KR101032520B1 - 액정 배향제 및 액정 표시 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정의 수직 배향성이 양호한 액정 배향막을 형성할 수 있는 수직 배향형 액정 표시 소자에 바람직한 액정 배향제를 제공한다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 나타내지는 구조, 및 하기 화학식 2로 나타내지는 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 개 이상의 구조를 측쇄에 갖는 중합체를 함유하는 액정 배향제를 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112011003664588-pat00020

식 중, A1 및 B1은 상호 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이다. 단, A1 및 B1 중 1 개 이상은 할로겐 원자 또는 시아노기이다.
<화학식 2>

Description

액정 배향제 및 액정 표시 소자{Liquid Crystal Aligning Agent and Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정 배향제 및 액정 표시 소자에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 수직 배향형 액정 표시 소자 용도에 바람직한 수직 배향성을 갖는 액정 배향제 및 그것으로부터 얻어진 액정 배향막을 구비한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
현재, 액정 표시 소자로는 투명 도전막이 설치되어 있는 기판 표면에 폴리아미드산, 폴리이미드 등을 포함하는 액정 배향막을 형성하여 액정 표시 소자용 기판을 이루고, 그 두 장을 대향 배치하여 그의 간극 내에 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱형 액정층을 형성하여 샌드위치 구조의 셀을 이루고, 액정 분자의 장축이 한쪽 기판에서 다른쪽 기판을 향해 연속적으로 90 도 비틀어지도록 한, 소위 TN형(Twisted Nematic) 액정 셀을 갖는 TN형 액정 표시 소자가 잘 알려져 있다.
이에 대하여, 수직 배향형 액정 표시 소자는 유전 이방성이 음인 액정을 수직 배향시키고, 전압의 인가에 의해 액정 분자를 무너뜨려 동작시키는 것으로서, 시야각, 콘트라스트 등의 관점에서 우수하여 최근 활발히 연구 개발이 행해지고 있다.
여기서, 액정을 수직 배향시키기 위해서는 액정 배향막을 소수성으로 할 필요가 있고, 이 때문에 배향제 중에 소수성 성분(이하, 수직 배향 성분이라고도 함)을 다량으로 포함시킬 필요가 있다. 이러한 수직 배향 성분으로는, 통상 지방족, 지환족, 불소계의 관능기를 갖는 것이 이용되는 경우가 많다. 그러나 이러한 수직 배향 성분을 이용한 경우, 수직 배향의 안정성이 반드시 충분한 것은 아니라는 문제점이 있다.
따라서, 수직 배향의 안정성이 우수한 액정 배향제의 개발이 요망되고 있다.
본 발명의 목적은 수직 배향의 안정성이 우수한 수직 배향형 액정 배향제를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 액정 배향제로부터 얻어진 액정 배향막을 구비한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 설명으로 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면 본 발명의 상기 목적 및 이점은, 첫 번째로 하기 화학식 1로 나타내지는 구조, 및 하기 화학식 2로 나타내지는 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 개 이상의 구조를 측쇄에 갖는 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 배향제에 의해 달성된다.
Figure 112011003664588-pat00001
식 중, A1 및 B1은 상호 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이다. 단, A1 및 B1 중 1 개 이상은 할로겐 원자 또는 시아노기이다.
Figure 112011003664588-pat00002
또한, 본 발명의 상기 목적 및 이점은, 두 번째로 본 발명의 액정 배향제로 형성된 액정 배향막을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자에 의해서 달성된다.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 액정 배향제는 상기 화학식 1로 나타내지는 구조, 또는 상기 화학식 2로 나타내지는 구조를 측쇄(이하, "특정 측쇄"라고도 함)에 갖는 중합체를 함유한다. 상기 화학식 1 중, A1 및 B1은 상호 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이다. 단, A1 및 B1 중 1 개 이상은 할로겐 원자 또는 시아노기인 것으로 한다. 이러한 할로겐 원자로서는 구체적으로 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있다. 이 중, 불소 원자가 바람직하다.
상기 특정 측쇄로서는 구체적으로 하기 화학식 3으로 나타내지는 구조의 기를 들 수 있다.
Figure 112011003664588-pat00003
상기 화학식 3에서의 P는 단결합, -O-, -COO- 또는 -CONH-이고, Q는 상기 화학식 1로 나타내지는 구조 또는 상기 화학식 2로 나타내지는 구조이다. 또한, 상기 화학식 3에서의 R1은 2가의 지환족기이다. 2가의 지환족기인 지환으로서 예를 들면, 보다 구체적으로는 시클로프로판환, 시클로부탄환, 시클로펜탄환, 시클로헥산환, 시클로헵탄환, 비시클로헥실환, 다시클로헥실환, 및 이들 환에 포함되는 1 개 또는 2 개 이상의 수소 원자가 알킬기, 아릴기, 알콕실기, 아릴록실기 등의 1가의 유기기, 또는 할로겐 원자에 의해 치환된 환을 들 수 있다. 또한, 상기 화학식 3에서의 R2는 탄소수가 1 내지 22인 직쇄상 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수가 2 내지 18인 직쇄상 알킬기이고, 특히 바람직하게는 탄소수가 3 내지 10인 직쇄상 알킬기이다.
