KR20160041754A - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display device, polymer and compound - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 액정 배향제, 액정 배향막, 액정 표시 소자, 중합체 및 화합물에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal alignment film, a liquid crystal display element, a polymer and a compound.
종래, 액정 표시 소자로서는, 전극 구조나 사용하는 액정 분자의 물성, 제조 공정 등이 상이한 여러 가지의 구동 방식의 것이 개발되고 있고, 예를 들면 TN(Twisted Nematic)형이나 STN(Super Twisted Nematic)형, VA(Vertical Alignment)형, IPS형(In-Plane Switching), FFS(Fringe Field Switching)형 등의 각종 액정 표시 소자가 알려져 있다. 이들 액정 표시 소자는, 액정 분자를 배향시키기 위한 액정 배향막을 갖는다. 액정 배향막의 재료로서는, 내열성, 기계적 강도, 액정과의 친화성 등의 각종 특성이 양호한 점에서, 폴리암산이나 폴리이미드가 일반적으로 사용되고 있다. Conventionally, liquid crystal display devices have been developed in various driving methods that differ in electrode structure, physical properties of liquid crystal molecules used, and manufacturing process. For example, TN (Twisted Nematic) type or STN (Super Twisted Nematic) , VA (Vertical Alignment) type, IPS (In-Plane Switching) type, FFS (Fringe Field Switching) type and the like are known. These liquid crystal display devices have a liquid crystal alignment film for aligning liquid crystal molecules. As a material of the liquid crystal alignment film, polyamic acid and polyimide are generally used in view of good heat resistance, mechanical strength, and various properties such as affinity with liquid crystal.
최근, 액정 표시 소자의 표시 성능의 더 한층의 향상을 도모하기 위해, 여러 가지의 액정 배향제가 제안되고 있다. 예를 들면, 잔상의 저감을 목적으로 하여, 이미드기 이외에 질소 원자를 갖는 폴리이미드 또는 그의 전구체를 포함하는 액정 배향제를 이용하여 액정 배향막을 형성하는 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).In recent years, various liquid crystal aligning agents have been proposed in order to further improve the display performance of liquid crystal display elements. For example, it has been proposed to form a liquid crystal alignment film using a liquid crystal aligning agent containing a polyimide having a nitrogen atom or a precursor thereof in addition to an imide for the purpose of reducing afterimage (see, for example, Patent Document 1 Reference).
특허문헌 1에는, 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물을 포함하는 테트라카본산 2무수물과, 아미드 결합(-NH-CO-)을 갖는 디아민을 포함하는 디아민을 반응시켜 얻어지는 폴리암산 및, 테트라카본산 2무수물과 디아민을 반응시켜 얻어지는 폴리암산의 이미드화 중합체를 액정 배향제에 함유시키는 것 및, 액정 배향제중에 있어서의 이미드화 중합체가 갖는 이미드환의 수의 비율을 특정 범위로 하는 것이 제안되고 있다. 특허문헌 1에서는, 이러한 액정 배향제를 이용함으로써 전압 보전 성능 및 잔상 특성의 개선을 도모하도록 하고 있다. Patent Document 1 discloses a process for producing a polyamic acid by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride containing 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a diamine having an amide bond (-NH-CO-) It is preferable that the liquid crystal alignment agent contains a polyamic acid imidized polymer obtained by reacting a polyamic acid or a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine and that the ratio of the number of imide rings contained in the imidized polymer in the liquid crystal aligning agent is specified It has been proposed to set the range. In Patent Document 1, such a liquid crystal aligning agent is used to improve the voltage preservation performance and the afterimage characteristic.
그러나, 아미드 결합은 극성이 높고, 액정 배향제의 용매 성분에 대한 용해성이 그다지 양호하지 않기 때문에, 액정 배향제의 보존 안정성이나 기판에 대한 도포성(인쇄성)의 점에서 뒤떨어지는 경향이 있어, 더 한층의 개선의 여지가 있다. However, since the amide bond has high polarity and solubility in the solvent component of the liquid crystal aligning agent is not so good, the amide bond tends to deteriorate in terms of storage stability of the liquid crystal aligning agent and applicability to the substrate (printability) There is room for further improvement.
본 발명은, 액정 배향제의 함유 성분의 용해성이 양호하고, 게다가 양호한 잔상 특성을 나타내는 액정 표시 소자를 얻을 수 있는 액정 배향제를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent capable of obtaining a liquid crystal display element having good solubility of a component containing the liquid crystal aligning agent and exhibiting good afterimage characteristics.
본 발명자들은 상기와 같은 종래 기술의 과제를 달성하기 위해 예의 검토하여, 아미드 결합을 보호기로 보호함으로써, 상기 과제를 해결 가능한 것을 발견했다. 구체적으로는, 이하의 액정 배향제, 액정 배향막, 액정 표시 소자, 중합체 및 화합물이 제공된다. DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have made extensive studies in order to achieve the problems of the prior art as described above, and found that the above problems can be solved by protecting the amide bond with a protecting group. Specifically, the following liquid crystal aligning agents, liquid crystal alignment films, liquid crystal display elements, polymers and compounds are provided.
본 발명은 하나의 측면에 있어서, 하기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 화합물 (P)를 함유하는 액정 배향제를 제공한다: In one aspect, the present invention provides a liquid crystal aligning agent containing a compound (P) having a partial structure represented by the following formula (1):
(식 (1) 중, Y1은 보호기이고; 「*」는 결합손을 나타냄).(In the formula (1), Y 1 represents a protecting group, and "*" represents a bonding hand).
또한, 다른 하나의 측면에 있어서, 상기 액정 배향제를 이용하여 형성된 액정 배향막을 제공한다. 또한, 상기 액정 배향막을 구비하는 액정 표시 소자를 제공한다. In another aspect, there is provided a liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent. Further, there is provided a liquid crystal display element comprising the liquid crystal alignment film.
또한, 다른 하나의 측면에 있어서, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 또는 폴리아미드를 주골격으로 하고, 또한 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 중합체를 제공한다. 또한, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 디아민 및, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 테트라카본산 2무수물을 제공한다. In another aspect, there is provided a polymer having a main structure of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, or polyamide as a main skeleton and having a partial structure represented by the above formula (1). Also provided are diamines having a partial structure represented by the formula (1) and tetracarboxylic dianhydrides having a partial structure represented by the formula (1).
아미드 결합(-NH-CO-)을 갖는 화합물에 있어서의 아미드 결합을 보호기로 보호하여 액정 배향제 중에 함유시킴으로써, 용매에 대한 용해성을 양호하게 할 수 있다. 이에 따라, 보존 안정성이나 인쇄성이 우수한 액정 배향제를 얻을 수 있다. 또한, 아미드 결합 중에 도입한 보호기가, 예를 들면 제막시의 가열이나, 산 또는 염기의 조건, 혹은 광조사 등에 의해 탈리(脫離)함으로써, 제막 후에는 액정 배향성이 높은 구조가 재생되어, 결과적으로 잔상 특성이 양호한 액정 표시 소자를 얻을 수 있다. By protecting the amide bond in the compound having an amide bond (-NH-CO-) with a protecting group and containing it in the liquid crystal aligning agent, solubility in a solvent can be improved. Thereby, a liquid crystal aligning agent having excellent storage stability and printability can be obtained. Further, the protective group introduced into the amide bond is removed by, for example, heating at the time of film formation, conditions of an acid or a base, light irradiation or the like so that a structure having a high liquid crystal orientation is regenerated after film formation, A liquid crystal display element having good afterimage characteristics can be obtained.
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조한, 패터닝된 투명 도전막을 갖는 액정 셀에 있어서의 투명 도전막의 패턴을 나타내는 설명도이다. Fig. 1 is an explanatory view showing a pattern of a transparent conductive film in a liquid crystal cell having a patterned transparent conductive film prepared in Examples and Comparative Examples. Fig.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)
이하에, 본 발명에 따른 액정 배향제에 포함되는 각 성분 및, 필요에 따라서 임의로 배합되는 그 외의 성분에 대해서 설명한다. Hereinafter, each component contained in the liquid crystal aligning agent according to the present invention and other components arbitrarily blended as required will be described.
<화합물 (P)>≪ Compound (P) >
본 발명에 따른 액정 배향제는, 하기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 화합물 (P)를 함유한다:The liquid crystal aligning agent according to the present invention contains a compound (P) having a partial structure represented by the following formula (1): ????????
(식 (1) 중, Y1은 보호기이고; 「*」는 결합손을 나타냄).(In the formula (1), Y 1 represents a protecting group, and "*" represents a bonding hand).
상기식 (1)에 있어서의 Y1은, 아미드기, 이미드기, 우레이도기, 카바메이트기를 보호하는 보호기이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 열, 빛, 산 및 염기의 적어도 어느 하나로 탈리하는 1가의 유기기 등을 들 수 있다. Y1로서 바람직하게는, 적어도 열에 의해 탈리하는 1가의 유기기이며, 그의 구체예로서는, 예를 들면 카바메이트계 보호기, 아미드계 보호기, 이미드계 보호기, 술폰아미드계 보호기 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 바람직하게는 카바메이트계 보호기이며, 그의 구체예로서는, 예를 들면 t-부톡시카보닐기, 벤질옥시카보닐기, 1,1-디메틸-2-할로에틸옥시카보닐기, 1,1-디메틸-2-시아노에틸옥시카보닐기, 9-플루오레닐메틸옥시카보닐기, 알릴옥시카보닐기, 2-(트리메틸실릴)에톡시카보닐기 등을 들 수 있다. Y1의 구체예로서는 추가로, 하기식 (7-1)∼식 (7-5)의 각각으로 나타나는 기 등을 들 수 있다:Y 1 in the above formula (1) is not particularly limited as long as it is a protecting group for protecting an amide group, an imide group, an ureido group or a carbamate group, and for example, a group capable of eliminating at least one of heat, light, And the like. Y 1 is preferably a monovalent organic group which is desirably removed at least by heat, and specific examples thereof include a carbamate-based protecting group, an amide-based protecting group, an imide-based protecting group, and a sulfonamide-based protecting group. Of these, preferred are carbamate-based protecting groups, and specific examples thereof include t-butoxycarbonyl, benzyloxycarbonyl, 1,1-dimethyl-2-haloethyloxycarbonyl, 1,1-dimethyl 2-cyanoethyloxycarbonyl group, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group, allyloxycarbonyl group, 2- (trimethylsilyl) ethoxycarbonyl group and the like. Specific examples of Y 1 include groups represented by the following formulas (7-1) to (7-5), and the like:
(식 (7-1)∼식 (7-5) 중, Ar1은 탄소수 6∼10의 1가의 방향환기이며, R14는 탄소수 1∼12의 알킬기이며, R15는 1가의 유기기이고; 「*」는 질소 원자에 결합하는 결합손을 나타냄).(In the formulas (7-1) to (7-5), Ar 1 is a monovalent aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, R 14 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 15 is a monovalent organic group; &Quot; * " represents a bonding hand bonding to a nitrogen atom).
상기식 (7-2)의 Ar1은, 탄소수 6∼10의 방향환으로부터 1개의 수소 원자를 제거한 기이며, 구체예로서는, 예를 들면 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 식 (7-4)의 R14의 탄소수 1∼12의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 등을 들 수 있고, 이들은 직쇄상이라도 분기상이라도 좋다. 식 (7-5)의 R15의 1가의 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼10의 알킬기, 탄소수 3∼10의 사이클로알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 7∼10의 아르알킬기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, R15는, 탄소수 6∼10의 아릴기가 바람직하고, 페닐기나 나프틸기 등의 방향족기가 보다 바람직하다. 또한, 상기식 (7-1)∼식 (7-4)의 각각으로 나타나는 기는, 열 뿐만 아니라 빛에 의한 탈보호도 가능하다. Ar 1 in the formula (7-2) is a group in which one hydrogen atom has been removed from an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 14 in the formula (7-4) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group and they may be linear or branched . Examples of the monovalent organic group represented by R 15 in the formula (7-5) include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, . Among them, R 15 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably an aromatic group such as phenyl or naphthyl group. The group represented by each of the formulas (7-1) to (7-4) can be deprotected by light as well as by heat.
열에 의한 탈리성이 높은 점이나, 제막시의 가열에 의해 탈리한 Y1에 유래하는 화합물을 기체로서 막 밖으로 배출할 수 있는 점에서, Y1은, 그 중에서도 카바메이트계 보호기인 것이 바람직하고, t-부톡시카보닐기가 보다 바람직하다. A compound derived from a Y 1 desorbed by heating at the time point or a film-forming high desorption property by heat in a point that can be a film discharged from a gas, Y 1 is inter alia and preferably a carbamate protecting group, a t-butoxycarbonyl group is more preferable.
상기식 (1) 중의 결합손 「*」가 결합하는 원자는 탄소 원자인 것이 바람직하다. The atom to which the bonding hand "*" in the formula (1) is bonded is preferably a carbon atom.
화합물 (P)는, 액정 배향제의 중합체 성분의 적어도 일부를 구성하고 있어도 좋고, 혹은, 기재가 되는 중합체 성분과는 별도로, 첨가제의 태양(態樣)으로 함유되어 있어도 좋다. The compound (P) may constitute at least a part of the polymer component of the liquid crystal aligning agent, or may be contained in the form of an additive separately from the polymer component serving as the base.
[중합체 (P)][Polymer (P)]
화합물 (P)가, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 중합체(이하 「중합체 (P)」라고도 함)인 경우, 그의 주골격은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 폴리암산, 폴리이미드, 폴리암산 에스테르, 폴리실록산, 폴리에스테르, 폴리아미드, 셀룰로오스 유도체, 폴리아세탈, 폴리스티렌 유도체, 폴리(스티렌-페닐말레이미드) 유도체, 폴리(메타)아크릴레이트, 아조벤젠 유도체 등을 주골격으로 하는 중합체 등을 들 수 있다. 중합체 (P)로서는, 중합체의 용해성이나, 얻어지는 액정 표시 소자의 잔상 특성을 양호하게 하는 관점에서, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 주쇄에 갖는 중합체인 것이 바람직하다. When the compound (P) is a polymer having a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter also referred to as "polymer (P)"), the main skeleton thereof is not particularly limited and examples thereof include polyamic acid, (Meth) acrylates, azobenzene derivatives, etc., and the like can be used as the main component in the present invention. Examples of the polymer include, but are not limited to, polyacrylic acid esters, polysiloxanes, polyesters, polyamides, cellulose derivatives, polyacetals, polystyrene derivatives, poly (styrene-phenylmaleimide) . The polymer (P) is preferably a polymer having a partial structure represented by the formula (1) in the main chain from the viewpoint of improving the solubility of the polymer and the after-image characteristics of the obtained liquid crystal display element.
중합체 (P)는, 이들 중에서도, 내열성이나 기계적 강도, 액정과의 친화성 등의 관점에서, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체(이하 「특정 중합체」라고도 함)인 것이 바람직하고, 당해 특정 중합체가, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 주쇄에 갖는 중합체인 것이 보다 바람직하다. 또한, (메타)아크릴레이트는, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함하는 것을 의미한다. Among these polymers, at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide and polyamide (hereinafter referred to as " polyimide polymer ") is preferable from the viewpoints of heat resistance, mechanical strength, Specific polymer "), and it is more preferable that the specific polymer is a polymer having a partial structure represented by the formula (1) in its main chain. Further, (meth) acrylate means that it includes acrylate and methacrylate.
(폴리암산)(Polyamic acid)
중합체 (P)가 폴리암산인 경우, 당해 폴리암산은, 테트라카본산 2무수물과 디아민을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, [ⅰ] 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 테트라카본산 2무수물을 모노머 조성에 포함하는 중합에 의해 합성하는 방법, [ⅱ] 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 디아민을 모노머 조성에 포함하는 중합에 의해 합성하는 방법, [ⅲ] 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 테트라카본산 2무수물 및 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 디아민을 모노머 조성에 포함하는 중합에 의해 합성하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 이하에서는, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 테트라카본산 2무수물을 「특정 테트라카본산 2무수물」, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 디아민을 「특정 디아민」이라고도 한다. When the polymer (P) is a polyamic acid, the polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine. More specifically, the present invention relates to: (i) a method of synthesizing tetracarboxylic dianhydride having a partial structure represented by the above formula (1) by polymerization involving the monomer composition; (ii) (Iii) a method of synthesizing a tetracarboxylic acid dianhydride having a partial structure represented by the formula (1) and a diamine having a partial structure represented by the formula (1) in a monomer composition And a method of synthesizing by the polymerization which is contained. Hereinafter, the tetracarboxylic acid dianhydride having the partial structure represented by the above formula (1) is referred to as "specific tetracarboxylic dianhydride", and the diamine having the partial structure represented by the above formula (1) is also referred to as "specific diamine" .
(테트라카본산 2무수물)(Tetracarboxylic acid dianhydride)
폴리암산의 합성에 사용하는 특정 테트라카본산 2무수물은, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 것이면 그 나머지의 구조는 특별히 제한되지 않는다. 특정 테트라카본산 2무수물은, 2개의 산 무수물기를 연결하는 구조 부분을 주쇄로 한 경우에, 당해 주쇄 중에 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 그의 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (2)로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다: The specific tetracarboxylic acid dianhydride used in the synthesis of the polyamic acid is not particularly limited as long as it has a partial structure represented by the above formula (1). Specific tetracarboxylic acid dianhydrides preferably contain a partial structure represented by the formula (1) in the main chain in the case where the structural part connecting the two acid anhydride groups is the main chain, and specific examples thereof include Include compounds represented by the following formula (2) and the like:
(식 (2) 중, R1, R2 및 R4는, 각각 독립적으로 2가의 유기기이고; R3은 단결합 또는 2가의 유기기이고; Y1은 보호기이고; Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로 3가의 유기기이고; m은 1∼3의 정수이며, k는 0 또는 1임).(Formula (2) of, R 1, R 2 and R 4 are each independently a divalent organic group, and; R 3 is a single bond or a divalent organic group, and; Y 1 is a protecting group; Z 1 and Z 2 is , M is an integer of 1 to 3, and k is 0 or 1).
상기식 (2)의 R1∼R4의 2가의 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼20의 2가의 탄화수소기; 탄화수소기의 메틸렌기를 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -COS-, -NRa-, -CO-NRa-, -NRa-CO-NRa-, -Si(Ra)2-(단, Ra는, 탄소수 1∼12의 1가의 탄화수소기 또는 보호기임), -N=N-, -SO2- 등으로 치환되어 이루어지는 2가의 기; 탄화수소기의 탄소 원자에 결합하는 수소 원자의 적어도 1개를 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등), 수산기, 시아노기 등으로 치환하여 이루어지는 2가의 기; 복소환을 갖는 2가의 기 등을 들 수 있다. Examples of the divalent organic group represented by R 1 to R 4 in the formula (2) include a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; A methylene group of the hydrocarbon group -O-, -S-, -CO-, -COO-, -COS-, -NR a -, -CO-NR a -, -NR a -CO-NR a -, -Si ( R a ) 2 - (wherein R a is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a protecting group), -N = N-, -SO 2 -, or the like; A divalent group formed by replacing at least one hydrogen atom bonded to a carbon atom of a hydrocarbon group with a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine, etc.), hydroxyl, cyano or the like; And a bivalent group having a heterocyclic ring.
여기에서, 본 명세서에 있어서 「탄화수소기」는, 쇄상 탄화수소기, 지환식 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기를 포함하는 의미이다. 이들 중, 「쇄상 탄화수소기」는, 주쇄에 환상 구조를 포함하지 않고, 쇄상 구조만으로 구성된 직쇄상 탄화수소기 및 분기상 탄화수소기를 의미한다. 단, 포화라도 불포화라도 좋다. 「지환식 탄화수소기」는, 환구조로서는 지환식 탄화수소의 구조만을 포함하고, 방향환 구조를 포함하지 않는 탄화수소기를 의미한다. 단, 지환식 탄화수소의 구조만으로 구성되어 있을 필요는 없고, 그의 일부에 쇄상 구조를 갖는 것도 포함한다. 「방향족 탄화수소기」는, 환구조로서 방향환 구조를 포함하는 탄화수소기를 의미한다. 단, 방향환 구조만으로 구성되어 있을 필요는 없고, 그의 일부에 쇄상 구조나 지환식 탄화수소의 구조를 포함하고 있어도 좋다. In the present specification, the term "hydrocarbon group" is meant to include a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Among these, "chain hydrocarbon group" means a straight chain hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group which do not contain a cyclic structure in the main chain and are composed of only a chain structure. However, it may be saturated or unsaturated. The "alicyclic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing only a structure of an alicyclic hydrocarbon and not containing an aromatic ring structure as the ring structure. However, it need not be composed of only the structure of an alicyclic hydrocarbon, and a part thereof may also have a chain structure. The term "aromatic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not always necessary to be constituted only of an aromatic ring structure, and a part thereof may contain a chain structure or a structure of an alicyclic hydrocarbon.
R1∼R4에 있어서의 탄소수 1∼20의 2가의 탄화수소기의 구체예로서는, 쇄상 탄화수소기로서, 예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판디일기, 부탄디일기, 펜탄디일기, 헥산디일기, 헵탄디일기, 옥탄디일기, 노난디일기, 데칸디일기, 비닐렌기, 프로펜디일기, 부텐디일기 등을; 지환식 탄화수소기로서, 예를 들면 사이클로헥실렌기 등을; 방향족 탄화수소기로서, 예를 들면 페닐렌기, 비페닐렌기 등을; 각각 들 수 있다. Specific examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 to R 4 include linear hydrocarbon groups such as a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butane diyl group, a pentanediyl group, , Heptanediyl group, octanediyl group, nonanediyl group, decanediyl group, vinylene group, propanediyl group, butenediyl group and the like; As the alicyclic hydrocarbon group, for example, cyclohexylene group and the like; Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenylene group, biphenylene group and the like; Respectively.
Z1 및 Z2의 3가의 유기기로서는, 3가의 쇄상 탄화수소기, 지환식 탄화수소기 또는 방향족환기인 것이 바람직하고, 벤젠환, 나프탈렌환, 사이클로펜탄환 및 사이클로헥산환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 환으로부터 3개의 수소 원자를 제거한 환상기인 것이 보다 바람직하다. The trivalent organic group of Z 1 and Z 2 is preferably a trivalent chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic ring group, and is preferably a benzene ring, a naphthalene ring, a cyclopentane ring and a cyclohexane ring. More preferably a cyclic group in which three hydrogen atoms have been removed from the ring of the species.
m은 1인 것이 바람직하다. m is preferably 1.
특정 테트라카본산 2무수물의 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (2-1)∼식 (2-3)의 각각으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다:Specific examples of the specific tetracarboxylic acid dianhydride include compounds represented by the following formulas (2-1) to (2-3), and the like:
(식 중, TMS는 트리메틸실릴기를 나타냄).(Wherein TMS represents a trimethylsilyl group).
또한, 폴리암산의 합성시에 있어서, 특정 테트라카본산 2무수물은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. In the synthesis of polyamic acid, specific tetracarboxylic acid dianhydrides may be used singly or in combination of two or more.
특정 테트라카본산 2무수물은, 유기 화학의 정법을 적절하게 조합함으로써 합성할 수 있다. 예를 들면, 「-NH-CO-」를 갖는 테트라카본산 2무수물과 2탄산 디-tert-부틸을, 디메틸아미노피리딘 등의 강염기의 존재하에서 반응시킴으로써, Y1이 t-부톡시카보닐기인 특정 테트라카본산 2무수물을 합성할 수 있다. 단, 특정 테트라카본산 2무수물의 합성 방법은 상기에 한정되는 것은 아니다. The specific tetracarboxylic acid dianhydrides can be synthesized by appropriately combining the stereochemistry of organic chemistry. For example, by reacting tetracarboxylic acid dianhydride having "-NH-CO-" with di-tert-butyl dicarbonate in the presence of a strong base such as dimethylaminopyridine, Y 1 is a t-butoxycarbonyl group A specific tetracarboxylic acid dianhydride can be synthesized. However, the method of synthesizing the specific tetracarboxylic acid dianhydride is not limited to the above.
[ⅰ] 및 [ⅲ]의 방법에서 사용하는 테트라카본산 2무수물은, 특정 테트라카본산 2무수물 뿐이라도 좋지만, 특정 테트라카본산 2무수물 이외의 그 외의 테트라카본산 2무수물을 병용해도 좋다. 또한, [ⅱ]의 방법에서는, 폴리암산의 합성시에 있어서, 테트라카본산 2무수물로서 그 외의 테트라카본산 2무수물을 사용한다. The tetracarboxylic acid dianhydrides used in the methods of [i] and [iii] may be only specific tetracarboxylic dianhydrides, but other tetracarboxylic dianhydrides other than the specific tetracarboxylic dianhydrides may be used in combination. In the method [ii], tetracarboxylic acid dianhydride is used as the tetracarboxylic acid dianhydride in the synthesis of the polyamic acid.
