JP2019508520A - 液晶配向膜用洗浄剤組成物およびこれを利用した液晶配向膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2016年3月3日付韓国特許出願第10−2016−0025873号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
前記ポリイミド膜が形成された基板に偏光された放射線を照射してUV配向工程を行う段階;
洗浄剤組成物を用いて前記UV配向工程が完了した基板で高分子表面を洗浄する段階;および
前記洗浄された基板を乾燥する段階;を含み、
前記洗浄剤組成物は、テトラヒドロフルフリルアルコールまたはメチル2−ヒドロキシイソブチレートを含み、
前記洗浄段階では、前記ポリイミド膜のUV分解物を含むイオン性副産物が前記ポリイミド膜の高分子表面から洗浄剤組成物により洗浄および除去される液晶配向膜の製造方法を提供する。
[化学式1]
X1およびX2は、それぞれ独立して、炭素数4から20の炭化水素に由来する4価の有機基であるか、あるいは前記4価の有機基のうちの一つ以上のHがハロゲンで置換されるかまたは一つ以上の−CH2−が酸素原子が直接連結されないように−O−、−S−、−CO−または−SO−に代替された4価の有機基であり、
R1からR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から10のアルキル基であり、
R5からR7は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ基、炭素数2から10のアルケニル基、炭素数1から10のアルキル基、アルコキシ基またはフルオロアルキル基であり、
L1は、−O−、−O−CH2−O−、−O−CH2CH2−O−または−O−CH2CH2CH2−O−であり、
p、qおよびrは、それぞれ独立して、0から4の整数であり、
nは、1または2の整数である。)
[化学式1]
[化学式1]
X1およびX2は、それぞれ独立して、炭素数4から20の炭化水素に由来する4価の有機基であるか、あるいは前記4価の有機基のうちの一つ以上のHがハロゲンで置換されるかまたは一つ以上の−CH2−が酸素原子が直接連結されないように−O−、−S−、−CO−または−SO−に代替された4価の有機基であり、
R1からR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から4のアルキル基であり、
R5からR7は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ基、炭素数2から10のアルケニル基、炭素数1から10のアルキル基、アルコキシ基またはフルオロアルキル基であり、
L1は、−O−、−O−CH2−O−、−O−CH2CH2−O−または−O−CH2CH2CH2−O−であり、
p、qおよびrは、それぞれ独立して、0から4の整数であり、
nは、1または2の整数である。)
[化学式1−1]
[化学式3]
R8からR11は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から6のアルキル基であり、
L2は、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−C(CF3)2−または−COO−CH2CH2−OCO−である。
[化学式3−1]
(1)液晶配向剤の製造
ポリイミド重合体(Mw:23000〜27000)をNMPとn−ブトキシエタノールの重量比率が8:2である混合溶媒に固形分5重量%の比率で溶かした。そして、得られた溶液をポリ(テトラフルオロエチレン)材質の気孔サイズが0.2μmであるフィルターで加圧ろ過して液晶配向剤を製造した。
前記で製造した液晶配向剤を利用して下記のような方法で液晶セルを製造した。
実施例および比較例で使用された洗浄剤組成物を利用して洗浄された液晶配向膜に対して、次の方法で異方性、膜均一度、ブラックレベル、AC残像変動率を測定した。また前記結果は表1から6に示した。
AxoStep方法で液晶配向膜の異方性を評価した。
(評価基準)
1:洗浄後の異方性値が10%以上減少
2:洗浄後の異方性値が10%以内減少
3:洗浄前と比較して異方性値が同一の水準
4:洗浄後の異方性値が10%以内上昇
5:洗浄後の異方性値が10%以上上昇
AFM方法で液晶配向膜の膜均一度を評価した。
(評価基準)
1:洗浄後の表面粗度値が10%以上増加
2:洗浄後の表面粗度値が10%以内増加
3:洗浄前と比較して表面粗度値が同一の水準
4:洗浄後の表面粗度値が10%以内減少
5:洗浄後の表面粗度値が10%以上減少
PR−880方法で液晶配向膜のBlack levelを評価した。
(評価基準)
1:洗浄後のブラック値が10%以上減少
2:洗浄後のブラック値が10%以内増加
3:洗浄前と比較してブラック値が同一の水準
4:洗浄後のブラック値が10%以内減少
5:洗浄後のブラック値が10%以上減少
60度、24時間、AC 12V電圧を印加後、PR−800方法で液晶配向膜のAC残像変動率を評価した。
(評価基準)
1:洗浄後のAC残像変動率変化が100%以上の水準
2:洗浄後のAC残像変動率変化が30%以上の水準
3:洗浄前と比較してAC残像変動率が同一の水準(20%変動率)
4:洗浄後のAC残像変動率変化が10%以内の水準
5:洗浄後のAC残像変動率変化が5%以内の水準
THFA:Tetrehydrofurfuryl alcohol
IPA:Isopropyl alcohol
MDG:Diethyleneglycol monomethyl ether (methyl carbitol)
MG:Ethyleneglycol monomethyl ether