이러한 특정 측쇄를 갖는 중합체의 골격 구조는 특별히 제한되지 않지만, 내열성 및 전기 특성이 우수한 점에서 폴리아미드산, 및 폴리아미드산을 탈수 폐환하여 얻어지는 이미드화 중합체인 것이 바람직하다.
상기 폴리아미드산은 하기 화학식 4로 나타내지는 디아민 (가)와 하기 화학식 5로 나타내지는 산무수물 (나)를 중축합함으로써 얻어진다. 또한, 상기 이미드화 중합체는 상기 폴리아미드산을 탈수 폐환함으로써 얻어진다. 본 발명의 액정 배향제에 이용되는 특정 측쇄를 갖는 폴리아미드산 및 이미드화 중합체의 합성에는 디아민 (가)와 산무수물 (나) 중 한쪽 이상에 특정 측쇄를 갖는 화합물이 사용된다.
Figure 112011003664588-pat00004
식 중, Z1은 2가의 유기기를 나타낸다.
Figure 112011003664588-pat00005
식 중, Z2는 4가의 유기기를 나타낸다.
상기한 특정 측쇄를 갖는 디아민 또는 산무수물의 사용 비율은 사용되는 전체 디아민 (가) 및 전체 산무수물 (나)의 합계에 대해, 1 내지 100 몰%인 것이 바람직하고, 5 내지 50%인 것이 보다 바람직하다.
<디아민>
특정 측쇄를 갖는 디아민으로서 구체적으로는 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
1-(2,3-디시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
(2,3-디플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
(2,3-디시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
1-(6-(4-n-프로필시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-부틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-펜틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-헥실시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-헵틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠;
(6-(4-n-프로필시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-부틸시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-펜틸시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-헥실시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-헵틸시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
1-(2-플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
1-(3-플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
1-(2-시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2-시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
1-(3-시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(3-시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
(2-플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
(3-플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
(2-시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2-시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
(3-시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (3-시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트를 들 수 있다. 이들 중에서, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
1-(2,3-디시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(2,3-디시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠;
(2,3-디플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
(2,3-디시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (2,3-디시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트;
1-(6-(4-n-프로필시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-부틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-펜틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-헥실시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠, 1-(6-(4-n-헵틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠;
(6-(4-n-프로필시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-부틸시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-펜틸시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-헥실시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트, (6-(4-n-헵틸시클로헥실)-3-피리다지닐)-3,5-디아미노벤조에이트가 바람직하다.
본 발명의 액정 배향제에 함유되는 중합체의 합성에 이용되는 그 밖의 디아민으로는, 예를 들면 p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐에탄, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노벤즈아닐리드, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 1,5-디아미노나프탈렌, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 5-아미노-1-(4'-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸인단, 6-아미노-1-(4'-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸인단, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노벤조페논, 3,4'-디아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]술폰, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 9,9-비스(4-아미노페닐)-10-히드로안트라센, 2,7-디아미노플루오렌, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린), 2,2',5,5'-테트라클로로-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-디클로로-4,4'-디아미노-5,5'-디메톡시비페닐, 3,3'-디메톡시-4,4'-디아미노비페닐, 1,4,4'-(p-페닐렌이소프로필리덴)비스아닐린, 4,4'-(m-페닐렌이소프로필리덴)비스아닐린, 2,2'-비스[4-(4-아미노-2-트리플루오로메틸페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)비페닐, 4,4'-비스[(4-아미노-2-트리플루오로메틸)페녹시]-옥타플루오로비페닐 등의 방향족 디아민;
메타크실릴렌디아민, 1,3-프로판디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 4,4-디아미노헵타메틸렌디아민, 1,4-디아미노시클로헥산, 이소포론디아민, 테트라히드로디시클로펜타디에닐렌디아민, 헥사히드로-4,7-메타노인다닐렌디메틸렌디아민, 트리시클로[6.2.1.02,7]-운데실렌디메틸디아민, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민) 등의 지방족 및 지환식 디아민;
2,3-디아미노피리딘, 2,6-디아미노피리딘, 3,4-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리미딘, 5,6-디아미노-2,3-디시아노피라진, 5,6-디아미노-2,4-디히드록시피리미딘, 2,4-디아미노-6-디메틸아미노-1,3,5-트리아진, 1,4-비스(3-아미노프로필)피페라진, 2,4-디아미노-6-이소프로폭시-1,3,5-트리아진, 2,4-디아미노-6-메톡시-1, 3,5-트리아진, 2,4-디아미노-6-페닐-1,3,5-트리아진, 2,4-디아미노-6-메틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-1,3,5-트리아진, 4,6-디아미노-2-비닐-s-트리아진, 2,4-디아미노-5-페닐티아졸, 2,6-디아미노푸린, 5,6-디아미노-1,3-디메틸우라실, 3,5-디아미노-1,2,4-트리아졸, 6,9-디아미노-2-에톡시아크리딘락테이트, 3,8-디아미노-6-페닐페난트리딘, 1,4-디아미노피페라진, 3,6-디아미노아크리딘, 비스(4-아미노페닐)페닐아민 및 하기 화학식 6 내지 7로 나타내지는 화합물 등의, 분자 내에 2 개의 1급 아미노기 및 상기 1 급 아미노기 이외의 질소 원자를 갖는 디아민;
