JPWO2015098493A1 - 液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の課題は、IPSモード及びFFSモードの液晶表示素子において、高い透過率特性、高速応答性を示す、白抜け、配向むら、焼き付きなどの表示不良を生じさせないn型液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供することにある。基板上に絶縁層を介して形成された画素電極及び共通電極を有する第一の基板と、第二の基板とからなる一対の基板の間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持した液晶表示素子であって、該液晶層中には、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物の重合体である硬化物を含有し、該液晶組成物が負の誘電率異方性を有し、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される負の誘電率異方性を有する化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物、及び、一般式(L)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する液晶表示素子を提供する。選択図 図2
Description
本願発明は、誘電率異方性が負のネマチック液晶組成物を用い、高い透過率特性、高速応答性に特徴を有するIPSモード及びFFSモードの液晶表示素子に関する。
表示品質が優れていることから、アクティブマトリクス方式液晶表示素子が、携帯端末、液晶テレビ、プロジェクタ、コンピューター等の市場に出されている。アクティブマトリクス方式は、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)あるいはMIM(メタル・インシュレータ・メタル)等が使われており、この方式に用いられる液晶化合物あるいは液晶組成物は、高電圧保持率であることが重要視されている。また、更に広い視角特性を得るためにVA(Vertical Alignment:垂直配向)モード、IPS(In Plane Switching)モード、OCB(Optically Compensated Bend, Optically Compensated Birefringence)モードと組み合わせた液晶表示素子や、より明るい表示を得るためにECB(Electrically Controlled Birefringence)モードの反射型の液晶表示素子が提案されている。この様な液晶表示素子に対応するために、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の提案がなされている。
現在スマートホン用の液晶ディスプレイとしては、高品位で、視覚特性に優れるIPSモードの液晶表示素子の一種であるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置(Fringe Field Switching mode Liquid Crystal Display;FFSモード液晶表示装置)が広く用いられている(特許文献1、特許文献2参照)。FFSモードは、IPSモードの低い開口率及び透過率を改善するため導入された方式であり、用いられている液晶組成物としては、低電圧化がし易いことから誘電率異方性が正のp型液晶組成物を用いた材料が広く用いられている。また、FFSモードの用途の大部分が携帯端末であるため、さらなる省電力化の要求は強く液晶素子メーカはIGZOを用いたアレイの採用等盛んな開発が続いている。
一方、現在p型液晶組成物を用いている液晶材料を、誘電率異方性が負のn型液晶組成物とすることによっても、透過率を改善することが可能となることが知られている(特許文献3参照)。これは、n型液晶組成物を用いた場合には、n型液晶組成物の分極方向が分子短軸方向にあることから、フリンジ電界の影響は、液晶分子を長軸に沿って回転させるのみで分子長軸は平行配列が維持されるため、透過率の低下が生じないことに起因する。
しかし、n型液晶組成物はVA用液晶組成物としては一般的であるが、VAモードと、IPSモード及びFFSモードとでは、配向の方向、電界の向き、必要とされる光学特性のいずれの点を取っても異なるため、単純にVA用に使用される液晶組成物を転用しても、今日求められるような高性能な液晶表示素子を構成することは困難であり、IPSモード及びFFSモードに最適化したn型液晶組成物の提供が求められている。
本発明の課題は、IPSモード及びFFSモードの液晶表示素子において、高い透過率特性、高速応答性を示す、白抜け、配向むら、焼き付きなどの表示不良を生じさせないn型液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供することにある。
本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、IPSモード及びFFSモードの液晶表示素子に最適な種々の液晶組成物の構成を検討した結果、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物を含有する液晶組成物の有用性を見出し本願発明の完成に至った。
すなわち、本発明は、
基板上に絶縁層を介して形成された画素電極及び共通電極を有する第一の基板と、第二の基板とからなる一対の基板の間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持した液晶表示素子であって、該液晶層中には、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物の重合体である硬化物を含有し、該液晶組成物が負の誘電率異方性を有し、
下記一般式(LC3)〜一般式(LC5)
基板上に絶縁層を介して形成された画素電極及び共通電極を有する第一の基板と、第二の基板とからなる一対の基板の間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持した液晶表示素子であって、該液晶層中には、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物の重合体である硬化物を含有し、該液晶組成物が負の誘電率異方性を有し、
下記一般式(LC3)〜一般式(LC5)
(式中、RLC31、RLC32、RLC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ALC31、ALC32、ALC41、ALC42、ALC51及びALC52はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上のCH2基は酸素原子で置換されていてもよく、1,4−フェニレン基中の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はCl、CF3又はOCF3で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC31、ZLC32、ZLC41、ZLC42、ZLC51及びZLC51はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、Z5はCH2基又は酸素原子を表し、XLC41は水素原子又はフッ素原子を表し、mLC31、mLC32、mLC41、mLC42、mLC51及びmLC52はそれぞれ独立して0〜3を表し、mLC31+mLC32、mLC41+mLC42及びmLC51+mLC52は1、2又は3であり、ALC31〜ALC52、ZLC31〜ZLC52が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)で表される負の誘電率異方性を有する化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物、
及び、下記一般式(L)
及び、下記一般式(L)
(式中、RL1及びRL2はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、
OLは0、1、2又は3を表し、
BL1、BL2及びBL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
LL1及びLL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物を除く。)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する液晶表示素子を提供する。
OLは0、1、2又は3を表し、
BL1、BL2及びBL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
LL1及びLL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物を除く。)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する液晶表示素子を提供する。
本発明のIPSモード及びFFSモードの液晶表示素子は透過率特性、高速応答性に優れ、表示不良の発生が少ない特徴を有し、優れた表示特性を有する。本発明の液晶表示素子は、液晶TV、モニター等の表示素子に有用である。
前述の通り、本願発明は、IPSモード及びFFSモードの液晶表示素子に最適なn型液晶組成物を見出したものである。以下、まず、本発明における液晶層の実施の態様について説明する。
(液晶層)
(反応性基を有する重合性化合物)
本発明の液晶表示素子における液晶層中には、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物の重合体である硬化物を含有する。反応性基を有する重合性化合物はメソゲン性部位を含んでいても、含んでいなくてもよい。
(液晶層)
(反応性基を有する重合性化合物)
本発明の液晶表示素子における液晶層中には、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物の重合体である硬化物を含有する。反応性基を有する重合性化合物はメソゲン性部位を含んでいても、含んでいなくてもよい。
