JP5547872B2

JP5547872B2 - 液晶組成物及びこれを含む液晶表示装置

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Publication number: JP5547872B2
Application number: JP2008110473A
Authority: JP
Inventors: 房幸竹下; 廷昊孫
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2014-07-16
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Description

本発明は液晶組成物及びこれを含む液晶表示装置に関し、より詳細には液晶表示装置の安定性及び残像を改善することができる液晶組成物及びこれを含む液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶分子の屈折率異方性及び誘電率異方性といった光学的、電気的性質を利用して映像を表示する。液晶表示装置は、ＣＲＴ、プラズマディスプレイパネル（ｐｌａｓｍａｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）等と比較して、軽量、低消費電力、低い駆動電圧等の長所を有する。

一般的に、液晶表示装置は、液晶表示パネルと液晶表示パネルに光を供給する光源とを含む。液晶表示パネルは、薄膜トランジスタ基板、対向基板、及び前記基板間に配置された液晶層を含む。光源から発生した光は液晶層を通過し、液晶層は光の透過率を調節して映像を表示する。

液晶表示装置は、残像に対する問題を有している。特に、ＶＡモードの液晶表示装置が長時間駆動される場合、画素電極のエッジに隣接した領域の閾値電圧（Ｖｔｈ）が変わって画質が低下する。これは、有機絶縁膜等から発生したイオン性不純物によると推測されている。

又、従来の液晶組成物の相転移温度は約７０℃である。従って、液晶組成物が光源のランプによって加熱された場合、表示領域の一部で相転移が発生して表示品質が低下することがある。

本発明の技術的課題は、このような従来の問題点を解決するためのもので、液晶表示装置の安定性及び残像を改善することができる液晶組成物を提供することにある。

本発明の他の技術的課題は、前記液晶組成物を含む液晶表示装置を提供することにある。

本発明の一例による液晶組成物は、アルコキシナフタレン化合物を１乃至４０重量％、ジアルコキシナフタレン化合物を５乃至３０重量％、及び低粘度化合物を５乃至８０重量％、を含む。

前記アルコキシナフタレン化合物は、下記の化学式（１）の化合物及び化学式（２）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含む。
（１）
（２）
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

前記ジアルコキシナフタレン化合物は、下記の化学式（３）の化合物、化学式（４）の化合物、及び化学式（５）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含む。
（３）
（４）
（５）
（Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、及びＲ１０は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

前記低粘度化合物は、下記の化学式（８）の化合物、化学式（９）の化合物、化学式（１０）の化合物、化学式（１１）の化合物、化学式（１２）の化合物、及び化学式（１３）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含む。
（８）
（９）
（１０）
（１１）
（１２）
（１３）
（Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、及びＲ２６はそれぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

前記液晶組成物は、クロメン化合物を４０重量％以下を更に含んでもよい。前記クロメン化合物は、下記の化学式（６）の化合物及び化学式（７）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含む。
（６）
（７）
（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、及びＲ１４は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

本発明の一例による液晶表示装置は、複数の薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタ基板、薄膜トランジスタ基板と対向する対向基板、及び薄膜トランジスタ基板と対向基板との間に介在された液晶層を含む。液晶層は、液晶組成物を含む。

薄膜トランジスタ基板と対向基板との間のセルギャップは５μｍ以下であってもよく、液晶表示装置は垂直配向モードによって駆動されてもよい。

薄膜トランジスタ基板上には複数の画素領域が定義され、１つの画素領域内で液晶組成物は互いに異なる２以上の方向に配向されてもよい。又、液晶組成物の屈折率異方性Δｎは０．０８乃至０．２５であってもよい。

前述したように、本発明の一実施例による液晶組成物は、液晶表示装置の信頼性及び応答速度を改善することができ、液晶表示装置の製造費用を減少させることができる。

液晶組成物
本発明の一実施例による液晶組成物は、アルコキシナフタレン化合物を１乃至４０重量％、ジアルコキシナフタレン化合物を５乃至３０重量％、クロメン化合物を０乃至４０重量％、及び低粘度化合物を５乃至８０重量％、を含む。

