈다.
당해 도 2는, 폴리머(ex-1)에 파장 313㎚의 편광 UV를 150mJ/㎠ 조사한 폴리머(ex-1)의 광배향막의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)를 나타낸다.
파장 260㎚ 부근의 피크가 양의 값을 나타내고 있는 것은, 폴리머(ex-1)의 신남산 부분의 2량화물이 편광 UV의 진동 방향에 평행하게 배향해 있는(하기의 화학 구조1) 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세인 것을 나타내고 있다.
(화학 구조1)
Figure pct00111
파장 317㎚ 부근의 피크가 음의 값을 나타내고 있는 것은, 폴리머(ex-1)의 신남산 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직으로 나열해 있는(하기의 화학 구조2 참조) 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세인 것을 나타내고 있다.
(화학 구조2)
Figure pct00112
이 광배향막을 150℃에서 1시간 가열한 후에, 편광 UV 흡수 스펙트럼을 측정했다. 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향의 UV 흡수를 A1, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직 방향의 UV 흡수를 A2로 했을 때, ΔA(A1-A2)를 도 3에 나타낸다. 또, 이 ΔA는 두께 1㎛당으로 환산해서 나타냈다.
당해 도 3은, 폴리머(ex-1)에 파장 313㎚의 편광 UV를 150mJ/㎠ 조사하고, 추가로 150℃에서 1시간 가열한 후의 광배향막의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)를 나타낸다.
가열 전후의 편광 UV 스펙트럼의 비교로부터, 가열에 의해서, 폴리머(ex-1)의 신남산 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 나열한 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세로 된, 즉 재배향한 것을 나타내고 있다.
(참고예 7)
폴리머(ex-1) 대신에 폴리머(ex-2)를 사용한 이외는 참고예 5와 마찬가지로 해서 IPS 액정셀을 제작했다. 액정의 배향 방향은 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직 방향이었다.
(실시예 1)
폴리머(ex-1) 대신에 폴리머(ex-3-1)를 사용한 이외는 참고예 5와 마찬가지로 해서 AC 소부의 평가 파라미터를 측정한 바, 1.02이었다. 또한, 액정의 배향 방향은 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향이었다.
(실시예 2)
폴리머(ex-3-1)를 N-메틸피롤리디논:2-부톡시에탄올=50:50(질량비)의 혼합 용매에 고형분 농도 5%로 용해시켰다. 이 용액을 사용해서, 두께 1㎜의 석영 유리 기판에 스핀 코트 후, 80℃에서 3분 가열, 추가로 150℃에서 5분간 가열 건조시킴에 의해서, 유리 기판 상에 100㎚의 두께를 가지고 폴리머(ex-3-1)의 박막을 형성했다. 이 박막에 파장 313㎚, 강도 20㎽/㎠의 편광 자외선을 150mJ/㎠ 조사해서, 유리 기판 상에 광배향막을 형성했다. 이 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼을 측정했다. 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향의 UV 흡수를 A1, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직 방향의 UV 흡수를 A2로 했을 때, ΔA(A1-A2)를 도 4에 나타낸다. 또, 이 ΔA는 두께 1㎛당으로 환산해서 나타냈다.
당해 도 4는, 폴리머(ex-3-1)에 파장 313㎚의 편광 UV를 150mJ/㎠ 조사했을 때의 광배향막의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도를 나타낸다)를 나타낸다.
파장 260㎚ 부근의 피크가 양의 값을 나타내고 있는 것은, 폴리머(ex-3-1)의 신남산 부분의 2량화물이 편광 UV의 진동 방향에 평행하게 배향해 있는(하기 화학 구조1) 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세인 것을 나타내고 있다. 폴리머(ex-1)와 비교하면, 이 피크가 높으므로, 보다 질서도가 높은 상태로 되어 있는 것을 알 수 있다.
(화학 구조1)
Figure pct00113
파장 317㎚ 부근의 피크가 음의 값을 나타내고 있는 것은, 폴리머(ex-1)의 신남산 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직으로 나열해 있는(화학 구조2) 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세인 것을 나타내고 있다(화학 구조2).
(화학 구조2)
Figure pct00114
이 광배향막을 150℃에서 1시간 가열한 후에, 편광 UV 흡수 스펙트럼을 측정했다. 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향의 UV 흡수를 A1, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직 방향의 UV 흡수를 A2로 했을 때, ΔA(A1-A2)를 도 5에 나타낸다. 또, 이 ΔA는 두께 1㎛당으로 환산해서 나타냈다.
당해 도 5는, 폴리머(ex-3-1)에 파장 313㎚의 편광 UV를 150mJ/㎠ 조사하고, 추가로 150℃에서 1시간 가열한 후의 광배향막의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도를 나타낸다.