反応性基を有する重合性化合物において、反応性基は光による重合性を有する置換基が好ましい。特に、垂直配向膜が熱重合により生成するときに、垂直配向膜材料の熱重合の際に、反応性基を有する重合性化合物の反応を抑制できるので、反応性基は光による重合性を有する置換基が特に好ましい。
重合性化合物としては、一般式(III)及び/又は一般式(IV)で表される重合性化合物が好ましい。
一つの反応性基を有する重合性化合物として具体的には、下記一般式(III)
(式中、X3は、水素原子又はメチル基を表し、Sp3は、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)t−(式中、tは2〜7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、Vは炭素原子数2〜20の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数5〜30の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数5〜20のアルキル基(基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。)又は環状置換基により置換されていてもよく、Wは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜8のアルキレン基を表す。)で表される重合性化合物が好ましい。
上記一般式(III)において、X3は、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
上記一般式(III)において、Sp3は、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)t−(式中、tは2〜7の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表すが、炭素鎖があまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数1〜5のアルキレン基が好ましく、単結合又は炭素原子数1〜3のアルキレン基がより好ましい。また、Sp3が−O−(CH2)t−を表す場合も、tは1〜5が好ましく、1〜3がより好ましい。
上記一般式(III)において、Vは炭素原子数2〜20の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数5〜30の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数5〜20のアルキル基(基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。)又は環状置換基により置換されていてもよく、2つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
一般式(III)で表される重合性化合物は更に具体的には、一般式(X1a)
(式中、A1は水素原子又はメチル基を表し、
A2は単結合又は炭素原子数1〜8のアルキレン基(該アルキレン基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキレン基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。)を表し、
A3及びA6はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜10のアルキル基(該アルキル基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数1〜17のアルキル基で置換されていてもよい。)を表わし、
A4及びA7はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜10のアルキル基(該アルキル基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数1〜9のアルキル基で置換されていてもよい。)を表し、
pは1〜10を表し、
B1、B2及びB3は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基(該アルキル基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数3〜6のトリアルコキシシリル基で置換されていてもよい。)を表わす化合物が挙げられる。
A2は単結合又は炭素原子数1〜8のアルキレン基(該アルキレン基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキレン基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。)を表し、
A3及びA6はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜10のアルキル基(該アルキル基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数1〜17のアルキル基で置換されていてもよい。)を表わし、
A4及びA7はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜10のアルキル基(該アルキル基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数1〜9のアルキル基で置換されていてもよい。)を表し、
pは1〜10を表し、
B1、B2及びB3は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基(該アルキル基中の1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数3〜6のトリアルコキシシリル基で置換されていてもよい。)を表わす化合物が挙げられる。
また、一般式(III)で表される重合性化合物は具体的には、一般式(X1b)
(式中、A8は水素原子又はメチル基を表し、
6員環T1、T2及びT3はそれぞれ独立して
6員環T1、T2及びT3はそれぞれ独立して
のいずれか(ただしqは1から4の整数を表す。)を表し、
qは0又は1を表し、
Y1及びY2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2=CHCH2CH2−又は−CH2CH2CH=CH−を表し、
Y3は単結合、−COO−又は−OCO−を表し、
B8は炭素原子数1〜18の炭化水素基を表す。)で表わす化合物も挙げられる。
qは0又は1を表し、
Y1及びY2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2=CHCH2CH2−又は−CH2CH2CH=CH−を表し、
Y3は単結合、−COO−又は−OCO−を表し、
B8は炭素原子数1〜18の炭化水素基を表す。)で表わす化合物も挙げられる。
更に、一般式(III)で表される重合性化合物は具体的には、一般式(X1c)
(式中、R70は水素原子又はメチル基を表し、R71は縮合環を有する炭化水素基を表す。)で表わす化合物も挙げられる。
二つ以上の反応性基を有する重合性化合物として具体的には、一般式(IV)
(式中、X1及びX2はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、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2〜7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、Uは炭素原子数2〜20の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数5〜30の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数5〜20のアルキル基(基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。)又は環状置換基により置換されていてもよく、kは1〜5の整数を表す。)で表される重合性化合物が好ましい。
上記一般式(IV)において、X1及びX2はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
上記一般式(IV)において、X1及びX2はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
上記一般式(IV)において、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2〜7の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表すが、炭素鎖があまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数1〜5のアルキレン基が好ましく、単結合又は炭素原子数1〜3のアルキレン基がより好ましい。また、Sp1及びSp2が−O−(CH2)s−を表す場合も、sは1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、Sp1及びSp2の少なくとも一方が、単結合であることがより好ましく、いずれも単結合であることが特に好ましい。
上記一般式(IV)において、Uは炭素原子数2〜20の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数5〜30の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数5〜20のアルキル基(基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。)、環状置換基により置換されていてもよく、2つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