EDG:Diethyleneglycol monoethyl ether (ethyl carbitol)
EG:Ethyleneglycol monoethyl ether
BDG:Diethyleneglycol monobutyl ether (butyl carbitol)
BG:Ethyleneglycol monobutyl ether
NMP:N−methyl pyrrolidone
NEP:N−ethyl pyrrolidone
HBM:methyl, 2−hydroxyisobutyrate
IP−EL:Isopropyl lactate
BL:Butyl lactate
実施例1に対して液晶配向膜の洗浄前後のRDCを測定し、その結果を図2に示した。
比較例1および実施例1〜5に対して、露光後の分解産物除去速度をポリイミド除去速度(初期よりも薄膜が減少)を通じて通常の方法で測定し、その結果を表8および図3に示した。つまり、図3は、比較例1および実施例1〜5の露光後の分解物除去速度を示すSEM写真結果であって、液晶配向膜の洗浄前の初期厚さに対する露光後の分解産物除去速度をポリイミドの除去速度で厚さを測定して示したものである。
[化学式1]
X1およびX2は、それぞれ独立して、炭素数4から20の炭化水素に由来する4価の有機基であるか、あるいは前記4価の有機基のうちの一つ以上のHがハロゲンで置換されるかまたは一つ以上の−CH2−が酸素原子が直接連結されないように−O−、−S−、−CO−または−SO−に代替された4価の有機基であり、
R1からR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から10のアルキル基であり、
R5からR7は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ基、炭素数2から10のアルケニル基、炭素数1から10のアルキル基、アルコキシ基またはフルオロアルキル基であり、
L1は、−O−、−O−CH2−O−、−O−CH2CH2−O−または−O−CH2CH2CH2−O−であり、
p、qおよびrは、それぞれ独立して、0から4の整数であり、
nは、1または2の整数である。)
PR−880方法で液晶配向膜のBlack levelを評価した。
(評価基準)
1:洗浄後のブラック値が10%以上増加
2:洗浄後のブラック値が10%以内増加
3:洗浄前と比較してブラック値が同一の水準
4:洗浄後のブラック値が10%以内減少
5:洗浄後のブラック値が10%以上減少
Claims (19)
- テトラヒドロフルフリルアルコールまたはメチル2−ヒドロキシイソブチレートを含み、
ポリイミドまたはポリイミドの前駆体を含み、UV配向された液晶配向膜を洗浄することに用いられる液晶配向膜用洗浄剤組成物。 - 前記洗浄剤組成物は、粘度が10cP以下であり、沸点が少なくとも150℃以上であるアルキレングリコール系化合物、および粘度が5cP以下であり、沸点が少なくとも100℃以上である極性溶媒からなる群より選択された1種以上の化合物をさらに含む、請求項1に記載の液晶配向膜用洗浄剤組成物。
- 前記洗浄剤組成物は、
a)テトラヒドロフルフリルアルコールまたはメチル2−ヒドロキシイソブチレートの100重量%、または
b)前記a)化合物1から99重量%;およびアルキレングリコール系化合物および極性溶媒からなる群より選択された1種以上の化合物0.1から99重量%;を含む、請求項1に記載の液晶配向膜用洗浄剤組成物。 - 前記洗浄剤組成物は、脱イオン水1から70重量%をさらに含む、請求項1に記載の液晶配向膜用洗浄剤組成物。
- 前記アルキレングリコール系化合物は、ジエチレングリコールテルブチルエーテル、ジエチ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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピ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メチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートからなる群より選択された1種以上である、請求項2に記載の液晶配向膜用洗浄剤組成物。
- 前記極性溶媒は、乳酸エチル、乳酸ブチル、ヒドロキシ酸エステル、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、N−メチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、およびテトラメチレンスルホンからなる群より選択された1種以上である、請求項2に記載の液晶配向膜用洗浄剤組成物。
- 前記液晶配向膜は、
ポリイミドおよびポリイミドの前駆体からなる群より選択された1種以上の重合体を含有する液晶配向剤を基板上にコーティングし、焼成してポリイミド膜を形成する段階;および前記ポリイミド膜が形成された基板に偏光された放射線を照射してUV配向工程を行う段階;を含む方法で得られる、請求項1に記載の液晶配向膜用洗浄剤組成物。 - 前記ポリイミド前駆体は、下記化学式1で表される繰り返し単位および下記化学式2の繰り返し単位を含む、請求項7に記載の液晶配向膜用洗浄剤組成物。
[化学式1]
X1およびX2は、それぞれ独立して、炭素数4から20の炭化水素に由来する4価の有機基であるか、あるいは前記4価の有機基のうちの一つ以上のHがハロゲンで置換されるかまたは一つ以上の−CH2−が酸素原子が直接連結されないように−O−、−S−、−CO−または−SO−に代替された4価の有機基であり、
R1からR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から10のアルキル基であり、
