JP5761456B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/133397—Constructional arrangements; Manufacturing methods for suppressing after-image or image-sticking
Description
前記カラーフィルタ層は、ブラックマトリックスと赤色着色層(R)、緑色着色層(G)、青色着色層(B)、及び必要に応じて黄色着色層(Y)から構成されるカラーフィルタにより構成される。
さらに、顔料の水溶分及び比電導度は、防錆塗料の防錆効果や、インクジェットインキの吐出性に影響を与えることは知られていたが(特許文献5〜6)、顔料の水溶分及び比電導度と液晶層を構成する液晶材料の構造の組合せが液晶表示素子の表示不良に与える影響については知られておらず、高度化する液晶表示装置の表示不良問題の解決には至っていなかった。
第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板間に挟持された液晶組成物層と、ブラックマトリックス及び少なくともRGB三色画素部から構成されるカラーフィルタと、画素電極と共通電極とを備え、
前記液晶組成物層が一般式(LC1)から一般式(LC4)
で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する液晶組成物から構成され、前記RGB三色画素部が、色材として、水溶分が0質量%以上、1.5質量%以下及び/又は比電導度が10μS/cm以上、150μS/cm以下の顔料を含有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
2 カラーフィルタ層
2a 特定の顔料を含有するカラーフィルタ層
3a 透明電極層(共通電極)
3b 画素電極層
4 配向膜
5 液晶層
5a 特定の液晶組成物を含有する液晶層
前記表示装置における2枚の基板は、周辺領域に配置されたシール材及び封止材によって貼り合わされていて、多くの場合その間には基板間距離を保持するために粒状スペーサーまたはフォトリソグラフィー法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されている。
本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(LC1)から一般式(LC4)
R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基が好ましく、
A1及びA2はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
上記液晶組成物は、更に一般式(LC5)
B1〜B3はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
一般式(LC1)は、下記一般式(LC1)−1から一般式(LC1)−7
一般式(LC2)は、下記一般式(LC2)−1から一般式(LC2)−15
一般式(LC3)は下記一般式(LC3)−1から一般式(LC3)−6であり、一般式(LC4)は下記一般式(LC4)−1から一般式(LC4)−4
一般式(LC5)は、一般式(LC5)−1から一般式(LC5)−13
具体的には重合性化合物が一般式(PC1)
より好ましくは、一般式(PC1)においてMGが以下の構造
重合性官能基を分子内に1個有する重合性化合物としては、一般式(PC1)−0が挙げられる。
n4は0又は1の整数を表し、
Y0、Y1及びY2はそれぞれ独立して単結合、−O−、−OCH2−、−OCH2−、−C2H4−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CO−、−OCOO−、−NH−、−NHCOO−、−OCONH−、−OCOCH2−、−CH2OCO−、−COOCH2−、−CH2COO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−CH=CCH3−COO−、−COO−CCH3=CH−、−COOC2H4−、−OCOC2H4−、−C2H4OCO−、−C2H4COO−、−C≡C−、−CF2O−及び−OCF2−を表し、
Y3は単結合、−O−、−COO−、又は−OCO−を表し、
R12は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルケニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、又は炭素原子数1から20の炭化水素基を表す。)からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合性化合物が好ましい。
具体的には、一般式(PC1)が一般式(PC1)−3から一般式(PC1)−11
具体的には次に記載する化合物が好ましい。
また、重合性化合物は下記一般式(PC1)−9で表される円盤状液晶化合物
前記液晶組成物は前記用途に単独で使用することもでき、さらに酸化防止剤を1種又は2種以上含有することもでき、さらにUV吸収剤を1種又は2種以上含有することもできる。
本発明におけるカラーフィルタは、ブラックマトリックス及び少なくともRGB三色画素部から構成されるが、RGB三色画素部は、色材として、水溶分が0.001質量%以上、1.5質量%以下及び/又は比電導度が10μS/cm以上、150μS/cm以下の顔料を含有するものである。
また、比電導度は10μS/cm以上120μS/cm以下が好ましく、10μS/cm以上100μS/cm以下がより好ましく、10以上80μS/cm以下が特に好ましい。
水溶分が0質量%以上1.0質量%以下且つ比電導度が10μS/cm以上100μS/cm以下がより好ましく、
水溶分が0質量%以上0.8質量%以下且つ比電導度が10μS/cm以上80μS/cm以下が特に好ましい。
即ち、
1.顔料5.00gを500mLの硬質ビーカーに正しく計り取り、イオン交換水(電導度5μS/cm以下、pH=7.0±1.0)200mLを、初め少量ずつ加え、試薬一級メタノール5mLを加えてよく濡らした後、全量を加え5分間煮沸する。
