KR101288570B1 - 액정 광배향제, 이를 이용하여 제조한 액정 광배향막 및 상기 액정 광배향막을 포함하는 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 제1 광디아민으로부터 유도된 제1 구조 단위, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 광디아민으로부터 유도된 제2 구조 단위 및 하기 화학식 3으로 표시되는 디아민으로부터 유도된 제3 구조 단위를 포함하는 폴리아믹산, 폴리이미드 중합체 또는 이들의 조합인 고분자 화합물 및 용매를 포함하는 액정 광배향제를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112009077847567-pat00001
[화학식 2]
Figure 112009077847567-pat00002
[화학식 3]
Figure 112009077847567-pat00003
상기 화학식 1 내지 3에서, 각 치환기의 정의는 명세서에 정의된 바와 같다.
Figure R1020090125516
수직 배향력, 액정광배향제, 액정광배향막

Description

액정 광배향제, 이를 이용하여 제조한 액정 광배향막 및 상기 액정 광배향막을 포함하는 액정표시소자{LIQUID CRYSTAL PHOTO-ALIGNMENT AGENT, LIQUID CRYSTAL PHOTO-ALIGNMENT FILM MANUFACTURED USING THE SAME, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THEREOF}
본 기재는 액정 광배향제, 이를 이용하여 제조한 액정 광배향막 및 상기 액정 광배향막을 포함하는 액정표시소자에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)는 액정 배향막을 사용한다. 상기 액정 배향막으로는 주로 고분자 물질을 사용한다.
상기 액정 배향막은 액정 분자의 배열에 방향자(director) 역할을 하여 전기장(electric field)에 의해 액정이 움직여서 화상을 형성할 때, 적당한 방향을 잡도록 해준다. 일반적으로 액정 표시 장치에서 균일한 휘도(brightness)와 높은 명암비(contrast ratio)를 얻기 위해서는 액정을 균일하게 배향하는 것이 필수적이다.
종래에는 액정을 배향시키는 통상적인 방법으로, 유리 등의 기판에 폴리이미드와 같은 고분자 막을 도포하고, 이 표면을 나일론이나 폴리에스테르 같은 섬유로 일정한 방향으로 문지르는 러빙(rubbing) 방법을 이용하였다. 그러나 러빙 방법은 섬유질과 고분자막이 마찰될 때 미세한 먼지나 정전기(electrical discharge: ESD)가 발생할 수 있어, 액정 패널 제조 시 심각한 문제점을 야기시킬 수 있다.
상기 러빙 방법의 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 마찰이 아닌 광조사에 의해 고분자막에 이방성(비등방성, anisotropy)을 유도하고, 이를 이용하여 액정을 배열하고자하는 광배향법이 연구되고 있다.
상기 광배향법에 사용될 수 있는 재료로는 아조벤젠(azobenzene), 쿠마린(cumarine), 칼콘(chalcone), 신나메이트(cinnamate)와 같은 광기능성기를 함유하는 디아민에 관한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 광기능성기를 갖는 디아민을 제조하기 위해서는 안정성이 우수한 디니트로를 사용해야하나, 디니트로를 사용하여 디아민을 제조하는 공정에서, 편광된 광조사에 의해 광가교화 등의 반응이 일어날 수 있는 이중 결합이 깨질 우려가 있어, 광배향제에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 또한 광기능성기를 함유하는 디아민을 제조하는 공정이 너무 복잡하여 경제적이지 않은 문제점이 있다.
본 발명의 일 구체예는 적은 에너지에서도 광배향이 가능하며, 우수한 텍스쳐 우수한 수직 배향력, 내화학성, 안정된 액정배향력, 액정 적하 용이성, 우수한 기판 접착성, 전기광학 특성, 잔상에 대한 신뢰성이 우수하고, 공정성이 우수한 텍스쳐(texture)를 나타낼 수 있는 액정 광배향제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 구체예는 액정 광배향제를 이용하여 제조된 액정 광배향막을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 구체예는 상기 액정 광배향막을 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 광디아민으로부터 유도된 제1 구조 단위, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 광디아민으로부터 유도된 제2 구조 단위 및 하기 화학식 3으로 표시되는 디아민으로부터 유도된 제3 구조 단위를 포함하는 폴리아믹산, 폴리이미드 또는 이들의 조합인 고분자 화합물; 및 용매를 포함하는 액정 광배향제를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112009077847567-pat00004
(상기 화학식 1에서,
R1은 지환족 고리기, 아릴기, 불소로 치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
R2는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
L1은 -O- 또는 -NH-이고;
L2는 비치환된 알킬렌기, 수소 원자가 할로겐 원자 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 알킬렌기; -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR'-, -NR'-CO-, -CO-NR'-, -NR'-CO-O-, -O-CO-NR'-, -NR'-, -CO-NR'-, -CH=CH-, -C≡C-, 및 -O-CO-O-(여기서, R'는 수소 원자, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된다)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 알킬렌기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알킬렌기이고,
n1은 0 또는 1의 정수이다).
