KR100779368B1 - 액정배향 공중합체, 이를 포함하는 액정배향막, 및 이를포함하는 액정디스플레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광반응성기, 메소겐기, 열경화성기 및 가교기를 포함하는 액정배향 공중합체, 이를 포함하는 액정배향막, 및 이를 포함하는 액정디스플레이에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정배향막은 열안정성이 우수하고, 잔상 효과가 나타나지 않으므로, 액정디스플레이에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

액정배향 공중합체, 이를 포함하는 액정배향막, 및 이를 포함하는 액정디스플레이{COPOLYMER FOR LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT, LIQUID CRYSTAL ALIGNING LAYER INCLUDING COPOLYMER FOR LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY INCLUDING LIQUID CRYSTAL ALIGNING LAYER}
도 1은 액정셀의 배향성의 평가기준을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정셀의 잔상평가를 나타낸 도이다.
본 발명은 액정배향 공중합체, 이를 포함하는 액정배향막, 및 이를 포함하는 액정디스플레이에 관한 것이다.
본 출원은 2005년 11월 7일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2005-0106191호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
액정디스플레이는 디스플레이 산업의 발달과 함께 낮은 구동전압, 고해상도의 실현, 모니터 부피의 감소, 평면형 모니터를 제공하므로 그 수요가 크게 증가하고 있다. 이러한 액정디스플레이 기술에서 핵심적인 기술 중의 하나는 액정을 원하 는 방향으로 잘 배향시키는 기술이다.
종래에는 액정을 배향시키는 통상적인 방법으로, 유리 등의 기판에 폴리이미드와 같은 고분자 막을 도포하고, 이 표면을 나일론이나 폴리에스테르 같은 섬유로 일정한 방향으로 문지르는 접촉식 러빙 방법을 이용하였다. 그러나 접촉식 러빙 방법은 섬유질과 고분자막이 마찰될 때 미세한 먼지나 정전기(electrostatic discharge: ESD)가 발생할 수 있고, 공정상의 어려움으로 액정 패널 제조시 심각한 문제점을 야기시킬 수 있다.
상기한 접촉식 러빙 방법의 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 새로운 방법의 비접촉식 배향막의 제조에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 비접촉식 배향막의 제조방법으로는 광 배향법, 에너지빔 배향법, 증기증착 배향법, 리쏘그래피를 이용한 식각법 등이 있다. 그러나, 접촉식 러빙 배향막에 비해 비접촉식 배향막은 낮은 열안정성과 잔상문제로 인하여 그 산업화에 어려움이 있다. 특히 광배향막의 경우 열적 안전성이 현저하게 떨어지며, 잔상이 오래 남아, 공정상 기술의 편이성에도 불구하고 실제로 생산에 적용되지 못하고 있다.
이와 같은 열안정성을 개선하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-0357841호에는 광반응성 에텐기를 갖는 쿠마린 및 퀴놀리놀 유도체의 신규한 선형 및 환상 중합체 또는 올리고머, 및 이들의 액정 배향층으로서의 용도에 관하여 기재하고 있다. 그러나, 이 경우 주사슬에 달려있는 봉상의 메소겐에 의해 잔상에 매우 취약한 문제점이 있다.
상기와 같이 잔상에 매우 취약한 문제점을 개선하기 위하여, 대한민국 등록 특허 제10-0258847호에는 열경화성 수지와 혼합하거나 열경화가 가능한 작용기를 도입한 액정배향막에 관하여 기재하고 있다. 그러나, 이 경우 배향성이 뛰어나지 못하며, 열안정성도 우수하지 못한 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 열안정성이 우수하고 잔상이 없는 액정배향막에 대해 연구하던 중, 광반응성기, 메소겐기, 열경화성기 및 가교기를 포함하는 액정배향 공중합체를 합성하게 되었으며, 이 공중합체를 포함하는 액정배향막이 열안정성이 우수하고 잔상이 생기지 않음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 광반응성기, 메소겐기, 열경화성기 및 가교기를 포함하는 액정배향 공중합체를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 액정배향 공중합체를 포함하는 액정배향막을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 액정배향막을 포함하는 액정디스플레이를 제공하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 액정배향 공중합체를 제공한다.
Figure 112006081302633-pat00001
상기 화학식 1에서,
M1 내지 M4는 각각 독립적으로 고분자 사슬에 있는 반복단위로서, 아크릴, 메타아크릴, 크로톤, 말레익, 말레아믹, 시트라콘, 이타콘, 스티렌, 메틸스티렌, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 말레익이미드로 이루어진 군으로부터 선택되며,
p, q, r, s는 반복단위 몰분율로서, p + q + r + s = 1이며, p = 0.1 ~ 0.9, q = 0.1 ~ 0.9, r = 0 ~ 0.3, s = 0 ~ 0.3이고,
A1은 A3 또는 A4가 치환 또는 비치환된 광반응성기이며,
A2는 A3 또는 A4가 치환 또는 비치환된 메소겐기이고,
A3는 열경화성기이며,
A4는 A3의 열경화반응을 유도하고 가교화를 일으키는 가교기이다.
단, r = 0인 경우, A1이 A3가 치환된 광반응성기이거나, A2가 A3가 치환된 메소겐기이고,
s = 0인 경우, A1이 A4가 치환된 광반응성기이거나, A2가 A4가 치환된 메소겐기이다.
상기 A1은 하기 구조식으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종을 포함한다.
Figure 112006081302633-pat00002
상기 구조식에서,
S1은 스페이서로서, -O-; -NH-; 또는 C1 ~ C6의 알킬사슬의 양 말단에 동일 또는 상이하게 에테르기, 아민기, 에스테르기 및 아미드기로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기가 도입된 2가 작용기이다. 구체적인 예로는, n = 1 ~ 6의 값을 갖는 -NH-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-O-, -NH-(CH2)n-O-, -O-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-OCO- 또는 -O-(CH2)n-NHCO- 이다.