2.これを室温まで冷却し、250mLメスシリンダーに移し、更に上記イオン交換水を加えて250mLとし、よくかき混ぜてアドバンテック社製ろ紙No.5Cにてろ過する。
3.ろ液の最初の約50mLを捨て、残りの中から100mLをメスシリンダーで計り取り、質量既知の蒸発皿に移す。メスシリンダーに付着したろ液は少量のイオン交換水で蒸発皿に洗い流す。
4.この蒸発皿を水浴上で蒸発乾固させ、105〜110℃に保った乾燥器中で2時間乾燥した後デシケーターに入れ、放冷した後の質量を計り、蒸発残量を求める。
5.次式により水溶分を算出する。
顔料の水溶分(%)=蒸発残量(g)×2.5 / 顔料の質量(g) ×100
また、顔料の比電導度とは、顔料をイオン交換水で煮沸抽出した水溶液をろ過して得られたろ液の比電導度と用いたイオン交換水の比電導度の差をいい、具体的には、上記のJIS K5101−16−1(顔料試験方法−第16部:水溶分−第1節:煮沸抽出法)において、得られたろ液の比電導度と用いたイオン交換水の比電導度の差で得られる。
顔料の比電導度=ろ液の比電導度−用いたイオン交換水の比電導度
前記RGB三色画素部は、色材として、R画素部中にジケトピロロピロール系赤色顔料を、G画素部中にハロゲン化金属フタロシアニン顔料を、B画素部中にε型フタロシニアン顔料及び/又はトリアリールメタン顔料を含有するのが好ましい。
Al、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及びPbからなる群から選ばれる金属を中心金属として有し、フタロシアニン分子1個当たり8〜16個のハロゲン原子がフタロシアニン分子のベンゼン環に結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料であり、その中心金属が三価の場合には、その中心金属には1つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基(−SO3H)のいずれかが結合しており、中心金属が四価金属の場合には、その中心金属には1つの酸素原子又は同一でも異なっていても良い2つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているハロゲン化金属フタロシアニン顔料。
Al、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を中心金属とし、フタロシアニン分子1個当たり8〜16個のハロゲン原子がフタロシアニン分子のベンゼン環に結合したハロゲン化金属フタロシアニンの2分子を構成単位とし、これら構成単位の各中心金属が酸素原子、硫黄原子、スルフィニル(−SO−)及びスルホニル(−SO2−)からなる群から選ばれる二価原子団を介して結合したハロゲン化金属フタロシアニン二量体からなる顔料。
ここで、フタロシアニン分子1個当たり8〜16個のハロゲン原子のうち9〜15個の臭素原子がフタロシアニン分子のベンゼン環に結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、黄味を帯びた明るい緑色を呈し、カラーフィルタの緑色画素部への使用に最適である。該ハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、水や有機溶媒に不溶または難溶である。該ハロゲン化金属フタロシアニン顔料には、後述する仕上げ処理が行われていない顔料(粗顔料とも呼ばれる)も、仕上げ処理が行われた顔料も、いずれも包含される。
一般式(PIG−1)において、X1〜X16は、水素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。ひとつのベンゼン環に結合した4個のXの原子は同一でも異なっていても良い。4個のベンゼン環に結合したX1〜X16のうち、8〜16個は塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。Mは中心金属を表す。後述するY及びそれの個数mが同一であるハロゲン化金属フタロシアニン顔料の範囲において、16個のX1〜X16のうち塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子の合計が8未満の顔料は青色であり、同様に16個のX1〜X16のうち塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子の合計が8以上の顔料で前記合計値が大きいほど黄味が強くなる。中心金属Mに結合するYはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素のいずれかのハロゲン原子、酸素原子、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる一価原子団であり、mは中心金属Mに結合するYの数を表し、0〜2の整数である。
前記一般式(PIG−1)において、X1〜X16については、前記定義と同義であり、中心金属MはAl、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を表し、mは1を表す。Yは次の原子団を表す。
即ち、第二群に属するハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、ハロゲン化金属フタロシアニンの2分子を構成単位とし、これらが前記二価原子団を介して結合したハロゲン化金属フタロシアニン二量体である。
(1) ハロゲン化銅フタロシアニン顔料、ハロゲン化錫フタロシアニン顔料、ハロゲン化ニッケルフタロシアニン顔料、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の様な、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Zr、Sn及びPbからなる群から選ばれる二価金属を中心金属として有し、かつフタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料。なお、この中で、塩素化臭素化亜鉛フタロシアニン顔料は、C.I.Pigment Green 58であり、特に好ましい。