그 외의 테트라카본산 2무수물로서는, 예를 들면 지방족 테트라카본산 2무수물, 지환식 테트라카본산 2무수물, 방향족 테트라카본산 2무수물 등을 들 수 있다. 이들 구체예로서는, 지방족 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 부탄테트라카본산 2무수물 등을;Examples of other tetracarboxylic acid dianhydrides include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides, and the like. Specific examples thereof include aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as butanetetracarboxylic dianhydride;
지환식 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-5-(테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-8-메틸-5-(테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 3-옥사바이사이클로[3.2.1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라하이드로푸란-2',5'-디온), 5-(2,5-디옥소테트라하이드로-3-푸라닐)-3-메틸-3-사이클로헥센-1,2-디카본산 무수물, 3,5,6-트리카복시-2-카복시메틸노르보르난-2:3,5:6-2무수물, 바이사이클로[3.3.0]옥탄-2,4,6,8-테트라카본산 2:4,6:8-2무수물, 바이사이클로[2.2.1]헵탄-2,3,5,6-테트라카본산 2:3,5:6-2무수물, 4,9-디옥사트리사이클로[5.3.1.02,6]운데칸-3,5,8,10-테트라온, 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카본산 2무수물, 바이사이클로[2.2.2]옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카본산 2무수물, 에틸렌디아민4아세트산 2무수물, 사이클로펜탄테트라카본산 2무수물, 에틸렌글리콜비스(안하이드로트리멜리테이트), 1,3-프로필렌글리콜비스(안하이드로트리멜리테이트), p-페닐렌비스(트리멜리트산 모노에스테르 무수물), 5-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-3a,4,5,9b-테트라하이드로나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 5-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-8-메틸-3a,4,5,9b-테트라하이드로나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온 등을;As the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, for example, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4, 5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] furan-1,3-dione, , 5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [ (Tetrahydrofuran-2 ', 5'-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3 ' 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-2 anhydride, Bicyclo [3.3.0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid 2: 4,6: 8-2 anhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6- Acid 2: 3,5: 6-2 anhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, 1,2,4,5- Cyclohexane tetracar Acid dianhydride, bicyclo [2.2.2] octo-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride, ethylenediamine tetraacetic acid dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, ethylene glycol bis Anhydrotrimellitate), 1,3-propylene glycol bis (anhydrotrimellitate), p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran- -Yl) -3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran- Methyl-3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [l, 2-c] furan-l, 3-dione and the like;
방향족 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 피로멜리트산 2무수물 등을; 각각 들 수 있는 것 외에, 일본공개특허공보 2010-97188호에 기재된 테트라카본산 2무수물을 이용할 수 있다. 또한, 그 외의 테트라카본산 2무수물은, 이들 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. As the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, for example, pyromellitic dianhydride and the like; The tetracarboxylic acid dianhydride described in JP-A-2010-97188 can be used. The other tetracarboxylic acid dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.
그 외의 테트라카본산 2무수물로서는, 액정 배향성 등의 관점에서, 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물, 5-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-3a,4,5,9b-테트라하이드로나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 5-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-8-메틸-3a,4,5,9b-테트라하이드로나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 바이사이클로[3.3.0]옥탄-2,4,6,8-테트라카본산 2:4,6:8-2무수물, 사이클로펜탄테트라카본산 2무수물, 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카본산 2무수물, p-페닐렌비스(트리멜리트산 모노에스테르 무수물) 및, 피로멜리트산 2무수물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 이들 바람직한 그 외의 테트라카본산 2무수물의 사용량(2종 이상 사용하는 경우에는 그의 합계량)은, 폴리암산의 합성에 사용하는 테트라카본산 2무수물의 전체량에 대하여, 5몰% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 10몰% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 20몰% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. As other tetracarboxylic acid dianhydrides, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 5- (2 Dioxotetrahydrofuran-3-yl) -3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 5- Tetrahydrofuran-3-yl) -8-methyl-3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, bicyclo [3.3.0] , 4,6,8-tetracarboxylic acid 2: 4,6: 8-2 anhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, p-phenylenebis (Trimellitic acid monoester anhydride), and pyromellitic acid dianhydride. In addition, it is preferable to use at least one compound selected from the group consisting of trimellitic acid anhydride (trimellitic acid monoester anhydride) and pyromellitic dianhydride. The amount of these other tetracarboxylic acid dianhydrides to be used (the total amount thereof when two or more of them are used) is preferably at least 5 mol% based on the total amount of the tetracarboxylic acid dianhydrides used for the synthesis of the polyamic acid , More preferably 10 mol% or more, and still more preferably 20 mol% or more.
(디아민)(Diamine)
특정 디아민은, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖고 있으면 그 나머지의 구조는 특별히 제한되지 않지만, 2개의 1급 아미노기를 연결하는 구조 부분을 주쇄로 한 경우에, 당해 주쇄 중에 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 포함하는 화합물이 바람직하다. 바람직한 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (3)으로 나타나는 화합물, 하기식 (3A)로 나타나는 화합물 및, 하기식 (3B)로 나타나는 화합물을 들 수 있다: When the specific diamine has the partial structure represented by the above formula (1), the remaining structure is not particularly limited. However, when the structural part connecting two primary amino groups is the main chain, ) Are preferred. Specific preferred examples thereof include, for example, a compound represented by the following formula (3), a compound represented by the following formula (3A) and a compound represented by the following formula (3B)
(식 (3) 중, R5, R6 및 R8은, 각각 독립적으로 2가의 유기기이고; R7은 단결합 또는 2가의 유기기이고; Y1은 보호기이고; t는 1∼3의 정수이며, s는 0 또는 1임);(Wherein R 5 , R 6 and R 8 are each independently a divalent organic group; R 7 is a single bond or a divalent organic group; Y 1 is a protecting group; t is an integer of 1 to 3 And s is 0 or 1;
(식 (3A) 중, Y2 및 Y3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1∼3의 알킬기 또는 보호기이고; 단, Y2 및 Y3의 적어도 한쪽은 보호기이고; R11, R12 및 R14는, 각각 독립적으로, 2가의 유기기이며, R13은, 단결합 또는 2가의 유기기이고; v는 1∼3의 정수이며, u는 0 또는 1임);(Formula (3A) of the, Y 2 and Y 3 are, each independently, a hydrogen atom, an alkyl group or a protective group of a carbon number of 1 to 3 and, at least one side of the stage, Y 2 and Y 3 is a protecting group; R 11, R 12 And R 14 are each independently a divalent organic group and R 13 is a single bond or a divalent organic group; v is an integer of 1 to 3, and u is 0 or 1;
(식 (3B) 중, R21, R22 및 R24는, 각각 독립적으로 2가의 유기기이고; R23은 단결합 또는 2가의 유기기이고; Y4는 보호기이고; x는 1∼3의 정수임).(Wherein R 21 , R 22 and R 24 are each independently a divalent organic group, R 23 is a single bond or a divalent organic group, Y 4 is a protecting group, x is 1 to 3 Integer).
상기식 (3)에 있어서의 R5∼R8의 2가의 유기기, 상기식 (3A)에 있어서의 R11∼R14의 2가의 유기기 및 상기식 (3B)에 있어서의 R21∼R24의 2가의 유기기에 대해서는, 상기식 (2)의 R1∼R4의 2가의 유기기의 설명을 적용할 수 있다. R5, R8, R11, R14, R21 및 R24는, 그 중에서도 페닐렌기 또는 치환 페닐렌기인 것이 바람직하다. 또한, 치환기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼3의 알킬기, 탄소수 1∼3의 알콕시기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다. The divalent organic groups represented by R 5 to R 8 in the formula (3), the divalent organic groups represented by R 11 to R 14 in the formula (3A), and R 21 to R As for the divalent organic group of 24 , the description of the divalent organic groups R 1 to R 4 in the above formula (2) can be applied. R 5 , R 8 , R 11 , R 14 , R 21 and R 24 are preferably a phenylene group or a substituted phenylene group. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a halogen atom.
t, v 및 x는, 각각 1인 것이 바람직하다. t, v, and x are preferably 1, respectively.
특정 디아민의 구체예로서는, 하기식 (3-1)∼식 (3-20) 및, 식 (ADA1)∼식 (ADA8)의 각각으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다:Specific examples of the specific diamine include compounds represented by each of the following formulas (3-1) to (3-20) and (ADA1) to (ADA8)
(식 중, TMS는 트리메틸실릴기를 나타냄).(Wherein TMS represents a trimethylsilyl group).
(식 중, R15 및 R16은, 각각 독립적으로, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼10의 1가의 탄화수소기이며, n은 2∼12의 정수이며, a1 및 a2는, 각각 독립적으로, 0∼4의 정수이며, p는 1∼12의 정수임).(Wherein R 15 and R 16 are each independently a halogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, n is an integer of 2 to 12, and a 1 and a 2 are each independently 0 to 4 And p is an integer of 1 to 12).
또한, 폴리암산의 합성시에 있어서, 특정 디아민은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. In the synthesis of polyamic acid, specific diamines may be used singly or in combination of two or more.
상기식 (1) 중의 Y1이, 빛에 의해 탈보호하는 기인 경우에는, 예를 들면 하기 반응식 A의 반응을 이용하여, 편광 또는 비편광의 자외선 조사에 의한 광배향용의 액정 배향제로서 이용할 수도 있다:When Y 1 in the formula (1) is a group deprotecting by light, for example, it is used as a liquid crystal aligning agent for photo alignment by irradiation with polarized light or unpolarized light, using the reaction of the following reaction formula It may be:
(반응식 A 중, 「*」는 결합손인 것을 나타냄).(In Scheme A, " * " indicates a binding hand).
특정 디아민은, 유기 화학의 정법을 적절하게 조합함으로써 합성할 수 있다. 예를 들면, 「-NH-CO-」를 갖는 디아민과, 2탄산 디-tert-부틸을, 디메틸아미노피리딘 등의 강염기의 존재하에서 반응시킴으로써, Y1이 t-부톡시카보닐기인 특정 디아민을 합성할 수 있다. 단, 특정 디아민의 합성 방법은 상기에 한정되는 것은 아니다. Specific diamines can be synthesized by appropriately combining the stereochemistry of organic chemistry. For example, by reacting a diamine having "-NH-CO-" and di-tert-butyl dicarbonate in the presence of a strong base such as dimethylaminopyridine, Y 1 is a specific diamine of t-butoxycarbonyl group Can be synthesized. However, the method of synthesizing a specific diamine is not limited to the above.
[ⅱ] 및 [ⅲ]의 방법에서 사용하는 디아민은, 특정 디아민뿐이라도 좋지만, 특정 디아민 이외의 그 외의 디아민을 병용해도 좋다. [ⅰ]의 방법에서는, 폴리암산의 합성시에 있어서, 디아민으로서 그 외의 디아민을 사용한다. The diamines used in the methods [ii] and [iii] may be only specific diamines, but other diamines other than the specific diamines may be used in combination. In the method of [i], other diamines are used as diamines in the synthesis of polyamic acid.
그 외의 디아민으로서는, 예를 들면 지방족 디아민, 지환식 디아민, 방향족 디아민, 디아미노오르가노실록산 등을 들 수 있다. 이들 구체예로서는, 지방족 디아민으로서, 예를 들면 m-자일렌디아민, 1,3-프로판디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산 등을;Other diamines include, for example, aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like. Specific examples thereof include aliphatic diamines such as m-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane and the like;
지환식 디아민으로서, 예를 들면 1,4-디아미노사이클로헥산, 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민) 등을;As the alicyclic diamine, for example, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) and the like;
방향족 디아민으로서, 예를 들면 도데칸옥시디아미노벤젠, 테트라데칸옥시디아미노벤젠, 펜타데칸옥시디아미노벤젠, 헥사데칸옥시디아미노벤젠, 옥타데칸옥시디아미노벤젠, 콜레스타닐옥시디아미노벤젠, 콜레스테릴옥시디아미노벤젠, 디아미노벤조산 콜레스타닐, 디아미노벤조산 콜레스테릴, 디아미노벤조산 라노스타닐, 3,6-비스(4-아미노벤조일옥시)콜레스탄, 3,6-비스(4-아미노페녹시)콜레스탄, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-부틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-헵틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페녹시)메틸)페닐)-4-헵틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-(4-헵틸사이클로헥실)사이클로헥산, N-(2,4-디아미노페닐)-4-(4-헵틸사이클로헥실)벤즈아미드, 하기식 (E-1):As the aromatic diamine, there may be mentioned, for example, dodecanoxydiaminobenzene, tetradecanoxydiaminobenzene, pentadecanoxydiaminobenzene, hexadecanoxydiaminobenzene, octadecanoxydiaminobenzene, cholestanyloxydiaminobenzene, (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, diaminobenzoic acid cholestearyl, diaminobenzoic acid lanostanyl, Bis (4 - ((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-butylcyclohexane, 1,1- Heptylcyclohexane, 1,1-bis (4 - ((aminophenyl) methyl) phenyl) -4- ( (4-heptylcyclohexyl) cyclohexane, N- (2,4-diaminophenyl) -4-
(식 (E-1) 중, XⅠ 및 XⅡ는, 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-이며, RⅠ은 탄소수 1∼3의 알칸디일기이며, RⅡ는 단결합 또는 탄소수 1∼3의 알칸디일기이며, a는 0 또는 1이며, b는 0∼2의 정수이며, c는 1∼20의 정수이며, d는 0 또는 1이고; 단, a 및 b가 동시에 0이 되는 일은 없음) Wherein X I and X II each independently represents a single bond, -O-, -COO- or -OCO-, R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, R ⅱ is an alkanediyl group of a single bond or a carbon number of 1~3, a is 0 or 1, b is an integer of 0~2, c is an integer of 1~20, d is 0 or 1; stage, a And b are not 0 at the same time)
로 나타나는 화합물 등의 배향성기 함유 디아민:Containing diamines such as compounds represented by the following formula:
p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 4-아미노페닐-4'-아미노벤조에이트, 4,4'-디아미노아조벤젠, 1,5-비스(4-아미노페녹시)펜탄, 1,7-비스(4-아미노페녹시)헵탄, 비스[2-(4-아미노페닐)에틸]헥산이산, N,N-비스(4-아미노페닐)메틸아민, 1,5-디아미노나프탈렌, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 2,7-디아미노플루오렌, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 4,4'-(p-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 4,4'-(m-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 2,6-디아미노피리딘, 3,4-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리미딘, 3,6-디아미노아크리딘, 3,6-디아미노카르바졸, N-메틸-3,6-디아미노카르바졸, N-에틸-3,6-디아미노카르바졸, N-페닐-3,6-디아미노카르바졸, N,N'-비스(4-아미노페닐)-벤지딘, N,N'-비스(4-아미노페닐)-N,N'-디메틸벤지딘, 1,4-비스(4-아미노페닐)-피페라진, 3,5-디아미노벤조산 등의 그 외의 디아민 등을;p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 4-aminophenyl-4'-aminobenzoate, 4,4'- Bis (4-aminophenoxy) pentane, bis [2- (4-aminophenyl) ethyl] hexane diacid, N, -Aminophenyl) methylamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (trifluoromethyl) Diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis Bis (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4 ' - (p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 '- (m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine , 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacrylidine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl- N, N'-bis (4-aminophenyl) benzidine, N, N'-bis Phenyl) -N, N'-dimethylbenzidine, 1,4-bis (4-aminophenyl) -piperazine, 3,5-diaminobenzoic acid and the like;
디아미노오르가노실록산으로서, 예를 들면, 1,3-비스(3-아미노프로필)-테트라메틸디실록산 등을; 각각 들 수 있는 것 외에, 일본공개특허공보 2010-97188호에 기재된 디아민을 이용할 수 있다. As the diaminoorganosiloxane, for example, 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane and the like; The diamine described in JP-A-2010-97188 can be used.
상기식 (E-1)에 있어서의 「-XⅠ-(RⅠ-XⅡ)d-」로 나타나는 2가의 기로서는, 탄소수 1∼3의 알칸디일기, *-O-, *-COO- 또는 *-O-C2H4-O-(단, 「*」를 붙인 결합손이 디아미노페닐기와 결합함)인 것이 바람직하다. 기 「-CcH2c +1」로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 에이코실기 등을 들 수 있고, 이들은 직쇄상인 것이 바람직하다. 디아미노페닐기에 있어서의 2개의 아미노기는, 다른 기에 대하여 2,4-위치 또는 3,5-위치에 있는 것이 바람직하다. Examples of the divalent group represented by "-X I - (R I -X II ) d -" in the above formula (E-1) include an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, * -O-, Or * -OC 2 H 4 -O- (provided that a bonding hand having "*" attached thereto is bonded to a diaminophenyl group). Examples of the group -C c H 2c + 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, A tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, a nonadecyl group, and an eicosyl group, and they are preferably linear. The two amino groups in the diaminophenyl group are preferably in the 2,4-position or the 3,5-position with respect to the other groups.
상기식 (E-1)로 나타나는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (E-1-1)∼(E-1-4)의 각각으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다. Specific examples of the compound represented by the formula (E-1) include compounds represented by the following formulas (E-1-1) to (E-1-4).
또한, 그 외의 디아민은, 이들 화합물의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. As other diamines, one of these compounds may be used alone or two or more of them may be appropriately selected and used.
TN형, STN형 또는 수직 배향형의 액정 표시 소자용의 액정 배향제에 적용하는 경우, 폴리암산의 측쇄에, 도막에 액정 배향능을 부여 가능한 기(배향성기)를 도입해도 좋다. 배향성기로서는, 예를 들면 탄소수 4∼20의 알킬기, 탄소수 4∼20의 플루오로알킬기, 탄소수 4∼20의 알콕시기, 탄소수 17∼51의 스테로이드 골격을 갖는 기, 다환 구조를 갖는 기 등을 들 수 있다. 배향성기를 갖는 폴리암산은, 예를 들면 배향성기 함유 디아민을 모노머 조성에 포함하는 중합에 의해 얻을 수 있다. 배향성기 함유 디아민을 사용하는 경우, 그의 배합량은, 합성에 사용하는 전체 디아민에 대하여, 3몰% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 5∼70몰%로 하는 것이 보다 바람직하다. When applied to liquid crystal aligning agents for liquid crystal display elements of TN type, STN type or vertical alignment type, a group (aligning group) capable of imparting liquid crystal aligning ability to the coating film may be introduced into the side chain of the polyamic acid. Examples of the aligning group include an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 4 to 20 carbon atoms, a group having a steroid skeleton having 17 to 51 carbon atoms, . The polyamic acid having an oriented group can be obtained, for example, by polymerization containing an orientable group-containing diamine in the monomer composition. When an aromatic group-containing diamine is used, the blending amount thereof is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 to 70 mol%, based on the total diamine used in the synthesis.
액정 배향제에 의해 형성한 도막에 대하여 광배향법에 의해 액정 배향능을 부여하는 경우, 중합체 (P)로서의 폴리암산의 적어도 일부를, 광배향성 구조를 갖는 중합체로 해도 좋다. 광배향성 구조의 구체예로서는, 광이성화나 광이량화, 광분해 등에 의해 광배향성을 나타내는 기를 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 아조 화합물 또는 그의 유도체를 기본 골격으로서 함유하는 아조 함유기, 신남산 또는 그의 유도체를 기본 골격으로서 함유하는 신남산 함유기, 칼콘 또는 그의 유도체를 기본 골격으로서 함유하는 칼콘 함유기, 벤조페논 또는 그의 유도체를 기본 골격으로서 함유하는 벤조페논 함유기, 쿠마린 또는 그의 유도체를 기본 골격으로서 함유하는 쿠마린 함유기, 사이클로부탄 또는 그의 유도체를 기본 골격으로서 함유하는 사이클로부탄 함유 구조, 바이사이클로[2.2.2]옥텐 또는 그의 유도체를 기본 골격으로서 함유하는 바이사이클로[2.2.2]옥텐 함유 구조, 하기식 (4):When the liquid crystal aligning ability is imparted to the coating film formed by the liquid crystal aligning agent by the photo alignment method, at least a part of the polyamic acid as the polymer (P) may be a polymer having a photo-orientable structure. As specific examples of the photo-alignment structure, a group capable of photo-orientation by photo-isomerization, photo-dimerization, photodegradation, or the like can be employed. Specifically, there may be mentioned, for example, an azo compound containing an azo compound or a derivative thereof as a basic skeleton, a cinnamic acid-containing group containing a cinnamic acid or a derivative thereof as a basic skeleton, a chalcone compound containing a chalcone or a derivative thereof as a basic skeleton Containing structure containing a benzophenone-containing group containing a benzophenone or a derivative thereof as a basic skeleton, a coumarin-containing group containing a coumarin or a derivative thereof as a basic skeleton, a cyclobutane-containing structure containing as a basic skeleton a cyclobutane or a derivative thereof, [2.2.2] octene or a derivative thereof as a basic skeleton, a structure containing bicyclo [2.2.2] octene represented by the following formula (4):
(식 (4) 중, X3은, 황 원자, 산소 원자 또는 -NH-이고; 「*」는 각각 결합손을 나타내고; 단, 2개의 「*」 중 적어도 하나는 방향환에 결합하고 있음)(In the formula (4), X 3 represents a sulfur atom, an oxygen atom or -NH-; "*" represents a bonding bond, provided that at least one of the two "*"
로 나타나는 부분 구조를 기본 골격으로서 함유하는 구조 등을 들 수 있다. As a basic skeleton, and the like.
광배향성 구조를 갖는 폴리암산은, 예를 들면 광배향성 구조를 갖는 테트라카본산 2무수물 및, 광배향성 구조를 갖는 디아민의 적어도 어느 하나를 모노머 조성에 포함하는 중합에 의해 얻을 수 있다. 이 경우, 광배향성 구조를 갖는 모노머의 사용 비율은, 광반응성의 관점에서, 중합체의 합성에 사용하는 모노머의 전체량에 대하여 20몰% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 30∼80몰%로 하는 것이 보다 바람직하다. The polyamic acid having a photo-alignment structure can be obtained, for example, by polymerization containing at least one of a tetracarboxylic acid dianhydride having a photo-aligning structure and a diamine having a photo-orientable structure in the monomer composition. In this case, the use ratio of the monomer having a photo-orientable structure is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 to 80 mol%, based on the total amount of the monomers used in the synthesis of the polymer from the viewpoint of photoreactivity More preferable.
(폴리암산의 합성)(Synthesis of polyamic acid)
폴리암산은, 상기와 같은 테트라카본산 2무수물과 디아민을, 필요에 따라서 분자량 조정제와 함께 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 폴리암산의 합성 반응에 제공되는 테트라카본산 2무수물과 디아민과의 사용 비율은, 디아민의 아미노기 1당량에 대하여, 테트라카본산 2무수물의 산 무수물기가 0.2∼2당량이 되는 비율이 바람직하고, 0.8∼1.2당량이 되는 비율이 보다 바람직하다. The polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine as described above together with a molecular weight modifier, if necessary. The ratio of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine to be used in the synthesis reaction of the polyamic acid is preferably 0.2 to 2 equivalents of the tetracarboxylic acid dianhydride relative to 1 equivalent of the amino group of the diamine, To 1.2 equivalents is more preferable.
중합체 (P)로서의 폴리암산의 합성시에 있어서, 특정 테트라카본산 2무수물 및 특정 디아민의 사용 비율은, 폴리암산의 용해성의 개선 효과 및 잔상의 저감 효과를 충분히 높이는 관점에서, 합성에 사용하는 모노머의 전체량에 대하여, 특정 테트라카본산 2무수물 및 특정 디아민의 합계량을, 10몰% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 20∼80몰%로 하는 것이 보다 바람직하고, 25∼70몰%로 하는 것이 더욱 바람직하다. In the synthesis of the polyamic acid as the polymer (P), from the viewpoint of sufficiently improving the solubility of the polyamic acid and the effect of reducing the afterimage, the ratio of the specific tetracarboxylic acid dianhydride to the specific diamine , The total amount of the specific tetracarboxylic acid dianhydride and the specific diamine is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 to 80 mol%, further preferably 25 to 70 mol% desirable.
분자량 조정제로서는, 예를 들면 무수 말레산, 무수 프탈산, 무수 이타콘산등의 산 1무수물, 아닐린, 사이클로헥실아민, n-부틸아민 등의 모노아민 화합물, 페닐이소시아네이트, 나프틸이소시아네이트 등의 모노이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다. 분자량 조정제의 사용 비율은, 사용하는 테트라카본산 2무수물 및 디아민의 합계 100중량부에 대하여, 20중량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 10중량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. Examples of the molecular weight regulator include acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride and itaconic anhydride, monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine and n-butylamine, and monoisocyanate compounds such as phenylisocyanate and naphthylisocyanate And the like. The use ratio of the molecular weight regulator is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total amount of tetracarboxylic acid dianhydride and diamine to be used.
폴리암산의 합성 반응은, 바람직하게는 유기 용매 중에 있어서 행해진다. 이때의 반응 온도는, -20℃∼150℃가 바람직하고, 0∼100℃가 보다 바람직하다. 또한, 반응 시간은, 0.1∼24시간이 바람직하고, 0.5∼12시간이 보다 바람직하다. The synthesis reaction of the polyamic acid is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature at this time is preferably -20 캜 to 150 캜, more preferably 0 to 100 캜. The reaction time is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.5 to 12 hours.
반응에 사용하는 유기 용매로서는, 예를 들면 비프로톤성 극성 용매, 페놀계 용매, 알코올, 케톤, 에스테르, 에테르, 할로겐화 탄화수소, 탄화수소 등을 들 수 있다. 이들 유기 용매 중, 비프로톤성 극성 용매 및 페놀계 용매로 이루어지는 군(제1군의 유기 용매)으로부터 선택되는 1종 이상, 또는, 제1군의 유기 용매로부터 선택되는 1종 이상과, 알코올, 케톤, 에스테르, 에테르, 할로겐화 탄화수소 및 탄화수소로 이루어지는 군(제2군의 유기 용매)으로부터 선택되는 1종 이상과의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 후자의 경우, 제2군의 유기 용매의 사용 비율은, 제1군의 유기 용매 및 제2군의 유기 용매의 합계량에 대하여, 바람직하게는 50중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 40중량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 30중량% 이하이다. Examples of the organic solvent used in the reaction include aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons and the like. Among these organic solvents, at least one kind selected from the group consisting of an aprotic polar solvent and a phenol type solvent (first group of organic solvents), or at least one kind selected from an organic solvent of the first group, It is preferable to use a mixture of at least one member selected from the group consisting of ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons and hydrocarbons (organic solvents of the second group). In the latter case, the use ratio of the organic solvent of the second group is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight or less, relative to the total amount of the organic solvent of the first group and the organic solvent of the second group By weight, and more preferably 30% by weight or less.
