(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミドまたはその前駆体を含む重合体；
下記化学式１で表される繰り返し単位を含むポリオキサゾリン架橋剤、および
分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物
を含み、
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、
一末端に炭素数１〜２０のアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アルキニル基、アミン基、アジド基、およびシリル基からなる群より選ばれた１種以上が結合し、
前記一末端の逆の他の末端に炭素数１〜２０のアルキル基、ヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数６〜３０のアリールアルキル基からなる群より選ばれた１種以上が結合し、
前記重合体は、
ｉ）下記化学式２で表される繰り返し単位、下記化学式３で表される繰り返し単位および下記化学式４で表される繰り返し単位からなる群より選ばれた１種以上の繰り返し単位を含む第１液晶配向剤用重合体；および
ｉｉ）下記化学式５で表される繰り返し単位、下記化学式６で表される繰り返し単位および下記化学式７で表される繰り返し単位からなる群より選ばれた１種以上の繰り返し単位を含む第２液晶配向剤用重合体；
を含む、
液晶配向剤組成物：
［化学式１］
【化１】
0006855676.tif 000037
前記化学式１において、
Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基であり、
ａは、２〜１００００の整数であり、
［化学式２］
【化３】
0006855676.tif 000038
［化学式３］
【化４】
0006855676.tif 000039
［化学式４］
【化５】
0006855676.tif 000040
［化学式５］
【化６】
0006855676.tif 000041
［化学式６］
【化７】
0006855676.tif 000042
［化学式７］
【化８】
0006855676.tif 000043
前記化学式２〜７において、
Ｒ３およびＲ４のうち少なくとも一つは、炭素数１〜１０のアルキル基であり、残りは水素であり、
Ｒ５およびＲ６のうち少なくとも一つは、炭素数１〜１０のアルキル基であり、残りは水素であり、
Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ独立して下記化学式８で表される４価の有機基であり、
［化学式８］
【化９】
0006855676.tif 000044
前記化学式８において、
Ｒ９〜Ｒ１４は、それぞれ独立して水素または炭素数１〜６のアルキル基であり、
Ｌ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＲ１５Ｒ１６−、−（ＣＨ２）Ｚ−、−Ｏ（ＣＨ２）ＺＯ−、−ＣＯＯ（ＣＨ２）ＺＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、フェニレンまたはこれらの組み合わせからなる群より選ばれたいずれか一つであり、
Ｒ１５およびＲ１６は、それぞれ独立して水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはフルオロアルキル基であり、
ｚは、１〜１０の整数であり、
Ｙ１〜Ｙ３は、それぞれ独立して下記化学式９で表される２価の有機基であり、
［化学式９］
【化１０】
0006855676.tif 000045
前記化学式９において、
Ｔは、前記化学式８で表される４価の有機基であり、
Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して炭素数１〜２０のアルキレン基、炭素数１〜１０のヘテロアルキレン基、炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素数６〜２０のアリーレン基または炭素数２〜２０のヘテロアリーレン基であり、
Ｙ４〜Ｙ６は、それぞれ独立して下記化学式１０で表される２価の有機基であり、
［化学式１０］
【化１１】
0006855676.tif 000046
前記化学式１０において、
Ｒ１７およびＲ１８は、それぞれ独立して水素、ハロゲン、シアノ、ニトリル、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜１０のアルケニル、炭素数１〜１０のアルコキシ、炭素数１〜１０のフルオロアルキル、または炭素数１〜１０のフルオロアルコキシであり、
ｐおよびｑは、それぞれ独立して０〜４の整数であり、
Ｌ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）ｙ−、−Ｏ（ＣＨ２）ｙＯ−、−Ｏ（ＣＨ２）ｙ−、−ＮＨ−、−ＮＨ（ＣＨ２）ｙ−ＮＨ−、−ＮＨ（ＣＨ２）ｙＯ−、−ＯＣＨ２−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２）ｙ−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｙ−ＣＯＯ−であり、
ｙは、１〜１０の整数であり、
ｋおよびｍは、それぞれ独立して０〜３の整数であり、
ｎは、０〜３の整数である。
【請求項２】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、下記化学式１−１で表される単独重合体を含む、
請求項１に記載の液晶配向剤組成物：
［化学式１−１］
【化２】
0006855676.tif 000047
前記化学式１−１において、
Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基であり、
Ｒ２は、炭素数１〜２０のアルキル基、ヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、または炭素数６〜３０のアリールアルキル基であり、
Ｘは、炭素数１〜２０のアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アルキニル基、アミン基、アジド基、またはシリル基であり、
ａは、２〜１００００の整数である。
【請求項３】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、前記化学式１で表されることができる互いに異なる２種以上の繰り返し単位を含む共重合体を含む、
請求項１に記載の液晶配向剤組成物。
【請求項４】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、重量平均分子量（ＧＰＣ測定）が５０００ｇ／ｍｏｌ〜１００００００ｇ／ｍｏｌである、
請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物。
【請求項５】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、
前記液晶配向剤組成物の全体重量を基準に０．１重量％〜２０重量％で含まれる、
請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物。
【請求項６】
第１液晶配向剤用重合体と第２液晶配向剤用重合体の重量比は、１：９〜９：１である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶配向剤組成物。
【請求項７】
前記分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物は、
下記化学式１１で表される化合物を含む、
請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶配向剤組成物：
［化学式１１］
【化１２】
0006855676.tif 000048
前記化学式１１において、
Ｒ２４は、炭素数１〜１０のアルキレン基、
Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立して炭素数６〜１０のアリーレン基であり、
Ｑ１〜Ｑ４は、それぞれ独立して水素またはグリシジル基である。
【請求項８】
前記分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物は、前記第１液晶配向剤用重合体および第２液晶配向剤用重合体の重量合計１００重量部に対して０．１重量部〜３０重量部で含まれる、
請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶配向剤組成物。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階；
前記塗膜を乾燥する段階；
前記乾燥する段階の直後の塗膜に光を照射するかラビング処理して配向処理する段階；および
前記配向処理した塗膜を熱処理して硬化する段階
を含む、
液晶配向膜の製造方法。
【請求項１０】
前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒に溶解または分散させたものである、
請求項９に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１１】
前記塗膜を乾燥する段階は、５０℃〜１５０℃で行われる、
請求項９または１０に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１２】
前記配向処理する段階での光照射は、１５０ｎｍ〜４５０ｎｍ波長の偏光した紫外線を照射する、
請求項９から１１のいずれか一項に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１３】
前記塗膜を硬化する段階での熱処理温度は、１５０℃〜３００℃である、
請求項９から１２のいずれか一項に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１４】
請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物の配向硬化物を含む、
液晶配向膜。
【請求項１５】
請求項１４に記載の液晶配向膜を含む、
