KR20100047819A - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment layer and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 주로 나프탈렌을 주쇄에 포함하는 디아민을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산을 함유하는 액정 배향제에 관한 것이다.This invention relates to the liquid crystal aligning agent containing the polyamic acid obtained by mainly reacting the diamine containing naphthalene in a principal chain with tetracarboxylic dianhydride.
액정표시소자는, 노트북 컴퓨터나 데스크탑 컴퓨터의 모니터를 비롯하여 비디오 카메라의 뷰파인더, 투사형의 디스플레이 등의 다양한 액정표시장치에 사용되고 있으며 최근에는 텔레비전에도 사용되고 있다. 또한 액정표시소자는, 광 프린터 헤드, 광 푸리에 변환소자, 라이트벌브 등의 옵토일렉트로닉스 관련 소자에도 이용되어 있다.BACKGROUND ART Liquid crystal display devices are used in various liquid crystal display devices such as monitors of notebook computers and desktop computers, viewfinders of video cameras, projection displays, and the like. Liquid crystal display elements are also used in optoelectronics-related elements such as optical printer heads, optical Fourier transform elements, and light bulbs.
액정표시소자에는 각종 소자가 알려져 있지만, 액정표시소자의 기술의 발전은, 액정표시소자의 구동 방식이나 액정표시소자의 구조의 개량 뿐만아니라, 액정표시소자에 사용되는 구성 부재의 개량에 의해 달성되고 있다. 액정표시소자는, 통상은, 액정층 중의 액정 조성물을 특정 방향으로 배향시키기 위한 액정 배향막을 가진다. 액정 배향막은, 액정표시소자의 표시 품위와 관계되는 중요한 요소의 하나이며, 액정표시소자의 고품질화에 수반하여 액정 배향막의 역할이 날이 갈수록 중요해 지고 있다.Although various elements are known in the liquid crystal display device, the development of the technology of the liquid crystal display device is achieved not only by the improvement of the driving method of the liquid crystal display device and the structure of the liquid crystal display device but also by the improvement of the constituent members used in the liquid crystal display device. have. The liquid crystal display element usually has a liquid crystal aligning film for orientating the liquid crystal composition in a liquid crystal layer in a specific direction. A liquid crystal aligning film is one of the important factors regarding the display quality of a liquid crystal display element, and the role of a liquid crystal aligning film becomes increasingly important with the quality improvement of a liquid crystal display element.
액정 배향막은, 액정 배향제로부터 조제된다. 현재, 주로 사용되고 있는 액정 배향제는, 폴리아믹산 또는 가용성의 폴리이미드를 유기용제에 용해시킨 용액이다. 액정 배향막은, 이와 같은 용액을 기판에 도포한 후, 가열 등의 수단에 의해 성막함으로써 형성된다.A liquid crystal aligning film is prepared from a liquid crystal aligning agent. Currently, the liquid crystal aligning agent mainly used is the solution which melt | dissolved polyamic acid or soluble polyimide in the organic solvent. After apply | coating such a solution to a board | substrate, a liquid crystal aligning film is formed by forming into a film by means, such as a heating.
액정표시소자의 표시 품위를 향상시키기 위해 액정 배향막에 요구되는 중요한 특성으로서, 전압유지율을 들 수 있다. 전압유지율이 낮으면 프레임 기간중에 액정에 걸리는 전압이 저하되고, 결과로서 휘도가 저하되어 정상적인 계조표시에 지장을 초래할 수 있다. 또한, 예를 들어 초기의 전압유지율이 높아도, 고온 가속 시험 후의 전압유지율(장기 신뢰성)이 저하되는 경우에는 바람직하지 않다.A voltage retention is mentioned as an important characteristic requested | required of a liquid crystal aligning film in order to improve the display quality of a liquid crystal display element. When the voltage holding ratio is low, the voltage applied to the liquid crystal during the frame period is lowered, and as a result, the luminance is lowered, which may cause normal gray scale display. Further, for example, even when the initial voltage holding ratio is high, it is not preferable when the voltage holding ratio (long-term reliability) after the high temperature acceleration test decreases.
전술한 문제를 해결하기 위한 시도로서, 예를 들면 액정 배향막을 형성하기 위한, 물성이 상이한 2개 이상의 폴리아믹산을 조합시켜 포함하는 폴리아믹산 조성물이 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1 및 2 참조). 또한, 나프탈렌을 가지는 방향족 디아민과 테트라카르복시산 2무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산의 합성법이 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 3 참조). 그러나, 최근의 액정 배향막에는 새로운 개량이 요구되고 있고, 이것을 형성하는 액정 배향제에 있어서는, 얻어지는 액정 배향막에 대하여 원하는 전기 특성을 얻기 위해 더 검토할 여지가 남아 있다.As an attempt to solve the above-mentioned problem, for example, a polyamic acid composition comprising a combination of two or more polyamic acids having different physical properties for forming a liquid crystal alignment film is known (see Patent Documents 1 and 2, for example). . Moreover, the synthesis | combining method of the polyamic acid obtained by making aromatic diamine which has naphthalene, and tetracarboxylic dianhydride react is known (for example, refer patent document 3). However, a recent improvement is required for the recent liquid crystal aligning film, and in the liquid crystal aligning agent which forms this, there exists room for further examination in order to acquire desired electrical characteristics with respect to the obtained liquid crystal aligning film.
[특허 문헌 1] 일본 특허출원 공개번호 평 11-193345호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. Hei 11-193345
[특허 문헌 2] 일본 특허출원 공개번호 평 11-193347호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-193347
[특허 문헌 3] US5886131호 공보[Patent Document 3] Publication US5886131
본 발명은, 원하는 전압유지율의 발현과 그 장기 안정성이 달성되는 액정표시소자, 그 액정표시소자에 있어서 원하는 전압유지율의 발현과 그 장기 안정성을 달성시키는 액정 배향막, 및 그것을 형성할 수 있는 액정 배향제를 제공한다.The present invention provides a liquid crystal display device in which the expression of the desired voltage holding ratio and its long-term stability are achieved, a liquid crystal aligning film that achieves the expression of the desired voltage holding ratio and its long-term stability in the liquid crystal display, and a liquid crystal aligning agent capable of forming the same. To provide.
본 발명자들은, 나프탈렌을 가지는 방향족 디아민을 원료로 하는 폴리아믹산 또는 그 유도체를 함유하는 조성물을 액정 배향제로 할 때, 그것을 사용하여 형성된 액정 배향막을 가지는 액정표시소자에 있어서, 원하는 전압유지율이 발현되고, 또한 양호한 장기 신뢰성이 부여되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors, when making the composition containing the polyamic acid which uses the aromatic diamine which has naphthalene, or its derivative as a liquid crystal aligning agent, in the liquid crystal display element which has the liquid crystal aligning film formed using it, the desired voltage retention is expressed, Moreover, it discovered that favorable long-term reliability was provided and completed this invention.
본 발명의 액정 배향제는 다음의 [1]항에 기재되어 있다.The liquid crystal aligning agent of this invention is described in following [1].
[1] 폴리아믹산과 그 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 폴리머를 함유하는 조성물로서, 이 폴리머가 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개 또는 이 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개와 식(N)으로 표시되지 않는 디아민인 그 외의 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산 또는 그 유도체인 액정 배향제.[1] A composition containing at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acids and derivatives thereof, wherein the polymer is at least one of diamines represented by formula (N) or diamines represented by formula (N) The liquid crystal aligning agent which is a polyamic acid or its derivative (s) obtained by making the mixture of at least 1 and at least 1 of other diamine which is a diamine which is not represented by Formula (N) react with tetracarboxylic dianhydride.
여기에서, A1은 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 하이드록시, 트리플루오로메틸, 불소, 염소 또는 브롬이며; m은 독립적으로 0∼3의 정수이며; A2는 독립적으로 -O-, -NH-, -N(CH3)-, 또는 -S-이며; 그리고, 2개의 아미노기의 벤젠환에의 결합 위치는 A1 및 A2의 결합 위치를 제외한 임의의 위치임.Wherein A 1 is independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, hydroxy, trifluoromethyl, fluorine, chlorine or bromine; m is independently an integer of 0 to 3; A 2 is independently —O—, —NH—, —N (CH 3 ) —, or —S—; The bonding position of the two amino groups to the benzene ring is any position except for the bonding positions of A 1 and A 2 .
본 발명에 의하면, 전압유지율이 높고, 그것의 경시적인 변동에 대한 장기 신뢰성이 양호한, 각종의 구동 방식에 적용될 수 있는 액정표시소자를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device which can be applied to various driving systems having a high voltage holding ratio and good long-term reliability against its fluctuations over time.
먼저, 본 발명에서 사용하는 용어에 대하여 설명한다.First, the term used by this invention is demonstrated.
"액정 배향제"는 액정 배향막을 형성하기 위해 사용하는 조성물을 의미한다. 식(N)으로 표시되는 디아민을 디아민(N)이라고 하는 경우가 있다. 다른 식으로 표시되는 디아민에 대해서도 마찬가지이다. 식(1)로 표시되는 테트라카르복시산 2무수물을 카르복시산(1)이라고 하는 경우가 있다. 다른 식으로 표시되는 테트라카르복시산 2무수물에 대해서도 마찬가지이다. 그 외의 디아민은 디아민(N) 이외의 디아민을 의미한다. 화학 구조식을 설명할 때에 사용하는 용어 "임의의"는, 위치뿐만 아니라 개수에 대하여도 임의인 것을 의미한다. 그리고, 예를 들면, "임의의 A는 B, C 또는 D로 치환되어도 된다"라고 하는 표현은, 임의의 A가 B로 치환되는 경 우, 임의의 A가 C로 치환되는 경우 및 임의의 A가 D로 치환되는 경우에 더하여, 복수개의 A가 B∼D 중 적어도 2개로 치환되는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 단, 임의의 -CH2-가 -O-로 치환되어도 되는 경우에는, 연속하는 복수개의 -CH2-가 -O-로 치환되는 것은 포함되지 않는다. 고리를 구성하는 원자와 명확하게 결합하고 있지 않은 치환기는, 그 결합 위치를 화학적으로 허용되는 범위 내에서 자유롭게 결정할 수 있는 치환기이다. 문자, 예를 들면 A를 육각형으로 둘러싼 기호는 환A를 의미한다."Liquid crystal aligning agent" means the composition used for forming a liquid crystal aligning film. The diamine represented by a formula (N) may be called diamine (N). The same applies to the diamine represented by another formula. Tetracarboxylic dianhydride represented by Formula (1) may be called carboxylic acid (1). The same applies to tetracarboxylic dianhydride represented by another formula. Other diamine means diamines other than diamine (N). The term "arbitrary" used when describing the chemical structural formula means that the term is arbitrary with respect to the number as well as the position. For example, the expression "any A may be substituted with B, C, or D" may be used when any A is substituted with B, when any A is substituted with C, and any A In addition to the case where is substituted with D, it means including a case where several A is substituted by at least two of B-D. However, in the case where any -CH 2 -may be substituted with -O-, those in which a plurality of consecutive -CH 2 -are replaced with -O- are not included. Substituents which are not specifically bonded to the atoms constituting the ring are substituents which can freely determine the bonding position within a chemically acceptable range. The letter, for example, a symbol enclosing A in hexagon means ring A.
본 발명은, 전술한 [1]항과 다음에 나타내는 [2]∼[20]항으로 구성된다.The present invention comprises the above-mentioned [1] and the following [2] to [20].
[2] 식(N)에 있어서의 2개의 아미노기의 결합 위치가 함께 A2에 대해서 파라위치인, [1]항에 기재된 액정 배향제.[2] The liquid crystal aligning agent according to [1], wherein the bonding position of two amino groups in formula (N) is also a para position with respect to A 2 .
[3] 디아민이 식(N-1)∼식(N-5), 식(N-7), 식(N-8), 식(N-13), 식(N-15) 및 식(N-16)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 적어도 1개의 디아민 또는 그(그들) 디아민과 그 외의 디아민과의 혼합물인, [1]항에 기재된 액정 배향제.[3] The diamine is formula (N-1) to formula (N-5), formula (N-7), formula (N-8), formula (N-13), formula (N-15) and formula (N -16) The liquid crystal aligning agent as described in [1] which is a mixture of at least 1 diamine selected from the compound group represented by (16), or its (di) diamine, and other diamine.
이들 식에 있어서, Me는 메틸을 의미한다.In these formulas, Me means methyl.
[4] 디아민이, 식(N-1) 및 식(N-3)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개 또는 그(그들) 디아민과 그 외의 디아민과의 혼합물인, [3]항에 기재된 액정 배향제.[4] The liquid crystal aligning according to [3], wherein the diamine is a mixture of at least one of diamines represented by formulas (N-1) and (N-3) or their (they) diamines with other diamines. My.
[5] 디아민이 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개와 그 외의 디아민과의 혼합물이며, 그 외의 디아민이 식(VIII) 및 식(X)∼식(XIII)으로 표시되는 디아 민군으로부터 선택되는 측쇄기를 가지는 디아민 중 적어도 1개인, [1]항에 기재된 액정 배향제.[5] The diamine is a mixture of at least one of the diamines represented by the formula (N) with other diamines, and the other diamines are selected from the diamine groups represented by the formulas (VIII) and (X) to (XIII). The liquid crystal aligning agent as described in [1] which is at least 1 of the diamine which has a side chain group used.
여기에서, A3는 단일결합, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH2O-, -CF2O-, 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이며, 이 알킬렌에 있어서의 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고; R1은 스테로이드 골격을 가지는 기, 탄소수 3∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시를 치환기로서 가지는 페닐, 또는 식(IX)로 표시되는 기이며, 탄소수 3∼30의 알킬에 있어서의 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다.Wherein A 3 is a single bond, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH 2 O-, -CF 2 O-, or alkylene having 1 to 6 carbon atoms And optionally -CH 2 -in this alkylene may be substituted with -O-, -CH = CH- or -C≡C-; R 1 is a group having a steroid skeleton, alkyl having 3 to 30 carbon atoms, alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms as a substituent, or a group represented by formula (IX), and having 3 to 30 carbon atoms Any -CH 2 -in alkyl of may be substituted with -O-, -CH = CH- or -C -C-.
여기에서, A4 및 A5는 독립적으로 단일결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, 탄소수 1∼4의 알킬렌, 탄소수 1∼3의 옥시알킬렌, 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌옥시이 며; 환B 및 환C는 독립적으로 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이며; R2 및 R3는 독립적으로 불소 또는 메틸이며, f 및 g는 독립적으로 0, 1 또는 2이며; c, d 및 e는 독립적으로 0∼3의 정수이며, 이들 합계는 1이상이며; R4는 탄소수 1∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알콕시, 또는 탄소수 2∼30의 알콕시알킬이며, 이들 알킬, 알콕시 및 알콕시알킬에 있어서, 임의의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 그리고 임의의 -CH2-는 디플루오로메틸렌으로 치환되어도 된다.Here, A 4 and A 5 are independently a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, alkylene having 1 to 4 carbon atoms, oxyalkylene having 1 to 3 carbon atoms, or 1 carbon atom. Alkyleneoxy of -3; Ring B and ring C are independently 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene; R 2 and R 3 are independently fluorine or methyl, f and g are independently 0, 1 or 2; c, d and e are each independently an integer of 0 to 3, and the sum thereof is 1 or more; R 4 is alkyl having 1 to 30 carbons, alkoxy having 1 to 30 carbons, or alkoxyalkyl having 2 to 30 carbons, and in these alkyls, alkoxy and alkoxyalkyl, arbitrary hydrogen may be substituted with fluorine, and -CH 2 -may be substituted with difluoromethylene.
식(X) 및 식(XI)에 있어서, R5는 독립적으로 수소 또는 메틸이며, R6는 수소 또는 탄소수 1∼20의 알킬 또는 알케닐이며, R7 및 R8는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬 또는 페닐이며, A6는 독립적으로 단일결합, -CO- 또는 -CH2-이다.In formulas (X) and (XI), R 5 is independently hydrogen or methyl, R 6 is hydrogen or alkyl or alkenyl having 1 to 20 carbon atoms, and R 7 and R 8 are each independently having 1 to C carbon atoms. 20 alkyl or phenyl and A 6 is independently a single bond, -CO- or -CH 2- .
식(XII) 및 식(XIII)에 있어서, R9은 탄소수 1∼30의 알킬이며, 이 알킬의 임의의 -CH2-는, -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고; R10은 탄소수 6∼22의 알킬이며; R11은 탄소수 1∼22의 알킬이며; A7은 독립적으로 -O- 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이며; A8은 단일결합 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이며; 환T는 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이며; h는 0 또는 1이다.In formulas (XII) and (XIII), R 9 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms, and any -CH 2 -of this alkyl is -O-, -CH = CH- or -C≡C-. May be substituted; R 10 is alkyl having 6 to 22 carbon atoms; R 11 is alkyl having 1 to 22 carbons; A 7 is independently —O— or alkylene having 1 to 6 carbon atoms; A 8 is a single bond or alkylene having 1 to 3 carbon atoms; Ring T is 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene; h is 0 or 1;
[6] 디아민이 식(N-1)∼식(N-5), 식(N-7), 식(N-8), 식(N-13), 식(N-15) 및 식(N-16)에 의해 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 적어도 1개의 디아민과 그 외의 디아민과의 혼합물이며, 그 외의 디아민이 식(VIII-2), 식(VIII-4)∼식(VIII-6), 식(XII-2), 식(XII-4) 및 식(XII-6)으로 표시되는 디아민으로부터 선택되는 측쇄기를 가지는 디아민 중 적어도 1개인, [3]항에 기재된 액정 배향제.[6] The diamine is formula (N-1) to formula (N-5), formula (N-7), formula (N-8), formula (N-13), formula (N-15) and formula (N -16) is a mixture of at least one diamine selected from the group of compounds represented by -16) with other diamines, and other diamines are formulas (VIII-2), (VIII-4) to (VIII-6), The liquid crystal aligning agent of [3] which is at least 1 of the diamine which has a side chain group chosen from diamine represented by a formula (XII-2), a formula (XII-4), and a formula (XII-6).