前記アルコキシナフタレン化合物は、下記の化学式（１）の化合物及び化学式（２）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含んでもよい。
（１）
（２）
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

前記ジアルコキシナフタレン化合物は、下記の化学式（３）の化合物、化学式（４）の化合物、及び化学式（５）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含んでもよい。
（３）
（４）
（５）
（Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、及びＲ１０は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

前記クロメン化合物は、下記の化学式（６）の化合物及び化学式（７）の化合物からなるグループから選択された少なくとも1つの化合物を含んでもよい。
（６）
（７）
（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、及びＲ１４は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

前記低粘度化合物は、下記の化学式（８）の化合物、化学式（９）の化合物、化学式（１０）の化合物、化学式（１１）の化合物、化学式（１２）の化合物、及び化学式（１３）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含んでもよい。
（８）
（９）
（１０）
（１１）
（１２）
（１３）
（Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、及びＲ２６はそれぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）

本発明の一実施例による液晶組成物は、下記の化学式（１４）の化合物、化学式（１５）の化合物、及び化学式（１６）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの第５化合物を更に含んでもよい。前記第５化合物の含量は、液晶組成物の総重量に対して例えば約１乃至２０重量％であってもよい。
（１４）
（１５）
（１６）
（Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９、及びＲ３１は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示し、Ｒ３０及びＲ３２は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基又はアルコキシ基を示す。）

前記アルコキシナフタレン化合物は、屈折率異方性を示すΔｎが相対的に大きく、誘電率異方性を示すΔεが負の値を有する。前記アルコキシナフタレン化合物は、前記ジアルコキシナフタレン化合物に比べてΔεの絶対値が小さいが、信頼性が高く、残像を改善することができる。前記アルコキシナフタレン化合物の含量は、液晶組成物の総重量に対して約１乃至約４０重量％であることが好ましい。前記アルコキシナフタレン化合物の含量が４０重量％を超過する場合、液晶組成物の粘度が高くなるため、応答速度が遅くなる。

前記ジアルコキシナフタレン化合物は、Δεが負の値を有しており粘度が低いが、信頼性が比較的低い。前記ジアルコキシナフタレン化合物の含量は、液晶組成物の総重量に対して約５乃至約３０重量％であることが好ましい。前記ジアルコキシナフタレン化合物の含量が液晶組成物の総重量に対して３０重量％を超過する場合、液晶表示装置の画面の残像が増加する可能性があり、液晶組成物の総重量に対して５重量％未満である場合、液晶組成物の粘度が高くなって、応答速度が遅くなる。前記アルコキシナフタレン化合物と前記ジアルコキシナフタレン化合物との信頼性の差異は、ジアルコキシナフタレン化合物のナフタレン環に連結されたアルコキシグループの差異に起因する。

前記クロメン化合物のΔεは負の値を有する。前記クロメン化合物の含量は、液晶組成物の総重量に対して約４０重量％以下であることが好ましい。前記クロメン化合物の含量が液晶組成物の総重量に対して約４０重量％を超過する場合、液晶表示装置の画面の残像が増加する可能性がある。液晶組成物は、選択的に前記クロメン化合物を含まなくても良い。

前記低粘度化合物のΔεは実質的に０に近い。前記低粘度化合物は、液晶組成物の粘度を低くして応答速度を増加させ、相転移温度を調整するためのものである。前記低粘度化合物の含量は、液晶組成物の総重量に対して約５乃至８０重量％であることが好ましい。前記低粘度化合物の含量が液晶組成物の総重量に対して５重量％未満である場合、液晶組成物の粘度が高くなって応答速度が遅くなり、液晶組成物の総重量に対して８０重量％を超過する場合、閾値電圧が高くなる。