Figure 112011003664588-pat00006
(식 중, R3은 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 피페리딘 및 피페라진으로부터 선택되는 질소 원자를 포함하는 환 구조를 갖는 1가의 유기기를 나타내며, X1은 2가의 유기기를 나타냄)
Figure 112011003664588-pat00007
(식 중, R4는 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 피페리딘 및 피페라진으로부터 선택되는 질소 원자를 포함하는 환 구조를 갖는 2가의 유기기를 나타내고, X2는 2가의 유기기를 나타내며, 복수개 존재하는 X2는 동일하거나 상이할 수 있음)
하기 화학식 8로 나타내지는 모노 치환 페닐렌디아민류; 하기 화학식 9로 나타내지는 디아미노오르가노실록산;
Figure 112011003664588-pat00008
식 중, R5는 -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH- 및 -CO-로부터 선택되는 2가의 유기기를 나타내고, R6은 스테로이드 골격, 트리플루오로메틸기 및 플루오로기에서 선택되는 기를 갖는 1가의 유기기 또는 탄소수 6 내지 30의 알킬기를 나타낸다.
Figure 112011003664588-pat00009
식 중, R7은 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기를 나타내며, 복수개 존재하는 R7은 각각 동일하거나 상이할 수 있고, p는 1 내지 3의 정수이고, q는 1 내지 20의 정수이다.
하기 화학식 (1) 내지 (5)로 나타내지는 화합물 등을 들 수 있다. 이들 디아민 화합물은 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
Figure 112011003664588-pat00010
식 중, y는 2 내지 12의 정수이고, z는 1 내지 5의 정수이다.
이들 중, p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 1,5-디아미노나프탈렌, 2,7-디아미노플루오렌, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 4,4'-(p-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 4,4'-(m-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 1,4-시클로헥산디아민, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 상기 화학식 (1) 내지 (5)로 나타내지는 화합물, 2,6-디아미노피리딘, 3,4-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리미딘, 3,6-디아미노아크리딘, 상기 화학식 6으로 나타내지는 화합물 중 하기 화학식 (6)으로 나타내지는 화합물, 상기 화학식 7로 나타내지는 화합물 중 하기 화학식 (7)로 나타내지는 화합물 및 상기 화학식 8로 나타내지는 화합물 중 하기 화학식 (8) 내지 (17)로 나타내지는 화합물, 및 상기 화학식 9로 나타내지는 화합물 중 1,3-비스(3-아미노프로필)헥사메틸디실록산이 바람직하다.
Figure 112011003664588-pat00011
<테트라카르복실산 이무수물>
특정 측쇄를 갖는 테트라카르복실산 이무수물로서 구체적으로는, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-프로필시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-부틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-펜틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-헥실시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-헵틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2-시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 및 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(3-시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온을 들 수 있다.
이들 중, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-프로필시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-부틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(2,3-디시아노-4-(4-n-헵틸시클로헥실)페녹시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온;
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-프로필시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-부틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-펜틸시클로헥실-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-헥실시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 및 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-헵틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온이 바람직하다.
본 발명의 액정 배향제에 함유되는 중합체의 합성에 이용되는 그 밖의 테트라카르복실산 이무수물로는 예를 들면, 부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디클로로-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디시클로헥실테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물, 3,5,6-트리카르복시노르보르난-2-아세트산 이무수물, 2,3,4,5-테트라히드로푸란테트라카르복실산 이무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-에틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-7-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-7-에틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-에틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5,8-디메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸라닐)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물, 비시클로[2.2.2]-옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 3-옥사비시클로[3.2.1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라히드로푸란-2',5'-디온), 하기 화학식 10 및 11로 나타내지는 화합물 등의 지방족 및 지환식 테트라카르복실산 이무수물;
Figure 112011003664588-pat00012
Figure 112011003664588-pat00013
(식 중, R8 및 R10은 방향환을 갖는 2가의 유기기를 나타내고, R9 및 R11은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내며, 복수개 존재하는 R9 및 R11은 각각 동일하거나 상이할 수 있음)
피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐에테르테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디메틸디페닐실란테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-테트라페닐실란테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-푸란테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술피드 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술폰 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐프로판 이무수물, 3,3',4,4'-퍼플루오로이소프로필리덴디프탈산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 비스(프탈산)페닐포스핀옥시드 이무수물, p-페닐렌-비스(트리페닐프탈산) 이무수물, m-페닐렌-비스(트리페닐프탈산) 이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐에테르 이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐메탄 이무수물, 에틸렌글리콜-비스(안히드로트리멜리테이트), 프로필렌글리콜-비스(안히드로트리멜리테이트), 1,4-부탄디올-비스(안히드로트리멜리테이트), 1,6-헥산디올-비스(안히드로트리멜리테이트), 1,8-옥탄디올-비스(안히드로트리멜리테이트), 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판-비스(안히드로트리멜리테이트), 하기 화학식 (18) 내지 (21)로 나타내지는 화합물 등의 방향족 테트라카르복실산 이무수물을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용된다.
