JP6680402B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
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層と、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、前記液晶層が一般式(I−1)
前記RGB三色画素部が、色材として、G画素部中に小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmの下記一般式(PIG−1)で表される第一群及び/又は下記一般式(PIG−2)で表される第二群
2 カラーフィルタ層
2a 特定の顔料及び特定の化合物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
(液晶層)
本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(I−1)
M31〜M32は、
M31は、
X31及びX32は、少なくともどちらか一つはフッ素原子が好ましく、二つともフッ素原子であることが更に好ましい。
Z31は、フッ素原子またはトリフルオロメトキシ基であることが好ましい。
X31、X32およびZ31の組み合わせとしては、一つの実施形態ではX31=F、X32=FおよびZ31=Fである。さらに別の実施形態では、X31=F、X32=HおよびZ31=Fである。またさらに別の実施形態では、X31=F、X32=HおよびZ31=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X31=F、X32=FおよびZ31=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X31=H、X32=HおよびZ31=OCF3である。
n31は1又は2が好ましく、n32は0又は1が好ましく、0が更に好ましく、n31+n32は1又は2が好ましく、2がさらに好ましい。
一般式(I−a)〜一般式(I−f)において、R32はそれが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4(またはそれ以上)のアルコキシ基及び炭素原子数4〜5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4(またはそれ以上)のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましい。
Z31は、フッ素原子またはトリフルオロメトキシ基であることが好ましい。
X31、X32およびZ31の組み合わせとしては、一つの実施形態ではX31=F、X32=FおよびZ31=Fである。さらに別の実施形態では、X31=F、X32=HおよびZ31=Fである。またさらに別の実施形態では、X31=F、X32=HおよびZ31=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X31=F、X32=FおよびZ31=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X31=H、X32=HおよびZ31=OCF3である。
X33及びX34は、少なくともどちらか一つはフッ素原子が好ましく、二つともフッ素原子であることが更に好ましい。
X37及びX38は、少なくともどちらか一つは水素原子が好ましく、二つとも水素原子であることが好ましい。X37及びX38のうち少なくともどちらか一つがフッ素原子である場合、Tni、低温での溶解性や液晶表示素子にしたときの化学的安定性の観点から好ましくない。
M34〜M35はお互い独立してトランス−1,4−シクロへキシレン基又は1,4−フェニレン基を表し、該トランス−1,4−シクロへキシレン基中の1つ又は2つの−CH2−は酸素原子が直接隣接しないように、−O−で置換されていてもよく、該フェニレン基中の1つ又は2つの水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、ただし、存在するM34及びM35のうち少なくとも1つはトランス−1,4−シクロへキシレン基を表し、該トランス−1,4−シクロへキシレン基中の2つの−CH2−は酸素原子が直接隣接しないように、−O−で置換されており、
M36はトランス−1,4−シクロへキシレン基又は1,4−フェニレン基を表し、該トランス−1,4−シクロへキシレン基中の1つ又は2つの−CH2−は酸素原子が直接隣接しないように、−O−で置換されていてもよく、該フェニレン基中の1つ又は2つの水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、
X51及びX52はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
Z32はフッ素原子、トリフルオロメトキシ基又はトリフルオロメチル基を表し、
Z33は−CF2O−又は単結合を表し、
n34は及びn36はお互い独立して0、1又は2を表し、n34+n36は0、1又は2を表し、M34及びM36が複数存在する場合には同一であっても異なっていても良い。)で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を任意成分として一種又は二種以上含有する液晶組成物から構成されてもよい。
M34〜M35は、
M34は、
X51及びX52は、少なくともどちらか一つはフッ素原子が好ましく、二つともフッ素原子であることが更に好ましい。
Z32は、フッ素原子またはトリフルオロメトキシ基であることが好ましい。
X51、X52およびZ32の組み合わせとしては、一つの実施形態ではX51=F、X52=FおよびZ32=Fである。さらに別の実施形態では、X51=F、X52=HおよびZ32=Fである。またさらに別の実施形態では、X51=F、X52=HおよびZ32=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X51=F、X52=FおよびZ31=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X51=H、X52=HおよびZ31=OCF3である。
n34は1又は2が好ましく、n36は0又は1が好ましく、0が更に好ましく、n34+n36は1又は2が好ましく、2がさらに好ましい。
一般式(I−g)〜一般式(I−j)において、R33は、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4(またはそれ以上)のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましい。
Z32は、フッ素原子またはトリフルオロメトキシ基であることが好ましい。
X51、X52およびZ32の組み合わせとしては、一つの実施形態ではX51=F、X52=FおよびZ32=Fである。さらに別の実施形態では、X51=F、X52=HおよびZ32=Fである。またさらに別の実施形態では、X51=F、X52=HおよびZ32=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X51=F、X52=FおよびZ32=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X51=H、X52=HおよびZ32=OCF3である。