S2는 광이량화나 이성질화가 가능한 에논구조를 갖는 기로서, -NH-CO-(CH=CH)-, -O-CO-(CH=CH)-, -(CH=CH)-CO-NH-, -(CH=CH)-CO-O-, -CO-(CH=CH)- 또는 -(CH=CH)-CO- 이다.
Y는 말단에 치환된 리간드로서, 수소, 히드록시, C1 ~ C10의 알킬옥시, 할로겐, 아민, 니트릴, 니트로, 글리시딜, 이소시아네이트, 테트라히드로피라닐, 카르복실산 및 무수아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
M1-A1 반복단위를 위한 단량체의 구체적인 예는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112006081302633-pat00003
상기 A2는 하기 구조식으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종을 포함한다.
Figure 112006081302633-pat00004
상기 구조식에서,
S3은 스페이서로서, -O-; -NH-; 또는 C1 ~ C6의 알킬사슬의 양 말단에 동일 또는 상이하게 에테르기, 아민기, 에스테르기 및 아미드기로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기가 도입된 2가 작용기이다. 구체적인 예로는 n = 1 ~ 12의 값을 갖는 -NH-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-O-, -NH-(CH2)n-O-, -O-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-OCO- 또는 -O-(CH2)n-NHCO- 이다.
S4는 스페이서로서, -CO-O- 또는 -O-CO- 이다.
Y는 말단에 치환된 리간드로, 수소, 히드록시, C1 ~ C10의 알킬옥시, 할로겐, 아민, 니트릴, 니트로, 글리시딜, 이소시아네이트, 테트라히드로피라닐, 카르복실산 및 무수아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 A2의 구체적인 예로는 다양한 봉상 액정구조를 가진 메소겐을 포함하며, 바람직하게는 에스테르로 연결된 페닐과 바이페닐구조로 이루어져 있다.
M2-A2 반복단위를 위한 단량체의 구체적인 예는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112006081302633-pat00005
Figure 112006081302633-pat00006
Figure 112006081302633-pat00007
Figure 112006081302633-pat00008
상기 A3는 하기 구조식으로 표시된다:
Figure 112006081302633-pat00009
여기서, S5는 스페이서로서, -O-, 또는 C1 ~ C10의 알킬사슬의 말단에 에테르기 또는 -OCO-NH- 기가 도입된 2가 작용기이고, n은 0 또는 1이다.
Z1은 열경화를 유도하는 에폭시, 옥세탄, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 히드록시 및 아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 기이다.
M3-A3 반복단위를 위한 단량체의 구체적인 예로는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112006081302633-pat00010
상기 A4는 하기 구조식으로 표시된다:
Figure 112006081302633-pat00011
여기서, S6는 스페이서로서, -O-, 또는 C1 ~ C4의 알킬사슬의 말단에 에테르기가 도입된 2가 작용기이다.
Z2는 가교를 유도하는 작용기로서, 카르복실산, 테트라히드로피란, 무수산 및 이미다졸로 이루어진 군으로부터 선택된다.
M4-A4 반복단위를 위한 단량체의 구체적인 예는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112006081302633-pat00012
Figure 112006081302633-pat00013
상기 화학식 1로 표시되는 공중합체는 그 용도에 따라 각각 분자량과 구성비를 조절하여 제조할 수 있으며, 구체적인 예는 하기와 같다.
상기 화학식 1로 표시되는 공중합체는 라디칼 공중합이나 자외선을 조사하여 제조될 수 있으며, 바람직하게는 라디칼 공중합으로 제조된다.
라디칼 공중합은 말단에 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티 렌, 말레익이미드와 같은 중합이 가능한 이중결합을 가지고 있으며, A1 ~ A4의 리간드를 가지고 있는 각각 서로 다른 두 개 내지 네 개의 반복단위와 라디칼 개시제를 적절한 용매에 녹인 후 질소 하에서 교반하여 제조한다.
이때, 라디칼 개시제는 와코(Wako)에서 판매되는 디아조계의 열분해성 개시제를 사용하거나 자외선을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (V65)이나 아조이소비스부티로니트릴(AIBN) 등을 사용한다. 사용되는 용매는 단량체를 잘 용해시킬 수 있는 용매를 사용하며, 구체적으로는 DMF(Dimethylformamide), DMAc(N,N-Dimethylacetamide), 톨루엔, 벤젠, THF(Tetrahydrofuran) 및 CCl4로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 DMF 이다.
중합온도는 30 ~ 100℃이며, 바람직하게는 50 ~ 70℃이다.
반복단위의 농도는 각각 용도에 따라 두 개 내지 네 개의 반복단위의 총무게가 용매의 무게비로 5 ~ 50 무게비로 사용하며, 바람직하게는 10 ~ 25 무게비로 한다.
반응이 종료된 용액은 메탄올이나 에탄올과 같은 알콜 용매에 적하하여 침전물을 얻는다.
반응 시간은 2 ~ 15시간 동안 교반하며, 바람직하게는 4 ~ 8시간 동안 교반한다.
