硬化性组合物、硬化膜、取向基板及液晶显示元件的制作方法

文档序号:18164634发布日期:2019-07-13 09:31阅读:251来源:国知局
硬化性组合物、硬化膜、取向基板及液晶显示元件的制作方法

本发明涉及一种提供硬化膜的硬化性组合物、利用所述硬化性组合物的硬化膜、双锚定层、及包括所述双锚定层的液晶显示元件,所述硬化膜能够形成液晶显示元件中的含有具有弱锚定能的区域及具有强锚定能的区域这两个区域的双锚定层。



背景技术:

液晶显示元件具有薄型、轻量、低消耗电力等特性,故在手机、计算机及电视的显示元件等广泛的领域中用途不断扩大。作为液晶显示元件的显示原理,提出扭转向列(twistednematic,tn)、共面切换(in-planeswitching,ips)、铁电液晶(ferroelectricliquidcrystal,flc)等各种显示模式,但其大部分需要利用取向基板来预先限制液晶分子的取向方向。

作为强制液晶分子的取向方向的方法,可采用:在基板上形成使用包含聚酰亚胺或聚酰亚胺前体的溶液而形成的取向膜后,使卷绕有人造丝或棉等布的辊在将转速以及辊及基板的距离保持为一定的状态下旋转,并朝一方向擦拭取向膜的表面的方法(摩擦法);或照射直线偏光紫外线而使聚酰亚胺的分子取向产生各向异性的方法(光取向法)等。通过这些取向处理,使得液晶分子在带有取向膜的基板表面受到强力约束而沿一定方向进行取向。以下,将所述液晶分子在带有取向膜的基板表面受到约束而进行取向的方向表述为“易取向轴”。

近年来,作为用以提高液晶显示元件的低驱动电压性的改善方案,提出一种在基板的其中一侧具有强锚定膜且在另一侧具有弱锚定膜的液晶显示元件(例如,参照专利文献1)。再者,本说明书中,将所述取向膜之类的限制液晶分子的取向方向的膜表述为“强锚定膜”,将进行限制的能力表述为“强锚定能”。同样地,将基板表面的取向限制力(锚定)弱,即便在膜附近也可通过电场等使液晶分子的朝向变化的膜表述为“弱锚定膜”,将即便在膜附近也可通过电场等使液晶分子的朝向变化的能力表述为“弱锚定能”。即,所谓“强锚定膜”是“具有强锚定能的膜”。所谓“弱锚定膜”是“具有弱锚定能的膜”。又,将能够形成具有强锚定能的膜的材料表述为“强锚定膜形成用材料”,将能够形成具有弱锚定能的膜的材料表述为“弱锚定膜形成用材料”。将强锚定能及弱锚定能的评价方法的具体例记载于后述的实施例中。

又,将含有具有弱锚定能的区域及具有强锚定能的区域这两个区域的层表述为“双锚定层”。再者,所谓液晶显示元件用“取向膜”通常是表示所述强锚定膜,但本说明书中设为双锚定层也为“取向膜”的一形态。

专利文献1的实施例中,记载一种液晶显示元件,其在其中一侧包括在基板表面形成聚合物刷的弱锚定膜、及在另一侧包括作为实施摩擦处理后的聚酰亚胺膜的强锚定膜。弱锚定膜的液晶分子的取向限制力弱,因此与在两侧包括强锚定膜的液晶显示元件相比,在其中一侧包括弱锚定膜且在另一侧包括强锚定膜的液晶显示元件具有低驱动电压性高的优点,但同时具有电压断开(off)时的显示响应性低的缺点。

在用于信息终端的液晶显示元件中,存在播放动态影像等的重视电压断开时的显示响应性的区域;以及显示时刻等的电压断开时的显示响应性并不那么重要,但使用时间长而重视省电性的区域。

对电压断开时的显示响应性高而言,有效的是在两侧包括强锚定膜的液晶显示元件,对省电性优异而言,有效的是在其中一侧包括强锚定膜并在另一侧包括弱锚定膜的液晶显示元件。

通常,在单一的液晶显示元件中存在分别重视电压断开时的显示响应性及省电性的两种区域的情况下,电压断开时的显示响应性优先,使用在两侧包括强锚定膜的液晶显示元件。因此,虽已知有由包括弱锚定膜而带来的液晶显示元件的低驱动电压性提高的优点,但情况为电压断开时的显示响应性下降成为阻碍,在具有重视所述特性的区域的液晶显示元件中无法使用弱锚定膜。

单一的液晶显示元件中,包括低驱动电压性高的区域及电压断开时的显示响应性高的区域这两个区域的液晶显示元件的构成例是如下的构成:具有夹持于相向的第1取向基板及第2取向基板的液晶层,第1取向基板为在单一基板上含有具有弱锚定能的区域及具有强锚定能的区域这两个区域的取向基板,第2取向基板为包括强锚定膜的取向基板。

所述构成例中所使用的第1取向基板的例子为包括具有弱锚定能的区域为主的像素、及具有强锚定能的区域为主的像素这两个像素的取向基板,以及包括具有弱锚定能的区域为主、且在电极区域的附近存在具有强锚定能的区域的像素的取向基板。

作为在单一基板上含有具有弱锚定能的区域及具有强锚定能的区域这两个区域的取向基板的制作方法,专利文献2中提倡的制作方法为如下的方法:使用光刻法,在强锚定膜上形成作为具有弱锚定能的图案体的聚合物刷的图案体的方法;使用喷墨法,在强锚定膜上形成作为具有弱锚定能的图案体的聚合物刷的图案体的方法;使用光刻法,形成作为具有弱锚定能的图案体的聚合物刷的图案体,并在其上以排斥的方式形成作为具有强锚定能的图案体的聚酰亚胺的图案体的方法。

这些方法中,使用光刻法或喷墨法。在使用光刻法的制作方法中,在显影后的淋洗不充分的情况下,存在由源自显影液的成分残存而引起的显示不良的风险。另一方面,在使用喷墨法的制作方法中,存在因静电的影响而油墨着落位置发生变化,导致图案形状变化的风险。

用以减少所述风险的具体的制作方法为包括以下四个步骤的制作方法:弱锚定膜形成步骤,在基板上形成具有弱锚定能的膜;第1紫外线照射步骤,对弱锚定膜上的一部分照射紫外线;强锚定膜形成用材料涂布步骤,涂布能够形成具有强锚定能的膜的材料;以及第2紫外线照射步骤,照射直线偏光紫外线。所述制作方法中,通过在弱锚定膜上进行第1紫外线照射,能够控制带有弱锚定膜的基板相对于强锚定膜形成用材料的重涂性。因此,即便不进行显影步骤,也能够进行图案形状变化的风险低的制作。

对所述制作方法中所使用的弱锚定膜形成用材料而言所需的是:所形成的膜具有弱锚定能;所形成的膜相对于强锚定膜形成用材料的重涂性不良;所形成的膜相对于强锚定膜形成用材料的重涂性通过紫外线照射而得到提高;以及在所述第1紫外线照射步骤、所述强锚定膜形成用材料涂布步骤、以及所述第2紫外线照射步骤这三个步骤后,在未形成具有强锚定能的图案体的区域中也具有弱锚定能。

所谓本说明书中的“重涂性”,是膜相对于涂液在膜上的涂布的特性,将因膜排斥涂液而无法形成涂膜的膜的状态表示为“重涂性不良”,将膜上的涂液的涂敷扩展性高而可形成涂膜的膜的状态表示为“重涂性良好”。

将所述的所形成的膜相对于具有强锚定能的膜形成用材料的重涂性不良、以及所形成的膜相对于具有强锚定能的膜形成用材料的重涂性通过紫外线照射而得到提高、以及不会阻碍由强锚定膜形成用材料所形成的图案体的强锚定能的各种特性综合表述为“具有强锚定能的图案体形成性”。又,将所述的所形成的膜具有弱锚定能、以及在所述第1紫外线照射步骤、所述强锚定膜形成用材料涂布步骤、及所述第2紫外线照射步骤后,在未形成具有强锚定能的图案体的区域中也具有弱锚定能的各种特性综合表述为“具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性”。

至今未示出具有强锚定能的图案体形成性优异、且具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性优异的材料。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2017-010030

[专利文献2]日本专利特开2017-211566



技术实现要素:

[发明所要解决的课题]

本发明的课题在于提供一种能够形成具有强锚定能的图案体形成性优异、且具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性优异的硬化膜的硬化性组合物。

[解决课题的技术手段]

本发明人为了解决所述课题而进行了努力研究,结果发现,利用包含多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的硬化性组合物,可达成所述目的,从而完成了本发明。