X53及びX54は、少なくともどちらか一つはフッ素原子が好ましい。
X55及びX56は、少なくともどちらか一つは水素原子が好ましい。X55及びX56のうち少なくともどちらか一つがフッ素原子である場合、Tni、低温での溶解性や液晶表示素子にしたときの化学的安定性の観点から好ましくない。
X57及びX58は、少なくともどちらか一つは水素原子が好ましい。X57及びX58のうち少なくともどちらか一つがフッ素原子である場合、Tni、低温での溶解性や液晶表示素子にしたときの化学的安定性の観点から好ましくない。
X21はフッ素原子であることが好ましい。
X41、X42およびZ41の組み合わせとしては、一つの実施形態ではX41=F、X42=FおよびZ41=Fである。さらに別の実施形態では、X41=F、X42=HおよびZ41=Fである。またさらに別の実施形態では、X41=F、X42=HおよびZ41=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X41=F、X42=FおよびZ41=OCF3である。またさらに別の実施形態では、X41=H、X42=HおよびZ41=OCF3である。
X43及びX44は、少なくともどちらか一つはフッ素原子が好ましく、二つともフッ素原子であることは大きなΔεを得るために好ましいが、反対に、低温での溶解性を良くする場合には好ましくない。
Sp1及びSp2はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)s−(式中、sは2から7の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表し、Z51は−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CY1=CY2−(式中、Y1及びY2はそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。)、−C≡C−又は単結合を表し、
M51は1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての1,4−フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い。)で表される二官能モノマーが好ましい。
これらの骨格を含む重合性化合物は重合後の配向規制力がPSA型液晶表示素子に最適であり、良好な配向状態が得られることから、表示ムラが抑制されるか、又は、全く発生しない。
本発明における液晶組成物に重合性化合物を添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。
(カラーフィルタ)
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、G色材として、G画素部中に小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmのガリウム、アルミニウム、スカンジウム、イットリウムまたはインジウムフタロシアニン顔料を含有する。また、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顔料及び/又はアニオン性赤色有機染料を、B画素部中にε型銅フタロシアニン顔料及び/又はカチオン性青色有機染料を含有するのが好ましい。
(G画素部)
G画素部中の上記ガリウム、アルミニウム、スカンジウム、イットリウムまたはインジウムフタロシアニン顔料としては、下記一般式(PIG−1)で表される顔料や下記一般式(PIG−2)で表される顔料が挙げられる。一般式(PIG−1)や一般式(PIG−2)に該当するフタロシアニン顔料は単独で使用してもよいし、一般式(PIG−1)に該当する顔料を複数使用してもよいし、一般式(PIG−2)に該当する顔料を複数使用してもよいし、一般式(PIG−1)に該当する顔料と一般式(PIG−2)に該当する顔料を両方使用してもよい。
上記一般式(PIG−1)、一般式(PIG−2)において、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基としては、具体的には、フタルイミドメチル基、3−クロロフタルイミドメチル基、4−クロロフタルイミドメチル基、3−ニトロフタルイミドメチル基、4−ニトロフタルイミドメチル基、3−スルホフタルイミドメチル基、4−スルホフタルイミドメチル基などが挙げられる。
前記一般式(PIG−2)で表される金属フタロシアニン顔料の具体例としては、例えば、以下に記載した化合物があげられるが、本発明はその主旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
また、G画素部中に分散助剤として顔料誘導体を含有することが好ましい。顔料誘導体としては、フタロシアニン系顔料誘導体、キノフタロン系顔料誘導体の少なくとも1種を含有することが好ましい。誘導体部としては、フタルイミドメチル基、スルホン酸基、同N−(ジアルキルアミノ)メチル基、同N−(ジアルキルアミノアルキル)スルホン酸アミド基、がある。これら誘導体は、異なる種類のものを二種以上併用することも出来る。
一般式(3)〜一般式(5)において、R10〜R24、R25〜R39、R40〜R55は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素原子数1〜4のアルキル基、置換基を有してもよい炭素原子数1〜4のアルコキシル基、置換基を有してもよい炭素原子数1〜4のアリール基、−SO3H基、−COOH基、−SO3H基又は−COOH基の1価〜3価の金属塩;アルキルアンモニウム塩、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、又は置換基を有してもよいスルファモイル基が好ましく、当該置換基としては、ジメチルアミノプロピルスルファモイル基、ジエチルアミノプロピルスルファモイル基が挙げられる。
R画素部中には、ジケトピロロピロール顔料及び/又はアニオン性赤色有機染料を含有するのが好ましい。ジケトピロロピロール顔料としては、具体的にはC.I.Pigment Red 254、同255、同264、同272、Orange 71、同73、及び臭素化ジケトピロロピロールから選ばれる1種又は2種以上が好ましく、Red 254、同255、同264及び同272から選ばれる1種又は2種以上がより好ましく、C.I.Pigment Red 254が特に好ましい。アニオン性赤色有機染料としては、具体的には、C.I.Solvent Red 124、Acid Red 52及び同289から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、C.I.Solvent Red 124が特に好ましい。
(B画素部)
B画素部中には、ε型フタロシアニン顔料又はカチオン性青色有機染料を含有するのが好ましい。ε型フタロシアニン顔料としては、Pigment Blue 15:6が好ましく、カチオン性青色有機染料としては、トリアリールメタン系染料やトリアリールメタンレーキ顔料を含有するのが好ましい。
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。
