JP2015049419A - Composition for optical orientation film - Google Patents
Composition for optical orientation film Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015049419A JP2015049419A JP2013181953A JP2013181953A JP2015049419A JP 2015049419 A JP2015049419 A JP 2015049419A JP 2013181953 A JP2013181953 A JP 2013181953A JP 2013181953 A JP2013181953 A JP 2013181953A JP 2015049419 A JP2015049419 A JP 2015049419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- liquid crystal
- composition
- photo
- alignment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
Description
本発明は光配向膜用組成物、該組成物を用いて形成される光配向膜、およびそれを用いた光学フィルムや液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a composition for a photoalignment film, a photoalignment film formed using the composition, and an optical film or a liquid crystal display device using the composition.
液晶表示素子はノートパソコンやデスクトップパソコンのモニターをはじめ、ビデオカメラのビューファインダー、投写型のディスプレイ、テレビ等の様々な液晶表示装置に使用される。さらに、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等のオプトエレクトロニクス関連素子としても利用されている。従来の液晶表示素子としては、ネマチック液晶を用いた表示素子が主流であり、一方の基板近傍にある液晶の配向方向と他方の基板近傍にある液晶の配向方向とが90°の角度でねじれているTN(Twisted Nematic)モード、配向方向が通常180°以上の角度でねじれているSTN(Super Twisted Nematic)モード、配向方向が基板に対して水平配向に配向しているIPS(In Plane Switching)、FFS(Fringe Field Switching)モードなどの液晶表示素子が実用化されている。 Liquid crystal display elements are used in various liquid crystal display devices such as monitors for notebook computers and desktop computers, as well as video camera viewfinders, projection displays, and televisions. Furthermore, it is also used as an optoelectronic-related element such as an optical printer head, an optical Fourier transform element, or a light valve. As a conventional liquid crystal display element, a display element using nematic liquid crystal is mainly used, and the alignment direction of the liquid crystal in the vicinity of one substrate and the alignment direction of the liquid crystal in the vicinity of the other substrate are twisted at an angle of 90 °. TN (Twisted Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode in which the orientation direction is twisted at an angle of usually 180 ° or more, IPS (In Plane Switching) in which the orientation direction is oriented horizontally with respect to the substrate, Liquid crystal display elements such as FFS (Fringe Field Switching) mode have been put into practical use.
しかしながら、これらの液晶表示素子は、画像を適正に認知できる視野角が狭く、斜め方向から見たときに、輝度やコントラストが低下することがあり、また中間調で輝度反転を生じることがある。近年では、この視野角の問題は、光学補償フィルムを用いたTN型液晶表示素子、垂直配向と突起構造物の技術を併用したMVA(Multi−domain Vertical Alignment)モード(特許文献1を参照。)または横電界方式のIPS(In−Plane Switching)モード(特許文献2を参照。)等により改良されている。 However, these liquid crystal display elements have a narrow viewing angle for properly recognizing an image, and when viewed from an oblique direction, luminance and contrast may be reduced, and luminance inversion may occur in a halftone. In recent years, this viewing angle problem has been caused by a TN type liquid crystal display element using an optical compensation film, an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode using a technique of vertical alignment and a protruding structure (see Patent Document 1). Alternatively, it is improved by a lateral electric field type IPS (In-Plane Switching) mode (see Patent Document 2).
液晶表示素子の技術の発展は、単にこれらの駆動方式や素子構造の改良のみならず、表示素子に使用される部材の改良によっても達成されている。表示素子に使用される部材のなかでも、特に液晶配向膜は液晶表示素子の表示品位に係わる重要な要素の一つであり、表示素子の高品質化に伴って液晶配向膜の役割が年々重要になってきている。 The development of the technology of the liquid crystal display element is achieved not only by simply improving these driving methods and element structures but also by improving members used for the display element. Among the members used for display elements, the liquid crystal alignment film is one of the important elements related to the display quality of the liquid crystal display element, and the role of the liquid crystal alignment film is important year by year as the quality of the display element increases. It is becoming.
液晶配向膜は、液晶表示素子の均一な表示特性のために液晶の分子配列を均一に制御することが必要である。そのため、基板上の液晶分子を一方向に均一に配向させることが求められる。 The liquid crystal alignment film needs to uniformly control the molecular arrangement of the liquid crystal for the uniform display characteristics of the liquid crystal display element. Therefore, it is required to uniformly align the liquid crystal molecules on the substrate in one direction.
また、画像表示装置のコントラスト向上や視野角範囲の拡大を実現するために、光学補償フィルムや位相差フィルムとして、例えば、屈折率異方性を有する延伸フィルムや、重合性液晶性化合物を配向させた後に化合物を重合させたフィルムが用いられている。この重合性液晶性化合物を配向させるためにも液晶配向膜が用いられる。基板上の液晶分子の方向を均一に並べる液晶配向膜は、液晶表示素子の製造工程における様々な場面で利用され、その技術は重要かつ必要不可欠なものとなっている。 Further, in order to realize an improvement in contrast of an image display device and an expansion of a viewing angle range, for example, a stretched film having refractive index anisotropy or a polymerizable liquid crystalline compound is aligned as an optical compensation film or a retardation film. Thereafter, a film obtained by polymerizing a compound is used. A liquid crystal alignment film is also used for aligning the polymerizable liquid crystal compound. A liquid crystal alignment film that uniformly aligns the directions of liquid crystal molecules on a substrate is used in various scenes in the manufacturing process of a liquid crystal display element, and the technology is important and indispensable.
液晶配向膜は、液晶配向剤を用いて調製される。現在、主として用いられている液晶配向剤は、ポリアミック酸もしくは可溶性のポリイミドを有機溶媒に溶解させた溶液である。このような溶液を基板に塗布した後、加熱等の手段により成膜してポリイミド系液晶配向膜を形成する。ポリアミック酸以外の種々の液晶配向剤も検討されているが、耐熱性、耐薬品性(耐液晶性)、塗布性、液晶配向性、電気特性、光学特性、表示特性等の点から、ほとんど実用に至っていない。 The liquid crystal alignment film is prepared using a liquid crystal alignment agent. Currently, the liquid crystal aligning agent mainly used is a solution in which polyamic acid or soluble polyimide is dissolved in an organic solvent. After applying such a solution to a substrate, a polyimide-based liquid crystal alignment film is formed by film formation by means such as heating. Various liquid crystal aligning agents other than polyamic acid are also being studied, but they are almost practical in terms of heat resistance, chemical resistance (liquid crystal resistance), coating properties, liquid crystal alignment properties, electrical properties, optical properties, display properties, etc. It has not reached.
工業的には、簡便で大面積の高速処理が可能なラビング法が、配向処理法として広く用いられている。ラビング法は、ナイロン、レイヨン、ポリエステル等の繊維を植毛した布を用いて液晶配向膜の表面を一方向に擦る処理であり、これによって液晶分子の均一な配向を得ることが可能になる。しかし、ラビング法は発塵や静電気の発生が多く、このため配向欠陥などによる液晶素子への影響が懸念される。 Industrially, a rubbing method that is simple and capable of high-speed processing of a large area is widely used as an alignment processing method. The rubbing method is a process of rubbing the surface of the liquid crystal alignment film in one direction using a cloth in which fibers of nylon, rayon, polyester, or the like are planted, and this makes it possible to obtain uniform alignment of liquid crystal molecules. However, the rubbing method generates a lot of dust and static electricity, and there is a concern about the influence on the liquid crystal element due to alignment defects.
そこで近年、ラビング法に代わる液晶配向制御方法が開発されている。光を照射して配向処理を施す光配向法については、光分解法、光異性化法、光二量化法、光架橋法等多くの配向方法が提案されている(非特許文献1、特許文献3および特許文献4を参照。)。光配向法はラビング法と異なり非接触の配向方法であり、原理的に発塵や静電気の発生がラビング処理より少ない。 Therefore, in recent years, a liquid crystal alignment control method has been developed in place of the rubbing method. As for the photo-alignment method in which alignment treatment is performed by irradiating light, many alignment methods such as a photolysis method, a photoisomerization method, a photodimerization method, and a photocrosslinking method have been proposed (Non-patent Documents 1 and 3). And Patent Document 4). Unlike the rubbing method, the photo-alignment method is a non-contact alignment method, and in principle, dust generation and static electricity are less generated than the rubbing treatment.
光配向法により配向処理を施された、配向性の良好な液晶配向膜を用いることにより液晶配向膜に接している液晶単分子層の分子配向状態を制御することができ、かつ配向分割が容易に可能となる。こうして、液晶表示素子としての性能を改善することが期待できる。 The alignment state of the liquid crystal monolayer in contact with the liquid crystal alignment film can be controlled by using a liquid crystal alignment film that has been aligned by the photo-alignment method and has good alignment properties, and alignment division is easy It becomes possible. Thus, it can be expected to improve the performance as a liquid crystal display element.
