CN111868212B - 液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示器 - Google Patents

液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN111868212B
CN111868212B CN202080001922.8A CN202080001922A CN111868212B CN 111868212 B CN111868212 B CN 111868212B CN 202080001922 A CN202080001922 A CN 202080001922A CN 111868212 B CN111868212 B CN 111868212B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
chemical formula
crystal aligning
aligning agent
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080001922.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111868212A (zh
Inventor
权纯湖
曹正镐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority claimed from PCT/KR2020/000805 external-priority patent/WO2020153659A1/ko
Publication of CN111868212A publication Critical patent/CN111868212A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111868212B publication Critical patent/CN111868212B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133719—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films with coupling agent molecules, e.g. silane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56—Aligning agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C09K19/544—Macromolecular compounds as dispersing or encapsulating medium around the liquid crystal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133365—Cells in which the active layer comprises a liquid crystalline polymer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/027—Polyimide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本公开内容涉及液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示装置，所述液晶取向剂组合物包含：用于液晶取向剂的聚合物、和其中末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物，其中在储存期间颗粒的数量的变化低于一定水平。

Description

液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示器
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求基于于2019年1月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0007630号和于2020年1月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0005494号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及能够在具有优异的膜强度的同时实现改善的储存稳定性和电特性的液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示装置。
背景技术
在液晶显示装置中，液晶取向膜起到使液晶沿预定方向取向的作用。具体地，液晶取向膜充当用于液晶分子的排列的指向矢(director)，并因此，当液晶由于电场而移动以形成图像时，液晶取向膜允许液晶沿适当的方向取向。通常，为了在液晶显示装置中获得均匀的亮度和高的对比度，必需使液晶均匀地取向。
作为使液晶取向的常规方法之一，已经使用了将聚合物膜(例如聚酰亚胺)涂覆在基底(例如玻璃等)上并使用纤维例如尼龙或聚酯沿预定方向摩擦其表面的摩擦法。然而，摩擦法可能在液晶面板的制造过程期间引起严重的问题，因为当摩擦纤维与聚合物膜时出现细粉尘或静电放电(electrostatic discharge，ESD)。
为了解决摩擦法的问题，近来已经研究了通过光照射而不是摩擦在聚合物膜中诱导各向异性并利用各向异性使液晶取向的光取向法。
作为可以用于光取向法的材料，已经引入了多种材料，其中为了液晶取向膜的各种优异性能，主要使用聚酰亚胺。为此，在以前体(例如聚酰胺酸或聚酰胺酸酯)的形式涂覆之后，在200℃或更高且230℃或更低的温度下进行热处理过程以形成聚酰亚胺，然后用光对其进行照射以进行取向处理。
然而，通过使聚酰亚胺膜经受光照射来获得足够的液晶取向特性需要大量的能量，因此，不仅难以确保实际的生产率，而且需要额外的热处理过程以确保在光照射之后的取向稳定性。由于面板尺寸增大，因此在制造过程中发生列空间弯曲(column space(CS)-sweeping)现象，并且在液晶取向膜的表面上产生雾度，这引起星系(galaxy)问题。因此，存在无法充分实现面板的性能的限制。
此外，为了液晶显示装置的高品质驱动，应表现出高的电压保持率(VHR，voltageholding ratio)，但是通过仅使用聚酰亚胺难以表现出高的电压保持率。特别地，近来，随着对低功率显示器的需求增加，已经发现液晶取向剂不仅可以影响液晶取向的基本特性，而且还可以影响电特性例如由DC/AC电压引起的余像(after-image)或电压保持率。因此，越来越需要开发能够同时实现优异的液晶取向特性和电特性的液晶取向材料。
在这方面，为了生产显示器领域所需的具有高的膜强度的液晶取向膜，已经提出了向液晶取向剂组合物中添加各种交联剂的方法，但是由于交联剂化合物的稳定性下降并且液晶取向剂组合物难以实现均匀性，因此存在可靠性降低的限制。此外，在高温和低频率下的电特性由于交联剂化合物的简单添加而降低，使得难以制造适用于高性能/低功率显示器的液晶取向膜。
鉴于以上，需要开发即使在生产具有高的膜强度的取向层的同时也能够改善取向膜的取向特性、储存稳定性、和电特性的液晶取向剂组合物。
发明内容
技术问题
本公开内容的一个目的是提供能够在液晶取向膜的合成期间具有优异的膜强度的同时实现改善的储存稳定性和电特性的液晶取向剂组合物。
本公开内容的另一个目的是提供包含液晶取向剂组合物的经取向的固化的产物的液晶取向膜、和包括其的液晶显示装置。
技术方案
在本公开内容的一个方面中，提供了液晶取向剂组合物，其包含：用于液晶取向剂的聚合物、和其中末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物，其中根据以下方程式1的颗粒的数量的变化为30或更小。
[方程式1]
颗粒的数量的变化(△EA)＝EA1-EA0
在方程式1中，EA0为在获得液晶取向剂组合物的第一时间点(0秒)时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，以及EA1为在将液晶取向剂组合物在-20℃或更高且0℃或更低下自第一时间点(0秒)储存30天之后的时间点时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量。
在本公开内容的另一个方面中，提供了包含液晶取向剂组合物的经取向的固化的产物的液晶取向膜、和包括其的液晶显示装置。
在下文中，将更详细地描述根据本公开内容的具体实施方案的液晶取向剂组合物、使用其的液晶取向膜和液晶显示装置。
除非本文另有说明，否则以下术语可以如下定义。
在整个说明书中，当一个部分“包括”一个构成要素时，除非另有具体描述，否则这并不意指排除另外的构成要素，而是意指还可以包括另外的构成要素。
如本文所使用的，术语“经取代的”意指在化合物中键合有另外的官能团代替氢原子，并且待取代的位置没有限制，只要该位置为氢原子被取代的位置(即取代基可以取代的位置)即可，并且当两个或更多个取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
如本文所使用的，术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或者经选自以下的一个或更多个取代基取代：氘；卤素基团；氰基；硝基；羟基；羰基；酯基；酰亚胺基；酰胺基；氨基；羧基；磺酸基；磺酰胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫基；芳基硫基；烷基磺酰基；芳基磺酰基；甲硅烷基；硼基；烷基；环烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；芳基膦基；或包含N、O和S原子中的至少一者的杂环基，或者未经取代或者经以上所例示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代。例如，“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以为联苯基。即，联苯基也可以为芳基，并且可以解释为两个苯基相连接的取代基。
