KR100952965B1

KR100952965B1 - 액정배향제, 및 이를 이용하여 제조된 액정배향막

Info

Publication number: KR100952965B1
Application number: KR1020070087743A
Authority: KR
Inventors: 곽태형; 오재민; 동원석; 유순녀
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2010-04-16
Also published as: JP2010538311A; WO2009028770A1; DE112007003609T5; US20100151155A1; TW200919042A; CN101679864A; KR20090022408A

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 가용성 폴리이미드 중합체, 및 용제를 포함하며, 상기 가용성 폴리이미드 중합체의 수평균분자량이 10,000 내지 500,000g/mol이고, 분산도(polydispersity)가 1.2 내지 1.75인 액정배향제를 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서 R₁, 및 R₂의 정의는 명세서에 기재된 바와 같다. 상기 액정배향제는 기판에의 인쇄성이 우수하고, 가건조 온도가 변화하더라도 우수한 도막 균일성을 갖는 액정배향막을 제조할 수 있다.

액정배향막, 폴리이미드, 분산도, 인쇄성, 끝단뭉침, 도막균일성

Description

액정배향제, 및 이를 이용하여 제조된 액정배향막{ALIGNMENT AGENT OF LIQUID CRYSTAL, AND ALIGNMENT FILM OF LIQUID CRYSTAL MANUFACTURED BY THE SAME}

본 발명은 액정 표시 소자에 사용하는 액정배향제, 및 이를 이용하여 제조된 액정배향막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 끝단뭉침 현상이 없어 인쇄성이 우수하며, 균일한 도막 형성이 가능한 액정배향제에 관한 것이다.

액정 표시 소자는 일반적으로 투명한 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 도전막이 증착되어 있는 유리 기판에 액정배향제를 도포하고, 이를 열로 경화하여 배향막을 형성한 후 기판 2매를 대향으로 합착하고 액정을 주입하여 제조한다. 또는 상기 액정 표시 소자는 한쪽 기판에 액정을 적하한 후 대향 기판을 합착하여 완성하는 액정 적하 방식으로 제조하고 있다. 특히, 5세대 이상의 중대형 라인에서는 액정 적하 방식을 주로 채택하고 있다.

일반적으로 사용되고 있는 액정배향제는 도포 후 배향막을 형성하게 되는 고분자 수지를 용매에 용해한 용액이며, 이때 사용되는 고분자 수지는 방향족 산이무수물과 방향족 디아민을 축중합한 폴리아믹산 자체를 사용하거나 그것을 탈수 폐 환하여 이미드화한 폴리이미드 또는 이들을 서로 블렌딩(blending)한 것이 사용되고 있다.

일반적으로, 액정배향막은 폴리아믹산이나 폴리이미드를 유기 용매에 용해시킨 액정배향제를 플렉소 인쇄 등에 의해 기판에 도포한 후, 가건조, 소성을 실시함으로써 형성된다. 이때, 액정배향제가 인쇄성이 불량할 경우, 형성된 도막에 막 두께 편차가 생기게 되고, 이러한 도막의 불균일성은 액정 표시 소자의 표시 특성에 악영향을 주는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 폴리아믹산이나 폴리이미드에 대한 용해성이 우수한 용매에 디에틸렌글리콜디에틸에테르를 사용(일본공개특허공보 평8-208983호)하거나, 디에틸렌글리콜디에틸에테르와 디프로필렌글리콜모노메틸에테르를 혼합 사용(한국공개특허공보 제2005-0106423호)함으로써, 우수한 인쇄성을 갖는 액정배향제를 얻고자 하는 시도가 이루어졌다.