光配向法に利用可能な化合物として、光反応性のシンナメートを共重合体の側鎖に結合したポリマーが提案されている(特許文献5、6を参照。)。しかし、この系では高い温度で焼成した場合に液晶配向能が低下することも多く、また下地密着性に問題がある場合もあった。また、これらポリマーを溶解させる溶媒には溶解力の高い溶媒が必要となり、特にフレキシブルなプラスチック基材の場合には基材を浸食するために使用が難しかった。一方で、構造が特殊なモノマーを合成してから重合するためにコストが高くなってしまうという問題点もあった。 As a compound that can be used in the photo-alignment method, a polymer in which a photoreactive cinnamate is bonded to a side chain of a copolymer has been proposed (see Patent Documents 5 and 6). However, in this system, the liquid crystal alignment ability often deteriorates when baked at a high temperature, and there are cases where there is a problem in base adhesion. Further, a solvent having a high dissolving power is required for the solvent for dissolving these polymers, and in particular, in the case of a flexible plastic base material, it has been difficult to use because the base material is eroded. On the other hand, there is also a problem that the cost is increased because polymerization is performed after synthesizing a monomer having a special structure.
一方、マレイミド構造を有するシロキサン化合物が光硬化用組成物として提案されている(特許文献7を参照。)。しかし、特許文献7においては液晶化合物の光配向性については何ら触れられていない。 On the other hand, a siloxane compound having a maleimide structure has been proposed as a photocurable composition (see Patent Document 7). However, Patent Document 7 does not mention anything about the photo-alignment of the liquid crystal compound.
本発明の目的は、光配向法に適した光配向膜用組成物を提供することである。具体的には、高温焼成後の光配向感度が高く、下地との密着性に優れ、(フレキシブル基板を浸食しない)アルコール系溶媒に可溶で、さらに、安価に製造可能な液晶配向膜を提供することである。 An object of the present invention is to provide a composition for a photoalignment film suitable for the photoalignment method. Specifically, it provides a liquid crystal alignment film that has high photo-alignment sensitivity after high-temperature firing, excellent adhesion to the substrate, is soluble in alcoholic solvents (does not erode flexible substrates), and can be manufactured at low cost. It is to be.
本発明者は鋭意研究開発を進めた結果、特定の光配向膜用組成物を使用することで、上記目的を達成しうる液晶配向膜を実現した。 As a result of diligent research and development, the present inventor has realized a liquid crystal alignment film that can achieve the above object by using a specific composition for photo-alignment film.
本発明は以下の項を含む。
[1] 式(1)および(2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの酸無水物(a1)と、分子内にアミノおよびアルコキシシリルを有する化合物(a2)とを反応させて得られる化合物(A1)または化合物(A1)を重合させて得られる重合体(A2)、および有機溶媒(B)を含有する光配向膜用組成物。
式中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立して、水素または炭素数1〜5のアルキルである。
The present invention includes the following items.
[1] A reaction of at least one acid anhydride (a1) selected from the group of compounds represented by formulas (1) and (2) with a compound (a2) having amino and alkoxysilyl in the molecule. The composition for photo-alignment films containing the polymer (A2) obtained by polymerizing the compound (A1) or the compound (A1) obtained in this way, and the organic solvent (B).
In formula, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > are respectively independently hydrogen or a C1-C5 alkyl.
[2] 酸無水物(a1)が、無水マレイン酸、無水イタコン酸および無水シトラコン酸から選択される少なくとも1つである、[1]項に記載の光配向膜用組成物。 [2] The composition for photoalignment film according to the item [1], wherein the acid anhydride (a1) is at least one selected from maleic anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride.
[3] 分子内にアミノおよびアルコキシシリルを有する化合物(a2)が、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−アミノフェニルトリメトキシシラン、および4−アミノフェニルトリエトキシシランから選択される少なくとも1つである、[1]項または[2]項に記載の光配向膜用組成物。 [3] The compound (a2) having amino and alkoxysilyl in the molecule is 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 4-aminophenyltrimethoxysilane, and 4-aminophenyltriethoxysilane. The composition for photo-alignment films according to the item [1] or [2], which is at least one selected from:
[4] [1]〜[3]のいずれか1項に記載された光硬化性組成物を用いて作成した光配向膜。 [4] A photo-alignment film prepared by using the photocurable composition described in any one of [1] to [3].
[5] [4]項に記載の光配向膜を用いて製造された表示素子。 [5] A display device manufactured using the photo-alignment film according to the item [4].
本発明では、光反応性基を有する化合物を利用して液晶配向膜を形成するため、従来のラビング処理に見られる煩雑な処理工程が省略でき、かつ、その際に生じる発塵や静電気に起因する配向欠陥が発生しない。そのため光学均一性の高い液晶配向膜を作成できる。また、該液晶配向膜を用いて製造された光学フィルム、液晶表示素子は、高い配向安定性を保つことが可能となる。 In the present invention, since a liquid crystal alignment film is formed using a compound having a photoreactive group, complicated processing steps found in the conventional rubbing treatment can be omitted, and due to dust generation and static electricity generated at that time. Alignment defects do not occur. Therefore, a liquid crystal alignment film with high optical uniformity can be created. In addition, an optical film and a liquid crystal display element manufactured using the liquid crystal alignment film can maintain high alignment stability.
本発明の光配向膜用組成物は、下記式(1)および(2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの酸無水物(a1)と、分子内にアミノおよびアルコキシシリルを有する化合物(a2)とを反応させて得られる化合物(A1)または化合物(A1)を重合させて得られる重合体(A2)、およびそれを溶解する有機溶媒(B)を含む。化合物(A1)は、詳しくは上記酸無水物(a1)および化合物(a2)を反応させて得られる、光重合性基(マレイミド、シトラコンイミド、イタコンイミド)を有するシランカップリング剤である。重合体(A2)は、詳しくは化合物(A1)を重縮合させて得られる重合性基(マレイミド、シトラコンイミド、イタコンイミド)を有するシロキサンポリマーである。以下、本発明を構成する化合物、重合体、溶媒他、それぞれの要素について説明する。 The composition for photo-alignment films of the present invention comprises at least one acid anhydride (a1) selected from the group of compounds represented by the following formulas (1) and (2), amino and alkoxysilyl in the molecule. The compound (A1) obtained by making it react with the compound (a2) which has it, or the polymer (A2) obtained by polymerizing the compound (A1), and the organic solvent (B) which melt | dissolves it are included. Specifically, the compound (A1) is a silane coupling agent having a photopolymerizable group (maleimide, citraconimide, itaconimide) obtained by reacting the acid anhydride (a1) and the compound (a2). Specifically, the polymer (A2) is a siloxane polymer having a polymerizable group (maleimide, citraconimide, itaconimide) obtained by polycondensation of the compound (A1). Hereinafter, the compound, polymer, solvent, and other elements constituting the present invention will be described.
1.酸無水物(a1)
酸無水物(a1)は下記式(1)および(2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つである。
式中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立して、水素、炭素数1〜5のアルキルである。
1. Acid anhydride (a1)
The acid anhydride (a1) is at least one selected from the group of compounds represented by the following formulas (1) and (2).
In formula, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > are respectively independently hydrogen and a C1-C5 alkyl.
酸無水物(a1)の具体例は、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、および2,3−ジメチルマレイン酸無水物である。酸無水物(a1)は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用することもできる。 Specific examples of the acid anhydride (a1) are maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and 2,3-dimethylmaleic anhydride. The acid anhydride (a1) may be used alone or in combination of two or more.
2.分子内にアミノとアルコキシシリルを有する化合物(a2)
分子内にアミノおよびアルコキシシリルを有する化合物(a2)の具体例は、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、4―アミノフェニルトリメトキシシラン、4−アミノフェニルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、およびN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシランである。より好ましい化合物(a2)は、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、および3−アミノプロピルジエトキシメチルシランであり、さらに好ましい化合物(a2)は、3−アミノプロピルトリメトキシシランおよび3−アミノプロピルトリエトキシシランである。
2. Compound having amino and alkoxysilyl in the molecule (a2)
Specific examples of the compound (a2) having amino and alkoxysilyl in the molecule include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldimethoxymethylsilane, and 3-aminopropyldiethoxymethylsilane. 4-aminophenyltrimethoxysilane, 4-aminophenyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxy Silane. More preferred compounds (a2) are 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldimethoxymethylsilane, and 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, and more preferred compound (a2) Are 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane.
3.化合物(A1)
酸無水物(a1)および化合物(a2)は、溶媒中室温で攪拌することによって容易に反応が進み、アミド酸を生成する。その後、アミド酸を加熱してイミド化し、化合物(A1)を得る。イミド化する際の加熱温度は60〜150℃であり、80〜130℃が好ましい。イミド化触媒として塩基触媒を加えてもよい。塩基触媒の例はピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、およびトリオクチルアミンである。また、この反応中に誘起される光重合性基の重合を抑制する目的で、重合禁止剤を併用することもできる。重合禁止剤の例は2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキシル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキシル、トリフェニルダジル、p−メトキシフェノール、およびヒドロキノンである。
3. Compound (A1)
The acid anhydride (a1) and the compound (a2) are easily reacted by stirring in a solvent at room temperature to produce an amic acid. Thereafter, the amic acid is heated to imidize to obtain the compound (A1). The heating temperature when imidizing is 60 to 150 ° C, preferably 80 to 130 ° C. A base catalyst may be added as an imidation catalyst. Examples of base catalysts are pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, and trioctylamine. Moreover, a polymerization inhibitor can also be used together for the purpose of suppressing the polymerization of the photopolymerizable group induced during this reaction. Examples of polymerization inhibitors are 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl, triphenyldazyl , P-methoxyphenol, and hydroquinone.
