KR20110037874A

KR20110037874A - 이무수물 및 디아민을 반응시켜 얻은 폴리아미드산 및 폴리이미드

Info

Publication number: KR20110037874A
Application number: KR1020100096236A
Authority: KR
Inventors: 피나르 킬리키란; 자키르 후세인; 데이비드 데너; 아키라 마스타니; 가브리엘 넬레스; 이치 스와; 유이치 이노우에; 슈이치 시마
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2011-04-13
Also published as: CN102030901A; US20110109855A1; CN102030901B; JP2011081379A

Abstract

본 발명은 이무수물 및 디아민을 반응시켜 얻은 폴리아미드산 및 폴리이미드에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이와 같은 폴리이미드 또는 폴리아미드산의 필름이 위에 증착된 기재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이와 같은 폴리이미드의 필름을 정렬층으로 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이와 같은 폴리이미드 및 폴리아미드산의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 액정 디스플레이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

이무수물 및 디아민을 반응시켜 얻은 폴리아미드산 및 폴리이미드{A polyamic acid and a polyimide obtained by reacting a dianhydride and a diamine}

액정(LC) 물질의 정렬은 LCD 제조에서 가장 중요한 문제들 중 하나이다. 폴리이미드(PI) 필름은 낮은 유전 상수 및 높은 열 안정성을 갖고 액정 물질에 불활성이며 높은 고정 에너지로 안정한 LC 정렬을 제공하기 때문에 일반적으로 LCD 내의 정렬층으로 사용된다. LC 분자의 정렬을 위해 PI 물질을 문지르는 것을 주로 사용하였다. 그러나, 문지르는 방법은 1) 디스플레이 품질을 떨어뜨리는 부스러기 및 정전하의 생성 및 2) 먼지와 같이 LCD에 대한 많은 단점을 갖는다. 따라서, 문지름 없이 LC 물질을 정렬시키는 방법이 최근의 연구에서 초점이 되었다. 광-정렬 기술은 문지름 공정에 의한 정전하 및 먼지의 발생을 극복하기 때문에 문지름 방법을 대체할 가능성 있다. 광-정렬 공정을 적용하여 LC 정렬을 달성하는데에는 3 개의 주요한 방법이 있다, 1) 광이성질화, 2) 광이합체화, 3) 광분해. 이들 세 방법 중 임의의 하나의 성공 여부는 중합체 물질, 즉 사용된 폴리이미드 (1-9)에 크게 좌우된다.

현재의 디스플레이 기술은 높은 휘도 및 조영, 낮은 전력 소비 및 매우 빠른 응답 시간을 갖는 디스플레이를 요구한다. LC 물질의 응답 속도를 개선시키는 방법들은 상이한 군들로 분류될 수 있다. 첫 번째 것으로, 신규한 매우 빠른 LC 혼합물이 개발되어야 한다. 다른 방법으로 첨가제, 예컨대 무기 마이크로 또는 나노-입자, 유기 수소결합 또는 복합체 형성 물질 또는 유기 굴곡 코어 물질을 현존하는 액정에 혼합할 수 있다. 마지막으로, 디스플레이에 매우 낮은 오프-상태 투과를 촉진시킴으로써 매우 우수한 조영비를 제공하는것 외에 그들이 LC 물질에 선경사 또한 제공할 수 있도록 액정을 정렬시키는데 사용하는 PI 물질을 설계 및 최적화시킬 수 있고 이 방법으로 응답 속도를 개선시킬 수 있다.

1. 문헌 [J. van Haaren, Nature, 411, 29, 2001.]

2. 문헌 [D. Chiou, L. Chen, Langmuir, 22, 9403, 2006.]

3. 문헌 [W. M. Gibson, P. J. Shannon, S. T. Sun, B. J. Swetlin, Nature, 351, 49, 1991.]

4. 미국특허 US 6,610,462 B2(L. Chien, O. Yaroshcuk)

5. 미국 특허, US 20070332780A1(N. Tamura)

6. 문헌 [M. Shadt, K. Schmidtt, V. Kozinkov, V. Chigrinov, J. J. of App. Phys. Part 1, 31, 2155, 1992.]

7. 문헌 [M. Hasegawa, Y. Taira, International Display Research Conference, 94, 213, 1994.]

8. 문헌 [S. ung, K. Cho, J. Park, Mat. Sci. and Eng. C, 24, 181, 2004.]

9. 문헌 [Philip J. Martin, Recent Patents in Materials Science, 1, 21-28, 2008.]

10. 문헌 [Buchnev O., Cheon C. I., Gluschenko A., Reznikov Yu., West J. L., 2005, Journal of the SID 13 /9]

11. EP1213293(Prechtl F., Haremza S., Parker R., Kuerschner K., Braun M., Hahn A., Fleischer R., 2002년 6월 22일)

12. EP1038941(Meyer F., Schumacher P., Prechtl F., 2000년 9월 27일)

13. EP1197791(Yasuda A., Bloor D., Cross G., Love G. Masutani A., 2002년 7월 10일)

14. EP1541661(Roberts. A, Masutani A., Yasuda A., Schueller B., Hashimoto S., Matsui E., 2005년 7월 30일)

15. EP1840188(Kilickiran P., Masutani A., Roberts A., Tadeusiak A., Sandford G., Nelles G., Yasuda A., 2007년 10월 3일)

16. EP1840188(Kilickiran P., Roberts A., Masutani A., Nelles G., Yasuda A., 2007년 10월 3일)

현재의 전자 기기 디스플레이 기술은 높은 휘도 및 조영, 낮은 전력 소비 및 매우 빠른 응답 시간을 갖는 디스플레이를 요구한다. 선행 기술에서 공지되고 디스플레이에 사용된 액정 물질은 조영비, 휘도 및 전압 유지비를 높게 유지하는 동시에 매우 빠른 켜짐 및 꺼짐 시간의 요건을 만족시키지 못한다. 따라서, 해당 분야에서 균일한 휘도, 우수한 조영 및 빠른 응답 시간을 얻기 위해 정렬층에 또는 정렬층으로 사용되어 액정 물질의 정렬을 개선시킬 수 있는 신규한 물질이 요구된다.

액정 물질은 그들의 광학적, 전기적 및 자성적 성질에 있어서 비등방성이다. 계면(소위 정렬층), 전기장 및 자장과 같은 외력에 의해 일반적으로 LC 정렬 또는 배향으로 지칭되는 상이한 유형의 분자 배향을 생성하는 것은 LC 물질의 비등방성이다. 고품질의 LC 디스플레이(LCD)를 위해 배향된 정렬층 상의 LC 물질의 균일한 정렬이 필수적이다. LC의 면 외 경사각과 면 내 배향이 매우 중요한 요소이다. LCD의 광학적 구조에서, 정렬층에 의해 LC 혼합물에 주어진 선경사 각은 트위스트 네마틱 모드, 수퍼트위스트 네마틱 모드, 강유전성 LC 모드, 수직 정렬된 모드 및 면 내 스위칭 모드를 포함한, 그러나 여기에 제한되지 않는 다양한 LCD 모드의 전자-광학적 성질에 강하게 영향을 미치기 때문에 가장 중요한 지표 중 하나이다.

