KR20180063268A

KR20180063268A - 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자

Info

Publication number: KR20180063268A
Application number: KR1020187012776A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 네기; 요시카즈 하라다
Original assignee: 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2018-06-11
Also published as: WO2017061542A1; CN108292065B; CN108292065A; TWI715644B; TW201728654A; JPWO2017061542A1; JP6753410B2

Abstract

본 발명은, 배향 제어능이 안정적으로 발생하는 광 조사량의 범위를 확대시켜, 품질이 좋은 액정 배향막이 효율적으로 얻어지는, 액정 배향막 제조용 조성물을 제공한다. 본 발명은, (A) 소정의 온도 범위에서 액정성을 발현하는 측사슬로서 광 가교, 광 이성화, 또는 광 프리스 전위를 일으키는 광 반응성기를 갖는 측사슬을 구비한 측사슬형 고분자, (B) 유기 용매, 및 (C) 하기 식 (C) (식 중, Rc¹ 과 Rc² 는, 벤젠 고리의 치환기이고, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 플루오로알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알콕시기, 카르복실기, 하이드록실기, (탄소수 1 ∼ 10 의 알킬) 옥시카르보닐기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다. ｖ 및 w 는, 벤젠 고리 상의 치환기의 수를 나타내고, 각각 독립적으로 0 ∼ 5 의 정수를 나타낸다.) 로 나타내는 첨가제를 함유하는 액정 배향제를 제공한다.
[화학식 1]

Description

액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자

본 발명은, 액정 배향제, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향제에 관한 것이다.

또, 본 발명은, 그 액정 배향제를 사용하여 제조되는 액정 배향막, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막 및 그 막을 갖는 기판, 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 그 액정 배향막 또는 기판을 갖는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은, 액정 배향막의 배향 처리에 사용하는 광 배향법에 있어서, 광 조사량 범위를 확대시켜, 액정 배향막의 제조 효율을 높인 액정 배향제, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향제, 그 액정 배향제를 사용하여 제조되는 액정 배향막 또는 액정 배향막을 갖는 기판, 그것들을 갖는 액정 표시 소자, 그리고 액정 배향막, 액정 배향막을 갖는 기판 또는 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 소자는, 경량, 박형 또한 저소비 전력의 표시 디바이스로서 알려져 있고, 최근에는 대형의 텔레비전 용도에 사용되는 등, 눈부신 발전을 이루고 있다. 액정 표시 소자는, 예를 들어 전극을 구비한 투명한 1 쌍의 기판에 의해 액정층을 협지하여 구성된다. 그리고, 액정 표시 소자에서는, 액정이 기판 사이에서 원하는 배향 상태가 되도록 유기 재료로 이루어지는 유기막이 액정 배향막으로서 사용되고 있다.

즉, 액정 배향막은, 액정 표시 소자의 구성 부재로서, 액정을 협지하는 기판의 액정과 접하는 면에 형성되고, 그 기판 사이에서 액정을 일정한 방향으로 배향시킨다는 역할을 담당하고 있다. 그리고, 액정 배향막에는, 액정을, 예를 들어 기판에 대해 평행한 방향 등, 일정한 방향으로 배향시킨다는 역할에 추가하여, 액정의 프리틸트각을 제어한다는 역할이 요구되는 경우가 있다. 이러한 액정 배향막에 있어서의, 액정의 배향을 제어하는 능력 (이하, 배향 제어능이라고 한다.) 은, 액정 배향막을 구성하는 유기막에 대해 배향 처리를 실시하는 것에 의해 주어진다.

배향 제어능을 부여하기 위한 액정 배향막의 배향 처리 방법으로서, 종래부터의 러빙법 외에, 광 배향법이 알려져 있다. 광 배향법은, 종래의 러빙법과 비교하여, 러빙을 불요로 하고, 발진 (發塵) 이나 정전기 발생의 우려가 없고, 표면에 요철이 있는 액정 표시 소자의 기판에 대해서도 배향 처리를 실시할 수 있다는 이점이 있다.

광 배향법에는 다양한 방법이 있지만, 직선 편광 또는 콜리메이트한 광에 의해 액정 배향막을 구성하는 유기막 내에 이방성을 형성하고, 그 이방성에 따라 액정을 배향시킨다.

광 배향법으로서, 분해형의 광 배향법, 광 가교형이나 광 이성화형의 광 배향법 등이 알려져 있다.

분해형의 광 배향법은, 예를 들어 폴리이미드막에 편광 자외선을 조사하고, 분자 구조의 자외선 흡수의 편광 방향 의존성을 이용하여 이방적인 분해를 일으키고, 분해되지 않고 남겨진 폴리이미드에 의해 액정을 배향시키는 수법이다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).

광 가교형이나 광 이성화형의 광 배향법은, 예를 들어 폴리비닐신나메이트를 사용하고, 편광 자외선을 조사하고, 편광과 평행한 2 개의 측사슬의 이중 결합 부분에서 이량화 반응 (가교 반응) 을 일으키고, 편광 방향과 직교한 방향으로 액정을 배향시키는 수법이다 (예를 들어, 비특허문헌 1 을 참조). 또, 아조벤젠을 측사슬에 갖는 측사슬형 고분자를 사용한 경우, 편광 자외선을 조사하고, 편광과 평행한 측사슬의 아조벤젠부에서 이성화 반응을 일으키고, 편광 방향과 직교한 방향으로 액정을 배향시킨다 (예를 들어, 비특허문헌 2 를 참조). 또한, 특허문헌 3 은, 광 가교, 광 이성화 또는 광 프리스 전위에 의한 광 배향법을 사용하여 얻어지는 액정 배향막을 개시한다.

일본 특허공보 제3893659호 일본 공개특허공보 평2-37324호 WO2014/054785호

M. Shadt et al., Jpn. J. Appl. Phys. 31, 2155 (1992). K. Ichimura et al., Chem. Rev. 100, 1847 (2000).

이상과 같이, 광 배향법은, 액정 표시 소자의 배향 처리 방법으로서 종래부터 공업적으로 이용되어 온 러빙법과 비교하여 러빙 공정 그 자체를 불요로 하기 때문에, 큰 이점을 구비한다. 그리고, 러빙에 의해 배향 제어능이 거의 일정해지는 러빙법에 비해, 광 배향법에서는, 편광된 광의 조사량을 변화시켜 배향 제어능을 제어할 수 있다.

그러나, 광 배향법에 있어서 사용하는 주성분의 배향 제어능이 편광된 광의 조사량에 지나치게 민감하면, 액정 배향막의 일부 또는 전체에 있어서 배향이 불완전해지고, 안정적인 액정의 배향을 실현할 수 없는 경우가 발생한다.

그래서, 본 발명의 목적은, 배향 제어능이 안정적으로 발생하는 광 조사량의 범위를 확대시켜, 품질이 좋은 액정 배향막이 효율적으로 얻어지는 액정 배향제, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향제를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 목적은, 상기 목적 이외에, 또는 상기 목적에 추가하여, 그 조성물을 사용하여 제조되는 액정 배향막 또는 액정 배향막을 갖는 기판, 그것들을 갖는 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 상기 목적 이외에, 또는 상기 목적에 추가하여, 액정 배향막, 액정 배향막을 갖는 기판, 또는 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자는, 이하의 발명을 알아냈다.

＜1＞ (A) 소정의 온도 범위에서 액정성을 발현하는 측사슬로서 광 가교, 광 이성화, 또는 광 프리스 전위를 일으키는 광 반응성기를 갖는 측사슬을 구비한 측사슬형 고분자,

(B) 유기 용매, 및

(C) 하기 식 (C) 로 나타내는 첨가제

를 함유하는 액정 배향제, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향제이다.

[화학식 1]

식 중, Rc¹ 과 Rc² 는, 벤젠 고리의 치환기이고, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 플루오로알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알콕시기, 카르복실기, 하이드록실기, (탄소수 1 ∼ 10 의 알킬) 옥시카르보닐기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.

ｖ 및 w 는, 벤젠 고리 상의 치환기의 수를 나타내고, 각각 독립적으로 0 ∼ 5 의 정수를 나타낸다. 또한, 치환기가 없을 때에는, 수소 원자를 나타낸다.