(2) ハロゲン化クロロアルミニウムフタロシアニンの様な、Al、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を中心金属として有し、中心金属には1つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかを有し、かつフタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料。
(3) ハロゲン化オキシチタニウムフタロシアニン、ハロゲン化オキシバナジウムフタロシアニンの様な、Si、Ti、V、Ge、Zr及びSnからなる群から選ばれる四価金属を中心金属として有し、中心金属には1つの酸素原子又は同一でも異なっていても良い2つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかを有し、かつフタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料。
(4) ハロゲン化されたμ−オキソ−アルミニウムフタロシアニン二量体、ハロゲン化されたμ−チオ−アルミニウムフタロシアニン二量体の様な、Al、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を中心金属とし、フタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニンの2分子を構成単位とし、これら構成単位の各中心金属が酸素原子、硫黄原子、スルフィニル及びスルホニルからなる群から選ばれる二価原子団を介して結合したハロゲン化金属フタロシアニン二量体からなる顔料。
G画素部中のハロゲン化金属フタロシアニン顔料としては、具体的にはC.I.Pigment Green 7、同36及び同58から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、Green 36及び同58から選ばれる1種又は2種がより好ましい。
隣接するR(RはR1〜R6のいずれかを表す。)が結合して環を形成する場合、これらはヘテロ原子で架橋された環であってもよい。この環の具体例として、例えば以下のものが挙げられる。これらの環は置換基を有していてもよい。
中でも、R1〜R6は、各々独立して水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基のいずれかであることがより好ましい。
R1〜R6は、アルキル基又はアリール基を示す場合、該アルキル基又はアリール基は更に任意の置換基を有していてもよい。そのアルキル基又はアリール基が更に有していてもよい任意の置換基としては、例えば、下記[置換基群Y]が挙げられる。
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;シアノ基;水酸基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など炭素原子数1〜8のアルコキシ基;アミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、アセチルアミノ基など置換基を有していてもよいアミノ基;アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基;アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;等が挙げられる。
後記する光硬化性組成物をガラス等の透明基板上に塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット法等が挙げられる。
透明基板に塗布した光硬化性組成物の塗膜の乾燥条件は、各成分の種類、配合割合等によっても異なるが、通常、50〜150℃で、1〜15分間程度である。また、光硬化性組成物の光硬化に用いる光としては、200〜500nmの波長範囲の紫外線、あるいは可視光を使用するのが好ましい。この波長範囲の光を発する各種光源が使用できる。
前記光硬化性組成物の製造方法としては、本発明のカラーフィルタ用染料及び/又は顔料組成物と、有機溶剤と分散剤とを必須成分として使用し、これらを混合し均一となる様に攪拌分散を行って、まずカラーフィルタの画素部を形成するための顔料分散液を調製してから、そこに、光硬化性化合物と、必要に応じて熱可塑性樹脂や光重合開始剤等を加えて前記光硬化性組成物とする方法が一般的である。
光重合開始剤の配合率は、特に限定されるものではないが、質量基準で、光重合性あるいは光硬化性官能基を有する化合物に対して0.1〜30%の範囲が好ましい。0.1%未満では、光硬化時の感光度が低下する傾向にあり、30%を超えると、顔料分散レジストの塗膜を乾燥させたときに、光重合開始剤の結晶が析出して塗膜物性の劣化を引き起こすことがある。
現像液としては、公知慣用の有機溶剤やアルカリ水溶液を使用することができる。特に前記光硬化性組成物に、熱可塑性樹脂または光硬化性化合物が含まれており、これらの少なくとも一方が酸価を有し、アルカリ可溶性を呈する場合には、アルカリ水溶液での洗浄がカラーフィルタ画素部の形成に効果的である。
本発明の液晶表示装置において、第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面には液晶組成物を配向させるため、配向膜を必要とする液晶表示装置においてはカラーフィルタと液晶層間に配置するものであるが、配向膜の膜厚が厚いものでも100nm以下と薄く、カラーフィルタを構成する顔料等の色素と液晶層を構成する液晶化合物との相互作用を完全に遮断するものでは無い。
又、配向膜を用いない液晶表示装置においては、カラーフィルタを構成する顔料等の色素と液晶層を構成する液晶化合物との相互作用はより大きくなる。