LC 디스플레이에서 액정(LC) 정렬 성질은 정렬층의 표면 성질에 의해 주로 영향을 받는다. LCD에서, 일반적으로 폴리이미드(PI) 필름이 정렬층으로 사용된다. 벨벳 천 또는 그 자체로 PI 필름을 문지르는 것은 LC 물질에 배향을 부여하고, 이는 일반적으로 LC 물질의 정렬로 지칭된다. 문질러진 PI 필름으로 제조된 LC 디스플레이는 일반적으로 문지름에 의해 발생한 정전하 및 문지르는데 사용된 물질에서 오는 먼지의 두 주요한 단점을 갖는다.

정렬 물질로 사용되는 중합체는 LC 물질의 온- 및 오프-상태 빛 투과 성질에 있어서 매우 중요한 역할을 하기 때문에 디스플레이의 조영에 직접적으로 영향을 준다. 한편, 정렬 물질은 또한 LC 물질의 응답 성질에 있어서도 매우 중요한 역할을 한다. LC 배향에 선경사를 주도록 설계되고 맞추어질 수 있는 정렬 물질은 LC의 응답 속도로 지칭되는 LC 물질의 스위칭 속도를 개선시킬 가능성이 크다. 현재의 디스플레이 기술은 높은 조영, 낮은 전력 소비 및 매우 빠른 응답 시간을 갖는 디스플레이를 요구한다. 적절한 정렬층에 의해 LC 배향 및 그에 따른 온- 및 오프-상태 투과 성질이 개선될 것이기 때문에, 디스플레이의 조영을 개선시킬 수 있다. 또한, LC 배향에 선경사를 주도록 정렬층을 최적화시킬 수 있다면, 그 결과는 LC 물질을 전환시키는데 더 적은 전력을 요구하는 LCD일 것이며 LC 물질도 선경사질 것이기 때문에, 더 빨리 전환될 것이다.

본 발명의 목적은 우수한 또는 더욱 개선된 휘도, 조영 및 전환 시간을 제공할 정렬층에 사용될 또는 정렬층으로 증착될 신규한 물질을 제공하는 것이었다. 본 발명의 목적은 또한 액정 디스플레이 내의 액정 물질의 개선된 균일한 정렬을 허용하는 신규한 물질을 제공하는 것이었다. 본 발명의 목적은 또한 정렬층과 접촉할 시 액정 물질에 선경사가 제공되게 하는 정렬층에 사용될 신규한 물질을 제공하는 것이었다. 또한, 본 발명의 목적은 정렬 물질과 접촉할 시 액정 물질의 높은 전압 유지율 및 우수한 호메오트로픽(homeotropic) 정렬을 보이는 정렬층에 사용될 또는 정렬층으로 사용될 물질을 제공하는 것이었다.

제1 태양에서, 본 발명은 이무수물, 제1 유형의 디아민 및 제2 유형의 디아민을 반응시켜 얻고, 상기 제1 유형의 디아민은 UV 광 이합체화 가능한 측쇄를 갖고 상기 측쇄는 아래에서 선택되며

상기 식에서,

(i) 각 경우에 R1-R4는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

단, R1 내지 R4 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이거나

또는

(ii) 각 경우에 R1 내지 R4는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

"A"는 R1-R4 상의 부착 위치를 나타내고; X는 알킬, 에테르, 에스테르, 시클로알칸, O, S 또는 NH이며; 각 경우에 R5-R11은 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

단, R1 내지 R4 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이고,

상기 제2 유형의 디아민은 상기 측쇄와 접촉할 시, 액정 물질의 수직 정렬을 촉진하는 측쇄를 갖고, 상기 측쇄는 아래에서 선택되며

상기 식에서,

X는 알킬, 에테르, 에스테르, 시클로알칸, O, S 또는 NH이며

(iii) 각 경우에 R11-R18는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

단, R11 내지 R12 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이거나

또는

(iv) 각 경우에 R11 내지 R18는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

"B"는 R11-R18 상의 부착 위치를 나타내고; R20-R22은 아래를 포함하는 군으로부터 선택되며

단, R11 내지 R12 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이고;

상기 폴리아미드산에서, m, n, p, q, r, t는 각 경우에 0 내지 20, 바람직하게는 0 내지 10에서 독립적으로 선택되며

단, 상기 폴리아미드산은 상기에 정의한 바와 같은 UV 광 이합체화 가능한 측쇄를 갖는 디아민 1 종 이상과 상기에 정의한 바와 같은 수직 정렬을 촉진하는 측쇄를 갖는 디아민 1 종 이상을 상기 이무수물과 반응시켜 얻는 폴리아미드산에 관한 것이다.

일 실시양태에서 상기 이무수물은 아래로부터 선택되며

각 경우에 Ra 및 Rb는 알킬, CF₃, F, Cl, Br, CN에서 독립적으로 선택된다.

일 실시양태에서 디아민은 아래 구조로부터 선택되며

상기 구조에서 각 경우에 Rc, Rd, Rf, Rg, Rj는 H, F, Br, Cl, CF₃, CN, C_nH_2n+1, OH, COOR_e (R_e= H 또는 C_nH_2n ₊₁임)에서 독립적으로 선택되며

Xa, Xb, Xc, Xd는 각 경우에 C_nH_2n, S, SO₂, N(R_h)₂ (R_h= H 또는 C_nH_2n ₊₁임), O, COO, CO에서 독립적으로 선택되며

W₁ 내지 W₄는 각 경우에 H, OH, C_nH_2n ₊₁, CF₃, Cl, Br, I, F, CN, COOR_k (R_k= H, C_nH_2n ₊₁임)에서 독립적으로 선택되며

n, m, o, p는 각 경우에 0 내지 20에서 독립적으로 선택되며

상기 구조에서 R은 상기에서 정의한 바와 같은 측쇄를 나타낸다.

일 실시양태에서 본 발명에 따른 폴리아미드산은 상기 이무수물을 추가로 제3 유형의 디아민과 반응시켜 얻고, 상기 디아민은 상기에서 정의한 바와 같으나, 상기에서 정의한 바와 같은 측쇄를 갖지 않고 대신 R=H를 갖는다.