M1 ~ M4의 네 개의 반복단위의 구성비는 상기 화학식 1에 나타난 바와 같이, p + q + r + s = 1이며, p = 0.1 ~ 0.9, q = 0.1 ~ 0.9, r = 0 ~ 0.3, s = 0 ~ 0.3 이며, 바람직하게는 p = 0.3 ~ 0.6, q = 0.3 ~ 0.6, r = 0 ~ 0.2, s = 0 ~ 0.1 사이의 값을 가질 수 있다. 본 발명에서는 상기 화학식 1에서 A1과 A2의 말단의 치환기 Y가 글리시딜, 이소시아네이트기 등과 같은 열가교를 위한 핵치환 반응의 받게로부터 선택된 경우에는 열가교결합이 가능한 작용기가 도입이 되었으므로, 화학식 1에서 r = 0인 A3 가 없는 세 개의 단량체의 공중합 고분자가 제공된다. 또한, 화학식 1에서 Y가 히드록시, 아민, 테트라히드로피라닐 카르복실산기 등과 같이 열가교를 위한 핵치환 반응의 주게로부터 도입이 된 경우에는 화학식 1에서 s = 0인 A4가 없는 세 개의 단량체의 공중합 고분자가 제공된다. 따라서, A1과 A2의 말단 치환기 Y가 각각 글리시딜과 히드록시, 또는 글리시딜과 아민기, 또는 글리시딜과 테트라히드로피라라닐 카르복실산에서에서 선택이 된 경우에는 r = s = 0인 두 개의 단량체로 구성된 공중합 고분자가 제공된다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 액정배향 공중합체를 포함하는 액정배향막을 제공한다.
본 발명에 따른 액정배향막은 당분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 직접 제조할 수 있으며, 선택적으로, 상기 화학식 1에서 s = 0인 경우 부가적으로 가교제를 첨가하여 제조할 수도 있다. 상기 가교제는 열처리시 고분자의 네트워크를 고정시킴으로써 잔상이 생성되는 것을 방지하는 역할을 하며, 아민계, 산무수물계, 머캅탄계, 이소시아네이트계 등이 사용될 수 있고, 이 중에서 아민계와 산무수물계 가 바람직하다. 이러한 가교제는 고분자 100 중량부에 대하여 0.01 내지 30 중량부, 바람직하게는 0.01 내지 3 중량부를 포함한다. 이러한 가교제의 예로, 아민계는 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 디에틸렌트리아민트리에틸렌테트라민, 디에틸아미노프로필아민, 멘탄디아민, N-아미노에틸피페라진, 벤질디메틸아민, M-자일렌디아민, 이소포론디아민, 메타페닐렌디아민, 디메틸아닐린, 디아미노페닐메탄, 디아미노디페닐술폰, 디시안디아미드 등이 있으며; 산무수물계는 비스아미노프로필테트라옥사스피로운데칸 무수물, 무수프탈산, 무수말레산, 무수도데실숙신산, 무수헥사히드로프탈산, 무수메틸나딕산, 무수피로멜리트산, 무수벤조페논테트라카르본산, 무수디클로로숙신산, 무수클로렌딕산, 무수메틸테트라히드로프탈릭산 등이 있다. 산무수물계 가교제의 경우 촉매로서 2-페닐이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸 등의 이미다졸을 사용할 수 있으며, 이 때 촉매의 함량은 가교제 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부 이다.
본 발명에 따른 액정배향막의 제조에는 액정배향 공중합체 이외에, 당업계에 알려진 통상적인 용매 또는 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 첨가제로는 열경화성 수지에 널리 이용되는 다양한 종류의 에폭시 수지, 다가의 이소시아네이트, 카르복실산, 아민, 알콜 등이 가능하며, 이에 한정되지는 않는다. 상기 첨가제는 화학식 1의 공중합체에 첨가제로 사용하며 첨가비율은 화학식 1에서 말단에 상응하는 에폭시, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트기의 말단 작용기를 갖는 단량체에 대해 몰비로 0.01 ~ 100%의 몰비를 가하며, 실제적으로는 화학식 1의 공중합체에 대해 0.01 ~ 50%의 무게비를 가하여 사용한다.
본 발명에 따른 액정배향막의 제조방법은, 상기 화학식 1의 액정배향 공중합체를 용매에 용해시켜 액정배향액을 제조한 후, 상기 액정배향액을 스핀코팅, 롤코팅 또는 잉크젯 코팅과 같은 방법을 이용하여 산화인듐-주석(ITO)으로 도포한 유리 기판 위에 도포한다.
각각의 물질의 종류와 용도에 따라 액정배향액의 농도, 용매의 종류 및 도포 방법을 결정한다. 사용 가능한 용매는 시클로펜타논, 시클로헥사논, N-메틸피롤리돈, DMF, THF, CCl4 또는 이들의 혼합물 등이 있으며, 이들에 한정되지 않는다. 용매에 대하여 무게비로 1 ~ 30의 액체배향 공중합체를 녹이고, 0.2 ~ 1㎛의 동공크기를 갖는 필터를 통과하여 잔여 부유물을 제거한 후, 스핀코팅이나 롤코팅, 잉크젯 코팅으로 산화인듐-주석으로 도포한 유리 기판 위에 도포하고, 60 ~ 150℃의 온도에서 1 ~ 10분간 열을 가하여 용매를 증발시킨다. 이때 도포된 배향막의 두께는 80 ~ 3,000Å, 바람직하게는 500 ~ 1,500Å 두께이다. 배향막이 도포된 산화인듐-주석으로 도포한 유리 기판은 편광자외선을 통한 노광과 열처리 두 가지 공정을 거친다. 이때 배향시킬 영역을 선택적으로 편광된 자외선으로 조사한다. 자외선은 고압 수은 램프, 크세논 램프, 또는 펄스 자외선을 사용하여 조사할 수 있다. 이때 노광의 세기는 액정배향 공중합체의 종류에 따라 다르며, 50 mJ/㎠ ~ 10 J/㎠ 의 에너지를 조사하고, 바람직하게는 200 mJ/㎠ ~ 5 J/㎠ 의 에너지를 조사한다. 노광한 기판은 열처리 공정을 거친다. 본 발명에서는 노광 후 열처리를 하여 배향성을 극대화 시킬 수 있다. 열처리는 100 ~ 250℃ 사이에서 10분 ~ 1시간 동안 이루어진 다. 열처리 공정을 마친 후, 두 개의 기판에 점착체와 스페이서를 이용하여 하나의 셀로 합착한다. 합착한 액정셀에 액정을 주입한다. 본 발명에서 제공하는 배향막으로 구성된 액정셀에는 다양한 종류의 액정이 사용될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 TN용 액정과 IPS 액정에 한정하여 기술하였다. 액정을 봉입한 후에는 150℃에서 10분간 열처리하여 액정이 배향막의 정열 방향으로 배향되게 한다.