上記一般式(IV)において、Uは具体的には、以下の式(IVa−1)から式(IVa−5)を表すことが好ましく、式(IVa−1)から式(IVa−3)を表すことがより好ましく、式(IVa−1)を表すことが特に好ましい。
(式中、両端はSp1又はSp2に結合するものとする。)
Uが環構造を有する場合、前記Sp1及びSp2は少なくとも一方が単結合を表すことが好ましく、両方共に単結合であることも好ましい。
Uが環構造を有する場合、前記Sp1及びSp2は少なくとも一方が単結合を表すことが好ましく、両方共に単結合であることも好ましい。
上記一般式(IV)において、kは1〜5の整数を表すが、kが1の二官能化合物、又はkが2の三官能化合物であることが好ましく、二官能化合物であることがより好ましい。
上記一般式(IV)で表される化合物は、具体的には、以下の一般式(IVb)で表される化合物が好ましい。
(式中、X1及びX2はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、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2〜7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−、−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よい。)
上記一般式(IVb)において、X1及びX2は、はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、いずれも水素原子を表すジアクリレート誘導体、又はいずれもメチル基を有するジメタクリレート誘導体が好ましく、一方が水素原子を表し、もう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。 上記一般式(IVb)において、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−を表すが、少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)s−を表す態様が好ましい。この場合、炭素原子数1〜4のアルキレン基が好ましく、sは1〜4が好ましい。
上記一般式(IVb)において、X1及びX2は、はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、いずれも水素原子を表すジアクリレート誘導体、又はいずれもメチル基を有するジメタクリレート誘導体が好ましく、一方が水素原子を表し、もう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。 上記一般式(IVb)において、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−を表すが、少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)s−を表す態様が好ましい。この場合、炭素原子数1〜4のアルキレン基が好ましく、sは1〜4が好ましい。
上記一般式(IVb)において、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−、−C≡C−又は単結合を表すが、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−又は単結合が好ましく、−COO−、−OCO−又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
上記一般式(IVb)において、C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よい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すが、1,4−フェニレン基又は単結合が好ましい。
Cが単結合以外の環構造を表す場合、Z1は単結合以外の連結基も好ましく、Cが単結合の場合、Z1は単結合が好ましい。
上記一般式(IVb)において、C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よい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すが、1,4−フェニレン基又は単結合が好ましい。
Cが単結合以外の環構造を表す場合、Z1は単結合以外の連結基も好ましく、Cが単結合の場合、Z1は単結合が好ましい。
以上より、上記一般式(IVb)において、Cが単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合が好ましく、環構造を有する重合性化合物としては、具体的には以下の一般式(IV−1)から(IV−6)で表される化合物が好ましく、一般式(IV−1)から(IV−4)で表される化合物が特に好ましく、一般式(IV−2)で表される化合物が最も好ましい。
上記一般式(IV)で表される化合物は、具体的には、以下の一般式(IVc)で表される化合物も好ましい。
(式中、X1、X2及びX3はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Sp1、Sp2及びSp3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2〜7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、Z11及びZ12はそれぞれ独立して、−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−、−C≡C−又は単結合を表し、J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よい。)
上記一般式(III)及び/又は一般式(IV)で表される重合性化合物の重合体である硬化物の含有量の合計は、液晶層中に、0.05〜5質量%含有することが好ましく、0.05〜4質量%であることがより好ましく、0.1〜2質量%であることが特に好ましい。
上記一般式(III)及び/又は一般式(IV)で表される重合性化合物の重合体である硬化物の含有量の合計は、液晶層中に、0.05〜5質量%含有することが好ましく、0.05〜4質量%であることがより好ましく、0.1〜2質量%であることが特に好ましい。
反応性基を有する重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るために適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性化合物を含有する後述する液晶組成物を2枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有液晶組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数10Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数60Hzから10kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。
照射時の温度は、後述する液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には15〜35℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.1mW/cm2〜100W/cm2が好ましく、2mW/cm2〜50W/cm2がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、10mJ/cm2から500J/cm2が好ましく、100mJ/cm2から200J/cm2がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、10秒から3600秒が好ましく、10秒から600秒がより好ましい。
(液晶組成物)
本発明の液晶表示素子における液晶層中には、以下の式で表される化合物からなる液晶組成物を含有する。
具体的には、一般式(LC3)〜一般式(LC5)
(液晶組成物)
本発明の液晶表示素子における液晶層中には、以下の式で表される化合物からなる液晶組成物を含有する。
具体的には、一般式(LC3)〜一般式(LC5)
(式中、RLC31、RLC32、RLC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接dr隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ALC31、ALC32、ALC41、ALC42、ALC51及びALC52はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上のCH2基は酸素原子で置換されていてもよく、1,4−フェニレン基中の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はCl、CF3又はOCF3で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC31、ZLC32、ZLC41、ZLC42、ZLC51及びZLC51はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、Z5はCH2基又は酸素原子を表し、XLC41は水素原子又はフッ素原子を表し、mLC31、mLC32、mLC41、mLC42、mLC51及びmLC52はそれぞれ独立して0〜3を表し、mLC31+mLC32、mLC41+mLC42及びmLC51+mLC52は1、2又は3であり、ALC31〜ALC52、ZLC31〜ZLC52が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)で表される負の誘電率異方性を有する化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を一種又は二種以上含む。
ここで、RLC31〜RLC52は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
ALC31〜ALC52はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
ALC31〜ALC52はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
ZLC31〜ZLC51はそれぞれ独立して単結合、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−CF2O−、−OCF2−又は−OCH2−が好ましい。
液晶組成物において、一般式(LC3)、一般式(LC4)、及び一般式(LC5)で表される化合物群から選ばれる化合物のうち1種又は2種以上を、液晶組成物中の含有率として、下限値としては10質量%以上、好ましくは20質量%以上、更に好ましくは25質量%以上、特に好ましくは28質量%以上、最も好ましくは30質量%以上、また、上限値としては85質量%以下、好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、特に好ましくは67質量%以下、最も好ましくは65質量%以下含有することが好ましい。
一般式(LC3)、一般式(LC4)、及び一般式(LC5)で表される化合物は、一般式(LC3−1)、一般式(LC4−1)、及び一般式(LC5−1)
(式中、R31〜R33は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、R41〜R43は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、Z31〜Z33は単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、X41は水素原子又はフッ素原子を表し、Z34は−CH2−又は酸素原子を表す。)で表される化合物群から選ばれる化合物を用いることが好ましい。
一般式(LC3−1)〜一般式(LC5−1)において、R31〜R33は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3〜5のアルキル基又は炭素原子数2のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数3のアルキル基を表すことが特に好ましい。
R41〜R43は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1〜5のアルキル基あるいは炭素原子数1〜5のアルコキシ基、又は炭素原子数4〜8のアルケニル基あるいは炭素原子数3〜8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1〜3のアルキル基又は炭素原子数1〜3のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数3のアルキル基又は炭素原子数2のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数2のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
Z31〜Z33は単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表すが、単結合、−CH2CH2−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表すことが好ましく、単結合又は−CH2O−を表すことがより好ましい。
液晶組成物において、一般式(LC3−1)、一般式(LC4−1)、及び一般式(LC5−1)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上、0〜50質量%含有し、5〜50質量%含有することが好ましく、5〜40質量%含有することが好ましく、5〜30質量%含有することがより好ましく、8〜27質量%含有することがより好ましく、10〜25質量%含有することがさらに好ましい。
一般式(LC3−1)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC3−11)〜一般式(LC3−14)で表される化合物が好ましい。
(式中、R31は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R41aは炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
一般式(LC4−1)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC4−11)〜一般式(LC4−14)で表される化合物が好ましい。
一般式(LC4−1)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC4−11)〜一般式(LC4−14)で表される化合物が好ましい。
(式中、R32は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R42aは炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、X41は水素原子又はフッ素原子を表す。)
一般式(LC5−1)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC5−11)〜一般式(LC5−14)で表される化合物が好ましい。
一般式(LC5−1)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC5−11)〜一般式(LC5−14)で表される化合物が好ましい。
(式中、R33は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R43aは炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、Z34は−CH2−又は酸素原子を表す。)
一般式(LC3−11)、一般式(LC3−13)、一般式(LC4−11)、一般式(LC4−13)、一般式(LC5−11)、及び一般式(LC5−13)において、R31〜R33は、一般式(LC3−1)〜一般式(LC5−1)における同様の実施態様が好ましい。R41a〜R41cは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
一般式(LC3−11)、一般式(LC3−13)、一般式(LC4−11)、一般式(LC4−13)、一般式(LC5−11)、及び一般式(LC5−13)において、R31〜R33は、一般式(LC3−1)〜一般式(LC5−1)における同様の実施態様が好ましい。R41a〜R41cは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
一般式(LC3−12)、一般式(LC3−14)、一般式(LC4−12)、一般式(LC4−14)、一般式(LC5−12)、及び一般式(LC5−14)において、R31〜R33は、一般式(II−1)における同様の実施態様が好ましい。R41a〜R41cは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は3のアルキル基がより好ましく、炭素原子数3のアルキル基が特に好ましい。
一般式(LC3−11)〜一般式(LC5−14)の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式(LC3−11)、一般式(LC4−11)、一般式(LC5−11)、一般式(LC3−13)、一般式(LC4−13)及び一般式(LC5−13)が好ましく、一般式(LC3−11)、一般式(LC4−11)、一般式(LC5−11)がより好ましい。
本発明の液晶表示素子における液晶層は、一般式(LC3−11)〜一般式(LC5−14)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましく、1種又は2種含有することが好ましく、一般式(LC3−1)で表される化合物を1種又は2種含有することが好ましい。
また、一般式(LC3)、一般式(LC4)、及び一般式(LC5)で表される化合物は、一般式(LC3−2)、一般式(LC4−2)、及び一般式(LC5−2)
(式中、R51〜R53は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、R61〜R63は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、B1〜B3はフッ素置換されていてもよい、1,4−フェニレン基又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表し、Z41〜Z43は単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、X42は水素原子又はフッ素原子を表し、Z44は−CH2−又は酸素原子を表す。)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(LC3−2)、一般式(LC4−2)、及び一般式(LC5−2)において、R51〜R53は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3〜5のアルキル基又は炭素原子数2のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数3のアルキル基を表すことが特に好ましい。
R61〜R63は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1〜5のアルキル基あるいは炭素原子数1〜5のアルコキシ基、又は炭素原子数4〜8のアルケニル基あるいは炭素原子数3〜8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1〜3のアルキル基又は炭素原子数1〜3のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数3のアルキル基又は炭素原子数2のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数2のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