Figure 112011003664588-pat00014
이들 중에서 부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,4,5-시클로헥산데트라카르복실산 이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸라닐)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5,8-디메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 비시클로[2.2.2]-옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 3-옥사비시클로[3.2.1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라히드로푸란-2',5'-디온), 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 상기 화학식 10으로 나타내지는 화합물 중 하기 화학식 (22) 내지 (24)로 나타내지는 화합물 및 상기 화학식 11로 나타내지는 화합물 중 하기 화학식 (25)로 나타내지는 화합물이 양호한 액정 배향성을 발현시킬 수 있다는 관점에서 바람직하고, 특히 바람직하게는 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 3-옥사비시클로[3.2.1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라히드로푸란-2',5'-디온), 피로멜리트산 이무수물 및 하기 화학식 (22)로 나타내지는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112011003664588-pat00015
<폴리아미드산의 합성>
폴리아미드산의 합성 반응에 제공되는 테트라카르복실산 이무수물과 디아민 화합물의 사용 비율은 디아민의 아미노기 1 당량에 대하여, 테트라카르복실산 이무수물의 산무수물기가 0.2 내지 2 당량이 되는 비율이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 1.2 당량이 되는 비율이다.
폴리아미드산의 합성 반응은 유기 용매 중에서, 바람직하게는 -20 내지 150 ℃, 보다 바람직하게는 0 내지 100 ℃의 온도 조건하에서 행해진다. 여기에서 유기 용매로는 합성되는 폴리아미드산을 용해할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 1-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, γ-부티롤락톤, 테트라메틸요소, 헥사메틸포스포르트리아미드 등의 비양성자계 극성 용매; m-크레졸, 크실레놀, 페놀, 할로겐화 페놀 등의 페놀계 용매를 들 수 있다. 또한, 유기 용매의 사용량(α)은 바람직하게는, 테트라카르복실산 이무수물 및 디아민 화합물의 총량(β)이 반응 용액의 총량(α+β)에 대하여 0.1 내지 30 중량％가 되도록 하는 양인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기 용매에는 폴리아미드산의 빈용매인 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 할로겐화 탄화수소류, 탄화수소류 등을, 생성되는 폴리아미드산이 석출되지 않는 범위에서 병용할 수 있다. 이러한 빈용매의 구체예로는 예를 들면 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 시클로헥산올, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 락트산에틸, 락트산부틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 옥살산디에틸, 말론산디에틸, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜-i-프로필에테르, 에틸렌글리콜-n-부틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 테트라히드로푸란, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 1,4-디클로로부탄, 트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 헥산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등을 들 수 있다.
이상과 같이 하여, 폴리아미드산을 용해하여 이루어지는 반응 용액을 얻을 수 있다. 그리고 이 반응 용액을 대량의 빈용매 중에 부어 석출물을 얻고, 이 석출물을 감압하에 건조함으로써 폴리아미드산을 얻을 수 있다. 또한, 이 폴리아미드산을 다시 유기 용매에 용해시키고, 이어서 빈용매로 석출시키는 공정을 1회 또는 복수회 행함으로써 폴리아미드산을 정제할 수 있다.
<이미드화 중합체의 합성>
본 발명의 액정 배향제를 구성하는 이미드화 중합체는 상기 폴리아미드산을 탈수 폐환함으로써 합성할 수 있다. 폴리아미드산의 탈수 폐환은 (Ⅰ) 폴리아미드산을 가열하는 방법에 의해, 또는 (Ⅱ) 폴리아미드산을 유기 용매에 용해하고, 이 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하고, 필요에 따라 가열하는 방법에 의해 행해진다. 또한, 본 발명에 사용되는 이미드화 중합체는 부분적으로 탈수 폐환된, 이미드화율(중합체 중의 전체 반복 단위에서 이미드환을 형성하여 이루어지는 반복 단위의 비율을 %로 나타낸 것)이 100 % 미만인 이미드화 중합체를 포함할 수도 있다.
상기 (Ⅰ)의 폴리아미드산을 가열하는 방법에서의 반응 온도는 바람직하게는 50 내지 200 ℃이고, 보다 바람직하게는 60 내지 170 ℃이다. 반응 온도가 50 ℃ 미만이면 탈수 폐환 반응이 충분히 진행되기 어렵고, 반응 온도가 200 ℃를 초과하면 얻어지는 이미드화 중합체(B)의 분자량이 저하되는 경우가 있다.