具体的に、液晶組成物が化学式（８）の化合物又は化学式（９）の化合物を含む場合、化学式（８）の化合物及び化学式（９）の化合物は、低温でスメクティック相又は結晶を形成する可能性があるため、化学式（８）の化合物又は化学式（９）の化合物の含量は、液晶組成物の総重量に対して５０重量％を超過しないことが好ましい。

液晶組成物が化学式（１０）の化合物を含む場合、化学式（１０）の化合物の相転移温度が相対的に低いので、化学式（１０）の化合物の含量は液晶組成物の総重量に対して５０重量％を超過しないことが好ましい。

液晶組成物が化学式（１１）の化合物を含む場合、化学式（１１）の化合物の相転移温度が相対的に低いが、化学式（１０）の化合物の相転移温度よりは高いので、化学式（１１）の化合物の含量は液晶組成物の総重量に対して６０重量％を超過しないことが好ましい。

化学式（１２）の化合物の相転移温度は、通常約１００℃を以上である。液晶組成物が化学式（１２）の化合物を含む場合、化学式（１２）の化合物の含量は、液晶組成物の総重量に対して４０重量％を超過しないことが好ましい。化学式（１２）の化合物の含量が液晶組成物の総重量に対して４０重量％を超過する場合、液晶組成物の粘度が増加して低温で結晶又はスメクティック相を形成する。

本発明の一実施例による液晶組成物のΔｎは約０．０８乃至約０．２５であってもよく、液晶組成物は負の誘電率異方性を有してもよい。

好ましくは、前記アルコキシナフタレン化合物、ジアルコキシナフタレン化合物、クロメン化合物、及び低粘度化合物はアルケニル基又はカルボニル基を含まない。アルケニル基又はカルボニル基は、液晶組成物の安定性を低下させる原因となる。

以下では、比較例、及び実験例を通じて本発明の一実施例による液晶組成物を説明する。

実施例１
下記の化学式（１）−１の化合物を約４重量％、化学式（１）−２の化合物を約４重量％、化学式（３）−１の化合物を約３重量％、化学式（３）−２の化合物を約２重量％、化学式（３）−３の化合物を約３重量％、化学式（４）−１の化合物を約４重量％、化学式（４）−２の化合物を約４重量％、化学式（５）−１の化合物を約４重量％、化学式（５）−２の化合物を約４重量％、化学式（７）−１の化合物を約４重量％、化学式（８）−１の化合物を約１５重量％、化学式（８）−２の化合物を約７重量％、化学式（８）−３の化合物を約５重量％、化学式（１１）−１の化合物を約１４重量％、化学式（１１）−２の化合物を約１４重量％、及び化学式（１２）−１の化合物を約９重量％、を含む液晶組成物を準備した。
（１）−１
（１）−２
（３）−１
（３）−２
（３）−３
（４）−１
（４）−２

（５）−１

（５）−２
（７）−１
（８）−１
（８）−２
（８）−３
（１１）−１
（１１）−２
（１２）−１

実施例１の液晶組成物の相転移温度は約８０℃、Δｎは約０．０６９、Δεは約−３．２であった。

比較例１
比較例として、下記の化学式（１７）の化合物を約８重量％、化学式（１８）の化合物を約８重量％、化学式（１９）の化合物を約８重量％、化学式（２０）の化合物を約８重量％、化学式（２１）の化合物を約６重量％、化学式（２２）の化合物を約１５重量％、化学式（２３）の化合物を約４１重量％、及び化学式（２４）の化合物を約６重量％、を含む液晶組成物を準備した。
（１７）
（１８）
（１９）
（２０）
（２１）
（２２）
（２３）
（２４）
（Ｒ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７、Ｒ３８、Ｒ３９、Ｒ４０、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４、Ｒ４６、Ｒ４７、及びＲ４８は、それぞれ独立的にアルキル基を示し、Ｒ４５はアルケニル基を示す。）

