TW202035659A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TW202035659A
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平田真一
小川真治
櫻井宗矩
神田僚
船倉省二
山崎竜史
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日商Dic股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種液晶顯示裝置,其防止液晶顯示裝置製造步驟中之因染顏料之分解及染顏料所包含之雜質向液晶組成物滲出而引起之液晶層之電壓保持率(VHR)之降低,解決白斑、配向不均、殘像等顯示不良之問題。 本發明藉由提供一種液晶顯示裝置而解決上述問題,該液晶顯示裝置具有對向地配置之第一基板及第二基板、填充於上述第一基板與上述第二基板之間之液晶層、以及由黑矩陣及至少RGB三色像素部構成之濾色片,上述液晶層包含特定之化合物,上述RGB三色像素部含有特定之化合物作為色料,該液晶顯示裝置於至少一基板表面不具備配向膜,且具有由液晶層所包含之自發配向性化合物或該等聚合而成之聚合物所形成的配向控制層。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。
關於液晶顯示裝置,以鐘錶、計算器為首,被用於家庭用各種電氣機器、測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、印表機、電腦、電視等。作為液晶顯示方式,其代表性者可列舉TN(扭轉向列型)型、STN(超扭轉向列型)型、DS(動態光散射)型、GH(賓主)型、IPS(共平面切換)型、OCB(光學補償雙折射)型、ECB(電控雙折射)型、VA(垂直配向)型、CSH(彩色超垂直配向)型、或FLC(鐵電液晶)等。又,作為驅動方式,自習知之靜態驅動至多工驅動變得普通,單純矩陣方式、最近由TFT(薄膜電晶體)或TFD(薄膜二極體)等驅動之主動矩陣(AM)方式成為主流。
普通之彩色液晶顯示裝置如圖1所示,係於分別具有配向膜(4)之2塊基板(1)之一配向膜與基板之間具備成為共通電極之透明電極層(3a)及濾色片層(2),於另一配向膜與基板之間具備像素電極層(3b),以配向膜彼此對向之方式配置該等基板,並於其間夾持液晶層(5)而構成。
上述濾色片係由以黑矩陣及紅色著色層(R)、綠色著色層(G)、藍色著色層(B)、及視需要之黃色著色層(Y)所構成之濾色片所構成,作為色料,使用的是使顏料微分散而成之顏料分散抗蝕劑。
另一方面,近年來產生了伴隨彩色液晶顯示裝置之大型化之消耗電力增大、伴隨高清晰化之濾色片之開口率降低等問題,作為其解決辦法,可列舉濾色片之亮度或對比度提昇等,但習知所使用之顏料分散抗蝕劑中,亮度已達到頂點,難以進一步之高亮度化,又,指出了由藉由顏料粒子之光散射而引起之對比度不足。
作為解決上述問題之方法,正研究使用染料代替顏料之方法。染料之各種分子結構已得到實用化,其中亦已知具有較高之亮度者。又,由於並非如顏料般為粒子之狀態,故而得以抑制光散射,可期待高對比度。
然而,染料與顏料相比,耐熱性較差,存在如下擔憂:習知之液晶顯示裝置中之聚醯亞胺配向膜之燒成步驟中會分解。又,於在濾色片層中使用染料之情形時,可設想由雜質而引起之對液晶層之影響。
作為染料,揭示有苯氧基醚取代酞青系染料(專利文獻1)、三芳基甲烷系染料(專利文獻2)、𠮿
Figure 108143136-0000-3
系染料(專利文獻3)等,關於將該等用於濾色片時之色料之結構與液晶材料之結構之直接關係並未進行研究,液晶顯示裝置之顯示不良問題並未解決。
又,近年來,為了節省與配向膜層之製膜相關之成本,又,為了簡化液晶顯示裝置之製造步驟,正在推進不具有配向膜層之液晶顯示裝置之開發。具體而言,正在進行封入包含對液晶分子賦予配向之配向助劑之液晶組成物,用其置換配向膜層之研究。配向膜層位於濾色片層等與液晶層之間,一定程度地防止雜質自該等構件滲出,但上述液晶顯示裝置由於不具有配向膜,故而可能經由配向賦予成分及透明電極,因濾色片層所包含之雜質而引起液晶層之電壓保持率(VHR)之降低,導致表現出白斑、配向不均、殘像等顯示不良。
作為不具有配向膜層之液晶顯示裝置之開發,揭示有一種使用包含自配向性聚合性化合物之液晶組成物之方法,該自配向性聚合性化合物達成液晶組成物於液晶顯示器之表面或單元壁之垂直配向(專利文獻4、專利文獻5)。然而,該等方法中並未明示因構成濾色片之染顏料等材料所包含之雜質而引起之液晶顯示裝置之顯示不良之解決辦法。
作為解決因構成濾色片之顏料等所包含之雜質而引起之顯示不良之方法,揭示有如下方法:著眼於濾色片中所包含之有機雜質與液晶組成物之關係,藉由液晶層所包含之液晶分子之疏水性參數表示該有機雜質對液晶層之難以溶解之程度,將該疏水性參數之值設為一定值以上;或根據該疏水性參數與液晶分子末端之-OCF3 基具有相關關係,製成含有一定比率以上之於液晶分子末端具有-OCF3 基之液晶化合物之液晶組成物(專利文獻6)。
然而,於該引用文獻之揭示中,抑制由顏料中之雜質而引起之對液晶層之影響成為發明之本質,關於濾色片中所使用之染顏料等色料之結構與液晶材料之結構之直接關係亦未進行研究,因構成濾色片之染顏料等材料所包含之雜質而引起之液晶顯示裝置之顯示不良問題並未解決。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:美國專利第9581729號公報 專利文獻2:日本特開2015-28121號公報 專利文獻3:日本特開2010-254964號公報 專利文獻4:日本特開2015-168826號公報 專利文獻5:國際公開第2016/114093號公報 專利文獻6:日本特開2000-192040號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明在於提供一種液晶顯示裝置,其係藉由將使用有特定之液晶組成物及特定之染顏料之濾色片使用於不具有配向膜之液晶顯示裝置,而防止液晶顯示裝置製造步驟中之因染顏料之分解及染顏料所包含之雜質向液晶組成物滲出而引起之液晶層之電壓保持率(VHR)之降低,解決白斑、配向不均、殘像等顯示不良之問題。 [解決課題之技術手段]
本案發明者等人為了解決上述問題,針對用以構成濾色片之染顏料等色料及不具有配向膜之液晶顯示裝置中之對液晶分子賦予配向之配向助劑之組合進行了努力研究,結果發現了使用有使用特定之結構之染顏料之濾色片之液晶顯示裝置會防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低,解決白斑、配向不均、殘像等顯示不良之問題,從而完成本案發明。
即,本發明提供一種液晶顯示裝置,其 具有對向地配置之第一基板及第二基板、填充於上述第一基板與上述第二基板之間之液晶層、以及由黑矩陣及至少RGB三色像素部構成之濾色片, 上述液晶層含有通式(I)所表示之化合物10~50重量%,
Figure 02_image001
(式中,R1 及R2 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基),含有通式(II)所表示之化合物35~80重量%,
Figure 02_image003
(式中,R3 及R4 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,Z3 及Z4 分別獨立表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,B及C分別獨立表示可經氟原子取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,m及n分別獨立表示0~4之整數,m+n=1~4),進而 含有配向助劑, 作為色料,上述RGB三色像素部於R像素部中含有選自吡咯并吡咯二酮(diketopyrrolopyrrole)顏料及油溶性紅色有機染料中之1種或2種以上,於G像素部中含有選自由鹵化酞青顏料、酞青系綠色染料、酞青系藍色染料與偶氮系黃色有機染料之混合物所組成之群中之至少一種,於B像素部中含有選自ε型銅酞青顏料及陽離子性藍色有機染料中之1種或2種以上,且該液晶顯示裝置於上述第一基板與上述第二基板中之至少一基板表面不具備配向膜,具有由液晶層所包含之配向助劑或該等聚合而成之聚合物所形成之配向控制層。
將本發明之液晶顯示裝置之一例示於圖2。係於不具有配向膜之第一基板及第二基板之2塊基板(1)之一者具備成為共通電極之透明電極層(3a)及含有特定之顏料及特定之化合物之濾色片層(2a),於另一基板具備像素電極層(3b),於該等基板之間夾持含有特定之液晶組成物及對液晶分子賦予配向之配向助劑之液晶層(5a)而構成。
上述顯示裝置中之2塊基板係藉由配置於周邊區域之密封材料及密封材而貼合,大多數情況下於其間配置有由粒狀間隔物或藉由光微影法而形成之樹脂所構成之間隔柱,以保持基板間距離。 <液晶層> 上述液晶層由液晶組成物所構成,該液晶組成物含有通式(I)所表示之化合物10~50重量%,
Figure 02_image005
(式中,R1 及R2 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基)含有通式(II)所表示之化合物35~80重量%,
Figure 02_image007
(式中,R3 及R4 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,Z3 及Z4 分別獨立表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,B及C分別獨立表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,m及n分別獨立表示0~4之整數,m+n=1~4)。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層含有通式(I)所表示之化合物10~50重量%,較佳為含有12~48重量%,更佳為含有14~45重量%。
於通式(I)中,R1 及R2 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,較佳為表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數2~5之烯氧基, 更佳為表示碳原子數2~5之烷基、碳原子數2~4之烯基、碳原子數1~4之烷氧基或碳原子數2~4之烯氧基, 較佳為R1 表示烷基,於此情形時,尤佳為碳原子數2、3或4之烷基。於R1 表示碳原子數3之烷基之情形時,R2 為碳原子數2、4或5之烷基、或碳原子數2~3之烯基之情形較佳,R2 為碳原子數2之烷基之情形更佳。
R1 及R2 之至少一個基為碳原子數3~5之烷基之通式(I)所表示之化合物之含量較佳為通式(I)所表示之化合物中之50重量%以上,更佳為70重量%以上,進而較佳為80重量%以上。又,R1 及R2 之至少一個基為碳原子數3之烷基之通式(I)所表示之化合物之含量較佳為通式(I)所表示之化合物中之50重量%以上,更佳為70重量%以上,進而較佳為80重量%以上,最佳為100重量%。
關於通式(I)所表示之化合物,具體而言,較佳為如下所記載之通式(Ia)~通式(Ig)所表示之化合物。
Figure 02_image009
(式中,R1 及R2 分別獨立表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基,較佳為與通式(I)中之R1 及R2 相同之實施態樣) 於通式(Ia)~通式(If)中,較佳為通式(Ia)、通式(Ib)、及通式(Ic),更佳為通式(Ia)及通式(Ib)。於重視響應速度之情形時,較佳為通式(Ib)及通式(Ic),更佳為將通式(Ib)及通式(Ic)組合使用。於重視可靠性之情形時,較佳為通式(Ia)。
就該等方面而言,通式(Ia)、通式(Ib)及通式(Ic)所表示之化合物之含量較佳為通式(I)所表示之化合物中之80重量%以上,更佳為90重量%以上,進而較佳為95重量%以上,最佳為100重量%。又,較佳為通式(Ia)所表示之化合物之含量為通式(I)所表示之化合物中之65重量%~100重量%,通式(Ib)及通式(Ic)所表示之化合物之含量為通式(I)所表示之化合物中之0重量%~35重量%,或通式(Ia)所表示之化合物之含量為通式(I)所表示之化合物中之0重量%~10重量%,通式(Ib)及通式(Ic)所表示之化合物之含量為通式(I)所表示之化合物中之90重量%~100重量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層可含有通式(I-1)所表示之化合物0~35重量%,更佳為可含有0~32重量%,進而較佳為可含有1~30重量%。
Figure 02_image011
於通式(I-1)中,R1 及R2 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基, R1 較佳為表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數2~5之烯氧基, 更佳為表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基,R2 較佳為表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數3~5之烯氧基,更佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基,R1 較佳為表示烷基,於此情形時,尤佳為碳原子數1、3或5之烷基。進而,R2 較佳為表示碳原子數1、2或4之烷氧基。
關於通式(I-1)所表示之化合物,具體而言,較佳為以下所記載之通式(I-1h)~通式(I-1k)所表示之化合物。
Figure 02_image013
(式中,R1 及R2 分別獨立表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基,較佳為與通式(I-1)中之R1 及R2 相同之實施態樣) 本發明之液晶顯示裝置中之液晶層含有通式(II)所表示之化合物35~80重量%,較佳為含有40~75重量%,更佳為含有42~70重量%。
Figure 02_image007
(式中,R3 及R4 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,Z3 及Z4 分別獨立表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,B及C分別獨立表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,m及n分別獨立表示0~4之整數,m+n=1~4), 於通式(II)中,R3 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~4之烯基,進而較佳為表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2或3之烯基,尤佳為表示碳原子數2或3之烷基或碳原子數2之烯基,最佳為表示碳原子數2或3之烷基。
R4 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數4~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數3~8之烯氧基,較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基,更佳為表示碳原子數1~3之烷基或碳原子數1~4之烷氧基,進而較佳為表示碳原子數2~4之烷氧基。
Z3 及Z4 分別獨立表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,較佳為表示單鍵、-CH2 CH2 -、-COO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,更佳為表示單鍵、-CH2 CH2 -或-CH2 O-。
m及n較佳為分別獨立表示0~3之整數,較佳為表示0~2之整數,m+n較佳為1~3,較佳為1~2。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層可含有通式(II)所表示之化合物3種~10種,較佳為含有4種~9種,較佳為含有5種~8種。
作為通式(II)所表示之化合物,較佳為含有以下之通式(II-1)所表示之化合物。
Figure 02_image016
式中,R3 及R4 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,Z5 表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,m1表示0或1。
於通式(II-1)中,R3 較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~4之烯基,進而較佳為表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2之烯基,尤佳為表示碳原子數3之烷基,R4 較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基,更佳為表示碳原子數1~3之烷基或碳原子數1~3之烷氧基,進而較佳為表示碳原子數3之烷基或碳原子數2之烷氧基,尤佳為表示碳原子數2之烷氧基,Z5 較佳為表示單鍵、-CH2 CH2 -、-COO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,更佳為表示單鍵或-CH2 O-。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層較佳為含有通式(II-1)所表示之化合物3重量%~60重量%,較佳為含有5重量%~55重量%,較佳為含有8重量%~50重量%,尤佳為含有10重量%~40重量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層可含有通式(II-1)所表示之化合物1種或2種以上,較佳為含有1種~6種,較佳為含有2種~5種,較佳為含有3種或4種。
作為通式(II-1)所表示之化合物,具體而言,較佳為如下所記載之通式(II-1a)~通式(II-1d)所表示之化合物。
Figure 02_image018
(式中,R3 表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,R4a 表示碳原子數1~5之烷基), 於通式(II-1a)及通式(II-1c)中,R3 較佳為通式(II-1)中之相同之實施態樣。R4a 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或2之烷基,尤佳為碳原子數2之烷基。
於通式(II-1b)及通式(II-1d)中,R3 較佳為通式(II-1)中之相同之實施態樣。R4a 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或3之烷基,尤佳為碳原子數3之烷基。
通式(II-1a)般式(II-1d)中,為了增大介電常數各向異性之絕對值,較佳為通式(II-1a)及通式(II-1c),較佳為通式(II-1a)。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層較佳為含有通式(II-1a)~通式(II-1d)所表示之化合物1種或2種以上,較佳為含有1種或2種,較佳為含有通式(II-1a)所表示之化合物1種或2種。
又,作為通式(II-1)所表示之化合物,具體而言,亦較佳為如下所記載之通式(II-1e)般式(II-1h)所表示之化合物。
Figure 02_image020
(式中,R3 表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,R4b 表示碳原子數1~5之烷基), 於通式(II-1e)及通式(II-1g)中,R3 較佳為通式(II-1)中之相同之實施態樣。R4b 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或2之烷基,尤佳為碳原子數2之烷基。
於通式(II-1f)及通式(II-1h)中,R3 較佳為通式(II-1)中之相同之實施態樣。R4b 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或3之烷基,尤佳為碳原子數3之烷基。
通式(II-1e)般式(II-1f)中,為了增大介電常數各向異性之絕對值,較佳為通式(II-1e)及通式(II-1g)。
Figure 02_image022
通式(II-2)中,R3 及R4 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,Z6 及Z7 分別獨立表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 OH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,D表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,m2及n2分別獨立表示0或1。
於通式(II-2)中,R3 較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~4之烯基,進而較佳為表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2之烯基,尤佳為表示碳原子數2或3之烷基,R4 較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之烷氧基,更佳為表示碳原子數1~3之烷基或碳原子數1~3之烷氧基,進而較佳為表示碳原子數3之烷基或碳原子數2之烷氧基。
於通式(II-2)中,Z6 較佳為表示單鍵、-CH2 CH2 -、-COO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,更佳為表示單鍵或-CH2 O-。
於通式(II-2)中,Z7 較佳為表示單鍵、-CH2 CH2 -、-COO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,更佳為表示單鍵或-CH2 CH2 -。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層較佳為含有通式(II-2)所表示之化合物1種或2種以上,更佳為含有1種~6種,進而較佳為含有2種~5種,尤佳為含有3種或4種。
作為通式(II-2)所表示之化合物,具體而言,較佳為以下所記載之通式(II-2a)~通式(II-2d)所表示之化合物。
Figure 02_image024
(式中,R3 表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,R4c 表示碳原子數1~5之烷基,較佳為與通式(II-2)中之R3 及R4 相同之實施態樣), 於通式(II-2a)及通式(II-2c)中,R3 較佳為通式(II-2)中之相同之實施態樣。R4c 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或2之烷基,尤佳為碳原子數2之烷基。
於通式(II-2b)及通式(II-2d)中,R3 較佳為通式(II-2)中之相同之實施態樣。R4c 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或3之烷基,尤佳為碳原子數3之烷基。
通式(II-2a)~通式(II-2d)中,為了增大介電常數各向異性之絕對值,較佳為通式(II-2a)及通式(II-2c),尤佳為通式(II-2a)。
又,作為通式(II-2)所表示之化合物,具體而言,亦較佳為如下所記載之通式(II-2e)~通式(II-2l)所表示之化合物。
Figure 02_image026
Figure 02_image028
(上述通式(II-2e)~通式(II-2l)中,R3 表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,R4d 表示碳原子數1~5之烷基,較佳為與通式(II-2)中之各R3 及R4 相同之實施態樣), 於通式(II-2e)、通式(II-2g)及通式(II-2i)中,R3 較佳為通式(II-2)中之相同之實施態樣。R4d 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或2之烷基,尤佳為碳原子數2之烷基。
於通式(II-2f)、通式(II-2h)及通式(II-2j)中,R3 較佳為通式(II-2)中之相同之實施態樣。R4d 較佳為碳原子數1~3之烷基,更佳為碳原子數1或3之烷基,尤佳為碳原子數2之烷基。
於通式(II-2k)及通式(II-2l)中,R3 較佳為通式(II-2)中之相同之實施態樣。R4d 較佳為碳原子數1~3之烷基、碳原子數1~4之烷氧基,更佳為碳原子數1或3之烷基、碳原子數1~2之烷氧基,尤佳為碳原子數2之烷基、或碳原子數2之烷氧基。
通式(II-2e)~通式(II-2l)中,較佳為通式(II-2e)、通式(II-2h)及通式(II-2k)。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層較佳為通式(I)及通式(II)所表示之化合物之合計含量為75重量%~100重量%,較佳為80重量%~100重量%,較佳為80重量%~95重量%,較佳為80重量%~100重量%,較佳為95重量%~100重量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層亦可進而含有通式(III)所表示之化合物。
Figure 02_image030
(式中,R7 及R8 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,D、E及F分別獨立表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,Z2 表示單鍵、-OCH2 -、-OCO-、-CH2 O-或-COO-、-OCO-,n表示0、1或2;但是,除通式(I)、通式(II-1)及通式(II-2)所表示之化合物以外) 通式(III)所表示之化合物較佳為含有1~20%,較佳為含有2~15%,較佳為含有4~10%。
於通式(III)中,D、E及F分別獨立表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,較佳為表示2-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,更佳為2-氟-1,4-伸苯基或2,3-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸苯基,較佳為2,3-二氟-1,4-伸苯基或1,4-伸苯基。
於通式(III)中,R7 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基, 於D表示反式-1,4-伸環己基之情形時,較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~4之烯基,進而較佳為表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2或3之烯基,尤佳為表示碳原子數3之烷基, 於D表示可經氟取代之1,4-伸苯基之情形時,較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數4或5之烯基,更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數4之烯基,進而較佳為表示碳原子數2~4之烷基。
於通式(III)中,R8 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數3~8之烯氧基, 於F表示反式-1,4-伸環己基之情形時,較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~4之烯基,進而較佳為表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2或3之烯基,尤佳為表示碳原子數3之烷基, 於F表示可經氟取代之1,4-伸苯基之情形時,較佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數4或5之烯基,更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數4之烯基,進而較佳為表示碳原子數2~4之烷基。
於通式(III)中,R7 及R8 表示烯基,於鍵結之D或F表示可經氟取代之1,4-伸苯基之情形時,作為碳原子數4或5之烯基,較佳為以下結構。
Figure 02_image032
(上述式中,設為以右端與環結構鍵結), 於此情形時,亦進而較佳為碳原子數4之烯基。
於通式(III)中,Z2 表示單鍵、-OCH2 -、-OCO-、-CH2 O-或-COO-,較佳為表示單鍵、-CH2 O-或-COO-,更佳為單鍵。
於通式(III)中,n表示0、1或2,較佳為表示0或1。又,於Z2 表示除單鍵以外之取代基之情形時,較佳為表示1。
關於通式(III)所表示之化合物,於n表示1之情形時,就增大負介電常數各向異性之觀點而言,較佳為下述通式(III-1c)~通式(III-1e)所表示之化合物,就加快響應速度之觀點而言,較佳為通式(III-1f)~通式(III-1j)所表示之化合物。
Figure 02_image034
Figure 02_image036
(通式(III-1f)~通式(III-1j)中,R7 及R8 分別獨立表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~5之烷氧基,較佳為與通式(III)中之R7 及R8 相同之實施態樣), 關於通式(III)所表示之化合物,於n表示2之情形時,就增大負介電常數各向異性之觀點而言,較佳為通式(III-2a)~通式(III-2h)所表示之化合物,就加快響應速度之觀點而言,較佳為通式(II-2j)~通式(III-2l)所表示之化合物。
Figure 02_image038
Figure 02_image040
(通式(III-2j)~通式(III-2l)中,R7 及R8 分別獨立表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~5之烷氧基,較佳為與通式(III)中之R7 及R8 相同之實施態樣), 關於通式(III)所表示之化合物,於n表示0之情形時,就加快響應速度之觀點而言,較佳為通式(III-3b)所表示之化合物。
Figure 02_image042
(通式(III-3b)中,R7 及R8 分別獨立表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~5之烷氧基,較佳為與通式(III)中之R7 及R8 相同之實施態樣) R7 較佳為碳原子數2~5之烷基,更佳為碳原子數3之烷基。R8 較佳為碳原子數1~3之烷氧基,更佳為碳原子數2之烷氧基。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層可於廣泛範圍內使用向列相-各向同性液相轉移溫度(Tni ),較佳為60至120℃,更佳為70至100℃,尤佳為70至85℃。
介電常數各向異性較佳為於25℃為-2.0至-6.0,更佳為-2.5至-5.0,尤佳為-2.5至-4.0。
折射率各向異性較佳為於25℃為0.08至0.13,更佳為0.09至0.12。若進一步詳細說明,則於對應於較薄之單元間隙之情形時,較佳為0.10至0.12,於對應於較厚之單元間隙之情形時,較佳為0.08至0.10。
旋轉黏度(γ1)較佳為150以下,更佳為130以下,尤佳為120以下。
於本發明之液晶顯示裝置中之液晶層中,作為旋轉黏度與折射率各向異性之函數之Z較佳為表示特定之值。
[數1]
Figure 02_image044
(式中,γ1表示旋轉黏度,Δn表示折射率各向異性), Z較佳為13000以下,更佳為12000以下,尤佳為11000以下。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層於使用於主動矩陣顯示元件之情形時,必須具有1012 (Q・cm)以上之比電阻,較佳為1013 (Q・cm)以上,更佳為1014 (Q・cm)以上。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層亦可除上述化合物以外,視用途含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇狀液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、聚合性單體等。
作為聚合性單體,較佳為含有下述通式(P)所表示之聚合性化合物。該聚合性化合物具有對液晶分子賦予特定之預傾角之功能。再者,液晶組成物亦可含有2種以上該聚合性化合物。
Figure 02_image046
式(P)中,Rp1 表示氫原子、氟原子、氰基、碳原子數1~15之烷基或-Spp2 -Pp2 。其中,烷基中存在之1個或不鄰接之2個以上之-CH2 -可分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-。又,烷基中存在之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為氰基、氟原子或氯原子。
Pp1 及Pp2 分別獨立表示下述通式(Pp1 -1)~式(Pp1 -9)之任一者。
Figure 02_image048
(式中,Rp11 及Rp12 分別獨立表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、或-CH2 -,tp11 表示0、1或2,於分子內存在複數個Rp11 、Rp12 、WP11 及/或tp11 之情形時,該等可相同亦可不同), Spp1 及Spp2 分別獨立表示單鍵或間隔基。
Zp1 及Zp2 分別獨立表示單鍵、-O-、-S-、-CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2 -、-CH2 OCOO-、-OCH2 CH2 O-、-CO-NRZP1 -、-NRZP1 -CO-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CH=CRZP1 -COO-、-CH=CRZP1 -OCO-、-COO-CRZP1 =CH-、-OCO-CRZP1 =CH-、-COO-CRZP1 =CH-COO-、-COO-CRZP1 =CH-OCO-、-OCO-CRZP1 =CH-COO-、-OCO-CRZP1 =CH-OCO-、-(CH2 )2 -COO-、-(CH2 )2 -OCO-、-OCO-(CH2 )2 -、-(C=O)-O-(CH2 )2 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或-C≡C-(式中,RZP1 分別獨立表示氫原子或碳原子數1~4之烷基,於分子內存在複數個RZP1 之情形時,該等可相同亦可不同)。
Ap1 、Ap2 及Ap3 分別獨立表示選自由 (ap )1,4-伸環己基(該基中存在之1個-CH2 -或不鄰接之2個以上之-CH2 -可被取代為-O-)、 (bp )1,4-伸苯基(該基中存在之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、及 (cp )萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基(該等基中存在之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=) 所組成之群中之基(上述基(ap )、基(bp )及基(cp )分別獨立,該基中存在之氫原子可被取代為鹵素原子、碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烯基、氰基或-Spp2 -Pp2 )。
mp1 表示0、1、2或3。
於分子內存在複數個Zp1 、Ap2 、Spp2 及/或Pp2 之情形時,該等可相同亦可不同。其中,於mp1 為0且Ap1 為基(cp )所表示之基之情形時,Ap3 可為單鍵。
再者,自聚合性化合物除去配向助劑。
Rp1 較佳為-Spp2 -Pp2
Pp1 及Pp2 分別獨立,較佳為通式(Pp1 -1)~式(Pp1 -3)之任一者,更佳為(Pp1 -1)。
Rp11 及Rp12 分別獨立,較佳為氫原子或甲基。
tp11 較佳為0或1。
Wp11 較佳為單鍵、-CH2 -或-C2 H4 -。
mp1 較佳為0、1或2,較佳為0或1。
Zp1 及Zp2 分別獨立,較佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-CF2 -、-CF2 O-、-(CH2 )2 -COO-、-(CH2 )2 -OCO-、-OCO-(CH2 )2 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH2 )2 -、-OCF2 -或-C≡C-,更佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-(CH2 )2 -COO-、-(CH2 )2 -OCO-、-OCO-(CH2 )2 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH2 )2 -或-C≡C-。
