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JP2020506420A - 液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜 - Google Patents

液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜 Download PDF

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Abstract

本発明は、優れた配向性、電気的特性を示すと同時に、向上した耐久性を有する液晶配向膜を形成するための液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜および液晶表示素子に関する。

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2017年9月8日付韓国特許出願第10−2017−0115340号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み含まれる。
本発明は、優れた配向性、電気的特性を示すと同時に、向上した耐久性を有する液晶配向膜を形成するための液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜および液晶表示素子に関する。
液晶表示素子において、液晶配向膜は、液晶を一定の方向に配向させる役割を担当している。具体的に、液晶配向膜は液晶分子の配列に方向子(director)の役割を果たして電場(electric field)により液晶が動いて画像を形成する時、適当な方向を定めるようにする。一般に液晶表示素子で均一な輝度(brightness)と高い明暗比(contrast ratio)を得るためには液晶を均一に配向することが必須である。
従来の液晶を配向させる方法の一つとして、ガラスなどの基板にポリイミドのような高分子膜を塗布し、この表面をナイロンやポリエステルのような繊維を利用して一定の方向に摩擦するラビング(rubbing)方法が利用されていた。しかし、ラビング方法は、繊維質と高分子膜が摩擦される時、微細な埃や静電気(electrical discharge:ESD)が発生することがあり、液晶パネル製造時に深刻な問題点を招くことがある。
前記ラビング方法の問題点を解決するために、最近は摩擦でなく、光照射により高分子膜に異方性(非等方性、anisotropy)を誘導し、これを利用して液晶を配列する光配向法が研究されている。
前記光配向法に使用可能な材料としては、多様な材料が紹介されており、その中でも液晶配向膜の良好な諸般性能のためにポリイミドが主に用いられている。しかし、ポリイミドは溶媒溶解性が劣り、溶液状態でコーティングして配向膜を形成させる製造工程上に直ちに適用するには困難がある。
したがって、溶解性に優れたポリアミック酸またはポリアミック酸エステルのような前駆体形態でコーティングを行った後、200℃から230℃の温度で熱処理工程を経てポリイミドを形成させ、ここに光照射を実行して配向処理を行うようになる。
しかし、パネルの大型化により製造工程上、カラムスペース(Column space、CS)の偏り現像が発生することに伴い、液晶配向膜表面にヘイズが発生し、これによって白い斑点が多数現れるギャラクシー不良が引き起こされてパネルの性能が十分に実現されないという限界があった。
そこで、ディスプレイ分野で要求される高い膜強度の液晶配向膜を製造するための液晶配向剤組成物の開発が必要であるのが実情である。
本発明の目的は、優れた配向性、電気的特性を示すと同時に、向上した耐久性を有する液晶配向膜を形成するための液晶配向剤組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、前記の液晶配向剤組成物を利用した液晶配向膜の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、前記の製造方法で製造される液晶配向膜およびこれを含む液晶表示素子を提供することにある。
本明細書では、(i)下記化学式1で表される繰り返し単位、または下記化学式2で表される繰り返し単位を含む第1繰り返し単位および(ii)下記化学式3で表される繰り返し単位を含む第2繰り返し単位を含む重合体を含む液晶配向剤組成物が提供される。
[化学式1]
[化学式2]
[化学式3]
前記化学式1から3で、
およびRのうちの少なくとも一つは炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素であり、
およびRのうちの少なくとも一つは置換または非置換されたシリル基であり、残りは水素であり、
からXは、それぞれ独立して、下記化学式4で表される4価の有機基であり、
[化学式4]
前記化学式4で、
からR10は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から6のアルキル基であり、
は単一結合、−O−、−CO−、−COO−、−S−、−SO−、−SO−、−CR1112−、−(CH−、−O(CHO−、−COO(CHOCO−、−CONH−、フェニレンまたはこれらの組み合わせからなる群より選択されたいずれか一つであり、
前記R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、炭素数1から10のアルキル基またはフルオロアルキル基であり、
Zは1から10の整数であり、
からYは、それぞれ独立して、下記化学式5で表される2価の有機基であり、
[化学式5]
前記化学式5で、
からQのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素であり、
13は水素または炭素数1から6のアルキル基である。
既存のポリイミドを液晶配向膜として用いる場合、溶解性に優れたポリイミド前駆体、ポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含有する配向組成物を塗布し、乾燥して塗膜を形成した後、高温の熱処理工程を経てポリイミドに転換させ、ここに光照射またはラビング処理を実行して配向処理を行った。
しかし、前記ポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含有する配向組成物の場合、ポリアミック酸末端に存在するカルボキシ基によりラジカルが発生し、イミドの異性化により液晶配向誘導性能が減少するという限界があった。また、前記配向組成物で製造された液晶配向膜は耐久性が不十分でPAC下部膜から溶出する副産物から外部汚染物質により配向膜内部で輝点発生によるパネルの不良率が高まるという問題もあった。
