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KR100536418B1 - 액정배향막용조성물,액정배향막,액정디스플레이및액정디스플레이소자 - Google Patents

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KR100536418B1
KR100536418B1 KR1019980707292A KR19980707292A KR100536418B1 KR 100536418 B1 KR100536418 B1 KR 100536418B1 KR 1019980707292 A KR1019980707292 A KR 1019980707292A KR 19980707292 A KR19980707292 A KR 19980707292A KR 100536418 B1 KR100536418 B1 KR 100536418B1
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liquid crystal
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시즈오 무라타
도시야 사와이
사토시 다니오카
하루오 가토
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칫소가부시키가이샤
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Abstract

폴리이미드를 구성하는 디아미노 화합물이 4,4'-디아미노디페닐 메탄, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐 메탄, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐 메탄, 3,3'5,5'-테트라메틸-4,4'-디아미노디페닐 메탄 및 4,4'-에틸렌 디-메타-톨루이딘으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 디아민을 함유함을 특징으로 하는 폴리이미드계 액정 배향막용 조성물.

Description

액정 배향막용 조성물, 액정 배향막, 액정 디스플레이 및 액정 디스플레이 소자
본 발명은 액정 배향막용 조성물 뿐만 아니라 이러한 조성물을 사용하여 수득된 액정 배향막, 액정 디스플레이 및 액정 디스플레이 소자에 관한 것이다.
STN(super twist nematic) 모드, TFT 모드 및 IPS 모드가 노트북형 퍼스널 컴퓨터 및 워드 프로세서 등에서 유용한 대형 표시를 위한 액정 디스플레이 소자로 사용되어 왔다. 다양한 구성을 가지는 폴리이미드계 물질들이 상기한 바에 유용한 배향막으로서 제안되었다(일본 공개특허공보 제61-205924호 및 제62-297819호).
그러나, 최근 액정 디스플레이의 특성의 개선과 함께 액정 배향막에 대한 보다 우수한 특성이 점점 더 요구되고 있다.
액정 배향막은 지금껏 우수한 배향 특성 및 높은 전압 유지율 등과 같은 보다 우수한 전기 광학적 특성을 필요로해 왔으며, 유전율 이방성이 높은 액정이 액정 구동 전압을 낮추는 데 사용됨에 따라 최근에는 디스플레이 평면(plane) 내에 형성되는 미세 Vth(문턱 전압) 불균일 현상(unevenness)이 쟁점이 되고 있다. 특히, 배향막의 러빙(rubbing) 동안 형성되는 분진을 제거하기 위해 수세정을 수행하는 경우, 물로 세척된 자국들이 Vth 불균일 현상으로서 잔존하는 현상이 발생하기 때문에, 통상의 액정 배향막으로는 이러한 현상을 감소시키기에 충분치 못하다.
고품질 액정 디스플레이 소자를 수득할 수 있는 배향막의 예로서, 일본 공개 특허공보 제4-33010호에는 4,4' -디아미노디페닐 메탄과 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물로부터 수득되는 폴리이미드 배향막이 제안되어 있다. 배향막의 주성분은 폴리이미드의 반복 단위의 90몰% 이상이 화학식 의 단위(여기서, R은 2가 방향족 탄화수소 라디칼이다)로 구성된 폴리이미드 수지이고, 배향막은 투명성과 내열성이 우수하다. 그 중에서도, 4,4' -디아미노디페닐 메탄이 디아민으로서 유효한 것으로 공지되어 있다.
또한, 일본특허 제4-57027호에는 배향막으로서 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물 성분과 4,4' -디아미노디페닐 메탄 성분이 중축합된 구조를 가지는 폴리이미드를 사용함으로써 배향막에서 전압 유지율이 높아지게 되며, 이것이 활성 매트릭스형 액정 디스플레이 장치에 적합한 것으로 기술되어 있다.
그러나, 액정 소자를 제조하는 동안 배향막의 표면에 부착된 불순물을 제거하기 위해 액정 디스플레이 소자의 기판을 물로 세척할 경우, 당해 액정 디스플레이 소자의 전체 스크린을 조명했을 때 중간조(intermediate tone)의 희미한 세정 자국이 남게되는 문제가 있다. 특히, 세정 자국은 유전상수가 높은 액정을 사용할 경우에 선명해진다.