[화학식 2]
Figure 112009077847567-pat00005
(상기 화학식 2에서,
R3는 선형 또는 분지형의 치환 또는 치환된 알킬기이고, 알킬기의 하나 이상의 -CH2-기가 독립적으로 -CO-, -CO-O-, -NR2-, -NR2CO-, -CO-NR1- 또는 -CH=CH-로 치환될 수 있고, R2는 수소 원자 또는 알킬기이고, 산소 원자는 서로 직접 연결되지 않은 것이고,
x는 0 내지 9의 정수이다)
[화학식 3]
Figure 112009077847567-pat00006
(상기 화학식 3에서,
n2는 0 내지 10의 정수이고,
R5는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
R4는, n2가 0이면, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고; n2가 1 내지 10이면, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)
본 발명의 다른 일 구체예에 따르면 상기 액정 광배향제를 기판에 도포하여 제조한 액정 광배향막을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구체예에 따르면 상기 액정 광배향막을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
기타 본 발명의 구체예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 광배향제는 적은 에너지에서도 광배향이 가능하며, 우수한 텍스처를 나타내는 광배향제 제공이 가능하다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 "알킬기"란 탄소수 C1-C30의 알킬기를 의미하며, "알킬렌기"란 탄소수 C1-C6의 알킬렌기를 의미하며, "사이클로알킬렌기"란 탄소수 C3-C30의 사이클로알킬렌기를 의미하며, "사이클로알킬기"란 탄소수 C3 내지 C50의 사이클로알킬기를 의미하며, "사이클로알케닐기"란 탄소수 C3 내지 C50의 사이클로알케닐기를 의미하며, "헤테로사이클로알킬렌기"란 탄소수 C2-C30의 헤테로사이클로알킬렌기를 의미하며,"아릴기"란 C6-C30의 아릴기를 의미하며, "헤테로아릴기"란 탄소수 C2-C30의 헤테로아릴기를 의미하며, "아릴렌"기란 탄소수 C2-C20의 아릴렌기를 의미하며, "할로겐 원자" 또는 "할로겐기"란 F, Cl, Br, 또는 I를 의미한다.
본 발명에서 특별한 언급이 없는 한 "지환족 고리기"란 탄소수 C3 내지 C50의 사이클로알킬기, 또는 탄소수 C3 내지 C50의 사이클로알케닐기를 의미한다.
본 명세서에서 치환된이란, 특별한 정의가 없는 한, 적어도 하나의 수소 원자가 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기로 치환된 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 헤테로란, 특별한 정의가 없는 한, 1 내지 3개의 탄소 원자가 N, O, S, 또는 P인 헤테로 원자로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 광배향제는 하기 화학식 1로 표시되는 제1 광디아민으로부터 유도된 제1 구조 단위, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 광디아민으로부터 유도된 제2 구조 단위 및 하기 화학식 3으로 표시되는 디아민으로부터 유 도된 제3 구조 단위를 포함하는 폴리아믹산, 폴리이미드 또는 이들의 조합인 고분자 화합물을 포함하고, 용매를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112009077847567-pat00007
(상기 화학식 1에서,
R1은 지환족 고리기, 아릴기, 불소로 치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
R2는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
L1은 -O- 또는 -NH-이고;
L2는 비치환된 알킬렌기, 수소 원자가 할로겐 원자 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 알킬렌기; -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR'-, -NR'-CO-, -CO-NR'-, -NR'-CO-O-, -O-CO-NR'-, -NR'-, -CO-NR'-, -CH=CH-, -C≡C-, 및 -O-CO-O-(여기서, R'는 수소 원자, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된다)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 알킬렌기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알킬렌기이고,
n1은 0 또는 1의 정수이다).
[화학식 2]
Figure 112009077847567-pat00008
(상기 화학식 2에서,
R3는 선형 또는 분지형의 치환 또는 치환된 알킬기이고, 알킬기기의 하나 이상의 -CH2-기가 독립적으로 -CO-, -CO-O-, -NR2-, -NR2CO-, -CO-NR1- 또는 -CH=CH-로 치환될 수 있고, R2는 수소 원자 또는 알킬기이고, 산소 원자는 서로 직접 연결되지 않은 것이고,
x는 0 내지 9의 정수이다)
[화학식 3]
Figure 112009077847567-pat00009
(상기 화학식 3에서,
n2는 0 내지 10의 정수이고,
R5는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
R4는, n2가 0이면, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고; n2가 1 내지 10이면, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 제1 구조 단위, 제2 구조 단위 및 제3 구조 단위의 몰비는 40 내지 90몰% : 5 내지 15 몰% 및 5 내지 45 몰%일 수 있다.
상기 제1 구조 단위, 제2 구조 단위 및 제3 구조 단위의 혼합 비율이 상기 범위에 포함되는 경우, 최적 액정 배향력 유지 및 이미드화를 촉진시켜 추가 잔상에 유리한 장점이 있을 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제1 구조 단위, 제2 구조 단위 및 제3 구조 단위를 포함하는 폴리아믹산은 하기 화학식 11로 표시될 수 있고, 폴리이미드는 하기 화학식 12로 표시될 수 있다.
[화학식 11]
Figure 112009077847567-pat00010
[화학식 12]
Figure 112009077847567-pat00011
상기 화학식 11 및 12에서, Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 상기 화학식 1의 제1 광디아민으로부터 유도된 제1 구조 단위 및 상기 화학식 2의 제2 광디아민으로부터 유도된 제2 구조 단위를 포함하고, 또한, 상기 화학식 3의 디아민으로부터 유도된 제3 구조 단위를 포함할 수 있다. 이때, 제1 구조 단위, 제2 구조 단위 및 제3 구조 단위의 몰비는 앞서 설명한 바와 같이 40 내지 90몰% : 5 내지 15 몰% 및 5 내지 45 몰%일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 광배향제는 제1 광디아민 및 제2 광디아민으로부터 유도되는 제1 구조 단위 및 제2 구조 단위를 포함하므로, 잔상이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 액정 광배향제의 고분자 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 제1 광디아민, 상기 화학식 2로 표시되는 제2 광디아민 및 상기 화학식 3으로 표시되는 디아민과 산이무수물을 중합시켜 제조할 수 있다. 상기 고분자 화합물은 폴리아믹산(polyamic acid)일 수도 있고, 이 폴리아믹산을 이미드화하여 제조되는 폴리이미드일 수도 있다. 또한 상기 폴리아믹산과 폴리이미드를 모두 포함할 수도 있다. 상기 폴리아믹산과 폴리이미드 중합체를 혼합하여 사용하는 경우, 이들의 혼합 비율은 적절하게 조절할 수 있으며, 특별하게 한정할 필요는 없다.
상기 산이무수물과 디아민을 공중합하여 폴리아믹산을 제조하는 방법은 종래 폴리아믹산의 공중합에 가능한 것으로 알려진 방법은 제한되지 않고 적용될 수 있고, 상기 폴리아믹산을 이미드화하는 방법 또한 당해 분야에 알려진 방법을 제한되지 않고 모두 적용될 수 있다.
상기 산이무수물로는 지방족 고리형 산이무수물 산이무수물, 방향족 산이무수물 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 산이무수물로 지방족 고리형 산이무수물과 방향족 산이무수물을 혼합하여 사용하는 경우, 그 함량은 각각 5 내지 90 몰% 및 10 내지 95몰%일 수 있다. 또한, 지방족 고리형 산이무수물과 방향족 산이무수물의 혼합 비율은 50 내지 20몰% 및 50 내지 80몰%일 수도 있다. 방향족 산이무수물의 함량이 상기 범위에 포함되면, 형성되는 액정 배향막의 기계적 특성 및 내열성 특성을 향상시킬 수 있고, 전압보전율과 같은 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
지방족 고리형 산이무수물을 폴리아믹산 또는 가용성 폴리이미드 중합체 제조에 사용하면, 일반 유기 용매에 대한 불용성, 전하 이동 착체(charge transfer complex)에 의한 가시광선 영역에서의 낮은 투과성, 분자 구조적으로 높은 극성에 의한 전기광학 특성 저하 등의 문제점을 보완할 수 있다.
상기 지방족 고리형 산이무수물로는 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카르복실산이무수물(CBDA), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸사이클로헥센-1,2-디카르 복실산무수물(DOCDA), 바이사이클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산이무수물(BODA), 1,2,3,4-사이클로펜탄테트라카르복실산이무수물(CPDA), 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카르복실산이무수물(CHDA), 1,2,4-트리카르복시-3-메틸카르복시 사이클로펜탄이무수물, 1,2,3,4-테트라카르복시 사이클로펜탄이무수물, 또는 이들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
방향족 산이무수물을 이용하여 제조된 폴리아믹산 및/또는 가용성 폴리이미드 중합체를 포함하는 액정 광배향제를 사용하여 800 내지 1000Å 두께로 형성된 액정 광배향막은 러빙 공정에서 견딜 수 있고, 200℃ 이상의 고온 가공 공정에 대한 내열성을 유지하면서, 우수한 내약품성을 가질 수 있다.
상기 방향족 산이무수물로는 피로멜리트산이무수물(PMDA), 비프탈산이무수물(BPDA), 옥시디프탈산이무수물(ODPA), 벤조페논테트라카르복시산이무수물(BTDA), 헥사플루오르이소프로필리덴디프탈산이무수물(6-FDA), 3,4-디카르복실-1,2,3,4-테트라하이드로-1-나프탈렌숙신산이무수물(TDA) 또는 이들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방향족 산이무수물의 함량은 산이무수물 전체 함량에 대하여 10 내지 95몰%일 수 있고, 50 내지 80몰%일 수도 있다. 방향족 산이무수물의 함량이 상기 범위에 포함되면, 형성되는 액정 광배향막의 기계적 특성 및 내열성 특성을 향상시킬 수 있고, 전압보전율과 같은 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 광배향제에 포함되는 폴리아믹산 또는 가용성 폴리이미드는 각각 중량평균분자량이 50,000 내지 500,000 일 수 있다. 또 한, 이미드화가 진행되었을 경우 가용성 폴리이미드의 유리 전이 온도는 200 내지 350℃의 범위를 가진다. 중량평균분자량이 50,000 미만인 경우 배향막으로서의 열적 안정성, 내화학성 등이 감소되어 바람직하지 않다. 중량평균분자량이 500,000 을 초과하는 경우, 점도가 너무 높아 인쇄성 불량으로 인한 균일한 막 형성이 어려울 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 광배향제에 포함되는 용매로는 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아믹산 및/또는 폴리이미드를 용해시킬 수 있는 것은 어떠한 것도 사용할 수 있다.