そこで、本発明者らは、ポリイミド前駆体に該当するポリアミック酸またはポリアミック酸エステルに対して末端のヒドロキシ基またはアルコキシ基をシリル基に置換させることができるシリル化剤を適用して、主鎖内に部分的にポリアミック酸シリルエステル単位を形成する場合、優れた配向特性と共に耐久性を確保できることを実験を通じて確認して発明を完成した。
特に、液晶配向剤組成物に含まれているポリアミック酸またはポリアミック酸エステルは、化学式5で表される特定構造の有機基を含有することによって、液晶配向剤としての配向性や残像特性は同等水準以上を満たしながらも、電圧保持率が顕著に向上して優れた電気的特性を実現することができる。
以下、本発明をより詳しく説明する。
用語の定義
本明細書で特別な制限がない限り、次の用語は下記のように定義される。
本明細書で、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
本明細書で、「置換」という用語は、化合物内の水素原子の代わりに他の作用基が結合することを意味し、置換される位置は水素原子が置換される位置、つまり、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、2以上置換される場合、2以上の置換基は互いに同一でも、異なっていてもよい。
本明細書で「置換または非置換された」という用語は、重水素;ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシ基;カルボニル基;エステル基;イミド基;アミド基;アミノ基;カルボキシ基;スルホン酸基;スルホンアミド基;ホスフィンオキシド基;アルコキシ基;アリールオキシ基;アルキルチオキシ基;アリールチオキシ基;アルキルスルホキシ基;アリールスルホキシ基;シリル基;ホウ素基;アルキル基;シクロアルキル基;アルケニル基;アリール基;アルアルキル基;アルアルケニル基;アルキルアリール基;アリールホスフィン基;またはN、OおよびS原子のうちの1個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択された1個以上の置換基で置換または非置換されるか、または前記例示した置換基のうちの2以上の置換基が連結された置換または非置換されたことを意味する。例えば、「2以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。つまり、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、2個のフェニル基が連結された置換基に解釈されてもよい。
本明細書で、
または
は、他の置換基に連結される結合を意味し、直接結合はLで表される部分に別途の原子が存在しないことを意味する。
炭素数4から20の炭化水素は、炭素数4から20のアルカン(alkane)、炭素数4から20のアルケン(alkene)、炭素数4から20のアルキン (alkyne)、炭素数4から20のシクロアルカン(cycloalkane)、炭素数4から20のシクロアルケン(cycloalkene)、炭素数6から20のアレーン(arene)であるか、あるいはこれらのうちの1種以上の環状炭化水素が2以上の原子を共有する縮合環(fused ring)であるか、あるいはこれらのうちの1種以上の炭化水素が化学的に結合された炭化水素であってもよい。具体的に、炭素数4から20の炭化水素としては、n−ブタン、シクロブタン、1−メチルシクロブタン、1,3−ジメチルシクロブタン、1,2,3,4−テトラメチルシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロヘキセン、1−メチル−3−エチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシル、ベンゼン、ビフェニル、ジフェニルメタン、2,2−ジフェニルプロパン、1−エチル−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンまたは1,6−ジフェニルヘキサンなどを例示することができる。
炭素数1から10のアルキル基は、直鎖、分枝鎖または環状アルキル基であってもよい。具体的に、炭素数1から10のアルキル基は、炭素数1から10の直鎖アルキル基;炭素数1から6の直鎖アルキル基;炭素数3から10の分枝鎖または環状アルキル基;または炭素数3から6の分枝鎖または環状アルキル基であってもよい。より具体的に、炭素数1から10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、neo−ペンチル基またはシクロヘキシル基などを例示することができる。
炭素数1から10のフルオロアルキル基は、前記炭素数1から10のアルキル基の一つ以上の水素がフッ素で置換されたものであってもよく、炭素数1から10のフルオロアルコキシ基は、前記炭素数1から10のアルコキシ基の一つ以上の水素がフッ素で置換されたものであってもよい。
ハロゲン(halogen)は、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)またはヨウ素(I)であってもよい。
窒素酸化物は、窒素原子と酸素原子が結合した化合物であり、窒素酸化物作用基は、作用基内に窒素酸化物を含む作用基を意味する。前記窒素酸化物作用基の例を挙げれば、ニトロ基(−NO)などを用いることができる。
炭素数1から10のアルコキシ基は、直鎖、分枝鎖または環状アルコキシ基であってもよい。具体的に、炭素数1から10のアルコキシ基は、炭素数1から10の直鎖アルコキシ基;炭素数1から5の直鎖アルコキシ基;炭素数3から10の分枝鎖または環状アルコキシ基;または炭素数3から6の分枝鎖または環状アルコキシ基であってもよい。より具体的に、炭素数1から10のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、iso−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、iso−ペントキシ基、neo−ペントキシ基またはシクロヘプトキシ基などを例示することができる。
炭素数1から10のアルケニル基は、直鎖、分枝鎖または環状アルケニル基であってもよい。具体的に、炭素数1から10のアルケニル基は、炭素数2から10の直鎖アルケニル基、炭素数2から5の直鎖アルケニル基、炭素数3から10の分枝鎖アルケニル基、炭素数3から6の分枝鎖アルケニル基、炭素数5から10の環状アルケニル基または炭素数6から8の環状アルケニル基であってもよい。より具体的に、炭素数2から10のアルケニル基としては、エテニル基、プロフェニル基、ブテニル基、ペンテニル基またはシクロヘキセニル基などを例示することができる。