B31〜B33はフッ素置換されていてもよい、1,4−フェニレン基又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表すが、無置換の1,4−フェニレン基又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基が好ましく、トランス−1,4−シクロヘキシレン基がより好ましい。
Z41〜Z43は単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表すが、単結合、−CH2CH2−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表すことが好ましく、単結合又は−CH2O−を表すことがより好ましい。
一般式(LC3−2)、一般式(LC4−2)、及び一般式(LC5−2)で表される化合物は、液晶組成物において0〜60質量%含有し、10〜60質量%含有することが好ましいが、20〜50%含有することがより好ましく、25〜45質量%含有することがより好ましく、28〜42%含有することがより好ましく、30〜40%含有することがさらに好ましい。
一般式(LC3−2)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC3−21)〜一般式(LC3−26)で表される化合物が好ましい。
(式中、R51は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R61aは炭素原子数1〜5のアルキル基を表すが、一般式(LC3−2)におけるR51及びR61と同様の実施態様が好ましい。)
一般式(LC4−2)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC4−21)〜一般式(LC4−26)で表される化合物が好ましい。
一般式(LC4−2)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC4−21)〜一般式(LC4−26)で表される化合物が好ましい。
(式中、R52は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R62aは炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、X42は水素原子又はフッ素原子を表すが、一般式(LC4−2)におけるR52及びR62と同様の実施態様が好ましい。)
一般式(LC5−2)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC5−21)〜一般式(LC5−26)で表される化合物が好ましい。
一般式(LC5−2)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC5−21)〜一般式(LC5−26)で表される化合物が好ましい。
(式中、R53は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R63aは炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、W2は−CH2−又は酸素原子を表すが、一般式(LC5−2)におけるR53及びR63と同様の実施態様が好ましい。)
一般式(LC3−21)、一般式(LC3−22)、一般式(LC3−25)、一般式(LC4−21)、一般式(LC4−22)、一般式(LC4−25)、一般式(LC5−21)、一般式(LC5−22)、及び一般式(LC5−25)において、R51〜R53は、一般式(LC3−2)、一般式(LC4−2)及び一般式(LC5−2)における同様の実施態様が好ましい。R61a〜R63aは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
一般式(LC3−21)、一般式(LC3−22)、一般式(LC3−25)、一般式(LC4−21)、一般式(LC4−22)、一般式(LC4−25)、一般式(LC5−21)、一般式(LC5−22)、及び一般式(LC5−25)において、R51〜R53は、一般式(LC3−2)、一般式(LC4−2)及び一般式(LC5−2)における同様の実施態様が好ましい。R61a〜R63aは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
一般式(LC3−23)、一般式(LC3−24)及び一般式(LC3−26)、一般式(LC4−23)、一般式(LC4−24)及び一般式(LC4−26)、一般式(LC5−23)、一般式(LC5−24)及び一般式(LC5−26)においてR51〜R53は、一般式(LC3−2)、一般式(LC4−2)及び一般式(LC5−2)における同様の実施態様が好ましい。R61a〜R63aは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は3のアルキル基がより好ましく、炭素原子数3のアルキル基が特に好ましい。
一般式(LC3−21)〜一般式(LC5−26)の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式(LC3−21)、一般式(Lc3−22)及び一般式(LC3−25)、一般式(LC4−21)、一般式(LC4−22)及び一般式(LC4−25)、一般式(LC5−21)、一般式(LC5−22)及び一般式(LC5−25)が好ましい。
一般式(LC3−2)、一般式(LC4−2)及び一般式(LC5−2)で表される化合物は1種又は2種以上含有することができるが、B1〜B3が1,4−フェニレン基を表す化合物、及びB1〜B3がトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表す化合物をそれぞれ少なくとも1種以上含有することが好ましい。
また、一般式(LC3)で表される化合物は、下記一般式(LC3−a)及び一般式(LC3−b)
(式中、R7a1及びR7a2、R8a1及びR8a2はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、
na2は0又は1を表し、A1a2は1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−2,5−ジイル基を表し、一般式(Ia1)及び一般式(Ia2)中の1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。)
で表される化合物群の中から選ばれる化合物を用いることが好ましい。
na2は0又は1を表し、A1a2は1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−2,5−ジイル基を表し、一般式(Ia1)及び一般式(Ia2)中の1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。)
で表される化合物群の中から選ばれる化合物を用いることが好ましい。
一般式(LC3−a)で表される化合物は具体的には次に記載する式(LC3−a−1)〜式(LC3−a−8)
で表される化合物が好ましいが、式(LC3−a−1)〜式(LC3−a−4)で表される化合物がより好ましく、式(LC3−a−1)及び式(LC3−a−3)で表される化合物が更に好ましく、式(LC3−a−1)で表される化合物が特に好ましい。
一般式(LC3−a)で表される化合物を4種以上使用する場合には、式(LC3−a−1)〜式(LC3−a−4)で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式(LC3−a−1)〜式(LC3−a−4)で表される化合物の含有量が、一般式(LC3−a)で表される化合物中の50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、85質量%以上であることが特に好ましく、90質量%以上であることが最も好ましい。
一般式(LC3−a)で表される化合物を3種使用する場合には、式(LC3−a−1)〜式(LC3−a−3)で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式(LC3−a−1)〜式(LC3−a−3)で表される化合物の含有量が、一般式(LC3−a)で表される化合物中の50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、85質量%以上であることが特に好ましく、90質量%以上であることが最も好ましい。
一般式(LC3−a)で表される化合物を2種使用する場合には、式(LC3−a−1)及び式(LC3−a−3)で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式(LC3−a−1)及び式(LC3−a−3)で表される化合物の含有量が、一般式(LC3−a)で表される化合物中の50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、85質量%以上であることが特に好ましく、90質量%以上であることが最も好ましい。
一般式(LC3−b)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(LC3−b−1)〜一般式(LC3−b−9)
(式中、R7は一般式(LC3−b)におけるR7a2と同じ意味を表し、R8は一般式(LC3−b)におけるR8a2と同じ意味を表す。)
で表される化合物が好ましい。
で表される化合物が好ましい。
一般式(LC3−b)で表される化合物を使用する場合には、式(LC3−b−1)で表される化合物を使用することが好ましいが、式(LC3−b−1)で表される化合物の含有量が、一般式(LC3−b)で表される化合物中の50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、85質量%以上であることが特に好ましく、90質量%以上であることが最も好ましい。