한편, 상기 (Ⅱ)의 폴리아미드산의 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하는 방법에 있어서, 탈수제로는 예를 들면 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 트리플루오로아세트산 무수물 등의 산무수물을 사용할 수 있다. 탈수제의 사용량은 원하는 이미드화율에 따라 다르지만, 바람직하게는 폴리아미드산의 반복 단위 1 몰에 대하여 0.01 내지 20 몰이다. 또한, 탈수 폐환 촉매로는 예를 들면 피리딘, 콜리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등의 3급 아민을 사용할 수 있다. 그러나 이들로 한정되는 것은 아니다. 탈수 폐환 촉매의 사용량은 사용하는 탈수제 1 몰에 대해 0.01 내지 10 몰로 하는 것이 바람직하다. 이미드화율은 상기의 탈수제, 탈수 폐환제가 많을수록 높일 수 있다. 또한, 탈수 폐환 반응에서 사용되는 유기 용매로는 폴리아미드산의 합성에 사용되는 것으로 예시된 유기 용매를 들 수 있다. 그리고 탈수 폐환 반응의 반응 온도는 바람직하게는 0 내지 180 ℃, 보다 바람직하게는 10 내지 150 ℃이다. 또한, 이와 같이 하여 얻어지는 반응 용액에 대하여 폴리아미드산의 정제 방법과 동일한 조작을 행함으로써 이미드화 중합체를 정제할 수 있다.
<말단 수식형 중합체>
폴리아미드산 및 이미드화 중합체는 분자량이 조절된 말단 수식형인 것일 수도 있다. 이 말단 수식형 중합체를 사용함으로써 본 발명의 효과를 떨어뜨리지 않고 액정 배향제의 도포 특성 등을 개선할 수 있다. 이러한 말단 수식형 중합체는 폴리아미드산을 합성할 때에 산 일무수물, 모노아민 화합물, 모노이소시아네이트 화합물 등을 반응계에 첨가함으로써 합성할 수 있다. 여기에서, 산 일무수물로는 예를 들면 말레산 무수물, 프탈산 무수물, 이타콘산 무수물, n-데실숙신산 무수물, n-도데실숙신산 무수물, n-테트라데실숙신산 무수물, n-헥사데실숙신산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 모노아민 화합물로는 예를 들면, 아닐린, 시클로헥실아민, n-부틸아민, n-펜틸아민, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민, n-운데실아민, n-도데실아민, n-트리데실아민, n-테트라데실아민, n-펜타데실아민, n-헥사데실아민, n-헵타데실아민, n-옥타데실아민, n-에이코실아민 등을 들 수 있다. 또한, 모노이소시아네이트 화합물로는 예를 들면 페닐이소시아네이트, 나프틸이소시아네이트 등을 들 수 있다.
<액정 배향제>
본 발명의 액정 배향제는 특정 측쇄를 갖는 중합체, 통상은 폴리아미드산 및(또는) 이미드화 중합체가 유기 용매 중에 용해, 함유되어 구성된다.
본 발명의 액정 배향제를 제조할 때의 온도는 바람직하게는 0 ℃ 내지 200 ℃, 보다 바람직하게는 20 ℃ 내지 60 ℃이다.
본 발명의 액정 배향제를 구성하는 유기 용매로는 폴리아미드산의 합성 반응에 사용되는 것으로 예시된 용매를 들 수 있다. 또한, 폴리아미드산의 합성 반응시에 병용할 수 있는 것으로 예시된 빈용매도 적절하게 선택하여 병용할 수 있다. 이들 중에서도 1-메틸-2-피롤리돈과 표면 장력이 32 dyn/cm 이하인 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 표면 장력이 32 dyn/cm 이하인 용제로는 예를 들면, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 락트산부틸, 아세트산부틸, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜-i-프로필에테르, 에틸렌글리콜-n-부틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.
1-메틸-2-피롤리돈과 표면 장력이 32 dyn/cm 이하인 용제의 비율은 1-메틸-2-피롤리돈이 20 내지 60 중량%, 표면 장력이 32 dyn/cm 이하인 용제가 80 내지 40 중량%인 것이 바람직하다. 이 비율의 범위를 벗어나면 중합체의 석출이 발생하거나 레벨링이 불충분하거나 하기 때문에 충분한 인쇄성을 얻을 수 없다.
본 발명의 액정 배향제에 있어서 고형분 농도는 점성, 휘발성 등을 고려하여 선택되지만, 바람직하게는 1 내지 10 중량％의 범위이다. 즉, 본 발명의 액정 배향제는 기판 표면에 도포되어 액정 배향막이 되는 도막이 형성되지만, 고형분 농도가 1 중량％ 미만인 경우에는 이 도막의 막 두께가 지나치게 얇아지므로 양호한 액정 배향막을 얻을 수 없고, 고형분 농도가 10 중량％를 초과하는 경우에는 도막의 막 두께가 지나치게 두꺼워지므로 양호한 액정 배향막을 얻을 수 없고, 또한 액정 배향제의 점성이 증대되어 도포 특성이 떨어진다.