如本文所使用的，符号或/>意指与另一取代基连接的键，以及直接键意指其中在由L表示的部分处不存在单独的原子的情况。
在本说明书中，烷基可以为线性的或支化的，并且碳原子数没有特别限制，但优选为1至10。根据另一个实施方案，烷基的碳原子数为1至6。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书中，卤代烷基意指在上述烷基中取代有卤素基团的官能团，并且卤素基团的实例包括氟、氯、溴或碘。卤代烷基可以为经取代或未经取代的。
第15族元素可以为氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)或铋(Bi)。
氮氧化物为其中键合有氮原子和氧原子的化合物，以及氮氧化物官能团意指在官能团中包含氮氧化物的官能团。作为氮氧化物官能团的实例，可以使用硝基(-NO2)等。
在本说明书中，芳基为衍生自芳烃的一价官能团，并且没有特别限制，但是优选具有6至20个碳原子，并且可以为单环芳基或多环芳基。单环芳基可以包括但不限于苯基、联苯基、三联苯基等。多环芳基可以包括但不限于萘基、蒽基、菲基、芘基、基、/>基、芴基等。芳基可以为经取代或未经取代的。
在本说明书中，亚芳基为衍生自芳烃的二价官能团，并且可以应用如上所限定的芳基的描述，不同之处在于亚芳基为二价官能团。
在本说明书中，多价有机基团为其中与任意化合物键合的复数个氢原子被除去的残基，并且例如，其可以为二价官能团、三价官能团、和四价官能团。作为实例，衍生自环丁烷的四价官能团意指其中与环丁烷键合的任意四个氢原子被除去的残基。
如本文所使用的，直接键或单键意指连接至键合线，其中在相应位置处不存在原子或原子团。具体地，其意指化学式中表示为Ra或Lb(a和b各自为1至20的整数)的部分中不存在其他原子的情况。
如本文所使用的，重均分子量是指通过GPC法测量的根据聚苯乙烯的重均分子量。在测量通过GPC法测量的根据聚苯乙烯的重均分子量的过程中，可以使用检测器和分析柱，例如通常已知的分析装置和示差折光检测器，并且可以使用通常应用的温度条件、溶剂、和流量。测量条件的具体实例如下：使用配备有Polymer Laboratories PLgel MIX-B，300mm柱的Waters PL-GPC220仪器，评估温度为40℃，使用1,2,4-三氯苯作为溶剂，流量为1mL/分钟，以10mg/10mL的浓度制备样品，然后以200μL的量进样，并且可以使用由聚苯乙烯标准物形成的校准曲线确定Mw的值。聚苯乙烯标准物的分子量为2,000/10,000/30,000/70,000/200,000五种。
为了制备具有高的膜强度的液晶取向膜，在常规的液晶取向剂组合物的情况下，添加各种交联剂。然而，在包含交联剂化合物的液晶取向剂组合物的情况下，不仅使交联剂化合物的稳定性降低并且长期储存困难，而且难以使液晶取向剂组合物具有均匀性，因此，存在可靠性降低的限制。
因此，本发明人确定，当使用由方程式1计算的颗粒的数量的变化满足如上所述的特定范围的液晶取向剂组合物时，由于即使在长期储存期间也具有均匀性，因此可以制造出具有增强的可靠性和稳定性的液晶取向膜。
通常，当液晶取向剂组合物不稳定时，不仅在液晶取向剂组合物中包含的化合物之间发生反应而形成副产物，而且由于溶解度下降而出现沉淀物等。因此，在长期储存之后液晶取向剂组合物中包含的颗粒的数量小意味着液晶取向剂组合物具有优异的稳定性并且适合于长期储存。
因此，当以上一个实施方案的液晶取向剂组合物中的根据方程式1的颗粒的数量的变化满足上述范围时，即使在长期储存期间也几乎不形成副产物，并且由于溶解度下降而引起的交联剂化合物的沉淀也是小的。通过改善长期储存稳定性和可靠性，不仅可以改善由液晶取向剂组合物制备的液晶取向膜的物理特性，而且可以实现显著改善成膜过程的效率的效果。
另一方面，当液晶取向剂组合物中的根据方程式1的颗粒的数量的变化在上述范围之外时，在长期储存期间交联剂化合物与用于液晶取向剂的聚合物之间发生交联反应，或者由于交联剂化合物自身的溶解度下降，形成大量颗粒，并因此由其制备的液晶取向膜的液晶取向特性可能降低，或者可能不适合于长期储存。
1.液晶取向剂组合物
根据本公开内容的一个实施方案，可以提供液晶取向剂组合物，其包含用于液晶取向剂的聚合物、和其中末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物，其中根据方程式1的颗粒的数量的变化为30或更小。
在方程式1中，EA0为在获得液晶取向剂组合物的第一时间点(0秒)时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，以及EA1为在将液晶取向剂组合物在-20℃或更高且0℃或更低下自第一时间点(0秒)储存30天之后的时间点时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量。
在方程式1中，EA0可以为在获得液晶取向剂组合物的第一时间点(0秒)时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大、0.5μm或更大且100μm或更小、0.5μm或更大且50μm或更小、0.5μm或更大且10μm或更小、或者0.5μm或更大且5μm或更小的颗粒的数量。此外，EA1可以为在将液晶取向剂组合物在-20℃或更高且0℃或更低下自第一时间点(0秒)储存30天之后的时间点时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大、0.5μm或更大且100μm或更小、0.5μm或更大且50μm或更小、0.5μm或更大且10μm或更小、或者0.5μm或更大且5μm或更小的颗粒的数量。
在方程式1中，EA1可以为在将液晶取向剂组合物在-20℃或更高且0℃或更低、-20℃或更高且-10℃或更低、-20℃或更高且15℃或更低下自第一时间点(0秒)储存30天之后的时间点时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量。
此外，在方程式1中，EA1可以为在常压条件下自第一时间点(0秒)储存30天之后的时间点时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，其中常压条件没有特别限于标准大气压，而是可以意指1个大气压的压力。
在方程式1中，颗粒的数量可以在15℃或更高且35℃或更低的温度和1000或更小的颗粒等级下使用粒度分析仪来测量。
具体地，1000或更小的颗粒等级可以意指其中1英尺3内存在的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量为1000或更小的条件。
此外，粒度分析仪可以为用于使用光散射法测量颗粒的尺寸和数量的装置，并且具体地，其可以为液体颗粒传感器。
光散射法可以是这样的原理：其中通过光检测器检测通过用光照射样品而散射的光，并且将其转换成电信号，通过电信号的大小获得颗粒的尺寸，以及经由电信号的频率确定颗粒的数量。
在方程式1中，颗粒的数量可以从如下中看出：在15℃或更高且35℃或更低的温度和1000或更小的颗粒等级的条件下使用液体颗粒传感器(KS-42B，Rion Co.,Ltd.)使用0.2μm或更大、0.3μm或更大、0.5μm或更大、1.0μm或更大、和2.0μm或更大的总共5个通道中的4个或更多且5个或更少个通道测量电信号之后，测量为大于颗粒尺寸为0.5μm的颗粒所呈现的电信号的大小的电信号的数量。具体地，其可以通过将除了对于颗粒尺寸小于0.5μm的0.2μm或更大和0.3μm或更大的通道测量的颗粒的数量之外的对于0.5μm或更大、1.0μm或更大、和2.0μm或更大的通道测量的各颗粒的数量相加来计算。
根据方程式1的颗粒的数量的变化可以为30或更小、10或更小、8或更小、5或更小、4或更小、或者3或更小。
具体地，在方程式1中，EA0为在获得液晶取向剂组合物的第一时间点(0秒)时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，并且可以为30或更小、15或更小、12或更小、11或更小、10或更小、或者8或更小。
在方程式1中，EA1可以为在将液晶取向剂组合物在-20℃或更高且0℃或更低下自第一时间点(0秒)储存30天之后的时间点时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，并且可以为500或更小、100或更小、30或更小、20或更小、14或更小、13或更小、或者12或更小。
另一方面，当液晶取向剂组合物中的根据方程式1的颗粒的数量的变化在上述范围之外时，在长期储存期间在交联剂化合物与用于液晶取向剂的聚合物之间发生交联反应，或者由于交联剂化合物自身的溶解度下降，形成大量颗粒，并且由其制备的液晶取向膜的液晶取向特性可能劣化或者可能不适合用于长期储存。
包含在以上一个实施方案的液晶取向剂组合物中的交联剂化合物可以为其中末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物。优选地，在交联剂化合物中，所有末端交联官能团可以经可热除去的保护基团封端。
在交联剂化合物中，末端交联官能团是指能够通过与用于液晶取向剂的聚合物结合来诱导交联反应的官能团，并且可以为例如羟基(-OH)。
在交联剂化合物中，含有硅的可热除去的保护基团为取代末端交联官能团中的氢原子的官能团，并且可以抑制用于液晶取向剂的聚合物与交联剂化合物之间的交联反应。
此外，交联剂化合物的经含有硅的可热除去的保护基团封端的末端交联官能团意指含有硅的可热除去的保护基团取代如上所述的末端交联官能团中的氢原子，并且例如，含有硅的可热除去的保护基团可以为含有硅的一价官能团。
