KR20180125599A - 액정 표시 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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야스히로 구와나
고우이치 엔도
신 사사모토
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디아이씨 가부시끼가이샤
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Abstract

유전율 이방성, 점도, 네마틱상 상한 온도, 회전 점도(γ1) 등의 액정 표시 소자로서의 여러 특성 및 액정 표시 소자의 번인 특성을 악화시키는 일 없이, 제조시의 적하흔이 잘 발생하지 않고, 액정 표시 소자로서의 여러 특성이 향상된, 높은 신뢰성을 갖는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 액정 표시 소자는 제1 기판과 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 협지된 액정 조성물층을 갖고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽에 전극을 갖고 있고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽에, 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체, 및, 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 배향막을 갖는 것이다.

Description

액정 표시 소자 및 그 제조 방법
본 발명은 액정 TV 등의 구성 부재로서 유용한 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자식 탁상 계산기를 비롯하여, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자 수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 사용되게 되어 있다. 액정 표시 방식으로는, 그 대표적인 것으로서, TN(트위스티드·네마틱)형, STN(슈퍼·트위스티드·네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 수직 배향형(버티컬·얼라인먼트;VA)이나 IPS(인·플레인·스위칭)형 등을 들 수 있다. 이들 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물은, 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 요인에 대해 안정적인 것, 또, 실온을 중심으로 하여 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저점성이고, 또한 구동 전압이 낮을 것이 요구된다. 또한 액정 조성물은, 개개의 액정 표시 소자에 대해, 유전율 이방성(Δε)이나 굴절률 이방성(Δ) 등을 최적인 값으로 하기 위해, 수종류 내지 수십 종류의 화합물로 구성되어 있다.
VA형 디스플레이에서는, Δε이 음인 액정 조성물이 사용되고 있고, 액정 TV 등에 널리 사용되고 있다. 한편, 모든 구동 방식에 있어서, 저전압 구동, 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위가 요구되고 있다. 즉, Δε의 절대값이 크고, 점도(η)가 작고, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(TNI)가 요구되고 있다. 또, Δn과 셀 갭(d)의 곱인 Δn×d의 설정으로부터, 액정 조성물의 Δn을 셀 갭에 맞춰 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 또한, 액정 표시 소자를 텔레비전 등에 응용하는 경우, 고속 응답성이 중시되기 때문에, 회전 점도(γ1)가 작은 액정 조성물이 요구된다.
한편, VA형 디스플레이의 시야각 특성을 개선하기 위해, 기판 상에 돌기 구조물을 형성함으로써, 화소 중의 액정 분자의 배향 방향을 복수로 분할하는 MVA(멀티 도메인·버티컬·얼라인먼트)형의 액정 표시 소자가 널리 사용되기에 이르렀다. MVA형 액정 표시 소자는, 시야각 특성의 점에서는 우수하지만, 기판 상의 돌기 구조물의 근방과 떨어진 부위에서는, 액정 분자의 응답 속도가 상이하고, 돌기 구조물로부터 떨어진 응답 속도가 느린 액정 분자의 영향으로, 전체적인 응답 속도가 불충분한 문제가 있어, 돌기 구조물에서 기인되는 투과율의 저하의 문제가 있었다. 이 문제를 해결하기 위해, 통상적인 MVA형 액정 표시 소자와는 달리, 셀 중에 비투과성의 돌기 구조물을 형성하는 일 없이, 분할한 화소 내에서 균일한 프리틸트각을 부여하는 방법으로서, PSA 액정 표시 소자(polymer sustained alignment:폴리머 유지 배향, PS 액정 표시 소자(polymer stabilised:폴리머 안정화)를 포함한다)가 개발되어 있다. PSA 액정 표시 소자는, 소량의 반응성 모노머를 액정 조성물에 첨가하고, 그 액정 조성물을 액정 셀에 도입 후, 전극간에 전압을 인가하면서, 활성 에너지선의 조사에 의해, 액정 조성물 중의 반응성 모노머를 중합시킴으로써 제조되는 것이다. 그 때문에, 분할 화소 중에 있어서 적절한 프리틸트각을 부여할 수 있고, 결과적으로, 투과율 향상에 의한 콘트라스트의 향상 및 균일한 프리틸트각의 부여에 의한 고속 응답성을 달성할 수 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 그러나, PSA 액정 표시 소자에 있어서는, 액정 조성물 중에 반응성 모노머를 첨가할 필요가 있고, 높은 전압 유지율이 요구되는 액티브 매트릭스 액정 표시 소자에 있어서는 문제가 많아, 번인 등의 표시 불량이 발생하는 문제도 있었다.
PSA 액정 표시 소자의 결점을 개량하여, 액정 조성물 중에 액정 재료 이외의 이물질을 혼입하는 일 없이, 액정 분자에 균일한 프리틸트각을 부여하는 방법으로서, 반응성 모노머를 배향막 재료 중에 혼입하여, 액정 조성물을 액정 셀에 도입 후, 전극간에 전압을 인가하면서, 활성 에너지선의 조사에 의해, 배향막 중의 반응성 모노머를 중합시키는 방식이 개발되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2, 3 및 4 참조).
한편, 액정 표시 소자의 대화면화에 수반하여, 액정 표시 소자의 제조 방법도 큰 변화를 이루고 있다. 즉, 종래의 진공 주입법은, 대형의 패널을 제조하는 경우, 제조 프로세스에 다대한 시간을 필요로 하므로, 대형 패널의 제조에 있어서는, ODF(one-drop-fill) 방식에 의한 제조 방법이 주류가 되고 있다(예를 들어, 특허문헌 5 참조). 이 방식은, 진공 주입법과 비교하여, 주입 시간을 단축할 수 있으므로, 액정 표시 소자의 제조 방법의 주류가 되고 있다. 그러나, 액정 조성물을 적하한 적하흔이, 액정 표시 소자 제조 후에도, 적하한 형상으로 액정 표시 소자에 남는 현상이 새로운 문제가 되고 있다. 또한, 적하흔이란, 흑표시했을 경우에 액정 조성물을 적하한 자국이 하얗게 떠오르는 현상으로 정의한다. 특히, 전술한 배향막 재료 중에 반응성 모노머를 첨가하여 액정 분자에 프리틸트각을 부여하는 방식에 있어서는, 액정 조성물의 기판에의 적하시에는 이물질인 반응성 모노머가 배향막 중에 존재하고 있으므로, 적하흔의 문제가 발생하기 쉽다. 또, 일반적으로 적하흔의 발생은 액정 재료의 선택에 의해 발생하는 경우도 많아, 그 원인은 분명하지 않다.
적하흔의 억제 방법으로는, 액정 조성물 중에 혼합한 중합성 화합물이 중합하여, 액정 조성물층 중에 폴리머층을 형성함으로써, 배향 제어막과의 관계에서 발생하는 적하흔을 억제하는 방법이 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 6 참조). 그러나, 이 방법만으로는, PSA 방식 등과 동일하게, 액정 조성물 중에 첨가한 반응성 모노머에서 기인하는 표시의 번인의 문제가 있고, 적하흔의 억제에 대해서도 그 효과는 불충분하며, 액정 표시 소자로서의 기본적인 특성을 유지하면서, 번인이나 적하흔이 잘 발생하지 않는 액정 표시 소자의 개발이 요구되고 있었다. 또한 액정 표시 소자는 그 제조시 및 사용시에 있어서 UV 광에 노출되기 때문에, 이들 UV 조사에 의해, 열화 등이 생기지 않거나 또는 생겼다고 해도 표시에 영향을 미치지 않는 것이 중요하다.
그래서, 우리는 일본 특허 제05299595호(특허문헌 12) 등에서, 수직 배향막 중에 반응성 모노머를 함유시키고, 액정 조성물을 액정 셀에 도입 후, 전극간에 전압을 인가하면서, 활성 에너지선의 조사에 의해, 배향막 중의 반응성 모노머를 중합시키는 방식에 있어서, 특정한 액정 조성물을 조합하는 액정 표시 소자를 제안했다. 이 액정 표시 소자에 의해, 유전율 이방성, 점도, 네마틱상 상한 온도, 회전 점도(γ1) 등의 액정 표시 소자로서의 여러 특성 및 액정 표시 소자의 번인 특성을 악화시키는 일 없이, 제조시의 적하흔이 잘 발생하지 않는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 액정 표시 소자에 대한 요구의 고도화에 의해, 액정 표시 소자로서의 여러 특성의 추가적인 향상, 특히, 안정적으로 프리틸트각이 부여되어 있는 액정 표시 소자의 개발이 요구되고 있었다.
일본 특허공개 2002-357830호 공보 일본 특허공개 2010-107536호 공보 미국 특허출원공개 제2011/261295호 명세서 일본 특허공개 2011-227284호 공보 일본 특허공개 평6-235925호 공보 일본 특허공개 2006-58755호 공보 일본 특허공개 2011-95696호 공보 일본 특허공개 2011-95697호 공보 일본 특허공개 2009-139455호 공보 일본 특허공개 2010-32860호 공보 일본 특허공개 2010-107537호 공보 일본 특허 05299595호 공보
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 유전율 이방성, 점도, 네마틱상 상한 온도, 회전 점도(γ1) 등의 액정 표시 소자로서의 여러 특성 및 액정 표시 소자의 번인 특성을 악화시키는 일 없이, 제조시의 적하흔이 잘 발생하지 않고, 액정 표시 소자로서의 여러 특성이 높고, 안정적으로 프리틸트각이 부여되어 있는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자 등은 상기 과제를 해결하기 위해, 여러 가지 액정 조성물을 검토한 결과, 배향막에 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본원 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 제1 기판과 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 협지된 액정 조성물층을 갖고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽에 전극을 갖고 있고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽에, 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체, 및, 열분해성 기를 갖는 열분해성 중합체를 함유하는 배향막을 갖고, 상기 액정 조성물층을 구성하는 액정 조성물의 유전율 이방성(Δε)이 음인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자, 및, 당해 액정 표시 소자의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 액정 표시 소자로서의 고속 응답성이 우수하고, 번인의 발생이 적고, 그 제조시에 있어서의 적하흔의 발생이 적고, 액정 표시 소자로서의 여러 특성이 우수하고, 또, 안정적으로 프리틸트각이 부여되어 있는 액정 표시 소자가 얻어지기 때문에, 액정 TV, 모니터 등의 표시 소자로서 유효하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 적하흔이 잘 발생하지 않는 효율적인 액정 표시 소자의 제조가 가능해진다.
도 1은, 본 발명의 액정 표시 소자의 일 실시형태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 액정 표시 소자에 사용되는 슬릿 전극(빗형 전극)의 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 액정 표시 소자에 있어서의 프리틸트각의 정의를 나타내는 도면이다.
본 발명의 액정 표시 소자 및 그 제조 방법의 실시형태에 대해 설명한다.
또한, 본 실시형태는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위해서 구체적으로 설명하는 것이고, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[액정 표시 소자]
본 발명의 액정 표시 소자는, 1쌍의 기판 사이에 협지된 액정 조성물층을 갖는 액정 표시 소자로서, 액정 조성물층에 전압을 인가하여, 액정 조성물층 중의 액정 분자를 프레데릭츠 전이시킴으로써, 광학적인 스위치로서 작용시키는 원리에 기초하는 것이고, 이 점에서는 주지 관용 기술을 사용할 수 있다.
2개의 기판은, 액정 분자를 프레데릭츠 전이하기 위한 전극을 갖는, 통상적인 수직 배향 액정 표시 소자에서는, 일반적으로, 2개의 기판간에 수직으로 전하를 인가하는 방식이 채용된다. 이 경우, 한쪽의 전극은 공통 전극이 되고, 다른 한쪽의 전극은 화소 전극이 된다. 이하에, 이 방식의 가장 전형적인 실시형태를 나타낸다.
도 1은, 본 발명의 액정 표시 소자의 일 실시형태를 나타내는 개략 사시도이다.
본 실시형태의 액정 표시 소자(10)는, 제1 기판(11)과, 제2 기판(12)과, 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 협지된 액정 조성물층(13)과, 제1 기판(11)에 있어서의 액정 조성물층(13)과 대향하는 면상에 형성된 공통 전극(14)과, 제2 기판(12)에 있어서의 액정 조성물층(13)과 대향하는 면상에 형성된 화소 전극(15)과, 공통 전극(14)에 있어서의 액정 조성물층(13)과 대향하는 면상에 형성된 수직 배향막(16)과, 화소 전극(15)에 있어서의 액정 조성물층(13)과 대향하는 면상에 형성된 수직 배향막(17)과, 필요에 따라, 수직 배향막(16) 상에 형성된 중합체층(20)과, 수직 배향막(17) 상에 형성된 중합체층(21)과, 제1 기판(11)과 공통 전극(14) 사이에 형성된 컬러 필터(18)로 개략 구성되어 있다.
제1 기판(11)과, 제2 기판(12)으로는, 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 사용된다.
플라스틱 기판으로는, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 고리형 올레핀 수지 등의 수지로 이루어지는 기판이 사용된다.
공통 전극(14)은, 통상, 인듐 첨가 산화주석(ITO) 등의 투명성을 갖는 재료로 구성된다.
화소 전극(15)은, 통상, 인듐 첨가 산화주석(ITO) 등의 투명성을 갖는 재료로 구성된다.
화소 전극(15)은, 제2 기판(12)에 매트릭스상으로 배치 형성되어 있다. 화소 전극(15)은, TFT 스위칭 소자로 대표되는 액티브 소자의 드레인 전극에 의해 제어되고, 그 TFT 스위칭 소자는, 어드레스 신호선인 게이트선 및 데이터선인 소스선을 매트릭스상으로 갖고 있다. 또한, 여기서는, TFT 스위칭 소자의 구성을 도시하지 않았다.
시야각 특성을 향상시키기 위해 화소 내의 액정 분자가 넘어지는 방향을 몇개의 영역으로 분할하는 화소 분할을 실시하는 경우, 각 화소 내에 있어서, 스트라이프상이나 V자상의 패턴을 갖는 슬릿(전극이 형성되지 않는 부분)을 갖는 화소 전극을 형성하고 있어도 된다.
도 2는, 화소 내를 4개의 영역으로 분할하는 경우의 슬릿 전극(빗형 전극)의 전형적인 형태를 나타내는 개략 평면도이다. 이 슬릿 전극은, 화소의 중앙으로부터 4 방향으로 빗살상으로 슬릿을 가짐으로써, 전압 무인가시에 기판에 대해 대략 수직 배향하고 있는 각 화소 내의 액정 분자는, 전압의 인가에 수반하여 4개의 상이한 방향으로 액정 분자의 다이렉터를 향하여 수평 배향에 가까워져간다. 그 결과, 화소 내의 액정의 배향 방위를 복수로 분할할 수 있으므로 매우 넓은 시야각 특성을 갖는다.
화소 분할하기 위한 방법으로는, 상기 화소 전극에 슬릿을 형성하는 방법 외에, 화소 내에 선상 돌기 등의 구조물을 형성하는 방법, 화소 전극이나 공통 전극 이외의 전극을 형성하는 방법 등이 사용된다. 이들 방법에 의해, 액정 분자의 배향 방향을 분할할 수도 있는데, 투과율, 제조의 용이함에서, 슬릿 전극을 사용하는 구성이 바람직하다. 슬릿을 형성한 화소 전극은, 전압 무인가시에는 액정 분자에 대해 구동력을 갖지 않으므로, 액정 분자에 프리틸트각을 부여할 수 없다. 그러나, 본 발명에 있어서 사용되는 배향막 재료를 병용함으로써, 프리틸트각을 부여할 수 있음과 함께, 화소 분할한 슬릿 전극과 조합함으로써, 화소 분할에 의한 광시야각을 달성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 프리틸트각을 갖는다는 것은, 전압 무인가 상태에 있어서, 기판면(제1 기판(11) 및 제2 기판(12)에 있어서의 액정 조성물층(13)과 인접하는 면)에 대해 수직 방향과 액정 분자의 다이렉터가 약간 상이한 상태를 말한다.
(배향막)
본 발명의 액정 표시 소자는, 수직 배향(VA)형 액정 표시 소자이므로, 전압 무인가시에 액정 분자의 다이렉터는 기판면에 대해 대략 수직 배향하고 있는 것이다. 액정 분자를 수직 배향시키기 위해서는, 일반적으로 (수직) 배향막이 사용된다. 수직 배향막을 형성하는 재료(수직 배향막 재료)로는, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리실록산, 중합성 액정 화합물의 경화물 등이 사용된다.
수직 배향막을 형성하는 배향막 재료로서 폴리이미드를 사용하는 경우에는, 고분자 화합물 전구체로서 테트라카르복실산 2무수물 및 디이소시아네이트의 혼합물, 폴리아믹산, 폴리이미드를 용제에 용해 또는 분산시킨 폴리이미드 용액을 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우, 폴리이미드 용액 중에 있어서의 폴리이미드의 함유량은, 1질량％ 이상 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 3질량％ 이상 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량％ 이하가 더욱 바람직하다.
또, 수직 배향막을 형성하는 배향막 재료로서 폴리실록산계 재료를 사용하는 경우에는, 알콕시기를 갖는 규소 화합물, 알코올 유도체 및 옥살산 유도체를 소정의 배합량비로 혼합하여 가열함으로써 제조한 폴리실록산을 용해시킨, 폴리실록산 용액을 사용할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 소자에 있어서, 폴리이미드 등에 의해 형성되는 상기 수직 배향막(16, 17)은, 중합성 기를 갖는 중합성 화합물의 중합에 의해 형성되는 중합체 등을 포함하는 것이다. 이 중합성 화합물은, 액정 분자의 프리틸트각을 고정시키는 기능을 부여하는 것이다. 즉, 슬릿 전극 등을 사용하여, 화소 내의 액정 분자의 다이렉터를 전압 인가시에 상이한 방향으로 틸트시키는 것이 가능해진다. 그러나, 슬릿 전극을 사용한 구성에 있어서도, 전압 무인가시에, 액정 분자는 기판면에 대해 거의 수직 배향하고 있어, 프리틸트각은 발생하지 않지만, 전극간에 전압을 인가하고, 액정 분자를 약간 틸트시킨 상태에서, 자외선 등을 조사하여, 액정 조성물 중의 반응성 모노머를 중합시킴으로써, 적절한 프리틸트각을 부여하고 있다.
또, 필요에 따라, 상기 중합체층(20, 21)은 액정 조성물 중에 함유시킨 중합성 화합물을 기판간에 협지한 후, 전압을 인가하면서 중합성 화합물을 경화시킴으로써, 중합성 화합물이 상분리되면서 상기 수직 배향막(16, 17)의 표면에 중합체로서 형성시킬 수 있다.
상기 수직 배향막(16, 17) 중에 포함되는 중합체와, 필요에 따라 형성되는 상기 수직 배향막(16, 17)의 표면에 형성된 상기 중합체층(20, 21)에 의해, 액정 분자의 배향성이 높고, 번인의 발생이 적고, 그 제조시에 있어서의 적하흔의 발생이 적은 것이 된다.
본 발명에 있어서, 대략 수직이란, 수직 배향하고 있는 액정 분자의 다이렉터가 수직 방향으로부터 약간 넘어져 프리틸트각을 부여한 상태를 의미한다. 프리틸트각이 완전한 수직 배향인 경우를 90°, 호모지니어스 배향(기판면에 수평으로 배향)인 경우를 0°로 하면, 대략 수직이란, 89.5∼85°인 것이 바람직하고, 89.5∼87°인 것이 보다 바람직하다.
중합성 기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 포함하는 수직 배향막(16, 17)은, 수직 배향막 재료에 혼합한 중합성 화합물의 효과에 의해 형성되는 것이다. 따라서, 수직 배향막과 중합성 화합물은 복잡하게 뒤얽혀, 일종의 폴리머 알로이를 형성하고 있는 것으로 추정되지만, 그 정확한 구조를 나타낼 수는 없다.
또, 필요에 따라 형성되는 상기 중합체층(20, 21)은, 액정 조성물 중에 함유시킨 중합성 화합물이 중합할 때에 액정 조성물로부터 상분리되면서 상기 수직 배향막(16, 17)의 표면에 형성되지만, 수직 배향막의 전체면에 균일하게 형성되는지, 불균일한 해도(海島) 구조로 형성되는지는, 제조되는 조건에 따라 상이한 것으로 생각되고, 그 정확한 구조는 나타낼 수 없다. 도 1에서는 균일하게 형성된 경우에 대해 나타냈다.
(배향막에 배합하는 열분해성 기를 갖는 열분해성 중합체)
본 발명에 있어서 사용하는 배향막에는, 액정 조성물층 중의 액정 분자를 기판면에 대해 수직 방향으로 배향시키는 수직 배향능과 함께, 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어능을 가질 필요가 있다. 또한 안정적으로 프리틸트각이 부여되기 위해서는, 배향막 표면을 평활하게 하여, 배향막에 접하는 액정 조성물의 배향성에 영향을 미치지 않게 할 필요가 있다.
그래서, 본 발명에 있어서는, 배향막 중에, 열분해성 기를 갖는 중합체를 적어도 1종 이상 함유하는 것을 특징으로 한다. 열분해성 기를 갖는 중합체는, 배향막 재료 중에 첨가함으로써 사용되고, 가열하는 공정을 거침으로써 배향막 표면을 평활하게 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 후술하는 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는, 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체에 의해 형성된 프리틸트각을 배향막층 상에 균일하게 안정적으로 부여하는 효과를 갖는 것으로 고찰된다.
상기 열분해성 기를 갖는 중합체로서 구체적으로는, 열분해성 기가 불소 원자 및/또는 규소 원자를 함유하는 중합체를 들 수 있다.
또, 열분해성 기를 갖는 중합체는, 하기 일반식 (I-1-1) 또는 일반식 (I-1-2)로 표시되는 구조 단위를 측쇄로서 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00001
(일반식 (I-1-1) 및 일반식 (I-1-2) 중, R1, R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 혹은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼18의 유기기를 나타내고, Y1은 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R4는 불소 원자 및/또는 규소 원자를 갖는 유기기를 나타내고, *는 결합 부위를 나타낸다)로 표시되는 구조 단위를 함유하는 것이 바람직하다.
일반식 (I-1-1) 및 일반식 (I-1-2) 중, R1은, 수소 원자 혹은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼18의 유기기를 나타내는데, R1은 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하고, R1은 수소 원자가 보다 바람직하다.
일반식 (I-1-1) 및 일반식 (I-1-2) 중, R2는, 수소 원자 혹은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼18의 유기기를 나타내는데, R2는 직쇄상의 탄소 원자수 1∼12의 알킬기가 바람직하고, R2는 메틸기가 보다 바람직하다.
일반식 (I-1-1) 및 일반식 (I-1-2) 중, Y1은 산소 원자 또는 황 원자를 나타내는데, Y1은 산소 원자가 바람직하다.
일반식 (I-1-1) 및 일반식 (I-1-2) 중, R4는 불소 원자 및/또는 규소 원자를 갖는 유기기를 나타내는데, R4는, 우수한 평활성을 발현하기 위해 불소화 알킬기, 불소화 알케닐기, 불소화 방향족기, 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)기, 규소 원자에 결합하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자가 각각 독립적으로 메틸기 및 페닐렌기에서 선택되는 기로 치환되어도 되는 폴리실록산기가 바람직하고, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼12인 불소화 알킬기, 규소 원자에 결합하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자가 각각 독립적으로 메틸기 및 페닐렌기에서 선택되는 기로 치환되어도 되는 폴리실록산기가 보다 바람직하고, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼8인 불소화 알킬기가 특히 바람직하다.
상기 R4로는, 예를 들어, 하기 식 (I-R4-1)∼식 (I-R4-19)로 나타내는 기가 바람직하다.
Figure pct00002
Figure pct00003
상기 식 중, *는 Y1에의 결합 부위를 나타내고, R51∼R56은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 페닐기를 나타내고, R57∼R59는, 각각 독립적으로 탄소수 1∼3의 알킬기, 탄소수 1∼3의 알콕시기를 나타내고, n5는 1∼150의 정수를 나타낸다.
본 발명의 열분해성 기를 갖는 중합체는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기 일반식 (I-1-1) 또는 일반식 (I-1-2)로 표시되는 구조 단위 이외의 구조 단위를 함유하고 있어도 된다. 구체적으로는, 하기 일반식 (I-2-1) 또는 일반식 (I-2-2)로 측쇄를 예시할 수 있다.
Figure pct00004
(일반식 (I-2-1) 및 일반식 (I-2-2) 중, R11, R21은 각각 독립적으로, 수소 원자 혹은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼18의 유기기를 나타내고, Y11은 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R41은 탄소 원자수 1∼18의 유기기로서, R21과 R41은 서로 결합하여 Y11을 헤테로 원자로 하는 복소 고리를 형성하고 있어도 되고, *는 결합 부위를 나타낸다)
상기 일반식 (I-2-1) 및 일반식 (I-2-2) 중, R11은 수소 원자를 나타내고, R21은 메틸기를 나타내고, Y11은 산소 원자 또는 황 원자인 것이, 블록화된 카르복실기와 부활한 카르복실기의 극성의 차가 커 바람직하다. 또, 상기 일반식 (I-2-1) 또는 일반식 (I-2-2)로 표시되는 측쇄로는, 하기 식 (I-2-1-1) 또는 식 (I-2-2-1)로 표시되는 측쇄가 보다 바람직하다.
Figure pct00005
본 발명의 열분해성 기를 갖는 중합체는, 예를 들어, 하기 방법에 의해 효율적으로 제조할 수 있다.
제법 1:하이드록실기 또는 카르복실기를 갖는 중합성 단량체 (α)와 하기 일반식 (I-A)
Figure pct00006
(일반식 (I-A) 중, R1, R21 및 R22는 각각 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼18의 유기기이고, R4는 불소 원자 및/또는 규소 원자를 갖는 유기기이다)
로 표시되는 비닐에테르 화합물을 반응시켜 블록화된 카르복실기를 갖는 중합성 단량체를 얻은 후, 그 중합성 단량체를 중합시키는 방법.
제법 2:하이드록실기 또는 카르복실기를 갖는 중합성 단량체 (α)를 사용하여 얻어지는 중합체와, 상기 일반식 (I-A)로 표시되는 비닐에테르 화합물을 반응시키는 방법.
상기 하이드록실기 또는 카르복실기를 갖는 중합성 단량체 (α)로는, 예를 들어, (메타)아크릴산, 이타콘산, 메사콘산, 말레산, 푸마르산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시프로필헥사하이드로프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸숙신산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸말레산, 카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸테트라하이드로프탈산 등을 바람직하게 예시할 수 있다. 그 중에서도, 저렴하고 취급이 용이한 점에서 (메타)아크릴산이 바람직하고, 메타크릴산이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 「(메타)아크릴레이트」란, 메타크릴레이트와 아크릴레이트 중 한쪽 또는 양쪽을 말하고, 「(메타)아크릴로일기」란, 메타크릴로일기와 아크릴로일기 중 한쪽 또는 양쪽을 말하고, 「(메타)아크릴산」이란, 메타크릴산과 아크릴산 중 한쪽 또는 양쪽을 말한다.
상기 제조 방법 1에 있어서, 블록화된 하이드록실기 또는 카르복실기를 갖는 중합성 단량체를 얻은 후, 그 중합성 단량체를 중합시킬 때나, 제조 방법 2에 있어서 하이드록실기 또는 카르복실기를 갖는 중합성 단량체 (α)를 사용하여 얻어지는 중합체를 얻을 때에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 중합성 단량체 (α) 이외의 중합성 단량체 (A)를 병용하여 중합체를 얻을 수도 있다. 중합성 단량체 (A)로는, 예를 들어, 아크릴산에스테르류, 메타크릴산에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등을 들 수 있다.
상기 아크릴산에스테르류로는, 예를 들어, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 클로르에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 트리메틸올프로판모노아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 메톡시벤질아크릴레이트, 푸르푸릴아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 메타크릴산에스테르류로는, 예를 들어, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 클로르에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 트리메틸올프로판모노메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 메톡시벤질메타크릴레이트, 푸르푸릴메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 아크릴아미드류로는, 예를 들어, 아크릴아미드, N-알킬아크릴아미드(알킬기로는 탄소 원자수 1∼3의 것, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기), N,N-디알킬아크릴아미드(알킬기로는 탄소 원자수 1∼3의 것), N-하이드록시에틸-N-메틸아크릴아미드, N-2-아세트아미드에틸-N-아세틸아크릴아미드 등을 들 수 있다.
상기 메타크릴아미드류로는, 예를 들어, 메타크릴아미드, N-알킬메타크릴아미드(알킬기로는 탄소 원자수 1∼3의 것, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기), N,N-디알킬메타크릴아미드(알킬기로는 탄소 원자수 1∼3의 것), N-하이드록시에틸-N-메틸메타크릴아미드, N-2-아세트아미드에틸-N-아세틸메타크릴아미드 등을 들 수 있다.
상기 알릴 화합물로는, 예를 들어, 알릴에스테르류(예를 들어, 아세트산알릴, 카프로산알릴, 카프릴산알릴, 라우르산알릴, 팔미트산알릴, 스테아르산알릴, 벤조산알릴, 아세토아세트산알릴, 락트산알릴 등), 알릴옥시에탄올 등을 들 수 있다.
상기 비닐에테르류로는, 예를 들어, 헥실비닐에테르, 옥틸비닐에테르, 데실비닐에테르, 에틸헥실비닐에테르, 메톡시에틸비닐에테르, 에톡시에틸비닐에테르, 클로르에틸비닐에테르, 1-메틸-2,2-디메틸프로필비닐에테르, 2-에틸부틸비닐에테르, 하이드록시에틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜비닐에테르, 디메틸아미노에틸비닐에테르, 디에틸아미노에틸비닐에테르, 부틸아미노에틸비닐에테르, 벤질비닐에테르, 테트라하이드로푸르푸릴비닐에테르 등, 비닐에스테르류:비닐부티레이트, 비닐이소부티레이트, 비닐트리메틸아세테이트, 비닐디에틸아세테이트, 비닐발레이트, 비닐카프로에이트, 비닐클로르아세테이트, 비닐디클로르아세테이트, 비닐메톡시아세테이트, 비닐부톡시아세테이트, 비닐락테이트, 비닐-β-페닐부티레이트, 비닐시클로헥실카르복실레이트 등을 들 수 있다.
상기 이타콘산디알킬류로는, 이타콘산디메틸, 이타콘산디에틸, 이타콘산디부틸 등을 들 수 있다. 푸마르산의 디알킬에스테르류 또는 모노알킬에스테르류로는, 디부틸푸마레이트 등, 그 밖에, 크로톤산, 이타콘산, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 말레일로니트릴, 스티렌 등도 들 수 있다.