상기 용매들을 사용한 액정배향제는 퍼짐성이 증가하여, 인쇄성을 개선하는 면이 없지 않으나, 기판에 인쇄 후 기판의 끝단에 뭉침현상이 발생하여 도막을 불균일하게 만드는 등의 문제점을 갖고 있다.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄성이 우수하고, 균일하며 안정한 수직 배향력과 우수한 액정 배향성, 원 드랍 필링(One Drop Filling, ODF)방식의 액정 적하에 의해 수직 배향력이 저하되지 않고, 공정조 건 변화에 안정한 액정배향제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 액정배향제를 사용하여 제조한 우수한 도막 균일성을 갖는 액정배향막을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 평균적 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 가용성 폴리이미드 중합체, 및 용제를 포함하며, 상기 가용성 폴리이미드 중합체의 수평균분자량이 10,000 내지 500,000g/mol이고, 분산도(polydispersity)가 1.2 내지 1.75인 액정배향제를 제공한다.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,

상기 R₁은 지방족 고리형 산이무수물, 및 방향족 산이무수물로 이루어진 군에서 선택되는 산이무수물로부터 유도된 4가의 유기기이며,

상기 R₂는 방향족 디아민으로부터 유도된 2가의 유기기이다)

본 발명의 다른 일 구체예에 따르면, 상기 액정배향제를 기판에 도포하여 제조하는 것을 특징으로 하는 액정배향막을 제공한다.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 액정배향제는 기판에의 인쇄성이 우수하고, 가건조 온도가 변화하더라도 우수한 도막 균일성을 갖는 액정배향막을 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 구현예들을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 가용성 폴리이미드 중합체, 및 용제를 포함하며, 상기 가용성 폴리이미드 중합체의 수평균분자량이 10,000 내지 500,000g/mol이고, 분산도가 1.2 내지 1.75인 액정배향제를 제공한다.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,

본 명세서에서 치환된 알킬기, 치환된 시클로알킬기, 치환된 헤테로시클로알킬기, 치환된 아릴기, 또는 치환된 헤테로아릴기는 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기로 치환된 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 또는 알콕시기를 의미한다.

또한, 본 명세서에서 헤테로시클로알킬기, 또는 헤테로아릴기는 N, O, S, 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 한 고리 내에 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 시클로알킬기, 또는 아릴기인 것이 바람직하다.

상기 가용성 폴리이미드 중합체는 방향족 디아민과, 지방족 고리형 산이무수물 또는 방향족 고리형 산이무수물로부터 폴리아믹산을 합성 후, 상기 폴리아믹산을 이미드화시켜 제조할 수 있다.

상기 산이무수물과 디아민 화합물을 공중합하여 폴리아믹산을 제조하는 방법은 종래 폴리아믹산의 공중합에 가능한 것으로 알려진 방법은 제한되지 않고 적용될 수 있다.

상기 폴리아믹산 제조시 사용되는 지방족 고리형 산이무수물로는 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산이무수물(CBDA), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메 틸시클로헥센-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산이무수물(BODA), 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산이무수물(CPDA), 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산이무수물(CHDA), 1,2,4-트리카르복시-3-메틸카르복시 시클로펜탄이무수물, 1,2,3,4-테트라카르복시 시클로펜탄이무수물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 지방족 고리형 산이무수물의 함량은 사용되는 전체 산이무수물 함량 대하여 5 내지 90몰%인 것이 바람직하고, 10 내지 50몰%인 것이 더욱 바람직하다.

상기 지방족 고리형 산이무수물로부터 유도되는 4가의 유기기는 하기 화학식 2 내지 6으로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 구조를 가질 수 있다.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

(상기 화학식 2 내지 6에서,

상기 R₃는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₁은 0 내지 3의 정수이고,

상기 R₄ 내지 R₁₀은 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)

상기 폴리아믹산 제조시 사용되는 방향족 산이무수물로는 피로멜리트산이무수물(PMDA), 비프탈산이무수물(BPDA), 옥시디프탈산이무수물(ODPA), 벤조페논테트라카르복시산이무수물(BTDA), 헥사플루오르이소프로필리덴디프탈산이무수물(6-FDA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 방향족 산이무수물로부터 유도되는 4가의 유기기는 하기 화학식 7로 표시되는 화합물, 화학식 8로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 구조를 가질 수 있다.

[화학식 7]

[화학식 8]

(상기 화학식 7, 및 화학식 8에서,

상기 R₁₁ 및 R₁₂는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₁₃, 및 R₁₄는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₂, 및 n₃는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,

상기 R₁₅는 O, CO, C(CF₃)₂, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬렌기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 상기 n₄는 0 또는 1의 정수이다)

상기 폴리아믹산 제조시 사용되는 방향족 디아민으로는 파라페닐렌디아민(p-PDA), 4,4-메틸렌디아닐린(MDA), 4,4-옥시디아닐린(ODA), 메타비스아미노페녹시디페닐설폰(m-BAPS), 파라비스아미노페녹시디페닐설폰(p-BAPS), 2,2-비스아미노페녹시페닐프로판(BAPP), 2,2-비스아미노페녹시페닐헥사플루오로프로판(HF-BAPP), 1,4-디아미노-2-메톡시벤젠, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 방향족 디아민으로부터 유도되는 2가의 유기기는 하기 화학식 9 내지 11로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 구조를 가질 수 있다.

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

(상기 화학식 9 내지 11에서,

상기 R₁₆ 내지 R₁₈, R₂₀ 내지 R₂₂, 및, R₄₁는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기, 및 O, COO, CONH, OCO, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 더 포함하는 상기 치환기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₁₉, R₂₃, R₂₄, 및 R₄₀는 각각 독립적으로 O, SO₂, C(CF₃)₂, 및 C(R₄₂)(R₄₃)(여기서, R₄₂, 및, R₄₃은 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)로 이루어진 군에서 선택되는 연결기이고,

상기 n₅ 내지 n₇, n₉ 내지 n₁₁, 및 n₂₆는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,

상기 n₈, n₁₂, n₁₃, 및 n₂₅는 각각 독립적으로 0 내지 1의 정수이다)

또한, 상기 방향족 디아민으로는 액정배향막이 액정 분자의 선경사각 조절이 용이하고 우수한 배향성을 갖도록 하기 위하여, 하기 화학식 12 내지 14로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 기능성 디아민을 사용할 수 있다.

[화학식 12]

(상기 화학식 12에서,

상기 R₂₆는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₁₄는 0 내지 3의 정수이고,

상기 R₂₇은 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)

[화학식 13]

(상기 화학식 13에서,

상기 R₂₇ 내지 R₂₉은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₀은 O, COO, CONH, OCO, 및 (C(R₃₈)(R₃₉))_n24(여기서, 상기 R₃₈, 및 R₃₉는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₂₄은 1 내지 10의 정수이다)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₁은 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 n₁₅, 및 n₁₇은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,

상기 n₁₆은 0 내지 3의 정수이고,

상기 n₁₈은 0 또는 1의 정수이다)

[화학식 14]

(상기 화학식 14에서,

상기 R₃₂, 및 R₃₃는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₄는 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₅, 및 R₃₆는 각각 독립적으로 O, 및 COO로 이루어진 군에서 선택되는 연결기이고,

상기 R₃₇는 O, COO, CONH, 및 OCO로 이루어진 군에서 선택되는 연결기이고,

상기 n₁₉, 및 n₂₀는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,

상기 n₂₁ 내지 n₂₃은 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이다)

상기 제조된 폴리아믹산을 탈수 폐환하여 이미드화시킴으로써, 상기 가용성 폴리이미드 중합체를 제조할 수 있다.

상기 가용성 폴리이미드 중합체는 수평균분자량이 10,000 내지 500,000g/mol이고, 분산도가 1.2 내지 1.75이다. 상기 가용성 폴리이미드 중합체의 분산도가 1.2 미만이면, 인쇄시 기판 끝단부분에 얼룩이 발생하는 등의 문제가 있을 수 있고, 1.75를 초과하면 인쇄시 기판 끝단부분의 막두께 편차가 발생함으로써 형성된 도막이 불균일해지는 문제가 있을 수 있다.

상기 가용성 폴리이미드 중합체의 분산도는 상기 방향족 디아민, 상기 기능성 디아민, 및 상기 산이무수물의 반응 순서에 따라 조절될 수 있다. 종래와 같이, 상기 방향족 디아민과 상기 기능성 디아민을 먼저 혼합한 후, 상기 산이무수물과 반응시키는 경우, 분산도가 상기 범위 내로 조절될 수 없다.

즉, 상기 방향족 디아민과 상기 산이무수물을 반응시킨 후 상기 기능성 디아민과 반응시키거나, 또는 상기 기능성 디아민과 상기 산이무수물을 반응시킨 후 상기 방향족 디아민과 반응시키는 경우, 상기 가용성 폴리이미드 중합체의 분산도를 상기 범위 내로 조절할 수 있다. 다만, 상기 가용성 폴리이미드 중합체의 분산도를 조절하는 방법은 다양한 방법들이 이용될 수 있으며, 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.