本明細書において、アリール基は、特に限定されないが、炭素数6から60であることが好ましく、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。一実施状態によれば、前記アリール基の炭素数は6から30である。一実施状態によれば、前記アリール基の炭素数は6から20である。前記アリール基が単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基などになることができるが、これに限定されるのではない。前記多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになることができるが、これに限定されるのではない。
本明細書において、アルキレン基は、アルカン(alkane)に由来する2価の作用基であり、例えば、直鎖型、分枝型または環状として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基などになることができる。
本明細書において、アリーレン基は、アリール基に結合位置が二つあるもの、つまり、2価基であることを意味する。これらはそれぞれ2価基であることを除いては前述したアリール基の説明が適用可能である。
任意の化合物に由来する多価有機基(multivalent organic group)は、任意の化合物に結合された複数の水素原子が除去された形態の残基を意味する。一例として、シクロブタンに由来する4価の有機基は、シクロブタンに結合された任意の水素原子4個が除去された形態の残基を意味する。
本明細書で、化学式中、
または
は、当該部位の水素が除去された形態の残基を意味する。例えば、
は、シクロブタンの1、2、3および4番炭素に結合された水素原子4個が除去された形態の残基、つまり、シクロブタンに由来する4価の有機基のうちのいずれか一つを意味する。
本明細書において、直接結合または単結合は、当該位置に如何なる原子または原子団も存在せず、結合線で連結されることを意味する。具体的に、化学式中、L、Lで表される部分に別途の原子が存在しない場合を意味する。
重合体
前記重合体は、前記化学式1で表される繰り返し単位、または前記化学式2で表される繰り返し単位を含む第1繰り返し単位および前記化学式3で表される繰り返し単位を含む第2繰り返し単位を含む。
前記第1繰り返し単位は、前記化学式1で表される繰り返し単位1種、前記化学式2で表される繰り返し単位1種、またはこれらのそれぞれの混合物を含むことができ、分子構造内に置換または非置換されたシリル基を含有しない点から第2繰り返し単位と区別され得る。
具体的に、前記化学式2で、RおよびRのうちの少なくとも一つは炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素である。つまり、前記化学式2で、RおよびRのうちの一つが炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素であるか、またはRおよびRのすべてが炭素数1から10のアルキル基であってもよい。
一方、前記第2繰り返し単位は、分子構造内に置換または非置換されたシリル基を含有する前記化学式3で表される繰り返し単位を含む特徴があり、前述のように、前記重合体が第2繰り返し単位を含有することによって、ポリアミック酸末端に存在するカルボキシ基によりラジカル発生およびイミドの異性化を防止することができ、PAC下部膜から溶出する副産物または外部汚染物質により配向膜内部で輝点発生を抑制して優れた配向特性と共に向上した耐久性を有する配向膜を実現することができる。
具体的に、前記化学式3で、RおよびRのうちの少なくとも一つは置換または非置換されたシリル基であり、残りは水素である。つまり、前記化学式3で、RおよびRのうちの一つが置換または非置換されたシリル基であり、残りは水素であるか、またはRおよびRのすべてが置換または非置換されたシリル基であってもよい。
前記置換または非置換されたシリル基において、非置換されたシリル基は、−SiHで表されるシリル基であってもよい。一方、置換されたシリル基は、前述した−SiHで表されるシリル基で少なくとも1以上の水素原子の代わりに置換基が結合したことを意味する。
前記置換基の例としては、ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシ基;カルボニル基;エステル基;イミド基;アミド基;アミノ基;カルボキシ基;スルホン酸基;スルホンアミド基;ホスフィンオキシド基;アルコキシ基;アリールオキシ基;アルキルチオキシ基;アリールチオキシ基;アルキルスルホキシ基;アリールスルホキシ基;ホウ素基;アルキル基;シクロアルキル基;アルケニル基;アリール基;アルアルキル基;アルアルケニル基;アルキルアリール基;アリールホスフィン基;またはN、OおよびS原子のうちの1個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択された1個以上の置換基が挙げられる。
好ましくは、前記置換基として3個のメチル基が結合したトリメチルシリル基を用いることができる。
前記化学式3で表される繰り返し単位を製造する方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば、前記化学式1または化学式2で表される繰り返し単位を含む重合体または前記重合体の前駆体が含有されている組成物内にシリル化剤を添加する方法が挙げられる。
前記シリル化剤の例が大きく限定されるのではなく、例えば、N,O−ビス−(トリメチルシリル)−トリフルオロアセトアミド(N,O−Bis−(trimethylsilyl)−trifluoroacetamide)を用いることができる。
前記シリル化剤は、前記液晶配向剤組成物の全体重量を基準に0.5モル%から60モル%で含有されることが好ましい。
前記重合体は、第1繰り返し単位と第2繰り返し単位と共に含み、部分的にシリル化される特徴を有し、具体的に前記第2繰り返し単位は、前記液晶配向剤組成物内で繰り返し単位全体モル数を基準に0.1モル%から70モル%、または10モル%から60モル%、または20モル%から60モル%、または40モル%から60モル%、または45モル%から50モル%で含有されてもよい。前記液晶配向剤組成物内に存在する繰り返し単位全体は、前述した第1繰り返し単位および第2繰り返し単位を意味し得る。
つまり、前記第1繰り返し単位100モルを基準に前記第2繰り返し単位のモル比率が50モルから150モル、または60モルから100モル、または80モルから100モルであってもよい。
反面、前記第2繰り返し単位のモル比率が過度に小さくなると、前記組成物から製造される配向膜の配向特性および耐久性向上効果が十分に実現されにくいこともある。
前記化学式1から3の繰り返し単位において、XからXは、それぞれ独立して、炭素数4から20の炭化水素に由来する4価の有機基であるか、あるいは前記4価の有機基のうちの一つ以上のHがハロゲンで置換されるかまたは一つ以上の−CH−が酸素または硫黄原子が直接連結しないように−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−または−CONH−に代替された4価の有機基であってもよい。
具体的な例として、前記XからXは、それぞれ独立して、下記化学式4に記載された4価の有機基であってもよい。
[化学式4]
前記化学式4で、RからR10は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から6のアルキル基であり、Lは単一結合、−O−、−CO−、−COO−、−S−、−SO−、−SO−、−CR1112−、−(CH−、−O(CHO−、−COO(CHOCO−、−CONH−、フェニレンまたはこれらの組み合わせからなる群より選択されたいずれか一つであり、
前記R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、炭素数1から10のアルキル基またはフルオロアルキル基であり、Zは1から10の整数である。
より好ましくは、前記XからXは、それぞれ独立して、シクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物に由来する下記化学式4−1の有機基、1,3−ジメチルシクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物に由来する下記化学式4−2の有機基またはテトラヒドロ−[3,3'−ビフラン]−2,2',5,5'−テトラオンに由来する下記化学式4−3の有機基であってよい。
[化学式4−1]
[化学式4−2]
[化学式4−3]
一方、前記YからYは下記化学式5で表される2価の有機基と定義されて前述した効果を発現できる多様な構造の液晶配向剤用重合体を提供することができる。
[化学式5]
前記化学式5で、QからQのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素であり、R13は水素または炭素数1から6のアルキル基である。
前記化学式5で表される作用基は、第2級アミンまたは第3級アミン基を媒介として2個の芳香族環化合物、好ましくは1個のヘテロ芳香族環化合物と1個の芳香族環化合物が結合する構造的特徴がある。これによって、液晶配向剤としての配向性や残像特性は同等水準以上を満たしながらも、電圧保持率が大幅に向上して優れた電気的特性を実現することができる。
反面、2個の芳香族環化合物が第2級アミン基または第3級アミン基なしに単一結合で結合する場合、液晶配向剤の配向特性が不良であり、電圧保持率が減少する技術的問題が発生することがある。
また、第2級アミン基または第3級アミン基を通じて結合する2個の芳香族環化合物のすべてが窒素原子のようなヘテロ原子を含まない場合、アミンと酸無水物の反応で形成されるポリアミック酸またはポリアミック酸エステルに対してイミド化反応を進行しても、(例えば、230℃熱処理を通じて)十分なイミド化反応を進行することができないことによって、最終液晶配向膜内でイミド化率が減少する限界がある。これはアミン化合物の構造差異に起因したアミン、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステルの物理的、化学的特性差によるものとみられる。
具体的に、前記化学式5で、QからQのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であってもよい。より具体的に、前記化学式5のQからQで、QおよびQのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であってもよい。好ましくは前記化学式5のQからQで、Qが窒素であり、Q、QおよびQは炭素であってもよい。
つまり、前記化学式5は、ベンゼンの6個の炭素のうちの一つが窒素で置換されたピリジン(pyridine)化合物とベンゼン化合物が第2級アミンまたは第3級アミンを通じて非対称的に結合された構造を有することができる。これによって、前記一実施形態の液晶配向剤組成物が適用された液晶ディスプレイ素子が高い電圧保持率および液晶配向性を実現することができる。
反面、前記化学式5で、QおよびQのうちの一つが窒素であれば、製造された配向膜に対する電気的長期信頼性が次第に減少する問題が発生することがある。
また、前記化学式5で、R13は水素であってもよい。
前記化学式5は、液晶配向剤用重合体の形成に用いられる前駆体であるジアミンに由来する繰り返し単位であり、後述するように非対称性ピリジン系ジアミンを用いることによるものとみられる。
既存に知られた液晶配向剤用重合体分野において非対称性ピリジン系ジアミンまたはこれに由来する繰り返し単位に対する構成およびそれに伴う効果を全く認知していないという点から前記化学式5の繰り返し単位とその前駆体であるジアミン化合物は新規なものとみられる。
また、前記化学式5は、下記化学式5−1から化学式5−3で表される作用基を含むことができる。
[化学式5−1]
[化学式5−2]
[化学式5−3]
前記化学式5−1から化学式5−3で、QからQ、R13は前記化学式5で前述した内容を含む。
このように、前記化学式5は、前記化学式5−1から化学式5−3で表される作用基を含むことによって、前記一実施形態の液晶配向剤用重合体が適用された液晶ディスプレイ素子が高い電圧保持率および液晶配向性を実現することができる。
より具体的には、前記化学式5は、下記化学式5−4から化学式5−6で表される作用基を含むことができる。
[化学式5−4]
[化学式5−5]
[化学式5−6]
前記液晶配向剤用重合体を製造する方法の例が大きく限定されず、例えば、下記化学式11のヘテロ芳香族化合物を下記化学式12の芳香族化合物と反応させて下記化学式13の化合物を製造する段階;前記化学式13の化合物を還元させて下記化学式14のジアミンを製造する段階;前記化学式14のジアミンをテトラカルボン酸あるいはその無水物と反応させる段階を含む液晶配向剤用重合体の製造方法を用いることができる。
[化学式11]
前記化学式11で、R21はハロゲン元素であり、R22は窒素酸化物作用基であり、
からZのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素であり、
[化学式12]
前記化学式12で、R13は水素、または炭素数1から10のアルキル基であり、R23はアミノ基または窒素酸化物作用基であり、
[化学式13]
[化学式14]
好ましくは、前記化学式11で、R21は塩素元素であり、R22はニトロ基であり、ZまたはZのうちの一つは窒素であり、残りは炭素であり、ZおよびZは炭素であってもよい。つまり、前記化学式11の好ましい例としては、2−クロロ−5−ニトロピリジン、2−クロロ−4−ニトロピリジンなどが挙げられる。
一方、前記化学式12で、R13は水素であり、R23はニトロ基またはアミノ基であってもよい。つまり、前記化学式12の好ましい例としては、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミンなどが挙げられる。
具体的に、前記化学式13の化合物を製造する段階では、前記化学式11のヘテロ芳香族化合物を前記化学式12のヘテロ芳香族化合物と反応を通じて前記化学式13の化合物を製造することができる。具体的に前記化学式11のヘテロ芳香族化合物に含まれているR21のハロゲン元素が化学式12のヘテロ芳香族化合物に含まれている窒素元素で置換される反応が進行されてもよい。
前記反応は、第3級アミン触媒により50℃から150℃で10時間から20時間進行される条件で進行されてもよい。前記反応は、従来知られた多様な有機溶媒存在下で進行されてもよく、前記有機溶媒の具体的な例としては、エチルアセテート、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−エチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチルウレア、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライムまたは4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもおよく、混合して用いられてもよい。
前記窒素酸化物作用基で窒素酸化物は、窒素原子と酸素原子が結合した化合物であり、窒素酸化物作用基は、作用基内に窒素酸化物を含む作用基を意味する。前記窒素酸化物作用基の例を挙れば、ニトロ基(−NO)などを用いることができる。
このように製造された前記化学式13の化合物は、還元反応を通じて化学式14のジアミン化合物を製造することができる。具体的に、前記化学式13の化合物に含まれているR22またはR23の窒素酸化物作用基が還元条件で還元されて第1級アミノ基に還元されることによって、ジアミン化合物が合成され得る。
前記還元反応は、パラジウム/炭素触媒により常温で10から15時間進行される温和な条件で進行されてもよい。前記反応は、従来知られた多様な有機溶媒の存在下で進行されてもよく、前記有機溶媒の具体的な例としては、エチルアセテート、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−エチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチルウレア、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライムまたは4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、混合して用いられてもよい。
前記化学式13、化学式14に記載されたZからZ、R13、R22、R23に対する内容は、前記化学式11および12で前述した内容を含む。
前記化学式14の化合物の具体的な例としては、下記化学式14−1から化学式14−3で表される化合物が挙げられる。
[化学式14−1]
[化学式14−2]
[化学式14−3]
前記段階を通じて製造された化学式14のジアミンをポリアミック酸の製造に通常使用されるテトラカルボン酸あるいはその無水物、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、またはシクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、または1,3−ジメチルシクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、またはテトラヒドロ−[3,3'−ビフラン]−2,2',5,5'−テトラオンなどと反応させてアミック酸、アミック酸エステル、またはその混合物からなる重合体を製造することができる。
または必要に応じて、前記段階を通じて製造された化学式14のジアミン以外に、一般に液晶配向剤関連分野に広く知られた多様な種類のジアミン化合物、例えば、p−フェニレンジアミン、4,4−オキシジアニリン、4,4'−メチレンジアニリンなどを混合してアミック酸、アミック酸エステル、またはその混合物を製造することができる。
前記反応条件は、本発明が属する技術分野に知られたポリアミック酸の製造条件を参考にして適切に調節することができる。
前記化学式1で表される繰り返し単位または化学式2で表される繰り返し単位は、目的とする特性により適切な含有量で含まれてもよい。
具体的に、前記化学式1で表される繰り返し単位は、前記重合体内の繰り返し単位全体に対して0モル%から95モル%、または10モル%から90モル%含まれてもよい。このような範囲内で優れたコーティング性を有する液晶配向剤用重合体を提供することができる。
そして、前記化学式2で表される繰り返し単位は、前記重合体内の繰り返し単位全体に対して0モル%から80モル%、または0モル%から40モル%、または0.1モル%から30モル%含まれてもよい。前記化学式2で表される繰り返し単位は、光照射後、イミドに転換される過程中に塩(Salts)を形成し、それによって分子の主鎖の結晶性に影響を与える。前記範囲を越える場合、分子鎖の重なり(sticking)程度により配向安定性が低下することがある。また残留イオンによる電気的特性および長期信頼性低下に致命的になることもある。
液晶配向膜の製造方法
また、本発明は、液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階(段階1);前記塗膜を乾燥する段階(段階2);前記乾燥段階直後の塗膜に光を照射するかまたはラビング処理して配向処理する段階(段階3);および前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階(段階4)を含む、液晶配向膜の製造方法を提供する。
前記段階1は、前述した液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階である。
前記液晶配向剤組成物を基板に塗布する方法は特に制限されず、例えばスクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェットなどの方法が用いられ得る。
そして、前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒に溶解または分散させたものであってもよい。前記有機溶媒の具体的な例としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−エチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチルウレア、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、混合して用いられてもよい。
また、前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒以外に他の成分を追加的に含むことができる。非制限的な例として、前記液晶配向剤組成物が塗布された時、膜厚さの均一性や表面平滑性を向上させるか、あるいは液晶配向膜と基板の密着性を向上させるか、あるいは液晶配向膜の誘電率や導電性を変化させるか、あるいは液晶配向膜の緻密性を増加させることができる添加剤が追加的に含まれてもよい。このような添加剤としては、各種溶媒、界面活性剤、シラン系化合物、誘電体または架橋性化合物などが例示され得る。