본 발명의 목적은 또한

본 발명에 따른 폴리아미드산을 아세트산 무수물과 반응시키거나 또는 상기 폴리아미드산을 1 분 내지 24 시간 범위의 기간 동안 100 ℃ 초과의 온도에 노출시켜 얻은 폴리이미드에 의해 해결된다.

일 실시양태에서, 본 발명에 따른 폴리이미드는 아래 구조로부터 선택된다.

n은 중합체의 분자량이 20000 내지 450000 범위이도록 선택되고

단, 상기 폴리이미드 내 측쇄의 서로에 대한 배열은 상기한 것에 제한되지 않는다.

일 실시양태에서 상기 이무수물과 상기 디아민을 반응시킨 후 결과로 얻은 폴리아미드산을 폴리이미드로 전환시킨 후, 결과로 얻은 폴리이미드를 UV-조사시킨다.

본 발명의 목적은 또한 상기 정의한 바와 같은 폴리이미드의 필름이 위에 증착되고, 상기 필름의 두께가 50 nm 내지 2 ㎛, 바람직하게는 50 nm 내지 1 ㎛, 더 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm 범위인 기재에 의해 해결된다.

본 발명의 목적은 또한 액정 디스플레이 내부에 액정 물질의 정렬을 위한 정렬층을 포함하고, 상기 정렬층이 폴리이미드 필름이며, 상기 폴리이미드가 상기에 정의한 바와 같은 액정 디스플레이에 의해 해결된다.

일 실시양태에서, 상기 필름의 두께는 50 nm 내지 2 ㎛, 바람직하게는 50 nm 내지 1 ㎛, 더 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm 범위이다.

일 실시양태에서, 본 발명에 따른 액정 디스플레이는 2.5 V의 적용 전압에서 < 40 ms 및 3 V 내지 7.5 V 범위의 적용 전압에서 < 20 ms의 응답 시간을 각각 갖고/갖거나 > 95 %의 전압 유지율을 갖는다.

본 발명의 목적은 또한 상기 액정 디스플레이 내 상기 폴리이미드의 정렬층으로 상기 폴리이미드를 도입하는 것을 포함하는, 액정 디스플레이의 응답 시간을 감소시키기 위한 및/또는 액정 디스플레이의 온 상태 및 오프 상태 투과 및/또는 전압 유지율을 개선시키기 위한 본 발명에 따른 폴리이미드의 용도에 의해 해결된다.

본 발명의 목적은 또한 상기에서 정의한 바와 같은 폴리이미드의 필름을 기재 위에 증착시키고, 상기 필름에 상기 액정 물질을 도포하여 상기 필름과 액정 물질층을 접촉시키고, 상기 액정 디스플레이의 추가의 기재를 제공하고, 그 위에 상기에서 정의한 바와 같은 상기 폴리이미드의 필름을 추가로 도포하고 상기 액정 물질층 위에 상기 추가의 기재를 가하여 상기 액정 물질층과 상기 추가의 폴리이미드 필름을 접촉시켜 두 기재 사이에 액정 물질을 개재시키는 것을 포함하는 액정 디스플레이의 제조 방법에 의해 해결된다.

본 발명에 따른 폴리이미드는 주쇄 상의 두 개의 상이한 유형의 측쇄에 의해 제공되는 세 개의 성질을 갖는다: a) 폴리이미드는 액정 물질의 호메오트로픽(즉, 수직) 정렬을 제공하는 측쇄를 갖는다; b) 폴리이미드는 수직 정렬을 지탱할 뿐 아니라, UV 광 이합체화 가능하고 따라서 액정 물질에 선경사를 제공할 수 있는 측쇄를 갖는다; c) 측쇄는 또한 추가의 공정을 위해 폴리이미드를 비교적 가용성이도록 한다. 추가로, 중합체 주쇄 내에는 임의의 측쇄를 갖지 않고 수소 원자만 갖는 단량체 단위도 있을 수 있다. 이들 단량체 단위가 중합체 주쇄 내에 존재할 시, 측쇄가 서로 떨어져 위치하여 중합체 시스템에 추가의 유연성이 부여될 것이다.

측쇄에 대해 본원에 사용된 바와 같은 용어 "UV 광 이합체화 가능한"은 중합체 상의 측쇄가 바람직하게는 동일한 중합체 분자 상의 또는 다른 중합체 분자 상의 동일 또는 유사한 측쇄와 이합체화되어 동일한 중합체 분자 상의 두 측쇄의 이합체 또는 두 중합체 분자의 이합체를 생성하는 시나리오를 지칭할 것을 의도한다.

본 발명은 또한 이무수물 및 디아민 사이의 상기 반응에서 얻은 폴리아미드산 분자를 포함한다. 이들 폴리아미드산 분자는 중간 산물로 나타나며 아세트산 무수물과의 반응 또는 100 ℃ 초과의 온도에 노출에 의해 추가로 반응하여 결과물인 폴리이미드를 제공한다. 그러나, 본 발명은 명시적으로 중간체 폴리아미드산 분자 또한 청구한다. 실험 부분에 기술하듯이, 본 발명에 따른 폴리아미드산을 함유하는 반응 혼합물에 아세트산 무수물을 첨가함에 따라, 이들 폴리아미드산 분자는 상응하는 폴리이미드로 전환된다. 별법으로, 폴리아미드산을 함유하는 반응 혼합물을 디스플레이 기재 상에 스핀 코팅하고 100 ℃ 초과의 온도에서 오븐에서 가열건조시킨 경우, 역시 폴리아미드산 분자의 폴리이미드로의 전환이 일어난다.

일 실시양태에 따르면, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 폴리아미드산의 제조 방법 및 본 발명에 따른 폴리이미드에 관한 것이며, 여기서 상기 정의한 바와 같은 이무수물 및 상기 정의한 바와 같은 디아민이 서로 반응하며, 이때 역시 상기 정의한 바와 같은 UV 광 이합체화 가능한 측쇄를 갖는 디아민 1 종 이상과 역시 상기 정의한 바와 같은 수직 정렬을 촉진하는 측쇄를 갖는 디아민 1 종 이상을 상기 이무수물과 반응시킨다.

본 발명에 따른 폴리이미드는 액정 디스플레이에 사용하기 위한 정렬층을 제조하는데 사용될 수 있다. 이들 폴리이미드를 사용하는 정렬층은 액정 물질에 매우 우수한 수직 정렬 및 UV 노출이 사용되는 경우, 선경사도 제공한다. 이 정렬은 이어서, 매우 우수한 전압 유지율, 우수한 온- 및 오프-상태 투과값과 빠른 응답 시간을 제공한다.

본 발명에 따른 폴리이미드는 정렬층에 사용될 시, 결과로 얻은 액정 디스플레이에 더 강한 조영비 및 휘도 또한 제공한다.

