KR101333711B1 - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film manufactured using the same, and liquid crystal display device including the liquid crystal alignment film - Google Patents
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Abstract
하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 고분자를 포함하는 액정 배향제를 제공한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서,
X1, X2, Y1 및 Y2는 명세서에서 정의한 바와 같다.It provides a liquid crystal aligning agent comprising a first polymer comprising a polyamic acid comprising a repeating unit represented by the following formula (1), a polyimide comprising a repeating unit represented by the following formula (2), or a combination thereof.
[Formula 1]
(2)
In the above Formulas 1 and 2,
X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are as defined in the specification.
Description
본 기재는 액정 배향제, 이를 이용하여 제조한 액정 배향막 및 상기 액정 배향막을 포함하는 액정표시소자에 관한 것이다.The present substrate relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film prepared using the same, and a liquid crystal display device comprising the liquid crystal aligning film.
액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)는 액정 배향막을 사용한다. 상기 액정 배향막으로는 주로 고분자 물질을 사용한다. A liquid crystal display (LCD) uses a liquid crystal alignment film. As the liquid crystal alignment film, a polymer material is mainly used.
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.The liquid crystal alignment layer acts as a director in the array of liquid crystal molecules, thereby allowing the liquid crystal to move in an electric field to form an appropriate direction. Generally, in order to obtain uniform brightness and high contrast ratio, it is essential to orient the liquid crystal uniformly in the liquid crystal display device.
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.Conventionally, a rubbing method is used in which a polymer film such as polyimide is applied to a substrate such as glass, and the surface is rubbed in a predetermined direction with fibers such as nylon or polyester. However, the rubbing method may generate fine dust or electrostatic discharge (ESD) when the fiber and the polymer film are rubbed, which may cause serious problems in manufacturing a liquid crystal panel.
상기 러빙 방법의 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 마찰이 아닌 광조사에 의해 고분자막에 이방성(비등방성, anisotropy)을 유도하고, 이를 이용하여 액정을 배열하고자하는 광배향법이 연구되고 있다.In order to solve the problem of the rubbing method, recently, an optical alignment method for inducing anisotropy (anisotropy) to a polymer film by light irradiation instead of friction and arranging liquid crystals using the same has been studied.
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.As a material that can be used in the photo-alignment method, a study has been made on diamines containing optical functional groups such as azobenzene, cumarine, chalcene, and cinnamate. To prepare a diamine having such a photofunctional group, dinitro having excellent stability should be used, but in the process of preparing diamine using dinitro, a double bond that may cause a reaction such as photocrosslinking may be broken by polarized light irradiation. There is a concern that there is a problem that is difficult to apply to the photo-alignment agent. In addition, there is a problem in that the process for producing a diamine containing a photofunctional group is too complicated and economical.
본 발명의 일 측면은 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 배향제를 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is capable of photo-alignment at low energy, excellent texture excellent vertical alignment, chemical resistance, stable liquid crystal orientation, easy liquid crystal dropping, excellent substrate adhesion, electro-optical properties, excellent afterimage reliability, It is to provide a liquid crystal aligning agent that can exhibit a texture excellent in processability.
본 발명의 다른 측면은 액정 배향제를 이용하여 제조된 액정 배향막을 제공하는 것이다. Another aspect of the present invention is to provide a liquid crystal aligning film produced using a liquid crystal aligning agent.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 액정 배향막을 포함하는 액정표시소자를 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the liquid crystal alignment layer.
본 발명의 일 측면에서, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자를 포함하는 액정 배향제를 제공한다.In one aspect of the present invention, a liquid crystal alignment comprising a polymer selected from the group consisting of a polyamic acid comprising a repeating unit represented by the following formula (1), a polyimide comprising a repeating unit represented by the following formula (2), and a combination thereof Offer
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2](2)
상기 화학식 1 및 2에서,In the
X1 및 X2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로, 지환족 산이무수물 또는 방향족 산이무수물로부터 유도된 4가의 유기기이고,X 1 and X 2 are the same or different from each other, and each independently, a tetravalent organic group derived from an alicyclic acid dianhydride or an aromatic acid dianhydride,
Y1 및 Y2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로, 디아민으로부터 유도된 2가의 유기기이고, 상기 디아민은 하기 화학식 3으로 표시되는 디아민 35 내지 90몰%, 하기 화학식 4로 표시되는 디아민 5 내지 20몰% 및 하기 화학식 5로 표시되는 디아민 5 내지 45몰%을 포함한다.Y 1 and Y 2 are the same or different from each other, and each independently, a divalent organic group derived from a diamine, wherein the diamine is 35 to 90 mol% of a diamine represented by the following
[화학식 3](3)
상기 화학식 3에서,In Formula 3,
R1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 하나 이상의 -CH2-기가 독립적으로 -CO-, -CO-O-, -NZ-, -NZ-CO-, -CO-NZ- 또는 -CH=CH-로 치환된 C1 내지 C30 알킬렌기이고, Z는 수소 원자 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 산소 원자는 서로 직접 연결되지 않은 것이고,R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, at least one -CH 2 -group is independently -CO-, -CO-O-, -NZ-, -NZ-CO-, -CO-NZ -Or a C1 to C30 alkylene group substituted with -CH = CH-, Z is a hydrogen atom or a C1 to C10 alkyl group, oxygen atoms are not directly connected to each other,
R2는 치환 또는 비치환된 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족 유기기이고,R 2 is a substituted or unsubstituted aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted aromatic organic group,
Q1, Q2 및 Q3는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이고,Q 1 , Q 2 and Q 3 are each independently hydrogen or halogen,
n1은 0 내지 3의 정수이고,n1 is an integer of 0 to 3,
n2는 0 내지 3의 정수이다.n2 is an integer of 0-3.
[화학식 4][Formula 4]
상기 화학식 4에 있어서,In Formula 4,
상기 R7은 각각 독립적으로 단일 결합, O, COO, NHCO 또는 CONH이고,Each R 7 is independently a single bond, O, COO, NHCO or CONH,
n3은 0 내지 3의 정수이고,n3 is an integer of 0 to 3,
n4는 0 내지 3의 정수이고,n4 is an integer of 0 to 3,
n7은 0 내지 2의 정수이고,n7 is an integer of 0 to 2,
R8은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기; 또는 -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C1 내지 C30 알킬기, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C6 내지 C30 아릴기, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고, R 8 is a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group; Or a C1 to C30 alkyl group including -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof C2 to C30 heteroaryl group including C6 to C30 aryl group, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof,
R9는 치환 또는 비치환된 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족 유기기이다.R 9 is a substituted or unsubstituted aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted aromatic organic group.
[화학식 5][Chemical Formula 5]
상기 화학식 5에서, In Formula 5,
R5는 수소원자; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,R 5 is a hydrogen atom; A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; A substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
R6은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,R 6 is a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; Substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
상기 n6은 0 내지 3의 정수이다.N6 is an integer of 0 to 3.
상기 화학식 3으로 표시되는 디아민은 하기 화학식 16으로 표시되는 디아민일 수 있다.The diamine represented by Formula 3 may be a diamine represented by Formula 16 below.
[화학식 16][Chemical Formula 16]
상기 화학식 16에서,In Formula 16,
l은 0 내지 10의 정수이다.l is an integer of 0 to 10.
상기 화학식 4로 표시되는 디아민은 하기 화학식 17로 표시되는 디아민일 수 있다.The diamine represented by Formula 4 may be a diamine represented by Formula 17 below.
[화학식 17][Chemical Formula 17]
상기 화학식 17에서,In Formula 17,
m은 1 내지 5의 정수이다.m is an integer of 1 to 5;
상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드는 50,000 내지 500,000의 중량평균 분자량을 가질 수 있다.The polyamic acid and the polyimide may have a weight average molecular weight of 50,000 to 500,000.
상기 액정 배향제는 상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드를 1:99 내지 50:50의 중량비로 포함할 수 있다.The liquid crystal aligning agent may include the polyamic acid and the polyimide in a weight ratio of 1:99 to 50:50.
상기 액정 배향제는 1 내지 30 중량%의 고형분 함량을 가질 수 있다.The liquid crystal aligning agent may have a solid content of 1 to 30% by weight.
상기 액정 배향제는 5 내지 30 cps의 점도를 가질 수 있다.The liquid crystal aligning agent may have a viscosity of 5 to 30 cps.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 액정 배향제를 기판에 도포하여 제조한 액정 배향막을 제공한다.In another aspect of the invention, there is provided a liquid crystal alignment film prepared by applying the liquid crystal alignment agent to a substrate.
본 발명의 또 다른 측면에서, 액정 배향막을 포함하는 액정표시소자를 제공한다.In still another aspect of the present invention, a liquid crystal display device including the liquid crystal alignment layer is provided.