상기 액정배향제는 상기 가용성 폴리이미드 중합체 및, 상기 가용성 폴리이미드 중합체를 용해시킬 수 있는 용제를 포함한다.

상기 용제는 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸 아세트아미드, N,N-디메틸 포름아마이드, 디메틸 설폭사이드, γ-부티로 락톤, 및 메타 크레졸, 페놀, 할로겐화 페놀 등의 페놀계 용매 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 상기 용제는 빈용매인 알콜류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 탄화수소류, 또는 할로겐화 탄화수소류를 상기 가용성 폴리이미드 중합체가 석출되지 않는 한도내에서 적정 비율로 더 포함한 것을 사용할 수 있다. 상기 빈용매들은 액정배향제의 표면에너지를 낮추어 도포시 퍼짐성과 평탄성을 좋게 해주기 때문이다.

상기 빈용매는 전체 용제에 대하여 1 내지 90 부피%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하며, 1 내지 70 부피%의 범위에서 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 빈용매의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 시클로 헥사놀, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 트리에틸렌 글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 수산 디에틸, 말론산 에스테르, 디에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸에틸, 디에틸렌 글리콜 디메틸에틸, 디에틸렌글리콜 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 2-하이드록시 프로피온산 에틸, 2-하이드록시-2-메틸 프로피온산 에틸, 에톡시 초산 에틸, 하이드록시 초산 에틸, 2-하이드록시-3-메틸 부탄산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 메틸, 메틸 메톡시 부탄올, 에틸 메톡시 부탄올, 메틸 에톡시 부탄올, 에틸 에톡시 부탄올, 테트라하이드로퓨란, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 1,4-디클로로 부탄, 트리 클로로 에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 헥산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 들 수 있다.

상기 액정배향제에서 상기 용제의 함량은 특별히 정해지지는 않으나, 상기 액정배향제의 고형분이 0.01 내지 30중량%, 바람직하게는 3 내지 15중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 10중량%가 되도록 사용한다. 상기 고형분의 함량이 0.01중량% 미만인 경우, 인쇄시에 기판 표면의 영향을 받아 막의 균일도가 저하되는 문제가 있을 수 있고, 30중량%를 초과하는 경우에는 높은 점도에 의해 인쇄시 형성되는 막의 균일도 저하가 저하되고, 투과율이 하락되는 문제가 있을 수 있다.

상기 액정배향제는 신장점도가 1.5 내지 2.2Pa·s인 것이 바람직하다. 상기 액정배향제의 신장점도가 1.5Pa·s 미만인 경우 인쇄시 기판 끝단부분에 얼룩현상이 발생할 수 있고, 2.2Pa·s를 초과하면 인쇄시 기판 끝단부분의 막두께 편차가 발생함으로써 형성된 도막이 불균일해지는 문제가 있을 수 있다.

상기 액정배향제는 신뢰성 및 전기광학특성 향상을 위하여 2 내지 4개의 에폭시 관능기를 가지는 에폭시 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다. 상기 에폭시 화합물은 상기 가용성 폴리이미드 중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 50중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 1 내지 30중량부로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 에폭시 화합물의 함량이 30중량부를 초과하는 경우 기판에 도포시 인쇄성이나 평탄성을 저하시킬 수 있고, 1중량부 미만인 경우, 에폭시 화합물을 첨가하는 효과가 미미하므로 1 내지 30중량부로 포함되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 에폭시 화합물의 구체적인 예로는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐메탄(TGDDM), N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐에탄, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐프로판, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노페닐부탄, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노벤젠 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 액정배향제는 기판과의 접착력을 향상시키고, 평탄성 및 막코팅성을 향상시키기 위하여 실란커플링제 또는 계면활성제를 추가로 사용할 수 있다.

상기 액정배향제는 기판에 도포하여 액정배향막을 형성시킬 수 있다. 상기 액정배향제를 상기 기판에 도포하는 방법으로는, 스핀 코트법, 플렉소 인쇄법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 그 중에서도 플렉소 인쇄법은 형성한 도막의 균일성이 우수하고, 대형화가 용이하기 때문에 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 기판으로는 투명성이 높은 기판이라면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있으며, 유리 기판, 또는 아크릴 기판이나 폴리카보네이트 기판 등의 플라스틱 기판 을 사용할 수 있다. 또한, 액정 구동을 위한 ITO 전극 등이 형성된 기판을 사용하는 것이 제조 공정의 간소화의 관점에서 바람직하다.

상기 액정배향제는 도막의 균일성을 높이기 위해 기판에 균일하게 도포한 후, 실온 내지 200℃, 바람직하게는 30 내지 150℃, 더욱 바람직하게는 40 내지 120℃ 에서 1 내지 100 분 동안 가건조를 실시하는 것이 바람직하다. 상기 가건조를 통하여, 액정배향제의 각 성분의 휘발도를 조정함으로써, 균일하고 편차가 없는 도막을 얻을 수 있다.

그 후, 다시 80 내지 300℃, 바람직하게는 120 내지 280℃의 온도에서 5 내지 300분 동안 소성을 실시하여 완전히 용제분을 증발시킴으로써, 액정배향막을 형성할 수 있다.

상기와 같은 방법으로 형성된 액정배향막은 러빙이나 편광 자외선 조사에 의한 일축 배향 처리를 하거나, 또는 수직 배향막 등의 일부 용도에서는 일축 배향 처리를 하지 않고 액정 표시 소자에 사용된다. 상기 액정배향막은 균일성이 높기 때문에, 대형 기판을 사용한 경우에 있어서도 양호한 수율로 액정 표시 소자를 제 작할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 액정배향제를 제조하기 위한 구체적인 방법과 이러한 방법을 이용하여 제조된 액정배향제를 이용하여 액정배향막을 제조하는 방법을 구체적인 실시예, 및 비교예를 들어 설명한다. 다만, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.

(액정배향제의 제조)

(실시예 1)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 페닐렌디아민 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

상기 완전 용해된 용액에 하기 화학식 15로 표시되는 3,5-디아미노페닐데실숙신이미드 0.5몰을 넣고, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해시킨 후, 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

상기 제조된 폴리아믹산 용액에 3.0몰의 아세트산무수물과 5.0몰의 피리딘을 첨가하고, 80℃로 승온시켜 6시간 동안 반응시킨 후, 진공 증류시켜 고형분의 함량이 30중량%인 가용성 폴리이미드 수지를 제조하였다.

상기 제조된 가용성 폴리이미드 수지에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하 고, 상온에서 24시간 동안 교반하여 액정배향제를 제조하였다.

[화학식 15]

(실시예 2)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 상기 화학식 15로 표시되는 3,5-디아미노페닐데실숙신이미드 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

상기 완전 용해된 용액에 페닐렌디아민 0.5몰을 넣고 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨 후, 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

상기 제조된 폴리아믹산 용액을 실시예 1과 동일한 방법으로 액정배향제를 제조하였다.

(실시예 3)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 페닐렌디아민 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후 고체 상태의 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

상기 완전 용해된 용액에 하기 화학식 16으로 표시되는 3,5-비스(3-아미노페닐)-메틸페녹시트리 플로로펜타데칸 0.5몰을 넣고, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨 후 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

[화학식 16]

(실시예 4)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 상기 화학식 16으로 표시되는 3,5-비스(3-아미노페닐)-메틸페녹시트리 플로로펜타데칸 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

상기 완전 용해된 용액에 페닐렌디아민 0.5몰을 넣고 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨 후 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

상기 제조한 폴리아믹산 용액을 실시예 1과 동일한 방법으로 액정배향제를 제조하였다.

(실시예 5)

상기 완전 용해된 용액에 하기 화학식 17로 표시되는 2,4-디니트로페녹시-6-헥사데실-1,3,5-트리아진 0.5몰을 넣고, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨 후 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

[화학식 17]

(실시예 6)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 상기 화학식 17로 표시되는 2,4-디니트로페녹시-6-헥사데실-1,3,5-트리아진 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

상기 완전 용해된 용액에 페닐렌디아민 0.5몰을 넣고 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨후 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

(실시예 7)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 페닐렌디아민 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르 복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

상기 완전 용해된 용액에 상기 화학식 15로 표시되는 3,5-디아미노페닐데실숙신이미드 0.5몰을 넣고, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨후 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

(실시예 8)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 상기 화학식 15로 표시되는 3,5-디아미노페닐데실숙신이미드 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

(실시예 9)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 페닐렌디아민 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

상기 완전 용해된 용액에 상기 화학식 16으로 표시되는 3,5-비스(3-아미노페닐)-메틸페녹시트리 플로로펜타데칸 0.5몰을 넣고, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨 후 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

(실시예 10)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 상기 화학식 16으로 표시되는 3,5-비스(3-아미노페닐)-메틸페녹시트리 플로로펜타데칸 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

(실시예 11)

상기 완전 용해된 용액에 상기 화학식 17로 표시되는 2,4-디니트로페녹시-6-헥사데실-1,3,5-트리아진 0.5몰을 넣고, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해 시킨 후 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

(실시예 12)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 상기 화학식 17로 표시되는 2,4-디니트로페녹시-6-헥사데실-1,3,5-트리아진 0.5몰을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 넣어 완전 용해 시킨 후, 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 넣고 완전 용해 시켰다.

(비교예 1)

교반기, 온도조절장치, 질소가스주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서 페닐렌디아민 0.5몰과 상기 화학식 15로 표시되는 3,5-디아미노페닐데실숙신이미드 0.5몰을 넣고, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 넣어 용해시킨 후, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물 1.0몰을 넣고 격렬하게 교반하였다. 이때의 고형분 함량은 15중량%였고, 온도는 30 내지 50℃로 유지하면서 10시간 동안 반응을 수행하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다.

상기 폴리아믹산 용액에 3.0몰의 아세트산무수물과 5.0몰의 피리딘을 첨가하고 80℃로 승온시켜 6시간 동안 반응시킨 후, 진공 증류시켜 고형분의 함량이 30중량%인 가용성 폴리이미드 수지를 제조하였다.

상기 제조된 가용성 폴리이미드 수지에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하고, 상온에서 24 시간 동안 교반하여 액정배향제를 제조하였다.

(비교예 2)

상기 화학식 16으로 표시되는 디아민 3,5-비스(3-아미노페닐)-메틸페녹시트 리 플로로펜타데칸 0.5몰을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 액정배향제를 제조하였다.

(비교예 3)

상기 화학식 17로 표시되는 디아민 2,4-디니트로페녹시-6-헥사데실-1,3,5-트리아진 0.5몰을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 액정배향제를 제조하였다.

(비교예 4)

산이무수물로 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 액정배향제를 제조하였다.

(비교예 5)

상기 화학식 16으로 표시되는 디아민 3,5-비스(3-아미노페닐)-메틸페녹시트리 플로로펜타데칸 0.5몰과 산이무수물로 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 액정배향제를 제조하였다.

(비교예 6)

상기 화학식 17로 표시되는 디아민 2,4-디니트로페녹시-6-헥사데실-1,3,5-트리아진 0.5몰과 산이무수물로 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA) 1.0몰을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 액정배향제를 제조하였다.

(제조된 가용성 폴리이미드 중합체의 분산도 측정)

상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 액정배향체를 GPC(Gel Permeation Chromatography, CTS30^®, Younglin 社)장비를 이용하여 수평균 분자량 및 분산도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

(제조된 액정배향제의 신장 점도 측정)

상기 실시예 1 내지 12, 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 액정배향제를 CaBER^®(capillary breakup extensional rheometer, TA instrument 社) 장비를 이용하여 신장점도, 및 액체 필라멘트가 끊어지는 시간(t_break)을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

(끝단도막 균일성 평가)

세정한 ITO가 부착된 유리 기판 상에, 상기 실시예 1 내지 12, 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 액정배향제를 각각 배향막 인쇄기(CZ 200^®, 나칸社)를 사용하여 플렉소 인쇄한 후, 상기 인쇄된 기판을 50 내지 90℃의 핫플레이트 상에 2 내지 5 분 동안 방치하여 도막의 가건조를 실시하였다.

상기 기판을 가건조한 후, 상기 기판을 200 내지 230℃의 핫플레이트 상에서 10 내지 30분 동안 소성하여 액정배향막이 부착된 기판을 제조하였다.

상기 액정배향막의 막면을 육안, 및 전자현미경(MX50^®, 올림푸스社)을 통해 기판 전면(중앙부분과 끝단부분)에 걸쳐 도막의 막 두께 변화를 측정하였고, 그 결 과를 하기 표 1에 나타내었다.

하기 표 1에서, 막 두께 편차가 0.005㎛ 미만인 경우를 양호라 하고, 0.005 내지 0.01㎛인 경우를 보통이라 하고, 0.01㎛을 초과하는 경우를 불량으로 표시하였다.

[표 1]

	분산도	수평균분자량 (10,000g/mol)	신장점도 (Pa·s)	t_break (s)	끝단도막 균일성
실시예 1	1.56	14.3	1.89	0.20	양호
실시예 2	1.53	14.8	1.73	0.21	양호
실시예 3	1.54	14.6	1.79	0.18	양호
실시예 4	1.53	14.6	1.95	0.20	양호
실시예 5	1.55	14.1	1.98	0.21	양호
실시예 6	1.53	13.9	1.81	0.21	양호
실시예 7	1.54	14.2	1.76	0.19	양호
실시예 8	1.52	14.3	1.92	0.21	양호
실시예 9	1.55	14.3	1.88	0.20	양호
실시예 10	1.53	14.5	1.92	0.18	양호
실시예 11	1.51	14.5	1.88	0.19	양호
실시예 12	1.51	14.6	1.86	0.21	양호
비교예 1	1.81	14.1	2.33	0.26	불량
비교예 2	1.84	14.8	2.41	0.26	불량
비교예 3	1.84	13.9	2.30	0.25	불량
비교예 4	1.85	15.0	2.35	0.25	불량
비교예 5	1.83	14.5	2.42	0.26	불량
비교예 6	1.84	14.4	2.32	0.26	불량

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 12의 액정배향제의 경우 분산도가 1.2 내지 1.75인 것을 알 수 있고, 신장점도, 및 t_break가 상대적으로 작음을 알 수 있다. 반면, 비교예 1 내지 6의 액정배향제의 경우 분산도가 1.75를 초과하며, 신장점도, 및 t_break가 상대적으로 큼을 알 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 12의 액정배향제를 이용하여 제조된 액정배향막은 비교예 1 내지 6의 액정배향제을 이용하여 제조된 액정배향막에 비하여 신장점도, 및 t_break가 작아 끝단뭉침 현상이 발생하지 않음을 확인하였다. 또한, 상기 실시예 1 내지 12의 액정배향제을 이용하여 제조된 액정배향막은 인쇄성이 우수하고, 형성된 도막이 균일함을 확인하였다.

이상 본 발명의 일 구현예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

하기 화학식 1로 표현되는 가용성 폴리이미드 중합체, 및 용제를 포함하며,

상기 가용성 폴리이미드 중합체의 수평균분자량이 10,000 내지 500,000g/mol이고, 분산도(polydispersity)가 1.2 내지 1.75이고,

신장점도가 1.5 내지 2.2 Pa·s인 액정배향제.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,

상기 R₁은 지방족 고리형 산이무수물, 및 방향족 산이무수물로 이루어진 군에서 선택되는 산이무수물로부터 유도된 4가의 유기기이며,

상기 R₂는 방향족 디아민으로부터 유도된 2가의 유기기이다)
삭제
제1항에 있어서, 상기 액정배향제는 고형분 함량이 액정배향제 전체에 대하여 0.01 내지 30중량%인 것인 액정배향제.
제1항에 있어서, 상기 지방족 고리형 산이무수물은 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산이무수물(CBDA), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥센-1,2-디카르복실산이무수물(DOCDA), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산이무수물(BODA), 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산이무수물(CPDA), 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산이무수물(CHDA), 1,2,4-트리카르복시-3-메틸카르복시 시클로펜탄이무수물, 1,2,3,4-테트라카르복시 시클로펜탄이무수물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 액정배향제.
제1항에 있어서, 상기 R₁은 하기 화학식 2 내지 6로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 4가 유기기인 것인 액정배향제.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

(상기 화학식 2 내지 6에서,

상기 R₃는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₁은 0 내지 3의 정수이고,

상기 R₄ 내지 R₁₀은 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)
제1항에 있어서, 상기 방향족 산이무수물은 피로멜리트산이무수물(PMDA), 비프탈산이무수물(BPDA), 옥시디프탈산이무수물(ODPA), 벤조페논테트라카르복시산이무수물(BTDA), 헥사플루오르이소프로필리덴디프탈산이무수물(6-FDA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 액정배향제.
제1항에 있어서, 상기 R₁은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물, 화학식 8로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 4가 유기기인 것인 액정배향제.

[화학식 7]

[화학식 8]

(상기 화학식 7, 및 화학식 8에서,

상기 R₁₁ 및 R₁₂는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₁₃, 및 R₁₄는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₂, 및 n₃는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,

상기 R₁₅는 O, CO, C(CF₃)₂, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 시클로알킬렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬렌기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 상기 n₄는 0 또는 1의 정수이다)
제1항에 있어서, 상기 방향족 디아민은 파라페닐렌디아민(p-PDA), 4,4-메틸렌디아닐린(MDA), 4,4-옥시디아닐린(ODA), 메타비스아미노페녹시디페닐설폰(m-BAPS), 파라비스아미노페녹시디페닐설폰(p-BAPS), 2,2-비스아미노페녹시페닐프로판(BAPP), 2,2-비스아미노페녹시페닐헥사플루오로프로판(HF-BAPP), 1,4-디아미노- 2-메톡시벤젠, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 액정배향제.
제1항에 있어서, 상기 R₂는 하기 화학식 9 내지 11로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 2가 유기기인 것인 액정배향제.

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

(상기 화학식 9 내지 11에서,

상기 R₁₆ 내지 R₁₈, R₂₀ 내지 R₂₂, 및, R₄₁는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기, 및 O, COO, CONH, OCO, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 더 포함하는 상기 치환기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₁₉, R₂₃, R₂₄, 및 R₄₀는 각각 독립적으로 O, SO₂, C(CF₃)₂, 및 C(R₄₂)(R₄₃)(여기서, R₄₂, 및, R₄₃은 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 n₅ 내지 n₇, n₉ 내지 n₁₁, 및 n₂₆는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,

상기 n₈, n₁₂, n₁₃, 및 n₂₅는 각각 독립적으로 0 내지 1의 정수이다)
제1항에 있어서, 상기 방향족 디아민은 하기 화학식 12 내지 14로 표시되는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 기능성 디아민인 것인 액정배향제.

[화학식 12]

(상기 화학식 12에서,

상기 R₂₆는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₁₄는 0 내지 3의 정수이고,

상기 R₂₇은 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이다)

[화학식 13]

(상기 화학식 13에서,

상기 R₂₇ 내지 R₂₉은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₀은 O, COO, CONH, OCO, 및 (C(R₃₈)(R₃₉))_n24(여기서, 상기 R₃₈, 및 R₃₉는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고, 상기 n₂₄은 1 내지 10의 정수이다)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₁은 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 n₁₅, 및 n₁₇은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,

상기 n₁₆은 0 내지 3의 정수이고,

상기 n₁₈은 0 또는 1의 정수이다)

[화학식 14]

(상기 화학식 14에서,

상기 R₃₂, 및 R₃₃는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₄는 수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₅, 및 R₃₆는 각각 독립적으로 O, 및 COO로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 R₃₇는 O, COO, CONH, 및 OCO로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,

상기 n₁₉, 및 n₂₀는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,

상기 n₂₁ 내지 n₂₃은 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이다)
제1항에 있어서, 상기 액정배향제는 2 내지 4개의 에폭시 관능기를 가지는 에폭시 화합물을 상기 가용성 폴리이미드 중합체 100중량부에 대하여 1 내지 30 중량부로 더 포함하는 것인 액정배향제.
제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항 기재에 따른 액정배향제를 기판에 도포하여 제조한 액정배향막.
제1항에 있어서, 상기 가용성 폴리이미드 중합체는 방향족 디아민과 산이무수물을 반응시킨 후 기능성 디아민과 반응시켜 제조되거나, 또는 기능성 디아민과 산이무수물을 반응시킨 후 방향족 디아민과 반응시켜 제조되는 것인 액정배향제.