또, 중합성 단량체 (A)로서, 옥시알킬렌기를 갖는 라디칼 중합성 단량체도 사용할 수 있다. 옥시알킬렌기를 갖는 라디칼 중합성 단량체로는, 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·프로필렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리테트라메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜·테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜·폴리테트라메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜·부틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜·폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·부틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(테트라에틸렌글리콜·부틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리테트라에틸렌글리콜·폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·트리메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리트리메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜·트리메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜·폴리트리메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(트리메틸렌글리콜·테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리트리메틸렌글리콜·폴리테트라메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(부틸렌글리콜·트리메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜·폴리트리메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 상기 「폴리(에틸렌글리콜·프로필렌글리콜)」은, 에틸렌글리콜과 프로필렌글리콜의 랜덤 공중합물을 의미하고, 「폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜」은, 에틸렌글리콜과 프로필렌글리콜의 블록 공중합물을 의미하고, 다른 것도 동일하다.
상기 옥시알킬렌기를 갖는 라디칼 중합성 단량체의 시판품으로는, 예를 들어, 신나카무라 화학 공업 주식회사 제조의 「NK 에스테르 AMP-10G」, 「NK 에스테르 AMP-20G」, 「NK 에스테르 AMP-60G」, 니치유 주식회사 제조의 「브렘머 PME-100」, 「브렘머 PME-200」, 「브렘머 PME-400」, 「브렘머 PME-4000」, 「브렘머 PP-1000」, 「브렘머 PP-500」, 「브렘머 PP-800」, 「브렘머 70PEP-350B」, 「브렘머 55PET-800」, 「브렘머 50POEP-800B」, 「브렘머 10PPB-500B」, 「브렘머 NKH-5050」, 「브렘머 AP-400」, 사토머사 제조의 「SR604」등을 들 수 있다. 라디칼 중합성 단량체 (γ)는, 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
또한, 중합성 단량체 (A)로서, 불소화 알킬기나 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄를 갖는 라디칼 중합성 단량체도 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 사용할 수 있다. 그 라디칼 중합성 단량체로는, 예를 들어, 하기 일반식 (A0)으로 표시되는 것을 바람직하게 예시할 수 있다.
Figure pct00007
[상기 일반식 (A0) 중, R은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, L은, 하기 식 (L-1)∼(L-10) 중 어느 하나의 기를 나타내고, Rf는 하기 식 (Rf-1)∼(Rf-7) 중 어느 하나의 기를 나타낸다]
Figure pct00008
(상기 식 (L-1), (L-3), (L-5), (L-6) 및 (L-7) 중의 n은 1∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식 (L-8), (L-9) 및 (L-10) 중의 m은 1∼8의 정수를 나타내고, n은 0∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식 (L-6) 및 (L-7) 중의 Rf"는 하기 식 (Rf-1)∼(Rf-7) 중 어느 하나의 기를 나타낸다)
Figure pct00009
(상기 식 (Rf-1)∼(Rf-4) 중의 n은, 예를 들어 1∼6의 정수이고, 바람직하게는 4∼6의 정수이다. 상기 식 (Rf-5) 중의 m은, 예를 들어 1∼18의 정수이고, n은 0∼5의 정수이고, 또한 m 및 n의 합계는 1∼23이다. 바람직하게는, m은 1∼5의 정수이고, n은 0∼4의 정수이고, 또한 m 및 n의 합계는 4∼5이다. 상기 식 (Rf-6) 중의 m은 예를 들어 1∼6의 정수이고, n은 1∼3의 정수이고, l은 1∼20의 정수이고, p는 0∼5의 정수이고, 또한, m, p 및 n과 l의 곱의 합계는 2∼71이다. 바람직하게는, m은 1∼3의 정수이고, n은 1∼3의 정수이고, l은 1∼6의 정수이고, p는 0∼2의 정수이고, 또한, m, p 및 n과 l의 곱의 합계는 2∼23이다.)
상기 불소화 알킬기나 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄를 갖는 라디칼 중합성 단량체의 구체적인 예로서, 예를 들어 하기의 중합성 단량체 (A-1)∼(A-15) 등을 바람직하게 예시할 수 있다.
Figure pct00010
식 (A-13)∼식 (A-15)에 있어서의 n은, 예를 들어, 0∼20이다.
상기 일반식 (I-A)로 표시되는 비닐에테르 화합물로는, 예를 들어, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로-1-비닐옥시옥탄, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플루오로-1-비닐옥시헥산 등을 들 수 있다. 그 중에서도 상기 중합성 단량체 (α)를 사용하여 얻어지는 중합체와의 반응이 용이하게 진행되고, 또한, 가열 전후에서의 극성차가 커지기 때문에 바람직하다. 또, 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 중합성 액정 조성물의 도포성 및 성막(成膜) 후의 적층 용이성의 관점에서 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로-1-비닐옥시옥탄이 바람직하다.
본 발명의 열분해성 기를 갖는 중합체를 얻을 때에는, 상기 일반식 (I-A)로 표시되는 화합물 이외의 비닐에테르 화합물을, 일반식 (I-A)로 표시되는 비닐에테르 화합물과 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 병용할 수도 있다. 이와 같은 비닐에테르 화합물로는, 예를 들어, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 이소프로필비닐에테르, n-프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, 이소부틸비닐에테르, 2-에틸헥실비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르 등의 지방족 비닐에테르 화합물;이들에 대응하는 지방족 비닐티오에테르 화합물;2,3-디하이드로푸란, 3,4-디하이드로푸란, 2,3-디하이드로-2H-피란, 3,4-디하이드로-2H-피란, 3,4-디하이드로-2-메톡시-2H-피란, 3,4-디하이드로-4,4-디메틸-2H-피란-2-온, 3,4-디하이드로-2-에톡시-2H-피란, 3,4-디하이드로-2H-피란 2-카르복실산나트륨 등의 고리형 비닐에테르 화합물;이들에 대응하는 고리형 비닐티오에테르 화합물 등을 들 수 있다.
상기 제법 1에서는, 카르복실기를 갖는 중합성 단량체 (α)와 상기 일반식 (I-A)로 표시되는 비닐에테르 화합물을 반응시킨다. 이로써 블록화된 카르복실기를 갖는 중합성 단량체가 얻어진다. 반응 조건은, 예를 들어, 산촉매의 존재하, 20∼100℃ 정도로 가열하는 조건을 들 수 있다. 그리고, 블록화된 카르복실기를 갖는 중합성 단량체를 중합시킬 때에는, 후술하는 중합성 단량체 (α)를 중합시키는 조건으로 실시할 수 있다.
상기 제법 2에 있어서, 중합성 단량체 (α)를 사용하여 중합체를 얻는 방법으로는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 중합성 단량체 (α) 및 필요에 따라 라디칼 중합성 단량체 (γ)를 유기 용제 중, 라디칼 중합 개시제를 사용해 중합시키는 방법 등을 들 수 있다. 여기서 사용하는 유기 용매로는, 케톤류, 에스테르류, 아미드류, 술폭사이드류, 에테르류, 탄화수소류가 바람직하고, 구체적으로는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 톨루엔, 자일렌 등을 들 수 있다. 이들은, 비점, 상용성, 중합성을 고려하여 적절히 선택된다. 라디칼 중합 개시제로는, 예를 들어 과산화벤조일 등의 과산화물, 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물 등을 예시할 수 있다. 또한 필요에 따라 라우릴메르캅탄, 2-메르캅토에탄올, 티오글리세롤, 에틸티오글리콜산, 옥틸티오글리콜산 등의 연쇄 이동제를 사용할 수 있다.
상기 제법 2에 있어서, 상기 중합체와, 상기 일반식 (I-A)로 표시되는 비닐에테르 화합물은, 예를 들어, 산촉매의 존재하, 20∼100℃ 정도로 가열함으로써 반응시킬 수 있다. 이 반응에 의해 중합체가 갖는 카르복실기가 블록화되어, 상기 일반식 (I-1-1) 또는 일반식 (I-1-2)로 표시되는 구조를 갖는 중합체가 얻어진다. 상기 블록화된 카르복실기는, 고온 환경하, 예를 들어, 150∼300℃의 환경하에서 블록화된 비닐에테르가 떨어지고, 카르복실기가 재생한다.
상기 열분해성 기를 갖는 중합체로는, 하기 일반식 (I-1-1-1)∼일반식 (I-1-2-2)에서 선택되는 구조 단위를 갖는 중합체가 바람직하다.
Figure pct00011
(상기 일반식 (I-1-1-1)∼일반식 (I-1-2-2) 중, R1은 수소 원자 혹은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼18의 유기기를 나타낸다. R41 및 R5는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1∼12의 알킬렌기, 탄소수 6∼12의 방향족 탄화수소기, 또는 탄소 원자수 4∼12의 지환식 탄화수소기를 나타낸다. R6은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R42는 불소 원자 및/또는 규소 원자를 갖는 유기기를 나타낸다. n은 0∼12의 정수를 나타낸다.)
상기 일반식 (I-1-1-1)∼일반식 (I-1-2-2) 중, R42의 바람직한 기는, 상기 일반식 (I-1-1) 또는 일반식 (I-1-2)에 기재한 R4의 바람직한 기와 동일하다.
상기 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 배향막 재료를 기질에 도포하면, 불소 원자 및/또는 규소 원자를 함유하는 열분해성 기를 갖는 중합체는, 도막 표면에 편석된다. 이 표면에 편석된 상태로 불소 원자 및/또는 규소 원자를 갖는 기가 중합체로부터 탈리됨으로써 얻어지는 성막의 표면은 평활해진다. 이와 같은 현상의 결과로서, 후술하는 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는, 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체에 의해 형성된 프리틸트각을 배향막층 상에 균일하게 안정적으로 부여하는 것이 가능해진다.
상기 일반식 (I-1-1-1)∼일반식 (I-1-2-2) 등으로 표시되는, 본 발명에 있어서 사용하는 열분해성 기를 갖는 중합체의 수평균 분자량(Mn)은, 1,000∼50,000의 범위가 바람직하고, 1,500∼20,000의 범위가 보다 바람직하고, 2,000∼8,000의 범위가 더욱 바람직하다. 또, 중량 평균 분자량(Mw)은, 1,000∼100,000의 범위가 바람직하고, 5,000∼70,000의 범위가 보다 바람직하다. 또한, 수평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)은, 겔 침투 크로마토그래피(이하, 「GPC」라고 약기한다) 측정에 기초하여 폴리스티렌 환산한 값이다.
본 발명의 배향막에 있어서 사용하는 열분해성 기를 갖는 중합체는, 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 사용하는 열분해성 기를 갖는 중합체의 배향막 재료 중에 배합하는 합계 배합량은, 배향막 재료의 고형분의 전체량에 대하여, 0.01∼5질량％인 것이 바람직하고, 0.05∼3질량％인 것이 바람직하고, 0.1∼2질량％인 것이 보다 바람직하고, 0.2∼1질량％인 것이 더욱 바람직하다.
상기 수직 배향능 및 배향 제어능의 2개의 기능을 갖는 배향막을 얻는 방법으로는, 통상 사용되는 배향막 재료 중에, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체, 및, 중합성 기를 갖는 중합성 화합물을 배합하는 방법, 배향막 재료로서, 측쇄 부분에 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 사용하고 또한 상기 열분해성 기를 갖는 중합체를 배합하는 방법, 중합성 액정 화합물 및 상기 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 중합성 액정 조성물의 경화물을 사용하는 방법이 있다. 이하, 각 방법에 대해 설명한다.
(배향막 재료 중에 열분해성 기를 갖는 중합체, 및, 중합성 기를 갖는 중합성 화합물을 배합하는 방법)
배향막 재료 중에, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체, 및, 중합성 기를 갖는 중합성 화합물을 배합하는 방법으로는, 배향막 재료로서 상기 고분자 화합물 전구체에, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체 및 중합성 기를 갖는 중합성 화합물을 배합하는 방법을 들 수 있다. 그리고, 당해 고분자 화합물 전구체의 가열 공정(소성)에 의해, 배향막 표면을 평활하게 할 수 있다. 그 결과, 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체에 의해 형성된 프리틸트각을 배향막층 상에 안정적으로 부여할 수 있고, 후술하는 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 균일하게 제어할 수 있다.
배향막 재료에 함유하는 반응성기를 갖는 중합성 화합물은 메소겐성 부위를 포함하고 있어도 되고, 포함하지 않아도 된다. 또, 반응성기를 갖는 중합성 화합물의 중합체는 내구성의 관점에서, 가교 구조를 갖고 있는 것이 바람직하고, 내구성의 관점에서, 반응성기를 갖는 중합성 화합물은 2관능 또는 3관능 등의 2개 이상의 반응성기를 갖는 중합성 화합물이 바람직하다.
반응성기를 갖는 중합성 화합물에 있어서, 반응성기는 광에 의한 중합성을 갖는 치환기가 바람직하다. 특히, 수직 배향막이 열중합에 의해 생성될 때, 수직 배향막 재료의 열중합시에, 반응성기를 갖는 중합성 화합물의 반응을 억제할 수 있으므로, 반응성기는 광에 의한 중합성을 갖는 치환기가 특히 바람직하다.
반응성기를 갖는 중합성 화합물로서 구체적으로는, 하기 일반식 (V)
Figure pct00012
(식 중, X7 및 X8은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -X-(CH2)s- (식 중, s는 2∼7의 정수를 나타내고, X는 O, OCOO, OCO, 또는 COO를 나타내고, X는 U 중에 존재하는 방향 고리에 결합하는 것으로 한다)를 나타내고, U는 탄소 원자수 2∼20의 직쇄 혹은 분기 다가 알킬렌기, 탄소 원자수 3∼20의 직쇄 혹은 분기 다가 알케닐렌기 또는 탄소 원자수 5∼30의 다가 고리형 치환기를 나타내는데, 다가 알킬렌기 중의 알킬렌기 또는 다가 알케닐렌기 중의 알케닐렌기는 산소 원자가 인접하지 않는 범위에서 -O-, -CO-, -CF2-에 의해 치환되어 있어도 되고, 탄소 원자수 5∼20의 알킬기(기 중의 알킬렌기는 산소 원자가 인접하지 않는 범위에서 산소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다), 또는 고리형 치환기에 의해 치환되어 있어도 되고, k는 0∼5의 정수를 나타낸다)로 표시되는 중합성 화합물이 바람직하다.
상기 일반식 (V)에 있어서, X7 및 X8은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내는데, 반응 속도를 중시하는 경우에는 수소 원자가 바람직하고, 반응 잔류량을 저감시키는 것을 중시하는 경우에는 메틸기가 바람직하다.