本发明包含以下的构成。

[1]一种硬化性组合物,其包含:多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c);所述硬化性组合物中,

所述多官能羧基化合物(a)为每一分子中具有三个以上的羧基的化合物;

所述多官能环氧化合物(b)为每一分子中具有三个以上的环氧基的化合物;

所述表面活性剂(c)的含量相对于所述多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的总量100重量份而为3重量份~100重量份。

[2]根据[1]项所述的硬化性组合物,其中所述表面活性剂(c)的含量相对于所述多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的总量100重量份而为5重量份~50重量份。

[3]根据[1]项或[2]项所述的硬化性组合物,其中所述表面活性剂(c)为聚合性表面活性剂。

[4]根据[3]项所述的硬化性组合物,其中所述聚合性表面活性剂为反应性含氟寡聚物。

[5]根据[1]项所述的硬化性组合物,其中所述多官能羧基化合物(a)为选自聚酯酰胺酸(a1)及含羧基的聚合体(a2)中的一种以上。

[6]根据[1]项所述的硬化性组合物,其中所述多官能环氧化合物(b)为选自缩水甘油醚型环氧化合物(b1)及含环氧基的聚合体(b2)中的一种以上。

[7]一种硬化膜,其包含根据[1]至[6]中任一项所述的硬化性组合物。

[8]一种液晶显示元件,其包括根据[7]项所述的硬化膜;所述液晶显示元件中,

所述硬化膜与液晶层相接;

即便在所述硬化膜附近,液晶分子的朝向也能够因电场的影响而变化。

[9]一种取向基板,其包括根据[7]项所述的硬化膜及对液晶分子的取向方向进行限制的图案体。

[10]一种液晶显示元件,其包括根据[9]项所述的取向基板。

[发明的效果]

本发明的优选的实施方式的硬化性组合物为提供具有强锚定能的图案体形成性优异、且具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性优异的硬化膜的硬化性组合物。通过使用所述硬化膜,无由源自显影液的成分残存而引起的显示不良的风险,能够减少使用喷墨法时的图案形状变化的风险。

附图说明

图1是表示双锚定层形成步骤的概略的剖面图。

图2是表示本发明的液晶显示元件10的第1实施方式、以及用于显示的背光单元11、偏光板12a、及偏光板12b的概略构成的剖面图。再者,双锚定层13为具有弱锚定能的区域13a的情况及具有强锚定能的区域13b的情况的任一情况也如图2般表示。

图3是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp并施加电场e的状态下、且双锚定层13为具有弱锚定能的区域13a时的、液晶分子的取向方向的分布的剖面图。

图4是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp并施加电场e的状态下、且双锚定层13为具有强锚定能的区域13b时的、液晶分子的取向方向的分布的剖面图。

图5是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp而不施加电场的状态下的电极线的配线方向及弱锚定膜附近的液晶分子的取向方向的关系的平面图。再者,双锚定层13为具有弱锚定能的区域13a的情况及具有强锚定能的区域13b的情况的任一情况也如图5般表示。

图6是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp并施加电场e的状态下、且双锚定层13为具有弱锚定能的区域13a时的、电极线的配线方向及液晶分子的取向方向的关系的平面图。

图7是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp并施加电场e的状态下、且双锚定层13为具有强锚定能的区域13b时的、电极线的配线方向及液晶分子的取向方向的关系的平面图。

图8是表示本发明的液晶显示元件10的第2实施方式、以及用于显示的背光单元11、偏光板12a、及偏光板12b的概略构成的剖面图。

图9是表示实施例的ips单元用cr梳齿电极的配置及二分区图案的双锚定层的配置关系的平面图。在一个取向基板上形成两个像素18。梳齿电极在平行于基板的面内沿着方向x而以一定间隔排列。

图10是表示在判断实施例的未施加电压时的取向有无的方法中,第1条件下的电极线15a的配线方向及偏光板12a的偏光方向的关系的平面图。

图11是表示在判断实施例的未施加电压时的取向有无的方法中,第2条件下的电极线15a的配线方向及偏光板12a的偏光方向的关系的平面图。

符号的说明

10:液晶显示元件

11:背光单元

12a、12b:偏光板

13:双锚定层

13a:双锚定层的具有弱锚定能的区域

13b:双锚定层的具有强锚定能的区域

14:强锚定膜

15a:电极线

16:像素电极

17:共用电极

18:像素

19:电极区域

20:非电极区域

100:基板

101:弱锚定膜

101a:曝光部

101b:未曝光部

102:强锚定膜形成用材料的涂膜

103:具有强锚定能的图案体

201:紫外线

202:直线偏光紫外线

203:光掩模

e:电场

lcp-1:第1基板

lcp-2:第2基板

lcp-3:液晶层

lcp-4:驱动电极层

lp:液晶化合物

p1、p2、p3:步骤

t1:图案体形成部

t2:图案体非形成部

x、y:与第1基板及第2基板平行的方向

具体实施方式

本说明书中,为了表示“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”的一者或两者,有时表述为“(甲基)丙烯酸”。同样地,为了表示“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”的一者或两者,有时表述为“(甲基)丙烯酸酯”,为了表示“丙烯酰氧基”及“甲基丙烯酰氧基”的一者或两者,有时表述为“(甲基)丙烯酰氧基”。

<1.本发明的硬化性组合物>

本发明的硬化性组合物为包含多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的硬化性组合物。

本发明的硬化性组合物的表面活性剂(c)的含量相对于多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的总量100重量份而为3重量份~100重量份。在所述范围的情况下,包含本发明的硬化性组合物的硬化膜中紫外线未照射部的重涂性不良,能够通过紫外线照射来提高重涂性。在本发明的硬化性组合物的表面活性剂(c)的含量相对于多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的总量100重量份而为5重量份~50重量份的情况下,可以少的曝光量来增大由紫外线照射所引起的重涂性的变化,故进而优选。

本发明的硬化性组合物的多官能环氧化合物(b)的含量优选为在多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的总量中为20重量%~80重量%。在所述范围的情况下,包含本发明的硬化性组合物的硬化膜对强锚定膜形成用材料中所含的溶剂的耐受性良好。因此当涂布强锚定膜形成用材料时,可防止对硬化膜的未照射紫外线的区域的渗入。

<1-1.多官能羧基化合物(a)>

本发明中所使用的多官能羧基化合物(a)为每一分子中具有三个以上的羧基的化合物。

多官能羧基化合物(a)可单独使用,也可将两种以上混合而使用。

多官能羧基化合物(a)的例子为聚酯酰胺酸(a1)及含羧基的聚合体(a2)。这些多官能羧基化合物(a)的原料的获取以及化合物的制造容易,且含有所述多官能羧基化合物(a)的硬化性组合物相对于多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的相容性良好。进而,聚酯酰胺酸(a1)的紫外线吸收性高,因此存在减少本发明的硬化膜形成后的紫外线照射步骤中的对基底的紫外线损害的效果,因此特别优选为聚酯酰胺酸(a1)。

<1-1-1.聚酯酰胺酸(a1)>

本发明中所使用的聚酯酰胺酸(a1)是通过将四羧酸二酐(a11)、二胺(a12)、及多元羟基化合物(a13)作为必需原料并使其进行反应而获得的反应产物。进而,除了这些成分以外,也可将选自一元醇(a14)及苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15)中的一种以上加入至原料中。

将聚酯酰胺酸(a1)加入至本发明的硬化性组合物中的方法可直接加入聚合反应后的溶液,也可对所述溶液进行浓缩而取出固体成分,从而仅加入固体成分。

<1-1-1-1.四羧酸二酐(a11)>

本发明中所使用的四羧酸二酐(a11)的例子为芳香族四羧酸二酐、脂环式四羧酸二酐、以及脂肪族四羧酸二酐。

芳香族四羧酸二酐的具体例为3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯基砜四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯基砜四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基醚四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯基醚四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯基醚四羧酸二酐、2,2-[双(3,4-二羧基苯基)]六氟丙烷二酐、及乙二醇双(脱水偏苯三酸酯);脂环式四羧酸二酐的具体例为环丁烷四羧酸二酐、甲基环丁烷四羧酸二酐、环戊烷四羧酸二酐、及环己烷四羧酸二酐;脂肪族四羧酸二酐的具体例为乙烷四羧酸二酐、及丁烷四羧酸二酐。

这些四羧酸二酐中,优选为3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基醚四羧酸二酐、2,2-[双(3,4-二羧基苯基)]六氟丙烷二酐、乙二醇双(脱水偏苯三酸酯)、及丁烷四羧酸二酐,特别优选为3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基醚四羧酸二酐、及丁烷四羧酸二酐。使用含有聚酯酰胺酸(a1)的硬化性组合物而形成的硬化膜的透光性高,所述聚酯酰胺酸(a1)包含选自这些中的一种以上作为原料。