一般式(LC3−b)におけるR7a2及びR8a2はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基を表すことが更に好ましく、直鎖であることが好ましく、R7及びR8が共にアルキル基である場合には、それぞれの炭素原子数は異なっている方が好ましい。
更に詳述すると、R7a2がプロピル基を表しR8a2がエチル基を表す化合物又はR7a2がブチル基を表しR8a2がエチル基を表す化合物が好ましい。
また、上記一般式(LC3−1)で表される化合物を1種または2種以上と、上記一般式(LC3−a)及び一般式(LC3−b)で表される化合物群の中から選ばれる少なくとも1種類の化合物を併用することが好ましく、特に、上記一般式(LC3−1)で表される化合物を1種または2種以上と、上記一般式(LC3−a)で表される化合物の中から選ばれる少なくとも1種類の化合物を併用することが好ましい。一般式(LC3−1)で表される化合物と、一般式(LC3−a)及び/又は一般式(LC3−b)で表される化合物群の中から選ばれる少なくとも1種類の化合物(特には、一般式(LC3−a)で表される化合物)とを併用する場合に、本発明のモードであるIPSモード及びFFSモードにおいて、前述の重合性化合物の重合体である硬化物を含有すると、当該硬化物を含有しない場合に比べ最も透過率が向上した液晶表示素子を得ることができる。
一般式(LC4)で表される化合物は、下記一般式(LC4−a)から一般式(LC4−c)で表される化合物が好ましく、一般式(LC5)で表される化合物は、下記一般式(LC5−a)から一般式(LC5−c)で表される化合物が好ましい。
(式中、RLC41、RLC42及びXLC41はそれぞれ独立して前記一般式(LC4)におけるRLC41、RLC42及びXLC41と同じ意味を表し、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して前記一般式(LC5)におけるRLC51及びRLC52と同じ意味を表し、ZLC4a1、ZLC4b1、ZLC4c1、ZLC5a1、ZLC5b1及びZLC5c1はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表す。)
RLC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基又は炭素原子数2〜7のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
RLC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基又は炭素原子数2〜7のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
ZLC4a1〜ZLC5c1はそれぞれ独立して単結合、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
一般式(LC3−a)、一般式(LC3−b)、一般式(LC4−a)、一般式(LC4−b)、一般式(LC4−c)、一般式(LC5−a)、一般式(LC5−b)及び一般式(LC5−c)で表される化合物は、液晶組成物において0〜60質量%含有し、10〜60質量%含有することが好ましいが、20〜50%含有することがより好ましく、25〜45質量%含有することがより好ましく、28〜42%含有することがより好ましく、30〜40%含有することがさらに好ましい。
また、本発明における液晶組成物は、第二成分として一般式(L)で表される化合物を1種または2種以上含有する。
(式中、RL1及びRL2はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、
OLは0、1、2又は3を表し、
BL1、BL2及びBL3はそれぞれ独立して
(a)トランス−1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。)、
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)、及び
(c)1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、又はクロマン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる1つ又は2つ以上の水素原子はそれぞれ、F、Cl、CF3又はOCF3で置換されていてもよく、
LL1及びLL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物を除く。)
一般式(L)で表される化合物は次に記載する一般式(II)
OLは0、1、2又は3を表し、
BL1、BL2及びBL3はそれぞれ独立して
(a)トランス−1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。)、
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)、及び
(c)1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、又はクロマン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる1つ又は2つ以上の水素原子はそれぞれ、F、Cl、CF3又はOCF3で置換されていてもよく、
LL1及びLL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物を除く。)
一般式(L)で表される化合物は次に記載する一般式(II)
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、Aは1,4−フェニレン基又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表し、kは1又は2を表すが、kが2の場合二つのAは同一であっても異なっていてもよい。)で表される化合物群の中から選ばれることが好ましい。
一般式(II)で表される化合物の液晶組成物中の含有率として、下限値としては5質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、15質量%が更に好ましく、20質量%が特に好ましく、25質量%が最も好ましく、上限値としては70質量%が好ましく、65質量%が次に好ましく、55質量%がより好ましく、50質量%が更に好ましく、47質量%が特に好ましく、45質量%が最も好ましい。
一般式(II)で表される化合物としては、具体的には、例えば下記一般式(II−a)から一般式(II−f)で表される化合物群で表される化合物が挙げられる。
(式中、R11〜R16及びR21〜R26は、それぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表す。)
一般式(II−a)〜一般式(II−f)で表される化合物群から選ばれる化合物は、1種〜10種含有することが好ましく、1種〜8種含有することが特に好ましく、1種〜5種含有することが特に好ましく、2種以上の化合物を含有することも好ましい。
一般式(II−a)〜一般式(II−f)で表される化合物群から選ばれる化合物は、1種〜10種含有することが好ましく、1種〜8種含有することが特に好ましく、1種〜5種含有することが特に好ましく、2種以上の化合物を含有することも好ましい。
R11〜R16及びR21〜R26は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基又は炭素原子数2〜5のアルコキシ基を表すことがより好ましく、アルケニル基を表す場合は次に記載する式(i)〜式(iv)
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
で表される構造が好ましい。
で表される構造が好ましい。
又、R11及びR21、R12及びR22、R13及びR23、R14及びR24、R15及びR25、R16及びR26は同一でも異なっていても良いが、異なった置換基を表すことが好ましい。
これらの点から、例えば、一般式(II)で表される化合物として、下記一般式(II−a−1)
(式中、R5は水素原子又はメチル基を表し、R6は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有することが好ましい。
一般式(II−a−1)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
一般式(II−a−1)で表される化合物を含有する場合は、一般式(II−a−1)で表される化合物の液晶組成物中の含有率として、下限値としては5質量%が好ましく、15質量%がより好ましく、20質量%が更に好ましく、23質量%が特に好ましく、25質量%が最も好ましく、上限値としては70質量%が好ましく、60質量%がより好ましく、55質量%が更に好ましく、52質量%が特に好ましく、50質量%が最も好ましい。より具体的には、応答速度を重視する場合には下限値としては20質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、35質量%が更に好ましく、38質量%が特に好ましく、35質量%が最も好ましく、上限値としては70質量%が好ましく、60質量%がより好ましく、55質量%が更に好ましく、52質量%が特に好ましく、50質量%が最も好ましく、より駆動電圧を重視する場合には下限値としては5質量%が好ましく、15質量%がより好ましく、20質量%が更に好ましく、23質量%が特に好ましく、25質量%が最も好ましく、上限値としては60質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、45質量%が更に好ましく、42質量%が特に好ましく、40質量%が最も好ましい。一般式(II−a−1)で表される化合物の割合は、液晶組成物における一般式(II)で表される化合物の合計含有量の内、一般式(II−a−1)で表される化合物の含有量が下限値としては60質量%が好ましく、70質量%がより好ましく、75質量%が更に好ましく、78質量%が特に好ましく、80質量%が最も好ましく、上限値としては90質量%が好ましく、95質量%がより好ましく、97質量%が更に好ましく、99質量%が特に好ましく、100質量%が好ましい。