이들 식에 있어서, R23, R29 및 R30는 각각 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시이다.In these formulae, R 23 , R 29 and R 30 are each alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms, respectively.
[7] 디아민이 측쇄기를 가지지 않는 디아민을 또한 함유하는 혼합물이며, 이 측쇄기를 가지지 않는 디아민이 식(I)∼식(VII) 및 식(XV)으로 표시되는 화합물의 군으로부터 선택되는 적어도 1개인, [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 액정 배향제.[7] The diamine is a mixture which also contains a diamine having no side chain group, wherein at least one diamine having no side chain group is selected from the group of compounds represented by formulas (I) to (VII) and (XV). And liquid crystal aligning agent in any one of [1]-[6].
이들 식에 있어서, X는 탄소수 2∼12의 직쇄 알킬렌이며; Y는 독립적으로 단 일결합, -O-, -CO-, -NH-, -N(CH3)-, -CONH-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -O-(CH2)t-O-, -S-, -S-S-, -SO2-, -S-(CH2)t-S- 또는 탄소수 1∼12의 직쇄 알킬렌이며, t는 1∼12의 정수이며; Z1 및 Z2는 수소이지만, Y가 -NH-, -N(CH3)-, -CH2-, -C(CH3)2- 또는 -C(CF3)2-일 때는 서로 결합하여 단일결합을 형성해도 되고; 환D는 페닐렌 또는 1,4-디아자시클로헥실렌이며; R33 및 R34는 각각 독립적으로 탄소수 1∼3의 알킬 또는 페닐이며; A3는 독립적으로 탄소수 1∼6의 알킬렌, 페닐렌 또는 알킬 치환된 페닐렌이며; m은 1∼10의 정수이며; 시클로 헥산환 또는 벤젠환의 임의의 수소는, 불소, 메틸, -OH, -COOH, -SO3H, -PO3H2, 벤질 또는 하이드록시벤질로 치환되어도 된다.In these formulas, X is C2-C12 linear alkylene; Y is independently a single bond, -O-, -CO-, -NH-, -N (CH 3 )-, -CONH-, -NHCO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2- , -O- (CH 2 ) t -O-, -S-, -SS-, -SO 2- , -S- (CH 2 ) t -S- or straight chain alkylene having 1 to 12 carbon atoms; t is an integer from 1 to 12; Z 1 and Z 2 are hydrogen, but when Y is -NH-, -N (CH 3 )-, -CH 2- , -C (CH 3 ) 2 -or -C (CF 3 ) 2- May form a single bond; Ring D is phenylene or 1,4-diazacyclohexylene; R 33 and R 34 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 3 carbon atoms; A 3 is independently alkylene, phenylene or alkyl substituted phenylene having 1 to 6 carbon atoms; m is an integer from 1 to 10; Cyclohexane ring or benzene ring is any of hydrogen, may be substituted with fluorine, methyl, -OH, -COOH, -SO 3 H , -PO 3 H 2, benzyl or hydroxybenzyl.
[8] 측쇄기를 가지지 않는 디아민이 식(IV-1), 식(IV-2), 식(IV-15)∼식(IV-17), 식(V-1)∼식(V-12), 식(V-33), 식(V-35)∼식(V-37), 식(VI-7), 식(VII-2) 및식(XV-1)로 표시되는 디아민 중 적어도 1개인, [7]항에 기재된 액정 배향제.[8] The diamine having no side chain group is formula (IV-1), formula (IV-2), formula (IV-15) to formula (IV-17), formula (V-1) to formula (V-12) At least one of the diamines represented by formula (V-33), formula (V-35) to formula (V-37), formula (VI-7), formula (VII-2) and formula (XV-1), The liquid crystal aligning agent as described in [7].
[9] 폴리머가, 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개와 식(VIII) 및 식(X)∼식(XIII)으로 표시되는 디아민군으로부터 선택되는 측쇄기를 가지는 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물 또는 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개와 식(VIII) 및 식(X)∼식(XIII)으로 표시되는 디아민군으로부터 선택되는 측쇄기를 가지는 디아민 중 적어도 1개와 식(I)∼식(VII) 및 식(XV)로 표시되는 디아민군으로부터 선택되는 측쇄기를 가지지 않는 디아민 중 적어도 1개로 이루어지는 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산 또는 그 유도체와, 전술한 측쇄기를 가지지 않는 디아민 중 적어도 1개 또는 이 측쇄기를 가지지 않는 디아민 중 적어도 1개와 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산 또는 그 유도체와의 혼합물인, [1]항에 기재된 액정 배향제.[9] A mixture of a polymer with at least one of the diamines represented by formula (N) and at least one of diamines having a side chain group selected from the group of diamines represented by formulas (VIII) and (X) to (XIII). Or at least one of diamines having a side chain group selected from at least one of diamines represented by formula (N) and a diamine group represented by formulas (VIII) and (X) to (XIII) and formulas (I) to ( VII) and a polyamic acid or derivative thereof obtained by reacting a mixture consisting of at least one of diamines having no side chain group selected from the diamine group represented by the formula (XV) with tetracarboxylic dianhydride and the diamine having no side chain group described above. Obtained by reacting a mixture of at least one or at least one of the diamines having no side chain groups with at least one of the diamines represented by the formula (N) with tetracarboxylic dianhydride The liquid crystal aligning agent as described in [1] which is a mixture with a polyamic acid or its derivative (s).
여기에서, A3는 단일결합, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH2O-, -CF2O-, 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이며, 이 알킬렌에 있어서의 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고; R1은 스테로이드 골격을 가지는 기, 탄소수 3∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시를 치환기로서 가지는 페닐, 또는 식(IX)로 표시되는 기이며, 이 탄소수 3∼30의 알킬에 있어서의 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다.Wherein A 3 is a single bond, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH 2 O-, -CF 2 O-, or alkylene having 1 to 6 carbon atoms And optionally -CH 2 -in this alkylene may be substituted with -O-, -CH = CH- or -C≡C-; R 1 is a group having a steroid skeleton, alkyl having 3 to 30 carbon atoms, alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms as a substituent, or a group represented by formula (IX). Optional -CH 2 -in alkyl of 30 may be substituted with -O-, -CH = CH-, or -C≡C-.
여기에서, A4 및 A5는 독립적으로 단일결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, 탄소수 1∼4의 알킬렌, 탄소수 1∼3의 옥시알킬렌, 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌옥시이며; 환B 및 환C는 독립적으로 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이며; R2 및 R3는 독립적으로 불소 또는 메틸이며, f 및 g는 독립적으로 0, 1 또는 2이며; c, d 및 e는 독립적으로 0∼3의 정수이며, 이들 합계는 1이상이며; R4는 탄소수 1∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알콕시, 또는 탄소수 2∼30의 알콕시알킬이며, 이들 알킬, 알콕시 및 알콕시알킬에 있어서, 임의의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 그리고 임의의 -CH2-는 디플루오로메틸렌으로 치환되어도 된다.Here, A 4 and A 5 are independently a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, alkylene having 1 to 4 carbon atoms, oxyalkylene having 1 to 3 carbon atoms, or 1 carbon atom. Alkyleneoxy of -3; Ring B and ring C are independently 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene; R 2 and R 3 are independently fluorine or methyl, f and g are independently 0, 1 or 2; c, d and e are each independently an integer of 0 to 3, and the sum thereof is 1 or more; R 4 is alkyl having 1 to 30 carbons, alkoxy having 1 to 30 carbons, or alkoxyalkyl having 2 to 30 carbons, and in these alkyls, alkoxy and alkoxyalkyl, arbitrary hydrogen may be substituted with fluorine, and -CH 2 -may be substituted with difluoromethylene.
식(X) 및 식(XI)에 있어서, R5는 독립적으로 수소 또는 메틸이며, R6는 수소 또는 탄소수 1∼20의 알킬 또는 알케닐이며, R7 및 R8는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬 또는 페닐이며, A6는 독립적으로 단일결합, -CO- 또는 -CH2-이다.In formulas (X) and (XI), R 5 is independently hydrogen or methyl, R 6 is hydrogen or alkyl or alkenyl having 1 to 20 carbon atoms, and R 7 and R 8 are each independently having 1 to C carbon atoms. 20 alkyl or phenyl and A 6 is independently a single bond, -CO- or -CH 2- .
식(XII) 및 식(XIII)에 있어서, R9은 탄소수 1∼30의 알킬이며, 이 알킬의 임의의 -CH2-는, -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고; R10은 탄소수 6∼22의 알킬이며; R11은 탄소수 1∼22의 알킬이며; A7은 독립적으로 -O- 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이며; A8은 단일결합 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이며; 환T는 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이며; h는 0 또는 1이다.In formulas (XII) and (XIII), R 9 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms, and any -CH 2 -of this alkyl is -O-, -CH = CH- or -C≡C-. May be substituted; R 10 is alkyl having 6 to 22 carbon atoms; R 11 is alkyl having 1 to 22 carbons; A 7 is independently —O— or alkylene having 1 to 6 carbon atoms; A 8 is a single bond or alkylene having 1 to 3 carbon atoms; Ring T is 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene; h is 0 or 1;
이들 식에 있어서, X는 탄소수 2∼12의 직쇄 알킬렌이며; Y는 독립적으로 단일결합, -O-, -CO-, -NH-, -N(CH3)-, -CONH-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -O-(CH2)t-O-, -S-, -S-S-, -SO2-, -S-(CH2)t-S- 또는 탄소수 1∼12의 직쇄 알킬렌이며, t는 1∼12의 정수이며; Z1 및 Z2는 수소이지만, Y가 -NH-, -N(CH3)-, -CH2-, -C(CH3)2- 또는 -C(CF3)2-일 때는 서로 결합하여 단일결합을 형성해도 되고; 환D는 페닐렌 또는 1,4-디아자시클로헥실렌이며; R33 및 R34는 각각 독립적으로 탄소수 1∼3의 알킬 또는 페닐이며; A3는 독립적으로 탄소수 1∼6의 알킬렌, 페닐렌 또는 알킬 치환된 페닐렌이며; m은 1∼10의 정수이며; 시클로헥산환 또는 벤젠환의 임의의 수소는, 불소, 메틸, -OH, -COOH, -SO3H, -PO3H2, 벤질 또는 하이드록시벤질로 치환되어도 된다.In these formulas, X is C2-C12 linear alkylene; Y is independently a single bond, -O-, -CO-, -NH-, -N (CH 3 )-, -CONH-, -NHCO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2- , -O- (CH 2 ) t -O-, -S-, -SS-, -SO 2- , -S- (CH 2 ) t -S- or straight chain alkylene having 1 to 12 carbon atoms, t is an integer from 1 to 12; Z 1 and Z 2 are hydrogen, but when Y is -NH-, -N (CH 3 )-, -CH 2- , -C (CH 3 ) 2 -or -C (CF 3 ) 2- May form a single bond; Ring D is phenylene or 1,4-diazacyclohexylene; R 33 and R 34 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 3 carbon atoms; A 3 is independently alkylene, phenylene or alkyl substituted phenylene having 1 to 6 carbon atoms; m is an integer from 1 to 10; Cyclohexane ring or benzene ring is any of hydrogen, may be substituted with fluorine, methyl, -OH, -COOH, -SO 3 H , -PO 3 H 2, benzyl or hydroxybenzyl.
[10] 폴리머가, 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개와 식(I)∼식(VII) 및 식(XV)으로 표시되는 디아민군으로부터 선택되는 측쇄기를 가지지 않는 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산 또는 그 유도체와, 식(VIII) 및 식(X)∼식(XIII)으로 표시되는 디아민군으로부터 선택되는 측쇄기를 가지는 디아민 중 적어도 1개 또는 이 측쇄기를 가지는 디아민 중 적어도 1개와 전술한 측쇄기를 가지지 않는 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산 또는 그 유도체와의 혼합물인, [1]항에 기재된 액정 배향제.[10] the polymer with at least one of the diamines represented by the formula (N) and at least one of the diamines having no side chain group selected from the diamine groups represented by the formulas (I) to (VII) and (XV). At least one or a side chain of the polyamic acid obtained by reacting a mixture with tetracarboxylic dianhydride, or its derivative (s), and the diamine which has a side chain group chosen from the diamine group represented by Formula (VIII) and Formula (X)-Formula (XIII). The liquid crystal aligning agent of [1] which is a mixture of the polyamic acid obtained by making the mixture of at least 1 of the diamine which has a group, and at least 1 of the diamine which does not have the above-mentioned side chain group with tetracarboxylic dianhydride or its derivative (s).
여기에서, A3는 단일결합, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH2O-, -CF2O-, 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이며, 이 알킬렌에 있어서의 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고; R1은 스테로이드 골격을 가지는 기, 탄소수 3∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시를 치환기로서 가지는 페닐, 또는 식(IX)로 표시되는 기이며, 이 탄소수 3∼30의 알킬에 있어서의 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다.Wherein A 3 is a single bond, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH 2 O-, -CF 2 O-, or alkylene having 1 to 6 carbon atoms And optionally -CH 2 -in this alkylene may be substituted with -O-, -CH = CH- or -C≡C-; R 1 is a group having a steroid skeleton, alkyl having 3 to 30 carbon atoms, alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms as a substituent, or a group represented by formula (IX). Optional -CH 2 -in alkyl of 30 may be substituted with -O-, -CH = CH-, or -C≡C-.
여기에서, A4 및 A5는 독립적으로 단일결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, 탄소수 1∼4의 알킬렌, 탄소수 1∼3의 옥시 알킬렌, 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌옥시이며; 환B 및 환C는 독립적으로 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이며; R2 및 R3는 독립적으로 불소 또는 메틸이며, f 및 g는 독립적으로 0, 1 또는 2이며; c, d 및 e는 독립적으로 0∼3의 정수이며, 이들 합계는 1이상이며; R4는 탄소수 1∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알콕시, 또는 탄소수 2∼30의 알콕시알킬이며, 이들 알킬, 알콕시 및 알콕시알킬에 있어서, 임의의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 그리고 임의의 -CH2-는 디플루오로메틸렌으로 치환되어도 된다.Here, A 4 and A 5 are independently a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, alkylene having 1 to 4 carbon atoms, oxy alkylene having 1 to 3 carbon atoms, or 1 carbon atom. Alkyleneoxy of -3; Ring B and ring C are independently 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene; R 2 and R 3 are independently fluorine or methyl, f and g are independently 0, 1 or 2; c, d and e are each independently an integer of 0 to 3, and the sum thereof is 1 or more; R 4 is alkyl having 1 to 30 carbons, alkoxy having 1 to 30 carbons, or alkoxyalkyl having 2 to 30 carbons, and in these alkyls, alkoxy and alkoxyalkyl, arbitrary hydrogen may be substituted with fluorine, and -CH 2 -may be substituted with difluoromethylene.
식(X) 및 식(XI)에 있어서, R5는 독립적으로 수소 또는 메틸이며, R6는 수소 또는 탄소수 1∼20의 알킬 또는 알케닐이며, R7 및 R8는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬 또는 페닐이며, A6는 독립적으로 단일결합, -CO- 또는 -CH2-이다.In formulas (X) and (XI), R 5 is independently hydrogen or methyl, R 6 is hydrogen or alkyl or alkenyl having 1 to 20 carbon atoms, and R 7 and R 8 are each independently having 1 to C carbon atoms. 20 alkyl or phenyl and A 6 is independently a single bond, -CO- or -CH 2- .
식(XII) 및 식(XIII)에 있어서, R9은 탄소수 1∼30의 알킬이며, 이 알킬의 임의의 -CH2-는, -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고; R10은 탄소수 6∼22의 알킬이며; R11은 탄소수 1∼22의 알킬이며; A7은 독립적으로 -O- 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이며; A8은 단일결합 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이며; 환T는 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이며; h는 0 또는 1이다.In formulas (XII) and (XIII), R 9 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms, and any -CH 2 -of this alkyl is -O-, -CH = CH- or -C≡C-. May be substituted; R 10 is alkyl having 6 to 22 carbon atoms; R 11 is alkyl having 1 to 22 carbons; A 7 is independently —O— or alkylene having 1 to 6 carbon atoms; A 8 is a single bond or alkylene having 1 to 3 carbon atoms; Ring T is 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene; h is 0 or 1;
이들 식에 있어서, X는 탄소수 2∼12의 직쇄 알킬렌이며; Y는 독립적으로 단일결합, -O-, -CO-, -NH-, -N(CH3)-, -CONH-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -O-(CH2)t-O-, -S-, -S-S-, -SO2-, -S-(CH2)t-S- 또는 탄소수 1∼12의 직쇄 알킬렌이며, t는 1∼12의 정수이며; Z1 및 Z2는 수소이지만, Y가 -NH-, -N(CH3)-, -CH2-, -C(CH3)2- 또는 -C(CF3)2-일 때는 서로 결합하여 단일결합을 형성해도 되고; 환D는 페닐렌 또는 1,4-디아자시클로헥실렌이며; R33 및 R34는 각각 독립적으로 탄소수 1∼3의 알킬 또는 페닐이며; A3는 독립적으로 탄소수 1∼6의 알킬렌, 페닐렌 또는 알킬 치환된 페닐렌이며; m은 1∼10의 정수이며; 시클로 헥산환 또는 벤젠환의 임의의 수소는, 불소, 메틸, -OH, -COOH, -SO3H, -PO3H2, 벤질 또는 하이드록시벤질로 치환되어도 된다.In these formulas, X is C2-C12 linear alkylene; Y is independently a single bond, -O-, -CO-, -NH-, -N (CH 3 )-, -CONH-, -NHCO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2- , -O- (CH 2 ) t -O-, -S-, -SS-, -SO 2- , -S- (CH 2 ) t -S- or straight chain alkylene having 1 to 12 carbon atoms, t is an integer from 1 to 12; Z 1 and Z 2 are hydrogen, but when Y is -NH-, -N (CH 3 )-, -CH 2- , -C (CH 3 ) 2 -or -C (CF 3 ) 2- May form a single bond; Ring D is phenylene or 1,4-diazacyclohexylene; R 33 and R 34 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 3 carbon atoms; A 3 is independently alkylene, phenylene or alkyl substituted phenylene having 1 to 6 carbon atoms; m is an integer from 1 to 10; Cyclohexane ring or benzene ring is any of hydrogen, may be substituted with fluorine, methyl, -OH, -COOH, -SO 3 H , -PO 3 H 2, benzyl or hydroxybenzyl.