본 발명에 의해, 배향 제어능이 안정적으로 발생하는 광 조사량의 범위를 확대시켜, 품질이 좋은 액정 배향막이 효율적으로 얻어지는 액정 배향제, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향제를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의해, 상기 효과 이외에, 또는 상기 효과에 추가하여, 그 액정 배향제를 사용하여 제조되는 액정 배향막 또는 액정 배향막을 갖는 기판, 그것들을 갖는 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해, 상기 효과 이외에, 또는 상기 효과에 추가하여, 액정 배향막, 액정 배향막을 갖는 기판, 또는 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본원은, 액정 배향제, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향제, 보다 특히 액정 배향막의 배향 처리에 사용하는 광 배향법에 있어서, 광 조사량 범위를 확대시켜, 액정 배향막의 제조 효율을 높인 조성물을 제공한다.

또, 본원은, 그 액정 배향제를 사용하여 제조되는 액정 배향막, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막 및 그 막을 갖는 기판, 그리고 그 제조 방법을 제공한다.

또한, 본원은, 그 액정 배향막 또는 기판을 갖는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.

＜액정 배향막 제조용 조성물＞

본원의 액정 배향제, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향제는,

(A) 소정의 온도 범위에서 액정성을 발현하는 측사슬로서 광 가교, 광 이성화, 또는 광 프리스 전위를 일으키는 광 반응성기를 갖는 측사슬을 구비한 측사슬형 고분자,

(B) 유기 용매, 및

(C) 하기 식 (C) 로 나타내는 첨가제

를 함유한다.

[화학식 2]

식 중, Rc¹ 과 Rc² 는, 벤젠 고리의 치환기이고, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 플루오로알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알콕시기, 카르복실기, 하이드록실기, (탄소수 1 ∼ 10 의 알킬) 옥시카르보닐기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.

본원의 액정 배향제를 사용함으로써, 그 조성물로부터 얻어지는 액정 배향막의 배향 처리에 사용하는 광 배향법에 있어서, 광 조사량 범위를 확대시켜, 액정 배향막의 제조 효율을 높일 수 있다.

《(A) 측사슬형 고분자》

(A) 측사슬형 고분자는, 소정의 온도 범위에서 액정성을 발현하는 측사슬을 구비한 측사슬형 고분자이다. 또, 그 측사슬은, 광 가교, 광 이성화, 또는 광 프리스 전위를 일으키는 광 반응성기를 갖는다.

(A) 측사슬형 고분자는, 250 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 파장 범위의 광에 반응하고, 또한 100 ℃ ∼ 300 ℃ 의 온도 범위에서 액정성을 나타내는 것이 좋다.

(A) 측사슬형 고분자는, 250 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 파장 범위의 광에 반응하는 것이 바람직하다.

(A) 측사슬형 고분자는, 100 ℃ ∼ 300 ℃ 의 온도 범위에서 액정성을 나타내기 위해 메소겐기를 갖는 것이 바람직하다.

(A) 측사슬형 고분자는, 주사슬에 광 반응성기를 갖는 측사슬이 결합되어 있고, 광에 감응하여 가교 반응, 이성화 반응, 또는 광 프리스 전위를 일으킬 수 있다. 광 반응성기를 갖는 측사슬의 구조는 특별히 한정되지 않지만, 광에 감응하여 가교 반응, 또는 광 프리스 전위를 일으키는 구조가 바람직하고, 가교 반응을 일으키는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 열 등의 외부 스트레스에 노출되었다고 해도, 실현된 배향 제어능을 장기간 안정적으로 유지할 수 있다. 액정성을 발현할 수 있는 측사슬형 고분자의 구조는, 그러한 특성을 만족하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 측사슬 구조에 강직한 메소겐 성분을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 그 측사슬형 고분자를 액정 배향막으로 했을 때에, 안정된 액정 배향을 얻을 수 있다.

그 고분자의 구조는, 예를 들어 주사슬과 그것에 결합하는 측사슬을 갖고, 그 측사슬이, 비페닐기, 터페닐기, 페닐시클로헥실기, 페닐벤조에이트기, 아조벤젠기 등의 메소겐 성분과, 선단부에 결합된, 광에 감응하여 가교 반응이나 이성화 반응을 하는 광 반응성기를 갖는 구조나, 주사슬과 그것에 결합하는 측사슬을 갖고, 그 측사슬이 메소겐 성분도 되고, 또한 광 프리스 전위 반응을 하는 페닐벤조에이트기를 갖는 구조로 할 수 있다.

액정성을 발현할 수 있는, 광 반응성기를 갖는 측사슬형 고분자의 구조의 보다 구체적인 예로는, 탄화수소, (메트)아크릴레이트, 이타코네이트, 푸마레이트, 말레에이트, α-메틸렌-γ-부티로락톤, 스티렌, 비닐, 말레이미드, 노르보르넨 등의 라디칼 중합성기 및 실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종으로 구성된 주사슬과, 하기 식 (1) 내지 (6) 의 적어도 1 종으로 이루어지는 측사슬을 갖는 구조인 것이 바람직하다.

[화학식 3]

식 중, A, B, D 는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -CH₂-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH=CH-CO-O-, 또는 -O-CO-CH=CH- 를 나타낸다 ;

S 는, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬렌기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 할로겐기로 치환되어 있어도 된다 ;

T 는, 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬렌기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 할로겐기로 치환되어 있어도 된다 ;

Y₁ 은, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리 및 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소로부터 선택되는 고리를 나타내거나, 그것들의 치환기로부터 선택되는 동일 또는 상이한 2 ∼ 6 의 고리가 결합기 B 를 개재하여 결합하여 이루어지는 기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -COOR₀(식 중, R₀ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기를 나타낸다), -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;

Y₂ 는, 2 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리, 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 그것들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;

R 은, 하이드록실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기를 나타내거나, 또는 Y₁ 과 동일한 정의를 나타낸다 ;

X 는, 단결합, -COO-, -OCO-, -N=N-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, 또는 -O-CO-CH=CH- 를 나타내고, X 의 수가 2 가 될 때에는, X 끼리는 동일해도 되고 상이해도 된다 ;

Cou 는, 쿠마린-6-일기 또는 쿠마린-7-일기를 나타내고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;

q1 과 q2 는, 일방이 1 이고 타방이 0 이다 ;

q3 은 0 또는 1 이다 ;

P 및 Q 는, 각각 독립적으로, 2 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리, 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 그것들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 기이다 ; 단, X 가 -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH- 인 경우, -CH=CH- 가 결합하는 측의 P 또는 Q 는 방향 고리이고, P 의 수가 2 이상이 될 때에는, P 끼리는 동일해도 되고 상이해도 되며, Q 의 수가 2 이상이 될 때에는, Q 끼리는 동일해도 되고 상이해도 된다 ;

l1 은 0 또는 1 이다 ;

l2 는 0 ∼ 2 의 정수이다 ;

l1 과 l2 가 모두 0 일 때에는, T 가 단결합일 때에는 A 도 단결합을 나타낸다 ;

l1 이 1 일 때에는, T 가 단결합일 때에는 B 도 단결합을 나타낸다 ;

H 및 I 는, 각각 독립적으로, 2 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리, 및 그것들의 조합으로부터 선택되는 기이다.

측사슬은, 하기 식 (7) ∼ (10) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1 종인 것이 좋다.

식 중, A, B, D, Y₁, X, Y₂, 및 R 은, 상기와 동일한 정의를 갖는다 ;

l 은 1 ∼ 12 의 정수를 나타낸다 ;

m 은, 0 ∼ 2 의 정수를 나타내고, m1, m2 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다 ;

n 은 0 ∼ 12 의 정수 (단 n = 0 일 때 B 는 단결합이다) 를 나타낸다.

[화학식 4]

측사슬은, 하기 식 (11) ∼ (13) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1 종인 것이 좋다.

식 중, A, X, l, m, m2 및 R 은, 상기와 동일한 정의를 갖는다.

[화학식 5]

측사슬은, 하기 식 (14) 또는 (15) 로 나타내는 측사슬인 것이 좋다.

