KR20030019247A - Vertical Alignment Type Liquid Crystal Aligning Agent and Liquid Crystal Display Device Using the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수직 배향형 액정 배향제 및 이것을 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 수직 배향성, 인쇄성, 액정 표시 소자의 잔상 소거 시간이 짧고, EVA (Electrically tilted Vertical Alignment) 방식의 액정 표시 소자나, 액정 배향막이 편광 자외선을 조사함으로써 배향되는, 광배향 방식의 수직배향형 액정 표시 소자 등에 특히 적합한 수직 배향형 액정 배향제에 관한 것이다.This invention relates to a vertical alignment liquid crystal aligning agent and the liquid crystal display element using the same. More specifically, the vertical alignment of the photo-alignment method in which the vertical alignment, printability, afterimage erasing time of the liquid crystal display element is short, and the liquid crystal display element of the EVA (Electrically tilted Vertical Alignment) method or the liquid crystal alignment layer are aligned by irradiating polarized ultraviolet light. It relates to a vertical alignment type liquid crystal aligning agent particularly suitable for a type liquid crystal display element or the like.
현재, 액정 표시 소자로서는 투명 도전막이 설치되어 있는 기판 표면에 폴리아미드산, 폴리이미드 등으로 이루어지는 액정 배향막을 형성하여 액정 표시 소자용 기판으로 하고, 그 2매를 대향 배치하여 그 간극 내에 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱형 액정의 층을 형성하여 샌드위치 구조의 셀로 하고, 액정 분자의 장축이 한쪽의 기판으로부터 다른쪽의 기판을 향하여 연속적으로 90도 비틀어지 도록 한, 소위 TN (Twisted Nematic)형 액정 셀을 갖는 TN형 액정 표시 소자가 알려져 있다. 또한, TN형 액정 표시 소자에 비하여 콘트라스트가 높고, 그 시각 의존성이 적은 STN (Super Twisted Nematic)형 액정 표시 소자나, 수직 배향형 액정 표시 소자가 개발되고 있다. 이 STN형 액정 표시 소자는 네마틱형 액정에 광학 활성 물질인 키랄제를 혼합한 것을 액정으로서 사용하고, 액정 분자의 장축이 기판 사이에서 180도 이상에 걸쳐서 연속적으로 비틀어지는 상태가 되므로써 발생하는 복굴절 효과를 이용하는 것이다.Currently, as a liquid crystal display element, the liquid crystal aligning film which consists of a polyamic acid, a polyimide, etc. is formed in the surface of the board | substrate with which the transparent conductive film is provided, and it is set as the board | substrate for liquid crystal display elements, and the two sheets are opposingly arranged, and positive dielectric is provided in the clearance gap. A so-called TN (Twisted Nematic) liquid crystal cell in which a layer of a nematic liquid crystal having anisotropy is formed to form a sandwich cell, and the long axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted 90 degrees from one substrate to the other substrate. TN type liquid crystal display elements having a known type are known. Moreover, STN (Super Twisted Nematic) type | mold liquid crystals and a vertically oriented liquid crystal display element which have a high contrast compared with a TN type liquid crystal display element and its visual dependence are few. This STN type liquid crystal display element uses a mixture of nematic liquid crystals and a chiral agent, which is an optically active substance, as a liquid crystal, and the birefringence effect that occurs when the major axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted over 180 degrees between the substrates. To use.
이에 대하여, 문헌 ["액정" vol. 3 No. 4272 (1999년)]에 게재되어 있는 것과 같이 전극 구조를 연구하여 배향 방향을 조절하는 EVA 방식, 문헌 ["Jpn Appl, phys. "Vol 36 428 (1997년)]에 게재되어 있는 것과 같은 광 조사에 의해 배향막을 변성하여 배향 방향을 조절하는 광배향 방식 등의 수직 배향형 액정 표시 소자가 제안되고 있다. 이들 수직 배향형 액정 표시 소자는 시야각, 콘트라스트 등이 우수하고, 액정 배향막의 형성에 있어서 러빙 처리를 행하지 않아도 좋다는 등, 제조 공정의 면에서도 우수하다. 그러나 앞서 진술한 TN형, STN형의 액정 표시 소자와비교하여 성능이 아직 불충분하고, 특히 수직 배향성, 액정 표시 소자의 잔상 소거 시간에 관한 성능 향상이 요망되고 있다.In this regard, reference is made to "liquid crystal" vol. 3 No. 4272 (1999), an EVA method for studying the electrode structure to control the orientation direction, and light irradiation as published in Jpn Appl, phys. Vol 36 428 (1997). The vertical alignment type liquid crystal display element, such as the photo-alignment system which modifies an oriented film and adjusts an orientation direction, is proposed. These vertically-aligned liquid crystal display elements are excellent also in the viewpoint of a manufacturing process, such as being excellent in viewing angle, contrast, etc., and not having to perform a rubbing process in formation of a liquid crystal aligning film. However, the performance is still insufficient compared with the TN type and STN type liquid crystal display elements mentioned above, and the performance improvement regarding the vertical alignment property and the afterimage erase time of a liquid crystal display element is desired especially.
본 발명의 목적은 수직 배향성이 우수하고, 액정 표시 소자의 잔상 소거 시간이 짧은, EVA 방식의 액정 표시 소자나, 편광 자외선 조사에 의해 광배향시킨 광배향 방식의 액정 표시 소자에 적합하게 이용되는 수직 배향형 액정 배향제 및 이를 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것이다.An object of the present invention is excellent in the vertical alignment property, and vertically used suitably for the liquid crystal display element of the EVA system and the liquid crystal display element of the photo-alignment system which photo-aligned by polarized ultraviolet irradiation by the short afterimage erasing time of a liquid crystal display element. An alignment type liquid crystal aligning agent and a liquid crystal display element using the same are provided.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
도 1은 본 발명의 실시예에 사용되는 EVA 방식의 액정 셀의 모식도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic diagram of the liquid crystal cell of EVA system used for the Example of this invention.
<부호의 설명><Description of the code>
1 컬러 필터측 전극 (ITO)1 Color filter side electrode (ITO)
2 액정 배향막2 liquid crystal aligning film
3 화소 전극 (ITO)3 pixel electrode (ITO)
4 액정분자4 liquid crystal molecules
5 배향 조절 수단 (슬릿)5 Orientation control means (slits)
본 발명에 따르면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위로부터 선택되는 1종 이상의 반복 단위를 갖는 중합체 (이하, 「특정 중합체」라고도 함)를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 배향형 액정 배향제에 의해 달성된다.According to the present invention, the above object and advantage of the present invention is a polymer having at least one repeating unit selected from the repeating unit represented by the following formula (1) and the repeating unit represented by the following formula (2) (hereinafter also referred to as "specific polymer") It is achieved by the perpendicular | vertical alignment type liquid crystal aligning agent characterized by containing.
식 중, P1, P2는 각각 4가의 유기기이고, Q1, Q2는 각각 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 기이다.In formula, P <1> , P <2> are tetravalent organic groups, respectively, Q <1> , Q <2> is group represented by following formula (3) or (4), respectively.
식 중, X는 -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -S-, 메틸렌기, 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기 및 페닐렌기에서 선택되는 2가의 기이고, R1은 탄소수 10 내지 20의 알킬기, 탄소수 4 내지 40의 지환식 골격을 갖는 1가의 유기기 또는 탄소수 6 이상의 불소 원자를 갖는 1가의 유기기이고, R2는 탄소수 4 내지 40의 지환식 골격을 갖는 2가의 유기기이다.Wherein X is 2 selected from -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -S-, methylene group, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms and a phenylene group Is a valent group, R 1 is an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms, a monovalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms, or a monovalent organic group having a fluorine atom having 6 or more carbon atoms, and R 2 is 4 to 40 carbon atoms. It is a divalent organic group which has alicyclic skeleton.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명의 수직 배향형 액정 배향제 (이하, 단순히 「액정 배향제」라고도 함)는 특정 중합체가 유기 용매에 용해되어 이루어진다. 상기 특정 중합체는 폴리아미드산 또는 해당 폴리아미드산을 탈수 폐환 (이미드화)시켜 얻어지는 구조를 갖는 이미드화 중합체이다. 이 이미드화 중합체는 100% 탈수 폐환 (이미드화)된 폴리이미드이거나, 부분적으로 탈수 폐환 (이미드화)된 중합체일 수도 있다. 또한, 본 발명의 액정 배향제는 폴리아미드산과 이미드화 중합체 모두를 함유할 수 있다. 본 발명의 액정 배향제는 그 중합체 성분이 상기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 전체 반복 단위 중 5 몰% 이상 갖는 것이 바람직하다.As for the vertical alignment liquid crystal aligning agent (henceforth simply a "liquid crystal aligning agent") of this invention, a specific polymer is melt | dissolved in the organic solvent. The said specific polymer is an imidation polymer which has a structure obtained by dehydrating ring closure (imidization) of polyamic acid or this polyamic acid. The imidized polymer may be a 100% dehydration ring closure (imidized) polyimide or a partially dehydrated ring closure (imidized) polymer. In addition, the liquid crystal aligning agent of the present invention may contain both a polyamic acid and an imidized polymer. It is preferable that the liquid crystal aligning agent of this invention has 5 mol% or more of the repeating unit whose polymer component is represented by the said General formula (3) among all the repeating units.