液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願との相互引用］
本出願は、２０１７年１１月３日付韓国特許出願第１０−２０１７−０１４６２８４号および２０１８年１０月３０日付韓国特許出願第１０−２０１８−０１３１２７３号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれている。
【０００２】
本発明は、優れた配向性、電気的特性を示すと同時に、向上した膜強度と信頼性を有する液晶配向膜を形成するための液晶配向剤組成物、それを用いた液晶配向膜の製造方法、およびそれを用いた液晶配向膜および液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶表示素子において、液晶配向膜は、液晶を一定の方向に配向させる役割を担当している。具体的に、液晶配向膜は、液晶分子の配列に配向子（ｄｉｒｅｃｔｏｒ）の役割をして電場（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ）により液晶が動いて画像を形成するとき、適当な方向を定めるようにする。液晶表示素子において、均一な輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）と高いコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）を得るためには液晶を均一に配向することが必須である。
【０００４】
液晶を配向させる通常の方法として、ガラスなどの基板にポリイミドのような高分子膜を塗布し、その表面をナイロンやポリエステルのような繊維を用いて一定の方向に擦るラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）方法が用いられた。しかし、ラビング方法は、繊維質と高分子膜が摩擦するとき微細なホコリや静電気（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：ＥＳＤ）が発生し得、液晶パネルの製造時に深刻な問題をもたらし得る。
【０００５】
前記ラビング方法の問題を解決するために、最近では摩擦でない光照射によって高分子膜に異方性（非等方性、ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を誘導し、それを用いて液晶を配列する光配向法が研究されている。
【０００６】
前記光配向法に用いられる材料としては、多様な材料が紹介されており、その中でも液晶配向膜の良好な諸般性能のためにポリイミドが主に使用されている。しかし、ポリイミドは、溶媒溶解性が劣るため溶液状態でコートして配向膜を形成させる製造工程上に直接適用するのは困難である。したがって、溶解性に優れたポリアミック酸またはポリアミック酸エステルのような前駆体形態でコートした後高温の熱処理工程を経てポリイミドを形成させ、そこに光照射を行い配向処理をする。しかし、このようなポリイミド状態の膜に光照射をして十分な液晶配向性を得るためには多くのエネルギーが必要であるため、実際の生産性の確保には困難であるだけでなく、光照射後の配向安定性を確保するために追加的な熱処理工程も必要とされるという問題がある。
【０００７】
また、従来の水平配光液晶表示素子のための光配向膜の場合、引き起こされる最も大きな問題は残像特性である。これを解決するために、配向膜により高分子鎖の異方性を誘導して、液晶配向特性を向上させる方法が用いられた。しかし、前記特性を有する光配向膜であっても、液晶表示素子の高品位駆動のためには高い電圧保持率（ｖｏｌｔａｇｅ  ｈｏｌｄｉｎｇ  ｒａｔｉｏ；ＶＨＲ）を示さなければならないが、ポリイミドだけではこれを示すのに限界がある。したがって、優れた配向特性が発現され、長時間（駆動時間による信頼性）維持される高い電圧保持率を示すことができる配向膜が必要であるのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、優れた配向性、耐久性を示すと同時に、向上した電気的特性および高い信頼性を有する液晶配向膜を形成するための液晶配向剤組成物に関する。
【０００９】
また、本発明は、前記の液晶配向剤組成物を用いた液晶配向膜の製造方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、前記の製造方法で製造される液晶配向膜およびそれを含む液晶表示素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書では、（ｉ）ポリイミドまたはその前駆体を含む重合体；および（ｉｉ）下記化学式１で表される繰り返し単位を含むポリオキサゾリン架橋剤を含む液晶配向剤組成物が提供される。
［化学式１］
【化１】
0006855676.tif 000002
前記化学式１において、Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基であり、ａは、１〜１００００の整数である。
【００１２】
従来のポリイミドを液晶配向膜として用いる場合、溶解性に優れたポリイミド前駆体、ポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを塗布して乾燥して塗膜を形成した後、高温の熱処理工程を経てポリイミドに転換させ、そこに光照射またはラビング処理を行い配向処理をした。
【００１３】
しかし、このようなポリイミド配向膜の場合、配向膜の内部に残留するポリアミック酸により電気的特性が低下し、ポリイミド主鎖をなす繰り返し単位間の結合を除いては繰り返し単位間の架橋結合がないため、配向膜の強度が充分でないという問題があった。
【００１４】
そこで発明者らは、ポリイミド前駆体に該当するポリアミック酸またはポリアミック酸エステルに対し、内部の繰り返し単位間の架橋構造を形成できる架橋剤としてポリオキサゾリン架橋剤を適用し、ポリアミック酸末端のカルボキシ基とポリオキサゾリン架橋剤内部のアミド基との間の分子間結合（水素結合）により配向膜の電気的特性を向上させるのと同時に、架橋体形成により優れた機械的強度を確保できることを実験により確認して発明を完成した。
【００１５】
のみならず、ポリアミック酸に存在するカルボキシ基がポリオキサゾリン架橋剤内部のアミド基間の分子間結合（水素結合）を形成することによって、配向膜内の高分子の加水分解を抑制し、従来の液晶配向膜に比べて残像を誘発する可能性が低いため、高い信頼性の液晶配向膜を製造できることを確認した。
【００１６】
具体的には、液晶配向剤組成物に添加されるポリオキサゾリン架橋剤の場合、分子内に２個以上のアミド性官能基を含有する多官能化学構造により、ポリアミック酸に存在するカルボキシル基と効果的な分子間の反応を誘導することができる。
【００１７】
したがって、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、ポリアミック酸またはポリアミック酸エステルの内部主鎖間の架橋を媒介することができ、相対的に高い架橋度を有する架橋構造体を形成することにより従来の液晶配向膜に比べて顕著に向上した機械的強度を有することができる。
【００１８】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００１９】
用語の意義
本明細書で特に制限しない限り、次の用語は下記のように定義することができる。
【００２０】
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反対の意味を示す記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
【００２１】
本明細書において、「置換」という用語は、化合物内の水素原子の代わりに他の官能基が結合することを意味し、置換される位置は水素原子が置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、２以上置換される場合、２以上の置換基は互いに同一または異なってもよい。
【００２２】
本明細書において「置換または非置換された」という用語は、重水素；ハロゲン基；シアノ基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；アミノ基；カルボキシ基；スルホン酸基；スルホンアミド基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；アリールオキシ基；アルキルチオキシ基；アリールチオキシ基；アルキルスルホキシ基；アリールスルホキシ基；シリル基；チオール基；ホウ素基；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アリールホスフィン基；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうち１個以上を含むヘテロ環基からなる群より選ばれた１個以上の置換基に置換または非置換されるか、前記例示した置換基のうち２以上の置換基が連結された置換または非置換されたことを意味する。例えば、「２以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であり得る。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であり得、２個のフェニル基が連結された置換基と解釈されることもできる。
【００２３】
本明細書において、
【化２】
0006855676.tif 000003
または
【化３】
0006855676.tif 000004
は、他の置換基に連結される結合を意味し、直接結合は、Ｌで表される部分に別途の原子が存在しない場合を意味する。
【００２４】