상기 일반식 (V)에 있어서, Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -X-(CH2)s- (식 중, s는 2∼7의 정수를 나타내고, X는 O, OCOO, 또는 COO를 나타내고, X는 U 중에 존재하는 방향 고리에 결합하는 것으로 한다)를 나타내는데, 탄소쇄가 그다지 길지 않은 것이 바람직하고, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬렌기가 바람직하고, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼3의 알킬렌기가 보다 바람직하다. 또, Sp1 및 Sp2가 -X-(CH2)s-를 나타내는 경우도, s는 1∼5가 바람직하고, 1∼3이 보다 바람직하고, Sp1 및 Sp2 중 적어도 한쪽이, 단결합인 것이 보다 바람직하고, 모두 단결합인 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식 (V)에 있어서, k는 0∼5의 정수를 나타내는데, 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향의 제어성을 중시하는 경우에는, k는 1∼5의 정수를 나타내는 것이 바람직하고, k는 1∼3의 정수를 나타내는 것이 보다 바람직하고, k는 1 또는 2를 나타내는 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (V)에 있어서, U는 탄소 원자수 2∼20의 직쇄 혹은 분기 다가 알킬렌기, 탄소 원자수 3∼20의 직쇄 혹은 분기 다가 알케닐렌기 또는 탄소 원자수 5∼30의 다가 고리형 치환기를 나타내는데, 다가 알킬렌기 중의 알킬렌기는 산소 원자가 인접하지 않는 범위에서 -O-, -CO-, -CF2-에 의해 치환되어 있어도 되고, 탄소 원자수 5∼20의 알킬기(기 중의 알킬렌기는 산소 원자가 인접하지 않는 범위에서 산소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다), 또는 고리형 치환기에 의해 치환되어 있어도 되고, 2개 이상의 고리형 치환기에 의해 치환되어 있는 것이 바람직하다.
상기 일반식 (V)에 있어서, U는 구체적으로는, 이하의 식 (Va-1) 내지 식 (Va-6)을 나타내는 것이 바람직하고, 식 (Va-1), 식 (Va-2), 식 (Va-6)을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 식 (Va-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.
Figure pct00013
(식 중, 양단은 Sp1 또는 Sp2에 결합하는 것으로 하고(상기는 k=1인 경우), k가 2∼5의 정수인 경우, 연결기수는 대응하여 증가한다. Z1, Z2 및 Z3은 각각 독립적으로, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH2CH2-, -OCO-CH2CH2-, -CH2CH2-COO-, -CH2CH2-OCO-, -COO-CH2-, -OCO-CH2-, -CH2-COO-, -CH2-OCO-, -O(CH2)m1O- 또는 단결합을 나타내고, 여기서 m1은 1∼6의 정수를 나타내고, 식 중의 모든 방향 고리는 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)
상기 U에 있어서, Z1, Z2 및 Z3은 각각 독립적으로, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합이 바람직하고, -COO-, -OCO-, -OCH2CH2O- 또는 단결합이 보다 바람직하다.
U가 상기 고리 구조를 갖는 경우, 상기 Sp1 및 Sp2는 적어도 한쪽이 단결합을 나타내는 것이 바람직하고, 양쪽 모두 단결합인 것도 바람직하다.
상기 일반식 (V)에 있어서, k는 0∼5의 정수를 나타내는데, k가 1인 2관능 화합물, 또는 k가 2인 3관능 화합물인 것이 바람직하다.
상기 일반식 (V)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는, 이하의 일반식 (Va-1-1)∼(Va-5-3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
또, 상기 식 (Va-1-1)∼식 (Va-5-10)으로 표시되는 화합물 중에서도, 식 (Va-1-1)∼식 (Va-1-34), 식 (Va-2-1)∼식 (Va-2-21), 식 (Va-2-24)∼식 (Va-2-39), 식 (Va-5-4)∼식 (Va-5-10)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식 (Va-1-1)∼식 (Va-1-13), 식 (Va-1-17)∼식 (Va-1-26), 식 (Va-1-29)∼식 (Va-1-34), 식 (Va-2-4)∼식 (Va-2-8), 식 (Va-2-14), 식 (Va-2-17), 식 (Va-2-20), 식 (Va-2-21), 식 (Va-2-24)∼식 (Va-2-39), 식 (Va-5-5)∼식 (Va-5-9)로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.
상기 반응성기를 갖는 중합성 화합물 중, 상기 일반식 (V)로 표시되는 화합물의, 배향막을 형성하는 배향막 재료 중에 있어서의 함유량은, 배향막 재료의 고형분의 전체량에 대하여, 1∼40질량％인 것이 바람직하고, 5∼30질량％인 것이 보다 바람직하고, 10∼25질량％인 것이 더욱 바람직하다.
배향막 재료에 함유하는 중합성 기를 갖는 중합성 화합물로서, 상기 일반식 (V)로 표시되는 화합물 이외에, 하기 일반식 (V-1)로 표시되는 중합성 화합물을 함유하고 있어도 된다.
Figure pct00031
(식 중, X10 및 X11은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Sp3 및 Sp4는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -X-(CH2)t- (식 중, t는 2∼7의 정수를 나타내고, X는 -O-, -OCOO-, -OCO-, 또는 -COO-를 나타내고, X는 페난트렌 고리에 결합하는 것으로 한다)를 나타내고, 식 중의 페난트렌 고리는, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)
상기 일반식 (V-1)에 있어서, X10 및 X11은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내는데, 반응 속도를 중시하는 경우에는 수소 원자가 바람직하고, 반응 잔류량을 저감시키는 것을 중시하는 경우에는 메틸기가 바람직하다.
상기 일반식 (V-1)에 있어서, Sp3 및 Sp4는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -X-(CH2)t- (식 중, t는 2∼7의 정수를 나타내고, X는 -O-, -OCOO-, 또는 -COO-를 나타내고, X는 페난트렌 고리에 결합하는 것으로 한다)를 나타내는데, 탄소쇄가 그다지 길지 않은 것이 바람직하고, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬렌기가 바람직하고, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼3의 알킬렌기가 보다 바람직하다. 또, Sp3 및 Sp4가 -X-(CH2)t-를 나타내는 경우도, t는 1∼5가 바람직하고, 1∼3이 보다 바람직하고, Sp3 및 Sp4 중 적어도 한쪽이, 단결합인 것이 보다 바람직하고, 모두 단결합인 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는, 이하의 일반식 (V-1-1)∼(V-1-52)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
상기 반응성기를 갖는 중합성 화합물 중, 상기 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물의, 배향막을 형성하는 배향막 재료 중에 있어서의 함유량은, 배향막 재료의 고형분의 전체량에 대하여, 1∼40질량％인 것이 바람직하고, 5∼30질량％인 것이 보다 바람직하고, 10∼25질량％인 것이 더욱 바람직하다.
배향막을 형성하는 배향막 재료 중에 있어서의, 상기 중합성 기를 갖는 중합성 화합물 전체의 함유량(일반식 (V) 및/또는 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물의 합계량)은, 1∼40질량％인 것이 바람직하고, 5∼30질량％인 것이 보다 바람직하고, 10∼25질량％인 것이 더욱 바람직하다.
또, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체의, 배향막 재료 중에 배합하는 고형분의 합계 배합량은, 배향막 재료 전체량에 대하여, 0.01∼5질량％인 것이 바람직하고, 0.05∼3질량％인 것이 바람직하고, 0.1∼2질량％인 것이 보다 바람직하고, 0.2∼1질량％인 것이 더욱 바람직하다.
(배향막 재료로서, 측쇄 부분에 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 사용하고, 또한 상기 열분해성 기를 갖는 중합체를 배합하는 방법)
상기 수직 배향능 및 배향 제어능의 2개의 기능을 갖는 배향막을 얻는 방법으로는, 배향막 재료로서 측쇄 부분에 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 사용하는 방법도 바람직하다. 또, 당해 방법을 사용하는 경우도, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체를 사용하고 그 후의 가열 공정(소성)에 의해, 배향막 표면을 평활하게 할 수 있다. 그 결과, 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체에 의해 형성된 프리틸트각을 배향막층 상에 안정적으로 부여할 수 있고, 후술하는 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 균일하게 제어할 수 있다. 측쇄 부분에 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물로는, 측쇄 부분에 가교성 관능기(중합성 기)를 갖고 있으면, 주쇄 부분은 특별히 한정되지 않지만, 주쇄 부분으로서 전술한 이미드 골격이나 실록산 골격을 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 주쇄 부분에 폴리이미드 골격을 갖는 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
주쇄 부분에 폴리이미드 골격을 갖고 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물로는, 폴리이미드 구조를 구성하는 반복 단위(주쇄 부분)에, 측쇄로서 가교성 관능기를 포함하는 화합물을 들 수 있다. 그리고, 당해 가교성 관능기가 중합 반응 개시점이 되어, 배향막 재료 중에 배합하는 중합성 기를 갖는 중합성 화합물이 라디칼 반응하여, 측쇄를 형성함으로써, 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어능을 갖는 것이 된다. 상기 가교성 관능기로는, 라디칼 반응 가능한 것이면, 어떠한 구조를 갖고 있어도 되지만, 이하에 나타내는 (P2-1)∼(P2-7)로 표시되는 기가 바람직하고, (P2-1)∼(P2-3)으로 표시되는 기가 보다 바람직하고, (P2-1) 또는 (P2-2)로 표시되는 기가 더욱 바람직하다.
Figure pct00035
(R1은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타낸다)
상기 가교성 관능기는, 주쇄 부분과 공유 결합을 통하여 결합하고 있으면 되고, 주쇄 부분에 직접 결합하고 있어도 되고, 주쇄 부분에 연결기를 통하여 결합하고 있어도 되는데, 연결기로는, -O-C6H4- 또는 -O-C6H4-(R2O)r-을 사용하는 것이 바람직하다(R2는 탄소 원자수 1∼20의 알킬렌기를 나타내고, r은 1 이상의 정수를 나타낸다).
주쇄로서 폴리이미드 골격을 갖고 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물로서 예를 들어, 이하에 나타내는 일반식 (V-3)으로 표시되는 화합물을 예시할 수 있다.
Figure pct00036
(일반식 (V-3) 중, R3은 하기 (V-3-A)∼(V-3-F)로 표시되는 기 중 어느 1종을 나타내고, R4 및 R5는, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼20의 알킬렌기를 나타내고, R6 및 R7은, 각각 독립적으로 상기 (P2-1)∼(P2-7)로 표시되는 기 중 어느 1종을 나타내고, n은 1 이상의 정수를 나타내고, m1 및 m2는 각각 0 또는 1을 나타내고, m3 및 m4는 각각 0 또는 1 이상의 정수를 나타내고, m5 및 m6은 각각 0 또는 1을 나타내는데, m5 및 m6 중 적어도 1개는 1을 나타낸다)
Figure pct00037
주쇄 부분에 폴리이미드 골격을 갖고 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물과 함께, 배향막 재료 중에 배합하는 중합성 기를 갖는 중합성 화합물로는, 상기 일반식 (V)로 표시되는 화합물, 및, 상기 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물과 동일한 것을 들 수 있다.
상기 일반식 (V)로 표시되는 화합물, 및, 상기 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물의, 배향막 재료 중에 배합하는 합계 배합량은, 배향막 재료 전체량에 대하여, 1∼40질량％인 것이 바람직하고, 3∼35질량％인 것이 바람직하고, 5∼30질량％인 것이 보다 바람직하고, 10∼25질량％인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 당해 배향막 재료로서, 측쇄 부분에 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 사용하는 경우, 전술한 공지된 폴리이미드계 재료를 병용하여 사용해도 된다.
또, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체의, 배향막 재료 중에 배합하는 고형분의 합계 배합량은, 배향막 재료 전체량에 대하여, 0.01∼5질량％인 것이 바람직하고, 0.05∼3질량％인 것이 바람직하고, 0.1∼2질량％인 것이 보다 바람직하고, 0.2∼1질량％인 것이 더욱 바람직하다.
(배향막으로서 중합성 액정 화합물의 경화물을 사용하는 방법)
상기 수직 배향능 및 배향 제어능의 2개의 기능을 갖는 배향막을 얻는 방법으로는, 배향막으로서 중합성 액정 화합물의 경화물을 사용하는 방법도 바람직하다. 또, 당해 방법을 사용하는 경우도, 상기 중합성 액정 화합물, 및, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 배향막 재료인 중합성 액정 조성물을 가열(소성)함으로써, 배향막 표면을 평활하게 할 수 있다. 그 결과, 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체에 의해 형성된 프리틸트각을 배향막층 상에 안정적으로 부여할 수 있고, 후술하는 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 균일하게 제어할 수 있다.
배향막으로서 중합성 액정 화합물의 경화물을 사용하는 경우, 전술한 폴리이미드계 재료나 폴리실록산계 재료로 이루어지는 배향막을 언더코팅 배향막으로서 사용해도 된다.
배향막을 형성하는 중합성 액정 화합물로서 구체적으로는, 하기 일반식 (V3)으로 표시되는 중합성 액정 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유한다.
Figure pct00038
(식 중, X1은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s- (식 중, s는 2∼7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향 고리에 결합하는 것으로 한다)를 나타내고, Z1은 -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH2CH2-, -OCO-CH2CH2-, -CH2CH2-COO-, -CH2CH2-OCO-, -COO-CH2-, -OCO-CH2-, -CH2-COO-, -CH2-OCO-, -CY1=CY2- (Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자를 나타낸다), -C≡C- 또는 단결합을 나타내고, Y는, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기, 수소 원자, 불소 원자 혹은 시아노기, 또는 이하의 구조
Figure pct00039
(식 중, X2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다)를 나타내고, C고리는, 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내고, C고리에 있어서 1,4-페닐렌기의 임의의 수소 원자는 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)
상기 일반식 (V3)에 있어서, X1 및 X2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내는데, 반응 속도를 중시하는 경우에는 수소 원자가 바람직하고, 반응 잔류량을 저감시키는 것을 중시하는 경우에는 메틸기가 바람직하다.
상기 일반식 (V3)에 있어서, Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s- (식 중, s는 2∼7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향 고리에 결합하는 것으로 한다)를 나타내는데, 탄소쇄가 그다지 길지 않은 것이 바람직하고, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬렌기가 바람직하고, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼3의 알킬렌기가 보다 바람직하다. 또, Sp1 및 Sp2가 -O-(CH2)s-를 나타내는 경우도, s는 1∼5가 바람직하고, 1∼3이 보다 바람직하고, Sp1 및 Sp2 중 적어도 한쪽이, 단결합인 것이 보다 바람직하고, 모두 단결합인 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식 (V3)에 있어서, Z1은 -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH2CH2-, -OCO-CH2CH2-, -CH2CH2-COO-, -CH2CH2-OCO-, -COO-CH2-, -OCO-CH2-, -CH2-COO-, -CH2-OCO-, -CY1=CY2-, -C≡C- 또는 단결합을 나타내는데, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합이 바람직하고, -COO-, -OCO- 또는 단결합이 보다 바람직하고, 단결합이 특히 바람직하다.
상기 일반식 (V3)에 있어서, C는 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내는데, 1,4-페닐렌기 또는 단결합이 바람직하다.
C가 단결합 이외의 고리 구조를 나타내는 경우, Z1은 단결합 이외의 연결기도 바람직하고, C가 단결합인 경우, Z1은 단결합이 바람직하다.
Y는, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기, 수소 원자, 불소 원자 또는 시아노기를 나타내는 화합물은, 단관능의 중합성 액정 화합물이고, Y가 중합성 골격을 갖지 않는 것이다. 한편, Y가 전술한 중합성 골격을 나타내는 화합물은 2관능 중합성 액정 화합물이다. 본 발명에 있어서는, 단관능의 중합성 액정 화합물 또는 2관능 중합성 액정 화합물 모두 사용하는 것이 가능한데, 내열성의 관점에서 2관능 중합성 액정 화합물이 바람직하고, 이들을 양쪽 동시에 사용할 수도 있다.
이상으로부터, 고리 구조를 갖는 중합성 액정 화합물로는, 이하의 일반식 (V3-1) 내지 (V3-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 일반식 (V3-1) 내지 (V3-4)로 표시되는 화합물이 특히 바람직하고, 일반식 (V3-2)로 표시되는 화합물이 가장 바람직하다.