[폴리아미드산][Polyamic acid]
<테트라카르복실산 이무수물>Tetracarboxylic dianhydride
상기 폴리아미드산의 합성에 사용되는 테트라카르복실산 이무수물로서는 지환식 테트라카르복실산 이무수물이 바람직하다. 지환식 테트라카르복실산 이무수물의 구체적인 예로서는, 예를 들면 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디클로로-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디시클로헥실테트라카르복실산 이무수물, cis-3,7-디부틸시클로옥타-1,5-디엔-1,2,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물, 3,5,6-트리카르보닐-2-카르복시노르보르난-2:3,5:6-이무수물, 2,3,4,5-테트라히드로푸란테트라카르복실산 이무수물, 1,3,3a, 4,5,9b-헥사히드로-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-메틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-에틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-7-메틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-7-에틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-메틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-에틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5,8-디메틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]-푸란-1,3-디온, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸랄)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물, 비시클로[2,2,2]-옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 3-옥사비시클로[3,2,1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라히드로푸란-2',5'-디온), 하기 화학식 5 및 6으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.As tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis | combination of the said polyamic acid, alicyclic tetracarboxylic dianhydride is preferable. Specific examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include, for example, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxyl Acid dianhydrides, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4 , 5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1 , 2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride, 3,5,6-tricarbonyl-2-carboxynorbornane-2: 3,5 : 6-anhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 ( Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 -Methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b Hexahydro-5-ethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1 , 3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-ethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1, 3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -Furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-ethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1 , 2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8-dimethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-fura Nil) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3 -Cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabi Cyclo [3,2,1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 '-(tetrahydrofuran-2', 5'-dione), the compounds represented by the following formulas (5) and (6), and the like. have.
식 중, R3및 R5는 방향족 환을 갖는 2가의 유기기를 나타내고, R4및 R6은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, 복수 존재하는 R4및 R6은 각각 동일 또는 상이할 수 있다.In formula, R <3> and R <5> represents the divalent organic group which has an aromatic ring, R <4> and R <6> represent a hydrogen atom or an alkyl group, and two or more R <4> and R <6> may be same or different, respectively.
그 밖의 테트라카르복실산 이무수물로서는 부탄테트라카르복실산 이무수물 등의 지방족 테트라카르복실산 이무수물; 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐에테르테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디메틸디페닐실란테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-테트라페닐실란테트라카르복실산이무수물, 1,2,3,4-푸란테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술피드 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술폰 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐프로판 이무수물, 3,3',4,4'-퍼플루오로이소프로필리덴디프탈산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 비스(프탈산)페닐포스핀옥사이드 이무수물, p-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)이무수물, m-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐에테르 이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐메탄 이무수물, 에틸렌글리콜-비스(무수트리멜리테이트),프로필렌글리콜-비스(무수트리멜리테이트), 1,4-부탄디올-비스(무수트리멜리테이트), 1,6-헥산디올-비스(무수트리멜리테이트), 1,8-옥탄디올-비스(무수트리멜리테이트), 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판-비스(무수트리멜리테이트), 하기 화학식 7 내지 10으로 표시되는 화합물 등의 방향족 테트라카르복실산 이무수물을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용된다.As other tetracarboxylic dianhydride, Aliphatic tetracarboxylic dianhydride, such as butane tetracarboxylic dianhydride; Pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenylsulfontetracarboxylic dianhydride, 1,4,5 , 8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenylethertetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-dimethyldiphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-tetraphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-furtetracarboxylic acid Dianhydrides, 4,4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfide dianhydrides, 4,4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfone dianhydrides, 4, 4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ', 4,4'-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 3,3', 4,4 ' Biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphineoxide dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride , m-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4'-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4'-diphenylmethane dianhydride , Ethylene glycol bis (anhydrous trimellitate), propylene glycol bis (anhydrous trimellitate), 1,4-butanediol-bis (anhydrous trimellitate), 1,6-hexanediol-bis (anhydrous trimellitate) ), 1,8-octanediol-bis (anhydrous trimellitate), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-bis (anhydrous trimellitate), compounds represented by the following formulas 7 to 10, and the like Aromatic tetracarboxylic dianhydride is mentioned. These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
상기 지환식 테트라카르복실산 이무수물 중, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물,1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸랄)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물, cis-3,7-디부틸시클로옥타-1,5-디엔-1,2,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 3,5,6-트리카르보닐-2-카르복시노르보르난-2:3,5:6-이무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5,8-디메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 비시클로[2,2,2]-옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 3-옥사비시클로[3,2,1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라히드로푸란-2',5'-디온), 상기 화학식 5로 표시되는 화합물 중 하기 화학식 11 내지 13으로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물 중 하기 화학식 14로 표시되는 화합물이 양호한 액정 배향성을 발현시킬 수 있다는 관점에서 바람직하고, 특히 바람직한 것으로서 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, cis-3,7-디부틸시클로옥타-1,5-디엔-1,2,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 3,5,6-트리카르보닐-2-카르복시노르보르난-2:3,5:6-이무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 3-옥사비시클로[3,2,1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라히드로푸란-2',5'-디온) 및 하기 화학식 11로 표시되는 화합물을 들 수 있다.1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride in the alicyclic tetracarboxylic dianhydride , 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3, 5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, cis-3,7- Dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3,5,6-tricarbonyl-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6 Dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1 , 3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8-dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-diox 3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracar Acid dianhydride, 3-oxabicyclo [3,2,1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 '-(tetrahydrofuran-2', 5'-dione), Among the compounds to be represented, compounds represented by the following formulas (11) to (13) and compounds represented by the formula (6) among the compounds represented by the formula (14) are preferable from the viewpoint of being able to express good liquid crystal alignment, and particularly preferred are 1,2, 3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione , cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3,5,6-tricarbonyl-2- Carboxynorbornane-2: 3,5: 6-anhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3- Furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3,2,1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 '-(tetra Hydrofuran-2 ', 5'-dione) and the compound represented by following formula (11).
그 밖의 테트라카르복실산 이무수물 중에서 바람직한 것으로서는 부탄테트라카르복실산 이무수물, 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물 등을 들 수 있다.Preferred among other tetracarboxylic dianhydrides include butanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenylsulfontetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, etc. are mentioned.
이들 테트라카르복실산 이무수물 중, 지환식 테트라카르복실산 이무수물이 전체 테트라카르복실산 이무수물에 대하여 50 몰% 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that alicyclic tetracarboxylic dianhydride is 50 mol% or more with respect to all tetracarboxylic dianhydride among these tetracarboxylic dianhydrides.
<디아민><Diamine>
상기 화학식 3 및 상기 화학식 4로 표시되는 기는 폴리아미드산을 합성하는 디아민 유래의 기이다. 이하, 상기 화학식 3 또는 상기 화학식 4로 표시되는 기를 갖는 디아민을 「특정 디아민」이라고도 한다.The groups represented by the above formulas (3) and (4) are groups derived from diamines for synthesizing polyamic acid. Hereinafter, the diamine which has group represented by the said General formula (3) or said General formula (4) is also called "specific diamine."
상기 화학식 3에 있어서, R1으로 표시되는 탄소수 10 내지 20의 알킬기로서는, 예를 들면 n-데실기, n-도데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-옥타데실기, n-에이코실기 등을 들 수 있다.In the above formula (3), examples of the alkyl group having 10 to 20 carbon atoms represented by R 1 include n-decyl group, n-dodecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-octadecyl group, n-eicosyl group etc. are mentioned.
또한, 상기 화학식 3의 R1및 상기 화학식 4의 R2로 표시되는 탄소수 4 내지 40의 지환식 골격을 갖는 유기기로서는, 예를 들면 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로데칸 등의 시클로알칸 유래의 지환식 골격을 갖는 기; 콜레스테롤, 콜레스타놀 등의 스테로이드 골격을 갖는 기; 노르보르넨, 아다만탄 등의 가교 지환식 골격을 갖는 기 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 특히 바람직하게는 n-옥타데실기, 시클로헥산 유래의 지환식 골격을 갖는 기 및 스테로이드 골격을 갖는 기이다. 상기 지환식 골격을 갖는 유기기는 할로겐 원자, 바람직하게는 불소 원자로 치환된 기일 수 있다.In addition, examples of the organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms represented by R 1 of Formula 3 and R 2 of Formula 4 include cycloalkanes such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, and cyclodecane. Groups having an alicyclic skeleton derived; Groups having a steroid skeleton such as cholesterol and cholestanol; The group which has bridge | crosslinked alicyclic skeleton, such as norbornene and adamantane, etc. are mentioned. Among them, particularly preferred are n-octadecyl group, a group having an alicyclic skeleton derived from cyclohexane, and a group having a steroid skeleton. The organic group having the alicyclic skeleton may be a group substituted with a halogen atom, preferably a fluorine atom.
또한, 상기 화학식 3의 R1로 표시되는 탄소수 6 이상의 불소 원자를 갖는 기로서는, 예를 들면, n-헥실기, n-옥틸기, n-데실기 등의 탄소수 6 이상의 직쇄상 알킬기; 시클로헥실기, 시클로옥틸기 등의 탄소수 6 이상의 지환식 탄화수소기; 페닐기, 비페닐기 등의 탄소수 6 이상의 방향족 탄화수소기 등의 유기기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부를 불소 원자 또는 플루오로알킬기로 치환한 기를 들 수 있다.Moreover, as group which has a C6 or more fluorine atom represented by R <1> of said Formula (3), For example, C6 or more linear alkyl groups, such as n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group; Alicyclic hydrocarbon groups having 6 or more carbon atoms such as a cyclohexyl group and a cyclooctyl group; The group which substituted one part or all part of the hydrogen atom in organic groups, such as a C6 or more aromatic hydrocarbon group, such as a phenyl group and a biphenyl group, with the fluorine atom or the fluoroalkyl group is mentioned.