본 발명의 액정 배향제에는 목적으로 하는 물성을 손상하지 않는 범위 내에서 기판 표면에 대한 접착성을 향상시키는 관점에서, 관능성 실란 함유 화합물, 에폭시 화합물이 함유되어 있을 수도 있다. 이러한 관능성 실란 함유 화합물로는 예를 들면, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리메톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, N-에톡시카르보닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-에톡시카르보닐-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-트리에톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, N-트리메톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, 10-트리메톡시실릴-1,4,7-트리아자데칸, 10-트리에톡시실릴-1,4,7-트리아자데칸, 9-트리메톡시실릴-3,6-디아자노닐아세테이트, 9-트리에톡시실릴-3,6-디아자노닐아세테이트, N-벤질-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-벤질-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-비스(옥시에틸렌)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-비스(옥시에틸렌)-3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이러한 에폭시기 함유 화합물로는, 예를 들면 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,3,5,6-테트라글리시딜-2,4-헥산디올, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐메탄, 3-(N-알릴-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
<액정 표시 소자>
본 발명의 액정 배향제를 사용하여 얻어지는 액정 표시 소자는, 예를 들면 다음 방법에 의해서 제조할 수 있다.
(1) 패턴화된 투명 도전막이 설치되어 있는 기판의 한 면에 본 발명의 액정 배향제를 롤 코터법, 스피너법, 인쇄법 등의 방법에 의해 도포하고, 계속해서 도포면을 가열함으로써 도막을 형성한다. 여기서, 기판으로는 예를 들면, 플로트(float) 유리, 소다 유리 등의 유리; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리카르보네이트 등의 플라스틱으로 이루어지는 투명 기판을 사용할 수 있다. 기판의 한 면에 설치되는 투명 도전막으로는 산화주석(SnO2)을 포함하는 NESA 막(미국 PPG사 등록상표), 산화인듐-산화주석(In2O3-SnO2)을 포함하는 ITO 막 등을 사용할 수 있고, 이러한 투명 도전막의 패턴화에는 포토ㆍ에칭법이나 미리 마스크를 사용하는 방법이 이용된다. 액정 배향제를 도포할 때는 기판 표면 및 투명 도전막과 도막과의 접착성을 더욱 양호하게 하기 위해서, 기판의 상기 표면에 관능성 실란 함유 화합물, 관능성 티탄 함유 화합물 등을 미리 도포할 수도 있다. 액정 배향제 도포 후의 가열 온도는 바람직하게는 80 내지 300 ℃이고, 보다 바람직하게는 120 내지 250 ℃이다. 또한, 폴리아미드산을 함유하는 본 발명의 액정 배향제는 도포 후에 유기 용매를 제거함으로써 배향막이 되는 도막을 형성하지만, 더욱 가열함으로써 탈수 폐환을 진행시켜 보다 이미드화된 도막을 형성할 수도 있다. 형성되는 도막의 막 두께는 바람직하게는 0.001 내지 1 ㎛이고, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.5 ㎛이다.
(2) 형성된 도막면을 필요에 따라, 예를 들면 나일론, 레이온, 면화 등의 섬유로 이루어지는 천을 감은 롤로 일정한 방향으로 문지르는 러빙 처리를 행한다. 이에 따라, 도막상의 액정 분자에 프리틸트각을 부여할 수 있고, 전압 인가시에 액정 분자가 무너지는 방향을 제어할 수 있게 된다. 또한, 경우에 따라서는 러빙법에 의하지 않고 편광 또는 무편광의 자외선, 또는 이온빔 등을 도막에 조사함으로써 프리틸트각을 부여할 수도 있다.
또한, 본 발명의 수직 배향형 액정 표시 소자에 있어서, 전압 인가시에 액정 분자가 무너지는 방향을 횡전계, 기판상의 돌기 등에 의해 제어하는 경우에는 상기의 러빙 등의 처리를 반드시 행할 필요없이 상기 도막을 그대로 액정 배향막으로 사용할 수도 있다.
(3) 상기한 바와 같이 하여 액정 배향막이 형성된 기판을 2장 제작하고, 각각의 액정 배향막에서 러빙 방향(또는, 전압 인가시의 액정 분자의 무너진 방향)이 역평행하게 되도록 2장의 기판을 간극(셀갭)을 통해 대향 배치하고, 2장의 기판 주변부를 밀봉제를 사용하여 접합시키고, 기판 표면 및 밀봉제에 의해 구획된 셀갭 내에 액정을 주입 충전하고, 주입 구멍을 봉지하여 액정 셀을 구성한다. 그리고 액정 셀의 외표면, 즉 액정 셀을 구성하는 각각의 기판의 다른 면측에, 편광판을, 그의 편광 방향이 해당 기판의 한 면에 형성된 액정 배향막의 러빙 방향(또는, 전압 인가시의 액정 분자의 무너진 방향)과 45° 각도를 이루도록 접합시킴으로써 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.