상기 용매는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 감마-부티로락톤(GBL), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 테트라하이드로퓨란(THF), 2-부틸셀루솔브(2-butyl cellusolve) 등과 같은 비양자성 용매 또는 N,N-디메틸 아세트아미드, N,N-디메틸 포름아마이드, 디메틸 설폭사이드, γ-부티로 락톤, 및 메타 크레졸, 페놀, 할로겐화 페놀 등을 사용할 수 있다. 상기 용매로 상기 비양자성 용매를 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 용매는 빈용매인 알콜류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 탄화수소류, 또는 할로겐화 탄화수소류를 상기 가용성 폴리이미드 중합체가 석출되지 않는 한도내에서 적정 비율로 더 포함한 것을 사용할 수 있다. 상기 빈용매들은 액정 광배향제의 표면에너지를 낮추어 도포시 퍼짐성과 평탄성을 좋게 해주기 때문이다.
상기 빈용매는 전체 용매에 대하여 1 내지 90 부피%의 범위에서 사용하는 것 이 바람직하며, 1 내지 70 부피%의 범위에서 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 빈용매의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 2-부톡시 에탄올, 이소프로판올, 사이클로 헥사놀, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 트리에틸렌 글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 수산 디에틸, 부틸셀룰솔브, 말론산 에스테르, 디에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸에틸, 디에틸렌 글리콜 디메틸에틸, 디에틸렌글리콜 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 2-하이드록시 프로피온산 에틸, 2-하이드록시-2-메틸 프로피온산 에틸, 에톡시 초산 에틸, 하이드록시 초산 에틸, 2-하이드록시-3-메틸 부탄산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 메틸, 메틸 메톡시 부탄올, 에틸 메톡시 부탄올, 메틸 에톡시 부탄올, 에틸 에톡시 부탄올, 테트라하이드로퓨란, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 1,4-디클로로 부탄, 트리 클로로 에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 헥산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 들 수 있다.
상기 액정 광배향제에서 상기 용매의 함량은 특별히 정해지지는 않으나, 상 기 액정 광배향제의 고형분이 1 내지 30 중량%가 되도록 사용할 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에 따른 용매의 함량은 상기 액정 광배향제의 고형분이 2 내지 15 중량%가 되도록 사용할 수 있으며, 또는 4 내지 10 중량%가 되도록 사용할 수도 있다. 상기 고형분의 함량이 상기 범위에 포함되는 경우,인쇄시에 기판 표면에 영향을 받지 않아 막의 균일도를 적절하게 유지할 수 있고, 적절한 점도를 유지할 수 있어, 높은 점도로 인한 인쇄시 형성되는 막의 균일도 저하를 방지할 수 있고, 적절한 투과율을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 광배향제는 에폭시 화합물, 실란 커플링제 또는 계면활성제 등을 더욱 포함할 수 있다. 에폭시 화합물은 신뢰성 및 전기광학특성 향상을 위하여 사용하는 것으로서, 이 에폭시 화합물은 2 내지 4개의 에폭시 관능기를 가지는 에폭시 화합물을 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 에폭시 화합물은 상기 액정 광배향제 100 중량부에 대하여 0.01 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 1 내지 30 중량부로 포함될 수도 있다. 상기 에폭시 화합물의 함량이 상기 범위에 포함되는 경우, 기판에 도포시 적절한 인쇄성 및 평탄성을 나타내면서, 신뢰성 및 전기광학특성을 향상시킬 수 있다.
상기 에폭시 화합물의 구체적인 예로는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐메탄(TGDDM), N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐에탄, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐프로판, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐부탄, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노벤젠 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실란커플링제 또는 계면활성제는 기판과의 접착력을 향상시키고, 평탄성 및 막코팅성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 액정 광배향막은 상기 액정 광배향제를 이용하여 제조된다.
액정 광배향막은 액정 광배향제를 기판에 도포하여 형성시킬 수 있는데, 상기 액정 광배향제를 기판에 도포하는 방법으로는, 스핀 코트법, 플렉소 인쇄법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 그 중에서도 플렉소 인쇄법은 형성한 도막의 균일성이 우수하고, 대형화가 용이하기 때문에 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 기판으로는 투명성이 높은 기판이라면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있으며, 유리 기판, 또는 아크릴 기판이나 폴리카보네이트 기판 등의 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 또한, 액정 구동을 위한 ITO 전극 등이 형성된 기판을 사용하는 것이 제조 공정의 간소화의 관점에서 바람직하다.
상기 액정 광배향제를 도막의 균일성을 높이기 위해 기판에 균일하게 도포한 후, 실온 내지 200℃에서 1 내지 100 분 동안 가건조를 실시할 수 있다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 상기 가건조 온도는 30 내지 150℃일 수 있고, 또 다른 일 구현예에서는 40 내지 120℃일 수도 있다. 상기 가건조를 통하여, 액정 광배향제의 각 성분의 휘발도를 조정함으로써, 균일하고 편차가 없는 도막을 얻을 수 있다.