再者,較佳為分子內所存在之Zp1 及Zp2 之僅1者為-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-(CH2 )2 -COO-、-(CH2 )2 -OCO-、-OCO-(CH2 )2 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH2 )2 -或-C≡C-,其他全部為單鍵,更佳為分子內所存在之Zp1 及Zp2 之僅1者為-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-或-OCO-,其他全部為單鍵,進而較佳為分子內所存在之所有Zp1 及ZP2 為單鍵。
又,較佳為分子內所存在之Zp1 及ZP2 之僅1者為選自由-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-(CH2 )2 -COO-、-(CH2 )2 -OCO-、-O-CO-(CH2 )2 -、-COO-(CH2 )2 -所組成之群中之連結基,其他全部為單鍵。
Spp1 及Spp2 分別獨立表示單鍵或間隔基,間隔基較佳為碳原子數1~30之伸烷基。但是,伸烷基中之-CH2 -只要氧原子彼此不直接連結,則可被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代,伸烷基中之氫原子可被鹵素原子取代。
其中,Spp1 及Spp2 分別獨立,較佳為直鏈之碳原子數1~10之伸烷基或單鍵。
Ap1 、Ap2 及Ap3 分別獨立,較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基,更佳為1,4-伸苯基。
為了改善與液晶分子(液晶化合物)之相溶性,1,4-伸苯基較佳為被1個氟原子、1個甲基或1個甲氧基取代。
液晶組成物中所包含之聚合性化合物之量較佳為0.05~10質量%,更佳為0.1~8質量%,進而較佳為0.1~5質量%,進而較佳為0.1~3質量%,進而較佳為0.2~2質量%,進而較佳為0.2~1.3質量%,尤佳為0.2~1質量%,最佳為0.2~0.56質量%。
其較佳下限值為0.01質量%,為0.03質量%,為0.05質量%,為0.08質量%,為0.1質量%,為0.15質量%,為0.2質量%,為0.25質量%,為0.3質量%。另一方面,其較佳上限值為10質量%,為8質量%,為5質量%,為3質量%,為1.5質量%,為1.2質量%,為1質量%,為0.8質量%,為0.5質量%。
若聚合性化合物之量較少,則不易出現於液晶組成物中加入聚合性化合物之效果,例如根據液晶分子或配向助劑之種類等不同,存在產生液晶分子之配向限制力較弱或經時性地變弱等問題之情況。另一方面,若聚合性化合物之量過多,則例如根據紫外線之照度等不同,存在產生聚合性化合物於硬化後所殘存之量變多、硬化耗費時間、液晶組成物之可靠性降低等問題之情況。因此,考慮到該等之平衡,較佳為設定聚合性化合物之量。
作為通式(P)所表示之聚合性化合物之較佳之例,可列舉下述式(P-1-1)~式(P-1-46)所表示之聚合性化合物。
Figure 02_image050
Figure 02_image052
Figure 02_image054
Figure 02_image056
Figure 02_image058
Figure 02_image060
式中,Pp11 、Pp12 、Spp11 及Spp12 表示與通式(P)中之Pp1 、Pp2 、Spp1 及Spp2 相同含義。
又,作為通式(P)所表示之聚合性化合物之較佳之例,亦可列舉下述式(P-2-1)~式(P-2-12)所表示之聚合性化合物。
Figure 02_image062
式中,Pp21 、Pp22 、Spp21 及Spp22 表示與通式(P)中之Pp1 、Pp2 、Spp1 及Spp2 相同含義。
進而,作為通式(P)所表示之聚合性化合物之較佳之例,料可列舉下述式(P–3-1)~式(P-3-15)所表示之聚合性化合物。
Figure 02_image064
Figure 02_image066
式中,Pp31 、Pp32 、Spp31 及Spp32 表示與通式(P)中之Pp1 、Pp2 、Spp1 及Spp2 相同含義。
又,作為通式(P)所表示之聚合性化合物之較佳之例,亦可列舉下述式(P-4-1)~式(P-4-19)所表示之聚合性化合物。
Figure 02_image068
Figure 02_image070
Figure 02_image072
Figure 02_image074
式中,Pp41 、Pp42 、Spp41 及Spp42 表示與通式(P)中之Pp1 、Pp2 、Spp1 及Spp2 相同含義。
於添加聚合性單體之情形時,即便不存在聚合起始劑之情形時,聚合亦會進行,惟為了促進聚合,可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,可列舉安息香醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基膦氧化物類等。又,為了提昇保存穩定性,可添加穩定劑。作為可使用之穩定劑,例如可列舉:對苯二酚類、對苯二酚單烷基醚類、第三丁基兒茶酚類、鄰苯三酚類、苯硫酚、硝基化合物類、β-萘胺類、β-萘酚類、亞硝基化合物等。
本發明之液晶層於液晶顯示元件中有用,於AM-LCD(主動矩陣液晶顯示元件)、TN(向列型液晶顯示元件)、STN-LCD(超扭轉向列型液晶顯示元件)、OCB-LCD及IPS-LCD(共平面切換液晶顯示元件)中有用,尤其是於AM-LCD中有用,可使用於PSA模式、PSVA模式、VA模式、IPS模式或ECB模式用液晶顯示元件。 <配向助劑> 配向助劑具備如下功能:對與包含液晶組成物之液晶層直接抵接之構件(電極(例如ITO)、基板(例如玻璃基板、丙烯酸基板、透明基板、可撓性基板等)、樹脂層(例如濾色片、配向膜、外覆層等)、絕緣膜(例如無機材料膜、SiNx等))產生相互作用,誘導液晶層所包含之液晶分子之垂直排列。
配向助劑較佳為具有:用以進行聚合之聚合性基、與液晶分子類似之液晶原基、可與和液晶層直接抵接之構件相互作用之吸附基(極性基)、及誘導液晶分子之配向之配向誘導基。
較佳為吸附基及配向誘導基與液晶原基鍵結,聚合性基直接或視需要經由間隔基取代於液晶原基、吸附基及配向誘導基。尤佳為聚合性基以組入至吸附基中之狀態取代於液晶原基。
以下,化學式中之左端之*及右端之*表示鍵結鍵。
「配向誘導基」 配向誘導基具有誘導液晶分子之配向之功能,較佳為下述通式(AK)所表示之基。
Figure 02_image076
式中,RAK1 表示直鏈狀或者支鏈狀之碳原子數1~20之烷基。但是,烷基中之1個或不鄰接之2個以上之-CH2 -可分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-,烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為鹵代基(Halogeno group)。
RAK1 較佳為表示直鏈狀或者支鏈狀之碳原子數1~20之烷基,更佳為表示直鏈狀之碳原子數1~20之烷基,進而較佳為表示直鏈狀之碳原子數1~8之烷基。
又,烷基中之1個或不鄰接之2個以上之-CH2 -可分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-。
進而,烷基中之氫原子可被取代為氟原子或氯原子,亦可被取代為氟原子。
就對配向助劑賦予所謂之兩親介質性之觀點而言,上述配向誘導基較佳為鍵結於液晶原基之與吸附基相反之側。
「聚合性基」 聚合性基以PAP1 -而表示,較佳為經由-SpAP1 -(單鍵或間隔基)與液晶原基鍵結。
PAP1 較佳為選自由下述通式(AP-1)~通式(AP-9)所表示之群中之基。
Figure 02_image078
式中,RAP1 及RAP2 分別獨立表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~10之鹵化烷基。但是,烷基中之1個或2個以上之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為-O-或-CO-,烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為鹵素原子或羥基。
WAP1 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-或-CH2 -。
tAP1 表示0、1或2。
PAP1 較佳為下述通式(AP-1)~通式(AP-7)所表示之基,更佳為下述通式(AP-1)或通式(AP-2)所表示之基,進而較佳為通式(AP-1)。
SpAP1 較佳為表示單鍵或直鏈狀或者支鏈狀之碳原子數1~20之伸烷基,更佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數1~20之伸烷基,進而較佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數2~10之伸烷基。
又,於SpAP1 中,伸烷基中之1個或2個以上之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-。
於配向助劑中,PAP1 -SpAP1 -之數較佳為1個以上5個以下,更佳為1個以上4個以下,進而較佳為2個以上4個以下,尤佳為2個或3個,最佳為2個。
PAP1 -SpAP1 -中之氫原子可被取代為聚合性基、吸附基及/或配向誘導基。
PAP1 -SpAP1 -可與聚合性基、液晶原基、吸附基及/或配向誘導基鍵結。
又,PAP1 -SpAP1 -較佳為與液晶原基、吸附基或配向誘導基鍵結,更佳為與液晶原基或吸附基鍵結。
再者,於分子內存在複數個PAP1 及/或SpAP1 -之情形時,可分別相互相同亦可不同。
「液晶原基」 液晶原基係指具備剛性之部分之基,例如具備1個以上環式基之基,較佳為具備2~4個環式基之基,更佳為具備3~4個環式基之基。再者,視需要,環式基可由連結基連結。液晶原基較佳為具有與液晶層所使用之液晶分子(液晶化合物)類似之骨架。
再者,於本說明書中,「環式基」係指構成之原子環狀地鍵結之原子團,包括碳環、雜環、飽和或不飽和環式結構、單環、2環式結構、多環式結構、芳香族、非芳香族等。
又,環式基可包含至少1個雜原子,進而可經至少1個取代基(鹵代基、聚合性基、有機基(烷基、烷氧基、芳基等)取代。於環式基為單環之情形時,液晶原基較佳為包含2個以上之單環。
上述液晶原基例如較佳為以通式(AL)而表示。
Figure 02_image080
式中,ZAL1 表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2 -CH2 COO-、-OCOCH2 -CH2 -、-CH=C(CH3 )COO-、-OCOC(CH3 )=CH-、-CH2 -CH(CH3 )COO-、-OCOCH(CH3 )-CH2 -、-OCH2 CH2 O-或碳原子數1~20之伸烷基。但是,伸烷基中之1個或2個以上之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為-O-、-COO-或-OCO-。
AAL1 及AAL2 分別獨立表示2價之環式基。
ZAL1 、AAL1 及AAL2 中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為鹵代基、吸附基、PAP1 -SpAP1 -或1價有機基, 再者,於分子內存在複數個ZAL1 及AAL1 之情形時,可分別相互相同亦可不同。
mAL1 表示1~5之整數。
通式(AL)中,ZAL1 較佳為單鍵或碳原子數2~20之伸烷基,更佳為單鍵或碳原子數2~10之伸烷基,進而較佳為單鍵、-(CH2 )2 -或-(CH2 )4 -。伸烷基中之1個或2個以上之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為-O-、-COO-或-OCO-。
進而,於為了提高棒狀分子之直線性之情形時,ZAL1 較佳為環與環直接連結之形態之單鍵、或將環與環直接連結之原子之數為偶數個之形態。例如於-CH2 -CH2 COO-之情形時,將環與環直接連結之原子之數為4個。
通式(AL)中,AAL1 及AAL2 分別獨立表示2價之環式基。作為2價之環式基,較佳為選自由1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二
Figure 108143136-A0304-12-0059-1
烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,4-雙環(2.2.2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡
Figure 108143136-A0304-12-0000-4
-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基及茀-2,7-二基所組成之群中之1種,更佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、2,6-伸萘基或菲-2,7-二基,進而較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。
再者,該等基可未經取代或經取代基取代。作為該取代基,較佳為氟原子或碳原子數1~8之烷基。進而,烷基可被氟原子或羥基取代。
又,環式基中之1個或2個以上之氫原子可被取代為鹵代基、吸附基、PAP1 -SpAP1 -或1價有機基。
通式(AL)中,1價有機基係藉由有機化合物成為1價基之形態而構成化學結構之基,係指自有機化合物除去1個氫原子而成之原子團。
作為該1價有機基,例如可列舉碳原子數1~15之烷基、碳原子數2~15之烯基、碳原子數1~14之烷氧基、碳原子數2~15之烯氧基等,較佳為碳原子數1~15之烷基或碳原子數1~14之烷氧基,更佳為碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基,進而較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~4之烷氧基,尤佳為碳原子數1~3之烷基或碳原子數1~2之烷氧基,最佳為碳原子數1或2之烷基或碳原子數1之烷氧基。
又,上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中之1個或2個以上之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為-O-、-COO-或-OCO-。進而,上述1價有機基可具有作為上述配向誘導基之作用。
上述通式(AL)中,mAL1 較佳為1~4之整數,更佳為1~3之整數,進而較佳為2或3。
作為上述液晶原基之較佳之形態,可列舉下述式(me-1)~(me-44)。
Figure 02_image082
Figure 02_image084
Figure 02_image086
Figure 02_image088
通式(AL)係自該等化合物脫離2個氫原子之結構。
於該等式(me-1)~(me-44)中,環己烷環、苯環或萘環中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為鹵代基、PAP1 -SpAP1 -、1價有機基(例如碳原子數1~15之烷基、碳原子數1~14之烷氧基)、吸附基或配向誘導基。
上述液晶原基中,較佳之形態為式(me-8)~(me-44),更佳之形態為式(me-8)~(me-10)、式(me-12)~(me-18)、式(me-22)~(me-24)、式(me-26)~(me-27)及式(me-29)~(me-44),進而較佳之形態為式(me-12)、(me-14)、(me-16)、(me-22)~(me-24)、(me-29)、(me-34)、(me-36)~(me-37)、(me-42)~(me-44)。
上述液晶原基中,尤佳之形態為下述通式(AL-1)或(AL-2),最佳之形態為下述通式(AL-1)。
Figure 02_image090
式中,XAL101 ~XAL118 、XAL201 ~XAL214 分別獨立表示氫原子、碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、鹵代基、PAP1 -SpAP1 -、下述之吸附基或上述配向誘導基。
環AAL1 1 、環AAL12 及環AAL21 分別獨立表示環己烷環或苯環。
XAL101 ~XAL118 、XAL201 ~XAL214 之任意1者或2者以上經下述之吸附基取代。
XAL101 ~XAL118 、XAL201 ~XAL214 之任意1者或2者以上經上述配向誘導基取代。
下述之吸附基及上述配向誘導基可被取代為PAP1 -SpAP1 -。
通式(AL-1)或通式(AL-2)於其分子內具有1個或2個以上之PAP1 -SpAp1 -。
於通式(AL-1)中,XAL101 較佳為上述配向誘導基。
於通式(AL-1)中,較佳為XAL109 、XAL110 及XAL111 之至少1者為下述之吸附基,更佳為XAL109 及XAL110 同時為下述之吸附基或XAL110 為下述之吸附基,進而較佳為XAL110 為下述之吸附基。
於通式(AL-1)中,較佳為XAL109 、XAL110 及XAL111 之至少1者為下述之吸附基中之PAP1 -SpAP1 -或結構內具有可聚合之部位之吸附基,更佳為XAL109 及XAL111 之兩者或一者為pAP1 -SpAP1 -。
於通式(AL-1)中,XAL10 4 ~XAL10 8 、XAL1 12 ~XAL116 之1者或2者分別獨立,較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或鹵代基,更佳為碳原子數1~3之烷基或氟原子。尤佳為XAL10 5 、XAL106 或XAL107 分別獨立,為碳原子數1~3之烷基或氟原子。
於通式(AL-2)中,XAL201 較佳為上述配向誘導基。
於通式(AL-2)中,較佳為XAL207 、XAL208 及XAL209 之至少1者為下述之吸附基,更佳為XAL207 及XAL208 同時為下述之吸附基或XAL208 為下述之吸附基,進而較佳為XAL208 為下述之吸附基。
於通式(AL-2)中,較佳為XAL207 、XAL208 及XAL209 之至少1者為下述之吸附基中之PAP1 -SpAP1 -或結構內具有可聚合之部位之吸附基,更佳為XAL207 及XAL209 之兩者或一者為PAP1 -SpAP1 -。
於通式(AL-2)中,較佳為XAL202 ~XAL206 、XAL210 ~XAL214 之1者或2者分別獨立,為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或鹵代基,更佳為碳原子數1~3之烷基或氟原子。尤佳為XAL204 、XAL205 或XAL206 分別獨立,為碳原子數1~3之烷基或氟原子。
「吸附基」 吸附基係具備「吸附基板、膜、電極等作為與液晶組成物抵接之層即吸附介質」之作用的基。
吸附通常分為形成化學鍵(共價鍵、離子鍵或金屬鍵)從而於吸附介質與吸附質之間進行吸附之化學吸附、及除化學吸附以外之物理吸附。於本說明書中,吸附為化學吸附或物理吸附之任一者均可,較佳為物理吸附。因此,吸附基較佳為可與吸附介質物理吸附之基,更佳為可藉由分子間力與吸附介質鍵結之基。
作為藉由分子間力與吸附介質鍵結之形態,可列舉藉由永久偶極、永久四極、分散力、電荷轉移力或氫鍵等之相互作用之形態。
作為吸附基之較佳之形態,可列舉可藉由氫鍵與吸附介質鍵結之形態。於此情形時,吸附基可發揮介存氫鍵之質子之供體及受體之任一者之作用,或者可發揮兩者之作用。
吸附基較佳為包含極性要素的基(以下,亦將「吸附基」記載為「極性基」),該極性要素具有碳原子及雜原子相連而成之原子團。於本說明書中,極性要素係指碳原子及雜原子直接相連而成之原子團。
作為雜原子,較佳為選自由N、O、S、P、B及Si所組成之群中之至少1種,更佳為選自由N、O及S所組成之群中之至少1種,進而較佳為選自由N及O所組成之群中之至少1種,尤佳為O。
又,於配向助劑中,極性要素之價數並無特別限制,為1價、2價、3價等,又,吸附基中之極性要素之個數亦無特別限制。
配向助劑較佳為於一分子中具有1~8個吸附基,更佳為具有1~4個吸附基,進而較佳為具有1~3個吸附基。
再者,吸附基不包括聚合性基及配向誘導基,但吸附基中之氫原子被取代為PAP1 -SpAP1 -之結構及PAP1 -SpAP1 -中之氫原子被取代為-OH之結構包含於吸附基中。
吸附基包含1個或2個以上之極性要素,大致分為環式基型及鏈式基型。
環式基型係其結構中包含極性要素的包含具備環狀結構之環式基之形態,鏈式基型係其結構中包含極性要素的不包含具備環狀結構之環式基之形態。
鏈式基型係於直鏈或分支之鏈狀基中具有極性要素之形態,可於其一部分具有不包含極性要素之環狀結構。
環式基型之吸附基意指具有於環狀之原子排列內包含至少1個極性要素之結構之形態。
再者,於本說明書中,環式基係如上所述。因此,環式基型之吸附基只要包含含有極性要素之環式基即可,作為吸附基整體,可為分支亦可為直鏈狀。
另一方面,鏈式基型之吸附基意指具有如下結構之形態:分子內不含包含極性要素之環狀之原子排列,且於線狀之原子排列(可分枝)內包含至少1個極性要素。
再者,於本說明書中,鏈式基係指於結構式中不含環狀之原子排列且構成之原子線狀(可分支)地鍵結之原子團,係指非環式基。換言之,鏈式基係指直鏈狀或支鏈狀之脂肪族基,包含飽和鍵或不飽和鍵之任一者均可。
因此,鏈式基中例如可包含烷基、烯基、烷氧基、酯基、醚基或酮基等。再者,該等基中之氫原子可被取代為至少1個取代基(反應性官能基(乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基等)、鏈狀有機基(烷基、氰基等))。又,鏈式基為直鏈狀或支鏈狀之任一者均可。
作為環式基型之吸附基,較佳為碳原子數3~20之雜芳香族基(包含縮合環)或碳原子數3~20之雜脂環族基(包含縮合環),更佳為碳原子數3~12之雜芳香族基(包含縮合環)或碳原子數3~12之雜脂環族基(包含縮合環),進而較佳為5員環之雜芳香族基、5員環之雜脂環族基、6員環之雜芳香族基或6員環之雜脂環族基。再者,該等環結構中之氫原子可被取代為鹵代基、碳原子數1~5之直鏈狀或者支鏈狀之烷基或烷氧基。
作為鏈式基型之吸附基,較佳為結構內之氫原子或-CH2 -被取代為極性要素之直鏈狀或者支鏈狀之碳原子數1~20之烷基。再者,烷基中之1個或不鄰接之2個以上之-CH2 -可被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-。又,鏈式基型之吸附基較佳為於其端部包含1個或2個以上之極性要素。
吸附基中之氫原子可被取代為聚合性基。
作為極性要素之具體例,可列舉:包含氧原子之極性要素(以下,含氧極性要素)、包含氮原子之極性要素(以下,含氮極性要素)、包含磷原子之極性要素(以下,含磷極性要素)、包含硼原子之極性要素(以下,含硼極性要素)、包含矽原子之極性要素(以下,含矽極性要素)或包含硫原子之極性要素(以下,含硫極性要素)。就吸附能之觀點而言,作為極性要素,較佳為含氮極性要素或含氧極性要素,更佳為含氧極性要素。
作為含氧極性要素,較佳為選自由羥基、羥烷基、烷氧基、甲醯基、羧基、醚基、羰基、碳酸酯基及酯基所組成之群中之至少1種基或該基連結於碳原子之基。
作為含氮極性要素,較佳為選自由氰基、一級胺基、二級胺基、三級胺基、吡啶基、胺甲醯基及脲基所組成之群中之至少1種基或該基連結於碳原子之基。
因此,作為吸附基,較佳為選自由具備含氧極性要素之環式基(以下,含氧環式基)、具備含氮極性要素之環式基(以下,含氮環式基)、具備含氧極性要素之鏈式基(以下,含氧鏈式基)及具備含氮極性要素之鏈式基(以下,含氮鏈式基)所組成之群中之1種或2種以上之基本身或包含該基。
作為含氧環式基,較佳為包含於環結構內以醚基之形式具有氧原子之下述基之任一者。
Figure 02_image092
又,作為含氧環式基,較佳為包含環結構內以羰基、碳酸酯基及酯基之形式具有氧原子之下述基之任一者。
Figure 02_image094
作為含氮環式基,較佳為包含下述基之任一者。
Figure 02_image096
作為含氧鏈式基,較佳為包含下述基之任一者。
Figure 02_image098
式中,Rat1 表示碳原子數1~5之烷基。
Zat1 表示單鍵、碳原子數1~15之直鏈狀或者支鏈狀之伸烷基或碳原子數2~18之直鏈狀或者支鏈狀之伸烯基。但是,伸烷基或伸烯基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。
Xat1 表示氫原子或碳原子數1~15之烷基。但是,烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。
作為含氮鏈式基,較佳為包含下述基之任一者。
Figure 02_image100
式中,Rat 、Rbt 、Rct 及Rdt 分別獨立表示氫原子或碳原子數1~5之烷基。
作為吸附基,較佳為下述通式(AT)所表示之基。
Figure 02_image102
式中,SpAT1 表示單鍵、碳原子數1~25之直鏈狀或者支鏈狀之伸烷基。但是,伸烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-wAT1 -ZAT1 或PAP1 -SpAP1 -,伸烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鍵結之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-。
WAT1 表示單鍵或下述通式(WAT1)或(WAT2)。
ZAT1 表示包含極性要素之1價基。但是,ZAT1 中之氫原子亦可被取代為-OH、-CN或PAP1 -SpAP1 -。
Figure 02_image104
(式中,SpWAT1 及SpWAT2 分別獨立表示單鍵、碳原子數1~25之直鏈狀或者支鏈狀之伸烷基,伸烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN或PAP1 -SpAP1 -,伸烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-或-CH=CH-), SpAT1 、SpWAT1 及SpWAT2 分別獨立,較佳為表示單鍵或直鏈狀或者支鏈狀之碳原子數1~20之伸烷基,更佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數1~20之伸烷基,進而較佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數2~10之伸烷基。
又,於SpAT1 、SpWAT1 及SpWAT2 中,伸烷基中之1個或2個以上之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-。
又,SpAT1 及SpWAT1 中之氫原子可分別獨立被取代為-WAT1 -ZAT1 或PAP1 -SpAP1 -。
ZAT1 表示包含極性要素之1價基,較佳為下述通式(ZAT1-1)或(ZAT1-2)所表示之基。
Figure 02_image106
式中,SpZAT11 及SpZAT12 分別獨立表示單鍵、碳原子數1~25之直鏈狀或者支鏈狀之伸烷基。但是,伸烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-ZZAT11 -RZAT11 或pAP1 -SpAP1 -,伸烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-或-CH=CH-。
ZZAT11 表示包含極性要素之基。
通式(ZAT1-2)中之包含ZZAT12 之環所表示之結構表示5~7員環。
ZZAT11 及ZZAT12 中之氫原子可被取代為-OH、-CN或PAP1 -SpAP1 -。
RZAT11 及RZAT12 分別獨立表示氫原子、碳原子數1~8之直鏈狀或者支鏈狀之烷基。但是,烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN或PAP1 -SpAP1 -,烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-或-ZZAT11 -。
作為通式(ZAT1-1)所表示之基,較佳為下述通式(ZAT1-1-1)~(ZAT1-1-30)所表示之基。
Figure 02_image108
Figure 02_image110
Figure 02_image112
式中,鍵結於碳原子之氫原子可被取代為-OH、-CN或PAP1 -SpAP 1 -。
SpZAT11 表示單鍵、碳原子數1~25之直鏈狀或者支鏈狀之伸烷基。但是,伸烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-ZZAT11 -RZAT11 或PAP1 -SpAP1 -,伸烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-或-CH=CH-。
RZAT11 表示氫原子、碳原子數1~8之直鏈狀或者支鏈狀之烷基。但是,烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-SpAT1 -WAT1 -ZAT1 或PAP1 -SpAP1 -,烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-或-ZZAT11 -。
作為通式(ZAT1-2)所表示之基,較佳為下述通式(ZAT1-2-1)~(ZAT1-2-9)所表示之基。
Figure 02_image114
式中,鍵結碳原子之氫原子可被取代為鹵素原子、-OH、-CN或PAP1 -SpAP1 -。
SpZAT11 表示單鍵、碳原子數1~25之直鏈狀或者支鏈狀之伸烷基。但是,伸烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN或PAP1 -SpAP1 -,伸烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-或-ZZAT11 -。
作為通式(ZAT1-1)所表示之基,可列舉下述基。
Figure 02_image116
Figure 02_image118
Figure 02_image120
Figure 02_image122
Figure 02_image124
式中,Rtc 表示氫原子、碳原子數1~20之烷基或PAP1 -SPAP1 -。但是,烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN或PAP1 -SpAP1 -,烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鄰接之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-或-ZZAT11 -。
分子內之氫原子可被取代為PAP1 -SpAP1 -。
*表示鍵結鍵。
上述作為ZAT1 較佳之基中,就藉由穩定地混合於液晶組成物中能夠確保保存穩定性並且表現出由對吸附介質適度較高之吸附力產生之良好之配向限制力之方面而言,尤佳為包含OH之基。又,作為液晶原基,尤佳為與(AL-1)之組合。
配向助劑較佳為使吸附基所包含之極性要素或聚合性基所包含之極性要素局部存在之形態。吸附基係用以使液晶分子垂直配向之重要之結構,藉由吸附基與聚合性基鄰接,可獲得更良好之配向性,又,表現出於液晶組成物之良好之溶解性。
具體而言,配向助劑較佳為於液晶原基之同一環上具有聚合性基及吸附基之形態。該形態中包含如下形態:1個以上之聚合性基及1個以上之吸附基分別鍵結於同一環上;及1個以上之聚合性基之至少1者或1個以上之吸附基之至少1者中一者與另一者鍵結,於同一環上具有聚合性基及吸附基。
又,於此情形時,鍵結於聚合性基之間隔基中之氫原子可被取代為吸附基,進而,吸附基中之氫原子可經由間隔基取代於聚合性基上。
作為配向助劑(自發配向性化合物),較佳為下述通式(SAL)所表示之化合物。
Figure 02_image126
式中,鍵結於碳原子之氫原子可被取代為碳原子數1~25之直鏈狀或者支鏈狀之烷基、-OH、-CN、-SpAT1 -WAT1 -ZAT1 或PAP1 -SpAP1 -。但是,烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-SpAT1 -wAT1 -ZAT1 或pAP1 -SpAP1 -,烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鍵結之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-或-CH=CH-。
RAK1 表示與通式(AK)中之RAK1 相同含義。
AAL1 及AAL2 分別獨立表示與通式(AL)中之AAL1 及AAL2 相同含義。
ZAL1 表示與通式(AL)中之ZAL1 相同含義。
mAL1 表示與通式(AL)中之mAL1 相同含義。
SpAT1 表示與通式(AT)中之SpAT1 相同含義。
WAT1 表示與通式(AT)中之WAT1 相同含義。
ZAT1 表示與通式(AT)中之ZAT1 相同含義。
作為通式(SAL)所表示之化合物,較佳為下述式(SAL-1.1)~(SAL-2.9)所表示之化合物。
Figure 02_image128
Figure 02_image130
Figure 02_image132
Figure 02_image134
Figure 02_image136
Figure 02_image138
Figure 02_image140
Figure 02_image142
Figure 02_image144
Figure 02_image146
Figure 02_image148
Figure 02_image150
Figure 02_image152
Figure 02_image154
液晶組成物中所包含之配向助劑之量較佳為0.01~10質量%左右。關於其更佳下限值,就使液晶分子更佳地配向之觀點而言,為0.05質量%、0.1質量%。另一方面,關於其更佳上限值,就改善響應特性之觀點而言,為7質量%、5質量%、4質量%、3質量%、1質量%。藉由採用本發明之構成,可使充分量之配向助劑溶解於液晶組成物中。
上述配向助劑之合計之含量相對於本申請案之包含上述配向助劑之組成物,較佳為包含0.05~10%,較佳為包含0.1~8%,較佳為包含0.1~5%,較佳為包含0.1~3%,較佳為包含0.2~2%,較佳為包含0.2~1.3%,較佳為包含0.2~1%,較佳為包含0.2~0.56%。
上述配向助劑之合計之含量之較佳下限值相對於本申請案之包含通式(P)所表示之化合物之組成物,為0.01%,為0.03%,為0.05%,為0.08%,為0.1%,為0.15%,為0.2%,為0.25%,為0.3%。
上述配向助劑之合計之含量之較佳上限值相對於本申請案之包含通式(P)所表示之化合物之組成物,為10%,為8%,為5%,為3%,為1.5%,為1.2%,為1%,為0.8%,為0.5%。
若含量較少,則會產生不易出現添加上述配向助劑之效果、液晶組成物之自發配向性變弱等問題,若過多,則會產生液晶之可靠性降低等問題。因此,考慮到該等之平衡來設定含量。 <濾色片> 本發明之濾色片由黑矩陣及至少RGB三色像素部所構成,作為色料,RGB三色像素部於R像素部中含有選自吡咯并吡咯二酮顏料及/或油溶陰離子性紅色有機染料中之1種或2種以上,於G像素部中含有選自由鹵化酞青顏料、酞青系綠色染料、酞青系藍色染料與偶氮系黃色有機染料之混合物所組成之群中之至少一種,於B像素部中中含有選自ε型銅酞青顏料及/或陽離子性藍色有機染料中之1種或2種以上。 (R像素部) 較佳為上述R像素部中之吡咯并吡咯二酮顏料為C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、溴化吡咯并吡咯二酮顏料,溶劑性紅色有機染料為C.I.溶劑紅52、C.I.溶劑紅111、C.I.溶劑紅124、C.I.溶劑紅135、C.I.溶劑紅141、C.I.溶劑紅145、C.I.溶劑紅151、C.I.溶劑紅179。
較佳為於上述R像素部中進而含有選自由C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅167、C.I.顏料紅179、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙71、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃215、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.溶劑紅89、C.I.溶劑橙56、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃82、C.I.溶劑黃83:1、C.I.溶劑黃33、C.I.溶劑黃162所組成之群中之至少1種有機染顏料並進行混合化。 (G像素部) 較佳為上述G像素部中之鹵化酞青顏料為C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠59、C.I.顏料綠62、C.I.顏料綠63,酞青系綠色染料為下述通式(PIG-1)所表示之染料,酞青系藍色染料為C.I.溶劑藍67,偶氮系黃色有機染料為C.I.溶劑黃162。
