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KR102235476B1 - 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막 - Google Patents

액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막 Download PDF

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KR102235476B1
KR102235476B1 KR1020180037709A KR20180037709A KR102235476B1 KR 102235476 B1 KR102235476 B1 KR 102235476B1 KR 1020180037709 A KR1020180037709 A KR 1020180037709A KR 20180037709 A KR20180037709 A KR 20180037709A KR 102235476 B1 KR102235476 B1 KR 102235476B1
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Abstract

본 발명은 특정 구조의 디아민으로부터 유래된 폴리아믹산 중합체와 함께 힌더드아민계 광안정제가 포함된 액정 배향제 조성물과, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막에 관한 것이다.

Description

액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막{LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT COMPOSITION, METHOD OF PREPARING LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT FILM, AND LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT FILM USING THE SAME}
본 발명은 고성능 액정 디스플레이 소자에 적용가능한 수준의 우수한 전기적 특성 및 잔상특성을 가지며, 빛이나 열과 같은 실외 환경에서 우수한 신뢰성을 구현할 수 있는 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막 및 액정 표시소자에 관한 것이다.
액정 표시소자에 있어서, 액정 배향막은 액정을 일정한 방향으로 배향시키는 역할을 담당하고 있다. 구체적으로, 액정 배향막은 액정 분자의 배열에 방향자(director) 역할을 하여 전기장(electric field)에 의해 액정이 움직여서 화상을 형성할 때, 적당한 방향을 잡도록 해준다. 액정 표시소자에서 균일한 휘도(brightness)와 높은 명암비(contrast ratio)를 얻기 위해서는 액정을 균일하게 배향하는 것이 필수적이다.
종래 액정을 배향시키는 방법 중 하나로, 유리 등의 기판에 폴리이미드와 같은 고분자 막을 도포하고, 이 표면을 나일론이나 폴리에스테르 같은 섬유를 이용해 일정한 방향으로 문지르는 러빙(rubbing) 방법이 이용되었다. 그러나 러빙 방법은 섬유질과 고분자막이 마찰될 때 미세한 먼지나 정전기(electrical discharge: ESD)가 발생할 수 있어, 액정 패널 제조 시 심각한 문제점을 야기시킬 수 있다.
상기 러빙 방법의 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 마찰이 아닌 광 조사에 의해 고분자 막에 이방성(비등방성, anisotropy)을 유도하고, 이를 이용하여 액정을 배열하는 광 배향법이 연구되고 있다.
상기 광배향법에 사용될 수 있는 재료로는 다양한 재료가 소개되어 있으며, 그 중에서도 액정 배향막의 양호한 제반 성능을 위해 폴리이미드가 주로 사용되고 있다. 그러나, 폴리이미드는 용매 용해성이 떨어져 용액 상태로 코팅하여 배향막을 형성시키는 제조 공정 상에 바로 적용하기에는 어려움이 있다.
따라서, 용해성이 우수한 폴리아믹산 또는 폴리아믹산 에스테르와 같은 전구체 형태로 코팅을 한 후 200 ℃ 내지 230 ℃의 온도에서 열처리 공정을 거쳐 폴리이미드를 형성시키고 여기에 광조사를 실행하여 배향처리를 하게 된다.
그러나, 최근에 액정 표시소자의 요구성능이 향상되고 저전력 디스플레이가 요구됨에 따라 액정 표시소자에서 고품위의 구동특성을 구현하기 위해 높은 수준의 전기적 특성을 만족하는 배향막의 개발이 중요시되고 있다.
이에, 액정배향막으로서의 배향안정성을 달성하면서도, 고성능 액정 디스플레이 소자에 적용가능한 수준의 우수한 전기적 특성과 신뢰성을 구현할 수 있는 액정 배향제 조성물의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 고성능 액정 디스플레이 소자에 적용가능한 수준의 우수한 전기적 특성 및 잔상특성을 가지며, 빛이나 열과 같은 실외 환경에서 우수한 신뢰성을 구현할 수 있는 액정 배향제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 액정 배향제 조성물을 이용한 액정 배향막의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 제조방법으로 제조되는 액정 배향막 및 이를 포함하는 액정 표시소자를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서에서는, 하기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 포함한 중합체; 및 하기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물을 포함하는 액정 배향제 조성물을 제공한다.
[화학식1]
Figure 112018032168227-pat00001
상기 화학식 1 에서, X1은 4가의 유기기이고, Y1은 하기 화학식 2로 표시되는 2가의 유기기이고,
[화학식2]
Figure 112018032168227-pat00002
상기 화학식 2에서, Q1 내지 Q8 중 적어도 하나는 질소이고, 나머지는 탄소이며, D는 -NR'- 또는 -O-이고, R'는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이며,
[화학식3]
Figure 112018032168227-pat00003
상기 화학식3에서, R1는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, R2 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
본 명세서에서는 또한, 상기 액정 배향제 조성물을 기판에 도포하여 도막을 형성하는 단계; 상기 도막을 건조하는 단계; 상기 건조된 도막에 광을 조사하거나 러빙 처리하여 배향 처리하는 단계; 및 상기 배향 처리된 도막을 열처리하여 경화하는 단계를 포함하는 액정 배향막의 제조 방법이 제공된다.
본 명세서에서는 또한, 액정 배향막의 제조 방법에 따라 제조된, 액정 배향막과 이를 포함하는 액정 표시소자가 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
Ⅰ. 액정 배향제 조성물
발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 포함한 중합체; 및 상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물을 포함하는 액정 배향제 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명자들은 상기 일 구현예의 액정 배향제 조성물과 같이, 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 포함한 중합체와 함께 첨가되는 광안정제 화합물이 화학식3과 같은 힌더드 아민계 작용기를 포함할 경우, 액정배향제 조성물로부터 얻어진 액정배향막이 설치된 액정셀에서 장시간 구동시에도 잔상 발생이 현저히 감소하며, 열처리 또는 광처리시에도 전압보유율의 변화가 작아 우수한 신뢰성을 구현할 수 있음을 실험을 통해 확인하고 발명을 완성하였다.
구체적으로, 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위는 비대칭의 피리딘 구조에 해당하는 상기 화학식2로 표시되는 디아민 유래 작용기가 포함되어, 고온에서 높은 전압유지율을 가질 수 있고, 콘트라스트 비율의 저하나 잔상 현상을 개선할 수 있다.
또한, 상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물은, 종래 광안정성 효과가 우수한 것으로 알려진 힌더드아민계 구조를 가지고 있으며, 액정배향막 제조에 사용되는 전구체인 액정배향제 조성물에 첨가되어 안정적으로 분산됨에 따라, 액정배향제 조성물의 도포, 건조, 배향, 경화를 거쳐 제조된 액정 배향막 내에서 광안정제 화합물이 충분히 잔류하면서 배향막의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 명세서에서 특별한 제한이 없는 한 다음 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서, "치환"이라는 용어는 화합물 내의 수소 원자 대신 다른 작용기가 결합하는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정되지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 1차 아미노기; 카르복시기; 술폰산기; 술폰아미드기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알콕시실릴알킬기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서,
