取向膜形成用组合物、液晶装置的制造方法

专利名称：取向膜形成用组合物、液晶装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种利用液滴喷出法形成取向膜时使用的取向膜形成用 组合物、使用其的液晶装置的制造方法。
背景技术：
利用一对基板挟持液晶的液晶装置具备在基板表面上使液晶分子在 规定方向上取向的取向膜。作为以往取向膜的形成方法， 一般使用挠性印
刷法(Flexography coating)或旋涂法。在挠性印刷法中，由于伤痕或杂质 附着在印刷用的挠性版上成为印刷故障的原因，因此其处理或保存非常复 杂。另外，为了将印刷材料遍布挠性板，需要相当多的印刷材料，具有材 料过多浪费的问题。对于旋涂法而言，实际对膜的形成起作用的材料也为 投入材料的10%左右， 一旦所投入的材料大部分被废弃，材料的浪费仍然 很多。
为了减少这种投入材料的浪费，以能够将必要量油墨配置于必要场所 的喷墨法为代表的液滴喷出法受到重视。
在使用该液滴喷出法形成取向膜时，通过使用在适当溶剂中溶解取向 膜形成用组合物而成的溶液，利用液滴喷出^i将该溶液喷出至基板上，加 热，干燥除去溶剂成分，从而成膜化，制作取向膜。所得到的取向膜为了根 据需要使液晶分子在规定方向上取向，实施摩擦等取向处理。
作为适于液滴喷出法的取向膜形成用组合物，已知在含有？丁内酯和 丁基溶纤剂中的至少1种、其总含量占所有溶剂的比例为90重量％以上的 溶剂中溶解有取向膜形成用组合物的组合物(专利文献l)。
另外，已知含有由表面张力为39dyne/cm以上的分子内含有氮原子的 第1有机溶剂、表面张力为39dyne/cm以上的分子内不含氮原子的第2有 机溶剂、表面张力为32dyne/cm以下的第3有机溶剂构成的混合溶剂以及 含有聚酰胺酸的部分酰亚胺化聚合物和/或聚酰亚胺的垂直液晶取向剂(专
利文献2)。
专利文献1:日本特开2003-295195号公报 专利文献2:日本特开2006-30961号公报
但是，使用喷墨法，从喷嘴将上述专利文献所记载的取向膜形成用组 合物作为液体喷至基板上而形成涂布膜时，会产生沿着扫描方向发生条纹 不均的问题。烧成涂布膜而获得的取向膜上也会产生认为是条纹不均导致 的膜厚不均。
作为该条纹不均的产生原因，认为如下所述
(1) 液滴对基板未充分地濡湿、延展。
(2) 喷出的液滴的流平性差、不均匀地析出溶质成分(固态成分)。
(3) 干燥时所涂布的溶液退化。

发明内容
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，可以作为以下的 方式或应用例实现。本应用例的取向膜形成用组合物为在利用液体喷出法形成 取向膜时使用的取向膜形成用组合物，其中，含有作为取向膜形成材料的
溶质、溶解上述溶质的第1有机溶剂、和表面张力控制用的第2有机溶剂， 并且在所述第1有机溶剂中含有蒸汽压最低的溶剂。
通过该构成，当将利用液滴喷出法涂布的涂布膜干燥而将其成膜时， 溶剂成分中第1有机溶剂所含的蒸汽压最低溶剂可残留至最后而被干燥。 因此，可以防止由于第1有机溶剂早于第2有机溶剂蒸发而溶质析出所导 致的流平性的降低。即，可以提高流平性、抑制涂布不均、获得膜厚更为 均匀的取向膜。为上述应用例的取向膜形成用组合物，其中，在全部溶剂 成分中所述第1有机溶剂所占的比例为50 95重量％，所述蒸汽压最低的 溶剂所占的比例为25 95重量％。
通过该构成，由于第1有机溶剂的比例至少为50重量％，因此能够充 分地溶解溶质，同时由于第l有机溶剂所含的蒸汽压最低的溶剂的比例至
少为25重量％，因此能够确保流平性。另外，由于第2有机溶剂的比例至 少为5重量％，因此能够达成可使用液滴喷出法的涂布溶液的表面张力。 由此，可以提供相对于基板易于润湿延展的取向膜形成用组合物。为上述应用例的取向膜形成用组合物，其中，所述第1有 机溶剂包含N-甲基-2-吡咯烷酮、y-丁内酉旨，^f述第2有机溶剂为二甘醇二 甲基醚、二甘醇乙基甲基醚、乙二醇单丁基醚中的至少l种。为上述应用例的取向膜形成用组合物，其中，所述第1有 机溶剂包含N，N'-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯酯，所述第2有机溶剂为 二甘醇二甲基醚、二甘醇乙基甲基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单乙基醚、 二甘醇丁基甲基醚中的至少1种。
通过上述应用例，可以提供使用在工业上可获得的有机溶剂、提高流 平性、抑制涂布不均、获得膜厚更为均匀的取向膜的取向膜形成用组合物。为上述应用例的取向膜形成用组合物，其中，优选调整所 述溶质的固态成分浓度为1重量％以上、10重量％以下，粘度为3mPa-s 以上、20mPa's以下，表面张力为30mN/m以上、45mN/m以下。
固态成分浓度不足1重量％时，所得取向膜的膜厚变得过薄从而可能 无法获得良好的取向膜。另外，固态成分浓度超过10重量％时，所得取向 膜的膜厚变得过厚从而可能仍然无法获得良好的取向膜，同时取向膜形成 用的粘性增大、利用液滴喷出法的喷出性降低。根据该构成，可以制成适 于液滴喷出法的固态成分浓度的取向膜形成用组合物。
另外，通过将粘度调整至3mPa，s以上、20mPa's以下，流动性变得良 好，并可以在液滴喷出法中确保稳定的喷出性。而且，通过将表面张力调 整至30mN/m以上、45mN/m以下，对基板表面的润湿性变得良好，可以 提供适于液滴喷出法的取向膜形成用组合物。此时，表面张力控制用的第 2有机溶剂优选使用表面张力小于30mN/m的有机溶剂。为本应用例的液晶装置的制造方法，其中，具有以下工序 利用液滴喷出法将上述应用例的取向膜形成用组合物涂布在基板表面上， 形成取向膜的工序。
通过该方法，由于使用了使流平性提高、抑制了涂布不均的取向膜形 成用组合物，因此可以获得膜厚更为均匀的取向膜。即，可以减少涂布不
均所引起的取向不均、制造具有高显示质量的液晶装置。


图1为表示液晶装置的结构的概略分解立体图。
图2为表示液晶装置的制造方法的流程图。
图3为表示液滴喷出装置的构成的概略立体图。
图4 (a)为表示液滴喷出头的结构的概略立体图、(b)为表示多个 喷嘴的配置的概略平面图。
图5为表示主基板的概略平面图。
图6 (a) (f)为表示液晶装置制造方法的概略截面图。 图7 (g) (k)为表示液晶装置制造方法的概略截面图。 图8为表示液状体的喷出方法的概略平面图。
图9为表示适用于液晶装置制造的取向膜形成用组合物的实施例和比 较例和对应评价结果的表，(a)为表示实施例的表、(b)为表示比较例 的表。
图中200 —液晶装置、201 —作为基板的取向基板、208 —作为基板 的元件基板、214、 215 —取向膜、Ml、 M2 —作为基板的主基板
具体实施例方式
(实施方式l) <取向膜形成用组合物>
首先，说明本实施方式的取向膜形成用组合物。本实施方式的取向膜 形成用组合物为通过作为使用后述液滴喷出装置的液滴喷出法的喷墨法 形成取向膜时使用的油墨，其中，含有作为取向膜材料的溶质、主要溶解 溶质的第1有机溶剂和表面张力控制用的第2有机溶剂。
上述第1有机溶剂和上述第2有机溶剂由一种或多种有机溶剂构成， 第1有机溶剂中含有蒸汽压最低的溶剂。下文将混合有第1有机溶剂和第 2有机溶剂的溶剂称为混合溶剂。
第1有机溶剂选择使用非质子性极性溶剂或酚系溶剂。非质子性极性 溶剂可以举出酰胺系溶剂、亚砜系溶剂、醚系溶剂、腈系溶剂等。其中，
从溶质的溶解性和干燥性的观点出发，优选使用酰胺系溶剂、亚砜系溶剂。
作为酰胺系溶剂可以举出N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、 N,N，-二甲基-2-咪唑啉酮、N,N，-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、六甲 基磷酰胺、四甲基脲等。
作为亚砜系溶剂可以举出二甲基亚砜、二乙基亚砜等。
另夕卜，作为酚系溶剂可以举出邻甲酚、间甲酚、对甲酚等甲酚，另外， 邻二甲苯酚、间二甲苯酚、对二甲苯酚等二甲苯酚，苯酚，或者邻氯苯酚、 间氯苯酚、邻溴苯酚、间溴苯酚等卤化苯酚等。
其中，优选使用选自N-甲基-2-吡咯垸酮、N,N'-二甲基-2-咪唑啉酮、
Y-丁内酯和碳酸丙烯酯中的至少1种。
这些溶剂的25'C下的蒸汽压、沸点、25'C下的表面张力和粘度如下所 述(参照图9)。
'N-甲基-2-吡咯烷酮的蒸汽压0.29mmHg、沸点204°C、表面张力 41mN/m、粘度10mPa-s。
N，N，-二甲基-2-咪唑啉酮的蒸汽压0.15mmHg、沸点225°C、表 面张力38.6mN/m、粘度l.lmPa-s。
Y-丁内酯的蒸汽压0.45mmHg、沸点204°C、表面张力44mN/m、 粘度l.lmPa-s。
'碳酸丙烯酯的蒸汽压0.03mmHg、沸点242°C、表面张力44mN/m、 粘度2.5mPa.s。
这些溶剂为对后述取向膜形成材料具有良好溶解性的良好溶剂，通过 使用这些中的至少1种，可以确保混合溶剂对取向膜形成材料的良好溶解 性。
这种第1有机溶剂的表面张力较大，对成为取向膜形成面的基板表面 难以润湿延展。因此，仅配合有该第1有禾几溶剂的组合物有相对于基板表 面无法充分成膜的可能性。
因此，作为上述混合溶剂，使用含有表面张力小于32mN/m、润湿性 良好的第2有机溶剂。
具体地说，可以举出甲醇、乙醇、异丙醇、环己烷、4-羟基-4-甲基-2-戊酮(二丙酮醇)、l-甲氧基-2-丙醇、l-甲氧基-2-乙酰氧基丙垸、乙二醇、 丙二醇、1，4-丁二醇、三甘醇等醇系溶剂，丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、 环己酮等酮系溶剂，乙二醇单甲基醚、二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇 乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚(丁基溶纤 剂)、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇单甲基醚、二甘醇 单乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇乙基甲基醚、二甘 醇丁基甲基醚、二甘醇二丁基醚、二丙二醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚乙 酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、四氢呋喃等醚系溶剂，或者乳酸乙酯、乳 酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基甲氧基丙酸酯、乙基乙氧 基丙酸酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯等酯系溶剂，而且还可以举出二氯 甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、邻-二氯苯等卤化 烃系溶剂，正己垸、正庚垸、正辛烷等脂肪族烃系溶剂，苯、甲苯、二甲 苯等芳香族烃系溶剂等。这些溶剂可以单独使用1种或者组合使用2种以 上。
这些中，优选使用从作为醚系溶剂的乙二醇单丁基醚、二甘醇二甲基 醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇乙基甲基醚、二甘醇丁基甲基醚构成的组中 选择的至少l种。
这些溶剂的25'C下的蒸汽压、表面张力和粘度如下所述(参照图9)。
乙二醇单丁基醚(丁基溶纤剂)的蒸汽压0.6mmHg、表面张力
27.4mN/m、粘度3.2mPa-s。
.二甘醇二甲基醚的蒸汽压3.4mmHg、表面张力28.1mN/m、粘度
l.lmPa's。
*二甘醇单乙基醚的蒸汽压0.13mmHg、表面张力31.8mN/m、粘度 4.5mPa's。
二甘醇乙基甲基醚的蒸汽压0.675mmHg、表面张力26.8mN/m、 粘度1,2mPa-s。
.二甘醇丁基甲基醚的蒸汽压O.llmmHg、表面张力24.1mN/m、粘 度1.6mPa.s。
这些溶剂对后述取向膜形成材料不显示良好的溶解性。因此，虽然为 不良溶剂，但由于对表面的张力较小、对基板表面的润湿性大，因此可以 降低由于取向膜形成用组合物的润湿延展不足所引起的条纹不均或所形
成的取向膜的边缘部分的拱起(隆起)，可以在希望的厚度内均匀地形成 取向膜。
这种第2有机溶剂占整个混合溶剂的混合比例优选为5重量％以上、
50重量％以下。通过配合5重量％以上的润湿性大的第2有机溶剂，可以 确保取向膜形成用组合物相对于基板(取向膜形成面)的良好润湿性。由 此，能够减少条纹不均，形成均质且平坦的取向膜。另外，通过为50重 量％以下，作为不良溶剂的第2有机溶剂不会在混合溶剂中过半，可以确 保混合溶剂对取向膜形成材料的良好溶解性、获得良好的成膜性。予以说 明，第1有机溶剂和第2有机溶剂的比例当然需要考虑溶质的固态成分浓 度。当增加溶质的固态成分浓度时，优选增加第l有机溶剂的比例。
另外，含有这些第1有机溶剂和第2有机溶剂而成的混合溶剂而言， 在第1有机溶剂中含有蒸气压最低的溶剂。换言之，按照在第1有机溶剂 中含有蒸气压最低、对取向膜形成材料具有溶解性的溶剂的方式，组合第 1有机溶剂和第2有机溶剂。
因此，本实施方式的取向膜形成用组合物防止了在干燥过程中良好溶 剂(第1有机溶剂)在先蒸发，而剩余干燥过程中的溶液仅为不良溶剂(第 2有机溶剂)的情况。由此，干燥过程中，溶质在剩余的良好溶剂中流动 直至最后，通过干燥慢慢析出。即，获得流平性提高、干燥后膜厚基本均 匀的取向膜。
<取向膜形成用材料>
接着，说明溶解于混合溶剂的成为固态成分的取向膜形成用材料。 本实施方式的取向膜形成用组合物所含的取向膜形成用材料并无特 别限定，可以使用以往公知的取向膜形成用材料。例如，可以举出聚酰胺 酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚酯、聚酰胺、聚环己垸、纤维素衍生物、 聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚苯乙烯-苯基马来酰胺衍生物、聚(甲基)丙 烯酸酯等。
其中，从能够形成具有优异液晶取向性能的取向膜等的理由出发，优 选具有选自下述化学式(1)所示重复单元和化学式(2)所示重复单元中 的至少l种的聚合物。<formula>formula see original document page 10</formula>
这种聚合物可以举出(i)具有上述化学式(1)所示的重复单元的聚
酰胺酸、(ii)具有上述化学式(2)所示的重复单元的酰亚胺化聚合物、 (iii)含有具有上述化学式(1)所示重复单元的氨基酸预聚物和具有上述 化学式(2)所示的重复单元的酰亚胺预聚物而成的嵌段共聚物等。这些 物质可以单独使用还可以组合使用2种以上。组合使用2种以上时，优选 混合使用聚酰胺酸和酰亚胺化聚合物。 (i)聚酰胺酸
聚酰胺酸可以通过使四羧酸二酐与二胺反应而获得。 聚酰胺酸的合成中所使用的四羧酸二酐可以举出1,2，3,4-环丁四酸二 酐、1,2-二甲基-1,2,3，4-环丁四酸二酐、1，3-二甲基-1,2,3,4-环丁四酸二酐、 1,3-二氯-1，2,3,4-环丁四酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1，2,3,4-环丁四酸二酐、 1，2,3，4-环戊四酸二酐、1,2,4,5-环己四酸二酐、3,3，,4,4，-二环己四酸二酐、 反式-3，7-二丁基环辛烷-l,5-二烯-l，2,5,6-四酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基乙 酸二酐、3，5,6-三羰基-2-羧基降冰片垸-2:3,5:6-二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四酸 二酐等。另外，还可以使用脂肪族四羧二酐、芳香族四酸二酐。这些物质 可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为聚酰胺酸的合成中所使用的二胺，例如可以举出对苯二胺、间苯 二胺、4,4，-二氨基二苯基甲垸、4,4，-二氨基二苯基乙烷、4，4，-二氨基二苯 基硫化物、4,4'-二氨基二苯基砜、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二甲
基_4,4，-二氨基联苯、4，4，-二氨基苯甲酰苯胺、4，4'-二氨基二苯基醚、1，5-二氨基萘、3,3-二甲基-4,4，-二氨基联苯、5-氨基-1- (4'-氨基苯基)-1,3,3-三甲基1，2 —二氢化茚、6-氨基-1- (4，-氨基苯基)-1,3,3-三甲基1,2 —二氢 化茚、3,4，-二氨基二苯基醚、3,3，-二氨基二苯甲酮、3,4，-二氨基二苯甲酮、 4,4，-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4- (4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4- (4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯 氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-lO-氢蒽、 2,7-二氨基芴、9.9-双(4-氨基苯基)芴、4,4，-亚甲基-双(2-氯苯胺)、2,2，,5,5，-四氯_4，4，-二氨基联苯、2,2，-二氯-4，4，-二氨基-5，5'-二甲氧基联苯、3，3，-二 甲氧基_4,4，-二氨基联苯、1，4，4，-(对亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4，-(间 亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2，-双[4- (4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]-六氟丙垸、4，4，-二氨基-2,2，-双(三氟甲基)联苯、4，4，-双[(4-氨基-2-三 氟甲基)苯氧基]-八氟联苯等的芳香族二胺。另外，还可以使用脂肪族和 脂环式二胺、分子内具有2个伯胺基和该伯胺基以外的氮原子的二胺。这 些二胺可以单独使用1种，或者可以组合使用2种以上。
另外，当赋予取向膜形成用组合物预倾角显示性(pretilt angle generation)时，上述化学式(1)的Ql和/或上述化学式(2)的Q2的一 部分或全部优选为下述通式(3)和(4)所示的至少l种的基团。<formula>formula see original document page 11</formula>(3)
(式中，X'为单键、-O-、 -CO-、 -COO-、 -OCO-、 -NHCO-、 -CO丽-、 -S-或亚芳基，R"为碳原子数10 20的垸基、碳原子数4 40的具有脂环式 骨架的1价有机基团或碳原子数6~20的具有氟原子的1价有机基团。)
<formula>formula see original document page 11</formula>
(4)
(式中，x2、 x3各自独立地表示单键、-o-、 -co-、 -coo-、 -oco-、-NHCO-、 -CONH-、 -S-或亚芳基，R"为碳原子数4 40的具有脂环式骨架 的2价有机基团。)
特定二胺相对于总二胺量的使用比例随预显示的预倾角的大小而异， 为TN型、STN型液晶显示元件时优选为0 5摩尔y。，为垂直取向型液晶 显示元件时为5 100摩尔％。
聚酰胺酸可以如下制造在适当的有机溶剂中在通常-20 +15(TC、优 选0 10(TC下使上述四酸二酐与二胺反应。
四酸二酐与二胺的使用比例相对于二胺的氨基1当量，优选四酸二酐 的酸酐基达到0.2 2当量的比例、更优选达到0.3-1.2当量的比例。
作为聚酰胺酸合成反应中使用的有机溶剂，只要是能够溶解聚酰胺酸 则无特别限定。例如可以举出N-甲基-2-吡咯垸酮、N,N-二甲基乙酰胺、 N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、，丁内酯、四甲基脲、六甲基磷三酰胺 等非质子系极性溶剂；间甲酚、二甲苯酚、苯酚、卤化苯酚等酚系溶剂； 等。
通常，对于有机溶剂的使用量(ot)而言，优选为四酸二酐和二胺化 合物的总量((3)相对于反应溶液的总量(a+p)达到0.1~30重量％的量。
予以说明，上述有机溶剂中可以在所产生的聚酰胺酸不析出的范围内 并用聚酰胺酸的不良溶剂。
聚酰胺酸的不良溶剂可以举出作为上述取向膜形成用材料的不良溶 剂而举出的溶剂。这些溶剂可以单独使用l种或者组合使用2种以上。
将含有聚酰胺酸的反应液注入到大量的不良溶剂中，获得析出物，在 减压下干燥该析出物，从而可以分离聚酰胺酸。
另外，可通过将所得的聚酰胺酸再次溶解于有机溶剂中，接着进行1 次或数次在不良好溶剂中使其析出的工序，精制聚酰胺酸。 (ii)酰亚胺化聚合物
酰亚胺化聚合物可以通过公知的方法例如日本特开2003-295195号公 报所记载的方法将上述聚酰胺酸脱水开环而获得。予以说明，对于酰亚胺 化聚合物而言，重复单元的100%可以不都脱水开环，所有重复单元中具 有酰亚胺环的重复单元的比例也可以(以下也称作"酰亚胺化率")小于 100。
酰亚胺化聚合物的酰亚胺化率并无特别限定，优选为40摩尔％以上、
更优选为70摩尔％以上。通过使用酰亚胺化率为40摩尔％以上的聚合物， 可以获得能够形成余像消除时间短〈afterimage erasure time)的取向膜的 取向膜形成用组合物。
本实施方式中使用的聚合物可以是分子量经过调节的末端改性型聚 合物。通过使用该末端改性型聚合物，可以改善取向膜形成用组合物的涂 布适性等。
这种末端改性型的聚合物在合成聚酰胺酸时，可以通过在反应体系中 添加酸一元酐、单胺化合物、单异氰酸酯化合物等而合成。这里，酸一元 酐例如可以举出马来酸酐、苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正 十二垸基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀酸酐等。另外， 单胺化合物例如可以举出苯胺、环己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚 胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷基胺、正十二烷基胺、正十三烷 基胺、正十四垸基胺、正十五垸基胺、正十六烷基胺、正十七烷基胺、正 十八烷基胺、正二十烷基胺等。另外，单异氰酸酯化合物例如可以举出异 氰酸苯酯、异氰酸萘酯等。 (iii)嵌段共聚物
嵌段共聚物可通过如下方式获得，即，分别合成末端具有氨基或酸酐 基的酰胺酸预聚物和末端具有酸酐基或氨基的酰亚胺预聚物，使各预聚物 的末端氨基与酸酐基键合。
酰胺酸预聚物可以通过与上述聚酰胺酸合成方法同样的方法合成。另 外，酰亚胺预聚物可以与上述酰亚胺化聚合物的合成方法同样地合成。予 以说明，末端具有官能基团的选择可以通过调整聚酰胺酸合成时的四酸二 酐与二胺的量而进行。
本实施方式的取向膜形成用组合物中，为了提高对基板表面的粘接 性，除了含有混合溶剂和取向膜形成用材料之外，还可以含有含官能性硅 烷的化合物或含环氧基的化合物。
所用的含官能性硅烷的化合物、含环氧基的化合物并无特别限定，可 以使用以往公知的物质。这些含官能性硅垸的化合物和含环氧基的化合物 的配合比例相对于取向膜形成用材料100重量份通常为40重量份以下、
优选为30重量份以下。
本实施方式的取向膜形成用组合物可以通过将上述取向膜形成用材 料和根据需要的含官能性硅垸的化合物等溶解或分散、优选溶解于上述混 合溶剂中的方式来制造。
对于由取向膜形成用材料形成的固态成分的浓度，考虑粘性或表面张 力等进行选择，优选达到1重量％以上、10重量％以下的范围。其原因在 于，固态成分浓度小于1重量％时，有所得取向膜的厚度变得过薄，可能 无法获得良好的取向膜。另外，固态成分浓度超过10重量％时，有所得取 向膜的膜厚变得过厚，可能仍然无法获得良好的取向膜，同时取向膜形成 用组合物的粘性增大，利用液滴喷出法的喷出性降低。
对于取向膜形成用组合物的粘度并无特别限定，但优选调整至3mPa-s 以上、20mPa，s以下(25°C)的范围。通过将粘度调整至该范围内，流动 性变好，因此可以确保利用液滴喷出法的良好、稳定的喷出性。
另外，对于表面张力并无特别限定，但优选调整至30mN/m以上、 45mN/m以下(25°C)的范围。通过将表面张力调整至该范围内，对基板 表面的润湿性变得良好，因此可以利用液滴喷出法高效地形成均匀厚度的 取向膜。
通过上述实施方式1可以获得以下的效果。
(1) 利用上述实施方式1的取向膜形成用组合物，由于第1有机溶 剂含有蒸汽压最低的溶剂，因此在使用液滴喷出法涂布于基板(取向膜形
成面)时，可以获得流平性提高、降低条纹不均、均质且平坦的取向膜。 另外，由于混合溶剂的表面张力被调整，因此可以高效地形成取向膜的边 缘部分的鼓起(隆起)减少、高品质的取向膜。因此即便在使用对基板的 润湿性特别差的垂直取向剂(相对于电介质各向异性为负的液晶的取向膜 形成用组合物)时，也可以形成流平性提高、涂布不均少的取向膜。
(2) 通过使用本实施方式的取向膜形成用组合物，能够制造具有涂 布不均少的取向膜的液晶装置。
(实施方式2)
接着，参照

使用上述实施方式1的取向膜形成用组合物的液 晶装置的制造方法。予以说明，说明所使用的附图被适当地放大或縮小。
<液晶装置>
首先说明液晶装置。图l为表示液晶装置结构的概略分解立体图。
如图1所示，液晶装置200具有TFT (thin film transistor:薄膜晶体 管)透过型的液晶面板220、照射液晶面板220的照明装置218。液晶面 板220具备具有滤色片205的对置基板201，具有3个端子中的1个与象 数电极210相连接的TFT元件211的元件基板208，和通过一对基板201、 208所挟持的液晶(图示省略)。另外，在成为液晶面板220外面侧的一 对基板201、 208的表面上配置有使透过的光偏转的上偏光板216和下偏 光板217。
对置基板201由透明的玻璃等材料构成，在挟持液晶的表面侧上由隔 壁部204呈矩阵状分隔成的多个膜形成的区域2上形成有红(R)、绿(G)、 蓝(B) 3色的滤色片205R， 205G， 205B。隔壁部204由下层围堰202和 形成于下层围堰202上(图中朝下)的由有机化合物形成的上层围堰203 构成，所述下层围堰被称作由Cr等具有遮光性的金属或其氧化膜构成的 黑矩阵。另外，具备覆盖隔壁部204和滤色片205R、 205G、 205B的平坦 化层的外涂层(OC层)206及由按照覆盖OC层206的方式形成的ITO (Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)等透明导电膜构成的对置电极207。按 照覆盖对置电极207的方式形成取向膜214。
元件基板208同样由透明的玻璃等材料构成，在挟持液晶的表面侧具 有经由绝缘膜209形成为矩阵状的元件电极210、和对应于象数电极210 而形成的多个TFT元件211。 TFT元件211的3个端子中，未连接在象数 电极210上的其它2个端子以相互绝缘的方式与按照包围象数电极210的 方式配置成格子状的扫描线212和数据线213连接。另外，按照覆盖这些 象数电极210、 TFT元件211、扫描线212、数据线213的方式形成取向膜 215。
对于上述取向膜214、 215而言，对应于液晶面板220的显示模式， 选择能够使液晶分子水平取向或垂直取向的取向膜形成材料，使用含有该 取向膜形成材料的上述实施方式1的取向膜形成用组合物，采用后述液滴 喷出法(喷墨法)来形成。
照明装置218只要是具备例如使用白色的LED、 EL、冷阴极管等作
为光源，并能够将来自这些光源的光朝向液晶面板220射出的导光板或扩 散板、反射板等的构成，则可以使用任何装置。
本实施方式的液晶装置200由于取向膜214、215使用上述实施方式1 的取向膜形成用组合物而形成，因此具有由涂布不均而导致的显示问题少 的高显示质量。
予以说明，液晶装置200作为有源元件并不限定于TFT元件211，还 可以具有TFD (Thin Film Diode:薄膜二极管)元件，而且，还可以是按 照构成象素的电极相互交叉的方式而配置的无源型液晶装置。另外，上下 偏光板216、 217也可以与用于改善视角依赖性等而使用的相位差膜等光 学功能性膜组合。而且，并非限定于透过型，也可以是反射型、半透过反 射型的液晶装置。
<液晶装置的制造方法>
接着，参照图2~图8说明液晶装置200的制造方法。图2为表示液晶 显示装置的制造方法的流程图。
如图2所示，本实施方式的液晶装置200的制造方法具备以下工序 在对置基板201的表面上形成隔壁部204的隔壁部形成工序(步骤S1); 在由隔壁部204分隔的膜形成区域2上形成3色滤色片205R、205G、205B 的滤色片(CF)的形成工序(步骤S2);按照覆盖隔壁部204和滤色片 205的方式形成平坦化层206的平坦化层形成工序(步骤S3);按照覆盖 平坦化层206的方式形成对置电极207的透明导电膜形成工序(步骤S4)。 另外，还具备以下工序按照覆盖对置电极207的方式形成取向膜214的 CF侧取向膜形成工序(步骤S5);按照覆盖象素电极210或TFT元件211 等的方式形成取向膜基板215的元件侧取向膜形成工序(步骤S6)。进而 还具备以下工序使对置基板201与元件基板208相对，在其间隙中填充 液晶，在规定位置接合两基板201、 208的液晶填充，组装工序(步骤S7)。
本实施方式的液晶装置200的制造方法中，CF形成工序(步骤S2)、 CF侧取向膜形成工序(步骤S5)和元件侧取向膜形成工序(步骤S6)使 用液滴喷出法(喷墨法)形成所需薄膜。因此，对于具体化液滴喷出法(喷 墨法)的代表液滴喷出装置，参照图3和图4预先进行说明。图3为表示 液滴喷出装置构成的概略立体图。
如图3所示，液滴喷出装置100将液状体作为液滴喷出至作为被喷出 物的网状物W上，形成由液状体形成的涂布膜。具备载置网状物W的台
104和搭载有将液状体作为液体喷出至所载置的网状物W上的多个液滴喷 头20 (参照图4)的头单元IOI。
而且，具备用于将头单元101在副扫描方向(X方向)驱动的X方向 导轴102和使X方向导轴102旋转的X方向驱动发动机103。另外，还具 备用于将台104引导至垂直于副扫描方向的主扫描方向(Y方向)的Y方 向导轴105和卡合在Y方向导轴105上、旋转的Y方向驱动发动机106。 这些X方向导轴102和Y方向导轴105具有配置于上部的基台107，在该 基台107的下部具备控制装置108。
而且，为了清洁(回复处理)喷头101的多个液滴喷头20，具备沿着 Y方向导轴105移动的清洁装置109和用于加热所喷出的液状体将溶剂蒸 发并干燥的加热器lll。清洁装置109具有卡合在Y方向导轴105上、旋 转的Y方向驱动发动机110。
头单元101上具备将液状体涂布在网状物W上的多个液滴喷头20(参 照图4)。而且，通过这些多个液滴喷头20，可以对应由控制装置108所
提供的喷出用控制信号分别喷出液状体。
X方向驱动发动机103并非有所限定，例如可为步进发动机等，当从 控制装置108提供驱动脉冲信号时，旋转X方向导轴102，使卡合在X方 向导轴102上的头单元101在X方向上移动。
同样，Y方向驱动发动机106、 IIO并非有所限定，例如可为步进发 动机等，当从控制装置108提供驱动脉冲信号时，使具有卡合在Y方向导 轴105上而旋转的Y方向驱动发动机106、 110的台104和清洁装置109 在Y方向上移动。
清洁装置109在清洁液滴喷头20时，移动至临近头单元101的位置， 与液滴喷头20的喷嘴面密合，进行吸引不需要的液体的加帽(capping)、 擦拭附着了液体状等的喷嘴面的擦拭、从液滴喷头20的所有喷嘴进行液 体状喷出的预备喷出或者接收不需要液状体将其排出的处理。清洁装置 109的详细情况省略。
加热器111并非有所限定，例如为利用灯退火(lamp annealing)对网
状物W进行热处理的装置，进行对喷出至网状物W上的液状体加热、用 于将溶剂蒸发而变换成膜的热处理。该加热器111的电源的投入和阻断也 由控制装置108控制。
液滴喷出装置100的涂布操作将来自控制装置108的规定驱动脉冲信 号送至X方向驱动发动机103和Y方向驱动发动机106，使头单元101在 副扫描方向(X方向)上相对地移动、使台104在主扫描方向(Y方向) 上相对地移动。而且，在该相对移动期间从控制装置108提供喷出用的控 制信号，从各液滴喷头20将液状体作为液滴喷出至网状物W的规定区域， 进行涂布。
图4为表示液滴喷出头的结构的概略图。图4 (a)为显示液滴喷头的 结构的概略斜视图、图4 (b)为显示多个喷嘴的配置的概略平面图。予以 说明，图4为了使构成明确，适当地放大或縮小。
如图4 (a)所示，液滴喷头20为下述的3层结构的所谓压电方式喷 墨头，所述3层结构由具有多个喷嘴22的喷嘴板21，含有对应于各喷嘴 22而将其分隔的分隔部24的、形成液状体流路的储存板23，和具有作为 能量产生装置的压电元件(压电)29的振动板28构成。通过喷嘴板21、 储存板23的分隔部24和振动板28构成多个压力产生室25。各喷嘴22 分别与各压力产生室25连通。另外，压电元件29对应于各压力产生室25 被多个地配置于振动板28上。
储存板23上设有暂时储存下述液状体的共通流路，所述液状体为从 罐(省略图示)经由形成于振动板28上的供给孔28a而供给的液状体。 另外，填充于共通流路27的液状体经由供给口 26而被提供给各压力产生 室25。
如图4 (b)所示，液滴喷头20具有2个喷嘴列22a、 22b，各列的多 个(180个)直径约28pm的喷嘴22以间隔Pt排列。而且，2个喷嘴列 22a、 22b相互以相对于间隔Pi偏离一半的喷嘴间隔P2的方式被配置于喷 嘴板21上。此时，间隔P,约为140pm。因此，如果从垂直于喷嘴列22a、 22b的方向观察，则为360个喷嘴22以约70,的喷嘴间隔P2排列的状 态。因此，具有2个喷嘴列22a、 22b的液滴喷头20的有效喷嘴全长为喷 嘴间隔P2x359 (约25mm)。另外，喷嘴列22a、 22b的间隔约为2.54mm。
对于液滴喷头20而言，在作为电信号的驱动波形(drivewaveform) 被施加给压电元件29时，压电元件29自身发生弯曲而使振动板28变形。 由此，压力产生室25的体积发生变动，在由此产生的泵的作用下，填充 于压力产生室25的液状体被加压，从而可将液状体作为液滴D从喷嘴22 喷出。
予以说明，本实施方式的液滴喷头20具有所谓的2行喷嘴列22a、22b， 但并非局限于此，也可以是1行。而且，从喷嘴22将液状体作为液滴D 喷出的驱动装置并不限定于压电元件29，可以是作为电热变换元件的加热 器或作为机电转换元件的静电传动装置等。
这种具备液滴喷头20的液滴喷出装置100将用于将液状体涂布在网 状物W上的规定区域的喷出数据从上位计算机等外部信号装置输入至控 制装置108,根据该喷出数据，液状体作为液滴D由喷嘴22被喷出。喷 出数据包括与网状物W上的上述规定区域有关的位置数据、规定喷出时 间的控制数据、液滴喷头20与网状物W的主扫描的多个喷嘴22的选择 (ON) /非选择(OFF)数据、和液滴D的喷出次数等喷嘴数据。
以下，详细地说明液晶装置200的制造方法。图5为表示主基板的概 略平面图，图6 (a) ~ (f)和图7 (g) (k)为表示液晶显示装置的制 造方法的概略平面图。
如图5所示，在制造液晶装置200时，实际上使用安装有多个对置基 板201的主基板Ml和相同地安装有多个元件基板208的主基板M2。各 个主基板M1、M2被规定在设计上具有对应于液晶面板220大小的构成要 素的形成区域。图5中，以斜线部表示的膜形成区域3表示取向膜214(取 向膜215)的形成区域。S卩，形成由1个主基板M1获得相当于4个液晶 面板220的对置基板210的方式。同样，由1个主基板M2也可获得相当 于4个液晶面板220的元件基板208。通过将各自形成有象数构成要素的 主基板M1和主基板M2接合，切断接合体，从而取出液晶面板220。
图2的步骤S1为隔壁部形成工序。步骤S1中，如图6 (a)所示，首 先在对置基板201的表面上按照分隔膜形成区域2的方式形成下层围堰 202。作为形成方法，利用真空蒸镀法或溅射法按照对置基板201的表面 具有遮光性的方式将Cr或Al等金属膜或金属化合物的膜成膜。然后利用
光刻法涂布感光性树脂(光抗蚀剂)，按照膜形成区域2开口的方式进行
曝光、显影、蚀亥U。接着，利用光刻法以约2pm的厚度涂布感光性的隔壁 部形成材料，进行曝光、显影，在下层围堰202上形成上层围堰203。隔 壁部204成为下层围堰202和上层围堰203构成的所谓二层围堰结构。予 以说明，隔壁部204并非限定于此，还可以是仅采用具有遮光性的感光性 隔壁部形成材料而形成的上层围堰203的一层结构。然后进入到步骤S2 中。
图2的步骤S2为CF形成工序。步骤S2中，如图6(b)所示，在液 滴喷出装置100的台104上载置主基板M1 (对置基板201)。然后在载 置有主基板M1 (对置基板201)的台104与液滴喷头20向主扫描方向相 对移动的同时，从填充有含有着色材料的液状体30R的液滴喷头20的多 个喷嘴22中将液滴D喷出至膜形成区域2。喷出至膜形成区域2的液状 体30R的总喷出量以预先设定的喷出次数等的喷出数据为基础，由控制装 置108将适当的控制信号传送至液滴喷头20来控制，以使在后述干燥工 序中获得所希望的膜厚。液状体30R含有红色(R)的着色材料，被喷出 至所希望的膜形成区域2中。然后，如图6 (c)所示，利用液滴喷出装置 100所具备的加热器111加热主基板M1 (对置基板2M)，使溶剂成分从 喷出的液状体30R中蒸发，使之固化，形成红色的滤色片205R。
接着，通过将含有绿色(G)、蓝色(B)顺序不同的着色材料的液 体状依次喷出，并将其干燥，如图6(d)所示，形成3色的滤色片205R、 205G、 205B。予以说明，并非限定于此，还可以将含有不同着色材料的3 色液状体填充于分别不同的液滴喷头20中，将各液滴喷头20装配在头单 元101上，将液状体从各液滴喷头20喷出至所希望的膜形成区域2中。 然后，将主基板Ml (对置基板201)安装在能够使溶剂的蒸汽压一定地 进行干燥的减压干燥装置上，进行减压干燥的方法。
予以说明，主基板M1优选在进行上述液状体的喷出之前实施表面处 理，使得在膜形成区域2内具有亲液性的同时，隔壁部204的至少上层围 堰203具有疏液性。由此，着落的液滴D在膜形成区域2内均匀地润湿延 展。另外，可以将着落在上层围堰203上的液滴D容易地收纳在膜形成区 域2内。然后进入步骤S3。
图2的步骤S3为平坦化层形成工序。步骤S3中，如图6 (e)所示， 按照覆盖滤色片205和上层围堰203的方式形成平坦化层206。作为形成 方法可以举出利用旋涂法、辊涂法等涂布丙烯酸系树脂并使其干燥的方 法。另外，还可以采用涂布感光性丙烯酸树脂，然后照射紫外光使其固化 的方法。膜厚约为100nm。予以说明，如果形成有滤色片205的对置基板 201的表面比较平坦，则可以省略平坦化层形成工序。然后进入步骤S4。
图2的步骤S4为透明导电膜形成工序。步骤S4中，如图6(f)所示， 在平坦化层206上将由ITO (indium tin oxide:铟锡氧化物)等导电材料 构成的对置电极207成膜。成膜方法可以举出以ITO等导电材料作为靶 (target)在真空中进行蒸镀或溅射的方法。膜厚约为10nm。予以说明，所 形成的对置电极207适当加工成必要的形状(图案)。然后进入步骤S5。
图2的步骤S5是CF侧取向膜形成工序。步骤S5中，如图7(g)所 示，按照覆盖对置电极207的方式涂布实施方式1的取向膜形成用组合物 (液状体50)。作为涂布方法，使用液滴喷出装置100将液状体50填充 于液滴喷头20中，作为液滴D喷出至图5所示的膜形成区域3中。此时， 为了使喷出的液滴D在对置电极207的表面上均匀地润湿延展，优选预先 对主基板Ml (对置基板201)实施表面处理。表面处理的方法可以举出 使处理气体为02的等离子体处理等。
着落后的液滴D的润湿延展依赖于以下的a) c)特性。
a) 取向膜形成用组合物(液状体50)的表面张力或粘度
b) 主基板M1 (对置基板201)的表面处理状态(表面张力)
c) 液滴D的喷出量
a)和b)如上所述可以调整。这里，着眼于c)对液状体50的喷出 方法进行说明。
图8为表示液状体喷出方法的概略平面图。如上所述，液滴喷头20 具有2个喷嘴列22a、 22b。各喷嘴列22a、 22b分别由180个喷嘴22构成 (参照图4)。从180个喷嘴22分别喷出的液滴D的喷出量不必是一个 定量。例如，当从相邻喷嘴22同时喷出液滴D时，施加在压电元件29的 驱动电压脉冲发生歪曲，产生所谓的电串音(electrical crosstalk)。另夕卜， 到达相邻喷嘴22的液状体50的流路等的结构上的不同引起所谓机械串音
(mechanical crosstalk)。这些电串音、机械串音导致喷出的液滴D的喷 出量不均。
因此，本实施方式中，如图8所示，按照不会从各喷嘴列22a、 22b 的相邻喷嘴22同时喷出液滴D的方式产生喷出数据。由此，减少了电串 音所导致的液滴D的喷出量不均。另外，为了补充从一个喷嘴列22a中喷 出的液滴D的着落状态，从另一个喷嘴列22b喷出液滴D。着落后的液滴 径如上所述，有助于着落面的润湿延展。液滴D的喷出量稳定时，上述液 滴径也稳定。进而调整喷嘴列22a和喷嘴列22b的喷出间隔，使得着落后 的液滴D润湿延展、相互均匀地混合。喷出间隔可以通过设定与液滴喷头 20和作为网状物W的主基板Ml的相对移送速度相对应的喷出时间的方 式来调整。这样，在主扫描中，可以将液状体50均匀地涂布在主基板M1 的表面上。本实施方式中，通过与主基板M1的膜形成区域3的大小和配 置相对应，组合并多次实施在X方向上移动液滴喷头20的副扫描和在Y 方向喷出液滴D的主扫描，从而将液状体50涂布在各膜形成区域3上。 予以说明，此时，按照干燥后的膜厚约为100nm的方式，将液滴D的喷 出量设定为约10ng。
接着，将涂布的液状体50干燥，将其成膜(预烘焙)。本实施方式 中，按照在涂布面上均匀地干燥的方式，在已加热的加热板(HP)上留有 间隔地配置主基板M1，使其干燥。干燥条件例如将HP的加热温度设定 为70 10(TC、优选设定为8(TC，使述间隔约为5mm。数分 5分钟左右的 干燥时间就可以将大半的溶剂成分均匀地蒸发。对于液状体50，即取向膜 形成用组合物而言，由于第1有机溶剂中含有蒸气压最低的溶剂，因此在 干燥中增加流平性、难以发生涂布不均，换言之可获得膜厚基本均匀的取 向膜214。
进而，为了除去取向膜214中的溶剂成分，使之固化，进行主烘焙。 主烘焙的条件优选在180 250。C下加热干燥10分钟~1小时。由此，如图7 (h)所示，取向膜214的形成结束。接着进入步骤S6。
图2的步骤S6为元件侧取向膜形成工序。步骤S6中，如图7 (i)所 示，按照覆盖主基板M2 (元件基板208)的象数电极210等的方式涂布 液状体50。涂布方法以及预烘焙、主烘焙的方法与步骤S5相同。由此，
如图7 (j)所示，在元件基板208上层叠形成取向膜215。予以说明，在 主基板M2上形成象数电极201或TFT元件211、扫描线212或数据线213 的工序可以使用公知的方法，这里将其省略。接着进入步骤S7。
图2的步骤S7为液晶填充、组装工序。步骤S7中，如图7 (k)所 示，使形成有取向膜214的对置基板201与形成有取向膜215的元件基板 208在规定位置处对置，经由密封材料接合。在对置基板201与元件基板 208的间隙中填充液晶，制成液晶层219。作为填充液晶的方法，可以举 出利用印刷法或喷出法在一对基板的一个上呈框架状地形成密封材料，将 其看作接收皿在真空中滴加必要量的液晶后，与另一个基板接合的方法。 作为密封材料，例如优选使用热固化性的环氧系粘接剂。密封材料中按照 对置基板201与元件基板208之间的间隙(Gap)，即液晶层219的厚度 一定的方式含有Gap材料。作为Gap材料，可以举出具有规定直径的玻璃 纤维或硬质树脂粒子等。
通过在上述得到的单元的表背面贴合上下偏光板216、 217，即可制成 液晶装置200。予以说明，液晶装置200在元件基板208的背面侧具有用 于对其照明的照明装置218 (参照图l)。
<实施例和比较例>
图9为表示适于液晶装置制造的取向膜形成用组合物的实施例和比较 例和对应的评价结果的表。图9 (a)表示实施例，图9 (b)表示比较例。 (实施例1~3)
如图9 (a)所示，实施例1 3中，作为第l有机溶剂，在Y-丁内酯、 N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N'-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯酯构成的组中， 主良好溶剂选择Y-丁内酯，浓度为40重量％，次良好溶剂选择N-甲基-2-吡咯垸酮，浓度为30重量％。作为第2有机溶剂，从由二甘醇二甲基醚、 二甘醇乙基甲基醚、乙二醇单丁基醚构成的组中选择的1种溶剂。 (实施例4~6)
如图9 (a)所示，实施例4 6中，作为第l有机溶剂，在，丁内酯、 N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N'-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯酯构成的组中， 主良好溶剂选择碳酸丙烯酯，浓度为40重量％。次良好良溶剂选择N,N'-二甲基-2-咪唑啉酮，浓度为30重量％。另外，作为第2有机溶剂，从由
乙二醇单丁基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇丁基甲基醚构成的组中选择的 1种溶剂。
实施例1 6中，在选择第2有机溶剂时，按照第1有机溶剂含有蒸汽
压最低的溶剂的方式选择第2有机溶剂。g卩，按照所选第2有机溶剂的蒸 汽压Pmin (B)减去所选第1有机溶剂低者的蒸汽压Pmin (A)之差为正 值的方式组合各溶剂。
实施例1 6中，作为溶质的取向膜材料使用JSR株式会社制的 AL-60601 (垂直取向剂)，使固态成分浓度为4重量％。溶剂成分的第l 有机溶剂与第2有机溶剂的比例为70重量％: 30重量％。 (比较例1~2)
如图9 (b)所示，比较例1~2中，与实施1~3相同，作为第1有机溶 剂，在由Y-丁内酯、N-甲基-2-吡咯垸酮、N,N'-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸 丙烯酯构成的组中，作为主良好溶剂选择，丁内酯，浓度为40重量％。 作为次良好溶剂，选择N-甲基-2-吡咯烷酮，浓度为30重量％。另外，作 为第2有机溶剂，从二甘醇单乙基醚、二甘醇二丁基醚构成的组中选择1 种溶剂。
(比较例3)
如图9(b)所示，比较例3与实施例4 6相同，作为第l有机溶剂， 在由Y-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N'-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯 酯构成的组中，'作为主良好溶剂选择碳酸丙烯酯，浓度为40重量％。作为 次良好溶剂，选择N，N'-二甲基-2-咪唑啉酮，浓度为30重量％。第2有机 溶剂选择二甘醇二丁基醚。
比较例1~3中，按照第2有机溶剂中含有蒸汽压最低的溶剂的方式选 择第2有机溶剂。即，按照所选第2有机溶剂的蒸汽压Pmin (B)减去所 选第1有机溶剂低者的蒸汽压Pmin (A)之差为负值的方式组合各溶剂。 另外，溶质、其固态成分浓度、溶剂成分的第1有机溶剂与第2有机溶剂 的比例与实施例1 6相同。
使用液滴喷出装置100将所得取向膜形成用组合物涂布在ITO基板 上，并使得干燥后的膜厚达到100nm，进行取向膜的成膜。
通过目视观察所得取向膜的不均(条纹不均或边缘部位的隆起等)，
将良好者评价为O、不能膜化者评价为X。将其结果综合于表中。予以说
明，取向膜形成用组合物的喷出条件(各喷嘴列22a、 22b的喷嘴选择、 喷出间隔的设定)使用在上述步骤S5中设定的所有喷出条件。
使用实施例1~6的取向膜形成用组合物的成膜方法中，可以形成不会 发生流平性所引起的条纹不均、且均匀、良好的取向膜。
使用比较例1~3的取向膜形成用组合物的成膜方法中，发生了条纹不 均，无法形成良好的取向膜。
由实施例1 6和比较例1~3的取向膜形成用组合物的组成及其物性可 知，在混合溶剂中，如果为第1有机溶剂中含有蒸汽压最低溶剂的组成， 其可以流平性良好、抑制涂布不均(条纹不均)地成膜。另外， 一般沸点 高的有机溶剂具有蒸汽压低的倾向，但是也有不符合的情况。例如，如图 9 (a)所示，第1有机溶剂的Y-丁内酯和N-甲基-2-吡咯垸酮的沸点均为 204°C，与沸点比它低的第2有机溶剂的二甘醇单乙基醚相比，显示更高 的蒸汽压。即，第l有机溶中含有蒸汽压最低的溶剂对于改善涂布后的流 平性有效。
根据以上所述的上述实施方式2，可获得以下效果。
(1) 在上述实施方式2的液晶装置200的制造方法中，在形成取向 膜214、 215的工序中，使用实施方式1的取向膜形成用组合物，利用喷 墨法涂布在基板表面上，因此可将涂布膜的流平性提高，减少涂布不均。 因而，在预烘焙后可以形成膜厚大致均一的取向膜214、 215。因此，能够 减少涂布不均所引起的取向不均、制造具有高显示质量的液晶装置200。
(2) 在上述实施方式2的液晶装置200的制造方法中，取向膜形成 工序(步骤S5和步骤S6)中，从多个喷嘴22将液状体50作为液滴D喷 出时，按照不会从相邻喷嘴22同时喷出的方式选择喷嘴。另外，按照着 落着于基板表面的液滴D润湿延展、相互间均匀地混合的方式设定各喷嘴 列22a、 22b的喷出间隔。因此，可以在基板表面上均匀地涂布液状体50。
除了上述实施方式之外，也考虑了很多的变形例。以下举出变形例进 行说明。
(变形例1)上述实施方式1的取向膜形成用组合物并非限定于上述 实施方式2的实施例1 6的组成。例如，第1有机溶剂可以使用1种良好
溶剂。
(变形例2)上述实施方式2的液晶装置200的制造方法中，使用上
述实施方式1的取向膜形成用组合物的工序并非限定于形成取向膜214、 215的工序。例如，液晶装置200为在液晶面板220的单元内或单元外侧 的表面具有相位差层的结构，有时使用液晶性聚合物形成该相位差层。此 时，为了规定该相位差层的滞相轴，在该相位差层的形成面上预先形成取 向膜，在规定方向上实施取向处理。上述实施方式1的取向膜形成用组合 物也可以适用于规定该滞相轴的取向膜的形成。
权利要求
1. 一种取向膜形成用组合物，其为在利用液滴喷出法形成取向膜时所使用的取向膜形成用组合物，其特征在于，含有作为取向膜形成材料的溶质、溶解所述溶质的第1有机溶剂、和表面张力控制用的第2有机溶剂，并且在所述第1有机溶剂中含有蒸汽压最低的溶剂。
2. 根据权利要求l所述的取向膜形成用组合物，其特征在于，在全部 溶剂成分中所述第1有机溶剂所占的比例为50~95重量％，所述蒸汽压最 低的溶剂所占的比例为25 95重量％。
3. 根据权利要求1或2所述的取向膜形成用组合物，其特征在于，所 述第1有机溶剂包含N-甲基-2-吡咯烷酮、Y-丁内酯，所述第2有机溶剂为二甘醇二甲基醚、二甘醇乙基甲基醚、乙二醇单 丁基醚中的至少l种。
4. 根据权利要求1或2所述的取向膜形成用组合物，其特征在于，所 述第1有机溶剂包含N,N'-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯酯，所述第2有机溶剂为二甘醇二甲基醚、二甘醇乙基甲基醚、乙二醇单 丁基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇丁基甲基醚中的至少一种。
5. 根据权利要求1~4中的任意一项所述的取向膜形成用组合物，其特 征在于，调整所述溶质的固态成分浓度为1重量％以上、10重量％以下， 粘度为3mPa *s以上、20mPa *s以下，表面张力为30mN/m以上、45mN/m 以下而成。
6. —种液晶装置的制造方法，其特征在于，具有利用液滴喷出法将权 利要求1~5中的任意一项所述的取向膜形成用组合物涂布在基板表面上， 形成取向膜的工序。
全文摘要
本发明提供一种在涂布时具有优异流平性的取向膜形成用组合物及使用它的液晶装置的制造方法。取向膜形成用组合物为利用液滴喷出法形成取向膜时使用的取向膜形成用组合物，含有作为取向膜形成材料的溶质、溶解溶质的第1有机溶剂、表面张力控制用的第2有机溶剂，并且按照第1有机溶剂中含有蒸汽压最低的溶剂的方式选择第1有机溶剂和第2有机溶剂。
文档编号G02F1/13GK101382705SQ20081021254
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月6日
发明者石田纮平 申请人:精工爱普生株式会社