在进行干燥步骤、曝光步骤、固化步骤等以由液晶取向剂组合物生产液晶取向膜之后，当将温度升高至一定水平或更高水平时，可热除去的保护基团可以在被氢原子替代的同时被解吸。
当交联剂化合物的末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端时，交联剂在初始干燥步骤中的反应性与在末端处具有交联官能团的常规交联剂相比降低，并且在用于取向的曝光步骤之后，引发交联反应，并且由于交联剂所引起的初始取向的下降可能减小。
当在一定水平或更高水平的温度下(具体地，在150℃或更高的温度下)进行热处理时，引入到交联剂化合物的交联官能团的末端的可热除去的保护基团被解吸并且被除去，交联官能团的末端复原，并且可以进行顺利的交联反应。在低于150℃的温度下，通过交联官能团抑制交联反应，由此使不必要的交联结构的形成最小化并且改善组合物的稳定性和可靠性。即，通过在液晶取向膜的干燥或烘烤步骤期间进行热处理，引入到交联剂化合物的交联官能团的末端的可热除去的保护基团在约150℃或更高的温度下被解吸并且被除去，并且同时，交联官能团的末端复原并且进行顺利的交联反应，由此改善取向膜的机械特性。
同时，颗粒可以包含其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物的沉淀物。沉淀物意指根据溶解度从溶解有结晶固体的溶液状态的组合物分离并形成结晶固体的物质。具体地，其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物由于溶解度下降而可以从液晶取向剂组合物中沉淀出来以形成颗粒。
通常，向用于液晶取向剂的组合物中添加交联剂化合物以提高膜强度，但是在现有的交联剂化合物的情况下，交联剂化合物的溶解度变差，其从用于液晶取向剂的组合物中沉淀出来，因此，用于液晶取向剂的组合物的储存稳定性变差。
同时，当以上一个实施方案的用于液晶取向剂的组合物包含其中表现出优异的溶解度的末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物时，交联剂化合物的沉淀物的量不显著，并且仅形成与不包含交联剂化合物的用于液晶取向剂的组合物中能够形成的颗粒的数量相同水平的颗粒，由此实现即使在长期储存期间在储存稳定性和可靠性方面仍优异的技术效果。
以上一个实施方案的液晶取向剂组合物可以包含其中用于液晶取向剂的聚合物、和其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物溶解于有机溶剂中的聚合物树脂溶液。
有机溶剂的具体实例包括：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。它们可以单独使用或者以两者或更多者的组合使用。
除了有机溶剂之外，液晶取向剂组合物还可以包含其他组分。在一个非限制性实例中，当涂覆液晶取向剂组合物时，还可以包含这样的添加剂：其能够改善膜的厚度的均匀性和表面平滑度、改善液晶取向膜与基底之间的粘合性、改变液晶取向膜的介电常数和电导率或者增加液晶取向膜的密实度。这样的添加剂的实例包括各种溶剂、表面活性剂、基于硅烷的化合物、电介质或交联化合物等。
此外，一个实施方案的液晶取向剂组合物可以为其中颗粒分散在聚合物树脂溶液中的液晶取向剂组合物。
即，向其中用于液晶取向剂的聚合物、和其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物溶解在有机溶剂中的聚合物树脂溶液还可以包含颗粒，所述颗粒包含由于溶解度下降而从液晶取向剂组合物中沉淀出来的末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物。
基于聚合物树脂溶液中的固含量，其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物可以以如下量包含在内：0.1重量％或更大且30重量％或更小、或者0.1重量％或更大且20重量％或更小、或者1重量％或更大且20重量％或更小、或者1重量％或更大且15重量％或更小、或者5重量％或更大且15重量％或更小、或者1重量％或更大且7重量％或更小、或者13重量％或更大且20重量％或更小。
在通常使用的交联剂化合物的情况下，末端交联官能团未经可热除去的保护基团封端，因此，交联剂化合物的溶解度变差。由此，当交联剂化合物过量包含在液晶取向剂组合物中时，不仅一部分交联剂化合物沉淀而形成颗粒且液晶取向剂组合物的储存稳定性变差，而且还存在由其制备的液晶取向膜的取向特性变差的问题。
相反，由于其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的一个实施方案的交联剂化合物具有优异的溶解度，因此其与现有的交联剂化合物相比可以过量包含在液晶取向剂组合物中，由此液晶取向剂组合物的储存稳定性是优异的，并且由其制备的液晶取向膜可以表现出优异的膜强度和液晶取向特性。
当交联剂化合物的含量过大时，用于液晶取向剂的聚合物的交联度过度增加，这引起聚合物的柔性降低，并且储存稳定性由于组合物的粘度增加而降低，并且对基底的适用性由于组合物中的凝胶化反应而可能降低。
另一方面，如果交联剂化合物的含量过小，则由于用于液晶取向剂的聚合物的交联度增加而难以充分实现改善机械强度和电特性的效果。
以上一个实施方案的液晶取向剂组合物可以包含用于液晶取向剂的聚合物。用于液晶取向剂的聚合物没有特别限制，但是可以例举聚酰亚胺、聚酰亚胺前体等。
以上一个实施方案的液晶取向剂组合物可以包含用于液晶取向剂的聚合物，所述用于液晶取向剂的聚合物包含选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元、和聚酰亚胺重复单元中的至少一者。
具体地，以上一个实施方案的液晶取向剂组合物可以包含：用于第一液晶取向剂的聚合物，所述用于第一液晶取向剂的聚合物包含选自由以下化学式3表示的重复单元、由以下化学式4表示的重复单元和由以下化学式5表示的重复单元中的至少一种重复单元；和用于第二液晶取向剂的聚合物，所述用于第二液晶取向剂的聚合物包含选自由以下化学式6表示的重复单元、由以下化学式7表示的重复单元和由以下化学式8表示的重复单元中的至少一种重复单元。
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
在化学式3至8中，R6和R7中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且余者为氢，R8和R9中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且余者为氢，X1至X6各自独立地为四价有机基团，Y1至Y3各自独立地为由以下化学式9表示的二价有机基团，
[化学式9]
在化学式9中，T为由以下化学式10表示的四价有机基团，D1和D2各自独立地为具有1至20个碳原子的亚烷基、具有1至10个碳原子的亚杂烷基、具有3至20个碳原子的亚环烷基、具有6至20个碳原子的亚芳基、或具有2至20个碳原子的亚杂芳基。
[化学式10]
在化学式10中，R10至R15各自独立地为氢或具有1至6个碳原子的烷基，L3为选自以下的任一者：单键、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR16R17-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-、亚苯基或其组合，其中R16和R17各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或卤代烷基，以及Z为1至10的整数，
Y4至Y6各自独立地为由以下化学式11表示的二价有机基团。
[化学式11]
在化学式11中，R18和R19各自独立地为氢、卤素、氰基、具有1至10个碳原子的烷基、具有2至10个碳原子的烯基、具有1至10个碳原子的烷氧基、具有1至10个碳原子的氟代烷基、或具有1至10个碳原子的氟代烷氧基，p和q各自独立地为0至4的整数，L4为单键、-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-、或-OCO-(CH2)y-COO-，y为1至10的整数，k和m各自独立地为0至3的整数，以及n为0至3的整数。
具体地，在根据一个实施方案的液晶取向剂组合物中包含的用于第一液晶取向剂的聚合物和用于第二液晶取向剂的聚合物中，化学式3至8的重复单元中的X1至X6可以各自独立地为四价官能团。
作为一个实例，X1至X6可以各自独立地为由化学式10表示的四价官能团。
此外，在根据一个实施方案的液晶取向剂组合物中包含的用于第一液晶取向剂的聚合物中，化学式3至5的重复单元中的Y1至Y3可以各自独立地为由化学式9表示的二价官能团。
在化学式9中，T为四价官能团，D1和D2各自独立地为具有1至20个碳原子的亚烷基、具有1至10个碳原子的亚杂烷基、具有3至20个碳原子的亚环烷基、具有6至20个碳原子的亚芳基或具有2至20个碳原子的亚杂芳基。
化学式9对应于包含酰亚胺基等的具有特定结构的二胺衍生的重复单元的一部分，其为用于形成用于液晶取向剂的聚合物的前体。
更具体地，在化学式9中，D1和D2可以各自独立地为以下化学式12或化学式13。
[化学式12]
[化学式13]
在化学式13中，L5为单键、-O-、-SO2-、或-CR20R21-，其中R20和R21各自独立地为氢或具有1至10个碳原子的烷基。
优选地，化学式12可以为以下化学式12-1。
[化学式12-1]
此外，化学式13可以为以下化学式13-1。
[化学式13-1]
在化学式13-1中，L5为O、或CH2。
更具体地，由化学式9表示的有机基团的实例没有特别限制，但是例如，其可以为由以下化学式9-a或化学式9-b表示的官能团。
[化学式9-a]
[化学式9-b]
此外，更具体地，在化学式9中，T可以为由以下化学式10-1表示的官能团或由以下化学式10-2表示的官能团。
[化学式10-1]
[化学式10-2]