상기 액정 배향제는 적은 에너지에서도 광배향이 가능하며, 우수한 텍스처를 나타내는 배향제 제공이 가능하다.The liquid crystal aligning agent is capable of photoalignment even at low energy, and it is possible to provide an aligning agent exhibiting excellent texture.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
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. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환" 내지 "치환된"이란, 본 발명의 작용기 중의 하나 이상의 수소가 할로겐(F, Br, Cl 또는 I), 하이드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기(NH2, NH(R100) 또는 N(R101)(R102)이고, 여기서 R100, R101 및 R102는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기임), 아미디노기, 하이드라진기, 하이드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 할로알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.Unless stated otherwise in the specification, "substituted" to "substituted" means that at least one hydrogen of the functional group of the present invention is halogen (F, Br, Cl or I), hydroxy group, nitro group, cyano group, amino group (NH 2 , NH (R 100 ) or N (R 101 ) (R 102 ), wherein R 100 , R 101 and R 102 are the same or different from each other, and are each independently
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "알킬기"란 C1 내지 C30 알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C20 알킬기를 의미하며, "사이클로알킬기"란 C3 내지 C30 사이클로알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C3 내지 C20 사이클로알킬기를 의미하며, "헤테로사이클로알킬기"란 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬기를 의미하며, "알킬렌기"란 C1 내지 C30 알킬렌기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C20 알킬렌기를 의미하며, "알콕시기"란 C1 내지 C30 알콕시기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C20 알콕시기를 의미하며, "사이클로알킬렌기"란 C3 내지 C30 사이클로알킬렌기를 의미하고, 구체적으로는 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기를 의미하며, "헤테로사이클로알킬렌기"란 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬렌기를 의미하고, 구체적으로는 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기를 의미하며, "아릴기"란 C6 내지 C30 아릴기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C20 아릴기를 의미하며, "헤테로아릴기"란 C2 내지 C30 헤테로아릴기를 의미하고, 구체적으로는 C2 내지 C18 헤테로아릴기를 의미하며, "아릴렌"기란 C6 내지 C30 아릴렌기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C20 아릴렌기를 의미하며, "헤테로아릴렌기"란 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기를 의미하고, 구체적으로는 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기를 의미하며, "알킬아릴기"란 C7 내지 C30 알킬아릴기를 의미하고, 구체적으로는 C7 내지 C20 알킬아릴기를 의미하며, "할로겐"이란 F, Cl, Br 또는 I를 의미한다.Unless otherwise specified in the present specification, the "alkyl group" means a C1 to C30 alkyl group, specifically a C1 to C20 alkyl group, the "cycloalkyl group" means a C3 to C30 cycloalkyl group, Means a C2 to C30 heterocycloalkyl group, specifically, a C2 to C20 heterocycloalkyl group, and the "alkylene group" means a C1 to C30 alkylene group, Specifically, a C1 to C20 alkylene group, and the "alkoxy group" means a C1 to C30 alkoxy group, specifically a C1 to C20 alkoxy group, and the "cycloalkylene group" means a C3 to C30 cycloalkylene group Means a C3 to C20 cycloalkylene group, and the "heterocycloalkylene group" means a C2 to C30 heterocycloalkylene group Quot; means a C2 to C20 heterocycloalkylene group, and the "aryl group" means a C6 to C30 aryl group, specifically, a C6 to C20 aryl group, and the "heteroaryl group" means a C2 to C30 Quot; means a heteroaryl group, specifically, a C2 to C18 heteroaryl group, and the "arylene" group means a C6 to C30 arylene group, specifically a C6 to C20 arylene group, Refers to a C2 to C30 heteroarylene group, specifically a C2 to C20 heteroarylene group, the "alkylaryl group" means a C7 to C30 alkylaryl group, specifically a C7 to C20 alkylaryl group, "Halogen" means F, Cl, Br or I.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 헤테로사이클로알킬기, 헤테로사이클로알킬렌기, 헤테로아릴기 및 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 N, O, S, Si 또는 P의 헤테로 원자를 하나의 고리 내에 1개 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 사이클로알킬기, 사이클로알킬렌기, 아릴기 및 아릴렌기를 의미한다.Also, unless stated otherwise in the present specification, a heterocycloalkyl group, a heterocycloalkylene group, a heteroaryl group, and a heteroarylene group each independently represent one or more heteroatoms of N, O, S, Si, or P in one ring. It contains three, and the rest means a cycloalkyl group, a cycloalkylene group, an aryl group, and an arylene group which are carbon.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "지방족"이란 C1 내지 C30 알킬, C2 내지 C30 알케닐, C2 내지 C30 알키닐, C1 내지 C30 알킬렌, C2 내지 C30 알케닐렌, 또는 C2 내지 C30 알키닐렌을 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C20 알킬, C2 내지 C20 알케닐, C2 내지 C20 알키닐, C1 내지 C20 알킬렌, C2 내지 C20 알케닐렌, 또는 C2 내지 C20 알키닐렌을 의미하고, "지환족"이란 C3 내지 C30 사이클로알킬, C3 내지 C30 사이클로알케닐, C3 내지 C30 사이클로알키닐, C3 내지 C30 사이클로알킬렌, C3 내지 C30 사이클로알케닐렌, 또는 C3 내지 C30 사이클로알키닐렌을 의미하고, 구체적으로는 C3 내지 C20 사이클로알킬, C3 내지 C20 사이클로알케닐, C3 내지 C20 사이클로알키닐, C3 내지 C20 사이클로알킬렌, C3 내지 C20 사이클로알케닐렌, 또는 C3 내지 C20 사이클로알키닐렌을 의미하고, "방향족"이란 C6 내지 C30 아릴, C2 내지 C30 헤테로아릴, C6 내지 C30 아릴렌 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴렌을 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C16 아릴, C2 내지 C16 헤테로아릴, C6 내지 C16 아릴렌 또는 C2 내지 C16 헤테로아릴렌을 의미한다.Also, unless stated otherwise, "aliphatic" means C1 to C30 alkyl, C2 to C30 alkenyl, C2 to C30 alkynyl, C1 to C30 alkylene, C2 to C30 alkenylene, or C2 to C30 alkynylene Specifically, C1 to C20 alkyl, C2 to C20 alkenyl, C2 to C20 alkynyl, C1 to C20 alkylene, C2 to C20 alkenylene, or C2 to C20 alkynylene, and "alicyclic" C3 to C30 cycloalkyl, C3 to C30 cycloalkenyl, C3 to C30 cycloalkynyl, C3 to C30 cycloalkylene, C3 to C30 cycloalkenylene, or C3 to C30 cycloalkynylene, specifically C3 to C30 cycloalkynylene C20 cycloalkyl, C3 to C20 cycloalkenyl, C3 to C20 cycloalkynyl, C3 to C20 cycloalkylene, C3 to C20 cycloalkenylene, or C3 to C20 cycloalkynylene, meaning "aromatic" C6 to C30 aryl, C2 to C30 heteroaryl, C6 to C30 arylene or C2 to C30 heteroarylene, specifically C6 to C16 aryl, C2 to C16 heteroaryl, C6 to C16 arylene or C2 to C16 Heteroarylene " means < / RTI >
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "조합"이란 일반적으로는 혼합 또는 공중합을 의미하며, 지환족 유기기 및 방향족 유기기에서는 2개 이상의 고리가 융합고리를 형성하거나, 2개 이상의 고리가 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤2), (CF2)q(여기서, 1≤q≤2), C(CH3)2, C(CF3)2, C(CH3)(CF3) 또는 C(=O)NH의 작용기에 의해 서로 연결되어 있는 것을 의미한다. 여기서, "공중합"이란 블록 공중합 내지 랜덤 공중합을 의미하고, "공중합체"란 블록 공중합체 내지 랜덤 공중합체를 의미한다.Unless otherwise defined herein, “combination” generally means mixing or copolymerizing, in an alicyclic organic group and an aromatic organic group, at least two rings form a fused ring, or at least two rings are single Bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O), S (= O) 2 , Si (CH 3 ) 2 , (CH 2 ) p (where 1≤p≤2 ), (CF 2 ) q (where 1 ≦ q ≦ 2), C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , C (CH 3 ) (CF 3 ) or C (═O) NH It means that they are connected to each other by. Here, "copolymerization" means block copolymer to random copolymer, and "copolymer" means block copolymer to random copolymer.
또한 본 명세서에서 "*"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.In the present specification, "*" means the same or different atom or part connected to a chemical formula.
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 배향제는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자를 포함한다.Liquid crystal aligning agent according to an embodiment of the present invention is a polymer selected from the group consisting of polyamic acid containing a repeating unit represented by the following formula (1), polyimide comprising a repeating unit represented by the following formula (2) and combinations thereof It includes.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2](2)
상기 화학식 1 및 2에서,In the
X1 및 X2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로, 지환족 산이무수물 또는 방향족 산이무수물로부터 유도된 4가의 유기기이다. 상기 X1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이할 수 있고, 또한 상기 X2도 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이할 수 있다.X 1 and X 2 are the same or different and are each independently a tetravalent organic group derived from an alicyclic acid dianhydride or an aromatic acid dianhydride. X 1 may be the same or different from each repeating unit, and X 2 may be the same or different from each other.
Y1 및 Y2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로, 디아민으로부터 유도된 2가의 유기기이고, 상기 디아민은 하기 화학식 3으로 표시되는 디아민 35 내지 90몰%, 하기 화학식 4로 표시되는 디아민 5 내지 20몰% 및 하기 화학식 5로 표시되는 디아민 5 내지 45몰%을 포함한다.Y 1 and Y 2 are the same or different from each other, and each independently, a divalent organic group derived from a diamine, wherein the diamine is 35 to 90 mol% of a diamine represented by the following
[화학식 3](3)
상기 화학식 3에서,In
R1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 하나 이상의 -CH2-기가 독립적으로 -CO-, -CO-O-, -NZ-, -NZ-CO-, -CO-NZ- 또는 -CH=CH-로 치환된 C1 내지 C30 알킬렌기이고, Z는 수소 원자 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 산소 원자는 서로 직접 연결되지 않은 것이고,R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, at least one -CH 2 -group is independently -CO-, -CO-O-, -NZ-, -NZ-CO-, -CO-NZ -Or a C1 to C30 alkylene group substituted with -CH = CH-, Z is a hydrogen atom or a C1 to C10 alkyl group, oxygen atoms are not directly connected to each other,
R2는 치환 또는 비치환된 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족 유기기이고,R 2 is a substituted or unsubstituted aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted aromatic organic group,
Q1, Q2 및 Q3는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이고,Q 1 , Q 2 and Q 3 are each independently hydrogen or halogen,
n1은 0 내지 3의 정수이고,n1 is an integer of 0 to 3,
n2는 0 내지 3의 정수이다.n2 is an integer of 0-3.
[화학식 4][Formula 4]
상기 화학식 4에 있어서,In Formula 4,
상기 R7은 각각 독립적으로 단일 결합, O, COO, NHCO 또는 CONH이고,Each R 7 is independently a single bond, O, COO, NHCO or CONH,
n3은 0 내지 3의 정수이고,n3 is an integer of 0 to 3,
n4는 0 내지 3의 정수이고,n4 is an integer of 0 to 3,
n7은 0 내지 2의 정수이고,n7 is an integer of 0 to 2,
R8은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기; 또는 -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C1 내지 C30 알킬기, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C6 내지 C30 아릴기, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고, R 8 is a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group; Or a C1 to C30 alkyl group including -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof C2 to C30 heteroaryl group including C6 to C30 aryl group, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof,
R9는 치환 또는 비치환된 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족 유기기이다.R 9 is a substituted or unsubstituted aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted aromatic organic group.
[화학식 5][Chemical Formula 5]
상기 화학식 5에서, In Formula 5,
R5는 수소원자; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,R 5 is a hydrogen atom; A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; A substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
R6은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,R 6 is a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; Substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
상기 n6은 0 내지 3의 정수이다.N6 is an integer of 0 to 3.
상기 화학식 3으로 표시되는 디아민의 구체적인 예로는 하기 화학식 16으로 표시되는 화합물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the diamine represented by
[화학식 16][Chemical Formula 16]
상기 화학식 16에서,In Formula 16,
l은 0 내지 10의 정수이다.l is an integer of 0 to 10.
상기 화학식 4로 표시되는 디아민의 구체적인 예로는 하기 화학식 17로 표시되는 화합물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the diamine represented by Formula 4 include, but are not limited to, a compound represented by Formula 17 below.
[화학식 17][Chemical Formula 17]
상기 화학식 17에서,In Formula 17,
m은 1 내지 3의 정수이다.m is an integer of 1 to 3;
상기 디아민이 화학식 3으로 표시되는 디아민 35 내지 90몰%, 화학식 4로 표시되는 디아민 5 내지 20몰% 및 화학식 5로 표시되는 디아민 5 내지 45몰%의 함량비로 포함하는 경우 최적 액정 배향력 유지시켜 잔상에 유리한 장점이 있을 수 있다.When the diamine is included in the content ratio of 35 to 90 mol% of the diamine represented by the formula (3), 5 to 20 mol% of the diamine represented by the formula (4) and 5 to 45 mol% of the diamine represented by the formula (5) There may be an advantage in afterimages.
상기 화학식 3으로부터 유도된 디아민을 사용하여 광배향을 가능하게 할 수 있고, 여기에 상기 화학식 4로부터 유도된 디아민 및 상기 화학식 5로부터 유도된 디아민을 사용하여 수직배향력을 강화시킬 수 있고, 적은 에너지에서도 광배향이 가능하며, 우수한 텍스쳐를 나타낼 수 있다.It is possible to use the diamine derived from the formula (3) to enable photo-alignment, wherein the diamine derived from the formula (4) and the diamine derived from the formula (5) can be used to enhance the vertical alignment force, less energy Even in the photo-alignment is possible, it can exhibit an excellent texture.
상기 액정 배향제는 고분자 이외에 용매, 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이하 구성 성분에 대하여 자세하게 설명하도록 한다.The liquid crystal aligning agent may further include a solvent and other additives in addition to the polymer. Hereinafter, the components will be described in detail.
고분자Polymer
상기 고분자는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 또는 이들의 조합을 포함하는 광중합체이다.The polymer is a photopolymer including a polyamic acid including a repeating unit represented by
상기 고분자들은 편광된 광조사에 의해 광이성화나 광가교화 등의 반응이 비등방적으로 일어나고, 이에 의해 고분자 표면에서 이방성이 나타나고 액정의 분자배열을 한 방향으로 유도하게 된다.The polymers are anisotropically reacted by photoisomerization or photocrosslinking due to polarized light irradiation, thereby causing anisotropy on the surface of the polymer and inducing molecular alignment of the liquid crystal in one direction.
상기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산은 산이무수물, 상기 화학식 3으로 표시되는 디아민 및/또는 상기 화학식 4로 표시되는 디아민으로부터 합성할 수 있다. 상기 산이무수물과 상기 화학식 3으로 표시되는 디아민 및/또는 상기 화학식 4로 표시되는 디아민을 공중합하여 폴리아믹산을 제조하는 방법은 폴리아믹산의 합성에 사용 가능한 것으로 알려진 방법은 제한되지 않고 적용될 수 있다.The polyamic acid including the repeating unit represented by
또한 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드는 산이무수물, 상기 화학식 3으로 표시되는 디아민 및/또는 상기 화학식 4로 표시되는 디아민으로부터 합성할 수 있다. 상기 산이무수물과 상기 화학식 3으로 표시되는 디아민 및/또는 상기 화학식 4로 표시되는 디아민을 공중합하고 이미드화하여 폴리이미드를 제조하는 방법은 당업계에서 잘 알려진 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.In addition, the polyimide including the repeating unit represented by the formula (2) can be synthesized from an acid dianhydride, the diamine represented by the formula (3) and / or the diamine represented by the formula (4). Since a method of preparing a polyimide by copolymerizing and imidizing the acid dianhydride and the diamine represented by
상기 산이무수물로는 지환족 산이무수물, 방향족 산이무수물 또는 이들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.As the acid anhydride, an alicyclic acid anhydride, an aromatic acid dianhydride, or a mixture of at least one thereof can be used.
상기 지환족 산이무수물로는 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카르복실산이무수물(CBDA), 5-(2,5-디옥소테트라하이드로퓨릴)-3-메틸사이클로헥센-1,2-디카르복실산무수물(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, 4,10-디옥사-트리사이클로[6.3.1.02,7]도데칸-3,5,9,11-테트라온 또는 이들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The alicyclic acid dianhydride includes 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methylcyclohexene-1,2- Dicarboxylic anhydride (DOCDA), bicyclooctene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (BODA), 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride (CPDA), 1 , 2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (CHDA), 1,2,4-tricarboxy-3-methylcarboxy cyclopentane dianhydride, 1,2,3,4-tetracarboxy cyclopentane dianhydride , 4,10-dioxa-tricyclo [6.3.1.0 2,7 ] dodecane-3,5,9,11-tetraone or a mixture of one or more thereof may be used, but is not limited thereto.
상기 방향족 산이무수물로는 피로멜리트산이무수물(PMDA), 비프탈산이무수물(BPDA), 옥시디프탈산이무수물(ODPA), 벤조페논테트라카르복시산이무수물(BTDA), 헥사플루오로이소프로필리덴디프탈산이무수물(6-FDA), 또는 이들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The aromatic acid dianhydride may be pyromellitic dianhydride (PMDA), nonphthalic dianhydride (BPDA), oxydiphthalic dianhydride (ODPA), benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA), hexafluoroisopropylidene diphthalic acid The dianhydride (6-FDA), or a mixture of one or more thereof may be used, but is not limited thereto.
상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드는 50,000 내지 500,000의 중량평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 폴리아믹산 및 폴리이미드의 중량 평균 분자량이 상기 범위 내인 경우 용해성, 열적 안정성 및 내화학성을 효과적으로 개선할 수 있고, 적절한 점도를 유지할 수 있어 우수한 인쇄성을 가질 수 있으며 균일한 막을 용이하게 형성할 수 있다.The polyamic acid and the polyimide may have a weight average molecular weight of 50,000 kPa to 500,000. When the weight average molecular weight of the polyamic acid and the polyimide is within the above range, solubility, thermal stability and chemical resistance can be effectively improved, an appropriate viscosity can be maintained to have excellent printability, and a uniform film can be easily formed. have.
상기 액정 배향제가 상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드를 모두 포함하는 경우, 상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드는 1:99 내지 50:50의 중량비로 포함될 수 있다. 폴리아믹산과 폴리이미드가 상기 범위 내로 포함되는 경우 배향 안정성을 개선할 수 있다. 구체적으로는 상기 폴리아믹산과 상기 폴리이미드는 10:90 내지 50:50의 중량비로 포함될 수 있다.When the liquid crystal aligning agent includes both the polyamic acid and the polyimide, the polyamic acid and the polyimide may be included in a weight ratio of 1:99 to 50:50. When the polyamic acid and the polyimide are contained within the above ranges, the orientation stability can be improved. Specifically, the polyamic acid and the polyimide may be included in a weight ratio of 10:90 to 50:50.
상기 액정 배향제에서 상기 고분자는 1 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 고분자가 상기 범위 내로 포함되는 경우 인쇄성 및 액정 배향성을 개선할 수 있다. 구체적으로는 상기 고분자는 3 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.In the liquid crystal aligning agent, the polymer may be included in an amount of 1 wt% to 30 wt%. When the polymer is included in the above range can improve the printability and liquid crystal alignment. Specifically, the polymer may be included in 3 wt% to 20 wt%.
용매menstruum
상기 액정 배향제는 상기 고분자를 용해시키기에 적절한 용매를 포함한다. 이로써 상기 액정 배향제는 우수한 퍼짐성 및 기판과의 점착성을 가질 수 있다.The liquid crystal aligning agent includes a solvent suitable for dissolving the polymer. As a result, the liquid crystal aligning agent may have excellent spreadability and adhesiveness with the substrate.
상기 고분자를 용해시키기에 적절한 용매의 예로는 N-메틸-2-피롤리돈; N,N-디메틸 아세트아미드; N,N-디메틸 포름아미드; 디메틸 설폭사이드; γ-부티로락톤; 테트라하이드로퓨란(THF); 및 메타 크레졸, 페놀, 할로겐화 페놀 등의 페놀계 용매를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of suitable solvents for dissolving the polymer include N-methyl-2-pyrrolidone; N, N-dimethyl acetamide; N, N-dimethyl formamide; Dimethyl sulfoxide; ? -butyrolactone; Tetrahydrofuran (THF); And phenolic solvents such as meta cresol, phenol, and halogenated phenol, but are not limited thereto.
상기 용매는 2-부틸 셀로솔브(2-BC)를 더 포함할 수 있고, 이로써 인쇄성을 향상시킬 수 있다. 이때 상기 2-부틸 셀로솔브는, 2-부틸 셀로솔브를 포함하는 용매 총량에 대하여, 1 내지 70 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 2-부틸 셀로솔브가 상기 범위 내로 포함되는 경우 인쇄성을 용이하게 향상시킬 수 있다. The solvent may further include 2-butyl cellosolve (2-BC), thereby improving printability. In this case, the 2-butyl cellosolve may be included in an amount of 1 to 70% by weight, specifically, 20 to 60% by weight, based on the total amount of the solvent including 2-butyl cellosolve. When 2-butyl cellosolve is included in the above range, the printability can be easily improved.
또한, 상기 용매는 빈용매인 알콜류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 탄화수소류, 또는 할로겐화 탄화수소류를 상기 가용성 폴리이미드 중합체가 석출되지 않는 한도 내에서 적정 비율로 더 포함할 수 있다. 상기 빈용매들은 액정배향제의 표면에너지를 낮추어 도포시 퍼짐성과 평탄성을 향상시킬 수 있다.In addition, the solvent may further include a poor solvent alcohols, ketones, esters, ethers, hydrocarbons, or halogenated hydrocarbons in an appropriate ratio within the limit of the precipitation of the soluble polyimide polymer. The poor solvents may lower the surface energy of the liquid crystal aligning agent to improve spreadability and flatness during coating.
상기 빈용매는, 빈용매를 포함하는 용매 총량에 대하여, 1 내지 90 중량%, 구체적으로는 1 내지 70 중량%로 포함될 수 있다.The poor solvent may be included in an amount of 1 kPa to 90% by weight, specifically 1 to 70% by weight, based on the total amount of the solvent including the poor solvent.
상기 빈용매의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 사이클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 트리에틸렌글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디에틸옥살레이트, 말론산 에스테르, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 페닐에테르, 에틸렌글리콜 페닐메틸에테르, 에틸렌글리콜 페닐에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌클리콜 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 메틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 에틸에테르 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, 또는 이들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Specific examples of the poor solvent include methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl Acetate, diethyl oxalate, malonic ester, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol phenyl ether, ethylene glycol phenylmethyl ether, ethylene glycol phenylethyl ether, di Ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl on Le acetate, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 2-hydroxy ethyl propionate, 2-hydroxy-2-methyl ethyl propionate, ethoxy acetate ethyl, hydroxy ethyl acetate, 2-hydroxy- Methyl 3-methyl butyrate, methyl 3-methoxy propionate, ethyl 3-methoxy propionate, ethyl 3-ethoxy propionate, methyl 3-ethoxy propionate, methyl methoxy butanol, ethyl methoxy butanol, methyl ethoxy butanol, Ethyl ethoxy butanol, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichloro butane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, Or these can be used in mixture of 1 or more types.
상기 액정 배향제에서 상기 용매의 함량은 특별히 제한되지는 않으나, 상기 액정 배향제에서 고형분의 함량이 1 내지 30 중량%가 되도록 사용할 수 있고, 구체적으로는 고형분의 함량이 3 내지 20 중량%가 되도록 사용할 수 있다. 고형분의 함량이 상기 범위 내인 경우, 인쇄시에 기판 표면의 오염성에 영향을 덜 받음으로써 막의 균일도를 적절하게 유지할 수 있고, 적절한 점도를 유지할 수 있어, 인쇄시 높은 점도로 인한 막의 균일도 저하를 방지할 수 있고, 적절한 투과율을 나타낼 수 있다.The content of the solvent in the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, but may be used so that the content of solids in the liquid crystal aligning agent is from 1 to 30% by weight, specifically, the content of solids is from 3 to 20% by weight. Can be used. When the content of solids is within the above range, the uniformity of the film can be properly maintained and the appropriate viscosity can be maintained by being less affected by the contamination of the substrate surface at the time of printing, thereby preventing the uniformity of the film due to the high viscosity at the time of printing. Can exhibit an appropriate transmittance.
상기 액정 배향제는 5 내지 30 cps의 점도를 가질 수 있고, 구체적으로는 10 내지 20 cps의 점도를 가질 수 있다. 액정 배향제의 점도가 상기 범위 내인 경우, 도막 균일성 및 도포성을 향상시킬 수 있다.The liquid crystal aligning agent may have a viscosity of 5 to 30 cps, specifically, may have a viscosity of 10 to 20 cps. When the viscosity of a liquid crystal aligning agent exists in the said range, coating film uniformity and applicability | paintability can be improved.
기타 첨가제Other additives
본 발명의 일 구현예에 따른 액정 배향제는 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.Liquid crystal aligning agent according to an embodiment of the present invention may further include other additives.
상기 기타 첨가제로는 에폭시 화합물을 들 수 있다. 에폭시 화합물은 신뢰성 및 전기광학특성 향상을 위하여 사용하는 것으로서, 상기 에폭시 화합물은 2개 내지 8개의 에폭시기, 구체적으로는 2개 내지 4개의 에폭시기를 포함하는 에폭시 화합물을 1종 이상 사용할 수 있다.The other additives include epoxy compounds. The epoxy compound is used for improving the reliability and the electro-optical property, and the epoxy compound may use at least one epoxy compound containing 2 to 8 epoxy groups, specifically 2 to 4 epoxy groups.
상기 에폭시 화합물은 상기 고분자 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 에폭시 화합물이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 기판에 도포시 적절한 인쇄성 및 평탄성을 나타내면서, 신뢰성 및 전기광학적 특성을 용이하게 향상시킬 수 있다.The epoxy compound may be included in 0.1 to 50 parts by weight, specifically 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer. When the epoxy compound is included in the above range, it is possible to easily improve the reliability and electro-optical properties, while exhibiting proper printability and flatness when applied to the substrate.
상기 에폭시 화합물의 예로는 하기 화학식 18로 표시되는 화합물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the epoxy compound may include a compound represented by the following Formula 18, but is not limited thereto.
[화학식 18][Chemical Formula 18]
상기 화학식 18에서,In Formula 18,
A12는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 방향족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C12 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C12 지방족 유기기, 예컨대 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬렌기이다.A 12 is a substituted or unsubstituted C6 to C12 aromatic organic group, or a substituted or unsubstituted divalent C6 to C12 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted divalent C6 to C12 aliphatic organic group such as substituted or unsubstituted It is a ring C1-C6 alkylene group.
상기 에폭시 화합물의 구체적인 예로는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐메탄(TGDDM), N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐에탄, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐프로판, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐부탄, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노벤젠, 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-1,4-페닐렌디아민, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민, N,N,N',N'-테트라글리시딜-2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2-비스[4-(N,N-디글리시딜-4-아미노페녹시)페닐]프로판, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)사이클로헥산, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)벤젠 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the epoxy compound include N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminophenylmethane (TGDDM), N, N, N', N'-tetraglycidyl- 4,4'-diaminophenylethane, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminophenylpropane, N, N, N', N'-tetraglycidyl- 4,4'-diaminophenylbutane, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminobenzene, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, Propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin digly Cydyl ether, 2,2-dibromoneopentylglycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ', N'- Tetraglycidyl-1,4-phenylenediamine, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-m-xylenediamine, N, N, N', N'-tetraglycidyl-2 , 2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2-bis [4- (N, N-diglycidyl-4-aminophenoxy) phenyl] propane, N, N, N ' , N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,3-bis (N, N- diglycidylaminomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (N, N- Diglycidylaminomethyl) benzene and the like, but are not limited thereto.
또한 인쇄성을 향상시키기 위하여 적당한 계면활성제 또는 커플링제를 첨가제로 더욱 사용할 수도 있다.Moreover, in order to improve printability, a suitable surfactant or coupling agent may be further used as an additive.
상기 액정 배향제를 이용하여 액정 배향막이 제조될 수 있다.The liquid crystal alignment layer may be manufactured using the liquid crystal alignment agent.
액정 배향막은 상기 유기용매에 용해시킨 액정 배향제를 기판에 도포하여 형성시킬 수 있는데, 상기 액정 배향제를 상기 기판에 도포하는 방법으로는, 스핀 코트법, 플렉소 인쇄법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 그 중에서도 플렉소 인쇄법은 형성한 도막의 균일성이 우수하고, 대형화가 용이하므로, 일반적으로 사용될 수 있다.Although the liquid crystal aligning film can apply | coat the liquid crystal aligning agent melt | dissolved in the said organic solvent to a board | substrate, and form it, As a method of apply | coating the said liquid crystal aligning agent to the said board | substrate, a spin coat method, a flexographic printing method, the inkjet method, etc. are mentioned. Can be. Among them, the flexographic printing method is excellent in uniformity of the formed coating film and can be easily enlarged, and therefore, it can be generally used.
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 인듐-틴 옥사이드(indium-tin oxide, ITO) 전극 등이 형성된 기판을 사용하면, 제조 공정을 간소화할 수 있다.The substrate can be used without particular limitation as long as it is a substrate having high transparency, and a plastic substrate such as a glass substrate or an acrylic substrate or a polycarbonate substrate can be used. In addition, using a substrate on which an indium-tin oxide (ITO) electrode or the like for driving a liquid crystal is used, the manufacturing process may be simplified.
상기 액정 배향제는 도막의 균일성을 높이기 위해 기판에 균일하게 도포한 후, 실온 내지 200℃의 온도로, 구체적으로는 30℃ 내지 150℃의 온도로, 더욱 구체적으로는 40℃ 내지 120℃의 온도로 1분 내지 100분 동안 가건조를 실시할 수 있다. 상기 가건조를 통하여, 액정배향제의 각 성분의 휘발도를 조정함으로써, 균일하고 편차가 없는 도막을 얻을 수 있다.The liquid crystal aligning agent is uniformly coated on a substrate in order to increase the uniformity of the coating film, and then at a temperature of room temperature to 200 ° C, specifically at a temperature of 30 ° C to 150 ° C, and more specifically of 40 ° C to 120 ° C. Temporary drying can be carried out for 1 to 100 minutes at a temperature. By adjusting the volatilization degree of each component of the liquid crystal aligning agent through the temporary drying, a uniform and uneven coating film can be obtained.
그 후, 다시 80℃ 내지 300℃, 구체적으로는 120℃ 내지 280℃의 온도에서 5분 내지 300분 동안 소성을 실시하여 용매를 증발시킴으로써, 액정 배향막을 형성할 수 있다.Thereafter, the liquid crystal aligning film can be formed by evaporating the solvent by firing at a temperature of 80 ° C to 300 ° C, specifically, 120 ° C to 280 ° C for 5 minutes to 300 minutes.
상기와 같은 방법으로 형성된 액정 배향막은 편광 자외선 조사에 의한 일축 배향 처리를 하거나, 또는 수직 배향막 등의 일부 용도에서는 일축 배향 처리를 하지 않고 액정표시소자에 사용될 수 있다.The liquid crystal alignment film formed by the above method may be used in a liquid crystal display device without uniaxial alignment treatment by polarized ultraviolet irradiation or in some applications such as a vertical alignment layer.
구체적으로는 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 배향막은 10 mJ 내지 5,000 mJ의 에너지에서 0.1분 내지 180분 동안 노광하여 일축 배향 처리를 할 수 있다. Specifically, the liquid crystal alignment layer according to the exemplary embodiment of the present invention may be subjected to uniaxial alignment treatment by exposing for 0.1 to 180 minutes at an energy of 10 mJ to 5,000 mJ.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면 상기 액정 배향막을 포함하는 액정표시소자를 제공한다.According to still another embodiment of the present invention, a liquid crystal display device including the liquid crystal alignment layer is provided.
액정표시소자(liquid crystal display device, LCD)는 편광방향이 서로 수직한 편광판(polarizer)과 검광자(analyzer) 사이에 90도로 편향된(twist) 액정을 사용한다. 전압 무인가시는 편광자를 통과한 선편광된 빛은 국부적으로 다른 액정 배향자의 방향을 따라서 회전하여 90도로 편향된다. 결국 액정층을 통과하는 동안 빛은 회전하게 되어 검광자를 통과하게 된다. 전압 인가시는 액정은 전기장 방향과 평행한 방향으로 늘어서게 되어 선평광된 빛은 회전없이 액정층을 거치게되어 검광자의 편광방향에 수직으로 부딪히게 되고 통과하지 못한다. 이와 같은 액정의 제어로 인해 빛의 선택적인 투과를 만들어 낼 수 있으므로, 일반적으로 LCD에서 균일한 휘도(brightness) 및 높은 명암비를 얻기 위해서는 LCD 패널 전반에 걸친 균일한 액정의 배향이 매우 중요하게 되는데, 상기 액정 배향막은 이러한 측면에서 유용하게 적용될 수 있다.Liquid crystal display devices (LCDs) use liquid crystals that are twisted at 90 degrees between polarizers and analyzers whose polarization directions are perpendicular to each other. In the absence of voltage, linearly polarized light passing through the polarizer is rotated along the direction of the locally different liquid crystal aligner and deflected by 90 degrees. As a result, the light rotates while passing through the liquid crystal layer and passes through the analyzer. When voltage is applied, the liquid crystals are lined up in a direction parallel to the electric field direction so that the linearly flattened light passes through the liquid crystal layer without rotation, so that the liquid crystals collide perpendicularly to the polarization direction of the analyzer and cannot pass. Since the control of the liquid crystal can produce a selective transmission of light, in general, in order to obtain uniform brightness and high contrast ratio in the LCD, uniform alignment of the liquid crystal over the LCD panel is very important. The liquid crystal alignment layer can be usefully applied in this respect.
또한 액정표시소자는 예를 들어 투명한 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 도전막이 증착되어 있는 유리 기판에 액정 배향제를 도포하고 이를 열로 경화하여 배향막을 형성한 후 기판 2매를 대향으로 합착하고 액정을 주입하는 방식, 또는 한쪽 기판에 액정을 적하한 후 대향 기판을 합착하여 완성하는 액정 적하 방식으로 제조할 수 있다.In addition, the liquid crystal display device, for example, by applying a liquid crystal alignment agent to a glass substrate on which a transparent indium tin oxide (ITO) conductive film is deposited, and curing it with heat to form an alignment layer, and then bonded the two substrates in opposite directions It can manufacture by the method of inject | pouring a liquid crystal, a liquid crystal dropping method which drips a liquid crystal to one board | substrate, or attaches and opposes a counter substrate.
도 1은 상기 액정표시소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device.
도 1을 참고하면, 상기 액정표시소자(1)는 하부 표시판(100), 상부 표시판(200), 및 액정층(3)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the liquid
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.The
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.One
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. A
다음으로, 상부 표시판(200) 에 대하여 설명한다.Next, the
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.In the
하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 상부와 상부 표시판(200)의 공통 전극(270) 상부에 각각 제1 액정 배향막(12), 및 제2 액정 배향막(22)이 형성되어 있다. 상기 제1 액정 배향막(12), 및 제2 액정 배향막(22)은 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 배향제를 이용하여 제조된 것이다. The first liquid
도 1에서는 상기 액정 배향막(12, 22)이 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 모두에 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 상기 액정 배향막(12, 22)은 상부 표시판(200) 또는 하부 표시판(100) 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.In FIG. 1, the liquid crystal alignment layers 12 and 22 are formed on both the
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. However, the examples described below are merely to specifically illustrate or explain the present invention, and the present invention is not limited thereto.
(( 실시예Example ))
비교예Comparative Example 1: One: 폴리아믹산의Polyamic acid 제조 Produce
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건 하에서, 질소를 통과시키면서 하기 화학식 3a로 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 3a의 화합물을 NMP에 용해시켰다.4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- represented by the following Chemical Formula 3a while passing nitrogen under dark conditions in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermostat, a nitrogen gas injection device, and a cooler 0.5 mmol of {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] -vinyl} -phenyl ester was added, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added to the flask. Thus, the compound of Formula 3a was dissolved in NMP.
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. To the solution, 4,10-dioxa-tricyclo [6.3.1.0 2,7 ] dodecane-3,5,9,11-tetraone ("2,3,5-tricarboxycyclopentyl) in the solid state Acetic anhydride) 1.0 mol was added and vigorously stirred.
1시간 동안 교반한 후, 교반 생성물에, 하기 화학식 3a로 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.After stirring for 1 hour, 4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) represented by Chemical Formula 3a was added to the stirred product. -0.5 mmol of ethoxycarbonyl] -vinyl} -phenyl ester was added and reacted to the appropriate viscosity (about 150 cps).
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 온도를 50℃ 로 유지하면서 24시간 동안 공중합 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다. Solid content of the obtained liquid was 30% by weight, and the temperature of the obtained liquid was 50 ° C. The copolymerization reaction was carried out for 24 hours while maintaining the polyamic acid solution.
[화학식 3a][Chemical Formula 3]
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(액정 배향제) 액을 제조하였다.The weight average molecular weight of the produced polyamic acid was 200,000. A mixed solvent (3: 4: 3 volume ratio) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, and 2-butyl celusolve, which are organic solvents, was added to this polyamic acid, and at room temperature for 24 hours. While stirring, a photo-aligned polyamic acid (liquid crystal aligning agent) liquid was prepared.
실시예Example 1: One: 폴리아믹산(PSA-1)의Of polyamic acid (PSA-1) 제조 Produce
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건하에서 질소를 통과시키면서, 상기 화학식 3a로 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 3a의 화합물을 NMP에 용해시켰다. 4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4 represented by the formula (3a) while passing nitrogen under a dark-room condition in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermostat, a nitrogen gas injection device, and a cooler 0.5 mmol (primary addition amount) of-{2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] -vinyl} -phenyl ester was added to the flask and N-methyl-2-pyrroli was added. Don (NMP) was added to dissolve the compound of Formula 3a in NMP.
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. To the solution, 4,10-dioxa-tricyclo [6.3.1.0 2,7 ] dodecane-3,5,9,11-tetraone ("2,3,5-tricarboxycyclopentyl) in the solid state 1.0 mole of acetic anhydride) was added and stirred vigorously.
1시간 교반한 후, 교반 생성물에 상기 화학식 3a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르 0.3몰(2차 첨가량)과 하기 화학식 4a로 표시된 ((E)-10,13-디메틸-17-(6-메틸헵탄-2-일)헥사데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜난트렌-3-일 4-(3-(2,4-디아미노펜에톡시)-3-옥소프로프-1-에닐)벤조에이트 0.05몰과 화학식 5a로 표시된 1-(3,5-디아미노페닐)-3-옥타데실석시니미드 0.15몰을 넣고 적정 점도(약 150 cps)까지 반응시켰다. After stirring for 1 hour, 4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl)-represented by Chemical Formula 3a was added to the stirred product. 0.3 mol (secondary amount) of oxycarbonyl] -vinyl} -phenyl ester and ((E) -10,13-dimethyl-17- (6-methylheptan-2-yl) hexadecahydro- represented by the following formula (4a): 0.05 mole of 1H-cyclopenta [a] phenanthren-3-yl 4- (3- (2,4-diaminophenethoxy) -3-oxoprop-1-enyl) benzoate and 1- represented by formula 5a 0.15 mole of (3,5-diaminophenyl) -3-octadecylsuccinimide was added thereto and reacted to an appropriate viscosity (about 150 cps).
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 온도를 50℃ 로 유지하면서 24시간 동안 공중합 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.Solid content was 30 weight% in the obtained liquid, and the obtained solution was copolymerized for 24 hours, maintaining the temperature at 50 degreeC, and the polyamic-acid solution was prepared.
[화학식 4a][Chemical Formula 4a]
[화학식 5a][Chemical Formula 5a]
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 배향제) 액을 제조하였다.The prepared polyamic acid solution was distilled off to obtain pure polyamic acid. The weight average molecular weight of the produced polyamic acid was 200,000. A mixed solvent (3: 4: 3 volume ratio) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, and 2-butyl celusolve, which are organic solvents, was added to this polyamic acid, and at room temperature for 24 hours. While stirring, a photo-aligned polyamic acid (PSA-1) (liquid crystal aligning agent) liquid was prepared.
실시예Example 2 내지 10: 2 to 10: 폴리아믹산(PSA-2 내지 10)의Of polyamic acid (PSA-2 to 10) 제조 Produce
상기 화학식 3a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르, 상기 화학식 4a로 표시된 (E)-10,13-디메틸-17-(6-메틸헵탄-2-일)헥사데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜난트렌-3-일 4-(3-(2,4-디아미노펜에톡시)-3-옥소프로프-1-에닐)벤조에이트 및 상기 화학식 5a로 표시된 1-(3,5-디아미노페닐)-3-옥타데실석시니미드의 사용량을 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 광배향 폴리아믹산(PSA-2 내지 10)(액정 배향제) 액을 제조하였다. 표 1에서, 화학식 3a로 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.4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] -vinyl} -phenyl represented by the above formula (3a) Ester, (E) -10,13-dimethyl-17- (6-methylheptan-2-yl) hexadecahydro-1H-cyclopenta [a] phenanthren-3-yl 4- (3) Of-(2,4-diaminophenethoxy) -3-oxoprop-1-enyl) benzoate and 1- (3,5-diaminophenyl) -3-octadecylsuccinimide represented by the above formula (5a) A photo-alignment polyamic acid (PSA-2 to 10) (liquid crystal aligning agent) liquid was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of use was changed as shown in Table 1 below. In Table 1, 4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] -vinyl represented by formula 3a: The amount of} -phenyl ester used was the sum of the first addition amount and the second addition amount, and in all the examples, the first addition amount was 0.5 mol.
비교예Comparative Example 2: 폴리이미드 중합체의 제조 2: Preparation of Polyimide Polymer
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건하에서, 질소를 통과시키면서 상기 화학식 3a로 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 3a의 화합물을 NMP에 용해시켰다.4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- represented by Chemical Formula 3a while passing nitrogen under a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermostat, a nitrogen gas injection device, and a cooler under dark room conditions 0.5 mmol of {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] -vinyl} -phenyl ester was added, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added to the flask. Thus, the compound of Formula 3a was dissolved in NMP.
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. To the solution, 4,10-dioxa-tricyclo [6.3.1.0 2,7 ] dodecane-3,5,9,11-tetraone ("2,3,5-tricarboxycyclopentyl) in the solid state 1.0 mole of acetic anhydride) was added and stirred vigorously.
1시간 동안 교반한 후, 상기 화학식 3a로 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.After stirring for 1 hour, 4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbo represented by Chemical Formula 3a 0.5 [mol] of nil] -vinyl} -phenyl ester was added and reacted to an appropriate viscosity (about 150 cps).
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 24시간 동안 상온에서 공중합 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다. Solid content in the obtained liquid was 30% by weight, and the obtained liquid was used for 24 hours. The polyamic acid solution was prepared by performing a copolymerization reaction at room temperature.
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. 3.0 mol of acetic anhydride catalyst and 5.0 mol of pyridine catalyst were added to the polyamic acid solution, and the reaction mixture was heated at 80 ° C. for 6 hours. The reaction product was removed by vacuum distillation to remove acetic anhydride, pyridine catalyst and NMP solvent to prepare a soluble polyimide resin liquid having a solid content of 20% by weight.