Figure pct00040
또, 상기 일반식 (V3)으로 표시되는 중합성 액정 화합물 이외에도, 상기 일반식 (V)로 표시되는 화합물(단, 일반식 (V3)으로 표시되는 화합물을 제외한다), 및/또는, 상기 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물을 1종 이상 병용해도 된다.
또, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체의, 배향막 재료 중에 배합하는 고형분의 합계 배합량은, 배향막 재료 전체량에 대하여, 0.01∼5질량％인 것이 바람직하고, 0.05∼3질량％인 것이 바람직하고, 0.1∼2질량％인 것이 보다 바람직하고, 0.2∼1질량％인 것이 더욱 바람직하다.
(배향막 표면에 중합체층을 형성시키기 위해서 액정 조성물에 함유시키는 중합성 화합물)
본 발명의 액정 표시 소자에 있어서, 수직 배향막은, 반응성기를 갖는 중합성 화합물의 중합에 의해 형성되는 중합체를 포함하고, 당해 중합체에 의해, 적절한 프리틸트각을 부여할 수 있는데, 또한, 필요에 따라, 액정 조성물 중에 중합성 화합물을 함유시키고, 당해 액정 조성물을 기판간에 협지한 후, 전압을 인가하면서 그 중합성 화합물을 경화시킴으로써, 중합성 화합물이 상분리되면서, 상기 수직 배향막의 표면에 중합체층으로서 형성되고, 또한 액정 분자의 배향성이나 프리틸트각의 안정성이 높고, 번인의 발생이 적고, 그 제조시에 있어서의 적하흔의 발생이 적은 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.
상기 중합층을 형성시키는 중합성 화합물은, 하나의 반응성기를 갖는 단관능성의 중합성 화합물, 2관능 혹은 3관능 등의 2개 이상의 반응성기를 갖는 다관능성의 중합성 화합물 등을 들 수 있는데, 2관능 혹은 3관능 등의 2개 이상의 반응성기를 갖는 다관능성의 중합성 화합물이 바람직하다. 사용되는 중합성 화합물은, 1종류이어도 되고, 2종류 이상이어도 된다.
중합체층을 형성시키는 중합성 화합물로는, 전술한 일반식 (V)로 표시되는 화합물 및/또는 상기 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하는 것이 바람직하다.
수직 배향막 표면에 중합체층을 형성시키기 위해서 사용하는, 전술한 일반식 (V)로 표시되는 화합물 및 상기 일반식 (V-1)로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물 전체의 액정 조성물 중에 있어서의 함유량의 합계는, 0∼2질량％인 것이 바람직하고, 0.03∼0.1질량％인 것이 바람직하고, 0.05∼0.08질량％인 것이 보다 바람직하다.
(액정 조성물)
본 발명에 있어서의 액정 조성물에는, 일반식 (N-1), 일반식 (N-2), 및 일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유한다.
Figure pct00041
식 중, RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
AN11, AN12, AN21, AN22, AN31 및 AN32는 각각 독립적으로
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않는 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않는 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31 및 ZN32는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
XN21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
TN31은 -CH2- 또는 -O-를 나타내고,
nN11, nN12, nN21, nN22, nN31 및 nN32는 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타내는데, nN11+nN12, nN21+nN22 및 nN31+nN32는 각각 독립적으로 1, 2 또는 3이고, AN11∼AN32, ZN11∼ZN32가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3)으로 표시되는 화합물은, Δε이 음이고 그 절대값이 3보다 큰 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3) 중, RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기가 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알케닐기(프로페닐기)가 특히 바람직하다.
또, 그것이 결합하는 고리 구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 고리 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화된 고리 구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다. 네마틱상을 안정화시키기 위해서는 탄소 원자 및 존재하는 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
알케닐기로는, 식 (R1) 내지 식 (R5) 중 어느 하나로 표시되는 기에서 선택되는 것이 바람직하다.(각 식 중의 흑점은 고리 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다)
Figure pct00042
AN11, AN12, AN21, AN22, AN31 및 AN32는 각각 독립적으로 Δn을 크게 하는 것이 요구되는 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 하기의 구조를 나타내는 것이 보다 바람직하고,
Figure pct00043
트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31 및 ZN32는 각각 독립적으로 -CH2O-, -CF2O-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합을 나타내는 것이 바람직하고, -CH2O-, -CH2CH2- 또는 단결합이 더욱 바람직하고, -CH2O- 또는 단결합이 특히 바람직하다.
XN21은 불소 원자가 바람직하다.
TN31은 -O-가 바람직하다.
nN11+nN12, nN21+nN22 및 nN31+nN32는 1 또는 2가 바람직하고, nN11이 1이고 nN12가 0인 조합, nN11이 2이고 nN12가 0인 조합, nN11이 1이고 nN12가 1인 조합, nN11이 2이고 nN12가 1인 조합, nN21이 1이고 nN22가 0인 조합, nN21이 2이고 nN22가 0인 조합, nN31이 1이고 nN32가 0인 조합, nN31이 2이고 nN32가 0인 조합이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량(액정 조성물 중에 포함되는 액정 화합물의 총량. 이하 동일.)에 대한 일반식 (N-1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 20％이고, 30％이고, 40％이고, 50％이고, 55％이고, 60％이고, 65％이고, 70％이고, 75％이고, 80％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95％이고, 85％이고, 75％이고, 65％이고, 55％이고, 45％이고, 35％이고, 25％이고, 20％이다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 일반식 (N-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 20％이고, 30％이고, 40％이고, 50％이고, 55％이고, 60％이고, 65％이고, 70％이고, 75％이고, 80％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95％이고, 85％이고, 75％이고, 65％이고, 55％이고, 45％이고, 35％이고, 25％이고, 20％이다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 20％이고, 30％이고, 40％이고, 50％이고, 55％이고, 60％이고, 65％이고, 70％이고, 75％이고, 80％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95％이고, 85％이고, 75％이고, 65％이고, 55％이고, 45％이고, 35％이고, 25％이고, 20％이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 조성물의 TNI를 높게 유지하고, 온도 안정성이 양호한 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한값을 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
일반식 (N-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (N-1-1)∼(N-1-21)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (N-1-1)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00044
(식 중, RN111 및 RN112는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN111은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 프로필기 또는 펜틸기가 바람직하다. RN112는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-1)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 33％이고, 35％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 50％이고, 40％이고, 38％이고, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이고, 5％이고, 3％이다.
또한 일반식 (N-1-1)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-1.1) 내지 식 (N-1-1.14)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-1.1)∼(N-1-1.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-1.1) 및 식 (N-1-1.3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00045
식 (N-1-1.1)∼(N-1-1.4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 33％이고, 35％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 50％이고, 40％이고, 38％이고, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이고, 5％이고, 3％이다.
일반식 (N-1-2)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00046
(식 중, RN121 및 RN122는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN121은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기 또는 펜틸기가 바람직하다. RN122는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기 또는 프로폭시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-2)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 7％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 33％이고, 35％이고, 37％이고, 40％이고, 42％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 50％이고, 48％이고, 45％이고, 43％이고, 40％이고, 38％이고, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이고, 5％이다.
또한 일반식 (N-1-2)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-2.1) 내지 식 (N-1-2.13)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-2.3) 내지 식 (N-1-2.7), 식 (N-1-2.10), 식 (N-1-2.11) 및 식 (N-1-2.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, Δε의 개량을 중시하는 경우에는 식 (N-1-2.3) 내지 식 (N-1-2.7)로 표시되는 화합물이 바람직하고, TNI의 개량을 중시하는 경우에는 식 (N-1-2.10), 식 (N-1-2.11) 및 식 (N-1-2.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00047
식 (N-1-2.1) 내지 식 (N-1-2.13)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 33％이고, 35％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 50％이고, 40％이고, 38％이고, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이고, 5％이고, 3％이다.
일반식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00048
(식 중, RN131 및 RN132는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN131은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN132는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
또한 일반식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-3.1) 내지 식 (N-1-3.11)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-3.1)∼(N-1-3.7)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-3.1), 식 (N-1-3.2), 식 (N-1-3.3), 식 (N-1-3.4) 및 식 (N-1-3.6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00049
식 (N-1-3.1)∼식 (N-1-3.4) 및 식 (N-1-3.6)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 식 (N-1-3.1) 및 식 (N-1-3.2)의 조합, 식 (N-1-3.3), 식 (N-1-3.4) 및 식 (N-1-3.6)에서 선택되는 2종 또는 3종의 조합이 바람직하다. 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-4)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00050
(식 중, RN141 및 RN142는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN141 및 RN142는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 11％이고, 10％이고, 8％이다.
또한 일반식 (N-1-4)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-4.1) 내지 식 (N-1-4.14)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-4.1)∼(N-1-4.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-4.1) 및 식 (N-1-4.2)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00051
식 (N-1-4.1)∼(N-1-4.4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 11％이고, 10％이고, 8％이다.
일반식 (N-1-5)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00052
(식 중, RN151 및 RN152는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN151 및 RN152는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다.
일반식 (N-1-5)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 8％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
또한 일반식 (N-1-5)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-5.1) 내지 식 (N-1-5.6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-3.2) 및 식 (N-1-3.4)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00053
식 (N-1-3.2) 및 식 (N-1-3.4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 8％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00054
(식 중, RN1101 및 RN1102는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1101은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1102는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
또한 일반식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-10.1) 내지 식 (N-1-10.11)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-10.1)∼(N-1-10.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-10.1) 및 식 (N-1-10.2)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00055
식 (N-1-10.1) 및 식 (N-1-10.2)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있지만, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-11)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00056
(식 중, RN1111 및 RN1112는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1111은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1112는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-11)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-11)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
또한 일반식 (N-1-11)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-11.1) 내지 식 (N-1-11.15)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-11.1)∼(N-1-11.15)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-11.2) 및 식 (N-1-11.4)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00057
식 (N-1-11.2) 및 식 (N-1-11.4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-12)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00058
(식 중, RN1121 및 RN1122는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1121은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1122는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-12)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-12)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-13)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00059
(식 중, RN1131 및 RN1132는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1131은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1132는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-13)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-13)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-14)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00060
(식 중, RN1141 및 RN1142는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1141은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1142는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-14)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-14)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-15)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00061
(식 중, RN1151 및 RN1152는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1151은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1152는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-15)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-15)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-16)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00062
(식 중, RN1161 및 RN1162는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1161은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1162는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-16)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-16)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-17)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00063
(식 중, RN1171 및 RN1172는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1171은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1172는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-17)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-17)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-18)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00064
(식 중, RN1181 및 RN1182는 각각 독립적으로, 일반식 (N)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
RN1181은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1182는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-18)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-18)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 35％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (N-1-20)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00065
(식 중, RN1201 및 RN1202는 각각 독립적으로, 일반식 (N)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
일반식 (N-1-21)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00066
(식 중, RN1211 및 RN1212는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
일반식 (N-2)로 표시되는 화합물은 일반식 (N-2-1)∼(N-2-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (N-2-1)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00067
(식 중, RN211 및 RN212는 각각 독립적으로, 일반식 (N-2)에 있어서의 RN21 및 RN22와 동일한 의미를 나타낸다)
일반식 (N-2-2)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00068
(식 중, RN221 및 RN222는 각각 독립적으로, 일반식 (N-2)에 있어서의 RN21 및 RN22와 동일한 의미를 나타낸다)
일반식 (N-2-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00069
(식 중, RN231 및 RN232는 각각 독립적으로, 일반식 (N-3)에 있어서의 RN31 및 RN32와 동일한 의미를 나타낸다)
일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물은 일반식 (N-3-1)∼(N-3-2)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (N-3-1)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00070
(식 중, RN311 및 RN312는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
일반식 (N-3-2)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00071
(식 중, RN321 및 RN322는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물의 총량(액정 조성물 중에 포함되는 액정 화합물의 총량)에 대한 일반식 (N-1), 일반식 (N-2), 및 일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물의 함유량의 총량은 10∼90질량％인 것이 바람직하고, 20∼80질량％가 더욱 바람직하고, 20∼70질량％가 더욱 바람직하고, 20∼60질량％가 더욱 바람직하고, 20∼55질량％가 더욱 바람직하고, 25∼55질량％가 더욱 바람직하고, 30∼55질량％가 특히 바람직하다.
보다 구체적으로는, 일반식 (N-1), 일반식 (N-2), 및 일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물의 함유량의 총량은, 액정 조성물 중에 하한값으로서, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다) 이상 함유하는 것이 바람직하고, 5％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 10％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 13％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 15％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 18％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 20％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 23％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 25％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 28％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 30％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 33％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 35％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 38％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 40％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또, 상한값으로서, 95％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 90％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 88％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 85％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 83％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 80％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 78％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 75％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 73％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 70％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 68％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 65％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 63％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 60％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 55％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 50％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 40％ 이하 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 일반식 (L)로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 일반식 (L)로 표시되는 화합물은 유전적으로 거의 중성의 화합물(Δε의 값이 -2∼2)에 해당한다.
Figure pct00072
(식 중, RL1 및 RL2는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
nL1은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
AL1, AL2 및 AL3은 각각 독립적으로
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
ZL1 및 ZL2는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
nL1이 2 또는 3이고 AL2가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되고, nL1이 2 또는 3이고 ZL3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되는데, 일반식 (N-1), 일반식 (N-2) 및 일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
일반식 (L)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용해도 되지만, 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류이고, 6종류이고, 7종류이고, 8종류이고, 9종류이고, 10종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식 (L)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 번인, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 10％이고, 20％이고, 30％이고, 40％이고, 50％이고, 55％이고, 60％이고, 65％이고, 70％이고, 75％이고, 80％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95％이고, 85％이고, 75％이고, 65％이고, 55％이고, 45％이고, 35％이고, 25％이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 조성물의 TNI를 높게 유지하고, 온도 안정성이 양호한 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
신뢰성을 중시하는 경우에는 RL1 및 RL2는 모두 알킬기인 것이 바람직하고, 화합물의 휘발성을 저감시키는 것을 중시하는 경우에는 알콕시기인 것이 바람직하고, 점성의 저하를 중시하는 경우에는 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하다.
RL1 및 RL2는, 그것이 결합하는 고리 구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 고리 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화된 고리 구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다. 네마틱상을 안정화시키기 위해서는 탄소 원자 및 존재하는 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
알케닐기로는, 식 (R1) 내지 식 (R5) 중 어느 하나로 표시되는 기에서 선택되는 것이 바람직하다.(각 식 중의 흑점은 고리 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다)
Figure pct00073
nL1은 응답 속도를 중시하는 경우에는 0이 바람직하고, 네마틱상의 상한 온도를 개선하기 위해서는 2 또는 3이 바람직하고, 이들의 밸런스를 잡기 위해서는 1이 바람직하다. 또, 조성물로서 요구되는 특성을 만족시키 위해서는 상이한 값의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
AL1, AL2 및 AL3은 Δn을 크게 하는 것이 요구되는 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 하기의 구조를 나타내는 것이 보다 바람직하고,
Figure pct00074
트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
ZL1 및 ZL2는 응답 속도를 중시하는 경우에는 단결합인 것이 바람직하다.