가열 전후의 편광 UV 스펙트럼의 비교로부터, 가열에 의해서, 폴리머(ex-3-1)의 신남산 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 나열한 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세로 된, 즉 재배향한 것을 나타내고 있다.
또한, 폴리머(ex-1)의 스펙트럼의 비교로부터, 폴리머(ex-3-1) 쪽이 신남산 부분의 2량화물, 및 신남산 부분(편광 UV 조사해도 2량화하지 않고 잔존한 것)의 어느 쪽과도 질서도가 높은 것을 알 수 있다. 이 질서도의 높이가, AC 소부가 개선해 있는(평가 파라미터가 작게 되어 있는) 것에 공헌하고 있는 것으로 생각된다.
편광 UV를 조사함에 의해서, 편광의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 액정을 배향시키는 신남산 부위와 편광의 진동 방향에 대해서 수직 방향으로 액정을 배향시키는 아조 부위를 갖는 공중합체가, 편광 UV의 조사와 가열 처리에 의해서, 아조 부위를 갖지 않는 것과 비교해서, 높은 질서도를 야기해, AC 소부를 개선하는 것도 알아냈다.
(실시예 3)
폴리머(ex-1) 대신에 폴리머(ex-3-2)를 사용한 이외는 참고예 5와 마찬가지로 해서 AC 소부의 평가 파라미터를 측정한 바, 1.05였다. 또한, 액정의 배향 방향은 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향이었다.
(실시예 4)
폴리머(ex-3-2)를 N-메틸피롤리디논:2-부톡시에탄올=50:50(질량비)의 혼합 용매에 고형분 농도 5%로 용해시켰다. 이 용액을 사용해서, 두께 1㎜의 석영 유리 기판에 스핀 코트 후, 80℃에서 3분 가열, 추가로 150℃에서 5분간 가열 건조시킴에 의해서, 유리 기판 상에 100㎚의 두께를 가지고 폴리머(ex-3-2)의 박막을 형성했다. 이 박막에 파장 313㎚, 강도 20㎽/㎠의 편광 자외선을 150mJ/㎠ 조사해서, 유리 기판 상에 광배향막을 형성했다. 이 광배향막의 편광 UV 흡수 스펙트럼을 측정했다. 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향의 UV 흡수를 A1, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직 방향의 UV 흡수를 A2로 했을 때, ΔA(A1-A2)를 도 6에 나타낸다. 또, 이 ΔA는 두께 1㎛당으로 환산해서 나타냈다.
당해 도 6은, 폴리머(ex-3-2)에 파장 313㎚의 편광 UV를 150mJ/㎠ 조사했을 때의 광배향막의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)를 나타낸다.
파장 260㎚ 부근의 피크가 거의 0에 가까운 값을 나타내고 있는 것은, 폴리머(ex-3-2)의 신남산 부분의 2량화물의 배향 방향에 거의 치우침이 없는 것을 나타내고 있다.
(화학 구조1)
Figure pct00115
파장 317㎚ 부근의 피크가 음의 값을 나타내고 있는 것은, 폴리머(ex-3-2)의 신남산 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직으로 나열해 있는(화학 구조2) 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세인 것을 나타내고 있다.
(화학 구조2)
Figure pct00116
파장 360㎚ 부근의 피크가 음의 값을 나타내고 있는 것은, 폴리머(ex-3-2)의 아조벤젠 부분이 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직으로 나열해 있는(화학 구조3) 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세인 것을 나타내고 있다.
(화학 구조3)
Figure pct00117
이 광배향막을 150℃에서 1시간 가열한 후에, 편광 UV 흡수 스펙트럼을 측정했다. 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향의 UV 흡수를 A1, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 수직 방향의 UV 흡수를 A2로 했을 때, ΔA(A1-A2)를 도 7에 나타낸다. 또, 이 ΔA는 두께 1㎛당으로 환산해서 나타냈다.
당해 도 7은, 폴리머(ex-3-2)에 파장 313㎚의 편광 UV를 150mJ/㎠ 조사하고, 추가로 150℃에서 1시간 가열한 후의 광배향막의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)를 나타낸다.
가열 전후의 편광 UV 스펙트럼의 비교로부터, 가열에 의해서, 폴리머(ex-3-2)의 신남산의 2량화물, 신남산 부분, 아조벤젠 골격이, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 나열한 것이, 그러하지 않은 것과 비교해서 우세로 된, 즉 재배향한 것을 나타내고 있다.
이 아조벤젠 부분이 배향 규제력이 강할 것으로 생각되며, 이 부분이, 신남산의 2량화물, 신남산 부분과 같은 방향(편광 UV의 진동 방향과 평행 방향)으로 배향함에 의해서, AC 소부가 개선해 있는(평가 파라미터가 작게 되어 있다) 것에 공헌하고 있을 것으로 생각된다.
(비교예 1)