Figure 112018032168227-pat00004
, 또는
Figure 112018032168227-pat00005
는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 알케인(alkane)으로부터 유래한 1가의 작용기로, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 상기 직쇄 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20인 것이 바람직하다. 또한, 상기 분지쇄 알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실, 2,6-디메틸헵탄-4-일 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 할로 알킬기는 상술한 알킬기에 1이상의 할로겐이 치환된 작용기를 의미하며, 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 아렌(arene)으로부터 유래한 1가의 작용기로, 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 20인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 알킨(alkene)으로부터 유래한 1가의 작용기로, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 할로 알콕시기는 상술한 알콕시기에 1이상의 할로겐이 치환된 작용기를 의미하며, 전술한 알콕시기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 알케인(alkane)으로부터 유래한 2가의 작용기로, 이들은 2가의 작용기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다. 예를 들어, 직쇄형, 또는 분지형으로서, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등이 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아렌(arene)으로부터 유래한 2가의 작용기로, 이들은 2가의 작용기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 예를 들어, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기 등이 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌비스아릴렌기는 알킬렌기의 양말단에 2개의 아릴렌기가 결합한 2가의 작용기로, 전술한 알킬렌기 및 아릴렌기의 설명이 적용될 수 있다. 예를 들어, 메틸렌비스페닐렌기를 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 다가 유기기(multivalent organic group)는 임의의 화합물에 결합된 복수의 수소 원자가 제거된 형태의 잔기로 예를 들어 2가 유기기, 3가 유기기, 4가 유기기를 들 수 있다. 일 예로, 사이클로부탄에서 유래한 4가의 유기기는 사이클로부탄에 결합된 임의의 수소 원자 4개가 제거된 형태의 잔기를 의미한다.
본 명세서에서, 직접결합 또는 단일결합은 해당 위치에 어떠한 원자 또는 원자단도 존재하지 않아, 결합선으로 연결되는 것을 의미한다. 구체적으로, 화학식 중 L1, L2로 표시되는 부분에 별도의 원자가 존재하지 않은 경우를 의미한다.
(1) 중합체
상기 중합체는 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1에서, X1은 4가의 유기기일 수 있다. 상기 X1 은 폴리아믹산, 합성시 사용되는 테트라카르복시산디무수물 화합물로부터 유래한 작용기일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1에서, 상기 X1 은 하기 화학식5로 표시되는 4가의 유기기 중 하나일 수 있다.
[화학식5]
Figure 112018032168227-pat00006
상기 화학식 5에서, R6 내지 R11은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, L3는 직접결합, -O-, -CO-, -COO-, -S-, -SO-, -SO2-, -CR12R13-, -(CH2)t-, -O(CH2)tO-, -COO(CH2)tOCO-, -CONH-, 페닐렌 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며, R12 및 R13는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 할로 알킬기이고, t는 1 내지 10의 정수이다.
보다 바람직하게는 상기 X1 은 피로멜리틱산 디무수물(pyromellitic dianhydride, PMDA)로부터 유래한 하기 화학식 5-1의 유기기; 3,3',4,4'-바이페닐테트라카복실산 디무수물(3,3',4,4'-Biphenyl Tetracarboxylic Acid Dianhydride, BPDA)로부터 유래한 하기 화학식 5-2의 유기기; 1,2,4,5-시클로헥산테트라카복실산 디무수물(1,2,4,5-Cyclohexanetetracarboxylic Dianhydride, HPMDA)로부터 유래한 하기 화학식 5-3의 유기기; 또는 1,3-디메틸-사이클로부탄-1,2,3,4-테트라카복실산 디무수물(DMCBDA)로부터 유래한 하기 화학식 5-4의 유기기일 수 있다.
[화학식 5-1]
Figure 112018032168227-pat00007
[화학식 5-2]
Figure 112018032168227-pat00008
[화학식 5-3]
Figure 112018032168227-pat00009
[화학식 5-4]
Figure 112018032168227-pat00010
한편, 상기 Y1 은 폴리아믹산 합성시 사용되는 디아민 화합물로부터 유래한 작용기일 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 2에서, Q1 내지 Q8 중 적어도 하나는 질소이고, 나머지는 탄소이며, D는 -NR'- 또는 -O-이고, R'는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 보다 구체적으로, Q1 내지 Q4 중 적어도 하나는 질소이고, 나머지는 탄소이며, Q5 내지 Q8는 탄소이고, D는 -NR'-일 수 있다.
이에 따라, 상기 질소원자에 의해 상기 화학식2는 중심점 또는 중심선을 기준으로 대칭을 이루지 않는 비대칭 구조를 이룰 수 있다. 상기 화학식 2는 액정 배향제용 중합체 형성에 사용되는 전구체인 디아민으로부터 유래한 반복단위로서, 후술하는 바와 같이 비대칭 디아민을 사용함에 따른 것으로 보인다.
기존에 알려진 액정 배향제용 중합체 분야에서 비대칭 디아민 또는 이로부터 유래한 반복단위에 대한 구성 및 그에 따른 효과를 전혀 인지하지 못하고 있다는 점에서 상기 화학식2의 반복단위와 이의 전구체인 디아민 화합물은 신규한 것이라고 보인다.
보다 바람직하게는, 상기 화학식 2로 표시되는 2가의 유기기는, Q1 내지 Q4 중 Q2가 질소이고, 나머지는 탄소이고, Q5 내지 Q8는 탄소이고, D는 -NH-인 하기 화학식4로 표시되는 2가의 유기기를 포함할 수 있다.
[화학식4]
Figure 112018032168227-pat00011
보다 구체적으로는 이를 만족하는 상기 화학식4는 하기 화학식4-1 내지 화학식4-3으로 표시되는 작용기를 들 수 있다.
[화학식4-1]
Figure 112018032168227-pat00012
[화학식4-2]
Figure 112018032168227-pat00013
[화학식4-3]
Figure 112018032168227-pat00014
즉, 상기 화학식2에서 Q1 내지 Q4가 포함된 방향족 고리는 피리딘(pyridine) 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 액정 배향제용 중합체가 적용된 액정디스플레이 소자가 높은 전압유지율 및 액정배향성을 구현할 수 있다.
반면, 2개의 방향족 고리화합물이 2차 아민기 또는 3차 아민기 없이 단일결합으로 결합하는 경우, 액정배향제의 휘도변동률이 증가하여 잔상특성이 불량하고, 전압보유율이 현저히 감소하는 기술적 문제가 발생할 수 있다.
또한, 2차 아민기 또는 3차 아민기를 통해 결합하는 2개의 방향족 고리화합물 각각이 질소원자를 포함하지 않는 경우, 아민과 산무수물의 반응으로 형성되는 폴리아믹산 또는 폴리아믹산 에스터에 대해 이미드화 반응을 진행하더라도, (예를들어, 230 ℃ 열처리를 통해) 충분한 이미드화반응을 진행하지 못함에 따라, 최종 액정배향막 내에서 이미드화율이 감소하는 한계가 있다.
또한, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기는 2개의 방향족 고리 화합물, 바람직하게는 헤테로 방향족 고리 화합물 및 방향족 고리 화합물 각각에 아민기 및 수소만이 결합하고 있을 뿐, 이외의 다른 치환기가 도입되지 않는 것을 특징으로 하며, 헤테로 방향족 고리 화합물 또는 방향족 고리 화합물에 치환기, 예를 들어 플루오로알킬기가 도입될 경우, 휘도변동률이 증가하여 잔상특성이 불량하고, 전압보유율이 현저히 감소하는 기술적 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 중합체는 하기 화학식6으로 표시되는 폴리아믹산에스터 반복단위; 또는 하기 화학식7로 표시되는 폴리이미드 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식6]