比較例１の液晶組成物の相転移温度は約８０℃、Δｎは約０．０８２、Δεは約−３．７であった。

実験例１−液晶組成物の残像特性評価
実施例１及び比較例１の液晶組成物のそれぞれを含むモニター用１７インチ液晶表示パネル２枚及びＴＶ用３２インチ液晶表示パネル２枚を準備した。各液晶表示パネルのセルギャップは、約３．７５μｍであった。液晶表示パネルが所定のパターンを表示するように駆動させ、画面の残像の有無を観察して、その結果を下記の表１に示した。

具体的に、各液晶表示パネルは、１画素を４つのドメインに分割したＰＶＡ（ｐａｎｅｌｖｅｒｔｉｃａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示パネルであり、１７インチ液晶表示パネルはポリイミド系垂直配向膜であるＡＬ６５９（製品名、ＪＳＲ株式会社製造）を含み、前記ＴＶ用３２インチ液晶表示パネルはＡＬ６０７０２（製品名、ＪＳＲ株式会社製造）を含む。

表１を参照すると、比較例１の液晶組成物については、１７インチパネルにおいて１７インチパネルを約７０℃で約１２８時間駆動させた後に残像が観察され、３２インチパネルにおいて３２インチパネルを約５０℃で約３５０時間駆動させた後に残像が観察されたが、実施例１の液晶組成物は、１７インチパネルにおいて１７インチパネルを約７０℃で約１０００時間駆動させた後にも残像が観察さず、３２インチパネルにおいて３２インチパネルを約５０℃で約３０００時間駆動させた後にも残像が観察されなかった。又、実施例１の液晶組成物の応答速度は、比較例１の液晶組成物の応答速度に対して多少速かった。

従って、実施例１の液晶組成物の信頼性は、比較例１の液晶組成物に対して優れているということがわかる。

実施例２
下記の化学式（１）−１の化合物を約６重量％、化学式（１）−２の化合物を約６重量％、化学式（２）−１の化合物を約４重量％、化学式（４）−１の化合物を約４重量％、化学式（４）−２の化合物を約４重量％、化学式（５）−１の化合物を約４重量％、化学式（５）−２の化合物を約４重量％、化学式（７）−１の化合物を約４重量％、化学式（８）−１の化合物を約１５重量％、化学式（８）−２の化合物を約７重量％、化学式（８）−３の化合物を約５重量％、化学式（１１）−１の化合物を約１４重量％、化学式（１１）−２の化合物を約１４重量％、及び化学式（１２）−１の化合物を約９重量％、を含む液晶組成物を準備した。
（１）−１
（１）−２

（２）−１
（４）−１
（４）−２

（５）−１
（５）−２
（７）−１
（８）−１
（８）−２
（８）−３
（１１）−１
（１１）−２
（１２）−１

実施例２の液晶組成物の相転移温度は約８１℃、Δｎは約０．０８９、Δεは約−３．５であった。

比較例２
比較例として、下記の化学式（２５）の化合物及び化学式（２６）の化合物を含む液晶組成物ＭＪ９６１２１３（製品名、ＭｅｒｃｋＫＧａＡ社製造）を準備した。
（２５）
（２６）
（Ｒ４９、Ｒ５０、及びＲ５１はアルキル基を示し、Ｒ５２はアルキル基又はアルコキシ基を示す。）

比較例２の液晶組成物の相転移温度は約７０℃、Δｎは約０．０８２、Δεは約−３．８であった。

実施例２の液晶組成物は、比較例２の液晶組成物に対して相転移温度が高くて熱的安定性が大きい。又、前記化学式（１）の化合物、化学式（２）の化合物、化学式（４）の化合物、化学式（５）の化合物、及び化学式（７）の化合物は、前記化学式（２５）の化合物及び化学式（２６）の化合物に対してΔεの絶対値が大きい。従って、本実施例の液晶組成物は、比較例２の液晶組成物に対して少ない量のネガティブ誘電率異方性物質を含んでも、所望の誘電率異方性を達成することができ、液晶組成物の製造費用を減少させることができる。

