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KR102635627B1 - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device Download PDF

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KR102635627B1
KR102635627B1 KR1020207007943A KR20207007943A KR102635627B1 KR 102635627 B1 KR102635627 B1 KR 102635627B1 KR 1020207007943 A KR1020207007943 A KR 1020207007943A KR 20207007943 A KR20207007943 A KR 20207007943A KR 102635627 B1 KR102635627 B1 KR 102635627B1
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crystal aligning
formula
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히데노리 이시이
다츠야 나기
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닛산 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 고효율로 배향 제어능이 부여되고, 액정 배향 어긋남이나 잔류 DC 에서 기인하는 번인 특성이 우수한, 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 갖는 기판 및 그 기판을 갖는 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 제공한다. 본 발명은, (A-a) 하기 식 (1) (식 (1) 에 있어서, i 는 0 또는 1 이고, X 는 단결합, 에테르 결합 등이다.) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체, (A-b) 지방족 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 하기 식 (2) 로 나타내는 디아민을 포함하는 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체, 및 유기 용매를 함유하고, (A-a) 및 (A-b) 의 중량비가, (A-a) : (A-b) = 55 : 45 ∼ 90 : 10 인 액정 배향제를 제공한다.

Figure 112020028562931-pct00035
The present invention provides a substrate having a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display device, which provides orientation control with high efficiency and is excellent in burn-in characteristics resulting from liquid crystal misalignment or residual DC, and a transverse electric field driven liquid crystal display having the substrate. Devices are provided. The present invention relates to a tetracarboxylic dianhydride containing (Aa) tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1) (in formula (1), i is 0 or 1, and X is a single bond, an ether bond, etc.) At least one type of polymer selected from polyamic acids obtained by using a carboxylic acid dianhydride component and a diamine component and imidized polymers of the polyamic acid, (Ab) tetracarboxylic acid 2 containing aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride It contains at least one type of polymer selected from a polyamic acid obtained by using an anhydride component and a diamine component containing a diamine represented by the following formula (2) and an imidized polymer of the polyamic acid, and an organic solvent, (Aa) and A liquid crystal aligning agent is provided in which the weight ratio of (Ab) is (Aa):(Ab)=55:45 to 90:10.
Figure 112020028562931-pct00035

Description

액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device

본 발명은 번인 특성이 우수한 액정 표시 소자를 제조하기 위한 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display device for manufacturing a liquid crystal display device with excellent burn-in characteristics.

액정 표시 소자는, 경량, 박형 또한 저소비 전력의 표시 디바이스로서 알려지고, 최근에는 대형의 텔레비전 용도에 사용되는 등, 눈부신 발전을 이루고 있다. 액정 표시 소자는, 예를 들어, 전극을 구비한 투명한 1 쌍의 기판에 의해 액정층을 협지하여 구성된다. 그리고, 액정 표시 소자에서는, 액정이 기판 사이에서 원하는 배향 상태가 되도록 유기 재료로 이루어지는 유기막이 액정 배향막으로서 사용되고 있다.Liquid crystal display elements are known as light-weight, thin, and low-power-consumption display devices, and have recently made remarkable progress, including being used in large-sized television applications. A liquid crystal display element is configured, for example, by sandwiching a liquid crystal layer with a pair of transparent substrates provided with electrodes. And in a liquid crystal display element, an organic film made of an organic material is used as a liquid crystal alignment film so that the liquid crystal is in a desired state of alignment between substrates.

즉, 액정 배향막은, 액정 표시 소자의 구성 부재로서, 액정을 협지하는 기판의 액정과 접하는 면에 형성되고, 그 기판 사이에서 액정을 일정한 방향으로 배향시킨다는 역할을 하고 있다. 그리고, 액정 배향막에는, 액정을, 예를 들어, 기판에 대해 평행한 방향 등, 일정한 방향으로 배향시킨다는 역할에 더하여, 액정의 프레틸트각을 제어한다는 역할이 요구되는 경우가 있다. 이러한 액정 배향막에 있어서의, 액정의 배향을 제어하는 능력 (이하, 배향 제어능이라고 한다.) 은, 액정 배향막을 구성하는 유기막에 대해 배향 처리를 실시함으로써 부여된다.That is, the liquid crystal alignment film is a structural member of the liquid crystal display element, and is formed on the surface in contact with the liquid crystal of the substrate holding the liquid crystal, and plays a role of aligning the liquid crystal in a certain direction between the substrates. And the liquid crystal alignment film may be required to have a role of controlling the pretilt angle of the liquid crystal in addition to the role of aligning the liquid crystal in a certain direction, such as a direction parallel to the substrate, for example. The ability to control the orientation of the liquid crystal in such a liquid crystal aligning film (hereinafter referred to as orientation control ability) is provided by performing an orientation treatment on the organic film constituting the liquid crystal aligning film.

배향 제어능을 부여하기 위한 액정 배향막의 배향 처리 방법으로는, 종래부터 러빙법이 알려져 있다.As an orientation treatment method for a liquid crystal alignment film for providing orientation control ability, the rubbing method has conventionally been known.

그러나, 폴리이미드 등으로 이루어지는 액정 배향막의 표면을 문지르는 러빙법은, 발진이나 정전기의 발생이 문제가 되는 경우가 있었다. 또, 최근의 액정 표시 소자의 고정세화나, 대응하는 기판 상의 전극이나 액정 구동용의 스위칭 능동 소자에 의한 요철 때문에, 액정 배향막의 표면을 천으로 균일하게 문지르지 못하여, 균일한 액정의 배향을 실현할 수 없는 경우가 있었다.However, the rubbing method of rubbing the surface of a liquid crystal alignment film made of polyimide or the like sometimes has problems with generation of oscillation or static electricity. In addition, due to the recent high-definition of liquid crystal display elements and the irregularities caused by the electrodes on the corresponding substrate or the switching active elements for driving the liquid crystal, the surface of the liquid crystal alignment film cannot be rubbed uniformly with a cloth, making it impossible to achieve uniform liquid crystal orientation. There were cases where there were none.

그래서, 러빙을 실시하지 않는 액정 배향막의 다른 배향 처리 방법으로서, 광 배향법이 활발히 검토되고 있다. 광 배향법에는 여러 가지 방법이 있지만, 직선 편광 또는 콜리메이트한 광에 의해 액정 배향막을 구성하는 유기막 내에 이방성을 형성하고, 그 이방성에 따라 액정을 배향시킨다.Therefore, the photo-alignment method is being actively studied as another alignment treatment method for the liquid crystal alignment film without rubbing. There are various methods for photo-alignment. Anisotropy is formed in the organic film constituting the liquid crystal alignment film using linearly polarized light or collimated light, and the liquid crystal is aligned according to the anisotropy.

주된 광 배향법으로는, 분해형의 광 배향법이 알려져 있다. 예를 들어, 폴리이미드막에 편광 자외선을 조사하고, 분자 구조의 자외선 흡수의 편광 방향 의존성을 이용하여 이방적인 분해를 발생시킨다. 그리고, 분해하지 않고 남겨진 폴리이미드에 의해 액정을 배향시키도록 한다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조할 것.)As the main photo-alignment method, a decomposition-type photo-alignment method is known. For example, a polyimide film is irradiated with polarized ultraviolet rays, and anisotropic decomposition is generated using the polarization direction dependence of ultraviolet absorption of the molecular structure. Then, the liquid crystal is oriented by the polyimide remaining without decomposition (for example, refer to Patent Document 1).

또, 광 가교형이나 광 이성화형의 광 배향법도 알려져 있다. 예를 들어, 폴리비닐신나메이트를 사용하여, 편광 자외선을 조사하고, 편광과 평행한 2 개의 측사슬의 이중 결합 부분에서 2 량화 반응 (가교 반응) 을 발생시킨다. 그리고, 편광 방향과 직교한 방향으로 액정을 배향시킨다 (예를 들어, 비특허문헌 1 을 참조할 것). 또, 아조벤젠을 측사슬에 갖는 측사슬형 고분자를 사용한 경우, 편광 자외선을 조사하고, 편광과 평행한 측사슬의 아조벤젠부에서 이성화 반응을 발생시켜, 편광 방향과 직교한 방향으로 액정을 배향시킨다 (예를 들어, 비특허문헌 2 를 참조할 것).In addition, photo-crosslinking type and photo-isomerization type photo-alignment methods are also known. For example, using polyvinyl cinnamate, polarized ultraviolet rays are irradiated to cause a dimerization reaction (crosslinking reaction) at the double bond portions of the two side chains parallel to the polarized light. Then, the liquid crystal is aligned in a direction perpendicular to the direction of polarization (for example, refer to Non-Patent Document 1). In addition, when a side chain type polymer having azobenzene in the side chain is used, polarized ultraviolet light is irradiated to cause an isomerization reaction in the azobenzene portion of the side chain parallel to the polarization, and the liquid crystal is oriented in the direction orthogonal to the polarization direction ( For example, see Non-Patent Document 2).

또, 교류 구동에 의한 잔상 특성을 개선하는 광 배향막으로서, 시클로부탄 고리 및 이미드기를 함유하는 디아민을 사용하여 제조한 폴리아믹산을 사용하는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 2, 3 및 4 를 참조할 것).In addition, as a photo-alignment film that improves the afterimage characteristics due to alternating current drive, a method of using a polyamic acid prepared using a diamine containing a cyclobutane ring and an imide group is known (for example, Patent Documents 2, 3 and 4).

이상의 예와 같이, 광 배향법에 의한 액정 배향막의 배향 처리 방법에서는, 러빙을 필요로 하지 않아, 발진이나 정전기의 발생의 염려가 없다. 그리고, 표면에 요철이 있는 액정 표시 소자의 기판에 대해서도 배향 처리를 실시할 수 있어, 공업적인 생산 프로세스에 바람직한 액정 배향막의 배향 처리의 방법이 된다.As in the above example, the alignment treatment method of the liquid crystal alignment film by the photo-alignment method does not require rubbing, and there is no concern about generation of oscillation or static electricity. And orientation processing can be performed also on the board|substrate of a liquid crystal display element whose surface has irregularities, and it becomes a method of orientation processing of a liquid crystal alignment film suitable for an industrial production process.

한편, 횡전계 방식의 액정 셀은 시야각 특성이 우수하지만, 기판 내에 형성되는 전극 부분이 적기 때문에, 액정 배향막의 전압 유지율이 약하면 액정에 충분한 전압이 가해지지 않아 표시 콘트라스트가 저하되어 버린다. 또, 정전기가 액정 셀 내에 축적되기 쉽고, 구동에 의해 발생하는 비대칭 전압의 인가에 의해서도 액정 셀 내에 전하가 축적되고, 이들 축적된 전하 (잔류 DC) 가 액정의 배향의 흐트러짐, 혹은 잔상이나 번인으로서 표시에 영향을 미쳐, 액정 소자의 표시 품위를 현저하게 저하시킨다. 이와 같은 상태에서, 다시 통전했을 경우, 초기 단계에 있어서, 액정 분자의 제어가 양호하게 실시되지 않아 플리커 (깜박거림) 등을 발생시켜 버린다. 특히, 횡전계 방식에서는, 종전계 방식보다 화소 전극과 공통 전극의 거리가 가깝기 때문에, 배향막이나 액정층에 강한 전계가 작용해 버려, 이와 같은 문제가 현저해지기 쉽다는 문제점이 있었다.On the other hand, the transverse electric field type liquid crystal cell has excellent viewing angle characteristics, but since the electrode portion formed in the substrate is small, if the voltage retention of the liquid crystal alignment film is weak, sufficient voltage is not applied to the liquid crystal, resulting in a decrease in display contrast. In addition, static electricity tends to accumulate in the liquid crystal cell, and charges are also accumulated in the liquid crystal cell by the application of an asymmetric voltage generated by driving, and these accumulated charges (residual DC) cause the alignment of the liquid crystal to become disturbed, or as an afterimage or burn-in. It affects the display and significantly deteriorates the display quality of the liquid crystal device. In this state, when electricity is applied again, the liquid crystal molecules are not properly controlled in the initial stage, resulting in flicker or the like. In particular, in the horizontal electric field method, since the distance between the pixel electrode and the common electrode is closer than in the longitudinal electric field method, there is a problem that a strong electric field acts on the alignment film or liquid crystal layer, and this problem is likely to become noticeable.

일본 특허 제3893659호Japanese Patent No. 3893659 한국 특허출원공개 10-2016-0042614호Korean Patent Application Publication No. 10-2016-0042614 한국 특허출원공개 10-2017-0127966호Korean Patent Application Publication No. 10-2017-0127966 한국 특허출원공개 10-2018-0020722호Korean Patent Application Publication No. 10-2018-0020722

M. Shadt et al., Jpn. J. Appl. Phys. 31, 2155(1992). M. Shadt et al., Jpn. J. Appl. Phys. 31, 2155 (1992). K. Ichimura et al., Chem. Rev. 100, 1847(2000). K. Ichimura et al., Chem. Rev. 100, 1847 (2000).

이상과 같이, 광 배향법은, 액정 표시 소자의 배향 처리 방법으로서 종래부터 공업적으로 이용되어 온 러빙법과 비교하여 러빙 공정 그 자체를 필요로 하지 않고, 그 때문에 큰 이점을 구비한다. 그리고, 러빙에 의해 배향 제어능이 거의 일정해지는 러빙법에 비해, 광 배향법에서는, 편광한 광의 조사량을 변화시켜 배향 제어능을 제어할 수 있다. 그러나, 광 배향법에서는, 러빙법에 의한 경우와 동일한 정도의 배향 제어능을 실현하고자 하는 경우, 대량의 편광한 광의 조사량이 필요해지거나, 안정적인 액정의 배향을 실현할 수 없는 경우가 있다.As described above, the photo-alignment method does not require the rubbing process itself compared to the rubbing method, which has been conventionally used industrially as an alignment treatment method for liquid crystal display elements, and therefore has a great advantage. And, compared to the rubbing method in which the orientation control ability becomes substantially constant by rubbing, in the photo-alignment method, the orientation control ability can be controlled by changing the irradiation amount of polarized light. However, in the photo-alignment method, when attempting to achieve the same degree of alignment control as in the case of the rubbing method, a large amount of irradiation of polarized light is required, or stable alignment of the liquid crystal may not be realized.

예를 들어, 상기한 특허문헌 1 에 기재된 분해형의 광 배향법에서는, 폴리이미드막에 출력 500 W 의 고압 수은등으로부터의 자외광을 60 분간 조사할 필요가 있는 등, 장시간 또한 대량의 자외선 조사가 필요하다. 또, 2 량화형이나 광 이성화형의 광 배향법의 경우에 있어서도, 수 J (줄) ∼ 수십 J 정도의 많은 양의 자외선 조사가 필요한 경우가 있다. 또한 광 가교형이나 광 이성화형의 광 배향법의 경우, 액정의 배향의 열 안정성이나 광 안정성이 떨어지기 때문에, 액정 표시 소자로 했을 경우에, 배향 불량이나 표시 번인이 발생한다는 문제가 있었다. 특히 횡전계 구동형의 액정 표시 소자에서는 액정 분자를 면내에서 스위칭하기 때문에, 액정 구동 후의 액정의 배향 어긋남이 발생하기 쉽고, 액정 배향 어긋남에서 기인하는 표시 번인이 큰 과제로 되어 있다.For example, in the decomposition-type photo-alignment method described in Patent Document 1 above, it is necessary to irradiate the polyimide film with ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp with an output of 500 W for 60 minutes, which requires irradiation of large amounts of ultraviolet rays for a long period of time. need. Also, in the case of dimerization type or photoisomerization type photo-alignment method, there are cases where a large amount of ultraviolet irradiation on the order of several joules to tens of J is required. In addition, in the case of photo-crosslinking type or photo-isomerization type photo-alignment method, the thermal stability and light stability of liquid crystal orientation are poor, so there is a problem that alignment defects and display burn-in occur when used as a liquid crystal display device. In particular, in a transverse electric field driven liquid crystal display device, liquid crystal molecules are switched in-plane, so misalignment of the liquid crystal after driving the liquid crystal is likely to occur, and display burn-in due to liquid crystal misalignment is a major problem.

따라서, 광 배향법에서는, 배향 처리의 고효율화나 안정적인 액정 배향의 실현이 요구되고 있으며, 액정 배향막에 대한 높은 배향 제어능의 부여를 고효율로 실시할 수 있는 액정 배향막이나 액정 배향제가 요구되고 있다.Therefore, in the photo-alignment method, there is a demand for improving the efficiency of the alignment treatment and realizing stable liquid crystal orientation, and a liquid crystal alignment film and a liquid crystal aligning agent that can provide high orientation control ability to the liquid crystal alignment film with high efficiency are required.

또, 잔류 DC 에서 기인하는 표시 번인에 대한 대책으로서, 액정 배향막으로 했을 때, 편광 자외선 조사에 의해 액정의 배향 제어능이 부여되는 폴리아믹산 또는 폴리이미드와는 다른 성분으로서, 체적 저항률이 낮은 폴리아믹산을 배향제에 첨가한다는 수법이 이용되어 왔다. 그러나, 2 종류의 폴리아믹산 또는 폴리이미드가 혼재되는 액정 배향제를, 23 ℃ 에서 보존함으로써, 보존 시간의 경과와 함께 액정 배향 안정성이 저하되어 가는 경우가 있다. 따라서, 잔류 DC 기인의 표시 번인을 해소하면서, 액정 배향 안정성을 저하시키지 않는 액정 배향막이나 액정 배향제가 요구되고 있다.In addition, as a countermeasure against display burn-in caused by residual DC, when used as a liquid crystal alignment film, polyamic acid with a low volume resistivity is used as a component different from polyamic acid or polyimide that provides the ability to control the orientation of the liquid crystal by polarized ultraviolet irradiation. A method of adding an orientation agent has been used. However, by storing the liquid crystal aligning agent in which two types of polyamic acid or polyimide are mixed at 23 degreeC, liquid crystal orientation stability may fall with the passage of storage time. Therefore, there is a demand for a liquid crystal aligning film and a liquid crystal aligning agent that does not reduce liquid crystal orientation stability while eliminating display burn-in caused by residual DC.

본 발명은, 고효율로 배향 제어능이 부여되고, 액정 배향 어긋남이나 잔류 DC 에서 기인하는 번인 특성이 우수한, 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 갖는 기판 및 그 기판을 갖는 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a substrate having a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display device, which provides orientation control with high efficiency and is excellent in burn-in characteristics resulting from liquid crystal misalignment or residual DC, and a transverse electric field driven liquid crystal display having the substrate. The purpose is to provide devices.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 실시한 결과, 특정한 방향족 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민으로부터 얻어지는 폴리아믹산 또는 폴리아믹산의 이미드화 중합체, 및 지방족 테트라카르복실산 2 무수물과 특정 구조를 갖는 디아민으로부터 얻어지는 폴리아믹산 또는 폴리아믹산의 이미드화 중합체를 사용함으로써, 고효율로 배향 제어능이 부여되고, 액정 배향 어긋남이나 잔류 DC 에서 기인하는 번인 특성이 우수한 액정 배향막이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.The present inventors conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, a polyamic acid obtained from a specific aromatic tetracarboxylic dianhydride and a diamine or an imidized polymer of a polyamic acid, and an aliphatic tetracarboxylic dianhydride having a specific structure. It was discovered that by using a polyamic acid obtained from diamine or an imidized polymer of a polyamic acid, a liquid crystal alignment film was obtained that provided orientation control ability with high efficiency and was excellent in burn-in characteristics resulting from liquid crystal misalignment and residual DC, and completed the present invention. .

이렇게 하여, 본 발명은 상기의 지견에 기초하는 것이고, 하기의 요지를 갖는다.In this way, the present invention is based on the above findings and has the following gist.