[11] 식(N)으로 표시되는 디아민이 식(N-1)∼식(N-5), 식(N-7), 식(N-8), 식(N-13), 식(N-15) 또는 식(N-16)에 의해 표시되는 디아민이며, 측쇄기를 가지는 디아민이 식(VIII-2), 식(VIII-4)∼식(VIII-6), 식(XII-2), 식(XII-4) 또는 식(XII-6)으로 표시되는 디아민이며, 그리고 측쇄기를 가지지 않는 디아민이 식(IV-1), 식(IV-2), 식(IV-15)∼식(IV-17), 식(V-1)∼식(V-12), 식(V-33), 식(V-35)∼식(V-37), 식(VI-7), 식(VII-2) 또는 식(XV-1)로 표시되는 디아민인, [9]항 또는 [10]항에 기재된 액정 배향제.[11] The diamine represented by formula (N) is formula (N-1) to formula (N-5), formula (N-7), formula (N-8), formula (N-13), or formula (N -15) or a diamine represented by formula (N-16), wherein the diamine having a side chain group is represented by formula (VIII-2), formula (VIII-4) to formula (VIII-6), formula (XII-2), Diamine represented by Formula (XII-4) or Formula (XII-6), and the diamine which does not have a side chain group is Formula (IV-1), Formula (IV-2), Formula (IV-15)-Formula (IV) -17), formula (V-1) to formula (V-12), formula (V-33), formula (V-35) to formula (V-37), formula (VI-7), formula (VII- 2) or liquid crystal aligning agent as described in [9] or [10] which is diamine represented by Formula (XV-1).
이들 식에 있어서, Me는 메틸을 의미한다.In these formulas, Me means methyl.
이들 식에 있어서, R23, R29 및 R30는 각각 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시이다.In these formulae, R 23 , R 29 and R 30 are each alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms, respectively.
[12] 테트라카르복시산 2무수물이 방향족 테트라카르복시산 2무수물 또는 방향족 테트라카르복시산 2무수물과 방향족 이외의 테트라카르복시산 2무수물과의 혼합물인, [1]∼[11]중 어느 하나에 기재된 액정 배향제.[12] The liquid crystal aligning agent according to any one of [1] to [11], wherein the tetracarboxylic dianhydride is a mixture of an aromatic tetracarboxylic dianhydride or an aromatic tetracarboxylic dianhydride with tetracarboxylic dianhydride other than aromatic.
[13] 방향족 테트라카르복시산 2무수물이 식(1), 식(2), 식(5)∼식(7), 식(11) 및 식(14)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 적어도 1개인, [12]항에 기재된 액정 배향제.[13] at least one aromatic tetracarboxylic dianhydride selected from the group of compounds represented by formulas (1), (2), (5) to (7), (11) and (14); The liquid crystal aligning agent as described in [12].
[14] 방향족 테트라카르복시산 2무수물이 식(1)로 표시되는 화합물인, [13]항에 기재된 액정 배향제.[14] The liquid crystal aligning agent according to [13], wherein the aromatic tetracarboxylic dianhydride is a compound represented by formula (1).
[15] 방향족 이외의 테트라카르복시산 2무수물이 지환식 테트라카르복시산 2무수물 및/또는 지방족테트라카르복시산 2무수물인, [12]항에 기재된 액정 배향제.[15] The liquid crystal aligning agent according to [12], wherein tetracarboxylic dianhydrides other than aromatics are alicyclic tetracarboxylic dianhydrides and / or aliphatic tetracarboxylic dianhydrides.
[16] 방향족 테트라카르복시산 2무수물이 식(1), 식(2), 식(5)∼식(7), 식(11) 및 식(14)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 적어도 1개이며, 그리고 방향족 이외의 테트라카르복시산 2무수물이 식(19), 식(23), 식(25), 식(35)∼식(39), 식(44) 및 식(49)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 적어도 1개인, [12]항에 기재된 액정 배향제.[16] The aromatic tetracarboxylic dianhydride is at least one selected from the group of compounds represented by formulas (1), (2), (5) to (7), (11) and (14). And tetracarboxylic dianhydrides other than aromatics from the group of compounds represented by formulas (19), (23), (25), (35) to (39), (44) and (49). The liquid crystal aligning agent of [12] which is at least 1 selected.
[17] 방향족 테트라카르복시산 2무수물이 식(1)로 표시되는 화합물이며, 방향족 이외의 테트라카르복시산 2무수물이 식(19)로 표시되는 화합물인, [16]항에 기재된 액정 배향제.[17] The liquid crystal aligning agent according to [16], wherein the aromatic tetracarboxylic dianhydride is a compound represented by the formula (1), and tetracarboxylic dianhydride other than the aromatic is a compound represented by the formula (19).
[18] 알케닐 치환 나지이미드 화합물, 라디칼 중합성 불포화 이중 결합을 가지는 화합물, 옥사진 화합물, 옥사졸린 화합물, 및 에폭시 화합물로부터 선택되는 적어도 1개의 화합물을 또한 함유하는, [1]∼[17]중 어느 하나에 기재된 액정 배향제.[18] [1] to [17], further containing at least one compound selected from an alkenyl substituted naziimide compound, a compound having a radically polymerizable unsaturated double bond, an oxazine compound, an oxazoline compound, and an epoxy compound. The liquid crystal aligning agent in any one of them.
[19] [1]∼[18]중 어느 하나에 기재된 액정 배향제의 도막의 가열에 의해 형성되는 액정배향막.[19] A liquid crystal alignment film formed by heating the coating film of the liquid crystal aligning agent according to any one of [1] to [18].
[20] 한쌍의 기판과, 액정 분자를 함유하고, 상기 한쌍의 기판의 사이에 형성되는 액정층과, 액정층에 전압을 인가하는 전극과, 상기 액정 분자를 소정의 방향으로 배향시키는 액정 배향막을 가지는 액정표시소자에 있어서, 상기 액정 배향막이 [19]항에 기재된 액정 배향막인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.[20] a liquid crystal layer containing a pair of substrates, liquid crystal molecules and formed between the pair of substrates, an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, and a liquid crystal alignment film for orienting the liquid crystal molecules in a predetermined direction. The liquid crystal display element which has a liquid crystal display element WHEREIN: The said liquid crystal aligning film is a liquid crystal aligning film as described in [19].
본 발명의 액정 배향제는, 테트라카르복시산 2무수물과 디아민과의 반응 생성물인 폴리아믹산 또는 그 유도체를 함유한다. 이 폴리아믹산의 유도체의 예는, 가용성 폴리이미드, 폴리아믹산에스테르, 폴리아믹산아미드 등이다. 보다 구체적으로는, (1) 폴리아믹산이 완전히 탈수 폐환된 폴리이미드, (2) 부분적으로 탈수 폐환 반응한 부분 폴리이미드, (3) 폴리아믹산의 카르복실이 에스테르로 변환된 폴리아믹산에스테르, (4) 테트라카르복시산 2무수물과 유기 디카르복시산의 혼합물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산-폴리아미드 공중합체, 및 (5) 이 폴리아믹산-폴리아미드 공중합체의 일부 또는 전부를 탈수 폐환시킨 폴리아미드이미드를 들 수 있다. 그리고, 폴리아믹산의 유도체의 바람직한 예는 폴리이미드이다. 본 발명의 액정 배향제는, 폴리아믹산과 이러한 폴리아믹산의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 폴리머를 함유하는 조성물이다.The liquid crystal aligning agent of this invention contains the polyamic acid or its derivative which is a reaction product of tetracarboxylic dianhydride and diamine. Examples of the derivative of this polyamic acid are soluble polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid amide, and the like. More specifically, (1) a polyimide in which the polyamic acid is completely dehydrated and closed, (2) a partial polyimide subjected to a partially dehydrating and ring closing reaction, (3) a polyamic acid ester in which the carboxyl of a polyamic acid is converted to an ester, and (4) The polyamic acid-polyamide copolymer obtained by making the mixture of tetracarboxylic dianhydride and an organic dicarboxylic acid react, and (5) the polyamideimide which dehydrated and closed part or all of this polyamic acid-polyamide copolymer is mentioned. And a preferable example of the derivative of polyamic acid is polyimide. The liquid crystal aligning agent of this invention is a composition containing at least 1 polymer chosen from the group which consists of a polyamic acid and derivatives of such a polyamic acid.
본 발명에서는 식(N)으로 표시되는 디아민 중 적어도 1개를 사용한다.In the present invention, at least one of the diamines represented by formula (N) is used.
식(N)에 있어서, A1은 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 하이드록시, 트리플루오로메틸, 불소, 염소 또는 브롬이다. A1의 바람직한 예는 탄소수 1∼3의 알킬, 탄소수 1∼3의 알콕시, 하이드록시 및 트리플루오로메틸이다. A1의 보다 바람직한 예는 메틸, 메톡시, 하이드록시 및 트리플루오로메틸이다. m은 독립적으로 0∼3의 정수이며, 바람직하게는 모두 0 또는 1이다. A2는 독립적으로 -O-, -NH-, -N(CH3)-, 또는 -S-이다. 2개의 A2는 동일한 결합기인 것이 바람직하다. 2개의 아미노기의 벤젠환에의 결합 위치는, A1 및 A2의 결합 위치를 제외한 임의의 위치이며, 모두 A2에 대해서 파라위치에 결합되어 있는 것이 바람직하다.In formula (N), A <1> is independently C1-C10 alkyl, C1-C10 alkoxy, hydroxy, trifluoromethyl, fluorine, chlorine, or bromine. Preferred examples of A 1 are alkyl having 1 to 3 carbon atoms, alkoxy having 1 to 3 carbon atoms, hydroxy and trifluoromethyl. More preferred examples of A 1 are methyl, methoxy, hydroxy and trifluoromethyl. m is an integer of 0-3 independently, Preferably all are 0 or 1. A 2 is independently —O—, —NH—, —N (CH 3 ) —, or —S—. It is preferable that two A 2 are the same bonding group. The bonding position of two amino groups to the benzene ring is any position except the bonding position of A <1> and A <2> , and it is preferable that all are couple | bonded with the para position with respect to A <2> .
디아민(N)의 바람직한 예를 다음에 나타낸다.Preferred examples of the diamine (N) are as follows.
이들 식에 있어서의 Me는 메틸을 의미한다.Me in these formulas means methyl.
전술한 디아민 중, 디아민(N-1)∼디아민(N-5), 디아민(N-7), 디아민(N-8), 디아민(N-13), 디아민(N-15), 및 디아민(N-16)이 바람직하고, 디아민(N-1) 및 디아 민(N-3)이 보다 바람직하다.Among the diamines described above, diamines (N-1) to diamines (N-5), diamines (N-7), diamines (N-8), diamines (N-13), diamines (N-15), and diamines ( N-16) is preferable, and diamine (N-1) and diamine (N-3) are more preferable.
본 발명의 액정 배향제에 있어서 폴리머를 제조할 때는, 디아민(N)만을 사용해도 되고, 이 디아민과 그 외의 디아민, 즉 식(N)으로 표시되지 않는 디아민을 혼합하여 사용해도 된다. 디아민(N)의 사용 비율은, 액정표시소자에 있어서 원하는 이온 밀도를 발현시키고, 또한 그것의 장기 안정성을 실현시키는 관점으로부터, 상기 폴리머를 제조할 때에 사용하는 디아민의 총량에 대해서, 5∼100몰%인 것이 바람직하고, 5∼50몰%인 것이 보다 바람직하다.When manufacturing a polymer in the liquid crystal aligning agent of this invention, only diamine (N) may be used and you may mix and use this diamine and other diamine, ie, the diamine which is not represented by Formula (N). The use ratio of diamine (N) is 5-100 mol with respect to the total amount of the diamine used when manufacturing the said polymer from a viewpoint of expressing a desired ion density in a liquid crystal display element, and realizing its long-term stability. It is preferable that it is%, and it is more preferable that it is 5-50 mol%.
그런데, 그 외의 디아민은 그 구조의 차이에 따라 2종류로 나눌 수 있다. 즉, 2개의 아미노기를 연결하는 골격을 주쇄로 보았을 때에, 주쇄로부터 분기된 기, 즉 측쇄기를 가지는 디아민과 측쇄기를 가지지 않는 디아민이다. 측쇄기를 가지는 디아민을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시킴으로써, 폴리머의 주쇄에 대해서 다수의 측쇄기를 가지는 폴리아믹산 또는 폴리이미드를 얻을 수 있다. 이와 같은 폴리머 주쇄에 대해서 측쇄기를 가지는 폴리아믹산 또는 폴리이미드를 사용할 때, 이 폴리머를 함유하는 액정 배향제로부터 형성되는 액정 배향막은, 액정표시소자에 있어서의 프리틸트각을 크게 할 수 있다. 즉, 이 측쇄기는 프리틸트각을 크게 하는 효과를 가지는 기이다. 이와 같은 효과를 가지는 측쇄기는 탄소수 3이상의 기일 필요가 있고, 구체적인 예로서 탄소수 3이상의 알킬, 탄소수 3이상의 알콕시, 탄소수 3이상의 알콕시알킬, 및 스테로이드 골격을 가지는 기를 들 수 있다. 1개 이상의 환을 가지는 기이며, 그 말단의 환이 치환기로서 탄소수 1이상의 알킬, 탄소수 1이상의 알콕시 및 탄소수 2이상의 알콕시알킬 중 어느 1개를 가지는 기도 측쇄기로서의 효과를 가진다. 본 발명에 있어서의 측쇄기는 이들 기로부터 선택된다. 이하의 설명에서는, 이와 같은 측쇄기를 가지는 디아민을 측쇄형 디아민이라고 하는 경우가 있다.By the way, the other diamine can be divided into two types according to the difference of the structure. That is, when the backbone which links two amino groups is seen by the main chain, it is the diamine which has the branch branched from the main chain, ie, the diamine which has a side chain group, and a side chain group. By reacting diamine which has a side chain group with tetracarboxylic dianhydride, the polyamic acid or polyimide which has many side chain groups with respect to the main chain of a polymer can be obtained. When using the polyamic acid or polyimide which has a side chain group with respect to such a polymer main chain, the liquid crystal aligning film formed from the liquid crystal aligning agent containing this polymer can enlarge the pretilt angle in a liquid crystal display element. That is, this side chain group is group which has an effect which enlarges a pretilt angle. The side chain group having such an effect needs to be a group having 3 or more carbon atoms, and specific examples include a group having 3 or more carbon atoms, alkoxy having 3 or more alkoxy, an alkoxyalkyl having 3 or more carbon atoms, and a steroid skeleton. It is a group which has one or more rings, and the ring of the terminal has an effect as an airway side chain group which has any one of a C1 or more alkyl, a C1 or more alkoxy, and a C2 or more alkoxyalkyl as a substituent. The side chain groups in the present invention are selected from these groups. In the following description, the diamine which has such a side chain group may be called a side chain type diamine.
그리고, 탄소수 3이상의 측쇄기를 가지지 않는 디아민을 비측쇄형 디아민 이라고 하는 경우가 있다. 그리고, 측쇄형 디아민과 비측쇄형 디아민을 적절하게 구분하여 사용함으로써, 상기 각종 표시소자에 개별적으로 필요한 프리틸트각에 대응할 수 있다. 즉, TN 방식이나 VA 방식으로 대표되는 종전계(縱電界) 방식에서는 비교적 큰 프리틸트각이 필요하므로, 측쇄형 디아민이 주로 사용된다. 이 때, 또한 프리틸트각을 컨트롤 하기 위해서는 비측쇄형 디아민을 병용하면 된다. 비측쇄형 디아민과 측쇄형 디아민의 배합 비율은, 목적으로 하는 프리틸트각의 크기에 따라 결정하면 된다. 물론, 측쇄기를 적절하게 선택함으로써, 측쇄형 디아민 만을 사용하여 대응할 수도 있다. 종전계 방식에서는 프리틸트각이 작고, 높은 액정 배향성이 필요하므로, 비측쇄형 디아민 중 적어도 1개를 이용하면 된다. 이와 같이, 본 발명의 액정 배향제는, 임의의 종류의 액정표시소자에 적용할 수 있다.And the diamine which does not have a C3 or more side chain group may be called non-branched diamine. By appropriately using the branched diamine and the non-branched diamine, it is possible to cope with the pretilt angles necessary for the various display elements individually. That is, since a relatively large pretilt angle is required in the longitudinal electric field system represented by TN system or VA system, branched diamine is mainly used. At this time, in order to control the pretilt angle, non-branched diamine may be used together. What is necessary is just to determine the compounding ratio of a non-branched diamine and a branched diamine according to the magnitude | size of the target pretilt angle. Of course, by appropriately selecting a side chain group, it can also respond using only a side chain type diamine. In the electric field system, since the pretilt angle is small and high liquid crystal orientation is required, at least one of the non-branched diamines may be used. Thus, the liquid crystal aligning agent of this invention can be applied to the liquid crystal display element of arbitrary types.
측쇄기의 구체적인 예는 다음과 같다.Specific examples of the side chains are as follows.