일반식 (L)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1)∼(L-7)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00075
(식 중, RL11 및 RL12는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다)
RL11 및 RL12는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 15％이고, 20％이고, 25％이고, 30％이고, 35％이고, 40％이고, 45％이고, 50％이고, 55％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 95％이고, 90％이고, 85％이고, 80％이고, 75％이고, 70％이고, 65％이고, 60％이고, 55％이고, 50％이고, 45％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 25％이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 조성물의 TNI를 높게 유지하고, 온도 안정성이 양호한 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한값이 중용(中庸)이고 상한값이 중용인 것이 바람직하다. 또, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00076
(식 중 RL12는 일반식 (L-1)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타낸다)
일반식 (L-1-1)로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-1.1) 내지 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-1.2) 또는 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00077
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 20％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이고, 5％이고, 3％이다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-2)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00078
(식 중 RL12는 일반식 (L-1)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 5％이고, 10％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 35％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 60％이고, 55％이고, 50％이고, 45％이고, 42％이고, 40％이고, 38％이고, 35％이고, 33％이고, 30％이다.
또한 일반식 (L-1-2)로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-2.1) 내지 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-2.2) 내지 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물은 본 발명의 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또, 응답 속도보다 높은 TNI를 구할 때에는, 식 (L-1-2.3) 또는 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 식 (L-1-2.3) 및 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해도를 양호하게 하기 위해서 30질량％ 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
Figure pct00079
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 10질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 15％이고, 18％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 33％이고, 35％이고, 38％이고, 40％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 60％이고, 55％이고, 50％이고, 45％이고, 43％이고, 40％이고, 38％이고, 35％이고, 32％이고, 30％이고, 27％이고, 25％이고, 22％이다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물 및 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한값은, 10질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 15％이고, 20％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 35％이고, 40％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 60％이고, 55％이고, 50％이고, 45％이고, 43％이고, 40％이고, 38％이고, 35％이고, 32％이고, 30％이고, 27％이고, 25％이고, 22％이다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00080
(식 중 RL13 및 RL14는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
RL13 및 RL14는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 5％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 30％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 60％이고, 55％이고, 50％이고, 45％이고, 40％이고, 37％이고, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 27％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 17％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이다.
또한 일반식 (L-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-3.1) 내지 식 (L-1-3.12)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3) 또는 식 (L-1-3.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식 (L-1-3.1)로 표시되는 화합물은 본 발명의 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또, 응답 속도보다 높은 TNI가 요구될 때에는, 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4), 식 (L-1-3.11) 및 식 (L-1-3.12)로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4), 식 (L-1-3.11) 및 식 (L-1-3.12)로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해도를 양호하게 하기 위해서 20질량％ 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
Figure pct00081
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-3.1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 18％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 20％이고, 17％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-4) 및/또는 (L-1-5)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00082
(식 중 RL15 및 RL16은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
RL15 및 RL16은, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 5％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 17％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 5％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 17％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 17％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이다.
또한 일반식 (L-1-4) 및 (L-1-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-4.1) 내지 식 (L-1-5.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-4.2) 또는 식 (L-1-5.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00083
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-4.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 18％이고, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 20％이고, 17％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이다.
식 (L-1-1.3), 식 (L-1-2.2), 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4), 식 (L-1-3.11) 및 식 (L-1-3.12)로 표시되는 화합물에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 식 (L-1-1.3), 식 (L-1-2.2), 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4) 및 식 (L-1-4.2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 이들 화합물의 합계의 함유량의 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 13％이고, 15％이고, 18％이고, 20％이고, 23％이고, 25％이고, 27％이고, 30％이고, 33％이고, 35％이고, 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 80％이고, 70％이고, 60％이고, 50％이고, 45％이고, 40％이고, 37％이고, 35％이고, 33％이고, 30％이고, 28％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이다. 조성물의 신뢰성을 중시하는 경우에는, 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3) 및 식 (L-1-3.4)로 표시되는 화합물에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 조성물의 응답 속도를 중시하는 경우에는, 식 (L-1-1.3), 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
일반식 (L-2)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00084
(식 중, RL21 및 RL22는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다)
RL21은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, RL22는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 20％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이고, 5％이고, 3％이다.
또한 일반식 (L-2)로 표시되는 화합물은, 식 (L-2.1) 내지 식 (L-2.6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-2.1), 식 (L-2.3), 식 (L-2.4) 및 식 (L-2.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00085
일반식 (L-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00086
(식 중, RL31 및 RL32는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다)
RL31 및 RL32는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식 (L-3)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 20％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이고, 7％이고, 6％이고, 5％이고, 3％이다.
높은 복굴절률을 얻는 경우에는 함유량을 많이 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 TNI를 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한 적하흔이나 번인 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한 일반식 (L-3)으로 표시되는 화합물은, 식 (L-3.1) 내지 식 (L-3.4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-3.2) 내지 식 (L-3.7)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00087
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00088
(식 중, RL41 및 RL42는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다)
RL41은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, RL42는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다)
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식 (L-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 번인, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 14％이고, 16％이고, 20％이고, 23％이고, 26％이고, 30％이고, 35％이고, 40％이다. 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 20％이고, 15％이고, 10％이고, 5％이다.
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 식 (L-4.1) 내지 식 (L-4.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00089
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식 (L-4.1)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.1)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.1) 내지 식 (L-4.3)으로 표시되는 화합물을 모두 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-4.1) 또는 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 9％이고, 11％이고, 12％이고, 13％이고, 18％이고, 21％이고, 바람직한 상한값은, 45％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이다.
식 (L-4.1)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하는 경우에는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 양 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 15질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 19％이고, 24％이고, 30％이고, 바람직한 상한값은, 45％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 식 (L-4.4) 내지 식 (L-4.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-4.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00090
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식 (L-4.4)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.4)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하고 있어도 된다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-4.4) 또는 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 5％이고, 7％이고, 9％이고, 11％이고, 12％이고, 13％이고, 18％이고, 21％이다. 바람직한 상한값은, 45％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 8％이다.
식 (L-4.4)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하는 경우에는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 양 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 15질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 19％이고, 24％이고, 30％이고, 바람직한 상한값은, 45％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 13％이다.
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은, 식 (L-4.7) 내지 식 (L-4.10)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식 (L-4.9)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00091
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00092
(식 중, RL51 및 RL52는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다)
RL51은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, RL52는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식 (L-5)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 번인, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 14％이고, 16％이고, 20％이고, 23％이고, 26％이고, 30％이고, 35％이고, 40％이다. 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 20％이고, 15％이고, 10％이고, 5％이다.
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-5.1) 또는 식 (L-5.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식 (L-5.1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 9％이다.
Figure pct00093
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-5.3) 또는 식 (L-5.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 9％이다.
Figure pct00094
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-5.5) 내지 식 (L-5.7)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히 식 (L-5.7)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 9％이다.
Figure pct00095
일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00096
(식 중, RL61 및 RL62는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타내고, XL61 및 XL62는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)
RL61 및 RL62는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, XL61 및 XL62 중 한쪽이 불소 원자, 다른쪽이 수소 원자인 것이 바람직하다.
일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 14％이고, 16％이고, 20％이고, 23％이고, 26％이고, 30％이고, 35％이고, 40％이다. 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50％이고, 40％이고, 35％이고, 30％이고, 20％이고, 15％이고, 10％이고, 5％이다. Δn을 크게 하는 것에 중점을 두는 경우에는 함유량을 많게 하는 편이 바람직하고, 저온에서의 석출에 중점을 둔 경우에는 함유량은 적은 편이 바람직하다.
일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은, 식 (L-6.1) 내지 식 (L-6.9)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00097
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하고, 1종∼4종류 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 선택하는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들어, 식 (L-6.1) 또는 (L-6.2)로 표시되는 화합물에서 1종류, 식 (L-6.4) 또는 (L-6.5)로 표시되는 화합물에서 1종류, 식 (L-6.6) 또는 식 (L-6.7)로 표시되는 화합물에서 1종류, 식 (L-6.8) 또는 (L-6.9)로 표시되는 화합물에서 1종류의 화합물을 선택하고, 이들을 적절히 조합하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 식 (L-6.1), 식 (L-6.3), 식 (L-6.4), 식 (L-6.6) 및 식 (L-6.9)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은, 예를 들어 식 (L-6.10) 내지 식 (L-6.17)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 식 (L-6.11)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00098
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20％이고, 15％이고, 13％이고, 10％이고, 9％이다.
일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00099
(식 중, RL71 및 RL72는 각각 독립적으로 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타내고, AL71 및 AL72는 각각 독립적으로 일반식 (L)에 있어서의 AL2 및 AL3과 동일한 의미를 나타내는데, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립적으로 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, ZL71은 일반식 (L)에 있어서의 ZL2와 동일한 의미를 나타내고, XL71 및 XL72는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다)
식 중, RL71 및 RL72는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, AL71 및 AL72는 각각 독립적으로 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립적으로 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, QL71은 단결합 또는 COO- 가 바람직하고, 단결합이 바람직하고, XL71 및 XL72는 수소 원자가 바람직하다.
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 번인, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 식 (L-7)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1질량％(이하 질량％를 간단히 ％로 나타낸다)이고, 2％이고, 3％이고, 5％이고, 7％이고, 10％이고, 14％이고, 16％이고, 20％이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-7)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 30％이고, 25％이고, 23％이고, 20％이고, 18％이고, 15％이고, 10％이고, 5％이다.
본 발명의 조성물이 높은 TNI의 실시형태가 요망되는 경우에는 식 (L-7)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요망되는 경우에는 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다.
또한 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.1) 내지 식 (L-7.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00100
또한 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.11) 내지 식 (L-7.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.11)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00101
또한 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.21) 내지 식 (L-7.23)으로 표시되는 화합물이다. 식 (L-7.21)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00102
또한 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.31) 내지 식 (L-7.34)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.31) 또는/및 식 (L-7.32)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00103
또한 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.41) 내지 식 (L-7.44)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.41) 또는/및 식 (L-7.42)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00104
본 발명에 관련된 액정 조성물에 있어서의 첨가제(산화 방지제, UV 흡수제 등)는 100ppm∼1질량％인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(TNI)를 폭넓은 범위에서 사용할 수 있는 것인데, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(TNI)는 60∼120℃인 것이 바람직하고, 70∼100℃인 것이 보다 바람직하고, 70∼85℃인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물의 유전율 이방성 Δε은, 25℃에 있어서, -2.0∼-6.0인 것이 바람직하고, -2.5∼-5.0인 것이 보다 바람직하고, -2.5∼-3.5인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물의 굴절률 이방성 Δn은, 25℃에 있어서, 0.08∼0.13인 것이 바람직하지만, 0.09∼0.12인 것이 보다 바람직하다. 더욱 상세히 서술하면, 얇은 셀 갭에 대응하는 경우, 본 발명에 있어서의 액정 조성물의 굴절률 이방성은, 25℃에 있어서, 0.10∼0.12인 것이 바람직하고, 더욱 상세히 서술 하면, 얇은 셀 갭(셀 갭 3.4㎛ 이하)에 대응하는 경우에는 약 0.9 내지 약 0.12 정도인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀 갭(셀 갭 3.5㎛ 이상)에 대응하는 경우에는 약 0.08 내지 약 0.1 정도인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물의 회전 점도(γ1)의 상한값은, 150(mPa·s) 이하가 바람직하고, 130(mPa·s) 이하가 보다 바람직하고, 120(mPa·s) 이하가 특히 바람직하다. 한편, 당해 회전 점도(γ1)의 하한값은, 20(mPa·s) 이상이 바람직하고, 30(mPa·s) 이상이 보다 바람직하고, 40(mPa·s) 이상이 더욱 바람직하고, 50(mPa·s) 이상이 보다 더욱 바람직하고, 60(mPa·s) 이상이 더욱 더 바람직하고, 70(mPa·s) 이상이 특히 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물에서는, 회전 점도와 굴절률 이방성의 함수인 Z가 특정한 값을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00105
(상기 수식 중, γ1은 회전 점도를 나타내고, Δn은 굴절률 이방성을 나타낸다)
Z는, 13000 이하가 바람직하고, 12000 이하가 보다 바람직하고, 11000 이하가 특히 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 액티브 매트릭스 표시 소자에 사용하는 경우에 있어서는, 1011(Ω·m) 이상의 비저항을 갖는 것이 필요하고, 1012(Ω·m)이 바람직하고, 1013(Ω·m) 이상이 보다 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(TNI)를 폭넓은 범위에서 사용할 수 있는 것인데, 당해 상전이 온도(TNI)는, 60∼120℃인 것이 바람직하고, 70∼110℃가 보다 바람직하고, 75∼100℃가 특히 바람직하다.
[액정 표시 소자의 제조 방법]
다음으로, 도 1을 참조하여, 본 발명의 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명한다.
제1 기판(11)의 공통 전극(14)이 형성된 면 및 제2 기판(12)의 화소 전극(15)이 형성된 면에, 중합성 기를 갖는 중합성 화합물을 함유하는 배향막 재료, 또는, 중합성 액정 화합물을 도포하고, 가열함으로써 수직 배향막(16, 17)을 형성한다. 또한, 중합성 액정 화합물을 배향막으로서 사용하는 경우, 하지(下地) 배향막으로서 통상적인 배향막을 갖고 있어도 된다.
여기서는, 먼저, 전술한 3개의 방법 중 어느 한 방법에 의해, 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 배향막 재료를 조제한다.
제1 고분자 화합물이 폴리이미드인 경우에는, 고분자 화합물 전구체로는, 예를 들어, 테트라카르복실산 2무수물 및 디이소시아네이트의 혼합물이나, 폴리아믹산이나, 폴리이미드를 용제에 용해 혹은 분산시킨 폴리이미드 용액 등을 들 수 있다. 이 폴리이미드 용액 중에 있어서의 폴리이미드의 함유량은, 1질량％ 이상 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 3질량％ 이상 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 제1 고분자 화합물이 폴리실록산인 경우에는, 고분자 화합물 전구체로는, 예를 들어, 알콕시기를 갖는 규소 화합물, 할로겐화 알콕시기를 갖는 규소 화합물, 알코올 및 옥살산을 소정의 배합량비로 혼합하여 가열함으로써 폴리실록산을 합성하고, 그것을 용제에 용해시킨 폴리실록산 용액 등을 들 수 있다.
또한, 배향막 재료에는, 필요에 따라, 광 가교성을 갖는 화합물, 광 중합 개시제, 용제 등을 첨가해도 된다.
배향막 재료의 조정 후, 이 배향막 재료를, 제1 기판(11) 및 제2 기판(12)의 각각에, 공통 전극(14), 그리고, 화소 전극(15) 및 그 슬릿부(도시 생략)를 덮도록 도포 혹은 인쇄한다. 또, 필요에 따라 건조 공정을 거침으로써, 불소 원자 및/또는 규소 원자를 함유하는 열분해성 기를 갖는 중합체가 도포 표면에 편석된 상태가 된다.
다음으로, 120∼300℃의 환경하에 있어서 가열 처리(소성 처리)를 실시한다. 이로써, 도포 혹은 인쇄된 배향막 재료에 포함되는 고분자 화합물 전구체 및/또는 상기 일반식 (V-3)으로 표시되는 화합물, 혹은 중합성 액정 화합물이, 중합 및 경화되어 고분자 화합물이 되고, 동시에, 도포 표면에 편석된 불소 원자 및/또는 규소 원자를 함유하는 열분해성 기를 갖는 중합체 중, 불소 원자 및/또는 규소 원자를 함유하는 열분해성 기 부분이 광학 이방체에 포함되는 중합체로부터 탈리되어, 도포 표면이 평활화된다.
또한, 열분해성 기를 갖는 중합체에 결합하는 열분해성 기 부분을 탈리하기 위해서는, 150∼300℃에서 5∼120분간 소성 처리하는 것이 바람직하고, 180∼250℃에서 10∼60분간 소성 처리하는 것이 보다 바람직하다.