化合物(A1)を合成する反応に使用する溶媒は、原料である酸無水物(a1)、化合物(a2)および反応で得られる化合物(A1)を溶解できるものなら特に限定されない。ただし、化合物(A1)のアルコキシシリル部位の加水分解縮合を抑制する必要がある場合は、水酸基を有する溶媒を用い、かつ低濃度、低温で合成することが好ましい。加熱温度を60〜80℃にすることで、アルコキシシリル部位の反応による重合物の生成を抑制し、化合物(A1)を高収率で得ることができる。 The solvent used for the reaction for synthesizing the compound (A1) is not particularly limited as long as it can dissolve the raw acid anhydride (a1), the compound (a2) and the compound (A1) obtained by the reaction. However, when it is necessary to suppress the hydrolysis and condensation of the alkoxysilyl moiety of the compound (A1), it is preferable to synthesize at a low concentration and a low temperature using a solvent having a hydroxyl group. By making heating temperature 60-60 degreeC, the production | generation of the polymer by reaction of an alkoxy silyl site | part can be suppressed, and a compound (A1) can be obtained with a high yield.
4.重合体(A2)
本発明の光配向膜用組成物には得られた化合物(A1)をそのまま用いてもよいが、重合体として用いると、各種コーティング法により容易に均一な光配向膜が得られるためより好ましい。化合物(A1)を重合して重合体(A2)を得るためには、アルコキシシリル部位の加水分解縮合が必要である。化合物(A1)を水およびギ酸などの酸触媒を添加してさらに加熱し、低沸分を留去することで重合体(A2)を得ることができる。この反応時の加熱温度は90〜150℃が好ましい。
4). Polymer (A2)
The obtained compound (A1) may be used as it is in the composition for a photoalignment film of the present invention, but it is more preferable to use it as a polymer because a uniform photoalignment film can be easily obtained by various coating methods. In order to obtain the polymer (A2) by polymerizing the compound (A1), hydrolysis condensation of the alkoxysilyl moiety is necessary. The polymer (A2) can be obtained by adding the acid catalyst such as water and formic acid to the compound (A1) and further heating to distill off the low boiling point. The heating temperature during this reaction is preferably 90 to 150 ° C.
また、化合物(A1)を合成する際に高濃度・高温で加熱すると、最初の反応で生成したアミド酸自身が酸触媒の役割を果たしつつ、アミド酸のイミド化により生成する水によってアルコキシシリル基の加水分解反応を誘発するため、1段階で重合体(A2)を得ることもできる。この反応時の加熱温度は100〜150℃が好ましい。 Further, when the compound (A1) is synthesized and heated at a high concentration / high temperature, the amidic acid generated in the first reaction itself serves as an acid catalyst, and the alkoxysilyl group is formed by water generated by imidization of the amic acid. In order to induce the hydrolysis reaction, the polymer (A2) can be obtained in one step. The heating temperature during this reaction is preferably 100 to 150 ° C.
重合反応に用いる溶媒は重合体(A2)を溶解できるものなら特に限定されない。触媒としてギ酸、水を添加するとより加水分解縮合反応を進めることができる。 The solvent used for the polymerization reaction is not particularly limited as long as it can dissolve the polymer (A2). When formic acid and water are added as a catalyst, the hydrolysis condensation reaction can be further advanced.
重合体(A2)は光重合性基を有するシロキサンポリマーであり、その重量平均分子量は500〜1,000,000の範囲である。好ましい重量平均分子量は1,000〜500,000であり、ろ過の容易さと保存安定性、光配向能の観点から、より好ましくは2,000〜100,000である。 The polymer (A2) is a siloxane polymer having a photopolymerizable group, and its weight average molecular weight is in the range of 500 to 1,000,000. The weight average molecular weight is preferably 1,000 to 500,000, and more preferably 2,000 to 100,000 from the viewpoints of easy filtration, storage stability, and photoalignment ability.
5.有機溶媒(B)
有機溶媒(B)は、酸無水物(a1)、化合物(a2)を溶解し、また(a1)と(a2)を反応させて得られる化合物(A)を溶解させることができる有機溶媒であって、スピンコート、スリットコート、他の印刷法などによって光配向膜が成膜される際に、塗布均一性が高い有機溶媒が好ましい。また、下地がフレキシブル基板の場合には、基板への浸食を避けるためにアルコール系溶媒を使用することが好ましい。
5. Organic solvent (B)
The organic solvent (B) is an organic solvent that can dissolve the acid anhydride (a1) and the compound (a2), and can dissolve the compound (A) obtained by reacting (a1) and (a2). When the photo-alignment film is formed by spin coating, slit coating, or other printing methods, an organic solvent having high coating uniformity is preferable. When the base is a flexible substrate, it is preferable to use an alcohol solvent in order to avoid erosion of the substrate.
該有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、アセトン、2−ブタノン、酢酸エチル、酢酸プロピル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジオキサン、トルエン、キシレン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、3−メトキシプロピオン酸メチル、及び3−エトキシプロピオン酸エチル、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトンが挙げられる。 Examples of the organic solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, propyl acetate, tetrahydrofuran, acetonitrile. , Dioxane, toluene, xylene, cyclopentanone, cyclohexanone, diacetone alcohol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl Ether, methyl 3-methoxypropionate, and - ethyl ethoxypropionate, N- methylpyrrolidone, γ- butyrolactone.
塗布性、保存安定性、下地の浸食を避ける観点から、水酸基を有する有機溶媒がより好ましい。その具体例は、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルである。この中でも適度な沸点を有するプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジアセトンアルコールがさらに好ましい。 From the viewpoint of coating properties, storage stability, and avoiding erosion of the base, an organic solvent having a hydroxyl group is more preferable. Specific examples thereof include ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, diacetone alcohol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether. Diethylene glycol monoethyl ether. Among these, propylene glycol monomethyl ether and diacetone alcohol having an appropriate boiling point are more preferable.
6.その他の成分
本発明の光配向膜用組成物は、本発明の効果が得られる範囲において、前述した化合物(A1)、重合体(A2)および有機溶媒(B)以外の他の成分をさらに含有していてもよい。例えば本発明の光配向膜用組成物には、塗布均一性、膜硬度、接着性を向上させるために各種の添加剤を添加することができる。このような添加剤としては、例えば、アクリル系、スチレン系、ポリエチレンイミン系又はウレタン系の高分子分散剤、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又はフッ素系の界面活性剤、シリコン系の塗布性向上剤、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、イオウ系化合物等の酸化防止剤、カップリング剤等の密着性向上剤、エポキシ化合物等の熱架橋剤、光ラジカル開始剤、熱ラジカル開始剤などのラジカル発生剤、または増感剤が挙げられる。
6). Other components The composition for photo-alignment films of the present invention further contains other components than the compound (A1), the polymer (A2) and the organic solvent (B) described above within the range in which the effects of the present invention are obtained. You may do it. For example, various additives can be added to the composition for photo-alignment films of the present invention in order to improve coating uniformity, film hardness, and adhesion. Examples of such additives include acrylic, styrene, polyethyleneimine, or urethane polymer dispersants, anionic, cationic, nonionic, or fluorine surfactants, and improved silicone coating properties. Agents, hindered phenols, hindered amines, phosphorus, sulfur compounds and other antioxidants, coupling agents and other adhesion improvers, epoxy compounds and other thermal crosslinking agents, photoradical initiators, thermal radical initiators, etc. These radical generators or sensitizers.