식 중, A, Y₁, X, l, m1 및 m2 는 상기와 동일한 정의를 갖는다.

[화학식 6]

측사슬은, 하기 식 (16) 또는 (17) 로 나타내는 측사슬인 것이 좋다.

식 중, A, X, l 및 m 은, 상기와 동일한 정의를 갖는다.

[화학식 7]

《액정성 측사슬을 갖는 측사슬형 고분자》

(A) 측사슬형 고분자는, 광 반응성기를 갖는 측사슬 이외의 측사슬을 가져도 된다. 예를 들어, (A) 측사슬형 고분자는, 하기 식 (21) ∼ (31) 로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1 종의 액정성 측사슬을 가져도 된다.

식 중, A, B, q1 및 q2 는 상기와 동일한 정의를 갖는다 ;

Y₃은, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 질소 함유 복소 고리, 및 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 그것들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -NO₂, -CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;

R₃ 은, 수소 원자, -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 질소 함유 복소 고리, 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기를 나타낸다 ;

l 은 1 ∼ 12 의 정수를 나타내고, m 은 0 내지 2 의 정수를 나타내고, 단, 식 (25) ∼ (26) 에 있어서, 모든 m 의 합계는 2 이상이고, 식 (27) ∼ (28) 에 있어서, 모든 m 의 합계는 1 이상이고, m1, m2 및 m3 은, 각각 독립적으로 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다 ;

R₂ 는, 수소 원자, -NO₂, -CN, 할로겐기, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 질소 함유 복소 고리, 및 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 알킬기, 또는 알킬옥시기를 나타낸다 ;

Z₁, Z₂ 는 단결합, -CO-, -CH₂O-, -CH=N-, -CF₂- 를 나타낸다.

[화학식 8]

《측사슬형 고분자의 제법》

상기 측사슬형 고분자는, 상기 광 반응성기를 갖는 측사슬을 갖는 광 반응성 측사슬 모노머를 중합함으로써, 또는 그 광 반응성 측사슬 모노머와 그 밖의 모노머, 예를 들어 액정성 측사슬 모노머를 중합함으로써 얻을 수 있다.

[광 반응성 측사슬 모노머]

광 반응성 측사슬 모노머란, 고분자를 형성한 경우에, 고분자의 측사슬 부위에 광 반응성기를 갖는 측사슬을 갖는 고분자를 형성할 수 있는 모노머를 말한다.

측사슬이 갖는 광 반응성기로는 하기의 구조 및 그 유도체가 바람직하다.

[화학식 9]

광 반응성 측사슬 모노머의 보다 구체적인 예로는, 탄화수소, (메트)아크릴레이트, 이타코네이트, 푸마레이트, 말레에이트, α-메틸렌-γ-부티로락톤, 스티렌, 비닐, 말레이미드, 노르보르넨 등의 라디칼 중합성기 및 실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종으로 구성된 중합성기와, 상기 식 (1) ∼ (6) 의 적어도 1 종으로 이루어지는 측사슬, 바람직하게는 예를 들어 상기 식 (7) ∼ (10) 의 적어도 1 종으로 이루어지는 측사슬, 상기 식 (11) ∼ (13) 의 적어도 1 종으로 이루어지는 측사슬, 상기 식 (14) 또는 (15) 로 나타내는 측사슬, 상기 식 (16) 또는 (17) 로 나타내는 측사슬을 갖는 구조인 것이 바람직하다.

[액정성 측사슬 모노머]

액정성 측사슬 모노머란, 그 모노머 유래의 고분자가 액정성을 발현하고, 그 고분자가 측사슬 부위에 메소겐기를 형성할 수 있는 모노머를 말한다.

측사슬이 갖는 메소겐기로서, 비페닐이나 페닐벤조에이트 등의 단독으로 메소겐 구조가 되는 기여도, 벤조산 등과 같이 측사슬끼리가 수소 결합함으로써 메소겐 구조가 되는 기여도 된다. 측사슬을 갖는 메소겐기로는 하기의 구조가 바람직하다.

[화학식 10]

액정성 측사슬 모노머의 보다 구체적인 예로는, 탄화수소, (메트)아크릴레이트, 이타코네이트, 푸마레이트, 말레에이트, α-메틸렌-γ-부티로락톤, 스티렌, 비닐, 말레이미드, 노르보르넨 등의 라디칼 중합성기 및 실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종으로 구성된 중합성기와, 상기 식 (21) ∼ (31) 의 적어도 1 종으로 이루어지는 측사슬을 갖는 구조인 것이 바람직하다.

본원은, 광 반응성 및/또는 액정성 측사슬 모노머로서, 이하의 식 (A01) ∼ (A20) 으로 나타내는 화합물을 들 수 있지만, 이것들로 한정되지 않는다.

식 중, R 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다 ; S 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 나타낸다 ; R¹⁰ 은 Br 또는 CN 을 나타낸다 ; S 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 나타낸다 ; u 는 0 또는 1 을 나타낸다 ; 및 Py 는 2-피리딜기, 3-피리딜기 또는 4-피리딜기를 나타낸다. 또, ｖ 는 1 또는 2 를 나타낸다.

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

(A) 측사슬형 고분자는, 상기 서술한 광 반응성기를 갖는 측사슬을 갖는 광 반응성 측사슬 모노머의 중합 반응에 의해 얻을 수 있다. 또, 액정성을 발현하지 않는 광 반응성 측사슬 모노머와 액정성 측사슬 모노머의 공중합이나, 액정성을 발현하는 광 반응성 측사슬 모노머와 액정성 측사슬 모노머의 공중합에 의해 얻을 수 있다.

또, (A) 측사슬형 고분자에, 기능성의 부여를 목적으로 하여, 가교성기를 갖는 모노머나, 함질소 방향족 복소 고리기, 아미드기 및 우레탄기로부터 선택되는 기를 갖는 모노머를 공중합시켜도 된다. 그러한 가교성기를 갖는 모노머로는, 국제특허출원공개 WO2015/199052호 팜플렛에 [식 (0) 으로 나타내는 측사슬을 갖는 모노머] 로서 기재한 모노머를 들 수 있다. 또, 함질소 방향족 복소 고리기, 아미드기 및 우레탄기로부터 선택되는 기를 갖는 모노머로는, 국제특허출원공개 WO2015/199052호 팜플렛에 기재된 [측사슬 (a) 을 갖는 모노머] 로서 기재한 모노머를 들 수 있다.

액정성의 발현능을 저해하지 않는 범위에서 그 밖의 모노머와 공중합할 수도 있다.

그 밖의 모노머로는, 예를 들어 공업적으로 입수할 수 있는 라디칼 중합 반응 가능한 모노머를 들 수 있다.

그 밖의 모노머의 구체예로는, 불포화 카르복실산, 아크릴산에스테르 화합물, 메타크릴산에스테르 화합물, 말레이미드 화합물, 아크릴로니트릴, 말레산 무수물, 스티렌 화합물 및 비닐 화합물 등을 들 수 있다.

불포화 카르복실산의 구체예로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산 등을 들 수 있다.

아크릴산에스테르 화합물로는, 예를 들어 WO2014/054785호 공보의 [0152] 에 기재되는 것을 들 수 있다.

메타크릴산에스테르 화합물로는, 예를 들어 WO2014/054785호 공보의 [0153] 에 기재되는 것을 들 수 있다.

비닐 화합물, 스티렌 화합물 또는 말레이미드 화합물로는, 예를 들어 WO2014/054785호 공보의 [0154] 에 기재되는 것을 들 수 있다.

본 실시형태의 측사슬형 고분자의 제조 방법에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공업적으로 다루어지고 있는 범용의 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 액정성 측사슬 모노머나 광 반응성 측사슬 모노머의 비닐기를 이용한 카티온 중합이나 라디칼 중합, 아니온 중합에 의해 제조할 수 있다. 이것들 중에서는 반응 제어의 용이성 등의 관점에서 라디칼 중합이 특히 바람직하다.

라디칼 중합의 중합 개시제로는, 라디칼 중합 개시제나, 가역적 부가-개열형 연쇄 이동 (RAFT) 중합 시약 등의 공지된 화합물을 사용할 수 있다.