그 후, 다시 80 내지 300℃, 보다 구체적으로는 120 내지 280℃의 온도에서 5 내지 300분 동안 소성을 실시하여 완전히 용매분을 증발시킴으로써, 액정 광배향막을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면 상기 액정 광배향막을 포함하는 표시 장치를 제공한다. 상기 표시 장치는 액정 표시 장치일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치(1)는 하부 표시판(100), 상부 표시판(200), 및 액정층(3)을 포함한다.
상기 하부 표시판(100)은 제1 기판(110)의 상면에 복수의 게이트선(gate line)(도시하지 않음) 및 복수의 유지 전극(storage electrode)(133)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다. 게이트 도전체 위에는 게이트 절연막(gate insulating layer)(140), 복수의 반도체(154), 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165), 복수의 소스 전극(source electrode)(173), 및 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 차례로 형성되어 있다.
하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이룬다.
반도체(154)의 노출된 부분, 소스 전극(173), 드레인 전극(175) 및 게이트 절연막(140) 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성된다. 보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191)이 형성되어 있다.
다음으로, 상부 표시판(200) 에 대하여 설명한다.
상부 표시판(200)은 제2 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 제2 기판(210) 및 차광 부재(220) 위에는 복수의 색필터(230)가 형성되어 있으며, 색필터(230) 위에 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 색필터(230)가 액정층(3)에 노출되는 것을 방지하고, 이러한 덮개막(250)은 생략할 수도 있다.
하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 상부와 상부 표시판(200)의 공통 전극(270) 상부에 각각 제1 액정 광배향막(12), 및 제2 액정 광배향막(22)이 형성되어 있다. 상기 제1 액정 광배향막(12), 및 제2 액정 광배향막(22)은 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 광배향제를 이용하여 제조된 것이다.
도 1에서는 상기 액정 광배향막(12, 22)이 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 모두에 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 상기 액정 광배향막(12, 22)은 상부 표시판(200) 또는 하부 표시판(100) 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
(액정 배항제의 제조)
(비교예 1: 폴리아믹산(PSA-1)의 제조)
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건 하에서, 질소를 통과시키면서 하기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.5 몰을 넣고, 이 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하여, 상기 화학식 1a의 화합물을 NMP에 용해시켰다.
상기 용액에, 고체 상태의 4,10-디옥사-트리시크로[6.3.1.02,7]도데칸-3,5,9,11-테트라온("2,3,5-트리카르복시사이클로펜틸 아세트산 무수물"이라고도 함) 1.0 몰을 넣고 격렬하게 교반하였다.
1시간 동안 교반한 후, 교반 생성물에, 하기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.5 몰을 첨가하고, 적정 점도(약 150 cps)까지 반응시켰다.
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 온도를 50℃ 로 유지하면서 24시간 동안 공중합 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.
[화학식 1a]
Figure 112010073723344-pat00019
제조된 폴리아믹산 용액을 증류하여, 순수한 폴리아믹산을 얻었다. 제조된 폴리아믹산의 중량평균분자량은 200,000이었다. 이 폴리아믹산에 유기용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부티로락톤 및 2-부틸셀루솔브의 혼합 용매(3 : 4 : 3 부피비)를 첨가하고, 상온에서 24 시간 동안 교반하여 광배향 폴리아믹산(PSA-1)(액정 광배향제) 액을 제조하였다.
(실시예 1: 폴리아믹산(PSA-2)의 제조)
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건하에서 질소를 통과시키면서, 상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플로오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.5 몰(1차 첨가량)을 넣고, 이 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하여, 상기 화학식 1a의 화합물을 NMP에 용해시켰다.
상기 용액에, 고체 상태의 4,10-디옥사-트리시크로[6.3.1.02,7]도데칸-3,5,9,11-테트라온("2,3,5-트리카르복시사이클로펜틸 아세트산 무수물"이라고도 함) 1.0 몰을 넣고 격렬하게 교반하였다.
1시간 교반한 후, 교반 생성물에 상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.4몰(2차 첨가량)과 하기 화학식 2a로 표시된 4-(4,4,4-트리플로우르 부톡시)-벤조산 1,1'-[[2,2-비스[(4-아미노페닐)메틸]-1,4-프로판딜]비스[옥시[(1E)-3-옥소-1-프로펜-1-일]-4,1-페닐렌]] 에스테르 0.05몰과 화학식 3a로 표시된 4-옥타데실 옥시 벤젠-1,3-디아민 0.05몰을 넣고 적정 점도(약 150 cps)까지 반응시켰다.
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 온도를 50℃ 로 유지하면서 24시간 동안 공중합 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.