Figure 112018032168227-pat00015
[화학식7]
Figure 112018032168227-pat00016
상기 화학식6 및 화학식7에서, R14 및 R15 중 적어도 하나가 탄소수 1 내지 10의 알킬이고, 나머지는 수소이고, X2 내지 X3은 각각 독립적으로 상기 화학식1의 X1과 동일하며, Y@ 내지 Y3은 각각 독립적으로 상기 화학식1의 Y1과 동일하다.
즉, 상기 중합체는 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위만을 함유한 단독 중합체이거나, 또는 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 필수로 포함하면서, 필요에 따라 상기 화학식6으로 표시되는 폴리아믹산에스테르 반복단위 1종, 상기 화학식7로 표시되는 폴리이미드 반복단위 1종, 또는 이들의 2종 이상의 반복단위가 혼합된 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 폴리아믹산 반복단위, 폴리아믹산에스테르 반복단위, 또는 폴리이미드 반복단위는 상기 중합체의 주쇄를 형성할 수 있다.
한편, 상기 중합체는 하기 화학식11로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식11]
Figure 112018032168227-pat00017
상기 화학식11에서, X4은 4가의 유기기이고, Y4은 하기 화학식 12로 표시되는 2가의 유기기이고,
[화학식12]
Figure 112018032168227-pat00018
상기 화학식 7에서, R16 및 R17는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, 나이트릴, 탄소수 1 내지 10의 알킬, 탄소수 2 내지 10의 알케닐, 탄소수 1 내지 10의 알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로 알킬, 또는 탄소수 1 내지 10의 할로 알콕시 중 하나이고, p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, L4은 단일결합, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -CONH-, -COO-, -(CH2)y-, -O(CH2)yO-, -O(CH2)y-, -NH-, -NH(CH2)y-NH-, -NH(CH2)yO-, -OCH2-C(CH3)2-CH2O-, -COO-(CH2)y-OCO-, 또는 -OCO-(CH2)y-COO-이며, y는 1 내지 10의 정수이고, k 및 m은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수이다.
상기 화학식7로 표시되는 폴리아믹산 반복단위에서, 상기 X4는 상기 화학식1의 X1과 동일하며, 상기 Y4는 상기 화학식 11로 표시되는 2가의 유기기일 수 있다. 상기 Y2는 폴리아믹산 합성시 사용되는 디아민 화합물로부터 유래한 작용기일 수 있다.
상기 중합체는 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위만을 함유한 단독 중합체이거나, 또는 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 필수로 포함하면서, 필요에 따라 상기 화학식11로 표시되는 폴리아믹산 반복단위가 혼합된 공중합체를 포함할 수 있다.
즉, 상기 중합체가 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위와 함께 상기 화학식 11로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 포함하는 것은, 폴리아믹산 합성시 2종의 디아민을 혼합함에 따른 것이다.
또한, 상기 중합체는 하기 화학식13로 표시되는 폴리아믹산에스터 반복단위; 또는 하기 화학식14로 표시되는 폴리이미드 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식13]
Figure 112018032168227-pat00019
[화학식14]
Figure 112018032168227-pat00020
상기 화학식13 및 화학식14에서, R18 및 R19 중 적어도 하나가 탄소수 1 내지 10의 알킬이고, 나머지는 수소이고, X5 내지 X6은 각각 독립적으로 상기 화학식1의 X1과 동일하며, Y5 내지 Y6은 각각 독립적으로 상기 화학식11의 Y4와 동일하다. 즉, 상기 Y5 내지 Y6은 상기 화학식 12로 표시되는 2가의 유기기일 수 있다.
즉, 상기 중합체는 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위만을 함유한 단독 중합체이거나, 또는 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 필수로 포함하면서, 필요에 따라 상기 화학식13으로 표시되는 폴리아믹산에스테르 반복단위 1종, 상기 화학식14로 표시되는 폴리이미드 반복단위 1종, 또는 이들의 2종 이상의 반복단위가 혼합된 공중합체를 포함할 수 있다.
(2) 광안정제 화합물
상기 일 구현예의 액정 배향제 조성물은 상술한 중합체 이외에, 상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물을 포함할 수 있고, 상기 광안정제 화합물의 물리/화학적 특성은 상술한 화학식3의 특정 구조에 기인한 것으로 보인다.
상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물은, 종래 광안정제로서 널리 사용되는 힌더드 아민계 화합물로서, 액정표시장치의 잔상특성 향상목적으로 액정(Liquid crystal)과 함께 혼합되어 사용되어 왔다.
그러나, 상기와 같이, 힌더드 아민계 화합물이 첨가된 액정을 액정표시장치에 적용할 경우, 액정 배향막과 액정의 접촉부에서 액정 배향막과 힌더드 아민계 화합물간의 상호작용으로 인해 액정표시장치에서 휘점이 발생하는 한계가 있었다.
이에, 종래와 같이 액정에 힌더드 아민계 화합물을 첨가하는 대신, 상기 일구현예에서는 액정배향막 합성에 사용되는 전구체인 액정 배향제 조성물에 힌더드 아민계 화합물을 첨가함에 따라, 액정표시장치의 잔상특성 향상과 함께 휘점발생을 감소시켜 우수한 신뢰성을 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식3으로 표시되는 작용기에서, R1는 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이며, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기이며, L1 및 L2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이다.
보다 바람직하게는 상기 화학식3으로 표시되는 작용기에서, R1는 수소이며, R2 내지 R5는 모두 탄소수 1의 메틸기이며, L1 및 L2는 모두 탄소수 1의 메틸렌기인 하기 화학식 3-1의 작용기일 수 있다. 또한, R1는 탄소수 1의 메틸기이며, R2 내지 R5는 모두 탄소수 1의 메틸기이며, L1 및 L2는 모두 탄소수 1의 메틸렌기인 하기 화학식 3-2의 작용기일 수 있다.
[화학식3-1]
Figure 112018032168227-pat00021
[화학식3-2]
Figure 112018032168227-pat00022
한편, 상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물은 하기 화학식 8으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 8]
Figure 112018032168227-pat00023
상기 화학식8에서, R1는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, R2 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, A는 1가 내지 5가의 유기기이며, a는 1 내지 5의 정수이다.
상기 화학식8에서, R1 내지 R5, L1 및 L2는 상기 화학식 3에서 정의된 바와 동일하며, 상기 A는 광안정제 화합물의 중심에 위치하는 작용기이고, A에 포함된 말단 작용기에 화학식8에서 중괄호"[]"로 표시된 작용기가 a개만큼 결합할 수 있다.
즉, 상기 화학식8에서, a가 1이면, A는 1가 작용기이다. 또한, a가 2이면, A는 2가 작용기이다. 또한, a가 3이면, A는 3가 작용기이다. 또한, a가 4이면, A는 4가 작용기이다. 또한, a가 5이면, A는 5가 작용기이다.
바람직하게는 상기 화학식8에서, i) A는 4개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 4이거나, ii) A는 카보네이트기, 또는 2개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 2이거나, iii) A는 (메트)아크릴레이트기이며, a는 1인 경우를 구체적인 예로서 들 수 있다.
구체적으로, 상기 i) A는 4개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 4인 경우에 있어, 상기 4개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기는 하기 화학식 9로 표시될 수 있다.
[화학식 9]
Figure 112018032168227-pat00024
상기 화학식9에서, L5 내지 L7는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이다. 바람직하게는 상기 화학식9에서, L5 및 L7는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기이고, L6은 직접결합일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 화학식9에서, L5 및 L7는 각각 독립적으로 탄소수 1 의 메틸렌기이고, L6은 직접결합인 하기 화학식 9-1일 수 있다.