본 발명이 해결하고자 하는 문제는 우수한 배향 특성, 높은 전압 유지 특성 및 수세정한 경우 수세정으로 인한 문턱 전압 불균일 현상의 부재와 같은, 배향막에 요구되는 특성을 갖는 액정 배향막용 조성물, 이로부터 형성되는 액정 배향막, 이를 사용한 액정 디스플레이 및 액정 디스플레이 소자를 제안하는 것이다.
본 발명가들은 앞에서 언급한 통상적인 기술상의 문제를 숙지하면서 연구에 몰두한 결과, 액정 배향막으로서 특정 폴리이미드를 사용하는 것이 문제를 해결하는 데 효과적임을 발견하여 본 발명을 성취하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 폴리이미드를 구성하는 디아미노 화합물이 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 2,2' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' ,5,5' -테트라메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄 및 4,4' -에틸렌-디-메타-톨루이딘으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 디아민(들)을 함유함을 특징으로 하는 폴리이미드계 액정 배향막용 조성물로 구성된다. 이들 중에서, 2,2' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄과 4,4' -에틸렌 디-메타-톨루이딘을 사용하는 것이 보다 바람직한데, 그 이유는 이들이 중합시 점도를 증가시키기 때문이다.
또한, 본 발명은 특허청구범위 제1항에 따르는 폴리이미드를 구성하는 테트라카복실산 2무수물이 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물을 20몰% 이상 함유함을 특징으로 하는 액정 배향막용 조성물로 구성된다.
또한, 본 발명은 상기 조성물로부터 형성된 액정 배향막뿐만 아니라 액정 배향막을 가지는 액정 디스플레이 및 액정 디스플레이 소자로 구성된다.
Vth 불균일 현상의 원인이 분명하지는 않지만, 수세정 동안 흡수된 물이 액정 배향막의 수분 흡수 차이로 인해 액정 배향막에 약간 잔류하게 되며, 이의 영향으로 인해 마치 물자국이 남은 것처럼 되어 Vth 불균일 현상이 형성되는 것으로 보인다.
바람직한 양태
본 발명에서 유용한 디아민으로서, 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 2,2' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' ,5,5' -테트라메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄 및 4,4' -에틸렌 디-메타-톨루이딘으로부터 선택된 디아민(들) 중의 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용된다.
이러한 화합물의 총 사용량은 바람직하게는 20몰% 이상이고, 보다 바람직하게는 50몰% 이상이다.
앞에서 언급된 것 이외에 디아민으로서 사용될 수 있는 화합물의 예는 다음과 같다:
2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판,
2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판,
m-페닐렌 디아민,
p-페닐렌 디아민,
m-크실릴렌 디아민,
p-크실릴렌 디아민,
2,2' -디아미노디페닐 프로판,
4,4' -디아미노디페닐 에테르,
벤지딘,
1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-메틸 사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-에틸 사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-프로필 사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-부틸 사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-펜틸 사이클로헥산,
비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]4-메틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]4-에틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]4-n-프로필사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]4-n-부틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]4-n-펜틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-메틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-에틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-프로필사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-부틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-펜틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-헥실사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-헵틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-옥틸사이클로헥산,
1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄.
이들 화합물은 단독으로 또는 둘 이상의 화합물의 혼합물로서 사용될 수 있다. 그리고, 본 발명의 목적이 성취되는 한, 디아민은 이들 성분에 제한되지 않는다.
테트라카복실산 2무수물로서, 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물을 20몰% 이상의 비율로 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 양은 20 내지 79몰%이다. 79몰% 이상인 경우에는 화면의 잔상 형상이 발생하는 경향이 있다.
방향족 테트라카복실산 2무수물, 지환족 테트라카복실산 2무수물 및 지방족 테트라카복실산 2무수물은 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 한, 함께 사용될 수 있다.
구체적으로, 하기의 방향족 테트라카복실산 2무수물이 언급될 수 있다:
에틸렌 테트라카복실산 2무수물,
데카하이드로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카복실산 2무수물,
4,8-디메틸-1,2,3,5,6,7-헥사하이드로나프탈렌-1,2,5,6-테트라카복실산 2무수물,
사이클로펜탄-1,2,3,4-테트라카복실산 2무수물,
부탄-1,2,3,4-테트라카복실산 2무수물,
비사이클로(2,2,2)-옥트(7)-엔-2,3,5,6-테트라카복실산 2무수물,
사이클로헥산-1,2,5,6-테트라카복실산 2무수물,
3,3' -비사이클로헥실-1,1' 2,2' -테트라카복실산 2무수물,
2,3,5-트리카복시 사이클로펜틸 아세트산 2무수물,
5-(2,5-디옥소테트라하이드로푸랄)-3-메틸-3-사이클로헥센-1,2-디카복실산 2무수물,
1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-5-테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2,-c]-푸란-1,3-디온,
3,5,6-트리카복시노보난-2-아세트산 2무수물 및
2,3,4,5-테트라하이드로푸란 테트라카복실산 2무수물과 같은 지방족 및 지환족 테트라카복실산 2무수물;
3,3' ,4,4' -벤조페논 테트라카복실산 2무수물,
3,3' ,4,4' -비페닐 설폰 테트라카복실산 2무수물,
1,4,5,8-나프탈렌 테트라카복실산 2무수물,
2,3,6,7-나프탈렌 테트라카복실산 2무수물,
3,3' ,4,4' -비페닐 에테르 테트라카복실산 2무수물,
3,3' ,4,4' -디메틸디페닐 실란 테트라카복실산 2무수물,
3,3' ,4,4' -테트라페닐 실란 테트라카복실산 2무수물,
1,2,3,4-푸란 테트라카복실산 2무수물,
4,4' -비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 설파이드 2무수물,
4,4' -비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 설폰 2무수물,
4,4' -비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 프로판 2무수물,
3,3' ,4,4' -퍼플루오로피리덴 디프탈산 2무수물,
3,3' ,4,4' -비페닐 테트라카복실산 2무수물,
비스(프탈산) 페닐 설핀 옥사이드 2무수물,
p-페닐렌-비스(트리페닐 프탈산) 2무수물,
m-페닐렌-비스(트리페닐 프탈산) 2무수물,
비스(트리페닐 프탈산)-4,4' -디페닐 에테르 2무수물,
비스(트리페닐 프탈산)-4,4' -디페닐 메탄 2무수물 및
피로멜리트산 2무수물과 같은 방향족 테트라카복실산 2무수물.
이들 화합물은 단독으로 또는 둘 이상의 화합물의 혼합물로서 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 액정 배향막용 조성물에 있어서, 기판에 대한 접착성을 증진시키기 위해 아미노 실리콘 화합물 또는 디아미노 실리콘 화합물을 도입시킬 수 있다.
아미노 실리콘 화합물로는 파라-아미노페닐 트리메톡시 실란, 파라-아미노페닐 트리에톡시 실란, 메타-아미노페닐 트리메톡시 실란, 메타-아미노페닐 트리에톡시 실란, 아미노프로필 트리메톡시 실란 및 아미노프로필 트리에톡시 실란이 있다.
디아미노 실리콘 화합물로는 1,3-비스(3-아미노프로필)-1,1,1-테트라페닐 실록산, 1,3-비스(3-아미노프로필)-1,1,1-테트라메틸 디실록산 및 1,3-비스(4-아미노부틸)-1,1,1-테트라메틸 디실록산이 있다.
N,N-디메틸 포름아미드, N,N-디메틸 아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸 설폭사이드, 헥사메틸 포스포르아미드, 페놀, 테트라하이드로푸란, 디옥산 및 γ-부티로락톤 등이 본 발명에 따르는 액정 배향막용 수지 성분인 중합체를 수득하기 위한 반응을 수행하는 데 사용되는 극성 유기 용매(여기서, 두 가지 이상의 용매가 공동으로 사용될 수 있다)로서 바람직하다.
또한, 상기의 극성 유기 용매와 함께, 2-알콕시 에탄올계, 카비톨계, 톨루엔 및 크실렌 등과 같은 통상적인 용매를 폴리이미드 수지 또는 이의 전구체의 용해도를 감소시키지 않은 범위 내에서 사용할 수 있다.
게다가, 폴리암산, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아미드 및 아크릴성 중합체 등과 같은 중합체를 본 발명의 중합체의 특성을 손상시키지 않는 범위 내에서 또한 사용할 수 있다.
본 발명에 따르는 액정 배향막은 100 내지 400℃에서 가열함으로써 및/또는 무수아세트산 등과 같은 탈수제로 화학적으로 처리함으로써 폴리이미드로 전환된다. 액정 디스플레이 소자는 액정 디스플레이용 기판 상의 액정과 마주하는 면에 전극을 배열시키고 상기 기판 및 전극에 액정 배향막을 형성시킴으로써 제조된다.
상기한 액정 배향막용 조성물을 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같이 이미 형성된 투명 전극을 갖는 유리 기판에 도포한 다음, 폴리이미드 층으로의 폐환(ring-closure)을 위해 건조 또는 탈수시킴으로써, 본 발명에 따르는 폴리이미드 층을 액정 기판에 형성시킨다. 도포법으로는 인쇄법, 소결법 및 취입법 등이 있다. 폐환을 위한 탈수 온도는 100 내지 400℃의 범위 내에서 임의로 선택할 수 있으며, 바람직하게는 150 내지 330℃이다. 또한, 가열 시간은 1분 내지 6시간, 바람직하게는 1분 내지 3시간이다.
유리 기판에 접착성을 향상시키기 위해, 실란 커플링제 및 티탄 커플링제와 같은 커플링제를 본 발명의 배향막의 폴리이미드 층에 함께 사용할 수 있다.
이렇게 형성된 폴리이미드 층의 표면을 러빙함으로써 폴리이미드 층이 액체 배향막으로서 사용된다. 액정 배향막을 가진 액정 디스플레이 기판을 사용하는 모든 공지된 방법으로 액정 디스플레이 소자를 수득할 수 있다.
액정 디스플레이 소자용으로 사용되는 액정으로서, 불소계 액정이 바람직하지만, 불소계 액정 이외의 유전율 이방성이 높은 액정과 혼합된 액정 등도 포함하며, 특별히 한정되는 것은 없다.
일반적으로, 동일한 불소계 액정에 있어서도, 구동 전압이 높은[유전율 이방성(△ε)은 낮은] 액정을 사용하는 경우에는 동일한 배향막을 사용하더라도 수세정으로 인한 얼룩진 디스플레이 문턱 전압 불균일 현상이 잘 발생하지 않으며, 구동 전압이 낮은(유전율 이방성이 6 이상인) 액정을 사용할 경우에는 수세정으로 인한 문턱 전압 불균일 현상이 두드러지는 경향이 있다.
본 발명에 따르는 액정 배향막용 조성물을 액정 디스플레이 소자로 제조하는 경우에 있어서, 유전율 이방성이 보다 낮은 불소계 액정에 대해서도 상기 문제점의 개선에 효과적이지만, 현저한 차이는 발생하지 않는다. 그러나, 유전율 이방성이 6 이상인 액정을 사용할 경우에는 보다 명확한 차이가 나타나기 때문에, 이러한 액정과 혼합된 것에 대해서 본 발명에 따르는 액정 배향막용 조성물의 특성이 가장 잘 나타나므로 이들에 대하여 훨씬 더 효과적이다.
본 발명에 따르는 액정 배향막은 STN 모드, TFT 모드 및 IPS 모드 등과 같은 대형 표시를 위한 액정 디스플레이 소자에 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 액정 배향막용 조성물을 액정 배향막 및 액정 디스플레이 소자용으로 사용하는 경우에 수세정으로 인한 문턱 전압 불균일 현상을 감소시킬 수 있는데, 이는 유전율 이방성이 6 이상인 불소계 액정의 경우에 특히 뚜렷하다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해 예시되어지되, 이들 실시예에 의해 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
수세정에 의해 형성되는 Vth 불균일 현상의 발생은 다음과 같이 측정한다.
ITO 전극 상에 형성된 액정 배향막을 갖는 유리 기판을 러빙 처리하고, 초순수물 0.01㎖를 4㎝×4㎝당 4지점에 떨어뜨린 다음, 5분 동안 방치한다. 그 후, 물방울을 에탄올로 가볍게 세척한 다음, 110℃에서 30분 동안 건조시켜 비틀림 각도(twist angle)가 90°이고 셀 두께가 6㎛인 통상적인 블랙 TN 패널을 형성시킨다.
액정을 부어 넣은 후, 물방울 자국을 가장 격렬하게 보여주는 직류 전압을 패널에 가한 다음, 물방울의 유무 및 색조를 육안으로 확인한다.
합성 실시예 1
온도계, 교반기, 원료 도입용 유입구 및 질소 가스 도입용 유입구가 장착된 100㎖ 용량의 4구 플라스크에 4,4' -디아미노디페닐 메탄 1.395g(7.04mmol), 4,4' -에틸렌 디-메타-톨루이딘 1.697g(7.04mmol) 및 탈수된 N-메틸-2-피롤리돈 94g(7.04mmol)을 도입시키고, 질소 가스류하에 교반하여 이들을 용해시킨다. 반응계의 온도를 20℃ 미만으로 유지시키면서, 피로멜리트산 2무수물 1.535g(7.04mmol)과 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물 1.380g(7.04mmol)을 가하고 15시간 동안 반응시켜, 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 4,4' -에틸렌 디-메타-톨루이딘, 피로멜리트산 2무수물 및 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물의 몰 비가 1:1:1:1이고 고형물 농도가 6중량%인 중합체(A)의 용액을 수득한다. 이 시점에서 점도는 72mPa·s(25℃에서 E형 점도계를 사용함)이고, 중량 평균 분자량은 95,000(겔 투과 크로마토그래피 등으로 측정함)이다.
합성 실시예 2
4,4' -에틸렌 디-메타-톨루이딘 대신에 2,2' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄을 사용하는 것을 제외하고는 합성 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 2,2' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 피로멜리트산 2무수물 및 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물의 몰 비가 1:1:1:1이고 고형물 농도가 6중량%인 중합체(B)의 용액을 수득한다. 이 시점에서 점도는 60mPa·s(25℃에서 E형 점도계를 사용함)이고, 중량 평균 분자량은 82,000이다.
합성 실시예 3
4,4' -에틸렌 디-메타-톨루이딘 대신에 3,3' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄 또는 3,3' ,5,5' -테트라메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄을 사용하는 것을 제외하고는 합성 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 피로멜리트산 2무수물 및 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물의 몰 비가 1:1:1:1이고 고형물 농도가 6중량%인 중합체(C)의 용액과 또한 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' ,5,5' -테트라메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 피로멜리트산 2무수물 및 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물의 몰 비가 1:1:1:1이고 고형물 농도가 6중량%인 중합체(D)의 용액을 수득한다. 이 시점에서 중합체(C) 용액의 점도는 58mPa·s(25℃에서 E형 점도계를 사용함)이고, 중량 평균 분자량은 72,000이며, 중합체(D) 용액의 점도는 67mPa·s(25℃에서 E형 점도계를 사용함)이고 중량 평균 분자량은 86,000이다.
합성 실시예 4
디아미노 화합물로서 4,4' -디아미노디페닐 메탄만을 사용하는 것을 제외하고는 합성 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 피로멜리트산 2무수물 및 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물의 몰 비가 2:1:1이고 고형물 농도가 6중량%인 중합체(E)의 용액을 수득한다. 이 시점에서 중합체(E) 용액의 점도는 65mPa·s(25℃에서 E형 점도계를 사용함)이고, 중량 평균 분자량은 115,000이다.
실시예
합성 실시예 1 내지 4에서 수득한 용액을 2-부톡시 에탄올을 사용하여 3중량%로 희석시키고 형성된 투명한 전극을 가지는 유리 기판에 방사 피복법으로 도포한 다음, 200℃에서 1시간 동안 열처리하여 폴리이미드로 전환시켜 필름의 두께가 약 60㎚인 박막을 형성한다(여기서, 중합체(A), (B), (C), (D) 및 (E)로부터 수득한 폴리이미드를 각각 A, B, C, D 및 E로 언급한다). 상기 폴리이미드 박막을 러빙 처리하여 배향막을 제조한다. 형성된 배향막을 가지는 기판을 사용하여 네마틱(nematic) 층의 비틀림 각도가 90°이고 액정 층의 두께가 6㎛인 액정 셀을 제조한다. 특정한 액정을 당해 액정 셀에 부어 110℃에서 30분 동안 열처리한 후, 실험에 사용한다.
이러한 실험에서, 상이한 크기의 유전율 이방성을 갖는 두 가지 종류의 액정이 사용된다. 액정(1)과 액정(2)의 조성 및 물리적 특성이 하기에 제시되어 있다.
액정 (1)
물리적 특성
NI점 80.2℃
20℃에서의 점도 23.3mPa·s
△n 0.0965
△ε 5.7
액정 (2)
물리적 특성
NI점 79.9℃
20℃에서의 점도 26.28mPa·s
△n 0.0841
△ε 9.9
결과가 표 1에 제시되어 있다.
[표 1]
이러한 실시예들로부터, 합성 실시예 1 내지 3의 액정 배향막용 조성물을 사용함으로써, 물방울이 배향막의 표면에 부착된 후 얼룩진 디스플레이 문턱 전압 불균일 현상이 잘 생성되지 않는 액정 디스플레이 소자를 수득할 수 있음이 명확해졌다.
유전율 이방성이 비교적 높은 액정을 사용하는 경우에 보다 현저하게 문제화되기 쉬운 배향막 수세정 후의 얼룩진 디스플레이 문턱 전압 불균일 현상이 본 발명의 화합물을 사용한 액정 디스플레이 소자에서는 덜 발생한다.
본 발명에 따르는 액정 디스플레이 소자는 고품질 및 대용량의 표시의 액티브(active) 구동형 액정 디스플레이 장치에 특히 적합하기 때문에, OA 기계류 및 자동차에 설치되는 디스플레이 장치의 단말기용 액정 디스플레이 장치에 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 폴리이미드를 구성하는 디아미노 화합물이 4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 2,2' -디메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄, 3,3' ,5,5' -테트라메틸-4,4' -디아미노디페닐 메탄 및 4,4' -에틸렌 디-메타-톨루이딘으로부터 선택된 둘 이상의 디아민을 20몰% 이상 함유하고, 폴리이미드를 구성하는 테트라카복실산 2무수물이 사이클로부탄 테트라카복실산 2무수물 20 내지 79몰%와 피로멜리트산 2무수물 21 내지 80몰%를 함유함을 특징으로 하는 폴리이미드계 액정 배향막용 조성물.
  2. 제1항에 따르는 액정 배향막용 조성물로부터 형성된 액정 배향막.
  3. 제2항에 따르는 액정 배향막을 포함하는 액정 디스플레이.
  4. 액정과 마주보도록 배열된 전극을 갖는 액정 디스플레이에, 제1항에 따르는 액정 배향막용 조성물로부터 형성된 액정 배향막을 형성시킨 액정 디스플레이 소자.
  5. 제4항에 있어서, 유전율 이방성이 6 내지 14인 불소계 액정 조성물이 함유되어 있음을 특징으로 하는 액정 디스플레이 소자.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW523630B (en) * 1997-05-16 2003-03-11 Hitachi Ltd Active matrix type liquid crystal display device
JP3918247B2 (ja) * 1997-09-05 2007-05-23 チッソ株式会社 液晶配向膜用樹脂組成物、液晶配向膜、液晶挟持基板および液晶表示素子
JP4029452B2 (ja) * 1997-12-29 2008-01-09 チッソ株式会社 ポリアミド酸組成物、液晶配向膜及び液晶表示素子
KR100310092B1 (ko) * 1998-11-18 2001-11-07 윤종용 광통신용 폴리이미드, 그 제조방법 및 그것을 이용한 다층 폴리이미드막의 형성방법
TW556029B (en) * 2000-10-16 2003-10-01 Nissan Chemical Ind Ltd Aligning agent for liquid crystal for in-plane switching, liquid-crystal alignment film, and liquid-crystal display element
JP2006243637A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
CN101990650B (zh) * 2008-04-28 2013-05-01 Jsr株式会社 液晶取向剂和液晶取向膜的形成方法
KR101956068B1 (ko) * 2011-12-27 2019-03-12 엘지이노텍 주식회사 표시장치 및 이의 제조방법
TWI495404B (zh) 2013-06-21 2015-08-01 Chi Mei Corp 軟性基板用組成物及軟性基板
CN108164699B (zh) * 2017-11-23 2020-10-20 中国科学院电工研究所 一种聚合物薄膜电介质及其制备方法与用途
KR102892435B1 (ko) * 2019-02-21 2025-11-27 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 액정 배향제 및 그것을 사용한 액정 표시 소자

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0725302A2 (en) * 1995-01-31 1996-08-07 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. A process of producing a polyimide block copolymer

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147932A (ja) * 1984-08-15 1986-03-08 Nissan Chem Ind Ltd 液晶表示素子
JPS61205924A (ja) * 1985-03-08 1986-09-12 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 液晶表示素子
JPH06100755B2 (ja) * 1986-06-18 1994-12-12 日産化学工業株式会社 液晶セル用配向処理剤
JPH0457027A (ja) * 1990-06-27 1992-02-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリックス型液晶装置
JP2969412B2 (ja) * 1992-07-24 1999-11-02 日立化成工業株式会社 液晶配向膜，これを有する液晶挟持基板及び液晶表示素子
JP3389718B2 (ja) * 1994-12-16 2003-03-24 ジェイエスアール株式会社 液晶配向剤
JP2923848B2 (ja) * 1995-03-03 1999-07-26 株式会社巴川製紙所 新規なポリイミド及びその製造方法
JP3807454B2 (ja) * 1995-12-27 2006-08-09 チッソ株式会社 電気光学液晶システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0725302A2 (en) * 1995-01-31 1996-08-07 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. A process of producing a polyimide block copolymer

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