炭素数４〜２０の炭化水素は、炭素数４〜２０のアルカン（ａｌｋａｎｅ）、炭素数４〜２０のアルケン（ａｌｋｅｎｅ）、炭素数４〜２０のアルキン（ａｌｋｙｎｅ）、炭素数４〜２０のシクロアルカン（ｃｙｃｌｏａｌｋａｎｅ）、炭素数４〜２０のシクロアルケン（ｃｙｃｌｏａｌｋｅｎｅ）、炭素数６〜２０のアレーン（ａｒｅｎｅ）であるか、あるいはこれらのうち１種以上の環状炭化水素が２以上の原子を共有する縮合環（ｆｕｓｅｄ  ｒｉｎｇ）であるか、あるいはこれらのうち１種以上の炭化水素が化学的に結合された炭化水素であり得る。具体的に、炭素数４〜２０の炭化水素としてはｎ−ブタン、シクロブタン、１−メチルシクロブタン、１，３−ジメチルシクロブタン、１，２，３，４−テトラメチルシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロヘキセン、１−メチル−３−エチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシル、ベンゼン、ビフェニル、ジフェニルメタン、２，２−ジフェニルプロパン、１−エチル−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレンまたは１，６−ジフェニルヘキサンなどを例示することができる。
【００２５】
炭素数１〜２０のアルキル基は、直鎖、分枝鎖または環状アルキル基であり得る。具体的に、炭素数１〜２０のアルキル基は、炭素数１〜１０の直鎖アルキル基；炭素数１〜６の直鎖アルキル基；炭素数３〜１０の分枝鎖または環状アルキル基；または炭素数３〜６の分枝鎖または環状アルキル基であり得る。より具体的には、炭素数１〜１０のアルキル基としてメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｎｅｏ−ペンチル基またはシクロヘキシル基などを例示することができる。
【００２６】
ヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基は、前記炭素数１〜１０のアルキル基の一つ以上の水素がハロゲン、Ｎ、ＯおよびＳ原子のうち１個以上の元素に置換されたものであり得、例えば、トリフルオロメチル基またはチオキシメチル基などが挙げられる。
【００２７】
炭素数１〜２０のフルオロアルキル基は、前記炭素数１〜１０のアルキル基の一つ以上の水素がフッ素に置換されたものであり得、炭素数１〜１０のフルオロアルコキシ基は、前記炭素数１〜１０のアルコキシ基の一つ以上の水素がフッ素に置換されたものであり得る。
【００２８】
ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）は、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）またはヨウ素（Ｉ）であり得る。
【００２９】
窒素酸化物は、窒素原子と酸素原子が結合した化合物として、窒素酸化物官能基は、官能基内に窒素酸化物を含む官能基を意味する。前記窒素酸化物官能基の例は、ニトロ基（−ＮＯ２）等を用いることができる。
【００３０】
炭素数１〜２０のアルコキシ基は、直鎖、分枝鎖または環状アルコキシ基であり得る。具体的に、炭素数１〜１０のアルコキシ基は、炭素数１〜１０の直鎖アルコキシ基；炭素数１〜５の直鎖アルコキシ基；炭素数３〜１０の分枝鎖または環状アルコキシ基；または炭素数３〜６の分枝鎖または環状アルコキシ基であり得る。より具体的には、炭素数１〜１０のアルコキシ基としてメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉｓｏ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ｉｓｏ−ペントキシ基、ｎｅｏ−ペントキシ基またはシクロヘプトキシ基などを例示することができる。
【００３１】
炭素数１〜２０のアルケニル基は直鎖、分枝鎖または環状アルケニル基であり得る。具体的に、炭素数１〜１０のアルケニル基は、炭素数２〜１０の直鎖アルケニル基、炭素数２〜５の直鎖アルケニル基、炭素数３〜１０の分枝鎖アルケニル基、炭素数３〜６の分枝鎖アルケニル基、炭素数５〜１０の環状アルケニル基または炭素数６〜８の環状アルケニル基であり得る。より具体的には、炭素数２〜１０のアルケニル基としてエテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基またはシクロヘキセニル基などを例示することができる。
【００３２】
炭素数２〜２０のアルキニル基は、直鎖、または分枝鎖アルキニル基でありある。具体的に、炭素数２〜２０のアルキニル基は、炭素数２〜２０の直鎖アルキニル基、炭素数２〜５の直鎖アルキニル基、炭素数２〜２０の分枝鎖アルキニル基、または炭素数２〜１０の分枝鎖アルキニル基であり得る。より具体的には、炭素数２〜２０のアルキニル基としてエチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基などを例示することができる。
【００３３】
本明細書において、アリール基は、特に限定されないが、炭素数６〜６０であることが好ましく、単環状アリール基または多環状アリール基であり得る。一実施例によれば、前記アリール基の炭素数は６〜３０である。一実施例によれば、前記アリール基の炭素数は６〜２０である。前記アリール基が単環状アリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基であり得るが、これに限定されるものではない。前記多環状アリール基としてはナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などであり得るが、これに限定されるものではない。
【００３４】
炭素数６〜３０のアリールアルキル基は、上述した炭素数１〜２０のアルキル基に含まれた水素原子の代わりに上述した炭素数６〜２０のアリール基が置換された官能基であり、アルキル基、アリール基に対する説明は上述した内容を含み得る。具体的に、炭素数６〜３０のアリールアルキル基はフェニルメチル基などを例示することができる。
【００３５】
本明細書において、アルキレン基は、アルカン（ａｌｋａｎｅ）から由来した２価の官能基であり、例えば、直鎖状、分枝状または環状として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソブチレン基、ｓｅｃ−ブチレン基、ｔｅｒｔ−ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などであり得る。
【００３６】
本明細書において、ヘテロアルキレン基は、異種原子として酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）または硫黄（Ｓ）を含有したアルキレン基であり、炭素数は１〜１０、または１〜５である。例えばオキシアルキレンなどであり得る。前記ヘテロアルキレン基に含まれている一つ以上の水素原子は、それぞれ前記アルキル基の場合と同様の置換基に置換可能である。
【００３７】
本明細書において、シクロアルキレン基は、シクロアルカン（ｃｙｃｌｏａｌｋａｎｅ）から由来した２価の官能基であり、炭素数は３〜２０、または３〜１０である。例えば、シクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレン、３−メチルシクロペンチレン、２，３−ジメチルシクロペンチレン、シクロヘキシレン、３−メチルシクロヘキシレン、４−メチルシクロヘキシレン、２，３−ジメチルシクロヘキシレン、３，４，５−トリメチルシクロヘキシレン、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシレン、シクロヘプチレン、シクロオクチレンなどがあるが、これに限定されない。
【００３８】
本明細書において、アリーレン基は、アレーン（ａｒｅｎｅ）から由来した２価の官能基であり、単環状または多環状であり得、炭素数は６〜２０、または６〜１０である。例えば、フェニレン基、ビフェニレン基、テルフェニレン基、スチルベニレン基、ナフチレニル基などであり得るが、これに限定されるものではない。前記アリーレン基に含まれている一つ以上の水素原子は、それぞれ前記アルキル基の場合と同様の置換基に置換可能である。
【００３９】
本明細書において、ヘテロアリーレン基は、炭素数は２〜２０、または２〜１０、または６〜２０である。異種原子としてＯ、ＮまたはＳを含有したアリーレン基であり、前記ヘテロアリーレン基に含まれている一つ以上の水素原子は、それぞれ前記アルキル基の場合と同様の置換基に置換可能である。
【００４０】
本明細書において、アミン基は、−ＮＨ２、モノアルキルアミン基、モノアルコキシアルキルアミン基、ジアルキルアミン基、Ｎ−アルキルアリールアミン基、モノアリールアミン基、ジアリールアミン基、Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基、Ｎ−アルキルヘテロアリールアミン基、モノヘテロアリールアミン基、およびジヘテロアリールアミン基からなる群より選ばれ得、炭素数は特に限定されないが、１〜３０であることが好ましい。アミン基の具体的な例としてはメチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、２−ヒドロキシエチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、ジトリルアミン基、Ｎ−フェニルビフェニルアミン基、Ｎ−フェニルナフチルアミン基、Ｎ−ビフェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、Ｎ−フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基、Ｎ−ナフチルフルオレニルアミン基、Ｎ−フェニルフェナントレニルアミン基、Ｎ−ビフェニルフェナントレニルアミン基、Ｎ−フェニルフルオレニルアミン基、Ｎ−フェニルテルフェニルアミン基、Ｎ−フェナントレニルフルオレニルアミン基、Ｎ−ビフェニルフルオレニルアミン基などがあるが、これに限定されるものではない。
【００４１】
本明細書において、シリル基は、具体的にトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリビニルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これに限定されない。
【００４２】
任意の化合物から由来した多価有機基（ｍｕｌｔｉｖａｌｅｎｔ  ｏｒｇａｎｉｃｇｒｏｕｐ）は、任意の化合物に結合された複数の水素原子が除去された形態の残基を意味する。一例として、シクロブタンから由来した４価の有機基はシクロブタンに結合された任意の水素原子４個が除去された形態の残基を意味する。
【００４３】
本明細書において、化学式のうち
【化４】
0006855676.tif 000005
または
【化５】