먼저, 알킬, 알킬옥시, 알킬옥시알킬, 알킬카르보닐, 알킬카르보닐옥시, 알킬옥시카르보닐, 알킬아미노카르보닐, 알케닐, 알케닐옥시, 알케닐카르보닐, 알케닐카르보닐옥시, 알케닐옥시카르보닐, 알케닐아미노카르보닐, 알키닐, 알키닐옥시, 알키닐카르보닐, 알키닐카르보닐옥시, 알키닐옥시카르보닐, 알키닐아미노카르보닐 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 기에 있어서의 알킬, 알케닐 및 알키닐은, 모두 탄소수 3이상의 기이다. 단, 알킬옥시알킬에 있어서는, 전체적으로 탄소수 3이상이면 된다. 그리고, 이들 기는 직쇄형이어도 되고 분지쇄형이어도 된다.First, alkyl, alkyloxy, alkyloxyalkyl, alkylcarbonyl, alkylcarbonyloxy, alkyloxycarbonyl, alkylaminocarbonyl, alkenyl, alkenyloxy, alkenylcarbonyl, alkenylcarbonyloxy, alkenyl Oxycarbonyl, alkenylaminocarbonyl, alkynyl, alkynyloxy, alkynylcarbonyl, alkynylcarbonyloxy, alkynyloxycarbonyl, alkynylaminocarbonyl and the like. And alkyl, alkenyl, and alkynyl in these groups are all C3 or more groups. However, in alkyloxyalkyl, what is necessary is just three or more carbon atoms as a whole. In addition, these groups may be linear or branched.
다음으로, 말단의 환이 치환기로서 탄소수 1이상의 알킬, 탄소수 1이상의 알콕시 또는 탄소수 2이상의 알콕시알킬을 가지는 것을 조건으로, 페닐, 페닐알킬, 페닐알킬옥시, 페닐옥시, 페닐카르보닐, 페닐카르보닐옥시, 페닐옥시카르보닐, 페닐아미노카르보닐, 페닐시클로헥실옥시, 탄소수 3이상의 시클로알킬, 시클로헥실알킬, 시클로헥실옥시, 시클로헥실옥시카르보닐, 시클로헥실페닐, 시클로헥실페닐알킬, 시클로헥실페닐옥시, 비스(시클로헥실)옥시, 비스(시클로헥실)알킬, 비스(시클로헥실)페닐, 비스(시클로헥실)페닐알킬, 비스(시클로헥실)옥시카르보닐, 비스(시클로헥실)페닐옥시카르보닐, 및 시클로헥실비스(페닐)옥시카르보닐 등의 환구조의 기를 들 수 있다.Next, phenyl, phenylalkyl, phenylalkyloxy, phenyloxy, phenylcarbonyl, phenylcarbonyloxy, provided that the terminal ring has, as substituents, alkyl having 1 or more carbon atoms, alkoxy having 1 or more carbon atoms or alkoxyalkyl having 2 or more carbon atoms. Phenyloxycarbonyl, phenylaminocarbonyl, phenylcyclohexyloxy, cycloalkyl having 3 or more carbon atoms, cyclohexylalkyl, cyclohexyloxy, cyclohexyloxycarbonyl, cyclohexylphenyl, cyclohexylphenylalkyl, cyclohexylphenyl Oxy, bis (cyclohexyl) oxy, bis (cyclohexyl) alkyl, bis (cyclohexyl) phenyl, bis (cyclohexyl) phenylalkyl, bis (cyclohexyl) oxycarbonyl, bis (cyclohexyl) phenyloxycarbonyl, And groups having a ring structure such as cyclohexylbis (phenyl) oxycarbonyl.
또한, 2개 이상의 벤젠환을 가지는 기, 2개 이상의 시클로헥산환을 가지는 기, 또는 벤젠환 및 시클로 헥산환으로 구성되는 2환 이상의 기이며, 결합기가 독립적으로 단일결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH- 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이며, 말단의 환이 치환기로서 탄소수 1이상의 알킬, 탄소수 1이상의 불소-치환 알킬, 탄소수 1이상의 알콕시, 또는 탄소수 2이상의 알콕시알킬을 가지는 환집합기를 들 수 있다. 물론, 스테로이드 골격을 가지는 기도 측쇄기로서 유효하다.Moreover, it is group which has two or more benzene rings, group which has two or more cyclohexane rings, or two or more rings which consist of a benzene ring and a cyclohexane ring, and a bond group is independently a single bond, -O-, -COO -, -OCO-, -CONH- or alkylene having 1 to 3 carbon atoms, wherein the terminal ring has, as a substituent, an alkyl having 1 or more carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl having 1 or more carbon atoms, an alkoxy having 1 or more carbon atoms, or an alkoxyalkyl having 2 or more carbon atoms And a ring collector. Of course, it is effective as an airway side chain group having a steroid skeleton.
측쇄형 디아민의 바람직한 예는, 식(VIII) 및 식(X)∼식(XIII)으로 표시되는 디아민이다.Preferred examples of the branched diamine are diamines represented by formulas (VIII) and (X) to (XIII).
식(VIII)에 있어서, A3는 단일결합, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH2O-, -CF2O-, 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이며, 이 알킬렌에 있어서의 임의의 -CH2-는-O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다. A3의 바람직한 예는 단일결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, 및 탄소수 1∼3의 알킬렌이며, 특히 바람직한 예는 단일결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -CH2- 및 -CH2CH2-이다. R1은 스테로이드 골격을 가지는 기, 탄소수 3∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시를 치환기로서 가지는 페닐, 또는 식(IX)로 표시되는 기이며, 이 탄소수 3∼30의 알킬에 있어서의 임의의 -CH2-는-O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다. R1의 바람직한 예는 탄소수 3∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시를 치환기로서 가지는 페닐, 및 식(IX)로 표시되는 기이다. 2개의 아미노기의 벤젠환과의 결합 위치는, A3의 결합 위치를 1번위치로 할 때, 3번위치와 5번위치 또는 2번위치와 5번위치인 것이 바람직하다.In formula (VIII), A 3 is a single bond, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH 2 O-, -CF 2 O-, or 1 to 6 carbon atoms. Is alkylene, and arbitrary -CH 2 -in this alkylene may be substituted with -O-, -CH = CH-, or -C≡C-. Preferred examples of A 3 are a single bond, —O—, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, and alkylene having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferred examples are single bond, —O—, —COO -, -OCO-, -CH 2 O-, -CH 2- , and -CH 2 CH 2- . R 1 is a group having a steroid skeleton, alkyl having 3 to 30 carbon atoms, alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms as a substituent, or a group represented by formula (IX). Optional -CH 2 -in alkyl of 30 may be substituted with -O-, -CH = CH- or -C≡C-. Preferred examples of R 1 are phenyl having alkyl having 3 to 30 carbon atoms, alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms as a substituent, and a group represented by formula (IX). The position where the two amino groups are bonded to the benzene ring is preferably at positions 3 and 5 or positions 2 and 5 when the bond position of A 3 is set to position 1;
식(IX)에 있어서, A4 및 A5는 독립적으로 단일결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, 탄소수 1∼4의 알킬렌, 탄소수 1∼3의 옥시알킬렌, 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌옥시이며, 바람직하게는 단일결합 또는 탄소수 1∼4의 알킬렌이다. 환B 및 환C는 독립적으로 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이다. R2 및 R3는 독립적으로 불소 또는 메틸이다. f 및 g는 독립적으로 0, 1 또는 2이며, 바람직하게는 0이다. c, d 및 e는 독립적으로 0∼3의 정수이며, 이들 합계는 1이상이다. R4는 탄소수 1∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알콕시, 또는 탄소수 2∼30의 알콕시 알킬이며, 이들 알킬, 알콕시 및 알콕시알킬에 있어서, 임의의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 그리고 임의의 -CH2-는 디플루오로메틸렌으로 치환되어도 된다. R4의 바람직한 예는 탄소수 1∼30의 알킬 및 탄소수 1∼30의 알콕시이다.In formula (IX), A <4> and A <5> are independently a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, C1-C4 alkylene, C1-C3 oxyalkylene Or alkyleneoxy having 1 to 3 carbon atoms, preferably a single bond or alkylene having 1 to 4 carbon atoms. Ring B and Ring C are independently 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene. R 2 and R 3 are independently fluorine or methyl. f and g are independently 0, 1 or 2, Preferably it is 0. c, d, and e are the integers of 0-3 independently, and these sum total is one or more. R 4 is alkyl having 1 to 30 carbons, alkoxy having 1 to 30 carbons, or alkoxy alkyl having 2 to 30 carbons, and in these alkyls, alkoxy and alkoxyalkyl, arbitrary hydrogen may be substituted with fluorine, and -CH 2 -may be substituted with difluoromethylene. Preferred examples of R 4 are alkyl having 1 to 30 carbons and alkoxy having 1 to 30 carbons.
식(X) 및 식(XI)에 있어서, R5는 독립적으로 수소 또는 메틸이다. R6는 수소, 탄소수 1∼20의 알킬 또는 탄소수 2∼20의 알케닐이다. R7 및 R8는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬 또는 페닐이다. A6는 독립적으로 단일결합, -CO- 또는 -CH2-이다. 식(X)에 있어서, 2개의 "NH2-Ph-A6-O-"의 한쪽은 스테로이드 골격의 3번위치에 결합하고, 다른 한쪽은 6번위치에 결합되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 2개의 아미노기의 벤젠환과의 결합 위치는, 모두 A6의 결합 위치에 대하여, 메타위치 또는 파라위치인 것이 바람직하다. 식(XI)에 있어서, 2개의 "NH2-(R6-)Ph-A6-O-"의 벤젠환과의 결합 위치는, 모두 스테로이드 골격이 결합되어 있는 탄소에 대해서 메타위치 또는 파라위치인 것이 바람직하다. 또한, 2개의 아미노기의 벤젠환과의 결합 위치는, 모두 A6의 결합 위치에 대하여, 메타위치 또는 파라위치인 것이 바람직하다.In formulas (X) and (XI), R 5 is independently hydrogen or methyl. R 6 is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons or alkenyl having 2 to 20 carbons. R 7 and R 8 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 20 carbon atoms. A 6 is independently a single bond, -CO- or -CH 2- . In the formula (X), the two "NH 2 -Ph-A 6 -O- " one side is bonded to position 3 of the steroid skeleton and the other one is preferably bonded to the 6-position. In addition, it is preferable that the bonding position of two amino groups with the benzene ring is a meta position or a para position with respect to the bonding position of A <6> all. In formula (XI), the bonding positions of the two "NH 2- (R 6- ) Ph-A 6 -O-" benzene rings are both meta or para positions with respect to the carbon to which the steroid skeleton is bonded. It is preferable. In addition, it is preferable that the bonding position of two amino groups with the benzene ring is a meta position or a para position with respect to the bonding position of A <6> all.
식(XII) 및 식(XIII)에 있어서, R9은 탄소수 1∼30의 알킬이며, 이 알킬의 임의의 -CH2-는, -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다. R10은 탄소수 6∼22의 알킬이며, R11은 탄소수 1∼22의 알킬이다. A7은 독립적으로 -O- 또는 탄소수 1∼6의 알킬렌이다. A8은 단일결합 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이다. 환T는 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이다. h는 0 또는 1이다. 식(XII)에 있어서, 2개의 아미노기의 벤젠환과의 결합 위치는, 모두 A7의 결합 위치에 대하여 메타위치 또는 파라위치인 것이 바람직하다. 식(XIII)에 있어서, 2개의 아미노기의 벤젠환과의 결합 위치는, 모두 A7의 결합 위치에 대하여 메타위치 또는 파라위치인 것이 바람직하다.In formulas (XII) and (XIII), R 9 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms, and any -CH 2 -of this alkyl is -O-, -CH = CH- or -C≡C-. It may be substituted. R 10 is alkyl having 6 to 22 carbons, and R 11 is alkyl having 1 to 22 carbons. A 7 is independently —O— or alkylene having 1 to 6 carbon atoms. A 8 is a single bond or alkylene having 1 to 3 carbon atoms. Ring T is 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene. h is 0 or 1; In Formula (XII), it is preferable that the bonding position of two amino groups with the benzene ring is a meta position or a para position with respect to the bonding position of A <7> . In Formula (XIII), it is preferable that all the bonding positions of the two amino groups with the benzene ring are metaposition or paraposition with respect to the bonding position of A <7> .
디아민(VIII)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.Specific examples of the diamine (VIII) are as follows.
식(VIII-1)∼식(VIII-11)에 있어서, R23은 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시이며, 바람직하게는 탄소수 5∼25의 알킬 또는 탄소수 5∼25의 알콕시이다. R24는 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시이며, 바람직하게는 탄소수 3∼25의 알킬 또는 탄소수 3∼25의 알콕시이다.In formulas (VIII-1) to (VIII-11), R 23 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms, preferably alkyl having 5 to 25 carbon atoms or alkoxy having 5 to 25 carbon atoms. to be. R <24> is C1-C30 alkyl or C1-C30 alkoxy, Preferably it is C3-C25 alkyl or C3-C25 alkoxy.
식(VIII-12)∼식(VIII-17)에 있어서, R25는 탄소수 4∼30의 알킬이며, 바람직하게는 탄소수 6∼25의 알킬이다. R26는 탄소수 6∼30의 알킬이며, 바람직하게는 탄소수 8∼25의 알킬이다.In formulas (VIII-12) to (VIII-17), R 25 is alkyl having 4 to 30 carbon atoms, preferably alkyl having 6 to 25 carbon atoms. R 26 is alkyl having 6 to 30 carbon atoms, preferably alkyl having 8 to 25 carbon atoms.
식(VIII-18)∼식(VIII-37)에 있어서, R27은 탄소수 1∼30의 알킬, 또는 탄소 수 1∼30의 알콕시이며, 바람직하게는 탄소수 3∼25의 알킬 또는 탄소수 3∼25의 알콕시이다. R28는 수소, 불소, 탄소수 1∼30의 알킬, 탄소수 1∼30의 알콕시, -CN, -OCH2F, -OCHF2 또는 -OCF3이며, 바람직하게는 탄소수 3∼25의 알킬 또는 탄소수 3∼25의 알콕시이다.In formulas (VIII-18) to (VIII-37), R 27 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms, or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms, preferably alkyl having 3 to 25 carbon atoms or 3 to 25 carbon atoms. Is alkoxy. R 28 is hydrogen, fluorine, alkyl of 1 to 30 carbon atoms, alkoxy, -CN, -OCH 2 F, -OCHF 2 or -OCF 3, of 1 to 30 carbon atoms, preferably alkyl having a carbon number of 3 to 25 carbon atoms or a 3 -25 is alkoxy.
상기 디아민(VIII-1)∼디아민(VIII-43) 중, 디아민(VIII-1)∼디아민(VIII-11)이 바람직하고, 디아민(VIII-2) 및 디아민(VIII-4)∼디아민(VIII-6)이 보다 바람직하다.Among the diamines (VIII-1) to diamine (VIII-43), diamines (VIII-1) to diamines (VIII-11) are preferable, and diamines (VIII-2) and diamines (VIII-4) to diamines (VIII). -6) is more preferable.
디아민(X)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (X) is shown next.
디아민(XI)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (XI) is shown next.
디아민(XII)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (XII) is shown next.
식(XII-1)∼식(XII-3)에 있어서, R29는 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시이며, 바람직하게는 탄소수 3∼30의 알킬 또는 탄소수 3∼30의 알콕시이다. 식(XII-4)∼식(XII-8)에 있어서, R30는 탄소수 1∼30의 알킬 또는 탄소수 1∼30의 알콕시이며, 바람직하게는 탄소수 3∼30의 알킬 또는 탄소수 3∼30의 알콕시이다.In formulas (XII-1) to (XII-3), R 29 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms, preferably alkyl having 3 to 30 carbon atoms or alkoxy having 3 to 30 carbon atoms. to be. In formulas (XII-4) to (XII-8), R 30 is alkyl having 1 to 30 carbon atoms or alkoxy having 1 to 30 carbon atoms, preferably alkyl having 3 to 30 carbon atoms or alkoxy having 3 to 30 carbon atoms. to be.
디아민(XIII)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (XIII) is shown next.
식(XIII-1)∼식(XIII-3)에 있어서, R31는 탄소수 6∼22의 알킬이며, 바람직하게는 탄소수 6∼20의 알킬이다. R32는 탄소수 1∼22의 알킬이며, 바람직하게는 탄소수 1∼10의 알킬이다.In formulas (XIII-1) to (XIII-3), R 31 is alkyl having 6 to 22 carbon atoms, and preferably alkyl having 6 to 20 carbon atoms. R 32 is alkyl having 1 to 22 carbons, preferably alkyl having 1 to 10 carbons.
상기의 측쇄형 디아민의 구체적인 예 중, 디아민(VIII-2), 디아민(VIII-4)∼디아민(VIII-6), 디아민(XII-2), 디아민(XII-4) 및 디아민(XII-6)이 바람직하다.Among the specific examples of the above branched diamine, diamine (VIII-2), diamine (VIII-4) to diamine (VIII-6), diamine (XII-2), diamine (XII-4) and diamine (XII-6) Is preferred.
상기와 같은 측쇄형 디아민은, 액정표시소자에 있어서 큰 프리틸트각을 발현시키는 것을 목적으로 하는 경우에는, 본 발명의 액정 배향제에 사용하는 폴리머를 제조하는 때에, 디아민 총량에 있어서의 비율을 1∼90몰%로 하는 것이 바람직하고, 5∼70몰%로 하는 것이 보다 바람직하다.When the above-mentioned side chain type diamine aims at expressing a large pretilt angle in a liquid crystal display element, when manufacturing the polymer used for the liquid crystal aligning agent of this invention, the ratio in diamine total amount is 1 It is preferable to set it as -90 mol%, and it is more preferable to set it as 5-70 mol%.
전술한 같은 측쇄기를 가지지 않는 디아민, 즉 비측쇄형 디아민의 바람직한 예로서, 식(I)∼식(VII) 및 식(XV)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.As a preferable example of the diamine which does not have the same side chain group mentioned above, ie, a non-branched diamine, the compound represented by Formula (I)-Formula (VII) and Formula (XV) is mentioned.
이들 식에 있어서, X는 탄소수 2∼12의 직쇄 알킬렌이다. Y는 독립적으로 단일결합, -O-, -CO-, -NH-, -N(CH3)-, -CONH-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -O- (CH2)t-O-, -S-, -S-S-, -SO2-, -S-(CH2)t-S- 또는 탄소수 1∼12의 직쇄 알킬렌이며, t는 1∼12의 정수이다. Z1 및 Z2는 수소이지만, Y가 -NH-, -N(CH3)-, -CH2-, -C(CH3)2- 또는 -C(CF3)2-일 때는 서로 결합하여 단일결합을 형성해도 된다. 환D는 페닐렌 또는 1,4-디아자시클로헥실렌이다. R33 및 R34는 각각 독립적으로 탄소수 1∼3의 알킬 또는 페닐이다. A3는 독립적으로 탄소수 1∼6의 알킬렌, 페닐렌 또는 알킬 치환된 페닐렌이다. m은 1∼10의 정수이다. 시클로헥산환 또는 벤젠환의 임의의 수소는, 불소, 메틸, -OH, -COOH, -SO3H, -PO3H2, 벤질 또는 하이드록시벤질로 치환되어도 된다.In these formulas, X is C2-C12 linear alkylene. Y is independently a single bond, -O-, -CO-, -NH-, -N (CH 3 )-, -CONH-, -NHCO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2- , -O- (CH 2 ) t -O-, -S-, -SS-, -SO 2- , -S- (CH 2 ) t -S- or straight chain alkylene having 1 to 12 carbon atoms, t is an integer of 1-12. Z 1 and Z 2 are hydrogen, but when Y is -NH-, -N (CH 3 )-, -CH 2- , -C (CH 3 ) 2 -or -C (CF 3 ) 2- You may form a single bond. Ring D is phenylene or 1,4-diazacyclohexylene. R 33 and R 34 are each independently alkyl or phenyl having 1 to 3 carbon atoms. A 3 is independently alkylene, phenylene or alkyl substituted phenylene having 1 to 6 carbon atoms. m is an integer of 1-10. Cyclohexane ring or benzene ring is any of hydrogen, may be substituted with fluorine, methyl, -OH, -COOH, -SO 3 H , -PO 3 H 2, benzyl or hydroxybenzyl.
디아민(I)의 예를 다음에 나타낸다.An example of diamine (I) is shown next.
디아민(II)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (II) is shown next.
디아민(III)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (III) is shown next.
디아민(IV)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (IV) is shown next.
디아민(V)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (V) is shown next.
디아민(VI)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (VI) is shown next.
디아민(VII)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (VII) is shown next.
디아민(XV)의 구체적인 예를 다음에 나타낸다.The specific example of diamine (XV) is shown next.
상기의 비측쇄형 디아민 중, 디아민(IV-1)∼디아민(IV-5), 디아민(IV-15)∼디아민(IV-17), 디아민(V-1)∼디아민(V-12), 디아민(V-26), 디아민(V-27), 디아민(V-31), 디아민(V-33), 디아민(V-35)∼디아민(V-37), 디아민(VI-1), 디아민(VI-2), 디아민(VI-6), 디아민(VII-1)∼디아민(VII-5) 및 디아민(XV-1)이 바람직하고, 디아민(IV-1), 디아민(IV-2), 디아민(IV-15)∼디아민(IV-17), 디아민(V-1)∼디아 민(V-12), 디아민(V-33), 디아민(V-35)∼디아민(V-37), 디아민(VI-7), 디아민(VII-2) 및 디아민(XV-1)이 보다 바람직하다.Among the above non-branched diamines, diamines (IV-1) to diamines (IV-5), diamines (IV-15) to diamines (IV-17), diamines (V-1) to diamines (V-12), Diamine (V-26), Diamine (V-27), Diamine (V-31), Diamine (V-33), Diamine (V-35) to Diamine (V-37), Diamine (VI-1), Diamine (VI-2), diamine (VI-6), diamine (VII-1) to diamine (VII-5) and diamine (XV-1) are preferable, and diamine (IV-1) and diamine (IV-2) Diamine (IV-15) to diamine (IV-17), diamine (V-1) to diamine (V-12), diamine (V-33), diamine (V-35) to diamine (V-37) , Diamine (VI-7), diamine (VII-2) and diamine (XV-1) are more preferred.
이와 같은 비측쇄형 디아민은, 액정표시소자에 있어서 이온 밀도 등의 원하는 전기 특성을 발현시키는 관점으로부터, 본 발명의 액정 배향제에 있어서 폴리아믹산의 원료로서의 디아민 총량에 있어서 몰비로 1∼98% 포함되는 것이 바람직하고, 10∼95% 포함되는 것이 보다 바람직하다.Such non-branched diamine contains 1 to 98% in molar ratio in the total amount of diamine as a raw material of polyamic acid in the liquid crystal aligning agent of the present invention from the viewpoint of expressing desired electrical properties such as ion density in the liquid crystal display device. It is preferable to become it, and it is more preferable to contain 10 to 95%.
본 발명에서 사용하는 디아민에는, 전술한 디아민(I)∼디아민(VIII), 디아민(X)∼디아민(XIII) 및 디아민(XV) 이외의 디아민을 사용할 수 있다. 이와 같은 디아민으로서는, 예를 들면, 플루오렌 환을 가지는 플루오렌계 디아민 및 디아민(VIII)∼디아민(XII) 이외의 측쇄형 디아민을 들 수 있다.Diamines other than the diamine (I)-diamine (VIII), diamine (X)-diamine (XIII), and diamine (XV) which were mentioned above can be used for the diamine used by this invention. As such diamine, the side chain type diamine other than fluorene type diamine which has a fluorene ring, and diamine (VIII)-diamine (XII) is mentioned, for example.
디아민(VIII)∼디아민(XII) 이외의 측쇄형 디아민의 예는 디아민(1')∼디아민(8')이다.Examples of branched diamines other than diamine (VIII) to diamine (XII) are diamine (1 ') to diamine (8').
이들 식에 있어서, R35 및 R36는 각각 독립적으로 탄소수 3∼30의 알킬기이다. 이들 디아민은, 본 발명의 액정 배향제에 있어서 폴리아믹산을 제조할 때에, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 정도의 범위에서 사용할 수 있다.In these formulas, R 35 and R 36 each independently represent an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms. These diamines can be used in the range of the grade which does not impair the effect of this invention, when manufacturing a polyamic acid in the liquid crystal aligning agent of this invention.
폴리아믹산을 제조할 때는, 디아민에 모노아민을 첨가해도 된다. 모노아민을 첨가함으로써, 폴리아믹산을 생성할 때의 중합반응의 터미네이션을 일으킬 수 있어서 그 이상의 중합 반응의 진행을 억제할 수 있다. 즉, 얻어지는 중합체(폴리아믹산 또는 그 유도체)의 분자량을 용이하게 제어할 수 있고, 예를 들면 본 발명의 효과가 손상되는 일 없이 액정 배향제의 도포 특성을 개선할 수 있다. 모노아민의 첨가 비율은, 목적으로 하는 폴리아믹산의 분자량을 고려하여 적절하게 조정하면 된다. 본 발명의 효과가 손상되지 않는 한, 2종 이상의 모노아민을 첨가해도 된다. 모노아민의 예는 아닐린, 4-하이드록시아닐린, 시클로헥실아민, n-부틸아민, n-펜틸아민, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민, n-운데실아민, n-도데실아민, n-트리데실아민, n-테트라데실아민, n-펜타데실아민, n-헥사데실아민, n-헵타데실아민, n-옥타데실아민, 및 n-에이코실아민이 있다.When manufacturing a polyamic acid, you may add a monoamine to diamine. By adding a monoamine, termination of the polymerization reaction at the time of producing the polyamic acid can be caused, and further progress of the polymerization reaction can be suppressed. That is, the molecular weight of the polymer (polyamic acid or its derivative) obtained can be easily controlled, for example, the coating property of a liquid crystal aligning agent can be improved, without the effect of this invention being impaired. What is necessary is just to adjust the addition ratio of monoamine in consideration of the molecular weight of the polyamic acid made into the objective. As long as the effect of this invention is not impaired, you may add 2 or more types of monoamines. Examples of monoamines are aniline, 4-hydroxyaniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decyl Amines, n-undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, And n-eicosylamine.
실시예를 제외한 이하의 설명에 있어서는, 특별히 언급하지 않는 한 폴리아믹산 및 그 유도체의 총칭으로서 "폴리아믹산"을 사용한다.In the following description except for the examples, "polyamic acid" is used as a generic name of polyamic acid and its derivatives unless otherwise specified.
본 발명에서는, 디아민을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 폴리아믹산을 얻을 때, 전술한 바와 같이 디아민(N)과 그 외의 디아민과의 혼합물을 사용할 수 있다. 이 때, 그 외의 디아민의 바람직한 예의 하나는, 디아민(VIII) 및 디아민(X)∼디아민(XIII)의 군으로부터 선택되는 측쇄형 디아민 중 적어도 1개이다. 그 외의 디아민의 또 하나의 바람직한 예는, 디아민(VIII) 및 디아민(X)∼디아민(XIII)의 군으로부터 선택되는 측쇄형 디아민 중 적어도 1개와, 디아민(I)∼디아민(VII) 및 디아민(XV)의 군으로부터 선택되는 비측쇄형 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물이다. 전술한 [5]∼[8]항은 디아민(N), 측쇄형 디아민 및 비측쇄형 디아민의 조합의 바람직한 예이다.In the present invention, when a diamine is reacted with tetracarboxylic dianhydride to obtain a polyamic acid, a mixture of diamine (N) and other diamines can be used as described above. At this time, one of the preferable examples of other diamine is at least 1 of the side chain type diamine selected from the group of diamine (VIII) and diamine (X)-diamine (XIII). Still other preferred examples of other diamines include at least one of branched diamines selected from the group of diamines (VIII) and diamines (X) to diamines (XIII), diamines (I) to diamines (VII) and diamines ( XV) and a mixture with at least one of the unbranched diamines selected from the group. [5] to [8] mentioned above are preferable examples of the combination of diamine (N), branched diamine and non-branched diamine.
본 발명에서는, 상기와 같이 혼합 디아민을 테트라카르복시산과 반응시켜 얻어진 폴리아믹산을 폴리머 성분으로 해도 되고, 원료가 상이한 폴리아믹산의 혼합물을 폴리머 성분으로 해도 된다. 폴리아믹산의 혼합물의 바람직한 예의 하나는 디아민(N)중 적어도 1개와, 디아민(VIII) 및 디아민(X)∼디아민(XIII)의 군으로부터 선택되는 측쇄형 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물 또는 이 디아민 혼합물에 디아민(I)∼디아민(VII) 및 디아민(XV)의 군으로부터 선택되는 비측쇄형 디아민 중 적어도 1개를 또한 첨가한 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산과, 전술한 비측쇄형 디아민 중 적어도 1개 또는 이 비측쇄형 디아민 중 적어도 1개와 디아민(N)중 적어도 1개와의 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물 과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산과의 혼합물이다.In this invention, the polyamic acid obtained by making mixed diamine react with tetracarboxylic acid as mentioned above may be used as a polymer component, and the mixture of polyamic acid from which a raw material differs may be used as a polymer component. One preferred example of a mixture of polyamic acids is a mixture of at least one of diamines (N) with at least one of branched diamines selected from the group of diamines (VIII) and diamines (X) to diamines (XIII) or mixtures of these diamines The polyamic acid obtained by reacting the mixture which further added at least 1 of the non-branched diamine selected from the group of diamine (I)-diamine (VII) and diamine (XV) with tetracarboxylic dianhydride, and the above-mentioned non-side chain A mixture of polyamic acid obtained by reacting at least one of the diamines or at least one of the non-branched diamines with at least one of the diamines (N) with tetracarboxylic dianhydride.
폴리아믹산의 혼합물의 바람직한 예의 또다른 하나는, 디아민(N) 중 적어도 1개와 디아민(I)∼디아민(VII) 및 디아민(XV)의 군으로부터 선택되는 비측쇄형 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산과, 디아민(VIII) 및 디아민(X)∼디아민(XIII)의 군으로부터 선택되는 측쇄형 디아민 중 적어도 1개 또는 이 측쇄형 디아민 중 적어도 1개와 전술한 비측쇄형 디아민 중 적어도 1개와의 혼합물을 테트라카르복시산 2무수물과 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산과의 혼합물이다. 전술한 [9]∼[11]항에는 폴리머 성분이 폴리아믹산의 혼합물인 바람직한 예가 기재되어 있다.Another preferred example of a mixture of polyamic acids is a mixture of at least one of diamines (N) with at least one of non-branched diamines selected from the group of diamines (I) to diamines (VII) and diamines (XV). At least one of polyamic acid obtained by reacting with tetracarboxylic dianhydride and branched diamines selected from the group of diamines (VIII) and diamines (X) to diamines (XIII), or at least one of these branched diamines and the aforementioned ratio A mixture with a polyamic acid obtained by reacting a mixture with at least one of the branched diamines with tetracarboxylic dianhydride. [9] to [11] above describe preferred examples in which the polymer component is a mixture of polyamic acid.
본 발명에서 사용되는 테트라카르복시산 2무수물은, 1종의 화합물이어도 되고, 2종 이상의 화합물이어도 된다. 테트라카르복시산 2무수물로서는, 방향족 테트라카르복시산 2무수물, 지환식 테트라카르복시산 2무수물, 및 지방족테트라카르복시산 2무수물을 들 수 있다.The tetracarboxylic dianhydride used in the present invention may be one kind of compound or two or more kinds of compounds. As tetracarboxylic dianhydride, aromatic tetracarboxylic dianhydride, alicyclic tetracarboxylic dianhydride, and aliphatic tetracarboxylic dianhydride are mentioned.
방향족 테트라카르복시산 2무수물의 예를 다음에 나타낸다.An example of aromatic tetracarboxylic dianhydride is shown below.
상기의 방향족 테트라카르복시산 2무수물 중, 카르복시산(1), 카르복시산(2), 카르복시산(5)∼카르복시산(7), 카르복시산(11) 및 카르복시산(14)이 바람직하고, 카르복시산(1)이 특히 바람직하다.Among the aromatic tetracarboxylic dianhydrides, carboxylic acid (1), carboxylic acid (2), carboxylic acid (5) to carboxylic acid (7), carboxylic acid (11) and carboxylic acid (14) are preferable, and carboxylic acid (1) is particularly preferable. .
지환식 테트라카르복시산 2무수물의 예를 다음에 나타낸다.An example of an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride is shown next.
상기의 지환식 테트라카르복시산 2무수물 중, 카르복시산(19), 카르복시산(25), 카르복시산(35)∼카르복시산(37), 카르복시산(39), 카르복시산(44) 및 카르복시산(49)이 바람직하고, 카르복시산(19)이 보다 바람직하다.Of the alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, carboxylic acid (19), carboxylic acid (25), carboxylic acid (35) to carboxylic acid (37), carboxylic acid (39), carboxylic acid (44) and carboxylic acid (49) are preferred, and carboxylic acid ( 19) is more preferable.
지방족 테트라카르복시산 2무수물의 예를 다음에 나타낸다. 하기의 예중 카 르복시산(23)이 바람직하다.Examples of aliphatic tetracarboxylic dianhydride are shown below. Carboxylic acid (23) is preferable in the following examples.
본 발명에서는, 상기의 카르복시산(1)∼카르복시산(67) 이외의 테트라카르복시산 2무수물도 사용할 수 있다. 그 예로서 측쇄기를 가지는 테트라카르복시산 2무수물을 들 수 있다. 측쇄기를 가지는 테트라카르복시산 2무수물을 사용함으로써, 액정표시소자에 있어서의 프리틸트각을 크게 할 수 있다. 측쇄기를 가지는 테트라카르복시산 2무수물로서는, 예를 들면 스테로이드 골격을 가지는 카르복시산(68) 및 카르복시산(69)을 들 수 있다.In this invention, tetracarboxylic dianhydride other than said carboxylic acid (1)-carboxylic acid (67) can also be used. Examples thereof include tetracarboxylic dianhydride having a side chain group. By using tetracarboxylic dianhydride which has a side chain group, the pretilt angle in a liquid crystal display element can be enlarged. As tetracarboxylic dianhydride which has a side chain group, the carboxylic acid 68 and carboxylic acid 69 which have a steroid skeleton are mentioned, for example.
폴리아믹산을 제조할 때는, 테트라카르복시산 2무수물에 디카르복시산 무수물을 첨가하여 사용해도 된다. 그렇게 함으로써, 폴리아믹산을 생성할 때의 중합 반응의 터미네이션을 일으킬 수 있고, 그 이상의 중합 반응의 진행을 억제할 수 있다. 즉, 얻어지는 중합체(폴리아믹산)의 분자량을 용이하게 제어할 수 있고, 예를 들면 본 발명의 효과가 손상되는 일 없이 액정 배향제의 도포 특성을 개선할 수 있다. 디카르복시산 무수물의 첨가 비율은, 목적으로 하는 폴리아믹산의 분자량을 고려하여 적절하게 조정하면 된다. 또한, 첨가하는 디카르복시산 무수물의 종류도, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 한 2종 이상이라도 된다. 디카르복시산 무수 물의 예는, 무수 말레산, 무수 프탈산, 무수 이타콘산, n-데실석시닉산 무수물, n-도데실석시닉산 무수물, n-테트라데실석시닉산 무수물, n-헥사데실석시닉산 무수물 및 시클로헥산산 무수물이다.When manufacturing a polyamic acid, you may add and use a dicarboxylic anhydride to tetracarboxylic dianhydride. By doing so, termination of the polymerization reaction at the time of producing the polyamic acid can be caused, and further progress of the polymerization reaction can be suppressed. That is, the molecular weight of the polymer (polyamic acid) obtained can be easily controlled, for example, the coating characteristic of a liquid crystal aligning agent can be improved, without the effect of this invention being impaired. What is necessary is just to adjust the addition ratio of dicarboxylic anhydride suitably in consideration of the molecular weight of the target polyamic acid. Moreover, the kind of dicarboxylic acid anhydride to add may be 2 or more types, unless the effect of this invention is impaired. Examples of the dicarboxylic acid anhydrides include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic anhydride, n-hexadecylsuccinic acid Anhydride and cyclohexanoic anhydride.
