KR100536122B1 - Composition for photoinduced liquid crystal alignment having porous structure, the film for photoinduced liquid crystal alignment thereby, manufacturing method of the same and the liguid crystal cell comprising the film - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막, 그 제조방법 및 상기 액정 배향막을 포함하는 액정 소자가 개시된다. 본 발명은 기존 배향제가 갖는 높은 극성, 큰 유전상수 값등의 문제점을 개선하여 잔류 DC와 VHR등의 전기광학특성을 향상하고, 또한 디스플레이내의 신호선을 따라 발생하는 전압강하를 줄일 수 있어, 잔상, 플리커 현상등을 해결하고, 대면적 디스플레이 제작에도 적용을 가능하게 하며, 고품위 고화질의 디스플레이 화질을 구현하는 효과를 달성하게 된다.In the present invention, a liquid crystal aligning agent composition having a pore structure, a liquid crystal aligning film using the same, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal device including the liquid crystal aligning film are disclosed. The present invention improves the electro-optical properties such as residual DC and VHR by improving problems such as high polarity and large dielectric constant of the conventional alignment agent, and also reduces voltage drop occurring along the signal line in the display, resulting in afterimage and flicker. It solves the phenomenon, makes it possible to apply to large-area display production, and achieves the effect of realizing high quality display quality.
Description
본 발명은 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막, 그 제조방법 및 상기 액정 배향막을 포함하는 액정 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal aligning agent composition having a porous structure, a liquid crystal aligning film using the same, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal device including the liquid crystal aligning film.
본 발명에서 기공성 구조란, 액정 배향제 조성물이나 또는 액정 배향제 조성물을 갖는 액정 배향막에 있어서, 기공이 형성, 유지되는 경우, 그와 같이 형성, 유지된 기공을 포함하고 있는 구조를 의미한다. In this invention, when a pore is formed and hold | maintained in the liquid crystal aligning film which has a liquid crystal aligning agent composition or a liquid crystal aligning agent composition, it means the structure containing the pore formed and hold | maintained in this way.
본 발명에서 기포 형성 물질이란 열에 의해 기포를 직접 발생할 수 있는 물질 또는 많은 가지를 갖는 고분자를 의미한다.In the present invention, the bubble-forming substance refers to a substance or a polymer having many branches that can directly generate bubbles by heat.
본 발명의 감광성 고분자 액정 배향제는 광학적 특성을 이용한 소자의 액정 배향제로 사용되는 것으로 일반적으로 기판위에 배향제를 도포하고 그 면에 자외광을 조사하여 표면에 이방성을 형성시킴으로써 액정을 배향시키는 물질의 조합 및 그 구성 물질들을 의미한다. The photosensitive polymer liquid crystal aligning agent of the present invention is used as a liquid crystal aligning agent of a device using optical properties. In general, a liquid crystal is oriented by applying an alignment agent on a substrate and irradiating ultraviolet light to the surface to form anisotropy on the surface thereof. Combinations and their constituent materials.
본 발명의 액정 소자는 액정 표시 소자(LCD : Liquid Crystal Display), 보상판(Compensator) 및 광부품등 여러가지 분야에 응용된다. 본 발명에서는 특히 액정 표시 소자(LCD)에의 적용이 주로 기술되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 포섭하는 범주내의 응용은 모두 포함된다. The liquid crystal device of the present invention is applied to various fields such as a liquid crystal display (LCD), a compensator and an optical part. In the present invention, in particular, the application to the liquid crystal display device (LCD) is mainly described, but is not limited thereto, and all applications within the scope encompassing the technical idea of the present invention are included.
액정 표시 소자는 휴대가 간편하고 전력소모가 적다는 이점을 가지고 있어 평판 디스플레이 시장을 주도하고 있으며 계산기 노트북등의 용도에서 점차 벽걸이 TV 및 하이데피니션 TV등으로 용도가 확장됨에 따라 고화질, 고품위화 및 광시야각이 요구되고 있다. The liquid crystal display device is leading the flat panel display market because it has the advantages of easy portability and low power consumption. As the usage is gradually expanded to applications such as calculator notebooks and wall-mounted TVs and high-definition TVs, high-definition, high-quality and optical Viewing angle is required.
이러한 액정 표시 소자는 일반적으로 배향막이 코팅된 두 장의 유리기판 사이에 배향된 액정으로 채워져 있으며, 외부에서 가해준 전장(electric field)에 의해 액정 분자들의 재배열(스위칭)이 일어나 원하는 화상이 형성되는데, 이 때 균일한 휘도(brightness)와 높은 콘트라스트비(contrast ratio)를 얻기 위해서는 액정을 특정한 방향으로 균일하게 배향시키는 것이 필수적이다.Such liquid crystal display devices are generally filled with liquid crystals oriented between two glass substrates coated with an alignment layer, and rearrangement (switching) of liquid crystal molecules occurs by an electric field applied from the outside to form a desired image. In this case, in order to obtain uniform brightness and high contrast ratio, it is essential to orient the liquid crystal uniformly in a specific direction.
현재 액정을 배향시키는 방법으로서 러빙방법(rubbing process)과 비러빙방법(non-rubbing process)인 산화규소 경사방향 증착방법, 이온빔을 이용한 액정 배향 유도법 및 광배향법등이 알려져 있다.Currently, rubbing process and non-rubbing process, such as silicon oxide oblique deposition method, liquid crystal alignment induction method using ion beam, photo-alignment method and the like are known as a method of orienting the liquid crystal.
도 1은 종래의 러빙 방법에 의한 액정 배향막의 배향 공정을 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic view showing an alignment step of a liquid crystal alignment film by a conventional rubbing method.
러빙 방법은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(2)에 폴리이미드 등의 고분자 화합물을 프린팅 방법등에 의해 도포하고, 이 표면을 나이론이나 폴리에스테르 레이온 섬유를 식모한 천이 감긴 러빙 드럼(7)으로 고속 회전시켜 문지름으로써 중합체의 표면에 아주 미세한 홈을 형성하는 방법이다. In the rubbing method, as shown in FIG. 1, the rubbing drum 7 which apply | coated high molecular compounds, such as a polyimide, to the board | substrate 2 by the printing method etc., and wound the cloth which planted this surface into the nylon and polyester rayon fiber. It is a method of forming a very fine groove on the surface of the polymer by rubbing by rotating at a high speed.
러빙 공정을 거치면서 액정 분자는 배향제 표면에서 일정한 선경사각(θ)을 갖고 배향되는데, 이러한 러빙방법은 공정이 간단하고 대면적화와 고속처리가 가능하여 공업적으로 널리 이용되고 있다.While the rubbing process is carried out, the liquid crystal molecules are aligned with a constant pretilt angle (θ) on the surface of the alignment agent. This rubbing method is widely used industrially because the process is simple, large-area and high-speed treatment is possible.
그러나, 배향포와 배향막의 마찰강도에 따라 배향막에 형성되는 미세홈(microgroove)의 형태가 달라지고, 이로 인해 액정분자의 배열이 불균일하게 되어 위상왜곡(phase distortion)과 광산란(light scattering)이 발생하며, 고분자 표면을 러빙함으로써 발생하는 정전기(ESD: ElectroStatic Discharge)로 인한 기판(2) 손상 및 러빙 드럼(7)에서 생성되는 미세한 먼지등에 의해 생산수율이 저하되는 문제점이 있다. However, the shape of the microgrooves formed in the alignment layer varies according to the friction strength between the alignment cloth and the alignment layer, resulting in non-uniform arrangement of liquid crystal molecules, resulting in phase distortion and light scattering. In addition, there is a problem in that the production yield is lowered by damage to the substrate 2 due to electrostatic discharge (ESD) generated by rubbing the polymer surface and fine dust generated in the rubbing drum 7.
또한 화소 한 개를 작은 화소로 각각 분할하여 각 분할 화소의 액정 배향 상태가 달라지게 함으로써 시야각을 넓히는 멀티도메인(multi-domain) 디스플레이를 만들고자 할 경우, 배향막 코팅, 러빙, 포토레지스트의 코팅, 노출(exposure) 및 현상(development), 러빙, 포토레지스트의 제거 등 복잡한 리소그래피 공정(lithographic process)이 요구되므로, 생산성 측면에서 바람직하지 못하다. In addition, in order to make a multi-domain display that widens the viewing angle by dividing one pixel into small pixels and changing the liquid crystal alignment state of each divided pixel, the alignment film coating, rubbing, coating of photoresist and exposure ( Complex lithographic processes such as exposure and development, rubbing, removal of photoresist, etc. are required, which is undesirable in terms of productivity.
한편, 비러빙방법으로서 산화규소 경사방향 증착방법은, 기판에 대하여 산화규소를 경사방향으로 증착하는 방법으로, 기판에 대한 증착각이나 막두께의 균일성을 유지하는 것이 곤란하고 또한 프로세스가 대규모화 되는 문제점이 있다.On the other hand, as the non-rubbing method, the silicon oxide oblique direction deposition method is a method of depositing silicon oxide in an oblique direction with respect to a substrate, and it is difficult to maintain uniformity of deposition angle and film thickness with respect to the substrate, and the process is large in scale. There is a problem.