R5からR7は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ基、炭素数2から10のアルケニル基、炭素数1から10のアルキル基、アルコキシ基またはフルオロアルキル基であり、
L1は、−O−、−O−CH2−O−、−O−CH2CH2−O−または−O−CH2CH2CH2−O−であり、
p、qおよびrは、それぞれ独立して、0から4の整数であり、
nは、1または2の整数である。) - ポリイミドおよびポリイミドの前駆体からなる群より選択された1種以上の重合体を含有する液晶配向剤を基板上にコーティングし、焼成してポリイミド膜を形成する段階;
前記ポリイミド膜が形成された基板に偏光された放射線を照射してUV配向工程を行う段階;
洗浄剤組成物を用いて前記UV配向工程が完了した基板で高分子表面を洗浄する段階;および
前記洗浄された基板を乾燥する段階;を含み、
前記洗浄剤組成物は、テトラヒドロフルフリルアルコールまたはメチル2−ヒドロキシイソブチレートを含み、
前記洗浄段階では、前記ポリイミド膜のUV分解物を含むイオン性副産物が前記ポリイミド膜の高分子表面から洗浄剤組成物により洗浄および除去される液晶配向膜の製造方法。 - 前記洗浄剤組成物は、粘度が10cP以下であり、沸点が少なくとも150℃以上であるアルキレングリコール系化合物、および粘度が5cP以下であり、沸点が少なくとも100℃以上である極性溶媒からなる群より選択された1種以上の化合物をさらに含む、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記洗浄剤組成物は、
a)テトラヒドロフルフリルアルコールまたはメチル2−ヒドロキシイソブチレートの100重量%、または
b)前記a)化合物1から99重量%;およびアルキレングリコール系化合物および極性溶媒からなる群より選択された1種以上の化合物0.1から99重量%;を含む、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。 - 前記洗浄剤組成物は、脱イオン水1から70重量%をさらに含む、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記アルキレングリコール系化合物は、ジエチレングリコールテルブチルエーテル、ジエチ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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピ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メチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートからなる群より選択された1種以上である、請求項10に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記極性溶媒は、乳酸エチル、乳酸ブチル、ヒドロキシ酸エステル、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、N−メチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、およびテトラメチレンスルホンからなる群より選択された1種以上である、請求項10に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記ポリイミド膜を形成する段階において、焼成工程は、ソフトまたはハードベーキング工程を含む、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記ポリイミド前駆体は、下記化学式1で表される繰り返し単位および下記化学式2の繰り返し単位を含む、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。
[化学式1]
X1およびX2は、それぞれ独立して、炭素数4から20の炭化水素に由来する4価の有機基であるか、あるいは前記4価の有機基のうちの一つ以上のHがハロゲンで置換されるかまたは一つ以上の−CH2−が酸素原子が直接連結されないように−O−、−S−、−CO−または−SO−に代替された4価の有機基であり、
R1からR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1から10のアルキル基であり、
R5からR7は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ基、炭素数2から10のアルケニル基、炭素数1から10のアルキル基、アルコキシ基またはフルオロアルキル基であり、
L1は、−O−、−O−CH2−O−、−O−CH2CH2−O−または−O−CH2CH2CH2−O−であり、
p、qおよびrは、それぞれ独立して、0から4の整数であり、
nは、1または2の整数である。) - 前記ポリイミド前駆体は、1,000から200,000g/molの重量平均分子量を有する、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記UV配向工程を行う段階は、ポリイミド膜が形成された基板に150から450nm波長の紫外線から可視光線を照射し、垂直または傾斜方向に直線偏光された光を配向膜に照射する、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 請求項9に記載の方法により製造された液晶配向膜を含む液晶表示素子。
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