또한, 첨부된 도면을 참조한다.
도 1은 결과물인 폴리이미드를 제공하는 폴리아미드산의 반응의 일 실시예를 도시한다;
도 2는 이무수물 및 디아민으로 개시되어 중간체 폴리아미드산을 거치는 폴리이미드 형성의 일 실시예를 도시한다;
도 3은 본 발명에 따른 이무수물의 예를 도시한다;
도 4는 본 발명에 따른 디아민 내 아미노기의 가능한 치환 패턴을 도시한다;
도 5는 벤젠을 예로 취하여 오르토, 메타 및 파라-치환된 디아민의 일반식을 도시한다;
도 6은 본 발명에 따른 디아민의 예시적인 실시양태를 도시한다; 디아민, R''은 도 6에 도시된 임의의 구조일 수 있으며; 이 구조 상의 R-기는 도 7a 및 8a에 도시된 임의의 측쇄를 나타내고; 하나의 디아민 분자에 부착된 단 하나의 R-기(1 측쇄) 또는 하나 이상의 R-기가 있을 수 있다; 즉 디아민 내 방향족 고리의 수에 따라 디아민 내에 존재하는 방향족 고리 하나, 두 개, 세 개 또는 전부에 기들이 부착될 수 있다.
도 7a는 UV 광 이합체화 가능하고, 그 구조 내에 도입된 측쇄를 갖는 본 발명에 따른 폴리이미드와 접촉할 시 액정 물질에 선경사를 제공하는 측쇄의 실시예를 도시한다; 도 7b는 도 7a의 R1-R4에 대한 가능성을 도시하고; 도 7c는 도 7a의 R1-R4에 대한 추가의 가능성을 도시하고; 도 7d는 도 7c의 R5-R11에 대한 가능성을 도시한다.
도 8a는 측쇄가 도입된 본 발명에 따른 폴리이미드와 접촉할시 액정 물질의 수직 정렬(VA)을 촉진하는 측쇄의 예를 도시한다; 도 8b는 도 8a의 R11-R18에 대한 가능성을 도시한다. 도 8c는 도 8a의 R11-R18에 대한 추가의 가능성을 도시한다; 도 8d는 도 8c의 R20-R22에 대한 가능성을 도시한다;
도 9는 교차 편광기를 사용해 폴리아미드산 A(왼쪽 패널), 폴리이미드 A("중합체 A", 가운데 패널) 및 또 다른 폴리이미드("단량체 B", 오른편 패널)로 코팅된 액정 시험 디스플레이를 도시한다("폴리아미드산 A", "폴리이미드 A" 및 "단량체 B"가 의미하는 바에 대한 설명은 아래를 참조);
도 10은 패턴화된 ITO 기재 상의 정렬층 내에 중합체 A를 사용한 액정 디스플레이 패널의 응답 속도를 도시한다; 액정 디스플레이 패널을 UV-광 조사시켰고 UV-조사 전 후 응답 시간 측정을 수행하였다;
도 11은 중합체 A를 사용한 액정 디스플레이 패널 내의 액정 물질의 온- 및 오프-상태의 편광 현미경 사진을 도시한다;
도 12는 폴리아미드산 B(PAA-B) 및 폴리이미드 B("중합체 B")(PAA-B, PI-B)를 사용한 수직 정렬의 편광 현미경 사진을 도시한다;
도 13은
a) "단량체 A"의 합성;
b) "단량체 B"의 합성;
c) 폴리이미드 A("중합체 A")의 합성;
d) "단량체 D"의 합성;
e) 폴리이미드 B("중합체 B")의 합성; 및
f) 폴리이미드 C("중합체 C")의 합성을 도시한다.
도 14는
a) "단량체 B" 및 디아민에 관한 한, 부착된 측쇄를 갖지 않는(수소만 가짐)
디아민 + 이무수물로만 제조된 폴리이미드;
b) 합성에 사용된 세 가지 상이한 단량체 모두를 보여주는 폴리이미드 A("중합체 A")의 구조(측쇄(찰콘, 비페닐렌 및 수소)의 순서는 반드시 도면에 도시된 것일 필요는 없음). 따라서, 순서는 또한 상이할 수 있음;
c) 측쇄를 갖지 않는 디아민 및 그 측쇄로서 콜레스테롤계 구조를 갖는 디아민이 이무수물과 함께 반응하는 폴리이미드 B("중합체 B")의 구조; 중합체 B에서, UV 이합체화 가능한 쇄가 없고, 따라서, 이 중합체는 본 발명과 합치하지 않음을 알아야 한다.
d) 부착된 상이한 측쇄, 즉 콜레스테롤계 측쇄, 찰콘 측쇄를 갖거나 또는 측쇄를 갖지 않는 3 개의 상이한 디아민이 이무수물과 반응하는 폴리이미드 C("중합체 C")의 구조; 역시, 도시된 순서는 반드시 결과로 얻은 중합체에서 측쇄가 나타나는 순서일 필요는 없다.
e) 상이한 측쇄를 갖는 세 개의 상이한 디아민을 사용한 중합체 A의 합성;
f) 상이한 측쇄를 갖는 세 개의 상이한 디아민을 사용한 중합체 C의 합성을 나타낸다.

< 실시예 >

실시예 1

중합체 주요 쇄로 지칭될 수 있는 중합체 주쇄는 폴리이미드 또는 폴리아미드산 물질이다. 도 1의 간단한 예에 도시되듯이 폴리아미드산은 폴리이미드의 전구 물질이다.

폴리이미드 물질 또는 그의 전구체 폴리아미드산 물질은 이무수물 및 디아민 사이의 반응으로 제조한다. 이무수물 및 디아민으로부터 개시되는 폴리이미드 형성의 일반적인 예를 도 2에 제시한다.

청구된 중합체를 합성하는데 사용되는 이무수물은 바람직하게는 그 구조가 도 3에 주어진 물질에서 선택되나 여기에 제한되지 않는다(첨부물 참조).

디아민의 디아미노기는 도 4에 도시된 바와 같이 벤젠 고리에 세 가지 패턴, 즉, 오르토(o), 메타(m), 파라(p) 중 임의의 것으로 부착될 수 있다. 이들 치환 패턴을 도 5에 제시된 바와 같은 일반적인 구조로 나타낸다(벤젠 고리에 제한되지 않음). 벤젠 고리 대신 임의의 다른 방향족 고리 구조가 도 5의 일반적인 치환 패턴을 갖는다고 가정할 수 있다. 청구한 중합체를 합성하는데 사용되는 디아민은 바람직하게는 그 구조가 도 6에 제시된 물질로부터 선택되나 여기에 제한되지 않는다. 도 7 및 8에서, 디아민은 R''로 지칭된다.