此外，在由化学式3表示的重复单元、由化学式4表示的重复单元和由化学式5表示的重复单元中，基于全部重复单元，根据一个实施方案的液晶取向剂组合物可以包含量为5mol％或更大且74mol％或更小，优选地10mol％或更大且60mol％或更小的作为酰亚胺重复单元的由化学式3表示的重复单元。
如上所述，当使用包含特定含量的由化学式3表示的酰亚胺重复单元的聚合物时，用于第一液晶取向剂的聚合物包含特定含量的已经酰亚胺化的酰亚胺重复单元。因此，虽然省略了高温热处理步骤并且立即进行光照射，但是仍可以生产出具有优异的取向特性和稳定性的液晶取向膜。
如果由化学式3表示的重复单元以低于该范围的量包含在内，则可能无法表现出足够的取向特性，并且取向稳定性可能劣化。如果由化学式3表示的重复单元以高于该范围的量包含在内，则其可能引起难以制备可以涂覆的稳定的取向溶液的问题。因此，就提供储存稳定性、电特性、取向特性、和取向稳定性优异的用于液晶取向剂的聚合物而言，由化学式3表示的重复单元优选地以上述范围内的量包含在内。
此外，根据期望特性，由化学式4表示的重复单元或由化学式5表示的重复单元可以以适当的量包含在内。
具体地，基于全部的由化学式3至5表示的重复单元，由化学式4表示的重复单元可以以0mol％或更大且40mol％或更小，优选地0mol％或更大且30mol％或更小的量包含在内。在光照射之后在高温热处理步骤期间，由化学式4表示的重复单元向酰亚胺的转化率低，并因此，如果其含量超过上述范围，则整体酰亚胺化率不足并且取向稳定性可能降低。因此，当在上述范围内使用由化学式4表示的重复单元时，其表现出合适的溶解度，由此提供能够在具有优异的加工特性的同时实现高酰亚胺化率的用于液晶取向剂的聚合物。
此外，基于全部的由化学式3至5表示的重复单元，由化学式5表示的重复单元可以以0mol％或更大且95mol％或更小，优选地10mol％或更大且90mol％或更小的量包含在内。当在上述范围内使用由化学式5表示的重复单元时，其表现出优异的涂覆特性，由此提供能够在具有优异的加工特性的同时实现高酰亚胺化率的用于液晶取向剂的聚合物。
具体地，在以上一个实施方案的液晶取向剂组合物中，选自由化学式3表示的重复单元、由化学式4表示的重复单元和由化学式5表示的重复单元的至少一种重复单元可以包括四羧酸二酐和二胺的组合。四羧酸二酐和二胺的组合对应于四羧酸二酐和二胺的反应产物。在化学式3至5中，X1至X3可以为衍生自聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、或聚酰亚胺的合成中使用的四羧酸二酐化合物的四价有机基团，以及Y1至Y3可以为衍生自聚酰胺酸、聚酰胺酸酯或聚酰亚胺的合成中使用的二胺化合物的二价有机基团。
即，四羧酸二酐可以由以下化学式10-a表示，并且在以下化学式10-a中，X0的定义可以与以上化学式10中描述的那些相同。
[化学式10-a]
此外，二胺可以由以下化学式9-1表示，并且在以下化学式9-1中，D1至D2和T的定义可以与以上化学式9中描述的那些相同。
[化学式9-1]
此外，在根据一个实施方案的液晶取向剂组合物中的用于第二液晶取向剂的聚合物中，化学式6至8的重复单元中的Y4至Y6可以各自独立地为由化学式11表示的二价官能团。
在化学式11中，R18和R19各自独立地为氢、卤素、氰基、具有1至10个碳原子的烷基、具有2至10个碳原子的烯基、具有1至10个碳原子的烷氧基、具有1至10个碳原子的氟代烷基、或具有1至10个碳原子的氟代烷氧基，p和q各自独立地为0至4的整数，L4为单键、-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-、或-OCO-(CH2)y-COO-，y为1至10的整数，k和m各自独立地为0至3的整数，以及n为0至3的整数。
更具体地，化学式11可以各自独立地为以下化学式14或化学式15。
[化学式14]
[化学式15]
在化学式15中，L6为单键、-O-、-SO2-、或-CR26R27-，其中R26和R27各自独立地为氢或具有1至10个碳原子的烷基。
优选地，化学式14可以为以下化学式14-1。
[化学式14-1]
此外，化学式15可以为以下化学式15-1。
[化学式15-1]
在化学式15-1中，L6为O或CH2。
更优选地，化学式11由化学式15-1表示，并且在化学式15-1中，L6可以为-O-。
具体地，在以上一个实施方案的液晶取向剂组合物中，选自由化学式6表示的重复单元、由化学式7表示的重复单元和由化学式8表示的重复单元的至少一种重复单元可以包括四羧酸二酐和二胺的组合。四羧酸二酐和二胺的组合对应于四羧酸二酐和二胺的反应产物。在化学式6至8中，X4至X6可以为衍生自聚酰胺酸、聚酰胺酸酯或聚酰亚胺的合成中使用的四羧酸二酐化合物的四价有机基团，以及Y4至Y6可以为衍生自聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、或聚酰亚胺的合成中使用的二胺化合物的二价有机基团。
即，四羧酸二酐可以由以下化学式10-a表示，并且在以下化学式10-a中，X0的定义可以与以上化学式10中描述的那些相同。
[化学式10-a]
此外，二胺可以由以下化学式11-1表示，并且在以下化学式11-1中，R18至R19、L4、p、q、k、m和n的定义可以与以上化学式11中描述的那些相同。
[化学式11-1]
同时，在根据一个实施方案的液晶取向剂组合物中，用于第一液晶取向剂的聚合物和用于第二液晶取向剂的聚合物可以以如下比率包含在内：约1:2或更大且1:5或更小，优选地约1:2或更大且1:4或更小、或者1:2或更大且1:3或更小。
此外，用于第一液晶取向剂的聚合物和用于第二液晶取向剂的聚合物的重均分子量可以为1000g/mol或更大且200000g/mol或更小。
根据以上一个实施方案的其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物可以为由以下化学式1-1表示的具有特定化学结构的交联剂化合物。
[化学式1-1]
在化学式1-1中，A为一价至四价官能团，j为1至4的整数，L1和L2彼此相同或不同，并且各自独立地为具有1至10个碳原子的亚烷基或具有6至20个碳原子的亚芳基中的一者，以及R1和R2各自独立地为含有硅的一价官能团。
在化学式1-1中，A为一价至四价官能团，以及j可以为1至4的整数。A为位于交联剂化合物的中心的官能团，以及化学式1-1中的由花括号“[]”表示的官能团可以通过j的数量与A中包含的末端官能团键合。
即，在化学式1-1中，当j为1时，A为一价官能团。此外，当j为2时，A为二价官能团。此外，当j为3时，A为三价官能团。此外，当j为4时，A为四价官能团。优选地，在化学式1-1中，j为2，以及A可以为具有1至10个碳原子的亚烷基，具体地，可以为亚丁基。
在化学式1-1中，L1和L2彼此相同或不同，并且各自独立地为具有1至10个碳原子的亚烷基或具有6至20个碳原子的亚芳基中的一者，并且优选地，L1和L2可以各自独立地为具有1至5个碳原子的亚烷基，例如，亚乙基。
在化学式1-1中，R1和R2为取代作为交联剂化合物的可交联官能团的羟基(-OH)的末端处的氢原子的官能团，并且可以抑制聚酰亚胺或其前体聚合物与由化学式1-1表示的交联剂化合物之间的交联反应。
在进行干燥步骤、曝光步骤、固化步骤等以由液晶取向剂组合物制备液晶取向膜之后，当将温度升高至150℃或更高时，R1和R2在被氢原子替代的同时被解吸。
在与用于液晶取向剂的聚合物一起添加的交联剂化合物中，如在以上一个实施方案的液晶取向剂组合物中，当如化学式1-1所示作为可交联官能团的羟基(-OH)的末端经特定官能团R1和R2取代时，不仅液晶取向剂组合物的膜强度增加，而且实现了优异的电特性。
此外，当作为可交联官能团的羟基(-OH)的末端经R1和R2的含有硅的官能团取代时，可以确定，通过包含含有硅的官能团，交联剂在初始干燥步骤中的反应性与现有的羟基(-OH)末端交联剂相比降低，在用于取向的曝光步骤之后，交联反应开始，由此，由于交联剂而引起的初始取向的下降减小。此外，在用于取向的曝光之后在酰亚胺化过程期间，酰亚胺化的转化率增加且重排比率也增加，并因此，取向特性可以增加。
当热处理至90℃或更高的温度时，引入到交联剂化合物的可交联官能团的末端的官能团R1和R2被解吸并且被除去，可交联官能团的末端处的羟基恢复并且可以进行顺利的交联反应。在低于150℃的温度下，利用交联官能团的交联反应被抑制，由此使不必要的交联结构的形成最小化并且改善了组合物的稳定性和可靠性。此外，在液晶取向膜的干燥或烘烤步骤期间，其通过热处理在约150℃或更高的温度下被解吸并且被除去，并且可交联官能团的末端处的羟基恢复并且进行顺利的交联反应，由此改善取向膜的机械特性。
即，在保持在低于150℃的温度下的液晶取向剂组合物中，由化学式1-1表示的交联剂化合物的结构得到保持，因此用于液晶取向剂的聚合物与由化学式1-1表示的交联剂化合物之间的交联反应可以被抑制。此外，在进行干燥步骤、曝光步骤、固化步骤等以由液晶取向剂组合物制备液晶取向膜之后，当通过热处理使温度提高时，由化学式1-1表示的交联剂化合物中的R1和R2被氢原子替代，并且可以进行用于液晶取向剂的聚合物与由化学式1-1表示的交联剂化合物之间的交联反应。
因此，以上一个实施方案的液晶取向剂组合物可以抑制添加到组合物中的交联剂化合物的交联反应性，并因此，充分改善交联剂化合物和用于液晶取向剂的聚合物的分散性。在下述另一个实施方案的液晶取向膜的生产过程期间，通过组合物中的交联剂化合物与用于液晶取向剂的聚合物之间的交联反应使取向膜的强度得到改善，并且在最终生产的液晶取向单元中可以实现优异的取向特性和电特性。
R1和R2可以各自独立地为含有硅的一价官能团。
具体地，含有硅的一价官能团可以为由以下化学式2表示的官能团。
[化学式2]
在化学式2中，R3至R5可以各自独立地为氢、或具有1至10个碳原子的烷基。
更具体地，在化学式2中，R3至R5可以为具有1至10个碳原子的烷基，优选为甲基。
在化学式1-1中，A为具有1至10个碳原子的亚烷基，以及j可以为2。即，由化学式1-1表示的交联剂化合物可以包括由以下化学式1-a表示的化合物。
[化学式1-a]
在化学式1-a中，A’为具有1至10个碳原子的亚烷基，L7至L10各自独立地为具有1至5个碳原子的亚烷基，以及R22至R25可以各自独立地为含有硅的一价官能团。
