(57)【要約】【課題】本発明は優れた配向性、熱的、構造的安定性および基材に対する接着性などを示す液晶配向膜の容易な形成を可能にする光配向性ポリイミド系共重合体および液晶配向膜を提供する。【解決手段】本発明による光配向性ポリイミド系共重合体は、所定の構造を有する３つの繰り返し単位を含む。【選択図】図１
2014052629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式１乃至３の繰り返し単位を含んでなる、光配向性ポリイミド系共重合体。
【化１】
2014052629.tif 000015
［前記化学式１乃至３において、
ｐ、ｑおよびｒはそれぞれ独立的に２０乃至２０００であり、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立的に脂環式酸二無水物または芳香族酸二無水物に由来した４価の有機基であり、
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３はそれぞれ独立的にジアミンから誘導された２価の有機基であり、
Ｒ１はＹ１に１つ以上置換された、シンナメート系官能基、クマリン系官能基およびカルコン系官能基からなる群より選択された光反応基であり、
Ｒ２はＹ２に１つ以上置換された、炭素数８乃至３０のアルキル基または炭素数８乃至３０のアリル基（ａｌｌｙｌ）であり、
Ｒ３はＹ３に１つ以上置換された、（メタ）アクリレート系官能基、ヒドロキシ含有官能基およびエポキシ含有官能基からなる群より選択された光硬化基である。］
【請求項２】
光反応基Ｒ１が、下記の化学式１ａ乃至１ｄからなる群より選択されてなる、請求項１に記載の光配向性ポリイミド系共重合体。
【化２】
2014052629.tif 000016
2014052629.tif 000017
［前記化学式１ａ乃至１ｄにおいて、
ｌは０または１であり、
Ｂは単純結合；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；カルボニル；カルボキシ；エステル；置換または非置換された炭素数１乃至１０のアルコキシレン；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリーレン；および置換または非置換された炭素数６乃至４０のヘテロアリーレンからなる群より選択されてなり、
ＤおよびＤ’はそれぞれ独立的に単純結合；酸素；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；置換または非置換された炭素数３乃至１２のシクロアルキレン；および置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレンオキシドからなる群より選択されてなり、
Ｅは単純結合；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；または置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリーレンオキシドであり、
Ｘは酸素または硫黄であり、
ＹおよびＺはそれぞれ独立的に水素；または置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキルであり、
Ｐは単純結合；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；カルボニル；置換または非置換された炭素数２乃至２０のアルケニレン；置換または非置換された炭素数３乃至１２のシクロアルキレン；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリーレン；置換または非置換された炭素数７乃至１５のアラルキレン；置換または非置換された炭素数２乃至２０のアルキニレン；および置換または非置換された炭素数４乃至８のシクロアルキレンからなる群より選択されてなり、
Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１４は互いに同一であるか相違し、それぞれ独立的に水素；ハロゲン；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキル；置換または非置換された炭素数４乃至８のシクロアルキル；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルコキシ；置換または非置換された炭素数６乃至３０のアリールオキシ；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリール；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアラルキル；１４族、１５族または１６族のヘテロ元素を含む炭素数６乃至４０のヘテロアリール；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアルコキシアリール；シアノ；ニトリル；ニトロ；およびヒドロキシからなる群より選択されてなり、
Ｒ１５は１つまたは２つの置換基であって、それぞれ独立的に水素；ハロゲン；シアノ；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキル；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルコキシ；置換または非置換された炭素数６乃至３０のアリールオキシ；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリール；１４族、１５族または１６族のヘテロ元素を含む炭素数６乃至４０のヘテロアリール；および置換または非置換された炭素数６乃至４０のアルコキシアリールからなる群より選択されてなる。］
【請求項３】
脂環式酸二無水物または芳香族酸二無水物が、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＣＤＡ）、ビシクロオクテン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物（ＣＨＤＡ）、１，２，４−トリカルボキシ−３−メチルカルボキシシクロペンタン二無水物、１，２，３，４−テトラカルボキシシクロペンタン二無水物、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、ビフタル酸二無水物（ＢＰＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）およびベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６−ＦＤＡ）からなる群より選択された１種以上のものである、請求項１又は２に記載の光配向性ポリイミド系共重合体。
【請求項４】
ジアミンが、パラ−フェニレンジアミン（ｐ−ＰＤＡ）、４，４−メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）、メタ−ビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）、パラ−ビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｐ−ＢＡＰＳ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルプロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン（ＨＦ−ＢＡＰＰ）および１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼンからなる群より選択された１種以上の芳香族ジアミンである請求項１〜３の何れか一項に記載の光配向性ポリイミド系共重合体。
【請求項５】
化学式１の繰り返し単位：化学式２の繰り返し単位：化学式３の繰り返し単位が、４乃至８：０．５乃至４：０．５乃至３のモル比である、請求項１〜４の何れか一項に記載の光配向性ポリイミド系共重合体。
【請求項６】
Ｒ２が、炭素数８乃至３０のアルキル基または末端に不飽和基を有する炭素数８乃至３０のアリル基である請求項１〜５の何れか一項に記載の光配向性ポリイミド系共重合体。
【請求項７】
１０，０００乃至５００，０００の重量平均分子量を有する、請求項１〜６の何れか一項に記載の光配向性ポリイミド系共重合体。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の光配向性ポリイミド系共重合体またはその光硬化物を含んでなる光配向層を備えてなる、液晶配向膜。
【請求項９】
前記光配向層の上に液晶層をさらに備えてなる、請求項８に記載の液晶配向膜。
【請求項１０】
光配向層が、光硬化基Ｒ３が架橋されている光配向性ポリイミド系共重合体の光硬化物を含んでなる、請求項８又は９に記載の液晶配向膜。
【請求項１１】
３０〜２００ｎｍの厚さを有する、請求項８〜１０の何れか一項に記載の液晶配向膜。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れか一項に記載の液晶配向膜を備えてなる、液晶セル。
【請求項１３】
ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）液晶用液晶セルである、請求項１２に記載の液晶セル。
【請求項１４】
ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶用液晶セルである、請求項１２に記載の液晶セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光配向性ポリイミド系共重合体および液晶配向膜に関する。より具体的に、本発明は優れた配向性、熱的、構造的安定性および基材に対する接着性などを示す液晶配向膜の容易な形成を可能にする光配向性ポリイミド系共重合体と、これを用いた液晶配向膜および液晶セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、液晶ディスプレイの大型化に伴ってモバイルフォンやノートパソコンなどの個人用から次第に壁掛けテレビなどの家庭用に用途が拡張されることにより、液晶ディスプレイに対しては高画質、高品位化および広視野角が要求されている。特に薄膜トランジスタによって駆動される薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）は個々の画素を独立的に駆動させるため液晶の応答速度が非常に優れ、高画質の動画像を実現することができて、次第に応用範囲が拡張されている。
【０００３】
このようなＴＦＴ−ＬＣＤで液晶が光スイッチとして使用されるためにはディスプレイセルの最も内側の薄膜トランジスタが形成された層の上に液晶が一定の方向に初期配向されなければならず、このために液晶配向膜が使用されている。既存には液晶を配向させるためにラビング法が主に使用されたことがある。このようなラビング法では、微細な突起を有するラビング布が液晶配向膜の表面を一定の方向に通るようにすることによって液晶配向膜の表面に一定の方向の谷を形成させる。このように形成された谷に沿って液晶が配向され得る。
【０００４】
しかし、このようなラビング法による場合、（１）ラビング布と薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）またはカラーフィルタ（ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ；ＣＦ）基板の間に静電気が発生してＴＦＴに損傷を与えることがある。また、（２）ラビング布で発生する微細なファイバーなどによって異物不良が発生する場合が多く、これは生産収率向上に障害になっている。
【０００５】
このような短所を克服するために、最近はＵＶのような光によって液晶配向膜を配向させる光配向方法の適用が幅広く検討されている。通常、このような光配向のためには、液晶層下部に光配向性（光反応性）重合体を含む配向層を形成し、このような配向層に線偏光されたＵＶを照射して光反応を起こす。その結果、光配向性重合体の主鎖が一定の方向に配列するようになる光配向が起こり、このように光配向された配向層の影響で液晶層に含まれている液晶が配向され得る。
【０００６】
このような光配向の代表的な例がＭ．Ｓｃｈａｄｔなど（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ３１．，１９９２，２１５５）、Ｄａｅ  Ｓ．Ｋａｎｇなど（米国特許第５，４６４，６６９号）、Ｙｕｒｉｙ  Ｒｅｚｎｉｋｏｖ（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３４，１９９５，Ｌ１０００）が発表した光重合による光配向である。このような特許および論文で使用された光配向重合体は主にＰＶＣＮ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ｃｉｎｎａｍａｔｅ））またはＰＶＭＣ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ｍｅｔｈｏｘｙｃｉｎｎａｍａｔｅ））のようなポリビニルシンナメート系ポリマーである。これを光配向させる場合、照射されたＵＶによってシンナメートの二重結合が［２＋２］付加環化（［２＋２］ｃｙｃｌｏａｄｄｉｔｉｏｎ）反応をしてシクロブタン（ｃｙｃｌｏｂｕｔａｎｅ）が形成され、これによって異方性が形成され液晶分子を一方向に配列させて液晶の配向が誘導される。
【０００７】