[화학식 9-1]
Figure 112018032168227-pat00025
즉, 상기 화학식8에서 i) A는 4개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 4인 경우의 구체적인 예를 들면, 하기 실시예1의 화학식 a로 표시되는 tetrakis(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) butane-1,2,3,4-tetracarboxylate; 또는 하기 실시예2의 화학식 b로 표시되는 tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl) butane-1,2,3,4-tetracarboxylate를 들 수 있다.
한편, 상기 ii) A는 카보네이트기, 또는 2개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 2인 경우에 있어, 상기 개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기는 하기 화학식 10으로 표시될 수 있다.
[화학식 10]
Figure 112018032168227-pat00026
상기 화학식 10에서, L8은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이다. 바람직하게는 상기 화학식10에서, L8는 탄소수 5 내지 10의 알킬렌기일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 화학식10에서, L8는 탄소수 8의 옥틸렌기인 하기 화학식 10-1일 수 있다.
[화학식 10-1]
Figure 112018032168227-pat00027
즉, 상기 화학식8에서 ii) A는 카보네이트기, 또는 2개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 2인 경우의 구체적인 예를 들면, 하기 실시예3의 화학식 c로 표시되는 bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) decanedioate; 또는 하기 실시예4의 화학식 d로 표시되는 bis(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl) decanedioate; 또는 하기 실시예5의 화학식 e로 표시되는 bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-(undecyloxy)piperidin-4-yl) carbonate를 들 수 있다.
또한, 상기 iii) A는 (메트)아크릴레이트기이며, a는 1인 경우에 있어, 상기 (메트)아크릴레이트기는 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기를 의미하며, 바람직하게는 메타크릴레이트기를 사용할 수 있다.
즉, 상기 화학식8에서 iii) A는 (메트)아크릴레이트기이며, a는 1인 경우의 구체적인 예를 들면, 하기 실시예6의 화학식 f로 표시되는 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl methacrylate; 또는 하기 실시예7의 화학식 g로 표시되는 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl methacrylate를 들 수 있다.
이처럼, 상기 화학식3으로 표시되는 작용기의 말단에 (메트)아크릴레이트기가 결합하는 경우, 상기 (메트)아크릴레이트기가 액정 배향막의 주사슬에 반응하여 결합을 형성함에 따라, 보다 안정적으로 액정 배향막내에서 잔상특성 및 신뢰성 향상 효과를 구현할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 액정배향막은 상기 일 구현예의 액정배향제 조성물의 도포, 건조, 광조사, 경화공정을 거쳐 제조되는 광배향막으로서, 광조사시 주사슬의 일부가 분해되어 배향성을 나타내는 분해형 광배향막이 바람직하며, 상기 분해형 광배향막에 잔류하는 말레이미드류 작용기와, 상기 광안정제 화합물에 존재하는 (메트)아크릴레이트기가 반응하여 결합을 형성할 수 있다.
상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물은, 상기 액정 배향제 조성에 포함된 중합체 중량을 기준으로 50 ppm 내지 10000 ppm, 또는 100 ppm 내지 2000 ppm로 함유될 수 있다. 상기 광안정제 화합물의 함량이 지나치게 많아지면, 폴리아믹산의 산성분과의 반응으로인해 염(Salt)이 형성되거나 광안정제 화합물이 충분히 용해되기 어려워 석출되는 현상이 발생함에 따라, 액정 배향제 조성물의 신뢰성이 감소할 수 있다.
반면, 상기 광안정제 화합물의 함량이 지나치게 작아지면, 상기 액정배향제조성물에서 광안정제 화합물 첨가에 따른 잔상특성 및 신뢰성 향상 효과가 충분히 구현되기 어려울 수 있다.
Ⅱ. 액정 배향막의 제조 방법
또한, 본 발명은 상기 일 구현예의 액정 배향제 조성물을 기판에 도포하여 도막을 형성하는 단계(단계 1); 상기 도막을 건조하는 단계(단계 2); 상기 건조된 도막에 광을 조사하거나 러빙 처리하여 배향 처리하는 단계(단계 3); 및 상기 배향 처리된 도막을 열처리하여 경화하는 단계(단계 4)를 포함하는, 액정 배향막의 제조 방법을 제공한다.
상기 단계 1은, 상술한 액정 배향제 조성물을 기판에 도포하여 도막을 형성하는 단계이다. 상기 액정 배향제 조성물에 관한 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 모두 포함한다.
상기 액정 배향제 조성물을 기판에 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 잉크젯 등의 방법이 이용될 수 있다.
그리고, 상기 액정 배향제 조성물은 유기 용매에 용해 또는 분산시킨 것일 수 있다. 상기 유기 용매의 구체적인 예로는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 2-피롤리돈, N-에틸피롤리돈, N-비닐피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 테트라메틸우레아, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭사이드, γ-부티로락톤, 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 3-에톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 3-부톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 1,3-디메틸-이미다졸리디논, 에틸아밀케톤, 메틸노닐케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소아밀케톤, 메틸이소프로필케톤, 사이클로헥사논, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디글라임, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르 아세테이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수도 있고, 혼합하여 사용될 수도 있다.
또한, 상기 액정 배향제 조성물은 유기 용매 외에 다른 성분을 추가로 포함할 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 액정 배향제 조성물이 도포되었을 때, 막 두께의 균일성이나 표면 평활성을 향상시키거나, 혹은 액정 배향막과 기판의 밀착성을 향상시키거나, 혹은 액정 배향막의 유전율이나 도전성을 변화시키거나, 혹은 액정 배향막의 치밀성을 증가시킬 수 있는 첨가제가 추가로 포함될 수 있다. 이러한 첨가제로는 각종 용매, 계면 활성제, 실란계 화합물, 유전체 또는 가교성 화합물 등이 예시될 수 있다.
상기 단계 2는, 상기 액정 배향제 조성물을 기판에 도포하여 형성된 도막을 건조하는 단계이다.
상기 도막의 건조 단계는 핫 플레이트, 열풍 순환로, 적외선로 등의 가열 수단에 의해 실시될 수 있고, 50 ℃ 내지 150 ℃, 또는 50 ℃ 내지 100 ℃ 온도로 수행할 수 있다.
상기 단계 3은, 상기 건조된 도막에 광을 조사하거나 러빙 처리하여 배향 처리하는 단계이다.
상기 배향 처리하는 단계에서 광 조사는 150 ㎚ 내지 450 ㎚ 파장의 편광된 자외선을 조사하는 것일 수 있다. 이 때, 노광의 세기는 액정 배향제용 중합체의 종류에 따라 다르며, 10 mJ/㎠ 내지 10 J/㎠의 에너지, 바람직하게는 30 mJ/㎠ 내지 2 J/㎠의 에너지를 조사할 수 있다.
상기 자외선으로는, 석영유리, 소다라임 유리, 소다라임프리 유리 등의 투명 기판 표면에 유전이방성의 물질이 코팅된 기판을 이용한 편광 장치, 미세하게 알루미늄 또는 금속 와이어가 증착된 편광판, 또는 석영유리의 반사에 의한 브루스터 편광 장치 등을 통과 또는 반사하는 방법으로 편광 처리된 자외선 중에서 선택된 편광 자외선을 조사하여 배향 처리를 한다. 이때 편광된 자외선은 기판면에 수직으로 조사할 수도 있고, 특정한 각으로 입사각을 경사하여 조사할 수도 있다. 이러한 방법에 의하여 액정분자의 배향 능력이 도막에 부여되게 된다.
또한, 상기 배향 처리하는 단계에서 러빙 처리는 러빙천을 이용하는 방법을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 러빙 처리는 금속 롤러에 러빙천의 옷감을 붙인 러빙 롤러를 회전시키면서 열처리 단계 이후의 도막의 표면을 한 방향으로 러빙할 수 있다.