또한, 상기 화학식 3 및 상기 화학식 4의 X로 표시되는 2가의 유기기로서는 -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH, -CO-, 메틸렌기, 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기 및 페닐렌기이고, 이들 중 특히 바람직한 것은 -O-, -CO0-, -0CO-로 표시되는 기이다.Moreover, as a divalent organic group represented by X of the said General formula (3) and the said General formula (4) -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH, -CO-, methylene group, C2-C6 Alkylene group and a phenylene group, Especially preferable among these is group represented by -O-, -CO0-, -0CO-.
상기 화학식 3으로 표시되는 기를 갖는 디아민의 구체적인 예로서는 도데카녹시-2,4-디아미노벤젠, 펜타데카녹시-2,4-디아미노벤젠, 헥사데카녹시-2,4-디아미노벤젠, 옥타데카녹시-2,4-디아미노벤젠, 하기 화학식 15 내지 22로 표시되는 화합물을 바람직한 것으로 들 수 있다.Specific examples of the diamine having a group represented by the formula (3) is dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, Octadecanoxy-2, 4- diamino benzene and the compound represented by following formula (15)-22 are mentioned as a preferable thing.
또한, 상기 화학식 4로 표시되는 기를 갖는 디아민의 구체적인 예로서는 하기 화학식 23 내지 27로 표시되는 디아민을 바람직한 것으로 들 수 있다.In addition, as a specific example of the diamine which has a group represented by the said General formula (4), the diamine represented by following General formula (23)-27 is mentioned as a preferable thing.
본 발명에서 사용되는 폴리아미드산의 합성에 있어서, 본 발명의 효과를 손상시키지 않을 정도로 다른 디아민 화합물이 병용될 수 있다. 다른 디아민 화합물로서는, 예를 들면 p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐에탄, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노벤즈아닐리드, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 1,5-디아미노나프탈렌, 3,3-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 5-아미노-1-(4'-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸인단, 6-아미노-1-(4'-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸인단, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노벤조페논, 3,4'-디아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]술폰, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 9,9-비스(4-아미노페닐)-10-히드로안트라센, 2,7-디아미노플루오렌, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린), 2,2',5,5'-테트라클로로-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-디클로로-4,4'-디아미노-5,5'-디메톡시비페닐, 3,3'-디메톡시-4,4'-디아미노비페닐, 1,4,4'-(p-페닐렌이소프로필리덴)비스아닐린, 4,4'-(m-페닐렌이소프로필리덴)비스아닐린, 2,2'-비스[4-(4-아미노-2-트리플루오로메틸페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)비페닐, 4,4'-비스[(4-아미노-2-트리플루오로메틸)페녹시]-옥타플루오로비페닐 등의 방향족 디아민;In the synthesis of the polyamic acid used in the present invention, other diamine compounds may be used in combination so as not to impair the effects of the present invention. As another diamine compound, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'- diamino diphenylmethane, 4,4'- diamino diphenylethane, 4,4'- diaminodi, for example. Phenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'-diaminodi Phenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4'-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindan, 6-amino-1- (4'-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 3,4'-diaminodiphenylether, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,4'-dia Minobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy Benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3- Aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4 ' Methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dichloro-4,4'-diamino-5 , 5'-dimethoxybiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 1,4,4 '-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4' -(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2'-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4'-diamino Aromatic diamines such as -2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl and 4,4'-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl;
1,1-메타크실렌디아민, 1,3-프로판디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 4,4-디아미노헵타메틸렌디아민, 1,4-디아미노시클로헥산, 이소포론디아민, 테트라히드로디시클로펜타디에닐렌디아민, 헥사히드로-4,7-메타노인다닐렌디메틸렌디아민, 트리시클로[6.2.1.02,7]-운데실렌디메틸디아민, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민) 등의 지방족 및 지환식 디아민;1,1-methaxylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1 , 4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindenylenedimethylenediamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenedimethyldiamine Aliphatic and alicyclic diamines such as 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine);
2,3-디아미노피리딘, 2,6-디아미노피리딘, 3,4-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리미딘, 5,6-디아미노-2,3-디시아노피라진, 5,6-디아미노-2,4-디히드록시피리미딘, 2,4-디아미노-6-디메틸아미노-1,3,5-트리아진, 1,4-비스(3-아미노프로필)피페라진, 2,4-디아미노-6-이소프로폭시-1,3,5-트리아진, 2,4-디아미노-6-메톡시-1,3,5-트리아진, 2,4-디아미노-6-페닐-1,3,5-트리아진, 2,4-디아미노-6-메틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-1,3,5-트리아진, 4,6-디아미노-2-비닐-s-트리아진, 2,4-디아미노-5-페닐티아졸, 2,6-디아미노푸린, 5,6-디아미노-1,3-디메틸우라실, 3,5-디아미노-1,2,4-트리아졸, 6,9-디아미노-2-에톡시아크리딘락테이트, 3,8-디아미노-6-페닐페난트리딘, 1,4-디아미노피페라진, 3,6-디아미노아크리딘, 비스(4-아미노페닐)페닐아민 등의 분자 내에 2개의 1급 아미노기 및 상기 1급 아미노기 이외의 질소 원자를 갖는 디아민;2,3-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 5,6-diamino-2,3-dicyanopyrazine, 5, 6-diamino-2,4-dihydroxypyrimidine, 2,4-diamino-6-dimethylamino-1,3,5-triazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino- 6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methyl-s-triazine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 4,6-dia Mino-2-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 2,6-diaminopurine, 5,6-diamino-1,3-dimethyluracil, 3,5- Diamino-1,2,4-triazole, 6,9-diamino-2-ethoxyacridine lactate, 3,8-diamino-6-phenylphenanthtridine, 1,4-diaminopiperazine, In the molecule | numerators, such as 3, 6- diamino acridine and bis (4-aminophenyl) phenylamine, other than two primary amino groups and the said primary amino group Diamines having a nitrogen atom;
하기 화학식 28로 표시되는 디아미노오르가노실록산 등을 들 수 있다.And diamino organosiloxane represented by the following formula (28).
식 중, R7은 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기를 나타내고, 복수 존재하는 R7은 각각 동일 또는 상이할 수 있고, p는 1 내지 3의 정수이고, q는 1 내지 20의 정수이다.In formula, R <7> represents a C1-C12 hydrocarbon group, two or more R <7> may be same or different, p is an integer of 1-3, q is an integer of 1-20.
이들 디아민 화합물은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.These diamine compounds can be used individually or in combination of 2 or more types.
이들 중, p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 1,5-디아미노나프탈렌, 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-시클로헥산디아민, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 2,6-디아미노피리딘, 3,4-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리미딘, 3,6-디아미노아크리딘 등이 바람직하다.Among them, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,7-diaminofluorene, 4 , 4'-diaminodiphenylether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4 -(4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4 '-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4, 4 '-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-cyclohexanediamine, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine and the like This is preferred.
본 발명의 액정 배향제에 포함되는 전체 중합체의 전체 디아민 성분 중에서 특정 디아민이 차지하는 비율은 디아민 성분 총량에 대하여 바람직하게는 5 몰% 이상이고, 더욱 바람직하게는 10 몰% 이상이다. 이 사용비가 5 몰% 미만인 경우는 수직 배향성에 충분한 효과가 얻어지지 않을 경우가 있다.The proportion of the specific diamine in the total diamine components of all the polymers contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more based on the total amount of the diamine components. When this use ratio is less than 5 mol%, the effect sufficient for vertical alignment may not be acquired in some cases.
<폴리아미드산의 합성>Synthesis of Polyamic Acid
폴리아미드산의 합성 반응에 제공되는 테트라카르복실산 이무수물과 디아민의 사용비는 디아민의 아미노기 1 당량에 대하여 테트라카르복실산 이무수물의 산무수물기가 0.2 내지 2 당량이 되는 비율이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 1.2 당량이 되는 비율이다.The use ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine provided in the polyamic acid synthesis reaction is preferably a ratio in which the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0.2 to 2 equivalents to 1 equivalent of the amino group of the diamine. Preferably it is the ratio which becomes 0.3 to 1.2 equivalent.
폴리아미드산의 합성 반응은 유기 용매 중에서 통상 -20 ℃ 내지 150 ℃, 바람직하게는 0 내지 10O ℃의 온도 조건하에서 행하여 진다.The synthesis reaction of the polyamic acid is usually carried out in an organic solvent under a temperature condition of -20 ° C to 150 ° C, preferably 0 to 10 ° C.
여기서, 유기 용매로서는 합성되는 폴리아미드산을 용해할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 1-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, γ-부티로락톤, 테트라메틸요소, 헥사메틸포스포트리아미드 등의 비양성자계 극성 용매; m-크레졸, 크실레놀, 페놀, 할로겐화페놀 등의 페놀계 용매를 예시할 수 있다. 또한, 유기 용매의 사용량 (α)은 통상 테트라카르복실산 이무수물 및 디아민 화합물의 총량 (β)이 반응 용액의 전체량 (α+β)에 대하여 0.1 내지 30 중량%인 양이 바람직하다.The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polyamic acid synthesized. For example, 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, Aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphotriamide; Phenol solvents, such as m-cresol, xylenol, a phenol, and a halogenated phenol, can be illustrated. In addition, the amount of the organic solvent (a) is preferably preferably an amount such that the total amount (β) of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is 0.1 to 30% by weight based on the total amount (α + β) of the reaction solution.