しかし、このような既存の光配向性重合体は高分子主鎖の構造的、熱的安定性が低下したり、配向性が充分でなくなるなどの短所があった。また、前記光配向性重合体は通常有機溶媒に溶解された状態で基材に塗布されて配向層または液晶配向膜を形成し、既存の光配向性重合体は有機溶媒に対する溶解度などが落ちこれを用いた配向層などの形成が容易でないという短所があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明は、優れた配向性、熱的、構造的安定性および基材に対する接着性などを示す液晶配向膜の容易な形成を可能にする光配向性ポリイミド系共重合体を提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、前記光配向性ポリイミド系共重合体を用いて形成された液晶配向膜と、これを含む液晶セルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下記の化学式１乃至３の繰り返し単位を含む光配向性ポリイミド系共重合体を提供する。
【化１】
2014052629.tif 000003
【００１１】
前記化学式１乃至３で、
ｐ、ｑおよびｒはそれぞれ独立的に２０乃至２０００であり、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立的に脂環式酸二無水物または芳香族酸二無水物に由来した４価の有機基であり、
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３はそれぞれ独立的にジアミンから誘導された２価の有機基であり、
Ｒ１はＹ１に１つ以上置換された、シンナメート系官能基、クマリン系官能基およびカルコン系官能基からなる群より選択された光反応基であり、
Ｒ２はＹ２に１つ以上置換された、炭素数８乃至３０のアルキル基または炭素数８乃至３０のアリル基（ａｌｌｙｌ）であり、
Ｒ３はＹ３に１つ以上置換された、（メタ）アクリレート系官能基、ヒドロキシ含有官能基およびエポキシ含有官能基からなる群より選択された光硬化基である。
【００１２】
また本発明は、前記光配向性ポリイミド系共重合体またはその光硬化物を含む光配向層を含む液晶配向膜を提供する。
【００１３】
また本発明は、前記液晶配向膜を含む液晶セルを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
前述のように、本発明は優れた配向性、熱的安定性および多様な有機溶媒に対する向上した溶解度を示す光配向性ポリイミド系共重合体を提供することができる。
【００１５】
したがって、本発明はこのようなポリイミド系共重合体を用いて、優れた配向性、熱的、構造的安定性および基材に対する接着性などを示す液晶配向膜の容易な形成を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】試験例３で実施例３、６、９、１２および比較例４の共重合体を用いて液晶セルを形成した後、ストレス印加前後の輝度変化率様相を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明の実施形態による光配向性ポリイミド系共重合体と、これを用いた液晶配向膜および液晶セルなどについて説明する。
【００１８】
発明の一実施形態によれば、下記の化学式１乃至３の繰り返し単位を含む光配向性ポリイミド系共重合体が提供される。
【化２】
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【００１９】
前記化学式１乃至３で、ｐ、ｑおよびｒはそれぞれ独立的に２０乃至２０００であり、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立的に脂環式酸二無水物または芳香族酸二無水物に由来した４価の有機基であり、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３はそれぞれ独立的にジアミンから誘導された２価の有機基であり、Ｒ１はＹ１に１つ以上置換された、シンナメート系官能基、クマリン系官能基およびカルコン系官能基からなる群より選択された光反応基であり、Ｒ２はＹ２に１つ以上置換された、炭素数８乃至３０のアルキル基または炭素数８乃至３０のアリル基（ａｌｌｙｌ）であり、Ｒ３はＹ３に１つ以上置換された、（メタ）アクリレート系官能基、ヒドロキシ含有官能基およびエポキシ含有官能基からなる群より選択された光硬化基である。
【００２０】
このような一実施形態のポリイミド系共重合体は前記化学式１乃至３で定義される三つの繰り返し単位を共に含む。繰り返し単位は、同一（化学式１、化学式２、化学式３の順等）であってもランダムであってもよい。
【００２１】
このうちの化学式１の繰り返し単位はシンナメート系官能基、クマリン系官能基またはカルコン系官能基などの光反応基を含んで、前記ポリイミド系共重合体の優れた光反応性および光配向性を担保することができる。
【００２２】
また、化学式２の繰り返し単位は炭素数８以上のアルキル基またはアリル基などの長鎖炭化水素基を末端に含むことによって、多様な有機溶媒に対してより向上した溶解度を示すことができるようにし、これは前記ポリイミド系共重合体を用いた光配向層または液晶配向膜のより容易な形成を可能にする。また、長鎖炭化水素基を有する化学式２の繰り返し単位によって、前記ポリイミド系共重合体で光配向層または液晶配向膜を形成した時にこのような光配向層などが下部の基材に対してより優れた接着力を示すことができるようになる。
【００２３】
そして、化学式３の繰り返し単位は所定の光硬化基を末端に含むことによって、光配向のためのＵＶ照射段階などで高分子鎖どうし架橋構造を形成することができるようにする。その結果、最終形成された光配向層または液晶配向膜内で前記架橋構造が光配向された共重合体のポリマーマトリックスを安定化することができる。また、このような架橋構造によって前記光配向層または液晶配向膜自体がより優れた熱的、構造的安定性を示すことができ、より向上した配向安定性を示すことができる。
【００２４】
付加して、前記一実施形態の共重合体は基本的にポリイミド系高分子の主鎖構造を有することによって、以前に知られた光配向性重合体に比べて優れた熱的、構造的安定性を示すことができる。
【００２５】
したがって、一実施形態の光配向性ポリイミド系共重合体は優れた配向性、熱的、構造的安定性および基材に対する接着性などを示す液晶配向膜の容易な形成を可能にする。
【００２６】
以下、前記光配向性ポリイミド系共重合体について、より具体的に説明する。
【００２７】
前記一実施形態のポリイミド系共重合体で、光反応基Ｒ１は下記の化学式１ａ乃至１ｄからなる群より選択されるものであり得る。
【化３】
2014052629.tif 000005
【００２８】