도 7a의 구조는 UV 광 하에서 이합체화될 능력을 갖고, 따라서 이들 구조는 우수한 수직 정렬을 위해 필수적일 뿐 아니라, 액정에 선경사를 제공하기 위해서도 필수적인 것으로 주장된다.

도 8a에 도시된 구조는 그들의 강성 및 부피가 큰 구조 때문에 우수한 수직 정렬을 갖기 위해 필수적인 것으로 주장된다.

도 7a 및 8a에 도시된 구조는 그 일반적인 구조가 도 2에 도시된 폴리이미드 물질 상의 R 기를 나타낸다.

실시예 2-합성

1. 단량체 A의 합성

단량체 A의 합성에 대한 완전한 반응식은 도 13a)에 도시된다.

제1 반응에서, 탄산칼륨(10.0 mmol) 존재 하에 아세톤(40 mL) 내에서 24 시간 동안 환류에 의해 아미노 니트로 페놀 (1)(6.5 mmol)을 디브로모 프로판 (2)(6.5 mmol)과 결합시켰다. 반응 완료 후, 여과에 의해 탄산칼륨을 제거하고 용매를 증발시켜 미가공 생성물을 얻었다. 실리카겔의 칼럼을 통해 펜탄/에테르(6:4)로 용리하여 최종 정제를 수행해 아미노 니트로 에테르 (3)을 수득률 ~80 %로 얻었다.

합성 후, 24 시간 동안 환류 아세톤(50 mL) 내에서 탄산칼륨(6.0 mmol) 존재 하에 4-히드록시 벤즈알데히드 (4)(3.0 mmol)로 아미노 니트로 에테르 (3)(3.0 mmol)을 추가로 에테르화 반응시켰다. 반응 완료 후(TLC 확인), 탄산칼륨을 여과하고, 감압하에 용매를 증발시켜 미가공 생성물을 얻었다. 용매로서 에테르/펜탄(6:4로부터 순수 에테르로)으로 실리카겔 칼럼을 통해 최종 정제를 수행해 알데히드 에테르 (5)를 노란색 고체로서 75 %의 수득률로 얻었다. NMR 자료는 강한 알데히드 양성자와 NH2 양성자 신호 및 모든 다른 관련 양성자로 알데히드의 구조를 확인시켜주었다.

합성을 계속하여, 메탄올(40 mL) 및 소듐 메톡시드 용액 (10 mL, 20 %) 존재 하에 상기 알데히드 (5)(6.0 mmol)을 치환된 아세토페논 (6)(6.0 mmol)과 결합시켰다. 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 교반한 후, 2 N HCl 및 물을 첨가하고 디클로로메탄으로 2 회 추출했다. 합친 유기층을 황산마그네슘으로 건조하고, 여과하고 증발시켜 미가공 생성물을 얻었다. 용매로서 에테르/펜탄(3:7로부터 순수 에테르로)으로 칼럼 크로마토그래피를 통해 최종 정제를 수행했다. 이 반응(클라이센-슈미트(Claisen-Schmidt) 축합)을 통해 아미노 니트로 찰콘 (7)을 합성해 노란색 고체를 ~60 %의 수득률로 얻었다. 찰콘 (7)의 구조는 역시 모든 다른 관련 신호 외에 올레핀계 양성자 신호의 존재를 나타내는 NMR 자료를 통해 확인되었다.

단량체 A 합성의 최종 단계는 NO2의 NH2로의 환원이었다. 이 경우, 4.0 mL의 농축 HCl을 천천히 첨가하면서 아미노 니트로 중간체 (7)(1.0 mmol), SnCl2(4.0 mmol) 및 20 mL의 에탄올의 혼합물을 교반하였다. HCl의 첨가가 끝난 후, 혼합물을 1 시간 동안 환류시켰다. 과량의 에탄올을 증발시키고 남은 용액을 50 mL의 증류수 내로 부었다. 용액을 10 % NaOH 용액으로 염기성화시키고, 에테르로 추출하고 유기층을 건조하고 증발시켜 노란색 고체를 얻었다. 그 불안정성(냉장 보관 후 어둡게 변함) 때문에, 당일에 이것을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 크로마토그래피하거나 또는 재결정화시켜 최종 디아민 단량체 (8)을 ~80 %의 수득률로 얻었다. 일부 경우에, 반응 완료 후, 반응 내용물을 물 내로 붓고, 10 % NaOH 용액으로 염기성화시키고 생성된 침전물을 단리시키고, 뜨거운 물 및 찬 메탄올로 세척하고 건조하고 크로마토그래피하여 밝은 노란색 빛 고체를 얻었다. 최종 단량체 A (8)는 역시 지방족, 올레핀계 및 방향족 양성자 외에 NH2로 인한 양성자 신호를 나타내는 그의 NMR 자료로 특성화되었다.

2. 단량체 B의 합성

도 13 b)에 단량체 B의 합성을 기술하는 합성 반응식을 도시하였다:

환류 아세톤(20 mL) 내에서 탄산칼륨(4.0 mmol) 존재 하에 디히드록시 비페닐 (9)(2.6 mmol)과 이미 합성된 아미노 니트로 에테르 (3)(2.6 mmol)을 선택적으로 결합시켰다. 혼합물을 24 시간 동안 환류된 후, TLC는 미반응된 디히드록시 비페닐 외에 에테르의 형성을 나타냈다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고 용매를 증발시켜 미가공 생성물을 흰색 고체로 얻었다. 이것을 용매로서 펜탄/에테르(7:3)로 칼럼 크로마토그래피를 통해 추가로 정제하였다. 반응은 잘 진행되었고 페놀 중간체 (10)을 노란색 고체로 우수한 수득률(~65 %)로 단리시켰다. 이 중간체는 모든 다른 신호 외에; 비페닐에 의한 신호를 명확하게 볼 수 있는 그의 NMR 자료에 의해 특성화되었다.

합성 후, 환류 아세톤 (20 mL) 내에서 탄산칼륨 (2.0 mmol) 내 도데실 브로마이드(1.0 mmol) 존재 하에 중간체 페놀 (10)(1.0 mmol)의 에테르화를 수행하였다. 혼합물을 24 시간 동안 환류시키고, 실온으로 냉각하고 용매를 증발시켜 미가공 생성물을 노란색 고체로 얻었다. 이것을 용매로서 펜탄/에테르(1:1)로 칼럼 크로마토그래피를 통해 추가로 정제하였다. 이 경우, 반응은 잘 진행되었고 중간체 에테르 (11)을 우수한 수득률(~60 %)로 단리시켰다. 이 중간체 역시 그의 NMR 자료로 특성화되었다.

단량체 B (12) 합성의 최종 단계는 NO2기의 NH2로의 환원이었다. 따라서, 2.0 mL의 농축 HCl을 천천히 첨가하면서 아미노 니트로 중간체 (11)(0.5 mmol), SnCl2(2.0 mmol) 및 10 mL의 에탄올의 혼합물을 교반하였다. HCl의 첨가가 끝난 후, 혼합물을 1 시간 동안 환류시켰다. 과량의 에탄올을 증발시키고 남은 용액을 50 mL의 증류수 내로 부었다. 용액을 10 % NaOH 용액으로 염기성화시키고, 에테르로 추출하고 유기층을 건조하고 증발시켜 노란색 고체를 얻었다. 이것을 용매로서 디클로로메탄/아세톤으로의 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 즉시 정제하였다. 일부 경우에, 반응 완료 후, 내용물을 물 내로 붓고, 10 % NaOH 용액으로 염기성화시키고 생성된 침전물을 단리시키고, 뜨거운 물 및 찬 메탄올로 세척하고 건조하고 크로마토그래피하여 밝은 노란색 빛 고체를 얻었다. 대부분의 경우에 수득률은 단리된 디아민 (12) ~65 %였다. 단량체 B는 역시 그의 NMR 자료로 특성화되었다.

3. 폴리이미드(중합체 A)의 합성(단량체 A/B/C; 25/50/25)

폴리이미드 A(중합체 A) 합성의 합성 경로를 도 13 c)에 도시한다.

통상적인 공정에서, 디아민 (8, 12, 13)(25/50/25 %, 1.53 mmol)을 N,N-디메틸포름아미드(~20 mL)에 용해시키고 용액에 이무수물 (14)(1.53 mmol)을 첨가하였다. 반응 플라스크를 배기시키고 건조 질소로 3 회 충전하였다. 반응 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 교반하여 폴리아미드산을 형성시켰다. 이 폴리아미드산 함유 혼합물에, 아세트산 무수물(0.1 mL) 및 피리딘(0.1 mL)의 혼합물을 첨가하였다. 80 ℃에서 3 시간 동안 혼합물을 계속 교반하고 결과로 얻은 용액을 메탄올 내로 붓고 흰색 침전물(첨가 완료 후 밝은 갈색 빛으로 변함)을 여과로 모았다. 실온에서 6 시간 동안 진공 오븐 내에서 건조 후, 폴리이미드 (15)를 밝은 갈색 빛 분말로 얻었다.

형성된 중합체를 역시 그의 NMR 자료 및 FTIR, DSC 및 GPC 분석으로 특성화했다. NMR에서, 몇몇 대표적인 신호를 볼 수 있었다. FT-IR은 이미드 카르보닐 신호의 존재를 나타냈다. 형성된 중합체의 분자량은 88600(GPC 자료로 찾음)이었다. 다른 실험에서, 합성된 중합체 분자량의 범위가 20,000 내지 120,000이었음을 아는 것이 중요하다. 한편, 폴리아미드산이 먼저 스핀 코팅된 후 100 ℃ 초과의 온도에서 가열건조에 의해, 즉 오븐 내에서 폴리이미드로 전환되는 경우, 중합체의 분자량은 더 커질 수 있다. 폴리이미드의 분자량은 20,000 내지 450,000 범위일 수 있다.

4. 단량체 D (19)의 합성

콜레스테롤계 단량체 D (19) 합성의 반응식을 도 13 d)에 도시한다.

이 경우에, 5α-콜레스탄-3β-올 (16)(10 mmol)이 무수 트리에틸아민(5 ml) 및 무수 클로로포름(50 ml)의 혼합물 내에 용해된 염기(Et3N)의 존재 하에 디니트로 벤조산 클로리드를 콜레스테롤과 반응시켰다. 플라스크를 얼음조 내로 침지시키고, 3,5-디니트로벤조산 클로리드 (17)(20 mmol; 과량)을 첨가했다. 혼합물을 질소 분위기 하에 실온에서 8 시간 동안 교반한 후, 60 ℃에서 2.5 시간 동안 교반했다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 물 내로 붓고 클로로포름으로 추출했다. 합친 유기층을 건조시키고 용매를 증발시켜 미가공 생성물을 얻었다. 최초의 정제로, 미가공 생성물을 아세톤으로부터 2 회 재결정화시켰다. 용매로서 디클로로메탄을 사용해 짧은 실리카 패드 상에서 여과로 반 순수 에스테르 (18)의 최종 정제를 수행하여 약간 노란색의 고체를 85 %의 수득률로 얻었다. 새롭게 합성한 에스테르 (18)의 구조를 그의 NMR 분석을 통해 확인하였다.

단량체 D (19) 합성의 최종 단계는 니트로기의 아미노기로의 환원이었다. 이 경우, 에탄올(50 ml) 내 3,5-디니트로벤조산 콜레스타닐 에스테르 (18)(2 mmol) 및 무수 SnCl₂(10 mmol)의 혼합물에 농축 염산(5 ml)을 첨가하였다. 혼합물을 4 시간 동안 환류시켰다. 이것을 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 물 내로 붓고 10 % NaOH로 염기성화시켰다. 혼합물을 디클로로메탄으로 추출하고 유기층을 물로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 감압하에 용매를 제거한 후, 미가공 생성물을 얻고, 용매로서 디클로로메탄/아세톤(1:1)으로의 실리카겔 칼럼으로 정제하여 최종 디아민 (19)를 75 %의 수득률로 얻었다. 최종 단량체 D (19)의 구조를 역시 그의 NMR 자료로 확인했다.

5. 폴리이미드 B(중합체 B)의 합성(단량체 D/C; 50/50)

폴리이미드 B("중합체 B")의 합성을 기술하는 합성 반응식을 도 13 e)에 나타낸다.

실온에서 질소 분위기 하에서 16 시간 동안 무수 DMF 내에서 단량체 D, 3,5-디아미노벤조산 콜레스타닐 에스테르 (19)(0.288 mmol), 단량체 C, 1,4-페닐렌디아민 (13)(0.288 mmol) 및 이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄카르복실산 이무수물 (14)(0.576 mmol)을 교반하여 폴리아미드산을 생성했다. 이 폴리아미드산 함유 혼합물에, 피리딘 및 아세트산 무수물의 혼합물을 첨가하고 혼합물을 80 ℃에서 2.5 시간 동안 교반하였다. MeOH 내에서 재결정화하고 진공 하에서 건조한 후 DMF에 거의 녹지 않는 약간 황갈색인 생성물 200 mg을 얻었다. 최종 폴리이미드 (20)의 구조를 그의 NMR 분석으로 확인했다.