前記RGB三色画素部は、色材として、R画素部中に更に、C.I.Pigment Red 177、同242、同166、同167、同179、同269、C.I.Pigment Orange 38、同71、C.I.Pigment Yellow 150、同215、同185、同138、同139、C.I.Acid Red 52、C.I.Basic Red 1、C.I.Solvent Red 89、C.I.Solvent Orange 56、C.I.Solvent Yellow 21、同82、同83:1、同33及び同162からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機染顔料を含有するのが好ましい。
フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタ画素部の製造方法について詳記したが、本発明のカラーフィルタ用顔料組成物を使用して調製されたカラーフィルタ画素部は、その他の電着法、転写法、ミセル電解法、PVED(PhotovoltaicElectrodeposition)法、インクジェット法、反転印刷法、熱硬化法等の方法で各色画素部を形成して、カラーフィルタを製造してもよい。
(配向膜)
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。
(透明電極)
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。
Δn :25℃における屈折率異方性
Δε :25℃における誘電率異方性
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ1 :25℃における回転粘性(mPa・s)
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)
焼き付き:
液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを1000時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の4段階評価で行った。
○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
尚、実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
(環構造)
[着色組成物の調製]
[緑色顔料着色組成物1]
小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が25nm、規格化分散40%の前記一般式(1a)のガリウムフタロシアニン顔料1を4.8部、平均一次粒子径が30nm、規格化分散40%の黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 138)47部、Yellow 138のスルホン酸誘導体5部、ディスパービックLPN6919(ビックケミー株式会社製)7.0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、Saint−Gobain社製0.3−0.4mmφジルコニアビーズ「ER−120S」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着色液を得た。
[緑色顔料着色組成物2]
上記緑色顔料着色組成物1のガリウムフタロシアニン顔料 4.8部に代え、平均一次粒子径が40nm、規格化分散50%の前記一般式(1b)のアルミニウムフタロシアニン顔料2を4.5部、銅フタロシアニンスルホン酸誘導体0.3部を用い、黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 138)に代え、平均一次粒子径が30nm、規格化分散40%の前記一般式(3a)のキノフタロン顔料を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物2を得た。
[緑色顔料着色組成物3]
上記緑色顔料着色組成物1のガリウムフタロシアニン顔料1 4.8部に代え、平均一次粒子径が20nm、規格化分散35%の前記一般式(1l)で臭素の平均置換基数8のアルミニウムフタロシアニン顔料3を4.5部、銅フタロシアニンスルホン酸誘導体0.3部を用い、黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 138)47部に代え、平均一次粒子径が30nm、規格化分散40%の前記一般式(3a)のキノフタロン顔料20部を用いて、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のガリウムフタロシアニン顔料1 4.8部に代え、平均一次粒子径が25nm、規格化分散45%の前記一般式(1b)/(2a)=95/5の混合物であるアルミニウムフタロシアニン顔料4を4.5部、銅フタロシアニンスルホン酸誘導体0.3部を用い、黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 138)に代え、平均一次粒子径が20nm、規格化分散35%の(4a)の化合物であるキノフタロン顔料を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物5を得た。
上記緑色顔料着色組成物1のガリウムフタロシアニン顔料1 4.8部に代え、平均一次粒子径が30nm、規格化分散50%の前記一般式(1l)で臭素の平均置換基数8のアルミニウムフタロシアニン顔料/(2g)で臭素の平均置換基数が8のジアルミニウムフタロシアニン顔料=97/3の混合物であるアルミニウムフタロシアニン顔料5を4.5部、銅フタロシアニンスルホン酸誘導体0.3部を用い、黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 138)47部に代え、平均一次粒子径が20nm、規格化分散35%の(4a)の化合物であるキノフタロン顔料20部を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物5を得た。
上記緑色顔料着色組成物1のガリウムフタロシアニン顔料1 4.8部に代え、平均一次粒子径が55nm、規格化分散65%の前記一般式(1b)のアルミニウムフタロシアニン顔料6 4.8部を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物6を得た。
[赤色顔料着色組成物1]
小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が25nm、規格化分散40%の赤色顔料1(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、Saint−Gobain社製0.3−0.4mmφジルコニアビーズ「ER−120S」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、1μm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、ジペ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。
[赤色顔料着色組成物2]
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(C.I.Pigment Red 177 DIC株式会社製FASTOGEN SUPER RED ATY−TR)2部、黄色顔料2(C.I.Pigment Yellow 139)2部を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物2を得た。
[青色顔料着色組成物1]
前記一般式(6)で表されるトリアリールメタンレーキ顔料(表1化合物No.2)1.80部、BYK―2164(ビックケミー社) 2.10部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 11.10部、 0.3−0.4mmφセプルビーズをポリビンに入れ、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、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、ジペンタエリスリ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EEP(ユニオンカーバイド社製)13.5部を分散撹拌機で撹拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過し、青色顔料着色組成物1を得た。
[青色顔料着色組成物2]
小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が20nm、規格化分散50%青色顔料(C.I.Pigment Blue 15:6) 1.80部、前記一般式(7a)のキサンテン化合物0.18部、BYK−LPN21116(ビックケミー社) 2.84部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 10.19部、 Saint−Gobain社製0.3−0.4mmφジルコニアビーズ「ER−120S」をポリビンに入れ、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、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、ジペンタエリスリ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EEP(ユニオンカーバイド社製)13.5部を分散撹拌機で撹拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過し、青色顔料着色組成物2を得た。
[黄色顔料着色組成物1]
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1(C.I.Pigment Yellow 150、LANXESS社製FANCHON FAST YELLOW E4GN)10部を用いて、上記と同様にして、黄色顔料着色組成物1を得た。
[カラーフィルタの作製]
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。
(顕微鏡での粗大粒子の測定)
得られたカラーフィルタ1〜5のG画素部について、任意の5点について、Nikon社製光学顕微鏡Optiphot2で、2000倍にて観察を行ったところ、いずれにおいても1000nm以上の粗大粒子は観察されなかった。
(USAXSでのカラーフィルタ1〜6の測定)
カラーフィルタ1〜5のG画素部をAl製試料ホルダーにテープで貼り付け、透過用の試料台にセットした。特開2013−96944号報に記載の方法で超小角エックス線散乱測定を行い、解析した結果、3つの粒子径分布が得られ、このうち平均粒子径1nm以上40nm未満の分布で表される粒子を1次粒子、同様に40nm以上100nm未満の分布を2次粒子、および100nm以上1000nm以下の分布を3次粒子と表し、上記2次粒子と3次粒子の合計を高次粒子とした。
測定装置:大型放射光施設:SPring−8の中で、フロンティアソフトマター開発産学連合が所有するビームライン:BL03XU 第2ハッチ
測定モード:超小角X線散乱(USAXS)
測定条件:波長0.1nm、カメラ長6m、ビームスポットサイズ 140μm×80μm、アテネーター なし、露光時間 30秒、2θ= 0.01〜1.5°
解析ソフト:2次元データの画像化と1次元化をFit2D (European Synchrotron Radiation Facilityのホームページ[http://www.esrf.eu/computing/scientific/FIT2D/]より入手)
粒度分布の解析を(株)リガク社製ソフトウェアNANO−Solver(Ver3.6)で行った。
電極構造を第一及び第二の基板の少なくとも一方に作成し、各々の対向側に水平配向性の配向膜を形成したのち弱ラビング処理を行い、IPSセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に以下に示す液晶組成物1を挟持した。液晶組成物1の物性値を下記表に示す。次に、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例1〜5の液晶表示装置を作成した(dgap=4.0μm、配向膜AL−1051)。得られた液晶表示装置のVHR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。その結果を下記表に示す。
(実施例6〜15)
実施例1と同様に下記表に示す液晶組成物2〜3を狭持し、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例6〜15の液晶表示装置を作成し、そのVHR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。その結果を下記表に示す。
(実施例16〜30)
実施例1と同様に下記表に示す液晶組成物4〜6を狭持し、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例16〜30の液晶表示装置を作成し、そのVHR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。その結果を下記表に示す。
(実施例31〜45)
電極構造を第一及び第二の基板に作成し、各々の対向側に水平配向性の配向膜を形成したのち弱ラビング処理を行い、TNセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に下記表に示す液晶組成物7〜9を挟持した。次に、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例31〜45の液晶表示装置を作成した(dgap=3.5μm、配向膜SE−7492)。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。その結果を下記表に示す。
(実施例46〜50)
電極構造を第一及び第二の基板の少なくとも一方に作成し、各々の対向側に水平配向性の配向膜を形成したのち弱ラビング処理を行い、FFSセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に下記表に示す液晶組成物10を挟持した。次に、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例46〜55の液晶表示装置を作成した(dgap=4.0μm、配向膜AL−1051)。得られた液晶表示装置のVHR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。その結果を下記表に示す。