0006855676.tif 000006
は、該当部位の水素が除去された形態の残基を意味する。例えば、
【化６】
0006855676.tif 000007
はシクロブタンの１，２，３および４番炭素に結合された水素原子４個が除去された形態の残基、すなわちシクロブタンから由来した４価の有機基のうちいずれか一つを意味する。
【００４４】
本明細書において、直接結合または単結合は該当位置にいかなる原子または原子団も存在しないため、結合線により連結されることを意味する。具体的に、化学式のうちＬ１、Ｌ２で表される部分に別途の原子が存在しない場合を意味する。
【００４５】
本明細書において、重量平均分子量は、ＧＰＣ法によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。前記ＧＰＣ法によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を測定する過程では、通常知られている分析装置と示差屈折率検出器（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等の検出器および分析用カラムを用い得、通常適用される温度条件、溶媒、ｆｌｏｗ  ｒａｔｅを適用することができる。前記測定条件の具体的な例は、Ｍａｌｖｅｒｎ社のＬＴ５０００Ｌ、Ｍｉｘｅｄ、ｍｅｄｉｕｍ  ｏｒｇ  ３００ｍｍ長さのカラムを用いてＭａｌｖｅｒｎ  Ｖｉｓｃｏｔｅｋ．ＧＰＣｍａｘ機器を用いて、評価温度は４０℃であり、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を溶媒として用い、流速は０．８ｍＬ／ｍｉｎの速度で、サンプルは１０ｍｇ／１０ｍＬの濃度で調製した後、２００μＬの量で供給し、ポリスチレン標準を用いて形成された検定曲線を用いてＭｗの値を求めることができる。ポリスチレン標準品の分子量は６００／３，０００／１０，０００／５０，０００／２００，０００の５種を用いた。
【００４６】
重合体
前記重合体は、ポリイミドまたはその前駆体を含む。前記ポリイミドの前駆体は、ポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含み得る。
【００４７】
具体的に、前記重合体は、下記化学式２で表される繰り返し単位、下記化学式３で表される繰り返し単位および下記化学式４で表される繰り返し単位からなる群より選ばれた１種以上の繰り返し単位を含む第１液晶配向剤用重合体；および下記化学式５で表される繰り返し単位、下記化学式６で表される繰り返し単位および下記化学式７で表される繰り返し単位からなる群より選ばれた１種以上の繰り返し単位を含む第２液晶配向剤用重合体を含み得る。
［化学式２］
【化７】
0006855676.tif 000008
［化学式３］
【化８】
0006855676.tif 000009
［化学式４］
【化９】
0006855676.tif 000010
［化学式５］
【化１０】
0006855676.tif 000011
［化学式６］
【化１１】
0006855676.tif 000012
［化学式７］
【化１２】
0006855676.tif 000013
前記化学式２〜７において、Ｒ３およびＲ４のうち少なくとも一つは、炭素数１〜１０のアルキル基であり、残りは水素であり、Ｒ５およびＲ６のうち少なくとも一つは、炭素数１〜１０のアルキル基であり、残りは水素であり、
Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ独立して下記化学式８で表される４価の有機基であり、
［化学式８］
【化１３】
0006855676.tif 000014
前記化学式８において、Ｒ９〜Ｒ１４は、それぞれ独立して水素または炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｌ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＲ１５Ｒ１６−、−（ＣＨ２）Ｚ−、−Ｏ（ＣＨ２）ＺＯ−、−ＣＯＯ（ＣＨ２）ＺＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、フェニレンまたはこれらの組み合わせからなる群より選ばれたいずれか一つであり、前記でＲ１５およびＲ１６は、それぞれ独立して水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはフルオロアルキル基であり、ｚは、１〜１０の整数であり、
Ｙ１〜Ｙ３は、それぞれ独立して下記化学式９で表される２価の有機基であり、
［化学式９］
【化１４】
0006855676.tif 000015
前記化学式９において、Ｔは、前記化学式８で表される４価の有機基であり、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して炭素数１〜２０のアルキレン基、炭素数１〜１０のヘテロアルキレン基、炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素数６〜２０のアリーレン基または炭素数２〜２０のヘテロアリーレン基であり、
Ｙ４〜Ｙ６は、それぞれ独立して下記化学式１０で表される２価の有機基であり、
［化学式１０］
【化１５】
0006855676.tif 000016
前記化学式１０において、Ｒ１７およびＲ１８は、それぞれ独立して水素、ハロゲン、シアノ、ニトリル、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜１０のアルケニル、炭素数１〜１０のアルコキシ、炭素数１〜１０のフルオロアルキル、または炭素数１〜１０のフルオロアルコキシであり、ｐおよびｑは、それぞれ独立して０〜４の整数であり、Ｌ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）ｙ−、−Ｏ（ＣＨ２）ｙＯ−、−Ｏ（ＣＨ２）ｙ−、−ＮＨ−、−ＮＨ（ＣＨ２）ｙ−ＮＨ−、−ＮＨ（ＣＨ２）ｙＯ−、−ＯＣＨ２−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ２）ｙ−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｙ−ＣＯＯ−であり、ｙは１〜１０の整数であり、ｋおよびｍは、それぞれ独立して０〜３の整数であり、ｎは０〜３の整数である。
【００４８】
具体的に、前記第１液晶配向剤用重合体は、前記化学式２で表される繰り返し単位、前記化学式３で表される繰り返し単位および前記化学式４で表される繰り返し単位それぞれ１種またはこれらのうち２種の混合、またはこれら３種すべての混合を含み得る。
【００４９】
また、前記第２液晶配向剤用重合体は、前記化学式５で表される繰り返し単位、前記化学式６で表される繰り返し単位および前記化学式７で表される繰り返し単位それぞれ１種またはこれらのうち２種の混合、またはこれら３種すべての混合を含み得る。
【００５０】
具体的には、一実施形態による液晶配向剤組成物のうち第１液晶配向剤用重合体、第２液晶配向剤用重合体において、Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ独立して前記化学式８で表される４価の有機基であり得る。
【００５１】
より好ましくは前記Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ独立してピロメリット酸二無水物から由来した下記化学式８−１の有機基、１，３−ジメチルシクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物から由来した下記化学式８−２の有機基または４，４'−オキシジフタル酸二無水物から由来した下記化学式８−３の有機基であり得る。
［化学式８−１］
【化１６】
0006855676.tif 000017
［化学式８−２］
【化１７】
0006855676.tif 000018
［化学式８−３］
【化１８】
0006855676.tif 000019
【００５２】
一方、前記一実施形態による液晶配向剤組成物のうち第１液晶配向剤用重合体は前記化学式１〜３の繰り返し単位において、Ｙ１〜Ｙ３は、それぞれ独立して前記化学式９で表される２価の有機基であり得る。前記第１重合体がすでにイミド化したイミド繰り返し単位を含有したジアミンから合成されるので、塗膜形成後高温の熱処理工程なしに直ちに光を照射して異方性を生成させ、以後に熱処理を行って配向膜を完成できるので、光照射エネルギーを大きく減らすことができるだけでなく、１回の熱処理工程を含む単純な工程によっても配向性および安定性に優れるだけでなく、電圧保持率と電気的特性にも優れた液晶配向膜を製造することができる。
【００５３】
具体的に、前記化学式９において、Ｔは、下記化学式９−１または９−２であり、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立してフェニレンであり得る。
［化学式９−１］
【化１９】
0006855676.tif 000020
［化学式９−２］
【化２０】
0006855676.tif 000021
【００５４】
前記第１液晶配向剤用重合体において、前記化学式１、化学式２および化学式３で表される繰り返し単位のうち、化学式１で表される繰り返し単位を全体繰り返し単位に対して５モル％〜７４モル％、または１０モル％〜６０モル％含み得る。
【００５５】
前述したように、前記化学式１で表されるイミド繰り返し単位を特定の含有量含む重合体を用いると、前記第１液晶配向剤用重合体がすでにイミド化したイミド繰り返し単位を一定の含有量含むので、高温の熱処理工程を省略し、直ちに光を照射しても配向性と安定性に優れた液晶配向膜を製造することができる。
【００５６】
仮に、化学式１で表される繰り返し単位が前記含有量の範囲より少なく含まれると十分な配向特性を示すことができず、配向安定性が低下し得、前記化学式１で表される繰り返し単位の含有量が前記範囲を超えると、溶解度が低くなってコーティング可能な安定した配向液を製造することが難しい問題が生じ得る。したがって、前記化学式１で表される繰り返し単位を上述した含有量の範囲で含むことが保管安定性、電気的特性、配向特性および配向安定性がいずれも優れた液晶配向剤用重合体を提供できるため好ましい。
【００５７】