라디칼 열중합 개시제는, 분해 온도 이상으로 가열함으로써, 라디칼을 발생시키는 화합물이다. 이와 같은 라디칼 열중합 개시제로는, 예를 들어 WO2014/054785호 공보의 [0157] 에 기재되는 것을 들 수 있다. 이와 같은 라디칼 열중합 개시제는, 1 종을 단독으로 사용할 수도 있고, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

라디칼 광 중합 개시제는, 라디칼 중합을 광 조사에 의해 개시하는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다. 이와 같은 라디칼 광 중합 개시제로는, WO2014/054785호 공보의 [0158] 에 기재되는 것을 들 수 있다. 이것들 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2 개 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

라디칼 중합법은, 특별히 제한되는 것은 아니고, 유화 중합법, 현탁 중합법, 분산 중합법, 침전 중합법, 괴상 중합법, 용액 중합법 등을 사용할 수 있다.

측사슬형 고분자를 얻기 위한 중합 반응에 사용하는 유기 용매로는, 생성된 고분자가 용해되는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그 구체예로서 WO2014/054785호 공보의 [0161] 에 기재되는 것을 들 수 있다.

이것들 유기 용매는 단독으로 사용해도, 혼합하여 사용해도 된다. 또한, 생성되는 고분자를 용해시키지 않는 용매여도, 생성된 고분자가 석출되지 않는 범위에서, 상기 서술한 유기 용매에 혼합하여 사용해도 된다.

또, 라디칼 중합에 있어서 유기 용매 중의 산소는 중합 반응을 저해하는 원인이 되므로, 유기 용매는 가능한 정도로 탈기된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

라디칼 중합시의 중합 온도는 30 ℃ ∼ 150 ℃ 의 임의의 온도를 선택할 수 있지만, 바람직하게는 50 ℃ ∼ 100 ℃ 의 범위이다. 또, 반응은 임의의 농도로 실시할 수 있지만, 농도가 지나치게 낮으면 고분자량의 중합체를 얻는 것이 어려워지고, 농도가 지나치게 높으면 반응액의 점성이 지나치게 높아져 균일한 교반이 곤란해지므로, 모노머 농도가, 바람직하게는 1 질량％ ∼ 50 질량％, 보다 바람직하게는 5 질량％ ∼ 30 질량％ 이다. 반응 초기는 고농도로 실시하고, 그 후, 유기 용매를 추가할 수 있다.

상기 서술한 라디칼 중합 반응에 있어서는, 라디칼 중합 개시제의 비율이 모노머에 대해 많으면 얻어지는 고분자의 분자량이 작아지고, 적으면 얻어지는 고분자의 분자량이 커지므로, 라디칼 개시제의 비율은 중합시키는 모노머에 대해 0.1 몰％ ∼ 10 몰％ 인 것이 바람직하다. 또 중합시에는 각종 모노머 성분이나 용매, 개시제 등을 추가할 수도 있다.

[중합체의 회수]

상기 서술한 반응에 의해 얻어진, 측사슬형 고분자의 반응 용액으로부터, 생성된 고분자를 회수하는 경우에는, 반응 용액을 빈용매에 투입하여, 그것들 중합체를 침전시키면 된다. 침전에 사용하는 빈용매로는, 메탄올, 아세톤, 헥산, 헵탄, 부틸셀로솔브, 헵탄, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에탄올, 톨루엔, 벤젠, 디에틸에테르, 메틸에틸에테르, 물 등을 들 수 있다. 빈용매에 투입하여 침전시킨 중합체는, 여과하여 회수한 후, 상압 혹은 감압하에서, 상온 혹은 가열하여 건조시킬 수 있다. 또, 침전 회수한 중합체를, 유기 용매에 재용해시키고, 재침전 회수하는 조작을 2 회 ∼ 10 회 반복하면, 중합체 중의 불순물을 적게 할 수 있다. 이 때의 빈용매로서, 예를 들어 알코올류, 케톤류, 탄화수소 등을 들 수 있고, 이것들 중에서 선택되는 3 종류 이상의 빈용매를 사용하면, 보다 더 정제 효율이 오르므로 바람직하다.

본 발명의 (A) 측사슬형 고분자의 분자량은, 얻어지는 도막의 강도, 도막 형성시의 작업성, 및 도막의 균일성을 고려한 경우, GPC (Gel Permeation Chromatography) 법으로 측정한 중량 평균 분자량이, 2000 ∼ 1000000 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5000 ∼ 200000 이다.

[액정 배향제의 조제]

본 발명에 사용되는 액정 배향제는, 액정 배향막의 형성에 바람직해지도록 도포액으로서 조제되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 사용되는 조성물은, 수지 피막을 형성하기 위한 수지 성분이 유기 용매에 용해된 용액으로서 조제되는 것이 바람직하다. 여기서, 그 수지 성분이란, 이미 설명한 측사슬형 고분자를 포함하는 수지 성분이다. 그 때, 수지 성분의 함유량은, 1 질량％ ∼ 20 질량％ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 질량％ ∼ 15 질량％, 특히 바람직하게는 3 질량％ ∼ 10 질량％ 이다.

본 실시형태의 액정 배향제에 있어서, 전술한 수지 성분은, 모두가 상기 서술한 측사슬형 고분자여도 되는데, 액정 발현능 및 감광 성능을 저해하지 않는 범위에서 그것들 이외의 다른 중합체가 혼합되어 있어도 된다. 그 때, 수지 성분 중에 있어서의 다른 중합체의 함유량은, 0.5 질량％ ∼ 80 질량％, 바람직하게는 1 질량％ ∼ 50 질량％ 이다.

그러한 다른 중합체는, 예를 들어 폴리(메트)아크릴레이트나 폴리아믹산이나 폴리이미드, 폴리아믹산에스테르, 폴리우레아, 디이소시아네이트 화합물과 테트라카르복실산 유도체, 디아민 화합물을 중합함으로써 얻어지는 폴리아믹산-폴리우레아, 또한 이미드화함으로써 얻어지는 폴리이미드-폴리우레아 등으로 이루어지고, 상기 서술한 측사슬형 고분자가 아닌 중합체 등을 들 수 있다.

《(B) 유기 용매》

본 발명의 액정 배향제에 사용하는 유기 용매는, 수지 성분을 용해시키는 유기 용매이면 특별히 한정되지 않는다. 그 구체예를 이하에 든다.

N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 2-피롤리돈, N-에틸피롤리돈, N-비닐피롤리돈, 디메틸술폭시드, 테트라메틸우레아, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, γ-부티로락톤, 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 3-에톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 3-부톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 1,3-디메틸-이미다졸리디논, 에틸아밀케톤, 메틸노닐케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소아밀케톤, 메틸이소프로필케톤, 시클로헥사논, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디글라임, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜-tert-부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노아세테이트모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노아세테이트모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노아세테이트모노프로필에테르, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 트리프로필렌글리콜메틸에테르 등을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 사용해도, 혼합하여 사용해도 된다.

《(C) 첨가제》

본원의 액정 배향제는 (C) 성분으로서, 하기 식 (C) 로 나타내는 첨가제를 함유한다.

[화학식 14]

식 중, Rc¹ 과 Rc² 는, 벤젠 고리의 치환기이고, 각각 독립적으로 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 플루오로알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알콕시기, 카르복실기, 하이드록실기, (탄소수 1 ∼ 10 의 알킬) 옥시카르보닐기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.

또, 상기 식 (C) 로 나타내는 첨가제는, 하기 식 (C)-1 (식 중, Rc¹, Rc², ｖ 및 w 는, 상기와 동일한 정의를 갖는다. 단,ｖ 및 w 가 모두 제로인 경우를 제외한다) 및 (C)-2 로 나타내는 첨가제로서 나타낼 수 있다.

[화학식 15]

이 중, 벤젠 고리가 치환되어 있는 경우의 Rc¹ 과 Rc² 로는, 할로겐 원자, 알킬기, 카르복실기 또는 하이드록실기가 바람직하다.