폴리머(ex-3-1)를 N-메틸피롤리디논:2-부톡시에탄올=50:50(질량비)의 혼합 용매에 고형분 농도 5%로 용해시켰다. 이 용액을 사용해서, 전극 없는 유리 기판 및 빗살 전극(라인/스페이스=10㎛/10㎛) 부착 유리 기판 상에 스핀 코트 후, 80℃에서 3분 가열, 추가로 150℃에서 5분간 가열 건조시킴에 의해서, 유리 기판 상에 100㎚의 두께를 가지고 폴리머(ex-3-1)의 박막을 형성했다. 이 박막에 파장 313㎚, 강도 20㎽/㎠의 편광 자외선을 150mJ/㎠ 조사해서, 유리 기판 상에 광배향막을 형성했다. 이렇게 해서 형성한 광배향막 부착의 전극 없는 유리 기판과 빗살 전극 부착 유리 기판을 사용해서 IPS 액정셀을 제작했다. IPS 액정셀의 구조는, 상술한 (AC 소부의 측정 방법)에 나타낸 바와 같이 했다. IPS 액정셀 제작 시에 사용한 UV 경화형 씰제는, 강도 40㎽/㎠의 파장 360㎚의 자외선을 500mJ/㎠ 조사해서 경화시켰다. 이때에, 씰제 부분 이외에는 자외선에 폭로되지 않도록 마스크를 사용해서 실온에서 노광시켰다. 이 액정셀에 참고예 4에서 조제한 액정 조성물A를 사용하여, (AC 소부의 측정 방법)에 따라 측정한 바, 평가 파라미터는 1.33이었다. 또한, 액정의 배향 방향은, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행이었다.
(비교예 2)
폴리머(ex-3-1)를 N-메틸피롤리디논:2-부톡시에탄올=50:50(질량비)의 혼합 용매에 고형분 농도 5%로 용해시켰다. 이 용액을 사용해서, 전극 없는 유리 기판 및 빗살 전극(라인/스페이스=10㎛/10㎛) 부착 유리 기판 상에 스핀 코트 후, 80℃에서 3분 가열, 추가로 150℃에서 5분간 가열 건조시킴에 의해서, 유리 기판 상에 100㎚의 두께를 가지고 폴리머(ex-3-1)의 박막을 형성했다. 이 박막에 파장 313㎚, 강도 20㎽/㎠의 편광 자외선을 150mJ/㎠ 조사해서, 유리 기판 상에 광배향막을 형성했다. 이렇게 해서 형성한 광배향막 부착의 전극 없는 유리 기판과 빗살 전극 부착 유리 기판을 사용해서 IPS 액정셀을 제작했다. IPS 액정셀의 구조는, 상술한 (AC 소부의 측정 방법)에 나타낸 바와 같이 했다. IPS 액정셀 제작 시에 사용한 UV 경화형 씰제는, 강도 40㎽/㎠의 파장 360㎚의 자외선을 500mJ/㎠ 조사해서 경화시켰다. 이때에, 씰제 부분 이외에는 자외선에 폭로되지 않도록 마스크를 사용해서 실온에서 노광시켰다. 또한, 이 액정셀을 40℃에서 1시간 가열했다. 이 액정셀을 실온까지 냉각 후, 참고예 4에서 조제한 액정 조성물A를 사용하여, (AC 소부의 측정 방법)에 따라서 측정한 바, 평가 파라미터는 1.27이었다. 또한, 액정의 배향 방향은, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행이었다.
(비교예 3)
비교예 2에 있어서, 씰제 경화 후의 가열 온도를 60℃로 바꾼 이외는 마찬가지로 해서 액정셀을 제작한 바, 평가 파라미터는 1.25였다. 또한, 액정의 배향 방향은, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행이었다.
(실시예 5)
비교예 2에 있어서, 씰제 경화 후의 가열 온도를 80℃로 바꾼 이외는 마찬가지로 해서 액정셀을 제작한 바, 평가 파라미터는 1.04이었다. 또한, 액정의 배향 방향은, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행이었다.
(실시예 6)
비교예 2에 있어서, 씰제 경화 후의 가열 온도를 100℃로 바꾼 이외는 마찬가지로 해서 액정셀을 제작한 바, 평가 파라미터는 1.03이었다. 또한, 액정의 배향 방향은, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행이었다.
(실시예 7)
비교예 2에 있어서, 씰제 경화 후의 가열 온도를 120℃로 바꾼 이외는 마찬가지로 해서 액정셀을 제작한 바, 평가 파라미터는 1.03이었다. 또한, 액정의 배향 방향은, 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행이었다.
재료로서 폴리머(ex-3-1)를 사용했을 경우의 실험 결과를 이하의 표에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00118
80℃ 이상으로 가열하면, ΔA의 극대값(230∼280㎚의 파장 범위)이 0.35 이상보다 큰 값으로 되며, 또한 온도 상승과 함께 ΔA(파장 360㎚)도 커지는 경향을 알 수 있다. 또한, 80℃ 이상의 가열에 의해, 평가 파라미터가 1.04 이하로 소부가 극히 작은 양호한 상태가 얻어져 있는 것을 알 수 있다.
(실시예 8)
폴리머(ex-1) 대신에 폴리머(ex-4)를 사용한 이외는 참고예 5와 마찬가지로 해서 AC 소부의 평가 파라미터를 측정한 바, 1.02이었다. 또한, 액정의 배향 방향은 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향이었다.
(실시예 9)
폴리머(ex-1) 대신에 폴리머(ex-5)를 사용한 이외는 참고예 5와 마찬가지로 해서 AC 소부의 평가 파라미터를 측정한 바, 1.00이었다. 또한, 액정의 배향 방향은 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향이었다.
(실시예 10)
폴리머(ex-1) 대신에 폴리머(ex-6)를 사용한 이외는 참고예 5와 마찬가지로 해서 AC 소부의 평가 파라미터를 측정한 바, 1.02이었다. 또한, 액정의 배향 방향은 편광 UV의 진동 방향에 대해서 평행 방향이었다.
실시예 8∼10의 결과 정리와 ΔA의 극대값(파장 230∼280㎚)과 ΔA(파장 360㎚)를 이하의 표에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00119
본 발명의 광배향막을 사용함에 의해, 충분한 배향 규제력을 실현할 수 있어, 표시 소자로서 AC 소부라 불리는 소부를 회피할 수 있다.