비러빙방법으로서 광배향법은 감광성 고분자가 도포된 기판에 선편광(linearly polarized)된 자외선등을 경사 또는 수직 조사하고 광이량화(Photo-dimerization)나 광이성화(Photo-isomerization)등을 유도하여, 그 결과로 표면에 이방성을 형성하는 배향 표면에 대하여 비접촉식으로 처리하는 방법이다. As a non-rubbing method, the photo-alignment method inclines or vertically irradiates linearly polarized ultraviolet light onto a substrate coated with a photosensitive polymer, and induces photo-dimerization or photo-isomerization. As a result, it is a method of non-contact treatment with respect to the orientation surface which forms anisotropy in a surface.
이러한 광배향법의 가능성은 아조벤젠 화합물을 이용해서 밝혀졌으며(K. lchimura et al., Langmuir, 4, 1214, 1988) 그 후 폴리말레이미드(H.J.Choi et al., US Patent 6218501), 폴리올레핀(R. H. Herr et al. US. Patent 6201087)등 여러 종류의 고분자 화합물들이 광배향 재료로서 개발되었다.The possibility of this photoalignment method has been found using azobenzene compounds (K. lchimura et al., Langmuir, 4, 1214, 1988), followed by polymaleimide (HJChoi et al., US Patent 6218501), polyolefins (RH). Herr et al. US Patent 6201087) have been developed as photo-alignment materials.
액정 배향제를 이용한 광배향법에 있어서 액정배향제는 선편광된 자외선의 편광방향에 대해 일정한 방향을 갖게 되며, 이는 사용된 감광성 고분자의 구조에 의해 결정된다. 또한 프리틸트 방향은 조사된 자외선의 입사방향에 의해, 프리틸트각은 조사에너지와 입사각에 의해 달라진다. 현재까지 주로 사용되는 고분자로서 예를 들면 감광성이 있는 에텐기를 포함하는 것이 있으며, 감광부로서는 칼콘, 시나모일, 쿠마린 등이 대표적이다. In the photoalignment method using the liquid crystal aligning agent, the liquid crystal aligning agent has a certain direction with respect to the polarization direction of the linearly polarized ultraviolet light, which is determined by the structure of the photosensitive polymer used. In addition, the pretilt direction varies with the incident direction of irradiated ultraviolet rays, and the pretilt angle varies with the irradiation energy and the incident angle. As the polymer mainly used up to now, for example, there are some containing an ethene group having a photosensitive property. Examples of the photosensitive portion include chalcone, cinnamoyl, and coumarin.
비러빙방법으로서 이온빔을 이용하여 액정 배향을 유도하는 방법은, 고분자 배향제를 도포한 후 이온빔을 가하여 액정 배향을 유도하는 방법으로, 이온빔이란 아르곤, 헬륨, 산소, 질소 등의 기체분자를 전자기적 방법 예를 들어 전자총을 이용하거나 또는 RF 전자기파를 이용해서 이온화시킨 후 100~3000 eV의 전압을 가하여 에너지를 부여한 이온의 흐름 상태를 말한다. A method of inducing liquid crystal alignment by using an ion beam as a non-rubbing method is a method of inducing liquid crystal alignment by applying an ion beam after applying a polymer aligning agent. An ion beam is an electromagnetic beam of gas molecules such as argon, helium, oxygen, and nitrogen. Method For example, it refers to a flow state of ions that are energized by applying an electron gun or ionizing using RF electromagnetic waves and applying a voltage of 100 to 3000 eV.
고분자 물질의 표면에 상기 에너지를 갖는 이온빔을 조사하면 표면의 원자들이 깎여 나가고 재증착되는 과정을 거쳐 고분자마다 특징있는 표면 굴곡을 형성하게 된다. 표면 굴곡은 조사하는 이온의 종류와 에너지, 조사량, 고분자의 종류에 따라 모양과 크기가 달라지며 수 나노미터에서 수백 마이크로미터까지의 크기를 갖게 되는데, 이때 고분자 표면의 수직방향으로부터 비스듬하게 이온을 조사하면 표면 굴곡이 일정한 방향성을 가지게 되고, 이는 마치 러빙에 의한 미세홈과 같은 역할을 하게 된다.When the ion beam having the energy is irradiated on the surface of the polymer material, the surface atoms are scraped off and redeposited to form characteristic surface curvatures for each polymer. Surface curvature varies in shape and size depending on the type of ions to be irradiated, the energy, the amount of radiation, and the type of polymer, and ranges from a few nanometers to hundreds of micrometers. When the surface is curved has a certain direction, which acts as a micro groove by rubbing.
상기 광배향법이나 이온빔을 이용한 액정 배향 유도 방법은 비접촉방식이기 때문에 불순물 이입 및 정전기 발생으로 인한 문제점을 원천적으로 배제할 수 있어 청정이 유지되고 배향처리가 간편하므로 수율을 향상시키며 대량생산에 적합하다는 장점을 가지고 있다. Since the liquid crystal alignment induction method using the optical alignment method or the ion beam is a non-contact method, problems due to the introduction of impurities and the generation of static electricity can be basically eliminated. Therefore, the cleanliness is maintained and the alignment process is easy to improve the yield and is suitable for mass production. It has advantages
그리고 광배향법의 경우 포토마스크를 이용하여 영역에 따라 편광 방향을 달리하면서 자외선을 조사하는 비교적 간단한 공정에 의해 멀티도메인(multi-domain)을 형성할 수 있으므로 시야각 개선에 유리하다는 장점을 또한 가진다. In the case of the photo-alignment method, since the multi-domain can be formed by a relatively simple process of irradiating ultraviolet rays with different polarization directions depending on the region using the photomask, it is advantageous to improve the viewing angle.
그러나 광배향법이나 이온빔을 이용하는 방법은 이방성이 형성된 액정 배향제와 액정간의 물리적인 결합력이 약하고, 열에 의해 배향이 약해지는 등의 열적 기계적 안정성이 떨어지며, 만족할 만한 전기 광학적 성질을 얻을 수 없다는 문제점등이 있어 실제로 적용되는데 한계가 있다.However, the photo-alignment method or the method using the ion beam has a weak physical bonding force between the liquid crystal aligning agent formed with anisotropy and the liquid crystal, poor thermal mechanical stability such as weakening of the alignment due to heat, and satisfactory electro-optic properties. There is a limit to this.
특히 배향제를 이용하는 소자에 있어서, 액정패널의 잔상(image sticking)을 완전히 제거할 수 없고, 플리커 (flicker)현상이 발생하며, 높은 전압강하, 전류손실등이 발생하는 문제점이 있는데, 이중 높은 전압강하나 전류손실은 고분자의 유전상수가 높기 때문이며, 잔상이나 플리커 현상은 배향제의 극성 때문에 액정셀내에 존재하는 이온이 배향막과 전기적으로 작용하여 흡착과 탈착을 반복적으로 일으키는 것이 원인이라고 알려져 있다. In particular, in the device using the alignment agent, image sticking of the liquid crystal panel cannot be completely removed, flicker occurs, and a high voltage drop and a current loss occur. The strong current loss is due to the high dielectric constant of the polymer, and the afterimage or flicker phenomenon is known to be caused by the ions present in the liquid crystal cell electrically acting on the alignment layer, causing adsorption and desorption repeatedly.
이러한 잔상등을 판단하는 기준으로는 대표적인 전기광학특성 측정 방법인 잔류DC(direct Current), VHR(Voltage Holding Ratio)이 있는데, 잔류DC는 직류를 인가한 후 끊었을 때 소자내에 남아 있는 직류성분을 측정하는 것으로 그 값이 낮을수록 우수한 것이고, VHR은 디스플레이 구동시 한 화면 프레임동안 펄스가 공급되었을 때 이 펄스전압이 유지되는 정도를 평가하는 것으로 그 값이 100%에 가까울수록 우수하다.Residual DC (direct current) and VHR (Voltage Holding Ratio), which are typical electro-optical characteristics measurement methods, are used as a criterion for determining afterimages. The lower the value, the better. The VHR evaluates the degree to which the pulse voltage is maintained when a pulse is supplied for one screen frame during display driving. The closer to 100%, the better.
상기 문제점중 높은 전압강하와 전류손실을 방지하기 위하여는 유전상수를 낮추어야 한다.In order to prevent high voltage drop and current loss, the dielectric constant should be lowered.
도 2는 종래의 액정 소자의 구조를 나타내는 개략도이고, 도 3은 도 2의 액정 소자의 정전용량을 표시하는 회로도이다.FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of a conventional liquid crystal element, and FIG. 3 is a circuit diagram showing the capacitance of the liquid crystal element of FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 내부의 액정층(4)과 각각 대향하는 배향막(1), 투명전극ITO(3), 유리기판(2)으로 구성된 액정 소자(5)에 있어서, 액정층(4)의 정전용량을 CLC, 배향막(1)의 정전용량을 CA라고 할 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 소자(5) 전체의 정전용량은 두 축전기를 직렬로 연결한 경우와 같다. 이때 배향막(1)의 정전용량 CA는 소자 면적 A, 두께 d, 유전상수 ε에 대해 CA=εA/d로 나타나므로, 유전상수가 커질 경우 배향막(1)의 정전용량이 커지고, 따라서 소자 (5) 전체의 정전용량이 커지며, 이로 인하여 액정 소자를 구동하기 위해 보다 많은 전류가 공급되어야 하고 또한 소자내의 전압강하도 커지게 되는 것이다.As shown in FIG. 2, in the liquid crystal element 5 composed of an alignment film 1, a transparent electrode ITO 3, and a glass substrate 2 facing the liquid crystal layer 4 therein, the liquid crystal layer 4. When the capacitance of) is C LC and the capacitance of the alignment layer 1 is C A , as shown in FIG. 3, the capacitance of the entire device 5 is the same as when two capacitors are connected in series. In this case, the capacitance C A of the alignment layer 1 is represented by C A = εA / d with respect to the device area A, the thickness d, and the dielectric constant ε. Therefore, when the dielectric constant is large, the capacitance of the alignment layer 1 becomes large, and thus (5) The total capacitance becomes large, which causes more current to be supplied to drive the liquid crystal element and also increases the voltage drop in the element.