前記段階2は、前記液晶配向剤組成物を基板に塗布して形成された塗膜を乾燥する段階である。
前記塗膜を乾燥する段階は、塗膜の加熱、真空蒸発などの方法を利用することができ、50℃から150℃、または60℃から140℃で行われることが好ましい。
前記段階3は、前記乾燥段階直後の塗膜に光を照射するかまたはラビング処理して配向処理する段階である。
本明細書で前記「乾燥段階直後の塗膜」は、乾燥段階以降に乾燥段階以上の温度で熱処理する段階の進行なしに直ちに光照射することを意味し、熱処理以外の他の段階は付加が可能である。
より具体的に、既存にポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含む液晶配向剤を用いて液晶配向膜を製造する場合には、ポリアミック酸のイミド化のために必須的に高温の熱処理を進行した後、光を照射する段階を含むが、前述した一実施形態の液晶配向剤を利用して液晶配向膜を製造する場合には、前記熱処理段階を含まず、直ちに光を照射して配向処理した後、配向処理された塗膜を熱処理して硬化することによって配向膜を製造することができる。
そして、前記配向処理する段階で光照射は、150nmから450nm波長の偏光された紫外線を照射するものであってもよい。この時、露光の強さは液晶配向剤用重合体の種類により異なり、10mJ/cmから10J/cmのエネルギー、好ましくは30mJ/cmから2J/cmのエネルギーを照射することができる。
前記紫外線としては、石英ガラス、ソダライムガラス、ソダライムフリーガラスなどの透明基板表面に誘電異方性の物質がコーティングされた基板を利用した偏光装置、微細にアルミニウムまたは金属ワイヤーが蒸着された偏光板、または石英ガラスの反射によるブルースター偏光装置などを通過または反射する方法で偏光処理された紫外線の中から選択された偏光紫外線を照射して配向処理を行う。この時、偏光された紫外線は、基板面に垂直に照射することもでき、特定の角に入射角を傾斜して照射することもできる。このような方法により液晶分子の配向能力が塗膜に付与されるようになる。
また、前記配向処理する段階でラビング処理は、ラビング布を利用する方法を用いることができる。より具体的に、前記ラビング処理は、金属ローラにラビング布の織物を付けたラビングローラを回転させながら熱処理段階以降の塗膜の表面を一方向にラビングすることができる。
前記段階4は、前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階である。
前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階は、既存にポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含む液晶配向剤用重合体を利用して液晶配向膜を製造する方法においても光照射以降に実施する段階であって、液晶配向剤を基板に塗布し、光を照射する以前に、または光を照射しながら液晶配向剤をイミド化させるために実施する熱処理段階とは区分される。
この時、前記熱処理は、ホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などの加熱手段により実施されてもよく、150℃から300℃、または180℃から250℃で行われることが好ましい。
一方、前記塗膜を乾燥する段階(段階2)以後に必要に応じて、前記乾燥段階直後の塗膜に乾燥段階以上の温度で熱処理する段階をさらに含むことができる。前記熱処理は、ホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などの加熱手段により実施されてもよく、150℃から250℃で行われることが好ましい。この過程で液晶配向剤をイミド化させることができる。
つまり、前記液晶配向膜の製造方法は、前述した液晶配向剤を基板に塗布して塗膜を形成する段階(段階1);前記塗膜を乾燥する段階(段階2);前記乾燥段階直後の塗膜に乾燥段階以上の温度で熱処理する段階(段階3);前記熱処理された塗膜に光を照射するかまたはラビング処理して配向処理する段階(段階4)および前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階(段階5)を含むことができる。
液晶配向膜
また、本発明は、前述した液晶配向膜の製造方法により製造された液晶配向膜を提供する。
具体的に、前記液晶配向膜は、前記一実施形態の液晶配向剤組成物の配向硬化物を含むことができる。前記配向硬化物とは、前記一実施形態の液晶配向剤組成物の配向工程および硬化工程を経て得られる物質を意味する。
前記液晶配向膜厚さが大きく限定されるのではないが、例えば、0.01μmから1000μm範囲内で自由に調節可能である。前記液晶配向膜厚さが特定の数値分が増加したり減少する場合、液晶配向膜で測定される物性も一定の数値分が変化することができる。
前述のように、前記化学式1で表される繰り返し単位、または前記化学式2で表される繰り返し単位を含む第1繰り返し単位;および前記化学式3で表される繰り返し単位を含む第2繰り返し単位;を含む重合体を含む液晶配向剤組成物を利用すれば、膜強度向上による耐久性が強化された液晶配向膜を製造することができる。
液晶表示素子
また、本発明は、前述した液晶配向膜を含む液晶表示素子を提供する。
前記液晶配向膜は、公知の方法により液晶セルに導入されてもよく、前記液晶セルは、同様に公知の方法により液晶表示素子に導入されてもよい。前記液晶配向膜は、前記他の実施形態の液晶配向剤組成物から製造されて優れた諸般物性と共に優れた安定性を実現することができる。具体的に、高温、低周波数で高い電圧保持率を有することができるため、電気的特性に優れ、コントラスト比(contrast ratio)の性能低下やイメージスティッキング(残像)現像が減少し、膜強度にも優れた液晶表示素子を提供することができる。
本発明によれば、優れた配向性、電気的特性を示すと同時に、向上した耐久性を有する液晶配向膜を形成するための液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜および液晶表示素子が提供され得る。
発明を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例により限定されるのではない。
<製造例:ジアミンの製造>
製造例1
18.3g(100mmol)の2−クロロ−5−ニトロピリジン(2−chloro−5−nitropyridine、化合物1)、12.5g(98.6mmol)のパラフェニレンジアミン(p−PDA、化合物2)を200mLのジメチルスルホキシド(Dimethylsulfoxide、DMSO)に完全に溶かした後、23.4g(200mmol)のトリエチルアミン(trimethylamine、TEA)を添加し、常温で12時間攪拌した。反応が終結すると反応物を500mLの水が入っている容器に投入し、1時間攪拌した。これを濾過して得た固体を200mLの水と200mLのエタノールで洗浄して16g(61.3mmol)の化合物3を合成した。(収率:60%)