특히 바람직한 유기 용매는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드, γ-부티로락톤, 테트라메틸우레아, 헥사메틸포스포르트리아미드, m-크레졸, 자일레놀 및 할로겐화 페놀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 용매로서 사용하거나, 혹은 이들 1종 이상과 기타 유기 용매와의 혼합물을, 상기 비율의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 유기 용매의 사용량 (a)는, 테트라카본산 2무수물 및 디아민의 합계량 (b)가, 반응 용액의 전체량 (a+b)에 대하여, 0.1∼50중량%가 되는 양으로 하는 것이 바람직하다.Particularly preferred organic solvents are N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, The use of at least one member selected from the group consisting of triamide, m-cresol, xylenol and halogenated phenol as a solvent, or a mixture of at least one of them with other organic solvent in the above- desirable. The amount (a) of the organic solvent used is preferably such that the total amount (b) of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine is 0.1 to 50 wt% with respect to the total amount (a + b) of the reaction solution.
이상과 같이 하여, 폴리암산을 용해하여 이루어지는 반응 용액이 얻어진다. 이 반응 용액은 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산을 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리암산을 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 폴리암산의 단리 및 정제는 공지의 방법에 따라 행할 수 있다. As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. The reaction solution may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent. Alternatively, the polyamic acid contained in the reaction solution may be isolated and then supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, or after the isolated polyamic acid is purified, . The polyamic acid can be isolated and purified by a known method.
(폴리암산 에스테르)(Polyamic acid ester)
중합체 (P)로서의 폴리암산 에스테르는, 예를 들면 테트라카본산 디에스테르디할로겐화물과 디아민을 반응시키는 방법 등에 의해 얻을 수 있다. The polyamic acid ester as the polymer (P) can be obtained by, for example, a method of reacting a tetracarboxylic acid diester dihalide with a diamine.
또한, 본 명세서에 있어서 「테트라카본산 디에스테르디할로겐화물」이란, 테트라카본산이 갖는 4개의 카복실기 중 2개가 에스테르화되고, 나머지의 2개가 할로겐화된 화합물을 의미한다. 「테트라카본산 디에스테르」란, 테트라카본산이 갖는 4개의 카복실기 중 2개가 에스테르화되고, 나머지의 2개가 카복실기인 화합물을 의미한다. In the present specification, the term "tetracarboxylic acid diester dihalide" means a compound in which two of four carboxyl groups possessed by tetracarboxylic acid are esterified and the remaining two are halogenated. "Tetracarboxylic acid diester" means a compound in which two of four carboxyl groups possessed by tetracarboxylic acid are esterified, and the remaining two are carboxyl groups.
사용하는 테트라카본산 디에스테르디할로겐화물은, 테트라카본산 디에스테르를, 염화 티오닐 등의 적당한 염소화제와 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 테트라카본산 디에스테르는, 예를 들면 폴리암산의 합성에서 예시한 테트라카본산 2무수물(특정 테트라카본산 2무수물 및 그 외의 테트라카본산 2무수물)을, 메탄올이나 에탄올 등의 알코올류와 반응시킴으로써 얻을 수 있다. The tetracarboxylic acid diester dihalide used can be obtained by reacting a tetracarboxylic acid diester with a suitable chlorinating agent such as thionyl chloride. The tetracarboxylic acid diester can be prepared by, for example, reacting tetracarboxylic acid dianhydrides (specific tetracarboxylic dianhydrides and other tetracarboxylic dianhydrides) exemplified in the synthesis of polyamic acid with alcohols such as methanol and ethanol Can be obtained.
테트라카본산 디에스테르디할로겐화물과 반응시키는 디아민으로서는, 폴리암산의 합성의 설명에서 예시한 특정 디아민 및 그 외의 디아민 외에, 특정 디아민 및 그 외의 디아민이 갖는 1급 아미노기를 보호기로 보호한 화합물(이하 「디아민 화합물 (CA1)」이라고도 함) 등을 들 수 있다. 1급 아미노기가 보호된 디아민 화합물 (CA1)의 구체예로서는, 하기식 (5)로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다:Examples of the diamine to be reacted with the tetracarboxylic acid diester dihalide include a specific diamine and other diamines exemplified in the description of the synthesis of the polyamic acid, a compound in which a primary amino group of a specific diamine and other diamines is protected with a protecting group (Also referred to as " diamine compound (CA1) "). Specific examples of the diamine compound (CA1) in which the primary amino group is protected include compounds represented by the following formula (5) and the like:
(식 (5) 중, R9는 2가의 유기기이며, Y1은 보호기이고; 복수의 Y1은 동일해도 상이해도 좋음).(In the formula (5), R 9 is a divalent organic group and Y 1 is a protecting group; plural Y 1 s may be the same or different).
상기식 (5)에 있어서의 R9의 2가의 유기기의 설명은, 상기식 (2)의 R1∼R4의 2가의 유기기의 설명을 적용할 수 있다. 상기식 (5)로 나타나는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (5-1)∼식 (5-16)의 각각으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다. The description of the divalent organic group of R 9 in the formula (5) can be applied to the description of the divalent organic groups R 1 to R 4 in the formula (2). Specific examples of the compound represented by the formula (5) include compounds represented by the following formulas (5-1) to (5-16), and the like.
중합체 (P)의 합성 반응에 제공되는 테트라카본산 디에스테르디할로겐화물과 디아민과의 사용 비율은, 디아민의 아미노기 1당량에 대하여, 테트라카본산 디에스테르디할로겐화물의 기 「-COX(X는 할로겐 원자)」가 0.2∼2당량이 되는 비율이 바람직하고, 0.8∼1.2당량이 되는 비율이 보다 바람직하다. The ratio of the tetracarboxylic acid diester dihalide to the diamine used in the synthesis reaction of the polymer (P) is such that the ratio of the tetracarboxylic acid diester dihalide group "-COX (X is Halogen atom) "is preferably 0.2 to 2 equivalents, more preferably 0.8 to 1.2 equivalents.
상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 테트라카본산 디에스테르디할로겐화물, 특정 디아민 및 상기 디아민 화합물 (CA1)의 사용 비율(복수종을 사용하는 경우에는 그의 합계량)은, 폴리암산의 용해성의 개선 효과 및 잔상의 저감 효과를 충분히 높이는 관점에서, 합성에 사용하는 모노머의 전체량에 대하여 10몰% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 20∼80몰%로 하는 것이 보다 바람직하고, 25∼70몰%로 하는 것이 더욱 바람직하다. The ratio of the tetracarboxylic acid diester dihalide having a partial structure represented by the above formula (1), the specific diamine and the diamine compound (CA1) (when a plurality of species are used, the total amount thereof) Is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% to 80 mol%, still more preferably 25 mol% to 70 mol% based on the total amount of the monomers used in the synthesis from the viewpoint of sufficiently improving the effect of improving the residual image, Is more preferable.
테트라카본산 디에스테르디할로겐화물과 디아민과의 반응은, 바람직하게는 염기의 존재하, 유기 용매 중에 있어서 행해진다. 이때의 반응 온도는, -30℃∼150℃가 바람직하고, -10∼100℃가 보다 바람직하다. 또한, 반응 시간은, 0.1∼48시간이 바람직하고, 0.5∼36시간이 보다 바람직하다. 반응에 사용하는 유기 용매로서는, 폴리암산의 합성 반응에 사용할 수 있는 유기 용매의 설명을 적용할 수 있다. 유기 용매의 사용량은, 테트라카본산 디에스테르디할로겐화물 및 디아민의 합계량이, 반응 용액의 전체량에 대하여 0.1∼50중량%가 되는 양으로 하는 것이 바람직하다. 상기 반응에 사용하는 염기로서는, 예를 들면 피리딘, 트리에틸아민, N-에틸-N,N-디이소프로필아민 등의 3급 아민; 수소화 나트륨, 수소화 칼륨, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속류 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 염기의 사용량은, 디아민 1몰에 대하여, 2∼4몰로 하는 것이 바람직하고, 2∼3몰로 하는 것이 보다 바람직하다. The reaction of the tetracarboxylic acid diester dihalide with the diamine is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a base. The reaction temperature at this time is preferably -30 ° C to 150 ° C, more preferably -10 to 100 ° C. The reaction time is preferably 0.1 to 48 hours, more preferably 0.5 to 36 hours. As the organic solvent used in the reaction, an explanation of an organic solvent that can be used for the synthesis reaction of polyamic acid can be applied. The amount of the organic solvent used is preferably such that the total amount of the tetracarboxylic acid diester dihalide and the diamine is 0.1 to 50% by weight based on the total amount of the reaction solution. Examples of the base used in the above reaction include tertiary amines such as pyridine, triethylamine and N-ethyl-N, N-diisopropylamine; Alkali metals such as sodium hydride, potassium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium and potassium can be preferably used. The amount of the base to be used is preferably 2 to 4 mol, more preferably 2 to 3 mol, per 1 mol of the diamine.
이상과 같이 하여, 폴리암산 에스테르를 용해하여 이루어지는 반응 용액이 얻어진다. 이 반응 용액은 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산 에스테르를 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리암산 에스테르를 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 폴리암산 에스테르의 단리 및 정제는 공지의 방법에 따라 행할 수 있다. 폴리암산 에스테르는, 암산 에스테르 구조만을 갖고 있어도 좋고, 암산 구조와 암산 에스테르 구조가 병존하는 부분 에스테르화물이라도 좋다. In this way, a reaction solution obtained by dissolving a polyamic acid ester is obtained. The reaction solution may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent. Alternatively, after the polyamic acid ester contained in the reaction solution is isolated, the reaction solution may be provided in the preparation of the liquid crystal aligning agent, or after the isolated polyamic acid ester is purified, May be provided to the preparation of The polyamic acid ester can be isolated and purified by a known method. The polyamic acid ester may have only an amide ester structure, or may be a partial esterified product in which an amide structure and an amide ester structure coexist.
또한, 중합체 (P)로서의 폴리암산 에스테르는, 상기의 합성 방법에 한정하지 않고, 예를 들면 중합체 (P)로서의 폴리암산과 알코올류를 반응시키는 방법, 테트라카본산 디에스테르와 디아민을 반응시키는 방법 등에 의해 얻을 수도 있다. The polyamic acid ester as the polymer (P) is not limited to the above-mentioned synthesis method. For example, a method of reacting a polyamic acid as the polymer (P) with an alcohol, a method of reacting a tetracarboxylic acid diester with a diamine Or the like.
(폴리이미드)(Polyimide)
중합체 (P)로서의 폴리이미드는, 예를 들면 상기와 같이 하여 합성된 폴리암산을 탈수 폐환하여 이미드화함으로써 얻을 수 있다. 폴리암산을 탈수 폐환하여 폴리이미드로 하는 경우에는, 폴리암산의 반응 용액을 그대로 탈수 폐환 반응에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산을 단리한 후에 탈수 폐환 반응에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리암산을 정제한 후에 탈수 폐환 반응에 제공해도 좋다. The polyimide as the polymer (P) can be obtained, for example, by imidizing the polyamic acid synthesized as described above by dehydration ring closure. When the polyamic acid is subjected to dehydration ring closure to form polyimide, the reaction solution of the polyamic acid may be directly supplied to the dehydration ring-closing reaction, or the polyamic acid contained in the reaction solution may be isolated and then subjected to dehydration ring- The polyamic acid may be purified and then subjected to a dehydration ring-closing reaction.
폴리이미드는, 그의 전구체인 폴리암산이 갖고 있던 암산 구조의 전부를 탈수 폐환한 완전 이미드화물이라도 좋고, 암산 구조의 일부만을 탈수 폐환하여, 암산 구조와 이미드환 구조가 병존하는 부분 이미드화물이라도 좋다. 반응에 사용하는 폴리이미드는, 그의 이미드화율이 20% 이상인 것이 바람직하고, 30∼99%인 것이 보다 바람직하고, 40∼99%인 것이 더욱 바람직하다. 이 이미드화율은, 폴리이미드의 암산 구조의 수와 이미드환 구조의 수와의 합계에 대한 이미드환 구조의 수가 차지하는 비율을 백분율로 나타낸 것이다. 여기에서, 이미드환의 일부가 이소이미드환이라도 좋다. The polyimide may be a completely imidized product obtained by dehydrating and ring closure of the entire acid structure of the polyamic acid which is a precursor of the polyimide and may be a partially imidized product in which only a part of the acid structure is subjected to dehydration ring closure, good. The imide ratio of the polyimide used in the reaction is preferably 20% or more, more preferably 30 to 99%, and even more preferably 40 to 99%. The imidization rate is a percentage of the ratio of the number of imide ring structures to the sum of the number of amide structure and the number of imide ring structure of polyimide. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.
폴리암산의 탈수 폐환은, 바람직하게는 폴리암산을 가열하는 방법에 의해, 또는 폴리암산을 유기 용매에 용해하고, 이 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하고 필요에 따라서 가열하는 방법에 의해 행해진다. 이 중, 후자의 방법에 의한 것이 바람직하다. The dehydration ring closure of the polyamic acid is preferably carried out by a method of heating a polyamic acid, or a method of dissolving a polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the solution, and optionally heating . Of these, the latter method is preferable.
폴리암산의 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하는 방법에 있어서, 탈수제로서는, 예를 들면 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산 무수물을 이용할 수 있다. 탈수제의 사용량은, 폴리암산의 암산 구조의 1몰에 대하여 0.01∼20몰로 하는 것이 바람직하다. 탈수 폐환 촉매로서는, 예를 들면 피리딘, 콜리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등의 3급 아민을 이용할 수 있다. 탈수 폐환 촉매의 사용량은, 사용하는 탈수제 1몰에 대하여 0.01∼10몰로 하는 것이 바람직하다. 탈수 폐환 반응에 이용되는 유기 용매로서는, 폴리암산의 합성에 이용되는 것으로 예시한 유기 용매를 들 수 있다. 탈수 폐환 반응의 반응 온도는, 바람직하게는 0∼180℃이며, 보다 바람직하게는 10∼150℃이다. 반응 시간은, 바람직하게는 1.0∼120시간이며, 보다 바람직하게는 2.0∼30시간이다. In the method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to a polyamic acid solution, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used as the dehydrating agent. The amount of the dehydrating agent to be used is preferably 0.01 to 20 mol based on 1 mol of the acid structure of the polyamic acid. As the dehydration ring-closing catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine and triethylamine can be used. The amount of the dehydration ring-closing catalyst to be used is preferably 0.01 to 10 mol based on 1 mol of the dehydrating agent to be used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closure reaction include organic solvents exemplified for use in the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring-closing reaction is preferably 0 to 180 캜, more preferably 10 to 150 캜. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours, more preferably 2.0 to 30 hours.
이와 같이 하여 폴리이미드를 함유하는 반응 용액이 얻어진다. 이 반응 용액은, 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액으로부터 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 제거한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 폴리이미드를 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리이미드를 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 이들 정제 조작은 공지의 방법에 따라 행할 수 있다. In this way, a reaction solution containing polyimide is obtained. This reaction solution may be provided as it is in the preparation of a liquid crystal aligning agent, or may be supplied to the preparation of a liquid crystal aligning agent after removing the dehydrating agent and the dehydration ring-closing catalyst from the reaction solution. Alternatively, after the polyimide is isolated, Or may be added to the preparation of a liquid crystal aligning agent after purification of the isolated polyimide. These purification operations can be carried out according to a known method.
(폴리아미드)(Polyamide)
중합체 (P)의 폴리아미드는, 예를 들면 디카본산과 디아민을 반응시키는 방법 등에 의해 얻을 수 있다. 여기에서, 디카본산은, 예를 들면 염화 티오닐 등의 적당한 염소화제를 이용하여 산 클로라이드화한 후에 디아민과의 반응에 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 「디카본산 디할로겐화물」이란, 디카본산이 갖는 2개의 카복실기가 할로겐화된 화합물을 의미한다. The polyamide of the polymer (P) can be obtained by, for example, a method of reacting a dicarboxylic acid with a diamine. Here, it is preferable that the dicarboxylic acid is provided for the reaction with the diamine after acid chloridation using a suitable chlorinating agent such as thionyl chloride. In the present specification, the term "dicarboxylic acid dihalide" means a compound in which two carboxyl groups of the dicarboxylic acid are halogenated.
폴리아미드의 합성에 사용하는 디카본산으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 옥살산, 말론산, 디메틸말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 2-메틸아디프산, 트리메틸아디프산, 피멜산, 2,2-디메틸글루타르산, 3,3-디에틸숙신산, 아젤라산, 세바스산, 수베르산, 푸말산, 무콘산 등의 지방족 디카본산;The dicarboxylic acid used for the synthesis of the polyamide is not particularly limited, and examples thereof include oxalic acid, malonic acid, dimethyl malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 2-methyladipic acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as pimelic acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-diethylsuccinic acid, azelaic acid, sebacic acid, suberic acid, fumaric acid and muconic acid;
사이클로부탄디카본산, 1-사이클로부텐디카본산, 사이클로펜탄디카본산, 사이클로헥산디카본산 등의 지환식 구조를 갖는 디카본산;Dicarboxylic acids having an alicyclic structure such as cyclobutanedicarboxylic acid, 1-cyclobutenedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid;
프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 5-메틸이소프탈산, 5-tert-부틸이소프탈산, 2,5-디메틸테레프탈산, 나프탈렌디카본산, 4,4'-비페닐디카본산, 4,4'-디페닐메탄디카본산, 4,4'-디페닐프로판디카본산, 4,4'-디페닐에테르디카본산, 4,4'-카보닐2벤조산, 4-카복시신남산, p-페닐렌디아크릴산, 3,3'-[4,4'-(메틸렌디-p-페닐렌)]디프로피온산, 4,4'-[4,4'-(옥시디-p-페닐렌)]2부티르산, 3,4-디페닐-1,2-사이클로부탄디카본산, 아조벤젠-4,4'-디카본산 등의 방향족환을 갖는 디카본산; 등을 들 수 있다. 또한, 디카본산 디할로겐화물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Examples of the organic acid include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 5-methylisophthalic acid, 5-tert-butylisophthalic acid, 2,5-dimethylterephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'- Dicarboxylic acid, 4,4'-diphenylpropanedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4'-carbonylbenzoic acid, 4-carboxycinnamic acid, (4,4 '- (oxydi-p-phenylene)] 2-butyric acid, 3,4-di Phenyl-1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, and azobenzene-4,4'-dicarboxylic acid; And the like. The dicarboxylic acid dihalides may be used singly or in combination of two or more.
폴리아미드의 합성에 사용하는 디아민으로서는, 폴리암산의 합성의 설명에서 예시한 특정 디아민 및 그 외의 디아민 외에, 상기식 (5)로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다. 이때, 특정 디아민 또는 디아민 화합물 (CA1)을 모노머의 적어도 일부에 이용함으로써, 중합체 (P)로서의 폴리아미드를 얻을 수 있다. 디아민은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Examples of the diamine used for the synthesis of the polyamide include the compounds represented by the above formula (5) in addition to the specific diamines and other diamines exemplified in the description of the synthesis of the polyamic acid. At this time, polyamide as the polymer (P) can be obtained by using a specific diamine or diamine compound (CA1) for at least a part of the monomer. The diamines may be used singly or in combination of two or more.
중합체 (P)의 합성 반응에 제공되는 디카본산 디할로겐화물과 디아민과의 사용 비율은, 디아민의 아미노기 1당량에 대하여, 디카본산 디할로겐화물의 기「-COX(X는 할로겐 원자)」가 0.2∼2당량이 되는 비율이 바람직하고, 0.8∼1.2당량이 되는 비율이 보다 바람직하다. The proportion of the diamine to be used in the synthesis reaction of the polymer (P) and the diamine is preferably such that the ratio of the group " -COX (X is a halogen atom) " of the dicarboxylic acid dihalide is 0.2 To 2 equivalents, and more preferably 0.8 to 1.2 equivalents.
디카본산 디할로겐화물과 디아민과의 반응은, 바람직하게는 염기의 존재하, 유기 용매 중에 있어서 행해진다. 이때의 반응 온도는, 0℃∼200℃로 하는 것이 바람직하고, 10∼100℃로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 반응 시간은, 0.5∼48시간으로 하는 것이 바람직하고, 1∼36시간으로 하는 것이 보다 바람직하다. The reaction of the dicarboxylic acid dihalide with the diamine is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a base. The reaction temperature at this time is preferably 0 to 200 캜, more preferably 10 to 100 캜. The reaction time is preferably 0.5 to 48 hours, more preferably 1 to 36 hours.
반응에 사용하는 유기 용매로서는, 예를 들면 테트라하이드로푸란, 디옥산, 톨루엔, 클로로포름, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드, N-메틸-2-피롤리돈 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 유기 용매의 사용량은, 디카본산 디할로겐화물 및 디아민의 합계량 100중량부에 대하여, 400∼900중량부로 하는 것이 바람직하고, 500∼700중량부로 하는 것이 보다 바람직하다. As the organic solvent used in the reaction, for example, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, chloroform, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be preferably used . The amount of the organic solvent used is preferably 400 to 900 parts by weight, more preferably 500 to 700 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the dicarboxylic acid dihalide and the diamine.
상기 반응에 사용하는 염기로서는, 예를 들면 피리딘, 트리에틸아민, N-에틸-N,N-디이소프로필아민 등의 3급 아민; 수소화 리튬, 수소화 나트륨, 수소화 칼륨, 리튬비스(트리메틸실릴)아미드, 나트륨비스(트리메틸실릴)아미드, 칼륨비스(트리메틸실릴)아미드, 리튬디이소프로필아미드, 나트륨디이소프로필아미드, 칼륨디이소프로필아미드, t-부틸리튬 등의 알칼리 금속류;를 바람직하게 사용할 수 있다. 염기의 사용량은, 디아민 1몰에 대하여, 2∼4몰로 하는 것이 바람직하고, 2∼3몰로 하는 것이 보다 바람직하다. Examples of the base used in the above reaction include tertiary amines such as pyridine, triethylamine and N-ethyl-N, N-diisopropylamine; (Trimethylsilyl) amide, potassium bis (trimethylsilyl) amide, lithium diisopropylamide, sodium diisopropylamide, potassium diisopropylamide, sodium diisopropylamide, , and t-butyllithium, can be preferably used. The amount of the base to be used is preferably 2 to 4 mol, more preferably 2 to 3 mol, per 1 mol of the diamine.
이상과 같이 하여, 폴리아미드를 용해하여 이루어지는 반응 용액이 얻어진다. 이 반응 용액은 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리아미드를 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리아미드를 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 폴리아미드의 단리 및 정제는 공지의 방법에 따라 행할 수 있다. As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamide is obtained. The reaction solution may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, or may be supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent after the polyamide contained in the reaction solution is isolated, or after the isolated polyamide is purified, . The polyamide may be isolated and purified by a known method.
중합체 (P)의 용액 점도 및 중량 평균 분자량 (Mw)는, 주골격에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드의 경우, 당해 중합체의 용액 점도는, 이것을 농도 10중량%의 용액으로 했을 때에, 10∼800mPa·s의 용액 점도를 갖는 것이 바람직하고, 15∼500mPa·s의 용액 점도를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, 중합체 (P)의 용액 점도(mPa·s)는, 중합체 (P)의 양(良)용매(예를 들면 γ-부티로락톤, N-메틸-2-피롤리돈 등)를 이용하여 조제한 농도 10중량%의 중합체 용액에 대해, E형 회전 점도계를 이용하여 25℃에서 측정한 값이다. The solution viscosity and weight average molecular weight (Mw) of the polymer (P) can be appropriately selected in accordance with the main skeleton. For example, in the case of polyamic acids, polyamic acid esters, polyimides and polyamides, the solution viscosity of the polymer is preferably 10 to 800 mPa · s when the solution has a concentration of 10 wt% , And more preferably 15 to 500 mPa · s. The solution viscosity (mPa 占 퐏) of the polymer (P) can be measured by using a good solvent (e.g.? -Butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone or the like) Measured at 25 캜 using an E-type rotational viscometer for a polymer solution having a prepared concentration of 10% by weight.
또한, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw)는, 바람직하게는 1,000∼500,000이며, 보다 바람직하게는 2,000∼300,000이다. 또한, Mw와 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량 (Mn)과의 비로 나타나는 분자량 분포 (Mw/Mn)은, 바람직하게는 15 이하이며, 보다 바람직하게는 10 이하이다. The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300,000. The molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by GPC is preferably 15 or less, and more preferably 10 or less.
[첨가제로서의 화합물 (P)][Compound (P) as an additive]
화합물 (P)를 첨가제로서 사용하는 경우, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 화합물로서는, 광중합성기를 복수개 갖는 화합물(이하, 「광중합성 화합물 (P)」라고도 함)을 바람직하게 사용할 수 있다. 바람직한 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (6)으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다: When the compound (P) is used as an additive, a compound having a plurality of photopolymerizable groups (hereinafter also referred to as " photopolymerizable compound (P) ") can be preferably used as the compound having a partial structure represented by the formula have. Specific preferred examples thereof include compounds represented by the following formula (6) and the like:
(식 (6) 중, X4 및 X5는 광중합성기이고; R10, R11 및 R13은, 각각 독립적으로 2가의 유기기이며, R12는 단결합 또는 2가의 유기기이고; Y1은 보호기이고; f는 1∼3의 정수이며, g는 0 또는 1임).(Wherein, X 4 and X 5 are a photopolymerizable group; R 10 , R 11 and R 13 are each independently a divalent organic group; R 12 is a single bond or a divalent organic group; Y 1 F is an integer of 1 to 3, and g is 0 or 1).
상기식 (6)에 있어서, X4 및 X5의 광중합성기로서는, 중합성 불포화 결합을 갖는 기 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 (메타)아크릴로일옥시기, 스티릴기, (메타)아크릴아미드기, 비닐기, CH2=C(CH3)-, 비닐옥시기(CH2=CH-O-), 하기식 (x-1) 또는 식 (x-2)로 나타나는 기 등을 들 수 있다: In the formula (6), examples of the photopolymerizable group of X 4 and X 5 include a group having a polymerizable unsaturated bond. (Meth) acryloyloxy group, styryl group, (meth) acrylamide group, vinyl group, CH 2 ═C (CH 3 ) -, vinyloxy group (CH 2 ═CH-O-) , A group represented by the following formula (x-1) or (x-2), and the like:
(식 (x-1) 중, X6은 산소 원자 또는 -NH-이고; 「*」는 결합손을 나타냄).(In the formula (x-1), X 6 is an oxygen atom or -NH-;
광중합성기로서는, 광반응성이 높은 점에서, 그 중에서도 (메타)아크릴로일옥시기인 것이 바람직하다. 또한, (메타)아크릴로일옥시기는 「아크릴로일옥시기」 및 「메타크릴로일옥시기」를 포함하는 의미이다. (메타)아크릴아미드기는 「아크릴아미드기」 및 「메타크릴아미드기」를 포함하는 의미이다. The photopolymerizable group is preferably a (meth) acryloyloxy group in view of high photoreactivity. In addition, (meth) acryloyloxy group means "acryloyloxy group" and "methacryloyloxy group". (Meth) acrylamide group means " acrylamide group " and " methacrylamide group ".