Claims (35)

  1. 편광 UV를 조사해서 얻어진 광배향막으로서, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가, 230㎚∼380㎚의 영역에서 0.35 이상의 극대값을 갖는 광배향막.
  2. 제1항에 있어서,
    편광 UV를 조사해서 얻어진 광배향막으로서, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 360㎚에 있어서, 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위에 의거한, 0.03 이상의 값을 갖는 광배향막.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    편광 UV를 조사한 후에, 80℃ 이상의 온도에서 가열함에 의해 얻어지는 광배향막.
  4. 제3항에 있어서,
    가열하기 전에는, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가, 280㎚∼340㎚의 영역에서 0 이하의 극소값을 가지며, 230∼380㎚의 영역에서 0.1 이상의 극대값을 갖는 광배향막.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    가열하기 전에는, 막두께 1㎛당의 ΔA(=A1-A2:A1은, 당해 편광 UV의 진동 방향에 평행 방향의 흡광도, A2는 당해 편광 UV의 진동 방향에 수직 방향의 흡광도를 나타낸다)가 360㎚이며, 0 이하의 값인 광배향막.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    편광 UV의 조사량이 200mJ/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 광배향막.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    광배향막이, (a)광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위, 및 (b)광화학적으로 가교 가능한 부위를 갖는 폴리머를 함유하고,
    상기 폴리머가 일반식(I)
    Figure pct00120