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 배향제) 액을 제조하였다.The prepared soluble polyimide resin was distilled to prepare a pure soluble polyimide resin (weight average molecular weight 200,000). To the obtained soluble polyimide resin, a mixed solvent (3: 4: 3 volume ratio) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, and 2-butyl celusolve, which are organic solvents, is added, and at room temperature It stirred for 24 hours, and prepared the soluble photo-alignment polyimide resin (PSI-1) (liquid crystal aligning agent) liquid.
실시예Example 11: 폴리이미드 중합체( 11: polyimide polymer ( PSIPSI -2)의 제조-2) Preparation
교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 암실 조건하에서, 질소를 통과시키면서 상기 화학식 3a로 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 3a의 화합물을 NMP에 용해시켰다.4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4 represented by Chemical Formula 3a while passing nitrogen under a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermostat, a nitrogen gas injection device and a cooler under dark room conditions 0.5 mmol (primary addition amount) of-{2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] -vinyl} -phenyl ester was added thereto, and N-methyl-2-pyrroli was added to the flask. Don (NMP) was added to dissolve the compound of Formula 3a in NMP.
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. To the solution, 4,10-dioxa-tricyclo [6.3.1.0 2,7 ] dodecane-3,5,9,11-tetraone ("2,3,5-tricarboxycyclopentyl) in the solid state Acetic anhydride) 1.0 mol was added and vigorously stirred.
1시간 교반한 후, 교반 생성물에 상기 화학식 3a로 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 4a로 표시된 ((E)-10,13-디메틸-17-(6-메틸헵탄-2-일)헥사데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜난트렌-3-일 4-(3-(2,4-디아미노펜에톡시)-3-옥소프로프-1-에닐)벤조에이트 0.05몰과 화학식 5a로 표시된 1-(3,5-디아미노페닐)-3-옥타데실석시니미드 0.15몰을 넣고 적정 점도(약 150 cps)까지 반응시켰다.After stirring for 1 hour, 4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl)-represented by Chemical Formula 3a was added to the stirred product. 0.4 mol (secondary amount) of oxycarbonyl] -vinyl} -phenyl ester and ((E) -10,13-dimethyl-17- (6-methylheptan-2-yl) hexadecahydro- represented by the following formula (4a): 0.05 mole of 1H-cyclopenta [a] phenanthren-3-yl 4- (3- (2,4-diaminophenethoxy) -3-oxoprop-1-enyl) benzoate and 1- represented by formula 5a 0.15 mole of (3,5-diaminophenyl) -3-octadecylsuccinimide was added thereto and reacted to an appropriate viscosity (about 150 cps).
얻어진 액에서 고형분 함량은 30 중량%이었으며, 얻어진 액을 24시간 동안 상온에서 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다. Solid content in the obtained liquid was 30% by weight, and the obtained liquid was kept at room temperature for 24 hours. The reaction was carried out to prepare a polyamic acid solution.
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. 3.0 mol of acetic anhydride catalyst and 5.0 mol of pyridine catalyst were added to the polyamic acid solution, and the temperature was raised to 80 ° C., followed by reaction for 6 hours. The reaction product was removed by vacuum distillation to remove acetic anhydride, pyridine catalyst and NMP solvent to prepare a soluble polyimide resin liquid having a solid content of 20% by weight.
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-1)(액정 배향제)를 제조하였다.The prepared soluble polyimide resin was distilled to prepare a pure soluble polyimide resin (weight average molecular weight 200,000). To the obtained soluble polyimide resin, a mixed solvent (3: 4: 3 volume ratio) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, and 2-butyl celusolve, which are organic solvents, is added, and at room temperature Stirring for 24 hours to prepare a soluble photoaligned polyimide resin (PSI-1) (liquid crystal aligning agent).
실시예Example 12 내지 20: 폴리이미드 중합체( 12 to 20: polyimide polymer ( PSIPSI -2 내지 -2 to PSIPSI -10)의 제조-10)
상기 화학식 3a로 표시된 4-(4,4,4-트리플루오르 부톡시)-벤조산 4-{2-[2-(2,4-디아미노-페닐)-에톡시카보닐]-비닐}-페닐 에스테르, 상기 화학식 4a로 표시된 (E)-10,13-디메틸-17-(6-메틸헵탄-2-일)헥사데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜난트렌-3-일 4-(3-(2,4-디아미노펜에톡시)-3-옥소프로프-1-에닐)벤조에이트 및 상기 화학식 5a로 표시된 1-(3,5-디아미노페닐)-3-옥타데실석시니미드의 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 배향제)을 제조하였다.4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] -vinyl} -phenyl represented by the above formula (3a) Ester, (E) -10,13-dimethyl-17- (6-methylheptan-2-yl) hexadecahydro-1H-cyclopenta [a] phenanthren-3-yl 4- (3) Of-(2,4-diaminophenethoxy) -3-oxoprop-1-enyl) benzoate and 1- (3,5-diaminophenyl) -3-octadecylsuccinimide represented by the above formula (5a) A polyamic acid was prepared in the same manner as in Example 11 except that the amount of use thereof was changed as shown in Table 1, and the same procedure as in Example 11 was carried out using this polyamic acid to produce a soluble photo-aligned polyimide. A resin liquid (liquid crystal aligning agent) was produced.
하기 표 1에서, 화학식 3a로 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.In Table 1 below, 4- (4,4,4-trifluorobutoxy) -benzoic acid 4- {2- [2- (2,4-diamino-phenyl) -ethoxycarbonyl] represented by the formula (3a)- The amount of the vinyl} -phenyl ester used was the sum of the amount of primary addition and the amount of secondary addition, and in all the examples, the amount of primary addition was 0.5 mol.
상기 표 1에서, 화학식 3a, 화학식 4a 및 화학식 5a의 사용량 단위는 몰%로서, 폴리아믹산 제조시 사용된 디아민 전체 몰에 대한 각각의 사용 몰%이다. 또한 상기 몰%의 양으로 사용하여 제조된 폴리아믹산 또는 폴리이미드에 포함된 화학식 3a로부터 유도된 반복 단위, 화학식 4a로부터 유도된 반복 단위 및 화학식 5a로부터 유도된 반복 단위의 함량은, 사용된 화학식으로 표현된 화합물의 몰%와 동일하였다.In Table 1, the usage units of the formulas 3a, 4a, and 5a are mole%, each mole% relative to the total moles of diamine used in preparing the polyamic acid. In addition, the content of the repeating unit derived from formula 3a, the repeating unit derived from formula 4a, and the repeating unit derived from formula 5a contained in the polyamic acid or polyimide prepared using the molar% amount is represented by the formula used. Equivalent to mole% of compound represented.
(액정 배향막의 액정 (Liquid crystal of liquid crystal aligning film 배향성Orientation ))
액정 배향제의 액정 배향성을 평가하기 위하여 액정 셀을 제작하여 이용하였다. 상기 액정 셀의 제조는 다음과 같다. In order to evaluate the liquid-crystal orientation of the liquid crystal aligning agent, the liquid crystal cell was produced and used. The manufacture of the liquid crystal cell is as follows.
규격화된 크기의 ITO 유리 기판에 1.5cm×1.5cm 크기의 정사각형 ITO 모양과 전압 인가를 위한 전극 ITO 모양만을 남기고 다른 부분의 ITO를 제거하기 위해 포토리소그래피 공정을 이용하여 패턴화하였다. The ITO glass substrate was patterned using a photolithography process to remove other portions of ITO, leaving only 1.5 cm × 1.5 cm square ITO shapes and electrode ITO shapes for voltage application.
패턴화한 ITO 기판에 상기 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 액정 배향제를 도포하고 스핀 코팅하여 0.1㎛ 두께로 만든 다음, 70℃와 210℃의 경화 과정을 거치게 하였다. The liquid crystal aligning agents prepared in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to the patterned ITO substrate, spin-coated to make a thickness of 0.1 μm, and then subjected to curing at 70 ° C. and 210 ° C.
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㎛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.The two I substrates subjected to the curing process using an exposure machine (UIS-S2021J7-YD01, Ushio LPUV) under a certain angle and a constant energy are exposed to opposite directions (90 degrees for VA mode). Thereafter, square ITO shapes were joined up and down consistently while maintaining a cell gap of 4 mu m. In the exposure, a light source used a 2kW deep UV ramp (UXM-2000).
이와 같은 방법으로 만들어진 셀에 액정을 채운 후, 직교 편광된 광학 현미경을 이용, 액정 배향성을 관찰하였고, 결과를 하기 표 2에 정리하였다. After filling the liquid crystal in the cell made in this way, the liquid crystal alignment was observed using an orthogonally polarized optical microscope, and the results are summarized in Table 2 below.
(액정 배향막의 전기적 특성 및 광학적 특성)(Electrical and Optical Properties of Liquid Crystal Alignment Film)
액정 배향막의 전기적 특성 및 광학적 특성들은 4㎛ 셀 갭의 액정 셀을 이용하여 고온(60℃) 전압보전율, 및 잔류 DC전압(RDC)을 측정하여 평가하였다.Electrical and optical properties of the liquid crystal alignment film were evaluated by measuring the high temperature (60 ° C.) voltage holding ratio and the residual DC voltage (RDC) using a liquid crystal cell having a 4 μm cell gap.