1. (A-a) 하기 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체,1. (A-a) At least one selected from polyamic acid obtained by using a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component containing tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1), and an imidized polymer of the polyamic acid types of polymers,

(A-b) 지방족 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 하기 식 (2) 로 나타내는 디아민을 포함하는 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체,(A-b) A polyamic acid obtained by using a tetracarboxylic dianhydride component containing an aliphatic tetracarboxylic dianhydride and a diamine component containing a diamine represented by the following formula (2), and an imidized polymer of the polyamic acid. at least one type of polymer,

및 유기 용매를 함유하고, (A-a) 및 (A-b) 의 중량비가, (A-a) : (A-b) = 55 : 45 ∼ 90 : 10, 바람직하게는 60 : 40 ∼ 90 : 10, 보다 바람직하게는 60 : 40 ∼ 85 : 15 인 것을 특징으로 하는 액정 배향제.and an organic solvent, and the weight ratio of (A-a) and (A-b) is (A-a):(A-b) = 55:45 to 90:10, preferably 60:40 to 90:10, more preferably 60. : 40 ~ 85 : 15 Liquid crystal aligning agent.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020028562931-pct00001
Figure 112020028562931-pct00001

식 (1) 에 있어서, i 는 0 또는 1 이고, X 는 단결합, 에테르 결합, 카르보닐, 에스테르 결합, 페닐렌, 탄소 원자수 1 내지 20 의 직사슬 알킬렌, 탄소 원자수 2 내지 20 의 분기 알킬렌, 탄소 원자수 3 내지 12 의 고리형 알킬렌, 술포닐, 아미드 결합 또는 그들의 조합으로 이루어지는 기이고, 여기서, 탄소 원자수 1 내지 20 의 알킬렌은, 에스테르 결합 및 에테르 결합에서 선택되는 결합에 의해 중단되어 있어도 되고, 페닐렌 및 알킬렌의 탄소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 및 할로알콕시기에서 선택되는 하나 또는 복수의 동일 또는 상이한 치환기로 치환되어 있어도 된다.In formula (1), i is 0 or 1, and It is a group consisting of branched alkylene, cyclic alkylene having 3 to 12 carbon atoms, sulfonyl, amide bond, or a combination thereof, wherein alkylene having 1 to 20 carbon atoms is selected from ester bond and ether bond. It may be interrupted by a bond, and the carbon atoms of phenylene and alkylene may be substituted with one or more same or different substituents selected from halogen atoms, cyano groups, alkyl groups, haloalkyl groups, alkoxy groups, and haloalkoxy groups. .

2. 상기 (A-a) 의 테트라카르복실산 2 무수물 성분 중의 10 ∼ 100 몰% 가 식 (1) 의 테트라카르복실산 2 무수물인 것을 특징으로 하는, 1 에 기재된 액정 배향제.2. 10 to 100 mol% in the tetracarboxylic dianhydride component of the above (A-a) is tetracarboxylic dianhydride of formula (1), the liquid crystal aligning agent according to 1, characterized by the above-mentioned.

3. 상기 (A-b) 의 테트라카르복실산 2 무수물 성분 중의 10 ∼ 100 몰% 가 지방족 테트라카르복실산 2 무수물인 것을 특징으로 하는, 1 또는 2 에 기재된 액정 배향제.3. The liquid crystal aligning agent according to 1 or 2, wherein 10 to 100 mol% of the tetracarboxylic dianhydride component of the (A-b) is aliphatic tetracarboxylic dianhydride.

4. 상기 (A-b) 의 디아민 성분 중의 10 ∼ 100 몰% 가 식 (2) 의 디아민인 것을 특징으로 하는, 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 액정 배향제.4. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 3, wherein 10 to 100 mol% of the diamine component of the above (A-b) is diamine of the formula (2).

5. 상기 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물이 피로멜리트산 2 무수물 및 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 2 무수물에서 선택되는 적어도 1 종인 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 액정 배향제.5. Among 1 to 4, wherein the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is at least one selected from pyromellitic dianhydride and 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride. The liquid crystal aligning agent described in any one.

6. 상기 지방족 테트라카르복실산 2 무수물이 시클로부탄테트라카르복실산 2 무수물 또는 1,3-디메틸시클로부탄테트라카르복실산 2 무수물인 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 액정 배향제.6. The liquid crystal aligning agent according to any one of items 1 to 5, wherein the aliphatic tetracarboxylic dianhydride is cyclobutanetetracarboxylic dianhydride or 1,3-dimethylcyclobutanetetracarboxylic dianhydride.

7. [I] 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 조성물을, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;7. [I] A step of forming a coating film by applying the composition according to any one of 1 to 6 above onto a substrate having a conductive film for driving a transverse electric field;

[II] [I] 에서 얻어진 도막에 편광한 자외선을 조사하는 공정 ; 및[II] A step of irradiating polarized ultraviolet rays to the coating film obtained in [I]; and

[III] [II] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 [III] Process of heating the coating film obtained in [II]

을 가짐으로써 배향 제어능이 부여된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 얻는, 상기 액정 배향막을 갖는 기판의 제조 방법.A method for producing a substrate having the liquid crystal alignment film, which obtains a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display element to which orientation control ability is imparted.

8. 상기 7 에 기재된 방법에 의해 제조된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 갖는 기판.8. A substrate having a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display element manufactured by the method described in 7 above.

9. 상기 8 에 기재된 기판을 갖는 횡전계 구동형 액정 표시 소자.9. A transverse electric field driven liquid crystal display device having the substrate described in item 8 above.

10. 상기 8 에 기재된 기판 (제 1 기판) 을 준비하는 공정 ;10. Step of preparing the substrate (first substrate) described in 8 above;

[I'] 제 2 기판 상에 청구항 1 내지 6 에 기재된 조성물을, 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;[I'] A step of forming a coating film by applying the composition according to claims 1 to 6 on a second substrate;

[II'] [I'] 에서 얻어진 도막에 편광한 자외선을 조사하는 공정 ;[II'] A step of irradiating polarized ultraviolet rays to the coating film obtained in [I'];

[III'] [II'] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ; 을 가짐으로써 배향 제어능이 부여된 액정 배향막을 얻는, 상기 액정 배향막을 갖는 제 2 기판을 얻는 공정 ; 및[III'] Process of heating the coating film obtained in [II']; A process of obtaining a second substrate having the liquid crystal aligning film, which obtains a liquid crystal aligning film to which orientation control ability is imparted by having; and

[IV] 액정을 개재하여 상기 제 1 및 제 2 기판의 액정 배향막이 상대되도록, 상기 제 1 및 제 2 기판을 대향 배치하여 액정 표시 소자를 얻는 공정 ; 을 가짐으로써, 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 얻는, 그 액정 표시 소자의 제조 방법.[IV] A process of obtaining a liquid crystal display element by arranging the first and second substrates to face each other so that the liquid crystal alignment films of the first and second substrates face each other with liquid crystal interposed therebetween; A method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein a transverse electric field driven liquid crystal display device is obtained.

11. 상기 10 에 기재된 방법에 의해 제조된 횡전계 구동형 액정 표시 소자.11. A transverse electric field driven liquid crystal display device manufactured by the method described in 10 above.

본 발명의 액정 배향제로부터 얻어지는 액정 배향막은, 적은 편광 자외선 조사량으로 액정을 배향시킬 수 있고, 액정 배향제를 23 ℃ 에서 보존해도, 액정 배향막의 액정 배향 안정성을 악화시키는 일 없이, 직류 전압에 의해 축적된 잔류 DC 의 완화를 빠르게 할 수 있다.The liquid crystal aligning film obtained from the liquid crystal aligning agent of this invention can orientate a liquid crystal with a small amount of polarization|polarized-light ultraviolet irradiation, and even if a liquid crystal aligning agent is stored at 23 degreeC, it does not worsen the liquid crystal orientation stability of a liquid crystal aligning film by direct current voltage. It is possible to quickly alleviate accumulated residual DC.

본 발명의 액정 배향제는, (A-a) 하기 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체, (A-b) 지방족 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 하기 식 (2) 로 나타내는 디아민을 포함하는 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체, 및 유기 용제를 함유하고, (A-a) 및 (A-b) 의 중량비가 (A-a) : (A-b) = 55 : 45 ∼ 90 : 10, 바람직하게는 60 : 40 ∼ 90 : 10, 보다 바람직하게는 60 : 40 ∼ 85 : 15 인 것을 특징으로 한다.The liquid crystal aligning agent of this invention is (A-a) a polyamic acid obtained using a tetracarboxylic dianhydride component containing tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1), and a diamine component, and imidation of the polyamic acid. A polyamic acid obtained by using at least one type of polymer selected from polymers, (A-b) a tetracarboxylic dianhydride component containing an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, and a diamine component containing a diamine represented by the following formula (2) and at least one type of polymer selected from imidized polymers of the polyamic acid, and an organic solvent, and the weight ratio of (A-a) and (A-b) is (A-a):(A-b) = 55:45 to 90:10. It is preferably 60:40 to 90:10, more preferably 60:40 to 85:15.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112020028562931-pct00002
Figure 112020028562931-pct00002

식 (1) 에 있어서, i 는 0 또는 1 이고, X 는 단결합, 에테르 결합, 카르보닐, 에스테르 결합, 페닐렌, 탄소 원자수 1 내지 20 의 직사슬 알킬렌, 탄소 원자수 2 내지 20 의 분기 알킬렌, 탄소 원자수 3 내지 12 의 고리형 알킬렌, 술포닐, 아미드 결합 또는 그들의 조합으로 이루어지는 기이고, 여기서, 탄소 원자수 1 내지 20 의 알킬렌은, 에스테르 결합 및 에테르 결합에서 선택되는 결합에 의해 중단되어 있어도 되고, 페닐렌 및 알킬렌의 탄소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 및 할로알콕시기에서 선택되는 하나 또는 복수의 동일 또는 상이한 치환기로 치환되어 있어도 된다.In formula (1), i is 0 or 1, and It is a group consisting of branched alkylene, cyclic alkylene having 3 to 12 carbon atoms, sulfonyl, amide bond, or a combination thereof, wherein alkylene having 1 to 20 carbon atoms is selected from ester bond and ether bond. It may be interrupted by a bond, and the carbon atoms of phenylene and alkylene may be substituted with one or more same or different substituents selected from halogen atoms, cyano groups, alkyl groups, haloalkyl groups, alkoxy groups, and haloalkoxy groups. .

이하, 각 구성 요건에 대해 상세히 서술한다.Below, each configuration requirement is described in detail.

<(A-a) 성분><(A-a) component>

본 발명의 액정 배향제에 사용되는 (A-a) 성분은, 상기 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체이다.The (A-a) component used in the liquid crystal aligning agent of this invention is a polyamic acid obtained using a tetracarboxylic dianhydride component containing tetracarboxylic dianhydride represented by the said formula (1), and a diamine component, and its polya It is at least one type of polymer selected from imidized polymers of mixed acids.

<테트라카르복실산 2 무수물 성분><Tetracarboxylic dianhydride component>

상기 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물로는, 다음과 같은 화합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 식 중, q 는 1 내지 20 의 정수 (整數) 를 나타낸다.Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) include the following compounds, but are not limited to these. In addition, in the following formula, q represents an integer of 1 to 20.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112020028562931-pct00003
Figure 112020028562931-pct00003

식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물 중, 직류 전압에 의해 축적된 잔류 DC 의 완화라는 점에서 상기 식 (1-1), (1-2), (1-3), (1-4), (1-5), (1-7) 이 바람직하고, 안정 공급이라는 점에서, 상기 식 (1-1), (1-5) 가 특히 바람직하다.Among tetracarboxylic dianhydrides represented by formula (1), the above formulas (1-1), (1-2), (1-3), (1-) are used in terms of relaxation of residual DC accumulated by direct current voltage. 4), (1-5), and (1-7) are preferable, and from the viewpoint of stable supply, the above formulas (1-1) and (1-5) are particularly preferable.

(A-a) 성분에 있어서, 테트라카르복실산 2 무수물 성분 전체에서 차지하는 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물의 양은, 지나치게 적으면, 본 발명의 효과가 얻어지지 않는다. 따라서, 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물의 양은, (A-a) 성분의 제조에 사용되는 전체 테트라카르복실산 2 무수물 1 몰에 대하여, 30 ∼ 100 몰% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 50 ∼ 100 몰%, 더욱 바람직하게는, 70 ∼ 100 몰% 이다.In the component (A-a), if the amount of tetracarboxylic dianhydride represented by formula (1) in the entire tetracarboxylic dianhydride component is too small, the effect of the present invention will not be obtained. Therefore, the amount of tetracarboxylic dianhydride represented by formula (1) is preferably 30 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, based on 1 mole of all tetracarboxylic dianhydrides used in the production of component (A-a). is 50 to 100 mol%, more preferably 70 to 100 mol%.

식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물은, 각각, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 병용해도 되지만, 그 경우도, 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물은, 합계로서 상기의 바람직한 양을 사용하는 것이 바람직하다.The tetracarboxylic dianhydride represented by formula (1) may be used individually, or may be used in combination, but in that case as well, the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (1) is the above in total. It is desirable to use the desired amount.

<디아민 성분><Diamine ingredient>

본 발명의 (A-a) 성분의 제조에 사용되는 디아민 성분으로는, 하기 식 (5) 로 나타내는 디아민이 사용된다.As a diamine component used for manufacture of the (A-a) component of this invention, the diamine represented by the following formula (5) is used.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112020028562931-pct00004
Figure 112020028562931-pct00004

식 (5) 에 있어서의 W2 는, 2 가의 유기기이고, 그 구조는 특별히 한정되는 것은 아니며, 2 종류 이상이 혼재되어 있어도 된다. 굳이, 그 구체예를 나타낸다면, 하기 식 [W2-1] ∼ 식 [W2-152] 로 나타내는 구조를 들 수 있다. R1, R2 는, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기이고, 수소 원자, 또는 메틸기가 보다 바람직하다.W 2 in formula (5) is a divalent organic group, and its structure is not particularly limited, and two or more types may be mixed. If a specific example is to be shown, the structure represented by the following formula [W 2 -1] to [W 2 -152] can be given. R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112020028562931-pct00005
Figure 112020028562931-pct00005

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112020028562931-pct00006
Figure 112020028562931-pct00006

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112020028562931-pct00007
Figure 112020028562931-pct00007

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112020028562931-pct00008
Figure 112020028562931-pct00008

[화학식 9][Formula 9]

Figure 112020028562931-pct00009
Figure 112020028562931-pct00009

[화학식 10][Formula 10]

Figure 112020028562931-pct00010
Figure 112020028562931-pct00010

[화학식 11][Formula 11]

Figure 112020028562931-pct00011
Figure 112020028562931-pct00011

[화학식 12][Formula 12]

Figure 112020028562931-pct00012
Figure 112020028562931-pct00012

[화학식 13][Formula 13]

Figure 112020028562931-pct00013
Figure 112020028562931-pct00013

[화학식 14][Formula 14]

Figure 112020028562931-pct00014
Figure 112020028562931-pct00014

[화학식 15][Formula 15]

Figure 112020028562931-pct00015
Figure 112020028562931-pct00015

[화학식 16][Formula 16]

Figure 112020028562931-pct00016
Figure 112020028562931-pct00016

[화학식 17][Formula 17]

Figure 112020028562931-pct00017
Figure 112020028562931-pct00017

[화학식 18][Formula 18]

Figure 112020028562931-pct00018
Figure 112020028562931-pct00018

[화학식 19][Formula 19]

Figure 112020028562931-pct00019
Figure 112020028562931-pct00019

[화학식 20][Formula 20]

Figure 112020028562931-pct00020
Figure 112020028562931-pct00020

[화학식 21][Formula 21]

Figure 112020028562931-pct00021
Figure 112020028562931-pct00021

[화학식 22][Formula 22]

Figure 112020028562931-pct00022
Figure 112020028562931-pct00022

그 중에서도, 직류 전압에 의해 축적된 잔류 DC 의 완화의 관점에서, W2-7, W2-8, W2-20, W2-21, W2-23, W2-24, W2-26, W2-40, W2-41, W2-49, W2-51, W2-65, W2-67, W2-68, W2-69, W2-70, W2-71, W2-142, W2-144, W2-148, W2-151 이 바람직하고, W2-65, W2-67, W2-68, W2-69, W2-70, W2-71, W2-142, W2-144, W2-148, W2-151 이 보다 바람직하다.Among them, from the viewpoint of alleviating residual DC accumulated by direct current voltage, W2-7, W2-8, W2-20, W2-21, W2-23, W2-24, W2-26, W2-40, W2 -41, W2-49, W2-51, W2-65, W2-67, W2-68, W2-69, W2-70, W2-71, W2-142, W2-144, W2-148, W2-151 is preferable, and W2-65, W2-67, W2-68, W2-69, W2-70, W2-71, W2-142, W2-144, W2-148, and W2-151 are more preferable.

<(A-b) 성분><(A-b) component>

본 발명의 액정 배향제에 사용되는 (A-b) 성분은, 지방족 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 상기 식 (2) 로 나타내는 디아민을 포함하는 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체이다.The (A-b) component used in the liquid crystal aligning agent of this invention is obtained using the tetracarboxylic dianhydride component containing aliphatic tetracarboxylic dianhydride, and the diamine component containing the diamine represented by said formula (2). It is at least one type of polymer selected from polyamic acids and imidated polymers of polyamic acids.

본 발명에서 사용되는 특정 지방족 테트라카르복실산 2 무수물로는, 하기 식 (3) 으로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물을 들 수 있다. 또한, 식 중, X1 로는, 하기 (X-1) ∼ (X-28) 중 어느 것이다.Examples of the specific aliphatic tetracarboxylic dianhydride used in the present invention include tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (3). In addition, in the formula, X 1 is any of the following (X-1) to (X-28).

[화학식 23][Formula 23]

Figure 112020028562931-pct00023
Figure 112020028562931-pct00023

[화학식 24][Formula 24]

Figure 112020028562931-pct00024
Figure 112020028562931-pct00024

[화학식 25][Formula 25]

Figure 112020028562931-pct00025
Figure 112020028562931-pct00025

[화학식 26][Formula 26]

Figure 112020028562931-pct00026
Figure 112020028562931-pct00026

식 (X-1) 에 있어서, R3 ∼ R6 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 또는 페닐기이고, 수소 원자, 또는 메틸기가 보다 바람직하다.In formula (X-1), R 3 to R 6 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable.

상기 중, (X-1) 이 광 배향성의 점에서 가장 바람직하고, (X-1) 에 있어서 R3 및 R5 가 메틸기이고 R4 및 R6 이 수소 원자인 것과, R3 ∼ R6 이 수소 원자인 구조가 바람직하고, 그 중에서도, R3 ∼ R6 이 수소 원자인 구조가 특히 바람직하다.Among the above, (X-1) is most preferable in terms of photo-alignment, and in (X-1), R 3 and R 5 are methyl groups, R 4 and R 6 are hydrogen atoms, and R 3 to R 6 are A structure in which R 3 to R 6 is a hydrogen atom is preferable, and among these, a structure in which R 3 to R 6 is a hydrogen atom is particularly preferable.

(A-b) 성분에 있어서, 테트라카르복실산 2 무수물 성분 전체에서 차지하는 지방족 산 2 무수물의 양은, 지나치게 적으면, 본 발명의 효과가 얻어지지 않는다. 따라서, 지방족 테트라카르복실산 2 무수물의 양은, (A-b) 성분의 제조에 사용되는 전체 테트라카르복실산 2 무수물 1 몰에 대하여, 50 ∼ 100 몰% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 60 ∼ 100 몰%, 더욱 바람직하게는, 80 ∼ 100 몰% 이다.In component (A-b), if the amount of aliphatic acid dianhydride in the entire tetracarboxylic dianhydride component is too small, the effect of the present invention will not be obtained. Therefore, the amount of aliphatic tetracarboxylic dianhydride is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, based on 1 mole of all tetracarboxylic dianhydrides used in producing component (A-b). mol%, more preferably 80 to 100 mol%.

본 발명의 (A-b) 성분인 폴리아믹산 및 폴리아믹산의 이미드화 중합체에 있어서의 식 (2) 로 나타내는 디아민의 비율은, (A-b) 성분의 제조에 사용되는 전체 디아민 1 몰에 대하여, 10 ∼ 100 몰% 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 ∼ 100 몰%, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 100 몰% 이다.The ratio of the diamine represented by formula (2) in the polyamic acid and the imidized polymer of the polyamic acid, which are the component (A-b) of the present invention, is 10 to 100 with respect to 1 mole of the total diamine used in the production of the component (A-b). It is preferably mol%, more preferably 30 to 100 mol%, and even more preferably 50 to 100 mol%.

본 발명의 액정 배향제에 함유되는 (A-b) 성분인 폴리아믹산 및 폴리아믹산의 이미드화 중합체는, 상기 식 (2) 로 나타내는 디아민 이외에, 상기 식 (5) 로 나타내는 디아민을 사용해도 된다.The imidized polymer of the polyamic acid and polyamic acid which are the (A-b) components contained in the liquid crystal aligning agent of this invention may use the diamine represented by the said formula (5) other than the diamine represented by the said formula (2).

본 발명의 액정 배향제에 함유되는 (A-b) 성분인 폴리아믹산 및 폴리아믹산의 이미드화 중합체에 있어서, 식 (5) 로 나타내는 디아민의 비율이 많아지면, 본 발명의 효과를 저해할 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다. 따라서, 식 (5) 로 나타내는 디아민의 비율은, 전체 디아민 1 몰에 대하여, 0 ∼ 90 몰% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 ∼ 70 몰%, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 50 몰% 이다.In the polyamic acid which is the (A-b) component contained in the liquid crystal aligning agent of this invention, and the imidized polymer of polyamic acid, if the ratio of the diamine represented by Formula (5) increases, the effect of this invention may be impaired. , is not desirable. Therefore, the ratio of diamine represented by Formula (5) is preferably 0 to 90 mol%, more preferably 0 to 70 mol%, and even more preferably 0 to 50 mol% with respect to 1 mole of all diamines.

<폴리아믹산의 제조 방법><Method for producing polyamic acid>

본 발명에 사용되는 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산은, 이하에 나타내는 방법에 의해 합성할 수 있다.Polyamic acid, which is a polyimide precursor used in the present invention, can be synthesized by the method shown below.

구체적으로는, 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민을 유기 용매의 존재하에서 -20 ∼ 150 ℃, 바람직하게는 0 ∼ 70 ℃ 에 있어서, 30 분 ∼ 24 시간, 바람직하게는 1 ∼ 12 시간 반응시킴으로써 합성할 수 있다.Specifically, it is synthesized by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine in the presence of an organic solvent at -20 to 150°C, preferably 0 to 70°C, for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 12 hours. can do.

상기의 반응에 사용하는 유기 용매는, 모노머 및 중합체의 용해성으로부터 N,N-디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤 등이 바람직하고, 이들은 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.The organic solvent used in the above reaction is preferably N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, etc. from the solubility of monomers and polymers, and one or two types of these are used. You may use a mixture of the above.

중합체의 농도는, 중합체의 석출이 잘 일어나지 않고, 또한 고분자량체가 얻어지기 쉽다는 관점에서, 1 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 5 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하다.The concentration of the polymer is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass, from the viewpoint that precipitation of the polymer does not occur easily and a high molecular weight body is easily obtained.

상기와 같이 하여 얻어진 폴리아믹산은, 반응 용액을 잘 교반시키면서 빈 (貧) 용매에 주입함으로써, 중합체를 석출시켜 회수할 수 있다. 또, 석출을 수 차례 실시하고, 빈용매로 세정 후, 상온 혹은 가열 건조시킴으로써 정제된 폴리아믹산의 분말을 얻을 수 있다. 빈용매는, 특별히 한정되지 않지만, 물, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 헥산, 부틸셀로솔브, 아세톤, 톨루엔 등을 들 수 있고, 물, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올 등이 바람직하다.The polyamic acid obtained as described above can be recovered by injecting the reaction solution into a poor solvent while stirring well to precipitate the polymer. Additionally, purified polyamic acid powder can be obtained by performing precipitation several times, washing with a poor solvent, and drying at room temperature or by heating. The poor solvent is not particularly limited, but includes water, methanol, ethanol, 2-propanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene, etc., and water, methanol, ethanol, 2-propanol, etc. are preferred.

<폴리이미드의 제조 방법><Method for producing polyimide>

본 발명에 사용되는 폴리이미드는, 상기 폴리아믹산을 이미드화함으로써 제조할 수 있다.The polyimide used in the present invention can be manufactured by imidizing the polyamic acid.

폴리아믹산으로부터 폴리이미드를 제조하는 경우, 디아민 성분과 테트라카르복실산 2 무수물의 반응에서 얻어진 상기 폴리아믹산의 용액에 촉매를 첨가하는 화학적 이미드화가 간편하다. 화학적 이미드화는, 비교적 저온에서 이미드화 반응이 진행되고, 이미드화의 과정에서 중합체의 분자량 저하가 잘 일어나지 않기 때문에 바람직하다.When producing polyimide from polyamic acid, chemical imidization is simple by adding a catalyst to a solution of the polyamic acid obtained from the reaction of a diamine component and tetracarboxylic dianhydride. Chemical imidization is preferable because the imidization reaction proceeds at a relatively low temperature and the molecular weight of the polymer is less likely to decrease during the imidization process.

화학적 이미드화는, 이미드화시키고자 하는 중합체를, 유기 용매 중에 있어서 염기성 촉매와 산 무수물의 존재하에서 교반함으로써 실시할 수 있다. 유기 용매로는 전술한 중합 반응시에 사용하는 용매를 사용할 수 있다. 염기성 촉매로는, 피리딘, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 트리부틸아민, 트리옥틸아민 등을 들 수 있다. 그 중에서도 피리딘은 반응을 진행시키는 데에 적당한 염기성을 가지므로 바람직하다. 또, 산 무수물로는 무수 아세트산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산 등을 들 수 있고 그 중에서도 무수 아세트산을 사용하면 반응 종료 후의 정제가 용이해지므로 바람직하다.Chemical imidization can be performed by stirring the polymer to be imidized in the presence of a basic catalyst and an acid anhydride in an organic solvent. As the organic solvent, the solvent used during the polymerization reaction described above can be used. Examples of basic catalysts include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, and trioctylamine. Among them, pyridine is preferable because it has an appropriate basicity to proceed with the reaction. Additionally, acid anhydrides include acetic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride. Among these, acetic anhydride is preferred because it facilitates purification after completion of the reaction.

이미드화 반응을 실시할 때의 온도는, -20 ∼ 140 ℃, 바람직하게는 0 ∼ 100 ℃ 이고, 반응 시간은 1 ∼ 100 시간 동안 실시할 수 있다. 염기성 촉매의 양은 폴리아믹산기의 0.5 ∼ 30 배몰, 바람직하게는 2 ∼ 20 배몰이고, 산 무수물의 양은 폴리아믹산기의 1 ∼ 50 배몰, 바람직하게는 3 ∼ 30 배몰이다. 얻어지는 중합체의 이미드화율은, 촉매량, 온도, 반응 시간을 조절함으로써 제어할 수 있다.The temperature when performing the imidization reaction is -20 to 140°C, preferably 0 to 100°C, and the reaction time can be from 1 to 100 hours. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 times the mole of the polyamic acid group, preferably 2 to 20 times the mole, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 times the mole of the polyamic acid group, preferably 3 to 30 times the mole. The imidization rate of the obtained polymer can be controlled by adjusting the catalyst amount, temperature, and reaction time.

폴리아믹산의 이미드화 반응 후의 용액에는, 첨가한 촉매 등이 잔존하고 있으므로, 이하에 서술하는 수단에 의해, 얻어진 이미드화 중합체를 회수하고, 유기 용매로 재용해시켜, 본 발명의 액정 배향제로 하는 것이 바람직하다.Since the added catalyst and the like remain in the solution after the imidization reaction of the polyamic acid, the obtained imidized polymer is recovered by the means described below, re-dissolved in an organic solvent, and used as the liquid crystal aligning agent of the present invention. desirable.

상기와 같이 하여 얻어지는 폴리이미드의 용액은, 잘 교반시키면서 빈용매에 주입함으로써, 중합체를 석출시킬 수 있다. 석출을 수 차례 실시하고, 빈용매로 세정 후, 상온 혹은 가열 건조시켜 정제된 중합체의 분말을 얻을 수 있다.The solution of polyimide obtained as described above can be injected into a poor solvent while stirring well to precipitate the polymer. Precipitation can be performed several times, washed with a poor solvent, and dried at room temperature or by heating to obtain a purified polymer powder.

상기 빈용매는, 특별히 한정되지 않지만, 메탄올, 2-프로판올, 아세톤, 헥산, 부틸셀로솔브, 헵탄, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에탄올, 톨루엔, 벤젠 등을 들 수 있고, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 아세톤 등이 바람직하다.The poor solvent is not particularly limited, but includes methanol, 2-propanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, and benzene. , 2-propanol, acetone, etc. are preferred.

이와 같이 하여 제조된 (A-a) 성분 및 (A-b) 성분의 중량비는, (A-a) : (A-b) = 55 : 45 ∼ 90 : 10, 바람직하게는 60 : 40 ∼ 90 : 10, 보다 바람직하게는 60 : 40 ∼ 85 : 15 이면, 발명의 효과를 발휘한다. 즉, 상기 범위이면, 직류 전류에 의해 축적된 잔류 DC 의 완화가 빠르고, 또한 액정 배향 안정성이 우수하기 때문에, 번인 특성이 우수하다.The weight ratio of component (A-a) and component (A-b) prepared in this way is (A-a):(A-b) = 55:45 to 90:10, preferably 60:40 to 90:10, more preferably 60. : 40 ~ 85 : 15, the effect of the invention is exhibited. That is, within the above range, the relaxation of residual DC accumulated by direct current is rapid and the liquid crystal orientation stability is excellent, so the burn-in characteristic is excellent.

본 발명에 사용하는 폴리이미드 전구체는, 디아민 성분과 테트라카르복실산 유도체의 반응으로부터 얻어지는 것이고, 폴리아믹산이나 폴리아믹산에스테르 등을 들 수 있다.The polyimide precursor used in the present invention is obtained from the reaction of a diamine component and a tetracarboxylic acid derivative, and includes polyamic acid and polyamic acid ester.

<폴리이미드 전구체-폴리아믹산의 제조><Manufacture of polyimide precursor-polyamic acid>

(A-a) 성분 및 (A-b) 성분의 항에 기재한 폴리아믹산의 제조 방법의 기재에 준한다.Follow the description of the polyamic acid production method described in the sections for component (A-a) and component (A-b).

<폴리이미드 전구체-폴리아믹산에스테르의 제조><Manufacture of polyimide precursor-polyamic acid ester>

본 발명에 사용되는 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산에스테르는, 이하에 나타내는 (1), (2) 또는 (3) 의 제법으로 제조할 수 있다.Polyamic acid ester, which is a polyimide precursor used in the present invention, can be manufactured by the production method (1), (2), or (3) shown below.

(1) 폴리아믹산으로부터 제조하는 경우(1) When manufactured from polyamic acid

폴리아믹산에스테르는, 상기와 같이 제조된 폴리아믹산을 에스테르화함으로써 제조할 수 있다. 구체적으로는, 폴리아믹산과 에스테르화제를 유기 용제의 존재하에서 -20 ℃ ∼ 150 ℃, 바람직하게는 0 ℃ ∼ 50 ℃ 에 있어서, 30 분 ∼ 24 시간, 바람직하게는 1 ∼ 4 시간 반응시킴으로써 제조할 수 있다.Polyamic acid ester can be produced by esterifying the polyamic acid prepared as above. Specifically, it can be prepared by reacting polyamic acid and an esterifying agent in the presence of an organic solvent at -20°C to 150°C, preferably 0°C to 50°C, for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. You can.

에스테르화제로는, 정제에 의해 용이하게 제거할 수 있는 것이 바람직하고, N,N-디메틸포름아미드디메틸아세탈, N,N-디메틸포름아미드디에틸아세탈, N,N-디메틸포름아미드디프로필아세탈, N,N-디메틸포름아미드디네오펜틸부틸아세탈, N,N-디메틸포름아미드디-t-부틸아세탈, 1-메틸-3-p-톨릴트리아젠, 1-에틸-3-p-톨릴트리아젠, 1-프로필-3-p-톨릴트리아젠, 4-(4,6-디메톡시-1,3,5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄클로라이드 등을 들 수 있다. 에스테르화제의 첨가량은, 폴리아믹산의 반복 단위 1 몰에 대하여, 2 ∼ 6 몰당량이 바람직하다.The esterifying agent is preferably one that can be easily removed by purification, and includes N,N-dimethylformamide dimethyl acetal, N,N-dimethylformamide diethyl acetal, N,N-dimethylformamide dipropyl acetal, N,N-dimethylformamide dineopentylbutyl acetal, N,N-dimethylformamide di-t-butyl acetal, 1-methyl-3-p-tolyltriazene, 1-ethyl-3-p-tolyltriazene , 1-propyl-3-p-tolyltriazene, 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride, etc. The amount of the esterifying agent added is preferably 2 to 6 molar equivalents per 1 mole of repeating units of the polyamic acid.

유기 용제로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈 또는 γ-부티로락톤, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드 또는 1,3-디메틸-이미다졸리디논을 들 수 있다. 또, 폴리이미드 전구체의 용매 용해성이 높은 경우에는, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 또는 후술하는 식 [D-1] ∼ 식 [D-3] 으로 나타나는 용매를 사용할 수 있다.Organic solvents include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide. , dimethyl sulfoxide, or 1,3-dimethyl-imidazolidinone. In addition, when the solvent solubility of the polyimide precursor is high, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, or formula [D-1] to formula described later The solvent represented by [D-3] can be used.

이들 용매는 단독으로 사용해도 되고, 혼합하여 사용해도 된다. 또한 폴리이미드 전구체를 용해시키지 않는 용매이어도, 생성한 폴리이미드 전구체가 석출되지 않는 범위에서, 상기 용매에 혼합하여 사용해도 된다. 또, 용매 중의 수분은 중합 반응을 저해하고, 나아가서는 생성한 폴리이미드 전구체를 가수분해시키는 원인이 되므로, 용매는 탈수 건조시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.These solvents may be used individually or may be used in combination. Furthermore, even if it is a solvent that does not dissolve the polyimide precursor, it may be used by mixing with the solvent as long as the produced polyimide precursor does not precipitate. In addition, since moisture in the solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the produced polyimide precursor, it is preferable to use a dehydrated and dried solvent.

상기의 반응에 사용하는 용매는, 폴리머의 용해성으로부터 N,N-디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 또는 γ-부티로락톤이 바람직하고, 이들은 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 제조시의 농도는, 폴리머의 석출이 잘 일어나지 않고, 또한 고분자량체를 얻기 쉽다는 점에서, 1 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 5 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하다.The solvent used in the above reaction is preferably N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone due to the solubility of the polymer, and these are used singly or in a mixture of two or more. You can use it. The concentration during production is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass, because precipitation of the polymer does not occur easily and it is easy to obtain a high molecular weight body.

(2) 테트라카르복실산디에스테르디클로라이드와 디아민의 반응에 의해 제조하는 경우(2) When manufactured by reaction of tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine

폴리아믹산에스테르는, 테트라카르복실산디에스테르디클로라이드와 디아민으로 제조할 수 있다.Polyamic acid ester can be manufactured from tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine.

구체적으로는, 테트라카르복실산디에스테르디클로라이드와 디아민을 염기와 유기 용제의 존재하에서 -20 ℃ ∼ 150 ℃, 바람직하게는 0 ℃ ∼ 50 ℃ 에 있어서, 30 분 ∼ 24 시간, 바람직하게는 1 ∼ 4 시간 반응시킴으로써 제조할 수 있다.Specifically, tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine are reacted in the presence of a base and an organic solvent at -20°C to 150°C, preferably 0°C to 50°C, for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 20°C. It can be prepared by reacting for 4 hours.

상기 염기에는, 피리딘, 트리에틸아민, 4-디메틸아미노피리딘 등을 사용할 수 있지만, 반응이 온화하게 진행되기 위해서 피리딘이 바람직하다. 염기의 첨가량은, 제거가 용이한 양이고, 또한 고분자량체를 얻기 쉽다는 점에서, 테트라카르복실산디에스테르디클로라이드에 대하여, 2 ∼ 4 배몰인 것이 바람직하다.Pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine, etc. can be used as the base, but pyridine is preferred so that the reaction proceeds gently. The amount of base added is preferably 2 to 4 times the mole of the tetracarboxylic acid diester dichloride because it is an amount that is easy to remove and makes it easy to obtain a high molecular weight product.

상기의 반응에 사용하는 용매는, 모노머 및 폴리머의 용해성으로부터 N-메틸-2-피롤리돈, 또는 γ-부티로락톤이 바람직하고, 이들은 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 제조시의 폴리머 농도는, 폴리머의 석출이 잘 일어나지 않고, 또한 고분자량체를 얻기 쉽다는 점에서, 1 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 5 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하다. 또, 테트라카르복실산디에스테르디클로라이드의 가수분해를 방지하기 위해, 폴리아믹산에스테르의 제조에 사용하는 용매는 가능한 한 탈수되어 있는 것이 바람직하고, 질소 분위기 중에서, 외기의 혼입을 방지하는 것이 바람직하다.The solvent used in the above reaction is preferably N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone in view of the solubility of monomers and polymers, and these may be used one type or in a mixture of two or more types. The polymer concentration during production is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass, because precipitation of the polymer does not occur easily and it is easy to obtain a high molecular weight body. Moreover, in order to prevent hydrolysis of tetracarboxylic acid diester dichloride, the solvent used in the production of polyamic acid ester is preferably dehydrated as much as possible, and it is preferable to prevent mixing of external air in a nitrogen atmosphere.

(3) 테트라카르복실산디에스테르와 디아민으로부터 제조하는 경우(3) When manufactured from tetracarboxylic acid diester and diamine

폴리아믹산에스테르는, 테트라카르복실산디에스테르와 디아민을 중축합함으로써 제조할 수 있다.Polyamic acid ester can be manufactured by polycondensing tetracarboxylic acid diester and diamine.

구체적으로는, 테트라카르복실산디에스테르와 디아민을 축합제, 염기, 및 유기 용제의 존재하에서 0 ℃ ∼ 150 ℃, 바람직하게는 0 ℃ ∼ 100 ℃ 에 있어서, 30 분 ∼ 24 시간, 바람직하게는 3 ∼ 15 시간 반응시킴으로써 제조할 수 있다.Specifically, tetracarboxylic acid diester and diamine are reacted in the presence of a condensing agent, a base, and an organic solvent at 0°C to 150°C, preferably 0°C to 100°C, for 30 minutes to 24 hours, preferably 3. It can be prepared by reacting for ~15 hours.

상기 축합제에는, 트리페닐포스파이트, 디시클로헥실카르보디이미드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드염산염, N,N'-카르보닐디이미다졸, 디메톡시-1,3,5-트리아지닐메틸모르폴리늄, O-(벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트, O-(벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄헥사플루오로포스파이트, (2,3-디하이드로-2-티옥소-3-벤조옥사졸릴)포스폰산디페닐 등을 사용할 수 있다. 축합제의 첨가량은, 테트라카르복실산디에스테르에 대하여 2 ∼ 3 배몰이 바람직하다.The condensing agent includes triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride, N,N'-carbonyldiimidazole, and dimethoxy-1. ,3,5-triazinylmethylmorpholinium, O-(benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O-(benzotriazole- 1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium hexafluorophosphite, (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzooxazolyl)phosphonate diphenyl, etc. You can use it. The amount of condensing agent added is preferably 2 to 3 times the mole of the tetracarboxylic acid diester.

상기 염기에는, 피리딘, 트리에틸아민 등의 3 급 아민을 사용할 수 있다. 염기의 첨가량은, 제거가 용이한 양이고, 또한 고분자량체를 얻기 쉽다는 점에서, 디아민 성분에 대하여 2 ∼ 4 배몰이 바람직하다.As the base, tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used. The amount of base added is preferably 2 to 4 times the mole of the diamine component because it is an amount that is easy to remove and makes it easy to obtain a high molecular weight body.

또, 상기 반응에 있어서, 루이스산을 첨가제로서 첨가함으로써 반응이 효율적으로 진행된다. 루이스산으로는, 염화리튬, 브롬화리튬 등의 할로겐화리튬이 바람직하다. 루이스산의 첨가량은 디아민 성분에 대하여 0 ∼ 1.0 배몰이 바람직하다.Additionally, in the above reaction, the reaction proceeds efficiently by adding a Lewis acid as an additive. As the Lewis acid, lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable. The amount of Lewis acid added is preferably 0 to 1.0 times the mole of the diamine component.

상기 3 개의 폴리아믹산에스테르의 제조 방법 중에서도, 고분자량의 폴리아믹산에스테르가 얻어지기 때문에, 상기 (1) 또는 상기 (2) 의 제법이 특히 바람직하다.Among the three methods for producing polyamic acid ester, the production method (1) or (2) above is particularly preferable because a high molecular weight polyamic acid ester is obtained.

상기와 같이 하여 얻어지는 폴리아믹산에스테르의 용액은, 잘 교반시키면서 빈용매에 주입함으로써, 폴리머를 석출시킬 수 있다. 석출을 수 차례 실시하고, 빈용매로 세정 후, 상온 혹은 가열 건조시켜 정제된 폴리아믹산에스테르의 분말을 얻을 수 있다. 빈용매는, 특별히 한정되지 않지만, 물, 메탄올, 에탄올, 헥산, 부틸셀로솔브, 아세톤, 톨루엔 등을 들 수 있다.The solution of polyamic acid ester obtained as described above can be injected into a poor solvent while stirring well to precipitate the polymer. Precipitation can be performed several times, washed with a poor solvent, and dried at room temperature or by heating to obtain a purified polyamic acid ester powder. The poor solvent is not particularly limited, but examples include water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, and toluene.

<액정 배향제><Liquid crystal alignment agent>

본 발명에 사용되는 액정 배향제는, 중합체 성분이 유기 용매 중에 용해된 용액의 형태를 갖는다. 중합체의 분자량은, 중량 평균 분자량으로 2,000 ∼ 500,000 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5,000 ∼ 300,000 이고, 더욱 바람직하게는, 10,000 ∼ 100,000 이다. 또, 수평균 분자량은, 바람직하게는, 1,000 ∼ 250,000 이고, 보다 바람직하게는, 2,500 ∼ 150,000 이고, 더욱 바람직하게는, 5,000 ∼ 50,000 이다.The liquid crystal aligning agent used in the present invention has the form of a solution in which a polymer component is dissolved in an organic solvent. The weight average molecular weight of the polymer is preferably 2,000 to 500,000, more preferably 5,000 to 300,000, and still more preferably 10,000 to 100,000. Moreover, the number average molecular weight is preferably 1,000 to 250,000, more preferably 2,500 to 150,000, and still more preferably 5,000 to 50,000.

본 발명에 사용되는 액정 배향제의 중합체의 농도는, 형성시키고자 하는 도막의 두께의 설정에 따라 적절히 변경할 수 있지만, 균일하고 결함이 없는 도막을 형성시킨다는 점에서 1 질량% 이상인 것이 바람직하고, 용액의 보존 안정성의 점에서는 10 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 중합체의 농도는, 2 ∼ 8 질량% 이다.The concentration of the polymer of the liquid crystal aligning agent used in the present invention can be appropriately changed depending on the setting of the thickness of the coating film to be formed, but is preferably 1% by mass or more in terms of forming a uniform and defect-free coating film, and the solution In terms of storage stability, it is preferable to set it to 10% by mass or less. A particularly preferable polymer concentration is 2 to 8 mass%.

본 발명에 사용되는 액정 배향제에 함유되는 유기 용매는, 중합체 성분이 균일하게 용해되는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그 구체예를 든다면, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 2-피롤리돈, N-비닐-2-피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 디메틸술폰, γ-부티로락톤, 1,3-디메틸-이미다졸리디논, 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 또, 단독으로는 중합체 성분을 균일하게 용해시킬 수 없는 용매이어도 되고, 중합체가 석출되지 않는 범위이면, 상기의 유기 용매에 혼합해도 된다.The organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent used in the present invention is not particularly limited as long as the polymer component is dissolved uniformly. Specific examples include N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and N-ethyl-2-pyrrolidone. Don, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, 3- Methoxy-N,N-dimethylpropanamide, etc. can be mentioned. These may be used singly or in mixture of two or more types. Additionally, it may be a solvent that cannot uniformly dissolve the polymer component alone, or may be mixed with the above-mentioned organic solvent as long as it is in a range where the polymer does not precipitate.

또, 액정 배향제에 함유되는 유기 용매는, 상기와 같은 용매에 더하여 액정 배향제를 도포할 때의 도포성이나 도막의 표면 평활성을 향상시키는 용매를 병용한 혼합 용매를 사용하는 것이 일반적이고, 본 발명의 액정 배향제에 있어서도 이와 같은 혼합 용매는 바람직하게 사용된다. 병용하는 유기 용매의 구체예를 하기에 들지만, 이들 예에 한정되는 것은 아니다.In addition, the organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent generally uses a mixed solvent in which a solvent that improves the coating properties when applying the liquid crystal aligning agent or the surface smoothness of the coating film in addition to the above-described solvents is used. Also in the liquid crystal aligning agent of the invention, such a mixed solvent is preferably used. Specific examples of organic solvents used in combination are given below, but are not limited to these examples.

예를 들어, 에탄올, 이소프로필알코올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸알코올, tert-부틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸알코올, tert-펜틸알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜틸알코올, 1-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 1-헵탄올, 2-헵탄올, 3-헵탄올, 1-옥탄올, 2-옥탄올, 2-에틸-1-헥산올, 시클로헥산올, 1-메틸시클로헥산올, 2-메틸시클로헥산올, 3-메틸시클로헥산올, 2,6-디메틸-4-헵탄올, 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 디이소프로필에테르, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 디헥실에테르, 디옥산, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 1,2-부톡시에탄, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 2-펜타논, 3-펜타논, 2-헥사논, 2-헵타논, 4-헵타논, 2,6-디메틸-4-헵타논, 4,6-디메틸-2-헵타논, 3-에톡시부틸아세테이트, 1-메틸펜틸아세테이트, 2-에틸부틸아세테이트, 2-에틸헥실아세테이트, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜디아세테이트, 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 2-(메톡시메톡시)에탄올, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소아밀에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 2-(헥실옥시)에탄올, 푸르푸릴알코올, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 1-(부톡시에톡시)프로판올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜디아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸아세테이트, 디에틸렌글리콜아세테이트, 트리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 락트산메틸, 락트산에틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산n-부틸, 아세트산프로필렌글리콜모노에틸에테르, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸에틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산, 3-메톡시프로피온산, 3-메톡시프로피온산프로필, 3-메톡시프로피온산부틸, 락트산메틸에스테르, 락트산에틸에스테르, 락트산n-프로필에스테르, 락트산n-부틸에스테르, 락트산이소아밀에스테르, 하기 식 [D-1] ∼ [D-3] 으로 나타내는 용매 등을 들 수 있다.For example, ethanol, isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, Isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1- Butanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclohexanol, 1-methylcyclohexanol, 2-methyl Cyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1 ,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, diisopropyl ether , dipropyl ether, dibutyl ether, dihexyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, 1,2-butoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Diethyl ether, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone Tanone, 4-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, 4,6-dimethyl-2-heptanone, 3-ethoxybutylacetate, 1-methylpentylacetate, 2-ethylbutylacetate, 2- Ethylhexyl acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, propylene carbonate, ethylene carbonate, 2-(methoxymethoxy)ethanol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisoamyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, 2 -(hexyloxy)ethanol, furfuryl alcohol, diethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, 1-(butoxyethoxy)propanol, propylene Glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate. , Ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, Diethylene glycol monoethyl ether acetate, Diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate, Diethylene glycol Acetate, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, 3-Methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid propyl, 3- Butyl methoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, isoamyl lactate, solvents represented by the following formulas [D-1] to [D-3], etc. You can.

[화학식 27][Formula 27]

Figure 112020028562931-pct00027
Figure 112020028562931-pct00027

식 [D-1] 중, D1 은 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 나타내고, 식 [D-2] 중, D2 는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 나타내고, 식 [D-3] 중, D3 은 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.In formula [D-1], D 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, in formula [D-2], D 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and in formula [D-3], D 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

그 중에서도 바람직한 용매의 조합으로는, N-메틸-2-피롤리돈과 γ-부티로락톤과 에틸렌글리콜모노부틸에테르, N-메틸-2-피롤리돈과 γ-부티로락톤과 프로필렌글리콜모노부틸에테르, N-에틸-2-피롤리돈과 프로필렌글리콜모노부틸에테르, N-메틸-2-피롤리돈과 γ-부티로락톤과 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논과 디에틸렌글리콜디에틸에테르, N-메틸-2-피롤리돈과 γ-부티로락톤과 프로필렌글리콜모노부틸에테르와 2,6-디메틸-4-헵타논, N-메틸-2-피롤리돈과 γ-부티로락톤과 프로필렌글리콜모노부틸에테르와 디이소프로필에테르, N-메틸-2-피롤리돈과 γ-부티로락톤과 프로필렌글리콜모노부틸에테르와 2,6-디메틸-4-헵탄올, N-메틸-2-피롤리돈과 γ-부티로락톤과 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등을 들 수 있다. 이와 같은 용매의 종류 및 함유량은, 액정 배향제의 도포 장치, 도포 조건, 도포 환경 등에 따라 적절히 선택된다.Among them, preferred solvent combinations include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and propylene glycol mono. Butyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone, propylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and diethylene. Glycol diethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether and 2,6-dimethyl-4-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone and γ- Butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, diisopropyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, 2,6-dimethyl-4-heptanol, N- Examples include methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and dipropylene glycol dimethyl ether. The type and content of such a solvent are appropriately selected depending on the coating device, application conditions, application environment, etc. of the liquid crystal aligning agent.

또, 본 발명의 액정 배향제에는, 막의 기계적 강도를 높이기 위하여 이하와 같은 첨가물을 첨가해도 된다.Moreover, you may add the following additives to the liquid crystal aligning agent of this invention in order to increase the mechanical strength of a film|membrane.

[화학식 28][Formula 28]

Figure 112020028562931-pct00028
Figure 112020028562931-pct00028

[화학식 29][Formula 29]

Figure 112020028562931-pct00029
Figure 112020028562931-pct00029

이들 첨가제는, 액정 배향제에 함유되는 중합체 성분의 100 질량부에 대하여 0.1 ∼ 30 질량부인 것이 바람직하다. 0.1 질량부 미만이면 효과를 기대할 수 없고, 30 질량부를 초과하면 액정의 배향성을 저하시키기 위해, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 20 질량부이다.It is preferable that these additives are 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of the polymer component contained in a liquid crystal aligning agent. If it is less than 0.1 parts by mass, no effect can be expected, and if it exceeds 30 parts by mass, the orientation of the liquid crystal is lowered, so the amount is more preferably 0.5 to 20 parts by mass.

본 발명의 액정 배향제에는, 상기 외에, 본 발명의 효과가 저해되지 않는 범위이면, 중합체 이외의 중합체, 액정 배향막의 유전율이나 도전성 등의 전기 특성을 변화시킬 목적의 유전체 혹은 도전 물질, 액정 배향막과 기판의 밀착성을 향상시킬 목적의 실란 커플링제, 액정 배향막으로 했을 때의 막의 경도나 치밀도를 높일 목적의 가교성 화합물, 나아가서는 도막을 소성할 때에 폴리아믹산의 이미드화를 효율적으로 진행시킬 목적의 이미드화 촉진제 등을 첨가해도 된다.In addition to the above, the liquid crystal aligning agent of the present invention includes a polymer other than the polymer, a dielectric or conductive material for the purpose of changing electrical properties such as dielectric constant and conductivity of the liquid crystal aligning film, and a liquid crystal aligning film, as long as it is a range in which the effect of the present invention is not impaired. A silane coupling agent for the purpose of improving adhesion to the substrate, a crosslinkable compound for the purpose of increasing the hardness and density of the film when used as a liquid crystal alignment film, and further for the purpose of efficiently advancing the imidization of the polyamic acid when baking the coating film. An imidization accelerator or the like may be added.

<액정 배향막> 및 <액정 배향막의 제조 방법><Liquid crystal alignment film> and <Method for producing liquid crystal alignment film>

본 발명의 액정 배향막은, 상기 액정 배향제를 기판에 도포하고, 건조, 소성하여 얻어지는 막이다. 본 발명의 액정 배향제를 도포하는 기판으로는 투명성이 높은 기판이면 특별히 한정되지 않고, 유리 기판, 질화규소 기판, 아크릴 기판, 폴리카보네이트 기판 등의 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있고, 액정 구동을 위한 ITO 전극 등이 형성된 기판을 사용하는 것이 프로세스의 간소화의 점에서 바람직하다. 또, 반사형의 액정 표시 소자에서는 편측의 기판만이라면 실리콘 웨이퍼 등의 불투명한 것으로도 사용할 수 있고, 이 경우의 전극은 알루미늄 등의 광을 반사하는 재료도 사용할 수 있다.The liquid crystal aligning film of this invention is a film|membrane obtained by apply|coating the said liquid crystal aligning agent to a board|substrate, drying, and baking. The substrate to which the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and plastic substrates such as glass substrates, silicon nitride substrates, acrylic substrates, and polycarbonate substrates can be used, and ITO electrodes for driving liquid crystals. It is preferable to use a substrate on which a back is formed in terms of simplification of the process. In addition, in a reflective liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used as long as only one side of the substrate is used, and a light-reflecting material such as aluminum can also be used as the electrode in this case.

본 발명의 액정 배향제의 도포 방법으로는, 스핀 코트법, 인쇄법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 본 발명의 액정 배향제를 도포한 후의 건조, 소성 공정은, 임의의 온도와 시간을 선택할 수 있다. 통상은, 함유되는 유기 용매를 충분히 제거하기 위해 50 ℃ ∼ 120 ℃ 에서 1 분 ∼ 10 분간 건조시키고, 그 후 150 ℃ ∼ 300 ℃ 에서 5 분 ∼ 120 분간 소성된다. 소성 후의 도막의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 지나치게 얇으면 액정 표시 소자의 신뢰성이 저하되는 경우가 있으므로, 5 ∼ 300 ㎚, 바람직하게는 10 ∼ 200 ㎚ 이다.Examples of the application method of the liquid crystal aligning agent of the present invention include spin coating, printing, and inkjet methods. The drying and baking steps after applying the liquid crystal aligning agent of the present invention can be performed at any temperature and time. Usually, in order to sufficiently remove the organic solvent contained, it is dried at 50°C to 120°C for 1 to 10 minutes, and then baked at 150°C to 300°C for 5 to 120 minutes. The thickness of the coating film after baking is not particularly limited, but if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may decrease, so it is 5 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm.

얻어진 액정 배향막을 배향 처리하는 방법으로는, 러빙법, 광 배향 처리법 등을 들 수 있다.Methods for orientation processing the obtained liquid crystal aligning film include a rubbing method and a photo-alignment treatment method.

러빙 처리는 기존의 러빙 장치를 이용하여 실시할 수 있다. 이 때의 러빙포의 재질로는, 코튼, 나일론, 레이온 등을 들 수 있다. 러빙 처리의 조건으로는 일반적으로, 회전 속도 300 ∼ 2000 rpm, 이송 속도 5 ∼ 100 ㎜/s, 압입량 0.1 ∼ 1.0 ㎜ 라는 조건이 사용된다. 그 후, 순수나 알코올 등을 사용하여 초음파 세정에 의해 러빙에 의해 생긴 잔류물이 제거된다.Rubbing treatment can be performed using an existing rubbing device. Materials of the rubbing fabric at this time include cotton, nylon, rayon, etc. Conditions for the rubbing treatment generally include a rotation speed of 300 to 2000 rpm, a feed rate of 5 to 100 mm/s, and an indentation amount of 0.1 to 1.0 mm. Afterwards, residues created by rubbing are removed by ultrasonic cleaning using pure water or alcohol.

광 배향 처리법의 구체예로는, 상기 도막 표면에, 일정 방향으로 편향한 방사선을 조사하고, 경우에 따라서는 추가로 150 ∼ 250 ℃ 의 온도에서 가열 처리를 실시하여, 액정 배향능을 부여하는 방법을 들 수 있다. 방사선으로는, 100 ㎚ ∼ 800 ㎚ 의 파장을 갖는 자외선 및 가시광선을 사용할 수 있다. 이 중, 100 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 파장을 갖는 자외선이 바람직하고, 200 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 파장을 갖는 것이 특히 바람직하다. 또, 액정 배향성을 개선하기 위해, 도막 기판을 50 ∼ 250 ℃ 에서 가열하면서, 방사선을 조사해도 된다. 상기 방사선의 조사량은, 1 ∼ 10,000 mJ/㎠ 가 바람직하고, 100 ∼ 5,000 mJ/㎠ 가 특히 바람직하다. 상기와 같이 하여 제조한 액정 배향막은, 액정 분자를 일정한 방향으로 안정적으로 배향시킬 수 있다.As a specific example of the photo-alignment treatment method, a method of imparting liquid crystal alignment ability by irradiating radiation deflected in a certain direction to the surface of the coating film and, in some cases, further performing heat treatment at a temperature of 150 to 250°C. can be mentioned. As radiation, ultraviolet rays and visible rays having a wavelength of 100 nm to 800 nm can be used. Among these, ultraviolet rays with a wavelength of 100 nm to 400 nm are preferable, and those with a wavelength of 200 nm to 400 nm are particularly preferable. Moreover, in order to improve the liquid crystal orientation, radiation may be irradiated while heating the coated film substrate at 50 to 250°C. The radiation dose is preferably 1 to 10,000 mJ/cm2, and particularly preferably 100 to 5,000 mJ/cm2. The liquid crystal alignment film manufactured as described above can stably orientate liquid crystal molecules in a certain direction.

편광된 자외선의 소광비가 높을수록, 보다 높은 이방성을 부여할 수 있기 때문에, 바람직하다. 구체적으로는, 직선으로 편광된 자외선의 소광비는, 10 : 1 이상이 바람직하고, 20 : 1 이상이 보다 바람직하다.The higher the extinction ratio of polarized ultraviolet rays, the higher the anisotropy can be imparted, so it is preferable. Specifically, the extinction ratio of linearly polarized ultraviolet rays is preferably 10:1 or more, and more preferably 20:1 or more.

상기에서, 편광된 방사선을 조사한 막은, 이어서 물 및 유기 용매에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 용매로 접촉 처리해도 된다.In the above, the film irradiated with polarized radiation may be subsequently contacted with a solvent containing at least one selected from water and an organic solvent.

접촉 처리에 사용하는 용매로는, 광 조사에 의해 생성된 분해물을 용해시킨는 용매이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 구체예로는, 물, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 1-메톡시-2-프로판올, 1-메톡시-2-프로판올아세테이트, 부틸셀로솔브, 락트산에틸, 락트산메틸, 디아세톤알코올, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 및 아세트산시클로헥실 등을 들 수 있다. 이들 용매는 2 종 이상을 병용해도 된다.The solvent used in the contact treatment is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves the decomposition product generated by light irradiation. Specific examples include water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, and methyl lactate. , diacetone alcohol, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl acetate, butyl acetate, and cyclohexyl acetate. These solvents may be used in combination of two or more.

범용성이나 안전성의 점에서, 물, 2-프로판올, 1-메톡시-2-프로판올 및 락트산에틸로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하다. 물, 2-프로판올, 및 물과 2-프로판올의 혼합 용매가 특히 바람직하다.In terms of versatility and safety, at least one selected from the group consisting of water, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol, and ethyl lactate is more preferable. Water, 2-propanol, and mixed solvents of water and 2-propanol are particularly preferred.

본 발명에 있어서, 편광된 방사선을 조사한 막과 유기 용매를 포함하는 용액의 접촉 처리는, 침지 처리, 분무 (스프레이) 처리 등의, 막과 액이 바람직하게는 충분히 접촉하는 처리로 실시된다. 그 중에서도, 유기 용매를 포함하는 용액 중에 막을, 바람직하게는 10 초 ∼ 1 시간, 보다 바람직하게는 1 ∼ 30 분 침지 처리하는 방법이 바람직하다. 접촉 처리는 상온에서도 가온해도 되지만, 바람직하게는 10 ∼ 80 ℃, 보다 바람직하게는 20 ∼ 50 ℃ 에서 실시된다. 또, 필요에 따라 초음파 등의 접촉을 높이는 수단을 실시할 수 있다.In the present invention, the contact treatment between the film irradiated with polarized radiation and a solution containing an organic solvent is preferably carried out by a treatment in which the film and the liquid are in sufficient contact, such as immersion treatment or spray treatment. Among these, a method of immersing the film in a solution containing an organic solvent is preferred, preferably for 10 seconds to 1 hour, and more preferably for 1 to 30 minutes. The contact treatment may be heated at room temperature, but is preferably carried out at 10 to 80°C, more preferably 20 to 50°C. Additionally, means to increase contact, such as ultrasonic waves, can be implemented as needed.

상기 접촉 처리 후에, 사용한 용액 중의 유기 용매를 제거할 목적으로, 물, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 저비점 용매에 의한 헹굼 (린스) 이나 건조 중 어느 것, 또는 양방을 실시하면 된다.After the contact treatment, for the purpose of removing the organic solvent in the used solution, either rinsing or drying with a low boiling point solvent such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, or methyl ethyl ketone, or both. Just implement it.

또한, 상기에서 용매에 의한 접촉 처리를 한 막은, 용매의 건조 및 막 중의 분자 사슬의 재배향을 목적으로 150 ℃ 이상에서 가열해도 된다.Additionally, the membrane subjected to the contact treatment with a solvent above may be heated at 150°C or higher for the purpose of drying the solvent and reorienting the molecular chains in the membrane.

가열의 온도로는, 150 ∼ 300 ℃ 가 바람직하다. 온도가 높을수록, 분자 사슬의 재배향이 촉진되지만, 온도가 지나치게 높으면 분자 사슬의 분해를 수반할 우려가 있다. 그 때문에, 가열 온도로는, 180 ∼ 250 ℃ 가 보다 바람직하고, 200 ∼ 230 ℃ 가 특히 바람직하다.The heating temperature is preferably 150 to 300°C. The higher the temperature, the more the reorientation of the molecular chain is promoted, but if the temperature is too high, there is a risk of decomposition of the molecular chain. Therefore, as a heating temperature, 180 to 250°C is more preferable, and 200 to 230°C is particularly preferable.

가열하는 시간은, 지나치게 짧으면 분자 사슬의 재배향의 효과가 얻어지지 않을 가능성이 있고, 지나치게 길면 분자 사슬이 분해되어 버릴 가능성이 있기 때문에, 10 초 ∼ 30 분이 바람직하고, 1 분 ∼ 10 분이 보다 바람직하다.If the heating time is too short, the effect of reorienting the molecular chain may not be obtained, and if it is too long, the molecular chain may be decomposed. Therefore, the heating time is preferably 10 seconds to 30 minutes, and more preferably 1 minute to 10 minutes. do.

본 발명의 액정 배향막을 갖는 기판의 제조 방법으로는, 하기 [I] 내지 [IV] 의 공정을 포함하는 것이 바람직하다.As a manufacturing method of the board|substrate with a liquid crystal alignment film of this invention, it is preferable to include the processes of following [I] - [IV].

[I] (A-a) 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체, (A-b) 지방족 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 식 (2) 로 나타내는 디아민을 포함하는 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체, 및 유기 용매를 함유하는 액정 배향제를, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;[I] (A-a) At least one selected from polyamic acids obtained by using a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component containing tetracarboxylic dianhydride represented by formula (1), and imidized polymers of the polyamic acids. Polyamic acid obtained by using a type of polymer, (A-b) a tetracarboxylic dianhydride component containing aliphatic tetracarboxylic dianhydride and a diamine component containing the diamine represented by formula (2), and imidization of the polyamic acid A process of applying a liquid crystal aligning agent containing at least one type of polymer selected from polymers and an organic solvent onto a substrate having a conductive film for transverse electric field drives to form a coating film;

[II] [I] 에서 얻어진 도막에 편광한 자외선을 조사하는 공정 ; 및[II] A step of irradiating polarized ultraviolet rays to the coating film obtained in [I]; and

[III] [II] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ;[III] Process of heating the coating film obtained in [II];

을 갖는다.has

상기 공정에 의해, 배향 제어능이 부여된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 얻을 수 있고, 그 액정 배향막을 갖는 기판을 얻을 수 있다.Through the above process, a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display element to which orientation control ability is imparted can be obtained, and a substrate having the liquid crystal alignment film can be obtained.

또, 상기 얻어진 기판 (제 1 기판) 외에, 제 2 기판을 준비함으로써, 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.Also, by preparing a second substrate in addition to the obtained substrate (first substrate), a transverse electric field driven liquid crystal display device can be obtained.

제 2 기판은, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 대신에, 횡전계 구동용의 도전막을 갖지 않는 기판을 사용하는 것 이외에는, 상기 공정 [I] ∼ [III] (횡전계 구동용의 도전막을 갖지 않는 기판을 사용하기 때문에, 편의상, 본원에 있어서, 공정 [I'] ∼ [III'] 로 약기하는 경우가 있다) 을 사용함으로써, 배향 제어능이 부여된 액정 배향막을 갖는 제 2 기판을 얻을 수 있다.The second substrate is made by using the above-mentioned steps [I] to [III] (a conductive film for driving a horizontal electric field) except that a substrate without a conductive film for driving a horizontal electric field is used instead of a substrate having a conductive film for driving a horizontal electric field. Since a substrate that does not have a substrate is used, for convenience, in this application, it may be abbreviated as steps [I'] to [III']), thereby obtaining a second substrate having a liquid crystal alignment film to which orientation control ability is imparted. there is.

횡전계 구동형 액정 표시 소자의 제조 방법은,The method of manufacturing a transverse electric field driven liquid crystal display device is:

[IV] 상기에서 얻어진 제 1 및 제 2 기판을, 액정을 개재하여 제 1 및 제 2 기판의 액정 배향막이 상대되도록, 대향 배치하여 액정 표시 소자를 얻는 공정 ;[IV] A process of obtaining a liquid crystal display element by arranging the first and second substrates obtained above so that the liquid crystal alignment films of the first and second substrates face each other with liquid crystal interposed therebetween;

을 갖는다. 이로써 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.has As a result, a transverse electric field driven liquid crystal display device can be obtained.

이하, 본 발명의 제조 방법이 갖는 [I] ∼ [III] , 및 [IV] 의 각 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, each process [I] to [III] and [IV] of the production method of the present invention will be described.

<공정 [I]><Process [I]>

공정 [I] 에서는, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에, 감광성의 주형 고분자 및 유기 용매를 함유하는 중합체 조성물을 도포하여 도막을 형성한다.In step [I], a polymer composition containing a photosensitive template polymer and an organic solvent is applied onto a substrate having a conductive film for driving a transverse electric field to form a coating film.

<기판><Substrate>

기판에 대해서는, 특별히 한정되지는 않지만, 제조되는 액정 표시 소자가 투과형인 경우, 투명성이 높은 기판이 사용되는 것이 바람직하다. 그 경우, 특별히 한정되지는 않고, 유리 기판, 또는 아크릴 기판이나 폴리카보네이트 기판 등의 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다.The substrate is not particularly limited, but when the liquid crystal display element to be manufactured is a transmissive type, it is preferable that a highly transparent substrate is used. In that case, there is no particular limitation, and a glass substrate, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate, etc. can be used.

또, 반사형의 액정 표시 소자에 대한 적용을 고려하여, 실리콘 웨이퍼 등의 불투명한 기판도 사용할 수 있다.Additionally, considering application to reflective liquid crystal display elements, opaque substrates such as silicon wafers can also be used.

<횡전계 구동용의 도전막><Conductive film for driving transverse electric field>

기판은, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는다.The substrate has a conductive film for driving a transverse electric field.

그 도전막으로서, 액정 표시 소자가 투과형인 경우, ITO (Indium Tin Oxide : 산화인듐주석), IZO (Indium Zinc Oxide : 산화인듐아연) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.As the conductive film, when the liquid crystal display element is a transmissive type, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), etc. may be used, but it is not limited to these.

또, 반사형의 액정 표시 소자의 경우, 도전막으로서, 알루미늄 등의 광을 반사하는 재료 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다.In addition, in the case of a reflective liquid crystal display element, the conductive film may include, but is not limited to, a material that reflects light, such as aluminum.

기판에 도전막을 형성하는 방법은, 종래 공지된 수법을 사용할 수 있다.A conventionally known method can be used to form a conductive film on a substrate.

상기 서술한 중합체 조성물을 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않는다.The method of applying the above-described polymer composition onto a substrate having a conductive film for driving a transverse electric field is not particularly limited.

도포 방법은, 공업적으로는, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄 또는 잉크젯법 등으로 실시하는 방법이 일반적이다. 그 밖의 도포 방법으로는, 딥법, 롤 코터법, 슬릿 코터법, 스피너법 (회전 도포법) 또는 스프레이법 등이 있고, 목적에 따라 이들을 사용해도 된다.Industrially, the application method is generally performed by screen printing, offset printing, flexo printing, or inkjet method. Other application methods include the dip method, roll coater method, slit coater method, spinner method (rotation application method), or spray method, and these may be used depending on the purpose.

횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에 중합체 조성물을 도포한 후에는, 핫 플레이트, 열순환형 오븐 또는 IR (적외선) 형 오븐 등의 가열 수단에 의해 50 ∼ 300 ℃, 바람직하게는 50 ∼ 180 ℃ 에서 용매를 증발시켜 도막을 얻을 수 있다. 이 때의 건조 온도는, 액정 배향 안정성의 관점에서 [III] 공정보다 낮은 것이 바람직하다.After applying the polymer composition on a substrate having a conductive film for driving a transverse electric field, the temperature is heated to 50 to 300° C., preferably 50 to 180° C., using a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, or an IR (infrared) type oven. A coating film can be obtained by evaporating the solvent at ℃. The drying temperature at this time is preferably lower than that of the [III] process from the viewpoint of liquid crystal orientation stability.

도막의 두께는, 지나치게 두꺼우면 액정 표시 소자의 소비 전력 면에서 불리해지고, 지나치게 얇으면 액정 표시 소자의 신뢰성이 저하되는 경우가 있으므로, 바람직하게는 5 ㎚ ∼ 300 ㎚, 보다 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 150 ㎚ 이다.If the thickness of the coating film is too thick, it becomes disadvantageous in terms of power consumption of the liquid crystal display element, and if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may decrease. Therefore, it is preferably 5 nm to 300 nm, more preferably 10 nm to 10 nm. It is 150 nm.

또한, [I] 공정 후, 계속되는 [II] 공정 전에 도막이 형성된 기판을 실온까지 냉각시키는 공정을 형성하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to form a process in which the substrate on which the coating film is formed is cooled to room temperature after the [I] process and before the subsequent [II] process.

<공정 [II]><Process [II]>

공정 [II] 에서는, 공정 [I] 에서 얻어진 도막에 편광한 자외선을 조사한다. 도막의 막면에 편광한 자외선을 조사하는 경우, 기판에 대해 일정한 방향으로 편광판을 개재하여 편광된 자외선을 조사한다. 사용하는 자외선으로는, 파장 100 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 범위의 자외선을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 사용하는 도막의 종류에 의해 필터 등을 개재하여 최적인 파장을 선택한다. 그리고, 예를 들어, 선택적으로 광 분해 반응을 야기할 수 있도록, 파장 240 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 범위의 자외선을 선택하여 사용할 수 있다. 자외선으로는, 예를 들어, 고압 수은등 또는 메탈 할라이드 램프로부터 방사되는 광을 사용할 수 있다.In step [II], polarized ultraviolet rays are irradiated to the coating film obtained in step [I]. When irradiating polarized ultraviolet rays to the film surface of the coating film, the polarized ultraviolet rays are irradiated through a polarizing plate in a certain direction with respect to the substrate. As ultraviolet rays to be used, ultraviolet rays with a wavelength in the range of 100 nm to 400 nm can be used. Preferably, the optimal wavelength is selected through a filter or the like depending on the type of coating film used. And, for example, ultraviolet rays with a wavelength in the range of 240 nm to 400 nm can be selected and used so as to selectively cause a photodecomposition reaction. As ultraviolet rays, for example, light emitted from a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp can be used.

편광한 자외선의 조사량은, 사용하는 도막에 의존한다. 조사량은, 그 도막에 있어서의, 편광한 자외선의 편광 방향과 평행한 방향의 자외선 흡광도와 수직인 방향의 자외선 흡광도의 차인 ΔA 의 최대값 (이하, ΔAmax 라고도 칭한다) 을 실현하는 편광 자외선의 양의 1 % ∼ 70 % 의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 1 % ∼ 50 % 의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.The irradiation amount of polarized ultraviolet rays depends on the coating film used. The irradiation amount is the amount of polarized ultraviolet rays that realizes the maximum value of ΔA (hereinafter also referred to as ΔAmax), which is the difference between the ultraviolet ray absorbance in the direction parallel to the polarization direction of the polarized ultraviolet ray and the ultraviolet ray absorbance in the direction perpendicular to the coating film. It is preferable to set it within the range of 1% to 70%, and it is more preferable to set it within the range of 1% to 50%.

<공정 [III]><Process [III]>

공정 [III] 에서는, 공정 [II] 에서 편광한 자외선의 조사된 도막을 가열한다. 가열에 의해, 도막에 배향 제어능을 부여할 수 있다.In step [III], the coating film irradiated with polarized ultraviolet rays in step [II] is heated. By heating, orientation control ability can be imparted to the coating film.

가열은, 핫 플레이트, 열순환형 오븐 또는 IR (적외선) 형 오븐 등의 가열 수단을 사용할 수 있다. 가열 온도는, 사용하는 도막에서 양호한 액정 배향 안정성 및 전기 특성을 발현시키는 온도를 고려하여 정할 수 있다.Heating can be performed using a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, or an IR (infrared) oven. The heating temperature can be determined in consideration of the temperature at which the coating film to be used develops good liquid crystal orientation stability and electrical properties.

가열 온도는, 주사슬형 고분자가 양호한 액정 배향 안정성을 발현하는 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 가열 온도가 지나치게 낮은 경우, 열에 의한 이방성의 증폭 효과나 열이미드화가 불충분해지는 경향이 있고, 또 가열 온도가 온도 범위보다 지나치게 높으면, 편광 노광에 의해 부여된 이방성이 소실되어 버리는 경향이 있고, 이 경우 자기 조직화에 의해 일방향으로 재배향하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.The heating temperature is preferably within the temperature range at which the main chain polymer exhibits good liquid crystal orientation stability. When the heating temperature is too low, the amplification effect of thermal anisotropy and thermal imidization tend to become insufficient, and when the heating temperature is too high above the temperature range, the anisotropy imparted by polarization exposure tends to disappear, In some cases, self-organization may make it difficult to reorient in one direction.

가열 후에 형성되는 도막의 두께는, 공정 [I] 에서 기재한 동일한 이유에서, 바람직하게는 5 ㎚ ∼ 300 ㎚, 보다 바람직하게는 50 ㎚ ∼ 150 ㎚ 인 것이 바람직하다.The thickness of the coating film formed after heating is preferably 5 nm to 300 nm, more preferably 50 nm to 150 nm, for the same reason described in step [I].

이상의 공정을 가짐으로써, 본 발명의 제조 방법에서는, 고효율인, 도막에 대한 이방성의 도입을 실현할 수 있다. 그리고, 고효율로 액정 배향막 부착 기판을 제조할 수 있다.By having the above steps, the production method of the present invention can realize the introduction of anisotropy into the coating film with high efficiency. And a substrate with a liquid crystal alignment film can be manufactured with high efficiency.

<공정 [IV]><Process [IV]>

공정 [IV] 는, 공정 [III] 에서 얻어진, 횡전계 구동용의 도전막 상에 액정 배향막을 갖는 기판 (제 1 기판) 과, 동일하게 상기 공정 [I'] ∼ [III'] 에서 얻어진, 도전막을 갖지 않는 액정 배향막 부착 기판 (제 2 기판) 을, 액정을 개재하여, 쌍방의 액정 배향막이 상대되도록 대향 배치하고, 공지된 방법으로 액정 셀을 제조하여, 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 제조하는 공정이다.Step [IV] is a substrate (first substrate) having a liquid crystal alignment film on a conductive film for transverse electric field driving obtained in step [III], and similarly obtained in steps [I'] to [III'] above, A substrate with a liquid crystal alignment film (second substrate) without a conductive film is arranged to face each other with liquid crystal interposed so that both liquid crystal alignment films are opposed to each other, and a liquid crystal cell is manufactured by a known method to manufacture a transverse electric field driven liquid crystal display element. It is a process.

또한, 공정 [I'] ∼ [III'] 는, 공정 [I] 에 있어서, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 대신에, 그 횡전계 구동용 도전막을 갖지 않는 기판을 사용한 것 이외에, 공정 [I] ∼ [III] 과 동일하게 실시할 수 있다. 공정 [I] ∼ [III] 과 공정 [I'] ∼ [III'] 의 차이점은, 상기 서술한 도전막의 유무뿐이기 때문에, 공정 [I'] ∼ [III'] 의 설명을 생략한다.In addition, the steps [I'] to [III'] are the steps [ It can be carried out in the same way as I] to [III]. Since the only difference between steps [I] to [III] and steps [I'] to [III'] is the presence or absence of the conductive film described above, the description of steps [I'] to [III'] is omitted.

<액정 표시 소자><Liquid crystal display device>

본 발명의 액정 표시 소자는, 본 발명의 액정 배향제로부터 상기 액정 배향막의 제조 방법에 의해 액정 배향막이 부착된 기판을 얻은 후, 공지된 방법으로 액정 셀을 제조하고, 그것을 사용하여 액정 표시 소자로 한 것이다.The liquid crystal display element of the present invention is obtained by obtaining a substrate with a liquid crystal aligning film from the liquid crystal aligning agent of the present invention by the above-described liquid crystal aligning film manufacturing method, manufacturing a liquid crystal cell by a known method, and using the liquid crystal display element. It was done.

액정 셀 제조 방법의 일례로서, 패시브 매트릭스 구조의 액정 표시 소자를 예로 들어 설명한다. 또한, 화상 표시를 구성하는 각 화소 부분에 TFT (Thin Film Transistor) 등의 스위칭 소자가 형성된 액티브 매트릭스 구조의 액정 표시 소자이어도 된다.As an example of a liquid crystal cell manufacturing method, a liquid crystal display device with a passive matrix structure will be described as an example. Additionally, a liquid crystal display device may have an active matrix structure in which a switching device such as a TFT (Thin Film Transistor) is formed in each pixel portion that constitutes an image display.

먼저, 투명한 유리제의 기판을 준비하고, 일방의 기판 상에 코먼 전극을, 타방의 기판 상에 세그먼트 전극을 형성한다. 이들 전극은, 예를 들어 ITO 전극으로 할 수 있고, 원하는 화상 표시를 할 수 있도록 패터닝된다. 이어서, 각 기판 상에, 코먼 전극과 세그먼트 전극을 피복하도록 하여 절연막을 형성한다. 절연막은, 예를 들어, 졸-겔법에 의해 형성된 SiO2-TiO2 로 이루어지는 막으로 할 수 있다.First, a transparent glass substrate is prepared, a common electrode is formed on one substrate, and a segment electrode is formed on the other substrate. These electrodes can be, for example, ITO electrodes, and are patterned to enable desired image display. Next, an insulating film is formed on each substrate to cover the common electrode and the segment electrode. The insulating film can be, for example, a film made of SiO 2 -TiO 2 formed by a sol-gel method.

다음으로, 각 기판 상에, 본 발명의 액정 배향막을 상기의 방법으로 형성한다.Next, on each substrate, the liquid crystal alignment film of the present invention is formed by the above-described method.

일방의 기판에 타방의 기판을 서로의 배향막면이 대향하도록 하여 중첩하고, 주변을 시일재로 접착한다. 시일재에는, 기판 간극을 제어하기 위해, 통상적으로, 스페이서를 혼입해 둔다. 또, 시일재를 형성하지 않는 면내 부분에도, 기판 간극 제어용의 스페이서를 산포해 두는 것이 바람직하다. 시일재의 일부에는, 외부로부터 액정을 충전 가능한 개구부를 형성해 둔다.One substrate is overlapped with the other substrate so that the alignment film surfaces face each other, and the periphery is adhered with a sealant. A spacer is usually incorporated into the seal material to control the gap between the substrates. In addition, it is desirable to distribute spacers for controlling the substrate gap even in the in-plane portion where the seal material is not formed. An opening through which liquid crystal can be filled from the outside is formed in a part of the seal material.

다음으로, 시일재에 형성한 개구부를 통해서, 2 장의 기판과 시일재로 포위된 공간 내에 액정 재료를 주입한다. 그 후, 이 개구부를 접착제로 봉지 (封止) 한다. 주입에는, 진공 주입법을 사용해도 되고, 대기 중에서 모세관 현상을 이용한 방법을 사용해도 된다. 다음으로, 편광판의 설치를 실시한다. 구체적으로는, 2 장의 기판의 액정층과는 반대측의 면에 1 쌍의 편광판을 첩부 (貼付) 한다. 이상의 공정을 거침으로써, 본 발명의 액정 표시 소자가 얻어진다.Next, the liquid crystal material is injected into the space surrounded by the two substrates and the sealing material through the opening formed in the sealing material. Afterwards, this opening is sealed with adhesive. For injection, a vacuum injection method may be used, or a method using capillary action in the air may be used. Next, the polarizing plate is installed. Specifically, a pair of polarizing plates is attached to the surface of the two substrates opposite to the liquid crystal layer. By going through the above steps, the liquid crystal display element of the present invention is obtained.

본 발명에 있어서, 시일제로는, 예를 들어, 에폭시기, 아크릴로일기, 메타아크릴로일기, 하이드록실기, 알릴기, 아세틸기 등의 반응성기를 갖는 자외선 조사나 가열에 의해 경화되는 수지가 사용된다. 특히, 에폭시기와 (메트)아크릴로일기의 양방의 반응성기를 갖는 경화 수지계를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, a resin that is cured by ultraviolet irradiation or heating and has a reactive group such as an epoxy group, acryloyl group, methacryloyl group, hydroxyl group, allyl group, or acetyl group is used as the sealant. . In particular, it is preferable to use a cured resin system having both an epoxy group and a (meth)acryloyl group.

본 발명의 시일제에는 접착성, 내습성의 향상을 목적으로 하여 무기 충전제를 배합해도 된다. 사용할 수 있는 무기 충전제로는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 구상 실리카, 용융 실리카, 결정 실리카, 산화티탄, 티탄 블랙, 실리콘 카바이드, 질화규소, 질화붕소, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 황산칼슘, 마이카, 탤크, 클레이, 알루미나, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 수산화알루미늄, 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산리튬알루미늄, 규산지르코늄, 티탄산바륨, 유리 섬유, 탄소 섬유, 이황화몰리브덴, 아스베스토 등을 들 수 있고, 바람직하게는 구상 실리카, 용융 실리카, 결정 실리카, 산화티탄, 티탄 블랙, 질화규소, 질화붕소, 탄산칼슘, 황산바륨, 황산칼슘, 마이카, 탤크, 클레이, 알루미나, 수산화알루미늄, 규산칼슘, 규산알루미늄이다. 상기의 무기 충전제는 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.An inorganic filler may be added to the sealing agent of the present invention for the purpose of improving adhesiveness and moisture resistance. The inorganic filler that can be used is not particularly limited, but specifically includes spherical silica, fused silica, crystalline silica, titanium oxide, titanium black, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, mica, talc, clay, alumina, magnesium oxide, zirconium oxide, aluminum hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate, lithium aluminum silicate, zirconium silicate, barium titanate, glass fiber, carbon fiber, molybdenum disulfide, asbestos, etc., Preferred are spherical silica, fused silica, crystalline silica, titanium oxide, titanium black, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, mica, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide, calcium silicate, and aluminum silicate. The above inorganic fillers may be used in mixture of two or more types.

이상과 같이 하여, 본 발명의 중합체를 사용하여 제조된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 기판 또는 그 기판을 갖는 횡전계 구동형 액정 표시 소자는, 적은 편광 자외선 조사량으로, 우수한 액정 배향 안정성과 잔류 DC 의 완화 특성을 발현하므로, 대화면이고 고정세한 액정 텔레비전 등에 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 본 발명의 방법에 의해 제조된 액정 배향막은, 신뢰성이 우수한 것이 되어, 액정을 사용한 가변 위상기에도 이용할 수 있고, 이 가변 위상기는, 예를 들어 공진 주파수를 가변할 수 있는 안테나 등에 바람직하게 이용할 수 있다.As described above, the substrate for a transverse electric field driven liquid crystal display element manufactured using the polymer of the present invention or the transverse electric field driven liquid crystal display element having the substrate has excellent liquid crystal orientation stability and residual DC with a small amount of polarized ultraviolet irradiation. Since it exhibits relaxation characteristics, it can be suitably used in large-screen, high-definition liquid crystal televisions, etc. In addition, the liquid crystal alignment film manufactured by the method of the present invention has excellent reliability and can also be used in a variable phase machine using liquid crystal, and this variable phase machine can be suitably used for, for example, an antenna that can vary the resonance frequency. You can.

실시예Example

이하에, 본 발명에 대해 실시예 등을 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 화합물, 용매의 약호는 이하와 같다.Below, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these Examples. In addition, the abbreviations for compounds and solvents are as follows.

NMP : N-메틸-2-피롤리돈NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

BCS : 부틸셀로솔브BCS: Butylcellosolve

DA-1 : 하기 구조식 (DA-1) 로 나타내는 화합물DA-1: Compound represented by the following structural formula (DA-1)

DA-2 : 하기 구조식 (DA-2) 로 나타내는 화합물DA-2: Compound represented by the following structural formula (DA-2)

DA-3 : 하기 구조식 (DA-3) 으로 나타내는 화합물DA-3: Compound represented by the following structural formula (DA-3)

DA-4 : 하기 구조식 (DA-4) 로 나타내는 화합물DA-4: Compound represented by the following structural formula (DA-4)

DA-5 : 하기 구조식 (DA-5) 로 나타내는 화합물DA-5: Compound represented by the following structural formula (DA-5)

DA-6 : 하기 구조식 (DA-6) 으로 나타내는 화합물DA-6: Compound represented by the following structural formula (DA-6)

DA-7 : 하기 구조식 (DA-7) 로 나타내는 화합물DA-7: Compound represented by the following structural formula (DA-7)

CA-1 : 하기 구조식 (CA-1) 로 나타내는 화합물CA-1: Compound represented by the following structural formula (CA-1)

CA-2 : 하기 구조식 (CA-2) 로 나타내는 화합물CA-2: Compound represented by the following structural formula (CA-2)

CA-3 : 하기 구조식 (CA-3) 으로 나타내는 화합물CA-3: Compound represented by the following structural formula (CA-3)

CA-4 : 하기 구조식 (CA-4) 로 나타내는 화합물CA-4: Compound represented by the following structural formula (CA-4)

[화학식 30][Formula 30]

Figure 112020028562931-pct00030
Figure 112020028562931-pct00030

[화학식 31][Formula 31]

Figure 112020028562931-pct00031
Figure 112020028562931-pct00031

<점도의 측정><Measurement of viscosity>

합성예에 있어서, 중합체 용액의 점도는, E 형 점도계 TVE-22H (토키 산업사 제조) 를 사용하여, 샘플량 1.1 ㎖, 콘 로터 TE-1 (1°34', R24), 온도 25 ℃ 에서 측정하였다.In the synthesis example, the viscosity of the polymer solution was measured using an E-type viscometer TVE-22H (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at a sample volume of 1.1 ml, a cone rotor TE-1 (1°34', R24), and a temperature of 25°C. did.

<합성예 1><Synthesis Example 1>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-1 을 2.18 g (5.40 m㏖), DA-2 를 3.43 g (12.6 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 55.8 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 분산시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-1 을 3.25 g (16.6 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 23.9 g 첨가하고 질소 분위기하 23 ℃ 에서 5 시간 교반하여 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 178 mPa·s 이었다.Weigh 2.18 g (5.40 mmol) of DA-1 and 3.43 g (12.6 mmol) of DA-2 in a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and add 55.8 g of NMP. , and was dispersed by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 3.25 g (16.6 mmol) of CA-1 was added, 23.9 g of NMP was further added, and the solution was stirred at 23°C under nitrogen atmosphere for 5 hours to form a solution of polyamic acid-polyimide copolymer. got it The viscosity of the solution of this polyamic acid-polyimide copolymer at a temperature of 25°C was 178 mPa·s.

이 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 30.2 g 분취하고, NMP 를 16.8 g, 및 BCS 를 20.1 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-1) 을 얻었다.30.2 g of the solution of this polyamic acid-polyimide copolymer was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 16.8 g of NMP and 20.1 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and the liquid crystal aligning agent was added. (A-1) was obtained.

<합성예 2><Synthesis Example 2>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-1 을 5.10 g (12.6 m㏖), DA-3 을 1.32 g (5.40 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 61.8 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 분산시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-1 을 2.19 g (11.2 m㏖), CA-2 를 1.21 g (5.40 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 26.5 g 첨가하고, 질소 분위기하 40 ℃ 에서 6 시간 교반하여 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 193 mPa·s 이었다.Weigh 5.10 g (12.6 mmol) of DA-1 and 1.32 g (5.40 mmol) of DA-3 in a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and add 61.8 g of NMP. , and was dispersed by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 2.19 g (11.2 mmol) of CA-1 and 1.21 g (5.40 mmol) of CA-2 were added, and 26.5 g of NMP was further added at 40°C under a nitrogen atmosphere. The mixture was stirred for 6 hours to obtain a solution of polyamic acid-polyimide copolymer. The viscosity of the solution of this polyamic acid-polyimide copolymer at a temperature of 25°C was 193 mPa·s.

이 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 31.3 g 분취하고, NMP 를 17.4 g, 및 BCS 를 20.9 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-2) 를 얻었다.31.3 g of the solution of this polyamic acid-polyimide copolymer was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 17.4 g of NMP and 20.9 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and the liquid crystal aligning agent was added. (A-2) was obtained.

<합성예 3><Synthesis Example 3>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-4 를 2.79 g (14.0 m㏖), DA-3 을 1.47 g (6.00 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 50.5 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 용해시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-3 을 5.59 g (19.0 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 21.7 g 첨가하고, 질소 분위기하 50 ℃ 에서 20 시간 교반하여 폴리아믹산의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 480 mPa·s 이었다.Weigh 2.79 g (14.0 mmol) of DA-4 and 1.47 g (6.00 mmol) of DA-3 in a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and add 50.5 g of NMP. , and dissolved by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 5.59 g (19.0 mmol) of CA-3 was added, 21.7 g of NMP was further added, and it stirred at 50 degreeC under nitrogen atmosphere for 20 hours, and obtained the solution of the polyamic acid. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 480 mPa·s.

이 폴리아믹산의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 29.0 g 분취하고, NMP 를 25.1 g, 및 BCS 를 23.2 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-3) 을 얻었다.29.0 g of this polyamic acid solution was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 25.1 g of NMP and 23.2 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and liquid crystal aligning agent (A-3) got it

<합성예 4><Synthesis Example 4>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-4 를 3.19 g (16.0 m㏖), DA-5 를 0.433 g (4.00 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 47.3 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 용해시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-3 을 5.59 g (19.0 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 20.3 g 첨가하고, 질소 분위기하 50 ℃ 에서 20 시간 교반하여 폴리아믹산의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 455 mPa·s 이었다.Weigh 3.19 g (16.0 mmol) of DA-4 and 0.433 g (4.00 mmol) of DA-5 in a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and add 47.3 g of NMP. , and dissolved by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 5.59 g (19.0 mmol) of CA-3 was added, 20.3 g of NMP was further added, and it stirred at 50 degreeC under nitrogen atmosphere for 20 hours, and obtained the solution of the polyamic acid. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 455 mPa·s.

이 폴리아믹산의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 30.7 g 분취하고, NMP 를 26.6 g, 및 BCS 를 24.6 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-4) 를 얻었다.30.7 g of this polyamic acid solution was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 26.6 g of NMP and 24.6 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and liquid crystal aligning agent (A-4) got it

<합성예 5><Synthesis Example 5>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-4 를 3.19 g (16.0 m㏖), DA-6 을 0.433 g (4.00 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 47.3 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 용해시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-3 을 5.59 g (19.0 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 20.3 g 첨가하고, 질소 분위기하 50 ℃ 에서 20 시간 교반하여 폴리아믹산의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 418 mPa·s 이었다.3.19 g (16.0 mmol) of DA-4 and 0.433 g (4.00 mmol) of DA-6 were weighed into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and 47.3 g of NMP was added. , and dissolved by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 5.59 g (19.0 mmol) of CA-3 was added, 20.3 g of NMP was further added, and it stirred at 50 degreeC under nitrogen atmosphere for 20 hours, and obtained the solution of the polyamic acid. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 418 mPa·s.

이 폴리아믹산의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 30.1 g 분취하고, NMP 를 26.1 g, 및 BCS 를 24.1 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-5) 를 얻었다.30.1 g of this polyamic acid solution was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 26.1 g of NMP and 24.1 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and liquid crystal aligning agent (A-5) was added. got it

<합성예 6><Synthesis Example 6>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-4 를 3.19 g (16.0 m㏖), DA-3 을 0.977 g (4.00 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 41.0 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 용해시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-1 을 1.65 g (8.40 m㏖) 첨가하고, 질소 분위기하 23 ℃ 에서 4 시간 교반한 후에, CA-4 를 2.18 g (10.0 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 17.6 g 첨가하고, 질소 분위기하 50 ℃ 에서 18 시간 교반하여 폴리아믹산의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 246 mPa·s 이었다.3.19 g (16.0 mmol) of DA-4 and 0.977 g (4.00 mmol) of DA-3 were weighed into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and 41.0 g of NMP was added. , and dissolved by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 1.65 g (8.40 mmol) of CA-1 was added, and after stirring at 23°C in a nitrogen atmosphere for 4 hours, 2.18 g (10.0 mmol) of CA-4 was added, and further 17.6 g of NMP was added and stirred at 50°C for 18 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 246 mPa·s.

이 폴리아믹산의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 29.7 g 분취하고, NMP 를 25.7 g, 및 BCS 를 23.8 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-6) 을 얻었다.29.7 g of this polyamic acid solution was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 25.7 g of NMP and 23.8 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and liquid crystal aligning agent (A-6) was added. got it

<합성예 7><Synthesis Example 7>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-7 을 3.97 g (20.0 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 49.1 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 용해시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-3 을 5.59 g (19.0 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 21.0 g 첨가하고, 질소 분위기하 50 ℃ 에서 20 시간 교반하여 폴리아믹산의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 376 mPa·s 이었다.3.97 g (20.0 mmol) of DA-7 was weighed and taken in a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, 49.1 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 5.59 g (19.0 mmol) of CA-3 was added, 21.0 g of NMP was further added, and it stirred at 50 degreeC under nitrogen atmosphere for 20 hours, and obtained the solution of the polyamic acid. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 376 mPa·s.

이 폴리아믹산의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 30.4 g 분취하고, NMP 를 26.4 g, 및 BCS 를 24.3 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-7) 을 얻었다.30.4 g of this polyamic acid solution was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 26.4 g of NMP and 24.3 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and liquid crystal aligning agent (A-7) was added. got it

<합성예 8><Synthesis Example 8>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 1 에서 얻어진 액정 배향제 (A-1) 을 8.07 g, 합성예 3 에서 얻어진 액정 배향제 (A-3) 을 12.1 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-8) 을 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 8.07 g of the liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and 12.1 g of the liquid crystal aligning agent (A-3) obtained in Synthesis Example 3 were weighed and taken with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (A-8).

<합성예 9><Synthesis Example 9>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 1 에서 얻어진 액정 배향제 (A-1) 을 8.12 g, 합성예 4 에서 얻어진 액정 배향제 (A-4) 를 12.2 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-9) 를 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 8.12 g of the liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and 12.2 g of the liquid crystal aligning agent (A-4) obtained in Synthesis Example 4 were weighed and taken with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (A-9).

<합성예 10><Synthesis Example 10>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 1 에서 얻어진 액정 배향제 (A-1) 을 8.21 g, 합성예 5 에서 얻어진 액정 배향제 (A-5) 를 12.3 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-10) 을 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 8.21 g of the liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and 12.3 g of the liquid crystal aligning agent (A-5) obtained in Synthesis Example 5 were weighed and taken with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (A-10).

<합성예 11><Synthesis Example 11>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 2 에서 얻어진 액정 배향제 (A-2) 를 6.02 g, 합성예 6 에서 얻어진 액정 배향제 (A-6) 을 14.0 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-11) 을 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 6.02 g of the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Synthesis Example 2 and 14.0 g of the liquid crystal aligning agent (A-6) obtained in Synthesis Example 6 were weighed and taken with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (A-11).

<합성예 12><Synthesis Example 12>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 2 에서 얻어진 액정 배향제 (A-2) 를 6.11 g, 합성예 7 에서 얻어진 액정 배향제 (A-7) 을 14.3 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-12) 를 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 6.11 g of the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Synthesis Example 2 and 14.3 g of the liquid crystal aligning agent (A-7) obtained in Synthesis Example 7 were weighed and taken with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (A-12).

<합성예 13><Synthesis Example 13>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 1 에서 얻어진 액정 배향제 (A-1) 을 4.24 g, 합성예 3 에서 얻어진 액정 배향제 (A-3) 을 16.96 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (A-13) 을 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 4.24 g of the liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and 16.96 g of the liquid crystal aligning agent (A-3) obtained in Synthesis Example 3 were weighed and taken with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (A-13).

<비교 합성예 1><Comparative Synthesis Example 1>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-1 을 2.18 g (5.40 m㏖), DA-2 를 3.43 g (12.6 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 58.1 g 첨가하고, 질소를 보내면서 교반하여 분산시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-4 를 3.61 g (16.6 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 24.9 g 첨가하고, 질소 분위기하 50 ℃ 에서 18 시간 교반하여 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 269 mPa·s 이었다.2.18 g (5.40 mmol) of DA-1 and 3.43 g (12.6 mmol) of DA-2 were weighed into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and 58.1 g of NMP was added. , and was dispersed by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 3.61 g (16.6 mmol) of CA-4 was added, 24.9 g of NMP was further added, and the mixture was stirred at 50°C in a nitrogen atmosphere for 18 hours to form a polyamic acid-polyimide copolymer. A solution was obtained. The viscosity of the solution of this polyamic acid-polyimide copolymer at a temperature of 25°C was 269 mPa·s.

이 폴리아믹산-폴리이미드 공중합체의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 30.6 g 분취하고, NMP 를 17.0 g, 및 BCS 를 20.4 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (B-1) 을 얻었다.30.6 g of the solution of this polyamic acid-polyimide copolymer was aliquoted into a 100 ml Erlenmeyer flask containing a stirrer, 17.0 g of NMP and 20.4 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and the liquid crystal aligning agent was added. (B-1) was obtained.

<비교 합성예 2><Comparative Synthesis Example 2>

교반 장치 및 질소 도입관이 부착된 100 ㎖ 의 4 구 플라스크에, DA-7 을 3.97 g (20.0 m㏖) 칭량하여 취하고, NMP 를 39.5 g 첨가하고 질소를 보내면서 교반하여 용해시켰다. 이 디아민 용액을 수랭하에서 교반하면서, CA-1 을 3.73 g (19.0 m㏖) 첨가하고, 추가로 NMP 를 16.9 g 첨가하고, 질소 분위기하 23 ℃ 에서 4 시간 교반하여 폴리아믹산의 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산의 용액의 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도는 265 mPa·s 이었다.3.97 g (20.0 mmol) of DA-7 was weighed and taken in a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, 39.5 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 3.73 g (19.0 mmol) of CA-1 was added, 16.9 g of NMP was further added, and it stirred at 23 degreeC under nitrogen atmosphere for 4 hours, and obtained the solution of the polyamic acid. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 265 mPa·s.

이 폴리아믹산의 용액을 교반자가 들어있는 100 ㎖ 삼각 플라스크에 29.9 g 분취하고, NMP 를 25.9 g, 및 BCS 를 23.9 g 첨가하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (B-2) 를 얻었다.29.9 g of this polyamic acid solution was aliquoted into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 25.9 g of NMP and 23.9 g of BCS were added, stirred for 2 hours with a magnetic stirrer, and liquid crystal aligning agent (B-2) was added. got it

<비교 합성예 3><Comparative Synthesis Example 3>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 비교 합성예 1 에서 얻어진 액정 배향제 (B-1) 을 8.14 g, 합성예 3 에서 얻어진 액정 배향제 (A-3) 을 12.2 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (B-3) 을 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.14 g of the liquid crystal aligning agent (B-1) obtained in Comparative Synthesis Example 1 and 12.2 g of the liquid crystal aligning agent (A-3) obtained in Synthesis Example 3 were weighed and taken, and a magnetic stirrer was added. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (B-3).

<비교 합성예 4><Comparative Synthesis Example 4>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 2 에서 얻어진 액정 배향제 (A-2) 를 6.07 g, 비교 합성예 2 에서 얻어진 액정 배향제 (B-2) 를 14.2 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (B-4) 를 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 6.07 g of the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Synthesis Example 2 and 14.2 g of the liquid crystal aligning agent (B-2) obtained in Comparative Synthesis Example 2 were weighed, taken, and stirred with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (B-4).

<비교 합성예 5><Comparative Synthesis Example 5>

교반자를 넣은 50 ㎖ 삼각 플라스크에, 합성예 2 에서 얻어진 액정 배향제 (A-2) 를 10.1 g, 합성예 7 에서 얻어진 액정 배향제 (A-7) 을 10.1 g 칭량하여 취하고, 마그네틱 스터러로 2 시간 교반하여, 액정 배향제 (B-5) 를 얻었다.In a 50 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 10.1 g of the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Synthesis Example 2 and 10.1 g of the liquid crystal aligning agent (A-7) obtained in Synthesis Example 7 were weighed and taken with a magnetic stirrer. It stirred for 2 hours and obtained the liquid crystal aligning agent (B-5).

<액정 배향 안정성, 및 잔류 DC 의 완화 특성 평가용 액정 셀의 제조><Manufacture of a liquid crystal cell for evaluation of liquid crystal orientation stability and relaxation characteristics of residual DC>

이하에, 액정 배향 안정성, 및 잔류 DC 의 완화 특성을 평가하기 위한 액정 셀의 제조 방법을 나타낸다.Below, the manufacturing method of the liquid crystal cell for evaluating liquid crystal orientation stability and the relaxation characteristic of residual DC is shown.

FFS 방식의 액정 표시 소자의 구성을 구비한 액정 셀을 제조하였다. 맨 처음에, 전극이 부착된 기판을 준비하였다. 기판은, 30 ㎜ × 35 ㎜ 의 크기이고, 두께가 0.7 ㎜ 인 유리 기판이다. 기판 상에는 제 1 층째로서 대향 전극을 구성하는, IZO 전극을 전체면에 형성하였다. 제 1 층째의 대향 전극 상에는, 제 2 층째로서, CVD 법에 의해 성막 (成膜) 한 SiN (질화규소) 막을 형성하였다. 제 2 층째의 SiN 막의 막두께는 500 ㎚ 이고, 층간 절연막으로서 기능한다. 제 2 층째의 SiN 막 상에는, 제 3 층째로서, IZO 막을 패터닝하여 형성한 빗살상의 화소 전극을 배치하고, 제 1 화소 및 제 2 화소의 2 개의 화소를 형성하였다. 각 화소의 사이즈는, 세로 10 ㎜, 가로 약 5 ㎜ 이다. 이 때, 제 1 층째의 대향 전극과 제 3 층째의 화소 전극은, 제 2 층째의 SiN 막의 작용에 의해, 전기적으로 절연되어 있다.A liquid crystal cell equipped with a FFS type liquid crystal display element was manufactured. First, a substrate with attached electrodes was prepared. The substrate is a glass substrate with a size of 30 mm x 35 mm and a thickness of 0.7 mm. On the substrate, an IZO electrode constituting a counter electrode was formed on the entire surface as the first layer. On the counter electrode of the first layer, a SiN (silicon nitride) film formed as the second layer by the CVD method was formed. The SiN film of the second layer has a film thickness of 500 nm and functions as an interlayer insulating film. On the SiN film of the second layer, a comb-shaped pixel electrode formed by patterning an IZO film as the third layer was placed, and two pixels, a first pixel and a second pixel, were formed. The size of each pixel is 10 mm vertically and approximately 5 mm horizontally. At this time, the counter electrode of the first layer and the pixel electrode of the third layer are electrically insulated by the action of the SiN film of the second layer.

제 3 층째의 화소 전극은, 일본 공개특허공보 2014-77845 (일본 공개특허공보) 에 기재된 도면과 동일하게, 중앙 부분이 굴곡된 く 자 형상의 전극 요소를 복수 배열하여 구성된 빗살상의 형상을 갖는다. 각 전극 요소의 폭 방향의 폭은 3 ㎛ 이고, 전극 요소간의 간격은 6 ㎛ 이다. 각 화소를 형성하는 화소 전극을, 중앙 부분이 굴곡된, く 자 형상의 전극 요소를 복수 배열하여 구성했기 때문에, 각 화소의 형상은 장방형상이 아니라, 전극 요소와 동일하게 중앙 부분에서 굴곡되는, 굵은 글씨의 く 자와 비슷한 형상을 구비한다. 그리고, 각 화소는, 그 중앙의 굴곡 부분을 경계로 하여 상하로 분할되고, 굴곡 부분의 상측의 제 1 영역과 하측의 제 2 영역을 갖는다.The pixel electrode of the third layer has a comb-shaped shape formed by arranging a plurality of く-shaped electrode elements with a bent central portion, as shown in the drawing described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-77845. The width of each electrode element in the width direction is 3 μm, and the spacing between electrode elements is 6 μm. Since the pixel electrode forming each pixel is composed of a plurality of く-shaped electrode elements with a curved central portion arranged in an array, the shape of each pixel is not rectangular, but a thick electrode element that is curved in the central portion like the electrode element. It has a shape similar to the letter く in writing. Each pixel is divided into upper and lower parts with the central curved part as a boundary, and has a first area above the curved part and a second area below the curved part.

각 화소의 제 1 영역과 제 2 영역을 비교하면, 그것들을 구성하는 화소 전극의 전극 요소의 형성 방향이 상이한 것으로 되어 있다. 즉, 후술하는 편광 자외선의 편광면을 기판에 투영한 선분의 방향을 기준으로 했을 경우, 화소의 제 1 영역에서는, 화소 전극의 전극 요소가 +10°인 각도 (시계 방향) 를 이루도록 형성하고, 화소의 제 2 영역에서는, 화소 전극의 전극 요소가 -10°인 각도 (시계 방향) 를 이루도록 형성하였다. 즉, 각 화소의 제 1 영역과 제 2 영역에서는, 화소 전극과 대향 전극 사이의 전압 인가에 의해 야기되는 액정의, 기판면 내에서의 회전 동작 (인플레인·스위칭) 의 방향이 서로 반대 방향이 되도록 구성하였다.When comparing the first region and the second region of each pixel, the formation directions of the electrode elements of the pixel electrodes constituting them are different. That is, when the direction of the line segment projected on the substrate is based on the polarization plane of polarized ultraviolet rays, which will be described later, in the first area of the pixel, the electrode elements of the pixel electrode are formed at an angle of +10° (clockwise), In the second area of the pixel, the electrode elements of the pixel electrode were formed to form an angle of -10° (clockwise). That is, in the first region and the second region of each pixel, the directions of rotational motion (in-plane switching) of the liquid crystal within the substrate surface caused by voltage application between the pixel electrode and the opposing electrode are opposite to each other. It was structured as possible.

다음으로, 합성예 8 ∼ 12 및 비교 합성예 3 ∼ 4 에서 얻어진 액정 배향제를, 1.0 ㎛ 의 필터로 여과한 후, 준비된 상기 전극 부착 기판에, 스핀 코트 도포로 도포하였다. 이어서, 70 ℃ 로 설정한 핫 플레이트 상에서 90 초간 건조시켰다. 이어서, 우시오 전기 (주) 제조 노광 장치 : APL-L050121S1S-APW01 을 사용하여, 기판에 대해 연직 방향에서, 파장 선택 필터 및 편광판을 개재하여 자외선의 직선 편광을 조사하였다. 이 때, 편광 자외선의 편광면을 기판에 투영한 선분의 방향이, 3 층째 IZO 빗살 전극에 대해 10°기울어진 방향이 되도록 편광면 방향을 설정하였다. 이어서, 230 ℃ 로 설정한 IR (적외선) 형 오븐으로 30 분간 소성을 실시하여, 배향 처리가 실시된 막두께 100 ㎚ 의 폴리이미드 액정 배향막 부착 기판을 얻었다. 또, 대향 기판으로서, 이면에 ITO 전극이 형성되어 있는, 높이 4 ㎛ 의 주상 (柱狀) 스페이서를 갖는 유리 기판에도, 상기와 동일하게 하여 배향 처리가 실시된 폴리이미드 액정 배향막 부착 기판을 얻었다. 이들 2 장의 액정 배향막 부착 기판을 1 세트로 하고, 편방의 기판 상에 액정 주입구를 남긴 형태로 시일제를 인쇄하고, 다른 1 장의 기판을, 액정 배향막면이 마주보고, 편광 자외선의 편광면을 기판에 투영한 선분의 방향이 평행이 되도록 하여 접착하여 압착하였다. 그 후, 시일제를 경화시켜, 셀 갭이 4 ㎛ 인 빈 셀을 제조하였다. 이 빈 셀에 감압 주입법에 의해, 액정 MLC-7026-100 (머크사 제조 네거티브 액정) 을 주입하고, 주입구를 봉지하여, FFS 방식의 액정 셀을 얻었다. 그 후, 얻어진 액정 셀을 120 ℃ 에서 30 분간 가열하고, 23 ℃ 에서 하룻밤 방치하고 나서, 액정 배향 안정성 및 잔류 DC 의 완화 특성의 평가에 사용하였다.Next, the liquid crystal aligning agent obtained in Synthesis Examples 8 to 12 and Comparative Synthesis Examples 3 to 4 was filtered through a 1.0 μm filter, and then applied to the prepared substrate with an electrode by spin coating. Next, it was dried for 90 seconds on a hot plate set at 70°C. Next, using an exposure apparatus: APL-L050121S1S-APW01 manufactured by Ushio Electric Co., Ltd., linearly polarized ultraviolet light was irradiated through a wavelength selection filter and a polarizing plate in a direction perpendicular to the substrate. At this time, the direction of the polarization plane was set so that the direction of the line segment that projected the polarization plane of the polarized ultraviolet ray onto the substrate was inclined by 10° with respect to the third-layer IZO comb electrode. Subsequently, baking was performed for 30 minutes in an IR (infrared) type oven set at 230°C to obtain an orientation-treated substrate with a polyimide liquid crystal alignment film with a film thickness of 100 nm. Moreover, as an opposing board|substrate, the board|substrate with a polyimide liquid crystal aligning film on which the orientation process was performed similarly to the above was obtained also to the glass substrate which has a columnar spacer with a height of 4 micrometers on which the ITO electrode is formed in the back surface. These two substrates with a liquid crystal alignment film are used as one set, and a sealant is printed on one substrate in a form with a liquid crystal injection port left, and the liquid crystal alignment film surfaces of the other substrate face each other, and the polarization surface of the polarized ultraviolet ray is the substrate. The direction of the projected line segment was made to be parallel and was glued and compressed. Afterwards, the sealant was cured to produce an empty cell with a cell gap of 4 μm. Liquid crystal MLC-7026-100 (negative liquid crystal manufactured by Merck & Co., Ltd.) was injected into this empty cell by a reduced-pressure injection method, the injection port was sealed, and an FFS-type liquid crystal cell was obtained. After that, the obtained liquid crystal cell was heated at 120°C for 30 minutes, left to stand at 23°C overnight, and then used for evaluation of the liquid crystal orientation stability and relaxation characteristics of residual DC.

<액정 배향 안정성의 평가><Evaluation of liquid crystal orientation stability>

상기 액정 셀을 사용하여 60 ℃ 의 항온 환경하, 주파수 30 ㎐ 로 14 VPP 의 교류 전압을 96 시간 인가하였다. 그 후, 액정 셀의 화소 전극과 대향 전극 사이를 단락시킨 상태로 하고, 그대로 23 ℃ 에서 하룻밤 방치하였다.Using the liquid crystal cell, an alternating voltage of 14 VPP was applied at a frequency of 30 Hz in a constant temperature environment of 60°C for 96 hours. After that, the space between the pixel electrode of the liquid crystal cell and the counter electrode was short-circuited, and the liquid crystal cell was left to stand overnight at 23°C.

방치 후, 액정 셀을 편광축이 직교하도록 배치된 2 장의 편광판 사이에 설치하고, 전압 무인가의 상태에서 백라이트를 점등시켜 두고, 투과광의 휘도가 가장 작아지도록 액정 셀의 배치 각도를 조정하였다. 그리고, 제 1 화소의 제 2 영역이 가장 어두워지는 각도로부터 제 1 영역이 가장 어두워지는 각도까지 액정 셀을 회전시켰을 때의 회전 각도를 각도 Δ 로서 산출하였다. 제 2 화소에서도 동일하게, 제 2 영역과 제 1 영역을 비교하여, 동일한 각도 Δ 를 산출하였다. 그리고, 제 1 화소와 제 2 화소의 각도 Δ 값의 평균값을 액정 셀의 각도 Δ 로서 산출하였다. 이 액정 셀의 각도 Δ 의 값이 0.4°미만인 경우에는 「양호」, 각도 Δ 의 값이 0.4°이상인 경우에는 「불량」 으로 정의하고 평가하였다.After leaving, the liquid crystal cell was installed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes were orthogonal, the backlight was turned on in a voltage-free state, and the arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted so that the luminance of transmitted light was minimal. And the rotation angle when the liquid crystal cell was rotated from the angle at which the second area of the first pixel became darkest to the angle at which the first area became darkest was calculated as angle Δ. Similarly, in the second pixel, the second area and the first area were compared to calculate the same angle Δ. And the average value of the angle Δ values of the first pixel and the second pixel was calculated as the angle Δ of the liquid crystal cell. When the value of the angle Δ of this liquid crystal cell was less than 0.4°, it was defined as “good”, and when the value of the angle Δ was more than 0.4°, it was defined and evaluated as “bad.”

또, -20 ℃ 에서 8 일간 보존한 액정 배향제를 사용했을 경우의 각도 Δ 의 값을 Δ[1], 23 ℃ 에서 8 일간 보존한 액정 배향제를 사용했을 경우의 각도 Δ 의 값을 Δ[2] 로 정의하고, 23 ℃ 보존에 의한 각도 Δ 의 악화 정도를, 이하의 계산식으로 산출하였다.In addition, the value of the angle Δ when using the liquid crystal aligning agent stored at -20°C for 8 days is Δ[1], and the value of the angle Δ when using the liquid crystal aligning agent stored at 23°C for 8 days is Δ[. 2], and the degree of deterioration of the angle Δ due to storage at 23°C was calculated using the following calculation formula.

23 ℃ 보존에 의한 각도 Δ 의 악화 정도 = Δ[2] ÷ Δ[1] × 100Degree of deterioration of angle Δ due to storage at 23°C = Δ[2] ÷ Δ[1] × 100

이 값이 150 미만인 경우에는 「양호」, 150 이상인 경우에는 「불량」 으로 정의하고 평가하였다.If this value was less than 150, it was defined as “good” and if it was more than 150, it was defined as “poor.”

<잔류 DC 의 완화 특성의 평가><Evaluation of relaxation characteristics of residual DC>

상기 액정 셀을, 편광축이 직교하도록 배치된 2 장의 편광판 사이에 설치하고, 화소 전극과 대향 전극을 단락하여 동 전위로 한 상태에서, 2 장의 편광판의 아래에서부터 LED 백라이트를 조사해두고, 2 장의 편광판 상에서 측정하는 LED 백라이트 투과광의 휘도가 최소가 되도록, 액정 셀의 각도를 조절하였다.The liquid crystal cell is installed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal, and the pixel electrode and the opposing electrode are short-circuited and brought to the same potential, and an LED backlight is irradiated from below the two polarizing plates. The angle of the liquid crystal cell was adjusted so that the luminance of the LED backlight transmitted light to be measured was minimized.

다음으로, 이 액정 셀에 주파수 30 ㎐ 의 사각형파를 인가하면서, 23 ℃ 의 온도하에서의 V-T 특성 (전압-투과율 특성) 을 측정하고, 상대 투과율이 23 % 가 되는 교류 전압을 산출하였다. 이 교류 전압은 전압에 대한 휘도의 변화가 큰 영역에 상당하기 때문에, 휘도를 통하여 잔류 DC 를 평가하는 데에 바람직하다.Next, while applying a square wave with a frequency of 30 Hz to this liquid crystal cell, the V-T characteristics (voltage-transmittance characteristics) under a temperature of 23°C were measured, and the alternating current voltage at which the relative transmittance was 23% was calculated. Since this alternating voltage corresponds to a region where the change in luminance with respect to voltage is large, it is preferable for evaluating residual DC through luminance.

다음으로, 23 ℃ 의 온도하에 있어서 상대 투과율이 23 % 가 되는 교류 전압으로, 또한 주파수 30 ㎐ 의 사각형파를 5 분간 인가한 후, +1.0 V 의 직류 전압을 중첩하고 30 분간 구동시켰다. 그 후, 직류 전압을 차단하고, 다시 상대 투과율이 23 % 가 되는 교류 전압으로, 또한 주파수 30 ㎐ 의 사각형파만을 30 분간 인가하였다.Next, a square wave with a frequency of 30 Hz was applied for 5 minutes at an alternating voltage with a relative transmittance of 23% at a temperature of 23°C, and then a +1.0 V direct current voltage was applied and driven for 30 minutes. After that, the direct current voltage was cut off, and an alternating voltage with a relative transmittance of 23% was applied again, and only a square wave with a frequency of 30 Hz was applied for 30 minutes.

축적된 전하의 완화가 빠를수록, 직류 전압을 중첩했을 때의 액정 셀에 대한 전하 축적도 빠르므로, 잔류 DC 의 완화 특성은, 직류 전압을 중첩한 직후의 상대 투과율이 30 % 이상인 상태로부터, 30 분 후의 상대 투과율이 어느 정도까지 저하되었는가로 평가하였다. 즉, 직류 전압 중첩 30 분 후의 상대 투과율이 29 % 미만까지 저하된 경우에는 「양호」, 상대 투과율이 29 % 이상인 경우에는 「불량」 으로 정의하고 평가를 실시하였다.The faster the relaxation of the accumulated charge, the faster the charge accumulation in the liquid crystal cell when a direct current voltage is applied, so the relaxation characteristic of the residual DC is 30% from the state where the relative transmittance immediately after applying the direct current voltage is 30% or more. It was evaluated by how much the relative transmittance decreased after minutes. That is, when the relative transmittance after 30 minutes of direct current voltage overlap decreased to less than 29%, it was defined as “good”, and when the relative transmittance was 29% or more, it was defined as “poor” and the evaluation was performed.

<실시예 1><Example 1>

합성예 8 에서 얻어진 액정 배향제 (A-8) 을 -20 ℃ 에서 8 일간 보존한 것, 및 23 ℃ 에서 8 일간 보존한 것의 2 종류를 사용하여, 상기 기재된 바와 같이 액정 셀을 제조하였다. 편광 자외선의 조사는, 고압 수은등을 사용하여, 파장 선택 필터 : 240LCF, 및 254 ㎚ 타입의 편광판을 개재하여 실시하였다. 편광 자외선의 조사량은, 우시오 전기 (주) 제조 조도계 UVD-S254SB 를 사용하여 광량을 측정하고, 파장 254 ㎚ 로 200, 300, 400, 600, 900, 1500, 2000 mJ/㎠ 의 조사량으로 각각 변경하여 실시함으로써, 편광 자외선 조사량이 상이한 7 개의 액정 셀을 제조하였다.A liquid crystal cell was manufactured as described above using two types of liquid crystal aligning agent (A-8) obtained in Synthesis Example 8: one stored at -20°C for 8 days and one stored at 23°C for 8 days. Irradiation of polarized ultraviolet rays was performed using a high-pressure mercury lamp through a wavelength selection filter: 240LCF and a 254 nm type polarizing plate. The amount of polarized ultraviolet rays was measured using an illuminance meter UVD-S254SB manufactured by Ushio Electric Co., Ltd., and changed to 200, 300, 400, 600, 900, 1500, and 2000 mJ/cm2 at a wavelength of 254 nm. By carrying out this, seven liquid crystal cells with different amounts of polarized ultraviolet irradiation were manufactured.

이들 액정 셀에 대해, 액정 배향 안정성을 평가한 결과, 각도 Δ 가 가장 양호했던 편광 자외선 조사량은 300 mJ/㎠ 이고, 각도 Δ[1] 은 0.18°, 각도 Δ[2] 는 0.19°, 23 ℃ 보존에 의한 각도 Δ 의 악화 정도는 106 으로 양호하였다.As a result of evaluating the liquid crystal orientation stability of these liquid crystal cells, the polarized ultraviolet irradiation dose with the best angle Δ was 300 mJ/cm2, the angle Δ[1] was 0.18°, and the angle Δ[2] was 0.19°, 23°C. The degree of deterioration of the angle Δ due to preservation was good at 106.

또, 액정 배향 안정성의 평가 전에 미리 평가해 둔 동일한 편광 자외선 조사량의 잔류 DC 의 완화 특성은, 직류 전압 중첩 30 분 후의 상대 투과율이 26.1 % 로 양호하였다.Moreover, the relaxation characteristics of the residual DC of the same polarization ultraviolet irradiation amount previously evaluated before evaluation of liquid crystal orientation stability were good, with a relative transmittance of 26.1% 30 minutes after direct current voltage superimposition.

<실시예 2 ∼ 6><Examples 2 to 6>

합성예 9 ∼ 13 에서 얻어진 액정 배향제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 액정 배향 안정성, 잔류 DC 의 완화 특성을 평가하였다.Except having used the liquid crystal aligning agent obtained in Synthesis Examples 9-13, the liquid crystal orientation stability and the relaxation characteristic of residual DC were evaluated by the same method as Example 1.

<비교예 1 ∼ 3><Comparative Examples 1 to 3>

비교 합성예 3 ∼ 5 에서 얻어진 액정 배향제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 액정 배향 안정성, 잔류 DC 의 완화 특성을 평가하였다.Except having used the liquid crystal aligning agent obtained in comparative synthesis examples 3-5, the liquid crystal orientation stability and the relaxation characteristic of residual DC were evaluated by the same method as Example 1.

실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 3 에서 사용한 액정 배향제에 대해, (A-a) 로 나타내는 중합체를 포함하는 액정 배향제, (A-b) 로 나타내는 중합체를 포함하는 액정 배향제, (A-a) 및 (A-b) 로 나타내는 중합체를 포함하는 액정 배향제 중의 각각의 중량% 를, 표 1 에 나타낸다.About the liquid crystal aligning agent used in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3, the liquid crystal aligning agent containing the polymer shown by (A-a), the liquid crystal aligning agent containing the polymer shown by (A-b), (A-a), and ( Each weight% in the liquid crystal aligning agent containing the polymer represented by A-b) is shown in Table 1.

표 2 에, 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 액정 배향제를 사용했을 때의, 각도 Δ 가 가장 양호했던 편광 자외선 조사량, 액정 배향 안정성의 평가의 결과, 잔류 DC 의 완화 특성의 평가의 결과를 나타낸다.In Table 2, the polarization ultraviolet irradiation dose at which the angle Δ was the most favorable when using the liquid crystal aligning agent obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the evaluation of liquid crystal orientation stability, and the relaxation characteristics of residual DC are shown. Shows the results of the evaluation.

Figure 112020028562931-pct00032
Figure 112020028562931-pct00032

Figure 112020028562931-pct00033
Figure 112020028562931-pct00033

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 6 에 있어서는, 교류 구동 전후의 배향 방위각의 차인 각도 Δ 는 0.4°미만으로 양호하고, 액정 배향제를 23 ℃ 에서 8 일간 보존했을 때의 각도 Δ 의 악화 정도도 150 미만으로 양호하고, 300 mJ/㎠ 라는 적은 편광 자외선 조사량으로 각도 Δ 가 가장 양호해지고, 잔류 DC 의 완화 특성을 나타내는 직류 전압 중첩 30 분 후의 상대 투과율은 29.0 % 미만으로 양호하고, 모두 양호한 잔상 특성이므로, 액정 표시 소자의 표시 품질 향상이 우수하다. 한편, 비교예 1 ∼ 3 에 있어서는, 각도 Δ, 각도 Δ 의 23 ℃ 보존에 의한 악화 정도, 편광 자외선 조사량, 직류 전압 중첩 30 분 후의 상대 투과율 모두가 양호한 결과는 되지 않았다.As shown in Table 1, in Examples 1 to 6, the angle Δ, which is the difference between the orientation azimuth angles before and after the alternating current drive, is less than 0.4° and is good, and the angle Δ deteriorates when the liquid crystal aligning agent is stored at 23° C. for 8 days. The accuracy is good at less than 150, the angle Δ becomes the best with a small polarized ultraviolet irradiation amount of 300 mJ/cm2, and the relative transmittance after 30 minutes of DC voltage superimposition, which shows the relaxation characteristics of residual DC, is good at less than 29.0%, and all are good. Because it has an afterimage characteristic, the display quality of the liquid crystal display device is excellently improved. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the angle Δ, the degree of deterioration of the angle Δ when stored at 23°C, the amount of polarized ultraviolet irradiation, and the relative transmittance after 30 minutes of direct current voltage superimposition did not all give good results.

이와 같이 본 발명의 방법에 의해 제조된 액정 표시 소자는, 매우 우수한 잔상 특성을 나타내는 것이 확인되었다.In this way, it was confirmed that the liquid crystal display device manufactured by the method of the present invention exhibits very excellent afterimage characteristics.

본 발명의 중합체를 사용하여 제조된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 기판 또는 그 기판을 갖는 횡전계 구동형 액정 표시 소자는, 적은 편광 자외선 조사량으로, 우수한 액정 배향 안정성과 잔류 DC 의 완화 특성을 발현하므로, 생산성이나 잔상 특성이 우수하다. 따라서, 대화면이고 고정세한 액정 텔레비전 등에 바람직하게 이용할 수 있다.The substrate for a transverse electric field driven liquid crystal display device manufactured using the polymer of the present invention, or the transverse electric field driven liquid crystal display device having the substrate, exhibits excellent liquid crystal orientation stability and relaxation characteristics of residual DC with a small amount of polarized ultraviolet irradiation. Therefore, productivity and afterimage characteristics are excellent. Therefore, it can be suitably used in large-screen, high-definition liquid crystal televisions, etc.

Claims (13)

(A-a) 하기 식 (1) (식 (1) 에 있어서, i 는 0 또는 1 이고, X 는 단결합, 에테르 결합, 카르보닐, 에스테르 결합, 페닐렌, 탄소 원자수 1 내지 20 의 직사슬 알킬렌, 탄소 원자수 2 내지 20 의 분기 알킬렌, 탄소 원자수 3 내지 12 의 고리형 알킬렌, 술포닐, 아미드 결합 또는 그들의 조합으로 이루어지는 기이고, 여기서, 탄소 원자수 1 내지 20 의 알킬렌은, 에스테르 결합 및 에테르 결합에서 선택되는 결합에 의해 중단되어 있어도 되고, 페닐렌 및 알킬렌의 탄소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 및 할로알콕시기에서 선택되는 하나 또는 복수의 동일 또는 상이한 치환기로 치환되어 있어도 된다.) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체,
(A-b) 지방족 테트라카르복실산 2 무수물을 포함하는 테트라카르복실산 2 무수물 성분과 하기 식 (2) 로 나타내는 디아민을 포함하는 디아민 성분을 사용하여 얻어지는 폴리아믹산 및 그 폴리아믹산의 이미드화 중합체에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체, 및
유기 용매를 함유하고, (A-a) 및 (A-b) 의 중량비가, (A-a) : (A-b) = 55 :
45 ∼ 90 : 10 이고,
상기 (A-b) 의 디아민 성분이, 상기 식 (2) 로 나타내는 디아민 이외에, 하기 식 (5) (식 (5) 에 있어서의 W2 는 2 가의 유기기이고, 하기 식 [W2-19], [W2-23] ∼ [W2-26], [W2-39], [W2-59] ∼ [W2-64], [W2-67], [W2-84], [W2-86], [W2-90], [W2-94], [W2-95], [W2-98], [W2-100], [W2-113] ∼ [W2-115], [W2-121] ∼ [W2-125], [W2-129], [W2-137] ∼ [W2-139], [W2-141] 및 [W2-143] 으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 것으로 나타내는 구조이다. R1, R2 는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기이다.)
로 나타내는 구조를 갖는 디아민을 갖는, 액정 배향제.
Figure 112023082931866-pct00034






(Aa) Formula (1) below (In formula (1), i is 0 or 1, and It is a group consisting of lene, branched alkylene having 2 to 20 carbon atoms, cyclic alkylene having 3 to 12 carbon atoms, sulfonyl, amide bond, or a combination thereof, where alkylene having 1 to 20 carbon atoms is , may be interrupted by a bond selected from an ester bond and an ether bond, and the carbon atom of phenylene and alkylene is one or more selected from a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, a haloalkyl group, an alkoxy group, and a haloalkoxy group. It may be substituted by the same or different substituents.) at least selected from polyamic acids obtained by using a tetracarboxylic dianhydride component containing tetracarboxylic dianhydride and a diamine component and an imidized polymer of the polyamic acid. 1 type of polymer,
(Ab) A polyamic acid obtained by using a tetracarboxylic dianhydride component containing an aliphatic tetracarboxylic dianhydride and a diamine component containing a diamine represented by the following formula (2), and an imidized polymer of the polyamic acid. at least one type of polymer, and
Contains an organic solvent, and the weight ratio of (Aa) and (Ab) is, (Aa) : (Ab) = 55:
45 ~ 90: 10,
The diamine component of the above (Ab), in addition to the diamine represented by the above formula (2), has the following formula (5) (W 2 in formula (5) is a divalent organic group, and has the following formula [W 2 -19], [W 2 -23] ~ [W 2 -26], [W 2 -39], [W 2 -59] ~ [W 2 -64], [W 2 -67], [W 2 -84], [ W 2 -86], [W 2 -90], [W 2 -94], [W 2 -95], [W 2 -98], [W 2 -100], [W 2 -113] ~ [W 2 -115], [W 2 -121] to [W 2 -125], [W 2 -129], [W 2 -137] to [W 2 -139], [W 2 -141] and [W 2 -143]. R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
A liquid crystal aligning agent having a diamine having a structure represented by .
Figure 112023082931866-pct00034






제 1 항에 있어서,
상기 (A-a) 의 테트라카르복실산 2 무수물 성분 중의 10 ∼ 100 몰% 가 상기 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물인 것을 특징으로 하는 액정 배향제.
According to claim 1,
A liquid crystal aligning agent characterized in that 10 to 100 mol% of the tetracarboxylic dianhydride component of the above (Aa) is tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (1).
제 1 항에 있어서,
상기 (A-b) 의 테트라카르복실산 2 무수물 성분 중의 10 ∼ 100 몰% 가 지방족 테트라카르복실산 2 무수물인 것을 특징으로 하는 액정 배향제.
According to claim 1,
A liquid crystal aligning agent characterized in that 10 to 100 mol% of the tetracarboxylic dianhydride component of the above (Ab) is aliphatic tetracarboxylic dianhydride.
제 1 항에 있어서,
상기 (A-b) 의 테트라카르복실산 2 무수물 성분 중의 80 ∼ 100 몰% 가 지방족 테트라카르복실산 2 무수물인 액정 배향제.
According to claim 1,
A liquid crystal aligning agent in which 80 to 100 mol% of the tetracarboxylic dianhydride component of the above (Ab) is aliphatic tetracarboxylic dianhydride.
제 1 항에 있어서,
상기 (A-b) 의 디아민 성분 중의 10 ∼ 100 몰% 가 식 (2) 의 디아민인 것을 특징으로 하는 액정 배향제.
According to claim 1,
A liquid crystal aligning agent characterized in that 10 to 100 mol% in the diamine component of the above (Ab) is diamine of formula (2).
제 1 항에 있어서,
상기 식 (2) 로 나타내는 디아민 이외의 디아민의 구조가, [W2-60] (단, [W2-60] 에 있어서, n = 2 또는 n = 4 인 경우로 한정함), [W2-121] (단, [W2-121] 에 있어서, n = 4 인 경우로 한정함), [W2-129], [W2-137] ∼ [W2-139] (단, [W2-137] ∼ [W2-139] 에 있어서, n = 2 또는 n = 4 인 경우로 한정함) 및 [W2-143] 으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 것으로 나타내는 구조인, 액정 배향제.
According to claim 1,
The structure of diamines other than the diamine represented by the above formula (2) is [W 2 -60] (however, in [W 2 -60], it is limited to the case where n = 2 or n = 4), [W 2 -121] (However, in [W 2 -121], limited to the case where n = 4), [W 2 -129], [W 2 -137] to [W 2 -139] (However, [W 2-137 ] to [W 2 -139] (limited to the case of n = 2 or n = 4) and [W 2 -143].
제 1 항에 있어서,
상기 식 (1) 로 나타내는 테트라카르복실산 2 무수물이 피로멜리트산 2 무수물 및 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 2 무수물에서 선택되는 적어도 1 종인 액정 배향제.
According to claim 1,
A liquid crystal aligning agent in which the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is at least one selected from pyromellitic dianhydride and 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
제 1 항에 있어서,
상기 지방족 테트라카르복실산 2 무수물이 시클로부탄테트라카르복실산 2 무수물 또는 1,3-디메틸시클로부탄테트라카르복실산 2 무수물인 액정 배향제.
According to claim 1,
A liquid crystal aligning agent wherein the aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride is cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride or 1,3-dimethylcyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride.
[I] 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제를, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;
[II] [I] 에서 얻어진 도막에 편광한 자외선을 조사하는 공정 ; 및
[III] [II] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ;
을 가짐으로써 배향 제어능이 부여된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 얻는, 상기 액정 배향막을 갖는 기판의 제조 방법.
[I] A process of applying the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 8 on a substrate having a conductive film for transverse electric field driving to form a coating film;
[II] A step of irradiating polarized ultraviolet rays to the coating film obtained in [I]; and
[III] Process of heating the coating film obtained in [II];
A method for producing a substrate having the liquid crystal alignment film, which obtains a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display element to which orientation control ability is imparted.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제로 형성되는 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막.A liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display element formed from the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 8. 제 10 항에 기재된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 갖는 기판.A substrate having a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display element according to claim 10. 제 11 항에 기재된 기판을 갖는 횡전계 구동형 액정 표시 소자.A transverse electric field driven liquid crystal display device having the substrate according to claim 11. [I] 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제를, 횡전계 구동용의 도전막을 갖는 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;
[II] [I] 에서 얻어진 도막에 편광한 자외선을 조사하는 공정 ; 및
[III] [II] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ;
을 가짐으로써 배향 제어능이 부여된 횡전계 구동형 액정 표시 소자용 액정 배향막을 얻는, 상기 액정 배향막을 갖는 기판 (제 1 기판) 을 준비하는 공정 ;
[I'] 제 2 기판 상에 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제를, 도포하여 도막을 형성하는 공정 ;
[II'] [I'] 에서 얻어진 도막에 편광한 자외선을 조사하는 공정 ; 및
[III'] [II'] 에서 얻어진 도막을 가열하는 공정 ;
을 가짐으로써 배향 제어능이 부여된 액정 배향막을 얻는, 상기 액정 배향막을 갖는 제 2 기판을 얻는 공정 ; 및
[IV] 액정을 개재하여 상기 제 1 및 제 2 기판의 액정 배향막이 상대되도록, 상기 제 1 및 제 2 기판을 대향 배치하여 액정 표시 소자를 얻는 공정 ;
을 가짐으로써, 횡전계 구동형 액정 표시 소자를 얻는, 그 액정 표시 소자의 제조 방법.
[I] A process of applying the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 8 on a substrate having a conductive film for transverse electric field driving to form a coating film;
[II] A step of irradiating polarized ultraviolet rays to the coating film obtained in [I]; and
[III] Process of heating the coating film obtained in [II];
A process of preparing a substrate (first substrate) having the liquid crystal alignment film, which obtains a liquid crystal alignment film for a transverse electric field driven liquid crystal display element to which orientation control ability is imparted by having;
[I'] A process of applying the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 8 on a second substrate to form a coating film;
[II'] A step of irradiating polarized ultraviolet rays to the coating film obtained in [I']; and
[III'] Process of heating the coating film obtained in [II'];
A process of obtaining a second substrate having the liquid crystal aligning film, which obtains a liquid crystal aligning film to which orientation control ability is imparted by having; and
[IV] A process of obtaining a liquid crystal display element by arranging the first and second substrates to face each other so that the liquid crystal alignment films of the first and second substrates face each other with liquid crystal interposed therebetween;
A method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein a transverse electric field driven liquid crystal display device is obtained.
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