R10∼R13의 2가의 유기기의 설명은, 상기식 (2)의 R1∼R4의 2가의 유기기의 설명을 적용할 수 있다. R10∼R13으로서는, 액정과의 친화성의 관점에서, 이들 중 적어도 어느 하나가 페닐렌기, 사이클로헥실렌기 또는 비페닐렌기인 것이 바람직하고, R10∼R13의 2개 이상이 페닐렌기, 사이클로헥실렌기 또는 비페닐렌기인 것이 보다 바람직하다. 또한, 화합물 (P)의 용해성의 관점에서 보면, R10∼R13 중 적어도 어느 하나가 사이클로헥실렌기인 것이 바람직하다. The description of the divalent organic groups represented by R 10 to R 13 is applicable to the divalent organic groups represented by R 1 to R 4 in the above formula (2). As R 10 to R 13 , it is preferable that at least one of them is a phenylene group, a cyclohexylene group or a biphenylene group from the viewpoint of affinity with a liquid crystal, and at least two of R 10 to R 13 are a phenylene group, More preferably a cyclohexylene group or a biphenylene group. From the viewpoint of the solubility of the compound (P), it is preferable that at least one of R 10 to R 13 is a cyclohexylene group.
f는 1인 것이 바람직하다. f is preferably 1.
광중합성 화합물 (P)의 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (6-1)∼식 (6-30)의 각각으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다:Specific examples of the photopolymerizable compound (P) include compounds represented by the following formulas (6-1) to (6-30), and the like:
(식 (6-1)∼식 (6-20) 중, R은 수소 원자 또는 메틸기이며, n은 1∼20의 정수이고; Boc는 tert-부톡시카보닐기를 나타냄);(In the formulas (6-1) to (6-20), R is a hydrogen atom or a methyl group, n is an integer of 1 to 20, and Boc represents a tert-butoxycarbonyl group);
(식 (6-21)∼식 (6-24) 중, n은 1∼20의 정수이고; Boc는 tert-부톡시카보닐기를 나타냄);(In the formulas (6-21) to (6-24), n is an integer of 1 to 20; Boc represents a tert-butoxycarbonyl group);
(식 (6-25)∼식 (6-30) 중, R은 수소 원자 또는 메틸기이며, m 및 n은, 각각 독립적으로 1∼20의 정수이고; Boc는 tert-부톡시카보닐기를 나타냄).(Wherein R is a hydrogen atom or a methyl group, m and n are each independently an integer of 1 to 20, and Boc is a tert-butoxycarbonyl group) .
액정 배향제 중에 있어서, 첨가제로서의 화합물 (P)의 배합 비율은, 중합체 성분의 합계 중량 100중량부에 대하여, 1∼100중량부로 하는 것이 바람직하고, 5∼50중량부로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 화합물 (P)는, 상기의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 화합물 (P)의 분자량은, 1,500 이하가 바람직하고, 1,200 이하가 보다 바람직하고, 1,000 이하가 더욱 바람직하다. In the liquid crystal aligning agent, the compounding ratio of the compound (P) as an additive is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the polymer components. The above-mentioned compounds (P) can be used singly or in combination of two or more kinds. The molecular weight of the compound (P) is preferably 1,500 or less, more preferably 1,200 or less, and even more preferably 1,000 or less.
<그 외의 성분><Other components>
본 발명에 따른 액정 배향제는, 필요에 따라서 화합물 (P) 이외의 그 외의 성분을 함유하고 있어도 좋다. 그 외의 성분으로서는, 예를 들면 중합체 (P) 이외의 그 외의 중합체, 분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 화합물(이하, 「에폭시기 함유 화합물」이라고 함), 관능성 실란 화합물 등을 들 수 있다. The liquid crystal aligning agent according to the present invention may contain other components other than the compound (P), if necessary. Other components include, for example, other polymers other than the polymer (P), a compound having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter referred to as "epoxy group-containing compound"), and a functional silane compound.
[그 외의 중합체][Other Polymers]
상기 그 외의 중합체는, 용액 특성이나 전기 특성, 내열성, 기계적 강도 등의 각종 특성을 개선하기 위해, 혹은 저비용화 등을 목적으로 하여 사용할 수 있다. 이러한 그 외의 중합체는 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖지 않는 중합체이며, 예를 들면 폴리암산, 폴리이미드, 폴리암산 에스테르, 폴리오르가노실록산, 폴리에스테르, 폴리아미드, 셀룰로오스 유도체, 폴리아세탈, 폴리스티렌 유도체, 폴리(스티렌-페닐말레이미드) 유도체, 또는 폴리(메타)아크릴레이트를 주골격으로 하고, 또한 상기 특정 구조를 갖지 않는 중합체 등을 들 수 있다. 그 외의 중합체로서는, 이들 중에서도, 폴리암산, 폴리이미드, 폴리암산 에스테르 및 폴리아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 바람직하게 사용할 수 있다. The other polymer can be used for the purpose of improving various characteristics such as solution characteristics, electric characteristics, heat resistance, mechanical strength, etc., or for lowering the cost. Such another polymer is a polymer having no partial structure represented by the above formula (1), and examples thereof include polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyorganosiloxane, polyester, polyamide, cellulose derivative, A polystyrene derivative, a poly (styrene-phenylmaleimide) derivative, or a polymer having a poly (meth) acrylate as a main skeleton and having no specific structure as described above. As the other polymer, at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester and polyamide can be preferably used.
그 외의 중합체를 액정 배향제에 배합하는 경우, 그의 배합 비율은, 화합물 (P)의 종류에 따라서 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 화합물 (P)가 중합체인 경우, 그 외의 중합체의 배합 비율은, 액정 배향제 중에 포함되는 중합체의 합계(중합체 (P)와 그 외의 중합체와의 합계) 100중량부에 대하여, 50중량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.1∼40중량부로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼30중량부로 하는 것이 더욱 바람직하다. When the other polymer is compounded in the liquid crystal aligning agent, the blending ratio thereof is preferably selected appropriately according to the kind of the compound (P). For example, when the compound (P) is a polymer, the blending ratio of the other polymer is preferably 50 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the polymers contained in the liquid crystal aligning agent (the sum of the polymer (P) More preferably 0.1 to 40 parts by weight, still more preferably 0.1 to 30 parts by weight.
또한, 본 발명의 액정 배향제가, 화합물 (P)를 첨가제로서 포함하는 경우, 당해 액정 배향제는, 중합체 성분으로서, 중합체 (P) 및 그 외의 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 함유한다. 이러한 경우의 그 외의 중합체의 배합 비율은, 액정 배향제 중에 포함되는 중합체의 합계량에 대하여, 100중량% 이하의 범위에서 임의로 설정할 수 있다. 바람직하게는 10∼100중량%이며, 보다 바람직하게는 30∼90중량%이다. When the liquid crystal aligning agent of the present invention contains the compound (P) as an additive, the liquid crystal aligning agent may contain at least one polymer selected from the group consisting of the polymer (P) and other polymers as the polymer component . In this case, the blending ratio of the other polymer can be arbitrarily set within a range of not more than 100% by weight based on the total amount of the polymer contained in the liquid crystal aligning agent. Preferably 10 to 100% by weight, and more preferably 30 to 90% by weight.
[에폭시기 함유 화합물][Epoxy group-containing compound]
에폭시기 함유 화합물은, 액정 배향막에 있어서의 기판 표면과의 접착성이나 전기 특성을 향상시키기 위해 사용할 수 있다. 이러한 에폭시기 함유 화합물로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)사이클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐메탄, N,N-디글리시딜-벤질아민, N,N-디글리시딜-아미노메틸사이클로헥산, N,N-디글리시딜-사이클로헥실아민 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다. 그 외, 에폭시기 함유 화합물의 예로서는, 국제공개공보 제2009/096598호 기재의 에폭시기 함유 폴리오르가노실록산을 이용할 수 있다. The epoxy group-containing compound can be used for improving the adhesion to the substrate surface and electric characteristics in the liquid crystal alignment film. Examples of such epoxy group-containing compounds include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether , Neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, trimethylol propane triglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-m-xylylenediamine, , N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, N, N-diglycidyl-benzylamine, N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane, N, N- Diglycidyl-cyclohexylamine, and the like can be preferably used. As other examples of the epoxy group-containing compound, an epoxy group-containing polyorganosiloxane described in International Publication No. 2009/096598 can be used.
에폭시기 함유 화합물을 액정 배향제에 배합하는 경우, 그의 배합 비율은, 액정 배향제 중에 포함되는 중합체의 합계 100중량부에 대하여, 40중량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.1∼30중량부로 하는 것이 보다 바람직하다. When the epoxy group-containing compound is compounded in the liquid crystal aligning agent, the blending ratio thereof is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polymers contained in the liquid crystal aligning agent desirable.
[관능성 실란 화합물][Functional silane compound]
관능성 실란 화합물은, 액정 배향제의 인쇄성의 향상을 목적으로 하여 사용할 수 있다. 이러한 관능성 실란 화합물로서는, 예를 들면 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리메톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, N-에톡시카보닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-트리에톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, 10-트리메톡시실릴-1,4,7-트리아자데칸, 9-트리메톡시실릴-3,6-디아자노닐아세테이트, 9-트리메톡시실릴-3,6-디아자노난산 메틸, N-벤질-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 글리시독시메틸트리메톡시실란, 2-글리시독시에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. The functional silane compound can be used for the purpose of improving the printing property of the liquid crystal aligning agent. Examples of such a functional silane compound include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2 -Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxy Silane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-triethoxysilylpropyl triethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-tri Methoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, methyl 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonanoate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, Trimethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like, Can.
그 외의 관능성 실란 화합물을 액정 배향제에 배합하는 경우, 그의 배합 비율은, 액정 배향제 중에 포함되는 중합체의 합계 100중량부에 대하여, 2중량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.02∼0.2중량부로 하는 것이 보다 바람직하다. When other functional silane compounds are compounded in the liquid crystal aligning agent, the blending ratio thereof is preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.02 to 0.2 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polymers contained in the liquid crystal aligning agent .
또한, 그 외의 성분으로서는, 상기 외에, 분자 내에 적어도 하나의 옥세타닐기를 갖는 화합물이나 산화 방지제, 금속 킬레이트 화합물, 경화촉진제, 계면활성제, 충전제, 분산제, 광증감제 등을 들 수 있다. In addition to the above, other components may include a compound having at least one oxetanyl group in the molecule, an antioxidant, a metal chelate compound, a curing accelerator, a surfactant, a filler, a dispersant, and a photosensitizer.
본 발명에 따른 액정 배향제는, 중합체 성분으로서 1종의 중합체만을 함유하고 있어도 좋고, 2종 이상의 중합체를 함유하고 있어도 좋다. 2종 이상의 중합체를 함유하는 경우의 바람직한 태양으로서는, 예를 들면 이하의 [1]∼[3] 등을 들 수 있다. The liquid crystal aligning agent according to the present invention may contain only one kind of polymer as a polymer component, or may contain two or more kinds of polymers. Preferable examples of the case of containing two or more kinds of polymers include, for example, the following [1] to [3] and the like.
[1] 중합체 (P)와 그 외의 중합체를 함유하고, 또한 중합체 (P) 및 그 외의 중합체가, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드로부터 선택되는 적어도 1종인 태양.[1] The sun, which contains the polymer (P) and the other polymer, wherein the polymer (P) and the other polymer are at least one selected from polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide and polyamide.
[2] 중합체 (P)를 복수종 함유하고, 또한 그들 복수종의 중합체 (P)가, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드로부터 선택되는 적어도 1종인 태양.[2] The sun having at least one polymer (P) and at least one polymer (P) thereof selected from polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide and polyamide.
[3] 그 외의 중합체를 복수종 함유하고, 또한 그 외의 중합체가, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드로부터 선택되는 적어도 1종인 태양(단, 첨가제로서 화합물 (P)를 포함함).[3] The polymerizable composition according to any one of [1] to [4], wherein the polymer contains at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, and polyamide, .
이들 중, [1]의 태양에서는, 중합체 (P)에 아미드 결합 중의 아미노기가 Y1로 보호됨으로써, 중합체 (P)와 그 외의 중합체와의 사이의 극성차가 커져, 액정 배향막 중에서 중합체의 분포의 치우침을 충분히 발생시킬 수 있는 것으로 추측된다. Among them, in the embodiment of [1], the amino group in the amide bond in the polymer (P) is protected with Y 1 , so that the polarity difference between the polymer (P) and the other polymer becomes large, Can be sufficiently generated.
액정 배향제에 있어서의 고형분(액정 배향제의 용매 이외의 성분)에 대한 화합물 (P)의 배합 비율은, 화합물 (P)의 종류에 따라서 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 화합물 (P)가 중합체인 경우, 액정 배향제에 있어서의 고형 분의 합계 중량 100중량부에 대하여, 중합체 (P)의 배합 비율을, 40중량부 이상으로 하는 것이 바람직하고, 50중량부 이상으로 하는 것이 바람직하고, 60중량부 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. The compounding ratio of the compound (P) to the solid content (component other than the solvent of the liquid crystal aligning agent) in the liquid crystal aligning agent is preferably selected appropriately according to the kind of the compound (P). For example, when the compound (P) is a polymer, the compounding ratio of the polymer (P) is preferably 40 parts by weight or more, more preferably 50 parts by weight or less, And more preferably not less than 60 parts by weight.
또한, 상기 [1]의 태양에 있어서의 중합체 (P)의 배합 비율은, 본 발명의 효과를 충분히 얻으면서, 비용 저감을 도모하는 관점에서, 중합체 (P) 및 그 외의 중합체의 합계량 100중량부에 대하여, 1∼99중량부로 하는 것이 바람직하고, 10∼90중량부로 하는 것이 보다 바람직하고, 20∼80중량부로 하는 것이 더욱 바람직하다. The blending ratio of the polymer (P) in the embodiment of [1] above is preferably 100 parts by weight or more, more preferably 100 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight or less, Is preferably 1 to 99 parts by weight, more preferably 10 to 90 parts by weight, and still more preferably 20 to 80 parts by weight.
화합물 (P)가 첨가제인 경우, 액정 배향제에 있어서의 고형분의 합계 중량 100중량부에 대하여, 화합물 (P)의 배합 비율을 0.5∼50중량부로 하는 것이 바람직하고, 2∼30중량부로 하는 것이 바람직하고, 5∼25중량부로 하는 것이 더욱 바람직하다. When the compound (P) is an additive, the compounding ratio of the compound (P) is preferably 0.5 to 50 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total solid weight of the liquid crystal aligning agent And more preferably 5 to 25 parts by weight.
<용매><Solvent>
본 발명에 따른 액정 배향제는, 화합물 (P) 및 필요에 따라서 사용되는 그 외의 성분이, 바람직하게는 적당한 용매 중에 분산 또는 용해하여 이루어지는 액상의 조성물로서 조제된다. The liquid crystal aligning agent according to the present invention is prepared as a liquid composition in which the compound (P) and other components that are optionally used are dispersed or dissolved in an appropriate solvent.
사용하는 유기 용매로서는, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, γ-부티로락탐, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 락트산 부틸, 아세트산 부틸, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜-i-프로필에테르, 에틸렌글리콜-n-부틸에테르(부틸셀로솔브), 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디이소부틸케톤, 이소아밀프로피오네이트, 이소아밀이소부티레이트, 디이소펜틸에테르, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. Examples of the organic solvent to be used include organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone,? -Butyrolactone,? -Butyrolactam, N, N-dimethylformamide, Methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol- propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether , Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamylphosphate Propionate, isoamyl isobutyrate, di-isopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
액정 배향제에 있어서의 고형분 농도(액정 배향제의 용매 이외의 성분의 합계 중량이 액정 배향제의 전체 중량에 차지하는 비율)는, 점성, 휘발성 등을 고려하여 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 1∼10중량%의 범위이다. 즉, 액정 배향제는, 후술하는 바와 같이 기판 표면에 도포되고, 바람직하게는 가열됨으로써, 액정 배향막인 도막 또는 액정 배향막이 되는 도막이 형성된다. 이때, 고형분 농도가 1중량% 미만인 경우에는, 도막의 막두께가 과소하게 되어 양호한 액정 배향막이 얻어지기 어려워진다. 한편, 고형분 농도가 10중량%를 초과하는 경우에는, 도막의 막두께가 과대하게 되어 양호한 액정 배향막이 얻어지기 어렵고, 또한, 액정 배향제의 점성이 증대되어 도포성이 저하되는 경향이 있다. The solid concentration in the liquid crystal aligning agent (the ratio of the total weight of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent is applied to the surface of the substrate as described later, and preferably heated to form a coating film which is a liquid crystal alignment film or a liquid crystal alignment film. At this time, when the solid concentration is less than 1% by weight, the film thickness of the coating film becomes too small, and it becomes difficult to obtain a good liquid crystal alignment film. On the other hand, when the solid concentration exceeds 10% by weight, the film thickness of the coating film becomes excessively large, so that a good liquid crystal alignment film tends to be difficult to obtain, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent tends to be increased.
특히 바람직한 고형분 농도의 범위는, 기판에 액정 배향제를 도포할 때에 이용하는 방법에 따라 상이하다. 예를 들면 스피너법에 의해 기판에 도포하는 경우에는, 고형분 농도(액정 배향제 중의 용매 이외의 전체 성분의 합계 중량이 액정 배향제의 전체 중량에 차지하는 비율)가 1.5∼4.5중량%의 범위인 것이 특히 바람직하다. 인쇄법에 의한 경우에는, 고형분 농도를 3∼9중량%의 범위로 하고, 그에 의해 용액 점도를 12∼50mPa·s의 범위로 하는 것이 특히 바람직하다. 잉크젯법에 의한 경우에는, 고형분 농도를 1∼5중량%의 범위로 하고, 그에 의해, 용액 점도를 3∼15mPa·s의 범위로 하는 것이 특히 바람직하다. 액정 배향제를 조제할 때의 온도는, 바람직하게는 10∼50℃이며, 보다 바람직하게는 20∼30℃이다. A particularly preferable range of the solid concentration is different depending on the method used when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, when the coating liquid is applied to a substrate by the spinner method, the solid concentration (the ratio of the total weight of all the components other than the solvent in the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is in the range of 1.5 to 4.5 wt% Particularly preferred. In the case of the printing method, it is particularly preferable that the solid concentration is in the range of 3 to 9% by weight, whereby the solution viscosity is in the range of 12 to 50 mPa · s. In the case of the ink-jet method, it is particularly preferable that the solid concentration is in the range of 1 to 5 wt%, whereby the solution viscosity is in the range of 3 to 15 mPa · s. The temperature for preparing the liquid crystal aligning agent is preferably 10 to 50 캜, more preferably 20 to 30 캜.
<액정 표시 소자><Liquid crystal display element>
본 발명에 따른 액정 표시 소자는, 상기에서 설명한 액정 배향제를 이용하여 형성된 액정 배향막을 구비한다. 액정 표시 소자의 동작 모드는 특별히 한정하지 않고, 예를 들면 TN형, STN형, VA형(VA-MVA형, VA-PVA형 등을 포함함), IPS형, FFS형, OCB(Optically Compensated Bend)형 등 여러 가지의 동작 모드에 적용할 수 있다. The liquid crystal display element according to the present invention comprises a liquid crystal alignment film formed using the above-described liquid crystal aligning agent. The operation mode of the liquid crystal display element is not particularly limited and may be, for example, TN type, STN type, VA type (including VA-MVA type and VA-PVA type), IPS type, FFS type, OCB (Optically Compensated Bend ) Type and the like.
액정 표시 소자는, 예를 들면 이하의 공정 (1)∼(3)을 포함하는 공정에 의해 제조할 수 있다. 공정 (1)은, 소망하는 동작 모드에 따라 사용 기판이 상이하다. 공정 (2) 및 공정(3)은 각 동작 모드 공통이다. The liquid crystal display element can be produced, for example, by a process including the following steps (1) to (3). In the step (1), the substrate to be used differs depending on a desired operation mode. Processes (2) and (3) are common to each operation mode.
[공정 (1): 도막의 형성][Process (1): Formation of coating film]
우선 기판 상에 액정 배향제를 도포하고, 이어서 도포면을 가열함으로써 기판 상에 도막을 형성한다. First, a liquid crystal aligning agent is applied onto a substrate, and then a coated film is formed on the substrate by heating the coated surface.
(1-A) 예를 들면 TN형, STN형 또는 VA형의 액정 표시 소자를 제조하는 경우, 우선, 패터닝된 투명 도전막이 형성되어 있는 기판 2매를 한 쌍으로 하고, 그 각 투명 도전막 형성면 상에, 액정 배향제를, 바람직하게는 오프셋 인쇄법, 스핀 코팅법, 롤 코터법 또는 잉크젯 인쇄법에 의해 각각 도포한다. 기판으로서는, 예를 들면 플로트 유리, 소다 유리 등의 유리; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리(지환식 올레핀) 등의 플라스틱으로 이루어지는 투명 기판을 이용할 수 있다. 기판의 일면에 형성되는 투명 도전막으로서는, 산화 주석(SnO2)으로 이루어지는 NESA막(미국 PPG사 등록상표), 산화 인듐-산화 주석(In2O3-SnO2)으로 이루어지는 ITO막 등을 이용할 수 있다. 패터닝된 투명 도전막을 얻으려면, 예를 들면 패턴이 없는 투명 도전막을 형성한 후, 포토·에칭에 의해 패턴을 형성하는 방법; 투명 도전막을 형성할 때에 소망하는 패턴을 갖는 마스크를 이용하는 방법; 등에 의할 수 있다. 액정 배향제의 도포시에 있어서는, 기판 표면 및 투명 도전막과 도막과의 접착성을 더욱 양호하게 하기 위해, 기판 표면 중 도막을 형성하는 면에, 관능성 실란 화합물, 관능성 티탄 화합물등을 미리 도포하는 전(前) 처리를 행해 두어도 좋다. (1-A) For example, in the case of producing a liquid crystal display element of TN type, STN type or VA type, two substrates on which a patterned transparent conductive film is formed are formed as a pair, The liquid crystal aligning agent is preferably applied on the surface by the offset printing method, the spin coating method, the roll coating method, or the ink jet printing method. Examples of the substrate include glass such as float glass and soda glass; A transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, and poly (alicyclic olefin) can be used. As the transparent conductive film to be formed on one surface of the substrate, an ITO film made of NESA film (a registered trademark of PPG Corporation of the US) or indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 -SnO 2 ) made of tin oxide (SnO 2 ) . The patterned transparent conductive film can be obtained, for example, by forming a transparent conductive film without a pattern and then forming a pattern by photoetching; A method using a mask having a desired pattern when forming a transparent conductive film; And so on. In the application of the liquid crystal aligning agent, a functional silane compound, a functional titanium compound or the like is added to the surface of the substrate surface on which the coating film is to be formed in advance in order to improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film The pre-treatment for coating may be performed.
액정 배향제를 도포한 후, 도포한 액정 배향제의 액흐름 방지 등의 목적으로, 바람직하게는 예비 가열(프리베이킹)이 실시된다. 프리베이킹 온도는, 바람직하게는 30∼200℃이며, 보다 바람직하게는 40∼150℃이며, 특히 바람직하게는 40∼100℃이다. 프리베이킹 시간은, 바람직하게는 0.25∼10분이며, 보다 바람직하게는 0.5∼5분이다. 그 후, 용매를 완전하게 제거하고, 필요에 따라서 중합체에 존재하는 암산 구조를 열이미드화하는 것을 목적으로 하여 소성(포스트베이킹) 공정이 실시된다. 이때의 소성 온도(포스트베이킹 온도)는, 바람직하게는 80∼300℃이며, 보다 바람직하게는 120∼250℃이다. 포스트베이킹 시간은, 바람직하게는 5∼200분이며, 보다 바람직하게는 10∼100분이다. 이와 같이 하여 형성되는 막의 막두께는, 바람직하게는 0.001∼1㎛이며, 보다 바람직하게는 0.005∼0.5㎛이다. Preheating (prebaking) is preferably performed for the purpose of preventing the liquid flow of the applied liquid crystal aligning agent after application of the liquid crystal aligning agent. The prebaking temperature is preferably 30 to 200 캜, more preferably 40 to 150 캜, particularly preferably 40 to 100 캜. The prebaking time is preferably 0.25 to 10 minutes, more preferably 0.5 to 5 minutes. Thereafter, the solvent is completely removed, and a firing (post-baking) process is carried out in order to thermally modify the structure of the acid in the polymer as required. The firing temperature (post-baking temperature) at this time is preferably 80 to 300 占 폚, more preferably 120 to 250 占 폚. The post baking time is preferably 5 to 200 minutes, and more preferably 10 to 100 minutes. The film thickness of the film thus formed is preferably 0.001 to 1 mu m, more preferably 0.005 to 0.5 mu m.
(1-B) IPS형 또는 FFS형의 액정 표시 소자를 제조하는 경우, 빗살형으로 패터닝된 투명 도전막 또는 금속막으로 이루어지는 전극이 설치되어 있는 기판의 전극 형성면과, 전극이 설치되어 있지 않은 대향 기판의 일면에 액정 배향제를 각각 도포하고, 이어서 각 도포면을 가열함으로써 도막을 형성한다. 이때 사용되는 기판 및 투명 도전막의 재질, 도포 방법, 도포 후의 가열 조건, 투명 도전막 또는 금속막의 패터닝 방법, 기판의 전 처리, 그리고 형성되는 도막의 바람직한 막두께에 대해서는 상기 (1-A)와 동일하다. 금속막으로서는, 예를 들면 크롬 등의 금속으로 이루어지는 막을 사용할 수 있다. (1-B) In the case of manufacturing an IPS or FFS type liquid crystal display element, the electrode formation surface of the substrate on which the electrodes made of the transparent conductive film or the metal film patterned in the comb shape are provided, A liquid crystal aligning agent is coated on one surface of the counter substrate, and then each coated surface is heated to form a coated film. A preferable film thickness of the substrate and the transparent conductive film to be used at this time, the coating method, the heating condition after coating, the method of patterning the transparent conductive film or the metal film, the pretreatment of the substrate, and the coating film to be formed are the same as in the above (1-A) Do. As the metal film, for example, a film made of a metal such as chromium can be used.
상기 (1-A) 및 (1-B)의 어느 경우도, 기판 상에 액정 배향제를 도포한 후, 유기 용매를 제거함으로써, 액정 배향막 또는 액정 배향막이 되는 도막이 형성된다. 이때, 액정 배향제에 함유되는 중합체가, 폴리암산이거나, 폴리암산 에스테르이거나, 또는 이미드환 구조와 암산 구조를 갖는 이미드화 중합체를 포함하는 경우에는, 도막 형성 후에 추가로 가열함으로써 탈수 폐환 반응을 진행시켜, 보다 이미드화된 도막으로 해도 좋다. In any of the cases (1-A) and (1-B), a liquid crystal alignment film or a coating film to be a liquid crystal alignment film is formed by removing the organic solvent after coating the liquid crystal alignment agent on the substrate. At this time, when the polymer contained in the liquid crystal aligning agent is a polyamic acid, a polyamic acid ester, or an imidized polymer having an imidazole ring structure and an arboric acid structure, the dehydration ring-closure reaction proceeds by further heating after forming the film , Or a more imaged coating film may be used.
[공정 (2): 배향 처리][Process (2): orientation treatment]
TN형, STN형, IPS형 또는 FFS형의 액정 표시 소자를 제조하는 경우, 상기 공정 (1)에서 형성한 도막에 액정 배향능을 부여하는 처리(배향 처리)를 실시한다. 이에 따라, 액정 분자의 배향능이 도막에 부여되어 액정 배향막이 된다. 배향 처리로서는, 도막을 예를 들면 나일론, 레이온, 코튼 등의 섬유로 이루어지는 천을 감은 롤로 일정 방향으로 문지름으로써 도막에 액정 배향능을 부여하는 러빙 처리, 기판 상에 형성한 도막에 광조사를 행하여 도막에 액정 배향능을 부여하는 광배향 처리 등을 들 수 있다. 한편, 수직 배향형 액정 표시 소자를 제조하는 경우에는, 상기 공정 (1)에서 형성한 도막을 그대로 액정 배향막으로서 사용할 수 있지만, 당해 도막에 대하여 배향 처리를 행해도 좋다. In the case of producing a liquid crystal display element of TN type, STN type, IPS type or FFS type, a treatment (alignment treatment) for imparting a liquid crystal aligning ability to the coating film formed in the above step (1) is performed. Accordingly, the alignment ability of the liquid crystal molecules is imparted to the coating film to form a liquid crystal alignment film. Examples of the alignment treatment include rubbing treatment in which the coating film is rubbed in a predetermined direction with a roll formed of fibers such as nylon, rayon, and cotton to give a liquid crystal aligning ability to the coating film, and a coating film formed on the substrate is irradiated with light, And a photo alignment treatment for imparting a liquid crystal aligning ability to the substrate. On the other hand, in the case of producing a vertically aligned liquid crystal display element, the coating film formed in the above step (1) can be directly used as a liquid crystal alignment film, but the coating film may be subjected to alignment treatment.
광배향 처리에 있어서의 광조사는, (1a) 포스트베이킹 후의 도막에 대하여 조사하는 방법, (2a) 프리베이킹 후이며 포스트베이킹 전의 도막에 대하여 조사하는 방법, (3a) 프리베이킹 및 포스트베이킹의 적어도 어느 하나에 있어서 도막의 가열 중에 도막에 대하여 조사하는 방법 등에 의해 행할 수 있다. (2a) a method of irradiating the coated film after pre-baking and post-baking, (3a) a method of irradiating the coated film after post-baking, and Or a method in which the coating film is irradiated to the coating film during heating of the coating film.
도막에 조사하는 빛은, 편광 또는 비편광의 방사선으로 할 수 있다. 방사선으로서는, 예를 들면 150∼800㎚의 파장의 빛을 포함하는 자외선 및 가시광선을 이용할 수 있다. 방사선이 편광인 경우, 직선 편광이라도 부분 편광이라도 좋다. 또한, 이용하는 방사선이 직선 편광 또는 부분 편광인 경우에는, 조사는 기판면에 수직의 방향으로부터 행해도 좋고, 비스듬한 방향으로부터 행해도 좋고, 또는 이들을 조합하여 행해도 좋다. 비편광의 방사선을 조사하는 경우에는, 조사의 방향은 비스듬한 방향으로 한다. The light irradiated onto the coating film may be polarized or unpolarized radiation. As the radiation, for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used. When the radiation is polarized light, it may be linearly polarized light or partially polarized light. When the radiation to be used is linearly polarized light or partial polarized light, the irradiation may be performed in a direction perpendicular to the substrate surface, in an oblique direction, or in combination thereof. In the case of irradiating non-polarized radiation, the irradiation direction is set to an oblique direction.
사용하는 광원으로서는, 예를 들면 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 중수소 램프, 메탈할라이드 램프, 아르곤 공명 램프, 제논 램프, 엑시머 레이저 등을 사용할 수 있다. 바람직한 파장 영역의 자외선은, 광원을, 예를 들면 필터, 회절 격자등과 병용하는 수단 등에 의해 얻을 수 있다. 빛의 조사량은, 바람직하게는 100∼50,000J/㎡이며, 보다 바람직하게는 300∼20,000J/㎡이다. 또한, 도막에 대한 광조사는, 반응성을 높이기 위해 도막을 가온하면서 행해도 좋다. 가온시의 온도는, 통상 30∼250℃이며, 바람직하게는 40∼200℃이며, 보다 바람직하게는 50∼150℃이다. As the light source to be used, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp and an excimer laser can be used. The ultraviolet rays in the preferable wavelength range can be obtained by a means for using a light source in combination with, for example, a filter or a diffraction grating. The dose of light is preferably 100 to 50,000 J / m 2, and more preferably 300 to 20,000 J / m 2. The light irradiation to the coating film may be performed while heating the coating film to enhance the reactivity. The temperature at the time of heating is usually 30 to 250 占 폚, preferably 40 to 200 占 폚, and more preferably 50 to 150 占 폚.
또한, 러빙 처리 후의 액정 배향막에 대하여 추가로, 액정 배향막의 일부에 방사선을 조사함으로써 액정 배향막의 일부의 영역의 프리틸트각을 변화시키는 처리나, 액정 배향막 표면의 일부에 레지스트막을 형성한 후에 앞의 러빙 처리와 상이한 방향으로 러빙 처리를 행한 후에 레지스트막을 제거하는 처리를 행하여, 액정 배향막이 영역마다 상이한 액정 배향능을 갖도록 해도 좋다. 이 경우, 얻어지는 액정 표시 소자의 시야 특성을 개선하는 것이 가능하다. Further, it is also possible to use a process of changing the pretilt angle of a part of the liquid crystal alignment film by irradiating a part of the liquid crystal alignment film to the rubbed liquid crystal alignment film, or a process of forming a resist film on a part of the surface of the liquid crystal alignment film, After the rubbing treatment is performed in a direction different from the rubbing treatment, a treatment for removing the resist film may be performed so that the liquid crystal alignment film has a liquid crystal aligning ability different for each region. In this case, it is possible to improve the visual field characteristic of the obtained liquid crystal display element.
PSA(Polymer Sustained Alignment)형의 액정 표시 소자를 제조하는 경우, 또는 중합성기 함유 성분을 포함하는 액정 배향제를 이용하여 도막을 형성한 경우에는, 상기 공정 (1)에서 형성한 도막을 그대로 이용하여 이하의 공정 (3)을 실시해도 좋지만, 액정 분자가 기울어짐을 제어하고, 배향 분할을 간이한 방법으로 행하는 목적으로 약한 러빙 처리 등의 배향 처리를 행해도 좋다. VA형의 액정 표시 소자에 적합한 액정 배향막은 PSA형의 액정 표시 소자에도 적합하게 이용할 수 있다. When a PSA (Polymer Sustained Alignment) type liquid crystal display element is produced, or when a coating film is formed using a liquid crystal aligning agent containing a polymerizable group-containing component, the coating film formed in the above step (1) The following step (3) may be carried out. However, alignment treatment such as weak rubbing treatment may be performed for the purpose of controlling the inclination of liquid crystal molecules and performing alignment division in a simple manner. A liquid crystal alignment film suitable for VA type liquid crystal display elements can be suitably used for liquid crystal display devices of the PSA type.
[공정 (3): 액정 셀의 구축][Process (3): Construction of liquid crystal cell]
(3-A) 상기와 같이 하여 액정 배향막이 형성된 기판을 2매 준비하고, 대향 배치한 2매의 기판 간에 액정을 배치함으로써 액정 셀을 제조한다. 액정 셀을 제조하려면, 예를 들면 이하의 2개의 방법을 들 수 있다. 제1 방법은, 종래부터 알려져 있는 방법이다. 우선, 각각의 액정 배향막이 대향하도록 간극(셀 갭)을 개재하여 2매의 기판을 대향 배치하고, 2매의 기판의 주변부를 시일제를 이용하여 접합하고, 기판 표면 및 시일제에 의해 구획된 셀 갭 내에 액정을 주입 충전한 후, 주입구를 봉지함으로써 액정 셀을 제조한다. 또한, 제2 방법은, ODF(One Drop Fill) 방식으로 불리는 수법이다. 액정 배향막을 형성한 2매의 기판 중 한쪽의 기판 상의 소정의 장소에, 예를 들면 자외광 경화성의 시일제를 도포하고, 추가로 액정 배향막면 상의 소정의 수 개소에 액정을 적하한 후, 액정 배향막이 대향하도록 다른 한쪽의 기판을 접합함과 함께 액정을 기판의 전체면에 펴바르고, 이어서 기판의 전체면에 자외광을 조사하여 시일제를 경화함으로써 액정 셀을 제조한다. 어느 방법에 의한 경우라도, 상기와 같이 하여 제조한 액정 셀에 대해, 이용한 액정이 등방상을 취하는 온도까지 추가로 가열한 후, 실온까지 서서히 냉각함으로써, 액정 충전시의 유동 배향을 제거하는 것이 바람직하다. (3-A) A liquid crystal cell is prepared by preparing two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed as described above, and arranging liquid crystals between two substrates opposed to each other. To produce a liquid crystal cell, for example, the following two methods can be used. The first method is a conventionally known method. First, two substrates are opposed to each other with a gap (cell gap) interposed therebetween so that the respective liquid crystal alignment films face each other. The peripheral portions of the two substrates are bonded together using a sealant, After the liquid crystal is filled and filled in the cell gap, the liquid crystal cell is manufactured by sealing the injection port. The second method is a method called ODF (One Drop Fill) method. For example, an ultraviolet curable sealant is applied to a predetermined place on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and liquid crystal is further dripped onto a predetermined number of places on the liquid crystal alignment film surface, The liquid crystal cell is manufactured by joining the other substrate so that the alignment film is opposed to the substrate, spreading the liquid crystal on the entire surface of the substrate, and then irradiating ultraviolet light to the entire surface of the substrate to cure the sealant. Regardless of the method, it is preferable to further heat the liquid crystal cell manufactured as described above to a temperature at which the liquid crystal used becomes an isotropic phase, and then gradually cool to room temperature to remove the flow alignment at the time of filling the liquid crystal Do.
시일제로서는, 예를 들면 경화제 및 스페이서로서의 산화 알루미늄구를 함유하는 에폭시 수지 등을 이용할 수 있다. 또한, 액정으로서는, 네마틱 액정 및 스멕틱 액정을 들 수 있고, 그 중에서도 네마틱 액정이 바람직하고, 예를 들면 시프베이스계 액정, 아족시계 액정, 비페닐계 액정, 페닐사이클로헥산계 액정, 에스테르계 액정, 테르페닐계 액정, 비페닐사이클로헥산계 액정, 피리미딘계 액정, 디옥산계 액정, 바이사이클로옥탄계 액정, 쿠반계 액정 등을 이용할 수 있다. 또한, 이들 액정에, 예를 들면 콜레스테릴클로라이드, 콜레스테릴노나에이트, 콜레스테릴카보네이트 등의 콜레스테릭 액정; 상품명 「C-15」, 「CB-15」(메르크사 제조)로서 판매되고 있는 바와 같은 키랄제; p-데실옥시벤질리덴-p-아미노-2-메틸부틸신나메이트 등의 강유전성 액정 등을 첨가하여 사용해도 좋다. As the sealing agent, for example, an epoxy resin containing an aluminum oxide sphere as a curing agent and a spacer can be used. Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals. Of these, nematic liquid crystals are preferable, and examples thereof include a cypher base liquid crystal, an agar watch liquid crystal, a biphenyl liquid crystal, a phenyl cyclohexane liquid crystal, Based liquid crystal, terphenyl-based liquid crystal, biphenylcyclohexane-based liquid crystal, pyrimidine-based liquid crystal, dioxane-based liquid crystal, bicyclooctane-based liquid crystal, quartz-based liquid crystal and the like. Further, to these liquid crystals, for example, cholesteric liquid crystals such as cholesteryl chloride, cholesteryl nonanoate and cholesteryl carbonate; Chiral agents such as those sold under the trade names "C-15" and "CB-15" (Merck); p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutyl cinnamate and the like may be added and used.
(3-B) PSA형 액정 표시 소자를 제조하는 경우에는, 액정과 함께 광중합성 화합물을 주입 또는 적하하는 점 이외는 상기 (3-A)와 동일하게 하여 액정 셀을 구축한다. 그 후, 한 쌍의 기판이 갖는 도전막 간에 전압을 인가한 상태에서 액정 셀에 광조사한다. 여기에서 인가하는 전압은, 예를 들면 5∼50V의 직류 또는 교류로 할 수 있다. 또한, 조사하는 빛으로서는, 예를 들면 150∼800㎚의 파장의 빛을 포함하는 자외선 및 가시광선을 이용할 수 있지만, 300∼400㎚의 파장의 빛을 포함하는 자외선이 바람직하다. 조사광의 광원으로서는, 예를 들면 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 중수소 램프, 메탈할라이드 램프, 아르곤 공명 램프, 제논 램프, 엑시머 레이저 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기의 바람직한 파장 영역의 자외선은, 광원을, 예를 들면 필터 회절 격자 등과 병용하는 수단 등에 의해 얻을 수 있다. 빛의 조사량으로서는, 바람직하게는 1,000∼200,000J/㎡이며, 보다 바람직하게는 1,000∼100,000J/㎡이다. (3-B) In the case of producing a PSA type liquid crystal display device, a liquid crystal cell is constructed in the same manner as in (3-A) except that a photopolymerizable compound is injected or dropped together with liquid crystal. Thereafter, the liquid crystal cell is irradiated with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates. The voltage to be applied here may be DC or AC of 5 to 50 V, for example. As the light to be irradiated, for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used, but ultraviolet rays including light having a wavelength of 300 to 400 nm are preferable. As the light source of the irradiation light, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp and an excimer laser can be used. The ultraviolet ray in the above-mentioned preferable wavelength range can be obtained by a means for using the light source together with, for example, a filter diffraction grating or the like. The dose of light is preferably 1,000 to 200,000 J / m 2, and more preferably 1,000 to 100,000 J / m 2.
(3-C) 중합체 성분 또는 첨가제로서 광중합성기를 갖는 화합물을 포함하는 액정 배향제를 이용하여 기판 상에 도막을 형성한 경우, 상기 (3-A)와 동일하게 하여 액정 셀을 구축하고, 그 후, 한 쌍의 기판이 갖는 도전막 간에 전압을 인가한 상태에서 액정 셀에 광조사하는 공정을 거침으로써 액정 표시 소자를 제조하는 방법을 채용해도 좋다. 이 방법에 의하면, PSA 모드의 메리트를 적은 광조사량으로 실현 가능하다. 인가하는 전압이나, 조사하는 빛의 조건은 상기 (3-B)의 설명을 적용할 수 있다. When a coating film is formed on a substrate by using a liquid crystal aligning agent containing a compound having a photopolymerizable group as a (3-C) polymer component or an additive, a liquid crystal cell is constructed in the same manner as in (3-A) Thereafter, a method may be employed in which the liquid crystal cell is irradiated with light in a state in which a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates to produce a liquid crystal display device. According to this method, the merit of the PSA mode can be realized with a small light irradiation amount. The voltage applied and the condition of the light to be irradiated can be applied to the description of (3-B) above.
그리고, 액정 셀의 외측 표면에 편광판을 접합함으로써 액정 표시 소자를 얻을 수 있다. 액정 셀의 외표면에 접합되는 편광판으로서는, 폴리비닐알코올을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 「H막」이라고 칭해지는 편광 필름을 아세트산 셀룰로오스 보호막으로 사이에 끼운 편광판 또는 H막 그 자체로 이루어지는 편광판을 들 수 있다. A liquid crystal display element can be obtained by bonding a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell. As the polarizing plate to be bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing plate in which a polarizing film called "H film" in which iodine is absorbed while polyvinyl alcohol is oriented in a stretched polyvinyl alcohol is sandwiched by a cellulose acetate protective film or a polarizing plate made of H film itself .
본 발명의 액정 표시 소자는 여러 가지의 장치에 유효하게 적용할 수 있고, 예를 들면, 시계, 휴대형 게임, 워드프로세서, 노트북 컴퓨터, 카 내비게이션 시스템, 캠코더, PDA, 디지털 카메라, 휴대 전화, 스마트폰, 각종 모니터, 액정 텔레비전, 인포메이션 디스플레이 등의 각종 표시 장치에 이용할 수 있다. The liquid crystal display of the present invention can be effectively applied to various apparatuses and can be applied to various devices such as a clock, a portable game, a word processor, a notebook computer, a car navigation system, a camcorder, a PDA, , Various monitors, liquid crystal televisions, information displays, and the like.
(실시예)(Example)
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
이하의 예에 있어서, 중합체의 중량 평균 분자량 (Mw), 이미드화율 그리고 중합체 용액의 용액 점도는 이하의 방법에 의해 측정했다. 또한, 이하에서는, 식 X로 나타나는 화합물을 단순히 「화합물 X」로 기재하는 경우가 있다. In the following examples, the weight average molecular weight (Mw), the imidization ratio and the solution viscosity of the polymer solution of the polymer were measured by the following methods. Hereinafter, the compound represented by the formula X may be simply referred to as " compound X ".
[중합체의 중량 평균 분자량 (Mw)][Weight average molecular weight (Mw) of polymer]
Mw는, 이하의 조건에 있어서의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산값이다. Mw is a polystyrene reduced value measured by GPC under the following conditions.
칼럼: 토소 가부시키가이샤 제조, TSKgelGRCXLⅡColumn: TSKgelGRCXLII, manufactured by Toso Corporation
용매: 테트라하이드로푸란Solvent: tetrahydrofuran
온도: 40℃Temperature: 40 ° C
압력: 68kgf/㎠Pressure: 68kgf / ㎠
[중합체의 이미드화율][Imidization Rate of Polymer]
폴리이미드를 함유하는 용액을 순수에 투입하고, 얻어진 침전을 실온에서 충분히 감압 건조한 후, 중수소화 디메틸술폭사이드에 용해하고, 테트라메틸실란을 기준 물질로 하여 실온에서 1H-NMR을 측정했다. 얻어진 1H-NMR 스펙트럼으로부터, 하기 수식 (1)을 이용하여 이미드화율을 구했다:The polyimide-containing solution was poured into pure water, and the obtained precipitate was sufficiently dried under reduced pressure at room temperature, and dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide. 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference material. From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidation rate was obtained using the following equation (1): < EMI ID =
이미드화율(%)=(1-A1/A2×α)×100 …(1)Imidization ratio (%) = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 (One)
(수식 (1) 중, A1은 화학 시프트 10ppm 부근에 나타나는 NH기의 프로톤 유래의 피크 면적이며, A2는 그 외의 프로톤 유래의 피크 면적이며, α는 중합체의 전구체(폴리암산)에 있어서의 NH기의 프로톤 1개에 대한 그 외의 프로톤의 개수 비율임).(In the formula (1), A 1 is the peak area derived from the proton of the NH group near the chemical shift of 10 ppm, A 2 is the peak area derived from the other proton, and? Is the peak area derived from the proton The ratio of the number of other protons to one proton in the NH group).
[중합체 용액의 용액 점도][Solution viscosity of polymer solution]
중합체 용액의 용액 점도(mPa·s)는, E형 회전 점도계를 이용하여 25℃에서 측정했다. The solution viscosity (mPa s) of the polymer solution was measured at 25 캜 using an E-type rotational viscometer.
[막의 표면 접촉각][Surface contact angle of membrane]
쿄와카이멘카가쿠 가부시키가이샤 제조의 접촉각계 DM-700을 이용하여, 초순수의 액적 약 2.0μL를 금형 (ASL-400)에 떨어뜨리고, 적하 후 30초 후의 액적 상태를 화상 처리 함으로써 막의 표면 접촉각을 측정했다. Approximately 2.0 μL of the droplet of ultra-pure water was dropped on the mold (ASL-400) using a contact angle meter DM-700 manufactured by Kyowa Kai Mengaku Co., Ltd. The image of the droplet after 30 seconds from the drop was subjected to image processing, .
<화합물의 합성><Synthesis of Compound>
[합성예 1-1: 화합물 (Ⅰ)의 합성][Synthesis Example 1-1: Synthesis of Compound (I)
하기 반응식 1에 따라 화합물 (Ⅰ)을 합성했다. Compound (I) was synthesized according to Reaction Scheme 1 below.
4-니트로-N-(4-니트로페닐)벤즈아미드 2.5g을 THF 30mL에 현탁시키고, 거기에 N,N-디메틸아미노피리딘 1.5g을 더했다. 그 용액에 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 3.95g을 더했다. 3시간 실온에서 교반 후, 현탁 고체를 여과하고, 에탄올로 고체를 세정했다. 이 고체를 건조시켜, 화합물 (i-1) 2.2g을 순도 99%로 얻었다. 2.5 g of 4-nitro-N- (4-nitrophenyl) benzamide was suspended in 30 mL of THF, and 1.5 g of N, N-dimethylaminopyridine was added thereto. 3.95 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) was added to the solution. After stirring for 3 hours at room temperature, the suspended solid was filtered, and the solid was washed with ethanol. The solid was dried to obtain 2.2 g of the compound (i-1) in a purity of 99%.
Pd/C 0.3g을 넣은 3구 플라스크를 질소 치환하고, 거기에 산소 탈기한 THF 40ml를 더하여 교반했다. 화합물 (i-1) 2.2g을 그 용기에 넣고, 0℃로 냉각하여 5분간 교반했다. 거기에 수소 가스를 도입하고, 니트로기의 환원을 행했다. 3시간 수소 가스 분위기하에서 교반 후, THF 50mL를 추가한 후에 반응액을 여과 후, 반응액을 농축했다. 석출한 고체를 회수하고, 건조 후, 목적의 화합물 (Ⅰ) 1.7g을 순도 99%로 얻었다. And 0.3 g of Pd / C were purged with nitrogen, 40 ml of oxygen-deaerated THF was added thereto, and the mixture was stirred. 2.2 g of the compound (i-1) was placed in the vessel, cooled to 0 캜, and stirred for 5 minutes. Hydrogen gas was introduced thereinto, and the nitro group was reduced. After stirring for 3 hours in a hydrogen gas atmosphere, 50 mL of THF was added, the reaction solution was filtered, and the reaction solution was concentrated. The precipitated solid was recovered and, after drying, 1.7 g of the desired compound (I) was obtained in a purity of 99%.
[합성예 1-2: 화합물 (Ⅱ)의 합성][Synthesis Example 1-2: Synthesis of Compound (II)
하기 반응식 2에 따라 화합물 (Ⅱ)를 합성했다. Compound (II) was synthesized according to Reaction Scheme 2 below.
N1, N6-비스(4-니트로펜에틸)아디파미드 2.8g을 THF 40mL에 현탁시키고, 거기에 N,N-디메틸아미노피리딘 2.5g을 넣었다. 그 용액에 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 16g을 더했다. 3시간 실온에서 교반 후, 현탁 고체를 여과하고, 에탄올로 고체를 세정했다. 이 고체를 건조시켜, 화합물 (ii-1) 3.5g을 순도 98%로 얻었다. 2.8 g of N 1 , N 6 -bis (4-nitrophenethyl) adipamide was suspended in 40 mL of THF, and 2.5 g of N, N-dimethylaminopyridine was added thereto. To the solution was added 16 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O). After stirring for 3 hours at room temperature, the suspended solid was filtered, and the solid was washed with ethanol. The solid was dried to obtain 3.5 g of compound (ii-1) in a purity of 98%.
Pd/C 0.5g을 넣은 3구 플라스크를 질소 치환하고, 거기에 산소 탈기한 THF 100ml를 더하여 교반했다. 화합물 (ii-1) 3.5g을 그 용기에 넣고, 0℃로 냉각하여 5분간 교반했다. 거기에 수소 가스를 도입하고, 니트로기의 환원을 행했다. 6시간 수소 가스 분위기하에서 교반 후, THF 50mL를 추가한 후에 반응액을 여과 후, 반응액을 농축했다. 석출한 고체를 회수하고, 건조 후, 목적의 화합물 (Ⅱ) 2.8g을 순도 99%로 얻었다. And 0.5 g of Pd / C were purged with nitrogen, 100 ml of oxygen-deaerated THF was added thereto, and the mixture was stirred. 3.5 g of the compound (ii-1) was placed in the vessel, cooled to 0 캜 and stirred for 5 minutes. Hydrogen gas was introduced thereinto, and the nitro group was reduced. After stirring for 6 hours in a hydrogen gas atmosphere, 50 mL of THF was added, the reaction solution was filtered, and the reaction solution was concentrated. The precipitated solid was recovered and, after drying, 2.8 g of the aimed compound (II) was obtained in a purity of 99%.
[합성예 1-3: 화합물 (Ⅲ)의 합성][Synthesis Example 1-3: Synthesis of Compound (III)
하기 반응식 3에 따라 화합물 (Ⅲ)을 합성했다. Compound (III) was synthesized according to Reaction Scheme 3 below.
4-니트로-N-(4-니트로페닐)벤즈아미드 2.5g을 THF 30mL에 현탁시키고, 거기에 N,N-디메틸아미노피리딘 1.5g을 넣었다. 그 용액에 N-[2-(트리메틸실릴)에톡시카보닐옥시]숙신이미드 10.4g을 더했다. 3시간 실온에서 교반 후, 현탁 고체를 여과하고, 에탄올로 고체를 세정했다. 이 고체를 건조시켜, 화합물 (ⅲ-1) 1.8g을 순도 98%로 얻었다. 2.5 g of 4-nitro-N- (4-nitrophenyl) benzamide was suspended in 30 mL of THF, and 1.5 g of N, N-dimethylaminopyridine was added thereto. To the solution was added 10.4 g of N- [2- (trimethylsilyl) ethoxycarbonyloxy] succinimide. After stirring for 3 hours at room temperature, the suspended solid was filtered, and the solid was washed with ethanol. The solid was dried to obtain 1.8 g of compound (iii-1) in a purity of 98%.
Pd/C 0.3g을 넣은 3구 플라스크를 질소 치환하고, 거기에 산소 탈기한 THF 40ml를 더하여 교반했다. 화합물 (ⅲ-1) 1.8g을 그 용기에 넣고, 0℃로 냉각하여 5분간 교반했다. 거기에 수소 가스를 도입하고, 니트로기의 환원을 행했다. 3시간 수소 가스 분위기하에서 교반 후, THF 50mL를 추가한 후에 반응액을 여과 후, 반응액을 농축했다. 석출한 고체를 회수하고, 건조 후, 목적의 화합물 (Ⅲ) 1.5g을 순도 99%로 얻었다. And 0.3 g of Pd / C were purged with nitrogen, 40 ml of oxygen-deaerated THF was added thereto, and the mixture was stirred. 1.8 g of the compound (iii-1) was placed in the vessel, cooled to 0 占 폚 and stirred for 5 minutes. Hydrogen gas was introduced thereinto, and the nitro group was reduced. After stirring for 3 hours in a hydrogen gas atmosphere, 50 mL of THF was added, the reaction solution was filtered, and the reaction solution was concentrated. The precipitated solid was recovered and, after drying, 1.5 g of the aimed compound (III) was obtained in a purity of 99%.
[합성예 1-4: 화합물 (Ⅳ)의 합성][Synthesis Example 1-4: Synthesis of Compound (IV)
하기 반응식 4에 따라 화합물 (Ⅳ)를 합성했다. Compound (IV) was synthesized according to Reaction Scheme 4 below.
비스(1,3-디옥소-1,3-디하이드로이소벤조푸란-5-카본산)=1,1'-비페닐-4,4'-디일 5.0g을 THF 60mL에 현탁시키고, 거기에 N,N-디메틸아미노피리딘 0.5g을 넣었다. 그 용액에 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 40g을 더했다. 7시간 실온에서 교반 후, 무수 아세트산을 10mL 더하고, 5시간 반응시켰다. 반응 중에 발생한 현탁 고체를 여과하고, 아세트산 에틸로 고체를 세정했다. 이 고체를 건조시켜, 화합물 (Ⅳ) 4.5g을 순도 97%로 얻었다. 5.0 g of bis (1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylic acid) 1,1'-biphenyl-4,4'-diyl was suspended in 60 mL of THF, And 0.5 g of N, N-dimethylaminopyridine. 40 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) was added to the solution. After stirring for 7 hours at room temperature, 10 mL of acetic anhydride was added and reacted for 5 hours. The suspended solid formed during the reaction was filtered, and the solid was washed with ethyl acetate. The solid was dried to obtain 4.5 g of compound (IV) in a purity of 97%.
[합성예 1-5: 화합물 (Ⅴ)의 합성][Synthesis Example 1-5: Synthesis of Compound (V)
하기 반응식 5에 따라 화합물 (Ⅴ)를 합성했다. Compound (V) was synthesized according to Reaction Scheme 5 below.
4,4'-(펜탄-1,5-디일비스(옥시))비스(N-(4-니트로페닐)벤자미드) 3.7g을 THF 60mL에 현탁시키고, 거기에 N,N-디메틸아미노피리딘 2.7g을 넣었다. 그 용액에 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 20g을 더했다. 5시간 실온에서 교반 후, 현탁 고체를 여과하고, 에탄올로 고체를 세정했다. 이 고체를 건조시켜, 화합물 (v-1) 3.7g을 순도 98%로 얻었다. 3.7 g of 4,4 '- (pentane-1,5-diylbis (oxy)) bis (N- (4-nitrophenyl) benzamide) was suspended in 60 ml of THF and thereto was added N, N-dimethylaminopyridine 2.7 g. 20 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) was added to the solution. After stirring for 5 hours at room temperature, the suspended solid was filtered, and the solid was washed with ethanol. This solid was dried to obtain 3.7 g of compound (v-1) in a purity of 98%.
Pd/C 0.3g을 넣은 3구 플라스크를 질소 치환하고, 거기에 산소 탈기한 THF 100mL를 더하여 교반했다. 화합물 (v-1) 3.7g을 그 용기에 넣고, 0℃로 냉각하여 5분간 교반했다. 거기에 수소 가스를 도입하고, 니트로기의 환원을 행했다. 6시간 수소 가스 분위기하에서 교반 후, THF 80mL를 추가한 후에 반응액을 여과 후, 반응액을 농축했다. 석출한 고체를 회수하고, 건조 후, 목적의 화합물 (Ⅴ) 3.0g을 순도 99%로 얻었다. And 0.3 g of Pd / C were purged with nitrogen, 100 ml of oxygen-deaerated THF was added thereto, and the mixture was stirred. 3.7 g of the compound (v-1) was placed in the vessel, cooled to 0 占 폚 and stirred for 5 minutes. Hydrogen gas was introduced thereinto, and the nitro group was reduced. After stirring for 6 hours in a hydrogen gas atmosphere, 80 mL of THF was added, the reaction solution was filtered, and the reaction solution was concentrated. The precipitated solid was recovered and, after drying, 3.0 g of the aimed compound (V) was obtained in a purity of 99%.
[합성예 1-6: 화합물 (Ⅵ)의 합성][Synthesis Example 1-6: Synthesis of Compound (VI)
하기 반응식 6에 따라 화합물 (Ⅵ)을 합성했다. Compound (VI) was synthesized according to Reaction Scheme 6 below.
1L의 가지형 플라스크에 화합물 (vⅰ-1) 25.4g, 아세토니트릴 300mL, 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 48.0g 및, N,N-디메틸아미노피리딘 1.22g을 더하고, 실온에서 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액을 100mL까지 농축한 후, 1L의 물에 재침전시켜 발생한 침전을 여과에 의해 회수, 건조함으로써 화합물 (Ⅵ)을 40.9g 얻었다. 25.4 g of the compound (vii-1), 300 mL of acetonitrile, 48.0 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) and 1.22 g of N, N-dimethylaminopyridine were added to a 1 L egg- Lt; / RTI > After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated to 100 mL and then re-precipitated in 1 L of water. The resulting precipitate was recovered by filtration and dried to obtain 40.9 g of compound (VI).
[합성예 1-7: 화합물 (Ⅶ)의 합성][Synthesis Example 1-7: Synthesis of Compound (VII)
하기 반응식 7에 따라 화합물 (Ⅶ)을 합성했다. Compound (VII) was synthesized according to the following Reaction Scheme 7.
1L의 가지형 플라스크에 화합물 (vⅱ-1) 51.2g, 아세토니트릴 500mL, 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 48.0g 및 N,N-디메틸아미노피리딘 1.22g을 더하고, 실온에서 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액을 150mL까지 농축한 후, 1L의 물에 재침전시켜 발생한 침전을 여과에 의해 회수, 건조함으로써 화합물 (Ⅶ)을 64.2g 얻었다. 51.2 g of the compound (vii-1), 500 mL of acetonitrile, 48.0 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) and 1.22 g of N, N-dimethylaminopyridine were added to a 1 L egg- Lt; / RTI > After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated to 150 mL, and then re-precipitated in 1 L of water. The resulting precipitate was recovered by filtration and dried to obtain 64.2 g of Compound (VII).
[합성예 1-8: 화합물 (Ⅷ)의 합성][Synthesis Example 1-8: Synthesis of Compound (VIII)
하기 반응식 8에 따라 화합물 (Ⅷ)을 합성했다. Compound (VIII) was synthesized according to
4-메타크릴옥시벤조산 4.54g 및, 1,4-디아미노벤젠 1.08g을 디클로로메탄 30mL에 현탁시키고, 빙냉했다. 거기에 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드 염산염을 5.76g 및, N,N-디메틸-4-아미노피리딘 0.488g을 더했다. 6시간 실온에서 교반 후, 현탁 고체를 여과하고, 에탄올로 고체를 세정했다. 이 고체를 건조시켜, 화합물 (vⅲ-1) 3.4g을 순도 99%로 얻었다. 4.54 g of 4-methacryloxybenzoic acid, and 1.08 g of 1,4-diaminobenzene were suspended in 30 mL of dichloromethane and ice-cooled. 5.76 g of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride and 0.488 g of N, N-dimethyl-4-aminopyridine were added thereto. After stirring for 6 hours at room temperature, the suspended solid was filtered and the solids were washed with ethanol. The solid was dried to obtain 3.4 g of compound (vii-1) in a purity of 99%.
화합물 (vⅲ-1) 3.0g을 THF 30mL에 현탁시키고, 그 용액에 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 2.0g을 THF 30mL에 용해시켰다. 그 용액에 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 1.49g을 더했다. 3시간 실온에서 교반 후, 용액을 농축하고 고체를 건조하여, 화합물 (Ⅷ) 3.4g을 순도 99%로 얻었다. 3.0 g of the compound (vii-1) was suspended in 30 mL of THF, and 2.0 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) was dissolved in 30 mL of THF. To the solution was added 1.49 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O). After stirring for 3 hours at room temperature, the solution was concentrated and the solid was dried to obtain 3.4 g of compound (VIII) in a purity of 99%.
[합성예 1-9: 화합물 (C-1)의 합성][Synthesis Example 1-9: Synthesis of Compound (C-1)] [
하기 반응식 9에 따라 화합물 (C-1)을 합성했다. Compound (C-1) was synthesized according to Reaction Scheme 9 below.
질소 도입관 및 환류관을 구비한 500mL의 가지형 플라스크에 화합물 (C-1a) 30.2g, 염화 티오닐 200mL 및 N,N-디메틸포름아미드 0.1mL를 더하고, 1시간 환류시켰다. 반응 종료 후, 농축, 건고하여 얻어진 점조액을 사이클로헥산으로 재결정하고, 여과, 건조함으로써 화합물 (C-1)을 27.1g 얻었다. 30.2 g of the compound (C-1a), 200 mL of thionyl chloride and 0.1 mL of N, N-dimethylformamide were added to a 500 mL eggplant-shaped flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube and a reflux tube and refluxed for 1 hour. After completion of the reaction, the mixture was concentrated and dried. The viscous liquid obtained was recrystallized from cyclohexane, filtered and dried to obtain 27.1 g of the compound (C-1).
[합성예 1-10: 화합물 (ADBA1)의 합성][Synthesis Example 1-10: Synthesis of Compound (ADBA1)] [
하기 반응식 13에 따라 화합물 (ADBA1)을 합성했다. Compound (ADBA1) was synthesized according to the following Reaction Scheme (13).
1L의 가지형 플라스크에, 화합물 (DA1) 28.6g, 아세토니트릴 300mL, 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 45.8g 및, 트리에틸아민 1.01g을 더하고, 실온에서 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액을 100mL까지 농축한 후, 1L의 물에 재침전시켜 발생한 침전을 여과에 의해 회수, 건조함으로써 화합물 (ADBA1)을 43.8g 얻었다. 28.6 g of compound (DA1), 300 mL of acetonitrile, 45.8 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) and 1.01 g of triethylamine were added to a 1 L eggplant-shaped flask and reacted at room temperature for 6 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was concentrated to 100 mL, then reprecipitated in 1 L of water, and the resulting precipitate was recovered by filtration and dried to obtain 43.8 g of a compound (ADBA1).
[합성예 1-11: 화합물 (ADC1)의 합성][Synthesis Example 1-11: Synthesis of compound (ADC1)] [
하기 반응식 14에 따라 화합물 (ADC1)을 합성했다. A compound (ADC1) was synthesized according to the following Reaction Scheme 14.
질소 도입관 및 환류관을 구비한 500mL의 가지형 플라스크에, 화합물 (DC1) 27.0g, 염화 티오닐 200mL 및 N,N-디메틸포름아미드 0.1mL를 더하고, 1시간 환류시켰다. 반응 종료 후, 농축, 건고하여 얻어진 점조액을 사이클로헥산으로 재결정하고, 여과, 건조함으로써 화합물 (ADC1)을 27.6g 얻었다. 27.0 g of compound (DC1), 200 mL of thionyl chloride and 0.1 mL of N, N-dimethylformamide were added to a 500 mL eggplant-shaped flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube and a reflux tube and refluxed for 1 hour. After completion of the reaction, the mixture was concentrated and dried. The viscous liquid obtained was recrystallized from cyclohexane, filtered and dried to obtain 27.6 g of a compound (ADC1).
[합성예 1-12: 화합물 (3-7)의 합성][Synthesis Example 1-12: Synthesis of Compound (3-7)] [
하기 반응식 17에 따라 화합물 (3-7)을 합성했다. Compound (3-7) was synthesized according to Reaction Scheme 17 below.
·화합물 (3-7A)의 합성Synthesis of compound (3-7A)
1L의 가지형 플라스크에, 니트로펜에틸아민 16.6g, 아세토니트릴 200mL, 2탄산 디-tert-부틸(Boc2O) 43.7g 및, N,N-디메틸아미노피리딘 1.22g을 더하고, 실온에서 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액을 100mL까지 농축한 후, 1L의 물에 재침전시켜 발생한 침전을 여과에 의해 회수, 건조함으로써, 화합물 (3-7A)를 24.0g 얻었다. 16.6 g of nitrophenethylamine, 200 mL of acetonitrile, 43.7 g of di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) and 1.22 g of N, N-dimethylaminopyridine were added to a 1 L eggplant-shaped flask, Lt; / RTI > After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated to 100 mL and then re-precipitated in 1 L of water. The resulting precipitate was recovered by filtration and dried to obtain 24.0 g of Compound (3-7A).
·화합물 (3-7C)의 합성Synthesis of compound (3-7C)
환류관 및 질소 도입관을 구비한 1L의 3구 플라스크에, 화합물 (3-7A)를 24.0g, 화합물 (3-7B)를 17.3g 및 디클로로메탄 500mL를 더하고, 20시간 환류시켰다. 반응 종료 후, 100mL까지 감압 농축한 후, 알루미나 칼럼(전개 용매 헥산:아세트산 에틸=6:4)으로 용출하고, 농축, 건고함으로써 화합물 (3-7C)를 22.9g 얻었다. 24.3 g of the compound (3-7A), 17.3 g of the compound (3-7B) and 500 mL of dichloromethane were added to a 1 L three-necked flask equipped with a reflux condenser and a nitrogen inlet tube and refluxed for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was concentrated under reduced pressure to 100 mL, and then eluted with an alumina column (eluent: hexane: ethyl acetate = 6: 4), followed by concentration and drying to obtain 22.9 g of compound (3-7C).
·화합물 (3-7)의 합성Synthesis of compound (3-7)
2L의 오토클레이브에, 화합물 (3-7C) 22.9g, 테트라하이드로푸란 200mL, 에탄올 200mL 및 5% Pd/C를 1.15g 넣었다. 다음으로, 수소를 취입하여 1.4kg/㎠로 한 후, 실온에서 20시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 셀라이트 여과를 행하여 얻은 여액을 50mL까지 감압 농축하고, 얻어진 용액을 1L의 물로 재침전시켰다. 침전을 여과로 회수하고, 메탄올로 세정 후, 진공 건조함으로써, 화합물 (3-7)을 17.9g 얻었다. Into a 2 L autoclave were added 22.9 g of the compound (3-7C), 200 mL of tetrahydrofuran, 200 mL of ethanol and 1.15 g of 5% Pd / C. Next, hydrogen was blown to 1.4 kg / cm < 2 >, followed by reaction at room temperature for 20 hours. After completion of the reaction, the filtrate was subjected to Celite filtration. The resulting filtrate was concentrated under reduced pressure to 50 mL, and the obtained solution was reprecipitated with 1 L of water. The precipitate was collected by filtration, washed with methanol, and then vacuum-dried to obtain 17.9 g of the compound (3-7).
<중합체의 합성>≪ Synthesis of Polymer &
[합성예 2-1: 중합체 (P1)의 합성][Synthesis Example 2-1: Synthesis of Polymer (P1)] [
피로멜리트산 2무수물(PMDA) 100몰부, 디아민으로서 화합물 (Ⅰ) 100몰부를, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 용해하고, 실온에서 6시간 반응을 행하여, 폴리암산을 20중량% 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리암산 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리암산 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 92mPa·s였다. 여기에서 얻어진 폴리암산을 중합체 (P1)로 했다. 100 moles of pyromellitic dianhydride (PMDA) and 100 moles of compound (I) as diamine were dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at room temperature for 6 hours. % Solution. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and the solution viscosity was 92 mPa · s as measured by adding NMP to a solution having a polyamic acid concentration of 10 wt%. The polyamic acid thus obtained was used as the polymer (P1).
[합성예 2-2∼합성예 2-23, 합성예 2-27 및 합성예 2-28][Synthesis Example 2-2 to Synthesis Example 2-23, Synthesis Example 2-27 and Synthesis Example 2-28]
사용하는 테트라카본산 2무수물 및 디아민의 종류 및 양을 하기표 1과 같이 변경한 이외는 상기 합성예 2-1과 동일하게 하여 폴리암산을 각각 합성했다. 합성예 2-2, 2-5, 2-6, 2-8, 2-10∼2-12, 2-14∼2-18, 2-20∼2-23에 대해서는, 얻어진 폴리암산을 각각, 중합체 (P2), 중합체 (P5), 중합체 (P6), 중합체 (P8), 중합체 (P10)∼중합체 (P12), 중합체 (P14)∼중합체 (P18), 중합체 (R2)∼중합체 (R5)로 했다. A polyamic acid was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 2-1 except that the type and amount of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine to be used were changed as shown in Table 1 below. For the synthetic examples 2-2, 2-5, 2-6, 2-8, 2-10-2-12, 2-14-2-18, and 2-20-2-23, The polymer (P5), the polymer (P6), the polymer (P8), the polymer (P10) to the polymer (P12), the polymer (P14) to the polymer (P18) did.
또한, 합성예 2-3, 2-4, 2-7, 2-9, 2-13, 2-19, 2-27, 2-28에 대해서는, 얻어진 폴리암산 용액에 피리딘 및 무수 아세트산을 첨가하여, 화학 이미드화를 행했다. 화학 이미드화 후의 반응 용액은 농축하여, 농도가 10중량%가 되도록 NMP로 조제했다. With regard to Synthesis Examples 2-3, 2-4, 2-7, 2-9, 2-13, 2-19, 2-27 and 2-28, pyridine and acetic anhydride were added to the obtained polyamic acid solution , And chemical imidization. The reaction solution after the chemical imidization was concentrated to prepare NMP so that the concentration became 10% by weight.
표 1 중, 테트라카본산 2무수물의 () 내의 수치는, 중합체의 합성에 사용한 테트라카본산 2무수물의 합계 100몰부에 대한 사용 비율[몰부]을 나타낸다. 디아민의 () 내의 수치는, 중합체의 합성에 사용한 테트라카본산 2무수물의 합계 100몰부에 대한 사용 비율[몰부]을 나타낸다. 표 1 중의 산 무수물 및 디아민의 약칭은 각각 이하의 화합물을 나타낸다. In Table 1, the values in parentheses of the tetracarboxylic dianhydrides indicate the ratio (molar ratio) of the tetracarboxylic dianhydrides used in the synthesis of the polymer to the total of 100 moles. The numerical value in () of the diamine represents the ratio (molar amount) of the tetracarboxylic acid dianhydride used in the synthesis of the polymer to the total of 100 moles. The abbreviations of acid anhydrides and diamines in Table 1 indicate the following compounds, respectively.
<테트라카본산 2무수물>≪ Tetracarboxylic acid dianhydride >
A-1: 피로멜리트산 2무수물A-1: pyromellitic acid dianhydride
A-2: 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물A-2: 1,2,3,4-Cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride
A-3: 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물A-3: 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride
A-4: 1R, 2S, 4S, 5R-1,2,4,5-사이클로헥산테트라카본산 2무수물A-4: 1R, 2S, 4S, 5R-1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride
A-5: p-페닐렌비스(트리멜리트산 모노에스테르 무수물)A-5: p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride)
<디아민><Diamine>
D-1: p-페닐렌디아민D-1: p-phenylenediamine
D-2: 4-아미노페닐-4'-아미노벤즈아미드D-2: 4-Aminophenyl-4'-aminobenzamide
D-3: N-(4-아미노페닐)-N-페닐벤젠-1,4-디아민D-3: N- (4-aminophenyl) -N-phenylbenzene-1,4-diamine
D-4: 4-아미노페닐-4'-아미노벤조에이트D-4: 4-Aminophenyl-4'-aminobenzoate
D-5: 3-(3,5-디아미노벤조일옥시)콜레스탄D-5: 3- (3,5-diaminobenzoyloxy) cholestane
[합성예 2-24: 중합체 (P19)의 합성][Synthesis Example 2-24: Synthesis of polymer (P19)] [
하기 반응식 10에 따라 중합체 (P19)를 합성했다. A polymer (P19) was synthesized according to the following reaction formula (10).
질소 도입관 및 온도계를 구비한 100mL 3구 플라스크에, 화합물 (Ⅵ) 4.55g, 테트라하이드로푸란 50mL 및 N,N-디메틸포름아미드 0.2mL를 더하여 5℃ 이하로 빙냉했다. 다음으로, 화합물 (C-1) 3.39g을 더한 후, N-에틸-N,N-디이소프로필아민 2.84g을 천천히 더하고, 그 후, 실온으로 되돌려 하루 밤낮을 중합했다. 반응 종료 후, 사이클로펜탄온을 100mL 더하고, 물 100mL로 3회 분액 세정을 행한 후, 유기층에 N-메틸-2-피롤리돈을 100mL 더하여 70g까지 농축한 후, 재차, N-메틸-2-피롤리돈 100mL를 더하고, 그 후 70g까지 농축함으로써 중합체 (P19)의 N-메틸-2-피롤리돈 용액(고형분 농도 10중량%)을 얻었다. 중합체 (P19)의 중량 평균 분자량은 5,500이었다. 4.55 g of the compound (VI), 50 mL of tetrahydrofuran and 0.2 mL of N, N-dimethylformamide were added to a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube and a thermometer. Next, 3.39 g of the compound (C-1) was added, and 2.84 g of N-ethyl-N, N-diisopropylamine was added slowly, and then the temperature was returned to room temperature and polymerization was carried out one day and a night. After the completion of the reaction, 100 mL of cyclopentanone was added, and 100 mL of water was subjected to washing three times. Then, 100 mL of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the organic layer and the mixture was concentrated to 70 g. 100 mL of pyrrolidone was added and then concentrated to 70 g to obtain an N-methyl-2-pyrrolidone solution (solid concentration: 10% by weight) of the polymer (P19). The polymer (P19) had a weight average molecular weight of 5,500.
[합성예 2-25: 중합체 (P20)의 합성][Synthesis Example 2-25: Synthesis of Polymer (P20)] [
하기 반응식 11에 따라 중합체 (P20)을 합성했다. A polymer (P20) was synthesized according to the following Reaction Scheme 11.
질소 도입관 및 온도계를 구비한 100mL 3구 플라스크에, 화합물 (Ⅶ) 7.12g, 테트라하이드로푸란 70mL 및 N,N-디메틸포름아미드 0.2mL를 더하여 5℃ 이하로 빙냉했다. 다음으로, 화합물 (A-6) 3.25g을 더한 후, N-에틸-N,N-디이소프로필아민 2.84g을 천천히 더하고, 그 후, 실온으로 되돌려 하루 밤낮을 중합했다. 반응 종료 후, 사이클로펜탄온을 140mL 더하고, 물 140mL로 3회 분액 세정을 행한 후, 유기층에 N-메틸-2-피롤리돈을 140mL 더하여 92g까지 농축한 후, 재차, N-메틸-2-피롤리돈 140mL를 더하고, 92g까지 농축함으로써 중합체 (P20)의 N-메틸-2-피롤리돈 용액(고형분 농도 10중량%)을 얻었다. 중합체 (P20)의 중량 평균 분자량은 6,100이었다. 7.12 g of compound (VII), 70 mL of tetrahydrofuran and 0.2 mL of N, N-dimethylformamide were added to a 100 mL three-necked flask equipped with a thermometer, a nitrogen inlet tube and a thermometer. Next, 3.25 g of the compound (A-6) was added, then 2.84 g of N-ethyl-N, N-diisopropylamine was added slowly, and then the temperature was returned to room temperature and polymerization was carried out overnight. After completion of the reaction, 140 mL of cyclopentanone was added, and 140 mL of water was washed three times with water. Then, 140 mL of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the organic layer and the mixture was concentrated to 92 g. 140 mL of pyrrolidone was added, and the mixture was concentrated to 92 g to obtain an N-methyl-2-pyrrolidone solution (solid concentration: 10% by weight) of the polymer (P20). The polymer (P20) had a weight average molecular weight of 6,100.
[합성예 2-26: 중합체 (R6)의 합성] [Synthesis Example 2-26: Synthesis of Polymer (R6)] [
하기 반응식 12에 따라 중합체 (R6)을 합성했다. A polymer (R6) was synthesized according to the following Reaction Scheme 12.
온도계 및 질소 도입관을 구비한 200mL의 3구 플라스크에, 화합물 (ⅵ-1) 2.54g, 클로로포름 50mL, 물 50mL 및 수산화 나트륨 0.8g을 넣고, 5℃ 이하로 빙냉했다. 다음으로, 화합물 (C-1) 3.39g을 더하여 4시간 격렬하게 교반한 결과 백색 침전을 얻었다. 이 침전은 테트라하이드로푸란 및 N-메틸-2-피롤리돈에 불용(不溶)이었다. 2.54 g of the compound (vi-1), 50 mL of chloroform, 50 mL of water and 0.8 g of sodium hydroxide were placed in a 200 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen inlet tube. Next, 3.39 g of the compound (C-1) was added and stirred vigorously for 4 hours to obtain a white precipitate. This precipitation was insoluble in tetrahydrofuran and N-methyl-2-pyrrolidone.
[합성예 2-29: 중합체 (AP3)의 합성][Synthesis Example 2-29: Synthesis of Polymer (AP3)] [
하기 반응식 15에 따라 중합체 (AP3)을 합성했다. A polymer (AP3) was synthesized according to the following Reaction Scheme 15.
적하 로트, 질소 도입관 및 온도계를 구비한 100mL 3구 플라스크에, 화합물 (ADBA1) 4.87g, 테트라하이드로 푸란 25mL 및 수소화 나트륨 4.8을 더하여 5℃ 이하로 빙냉했다. 다음으로, 화합물 (ADC1) 2.70g을 테트라하이드로푸란 25mL에 녹인 액을 천천히 적하하고, 그 후, 실온으로 되돌려 하루 밤낮을 중합했다. 반응 종료 후, 사이클로펜탄온을 100mL 더하고, 물 100mL로 3회 분액 세정을 행한 후, 유기층에 사이클로펜탄온을 100mL 더하여 61g까지 농축했다. 그 후, 재차, 사이클로펜탄온 100mL를 더하고, 이어서 61g까지 농축함으로써, 중합체 (AP3)의 사이클로펜탄온 용액(고형분 농도 10중량%)을 얻었다. 중합체 (AP3)의 중량 평균 분자량은 5,000이었다. 4.87 g of the compound (ADBA1), 25 mL of tetrahydrofuran and 4.8 g of sodium hydride were added to a 100 mL three-necked flask equipped with a dropping funnel, a nitrogen inlet tube, and a thermometer. Next, a solution prepared by dissolving 2.70 g of the compound (ADC1) in 25 mL of tetrahydrofuran was slowly added dropwise, and then the mixture was returned to room temperature and polymerized for one day and night. After completion of the reaction, 100 mL of cyclopentanone was added, and 100 mL of water was washed three times with water. 100 mL of cyclopentanone was added to the organic layer, and the mixture was concentrated to 61 g. Thereafter, 100 mL of cyclopentanone was added again, and then the mixture was concentrated to 61 g to obtain a cyclopentanone solution (solid concentration: 10% by weight) of the polymer (AP3). The polymer (AP3) had a weight average molecular weight of 5,000.
[합성예 2-30: 중합체 (AP4)의 합성][Synthesis Example 2-30: Synthesis of Polymer (AP4)] [
하기 반응식 16에 따라 중합체 (AP4)를 합성했다. A polymer (AP4) was synthesized according to the following reaction scheme (16).
산소 도입관 및 온도계를 구비한 500mL의 3구 플라스크에, N,N-디메틸아세트아미드 60mL, 염화 구리 0.5g, 피리딘 20mL 및 화합물 (Ⅴ) 7.24g을 넣었다. 이어서, 산소를 248mL 도입하고, 실온에서 2시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 사이클로펜탄온 100mL를 더하고 100mL의 물로 3회 분액 세정을 행했다. 다음으로, 유기층에 사이클로펜탄온 72g을 더하고, 감압 농축으로 72g까지 농축한 후, 재차 사이클로펜탄온 72g을 더하고, 72g까지 농축함으로써, 중합체 (AP4)의 사이클로펜탄온 용액(고형분 농도 10중량%)을 얻었다. 중합체 (AP4)의 중량 평균 분자량은 14,000이었다. 60 mL of N, N-dimethylacetamide, 0.5 g of cupric chloride, 20 mL of pyridine and 7.24 g of the compound (V) were placed in a 500 mL three-necked flask equipped with a thermometer, Then, 248 mL of oxygen was introduced, and the reaction was allowed to proceed at room temperature for 2 hours. After completion of the reaction, 100 mL of cyclopentanone was added, and the mixture was washed three times with 100 mL of water. Next, 72 g of cyclopentanone was added to the organic layer, and the mixture was concentrated under reduced pressure to 72 g. Then, 72 g of cyclopentanone was added again and the mixture was concentrated to 72 g to obtain a cyclopentanone solution (solid concentration: 10% ≪ / RTI > The polymer (AP4) had a weight average molecular weight of 14,000.
[합성예 2-31: 중합체 (P21)의 합성][Synthesis Example 2-31: Synthesis of polymer (P21)] [
테트라카본산 2무수물로서 1R, 2S, 4S, 5R-1,2,4,5-사이클로헥산테트라카본산 2무수물 100몰부, 그리고 디아민으로서 화합물 (Ⅰ) 70몰부 및 화합물 (3-7) 30몰부를, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 용해하고, 실온에서 6시간 반응을 행하여, 폴리암산을 20중량% 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리암산 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리암산 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 89mPa·s였다. 여기에서 얻어진 폴리암산을 중합체 (P21)로 했다. Cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride as a diamine, 70 molar parts of the compound (I) and 30 mol of the compound (3-7) as tetracarboxylic dianhydrides, and 100 molar parts of 1R, 2S, 4S, 5R- Was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and the reaction was carried out at room temperature for 6 hours to obtain a solution containing 20 wt% of polyamic acid. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected and NMP was added thereto to obtain a solution having a polyamic acid concentration of 10 wt%, and the solution viscosity was 89 mPa · s. The polyamic acid thus obtained was designated as polymer (P21).
[실시예 1][Example 1]
<액정 배향제의 조제>≪ Preparation of liquid crystal aligning agent &
중합체로서 상기 합성예 2-1에서 얻은 중합체 (P1)에, 유기 용매로서 NMP 및 부틸셀로솔브(BC)를 더하여, 용매 조성이 NMP:BC=50:50(중량비), 고형분 농도 5.0 중량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경(孔徑) 1㎛의 필터를 이용하여 여과함으로써 액정 배향제를 조제했다. NMP and butyl cellosolve (BC) were added as an organic solvent to the polymer (P1) obtained in Synthesis Example 2-1 as a polymer and the solvent composition was NMP: BC = 50:50 (weight ratio) . This solution was filtered using a filter having a pore diameter of 1 mu m to prepare a liquid crystal aligning agent.
<보존 안정성의 평가><Evaluation of Storage Stability>
상기에서 조제한 액정 배향제를 샘플병에 넣고, 온도 40℃의 오븐 중에 1주일 방치하여, 점도(mPa·s)의 변화를 측정했다. 점도는 E형 회전 점도계를 이용하여 25℃에서 측정했다. 1주일 후의 점도의 증감 변화를 보고, 5% 미만인 경우에 보존 안정성 「양호(○)」, 5% 이상 10% 미만인 경우에 보존 안정성 「가능(△)」, 10% 이상인 경우에 보존 안정성 「불량(×)」으로 평가했다. 그 결과, 이 실시예에서는 보존 안정성 「양호」로 판단되었다. The liquid crystal aligning agent prepared above was placed in a sample bottle and left for one week in an oven at a temperature of 40 캜 to measure a change in viscosity (mPa s). The viscosity was measured at 25 DEG C using an E-type rotational viscometer. The storage stability was evaluated as " acceptable (A) " when the viscosity change was less than 5% and the storage stability was evaluated as " (X) ". As a result, the storage stability was judged to be " good " in this example.
<러빙 배향용 액정 표시 소자의 제조>≪ Production of Liquid Crystal Display Device for Rubbing Orientation >
기판으로서, 빗살 형상으로 패터닝된 크롬으로 이루어지는 2계통의 금속 전극(전극 A 및 전극 B)을 편면에 갖는 유리 기판 상에, 상기에서 조제한 액정 배향제를 스피너에 의해 도포하고, 80℃의 핫 플레이트 상에서 1분간의 프리베이킹를 행한 후, 230℃의 핫 플레이트 상에서 10분간 포스트베이킹하여, 막두께 약 800Å의 도막을 형성했다. 형성된 도막면에 대하여, 나일론제의 천을 감은 롤을 갖는 러빙 머신을 이용하여, 롤의 회전수 1,000rpm, 스테이지의 이동 속도 25㎜/초, 모족(毛足) 압입 길이 0.4㎜로 러빙 처리를 행하여, 액정 배향능을 부여했다. 또한 이 기판을 초순수 중에서 1분간 초음파 세정하고, 100℃ 클린 오븐에서 10분간 건조함으로써, 빗살 형상의 크롬 전극을 갖는 면 상에 액정 배향막을 갖는 기판을 제조했다. 이 액정 배향막을 갖는 기판을 「기판 A」로 했다. As a substrate, a liquid crystal aligning agent prepared as described above was applied by a spinner on a glass substrate having two lines of metal electrodes (electrode A and electrode B) made of chrome and patterned in the form of a comb, Baked on a hot plate at 230 DEG C for 10 minutes to form a coating film having a thickness of about 800 ANGSTROM. The rubbing process was carried out using a rubbing machine having a roll coated with a nylon cloth against the formed coating film surface at a roll rotation speed of 1,000 rpm, a stage moving speed of 25 mm / sec, and a hair embroidering length of 0.4 mm , And liquid crystal aligning ability. The substrate was ultrasonically cleaned in ultrapure water for 1 minute and dried in a 100 ° C clean oven for 10 minutes to produce a substrate having a liquid crystal alignment film on the surface having a comb-like chromium electrode. The substrate having this liquid crystal alignment film was referred to as " substrate A ".
이것과는 별도로, 전극을 갖지 않는 두께 1㎜의 유리 기판의 일면에, 상기와 동일하게 하여 액정 배향제의 도막을 형성 및 러빙 처리를 행하고, 세정 및 건조하여, 편면 상에 액정 배향막을 갖는 기판을 제조했다. 이 액정 배향막을 갖는 기판을 「기판 B」로 했다. Separately, a coating film of a liquid crystal aligning agent was formed and rubbed on one side of a 1 mm-thick glass substrate having no electrode, washed and dried to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film on one side, . The substrate having this liquid crystal alignment film was referred to as " substrate B ".
이어서, 기판의 러빙 처리된 액정 배향막을 갖는 면의 외연에, 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구 함유 에폭시 수지 접착제를 도포한 후, 각 액정 배향막에 있어서의 러빙 방향이 역평행이 되도록, 2매의 기판 A, B를 간극을 개재하여 대향 배치하고, 외연부끼리를 맞닿음하고 압착하여 접착제를 경화했다. 이어서, 액정 주입구로부터 한 쌍의 기판 간에, 네마틱 액정(메르크사 제조, MLC-2042)을 충전한 후, 아크릴계 광경화 접착제로 액정 주입구를 봉지함으로써 횡전계 방식의 액정 셀을 제조했다. Subsequently, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 탆 was applied to the outer edge of the surface having the rubbed liquid crystal alignment film of the substrate, and then the two liquid crystal alignment films were laminated so that the rubbing direction in each liquid crystal alignment film was anti- A and B were disposed to face each other with a space therebetween, and outer edges were abutted and pressed to cure the adhesive. Subsequently, a nematic liquid crystal (MLC-2042, manufactured by Merck Ltd.) was charged between a pair of substrates from the liquid crystal injection port, and then a liquid crystal injection hole was sealed with an acrylic photo-curable adhesive to produce a liquid crystal cell of a transverse electric field system.
<잔상 특성(번인(burn-in) 특성)의 평가>≪ Evaluation of afterimage characteristic (burn-in characteristic)
상기 「러빙 배향용 액정 표시 소자의 제조」와 동일한 방법을 이용하여 횡전계 방식의 액정 표시 소자를 제조했다. 이 횡전계 방식 액정 표시 소자를 25℃, 1기압의 환경하에 두고, 전극 B에는 전압을 가하지 않고, 전극 A에 교류 전압 3.5V와 직류 전압 5V의 합성 전압을 2시간 인가했다. 그 직후, 전극 A 및 전극 B의 쌍방에 교류 4V의 전압을 인가했다. 양 전극에 교류 4V의 전압을 인가하기 시작한 시점에서, 전극 A 및 전극 B의 광투과성의 차이가 육안으로 확인할 수 없게 될 때까지의 시간을 측정했다. 이 시간이 100초 미만인 경우를 잔상 특성 「양호(○)」, 100초 이상 150초 미만인 경우를 잔상 특성 「가능(△)」, 그리고 150초 이상인 경우의 잔상 특성을 「불량(×)」으로 평가했다. 그 결과, 이 실시예에서는 「양호」의 평가였다. A liquid crystal display element of a transverse electric field system was manufactured by the same method as the above-mentioned " Production of liquid crystal display element for rubbing orientation ". This transverse electric field type liquid crystal display element was placed under an environment of 25 占 폚 and 1 atmospheric pressure, and a voltage of 3.5 V of an AC voltage and 5 V of a DC voltage of 5 V was applied to the electrode A for 2 hours without applying a voltage to the electrode B. Immediately thereafter, a voltage of 4 V of AC was applied to both the electrode A and the electrode B. The time from when the voltage of 4 V of AC was started to be applied to both electrodes until the difference in light transmittance between the electrode A and the electrode B became visually confirmed was measured. (?) &Quot;, the afterimage characteristic is " feasible (?) &Quot; when the time is less than 100 seconds and the afterimage characteristic is " I appreciated. As a result, it was evaluated as " good " in this embodiment.
[실시예 2∼9, 27 및 비교예 2,3,5][Examples 2 to 9, 27 and Comparative Examples 2, 3, 5]
사용하는 중합체의 종류 및 양을 하기표 2에 기재한 바와 같이 한 점 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제를 각각 조제했다. 또한, 조제한 액정 배향제를 이용하여 상기 실시예 1과 동일하게 하여 보존 안정성의 평가, 러빙 배향용 액정 표시 소자의 제조 및, 잔상 특성의 평가를 각각 행했다. 그들 결과를 하기표 2에 나타냈다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of the polymer used were changed as shown in Table 2 below. Using the prepared liquid crystal aligning agent, evaluation of storage stability, production of liquid crystal display element for rubbing alignment, and evaluation of after-image characteristics were carried out in the same manner as in Example 1, respectively. The results are shown in Table 2 below.
표 2 중, 중합체의 배합비의 수치는, 액정 배향제의 조제에 사용한 중합체 성분의 합계 100중량부에 대한 배향 비율[중량부]을 나타낸다. In Table 2, the numerical value of the polymer blend ratio represents the orientation ratio (parts by weight) to the total 100 parts by weight of the polymer components used for preparing the liquid crystal aligning agent.
[실시예 10∼22, 28, 32, 33, 36 및 비교예 1, 4][Examples 10 to 22, 28, 32, 33, 36 and Comparative Examples 1 and 4]
사용하는 중합체의 종류 및 양을 상기표 2에 기재한 바와 같이 한 점 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제를 각각 조제했다. 또한, 조제한 액정 배향제를 이용하여 상기 실시예 1과 동일하게 하여 보존 안정성의 평가, 러빙 배향용 액정 표시 소자의 제조 및, 잔상 특성의 평가를 각각 행했다. 그들 결과를 상기표 2에 나타냈다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the kind and amount of the polymer used were changed as shown in Table 2 above. Using the prepared liquid crystal aligning agent, evaluation of storage stability, production of liquid crystal display element for rubbing alignment, and evaluation of after-image characteristics were carried out in the same manner as in Example 1, respectively. The results are shown in Table 2 above.
<상(相)분리성 평가>≪ Evaluation of Phase Separation >
2종류의 중합체를 블렌드한 액정 배향제에 대해서, 중합체끼리의 상분리성을 평가했다. 우선, 2종류의 중합체 중 1종류만을 이용한 점 이외는 상기 실시예 1과 동일한 조작을 행함으로써, 함유하는 중합체의 종류가 상이한 2종류의 액정 배향제를 조제했다. 이어서, 조제한 액정 배향제의 각각에 대해서, 소성막을 제작하여 막의 표면 접촉각(기준 접촉각 A1, A2[°])을 측정했다. 또한, 상기에서 조제한 액정 배향제에 대해서도, 동일한 조작에 의해 소성막을 제작하여, 막의 표면 접촉각 B[°]를 측정했다. 중합체의 상분리성이 양호한 경우에는, 2종류의 중합체가 상층과 하층으로 나누어지기 때문에, 2종류의 중합체를 포함하는 소성막의 표면 접촉각 B는, 2종류의 중합체 중 한쪽의 표면 접촉각(A1 또는 A2)에 가까워지는 것에 대하여, 상분리성이 그다지 양호하지 않은 경우에는, 2종류의 중합체의 중간에 가까운 값이 된다고 생각된다. 따라서, 2종류의 중합체를 포함하는 소성막의 표면 접촉각 B가, 기준 접촉각 A1, A2의 어느 것에 가까운 경우에는 상분리성이 양호라고 생각하여, 표면 접촉각 B와 2개의 기준 접촉각 A1, A2의 어느 것과의 차 Δθ가 5% 미만인 경우를 상분리성 「양호(○)」, 5% 이상 10% 미만인 경우를 「가능(△)」, 10% 이상인 경우를 「불량(×)」으로 했다. 각 실시예의 평가 결과를 상기표 2에 나타냈다. 또한, Δθ는 하기식 (2)로 나타나는 값을 이용했다: The liquid phase aligning agent obtained by blending two kinds of polymers was evaluated for the phase separation property between the polymers. First, two types of liquid crystal aligning agents having different types of polymers were prepared by carrying out the same operations as in Example 1 except that only one kind of the two kinds of polymers was used. Subsequently, for each of the prepared liquid crystal aligning agents, a fired film was prepared and the surface contact angle (reference contact angle A1, A2 [deg.]) Of the film was measured. Also, with respect to the liquid crystal aligning agent prepared as described above, a baked film was produced by the same operation, and the contact angle B [degrees] of the surface of the film was measured. When the phase separation property of the polymer is good, since the two types of polymers are divided into the upper layer and the lower layer, the surface contact angle B of the sintered film containing two kinds of polymers is preferably such that the surface contact angle (A1 or A2 ). When the phase separation is not so good, it is considered that the value becomes close to the middle of the two kinds of polymers. Therefore, when the surface contact angle B of the fired film containing two kinds of polymers is close to any of the reference contact angles A 1 and A 2, it is considered that the phase separation property is good and the surface contact angle B and the two reference contact angles A 1 and A 2 (?), The case where the difference? Is less than 5% is referred to as good (?), The case where the difference is less than 10% is defined as? The evaluation results of the respective examples are shown in Table 2 above. In addition, Δθ used the value represented by the following formula (2):
Δθ[%]=(|B-A|/B)×100 …(2)?? [%] = (| B-A | / B) 占 100 (2)
(수식 (2) 중, A는 기준 접촉각 A1, A2의 어느 것이며, B는, 2종류의 중합체를 포함하는 액정 배향제를 이용하여 제작한 소성막의 표면 접촉각임).Wherein A is a reference contact angle A1 or A2 and B is a surface contact angle of a bake film produced using a liquid crystal aligning agent containing two kinds of polymers.
[실시예 23][Example 23]
<액정 배향제의 조제>≪ Preparation of liquid crystal aligning agent &
사용하는 중합체의 종류 및 양을 상기표 2에 기재한 바와 같이 한 점 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제를 조제했다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of the polymer used were changed as shown in Table 2 above.
<보존 안정성의 평가><Evaluation of Storage Stability>
조제한 액정 배향제를 이용하여 상기 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제의 보존 안정성을 평가했다. 그 결과, 이 실시예에서는 「가능」의 평가였다. Using the prepared liquid crystal aligning agent, the storage stability of the liquid crystal aligning agent was evaluated in the same manner as in Example 1 above. As a result, it was evaluated as " possible " in this embodiment.
<광배향용 액정 표시 소자의 제조 (1)>≪ Production of optical alignment liquid crystal display element (1) >
상기에서 조제한 액정 배향제를, 빗살 형상으로 패터닝된 크롬으로 이루어지는 2계통의 금속 전극(전극 A 및 전극 B)을 편면에 갖는 유리 기판과, 전극이 설치되어 있지 않은 대향 유리 기판의 면 상에, 막두께가 0.1㎛가 되도록 스피너를 이용하여 도포하고, 80℃의 핫 플레이트에서 1분, 200℃의 클린 오븐에서 1시간 건조하여 도막을 형성했다. 이 도막 표면에, Hg-Xe 램프를 이용하여, 254㎚의 휘선을 포함하는 편광의 자외선 10,000J/㎡를 기판 법선 방향으로부터 조사하여, 액정 배향막을 형성했다. 다음으로, 상기 광조사 처리를 행한 한 쌍의 기판에 대해서, 액정 배향막을 형성한 면의 가장자리에 액정 주입구를 남기고 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구 함유 에폭시 수지 접착제를 스크린 인쇄 도포한 후, 광조사시의 편광축의 기판면으로의 투영 방향이 역평행이 되도록 기판을 접합하여 압착하고, 150℃에서 1시간 걸쳐 접착제를 열경화시켰다. 이어서, 한 쌍의 기판 간에 액정 주입구로부터 네마틱 액정(메르크사 제조, MLC-7028)을 충전한 후, 에폭시계 접착제로 액정 주입구를 봉지했다. 또한, 액정 주입시의 유동 배향을 제거하기 위해서, 이것을 150℃에서 가열하고 나서 실온까지 서서히 냉각했다. 다음으로, 기판의 외측 양면에 편광판을 접합하여 횡전계 방식 액정 표시 소자를 제작했다. The liquid crystal aligning agent prepared above was formed on the surface of a glass substrate having two lines of metal electrodes (electrode A and electrode B) consisting of chromium-patterned combs on one side and an opposing glass substrate on which electrodes were not provided, Coated with a spinner so that the film thickness became 0.1 탆, and dried in a hot oven at 80 캜 for 1 minute and at 200 캜 in a clean oven for 1 hour to form a coating film. On the surface of this coating film, 10,000 J / m 2 of polarized light including a 254 nm bright line was irradiated from the normal direction of the substrate using a Hg-Xe lamp to form a liquid crystal alignment film. Next, with respect to the pair of substrates subjected to the light irradiation treatment, the epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 mu m was applied by screen printing while leaving the liquid crystal injection hole at the edge of the surface on which the liquid crystal alignment film was formed, Was bonded to the substrates so that the projection directions of the polarization axes of the substrates to the substrate surface were antiparallel to each other, and the adhesive was thermally cured at 150 DEG C for 1 hour. Subsequently, a nematic liquid crystal (MLC-7028, manufactured by Merck Ltd.) was charged from a pair of substrates through a liquid crystal injection port, and then a liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Further, in order to remove the flow orientation at the time of injecting the liquid crystal, it was heated at 150 占 폚 and slowly cooled to room temperature. Next, a polarizing plate was bonded to both outer sides of the substrate to produce a transverse electric field type liquid crystal display element.
<잔상 특성의 평가>≪ Evaluation of after-image characteristic &
상기 「광배향용 액정 표시 소자의 제조 (1)」과 동일한 방법에 의해 횡전계 방식의 액정 표시 소자를 제조하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 잔상 특성의 평가를 행했다. 그 결과, 이 실시예에서는 잔상이 발생하기 어려워 「양호」의 평가였다. A liquid crystal display element of a transverse electric field system was manufactured in the same manner as the above-mentioned "Production of liquid crystal display element for photo-alignment (1)", and the after-image characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, in this example, it was difficult to generate afterimage, and the evaluation was " good ".
[실시예 24∼26][Examples 24 to 26]
사용하는 중합체의 종류 및 양을 상기표 2에 기재한 바와 같이 한 점 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제를 각각 조제했다. 또한, 조제한 액정 배향제를 이용하여 상기 실시예 1과 동일하게 하여 보존 안정성을 평가했다. 또한, 사용한 액정 배향제를 각각 변경한 이외는, 상기 실시예 23과 동일하게 하여 광배향용 액정 표시 소자를 제조하고, 제조한 광배향용 액정 표시 소자에 대해서 상기 실시예 1과 동일하게 하여 잔상 특성의 평가를 각각 행했다. 2종류의 중합체를 블렌드하여 액정 배향제를 조제한 실시예 25, 26에서는, 상기 <상분리성 평가>와 동일한 방법에 의해, 2종류의 중합체의 상분리성을 평가했다. 그들 결과를 상기표 2에 나타냈다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the kind and amount of the polymer used were changed as shown in Table 2 above. The storage stability was evaluated in the same manner as in Example 1 using the prepared liquid crystal aligning agent. A liquid crystal display element for photo alignment was produced in the same manner as in Example 23 except that the used liquid crystal aligning agent was changed respectively, and in the same manner as in Example 1, Respectively. In Examples 25 and 26 in which two kinds of polymers were blended to prepare a liquid crystal aligning agent, the phase separation property of the two kinds of polymers was evaluated by the same method as the < phase separation evaluation >. The results are shown in Table 2 above.
[실시예 29, 30][Examples 29, 30]
<액정 배향제의 조제>≪ Preparation of liquid crystal aligning agent &
사용하는 중합체의 종류 및 양을 상기표 2에 기재한 바와 같이 한 점 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제를 조제했다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of the polymer used were changed as shown in Table 2 above.