상기 단계 4는, 상기 배향 처리된 도막을 열처리하여 경화하는 단계이다. 이때, 상기 열처리는 핫 플레이트, 열풍 순환로, 적외선로 등의 가열 수단에 의해 실시될 수 있고, 180 ℃ 내지 300 ℃, 또는 200 ℃ 내지 300 ℃ 온도로 수행할 수 있다.
Ⅲ. 액정 배향막
또한, 본 발명은 상술한 액정 배향막의 제조 방법에 따라 제조된 액정 배향막을 제공한다. 구체적으로, 상기 액정 배향막은 상기 일 구현예의 액정 배향제 조성물의 배향 경화물을 포함할 수 있다. 상기 배향 경화물이란, 상기 일 구현예의 액정 배향제 조성물의 배향공정 및 경화공정을 거쳐 얻어지는 물질을 의미한다.
상술한 바와 같이, 상기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 포함한 중합체; 및 상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물을 포함하는 액정 배향제 조성물을 이용하면, 액정셀에서 장시간 구동시에도 잔상 발생이 현저히 감소할 수 있고, 열처리 또는 광조사처리시에도 전압보유율의 변화가 작아 우수한 신뢰성을 갖는 액정 배향막을 제조할 수 있다.
Ⅳ. 액정 표시 소자
또한, 본 발명은 상술한 액정 배향막을 포함하는 액정 표시소자를 제공한다.
상기 액정 배향막은 공지의 방법에 의해 액정셀에 도입될 수 있으며, 상기 액정셀은 마찬가지로 공지의 방법에 의해 액정 표시소자에 도입될 수 있다. 상기 액정 배향막은 상기 일 구현예의 액정배향제 조성물로부터 제조되어 우수한 제반 물성과 함께 뛰어난 안정성을 구현할 수 있다. 이에 따라, 높은 신뢰도를 나타낼 수 있는 액정 표시소자를 제공하게 된다.
구체적으로, 상기 액정 표시소자는 1V, 1Hz, 60 ℃ 온도에서 TOYO corporation의 6254C 장비를 이용하여 측정한 초기 전압 보유율(Vo)이 90% 이상, 또는 91% 내지 99%, 또는 93% 내지 97%일 수 있다. 상기 액정 배향표시소자는 1V, 1Hz, 60 ℃ 온도에서 TOYO corporation의 6254C 장비를 이용하여 측정한 초기 전압 보유율(Vo)이 90% 미만으로 감소할 경우, 저전력에서 고품위의 구동특성을 갖는 액정 표시소자의 구현이 어려워질 수 있다.
또한, 상기 액정 표시소자는 100 ℃ 온도에서 120 시간동안 보관한 후의 전압 보유율(V1)을 측정하여 하기 수학식1을 통해 계산한 열에 의한 VHR 변동율(△VHR)이 10% 미만, 또는 1% 내지 9%, 또는 2% 내지 5%일 수 있다.
[수학식1]
열에 의한 △VHR(%) = (V1 - V0)
상기 수학식1을 통해 계산한 열에 의한 VHR 변동율(△VHR)이 10% 이상으로 증가하게 되면, 외부 열에 장기간 노출된 액정 표시소자의 전기적 특성이 급변하게 되어, 액정 표시소자의 신뢰성이 감소할 수 있다.
또한, 상기 액정 표시소자는 LCD 백라이트(back light)에 120 시간동안 노출시킨 후의 전압보유율(V2)을 측정하여 하기 수학식2를 통해 계산한 빛에 의한 VHR 변동율(△VHR)이 10% 미만, 또는 1% 내지 9%, 또는 2% 내지 7%, 또는 2% 내지 5%일 수 있다.
[수학식2]
빛에 의한 △VHR (%) = (V2 - V0)
상기 수학식2을 통해 계산한 빛에 의한 VHR 변동율(△VHR)이 10% 이상으로 증가하게 되면, 외부 빛에 장기간 노출된 액정 표시소자의 전기적 특성이 급변하게 되어, 액정 표시소자의 신뢰성이 감소할 수 있다.
또한, 상기 액정 배향셀에 대하여, 스트레스 조건은 60 ℃에서 채스 패턴 유지상태로 구동하면서, 화상 전면을 회색(gray scale)으로 구동하여 채스 패턴이 남아 있는 시점까지 스트레스를 가한 시간이 1000시간 이상, 또는 1200시간 내지 2100시간일 수 있다.
상기 액정 배향셀에 대하여, 스트레스 조건은 60 ℃에서 채스 패턴 유지상태로 구동하면서, 화상 전면을 회색(gray scale)으로 구동하여 채스 패턴이 남아 있는 시점까지 스트레스를 가한 시간이 1000시간 미만으로 감소하게 되면, 액정 표시소자의 구동이후 단시간내에 잔상이 발생함에 따라, 액정 표시소자의 배향안정성이 감소할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고성능 액정 디스플레이 소자에 적용가능한 수준의 우수한 전기적 특성 및 잔상특성을 가지며, 빛이나 열과 같은 실외 환경에서 우수한 신뢰성을 구현할 수 있는 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막 및 액정 표시소자가 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<제조예: 디아민의 제조>
제조예1
Figure 112018032168227-pat00028
18.3g(100mmol)의 2-클로로-5-니트로피리딘(2-chloro-5-nitropyridine, 화합물1), 12.5g(98.6mmol)의 파라페닐렌디아민(p-PDA, 화합물2)를 200mL의 디메틸술폭사이드(Dimethylsulfoxide, DMSO)에 완전히 녹인 후, 23.4g(200mmol)의 트리에틸아민(trimethylamine, TEA)을 첨가하고 상온에서 12시간동안 교반하였다. 반응이 종결되면 반응물을 500mL의 물이 담긴 용기에 투입하고 1시간동안 교반하였다. 이를 여과하여 얻은 고체를 200mL의 물과 200mL의 에탄올로 세척하여 16g(61.3mmol)의 화합물3을 합성하였다.(수율:60%)
Figure 112018032168227-pat00029
상기 화합물3을 에틸아세테이트(ethyl acetate, EA)와 THF를 1:1로 혼합한 200mL 용액에 녹인 후, 0.8g의 팔라듐(Pd)/탄소(C)를 투입하고 수소 환경하에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 셀라이트 패트에 여과한 여액을 농축하여 11g의 화합물4 디아민을 제조하였다.(수율:89%)
제조예2
Figure 112018032168227-pat00030
Figure 112018032168227-pat00031
상기 파라페닐렌디아민(p-PDA, 화합물2) 대신에 메타페닐렌디아민(m-PDA)을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예1과 동일한 방법으로 제조예2의 디아민을 제조하였다.
제조예3
Figure 112018032168227-pat00032
Figure 112018032168227-pat00033
상기 2-클로로-5-니트로피리딘(2-chloro-5-nitropyridine, 화합물1) 대신에 2-클로로-4-니트로피리딘(2-chloro-4-nitropyridine)을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예1과 동일한 방법으로 제조예3의 디아민을 제조하였다.
<실시예: 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막의 제조>
실시예1
(1) 액정 배향제 조성물의 제조
상기 제조예 1에서 제조된 디아민 19.743 g(0.099mmol)을 무수 N-메틸피롤리돈 (anhydrous N-methyl pyrrolidone: NMP) 225.213 g에 완전히 녹였다. 그리고, ice bath 하에서 피로멜리틱산 디무수물(pyromellitic dianhydride, PMDA) 20.0g (0.092 mmol)을 상기 용액에 첨가하고, 25 ℃에서 16 시간 동안 교반하여 폴리아믹산 중합체를 합성하였다. 이후, 하기 화학식 a로 표시되는 tetrakis(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) butane-1,2,3,4-tetracarboxylate를 상기 폴리아믹산 중합체 대비 1000 ppm의 함량으로 첨가하고 20시간 교반하여 액정 배향제 조성물을 제조하였다.
[화학식a]
Figure 112018032168227-pat00034
(2) 액정 배향막의 제조
두께 60 nm, 면적 1 cm x 1 cm의 ITO 전극이 패턴되고, 2.5 cm x 2.7 cm의 크기를 갖는 사각형 유리기판 상에 스핀 코팅 방식으로 상기 실시예 1의 (1)에서 얻어진 액정 배향제 조성물을 도포하였다. 이어서, 액정 배향제 조성물이 도포된 기판을 80℃의 핫플레이트 위에 두어 2분간 건조하였다. 이후, 선 편광자가 부착 노광기를 이용하여 254 nm의 자외선을 0.25 J/㎠의 노광량으로 조사하여 배향 처리시키고, 230 ℃의 오븐에서 15분간 소성(경화)하여 두께 0.1 ㎛의 액정 배향막을 제조하였다.
실시예2
하기 표1에 기재된 바와 같이, 상기 화학식 a로 표시되는 화합물 대신 하기 화학식 b로 표시되는 tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl) butane-1,2,3,4-tetracarboxylate을 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식b]
Figure 112018032168227-pat00035
실시예3
하기 표1에 기재된 바와 같이, 상기 화학식 a로 표시되는 화합물 대신 하기 화학식 c로 표시되는 bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) decanedioate을 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식c]
Figure 112018032168227-pat00036
실시예4