四羧酸二酐(a11)可单独使用所述化合物,也可将两种以上混合而使用。

<1-1-1-2.二胺(a12)>

本发明中所使用的二胺(a12)的例子为具有两个苯环的二胺及具有四个苯环的二胺。

具有两个苯环的二胺的具体例为3,3'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二苯基砜、及3,4'-二氨基二苯基砜;具有四个苯环的二胺的具体例为双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、双[3-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、[4-(4-氨基苯氧基)苯基][3-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、[4-(3-氨基苯氧基)苯基][3-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、及2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。

这些二胺中,优选为3,3'-二氨基二苯基砜。包含所述化合物作为原料的聚酯酰胺酸(a1)在溶剂中的溶解性良好。

二胺(a12)可单独使用所述化合物,也可将两种以上混合而使用。

<1-1-1-3.多元羟基化合物(a13)>

本发明中所使用的多元羟基化合物(a13)的具体例为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、重量平均分子量为1,000以下的聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、重量平均分子量为1,000以下的聚丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、1,2,5-戊三醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、1,2,6-己三醇、1,2-庚二醇、1,7-庚二醇、1,2,7-庚三醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、3,6-辛二醇、1,2,8-辛三醇、1,2-壬二醇、1,9-壬二醇、1,2,9-壬三醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、1,2,10-癸三醇、1,2-十二烷二醇、1,12-十二烷二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、双酚a、双酚s、双酚f、二乙醇胺、及三乙醇胺。

这些化合物中,优选为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、以及1,8-辛二醇,特别优选为1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、及1,6-己二醇。包含选自这些化合物中的一种以上作为原料的聚酯酰胺酸(a1)在溶剂中的溶解性良好。

多元羟基化合物(a13)可单独使用所述化合物,也可将两种以上混合而使用。

<1-1-1-4.一元醇(a14)>

聚酯酰胺酸(a1)的合成中,除四羧酸二酐(a11)、二胺(a12)、及多元羟基化合物(a13)以外,也可进一步使一元醇(a14)进行反应。

一元醇(a14)的具体例为甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、烯丙醇、苄醇、甲基丙烯酸羟基乙酯、丙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、苯酚、冰片(borneol)、麦芽醇(maltol)、沉香醇(linalool)、萜品醇(terpineol)、二甲基苄基甲醇、3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷。

这些化合物中,优选为异丙醇、烯丙醇、苄醇、甲基丙烯酸羟基乙酯、丙二醇单乙醚、以及3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷,特别优选为苄醇。包含选自这些化合物中的一种以上作为原料的聚酯酰胺酸(a1)相对于多官能环氧化合物(b)的相容性良好。

一元醇(a14)可单独使用所述化合物,也可将两种以上混合而使用。

<1-1-1-5.苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15)>

聚酯酰胺酸(a1)的合成中,除四羧酸二酐(a11)、二胺(a12)、及多元羟基化合物(a13)以外,也可进一步使具有三个以上的酸酐基的化合物进行反应。

具有三个以上的酸酐基的化合物的具体例为苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15)。通过加入苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15),可提高聚酯酰胺酸(a1)相对于多官能环氧化合物(b)的相容性。苯乙烯/马来酸酐的摩尔比为0.5~4,优选为1~3,具体而言更优选为约1、约2或约3,进而优选为约1或约2,特别优选为约1。

苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15)的市售品的例子为sma1000、sma2000、及sma3000(均为商品名,川原油化股份有限公司)。这些例子中,特别优选为在溶剂中的溶解性良好的sma1000。

苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15)可单独使用所述化合物,也可将两种以上混合而使用。

<1-1-1-6.聚酯酰胺酸(a1)的制造方法>

本发明中所使用的聚酯酰胺酸(a1)可利用已知的制造方法来制造(例如,记载于日本专利特开2015-163685中)。优选的制造方法为使用用于聚合反应的溶剂(以下表述为“聚合溶剂”)的溶液聚合。

<1-1-2.含羧基的聚合体(a2)>

本发明中所使用的含羧基的聚合体(a2)为具有羧基的自由基聚合性化合物(a21)、以及不具有羧基及环氧基的其他自由基聚合性化合物(a22)的共聚物。

<1-1-2-1.具有羧基的自由基聚合性化合物(a21)>

所述具有羧基的自由基聚合性单体(a21)为在一分子中具有至少一个羧基且具有至少一个自由基聚合性基的化合物。

本发明中所使用的具有羧基的自由基聚合性单体(a21)的具体例为(甲基)丙烯酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、及马来酸。

这些化合物中,优选为(甲基)丙烯酸及衣康酸,特别优选为(甲基)丙烯酸。含有含羧基的聚合体(a2)的硬化性组合物的硬化性良好,所述含羧基的聚合体(a2)是将包含选自这些化合物中的一种以上的混合物进行聚合而获得。

<1-1-2-2.其他自由基聚合性化合物(a22)>

本发明中所使用的其他自由基聚合性单体(a22)为不具有羧基及环氧基且在一分子中具有至少一个自由基聚合性基的化合物。

此种自由基聚合性单体的例子为具有脂肪族基的(甲基)丙烯酸酯化合物、具有芳香族基的(甲基)丙烯酸酯化合物、具有下述式(b-11)所表示的结构的(甲基)丙烯酸酯化合物、其他(甲基)丙烯酸酯化合物、n-取代马来酰亚胺化合物、大分子单体、苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯甲基苯乙烯、茚、(甲基)丙烯酰胺、及n-丙烯酰基吗啉。

具有脂肪族基的(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯;具有芳香族基的(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例为(甲基)丙烯酸苯酯、及(甲基)丙烯酸苄酯;具有式(b-11)所表示的结构的(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例为(甲基)丙烯酸3-[三(三甲基硅烷氧基)硅烷基]丙酯、及单(甲基)丙烯酰氧基丙基改性聚二甲基硅氧烷;其他(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例为甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、及丙三醇单(甲基)丙烯酸酯。n-取代马来酰亚胺化合物的具体例为n-苯基马来酰亚胺及n-环己基马来酰亚胺。大分子单体的具体例为聚苯乙烯大分子单体及聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体。

这些化合物中,优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、及(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、及n-环己基马来酰亚胺,进而优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、及n-环己基马来酰亚胺。包含含羧基的聚合体(a2)的硬化性组合物的耐化学品性良好,所述含羧基的聚合体(a2)是将包含选自这些化合物中的一种以上的混合物进行聚合而获得。

本发明中所使用的其他自由基聚合性单体(a22)可单独使用所述化合物,也可将两种以上混合而使用。

<1-1-2-3.含羧基的聚合体(a2)的制造方法>

本发明中所使用的含羧基的聚合体(a2)可利用已知的制造方法来制造。优选的制造方法为使用溶剂的溶液中的自由基聚合方法。聚合温度只要是由所使用的聚合引发剂来充分产生自由基的温度,则并无特别限定,通常为50℃~150℃的范围。聚合时间也无特别限定,通常为1小时~24小时的范围。又,所述聚合也可在加压、减压或大气压的任一压力下进行。制造方法为使用聚合溶剂的溶液聚合。

<1-2.多官能环氧化合物(b)>

本发明中所使用的多官能环氧化合物(b)为每一分子中具有三个以上的环氧基的化合物。

多官能环氧化合物(b)可单独使用,也可将两种以上混合而使用。

多官能环氧化合物(b)的例子为苯酚酚醛清漆型环氧化合物、甲酚酚醛清漆型环氧化合物、缩水甘油醚型环氧化合物(b1)、双酚a酚醛清漆型环氧化合物、脂肪族聚缩水甘油醚、脂环式脂肪族环氧化合物、及含环氧基的聚合体(b2)。

这些化合物中,优选为缩水甘油醚型环氧化合物(b1)、及含环氧基的聚合体(b2)。含有这些多官能环氧化合物(b)的硬化性组合物相对于多官能羧基化合物(a)及表面活性剂(c)的组合物中的相容性良好。进而,特别优选为由本发明的硬化膜形成后的强锚定膜形成时的加热所引起的耐热分解性高的缩水甘油醚型环氧化合物(b1)。

<1-2-1.缩水甘油醚型环氧化合物(b1)>

缩水甘油醚型环氧化合物(b1)的优选的具体例为1,3-双[4-[1-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-1-[4-[1-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-1-甲基乙基]苯基]乙基]苯氧基]-2-丙醇、及2-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-2-[4-[1,1-双[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]乙基]苯基]丙烷。

