横向电场驱动型液晶表示元件的制造方法_4

文档序号:9583582阅读:来源:国知局
引发剂是通过加热至分解温度以上而产生自由基的化合物。作为这种自 由基热聚合引发剂,例如可列举出过氧化酮类(甲乙酮过氧化物、环己酮过氧化物等)、过 氧化二酰基类(过氧化乙酰、过氧化苯甲酰等)、过氧化氢类(过氧化氢、叔丁基过氧化氢、 枯烯过氧化氢等)、二烷基过氧化物类(二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、二月桂酰过 氧化物等)、过氧化缩酮类(二丁基过氧化环己烷等)、烷基过氧化酯类(过氧化新癸酸叔 丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化2-乙基环己烷酸叔戊酯等)、过硫酸盐类(过硫酸钾、过 硫酸钠、过硫酸铵等)、偶氮系化合物(偶氮双异丁腈、2, 2'-二(2-羟基乙基)偶氮双异 丁腈等)。这种自由基热聚合引发剂可以单独使用1种,或者,也可以组合使用2种以上。 自由基光聚合引发剂只要是因光照射而开始自由基聚合的化合物,就没有特别限定。 作为这种自由基光聚合引发剂,可列举出二苯甲酮、米蚩酮、4,4'-双(二乙氨基)二苯甲 酮、氧杂蒽酮、硫代氧杂蒽酮、异丙基氧杂蒽酮、2, 4-二乙基硫代氧杂蒽酮、2-乙基蒽醌、苯 乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-4' -异丙基苯丙酮、1-羟基环己基苯基 酮、异丙基苯偶姻醚、异丁基苯偶姻醚、2, 2-二乙氧基苯乙酮、2, 2-二甲氧基-2-苯基苯乙 酮、樟脑醌、苯并蒽酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二 甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1- 丁酮、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸异戊酯、 4,4' -二(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮、3,4,4' -三(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮、 2, 4, 6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2- (4 ' -甲氧基苯乙烯基)-4, 6-双(三氯甲基)均三 嗪、2-(3',4'_二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(2',4'_二甲氧基苯乙 烯基)-4,6_双(三氯甲基)均三嗪、2-(2'_甲氧基苯乙烯基)-4,6_双(三氯甲基)均三 嗪、2-(4'_戊氧基苯乙烯基)-4,6_双(三氯甲基)均三嗪、4-[对-N,N-二(乙氧基羰基甲 基)]-2,6_二(三氯甲基)均三嗪、1,3_双(三氯甲基)-5-(2'_氯苯基)均三嗪、1,3_双 (三氯甲基)-5_ (4'_甲氧基苯基)均三嗪、2-(对二甲氨基苯乙烯基)苯并噁唑、2-(对二甲 氨基苯乙烯基)苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、3, 3'-羰基双(7-二乙氨基香豆素)、2-(邻氯 苯基)-4, 4',5, 5' -四苯基-1,2' -联咪唑、2, 2' -双(2-氯苯基)-4, 4',5, 5' -四(4-乙 氧基羰基苯基)-1,2' -联咪唑、2, 2' -双(2, 4-二氯苯基)-4, 4',5, 5' -四苯基-1,2' -联 咪唑、2, 2'双(2, 4-二溴苯基)-4, 4',5, 5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2, 2'-双(2, 4, 6-三氯 苯基)-4, 4',5, 5' -四苯基-1,2' -联咪唑、3- (2-甲基-2-二甲氨基丙酰基)咔唑、3, 6-双 (2-甲基-2-吗啉代丙酰基)-9-正十二烷基咔唑、1-羟基环己基苯基酮、双(5-2, 4-环戊二 稀-1-基)-双(2, 6-二氣吡略-1-基)-苯基)钦、3, 3',4, 4'-四(叔丁基过氧 基羰基)二苯甲酮、3, 3',4, 4' -四(叔己基过氧基羰基)二苯甲酮、3, 3' -二(甲氧基羰 基)-4,4'_二(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮、3,4'_二(甲氧基羰基)-4,3'_二(叔丁 基过氧基羰基)二苯甲酮、4,4'_二(甲氧基羰基)-3, 3'-二(叔丁基过氧基羰基)二苯 甲酮、2-(3-甲基-3H-苯并噻唑-2-亚基)-1-萘-2-基-乙酮、或者2-(3-甲基-1,3-苯 并噻唑-2(3H)_亚基)-1-(2-苯甲酰基)乙酮等。这些化合物可以单独使用,也可以混合 两种以上使用。 自由基聚合法没有特别限定,可以使用乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、沉淀聚 合法、本体聚合法、溶液聚合法等。 作为能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子的聚合反应中使用的有机溶剂,只要是 所生成的高分子会溶解的有机溶剂就没有特别限定。以下列举出其具体例。 可列举出:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙 基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、 γ-丁内酯、异丙醇、甲氧基甲基戊醇、二戊烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲乙酮、甲基异戊 基酮、甲基异丙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁 基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇、 丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇叔丁醚、二丙二醇单甲醚、二乙二醇、二乙二醇单乙 酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙 二醇单乙酸酯单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单乙酸酯单丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁基 乙酸酯、三丙二醇甲醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁醚、二异丁烯、乙酸戊 酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁酮、甲基环己烯、丙醚、二己醚、二噁烷、正己烷、正戊烷、正辛烷、 二乙醚、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸 正丁酯、醋酸丙二醇单乙醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸 甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧 基丙酸丁酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、3-甲氧基-Ν,Ν-二甲基丙酰胺、3-乙 氧基-Ν,Ν-二甲基丙酰胺、3- 丁氧基-Ν,Ν-二甲基丙酰胺等。 这些有机溶剂可以单独使用,也可以混合使用。进而,即使是不溶解所生成的高分子的 溶剂,只要在所生成的高分子不会析出的范围内,则也可以混合至上述有机溶剂中使用。 另外,在自由基聚合中,有机溶剂中的氧会成为阻碍聚合反应的原因,因此有机溶剂优 选尽可能地脱气后使用。 自由基聚合时的聚合温度能够选择30~150°C的任意温度,优选为50~100°C的范 围。另外,反应可以以任意浓度进行,但浓度过低时难以得到高分子量的聚合物,浓度过高 时,反应液的粘性变得过高而难以均匀地搅拌,因此单体浓度优选为1~50、更优选为5~ 30。反应初期以高浓度进行,其后可以追加有机溶剂。 在上述自由基聚合反应中,自由基聚合引发剂相对于单体的比率较多时,所得高分子 的分子量变小,自由基聚合引发剂相对于单体的比率较少时,所得高分子的分子量变大,因 此自由基引发剂相对于聚合单体的比率优选为〇. 1~10摩尔%。另外,聚合时也可以追加 各种单体成分、溶剂、引发剂等。
[聚合物的回收] 从利用上述反应得到的、能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子的反应溶液中回收 所生成的高分子时,将反应溶液投入至不良溶剂,使这些聚合物沉淀即可。作为用于沉淀 的不良溶剂,可列举出甲醇、丙酮、己烷、庚烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙 醇、甲苯、苯、二乙醚、甲乙醚、水等。投入至不良溶剂中而发生沉淀的聚合物可以在过滤回 收后,在常压或减压下进行常温干燥或加热干燥。另外,重复进行2次~10次使沉淀回收 的聚合物再溶解于有机溶剂并再沉淀回收的操作时,能够减少聚合物中的杂质。作为此时 的不良溶剂,例如可列举出醇类、酮类、烃等,使用选自这些之中的3种以上不良溶剂时,精 制效率进一步提尚,故而优选。 关于本发明所使用的感光性组合物中含有的能够表现出液晶性的感光性侧链型高分 子的分子量,考虑到所得侧链型高分子膜的强度、形成膜时的作业性以及膜的均匀性时, 利用GPC(GelPermeationChromatography,凝胶渗透色谱)法测定的重均分子量优选为 2000 ~1000000、更优选为 5000 ~100000。
[感光性组合物的制备] 本发明中使用的感光性组合物通过含有能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子而 构成。并且,优选以适合形成液晶取向膜的方式制成涂布液。即,本发明所使用的感光性组 合物优选以用于形成树脂覆膜的树脂成分溶解于有机溶剂而成的溶液的形式来制备。此 处,树脂成分是指包含上述能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子的树脂成分。此时,树 脂成分的含量在感光性组合物中优选为1~20质量%、更优选为3~15质量%、特别优选 为3~10质量%。 上述感光性组合物中,树脂成分可以是全部均为能够表现出液晶性的感光性侧链型高 分子,在不损害液晶表现能力和感光性能力的范围内,也可以混合除此之外的其它聚合物。 此时,树脂成分中的其它聚合物的含量为0. 5~80质量%、优选为1~50质量%。 这种其它聚合物例如可列举出包含聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺酸、聚酰亚胺等且不是 能够表现出液晶性的感光性侧链型高分子的聚合物等。 <有机溶剂> 本发明所使用的感光性组合物中使用的有机溶剂只要是能够溶解树脂成分的有机溶 剂就没有特别限定。以下列举出其具体例。 可列举出:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内 酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二 甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙 酰胺、3- 丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲 乙酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟 基-4-甲基-2-戊酮、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇叔丁醚、二丙二醇单甲醚、二 乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲醚、二丙二醇单甲醚、 二丙二醇单乙醚、二丙二醇单乙酸酯单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单乙酸酯单丙醚、 3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲醚等。它们可以单独使用,也可以混合使用。 本发明中使用的感光性组合物可以含有上述成分之外的成分。作为其例子,是在涂布 感光性组合物时提高膜厚均匀性、表面平滑性的溶剂或化合物,提高液晶取向膜与基板的 密合性的化合物等。 作为提高膜厚均匀性、表面平滑性的溶剂(不良溶剂)的具体例,可列举出以下溶剂。 例如可列举出异丙醇、甲氧基甲基戊醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基溶 纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙 二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚、 丙二醇叔丁醚、二丙二醇单甲醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇 单乙酸酯单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单乙酸酯单乙醚、二丙二醇 单丙醚、二丙二醇单乙酸酯单丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲醚、3-甲 基-3-甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁基 酮、甲基环己烯、丙醚、二己醚、1-己醇、正己烷、正戊烷、正辛烷、二乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙 酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸丙二醇单乙醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲 氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙 酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1- 丁 氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-单甲 醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-单乙醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸 甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊酯等具有低表面张力的溶剂等。 这些不良溶剂可以使用1种,也可以混合使用多种。使用上述那样的溶剂时,为了不使 感光性组合物中包含的溶剂整体的溶解性显著降低,优选为溶剂整体的5~80质量%、更 优选为20~60质量%。 作为提高膜厚均匀性、表面平滑性的化合物,可列举出氟系表面活性剂、有机硅系表面 活性剂、非离子系表面活性剂等。 更具体而言,例如可列举出Eftop301、EF303、EF352(TohkemproductsCorporation制);MegafacF171、F173、R-30(DICCORPORATION制);FluoradFC430、FC431(Sumitomo 3MLimited制);AsahiGuardAG710(旭硝子株式会社制);SurflonS-382、SC101、SC102、
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