前記化合物3をエチルアセテート(ethyl acetate、EA)とTHFを1:1に混合した200mL溶液に溶かした後、0.8gのパラジウム(Pd)/炭素(C)を投入して水素環境下で12時間攪拌した。反応終了後、セライトパッドで濾過した濾液を濃縮して11gの化合物4ジアミンを製造した。(収率:89%)
製造例2
前記パラフェニレンジアミン(p−PDA、化合物2)の代わりにメタフェニレンジアミン(m−PDA)を用いたことを除いては、前記製造例1と同様な方法で製造例2のジアミンを製造した。
製造例3
前記2−クロロ−5−ニトロピリジン(2−chloro−5−nitropyridine、化合物1)の代わりに2−クロロ−4−ニトロピリジン(2−chloro−4−nitropyridine)を用いたことを除いては、前記製造例1と同様な方法で製造例3のジアミンを製造した。
<実施例:液晶配向剤組成物の製造>
実施例1
前記製造例1で製造されたジアミン1.408g(7mmol)とN,O−ビス−(トリメチルシリル)−トリフルオロアセトアミド(N,O−Bis−(trimethylsilyl)−trifluoroacetamide)1.8gを無水N−メチルピロリドン(anhydrous N−methyl pyrrolidone:NMP)15.37gに入れて常温で4時間攪拌して完全に溶かした。
そして、シクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物(Cyclobutane−1,2,3,4−tetracarboxylic dianhydride、CBDA)1.304g(6.65mmol)を前記溶液に添加し、常温で20時間攪拌して、液晶配向剤組成物を製造した。
この時、液晶配向剤組成物内にポリアミック酸シリルエステル単位の比率が繰り返し単位全体を基準に50モル%であった。
実施例2
前記N,O−ビス−(トリメチルシリル)−トリフルオロアセトアミド(N,O−Bis−(trimethylsilyl)−trifluoroacetamide)を1.684gに添加したことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物を製造した。
この時、液晶配向剤組成物内にポリアミック酸シリルエステル単位の比率が繰り返し単位全体を基準に45モル%であった。
実施例3
前記製造例1で製造されたジアミンの代わりに製造例2で製造されたジアミンを用いたことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物を製造した。
実施例4
前記製造例1で製造されたジアミンの代わりに製造例3で製造されたジアミンを用いたことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物を製造した。
<比較例:液晶配向剤組成物の製造>
比較例1
前記N,O−ビス−(トリメチルシリル)−トリフルオロアセトアミド(N,O−Bis−(trimethylsilyl)−trifluoroacetamide)を添加しないことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物を製造した。
比較例2
前記製造例1で製造されたジアミンの代わりに下記化学式Aで表される6−(4−アミノフェニル)ピリジン−3−アミン[6−(4−aminophenyl)pyridin−3−amine]を用いたことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物を製造した。
[化学式A]
比較例3
前記製造例1で製造されたジアミンの代わりに下記化学式Bで表される4,4'−ジアミノジフェニルアミン[4,4'−diaminodiphenylamine]を用いたことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物を製造した。
[化学式B]
<実験例:実施例および比較例で得られた液晶配向剤組成物の物性測定>
前記実施例および比較例で得られた液晶配向剤組成物を利用して液晶配向セルを製造し、液晶配向セルからそれぞれの物性を下記方法で測定し、その結果を表1に示した。
具体的に、2.5cmx2.7cmの大きさを有する四角形ガラス基板上に厚さ60nm、面積1cmx1cmのITO電極がパターン化された電圧保持率(VHR)用上/下基板のそれぞれにスピンコーティング方式で前記実施例および比較例で得られた液晶配向剤組成物を塗布した。次に、液晶配向剤組成物が塗布された基板を約80のホットプレート上に置いて2分間乾燥して溶媒を蒸発させた。このように得られた塗膜を配向処理するために、上/下板のそれぞれの塗膜に線偏光子付き露光器を利用して254nmの紫外線を0.25J/cmの露光量で照射した。以降、配向処理された上/下板を約230℃のオーブンで15分間焼成(硬化)して膜厚さ0.1μmの塗膜を得た。以降、4.5μmの大きさのボールスペーサが含浸されたシーリング剤(sealing agent)を液晶注入口を除いた上板の周縁に塗布した。そして、上板および下板に形成された配向膜が互いに対向しながら、配向方向が互いに並んでいるように整列させた後、上下板を合着し、シーリング剤をUVおよび熱硬化することによって空セルを製造した。そして、前記空セルに液晶を注入し、注入口をシーリング剤で密封して、液晶配向セルを製造した。
1.液晶配向特性評価
前記製造した液晶配向セルの上板および下板に偏光板を互いに垂直になるように付着した。そして、偏光板付き液晶配向セルを明るさ7,000cd/mのバックライト上に置いて肉眼で光漏れを観察した。この時、液晶配向膜の配向特性に優れ、液晶をよく配列させれば互いに垂直に付着された上下の平光板により光が通過せず、不良なしに暗く観察される。このような場合の配向特性を「良好」、液晶流れの跡や輝点のような光漏れが観察されると「不良」と評価し、その結果を下記表1に示した。
2.電圧保持率(Voltage Holding Ratio、VHR)
前記液晶配向セルに対して、測定装備でTOYO corporationの6254C装備を用い、1Hz、60℃温度で電圧保持率を測定し、その結果を下記表1に示した。
3.AC残像
液晶セルの上板および下板に偏光板を互いに垂直になるように付着した。前記偏光板が付着された液晶セルを7,000cd/mのバックライト上に付着し、ブラック状態の輝度を輝度明るさ測定装備であるPR−880装備を利用して測定した。そして、前記液晶セルを常温で交流電圧5Vで24時間駆動した。以降、液晶セルの電圧をオフした状態で前述と同様にブラック状態の輝度を測定した。液晶セルの駆動前測定された初期輝度(L0)と駆動後測定された後輝度(L1)間の差を初期輝度(L0)値で割って100をかけて輝度変動率を計算した。このように計算された輝度変動率は0%に近いほど配向安定性に優れていることを意味する。このような輝度変化率の測定結果を通じて残像水準を評価し、その結果を下記表1に示した。