이 가열 처리를 한 단계에 있어서 액정 조성물층 중의 액정 분자를 기판면에 대해 수직 방향으로 배향시키는 수직 배향능은 형성된다. 이 후, 필요에 따라, 러빙 등의 처리를 실시해도 된다.
다음으로, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)을 중첩하고, 그들 사이에, 액정 분자를 포함하는 액정 조성물층(13)을 봉지(封止)한다.
구체적으로는, 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 중 어느 한쪽에 있어서의, 수직 배향막(16, 17)이 형성되어 있는 면에 대해, 셀 갭을 확보하기 위한 스페이서 돌기물, 예를 들어, 플라스틱 비즈 등을 산포함과 함께, 예를 들어, 스크린 인쇄법에 의해 에폭시 접착제 등을 사용하여 시일부를 인쇄한다.
이 후, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)을, 수직 배향막(16, 17)을 대향시키도록, 스페이서 돌기물 및 시일부를 통하여 접합하고, 액정 분자 및 필요에 따라 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물을 주입한다.
그 후, 가열하는 등을 하여, 시일부를 경화시킴으로써, 액정 조성물을, 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 봉지한다.
다음으로, 공통 전극(14)과 화소 전극(15) 사이에, 전압 인가 수단을 사용하여, 전압을 인가한다. 전압은, 예를 들어, 5∼30(V)의 크기로 인가한다. 상기 인가는, 제1 기판과 제2 기판에 대략 수직으로 전하를 인가하는 경우도 있다. 이로써, 제1 기판(11)에 있어서의 액정 조성물층(13)과 인접하는 면(액정 조성물층(13)과 대향하는 면), 및, 제2 기판(12)에 있어서의 액정 조성물층(13)과 인접하는 면(액정 조성물층(13)과 대향하는 면)에 대해 소정의 각도를 이루는 방향의 전기장이 생겨, 액정 분자(19)가, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)의 법선 방향으로부터 소정 방향으로 기울어져서 배향하게 된다. 이 때, 액정 분자(19)의 경사각은, 후술하는 공정에서 액정 분자(19)에 부여되는 프리틸트 θ와 대체로 동일해진다. 따라서, 전압의 크기를 적절히 조절함으로써, 액정 분자(19)의 프리틸트 θ의 크기를 제어하는 것이 가능하다(도 3 참조).
또한 전압을 인가한 상태인 채로, 자외광 UV를, 예를 들어, 제1 기판(11)의 외측으로부터 액정 조성물층(13)에 조사함으로써, 수직 배향막(16, 17) 중의 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합성 기를 갖는 화합물 또는 중합성 액정 화합물, 및 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시켜, 고분자 중합체를 생성한다.
이 경우, 조사하는 자외광 UV의 강도는 일정해도 되고, 일정하지 않아도 되고, 조사 강도를 변화시킬 때의 각각의 강도에 있어서의 조사 시간도 임의이지만, 2단계 이상의 조사 공정을 채용하는 경우에는, 2단계째 이후의 조사 공정의 조사 강도는 1단계째의 조사 강도보다 약한 강도를 선택하는 것이 바람직하고, 2단계째 이후의 총 조사 시간은 1단계째의 조사 시간보다 길고 또한 조사 총 에너지량이 큰 것이 바람직하다. 또, 조사 강도를 불연속적으로 변화시키는 경우에는, 전체 조사 공정 시간의 전반 부분의 평균 조사 광 강도가 후반 부분의 평균 조사 강도보다 강한 것이 바람직하고, 조사 개시 직후의 강도가 가장 강한 것이 보다 바람직하고, 조사 시간의 경과와 함께 어느 일정값까지 항상 조사 강도가 계속 감소하는 것이 더욱 바람직하다. 그 경우의 자외선 UV 강도는 2㎽/㎝-2∼100㎽/㎝-2인 것이 바람직한데, 다단계 조사의 경우의 1단계째, 또는 불연속적으로 조사 강도를 변화시키는 경우의 전체 조사 공정 중의 최고 조사 강도는 10㎽/㎝-2∼100㎽/㎝-2인 것, 또한 다단계 조사의 경우의 2단계째 이후, 또는 불연속적으로 조사 강도를 변화시키는 경우의 최저 조사 강도는 2㎽/㎝-2∼50㎽/㎝-2인 것이 보다 바람직하다. 또, 조사 총 에너지량은 10J∼300J인 것이 바람직한데, 50J∼250J인 것이 보다 바람직하고, 100J∼250J인 것이 더욱 바람직하다.
이 경우, 인가 전압은 교류이어도 되고 직류이어도 된다.
그 결과, 수직 배향막(16, 17)의 배향 제어부와 고착된, 수직 배향막 재료를 포함하는 배향 제어능(도시 생략)을 갖게 되고, 또한, 필요에 따라, 그 표면에 중합체층(20, 21)이 형성된다. 이 배향 제어부는, 비구동 상태에 있어서, 액정 조성물층(13)에 있어서의 중합체층(20, 21)(수직 배향막(16, 17))과의 계면 근방에 위치하는 액정 분자(19)에 프리틸트 θ를 부여하는 기능(배향 제어능)을 갖는다. 또한, 여기서는, 자외광 UV를, 제1 기판(11)의 외측으로부터 조사했는데, 제2 기판(12)의 외측으로부터 조사해도 되고, 제1 기판(11) 및 제2 기판(12)의 쌍방의 기판의 외측으로부터 조사해도 된다.
이와 같이, 본 발명의 액정 표시 소자에서는, 액정 조성물층(13)에 있어서, 액정 분자(19)가 소정의 프리틸트 θ를 갖고 있다. 이로써, 프리틸트 처리가 전혀 실시되어 있지 않은 액정 표시 소자 및 그것을 구비한 액정 표시 장치와 비교하여, 구동 전압에 대한 응답 속도를 대폭 향상시킬 수 있다.
본 발명의 액정 표시 소자에 있어서, 수직 배향막(16, 17)을 구성하는 고분자 화합물 전구체로는, 감광성이 아닌 폴리이미드 전구체가 바람직하다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「％」는 「질량％」를 의미한다.
이하의 실시예 및 비교예에 있어서, TNI, Δn, Δε, η, γ1을 각각 하기와 같이 정의한다.
TNI :네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
Tcn :고상-네마틱상 전이 온도(℃)
Δn :25℃에 있어서의 굴절률 이방성
Δε :25℃에 있어서의 유전율 이방성
γ1 :25℃에 있어서의 회전 점도(mPa·s)
K33 :20℃에 있어서의 구부러짐의 탄성 정수(pN)
UV 조사 전 전압 유지율(초기 VHR):주파수 60㎐, 인가 전압 1V의 조건하에서 343K에 있어서의 전압 유지율(％)
UV 조사 후 VHR:이하의 실시예·비교예의 액정 표시 소자에 UV 조사한 후, 주파수 60㎐, 인가 전압 1V의 조건하에서 343K에 있어서의 전압 유지율(％)
이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 하기 방법에 의해, 액정 표시 소자의 번인, 적하흔 및 프리틸트각을 평가했다.
(번인)
액정 표시 소자의 번인 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1000시간 표시시킨 후에, 전체 화면 균일한 표시를 실시했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 육안으로 이하의 4단계 평가로 실시했다.
◎:잔상 없음
○:잔상 매우 적게 있어도 허용할 수 있는 레벨
△:잔상 있고 허용할 수 없는 레벨
×:잔상 있고 상당히 열악
(적하흔)
액정 표시 장치의 적하흔의 평가는, 전체면 흑표시했을 경우에 있어서의 하얗게 떠오르는 적하흔을 육안으로 이하의 4단계 평가로 실시했다.
◎:잔상 없음
○:잔상 매우 적게 있어도 허용할 수 있는 레벨
△:잔상 있고 허용할 수 없는 레벨
×:잔상 있고 상당히 열악
(프리틸트각)
액정 표시 소자의 면내를 랜덤하게 5지점 계측하고, 평균값을 프리틸트각으로 했다. 또, 프리틸트각의 안정성을 평가하는 경우에는, 스트레스 전후의 프리틸트각의 변화를 비교했다. 스트레스는, 액정 표시 장치를 70℃로 유지된 오븐에 투입하고, 1㎑, 30V의 사각형파를 168시간 인가함으로써 부여했다.
프리틸트 변화각(°):스트레스 후의 프리틸트각-스트레스 전의 프리틸트각
또한, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대해 이하의 약호를 사용했다. 또한, n은 자연수를 나타낸다.
(측쇄)
Figure pct00106
(연결기)
Figure pct00107
(고리 구조)
Figure pct00108
(합성예 1)
[열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)의 합성]
교반 장치, 온도계, 냉각관, 적하 장치를 구비한 유리 플라스크에, 아크릴산 26.8g과 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로-1-비닐옥시옥탄 30.0g을 주입하고, 건조 공기 기류하, 실온에서 21시간 교반했다. 이어서, 메소퀴논 0.003g과 디이소프로필에테르 107.6g을 첨가하고, 포화 탄산나트륨 수용액 161.4g, 이온 교환수 161.4g을 첨가하여 분액했다. 이어서, 상층을 취출한 후, 이온 교환수 161.4g을 첨가하여 분액했다. 또한, 상층을 취출한 후, 탈용제하고, 상기 일반식 (1)로 표시되는 블록화된 카르복실기를 갖는 중합성 단량체를 얻었다.
교반 장치, 온도계, 냉각관, 적하 장치를 구비한 유리 플라스크에, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 50g을 주입하고, 질소 기류하에서 교반하면서 80℃로 승온시켰다. 이어서, 상기 블록화된 카르복실기를 갖는 중합성 단량체 17.5g, 폴리프로필렌글리콜모노메타크릴레이트 32.5g을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40.0g에 용해시킨 모노머 용액과, 라디칼 중합 개시제로서 2,2'-아조비스(이소부티르산메틸) 1.5g을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 17g에 용해시킨 중합 개시제 용액의 2종류의 적하액을 각각 다른 적하 장치에 세팅하고, 플라스크 내를 80℃로 유지하면서 동시에 적하를 개시하고, 각각 3시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 80℃에서 10시간 교반한 후, 추가로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하고, 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)를 20질량％함유하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액을 얻었다. 얻어진 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)의 분자량을 GPC(폴리스티렌 환산 분자량)로 측정한 결과, 수평균 분자량 2,500, 중량 평균 분자량 9,000, 최대 분자량 90,000이었다.
(합성예 2)
[열분해성 기를 갖는 중합체 (A-2)의 합성]
교반 장치, 온도계, 적하 장치를 구비한 유리 플라스크에, 하이드록시페닐메타크릴레이트 25.0g과, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로-1-비닐옥시옥탄 82.0g, 트리플루오로아세트산 1.6g, 및, 테트라하이드로푸란 200g을 주입하고, 질소 분위기하, 60℃에서 9시간 유지하여 반응시켰다. 냉각 후, 반응액에 피리딘 1.7g을 첨가한 후, 얻어진 반응액을 수세, 분액, 탈용제하고, 감압 증류에 의해 미반응 성분을 제거함으로써 아세탈화 생성물을 얻었다.
교반 장치, 온도계, 냉각관, 적하 장치를 구비한 유리 플라스크에, 용제로서, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 200g, 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 8.0g, 2,4-디페닐-4-메틸-1-펜텐 2.0g을 주입하였다. 이어서, 상기 아세탈화 생성물 75.0g, 메타크릴산벤질 25.0g을 주입하고, 질소 분위기하, 천천히 교반하면서, 플라스크 내를 80℃로 상승시키고, 80℃ 4시간 교반함으로써, 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-2)를 35질량％ 함유하는 디에틸렌글리콜디메틸에테르 용액을 얻었다. 얻어진 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-2)의 분자량을 GPC(폴리스티렌 환산 분자량)로 측정한 결과, 수평균 분자량 9,900, 중량 평균 분자량 21,800, 최대 분자량 70,000이었다.
또, 열분해성 기를 갖지 않는 중합체 (A-3)으로서, 메가팍 F-554(DIC 주식회사 제조)를 사용하였다.
(액정 조성물)
본 발명의 실시예 및 비교예에 있어서는, 이하의 액정 조성물 (LC-A1)∼(LC-A6), (LC-B1), (LC-B2)를 사용하였다.
Figure pct00109
Figure pct00110
(액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합성 기를 갖는 화합물)
액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합성 기를 갖는 화합물로는, 이하의 식으로 표시되는 화합물을 사용했다.
Figure pct00111
(실시예 1)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 구비한 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 화소 전극층을 구비한 제2 기판(화소 전극 기판)을 제조했다.
화소 전극 기판에 있어서, 각 화소 전극으로는, 액정 분자의 배향을 분할하기 위해, 화소 전극에 전극을 갖지 않는 슬릿이 존재하도록, ITO를 에칭한 것을 사용하였다.
공통 전극 기판 및 화소 전극 기판의 각각에, 폴리이미드 전구체 및 중합성 기를 갖는 중합성 화합물을 포함하는 수직 배향막 재료를 스핀 코트법에 의해 도포하고, 그 도포막을 200℃에서 가열함으로써, 수직 배향막 재료 중의 폴리이미드 전구체를 경화시켜, 각 기판의 표면에 100㎚±20㎚의 수직 배향막을 형성했다. 이 단계에 있어서, 그 수직 배향막에 있어서의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물은 경화되어 있지 않다.
수직 배향막 형성 재료로는, 폴리이미드 전구체를 고형분량으로서 3질량％ 함유하는 폴리이미드 용액(상품명:JALS2131-R6, JSR사 제조)에, 상기 식 (Va-1-3)으로 표시되는 화합물을 0.5질량％, 및, 상기 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)을 0.01중량％ 함유하는 용액을 사용했다.
수직 배향막을 형성한 공통 전극 기판 및 화소 전극 기판에, 상기 액정 조성물 (LC-A1)을 협지한 후, 시일재를 경화시켜, 액정 조성물층을 형성했다. 이 때, 두께 3.0㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물층의 두께를 3.0㎛로 했다.
얻어진 액정 표시 소자에, 사각형의 교류 전기장을 인가한 상태에서 자외선을 조사하여, 상기 식 (Va-1-3)으로 표시되는 화합물을 경화시켰다. 조사 장치로는, 우시오 전기사 제조 UIS-S2511RZ와 함께, 자외선 램프로서, 우시오 전기사 제조 USH-250BY를 사용하여, 20㎽로 300초, 액정 표시 소자에 자외선을 조사하여, 실시예 1의 액정 표시 소자를 얻었다. 이 공정에 의해, 상기 식 (Va-1-3)으로 표시되는 화합물을 포함하는 수직 배향막이 형성되어, 액정 조성물층 중의 액정 분자에 프리틸트각이 부여된다.
여기서, 프리틸트각은, 도 3에 나타내는 바와 같이 정의된다. 완전한 수직 배향을 하고 있는 경우, 프리틸트각(θ)은 90°가 되고, 프리틸트각이 부여되었을 경우, 프리틸트각(θ)은 90°보다 작아진다.
실시예 1의 액정 표시 소자는, 도 2에 나타내는 바와 같은 화소 전극의 슬릿에 따라, 4개의 구획에 있어서 상이한 방향으로 프리틸트각을 갖고, 상기 중합성 화합물의 경화 후, 교류 전기장을 끊은 상태에서도 프리틸트각이 유지되었다. 또, 스트레스 후에도 프리틸트각의 변화는 거의 보여지지 않았다.