또한, 상기 유기 용매에는 폴리아미드산의 빈 용매인 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 할로겐화탄화수소류, 탄화수소류 등을 생성되는 폴리아미드산이 석출되지 않는 범위에서 병용할 수 있다. 이들 빈 용매의 구체적인 예로서는, 예를 들면 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 시클로헥산올, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 락트산에틸, 락트산부틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 옥살산디에틸, 말론산디에틸,디에틸에테르, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜-i-프로필에테르, 에틸렌글리콜-n-부틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 테트라히드로푸란, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 1,4-디클로로부탄, 트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 헥산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등을 들 수 있다.In addition, the organic solvent may be used in combination such that alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons and the like which are empty solvents of the polyamic acid are not precipitated. As specific examples of these empty solvents, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, Triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, butyl lactate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxy propionate, ethyl ethoxy Propionate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether, Ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol mono Methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane And chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like.
이상과 같이하여, 폴리아미드산을 용해하여 이루어지는 반응 용액이 얻어진다. 그리고, 이 반응 용액을 대량의 빈 용매 중에 부어 석출물을 얻고, 이 석출물을 감압하에 건조함으로써 폴리아미드산을 얻을 수 있다. 또한, 이 폴리아미드산을 다시 유기 용매에 용해시키고, 이어서 빈 용매로 석출시키는 공정을 1회 또는 수회행하므로써 폴리아미드산을 정제할 수 있다.As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. The reaction solution is poured into a large amount of empty solvent to obtain a precipitate, and the polyamic acid can be obtained by drying the precipitate under reduced pressure. In addition, the polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with an empty solvent once or several times.
<탈수 폐환 반응><Dehydration ring closure reaction>
본 발명의 액정 배향제를 구성하는 특정 중합체는 상기 폴리아미드산의 일부 또는 전부를 탈수 폐환함으로써 합성될 수 있다. 본 발명에 사용되는 특정 중합체는 전체 반복 단위에서 이미드환을 갖는 반복 단위의 비율 (이하, 「이미드화율」이라고도 함)이 40 몰% 이상, 바람직하게는 50 몰% 이상이다. 이미드화율이 40 몰% 이상인 중합체를 이용함으로써 잔상 소거 시간이 짧은 액정 배향막이 형성 가능한 액정 배향제를 얻을 수 있다.The specific polymer constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention can be synthesized by dehydrating and closing some or all of the polyamic acid. The specific polymer used for this invention has 40 mol% or more of ratio of the repeating unit which has an imide ring in all the repeating units (henceforth "imidization ratio"), Preferably it is 50 mol% or more. By using the polymer whose imidation ratio is 40 mol% or more, the liquid crystal aligning agent which can form a liquid crystal aligning film with a short residual image removal time can be obtained.
폴리아미드산의 탈수 폐환은 (ⅰ) 폴리아미드산을 가열하는 방법에 의해 또는 (ii) 폴리아미드산을 유기 용매에 용해하고, 이 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하여 필요에 따라 가열하는 방법에 의해 행해진다.The dehydration ring closure of polyamic acid may be performed by (i) heating the polyamic acid or (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent and adding a dehydrating agent and a dehydration ring closure catalyst to the solution, and heating it as necessary. Is done by.
상기 (i)의 폴리아미드산을 가열하는 방법에서의 반응 온도는, 바람직하게는 50 내지 200 ℃이고, 보다 바람직하게는 60 내지 170 ℃이다. 반응 온도가 50 ℃ 미만이면 탈수 폐환 반응이 충분히 진행되지 않고, 반응 온도가 200 ℃를 초과하면 얻어지는 이미드화 중합체의 분자량이 저하되는 경우가 있다.The reaction temperature in the method of heating the polyamic acid of said (i) becomes like this. Preferably it is 50-200 degreeC, More preferably, it is 60-170 degreeC. When reaction temperature is less than 50 degreeC, dehydration ring-closure reaction does not fully advance, and when reaction temperature exceeds 200 degreeC, the molecular weight of the imidation polymer obtained may fall.
한편, 상기 (ii)의 폴리아미드산의 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하는 방법에 있어서, 탈수제로서는, 예를 들면 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산무수물을 이용할 수 있다. 탈수제의 사용량은 목적하는 이미드화율에 의존되지만 폴리아미드산의 반복 단위 1 몰에 대하여 0.01 내지 20 몰로 하는 것이 바람직하다. 또한, 탈수 폐환 촉매로서는, 예를 들면 피리딘, 코리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등의 3급 아민을 이용할 수 있다. 그러나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 탈수 폐환 촉매의 사용량은 사용하는 탈수제 1 몰에 대하여 0.01 내지 10 몰로 하는 것이 바람직하다. 이미드화율은 상기 탈수제, 탈수 폐환제의 사용량이 많을 수록 높게 할 수가 있다. 또한, 탈수 폐환 반응에 사용되는 유기 용매로서는 폴리아미드산의 합성에 이용되는 것으로 예시한 유기 용매를 들 수 있다. 그리고, 탈수 폐환 반응의 반응 온도는 바람직하게는 0 내지 180 ℃이고, 보다 바람직하게는 10 내지 150 ℃이다. 또한, 이렇게 얻어지는 반응 용액에 대하여, 폴리아미드산의 정제 방법에 있어서와 마찬가지의 조작을 행하므로써 얻어진 특정 중합체를 정제할 수 있다.On the other hand, in the method of adding the dehydrating agent and the dehydrating ring-closure catalyst in the solution of the polyamic acid of the above (ii), as the dehydrating agent, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride and trifluoroacetic anhydride can be used. . The amount of the dehydrating agent to be used depends on the desired imidation ratio, but it is preferably set to 0.01 to 20 moles with respect to 1 mole of the repeating unit of the polyamic acid. As the dehydration ring closure catalyst, tertiary amines such as pyridine, coridine, lutidine and triethylamine can be used, for example. However, it is not limited to these. It is preferable that the usage-amount of a dehydration ring-closure catalyst shall be 0.01-10 mol with respect to 1 mol of dehydrating agents used. The imidation ratio can be made higher as the usage-amount of the said dehydrating agent and a dehydrating ring closure agent increases. Moreover, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid is mentioned as an organic solvent used for dehydration ring-closure reaction. And the reaction temperature of dehydration ring-closure reaction becomes like this. Preferably it is 0-180 degreeC, More preferably, it is 10-150 degreeC. Moreover, the specific polymer obtained by performing the same operation as the purification method of polyamic acid about the reaction solution obtained in this way can be refine | purified.
<말단 수식형의 중합체><Polymer of Terminal Modified Type>
본 발명에서 이용되는 특정 중합체는 분자량이 조절된 말단 수식형이 바람직하다. 이 말단 수식형의 중합체를 이용함으로써 본 발명의 효과가 손상되는 일 없이 액정 배향제의 도포성 등을 개선할 수 있다. 이들 말단 수식형의 중합체는 폴리아미드산을 합성할 때, 산-무수물, 모노아민 화합물, 모노이소시아네이트 화합물 등을 반응계에 첨가함으로써 합성할 수 있다. 여기서, 산-무수물로서는, 예를 들면 말레산 무수물, 무수 프탈산, 이타콘산 무수물, n-데실숙신산 무수물, n-도데실숙신산 무수물, n-테트라데실숙신산 무수물, n-헥사데실숙신산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 모노아민 화합물로서는, 예를 들면 아닐린, 시클로헥실아민, n-부틸아민, n-펜틸아민, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민, n-운데실아민, n-도데실아민, n-트리데실아민, n-테트라데실아민, n-펜타데실아민, n-헥사데실아민, n-헵타데실아민, n-옥타데실아민, n-에이코실아민등을 들 수 있다. 또한, 모노이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면 페닐이소시아네이트, 나프틸이소시아네이트 등을 들 수 있다.Particular polymers used in the present invention are preferably terminally modified with molecular weight. By using this terminal modified polymer, the coatability of a liquid crystal aligning agent, etc. can be improved, without the effect of this invention being impaired. These terminal-modified polymers can be synthesized by adding an acid-anhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound and the like to the reaction system when synthesizing the polyamic acid. Here, examples of the acid-anhydride include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic anhydride, n-hexadecylsuccinic anhydride, and the like. Can be. As the monoamine compound, for example, aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine , n-undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n -An eicosylamine etc. are mentioned. Moreover, as a monoisocyanate compound, phenyl isocyanate, naphthyl isocyanate, etc. are mentioned, for example.
<중합체의 대수 점도>Logarithmic viscosity of the polymer
이상과 같이하여 얻어지는 폴리아미드산의 대수 점도 (ηln)의 값은 바람직하게는 0.05 내지 10 dl/g, 보다 바람직하게는 0.05 내지 5 dl/g이다.The value of the logarithmic viscosity (η ln ) of the polyamic acid obtained as described above is preferably 0.05 to 10 dl / g, more preferably 0.05 to 5 dl / g.
본 발명에 있어서의 대수 점도 (ηln)의 값은 N-메틸-2-피롤리돈을 용매로서사용하고, 농도가 0.5 g/100 ml인 용액에 대해서 30 ℃에서 점도를 측정하고, 하기 수학식 1에 의해서 구해지는 것이다.The value of the logarithmic viscosity (η ln ) in the present invention uses N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent, measures the viscosity at 30 ° C for a solution having a concentration of 0.5 g / 100 ml, It is calculated | required by Formula 1.