また、前記化学式２で表される繰り返し単位または化学式３で表される繰り返し単位は目的とする特性に応じて適切な含有量で含まれ得る。
【００５８】
具体的に、前記化学式２で表される繰り返し単位は、前記化学式１〜３で表される全体繰り返し単位に対して０〜４０モル％、好ましくは０〜３０モル％含まれ得る。前記化学式２で表される繰り返し単位は、光照射後の高温熱処理工程中にイミドに転換される比率が低いので、前記範囲を超える場合、全体的なイミド化率が不足して配向安定性が低下し得る。したがって、前記化学式２で表される繰り返し単位は、上述した範囲内で適切な溶解度を示し、工程特性に優れながらも高いイミド化率を実現できる液晶配向剤用重合体を提供することができる。
【００５９】
そして、前記化学式３で表される繰り返し単位は、前記化学式１〜３で表される全体繰り返し単位に対して０〜９５モル％、好ましくは１０〜９０モル％含まれ得る。このような範囲内で優れたコーティング性を示し、工程特性に優れながらも高いイミド化率を実現できる液晶配向剤用重合体を提供することができる。
【００６０】
一方、前記一実施形態による液晶配向剤組成物のうち第２液晶配向剤用重合体は、前記化学式４〜６において、Ｙ４〜Ｙ６は、それぞれ独立して前記化学式１０で表される２価の有機基である。前記化学式１０の有機基を含有した第２液晶配向剤用重合体を含むことによって、電圧保持率（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｈｏｌｄｉｎｇ  Ｒａｔｉｏ）のような配向膜の電気的特性を大きく改善することができ、液晶配向膜の配向性を増幅させ、機械的物性を増進して配向膜の耐久性を確保することができる。
【００６１】
前記化学式１０において、Ｒ１７またはＲ１８に置換されていない炭素には水素が結合されており、ｐまたはｑが２〜４の整数であるとき複数のＲ１７またはＲ１８は同一または互いに相異する置換基であり得る。そして、前記化学式１０においてｋおよびｍは、それぞれ独立して０〜３、または１〜３の整数であり、ｎは０〜３の整数あるいは０または１の整数であり得る。
【００６２】
より具体的に、前記化学式１０の例は大きく限定されるものではないが、例えば下記化学式１０−１または化学式１０−２で表される官能基であり得る。
［化学式１０−１］
【化２１】
0006855676.tif 000022
［化学式１０−２］
【化２２】
0006855676.tif 000023
前記化学式１０−２において、
Ｌ３は、単結合、−Ｏ−、−ＳＯ２−、または−ＣＲ３０Ｒ３１−であり、ここで、Ｒ３０およびＲ３１は、それぞれ独立して水素、または炭素数１〜１０のアルキルである。
【００６３】
好ましくは、前記化学式１０−１は、下記化学式１０−３であり得る。
［化学式１０−３］
【化２３】
0006855676.tif 000024
【００６４】
また、前記化学式１０−２は、下記化学式１０−４であり得る。
［化学式１０−４］
【化２４】
0006855676.tif 000025
前記化学式１０−４において、Ｌ３は−Ｏ−、または−ＣＨ２−である。
【００６５】
また、前記第１液晶配向剤用重合体と第２液晶配向剤用重合体は、１：９〜９：１、または１５：８５〜８５：１５、または２：８〜８：２の重量比で混合することができる。前述したように、前記第１液晶配向剤は、すでにイミド化したイミド繰り返し単位を一定の含有量含むので、塗膜形成後高温の熱処理工程なしに直ちに光を照射して異方性を生成させ、以後に熱処理を行って配向膜を完成できる特徴があり、第２液晶配向剤用重合体は、電圧保持率のような電気的特性を向上させる特徴がある。このような特徴を有する前記第１液晶配向剤用重合体と第２液晶配向剤用重合体を前記重量比の範囲で混合して用いる場合、第１液晶配向剤用重合体が有する優れた光反応特性および液晶配向特性に第２液晶配向剤用重合体が有する優れた電気的特性を相互補完できるので、より優れた配向性と電気的特性を同時に有する液晶配向膜を製造することができる。
【００６６】
ポリオキサゾリン架橋剤
上述した液晶配向剤用重合体以外に、本発明の一実施形態の液晶配向剤組成物は、ポリオキサゾリン架橋剤を含ませることによって、これより製造される液晶配向膜の機械的強度を向上させると同時に高い信頼性および優れた電気的特性を実現することができる。
【００６７】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、１以上のオキサゾリン化合物の重合反応により合成された重合体、オリゴマー、高分子を含み、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、１種のオキサゾリン化合物の単独重合体または２種以上のオキサゾリン化合物の共重合体を含み得る。前記共重合体は、ランダム共重合体またはブロック共重合体をすべて含む。
【００６８】
具体的に、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、下記化学式１で表される繰り返し単位を含み得る。
［化学式１］
【化２５】
0006855676.tif 000026
【００６９】
前記化学式１において、Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基であり、ａは、１〜１００００の整数である。前記ヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基の例は大きく限定されるものではないが、例えばトリフルオロメチル基、またはチオキシメチル基などが挙げられる。
【００７０】
このように、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、架橋性官能基であるアミド官能基を２個以上で多数含むことによって、前記液晶配向剤組成物内でポリアミック酸繰り返し単位またはポリアミック酸エステル繰り返し単位などと反応できる表面積が増加し、高い架橋反応性を示し、架橋構造をより容易に形成することができる。
【００７１】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、一末端に炭素数１〜２０のアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アルキニル基、アミン基、アジド基、およびシリル基からなる群より選ばれた１種以上が結合することができる。前記一末端とは、前記化学式１で表される繰り返し単位の一末端を意味し、好ましくは前記アルキニル基としてエチニル基、アミン基として２−ヒドロキシエチルアミン基、シリル基としてトリビニルシリル基を用いることができる。
【００７２】
また、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、前記一末端の逆の他の末端に炭素数１〜２０のアルキル基、ヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、および炭素数６〜３０のアリールアルキル基からなる群より選ばれた１種以上が結合することができる。
【００７３】
より具体的に、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、下記化学式１−１で表される単独重合体を含み得る。
［化学式１−１］
【化２６】
0006855676.tif 000027
前記化学式１−１において、Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数１〜２０のアルキル基、ヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、または炭素数６〜３０のアリールアルキル基であり、Ｘは、炭素数１〜２０のアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アルキニル基、アミン基、アジド基、またはシリル基であり、ａは、１〜１００００の整数である。
【００７４】
好ましくは前記化学式１−１において、Ｒ１は炭素数２のエチル基であり、Ｒ２はメチル基であり、Ｘはメチル基であり、ａは１〜１００００の整数である下記実施例１の化学式Ａ高分子であり得る。また、前記化学式１−１において、Ｒ１は炭素数１のメチル基であり、Ｒ２はメチル基であり、Ｘはメチル基であり、ａは１〜１００００の整数である下記実施例４の化学式Ｂ高分子であり得る。また、前記化学式１−１において、Ｒ１は炭素数３のイソプロピル基であり、Ｒ２はメチル基であり、Ｘはメチル基であり、ａは１〜１００００の整数である下記実施例５の化学式Ｃ高分子であり得る。
【００７５】
また、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、前記化学式１で表されることができる互いに異なる２種以上の繰り返し単位を含む共重合体を含み得る。前記共重合体は、ランダム共重合体またはブロック共重合体をすべて含む。
【００７６】
より具体的に、前記ポリオキサゾリン架橋剤は、下記化学式１−２で表される共重合体を含み得る。
［化学式１−２］
【化２７】
0006855676.tif 000028
前記化学式１−２において、Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数１〜２０のアルキル基、ヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、または炭素数６〜３０のアリールアルキル基であり、Ｒ１"は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはヘテロ元素が置換された炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ｒ１とＲ１"は、互いに相異し、Ｘは、炭素数１〜２０のアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アルキニル基、アミン基、アジド基、またはシリル基であり、ａおよびｂは、それぞれ独立して１以上、または１〜１００００の整数である。
【００７７】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、重量平均分子量（ＧＰＣ測定）が５０００ｇ／ｍｏｌ〜１００００００ｇ／ｍｏｌであり得る。
【００７８】
