液晶取向膜的制造方法、液晶取向膜、液晶表示元件和液晶取向剂的制作方法_4

文档序号:9401837阅读:来源:国知局
二 醇、二丙醚、二丁醚、二己醚、二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、1,2- 丁 氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二丁醚、2-戊酮、 3_戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基 乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、 2_(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单异戊醚、乙二醇单己醚、2-(己氧基)乙 醇、糠醇、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇异丙醚 或二乙二醇单丁醚、丙二醇、丙二醇单丁醚、1-( 丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇单甲醚乙酸 酯、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、 乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇 单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸 酯、三乙二醇、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、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、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯或乳酸异戊酯等溶剂的 表面张力低的有机溶剂。
[0133] 这些不良溶剂可以使用1种也可以混合多种使用。使用上述那样的不良溶剂时, 优选为液晶取向剂中包含的有机溶剂整体的5~80质量%、更优选为20~60质量%。
[0134] 在不损害本发明效果的范围内,液晶取向剂中也可以添加具有环氧基、异氰酸酯 基、氧杂环丁烷基或环碳酸酯基的交联性化合物;具有选自羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷 基组成的组中的至少1种取代基的交联性化合物;或者具有聚合性不饱和键的交联性化合 物。这些取代基、聚合性不饱和键在交联性化合物中需要存在2个以上。
[0135] 作为具有环氧基或异氰酸酯基的交联性化合物,可列举出例如双酚丙酮缩水甘 油醚、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯、四缩水 甘油基氨基联苯、四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基-1,3-双(氨基乙基)环己烷、 四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油醚乙烷、双酚六氟乙酰基二缩水甘油醚、1,3-双 (1-(2, 3-环氧丙氧基)-1-三氟甲基-2, 2, 2-三氟甲基)苯、4, 4-双(2, 3-环氧丙氧基) 八氟联苯、三缩水甘油基对氨基苯酚、四缩水甘油基间苯二甲胺、2-(4-(2,3_环氧丙氧 基)苯基)-2-(4-(1, 1-双(4-(2, 3-环氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷或1,3-双 (4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3_环氧丙氧基)苯基)-1-甲基乙 基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
[0136] 具有氧杂环丁烷基的交联性化合物是具有至少2个下式[4]所示的氧杂环丁烷基 的交联性化合物。
[0137] CN 105122128 A 说明书 20/29 页
[0138] 具体而言,可列举出国际公开公报W02011/132751(2011. 10. 27公开)的58页~ 59页中记载的式[4a]~式[4k]所示的交联性化合物。
[0139] 作为具有环碳酸酯基的交联性化合物,是具有至少2个下式[5]所示的环碳酸酯 基的交联性化合物。
[0140]
[0141] 具体而言,可列举出国际公开公报W02012/01132751 (2012. 2. 2公开)的76页~ 82页中记载的式[5-1]~式[5-42]所示的交联性化合物。
[0142] 作为具有选自由羟基和烷氧基组成的组中的至少1种取代基的交联性化合物,可 列举出例如具有羟基或烷氧基的氨基树脂,例如密胺树脂、脲树脂、胍胺树脂、甘脲-甲醛 树脂、琥珀酰胺-甲醛树脂或乙撑脲-甲醛树脂等。具体而言,可以使用氨基的氢原子被羟 甲基或烷氧基甲基或这两者取代而成的密胺衍生物、苯并胍胺衍生物、或者甘脲。该密胺衍 生物或苯并胍胺衍生物可以以二聚体或三聚体的形式存在。它们优选每1个三嗪环具有平 均3个以上且6个以下的羟甲基或烷氧基甲基。
[0143] 作为这种密胺衍生物或苯并胍胺衍生物的例子,可列举出市售品的每1个三嗪 环取代有平均3. 7个甲氧基甲基的MX-750、每1个三嗪环取代有平均5. 8个甲氧基甲基 的 Mff-30(以上为三和化学株式会社制),CYMEL 300、301、303、350、370、771、325、327、 703、712等甲氧基甲基化密胺;CYMEL 235、236、238、212、253、254等甲氧基甲基化丁氧基 甲基化密胺;CYMEL 506、508等丁氧基甲基化密胺;CYMEL 1141之类的含羧基甲氧基甲基 化异丁氧基甲基化密胺;CYMEL 1123之类的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺;CYMEL 1123-10之类的甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯并胍胺;CYMEL 1128之类的丁氧基甲基化苯 并胍胺;CYMEL 1125-80之类的含羧基甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺(以上为三井 寸彳S卜''公司制)。另外,作为甘脲的例子,可列举出CYMEL 1170之类的丁氧基甲基化 甘脲、CYMEL 1172之类的羟甲基化甘脲等;Powder link 1174之类的甲氧基羟甲基化甘脲 等。
[0144] 作为具有羟基或烷氧基的苯或苯酚性化合物,可列举出例如1,3, 5-三(甲氧基甲 基)苯、1,2, 4-三(异丙氧基甲基)苯、1,4-双(仲丁氧基甲基)苯或2, 6-二羟基甲基对 叔丁基苯酚等。
[0145] 更具体而言,可列举出国际公开公报W02011/132751(2011. 10. 27公开)的62 页~66页中记载的式[6-1]~式[6-48]所示的交联性化合物。
[0146] 作为具有聚合性不饱和键的交联性化合物,可列举出例如三羟甲基丙烷三(甲 基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基) 丙烯酰氧基乙氧基三羟甲基丙烷或甘油聚缩水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等分子内具有3 个聚合性不饱和基团的交联性化合物;以及,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲 基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲 基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲 基)丙烯酸酯、环氧乙烷双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷双酚型二(甲基)丙烯酸 酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯 酸酯、乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸 酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、或羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯 酸酯等分子内具有2个聚合性不饱和基团的交联性化合物;以及,(甲基)丙烯酸2-羟基 乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、2-苯氧基-2-羟基丙基 (甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、3-氯-2-羟基丙基 (甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、或N-羟 甲基(甲基)丙烯酰胺等分子内具有1个聚合性不饱和基团的交联性化合物。
[0147] 进而,也可以使用下式[7]所示的化合物。
[0149](式[7]中,E1表示选自由环己烷环、双环己烷环、苯环、联苯环、三联苯基环、萘 环、芴环、蒽环或菲环组成的组中的基团,E2表示选自下式[7a]或式[7b]中的基团,η表示 1~4的整数。)
[0151] 上述化合物为交联性化合物的一例,但不限定于它们。另外,液晶取向剂中使用的 交联性化合物可以是1种,也可以组合两种以上。
[0152] 液晶取向剂中的交联性化合物的含量相对于所有聚合物成分100质量份优选为 0. 1~150质量份。为了推进交联反应而表现出目标的效果,相对于所有聚合物成分100质 量份,更优选为〇. 1~100质量份,尤其是最优选为1~50质量份。
[0153] 应用使用了本发明组合物的液晶取向处理剂制成液晶取向膜时,作为促进液晶 取向膜中的电荷移动、促进使用了该液晶取向膜的液晶单元的脱电荷的化合物,优选添加 国际公开公报W02011/132751(2011. 10. 27公开)的69页~73页中记载的式[Ml]~式 [M156]所示的含氮杂环胺化合物。该胺化合物可以直接添加至组合物中,优选用适当的溶 剂制成浓度为〇. 1质量%~10质量%、优选为1质量%~7质量%的溶液后再添加。作为 该溶剂,只要是使上述特定聚酰亚胺系聚合物溶解的有机溶剂,就没有特别限定。
[0154] 在不损害本发明效果的范围内,液晶取向剂可以含有使涂布液晶取向剂时的液晶 取向膜的膜厚均匀性、表面平滑性提高的化合物。进而,也可以含有使液晶取向膜与基板的 密合性提高的化合物等。
[0155] 作为使液晶取向膜的膜厚均匀性、表面平滑性提高的化合物,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。
[0156] 更具体而言,可列举出例如 Eftop EF301、EF303、EF352(以上为 Tohkem products Corporation 制);Megafac F171、F173、R_30(以上为 DIC Corporation 制);Fluorad FC430、FC431(以上为 Sumitomo 3M Limited 制);AsahiGuard AG710、Surflon S-382、 SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上为旭硝子株式会社制)等。这些表面活性 剂的使用比例相对于液晶取向剂中含有的所有聚合物成分100质量份优选为〇. Ol~2质 量份、更优选为〇. 01~1质量份。
[0157] 作为使液晶取向膜与基板的密合性提高的化合物的具体例,可列举出以下示出的 含官能性硅烷的化合物、含环氧基的化合物。
[0158] 可列举出例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基 三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、 N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三乙 氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧 基硅烷、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三乙三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三乙三胺、10-三甲 氧基甲硅烷基-1,4, 7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基甲硅烷基-1,4, 7-三氮杂癸烷、9-三甲 氧基甲硅烷基-3, 6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲硅烷基-3, 6-二氮杂壬基乙酸酯、 N-苄基_3_氛基丙基二甲氧基硅烷、N-苄基_3_氛基丙基二乙氧基硅烷、N-苯基_3_氛基 丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三 甲氧基硅烷、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇 二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新 戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、2, 2-二溴新戊二醇 二缩水甘油醚、1,3, 5, 6-四缩水甘油基-2, 4-己二醇、Ν,Ν,Ν',Ν',-四缩水甘油基间苯二甲 胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油氨基甲基)环己烷或Ν,Ν,Ν',Ν',-四缩水甘油基-4, 4' -二 氣基^苯基甲烧等。
[0159] 使用这些使液晶取向膜与基板密合的化合物时,相对于液晶取向剂中含有的所有 聚合物成分100质量份优选为〇. 1~30质量份、更优选为1~20质量份。不足0. 1质量 份时,无法期待提高密合性的效果,多于30质量份时,有时液晶取向剂的保存稳定性变差。
[0160] 液晶取向剂中,除了上述不良溶剂、交联性化合物、使液晶取向膜的膜厚均匀性或 表面平滑性提高的化合物以及使其与基板密合的化合物之外,只要在不损害本发明效果的 范围内,则可以添加用于变更液晶取向膜的介电常数、导电性等电特性的介电体、导电物 质。
[0161] 本发明中,通过将这种液晶取向剂涂布在基板上,然后进行烧成,从而得到酰亚胺 化率为50~70%的液晶取向膜。
[0162] 作为基板,根据目标设备,可以使用玻璃基板、硅晶片、丙烯酸类基板、聚碳酸酯基 板等塑料基板等。从简化工艺的观点出发,优选使用形成有用于驱动液晶的IT0(Indium Tin Oxide)电极等的基板。另外,在反射型的液晶表示元件中,若仅是单侧基板,则也可以 使用硅晶片等不透明的基板,作为此时的电极,也可以使用铝等会反射光的材料。本发明 中,能够降低烧成温度,因此也可以使用属于耐热性低的基板的塑料基板等。
[0163] 将液晶取向剂涂布于基板的方法没有特别限定,工业上通常为利用浸涂法、辊涂 法、狭缝涂布法、旋涂法、喷雾法、丝网印刷、凹版印刷、胶版印刷或喷墨法等进行的方法。可 以根据目的使用它们。
[0164] 将液晶取向剂涂布在基板上,然后进行烧成。烧成条件是使烧成后得到的液晶取 向膜的酰亚胺化率达到50~70%的条件。例如,烧成温度为210°C以下、优选为120~ 200 °C。另外,烧成时间例如为
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