更具体地，由化学式1-a表示的交联剂化合物的实例可以为由以下化学式1-b表示的化合物，其中A’为具有4个碳原子的亚丁基，L7至L10均为具有2个碳原子的亚乙基，以及R22至R25均为由化学式2表示的官能团(R3和R5为甲基)。
[化学式1-b]
此外，由化学式1-a表示的交联剂化合物的另一个实例可以为由以下化学式1-c表示的化合物，其中A’为具有4个碳原子的亚丁基，L7至L10均为具有2个碳原子的亚乙基，以及R22至R25均为由化学式2表示的官能团(R22至R25为乙基)。
[化学式1-c]
2.液晶取向膜
同时，根据本公开内容的另一个实施方案，提供了根据上述用于生产液晶取向膜的方法制备的液晶取向膜。具体地，液晶取向膜可以包含一个实施方案的液晶取向剂组合物的经取向的固化的产物。经取向的固化的产物意指通过一个实施方案的液晶取向剂组合物的取向步骤和固化步骤获得的材料。
如上所述，当使用包含用于液晶取向剂的聚合物、和其中末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物的液晶取向剂组合物(其中根据以下方程式1的颗粒的数量的变化为30或更小)时，可以制备具有增强的液晶取向特性和稳定性的液晶取向膜。
具体地，液晶取向膜的如根据ASTM D 3363测试标准使用铅笔硬度测试仪在50g负载下测量的膜强度可以为2H或更大、或者3H或更大、或者4H或更大。
液晶膜的厚度没有特别限制，但是例如，其可以在0.01μm或更大且1000μm或更小的范围内自由调节。当液晶膜的厚度增大或减小特定值时，在液晶取向膜中测量的物理特性也可以改变一定值。
同时，用于制备液晶取向膜的方法的实例没有特别限制，但是例如，可以使用包括以下的用于制备液晶取向膜的方法：将液晶取向剂组合物涂覆在基底上以形成涂覆膜的步骤(步骤1)；干燥涂覆膜的步骤(步骤2)；用光照射经干燥的涂覆膜或对涂覆膜进行摩擦以进行取向处理的步骤(步骤3)；以及对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤(步骤4)。
步骤1是将液晶取向剂组合物涂覆在基底上以形成涂覆膜的步骤。液晶取向剂组合物的细节包括以上在一个实施方案中描述的那些。
将液晶取向剂组合物涂覆在基底上的方法没有特别限制，并且例如，可以使用诸如丝网印刷、胶版印刷、柔性版印刷、喷墨等的方法。
此外，液晶取向剂组合物可以溶解或分散在有机溶剂中。有机溶剂的具体实例包括：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单异丙醚、乙二醇单异丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚乙酸酯等。它们可以单独使用或者以两者或更多者的组合使用。
此外，除了有机溶剂之外，液晶取向剂组合物还可以包含其他组分。在一个非限制性实例中，当涂覆液晶取向剂组合物时，还可以包含这样的添加剂：其能够改善膜的厚度的均匀性和表面平滑度，或改善液晶取向膜与基底之间的粘合性，或改变液晶取向膜的介电常数和电导率，或增加液晶取向膜的密实度。这些添加剂的实例包括各种溶剂、表面活性剂、基于硅烷的化合物、电介质或交联化合物等。
步骤2是干燥通过将液晶取向剂组合物涂覆在基底上而形成的涂覆膜的步骤。
干燥涂覆膜的步骤可以使用诸如加热涂覆膜或真空蒸发的方法，并且优选在50℃或更高且150℃或更低、或者60℃或更高且140℃或更低的温度下进行。
步骤3是用光照射涂覆膜以进行取向处理的步骤。
取向处理步骤中的涂覆膜可以指紧接在干燥步骤之后的涂覆膜，并且可以为在干燥步骤之后经受热处理的涂覆膜。“紧接在干燥步骤之后的涂覆膜”是指在干燥步骤之后立即照射光而不在高于干燥步骤的温度的温度下进行热处理，并且可以添加除了热处理之外的另外的步骤。
更具体地，当使用包含聚酰胺酸或聚酰胺酸酯的常规液晶取向剂生产液晶取向膜时，其包括在基本上进行用于聚酰胺酸的酰亚胺化的高温热处理之后照射光的步骤。然而，当使用上述一个实施方案的液晶取向剂生产液晶取向膜时，其不包括热处理步骤，并且直接照射光以进行取向处理，然后通过热处理使经取向处理的涂覆膜固化，从而使得能够生产液晶取向膜。
在取向处理步骤中，光照射通过照射波长为150nm或更大且450nm或更小的偏振紫外线来进行。在这种情况下，曝光的强度可以根据用于液晶取向剂的聚合物的种类而改变，并且优选地，可以照射10mJ/cm2或更大且10J/cm2或更小的能量，优选地30mJ/cm2或更大且2J/cm2或更小的能量。
关于紫外线，照射偏振紫外线以进行取向处理，所述偏振紫外线选自通过穿过以下偏振装置或以下偏振装置反射的方法经受偏振处理的紫外线：使用其中在透明基底(例如石英玻璃、钠钙玻璃、不含钠钙的玻璃等)的表面上涂覆介电各向异性材料的基底的偏振装置；其上精细地沉积有铝或金属线的偏光板；或者利用石英玻璃的反射的布鲁斯特(Brewster)偏振装置；等等。在本文中，偏振紫外线可以垂直于基底的表面照射，或者可以通过引导入射角朝向特定的角度来照射。通过该方法，向涂覆膜赋予液晶分子的取向能力。
此外，在取向处理步骤中，摩擦处理可以使用利用摩擦布的方法。更具体地，在摩擦处理中，可以在使其中摩擦布附接至金属辊的摩擦辊旋转的同时在一个方向上摩擦在热处理步骤之后的涂覆膜的表面。
步骤4是对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤。
在对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤中，在经取向处理的涂覆膜中由化学式1-1表示的交联剂化合物的R1和R2官能团可以在经氢原子取代的同时被解吸，并且可以进行与用于液晶取向剂的聚合物的交联反应。
具体地，在对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤中，经取向处理的涂覆膜中可以包含由以下化学式1-2表示的交联剂化合物。
[化学式1-2]
在化学式1-2中，A、j、L1和L2与以上一个实施方案的化学式1-1中限定的相同。
具体地，由化学式1-2表示的交联剂化合物可以为由化学式1-1表示的交联剂化合物的取代反应的所得物。在由化学式1-1表示的交联剂化合物中，作为可交联官能团的羟基(-OH)的末端经特定的官能团R1和R2取代，但是当在对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤中温度升高至90℃或更高时，由化学式1-1表示的交联剂化合物中的官能团R1和R2经氢原子取代，由此，可以产生由化学式1-2表示的交联剂化合物。
当一个实施方案的液晶取向剂组合物中包含由化学式1-2表示的交联剂化合物时，一些交联反应从组合物内进行，由此，使交联剂化合物均匀地分散在组合物中变得困难，并且储存稳定性也降低。
同时，根据本公开内容，在液晶取向剂组合物中，通过添加由化学式1-1表示的交联剂化合物来抑制组合物中的交联反应，然后，在对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤中，可以诱导由化学式1-1表示的交联剂化合物以便使其转化成由化学式1-2表示的交联剂化合物。由此，组合物可以改善交联剂化合物的分散性和稳定性，并且在取向膜中，通过形成交联结构可以实现改善膜强度的效果。
对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤是即使在使用包含聚酰胺酸或聚酰胺酸酯的用于液晶取向剂的聚合物制备液晶取向膜的常规方法中也在光照射之后进行的步骤，并且该步骤不同于通过将液晶取向剂涂覆在基底上，然后在照射光之前或在照射光的同时进行液晶取向剂的酰亚胺化而进行的热处理步骤。
在这种情况下，热处理可以通过加热装置例如热板、热空气循环炉、红外线炉等进行，并且热处理可以在150℃或更高且300℃或更低、或者200℃或更高且250℃或更低下进行。
同时，在干燥涂覆膜的步骤(步骤2)之后，如果需要，所述方法还可以包括紧接在干燥步骤之后在等于或高于干燥步骤的温度的温度下对涂覆膜进行热处理。热处理可以通过加热装置例如热板、热空气循环炉、红外线炉等进行，并且热处理可以在150℃或更高且250℃或更低下进行。在该过程中，可以使液晶取向剂酰亚胺化。
即，用于制备液晶取向膜的方法可以包括：将液晶取向剂涂覆在基底上以形成涂覆膜的步骤(步骤1)；干燥涂覆膜的步骤(步骤2)；紧接在干燥步骤之后在等于或高于干燥步骤的温度下对涂覆膜进行热处理的步骤(步骤3)；用光照射经热处理的涂覆膜或者使经热处理的涂覆膜经受摩擦处理以进行取向处理的步骤(步骤4)；以及对经取向处理的涂覆膜进行热处理和固化的步骤(步骤5)。
3.液晶显示装置
此外，根据本公开内容的又一个实施方案，提供了包括上述液晶取向膜的液晶显示装置。
可以通过已知方法将液晶取向膜引入到液晶单元中，并且同样地，可以通过已知方法将液晶单元引入到液晶显示装置中。液晶取向膜可以由包含用于液晶取向剂的聚合物、和其中末端交联官能团经可热除去的保护基团封端的交联剂化合物的液晶取向剂组合物来制备，由此实现优异的稳定性以及优异的各种物理特性。由此，提供了能够表现出高可靠性的液晶显示装置。
同时，使用可从TOYO CORPORATION获得的6254C仪器在1Hz和60℃下测量的液晶显示装置的电压保持率(VHR)可以为85％或更大、85％或更大且99％或更小、88％或更大且99％或更小、89％或更大且99％或更小、90％或更大且99％或更小、或者94％或更大且99％或更小。
有益效果
根据本公开内容，可以提供能够在液晶取向膜的合成期间具有优异的膜强度的同时实现改善的储存稳定性和电特性的液晶取向剂组合物、使用其的液晶取向膜和液晶显示装置。
具体实施方式
在下文中，将通过实施例更详细地描述本公开内容。然而，给出这些实施例仅用于举例说明目的，并且本公开内容的范围不旨在限于这些实施例或受这些实施例的限制。
<制备例>
制备例1：二胺DA-1的制备
根据以下反应方案合成二胺DA-1：
具体地，将1,3-二甲基环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)和4-硝基苯胺溶解在二甲基甲酰胺(DMF)中以制备混合物。然后，使混合物在约110℃下反应约12小时以制备酰胺酸。然后，将酰胺酸溶解在DMF中，并向其中添加乙酸酐和乙酸钠，由此制备混合物。然后，使包含在混合物中的酰胺酸在约90℃下酰亚胺化约4小时。将由此获得的酰亚胺溶解在二甲基乙酰胺(DMAc)中，然后向其中添加Pd/C，由此制备混合物。使混合物在45℃下和在6巴的氢气压下还原20小时，由此制备二胺DA-1。
制备例2：交联剂的制备
将5g(15.6mmol)N,N,N’,N’-四(2-羟基乙基)己二酰二胺和10.2g(94mmol)三甲基氯硅烷添加到150mL氯仿中，然后向其中添加17.3g(125mmol)碳酸钾(K2CO3)，并将混合物在0℃氮气环境下搅拌10小时。在反应完成之后，将所得混合物通过硅藻土垫过滤，并且使滤液浓缩以得到7.3g(产率77％)N1,N1,N6,N6-四(2-(三甲基甲硅烷基氧基)乙基)己二酰二胺)。
比较制备例1：交联剂的制备
使用作为制备例2的反应物的N,N,N’,N’-四(2-羟基乙基)己二酰二胺作为比较制备例1的交联剂。
<合成例>
合成例1：用于液晶取向剂的聚合物P-1的制备
将5.665g(0.014mol)制备例1中制备的DA-1完全溶解在77.3g无水N-甲基吡咯烷酮(NMP)中。然后，在冰浴下向溶液中添加2.92g(0.013mol)1,3-二甲基-环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，并且将混合物在室温下搅拌16小时以得到用于液晶取向剂的聚合物P-1。
合成例2：用于液晶取向剂的聚合物Q-1的制备
将14.492g(0.073mmol)4,4’-亚甲基二苯胺(MDA)完全溶解在195.5g无水N-甲基吡咯烷酮(NMP)中。
然后，在冰浴下向溶液中添加20g(0.068mmol)4,4’-二邻苯二甲酸酐(BPDA)，并将混合物在室温下搅拌16小时以得到用于液晶取向剂的聚合物Q-1。
合成例3：用于液晶取向剂的聚合物Q-2的制备
将14.636g(0.073mmol)4,4’-氧二苯胺(ODA)完全溶解在196.3g无水N-甲基吡咯烷酮(NMP)中。
然后，在冰浴下向溶液中添加20g(0.068mmol)4,4’-二邻苯二甲酸酐(BPDA)，并将混合物在室温下搅拌16小时以得到用于液晶取向剂的聚合物Q-2。
<实施例和比较例：液晶取向剂组合物、液晶取向膜、液晶取向单元的制备>
实施例1
(1)液晶取向剂组合物的制备
在下表1所示的组成的情况下，将6g合成例1中制备的用于液晶取向剂的聚合物P-1和14g合成例2中制备的用于液晶取向剂的聚合物Q-1添加到12.4g NMP和7.6g正丁氧基乙醇中以获得5重量％溶液。然后，基于总溶液中包含的固含量，以5重量％的量向溶液中添加作为交联剂的制备例2中获得的N1,N1,N6,N6-四(2-(三甲基甲硅烷基氧基)乙基)己二酰二胺)，然后将混合物在25℃下搅拌16小时。然后，将获得的溶液通过由聚(四氟乙烯)制成且孔径为0.1μm的过滤器进行压力过滤，由此制备液晶取向剂组合物。
(2)液晶取向膜的制备
使用旋涂法将液晶取向剂组合物涂覆在用于电压保持率(VHR)的上基底和下基底中的每一者上，其中在尺寸为2.5cm×2.7cm的矩形玻璃基底上图案化有厚度为60nm且面积为1cm×1cm的ITO电极。然后，将其上涂覆有液晶取向剂组合物的基底放置在约70℃下的热板上并干燥3分钟以使溶剂蒸发。
为了使由此获得的涂覆膜经受取向处理，使用其中附着有线性偏振器的曝光装置以约0.1J/cm2至1J/cm2的强度将254nm的紫外线照射至上板/下板的每一者的涂覆膜。随后，将经取向处理的上板/下板在约230℃的烘箱中煅烧(固化)30分钟以获得厚度为0.1μm的涂覆膜。
(3)液晶取向单元的制备
将浸渍有尺寸为4.5μm的球形间隔物的密封剂涂覆在上板的除液晶注入孔之外的边缘上。然后，将形成在上板和下板上的取向膜对齐，使得它们彼此面对并且取向方向彼此对齐，然后将上板和下板粘合在一起并使密封剂UV固化和热固化以制备空的单元。然后，将液晶注入空的单元中并用密封剂密封注入孔以制备液晶取向单元。
实施例2
以与实施例1中相同的方式生产液晶取向剂组合物、液晶取向膜和液晶取向单元，不同之处在于在如下表1所示的组成的情况下，基于总溶液中包含的固含量，以10重量％的量添加交联剂。
实施例3
以与实施例3中相同的方式生产液晶取向剂组合物、液晶取向膜和液晶取向单元，不同之处在于在如下表1所示的组成的情况下，基于总溶液中包含的固含量，以15重量％的量添加交联剂。
实施例4
以与实施例1中相同的方式生产液晶取向剂组合物、液晶取向膜和液晶取向单元，不同之处在于在如下表1所示的组成的情况下，使用合成例3中制备的用于液晶取向剂的聚合物Q-2代替合成例2中制备的用于液晶取向剂的聚合物Q-1。
比较例1
以与实施例1中相同的方式生产液晶取向剂组合物、液晶取向膜和液晶取向单元，不同之处在于在如下表1所示的组成的情况下，不添加制备例2的交联剂。
比较例2
以与实施例1中相同的方式生产液晶取向剂组合物、液晶取向膜和液晶取向单元，不同之处在于在如下表1所示的组成的情况下，基于总溶液中包含的固含量，以3重量％的量添加比较制备例1的N,N,N’,N’-四(2-羟基乙基)己二酰二胺代替制备例2的交联剂。
比较例3
以与实施例1中相同的方式生产液晶取向剂组合物、液晶取向膜和液晶取向单元，不同之处在于在如下表1中所示的组成的情况下，基于总溶液中包含的固含量，以8重量％的量添加比较制备例1的N,N,N’,N’-四(2-羟基乙基)己二酰二胺代替制备例2的交联剂。
参照例1
以与如实施例1中相同的方式生产液晶取向剂组合物、液晶取向膜和液晶取向单元，不同之处在于在如下表1所示的组成的情况下，基于总溶液中包含的固含量，以3重量％的量添加由以下化学式A表示的交联剂代替制备例2的交联剂。
[化学式A]
[表1]
<实验例>
1)液晶取向特性的评估
将偏振器附着至以上制备的液晶单元的上板和下板以便彼此垂直。同时，使附接至下板的偏光板的偏振轴与液晶取向单元的取向轴平行。然后，将附着有偏光板的液晶单元放置在亮度为7000cd/m2的背光上，并且用肉眼观察漏光。此时，如果液晶取向膜的取向特性优异并且液晶排列良好，则光不会穿过彼此垂直附着的上偏光板和下偏光板，并且观察到没有缺陷的黑暗。在这种情况下，将取向特性评估为“良好”，而当观察到诸如液晶流痕或亮点的漏光时，将其评估为“差”。结果示于下表2中。
2)电压保持率(VHR)的测量
使用TOYO 6254仪器测量作为在先实施例和比较例中获得的液晶取向单元的电特性的电压保持率(VHR)。电压保持率在1V、1Hz和60℃的苛刻条件下测量，并且结果示于下表2中。
3)膜强度
对于在先实施例和比较例中获得的液晶取向膜，测量取向膜的膜强度，并且结果示于下表2中。具体地，根据ASTM D 3363测试标准在50g负载下通过铅笔硬度测试仪使用不同硬度的铅笔测量取向膜的膜强度。
4)颗粒的数量的变化
对于在先实施例和比较例中获得的液晶取向剂组合物，测量根据以下方程式1的颗粒的数量的变化。
[方程式1]
颗粒的数量的变化(△EA)＝EA1-EA0
在方程式1中，
EA0为在获得液晶取向剂组合物的第一时间点(0秒)时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，以及
EA1为在将液晶取向剂组合物在约-17℃的温度条件下自第一时间点(0秒)储存30天之后的时间点时液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量。
在方程式1中，如下测量颗粒的数量。在23℃和1000或更小的颗粒等级的条件下使用液体颗粒传感器(KS-42B，Rion Co.,Ltd.，光源波长为780nm，光源输出为40mW，流量为10mL/分钟，最大颗粒数量为1200/mL，同时测量损耗(simultaneous measurement loss)为5％，DC12V)测量对于0.2μm或更大、0.3μm或更大、0.5μm或更大、1.0μm或更大、和2.0μm或更大的五个通道的颗粒的数量，然后可以通过将在通道0.5μm或更大、1.0μm或更大、2.0μm或更大通道中测量的颗粒的数量全部相加来计算颗粒的数量。
[表2]
如表2所示，确定在组合物中包含制备例2的交联剂和基于聚酰亚胺的聚合物的实施例的液晶取向剂组合物表现出优异的液晶取向特性，并且同时，膜强度表现出3H或更大且4H或更小的高值，并且电压保持率表现出88％或更大且94％或更小的非常高的值。由此，确定由实施例的液晶取向剂组合物生产的取向单元具有优异的取向特性和膜强度，并且同时，实现了优异的电特性。
相反，确定在由不包含制备例2的交联剂的比较例1的液晶取向剂组合物获得的取向膜的情况下，测量膜强度为1H，并因此，膜强度非常差，并且此外，电压保持率表现为65％，这与实施例相比显著降低。
同时，确定在使用比较制备例1的交联剂的比较例2和3的液晶取向剂组合物的情况下，电压保持率表现为与实施例的液晶取向剂组合物的电压保持率相同的水平，但是颗粒的数量的变化为550或更大，其示出与实施例相比颗粒的数量大幅变化，并且此外，液晶取向剂组合物的长期储存稳定性明显比本公开内容的实施例的长期储存稳定性差。
相反，确定包含制备例2的交联剂的实施例的液晶取向剂组合物表现出颗粒的数量的变化为9或更小，其示出与不包含交联剂的比较例1的液晶取向剂组合物相同水平的颗粒的数量的变化。
此外，使用由化学式A表示的交联剂由参照例1的液晶取向剂组合物获得的取向膜的膜强度为1H，并因此，膜强度非常差，并且电压保持率呈现为68％，其与实施例相比大幅降低。
由此，确定包含制备例2的交联剂的实施例的液晶取向剂组合物呈现出具有明显小的颗粒的数量的变化，并且长期储存稳定性非常好，并且同时，实现了优异的取向特性、膜强度、和优异的电特性。

Claims (10)

1.一种液晶取向剂组合物，包含：
用于液晶取向剂的聚合物；和
其中末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物，
其中根据以下方程式1的颗粒的数量的变化为30或更小，
[方程式1]
颗粒的数量的变化ΔEA＝EA1-EA0
在方程式1中，
EA0为在获得所述液晶取向剂组合物的第一时间点，即0秒时所述液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，以及
EA1为在将所述液晶取向剂组合物在-20℃或更高且0℃或更低下自所述第一时间点，即0秒储存30天之后的时间点时所述液晶取向剂组合物中包含的颗粒尺寸为0.5μm或更大的颗粒的数量，
其中所述液晶取向剂组合物包含：
用于第一液晶取向剂的聚合物，所述用于第一液晶取向剂的聚合物包含选自由以下化学式3表示的重复单元、由以下化学式4表示的重复单元和由以下化学式5表示的重复单元中的至少一种重复单元；以及
用于第二液晶取向剂的聚合物，所述用于第二液晶取向剂的聚合物包含选自由以下化学式6表示的重复单元、由以下化学式7表示的重复单元和由以下化学式8表示的重复单元中的至少一种重复单元：
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
在化学式3至8中，
R6和R7中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且余者为氢，
R8和R9中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且余者为氢，
X1至X6各自独立地为四价有机基团，
Y1至Y3各自独立地为由以下化学式9表示的二价有机基团，
[化学式9]
在化学式9中，
T为由以下化学式10表示的四价有机基团，
D1和D2各自独立地为具有1至20个碳原子的亚烷基、具有1至10个碳原子的亚杂烷基、具有3至20个碳原子的亚环烷基、具有6至20个碳原子的亚芳基、或具有2至20个碳原子的亚杂芳基，
[化学式10]
在化学式10中，
R10至R15各自独立地为氢或具有1至6个碳原子的烷基，
L3为选自以下的任一者：单键、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR16R17-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-、亚苯基或其组合，
其中R16和R17各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的卤代烷基，以及
Z为1至10的整数，
Y4至Y6各自独立地为由以下化学式11表示的二价有机基团，
[化学式11]
在化学式11中，
R18和R19各自独立地为氢、卤素、氰基、具有1至10个碳原子的烷基、具有2至10个碳原子的烯基、具有1至10个碳原子的烷氧基、具有1至10个碳原子的氟代烷基、或具有1至10个碳原子的氟代烷氧基，
p和q各自独立地为0至4的整数，
L4为单键、-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-、或-OCO-(CH2)y-COO-，
y为1至10的整数，
k和m各自独立地为0至3的整数，以及
n为0至3的整数，
其中所述其中所述末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物由以下化学式1-1表示，
[化学式1-1]
在化学式1-1中，
A为一价至四价官能团，
j为1至4的整数，
L1和L2彼此相同或不同，并且各自独立地为具有1至10个碳原子的亚烷基或具有6至20个碳原子的亚芳基中的一者，以及
R1和R2各自独立地为含有硅的一价官能团。
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中在方程式1中，所述颗粒的数量在15℃或更高且35℃或更低的温度和1000或更小的颗粒等级下使用粒度分析仪来测量。
3.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中所述颗粒包含其中末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物的沉淀物。
4.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中所述液晶取向剂组合物包含其中所述用于所述液晶取向剂的聚合物、和其中所述末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物溶解在有机溶剂中的聚合物树脂溶液。
5.根据权利要求4所述的液晶取向剂组合物，其中所述颗粒分散在所述聚合物树脂溶液中。
6.根据权利要求4所述的液晶取向剂组合物，其中基于所述聚合物树脂溶液中的固含量，其中所述末端交联官能团经含有硅的可热除去的保护基团封端的交联剂化合物以0.1重量％或更大且30重量％或更小的量包含在内。
7.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中为/>
8.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中所述用于第一液晶取向剂的聚合物和所述用于第二液晶取向剂的聚合物以1∶2或更大且1∶5或更小的比率包含在内。
9.一种液晶取向膜，包含根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物的经取向的固化的产物。
10.一种液晶显示装置，包括根据权利要求9所述的液晶取向膜。
CN202080001922.8A 2019-01-21 2020-01-16 液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示器 Active CN111868212B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190007630 2019-01-21
KR10-2019-0007630 2019-01-21
KR10-2020-0005494 2020-01-15
KR1020200005494A KR102410008B1 (ko) 2019-01-21 2020-01-15 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자
PCT/KR2020/000805 WO2020153659A1 (ko) 2019-01-21 2020-01-16 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111868212A CN111868212A (zh) 2020-10-30
CN111868212B true CN111868212B (zh) 2023-09-08

Family

ID=71893580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080001922.8A Active CN111868212B (zh) 2019-01-21 2020-01-16 液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11561438B2 (zh)
EP (1) EP3750973A4 (zh)
JP (1) JP6992242B2 (zh)
KR (1) KR102410008B1 (zh)
CN (1) CN111868212B (zh)
TW (1) TWI829853B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104974768A (zh) * 2014-04-14 2015-10-14 捷恩智株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件
CN105527756A (zh) * 2014-10-21 2016-04-27 三星显示有限公司 光取向剂、光取向膜、液晶显示设备及其制造方法
CN105723276A (zh) * 2013-11-15 2016-06-29 日产化学工业株式会社 液晶取向剂和使用了其的液晶表示元件
CN106716237A (zh) * 2014-09-26 2017-05-24 日产化学工业株式会社 液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶表示元件
CN110475840A (zh) * 2018-01-10 2019-11-19 株式会社Lg化学 液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示装置
CN111868211A (zh) * 2019-01-17 2020-10-30 株式会社Lg化学 液晶取向剂组合物、制备液晶取向膜的方法、以及液晶取向膜、使用其的液晶显示器

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101089705A (zh) * 2006-06-16 2007-12-19 Jsr株式会社 喷墨涂敷用液晶取向剂和液晶显示元件
KR101265309B1 (ko) 2008-05-15 2013-05-16 주식회사 엘지화학 배향막 조성물, 이를 이용한 액정 배향막 제조방법,배향막을 포함하는 광학 이방성 필름, 이를 포함하는편광판 및 액정표시장치
KR101649839B1 (ko) 2008-10-29 2016-08-19 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 디아민
TWI393732B (zh) 2009-03-31 2013-04-21 Daxin Materials Corp 液晶配向液
CN102449031B (zh) 2009-04-02 2013-11-06 日产化学工业株式会社 含有聚酰胺酸烷基酯的聚酰亚胺前体组合物