这些缩水甘油醚型环氧化合物(b1)的市售品的例子为泰库摩亚(tecmoa)vg3101l(商品名,普林泰科(printec)股份有限公司)、eppn-501h、eppn-502h(均为商品名,日本化药股份有限公司)及jer1032h60(商品名,三菱化学股份有限公司)。再者,泰库摩亚(tecmoa)vg3101l为2-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-2-[4-[1,1-双[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]乙基]苯基]丙烷及1,3-双[4-[1-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-1-[4-[1-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-1-甲基乙基]苯基]乙基]苯氧基]-2-丙醇的混合物。

<1-2-2.含环氧基的聚合体(b2)>

本发明中所使用的含环氧基的聚合体(b2)为在原料中包含具有环氧基的自由基聚合性化合物(b21)的聚合体。

所述在原料中包含具有环氧基的自由基聚合性化合物(b21)的聚合体中,具有环氧基的自由基聚合性化合物(b21)以及不具有羧基及环氧基的其他自由基聚合性化合物(b22)的共聚物相对于多官能羧基化合物(a)及表面活性剂(c)的相容性高,因此优选。

<1-2-2-1.具有环氧基的自由基聚合性化合物(b21)>

所述具有环氧基的自由基聚合性化合物(b21)为在一分子中具有至少一个环氧基且具有至少一个自由基聚合性基的化合物。

本发明中所使用的具有羧基的自由基聚合性单体(a21)的具体例为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯及(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯。

这些化合物中,优选为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯,特别优选为甲基丙烯酸缩水甘油酯。含有含环氧基的聚合体(b2)的硬化性组合物的硬化性良好,所述含环氧基的聚合体(b2)是将包含选自这些化合物中的一种以上的混合物进行聚合而获得。

<1-2-2-2.其他自由基聚合性化合物(b22)>

其他自由基聚合性化合物(b22)为不具有羧基及环氧基且在每一分子中具有一个以上的自由基聚合性基的化合物。

其他自由基聚合性化合物(b22)的具体例为所述其他自由基聚合性化合物(a22)的具体例中记载的化合物。

这些化合物中,优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、及(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、及n-环己基马来酰亚胺,进而优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、及n-环己基马来酰亚胺。包含含环氧基的聚合体(b2)的硬化性组合物的耐化学品性良好,所述含环氧基的聚合体(b2)是将包含选自这些化合物中的一种以上的混合物进行聚合而获得。

<1-2-2-3.含环氧基的聚合体(b2)的制造方法>

本发明中所使用的含环氧基的聚合体(b2)可利用已知的制造方法来制造。优选的制造方法为使用溶剂的溶液中的自由基聚合方法。聚合温度只要是由所使用的聚合引发剂来充分产生自由基的温度,则并无特别限定,通常为50℃~150℃的范围。聚合时间也无特别限定,通常为1小时~24小时的范围。又,所述聚合也可在加压、减压或大气压的任一压力下进行。制造方法为使用聚合溶剂的溶液聚合。

<1-3.表面活性剂(c)>

本发明中所使用的表面活性剂(c)的例子为阴离子系、阳离子系、非离子系及氟系等的表面活性剂。

包括包含本发明的硬化性组合物的硬化膜的取向基板是在本发明的硬化膜形成后经过强锚定膜形成用材料涂布步骤来制作。因此本发明的硬化性组合物中所使用的表面活性剂(c)优选为提供对强锚定膜形成用材料中所含的溶剂的耐受性良好的硬化膜的聚合性表面活性剂。聚合性表面活性剂是通过加热及紫外线照射等来进行聚合,因此可获得此种特性。

聚合性表面活性剂的例子为反应性含氟寡聚物、含氟预聚物、硅聚醚丙烯酸酯。

包含反应性含氟寡聚物的溶液的市售品的例子为美佳法(megafac)rs-72-k(商品名,迪爱生(dic)股份有限公司),包含含氟预聚物的溶液的市售品的例子为福杰特(ftergent)601ad(商品名,尼欧斯(neos)股份有限公司),硅聚醚丙烯酸酯的市售品的例子为泰高拉德(tegorad)2200n(商品名,日本赢创(evonikjapan)股份有限公司)。

这些聚合性表面活性剂中,提供能够抑制因硬化性组合物涂布时的阶差引起的条纹不均的硬化性组合物的反应性含氟寡聚物、以及提供硬化膜的滑动性优异且不易受损的硬化性组合物的硅聚醚丙烯酸酯在液晶显示元件量产时可减少显示不良区域,因此特别优选。

<1-4.添加剂(d)>

为了提高密接性、耐热性、硬化性、耐紫外线劣化性、耐划伤性、及低温硬化性,本发明的硬化性组合物中可添加各种添加剂(d)。添加剂(d)的例子为硅烷偶联剂等偶联剂、受阻酚系、受阻胺系、磷系、硫系化合物等抗氧化剂、环氧硬化剂、紫外线吸收剂、热交联剂、多官能环氧化合物(b)以外的环氧化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、及光聚合引发剂。

<1-4-1.偶联剂>

就进一步提高所形成的硬化膜及基板的密接性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有偶联剂。

此种偶联剂的具体例为3-缩水甘油氧基丙基二甲基乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(例如,商品名:塞拉艾斯(sila-ace)s510,捷恩智(jnc)股份有限公司)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(例如,商品名:塞拉艾斯(sila-ace)s530,捷恩智(jnc)股份有限公司)、3-巯基丙基三甲氧基硅烷(例如,商品名:塞拉艾斯(sila-ace)s810,捷恩智(jnc)股份有限公司)、及3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的聚合体(例如,商品名:考特奥斯陆(coatosil)mp200,迈图高新材料(momentiveperformancematerials)合同公司)等硅烷系偶联剂;乙酰烷氧基二异丙醇铝等铝系偶联剂;以及四异丙基双(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯等钛酸酯系偶联剂。

这些偶联剂中,3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的聚合体由于提升密接性的效果大,因此优选。

相对于多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的总量100重量份,偶联剂的含量为0.01重量份以上且10重量份以下,所述情况保持其他特性并提高所形成的硬化膜及基板的密接性,因此优选。

<1-4-2.抗氧化剂>

就提高耐热性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有抗氧化剂。

本发明的硬化性组合物中也可添加受阻酚系、受阻胺系、磷系、硫系化合物等抗氧化剂。这些中,就耐候性的观点而言,优选为受阻酚系。抗氧化剂的具体例为易璐佳诺斯(irganox)1010、易璐佳诺斯(irganox)1010ff、易璐佳诺斯(irganox)1035、易璐佳诺斯(irganox)1035ff、易璐佳诺斯(irganox)1076、易璐佳诺斯(irganox)1076fd、易璐佳诺斯(irganox)1098、易璐佳诺斯(irganox)1135、易璐佳诺斯(irganox)1330、易璐佳诺斯(irganox)1726、易璐佳诺斯(irganox)1425wl、易璐佳诺斯(irganox)1520l、易璐佳诺斯(irganox)245、易璐佳诺斯(irganox)245ff、易璐佳诺斯(irganox)259、易璐佳诺斯(irganox)3114、易璐佳诺斯(irganox)565(均为商品名,日本巴斯夫(basfjapan)股份有限公司)、艾迪科斯塔波(adkstab)ao-20、艾迪科斯塔波(adkstab)ao-30、艾迪科斯塔波(adkstab)ao-50、艾迪科斯塔波(adkstab)ao-60、艾迪科斯塔波(adkstab)ao-80(均为商品名,艾迪科(adeka)股份有限公司)。这些中,更优选为易璐佳诺斯(irganox)1010、艾迪科斯塔波(adkstab)ao-60。

相对于多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的总量100重量份,抗氧化剂是添加0.1重量份~10重量份来使用。

<1-4-3.环氧硬化剂>

就进一步提高硬化性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有环氧硬化剂。

环氧硬化剂的例子为酸酐系硬化剂、胺系硬化剂、酚系硬化剂、咪唑系硬化剂、催化剂型硬化剂、及锍盐、苯并噻唑鎓盐、铵盐、鏻盐等感热性酸产生剂,优选为相对于多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的相容性高的酸酐系硬化剂或咪唑系硬化剂。

酸酐系硬化剂的具体例为马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、及六氢偏苯三酸酐等脂肪族二羧酸酐;以及邻苯二甲酸酐及偏苯三酸酐等芳香族多元羧酸酐。这些中,特别优选为可保持其他特性并提高硬化性的偏苯三酸酐及六氢偏苯三酸酐。

咪唑系硬化剂的具体例为2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2,3-二氢-1h-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐。这些中,特别优选为相对于多官能羧基化合物(a)的相容性良好的2-十一烷基咪唑。