前記ポリオキサゾリン架橋剤の重量平均分子量が過度に大きくなると、露光後の配向段階で配向が行われず残像を誘発し得る。これに対し、前記ポリオキサゾリン架橋剤の重量平均分子量が過度に小さくなると、ポリオキサゾリン架橋剤の耐化学性の低下による配向性低下と電気的特性がむしろ低下する技術的課題が発生し得る。
【００７９】
前記ポリオキサゾリン架橋剤は、前記液晶配向剤組成物の全体重量を基準に０．１重量％〜２０重量％で含まれることが好ましい。
【００８０】
前記ポリオキサゾリン架橋剤の含有量が過度に多くなると、前記液晶配向剤用重合体の架橋度が過度に増加することによって、前記重合体の柔軟性が減少し得、組成物の粘度増加または組成物内でのゲル化反応による基板への塗布性が減少し得る。
【００８１】
これに対し、前記ポリオキサゾリン架橋剤の含有量が過度に小さくなると、前記液晶配向剤用重合体の架橋度の増加による機械的強度の向上効果を十分に実現することが難しい。
【００８２】
分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物
また、本発明者らは、前記液晶配向剤用重合体以外に、分子内に２個以上、または２個〜６個のエポキシ基を有する化合物を液晶配向剤組成物に含ませることで、これより製造される液晶配向膜は高い電圧保持率を示すことができるだけでなく熱ストレスによる配向安定性および配向膜の機械的強度も改善されることを確認した。理論的に制限されるものではないが、光照射による異方性生成後の熱処理過程でエポキシ基を有する化合物とポリイミド前駆体または部分イミド化した高分子のカルボン酸基と熱架橋反応が起き、これによって電圧保持率を上昇させる。また、特に分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物を用いるため、このような特性がさらに向上するだけでなくポリイミド前駆体または部分イミド化した高分子鎖間の架橋反応を起こして配向安定性および配向膜の機械的強度も向上させることができる。
【００８３】
前記分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物の分子量は、１００ｇ／ｍｏｌ〜１００００ｇ／ｍｏｌであることが好ましい。
【００８４】
前記分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物として、シクロ脂肪族系エポキシ、ビスフェノール系エポキシ、またはノボラック系エポキシを用いることができる。
【００８５】
具体的に、前記分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物は、下記化学式１１で表されることができる。
［化学式１１］
【化２８】
0006855676.tif 000029
前記化学式１１において、Ｒ２４は、炭素数１〜１０のアルキレン基、Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立して炭素数６〜１０のアリーレン基であり、Ｑ１〜Ｑ４は、それぞれ独立して水素またはグリシジル基である。
【００８６】
前記分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物の具体的な例としては、（３'，４'−エポキシシクロヘキサン）メチル３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、４，４'−メチレンビス（Ｎ，Ｎ'−ジグリシジルアニリン）、２，２'−（３，３'，５，５'−テトラメチルビフェニル−４，４'−ジイル）ビス（オキシ）ビス（メチレン）ジオキシラン、またはＮ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラグリシジル−４，４'−ジアミノジフェニルメタンを用いることができる。
【００８７】
また、前記分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物は、上述した第１液晶配向剤用重合体および第２液晶配向剤用重合体の総重量１００重量部に対して０．１重量部〜３０重量部で含まれることが好ましい。
【００８８】
液晶配向膜の製造方法
また、本発明は、液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階（段階１）；前記塗膜を乾燥する段階（段階２）；前記乾燥段階直後の塗膜に光を照射するかラビング処理して配向処理する段階（段階３）；および前記配向処理した塗膜を熱処理して硬化する段階（段階４）を含む液晶配向膜の製造方法を提供する。
【００８９】
前記段階１は、上述した液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階である。
【００９０】
前記液晶配向剤組成物を基板に塗布する方法は特に制限されず、例えばスクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェットなどの方法が用いられる。
【００９１】
そして、前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒に溶解または分散させたものであり得る。前記有機溶媒の具体的な例としてはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチルカプロラクタム、２−ピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチルウレア、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、３−エトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、１，３−ジメチル−イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。これらは、単独で用いることもでき、混合して用いることもできる。
【００９２】
また、前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒のほかに他の成分をさらに含み得る。非制限的な例として、前記液晶配向剤組成物が塗布されたとき、膜厚さの均一性や表面平滑性を向上させるか、あるいは液晶配向膜と基板の密着性を向上させるか、あるいは液晶配向膜の誘電率や導電性を変化させるか、あるいは液晶配向膜の緻密性を増加させることができる添加剤がさらに含まれ得る。このような添加剤としては各種溶媒、界面活性剤、シラン系化合物、誘電体または架橋性化合物などを例示することができる。
【００９３】
前記段階２は、前記液晶配向剤組成物を基板に塗布して形成された塗膜を乾燥する段階である。
【００９４】
前記塗膜を乾燥する段階は、塗膜の加熱、真空蒸着などの方法を用いることができ、５０℃〜１５０℃、または６０℃〜１４０℃で行われることが好ましい。
【００９５】
前記段階３は、前記乾燥段階直後の塗膜に光を照射するかラビング処理して配向処理する段階である。
【００９６】
本明細書において前記「乾燥段階直後の塗膜」は、乾燥段階以後に乾燥段階以上の温度で熱処理する段階を行わず直ちに光照射することを意味し、熱処理以外の他の段階は追加が可能である。
【００９７】
より具体的には、従来のポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含む液晶配向剤を用いて液晶配向膜を製造する場合にはポリアミック酸のイミド化のために必須として高温の熱処理を行った後光を照射する段階を含むが、上述した一実施形態の液晶配向剤を用いて液晶配向膜を製造する場合には前記熱処理段階を含まず、直ちに光を照射して配向処理した後、配向処理した塗膜を熱処理して硬化することによって配向膜を製造することができる。
【００９８】
そして、前記配向処理する段階での光照射は、１５０ｎｍ〜４５０ｎｍ波長の偏光した紫外線を照射することであり得る。このとき、露光の強さは液晶配向剤用重合体の種類によって異なり、１０ｍＪ／ｃｍ２〜１０Ｊ／ｃｍ２のエネルギー、好ましくは３０ｍＪ／ｃｍ２〜２Ｊ／ｃｍ２のエネルギーを照射することができる。
【００９９】
前記紫外線としては、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の表面に誘電異方性の物質がコートされた基板を用いた偏光装置、微細にアルミニウムまたは金属ワイヤが蒸着された偏光板、または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する方法で偏光処理した紫外線の中から選ばれた偏光紫外線を照射して配向処理をする。このとき、偏光した紫外線は、基板面に垂直に照射することもでき、特定の角に入射角を傾斜して照射することもできる。このような方法によって液晶分子の配向能力が塗膜に付与されることになる。
【０１００】
また、前記配向処理する段階でのラビング処理は、ラビング布を用いる方法を使用することができる。より具体的に、前記ラビング処理は、金属ローラにラビング布の生地を貼り付けたラビングローラを回転させながら熱処理段階以後の塗膜の表面を一方向にラビングすることができる。
【０１０１】
前記段階４は、前記配向処理した塗膜を熱処理して硬化する段階である。
【０１０２】
前記配向処理した塗膜を熱処理して硬化する段階は、従来のポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含む液晶配向剤用重合体を用いて液晶配向膜を製造する方法においても光照射以後に実施する段階であり、液晶配向剤を基板に塗布して光を照射する以前に、または光を照射しながら液晶配向剤をイミド化させるために実施する熱処理段階とは区分される。
【０１０３】
このとき、前記熱処理はホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などの加熱手段によって実施され得、１５０℃〜３００℃、または１８０℃〜２５０℃で行われることが好ましい。
【０１０４】
一方、前記塗膜を乾燥する段階（段階２）以後に必要に応じて、前記乾燥段階直後の塗膜に乾燥段階以上の温度で熱処理する段階をさらに含み得る。前記熱処理はホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などの加熱手段によって実施され得、１５０℃〜２５０℃で行われることが好ましい。この過程で液晶配向剤をイミド化させることができる。
【０１０５】