[화학식 2a]
Figure 112009077847567-pat00013
[화학식 3a]
Figure 112009077847567-pat00014
제조된 폴리아믹산 용액을 증류하여, 순수한 폴리아믹산을 얻었다. 제조된 폴리아믹산의 중량평균분자량은 200,000이었다. 이 폴리아믹산에 유기용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부티로락톤 및 2-부틸셀루솔브의 혼합 용매(3 : 4 : 3 부피비)를 첨가하고, 상온에서 24 시간 동안 교반하여 광배향 폴리아믹산(PSA-2)(액정 광배향제) 액을 제조하였다.
(실시예 2 내지 9: 폴리아믹산(PSA-3 내지 10)의 제조)
상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르, 상기 화학식 2a로 표시된 4-(4,4,4-트리플로우르 부톡시)-벤조산 1,1'-[[2,2-비스[(4-아미노페닐)메틸]-1,4-프로판딜]비스[옥시[(1E)-3-옥소-1-프로펜-1-일]-4,1-페닐렌]] 에스테르 및 상기 화학식 3a로 표시된 4-옥타데실 옥시 벤젠-1,3-디아민의 사용량을 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 광배향 폴리아믹산(PSA-3 내지 10)(액정 광배향제) 액을 제조하였다. 표 1에서, 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르의 사용량은 1차 첨가량 및 2차 첨가량을 합한 값이고, 모든 실시예에서 1차 첨가량은 0.5몰이었다.
(비교예 2: 폴리이미드 중합체(PSI-1)의 제조)
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건하에서, 질소를 통과시키면서 상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.5 몰을 넣고, 이 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하여, 상기 화학식 1a의 화합물을 NMP에 용해시켰다.
상기 용액에, 고체 상태의 4,10-디옥사-트리시크로[6.3.1.02,7]도데칸-3,5,9,11-테트라온("2,3,5-트리카르복시사이클로펜틸 아세트산 무수물"이라고도 함) 1.0 몰을 넣고 격렬하게 교반하였다.
1시간 동안 교반한 후, 상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.5 몰을 넣고 적정 점도(약 150 cps)까지 반응시켰다.
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 24시간 동안 상온에서 공중합 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.
상기 폴리아믹산 용액에 3.0 몰의 아세트산무수물 촉매와 5.0 몰의 피리딘 촉매를 첨가하고, 80℃로 승온시킨 후 6시간 동안 반응시켰다. 반응 생성물을 진공증류를 통해 아세트산무수물 및 피리딘 촉매와 NMP 용매를 제거하여 고형분 함량 20 중량%의 가용성 폴리이미드 수지 액을 제조하였다.
제조된 가용성 폴리이미드 수지를 증류하여 순수한 가용성 폴리이미드 수지(중량평균분자량 200,000)를 제조하였다. 얻어진 가용성 폴리이미드 수지에 유기용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부티로락톤 및 2-부틸셀루솔브의 혼합 용매(3 : 4 : 3 부피비)를 첨가하고, 상온에서 24 시간 동안 교반하여 가용성 광배향 폴리이미드 수지(PSI-1)(액정 광배향제) 액을 제조하였다.
(실시예 11: 폴리이미드 중합체(PSI-2)의 제조)
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건하에서, 질소를 통과시키면서 상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오로 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.5 몰(1차 첨가량)을 넣고, 이 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하여, 상기 화학식 1a의 화합물을 NMP에 용해시켰다.
상기 용액에, 고체 상태의 4,10-디옥사-트리시크로[6.3.1.02,7]도데칸-3,5,9,11-테트라온("2,3,5-트리카르복시사이클로펜틸 아세트산 무수물"이라 고도 함) 1.0 몰을 넣고 격렬하게 교반하였다.
1시간 교반한 후, 교반 생성물에 상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.4몰(2차 첨가량)과 하기 화학식 2a로 표시된 4-(4,4,4-트리플로우르 부톡시)-벤조산 1,1'-[[2,2-비스[(4-아미노페닐)메틸]-1,4-프로판딜]비스[옥시[(1E)-3-옥소-1-프로펜-1-일]-4,1-페닐렌]] 에스테르 0.05몰과 화학식 3a로 표시된 4-옥타데실 옥시 벤젠-1,3-디아민 0.05몰을 넣고 적정 점도(약 150 cps)까지 반응시켰다.
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 24시간 동안 상온에서 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.
상기 폴리아믹산 용액에 3.0 몰의 아세트산무수물 촉매와 5.0 몰의 피리딘 촉매를 첨가하고 80℃로 승온시킨 후, 6시간 동안 반응시켰다. 반응 생성물을 진공증류를 통해 아세트산무수물 및 피리딘 촉매와 NMP 용매를 제거하여 고형분 함량 20 중량%의 가용성 폴리이미드 수지 액을 제조하였다.
제조된 가용성 폴리이미드 수지를 증류하여 순수한 가용성 폴리이미드 수지(중량평균분자량 200,000)를 제조하였다. 얻어진 가용성 폴리이미드 수지에 유기용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부티로락톤 및 2-부틸셀루솔브의 혼합 용매(3 : 4 : 3 부피비)을 첨가하고, 상온에서 24 시간 동안 교반하여 가용성 광배향 폴리이미드 수지(PSI-2)(액정 광배향제)를 제조하였다.