또한, 본 발명은 상기 액정배향막을 포함하는 액정디스플레이(liquid crystal display)를 제공한다.
액정디스플레이는 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제작될 수 있다.
본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 이용하여 제조된 액정 배향막을 포함하는 액정디스플레이는 열안정성이 우수하고, 잔상 효과가 나타나지 않는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
제조예 1 : 단량체 1의 제조
Figure 112006081302633-pat00014
1.1g의 4-메톡시신나믹산 염소화물을 10mL의 THF에 녹인후, 2.3g의 4-아미노페놀을 가하였다. 상온에서 5시간 교반 후, 여과하여 침전물을 제거하고, 감압증류한 후, 1N 염산 20mL을 가하고, 석출된 침전물을 필터로 모은 후, 다량의 물로 세 척하여 1.4g의 목적 화합물을 얻었다. 이 목적 화합물을 건조한 후, THF 10mL에 녹이고, 0.5mL의 메타크릴산 염소화물을 O℃에서 천천히 가한 후, 상온으로 서서히 온도를 올려 3시간 동안 교반하였다. 침전물을 여과하여 제거하고, 헥산을 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후, 건조하여 1.4g의 단량체 1[2-메타크릴산-4-(3-(4-메톡시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르]을 얻었다.
상기와 유사한 방법으로 하기와 같은 단량체들을 제조할 수 있다.
1) 2-메타크릴산-4-(3-(4-시아노-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르,
2) 2-메타크릴산-4-(3-(4-부틸옥시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르,
3) 아크릴산-4-(3-(4-시아노-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르,
4) 아크릴산-4-(3-(4-메톡시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르,
5) 아크릴산-4-(3-(4-부틸옥시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르,
6) 3-(4-메톡시-페닐)-아크릴산 4-(2-메틸-아크릴로일아미노)-페닐에스테르,
7) 3-(4-시아노-페닐)-아크릴산 4-(2-메틸-아크릴로일아미노)-페닐에스테르,
8) 3-(4-부틸옥시-페닐)-아크릴산 4-(2-메틸-아크릴로일아미노)-페닐에스테르, 및
9) 3-(4-메톡시-페닐)-아크릴산 4-아크릴로일아미노-페닐에스테르.
제조예 2 : 단량체 2의 제조
Figure 112006081302633-pat00015
1.1g의 4-알릴옥시벤조산 염소화물을 10mL의 THF에 녹인 후, 2.3g의 4-아미 노페놀을 가하였다. 상온에서 5시간 교반 후, 여과하여 침전물을 제거하고, 감압증류한 후, 1N 염산 20mL을 가하고, 석출된 침전물을 필터로 모은 후, 다량의 물로 세척하여 1.4g의 목적 화합물을 얻었다. 이 목적 화합물을 건조한 후, THF 10mL에 녹이고, 0.5mL의 메타크릴산 염소화물을 O℃에서 천천히 가한 후, 상온으로 서서히 온도를 올려 3시간 동안 교반하였다. 침전물을 여과하여 제거하고, 헥산을 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후, 건조하고, THF 10mL에 녹인 후 1.2g의 4-클로로퍼옥시벤조산(MCPBA)을 가한 후 상온에서 12시간 교반하였다. 반응 후 100mL의 증류수를 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후 건조하여 1.3g의 단량체 2[2-메틸-아크릴산 4-[3-(4-옥시라닐메톡시-페닐)-아크릴로일아미노]-페닐에스테르]를 얻었다.
상기와 유사한 방법으로 하기와 같은 단량체들을 제조할 수 있다.
1) 아크릴산-4-(4-시아노-벤조일아미노)-페닐에스테르,
2) 3-(4-옥시라닐메톡시-페닐)-아크릴산 4-(2-메틸-아크릴롤일아미노)-페닐에스테르, 및
3) 2-메틸-N-4-[3-(4-옥시라닐메톡시-페닐)-아크릴로일아미노]-페닐-아크릴아미드.
제조예 3 : 단량체 3의 제조
Figure 112006081302633-pat00016
1.1g의 4'-히드록시바이페닐-4-카보니트릴을 10mL의 THF에 녹인 후, 2.3g의 4-[6-(테트라히드로피라닐-2-옥시)-헥실옥시벤조산, 140mg의 1-히드록시벤조트리아졸 및 1.4g의 2-디메틸아미노프로필카보디이미드 가하였다. 상온에서 5시간 교반 후, 여과하여 침전물을 제거하고, 감압증류한 후 메탄올 20mL과 THF 20mL의 혼합용액에 녹인 후, 100mg의 p-톨루엔술폰산을 가하고 상온에서 10시간 교반하였다. 석출된 침전물을 필터로 모은 후, 다량의 메탄올로 세척하여 1.2g의 목적 화합물을 얻었다. 이 목적 화합물을 건조한 후, THF 10mL에 녹인 후, 0.6mL의 메타크릴산 염소화물을 O℃에서 천천히 가한 후, 상온으로 서서히 온도를 올려 3시간 동안 교반하였다. 침전물을 여과하여 제거하고, 헥산을 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후 건조하여 0.7g의 단량체 3[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-시아노-바이페닐-4-아일 에스테르]을 얻었다.