また、一般式(II−a−1)で表される化合物以外の一般式(II−a)から一般式(II−f)で表される化合物としては、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
これらの中でも、式(II−a−1−1)、式(II−a−1−5)、式(II−a1)〜式(II−a6)、式(II−b2)、式(II−b6)、式(II−d1)、式(II−d2)、式(II−d3)、式(II−e2)、及び式(II−f2)で表される化合物が好ましい。
本発明における液晶組成物は、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物、及び一般式(L)で表される化合物を必須の成分とするものであり、液晶組成物中に含有する一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物、及び一般式(L)で表される化合物の合計含有量は、80〜100質量%が好ましく、85〜100質量%がより好ましく、90〜100質量%が更に好ましく、95〜100質量%が特に好ましく、97〜100質量%が最も好ましい。
本願発明の液晶組成物は、分子内に過酸(−CO−OO−)構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
液晶組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記液晶組成物の総質量に対して5質量%以下とすることが好ましく、3質量%以下とすることがより好ましく、1質量%以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を前記液晶組成物の総質量に対して80質量%以上とすることが好ましく、90質量%以上とすることがより好ましく、95質量%以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて6員環である化合物のみで液晶組成物を構成することが最も好ましい。
液晶組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
液晶組成物の酸化による劣化を抑えるためには、連結基として−CH=CH−を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、当該化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
粘度の改善及びTNIの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
本発明の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は2〜5であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は4〜5であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。また、液晶組成物の安定性を重視する場合には、側鎖としてアルケニル基を有しかつ2,3−ジフルオロベンゼン−1,4−ジイル基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、当該化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
本発明における液晶組成物の誘電率異方性Δεの値は負の誘電率異方性を有し、誘電率異方性の絶対値は2以上である。誘電率異方性Δεの値は、25℃において、−2.0から−6.0であることが好ましく、−2.5から−5.0であることがより好ましく、−2.5から−4.0であることが特に好ましいが、更に詳述すると、応答速度を重視する場合には−2.5〜−3.4であることが好ましく、駆動電圧を重視する場合には−3.4〜−4.0であることが好ましい。
本発明における液晶組成物の屈折率異方性Δnの値は、25℃において、0.08から0.13であることが好ましいが、0.09から0.12であることがより好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は0.10から0.12であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は0.08から0.10であることが好ましい。
本発明における液晶組成物の回転粘度(γ1)は150以下が好ましく、130以下がより好ましく、120以下が特に好ましい。
本発明における液晶組成物では、回転粘度と屈折率異方性の関数であるZが特定の値を示すことが好ましい。
(式中、γ1は回転粘度を表し、Δnは屈折率異方性を表す。)
Zは、13000以下が好ましく、12000以下がより好ましく、11000以下が特に好ましい。
Zは、13000以下が好ましく、12000以下がより好ましく、11000以下が特に好ましい。
本発明における液晶組成物のネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)は、60℃以上であり、好ましくは75℃以上であり、より好ましくは80℃以上であり、さらに好ましくは90℃以上である。
本発明の液晶組成物は、1012(Ω・m)以上の比抵抗を有することが必要であり、1013(Ω・m)が好ましく、1014(Ω・m)以上がより好ましい。
本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、用途に応じて、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを含有しても良いが、液晶組成物の化学的な安定性が求められる場合には塩素原子をその分子内に有さないことが好ましく、液晶組成物の紫外線などの光に対する安定性が求められる場合にはナフタレン環などに代表される共役長が長く紫外領域に吸収ピークが存在する縮合環等をその分子内に有さないことが望ましい。
また、本発明の液晶組成物において、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。また、保存安定性を向上させるために、安定剤を添加しても良い。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。
(液晶表示素子)
本願発明の液晶表示素子は、基板上に絶縁層を介して形成された画素電極及び共通電極を有する第一の基板と、第二の基板とからなる一対の基板の間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持した構造を有する。
(液晶表示素子)
本願発明の液晶表示素子は、基板上に絶縁層を介して形成された画素電極及び共通電極を有する第一の基板と、第二の基板とからなる一対の基板の間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持した構造を有する。
本発明に係る液晶表示素子の実施形態は、薄膜トランジスタと特定の液晶組成物を有する、IPS型液晶表示素子(In Plane Switching mode Liquid Crystal Display)、又は、IPS型の液晶表示素子の一種であるFFS型液晶表示素子(フリンジフィールドスイッチングモード液晶表示素子(Fringe Field Switching mode Liquid Crystal Display)である。
本発明に係る液晶表示素子の好ましい実施形態である、IPS型液晶表示素子は、対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、前記第一基板上にマトリクス状に配置される複数個のゲート配線及びデータ配線と、ゲート配線とデータ配線との交差部に設けられる薄膜トランジスタと、該トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、前記薄膜トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極と絶縁層を介して設けられる半導体層と、該半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、ゲート配線と前記データ配線との各交差部に設けられる薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続された画素電極と、前記第一の基板又は第二の基板上に前記画素電極と離間して設けられる共通電極と、第一の透明絶縁基板及び第二の透明絶縁基板のそれぞれと液晶層との間に液晶層に近接して設けられ、液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜とを有し、前記画素電極から前記画素電極に近接する前記共通電極を結ぶ最短経路が、第一または第二の基板に対して平行方向成分を備えるよう前記画素電極および前記共通電極を配置されていることが好ましい。
前記画素電極から前記画素電極に近接する前記共通電極を結ぶ最短経路が、第一または第二の基板に対して平行方向成分を備えるとは、画素電極から前記画素電極に最も近い距離に配置されている共通電極を結ぶ最短経路を示す方向ベクトルが、第一または第二の基板に対して平行方向成分を有することである。例えば、画素電極と対向電極とが、第一または第二の基板に対して垂直方向に重なりあう部分がある場合、画素電極から前記画素電極に近接する前記共通電極を結ぶ最短経路は、第一または第二の基板に対して垂直方向になるため、第一または第二の基板に対して平行方向成分を備えるものには該当しない。すなわち、画素電極と対向電極とが、第一または第二の基板に対して垂直方向に重なりあわないように配置されていることをいう。対向電極は、第一の基板に設けられていても第二の基板に設けられていてもよい。