[액정 배향제][Liquid crystal aligning agent]
본 발명의 액정 배향제는 상기 특정 중합체가 통상 유기 용매 중에 용해함유되어 이루어진다.The liquid crystal aligning agent of this invention consists of the said specific polymer melt | dissolving in the organic solvent normally.
본 발명의 액정 배향제를 제조할 때의 온도는 바람직하게는 0 ℃ 내지 200 ℃이고, 보다 바람직하게는 20 ℃ 내지 60 ℃이다.The temperature at the time of manufacturing the liquid crystal aligning agent of this invention becomes like this. Preferably it is 0 degreeC-200 degreeC, More preferably, it is 20 degreeC-60 degreeC.
본 발명의 액정 배향제를 구성하는 유기 용매로서는, 예를 들면 1-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, γ-부티로락탐, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 락트산부틸, 아세트산부틸, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜-i-프로필에테르, 에틸렌글리콜-n-부틸에테르 (부틸셀로솔브), 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.As an organic solvent which comprises the liquid crystal aligning agent of this invention, 1-methyl- 2-pyrrolidone, (gamma) -butyrolactone, (gamma) -butyrolactam, N, N- dimethylformamide, N, N- Dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxy propionate, ethyl ethoxy propionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene Glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-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, and the like. Can be.
본 발명의 액정 배향제의 고형분 농도는 점성, 휘발성 등을 고려하여 선택되지만 바람직하게는 1 내지 1O 중량%의 범위이다. 즉, 본 발명의 액정 배향제는 기판 표면에 도포되고 액정 배향막이 되는 도포막이 형성되지만 고형분 농도가 1 중량% 미만인 경우에는, 이 도포막의 막 두께가 너무 얇아서 양호한 액정 배향막을 얻을 수 없고, 고형분 농도가 10 중량%를 초과할 경우에는, 도포막의 막 두께가 너무 두꺼워서 양호한 액정 배향막을 얻을 수 없으며, 또한 액정 배향제의 점성이 증대하여 도포성이 떨어진다.Although solid content concentration of the liquid crystal aligning agent of this invention is selected in consideration of viscosity, volatility, etc., Preferably it is the range of 1 to 10 weight%. That is, when the liquid crystal aligning agent of this invention is apply | coated to the board | substrate surface, and the coating film used as a liquid crystal aligning film is formed, but solid content concentration is less than 1 weight%, the film thickness of this coating film is too thin and a favorable liquid crystal aligning film is not obtained, solid content concentration When exceeds 10 weight%, the film thickness of a coating film is too thick and a favorable liquid crystal aligning film cannot be obtained, Furthermore, the viscosity of a liquid crystal aligning agent increases and applicability | paintability is inferior.
본 발명의 액정 배향제에는 목적의 물질을 손상시키지 않은 범위 내에서 기판 표면에 대한 접착성을 향상시키는 관점에서, 관능성 실란 함유 화합물, 에폭시 화합물이 함유될 수 있다. 이러한 관능성 실란 함유 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-에톡시카르보닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-에톡시카르보닐-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-트리에톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, N-트리메톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, 10-트리메톡시실릴-1,4,7-트리아자데칸, 10-트리에톡시실릴-1,4,7-트리아자데칸, 9-트리메톡시실릴-3,6-디아자노닐아세테이트, 9-트리에톡시실릴-3,6-디아자노닐아세테이트, N-벤질-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-벤질-3-아미노프로필트리에톡시실란,N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-비스(옥시에틸렌)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-비스(옥시에틸렌)-3-아미노프로필트리에톡시실란등을 들 수 있다. 이들 에폭시 화합물로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,3,5,6-테트라글리시딜-2,4-헥산디올, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐메탄, 3-(N-알릴-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.The liquid crystal aligning agent of this invention can contain a functional silane containing compound and an epoxy compound from a viewpoint of improving adhesiveness to the surface of a board | substrate within the range which does not damage the target substance. As such a functional silane containing compound, 3-aminopropyl trimethoxysilane, 3-aminopropyl triethoxysilane, 2-aminopropyl trimethoxysilane, 2-aminopropyl triethoxysilane, N- ( 2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltrier Methoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-tri Methoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecan, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecan, 9-trimethoxysilyl- 3,6-diazanyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ben Jyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltri Methoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, etc. are mentioned. As these epoxy compounds, for example, 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, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5, 6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl ) Cyclohexane, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3- (N-allyl-N-glycidyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N, N- diglycidyl) aminopropyltrimethoxysilane etc. are mentioned.
<액정 표시 소자><Liquid crystal display element>
본 발명의 액정 배향제를 사용하여 얻어지는 액정 표시 소자는 예를 들면 다음 방법에 의해서 제조할 수 있다.The liquid crystal display element obtained using the liquid crystal aligning agent of this invention can be manufactured by the following method, for example.
(1) 패턴화된 투명 도전막이 설치되어 있는 기판의 일면에 본 발명의 액정 배향제를, 예를 들면 롤코터법, 스피너법, 인쇄법 등의 방법에 의해 도포하고, 계속해서 도포면을 가열함으로써 피막을 형성한다. 여기서, 기판으로서는, 예를 들면 플로우트 유리, 소다 유리 등의 유리; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트 등의 플라스틱으로 이루어지는 투명 기판을 이용할 수 있다. 또한, 기판의 일면에 설치되는 투명 도전막으로서는산화 주석 (SnO2)으로 이루어지는 NESA막 (미국 PPG사 등록 상표), 산화 인듐-산화 주석 (In2O3-SnO2)로 이루어지는 ITO막 등을 사용할 수 있고, 이들 투명 도전막의 패턴화에는 포토ㆍ에칭법이나 미리 마스크를 이용하는 방법이 사용된다. 또한, 기판에는 액정의 배향 방향을 규정하기 위해서 돌기 구조를 형성하거나 전극에 슬릿을 형성하는 등의 방법에 의해 시야각 의존성을 개선한 액정 표시 소자를 얻을 수 있다. 액정 배향제의 도포에 있어서는 기판 표면 및 투명 도전막과 액정 배향제의 피막과의 접착성을 더욱 양호하게 하기 위해, 기판의 상기 표면에 관능성 실란 함유 화합물, 관능성 티탄 함유 화합물 등을 미리 도포할 수 있다. 또한, 가열 온도는 80 내지 250 ℃이고, 바람직하게는 120 내지 200 ℃이다. 형성되는 피막의 막 두께는 통상 O.OO1 내지 1 ㎛이고, 바람직하게는 O.O05 내지 0.5 ㎛이다. 또한, 본 발명의 액정 배향제는 도포 후에 유기 용매를 제거함으로써 액정 배향막이 되는 피막을 형성하지만, 또한 가열함으로써 탈수 폐환을 진행시키고 일부 이미드화 또는 완전히 이미드화된 피막으로 할 수도 있다.(1) The liquid crystal aligning agent of this invention is apply | coated to one surface of the board | substrate with which the patterned transparent conductive film is provided, for example by methods, such as a roll coater method, a spinner method, and a printing method, and it heats a coating surface subsequently, To form. Here, as a board | substrate, For example, glass, such as a float glass and a soda glass; A transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone and polycarbonate can be used. As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate, an NESA film (registered trademark of PPG Co., Ltd.) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium tin oxide (In 2 O 3 -SnO 2 ), or the like is used. It can be used, The photo-etching method and the method of using a mask beforehand are used for patterning of these transparent conductive films. Furthermore, in order to define the orientation direction of a liquid crystal, the liquid crystal display element which improved the viewing angle dependency by the method of forming a processus | protrusion structure, or forming a slit in an electrode can be obtained in a board | substrate. In application | coating of a liquid crystal aligning agent, in order to make adhesiveness of the surface of a board | substrate and a transparent conductive film, and the film of a liquid crystal aligning agent more favorable, a functional silane containing compound, a functional titanium containing compound, etc. are previously apply | coated to the said surface of a board | substrate. can do. Moreover, heating temperature is 80-250 degreeC, Preferably it is 120-200 degreeC. The film thickness of the formed film is usually from 0.01 to 1 mu m, preferably from 0.05 to 0.5 mu m. In addition, although the liquid crystal aligning agent of this invention forms the film which turns into a liquid crystal aligning film by removing an organic solvent after application | coating, it can also be made into the film which imidated or fully imidated by advancing dehydration ring closure by heating.