상기와 유사한 방법으로 하기와 같은 단량체들을 제조할 수 있다.
1) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-메톡시-바이페닐-4-아일 에스테르,
2) 4-[6-(아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-메톡시-바이페닐-4-아일 에스테르,
3) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-메틸옥시]-벤조산 4'-시아노-바이페닐-4-아일 에스테르,
4) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)]-벤조산 4'-시아노-바이페닐-4-아일 에스테르,
5) 4-시아노벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-헥실옥시]-바이페닐-4-아일 에스테르,
6) 4-메톡시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-헥실옥시]-바이페닐-4-아일 에스테르,
7) 4-메톡시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-에틸옥시]-바이페닐-4-아일 에스테르,
8) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-메톡시-페닐-4-아일 에스테르, 및
9) 4-메톡시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-에틸옥시]-페닐-4-아일 에스테르.
제조예 4 : 단량체 4의 제조
Figure 112006081302633-pat00017
1.1g의 4'-알릴옥시메틸-바이페닐-4-올을 10mL의 THF에 녹인 후, 2.3g의 4-[6-(테트라히드로피라닐-2-옥시)-헥실옥시벤조산, 140mg의 1-히드록시벤조트리아졸 및 1.4g의 2-디메틸아미노프로필카보디이미드를 가하였다. 상온에서 5시간 교반 후, 여과하여 침전물을 제거하고, 감압증류한 후 메탄올 20mL와 THF 20mL의 혼합용액에 녹인 후 100mg의 p-톨루엔술폰산을 가하고 상온에서 10시간 교반하였다. 석출된 침전물을 필터로 모은 후, 다량의 메탄올로 세척하여 1.2g의 목적 화합물을 얻었다. 이 목적 화합물을 건조한 후, THF 10mL에 녹이고, 0.6mL의 메타크릴산 염소화물을 O℃에서 천천히 가한 후, 상온으로 서서히 온도를 올려 3시간 동안 교반하 였다. 침전물을 여과하여 제거하고, 헥산을 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후 건조하고, THF 10mL에 녹인 후 1.2g의 4-클로로퍼옥시벤조산(MCPBA)을 가한 후 상온에서 12시간 교반하였다. 반응 후 100mL의 증류수를 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후 건조하여 1.3g의 단량체 4[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-옥시라닐메톡시-바이페닐-4-아일 에스테르]를 얻었다.
상기와 유사한 방법으로 하기와 같은 단량체들을 제조할 수 있다.
1) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-옥시라닐메톡시-바이페닐-4-아일 에스테르,
2) 4-[6-(아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-옥시라닐메톡시-바이페닐-4-아일 에스테르,
3) 4-옥시라닐메톡시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-헥실옥시]-바이페닐-4-아일 에스테르,
4) 4-옥시라닐메톡시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-에틸옥시]-바이페닐-4-아일 에스테르,
5) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-옥시라닐메톡시-페닐-4-아일 에스테르, 및
6) 4-옥시라닐메톡시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-에틸옥시]-페닐-4-아일 에스테르.
제조예 5 : 단량체 5의 제조
Figure 112006081302633-pat00018
1.3g의 4'-아세트옥시메틸-바이페닐-4-올을 10mL의 THF에 녹인 후, 2.3g의 4-[6-(테트라히드로피라닐-2-옥시)-헥실옥시벤조산, 140mg의 1-히드록시벤조트리아졸 및 1.4g의 2-디메틸아미노프로필카보디이미드를 가하였다. 상온에서 5시간 교반 후, 여과하여 침전물을 제거하고, 감압증류한 후 메탄올 20mL와 THF 20mL의 혼합용액에 녹인 후 100mg의 p-톨루엔술폰산을 가하고 상온에서 10시간 교반하였다. 석출된 침전물을 필터로 모은 후, 다량의 메탄올로 세척하여 1.2g의 목적 화합물을 얻었다. 이 목적 화합물을 건조한 후, THF 10mL에 녹이고, 0.6mL의 메타크릴산 염소화물을 O℃에서 천천히 가한 후, 상온으로 서서히 온도를 올려 3시간 동안 교반하였다. 침전물을 여과하여 제거하고, 헥산을 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후 건조하고, THF 10mL에 녹인 후 0.9g의 탄산수소칼륨을 가한 후 상온에서 24시간 교반하였다. 반응 후 100mL의 증류수를 가하여 석출된 침전물을 필터로 모은 후 건조하여 1.2g의 단량체 5[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-히드록시-바이페닐-4-아일 에스테르]를 얻었다.
상기와 유사한 방법으로 하기와 같은 단량체들을 제조할 수 있다.
1) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-히드록시-바이페닐-4-아일 에스테르,
2) 4-[6-(아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-히드록시-바이페닐-4-아일 에스테르,
3) 4-히드록시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-헥실옥시]-바이페닐-4-아일 에스테르,
4) 4-히드록시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-에틸옥시]-바이페닐-4-아일 에스테르,
5) 4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-히드록시-페닐-4-아일 에스테르, 및
6) 4-히드록시벤조산 4'-[6-(2-메틸-아크릴로일)-에틸옥시]-페닐-4-아일 에스테르.