前記化学式１ａ乃至１ｄで、ｌは０または１であり、Ｂは単純結合；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；カルボニル；カルボキシ；エステル；置換または非置換された炭素数１乃至１０のアルコキシレン；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリーレン；および置換または非置換された炭素数６乃至４０のヘテロアリーレンからなる群より選択され、ＤおよびＤ’はそれぞれ独立的に単純結合；酸素；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；置換または非置換された炭素数３乃至１２のシクロアルキレン；および置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレンオキシドからなる群より選択され、Ｅは単純結合；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；または置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリーレンオキシドであり、Ｘは酸素または硫黄であり、ＹおよびＺはそれぞれ独立的に水素；または置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキルであり、Ｐは単純結合；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキレン；カルボニル；置換または非置換された炭素数２乃至２０のアルケニレン；置換または非置換された炭素数３乃至１２のシクロアルキレン；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリーレン；置換または非置換された炭素数７乃至１５のアラルキレン；置換または非置換された炭素数２乃至２０のアルキニレン；および置換または非置換された炭素数４乃至８のシクロアルキレンからなる群より選択され、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１４は互いに同一であるか相違し、それぞれ独立的に水素；ハロゲン；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキル；置換または非置換された炭素数４乃至８のシクロアルキル；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルコキシ；置換または非置換された炭素数６乃至３０のアリールオキシ；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリール；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアラルキル；１４族、１５族または１６族のヘテロ元素を含む炭素数６乃至４０のヘテロアリール；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアルコキシアリール；シアノ；ニトリル；ニトロ；およびヒドロキシからなる群より選択され、Ｒ１５は１つまたは２つの置換基であって、それぞれ独立的に水素；ハロゲン；シアノ；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルキル；置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルコキシ；置換または非置換された炭素数６乃至３０のアリールオキシ；置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリール；１４族、１５族または１６族のヘテロ元素を含む炭素数６乃至４０のヘテロアリール；および置換または非置換された炭素数６乃至４０のアルコキシアリールからなる群より選択される。
【００２９】
前記一実施形態のポリイミド系共重合体にこのような特定構造のシンナメート系官能基（化学式１ａ）、クマリン系官能基（化学式１ｂ）またはカルコン系官能基（化学式１ｃまたは１ｄ）が導入されることによって、前記ポリイミド系共重合体はより優れた光反応性および光配向性を示すことができる。特に、このような光反応基構造で、Ｒ１０乃至Ｒ１４の１つ以上にフッ素などのハロゲンが含まれている官能基、例えば、ハロゲンまたはハロゲンが置換された炭素数１乃至２０のアルキル基、或いはアリールオキシ基などが置換されることによって、前記ポリイミド系共重合体はさらに向上した光反応性および光配向性を示すことができる。これはこれら官能基が立体障害（ｓｔｅｒｉｃ  ｈｉｎｄｒａｎｃｅ）などに起因して光反応基間の自由空間を確保することによって、各光反応基の光反応性をより円滑にすることができるためであると予測される。
【００３０】
そして、前記一実施形態のポリイミド系共重合体で、前記Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は任意の脂環式酸二無水物または芳香族酸二無水物に由来した４価官能基であり得る。より具体的に、前記Ｘ１、Ｘ２およびＸ３が由来する酸二無水物の例としては、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（ＤＯＣＤＡ）、ビシクロオクテン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物（ＣＨＤＡ）、１，２，４−トリカルボキシ−３−メチルカルボキシシクロペンタン二無水物または１，２，３，４−テトラカルボキシシクロペンタン二無水物などの脂環式酸二無水物、或いはピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、ビフタル酸二無水物（ＢＰＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）またはベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６−ＦＤＡ）の芳香族酸二無水物などが挙げられ、その他にも多様な酸二無水物にＸ１乃至Ｘ３が由来できるのはもちろんである。
【００３１】
また、前記一実施形態のポリイミド系共重合体で、前記Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は任意のジアミン、例えば、芳香族ジアミンに由来した２価官能基にそれぞれＲ１乃至Ｒ３が１つ以上導入されたものであり得る。より具体的に、前記ジアミンの例としては、パラ−フェニレンジアミン（ｐ−ＰＤＡ）、４，４−メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）、メタ−ビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）、パラ−ビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｐ−ＢＡＰＳ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルプロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン（ＨＦ−ＢＡＰＰ）または１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼンなどの芳香族ジアミンが挙げられ、その他多様なジアミンにＲ１乃至Ｒ３を導入して使用することができる。