すなわち、前記液晶配向膜の製造方法は、上述した液晶配向剤を基板に塗布して塗膜を形成する段階（段階１）；前記塗膜を乾燥する段階（段階２）；前記乾燥段階直後の塗膜に乾燥段階以上の温度で熱処理する段階（段階３）；前記熱処理した塗膜に光を照射するかラビング処理して配向処理する段階（段階４）および前記配向処理した塗膜を熱処理して硬化する段階（段階５）を含み得る。
【０１０６】
液晶配向膜
また、本発明は、上述した液晶配向膜の製造方法により製造された液晶配向膜を提供する。具体的に、前記液晶配向膜は、前記一実施形態の液晶配向剤組成物の配向硬化物を含み得る。前記配向硬化物とは、前記一実施形態の液晶配向剤組成物の配向工程および硬化工程を経て得られる物質を意味する。
【０１０７】
前述したように、前記ポリイミドまたはその前駆体を含む重合体；および化学式１で表される繰り返し単位を含むポリオキサゾリン架橋剤を含む液晶配向剤組成物を用いると、優れた配向性、電気的特性を示すと同時に向上した膜強度と信頼性を有する液晶配向膜を製造することができる。
【０１０８】
前記液晶配向膜の厚さは大きく限定されるものではないが、例えば、０．０１μｍ〜１０００μｍ範囲内で自由に調整可能である。前記液晶配向膜の厚さが特定数値だけ増加しるか減少する場合、液晶配向膜で測定される物性も一定数値だけ変化し得る。
【０１０９】
具体的に、前記液晶配向膜は、下記数学式１で計算される膜強度が１．０％以下、０．０１％〜１．０％、０．０１％〜０．９０％、または０．１０％〜０．８７％であり得る。前記膜強度は例えば、０．０１μｍ〜１０μｍ、または０．０５μｍ〜５０μｍ厚さの液晶配向膜に対して測定された値であり得る。
[数１]
膜強度（％）＝ラビング処理後の液晶配向膜のヘイズ（％）−ラビング処理前の液晶配向膜のヘイズ（％）。
【０１１０】
前記液晶配向膜に対するラビング処理は、配向膜表面をｓｉｎｄｏ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社のｒｕｂｂｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅを用いて８５０ｒｐｍで回転させながらラビング処理する方法を用い、ヘイズ値はヘイズメーター（ｈａｚｅｍｅｔｅｒ）を用いて測定することができる。
【０１１１】
液晶表示素子
また、本発明は、上述した液晶配向膜を含む液晶表示素子を提供する。
【０１１２】
前記液晶配向膜は、公知の方法によって液晶セルに導入され得、前記液晶セルは、同様に公知の方法によって液晶表示素子に導入され得る。前記液晶配向膜は、前記他の実施形態の液晶配向剤組成物から製造され、優れた諸般物性と共に優れた安定性を実現することができる。具体的に、高温、低周波数で高い電圧保持率を有することができ、電気的特性に優れ、コントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）の性能低下やイメージスティッキング（残像）現象が減少し、膜強度も優れた液晶表示素子を提供することができる。
【０１１３】
具体的に、前記液晶表示素子は、１Ｖ、１Ｈｚ、６０℃温度でＴＯＹＯ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの６２５４Ｃ装備を用いて測定した電圧保持率が８５％以上、８５％〜９９％以上、または９０％〜９９％であり得る。前記液晶配向表示素子の１Ｖ、１Ｈｚ、６０℃温度でＴＯＹＯ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの６２５４Ｃ装備を用いて測定した電圧保持率が８５％未満に減少する場合、低電力で高品位の駆動特性を有する液晶表示素子の実現は難しい。
【０１１４】
また、前記液晶表示素子は、上板および下板に偏光板を互いに垂直になるように付着した後、７，０００ｃｄ／ｍ２のバックライトの上に付着して肉眼で光漏れを観察するとき、互いに垂直に付着した上、下の偏光板によって光が通過せず不良なしに暗く観察され、優れた液晶配向特性を示すことができる。
【発明の効果】
【０１１５】
本発明によれば、優れた配向性、電気的特性を示すと同時に、向上した膜強度と信頼性を有する液晶配向膜を形成するための液晶配向剤組成物、それを用いた液晶配向膜の製造方法、およびそれを用いた液晶配向膜および液晶表示素子が提供されることができる。
【発明を実施するための形態】
【０１１６】
発明を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するだけであり、本発明の内容は下記の実施例によって限定されない。
【０１１７】
製造例１：ジアミンの合成
製造例１−１）ジアミンＤＡ−１の合成
ジアミンＤＡ−１を下記反応式により合成した。
【化２９】
0006855676.tif 000030
【０１１８】
具体的に、１，３−ジメチルシクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物（１，３−ｄｉｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｂｕｔｈａｎｅ−１，２，３，４−ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ，ＤＭＣＢＤＡ）と４−ニトロアニリン（４−ｎｉｔｒｏａｎｉｌｉｎｅ）をＤＭＦ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）に溶解させて混合物を製造した。次いで、前記混合物を約８０℃で約１２時間反応させてアミック酸を製造した。以後、前記アミック酸をＤＭＦに溶解させて、酢酸無水物および酢酸ナトリウムを添加して混合物を製造した。次いで、前記混合物に含まれたアミック酸を約９０℃で約４時間イミド化させた。このように得られたイミドをＤＭＡｃ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）に溶解させた後、Ｐｄ／Ｃを添加して混合物を製造した。これを４５℃および６ｂａｒの水素圧力下で２０分間還元させてジアミンＤＡ−１を製造した。
【０１１９】
製造例１−２）ジアミンＤＡ−２の合成
【化３０】
0006855676.tif 000031
１，３−ジメチルシクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物の代わりにシクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物（ｃｙｃｌｏｂｕｔｈａｎｅ−１，２，３，４−ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ，ＣＢＤＡ）を用いたことを除いては前記製造例１と同様の方法により前記構造を有するＤＡ−２を製造した。
【０１２０】
製造例２：液晶配向剤用重合体の製造
製造例２−１）液晶配向剤用重合体Ｐ−１の製造
（段階１）
前記製造例１−２で製造したＤＡ−２  ５．０ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を無水Ｎ−メチルピロリドン（ａｎｈｙｄｒｏｕｓ  Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ  ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ：ＮＭＰ）７１．２７ｇに完全に溶かした。そして、ｉｃｅ  ｂａｔｈ下で１，３−ジメチル−シクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物（ＤＭＣＢＤＡ）２．９２ｇ（１３．０３ｍｍｏｌ）を前記溶液に添加して１６時間常温で攪拌した。
【０１２１】
（段階２）
前記段階１で得られた溶液を過量の蒸溜水に投入して沈殿物を生成させた。次いで、生成された沈殿物を濾過して蒸溜水で２回洗浄して再びメタノールで３回洗浄した。このように得られた固体生成物を４０℃の減圧オーブンで２４時間乾燥して液晶配向剤用重合体Ｐ−１  ６．９ｇを収得した。
【０１２２】
ＧＰＣにより前記Ｐ−１の分子量を確認した結果、数平均分子量（Ｍｎ）が１５５００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量（Ｍｗ）が３１０００ｇ／ｍｏｌであった。そして、重合体Ｐ−１のモノマー構造は、用いたモノマーの当量比によって定められるものであり、分子内イミド構造の比率が５０．５％、アミック酸構造の比率が４９．５％であった。
【０１２３】
製造例２−２）液晶配向剤用重合体Ｐ−２の製造
前記製造例１−１で製造したＤＡ−１  ５．０ｇ，ｐ−フェニレンジアミン（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ，ＰＤＡ）１．０７ｇをＮＭＰ１０３．８ｇに完全に溶かした。そして、ｉｃｅ  ｂａｔｈ下でシクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）２．１２ｇと４，４'−オキシジフタル酸二無水物（ＯＰＤＡ）３．３５ｇを前記溶液に添加して１６時間常温で攪拌した。次いで、前記製造例２−１の段階２と同様の方法により重合体Ｐ−２を製造した。
【０１２４】
ＧＰＣにより前記Ｐ−２の分子量を確認した結果、数平均分子量（Ｍｎ）が１８０００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量（Ｍｗ）が３５０００ｇ／ｍｏｌであった。そして、重合体Ｐ−２の分子内イミド構造の比率は３６．４％、アミック酸構造の比率は６３．６％であった。
【０１２５】
製造例２−３）液晶配向剤用重合体Ｐ−３の製造
前記製造例１−２で製造したＤＡ−２  ６．０ｇ、４，４'−オキシジアニリン（４，４'−ｏｘｙｄｉａｎｉｌｉｎｅ，ＯＤＡ）１．３７ｇをＮＭＰ１１０．５ｇに完全に溶かした。そして、ｉｃｅ  ｂａｔｈ下でＤＭＣＢＤＡ  ３．４７ｇとピロメリット酸二無水物（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃ  ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ，ＰＭＤＡ）１．４４ｇを前記溶液に添加して１６時間常温で攪拌した。次いで、前記製造例２−１の段階２と同様の方法により重合体Ｐ−３を製造した。
【０１２６】