(2) 형성된 피막 표면에 액정 배향능을 부여한다. 해당 방법으로서는, 예를 들면 나일론, 레이온, 면 등의 섬유로 이루어지는 천을 감은 롤로 일정 방향으로 문지르는 러빙 처리를 행하는 방법이나, 피막 표면에 편광 자외선, 이온 빔, 전자 빔 등을 조사하여 배향능을 부여하는 방법이 적합하게 이용된다. 또한, 일축 연신법, 랭뮤어ㆍ블로젯 (Langmuir-Blodgett)법 등으로 피막을 얻는 방법 등으로 액정 배향막을 형성할 수도 있다. 또한, 러빙 처리시에 발생하는 미분말 (이물질)을 제거하여 표면을 청정한 상태로 하기 위해서, 형성된 액정 배향막을 이소프로필알코올 등에 의해서 세정하는 것이 바람직하다. 또한, 형성된 액정 배향막의 표면에 자외선, 이온 빔, 전자 빔 등을 부분적으로 조사함으로써 프리틸트각을 변화시키는 처리 (예를 들면, 일본 특허 공개 평6-222366호 공보, 일본 특허 공개 평6-281937호 공보, 일본 특허 공개 평7-168187호 공보, 일본 특허 공개 평8-234207호 공보 참조), 형성된 액정 배향막의 표면에 레지스트막을 부분적으로 형성하고, 선행의 러빙 처리와는 다른 방향으로 러빙 처리를 행한 후, 상기 레지스트막을 제거하고, 액정 배향막의 배향능을 변화시키는 처리 (예를 들면, 일본 특허 공개 평5-107544호 공보 참조)를 행하므로써, 제작되는 액정 표시 소자의 시야각 특성을 개선할 수 있다.(2) A liquid crystal aligning ability is provided to the formed film surface. As this method, the rubbing process which rubs in a fixed direction with the roll which rolled cloth which consists of fibers, such as a nylon, rayon, and cotton, is performed, for example, or the orientation surface is provided by irradiating a polarized ultraviolet-ray, an ion beam, an electron beam, etc. to the film surface. Method is suitably used. Moreover, a liquid crystal aligning film can also be formed by the method of obtaining a film by the uniaxial stretching method, the Langmuir-Blodgett method, etc. Moreover, in order to remove the fine powder (foreign substance) which arises at the time of a rubbing process, and to make a surface clean, it is preferable to wash the formed liquid crystal aligning film with isopropyl alcohol etc. Moreover, the process which changes a pretilt angle by partially irradiating an ultraviolet-ray, an ion beam, an electron beam, etc. to the surface of the formed liquid crystal aligning film (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 6-222366, Unexamined-Japanese-Patent No. 6-281937). Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-168187 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei 8-234207), the resist film is partially formed on the surface of the formed liquid crystal alignment film, and the rubbing treatment is performed in a direction different from the preceding rubbing treatment. After the removal, the resist film is removed and the treatment for changing the alignment ability of the liquid crystal alignment film (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-107544) can improve the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device to be produced. have.
(3) 상기한 바와 같이하여 액정 배향막이 형성된 기판을 2매 제작하여, 간극 (셀갭)을 통해 대향 배치하고, 2매의 기판의 주변부를 밀봉제를 사용하여 접합시키고, 기판 표면 및 밀봉제에 의해 구획된 셀갭 내에 액정을 주입 충전하고, 주입 구멍을 봉지하여 액정 셀을 구성한다. 그리고, 액정 셀의 외표면, 즉 액정 셀을 구성하는 각각의 기판의 다른 면측에, 편광판을 접합시키므로써 액정 표시 소자가 얻어진다.(3) As described above, two substrates on which a liquid crystal alignment film was formed were prepared, were disposed to face each other through a gap (cell gap), and the peripheral portions of the two substrates were bonded together using a sealant to the substrate surface and the sealant. The liquid crystal is injected and filled into the cell gap partitioned by this, and the injection hole is sealed to form a liquid crystal cell. And a liquid crystal display element is obtained by bonding a polarizing plate to the outer surface of a liquid crystal cell, ie, the other surface side of each board | substrate which comprises a liquid crystal cell.
여기서, 밀봉제로서는, 예를 들면 경화제 및 스페이서로서의 산화알루미늄 구 (球)를 함유하는 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.As the sealant, for example, an epoxy resin or the like containing an aluminum oxide sphere as a curing agent and a spacer can be used.
액정으로서는 네마틱형 액정 및 스멕틱형 액정을 들 수 있고, 그 중에서도 네마틱형 액정이 바람직하고, 예를 들면 시프염기계 액정, 아족시계 액정, 비페닐계 액정, 페닐시클로헥산계 액정, 에스테르계 액정, 터페닐계 액정, 비페닐시클로헥산계 액정, 피리미딘계 액정, 디옥산계 액정, 비시클로옥탄계 액정, 큐반계 액정 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 액정에, 예를 들면 콜레스틸클로라이드, 콜레스테릴노나에이트, 콜레스테릴카보네트 등의 콜레스테릭형 액정이나 상품명 「C-15」 「CB-15」 (머크사 제조)로서 판매되고 있는 것과 같은 키랄제 등을 첨가할 수 있다.Examples of the liquid crystals include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals. Among them, nematic liquid crystals are preferable, and for example, a sipe salt liquid crystal, a cyan salt liquid crystal, a biphenyl liquid crystal, a phenylcyclohexane liquid crystal, an ester liquid crystal, A terphenyl type liquid crystal, a biphenyl cyclohexane type liquid crystal, a pyrimidine type liquid crystal, a dioxane type liquid crystal, a bicyclooctane type liquid crystal, a cuban type liquid crystal, etc. can be used. Moreover, it is sold to these liquid crystals as cholesteric liquid crystals, such as a cholesteryl chloride, a cholesteryl nonaate, a cholesteryl carbonnet, and a brand name "C-15" "CB-15" (made by Merck), for example. The chiral agent etc. which are like can be added.
또한, 액정 셀의 외표면에 접합되는 편광판으로서는 폴리비닐알코올을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 H막이라 칭하는 편광막을 아세트산셀룰로오스 보호막으로 끼운 편광판 또는 H막 자체로 이루어지는 편광판을 들 수 있다.Moreover, as a polarizing plate bonded to the outer surface of a liquid crystal cell, the polarizing plate which consists of a polarizing plate which inserted the polarizing film called H film which absorbed iodine, and extended | stretched polyvinyl alcohol by the cellulose acetate protective film, or the H film itself is mentioned.
본 발명의 액정 배향제는 EVA 방식의 액정 표시 소자에 적합하게 사용할 수 있다. EVA 방식이 문헌 ["액정" vol. 3 No.4 272 (1999년)]에 게재되어 있는 것과 같이 전극 구조를 연구하여 슬릿을 설치하므로써 배향 방향을 조절하는 수직 배향 방식을 나타낸다. 슬릿은 TFT 기판측 및 컬러 필터측의 각각에 형성될 수 있다.The liquid crystal aligning agent of this invention can be used suitably for the liquid crystal display element of EVA system. The EVA method is described in "liquid crystal" vol. 3 No. 4 272 (1999) shows a vertical alignment method of adjusting the orientation direction by studying the electrode structure and installing the slits. The slit can be formed on each of the TFT substrate side and the color filter side.
또한, 본 발명의 액정 배향제는 문헌 ["Jpn Appl. phys." Vol 36 428 (1997년)]에 게재되어 있는 것과 같이 편광 자외선 조사에 의한 광배향 방식의 수직 배향형 액정 표시 소자에 적합하게 사용할 수 있다. 해당 액정 표시 소자에 있어서 사용되는 편광 자외선은 직선 편광된 자외선인 것이 바람직하다.Further, the liquid crystal aligning agent of the present invention is described in "Jpn Appl. Phys." Vol 36 428 (1997), it can be used suitably for the vertical alignment type liquid crystal display element of the photo-alignment system by polarized ultraviolet irradiation. It is preferable that the polarized ultraviolet ray used in the said liquid crystal display element is an ultraviolet-ray linearly polarized.
<실시예><Example>
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이러한 실시예로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[특정 중합체의 이미드화율 측정 방법][Measuring Method of Imidization Rate of Specific Polymer]
중합체를 실온에서 감압 건조한 후, 중수소화 디메틸술폭시드에 용해시키고, 테트라메틸실란을 기준 물질로서 실온에서1H-NMR를 측정하고, 하기 수학식 2로 표시되는 식에 의해 구하였다.After drying the polymer under reduced pressure at room temperature, it was dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference material, and was determined by the formula represented by the following formula (2).
A1: NH기의 양성자 유래의 피크 면적 (10 ppm)A 1 : peak area derived from NH proton (10 ppm)
A2: 그 밖의 양성자 유래의 피크 면적A 2 : peak area derived from other protons
α: 중합체의 전구체 (폴리아미드산)에 있어서, NH기의 양성자 1개에 대한 그 밖의 양성자의 갯수 비율α: ratio of the number of other protons to one proton of the NH group in the precursor of the polymer (polyamic acid)
[액정 표시 소자의 제작 방법][Production Method of Liquid Crystal Display Element]
액정 표시 소자의 제작 :Fabrication of Liquid Crystal Display Devices:
(1) EVA형 셀(1) EVA cell
도 1에 나타낸 바와 같이, EVA 방식에 대응하는 모델 소자로서, ITO의 패턴을 갖는 유리 기판 2매에 각각 액정 배향제를 인쇄하고, 80 ℃에서 1 분간, 그 후 180 ℃에서 1 시간 건조함으로써 건조막 두께 600 Å의 도포막을 형성하였다. 1매의 기판의 외연부에 입경 3.5 ㎛의 산화알루미늄 구를 함유하는 에폭시 수지계 접착제를 스크린 인쇄법에 의해 도포한 후, 도 1에 나타낸 바와 같이 각각의 기판의슬릿이 교대가 되는 위치 관계로 2매의 기판을 접합시켰다. 기판의 표면 및 외연부의 접착제에 의해 구획된 셀갭 내에 머크사제의 네가티브형 액정 MLC6608을 주입 충전하고, 계속해서 주입 구멍을 에폭시계 접착제로 봉지하여 수직 배향형 액정 표시 소자를 제작하였다.As shown in FIG. 1, as a model element corresponding to EVA system, a liquid crystal aligning agent is printed on two glass substrates which have a pattern of ITO, and it dries by drying at 80 degreeC for 1 minute, and then at 180 degreeC for 1 hour. A coating film having a film thickness of 600 kPa was formed. After the epoxy resin-based adhesive containing aluminum oxide spheres having a particle size of 3.5 µm was applied to the outer edges of one substrate by screen printing, as shown in FIG. Each substrate was bonded. Merck's negative liquid crystal MLC6608 was injected and filled into the cell gap partitioned by the adhesive on the surface of the substrate and the outer edge portion, and then the injection hole was sealed with an epoxy adhesive to prepare a vertically aligned liquid crystal display device.