【００３２】
そして、前記一実施形態のポリイミド系共重合体で、Ｒ２は炭素数８以上のアルキル基またはアリル基であり得、より適切には末端に硬化可能な官能基、例えば、ビニル基などの不飽和基を有する炭素数８乃至３０のアリル基、または炭素数８乃至３０のアルキル基であり得る。このようにＲ２の末端に含まれている硬化可能な官能基は光配向層などの形成時にＲ３と共に架橋構造を形成するのに参加して、光配向層などの安定性を向上させるのにより寄与することができる。
【００３３】
また、前記一実施形態のポリイミド系共重合体で、Ｒ３は（メタ）アクリレート系官能基、ヒドロキシ含有官能基またはエポキシ含有官能基の光硬化基であり得る。このような光硬化基はＵＶの照射下に光硬化を起こして架橋構造を形成することができるようにアクリレート基、メタクリレート基、ヒドロキシ基またはエポキシ基を、例えば、末端に含む任意の官能基（例えば、アクリレート基またはアルキレン基などのリンカーで連結されたアクリレート基など）であり得る。
【００３４】
このようなＲ３の光硬化基はＵＶ照射による光配向工程などにおいて、光硬化によって高分子鎖間の架橋構造を形成して、一実施形態のポリイミド系共重合体で形成された光配向層または液晶配向膜などの熱的、構造的および配向安定性を大きく向上させることができる。
【００３５】
一方、一実施形態のポリイミド系共重合体で、前記置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリール；または１４族、１５族または１６族のヘテロ元素を含む炭素数６乃至４０のヘテロアリールは以下に羅列された官能基からなる群より選択され得、その他にも多様なアリールまたはヘテロアリールであり得る。
【化４】
2014052629.tif 000006
【００３６】
このような官能基で、前記Ｒ’１０乃至Ｒ’１８は互いに同一であるか相違し、それぞれ独立的に水素、置換または非置換された炭素数１乃至２０の線形または分枝型アルキル、置換または非置換された炭素数１乃至２０のアルコキシ、置換または非置換された炭素数６乃至３０のアリールオキシ、および置換または非置換された炭素数６乃至４０のアリールからなる群より選択される。
【００３７】
一方、前述の一実施形態のポリイミド系共重合体の構造で、各置換基の定義を具体的に説明すると次の通りである：
まず、“アルキル”は１〜３０個、或いは１〜２０個の炭素原子の線形または分枝型飽和１価炭化水素部位を意味する。アルキル基は非置換されたものだけでなく、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。アルキル基の例として、メチル、エチル、プロピル、２−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ドデシル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、ヨードメチル、ブロモメチルなどが挙げられる。
【００３８】
“アルケニル”または“アリル（ａｌｌｙｌ）”は、１以上の炭素−炭素二重結合を含む２〜３０個、或いは２〜２０個の炭素原子の線形または分枝型１価炭化水素部位を意味する。アルケニル基は炭素−炭素二重結合を含む炭素原子または飽和された炭素原子を通じて結合できる。アルケニル基は非置換されたものだけでなく、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。アルケニル基の例として、エテニル、１−プロペニル、２−プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、ペンテニル、５−ヘキセニル、ドデセニルなどが挙げられる。
【００３９】
“シクロアルキル”は３〜１２個の環炭素の飽和されたまたは不飽和された非芳香族１価単環、二環または三環炭化水素部位を意味し、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロへプチル、シクロオクチル、デカヒドロナフタレニル、アダマンチル、ノルボルニル（即ち、ビシクロ［２，２，１］ヘプト−５−エニル）などが挙げられる。
【００４０】
“アリール”は６〜４０個、或いは６〜１２個の環原子を有する１価単環、二環または三環芳香族炭化水素部位を意味し、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。アリール基の例として、フェニル、ナフタレニルおよびフルオレニルなどが挙げられる。
【００４１】
“アルコキシアリール”は前記定義されたアリール基の水素原子１つ以上がアルコキシ基で置換されているのを意味する。アルコキシアリール基の例として、メトキシフェニル、エトキシフェニル、プロポキシフェニル、ブトキシフェニル、ペントキシフェニル、ヘクトキシフェニル、ヘプトキシ、オクトキシ、ナノキシ、メトキシビフェニル、メトキシナフタレニル、メトキシフルオレニル或いはメトキシアントラセニルなどが挙げられる。
【００４２】
“アラルキル”は前記定義されたアルキル基の水素原子が１つ以上がアリール基で置換されているのを意味し、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。例えば、ベンジル、ベンズヒドリルおよびトリチルなどが挙げられる。
【００４３】
“アルキニル”は１以上の炭素−炭素三重結合を含む２〜２０個の炭素原子、好ましくは２〜１０個、より好ましくは２〜６個の線形または分枝型の１価炭化水素部位を意味する。アルキニル基は炭素−炭素三重結合を含む炭素原子または飽和された炭素原子を通じて結合できる。アルキニル基は後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。例えば、エチニルおよびプロピニルなどが挙げられる。
【００４４】
“アルキレン”は１〜３０個、或いは１〜２０個の炭素原子の線形または分枝型の飽和された２価炭化水素部位を意味する。アルキレン基は後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。アルキレン基の例として、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、へキシレンなどが挙げられる。
【００４５】