ｖ 와 w 는 합계로 0 ∼ 4 인 것이 바람직하고, ｖ 가 0 ∼ 2 이고 w 가 0 인 것이 더욱 바람직하고, ｖ 도 w 도 0 인 (즉, (C)-2 로 나타내는 첨가제이다) 것이, 화합물의 입수성이나, 효과 등의 면에서 특히 바람직하다.

바람직한 (C) 성분으로는, 하기의 C1 ∼ C3 을 들 수 있다.

[화학식 16]

본 발명의 액정 배향제에 있어서의 (C) 성분의 바람직한 함유량은, (A) 성분인 중합체의 100 질량부에 대해, 바람직하게는 1 질량부 ∼ 40 질량부이고, 보다 바람직하게는 2 질량부 ∼ 35 질량부이고, 더욱 바람직하게는 3 질량부 ∼ 15 질량부이다.

(C) 성분의 첨가량을 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 액정 배향막의 배향성을 양호한 것으로 할 수 있다.

《(D) 성분》

본 발명에 사용되는 액정 배향제는, 필요에 따라, (D) 성분으로서 디이소시아네이트 성분 및 테트라카르복실산 유도체로부터 선택되는 적어도 1 종과, 디아민 화합물의 2 종 이상을 사용하여 제조된 중합체를 갖는다. 이러한 (D) 성분의 중합체는, 디이소시아네이트 성분 및 디아민 성분을 사용하여 제조된 폴리우레아, 디이소시아네이트 성분 및 테트라카르복실산 유도체를 사용하여 제조된 폴리이미드 전구체, 및 디이소시아네이트 성분, 테트라카르복실산 유도체 및 디아민 성분을 사용하여 제조된 폴리우레아폴리이미드 전구체, 즉, 폴리우레아와 폴리이미드 전구체의 공중합체를 들 수 있다.

이와 같은 (D) 성분으로는, 국제출원공개 WO2016/076348호 팜플렛에 (B) 성분으로서 기재된 중합체를 들 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 의하면, 본 발명에 의한 중합 조성물에 있어서, (D) 성분을 함유시키는 경우의, 상기한 (A) 성분과 (D) 성분의 배합비 (질량 기준) 는, 전체 ((A) 성분과 (D) 성분의 합계) 를 1 로 한 경우, (A) 성분이 0.01 ∼ 0.99 이고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.9 이고, 더욱 바람직하게는 0.2 ∼ 0.5 이다.

본 발명에 사용되는 조성물은, 상기 (A) 측사슬형 고분자, (B) 유기 용매, 및 (C) 첨가제, 그리고, 필요에 따라 (D) 성분 외에, 그 밖의 성분을 함유해도 된다. 그 예로는, 조성물을 도포했을 때의, 막두께 균일성이나 표면 평활성을 향상시키는 용매나 화합물, 액정 배향막과 기판의 밀착성을 향상시키는 화합물 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.

막두께의 균일성이나 표면 평활성을 향상시키는 용매 (빈용매) 의 구체예로는, WO2014/054785호 공보의 [0171] 에 기재되는 것을 들 수 있다.

이것들 빈용매는, 1 종류여도 복수 종류를 혼합하여 사용해도 된다. 상기 서술한 바와 같은 용매를 사용하는 경우에는, 조성물에 포함되는 용매 전체의 용해성을 현저하게 저하시키지 않도록, 용매 전체의 5 질량％ ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 질량％ ∼ 60 질량％ 이다.

막두께의 균일성이나 표면 평활성을 향상시키는 화합물로는, 불소계 계면 활성제, 실리콘계 계면 활성제 및 논이온계 계면 활성제 등을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 예를 들어 에프탑 (등록상표) 301, EF303, EF352 (토켐 프로덕츠사 제조), 메가팍 (등록상표) F171, F173, R-30 (DIC 사 제조), 플로라드 FC430, FC431 (스미토모 3M 사 제조), 아사히가드 (등록상표) AG710 (아사히 글래스사 제조), 사프론 (등록상표) S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (AGC 세이미 케미컬사 제조) 등을 들 수 있다. 이것들의 계면 활성제의 사용 비율은, 조성물에 함유되는 수지 성분의 100 질량부에 대해, 바람직하게는 0.01 질량부 ∼ 2 질량부, 보다 바람직하게는 0.01 질량부 ∼ 1 질량부이다.

액정 배향막과 기판의 밀착성을 향상시키는 화합물의 구체예로는, WO2014/054785호 공보의 [0174] 에 기재되는 관능성 실란 함유 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 기판과 액정 배향막의 밀착성의 향상에 추가하여, 액정 표시 소자를 구성했을 때의 백라이트에 의한 전기 특성의 저하 등을 방지하는 목적으로, 이하와 같은 페노플라스트계나 에폭시기 함유 화합물의 첨가제를, 조성물 중에 함유시켜도 된다. 구체적인 페노플라스트계 첨가제를 이하에 나타내는데, 이 구조로 한정되지 않는다.

[화학식 17]

구체적인 에폭시기 함유 화합물로는, WO2014/054785호 공보의 [0177] 에 기재되는 것을 들 수 있다.

기판과의 밀착성을 향상시키는 화합물을 사용하는 경우, 그 사용량은, 조성물에 함유되는 수지 성분의 100 질량부에 대해 0.1 질량부 ∼ 30 질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 질량부 ∼ 20 질량부이다. 사용량이 0.1 질량부 미만이면 밀착성 향상 효과는 기대할 수 없고, 30 질량부보다 많아지면 액정의 배향성이 나빠지는 경우가 있다.

본원의 조성물에는, 상기 서술한 것 외에, 본 발명의 효과가 저해되지 않는 범위이면, 액정 배향막의 유전율이나 도전성 등의 전기 특성을 변화시키는 목적으로, 유전체나 도전 물질, 나아가서는, 액정 배향막으로 했을 때의 막의 경도나 치밀도를 높이는 목적으로, 가교성 화합물을 첨가해도 된다.

＜상기 조성물을 사용한 액정 배향막 및 그 제조 방법＞, ＜액정 배향막을 갖는 기판의 제조 방법＞ 및 ＜액정 표시 소자의 제조 방법＞

상기 조성물을 사용한 액정 배향막은, WO2014/054785 (이 내용은 본원에 참조로서 그 전체가 포함된다) 와 동일하게, 그 조성물을 사용하여 얻어지는 도막에 편광 조사에 의한 광 배향법을 사용함으로써 얻을 수 있다.

구체적으로는,

[I] 상기 서술한 조성물을, 도전막, 특히 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;

[II] [I] 에서 얻어진 도막에 편광된 자외선을 조사하는 공정 ; 및

[III] [II] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ;

을 가짐으로써, 배향 제어능이 부여된 액정 배향막, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 얻을 수 있고, 그 액정 배향막을 갖는 기판을 얻을 수 있다.

또, 상기에서 얻어진 기판 (제 1 기판) 외에, 제 2 기판을 준비함으로써, 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.

제 2 기판은, 제 1 기판과 동일하게, 도전막, 특히 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판을 사용하여, 상기 공정 [I] ∼ [III] 을 사용함으로써, 배향 제어능이 부여된 액정 배향막을 갖는 제 2 기판을 얻을 수 있다.

또, 제 2 기판은, 도전막, 특히 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 대신에, 그 도전막을 갖지 않는 기판을 사용하는 것 이외, 상기 공정 [I] ∼ [III] (도전막을 갖지 않는 기판을 사용하므로, 편의상, 본원에 있어서, 공정 [I'] ∼ [III'] 라고 약기하는 경우가 있다) 을 사용함으로써, 배향 제어능이 부여된 액정 배향막을 갖는 제 2 기판을 얻을 수 있다.

액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자의 제조 방법은,

[IV] 상기에서 얻어진 제 1 및 제 2 기판을, 액정을 개재하여 제 1 및 제 2 기판의 액정 배향막이 상대하도록, 대향 배치하여 액정 표시 소자를 얻는 공정 ;

을 갖는다. 이로써, 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 제조 방법의 갖는 [I] ∼ [III], 및 [IV] 의 각 공정에 대해 설명한다.

＜공정 [I]＞

공정 [I] 에서는, 도전막, 특히 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에, 상기 서술한 조성물을 도포하여 도막을 형성한다.