TWI522390B (zh) 2010-05-28 2016-02-21 Nissan Chemical Ind Ltd A liquid crystal aligning agent containing a compound containing a thermal dissociative group, and a liquid crystal alignment film
JP5655583B2 (ja) 2011-01-19 2015-01-21 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
JP5929298B2 (ja) 2011-03-02 2016-06-01 Jnc株式会社 ジアミン、これを用いた液晶配向剤、液晶表示素子および液晶配向膜の形成方法
CN103649199B (zh) 2011-06-23 2015-11-25 株式会社东进世美肯 光活性交联化合物、其制备方法、液晶配向剂、液晶配向膜、以及液晶显示元件
CN103487995B (zh) 2011-08-17 2018-01-09 积水化学工业株式会社 液晶显示元件用密封剂以及液晶显示元件
KR101574835B1 (ko) 2012-12-12 2015-12-04 제일모직주식회사 광경화 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
JP6492688B2 (ja) 2014-04-23 2019-04-03 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶表示素子
JP6287577B2 (ja) 2014-05-23 2018-03-07 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶表示素子
US10133447B2 (en) * 2014-06-27 2018-11-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Merged experience of reading and editing with seamless transition
KR101748928B1 (ko) * 2015-02-04 2017-07-03 주식회사 엘지화학 액정 배향막 조성물 및 액정 배향막
JP6558068B2 (ja) 2015-05-15 2019-08-14 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
JP6682771B2 (ja) * 2015-06-17 2020-04-15 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
KR102413935B1 (ko) 2015-09-03 2022-06-28 삼성디스플레이 주식회사 배향막 조성물 및 이를 포함하는 표시 장치용 어레이 기판
KR101856725B1 (ko) * 2016-05-13 2018-05-10 주식회사 엘지화학 액정 배향제 조성물, 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정 표시소자
KR101856727B1 (ko) 2016-06-21 2018-05-10 주식회사 엘지화학 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막
KR101959515B1 (ko) 2016-08-19 2019-03-18 주식회사 엘지화학 액정 배향막의 제조 방법
JP7259328B2 (ja) 2016-11-18 2023-04-18 日産化学株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子
KR101994430B1 (ko) 2017-06-30 2019-09-24 주식회사 엘지화학 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막
KR102202053B1 (ko) * 2018-01-17 2021-01-11 주식회사 엘지화학 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105723276A (zh) * 2013-11-15 2016-06-29 日产化学工业株式会社 液晶取向剂和使用了其的液晶表示元件
CN104974768A (zh) * 2014-04-14 2015-10-14 捷恩智株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件
CN106716237A (zh) * 2014-09-26 2017-05-24 日产化学工业株式会社 液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶表示元件
CN105527756A (zh) * 2014-10-21 2016-04-27 三星显示有限公司 光取向剂、光取向膜、液晶显示设备及其制造方法
CN110475840A (zh) * 2018-01-10 2019-11-19 株式会社Lg化学 液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示装置
CN111868211A (zh) * 2019-01-17 2020-10-30 株式会社Lg化学 液晶取向剂组合物、制备液晶取向膜的方法、以及液晶取向膜、使用其的液晶显示器

Also Published As

Publication number Publication date
TW202037715A (zh) 2020-10-16
EP3750973A1 (en) 2020-12-16
KR20200090623A (ko) 2020-07-29
KR102410008B1 (ko) 2022-06-16
US20210171832A1 (en) 2021-06-10
TWI829853B (zh) 2024-01-21
JP6992242B2 (ja) 2022-01-13
CN111868212A (zh) 2020-10-30
US11561438B2 (en) 2023-01-24
EP3750973A4 (en) 2020-12-23
JP2021516368A (ja) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108291149B (zh) 液晶取向组合物、用于使用其制备液晶取向膜的方法和使用其的液晶取向膜
CN110475838B (zh) 用于液晶取向剂的聚合物、包含其的液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示装置
CN111868211B (zh) 液晶取向剂组合物、制备液晶取向膜的方法、以及液晶取向膜、使用其的液晶显示器
US11512255B2 (en) Liquid crystal alignment composition, method of preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film, and liquid crystal display using the same
CN110546238B (zh) 液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法和使用其的液晶取向膜
CN110475841B (zh) 液晶取向剂组合物、制备液晶取向膜的方法以及液晶取向膜和液晶显示装置
CN111836817B (zh) 交联剂化合物、液晶取向组合物、制备液晶取向膜的方法、液晶取向膜、液晶显示器
CN111868212B (zh) 液晶取向剂组合物、以及使用其的液晶取向膜和液晶显示器
CN110536950B (zh) 液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法和使用其的液晶取向膜
US20200165521A1 (en) Copolymer for liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment agent including the same, and liquid crystal alignment film and liquid crystal display device using the same
CN111936600B (zh) 液晶取向组合物、使用其制备液晶取向膜的方法及使用其的液晶取向膜、液晶显示器
KR102264794B1 (ko) 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자
KR102258622B1 (ko) 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자
KR102263638B1 (ko) 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자
KR102258621B1 (ko) 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자
KR102264793B1 (ko) 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자
KR102258619B1 (ko) 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정표시소자
KR20200111432A (ko) 액정 배향막 및 이를 이용한 액정표시소자

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant