KR101157946B1 - method for forming liquid crystal oriented film - Google Patents

method for forming liquid crystal oriented film Download PDF

Info

Publication number
KR101157946B1
KR101157946B1 KR1020100097848A KR20100097848A KR101157946B1 KR 101157946 B1 KR101157946 B1 KR 101157946B1 KR 1020100097848 A KR1020100097848 A KR 1020100097848A KR 20100097848 A KR20100097848 A KR 20100097848A KR 101157946 B1 KR101157946 B1 KR 101157946B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer brush
substrate
forming
film
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR1020100097848A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110037919A (en
Inventor
오사무 사토
준지 와타나베
마사토시 토키타
Original Assignee
국립대학법인 동경공업대학
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국립대학법인 동경공업대학, 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 국립대학법인 동경공업대학
Publication of KR20110037919A publication Critical patent/KR20110037919A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101157946B1 publication Critical patent/KR101157946B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133784Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by rubbing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

Abstract

본 발명은 기판상에 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬를 필요한 곳에만 선택적으로 또한 간편하게 형성하는 액정용 배향막의 형성방법을 제공하는 것으로서, 기판상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분에 마스크를 형성하는 공정과, 상기 마스크가 형성된 기판을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판의 노출 부분에 고정화막을 형성하는 공정과, 상기 고정화막이 형성된 기판을 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하고, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 상기 고정화막상에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정과, 상기 폴리머 브러쉬가 형성된 기판으로부터 상기 마스크를 제거하는 공정을 포함하는 액정용 배향막의 형성방법이다.The present invention provides a method for forming a liquid crystal aligning film which selectively and simply forms a polymer brush only where necessary as a liquid crystal aligning film on a substrate, comprising the steps of: forming a mask in a portion where the formation of the polymer brush on the substrate is unnecessary; Depositing a substrate on which a mask is formed on a solution for forming an immobilization film to form an immobilization film on an exposed portion of the substrate; It is a method of forming the alignment film for liquid crystal containing the process of forming a polymer brush on the said fixation film by the living radical polymerization reaction of a polymerizable monomer, and the process of removing the said mask from the board | substrate with the said polymer brush.

Description

액정용 배향막의 형성방법{method for forming liquid crystal oriented film}Method for forming liquid crystal oriented film

본 발명은 액정용 배향막의 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming an alignment film for liquid crystal.

최근, 기재 표면에 다수의 그라프트 폴리머(graft polymer) 쇠사슬을 결합시켜서 이루어진 폴리머 브러쉬(polymer brush)라고 부르는 기술에 관한 연구가 이루어지고, 몇 개의 분야에서 응용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 전자 디바이스의 절연막으로서 폴리머 브러쉬를 적용하는 방법이 기재되어 있고, 특허문헌 2에는 중공부와 그것을 내포하는 폴리머 브러쉬층으로 이루어진 중공 미립자가 제안되고 있으며, 또한 특허문헌 3에는 적어도 일측의 전극 표면에 반도체 폴리머 브러쉬를 부착시킨 유기 전자소자가 제안되고 있다.Recently, research on a technique called a polymer brush made by bonding a plurality of graft polymer chains to a substrate surface has been made, and has been applied in several fields. For example, Patent Document 1 describes a method of applying a polymer brush as an insulating film of an electronic device, and Patent Document 2 proposes hollow fine particles composed of a hollow portion and a polymer brush layer containing the same, and also Patent Document 3 An organic electronic device in which a semiconductor polymer brush is attached to at least one electrode surface has been proposed.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 특개 2008-60540호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-60540

특허문헌 2: 국제공개 제2006/087839호 공보Patent Document 2: International Publication No. 2006/087839

특허문헌 3: 일본공개특표 2007-527605호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-527605

그러나, 상기 특허문헌 1 내지 3에는 폴리머 브러쉬를 액정용 배향막으로서 이용하는 것은 아무런 기재도 시사도 되어 있지 않다. 또한, 상기 특허문헌 1 내지 3에는 기판상에 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬를 형성하는 방법에 대해서도 기재가 되어 있지 않다. However, in Patent Documents 1 to 3, there is no description or suggestion of using a polymer brush as an alignment film for liquid crystal. Moreover, the said patent documents 1-3 do not describe the method of forming a polymer brush as an oriented film for liquid crystals on a board | substrate.

본 발명은 기판상에 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬를 필요한 곳에만 선택적으로 또한 간편하게 형성하는 액정용 배향막의 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a liquid crystal alignment film which selectively and simply forms a polymer brush only where necessary as a liquid crystal alignment film on a substrate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분에 마스크를 형성하는 공정과, 상기 마스크가 형성된 기판을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판의 노출 부분에 고정화막을 형성하는 공정과, 상기 고정화막이 형성된 기판을 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하고, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 상기 고정화막상에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정과, 상기 폴리머 브러쉬가 형성된 기판으로부터 상기 마스크를 제거하는 공정을 포함하는 액정용 배향막의 형성방법이다.The present invention for achieving the above object is a process for forming a mask on the portion of the polymer brush on the substrate is unnecessary, and the substrate formed with the mask is deposited in a solution for forming a fixed film to form a fixed film on the exposed portion of the substrate And depositing a substrate on which the immobilization film is formed in a solution for forming a polymer brush, and forming a polymer brush on the immobilization film by a living radical polymerization reaction of a radical polymerizable monomer included in the polymer brush formation solution. And a step of removing the mask from the substrate on which the polymer brush is formed.

본 발명은 기판을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판상에 고정화막을 형성하는 공정과, 상기 고정화막상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분에 마스크를 형성하는 공정과, 상기 마스크가 형성된 기판을 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하고, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 상기 고정화막의 노출 부분에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정과, 상기 폴리머 브러쉬가 형성된 기판으로부터 마스크를 제거하는 공정을 포함하는 액정용 배향막의 형성방법이다.The present invention is a process of depositing a substrate in a solution for forming an immobilization film to form an immobilization film on the substrate; Forming a polymer brush on the exposed portion of the fixed film by living radical polymerization reaction of a radically polymerizable monomer contained in the polymer brush-forming solution by immersing it in the forming solution, and removing a mask from the substrate on which the polymer brush is formed. It is a formation method of the alignment film for liquid crystals containing the process of removing.

본 발명은 기판을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판상에 고정화막을 형성하는 공정과, 상기 고정화막상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분에 자외선을 조사하고, 자외선이 조사된 부분의 고정화막을 불활성화하는 공정과, 상기 고정화막이 부분적으로 불활성화된 기판을 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하고, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 활성화한 고정화막상에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정을 포함하는 액정용 배향막의 형성방법이다.According to the present invention, a process of forming an immobilization film on a substrate by depositing a substrate in a solution for forming an immobilization film; And a substrate on which the immobilized film is partially inactivated is deposited in a solution for forming a polymer brush, and the polymer brush is formed on an immobilized film activated by a living radical polymerization reaction of a radical polymerizable monomer contained in the polymer brush forming solution. It is a formation method of the oriented film for liquid crystals including the process of forming a form.

본 발명은 기판상의 폴리머 브러쉬의 형성이 필요한 부분에 고정화막 형성용 용액을 인쇄법에 의해 도포하여 기판상에 고정화막을 형성하는 공정과, 상기 고정화막상에 폴리머 브러쉬 형성용 용액을 인쇄법에 의해 도포하여 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 고정화막상에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정을 포함하는 액정용 배향막의 형성방법이다.The present invention provides a process of forming an immobilization film on a substrate by applying a solution for forming an immobilization film to a portion requiring formation of a polymer brush on a substrate, and applying a solution for forming a polymer brush on the immobilization film by a printing method. To form a polymer brush on the immobilized film by a living radical polymerization reaction of a radically polymerizable monomer contained in the solution for forming a polymer brush.

본 발명에 의하면, 기판상에 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬를 필요한 곳에만 선택적으로 형성하고 보다 간편하게 형성하는 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method of selectively forming a polymer brush only where necessary as a liquid crystal aligning film on a substrate and more easily forming it.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시형태를 나타낸 모식 단면도
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시형태를 나타낸 모식 단면도
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시형태를 나타낸 모식 단면도
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시형태를 나타낸 모식 단면도
도 5는 실시예 1에서 얻어진 액정용 배형막을 구비한 액정표시장치의 회전각도와 투과율의 관계를 나타낸 그래프
도 6은 실시예 2에서 얻어진 액정용 배형막을 구비한 액정표시장치의 회전각도와 투과율의 관계를 나타낸 그래프
1A to 1D are schematic cross-sectional views showing an embodiment of an alignment film for liquid crystal formed by the method of the present invention.
2A to 2D are schematic cross-sectional views showing an embodiment of an alignment film for liquid crystal formed by the method of the present invention.
3A to 3D are schematic cross-sectional views showing embodiments of the alignment film for liquid crystal formed by the method of the present invention.
4A to 4D are schematic cross-sectional views showing embodiments of the alignment film for liquid crystal formed by the method of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a rotation angle and a transmittance of a liquid crystal display device having a liquid crystal display film obtained in Example 1; FIG.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a rotation angle and a transmittance of a liquid crystal display device having a liquid crystal display film obtained in Example 2; FIG.

이하, 본 발명의 액정용 배향막의 형성방법에 관해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the formation method of the liquid crystal aligning film of this invention is demonstrated in detail, referring drawings.

도 1a 내지 도 1d는 제 1 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 1d에 있어서, 기판(10) 일측의 표면상에, 고정화막(11)이 형성되고, 그 고정화막(11)상에 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)가 형성되고 있다. 폴리머 브러쉬(13)의 형성이 불필요한 부분(12) 즉, 액정표시장치에서 씰부 또는 단자부와 같은 액정용 배향막이 불필요한 부분에는 고정화막(11) 및 폴리머 브러쉬(13)의 어느 쪽도 형성되지 않고, 기판(10)이 노출한 상태로 되어 있다. 이와 같은 구성의 액정용 배향막을 구비한 기판(10)은 액정표시장치의 어레이 기판 및 대향 기판으로 이용할 수 있다. 1: A is a schematic cross section which shows embodiment of the alignment film for liquid crystals formed by the method of 1st invention. In FIG. 1D, an immobilization film 11 is formed on the surface of one side of the substrate 10, and a polymer brush 13 is formed on the immobilization film 11 as an alignment film for liquid crystal. Neither the immobilization film 11 nor the polymer brush 13 is formed in a portion 12 where the formation of the polymer brush 13 is unnecessary, that is, in a portion where an alignment film for liquid crystal, such as a seal portion or a terminal portion, is unnecessary in the liquid crystal display device. The substrate 10 is in an exposed state. The board | substrate 10 provided with the liquid crystal aligning film of such a structure can be used as an array board | substrate and an opposing board | substrate of a liquid crystal display device.

이러한 어레이 기판 및 대향 기판을 구비한 액정표시장치는 폴리머 브러쉬(13)를 액정용 배향막으로 이용하는 점 이외는, 공지의 액정표시장치와 같은 구성이며, 예를 들면, ITO로 이루어진 화소 및 공통전극이 배설된 어레이 기판에 대향시켜 대향 기판을 배치하고, 어레이 기판과 대향 기판의 사이에 액정 분자를 주입하여 액정층을 형성한다고 하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다.The liquid crystal display device having such an array substrate and an opposing substrate has the same structure as a known liquid crystal display device except that the polymer brush 13 is used as an alignment film for liquid crystal. For example, a pixel and a common electrode made of ITO may be used. The counter substrate can be arranged to face the array substrate thus disposed, and liquid crystal molecules can be injected between the array substrate and the counter substrate to form a liquid crystal layer.

일반적으로 일단이 기판 표면에 고정된 그라프트 폴리머 쇠사슬은 그라프트 밀도가 낮으면 실뭉치 형상이 수축된 구조를 취하지만, 그라프트 밀도가 높아지면 인접한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 상호작용(입체 반발)에 의해 기판 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 취한다. In general, graft polymer chains once fixed to the substrate surface have a structure in which the thread bundle shape is contracted when the graft density is low. As a result, the structure is extended in the direction perpendicular to the substrate surface.

본 발명에서「폴리머 브러쉬(13)」란, 후자의 구조 즉, 다수의 그라프트 폴리머 쇠사슬이 고밀도로 기판(10) 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 갖는 것을 의미한다.In the present invention, the "polymer brush 13" means that the latter structure, that is, a plurality of graft polymer chains have a high density extending in the vertical direction with respect to the substrate 10 surface.

본 명세서에서「고밀도」란, 인접하는 그라프트 폴리머 쇠사슬 사이에서 입체 반발이 생기는 정도로 밀집한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 밀도를 의미하고, 일반적으로 0.1개 쇠사슬/㎚2 이상, 바람직하게는 0.1 ~ 1.2개 쇠사슬/㎚2의 밀도이다. 여기서, 그라프트 폴리머 쇠사슬의「밀도」란, 단위면적(㎚2) 근처의 기판 표면상에 형성된 그라프트 폴리머 쇠사슬의 개수를 의미한다.As used herein, the term "high density" refers to the density of graft polymer chains that are so dense that three-dimensional repulsion occurs between adjacent graft polymer chains, and is generally 0.1 chains / nm 2 or more, preferably 0.1 to 1.2 chains. Density of / nm 2 . Here, the "density" of the graft polymer chain means the number of graft polymer chains formed on the substrate surface near the unit area (nm 2 ).

고밀도로 기판(10) 표면상에 형성된 폴리머 브러쉬(13)는 기판(10) 표면상에서 폴리머 브러쉬(13)의 층(이하, 「폴리머 브러쉬층 」이라고 한다)을 구성한다. 이 폴리머 브러쉬층의 두께는 수십 ㎚정도이고, 구체적으로는 10㎚이상 100㎚미만, 바람직하게는 10㎚~80㎚이다. 이런 두께이면 종래의 폴리이미드 배향막의 두께(일반적으로 100㎚)보다 얇아져 액정표시장치의 저전압 구동이 가능하게 된다. The polymer brush 13 formed on the surface of the substrate 10 at a high density constitutes a layer of the polymer brush 13 (hereinafter referred to as a "polymer brush layer") on the substrate 10 surface. The thickness of this polymer brush layer is about several tens nm, specifically, it is 10 nm or more and less than 100 nm, Preferably it is 10 nm-80 nm. This thickness becomes thinner than the thickness (generally 100 nm) of the conventional polyimide oriented film, and the low voltage drive of a liquid crystal display device is attained.

또한, 이 폴리머 브러쉬층에는 사이즈 배제 효과가 있어, 일정 크기의 물질은 폴리머 브러쉬층을 통과할 수 없기 때문에 폴리머 브러쉬층의 두께를 얇게 했다고 해도, 하지로부터 액정층으로 불순물 침입을 방지할 수 있다. 더구나, 이 폴리머 브러쉬층은 두께가 비교적 얇아도 액정 분자의 배향 제어 능력이 양호하다.In addition, the polymer brush layer has a size exclusion effect, and since a substance having a certain size cannot pass through the polymer brush layer, even if the thickness of the polymer brush layer is reduced, impurities can be prevented from entering the liquid crystal layer from the base. Moreover, this polymer brush layer has a good ability to control the orientation of liquid crystal molecules even if the thickness is relatively thin.

폴리머 브러쉬(13)는 액정 분자의 배향 안정성을 높이는 관점에서, UV경화성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 UV경화가 가능한 관능기(예를 들면, (메타)아크릴기)를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the polymer brush 13 exhibits UV curability from the viewpoint of increasing the orientation stability of the liquid crystal molecules. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a (meth) acryl group) capable of UV curing.

또한, 폴리머 브러쉬(13)는 여러 가지의 특성을 부여하는 관점에서, 공중합체, 특히 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 이런 공중합체이면, 단독 집합체에서는 얻을 수 없는 여러 가지의 효과를 기대할 수 있다.In addition, it is preferable that the polymer brush 13 is a copolymer, especially a block copolymer from a viewpoint of providing various characteristics. If it is such a copolymer, the various effects which cannot be obtained with a single aggregate can be expected.

더구나 폴리머 브러쉬(13)는 액정층과의 적합성 관점에서, 액정성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 액정성을 나타내는 관능기(예를 들면, 메소겐(Mesogen)기)를 가지는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the polymer brush 13 shows liquid crystal from a viewpoint of compatibility with a liquid crystal layer. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a mesogen group) exhibiting liquid crystallinity.

도 1d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)를 형성하는 것은, 먼저, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 기판(10)상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분(12)에 마스크(14)를 형성한다. 마스크(14)로 이용하는 재료로서는, 후에 계속 되는 공정에 대해 고정화막(11)이 형성되지 않게 기판(10)상을 가릴 수 있는 것이면 좋은데, 예를 들면, 수지 필름, 포토레지스트(photoresist), 솔더레지스트, 드라이 필름 레지스터, UV경화 수지 등을 들 수 있다.To form the polymer brush 13 as the alignment film for liquid crystal shown in FIG. 1D, first, as shown in FIG. 1A, the mask 14 is formed in the portion 12 where the formation of the polymer brush on the substrate 10 is unnecessary. . The material to be used for the mask 14 may be one that can cover the substrate 10 so that the immobilization film 11 is not formed in subsequent steps. For example, a resin film, a photoresist, and a solder can be used. A resist, a dry film register, UV hardening resin etc. are mentioned.

이어서, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 마스크(14)가 형성된 측의 기판(10) 표면을 고정화막 형성용 용액에 침적하고, 기판(10)의 노출 부분에 고정화막(11)을 형성한다. 한편, 기판(10)의 전체를 고정화막 형성용 용액에 침적시키는 경우에는, 필요에 따라서 기판(10)의 이면에도 마스크(14)를 형성해도 좋다. Subsequently, as shown in FIG. 1B, the surface of the substrate 10 on the side where the mask 14 is formed is dipped in the solution for forming the immobilization film, and the immobilization film 11 is formed on the exposed portion of the substrate 10. On the other hand, when depositing the whole board | substrate 10 in the solution for immobilization film formation, you may form the mask 14 also in the back surface of the board | substrate 10 as needed.

또한, 고정화막(11)을 형성한 후, 필요에 따라 기판(10)을 세정해도 좋다. 고정화막(11)으로 이용하는 재료로서는, 어레이 기판, 대향 기판, 전극, 폴리머 브러쉬(13) 등과의 접착성이 뛰어난 것이면 좋은데, 예를 들면, 리빙 라디칼 중합으로 일반적인 공지의 것을 사용할 수 있다. 고정화막(11)의 예로서는, 아래와 같은 화학식 1에서 나타낸 알콕시실란(Alkoxysilane) 화합물로부터 형성되는 막을 들 수 있다.After the immobilization film 11 is formed, the substrate 10 may be washed as necessary. As a material used for the immobilization film 11, what is necessary is just to be excellent in adhesiveness with an array board | substrate, an opposing board | substrate, an electrode, the polymer brush 13, etc. For example, a well-known general thing can be used for living radical polymerization. As an example of the immobilization film 11, the film formed from the alkoxysilane compound shown by following General formula (1) is mentioned.

Figure 112010064873979-pat00001
Figure 112010064873979-pat00001

화학식 1에서 R1은 각각 독립하여 C1~C3의 알킬기, 바람직하게는 메틸기 또는 에틸기이며; R2는 각각 독립하여 메틸기 또는 에틸기이며; X는 할로겐 원자, 바람직하게는 Br이며; n는 3~10의 정수, 보다 바람직하게는 4~8의 정수이다.In formula (1), R 1 is each independently an alkyl group of C 1 to C 3, preferably a methyl group or an ethyl group; R 2 is each independently a methyl group or an ethyl group; X is a halogen atom, preferably Br; n is an integer of 3 to 10 More preferably, it is an integer of 4-8.

이어서, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 고정화막(11)이 형성된 측의 기판(10) 표면을 라디칼 중합성 모노머, 중합 개시제, 할로겐화구리, 리간드 화합물 등을 함유하는 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하고, 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 고정화막(11)상에 폴리머 브러쉬(13)를 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 1C, the surface of the substrate 10 on the side where the immobilization film 11 is formed is immersed in a solution for forming a polymer brush containing a radical polymerizable monomer, a polymerization initiator, a copper halide, a ligand compound, and the like. The polymer brush 13 is formed on the immobilization film 11 by the living radical polymerization reaction of the radical polymerizable monomer.

한편, 양면에 고정화막(11)이 형성되는 기판(10) 전체를 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적시키는 경우에는, 이면에 폴리머 브러쉬(13)가 형성되지 않게, 기판(10)의 이면에 마스크(14)를 형성하는 것이 바람직하다. 폴리머 브러쉬 형성용 용액의 불활성화를 방지하는 점에서, 폴리머 브러쉬 형성용 용액으로 기판의 침적 및 리빙 라디칼 중합 반응을, 산소 차단 조건에서 예를 들면, 질소(N2) 분위기, 아르곤(Ar) 분위기에서 실시하는 것이 바람직하다. On the other hand, in the case where the entire substrate 10 on which the immobilization film 11 is formed on both surfaces is immersed in the polymer brush forming solution, the mask ( 14) is preferred. In order to prevent inactivation of the polymer brush-forming solution, deposition and living radical polymerization reaction of the substrate with the polymer brush-forming solution is carried out under oxygen blocking conditions, for example, in a nitrogen (N 2 ) atmosphere or an argon (Ar) atmosphere. It is preferable to carry out at.

또한, 폴리머 브러쉬(13)를 형성한 후, 필요에 따라 기판(10)을 세정하고, 건조시켜도 좋다. 여기서, 「리빙 라디칼 중합」이란, 라디칼 중합 반응에 있어서, 연쇄 이동 반응 및 정지 반응이 실질적으로 일어나지 않고, 라디칼 중합성 모노머가 다 반응한 후에도 연쇄 성장 말단이 활성을 보지하는 중합 반응을 말한다. After the polymer brush 13 is formed, the substrate 10 may be washed and dried as necessary. Here, the "living radical polymerization" refers to a polymerization reaction in which a chain transfer reaction and a stop reaction do not substantially occur in the radical polymerization reaction, and the chain growth terminal retains the activity even after the radical polymerizable monomer has completely reacted.

이 중합 반응에서는, 중합 반응 종료 후라도 생성 집합체의 끝단은 중합 활성을 유지하고 있어, 라디칼 중합성 모노머를 추가하면 다시 중합 반응을 개시시킬 수 있다. 또한, 리빙 라디칼 중합은 라디칼 중합성 모노머와 중합 개시제와의 농도비를 조절하는 것에 의해 임의의 평균 분자량을 갖는 집합체의 합성을 할 수 있고 그리고, 생성하는 집합체의 분자량 분포가 좁다고 하는 특징이 있다.In this polymerization reaction, even after the completion of the polymerization reaction, the end of the production aggregate maintains the polymerization activity, and when the radical polymerizable monomer is added, the polymerization reaction can be started again. The living radical polymerization is characterized in that the aggregate having an arbitrary average molecular weight can be synthesized by adjusting the concentration ratio between the radical polymerizable monomer and the polymerization initiator, and the molecular weight distribution of the aggregate to be produced is narrow.

본 발명에 이용되는 리빙 라디칼 중합의 대표 예는, 원자 이동 라디칼 중합(ATRP)이다. 예를 들면, 중합 개시제의 존재하에서, 할로겐화구리(CuX)/리간드(Ligand) 착체를 이용하여 라디칼 중합성 모노머의 원자 이동 리빙 라디칼 중합을 실시한다. 고분자 말단 할로겐을 할로겐화구리/리간드 착체가 뽑아내는 것에 의해 가역적(可逆的)으로 성장하는 성장 라디칼에 라디칼 중합성 모노머가 부가하여 진행하고, 반복되는 과정에서 가역적 활성화?불활성화에 의해 분자량 분포가 규제된다.Representative examples of living radical polymerization used in the present invention are atom transfer radical polymerization (ATRP). For example, in the presence of a polymerization initiator, atom transfer living radical polymerization of a radically polymerizable monomer is performed using a copper halide (CuX) / Ligand complex. The radically polymerizable monomer is added to the growth radicals that are reversibly grown by extracting the high molecular weight halogen from the copper halide / ligand complex, and the molecular weight distribution is regulated by reversible activation and inactivation in the repeated process. do.

리빙 라디칼 중합에 이용되는 라디칼 중합성 모노머는, 유기 라디칼의 존재하에서 라디칼 중합을 할 수 있는 불포화 결합을 갖는 것이고, 예를 들면 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸 메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 프로필 메타크릴레이트(propyl methacrylate), n-부틸 메타크릴레이트(n-Butyl methacrylate), t-부틸 메타크릴레이트(t-Butyl methacrylate), 헥실 메타크릴레이트(hexyl methacrylate), 2-에틸 헥실 메타크릴레이트(2-ethyl hexyl methacrylate), 노닐 메타크릴레이트(nonyl methacrylate), 벤질 메타크릴레이트(benzy methacrylate), 시클로 헥실 메타크릴레이트(cyclo hexyl methacrylate), 라우릴 메타크릴레이트(lauryl methacrylate), n-옥틸 메타크릴레이트(n-Octyl methacrylate), 2-메톡시 에틸 메타크릴레이트(2-methoxy methacrylate), 브트키시 에틸 메타크릴레이트(butoxy ethyl methacrylate), 메톡시 테트라 에틸렌글리콜 메타크릴레이트(methoxy Tetra Ethylene glycol methacrylate), 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate), 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트(2-hydrox propyl methacrylate), 3-클로로-2-히드록시 프로필 메타크릴레이트(3-chloro-2-hydrox propyl methacrylate), 테트라 히드로 퍼프릴 메타크릴레이트(Tetra hydro furfutyl methacrylate), 2-히드록시-3-페녹시 프로필 메타크릴레이트(2-hydrox-3-phenoxy propyl methacrylate), 디에틸렌글리콜 메타크릴레이트(Triethylene Glycol methacrylate), 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(polyethylene glycol methacrylate), 2-(디메틸 아미노) 에틸 메타크릴레이트(2-(Dimethyl amino) ethyl methacrylate) 등의 메타크릴레이트(methacrylate)계 모노머; 메틸 아크릴레이트(methyl acrylate), 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate), 프로필 아크릴레이트(propyl acrylate), n-부틸 아크릴레이트(n-Butyl acrylate), t-부틸 아크릴레이트(t-Butylacrylate), 헥실 아크릴레이트(hexyl acrylate), 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexyl acrylate), 노닐 아크릴레이트(nonyl acrylate), 벤질 아크릴레이트(benzy acrylate), 시클로 헥실 아크릴레이트(cyclo hexyl acrylate), 라우릴 아크릴레이트(lauryl acrylate), n-옥틸 아크릴레이트(n-Octyl acrylate), 2-메톡시 에틸 아크릴레이트(2-methoxy acrylate), 브트키시 에틸 아클레이트(butoxy ethyl acrylate), 메톡시 테트라 에틸렌글리콜 아크릴레이트(methoxy Tetra Ethylene glycol acrylate), 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate), 2-히드록시 프로필 아크릴레이트(2-hydrox propyl acrylate), 3-클로로-2-히드록시 프로필 아크릴레이트(3-chloro-2-hydrox propyl acrylate), 테트라 히드로 퍼프릴 아크릴레이트(Tetra hydro furfutyl acrylate), 2-히드록시-3-페녹시 프로필 아크릴레이트(2-hydrox-3-phenoxy propyl acrylate), 디에틸렌글리콜 아크릴레이트(Triethylene Glycol acrylate), 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트(polyethylene glycol acrylate), 2-(디메틸 아미노) 에틸 아크릴레이트(2-(Dimethyl amino) ethyl acrylate), N, N-디메틸 아크릴 아미드(N,N-Dimethyl acrylamide), N-메틸올 아크릴 아미드(N-methylol acrylamide), N-메틸올 메타크릴 아미드(N-methylol metha crylamide) 등의 아크릴레이트(acrylate)계 모노머; 스틸렌(Stylene), 스틸렌 유도체(o-, m-, p-메톡시 스틸렌(methoxy stylene), o-, m-, p-t-브트키시 스틸렌(butoxy stylene), o-, m-, p-클로로 메틸 스틸렌(chloro methyl stylene) 등), 비닐 에스테르(Vinyl Ester)류(초산비닐(Vinyl acetate), 프로피온산 비닐(propanoic Vinyl), 안식향산비닐, 초산비닐 등), 비닐 케톤(Vinyl Ketone)류(비닐 메틸 케톤, 비닐 헥실 케톤, 메틸 이소프로페닐(isopropyl) 케톤 등), N-비닐 화합물(N-비닐 피롤리돈(N-Vinyl Pyrrolidone), N-비닐피롤(N-Vinyl pyrrole), N-비닐카르바졸N-vinyl carbazole), N-비닐인돌(N-vinyl indole등), (메타(metha)) 아크릴(acryl)산 유도체(아크릴로니트릴(acrylonitrile), 메타아크릴로니트릴(metha acrylonitrile), 아크릴 아미드(Acrylamide), 이소프로필 아크릴 아미드((isopropyl Acrylamide), 메타크릴 아미드(Methacry amide) 등), 할로겐(halogen)화 비닐류(염화 비닐, 염화 비닐리덴(chloride vinylidene), 테트라 클로로 에틸렌(Tetra chloro ethylene), 헥사 클로로프렌(Hexa chloroprene), 불화 비닐 등) 등의 비닐 모노머를 들 수 있다. 이들의 라디칼 중합성 모노머는 단독으로 사용해도, 2종 이상 병용해도 좋다.The radically polymerizable monomer used for living radical polymerization has an unsaturated bond capable of radical polymerization in the presence of an organic radical, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, Propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, t-Butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate 2-ethyl hexyl methacrylate, nonyl methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, lauryl methacrylate, n- Octyl methacrylate, 2-methoxy ethyl methacrylate, butoxy ethyl methacrylate, methacrylate Methoxy tetra ethylene glycol methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxy propyl methacrylate, 3-chloro- 2-hydroxypropyl methacrylate (3-chloro-2-hydrox propyl methacrylate), tetra hydro furfutyl methacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxy propyl methacrylate (2- hydrox-3-phenoxy propyl methacrylate), Triethylene Glycol methacrylate, polyethylene glycol methacrylate, 2- (dimethyl amino) ethyl methacrylate (2- (Dimethyl amino) ethyl methacrylate monomers such as methacrylate; methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethyl hexyl acrylate, nonyl acrylate nonyl acrylate, benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, lauryl acrylate, n-octyl acrylate, 2-methoxy ethyl acrylate (2-methoxy acrylate), butoxy ethyl acrylate, methoxy tetra ethylene glycol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2- 2-hydrox propyl acrylate, 3-chloro-2-hydrox propyl acrylate, tetra hydro furfutyl acrylate, 2 Hydroxy; -3-phenoxy propyl acrylate (2-hydrox-3-phenoxy propyl acrylate), diethylene glycol acrylate (Triethylene Glycol acrylate), polyethylene glycol acrylate, 2- (dimethyl amino) ethyl acrylate (2- (Dimethyl amino) ethyl acrylate), N, N-dimethyl acrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide (N- acrylate-based monomers such as methylol metha crylamide; styrene (Stylene), styrene derivatives (o-, m-, p-methoxy styrene, o-, m-, p-t-Butkishi Styrene (butoxy stylene), o-, m-, p-chloro methyl styrene (such as chloro methyl stylene), vinyl esters (Vinyl acetate, propanoic vinyl, vinyl benzoate, Vinyl acetate), vinyl ketones (vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, Methyl isopropenyl (isopropyl ketone, etc.), N-vinyl compounds (N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole) , N-vinyl indole (N-vinyl indole, etc.), (metha) acrylic acid derivatives (acrylonitrile, metha acrylonitrile, acrylamide, isopropyl Acrylamide (isopropyl Acrylamide, methacrylamide, etc.), halogenated vinyls (vinyl chloride, chloride vinylidene, tetra chloro ethylene, hexa chloroprene And vinyl monomers such as vinyl fluoride). These radically polymerizable monomers may be used independently or may be used together 2 or more types.

중합 개시제로서는, 리빙 라디칼 중합으로 일반적인 공지의 것을 사용할 수 있다. 중합 개시제의 예로서는, p-클로로 메틸 스틸렌(p-chloro methyl stylene),α-디클로로 크실렌(α-dichloro Xylene),α,α-디클로로 크실렌(α,α-dichloro Xylene), α,α-디브로모키시렌(α,α-dibromo Xylene), 헥사키스(Hexakis)(α-브로모 메틸)(α-bromo Methyl) 벤젠, 염화 벤잘(benzalkonium), 브롬화 벤잘, 1-브로모(Bromo)-1-페닐 에탄(phenylethane), 1-클로로-1-페닐 에탄 등의 벤질 할로겐 화물; 프로필-2-브로모프로피오네이트(Bromo Propionate), 메틸-2-크로로프로피오네이트, 에틸-2-크로로프로피오네이트, 메틸-2-브로모프로피오네이트, 에틸-2-브로모 ISO 부틸레이트(EBIB) 등의α정도가 할로겐화된 카르본산; p-톨루엔설포닐 클로라이드(TsCl) 등의 토실(tosyl) 할로겐 화물; 테트라 클로로 메탄, 트리브로모 메탄, 1-비닐 에틸 염화물, 1-비닐에틸브로미드 등의 알킬 할로겐 화물; 디메틸 인산 염화물 등의 인산 에스테르의 할로겐 유도체를 들 수 있다.As a polymerization initiator, a well-known general thing can be used by living radical polymerization. Examples of the polymerization initiator include p-chloro methyl styrene, α-dichloro Xylene, α, α-dichloro Xylene, α, α-Dibro Mokisylene (α, α-dibromo Xylene), Hexakis (α-bromo methyl) (α-bromo Methyl) Benzene, benzalkonium chloride, benzal bromide, 1-Bromo-1-1 Benzyl halides such as phenylethane and 1-chloro-1 -phenyl ethane; propyl-2-bromopropionate, methyl-2-chloropropionate, ethyl-2-chloro Α-halogenated carboxylic acids such as propionate, methyl-2-bromopropionate and ethyl-2-bromo ISO butyrate (EBIB); tosyl such as p-toluenesulfonyl chloride (TsCl) ) Halides; alkyl halides such as tetrachloromethane, tribromo methane, 1-vinyl ethyl chloride, 1-vinylethyl bromide Cargoes; halogen derivatives of phosphate esters such as dimethyl phosphate chloride.

할로겐화구리/리간드 착체를 주어지는 할로겐화구리로서는 특별하게 한정되지 않고, 리빙 라디칼 중합으로 일반적인 공지의 것을 사용할 수 있다. 할로겐화구리의 예로서는 CuBr, CuCl, CuI 등을 들 수 있다. It does not specifically limit as copper halide which gives a copper halide / ligand complex, A well-known general thing can be used by living radical polymerization. Examples of copper halides include CuBr, CuCl, CuI, and the like.

할로겐화구리/리간드 착체를 주어지는 리간드 화합물로서는, 특별하게 한정되지 않고, 리빙 라디칼 중합으로 일반적인 공지의 것을 사용할 수 있다. 리간드 화합물의 예로서는, 트리페닐포스판(triphenylphosphane), 4, 4'-디노닐 2(4,4'-dinonyl-2), 2'-다이피리딘(2'-Dipyridine)(dNbipy), N, N, N', N'N"-펜타메틸 디에틸렌 트리아민(N,N,N',N'N"-Penta Methyl Diethylene Triamine), 1, 1, 4, 7, 10, 10-헥사 메틸 트리에틸렌 테트라 아민(1,1,4,7,10,10-Hexamethyl Triethylene tetramine) 등을 들 수 있다.As a ligand compound which gives a copper halide / ligand complex, it does not specifically limit, A well-known general thing can be used by living radical polymerization. Examples of the ligand compound include triphenylphosphane, 4,4'-dinonyl 2 (4,4'-dinonyl-2), 2'-dipyridine (dNbipy), N, N , N ', N'N "-pentamethyl diethylene triamine (N, N, N', N'N" -Penta Methyl Diethylene Triamine), 1, 1, 4, 7, 10, 10-hexamethyl triethylene Tetraamine (1,1,4,7,10,10-Hexamethyl Triethylene tetramine) and the like.

라디칼 중합성 모노머, 중합 개시제, 할로겐화구리, 리간드 화합물의 양은, 사용하는 원료의 종류에 따라 조절하면 좋지만, 일반적으로 중합 개시제 1㏖에 대해서, 라디칼 중합성 모노머가 5~10,000㏖, 바람직하게는 50~5,000㏖, 할로겐화구리가 0.1~100㏖, 바람직하게는 0.5~100㏖, 리간드 화합물이 0.2~200㏖, 바람직하게는 1.0~200㏖이다.Although the quantity of a radically polymerizable monomer, a polymerization initiator, a copper halide, and a ligand compound may be adjusted according to the kind of raw material to be used, Generally, 1-1 mol of radically polymerizable monomers are preferable with respect to 1 mol of polymerization initiators, Preferably it is 50 ~ 5,000 mol, copper halide is 0.1-100 mol, Preferably it is 0.5-100 mol, The ligand compound is 0.2-200 mol, Preferably it is 1.0-200 mol.

한편, 리빙 라디칼 중합은 통상 무용매로 실시하지만, 리빙 라디칼 중합으로 일반적으로 사용되는 용매를 사용해도 괜찮다. 사용 가능한 용매로서는, 예를 들면, 벤젠(benzene), 톨루엔(toluene), N, N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethyl Formamide)(DMF), 디메틸설폭시드(Dimethyl sulfoxide)(DMSO), 아세톤(Acetone), 클로로포름(Chloroform), 사염화탄소(Carbon tetrachloride), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofurane)(THF), 초산에틸(Ethyl acetate), 트리플루오르 메틸 벤젠(Trifluoromethylbenzene) 등의 유기용매; 물, 메타놀(methanol), 에탄올(Ethanol), ISO 프로파놀(ISO propanol), n-부탄올(n-Butanol), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve), 1-메톡시-2-프로판놀(1-methoxy-2-propanol) 등의 수성 용매를 들 수 있다. 용매의 양은, 사용하는 원료의 종류에 따라 적당 조절하면 좋지만, 일반적으로 라디칼 중합성 모노머 1g에 대해서 용매가 0.01~100㎖, 바람직하게는 0.05~10㎖이다.In addition, although living radical polymerization is normally performed without a solvent, you may use the solvent generally used for living radical polymerization. As a solvent which can be used, for example, benzene, toluene, N, N-dimethyl formamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), acetone Organic solvents such as Acetone, Chloroform, Carbon tetrachloride, Tetrahydrofurane (THF), Ethyl acetate, and Trifluoromethylbenzene; Water, Methanol , Ethanol, ISO propanol, n-Butanol, Ethyl Cellosolve, Butyl Cellosolve, 1-methoxy-2-propanol (1 aqueous solvents such as -methoxy-2-propanol). The amount of the solvent may be appropriately adjusted depending on the kind of the raw material to be used, but in general, the solvent is 0.01 to 100 ml, and preferably 0.05 to 10 ml with respect to 1 g of the radically polymerizable monomer.

리빙 라디칼 중합에 의해 형성되는 폴리머 브러쉬(13)의 분자량은 반응 온도, 반응 시간이나 사용하는 원료의 종류나 양에 의해서 조정 가능하지만, 일반적으로 수평균 분자량이 500~1,000,000, 바람직하게는 1,000~500,000의 폴리머 브러쉬(6)를 얻을 수 있다. 또한, 폴리머 브러쉬(13)의 분자량 분포(Mw/Mn)는, 1.05~1.60의 사이로 제어할 수 있다. 이러한 특징을 갖는 폴리머 브러쉬(13)는 액정층내의 액정 분자를 어레이 기판 및 대향 기판에 대해서 평행하게 배향시킬 수 있다.Although the molecular weight of the polymer brush 13 formed by living radical polymerization can be adjusted by reaction temperature, reaction time, and the kind and quantity of raw materials to be used, the number average molecular weight is generally 500 to 1,000,000, preferably 1,000 to 500,000. A polymer brush 6 can be obtained. In addition, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer brush 13 can be controlled between 1.05 and 1.60. The polymer brush 13 having this feature can orientate liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in parallel with respect to the array substrate and the opposing substrate.

또한, 폴리머 브러쉬(13)가 벗겨지는 것을 충분히 방지하고, 액정표시장치의 특성이 저하할 가능성을 줄여 액정표시장치의 신뢰성을 향상시키는 점에서, 폴리머 브러쉬(13)와 고정화막(11)은 결합력이 강한 공유결합으로 연결되도록 폴리머 브러쉬(13) 및 고정화막(11)의 재료를 선택하는 것이 바람직하다.In addition, since the polymer brush 13 is sufficiently prevented from peeling off, and the characteristics of the liquid crystal display device are reduced, thereby improving the reliability of the liquid crystal display device, the polymer brush 13 and the immobilization film 11 have a bonding force. It is preferable to select materials of the polymer brush 13 and the immobilization film 11 so as to be connected by this strong covalent bond.

마지막으로, 폴리머 브러쉬(13)가 형성된 기판(10)으로부터 마스크(14)를 제거하는 것으로, 도 1d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)가 형성된 기판(10)을 얻을 수 있다. 한편, 마스크(14)는 폴리머 브러쉬(13)를 형성하기 전에 제거해도 좋다.Finally, by removing the mask 14 from the substrate 10 on which the polymer brush 13 is formed, the substrate 10 on which the polymer brush 13 is formed can be obtained as the alignment film for liquid crystal shown in FIG. 1D. In addition, you may remove the mask 14 before forming the polymer brush 13.

도 2a 내지 도 2d는 제 2 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시 형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 2d에 있어서, 기판(10) 일측의 표면상에, 고정화막(11)이 형성되고 그 고정화막(11)상에 액정용 배향막으로서의 폴리머 브러쉬(13)가 형성되고 있다. 폴리머 브러쉬(13)의 형성이 불필요한 부분(12) 즉, 액정표시장치에서 씰부 또는 단자부와 같은 액정용 배향막이 불필요한 부분에는, 폴리머 브러쉬(13)가 형성되지 않고, 고정화막(11)이 노출한 상태로 되어 있다. 이와 같은 구성의 액정용 배향막을 구비한 기판(10)은 액정표시장치의 어레이 기판 및 대향 기판으로서 이용할 수 있다.2A to 2D are schematic cross-sectional views showing an embodiment of an alignment film for liquid crystal formed by the method of the second invention. In FIG. 2D, the immobilization film 11 is formed on the surface of one side of the substrate 10, and the polymer brush 13 as the alignment film for liquid crystal is formed on the immobilization film 11. The polymer brush 13 is not formed on the portion 12 where the formation of the polymer brush 13 is unnecessary, that is, the portion where the liquid crystal alignment film such as the seal portion or the terminal portion is unnecessary in the liquid crystal display device, and the immobilization film 11 is exposed. It is in a state. The board | substrate 10 provided with the liquid crystal aligning film of such a structure can be used as an array substrate and an opposing board | substrate of a liquid crystal display device.

이러한 어레이 기판 및 대향 기판을 구비한 액정표시장치는 폴리머 브러쉬 (13)를 액정용 배향막으로서 이용하는 점 이외는, 공지의 액정표시장치와 같은 구성이며, 예를 들면, ITO로 이루어진 화소 및 공통전극이 배설된 어레이 기판에 대향시켜 대향 기판을 배치하고, 어레이 기판과 대향 기판의 사이에 액정 분자를 주입하여 액정층을 형성한다고 하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다.The liquid crystal display device provided with such an array substrate and an opposing substrate has the same structure as a known liquid crystal display device except that the polymer brush 13 is used as an alignment film for liquid crystal. For example, a pixel and a common electrode made of ITO may be used. The counter substrate can be arranged to face the array substrate thus disposed, and liquid crystal molecules can be injected between the array substrate and the counter substrate to form a liquid crystal layer.

일반적으로 일단이 기판 표면에 고정된 그라프트 폴리머 쇠사슬은 그라프트 밀도가 낮으면 실뭉치 형상이 수축된 구조를 취하지만, 그라프트 밀도가 높아지면 인접한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 상호작용(입체 반발)에 의해 기판 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 취한다. In general, graft polymer chains once fixed to the substrate surface have a structure in which the thread bundle shape is contracted when the graft density is low. As a result, the structure is extended in the direction perpendicular to the substrate surface.

본 발명에서「폴리머 브러쉬(13)」란, 후자의 구조 즉, 다수의 그라프트 폴리머 쇠사슬이 고밀도로 기판(10) 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 갖는 것을 의미한다. 본 발명에서「고밀도」란, 인접하는 그라프트 폴리머 쇠사슬 사이에 입체 반발이 생기는 정도로 밀집한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 밀도를 의미하고, 기판(10) 표면 1㎚2당, 통상 0.1개 쇠사슬 이상이며, 바람직하게는 0.1~1.2개 쇠사슬의 밀도이다.In the present invention, the "polymer brush 13" means that the latter structure, that is, a plurality of graft polymer chains have a high density extending in the vertical direction with respect to the substrate 10 surface. In the present invention, the term "high density" means the density of the graft polymer chains that are so dense that three-dimensional repulsion occurs between adjacent graft polymer chains, and is usually 0.1 chain or more per 1 nm 2 of the substrate 10 surface, and is preferable. For example, the density is 0.1 to 1.2 chains.

고밀도로 기판(10) 표면상에 형성된 폴리머 브러쉬(13)는 기판(10) 표면상에서 폴리머 브러쉬(13)의 층(이하, 「폴리머 브러쉬층 」이라고 한다)을 구성한다. 이 폴리머 브러쉬층의 두께는, 수십 ㎚정도이며, 구체적으로는 10㎚이상 100㎚미만이며, 바람직하게는 10㎚~80㎚이다. 이런 두께이면, 종래의 폴리이미드 배향막의 두께(일반적으로 100㎚)보다 얇아져 액정표시장치의 저전압 구동이 가능하게 된다. The polymer brush 13 formed on the surface of the substrate 10 at a high density constitutes a layer of the polymer brush 13 (hereinafter referred to as a "polymer brush layer") on the substrate 10 surface. The thickness of this polymer brush layer is about several tens nm, specifically, it is 10 nm or more and less than 100 nm, Preferably it is 10 nm-80 nm. If it is such a thickness, it becomes thinner than the thickness (generally 100 nm) of the conventional polyimide aligning film, and the low-voltage drive of a liquid crystal display device is attained.

또한, 이 폴리머 브러쉬층에는 사이즈 배제 효과가 있어, 일정한 크기의 물질은 폴리머 브러쉬층을 통과할 수 없기 때문에, 폴리머 브러쉬층의 두께를 얇게 했다고 해도, 하지로부터 액정층으로 불순물의 침입을 방지할 수 있다. 더구나, 이 폴리머 브러쉬층은, 두께가 비교적 얇아도 액정 분자의 배향 제어 능력이 양호하다.In addition, the polymer brush layer has a size exclusion effect, and since a substance of a certain size cannot pass through the polymer brush layer, even if the thickness of the polymer brush layer is thinned, intrusion of impurities from the base to the liquid crystal layer can be prevented. have. Moreover, this polymer brush layer has good alignment control ability of liquid crystal molecules even if the thickness is relatively thin.

폴리머 브러쉬(13)는 액정 분자의 배향 안정성을 높이는 관점에서 UV경화성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 UV경화가 가능한 관능기(예를 들면, (메타) 아크릴기)를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the polymer brush 13 exhibits UV curability from the viewpoint of increasing the orientation stability of the liquid crystal molecules. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a (meth) acrylic group) capable of UV curing.

또한, 폴리머 브러쉬(13)는 여러 가지의 특성을 부여하는 관점에서 공중합체, 특히 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 이런 공중합체이면, 단독 집합체에서는 얻을 수 없는 여러 가지의 효과를 기대할 수 있다.In addition, it is preferable that the polymer brush 13 is a copolymer, especially a block copolymer from a viewpoint of providing various characteristics. If it is such a copolymer, the various effects which cannot be obtained with a single aggregate can be expected.

더구나 폴리머 브러쉬(13)는 액정층과 적합성의 관점에서 액정성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 액정성을 나타내는 관능기(예를 들면, 메소겐(Mesogen)기)를 갖는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the polymer brush 13 exhibit liquid crystal from the viewpoint of compatibility with the liquid crystal layer. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a mesogen group) exhibiting liquid crystallinity.

도 2d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)를 형성하는 것은, 먼저, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 기판(10) 일측의 표면을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판(10) 일측의 표면상에 고정화막(11)을 형성한다. 한편, 기판(10) 전체를 고정화막 형성용 용액에 침적시키는 경우에는 필요에 따라 기판(10)의 이면에 마스크(14)를 형성해도 좋다. 또한, 고정화막(11)을 형성한 후 필요에 따라 기판(10)을 세정해도 좋다. 고정화막(11)의 재료나 형성방법은 제 1 발명과 동일하므로 그 설명을 생략한다.To form the polymer brush 13 as the liquid crystal alignment film shown in FIG. 2D, first, as shown in FIG. 2A, the surface of one side of the substrate 10 is dipped into a solution for forming an immobilization film, and the surface of one side of the substrate 10 is formed. The immobilization film 11 is formed on it. On the other hand, when depositing the whole board | substrate 10 in the solution for immobilization film formation, you may form the mask 14 on the back surface of the board | substrate 10 as needed. After the immobilization film 11 is formed, the substrate 10 may be washed as necessary. Since the material and the formation method of the immobilization film 11 are the same as that of 1st invention, the description is abbreviate | omitted.

이어서, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 고정화막(11)상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분(12)에 마스크(14)를 형성한다. 한편, 전 공정에서 기판(10) 전체를 고정화막 형성용 용액에 침적시켜 기판(10)의 양면에 고정화막(11)을 형성한 경우에는 기판(10)의 이면에도 마스크(14)를 형성하는 것이 바람직하다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the mask 14 is formed in the part 12 in which the formation of the polymer brush on the immobilization film 11 is unnecessary. On the other hand, when the immobilization film 11 is formed on both surfaces of the substrate 10 by depositing the entire substrate 10 in a solution for forming the immobilization film in the previous step, the mask 14 is formed on the rear surface of the substrate 10. It is preferable.

마스크(14)로 이용하는 재료로서는, 후에 계속 되는 공정에 대해 고정화막(11)이 형성되지 않게 기판(10)상을 가릴 수 있는 것이면 좋은데, 예를 들면, 수지 필름, 포토레지스트(photoresist), 솔더레지스트, 드라이 필름 레지스터, UV경화 수지 등을 들 수 있다.The material to be used for the mask 14 may be one that can cover the substrate 10 so that the immobilization film 11 is not formed in subsequent steps. For example, a resin film, a photoresist, and a solder can be used. A resist, a dry film register, UV hardening resin etc. are mentioned.

이어서, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 마스크(14)가 형성된 측의 기판(10) 표면을 라디칼 중합성 모노머, 중합 개시제, 할로겐화구리, 리간드 화합물 등을 함유 하는 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하여, 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 고정화막(11)의 노출 부분에 폴리머 브러쉬(13)를 형성한다. 또한, 폴리머 브러쉬(13)을 형성한 후, 필요에 따라 기판(10)을 세정하고, 건조시켜도 좋다. 폴리머 브러쉬(13)의 재료나 형성방법은, 제 1 발명과 동일하므로 그 설명을 생략한다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, the surface of the substrate 10 on the side where the mask 14 is formed is immersed in a solution for forming a polymer brush containing a radical polymerizable monomer, a polymerization initiator, a copper halide, a ligand compound, and the like. The polymer brush 13 is formed in the exposed part of the fixed film 11 by the living radical polymerization reaction of the polymerizable monomer. After the polymer brush 13 is formed, the substrate 10 may be washed and dried as necessary. Since the material and the formation method of the polymer brush 13 are the same as that of 1st invention, the description is abbreviate | omitted.

최종적으로 폴리머 브러쉬(13)가 형성된 기판(10)으로부터 마스크(14)를 제거하는 것으로, 도 2d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)가 형성된 기판(10)을 얻을 수 있다.By removing the mask 14 from the substrate 10 on which the polymer brush 13 is finally formed, the substrate 10 on which the polymer brush 13 is formed can be obtained as the alignment film for liquid crystal shown in FIG. 2D.

도 3a 내지 도 3d는 제 3 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시 형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 3d에 있어서, 기판(10) 일측의 표면상에, 고정화막(11)이 형성되고 그 고정화막(11)상에 액정용 배향막으로서의 폴리머 브러쉬(13)가 형성되고 있다. 폴리머 브러쉬(13)의 형성이 불필요한 부분(12) 즉, 액정표시장치에서 씰부 또는 단자부와 같은 액정용 배향막이 불필요한 부분에는, 폴리머 브러쉬(13)가 형성되지 않고, 불활성화된 고정화막(11)이 노출한 상태로 되어 있다. 이와 같은 구성의 액정용 배향막을 구비한 기판(10)은 액정표시장치의 어레이 기판 및 대향 기판으로서 이용할 수 있다.3A to 3D are schematic cross-sectional views showing an embodiment of an alignment film for liquid crystal formed by the method of the third invention. In FIG. 3D, the immobilization film 11 is formed on the surface of one side of the substrate 10, and the polymer brush 13 as the alignment film for liquid crystal is formed on the immobilization film 11. In the portion 12 where the formation of the polymer brush 13 is unnecessary, that is, the portion where the liquid crystal alignment layer such as the seal portion or the terminal portion is unnecessary in the liquid crystal display device, the polymer brush 13 is not formed and the immobilized film 11 is inactivated. This is in an exposed state. The board | substrate 10 provided with the liquid crystal aligning film of such a structure can be used as an array substrate and an opposing board | substrate of a liquid crystal display device.

이러한 어레이 기판 및 대향 기판을 구비한 액정표시장치는 폴리머 브러쉬 (13)를 액정용 배향막으로서 이용하는 점 이외는, 공지의 액정표시장치와 같은 구성이며, 예를 들면, ITO로 이루어진 화소 및 공통전극이 배설된 어레이 기판에 대향시켜 대향 기판을 배치하고, 어레이 기판과 대향 기판의 사이에 액정 분자를 주입하여 액정층을 형성한다고 하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다.The liquid crystal display device provided with such an array substrate and an opposing substrate has the same structure as a known liquid crystal display device except that the polymer brush 13 is used as an alignment film for liquid crystal. For example, a pixel and a common electrode made of ITO may be used. The counter substrate can be arranged to face the array substrate thus disposed, and liquid crystal molecules can be injected between the array substrate and the counter substrate to form a liquid crystal layer.

일반적으로 일단이 기판 표면에 고정된 그라프트 폴리머 쇠사슬은 그라프트 밀도가 낮으면 실뭉치 형상이 수축된 구조를 취하지만, 그라프트 밀도가 높아지면 인접한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 상호작용(입체 반발)에 의해 기판 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 취한다. In general, graft polymer chains once fixed to the substrate surface have a structure in which the thread bundle shape is contracted when the graft density is low. As a result, the structure is extended in the direction perpendicular to the substrate surface.

본 발명에서「폴리머 브러쉬(13)」란, 후자의 구조 즉, 다수의 그라프트 폴리머 쇠사슬이 고밀도로 기판(10) 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 갖는 것을 의미한다. 본 발명에서「고밀도」란, 인접하는 그라프트 폴리머 쇠사슬 사이에 입체 반발이 생기는 정도로 밀집한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 밀도를 의미하고, 기판(10) 표면 1㎚2당, 통상 0.1개 쇠사슬 이상이며, 바람직하게는 0.1~1.2개 쇠사슬의 밀도이다.In the present invention, the "polymer brush 13" means that the latter structure, that is, a plurality of graft polymer chains have a high density extending in the vertical direction with respect to the substrate 10 surface. In the present invention, the term "high density" means the density of the graft polymer chains that are so dense that three-dimensional repulsion occurs between adjacent graft polymer chains, and is usually 0.1 chain or more per 1 nm 2 of the substrate 10 surface, and is preferable. For example, the density is 0.1 to 1.2 chains.

고밀도로 기판(10) 표면상에 형성된 폴리머 브러쉬(13)는 기판(10) 표면상에서 폴리머 브러쉬(13)의 층(이하, 「폴리머 브러쉬층 」이라고 한다)을 구성한다. 이 폴리머 브러쉬층의 두께는, 수십 ㎚정도이며, 구체적으로는 10㎚이상 100㎚미만이며, 바람직하게는 10㎚~80㎚이다. 이런 두께이면, 종래의 폴리이미드 배향막의 두께(일반적으로 100㎚)보다 얇아져 액정표시장치의 저전압 구동이 가능하게 된다. The polymer brush 13 formed on the surface of the substrate 10 at a high density constitutes a layer of the polymer brush 13 (hereinafter referred to as a "polymer brush layer") on the substrate 10 surface. The thickness of this polymer brush layer is about several tens nm, specifically, it is 10 nm or more and less than 100 nm, Preferably it is 10 nm-80 nm. If it is such a thickness, it becomes thinner than the thickness (generally 100 nm) of the conventional polyimide aligning film, and the low-voltage drive of a liquid crystal display device is attained.

또한, 이 폴리머 브러쉬층에는 사이즈 배제 효과가 있어, 일정한 크기의 물질은 폴리머 브러쉬층을 통과할 수 없기 때문에, 폴리머 브러쉬층의 두께를 얇게 했다고 해도, 하지로부터 액정층으로 불순물의 침입을 방지할 수 있다. 더구나, 이 폴리머 브러쉬층은, 두께가 비교적 얇아도 액정 분자의 배향 제어 능력이 양호하다.In addition, the polymer brush layer has a size exclusion effect, and since a substance of a certain size cannot pass through the polymer brush layer, even if the thickness of the polymer brush layer is thinned, intrusion of impurities from the base to the liquid crystal layer can be prevented. have. Moreover, this polymer brush layer has good alignment control ability of liquid crystal molecules even if the thickness is relatively thin.

폴리머 브러쉬(13)는 액정 분자의 배향 안정성을 높이는 관점에서 UV경화성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 UV경화가 가능한 관능기(예를 들면, (메타) 아크릴기)를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the polymer brush 13 exhibits UV curability from the viewpoint of increasing the orientation stability of the liquid crystal molecules. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a (meth) acrylic group) capable of UV curing.

또한, 폴리머 브러쉬(13)는 여러 가지의 특성을 부여하는 관점에서 공중합체, 특히 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 이런 공중합체이면, 단독 집합체에서는 얻을 수 없는 여러 가지의 효과를 기대할 수 있다.In addition, it is preferable that the polymer brush 13 is a copolymer, especially a block copolymer from a viewpoint of providing various characteristics. If it is such a copolymer, the various effects which cannot be obtained with a single aggregate can be expected.

더구나 폴리머 브러쉬(13)는 액정층과 적합성의 관점에서 액정성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 액정성을 나타내는 관능기(예를 들면, 메소겐(Mesogen)기)를 갖는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the polymer brush 13 exhibit liquid crystal from the viewpoint of compatibility with the liquid crystal layer. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a mesogen group) exhibiting liquid crystallinity.

도 3d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)를 형성하는 것은, 먼저, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 기판(10) 일측의 표면을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판(10) 일측의 표면상에 고정화막(11)을 형성한다. 한편, 기판(10) 전체를 고정화막 형성용 용액에 침적시키는 경우에는 필요에 따라 기판(10)의 이면에 마스크(14)를 형성해도 좋다. 또한, 고정화막(11)을 형성한 후 필요에 따라 기판(10)을 세정해도 좋다. 고정화막(11)의 재료나 형성방법은 제 1 발명과 동일하므로 그 설명을 생략한다.To form the polymer brush 13 as the alignment film for liquid crystal shown in FIG. 3D, first, as shown in FIG. 3A, the surface of one side of the substrate 10 is dipped into a solution for forming an immobilization film, and the surface of one side of the substrate 10 is formed. The immobilization film 11 is formed on it. On the other hand, when depositing the whole board | substrate 10 in the solution for immobilization film formation, you may form the mask 14 on the back surface of the board | substrate 10 as needed. After the immobilization film 11 is formed, the substrate 10 may be washed as necessary. Since the material and the formation method of the immobilization film 11 are the same as that of 1st invention, the description is abbreviate | omitted.

이어서, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 고정화막(11)상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분(12)에 자외선 차단용 마스크(15)를 배치하고, 고정화막(11)상이 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분(12)에 자외선을 조사하고, 자외선이 조사된 부분의 고정화막(11)을 불활성화한다. 한편, 전 공정에서 기판(10) 전체를 고정화막 형성용 용액에 침적시켜 기판(10)의 양면에 고정화막(11)을 형성한 경우에는 기판(10)의 이면에도 자외선을 조사하여 고정화막(11)을 불활성화시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 불화성화된 고정화막(16)은 후에 계속된 공정에서 폴리머 브러쉬(13)가 형성되지 않는다. 자외선의 조사는 사용하는 재료의 종류에 따라 적절하게 조절할 수 있는데, 통상 수백~수만mJ/㎠이다.Subsequently, as shown in FIG. 3B, the UV blocking mask 15 is disposed in the portion 12 where the formation of the polymer brush on the immobilization film 11 is unnecessary, and the formation of the polymer brush on the immobilization film 11 is unnecessary. Ultraviolet rays are irradiated to (12) to deactivate the immobilized film 11 of the portion to which the ultraviolet rays are irradiated. On the other hand, in the previous step, when the entirety of the substrate 10 is deposited on the solution for forming the immobilization film to form the immobilization film 11 on both sides of the substrate 10, the back surface of the substrate 10 is irradiated with ultraviolet rays to fix the immobilization film ( It is preferable to inactivate 11). In this way, the immobilized film 16 is not formed with the polymer brush 13 in a subsequent process. Irradiation of ultraviolet light can be suitably adjusted according to the kind of material used, and is usually several hundreds to tens of thousands of mJ / cm 2.

최후에 도 3c에 나타낸 바와 같이, 고정화막(11) 및 불활성화된 고정화막(16)이 형성된 측의 기판(10) 표면을 라디칼 중합성 모노머, 중합 개시제, 할로겐화구리, 리간드 화합물 등을 함유 하는 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하여, 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 고정화막(11)의 노출 부분에 폴리머 브러쉬(13)를 형성하는 것으로, 도 3d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)가 형성된 기판(10)을 얻을 수 있다. 또한, 폴리머 브러쉬(13)을 형성한 후, 필요에 따라 기판(10)을 세정하고, 건조시켜도 좋다. 폴리머 브러쉬(13)의 재료나 형성방법은, 제 1 발명과 동일하므로 그 설명을 생략한다.Finally, as shown in FIG. 3C, the surface of the substrate 10 on the side where the immobilization film 11 and the inactivated immobilization film 16 are formed contains a radical polymerizable monomer, a polymerization initiator, a copper halide, a ligand compound, and the like. The polymer brush 13 is formed on the exposed portion of the immobilization film 11 by the living radical polymerization reaction of the radical polymerizable monomer by dipping in a solution for forming a polymer brush. The board | substrate 10 in which 13 was formed can be obtained. After the polymer brush 13 is formed, the substrate 10 may be washed and dried as necessary. Since the material and the formation method of the polymer brush 13 are the same as that of 1st invention, the description is abbreviate | omitted.

도 4a 내지 도 4d는 제 4 발명의 방법에 의해 형성되는 액정용 배향막의 실시 형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 4d에 있어서, 기판(10) 일측의 표면상에, 고정화막(11)이 형성되고 그 고정화막(11)상에 액정용 배향막으로서의 폴리머 브러쉬(13)가 형성되고 있다. 폴리머 브러쉬(13)의 형성이 불필요한 부분(12) 즉, 액정표시장치에서 씰부 또는 단자부와 같은 액정용 배향막이 불필요한 부분에는, 폴리머 브러쉬(13)가 형성되지 않고, 고정화막(11)이 노출한 상태로 되어 있다. 이와 같은 구성의 액정용 배향막을 구비한 기판(10)은 액정표시장치의 어레이 기판 및 대향 기판으로서 이용할 수 있다.4A to 4D are schematic cross-sectional views showing an embodiment of an alignment film for liquid crystal formed by the method of the fourth invention. In FIG. 4D, the immobilization film 11 is formed on the surface of one side of the substrate 10, and the polymer brush 13 as the alignment film for liquid crystal is formed on the immobilization film 11. The polymer brush 13 is not formed on the portion 12 where the formation of the polymer brush 13 is unnecessary, that is, the portion where the liquid crystal alignment film such as the seal portion or the terminal portion is unnecessary in the liquid crystal display device, and the immobilization film 11 is exposed. It is in a state. The board | substrate 10 provided with the liquid crystal aligning film of such a structure can be used as an array substrate and an opposing board | substrate of a liquid crystal display device.

이러한 어레이 기판 및 대향 기판을 구비한 액정표시장치는 폴리머 브러쉬 (13)를 액정용 배향막으로서 이용하는 점 이외는, 공지의 액정표시장치와 같은 구성이며, 예를 들면, ITO로 이루어진 화소 및 공통전극이 배설된 어레이 기판에 대향시켜 대향 기판을 배치하고, 어레이 기판과 대향 기판의 사이에 액정 분자를 주입하여 액정층을 형성한다고 하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다.The liquid crystal display device provided with such an array substrate and an opposing substrate has the same structure as a known liquid crystal display device except that the polymer brush 13 is used as an alignment film for liquid crystal. For example, a pixel and a common electrode made of ITO may be used. The counter substrate can be arranged to face the array substrate thus disposed, and liquid crystal molecules can be injected between the array substrate and the counter substrate to form a liquid crystal layer.

일반적으로 일단이 기판 표면에 고정된 그라프트 폴리머 쇠사슬은 그라프트 밀도가 낮으면 실뭉치 형상이 수축된 구조를 취하지만, 그라프트 밀도가 높아지면 인접한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 상호작용(입체 반발)에 의해 기판 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 취한다. In general, graft polymer chains once fixed to the substrate surface have a structure in which the thread bundle shape is contracted when the graft density is low. As a result, the structure is extended in the direction perpendicular to the substrate surface.

본 발명에서「폴리머 브러쉬(13)」란, 후자의 구조 즉, 다수의 그라프트 폴리머 쇠사슬이 고밀도로 기판(10) 표면에 대해서 수직 방향으로 신장한 구조를 갖는 것을 의미한다. 본 발명에서「고밀도」란, 인접하는 그라프트 폴리머 쇠사슬 사이에 입체 반발이 생기는 정도로 밀집한 그라프트 폴리머 쇠사슬의 밀도를 의미하고, 기판(10) 표면 1㎚2당, 통상 0.1개 쇠사슬 이상이며, 바람직하게는 0.1~1.2개 쇠사슬의 밀도이다.In the present invention, the "polymer brush 13" means that the latter structure, that is, a plurality of graft polymer chains have a high density extending in the vertical direction with respect to the substrate 10 surface. In the present invention, the term "high density" means the density of the graft polymer chains that are so dense that three-dimensional repulsion occurs between adjacent graft polymer chains, and is usually 0.1 chain or more per 1 nm 2 of the substrate 10 surface, and is preferable. For example, the density is 0.1 to 1.2 chains.

고밀도로 기판(10) 표면상에 형성된 폴리머 브러쉬(13)는 기판(10) 표면상에서 폴리머 브러쉬(13)의 층(이하, 「폴리머 브러쉬층 」이라고 한다)을 구성한다. 이 폴리머 브러쉬층의 두께는, 수십 ㎚정도이며, 구체적으로는 10㎚이상 100㎚미만이며, 바람직하게는 10㎚~80㎚이다. 이런 두께이면, 종래의 폴리이미드 배향막의 두께(일반적으로 100㎚)보다 얇아져 액정표시장치의 저전압 구동이 가능하게 된다. The polymer brush 13 formed on the surface of the substrate 10 at a high density constitutes a layer of the polymer brush 13 (hereinafter referred to as a "polymer brush layer") on the substrate 10 surface. The thickness of this polymer brush layer is about several tens nm, specifically, it is 10 nm or more and less than 100 nm, Preferably it is 10 nm-80 nm. If it is such a thickness, it becomes thinner than the thickness (generally 100 nm) of the conventional polyimide aligning film, and the low voltage drive of a liquid crystal display device is attained.

또한, 이 폴리머 브러쉬층에는 사이즈 배제 효과가 있어, 일정한 크기의 물질은 폴리머 브러쉬층을 통과할 수 없기 때문에, 폴리머 브러쉬층의 두께를 얇게 했다고 해도, 하지로부터 액정층으로 불순물의 침입을 방지할 수 있다. 더구나, 이 폴리머 브러쉬층은, 두께가 비교적 얇아도 액정 분자의 배향 제어 능력이 양호하다.In addition, the polymer brush layer has a size exclusion effect, and since a substance of a certain size cannot pass through the polymer brush layer, even if the thickness of the polymer brush layer is thinned, intrusion of impurities from the base to the liquid crystal layer can be prevented. have. Moreover, this polymer brush layer has good alignment control ability of liquid crystal molecules even if the thickness is relatively thin.

폴리머 브러쉬(13)는 액정 분자의 배향 안정성을 높이는 관점에서 UV경화성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 UV경화가 가능한 관능기(예를 들면, (메타) 아크릴기)를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the polymer brush 13 exhibits UV curability from the viewpoint of increasing the orientation stability of the liquid crystal molecules. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a (meth) acrylic group) capable of UV curing.

또한, 폴리머 브러쉬(13)는 여러 가지의 특성을 부여하는 관점에서 공중합체, 특히 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 이런 공중합체이면, 단독 집합체에서는 얻을 수 없는 여러 가지의 효과를 기대할 수 있다.In addition, it is preferable that the polymer brush 13 is a copolymer, especially a block copolymer from a viewpoint of providing various characteristics. If it is such a copolymer, the various effects which cannot be obtained with a single aggregate can be expected.

더구나 폴리머 브러쉬(13)는 액정층과 적합성의 관점에서 액정성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리머 브러쉬(13)는 액정성을 나타내는 관능기(예를 들면, 메소겐(Mesogen)기)를 갖는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the polymer brush 13 exhibit liquid crystal from the viewpoint of compatibility with the liquid crystal layer. Specifically, the polymer brush 13 preferably has a functional group (for example, a mesogen group) exhibiting liquid crystallinity.

도 4d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)를 형성하는 것은, 먼저, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 기판(10) 일측의 표면상에 폴리머 브러쉬의 형성이 필요한 부분에 고정화막 형성용 용액(17)을 인쇄법에 의해 도포한 후, 필요에 따라 건조시켜 기판(10)상에 고정화막(11)을 형성한다. 고정화막 형성용 용액(17)을 도포하기 위한 인쇄법으로서는 프레스 인쇄법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 고정화막(11)의 재료는, 제 1 발명과 동일한 것을 이용할 수 있지만, 인쇄법에 적절한 형태의 것을 이용할 필요가 있다.Forming the polymer brush 13 as the alignment film for liquid crystal shown in FIG. 4D is, first, as shown in FIG. 4A, the solution for forming the immobilized film is formed on a portion where the polymer brush needs to be formed on the surface of one side of the substrate 10. 17) is applied by a printing method, and then dried as necessary to form the immobilized film 11 on the substrate 10. As a printing method for apply | coating the solution 17 for immobilization film formation, press printing method, the inkjet method, etc. are mentioned. Although the material similar to 1st invention can be used for the material of the fixed film 11, it is necessary to use the thing of the form suitable for the printing method.

이어서, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 고정화막(11)상에 라디칼 중합성 모노머, 중합 개시제, 할로겐화구리, 리간드 화합물 등을 함유하는 폴리머 브러쉬 형성용 용액(18)을 인쇄법에 의해 도포하고, 필요에 따라 건조시켜 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 고정화막(11)상에 폴리머 브러쉬(13)를 형성하는 것으로, 도 4d에 나타낸 액정용 배향막으로서 폴리머 브러쉬(13)가 형성된 기판(10)을 얻을 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 4B, the solution 18 for polymer brush formation containing a radically polymerizable monomer, a polymerization initiator, a copper halide, a ligand compound, etc. is apply | coated by the printing method on the immobilization film 11, and necessary To form a polymer brush 13 on the immobilized film 11 by a living radical polymerization reaction of a radical polymerizable monomer, wherein the polymer brush 13 is formed as the alignment film for liquid crystal shown in FIG. ) Can be obtained.

폴리머 브러쉬 형성용 용액(18)을 도포하기 위한 인쇄법으로서는 프레스 인쇄법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 폴리머 브러쉬 형성용 용액(18)의 불활성화를 방지한다는 점에서, 기판으로의 폴리머 브러쉬 형성용 용액(18)의 도포 및 리빙 라디칼 중합 반응을 산소 차단 조건하, 예를 들면, 질소(N2) 분위기, 아르곤(Ar) 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.As a printing method for apply | coating the polymer brush formation solution 18, a press printing method, the inkjet method, etc. are mentioned. In view of preventing the deactivation of the polymer brush-forming solution 18, the application of the polymer brush-forming solution 18 to the substrate and the living radical polymerization reaction are carried out under oxygen blocking conditions, for example, nitrogen (N 2 ). It is preferable to perform in atmosphere and argon (Ar) atmosphere.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 아래와 같은 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

실시예 1 Example 1

ITO로 이루어진 화소 및 공통전극을 형성한 유리 기판 및 약 3㎛ 높이의 포토 스페이서를 형성한 대향 기판을 준비하고, 폴리머 브러쉬를 형성할 필요가 없는 부분을 마스크를 형성했다. 이어서, 에탄올 38g, 암모니아수(28%) 2g, 2-브로모-2-메틸프로피오니로키시헥실트리에트키실란(BHE) 0.4g를 포함한 고정화막 형성용 용액에, 마스킹을 실시한 2개의 유리 기판을 상온(25℃)에서 하루정도 침적시킨 후, 건조시키는 것에 의해서 고정화막을 형성했다. A glass substrate made of ITO and a common electrode and a counter substrate on which a photo spacer having a height of about 3 μm were formed were prepared, and a mask was formed on a portion where a polymer brush was not required to be formed. Next, two glass substrates which masked the solution for immobilization film formation containing 38 g of ethanol, 2 g of ammonia water (28%), and 0.4 g of 2-bromo- 2-methylpropionylhexyl triethkisilane (BHE) Was deposited at room temperature (25 ° C.) for about one day, and then dried to form an immobilized film.

이어서, 고정화막을 형성한 2개의 유리 기판을 세정하고, 건조시킨 후 스틸렌(라디칼 중합성 모노머), 에틸-2-브로모 ISO 부틸레이트(중합 개시제), CuBr(할로겐화구리) 및 4, 4'-디오닐 2, 2'-비피리진(리간드 화합물)을 1900:1:19: 38의 몰비로 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적시키고, 110℃으로 3시간 가열하여 리빙 라디칼 중합시키는 것에 의해 폴리머 브러쉬(polymer brush)(이하, PS브러쉬라고 한다)를 형성했다. 다음에, PS브러쉬를 형성한 2개의 유리 기판을 세정하고, 건조시킨 후 글라스 기판으로부터 마스크를 제거했다.Subsequently, the two glass substrates on which the immobilization film was formed were washed and dried, and then styrene (radically polymerizable monomer), ethyl-2-bromo ISO butylate (polymerization initiator), CuBr (copper halide), and 4, 4'- Dioryl 2,2'-bipyridine (ligand compound) is immersed in the solution for polymer brush formation at a molar ratio of 1900: 1: 19: 38, heated to 110 ° C for 3 hours, and subjected to living radical polymerization, brush (hereinafter, referred to as PS brush) was formed. Next, the two glass substrates on which the PS brush was formed were washed and dried, and then the mask was removed from the glass substrate.

형성된 PS브러쉬의 분자량에 관해서 GPC 측정 장치(일본 분광 주식회사제)를 이용해 평가했다. 표준 시료로는 폴리스틸렌을 이용하고 검출기로는 UV검출기를 이용했다. 그 결과, PS브러쉬의 수평균 분자량(Mn)은 1.34×105이며, 분자량 분포(Mw/Mn)는 1. 51이었다. The molecular weight of the formed PS brush was evaluated using a GPC measuring device (manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd.). Polystyrene was used as a standard sample and UV detector was used as a detector. As a result, the number average molecular weight (Mn) of the PS brush was 1.34 × 10 5 , and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1. 51.

또한, PS브러쉬의 층(PS브러쉬층)의 두께에 관해서, X선반사율 측정 장치(파나리티칼(PANalytical 사제 X'Pert-Pro-MAD)을 이용해 평가했다. 그 결과, PS브러쉬층의 두께는 50.6㎚이었다. In addition, the thickness of the PS brush layer (PS brush layer) was evaluated using an X-ray reflectivity measuring apparatus (Panaritical (X'Pert-Pro-MAD manufactured by PANalytical). As a result, the thickness of the PS brush layer was evaluated. 50.6 nm.

더구나, PS브러쉬의 그라프트 밀도에 관해서 평가한 결과, 글라스 표면 1㎚2당 0.23개 쇠사슬/㎚2이었다.Moreover, as a result of evaluating the graft density of PS brush, it was 0.23 chains / nm <2> per 1 nm <2> of glass surfaces.

이어서, PS브러쉬가 형성된 유리 기판의 일면에 실제를 도포한 후, 2개의 유리 기판을 합착하고 질소 분위기에서 120℃으로 2시간 가열하는 것에 의해서 실제를 경화시켰다. 그리고, 2개의 유리 기판의 사이에 P형 액정을 모세관 현상에 의해 주입하고, 액정 주입이 완료되면 주입구를 닫아 봉지했다. 그리고 소정 방향으로 1T의 자장을 인가하면서 80℃의 온도에서 20분간 가열한 후, 자장을 인가하면서 상온까지 10℃/분의 강온속도로 냉각하는 것에 의해서 액정표시장치를 얻었다.Subsequently, after actually apply | coating to the one surface of the glass substrate in which PS brush was formed, two glass substrates were bonded and it hardened | cured by heating at 120 degreeC for 2 hours in nitrogen atmosphere. The P-type liquid crystal was injected between the two glass substrates by a capillary phenomenon, and when the liquid crystal injection was completed, the injection hole was closed and sealed. The liquid crystal display device was obtained by heating at a temperature of 80 ° C. for 20 minutes while applying a magnetic field of 1T in a predetermined direction, and then cooling the temperature to a room temperature of 10 ° C./min while applying a magnetic field.

이 액정표시장치의 양측에, 편광판을 구성하고, 그 편광판 사이에서 액정표시장치를 회전시킨 경우에 있어서, 그 액정표시장치의 회전 각도와 투과율과의 관계를 조사했다. 결과를 도 5에 나타낸다. 한편, 입사광측 편광판의 투과축이 액정의 배향 방향(자장의 인가 방향)에 일치하도록 패널을 측정기에 셋팅하여 측정했다. When the polarizing plate was comprised on both sides of this liquid crystal display device, and a liquid crystal display device was rotated between the polarizing plates, the relationship between the rotation angle and the transmittance | permeability of the liquid crystal display device was investigated. The results are shown in FIG. On the other hand, the panel was set and measured so that the transmission axis of the incident light side polarizing plate might correspond to the alignment direction (the application direction of the magnetic field) of the liquid crystal.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 이 액정표시장치에서는 90°마다 주기적인 소광(消光)을 볼 수 있어 액정이 유리 기판에 대해서 수평 방향으로 일축 배향하고, PS 브러쉬층이 액정용 배향막으로서 기능하고 있다는 것을 확인하였다.As can be seen from FIG. 5, in this liquid crystal display, periodic extinction can be seen every 90 degrees, so that the liquid crystal is uniaxially oriented in the horizontal direction with respect to the glass substrate, and the PS brush layer functions as an alignment film for liquid crystal. It was confirmed that there is.

실시예 2Example 2

2개의 유리기판에 고정화막이 형성된 측이 표면을 메틸 메타크릴레이트(라디칼 중합성 모노머), 에틸-2-브로모 ISO 부틸레이트(중합 개시제), CuBr(할로겐화구리) 및 4, 4'-디오닐 2, 2'-비피리진(리간드 화합물)을 2000:1:20: 40의 몰비로 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침지시키고, 90℃에서 1.5시간 가열하여 리빙 라디칼 중합시킨 것 이외는 실시예 1과 동일하게 진행하여 폴리머 브러쉬(이하, PMMA 브러쉬라고 한다)를 형성하여 2개의 유리기판을 얻었다.The side on which the immobilization film is formed on the two glass substrates has a surface of methyl methacrylate (radically polymerizable monomer), ethyl-2-bromo ISO butylate (polymerization initiator), CuBr (copper halide), and 4, 4'-dionyl. 2,2'- bipyridine (ligand compound) was immersed in the solution for polymer brush formation in the molar ratio of 2000: 1: 20: 40, and it heated similarly to Example 1 except heating at 90 degreeC for 1.5 hours, and living radical polymerization. The polymer brush (hereinafter referred to as PMMA brush) was formed to obtain two glass substrates.

형성된 PMMA 브러쉬의 분자량에 관해서 GPC 측정 장치(일본 분광 주식회사제)를 이용하여 평가했다. 표준 시료로는 폴리 메틸 메타크릴레이트를 이용하고 검출기로는 RI(굴절률) 검출기를 이용했다. 그 결과, PMMA 브러쉬의 평균 분자량(Mn)은 1.67×105이며, 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.43이었다.The molecular weight of the formed PMMA brush was evaluated using a GPC measuring device (manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd.). Polymethyl methacrylate was used as a standard sample and RI (refractive index) detector was used as a detector. As a result, the average molecular weight (Mn) of the PMMA brush was 1.67 × 10 5 , and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.43.

또한, PMMA 브러쉬의 층(PMMA 브러쉬층)의 두께에 관해서, X선반사율 측정 장치(파나리티칼(PANalytical 사제 X'Pert-Pro-MAD)을 이용하여 평가했다. 그 결과, PMMA 브러쉬층의 두께는 50.2㎚이었다.In addition, the thickness of the PMMA brush layer (PMMA brush layer) was evaluated using an X-ray reflectivity measuring apparatus (Panaritical (X'Pert-Pro-MAD manufactured by PANalytical). As a result, the thickness of the PMMA brush layer Was 50.2 nm.

더구나 PMMA 브러쉬의 그라프트 밀도에 관해서 평가한 결과, 글라스 표면 1㎚2당 0.21개 쇠사슬/㎚2이었다.Moreover, as a result of evaluating the graft density of PMMA brush, it was 0.21 chains / nm <2> per 1 nm <2> of glass surfaces.

이어서, PMMA 브러쉬가 형성된 유리 기판을 이용하여 실시예 1과 동일하게 하여, 액정표시장치를 제작했다. 이 액정표시장치의 양측에, 편광판을 구성하고, 그 편광판 사이에서 액정표시장치를 회전시킨 경우에, 그 액정표시장치의 회전 각도와 투과율과의 관계를 조사했다. 결과를 도 6에 나타낸다. 한편, 입사광측 편광판의 투과축이 액정의 배향 방향(자장의 인가 방향)에 일치하도록 패널을 측정기에 셋팅하여 측정했다. Next, using the glass substrate in which the PMMA brush was formed, it carried out similarly to Example 1, and produced the liquid crystal display device. When the polarizing plate was comprised on both sides of this liquid crystal display device, and the liquid crystal display device was rotated between the polarizing plates, the relationship between the rotation angle and the transmittance | permeability of the liquid crystal display device was investigated. The results are shown in FIG. On the other hand, the panel was set and measured so that the transmission axis of the incident light side polarizing plate might correspond to the alignment direction (the application direction of the magnetic field) of the liquid crystal.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 이 액정표시장치에서는 90°마다 주기적인 소광(消光)을 볼 수 있어 액정이 유리 기판에 대해서 수평 방향으로 일축 배향하고, PMMA 브러쉬층이 액정용 배향막으로서 기능하고 있다는 것을 확인하였다.As can be seen in FIG. 5, in this liquid crystal display, periodic extinction can be seen every 90 °, so that the liquid crystal is uniaxially oriented in the horizontal direction with respect to the glass substrate, and the PMMA brush layer functions as an alignment film for liquid crystal. It was confirmed that there is.

10 : 어레이 기판 11 : 고정화막
12 : 폴리머 브러쉬이 형성이 불필요한 부분 13 : 폴리머 브러쉬
14 : 마스크 15 : 자외선 차단용 마스크
16 : 불활성화된 고정화막 17 : 고정화막 형성용 용액
18 : 폴리머 브러쉬 형성용 용액
10 array substrate 11: immobilization film
12: portion where the polymer brush is unnecessary to form 13: polymer brush
14 mask 15 UV protection mask
16: Inactivated Immobilized Film 17: Solution for Immobilized Film Formation
18: solution for forming polymer brush

Claims (6)

기판상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분에 마스크를 형성하는 공정과,
상기 마스크가 형성된 기판을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판의 노출 부분에 고정화막을 형성하는 공정과,
상기 고정화막이 형성된 기판을 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하여 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 상기 고정화막상에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정과,
상기 폴리머 브러쉬가 형성된 기판으로부터 상기 마스크를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정용 배향막의 형성방법.
Forming a mask in a portion where the formation of the polymer brush on the substrate is unnecessary;
Depositing a substrate on which the mask is formed in a solution for forming an immobilization film to form an immobilization film on an exposed portion of the substrate;
Depositing a substrate on which the immobilization film is formed in a solution for forming a polymer brush to form a polymer brush on the immobilization film by living radical polymerization of a radical polymerizable monomer included in the polymer brush formation solution;
And removing the mask from the substrate on which the polymer brush is formed.
기판을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판상에 고정화막을 형성하는 공정과,
상기 고정화막상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분에 마스크를 형성하는 공정과,
상기 마스크가 형성된 기판을 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하고, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 상기 고정화막의 노출 부분에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정과,
상기 폴리머 브러쉬가 형성된 기판으로부터 마스크를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정용 배향막의 형성방법.
Forming a fixed film on the substrate by immersing the substrate in a solution for forming a fixed film;
Forming a mask in a portion where formation of the polymer brush on the immobilization film is unnecessary;
Depositing the substrate on which the mask is formed in a solution for forming a polymer brush, and forming a polymer brush in an exposed portion of the immobilization film by living radical polymerization of a radically polymerizable monomer included in the polymer brush forming solution;
And removing the mask from the substrate on which the polymer brush is formed.
기판을 고정화막 형성용 용액에 침적하여 기판상에 고정화막을 형성하는 공정과,
상기 고정화막상의 폴리머 브러쉬의 형성이 불필요한 부분에 자외선을 조사하고, 자외선이 조사된 부분의 고정화막을 불활성화하는 공정과,
상기 고정화막이 부분적으로 불활성화된 기판을 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 침적하고, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 활성화한 고정화막상에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정용 배향막의 형성방법.
Forming a fixed film on the substrate by immersing the substrate in a solution for forming a fixed film;
Irradiating an ultraviolet ray to a portion where the formation of the polymer brush on the immobilization film is unnecessary, and inactivating the immobilization film of the portion to which the ultraviolet ray is irradiated;
Depositing a substrate on which the immobilization film is partially inactivated in a solution for forming a polymer brush, and forming a polymer brush on the immobilization film activated by a living radical polymerization reaction of a radical polymerizable monomer included in the polymer brush formation solution Forming method of the alignment film for liquid crystals characterized by including the.
제 1 항 또는 제 3 항의 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액으로의 침적 및 상기 리빙 라디칼 중합 반응은 산소 차단 조건에서 행해지는 것을 특징으로 하는 액정용 배향막의 형성방법.4. The method of forming an alignment film for liquid crystal according to any one of claims 1 to 3, wherein the deposition into the solution for forming the polymer brush and the living radical polymerization reaction are performed under oxygen blocking conditions. 기판상의 폴리머 브러쉬의 형성이 필요한 부분에 고정화막 형성용 용액을 인쇄법에 의해 도포하여 기판상에 고정화막을 형성하는 공정과,
상기 고정화막상에 폴리머 브러쉬 형성용 용액을 인쇄법에 의해 도포하여 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액에 포함되는 라디칼 중합성 모노머의 리빙 라디칼 중합 반응에 의해 고정화막상에 폴리머 브러쉬를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정용 배향막의 형성방법.
A process of forming an immobilization film on the substrate by applying the immobilization film formation solution to a portion requiring formation of the polymer brush on the substrate by a printing method;
And applying a polymer brush forming solution on the immobilization film by a printing method to form a polymer brush on the immobilization film by living radical polymerization of a radically polymerizable monomer included in the polymer brush forming solution. Method of forming an alignment film for liquid crystal.
제 5 항에 있어서, 상기 폴리머 브러쉬 형성용 용액으로의 도포 및 상기 리빙 라디칼 중합 반응은 산소 차단 조건에서 행해지는 것을 특징으로 하는 액정용 배향막의 형성방법.6. The method for forming an alignment film for liquid crystal according to claim 5, wherein the application to the solution for forming a polymer brush and the living radical polymerization reaction are performed under oxygen blocking conditions.
KR1020100097848A 2009-10-07 2010-10-07 method for forming liquid crystal oriented film KR101157946B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-233243 2009-10-07
JP2009233243A JP2011081179A (en) 2009-10-07 2009-10-07 Method for forming liquid crystal alignment layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110037919A KR20110037919A (en) 2011-04-13
KR101157946B1 true KR101157946B1 (en) 2012-06-22

Family

ID=44045260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100097848A KR101157946B1 (en) 2009-10-07 2010-10-07 method for forming liquid crystal oriented film

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2011081179A (en)
KR (1) KR101157946B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044555A (en) * 1996-07-10 1999-06-25 모리시타 요이찌 Liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof and liquid crystal display device using same and manufacturing method thereof
KR20030027206A (en) * 2001-09-14 2003-04-07 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 Method for manufacturing liquid crystal display device
JP2003155365A (en) 2001-11-22 2003-05-27 Toshiba Corp Processing method and formed body

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147616A (en) * 1981-03-06 1982-09-11 Citizen Watch Co Ltd Formation of substrate for liquid crystal cell
JP3945982B2 (en) * 2000-11-13 2007-07-18 独立行政法人科学技術振興機構 Nanostructured functional body
US20100292427A1 (en) * 2007-08-06 2010-11-18 Canon Kabushiki Kaisha Structural member and method of producing the structural member
JP2009058605A (en) * 2007-08-30 2009-03-19 Epson Imaging Devices Corp Method and device for forming alignment layer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044555A (en) * 1996-07-10 1999-06-25 모리시타 요이찌 Liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof and liquid crystal display device using same and manufacturing method thereof
KR20030027206A (en) * 2001-09-14 2003-04-07 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 Method for manufacturing liquid crystal display device
JP2003155365A (en) 2001-11-22 2003-05-27 Toshiba Corp Processing method and formed body

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110037919A (en) 2011-04-13
JP2011081179A (en) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101861502B1 (en) Copolymerizable (meth)acrylic acid polymer, optical alignment film and phase difference film
TWI544026B (en) Thermoset film forming composition having photo-alignment
TWI570450B (en) An optical film, a method of manufacturing the same, and an image display device provided with the same
TWI608047B (en) Film formed in cured coating, alignment material and retardation material
KR101824055B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US9013658B2 (en) Method of manufacturing reflective color filter
TWI733273B (en) Method for the production of a photo-alignable object, photo-alignable materials, compositions for the manufacturing of a photo-alignable object and devices incorporating such objects
JP6249470B2 (en) Zero-plane anchoring liquid crystal alignment method and non-contact liquid crystal alignment method, and liquid crystal display device using them
US10558084B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
JP7059932B2 (en) Hardened film forming composition
JP2015007702A (en) Method for manufacturing substrate having liquid crystal alignment layer for in-plane switching type liquid crystal display element
KR101232182B1 (en) liquid crystal display device and method of driving same
CN105492964B (en) Method for manufacturing substrate having liquid crystal alignment film for in-plane switching liquid crystal display element
KR101157945B1 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
TWI689543B (en) Liquid crystal alignment agent and liquid crystal alignment film using photoreactive hydrogen-bonding polymer liquid crystal
KR102635863B1 (en) Cured film forming composition, orientation material and phase difference material
KR101157946B1 (en) method for forming liquid crystal oriented film
KR20140119295A (en) zero-surface anchoring alignment method for liquid crystal, contactless alignment method for liquid crystal, and liquid crystal display device using the same
KR101351423B1 (en) Method for Manufacturing the Same
CN105431770B (en) Method for manufacturing substrate having liquid crystal alignment film for in-plane switching liquid crystal display element
WO2016021570A1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
KR20230062899A (en) Cured film-forming composition, alignment material, and phase difference material
JP2018109788A (en) Method for manufacturing substrate having liquid crystal orientation film for lateral electric field-driven liquid crystal display element
JP6974963B2 (en) Liquid crystal display element
WO2022045104A1 (en) Two-component polymerizable liquid crystal composition

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180515

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 8