실시예 1
1. 중합체 1의 제조
Figure 112006081302633-pat00019
(p : q : r : s = 1 : 1 : 0.2 : 0.02)
상기 제조예 1에서 제조한 단량체 1[2-메타크릴산-4-(3-(4-메톡시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르] 1.97g, 상기 제조예 3에서 제조한 단량체 3[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-시아노-바이페닐-4-아일 에스테르] 2.82g, 글리시딜 메타크릴레이트 0.17g, 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트 0.04g을 22mL의 DMF에 녹였다. 이 용액을 질소 하에서 60℃로 가열한 후, 여기에 0.15g의 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (V65)을 DMF 3mL에 녹여 첨가함으로써 반응을 개시하였다. 6시간 동안 반응시킨 후 상온으로 식히고, 1L의 에탄올에 반응용액을 천천히 가하여 침전시켰다. 이렇게 얻은 흰 고체 1g당 약 7mL의 DMF에 녹이 고 60℃로 가열한 후, 여기에 1g당 약 8mL의 에탄올을 천천히 가하여 다시 한번 침전시키고, 이를 건조하여 중합체 1(3.75g)을 얻었다.
2. 액정배향액의 제조
상기 1에서 제조한 중합체 1(100mg)을 5mL의 시클로펜타논(CP) 용매에 용해시키고, 0.45㎛의 동공 크기를 갖는 필터에 통과하여 부유물을 제거하였다.
3. 액정셀의 제조
상기 2에서 제조한 액정배향액을 ITO 기판 위에 4,500rpm의 속도로 25초간 스핀코팅하여 800Å 두께로 도포하였다. 액정배향액이 도포된 기판은 150℃에서 10분간 열을 가하여 용매를 증발시켰다. 배향막이 도포된 기판은 고압 수은 램프를 통하여 편광자외선을 20 mW/㎠ 의 세기로 10초(200mJ), 50초(1J), 250초(5J)의 시간동안 노광하였다. 배향막이 도포된 기판은 노광 후 열처리를 100℃에서 15분, 140℃에서 15분, 180℃에서 15분간 총 45분간 하였다. 노광과 열처리가 끝난 기판은 양면 접착 테이프를 이용하여 60㎜의 간격을 갖는 복굴절제어(Electrically Controlled Birefringence; ECB)형 액정셀을 제조하였다. 제조된 복굴절제어형 액정셀에 모세관을 이용하여 옆전계(In-Plane-Switching; IPS) 방식 액정을 주입하여 복굴절제어형 액정셀을 만들었다. 제조된 액정셀은 100℃에서 2분간 열처리하였다.
실시예 2
1. 중합체 2의 제조
Figure 112006081302633-pat00020
(p : q : s = 1 : 1 : 0.1)
상기 제조예 2에서 제조한 단량체 2[2-메틸-아크릴산 4-[3-(4-옥시라닐메톡시-페닐)-아크릴로일아미노]-페닐에스테르] 2.02g, 상기 제조예 3에서 제조한 단량체 3[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-시아노-바이페닐-4-아일 에스테르] 2.89g 및 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트 0.09g을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1의 중합체 1의 제조방법과 동일하게 하여 중합체 2(4.1g)를 얻었다.
2. 액정배향액의 제조
상기 실시예 1의 중합체 1 대신 중합체 2(99mg), 2-페닐이미다졸(0.1mg)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 2와 동일한 방법으로 액정배향액을 제조 하였다.
3. 액정셀의 제조
상기 2에서 제조한 액정배향액을 이용하여 상기 실시예 1의 3과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다.
실시예 3
1. 중합체 3의 제조
Figure 112006081302633-pat00021
(p : q : s = 1 : 1 : 0.1)
상기 제조예 1에서 제조한 단량체 1[2-메타크릴산-4-(3-(4-메톡시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르] 2.02g, 상기 제조예 4에서 제조한 단량체 4[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-옥시라닐메톡시-바이페닐-4-아일 에스테르] 2.89g 및 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트 0.09g을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1의 중합체 1의 제조방법과 동일하게 하여 중합체 3(4.1g)을 얻었다.
2. 액정배향액의 제조
상기 실시예 1의 중합체 1 대신 중합체 3(99mg), 2-페닐이미다졸(0.1mg)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 2와 동일한 방법으로 액정배향액을 제조하였다.
3. 액정셀의 제조
상기 2에서 제조한 액정배향액을 이용하여 상기 실시예 1의 3과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다.
실시예 4
1. 중합체 4의 제조
Figure 112006081302633-pat00022
(p : q : r = 1 : 1 : 0.1)
상기 제조예 1에서 제조한 단량체 1[2-메타크릴산-4-(3-(4-메톡시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르] 1.98g, 상기 제조예 5에서 제조한 단량체 5[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-히드록시-바이페닐-4-아일 에스테르] 2.24g 및 글리시딜메타크릴레이트 0.12g을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1의 중합체 1의 제조방법과 동일하게 하여 중합체 5(3.7g)를 얻었다.
2. 액정배향액의 제조
상기 실시예 1의 중합체 1 대신 중합체 5(99mg)를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 2와 동일한 방법으로 액정배향액을 제조하였다.
3. 액정셀의 제조
상기 2에서 제조한 액정배향액을 이용하여 상기 실시예 1의 3과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다.
비교예 1
1. 비교중합체 1의 제조
Figure 112006081302633-pat00023
상기 제조예 1에서 제조한 단량체 1[2-메타크릴산-4-(3-(4-메톡시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르] 1.5g을 DMF 9mL에 녹였다. 이 용액을 질소하에서 60℃로 가열한 후, 여기에 45mg의 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (V65)을 DMF 1mL에 녹여 첨가함으로써 반응을 개시하였다. 6시간 동안 반응시킨 후 상온으로 식히고, 600mL의 에탄올에 반응용액을 천천히 가하여 침전시켰다. 이렇게 얻은 흰 고체 1g당 약 7mL의 DMF에 녹이고 60℃로 가열한 후, 여기에 1g당 약 8mL의 에탄올을 천천히 가하여 다시 한번 침전시켜 흰색 고체의 비교중합체 1(0.75g)을 얻었다.