(実施例51〜55)
実施例36で用いた液晶組成物8 99.7質量%に対し、ビスメタクリル酸ビフェニル‐4,4’‐ジイルを0.3質量%混合し液晶組成物11とした。TNセルにこの液晶組成物11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、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例51〜55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。その結果を下記表に示す。
(実施例56〜60)
実施例41で用いた液晶組成物9 99.7質量%に対し、ビスメタクリル酸ビフェニル‐4,4’‐ジイルを0.3質量%混合し液晶組成物12とした。IPSセルにこの液晶組成物12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、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例76〜80の液晶表示装置を作成し、そのVHR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。その結果を下記表に示す。
(実施例61〜65)
実施例46で用いた液晶組成物10 99.7質量%に対し、にビスメタクリル酸 3‐フルオロビフェニル‐4,4’‐ジイルを0.3質量%混合し液晶組成物13とした。FFSセルにこの液晶組成物13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、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて実施例61〜65の液晶表示装置を作成し、そのVHR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。その結果を下記表に示す。
(比較例1〜5)
実施例1で用いたIPSセルに以下に示す比較液晶組成物1を挟持した。上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて比較例1〜5の液晶表示装置を作製し、そのVHR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。その結果を下記表に示す。
(比較例6〜10)
実施例1と同様に下記表に示す比較液晶組成物2を狭持し、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて比較例6〜10の液晶表示装置を作製し、そのVHR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。その結果を下記表に示す。
(比較例111〜15)
実施例1と同様に下記表に示す比較液晶組成物3を狭持し、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて比較例11〜15の液晶表示装置を作製し、そのVHR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。その結果を下記表に示す。
(比較例16〜20)
実施例1と同様に下記表に示す比較液晶組成物4を狭持し、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて比較例16〜20の液晶表示装置を作製し、そのVHRを測定した。
(比較例41〜55)
実施例1と同様に下記表に示す比較液晶組成物9〜11を狭持し、上記表に示すカラーフィルタ1〜5を用いて比較例41〜55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。その結果を下記表に示す。
(比較例26〜33)
実施例1、16、21、26、31、36、41及び46において、カラーフィルタ1に代えて上記表に示す比較カラーフィルタ1を用いた以外は同様にして比較例56〜63の液晶表示装置を作製し、そのVHRを測定し、TNセルについてはさらにIDも測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を下記表に示す。
Claims (7)
- 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、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(I−1)
一般式(II−a)から一般式(II−f)
前記RGB三色画素部が、色材として、G画素部中に小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmであり、かつ、小角エックス線散乱法による粒度分布を示す規格化分散値が20〜50%の下記一般式(PIG−1)で表される第一群及び/又は下記一般式(PIG−2)で表される第二群から選択される金属フタロシアニン顔料を少なくとも1種以上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、R画素部中にジケトピロロピロール顔料及び/又はアニオン性赤色有機染料を、B画素部中にε型銅フタロシアニン顔料、トリアリールメタン染料、トリアリールメタンレーキ顔料、カチオン性青色有機染料からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する請求項1に記載の液晶表示装置。
- G画素部中に顔料誘導体を含有する請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶組成物層が重合性化合物を一種又は二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1〜5の何れか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶組成物層に、一般式(V)
Sp1及びSp2はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)s−(式中、sは2から7の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表し、Z1は−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CY1=CY2−(式中、Y1及びY2はそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。)、−C≡C−又は単結合を表し、Cは1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての1,4−フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い。)で表される二官能モノマーを含有する請求項1〜6の何れか一項に記載の液晶表示装置。
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