실시예 1의 액정 표시 소자에 이용된 액정 조성물의 각 물성, UV 조사 후의 VHR, 및, 얻어진 액정 표시 소자의 적하흔 평가, 번인 평가, 스트레스 전의 프리틸트각, 스트레스 후의 프리틸트 변화를 이하의 표에 나타낸다. 이 결과, 실시예 1의 액정 표시 소자에 사용된 액정 조성물은, 스트레스 전후에 있어서, 프리틸트각의 큰 변화는 볼 수 없다. 이것은, 배향막 재료 중에 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)에 의해 배향막이 보다 평활해지고, 또한, 상기 중합체가 액정 조성물에 대해 안정적이기 때문에, 프리틸트각도 안정화되었다고 고찰된다.
Figure pct00112
Figure pct00113
(실시예 2∼11, 비교예 1∼2)
사용하는 중합성 기를 갖는 화합물, 사용하는 열분해성 기를 갖는 중합체 또는 열분해성 기를 갖지 않는 중합체, 사용하는 액정 조성물을, 각각, 상기 표에 기재한 것으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일 조건으로, 실시예 2∼11, 비교예 1∼2의 액정 표시 소자를 제조했다. 얻어진 액정 표시 소자에 사용된 액정 조성물의 각 물성, UV 조사 후의 VHR, 및, 얻어진 액정 표시 소자의 적하흔 평가, 번인 평가, 스트레스 전의 프리틸트각, 스트레스 후의 프리틸트 변화를, 상기의 표에 합하여 나타낸다.
(실시예 12)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 구비한 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 화소 전극층을 구비한 제2 기판(화소 전극 기판)을 제조했다.
화소 전극 기판에 있어서, 각 화소 전극으로는, 액정 분자의 배향을 분할하기 위해, 화소 전극에 전극을 갖지 않는 슬릿이 존재하도록, ITO를 에칭한 것을 사용하였다.
공통 전극 기판 및 화소 전극 기판의 각각에, 폴리이미드 전구체, 중합성 기를 갖는 중합성 화합물, 및, 열분해성 기를 갖는 중합체를 포함하는 수직 배향막 재료를 스핀 코트법에 의해 도포하고, 그 도포막을 200℃에서 가열함으로써, 수직 배향막 재료 중의 폴리이미드 전구체를 경화시켜, 각 기판의 표면에 100㎚의 수직 배향막을 형성했다. 이 단계에 있어서, 그 수직 배향막에 있어서, 중합성 기를 갖는 중합성 화합물은 경화되어 있지 않다.
수직 배향막 형성 재료로는, 이하의 식으로 표시되는 폴리이미드 유도체를 고형분량 3질량％, 식 (Va-1-3)으로 표시되는 중합성 화합물 0.5질량％, 및, 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)을 0.01질량％ 함유하는 N-메틸-2-피롤리돈/2-부톡시에탄올=70/30(질량비) 용액을 사용하였다.
Figure pct00114
수직 배향막을 형성한 공통 전극 기판 및 화소 전극 기판에, 상기 액정 조성물 (LC-A1)을 협지한 후, 시일재를 경화시켜, 액정 조성물층을 형성했다. 이 때, 두께 3.0㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물층의 두께를 3.0㎛로 했다.
얻어진 액정 표시 소자에, 사각형의 교류 전기장을 인가한 상태에서 자외선을 조사하여, 상기 식 (Va-1-3)으로 표시되는 화합물을 경화시켰다. 조사 장치로는, 우시오 전기사 제조 UIS-S2511RZ와 함께, 자외선 램프로서, 우시오 전기사 제조 USH-250BY를 사용하여, 20㎽로 300초간, 액정 표시 소자에 자외선을 조사하여, 실시예 12의 액정 표시 소자를 얻었다. 이 공정에 의해, 주쇄로서 폴리이미드 골격을 갖고, 측쇄로서 중합성 기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 포함하는 수직 배향막이 형성되고, 액정 조성물층 중의 액정 분자에 프리틸트각이 부여된다.
실시예 12의 액정 표시 소자는, 도 2에 나타내는 바와 같은 화소 전극의 슬릿에 따라, 4개의 구획에 있어서 상이한 방향으로 프리틸트각을 갖고, 상기 중합성 화합물의 경화 후, 교류 전기장을 끊은 상태에서도 프리틸트각이 유지되었다. 또, 스트레스 후에도 프리틸트각의 변화는 거의 보여지지 않았다.
실시예 12의 액정 표시 소자에 사용된 액정 조성물의 각 물성, UV 조사 후의 VHR, 및, 얻어진 액정 표시 소자의 적하흔 평가, 번인 평가, 스트레스 전의 프리틸트각, 스트레스 후의 프리틸트 변화를, 이하의 표에 나타낸다. 이 결과, 실시예 12의 액정 표시 소자에 사용된 액정 조성물은, 스트레스 전후에 있어서, 프리틸트각의 큰 변화는 볼 수 없다. 이것은, 배향막 재료 중에 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)에 의해 배향막이 보다 평활해지고, 또한, 상기 중합체가 액정 조성물에 대해 안정적이기 때문에, 프리틸트각도 안정화되었다고 고찰된다.
Figure pct00115
Figure pct00116
(실시예 13∼18, 비교예 3∼4)
사용하는 중합성 기를 갖는 화합물, 사용하는 열분해성 기를 갖는 중합체 또는 열분해성 기를 갖지 않는 중합체, 사용하는 액정 조성물을, 각각, 상기 표에 기재한 것으로 변경한 것 이외에는, 실시예 12와 동일 조건으로, 실시예 13∼18, 비교예 3∼4의 액정 표시 소자를 제조했다. 얻어진 액정 표시 소자에 사용된 액정 조성물의 각 물성, UV 조사 후의 VHR, 및, 얻어진 액정 표시 소자의 적하흔 평가, 번인 평가, 스트레스 전의 프리틸트각, 스트레스 후의 프리틸트 변화를, 상기의 표에 합하여 나타낸다.
(실시예 19)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 구비한 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 화소 전극층을 구비한 제2 기판(화소 전극 기판)을 제조했다.
공통 전극 기판 및 화소 전극 기판의 각각에, 중합성 액정 화합물 및 중합 개시제를 포함하는 수직 배향막 재료를 스핀 코트법에 의해 도포하고, 두께 200㎚의 수직 배향막의 전구체층을 형성했다. 수직 배향막 형성 재료로는, 상기 식 (Va-1-3)으로 표시되는 중합성 화합물을 5.0질량％, 열분해성 기를 갖는 상기 중합체 (A-1)을 0.1질량％, 및 UCL-011-K1(DIC 주식회사 제조) 중합성 화합물 95.0질량％를 사용했다.
수직 배향막 형성 재료를 도포한 기판의 각각을, 70℃의 항온조에서 5분간 가열한 후, 추가로 180℃의 핫 플레이트로 15분 가열함으로써, 도포한 수직 배향막 형성 재료 중의 중합성 액정 화합물을 등방성 액체로 했다.
그 후, 10℃／분의 속도로 온도를 실온까지 낮추고, 수직 배향막 형성 재료 중의 중합성 액정 화합물의 배향을 수직 배향으로 했다.
화소 전극 기판 및 공통 전극 기판의 각각에, 기판면으로부터 70°경사진 자기장을 인가하여, 중합성 액정 화합물에 프리틸트각을 부여했다. 이 상태에서, 자외선을 조사하여, 중합성 액정 화합물을 경화시켜, 수직 배향막을 형성했다.
수직 배향막을 형성한 공통 전극 기판 및 화소 전극 기판에, 상기 액정 조성물 (LC-A1)을 협지한 후, 시일재를 경화시켜, 액정 조성물층을 형성했다. 이 때, 두께 3.0㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물층의 두께를 3.0㎛로 했다.
얻어진 액정 표시 소자에, 사각형의 교류 전기장을 인가한 상태에서 자외선을 조사하여, 상기 식 (Va-1-3)으로 표시되는 화합물을 경화시켰다. 조사 장치로는, 우시오 전기사 제조 UIS-S2511RZ와 함께, 자외선 램프로서, 우시오 전기사 제조 USH-250BY를 사용하여, 20㎽로 300초간, 액정 표시 소자에 자외선을 조사하여, 실시예 19의 액정 표시 소자를 얻었다. 이 공정에 의해, 상기 식 (Va-1-3)의 중합체를 포함하는 수직 배향막이 형성되고, 액정 조성물층 중의 액정 분자에 프리틸트각이 부여된다.
실시예 19의 액정 표시 소자는, 도 2에 나타내는 바와 같은 화소 전극의 슬릿에 따라, 4개의 구획에 있어서 상이한 방향으로 프리틸트각을 갖고, 상기 중합성 액정 화합물의 경화 후, 교류 전기장을 끊은 상태에서도 프리틸트각이 유지되었다. 또, 스트레스 후에도 프리틸트각의 변화는 거의 보여지지 않았다.
실시예 19의 액정 표시 소자에 이용된 액정 조성물의 각 물성, UV 조사 후의 VHR, 및, 얻어진 액정 표시 소자의 적하흔 평가, 번인 평가, 스트레스 전의 프리틸트각, 스트레스 후의 프리틸트 변화를, 이하의 표에 나타낸다. 이 결과, 실시예 19의 액정 표시 소자에 사용된 액정 조성물은, 스트레스 전후에 있어서, 프리틸트각의 큰 변화는 볼 수 없다. 이것은, 배향막 재료 중에 열분해성 기를 갖는 중합체 (A-1)에 의해 배향막이 보다 평활해지고, 또한, 상기 중합체가 액정 조성물에 대해 안정적이기 때문에, 프리틸트각도 안정화되었다고 고찰된다.
Figure pct00117
Figure pct00118
(실시예 20∼25, 비교예 5∼6)
사용하는 중합성 기를 갖는 화합물, 사용하는 열분해성 기를 갖는 중합체 또는 열분해성 기를 갖지 않는 중합체, 사용하는 액정 조성물을, 각각, 상기 표에 기재한 것으로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일 조건으로, 실시예 20∼25, 비교예 5∼6의 액정 표시 소자를 제조했다. 얻어진 액정 표시 소자에 사용된 액정 조성물의 각 물성, UV 조사 후의 VHR, 및, 얻어진 액정 표시 소자의 적하흔 평가, 번인 평가, 스트레스 전의 프리틸트각, 스트레스 후의 프리틸트 변화를, 상기의 표에 합하여 나타낸다.
10···액정 표시 소자
11···제1 기판
12···제2 기판
13···액정 조성물층
14···공통 전극
15···화소 전극
16···수직 배향막
17···수직 배향막
18···컬러 필터
19···액정 분자
20···중합체층
21···중합체층

Claims (16)

  1. 제1 기판과 제2 기판과, 상기 제1 기 및 제2 기판 사이에 협지된 액정 조성물층을 갖고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽에 전극을 갖고 있고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 적어도 한쪽에, 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체, 및, 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 배향막을 갖고, 상기 액정 조성물층을 구성하는 액정 조성물의 유전율 이방성(Δε)이 음인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정 조성물층을 구성하는 액정 조성물이, 하기 일반식 (N-1), 일반식 (N-2), 및 일반식 (N-3)
    Figure pct00119

    (식 중, RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    AN11, AN12, AN21, AN22, AN31 및 AN32는 각각 독립적으로,
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
    (b) 1,4-페닐렌기 (이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기 (나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31 및 ZN32는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    XN21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
    TN31은 -CH2- 또는 -O-를 나타내고,
    nN11, nN12, nN21, nN22, nN31 및 nN32는 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타내는데, nN11+nN12, nN21+nN22 및 nN31+nN32는 각각 독립적으로 1, 2 또는 3이고, AN11∼AN32, ZN11∼ZN32가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는, 액정 표시 소자.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 열분해성 기가 불소 원자 및/또는 규소 원자를 함유하는, 액정 표시 소자.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열분해성 기가 하기 일반식 (I-1-1) 또는 일반식 (I-1-2)
    Figure pct00120

    (일반식 (I-1-1) 및 일반식 (I-1-2) 중, R1, R2는 각각 독립적으로, 수소 원자 혹은 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼18의 유기기를 나타내고, Y1은 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, R4는 불소 원자 및/또는 규소 원자를 갖는 유기기를 나타내고, *는 결합 부위를 나타낸다)로 표시되는 구조 단위를 함유하는, 액정 표시 소자.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 화소를 갖고, 그 화소 중에 프리틸트각이 상이한 2 이상의 영역을 갖는, 액정 표시 소자.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판이 공통 전극을 갖고, 제2 기판이 화소 전극을 갖는, 액정 표시 소자.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 공통 전극과 상기 화소 전극 사이에, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 대략 수직으로 전하를 인가하고, 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자를 제어하는 상기 배향막을 갖는, 액정 표시 소자.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배향막이 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합체를 포함하거나, 또는, 중합성 액정 화합물의 경화물로 형성되는, 액정 표시 소자.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합체로서, 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체를 포함하거나, 또는, 주쇄로서 폴리이미드 골격을 갖고 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 포함하는, 액정 표시 소자.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배향막 표면에 액정 분자의 배향을 제어하여 안정화시키는 1종 또는 2종 이상의 중합성 화합물의 중합체를 추가로 갖는, 액정 표시 소자.
  11. 제1 기판과 제2 기판 중 적어도 한쪽에, 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는 배향 재료를 도포하여, 배향막 재료를 형성한 후, 적어도 한쪽에 전극을 갖는 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 의해 액정 조성물을 협지하고, 상기 전극에, 전압을 인가한 상태로 활성 에너지선을 조사함으로써, 상기 배향막 재료 중에 포함되는 중합성 기를 갖는 화합물의 중합성 기를 중합하여 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향막을 갖고, 상기 액정 조성물이, 하기 일반식 (N-1), 일반식 (N-2), 및 일반식 (N-3)
    Figure pct00121

    (식 중, RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    AN11, AN12, AN21, AN22, AN31 및 AN32는 각각 독립적으로
    (a) 1,4-시클로헥실렌기 (이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
    (b) 1,4-페닐렌기 (이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기 (나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31 및 ZN32는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    XN21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
    TN31은 -CH2- 또는 -O-를 나타내고,
    nN11, nN12, nN21, nN22, nN31 및 nN32는 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타내는데, nN11+nN12, nN21+nN22 및 nN31+nN32는 각각 독립적으로 1, 2 또는 3이고, AN11∼AN32, ZN11∼ZN32가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는, 액정 표시 소자의 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 배향막 재료가, 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합체를 포함하거나, 또는, 상기 배향막 재료가, 중합성 액정 화합물의 경화물인, 액정 표시 소자의 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 상기 액정 조성물층 중의 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합체로서, 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체를 포함하거나, 또는, 주쇄로서 폴리이미드 골격을 갖고 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 중합성 화합물의 중합체를 포함하는, 액정 표시 소자의 제조 방법.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 배향막 표면에 액정 분자의 배향을 제어하여 안정화시키는 1종 또는 2종 이상의 중합성 화합물의 중합체를 추가로 갖는, 액정 표시 소자의 제조 방법.
  15. 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 에너지선이 자외선이고, 그 강도가 2㎽/㎝-2∼100㎽/㎝-2이고, 조사 총 에너지량이 10J∼300J인, 액정 표시 소자의 제조 방법.
  16. 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 중합성 기를 갖는 화합물의 중합체, 및, 열분해성 기를 갖는 중합체를 함유하는, 배향막 재료.
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