여기에서, 밀봉제로는 예를 들면 경화제 및 스페이서로서의 산화 알루미늄 구(球)를 함유하는 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
액정으로는 네마틱형 액정 및 스메틱형 액정을 들 수 있고, 그 중에서도 네마틱형 액정이 바람직하며, 예를 들면 시프베이스계 액정, 아족시계 액정, 비페닐계 액정, 페닐시클로헥산계 액정, 에스테르계 액정, 테르페닐계 액정, 비페닐시클로헥산계 액정, 피리미딘계 액정, 디옥산계 액정, 비시클로옥탄계 액정, 큐반계 액정 등을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 액정에 예를 들면 콜레스틸 클로라이드, 콜레스테릴 노나에이트, 콜레스테릴 카르보네이트 등의 콜레스테릭형 액정이나, 상품명 "C-15", "CB-15"(메르크사 제조)로 판매되는 것과 같은 키랄제 등을 첨가하여 사용할 수도 있다. 또한, p-디실록시벤질리덴-p-아미노-2-메틸부틸 신나메이트 등의 강유전성 액정도 사용할 수 있다.
또한, 액정 셀의 외표면에 접합되는 편광판으로는, 폴리비닐알코올을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 H막이라고 불리우는 편광막을 아세트산셀룰로오스 보호막 사이에 끼운 편광판 또는 H막 그 자체로 이루어지는 편광판을 들 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에서의 액정 표시 소자의 평가 방법은 이하와 같다.
〔액정 표시 소자의 프리틸트각〕
문헌(T.J. Scheffer, et. al., J. Appl. Phys., vol. 19, 2013(1980))에 기재된 방법에 준거하여, He-Ne 레이저광을 사용하는 결정 회전법에 의해 측정하였다(여기서의 프리틸트각은 액정 분자의 배향 방향이 기판면에서 기울어져 있는 각도로 정의됨).
합성예 1
폴리아미드산의 중합
2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물 0.1 몰(22.4 g)과 1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠 0.1 몰(40.3 g)을 N-메틸-2-피롤리돈 300 g에 용해시켜 60 ℃에서 6 시간 반응시켰다. 계속해서, 반응 혼합물을 매우 과잉의 메탄올에 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후 메탄올로 세정하고, 감압하에 40 ℃에서 15 시간 건조시켜 폴리아미드산(이하, "중합체 1a"라 함) 62 g을 얻었다.
이미드화 반응
31.2 g의 중합체 1a에 N-메틸-2-피롤리돈 380 g, 피리딘 7.9 g 및 아세트산 무수물 10.2 g을 첨가하여 120 ℃에서 4 시간 이미드화 반응을 행하였다. 계속해서, 반응 혼합액을 매우 과잉의 메탄올에 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후 메탄올로 세정하고, 감압하에서 15 시간 건조시켜 이미드화 중합체(이하, "중합체 1b"라 함) 29 g을 얻었다.
합성예 2
폴리아미드산의 중합
1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠 0.1 몰(40.1 g) 대신에 (2,3-디시아노-4-(4-n-펜틸시클로헥실)페닐)-3,5-디아미노벤조에이트 0.1 몰(43.1 g)을 사용한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 폴리아미드산(이하, "중합체 2a"라 함) 64 g을 얻었다.
이미드화 반응
31.2 g의 중합체 1a 대신에 32.8 g의 중합체 2a를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 이미드화 중합체(이하, "중합체 2b"라 함) 30 g을 얻었다.
합성예 3
폴리아미드산의 중합
1-(2,3-디플루오로-4-(4-n-헥실시클로헥실)페녹시)-2,4-디아미노벤젠 0.1 몰(40.3 g) 대신에 1-(6-(4-n-헥실시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-2,4-디아미노벤젠 0.1 몰(36.8 g)을 사용한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 폴리아미드산(이하, "중합체 3a"라 함) 57 g을 얻었다.
이미드화 반응
31.2 g의 중합체 1a 대신에 29.6 g의 중합체 3a를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 이미드화 중합체(이하, "중합체 3b"라 함) 26 g을 얻었다.
합성예 4
폴리아미드산의 중합
1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-4-(6-(4-n-펜틸시클로헥실)-3-피리다지닐옥시)-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온 0.1 몰(54.6 g)과 p-페닐렌디아민 0.1 몰(10.8 g)을 N-메틸-2-피롤리돈 300 g에 용해시켜 60 ℃에서 6 시간 반응시켰다. 계속해서, 반응 혼합물을 매우 과잉의 메탄올에 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후 메탄올로 세정하고 감압하에 40 ℃에서 15 시간 건조시켜 폴리아미드산(이하, "중합체 4a"라 함) 64 g을 얻었다.
이미드화 반응
31.2 g의 중합체 1a 대신에 32.7 g의 중합체 4a를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 이미드화 중합체(이하, "중합체 4b"라 함) 26 g을 얻었다.
비교 합성예 1
폴리아미드산의 중합
2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물 0.1 몰(22.4 g)과 p-페닐렌디아민 0.1 몰(10.8 g)을 N-메틸-2-피롤리돈 300 g에 용해시켜 60 ℃에서 6 시간 반응시켰다. 계속해서, 반응 혼합물을 매우 과잉의 메탄올에 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후 메탄올로 세정하고, 감압하에 40 ℃에서 15 시간 건조시켜 폴리아미드산(이하, "중합체 Aa"라 함) 27 g을 얻었다.