    (식 중, L은 중합성기를 나타내고, Sp는 스페이서 단위를 나타내고,
    A는
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    r은, 0, 1 또는 2를 나타내지만, r이 2를 나타낼 경우에, 복수 존재하는 A는 동일해도 되며 달라도 되고,
    X 및 Y는, 각각 독립하여 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내지만, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 1개의 CH2기 또는 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 되고,
    Z는, 일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)
    Figure pct00121

    (식 중, 파선은 Z가 결합하는 탄소 원자에의 결합을 나타내고,
    R1 및 R2은 각각 독립하여 수소 원자 또는 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기를 나타내고, R1 및 R2 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -NCH3-, -CH=CH-, -CF=CF- 및/또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, R1 및 R2 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, R1 및 R2 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)을 나타낸다)으로 표시되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 광배향막.
  8. 제7항에 있어서,
    일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
    R1이 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -NCH3-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는,
    광배향막.
  9. 제7항에 있어서,
    일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서, R1이 일반식(Ⅱc)
    Figure pct00122

    (식 중, 파선은 산소 원자 또는 질소 원자에의 결합을 나타내고,
    W1는, 메틸렌기(상기 메틸렌기의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기로 치환되어 있어도 된다), -CO-O- 또는 -CO-NH-를 나타내고,
    R3은, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고,
    R4은, 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -NCH3-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기의 수소 원자는 비치환이거나 또는 불소 원자 혹은 염소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는, 광배향막.
  10. 제7항에 있어서,
    일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
    R1이 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -CH=CH-, -CF=CF- 및/또는 -C≡C-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는,
    광배향막.
  11. 제7항에 있어서,
    일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서, R1이 일반식(Ⅱd)∼(Ⅱg)
    Figure pct00123

    (식 중, 파선은 산소 원자 또는 질소 원자에의 결합을 나타내고,
    W2는, 단결합, -CH2-, -CO-O- 또는 -CO-NH-를 나타내고,
    R7은, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고,
    R8은 수소 원자, 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 불소 원자 혹은 염소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    R5은, 탄소수 1∼20의 알킬기를 나타내지만, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다)을 나타내고,
    R6은, 탄소수 1∼20의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개의 -CH2-기 또는 2 이상의 비인접 -CH2-기는 -CH=CH-, -CF=CF- 및/또는 -C≡C-로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자 혹은 염소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내는,
    광배향막.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(I)에 있어서, Sp가 하기 일반식(Ⅳa)
    Figure pct00124

    (식 중, 왼쪽의 파선은 L에의 결합을 나타내고, 오른쪽의 파선은 A에의 결합 또는 X가 결합하는 탄소 원자에의 결합을 나타내고,
    Z1, Z2 및 Z3는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내지만, 이들 치환기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -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- 또는 -O-CO-O-(식 중, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)로 치환할 수 있고,
    A1 및 A2는, 각각 독립하여
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    p 및 q는, 각각 독립하여, 0 또는 1을 나타낸다)
    으로 표시되는, 광배향막.
  13. 제7항에 있어서,
    일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
    R1이 수소 원자 또는 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    또한 일반식(I)에 있어서, Sp가 일반식(Ⅳc)
    Figure pct00125

    (식 중, Z1, Z2, Z3 및 A2는 일반식(Ⅳa)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되고, A7가
    1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 3개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어 있다), 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 이들은 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    p는 1을 나타내고, q는 1 또는 2를 나타내지만, q가 2를 나타낼 경우에, 복수 존재하는 A2 및 Z3는 동일해도 되며 달라도 된다)
    를 나타내는, 광배향막.
  14. 제7항에 있어서,
    일반식(Ⅱa) 또는 (Ⅱb)에 있어서,
    R1이 직쇄상 혹은 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    R2은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬기(상기 알킬기 중의 1개 또는 2 이상의 -CH2-기는 각각 독립하여 환원수 3 내지 8의 시클로알킬기로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 비치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 시아노기 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    또한 일반식(I)에 있어서, Sp가 일반식(Ⅳb)
    Figure pct00126

    (식 중, Z1, Z2, Z3, A2, p 및 q는 일반식(Ⅳa)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되고, A8가
    트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다), 및 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)이고, 이들은 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다)
    를 나타내는, 광배향막.
  15. 제7항에 있어서,
    일반식(I)에 있어서, L이 폴리아믹산, 폴리아믹산에스테르, 폴리이미드 중 어느 하나를 구성하는 원료 단위인 것을 특징으로 하는 광배향막.
  16. 제7항에 있어서,
    일반식(I)에 있어서, L이 일반식(Ⅲ-1)∼(Ⅲ-17)
    Figure pct00127

    (식 중, 파선은 Sp에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기를 나타내는, 광배향막.
  17. 제7항에 있어서,
    일반식(I)에 있어서, X 및 Y가 수소 원자를 나타내는, 광배향막.
  18. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(Ⅳa), (Ⅳb) 및 (Ⅳc)에 있어서, A2는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 또는 1,4-페닐렌기 중 어느 하나의 기를 나타내고, 상기 어느 하나의 기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고, Z3는 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH- 또는 -C≡C- 중 어느 하나의 기를 나타내고, 상기 어느 하나의 기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, q가 1을 나타내는, 광배향막.
  19. 제7항에 있어서,
    일반식(I)에 있어서, A는, 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기를 나타내는, 광배향막.
  20. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(Ⅳa), (Ⅳb) 및 (Ⅳc)에 있어서, A2는, 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기를 나타내는, 광배향막.
  21. 제16항에 있어서,
    일반식(I)에 있어서, L이, 일반식(Ⅲ-1) 또는 (Ⅲ-2)으로 표시되는, 광배향막.
  22. 제13항에 있어서,
    일반식(Ⅳc)에 있어서, A7는 2,6-나프틸렌기를 나타내며, 상기 2,6-나프틸렌기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되는, 광배향막.
  23. 제7항에 있어서,
    광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위가, 하기 일반식(Q)
    Figure pct00128

    (식 중, 파선은 폴리머 주쇄에의 결합을 나타내고, Sa 및 Saa는 각각 달라도 되는 스페이서 단위를 나타내고, P는 광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위를 나타내고, Va는 측쇄 말단을 나타낸다),
    으로 표시되는 구조를 포함하는, 광배향막.
  24. 제7항에 있어서,
    하기 일반식(QP)
    Figure pct00129

    (식 중, Sp, A, X, Y, Z 및 r은 일반식(I)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타내고, Sa, P, Saa 및 Va는 일반식(Q)에 있어서의 것과 같은 의미를 나타내고, Ma, Mb 및 Md는 각각 달라도 되는 폴리머의 모노머 단위를 나타내고, x, y 및 w는 코폴리머의 몰분율을 나타내는 것으로서, 어떠한 경우에도 0<x≤1 또한 0<y≤1 또한 0≤w<1이고, n은 4∼1000000을 나타내고, Ma, Mb 및 Md의 나열은 식과 동일해도 되며 달라도 되고, Ma, Mb 및 Md의 모노머 단위는 각각 독립하여 1종류여도 되고 2종류 이상의 다른 단위로 되어 있어도 된다)
    으로 표시되는 구성 단위를 포함하는, 광배향막.
  25. 제24항에 있어서,
    일반식(QP)에 있어서, Ma 및 Mb가, 일반식(QⅢ-A-1)∼(QⅢ-A-17)
    Figure pct00130

    (식 중, 파선은 Sa 또는 Sp에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 나타내는, 광배향막.
  26. 제24항에 있어서,
    일반식(QP)에 있어서, Md이, 일반식(QⅢ-1)∼(QⅢ-17)
    Figure pct00131