6−1.高分子分散剤、界面活性剤、塗布性向上剤
前記高分子分散剤、界面活性剤、及び塗布性向上剤には、組成物においてこれらの用途で用いられる成分を用いることができる。これらは1種でも2種以上でもよい。このような高分子分散剤、界面活性剤、及び塗布性向上剤としては、例えば、ポリフローNo.45、ポリフローKL−245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(以上、いずれも商品名、共栄社化学工業(株)製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK344、BYK346、BYK361N(以上、いずれも商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KP−341、KP−358、KP−368、KF−96−50CS、KF−50−100CS(以上、いずれも商品名、信越化学工業(株)製)、サーフロンSC−101、サーフロンKH−40(以上、いずれも商品名、セイミケミカル(株)製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX−218(以上、いずれも商品名、(株)ネオス製)、EFTOP EF−351、EFTOP EF−352、EFTOP EF−601、EFTOP EF−801、EFTOP EF−802(以上、いずれも商品名、三菱マテリアル(株)製)、メガファックF−171、メガファックF−177、メガファックF−475、メガファックR−08、メガファックR−30(以上、いずれも商品名、DIC(株)製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、及びアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩が挙げられる。
6-1. Polymer dispersing agent, surfactant, coatability improver The polymer dispersing agent, surfactant, and coatability improving agent may be components used for these applications in the composition. These may be one type or two or more types. Examples of such a polymer dispersant, surfactant, and coatability improver include, for example, Polyflow No. 45, polyflow KL-245, polyflow no. 75, Polyflow No. 90, polyflow no. 95 (all are trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), Disperbak 161, Disper Bake 162, Disper Bake 163, Disper Bake 164, Disper Bake 166, Disper Bake 170, Disper Bake 180, Disper Bake 181, Disper Bake 182, BYK300, BYK306, BYK310, BYK320, BYK330, BYK342, BYK344, BYK346, BYK361N (all are trade names, manufactured by BYK Japan KK), KP-341, KP-358, KP -368, KF-96-50CS, KF-50-100CS (all are trade names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Surflon SC-101, Surflon KH-40 (above, Izu) Product name, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), Footent 222F, Footgent 251, FTX-218 (all of which are trade names, manufactured by Neos Co., Ltd.), EFTOP EF-351, EFTOP EF-352, EFTOP EF -601, EFTOP EF-801, EFTOP EF-802 (all are trade names, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), MegaFuck F-171, MegaFuck F-177, MegaFuck F-475, MegaFuck R- 08, MegaFac R-30 (all are trade names, manufactured by DIC Corporation), fluoroalkylbenzene sulfonate, fluoroalkylcarboxylate, fluoroalkylpolyoxyethylene ether, fluoroalkylammonium iodide, fluoroalkyl Betaine, fluoroalkyl sulfone Acid salt, diglycerin tetrakis (fluoroalkylpolyoxyethylene ether), fluoroalkyltrimethylammonium salt, fluoroalkylaminosulfonate, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxy Ethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene Laurylamine, sorbitan laurate, sorbitan palmitate, sorbitan stearate, sorbitan Acid, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene naphthyl ether, alkyl benzene sulfonate, and alkyl diphenyl ether disulfonic acid Salt.
これらの中でも、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、及びフルオロアルキルアミノスルホン酸塩等のフッ素系の界面活性剤、及び、BYK306、BYK342、BYK344、BYK346、KP−341、KP−358、及びKP−368等のシリコン系塗布性向上剤からなる群から選ばれる少なくとも1種が前記添加剤に含まれることは、本発明の光配向膜用組成物の塗布均一性を高める観点から好ましい。 Among these, fluoroalkyl benzene sulfonate, fluoroalkyl carboxylate, fluoroalkyl polyoxyethylene ether, fluoroalkyl ammonium iodide, fluoroalkyl betaine, fluoroalkyl sulfonate, diglycerin tetrakis (fluoroalkyl polyoxyethylene ether) ), Fluorosurfactants such as fluoroalkyltrimethylammonium salts, and fluoroalkylaminosulfonates, and silicon systems such as BYK306, BYK342, BYK344, BYK346, KP-341, KP-358, and KP-368 It is preferable that at least one selected from the group consisting of coatability improvers is included in the additive from the viewpoint of enhancing the coating uniformity of the composition for photo-alignment films of the present invention.
本発明の光配向膜用組成物における前記高分子分散剤、界面活性剤、及び塗布性向上剤の含有量は、それぞれ、組成物の固形分全体量100重量部に対して0.001〜0.1重量部であることが好ましい。 The content of the polymer dispersant, the surfactant, and the coatability improver in the composition for photo-alignment film of the present invention is 0.001 to 0 based on 100 parts by weight of the total solid content of the composition, respectively. .1 part by weight is preferred.
6−2.酸化防止剤
前記酸化防止剤には、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、及びイオウ系化合物の酸化防止剤を好適に用いることができる。酸化防止剤は1種でも2種以上でもよい。酸化防止剤は、ヒンダードフェノール系化合物の酸化防止剤であることが耐候性の観点から好ましい。このような酸化防止剤としては、例えばIrganox1010、IrganoxFF、Irganox1035、Irganox1035FF、Irganox1076、Irganox1076FD、Irganox1076DWJ、Irganox1098、Irganox1135、Irganox1330、Irganox1726、Irganox1425 WL、Irganox1520L、Irganox245、Irganox245FF、Irganox245DWJ、Irganox259、Irganox3114、Irganox565、Irganox565DD、Irganox295(以上、いずれも商品名;BASFジャパン(株)製)、ADK STAB AO−20、ADK STAB AO−30、ADK STAB AO−50、ADK STAB AO−60、ADK STAB AO−70、及びADK STAB AO−80(以上、いずれも商品名;(株)ADEKA製)が挙げられる。この中でもADK STAB AO−60がより好ましい。
6-2. Antioxidant Antioxidants of hindered phenol-based, hindered amine-based, phosphorus-based and sulfur-based compounds can be suitably used as the antioxidant. One type or two or more types of antioxidants may be used. The antioxidant is preferably an antioxidant of a hindered phenol compound from the viewpoint of weather resistance. The antioxidant, e.g. Irganox1010, IrganoxFF, Irganox1035, Irganox1035FF, Irganox1076, Irganox1076FD, Irganox1076DWJ, Irganox1098, Irganox1135, Irganox1330, Irganox1726, Irganox1425 WL, Irganox1520L, Irganox245, Irganox245FF, Irganox245DWJ, Irganox259, Irganox3114, Irganox565, Irganox565DD Irganox 295 (all are trade names; manufactured by BASF Japan Ltd.), ADK STAB AO-20, ADK STAB AO-30, AD STAB AO-50, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-70, and ADK STAB AO-80 (trade names; Co. ADEKA) and the like. Among these, ADK STAB AO-60 is more preferable.
本発明の光配向膜用組成物における酸化防止剤の含有量は、化合物(A)の100重量部に対し、0.1〜5重量部であることが好ましく、1〜3重量部であることがより好ましい。 The content of the antioxidant in the composition for photo-alignment films of the present invention is preferably 0.1 to 5 parts by weight and 100 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the compound (A). Is more preferable.
6−3.密着性向上剤
前記密着性向上剤は、光配向膜用組成物と基板との密着性を向上させるために使用される。密着性向上剤には、カップリング剤を好適に用いることができる。密着性向上剤は1種でも2種以上でもよい。前記カップリング剤には、シラン系、アルミニウム系又はチタネート系の化合物を用いることができる。このようなカップリング剤としては、例えば3−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、及びテトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネートが挙げられる。これらの中でも、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが、密着性を向上させる効果が大きく好ましい。
6-3. Adhesion improver The adhesion improver is used to improve the adhesion between the photoalignment film composition and the substrate. A coupling agent can be suitably used as the adhesion improver. The adhesion improver may be one type or two or more types. As the coupling agent, a silane-based, aluminum-based or titanate-based compound can be used. Examples of such coupling agents include 3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, acetoalkoxyaluminum diisopropylate, and tetra And isopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate. Among these, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is preferable because of its great effect of improving adhesion.
本発明の光配向膜用組成物における密着性向上剤の含有量は、化合物(A)の100重量部に対し10重量部以下であることが好ましい。 The content of the adhesion improver in the composition for photo-alignment films of the present invention is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the compound (A).
6−4.熱架橋剤
前記熱架橋剤には、光配向膜用組成物を材料とする成膜における加熱条件下で架橋反応を起こす成分を用いることができる。熱架橋剤は1種でも2種以上でもよい。熱架橋剤にはエポキシ化合物等の熱架橋剤を用いることができ、このような熱架橋剤としては、例えばエピコート807、エピコート815、エピコート825、エピコート827、エピコート828、エピコート190P、エピコート191P、エピコート1004、エピコート1256、YX8000(以上、いずれも商品名;ジャパンエポキシレジン(株)製)、アラルダイトCY177、アラルダイトCY184(以上、いずれも商品名;BASFジャパン(株)製)、セロキサイド2021P、EHPE−3150(以上、いずれも商品名;ダイセル化学工業(株)製)、テクモアVG3101L(商品名;(株)プリンテック製))が挙げられる。
6-4. Thermal crosslinking agent The thermal crosslinking agent may be a component that causes a crosslinking reaction under heating conditions in film formation using the composition for photo-alignment films. One or more thermal crosslinking agents may be used. A thermal crosslinking agent such as an epoxy compound can be used as the thermal crosslinking agent. Examples of such a thermal crosslinking agent include Epicoat 807, Epicoat 815, Epicoat 825, Epicoat 827, Epicoat 828, Epicoat 190P, Epicoat 191P, and Epicoat. 1004, Epicoat 1256, YX8000 (all are trade names; manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Araldite CY177, Araldite CY184 (all are trade names: manufactured by BASF Japan), Celoxide 2021P, EHPE-3150 (All are trade names; manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and Techmore VG3101L (trade names; manufactured by Printec Co., Ltd.)).
本発明の光配向膜用組成物における熱架橋剤の含有量は、組成物の固形分100重量部に対し、1〜30重量部であることが好ましく、5〜15重量部であることがより好ましい。 The content of the thermal crosslinking agent in the composition for photo-alignment films of the present invention is preferably 1 to 30 parts by weight and more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the composition. preferable.
6−5.ラジカル発生剤・増感剤
光ラジカル発生剤には、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(DAROCUR1173)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(IRGACURE651)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(IRGACURE184)、IRGACURE127、IRGACURE500(IRGACURE184とベンゾフェノンの混合物)、IRGACURE2959、IRGACURE907、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE754、IRGACURE1300、IRGACURE819、IRGACURE1700、IRGACURE1800、IRGACURE1850、IRGACURE1870、DAROCUR4265、DAROCUR MBF、DAROCUR TPO、IRGACURE784、IRGACURE754、IRGACURE OXE01、およびIRGACURE OXE02が挙げられる。上記のDAROCURおよびIRGACUREはいずれもBASFジャパン(株)の商品名である。これらに公知の増感剤(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル−4ジメチルアミノベンゾエート(DAROCUR EDB)、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート(DAROCUR EHA)、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン(日本曹達(株)製ニッソキュアーMABP)、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学(株)製EAB)などのジアルキルアミノベンゾフェノンなど)を添加してもよい。
6-5. Radical generators / sensitizers Photoradical generators include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (DAROCUR1173), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2 -Diphenylethane-1-one (IRGACURE 651), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (IRGACURE 184), IRGACURE 127, IRGACURE 500 (mixture of IRGACURE 184 and benzophenone), IRGACURE 2959, IRGACURE 759, IRGACURE 759, IRGACURE 369 , IRGACURE 1800, IRGACU E1850, IRGACURE1870, DAROCUR4265, DAROCUR MBF, DAROCUR TPO, IRGACURE784, IRGACURE754, IRGACURE OXE01, and IRGACURE OXE02 the like. Both DAROCUR and IRGACURE are trade names of BASF Japan. These are known sensitizers (isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, ethyl-4 dimethylaminobenzoate (DAROCUR EDB), 2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoate (DAROCUR EHA), 4,4′-dimethylaminobenzophenone (Nippon Soda) Nisocure MABP manufactured by Co., Ltd.) and 4,4′-diethylaminobenzophenone (dialkylaminobenzophenone such as EAB manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) may be added.
熱ラジカル発生剤としては、2,2’−Azobis(4−methoxy−2,4−dimethylvaleronitrile)(和光純薬工業(株)製V−70)、2,2’−Azobis(2,4−dimethylvaleronitrile)(和光純薬工業(株)製V−65)、2,2’−Azobis(isobutyronitrile)(和光純薬工業(株)製V−60)、2,2’−Azobis(2−methylbutyronitrile)(和光純薬工業(株)製V−59)、2,2’−Azobis[N−(2−propenyl)−2−methylpropionamide](和光純薬工業(株)製VF−096)、2,2’−Azobis(N−butyl−2−methylpropionamide)(和光純薬工業(株)製VAm−110)、Dimethyl 2,2’−Azobis(isobutyrate)(和光純薬工業(株)製V−601)が挙げられる。 Examples of the thermal radical generator include 2,2′-Azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-Azobis (2,4-dimethylvaleronitile). ) (V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-Azobis (isobutyronitrile) (V-60 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-Azobis (2-methylbutyronitrile) ( V-59) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2,2′-Azobis [N- (2-propenyl) -2-methylpropionamide] (VF-096 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2, 2 ′ -Azobis (N-butyl-2-methylpropiona ide) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. VAm-110), include Dimethyl 2,2'-azobis (isobutyrate) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. V-601).
本発明の光配向膜用組成物におけるラジカル開始剤・増感剤の含有量は、組成物の固形分100重量部に対し、0.1〜10重量部であることが好ましく、1〜10重量部であることがより好ましく、3〜10であることがさらに好ましい。 The content of the radical initiator / sensitizer in the composition for photoalignment film of the present invention is preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the composition. Part is more preferable, and 3 to 10 is more preferable.
7.光配向膜用組成物の保存条件
本発明の光配向膜用組成物は、温度−30℃〜25℃の範囲で遮光して保存することが、光配向膜用組成物の経時安定性の観点から好ましい。保存温度が−20℃〜10℃であれば、感光性組成物からの析出物の発生を防止する観点からより一層好ましい。
7). Storage conditions for composition for photo-alignment film The composition for photo-alignment film of the present invention can be stored while being shielded from light in the temperature range of -30 ° C to 25 ° C. To preferred. A storage temperature of −20 ° C. to 10 ° C. is even more preferable from the viewpoint of preventing the generation of precipitates from the photosensitive composition.
8.光配向膜の成膜と重合性液晶の配向性評価
以下で光配向膜を形成する方法と、光配向膜の上に配向させる材料として重合性液晶を用いた配向性評価について記述する。
8). Deposition of Photo Alignment Film and Evaluation of Alignment of Polymerizable Liquid Crystal Hereinafter, a method of forming a photo alignment film and an evaluation of alignment using a polymerizable liquid crystal as a material to be aligned on the photo alignment film will be described.
8−1.光配向膜の成膜法
本発明の光配向膜用組成物をスピンコート、ロールコート、スリットコート等の公知の方法により、基板上に塗布する。基板としては、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラス等の透明ガラス基板、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、アクリル、塩化ビニル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等の合成樹脂製シート、フィルム又は基板、アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板等の金属基板、その他セラミック板、及び光電変換素子を有する半導体基板が挙げられる。これらの基板には、シランカップリング剤等の薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の前処理を行ってもよい。
8-1. Film-forming method of photo-alignment film The composition for photo-alignment film of the present invention is applied on a substrate by a known method such as spin coating, roll coating, slit coating or the like. As the substrate, for example, transparent glass substrate such as white plate glass, blue plate glass, silica coated blue plate glass, synthetic resin sheet such as polycarbonate, polyethersulfone, polyester, acrylic, vinyl chloride, aromatic polyamide, polyamideimide, polyimide, Examples of the semiconductor substrate include a film or substrate, a metal substrate such as an aluminum plate, a copper plate, a nickel plate, and a stainless plate, other ceramic plates, and a photoelectric conversion element. These substrates may be subjected to a pretreatment such as a chemical treatment such as a silane coupling agent, plasma treatment, ion plating, sputtering, a gas phase reaction method, or vacuum deposition.
次に、基板上の光配向膜用組成物の塗膜をホットプレート又はオーブンで乾燥する。通常、60〜150℃で1〜5分間乾燥する。光配向膜の膜厚は特に制限されないが、一般的に1nm〜300nm程度の膜厚に成膜する。乾燥した基板上の光配向膜に、超高圧水銀灯などの光照射装置から照射された光をワイヤーグリッド等の偏光板にて偏光に変換して照射する。照射量は、波長300〜450nmで1〜3,000mJ/cm2程度が適当である。 Next, the coating film of the composition for photo-alignment films on a board | substrate is dried with a hotplate or oven. Usually, it is dried at 60 to 150 ° C. for 1 to 5 minutes. The film thickness of the photo-alignment film is not particularly limited, but is generally formed to a film thickness of about 1 nm to 300 nm. The photo-alignment film on the dried substrate is irradiated with light irradiated from a light irradiation device such as an ultra-high pressure mercury lamp converted into polarized light by a polarizing plate such as a wire grid. The irradiation amount is suitably about 1 to 3000 mJ / cm 2 at a wavelength of 300 to 450 nm.
8−2.重合性液晶の配向性評価法
まず、評価に使用する重合性液晶性組成物を以下のように調製した。LC242(商品名、BASFジャパン(株)製)を5.0g、IRGACURE907(商品名、BASFジャパン(株)製)を0.25g、BYK361N(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)を0.0050g、さらに有機溶媒としてトルエンを加えて有機溶媒が全体の85wt%になるように調製し、均一に混合溶解する。この組成物を重合性液晶組成物(1)とする。
8-2. Method for evaluating orientation of polymerizable liquid crystal First, a polymerizable liquid crystal composition used for evaluation was prepared as follows. LC242 (trade name, manufactured by BASF Japan) 5.0g, IRGACURE907 (trade name, manufactured by BASF Japan) 0.25g, BYK361N (trade name, manufactured by Big Chemie Japan) 0. 0050 g, and toluene as an organic solvent is further added so that the organic solvent becomes 85 wt% of the whole, and uniformly mixed and dissolved. This composition is referred to as “polymerizable liquid crystal composition (1)”.
8−2−1.Pre−bake後光配向感度
偏光を照射した光配向膜付きの基板上に重合性液晶組成物(1)をスピンコートなどの塗布法により成膜し、ホットプレート上で80℃にて1分間乾燥する。基板を室温まで冷却してから、超高圧水銀灯等の全線を照射して重合性液晶組成物を光硬化して配向を固定化する。作成した重合性液晶光硬化後の基板を、直交(クロスニコル)状態の2枚の偏光版の間に挟み、バックライトを下から照射して観察する。重合性液晶が水平配向していれば、基板を回転させると明と暗の状態が交互に観測される。配向欠陥(光り抜け)なく明暗表示ができた最小の露光量を「Pre−bake後光配向感度」とした。
8-2-1. Polymerization liquid crystal composition (1) is formed by a coating method such as spin coating on a substrate with a photo-alignment film irradiated with pre-bake photo-alignment sensitivity polarized light, and dried at 80 ° C. for 1 minute on a hot plate. To do. After the substrate is cooled to room temperature, the entire alignment line is irradiated by irradiating all lines such as an ultra-high pressure mercury lamp, and the alignment is fixed by photocuring the polymerizable liquid crystal composition. The prepared polymerizable liquid crystal photocured substrate is sandwiched between two polarizing plates in an orthogonal (crossed Nicols) state, and the backlight is irradiated from below and observed. If the polymerizable liquid crystal is horizontally aligned, bright and dark states are alternately observed when the substrate is rotated. The minimum exposure amount at which bright and dark display was possible without alignment defects (light loss) was defined as “photo alignment sensitivity after pre-bake”.