따라서 전압강하와 전류손실을 방지하기 위해서는 필수적으로 유전상수를 낮추어야 하고 대면적 디스플레이의 경우에는 그 필요성이 더욱 크다고 할 수 있다. Therefore, in order to prevent voltage drop and current loss, it is necessary to lower the dielectric constant, and in the case of large-area display, it is more necessary.
상기 문제점중 잔상이나 플리커 현상을 제거하기 위해서는 고분자의 극성을 낮추어야 하는데, 이는 이온과의 전기적 상호작용을 줄어들게 하여 상기한 잔류 DC값을 낮춤에 따라 잔상 문제를 개선할 수 있기 때문이고, 또한 이온의 영향을 적게받게 하여 VHR이 유지되므로 화면이 깜박거리는 플리커 현상을 해소할 수 있기 때문이다.In order to remove the afterimage or flicker phenomenon, the polarity of the polymer must be lowered because the electrical interaction with the ions can be reduced, so that the afterimage problem can be improved by lowering the residual DC value. This is because the VHR is maintained with less influence, thereby eliminating flicker that flickers.
그러나 종래 사용되고 있는 폴리이미드계의 경우 3~4정도의 유전상수를 가지고 있고, 특히 자외선을 이용한 광배향제등에 사용되는 고분자는 광반응기가 높은 극성을 띄므로 전체적으로 높은 극성을 띄고 큰 유전상수를 갖게 된다.However, in the case of polyimide, which is conventionally used, it has a dielectric constant of about 3 to 4, and especially polymers used in photo-alignment agents using ultraviolet light have high polarity and large dielectric constant as the photoreactor exhibits high polarity. .
따라서 종래 전기 광학 특성 개선을 위해 낮은 유전상수와 낮은 극성의 고분자를 제조하고자 하는 시도가 이루어지고 있으며, 그 일예로 분자설계등의 방법 및 저유전체 고분자를 혼합하는 방법등이 제시되고 있으나, 높은 극성과 큰 유전상수를 야기하는 고분자 재료의 구조적 한계를 개선하지 못하는 문제점을 가진다. Therefore, attempts have been made to manufacture low dielectric constant and low polar polymers for improving the electro-optic properties. For example, methods such as molecular design and mixing low dielectric polymers have been proposed. There is a problem that does not improve the structural limit of the polymer material causing a large dielectric constant.
예를 들어 한국특허 제1998-057659호와 같은 광배향제의 성능향상을 위해 고분자를 혼합하는 기술등이 제시되는데, 이러한 기술들은 모두 고분자의 열적 안정성에만 초점이 맞추어져 있고, 또한 저유전체 고분자를 혼합하는 방법의 경우 고분자 자체의 유전상수값이 2이하인 경우가 없어 전체적인 유전상수를 낮추는데 매우 제한적이라는 문제점을 가진다. For example, techniques for mixing polymers for improving the performance of optical alignment agents such as Korean Patent No. 1998-057659 are proposed, all of which focus on thermal stability of polymers, and also mix low dielectric polymers. In the case of the method, since the dielectric constant of the polymer itself is not less than 2, there is a problem that it is very limited to lower the overall dielectric constant.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, Therefore, the present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은 극성과 유전상수 값이 낮아 전기 광학 특성이 개선된 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a liquid crystal aligning agent composition having a porous structure having low polarity and low dielectric constant values and thus having improved electro-optic properties.
본 발명의 다른 목적은 상기 액정 배향제 조성물을 이용한 기공성 구조를 갖는 액정 배향막을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment film having a porous structure using the liquid crystal aligning agent composition.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 액정 배향제 조성물을 이용한 기공성 구조를 갖는 액정 배향막의 제조방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a method for producing a liquid crystal alignment film having a porous structure using the liquid crystal aligning agent composition.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 액정 배향막을 포함하는 고화질과 고품위의 화질 구현이 가능한 액정 소자를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of realizing high quality and high quality images including the liquid crystal alignment layer.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 액정 배향제 조성물에 있어서, 고분자 혼합물로 이루어지고, 기공성 구조가 형성되는 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is achieved by the liquid crystal aligning agent composition which consists of a polymer mixture and has a porous structure in which a porous structure is formed in a liquid crystal aligning agent composition.
그리고 상기 고분자 혼합물은, 기공성 구조를 제공하기 위한 기포 형성 물질을 포함하는 것이 바람직하고, 이때 상기 기포 형성 물질은 펜탄계 고분자, 핵산계 고분자, 헵탄계 고분자, 메탄올, 에탄올, 아세톤으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상인 것이 더욱 바람직하다.And the polymer mixture, it is preferable to include a bubble forming material for providing a pore structure, wherein the bubble forming material in the group consisting of pentane-based polymer, nucleic acid-based polymer, heptane-based polymer, methanol, ethanol, acetone More preferably it is at least one or more selected.
상기와 같은 본 발명의 다른 목적은 상기 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물을 포함하는 기공성 구조를 갖는 액정 배향막(10)에 의해 달성된다.Another object of the present invention as described above is achieved by the liquid crystal alignment film 10 having a pore structure including the liquid crystal aligning agent composition having the pore structure.
상기와 같은 본 발명의 또 다른 목적은 액정 배향을 위한 고분자 혼합물을 유기용매에 용해시키는 단계(S1); 상기 용액에 기포 형성 물질을 혼합하거나 또는 상기 용액에 고분자 혼합물과 기포 형성 물질의 혼합물을 혼합하는 단계(S2); 상기 용액을 스핀코팅 또는 프린팅 방법에 의해 기판(2)상에 도포하여 배향막(10)을 형성하는 단계(S3); 및 상기 배향막(10)의 액정을 배향시키는 단계(S4);를 포함하는 기공성 구조를 갖는 액정 배향막(10)의 제조 방법에 의해 달성된다. Another object of the present invention as described above is to dissolve the polymer mixture for the liquid crystal alignment in an organic solvent (S1); Mixing a bubble-forming material in the solution or mixing a mixture of a polymer mixture and a bubble-forming material in the solution (S2); Applying the solution onto the substrate (2) by spin coating or printing to form an alignment layer (S3); And (S4) aligning the liquid crystals of the alignment layer 10. The method of manufacturing the liquid crystal alignment layer 10 having the porous structure includes a.
상기와 같은 또 다른 목적은 상기 기공성 구조를 갖는 액정 배향막(10)을 포함하는 액정 소자에 의해 달성된다. Another object as described above is achieved by a liquid crystal device including the liquid crystal alignment layer 10 having the porous structure.
이하 본 발명에 따른 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막, 그 제조방법 및 상기 액정 배향막을 포함하는 액정 소자에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal aligning agent composition having a porous structure according to the present invention, a liquid crystal aligning film using the same, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal device including the liquid crystal aligning film will be described in detail.
본 발명은 액정 배향제에 있어서 낮은 극성, 유전상수값을 달성하고자, 액정 배향제 조성물에 기공성 구조를 형성시키도록 하고 이에 따라 액정 배향막에 기공성 구조를 형성하게 되는 새로운 기술적 사상에 기초한다.The present invention is based on a novel technical idea of forming a porous structure in the liquid crystal aligning agent composition and thus forming a porous structure in the liquid crystal aligning film in order to achieve low polarity and dielectric constant value in the liquid crystal aligning agent.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기공성 구조를 갖는 고분자 혼합물로 이루어진 액정 배향제 조성물을 이용한 액정 배향막(10)을 포함하는 액정 소자를 나타내는 개략도이다.4 is a schematic view showing a liquid crystal device including a liquid crystal aligning film 10 using a liquid crystal aligning agent composition made of a polymer mixture having a pore structure according to one embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 대향하는 기판(20) 내부에 대향하는 배향막(10)이 형성되어 있고, 그 내부에 액정층(40)이 형성되는 것으로, 상기 배향막(10)에는 기공(50)을 갖는 액정 배향제 조성물이 도포되어 있다. As shown in FIG. 4, an alignment layer 10 is formed inside the opposing substrate 20 according to the present invention, and a liquid crystal layer 40 is formed therein. The liquid crystal aligning agent composition which has the pore 50 is apply | coated.
상기 형성 유지된 기공(50) 즉 기공성 구조를 형성하는 방법의 바람직한 일예로서 기공 형성 물질을 이용한다.As a preferable example of the method of forming the retained pores 50, that is, the porous structure, a pore forming material is used.
기공 형성 물질로서는 열에 의해 기포를 직접 발생시킬 수 있는 물질을 이용하거나 또는 많은 가지를 갖는 고분자를 사용하게 된다.As the pore-forming substance, a substance capable of directly generating bubbles by heat or a polymer having many branches is used.
기포를 직접 형성할 수 있는 물질을 이용하는 방법은 액정 배향막(10)의 배향전 고분자 배향제에 상기 기포 직접 형성 물질을 혼합하고 열을 가함에 따라 상기 물질들의 기화로 부피가 팽창하면서 고분자 배향제내에 기공(50)을 형성하는 방법이다. In the method using a material capable of directly forming bubbles, the bubble direct forming material is mixed with the pre-alignment polymer alignment agent of the liquid crystal alignment layer 10 and heat is applied to the polymer alignment agent while the volume expands due to vaporization of the materials. This is a method of forming the pores 50.
이 방법은 수 마이크론의 비교적 큰 크기를 갖는 기공(50)을 형성하는 경우에 이용할 수 있다. This method can be used when forming pores 50 having a relatively large size of several microns.
또한 많은 가지를 갖는 고분자를 이용하는 방법은 고분자내의 많은 가지들이 분자들의 크로스 팩킹(cross packing)을 방지함에 따라 고분자내에 많은 자유 체적(free volume)이 생기게 되고, 이와 같이 발생된 자유 체적이 기공의 역할을 하게 되는 방법이다. In addition, the method using a polymer having a large number of branches creates a lot of free volume in the polymer as many branches in the polymer prevent the cross packing of molecules, and thus the free volume generated as a function of pores This is how you do it.
이 방법은 수 나노미터 크기의 기공(50)을 형성하는 경우에 이용할 수 있다. This method can be used to form pores 50 of several nanometers in size.
상기와 같이 액정 배향제내에 기공성 구조를 형성하는 기술적 사상에 기초하는 본 발명의 액정 배향제 조성물은 고분자 혼합물에 기공성 구조를 제공하는 기포 형성 물질의 바람직한 일예로서 펜탄계 고분자, 핵산계 고분자, 헵탄계 고분자, 메탄올, 에탄올, 아세톤을 제시한다.The liquid crystal aligning agent composition of the present invention based on the technical idea of forming a porous structure in the liquid crystal aligning agent as described above is a preferred example of a bubble-forming material providing a porous structure in the polymer mixture, a pentane-based polymer, a nucleic acid-based polymer, Heptane-based polymer, methanol, ethanol, acetone.
상기 메탄올, 에탄올, 아세톤은 기포를 직접 형성하게 하는 기포 직접 형성 물질이며, 상기 펜탄계 고분자, 핵산계 고분자, 헵탄계 고분자는 많은 가지를 갖는 고분자에 해당하는 것으로, 본 발명의 액정 배향제 조성물은 메탄올, 에탄올, 아세톤, 펜탄계 고분자, 핵산계 고분자, 헵탄계 고분자중 선택되는 어느 하나 또는 어느 둘 이상을 포함한다.The methanol, ethanol, acetone is a bubble direct forming material for directly forming a bubble, the pentane-based polymer, nucleic acid-based polymer, heptane-based polymer corresponds to a polymer having many branches, the liquid crystal aligning agent composition of the present invention Methanol, ethanol, acetone, pentane-based polymer, nucleic acid-based polymer, heptane-based polymer selected from any one or two or more.
상기 펜탄계 고분자, 핵산계 고분자, 헵탄계 고분자로서 예를 들어 노말 펜탄, 노말 핵산, 노말 헵탄, 2-메틸부탄, 2,2-메틸프로판, 2-메틸펜탄, 3-메틸펜탄, 2,3-메틸펜탄, 2-메틸핵산, 2,2-메틸펜탄등이 바람직하다.As the pentane-based polymer, nucleic acid-based polymer, heptane-based polymer, for example, normal pentane, normal nucleic acid, normal heptane, 2-methylbutane, 2,2-methylpropane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2,3 -Methylpentane, 2-methylnucleic acid, 2,2-methylpentane and the like are preferable.
이와 같이 기포를 고분자 혼합물내에 형성시 특히 고분자 혼합물로서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 계열을 포함하는 알리파틱 폴리올레핀계 고분자를 사용하거나, 폴리스타이렌계 고분자를 사용하거나, 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 아크릴계 고분자를 사용하거나, 폴리 아마이드계 고분자를 사용하거나, 폴리 아세탈계 고분자를 사용하거나, 페놀계 고분자를 사용하거나, 에폭사이드계 고분자를 사용하거나, 폴리우레탄계 고분자를 사용하거나, 폴리이소시아뉴레이트계 고분자를 사용하거나, 폴리실록산계 고분자를 사용하거나, 또는 상기 예시된 고분자들중 적어도 2이상을 혼합한 고분자(이하 상기 예시된 고분자 또는 그 고분자들중 선택된 적어도 2이상의 혼합물을 제1고분자라 함)를 사용하는 경우 기포의 형성이 더욱 바람직하다. As such, when bubbles are formed in the polymer mixture, an aliphatic polyolefin-based polymer including polyethylene and polypropylene-based polymers, a polystyrene-based polymer, or an acrylic polymer including polymethyl methacrylate is used. , Polyamide based polymers, polyacetal based polymers, phenolic polymers, epoxide based polymers, polyurethane based polymers, polyisocyanate based polymers, polysiloxanes Bubble formation in the case of using a polymer or using a polymer in which at least two or more of the above-described polymers are mixed (hereinafter, at least two or more selected from the above-described polymers or polymers thereof are referred to as first polymers). This is more preferable.
그리고 이때 하기하는 바와 같은 광배향을 위해서는, 상기 제1고분자가, 하기 [구조1]의 신나메이트, 하기 [구조2]의 칼콘, 하기 [구조3]의 아조화합물, 하기 [구조4]의 이미드, 하기 [구조5]의 신나밀리덴 말로네이트, 하기 [구조6]의 스티릴아크릴레이트중 어느 하나의 광활성 단위를 감광성 관능기로서 주쇄에 포함하거나 또는 측쇄에 포함하도록 한다.At this time, for the optical alignment as described below, the first polymer is a cinnamate of the following [structure 1], a chalcone of the following [structure 2], an azo compound of the following [structure 3], and a structure of the following [structure 4]. For example, the photoactive unit of any one of cinnamylidene malonate of the following [structure 5] and styryl acrylate of the following [structure 6] is included in the main chain or side chain as a photosensitive functional group.
[구조1] [Structure 1]
[구조2]Structure 2
[구조3]Structure 3
[구조4][Structure 4]
[구조5][Structure 5]
[구조6][Structure 6]
상기 기포 형성 물질은 고분자 혼합물에 대하여 0.1~10wt%로 포함되는 것이 바람직하다.The bubble-forming material is preferably included in 0.1 ~ 10wt% with respect to the polymer mixture.
0.1wt% 미만이 되는 경우에는 기포 형성 효과가 없어 전기 광학 특성의 향상이 없고, 10wt%를 초과하는 경우에는 기포의 비율이 지나치게 커서 배향특성이 저하될 수 있는 우려가 있다. If it is less than 0.1 wt%, there is no bubble formation effect and there is no improvement of the electro-optical properties. If it is more than 10 wt%, the ratio of bubbles is too large and there is a concern that the orientation characteristic may be lowered.
그리고 이후 기공(50)이 형성, 유지되는 경우에, 형성후 최종적으로 유지되는 기공(50)의 직경이 1~1000nm인 것이 바람직한데, 1nm 미만인 경우에는 요구되는 전기 광학 특성을 만족하지 못하고, 1000nm를 초과하는 경우에는 기공(50)의 직경이 지나치게 커져 역시 배향특성의 저하를 초래할 우려가 있다.Then, in the case where the pores 50 are formed and maintained, the diameter of the pores 50 finally maintained after formation is preferably 1 to 1000 nm. If the pores 50 are less than 1 nm, the required electro-optic properties are not satisfied, and the thickness is 1000 nm. When exceeding, the diameter of the pore 50 becomes too large and there is a possibility of causing a fall of the orientation characteristic.
상기와 같이 액정 배향제내에 기공성 구조를 형성하는 기술적 사상에 기초하는 본 발명의 액정 배향막의 제조방법은, 상기 고분자 혼합물을 이용하여 배향을 시킴으로써 기공(50)이 형성, 유지된 기공성 구조를 갖는 액정 배향막을 제작하는 방법에 의한 것이고, 이때 배향 방법으로서는 러빙 방법이나 광배향방법이 바람직하며, 또한 산화규소를 증착시키는 방법이나 이온빔을 사용하는 방법도 가능하다.As described above, the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention based on the technical idea of forming a porous structure in a liquid crystal aligning agent is a porous structure in which the pores 50 are formed and maintained by performing alignment using the polymer mixture. It is based on the method of manufacturing the liquid crystal aligning film which has, and as a orientation method, the rubbing method and the photo-alignment method are preferable, and the method of depositing silicon oxide and the method of using an ion beam are also possible.
이하 본 발명에 따른 액정 배향막의 제조방법을 상술한다.Hereinafter, the manufacturing method of the liquid crystal aligning film which concerns on this invention is explained in full detail.
먼저 예를 들어 클로로벤젠, N-메틸피롤리돈(NMP), N-에틸피롤리돈(NEP), N,N-디메틸이미다졸리디논(DMI), N,N-디프로필이미다졸리디논(DPI), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸술폭시드(DMSO), 시클로펜타논, 시클로헥사논, 디클로로에탄, 부틸셀루솔브, 감마부티로락톤 및 테트라히드로퓨란(THF)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 또는 적어도 어느 둘 이상의 혼합용매로 이루어진 유기용매에, 상기한 고분자 혼합물을, 유기용매에 대한 고분자 혼합물의 농도가 1 ~ 20wt%가 되도록 용해시켜, 유기용매와 고분자 혼합물의 혼합 용액의 점도를 1 ~ 100cps로 만든다(S1).First, for example, chlorobenzene, N-methylpyrrolidone (NMP), N-ethylpyrrolidone (NEP), N, N-dimethylimidazolidinone (DMI), N, N-dipropylimidazolidinone (DPI), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), cyclopentanone, cyclohexanone, dichloroethane, butylcellulose, gamma butyrolactone and tetrahydrofuran (THF In the organic solvent consisting of any one or at least two or more mixed solvents selected from the group consisting of), the polymer mixture is dissolved so that the concentration of the polymer mixture with respect to the organic solvent is 1 to 20wt%, the organic solvent and the polymer Make the viscosity of the mixed solution of the mixture 1 ~ 100cps (S1).
다음으로 상기 고분자 혼합물을 유기 용매에 용해한 용액에 기포 형성 물질을 바람직하게는 상기 제시된 메탄올등의 기포 형성 물질을 소정량 바람직하게는 상기한 바와 같이 0.1~10wt%로 혼합한다.Next, the bubble-forming substance is preferably mixed in a solution in which the polymer mixture is dissolved in an organic solvent in a predetermined amount, preferably 0.1-10 wt%, as described above.
또는 상기 고분자 혼합물에 기포 형성 물질을 바람직하게는 상기 제시된 메탄올등의 기포 형성 물질을 소정량 바람직하게는 상기한 바와 같이 0.1~10wt%로 혼합하고, 이를 상기 고분자 혼합물을 유기 용매에 용해한 용액에 혼합한다(S2). Or mixing a bubble-forming substance in the polymer mixture with a predetermined amount, preferably 0.1-10 wt%, as described above, in a solution in which the polymer mixture is dissolved in an organic solvent. (S2).
상기 S1 단계와 S2 단계의 사이에서, 유기 용매에 용해되지 않은 불순물 입자의 제거에 필요하다면, 상기 고분자 혼합물을 유기 용매에 용해한 용액을 여과막에 통과시키는 단계가 추가로 수행될 수도 있다. Between the steps S1 and S2, if necessary for the removal of the impurity particles not dissolved in the organic solvent, a step of passing the solution dissolved in the organic solvent in the organic solvent to the filtration membrane may be further performed.
다음으로 상기 혼합된 용액을 스핀코팅 또는 프린팅 방법에 의해 소정 두께로 기판(2) 예를 들어 ITO 유리 기판(2)상에 도포하여 배향막(10)을 형성한다(S3).Next, the mixed solution is applied onto the substrate 2, for example, the ITO glass substrate 2, by a spin coating or printing method to form a alignment layer 10 (S3).
본 발명에 따른 액정 배향막의 제조에 있어 배향을 형성하는 방법은 러빙방법이나 광배향방법에 의하는 것이 바람직하며, 광배향방법에 의하는 경우 기판에 도포하는 두께는 10~500nm 인 것이 바람직하다.In the preparation of the liquid crystal alignment film according to the present invention, the method of forming the alignment is preferably performed by a rubbing method or an optical alignment method, and in the case of the optical alignment method, the thickness applied to the substrate is preferably 10 to 500 nm.
10nm 미만의 경우에는 배향막 형성이 어렵고, 500nm를 초과하는 경우에는 광배향의 형성이 용이하지 않다. In the case of less than 10 nm, the alignment film is difficult to form, and in the case of more than 500 nm, the formation of the photo alignment is not easy.
러빙방법에 의하는 경우 기판에 도포하는 두께는 100~1000nm인 것이 바람직하다.In the case of the rubbing method, the thickness applied to the substrate is preferably 100 to 1000 nm.
100nm 미만의 경우에는 러빙에 적합하지 않고, 1000nm를 초과하는 경우에는 배향의 형성이 용이하지 않다. When it is less than 100 nm, it is not suitable for rubbing, and when it exceeds 1000 nm, formation of orientation is not easy.
다음으로 상기 배향제가 도포 형성된 배향막을 배향시키는 단계를 거치게 된다(S4). Next, the alignment agent is subjected to the alignment of the alignment film is formed (S4).
광배향 방법에 의하는 경우, 상기 감광성 관능기를 갖는 액정 배향제를 도포한 배향막의 표면에 편광자를 사용하여 선형 편광시킨 자외선 또는 편광자를 이용하지 않은 비편광된 자외선을 경사조사 또는 수직조사하여 액정을 배향시키는 단계를 거치게 된다(S4-1).In the case of the photo-alignment method, the liquid crystal is formed by inclining or vertically irradiating ultraviolet rays linearly polarized using a polarizer or non-polarized ultraviolet rays not using a polarizer on the surface of the alignment film coated with the liquid crystal aligning agent having the photosensitive functional group. Orientation is performed (S4-1).
도 4는 본 발명에 따른 감광성 고분자 액정 배향제 조성물을 이용한 액정 배향막(10)의 배향공정중 조사단계를 나타내는 개략도이다. 4 is a schematic view showing an irradiation step in the alignment process of the liquid crystal aligning film 10 using the photosensitive polymer liquid crystal aligning agent composition according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 배향막(10)의 표면에 편광자를 사용하여 선형 편광시킨 자외선(80) 또는 편광자를 이용하지 않은 비편광된 자외선(80)을 2초 ~ 10분 동안 경사조사 또는 수직조사하여 기판(20)상에 액정 배향막(10)을 제조한다.As shown in FIG. 4, the surface of the alignment layer 10 is inclined or vertically irradiated with a linearly polarized ultraviolet ray 80 using a polarizer or an unpolarized ultraviolet ray 80 without using a polarizer for 2 seconds to 10 minutes. Irradiation produces a liquid crystal aligning film 10 on the substrate 20.
조사시간은 램프의 전력에 따라 달라지며 전력이 클수록 조사시간이 짧아지며, 전력이 작을수록 조사시간이 커진다. 약 500W의 램프의 경우 2초 ~ 10분동안 경사조사 또는 수평조사한다. The irradiation time depends on the power of the lamp. The larger the power, the shorter the irradiation time. The smaller the power, the larger the irradiation time. For lamps of approximately 500W, tilt or level for 2 seconds to 10 minutes.
한편 러빙방법에 의하는 경우, 상기 배향막의 표면을 통상적인 러빙방법 예를 들어 러빙포가 부착된 드럼으로 문지르는 방법에 의해 액정을 배향시키는 단계를 거치게 된다(S4-2).Meanwhile, in the rubbing method, the liquid crystal is oriented by rubbing the surface of the alignment layer with a rubbing cloth attached to a conventional rubbing method (S4-2).
본 발명에 따른 기공성 구조를 갖는 액정 배향막(10)에 의해 배향이 형성되는 액정 소자의 제조 방법은 다음과 같다. The manufacturing method of the liquid crystal element by which the orientation is formed by the liquid crystal aligning film 10 which has a porous structure which concerns on this invention is as follows.
상기한 바에 따라 제조된 액정 배향막(10)을 가지는 광반응된 기판(20) 2개에 일정 크기를 가지는 스페이서를 뿌린 후, 접착제를 이용해 양 기판(20) 사이가 일정한 두께를 가지도록 부착하여, 이를 130℃에서 1시간동안의 경화공정을 거치게 한 뒤 접착제를 경화시켜 2개의 기판(20)이 완전히 접착되게 하여 소자를 제조한다. 그 후 상기 소자에 액정(40)을 주입하고 100 ~ 130℃에서 약 1시간 동안 열을 가한 다음 온도를 다시 상온으로 떨어뜨리는 열처리 공정을 1회 수행한다.After spraying a spacer having a predetermined size on the two photoreacted substrates 20 having the liquid crystal alignment layer 10 manufactured as described above, by attaching the adhesive between the two substrates 20 to have a constant thickness, After the curing process for 1 hour at 130 ° C to cure the adhesive to bond the two substrates 20 to prepare a device. Thereafter, the liquid crystal 40 is injected into the device, heat is applied at 100 to 130 ° C. for about 1 hour, and then a heat treatment step of dropping the temperature to room temperature is performed once.
본 발명에 따른 액정 표시 소자의 구동 모드는 STN(Super Twisted Nematic), TN(Twisted Nematic), IPS(In Plane Switching), VATN(Vertically Alligned Twisted Nematic)모드 등 여러가지 모드에 적용이 가능하다. The driving mode of the liquid crystal display according to the present invention can be applied to various modes, such as Super Twisted Nematic (STN), Twisted Nematic (TN), In Plane Switching (IPS), and Vertically Alligned Twisted Nematic (VATN) modes.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있으며, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by explaining preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples, and various forms of embodiments can be implemented within the scope of the appended claims, and the following examples are only common to those skilled in the art to complete the present disclosure. It is intended to facilitate the implementation of the invention to those with knowledge.
[실시예1]Example 1
본 실시예1은 칼콘 감광성 관능기를 갖는 폴리아미드계 감광성 고분자와 노말 핵산을 이용한 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막 제조 방법 및 상기 액정 배향막을 포함하는 액정 소자에 관한 것이다.Embodiment 1 relates to a liquid crystal aligning agent composition having a pore structure using a polyamide photosensitive polymer having a chalcon photosensitive functional group and a normal nucleic acid, a method of preparing a liquid crystal aligning film using the same, and a liquid crystal device including the liquid crystal aligning film.