环氧硬化剂相对于多官能环氧化合物(b)的优选的比例是相对于多官能环氧化合物(b)100重量份而环氧硬化剂为0.1重量份~60重量份。

<1-4-4.紫外线吸收剂>

就进一步提高所形成的硬化膜的耐紫外线劣化性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有紫外线吸收剂。

紫外线吸收剂的具体例为帝奴彬(tinuvin)p、帝奴彬(tinuvin)120、帝奴彬(tinuvin)144、帝奴彬(tinuvin)213、帝奴彬(tinuvin)234、帝奴彬(tinuvin)326、帝奴彬(tinuvin)571、帝奴彬(tinuvin)765(均为商品名,日本巴斯夫(basfjapan)股份有限公司)。

相对于多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的总量100重量份,紫外线吸收剂是添加0.01重量份~10重量份来使用。

<1-4-5.热交联剂>

就进一步提高硬化性及耐热性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有热交联剂。

热交联剂的市售品的具体例为尼卡拉克(nikalac)mw-30hm、尼卡拉克(nikalac)mw-100lm、尼卡拉克(nikalac)mx-270、尼卡拉克(nikalac)mx-280、尼卡拉克(nikalac)mx-290、尼卡拉克(nikalac)mw-390、尼卡拉克(nikalac)mw-750lm(均为商品名,三和化学股份有限公司)。

相对于多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的总量100重量份,热交联剂是添加0.1重量份~10重量份来使用。

<1-4-6.多官能环氧化合物(b)以外的环氧化合物>

就提高硬化性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有多官能环氧化合物(b)以外的环氧化合物。

相对于多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的总量100重量份,多官能环氧化合物(b)以外的环氧化合物优选为添加50重量份以下。

多官能环氧化合物(b)以外的环氧化合物的例子为双酚a型环氧化合物及双酚f型环氧化合物。

双酚a型环氧化合物的市售品的具体例为jer828、jer1004、jer1009(均为商品名,三菱化学股份有限公司);双酚f型环氧化合物的市售品的具体例为jer806、jer4005p(均为商品名,三菱化学股份有限公司)。

<1-4-7.多官能(甲基)丙烯酸酯化合物>

就提高耐划伤性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。

相对于多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的总量100重量份,多官能(甲基)丙烯酸酯化合物优选为添加20重量份~200重量份。

多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷(ethyleneoxide,eo)改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷(propyleneoxide,po)改性三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇eo改性三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇po改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、及ε-己内酯改性三-(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等三官能的(甲基)丙烯酸酯化合物;

二-三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇烷氧基四(甲基)丙烯酸酯、及二甘油eo改性四丙烯酸酯等四官能的(甲基)丙烯酸酯化合物;

二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等五官能的(甲基)丙烯酸酯化合物;

二季戊四醇六丙烯酸酯等六官能的(甲基)丙烯酸酯化合物;以及

具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。可使用这些中的一种以上。

这些具体例中,优选为耐划伤性提升效果高的四官能的(甲基)丙烯酸酯化合物、五官能的(甲基)丙烯酸酯化合物、六官能的(甲基)丙烯酸酯化合物、及具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,进而优选为五官能的(甲基)丙烯酸酯化合物、六官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。

<1-4-8.光聚合引发剂>

就提高低温硬化性的观点而言,本发明的硬化性组合物也可进一步含有光聚合引发剂。在添加光聚合引发剂的情况下,能够通过与多官能(甲基)丙烯酸酯化合物并用并进行紫外线照射步骤来降低煅烧温度。

光聚合引发剂的具体例为二苯甲酮、米氏酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、氧杂蒽酮、硫杂蒽酮、异丙基氧杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-乙基蒽醌、苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-4'-异丙基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、异丙基安息香醚、异丁基安息香醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、樟脑醌、苯并蒽酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮(例如,商品名:艳佳固(irgacure)907,日本巴斯夫(basfjapan)股份有限公司)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1(例如,商品名:艳佳固(irgacure)369,日本巴斯夫(basfjapan)股份有限公司)、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4,4'-二(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮、3,4,4'-三(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(o-苯甲酰基肟)(例如,商品名:艳佳固(irgacure)oxe01,日本巴斯夫(basfjapan)股份有限公司)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9h-咔唑-3-基]-1-(o-乙酰基肟)(例如,商品名:艳佳固(irgacure)oxe02,日本巴斯夫(basfjapan)股份有限公司)、艳佳固(irgacure)oxe03(商品名,日本巴斯夫(basfjapan)股份有限公司)、1,2-丙二酮,1-[4-[4-(2-羟基乙氧基)苯硫基]苯基]-2-(o-乙酰基肟)(例如,商品名:艾迪科亚库鲁兹(adekaarkls)nci-930,艾迪科(adeka)股份有限公司)、艾迪科亚库鲁兹(adekaarkls)nci-831(商品名,艾迪科(adeka)股份有限公司)、艾迪科奥普托玛(adekaoptomer)n-1919(商品名,艾迪科(adeka)股份有限公司)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-(4'-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(2',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(2'-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4'-戊氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、4-[对-n,n-二(乙氧基羰基甲基)]-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、1,3-双(三氯甲基)-5-(2'-氯苯基)-均三嗪、1,3-双(三氯甲基)-5-(4'-甲氧基苯基)-均三嗪、2-(对二甲基氨基苯乙烯基)苯并噁唑、2-(对二甲基氨基苯乙烯基)苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、3,3'-羰基双(7-二乙基氨基香豆素)、2-(邻氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2,4-二溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、3-(2-甲基-2-二甲基氨基丙酰基)咔唑、3,6-双(2-甲基-2-吗啉代丙酰基)-9-正十二烷基咔唑、1-羟基环己基苯基酮、及双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1h-吡咯-1-基)-苯基)钛。可使用这些中的一种以上。

这些光聚合引发剂的具体例中,若使用选自1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(o-苯甲酰基肟)及1,2-丙二酮,1-[4-[4-(2-羟基乙氧基)苯硫基]苯基]-2-(o-乙酰基肟)中的一种以上,则可以更少的曝光量来表现出硬化性组合物的低温硬化性的提升效果。相对于多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的总量100重量份,适于表现出所述效果的光聚合引发剂的添加量为1重量份~20重量份。

<1-5.硬化性组合物中所任意添加的溶剂>

本发明的硬化性组合物中除所述聚合溶剂以外,也可添加溶剂。本发明的硬化性组合物中所任意添加的溶剂(以下记载为“稀释用溶剂(e)”,以后将聚合溶剂及稀释用溶剂(e)统称表述为“组合物用溶剂”)优选为可溶解多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)及表面活性剂(c)的溶剂。在硬化性组合物含有所述添加剂(d)的情况下,稀释用溶剂(e)优选为可进一步溶解添加剂(d)的溶剂。

所述稀释用溶剂(e)优选为沸点为100℃~200℃的化合物的至少一种、或含有20重量%以上的所述化合物的混合溶剂。沸点为100℃~200℃的化合物的具体例为1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、乙酸丁酯、丙酸丁酯、乳酸乙酯、氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯、二噁烷、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(以下简记为“pgmea(propyleneglycolmonomethyletheracetate)”)、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、环己酮、环戊酮、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、甲苯、二甲苯、γ-丁内酯、及n,n-二甲基乙酰胺。

这些中优选为硬化性组合物涂布时的涂敷扩展性良好且通用性高的pgmea。

<1-6.硬化性组合物的保存>

本发明的硬化性组合物若在-30℃~25℃的范围下遮光而保存,则组合物的经时稳定性变得良好而优选。更优选为在-10℃~20℃下保存。

<2.由硬化性组合物获得的硬化膜>

本发明的硬化性组合物可通过如下方式而获得:将多官能羧基化合物(a)、多官能环氧化合物(b)、及表面活性剂(c)加以混合,根据目标特性,进一步视需要而选择性添加添加剂(d)及稀释用溶剂(e),将这些化合物均匀地混合溶解。

通过将以所述方式获得的硬化性组合物涂布于基板表面,在硬化性组合物包含组合物用溶剂的情况下,进而利用加热步骤及减压步骤等步骤将组合物用溶剂去除,由此可形成涂膜。在基板表面涂布硬化性组合物的方法的具体例为旋涂法、辊涂法、浸渍法、及狭缝涂布法。继而,利用加热板及烘箱等对所述涂膜进行预烘烤。预烘烤条件视各成分的种类及调配比例而异,通常在70℃~150℃下,若为加热板则为1分钟~5分钟,若为烘箱则为5分钟~15分钟。

最后,为了使涂膜完全硬化,可通过进行加热处理来获得硬化膜,所述加热处理是在100℃~250℃、优选为120℃~230℃下,若为加热板则进行5分钟~60分钟,若为烘箱则进行20分钟~90分钟。

以所述方式获得的硬化膜通过表面活性剂(c)的表面自由能下降能,弱锚定性优异,且相对于硬化膜上的、强锚定膜形成用材料的重涂性不良。进而,通过照射紫外线,能够提高强锚定膜形成用材料相对于硬化膜上的重涂性。以下,将照射有紫外线的所述硬化膜的区域表述为“曝光部”,将未照射紫外线的所述硬化膜的区域表述为“未曝光部”。

又,以所述方式获得的硬化膜通过由多官能羧基化合物(a)及多官能环氧化合物(b)的硬化形成的分子间交联,而耐化学品性高。因而,当在硬化膜上涂布强锚定膜形成用材料时,能够抑制由强锚定膜形成用材料中所含的溶剂(例如n-甲基吡咯烷酮)接触到硬化膜而引起的弱锚定性下降。进而,通过羧基及环氧基进行反应而产生的醇性羟基,提高相对于硬化膜上的、强锚定膜形成用材料的重涂性。因而,曝光部的重涂性变得良好。

如以上般,所述硬化膜的未曝光部的弱锚定性高,重涂性不良。曝光部的重涂性良好。未曝光部与曝光部的耐溶剂性均高。因而,相对于所述硬化膜的未曝光部上及曝光部上的重涂性的差异可变大,所述硬化膜的具有强锚定能的图案体形成性优异,并且具有强锚定能的图案体非形成部可耐受强锚定膜形成用材料的溶剂,因此弱锚定性优异。

<3.带有双锚定层的基板>

在形成所述硬化膜的基板(以下表述为“带有硬化膜的基板”)进行包括以下的步骤(p1)~步骤(p3)的具有强锚定能的图案体形成步骤,由此可获得在单一的基板上含有具有弱锚定能的区域及具有强锚定能的区域这两个区域的基板(以下表述为“带有双锚定层的基板”)。

(p1)对形成于基板(100)上的所述硬化膜(101)的一部分照射紫外线(201)的第1紫外线照射步骤,

(p2)在硬化膜(101)上涂布强锚定膜形成用材料的步骤,

(p3)照射直线偏光紫外线(202)的第2紫外线照射步骤。

关于所述步骤(p1)~步骤(p3)的顺序,也可在中途包括其他步骤,但以(p1)、(p2)、(p3)的顺序来进行。

将步骤(p1)~步骤(p3)的概略图示于图1中。

步骤(p1)为对弱锚定膜(即硬化膜(101))上的一部分照射紫外线的第1紫外线照射步骤,形成紫外线(201)的曝光部(101a)及未曝光部(101b)。对弱锚定膜上的一部分照射紫外线的方法的例子为使用光掩模(203)的方法。

步骤(p2)为在膜(101)上涂布强锚定膜形成用材料的步骤。强锚定膜能够利用液晶取向膜的已知的形成方法来形成。即,液晶取向剂为所述强锚定膜形成用材料。

液晶取向膜的形成方法的例子为所述摩擦法及光取向法。这些两种方法中,优选为在取向处理步骤(p4)时可抑制本发明的取向基板的具有弱锚定能的区域的弱锚定能下降的光取向法。第2紫外线照射步骤(p3)为光取向法的取向处理步骤。

光取向法的例子为使用光异构型的材料的方法(例如,日本专利特开2005-275364)、使用光二聚型的材料的方法(例如,日本专利特开平10-251646)、及使用光分解型的材料的方法(例如,日本专利特开平9-297313)。为了保持具有弱锚定能的区域的弱锚定能,这些光取向法中,优选为使用在曝光波长300nm以上感度高的光异构型的材料的方法及使用光二聚型的材料的方法,特别优选为使用在曝光波长350nm以上感度高的光异构型的材料的方法。再者,在后述的实施例中,使用的是使用光异构型的材料的方法。

步骤(p2)中的涂布方法可使用已知的涂布方法。已知的涂布方法的例子为旋涂法、狭缝涂布法、凹版胶版印刷法、柔版印刷法、及喷墨法。

通过所述步骤(p1)而产生未曝光部(101b)及曝光部(101a)上的重涂性的差异,因此成为在曝光部(101a)上容易形成涂膜的状态,但优选为能够利用离心力排除涂布于未曝光部(101b)上的液体的旋涂法、及能够选择性地涂布于曝光部(101a)上的凹版胶版印刷法、柔版印刷法、及喷墨法。

步骤(p3)中的直线偏光紫外线(202)优选为波长250nm以上且450nm以下的光,进而优选为波长300nm以上且400nm以下的光。其理由是因为利用所照射的直线偏光紫外线(202)抑制未曝光部(101b)的弱锚定能的下降、以及是因为防止可见光下的曝光。

理想的是除所述步骤(p1)~步骤(p3)以外,在步骤(p2)及步骤(p3)之间或步骤(p3)之后包括对通过涂布强锚定膜形成用材料而形成的涂膜(102)进行加热煅烧的步骤(p4)。通过实施步骤(p4),具有强锚定能的图案体(103)的耐划伤性提高。通常,在光取向法为使用光二聚型的材料的方法或使用光分解型的材料的方法的情况下,在步骤(p2)及步骤(p3)之间实施步骤(p4)。又,在光取向法为使用光异构型的材料的方法的情况下,在步骤(p3)之后实施步骤(p4)。再者,在后述的实施例中,在步骤(p3)之后实施步骤(p4)。

<3.包括带有双锚定层的基板的液晶显示元件>

液晶化合物中存在介电常数各向异性为正的正型、及介电常数各向异性为负的负型。正型的液晶化合物的介电性质在液晶分子的长轴方向上大,在与长轴方向正交的方向上小。负型的液晶化合物的介电性质在液晶分子的长轴方向上小,在与长轴方向正交的方向上大。在以下的液晶显示元件的说明中,对使用正型的液晶化合物的事例进行说明。

在液晶显示元件中,作为用以控制液晶分子的取向方向的取向膜,存在所述强锚定膜、所述弱锚定膜、及所述双锚定层。本发明的液晶显示元件中,彼此相向的两个取向膜的其中一者为强锚定膜,另一者为双锚定层。

使用本发明的硬化性组合物而形成的硬化膜可用作弱锚定膜。

<3-1.第1实施方式>

图2是表示本发明的液晶显示元件10的第1实施方式、以及用于显示的背光单元11、偏光板12a、及偏光板12b的概略构成的剖面图。图3是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp并施加电场e的状态下的液晶分子的取向方向的分布的图。图4是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp而不施加电场的状态下的电极线的配线方向、及双锚定层附近的液晶分子的取向方向的关系的图。图5-图7是表示所述第1实施方式中,使用介电常数各向异性为正的液晶化合物lp并施加电场e的状态下的电极线的配线方向、及液晶分子的取向方向的关系的图。

如图2所示,本发明的液晶显示元件包括:第1基板(lcp-1),形成有双锚定层13;第2基板(lcp-2),形成有与所述双锚定层之间空开间隔而相向配置的强锚定膜14;液晶层(lcp-3),配置于所述双锚定层及所述强锚定膜之间,且通过驱动液晶分子而透射或阻断所述光;以及驱动电极层(lcp-4),对所述液晶分子施加沿着所述第1基板(lcp-1)及第2基板(lcp-2)的方向的电场。

第1基板(lcp-1)及第2基板(lcp-2)分别包含玻璃等基板,空开规定的间隔而彼此平行地配置。

偏光板12a及偏光板12b呈正交尼科尔(crossednicol)配置。例如,偏光板12a的偏光方向为方向y,偏光板12b的偏光方向为方向x。

驱动电极层(lcp-4)设于所述第1基板(lcp-1)及第2基板(lcp-2)的任一者。如图2所示,第1实施方式中,驱动电极层(lcp-4)设于所述第1基板(lcp-1)。驱动电极层(lcp-4)是通过沿所述第1基板(lcp-1)的表面而并列设置多条电极线15a而形成。图2中,各电极线15a以其配线方向在与第1基板(lcp-1)表面平行的面内沿方向y延伸的方式形成为直线状。驱动电极层(lcp-4)中,此种电极线15a在与第1基板(lcp-1)的表面平行的面内沿方向x以一定间隔排列。

<3-2.第2实施方式>

第2实施方式如图8所示,驱动电极层(lcp-4)设于所述第2基板(lcp-2)。其他构成与第1实施方式相同。

[实施例]

其次,通过合成例、比较合成例、实施例、及比较例对本发明加以具体说明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。

对于合成例、比较合成例、实施例、及比较例中使用的化合物,针对每一成分而预先记载。

四羧酸二酐(a11):

a11-1:丁烷四羧酸二酐(商品名:理家德(rikacid)bt-100,新日本理化股份有限公司,以下简记为“bt-100”)