“アルケニレン”は１以上の炭素−炭素二重結合を含む２〜３０個、或いは２〜２０個の炭素原子の線形または分枝型の２価炭化水素部位を意味する。アルケニレン基は炭素−炭素二重結合を含む炭素原子および／または飽和された炭素原子を通じて結合できる。アルケニレン基は後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。
【００４６】
“シクロアルキレン”は３〜１２個の環炭素の飽和されたまたは不飽和された非芳香族２価単環、二環または三環炭化水素部位を意味し、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。例えば、シクロプロピレン、シクロブチレンなどが挙げられる。
【００４７】
“アリーレン”は６〜２０個、或いは６〜１２個の環原子を有する２価単環、二環または三環芳香族炭化水素部位を意味し、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。芳香族部分は炭素原子のみを含む。アリーレン基の例として、フェニレンなどが挙げられる。
【００４８】
“アラルキレン”は前記定義されたアルキル基の水素原子が１つ以上がアリール基で置換されている２価部位を意味し、後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。例えば、ベンジレンなどが挙げられる。
【００４９】
“アルキニレン”は１以上の炭素−炭素三重結合を含む２〜２０個の炭素原子、或いは２〜１０個の線形または分枝型の２価炭化水素部位を意味する。アルキニレン基は炭素−炭素三重結合を含む炭素原子または飽和された炭素原子を通じて結合できる。アルキニレン基は後述する一定の置換基によってさらに置換されたものも包括して称することができる。例えば、エチニレンまたはプロピニレンなどが挙げられる。
【００５０】
以上で説明した置換基が“置換または非置換”されたというのは、これら各置換基自体だけでなく、一定の置換基によってさらに置換されたものも包括されることを意味する。本明細書で、特別に他の定義がない限り、各置換基にさらに置換され得る置換基の例としては、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、アリール、ハロアリール、アラルキル、ハロアラルキル、アルコキシ、ハロアルコキシ、カルボニルオキシ、ハロカルボニルオキシ、アリールオキシ、ハロアリールオキシ、シリル、シロキシまたは既に前述のような“酸素、窒素、リン、硫黄、シリコンまたはボロンを含む極性官能基”などが挙げられる。
【００５１】
前述の一実施形態の共重合体は化学式１乃至３の繰り返し単位を各１種ずつ含む共重合体であり得るが、各繰り返し単位を２種以上ずつ含む構造を有することもでき、この場合、２種以上のＲ１乃至Ｒ３が各繰り返し単位に導入され得る。前記共重合体の優れた配向性、有機溶媒に対する溶解度および最終形成された光配向層の優れた安定性などの側面から、一実施形態の共重合体は３種の繰り返し単位を化学式１の繰り返し単位：化学式２の繰り返し単位：化学式３の繰り返し単位＝約４乃至８：約０．５乃至４：約０．５乃至３のモル比、或いは約４乃至７：約１乃至２．５：約１乃至２．５のモル比で含むことができる。
【００５２】
また、一実施形態の共重合体は優れた配向性および有機溶媒に対する溶解度や塗布性の側面から、約１０，０００乃至５００，０００、或いは、約１２，０００乃至３００，０００、或いは約５０，０００乃至１００，０００の重量平均分子量を有し得る。
【００５３】
一方、前述の一実施形態の共重合体は既に前述のジアミンにそれぞれＲ１乃至Ｒ３の官能基を導入した後、前述の脂環式酸二無水物または芳香族酸二無水物と、前記Ｒ１乃至Ｒ３が導入されたジアミンを縮重合反応させて製造することができる。例えば、前記酸二無水物と、前記Ｒ１乃至Ｒ３が導入されたジアミンを縮重合反応させてポリアミック酸系共重合体を得た後、これをイミド化して一実施形態のポリイミド系共重合体を製造することができる。
【００５４】
この時、各工程段階の具体的な条件および方法は後述する実施形態に記載されており、通常のポリイミド系重合体の製造方法および条件によるので、これに対する追加的な説明は省略する。
【００５５】
発明の他の実施形態によれば、前述の一実施形態の光配向性ポリイミド系共重合体またはその光硬化物を含む光配向層を含む液晶配向膜が提供される。このような液晶配向膜は光配向層上の液晶層をさらに含むことができ、このような液晶層内の液晶は前記光配向層に含まれている光配向されたポリイミド系共重合体の影響で液晶配向され得る。
【００５６】
このような光配向層および液晶配向膜は前述の光配向性ポリイミド系共重合体を含むことを除いては、当業系で知られた構成成分および製造方法を用いて製造することができる。
【００５７】
例えば、前記光配向層は前記光配向性ポリイミド系共重合体を有機溶媒に溶解させてコーティング組成物を得た後、このようなコーティング組成物を基材上にコーティングし、ＵＶ照射を行って形成することができる。
【００５８】
この時、前記有機溶媒としては、トルエン、アニソール、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、ＤＭＳＯ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、ＤＭＡｃ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）、ｍ−クレゾール、ＤＭＩ（１，３−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｉｎｏｎｅ）、ＮＭＰ、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどを使用することができる。前述の光配向性ポリイミド系共重合体は多様な有機溶媒に対して優れた溶解度を示すので、その他にも多様な有機溶媒が特別な制限なく使用され得る。
【００５９】
前記コーティング組成物で、前記光配向性ポリイミド系共重合体の固形分濃度は１〜２０重量％であり得、前記光配向層をフィルム形態にキャスティングするためには１０〜２０重量％が好ましく、薄膜形態に形成するためには１〜１０重量％が好ましい。
【００６０】
このように形成された光配向層は基材または素子の下部構造上に形成でき、液晶層の下に形成されてこれを配向させる作用を果たすことができる。この時、前記基材としては環状重合体を含む基材、アクリル重合体を含む基材またはセルロース重合体を含む基材などを使用することができ、前記光配向性ポリイミド系共重合体を含むコーティング組成物をバーコーティング、スピンコーティング、ブレードコーティングなどの多様な方法で基材上にコーティングした後、ＵＶ照射して光配向層を形成することができる。
【００６１】
前記ＵＶ照射によって光配向が行われ、このような段階では波長範囲が約１５０〜４５０ｎｍ領域の偏光されたＵＶを照射して配向処理ができる。この時、露光の強さは約５０ｍＪ／ｃｍ２乃至１０Ｊ／ｃｍ２のエネルギー、好ましくは約５００ｍＪ／ｃｍ２乃至５Ｊ／ｃｍ２のエネルギーであり得る。