(1) 칼콘 감광성 관능기의 합성(1) Synthesis of Chalcone Photosensitive Functional Group
4-메톡시칼콘 10g과 시안화나트륨 2.05g을 디메틸설폭시드 100ml에 용해시킨 후 24시간동안 반응을 시켰다. 반응종결후 반응용액을 클로로포름에 혼합한 후 증류수와 교반하여 불순물을 추출하였다. 수용액상을 제거한 후 상온에서 감압하여 클로로포름을 제거하였다. 남아있는 고체상을 메탄올에서 재결정한 후 40℃에서 진공건조하여 광반응을 위한 측쇄 4-히드록시칼콘을 얻었다.10 g of 4-methoxychalcone and 2.05 g of sodium cyanide were dissolved in 100 ml of dimethyl sulfoxide and allowed to react for 24 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was mixed with chloroform and stirred with distilled water to extract impurities. After removing the aqueous phase, chloroform was removed under reduced pressure at room temperature. The remaining solid phase was recrystallized in methanol and then dried in vacuo at 40 ° C. to obtain side chain 4-hydroxychalcone for photoreaction.
(2) 트리아진 고리에 칼콘 감광성 관능기의 도입(2) Introduction of Chalcone Photosensitive Functional Groups into Triazine Rings
상기 얻어진 4-히드록시칼콘 23.8g 을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고 수분을 제거한 테트라히드로퓨란 240ml에 녹였다. 여기에 수소화나트륨(NaH) 2.4g을 넣고 상온에서 6시간 반응을 시켰다. 이 용액을 시아누릭 클로라이드 18.4g을 둥근바닥플라스크에 넣고 수분이 제거된 테트라히드로퓨란 200ml에 녹인 용액에 -5℃에서 천천히 적하시키면서 격렬하게 교반하며 24시간 반응시켰다. 반응을 종결한 후 감압증류하여 테트라히드로퓨란을 제거하였으며 얻어진 고체를 다시 클로로포름에 용해시켰다. 이 용액을 분별깔대기에서 증류수로 3회 씻어 불순물을 추출한 후 칼슘클로라이드로 수분을 제거하였다. 이 용액을 다시 감압증류하여 클로로포름을 제거한 후 메틸렌클로라이드와 노말핵산의 혼합용매로 재결정을 하였다. 얻어진 물질을 감압여과한 후 진공건조하여 칼콘 감광성 관능기를 갖는 트리아진을 얻었다. 23.8 g of the obtained 4-hydroxychalcone was placed in a round bottom flask filled with nitrogen and dissolved in 240 ml of tetrahydrofuran from which moisture was removed. 2.4 g of sodium hydride (NaH) was added thereto and allowed to react at room temperature for 6 hours. 18.4 g of cyanuric chloride was added to a round bottom flask, and the solution was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran from which moisture was removed. The solution was reacted vigorously with vigorous stirring at −5 ° C. for 24 hours. After completion of the reaction, distillation under reduced pressure was carried out to remove tetrahydrofuran, and the obtained solid was dissolved in chloroform again. The solution was washed three times with distilled water in a separatory funnel to extract impurities, and then water was removed with calcium chloride. The solution was distilled under reduced pressure again to remove chloroform and recrystallized with a mixed solvent of methylene chloride and normal nucleic acid. The obtained material was filtered under reduced pressure and then vacuum dried to obtain triazine having a chalcone photosensitive functional group.
(3) 두개의 아민 관능기를 갖는 트리아진 단량체의 합성(3) Synthesis of Triazine Monomer Having Two Amine Functions
상기 합성된 칼콘 감광성 관능기를 갖는 트리아진 38.6g을 4-아미노페놀 32.8g과 수산화나트륨 12g을 브롬화세틸트리메틸암모늄 3g을 녹인 증류수 300ml에 녹여서 앞의 트리아진 용액과 섞어서 격렬하게 24시간 반응시켰다. 반응을 종결한 후 유기용액 상을 분리하여 분별깔대기에 옮겨 놓고 증류수로 3회 씻어 불순물을 추출한 후 칼슘클로라이드로 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 용액을 감압증류하여 유기용매인 클로로포름을 제거한 후 메틸렌클로라이드와 노말핵산의 혼합용매에서 재결정을 수행하였다. 석출된 결정을 감압여과한 후 진공건조하여 트리아진 단량체를 얻었다.38.6 g of the triazine having the above-described chalcone photosensitive functional group was dissolved in 300 ml of distilled water in which 32.8 g of 4-aminophenol and 12 g of sodium hydroxide were dissolved in 3 g of cetyltrimethylammonium bromide, followed by a vigorous reaction for 24 hours. After completion of the reaction, the organic solution phase was separated, transferred to a separatory funnel, washed three times with distilled water to extract impurities, and then water was removed with calcium chloride. The water-removed solution was distilled under reduced pressure to remove chloroform, which is an organic solvent, and then recrystallized in a mixed solvent of methylene chloride and normal nucleic acid. The precipitated crystals were filtered under reduced pressure and dried in vacuo to obtain a triazine monomer.
(4) 칼콘 감광성 관능기를 갖는 폴리아미드 감광성 고분자 액정 배향제의 중합(4) Polymerization of a polyamide photosensitive polymer liquid crystal aligning agent having a chalcone photosensitive functional group
상기 얻어진 트리아진 단량체 53.15g을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고 수분이 제거된 테트라히드로퓨란 400ml에 녹였다. 이 용액에 트리에틸아민 20.24g을 첨가하였다. 테레프탈로일 클로라이드 20.3g을 수분을 제거한 테트라히드로퓨란 100ml에 용해시킨 후 앞의 트리아진 단량체와 트리에틸아민이 녹아 있는 용액에 천천히 적하시키면서 격렬하게 교반시켜 12시간 반응을 시켰다. 반응종결후 메탄올에 반응용액을 천천히 흘려주어 침전시키고 여과하여 침전물을 진공건조하였다. 얻어진 침전물을 다시 테트라히드로퓨란에 용해시킨 후 메탄올에 침전시키는 과정을 2회 반복 후 진공건조하여 최종적으로 트리아진 고리를 이용하여 칼콘 감광성 관능기를 갖는 폴리아미드계 감광성 고분자 액정 배향제를 중합하였다.53.15 g of the obtained triazine monomer was placed in a round bottom flask filled with nitrogen and dissolved in 400 ml of tetrahydrofuran from which moisture was removed. 20.24 g of triethylamine was added to this solution. After dissolving 20.3 g of terephthaloyl chloride in 100 ml of tetrahydrofuran from which water was removed, the mixture was stirred vigorously while slowly dropping into the solution in which the triazine monomer and triethylamine were dissolved, followed by reaction for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was slowly poured into methanol to precipitate and filtered, and the precipitate was dried in vacuo. The obtained precipitate was again dissolved in tetrahydrofuran and then precipitated in methanol twice. After vacuum drying, a polyamide photosensitive polymer liquid crystal aligning agent having a chalcon photosensitive functional group was finally polymerized using a triazine ring.
(5) 액정 표시 소자의 제작(5) Preparation of liquid crystal display element
상기 얻은 폴리아미드 감광성 고분자(C1) 액정 배향제를 용매(NMP)에 5wt%로 녹여 용액을 만들었다. 이 시료를 0.1㎛의 미세공 크기를 갖는 여과막에 용액을 통과시켜 용해되지 않은 불순물 입자를 제거하였다. 한편 폴리아미드 감광성 고분자(C1)에 노말핵산을 0.1~10wt% 혼합한 뒤 10기압에서 1시간 보관한 고체를 앞서 제작한 배향제 용액에 혼합하여 녹인다. 이 용액을 투명전극이 도포된 유리기판 이에 10~500nm의 두께로 프린팅하여 광배향제를 도포시킨다. 이 기판을 80℃정도에서 1시간동안 방치하여 배향막에 기포를 형성시킨 후 유리기판을 다시 180℃에서 약 1시간동안 열처리하여 용매를 제거하였다. 이 유리기판들을 500W 수은램프의 자외광에 대해 20°의 각도로 2초에서 10분간 1회의 광조사를 통한 칼콘기의 광중합, 고분자 사슬의 광분해등 복합적인 광반응을 유도하여 고분자 액정 배향막을 제조하였다. The obtained polyamide photosensitive polymer (C1) liquid crystal aligning agent was dissolved in 5 wt% of a solvent (NMP) to form a solution. The sample was passed through a solution to a filtration membrane having a micropore size of 0.1 탆 to remove undissolved impurity particles. Meanwhile, 0.1 to 10 wt% of normal nucleic acid is mixed with the polyamide photosensitive polymer (C1), and the solid stored at 10 atm for 1 hour is mixed and dissolved in the prepared alignment agent solution. The solution is printed on a glass substrate coated with a transparent electrode to a thickness of 10 to 500 nm to apply a photoalignment agent. The substrate was left at about 80 ° C. for 1 hour to form bubbles in the alignment film, and the glass substrate was then heat treated at 180 ° C. for about 1 hour to remove the solvent. The glass substrates were prepared by inducing a complex photoreaction such as photopolymerization of chalcone groups and photolysis of polymer chains through a single irradiation of light for 2 seconds to 10 minutes at an angle of 20 ° to ultraviolet light of a 500W mercury lamp. It was.
이어 광반응된 2개의 유리기판 위에 4~5㎛의 크기를 갖는 스페이서를 뿌린 후 에폭시 접착제를 이용하여 2개의 유리기판 사이의 두께(cell gap)가 4~5㎛가 되도록 부착시켰다. 이 셀을 130℃에서 1시간 동안의 경화공정을 거치게 함으로써 에폭시 접착제를 경화시켜 두개의 유리기판이 완전히 접착되게 하여 셀의 제조를 완성하였다. Subsequently, a spacer having a size of 4˜5 μm was sprinkled on the photoreacted two glass substrates, and then attached using a epoxy adhesive such that the cell gap between the two glass substrates was 4˜5 μm. The cell was subjected to a curing process at 130 ° C. for 1 hour to cure the epoxy adhesive so that the two glass substrates were completely bonded to complete the manufacture of the cell.
완성된 셀에 상온에서 액정을 주입한 후 클리어링 온도 즉 100~130℃에서 5분간 처리하여 배향을 고르게 한 후 냉각하여 소자를 완성하였다. After injecting the liquid crystal into the finished cell at room temperature, the crystals were treated at a clearing temperature, that is, at 100 to 130 ° C. for 5 minutes, to evenly orient and cool to complete the device.
[실시예2]Example 2
본 실시예2는 신나메이트 감광성 관능기를 갖는 폴리 아크릴계 고분자와 에탄올을 이용한 기공성 구조를 갖는 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막 제조 방법 및 상기 액정 배향막을 포함하는 액정 소자에 관한 것이다.Embodiment 2 relates to a liquid crystal aligning agent composition having a porous structure using a polyacrylic polymer having a cinnamate photosensitive functional group and ethanol, a liquid crystal aligning film production method using the same, and a liquid crystal device including the liquid crystal aligning film.
(1) 신나메이트 관능기의 도입(1) Introduction of cinnamate functional group
신나믹산 14.8g을 질소가 충진된 둥근바닥 플라스크에 넣고 티오닐클로라이드(SOCl2) 17.8g을 첨가하여 교반을 시켰다. 그리고 플라스크안에 디메틸포름아미드(DMF) 0.5ml를 추가로 첨가한 후, 상온에서 24시간 반응시켰다. 반응을 종료시킨 후 감압증류하여 신나모일클로라이드 16g을 얻었다.14.8 g of cinnamic acid was placed in a round bottom flask filled with nitrogen, and 17.8 g of thionyl chloride (SOCl 2 ) was added thereto, followed by stirring. Then, 0.5 ml of dimethylformamide (DMF) was further added to the flask, followed by reaction at room temperature for 24 hours. After the reaction was completed, distillation under reduced pressure was carried out to obtain 16 g of cinnamoyl chloride.
(2) 아마이드 연결고리의 형성(2) formation of amide linkages
아미노페놀 7g을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고 피리딘(pyridine) 50ml를 0℃로 유지시키면서 메틸렌클로라이드(MC) 10ml에 희석시킨 신나모일클로라이드 16g을 천천히 적하시켰다. 1시간동안 교반시킨 후에 반응물을 3N농도의 염산수용액에서 침전물을 형성시킨 후 침전물을 여과하고 물을 완전히 제거한 다음 메탄올에서 재결정을 한 후 감압여과하였다. 얻어진 고체상의 물질을 진공감압하여 4-하이드록시페닐신나마이드 18g을 얻었다.7 g of aminophenol was placed in a round bottom flask filled with nitrogen, and 16 g of cinnamoyl chloride diluted in 10 ml of methylene chloride (MC) was slowly added dropwise while keeping 50 ml of pyridine at 0 ° C. After stirring for 1 hour, the reaction product formed a precipitate in 3N aqueous hydrochloric acid solution. The precipitate was filtered, the water was completely removed, recrystallized from methanol, and filtered under reduced pressure. The obtained solid substance was decompressed in vacuum to obtain 18 g of 4-hydroxyphenylcinamide.
(3) 신나메이트 감광성 관능기를 갖는 아크릴 단량체(3) an acrylic monomer having a cinnamate photosensitive functional group
상기 얻어진 4-하이드록시페닐신나마이드 15g을 질소가 충진된 둥근바닥 플라스크에 넣고, 테트라하이드로퓨란(THF) 80ml와 트리에틸아민(TEA) 30ml를 넣어, 0℃에서 녹인 후 메타아크릴로일 클로라이드 7g을 천천히 적하시켰다. 적하가 끝난 후 1시간 동안 반응을 시키고 반응물을 3N농도의 염산수용액에서 침전물을 형성시킨 후 침전물을 여과하고 물을 완전히 제거한 다음 메틸렌클로라이드와 메탄올을 1:1의 비율로 재결정을 한 후 감압여과하였다. 얻어진 고체상의 물질을 진공감압하여 신나메이트 감광성 관능기를 갖는 아크릴 단량체 10g을 얻었다.15 g of the 4-hydroxyphenyl cinnamid obtained was placed in a round bottom flask filled with nitrogen, 80 ml of tetrahydrofuran (THF) and 30 ml of triethylamine (TEA) were added thereto, dissolved at 0 ° C., and 7 g of methacryloyl chloride. Was slowly added dropwise. After the dropping was completed, the reaction was carried out for 1 hour, and the reactant was formed into a precipitate in 3N aqueous hydrochloric acid solution. . The obtained solid substance was decompressed in vacuum to obtain 10 g of an acrylic monomer having a cinnamate photosensitive functional group.
(4) 아크릴계 광배향제의 중합(4) Polymerization of Acrylic Photoalignment Agent
상기 얻어진 아크릴 단량체 10g을 테트라하이드로퓨란 100ml에 녹인 후, 온도를 80℃로 유지한 후 라디칼 개시제인 2,2,-아조비스아이소부티로나이트릴 0.1g을 천천히 적하시켰다. 12시간동안 반응을 시킨 후, 반응물을 메탄올에서 침전물을 형성시킨 후 침전물을 감압여과한 후 진공 건조시켰다. 얻어진 고분자를 테트라하이드라퓨란에 녹인 후 메탄올에 침전시키는 과정을 2회 반복한 후 진공 건조하여 최종적으로 낮은 극성과 높은 광효율을 갖는 아크릴계 고분자 액정 배향제를 얻었다.After dissolving 10 g of the obtained acrylic monomer in 100 ml of tetrahydrofuran, the temperature was maintained at 80 ° C., and then 0.1 g of 2,2 and -azobisisobutyronitrile as a radical initiator was slowly added dropwise. After reacting for 12 hours, the reactant formed a precipitate in methanol, and the precipitate was filtered under reduced pressure and dried in vacuo. After dissolving the obtained polymer in tetrahydrofuran and precipitating in methanol twice, vacuum drying was performed to obtain an acrylic polymer liquid crystal aligning agent having low polarity and high light efficiency.
(5) 액정 표시 소자의 제작(5) Preparation of liquid crystal display element
상기 얻은 아크릴계 감광성 고분자(A1) 액정 배향제를 용매(NMP)에 5wt%로 녹여 용액을 만들었다. 이 시료를 0.1㎛의 미세공 크기를 갖는 여과막에 용액을 통과시켜 용해되지 않은 불순물 입자를 제거하였다. 한편 아크릴계 감광성 고분자(A1)에 에탄올을 0.1~10wt% 혼합한 뒤, 10기압에서 1시간 보관한 고체를 앞서 제작한 배향제 용액에 혼합하여 녹인다. 이 용액을 투명전극이 도포된 유리기판 이에 10~500nm의 두께로 프린팅하여 광배향제를 도포시킨다. 이 기판을 80℃정도에서 1시간동안 방치하여 배향막에 기포를 형성시킨 후 유리기판을 다시 180℃에서 약 1시간동안 열처리하여 용매를 제거하였다. 이 유리기판들을 500W 수은램프의 자외광에 대해 20°의 각도로 2초에서 10분간 1회의 광조사를 통한 시나메이트기의 광중합, 고분자 사슬의 광분해등 복합적인 광반응을 유도하여 고분자 액정 배향막을 제조하였다. The obtained acrylic photosensitive polymer (A1) liquid crystal aligning agent was dissolved in 5 wt% of a solvent (NMP) to form a solution. The sample was passed through a solution to a filtration membrane having a micropore size of 0.1 탆 to remove undissolved impurity particles. On the other hand, 0.1 to 10 wt% of ethanol is mixed with the acrylic photosensitive polymer (A1), and the solid stored for 1 hour at 10 atm is mixed and dissolved in the prepared alignment agent solution. The solution is printed on a glass substrate coated with a transparent electrode to a thickness of 10 to 500 nm to apply a photoalignment agent. The substrate was left at about 80 ° C. for 1 hour to form bubbles in the alignment film, and the glass substrate was then heat treated at 180 ° C. for about 1 hour to remove the solvent. These glass substrates were subjected to complex photoreaction such as photopolymerization of cinnamate group and photodegradation of polymer chain through one-time irradiation of light for 2 seconds to 10 minutes at an angle of 20 ° to ultraviolet light of 500W mercury lamp. Prepared.
이어 광반응된 2개의 유리기판 위에 4~5㎛의 크기를 갖는 스페이서를 뿌린 후 에폭시 접착제를 이용하여 2개의 유리기판 사이의 두께(cell gap)가 4~5㎛가 되도록 부착시켰다. 이 셀을 130℃에서 1시간 동안의 경화공정을 거치게 함으로써 에폭시 접착제를 경화시켜 두개의 유리기판이 완전히 접착되게 하여 셀의 제조를 완성하였다. Subsequently, a spacer having a size of 4˜5 μm was sprinkled on the photoreacted two glass substrates, and then attached using a epoxy adhesive such that the cell gap between the two glass substrates was 4˜5 μm. The cell was subjected to a curing process at 130 ° C. for 1 hour to cure the epoxy adhesive so that the two glass substrates were completely bonded to complete the manufacture of the cell.
완성된 셀에 상온에서 액정을 주입한 후 클리어링 온도 즉 100~130℃에서 5분간 처리하여 배향을 고르게 한 후 냉각하여 소자를 완성하였다. After injecting the liquid crystal into the finished cell at room temperature, the crystals were treated at a clearing temperature, that is, at 100 to 130 ° C. for 5 minutes, to evenly orient and cool to complete the device.