본 발명에서는, 폴리아믹산을 제조할 때에, 모노이소시아네이트 화합물을 더 첨가해도 된다. 모노이소시아네이트 화합물을 첨가함으로써, 얻어지는 폴리아믹산의 말단이 수식(modification)되어 분자량이 조절된다. 이 말단 수식형의 폴리아믹산을 사용함으로써, 예를 들면 본 발명의 효과가 손상되지 않고 액정 배향제의 도포 특성을 개선할 수 있다. 모노이소시아네이트 화합물의 첨가량은, 디아민 및 테트라카르복시산 2무수물의 총량에 대해서 1∼10몰%인 것이, 전술한 관점으로부터 바람직하다. 모노이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면 페닐 이소시아네이트 및 나프틸 이소시아네이트를 들 수 있다.In this invention, when manufacturing a polyamic acid, you may add a monoisocyanate compound further. By adding a monoisocyanate compound, the terminal of the obtained polyamic acid is modified and molecular weight is adjusted. By using this terminal modified polyamic acid, the effect of this invention can be improved, for example, without impairing the effect of this invention. The addition amount of the monoisocyanate compound is preferably 1 to 10 mol% based on the total amount of the diamine and the tetracarboxylic dianhydride, from the above viewpoint. As a monoisocyanate compound, phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate are mentioned, for example.
본 발명에서 사용하는 폴리아믹산은, 폴리이미드의 막의 형성에 사용되는 공지의 폴리아믹산과 마찬가지로 제조할 수 있다. 테트라카르복시산 2무수물의 총투입량은, 디아민의 총몰수와 거의 같은 몰(몰비 0.9∼1.1정도)로 하는 것이 바람직하다.The polyamic acid used by this invention can be manufactured similarly to the well-known polyamic acid used for formation of the film of a polyimide. It is preferable to make the total amount of tetracarboxylic acid dianhydride into the mole (molar ratio about 0.9-1.1) almost the same as the total mole number of diamine.
폴리아믹산의 분자량은, 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량(Mw)으로, 10,000∼500,000인 것이 바람직하고, 20,000∼200,000인 것이 보다 바람직하다. 폴리아믹산의 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)법에 따르는 측정값으로부터 구할 수 있다.It is preferable that it is 10,000-500,000, and, as for the molecular weight of polyamic acid, it is the weight average molecular weight (Mw) of polystyrene conversion, and it is more preferable that it is 20,000-200,000. The molecular weight of polyamic acid can be calculated | required from the measured value by gel permeation chromatography (GPC) method.
폴리아믹산은, 다량의 빈용제(貧溶劑)로 침전시켜 얻어지는 고형분을 IR, NMR로 분석함으로써 그 존재를 확인할 수 있다. 폴리아믹산을 KOH나 NaOH 등의 강알칼리의 수용액에 의해 분해하고, 그 분해물의 유기용제에 의한 추출물을 GC, HPLC 또는 GC-MS로 분석함으로써, 사용되고 있는 원료를 확인할 수 있다.The presence of a polyamic acid can be confirmed by analyzing IR and NMR of the solid content obtained by precipitating with a large amount of poor solvents. The raw material used can be confirmed by decomposing a polyamic acid by the aqueous solution of strong alkalis, such as KOH and NaOH, and analyzing the extract by the organic solvent of the decomposition product by GC, HPLC, or GC-MS.
본 발명의 액정 배향제는, 상기 폴리아믹산 이외의 다른 성분을 더 함유하고 있어도 된다. 예를 들면, 본 발명의 액정 배향제는, 액정표시소자의 전기 특성을 장기 안정시키는 관점으로부터, 알케닐 치환 나지이미드 화합물을 더 함유하고 있어도 된다. 이 알케닐 치환 나지이미드 화합물의 바람직한 예를 다음에 나타낸다.The liquid crystal aligning agent of this invention may further contain other components other than the said polyamic acid. For example, the liquid crystal aligning agent of this invention may contain the alkenyl substituted naziimide compound further from a viewpoint of long-term stabilizing the electrical characteristics of a liquid crystal display element. The preferable example of this alkenyl substituted naziimide compound is shown next.
본 발명의 액정 배향제는, 예를 들면 액정표시소자의 전기 특성을 장기 안정시키는 관점으로부터, 라디칼 중합성 불포화 이중 결합을 가지는 화합물을 또한 함 유하고 있어도 된다. 라디칼 중합성 불포화 이중 결합을 가지는 화합물로서는, (메타)아크릴산 에스테르, (메타)아크릴산 아미드 등의 (메타)아크릴산 유도체, 및 비스말레이미드를 들 수 있고, 라디칼 중합성 불포화 이중 결합을 2개 이상 가지는(메타)아크릴산 유도체가 보다 바람직하다.The liquid crystal aligning agent of this invention may also contain the compound which has a radically polymerizable unsaturated double bond from the viewpoint of long-term stabilization of the electrical characteristic of a liquid crystal display element, for example. As a compound which has a radically polymerizable unsaturated double bond, (meth) acrylic acid derivatives, such as (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid amide, and bismaleimide, and have two or more radically polymerizable unsaturated double bonds. More preferred are (meth) acrylic acid derivatives.
또 예를 들면, 본 발명의 액정 배향제는, 액정표시소자에 있어서의 전기 특성의 장기 안정성의 관점으로부터, 옥사진 화합물을 또한 함유하고 있어도 된다. 옥사진 화합물로서는, 예를 들면 식(a)∼식(f)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.For example, the liquid crystal aligning agent of this invention may contain the oxazine compound further from a viewpoint of the long-term stability of the electrical characteristic in a liquid crystal display element. As an oxazine compound, the compound represented, for example by Formula (a)-Formula (f) is mentioned.
식(a)∼식(f)에 있어서, R1 및 R2는 탄소수 1∼30의 유기기이며; R3∼R6는 수 소 또는 탄소수 1∼6의 탄화수소기이며; X는 단일결합, -O-, -S-, -S-S-, -SO2-, -CO-, -CONH-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -(CH2)m-, -O-(CH2)m-O-, -S-(CH2)m-S-로서, m은 1∼6의 정수이며; Y는 독립적으로 단일결합, -O-, -S-, -CO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2- 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이다.In formula (a)-formula (f), R <1> and R <2> is a C1-C30 organic group; R 3 to R 6 are hydrogen or a hydrocarbon group of 1 to 6 carbon atoms; X is a single bond, -O-, -S-, -SS-, -SO 2- , -CO-, -CONH-, -NHCO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2 -,-(CH 2 ) m- , -O- (CH 2 ) m -O-, -S- (CH 2 ) m -S-, wherein m is an integer from 1 to 6; Y is independently a single bond, -O-, -S-, -CO-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2 -or alkylene having 1 to 3 carbon atoms.
본 발명의 액정 배향제는, 예를 들면 액정표시소자에 있어서의 전기 특성의 장기 안정성의 관점으로부터, 분자 내에 에폭시 환을 1개 또는 2개 이상 가지는 에폭시 화합물을 더 함유해도 된다. 이 에폭시 화합물은 에폭시 환을 가지는 모노머, 올리고머 또는 중합체라도 된다. 본 발명의 액정 배향제는 각종 첨가제를 더 함유하고 있어도 된다. 각종 첨가제로서는, 예를 들면 폴리아믹산 및 그 유도체 이외의 폴리머, 및 저분자 화합물을 들 수 있고 각각의 목적에 따라 선택하여 사용할 수 있다. 이 폴리머로서는, 유기용제에 가용성인 폴리머를 들 수 있다. 이와 같은 폴리머를 본 발명의 액정 배향제에 첨가하는 것은, 형성되는 액정 배향막의 전기 특성이나 배향성을 제어하는 관점으로부터 바람직하다. 상기 폴리머로서는, 예를 들면 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리에스테르, 폴리에폭시드, 폴리에스테르폴리올, 실리콘 변성 폴리우레탄, 및 실리콘 변성 폴리에스테르를 들 수 있다.The liquid crystal aligning agent of this invention may further contain the epoxy compound which has 1 or 2 or more epoxy rings in a molecule | numerator from a viewpoint of the long-term stability of the electrical property in a liquid crystal display element, for example. The epoxy compound may be a monomer, oligomer or polymer having an epoxy ring. The liquid crystal aligning agent of this invention may contain the various additives further. As various additives, a polymer other than a polyamic acid and its derivatives, and a low molecular weight compound are mentioned, for example, It can select and use according to each objective. As this polymer, the polymer soluble in the organic solvent is mentioned. It is preferable to add such a polymer to the liquid crystal aligning agent of this invention from a viewpoint of controlling the electrical characteristic and orientation of the liquid crystal aligning film formed. Examples of the polymer include polyamide, polyurethane, polyurea, polyester, polyepoxide, polyester polyol, silicone modified polyurethane, and silicone modified polyester.
상기 저분자화합물로서는, 예를 들면 1) 도포성의 향상을 바랄 때는 이러한 목적에 따른 계면활성제, 2) 대전 방지의 향상을 필요로 할 때는 대전 방지제, 3) 기판과의 밀착성이나 내러빙성의 향상을 바랄 때는 실란커플링제나 티탄계의 커플 링제, 또한, 4) 저온으로 이미드화를 진행시키는 경우에는 이미드화 촉매를 들 수 있다.As the low molecular weight compound, for example, 1) a surfactant according to this purpose is desired when the applicability is improved, 2) an antistatic agent is required when the antistatic property is required, and 3) an adhesion or rubbing resistance with the substrate is desired. In this case, an imidation catalyst may be mentioned when the silane coupling agent or the titanium-based coupling agent and 4) imidation are advanced at low temperature.
실란커플링제로서는, 예를 들면 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, N-(2-아미노틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시 실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노 프로필메틸트리메톡시 실란, 파라아미노페닐트리메톡시실란, 파라아미노페닐트리에톡시실란, 메타아미노페닐트리메톡시 실란, 메타아미노페닐트리에톡시 실란, 3-아미노프로필트리메톡시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시 실란, 3-클로로프로필메틸 디메톡시 실란, 3-클로로프로필트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시 실란, N-(1,3-디메틸부틸리덴)- 3-(트리에톡시실릴)-1-프로필아민, 및 N,N'-비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민을 들 수 있다.As the silane coupling agent, for example, vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, N- (2-aminotyl) -3-aminopropylmethyldimethoxy silane, N- (2-aminoethyl) -3-amino Propylmethyltrimethoxy silane, paraaminophenyltrimethoxysilane, paraaminophenyltriethoxysilane, metaaminophenyltrimethoxy silane, metaaminophenyltriethoxy silane, 3-aminopropyltrimethoxy silane, 3- Aminopropyltriethoxy silane, 3-chloropropylmethyl dimethoxy silane, 3-chloropropyltrimethoxy silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxy silane, N- (1 And 3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propylamine and N, N'-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine.
이미드화 촉매로서는, 예를 들면 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민 등의 지방족아민류; N,N-디메틸아닐린, N,N-디에틸아닐린, 메틸 치환 아닐린, 하이드록시 치환 아닐린 등의 방향족 아민류; 피리딘, 메틸 치환 피리딘, 하이드록시 치환 피리딘, 퀴놀린, 메틸 치환 퀴놀린, 하이드록시 치환 퀴놀린, 이소퀴놀린, 메틸 치환 이소퀴놀린, 하이드록시 치환 이소퀴놀린, 이미다졸, 메틸 치환 이미다졸, 하이드록시 치환 이미다졸 등의 환식 아민류를 들 수 있다. 상기 이미드화 촉매는, N,N-디메틸 아닐린, o-하이드록시 아닐린, m-하이드록시 아닐린, p-하이드록시 아닐린, o-하이드록시 피리딘, m-하이드록시 피리딘, p-하이드록시 피리딘, 및 이소퀴놀린으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하 다.As an imidation catalyst, For example, aliphatic amines, such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, and tributylamine; Aromatic amines such as N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, methyl substituted aniline and hydroxy substituted aniline; Pyridine, methyl substituted pyridine, hydroxy substituted pyridine, quinoline, methyl substituted quinoline, hydroxy substituted quinoline, isoquinoline, methyl substituted isoquinoline, hydroxy substituted isoquinoline, imidazole, methyl substituted imidazole, hydroxy substituted imidazole, etc. Cyclic amines may be mentioned. The imidation catalyst may be N, N-dimethyl aniline, o-hydroxy aniline, m-hydroxy aniline, p-hydroxy aniline, o-hydroxy pyridine, m-hydroxy pyridine, p-hydroxy pyridine, and It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types chosen from isoquinoline.
본 발명의 액정 배향제는, 액정 배향제의 도포성이나 상기 폴리아믹산의 농도의 조정의 관점으로부터, 용제를 또한 함유하고 있어도 된다. 이 용제는, 폴리머 성분을 용해하는 능력을 가진 용제이면 특별한 제한없이 적용할수 있다. 상기 용제는, 폴리아믹산, 가용성 폴리이미드 등의 폴리머 성분의 제조 공정이나 용도면에서 통상 사용되고 있는 용제를 광범위하게 포함하고, 사용 목적에 따라서, 적절하게 선택할 수 있다. 상기 용제는 1종일 수도 2종 이상의 혼합 용제일 수도 있다. 이와 같은 용제로서는, 상기 폴리아믹산의 친용제(親溶劑)나, 도포성 개선을 목적으로 한 다른 용제를 들 수 있다.The liquid crystal aligning agent of this invention may contain the solvent further from a viewpoint of adjustment of the applicability | paintability of a liquid crystal aligning agent, and the said density | concentration of the said polyamic acid. This solvent can be applied without particular limitation as long as it is a solvent having the ability to dissolve a polymer component. The said solvent contains the solvent normally used by the manufacturing process of a polymer component, such as a polyamic acid and a soluble polyimide, and a use viewpoint widely, and can be suitably selected according to a use purpose. The solvent may be one kind or a mixed solvent of two or more kinds. As such a solvent, the solvent for the said polyamic acid and the other solvent for the purpose of improving applicability | paintability are mentioned.
폴리아믹산에 대해 친용제인 비프로톤성 극성 유기용제로서는, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸이미다졸리디논, N-메틸카프로락탐, N-메틸프로피온 아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, 디에틸아세트아미드, γ-부티로락톤 등의 락톤을 들 수 있다.As an aprotic polar organic solvent which is a solvent for a polyamic acid, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl imidazolidinone, N-methyl caprolactam, N-methyl propionamide, N, N-dimethylacetamide And lactones such as dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, diethylacetamide and γ-butyrolactone.
도포성 개선 등을 목적으로 한 다른 용제의 예로서는, 락트산 알킬, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 테트랄린, 이소포론, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜 모노알킬에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르 등의 디에틸렌글리콜 모노 알킬에테르, 에틸렌글리콜 모노알킬 또는 페닐아세테이트, 트리에틸렌글리콜 모노알킬에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르 등의 프로필렌글리콜 모노알킬에테르, 말론산 디에틸 등의 말론산 디알킬, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 등의 디프로필렌글리콜 모노알킬에테르, 이들 아세테이트류 등의 에스테르 화합물을 들 수 있다.Examples of other solvents for the purpose of improving the coatability include ethylene glycol monoalkyl ethers such as alkyl lactate, 3-methyl-3-methoxybutanol, tetralin, isophorone, ethylene glycol monobutyl ether, and diethylene glycol mono Diethylene glycol monoalkyl ethers such as ethyl ether, ethylene glycol monoalkyl or phenyl acetate, propylene glycol monoalkyl ethers such as triethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethyl malonic acid, and the like. And ester compounds such as dipropylene glycol monoalkyl ethers such as dialkyl dialkyl and dipropylene glycol monomethyl ether and these acetates.
이들 중 특히 바람직한 용제는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸이미다졸리디논, γ-부티로락톤, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 및 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르이다.Among these, particularly preferred solvents are N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethylimidazolidinone, γ-butyrolactone, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether.
본 발명에 있어서 액정 배향제 중의 상기 폴리아믹산을 포함하는 폴리머 성분의 농도는, 특히 한정되지 않지만, 0.1∼40중량%가 바람직하다. 상기 액정 배향제를 기판에 도포할 때는, 막 두께 조정을 위해 함유되어 있는 폴리머 성분을 미리 용제로 희석하는 조작이 필요하게 되는 경우가 있다. 이 때 액정 배향제에 대하여 용제를 용이하게 혼합하는데 적합한 점도로 액정 배향제의 점도를 조정하는 관점으로부터, 상기 폴리머 성분의 농도는 40중량% 이하인 것이 바람직하다.Although the density | concentration of the polymer component containing the said polyamic acid in a liquid crystal aligning agent in this invention is not specifically limited, 0.1-40 weight% is preferable. When apply | coating the said liquid crystal aligning agent to a board | substrate, the operation which dilutes the polymer component contained for film thickness adjustment with a solvent beforehand may be needed. At this time, it is preferable that the density | concentration of the said polymer component is 40 weight% or less from a viewpoint of adjusting the viscosity of a liquid crystal aligning agent to the viscosity suitable for mixing a solvent with respect to a liquid crystal aligning agent easily.