6. 폴리이미드 C(중합체 C)의 합성(단량체 A/D/C; 25/50/25)

폴리이미드 C("중합체 C")의 합성을 기술하는 합성 반응식을 도 13 f)에 나타낸다.

실온에서 질소 분위기 하에서 15 시간 동안 무수 DMF 내에서 단량체 A (8)(172 mg; 0.3 mmol), 단량체 D (19)(314 mg; 0.6 mmol), 단량체 C, 1,4-페닐렌디아민 (13)(32 mg; 0.3 mmol) 및 이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄카르복실산 이무수물 (14)(235 mg; 1.2 mmol)을 교반하여 폴리아미드산을 생성했다. 이 폴리아미드산 함유 혼합물에, 100 ㎕ 피리딘 및 200 ㎕ 아세트산 무수물의 혼합물을 첨가하고 혼합물을 80 ℃에서 2.5 시간 동안 교반하였다. MeOH 내에서 재결정화하고 진공 하에서 건조한 후 황갈색 생성물 550 mg을 얻었다. 공중합체 (21)의 구조를 역시 그의 NMR 분석으로 확인했다.

실시예 3- 폴리아미드산 및 상응하는 폴리이미드를 사용해 제조된 시험 디스플레이

새롭게 합성된 중합체 물질을 사용해 시험 디스플레이 패널을 제조하는 통상적인 공정은 다음과 같다: 석판 인쇄실 내에서, 디스플레이 패널의 유리 기재 둘 다를 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 내의 3 %(w/w) 중합체 용액으로 덮는다. 또는 그들을 반응 혼합물에서 직접 취한 새로운 폴리아미드산 용액으로 덮는다(폴리아미드산의 반응 용액/혼합물에 대한 합성 부분을 참조). 그 후 물질을 200 Rps로 10 초, 600 Rps로 5 초, 2000 Rps로 10 초 및 4000 Rps로 1 초 동안 스핀 코팅시킨다. 그 후 스핀 코팅된 기재를 질소로 충전된 오븐(헤래우스 터미콘(Heraeus thermicon) P) 내에 위치시키고 80 ℃에서 3 분 동안 사전-가열건조 하고, 200 ℃에서 60 분 동안 가열건조 했다. 기재를 실온으로 냉각시킨 뒤, 이들을 사용해 네거티브형 액정을 스페이서(하야카와(Hayakawa) 제조의 5 ㎛ 하야비드(Hayabead) 중합체 스페이서 0.5 %)와 개재시켰다. 최종적으로, 발열장치 상에서 80 ℃에서 30 분 동안 액정 셀을 어닐링시켰다. 필름의 두께를 프로파일로미터로 측정했고 이는 120-150 nm 범위였다.

폴리아미드산, 폴리이미드(PI, 중합체 A) 및 폴리이미드(단량체 B) 코팅된 시험 디스플레이 패널의 도면(도 9)은 Na-램프 테이블 상의 교차 편광기를 사용해 얻었다. 사진으로부터, PAA 및 PI 둘 다가 사용된 네거티브형 LC에 수직 정렬을 제공했음을 분명하게 볼 수 있다. 반면, 단량체 B로만 제조된 폴리이미드가 사용되는 경우, 수직 정렬을 달성할 수 없었다. 이 실시예는 측쇄들 중 하나가 혼자서는 VA를 촉진하지 않는 경우에도 VA를 달성하는데 하나의 중합체 상에 두 개의 측쇄를 사용하는 것의 유효성을 도시한다.

또 다른 실험에서, 중합체 A로 코팅된 패턴화된 ITO 기재를 사용해 디스플레이 시험 패널을 제조했다. 이 시험 패널에서 역시 네거티브형 액정을 사용했다. 시험 패널에 UV 광을 조사하고 UV 조사 전 후에 응답 시간을 측정하였다. UV 조사 후, 응답 시간 측정은 증가된 응답 속도를 보였다. 또한, 시스템의 안정성을 점검하기 위해, 시험 패널을 60 ℃로 1 시간 동안 가열하고 응답 시간 측정을 다시 한번 반복하였다. 도 10으로부터 알 수 있듯이, 가열 전 후 응답 속도 결과는 동일하게 유지되었고, 둘 다 UV 조사 전보다 상대적으로 더 빨랐다. 이 실험은 중합체 상에 UV 이합체화 가능한 측쇄를 갖는 것의 유효성을 보여준다.

토요(TOYO) LCM2 LC 특성화 기기를 사용해 50 ℃에서 수행된 전압 유지비(VHR) 측정은 상업적인 시험 패널에서 및 중합체 A를 사용해 제조한 시험 디스플레이 페널에서 네거티브형 LC 물질에 대해 96 %의 VHR을 보였다. 이는 합성된 PI 물질(중합체 A)가 LC 혼합물의 VHR에 대해 어떠한 악영향도 갖지 않음을 보여준다.

편광 현미경을 사용한 온 및 오프-상태 투과 측정은 중합체 A가 상업적인 PI 물질에 비해 더 우수한 온 및 오프 투과를 가짐을 보여주었다. 중합체 A를 갖는 시험 패널은 6.2 % 오프 및 44 % 온 투과를 보인 반면, 동일한 전압에서 상업적인 폴리이미드(닛산 케미칼 인더스트리(Nissan Chemical, Industries Ltd.) 제조의 SE-4811(0526))를 갖는 상업적인 패널은 7.2 % 오프 및 38.7 % 온 투과값에 머물렀다. 도 11은 중합체 A를 갖는 시험 패널에서의 LC의 온 및 오프 상태의 편광 현미경 사진을 도시한다.

중합체 B를 사용해서도 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 도 12는 폴리아미드산 B(PAA-B) 및 중합체 B(PI-B)를 사용한 수직 정렬의 편광 현미경 사진을 도시한다. 사진 상에 보이는 흰색 점은 스페이서 비드이다.

본 발명에 따른 폴리이미드 및 폴리아미드산은 단일 중합체 내의 상이한 구조 단위들을 함께 합친다. 본 발명에 따른 폴리이미드는 수직 정렬을 촉진시키는 측쇄를 혼입한다. 또한, 그들은 역시 수직 정렬을 촉진시키나 추가적으로 UV-노출되어 액정 물질에 선경사를 제공할 수 있는 광-반응성 측쇄를 혼입한다. 즉, 이는 전압 유지비, 조영비, 응답 시간 및 온-상태 투과 및 오프-상태 투과에 있어서 액정 디스플레이에 더 우수한 특성을 제공한다.

명세서, 청구항 및/또는 첨부 도면에 개시된 본 발명의 특징은 개별적으로 및 그의 임의의 조합으로, 본 발명을 그의 다양한 형태로 실현하기 위한 자료가 될 수 있다.