配向膜は、基板上に前記配向膜材料をスピンコート法などの方法により塗布して樹脂膜を形成することが一般的であるが、一軸延伸法、ラングミュア・ブロジェット法等を用いることもできる。
本発明の液晶表示装置において、透明電極の材料としては、導電性の金属酸化物を用いることができ、金属酸化物としては酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムスズ(In2O3―SnO2)、酸化インジウム亜鉛(In2O3―ZnO)、ニオブ添加二酸化チタン(Ti1-xNbxO2)、フッ素ドープ酸化スズ、グラフェンナノリボン又は金属ナノワイヤー等が使用できるが、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムスズ(In2O3―SnO2)又は酸化インジウム亜鉛(In2O3―ZnO)が好ましい。これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法やマスクを用いる方法などを使用することができる。
液晶組成物の物性として、以下のように表す。
TN-I :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)を液晶相上限温度
Δε :誘電率異方性
Δn :屈折率異方性
η :20℃における粘性(mPa・s)
dgap:セルの第一基板と第二基板のギャップ(μm)
VHR :70℃における電圧保持率(%)
(セル厚3.5μmのセルに液晶組成物を注入し、5V印加、フレームタイム200ms、パルス幅64μsの条件で測定した時の測定電圧と初期印加電圧との比を%で表した値)
ID :70℃におけるイオン密度(pC/cm2)
(セル厚3.5μmのセルに液晶組成物を注入し、MTR−1(株式会社東陽テクニカ製)で20V印加、周波数0.05Hzの条件で測定した時のイオン密度値)
化合物記載に下記の略号を使用する。
末端のn(数字) CnH2n+1-
-2- -CH2CH2-
-1O- -CH2O-
-O1- -OCH2-
-On -OCnH2n+1
-1=1- -HC=CH-
-VO- -COO-
ndm- CnH2n+1-HC=CH-(CH2)m-1-
◎残像無し
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
[着色組成物の調製]
[赤色顔料着色組成物1]
赤色顔料1(水溶分0.3%、比電導度30μS/cmのC.I.Pigment Red 254)10部をポリビンに入れ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート55部、ディスパービックLPN21116(ビックケミー株式会社製)7.0部、0.3−0.4mmφセプルビーズを加え、ペイントコンディショナー(東洋精機株式会社製)で4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し顔料分散液を得た。この顔料分散液75.00部とポリエステルアクリレート樹脂(アロニックス(商標名)M7100、東亜合成化学工業株式会社製)5.50部、ジぺンタエリストールヘキサアクリレート(KAYARAD(商標名)DPHA、日本化薬株式会社製)5.00部、ベンゾフェノン(KAYACURE(商標名)BP−100、日本化薬株式会社製)1.00部、ユーカーエステルEEP13.5部を分散撹拌機で撹拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過し、赤色顔料着色組成物1を得た。
1.顔料5.00gを500mLの硬質ビーカーに正しく計り取り、イオン交換水(電導度5μS/cm以下、pH=7.0±1.0)200mLを、初め少量ずつ加え、試薬一級メタノール5mLを加えてよく濡らした後、全量を加え5分間煮沸する。
2.これを室温まで冷却し、250mLメスシリンダーに移し、更に上記イオン交換水を加えて250mLとし、よくかき混ぜてアドバンテック社製ろ紙No.5Cにてろ過する。
3.ろ液の最初の約50mLを捨て、残りの中から100mLをメスシリンダーで計り取り、質量既知の蒸発皿に移す。メスシリンダーに付着したろ液は少量のイオン交換水で蒸発皿に洗い流す。
4.この蒸発皿を水浴上で蒸発乾固させ、105〜110℃に保った乾燥器中で2時間乾燥した後デシケーターに入れ、放冷した後の質量を計り、蒸発残量を求める。
5.次式により水溶分を算出する。
顔料の水溶分(%)=蒸発残量(g)×2.5 / 顔料の質量(g) ×100
また、顔料の比電導度は、イオン交換水の比電導度を電導度計(東亜ディーケーケー株式会社社製CM−30V型等)を使用して測定した後、上記3で100mLをメスシリンダーで計り取ったろ液を同じ電導度計を使用して測定し、次式により測定値を補正して算出する。
顔料の比電導度=ろ液の比電導度−用いたイオン交換水の比電導度
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、赤色顔料1 6部と赤色顔料2(水溶分0.5%、比電導度40μS/cmのC.I.Pigment Red 177)2部、黄色顔料1(水溶分0.4%、比電導度40μS/cmのC.I.Pigment Yellow 139)2部を混合した顔料(水溶分0.4%、比電導度30μS/cm)を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物2を得た。
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、赤色顔料3(水溶分0.6%、比電導度60μS/cmのC.I.Pigment Red 255)10部を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物3を得た。
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、赤色顔料4(水溶分0.2%、比電導度25μS/cmのC.I.Pigment Red 264)8部、黄色顔料1(水溶分0.4%、比電導度40μS/cmC.I.Pigment Yellow 139)2部を混合した顔料(水溶分0.2%、比電導度30μS/cm)を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物4を得た。
