液晶取向膜形成用組合物和液晶顯示裝置的製作方法

2023-05-09 00:10:41

專利名稱：液晶取向膜形成用組合物和液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及液晶取向膜形成用組合物和液晶顯示裝置。具體而言，涉及適用於多數人使用的可攜式信息終端、個人計算機、文字處理機、娛樂設備、教育用設備、電視裝置等的平面顯示器、利用了液晶的快門效果的顯示板、顯示窗、顯示門、顯示壁等的具有寬視場角的液晶顯示裝置的液晶取向膜形成用組合物和液晶顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示裝置發揮薄、重量輕和耗電低等優點而用於較寬的領域中。液晶顯示裝置具備夾持液晶層的一對基板，對設置在液晶層側的基板上的電極適當施加電壓，控制液晶層中所包含的液晶分子的取向方向，從而能夠進行液晶顯示。另外，為了控制液晶分子的取向方向，液晶顯示裝置通常具有設置在基板的液晶層側表面的液晶取向膜(下文也簡記作「取向膜」)。作為構成液晶顯示裝置的取向膜的材料，在現有技術中，使用聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯等樹脂。其中，由於聚醯亞胺在有機樹脂中顯示耐熱性、與液晶的親和性、 機械強度等優異的物性，所以一直用於多數的液晶顯示裝置中。另外，作為取向膜的印刷方法，能夠例舉出旋塗、輥塗、柔版印刷、噴墨印刷等。適用於圖案印刷的是柔版印刷。該方法是將墨水均勻地置於Ara版而轉印到基板的方法，理論上不易產生膜厚不均。但是，對於第6代以上的大面積的基板的印刷而言，從生產能力的觀點出發，適用噴墨印刷。在這樣的情況下，公開了通過噴墨印刷形成取向膜的技術。具體而言，公開了一種液晶取向膜形成用組合物，該組合物通過在相對於溶劑整體含有10重量％以上的醯胺化合物的溶劑中，溶解液晶取向膜形成用材料而成(例如，參照專利文獻1)。另外，公開了一種凍結真空乾燥法，該方法在使用噴墨塗敷法塗敷聚醯亞胺取向膜後，不是加熱基板使溶劑乾燥，而是冷卻基板使溶劑凍結，從而在真空中使溶劑升華(例如，參照專利文獻2)。並且，公開了一種薄膜形成裝置，其至少具備作為噴射塗敷成膜室的真空槽和為了在減壓氛圍下進行噴射塗敷成膜而對真空槽的內部進行減壓的減壓單元，其中，該真空槽在內部包括基板搬送臺、噴墨頭及噴墨頭支承結構體(例如，參照專利文獻3)。另外，關於耐熱性、抗藥品性、與玻璃基板或濾色鏡的粘附性、透明性、印刷性等特性良好並且取向性及平坦性優異的液晶用保護膜兼取向膜，公開了一種由聚醯亞胺膜構成的液晶用保護膜兼取向膜，其通過印刷法在形成有液晶夾持基板的電極的表面上形成由樹脂組合物構成的液膜並加熱乾燥而形成，其中，該樹脂組合物含有重均分子量為1000 20000的聚醯胺酸(例如，參照專利文獻4)。另外，作為光取向膜相關的技術，公開了一種在基板上形成有聚醯亞胺覆膜的帶有液晶元件用取向膜的基板，其中，該聚醯亞胺覆膜是在與所照射的光的偏振軸方向對應的方向逐次聚合，並且利用直線偏振光使由含有聚醯亞胺或者聚醯亞胺前體的取向膜形成用化合物構成的層進行聚合而得到的(例如，參照專利文獻5)。
並且，公開了ー種含有聚醯亞胺或其前體的光取向液晶取向膜用組合物，該聚醯 亞胺或其前體具有通式(I)所示的重複單元，並且，作為Y的至少一部分，具有通式(II)所 示的2價的有機基團(例如，參照專利文獻6)。
權利要求
1.一種液晶取向膜形成用組合物，其含有液晶取向膜形成用材料，用於形成液晶取向膜，該液晶取向膜形成用組合物的特徵在於該液晶取向膜形成用組合物含有Y-丁內酯和N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種、以及4，6- 二甲基-2-庚酮和二異丁酮。
2.如權利要求1所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於所述液晶取向膜形成用組合物中，作為對於所述液晶取向膜形成用材料的良好溶劑， 含有所述Y-丁內酯和所述N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種。
3.如權利要求1或2所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於所述液晶取向膜形成用組合物中，作為對於所述液晶取向膜形成用材料的不良溶劑， 含有所述4，6- 二甲基-2-庚酮和所述二異丁酮。
4.如權利要求1 3中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物還含有丁基溶纖劑。
5.如權利要求4所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於所述Y _ 丁內酯和所述N-甲基-2-吡咯烷酮相對於全部溶劑的重量比為40 58. 95 重量％，所述丁基溶纖劑相對於全部溶劑的重量比為40 58. 95重量％， 所述4，6- 二甲基-2-庚酮相對於全部溶劑的重量比為0. 05 9重量％， 所述二異丁酮相對於全部溶劑的重量比為1 19. 95重量％。
6.如權利要求1 3中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物含有通過使兩種二胺和酸酐聚合而形成的共聚物。
7.如權利要求6所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述兩種二胺中的一種是具備具有光官能團和氟的側鏈的二胺，所述兩種二胺中的另一種是具備具有垂直取向性官能團的側鏈的二胺。
8.如權利要求6或7所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於所述液晶取向膜形成用材料是含有源自酸酐的酸酐單元、源自具備具有光官能團和氟的側鏈的二胺的光取向二胺單元、和源自具備具有垂直取向性官能團的側鏈的二胺的垂直取向性二胺單元，並且該酸酐單元、該光取向二胺單元和該垂直取向性二胺單元中的任一種單元交替配置而得到的聚醯胺酸或聚醯亞胺。
9.如權利要求1 8中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物的固態成分的濃度為2 5重量％。
10.如權利要求1 9中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物在24°C時的表面張力為28 32mN/m。
11.如權利要求1 10中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物在24°C時的粘度為5 IOmPa · S。
12.如權利要求1 11中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物在常壓下的溶劑的沸點為160 220°C。
13.如權利要求1 12中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物在液體擴展試驗中的液體擴展為13mm以上，且在液體收縮試驗中的液體收縮在IOOnm以下。
14.如權利要求1 13中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用材料通過光照射而表現控制液晶分子取向的特性。
15.如權利要求1 14中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物還含有二戊醚。
16.如權利要求1 15中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物，其特徵在於 所述液晶取向膜形成用組合物通過噴墨印刷向液晶顯示裝置用基板噴出。
17.一種液晶顯示裝置，其特徵在於具備使用權利要求1 16中任一項所述的液晶取向膜形成用組合物形成、並且通過光照射實施了取向處理的液晶取向膜。
18.如權利要求17所述的液晶顯示裝置，其特徵在於 所述液晶取向膜在預燒制後的膜厚為40 150nm。
19.如權利要求17或18所述的液晶顯示裝置，其特徵在於所述液晶取向膜形成用組合物含有以通過光照射而表現控制液晶分子取向的特性的第一結構單元、和不通過光照射而表現控制液晶分子取向的特性的第二結構單元作為必須結構單元的共聚物，所述液晶取向膜是通過向使用該液晶取向膜形成用組合物形成的膜實施基於光照射的取向處理而得到的。
全文摘要
本發明提供一種液晶取向膜形成用組合物以及液晶顯示裝置，該液晶取向膜形成用組合物即使用於噴墨印刷，塗覆性也很優異，並且能夠形成平坦性優異的液晶取向膜。本發明的液晶取向膜形成用組合物包含液晶取向膜形成用材料，用於形成液晶取向膜，上述液晶取向膜形成用組合物含有作為溶劑的γ-丁內酯和N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種、以及4，6-二甲基-2-庚酮和二異丁酮。
文檔編號C08G73/10GK102272670SQ20098015422
公開日2011年12月7日 申請日期2009年9月4日 優先權日2009年1月8日
發明者上田亮, 中田正一, 宮地弘一, 寺下慎一, 松本貴博, 林英治, 清水成夫, 福間聰司, 箱井博之, 西川通則, 諫山純 申請人:Jsr株式會社, 夏普株式會社