実施例３
下記の化学式（１）−１の化合物を約６重量％、化学式（１）−２の化合物を約６重量％、化学式（２）−１の化合物を約４重量％、化学式（４）−１の化合物を約４重量％、化学式（４）−２の化合物を約４重量％、化学式（５）−１の化合物を約４重量％、化学式（５）−２の化合物を約４重量％、化学式（７）−２の化合物を約３重量％、化学式（８）−１の化合物を約１５重量％、化学式（８）−２の化合物を約７重量％、化学式（１１）−１の化合物を約１４重量％、化学式（１１）−２の化合物を約１４重量％、化学式（１２）−１の化合物を約９重量％、及び化学式（１５）−１の化合物を約６重量％、を含む液晶組成物を準備した。
（１）−１
（１）−２

（２）−１
（４）−１
（４）−２

（５）−１

（５）−２

（７）−２
（８）−１
（８）−２
（１１）−１
（１１）−２
（１２）−１

（１５）−１

実施例３の液晶組成物の相転移温度は約８７℃、Δｎは約０．０９４、Δεは約−３．８であった。

比較例３
比較例として、下記の化学式（２７）の化合物を約１１重量％、化学式（２８）の化合物を約９重量％、化学式（２９）の化合物を約８重量％、化学式（３０）の化合物を約８重量％、化学式（３１）の化合物を約４重量％、化学式（３２）の化合物を約１１重量％、及び化学式（３３）の化合物を約４９重量％、を含む液晶組成物を準備した。
（２７）
（２８）
（２９）
（３０）
（３１）
（３２）
（３３）
（Ｒ５３、Ｒ５４、Ｒ５５、Ｒ５６、Ｒ５７、Ｒ５８、Ｒ５９、Ｒ６０、Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ６３、Ｒ６４、及びＲ６６はアルキル基を示し、Ｒ６５はアルケニル基を示す。）

比較例３の液晶組成物の相転移温度は約７６℃、Δｎは約０．０８３、Δεは約−４．１であった。比較例３の液晶組成物を含むモニター用１７インチ液晶表示パネルを準備して、実験例１と同じ方法で画面の残像有無を観察したとき、約１００時間駆動した後に残像が観察された。

実施例４
下記の化学式（１）−１の化合物を約６重量％、化学式（１）−２の化合物を約６重量％、化学式（２）−１の化合物を約８重量％、化学式（４）−１の化合物を約４重量％、化学式（４）−２の化合物を約４重量％、化学式（５）−１の化合物を約４重量％、化学式（５）−２の化合物を約４重量％、化学式（８）−１の化合物を約１５重量％、化学式（８）−２の化合物を約７重量％、化学式（８）−３の化合物を約７重量％、化学式（１１）−１の化合物を約１４重量％、化学式（１１）−２の化合物を約１４重量％、及び化学式（１２）−１の化合物を約７重量％、を含む液晶組成物を準備した。

（１）−１

（１）−２

（２）−１

（４）−１

（４）−２

（５）−１

（５）−２

（８）−１

（８）−２

（８）−３

（１１）−１

（１１）−２

（１２）−１

実施例５
下記の化学式（１）−１の化合物を約１２重量％、化学式（１）−２の化合物を約１２重量％、化学式（４）−１の化合物を約５重量％、化学式（８）−１の化合物を約１５重量％、化学式（８）−２の化合物を約７重量％、化学式（８）−３の化合物を約４重量％、化学式（１１）−１の化合物を約１４重量％、化学式（１１）−２の化合物を約１１重量％、及び化学式（１２）−１の化合物を約２０重量％、を含む液晶組成物を準備した。