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、赤色顔料5(水溶分1.6%、比電導度170μS/cmのC.I.Pigment Red 48:1)10部を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物5を得た。
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、緑色顔料1(水溶分0.3%、比電導度40μS/cmのC.I.Pigment Green 36)6部と黄色顔料2(水溶分0.6%、比電導度70μS/cmのC.I.Pigment Yellow 150)4部を混合した顔料(水溶分0.4%、比電導度50μS/cm)を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物1を得た。
上記緑色顔料着色組成物1の緑色顔料1 6部、黄色顔料2 4部に代え、緑色顔料2(水溶分0.2%、比電導度30μS/cmのC.I.Pigment Green 7)4部と黄色顔料3(水溶分0.2%、比電導度30μS/cmのC.I.Pigment Yellow 138)6部を混合した顔料(水溶分0.2%、比電導度30μS/cm)を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物2を得た。
上記緑色顔料着色組成物1の緑色顔料1 6部、黄色顔料2 4部に代え、緑色顔料3(水溶分0.2%、比電導度25μS/cmのC.I.Pigment Green 58)6部と黄色顔料3(水溶分0.2%、比電導度30μS/cmのC.I.Pigment Yellow 138)4部を混合した顔料(水溶分0.2%、比電導30μS/cm)を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物3を得た。
上記緑色顔料着色組成物1の緑色顔料1 6部、黄色顔料2 4部に代え、緑色顔料3(水溶分0.2%、比電導度25μS/cmのC.I.Pigment Green 58)6部と黄色顔料3(水溶分0.2%、比電導度30μS/cmのC.I.Pigment Yellow 138)3.6部と特開2004−292785号公報の製造例2に記載のYELLOW 138のスルホン酸誘導体0.4部を混合した顔料(水溶分0.7%、比電導度80μS/cm)を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物3を得た。
上記緑色顔料着色組成物1の緑色顔料1 6部、黄色顔料2 4部に代え、緑色顔料4(水溶分1.7%、比電導度180μS/cmのC.I.Pigment Green 4)6部と黄色顔料4(水溶分1.9%、比電導度190μS/cmのC.I.Pigment Yellow 62)4部を混合した顔料(水溶分1.8%、比電導度190μS/cm)を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物3を得た。
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、青色顔料1(水溶分0.2%、比電導度20μS/cmのC.I.Pigment Blue 15:6)9部と紫色顔料1(水溶分0.7%、比電導度80μS/cmのC.I.Pigment Violet 23)1部を混合した顔料(水溶分0.3%、比電導度30μS/cm)を用いて、上記と同様にして、青色顔料着色組成物1を得た。
上記青色顔料着色組成物1の青色顔料1の水溶分を0.5%、比電導度を50μS/cmに代えた青色顔料2と混合した顔料(水溶分0.5%、比電導度50μS/cm)を用いて上記と同様にして、青色顔料着色組成物2を得た。
上記青色顔料着色組成物1の青色顔料1 9部、紫色顔料1 1部に代え、一般式(1)で表されるトリアリールメタン顔料(表1化合物No.5、水溶分1.1%、比電導度114μS/cm)10部を用いて、上記と同様にして、青色顔料着色組成物3を得た。
上記青色顔料着色組成物1の青色顔料1 9部、紫色顔料1 1部に代え、青色顔料3(水溶分1.3%、比電導度160μS/cmのC.I.Pigmnet Blue 1)10部を用いて、上記と同様にして、青色顔料着色組成物4を得た。
上記青色顔料着色組成物1の青色顔料1 9部、紫色顔料1 1部に代え、青色顔料4(水溶分1.8%、比電導度200μS/cmのC.I.Pigmnet Blue 61)10部を用いて、上記と同様にして、青色顔料着色組成物4を得た。
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、黄色顔料5(水溶分0.5%、比電導度50μS/cmのC.I.Pigment Yellow 138)9部と特開2004−292785号公報の製造例2に記載のYELLOW 138のスルホン酸誘導体1部を混合した顔料(水溶分1.6%、比電導度120μS/cm)上記と同様にして、上記と同様にして、黄色顔料着色組成物1を得た。
上記黄色顔料組成物1の黄色顔料2に代え、黄色顔料2(水溶分0.6%、比電導度70μS/cmのC.I.Pigment Yellow 150)10部を用いて上記と同様にして、黄色顔料着色組成物2を得た。
予めブラックマトリックスが形成されてあるガラス基板に、赤色着色組成物をスピンコートにより膜厚2μmとなるように塗布した。70℃で20分間乾燥の後、超高圧水銀ランプを備えた露光機にて紫外線を、フォトマスクを介してストライプ状のパターン露光をした。アルカリ現像液にて90秒間スプレー現像、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、230℃で30分間ポストベークを行い、ストライプ状の着色層である赤色画素を透明基板上に形成した。