ＧＰＣにより前記Ｐ−３の分子量を確認した結果、数平均分子量（Ｍｎ）が１４５００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量（Ｍｗ）が２９０００ｇ／ｍｏｌであった。そして、重合体Ｐ−３の分子内イミド構造の比率は４１．９％、アミック酸構造の比率は５８．１％であった。
【０１２７】
製造例２−４）液晶配向剤用重合体Ｑ−１の製造
４，４'−メチレンジアニリン（４，４'−ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｎｉｌｉｎｅ）５．００ｇと４，４'−オキシジアニリン（４，４'−ｏｘｙｄｉａｎｉｌｉｎｅ）５．０５ｇをＮＭＰ２２１．４ｇに完全に溶かした。そして、ｉｃｅ  ｂａｔｈ下で４，４'−ビフタル酸無水物（４，４'−ｂｉｐｈｔｈａｌｉｃ  ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）１４．５５ｇを前記溶液に添加して１６時間常温で攪拌した。次いで、前記製造例２−１の段階２と同様の方法により重合体Ｑ−１を製造した。
【０１２８】
ＧＰＣにより前記Ｑ−１の分子量を確認した結果、数平均分子量（Ｍｎ）が２５０００ｇ／ｍｏｌであり、重量平均分子量（Ｍｗ）が４００００ｇ／ｍｏｌであった。
【０１２９】
実施例：液晶配向剤組成物の製造
実施例１
前記製造例２−１で製造したＰ−１  ５重量部、前記製造例２−４で製造したＱ−１  ５重量部、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラグリシジル−４，４'−ジアミノジフェニルメタン（Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−ｔｅｔｒａｇｌｙｃｉｄｙｌ−４，４'−ｄｉａｍｉｎｏｄｉｐｈｅｎｙｌｍｅｔｈａｎｅ，ＴＧＭＤＡ）０．５重量部および下記化学式Ａの高分子［ＰＥＯＸ、重量平均分子量：約５００００ｇ／ｍｏｌ］１重量部をＮＭＰとｎ−ブトキシエタノールの重量比が８：２である混合溶媒に完全に溶解させた。次いで、ポリ（テトラフルオレンエチレン）材質の気孔サイズが０．２μｍであるフィルタで加圧濾過して液晶配向剤組成物を製造した。
【０１３０】
［化学式Ａ］
【化３１】
0006855676.tif 000032
前記化学式Ａにおいて、ｘは５００〜５１０（約５０５）である。
【０１３１】
実施例２
前記製造例２−１で製造したＰ−１の代わりに前記製造例２−２で製造したＰ−２を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
【０１３２】
実施例３
前記製造例２−１で製造したＰ−１の代わりに前記製造例２−３で製造したＰ−３を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
【０１３３】
実施例４
前記化学式Ａの高分子の代わりに化学式Ｂの高分子［数平均分子量：約１００００ｇ／ｍｏｌ］を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
［化学式Ｂ］
【化３２】
0006855676.tif 000033
前記化学式Ｂにおいて、ｘは１１０〜１２０（約１１７）である。
【０１３４】
実施例５
前記化学式Ａの高分子の代わりに化学式Ｃの高分子［数平均分子量：約１００００ｇ／ｍｏｌ］を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
［化学式Ｃ］
【化３３】
0006855676.tif 000034
前記化学式Ｃにおいて、ｘは８０〜９０（約８８）である。
【０１３５】
比較例：液晶配向剤組成物の製造
比較例１
前記化学式Ａの高分子を用いないことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
【０１３６】
比較例２
Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラグリシジル−４，４'−ジアミノジフェニルメタンを用いないことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
【０１３７】
比較例３
前記製造例２−１で製造したＰ−１の代わりに前記製造例２−４で製造したＱ−１を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
【０１３８】
比較例４
前記化学式Ａの高分子の代わりに化学式Ｄの構造を有するポリ（スチレン−ｃｏ−２−イソプロペニル−オキサゾリン）（株式会社日本触媒製品：エポクロスＲＰＳ−１００５）を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法により液晶配向剤組成物を製造した。
［化学式Ｄ］
【化３４】
0006855676.tif 000035
【０１３９】
実験例１
１）液晶配向セルの製造
前記実施例および比較例で製造した液晶配向剤組成物を用いて液晶配向セルを製造した。
【０１４０】
具体的に、２．５ｃｍｘ２．７ｃｍの大きさを有する四角形ガラス基板上に厚さ６０ｎｍ、電極幅３μｍおよび電極間の間隔が６μｍであるくし歯形状のＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード型ＩＴＯ電極パターンが形成されている基板（下板）と電極パターンがないガラス基板（上板）にそれぞれスピンコート方式を用いて実施例および比較例で製造した液晶配向剤組成物を塗布した。
【０１４１】
次いで、液晶配向剤組成物が塗布された基板を約７０℃のホットプレート上に置いて３分間乾燥して溶媒を蒸発させた。このように得られた塗膜を配向処理するために、上／下板それぞれの塗膜に線偏光子が付着された露光機を用いて２５４ｎｍの紫外線を１Ｊ／ｃｍ２の露光量で照射した。
【０１４２】
以後、前記塗膜を約２３０℃のオーブンで３０分間焼成（硬化）して膜厚さ０．１μｍの塗膜を得た。以後、３μｍ大きさのボールスペーサーが含浸されたシール剤（ｓｅａｌｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）を液晶注入口を除いた上板の縁に塗布した。そして、上板および下板に形成された配向膜が互いに対向して配向方向が互いに並ぶように整列させた後、上下板を合着してシール剤を硬化することによって空のセルを製造した。そして、前記空のセルに液晶を注入してＩＰＳモードの液晶セルを製造した。
【０１４３】
２）電圧保持率（ｖｏｌｔａｇｅ  ｈｏｌｄｉｎｇ  ｒａｔｉｏ，ＶＨＲ）の測定
前記製造した液晶配向セルの電気的特性である電圧保持率（ｖｏｌｔａｇｅ  ｈｏｌｄｉｎｇ  ｒａｔｉｏ，ＶＨＲ）をＴＯＹＯ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの６２５４Ｃ装備を用いて測定した。電圧保持率（ＶＨＲ）は１Ｈｚ、６０℃温度で測定した（ＶＨＲ６０℃１Ｈｚ  ｎ−ＬＣ条件）。前記液晶配向セルの電圧保持率（ＶＨＲ）に対する測定結果は、下記表１に示した。
【０１４４】
３）液晶配向特性の評価
前記製造した液晶配向セルの上板および下板に偏光板を互いに垂直になるように付着した。そして、偏光板が付着された液晶配向セルを明るさ７，０００ｃｄ／ｍ２のバックライトの上に置いて肉眼で光漏れを観察した。このとき、液晶配向膜の配向特性に優れ、液晶をよく配列させると、互いに垂直に付着された上、下の偏光板によって光が通過せず不良なしに暗く観察される。
【０１４５】
このような場合の配向特性を「良好」とし、液晶の流れ跡や輝点のような光漏れが観察されると「不良」と評価し、その結果を下記表１に示した。
【０１４６】
４）配向膜強度の評価
前記実施例および比較例で製造された液晶配向剤組成物から得られた配向膜に対し、前記配向膜表面をｓｉｎｄｏ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社のｒｕｂｂｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅを用いて８５０ｒｐｍで回転させながらラビング処理した後ヘイズメーター（ｈａｚｅｍｅｔｅｒ）を用いてヘイズ値を測定し、下記数学式１のようにラビング処理前のヘイズ値との差を計算して膜強度を評価した。前記ヘイズ変化値が１未満であれば膜強度に優れるものである。
[数１]
膜強度（％）＝ラビング処理後の液晶配向膜のヘイズ（％）−ラビング処理前の液晶配向膜のヘイズ（％）。
【０１４７】
実験例２
１）液晶配向セルの製造
前記塗膜を約２３０℃のオーブンで３０分間焼成（硬化）する前に、塗膜を１３０℃のホットプレート上に５００秒間置いて低温熱処理する段階をさらに含むことを除いては、前記実験例１と同様に液晶セルを製造した。
【０１４８】
【表１】
0006855676.tif 000036
【０１４９】
前記表１に示すように、製造例２−１で合成された重合体、エポキシ添加剤、ポリオキサゾリン架橋剤が含有された実施例の液晶配向剤組成物は、９０％以上の高い電圧保持率値を示した。これによって、前記実施例の液晶配向剤組成物から製造された配向セルは優れた電気的特性を実現すると同時に、ラビング処理前後のヘイズ値の変化が１未満で非常に低いため膜強度性能が改善された。
【０１５０】
反面、ポリオキサゾリン架橋剤が含まれていない比較例１の液晶配向剤組成物から得られた配向膜は電圧保持率が８０％で、前記実施例に比べて減少したことを確認した。
【０１５１】
また、エポキシ添加剤が含まれていない比較例２の液晶配向剤組成物から得られた配向膜はラビング処理前後のヘイズ値変化値が５で大きく増加し、膜強度が実施例に比べて顕著に不良であることを確認した。
【０１５２】
また、製造例２−１で合成された重合体が含まれていない比較例３の液晶配向剤組成物から得られた配向膜は、配向特性において実施例に比べて顕著に不良であることを確認した。
【０１５３】
また、化学式Ａで表される本願発明のポリオキサゾリン架橋剤と相異する構造を有する化学式Ｄで表されるポリオキサゾリン架橋剤を含有した比較例４の液晶配向剤組成物から得られた配向膜は、配向特性において実施例に比べて顕著に不良であるだけでなく電圧保持率が８２％で、前記実施例に比べて電気的特性が減少したことを確認した。また、ラビング処理前後のヘイズ値変化値が３％で大きく増加し、膜強度が実施例に比べて顕著に不良であることを確認した。