二胺(a12):

a12-1:3,3'-二氨基二苯基砜(以下记载为“dds”)

多元羟基化合物(a13):

a13-1:1,4-丁二醇

一元醇(a14):

a14-1:苄醇

苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15):

a15-1:sma1000(川原油化股份有限公司制造)

聚酯酰胺酸(a1)的反应中使用的聚合溶剂:

pgmea

含羧基的聚合体(a2):

a2-1:甲基丙烯酸及甲基丙烯酸丁酯的共聚物(原料重量比为甲基丙烯酸/甲基丙烯酸正丁酯=20/80,重量平均分子量为10,000)的固体成分浓度为30重量%的pgmea溶液(以下记载为“共聚物溶液(a2-1)”)

三官能以上的缩水甘油醚型环氧化合物(b1):

b1-1:泰库摩亚(tecmoa)vg3101l(商品名,普林泰科(printec)股份有限公司,以下简记为“vg3101l”)

含环氧基的聚合体(b2):

b2-1:甲基丙烯酸缩水甘油酯及甲基丙烯酸丁酯的共聚物(原料重量比为甲基丙烯酸缩水甘油酯/甲基丙烯酸正丁酯=20/80,重量平均分子量为10,000)的固体成分浓度为30重量%的pgmea溶液(以下记载为“共聚物溶液(b2-1)”)

表面活性剂(c):

c-1:作为包含反应性含氟寡聚物的溶液的美佳法(megafac)rs-72-k(商品名,迪爱生(dic)股份有限公司,以下简记为“rs-72-k”,有效成分为30重量%,溶媒pgmea)

c-2:作为包含含氟预聚物的溶液的福杰特(ftergent)601ad(商品名,尼欧斯(neos)股份有限公司,以下简记为“601ad”,有效成分为25重量%,溶媒pgmea)

c-3:作为硅聚醚丙烯酸酯的泰高拉德(tegorad)2200n(商品名,日本赢创(evonikjapan)股份有限公司,以下简记为“rad2200n”)

添加剂(d):

d-1:作为3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的聚合体的考特奥斯陆(coatosil)mp200(商品名,迈图高新材料(momentiveperformancematerials)合同公司)

d-2:作为五官能的丙烯酸酯化合物的二季戊四醇五丙烯酸酯、及作为六官能的丙烯酸酯化合物的二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物即亚罗尼斯(aronix)m-402(商品名,东亚合成股份有限公司,以下简记为“m-402”)

d-3:作为1,2-丙二酮,1-[4-[4-(2-羟基乙氧基)苯硫基]苯基]-2-(o-乙酰基肟)的艾迪科亚库鲁兹(adekaarkls)nci-930(商品名,艾迪科(adeka)股份有限公司,以下简记为“nci-930”)

本说明书中的重量平均分子量为利用凝胶渗透色谱(gelpermeationchromatography,gpc)法(管柱温度:35℃,流速:1ml/min)而求出的聚苯乙烯换算的值。标准的聚苯乙烯使用分子量为645~132,900的聚苯乙烯(例如,安捷伦科技(agilenttechnologies)股份有限公司的聚苯乙烯校准套组(calibrationkit)pl2010-0102),管柱使用plgelmixed-d(商品名,安捷伦科技(agilenttechnologies)股份有限公司),可使用四氢呋喃作为流动相而进行测定。再者,本说明书中的市售品的重量平均分子量为目录记载值。

[硬化性组合物的制备]

[合成例1]

如以下般合成聚酯酰胺酸的固体成分浓度为30重量%的pgmea溶液(a1-1)。

在包括温度计、搅拌机、原料投入添加口及氮气导入口的1,000ml的四口烧瓶中,添加604.80g的经脱水纯化的pgmea作为聚合溶剂、34.47g的bt-100作为四羧酸二酐(a11)、164.11g的sma1000作为苯乙烯-马来酸酐共聚物(a15)、50.17g的苄醇作为一元醇(a14)、10.45g的1,4-丁二醇作为多元羟基化合物(a13),在干燥氮气流下、130℃下搅拌3小时。之后,将反应后的溶液冷却至25℃,投入作为二胺(a12)的10.80g的dds、25.20g的pgmea,在20℃~30℃下搅拌2小时后,在115℃下搅拌1小时,冷却至30℃以下,由此获得淡黄色透明的聚酯酰胺酸的固体成分浓度为30重量%的pgmea溶液(a1-1)。利用gpc测定的固体成分的重量平均分子量为10,000。

[实施例1]

以表1-1中记载的比例(单位:g)将合成例1中所获得的聚酯酰胺酸的固体成分浓度为30重量%的pgmea溶液(a1-1)、vg3101l、rs-72-k、及pgmea混合溶解,利用薄膜过滤器(0.2μm)进行过滤,获得硬化性组合物。

表1-1

表1-2

再者,所述硬化性组合物中所含的溶剂的总量为聚酯酰胺酸的固体成分浓度为30重量%的pgmea溶液(a1-1)中所含的聚合溶剂、rs-72-k中所含的溶剂、及稀释用溶剂(e)的pgmea的总量,所述步骤中使固体成分浓度成为约2.5重量%的方式制备硬化性组合物。以下,实施例2及比较例中也相同。

[带有硬化膜的梳齿电极基板的制作]

在带有ips单元用cr梳齿电极的玻璃基板(以下称为“梳齿电极基板”)上,以2,000rpm将所获得的硬化性组合物旋涂10秒钟,并在100℃的加热板上预烘烤2分钟,由此获得带有涂膜的梳齿电极基板。其次,在230℃的烘箱中后烘烤30分钟,获得带有膜厚为约50nm的硬化膜的梳齿电极基板。

[强锚定膜形成用材料(s1)的制备]

在包括温度计、搅拌机、原料投入添加口及氮气导入口的200ml的四口烧瓶中,添加1.4184g的4,4'-二氨基偶氮苯、0.5736g的1,4-双(4-氨基苯基)丁烷、0.1281g的1,4-双(4-氨基苯基)哌嗪、及44.0g的脱水n-甲基吡咯烷酮(以下表述为“nmp”),在干燥氮气流下进行搅拌溶解。继而,添加3.8799g的1,8-双(3,4-二羧酸)辛烷二酐及20.0g的脱水nmp,在室温下持续搅拌24小时,获得反应溶液。向所述反应溶液中加入20.0g的乙二醇单丁醚,获得固体成分浓度为6重量%的聚酰胺酸溶液。将所述聚酰胺酸溶液设为(pa1)。(pa1)中所含的聚酰胺酸的重量平均分子量为10,000。

在包括温度计、搅拌机、原料投入添加口及氮气导入口的200ml的四口烧瓶中,放入1.9123g的1,4-双(4-氨基苯基)哌嗪、0.8561g的4,4'-二氨基二苯基醚、0.3082g的1,4-苯二胺、及44.0g的脱水nmp,在干燥氮气流下进行搅拌溶解。放入1.8354g的1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、1.0880g的均苯四甲酸二酐、进而放入20.0g的脱水nmp,在室温下持续搅拌24小时。向所述反应溶液中加入30.0g的乙二醇单丁醚,获得聚合物固体成分浓度为6重量%的聚酰胺酸溶液。将所述聚酰胺酸溶液设为(pa2)。(pa2)中所含的聚酰胺酸的重量平均分子量为50,000。

按照下述的重量添加聚酰胺酸溶液(pa1)、聚酰胺酸溶液(pa2)、及nmp,并进行混合溶解,由此制备聚合物固体成分浓度为4重量%的强锚定膜形成用材料(s1)。

固体成分浓度为6重量%的聚酰胺酸溶液(pa1)9.00g

固体成分浓度为6重量%的聚酰胺酸溶液(pa2)21.00g

nmp15.00g

[未曝光部上涂膜形成的有无的判断]

作为步骤(p1),对于所获得的带有硬化膜的梳齿电极基板,使用包括照射包含波长185nm的光及波长254nm的光的紫外线的低压水银灯euv200ws-60(商品名,sen特殊光源股份有限公司)的曝光装置光表面处理器(photosurfaceprocessor)pl2003n-12(商品名,sen特殊光源股份有限公司)、及二分区图案的光掩模来进行图案曝光,获得带有曝光部及未曝光部中重涂性不同的图案曝光膜的基板。曝光量是利用紫外线累计光量计uit-150(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)、光接收器uvd-s254(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)进行测定而设为以波长254nm的光换算计为10j/cm2