이미드화 반응
16.6 g의 중합체 Aa에 N-메틸-2-피롤리돈 380 g, 피리딘 7.9 g 및 아세트산 무수물 10.2 g을 첨가하고 120 ℃에서 4 시간 이미드화 반응을 행하였다. 계속해서, 반응 혼합액을 매우 과잉의 메탄올에 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후 메탄올로 세정하고, 감압하에서 15 시간 건조시켜 이미드화 중합체(이하, "중합체 Ab"라 함) 13 g을 얻었다.
실시예 1
(1) 액정 배향제의 제조:
합성예 1에서 얻어진 중합체(1)를 γ-부티롤락톤에 용해시켜 고형분 농도 2.5 중량%의 용액을 만들고, 이 용액을 공경 1 ㎛의 필터로 여과하여 본 발명의 액정 배향제를 제조하였다.
(2) 액정 표시 소자의 제조:
1) 두께 1 mm의 유리 기판의 한 면에 설치된 ITO 막을 포함하는 투명 도전막상에, 상기한 바와 같이 하여 제조된 본 발명의 액정 배향제를 스피너를 이용하여 도포하고 180 ℃에서 1 시간 건조함으로써 건조막 두께 800 옹스트롬의 도막을 형성하였다.
2) 형성된 도막면을 나일론제의 천을 감은 롤을 갖는 러빙기를 이용하여 러빙 처리를 행함으로써 액정 배향막을 제조하였다. 여기서 러빙 처리 조건은 롤 회전수 500 rpm, 스테이지 이동 속도 1 cm/초로 하였다.
3) 상기한 바와 같이 하여 액정 배향막이 형성된 기판을 2장 제조하고, 각각의 기판의 외연부에 직경 17 ㎛의 산화 알루미늄 구를 함유하는 에폭시 수지계 접착제를 스크린 인쇄법에 의해 도포한 후, 각각의 액정 배향막에서의 러빙 방향이 상호 역평행하게 되도록 2장의 기판을 간극을 통해 대향 배치하고, 외연부끼리를 접촉시키고 압착하여 접착제를 경화시켰다.
4) 기판의 표면 및 외연부의 접착제에 의해 구획된 셀갭 내에 네마틱형 액정 "MLC-6608"(메르크사제)을 주입 충전하고, 계속해서 주입 구멍을 에폭시계 접착제로 봉지하여 액정 셀을 구성하였다. 그 후 액정 셀의 외표면에 편광 방향이 액정 배향막의 러빙 방향과 45도 각도를 이루고, 또한 상호 직교하도록 편광판을 접합시킴으로써 액정 표시 소자를 제조하였다.
5) 상기한 바와 같이 하여 제조된 액정 표시 소자에서 액정의 프리틸트각은 89도였다. 또한, 액정 셀에 전압을 인가 및 해제했을 때 이상(異常) 도메인은 인정되지 않고, 액정 배향성은 양호하였다.
실시예 2 내지 실시예 4
중합체 (1b) 대신에 합성예 2 내지 4에서 얻어진 중합체 (2b) 내지 (4b)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정 표시 소자를 제조하였다. 제조된 액정 셀의 액정 배향성 및 프리틸트각을 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
실시예 5
중합체 (1b) 대신에 합성예 4에서 얻어진 중합체 (4a)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정 표시 소자를 제조하였다. 제조된 액정 셀의 액정 배향성 및 프리틸트각을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112011003664588-pat00016
비교예
중합체 (1b) 대신에 비교 합성예 1에서 얻어진 중합체 (Ab)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정 표시 소자를 제조하였다. 제조된 액정 표시 소자의 액정의 프리틸트각은 1도 이하이고, 수직 배향하고 있지 않았다.
[발명의 효과]
본 발명에 따르면, 액정 배향막으로 하였을 때 액정의 수직 배향성이 양호한 액정 배향막을 형성할 수 있는 수직 배향형 액정 표시 소자에 바람직한 액정 배향제를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 하기 화학식 1로 나타내지는 구조, 및 하기 화학식 2로 나타내지는 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 구조를 측쇄에 갖는 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 배향제.
    <화학식 1>
    Figure 112011003664588-pat00017

    식 중, A1 및 B1은 불소 원자이다.
    <화학식 2>
    Figure 112011003664588-pat00018
  2. 제 1 항에 있어서, 중합체가 하기 화학식 3으로 나타내지는 기를 측쇄에 갖는 중합체인 액정 배향제.
    <화학식 3>
    Figure 112011003664588-pat00019

    식 중, P는 단결합, -O-, -COO- 또는 -CONH-이고, Q는 상기 화학식 1로 나타내지는 구조 또는 상기 화학식 2로 나타내지는 구조이며, R1은 2가의 지환족기이고, R2는 탄소수가 1 내지 22인 직쇄상 알킬기이다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 액정 배향제로부터 형성된 액정 배향막을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
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