Figure 02_image156
(式中,於通式(PIG-1)中,X1i ~X16i 表示氫原子、氟原子、氯原子、溴原子或通式(PIG-2)、(PIG-3)、(PIG-4)、(PIG-5)。鍵結於一個苯環之4個X之原子可相同亦可不同;M為中心金屬,表示Zn、Cu、Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pd、Pt、Sn、Fe、InCl、VCl。X17i 表示氧、硫、碸(-SO2 -)。X18i 表示氫原子、可具有取代基之碳數1至29之烷基、碳數2至20之烯基、碳數3至30之炔基、碳數3至30之環烷基、碳數3至30之環烯基、碳數6至30之環炔基、或碳數6至30之芳基。k為1至5之整數。)
較佳為於上述G像素部中進而含有選自由C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃215、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃138、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃82、C.I.溶劑黃83:1、C.I.溶劑黃33所組成之群中之至少1種有機染顏料並進行混合化。 (B像素部) 較佳為上述B像素部中之ε型銅酞青顏料為C.I.顏料15:6,陽離子性藍色有機染料為下述通式(PIG-6)、(PIG-7)所表示之染料。
Figure 02_image158
(式中,R1j ~R6j 分別獨立表示氫原子、可具有取代基之碳數1~8之烷基、或可具有取代基之芳基;於R1j ~R6j 表示可具有取代基之烷基之情形時,鄰接之R1j 與R2j 、R3j 與R4j 、R5j 與R6j 可鍵結而形成環結構;R7j 及R8j 分別獨立表示氫原子、鹵素原子、或可具有取代基之碳數1~8之烷基;Z1j 表示碳數4~12之烷基、或-R7j -B1j -R8j -;R7j 及R8j 分別獨立表示可具有取代基之碳數2~8之烷基;[A]b- 表示任意之b價陰離子;a表示2以上之整數;b表示2以上之整數) 較佳為於B像素部中進而含有選自由𠮿
Figure 108143136-0000-3
系染料、C.I.顏料藍1、C.I.顏料紫23、C.I.鹼性藍7、C.I.鹼性紫10、C.I.酸性藍1、C.I.酸性藍90、C.I.酸性藍83、C.I.直接藍86所組成之群中之至少1種有機染顏料並進行混合化。
又,亦較佳為濾色片由黑矩陣、RGB三色像素部、及Y像素部所構成,且於Y像素部中含有選自由C.I.顏料黃150、C.I.顏料藍215、C.I.顏料藍185、C.I.顏料藍138、C.I.顏料藍139、C.I.溶劑黃21、82、C.I.溶劑黃83:1、C.I.溶劑黃33及C.I.溶劑黃162所組成之群中之至少1種黃色有機染顏料作為色料。
關於本發明之濾色片中之各像素部於C光源下之XYZ表色系統中之色度x及色度y,就防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加並抑制產生白斑、配向不均、殘像等顯示不良之問題之觀點而言,較佳為如下者。
R像素部於C光源下之XYZ表色系統中之色度x較佳為0.58~0.69,更佳為0.62~0.68,色度y較佳為0.30~0.36,更佳為0.31~0.35,更佳為色度x為0.58~0.69且色度y為0.30~0.36,更佳為色度x為0.62~0.68且色度y為0.31~0.35。
G像素部於C光源下之XYZ表色系統中之色度x較佳為0.19~0.35,更佳為0.20~0.29,色度y較佳為0.54~0.76,更佳為0.64~0.74,更佳為色度x為0.19~0.35且色度y為0.54~0.76,更佳為色度x為0.20~0.29且色度y為0.64~0.74。
B像素部於C光源下之XYZ表色系統中之色度x較佳為0.12~0.20,更佳為0.13~0.18,色度y較佳為0.04~0.12,更佳為0.05~0.09,更佳為色度x為0.12~0.18且色度y為0.04~0.12,更佳為色度x為0.13~0.17且色度y為0.04~0.09。
Y像素部於C光源下之XYZ表色系統中之色度x較佳為0.46~0.50,更佳為0.47~0.48,色度y較佳為0.48~0.53,更佳為0.50~0.52,更佳為色度x為0.46~0.50且色度y為0.48~0.53,更佳為色度x為0.47~0.48且色度y為0.50~0.52。
此處,XYZ表色系統係指於1931年於CIE(國際照明委員會)中作為標準表色系統得到承認之表色系統。
上述各像素部之色度可藉由改變使用之染顏料之種類或該等之混合比率進行調整。例如於R像素之情形時,可藉由於紅色染顏料中以適當量添加黃色染顏料及/或橙色顏料進行調整,於G像素之情形時,可藉由於綠色染顏料中以適當量添加黃色染顏料進行調整,於B像素之情形時,可藉由於藍色染顏料中以適當量添加紫色染顏料或帶黃色之藍色染顏料進行調整。又,亦可藉由適當調整顏料之粒徑而進行調整。
關於濾色片,可利用先前公知之方法形成濾色片像素部。作為像素部之形成方法之代表性之方法,為光微影法,其係如下方法:將後記之光硬化性組成物塗佈於濾色片用之透明基板之設置有黑矩陣之側之面,並進行加熱乾燥(預烘烤),其後,隔著光罩照射紫外線,藉此進行圖案曝光,使與像素部對應之位置之光硬化性化合物硬化,其後,利用顯影液將未曝光部分進行顯影,去除非像素部使像素部固著於透明基板。利用該方法可於透明基板上形成由光硬化性組成物之硬化著色皮膜所構成之像素部。
可藉由對R像素、G像素、B像素、及視需要之Y像素等其他顏色之像素逐一製備後記之光硬化性組成物並重複上述操作而製造於特定之位置具有R像素、G像素、B像素、Y像素之著色像素部之濾色片。
作為將後記之光硬化性組成物塗佈於玻璃等透明基板上之方法,例如可列舉旋轉塗佈法、狹縫式塗佈法、輥式塗佈法、噴墨法等。
塗佈於透明基板之光硬化性組成物之塗膜之乾燥條件因各成分之種類、摻合比例等而不同,通常為50~150℃且1~15分鐘左右。又,作為光硬化性組成物之光硬化中所使用之光,較佳為使用200~500 nm之波長範圍之紫外線、或可見光。可使用發出該波長範圍之光之各種光源。
作為顯影方法,例如可列舉溢液法、浸漬法、噴霧法等。於光硬化性組成物之曝光、顯影後,將形成了所需顏色之像素部之透明基板進行水洗並使其乾燥。關於以此方式所獲得之濾色片,藉由利用加熱板、烘箱等加熱裝置以90~280℃進行特定時間加熱處理(後烘烤),而去除著色塗膜中之揮發性成分,同時使光硬化性組成物之硬化著色皮膜中所殘存之未反應之光硬化性化合物熱硬化,從而完成濾色片。
本發明之濾色片用色料藉由與本發明之液晶組成物使用,能夠提供一種液晶顯示裝置,其防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加,解決白斑、配向不均、殘像等顯示不良之問題。
作為上述光硬化性組成物之製造方法,一般為如下方法:使用本發明之濾色片用顏料組成物、有機溶劑、及分散劑作為必需成分,將該等進行混合並進行攪拌分散以變得均勻,先製備用以形成濾色片之像素部之顏料分散液之後向其加入光硬化性化合物、及視需要之熱塑性樹脂或光聚合起始劑等,製作上述光硬化性組成物。
作為此處所使用之有機溶劑,例如可列舉:甲苯或二甲苯、甲氧基苯等芳香族系溶劑;乙酸乙酯或乙酸丙酯或乙酸丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、二乙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇***乙酸酯、二乙二醇丙醚乙酸酯、二乙二醇丁醚乙酸酯等乙酸酯系溶劑;丙酸乙氧基乙酯等丙酸酯系溶劑;甲醇、乙醇等醇系溶劑;丁基賽路蘇、丙二醇單甲醚、二乙二醇***、二乙二醇二甲醚等醚系溶劑;甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑;己烷等脂肪族烴系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、γ-丁內醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、苯胺、吡啶等氮化合物系溶劑;γ-丁內酯等內酯系溶劑;胺基甲酸甲酯與胺基甲酸乙酯之48:52之混合物之類之胺基甲酸酯等。
作為此處所使用之分散劑,例如可使其含有BYK-Chemie公司之DISPERBYK 130、DISPERBYK 161、DISPERBYK 162、DISPERBYK 163、DISPERBYK 170、DISPERBYK 171、DISPERBYK 174、DISPERBYK 180、DISPERBYK 182、DISPERBYK 183、DISPERBYK 184、DISPERBYK 185、DISPERBYK 2000、DISPERBYK 2001、DISPERBYK 2020、DISPERBYK 2050、DISPERBYK 2070、DISPERBYK 2096、DISPERBYK 2150、DISPERBYK LPN21116、DISPERBYK LPN6919、Lubrizol公司之Solsperse 3000、Solsperse 9000、Solsperse 13240、Solsperse 13650、Solsperse 13940、Solsperse 17000、18000、Solsperse 20000、Solsperse 21000、Solsperse 20000、Solsperse 24000、Solsperse 26000、Solsperse 27000、Solsperse 28000、Solsperse 32000、Solsperse 36000、Solsperse 37000、Solsperse 38000、Solsperse 41000、Solsperse 42000、Solsperse 43000、Solsperse 46000、Solsperse 54000、Solsperse 71000、Ajinomoto股份有限公司之Ajisper PB711、Ajisper PB821、Ajisper PB822、Ajisper PB814、Ajisper PN411、Ajisper PA111等分散劑、或丙烯酸系樹脂、胺酯(urethane)系樹脂、醇酸系樹脂、木松香、松脂膠、妥爾油松香等天然松香、聚合松香、歧化松香、氫化松香、氧化松香、順丁烯二醯化松香等改質松香、松香胺、石灰松香、松香環氧烷加成物、松香醇酸加成物、松香改質苯酚等松香衍生物等室溫下為液狀且水不溶性之合成樹脂。該等分散劑、或樹脂之添加亦有助於絮凝之降低、顏料之分散穩定性之提昇、分散體之黏度特性之提昇。
又,作為分散助劑,亦可含有作為有機顏料衍生物之例如鄰苯二甲醯亞胺甲基衍生物、其磺酸衍生物、其N-(二烷基胺基)甲基衍生物、其N-(二烷基胺基烷基)磺醯胺衍生物等。當然,該等衍生物亦可併用兩種以上之不同種類者。
作為光硬化性組成物之製備中所使用之熱塑性樹脂,例如可列舉:胺酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、苯乙烯順丁烯二酸系樹脂、苯乙烯順丁烯二酸酐系樹脂等。
作為光硬化性化合物,例如可列舉:1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、雙(丙烯醯氧基乙氧基)雙酚A、3-甲基戊二醇二丙烯酸酯等之類之2官能單體;及三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、三[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯等分子量相對較小之多官能單體、聚酯丙烯酸酯、聚丙烯酸胺基甲酸酯、聚醚丙烯酸酯等之類之分子量相對較大之多官能單體。
作為光聚合起始劑,例如可列舉:苯乙酮、二苯甲酮、苯偶醯二甲基縮酮、過氧化苯甲醯、2-氯9-氧硫𠮿
Figure 108143136-0000-3
、1,3-雙(4'-疊氮苯亞甲基)-2-丙烷、1,3-雙(4'-疊氮苯亞甲基)-2-丙烷-2'-磺酸、4,4'-二疊氮茋-2,2'-二磺酸等。作為市售之光聚合起始劑,例如有BASF公司製造之「Irgacure(商標名)-184」、「Irgacure(商標名)-369」、「Darocure(商標名)-1173」、BASF公司製造之「Lucirin-TPO」、日本化藥公司製造之「kayacure-(商標名)DETX」、「kayacure-(商標名)OA」、Stouffer公司製造之「Vicure-10」、「Vicure-55」、Akzo公司製造之「TRIGONAL PI」、SANDOZ公司製造之「Sandoray 1000」、Upjohn公司製造之「Deap」、KUROGANE KASEI公司製造之「biimidazole」等。
又,亦可對上述光聚合起始劑併用公知慣用之光敏劑。作為光敏劑,例如可列舉胺類、脲類、具有硫原子之化合物、具有磷原子之化合物、具有氯原子之化合物或腈類或者其他具有氮原子之化合物等。該等可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
光聚合起始劑之摻合率並無特別限定,以質量基準計,相對於具有光聚合性或光硬化性官能基之化合物較佳為0.1~30%之範圍。若未達0.1%,則存在光硬化時之感光度降低之傾向,若超過30%,則存在如下情況:於使顏料分散抗蝕劑之塗膜乾燥時,光聚合起始劑之結晶析出而引起塗膜物性變差。
可使用如上所述之各材料,將以質量基準計相對於本發明之濾色片用顏料組成物每100份為300~1000份之有機溶劑、及1~100份之分散劑以變得均勻之方式進行攪拌分散,而獲得上述染顏料液。繼而,可於該顏料分散液中添加相對於本發明之濾色片用顏料組成物每1份合計為3~20份之熱塑性樹脂及光硬化性化合物、及相對於光硬化性化合物每1份為0.05~3份之光聚合起始劑,並視需要進而添加有機溶劑,以變得均勻之方式進行攪拌分散,而獲得用以形成濾色片像素部之光硬化性組成物。
作為顯影液,可使用公知慣用之有機溶劑或鹼水溶液。尤其是於上述光硬化性組成物中包含熱塑性樹脂或光硬化性化合物,該等之至少一者具有酸值並呈鹼可溶性之情形時,利用鹼水溶液之洗淨對於濾色片像素部之形成有效。
關於藉由光微影法之濾色片像素部之製造方法進行了詳細記載,使用本發明之濾色片用顏料組成物所製備之濾色片像素部亦可利用其他電沈積法、轉印法、微胞電解法、PVED(photovoltaic electrodeposition)法、噴墨法、反轉印刷法、熱硬化法等方法形成各色像素部,而製造濾色片。
可於將有機顏料塗佈於基材並乾燥之狀態下製成濾色片,於顏料分散體中包含硬化性樹脂之情形時,可藉由利用熱或活性能量線進行硬化而製成濾色片。又,可進行藉由利用加熱板、烘箱等加熱裝置以100~280℃進行特定時間加熱處理(後烘烤)而將塗膜中之揮發性成分去除的步驟。 (配向膜) 於本發明之液晶顯示裝置中,可於第一基板及第二基板之一基板上之與液晶組成物接觸之面具有配向膜以使液晶組成物配向。於需要配向膜之液晶顯示裝置中,配置於濾色片與液晶層間,配向膜之膜厚即便較厚亦薄為100 nm以下,不會完全地阻斷構成濾色片之顏料等色素與構成液晶層之液晶化合物之相互作用。
又,於不使用配向膜之液晶顯示裝置中,構成濾色片之顏料等色素與構成液晶層之液晶化合物之相互作用進一步變大。
作為配向膜材料,可使用聚醯亞胺、聚醯胺、BCB(benzocyclobutene)、聚乙烯醇等透明性有機材料,尤佳為將由對苯二胺、4,4'-二胺基二苯甲烷等脂肪族或脂環族二胺等二胺及丁烷四羧酸酐或2,3,5-三羧基環戊基乙酸酐等脂肪族或脂環式四羧酸酐、均苯四甲酸二酐等芳香族四羧酸酐所合成之聚醯胺酸進行醯亞胺化之聚醯亞胺配向膜。此種情形之配向賦予方法一般使用摩擦,於使用於垂直配向膜等之情形時,亦可於不賦予配向之情況下使用。
作為配向膜材料,可使用查耳酮、桂皮酸鹽、化合物中包含桂皮醯基或偶氮基等之材料,可與聚醯亞胺、聚醯胺等材料組合使用,於此情形時,配向膜可使用摩擦亦可使用光配向技術。
關於配向膜,一般藉由旋轉塗佈法等方法將上述配向膜材料塗佈於基板上而形成樹脂膜,亦可使用單軸延伸法、Langmuir-Blodgett法等。 (透明電極) 於本發明之液晶顯示裝置中,作為透明電極之材料,可使用導電性之金屬氧化物,作為金屬氧化物,可使用氧化銦(In2 O3 )、氧化錫(SnO2 )、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(In2 O3 -SnO2 )、氧化銦鋅(In2 O3 -ZnO)、添加有鈮之二氧化鈦(Ti1-x Nbx O2 )、摻氟氧化錫、石墨烯奈米帶或金屬奈米線等,較佳為氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(In2 O3 -SnO2 )或氧化銦鋅(In2 O3 -ZnO)。於該等透明導電膜之圖案化時,可使用光蝕刻法或使用遮罩之方法等。
本發明之液晶顯示裝置尤其是於主動矩陣驅動用液晶顯示裝置中有用,可應用於TN模式、IPS模式、高分子穩定化IPS模式、FFS模式、OCB模式、VA模式或ECB模式用液晶顯示裝置。
將本液晶顯示裝置與背光裝置組合,於液晶電視、電腦之顯示器(monitor)、行動電話、智慧型手機之顯示器(display)、或筆記型個人電腦、行動資訊終端、數位標牌等各種用途中使用。作為背光裝置,有冷陰極管型背光裝置、使用無機材料之發光二極體或使用有機EL元件之2波長峰之類白色背光裝置及3波長峰之背光裝置等 實施例
以下,舉例進一步詳細說明本案發明,但本案發明並不受該等所限定。於實施例中,關於化合物之記載,使用以下之簡稱。再者,n表示自然數。
(側鏈) -n                -Cn H2n+1 碳原子數n之直鏈狀之烷基 n-                Cn H2n+1 -       碳原子數n之直鏈狀之烷基 -On             -OCn H2n+1 碳原子數n之直鏈狀之烷氧基 nO-             Cn H2n+1 O-    碳原子數n之直鏈狀之烷氧基 -V               -CH=CH2 V-               CH2 =CH- -V1             -CH=CH-CH3 1V-             CH3 -CH=CH- -2V             -CH2 -CH2 -CH=CH3 V2-             CH2 =CH-CH2 -CH2 - -2V1           -CH2 -CH2 -CH=CH-CH3 1V2-           CH3 -CH=CH-CH2 -CH2 - (連結基) -n-               -Cn H2n - -nO-           -Cn H2n -O- -On-           -O-Cn H2n - -COO-        -C(=O)-O- -OCO-        -O-C(=O)- -CF2O-             -CF2 -O- -OCF2-             -O-CF2 - (環結構)
Figure 02_image160
實施例中,測得之特性如下。
TNI :向列相一各向同性液相轉移溫度(℃) Δn:於25℃之折射率各向異性 Δε:於25℃之介電常數各向異性 γ1 :於25℃之旋轉黏度(mPa・s) K11 :於25℃之彈性常數K11 (pN) K33 :於25℃之彈性常數K33 (pN) VHR:於60℃之頻率60 Hz、施加電壓1 V之條件下之電壓保持率(%) 「濾色片之製作」 [著色組成物之製備] [紅色染料著色組成物1] 將10份紅色染料1(C.I.溶劑紅124)加入至聚乙烯瓶中,並加入丙二醇單甲醚乙酸酯55份、0.3-0.4 mm
Figure 02_image162
之SEPR珠,利用塗料調節器(東洋精機股份有限公司製造)進行4小時分散,其後,利用5 μm之過濾器進行過濾而獲得染料著色液。將該染料著色液75.00份及聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX(商標名)M7100、東亞合成化學工業股份有限公司製造)5.50份、二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(商標名)DPHA,日本化藥股份有限公司製造)5.00份、二苯甲酮(KAYACURE(商標名)BP-100、日本化藥股份有限公司製造)1.00份、及UCAR ESTER EEP 13.5份利用分散攪拌機進行攪拌,並利用孔徑1.0 μm之過濾器進行過濾,獲得紅色染料著色組成物1。 [紅色染料著色組成物2] 使用紅色染料2(C.I.溶劑紅135)8份及黃色染料1(C.I.溶劑黃21)2份代替上述紅色染料著色組成物1之10份紅色染料1,以與上述相同之方式獲得紅色染料著色組成物2。 [紅色染料著色組成物3] 使用紅色染料3(C.I.溶劑紅52)10份代替上述紅色染料著色組成物1之10份紅色染料1,以與上述相同之方式獲得紅色染料著色組成物3。 [紅色染顏料著色組成物1] 將4份上述紅色染料1、小角度X射線散射法中之平均一次粒徑為25 nm、標準化分散40%之紅色顏料1(C.I.顏料紅254)2份、小角度X射線散射法中之平均一次粒徑為30 nm、標準化分散50%之紅色顏料2(C.I.顏料紅177)2份、及小角度X射線散射法中之平均一次粒徑為35 nm、標準化分散60%黃色顏料2(C.I.顏料黃139)2份加入至聚乙烯瓶中,並加入丙二醇單甲醚乙酸酯55份、DISPERBYK LPN21116(BYK-Chemie股份有限公司製造)7.0份、Saint-Gobain公司製造之0.3-0.4 mm
Figure 02_image162
氧化鋯顆粒「ER-120S」,利用塗料調節器(東洋精機股份有限公司製造)進行4小時分散,其後,利用1 μm之過濾器進行過濾而獲得顏料分散液。將該顏料分散液75.00份、聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX(商標名)M7100,東亞合成化學工業股份有限公司製造)5.50份、二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(商標名)DPHA,日本化藥股份有限公司製造)5.00份、二苯甲酮(KAYACURE(商標名)BP-100,日本化藥股份有限公司製造)1.00份、及UCAR ESTER EEP 13.5份利用分散攪拌機進行攪拌,並利用孔徑1.0 μm之過濾器進行過濾而獲得紅色染顏料著色組成物1。
再者,有機顏料之平均一次粒徑及粒徑分佈係基於日本特開2006-113042公報之小角度X射線散射法,根據有機顏料分散體之小角度X射線散射曲線(測定散射曲線)而獲得。 [紅色染顏料著色組成物2] 將上述紅色染顏料著色組成物1之紅色顏料1替換為小角度X射線散射法中之平均一次粒徑為20 nm、標準化分散40%之紅色顏料3(PIG-8之溴化吡咯并吡咯二酮顏料),以與上述相同之方式獲得紅色染顏料著色組成物2。
Figure 02_image164
[紅色顏料著色組成物1] 使用小角度X射線散射法中之平均一次粒徑為50 nm、標準化分散70%之紅色顏料4(C.I.顏料紅48:1)代替上述紅色染顏料著色組成物1之4份紅色染料1、2份紅色顏料1、2份紅色顏料2、2份黃色顏料2,以與上述相同之方式獲得紅色顏料著色組成物1。 [綠色染料著色組成物1] 使用藍色染料1(C.I.溶劑藍67)3份及黃色染料2(C.I.溶劑黃162)7份代替上述紅色染料著色組成物1之10份紅色染料1,以與上述相同之方式獲得綠色染料著色組成物1。 [綠色染料著色組成物2] 將上述綠色染料著色組成物1之3份藍色染料1替換為綠色染料1(PIG-9之結構)8份,並將黃色染料2(C.I.溶劑黃162)7份替換為2份,以與上述相同之方式獲得綠色染料著色組成物2。
Figure 02_image166
[綠色染料著色組成物3] 將上述綠色染料著色組成物1之3份藍色染料1替換為綠色染料2(PIG-10之結構)9份,並將黃色染料2(C.I.溶劑黃162)7份替換為1份,以與上述相同之方式獲得綠色染料著色組成物3。
Figure 02_image168
[綠色染料著色組成物4] 使用綠色染料1(C.I.溶劑綠7)10份代替上述綠色染料著色組成物1之3份藍色染料1及7份黃色染料2,以與上述相同之方式獲得綠色染料著色組成物4。 [綠色染顏料著色組成物1] 使用3份上述綠色染料1及綠色顏料1(C.I.顏料綠58,DIC股份有限公司製造之「FASTOGEN GREEN A350」)3份及黃色顏料1(C.I.顏料黃150,BAYER公司製造FANCHON FAST YELLOW E4GN)4份代替上述紅色染顏料著色組成物1之4份紅色染料1、2份紅色顏料1、2份紅色顏料2、2份黃色顏料2,以與上述相同之方式獲得綠色染顏料著色組成物1。 [綠色染顏料著色組成物2] 使用綠色顏料2(C.I.顏料綠63)2份及黃色顏料2(C.I.顏料黃138)5份代替上述綠色染顏料著色組成物1之3份綠色顏料1、4份黃色顏料1,以與上述相同之方式獲得綠色染顏料著色組成物2。 [藍色染料著色組成物1] 使用藍色染料2(C.I.鹼性藍7,PIG-11之結構)10份代替上述紅色染料著色組成物1之10份紅色染料1,以與上述相同之方式獲得藍色染料著色組成物1。
Figure 02_image170
[藍色染料著色組成物2] 使用藍色染料3(PIG-12之結構)10份代替上述紅色染料著色組成物1之10份紅色染料1,以與上述相同之方式獲得藍色染料著色組成物2。
Figure 02_image172
[藍色染料著色組成物3] 使用藍色染料4(PIG-13之結構)10份代替上述紅色染料著色組成物1之10份紅色染料1,以與上述相同之方式獲得藍色染料著色組成物3。
Figure 02_image174
[藍色染料著色組成物4] 使用藍色染料5(C.I.溶劑藍12)10份代替上述藍色染料著色組成物2之10份藍色染料1,以與上述相同之方式獲得藍色染料著色組成物4。 [藍色染顏料著色組成物1] 使用小角度X射線散射法中之平均一次粒徑為20 nm、標準化分散50%藍色顏料1(C.I.顏料藍15:6)8份及PIG-14之𠮿
Figure 108143136-0000-3
系染料2份代替上述紅色染顏料著色組成物1之4份紅色染料1、2份紅色顏料1、2份紅色顏料2、2份黃色顏料2,以與上述相同之方式獲得藍色染顏料著色組成物1。
Figure 02_image176
[藍色染顏料著色組成物2] 將上述藍色染顏料著色組成物1之8份藍色顏料1替換為9份,將𠮿
Figure 108143136-0000-3
系染料2份替換為藍色染料2(C.I.鹼性藍7,PIG-11之結構),以與上述相同之方式獲得藍色染顏料著色組成物2。 [黃色染顏料著色組成物1] 使用6份黃色染料1及黃色顏料1(C.I.顏料黃150,LANXESS公司製造之FANCHON FAST YELLOW E4GN)4份代替上述紅色染顏料著色組成物1之4份紅色染料1、2份紅色顏料1、2份紅色顏料2、2份黃色顏料2,以與上述相同之方式獲得黃色染顏料著色組成物1。
使用下述表所示之染料著色組成物、顏料著色組成物或染顏料著色組成物製作濾色片1~5。
[表1]
   CF-1 CF-2 CF-3
R像素部 紅色染料著色組成物1 紅色染料著色組成物2 紅色染料著色組成物3
G像素部 綠色染料著色組成物1 綠色染料著色組成物2 綠色染料著色組成物3
B像素部 藍色染料著色組成物1 藍色染料著色組成物2 藍色染料著色組成物3
Y像素部 黃色染顏料著色組成物1
[表2]
   CF-4 CF-5 CF-R1
R像素部 紅色染顏料著色組成物1 紅色染顏料著色組成物2 紅色顏料著色組成物1
G像素部 綠色染顏料著色組成物1 綠色染顏料著色組成物2 綠色染料著色組成物4
B像素部 藍色染顏料著色組成物1 藍色染顏料著色組成物2 藍色染料著色組成物4
Y像素部 黃色染顏料著色組成物1 黃色染顏料著色組成物1
(實施例1~20) 製備下表所示之LC-1之液晶組成物,並測定該等之物性。物性係如下表所述。
[表3]
   LC-1
3-Cy-Cy-2 21.5
3-Cy-Cy-4 9.5
3-Ph-Ph-1 13.5
3-C-C-Ph-1 6
3-Cy-1O-Ph5-O2 11.5
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 14
2-Cy-Ph-Ph5-O2 7
3-Cy-Ph-Ph5-O2 8
3-Cy-Ph-Ph5-O4 9
合計 100
TNI [℃] 74.7
Δn 0.103
γ1 [mPa・s] 84
Δε -2.8
相對於上述液晶組成物100質量份,以表3中之添加量添加聚合性化合物,製備含有聚合性化合物之液晶組成物。
製作第一基板(共通電極基板),其於絕緣層上具有由圖案化之透明共通電極所構成之透明電極層,具備表1所示之濾色片層,且不具有配向膜;及製作第二基板(像素電極基板),其具有具備由主動元件驅動之透明像素電極之像素電極層,且不具有配向膜。於第一基板上滴加液晶組成物,並利用第二基板夾持,以常壓且110℃2小時之條件使密封材料硬化。其後,用Toshiba Lighting公司製造之UV螢光燈照射120分鐘(於313 nm之照度1.7 mW/cm2 ),獲得單元間隙3.5 μm之液晶顯示元件。
對所獲得之液晶單元之VHR進行了測定,結果確認:本案發明之具有濾色片及聚合性液晶組成物之液晶顯示元件均具有優異之特性。
Figure 02_image178
[表4]
實施例編號 1 2 3 4 5
基質 組成物 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-1 CF-2
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.35 0.3 0.6 0.3 0.35
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 99.1 99.6 99.3 99.5 98.9
[表5]
實施例編號 6 7 8 9 10
基質 組成物 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1
濾色片 CF-2 CF-2 CF-2 CF-3 CF-3
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3 0.35 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E RM-A RM-2
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6 1 0.3
③添加 化合物 RM-B RM-D       RM-B
③添加量 /% 0.2 0.4       0.2
④添加 化合物 RM-C          RM-C
④添加量 /% 0.4          0.4
VHR /% 99.4 99.5 99.4 99.2 99.7
[表6]
實施例編號 11 12 13 14 15
基質 組成物 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1
濾色片 CF-3 CF-3 CF-4 CF-4 CF-4
①添加 化合物 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.6 0.3 0.35 0.3 0.6
②添加 化合物 RM-C RM-E RM-A RM-2 RM-C
②添加量 /% 0.4 0.6 1 0.3 0.4
③添加 化合物 RM-D       RM-B RM-D
③添加量 /% 0.4       0.2 0.4
④添加 化合物          RM-C   
④添加量 /%          0.4   
VHR /% 99.5 99.2 99.3 99.4 99.2
[表7]
實施例編號 16 17 18 19 20
基質 組成物 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1
濾色片 CF-4 CF-5 CF-5 CF-5 CF-5
①添加 化合物 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.35 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-E RM-A RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.6 1 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物       RM-B RM-D   
③添加量 /%       0.2 0.4   
④添加 化合物       RM-C      
④添加量 /%       0.4      
VHR /% 99.1 99.1 99.5 99.6 99.4
(實施例21~140) 製備下表所示之LC-2至LC-7之液晶組成物,並測定該等之物性。物性係如下表所述。
[表8]
   LC-2 LC-3 LC-4 LC-5 LC-6 LC-7
3-Cy-Cy-2 21 21 16.5       10
3-Cy-Cy-4 6.5 9.5 4.5       6
3-Cy-Cy-5                6
3-Cy-Cy-V          32 32   
3-Cy-Cy-V1       8.5       8.5
3-Cy-Ph-O1       4.5         
3-Ph-Ph-1 12 2.5    11 2   
1V2-Ph-Ph-1       6         
3-C-C-Ph-1 7.5 8    8 10 9
3-C-Ph-Ph-2    3 6.5         
3-Ph-Ph5-O2    10 6.5    10 10
4-Ph-Ph5-O2                8.5
3-Cy-Ph5-O2 10 10 15.5    10 12
5-Cy-Ph5-O2 5 5       5   
3-Cy-1O-Ph5-O1          2      
3-Cy-1O-Ph5-O2          11.5      
3-Cy-Cy-Ph5-O1       4       9
3-Cy-Cy-Ph5-O2    7 12.5    7 9
3-Cy-Cy-Ph5-O4                7
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 14       11.5      
2-Cy-Ph-Ph5-O2 7 7 7 7 7   
3-Cy-Ph-Ph5-O2 8 8 8 8 8   
3-Cy-Ph-Ph5-O4 9 9    9 9   
3-Ph-Ph5-Ph-2                5
合計 100 100 100 100 100 100
[表9]
   LC-2 LC-3 LC-4 LC-5 LC-6 LC-7
TNI [℃] 75.3 75.3 73.5 74.7 74.2 74.9
Δn 0.103 0.103 0.103 0.104 0.103 0.100
γ1 [mPa・s] 88 87 84 73 76 91
Δε -2.8 -2.8 -2.6 -2.9 -2.8 -3.1
相對於上述各液晶組成物100質量份以下表中之添加量添加聚合性化合物,製備含有聚合性化合物之液晶組成物。其後,利用與實施例1相同之方法製作液晶顯示元件,並測定VHR。確認:本案發明之具有濾色片及聚合性液晶組成物之液晶顯示元件均具有優異之特性。
[表10]
實施例編號 21 22 23 24 25
基質 組成物 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-1 CF-2
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.35 0.3 0.6 0.3 0.35
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 99.2 99.3 99.7 99.4 98.8
[表11]
實施例編號 26 27 28 29 30
基質 組成物 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2
濾色片 CF-2 CF-2 CF-2 CF-3 CF-3
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3 0.35 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E RM-A RM-2
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6 1 0.3
③添加 化合物 RM-B RM-D       RM-B
③添加量 /% 0.2 0.4       0.2
④添加 化合物 RM-C          RM-C
④添加量 /% 0.4          0.4
VHR /% 99.2 99.4 99.5 98.8 99.6
[表12]
實施例編號 31 32 33 34 35
基質 組成物 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2
濾色片 CF-3 CF-3 CF-4 CF-4 CF-4
①添加 化合物 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.6 0.3 0.35 0.3 0.6
②添加 化合物 RM-C RM-E RM-A RM-2 RM-C
②添加量 /% 0.4 0.6 1 0.3 0.4
③添加 化合物 RM-D       RM-B RM-D
③添加量 /% 0.4       0.2 0.4
④添加 化合物          RM-C   
④添加量 /%          0.4   
VHR /% 99.4 99.7 99.3 99.7 99.6
[表13]
實施例編號 36 37 38 39 40
基質 組成物 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2 LC-2
濾色片 CF-4 CF-5 CF-5 CF-5 CF-5
①添加 化合物 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.35 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-E RM-A RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.6 1 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物       RM-B RM-D   
③添加量 /%       0.2 0.4   
④添加 化合物       RM-C      
④添加量 /%       0.4      
VHR /% 99.6 99.2 99.3 99.3 99.4
[表14]
實施例編號 41 42 43 44 45
基質 組成物 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-1 CF-2
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.35 0.3 0.6 0.3 0.35
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 98.8 99.5 99.5 99.2 99.4
[表15]
實施例編號 46 47 48 49 50
基質 組成物 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3
濾色片 CF-2 CF-2 CF-2 CF-3 CF-3
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3 0.35 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E RM-A RM-2
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6 1 0.3
③添加 化合物 RM-B RM-D       RM-B
③添加量 /% 0.2 0.4       0.2
④添加 化合物 RM-C          RM-C
④添加量 /% 0.4          0.4
VHR /% 99.8 99.4 99.4 99.1 99.5
[表16]
實施例編號 51 52 53 54 55
基質 組成物 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3
濾色片 CF-3 CF-3 CF-4 CF-4 CF-4
①添加 化合物 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.6 0.3 0.35 0.3 0.6
②添加 化合物 RM-C RM-E RM-A RM-2 RM-C
②添加量 /% 0.4 0.6 1 0.3 0.4
③添加 化合物 RM-D       RM-B RM-D
③添加量 /% 0.4       0.2 0.4
④添加 化合物          RM-C   
④添加量 /%          0.4   
VHR /% 99.4 99.3 99.2 99.4 99.4
[表17]
實施例編號 56 57 58 59 60
基質 組成物 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3 LC-3
濾色片 CF-4 CF-5 CF-5 CF-5 CF-5
①添加 化合物 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.35 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-E RM-A RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.6 1 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物       RM-B RM-D   
③添加量 /%       0.2 0.4   
④添加 化合物       RM-C      
④添加量 /%       0.4      
VHR /% 99.4 99.2 99.5 99.6 99.3
[表18]
實施例編號 61 62 63 64 65
基質 組成物 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-1 CF-2
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.35 0.3 0.6 0.3 0.35
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 98.2 99 98.5 98.4 98.4
[表19]
實施例編號 66 67 68 69 70
基質 組成物 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4
濾色片 CF-2 CF-2 CF-2 CF-3 CF-3
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3 0.35 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E RM-A RM-2
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6 1 0.3
③添加 化合物 RM-B RM-D       RM-B
③添加量 /% 0.2 0.4       0.2
④添加 化合物 RM-C          RM-C
④添加量 /% 0.4          0.4
VHR /% 99.1 99 98.9 98.4 99.2
[表20]
實施例編號 71 72 73 74 75
基質 組成物 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4
濾色片 CF-3 CF-3 CF-4 CF-4 CF-4
①添加 化合物 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.6 0.3 0.35 0.3 0.6
②添加 化合物 RM-C RM-E RM-A RM-2 RM-C
②添加量 /% 0.4 0.6 1 0.3 0.4
③添加 化合物 RM-D       RM-B RM-D
③添加量 /% 0.4       0.2 0.4
④添加 化合物          RM-C   
④添加量 /%          0.4   
VHR /% 98.1 99.5 99.1 99.3 99.2
[表21]
實施例編號 76 77 78 79 80
基質 組成物 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4 LC-4
濾色片 CF-4 CF-5 CF-5 CF-5 CF-5
①添加 化合物 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.35 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-E RM-A RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.6 1 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物       RM-B RM-D   
③添加量 /%       0.2 0.4   
④添加 化合物       RM-C      
④添加量 /%       0.4      
VHR /% 99.1 98.9 99.3 98.7 98.9
[表22]
實施例編號 81 82 83 84 85
基質 組成物 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-1 CF-2
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.35 0.3 0.6 0.3 0.35
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 95.6 95.8 95.7 95.6 95.9
[表23]
實施例編號 86 87 88 89 90
基質 組成物 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5
濾色片 CF-2 CF-2 CF-2 CF-3 CF-3
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3 0.35 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E RM-A RM-2
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6 1 0.3
③添加 化合物 RM-B RM-D       RM-B
③添加量 /% 0.2 0.4       0.2
④添加 化合物 RM-C          RM-C
④添加量 /% 0.4          0.4
VHR /% 96.1 96 95.9 95.4 95.8
[表24]
實施例編號 91 92 93 94 95
基質 組成物 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5
濾色片 CF-3 CF-3 CF-4 CF-4 CF-4
①添加 化合物 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.6 0.3 0.35 0.3 0.6
②添加 化合物 RM-C RM-E RM-A RM-2 RM-C
②添加量 /% 0.4 0.6 1 0.3 0.4
③添加 化合物 RM-D       RM-B RM-D
③添加量 /% 0.4       0.2 0.4
④添加 化合物          RM-C   
④添加量 /%          0.4   
VHR /% 95.7 95.7 95.8 96.1 96.2
[表25]
實施例編號 96 97 98 99 100
基質 組成物 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5 LC-5
濾色片 CF-4 CF-5 CF-5 CF-5 CF-5
①添加 化合物 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.35 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-E RM-A RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.6 1 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物       RM-B RM-D   
③添加量 /%       0.2 0.4   
④添加 化合物       RM-C      
④添加量 /%       0.4      
VHR /% 96.3 95.5 95.9 95.5 95.7
[表26]
實施例編號 101 102 103 104 105
基質 組成物 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-1 CF-2
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.35 0.3 0.6 0.3 0.35
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 96.5 96.8 96.6 96.7 96.4
[表27]
實施例編號 106 107 108 109 110
基質 組成物 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6
濾色片 CF-2 CF-2 CF-2 CF-3 CF-3
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3 0.35 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E RM-A RM-2
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6 1 0.3
③添加 化合物 RM-B RM-D       RM-B
③添加量 /% 0.2 0.4       0.2
④添加 化合物 RM-C          RM-C
④添加量 /% 0.4          0.4
VHR /% 97.1 97 97.2 96.4 96.9
[表28]
實施例編號 111 112 113 114 115
基質 組成物 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6
濾色片 CF-3 CF-3 CF-4 CF-4 CF-4
①添加 化合物 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.6 0.3 0.35 0.3 0.6
②添加 化合物 RM-C RM-E RM-A RM-2 RM-C
②添加量 /% 0.4 0.6 1 0.3 0.4
③添加 化合物 RM-D       RM-B RM-D
③添加量 /% 0.4       0.2 0.4
④添加 化合物          RM-C   
④添加量 /%          0.4   
VHR /% 97 96.8 96.3 96.8 96.7
[表29]
實施例編號 116 117 118 119 120
基質 組成物 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6 LC-6
濾色片 CF-4 CF-5 CF-5 CF-5 CF-5
①添加 化合物 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.35 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-E RM-A RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.6 1 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物       RM-B RM-D   
③添加量 /%       0.2 0.4   
④添加 化合物       RM-C      
④添加量 /%       0.4      
VHR /% 97.2 96.5 96.9 96.7 97
[表30]
實施例編號 121 122 123 124 125
基質 組成物 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-1 CF-2
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.35 0.3 0.6 0.3 0.35
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 97.8 98.2 98.4 98.1 97.4
[表31]
實施例編號 126 127 128 129 130
基質 組成物 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7
濾色片 CF-2 CF-2 CF-2 CF-3 CF-3
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3 0.35 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E RM-A RM-2
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6 1 0.3
③添加 化合物 RM-B RM-D       RM-B
③添加量 /% 0.2 0.4       0.2
④添加 化合物 RM-C          RM-C
④添加量 /% 0.4          0.4
VHR /% 98.1 98.4 98.1 98.3 98.6
[表32]
實施例編號 131 132 133 134 135
基質 組成物 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7
濾色片 CF-3 CF-3 CF-4 CF-4 CF-4
①添加 化合物 RM-1 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1
①添加量 /% 0.6 0.3 0.35 0.3 0.6
②添加 化合物 RM-C RM-E RM-A RM-2 RM-C
②添加量 /% 0.4 0.6 1 0.3 0.4
③添加 化合物 RM-D       RM-B RM-D
③添加量 /% 0.4       0.2 0.4
④添加 化合物          RM-C   
④添加量 /%          0.4   
VHR /% 98.3 98.2 97.9 98.4 98.4
[表33]
實施例編號 136 137 138 139 140
基質 組成物 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7 LC-7
