液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、和使用其的液晶取向膜技术

本发明专利技术涉及包含特定化学结构的末端改性剂以及聚酰亚胺或其前体聚合物的液晶取向剂组合物。

Composition of liquid crystal alignment agent, method for preparing liquid crystal alignment film using it, and liquid crystal alignment film using it

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、和使用其的液晶取向膜
相关申请的交叉引用本申请要求于2018年1月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0007958号的申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。本专利技术涉及液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、以及液晶取向膜和使用其的液晶显示装置，所述液晶取向剂组合物能够即使在长期储存期间也具有低变色，并因此当应用于液晶取向膜时表现出优异的透光率，并且还实现改善的取向特性和电特性。
技术介绍
在液晶显示装置中，液晶取向膜起使液晶以预定方向取向的作用。具体地，液晶取向膜用作液晶分子排列的指向矢(director)，并因此当液晶由于电场而移动以形成图像时，其允许液晶以适当的方向取向。通常，为了在液晶显示装置中获得均匀的亮度和高的对比度，必需使液晶均匀地取向。作为使液晶取向的常规方法之一，已经使用了将聚合物膜(例如聚酰亚胺)涂覆至基底(例如玻璃等)上并使用纤维(例如尼龙或聚酯)以预定方向摩擦其表面的摩擦法。然而，摩擦法可能在液晶面板的制造过程期间引起严重的问题，原因是当纤维与聚合物膜摩擦时出现细粉尘或静电放电(ESD)。为了解决摩擦法的问题，最近研究了通过光照射而不是摩擦在聚合物膜中诱导各向异性并利用各向异性使液晶取向的光取向法。作为可以用于光取向法的材料，已经介绍了多种材料，其中为了液晶取向膜的各种优异性能因数，主要使用聚酰亚胺。然而，由于聚酰亚胺通常在溶剂中的溶解性差，因此难以将其直接应用于以溶液状态涂覆其以形成取向膜的制造过程。因此，在以具有优异溶解性的前体(例如聚酰胺酸或聚酰胺酸酯)形式涂覆之后，在200℃至230℃的温度下进行热处理过程以形成聚酰亚胺，然后使其经受光照射以进行取向处理。然而，最近，由于液晶显示装置的所需性能增加并且要求低功耗显示器，因此在高温环境下的高的电可靠性、高的透光率和高的储存稳定性被视为是重要的。因此，需要开发这样的液晶取向剂组合物：其能够即使在长期储存期间也具有低变色，并因此当应用于液晶取向膜时表现出优异的透光率，并且还实现改善的取向特性和电特性。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供液晶取向剂组合物，所述液晶取向剂组合物能够即使在长期储存期间也具有低变色，并因此当应用于液晶取向膜时表现出优异的透光率，并且还实现改善的取向特性和电特性。本专利技术的另一个目的是提供使用上述液晶取向剂组合物制备液晶取向膜的方法。本专利技术的又一个目的是提供通过上述制备方法制备的液晶取向膜和包括其的液晶显示装置。技术方案为了实现以上目的，本专利技术提供了液晶取向剂组合物，其包含：包含选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元和聚酰亚胺重复单元中的一者或更多者并具有键合至至少一个末端的伯氨基的聚合物；以及由以下化学式1表示的末端改性剂化合物。[化学式1]在化学式1中，R1为由以下化学式2表示的线性有机官能团或由以下化学式3表示的环状有机官能团中的任一者，[化学式2]在化学式2中，R2为-O-、-CO-、-S-、-CONH-、-COO-、-O(CH2)zO-、-OCO-(CH2)z-OCO-、经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的亚烷基、和经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚烯基中的任一者，以及Z为1至10的整数。[化学式3]在化学式3中，C1为经取代或未经取代的具有3至20个碳原子的亚环烷基、经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的亚芳基、经取代或未经取代的具有4至20个碳原子的亚杂芳基、和经取代或未经取代的具有3至20个碳原子的亚环烯基中的任一者。本专利技术还包括用于制备液晶取向膜的方法，所述方法包括以下步骤：将液晶取向剂组合物涂覆至基底上以形成涂覆膜；干燥涂覆膜；用光照射经干燥的涂覆膜或摩擦涂覆膜以进行取向处理；以及对经取向处理的涂覆膜进行热处理并固化。此外，本专利技术提供了通过上述的液晶取向膜的制备方法制备的液晶取向膜和包括其的液晶显示装置。在下文中，将更详细地描述根据本专利技术的具体实施方案的液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、以及使用其的液晶取向膜。I.液晶取向剂组合物根据本专利技术的一个实施方案，可以提供这样的液晶取向剂组合物，其包含：包含选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元和聚酰亚胺重复单元中的至少一者的聚合物；以及由化学式1表示的末端改性剂化合物。本专利技术人通过实验发现，如在一个实施方案的液晶取向剂组合物中，当与包含选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元和聚酰亚胺重复单元中的一者或更多者的聚合物一起添加的末端改性剂化合物具有如化学式1中所示的一元酸酐结构时，其可以与存在于包含在聚合物中的主链的末端的伯氨基反应以用一元羧酸替代主链末端，并因此，由液晶取向剂组合物获得的液晶取向膜可以具有比在添加末端改性剂化合物之前更高的透光率，并且设置有所述液晶取向膜的液晶单元可以实现更加改善的电可靠性和取向特性，从而完成了本专利技术。如上所述，由于在聚合物的主链末端的伯氨基通过液晶取向剂组合物中包含的末端改性剂化合物而被稍后描述的化学式9的官能团等取代，因此可以防止末端氨基的氧化，并因此在液晶取向层中具有高的透光率，并且此外，可以在设置有液晶取向膜的液晶单元中实现更加改善的电可靠性和取向特性。特别地，由于这样的化学结构特征：其中末端改性剂化合物可以包含下述的由化学式2表示的线性有机官能团或由化学式3表示的环状有机官能团，并且更优选地，其包含衍生自苯并呋喃的二价有机官能团，因此液晶取向膜可以具有高的透光率，并且设置有所述液晶取向膜的液晶单元可以实现更加改善的电可靠性和取向特性。在下文中，将更详细地描述本专利技术。除非本文另有规定，否则以下术语可以如下限定。在整个说明书中，当一个部分“包括”一个构成要素时，除非另有具体描述，否则这并不意指排除另外的构成要素，而是意指还可以包括另外的构成要素。在本说明书中，取代基的实例描述如下，但不限于此。如本文所使用的，术语“取代”意指在化合物中键合另外的取代基代替氢原子，并且待取代的位置没有限制，只要该位置为氢原子被取代的位置(即，取代基可以取代的位置)即可，并且当两个或更多个取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。如本文所使用的，术语“经取代或未经取代”意指未经取代或经选自以下的一个或更多个取代基取代：氘；卤素基团；氰基；硝基；羟基；羰基；酯基；酰亚胺基；酰胺基；伯氨基；羧基；磺酸基；磺酰胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫基；芳基硫基；烷基磺酰基；芳基磺酰基；甲硅烷基；硼基；烷基；环烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；烷氧基甲硅烷基烷基；芳基膦基；或包含N、O和S原子中至少一者的杂环基，或者未经取代或经以上所例示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代。例如，“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以为联苯基。即，联苯基也可以为芳基，或者可以被解释为两个苯基相连接的取代基。如本文所使用的，符号或意指与另外的取代基连接的键，并且直接键意指在表示为L1的部分中不存在其他原子的情况。在本说明书中，烷基为衍生自烷烃的一价官能团，并且可以为直链或支链。直链烷基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至20。此外，支链烷基的碳原子数为3至20。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶取向剂组合物，包含：包含选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元和聚酰亚胺重复单元中的一者或更多者并具有键合至至少一个末端的伯氨基的聚合物；以及由以下化学式1表示的末端改性剂化合物，[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2018.01.22 KR 10-2018-00079581.一种液晶取向剂组合物，包含：包含选自聚酰胺酸重复单元、聚酰胺酸酯重复单元和聚酰亚胺重复单元中的一者或更多者并具有键合至至少一个末端的伯氨基的聚合物；以及由以下化学式1表示的末端改性剂化合物，[化学式1]其中，在化学式1中，R1为由以下化学式2表示的线性有机官能团和由以下化学式3表示的环状有机官能团中的任一者，[化学式2]其中，在化学式2中，R2为-O-、-CO-、-S-、-CONH-、-COO-、-O(CH2)zO-、-OCO-(CH2)z-OCO-、经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的亚烷基、和经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚烯基中的任一者，以及Z为1至10的整数，[化学式3]其中，在化学式3中，C1为经取代或未经取代的具有3至20个碳原子的亚环烷基、经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的亚芳基、经取代或未经取代的具有4至20个碳原子的亚杂芳基、和经取代或未经取代的具有3至20个碳原子的亚环烯基中的任一者。2.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中由化学式2表示的所述线性有机官能团为由以下化学式2-1表示的官能团中的任一者：[化学式2-1]3.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中由化学式3表示的所述环状有机官能团为由以下化学式3-1表示的官能团中的任一者：[化学式3-1]4.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中基于所述液晶取向剂组合物的总重量，由化学式1表示的所述末端改性剂化合物以0.1重量％至20重量％的量包含在内。5.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中由化学式1表示的所述末端改性剂化合物包括由以下化学式1-1表示的化合物至由以下化学式1-4表示的化合物：[化学式1-1][化学式1-2][化学式1-3][化学式1-4]6.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中所述聚酰亚胺重复单元包括由以下化学式4表示的重复单元，所述聚酰胺酸酯重复单元包括由以下化学式5表示的重复单元，以及所述聚酰胺酸重复单元包括由以下化学式6表示的重复单元：[化学式4][化学式5][化学式6]其中，在化学式4至6中，R3和R4中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且其余为氢，X1至X3彼此相同或不同，并且各自独立地为四价有机基团，Y1至Y3彼此相同或不同，并且各自独立地为由以下化学式7表示的二价有机基团，[化学式7]其中，在化学式7中，Q1至Q8中的至少一者为氮并且其余为碳，D为-NR'-或-O-，以及R'为氢或具有1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成九，曹正镐，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR