专利名称：膜形成材料的制造方法、膜及液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种膜形成材料的制造方法、使用由该制造方法制造而成的膜形成材料所获得的膜、及包含该膜的液晶显示元件，特别是涉及一种制造可通过低温煅烧而形成各种特性良好的涂膜的膜形成材料(特别是液晶配向剂)的技术。
背景技术：
在从前，在例如用以形成液晶配向膜或液晶显示器用平坦化膜、层间绝缘膜、有机电致发光(electroluminescent, EL)用平坦化膜等各种薄膜的材料或者用以形成隔开彩色滤光片的各滤光片的障壁(bank)的障壁剂等各种膜形成材料中，自耐热性或机械强度等各种特性良好的方面而言，使用聚酰胺酸或聚酰亚胺作为聚合物成分。而且，作为聚酰胺酸或聚酰亚胺的聚合时所使用的溶剂，自对于聚酰胺酸或聚酰亚胺的溶解性良好的方面考虑，通常使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)或Y-丁内酯等非质子性溶剂、N，N-二甲基甲酰胺或N, N-二甲基乙酰胺等酰胺类溶剂。例如，关于液晶配向膜，可将聚酰胺酸或聚酰亚胺溶解于例如NMP或Y-丁内酯中而调制液晶配向剂，将该所调制的液晶配向剂涂布于基板表面后，通过对涂布面进行加热而获得。(例如参照专利文献I或专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2010-97188号公报专利文献2:日本专利特开2010-156934号公报NMP或Y-丁内酯等溶剂一般情况下是高沸点溶剂，在使用包含这些溶剂的膜形成材料而在基板上形成涂膜的情况下，必须以比较高的温度(例如200°C 300°C)对涂布面进行加热。因此，例如在彩色液晶显示元件中，由于形成液晶配向膜时的热而产生彩色滤光片所含的染料变色等不良现象。而且，在形成膜时必须高温的热处理，由此而限制了塑料基板的使用。另一方面，在为了回避由于高温煅烧所造成的不良现象而降低加热温度的情况下，涂膜中所残存的溶剂量变多，由于该残存溶剂的影响，存在所形成的涂膜的性能降低的现象。例如，在膜形成材料为液晶配向剂的情况下，存在如下的现象:在所形成的液晶配向膜中，电压保持率降低或液晶配向性降低。而且，进一步而言，若可实现低温下的涂膜形成，则可减低制造流程中的总热量，其结果可实现CO2排出量的削减或成本降低。自此种观点考虑，亦期望实现低温下的涂膜形成。而且，存在如柔性印刷基板或液晶快门等这样的在膜状基板上形成聚酰亚胺膜或聚酰胺酸膜的现象。在这种情况下，用NMP或Y-丁内酯等溶剂可产生如下问题:溶解性高而侵蚀膜表面的问题，或者膜的耐热温度低而无法应用高温煅烧的问题
发明内容
本发明是为了解决上述课题而成的，其主要目的在于提供一种可在低温下实施膜形成时的加热，且即使通过低温加热亦可获得各种特性良好的涂膜的膜形成材料的制造方法、使用由该制造方法所制造的膜形成材料而获得的涂膜、及包含作为该涂膜的液晶配向膜的液晶显示元件。本发明为了达成上述目的而采用以下的手段。本发明涉及一种含有选自由聚酰胺酸及聚酰亚胺所构成的群组的至少一种聚合物的膜形成材料的制造方法。特别是在该制造方法中，其特征在于包含如下步骤:聚合步骤，在包含选自由醇、醚、酮及烃所构成的群组的至少一种溶剂(A)的聚合溶剂中，进行四羧酸二酐与二胺的聚合，所述四羧酸二 酐可溶于所述溶剂(A)中或者与二胺反应而变得可溶于所述溶剂(A)中，所述二胺可溶于所述溶剂(A)中或者与四羧酸二酐反应而变得可溶于所述溶剂(A)中；使用由所述聚合步骤所得的聚合物而调制所述膜形成材料的步骤。在上述制造方法中，在沸点比通常用作聚酰胺酸或聚酰亚胺的聚合溶剂的溶剂(例如NMP或Y - 丁内酯)更低的溶剂中进行聚酰胺酸或聚酰亚胺的聚合，使用由此而获得的聚合物制造膜形成材料。在这种情况下，可使用低沸点溶剂作为用以溶解聚合物成分(聚酰胺酸或聚酰亚胺)的溶剂，从而即使在用比较低的温度进行用以形成膜的加热的情况下，亦可尽可能地减少所形成的膜中的溶剂残存量。而且，可形成具有均一的膜厚的涂膜，且可减少基板的侵蚀。另外，本发明中的膜形成材料可有效地应用于各种用途中，具体而言可应用于例如液晶配向膜、液晶显示器用平坦化膜、层间绝缘膜、有机EL用平坦化膜等各种薄膜的形成材料或障壁剂等各种用途中。优选为作为液晶配向膜的形成材料的液晶配向剂。而且，根据本发明，可提供使用上述膜形成材料而形成的膜、及包含作为该膜的液晶配向膜的液晶显示元件。该液晶显示元件所包含的液晶配向膜的膜中的溶剂残存量少，因此可获得具有良好的电压保持特性或液晶配向性的液晶显示元件。
具体实施例方式以下，对本发明加以详细说明。本发明的膜形成材料的制造方法包含合成选自由四羧酸二酐与二胺反应而所得的聚酰胺酸、及该聚酰胺酸进行脱水闭环而成的聚酰亚胺所构成的群组的至少一种聚合物的步骤(聚合步骤)。聚合物本发明中的聚合物可通过在包含选自由醇、醚、酮及烃所构成的群组的至少一种溶剂(A)的聚合溶剂中，使四羧酸二酐与二胺反应而获得。聚酰胺酸四羧酸二酐用以合成本发明中的聚酰胺酸的四羧酸二酐可应用溶解于上述溶剂(A)中的四羧酸二酐、或者与二胺反应而溶解于上述溶剂(A)中的四羧酸二酐，例如可使用脂肪族四羧酸二酐、脂环族四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等各种四羧酸二酐。作为此种四羧酸二酐的优选具体例，可列举选自由下述式(I)所表示的化合物(Tl)及下述式(2)所表示的化合物(T2)所构成的群组的至少一种。另外，上述 四羧酸二酐可单独使用I种或者将2种以上组合使用。[化I]
权利要求
1.一种膜形成材料的制造方法，其是含有选自由聚酰胺酸及聚酰亚胺所构成的群组的至少一种聚合物的膜形成材料的制造方法，其特征在于，包含如下步骤: 聚合步骤，在包含选自由醇、醚、酮及烃所构成的群组的至少一种溶剂(A)的聚合溶剂中，进行四羧酸二酐与二胺的聚合，所述四羧酸二酐可溶于所述溶剂(A)中或者与二胺反应而变得可溶于所述溶剂(A)中，所述二胺可溶于所述溶剂(A)中或者与四羧酸二酐反应而变得可溶于所述溶剂(A)中； 使用由所述聚合步骤所得的聚合物而调制所述膜形成材料的步骤。
2.根据权利要求1所述的膜形成材料的制造方法，其特征在于:所述溶剂(A)的含量是所述聚合溶剂整体的70重量％以上。
3.根据权利要求1或2所述的膜形成材料的制造方法，其特征在于:所述溶剂(A)是选自由烷二醇烷基醚、烷二醇烷基醚乙酸酯、丁酮及四氢呋喃所构成的群组的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的膜形成材料的制造方法，其特征在于:聚合中所使用的四羧酸二酐包含选自由下述式(I)所表示的化合物(Tl)及下述式(2)所表示的化合物(T2)所构成的群组的至少一种； [化I]
5.根据权利要求4所述的膜形成材料的制造方法，其特征在于:所述A中的具有氟原子的4价芳香族基是下述式(a-Ι) 式(a-6)所分别表示的基的任意种， [化3]
6.根据权利要求1或2所述的膜形成材料的制造方法，其特征在于:聚合中所使用的二胺包含相对于所使用的二胺的总量而言为30mol%以上的具有选自由氟原子、三氟甲基、羟基、碳数为12 30的烷基及具有类固醇骨架的碳数为17 51的烃基所构成的群组的至少一种基的二胺。
7.一种膜，其是使用由根据权利要求1至6中任一项所述的制造方法制造而成的膜形成材料所形成的膜。
8.一种液晶显示元件，其包含作为根据权利要求7所述的膜的液晶配向膜。
全文摘要
本发明提供一种膜形成材料的制造方法、膜及液晶显示元件。本发明的课题在于形成低温煅烧性、低残存溶剂性优异的膜。在含有选自由聚酰胺酸及聚酰亚胺所构成的群组的至少一种聚合物的膜形成材料的制造方法中包含如下步骤聚合步骤，在包含选自由醇、醚、酮及烃所构成的群组的至少一种溶剂(A)的聚合溶剂中，进行四羧酸二酐与二胺的聚合，所述四羧酸二酐可溶于所述溶剂(A)中或者与二胺反应而变得可溶于所述溶剂(A)中，所述二胺可溶于所述溶剂(A)中或者与四羧酸二酐反应而变得可溶于所述溶剂(A)中；使用由所述聚合步骤所得的聚合物而调制所述膜形成材料的步骤。
文档编号G02F1/1337GK103102794SQ20121039737
公开日2013年5月15日 申请日期2012年10月18日 优先权日2011年11月15日
发明者高松信博 申请人:Jsr株式会社