JP3918300B2 - 液晶配向膜剥離液 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶配向膜剥離液に関し、より詳しくは、液晶パネル製造の際に塗布形成された液晶配向膜を剥離する際に用いられる液晶配向膜剥離液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＴＮ−ＴＦＴ、垂直配向パネルなどの液晶パネル製造の際には、印刷もしくはスピンコート法を用いてパネル基板上に液晶配向膜を塗布・形成している。液晶配向膜は、表示ムラなどが起こらないように、膜厚均一性・表面平滑性に優れた塗膜でなくてはならず、液晶配向膜の塗布状態が悪い基板は、塗布形成された液晶配向膜を剥離した上で、再生される。このような液晶配向膜の剥離は液晶配向膜剥離液を使用することにより剥離することが一般的である。従来、液晶配向膜剥離液としては、一般的に、Ｎ−メチルピロリドンやγ−ブチロラクトンなどを含有する有機系剥離液が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の有機系剥離液による液晶配向膜の剥離において、剥離液に含有される有機溶媒による、パネル基板中のＴＦＴ素子やカラーフィルタへのダメージが問題となっている。またこれら有機系の剥離液は、Ｎ−メチルピロリドンの様な高沸点溶剤を含むことから、再生基板上に溶剤が残留し、液晶パネルの電圧保持率を低下させるなどの問題が起きている。
こうした理由により、水系の液晶配向膜剥離液の出現が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
水系の液晶配向膜剥離液として［Ａ］アルカリ性化合物および［Ｂ］非イオン性界面活性剤を含む水溶液であって、［Ａ］アルカリ性化合物がテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルアミン、 N- メチルピペリジン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはトリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシドであり、［Ｂ］非イオン性界面活性剤の含有量が１０〜５０重量％であり、そして有機溶剤を含有しない液晶配向膜剥離液を使用することで上記の問題は解決される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶配向膜剥離液について詳細に説明する。
［Ａ］アルカリ性化合物本発明ではアルカリ性化合物として、無機アルカリ性化合物、有機アルカリ性化合物のいずれをも用いることができる。本発明で用いられる無機アルカリ性化合物としては、具体的に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
【０００６】
また有機アルカリ性化合物としては、具体的に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（以下、「ＴＭＡＨ」ともいう）、トリエチルアミン、Ｎ−メチルピペリジン、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド（以下、「ＴＭＨＡＨ」ともいう）などが挙げられる。これらのうち、有機アルカリ性化合物が好ましく、ＴＭＡＨ、Ｎ−メチルピペリジン、ＴＭＨＡＨが特に好ましい。これらは２種以上組合わせて用いることもできる。
【０００７】
［Ｂ］非イオン性界面活性剤
本発明で用いられる非イオン性界面活性剤（ノニオン界面活性剤）としては、具体的には、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アリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、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脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。
これらのうち、ポリオキシエチレン化合物が好ましく、ポリオキシエチレンアリルエーテル、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アルキルアリルエーテルが特に好ましい。
これらは２種以上組合せて用いることもできる。
【０００８】
その他の成分
前述の成分である［Ａ］アルカリ性化合物や［Ｂ］非イオン性界面活性剤以外に本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有することができる。その他の成分として例えばアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、具体的には、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム、オレイルアルコール硫酸エステルナトリウムなどの高級アルコール硫酸エステル塩類；ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウムなどのアルキル硫酸塩類；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類などが挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、具体的には、ステアリルアミン塩酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライドなどの第４級アンモニウム塩などが挙げられる。
【０００９】
液晶配向膜剥離液
本発明に係る液晶配向膜剥離液は、上記のようなアルカリ性化合物［Ａ］と非イオン性界面活性剤［Ｂ］とを含む水溶液であるが、そのｐＨは、アルカリ性化合物［Ａ］によって７〜１４、特に好ましくは８〜１３に調整される。また本発明に係る液晶配向膜剥離液は、非イオン性界面活性剤［Ｂ］を１０〜５０重量％、特に好ましくは１０〜３０重量％の量で含有している。非イオン性界面活性剤の濃度は５０重量％を超えると液晶セルの電圧保持率低下の原因となり、また非イオン性界面活性剤の濃度は１０重量％に足らないと液晶配向膜剥離性が欠如される。このような本発明に係る液晶配向膜剥離液を用いて液晶配向膜剥離すれば、液晶配向膜の剥がれ残りを生じることなく、液晶配向膜を完全に除去することができパネル基板再生できる。また本発明に係る液晶配向膜剥離液は有機溶媒を一切含有しないので従来の有機系剥離液の様に液晶配向膜剥離において、有機溶媒によるパネル基板中のTFT素子やカラーフィルタ−へのダメージは起こらない。またＮ−メチルピロリドンの様な高沸点溶剤を含まないので再生基板中への溶剤の残留が原因である液晶パネルの電圧保持率低下などは起こらない。
【００１０】
液晶配向膜
本発明に係る液晶配向膜剥離液が好適に用いられる液晶配向膜種としては、一般的な、ポリイミド、ポリアミック酸およびポリイミドとポリアミック酸の混合物の他に、例えば特開平７−０３６０４８に記載されているシロキサン含有ポリアミック酸や、特開平７−２３４４１０に記載されているエポキシ含有可溶性ポリイミドなどが挙げられる。