하기 표1에 기재된 바와 같이, 상기 화학식 a로 표시되는 화합물 대신 하기 화학식 d로 표시되는 bis(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl) decanedioate을 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식d]
Figure 112018032168227-pat00037
실시예5
하기 표1에 기재된 바와 같이, 상기 화학식 a로 표시되는 화합물 대신 하기 화학식 e로 표시되는 bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-(undecyloxy)piperidin-4-yl) carbonate을 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식e]
Figure 112018032168227-pat00038
실시예6
하기 표1에 기재된 바와 같이, 상기 화학식 a로 표시되는 화합물 대신 하기 화학식 f로 표시되는 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl methacrylate을 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식f]
Figure 112018032168227-pat00039
실시예7
하기 표1에 기재된 바와 같이, 상기 화학식 a로 표시되는 화합물 대신 하기 화학식 g로 표시되는 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl methacrylate을 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식g]
Figure 112018032168227-pat00040
<비교예: 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막의 제조>
비교예1
상기 화학식 a로 표시되는 화합물을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
비교예2
상기 제조예1의 디아민 대신 p-페닐렌디아민 (p-phenylenediamine, p-PDA) 0.099 mmol을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
비교예3
상기 제조예1의 디아민 대신 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-oxydianiline, ODA) 0.099 mmol을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
비교예4
상기 제조예1의 디아민 대신 4,4'-메틸렌디아닐린(4,4'-Methylenedianiline,MDA) 0.099 mmol을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
비교예5
상기 제조예1의 디아민 대신 하기 화학식 h로 표시되는 6-(4-아미노페닐)피리딘-3-아민[6-(4-aminophenyl)pyridin-3-amine]을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식 h]
Figure 112018032168227-pat00041
비교예6
상기 제조예1의 디아민 대신 하기 화학식 i로 표시되는 4,4'-디아미노디페닐아민[4,4'-diaminodiphenylamine]을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식 i]
Figure 112018032168227-pat00042
비교예7
상기 제조예1의 디아민 대신 하기 화학식 j로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막을 제조하였다.
[화학식 j]
Figure 112018032168227-pat00043
<실험예: 실시예 및 비교예에서 얻어진 액정 배향제 조성물 및 액정 배향막의 물성 측정>
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 액정 배향제 조성물, 또는 액정 배향막, 그리고 이를 이용하여 제조된 액정 배향셀로부터 물성을 하기 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 표1에 나타내었다.
구체적인 액정 배향셀의 제조방법은 다음과 같다. 상판/하판으로 각각 사용되는 2개의 유리기판 상에 형성된 액정 배향막이 서로 마주 보며 배향 방향이 서로 나란하도록 정열시킨 후, 상하판을 합착하고 실링제를 이용해 경화시킴으로써 빈 셀을 제조하였다. 그리고, 상기 빈 셀에 액정을 주입하고 주입구를 실링제로 밀봉하여, 액정 배향셀을 제조하였다.
1. 용해성
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 액정 배향제 조성물에 대하여, 조성물 내에 첨가된 상기 화학식a 내지 화학식g의 화합물의 용해성을 다음 기준하에 평가하여, 하기 표1에 기재하였다.
○ : 액정 배향제 조성물에서 사용된 용제(Solvent)에 2000ppm 이상의 광안정제 화합물 용해가능
△ : 액정 배향제 조성물에서 사용된 용제(Solvent)에 2000ppm 미만의 광안정제 화합물 용해가능
× : 액정 배향제 조성물에서 사용된 용제(Solvent)에 광안정제 화합물 용해불가능
2. 전압 보유율(voltage holding ratio, VHR) 및 이의 변동율
상기 액정 배향셀에 대하여, 측정 장비로 TOYO corporation의 6254C 장비를 사용하여, 1V, 1Hz, 60 ℃ 온도에서 초기 전압 보유율(V0)을 측정하여, 하기 표1에 기재하였다.
이후, 상기 액정 배향셀을 100 ℃ 온도에서 120 시간동안 보관한 후의 전압 보유율(V1)을 측정하여 하기 수학식1을 통해 열에 의한 VHR 변동율(△VHR)을 구하여, 하기 표1에 기재하였다.
[수학식1]
열에 의한 △VHR(%) = (V1 - V0)
또한, 상기 액정 배향셀을 LCD 백라이트(back light)에 120 시간동안 노출시킨 후의 전압보유율(V2)을 측정하여 하기 수학식2를 통해 빛에 의한 VHR 변동율(△VHR)을 구하여, 하기 표1에 기재하였다.
[수학식2]
빛에 의한 △VHR (%) = (V2 - V0)
3. 장기 구동시 잔상특성
상기 액정 배향셀에 대하여, 스트레스 조건은 60 ℃에서 채스 패턴 유지상태로 구동하면서, 화상 전면을 회색(gray scale)으로 구동하여 채스 패턴이 남아 있는지 여부를 통해 잔상발생여부를 확인하였다. 그리고, 장기 구동시 잔상특성을 평가하기위해, 채스 패턴이 남아 있는 시점까지 스트레스를 가한 시간을 측정하여, 하기 표1에 기재하였다.
실시예 및 비교예의 실험예 측정 결과
구분 용해성 V0 (%) V1 (%) 열에 의한 △VHR(%) V2 (%) 빛에 의한 △VHR(%) 잔상발생시간
실시예1 △ 94% 92% -2% 90% -4% 2100시간
실시예2 △ 94% 92% -2% 91% -3% 2100시간
실시예3 △ 95% 91% -4% 90% -5% 1800시간
실시예4 ○ 97% 95% -2% 95% -2% 2100시간
실시예5 ○ 95% 92% -3% 91% -4% 1500시간
실시예6 ○ 94% 92% -2% 92% -2% 1200시간
실시예7 △ 93% 88% -5% 86% -7% 1200시간
비교예1 - 92% 83% -9% 80% -12% 160시간
비교예2 △ 75% 68% -7% 65% -10% 1500시간
비교예3 △ 72% 66% -6% 62% -10% 1500시간
비교예4 △ 75% 65% -10% 65% -10% 1000시간
비교예5 △ 70% 65% -5% 60% -10% 1200시간
비교예6 △ 65% 60% -5% 59% -6% 1500시간
비교예7 △ 68% 63% -5% 60% -8% 1800시간
상기 표1에 나타난 바와 같이, 화학식a 내지 화학식g의 특징적인 화학구조를 갖는 광안정제 화합물을 액정배향제용 폴리아믹산 중합체와 함께 첨가한 실시예 1 내지 7의 액정배향제 조성물은, 이로부터 제조된 배향막의 초기 전압보유율이 93% 내지 97%로 높아 전기적 특성이 우수하며, 열에 의한 VHR 변동율의 폭이 2% 내지 5%, 빛에 의한 VHR 변동율의 폭이 2% 내지 7%로 매우 낮아, 열이나 빛에 장기 노출되더라도 우수한 신뢰성을 구현할 수 있음을 확인하였다. 또한, 1200시간 내지 2100시간의 장기 구동시까지 잔상이 발생하지 않는 우수한 배향안정성을 가짐을 확인할 수 있었다.
반면, 광안정제 화합물을 전혀 첨가하지 않고 폴리아믹산 중합체만 함유한 비교예1의 액정배향제 조성물은 열에 의한 VHR 변동율의 폭이 9%, 빛에 의한 VHR 변동율의 폭이 12%로 실시예에 비해 크게 증가하여, 열이나 빛에 장기 노출시 신뢰성이 실시예 대비 불량함을 확인하였다. 또한, 160시간의 짧은 구동시간만에 잔상이 발생함에 따라, 실시예에 비해 배향안정성 또한 불량함을 확인할 수 있었다.
한편, 액정배향제용 폴리아믹산 중합체 제조시 상기 제조예의 디아민 단량체와 화학구조가 상이한 디아민을 사용한 비교예 2 내지 7의 액정배향제 조성물은, 이로부터 제조된 배향막의 초기 전압보유율이 65% 내지 75%로 실시예에 비해 현저히 감소하여, 실시예 대비 배향막의 전기적 특성이 불량함을 확인할 수 있었다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식1로 표시되는 폴리아믹산 반복단위를 포함한 중합체; 및
    하기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물을 포함하는, 액정 배향제 조성물:
    [화학식1]
    Figure 112020131324910-pat00044