次に、緑色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が2μmとなるように塗布。乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素とはずらした場所に露光し現像することで、前述赤色画素と隣接した緑色画素を形成した。
次に、青色着色組成物についても同様にスピンコートにて膜厚2μmで赤色画素、緑色画素と隣接した青色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青の3色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
必要に応じて、黄色着色組成物についても、同様にスピンコートにて膜厚2μmで緑色画素、青色画素と隣接した黄色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青、黄の4色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
表8に示す染料着色組成物又は顔料着色組成物を用い、カラーフィルタ1〜4及び比較カラーフィルタ1を作成した。
電極構造を第一及び第二の基板に作成し、各々の対向側に垂直配向性の配向膜を形成したのち弱ラビング処理を行い、VAセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に表9に示す負の誘電異方性を有する液晶組成物1を挟持した。次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例1〜4の液晶表示装置を作成した(dgap=3.5μm、配向膜SE−5300)。得られた液晶表示装置のVHR及びIDを測定した。また、得られた液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表10に示す。
実施例1で用いたVAセルに表11に示す負の誘電異方性を有する比較液晶組成物1及び比較液晶組成物2を挟持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて比較例1〜8の液晶表示装置を作製し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表12及び表13に示す。
実施例1で用いたVAセルに表9に示す負の誘電異方性を有する液晶組成物1を挟持し、表8に示す比較カラーフィルタ1を用いて比較例9の液晶表示装置を作製し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表14に示す。
実施例1と同様に表15に示す負の誘電異方性を有する比較液晶組成物3を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて比較例10〜13の液晶表示装置を作製し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表16に示す。
実施例1と同様に表17に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例5〜12の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表18及び19に示す。
実施例1と同様に表20に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例13〜28の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表21〜24に示す。
実施例1と同様に表25に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例29〜40の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表26〜28に示す。
実施例1と同様に表29に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例41〜48の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表30〜31に示す。
実施例1と同様に表32に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例49〜60の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表33〜35に示す。
実施例1と同様に表36に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例61〜76の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表37〜40に示す。
実施例1と同様に表41に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例77〜92の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表42〜45に示す。
実施例1と同様に表46に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例93〜100の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表47〜48に示す。
実施例1と同様に表49に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例101〜112の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表50〜52に示す。
実施例1と同様に表53に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例101〜112の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表54〜56に示す。