(2) 광 배향형 셀(2) photo-alignment cells
수직 광배향 방식에 대응하는 모델 소자로서, ITO 부착 유리 기판 2매에, 각각 액정 배향제를 인쇄하고, 80 ℃에서 1 분간, 그 후 180 ℃에서 1 시간 건조함으로써 건조막 두께 600 Å의 도포막을 형성하였다. 또한, 각각의 기판에 수은 램프를 이용하여 365 nm의 파장을 주로 한 직선 편광의 자외선을 막면에서 45°의 방향에서 1.0 J/cm2의 조사 강도로 3 분간 조사하였다. 1매의 기판의 외연부에 입경 3.5 ㎛의 산화알루미늄 구를 함유하는 에폭시 수지계 접착제를 스크린 인쇄법에 의해 도포한 후, 각각의 기판에의 광조사 방향이 180°(안티패러렐)가 되게 접합시켰다. EVA형 셀과 마찬가지로 MLC6608을 주입하고, 주입구를 봉지하여 수직 배향형 액정 표시 소자를 제작하였다.As a model element corresponding to the vertical photo-alignment method, a liquid crystal aligning agent was printed on two glass substrates with ITO, respectively, and it dried for 1 minute at 80 degreeC, and then at 180 degreeC for 1 hour, and the coating film of 600 mm of dry film thicknesses was carried out. Formed. In addition, each board | substrate was irradiated for 3 minutes with the irradiation intensity of 1.0 J / cm <2> in 45 degree direction from the film surface by the ultraviolet-ray of linearly polarized light which mainly made 365 nm wavelength using a mercury lamp. After the epoxy resin adhesive containing the aluminum oxide sphere with a particle diameter of 3.5 micrometers was apply | coated by the screen printing method to the outer edge part of one board | substrate, it bonded together so that the light irradiation direction to each board | substrate might be 180 degrees (antiparallel). . MLC6608 was injected in the same manner as the EVA cell, and the injection port was sealed to manufacture a vertically aligned liquid crystal display device.
[수직 배향성][Vertical orientation]
전압 OFF시 및 교류 12 V (피크-피크)에서의 액정 표시 소자를 직교 니콜 (cross nicol)하에서 관찰하였다.The liquid crystal display element at voltage OFF and alternating current 12 V (peak-peak) was observed under cross nicol.
[전압 유지율][Voltage retention rate]
액정 표시 소자에 5 V의 전압을 60 마이크로초의 인가 시간, 167 밀리초의기간으로 인가한 후, 인가 해제로부터 167 밀리초 후의 전압 유지율을 측정하였다. 측정 장치는 (주) 도요테크니카제의 VHR-1를 사용하였다.After applying a voltage of 5 V to the liquid crystal display element in an application time of 60 microseconds and a period of 167 milliseconds, the voltage retention after 167 milliseconds from the release of the application was measured. The measurement apparatus used VHR-1 by Toyo Technica.
[액정 표시 소자의 잔상 소거 시간]Afterimage erasing time of liquid crystal display element
액정 표시 소자에 직류 3.0 V, 교류 6.0 V (피크-피크)를 중첩한 30 Hz, 3.0 V의 직사각형파를 70 ℃의 환경 온도로 20 시간 동안 인가한 후, 전압을 OFF하여, 육안으로 잔상이 소거하기까지의 시간을 측정하였다.After applying a 30 Hz, 3.0 V rectangular wave superimposed on a liquid crystal display device with a direct current 3.0 V and an AC 6.0 V (peak-peak) for 20 hours at an environmental temperature of 70 ° C., the voltage was turned off, and the afterimage was visually observed. The time to erasure was measured.
<특정 중합체의 합성>Synthesis of Specific Polymer
<합성예 1 내지 7><Synthesis Examples 1 to 7>
1-메틸-2-피롤리돈에 표 1에 나타내는 조성으로 디아민, 테트라카르복실산이무수물의 순으로 가하고, 고형분 농도 20 %, 60 ℃에서 6 시간 동안 반응시켜, 표 1에 나타낸 대수 점도를 갖는 폴리아미드산을 얻었다.Diamine and tetracarboxylic dianhydride were added to 1-methyl-2-pyrrolidone in the composition shown in Table 1, and the mixture was reacted for 6 hours at a solid content concentration of 20% and 60 ° C to have a logarithmic viscosity shown in Table 1. Polyamic acid was obtained.
( ) 안 숫자는 몰%임Number in () is mole%
TCAAH: 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물TCAAH: 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride
CB: 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물CB: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride
MTDA: 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-8-메틸-5(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온MTDA: 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan- 1,3-dione
PDA: p-페닐렌디아민PDA: p-phenylenediamine
ODA: 옥타데카녹시-2,4-디아미노벤젠ODA: Octadecanoxy-2,4-diaminobenzene
디아민 ①: 화학식 15로 표시되는 디아민Diamine ①: diamine represented by the formula (15)
디아민 ②: 화학식 16으로 표시되는 디아민Diamine ②: diamine represented by the formula (16)
디아민 ③: 화학식 19로 표시되는 디아민Diamine ③: diamine represented by the formula (19)
<합성예 8 내지 17><Synthesis Examples 8-17>
합성예 1 내지 7에서 얻어진 폴리아미드산을 1-메틸-2-피롤리돈에 의해 고형분 농도 5%로 희석하고, 촉매로서 표 2에 나타낸 촉매로서 피리딘 및 무수 아세트산을 첨가하여, 110 ℃에서 4 시간 동안 교반하므로써 특정 중합체를 합성하였다. 이 중합체 용액을 디에틸에테르로 재침전시키므로써 중합체 (이미드화 중합체)의 백색 분말을 얻었다. 얻어진 특정 중합체의 이미드화율을 표 2에 함께 나타낸다. 또한, 표 2 중 피리딘/산무수물 (배몰)=1.0/1.0이란 폴리아미드산 중의 아미드 결합 1.0 몰에 대하여 피리딘 1.0 몰, 무수 아세트산 1.0 몰을 첨가하는 것을 의미한다.The polyamic acid obtained in Synthesis Examples 1 to 7 was diluted with 1-methyl-2-pyrrolidone to a solid content concentration of 5%, pyridine and acetic anhydride were added as a catalyst shown in Table 2 as a catalyst, Certain polymers were synthesized by stirring for hours. The polymer solution was reprecipitated with diethyl ether to obtain a white powder of polymer (imidized polymer). The imidation ratio of the obtained specific polymer is shown together in Table 2. In Table 2, pyridine / acid anhydride (double molar) = 1.0 / 1.0 means that 1.0 mole of pyridine and 1.0 mole of acetic anhydride are added to 1.0 mole of amide bonds in the polyamic acid.
<합성예 18 내지 27>Synthesis Examples 18 to 27
1-메틸-2-피롤리돈에 표 3에 나타내는 조성으로 디아민, 테트라카르복실산 이무수물의 순으로 가하고, 고형분 농도 20 %, 60 ℃에서 6 시간 동안 반응시켜 표 3에 나타낸 대수 점도를 갖는 폴리아미드산을 얻었다.Polyamine having a logarithmic viscosity shown in Table 3 was added to 1-methyl-2-pyrrolidone in the composition shown in Table 3 in this order, diamine, tetracarboxylic dianhydride, and reacted at a solid content concentration of 20% for 60 hours for 6 hours. Amic acid was obtained.
( ) 안의 숫자는 몰%The number in () is mole%
TDA: 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온TDA: 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3 Dion
TNA: 3,5,6-트리카르보닐-2-카르복시노르보르난-2:3,5:6-이무수물TNA: 3,5,6-tricarbonyl-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-anhydride
CHA: 화학식 7로 표시되는 산무수물CHA: acid anhydride represented by the formula
DDE: 4,4'-디아미노디페닐에테르DDE: 4,4'-diaminodiphenyl ether
디아민 ②: 화학식 16으로 표시되는 디아민Diamine ②: diamine represented by the formula (16)
디아민 ④: 화학식 27로 표시되는 디아민Diamine ④: diamine represented by the formula (27)
디아민 ⑤: 화학식 23으로 표시되는 디아민Diamine ⑤: diamine represented by the formula (23)
디아민 ⑥: 화학식 22로 표시되는 디아민Diamine ⑥: diamine represented by the formula (22)
<합성예 29 내지 34>Synthesis Examples 29 to 34
합성예에서 얻어진 폴리아미드산을 1-메틸-2-피롤리돈에 의해 고형분 농도 5%로 희석하고, 촉매로서 표 4에 나타낸 피리딘 및 무수 아세트산을 첨가하고, 110 ℃에서 4 시간 동안 교반하므로써, 특정 중합체를 합성하였다. 이 중합체 용액을 디에틸에테르로 재침전시키므로써 중합체 (이미드화 중합체)의 백색 분말을 얻었다. 얻어진 특정 중합체의 이미드화율을 표 4에 함께 나타낸다. 또한, 표 4 중 피리딘/산무수물 (배몰)=1.0/1.0이란 폴리아미드산 중의 아미드 결합 1.0 몰에 대하여 피리딘 1.0 몰, 무수 아세트산 1.0 몰을 첨가하는 것을 의미한다.By diluting the polyamic acid obtained in the synthesis example to 1% of solids concentration by 1-methyl-2-pyrrolidone, adding pyridine and acetic anhydride shown in Table 4 as a catalyst, and stirring at 110 ° C for 4 hours, Specific polymers were synthesized. The polymer solution was reprecipitated with diethyl ether to obtain a white powder of polymer (imidized polymer). The imidation ratio of the obtained specific polymer is shown together in Table 4. In Table 4, pyridine / acid anhydride (double molar) = 1.0 / 1.0 means that 1.0 mole of pyridine and 1.0 mole of acetic anhydride are added to 1.0 mole of amide bonds in the polyamic acid.