    상기 화학식 1 에서,
    X1은 4가의 유기기이고,
    Y1은 하기 화학식 2로 표시되는 2가의 유기기이고,
    [화학식2]
    Figure 112020131324910-pat00045

    상기 화학식 2에서, Q1 내지 Q8 중 적어도 하나는 질소이고, 나머지는 탄소이며, D는 -NH-이며,
    [화학식3]
    Figure 112020131324910-pat00046

    상기 화학식3에서,
    R1는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
    R2 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
    L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 탄소수 1의 알킬렌기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 2가의 유기기에서, Q1 내지 Q4 중 적어도 하나는 질소이고, 나머지는 탄소이며, Q5 내지 Q8는 탄소인, 액정 배향제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 2가의 유기기는 하기 화학식4로 표시되는 2가의 유기기를 포함하는, 액정 배향제 조성물:
    [화학식4]
    Figure 112018032168227-pat00047
    .
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1 에서, X1은 하기 화학식5로 표시되는 4가의 유기기 중 하나인, 액정 배향제 조성물:
    [화학식5]
    Figure 112018032168227-pat00048

    상기 화학식 5에서, R6 내지 R11은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, L3는 직접결합, -O-, -CO-, -COO-, -S-, -SO-, -SO2-, -CR12R13-, -(CH2)t-, -O(CH2)tO-, -COO(CH2)tOCO-, -CONH-, 페닐렌 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며,
    R12 및 R13는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 할로 알킬기이고, t는 1 내지 10의 정수이다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중합체는 하기 화학식6으로 표시되는 폴리아믹산에스터 반복단위; 또는 하기 화학식7로 표시되는 폴리이미드 반복단위를 더 포함하는, 액정 배향제 조성물:
    [화학식6]
    Figure 112018032168227-pat00049