【００６２】
前記ＵＶとしては、(1)石英ガラス、ソーダライムガラス、ソーダライムフリーガラスなどの透明基板表面に誘電異方性の物質がコーティングされた基板を用いた偏光装置、(2)微細にアルミニウムまたは金属ワイヤーが蒸着された偏光板、または(3)石英ガラスの反射によるブルースター偏光装置などを通過または反射させる方法で偏光処理されたＵＶの中で選択された偏光ＵＶを適用することができる。
【００６３】
前記ＵＶを照射する時の温度は常温が好ましい。しかし、場合によっては１００℃以下の温度範囲内で加熱された状態でＵＶを照射することもできる。前記のような一連の過程で形成される最終塗膜の膜厚は３０〜１０００ｎｍであるのが好ましい。
【００６４】
前述のＵＶ照射段階で、光配向と共に光配向性ポリイミド系共重合体に含まれているＲ３、選択的にＲ２に含まれている光硬化基の光硬化が共に行われ得る。したがって、最終形成された光配向層は前記ポリイミド系共重合体の光硬化物を含むことができ、このような光硬化物は各高分子鎖のＲ３が架橋されている架橋構造を含むことができる。
【００６５】
前述の方法で光配向層を形成し、その上に液晶層を形成して、通常の方法によって液晶配向膜を形成することができる。この時、液晶配向膜は約３０〜２００ｎｍの厚さを有することができる。
【００６６】
前述の光配向層および液晶配向膜は前記光配向性ポリイミド系共重合体を含むことによって、優れた配向性および配向安定性と共に、より向上した基材などとの接着力および熱的、構造的安定性を示すことができる。
【００６７】
一方、発明の他の実施形態によれば、前述の一実施形態の液晶配向膜を含む液晶セルが提供される。このような液晶セルは基材と、基材または素子の下部構造上に形成された液晶配向膜を含むことができる。このような液晶セルは当業系に知られた通常の方法によって製作できる。例えば、前記液晶配向膜を有する２つのガラス基板のうちの１つにはボールスペーサーが含まれている光反応性接着剤をガラス基板端部に塗布した後、これに残り１つのガラス基板を合着し接着剤が塗布された部分のみ紫外線を照射してセルを接合することができる。その後、完成されたセルに液晶を注入し熱処理することによって、液晶セルを製造することができる。
【００６８】
このような液晶セルは通常の液晶セル、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）液晶用液晶セルまたはＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶用液晶セルであり得る。
【００６９】
ただし、前記液晶セルの構成は、前述の光配向性ポリイミド系共重合体などを含むという点を除いては、通常の液晶セルの構成によるので、これに対するそれ以上の具体的な説明は省略する。
【００７０】
以下、発明の理解のために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は発明をより容易に理解するために提供されるものに過ぎず、これによって発明の内容が限定されるのではない。
【００７１】
製造例１：光反応基を有するジアミン単量体の製造
１−１）３，５−ジニトロベンジルアルコール（ＤＢＡ）に対する光反応基（シンナメート系官能基）の導入
ＤＢＡ１０ｇ（５０．５ｍｍｏｌ）、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド（ＥＤＣ）１９．３６ｇ（１０１ｍｍｏｌ）、４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ）１．２３ｇ（１０．１ｍｍｏｌ）、ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＰＥＡ）１３．０５ｇ（１０１ｍｍｏｌ）をメチレンクロライドと共に二口丸底フラスコ（２−ｎｅｃｋ  ｒｏｕｎｄ  ｂｏｔｔｏｍ  ｆｌａｓｋ）に入れて、フラスコの内部を窒素大気状態に維持した。反応混合物を常温で１０分間攪拌し、桂皮酸７．４８ｇ（５０．５ｍｍｏｌ）を添加して２４時間反応させた。反応混合物を蒸留水を用いて３回程度抽出し、ＭＣ層に硫酸マグネシウムを入れて有機層に残っている水を除去した。ロータリーエバポレーター（Ｒｏｔａｒｙ  ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）を用いて溶媒を除去し、カラム（エチルアセテートとヘキサンを体積比１：１０の比率で含む）を用いてＤＢＡに光反応基が導入された中間体を１５．０２ｇ得た。
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【００７２】
１−２）ＤＢＡのニトロ基をアミン基に置換してジアミン単量体の製造
硫化ナトリウム４７．３１ｇ（６０６．２ｍｍｏｌ）、重炭酸ナトリウム２１．４ｇ（２４７．１ｍｍｏｌ）を１００ｍｌ蒸留水と２００ｍｌメタノールに溶かし、常温で３０分間攪拌した。この溶液をろ過してろ液を取った後、前記１−１）で得られた中間体１５．０２ｇ（４５．７５ｍｏｌ）を２００ｍｌメタノールに溶かした溶液に添加した。３〜５時間還流した後に、ロータリーエバポレーター（Ｒｏｔａｒｙ  ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）を用いて溶媒を除去した。残渣に蒸留水を注いで沈殿を生成させた後にろ過し、ろ過を通じて得られた白色粉末は水で洗浄し真空状態で乾燥した。このような反応の結果、９．７９ｇの光反応基（シンナメート系官能基）が導入されたジアミン単量体（ＤＢＡ−１）が得られた。
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【００７３】
製造例２：長鎖炭化水素基を有するジアミン単量体の製造
前記製造例１で、桂皮酸の代わりにノナン酸（ｎｏｎａｎｏｉｃ  ａｃｉｄ）を使用したことを除いては製造例１の１−１）および１−２）の過程を２−１）および２−２）として同一に行って、長鎖炭化水素基（アルキル基）が導入されたジアミン単量体（ＤＢＡ−２）１２．３ｇを製造した。
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【００７４】
製造例３：長鎖炭化水素基を有するジアミン単量体の製造
前記製造例１で、桂皮酸の代わりにトリデカン酸（ｔｒｉｄｅｃａｎｏｉｃ  ａｃｉｄ）を使用したことを除いては製造例１の１−１）および１−２）の過程を３−１）および３−２）として同一に行って、長鎖炭化水素基（アルキル基）が導入されたジアミン単量体（ＤＢＡ−３）９．１ｇを製造した。
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【００７５】