＜기판＞

기판에 대해서는, 특별히 한정은 되지 않지만, 제조되는 액정 표시 소자가 투과형인 경우, 투명성이 높은 기판이 사용되는 것이 바람직하다. 그 경우, 특별히 한정은 되지 않고, 유리 기판, 또는 아크릴 기판이나 폴리카보네이트 기판 등의 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다.

또, 반사형의 액정 표시 소자에 대한 적용을 고려하여, 실리콘 웨이퍼 등의 불투명한 기판도 사용할 수 있다.

＜도전막＞

기판은, 도전막, 특히 횡전계 구동용의 도전막을 갖는다.

그 도전막으로서 액정 표시 소자가 투과형인 경우, ITO (Indium Tin Oxide : 산화 인듐 주석), IZO (Indium Zinc Oxide : 산화 인듐 아연) 등을 들 수 있지만, 이것들로 한정되지 않는다.

또, 반사형의 액정 표시 소자의 경우, 도전막으로서 알루미늄 등의 광을 반사하는 재료 등을 들 수 있지만 이것들로 한정되지 않는다.

기판에 도전막을 형성하는 방법은, 종래 공지된 수법을 사용할 수 있다.

상기 서술한 조성물을 도전막을 갖는 기판 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않는다.

도포 방법은, 공업적으로는, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄 또는 잉크젯법 등으로 실시하는 방법이 일반적이다. 그 밖의 도포 방법으로는, 딥법, 롤 코터법, 슬릿 코터법, 스피너법 (회전 도포법) 또는 스프레이법 등이 있고, 목적에 따라 이것들을 사용해도 된다.

도전막을 갖는 기판 상에 조성물을 도포한 후에는, 핫 플레이트, 열 순환형 오븐 또는 IR (적외선) 형 오븐 등의 가열 수단에 의해 50 ∼ 200 ℃, 바람직하게는 50 ∼ 150 ℃ 에서 용매를 증발시켜 도막을 얻을 수 있다. 이 때의 건조 온도는, 측사슬형 고분자의 액정상 발현 온도보다 낮은 것이 바람직하다.

도막의 두께는, 지나치게 두꺼우면 액정 표시 소자의 소비 전력 면에서 불리해지고, 지나치게 얇으면 액정 표시 소자의 신뢰성이 저하되는 경우가 있으므로, 바람직하게는 5 ㎚ ∼ 300 ㎚, 보다 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 150 ㎚ 이다.

또한, [I] 공정 후, 계속되는 [II] 공정 전에 도막이 형성된 기판을 실온으로까지 냉각시키는 공정을 형성하는 것도 가능하다.

＜공정 [II]＞

공정 [II] 에서는, 공정 [I] 에서 얻어진 도막에 편광된 자외선을 조사한다. 도막의 막면에 편광된 자외선을 조사하는 경우, 기판에 대해 일정한 방향으로부터 편광판을 통하여 편광된 자외선을 조사한다. 사용하는 자외선으로는, 파장 100 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 범위의 자외선을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 사용하는 도막의 종류에 따라 필터 등을 통하여 최적의 파장을 선택한다. 그리고, 예를 들어 선택적으로 광 가교 반응을 야기할 수 있도록, 파장 290 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 범위의 자외선을 선택하여 사용할 수 있다. 자외선으로는, 예를 들어 고압 수은등으로부터 방사되는 광을 사용할 수 있다.

편광된 자외선의 조사량은, 사용하는 도막에 의존한다. 조사량은, 그 도막에 있어서의, 편광된 자외선의 편광 방향과 평행한 방향의 자외선 흡광도와 수직인 방향의 자외선 흡광도의 차인 ΔA 의 최대값 (이하, ΔAmax 라고도 칭한다) 을 실현하는 편광 자외선의 양의 1 ％ ∼ 70 ％ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 1 ％ ∼ 50 ％ 의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.

＜공정 [III]＞

공정 [III] 에서는, 공정 [II] 에서 편광된 자외선이 조사된 도막을 가열한다. 가열에 의해, 도막에 배향 제어능을 부여할 수 있다.

가열은, 핫 플레이트, 열 순환형 오븐 또는 IR (적외선) 형 오븐 등의 가열 수단을 사용할 수 있다. 가열 온도는, 사용하는 도막의 액정성을 발현시키는 온도를 고려하여 결정할 수 있다.

가열 온도는, 측사슬형 고분자가 액정성을 발현하는 온도 (이하, 액정 발현 온도라고 한다) 의 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 도막과 같은 박막 표면의 경우, 도막 표면의 액정 발현 온도는, 액정성을 발현할 수 있는 감광성의 측사슬형 고분자를 벌크로 관찰한 경우의 액정 발현 온도보다 낮은 것이 예상된다. 이 때문에, 가열 온도는, 도막 표면의 액정 발현 온도의 온도 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 즉, 편광 자외선 조사 후의 가열 온도의 온도 범위는, 사용하는 측사슬형 고분자의 액정 발현 온도의 온도 범위의 하한보다 10 ℃ 낮은 온도를 하한으로 하고, 그 액정 온도 범위의 상한보다 10 ℃ 낮은 온도를 상한으로 하는 범위의 온도인 것이 바람직하다. 가열 온도가, 상기 온도 범위보다 낮으면, 도막에 있어서의 열에 의한 이방성의 증폭 효과가 불충분해지는 경향이 있고, 또 가열 온도가, 상기 온도 범위보다 지나치게 높으면, 도막의 상태가 등방성의 액체 상태 (등방상) 에 가까워지는 경향이 있고, 이 경우, 자기 조직화에 의해 일방향으로 재배향하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.

또한, 액정 발현 온도는, 측사슬형 고분자 또는 도막 표면이 고체상으로부터 액정상으로 상전이가 일어나는 유리 전이 온도 (Tg) 이상으로서, 액정상으로부터 아이소트로픽상 (등방상) 으로 상전이를 일으키는 아이소트로픽 상전이 온도 (Tiso) 이하의 온도를 말한다.

이상의 공정을 가짐으로써, 본 발명의 제조 방법에서는, 고효율의, 도막에 대한 이방성의 도입을 실현할 수 있다. 그리고, 고효율로 액정 배향막이 형성된 기판을 제조할 수 있다.

＜공정 [IV]＞

[IV] 공정은, [III] 에서 얻어진, 도전막 상에 액정 배향막을 갖는 기판 (제 1 기판) 과, 동일하게 상기 [I'] ∼ [III'] 에서 얻어진, 도전막을 갖지 않는 액정 배향막이 형성된 기판 (제 2 기판) 을, 액정을 개재하여, 쌍방의 액정 배향막이 상대하도록 대향 배치하여, 공지된 방법으로 액정 셀을 제조하고, 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 제조하는 공정이다. 또한, 공정 [I'] ∼ [III'] 는, 공정 [I] 에 있어서, 도전막을 갖는 기판 대신에, 그 도전막을 갖지 않는 기판을 사용한 것 이외, 공정 [I] ∼ [III] 과 동일하게 실시할 수 있다. 공정 [I] ∼ [III] 과 공정 [I'] ∼ [III'] 의 차이점은, 상기 서술한 도전막의 유무뿐이기 때문에, 공정 [I'] ∼ [III'] 의 설명을 생략한다.

액정 셀 또는 액정 표시 소자의 제조의 일례를 들면, 상기 서술한 제 1 및 제 2 기판을 준비하고, 편측의 기판의 액정 배향막 상에 스페이서를 산포하고, 액정 배향막면이 내측이 되도록 하여, 다른 편측의 기판을 첩합 (貼合) 하고, 액정을 감압 주입하여 봉지하는 방법, 또는 스페이서를 산포한 액정 배향막면에 액정을 적하한 후에, 기판을 첩합하여 봉지를 실시하는 방법 등을 예시할 수 있다. 이 때, 편측의 기판에는 횡전계 구동용의 빗살과 같은 구조의 전극을 갖는 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 이 때의 스페이서의 직경은, 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이다. 이 스페이서 직경이, 액정층을 협지하는 1 쌍의 기판간 거리, 즉, 액정층의 두께를 결정하게 된다.

