KR101612725B1 - Maleimide-n-vinyllactam based sidechain polymers for lcd alignment layers - Google Patents

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Abstract

표면-디렉터 배향막에 사용하기 위한 폴리머가 제공되고, 상기 폴리머는 말레이미드 및/또는 그의 유도체 및 N-비닐락탐 및/또는 그의 유도체의 반복 단위를 포함하는 코폴리머이고, 상기 반복 단위의 적어도 일부는 펜던트 측쇄에 의해 작용화된다. 본 발명의 폴리머는 액정 장치에서의 배향막 재료 중에 사용하거나 또는 배향막 재료로서의 사용에 적합하다.Wherein the polymer is a copolymer comprising repeat units of maleimide and / or a derivative thereof and N-vinyl lactam and / or a derivative thereof, and at least a part of the repeat unit is a Pendant side chains. The polymer of the present invention is suitable for use as an orientation film material in a liquid crystal device or as an orientation film material.

Description

LCD 배향막용 말레이미드―N―비닐락탐계 측쇄 폴리머 {MALEIMIDE-N-VINYLLACTAM BASED SIDECHAIN POLYMERS FOR LCD ALIGNMENT LAYERS}MALEIMIDE-N-VINYLLACTAM BASED SIDECAIN POLYMERS FOR LCD ALIGNMENT LAYERS [0002]

본 발명은 표면-디렉터(surface-director) 정렬층(alignment layer)용 폴리머, 그러한 폴리머를 포함하는 표면-디렉터 배향막 재료, 및 그러한 폴리머를 포함하는 정렬층을 포함하는 액정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal device comprising a polymer for a surface-director alignment layer, a surface-director oriented film material comprising such a polymer, and an alignment layer comprising such a polymer.

액정 장치는 일반적으로 기판 상에 배열되거나 한 쌍의 기판 사이에 개재되어 배열된 액정 물질층을 포함한다. A liquid crystal device generally includes a layer of a liquid crystal material arranged on a substrate or interposed between a pair of substrates.

액정 분자는 전형적으로 두드러진 형상 이방성(shape anisotropy)을 가진 비교적 단단한 분자로서, 특정의 바람직한 방향으로 그것의 장축을 따라 배향될 수 있는 분자이다. 상기 분자의 평균적인 방향은 벡터 양에 의해 규정되며, 이를 디렉터라 칭한다.Liquid crystal molecules are typically relatively hard molecules with a pronounced shape anisotropy and are molecules that can be oriented along their long axis in certain desirable directions. The average direction of the molecules is defined by the amount of the vector, which is called a director.

액정 디스플레이에 있어서, 전기장과 같은 외부적 장의 부재 하에, 얻고자 하는 액정층의 초기 정렬은 일반적으로, 상기 액정 벌크와 마주하는 한정된 기판 표면 상에 이른바 정렬층(배향층)을 적용하는 등의 방법으로, 한정된 고체 기판 표면을 적절히 표면 처리하는 것에 의해 달성된다. 초기 액정 정렬이란 액정층과 정렬층 사이의 계면에서의 고체 표면/액정 상호작용으로 정의된다.In the liquid crystal display, the initial alignment of the liquid crystal layer to be obtained in the absence of an external field such as an electric field is generally performed by a method such as applying an alignment layer (alignment layer) on a limited substrate surface facing the liquid crystal bulk , By properly treating the surface of the limited solid substrate. The initial liquid crystal alignment is defined as the solid surface / liquid crystal interaction at the interface between the liquid crystal layer and the alignment layer.

한정된 표면에 인접한 액정 분자의 배향은 탄성력을 통해 벌크 중의 액정 분자에 전달되므로, 모든 액정 벌크 분자에 대해서도 본질적으로 동일한 배향을 부여한다.Since the alignment of the liquid crystal molecules adjacent to the limited surface is transmitted to the liquid crystal molecules in the bulk through the elastic force, essentially the same orientation is given to all the liquid crystal bulk molecules.

액정층과 정렬층 사이의 계면 근방의 액정 분자의 디렉터(여기서는 표면 디렉터라고도 함)는, 균질형 또는 평면형 배향(PA)으로도 지칭되는, 한정된 기판 표면과 평행인 상태로, 호메오트로픽(homeotropic) 또는 수직형 배향(VA)으로도 지칭되는, 한정된 기판 표면에 대한 수직형과 같은 특정한 방향의 지점으로 한정되거나, 또는 한정된 기판 표면에 대해 경사진 배향(tilted alignment; TA)으로도 지칭되는 특정한 경사각(tilt angle)으로 한정된다. 액정 디스플레이에서 사용되는 배향의 형태는 얻고자 하는 장치의 어플리케이션에 의존한다.The director of the liquid crystal molecules near the interface between the liquid crystal layer and the alignment layer (here also referred to as the surface director) is aligned with a defined substrate surface, also referred to as a homogeneous or planar orientation (PA), with homeotropic Referred to also as a tilted alignment (TA) relative to a defined substrate surface, or defined as a point in a particular direction, such as vertical to a defined substrate surface, also referred to as a vertical alignment (VA) And is limited to a tilt angle. The type of orientation used in the liquid crystal display depends on the application of the device to be obtained.

정렬층을 확립하는 공지의 방법은, 예를 들면, 무기 막 증착(inorganic film vapor deposition)법 및 유기 막 러빙(organic film rubbing)법이다. 무기 막 증기 증착법에 있어서, 산화규소와 같은 무기 물질을 한정된 표면에 경사지게 증착하여 액정 분자가 무기 막에 의해 무기 물질 및 증발 조건에 따라 특정한 방향으로 배향되도록 함으로써 기판 표면 상에 무기 막이 형성된다. 상기 방법은 제조비가 높기 때문에, 대규모 제조에는 적합하지 않고, 이 방법은 실제로 사용되지는 않는다.Known methods for establishing an alignment layer are, for example, an inorganic film vapor deposition method and an organic film rubbing method. In the inorganic film vapor deposition method, an inorganic material such as silicon oxide is deposited obliquely on a limited surface so that the liquid crystal molecules are oriented in a specific direction by the inorganic material and the evaporation conditions by the inorganic film, thereby forming an inorganic film on the substrate surface. This method is not suitable for large-scale production because the manufacturing cost is high, and this method is not actually used.

유기 막 러빙법에 따르면, 예를 들면 폴리이미드의 유기 코팅이 기판 표면에 형성된다. 그 후 유기 코팅은 면, 나일론 또는 폴리에스테르와 같은 천을 사용하여 설정된 방향으로 러빙되어, 그 층과 접촉하는 액정 분자는 러빙 방향으로 배향된다.According to the organic film rubbing method, for example, an organic coating of polyimide is formed on the substrate surface. The organic coating is then rubbed in a set direction using a cloth such as cotton, nylon or polyester, and the liquid crystal molecules in contact with the layer are oriented in the rubbing direction.

폴리이미드는 화학적 안정성, 열 안정성 등과 같은 비교적 유리한 특성을 가지고 있으므로 유기 표면 코팅으로서 대부분의 경우에 사용된다. 폴리이미드층의 적용은 일반적으로 이하에 기재되는 바와 같이 200∼300℃에서의 베이킹(baking) 단계를 포함한다.Polyimides are used in most cases as organic surface coatings because of their relatively favorable properties such as chemical stability, thermal stability and the like. Application of the polyimide layer generally involves a baking step at 200 to 300 占 폚 as described below.

폴리이미드는 예를 들면 하기 스킴 I 또는 스킴 II에 따라 제조될 수 있다:Polyimides can be prepared according to, for example, Scheme I or Scheme II below:

Figure 112011089265961-pct00001
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Figure 112011089265961-pct00002
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제1 단계에서, 동일 몰량의 테트라카르복시산 무수물과 디아민을 N-메틸피롤리돈(NMP)와 같은 아미드 용매 중에서 혼합한다. 자발적 반응이 일어나고, 폴리이미드의 프리폴리머인 폴리아믹산(polyamic acid)이 형성된다. 이 상태에서, 상기 프리폴리머는 LCD 제조자와 같은 사용자에게 공급된다. 그러나, 프리폴리머 용액이 실온에서 불안정하기 때문에, 상기 용액은 프리폴리머의 분해 또는 임의의 다른 바람직하지 않은 화학 반응을 피하기 위해, 일반적으로 수송 및 저장시 냉각된다.In the first step, an equimolar amount of tetracarboxylic acid anhydride and diamine are mixed in an amide solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP). A spontaneous reaction takes place, and polyamic acid, which is a prepolymer of polyimide, is formed. In this state, the prepolymer is supplied to a user such as a LCD manufacturer. However, since the prepolymer solution is unstable at room temperature, the solution is generally cooled during transportation and storage to avoid decomposition of the prepolymer or any other undesirable chemical reaction.

일반적으로, 폴리아믹산은 액정 장치 제조자에 의해, 종종 NMP와 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve)의 4:1(w/w) 혼합물로 약 5%까지 희석된다.In general, polyamic acids are often diluted by the liquid crystal device manufacturer to about 5% with a 4: 1 (w / w) mixture of NMP and butyl cellosolve.

Figure 112011089265961-pct00003
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폴리아믹산은 일반적으로, 예를 들면 스핀 코팅 또는 일종의 인쇄 기술을 이용하여, 투명하고 패터닝된 인듐 주석 산화물(ITO) 전극층으로 코팅된 유리 기판 상에 적용된다. 이어서, 폴리아믹산의 층은 약 100℃의 오븐에서 건조된 다음, 1∼2시간 동안 약 200℃로 가열된다. 이러한 가열 사이클에서, 폴리아믹산은 폴리이미드로 변환된다. 이 단계는 또한 폴리이미드의 경화 또는 베이킹으로 지칭된다. 얻어지는 폴리이미드는 열적으로 매우 안정하며, 모든 용매에 대해 불용성이다.The polyamic acid is generally applied on a glass substrate coated with a transparent and patterned indium tin oxide (ITO) electrode layer using, for example, spin coating or a type of printing technique. The layer of polyamic acid is then dried in an oven at about 100 캜 and then heated to about 200 캜 for one to two hours. In this heating cycle, the polyamic acid is converted to polyimide. This step is also referred to as hardening or baking of the polyimide. The resulting polyimide is thermally very stable and insoluble in all solvents.

폴리머는 예를 들어 알칼리성 매체를 사용하여 분해시키는 방법에 의해서만 제거될 수 있다.The polymer can be removed only by, for example, decomposing using an alkaline medium.

이 유기 막 적용 공정의 단점은 긴 제조 시간과 아울러 높은 제조비를 초래하는 베이킹 단계이다.A disadvantage of this organic film application process is a baking step which results in a long production time and a high production cost.

또한, 약 200℃와 같은 높은 온도는, 액정-온-실리콘(LCOS) 및 박막 트랜지스터(TFT)와 같은 것의 제조에 있어서 수율을 저하시키고 그에 따라 막의 결함을 초래할 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 요구되는 베이킹 온도도 플라스틱 기판 상에서 사용하기에는 지나치게 높다.Also, a high temperature, such as about 200 캜, is undesirable because it can reduce the yield in the manufacture of liquid crystal-on-silicon (LCOS) and thin film transistor (TFT) and thus result in film defects. The required baking temperature is also too high for use on plastic substrates.

또한 상기 유기 막 적용 공정을 이용하여 적용되는 유기막과 액정 벌크층 사이의 앵커링(anchoring) 강도를 제어하기가 어렵다.Also, it is difficult to control the anchoring strength between the organic film and the liquid crystal bulk layer, which is applied using the organic film application process.

또한, 폴리이미드 접근법의 단점 중 하나는 폴리아믹산이 매우 불안정하여 냉동기에서와 같은 저온에서 저장해야 한다는 점이다.In addition, one of the disadvantages of the polyimide approach is that the polyamic acid is very unstable and must be stored at such low temperatures as in a freezer.

이상과 같은 단점 중 일부 또는 전부를 회피할 수 있다면 매우 유리할 것이다.It would be highly advantageous to avoid some or all of these shortcomings.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점들을 적어도 부분적으로 극복하고, 액정 장치용과 같은, 배향막 물질에 또는 배향막 물질로서 유리하게 사용될 수 있는 물질을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to overcome the problems of the prior art at least in part and to provide a material which can be advantageously used as an alignment film material or as an orientation film material, such as for a liquid crystal device.

본 발명의 발명자들은 본 발명의 특허청구범위에 따른 말레이미드 및 N-비닐락탐 반복 단위를 기재로 하는 폴리머를 제공함으로써 상기 목적을 적어도 부분적으로는 달성할 수 있음을 발견했다.The inventors of the present invention have found that this object can be achieved at least in part by providing a polymer based on maleimide and N-vinyl lactam repeating units in accordance with the claimed invention.

따라서, 제1 측면에서, 본 발명은 표면-디렉터 배향막에 사용하기 위한 폴리머로서, 상기 폴리머는 말레이미드 및/또는 그의 유도체 및 N-비닐락탐 및/또는 그의 유도체의 반복 단위를 포함하는 코폴리머이고, 상기 반복 단위의 적어도 일부는 펜던트 사이드-기(pendant side-group) SX에 의해 작용화되어 있는 폴리머에 관한 것이다.Thus, in a first aspect, the present invention is a polymer for use in a surface-director alignment film, wherein the polymer is a copolymer comprising repeat units of maleimide and / or a derivative thereof and N-vinyl lactam and / , At least a portion of said repeat units being functionalized by a pendant side-group S x .

본 발명의 폴리머는 높은 광 안정성 및 열 안정성을 가진다. 에틸말레이미드와 비닐피롤리돈의 코폴리머는 온도에 안정하고 고품질의 정렬층을 증진하는 것으로 나타났으며, 그것의 성질은 상업적 폴리이미드의 성질과 대등하다. 측쇄가 그 자체의 불안정성으로 인해 안정성을 감소시키지 않도록 적절히 선택되는 한, 상기 코폴리머는 매우 안정하다.The polymer of the present invention has high light stability and thermal stability. The copolymer of ethylmaleimide and vinylpyrrolidone has been shown to promote a stable and high quality alignment layer at temperature and its properties are comparable to those of commercial polyimides. The copolymer is very stable, so long as the side chain is appropriately selected so as not to reduce its stability due to its instability.

매우 다양한 상이한 측쇄를 가진 코폴리머의 용해도는 NMP 및 PGMEA와 같은 표준 용매 중에서 매우 양호하다. The solubility of a wide variety of copolymers with different side chains is very good in standard solvents such as NMP and PGMEA.

종래의 폴리이미드에 비해서, 본 발명의 폴리머는 용액 중에서 훨씬 더 안정하며, 저온 저장을 필요로 하지 않는다. 또한, 본 발명의 폴리머는 고온에서의 베이킹 없이, 경화를 필요로 하지 않고, 유리 또는 플라스틱 기판 상에 폴리머 막을 형성하기 때문에, 폴리이미드보다 가공하기에 더 용이하고 빠르다.Compared to conventional polyimides, the polymers of the present invention are much more stable in solution and do not require cryogenic storage. Further, the polymer of the present invention is easier and quicker to process than polyimide because it does not require curing at high temperature and does not require curing and forms a polymer film on a glass or plastic substrate.

사이드-기 SX는 스페이서 기(spacer group) L을 통해 상기 반복 단위에 부착될 수 있다.The side-groups S X may be attached to the repeating unit through a spacer group L.

말레이미드 및 N-비닐락탐 반복 단위의 양은 폴리머 골격의 반복 단위의 50% 이상, 예를 들면 75% 이상, 예컨대 90% 이상일 수 있다. 또한, 폴리머 골격 중 말레이미드와 N-비닐락탐간의 비는 1:10 내지 10:1, 예를 들면 1:2 내지 2:1, 예컨대 약 1:1일 수 있다.The amount of maleimide and N-vinyl lactam repeating units may be at least 50%, such as at least 75%, such as at least 90%, of the repeat units of the polymer backbone. Also, the ratio of maleimide to N-vinyl lactam in the polymer backbone can be from 1:10 to 10: 1, such as from 1: 2 to 2: 1, such as about 1: 1.

본 발명의 폴리머의 N-비닐락탐은 N-비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈 및 N-비닐카프로락탐으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 폴리머는, 앵커링 사이드-기 S4에 의해 작용화된 반복 단위; 선택적으로 치환되거나, 할로겐화되거나, 분지되거나 직쇄형인 지방족 및 방향족 기, 예를 들면 알킬, 아릴 또는 알킬아릴, 폴리에테르, 실록산 또는 알코올로부터 선택되는 펜던트 사이드-기 S5에 의해 작용화된 반복 단위; 이온 운동 억제형 사이드-기 S6에 의해 작용화된 반복 단위; 반응성, 바람직하게는 광-반응성 사이드-기 S7에 의해 작용화된 반복 단위; 및 광-응답성 사이드-기 S8에 의해 작용화된 반복 단위 중에서 선택되는 반복 단위를 포함할 수 있다. 상기 폴리머는 선택적으로 가교결합기를 포함한다.The N-vinyl lactam of the polymer of the present invention may be selected from the group consisting of N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl piperidone and N-vinyl caprolactam. The polymer may also comprise a repeating unit functionalized by an anchoring side-group S 4 ; A repeating unit functionalized by a pendant side-group S 5 selected from aliphatic and aromatic groups, such as alkyl, aryl or alkylaryl, polyether, siloxane or alcohol, which are optionally substituted, halogenated, branched or straight-chain; A repetitive unit functionalized by an ionic motion inhibiting side-group S 6 ; Reactive, preferably repeating units functionalized by the light-reactive side-group S 7 ; And a repeating unit selected from repeating units functionalized by the light-responsive side-group S 8 . The polymer optionally comprises a crosslinking group.

본 발명의 구현예에서, 상기 폴리머는 두드러진 형상 이방성을 가진 펜던트 사이드-기 S1에 의해 작용화된 반복 단위를 포함한다. 상기 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기 S1는, 액정 물질의 평면형 정렬을 유도하는 사이드-기 S1a 및 액정 물질의 수직형 배향을 유도하는 사이드-기 S1b 중에서 선택될 수 있다.In embodiments of the present invention, the polymer has pendant side with prominent shape anisotropy - comprises repeating units functionalized by the groups S 1. The side-group S 1 having the remarkable shape anisotropy can be selected from a side-group S 1a inducing a planar alignment of the liquid crystal material and a side-group S 1b inducing a vertical orientation of the liquid crystal material.

상기 사이드-기의 적어도 일부는 말레이미드-질소를 통해 상기 반복 단위에 부착될 수 있다.At least a portion of the side-groups may be attached to the repeat unit via maleimide-nitrogen.

또 다른 측면에서, 본 발명은 고체 기판 상에 적층된 하나 이상의 본 발명에 따른 폴리머를 포함하는 표면-디렉터 배향막에 관한 것이다.In another aspect, the invention is directed to a surface-director alignment film comprising one or more polymers according to the present invention deposited on a solid substrate.

또 다른 측면에서, 본 발명은 하나 이상의 한정된 기판, 액정 벌크 및 상기 하나 이상의 한정된 기판과 상기 액정 벌크 사이에 배열되어 상기 액정 벌크의 표면에 접촉되어 있는 표면-디렉터 배향막을 포함하는 액정 장치로서, 상기 표면-디렉터 배향막이 본 발명에 따른 폴리머를 포함하는, 액정 장치에 관한 것이다. 예를 들면, 상기 액정 장치는, 상기 액정 벌크층을 그 사이에 포함하는 제1 및 제2 기판을 포함할 수 있고; 제1 표면-디렉터 배향막이 상기 제1 기판과 상기 액정 벌크 사이에 배열되어 상기 액정 벌크의 표면에 접촉되어 있고; 제2 표면-디렉터 배향막이 상기 제1 기판과 상기 액정 벌크 사이에 배열되어 상기 액정 벌크의 표면에 접촉되어 있고; 상기 제1 및 상기 제2 표면-디렉터 배향막의 하나 이상, 바람직하게는 모두가 본 발명에 따른 폴리머를 포함한다.In another aspect, the present invention provides a liquid crystal device comprising at least one defined substrate, a liquid crystal bulk, and a surface-director alignment film disposed between the at least one defined substrate and the liquid crystal bulk and in contact with the surface of the liquid crystal bulk, Surface-director alignment film comprises a polymer according to the present invention. For example, the liquid crystal device may include first and second substrates including the liquid crystal bulk layer therebetween; A first surface-director alignment film is arranged between the first substrate and the liquid crystal bulk and is in contact with the surface of the liquid crystal bulk; A second surface-director alignment film is arranged between the first substrate and the liquid crystal bulk and is in contact with the surface of the liquid crystal bulk; One or more, preferably all, of the first and second surface-director alignment layers comprise a polymer according to the invention.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 본 발명에 따른 배향막 물질을 제공하는 단계; 및 200∼300nm 범위의 파장을 가진, 선형으로 편광된 전자기파(electromagnetic radiation)를 상기 배향막 물질에 조사하는 단계를 포함하는, 표면-디렉터 배향막 물질의 광-배향 방법에 관한 것이다. 특히, 상기 선형으로 편광된 전자기파는 230∼270nm 범위, 예를 들면 약 250nm의 파장을 가질 수 있다. In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing an alignment film comprising: providing an alignment film material according to the present invention; And irradiating the alignment film material with linearly polarized electromagnetic radiation having a wavelength in the range of 200-300 nm. ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI > In particular, the linearly polarized electromagnetic wave may have a wavelength in the range of 230 to 270 nm, for example about 250 nm.

본 발명에 의하면, 액정 장치용으로 배향막 물질에 또는 배향막 물질로서 사용될 수 있는, 종래 기술의 문제점이 개선된 물질이 제공된다.According to the present invention, there is provided an improved material of the prior art which can be used for an alignment film material or for an alignment film material for a liquid crystal device.

도 1은 본 발명의 배향막 물질의 광-배향 방법을 예시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 정렬층을 이용하는 액정 장치의 예시도이다.
1 is a block diagram illustrating a photo-orientation method of an alignment film material of the present invention.
2 is an exemplary view of a liquid crystal device using the alignment layer of the present invention.

본 발명은 액정 장치용 배향막 물질에 또는 배향막 물질로서 사용하기에 적합한 폴리머에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer suitable for use in an alignment film material for a liquid crystal device or as an alignment film material.

본 발명의 폴리머는 말레이미드, N-비닐락탐, 예를 들면 비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈 및 N-비닐카프로락탐, 및 그의 유도체의 반복 단위를 포함하는 코폴리머이며, 상기 반복 단위의 적어도 일부는 펜던트 사이드-기에 의해 작용화되어 있다.The polymer of the present invention is a copolymer comprising repeating units of maleimide, N-vinyl lactam such as vinyl pyrrolidone, N-vinyl piperidone and N-vinyl caprolactam, and derivatives thereof, At least some of which are functionalized by a pendant side-group.

본 명세서에서 사용하는 "말레이미드 및 N-비닐락탐의 반복 단위를 포함하는 코폴리머" 및 그와 등가인 표현은 말레이미드 모노머와 N-비닐락탐 모노머의 혼합물로부터 중합에 의해 얻을 수 있는 코폴리머를 의미한다.As used herein, the expression "a copolymer comprising repeating units of maleimide and N-vinyl lactam" and equivalents thereof means that a copolymer obtainable by polymerization from a mixture of maleimide monomer and N-vinyllactam monomer it means.

N-비닐락탐은 하기 화학식 I의 화합물이다:The N-vinyl lactam is a compound of formula (I)

Figure 112011089265961-pct00004
Figure 112011089265961-pct00004

식에서, (CH2)x에서의 x는 2 내지 10의 정수, 전형적으로는 3∼5의 정수를 의미한다.In the formula, x in (CH 2 ) x means an integer of 2 to 10, typically an integer of 3 to 5.

본 명세서에서 사용하는 말레이미드는 하기 화학식 II의 화합물이다:As used herein, maleimide is a compound of formula II:

Figure 112011089265961-pct00005
Figure 112011089265961-pct00005

식에서, Sx는 H, 메틸, 에틸 또는 본 명세서에 기재된 사이드-기 S1, S4, S5, S6, S7 및 S8의 군으로부터 선택되고, L은 사이드-기 Sx를 말레이미드 환의 질소에 연결시키는 선택적으로 존재하는 스페이서 기이다. 스페이서 L이 존재하지 않는 경우에, 사이드-기 Sx는 말레이미드 환의 질소에 직접 부착된다.Formula, S x is a side described in H, methyl, ethyl or the specification - is selected from the group S 1, S 4, S 5 , S 6, S 7 , and the group of S 8, L is a side-maleimide a group S x Lt; RTI ID = 0.0 > nitrogen < / RTI > In the absence of the spacer L, the side-groups S x are attached directly to the nitrogen of the maleimide ring.

N-비닐락탐과 말레이미드의 혼합물은 해당 기술 분야에 잘 알려져 있는 방법에 의해 중합될 수 있고, 전형적으로는 라디칼 부가 공중합에 의해 말레이미드와 N-비닐락탐이 형성된다.The mixture of N-vinyl lactam and maleimide can be polymerized by methods well known in the art, and typically maleic anhydride and N-vinyl lactam are formed by radical addition copolymerization.

그러한 N-비닐락탐과 말레이미드의 혼합물에 있어서, 상이한 말레이미드의 블렌드, 즉 상이한 사이드-기 Sx 및/또는 스페이서 L을 가진 2종 이상의 상이한 말레이미드의 블렌드를 사용할 수 있다. 이것은 1종 이상의 사이드-기 및/또는 폴리머 골격에 부착된 링커(linker)와의 코폴리머의 형성을 가져온다.For such mixtures of N-vinyllactams and maleimides, blends of different maleimides, i.e. blends of two or more different maleimides with different side-groups S x and / or spacers L, can be used. This results in the formation of copolymers with one or more side-groups and / or linkers attached to the polymer backbone.

그러한 상이한 말레이미드의 블렌드는 얻어지는 폴리머의 성질을 조절하는 데 활용될 수 있다. 그러한 말레이미드의 블렌드의 비제한적 예는 이하의 본 명세서에서 추가로 설명된다.Such different maleimide blends can be utilized to control the properties of the resulting polymer. Non-limiting examples of such maleimide blends are further described herein below.

적합한 중합 반응의 예를 이하의 실시예에서 설명한다.Examples of suitable polymerization reactions are illustrated in the following examples.

중합의 결과는 본 발명에 따른 코폴리머로서, 말레이미드 및 하기 일반식을 가지는 N-비닐락탐의 반복 단위를 포함한다:The result of the polymerization is a copolymer according to the present invention comprising maleimide and repeating units of N-vinyl lactam having the general formula:

Figure 112011089265961-pct00006
Figure 112011089265961-pct00006

얻어지는 코폴리머에서, 말레이미드와 N-비닐락탐 단위는 규칙적으로 분포되어 있지 않고, 따라서 상기 폴리머는 그 형태가 암시하는 바와 같이 완벽한 교대형 코폴리머가 아니기 때문에 폴리머의 정확한 구조식은 만들어 낼 수 없다.In the resulting copolymer, the maleimide and N-vinyl lactam units are not regularly distributed, and therefore the polymer can not produce an accurate structural formula because the polymer is not a perfect hyperbranched copolymer as its form implies.

그러나, 반응 혼합물 중 말레이미드와 N-비닐락탐 모노머의 1:1 몰비에서, 얻어지는 폴리머에서의 배열은 본질적으로 교대형 말레이미드-N-미닐락탐-말레이미드-N-미닐락탐 구조로 되기 쉽다.However, at a 1: 1 molar ratio of maleimide and N-vinyl lactam monomer in the reaction mixture, the arrangement in the resulting polymer is inherently prone to an overbased maleimide-N-amino lactam-maleimide-N-amino lactam structure.

당업자에게 명백하겠지만, 본 발명의 폴리머는 말레이미드 및 N-비닐락탐 반복 단위를 제외한 추가의 반복 단위를 포함할 수 있다. 그러한 반복 단위의 예는, 라디칼 부가 중합에 의해 폴리머 사슬에 내포될 수 있는 모노머 또는 프리폴리머, 전형적으로는 당업자에게 알려져 있는 중합가능한 에틸렌형으로 불포화된 임의의 화합물을 포함한다. 그러한 중합가능한 에틸렌형으로 불포화된 화합물의 예는, 제한되지는 않지만, 스티렌 및 (메트)아크릴레이트를 포함한다.As will be apparent to those skilled in the art, the polymers of the present invention may include additional repeat units other than maleimide and N-vinyl lactam repeat units. Examples of such repeating units include monomers or prepolymers that can be incorporated into the polymer chain by radical addition polymerization, typically any polymerizable ethylenically unsaturated compound known to those skilled in the art. Examples of such polymerizable ethylenically unsaturated compounds include, but are not limited to, styrene and (meth) acrylate.

본 발명의 구현예에서, 말레이미드 및 N-비닐락탐 반복 단위의 합계량은 폴리머 중 반복 단위의 상당한 부분을 차지한다. 전형적으로는, 상기 반복 단위는 폴리머 사슬의 반복 단위의 수 기준으로, 약 50% 이상, 예를 들면 약 755 이상, 예컨대 약 905 이상을 구성한다. 100%의 말레이미드 및 N-비닐락탐을 상정할 수도 있다.In embodiments of the present invention, the total amount of maleimide and N-vinyl lactam repeat units occupies a significant portion of the repeat units in the polymer. Typically, the recurring units constitute at least about 50%, such as at least about 755, such as at least about 905, based on the number of recurring units of the polymer chain. 100% maleimide and N-vinyl lactam may also be envisaged.

본 발명의 폴리머에 있어서, 말레이미드 반복 단위와 N-비닐락탐 반복 단위간의 개수 비는, 예를 들면 1:10 내지 10:1 범위, 바람직하게는 1:2 내지 2:1 범위, 예를 들면 약 1:1일 수 있다.In the polymer of the present invention, the number ratio between the maleimide repeating unit and the N-vinyl lactam repeating unit is, for example, in the range of 1:10 to 10: 1, preferably 1: 2 to 2: 1, Can be about 1: 1.

상기 비가 1:1에 가까울수록, 중합시 폴리머 조성이 더 안정해지고, 이러한 공중합이 교대형에 가깝기 때문에, 중합시 조성물의 공급을 동일한 폴리머 조성이 유지되도록 근접하게 조절할 필요성이 적어진다. The closer the ratio is to 1: 1, the more stable the polymer composition during polymerization, and the less the necessity of adjusting the feed of the composition during polymerization to maintain the same polymer composition, since such copolymerization is close to overbite.

높은 비(과량의 말레이미드)는 짧은 폴리머를 초래할 것이다. 낮은 비율(과량의 N-비닐락탐)은, 폴리머가 정상적으로는 사이드-기 Sx를 구비한 말레이미드이기 때문에, 사이드-기(Sx) 함량이 적은 폴리머를 초래할 것이다.A high ratio (excess of maleimide) will result in short polymer. Low ratio (excess of N- vinyl lactams), the polymer is normally a side-group because it is a maleimide having the S x, the side-group (S x) content will result in less polymer.

본 발명의 코폴리머는 NMP 및 PGMEA와 같은 표준 용매 중에 가용성이며, 따라서 상기 폴리머의 용액은 통상적 적층 방법, 예를 들면, 제한되지는 않지만, 스핀-코팅, 분무-코팅, 닥터블레이드 코팅, 롤-코팅, 플렉스프린팅(flexprinting), 잉크-젯 프린팅, 디핑 등의 방법에 의해 기판 상에 적층될 수 있다.The copolymers of the present invention are soluble in standard solvents such as NMP and PGMEA and therefore solutions of the polymers can be prepared by conventional lamination methods such as, but not limited to, spin-coating, spray-coating, Coating, flex printing, ink-jet printing, dipping, and the like.

상기 폴리머는 중합된 상태로 제조되고 용해될 수 있으므로, 정렬층은 기판 상의 적층 후, 단순히 용매를 증발시킴으로써 용이하게 얻어질 수 있다. 이는 정렬층을 얻기 위해 과다한 가열이 필요하지 않기 때문에 온도 민감성 기판의 사용을 가능하게 한다.Since the polymer can be prepared and dissolved in a polymerized state, the alignment layer can be easily obtained by simply evaporating the solvent after lamination on the substrate. This allows the use of temperature sensitive substrates since excessive heating is not required to obtain an alignment layer.

또한, 상기 폴리머는 적층 후 경화를 필요로 하지 않기 때문에, 적층에 이어서 매우 얇은 용매 막의 증발을 포함할 뿐이므로, 기판 상에 정렬층을 형성하는 데 걸리는 총 시간이 매우 짧다.In addition, since the polymer does not require curing after lamination, the total time taken to form the alignment layer on the substrate is very short, since it only involves evaporation of the very thin solvent film following the lamination.

전형적으로는 말레이미드 환 질소를 통해 말레이미드 모노머에 부착된 펜던트 사이드-기 Sx는 예를 들면 다음 중에서 선택되는 사이드-기를 포함할 수 있다: 플루오르화와 같이, 선택적으로 치환된, 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 아릴기 및 알킬아릴기, 앵커링 사이드-기, 가교결합형 사이드-기, 이온 운동 억제형 사이드-기, 반응성, 바람직하게는 광-반응성 사이드-기, 광-응답성 사이드-기 및 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기. 그러나, 본 발명에서 사용하기 위한 다른 사이드-기를 생각할 수도 있다.The pendant side-groups S x attached to maleimide monomers, typically through maleimide ring nitrogen, can include, for example, side-groups selected from the following: optionally substituted, straight-chain or branched Reactive side groups, reactive side groups, reactive side groups, reactive side groups, reactive side groups, photo-reactive side groups, photo-reactive side groups, And side-groups having noticeable shape anisotropy. However, other side-groups for use in the present invention may be contemplated.

사이드-기 Sx는, 필요할 경우에, 각각 전형적으로는 0∼30개의 연결 원자, 예를 들면 0∼5개 및 15개의 연결 원자를 포함하는 스페이서 기 L에 의해 폴리머 골격에 부착될 수 있고, 여기서 0개의 연결 원자는 상기 사이드-기가 직접적인 결합을 통해 폴리머 골격에 직접 부착되어 있는 경우를 나타낸다. 그러나, 30개 연결 원자보다 긴 스페이서 기를 본 발명에서 사용하는 것을 생각할 수도 있다.The side-groups S x , when necessary, can be attached to the polymer backbone by a spacer group L, each of which typically comprises from 0 to 30 connecting atoms, for example from 0 to 5 and 15 connecting atoms, Where 0 connecting atoms indicate that the side-groups are attached directly to the polymer backbone through direct bonding. However, it is contemplated that spacer groups longer than thirty connecting atoms may be used in the present invention.

스페이서 기 L은 예를 들면 말레이미드 환 질소에 대한 사이드-기 Sx의 부착을 촉진시키는 데 활용될 수 있고, 또한 부착된 사이드-기의 이동성(mobility)을 증가시키는 데 활용될 수 있다.The spacer group L may be utilized, for example, to promote adhesion of the side-groups S x to the maleimide ring nitrogen, and may be utilized to increase the mobility of the attached side-groups.

스페이서 기 L는 전형적으로는, 선택적으로 치환된 포화 또는 불포화 탄화수소 사슬, 예를 들면 알킬, 알케닐, 아릴, 알킬아릴, 알콕시 또는 폴리에테르, 아릴옥시 기, 실록산 사슬이다. 전형적인 예는 C5-C15 알킬 또는 알킬옥시 사슬을 포함한다.The spacer group L is typically an optionally substituted saturated or unsaturated hydrocarbon chain such as alkyl, alkenyl, aryl, alkylaryl, alkoxy or polyether, aryloxy group, siloxane chain. Typical examples include C 5 -C 15 alkyl or alkyloxy chains.

본 발명의 구현예에서, 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기 S1는 본 발명의 폴리머에 부착될 수 있다.In embodiments of the present invention, side-groups S 1 with noticeable shape anisotropy may be attached to the polymers of the present invention.

예를 들면, 액정 물질의 분자(메소겐)는 전형적으로 그러한 두드러진 형상 이방성을 나타내는 분자이다.For example, molecules (mesogens) of liquid crystal materials are typically molecules that exhibit such remarkable shape anisotropy.

여기서 사용되는 "두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기"라는 용어는 실제 환경에서 두드러진 형상 이방성을 가진 분자를 의미한다. 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기는 그것의 단축과 장축 사이의 뚜렷한 차이를 나타내고, 구조적으로 비교적 견고하다.As used herein, the term " side-group with noticeable shape anisotropy "means a molecule having noticeable shape anisotropy in a real environment. The side-group with noticeable shape anisotropy exhibits a distinct difference between its short axis and long axis, and is structurally relatively rigid.

본 발명의 구현예에서, 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기는 메소제닉(mesogenic) 사이드-기이다.In an embodiment of the present invention, the side-groups with noticeable shape anisotropy are mesogenic side-groups.

Handbook of Liquid Crystals, vol 1 Fundamentals, pub. John Wiley & Sons Inc, 1988에 정의된 바에 따르면, "메소제닉"이라는 용어는 일반적으로 중간상(mesophase) 형성과 상용성을 가진 구조에 관한 것이다. 이 정의는 본 명세서 전체에 걸쳐 사용된다.Handbook of Liquid Crystals, vol 1 Fundamentals, pub. As defined by John Wiley & Sons Inc, 1988, the term "mesogenic" relates to structures that are generally compatible with mesophase formation. This definition is used throughout this specification.

따라서, 메소제닉 사이드-기는 메소제닉 구조를 가진 사이드-기이다.Thus, the mesogenic side-group is a side-group with a mesogenic structure.

"Handbook of Liquid Crystals(상기)"에서, 메소겐은 "준결정 화합물(mesomorphic compound)", 즉 온도, 압력 및 농도의 적합한 조건 하에서 중간상, 즉 액정상으로서 존재할 수 있는 화합물과 동일하다. In the "Handbook of Liquid Crystals (Above) ", mesogens are the same as compounds which may exist as mesomorphic compounds, i.e., intermediates, i.e. liquid crystals, under suitable conditions of temperature, pressure and concentration.

메소겐은 두드러진 형상 이방성을 가진 분자의 전형적인 예이다. 따라서, 메소겐을 포함하는 사이드-기는 이 정의에 포함된다. 반면에, 사이드-기는 메소제닉 사이드기가 되기 위해 메소겐이어야 할 필요는 없고, 또한 메소겐이 아닌 메소제닉 사이드-기가 본 발명에서 사용될 수 있는 것으로 생각된다.Mesogens are a typical example of molecules with remarkable shape anisotropy. Thus, side-groups containing mesogens are included in this definition. On the other hand, the side-groups do not have to be mesogens to be the mesogenic side groups, and it is also believed that non-mesogenic mesogenic side-groups can be used in the present invention.

두드러진 형상 이방성을 가진, 본 발명에 따른 사이드-기 S1는 선형, 봉형 또는 막대기형과 같은 칼라미트형(calamitic), 디스코틱(discotic), 새니딕(sanidic), 피라미드형, 굴곡형(바나나로도 지칭됨), 갈매기형(chevron), 또는 두드러진 형상 이방성을 나타내는 다른 형상을 가질 수 있다.The side-group S 1 according to the present invention, which has a pronounced shape anisotropy, is of the calamitic, discotic, sanidic, pyramidal, curved (such as banana Quot;), a chevron, or other shapes that exhibit noticeable shape anisotropy.

기판의 표면 성질은 적어도 기판 표면과 액정층 사이의 계면에서 상기 기판 표면에 접촉해 있는 액정층의 메소겐의 배향에 영향을 준다.The surface properties of the substrate affect the orientation of the mesogens of the liquid crystal layer in contact with the substrate surface at least at the interface between the substrate surface and the liquid crystal layer.

전형적으로, 계면 조건은 액정층을 통해 전파되므로, 전체 액정층 배향은 계면에서의 배향에 의해 영향을 받는다.Typically, since the interfacial conditions propagate through the liquid crystal layer, the entire liquid crystal layer orientation is affected by the orientation at the interface.

액정층의 배향에 영향을 주기 위해서는 두 가지 주 경로가 이용된다. 하나의 경로(표면 에너지 경로)는 하기 실시예 10에서와 같이 수직형 배향(낮은 표면 에너지)을 증진시키는 액정 물질의 테일(tail)과의 상용성을 증가시키거나, 하기 도 12에서와 같이 평면형 정렬(높은 표면 에너지)을 증진시키는 메소제닉 코어(core)와의 상용성을 증가시키기 위해 일반적 표면 성질을 이용하는 방법이다. 다른 하나의 경로는 액정을 정렬시키기 위해 입체적 상호작용을 이용하는 방법이다. 그러한 입체적 상호작용은, 선형, 막대기형 및 디스크형과 같은 두드러진 형상 이방성을 가진 기를 나타내는 기판 표면에 액정층이 접촉되어 있을 때 특히 두드러지며, 그 결과, 액정층과 기판 표면간의 계면의 메소겐은 기판 표면 상에 나타난 정의된 형상 이방성을 가진 기의 배향으로 정렬되는 경향이 있다.Two main paths are used to influence the orientation of the liquid crystal layer. One path (surface energy path) increases the compatibility with the tail of the liquid crystal material promoting vertical orientation (low surface energy) as in Example 10 below, Is a method that utilizes general surface properties to increase compatibility with a mesogenic core that promotes alignment (high surface energy). The other path is a method of using a three-dimensional interaction to align the liquid crystal. Such a stereoscopic interaction is particularly prominent when the liquid crystal layer is in contact with the substrate surface which exhibits a group having a predominantly shape anisotropy such as linear, rod-like and disc-shaped, resulting in mesogens at the interface between the liquid crystal layer and the substrate surface And tend to align with the orientation of the groups with defined shape anisotropy appearing on the substrate surface.

예를 들면, 상기 기를 나타내는 기판 표면은, 선형, 막대기형 및 디스크형과 같은 형상 이방성을 가지며, 기판 표면에 대해 본질적으로 평면 상태로 정렬되고, 기판 표면 쪽의 계면에서의 메소겐도 기판 표면에 대해 평면 상태로 정렬되는 경향이 있다.For example, the substrate surface representing the group may have a shape anisotropy such as linear, rod-shaped, and disc-shaped, aligned in essentially planar alignment with respect to the substrate surface, and mesogens at the interface toward the substrate surface may also be aligned They tend to be aligned in a planar state.

반면에, 형상 이방성이 기판 표면에 대해 본질적으로 수직으로 정렬되어 있는 기를 나타내는 기판 표면을 활용하면, 기판 표면 쪽의 계면에서의 메소겐도 기판 표면에 대해 수직으로 정렬되는 경향이 있다.On the other hand, utilizing a substrate surface that exhibits a group in which the shape anisotropy is essentially vertically aligned with respect to the substrate surface, the mesogens at the interface toward the substrate surface also tend to align vertically with respect to the substrate surface.

대안적으로, 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기는 상기 계면에서 액정층의 메소겐의 배향에 맞추어 정렬된다.Alternatively, the side-groups having noticeable shape anisotropy are aligned to the orientation of the mesogens of the liquid crystal layer at the interface.

본 발명의 폴리머 내에 정의된 형상 이방성을 가진 사이드-기를 활용함으로써, 액정 장치의 LC-층과 같은 액정 물질은 폴리머 골격에 부착된 사이드-기의 배향에 맞추어 정렬되는 경향이 있다.By utilizing side-groups with shape anisotropy defined in the polymers of the present invention, liquid crystal materials such as LC-layers of liquid crystal devices tend to align with the orientation of the side-groups attached to the polymer backbone.

따라서, 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기를 가진 본 발명의 폴리머는 그러한 배향막과 상기 배향막에 접촉 상태에 있는 액정층 사이의 적어도 계면에서 메소겐의 배향에 영향을 주기 때문에, 액정 장치의 배향막으로서, 또는 배향막에 유리하게 사용될 수 있다.Therefore, the polymer of the present invention having a side-group having remarkable shape anisotropy affects the orientation of the mesogen at least at the interface between such an alignment film and the liquid crystal layer in contact with the alignment film, and therefore, Can be advantageously used for an alignment film.

일 구현예에서, 선형, 막대기형 및 디스크형과 같은 두드러진 형상 이방성을 가지며, 계면에서의 메소겐의 평면형 정렬, 즉 본질적으로 기판 표면에 대해 평행인 정렬을 유도하는 사이드-기 S1a가 본 발명의 폴리머에 부착될 수 있다. 그러한 폴리머를 기재로 하는 정렬층은 액정층의 평면형 정렬을 증진시키는 데 이용될 수 있다. 그러한 폴리머의 예시적인, 비제한적 예는 하기 실시예 6에 기재되어 있다.In one embodiment, side-groups S 1a , which have noticeable shape anisotropies such as linear, rod-like, and disk-like, leading to planar alignment of the mesogens at the interface, i.e. essentially parallel to the substrate surface, Of the polymer. An alignment layer based on such a polymer can be used to enhance the planar alignment of the liquid crystal layer. An exemplary, non-limiting example of such a polymer is described in Example 6 below.

또 다른 구현예에서, 선형, 막대기형 및 디스크형과 같은 두드러진 형상 이방성을 가지며, 계면에서의 메소겐의 수직형 배향, 즉 본질적으로 기판 표면에 대해 직각인 정렬을 유도하는 사이드-기 S1b가 본 발명의 폴리머에 부착될 수 있다. 그러한 폴리머를 기재로 하는 정렬층은 액정 분자의 수직형 배향을 증진시키는 데 이용될 수 있다. 그러한 폴리머의 예시적인, 비제한적 예는 하기 실시예 1∼3에 기재되어 있다.In another embodiment, the side-groups S 1b , which have noticeable shape anisotropies such as linear, rod-shaped and disk-like, induce a vertical orientation of the mesogens at the interface, i.e. essentially perpendicular to the substrate surface Can be attached to the polymer of the present invention. An alignment layer based on such a polymer can be used to enhance the vertical orientation of the liquid crystal molecules. Exemplary, non-limiting examples of such polymers are described in Examples 1-3 below.

예를 들면, 두드러진 형상 이방성을 가진 선형 사이드-기에 있어서, 사이드-기의 사이드-온 부착(side-on attachment)은 폴리머 표면을 따라 장축을 구비하여 수평형(평면형) 정렬을 증진시킬 수 있다. 반면에, 선형 사이드-기의 엔드-온 부착(end-on attachment)은 장축이 폴리머 표면에 대해 직각인 상태로 수직형(호메오트로픽) 정렬을 증진시킬 수 있다. 그러나, 굴곡 형상(이른바 바나나 형상)을 가진 사이드-기의 경우에, 폴리머 골격에 대해 사이드-온 부착은 액정 분자의 경사진 정렬을 증진시킬 수 있고, 엔드-온 부착은 액정 분자의 평면형 정렬을 증진시킬 수 있다.For example, in a linear side-group with noticeable shape anisotropy, the side-on attachment of the side-groups can have a long axis along the polymer surface to promote horizontal (planar) alignment. On the other hand, the end-on attachment of linear side-groups can enhance vertical alignment (homeotropic alignment) with the major axis at right angles to the polymer surface. However, in the case of a side-group having a curved shape (so-called banana shape), the side-on adhesion to the polymer backbone can promote the tilted alignment of the liquid crystal molecules and the end- .

두드러진 형상 이방성을 가진 "선형" 사이드-기도 칼라미틱, 막대기형 및 봉 형상 사이드-기와 같은 여러 가지 용어로 알려져 있다. 선형 사이드-기는 분자의 주된 연장을 따라 연장되는 명확히 한정된 장축과, 장축에 대해 직각인 단축을 가진다. Known as "linear" side-airway calamitic, rod-shaped and rod-shaped side-groups with pronounced shape anisotropy. The linear side-groups have a clearly defined major axis extending along the main extension of the molecule and a minor axis perpendicular to the major axis.

여기서 사용되는 "엔드-온 부착"이라는 용어는 사이드-기 분자의 장축의 말단 또는 말단 근방에서 사이드-기에 부착되어 있는 스페이서에 의해 폴리머 골격에 부착되어 있는, 두드러진 형상 이방성을 가진 선형 사이드-기를 의미하며, 상기 스페이서는 본질적으로 사이드-기의 장축에 대해 평행이다. 예를 들면, 칼라미틱 메소제닉 기와 같은 봉형 사이드-기에 있어서, 부착점은 사이드-기의 말단부 중 하나에 또는 그 근방에 있다.As used herein, the term " end-on attachment " refers to a linear side-group with a pronounced shape anisotropy attached to the polymer backbone by a spacer attached to the side-group at the end or end of the long axis of the side- And the spacer is essentially parallel to the long axis of the side-group. For example, in a rod-like side-group, such as a calamitic mesogenic group, the point of attachment is at or near one of the distal ends of the side-groups.

여기서 사용되는 "사이드-온 부착"이라는 용어는, 스페이서가 사이드-기 분자의 장축에 대해 본질적으로 직각이 되도록 사이드-기에 부착되어 있는 스페이서에 의해 폴리머 골격에 부착되어 있는 두드러진 형상 이방성을 가진 선형 사이드-기를 의미한다.The term " side-on attachment ", as used herein, refers to a linear side having a predominantly shape anisotropy affixed to the polymer backbone by a spacer attached to the side-group such that the spacer is essentially perpendicular to the long axis of the side- - means the group.

액정에 관한 용어의 추가의 정의 및 관련된 용어에 대해, "저분자량 및 폴리머 액정에 관한 기본적 용어의 정의"(IUPAC Recommendations 2001, Pure Appl Chem, Vol 73, No 5, pp 845-895, 2001)를 참고하며, 그 내용은 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.For further definitions of terms related to liquid crystals and related terms, "Definition of Basic Terms for Low Molecular Weight and Polymer Liquid Crystals" (IUPAC Recommendations 2001, Pure Appl Chem, Vol 73, No 5, pp 845-895, 2001) , The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

본 발명의 구현예에 있어서, 앵커링 사이드-기 S4는 하부 기판에 폴리머를 고정시키는 데에 바람직하게 사용될 수 있다. 앵커링 사이드-기 S4는 전형적으로 폴리머 골격으로부터 이격된 단부에 있는 작용기를 구비한, 선택적으로 치환된 C2 내지 C20, 예를 들면 C2 내지 C8, 탄화수소 사슬이며, 그 작용기는 기판의 표면 상의 화학적 기에 대해 공유 결합, 이온 결합 또는 수소 결합과 같은 결합을 형성할 수 있고, 그 예로는, 제한되지 않지만, 유리 표면 상의 자유 수산기, 예를 들면 기판 표면의 예비 활성화에 의해 도입되는 에폭시, 아미노, 티올 또는 이소시아노 기이다.In an embodiment of the present invention, the anchoring sidewall S 4 may be preferably used to secure the polymer to the underlying substrate. The anchoring side groups S 4 are typically optionally substituted C 2 to C 20 , for example C 2 to C 8 , hydrocarbon chains with functional groups at the ends spaced from the polymer backbone, Can form bonds such as covalent bonds, ionic bonds or hydrogen bonds to chemical groups on the surface, examples of which include, but are not limited to, free hydroxyl groups on the glass surface, such as epoxy introduced by preactivating the substrate surface, Amino, thiol or isocyanato group.

앵커링 사이드-기에 적합한 그러한 작용기의 비제한적 예는 아미노, 하이드록시, 이소시아노, 및 글리시딜 기를 포함한다. 당업자는 기판 물질에 따라 앵커링 사이드-기 상의 적합한 작용기를 선택할 수 있을 것이다.Non-limiting examples of such functional groups suitable for anchoring side-groups include amino, hydroxy, isocyanato, and glycidyl groups. Those skilled in the art will be able to select suitable functional groups on the anchoring side-groups depending on the substrate material.

앵커링 사이드-기 S4의 비제한적 예는 이하의 구조식 (III) 내지 (VI)에 개시되어 있고, 여기서 Z는 앞에서와 같이 폴리머 골격의 일부를 나타내고, L은 바람직하게는 알킬 스페이서와 같은 1∼10개의 스페이서 원자, 예컨대 1∼5개의 스페이서 원자의 길이를 가진 스페이서기이다:Non-limiting examples of anchoring side-groups S 4 are shown in Structural Formulas (III) to (VI) below, wherein Z represents a portion of the polymer backbone as before, and L is preferably an alkylene, Is a spacer group having a length of 10 spacer atoms, for example 1 to 5 spacer atoms:

Figure 112011089265961-pct00007
Figure 112011089265961-pct00007

유리 전이 온도 Tg, 탄성률, 적층된 막의 응집성, 막의 평탄성, 습윤성, 표면 에너지 등과 같은 본 발명의 폴리머의 물리화학적 성질은, 알킬, 아릴 또는 알킬아릴, 폴리에테르, 실록산 또는 알코올과 같은 플루오르화, 분지형 또는 직쇄형 지방족 및 방향족 기와 같은 치환되거나 할로겐화된 헤테로원자 선택적으로 치환된 기로부터 선택된 사이드-기 S5를 포함하는 반복 단위를 폴리머 골격에 내포시킴으로써 얻고자 하는 값으로 조절될 수 있다. 이러한 성질들, 특히 표면 에너지는 액정의 배향 방향 및 앵커링 강도에 크게 영향을 주는 것으로 알려져 있다.The physicochemical properties of the polymers of the present invention, such as glass transition temperature T g , modulus of elasticity, cohesiveness of the laminated film, film flatness, wettability, surface energy, etc., can be determined by fluorine, Group S 5 selected from substituted or halogenated heteroatom-optionally substituted groups such as branched or unbranched, branched or straight aliphatic and aromatic groups, in the polymer backbone. These properties, especially surface energy, are known to greatly influence the alignment direction and anchoring strength of the liquid crystal.

S5 사이드-기의 전형적인 예는 퍼플루오르화와 같은 플루오르화 C1-C18-알킬, 예컨대 C4-C12-알킬 또는 -알코올, 및 스페이서 L로서 앞에 기재된 기들을 포함한다.Include groups described before as the alcohol, and the spacer L - S 5 side-typical examples of groups is perfluorinated, and fluorinated C 1 -C 18, such as - alkyl, such as C 4 -C 12 - alkyl.

예를 들면, S5 사이드-기가 알킬 사슬일 때, 폴리머의 Tg는 일반적으로 알킬 사슬의 길이에 비례하여 감소한다. 반면에, S5 사이드-기가 아릴기일 때, 폴리머의 Tg는 일반적으로 증가한다.For example, when the S 5 side-group is an alkyl chain, the T g of the polymer generally decreases in proportion to the length of the alkyl chain. On the other hand, when the S 5 side-group is an aryl group, the T g of the polymer generally increases.

반복 단위의 일부가, 전술한 바와 같이 두드러진 형상 이방성을 가진 사이드-기 S1에 의해 작용화되어 있는 본 발명의 폴리머에 있어서, 상기 폴리머는 또한 사이드-기 S5에 의해 작용화되어 있는 반복 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 그러한 폴리머에 있어서, S1 대 S5의 비는 1:100 내지 100:1, 전형적으로는 약 1:1 내지 1:20 범위이다. 그러나, S1 또는 S5 사이드-기만을 가진 본 발명의 폴리머도 몇몇 응용에 있어서는 양호하게 이용될 수 있음을 알아야 할 것이다.A part of the repeating unit, the side with the prominent shape anisotropy as described above - in the polymer of the invention is functionalized by the groups S 1, the polymer is also a side-repeat that is screen-based operation by S 5 units . For such polymers, the ratio of S 1 to S 5 ranges from 1: 100 to 100: 1, typically from about 1: 1 to 1:20. It should be understood, however, that the polymers of the present invention with S 1 or S 5 side-only can be preferably used in some applications.

본 발명의 구현예에 있어서, 이온 운동 억제형 S6 기는 LC 벌크 물질에서 가동성 이온의 농도를 낮추고, 그에 따라 LC 벌크 물질의 전도도를 낮추기 위해 정렬층에 사용될 수 있다. 이온 운동 억제형 기는 전형적으로 이온을 끌어당기는, 극성이 강한, 비이온성 기이다. 이온 운동 억제형 기의 예는 수산기 및 그 밖의 코로난드(coronand)와 같은 이온 트랩(ion trap)으로 통상적으로 알려져 있는 물질을 포함한다. In an embodiment of the present invention, the ionic motion inhibition S 6 group can be used in the alignment layer to lower the concentration of mobile ions in the LC bulk material, thereby lowering the conductivity of the LC bulk material. Ionic motion inhibiting groups are nonionic polar groups, typically attracting ions. Examples of ionic motion inhibiting groups include materials commonly known as ion traps such as hydroxyl groups and other coronands.

본 발명의 구현예에 있어서, 본 발명의 조성물 중의 폴리머는, 예를 들면, 동일한 폴리머 골격 내에 2개의 반복 단위를 연결하는 내부적 가교결합 또는 2개의 분리된 폴리머 골격을 연결하는 외부적 가교결합에 의해, 2개의 분리된 반복 단위를 연결하는 가교결합기에 의해 가교결합될 수 있고, 여기서 2개의 반복 단위 중 적어도 하나는 본 발명의 폴리머를 나타낸다. 본 발명의 하나의 폴리머를 또 다른 폴리머와 연결시키는 가교결합기를 사용할 수도 있다.In embodiments of the present invention, the polymer in the composition of the present invention may be, for example, an internal crosslinking linking two repeating units in the same polymer backbone or an external crosslinking linking two separate polymer backbones , Can be crosslinked by a crosslinking group connecting two separate repeating units, wherein at least one of the two repeating units represents the polymer of the present invention. Crosslinking groups that link one polymer of the present invention to another polymer may also be used.

본 발명에서, 가교결합은 바람직하게는 이하에 기재된 것과 같은 광-반응성 기에 의해 실행되지만, 열적으로 유도된 반응 및 폴리머에 부착된 임의의 반응성 기를 사용하여 실행될 수도 있다.In the present invention, cross-linking is preferably carried out by photo-reactive groups such as those described below, but may also be carried out using thermally induced reactions and any reactive groups attached to the polymer.

본 발명의 코폴리머는 반응성인, 바람직하게는 광-반응성 사이드-기 S7를 포함할 수 있다. 반응성 사이드-기는, 온도 유도형 변화에 덜 민감하게 만들기 위해 얻어진 정렬층의 배열을 고정시키는 데 사용될 수 있다.Copolymers of the present invention is reactive, preferably light may include a group S 7-reactive side. Reactive side-groups can be used to anchor the alignment of the alignment layer obtained to make it less sensitive to temperature-induced changes.

형상 이방성을 가진 광-반응성 사이드-기는 예를 들면 선형으로 편광된 광으로 조사함으로써 얻고자 하는 배향으로 정렬될 수 있다. 즉, 편광에 비해 특별한 배향을 가진 기들만을 이량화/중합하는 데 광을 사용할 수 있고, 그에 따라 폴리머 중의 그러한 기의 바람직한 배향을 얻을 수 있다.The photo-reactive side-groups with shape-anisotropy can be aligned with the orientation desired to be obtained, for example, by irradiation with linearly polarized light. That is, light can be used to dimerize / polymerize only those groups that have a particular orientation relative to that of polarized light, thereby obtaining the desired orientation of such groups in the polymer.

이것은 광-배향이 종종 물질을 정렬시킬 수 있고 또한 가교결합시킬 수 있어서 정렬 배향이 동시에 보다 높은 열 안정성을 얻게 되는 1단계 공정일 수 있다는 이점을 가질 수 있다. 광-배향은 또한 오늘날 사용되는 러빙법이 일으킬 수 있는 먼지, 스크래치 또는 정전기 방전을 도입하지 않는 이점을 가진다. 또한 정확하게 제어하는 것이 용이하여 높은 수율을 가져온다.This may have the advantage that the photo-alignment can often align and cross-link the material, so that the alignment orientation can be a one-step process that simultaneously achieves higher thermal stability. The light-orientation also has the advantage of not introducing dust, scratches or electrostatic discharge which can be caused by the rubbing method used today. Also, it is easy to control accurately, resulting in a high yield.

반응성 사이드-기의 이량화/중합은 하나의 동일한 폴리머 골격에 부착된 2개의 반응성 사이드-기 사이, 또는 분리된 폴리머 골격에 부착된 2개의 반응성 사이드-기 사이에서 달성될 수 있다.The dimerization / polymerization of reactive side-groups can be achieved between two reactive side-groups attached to one and the same polymer backbone, or between two reactive side-groups attached to a separate polymer backbone.

형상 이방성을 가진 광-반응성 기로서 열거할 수 있는 예는, 제한되지는 않지만, 칼콘(chalcone), 쿠마린(coumarin), 및 신나모익(cinnamoic)을 포함한다.Examples that can be listed as photo-reactive groups with geometric anisotropy include, but are not limited to, chalcone, coumarin, and cinnamoic.

본 발명의 코폴리머는 광-응답성 사이드-기 S8를 포함할 수 있다.The copolymer of the present invention may comprise a light-responsive side-group S 8 .

형상 이방성을 가진 광-응답성 사이드-기는 예를 들면 선형으로 편광된 광을 사용한 조사에 의해 원하는 배향으로 정렬될 수 있다. 예를 들면, 반응성 기와 함께 광을 사용하여 사이드-기를 배향시키고, 그 후 전술한 바와 같은 이량화/중합을 이용하여 상기 광-반응성 기와 동일한 이점을 가진 얻어진 배향을 액정 정렬로 비가역적으로 정착시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 배향이 형상 이방성을 가진 광 응답성 기에 의해 실행될 수 있기 때문에, 광 반응성 기는 형상 이방성을 가질 필요가 없다.The light-responsive side-groups with shape anisotropy can be aligned in a desired orientation, for example, by irradiation with linearly polarized light. For example, the side-groups may be oriented using light with a reactive group, and then the resulting orientation, having the same advantages as the light-reactive groups, may be irreversibly fixed with liquid crystal alignment using dimerization / polymerization as described above . In this case, the photoreactive group need not have shape anisotropy because the orientation can be carried out by a light responsive group having shape anisotropy.

대안적으로, 광-응답성 기는 상승된 온도에서 광에 의해 배향될 수 있고, 그 후 온도가 저하됨으로써 배향의 가역적 정착이 달성된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 광-응답성 기는, 제한되지는 않지만, 아조-함유 기, 스틸벤 등을 포함한다.Alternatively, the photo-responsive group can be oriented by light at an elevated temperature, and then the temperature is lowered to achieve reversible fixation of the orientation. Photo-responsive groups suitable for use in the present invention include, but are not limited to, azo-containing groups, stilbenes, and the like.

또한, 본 발명에 따른 폴리머의 광-배향은 임의의 광-응답성 및/또는 광-반응성 사이드-기 S7의 존재와는 무관하게 UV 광을 이용하여 폴리머 골격의 광-배향에 의해 달성될 수 있다. 그러한 폴리머 골격의 광-배향은 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 우선, 본 발명에 따른 하나 이상의 폴리머를 포함하는 배향막 물질이 제공된다. 배향막 물질은 이하에 기재된 바와 같이 기판 상에 코팅될 수 있다. 다음으로, 폴리머 골격의 광-배향을 달성하기 위해서, 배향막 물질을 200∼300nm 범위의 파장을 가진 선형으로 편광된 UV 광으로 조명한다. 예를 들면, UV 광은 230∼270nm, 예컨대 약 250nm의 파장을 가질 수 있다.In addition, the photo-orientation of the polymer according to the invention can be achieved by photo-orientation of the polymer backbone using UV light irrespective of the presence of any light-responsive and / or photo-reactive side groups S7 have. The photo-orientation of such a polymer backbone is schematically illustrated in Fig. First, an alignment film material comprising at least one polymer according to the present invention is provided. The alignment film material may be coated on the substrate as described below. Next, in order to achieve photo-alignment of the polymer backbone, the alignment film material is illuminated with linearly polarized UV light having a wavelength in the range of 200 to 300 nm. For example, the UV light may have a wavelength of from 230 to 270 nm, such as about 250 nm.

본 발명의 측면에서 정의된 링커 및/또는 사이드-기에 의해 작용화된 말레이미드 모노머는 해당 기술 분야에 잘 알려져 있는 방법에 따라 합성될 수 있다. The maleimide monomers functionalized by linkers and / or side groups as defined in the context of the present invention may be synthesized according to methods well known in the art.

예시적인 합성 공정은 본 명세서의 하기 실시예 섹션에 기재되어 있다.An exemplary synthesis process is described in the Examples section below.

예를 들면 무수 말레산을 아민과 반응시켜 작용화된 말레이미드 모노머를 형성할 수 있다.For example, maleic anhydride can be reacted with an amine to form the functionalized maleimide monomer.

대안적으로, 말레이미드(말레이미드 환 질소에 수소가 연결되어 있는)를 알코올과 반응시켜 작용화된 말레이미드를 형성할 수 있다.Alternatively, the maleimide (with maleimide ring nitrogen attached to the hydrogen) can be reacted with an alcohol to form the functionalized maleimide.

양면형 액정 장치(100)가 도 2에 도시되어 있는데, 이것은 서로 간격을 두고 떨어져 있는 제1 기판(101) 및 제2 기판(102)을 포함한다. 상기 기판들(101, 102) 사이의 공간에 액정 물질(103)이 상기 두 기판(101, 102) 사이에 삽입되어 있다.A double-side liquid crystal device 100 is shown in Fig. 2, which includes a first substrate 101 and a second substrate 102 spaced apart from each other. A liquid crystal material 103 is inserted between the two substrates 101 and 102 in a space between the substrates 101 and 102.

제1 기판(101) 상에는, 액정 물질(103)과 접촉 상태에 있는 본 발명의 표면-디렉터 배향막(104)이 설치되어 있다.On the first substrate 101, a surface-director alignment film 104 of the present invention in contact with the liquid crystal material 103 is provided.

본 발명의 폴리머 상의 앵커링 사이드-기의 존재에 따라, 표면-디렉터 배향막(104)은 기판(101)에 화학적으로 결합될 수 있다.Depending on the presence of the anchoring side-groups of the polymeric phase of the present invention, the surface-director alignment layer 104 may be chemically bonded to the substrate 101.

표면-디렉터 배향막(104)은 전술한 바와 같이 본 발명의 하나 이상의 폴리머를 포함하므로, 이 표면-디렉터 배향막(104)은 적어도, 표면-디렉터 배향막(104) 쪽의 계면 또는 그 근방에서 액정 물질(103)의 호메오트로픽 정렬을 증진시킨다.The surface-director alignment film 104 includes at least one polymer of the present invention as described above so that the surface-director alignment film 104 is at least in contact with the liquid crystal material 103). ≪ / RTI >

당업자는 본 발명의 액정 장치(100)가 액정 물질(103)에서 전기장을 얻는 수단을 포함할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 전기장의 변화는 전형적으로 액정 물질의 스위칭에 영향을 준다. 예를 들면, 그러한 수단은 한 쌍의 전극으로 표시될 수 있다. 도 1에 기재된 구현예에서, 제1 전극(105)은 정렬층(104)과 기판(101) 사이에 배치되고, 제2 전극(107)은 제2 기판(102) 상에 배치되어 있다.Those skilled in the art will recognize that the liquid crystal device 100 of the present invention may include means for obtaining an electric field in the liquid crystal material 103. [ The change in the electric field typically affects the switching of the liquid crystal material. For example, such means may be represented by a pair of electrodes. 1, the first electrode 105 is disposed between the alignment layer 104 and the substrate 101, and the second electrode 107 is disposed on the second substrate 102. In the embodiment shown in FIG.

표면-디렉터 배향막(104)은 액정 물질(103)의 표면-디렉터의 호메오트로픽 정렬을 유도할 것이다.The surface-director alignment film 104 will induce homeotropic alignment of the surface-director of the liquid crystal material 103.

제2 정렬층(106)은 제2 기판(102)과 액정 물질(103) 사이에 배치되어 있다. 이 제2 정렬층도 본 발명의 폴리머를 포함할 수 있고, 또는 대안적으로 다른 종류의 배향막 물질로 되어 있을 수 있다.The second alignment layer 106 is disposed between the second substrate 102 and the liquid crystal material 103. This second alignment layer may also comprise the polymer of the present invention, or alternatively it may be of another kind of alignment film material.

실시예Example

본 발명을 보다 구체적으로 예시하는 이하의 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 제시되는 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아님을 알아야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described with reference to the following examples which illustrate the present invention in more detail. It is to be understood that the embodiments are provided to illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention. The scope of the invention is limited only by the appended claims.

다음과 같은 물질을 제외하고는 상업적으로 입수가능한 화합물이 입수된 상태로 사용된다: i) N-비닐-피롤리돈(NVP) 및 N-비닐-카프로락탐을 첨가된 안정화제의 제거를 위해 사용 전에 산화알루미늄에 통과시킨다. ii) 건조 THF가 필요할 때, 통상적 THF를 사용 전에 산화알루미늄에 통과시킴으로써 건조한다. THF의 건조 및 NVP의 정제용으로는, 산화알루미늄 활성화된 중성 Brockmann 1, 58Å, (CAS 1344-28-1)을 사용했다.Except for the following materials, commercially available compounds are used as obtained: i) N-vinyl-pyrrolidone (NVP) and N-vinyl-caprolactam are used for the removal of the added stabilizer Before passing through aluminum oxide. ii) When dry THF is required, conventional THF is dried by passing it through aluminum oxide prior to use. For the drying of THF and purification of NVP, aluminum oxide activated neutral Brockmann 1, 58 Å, (CAS 1344-28-1) was used.

하기의 모든 실시예에서, 폴리머의 제조를 위해 당업자에게 잘 알려져 있는 표준 반응을 이용했다. 폴리머계 정렬 물질은 예를 들면 작용화된 말레이미드와 N-비닐 피롤리돈의 공중합에 의해 제조될 수 있다. 이들 물질 및 사용된 사이드-기의 제조를 아래에 제시한다.In all of the following examples, standard reactions well known to those skilled in the art for the preparation of polymers were utilized. Polymeric alignment materials can be prepared, for example, by copolymerization of the functionalized maleimide with N-vinylpyrrolidone. The preparation of these materials and the side-groups used is given below.

Figure 112011089265961-pct00008
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N- 도데실말레이미드 ( VIII ): 도데실아민을 클로로포름 중에 용해시키고, 등량의 무수 말레산을 첨가한다. 실온에서 2시간 동안 교반한 후, 용매를 제거한다. 형성된 아믹산을 정제하지 않은 상태로 사용하여 무수 아세트산 중에 용해시키고, 등량의 소듐아세테이트를 첨가한다. 혼합물을 6∼8시간 동안 환류시킨 다음, 진공 하에서 용매를 제거한다. 잔류물을 짧은 실리카 겔 컬럼에 통과시키는데 용리액으로는 석유에테르/에틸 아세테이트 2/1 또는 4/1을 사용한다. 이 공정은 옥틸 내지 적어도 헥사데실까지의 아민에 대해 양호하게 진행된다. 헥실 및 그보다 짧은 것으로부터의 이미드는 액체이므로, 상기와 동일한 조건을 이용하여 보다 주의 깊게 크로마토그래피를 수행해야 한다. 수율: 41%. NMR (CDCl3): δ, 패턴, 양자수; 0.85, t, 3; 1.25, m; 2.6, m, 2; 3.5, t, 2; 6.7, s, 2. N- Dodecylmaleimide ( VIII ): Dodecylamine is dissolved in chloroform and an equivalent amount of maleic anhydride is added. After stirring at room temperature for 2 hours, the solvent is removed. The formed amic acid is used in the untreated form, dissolved in acetic anhydride, and an equal amount of sodium acetate is added. The mixture is refluxed for 6-8 hours and then the solvent is removed under vacuum. The residue is passed through a short silica gel column using 2/1 or 4/1 petroleum ether / ethyl acetate as the eluent. This process proceeds well for amines ranging from octyl to at least hexadecyl. Since the imide from hexyl and shorter is the liquid, more careful chromatography should be performed using the same conditions as above. Yield: 41%. NMR (CDCl 3): δ, pattern quantum number; 0.85, t, 3; 1.25, m; 2.6, m, 2; 3.5, t, 2; 6.7, s, 2.

말레이미드 XI : 4.2g(9.55mmol) II, 0.93g(9.55mmol) 말레이미드, 및 2.5g(9.55mmol) 트리페닐포스핀을 건조 테트라하이드로퓨란 40ml 중에 용해시켰다. 디에틸아조디카르복실레이트(DEAD) 9.55mmol(4.4ml, 톨루엔 중 40% 용액)을 반응 혼합물에 적하하여 첨가했다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 건조될 때까지 증발시켰다. 잔류물을 석유 에테르/에틸 아세테이트 2/1 중에 취하고, 실리카 겔 상의 크로마토그래피에 의해 정제했다. 수율: 2.8 g 56%. NMR (CDCl3): δ, 패턴, 양자수; 1.0, t, 3; 1.1-1.6 3m, 약 20; 1.8, m, 4; 3.5, t, 2; 4, t, 2; 4.4, t, 2; 6.7, s, 2; 7.0, d, 2; 7.6, 2d, 4; 8.1, d, 2. Maleimide XI : 4.2 g (9.55 mmol) II, 0.93 g (9.55 mmol) maleimide, and 2.5 g (9.55 mmol) triphenylphosphine were dissolved in 40 ml dry tetrahydrofuran. 9.55 mmol (4.4 ml, 40% solution in toluene) of diethyl azodicarboxylate (DEAD) was added dropwise to the reaction mixture. The mixture was stirred at room temperature for 3 hours and evaporated to dryness. The residue was taken up in 2/1 petroleum ether / ethyl acetate and purified by chromatography on silica gel. Yield: 2.8 g 56%. NMR (CDCl 3): δ, pattern quantum number; 1.0, t, 3; 1.1-1.6 3 m, about 20; 1.8, m, 4; 3.5, t, 2; 4, t, 2; 4.4, t, 2; 6.7, s, 2; 7.0, d, 2; 7.6, 2d, 4; 8.1, d, 2.

말레이미드 XIII : 6.5g(13mmol) IX, 1.26g (13mmol) 말레이미드, 및 3.4g(13mmol) 트리페닐포스핀을 건조 테트라하이드로퓨란 100ml 중에 용해시켰다. 디에틸아조디카르복실레이트 13mmol(5.9ml, 톨루엔 중 40% 용액)을 반응 혼합물에 적하하여 첨가했다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 건조될 때까지 증발시켰다. 잔류물을 톨루엔/에틸 아세테이트 4/1 중에 취하고, 실리카 겔 상의 크로마토그래피에 의해 정제했다. 수율: 4.0g 53%. NMR (CDCl3): δ, 패턴, 양자수; 0.9, t, 3; 1.1-1.6, 3m; 1.8, m, 4; 3.5, t, 2; 3.9, t, 2; 4.1, t, 2; 6.7, s, 2; 6.9, 2d, 4; 7.1, d, 2; 8.1, d, 2. Maleimide XIII : 6.5 g (13 mmol) IX, 1.26 g (13 mmol) maleimide, and 3.4 g (13 mmol) triphenylphosphine were dissolved in 100 ml dry tetrahydrofuran. 13 mmol (5.9 ml, 40% solution in toluene) of diethyl azodicarboxylate was added dropwise to the reaction mixture. The mixture was stirred at room temperature for 3 hours and evaporated to dryness. The residue was taken up in toluene / ethyl acetate 4/1 and purified by chromatography on silica gel. Yield: 4.0 g 53%. NMR (CDCl 3): δ, pattern quantum number; 0.9, t, 3; 1.1-1.6, 3m; 1.8, m, 4; 3.5, t, 2; 3.9, t, 2; 4.1, t, 2; 6.7, s, 2; 6.9, 2d, 4; 7.1, d, 2; 8.1, d, 2.

말레이미드 XV : 1.5g(4mmol) XIV, 0.40g(4.1mmol) 말레이미드 및 1.13g(4.1mmol) 트리페닐포스핀을 건조 THF 20ml 중에 용해시키고, 디에틸아조디카르복실레이트 0.72mmol(4.1mmol)을 2.19M 용액으로서 첨가했다. 반응 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반했다. 용매를 제거하고, 잔류물을 석유 에테르/에틸 아세테이트 2/1 중에서 환류시키고, 고온에서 여과했다. 진공 하에서 용매를 제거하고, 잔류물을 메탄올로부터 재결정하여 오염된 생성물을 수득했다. Maleimide XIV : 1.5 g (4 mmol) XIV, 0.40 g (4.1 mmol) maleimide and 1.13 g (4.1 mmol) triphenylphosphine were dissolved in 20 ml dry THF and 0.72 mmol (4.1 mmol) diethyl azodicarboxylate 2.19M solution. The reaction mixture was stirred at room temperature for 5 hours. The solvent was removed and the residue was refluxed in petroleum ether / ethyl acetate 2/1 and filtered at high temperature. The solvent was removed under vacuum and the residue was recrystallized from methanol to give a contaminated product.

용리액으로서 석유 에테르/에틸 아세테이트 2/1을 사용한 크로마토그래피로, 재결정 실험중에 손실로 인한 저수율의 순수 생성물을 얻었다. 수율: 0.3g 0.6mmol, 17%. NMR (CDCl3): δ, 패턴, 양자수; 0.9, t, 3; 1.3-1.7, 3m, 12; 1.8, m, 4; 3.6, t, 2; 4, t, 4; 6. 7, s, 2; 6.93, m, 4; 7.45, m, 4.Chromatography using petroleum ether / ethyl acetate 2/1 as the eluent gave a pure product of low yield due to loss during the recrystallization experiment. Yield: 0.3 g 0.6 mmol, 17%. NMR (CDCl 3): δ, pattern quantum number; 0.9, t, 3; 1.3-1.7, 3m, 12; 1.8, m, 4; 3.6, t, 2; 4, t, 4; 6.7, s, 2; 6.93, m, 4; 7.45, m, 4.

Figure 112011089265961-pct00009
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일반적으로, 모노머용으로 스킴 IV에 기재된 두 가지 방법 중 하나가 사용된다. 말레이미드를 제조하는 공지의 다른 방법을 사용할 수도 있다.Generally, one of the two methods described in Scheme IV is used for the monomers. Other well known methods of making maleimides may be used.

Figure 112011089265961-pct00010
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말레이미드를 제조하는 제3의 방법이 상기 스킴 VI에 나타나 있다. 모든 물질은 공급자로부터 제공된 상태로 사용되었다. 모든 단계는 질소 분위기 하에서 실행되었다.A third method for preparing maleimide is shown in Scheme VI above. All materials were used as supplied by the supplier. All steps were carried out under a nitrogen atmosphere.

톨루엔 30ml 중의 무수 말레산 용액(10mmol, 980mg)을 교반하면서 에틸아닐린(10mmol, 1220mg)을 첨가했다. 침전물이 생성되는 동안 용액을 1시간 동안 교반했다. ZnBr2(10mmol, 2250mg)을 첨가하고, 용액을 80℃로 가열했다. 고온에서, 헥사메틸디실라잔(HMDS)(14mmol, 2250mg)을 15분 동안에 주사기로 적하하여 첨가했는데, 너무 빨리 첨가하면 숯(char)의 형성을 초래할 수 있기 때문이다. 1시간 동안 가열한 후, 반응 혼합물을 0.5% HCl 180ml 중에 쏟아넣고, 150ml의 EtAc로 수상을 2회 추출했다. 이어서, 유기상을 포화 NaHCO3 150ml 및 소금물로 차례로 세척했다. 용액을 건조하고, 용리액으로서 톨루엔/EtAc 19/1을 사용한 크로마토그래피로 정제했다. 수율은 66%였다.Ethyl aniline (10 mmol, 1220 mg) was added while stirring a solution of maleic anhydride (10 mmol, 980 mg) in 30 ml of toluene with stirring. The solution was stirred for 1 hour while the precipitate was formed. It was added ZnBr 2 (10mmol, 2250mg), followed by heating the solution to 80 ℃. At high temperature, hexamethyldisilazane (HMDS) (14 mmol, 2250 mg) was added dropwise over 15 minutes with a syringe, because adding too quickly may result in the formation of char. After heating for 1 hour, the reaction mixture was poured into 180 ml of 0.5% HCl and the aqueous phase was extracted twice with 150 ml of EtAc. The organic phase was then washed sequentially with 150 ml saturated NaHCO 3 and brine. The solution was dried and purified by chromatography using toluene / EtAc 19/1 as the eluent. The yield was 66%.

폴리머Polymer 합성 synthesis

실시예Example 1: 수직 정렬( 1: Vertical alignment ( VAVA )을 증진시키는 ) 코폴리머Copolymer

Figure 112011089265961-pct00011
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말레이미드 XIII 0.4mmol(225mg), N-도데실말레이미드 VIII 1.6mmol(424mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 2.0mmol(222mg) 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.12mmol(19mg)을, 둥근 바닥 플라스크에서 벤젠 10ml 중에 용해시키고, 플라스크를 고무 격막으로 밀봉했다. 주사 바늘로 격막을 통해 진공을 적용한 다음, 질소를 주입했다. 진공-질소 주입 사이클을 10회 반복하여 플라스크 내의 산소를 배출시켰다. 플라스크를 60℃로 가열된 오일 배스 중에서 가열했다. 15시간 후, 용액을 메탄올 중에 쏟아넣고 형성된 폴리머를 침전시켰다. 폴리머를 클로로포름으로부터 메탄올 중에 2회 재침전시키고, 마지막으로 클로로포름으로부터 아세톤/메탄올 1/3 혼합물로 1회 침전시켰다. 용매를 경사 분리하고, 순수 메탄올을 가했다. 최종적으로, 폴리머를 병에 넣고, 핫 플레이트 상에서 가열하여 잔류 용매를 제거했다. 마지막 미량의 용매는 폴리머를 진공 오븐에서 2시간 동안 60℃로 가열함으로써 제거되었다. 수율: 0.7g, 80%. NMR (CDCl3): δ, 패턴; 0.9, t; 넓은 주쇄 신호의 상부에 1-5 사이드-기 신호; 6.9, 2d; 7.1, d; 8.1, d. 메소겐/알킬 비에 관한 폴리머 조성은 1H NMR에서 메틸 및 방향족 신호를 이용하여 판정되었고, 1/4.2인 것으로 밝혀졌다. 이것은 사이드-기의 19.2%가, 피롤리돈 기를 무시할 때, 메소겐임을 의미한다.(225 mg) of maleimide XIII, 1.6 mmol (424 mg) of N-dodecylmaleimide VIII, 2.0 mmol (222 mg) of NVP purified by passing through aluminum oxide and 2,2'- azobis (2-methylpropionitrile ) (AIBN) (19 mg) were dissolved in 10 ml of benzene in a round bottom flask and the flask was sealed with a rubber septum. Vacuum was applied through the diaphragm with an injection needle, and then nitrogen was injected. The vacuum-nitrogen injection cycle was repeated 10 times to evacuate the oxygen in the flask. The flask was heated in an oil bath heated to 60 < 0 > C. After 15 hours, the solution was poured into methanol and the polymer formed was precipitated. The polymer was reprecipitated from chloroform twice in methanol and finally precipitated once from chloroform with a 1/3 mixture of acetone / methanol. The solvent was decanted and pure methanol was added. Finally, the polymer was placed in a bottle and heated on a hot plate to remove residual solvent. The last traces of solvent were removed by heating the polymer to 60 [deg.] C in a vacuum oven for 2 hours. Yield: 0.7 g, 80%. NMR (CDCl 3): δ, pattern; 0.9, t; 1-5 side-to-base signal at the top of wide main chain signal; 6.9, 2d; 7.1, d; 8.1, d. The polymer composition for the mesogen / alkyl ratio was determined using methyl and aromatic signals in 1 H NMR and found to be 1 / 4.2. This means that 19.2% of the side-groups are mesogenic when they ignore the pyrrolidone group.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 네거티브 유전 이방성(△ε<0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6608로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 호메오트로픽, 즉 기판 법선(substrate normal)을 따른 것이었다. 이어서, 기판 법선으로부터 액정 정렬의 바람직한 방향의 프리틸트(pre-tilt) 각을 Muller 매트릭스 스펙트로미터를 이용하여 측정했다. 정렬층을 기계적으로 러빙하면, 1도 미만의 작은 프리틸트가 얻어진다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell is filled with a nematic liquid crystal MLC 6608 with negative dielectric anisotropy (DELTA epsilon < 0) and is first examined with a polarizing microscope to clarify the sort of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homeotropic, that is, along the substrate normal. The pre-tilt angle in the desired direction of liquid crystal alignment from the substrate normal was then measured using a Muller matrix spectrometer. When the alignment layer is mechanically rubbed, a small pretilt of less than one degree is obtained.

정렬층은 또한 양호한 열 안정성을 나타냈다.The alignment layer also exhibited good thermal stability.

실시예Example 2:  2: 코폴리머Copolymer XXVIXXVI

Figure 112011089265961-pct00012
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VA 코폴리머: 메소제닉 말레이미드 XIII 0.5mmol(331mg), 퍼플루오로헥실 프로필 말레이미드 XXV 0.5mmol(228mg), 도데실말레이미드 1.5mmol(400mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 2.5mmol(277mg), 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.15mmol(25mg)을 벤젠 25ml 중에 용해시켰다. 60℃의 오일 배스에서 40시간 동안 중합을 실행했다. 수 ml의 클로로포름으로부터 메탄올 내로 3회, 메탄올/아세톤 2/1 중에 1회 재침전시킴으로써 최종적 폴리머 XXVI를 얻었다.VA Copolymer: 0.5 mmol (331 mg) of mesogenic maleimide XIII, 0.5 mmol (228 mg) of perfluorohexylpropylmaleimide XXV, 1.5 mmol (400 mg) of dodecylmaleimide, 2.5 mmol , And 0.15 mmol (25 mg) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) were dissolved in 25 ml of benzene. Polymerization was carried out in an oil bath at 60 캜 for 40 hours. The final polymer XXVI was obtained by re-precipitation from methanol in chloroform to methanol three times and once in methanol / acetone 2/1.

상기 물질을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 테스트하여 유사한 수율 및 성질을 얻었다. 상기 물질은 플루오르화 기가 가지는 낮은 표면 에너지로 인해 충전 속도가 느린 수직형 배향을 나타낸다.This material was tested in the same manner as in Example 1 to obtain similar yields and properties. The material exhibits a vertical orientation with a slow filling rate due to the low surface energy of the fluorinated groups.

실시예Example 3: 높은  3: High TgTg of VAVA 폴리머Polymer

Figure 112011089265961-pct00013
Figure 112011089265961-pct00013

말레이미드 XIII 0.40mmol(180mg), N-페닐말레이미드 1.6mmol(277mg), N-비닐 피롤리돈 2.0mmol(222mg), 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.12mmol(19mg)을 벤젠 10ml 중에 용해시켰다. 혼합물을 중합하고, 실시예 1에 기재된 공정에 따라 실행했다. 수율: 0.26g, 38%. NMR (CDCl3): δ, 패턴; 0.9, bs; 넓은 주쇄 신호의 상부에서 1.1-5 사이드-기 신호; 6.9, bs; 7.0-7.6, bs.Azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN (2-methylpropionitrile)) was prepared by reacting 0.40 mmol (180 mg) of maleimide XIII, 1.6 mmol ) (19 mg) were dissolved in 10 ml of benzene. The mixture was polymerized and carried out according to the procedure described in Example 1. Yield: 0.26 g, 38%. NMR (CDCl 3): δ, pattern; 0.9, bs; 1.1-5 side-base signal at the top of the wide backbone signal; 6.9, bs; 7.0-7.6, bs.

굳은 사이드-기와 메소겐으로 인해 유리 전이 온도는 연질 알칸 사슬의 경우에 비해 증가될 수 있다. 이 물질은 약 200℃의 Tg를 나타낸다. 이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 이 셀은 네거티브 유전 이방성(△ε<0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6608로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 호메오트로픽, 즉 기판 법선을 따른 것이었다. 이어서, 기판 법선으로부터 액정 정렬의 바람직한 방향의 프리틸트 각을 Muller 매트릭스 스펙트로미터를 이용하여 측정했다. 정렬층이 기계적으로 러빙되면, 프리틸트가 얻어진다.Due to the solid side-tile mesogens, the glass transition temperature can be increased compared to the case of the soft alkane chain. This material exhibits a Tg of about 200 ° C. This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. This cell is filled with a nematic liquid crystal MLC 6608 with negative dielectric anisotropy (DELTA epsilon < 0) and is first examined with a polarizing microscope to clarify the sort of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homeotropic, that is, along the substrate normal. The pretilt angle in the preferred direction of liquid crystal alignment from the substrate normal was then measured using a Muller matrix spectrometer. When the alignment layer is mechanically rubbed, a pre-tilt is obtained.

정렬층은 또한 양호한 열 안정성을 나타냈다.The alignment layer also exhibited good thermal stability.

실시예Example 4 4

Figure 112011089265961-pct00014
Figure 112011089265961-pct00014

N-비닐 ε-카프로락탐 XXX와의 VA 코폴리머: 말레이미드 XIII 0.4mmol(225mg), N-도데실말레이미드 VIII 1.6mmol(424mg), N-비닐 ε-카프로락탐 2.0mmol(278mg) 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.12mmol(19mg)을, 둥근 바닥 플라스크에서 벤젠 10ml 중에 용해시키고, 플라스크를 고무 격막으로 밀봉했다. 주사 바늘로 격막을 통해 진공을 적용한 다음, 질소를 주입했다. 진공-질소 주입 사이클을 10회 반복하여 플라스크 내의 산소를 배출시켰다. 플라스크를 60℃로 가열된 오일 배스 중에서 가열했다. 15시간 후, 용액을 메탄올 중에 쏟아넣고 형성된 폴리머를 침전시켰다. 폴리머를 클로로포름으로부터 메탄올 중에 2회 재침전시키고, 마지막으로 플로로포름으로부터 아세톤/메탄올 1/3 혼합물로 1회 침전시켰다. 용매를 경사 분리하고, 순수 메탄올을 가했다. 최종적으로, 폴리머를 병에 넣고, 핫 플레이트 상에서 가열하여 잔류 용매를 제거했다. 마지막 미량의 용매는 폴리머를 진공 오븐에서 4시간 동안 70℃로 가열함으로써 제거되었다. 수율: 0.75g, 81%. N-vinyl epsilon -caprolactam XXX VA copolymer: 0.4 mmol (225 mg) of maleimide XIII, 1.6 mmol (424 mg) of N-dodecylmaleimide VIII, 2.0 mmol (278 mg) 0.12 mmol (19 mg) of 2'-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) was dissolved in 10 ml of benzene in a round bottom flask and the flask was sealed with a rubber septum. Vacuum was applied through the diaphragm with an injection needle, and then nitrogen was injected. The vacuum-nitrogen injection cycle was repeated 10 times to evacuate the oxygen in the flask. The flask was heated in an oil bath heated to 60 < 0 > C. After 15 hours, the solution was poured into methanol and the polymer formed was precipitated. The polymer was reprecipitated from chloroform twice in methanol and finally one time from acetone / methanol 1/3 mixture from chloroform. The solvent was decanted and pure methanol was added. Finally, the polymer was placed in a bottle and heated on a hot plate to remove residual solvent. The last trace of solvent was removed by heating the polymer to 70 캜 in a vacuum oven for 4 hours. Yield: 0.75 g, 81%.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 네거티브 유전 이방성(△ε<0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6608로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 호메오트로픽, 즉 기판 법선을 따른 것이었다. 이어서, 기판 법선으로부터 액정 정렬의 바람직한 방향의 프리틸트 각을 Muller 매트릭스 스펙트로미터를 이용하여 측정했다. 정렬층을 기계적으로 러빙하면, 1도 미만의 작은 프리틸트가 얻어진다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell is filled with a nematic liquid crystal MLC 6608 with negative dielectric anisotropy (DELTA epsilon < 0) and is first examined with a polarizing microscope to clarify the sort of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homeotropic, that is, along the substrate normal. The pretilt angle in the preferred direction of liquid crystal alignment from the substrate normal was then measured using a Muller matrix spectrometer. When the alignment layer is mechanically rubbed, a small pretilt of less than one degree is obtained.

실시예Example 5: 평면형 정렬( 5: Planar alignment ( PAPA )을 증진시키는 ) 코폴리머Copolymer

Figure 112011089265961-pct00015
Figure 112011089265961-pct00015

말레이미드 XVI 0.4mmol(265mg), N-옥틸말레이미드 1.6mmol(334mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 2.0mmol(222mg) 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.12mmol(19mg)을 벤젠 10ml 중에 용해시켰다. 실시예 1의 제조 방법에 따라 중합 및 워크업을 수행했다. 수율: 0.66g, 80%. NMR (CDCl3): δ, 패턴; 0.9, t; 넓은 주쇄 신호의 상부에서 1-5 사이드-기 신호; 6.5, d; 6.9, d; 7.1, d; 8.0, d. 메소겐/알킬 비에 관한 폴리머 조성은 1H NMR에서 메틸 및 방향족 신호를 이용하여 판정되었고, 1/1.8인 것으로 밝혀졌다. 이것은 사이드-기의 36%가, 피롤리돈 기를 무시할 때, 메소겐임을 의미한다.(265 mg) of maleimide XVI, 1.6 mmol (334 mg) of N-octyl maleimide, 2.0 mmol (222 mg) of NVP purified by passing through aluminum oxide and 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) AIBN) (19 mg) were dissolved in 10 ml of benzene. Polymerization and work-up were carried out according to the preparation method of Example 1. [ Yield: 0.66 g, 80%. NMR (CDCl 3): δ, pattern; 0.9, t; 1-5 side-to-base signal at the top of wide main chain signal; 6.5, d; 6.9, d; 7.1, d; 8.0, d. The polymer composition for the mesogen / alkyl ratio was determined using methyl and aromatic signals in 1 H NMR and found to be 1 / 1.8. This means that 36% of the side-groups are mesogens when ignoring the pyrrolidone group.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 포지티브 유전 이방성(△ε>0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6873-100으로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 균질형, 즉 기판에 대해 본질적으로 평행인 것이었다. 상기 정렬층은 또한 양호한 열 안정성을 나타냈다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell was filled with a nematic liquid crystal MLC 6873-100 with positive dielectric anisotropy (DELTA epsilon> 0) and was first examined with a polarizing microscope to clarify the type of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homogeneous, i.e. essentially parallel to the substrate. The alignment layer also exhibited good thermal stability.

실시예Example 6 6

Figure 112011089265961-pct00016
Figure 112011089265961-pct00016

말레이미드 XVII 0.1mmol(67mg), N-헥실말레이미드 0.4mmol(1.6mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 0.5mmol(54mg) 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.03mmol(5mg)을, 둥근 바닥 플라스크에서 벤젠 20ml 중에 용해시키고, 플라스크를 고무 격막으로 밀봉했다. 주사 바늘로 격막을 통해 진공을 적용한 다음, 질소를 주입했다. 진공-질소 주입 사이클을 10회 반복하여 플라스크 내의 산소를 배출시켰다. 플라스크를 60℃로 가열된 오일 배스 중에서 가열했다. 17시간 후, 회전식 증발기에서 대부분의 벤젠을 증발시키고, 용액을 메탄올 중에 쏟아넣고 형성된 폴리머를 침전시켰다. 폴리머를 클로로포름으로부터 메탄올 중에 2회 재침전시켰다. 최종적으로, 폴리머 XXXIV를 병에 넣고, 잔류 용매를 실온에서 제거했다. 수율: 0.10g, 44%. 0.1 mmol (67 mg) of maleimide XVII, 0.4 mmol (1.6 mg) of N-hexyl maleimide, 0.5 mmol (54 mg) of NVP purified by passing through aluminum oxide and 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) 0.03 mmol (5 mg) of AIBN were dissolved in 20 ml of benzene in a round bottom flask and the flask was sealed with a rubber septum. Vacuum was applied through the diaphragm with an injection needle, and then nitrogen was injected. The vacuum-nitrogen injection cycle was repeated 10 times to evacuate the oxygen in the flask. The flask was heated in an oil bath heated to 60 < 0 > C. After 17 hours, most of the benzene was evaporated in a rotary evaporator, the solution was poured into methanol and the polymer formed was precipitated. The polymer was reprecipitated from chloroform twice in methanol. Finally, the polymer XXXIV was bottled and the residual solvent was removed at room temperature. Yield: 0.10 g, 44%.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 그러나, 샘플을 러빙하는 대신, 선형으로 편광된 광 하에 5mW/㎠로 15분간 두어 샘플을 배향시켰다. 상기 셀은 포지티브 유전 이방성(△ε>0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6873-100으로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 균질형, 즉 기판에 대해 본질적으로 평행인 것이었다. This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. However, instead of rubbing the sample, the sample was oriented by placing it at 5 mW / cm < 2 > for 15 minutes under linearly polarized light. The cell was filled with a nematic liquid crystal MLC 6873-100 with positive dielectric anisotropy (DELTA epsilon> 0) and was first examined with a polarizing microscope to clarify the type of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homogeneous, i.e. essentially parallel to the substrate.

실시예Example 7:  7: 모노머로서As a monomer XVIIIXVIII 을 사용하여 상기 Lt; / RTI > 실시예Example 6의 공정에 따라 실행한 VA  VA < / RTI > 코폴리머Copolymer ..

Figure 112011089265961-pct00017
Figure 112011089265961-pct00017

말레이미드 XVIII 0.2mmol(118mg), N-옥틸말레이미드 1.8mmol(477mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 2.0mmol(222mg) 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.12mmol(19mg)을 벤젠 10ml 중에 용해시켰다. 실시예 1의 제조 방법에 따라 중합 및 워크업을 수행했다. 수율: 0.66g, 81%, 신남산 에스테르 5% 도데실기 95%. NMR (CDCl3): δ, 패턴; 0.9, t; 1-5 넓은 신호, 6.5, d; 6.9, d; 7.08, d; 7.5, d; 7.8, d. (2-methylpropionitrile) (2-methylpropionitrile) were prepared by reacting 0.2 mmol (118 mg) of maleimide XVIII, 1.8 mmol (477 mg) of N-octyl maleimide, 2.0 mmol AIBN) (19 mg) were dissolved in 10 ml of benzene. Polymerization and work-up were carried out according to the preparation method of Example 1. [ Yield: 0.66 g, 81%, cinnamic ester 5% dodecyl group 95%. NMR (CDCl 3): δ, pattern; 0.9, t; 1-5 wide signal, 6.5, d; 6.9, d; 7.08, d; 7.5, d; 7.8, d.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 네거티브 유전 이방성(△ε<0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6608로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 호메오크로픽, 즉 기판 법선을 따른 것이었다. 상기 정렬층은 또한 양호한 열 안정성을 나타냈다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell is filled with a nematic liquid crystal MLC 6608 with negative dielectric anisotropy (DELTA epsilon < 0) and is first examined with a polarizing microscope to clarify the sort of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homeotropic, that is, along the substrate normal. The alignment layer also exhibited good thermal stability.

실시예Example 8:  8: 알킬Alkyl 사슬 chain

Figure 112011089265961-pct00018
Figure 112011089265961-pct00018

N-옥틸말레이미드 209mg(1.0mmol), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 111mg(1.0mmol) 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 9.8mg(0.12mmol)을 벤젠 5ml 중에 용해시켰다. 상기 VA 코폴리머의 제조 방법에 따라 중합 및 워크업을 수행했다. 수율: 0.23g, 72%. NMR (CDCl3): 패턴; 0.85, s; 1.2, s; 1.5, s; 1.6-4.5 넓은 신호.(1.0 mmol) of N-octylmaleimide, 111 mg (1.0 mmol) of NVP purified through passing through aluminum oxide and 9.8 mg (0.12 mmol) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) Benzene < / RTI > Polymerization and work-up were carried out according to the production method of the VA copolymer. Yield: 0.23 g, 72%. NMR (CDCl 3): pattern; 0.85, s; 1.2, s; 1.5, s; 1.6-4.5 Wide signal.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 포지티브 유전 이방성(△ε>0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6873-100으로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 러빙 및 열적 조건에 따라 변동되었다. 알킬 사슬만을 가지고 있으므로, 상기 물질은 낮은 앵커링 강도 및 민감성 정렬을 가진다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell was filled with a nematic liquid crystal MLC 6873-100 with positive dielectric anisotropy (DELTA epsilon> 0) and was first examined with a polarizing microscope to clarify the type of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell varied with the rubbing and thermal conditions. Since it has only an alkyl chain, it has low anchoring strength and sensitivity alignment.

실시예Example 9 9

Figure 112011089265961-pct00019
Figure 112011089265961-pct00019

메소겐을 함유하지 않으므로, 상기 물질은 일반적으로 낮은 앵커링 강도와 상대적으로 더 민감한 정렬을 가진다.Since it does not contain mesogens, the material generally has a lower anchoring strength and a relatively more sensitive alignment.

플루오르화 사슬 200mg(0.44mmol), 알킬 사슬 184mg(0.88mmol), 활성 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 N-비닐 피롤리돈 146mg(1.32mmol), 및 AIBN 13mg을 벤젠 13ml 중에 용해시켰다. 실시예 1의 방법에 따라 중합 및 워크업을 수행했다. 수율: 180mg, 34%. (0.44 mmol) of the fluorinated chain, 184 mg (0.88 mmol) of the alkyl chain, 146 mg (1.32 mmol) of N-vinylpyrrolidone purified through passage through active aluminum oxide and 13 mg of AIBN were dissolved in 13 ml of benzene. Polymerization and work-up were carried out according to the method of Example 1. Yield: 180 mg, 34%.

상기 물질을 사용하여 실시예 8에서와 동일한 방법으로 셀을 만들었다. 상기 셀은 플루오르화 사슬로 인한 매우 낮은 표면 에너지 때문에 폴리머 XXXVI에 비해 매우 불량한 습윤 성질을 나타낸다.Cells were made in the same manner as in Example 8 using the above materials. The cell exhibits very poor wetting properties relative to the polymer XXXVI due to the very low surface energy due to the fluorinated chains.

실시예Example 10 10

Figure 112011089265961-pct00020
Figure 112011089265961-pct00020

변동형 알칸 사슬 길이를 가진 코폴리머. 8+12개의 알칸 사슬.Copolymers with variable alkane chain length. 8 + 12 alkane chains.

N-옥틸말레이미드 1mmol(209mg), N-도데실말레이미드 1mmol(265mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 2mmol(222mg) 및 2,2'아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.12mmol(19mg)을 벤젠 10ml 중에 용해시켰다. 실시예 1의 제조 방법에 따라 중합 및 워크업을 수행했다. 수율: 0.55g, 79%. (209 mg) of N-octylmaleimide, 1 mmol (265 mg) of N-dodecylmaleimide, 2 mmol of NVP purified by passing through aluminum oxide (222 mg) and 2,2 'azobis (2-methylpropionitrile) ) (19 mg) were dissolved in 10 ml of benzene. Polymerization and work-up were carried out according to the preparation method of Example 1. [ Yield: 0.55 g, 79%.

상기 물질을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 셀을 만들었다. 상기 셀은 호메오트로픽 정렬을 나타낸다. 실시예 8에 비해 추가로 더 긴 알칸을 내포시킴으로써, 상기 물질의 VA 안정성이 증가되고, 이 물질은 실시예 8에 기재된 방법을 이용하여 테스트했을 때 호메오트로픽 정렬을 나타낸다. 상기 정렬은 실시예 1에서와 같이, 메소겐이 사용될 때보다 러빙 및 온도에 더 의존적이다.Cells were made in the same manner as in Example 1 using the above materials. The cell represents homeotropic alignment. By incorporating an even longer alkane as compared to Example 8, the VA stability of the material is increased and the material exhibits homeotropic alignment when tested using the method described in Example 8. [ The alignment is more dependent on rubbing and temperature than when the mesogens are used, as in Example 1.

실시예Example 11 11

Figure 112011089265961-pct00021
Figure 112011089265961-pct00021

N-부틸말레이미드 1mmol(153mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 1mmol(111mg) 및 2,2'아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.06mmol(9.7mg)을 벤젠 5ml 중에 용해시켰다. 실시예 1의 제조 방법에 따라 중합 및 워크업을 수행했다. 수율: 0.1g, 38%.1 mmol of N-butyl maleimide (153 mg), 1 mmol (111 mg) of NVP purified through passage through aluminum oxide and 0.06 mmol (9.7 mg) of 2,2 'azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) . Polymerization and work-up were carried out according to the preparation method of Example 1. [ Yield: 0.1 g, 38%.

선행 실시예와는 대조적으로, 짧은 알킬 사슬이 사용될 때, PA 증진 성질이 증가되고, 부틸말레이미드계 코폴리머는 PA 정렬 및 더 높은 유리 전이 온도를 나타낸다. 상기 물질을 사용하여 실시예 8에서와 동일한 방법으로 셀을 만들었다. 상기 셀은 러빙-유도 프리틸트를 가진 평면형 정렬을 나타낸다.In contrast to the preceding embodiments, when short alkyl chains are used, the PA enhancing properties are increased and the butyl maleimide based copolymers exhibit PA alignment and higher glass transition temperatures. Cells were made in the same manner as in Example 8 using the above materials. The cell represents a planar alignment with a rubbing-induced pretilt.

이하의 일반적 방법 c2에 기재된 바와 같이 UV 광에 의해 배향되면, 상기 물질도 양호하고 균일한 평면형 정렬을 나타낸다.When oriented by UV light as described in general method c2 below, the material also exhibits good and uniform planar alignment.

실시예Example 12 12

Figure 112011089265961-pct00022
Figure 112011089265961-pct00022

PA 코폴리머 : 에틸-페닐-말레이미드 XXII 1mmol(201mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 1mmol(111mg) 및 2,2'아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.06mmol(10mg)을 벤젠 10ml 중에 용해시켰다. 60℃의 오일 배스에서 하룻밤 중합을 실행했다. 수 ml의 클로로포름으로부터 메탄올 내로 재침전을 3회 실시하여 정제했다. 수율: 0.180g, NMR (CDCl3) δ, 패턴; 양자수; 1.1-1.2 말단 에틸 탄소로부터 넓은 3중체; 넓은 주쇄 신호의 상부에서 1-5 사이드-기 신호; 6.9-7.35; 방향족 양자로부터 넓은 피크(폴리머 골격에 근접하기 때문에 넓음), 4. PA Copolymer : 1 mmol (201 mg) of ethyl-phenyl-maleimide XXII, 0.06 mmol (10 mg) of 1 mmol of NVP purified by passing through aluminum oxide and 2,2 'azobis (2-methylpropionitrile) Was dissolved in 10 ml of benzene. The polymerization was carried out overnight in an oil bath at 60 占 폚. Reprecipitation was carried out three times in methanol from several ml of chloroform to purify. Yield: 0.180g, NMR (CDCl 3) δ, pattern; Quantum number; 1.1-1.2 wide triple bonds from terminal ethyl carbon; 1-5 side-to-base signal at the top of wide main chain signal; 6.9-7.35; A broad peak from the aromatic proton (broad because it is close to the polymer backbone);

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 포지티브 유전 이방성(△ε>0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6873-100으로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 균질한, 즉 본질적으로 기판에 대해 평행한 것이었다. 정렬층도 양호한 열 안정성을 나타냈다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell was filled with a nematic liquid crystal MLC 6873-100 with positive dielectric anisotropy (DELTA epsilon> 0) and was first examined with a polarizing microscope to clarify the type of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homogeneous, i.e. essentially parallel to the substrate. The alignment layer also exhibited good thermal stability.

이 물질은 PGMEA 및 NMP 중에 가용성이다. 높은 유리 전이 온도와 평면형 정렬을 가진 일반적인 "연장된" 골격으로서, 이것은 알칸 사슬의 대안으로서 다른 기를 첨가하기 위한 양호한 선택으로 보인다.This material is soluble in PGMEA and NMP. As a general "extended" skeleton with a high glass transition temperature and planar alignment, this appears to be a good choice for adding other groups as an alternative to the alkane chain.

이하의 일반적 방법 c2에 기재된 바와 같이 UV 광에 의해 배향되면, 상기 물질도 양호하고 균일한 평면형 정렬을 나타낸다.When oriented by UV light as described in general method c2 below, the material also exhibits good and uniform planar alignment.

실시예Example 13 13

Figure 112011089265961-pct00023
Figure 112011089265961-pct00023

PA 코폴리머 : 에틸페닐 말레이미드 1mmol(201mg), 2-헥실옥시비페닐 말레이미드 0.5mmol(175mg), 산화알루미늄에 통과시켜 정제한 NVP 1.5mmol(166mg) 및 2,2'아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.09mmol(15mg)을 벤젠 15ml 중에 용해시켰다. 60℃의 오일 배스에서 22시간 동안 중합을 실행했다. 수 ml의 클로로포름으로부터 메탄올 내로 재침전을 3회 실시하여 정제했다. 생성물은 NMP 및 PGMEA 중에 가용성이다. PA Copolymer : 1 mmol (201 mg) of ethylphenylmaleimide, 0.5 mmol (175 mg) of 2-hexyloxybiphenylmaleimide, 1.5 mmol (166 mg) of NVP purified through passage through aluminum oxide and 2,2'azobis Propionitrile) (AIBN) (15 mg) was dissolved in 15 ml of benzene. Polymerization was carried out in an oil bath at 60 캜 for 22 hours. Reprecipitation was carried out three times in methanol from several ml of chloroform to purify. The product is soluble in NMP and PGMEA.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 포지티브 유전 이방성(△ε>0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6873-100으로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 균질한, 즉 본질적으로 기판 법선에 대해 평행한 것이었지만, 러빙 조건에 대해 매우 민감한 경사를 가졌다. 이하의 일반적 방법 c2에 기재된 바와 같이 UV 광에 의해 배향되면, 상기 물질은 양호하고 균일한 평면형 정렬을 나타낸다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell was filled with a nematic liquid crystal MLC 6873-100 with positive dielectric anisotropy (DELTA epsilon> 0) and was first examined with a polarizing microscope to clarify the type of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homogeneous, i.e. essentially parallel to the substrate normal, but had a very sensitive slope for rubbing conditions. When oriented by UV light as described in general method c2 below, the material exhibits good and uniform planar alignment.

실시예Example 14 14

Figure 112011089265961-pct00024
Figure 112011089265961-pct00024

수산기에 의해 작용화된 말레이미드 코폴리머: 6-하이드록시헥실말레이미드 1.0mmol(197mg), N-옥틸말레이미드 1.0mmol(207mg), N-비닐 피롤리돈 2.0mmol(222mg) 및 2,2'아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(AIBN) 0.12mmol(19mg)을 벤젠 5ml와 에탄올 5ml의 혼합물 중에 용해시켰다. 혼합물을 60℃에서 15시간 동안 중합했다. 폴리머를 디에틸 에테르 중에서 침전시키고, 벤젠/에탄올로부터 에테르 중에 1회 재침전시켰다. 수율: 0.29g. NMR (CDCl3) δ, 패턴; 양자수; 0.75, bs; 1.35-1.75, 2개의 넓은 신호와 쇼울더; 1.8-4.5 넓은 신호, 각각 3.4 및 3.6에서 이미드 질소 및 알코올에 인접한 메틸렌 양자로부터 분리되지 않은 신호 포함.Maleimide copolymer functionalized with hydroxyl: 1.0 mmol (197 mg) of 6-hydroxyhexyl maleimide, 1.0 mmol (207 mg) of N-octyl maleimide, 2.0 mmol (222 mg) of N-vinylpyrrolidone, 0.12 mmol (19 mg) of azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) was dissolved in a mixture of 5 ml of benzene and 5 ml of ethanol. The mixture was polymerized at 60 DEG C for 15 hours. The polymer was precipitated in diethyl ether and reprecipitated once from the benzene / ethanol in ether. Yield: 0.29 g. NMR (CDCl 3) δ, pattern; Quantum number; 0.75, bs; 1.35-1.75, two wide signals and shoulder; 1.8-4.5 wide signals, including signals not separated from the imine nitrogen and the methylene proton adjacent to the alcohol at 3.4 and 3.6, respectively.

얻어지는 코폴리머 XLIII의 약 0.16mmol -OH 기에 대응하는, 작용화로부터의 포토 코폴리머 100mg, 4-헥실옥시신남산(XLIV) 50mg(0.20mmol), 메틸렌 클로라이드 10ml 및 촉매량의 4-메틸아미노피리딘을, 모든 성분이 용해될 때까지 교반했다. 혼합물을 얼음조에서 냉각시키고, DCC(디시클로헥실카르바미드) 50mg(0.24mmol)을 소량의 메틸렌 클로라이드 중에 용해시키고 첨가했다. 반응 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반했다. 형성된 우레아 침전물을 여과하고, 대부분의 용매를 진공 하에 제거했다. 폴리머를 메탄올 중에 침전시키고자 했으나 실패했다. 진공 하에 용매를 제거하고, 잔류물에 메탄올을 가하고 가열하여 환류시켰다. 고온인 상태에서 용매를 경사 분리하고, 상기 공정을 2회 반복했다. 이러한 워크업 방법은 정제를 필요로 하지만, 폴리머 XLV의 낮은 수율 40mg이 얻어졌다. NMR (CDCl3) δ, 패턴; 0.85, t; 넓은 주쇄 신호의 상부에 1.1-5 사이드 기 신호, 나머지 -CH2-OH는 N-CH2 상에 쇼울더로서 나타남; 6.25. d' 6.85, d; 7.45, d; 7.6, d. 신남산 에스테르/알킬 기 비는 1/1.5인 것으로 밝혀졌고, 수산기의 에스테르로의 변환율은 약 66%였다.100 mg of the photocopolymer from the functionalization, 50 mg (0.20 mmol) of 4-hexyloxycinnamic acid (XLIV), 10 ml of methylene chloride and a catalytic amount of 4-methylaminopyridine corresponding to about 0.16 mmol of the OH group of the resulting copolymer XLIII , And stirred until all components were dissolved. The mixture was cooled in an ice bath and 50 mg (0.24 mmol) of DCC (dicyclohexylcarbamide) was dissolved in a small amount of methylene chloride and added. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. The formed urea precipitate was filtered off and most of the solvent was removed in vacuo. The polymer tried to settle in methanol but failed. The solvent was removed in vacuo, methanol was added to the residue and heated to reflux. The solvent was decanted at a high temperature and the above process was repeated twice. This work-up method required purification, but a low yield of polymer XLV of 40 mg was obtained. NMR (CDCl 3) δ, pattern; 0.85, t; A 1.1-5 side group signal on top of the broad main chain signal, the remaining -CH 2 -OH appears as a shoulder on N-CH 2 ; 6.25. d '6.85, d; 7.45, d; 7.6, d. The ratio of cinnamic ester / alkyl groups was found to be 1 / 1.5, and the conversion of hydroxyl groups to esters was about 66%.

이 물질을, 기재된 공정에 따라 제조된 샌드위치 셀의 유리 기판의 내측 표면 상에 정렬층으로서 적층했다. 상기 셀은 포지티브 유전 이방성(△ε>0)을 가진 네마틱 액정 MLC 6873-100으로 충전되어 있고, 정렬층에 의해 증진된 액정의 정렬의 종류를 명확히 하기 위해 편광 현미경으로 처음 검사된다. 이 셀에서 관찰된 정렬은 균질한, 즉 기판을 따른 것이었다. 상기 정렬도 양호한 열 안정성을 나타냈으며, UV 광에 의해 광-배향될 수 있었다. 본 실시예는 작용화에 의한 측쇄 말레이미드/비닐카프로락탐 코폴리머를 제조하는 매우 다양한 대안적 방법 중 하나를 예시하는 것이다.This material was laminated as an alignment layer on the inner surface of the glass substrate of the sandwich cell prepared according to the process described. The cell was filled with a nematic liquid crystal MLC 6873-100 with positive dielectric anisotropy (DELTA epsilon> 0) and was first examined with a polarizing microscope to clarify the type of alignment of the liquid crystal enhanced by the alignment layer. The alignment observed in this cell was homogeneous, i.e. along the substrate. The alignment also showed good thermal stability and could be photo-oriented by UV light. This example illustrates one of a very wide variety of alternative methods for preparing side-chain maleimide / vinylcaprolactam copolymers by functionalization.

액정 셀의 일반적인 제조 방법General Manufacturing Method of Liquid Crystal Cell

a. a. 폴리머Polymer 용액의 제조 Preparation of solution

본 발명의 코폴리머로부터 제조된 정렬층을 NMP 및 PGMEA와 같은 용매 중 코폴리머의 0.2%∼5% 용액으로서 적층한다. 상기 코폴리머 용액을 우선 0.2㎛ 필터를 통해 여과한다.An alignment layer made from the copolymer of the present invention is laminated as a 0.2% to 5% solution of the copolymer in a solvent such as NMP and PGMEA. The copolymer solution is first filtered through a 0.2 mu m filter.

b. b. 코폴리머의Copolymer 적층 Lamination

상기 코폴리머 용액을, ITO로 만들어진 사전 제조된 투명한 전도성 전극을 구비한 청정 유리 기판의 표면 상에, 예를 들면 스피너에 의해(3,000rps의 속도로) 도포한다. 이어서, 용매를 제거하기 위해 상기 기판을 실온에서 적당한 시간 동안 유지시킨다. 이 공정은, 기판을 상승된 온도(80∼120℃)에서 유지할 경우에는 더 짧을 수 있다.The copolymer solution is applied, for example, by a spinner (at a rate of 3,000 rps) onto the surface of a clean glass substrate with a pre-fabricated transparent conductive electrode made of ITO. The substrate is then held at room temperature for a suitable period of time to remove the solvent. This process may be shorter if the substrate is held at elevated temperature (80-120 < 0 > C).

c1c1 . 기계적 처리. Mechanical treatment

본 발명의 코폴리머를 포함하는 정렬층, 예를 들면 평면형 정렬을 증진하는 층으로 커버된 기판을, 특정 방향을 따라 기계적으로 러빙할 수 있다. 수직형 배향을 증진하는 코폴리머로 만들어진 정렬층의 경우에는 러빙이 필요하지 않을 수 있다.A substrate covered with an alignment layer comprising a copolymer of the present invention, for example a layer promoting planar alignment, may be mechanically rubbed along a particular direction. In the case of an alignment layer made of a copolymer that promotes vertical orientation, rubbing may not be necessary.

c2c2 . . 코폴리머의Copolymer 광-배향 Light-orientation

광-민감성 코폴리머로 커버된 실험용 기판의 UV 조명을, UV 필터 없이 고압 수은 UV 램프로부터 5mW/㎠의 선형으로 편광된 광을 제공하는 표준 USHIO 장치에서 실행하였다. 상기 감광성 폴리머를 PGMEA 중 폴리머의 1중량% 용액으로부터 스핀 코팅에 의해 유리 기판 상에 적층했다. 이어서, 기판을 법선 입사되는 V 조명에 노출시켰다. 조사 시간은 15분이 되도록 선택되었다.The UV illumination of the experimental substrate covered with the light-sensitive copolymer was carried out in a standard USHIO apparatus providing linearly polarized light of 5mW / cm < 2 > from a high pressure mercury UV lamp without a UV filter. The above photosensitive polymer was laminated on a glass substrate by spin coating from a 1 wt% solution of the polymer in PGMEA. Subsequently, the substrate was exposed to V light incident normal. The irradiation time was chosen to be 15 minutes.

d. 셀 제조d. Cell Manufacturing

서로 평행으로 조립되고 간격이 수 ㎛인 2개의 기판으로 실험용 셀이 구성된다. 기판간의 거리는 통상적으로 유리 또는 폴리머 스페이서에 의해 고정된다. 기판은 그 표면이 정렬층으로 커버된 상태로 서로 마주본다. 기판과 기판이 형성하는 셀 갭은 모세관 힘에 의해 액정으로 채워진다.Experimental cells are composed of two substrates which are assembled in parallel with each other and have a spacing of several 占 퐉. The distance between the substrates is typically fixed by glass or polymer spacers. The substrate faces each other with its surface covered by the alignment layer. The cell gap formed by the substrate and the substrate is filled with liquid crystal by a capillary force.

e. e. 코폴리머의Copolymer 정렬 특성의 평가 Evaluation of alignment characteristics

본 발명의 코폴리머로 만들어진 정렬층에 의해 증진된 실험용 셀 중의 액정의 정렬에 대한 평가는 다음을 이용하여 수행된다:An evaluation of the alignment of the liquid crystals in the laboratory cell enhanced by the alignment layer made of the inventive copolymer is performed using the following:

ㆍ 광학적 편광 현미경 검사ㆍ Optical polarization microscopy

ㆍ Muller 매트릭스 스펙트로미터(I. Dah., Meas. Sci. Technol. 12, 1938, 2001)Muller matrix spectrometer (I. Dah., Meas. Sci. Technol. 12, 1938, 2001)

종합하면, 본 발명의 폴리머는 액정 장치용 정렬층 내 사용 또는 정렬층으로서 사용하기에 적합한 것으로 본 명세서에 나타나 있다.Taken together, the polymers of the present invention are described herein as being suitable for use as an alignment layer or as an alignment layer for a liquid crystal device.

당업자는 본 발명이 전술한 바람직한 구현예에 한정되지 않음을 인식할 것이다. 반면에, 첨부된 특허청구범위 내에서 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.Those skilled in the art will recognize that the invention is not limited to the preferred embodiments described above. On the contrary, various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

101 기판, 102 기판, 103 액정 물질, 104 정렬층, 105 제1 전극, 106 제2 정렬층, 107 제2 전극101 substrate, 102 substrate, 103 liquid crystal material, 104 alignment layer, 105 first electrode, 106 second alignment layer, 107 second electrode

Claims (20)

표면-디렉터 배향막에 사용하기 위한 폴리머로서,
상기 폴리머는 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위, 및 N-비닐락탐 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위를 포함하는 코폴리머이고,
상기 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위의 적어도 일부는 형상 이방성(anisotropy)을 가진 펜던트 사이드-기(pendant side-group) S1에 의해 작용화되어 있고, 상기 펜던트 사이드-기 S1은 메소제닉 사이드-기이고,
상기 폴리머는, 펜던트 사이드-기 S5를 포함하는 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위를 더 포함하고, 상기 펜던트 사이드-기 S5는 선택적으로 할로겐화되거나, 분지형 또는 직쇄형인 지방족 및 방향족 기, 폴리에테르, 실록산 또는 알코올로부터 선택되는, 폴리머.
As a polymer for use in a surface-director alignment layer,
The polymer is a copolymer comprising at least one repeating unit of maleimide and its derivatives and at least one repeating unit of N-vinyl lactam and its derivatives,
Wherein at least a portion of at least one of the repeat units of the maleimide and derivatives thereof is functionalized by a pendant side-group S 1 having an anisotropy and the pendant side-group S 1 is a meso A generic side-group,
The polymer, pendant side-groups S 5-maleimide, and further comprising at least one repeating unit of a derivative thereof, and containing the pendant side-groups S 5 is optionally halogenated, or a branched or straight-chain type aliphatic and aromatic groups , A polyether, a siloxane, or an alcohol.
제1항에 있어서,
상기 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위의 적어도 일부는, 메틸; 에틸; 앵커링(anchoring) 사이드-기 S4; 이온 운동 억제형 사이드-기 S6; 반응성 사이드-기 S7; 및 광-응답성 사이드-기 S8로부터 선택되는 사이드-기인 Sx 기, 또는 수소 원자를 포함하고,
상기 앵커링 사이드-기 S4는, 아미노, 하이드록시, 이소시아노, 또는 글리시딜 기를 포함하는 작용기를 구비한 C2 내지 C20 탄화수소 사슬을 나타내고,
상기 이온 운동 억제형 사이드-기 S6은, 수산기 또는 코로난드를 포함하고,
상기 반응성 사이드-기 S7은, 칼콘(chalcone), 쿠마린(coumarin), 또는 신나모익(cinnamoic)을 포함하고,
상기 광-응답성 사이드-기 S8은, 아조-함유 기 또는 스틸벤을 포함하는, 폴리머.
The method according to claim 1,
At least a portion of at least one repeating unit of the maleimide and derivatives thereof is selected from the group consisting of methyl; ethyl; Anchoring side-group S 4 ; Ion motion inhibition side-group S 6 ; Reactive side-group S 7 ; And a side-group S x group selected from the light-responsive side-group S 8 , or a hydrogen atom,
The anchoring side group S 4 represents a C 2 to C 20 hydrocarbon chain having a functional group containing an amino, hydroxy, isocyano, or glycidyl group,
The ion-motion-inhibiting side-group S 6 includes a hydroxyl group or a coronand,
Said reactive side-group S 7 comprises chalcone, coumarin, or cinnamoic,
The light-responsive side-group S 8 comprises an azo-containing group or stilbene.
제1항에 있어서,
말레이미드 및 N-비닐락탐 반복 단위의 양이 상기 폴리머 골격의 반복 단위의 50% 이상인, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of the maleimide and N-vinyl lactam repeating units is at least 50% of the repeating units of the polymer backbone.
제1항에 있어서,
말레이미드 및 N-비닐락탐 반복 단위의 양이 상기 폴리머 골격의 반복 단위의 75% 이상인, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of the maleimide and N-vinyl lactam repeating units is at least 75% of the repeating units of the polymer backbone.
제1항에 있어서,
말레이미드 및 N-비닐락탐 반복 단위의 양이 상기 폴리머 골격의 반복 단위의 90% 이상인, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of the maleimide and N-vinyl lactam repeating units is 90% or more of the repeating units of the polymer backbone.
제1항에 있어서,
상기 폴리머 골격 중 말레이미드와 N-비닐락탐 단위간의 비가 1:10 내지 10:1인, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of maleimide to N-vinyl lactam units in the polymer backbone is from 1:10 to 10: 1.
제1항에 있어서,
상기 폴리머 골격 중 말레이미드와 N-비닐락탐 단위간의 비가 1:2 내지 2:1인, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of maleimide to N-vinyl lactam units in the polymer backbone is from 1: 2 to 2: 1.
제1항에 있어서,
상기 폴리머 골격 중 말레이미드와 N-비닐락탐 단위간의 비가 1:1인, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio between the maleimide and the N-vinyl lactam unit in the polymer backbone is 1: 1.
제1항에 있어서,
상기 N-비닐락탐이 N-비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈 및 N-비닐카프로락탐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the N-vinyl lactam is selected from the group consisting of N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl piperidone and N-vinyl caprolactam.
제2항에 있어서,
상기 폴리머가,
앵커링 사이드-기 S4에 의해 작용화된 반복 단위;
이온 운동 억제형 사이드-기 S6에 의해 작용화된 반복 단위;
반응성 사이드-기 S7에 의해 작용화된 반복 단위; 및
광-응답성 사이드-기 S8에 의해 작용화된 반복 단위
로부터 선택되는 반복 단위를 포함하는, 폴리머.
3. The method of claim 2,
Wherein the polymer comprises
Anchoring side-repeating units functionalized by group S 4 ;
A repetitive unit functionalized by an ionic motion inhibiting side-group S 6 ;
A repeating unit functionalized by a reactive side-group S 7 ; And
The light-responsive side-repeating units functionalized by S 8
≪ / RTI >
제1항에 있어서,
가교결합기를 포함하는 폴리머.
The method according to claim 1,
A polymer comprising a crosslinker.
제1항에 있어서,
상기 사이드-기 및 수소 원자 중 하나 이상의 적어도 일부는, 말레이미드-질소를 통해 상기 반복 단위에 부착되는, 폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein at least a portion of at least one of the side-groups and hydrogen atoms is attached to the repeating unit through maleimide-nitrogen.
제2항에 있어서,
상기 사이드-기 S1 및 Sx 중 하나 이상은, 스페이서 기 L을 통해 상기 반복 단위에 부착되고, 상기 스페이서 기 L은, C5-C15 알킬 또는 알킬옥시 사슬을 포함하는, 폴리머.
3. The method of claim 2,
The side-group at least one of S 1, and S x is attached to the repeating unit via a spacer group L, wherein L is a spacer group, C 5 -C, a polymer containing 15 alkyl or alkyloxy chain.
제1항에 있어서,
형상 이방성을 가진 상기 사이드-기 S1는, 액정 물질의 평면형 정렬을 유도하는 메소제닉 사이드-기인 사이드-기 S1a, 및 액정 물질의 수직형 배향을 유도하는 메소제닉 사이드-기인 사이드-기 S1b로부터 선택되는, 폴리머.
The method according to claim 1,
Said side-group S 1 with shape-anisotropy comprises a side-group S 1a which is a mesogenic side-group inducing a planar alignment of the liquid crystal material and a side-group S 1 which is a mesogenic side-group inducing the vertical orientation of the liquid crystal material 1b .
고체 기판 상에 적층된 하나 이상의 폴리머를 포함하는, 표면-디렉터(surface-director) 배향막으로서,
상기 폴리머는 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위, 및 N-비닐락탐 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위를 포함하는 코폴리머이고,
상기 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위의 적어도 일부는 형상 이방성을 가진 펜던트 사이드-기 S1에 의해 작용화되고, 상기 펜던트 사이드-기 S1은 메소제닉 사이드-기이고,
상기 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위의 적어도 일부는, 선택적으로 할로겐화되거나, 분지형 또는 직쇄형인 지방족 및 방향족 기, 폴리에테르, 실록산 또는 알코올로부터 선택되는 펜던트 사이드-기 S5를 포함하는, 표면-디렉터 배향막.
A surface-director alignment film comprising at least one polymer deposited on a solid substrate,
The polymer is a copolymer comprising at least one repeating unit of maleimide and its derivatives and at least one repeating unit of N-vinyl lactam and its derivatives,
At least a portion of at least one of the repeating units of the maleimide and its derivatives is functionalized by a pendant side-group S 1 having a shape anisotropy, the pendant side-group S 1 is a mesogenic side-
At least a portion of at least one of the repeating units of the maleimide and derivatives thereof comprises a pendant side-group S 5 selected from aliphatic and aromatic groups, polyether, siloxane or alcohol, optionally halogenated, branched or straight- Surface-director alignment layer.
제15항에 있어서,
Sx 기, 또는 수소 원자로 작용화된 말레이미드 및 그의 유도체 중 하나 이상의 반복 단위를 더 포함하고,
상기 Sx 기는, 메틸; 에틸; 앵커링 사이드-기 S4; 이온 운동 억제형 사이드-기 S6; 반응성 사이드-기 S7; 및 광-응답성 사이드-기 S8로부터 선택되는 사이드-기이고,
상기 앵커링 사이드-기 S4는, 아미노, 하이드록시, 이소시아노, 또는 글리시딜 기를 포함하는 작용기를 구비한 C2 내지 C20 탄화수소 사슬을 나타내고,
상기 이온 운동 억제형 사이드-기 S6은, 수산기 또는 코로난드를 포함하고,
상기 반응성 사이드-기 S7은, 칼콘, 쿠마린, 또는 신나모익을 포함하고,
상기 광-응답성 사이드-기 S8은, 아조-함유 기 또는 스틸벤을 포함하는, 표면-디렉터 배향막.
16. The method of claim 15,
S x , or a maleimide functionalized with a hydrogen atom and derivatives thereof,
The S x group is selected from the group consisting of methyl; ethyl; Anchoring side-machine S 4 ; Ion motion inhibition side-group S 6 ; Reactive side-group S 7 ; And a side-group selected from the light-responsive side-group S 8 ,
The anchoring side group S 4 represents a C 2 to C 20 hydrocarbon chain having a functional group containing an amino, hydroxy, isocyano, or glycidyl group,
The ion-motion-inhibiting side-group S 6 includes a hydroxyl group or a coronand,
Said reactive side-group S 7 comprises chalcone, coumarin, or cinnamoyl,
The light-responsive side-group S 8 comprises an azo-containing group or stilbene.
제15항 또는 제16항에 있어서,
제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 폴리머를 포함하는, 표면-디렉터 배향막.
17. The method according to claim 15 or 16,
A surface-director alignment film comprising a polymer according to any one of claims 3 to 14.
하나 이상의 기판, 액정 벌크 및 상기 하나 이상의 기판과 상기 액정 벌크 사이에 배열되어 상기 액정 벌크의 표면에 접촉되어 있는 표면-디렉터 배향막을 포함하는 액정 장치로서,
상기 표면-디렉터 배향막이 제15항 또는 제16항에 기재되어 있는 것인,
액정 장치.
A liquid crystal device comprising: at least one substrate; a liquid crystal bulk; and a surface-director alignment film arranged between the at least one substrate and the liquid crystal bulk and in contact with the surface of the liquid crystal bulk,
Wherein the surface-director alignment film is as defined in claim 15 or 16. 16. The method of claim 15,
Liquid crystal device.
액정 벌크를 그 사이에 개재시키는 제1 및 제2 기판을 포함하고;
제1 표면-디렉터 배향막이 상기 제1 기판과 상기 액정 벌크 사이에 배열되어, 상기 액정 벌크의 표면에 접촉되어 있고;
제2 표면-디렉터 배향막이 상기 제2 기판과 상기 액정 벌크 사이에 배열되어, 상기 액정 벌크의 표면에 접촉되어 있고;
상기 제1 및 상기 제2 표면-디렉터 배향막 중 하나 이상이 제15항 또는 제16항에 기재되어 있는 것인, 액정 장치.
A liquid crystal display device comprising: a first substrate and a second substrate interposed therebetween;
A first surface-director alignment film is arranged between the first substrate and the liquid crystal bulk and is in contact with the surface of the liquid crystal bulk;
A second surface-director alignment film is arranged between the second substrate and the liquid crystal bulk and is in contact with the surface of the liquid crystal bulk;
Wherein at least one of said first and said second surface-director alignment films is as set forth in claim 15 or claim 16.
표면-디렉터 배향막 물질의 광-배향 방법으로서,
제15항 또는 제16항에 따른 표면-디렉터 배향막 물질을 제공하는 단계; 및
상기 표면-디렉터 배향막 물질을, 200nm 내지 300nm 범위의 파장을 가진 선형으로 편광된 전자기파(electromagnetic radiation)로 조사하는 단계
를 포함하는, 광-배향 방법.
A method of optically-directing a surface-director alignment film material,
Providing a surface-director alignment film material according to claim 15 or 16; And
Directing the surface-director alignment film material with linearly polarized electromagnetic radiation having a wavelength in the range of 200 nm to 300 nm,
/ RTI >
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