2. 액정배향액의 제조
상기 실시예 1의 중합체 1 대신 비교중합체 1(99mg), 무수메틸테트라히드로프탈릭산(1mg) 및 2-페닐이미다졸(0.1mg)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 2와 동일한 방법으로 액정배향액을 제조하였다.
3. 액정셀의 제조
상기 2에서 제조한 액정배향액을 이용하여 배향막이 도포된 기판을 노광 후 열처리를 하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 3과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다.
비교예 2
1. 비교중합체 2의 제조
Figure 112006081302633-pat00024
(p : q = 1 : 1)
상기 제조예 1에서 제조한 단량체 1[2-메타크릴산-4-(3-(4-메톡시-페닐)-아크릴로일아미노)-페닐에스테르] 4.7g과 상기 제조예 3에서 제조한 단량체 3[4-[6-(2-메틸-아크릴로일옥시)-헥실옥시]-벤조산 4'-시아노-바이페닐-4-아일 에스테르] 6.8g을 55mL의 DMF에 녹였다. 이 용액을 질소 하에서 60℃로 가열한 후, 여기에 0.345g의 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (V65)을 DMF 2.5mL에 녹여 첨가함으로써 반응을 개시하였다. 6시간 동안 반응시킨 후 상온으로 식히고, 1L의 에탄올에 반응용액을 천천히 가하여 침전시켰다. 이렇게 얻은 흰 고체 1g당 약 7mL의 DMF에 녹이고 60℃로 가열한 후, 여기에 1g당 약 8mL의 에탄올을 천천히 가하여 다 시 한번 침전시키고, 이를 건조하여 비교중합체 2(10g)를 얻었다.
2. 액정배향액의 제조
상기 실시예 1의 중합체 1 대신 비교중합체 2(100mg)를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 2와 동일한 방법으로 액정배향액을 제조하였다.
3. 액정셀의 제조
상기 2에서 제조한 액정배향액을 이용하여 배향막이 도포된 기판을 노광 후 열처리를 하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 3과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다.
실험예 1 : 본 발명에 따른 액정셀의 초기 배향성 평가
본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 초기 배향성을 평가하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 액정셀을 편광판이 붙어 있는 라이트 박스(light box) 위에 올려놓고 다른 편광판을 그 위에 올려 두 개의 편광판이 수직방향이 되도록 하여 배향막의 액정배향성을 관찰하였다. 액정배향성은 액정의 흘러간 자국과 빛샘의 정도로 평가하였다.
액정셀의 배향성의 평가기준은 도 1에 나타내었으며, 평가결과는 표 1에 나타내었다.
Figure 112006081302633-pat00025
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 경우(실시예 1 ~ 4), 육안 관측시 결함이 전혀 없는 우수한 배향상태를 나타내었다. 또한, 비교예 1 ~ 2의 경우도 초기 배양상태는 양호하게 나타났다.
실험예 2 : 본 발명에 따른 액정셀의 열안성성 평가
본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 열안정성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따른 액정셀의 제조과정에서 스핀코팅 후, 노광처리와 열처리가 끝난 후 단판을 170℃에서 30분간 열처리를 한 후, 액정셀을 제조하여 액정의 배향상태로 단판의 열안정성을 평가하였다.
결과는 표 2에 나타내었다.
Figure 112006081302633-pat00026
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 경우(실시예 1 ~ 4), 열안정성 평가를 수행한 후에도 배향상태의 변화는 전혀 없었다. 그러나, 비교예 1의 경우 열안정성 평가를 수행한 후 배양상태가 매우 불량하게 나타났다.
실험예 3 : 본 발명에 따른 액정셀의 잔상특성 평가
본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 잔상특성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따른 액정셀 중 50초 노광한 셀을 대상으로 1분동안 단락시켰다. 기장(주파수 1000㎐, 전압 0 - 5V)에 대한 상기 셀의 투과율-전압 특성을 측정하였다. 30분동안 교류전압(주파수 1000Hz, 전압 5V)을 상기 셀에 인가하였다. 상기 과정을 두 번 반복하였다. 잔상계수는 하기 수학식 1로 계산하였다.
S(잔상계수) = T/Tmax
※ Tmax : 첫번째 투과율-전압 그래프에서 투과율의 최대값이며,
T : 투과율-전압 그래프에서 첫번째(T1-max)와 두번째(T2-max) 투과율의 최대값의 차이이다.
측정된 잔상계수의 값은 표 3에 나타내었다.
Figure 112006081302633-pat00027
표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 경우 잔상계수가 작게 나왔다. 따라서, 본 발명에 따른 액정셀의 경우(실시예 1 ~ 4) 초기 휘도 변동율이 작을 뿐 아니라 초기 휘도 값으로 복원하는데 걸리는 시간도 훨씬 짧게 걸림을 알 수 있다.
실험예 4 : 본 발명에 따른 액정셀의 2차 잔상특성 평가
본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 2차 잔상특성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따른 액정셀 중 50초 노광한 셀을 대상으로 6시간 동안 7V의 교류전압을 인가한 후, 전압을 끈(off) 상태에서 흑도(블랙 휘도)의 변동율을 측정하여 실시하였다.
측정된 결과는 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 액정배향 공중합체를 사용하여 제조된 액정셀의 경우(실시예 1 ~ 4), 가혹한 조건의 전압 인가 후 흑도의 변동율이 작을 뿐 아니라 초기 휘도 값으로 복원하는데 걸리는 시간도 훨씬 짧게 걸림을 알 수 있다.