【００１１】
【実施例】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
本明細書の実施例及び比較例により実施された液晶配向膜剥離方法や剥離後再生された基板から作製された液晶セルの作製方法および評価方法を以下に示す。
【００１２】
＜液晶配向膜の剥離性＞
厚さ１ｍｍのガラス基板の一面に設けられたＩＴＯ膜からなる透明導電膜上に、ポリアミック酸系液晶配向剤（ジェイエスアール（株）製：ＪＡＬＳ６７６）をスピンナーを用いて塗布し、１８０℃で１時間乾燥することにより乾燥膜厚８００Åの塗膜を形成した。該基板を液晶配向膜剥離液に３０秒間浸漬し、その後６０秒間純水でリンスし、１５０℃の温度で乾燥した。乾燥後の基板における液晶配向膜の剥離状況を、光学顕微鏡で観察し、下記の基準で評価した。
○：完全に剥離されている
△：一部の液晶配向膜が残留している
×：全く剥離されていない
【００１３】
＜液晶セルの作製方法＞
厚さ１ｍｍのガラス基板の一面に設けられたＩＴＯ膜からなる透明導電膜上に、可溶性ポリイミド系液晶配向剤（ジェイエスアール（株）製：オプトマーＡＬ３０４６）をスピンナーを用いて塗布し、１８０℃で１時間乾燥することにより乾燥膜厚８００Åの塗膜を形成した。形成された塗膜面を、ナイロン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンを用いてラビング処理を行うことにより、液晶配向膜を作製した。ここに、ラビング処理条件は、ロールの回転数５００ｒｐｍ、ステージの移動速度１ｃｍ／秒、毛足押し込み長さ０．４ｍｍとした。
上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を２枚作製し、それぞれの基板の外縁部に、直径１７μｍの酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤をスクリーン印刷法により塗布した後、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が逆平行となるように２枚の基板を間隙を介して対向配置し、外縁部同士を当接させて圧着して接着剤を硬化させた。
基板の表面および外縁部の接着剤により区画されたセルギャップ内に、ネマティック型液晶「ＭＬＣ−２００１」（メルク社製）を注入充填し、次いで、注入孔をエポキシ系接着剤で封止して液晶セルを構成した。その後、液晶セルの外表面に、偏光方向が当該基板の一面に形成された液晶配向膜のラビング方向と一致するように偏光板を貼り合わせることにより、液晶表示素子を作製した。
【００１４】
＜液晶セルの電圧保持率測定法＞
液晶表示素子に５Ｖの電圧を６０マイクロ秒の印加時間、１６７ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から１６７ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は（株）東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用した。
【００１５】
実施例１
（１）液晶配向膜剥離液の調製アルカリ性化合物［Ａ］としてトリエチルアミン１重量％、非イオン性界面活性剤［Ｂ］としてポリオキシエチレンアリルエーテル１０重量％およびその他の成分としてステアリルアミン塩酸塩１重量％となるように、それぞれを純水と混合し、液晶配向膜剥離液を調製した。
（２）剥離試験前述の液晶配向膜剥離法に従い、剥離試験を行った。
（３）液晶セルの電圧保持率剥離試験後の基板を用い、前述の液晶セルの作製方法に従って液晶セルを作製し、その電圧保持率を測定した。評価結果を表１に示す。
【００１６】
実施例２〜８
表１に示す処方に従って、実施例１と同様に本発明の液晶配向膜剥離液を調製した。次いで、このようにして調製された液晶配向膜剥離液の各々を用い、実施例１と同様にして液晶セルを作製し電圧保持率を測定した。結果を表１に併せて示す。
【００１７】
比較例１〜３
表１に示す処方に従って、実施例１と同様に比較用の液晶配向膜剥離液を調製した。次いで、このようにして調製された液晶配向膜剥離液の各々を用い、実施例１と同様にして液晶セルを作製し電圧保持率を測定した。結果を表１に併せて示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
表１中、濃度は重量％の値を表す。
化合物名は以下の通りである。
（アルカリ性化合物）
Ａ−１：ＴＭＡＨ
Ａ−２：トリエチルアミン
Ａ−３：Ｎ−メチルピペリジン
Ａ−４：水酸化ナトリウム
Ａ−５：水酸化カリウム
Ａ−６：ＴＭＨＡＨ
（非イオン性界面活性剤）
Ｂ−１：ポリオキシエチレンアルキルエーテル
Ｂ−２：ポリオキシエチレンアリルエーテル
Ｂ−３：ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
Ｂ−４：ポリオキシエチレン誘導体
Ｂ−５：オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー
Ｂ−６：ソルビタン脂肪酸エステル
Ｂ−７：ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
Ｂ−８：ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル
（その他の成分）
Ｃ−１：ステアリルアミン塩酸塩（カチオン性界面活性剤）
Ｃ−２：ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド（カチオン性界面活性剤）
Ｃ−３：γ−ブチロラクトン
【００２０】
【発明の効果】
本発明の液晶配向膜剥離液を用いて液晶配向膜剥離すれば、液晶配向膜の剥がれ残りを生じることなく、液晶配向膜を完全に除去することができ、パネル基板の再生が容易である。また、本発明の液晶配向膜剥離液は有機溶媒を一切含有しないので、従来の有機系剥離液の様に、有機溶媒によるパネル基板中のＴＦＴ素子やカラーフィルタ−へのダメージは起こらない。またＮ−メチルピロリドンの様な高沸点溶剤を含まないので、再生基板中への溶剤の残留が原因である液晶パネルの電圧保持率低下などは起こらない。

Claims (1)

1. ［Ａ］アルカリ性化合物および［Ｂ］非イオン性界面活性剤を含む水溶液であって、［Ａ］アルカリ性化合物がテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルアミン、Ｎ−メチルピペリジン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはトリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシドであり、［Ｂ］非イオン性界面活性剤の含有量が１０〜５０重量％であり、そして有機溶剤を含有しないことを特徴とする液晶配向膜剥離液。