<보존 안정성의 평가><Evaluation of Storage Stability>
조제한 액정 배향제를 이용하여 상기 실시예 1과 동일하게 하여 보존 안정성을 평가했다. 그 결과, 실시예 29, 30 모두 「양호」의 평가였다. Using the prepared liquid crystal aligning agent, the storage stability was evaluated in the same manner as in Example 1 above. As a result, both of Examples 29 and 30 were evaluated as " good ".
<광배향용 액정 표시 소자의 제조 (2)>≪ Production of optical alignment liquid crystal display element (2) >
상기에서 조제한 각 액정 배향제를, 빗살 형상으로 패터닝된 크롬으로 이루어지는 2계통의 금속 전극(전극 A 및 전극 B)을 편면에 갖는 유리 기판과, 전극이 설치되어 있지 않은 대향 유리 기판을 한 쌍으로 하여 이용한 기판면 상에, 막두께가 0.1㎛가 되도록 스피너를 이용하여 도포하고, 80℃의 핫 플레이트에서 1분간 소성했다. 이어서, 이 도막 표면에, Hg-Xe 램프를 이용하여 254㎚의 휘선을 포함하는 편광의 자외선 10,000J/㎡를 기판 법선 방향으로부터 조사한 후, 200℃의 클린 오븐에서 1시간 건조하여 액정 배향막을 형성했다. 다음으로, 상기 한 쌍의 기판에 대해서, 액정 배향막을 형성한 면의 가장자리에 액정 주입구를 남기고 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구 함유 에폭시 수지 접착제를 스크린 인쇄 도포한 후, 광조사시의 편광축의 기판면으로의 투영 방향이 역평행이 되도록 기판을 접합하여 압착하고, 150℃에서 1시간 걸쳐 접착제를 열경화시켰다. 이어서, 한 쌍의 기판 간에 액정 주입구로부터 네마틱 액정(메르크사 제조, MLC-7028)을 충전한 후, 에폭시계 접착제로 액정 주입구를 봉지했다. 또한, 액정 주입시의 유동 배향을 제거하기 위해, 이것을 150℃에서 가열하고 나서 실온까지 서서히 냉각했다. 그 후, 기판의 외측 양면에 편광판을 접합하여 횡전계 방식 액정 표시 소자를 제작했다. Each of the liquid crystal aligning agents prepared above was used as a pair of a glass substrate having two lines of metal electrodes (electrode A and electrode B) made of chrome patterned in comb shape on one side and an opposing glass substrate on which electrodes were not provided The coating was applied to the substrate surface using a spinner so that the film thickness became 0.1 mu m and fired on a hot plate at 80 DEG C for 1 minute. Next, on the surface of the coating film, 10,000 J / m 2 of polarized light including a 254-nm bright line was irradiated from the substrate normal direction using a Hg-Xe lamp, and then dried in a 200 o C clean oven for 1 hour to form a liquid crystal alignment film did. Next, with respect to the pair of substrates, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 mu m was applied by screen printing to leave a liquid crystal injection hole at the edge of the surface on which the liquid crystal alignment film was formed, And the adhesive was thermally cured at 150 DEG C for 1 hour. Subsequently, a nematic liquid crystal (MLC-7028, manufactured by Merck Ltd.) was charged from a pair of substrates through a liquid crystal injection port, and then a liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Further, in order to remove the flow orientation at the time of injecting the liquid crystal, it was heated at 150 占 폚 and slowly cooled to room temperature. Thereafter, a polarizing plate was bonded to both outer sides of the substrate to produce a transverse electric field type liquid crystal display element.
<잔상 특성의 평가>≪ Evaluation of after-image characteristic &
상기 「광배향용 액정 표시 소자의 제조 (2)」와 동일한 방법에 의해 횡전계 방식의 액정 표시 소자를 제조하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 잔상 특성의 평가를 행했다. 그 결과, 실시예 29에서는 「양호」, 실시예 30에서는 「가능」의 평가였다. A liquid crystal display element of a transverse electric field system was manufactured by the same method as the above-mentioned "Production of liquid crystal display element for photoadjustment (2)", and the characteristics of afterimage were evaluated by the same method as in Embodiment 1. As a result, it was evaluated as "good" in Example 29 and "possible" in Example 30.
<상분리성 평가><Phase Separation Evaluation>
조제한 액정 배향제를 이용하여, 상기 <상분리성 평가>와 동일한 조작에 의해 2종류의 중합체의 상분리성을 평가했다. 그 결과, 실시예 29, 30 모두 「양호」의 평가였다. Using the prepared liquid crystal aligning agent, the phase separation property of the two kinds of polymers was evaluated by the same operation as the < phase separation evaluation >. As a result, both of Examples 29 and 30 were evaluated as " good ".
표 2에 나타내는 바와 같이, 아미드 결합을 보호한 중합체 (P)를 이용함으로써, 잔상 특성을 손상시키지 않도록 하면서 보존 안정성을 향상할 수 있는 결과가 되었다. 또한, 이미드화율이 높은 중합체(예를 들면 이미드화율 90% 이상의 중합체)를 이용한 경우에도, 보존 안정성에 관하여 모두 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 중합체 (P20)과 같은 수소 결합성이 강한 중합체는, 보존 안정성이 그다지 양호하지 않지만, 보호기를 도입함으로써, 용매에 대한 용해성이 개선되어, 보존 안정성을 향상할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 액정 표시 소자의 잔상 특성으로서는 양호한 결과가 얻어졌다. 이것은, 중합체에 도입한 보호기는 열에 의해 탈리하기 때문에, 포스트베이킹 후에는 배향성이 높은 구조가 재생된 것에 의한 것으로 추측된다. As shown in Table 2, by using the polymer (P) having an amide bond protected, the storage stability could be improved while the afterimage characteristics were not impaired. In addition, even when a polymer having a high imidization ratio (for example, a polymer having an imidization ratio of 90% or more) was used, good results were obtained regarding storage stability. In addition, the polymer having a high hydrogen bonding property such as the polymer (P20) has poor storage stability, but it has been found that the introduction of a protecting group improves solubility in a solvent and improves storage stability. Good results were obtained as the afterimage characteristic of the liquid crystal display element. This is presumably because the protective groups introduced into the polymer are desorbed by heat, resulting in regeneration of the highly oriented structure after post-baking.
복수종의 중합체를 블렌드한 계의 상분리성에 대해서는, 실시예의 것에서는 모두 양호해졌다. 이것은, 보호기의 도입 효과로 중합체 (P)의 소수성이 증가하여, 보호기를 갖지 않는 중합체와의 사이에서 극성차가 발생했기 때문에, 상분리성이 향상된 것으로 추측된다. 또한, 이러한 이유에 의해, 중합체 (R1)과 같은 액정 배향성이 그다지 양호하지 않고, 액정 표시 소자의 잔상 특성이 저하되는 경향이 있는 중합체를 배합한 경우에도, 상분리가 야기되어 상층에 배향성이 높은 막이 편재화된 결과, 잔상 특성의 평가에서 양호한 결과가 얻어진 것으로 추측된다. With respect to the phase separation of a system in which a plurality of polymers were blended, all of the examples were satisfactory. This is presumed to be because the hydrophobicity of the polymer (P) increases due to the introduction effect of the protecting group, and the polarity difference is generated between the polymer and the polymer having no protecting group. For this reason, phase separation is caused even when a polymer having a poor liquid crystal alignability such as the polymer (R1) is mixed with a polymer which tends to lower the afterimage characteristic of the liquid crystal display element, and a film having a high orientation It is presumed that good results were obtained in the evaluation of the afterimage characteristic.
[실시예 31][Example 31]
<액정 배향제의 조제>≪ Preparation of liquid crystal aligning agent &
중합체 성분으로서 상기 합성예 2-23에서 얻은 중합체 (R5)를 함유하는 용액에, 유기 용매로서 NMP 및 부틸셀로솔브(BC)를 더하고, 추가로 첨가제로서 상기 합성예 1-8에서 합성한 화합물 (Ⅷ)을, 중합체 (R5) 100중량부에 대하여 20중량부 더하여, 용매 조성이 NMP:BC=50:50(중량비), 고형분 농도 6.0중량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경 1㎛의 필터를 이용하여 여과함으로써 액정 배향제를 조제했다. NMP and butyl cellosolve (BC) were added as an organic solvent to a solution containing the polymer (R5) obtained in Synthesis Example 2-23 as a polymer component, and furthermore, the compound synthesized in Synthesis Example 1-8 (VIII) was added in an amount of 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer (R5) to obtain a solution having a solvent composition of NMP: BC = 50:50 (weight ratio) and a solid concentration of 6.0% by weight. This solution was filtered using a filter having a pore size of 1 탆 to prepare a liquid crystal aligning agent.
<인쇄성의 평가>≪ Evaluation of printability >
상기에서 조제한 액정 배향제를, 액정 배향막 인쇄기(닛폰샤신인사츠 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 ITO막으로 이루어지는 투명 전극 부착 유리 기판의 투명 전극면에 도포하고, 80℃의 핫 플레이트 상에서 1분간 가열(프리베이킹)하여 용매를 제거한 후, 200℃의 핫 플레이트 상에서 10분간 가열(포스트베이킹)하여, 평균 막두께 600Å의 도막을 형성했다. 이 도막을 배율 20배의 현미경으로 관찰하여 인쇄 불균일 및 핀홀의 유무를 조사했다. 평가는, 인쇄 불균일 및 핀홀의 양쪽 모두 관찰되지 않았던 경우를 인쇄성 「양호(○)」, 인쇄 불균일 및 핀홀의 적어도 어느 하나가 근소하게 관찰된 경우를 인쇄성 「가능(△)」, 인쇄 불균일 및 핀홀의 적어도 어느 하나가 많이 보인 경우를 인쇄성 「불량(×)」으로 했다. 이 실시예에서는 인쇄 불균일 및 핀홀의 양쪽 모두 관찰되지 않아, 인쇄성은 「양호」였다.The liquid crystal aligning agent prepared above was applied to the transparent electrode surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film using a liquid crystal alignment film printing machine (manufactured by Nippon Sha Shingen Co., Ltd.) and heated on a hot plate at 80 캜 for 1 minute (Prebaked) to remove the solvent, and then heated (post baking) on a hot plate at 200 ° C for 10 minutes to form a coating film having an average film thickness of 600 Å. This coating film was observed under a microscope with a magnification of 20 times to examine whether there was uneven printing or pinholes. The evaluation was made based on the printability " good " (" good ") when print unevenness and pinholes were not observed, the printability " (X) " in the case where at least one of the pinhole and the pinhole was observed. In this example, neither print unevenness nor pinholes were observed, and the printability was " good ".
<액정 표시 소자의 제조>≪ Production of liquid crystal display element &
상기에서 조제한 액정 배향제를, 도 1에 나타낸 바와 같은 슬릿 형상으로 패터닝되고, 복수의 영역으로 구획된 ITO 전극을 각각 갖는 한 쌍의 유리 기판의 각 전극면 상에, 액정 배향막 인쇄기(닛폰샤신인사츠 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 도포하고, 80℃의 핫 플레이트 상에서 1분간 가열(프리베이킹)하여 용매를 제거한 후, 200℃의 핫 플레이트 상에서 10분간 가열(포스트베이킹)하여, 평균 막두께 600Å의 도막을 형성했다. 이 도막에 대하여, 레이온천을 감은 롤을 갖는 러빙 머신에 의해, 롤 회전수 400rpm, 스테이지 이동 속도 3cm/초, 모족 압입 길이 0.1㎜로 러빙 처리를 행했다. 그 후, 초순수 중에서 1분간 초음파 세정을 행하고, 이어서 100℃ 클린 오븐 중에서 10분간 건조함으로써 액정 배향막을 갖는 기판을 얻었다. 이 조작을 반복하여, 액정 배향막을 갖는 기판을 한 쌍(2매) 얻었다. 또한, 상기에서 행한 러빙 처리는, 액정의 쓰러짐을 제어하고, 배향 분할을 간이한 방법으로 행하는 목적으로 행한 약한 러빙 처리이다. On the respective electrode surfaces of a pair of glass substrates each having an ITO electrode patterned in a slit shape as shown in Fig. 1 and partitioned into a plurality of regions, the liquid crystal aligning agent prepared above was applied to a liquid crystal alignment film printing machine (Post-baking) on a hot plate at 200 ° C for 10 minutes to obtain a film having an average film thickness of 600 Å Was formed. The coating film was subjected to a rubbing treatment with a rubbing machine having a roll around which a rayon spring was wound at a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm / sec, and a piercing indentation length of 0.1 mm. Thereafter, the substrate was ultrasonically cleaned in ultrapure water for 1 minute and then dried in a 100 ° C clean oven for 10 minutes to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film. This operation was repeated to obtain a pair of substrates (two substrates) each having a liquid crystal alignment film. The rubbing treatment described above is a weak rubbing treatment performed for the purpose of controlling the collapse of the liquid crystal and performing the orientation division in a simple manner.
다음으로, 상기 한 쌍의 기판 중 1매에 대해, 액정 배향막을 갖는 면의 외연에 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구 함유 에폭시 수지 접착제를 도포한 후, 한 쌍의 기판을 액정 배향막면이 상대하도록 접합하여 압착하고, 접착제를 경화시켰다. 이어서, 액정 주입구로부터, 한 쌍의 기판 간에 네마틱 액정(메르크사 제조, MLC-6608)을 충전한 후, 아크릴계 광경화 접착제로 액정 주입구를 봉지함으로써 액정 셀을 제조했다. 얻어진 액정 셀에 대해, 전극 간에 주파수 60㎐의 교류 10V를 인가하고, 액정이 구동하고 있는 상태에서, 광원에 메탈할라이드 램프를 사용한 자외선 조사 장치를 이용하고, 자외선을 10,000J/㎡의 조사량으로 조사했다. 또한, 이 조사량은, 파장 365㎚ 기준으로 계측되는 광량계를 이용하여 계측한 값이다. Next, for one of the pair of substrates, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 mu m was applied to the outer edge of the surface having the liquid crystal alignment film, and then the pair of substrates was bonded And the adhesive was cured. Subsequently, a nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck Ltd.) was filled between the pair of substrates from the liquid crystal injection port, and then a liquid crystal injection hole was sealed with an acrylic-based photo-curable adhesive to manufacture a liquid crystal cell. An AC voltage of 10 V was applied between the electrodes at an AC voltage of 10 V and the liquid crystal was driven. An ultraviolet ray irradiation apparatus using a metal halide lamp was used as the light source. Ultraviolet rays were irradiated at an irradiation dose of 10,000 J / did. This irradiation dose is a value measured using a photometer which is measured based on a wavelength of 365 nm.
<잔상 특성의 평가>≪ Evaluation of after-image characteristic &
상기에서 제조한 액정 표시 소자를 25℃, 1기압의 환경하에 두고, 전극 B에는 전압을 가하지 않고, 전극 A에 교류 전압 10V를 300시간 인가했다. 300시간이 경과한 후, 바로 전극 A 및 전극 B의 쌍방에 교류 3V의 전압을 인가하여, 양 전극간의 광투과율의 차 ΔT[%]를 측정했다. 이때, ΔT가 2% 미만인 경우를 잔상 특성 「양호(○)」, 2% 이상 4% 미만인 경우를 잔상 특성 「가능(△)」, 4% 이상인 경우를 잔상 특성 「불량(×)」으로 평가했다. 그 결과, 이 실시예에서는 「양호」의 평가였다. The liquid crystal display device prepared above was placed under an environment of 25 占 폚 and 1 atmospheric pressure, and an AC voltage of 10 V was applied to the electrode A for 300 hours without applying voltage to the electrode B. After a lapse of 300 hours, a voltage of 3 V of alternating current was applied to both the electrode A and the electrode B, and the difference? T [%] of the light transmittance between both electrodes was measured. At this time, the afterimage characteristic is evaluated as "acceptable (?)" When the ΔT is less than 2%, the afterimage characteristic is "acceptable" when the residual image characteristic is "good" did. As a result, it was evaluated as " good " in this embodiment.
[비교예 6, 7][Comparative Examples 6 and 7]
사용하는 첨가제의 종류 및 양을 하기표 3에 기재한 바와 같이 한 점 이외는 상기 실시예 31과 동일하게 하여 액정 배향제를 각각 조제했다. 또한, 조제한 액정 배향제를 이용하여 상기 실시예 31과 동일하게 하여 인쇄성의 평가, 액정 표시 소자의 제조 및, 잔상 특성의 평가를 각각 행했다. 그들 결과를 하기표 3에 나타냈다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 31 except that the kinds and amounts of additives used were changed as shown in Table 3 below. Evaluation of printability, manufacture of a liquid crystal display element, and evaluation of afterimage characteristics were carried out in the same manner as in Example 31, using the prepared liquid crystal aligning agent. The results are shown in Table 3 below.
표 3 중, 중합체 및 첨가제의 배합비의 수치는, 액정 배향제의 조제에 사용한 중합체 성분의 합계 100중량부에 대한 배합 비율[중량부]을 나타낸다. 첨가제의 약칭은 하기와 같다. In Table 3, the numerical value of the blending ratio of the polymer and the additive represents the blend ratio (parts by weight) to the total 100 parts by weight of the polymer components used for preparing the liquid crystal aligning agent. The abbreviations of the additives are as follows.
Add-1: 하기식 (Add-1)로 나타나는 화합물Add-1: Compound represented by the following formula (Add-1)
Add-2: 하기식 (Add-2)로 나타나는 화합물Add-2: Compound represented by the following formula (Add-2)
표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 31에서는, 광중합성 화합물로서, 아미드 결합 부분에 보호기를 도입한 화합물을 이용함으로써, 액정 표시 소자의 잔상 특성을 보존유지하면서, 인쇄성을 향상시킬 수 있었다. 이에 대하여, 아미드 결합 부분에 보호기가 도입되어 있지 않은 비교예 6에서는 인쇄성이 「불량」이며, 질소 원자를 갖지 않는 비교예 7에서는 잔상 특성이 실시예보다도 뒤떨어져 있었다. As shown in Table 3, in Example 31, by using a compound having a protecting group introduced into the amide bond portion as the photopolymerizable compound, the printability can be improved while maintaining the afterimage characteristic of the liquid crystal display element. On the other hand, in Comparative Example 6 in which a protecting group was not introduced in the amide bond portion, the printability was "poor" and in Comparative Example 7 having no nitrogen atom, the afterimage characteristics were inferior to those in Examples.
[실시예 34][Example 34]
<액정 배향제의 조제>≪ Preparation of liquid crystal aligning agent &
중합체로서 상기 합성예 2-29에서 얻은 중합체 (AP3)에, 유기 용매로서 NMP 및 부틸셀로솔브(BC)를 더하여, 용매 조성이 NMP:BC:사이클로펜탄온=20:50:30(중량비), 고형분 농도 5.0중량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경 1㎛의 필터를 이용하여 여과함으로써 액정 배향제를 조제했다. NMP and butyl cellosolve (BC) were added as an organic solvent to the polymer (AP3) obtained in Synthesis Example 2-29 as a polymer and the solvent composition was NMP: BC: cyclopentanone = 20: 50: , And a solid concentration of 5.0 wt%. This solution was filtered using a filter having a pore size of 1 탆 to prepare a liquid crystal aligning agent.
<보존 안정성의 평가><Evaluation of Storage Stability>
조제한 액정 배향제를 이용하여 상기 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제의 보존 안정성을 평가했다. 그 결과, 이 실시예에서는 보존 안정성 「양호」의 평가였다. Using the prepared liquid crystal aligning agent, the storage stability of the liquid crystal aligning agent was evaluated in the same manner as in Example 1 above. As a result, in this example, the storage stability was evaluated as " good ".
<광배향용 액정 표시 소자의 제조 (3)>≪ Production of optical alignment liquid crystal display element (3) >
상기에서 조제한 액정 배향제를, 빗살 형상으로 패터닝된 크롬으로 이루어지는 2계통의 금속 전극(전극 A 및 전극 B)을 편면에 갖는 유리 기판과, 전극이 설치되어 있지 않은 대향 유리 기판의 면 상에, 막두께가 0.1㎛가 되도록 스피너를 이용하여 도포하고, 200℃의 클린 오븐에서 1시간 건조하여 도막을 형성했다. The liquid crystal aligning agent prepared above was formed on the surface of a glass substrate having two lines of metal electrodes (electrode A and electrode B) consisting of chromium-patterned combs on one side and an opposing glass substrate on which electrodes were not provided, Using a spinner so that the film thickness became 0.1 mu m, and dried in a 200 DEG C clean oven for 1 hour to form a coating film.
이 도막 표면에, Hg-Xe 램프를 이용하여, 365㎚의 휘선을 포함하는 편광의 자외선 5,000J/㎡를 기판 법선 방향으로부터 조사하여, 액정 배향막을 형성했다. 다음으로, 상기 광조사 처리를 행한 한 쌍의 기판에 대해서, 액정 배향막을 형성한 면의 가장자리에 액정 주입구를 남기고 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구 함유 에폭시 수지 접착제를 스크린 인쇄 도포한 후, 광조사시의 편광축의 기판면으로의 투영 방향이 역평행이 되도록 기판을 접합하여 압착하고, 150℃에서 1시간 걸쳐 접착제를 열경화시켰다. 이어서, 한 쌍의 기판 간에 액정 주입구로부터 네마틱 액정(메르크사 제조, MLC-7028)을 충전한 후, 에폭시계 접착제로 액정 주입구를 봉지했다. 또한, 액정 주입시의 유동 배향을 제거하기 위해, 이것을 150℃에서 가열하고 나서 실온까지 서서히 냉각했다. 다음으로, 기판의 외측 양면에 편광판을 접합하여 횡전계 방식 액정 표시 소자를 제작했다. On the surface of this coating film, 5,000 J / m 2 of polarized light including a bright line of 365 nm was irradiated from the normal line direction of the substrate using a Hg-Xe lamp to form a liquid crystal alignment film. Next, with respect to the pair of substrates subjected to the light irradiation treatment, the epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 mu m was applied by screen printing while leaving the liquid crystal injection hole at the edge of the surface on which the liquid crystal alignment film was formed, Was bonded to the substrates so that the projection directions of the polarization axes of the substrates to the substrate surface were antiparallel to each other, and the adhesive was thermally cured at 150 DEG C for 1 hour. Subsequently, a nematic liquid crystal (MLC-7028, manufactured by Merck Ltd.) was charged from a pair of substrates through a liquid crystal injection port, and then a liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Further, in order to remove the flow orientation at the time of injecting the liquid crystal, it was heated at 150 占 폚 and slowly cooled to room temperature. Next, a polarizing plate was bonded to both outer sides of the substrate to produce a transverse electric field type liquid crystal display element.
<잔상 특성의 평가>≪ Evaluation of after-image characteristic &
상기 「광배향용 액정 표시 소자의 제조 (3)」과 동일한 방법에 의해 횡전계 방식의 액정 표시 소자를 제조하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 잔상 특성의 평가를 행했다. 그 결과, 이 실시예에서는 잔상이 발생하기 어려워 「양호」의 평가였다. A liquid crystal display element of a transverse electric field system was manufactured by the same method as the above-mentioned "Production of liquid crystal display element for photo-alignment (3)", and the after-image characteristics were evaluated by the same method as in Embodiment 1. As a result, in this example, it was difficult to generate afterimage, and the evaluation was " good ".
[실시예 35][Example 35]
중합체 (AP3)을 대신하여 중합체 (AP4)를 사용한 이외는, 실시예 34와 동일하게 하여 액정 배향제를 조제했다. 또한, 얻어진 액정 배향제를 이용하여 실시예 34와 동일하게 하여 평가를 행했다. 그 결과를 하기표 4에 나타냈다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 34 except that the polymer (AP4) was used instead of the polymer (AP3). Further, evaluation was carried out in the same manner as in Example 34 using the obtained liquid crystal aligning agent. The results are shown in Table 4 below.
표 4에 나타내는 바와 같이, 중합체 (P)로서 아조벤젠 구조를 주쇄에 갖는 중합체를 이용한 경우에도, 액정 배향제의 보존 안정성은 양호했다. 또한, 액정 표시 소자의 잔상 특성의 평가에서도 양호한 결과가 얻어졌다. As shown in Table 4, even when a polymer having an azobenzene structure in its main chain was used as the polymer (P), the storage stability of the liquid crystal aligning agent was good. Good results were also obtained in the evaluation of the afterimage characteristic of the liquid crystal display element.
A, B: 유리 기판A, B: glass substrate
Claims (9)
(식 (1) 중, Y1은 보호기이고; 「*」는 결합손을 나타냄).A liquid crystal aligning agent containing a compound (P) having a partial structure represented by the following formula (1)
(In the formula (1), Y 1 represents a protecting group, and "*" represents a bonding hand).
상기 화합물 (P)는, 상기식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 중합체인 액정 배향제.The method according to claim 1,
The compound (P) is a polymer having a partial structure represented by the formula (1).
상기 화합물 (P)는, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 액정 배향제.3. The method of claim 2,
Wherein the compound (P) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide and polyamide.
폴리암산, 폴리암산 에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체와, 첨가제로서 상기 화합물 (P)를 함유하는 액정 배향제.The method according to claim 1,
A liquid crystal aligning agent containing at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide and polyamide and the above compound (P) as an additive.
(식 (1) 중, Y1은 보호기이고; 「*」는 결합손을 나타냄).A polymer having a main structure of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide or polyamide and having a partial structure represented by the following formula (1):
(In the formula (1), Y 1 represents a protecting group, and "*" represents a bonding hand).
(식 (1) 중, Y1은 보호기이고; 「*」는 결합손을 나타냄).A diamine having a partial structure represented by the following formula (1):
(In the formula (1), Y 1 represents a protecting group, and "*" represents a bonding hand).
(식 (1) 중, Y1은 보호기이고; 「*」는 결합손을 나타냄).Tetracarboxylic dianhydride having a partial structure represented by the following formula (1):
(In the formula (1), Y 1 represents a protecting group, and "*" represents a bonding hand).
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