（１）−１

（１）−２

（４）−１

（８）−１

（８）−２

（８）−３

（１１）−１

（１１）−２

（１２）−１

本発明の一実施例による液晶組成物は、高温及び長期駆動に対する信頼性に優れる。又、屈折率異方性が大きいため、液晶表示装置のセルギャップを減少させ、応答速度を増加させることができる。特に、液晶表示装置が動的キャパシタンス補償（ＤＣＣ）方法のようなＯｖｅｒ−Ｄｒｉｖｉｎｇ方法によって駆動される場合、約１０ｍｓ以下の応答速度を得ることができる。

又、本発明の一実施例による液晶組成物は、少ない量のネガティブ誘電率異方性物質を含んでも、所望の誘電率異方性を達成することができ、液晶組成物の製造費用を減少させることができる。

液晶表示装置
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。液晶表示装置１００は、対向基板１１０、薄膜トランジスタ基板１２０、及び対向基板１１０と薄膜トランジスタ基板１２０との間に介在された液晶層１３０を含む。薄膜トランジスタ基板１２０上には複数の画素領域が定義される。

対向基板１１０は、上部ベース基板１１１、光遮断層１１２、カラーフィルタ１１３、上部有機絶縁膜１１４、共通電極１１５、及び上部配向膜１０１を含んでもよい。光遮断層１１２は上部ベース基板１１１上に形成され、光透過率の低い不透明物質、例えば、カーボンブラック等の着色剤を含んでもよい。

カラーフィルタ１１３は上部ベース基板１１１上に形成され、光遮断層１１２と一部がオーバーラップするように、又は、隣接した他のカラーフィルタ１１３と一部がオーバーラップするように形成されてもよい。上部有機絶縁膜１１４は、光遮断層１１２とカラーフィルタ１１３とを保護し、光遮断層１１２とカラーフィルタ１１３との段差を補償して、対向基板１１０の表面を平坦化する。

共通電極１１５は、例えば、酸化インジウムスズ又は酸化インジウム亜鉛等の透明導電性物質からなってもよい。共通電極１１５には所定の共通電圧が印加される。上部配向膜１０１は、液晶層１３０と接触して液晶層１３０の液晶分子１３１を所定の方向に配向するようにする。

薄膜トランジスタ基板１２０は、複数の薄膜トランジスタを含む。具体的に、薄膜トランジスタ基板１２０は、ベース基板１２１、ゲート電極１２２、ゲート絶縁膜１２３、チャネル層１２４ａ、オーミックコンタクト層１２４ｂ、ソース電極１２５、ドレイン電極１２６、パッシベーション層１２７、下部有機絶縁膜１２８、画素電極１２９、及び下部配向膜１０２を含んでもよい。

ゲート電極１２２はベース基板１２１上に形成され、ゲートライン（図示せず）からゲート信号の伝達を受ける。ゲート絶縁膜１２３はベース基板１２１上に形成され、ゲート電極１２２をカバーする。

チャネル層１２４ａは、ゲート電極１２２とオーバーラップするようにゲート絶縁膜１２３上に形成され、チャネル層１２４ａ上には互いに離隔した一対のオーミックコンタクト層１２４ｂが形成される。

オーミックコンタクト層１２４ｂ上には、ソース電極１２５及びドレイン電極１２６が形成される。ソース電極１２５とドレイン電極１２６とは互いに離隔してチャネル層１２４ａの一部を露出させる。ドレイン電極１２６の一部は、下部有機絶縁膜１２８のコンタクトホールＣＨを通じて画素電極１２９と電気的に接続される。

パッシベーション層１２７は、ソース電極１２５、ドレイン電極１２６、及び露出されたチャネル層１２４ａをカバーする。パッシベーション層１２７上には平坦面を有する下部有機絶縁膜１２８が形成される。下部有機絶縁膜１２８は、薄膜トランジスタ基板１２０の表面を平坦化する。下部有機絶縁膜にはコンタクトホールＣＨが形成され、これを通じてドレイン電極１２６と画素電極１２９とが電気的に接続される。

下部有機絶縁膜１２８上には画素電極１２９が形成され、画素電極１２９上に下部配向膜１０２が形成される。画素電極１２９にはドレイン電極１２６から伝達された所定のデータ電圧が印加される。画素電極１２９に印加されたデータ電圧と共通電極１１５に印加された共通電圧の電圧差によって電界が発生し、これによって液晶層１３０の液晶分子１３１の配列が調節される。

液晶層１３０は液晶組成物を含む。液晶組成物は、前述された本発明の一実施例による液晶組成物と実質的に同じなので、具体的な説明は省略する。

好ましくは、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置でも良く、視野角改善のために、各画素は複数のドメインに分割されて１つの画素領域内で液晶組成物は互いに異なる２以上の方向に配向されてもよい。各画素を複数のドメインに分割するために各画素には突起等が形成されてもよい。あるいは、画素電極及び共通電極は切開部を含んでもよい。

本発明の一実施形態による液晶表示装置は、高温及び長期駆動に対する信頼性に優れる。又、液晶組成物の屈折率異方性が大きいため、液晶表示装置のセルギャップ（Δｄ）を減少させて応答速度を増加させることができる。具体的に、本発明の一実施形態による液晶表示装置のセルギャップは約５μｍ以下であってよい。

本発明によると、液晶表示装置の信頼性及び応答速度を改善することができ、液晶表示装置の製造費用を減少させることができる。

以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。

符号の説明

１００液晶表示装置
１１０対向基板
１２０薄膜トランジスタ基板
１３０液晶層

Claims

下記の化学式（１）の化合物及び化学式（２）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含むアルコキシナフタレン化合物を１乃至４０重量％、
下記の化学式（３）の化合物、化学式（４）の化合物、及び化学式（５）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含むジアルコキシナフタレン化合物を５乃至３０重量％、
下記の化学式（８）の化合物、化学式（９）の化合物、化学式（１０）の化合物、化学式（１１）の化合物、化学式（１２）の化合物、及び化学式（１３）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの低粘度化合物を５乃至８０重量％、を含む液晶組成物であって、
前記液晶組成物は、アルケニル基及びカルボニル基を含まないことを特徴とする液晶組成物。

（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、及びＲ２６は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す）
下記の化学式（６）の化合物及び化学式（７）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含むクロメン化合物を４０重量％以下を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。

（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、及びＲ１４は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）
複数の薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタ基板と、
前記薄膜トランジスタ基板と対向する対向基板と、
前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層と、
を含み、前記液晶層は下記の化学式（１）の化合物及び化学式（２）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含むアルコキシナフタレン化合物を１乃至４０重量％、下記の化学式（３）の化合物、化学式（４）の化合物、及び化学式（５）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含むジアルコキシナフタレン化合物を５乃至３０重量％、及び下記の化学式（８）の化合物、化学式（９）の化合物、化学式（１０）の化合物、化学式（１１）の化合物、化学式（１２）の化合物、及び化学式（１３）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの低粘度化合物を５乃至８０重量％、を含む液晶組成物を含み、
前記液晶組成物は、アルケニル基及びカルボニル基を含まないことを特徴とする液晶表示装置。

（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、及びＲ２６は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す）
前記液晶層は、下記の化学式（６）の化合物及び化学式（７）の化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物を含むクロメン化合物を４０重量％以下を更に含むことを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。

（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、及びＲ１４は、それぞれ独立的に炭素数１乃至１０のアルキル基を示す。）
前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板との間のセルギャップは５μｍ以下で、垂直配向モードによって駆動されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
前記液晶組成物の屈折率異方性Δｎは０．０８乃至０．２５で、前記薄膜トランジスタ基板上には複数の画素領域が定義され、１つの画素領域内で前記液晶組成物は互いに異なる２以上の方向に配向されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。