    [화학식7]
    Figure 112018032168227-pat00050

    상기 화학식6 및 화학식7에서,
    R14 및 R15 중 적어도 하나가 탄소수 1 내지 10의 알킬이고, 나머지는 수소이고,
    X2 내지 X3은 각각 독립적으로 제1항의 X1과 동일하며,
    Y2 내지 Y3은 각각 독립적으로 제1항의 Y1과 동일하다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물은 하기 화학식 8로 표시되는 화합물을 포함하는, 액정 배향제 조성물:
    [화학식 8]
    Figure 112020131324910-pat00051

    상기 화학식8에서,
    R1는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
    R2 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
    L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 탄소수 1의 알킬렌기이고,
    A는 1가 내지 5가의 유기기이며,
    a는 1 내지 5의 정수이다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화학식8에서, A는 4개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 4인, 액정 배향제 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 화학식8에서, A는 카보네이트기, 또는 2개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, a는 2인, 액정 배향제 조성물.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 화학식8에서, A는 (메트)아크릴레이트기이며, a는 1인, 액정 배향제 조성물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 4개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기는 하기 화학식 9로 표시되는 것을 특징으로하는, 액정 배향제 조성물:
    [화학식 9]
    Figure 112018032168227-pat00052

    상기 화학식9에서,
    L5 내지 L7는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이다.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 2개의 에스터기가 결합한 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기는 하기 화학식 10으로 표시되는 것을 특징으로하는, 액정 배향제 조성물:
    [화학식 10]
    Figure 112018032168227-pat00053

    상기 화학식 10에서,
    L8은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이다.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 화학식3으로 표시되는 작용기를 함유한 광안정제 화합물의 함량은 중합체 중량을 기준으로 50 ppm 내지 10000 ppm인, 액정 배향제 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 액정 배향제 조성물을 기판에 도포하여 도막을 형성하는 단계;
    상기 도막을 건조하는 단계;
    상기 건조된 도막에 광을 조사하거나 러빙 처리하여 배향 처리하는 단계; 및
    상기 배향 처리된 도막을 열처리하여 경화하는 단계를 포함하는, 액정 배향막의 제조 방법.
  14. 제1항의 액정 배향제 조성물의 배향 경화물을 포함하는, 액정 배향막.
  15. 제14항의 액정 배향막을 포함하는 액정 표시소자.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018097625A2 (ko) 2016-11-28 2018-05-31 주식회사 엘지화학 액정 배향막, 이의 제조방법 및 이를 이용한 액정표시소자
KR102065718B1 (ko) 2017-10-17 2020-02-11 주식회사 엘지화학 액정 배향막 및 이를 이용한 액정표시소자

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012150251A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Jsr Corp 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子、並びにそれらの製造に用いる化合物及び重合体

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6392957A (ja) 1986-10-07 1988-04-23 Canon Inc 電子写真感光体
JPH08291252A (ja) * 1995-04-21 1996-11-05 Hitachi Ltd ポリイミド前駆体ワニス及びそれを用いた電子装置
JP4609691B2 (ja) 1999-07-01 2011-01-12 味の素株式会社 複素環化合物及びその医薬用途
JP2003215592A (ja) * 2002-01-25 2003-07-30 Seiko Epson Corp 液晶パネルおよび液晶表示装置
US7303592B2 (en) 2002-03-04 2007-12-04 The Procter & Gamble Company Hair coloring compositions for use in oxidative hair dyeing
JPWO2006001444A1 (ja) 2004-06-29 2008-04-17 旭硝子株式会社 液晶光変調素子および光ヘッド装置
US7820605B2 (en) 2006-10-27 2010-10-26 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil additive composition and method of making the same
US8067347B2 (en) 2006-10-27 2011-11-29 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil additive composition and method of making the same
JP2008176848A (ja) * 2007-01-17 2008-07-31 Asahi Glass Co Ltd 液晶素子および光ヘッド装置
WO2009107406A1 (ja) * 2008-02-28 2009-09-03 シャープ株式会社 液晶配向膜形成用組成物及び液晶表示装置
TWI373671B (en) * 2009-02-26 2012-10-01 Au Optronics Corp Alighment material composition and alignment layer
CN101493610A (zh) * 2009-03-12 2009-07-29 友达光电股份有限公司 配向材料组合物及配向层
EP2440524A1 (en) * 2009-06-08 2012-04-18 Basf Se Sterically hindered amine stabilizers
JP5819305B2 (ja) 2009-10-13 2015-11-24 リガンド・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド 造血成長因子模倣小分子化合物およびそれらの使用
JP5387428B2 (ja) * 2010-01-26 2014-01-15 Ｊｎｃ株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子
US20140243324A1 (en) 2010-11-18 2014-08-28 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Use of hematopoietic growth factor mimetics
JP5741465B2 (ja) * 2011-02-28 2015-07-01 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
JP5853728B2 (ja) 2011-02-28 2016-02-09 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
KR101610558B1 (ko) 2011-07-12 2016-04-07 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자
JP5929566B2 (ja) * 2011-11-16 2016-06-08 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
KR101385279B1 (ko) 2012-03-09 2014-04-16 한국과학기술원 두 개의 치환기를 비대칭 구조로 포함하는 디아민 화합물, 이를 사용하여 제조된 중합체
KR101748227B1 (ko) 2013-06-26 2017-06-16 제이엔씨 주식회사 액정 조성물 및 액정 표시 소자
KR102068961B1 (ko) 2013-06-28 2020-01-22 엘지디스플레이 주식회사 액정 물질 및 이를 포함하는 액정표시장치
TWI521017B (zh) * 2014-02-14 2016-02-11 奇美實業股份有限公司 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
JP6492688B2 (ja) * 2014-04-23 2019-04-03 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶表示素子
US20160264866A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
WO2016143884A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 富士フイルム株式会社 重合性組成物、フィルム、および投映像表示用ハーフミラー
KR20160110900A (ko) * 2015-03-13 2016-09-22 메르크 파텐트 게엠베하 액정 매질
CN118421330A (zh) 2015-03-13 2024-08-02 默克专利股份有限公司 液晶介质
KR102323244B1 (ko) * 2015-04-29 2021-11-08 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20170016541A (ko) * 2015-08-03 2017-02-14 삼성디스플레이 주식회사 배향막 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR102416574B1 (ko) * 2015-08-18 2022-07-08 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법
WO2017118464A1 (de) * 2016-01-06 2017-07-13 Merck Patent Gmbh Flüssigkristalline mischungen
KR101856727B1 (ko) * 2016-06-21 2018-05-10 주식회사 엘지화학 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막
KR102020030B1 (ko) * 2017-08-24 2019-09-10 주식회사 엘지화학 액정 배향제용 중합체, 이를 포함하는 액정 배향제 조성물, 그리고 이를 이용한 액정배향막 및 액정표시소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012150251A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Jsr Corp 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子、並びにそれらの製造に用いる化合物及び重合体

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