[비교예1]Comparative Example 1
본 비교예1에서는 신나메이트 감광성 관능기를 갖는 폴리바이닐계인 폴리바이닐신나메이트를 녹인 용액(NMP에 5wt%)을 그대로 유리기판에 코팅하여 소자를 제작하였다.In Comparative Example 1, a device was fabricated by coating a glass substrate (5 wt% in NMP) in which polyvinylcinnamate, which is a polyvinyl-based polyvinyl-containing functional group, was dissolved.
[비교예2]Comparative Example 2
본 비교예2에서는 신나메이트 감광성 관능기를 갖는 폴리바이닐계인 폴리바이닐신나메이트를 녹인 용액(NMP에 5wt%)과 실시예1과 같이 노말핵산을 이용하는 방법으로 배향막내에 기공을 형성하여 액정 소자를 제작하였다.In Comparative Example 2, a liquid crystal device was fabricated by forming pores in an alignment layer by using a solution of polyvinylcinnamate, which is a polyvinyl-based polyvinylcinnamate having a cinnamate photosensitive functional group (5 wt% in NMP), and using a normal nucleic acid as in Example 1. .
상기 실시예1과 실시예2의 전기 광학 특성을 평가하고, 상기 비교예1과 비교예2의 전기 광학 특성을 대비 평가하기 위하여 하기와 같이 잔류 DC 및 VHR을 측정하였다.The residual DC and VHR were measured as follows to evaluate the electro-optic properties of Example 1 and Example 2, and to compare the electro-optical properties of Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
먼저 잔류 DC의 측정은 액정 소자의 양단에 직류전압을 -10V~10V 사이에서 변화시키면서 인가하여 이때 정전용량값을 측정하고 그 이력값의 크기로부터 잔류DC를 구하는 방법을 이용하였다.First, the measurement of the residual DC was applied while varying the DC voltage at both ends of the liquid crystal device between -10V ~ 10V to measure the capacitance value at this time and to obtain the residual DC from the magnitude of the hysteresis value.
사용된 액정 소자는 4~6㎛ 두께를 갖는 TN구조의 시료들로, 상기 제조방법으로 준비하였다. 준비된 액정 소자의 두 전극을 LCR 미터에 연결하여 직류전원을 0V에서 시작하여 10V, 0V, -10V와 같이 변화시키면서 1kHz에서 정전용량의 변화를 기록하였다. 전압에 따른 정전용량 변화의 이력을 구하여 잔류 DC를 측정하였다. The liquid crystal elements used were samples of TN structure having a thickness of 4 to 6 μm, which were prepared by the above production method. The two electrodes of the prepared liquid crystal device were connected to the LCR meter, and the change of capacitance was recorded at 1 kHz while the DC power was changed from 0V to 10V, 0V, -10V. The residual DC was measured by obtaining a history of capacitance change with respect to voltage.
그리고 VHR의 측정은 ±1V, 60Hz의 주기로 64㎲의 폭을 갖는 펄스를 가하여 처음에 가해진 전압이 한 주기 내에서 유지되는 비율을 측정하였다.In addition, the VHR was measured by applying a pulse having a width of 64 Hz at a period of ± 1 V and 60 Hz to measure the rate at which the initially applied voltage was maintained within one period.
표 1은 실시예1에서의 핵산 혼합비율에 따른 잔류DC, VHR값을 나타낸 것이다.Table 1 shows the residual DC, VHR values according to the nucleic acid mixing ratio in Example 1.
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예1의 경우 폴리아미드 감광성 고분자와 핵산의 혼합비율에 따라, 20℃에서는 19~37mV의 잔류 DC가 측정되었고 VHR은 94~98%로 나타났으며, 60℃에서는 43~75mV의 잔류 DC가 측정되었고 VHR은 90~95%로 나타났다. 따라서 핵산의 비율이 낮은수록 잔류 DC값이 높고 VHR 비율이 낮아 전기광학특성이 떨어짐을 알 수 있었다.As can be seen in Table 1, according to the mixing ratio of the polyamide photosensitive polymer and nucleic acid in Example 1, the residual DC of 19 ~ 37mV at 20 ℃ was measured and VHR was 94 ~ 98%, 60 ℃ The residual DC at 43-75mV was measured and the VHR was 90-95%. Therefore, the lower the ratio of nucleic acid, the higher the residual DC value and the lower the VHR ratio, the lower the optical properties.
표 2는 실시예2에서의 에탄올 혼합비율에 따른 잔류DC, VHR 값을 나타낸 것이다. Table 2 shows the residual DC, VHR values according to the ethanol mixing ratio in Example 2.
상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 실시예2의 경우 아크릴계 감광성 고분자와 에탄올의 혼합비율에 따라, 20℃에서는 21~40mV의 잔류 DC가 측정되었고 VHR은 95~97%로 나타났으며, 60℃에서는 35~63mV의 잔류 DC가 측정되었고 VHR은 91~95%로 나타났다. 따라서 에탄올의 비율이 낮을수록 잔류 DC값이 높고 VHR 비율이 낮아 전기 광학 특성이 떨어짐을 알 수 있었다.As can be seen in Table 2, according to the mixing ratio of the acrylic photosensitive polymer and ethanol in Example 2, the residual DC of 21 ~ 40mV was measured at 20 ℃ and VHR was found to be 95 ~ 97%, at 60 ℃ Residual DCs of 35-63mV were measured and VHR was 91-95%. Therefore, the lower the ratio of ethanol, the higher the residual DC value and the lower the VHR ratio, the lower the electro-optic properties.
표 3은 비교예1과 비교예2의 경우에 각각 잔류 DC 및 VHR 값을 측정한 결과를 나타내는 것이다. Table 3 shows the results of measuring the residual DC and VHR values in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively.
상기 표 3에서 확인할 수 있듯이, 20℃ 및 60℃의 각각의 경우에서, 기공이 포함되지 않은 비교예1은 기공이 포함된 비교예2보다 잔류 DC가 높게 측정되었고 VHR은 낮게 측정되었다. 따라서 기공을 포함한 비교예2의 경우가 전기 광학 특성이 향상됨을 알 수 있었다.As can be seen in Table 3, in each case of 20 ° C and 60 ° C, Comparative Example 1 without pores was measured to have a higher residual DC and lower VHR than Comparative Example 2 with pores. Therefore, in the case of Comparative Example 2 including pores, it was found that the electro-optic properties were improved.
결론적으로 핵산이나 에탄올등의 기공 형성 물질을 이용하여 기공을 형성한 경우에는 기공을 형성하지 않은 경우와 대비하여 전기 광학 특성이 향상된다는 결론에 이를 수 있었다.In conclusion, when the pores were formed by using a pore-forming material such as nucleic acid or ethanol, the electro-optic properties could be improved compared to the case where no pores were formed.
본 발명은 기존 배향제가 갖는 높은 극성, 큰 유전상수 값등의 문제점을 개선하여 잔류 DC와 VHR등의 전기광학특성을 향상하고, 또한 디스플레이내의 신호선을 따라 발생하는 전압강하를 줄일 수 있어, 잔상, 플리커 현상등을 해결하고, 대면적 디스플레이 제작에도 적용을 가능하게 하며, 고품위 고화질의 디스플레이 화질을 구현하는 효과를 달성하게 된다.The present invention improves the electro-optical properties such as residual DC and VHR by improving problems such as high polarity and large dielectric constant of the conventional alignment agent, and also reduces voltage drop occurring along the signal line in the display, resulting in afterimage and flicker. It solves the phenomenon, makes it possible to apply to large-area display production, and achieves the effect of realizing high quality display quality.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다. Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
도 1은 종래의 러빙방법에 의한 액정 배향막의 배향공정을 나타내는 개략도, 1 is a schematic view showing an alignment process of a liquid crystal alignment film by a conventional rubbing method,
도 2는 종래의 액정 소자의 구조를 나타내는 개략도, 2 is a schematic view showing the structure of a conventional liquid crystal element;
도 3은 도 2의 액정 소자의 정전용량을 표시하는 회로도, 3 is a circuit diagram showing a capacitance of the liquid crystal element of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기공성 구조를 갖는 고분자 혼합물로 이루어진 액정 배향제 조성물을 이용한 액정 배향막을 포함하는 액정 소자를 나타내는 개략도, 4 is a schematic view showing a liquid crystal device including a liquid crystal aligning film using a liquid crystal aligning agent composition composed of a polymer mixture having a pore structure according to one embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 감광성 고분자 액정 배향제 조성물을 이용한 액정 배향막의 배향공정중 조사단계를 나타내는 개략도이다. 5 is a schematic view showing an irradiation step of an alignment process of a liquid crystal alignment layer using the photosensitive polymer liquid crystal aligning agent composition according to an embodiment of the present invention.
*주요 도면 부호에 관한 간단한 설명** A brief description of the major reference marks *
10:광배향막 20:기판10: photo-alignment film 20: substrate
30:투명전극ITO 40:액정층30: transparent electrode ITO 40: liquid crystal layer
50:기공 80:자외선50: pore 80: ultraviolet rays
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR10-2003-0018606A KR100536122B1 (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Composition for photoinduced liquid crystal alignment having porous structure, the film for photoinduced liquid crystal alignment thereby, manufacturing method of the same and the liguid crystal cell comprising the film |
Applications Claiming Priority (1)
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