继而,作为步骤(p2),在所获得的带有曝光部及未曝光部中重涂性不同的图案曝光膜的梳齿电极基板上,以3,000rpm将所述强锚定膜形成用材料(s1)旋涂10秒钟,并在70℃的加热板上预烘烤80秒钟,由此获得带有聚酰胺酸涂膜及图案曝光膜的梳齿电极基板。聚酰胺酸涂膜可看到黄色的着色,因此通过目视来确认未曝光部上涂膜形成的有无。将在未曝光部上未形成聚酰胺酸涂膜的情况判断为未曝光部上涂膜形成“无”,将与未曝光部及曝光部无关地形成有聚酰胺酸涂膜的情况判断为未曝光部上涂膜形成“有”。将判断结果示于表1-1中。

[液晶显示元件制作用基板1的制作]

作为步骤(p3),使用包括超高压水银灯的多重光(multilight)ml-501c/b(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)及偏光板,对所获得的带有聚酰胺酸涂膜及图案曝光膜的梳齿电极基板自铅垂方向照射直线偏光紫外线。曝光量是利用紫外线累计光量计uit-150(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)、光接收器uvd-s365(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)进行测定而设为以波长365nm的光换算计为2j/cm2。进而,在230℃的烘箱中后烘烤20分钟,由此获得带有具有强锚定能的图案体及硬化膜的梳齿电极基板。以下,将所述基板表述为“液晶显示元件制作用基板1”。再者,直线偏光紫外线的偏光方向设为与cr梳齿电极的配线方向垂直。通过设为所述方向,在所制作的液晶显示元件制作用带有电极的取向基板1a的双锚定层内,具有强锚定能的区域的易取向轴变得与cr梳齿电极的配线方向平行。再者,获得的液晶显示元件制作用基板1中,ips单元用cr梳齿电极的配置及二分区图案的双锚定层的配置关系如图9所示的平面图所示。在液晶显示元件制作用基板1上,ips单元用cr梳齿电极在与基板平行的平面中,沿方向x以特定间隔布置,而存在两个像素18。在各像素18中,在图9的右侧存在像素电极16,在图9的左侧存在共用电极17。任一像素18都形成有双锚定层13。图9的下侧存在像素18的区域为双锚定层的具有弱锚定能的区域13a,图9的上侧存在像素18的区域为双锚定层的具有强锚定能的区域13b。

[液晶显示元件制作用基板2的制作]

在玻璃基板上,以2,000rpm将强锚定膜形成用材料(s1)旋涂10秒钟,并在70℃的加热板上预烘烤80秒钟,由此获得带有涂膜的玻璃基板。继而,使用包括超高压水银灯的多重光ml-501c/b(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)及偏光板,对带有涂膜的玻璃基板自铅垂方向照射直线偏光紫外线。曝光量是利用紫外线累计光量计uit-150(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)、光接收器uvd-s365(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)进行测定而设为以波长365nm的光换算计为2j/cm2。进而,在230℃的烘箱中后烘烤20分钟,获得带有膜厚为约100nm的强锚定膜的基板。以下,将所获得的所述带有强锚定膜的玻璃基板表述为“液晶显示元件制作用基板2”。

[正型液晶组合物(lc-1)的制备]

将下述通式(2-1)~通式(2-9)的化合物按照记载的重量比混合溶解,由此制备正型液晶组合物(lc-1)。

[液晶显示元件的制作]

对于液晶显示元件制作用基板1及液晶显示元件制作用基板2这两片基板,以各自的具有强锚定能的图案体及硬化膜侧以及强锚定膜侧相向,且液晶显示元件制作用基板1的cr梳齿电极的配线方向及液晶显示元件制作用基板2的强锚定膜的易取向轴变得平行的方式进行配置。通过以所述方式进行配置,在液晶显示元件制作用基板1的双锚定层内,具有强锚定能的区域的易取向轴及液晶显示元件制作用基板2的强锚定膜的易取向轴变得平行。进而,在双锚定层及强锚定膜之间形成用以注入正型液晶组合物(lc-1)的空隙来进行贴合,制作单元厚度为4μm的空单元。向所制作的空单元中真空注入正型液晶组合物(lc-1),制作液晶显示元件。再者,若使所述液晶显示元件对应于图2,则电极线15a的配线方向及强锚定膜14的易取向轴为方向y。

[取向有无的判断]

在光观察器(lightviewer)7000pro(商品名,保玛照片(hakubaphoto)产业股份有限公司,以下表述为“背光装置”)上夹持呈正交尼科尔配置的两片偏光板之间制作的液晶显示元件。继而,使背光装置点灯,以目视在两种条件下观察通过所述两片偏光板及所制作的液晶显示元件的光。第1条件为所制作的液晶显示元件的梳齿电极的配线方向、即液晶显示元件制作用基板2的强锚定膜的易取向轴与偏光元件的偏光方向平行的条件。若使所述条件对应于图2,则背光装置侧的偏光板12a的偏光方向为方向y,另一片偏光板12b的偏光方向为方向x。将电极线15a的配线方向及偏光板12a的偏光方向的关系示于图10中。第2条件为使第1条件的两片偏光板12a及12b在x-y平面内绕逆时针旋转45°的条件。即,第2条件中,梳齿电极的配线方向即液晶显示元件制作用基板2的强锚定膜的易取向轴及背光装置侧的偏光板的偏光方向所呈的角为45°。将电极线15a的配线方向及偏光板12a的偏光方向的关系示于图11中。

具有强锚定能的图案体形成部(图9的t1)及具有强锚定能的图案体非形成部(图9的t2)的各个中,将第1条件下无漏光且第2条件下看到光透过的情况判断为取向“有”,将第1条件下有漏光的情况及第2条件下未看到光透过的情况的一种以上的情况判断为取向“无”。将判断结果示于表1-1中。

<具有强锚定能的图案体形成性的评价方法>

所述未曝光部上涂膜形成的有无的判断中判断为“无”、且所述具有强锚定能的图案体形成部的取向有无的判断中判断为“有”的情况下,评价为具有强锚定能的图案体形成性“○”,将其他情况评价为具有强锚定能的图案体形成性“×”。

<具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性的评价方法>

针对所述硬化膜,利用所述摩擦法及光取向法等方法使硬化膜表面不具有各向异性的情况下,假设设为硬化膜的锚定强,则硬化膜附近的液晶分子无规地取向,在判断所述具有强锚定能的图案体非形成部的取向有无的过程中,看到漏光。因此将所述判断为具有强锚定能的图案体非形成部的取向“有”的情况评价为具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性“○”,将所述判断为具有强锚定能的图案体非形成部的取向“无”的情况评价为具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性“×”。

[实施例2~实施例11及比较例1~比较例3]

依据实施例1的方法,以表1-1及表1-2中记载的比例(单位:g)将各成分混合溶解而获得硬化性组合物。依据实施例1的方法,判断未曝光部上涂膜形成的有无、具有强锚定能的图案体形成部的取向的有无、及具有强锚定能的图案体非形成部的取向的有无,由此评价具有强锚定能的图案体形成性、及具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性,将结果示于表1-1及表1-2中。其中,在未曝光部上涂膜形成的有无判断为“无”的情况下,关于液晶显示元件的制作,制作代替液晶显示元件制作用基板1,而包括省略步骤(p1)及步骤(p2)而制作的带有硬化膜的梳齿电极基板的液晶显示元件,依据实施例1的方法来进行弱锚定性的参考评价。作为参考评价结果,记载为与具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性“○”相对应的“(○)”,或与具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性“×”相对应的“(×)”。

其中,实施例4中,关于具有强锚定能的图案体形成性评价用基板制作方法,设为在100℃的加热板上预烘烤2分钟后,追加进行曝光的步骤,将烘箱温度自230℃变更为200℃的制作方法。在进行曝光的步骤中,在空气中,使用包括超高压水银灯的接近式曝光机tme-150prc(商品名,拓普康(topcon)股份有限公司),曝光量是利用累计光量计uit-102(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)、光接收器uvd-365pd(商品名,牛尾(ushio)电机股份有限公司)进行测定而设为以波长365nm的光换算计为100mj/cm2

如由以上所表明般,实施例1~实施例11中具有强锚定能的图案体形成性、及具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性均良好。相对于这些,使用不含多官能环氧化合物(b)的组合物的比较例1、及使用不含多官能羧基化合物(a)的组合物的比较例2中具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性良好,但具有强锚定能的图案体形成性不良。又,使用表面活性剂(c)的含量少的组合物的比较例3中具有强锚定能的图案体形成性、及具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性两者均不良。

[产业上的可利用性]

使用本发明的硬化性组合物而形成的硬化膜的具有强锚定能的图案体形成性优异,且具有强锚定能的图案体非形成部的弱锚定性优异,故能够制作在单一的液晶显示元件中存在电压断开时的显示响应性高的区域及低驱动电压性高的区域这两个区域的液晶显示元件。

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