본 발명의 도막이 형성된 기판의 제조 방법은, 조성물을 기판 상에 도포하고 도막을 형성한 후, 편광된 자외선을 조사한다. 이어서, 가열을 실시함으로써 측사슬형 고분자막에 대한 고효율의 이방성의 도입을 실현하고, 액정의 배향 제어능을 구비한 액정 배향막이 형성된 기판을 제조한다.

본 발명에 사용하는 도막에서는, 측사슬의 광 반응과 액정성에 기초하는 자기 조직화에 의해 야기되는 분자 재배향의 원리를 이용하여, 도막에 대한 고효율의 이방성의 도입을 실현한다. 본 발명의 제조 방법에서는, 측사슬형 고분자에 광 반응성기로서 광 가교성기를 갖는 구조의 경우, 측사슬형 고분자를 사용하여 기판 상에 도막을 형성한 후, 편광된 자외선을 조사하고, 이어서, 가열을 실시한 후, 액정 표시 소자를 제조한다.

또한, 광 반응성기로서 광 가교성기, 광 프리스 전위기 또는 이성화를 일으키는 기를 갖는 구조의 측사슬형 고분자를 사용하는 광 배향법에 대해서는, WO2014/054785호 (이 문헌의 내용은 그 전체가 참조로서 본원에 포함된다) 에 상세하게 서술되어 있고, 본원에서도 동일하다.

이상과 같이 하여, 본 발명의 조성물 또는 본 발명의 방법에 의해 제조된 액정 표시 소자용 기판, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 기판 또는 그 기판을 갖는 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자는, 신뢰성이 우수한 것이 된다.

또, 본 발명의 조성물 또는 본 발명의 방법에 의해, 액정 배향막의 배향 제어능이 안정적으로 발생하는 광 조사량의 범위 (이른바 「조사량 마진」) 를 확대시킬 수 있으므로, 액정 배향막의 제조 공정에 있어서, 편광광 조사 시간 등이, 제어값으로부터 다소 벗어났다고 해도, 품질이 변함없는 액정 배향막을 얻을 수 있고, 액정 배향막의 제조 효율을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물 또는 본 발명의 방법에 의해 제조된 액정 표시 소자용 기판, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 기판 또는 그 기판을 갖는 액정 표시 소자, 특히 횡전계 구동형 액정 표시 소자는, 대화면이며 고정세한 액정 텔레비전 등에 바람직하게 이용할 수 있다.

이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명은, 그 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예에서 사용하는 광 반응성기를 갖는 모노머로서 M1, 액정성기를 갖는 모노머로서 M2, 가교기를 갖는 모노머로서 HBAGE, 그리고 함질소 방향족 복소 고리기를 갖는 모노머로서 A1 을 이하에 나타낸다.

M1, M2 는, 각각 다음과 같이 하여 합성하였다. 즉, M1 은 특허문헌 (WO2011-084546) 에 기재된 합성법으로 합성하였다. M2 는 특허문헌 (일본 공개특허공보 평9-118717호) 에 기재된 합성법으로 합성하였다. 또한, M1 을 모노머로 하여 형성되는 폴리머는 광 반응성 및 액정성을 갖고, M2 를 모노머로 하여 형성되는 폴리머는 액정성만을 갖는다.

공중합하는 모노머 A1 은 국제특허출원공개 WO2015/199052호 팜플렛에 기재된 합성법으로 합성하였다.

HBAGE (하이드록시부틸아크릴레이트글리시딜에테르) 는, 시판 구입 가능한 것을 사용하였다.

[화학식 18]

＜테트라카르복실산 2 무수물＞

TDA : 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라하이드로-1-나프탈렌숙신산 2 무수물

＜디이소시아네이트＞

ISPDA : 이소포론디이소시아네이트

＜디아민＞

DDM : 4,4'-디아미노디페닐메탄

Me-DADPA : 4,4'-디아미노디페닐(N-메틸)아민

DA-2MG : 1,2-비스(4-아미노페녹시)에탄

Me-4APhA : N-2-(4-아미노페닐)에틸-N-메틸아민

＜첨가제＞

C1 : 하기 식 C1 로 나타내는 첨가제.

C2 : 하기 식 C2 로 나타내는 첨가제.

C3 : 하기 식 C3 으로 나타내는 첨가제.

[화학식 19]

그 외, 본 실시예에서 사용하는 시약의 약호를 이하에 나타낸다.

(유기 용매)

THF : 테트라하이드로푸란

NMP : N-에틸-2-피롤리돈

BCS : 부틸셀로솔브

(중합 개시제)

AIBN : 2,2'-아조비스이소부티로니트릴

＜광 배향 폴리머 합성예 P1＞

M1 (3.32 g : 0.2 mol％), M2 (12.25 g : 0.8 mol％), HBAGE (0.32 g : 0.03 mol％), A1 (0.11 g : 0.01 mol％) 을 THF (65.05 g) 중에 용해하고, 다이아프램 펌프로 탈기를 실시한 후, AIBN (0.25 g) 을 첨가하고 다시 탈기를 실시하였다. 이 후, 60 ℃ 에서 8 시간 반응시키고 메타크릴레이트의 폴리머 용액을 얻었다. 이 폴리머 용액을 메탄올 (300 ㎖) 에 적하하고, 얻어진 침전물을 여과하였다. 이 침전물을 메탄올로 세정하고, 감압 건조시켜 메타크릴레이트 폴리머 분말 P1 을 얻었다.

＜폴리머 합성예 L1＞

테트라카르복실산 2 무수물 성분으로서 TDA 를 4.47 g, 디이소시아네이트 성분으로서 ISPDA 를 3.45 g, 디아민 성분으로서 DA-2MG 를 6.01 g, Me-DADPA 를 1.32 g 사용하고, NMP 86.67 g 중, 실온에서 18 시간 반응시키고 폴리우레아폴리아믹산 (L1) 의 농도 15 wt％ 의 용액을 얻었다.

＜베이스 폴리머 조제 B1＞

NMP (12.8 g) 에 광 배향 폴리머 합성예 P1 에서 얻어진 메타크릴레이트 폴리머 분말 P1 (1.2 g) 을 첨가하고, 실온에서 1 시간 교반하여 용해시켰다. 이 용액에, BCS (6.0 g) 를 첨가하여 교반함으로써, 폴리머 용액 B1 을 얻었다.

＜베이스 폴리머 조제 B2＞

NMP (8.04 g) 에 광 배향 폴리머 합성예 P1 에서 얻어진 메타크릴레이트 폴리머 분말 P1 (0.36 g) 을 첨가하고, 실온에서 1 시간 교반하여 용해시켰다. 이 용액에, 폴리머 합성예 L1 에서 얻어진 폴리아믹산 용액 L1 (5.6 g) 과, BCS (6.0 g) 를 첨가하여 교반함으로써, 폴리머 용액 B2 를 얻었다.

＜실시예 1＞

베이스 폴리머 조제 B1 에서 얻어진 폴리머 용액 B1 (20.0 g) 에, C1 (0.06 g : 5 phr) 을 첨가하고 실온에서 1 시간 교반하고, 폴리머 용액 T1 을 얻었다. 이 폴리머 용액 T1 은, 그대로 액정 배향막을 형성하기 위한 액정 배향제로 하였다.

＜실시예 2 ∼ 7＞

실시예 T1 과 동일한 방법을 사용하여 조제한 액정 배향제 T2 ∼ 7 을 표 1 에 나타낸다.

＜액정 셀의 제조＞

실시예 1 에서 얻어진 액정 배향제 (T1) 를 0.45 ㎛ 의 필터로 여과한 후, 투명 전극이 형성된 유리 기판 상에 스핀 코트하고, 70 ℃ 의 핫 플레이트 상에서 90 초간 건조 후, 막두께 100 ㎚ 의 액정 배향막을 형성하였다. 이어서, 도막면에 편광판을 통하여 313 ㎚ 의 자외선을 5 ∼ 50 mJ/㎠ 조사한 후에 150 ℃ 의 핫 플레이트에서 10 분간 가열하고, 액정 배향막이 형성된 기판을 얻었다. 이와 같은 액정 배향막이 형성된 기판을 2 장 준비하고, 일방의 기판의 액정 배향막면에 6 ㎛ 의 스페이서를 설치한 후, 2 장의 기판의 러빙 방향이 평행이 되도록 하여 조합하고, 액정 주입구를 남겨 주위를 시일하고, 셀 갭이 4 ㎛ 인 공 (空) 셀을 제조하였다. 이 공 셀에 감압 주입법에 의해, 액정 MLC-3019 (머크 주식회사 제조) 를 주입하고, 주입구를 봉지하여, 액정이 평행 배향된 액정 셀을 얻었다.