4.長期信頼性
前記製造された配向セルに対して、80℃で時間経過による輝点発現テストを進行し、下記基準により長期信頼性を評価し、その結果を下記表1に示した。
*偶数:100時間超過時にも輝点未発現
*不良:100時間以内で輝点発現
5.イミド化転換率(%)
前記実施例および比較例の液晶配向剤組成物から得られた液晶配向膜に対して、ATR法でFT−IRスペクトルを測定し、前記配向膜に含まれている重合体分子内イミド構造比率を測定した。
前記表1に示すように、製造例1から3で得られた特定構造のジアミンから合成された重合体を利用して得られた実施例の液晶配向セルは、配向特性および残像特性に優れ、電圧保持率(VHR)が77%以上(77%から79%)に高く、同時に優れた長期信頼性を有すると示されて優れた電気的特性および耐久性を実現することができる。
また、前記実施例の液晶配向セルの場合、重合体のイミド化転換率が97%から98%に非常に高くてポリイミド液晶配向膜製造に適したことが確認された。
反面、比較例1の液晶配向剤は、N,O−ビス−(トリメチルシリル)−トリフルオロアセトアミドのようなシリル化添加剤が含まれていないため、100時間以内で長期放置時、輝点が発現するなど長期信頼性が不良であることを確認することができた。
一方、比較例2および比較例3の液晶配向剤は、製造例1から3のような構造のジアミンが含まれておらず、電圧保持率(VHR)が56%、72%に実施例に比べて非常に低いため、電気的特性が減少することを示すことを確認することができた。

Claims (14)

  1. 下記の化学式1で表される繰り返し単位、または下記の化学式2で表される繰り返し単位を含む第1繰り返し単位;および
    下記の化学式3で表される繰り返し単位を含む第2繰り返し単位;
    を含む
    重合体を含む、
    液晶配向剤組成物:
    [化学式1]
    [化学式2]
    [化学式3]
    前記化学式1から3で、
    およびRのうちの少なくとも一つは炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素であり、
    およびRのうちの少なくとも一つは置換または非置換されたシリル基であり、残りは水素であり、
    からXは、それぞれ独立して、下記の化学式4で表される4価の有機基であり、
    [化学式4]
    前記化学式4で、
    からR10は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から6のアルキル基であり、
    は単一結合、−O−、−CO−、−COO−、−S−、−SO−、−SO−、−CR1112−、−(CH−、−O(CHO−、−COO(CHOCO−、−CONH−、フェニレンまたはこれらの組み合わせからなる群より選択されたいずれか一つであり、
    前記R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、炭素数1から10のアルキル基またはフルオロアルキル基であり、
    Zは1から10の整数であり、
    からYは、それぞれ独立して、下記の化学式5で表される2価の有機基であり、
    [化学式5]
    前記化学式5で、
    からQのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素であり、
    13は水素または炭素数1から6のアルキル基である。
  2. 前記置換または非置換されたシリル基は、
    トリメチルシリル基を含む、
    請求項1に記載の液晶配向剤組成物。
  3. 前記第2繰り返し単位は、
    繰り返し単位全体モル数を基準に0.1モル%から50モル%で含有される、
    請求項1または2に記載の液晶配向剤組成物。
  4. 前記化学式5のQからQで、
    およびQのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であり、
    およびQは炭素である、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶配向剤組成物。
  5. 前記化学式5のQからQで、
    が窒素であり、
    、QおよびQは炭素である、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶配向剤組成物。
  6. 前記化学式5で、R13は水素である、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の液晶配向剤組成物。
  7. 前記化学式5は下記の化学式5−1から化学式5−3で表される作用基を含む、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶配向剤組成物:
    [化学式5−1]
    [化学式5−2]
    [化学式5−3]
    前記化学式5−1から化学式5−3で、QからQ、R13は請求項1で定義したとおりである。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階;
    前記塗膜を乾燥する段階;
    前記塗膜を乾燥する段階の直後に、塗膜に光を照射するかまたはラビング処理して配向処理する段階;および
    前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階
    を含む、
    液晶配向膜の製造方法。
  9. 前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒に溶解または分散させたものである、
    請求項8に記載の液晶配向膜の製造方法。
  10. 前記塗膜を乾燥する段階は50℃から150℃で行われる、
    請求項8または9に記載の液晶配向膜の製造方法。
  11. 前記配向処理する段階で光照射は150nmから450nm波長の偏光された紫外線を照射する、
    請求項8から10のいずれか1項に記載の液晶配向膜の製造方法。
  12. 前記塗膜を硬化する段階で熱処理温度は150℃から300℃である、
    請求項8から11のいずれか1項に記載の液晶配向膜の製造方法。
  13. 請求項1から7のいずれか1項に記載の液晶配向剤組成物の配向硬化物を含む、
    液晶配向膜。
  14. 請求項13に記載の液晶配向膜を含む
    液晶表示素子。
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