(실시예 12 내지 20: 폴리이미드 중합체(PSI-2 내지 PSI-11)의 제조)
상기 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르, 상기 화학식 2a로 표시된 4-(4,4,4-트리플로우르 부톡시)-벤조산 1,1'-[[2,2-비스[(4-아미노페닐)메틸]-1,4-프로판딜]비스[옥시[(1E)-3-옥소-1-프로펜-1-일]-4,1-페닐렌]] 에스테르 및 상기 화학식 3a로 표시된 4-옥타데실 옥시 벤젠-1,3-디아민의 사용량을 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일하게 실시하여 폴리아믹산을 제조하고, 이 폴리아믹산을 사용하여 상기 실시예 11과 동일하게 실시하여 가용성 광배향 폴리이미드 수지 액(액정 광배향제)을 제조하였다.
하기 표 1에서, 화학식 1a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르의 사용량은 1차 첨가량 및 2차 첨가량을 합한 값이고, 모든 실시예에서 1차 첨가량은 0.5몰이었다.
제조예 화학식1a 화학식2a 화학식3a Type
비교예 1 PSA-1 100 - - 폴리아믹산
실시예 1 PSA-2 90 5 5 폴리아믹산
실시예 2 PSA-3 80 5 15 폴리아믹산
실시예 3 PSA-4 70 5 25 폴리아믹산
실시예 4 PSA-5 60 5 35 폴리아믹산
실시예 5 PSA-6 80 10 10 폴리아믹산
실시예 6 PSA-7 70 10 20 폴리아믹산
실시예 7 PSA-8 60 10 30 폴리아믹산
실시예 8 PSA-9 80 15 5 폴리아믹산
실시예 9 PSA-10 70 15 15 폴리아믹산
실시예 10 PSA-11 60 15 25 폴리아믹산
비교예 2 PSI-1 100 - - 폴리이미드
실시예 11 PSI-2 90 5 5 폴리이미드
실시예 12 PSI-3 80 5 15 폴리이미드
실시예 13 PSI-4 70 5 25 폴리이미드
실시예 14 PSI-5 60 5 35 폴리이미드
실시예 15 PSI-6 80 10 10 폴리이미드
실시예 16 PSI-7 70 10 20 폴리이미드
실시예 17 PSI-8 60 10 30 폴리이미드
실시예 18 PSI-9 80 15 5 폴리이미드
실시예 19 PSI-10 70 15 15 폴리이미드
실시예 20 PSI-11 60 15 25 폴리이미드
상기 표 1에서, 화학식 1a, 화학식 2a 및 화학식 3a의 사용량 단위는 몰%로서, 폴리아믹산 제조시 사용된 디아민 전체 몰에 대한 각각의 사용몰%이다. 또한 상기 몰%의 양으로 사용하여 제조된 폴리아믹산 또는 폴리이미드에 포함된 제1 구조 단위, 제2 구조 단위 및 제3 구조 단위의 함량은, 사용된 화학식으로 표현된 화합물의 몰%와 동일하였다.
(액정 광배향막의 액정 배향성)
액정 광배향제의 액정 배향성을 평가하기 위하여 액정 셀을 제작하여 이용하였다. 상기 액정 셀의 제조는 다음과 같다.
규격화된 크기의 ITO 유리 기판에 1.5cm x 1.5cm 크기의 정사각형 ITO 모양과 전압 인가를 위한 전극 ITO 모양만을 남기고 다른 부분의 ITO를 제거하기 위해 포토리소그래피 공정을 이용하여 패턴화하였다.
패턴화한 ITO 기판에 상기 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 액정 광배향제를 도포하고 스핀 코팅하여 0.1㎛ 두께로 만든 다음, 70℃와 210℃의 경화 과정을 거치게 하였다.
상기 경화 과정을 거친 ITO 기판을 노광기(UIS-S2021J7-YD01, Ushio LPUV)를 이용하여 일정 각도, 일정 에너지하에서 노광한 2개의 기판을 노광 방향이 서로 반대 방향(VA mode용, 90도)이 되도록 한 후, 4.0㎛의 셀 갭을 유지한 채로 정사각형 ITO 모양이 위, 아래로 일치하게 접합하였다. 상기 노광시 광원은 2kW 딥 UV 램프(deep UV ramp, UXM-2000)를 사용하였다.
이와 같은 방법으로 만들어진 셀에 액정을 채운 후, 직교 편광된 광학 현미경을 이용, 액정 배향성을 관찰하였고, 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
(액정 광배향막의 전기적 특성 및 광학적 특성)
액정 광배향막의 전기적 특성 및 광학적 특성들은 4.75㎛ 셀 갭의 액정 셀을 이용하여 전압보전율(%), 및 잔류 DC전압(RDC, V)을 측정하여 평가하였다.
상기 전압보전율은 능동구동 방식의 TFT-LCD에서 비선택기간 동안 외부전원과 플로팅된 상태의 액정층이 충전된 전압을 유지하는 정도를 말하며, 100%에 가까운 값이 이상적이다.
상기 잔류 DC전압은 이온화된 액정 층의 불순물들이 배향막에 흡착되어, 외부에서 인가된 전압이 없더라도 액정 층에 걸려 있는 전압을 말하며, 낮을수록 좋다. 상기 잔류 DC전압의 측정 방법으로는 플리커를 이용한 방법과 DC전압에 따른 액정 층의 전기용량 변화 곡선(C-V)을 이용한 방법 등이 보편적이다.
액정 셀을 이용한 액정 광배향막의 전기적 특성 및 광학적 특성들의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
합성예 배향성 전압투과도 전압보전율 RDC
상온(25℃) 고온(60℃)
비교예 1 양호 양호 98.60 97.23 200
실시예 1 양호 양호 99.46 99.27 50
실시예 2 양호 양호 99.45 99.18 50
실시예 3 양호 양호 99.50 99.26 53
실시예 4 양호 양호 99.50 99.22 62
실시예 5 양호 양호 99.55 99.17 55
실시예 6 양호 양호 99.53 99.26 55
실시예 7 양호 양호 99.44 99.25 44
실시예 8 양호 양호 99.48 99.20 50
실시예 9 양호 양호 99.45 99.19 60
실시예 10 양호 양호 99.41 99.23 49
비교예 2 양호 양호 98.41 96.98 112
실시예 11 양호 양호 99.51 99.20 61
실시예 12 양호 양호 99.57 99.31 50
실시예 13 양호 양호 99.53 99.20 42
실시예 14 양호 양호 99.56 99.29 51
실시예 15 양호 양호 99.51 99.22 47
실시예 16 양호 양호 99.51 99.25 61
실시예 17 양호 양호 99.55 99.25 55
실시예 18 양호 양호 99.46 99.17 50
실시예 19 양호 양호 99.46 99.19 48
실시예 20 양호 양호 99.46 99.26 55
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 20의 액정배향제는 비교예 1 및 2 대비 전압보전율(VHR) 및 RDC 특성이 개선됨을 알 수 있다.
상기 전압 보전율과 잔류 DC는 액정 배향막의 잔상 특성을 평가하는 기준이 되는 것으로, 상기 전압 보전율이 높을수록, 잔류 DC가 낮을수록 잔상 특성이 우수한 것을 의미한다. 따라서, 실시예 1 내지 20에서 제조한 액정 광배향제는 비교예 1 및 2에서 제조한 액정 광배향제 보다 잔상 특성이 우수함을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 액정 표시 장치 3: 액정층
12: 제1 액정 광배향막 22: 제2 액정 광배향막
100: 하부 표시판 110: 제1 기판
175: 드레인 전극 191: 화소 전극
200: 상부 표시판 210: 제2 기판
230: 색필터 270: 공통 전극

Claims (6)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 제1 광디아민으로부터 유도된 제1 구조 단위, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 광디아민으로부터 유도된 제2 구조 단위 및 하기 화학식 3로 표시되는 디아민으로부터 유도된 제3 구조 단위를 포함하는 폴리아믹산, 폴리이미드 또는 이들의 조합인 고분자 화합물; 및
    용매
    를 포함하는 액정 광배향제.
    [화학식 1]
    Figure 112013015450463-pat00015
    (상기 화학식 1에서,
    R1은 지환족 고리기, 아릴기, 불소로 치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
    R2는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
    L1은 -O- 또는 -NH-이고;
    L2는 비치환된 알킬렌기, 수소 원자가 할로겐 원자 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 알킬렌기; -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR'-, -NR'-CO-, -CO-NR'-, -NR'-CO-O-, -O-CO-NR'-, -NR'-, -CO-NR'-, -CH=CH-, -C≡C-, 및 -O-CO-O-(여기서, R'는 수소 원자, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된다)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 알킬렌기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알킬렌기이고,
    n1은 0 또는 1의 정수이다).
    [화학식 2]
    Figure 112013015450463-pat00016
    (상기 화학식 2에서,
    R3는 선형 또는 분지형의 치환 또는 치환된 알킬기이고, 알킬렌기의 하나 이상의 -CH2-기가 독립적으로 -CO-, -CO-O-, -NR2-, -NR2CO-, -CO-NR1- 또는 -CH=CH-로 치환될 수 있고, R2는 수소 원자 또는 알킬기이고, 산소 원자는 서로 직접 연결되지 않은 것이고,
    x는 0 내지 9의 정수이다)
    [화학식 3]
    Figure 112013015450463-pat00017
    (상기 화학식 3에서,
    n2는 0 내지 10의 정수이고,
    R4는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고;
    R3는, n2가 0이면, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고; n2가 1 내지 10이면, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)
    (단, 상기 '치환 또는 비치환된'에서 '치환'이란 적어도 하나의 수소 원자가 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기로 치환된 것을 의미한다)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구조 단위, 제2 구조 단위 및 제3 구조 단위의 몰비는 40 내지 90 몰% : 5 내지 15 몰% : 5 내지 35 몰%인 액정 광배향제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 화합물은 중량평균분자량이 50,000 내지 500,000인 것인 액정 광배향제.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액정 광배향제는 고형분이 1 내지 30 중량%인 것인 액정 광배향제.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항 기재에 따른 액정 광배향제를 기판에 도포하여 제조한 액정 광배향막.
  6. 제5항에 따른 액정 광배향막을 포함하는 액정 표시 장치.
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