본 발명의 액정배향 공중합체는 광반응성기, 메소겐기, 열경화성기 및 가교기를 포함하므로써, 상기 액정배향 공중합체를 포함하는 액정배향막은 열안정성이 우수하고, 잔상 효과가 나타나지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 액정배향막은 액정디스플레이에 유용하게 사용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 액정배향 공중합체:
    <화학식 1>
    Figure 112006081302633-pat00028
    상기 화학식 1에서,
    M1 내지 M4는 각각 독립적으로 고분자 사슬에 있는 반복단위로서, 아크릴, 메타아크릴, 크로톤, 말레익, 말레아믹, 시트라콘, 이타콘, 스티렌, 메틸스티렌, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 말레익이미드로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    p, q, r, s는 반복단위 몰분율로서, p + q + r + s = 1이며, p = 0.1 ~ 0.9, q = 0.1 ~ 0.9, r = 0 ~ 0.3, s = 0 ~ 0.3이고,
    A1은 A3 또는 A4가 치환 또는 비치한된 광반응성기이며,
    A2는 A3 또는 A4가 치환 또는 비치환된 메소겐기이고,
    A3는 열경화성기이며,
    A4는 A3의 열경화반응을 유도하고 가교화를 일으키는 가교기이다.
    단, r = 0인 경우, A1이 A3가 치환된 광반응성기이거나, A2가 A3가 치환된 메소겐기이고,
    s = 0인 경우, A1이 A4가 치환된 광반응성기이거나, A2가 A4가 치환된 메소겐기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 A1은 하기 구조식으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종을 포함하는 액정배향 공중합체:
    Figure 112006081302633-pat00029
    상기 구조식에서,
    S1은 스페이서로서, -O-; -NH-; 또는 C1 ~ C6의 알킬사슬의 양 말단에 동일 또는 상이하게 에테르기, 아민기, 에스테르기 및 아미드기로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기가 도입된 2가 작용기이며,
    S2는 광이량화나 이성질화가 가능한 에논구조를 갖는 기로서, -NH-CO-(CH=CH)-, -O-CO-(CH=CH)-, -(CH=CH)-CO-NH-, -(CH=CH)-CO-O-, -CO-(CH=CH)- 또는 -(CH=CH)-CO- 이고,
    Y는 말단에 치환된 리간드로서, 수소, 히드록시, C1 ~ C10의 알킬옥시, 할로겐, 아민, 니트릴, 니트로, 글리시딜, 이소시아네이트, 테트라히드로피라닐 카르복실산 및 무수아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 S1은 -O-, -NH-, 또는 n = 1 ~ 6의 값을 갖는 -NH-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-O-, -NH-(CH2)n-O-, -O-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-OCO- 또는 -O-(CH2)n-NHCO- 인 것을 특징으로 하는 액정배향 공중합체.
  4. 청구항 2에 있어서, M1-A1 반복단위를 위한 단량체는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 액정배향 공중합체:
    Figure 112006081302633-pat00030
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 A2는 하기 구조식으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종을 포함하는 액정배향 공중합체:
    Figure 112006081302633-pat00031
    S3은 스페이서로서, -O-, -NH- 또는 C1 ~ C6의 알킬사슬의 양 말단에 동일 또는 상이하게 에테르기, 아민기, 에스테르기 및 아미드기로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기가 도입된 2가 작용기이며,
    S4는 스페이서로서, -CO-O- 또는 -O-CO- 이고,
    Y는 말단에 치환된 리간드로, 수소, 히드록시, C1~ C10의 알킬옥시, 할로겐, 아민, 니트릴, 니트로, 글리시딜, 이소시아네이트, 테트라히드로피라닐, 카르복실산 및 무수아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 S3은 -O-, -NH- 또는 n = 1 ~ 12의 값을 갖는 -NH-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-O-, -NH-(CH2)n-O-, -O-(CH2)n-NH-, -O-(CH2)n-OCO- 또는 -O-(CH2)n-NHCO- 인 것을 특징으로 하는 액정배향 공중합체.
  7. 청구항 5에 있어서, M2-A2 반복단위를 위한 단량체는 하기 구조식으로 이루 어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 액정배향 공중합체.
    Figure 112006081302633-pat00032
    Figure 112006081302633-pat00033
    Figure 112006081302633-pat00034
    Figure 112006081302633-pat00035
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 A3는 하기 구조식으로 표시되는 액정배향 공중합체:
    Figure 112006081302633-pat00036
    여기서, S5는 스페이서로서, -O-, 또는 C1 ~ C10의 알킬사슬의 말단에 에테르기 또는 -OCO-NH- 기가 도입된 2가 작용기이고, n은 0 또는 1이고,
    Z1은 열경화를 유도하는 에폭시, 옥세탄, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 히드록시 및 아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 기이다.
  9. 청구항 8에 있어서, M3-A3 반복단위를 위한 단량체는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 액정배향 공중합체:
    Figure 112006081302633-pat00037
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 A4는 하기 구조식으로 표시되는 액정배향 공중합체:
    Figure 112006081302633-pat00038
    여기서, S6는 스페이서로서, -O-, 또는 C1 ~ C4의 알킬사슬의 말단에 에테르기가 도입된 2가 작용기이며,
    Z2는 가교를 유도하는 작용기로서, 카르복실산, 테트라히드로피란, 무수산 및 이미다졸로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  11. 청구항 10에 있어서, M4-A4 반복단위를 위한 단량체는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 액정배향 공중합체:
    Figure 112006081302633-pat00039
    Figure 112006081302633-pat00040
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항의 액정배향 공중합체를 포함하는 액정배향막.
  13. 청구항 12의 액정배향막을 포함하는 액정디스플레이.
KR1020060109273A 2005-11-07 2006-11-07 액정배향 공중합체, 이를 포함하는 액정배향막, 및 이를포함하는 액정디스플레이 KR100779368B1 (ko)

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