또 액정 배향제 중의 상기 폴리머 성분의 농도는, 액정 배향제의 도포 방법에 따라 조정되는 경우도 있다. 액정 배향제의 도포 방법이 스핀코팅이나 인쇄법 일 때에는, 막 두께를 양호하게 유지하기 위하여, 상기 폴리머 성분의 농도를 통상 10중량% 이하로 하는 경우가 빈번하다. 그 외의 도포 방법, 예를 들면 딥핑법이나 잉크젯법에서는 농도를 더 낮게 할 수도 있다. 한편, 상기 폴리머 성분의 농도가 0.1중량% 이상이면, 얻어지는 액정 배향막의 막 두께가 최적으로 되기 쉽다. 따라서 상기 폴리머 성분의 농도는, 통상의 스핀코팅법이나 인쇄법 등에서는 0.1중량% 이상, 바람직하게는 0.5∼10중량%이다. 그러나, 액정 배향제의 도포 방법에 따라서는, 더 낮은 농도로 사용해도 된다.Moreover, the density | concentration of the said polymer component in a liquid crystal aligning agent may be adjusted with the coating method of a liquid crystal aligning agent. When the coating method of a liquid crystal aligning agent is spin coating or the printing method, in order to maintain film thickness favorably, the density | concentration of the said polymer component is usually made into 10 weight% or less frequently. In other coating methods, for example, the dipping method and the inkjet method, the concentration may be lowered. On the other hand, when the density | concentration of the said polymer component is 0.1 weight% or more, the film thickness of the liquid crystal aligning film obtained will become easy to be optimal. Therefore, the density | concentration of the said polymer component is 0.1 weight% or more, Preferably it is 0.5 to 10 weight% in normal spin coating method, the printing method, etc. However, depending on the coating method of a liquid crystal aligning agent, you may use in lower concentration.
그리고, 액정 배향막의 제작에 사용하는 경우에 있어서, 본 발명의 액정 배향제의 점도는, 이 액정 배향제의 막을 형성하는 수단이나 방법에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면, 인쇄기를 사용하여 액정 배향제의 막을 형성하는 경우에는, 충분한 막 두께를 얻는 관점으로부터 5mPa·s 이상인 것이 바람직하고, 또 인쇄 불균일을 억제하는 관점으로부터 100mPa·s 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼80mPa·s이다. 스핀코팅에 의해 액정 배향제를 도포하여 액정 배향제의 막을 형성하는 경우에는, 마찬가지의 관점으로부터, 5∼200mPa·s인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼100mPa·s이다. 액정 배향제의 점도는, 용제에 의한 희석이나 교반을 수반하는 양생에 의해 작게 할 수 있다.And when using for preparation of a liquid crystal aligning film, the viscosity of the liquid crystal aligning agent of this invention can be determined according to the means or method of forming the film of this liquid crystal aligning agent. For example, when forming the film of a liquid crystal aligning agent using a printing machine, it is preferable that it is 5 mPa * s or more from a viewpoint of obtaining sufficient film thickness, and it is preferable that it is 100 mPa * s or less from a viewpoint which suppresses printing nonuniformity, More Preferably it is 10-80 mPa * s. When apply | coating a liquid crystal aligning agent and forming a film of a liquid crystal aligning agent by spin coating, it is preferable that it is 5-200 mPa * s from a similar viewpoint, More preferably, it is 10-100 mPa * s. The viscosity of a liquid crystal aligning agent can be made small by curing with dilution and stirring with a solvent.
본 발명의 액정 배향막은, 전술한 본 발명의 액정 배향제의 도막이 가열되어형성되는 막이다. 본 발명의 액정 배향막은, 액정 배향제로부터 액정 배향막을 제작하는 통상 방법에 따라 얻을 수 있고, 예를 들면 본 발명의 액정 배향막은, 본 발명의 액정 배향제의 도막을 형성하는 공정과, 이것을 가열하여 소성하는 공정에 의해 얻을 수 있다. 본 발명의 액정 배향막에 대해서는, 필요에 따라, 상기 소성 공정에서 얻어지는 막을 러빙 처리해도 된다.The liquid crystal aligning film of this invention is a film | membrane in which the coating film of the liquid crystal aligning agent of this invention mentioned above is heated. The liquid crystal aligning film of this invention can be obtained according to the normal method which produces a liquid crystal aligning film from a liquid crystal aligning agent, For example, the liquid crystal aligning film of this invention heats the process of forming the coating film of the liquid crystal aligning agent of this invention, and this is heated. It can obtain by the process of baking. About the liquid crystal aligning film of this invention, you may rub the film obtained by the said baking process as needed.
상기 도막은, 통상의 액정 배향막의 제작과 마찬가지로, 액정표시소자에 있어서의 기판에 본 발명의 액정 배향제를 도포함으로써 형성할 수 있다. 상기 기판에는, ITO(Indium Tin Oxide) 전극 등의 전극이나 컬러 필터 등이 설치되어 있어도 되는 유리제의 기판을 들 수 있다.The said coating film can be formed by apply | coating the liquid crystal aligning agent of this invention to the board | substrate in a liquid crystal display element similarly to manufacture of a normal liquid crystal aligning film. Examples of the substrate include glass substrates in which electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide) electrodes, color filters, and the like may be provided.
액정 배향제를 기판에 도포하는 방법으로서는 스핀코팅법, 인쇄법, 딥핑법, 적하법, 잉크젯법 등이 일반적으로 알려져 있다. 이들 방법은 본 발명에 있어서도 마찬가지로 적용할 수 있다.As a method of apply | coating a liquid crystal aligning agent to a board | substrate, the spin coating method, the printing method, the dipping method, the dropping method, the inkjet method, etc. are generally known. These methods can be similarly applied in the present invention.
상기 도막의 소성은, 상기 폴리아믹산의 탈수·폐환 반응에 필요한 조건에서 실시할 수 있다. 상기 도막의 소성은, 오븐 또는 적외로 중에서 가열 처리하는 방법, 핫 플레이트 상에서 가열 처리하는 방법 등이 일반적으로 알려져 있다. 이들 방법도 본 발명에 있어서 마찬가지로 적용할 수 있다. 일반적으로 150∼300℃ 정도의 온도에서 1분간∼3시간 실시하는 것이 바람직하다.Firing of the coating film can be performed under conditions necessary for the dehydration and ring-closure reaction of the polyamic acid. As the baking of the coating film, a method of heat treatment in an oven or an infrared furnace, a method of heat treatment on a hot plate, and the like are generally known. These methods can be similarly applied in the present invention. Generally, it is preferable to carry out for 1 minute-3 hours at the temperature of about 150-300 degreeC.
상기 러빙 처리는, 통상의 액정 배향막의 배향 처리를 위한 러빙 처리와 마찬가지로 실시할 수 있고, 본 발명의 액정 배향막에 있어서 충분한 리타데이션을 얻을 수 있는 조건이면 된다. 특히 바람직한 조건은, 모족(毛足) 압입량 0.2∼0.8mm, 스테이지 이동속도 5∼250mm/sec, 롤러 회전속도 500∼2,000rpm이다. 액정 배향막의 배향 처리 방법으로서는, 러빙법 외에, 광 배향법이나 전사법 등이 일반적으로 알려져 있다. 본 발명의 효과가 얻어지는 범위에 있어서, 이러한 다른 배향 처리 방법을 상기 러빙 처리에 있어서 병용해도 된다.The said rubbing process can be performed similarly to the rubbing process for orientation processing of a normal liquid crystal aligning film, and should just be a condition which can obtain sufficient retardation in the liquid crystal aligning film of this invention. Particularly preferable conditions are 0.2 to 0.8 mm of hair pressing amount, stage movement speed 5 to 250 mm / sec, and roller rotation speed 500 to 2,000 rpm. As an orientation processing method of a liquid crystal aligning film, the photo-alignment method, the transfer method, etc. other than the rubbing method are generally known. In the range from which the effect of this invention is acquired, you may use together this other orientation processing method in the said rubbing process.
본 발명의 액정 배향막은, 전술한 공정 이외의 다른 공정을 추가로 포함하는 방법에 따라 바람직하게 얻어진다. 이와 같은 다른 공정으로서는, 상기 도막을 건조시키는 공정이나, 러빙 처리 전후의 막을 세정액으로 세정하는 공정 등을 들 수 있다.The liquid crystal aligning film of this invention is obtained preferably by the method of including the other process other than the above-mentioned process further. As such another process, the process of drying the said coating film, the process of washing the film before and behind a rubbing process with a washing | cleaning liquid, etc. are mentioned.
건조 공정은, 상기 소성 공정과 마찬가지로, 오븐 또는 적외로 중에서 가열 처리하는 방법, 핫 플레이트 상에서 가열 처리하는 방법 등이 일반적으로 알려져 있다. 이들 방법도 상기 건조 공정에 마찬가지로 적용할 수 있다. 건조 공정은 용제의 증발이 가능한 범위 내의 온도에서 실시하는 것이 바람직하고, 상기 소성 공정에서의 온도에 대해서 비교적 낮은 온도에서 실시하는 것이 보다 바람직하다.As for the drying process, the method of heat-processing in oven or infrared furnace, the method of heat-processing on a hotplate, etc. are generally known similarly to the said baking process. These methods can be similarly applied to the drying step. It is preferable to perform a drying process at the temperature within the range which can evaporate a solvent, and it is more preferable to carry out at a comparatively low temperature with respect to the temperature in the said baking process.
배향 처리의 전후에 있어서의 액정 배향막의 세정액에 의한 세정 방법으로서는, 브러싱, 제트 스프레이, 증기 세정 또는 초음파 세정 등을 들 수 있다. 이들 방법은 단독으로 실시해도 되고, 병용해도 된다. 세정액으로서는 순수 또는, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등의 각종 알코올류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류, 염화메틸렌 등의 할로겐계 용제, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류를 사용할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 물론, 이들 세정액은 충분히 정제되어 불순물이 적은 것이 사용된다. 이와 같은 세정 방법은, 본 발명의 액정 배향막의 형성에 있어서의 상기 세정 공정에도 적용할 수 있다.As a washing | cleaning method by the washing | cleaning liquid of the liquid crystal aligning film before and behind an orientation treatment, brushing, jet spray, steam washing | cleaning, ultrasonic washing | cleaning, etc. are mentioned. These methods may be performed independently or may be used together. Pure water or various alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, halogen solvents such as methylene chloride, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone can be used as the washing liquid. However, it is not limited to these. Of course, these washing | cleaning liquids are refine | purified sufficiently and the thing with few impurities is used. Such a cleaning method can be applied also to the said washing process in formation of the liquid crystal aligning film of this invention.
본 발명의 액정 배향막의 막 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 10∼300nm인 것이 바람직하고, 30∼150nm인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 액정 배향막의 막 두께는, 단차계나 엘립소미터 등의 공지의 막 두께 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.Although the film thickness of the liquid crystal aligning film of this invention is not specifically limited, It is preferable that it is 10-300 nm, and it is more preferable that it is 30-150 nm. The film thickness of the liquid crystal aligning film of this invention can be measured by well-known film thickness measuring devices, such as a stepmeter and an ellipsometer.
본 발명의 액정표시소자는, 한쌍의 기판과, 액정 분자를 함유하고, 이 한쌍의 기판의 사이에 형성되는 액정층과, 액정층에 전압을 인가하는 전극과, 액정 분자를 소정의 방향으로 배향시키는 본 발명의 액정 배향막을 가진다.The liquid crystal display device of the present invention includes a pair of substrates and liquid crystal molecules, and a liquid crystal layer formed between the pair of substrates, an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined direction. It has a liquid crystal aligning film of this invention to make.
기판에는 본 발명의 액정 배향막에서 전술한 유리제의 기판을 사용할 수 있고, 전극에는 본 발명의 액정 배향막에서 전술한 바와 같이 유리제의 기판에 형성 되는 ITO 전극을 사용할 수 있다. 액정층은 액정 배향막면을 내측으로 한 기판 사이에 밀봉되는 액정 조성물에 의해 형성된다.The glass substrate mentioned above can be used for the liquid crystal aligning film of this invention for a board | substrate, and the ITO electrode formed in the glass substrate as mentioned above with the liquid crystal aligning film of this invention can be used for an electrode. The liquid crystal layer is formed of a liquid crystal composition sealed between substrates with the liquid crystal alignment film surface inward.
사용하는 액정 조성물에는, 특별히 제한은 없고, 유전율 이방성이 플러스 또는 마이너스인 각종 액정 조성물을 사용할 수 있다. 유전율 이방성이 플러스인 바람직한 액정 조성물에는, 일본국 특허 제3086228호 공보, 일본국 특허 제2635435호 공보, 일본 특허출원 공표번호 평 5-501735호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 8-157826호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 8-231960호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 9-241644호 공보(EP885272A1 명세서), 일본 특허출원 공개번호 평 9-302346호 공보(EP806466A1 명세서), 일본 특허출원 공개번호 평 8-199168호 공보(EP722998A1 명세서), 일본 특허출원 공개번호 평 9-235552호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 9-255956호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 9-241643호 공보(EP885271A1 명세서), 일본 특허출원 공개번호 평 10-204016호 공보(EP844229A1 명세서), 일본 특허출원 공개번호 평 10-204436호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-231482호 공보, 일본 특허출원 공개번호 2000-087040공보, 일본 특허출원 공개번호 2001-48822공보 등에 개시되어 있는 액정 조성물을 들 수 있다.There is no restriction | limiting in particular in the liquid crystal composition to be used, Various liquid crystal compositions which have positive or negative dielectric anisotropy can be used. Preferable liquid crystal compositions having positive dielectric anisotropy include Japanese Patent No. 3086228, Japanese Patent No. 2635435, Japanese Patent Application Publication No. Hei 5-501735, Japanese Patent Application Publication No. Hei 8-157826, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-231960, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 9-241644 (EP885272A1 specification), Japanese Patent Application Publication No. Hei 9-302346 (EP806466A1 specification) and Japanese Patent Application Publication No. Hei Japanese Patent Application Publication No. Hei 9-235552, Japanese Patent Application Publication No. Hei 9-255956, Japanese Patent Application Publication No. Hei 9-241643 (EP885271A1 specification), Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-204016 (EP844229A1 specification), Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-204436, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-231482, Japanese Patent Application Publication No. 2000-087040,The liquid crystal composition disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-48822 etc. is mentioned.
유전율 이방성이 마이너스인 바람직한 액정 조성물에는, 일본 특허출원 공개번호 소 57-114532호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 2-4725호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 4-224885호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 8-40953호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 8-104869호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-168076호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-168453호 공보, 일본 특허출원 공개 번호 평 10-236989호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-236990호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-236992호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-236993호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-236994호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-237000호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-237004호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-237024호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-237035호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-237075호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-237076호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-237448호 공보(EP967261A1 명세서), 일본 특허출원 공개번호 평 10-287874호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-287875호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 10-291945호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 11-029581호 공보, 일본 특허출원 공개번호 평 11-080049호 공보, 일본 특허출원 공개번호 2000-256307호 공보, 일본 특허출원 공개번호 2001-019965호 공보, 일본 특허출원 공개번호 2001-072626호 공보, 일본 특허출원 공개번호 2001-192657호 공보 등에 개시되어 있는 액정 조성물을 들 수 있다.Preferred liquid crystal compositions having negative dielectric anisotropy include Japanese Patent Application Laid-open No. 57-114532, Japanese Patent Application Laid-open No. 2-4725, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 4-224885, and Japanese Patent Application Publication Japanese Patent Application Publication No. Hei 8-104869, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-168076, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-168453, Japanese Patent Application Publication No. 10-236989, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-236990, Japanese Patent Application Laid-open No. 10-236992, Japanese Patent Application Laid-open No. 10-236993, Japanese Patent Application Publication No. 10-23 236994, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-237000, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-237004, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-237024, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-237035 Gazette, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-237075, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-237076, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-237448 (EP967261A1 specification), Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-287874 Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-287875, Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-291945, Japanese Patent Application Publication No. Hei 11-029581, Japanese Patent Application Publication No. Hei 11-080049, A liquid crystal composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-256307, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-019965, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-072626, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-192657, etc. Can be mentioned.
상기 유전율 이방성이 플러스 또는 마이너스인 액정 조성물에 1종 이상의 광학 활성 화합물을 첨가하여 사용해도 아무런 지장이 없다.There is no problem even if one or more optically active compounds are added to the liquid crystal composition having the dielectric anisotropy being positive or negative.
본 발명의 액정표시소자는, 각종 전계 방식용의 액정표시소자를 형성할 수 있다. 이와 같은 전계 방식용의 액정표시소자에는, 상기 기판의 표면에 대해서 수평 방향으로 상기 전극이 상기 액정층에 전압을 인가하는 횡전계 방식용의 액정표시소자나, 상기 기판의 표면에 대해서 수직 방향으로 상기 전극이 상기 액정층에 전압을 인가하는 종전계 방식용의 액정표시소자를 들 수 있다.The liquid crystal display element of this invention can form the liquid crystal display element for various electric field systems. In such a liquid crystal display device for an electric field system, a liquid crystal display device for a transverse electric field system in which the electrode applies a voltage to the liquid crystal layer in a horizontal direction with respect to the surface of the substrate, or in a direction perpendicular to the surface of the substrate. The liquid crystal display element for the vertical electric field system in which the said electrode applies a voltage to the said liquid crystal layer is mentioned.
횡전계 방식용의 액정표시소자는, 비교적 큰 프리틸트각을 발현하지 않아도 된다. 따라서, 횡전계 방식용의 액정표시소자에는, 비측쇄형 디아민을 사용하여 얻어지는 비측쇄형 폴리아믹산을 함유하는 액정 배향제로부터 형성되는 액정 배향막이 바람직하게 사용된다.The liquid crystal display element for the transverse electric field system does not have to express a relatively large pretilt angle. Therefore, the liquid crystal aligning film formed from the liquid crystal aligning agent containing the non-branched polyamic acid obtained using non-branched diamine is used suitably for the liquid crystal display element for a transverse electric field system.