実施例1と同様に表57に示す負の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例125〜128の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表58に示す。
実施例1で用いた負の誘電異方性を有する液晶組成物1に2−メチル−アクリル酸4‘−{2−[4−(2−アクリロイルオキシ−エチル)−フェノキシカルボニル]−エチル}−ビフェニル−4−イルエステル0.3質量%を混合し液晶組成物33とした。実施例1で用いたVAセルにこの液晶組成物33を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を600秒間照射(3.0J/cm2)し、重合処理を行い、次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例129〜132の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表59に示す。
負の誘電異方性を有する液晶組成物29にビスメタクリル酸ビフェニル‐4,4’‐ジイル 0.3質量%を混合し液晶組成物34とした。実施例1で用いたVAセルにこの液晶組成物30を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を600秒間照射(3.0J/cm2)し、重合処理を行い、次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例133〜136の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表60に示す。
負の誘電異方性を有する液晶組成物32にビスメタクリル酸 3‐フルオロビフェニル‐4,4’‐ジイル 0.3質量%を混合し液晶組成物35とした。実施例1で用いたVAセルにこの液晶組成物35を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を600秒間照射(3.0J/cm2)し、重合処理を行い、次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例137〜140の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表61に示す。
Claims (14)
- 第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板間に挟持された液晶組成物層と、ブラックマトリックス及び少なくともRGB三色画素部から構成されるカラーフィルタと、画素電極と共通電極とを備え、
前記液晶組成物層が一般式(LC1)から一般式(LC2)
で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する液晶組成物から構成され、前記RGB三色画素部が、色材として、水溶分が0質量%以上1.5質量%以下及び/又は比電導度が10μS/cm以上150μS/cm以下の顔料を含有することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記RGB三色画素部が、色材として、水溶分が0質量%以上1.0質量%以下且つ比電導度が10μS/cm以上100μS/cm以下の顔料を含有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記RGB三色画素部が、色材として、R画素部中にジケトピロロピロール系赤色顔料を、G画素部中にハロゲン化金属フタロシアニン顔料を、B画素部中にε型フタロシニアン顔料及び/又はトリアリールメタン顔料を含有する請求項1又は2記載の液晶表示装置。
- 前記G画素部中に含有するハロゲン化金属フタロシアニン顔料が、Al、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及びPbからなる群から選ばれる金属を中心金属として有するハロゲン化金属フタロシアニン顔料であり、その中心金属が三価の場合には、その中心金属には1つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているか、又はオキソ又はチオ架橋しており、その中心金属が四価金属の場合には、その中心金属には1つの酸素原子又は同一でも異なっていても良い2つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているハロゲン化金属フタロシアニン顔料である請求項3項に記載の液晶表示装置。
- 前記G画素部中に含有するハロゲン化金属フタロシアニン顔料が、C.I.Pigment Green 58である請求項3又は4に記載の液晶表示装置。
- 前記B画素部中に含有するε型フタロシニアン顔料が、C.I.Pigment Blue 15:6である請求項3〜5の何れか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記R画素部中に含有するジケトピロロピロール系赤色顔料が、C.I.Pigment Red 254、同255、同264、同272、Orange 71及び同73から選ばれる1種又は2種以上である請求項3〜6の何れか一項に記載の液晶表示装置。
- カラーフィルタが、ブラックマトリックスとRGB三色画素部とY画素部とから構成され、色材として、Y画素部に、水溶分が1.5%以下及び/又は比電導度が150μS/cm以下の顔料を含有する請求項1〜7の何れか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶組成物層として、一般式(LC5)
- 前記液晶組成物層が重合性化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物を重合してなる重合体により構成される請求項1〜12の何れか一項に記載の液晶表示装置。
- 重合性化合物が一般式(PC1)
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