<합성예 35 내지 39>Synthesis Examples 35 to 39
1-메틸-2-피롤리돈에 표 5에 나타내는 조성으로 디아민, 테트라카르복실산 이무수물의 순으로 첨가하고, 고형분 농도 20 %, 60 ℃에서 6 시간 동안 반응시켜, 표 5에 나타낸 대수 점도를 갖는 폴리아미드산을 얻었다.Diamine and tetracarboxylic dianhydride were added to 1-methyl-2-pyrrolidone in the composition shown in Table 5, reacted for 6 hours at a solid content concentration of 20% and 60 ° C, and the logarithmic viscosity shown in Table 5 was obtained. Obtained polyamic acid was obtained.
( ) 안의 숫자는 몰%The number in () is mole%
PMDA: 피로멜리트산 이무수물PMDA: pyromellitic dianhydride
<합성예 40>Synthesis Example 40
합성예 39에서 얻어진 폴리아미드산을 1-메틸-2-피롤리돈에 의해 고형분 농도 5 %로 희석하고, 촉매로서 폴리아미드산 중의 아미드 결합 1.0 몰에 대하여 피리딘 1.0 몰, 무수 아세트산 1.0 몰을 첨가하고, 110 ℃에서 4 시간 교반함으로써 특정 중합체를 합성하였다. 이 중합체 용액을 디에틸에테르로 재침전시키므로써 중합체 (이미드화 중합체)의 백색 분말을 얻었다. 얻어진 특정 중합체의 이미드화율은 50 %이었다.The polyamic acid obtained in Synthesis Example 39 was diluted with 1-methyl-2-pyrrolidone to a solid content concentration of 5%, and 1.0 mol of pyridine and 1.0 mol of acetic anhydride were added to 1.0 mol of the amide bond in the polyamic acid as a catalyst. And the specific polymer was synthesize | combined by stirring at 110 degreeC for 4 hours. The polymer solution was reprecipitated with diethyl ether to obtain a white powder of polymer (imidized polymer). The imidation ratio of the obtained specific polymer was 50%.
<실시예 1 내지 10><Examples 1 to 10>
표 6에 나타낸 특정 중합체를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP):부틸셀로솔브 (BC)=6:4 (중량비)의 혼합 용제로 고형분 농도 6.0 %로 제조하여 본 발명의 수직 배향형 액정 배향제를 얻었다. 이 액정 배향제를 사용하여 액정 표시 소자를 제작하고, 각종 평가를 하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.The specific polymer shown in Table 6 was prepared in a mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP): butyl cellosolve (BC) = 6: 4 (weight ratio) at a solid content concentration of 6.0% to obtain a vertical orientation of the present invention. A type liquid crystal aligning agent was obtained. The liquid crystal display element was produced using this liquid crystal aligning agent, and various evaluation was performed. The results are shown in Table 6.
<실시예 11 내지 27, 비교예 1><Examples 11 to 27, Comparative Example 1>
실시예 11로서 특정 중합체 (합성예 29) 95 g과 첨가제 (N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐메탄, 이하 EP라 함) 5 g을 NMP:BC=5:5 (중량비)의 혼합 용제에 용해하고, 고형분 농도를 6.0 %가 되도록 조제하여, 본 발명의 수직 배향형 액정 배향제를 얻었다. 이 액정 배향제를 사용하여 상기 EVA형의 액정 표시 소자를 제작하고, 각종 평가를 하였다. 결과를 표 7에 나타낸다. 실시예 11과 마찬가지로 표 7 내지 8에 나타낸 비율로 특정 중합체, 첨가제 및 용제를 혼합하여 액정 배향제를 제조하고, 각각의 특성 평가를 하였다. 결과를 전부 표 7 내지 8에 통합하여 나타낸다.As Example 11, 95 g of a specific polymer (Synthesis Example 29) and 5 g of an additive (N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, hereinafter EP) were added. It melt | dissolved in the mixed solvent of NMP: BC = 5: 5 (weight ratio), was prepared so that solid content concentration might be 6.0%, and the vertically-aligned liquid crystal aligning agent of this invention was obtained. The said liquid crystal display element of said EVA type was produced using this liquid crystal aligning agent, and various evaluation was performed. The results are shown in Table 7. In the same manner as in Example 11, specific liquid crystals, additives, and solvents were mixed at the ratios shown in Tables 7 to 8 to prepare liquid crystal aligning agents, and respective characteristics were evaluated. The results are collectively shown in Tables 7-8.
실란 ①: N-글리시딜-N,N-비스[3-(메틸디메톡시실릴)프로필]아민Silane ①: N-glycidyl-N, N-bis [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] amine
BL: γ-부티로락톤BL: γ-butyrolactone
<실시예 28><Example 28>
실시예 11과 동일하게 특정 중합체 용액을 제조하여, EVA형 셀을 제작하였다. 얻어진 EVA형 셀의 액정 배향성은 양호하고, 전압 ON, OFF에 따라서 도메인 등 배향 이상의 발생은 없었다. 또한, 셀의 전압 유지율은 99.3 %, 잔상 소거 시간은 40 초이었다.In the same manner as in Example 11, a specific polymer solution was prepared, to prepare an EVA type cell. The liquid crystal alignment property of the obtained EVA type cell was favorable, and there existed no abnormality, such as a domain, according to voltage ON and OFF. Moreover, the voltage retention of the cell was 99.3% and the afterimage erase time was 40 seconds.
<실시예 29><Example 29>
실시예 11과 동일하게 특정 중합체 용액을 제조하여, 광 배향형 셀을 제작하였다. 얻어진 광배향형 셀의 액정 배향성은 양호하고, 전압 ON, OFF에 따라서 도메인 등 배향 이상의 발생은 없었다. 또한, 셀의 전압 유지율은 98.3 %, 잔상 소거 시간은 95 초이었다.A specific polymer solution was prepared in the same manner as in Example 11 to prepare a photoaligned cell. The liquid crystal alignment property of the obtained photo-alignment type cell was favorable, and there existed no abnormality, such as a domain, according to voltage ON and OFF. Moreover, the voltage retention of the cell was 98.3% and the afterimage erase time was 95 seconds.
<실시예 30 내지 34, 비교예 1><Examples 30 to 34, Comparative Example 1>
실시예 30으로서, 특정 중합체 (합성예 35) 85 g과 첨가제로서 EP 15 g을 NMP:BC=3:7 (중량비)의 혼합 용제에 용해하고, 고형분 농도를 6.0 %가 되도록 조제하여, 본 발명의 수직 배향형 액정 배향제를 얻었다. 이 액정 배향제를 사용하여 상기 EVA형의 액정 표시 소자를 제작하고, 각종 평가를 하였다. 결과를 표 9에나타낸다. 실시예 30과 동일하게 표 9에 나타내는 비율로 특정 중합체, 첨가제 및 용제를 혼합하여 액정 배향제를 조제하고, 각각의 특성 평가를 하였다. 결과를 모두 표 9에 통합하여 나타낸다.As Example 30, 85 g of a specific polymer (Synthesis Example 35) and EP 15 g as an additive were dissolved in a mixed solvent of NMP: BC = 3: 7 (weight ratio), and the solid content concentration was prepared to be 6.0%, and the present invention The vertical alignment type liquid crystal aligning agent was obtained. The said liquid crystal display element of said EVA type was produced using this liquid crystal aligning agent, and various evaluation was performed. The results are shown in Table 9. In the same manner as in Example 30, specific polymers, additives, and solvents were mixed at the ratios shown in Table 9 to prepare liquid crystal aligning agents, and respective characteristics were evaluated. All the results are shown in Table 9.
본 발명에 의하면 수직 배향성이 양호하고, 잔상 소거 시간이 짧은 배향 방식 (EVA, 광 배향 등)에 적합한 액정 배향제 및 액정 표시 소자를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 액정 배향제를 사용하여 형성한 액정 배향막을 구비하는 액정 표시 소자는 여러가지의 장치에 유효하게 사용할 수 있고, 예를 들면 직시 방식의 퍼스널 컴퓨터용 모니터, 액정 텔레비젼 등 이외에, 투영 방식의 투과형, 반사형 표시 장치에 사용된다.According to this invention, the liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element suitable for the orientation system (EVA, photo-alignment, etc.) with favorable vertical alignment property and a short residual image erasing time can be obtained. In addition, the liquid crystal display element provided with the liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent of this invention can be used effectively for various apparatuses, For example, it is a projection system other than the direct-monitor personal computer monitor, liquid crystal television, etc. Used for transmissive and reflective displays.
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