8−2−2.Post−bake後光配向感度
上記と同様にガラス基板上に光配向膜をスピンコートし、130℃にて5分間乾燥させ、さらに230℃で30分間Post−bakeする。その後、超高圧水銀灯から照射された光を300nm以下の光をカットするフィルタとワイヤーグリッド偏光板を通して直線偏光に変換し、光配向膜が塗布されたガラス基板に10mJ/cm2(313nmでの値)照射する。次に、重合性液晶性組成物(1)を該基板上に1300rpmの回転数で10秒間スピンコートし、ホットプレート上で80℃にて1分間乾燥する。基板を室温まで冷却してから、超高圧水銀灯の全線を300mJ/cm2(313nmでの値)照射して重合性液晶組成物を光硬化し配向を固定化する。作成した重合性液晶光硬化後の基板を、直交(クロスニコル)状態の2枚の偏光版の間に挟み、バックライトを下から照射して観察する。重合性液晶が水平配向していれば、基板を回転させると明と暗の状態が交互に観測される。配向欠陥(光り抜け)なく明暗表示ができた最小の露光量を「Post−bake後光配向感度」とした。
8-2-2. Post-bake post photo-alignment sensitivity As described above, a photo-alignment film is spin-coated on a glass substrate, dried at 130 ° C. for 5 minutes, and further post-baked at 230 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the light irradiated from the ultra-high pressure mercury lamp is converted into linearly polarized light through a filter that cuts light of 300 nm or less and a wire grid polarizing plate, and 10 mJ / cm 2 (value at 313 nm is applied to the glass substrate on which the photo-alignment film is applied. ) Irradiate. Next, the polymerizable liquid crystal composition (1) is spin-coated on the substrate at a rotation speed of 1300 rpm for 10 seconds, and dried on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute. After cooling the substrate to room temperature, the entire line of the ultra-high pressure mercury lamp is irradiated with 300 mJ / cm 2 (value at 313 nm) to photocur the polymerizable liquid crystal composition and fix the alignment. The prepared polymerizable liquid crystal photocured substrate is sandwiched between two polarizing plates in an orthogonal (crossed Nicols) state, and the backlight is irradiated from below and observed. If the polymerizable liquid crystal is horizontally aligned, bright and dark states are alternately observed when the substrate is rotated. The minimum exposure amount at which bright and dark display was possible without alignment defects (light loss) was defined as “post-bake post-bake photo-alignment sensitivity”.
8−3.基板密着性の評価法
上記の光配向感度の評価で作成した重合性液晶固定化後の基板を用いて、クロスカット試験を行う。カッターとクロスカットガイドを用いて1mm角の100マスの切込みを作成し、その上から粘着テープを張って剥がすことによって密着性を評価する。テープ剥離後に100マスのうちのすべてに剥がれが生じない場合を◎、80%以上に剥がれが生じない場合を○、それ以下のものを×とした。試験はPre−bake後光配向感度試験後の基板、Post−bake後光配向感度試験後の基板の両方で行った。
8-3. Evaluation Method of Substrate Adhesion A cross-cut test is performed using the substrate after immobilization of the polymerizable liquid crystal prepared by the evaluation of the photoalignment sensitivity. Using a cutter and a cross-cut guide, a 1-mm square 100-mass cut is created, and adhesiveness is evaluated by applying an adhesive tape and peeling it from the top. The case where peeling did not occur in all of the 100 squares after the tape was peeled was rated as ◎, the case where peeling did not occur in 80% or more was marked as ◯, and the case where it was less than x. The test was performed on both the substrate after the pre-bake post-bright photosensitivity test and the substrate after the post-bake photo-alignment sensitivity test.
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not restrict | limited by these Examples.
[合成例1]化合物(A1)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに重合溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル、化合物(a1)として無水マレイン酸、化合物(a2)として3−アミノプロピルトリエトキシシラン、重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエンを下記の重量で仕込んだ。4つ口フラスコを100℃に設定したオイルバスにて1時間加熱し、さらに120℃に設定して2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。
[Synthesis Example 1] Synthesis of Compound (A1) A four-necked flask with a stirrer is propylene glycol monomethyl ether as a polymerization solvent, maleic anhydride as a compound (a1), 3-aminopropyltriethoxysilane as a compound (a2), polymerization Dibutylhydroxytoluene as an inhibitor was charged in the following weight. The four-necked flask was heated in an oil bath set at 100 ° C. for 1 hour, and further set at 120 ° C. and aged for 2 hours.
濃縮した反応液を室温まで冷却してから回収し、固形分濃度40wt%の化合物(A1)溶液を得た。ここで固形分濃度は乾燥重量法にて決定した。測定法は以下の通りである。少量の化合物(A1)溶液を40×40mm角のガラス基板にバーコータで塗布し、初期重量W1を測定する。その後、ガラス基板を100℃のホットプレートにて5分間乾燥させ、再度重量W2を測定する。最後に化合物(A1)溶液の固形分濃度を(W2/W1)×100にて算出した。 The concentrated reaction liquid was cooled to room temperature and then recovered to obtain a compound (A1) solution having a solid content concentration of 40 wt%. Here, the solid content concentration was determined by a dry weight method. The measuring method is as follows. A small amount of the compound (A1) solution is applied to a 40 × 40 mm square glass substrate with a bar coater, and the initial weight W1 is measured. Thereafter, the glass substrate is dried on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes, and the weight W2 is measured again. Finally, the solid content concentration of the compound (A1) solution was calculated by (W2 / W1) × 100.
溶液の一部をサンプリングし、GPC分析(ポリスチレン標準)により重量平均分子量を測定した。GPC分析には分子量が645〜132,900のポリスチレン(VARIAN社製のポリスチレンキャリブレーションキットPL2010−0102)を標準のポリスチレンに用い、カラムにはPLgel MIXED−D(VARIAN社製)を用い、移動相としてTHFを用い、カラム温度を35℃とし、示差屈折率検出器を用いて測定した。その結果、化合物(A1)の重量平均分子量は3,200であった。 A part of the solution was sampled, and the weight average molecular weight was measured by GPC analysis (polystyrene standard). For GPC analysis, polystyrene having a molecular weight of 645 to 132,900 (polystyrene calibration kit PL2010-0102 manufactured by VARIAN) was used as standard polystyrene, and PLgel MIXED-D (manufactured by VARIAN) was used as the column, and the mobile phase was used. As THF, the column temperature was set to 35 ° C., and the measurement was performed using a differential refractive index detector. As a result, the weight average molecular weight of the compound (A1) was 3,200.
[合成例2]化合物(A2)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに重合溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル、化合物(a1)として無水シトラコン酸、化合物(a2)として3−アミノプロピルトリエトキシシランを下記の重量で仕込んだ。4つ口フラスコを100℃に設定したオイルバスにて1時間加熱し、さらに120℃に設定して2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。
[Synthesis Example 2] Synthesis of Compound (A2) In a four-necked flask with a stirrer, propylene glycol monomethyl ether as a polymerization solvent, citraconic anhydride as a compound (a1), and 3-aminopropyltriethoxysilane as a compound (a2) are as follows. The weight was charged. The four-necked flask was heated in an oil bath set at 100 ° C. for 1 hour, and further set at 120 ° C. and aged for 2 hours.
合成例1に準じた方法で化合物(A2)溶液を得た。乾燥重量法で決定した化合物(A2)の固形分濃度は41wt%であり、同様にGPC分析を行った結果、化合物(A2)の重量平均分子量は2,600であった。 A compound (A2) solution was obtained by a method according to Synthesis Example 1. The solid content concentration of the compound (A2) determined by the dry weight method was 41 wt%, and GPC analysis was performed in the same manner. As a result, the weight average molecular weight of the compound (A2) was 2,600.
[合成例3]化合物(A3)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに重合溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル、化合物(a1)として無水イタコン酸、化合物(a2)として3−アミノプロピルトリエトキシシランを下記の重量で仕込んだ。4つ口フラスコを100℃に設定したオイルバスにて1時間加熱し、さらに120℃に設定して2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。
[Synthesis Example 3] Synthesis of Compound (A3) In a four-necked flask with a stirrer, propylene glycol monomethyl ether as a polymerization solvent, itaconic anhydride as compound (a1), and 3-aminopropyltriethoxysilane as compound (a2) are as follows. The weight was charged. The four-necked flask was heated in an oil bath set at 100 ° C. for 1 hour, and further set at 120 ° C. and aged for 2 hours.
合成例1に準じた方法で化合物(A3)溶液を得た。乾燥重量法で決定した化合物(A3)の固形分濃度は43wt%であり、同様にGPC分析を行った結果、化合物(A3)の重量平均分子量は3,000であった。 A compound (A3) solution was obtained by a method according to Synthesis Example 1. The solid content concentration of the compound (A3) determined by the dry weight method was 43 wt%, and GPC analysis was performed in the same manner. As a result, the weight average molecular weight of the compound (A3) was 3,000.
[合成例4]化合物(A4)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに重合溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル、化合物(a1)として無水シトラコン酸、化合物(a2)として3−アミノプロピルトリエトキシシランを下記の重量で仕込んだ。4つ口フラスコを100℃に設定したオイルバスにて1時間加熱し、さらに120℃に設定して2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。
[Synthesis Example 4] Synthesis of Compound (A4) Four-necked flask with a stirrer is propylene glycol monomethyl ether as a polymerization solvent, citraconic anhydride as compound (a1), and 3-aminopropyltriethoxysilane as compound (a2) The weight was charged. The four-necked flask was heated in an oil bath set at 100 ° C. for 1 hour, and further set at 120 ° C. and aged for 2 hours.
その後、一度室温程度まで反応液を冷却してから、反応液にギ酸3.39g、水4.82gを加えた。再度オイルバス温度100℃設定で1時間反応させ、さらに120℃設定で2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。 Thereafter, the reaction solution was once cooled to about room temperature, and then 3.39 g of formic acid and 4.82 g of water were added to the reaction solution. The reaction was again carried out for 1 hour at an oil bath temperature of 100 ° C., and the low boiling point was distilled off at normal pressure while aging for 2 hours at a setting of 120 ° C.
合成例1に準じた方法で化合物(A4)溶液を得た。乾燥重量法で決定した化合物(A4)の固形分濃度は39wt%であり、GPC分析を行った結果、化合物(A4)の重量平均分子量は5,800であった。 A compound (A4) solution was obtained by a method according to Synthesis Example 1. The solid content concentration of the compound (A4) determined by the dry weight method was 39 wt%, and as a result of GPC analysis, the weight average molecular weight of the compound (A4) was 5,800.
[合成例5]化合物(A5)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに重合溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル、化合物(a1)として無水イタコン酸、化合物(a2)として3−アミノプロピルトリエトキシシランを下記の重量で仕込んだ。4つ口フラスコを100℃に設定したオイルバスにて1時間加熱し、さらに120℃に設定して2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。
[Synthesis Example 5] Synthesis of Compound (A5) In a four-necked flask with a stirrer, propylene glycol monomethyl ether as a polymerization solvent, itaconic anhydride as compound (a1), and 3-aminopropyltriethoxysilane as compound (a2) are as follows. The weight was charged. The four-necked flask was heated in an oil bath set at 100 ° C. for 1 hour, and further set at 120 ° C. and aged for 2 hours.
その後一度室温程度まで反応液を冷却してから、反応液にギ酸3.39g、水4.82gを加えた。再度オイルバス温度100℃設定で1時間反応させ、さらに120℃設定で2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。 Thereafter, the reaction solution was once cooled to about room temperature, and then 3.39 g of formic acid and 4.82 g of water were added to the reaction solution. The reaction was again carried out for 1 hour at an oil bath temperature of 100 ° C., and the low boiling point was distilled off at normal pressure while aging for 2 hours at a setting of 120 ° C.
合成例1に準じた方法で化合物(A5)溶液を得た。乾燥重量法で決定した化合物(A5)の固形分濃度は42wt%であり、GPC分析を行った結果、化合物(A5)の重量平均分子量は6,000であった。 A compound (A5) solution was obtained by a method according to Synthesis Example 1. The solid content concentration of the compound (A5) determined by the dry weight method was 42 wt%, and as a result of GPC analysis, the weight average molecular weight of the compound (A5) was 6,000.
[合成例6]化合物(A6)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに重合溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル、化合物(a1)として無水マレイン酸と無水シトラコン酸、化合物(a2)として3−アミノプロピルトリエトキシシラン、重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエンを下記の重量で仕込んだ。4つ口フラスコを100℃に設定したオイルバスにて1時間加熱し、さらに120℃に設定して2時間熟成しつつ低沸分を常圧で留去した。
Synthesis Example 6 Synthesis of Compound (A6) In a four-necked flask with a stirrer, propylene glycol monomethyl ether as a polymerization solvent, maleic anhydride and citraconic anhydride as a compound (a1), and 3-aminopropyltrimethyl as a compound (a2) Ethoxysilane and dibutylhydroxytoluene as a polymerization inhibitor were charged in the following weights. The four-necked flask was heated in an oil bath set at 100 ° C. for 1 hour, and further set at 120 ° C. and aged for 2 hours.
合成例1に準じた方法で化合物(A6)溶液を得た。乾燥重量法で決定した化合物(A6)の固形分濃度は39wt%であり、GPC分析を行った結果、化合物(A6)の重量平均分子量は2,700であった。 A compound (A6) solution was obtained by a method according to Synthesis Example 1. The solid content concentration of the compound (A6) determined by the dry weight method was 39 wt%, and as a result of GPC analysis, the weight average molecular weight of the compound (A6) was 2,700.
[比較合成例1]ポリマー(E1)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに重合溶媒としてシクロペンタノン、下記式(e1)のモノマー、Dimethyl 2,2’−azobis(2−methylpropionate(和光純薬工業製V−601)を下記重量で仕込み、80℃にて3時間ラジカル重合し、固形分濃度30wt%のポリマー(E1)溶液を得た。
[Comparative Synthesis Example 1] Synthesis of polymer (E1) In a four-necked flask with a stirrer, cyclopentanone as a polymerization solvent, a monomer of the following formula (e1), Dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate (Wako Pure Chemical) Industrial V-601) was charged at the following weight, and radical polymerization was performed at 80 ° C. for 3 hours to obtain a polymer (E1) solution having a solid content concentration of 30 wt%.
合成例1に準じた方法でGPC分析を行った結果、ポリマー(E1)の重量平均分子量は9,500であった。 As a result of GPC analysis by a method according to Synthesis Example 1, the weight average molecular weight of the polymer (E1) was 9,500.
[実施例1〜6]および[比較例1]
下表に示す通りに実施例1〜6、比較例1の組成物をそれぞれ調製し評価を行った。実施例1〜6で得られた化合物(A1)〜(A6)はそれぞれプロピレングリコールモノメチルエーテルで固形分3wt%に希釈して使用した。比較例1では、比較合成例1で得られたポリマー(E1)をシクロペンタノンで3wt%に希釈して使用した。ここで固形分とは有機溶媒以外の成分を指す。
[Examples 1 to 6] and [Comparative Example 1]
As shown in the table below, compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were prepared and evaluated. The compounds (A1) to (A6) obtained in Examples 1 to 6 were each diluted with propylene glycol monomethyl ether to a solid content of 3 wt%. In Comparative Example 1, the polymer (E1) obtained in Comparative Synthesis Example 1 was diluted with cyclopentanone to 3 wt% and used. Here, solid content refers to components other than an organic solvent.
下表で使用した略称は以下の通りである。
化合物(a1)
MAH:無水マレイン酸
CAH:無水シトラコン酸
IAH:無水イタコン酸
化合物(a2)
APTES:3−アミノプロピルトリエトキシシラン
有機溶媒(B)
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
CPN:シクロペンタノン
Abbreviations used in the table below are as follows.
Compound (a1)
MAH: maleic anhydride CAH: citraconic anhydride IAH: itaconic anhydride compound (a2)
APTES: 3-aminopropyltriethoxysilane organic solvent (B)
PGME: Propylene glycol monomethyl ether CPN: Cyclopentanone
[Pre−bake後光配向感度の評価]
実施例1の光配向膜用組成物を1500rpmの回転数で10秒間スピンコートし、ガラス基板(コーニング(株)製 EagleXG、40mm×40mm×0.7mm)上に薄膜を形成した。次に、ホットプレート上にて130℃で5分間乾燥を行った。
[Evaluation of photo-alignment sensitivity after pre-bake]
The composition for photo-alignment film of Example 1 was spin-coated at a rotation speed of 1500 rpm for 10 seconds, and a thin film was formed on a glass substrate (Corning Co., Ltd. EagleXG, 40 mm × 40 mm × 0.7 mm). Next, it was dried at 130 ° C. for 5 minutes on a hot plate.
乾燥した薄膜の膜厚をプロファイラP−16(ケーエルエー・テンコール(株)製 段差・表面あらさ・微細形状測定装置)にて測定した。膜厚は93nmであった。 The film thickness of the dried thin film was measured with a profiler P-16 (a step / surface roughness / fine shape measuring device manufactured by KLA-Tencor Corporation). The film thickness was 93 nm.
超高圧水銀灯から照射された光を300nm以下の光をカットするフィルタとワイヤーグリッド偏光板を通して直線偏光に変換し、薄膜が塗布されたガラス基板に10mJ/cm2(313nmでの値)照射した。 The light irradiated from the ultra high pressure mercury lamp was converted into linearly polarized light through a filter that cuts light of 300 nm or less and a wire grid polarizing plate, and irradiated to the glass substrate coated with the thin film at a value of 10 mJ / cm 2 (value at 313 nm).
次に、重合性液晶性組成物(1)を該基板上に1300rpmの回転数で10秒間スピンコートし、ホットプレート上で80℃にて1分間乾燥した。基板を室温まで冷却してから、超高圧水銀灯の全線を300mJ/cm2(313nmでの値)照射して重合性液晶組成物を光硬化し配向を固定化した。 Next, the polymerizable liquid crystal composition (1) was spin-coated on the substrate at a rotation speed of 1300 rpm for 10 seconds, and dried on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute. After cooling the substrate to room temperature, the entire line of the ultra-high pressure mercury lamp was irradiated with 300 mJ / cm 2 (value at 313 nm) to photocur the polymerizable liquid crystal composition to fix the alignment.
作成した重合性液晶光硬化後の基板を、直交(クロスニコル)状態の2枚の偏光版の間に挟み、バックライトを下から照射して観察した。配向欠陥(光り抜け)なく明暗表示ができた最小の露光量、すなわち「Pre−bake後光配向感度」は10mJ/cm2であった。 The prepared polymerizable liquid crystal photocured substrate was sandwiched between two polarizing plates in an orthogonal (crossed Nicols) state and observed by irradiating a backlight from below. The minimum exposure amount at which bright and dark display was possible without alignment defects (light loss), that is, “photo alignment sensitivity after pre-bake” was 10 mJ / cm 2 .
[Post−bake後光配向感度の評価]
上記と同様にガラス基板上に光配向膜をスピンコートし、130℃にて5分間乾燥させ、さらに230℃で30分間Post−bakeを行った。その後、超高圧水銀灯から照射された光を300nm以下の光をカットするフィルタとワイヤーグリッド偏光板を通して直線偏光に変換し、薄膜が塗布されたガラス基板に10mJ/cm2(313nmでの値)照射した。
[Evaluation of post-bake post-photoalignment sensitivity]
In the same manner as described above, a photo-alignment film was spin-coated on a glass substrate, dried at 130 ° C. for 5 minutes, and further post-baked at 230 ° C. for 30 minutes. Then, the light irradiated from the ultra-high pressure mercury lamp is converted into linearly polarized light through a filter that cuts light of 300 nm or less and a wire grid polarizing plate, and the glass substrate coated with the thin film is irradiated with 10 mJ / cm 2 (value at 313 nm). did.
次に、重合性液晶性組成物(1)を該基板上に1300rpmの回転数で10秒間スピンコートし、ホットプレート上で80℃にて1分間乾燥した。基板を室温まで冷却してから、超高圧水銀灯の全線を300mJ/cm2(313nmでの値)照射して重合性液晶組成物を光硬化し配向を固定化した。 Next, the polymerizable liquid crystal composition (1) was spin-coated on the substrate at a rotation speed of 1300 rpm for 10 seconds, and dried on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute. After cooling the substrate to room temperature, the entire line of the ultra-high pressure mercury lamp was irradiated with 300 mJ / cm 2 (value at 313 nm) to photocur the polymerizable liquid crystal composition to fix the alignment.
作成した重合性液晶固定化後の基板を、直交(クロスニコル)状態の2枚の偏光版の間に挟み、バックライトを下から照射して観察した。配向欠陥(光り抜け)なく明暗表示ができた最小の露光量、すなわち「Post−bake後光配向感度」は10mJ/cm2であった。 The prepared substrate after fixing the polymerizable liquid crystal was sandwiched between two polarizing plates in an orthogonal (crossed Nicols) state and observed by irradiating a backlight from below. The minimum exposure amount at which bright and dark display was possible without alignment defects (light loss), that is, “post-bake post-bake photo-alignment sensitivity” was 10 mJ / cm 2 .
[基板密着性]
上記の光配向感度の評価で作成した重合性液晶固定化後の基板を用いて、クロスカット試験を行った。Pre−bake後光配向感度試験後の基板、Post−bake後光配向感度試験後の基板の両方共、テープ剥離後に100マスのうちのすべてに剥がれが生じなかった。
[Board adhesion]
A cross-cut test was performed using the substrate after fixing the polymerizable liquid crystal prepared by the evaluation of the photo-alignment sensitivity. Both the substrate after the pre-bake photo-alignment sensitivity test and the substrate after the post-bake photo-alignment sensitivity test were not peeled off in all 100 squares after the tape was peeled off.
さらに、実施例2〜6、比較例1でも実施例1と同様の評価を行った。その結果を、実施例1の結果と共に表2に示した。比較例1ではPre−bake後の光配向感度は良好なものの、Post−bake後の光配向感度は著しく低下し、また基板密着性も×であった。なお、比較例1はアルコール系溶媒であるプロピレングリコールモノメチルエーテルには不溶であったので、溶解力の強いシクロペンタノンを用いて評価を行った。
Further, in Examples 2 to 6 and Comparative Example 1, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 2 together with the results of Example 1. In Comparative Example 1, the photo-alignment sensitivity after the pre-bake was good, but the photo-alignment sensitivity after the post-bake was remarkably lowered, and the substrate adhesion was x. Since Comparative Example 1 was insoluble in propylene glycol monomethyl ether, which is an alcohol solvent, evaluation was performed using cyclopentanone having strong dissolving power.
本発明の光配向膜は下地との密着性に優れ、(フレキシブル基板を浸食しない)アルコール系溶媒に可溶であり、安価に製造可能であるため、広い用途にて液晶配向膜としての利用が可能である。 The photo-alignment film of the present invention has excellent adhesion to the substrate, is soluble in an alcohol-based solvent (does not erode the flexible substrate), and can be manufactured at low cost, so that it can be used as a liquid crystal alignment film in a wide range of applications. Is possible.
Claims (5)
式中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立して、水素または炭素数1〜5のアルキルである。 Obtained by reacting at least one acid anhydride (a1) selected from the group of compounds represented by formulas (1) and (2) with compound (a2) having amino and alkoxysilyl in the molecule The composition for photo-alignment films containing the polymer (A2) obtained by polymerizing a compound (A1) or a compound (A1), and an organic solvent (B).
In formula, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > are respectively independently hydrogen or a C1-C5 alkyl.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013181953A JP2015049419A (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Composition for optical orientation film |
KR20140086004A KR20150026789A (en) | 2013-09-03 | 2014-07-09 | Compositions for photo-alignment layers |
TW103124188A TW201509949A (en) | 2013-09-03 | 2014-07-15 | Compositions for photo-alignment layers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013181953A JP2015049419A (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Composition for optical orientation film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015049419A true JP2015049419A (en) | 2015-03-16 |
Family
ID=52699471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013181953A Pending JP2015049419A (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Composition for optical orientation film |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015049419A (en) |
KR (1) | KR20150026789A (en) |
TW (1) | TW201509949A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020015841A (en) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | Jnc株式会社 | Curable composition |
CN111830749A (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-27 | Jsr株式会社 | Laminate and method for producing same, method for forming optical film layer, polarizing film and method for producing same, and method for producing liquid crystal display element |
WO2021029320A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Film-forming material for lithography, composition for forming film for lithography, underlayer film for lithography, and method for forming pattern |
-
2013
- 2013-09-03 JP JP2013181953A patent/JP2015049419A/en active Pending
-
2014
- 2014-07-09 KR KR20140086004A patent/KR20150026789A/en not_active Application Discontinuation
- 2014-07-15 TW TW103124188A patent/TW201509949A/en unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020015841A (en) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | Jnc株式会社 | Curable composition |
KR20200012717A (en) | 2018-07-26 | 2020-02-05 | 제이엔씨 주식회사 | Curable compositions, cured film, and color filter substrate |
CN111830749A (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-27 | Jsr株式会社 | Laminate and method for producing same, method for forming optical film layer, polarizing film and method for producing same, and method for producing liquid crystal display element |
WO2021029320A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Film-forming material for lithography, composition for forming film for lithography, underlayer film for lithography, and method for forming pattern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150026789A (en) | 2015-03-11 |
TW201509949A (en) | 2015-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI763035B (en) | Polymer composition, substrate with liquid crystal alignment film, manufacturing method thereof, liquid crystal display element, and side chain type polymer | |
JP6784593B2 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element | |
TWI620757B (en) | Manufacturing method of transverse electric field driving type liquid crystal display element | |
JP5896164B2 (en) | Functional polymer film forming coating solution and functional polymer film forming method | |
JP5994564B2 (en) | Thermosetting composition having photo-alignment | |
WO2015002292A1 (en) | Polarized ultraviolet-anisotropic material | |
JP6932335B2 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element and new monomer | |
TWI628219B (en) | Manufacturing method of substrate with liquid crystal alignment film for lateral electric field drive type liquid crystal display element | |
JP2015049419A (en) | Composition for optical orientation film | |
JP6269952B2 (en) | Composition for photo-alignment film | |
TWI626269B (en) | Manufacturing method of substrate with liquid crystal alignment film for lateral electric field driving type liquid crystal display element | |
JP2016009105A (en) | Composition for optical alignment film | |
TWI814847B (en) | Curable compositions, cured film, and color filter substrate | |
TWI814748B (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element and manufacturing method of liquid crystal alignment film | |
CN111108433B (en) | Method for manufacturing liquid crystal element | |
TWI785018B (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element and polyorganosiloxane | |
WO2018016263A1 (en) | Method for manufacturing liquid crystal element | |
WO2023106365A1 (en) | Liquid-crystal alignment agent and liquid-crystal display element | |
CN113841085A (en) | Polymer composition, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, and method for producing substrate having liquid crystal alignment film | |
TW202012476A (en) | Thermosetting compositions, cured film, and color filter | |
TW201835163A (en) | Liquid crystal element and method for producing same |