濾色片 CF-4 CF-5 CF-5 CF-5 CF-5
①添加 化合物 RM-3 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.35 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-E RM-A RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.6 1 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物       RM-B RM-D   
③添加量 /%       0.2 0.4   
④添加 化合物       RM-C      
④添加量 /%       0.4      
VHR /% 98.6 98.5 98.8 98.2 98.3
(比較例1~8) 相對於100質量份液晶組成物LC-1,以下表中之添加量添加聚合性化合物,製備含有聚合性化合物之液晶組成物。
[表34]
比較例編號 1 2 3 4 5
基質 組成物 LC-1 LC-1 LC-1 LC-1 LC-5
濾色片 CF-1 CF-1 CF-1 CF-R1 CF-1
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-1 RM-3 RM-1
①添加量 /% 0.3 0.3 0.6 0.3 0.3
②添加 化合物 RM-A RM-2 RM-C RM-E RM-A
②添加量 /% 1 0.3 0.4 0.6 1
③添加 化合物    RM-B RM-D      
③添加量 /%    0.2 0.4      
④添加 化合物    RM-C         
④添加量 /%    0.4         
VHR /% 85.8 89.2 88.4 87.3 72.8
[表35]
比較例編號 6 7 8
基質 組成物 LC-5 LC-5 LC-5
濾色片 CF-1 CF-R1 CF-1
①添加 化合物 RM-1 RM-1 RM-3
①添加量 /% 0.3 0.6 0.3
②添加 化合物 RM-2 RM-C RM-E
②添加量 /% 0.3 0.4 0.6
③添加 化合物 RM-B RM-D   
③添加量 /% 0.2 0.4   
④添加 化合物 RM-C      
④添加量 /% 0.4      
VHR /% 76.5 74.3 75.1
製作第一基板(共通電極基板),其具備於絕緣層上圖案化之由透明之共通電極所構成之透明電極層、濾色片層及垂直配向膜(JALS-2096);及製作第二基板(像素電極基板),其具備具有由主動元件驅動之透明像素電極之像素電極層及垂直配向膜。配向膜之燒成條件設為200℃40分鐘。於第一基板上滴加液晶組成物,並利用第二基板夾持,以常壓且110℃2小時之條件使密封材料硬化。其後,用Toshiba Lighting公司製造之UV螢光燈照射120分鐘(於313 nm之照度1.7 mW/cm2 ),獲得單元間隙3.5 μm之液晶顯示元件。
對所獲得之液晶單元之VHR進行測定,結果確認:特性均較差。
1:液晶顯示元件 AM:主動矩陣基板 CF:濾色片基板 2:第1基板 3:第2基板 4:液晶層 5:像素電極層 6:共通電極層 7:第1偏光板 8:第2偏光板 9:濾色片 11:閘極匯流排線 12:資料匯流排線 13:像素電極 14:Cs電極 15:源極電極 16:汲極電極 17:接觸孔
[圖1]係示意性地表示液晶顯示元件之一實施形態之分解立體圖。 [圖2]係將圖1中之由I線所包含之區域放大之俯視圖。
11:閘極匯流排線
12:資料匯流排線
13:像素電極
14:Cs電極
15:源極電極
16:汲極電極
17:接觸孔

Claims (16)

  1. 一種液晶顯示裝置,其具有:對向地配置之第一基板及第二基板、填充於上述第一基板與上述第二基板之間之液晶層、以及由黑矩陣及至少RGB三色像素部構成之濾色片, 上述液晶層含有通式(I)所表示之化合物10~50重量%,
    Figure 03_image180
    (式中,R1 及R2 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基),含有通式(II)所表示之化合物35~80重量%,
    Figure 03_image182
    (式中,R3 及R4 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,Z3 及Z4 分別獨立表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,B及C分別獨立表示可經氟原子取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,m及n分別獨立表示0~4之整數,m+n=1~4),進而 含有配向助劑, 作為色料,上述RGB三色像素部於R像素部中含有選自吡咯并吡咯二酮(diketopyrrolopyrrole)顏料及油溶性紅色有機染料中之1種或2種以上,於G像素部中含有選自由鹵化酞青顏料、酞青系綠色染料、及酞青系藍色染料與偶氮系黃色有機染料之混合物所組成之群中之至少一種,於B像素部中含有選自ε型銅酞青顏料及陽離子性藍色有機染料中之1種或2種以上,且該液晶顯示裝置於上述第一基板與上述第二基板中之至少一基板表面不具備配向膜,具有由液晶層所包含之配向助劑或該等聚合而成之聚合物所形成之配向控制層。
  2. 如請求項1所述之液晶顯示裝置,其中,上述R像素部中之吡咯并吡咯二酮顏料為C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、溴化吡咯并吡咯二酮顏料,溶劑性紅色有機染料為C.I.溶劑紅52、C.I.溶劑紅111、C.I.溶劑紅124、C.I.溶劑紅135、C.I.溶劑紅141、C.I.溶劑紅145、C.I.溶劑紅151、C.I.溶劑紅179。
  3. 如請求項1或2所述之液晶顯示裝置,其中,上述G像素部中之鹵化酞青顏料為C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠59、C.I.顏料綠62、C.I.顏料綠63,酞青系綠色染料為下述通式(PIG-1)所表示之染料,酞青系藍色染料為C.I.溶劑藍67,偶氮系黃色有機染料為C.I.溶劑黃162;
    Figure 03_image184
    Figure 03_image186
    (式中,於通式(PIG-1)中,X1i ~X16i 表示氫原子、氟原子、氯原子、溴原子或通式(PIG-2)、(PIG-3)、(PIG-4)、(PIG-5);鍵結於一個苯環之4個X之原子可相同亦可不同;M為中心金屬,表示Zn、Cu、Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pd、Pt、Sn、Fe、InCl、VCl;X17i 表示氧、硫、碸(-SO2 -);X18i 表示氫原子、可具有取代基之碳數1至29之烷基、碳數2至20之烯基、碳數3至30之炔基、碳數3至30之環烷基、碳數3至30之環烯基、碳數6至30之環炔基、或碳數6至30之芳基;k表示1至5之整數)。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,上述B像素部中之ε型銅酞青顏料為C.I.顏料15:6,陽離子性藍色有機染料為下述通式(PIG-6)、(PIG-7)所表示之染料;
    Figure 03_image188
    (式中,R1j ~R6j 分別獨立表示氫原子、可具有取代基之碳數1~8之烷基、或可具有取代基之芳基;於R1j ~R6j 表示可具有取代基之烷基之情形時,鄰接之R1j 與R2j 、R3j 與R4j 、R5j 與R6j 可鍵結而形成環結構;R7j 及X8j 分別獨立表示氫原子、鹵素原子、或可具有取代基之碳數1~8之烷基;Z1j 表示碳數4~12之烷基、或-R7j -B1j -R8j -;R7j 及R8j 分別獨立表示可具有取代基之碳數2~8之烷基;[A]b- 表示任意之b價之陰離子;a表示2以上之整數;b表示2以上之整數)。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,上述配向助劑具有液晶原基、吸附基及配向誘導基。
  6. 如請求項5所述之液晶顯示裝置,其中,上述吸附基為可藉由氫鍵而與吸附介質鍵結之基。
  7. 如請求項5或6所述之液晶顯示裝置,其中,上述吸附基為包含極性要素的基,該極性要素具有選自由N、O、S、P、B及Si所組成之群中之至少1種雜原子與碳原子相連而成之原子團。
  8. 如請求項5至7中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,上述吸附基係以通式(AT)表示:
    Figure 03_image190
    (式中,SpAT1 表示單鍵、碳原子數1~25個之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基,上述伸烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-WAT1 -ZAT1 或PAP1 -SpAP1 -,上述伸烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鍵結之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-; WAT1 表示單鍵或通式(WAT1)或(WAT2);
    Figure 03_image192
    (式中,SpWAT1 及SpWAT2 分別獨立表示單鍵、碳原子數1~25個之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基,上述伸烷基中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-SpAT1 -WAT1 -ZAT1 或PAP1 -SAP1 -,上述伸烷基中之-CH2 -能以氧原子不直接鍵結之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-); ZAT1 表示包含極性要素之1價基,ZAT1 中之氫原子可被取代為-OH、-CN、-SpAT1 -WAT1 -ZAT1 或PAP1 -SAP1 -, PAP1 -SpAP1 -表示聚合性基)。
  9. 如請求項5至8中任一項所述之液晶顯示元件,其中,上述液晶原基係以通式(AL)表示;
    Figure 03_image194
    (式中,ZAL1 表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2 -CH2 COO-、-OCOCH2 -CH2 -、-CH=C(CH3 )COO-、-OCOC(CH3 )=CH-、-CH2 -CH(CH3 )COO-、-OCOCH(CH3 )-CH2 -、-OCH2 CH2 O-或碳原子數1~20之伸烷基,該伸烷基中之1個或不鄰接之2個以上之-CH2 -可被取代為-O-、-COO-或-OCO-, AAL1 及AAL2 分別獨立表示2價之環式基, ZAL 及AAL 中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為鹵代基(Halogeno group)、吸附基、Pal -Spal -或1價有機基, 再者,於分子內存在複數個ZAL1 及AAL1 之情形時,分別可相互相同亦可不同, mAL1 表示1~5之整數, Pal -Spal -表示聚合性基, 上述式中之左端之*及右端之*表示鍵結鍵)。
  10. 如請求項5至9中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,上述配向誘導基表示直鏈狀或者支鏈狀之碳原子數1~20之烷基,該烷基中之1個或2個以上之-CH2 -能以氧原子不直接鍵結之方式分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-,該烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為鹵代基。
  11. 如請求項5至10中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,上述配向助劑具有用以進行聚合之聚合性基。
  12. 如請求項11所述之液晶顯示裝置,其中,上述聚合性基為PAP1 -SpAP1 -所表示之基,PAP1 由以下之通式(AP-1)~通式(AP-9)表示;
    Figure 03_image196
    (式中,RAP1 及RAP2 分別獨立表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~10之鹵化烷基,該烷基中之1個或2個以上之-CH2 -可被取代為-O-或-CO-,該烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為鹵素原子或羥基,WAP1 表示單鍵、-O-、-COO-或-CH2 -,tAP1 表示0、1或2)。
  13. 如請求項1至12中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,構成上述液晶層之液晶組成物含有通式(II-1)所表示之化合物作為上述通式(II)所表示之化合物;
    Figure 03_image198
    (式中,R3 及R4 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,Z5 表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-COO-、-OCO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -或-CF2 O-,m1表示0或1)。
  14. 如請求項13所述之液晶顯示裝置,其中,構成上述液晶層之液晶組成物進而含有通式(III)所表示之化合物;
    Figure 03_image200
    (式中,R7 及R8 分別獨立表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基,D、E及F分別獨立表示可經氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,Z2 表示單鍵、-OCH2 -、-OCO-、-CH2 O-或-COO-,n表示0、1或2;但通式(I)、通式(II-1)所表示之化合物除外)。
  15. 如請求項1至14中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,上述配向控制層係由具有聚合性基之配向助劑聚合而成之聚合物所形成的配向控制層。
  16. 如請求項1至15中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,上述液晶層係由將液晶組成物聚合而成之聚合物所構成,該液晶組成物含有1種或2種以上之下述通式(P)所表示之聚合性化合物;
    Figure 03_image202
    (式(P)中,Rp1 表示氫原子、氟原子、氰基、碳原子數1~15之烷基或-Spp2 -Pp2 ;其中,烷基中存在之1個或不鄰接之2個以上之-CH2 -可分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-;又,烷基中存在之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為氰基、氟原子或氯原子; Pp1 及Pp2 分別獨立表示下述通式(Pp1 -1)~式(Pp1 -9)之任一者;
    Figure 03_image204
    (式中,Rp11 及Rp12 分別獨立表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、或-CH2 -,tp11 表示0、1或2,於分子內存在複數個Rp11 、Rp12 、Wp11 及/或tp11 之情形時,該等可相同亦可不同); Spp1 及Spp2 分別獨立表示單鍵或間隔基; Zp1 及Zp2 分別獨立表示單鍵、-O-、-S-、-CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2 -、-CH2 OCOO-、-OCH2 CH2 O-、-CO-NRZP1 -、-NRZP1 -CO-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CH=CRZP1 -COO-、-CH=CRZP1 -OCO-、-COO-CRZP1 =CH-、-OCO-CRZP 1 =CH-、-COO-CRZP1 =CH-COO-、-COO-CRZP1 =CH-OCO-、-OCO-CRZP1 =CH-COO-、-OCO-CRZP1 =CH-OCO-、-(CH2 )2 -COO-、-(CH2 )2 -OCO-、-OCO-(CH2 )2 -、-(C=O)-O-(CH2 )2 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或-C≡C-(式中,RZP1 分別獨立表示氫原子或碳原子數1~4之烷基,於分子內存在複數個RZP1 之情形,該等可相同亦可不同); Ap1 、Ap2 及Ap3 分別獨立表示選自由 (ap )1,4-伸環己基(該基中存在之1個-CH2 -或不鄰接之2個以上之-CH2 -可被取代為-O-)、 (bp )1,4-伸苯基(該基中存在之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、及 (cp )萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基(該等基中存在之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)所組成之群中之基(上述基(ap )、基(bp )及基(cp )分別獨立,該基中存在之氫原子可被取代為鹵素原子、碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烯基、氰基或-Spp2 -Pp2 ); mp1 表示0、1、2或3; 於分子內存在複數個Zp1 、Ap2 、Spp2 及/或Pp2 之情形時,該等可相同亦可不同;其中,於mp1 為0且Ap1 為基(cp )所表示之基之情形時,Ap3 可為單鍵; 再者,自聚合性化合物除去配向助劑)。
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