상기 고온(60℃) 전압보전율은 60℃에서 능동구동 방식의 TFT-LCD에서 비선택기간 동안 외부전원과 플로팅된 상태의 액정층이 충전된 전압을 유지하는 정도를 말하며, 100%에 가까운 값이 이상적이다. 평가 결과는 하기 표 2에 기재하였으며, 98% 이상이면 양호, 98% 미만이면 불량으로 기재하였다.The high temperature (60 ° C) voltage retention rate refers to the degree to which the liquid crystal layer in a state of floating with an external power source maintains a charged voltage during a non-selection period in an active driving type TFT-LCD at 60 ° C. Ideal. The evaluation results are shown in Table 2 below, and if it is 98% or more, it is good, and if it is less than 98%, it is described as poor.
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. 평가 결과는 하기 표 2에 기재하였으며, 100mV 이하이면 양호, 100mV 초과하면 불량으로 기재하였다.The residual DC voltage refers to a voltage applied to the liquid crystal layer even when no impurities are applied to the alignment layer by the impurities of the ionized liquid crystal layer, and the lower the better. As a method of measuring the residual DC voltage, a method using flicker and a method using a capacitance change curve (C-V) of the liquid crystal layer according to DC voltage are common. The evaluation results are listed in Table 2 below, and are described as good if 100 mV 'or less, and bad if exceeding 100 mV'.
액정 셀을 이용한 액정 배향막의 전기적 특성 및 광학적 특성들의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The electrical and optical properties of the liquid crystal alignment layer using the liquid crystal cell are shown in Table 2 below.
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 20의 액정배향제는 비교예 1 및 2 대비 고온 전압보존율(VHR) 및 RDC 특성이 개선됨을 알 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that the liquid crystal aligning agents of Examples 1 to 20 have improved high-temperature voltage retention (VHR) and RDC characteristics compared to Comparative Examples 1 and 2.
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 배향제는 비교예 1 및 2에서 제조한 액정 배향제 보다 잔상 특성이 우수함을 알 수 있다.The voltage holding ratio and the residual DC serve as a criterion for evaluating the afterimage characteristic of the liquid crystal alignment layer, and the higher the voltage holding ratio and the lower the residual DC, the better the afterimage characteristic. Therefore, it can be seen that the liquid crystal aligning agent prepared in Examples 1 to 20 is superior to the afterimage property than the liquid crystal aligning agents prepared in Comparative Examples 1 and 2.
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.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms, and a person skilled in the art to which the present invention pertains has another specific form without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
1: 액정표시소자 3: 액정층
12: 제1 액정 배향막 22: 제2 액정 배향막
100: 하부 표시판 110: 제1 기판
124: 게이트 전극 133: 유지 전극
140: 게이트 절연막 154: 반도체
163, 165: 저항성 접촉 부재 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 180: 보호막
191: 화소 전극 200: 상부 표시판
210: 제2 기판 210: 차광 부재
230: 색필터 250: 덮개막
270: 공통 전극1: liquid crystal display device 3: liquid crystal layer
12: first liquid crystal alignment film 22: second liquid crystal alignment film
100: lower display panel 110: first substrate
124: gate electrode 133: sustain electrode
140: gate insulating film 154: semiconductor
163 and 165: ohmic contact 173: source electrode
175: drain electrode 180: protective film
191: pixel electrode 200: upper display panel
210: second substrate 210: light blocking member
230: color filter 250: overcoat
270 common electrode
Claims (9)
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서,
X1 및 X2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로, 지환족 산이무수물 또는 방향족 산이무수물로부터 유도된 4가의 유기기이고,
Y1 및 Y2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로, 디아민으로부터 유도된 2가의 유기기이고, 상기 디아민은 하기 화학식 3으로 표시되는 디아민 35 내지 90몰%, 하기 화학식 4로 표시되는 디아민 5 내지 20몰% 및 하기 화학식 5로 표시되는 디아민 5 내지 45몰%을 포함하고,
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
R1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 하나 이상의 -CH2-기가 독립적으로 -CO-, -CO-O-, -NZ-, -NZ-CO-, -CO-NZ- 또는 -CH=CH-로 치환된 C1 내지 C30 알킬렌기이고, Z는 수소 원자 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 산소 원자는 서로 직접 연결되지 않은 것이고,
R2는 치환 또는 비치환된 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족 유기기이고,
Q1, Q2 및 Q3는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이고,
n1은 0 내지 3의 정수이고,
n2는 0 내지 3의 정수이고,
[화학식 4]
상기 화학식 4에 있어서,
상기 R7은 각각 독립적으로 단일 결합, O, COO, NHCO 또는 CONH이고,
n3은 0 내지 3의 정수이고,
n4는 0 내지 3의 정수이고,
n7은 0 내지 2의 정수이고,
R8은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기; 또는 -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C1 내지 C30 알킬기, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C6 내지 C30 아릴기, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- 또는 이들의 조합을 포함하는 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
R9는 치환 또는 비치환된 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족 유기기이며,
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
R5는 수소원자; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
R6은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
상기 n6은 0 내지 3의 정수이다.A liquid crystal aligning agent comprising a polymer selected from the group consisting of a polyamic acid comprising a repeating unit represented by the following formula (1), a polyimide comprising a repeating unit represented by the following formula (2), and a combination thereof:
[Formula 1]
(2)
In the above Formulas 1 and 2,
X 1 and X 2 are the same or different from each other, and each independently, a tetravalent organic group derived from an alicyclic acid dianhydride or an aromatic acid dianhydride,
Y 1 and Y 2 are the same or different from each other, and each independently, a divalent organic group derived from a diamine, wherein the diamine is 35 to 90 mol% of a diamine represented by the following Formula 3, and a diamine 5 represented by the following Formula 4. To 20 mol% and 5 to 45 mol% of diamine represented by the following Formula 5,
(3)
In Formula 3,
R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, at least one -CH 2 -group is independently -CO-, -CO-O-, -NZ-, -NZ-CO-, -CO-NZ -Or a C1 to C30 alkylene group substituted with -CH = CH-, Z is a hydrogen atom or a C1 to C10 alkyl group, oxygen atoms are not directly connected to each other,
R 2 is a substituted or unsubstituted aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted aromatic organic group,
Q 1 , Q 2 and Q 3 are each independently hydrogen or halogen,
n1 is an integer of 0 to 3,
n2 is an integer of 0 to 3,
[Chemical Formula 4]
In Chemical Formula 4,
Each R 7 is independently a single bond, O, COO, NHCO or CONH,
n3 is an integer of 0 to 3,
n4 is an integer of 0 to 3,
n7 is an integer of 0 to 2,
R 8 is a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group; Or a C1 to C30 alkyl group including -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof C2 to C30 heteroaryl group including C6 to C30 aryl group, -O-, -COO-, -CONH-, -OCO- or a combination thereof,
R 9 is a substituted or unsubstituted aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted aromatic organic group,
[Chemical Formula 5]
In Formula 5,
R 5 is a hydrogen atom; A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; A substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
R 6 is a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; Substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
N6 is an integer of 0 to 3.
상기 화학식 3으로 표시되는 디아민은 하기 화학식 16으로 표시되는 디아민인 것인 액정 배향제:
[화학식 16]
상기 화학식 16에서,
l은 0 내지 10의 정수이다.The method of claim 1,
The diamine represented by the formula (3) is a diamine represented by the formula (16):
[Chemical Formula 16]
In Formula 16,
l is an integer of 0 to 10.
상기 화학식 4로 표시되는 디아민은 하기 화학식 17로 표시되는 디아민인 것인 액정 배향제:
[화학식 17]
상기 화학식 17에서,
m은 1 내지 5의 정수이다. The method of claim 1,
The diamine represented by the formula (4) is a diamine represented by the formula (17):
[Chemical Formula 17]
In Formula 17,
m is an integer of 1 to 5;
상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드는 50,000 내지 500,000의 중량평균 분자량을 가지는 것인 액정 배향제.The method of claim 1,
Wherein said polyamic acid and said polyimide have a weight average molecular weight of 50,000 to 500,000.
상기 액정 배향제는 상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드를 1:99 내지 50:50의 중량비로 포함하는 것인 액정 배향제.The method of claim 1,
The liquid crystal aligning agent comprising the polyamic acid and the polyimide in a weight ratio of 1:99 to 50:50.
상기 액정 배향제는 1 내지 30 중량%의 고형분 함량을 가지는 것인 액정 배향제.The method of claim 1,
The liquid crystal aligning agent having a solid content of 1 to 30% by weight.
상기 액정 배향제는 5 내지 30 cps의 점도를 가지는 것인 액정 배향제.The method of claim 1,
The liquid crystal aligning agent having a viscosity of 5 to 30 cps.
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