    (식 중, 파선은 수소 원자 또는 1가의 유기기에의 결합을 나타내고, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고, 각각의 구조 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자, 염소 원자, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 나타내는, 광배향막.
  27. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    일반식(Q) 또는 (QP)에 있어서, Sa 및 Saa가, 하기 일반식(Ⅵ)
    Figure pct00132

    (식 중, 파선은 폴리머 주쇄, 혹은, Ma, P 또는 Va에의 결합을 나타내고;
    Z11, Z12 및 Z13는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내지만, 이들 치환기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -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- 또는 -O-CO-O-(식 중, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)로 치환할 수 있고,
    A11 및 A12는, 각각 독립하여
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    p 및 q는, 각각 독립하여, 0 또는 1을 나타낸다)
    으로 표시되는, 광배향막.
  28. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    일반식(Q) 또는 (QP)에 있어서, Va가, 하기 일반식(Ⅶ)
    Figure pct00133

    (식 중, 파선은 Saa에의 결합을 나타내고;
    Z4, Z5, Z6 및 Z7는, 각각 독립하여 단결합, -(CH2)u-(식 중, u는 1∼20을 나타낸다), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-를 나타내지만, 이들 치환기에 있어서 비인접의 CH2기의 1개 이상은 독립하여, -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- 또는 -O-CO-O-(식 중, R은 독립하여 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타낸다)로 치환할 수 있고,
    A3, A4, A5 및 A6는, 각각 독립하여
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O-, -NH- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다), 및
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌기, 나프탈렌-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 또는 기(c)는 각각 무치환이거나 또는 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    r1, s1, t1 및 u1은, 각각 독립하여 0 또는 1을 나타내고,
    R12은 수소, 불소, 염소, 시아노기 또는 탄소수 1∼20의 알킬기를 나타내고, 상기 알킬기 중의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 1개의 CH2기 혹은 2 이상의 비인접 CH2기는 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)
    으로 표시되는, 광배향막.
  29. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    일반식(Q) 또는 (QP)에 있어서, P가, 하기 일반식(Ⅷ)
    Figure pct00134

    (식 중, 파선은 Sa 및 Saa에의 결합을 나타내고;
    A21, A22, A23, A24 및 A25는, 각각 독립적으로 1,4-나프틸렌기, 2,6-나프틸렌기, 2,5-피리딜기, 2,5-피리미딜기, 2,5-티오페닐렌기, 2,5-퓨라닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 이들은 무치환이거나, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 메틸기, 메톡시기, 니트로기, -NR21R22에 의해서, 또는 1∼10개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 혹은 분기 알킬 잔기에 의해서 1치환 또는 다치환되어 있고, 알킬 잔기는 비치환이거나, 불소에 의해서 1치환 또는 다치환되고, 여기에서 비인접 CH2기 중의 1개 이상이 독립하여 Q에 의해서 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, R21 및 R22은, 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고;
    p1, q1, r1, s1 및 t1은, 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내지만, 0<q1+r1+s1+t1을 나타낸다)
    으로 표시되는, 광배향막.
  30. 제29항에 있어서,
    일반식(QⅢ-1)∼(QⅢ-17)에 있어서, 1가의 유기기가 일반식(QⅣ)
    Figure pct00135

    (식 중, 파선은 Md에의 결합을 나타내고, Sa는 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 구조를 나타내고, Va는 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 구조를 나타낸다)으로 표시되는, 광배향막.
  31. 제7항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    광화학적으로 이성화 가능하며, 또한 광화학적으로 가교되지 않은 부위가, 그 부위 단독으로 광배향막으로서 사용되었을 경우, 조사된 편광 자외선의 진동 방향에 대해서, 수직 방향으로 액정을 배향시키는 성질을 갖는 광배향막.
  32. 제7항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    광화학적으로 가교 가능한 부위가, 그 부위 단독으로 광배향막으로서 사용되었을 경우, 조사된 편광 자외선의 진동 방향에 대해서 평행 방향으로 액정을 배향시키는 성질을 갖는 광배향막.
  33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    편광 UV의 조사량이 150mJ/㎠ 이하인 광배향막.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향막을 사용한 액정 표시 소자.
  35. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향막을 함유하는 광학 이방체.
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