종전계 방식용의 액정표시소자는, 비교적 큰 프리틸트각의 발현을 필요로 한다. 따라서, 종전계 방식용의 액정표시소자에는, 측쇄형 디아민 또는 이것을 포함하는 디아민 혼합물을 사용하여 얻어지는 측쇄형 폴리아믹산을 함유하는 액정 배향제로부터 형성되는 액정 배향막이 바람직하게 사용된다.The liquid crystal display device for the longitudinal field system requires the expression of a relatively large pretilt angle. Therefore, the liquid crystal aligning film formed from the liquid crystal aligning agent containing the side chain type diamine or the side chain type polyamic acid obtained using the diamine mixture containing this is used suitably for the liquid crystal display element for electric field systems.
이와 같이, 본 발명의 액정 배향제를 원료로 하여 제작되는 액정 배향막은, 그 원료인 폴리머를 적절하게 선택함으로써, 각종의 표시 구동 방식의 액정표시소자에 적용시킬 수가 있다.Thus, the liquid crystal aligning film produced using the liquid crystal aligning agent of this invention as a raw material can be applied to the liquid crystal display element of various display drive systems by selecting the polymer which is the raw material suitably.
본 발명의 액정표시소자는, 전술한 구성 요소 이외의 요소를 추가로 가지고 있어도 된다. 이와 같은 다른 구성 요소로서 본 발명의 액정표시소자에는, 편광판(편광 필름), 파장판, 광산란 필름, 구동회로 등의, 액정표시소자에 통상 사용되는 구성 요소가 실장되어도 된다.The liquid crystal display element of this invention may further have elements other than the component mentioned above. As such other components, components commonly used in liquid crystal display elements such as polarizing plates (polarizing films), wavelength plates, light scattering films, and driving circuits may be mounted on the liquid crystal display elements of the present invention.
[실시예]EXAMPLE
이하, 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
실시예에 있어서 사용하는 화합물은 다음과 같다.The compound used in the Example is as follows.
<테트라카르복시산 2무수물>Tetracarboxylic dianhydride
카르복시산(1): 피로메리트산 2무수물Carboxylic acid (1): pyromellitic dianhydride
카르복시산(19): 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복시산 2무수물Carboxylic Acid (19): 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride
<디아민><Diamine>
디아민(VI-7): 1,4-비스(4-아미노페닐)-1,4-디아자시클로 헥산Diamine (VI-7): 1,4-bis (4-aminophenyl) -1,4-diazacyclo hexane
디아민(V-1): 4,4'-디아미노디페닐메탄Diamine (V-1): 4,4'-diaminodiphenylmethane
디아민(V-7): 1,2-비스(4-아미노페닐)에탄Diamine (V-7): 1,2-bis (4-aminophenyl) ethane
디아민(XII-4-1): 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐-(4-트랜스-(4-n-펜틸시클로헥실)시클로헥산Diamine (XII-4-1): 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl- (4-trans- (4-n-pentylcyclohexyl) cyclohexane
디아민(XII-2-1): 1,1-비스[4-(4-아미노페닐메틸)페닐]-(4-n-헵틸시클로헥산Diamine (XII-2-1): 1,1-bis [4- (4-aminophenylmethyl) phenyl]-(4-n-heptylcyclohexane
디아민(N-1): 1,4-비스( 4-아미노페녹시)나프탈렌Diamine (N-1): 1,4-bis (4-aminophenoxy) naphthalene
디아민(V-36): N,N'-비스(4-아미노페닐)-N,N'-디메틸에틸렌디아민Diamine (V-36): N, N'-bis (4-aminophenyl) -N, N'-dimethylethylenediamine
<용제><Solvent>
NMP: N-메틸-2-피롤리돈NMP: N-methyl-2-pyrrolidone
BC: 부틸셀로솔브(에틸렌글리콜 모노부틸에테르)BC: butyl cellosolve (ethylene glycol monobutyl ether)
< 1. 폴리아믹산의 합성>1. Synthesis of Polyamic Acid
[합성예 1]Synthesis Example 1
온도계, 교반기, 원료 투입구 및 질소 가스 도입구를 구비한 100mL의 4구 플라스크에 디아민(VI-7)을 2.242g, 디아민(N-1)을 1.072g, 디아민(XII-2-1)을 0.569g, 및 탈수 NMP 80.0g을 넣어 건조 질소 기류하에 교반 용해하였다. 이어서 카르복시산(1)을 0.683g, 카르복시산(19)을 1.434g 넣어 실온 환경하에서 30시간 반응시켰다. 반응중에 반응 온도가 상승하는 경우에는, 반응 온도를 약 70℃ 이하로 억제하여 반응시켰다. 얻어진 용액에, BC 14.0g을 부가하여, 농도가 6중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산을 PA1으로 한다. PA1의 중량평균분자량은 40,100 이었다.In a 100 mL four-necked flask equipped with a thermometer, agitator, raw material inlet and nitrogen gas inlet, 2.242 g of diamine (VI-7), 1.072 g of diamine (N-1) and 0.569 of diamine (XII-2-1) g and 80.0 g of dehydrated NMP were added and stirred and dissolved under a dry nitrogen stream. Next, 0.683 g of carboxylic acid (1) and 1.434 g of carboxylic acid (19) were added and reacted for 30 hours in a room temperature environment. When reaction temperature rises during reaction, reaction temperature was suppressed to about 70 degreeC or less, and it was made to react. 14.0 g of BC was added to the obtained solution to obtain a polyamic acid solution having a concentration of 6% by weight. Let this polyamic acid be PA1. The weight average molecular weight of PA1 was 40,100.
폴리아믹산의 중량평균분자량은, 얻어진 폴리아믹산을 인산-DMF 혼합 용액(인산/DMF= 0.6/100): 중량비)으로 폴리아믹산 농도가 약 1중량%로 되도록 희석하고, 2695 세퍼레이션모듈·2414 시차 굴절계(Waters 제조)를 사용하여, 상기 혼합 용액을 전개제로 하여 GPC법에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산하는 것에 의해 구하였다. 그리고, 컬럼은 HSPgel RT MB-M(Waters 제조)를 사용하고, 컬럼온도 40℃, 유속 0.35mL/min의 조건에서 측정하였다.The weight average molecular weight of the polyamic acid is diluted with the obtained polyamic acid in a phosphoric acid-DMF mixed solution (phosphoric acid / DMF = 0.6 / 100): weight ratio) so that the polyamic acid concentration becomes about 1% by weight, and the 2695 Separation Module 2414 time difference Using the refractometer (made by Waters), the said mixed solution was measured by GPC method as a developing agent, and it calculated | required by polystyrene conversion. The column was HSPgel RT MB-M (manufactured by Waters) and measured at a column temperature of 40 ° C. under a flow rate of 0.35 mL / min.
[합성예 2∼7]Synthesis Examples 2 to 7
표 1에 나타낸 바와 같이 테트라카르복시산 2무수물 및 디아민을 변경한 이외는, 합성예 1에 준해 폴리아믹산 용액 (PA2)∼(PA7)를 조제했다.As shown in Table 1, except having changed tetracarboxylic dianhydride and diamine, the polyamic-acid solution (PA2)-(PA7) was prepared according to the synthesis example 1.
합성예 1을 포함하여, 그 결과를 표 1에 정리하였다.Including the synthesis example 1, the result is put together in Table 1.
<표 1>TABLE 1
< 2.액정표시소자의 제작><2. Fabrication of Liquid Crystal Display Devices>
[실시예 1]Example 1
합성예 1에서 합성한 농도 6중량%의 폴리아믹산 용액(PA1)을, NMP/BC=1/1(중량비)의 혼합 용제를 부가하여 전체를 4중량%로 희석하여 액정 배향제로 하였다. 얻어진 액정 배향제를 사용하여, 하기와 같이 액정표시소자를 제작하였다.The polyamic-acid solution (PA1) of 6 weight% of concentration synthesize | combined by the synthesis example 1 was added the mixed solvent of NMP / BC = 1/1 (weight ratio), and the whole was diluted to 4 weight% to make the liquid crystal aligning agent. Using the obtained liquid crystal aligning agent, the liquid crystal display element was produced as follows.
<액정표시소자의 제작 방법><Manufacturing Method of Liquid Crystal Display Device>
액정 배향제를, 2개의 ITO 전극이 부착된 유리 기판에 스핀코팅에 의해 도포하고, 막 두께 70nm의 막을 형성하였다. 도막 후 80℃에서 약 5분간 가열 건조한 후, 210℃에서 20분간 가열처리를 실시하고, 액정 배향막을 형성하였다. 이어서, 액정 배향막이 형성된 기판의 표면을 러빙 장치로 러빙 처리하여 배향 처리를 실시 하였다. 그 후, 액정 배향막을 초순수 중에서 5분간 초음파 세정한 후 오븐 중 120℃에서 30분간 건조했다.The liquid crystal aligning agent was apply | coated to the glass substrate with two ITO electrodes by spin coating, and the film | membrane with a film thickness of 70 nm was formed. After coating and heating at 80 degreeC for about 5 minutes, it heat-processed at 210 degreeC for 20 minutes, and formed the liquid crystal aligning film. Next, the surface of the board | substrate with which the liquid crystal aligning film was formed was rubbed with the rubbing apparatus, and the orientation process was performed. Then, the liquid crystal aligning film was ultrasonically cleaned in ultrapure water for 5 minutes, and it dried at 120 degreeC in oven for 30 minutes.
한쪽의 유리 기판에 7㎛의 갭재를 산포하고, 액정 배향막을 형성한 면을 내측으로 하여 러빙 방향이 역평행으로 되도록 대향 배치시킨 후, 에폭시 경화제로 실링하고, 갭이 7㎛인 역평행 셀을 제작하였다. 상기 셀에, 하기에 나타내는 액정 조성물을 주입하고, 주입구를 광경화제로 밀봉했다. 이어서, 110℃에서 30분간 가열 처리를 실시하고, 액정표시소자를 제작하였다.After spread | dispersing a 7 micrometers gap material on one glass substrate, the surface in which the liquid crystal aligning film was formed, and facing it so that a rubbing direction may become antiparallel is sealed, it is sealed with an epoxy hardening | curing agent, and the gap is 7 micrometers antiparallel cell. Produced. The liquid crystal composition shown below was injected to the said cell, and the injection hole was sealed with the photocuring agent. Subsequently, heat processing were performed for 30 minutes at 110 degreeC, and the liquid crystal display element was produced.
<액정 조성물><Liquid crystal composition>
[실시예 2]Example 2
합성예 2에서 합성한 농도 6중량%의 폴리아믹산 용액(PA2)을, NMP/BC=1/1(중량비)의 혼합 용제를 부가하여 전체를 4중량%로 희석하여 액정 배향제로 하였다. 얻어진 액정 배향제를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 액정표시소자를 제작하였다.The polyamic-acid solution (PA2) of 6 weight% of concentration synthesize | combined by the synthesis example 2 was added the mixed solvent of NMP / BC = 1/1 (weight ratio), the whole was diluted to 4 weight%, and it was set as the liquid crystal aligning agent. Using the obtained liquid crystal aligning agent, the liquid crystal display element was produced like Example 1.
[실시예 3]Example 3
합성예 3에서 합성한 농도 6중량%의 폴리아믹산 용액(PA3)을, NMP/BC=1/1(중량비)의 혼합 용제를 부가하여 전체를 4중량%로 희석하여 액정 배향제로 하였다. 얻어진 액정 배향제를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 액정표시소자를 제작하였다.The polyamic-acid solution (PA3) of 6weight% of concentration synthesize | combined by the synthesis example 3 was added the mixed solvent of NMP / BC = 1/1 (weight ratio), and the whole was diluted to 4 weight% to make the liquid crystal aligning agent. Using the obtained liquid crystal aligning agent, the liquid crystal display element was produced like Example 1.
[비교예 1]Comparative Example 1
합성예 4에서 합성한 농도 6중량%의 폴리아믹산 용액(PA4)을, NMP/BC=1/1(중량비)의 혼합 용제를 부가하여 전체를 4중량%로 희석하여 액정 배향제로 하였다. 얻어진 액정 배향제를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 액정표시소자를 제작하였다.The polyamic-acid solution (PA4) of 6 weight% of concentration synthesize | combined by the synthesis example 4 was added the mixed solvent of NMP / BC = 1/1 (weight ratio), the whole was diluted to 4 weight%, and it was set as the liquid crystal aligning agent. Using the obtained liquid crystal aligning agent, the liquid crystal display element was produced like Example 1.
[비교예 2]Comparative Example 2
합성예 5에서 합성한 농도 6중량%의 폴리아믹산 용액(PA5)을, NMP/BC=1/1(중량비)의 혼합 용제를 부가하여 전체를 4중량%로 희석하여 액정 배향제로 하였다. 얻어진 액정 배향제를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 액정표시소자를 제작하였다.The polyamic-acid solution (PA5) of 6 weight% of concentration synthesize | combined by the synthesis example 5 was added the mixed solvent of NMP / BC = 1/1 (weight ratio), and the whole was diluted to 4 weight% to make the liquid crystal aligning agent. Using the obtained liquid crystal aligning agent, the liquid crystal display element was produced like Example 1.
[비교예 3]Comparative Example 3
합성예 6에서 합성한 농도 6중량%의 폴리아믹산 용액(PA6)을, NMP/BC=1/1(중량비)의 혼합 용제를 부가하여 전체를 4중량%로 희석하여 액정 배향제로 하였다. 얻어진 액정 배향제를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 액정표시소자를 제작하였다.The polyamic-acid solution (PA6) of 6weight% of concentration synthesize | combined by the synthesis example 6, the mixed solvent of NMP / BC = 1/1 (weight ratio) was added, the whole was diluted to 4 weight%, and it was set as the liquid crystal aligning agent. Using the obtained liquid crystal aligning agent, the liquid crystal display element was produced like Example 1.
[비교예 4][Comparative Example 4]
합성예 7에서 합성한 농도 6중량%의 폴리아믹산 용액(PA7)을, NMP/BC=1/1(중량비)의 혼합 용제를 부가하여 전체를 4중량%로 희석하여 액정 배향제로 하였다. 얻어진 액정 배향제를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 액정표시소자를 제작하였다.The polyamic-acid solution (PA7) of 6 weight% of concentration synthesize | combined by the synthesis example 7 was added the mixed solvent of NMP / BC = 1/1 (weight ratio), and the whole was diluted to 4 weight% to make the liquid crystal aligning agent. Using the obtained liquid crystal aligning agent, the liquid crystal display element was produced like Example 1.
< 3. 전기 특성의 평가>3. Evaluation of Electrical Characteristics
실시예 1∼3, 비교예 1∼4에서 제작한 액정표시소자에 대하여, 전압유지율의 측정과 장기 신뢰성의 측정을 다음과 같이 실시하였다.About the liquid crystal display element produced in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4, the measurement of voltage retention and the measurement of long-term reliability were performed as follows.
(1) 전압유지율의 측정(1) Measurement of voltage holding ratio
토요 테크니카제 액정 물성평가장치 6254형을 사용하여 전압유지율을 측정하였다. 측정 조건은, 게이트폭: 60μs, 주파수: 3Hz, 파고: ±1V이며, 측정 온도는 60℃로 하였다. 이 값이 높을수록 전기 특성은 양호하다고 할 수 있다.The voltage holding ratio was measured using a liquid crystal property evaluation apparatus 6254 manufactured by Toyo Technica. Measurement conditions were gate width: 60 microseconds, frequency: 3 Hz, wave height: +/- 1V, and measurement temperature was 60 degreeC. The higher this value, the better the electrical characteristics.
결과를 표 2에 나타낸다.The results are shown in Table 2.
(2) 전압유지율의 유지특성의 측정(2) Measurement of retention characteristics of voltage holding ratio
제작한 액정표시소자에 대하여, 경시적으로 전압유지율[%]을 구하고, 그 유지특성을 평가했다. 유지특성의 시험방법에서는, 온도 100℃의 분위기 중에 액정표시소자를 방치하고, 도중 경시적으로 인출하고 전압유지율[%]을 측정하는 방법을 채용하였다. 전압유지율의 감소가 작을수록(예를 들면, 하기의 식에 의한 감소 율이 10% 미만) 전압유지율의 유지특성이 양호하다고 할 수 있으며, 또한 전기 특성의 장기 신뢰성이 양호하다고 할 수 있다.About the produced liquid crystal display element, voltage retention [%] was calculated | required over time, and the retention characteristic was evaluated. In the test method for the retention characteristics, a method of leaving the liquid crystal display element in an atmosphere having a temperature of 100 ° C., withdrawing it over time and measuring the voltage holding ratio [%] was adopted. As the decrease in the voltage holding ratio is small (for example, the reduction ratio by the following formula is less than 10%), it can be said that the holding characteristic of the voltage holding ratio is good, and the long-term reliability of the electrical characteristics is good.
감소율(%)=(초기(0 시간)의 전압유지율-(500 시간 후의 전압유지율)/초기의 전압유지율×100Reduction ratio (%) = (voltage retention rate-(voltage retention rate after 500 hours) / initial voltage retention rate of initial (0 hours) * 100
300 시간 후 및 500 시간 후의 데이터를 표 2에 나타낸다.Data after 300 hours and after 500 hours is shown in Table 2.
<표 2>TABLE 2
표 2에 나타낸 바와 같이, 디아민(N)을 포함하는 원료 디아민을 사용하여 폴리아믹산을 제조할 때, 이 폴리머를 함유하는 액정 배향제를 사용하여 액정 배향막 으로 한 액정표시소자에서는, 전압유지율의 경시적 감소를 억제하는 효과가 현저하게 개선되었다.As shown in Table 2, when manufacturing a polyamic acid using the raw material diamine containing diamine (N), in the liquid crystal display element which used the liquid crystal aligning film containing this polymer as a liquid crystal aligning film, time-lapse of a voltage holding ratio Significantly improved the effect of suppressing the reduction.
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