1: 아미노 니트로 페놀
2: 디브로모 프로판
3: 아미노 니트로 에테르
4: 4-히드록시 벤즈알데히드
5: 알데히드 에테르
6: 아세토 페논
7: 찰콘

Claims

이무수물, 제1 유형의 디아민 및 제2 유형의 디아민을 반응시켜 얻고, 상기 제1 유형의 디아민이 UV 광 이합체화 가능한 측쇄를 갖고 상기 측쇄가 아래에서 선택되며

상기 식에서,
(i) 각 경우에 R1-R4는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

단, R1 내지 R4 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이거나
또는
(ii) 각 경우에 R1 내지 R4는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

"A"는 R1-R4 상의 부착 위치를 나타내고; X는 알킬, 에테르, 에스테르, 시클로알칸, O, S 또는 NH이며; 각 경우에 R5-R11은 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

단, R1 내지 R4 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이고
상기 제2 유형의 디아민은 상기 측쇄와 접촉할 시, 액정 물질의 수직 정렬을 촉진하는 측쇄를 갖고, 상기 측쇄는 아래에서 선택되며

X는 알킬, 에테르, 에스테르, 시클로알칸, O, S 또는 NH이며
(iii) 각 경우에 R11-R18는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

단, R11 내지 R12 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이거나
또는
(iv) 각 경우에 R11 내지 R18는 아래를 포함하는 군으로부터 독립적으로 선택되며

"B"는 R11-R18 상의 부착 위치를 나타내고; R20-R22은 아래를 포함하는 군으로부터 선택되며

단, R11 내지 R12 중 하나는 R''(R''는 상기 디아민에의 상기 측쇄의 부착을 나타냄)를 갖는 상기 구조 중 하나이고;
상기 폴리아미드산에서, m, n, p, q, r, t는 각 경우에 0 내지 20, 바람직하게는 0 내지 10에서 독립적으로 선택되며
단, 상기 폴리아미드산은 상기에 정의한 바와 같은 UV 광 이합체화 가능한 측쇄를 갖는 디아민 1 종 이상과 상기에 정의한 바와 같은 수직 정렬을 촉진하는 측쇄를 갖는 디아민 1 종 이상을 상기 이무수물과 반응시켜 얻는 폴리아미드산.
제1항에 있어서, 상기 이무수물이 아래에서 선택되며

각 경우에 Ra 및 Rb는 알킬, CF₃, F, Cl, Br, CN에서 독립적으로 선택되는 폴리아미드산.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디아민이 아래의 구조에서 선택되며

상기 구조에서 각 경우에 Rc, Rd, Rf, Rg, Rj는 H, F, Br, Cl, CF₃, CN, C_nH_2n+1, OH, COOR_e (R_e= H 또는 C_nH_2n ₊₁임)에서 독립적으로 선택되며
Xa, Xb, Xc, Xd는 각 경우에 C_nH_2n, S, SO₂, N(R_h)₂ (R_h= H 또는 C_nH_2n ₊₁임), O, COO, CO에서 독립적으로 선택되며
W₁ 내지 W₄는 각 경우에 H, OH, C_nH_2n ₊₁, CF₃, Cl, Br, I, F, CN, COOR_k (R_k= H, C_nH_2n ₊₁임)에서 독립적으로 선택되며
n, m, o, p는 각 경우에 0 내지 20에서 독립적으로 선택되며
상기 구조에서 R은 제1항에서 정의한 바와 같은 측쇄를 나타내는 폴리아미드산.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이무수물을 추가로 제3 유형의 디아민과 반응시켜 얻고, 상기 디아민은 제3항에서 정의한 바와 같으나, 제1항에서 정의한 바와 같은 측쇄를 갖지 않고 대신 R=H를 갖는 폴리아미드산.
(a) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 폴리아미드산을 아세트산 무수물과 반응시키거나 또는
(b) 상기 폴리아미드산을 1 분 내지 24 시간 범위의 기간 동안 100 ℃ 초과의 온도에 노출시켜 얻은 폴리이미드.
제5항에 있어서, 아래 구조에서 선택되며

n은 중합체의 분자량이 20000 내지 450000 범위이도록 선택되고
단, 상기 폴리이미드 내 측쇄의 서로에 대한 배열은 상기한 것에 제한되지 않는 폴리이미드.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 이무수물과 상기 디아민을 반응시킨 후 결과로 얻은 폴리아미드산을 폴리이미드로 전환시킨 후, 결과로 얻은 폴리이미드를 UV-조사시킨 폴리이미드.
제5항 또는 제6항에서 정의한 바와 같은 폴리이미드의 필름이 위에 증착되고, 상기 필름의 두께가 50 nm 내지 2 ㎛, 바람직하게는 50 nm 내지 1 ㎛, 더 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm 범위인 기재.
내부에 액정 물질의 정렬을 위한 정렬층을 포함하고, 상기 정렬층이 폴리이미드 필름이며, 상기 폴리이미드가 제5항 또는 제6항에서 정의한 바와 같은 액정 디스플레이.
제9항에 있어서, 상기 필름의 두께가 50 nm 내지 2 ㎛, 바람직하게는 50 nm 내지 1 ㎛, 더 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm 범위인 액정 디스플레이.
제9항 또는 제10항에 있어서, 2.5 V의 적용 전압에서 < 40 ms 및 3 V 내지 7.5 V 범위의 적용 전압에서 < 20 ms의 응답 시간을 각각 갖고/갖거나 > 95 %의 전압 유지율을 갖는 액정 디스플레이.
상기 액정 디스플레이 내 상기 폴리이미드의 정렬층으로 상기 폴리이미드를 도입하는 것을 포함하는, 액정 디스플레이의 응답 시간을 감소시키기 위한 및/또는 액정 디스플레이의 온 상태 및 오프 상태 투과 및/또는 전압 유지율을 개선시키기 위한 제5항 또는 제6항의 폴리이미드의 용도.
제5항 또는 제6항에서 정의한 바와 같은 폴리이미드의 필름을 기재 위에 증착시키고, 상기 필름에 상기 액정 물질을 도포하여 상기 필름과 액정 물질층을 접촉시키고, 상기 액정 디스플레이의 추가의 기재를 제공하고, 그 위에 제5항 또는 제6항에서 정의한 바와 같은 상기 폴리이미드의 필름을 추가로 도포하고 상기 액정 물질층 위에 상기 추가의 기재를 가하여 상기 액정 물질층과 상기 추가의 폴리이미드 필름을 접촉시켜 두 기재 사이에 액정 물질을 개재시키는 것을 포함하는 액정 디스플레이의 제조 방법.