製造例４：光硬化基を有するジアミン単量体の製造
前記製造例１で、桂皮酸の代わりに２−カルボキシエチルアクリレートを使用したことを除いては製造例１の１−１）および１−２）の過程を４−１）および４−２）として同一に行って、光硬化基（アクリレート系官能基）が導入されたジアミン単量体（ＤＢＡ−４）１１．９１ｇを製造した。
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【００７６】
実施例１：光配向性ポリイミド系共重合体の製造
シクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸（ＣＢＤＡ）１．９６ｇ（１０ｍｍｏｌ）、製造例１で得られたＤＢＡ−１は１．６１ｇ（６ｍｍｏｌ）、製造例２で得られたＤＢＡ−２は０．８４ｇ（３ｍｍｏｌ）、製造例４で得られたＤＢＡ−４は０．２６ｇ（１ｍｍｏｌ）をＮＭＰ４６．７ｇと共に一口丸底フラスコ（１−ｎｅｃｋ  ｒｏｕｎｄ  ｂｏｔｔｏｍ  ｆｌａｓｋ）に入れ、窒素大気下に１２時間常温で攪拌しながら縮重合反応を行わせた。
【００７７】
このように得られたポリアミック酸溶液に対して、塩基触媒であるピリジンおよび脱水化剤である酢酸無水物の存在下に１２０℃で反応を行わせることによって、光配向性ポリイミド系共重合体を製造した（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１０，１０４３−１０５４（２００６）参照）。
【００７８】
実施例２乃至１２および比較例１乃至４：光配向性ポリイミド系共重合体の製造
使用された単量体の種類と、各単量体の混合比を下記表１のように異にしたことを除いては実施例１と同様な方法で実施例２乃至１２および比較例１乃至４の光配向性ポリイミド系共重合体を製造した。
【００７９】
実施例７乃至１２および比較例１乃至４では、ＣＢＤＡの代わりにベンゾフェノン−３，３’，４，４’−テトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）を使用した。得られた各ポリイミド系共重合体の分子量は表１に共に整理されている：
【表１】
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【００８０】
試験例１：溶解度評価
実施例１乃至１２および比較例１乃至４の光配向性ポリイミド系共重合体に対して次の方法で溶解度を評価した。
【００８１】
まず、それぞれの共重合体を０．２ｇずつ取って評価対象溶媒１．８ｇに入れ、常温で１時間振って溶ける程度をもって溶解度を確認および評価した。完全に溶解した場合のＳ（ｓｏｌｕｂｌｅ）、一部が溶解した場合のＰＳ（ｐａｒｔｉａｌ  ｓｏｌｕｂｌｅ）、全く溶解しない場合のＩ（ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ）と評価および整理した。
【表２】
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【００８２】
前記表２を参照すれば、実施例１乃至１２のポリイミド系共重合体は多様な有機溶媒に対して、比較例対比より向上した溶解度を示すのが確認された。
【００８３】
試験例２：光学異方性評価
実施例１乃至１２の光配向性ポリイミド系共重合体をＮＭＰとブチルセロソルブを６：４の体積比で混合した溶媒に１０重量％比率で溶解した。このような溶液をガラス基板上にスピンコーティング（１４００ｒｐｍ、３０秒）し、１００℃で２分間乾燥した。そして、ＵＶ照射器を用いて１５ｍｗ／ｃｍ２の光を２分間照射して光配向膜を形成した。この時、前記ＵＶ照射はＵＶ照射器のランプの前に偏光板を置いて行い、偏光ＵＶの照射によって光配向が行われるようにした。
【００８４】
前記の方法で形成された光配向膜に対して垂直方向（Ａ┴）と水平方向（Ａ・）の吸光度をＵＶスペクトロメーターで測定した。このような測定時、ＵＶスペクトロメーターの前に偏光板を付着して垂直方向の吸光度および水平方向の吸光度をそれぞれ測定し、３００ｎｍ波長での光の吸光度を使用した。このような吸光度から“光学異方性＝（Ａ┴−Ａ・）／（Ａ┴＋Ａ・）”の式によって光学異方性を計算し、その結果を下記表３に整理して示した。
【表３】
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【００８５】
前記表３を参照すれば、実施例１乃至１２の共重合体を用いて得られた光配向膜は優れた光学異方性を示すのが確認される。ご参考までに、ＫＲ２０１１−０７１５９９によれば、既に用いられていたポリビニルシンナメートは０．００１の光学異方性を示すと知られているところ、前記実施例１乃至１２の共重合体はこれより優れた光学異方性を示すと確認された。
【００８６】
試験例３：輝度変化率評価
試験例２で形成された配向膜を用いて液晶セルを製造した後に、液晶セルにストレスを印加してその後の輝度変化率を評価および確認した。より具体的に、実施例３、６、９、１２および比較例４の重合体を使用して、試験例２の方法のとおり配向膜を形成した後、これを合板しＵＶで封止剤を硬化した。そして、ＩＰＳ液晶を毛細管現象を利用して注入した。液晶が注入されたセルを８０℃で２０分間安定化し、セルの上板および下板に偏光板をクロスに付着させた。
【００８７】
まず、ストレスを印加する前の輝度を測定するために、光度計（ｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）で液晶セルにＡＣ１Ｖの電圧を印加した状態で輝度を測定した。その次に、液晶セルにＡＣ５Ｖ、ＤＣ０．５Ｖのストレスを６時間印加した。ストレス印加後に、光度計（ｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）で液晶セルにＡＣ１Ｖの電圧を印加した状態で輝度を測定した。
【００８８】
時間による変化を確認するために、ストレス印加後の輝度を２０分間隔で１時間測定し、各時間別輝度変化率はストレス印加後に測定された各時間別輝度Ｌ２からストレス印加前に測定された輝度値Ｌ１を引き、この値（Ｌ２−Ｌ１）をＬ１で割って算出した（輝度変化率＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１）。このような各時間別輝度変化率は図１に示された通りであった。
【００８９】
図１を参照すれば、実施例の共重合体を用いる場合、比較例に比べて配向安定性がより優れるように示され、これによりストレス印加後にも輝度変化率が小さく示されるのが確認された。これは実施例の共重合体に含まれている光硬化基が偏光ＵＶによって硬化されてネットワークを形成し、このようなネットワークが光反応または光配向された光反応基を安定化して液晶配向性もより安定化させることができるためである。
【図１】
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