동일하게 실시예 2 ∼ 7 에서 얻어진 액정 배향제 T2 ∼ 7 및 베이스 폴리머 B1, B2 를 사용하여, 액정 셀을 제조하였다.

＜배향성 평가＞

실시예 1 ∼ 7, 베이스 폴리머 1, 2 를 사용하여 제조한 액정 셀을 편광축이 직교하도록 배치된 2 장의 편광판 사이에 설치하고, 전압 무인가 상태에서 백라이트를 점등시켜 두고, 투과광의 휘도가 가장 작아지도록 액정 셀의 배치 각도를 조정하였다. 그 액정 셀을 육안으로 확인. 이 액정 셀이 양호하게 배향되고, 유동 배향이 확인되지 않으면 「○」, 배향된 것의 유동 배향이 확인되면 「△」, 무배향이면 「×」로 하였다.

표 2 로부터, 실시예 1 ∼ 7 에 있어서, 첨가제의 도입에 의해, 광범위한 UV 조사량에 있어서 양호한 배향성을 나타내는 것을 알 수 있다.

Claims

(A) 소정의 온도 범위에서 액정성을 발현하는 측사슬로서 광 가교, 광 이성화, 또는 광 프리스 전위를 일으키는 광 반응성기를 갖는 측사슬을 구비한 측사슬형 고분자,
(B) 유기 용매, 및
(C) 하기 식 (C) 로 나타내는 첨가제
를 함유하는 액정 배향제.
[화학식 1]

식 중, Rc¹ 과 Rc² 는, 벤젠 고리의 치환기이고, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알킬기, 탄소수 2 ∼ 10 의 플루오로알케닐기, 탄소수 1 ∼ 10 의 플루오로알콕시기, 카르복실기, 하이드록실기, (탄소수 1 ∼ 10 의 알킬) 옥시카르보닐기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.
ｖ 및 w 는, 벤젠 고리 상의 치환기의 수를 나타내고, 각각 독립적으로 0 ∼ 5 의 정수를 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 (A) 측사슬형 고분자가, 하기 식 (1) ∼ (6)
(식 중, A, B, D 는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -CH₂-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NH-CO-, -CH=CH-CO-O-, 또는 -O-CO-CH=CH- 를 나타낸다 ;
S 는, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬렌기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 할로겐기로 치환되어 있어도 된다 ;
T 는, 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬렌기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 할로겐기로 치환되어 있어도 된다 ;
Y₁ 은, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리 및 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소로부터 선택되는 고리를 나타내거나, 그것들의 치환기로부터 선택되는 동일 또는 상이한 2 ∼ 6 의 고리가 결합기 B 를 개재하여 결합하여 이루어지는 기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -COOR₀(식 중, R₀ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기를 나타낸다), -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;
Y₂ 는, 2 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리, 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 그것들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;
R 은, 하이드록실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기를 나타내거나, 또는 Y₁ 과 동일한 정의를 나타낸다 ;
X 는, 단결합, -COO-, -OCO-, -N=N-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, 또는 -O-CO-CH=CH- 를 나타내고, X 의 수가 2 가 될 때에는, X 끼리는 동일해도 되고 상이해도 된다 ;
Cou 는, 쿠마린-6-일기 또는 쿠마린-7-일기를 나타내고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;
q1 과 q2 는, 일방이 1 이고 타방이 0 이다 ;
q3 은 0 또는 1 이다 ;
P 및 Q 는, 각각 독립적으로, 2 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리, 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 그것들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 기이다 ; 단, X 가 -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH- 인 경우, -CH=CH- 가 결합하는 측의 P 또는 Q 는 방향 고리이고, P 의 수가 2 이상이 될 때에는, P 끼리는 동일해도 되고 상이해도 되며, Q 의 수가 2 이상이 될 때에는, Q 끼리는 동일해도 되고 상이해도 된다 ;
l1 은 0 또는 1 이다 ;
l2 는 0 ∼ 2 의 정수이다 ;
l1 과 l2 가 모두 0 일 때에는, T 가 단결합일 때에는 A 도 단결합을 나타낸다 ;
l1 이 1 일 때에는, T 가 단결합일 때에는 B 도 단결합을 나타낸다 ;
H 및 I 는, 각각 독립적으로, 2 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 피롤 고리, 및 그것들의 조합으로부터 선택되는 기이다.)
으로 이루어지는 군에서 선택되는, 광 반응성기를 갖는 측사슬을 적어도 1 종 갖는 액정 배향제.
[화학식 2]
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (C) 첨가제가, 하기 식 C1 ∼ C3 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 액정 배향제.
[화학식 3]
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (A) 측사슬형 고분자가, 하기 식 (21) ∼ (31)
(식 중, A 및 B 는 상기와 동일한 정의를 갖는다 ;
Y₃ 은, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 질소 함유 복소 고리, 및 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 그것들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 기이고, 그것들에 결합하는 수소 원자는 각각 독립적으로 -NO₂, -CN, 할로겐기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬옥시기로 치환되어도 된다 ;
R₃ 은, 수소 원자, -NO₂, -CN, -CH=C(CN)₂, -CH=CH-CN, 할로겐기, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 질소 함유 복소 고리, 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 또는 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기를 나타낸다 ;
q1 과 q2 는, 일방이 1 이고 타방이 0 이다 ;
l 은 1 ∼ 12 의 정수를 나타내고, m 은 0 내지 2 의 정수를 나타내고, 단, 식 (25) ∼ (26) 에 있어서, 모든 m 의 합계는 2 이상이고, 식 (27) ∼ (28) 에 있어서, 모든 m 의 합계는 1 이상이고, m1, m2 및 m3 은, 각각 독립적으로 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다 ;
R₂ 는, 수소 원자, -NO₂, -CN, 할로겐기, 1 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리, 푸란 고리, 질소 함유 복소 고리, 및 탄소수 5 ∼ 8 의 지환식 탄화수소, 및 알킬기, 또는 알킬옥시기를 나타낸다 ;
Z₁, Z₂ 는 단결합, -CO-, -CH₂O-, -CH=N-, -CF₂- 를 나타낸다.) 로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1 종의 액정성 측사슬을 갖는 액정 배향제.
[화학식 4]
[I] 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제를, 도전막을 갖는 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;
[II] [I] 에서 얻어진 도막에 편광된 자외선을 조사하는 공정 ; 및
[III] [II] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ;
을 가짐으로써 배향 제어능이 부여된 액정 배향막을 얻는, 상기 액정 배향막을 갖는 기판의 제조 방법.
제 5 항에 기재된 방법에 의해 제조된 액정 배향막을 갖는 기판.
제 6 항에 기재된 기판을 갖는 액정 표시 소자.
제 6 항에 기재된 기판 (제 1 기판) 을 준비하는 공정 ;
[I'] 제 2 기판 상에 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제를, 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;
[II'] [I'] 에서 얻어진 도막에 편광된 자외선을 조사하는 공정 ; 및
[III'] [II'] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ;
을 가짐으로써 배향 제어능이 부여된 액정 배향막을 얻는, 상기 액정 배향막을 갖는 제 2 기판을 얻는 공정 ; 및
[IV] 액정을 개재하여 상기 제 1 및 제 2 기판의 액정 배향막이 상대하도록, 상기 제 1 및 제 2 기판을 대향 배치하여 액정 표시 소자를 얻는 공정 ;
을 가짐으로써, 액정 표시 소자를 얻는, 그 액정 표시 소자의 제조 방법.
제 8 항에 기재된 방법에 의해 제조된 액정 표시 소자.