共通電極と画素電極とを一または第二の基板に対して垂直方向に重なりあわないように離間して設けることで、前記共通電極と前記画素電極との間に生じる電界(E)が平面方向成分を有することができる。そのため、例えば液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜を前記配向層に用いると、共通電極と画素電極との間に電圧をかける前は配向膜の配向方向である面方向に配列している液晶分子が光を遮断し、電圧をかけると平面方向にかかる電界(E)により液晶分子が基板に対して水平に回転して、当該電界方向に沿って配列することで光を遮断する素子を提供できる。
本発明に係る液晶表示素子の実施形態である、FFS型液晶表示素子は、対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、前記第一基板上にマトリクス状に配置される複数個のゲート配線及びデータ配線と、ゲート配線とデータ配線との交差部に設けられる薄膜トランジスタと、該トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、前記薄膜トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極と絶縁層を介して設けられる酸化物半導体層と、該酸化物半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、第一の透明絶縁基板上に、画素電極と離間して設けられる共通電極を有し、第一の透明絶縁基板及び第二の透明絶縁基板のそれぞれと液晶層との間に液晶層に近接して設けられ、液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜を有し、近接する前記共通電極と前記画素電極との最短離間距離dが前記配向膜同士の最短離間距離Gより短いことが好ましい。
なお本明細書において、共通電極と画素電極との最短離間距離dが、配向層同士の最短離間距離Gより長い条件の液晶表示素子をIPS方式の液晶表示素子と称し、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが、配向層同士の最短離間距離Gより短い条件の素子をFFSと称する。したがって、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが、配向層同士の最短離間距離Gより短いことだけがFFS方式の条件であるため、当該共通電極の表面と画素電極との表面との厚さ方向の位置関係に制限はない。そのため、本発明に係るFSS方式の液晶表示素子としては、図1〜図5のように画素電極が共通電極より液晶層側に設けられてもよく、図6のように画素電極と共通電極とが同一面上に設けられていても良い。
(配向膜)
本発明の液晶表示素子において、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素子においてはカラーフィルタと液晶層間に配置することができる。
(配向膜)
本発明の液晶表示素子において、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素子においてはカラーフィルタと液晶層間に配置することができる。
配向膜材料としては、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ペンゾシクロブテンポリマー)、ポリビニルアルコールなどの透明性有機材料を用いることができ、特に、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフエニルメタンなどの脂肪族または脂環族ジアミン等のジアミン及びブタンテトラカルボン酸無水物や2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸無水物等の脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸無水物から合成されるポリアミック酸をイミド化した、ポリイミド配向膜が好ましい。この場合の配向付与方法は、ラビングを用いることが一般的であるが、垂直配向膜等に使用する場合は配向を付与しないで使用することもできる。
配向膜材料としては、カルコン、シンナメート、シンナモイル又はアゾ基等を化合物中に含む、材料を使用することができ、ポリイミド、ポリアミド等の材料と組み合わせて使用してもよく、この場合配向膜はラビングを用いてもよく光配向技術を用いてもよい。
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。
本発明に係る実施形態としてFFS型液晶表示素子の一例を図1〜図6を用いて以下説明する。図1は、液晶表示素子の一態様の構造を模式的に示す分解斜視図であり、いわゆるFFS方式の液晶表示素子である。本発明に係る液晶表示素子10は、第一の偏光板1と、第一の基板2と、薄膜トランジスタを含む電極層(又は薄膜トランジスタ層とも称する)3と、配向膜4と、液晶組成物を含む液晶層5と、配向膜4と、カラーフィルタ6と、第二の基板7と、第二の偏光板8と、が順次積層された構成であることが好ましい。また、図1に示すように、前記第一の基板2および前記第二の基板7は、一対の偏光板1,8により挟持されてもよい。さらに、図1では、前記第二の基板7と配向膜4との間にカラーフィルタ6が設けられている。さらに、本発明に係る液晶層5と近接し、かつ当該液晶層5を構成する液晶組成物と直接当接するよう一対の配向膜4を(透明)電極(層)3に形成してもよい。
FFS方式の液晶表示素子は、フリンジ電界を利用するものであり、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが、配向層同士の最短離間距離Gより短いと、共通電極と画素電極との間にフリンジ電界が形成され、液晶分子の水平方向および垂直方向の配向を効率的に利用することができる。すなわち、FFS方式の液晶表示素子の場合は、画素電極21の櫛歯形を形成するラインに対して垂直な方向に形成される水平方向の電界と、放物線状の電界を利用することができる。
図2は、図1における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層3(または薄膜トランジスタ層3とも称する。)のIIの領域を拡大した平面図である。ゲート配線26とデータ配線25が互いに交差している交差部近傍において、ソース電極27、ドレイン電極24およびゲート電極28を含む薄膜トランジスタが、画素電極21に表示信号を供給するスイッチ素子として前記画素電極21と連結して設けられている。当該図1では一例として、櫛歯状の画素電極21の背面に絶縁層(図示せず)を介して平板体状の共通電極22が一面に形成されている構成を示す。また、前記画素電極21の表面には保護絶縁膜及び配向膜層によって被覆されていてもよい。なお、前記複数のゲート配線26と複数のデータ配線25とに囲まれた領域にはデータ配線25を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ23を設けてもよい。さらに、ゲート配線26と並行して、共通ライン29が設けられる。この共通ライン29は、共通電極22に共通信号を供給するために、共通電極22と連結している。
図3は、図2におけるIII−III線方向に液晶表示素子を切断した断面図の一例である。配向層4および薄膜トランジスタ(11,12,13,14,15,16,17)を含む電極層3が表面に形成された第一の基板2と、配向層4が表面に形成された第二の基板7と、が所定の間隔Gで配向層同士向かい合うよう離間しており、この空間に液晶組成物を含む液晶層5が充填されている。前記第一の基板2の表面の一部にゲート絶縁膜12が形成され、さらに当該ゲート絶縁膜12の表面の一部に共通電極22が形成されており、更に前記共通電極22および薄膜トランジスタ20を覆うよう絶縁膜18が形成されている。また、前記絶縁膜18上に画素電極21が設けられており、当該画素電極21は配向層4を介して液晶層5と接している。そのため、画素電極と共通電極との最小離間距離dは、ゲート絶縁膜12の(平均)膜厚として調整することができる。また、換言すると、図2の実施形態では、画素電極と共通電極間の基板に水平方向の距離は0になる。画素電極21の櫛歯状部分の電極幅:l、及び、画素電極21の櫛歯状部分の間隙の幅:mは、発生する電界により液晶層5内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に形成することが好ましい。
図1〜5で示すように、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが配向層同士の最短離間距離Gより短い条件であるFFS方式の液晶表示素子の場合、長軸方向が、配向層の配向方向と平行になるように配置している液晶分子に電圧を印加すると、画素電極21と共通電極22との間に放物線形の電界の等電位線が画素電極21と共通電極22の上部にまで形成され、液晶層5内の液晶分子は、形成された電界に沿って液晶層5内を回転してスイッチング素子としての作用を奏する。より詳細には、例えば液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜を前記配向層に用いると、共通電極と画素電極との間に電圧をかける前は配向膜の配向方向である面方向に配列している液晶分子が光を遮断し、電圧をかけると共通電極と画素電極とが同一の基板(または電極層)上に離間して設けられていることに起因する平面方向成分の電界と、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが配向層同士の最短離間距離Gより短いことにより発生するこれら電極の縁由来の垂直方向成分の電界(フリンジ電界)とが発生するため、低い誘電率異方性を有する液晶分子であっても駆動することができる。そのため、液晶組成物において、誘電率異方性(Δε)が大きい化合物の量を極力低減することができるため、液晶組成物自体に低粘度の化合物を多く含有させることが可能になる。
また、本発明に係る液晶表示素子の実施形態における配向膜4のラビング方向は、画素電極21の櫛歯形を形成するラインに対して垂直な方向(水平電界が形成される方向)をx軸としたときに、該x軸と液晶分子30の長軸方向とのなす角θが、概ね0〜45°となるように配向されることが好ましい。第二の実施形態において、液晶組成物は、前記第一の実施形態において説明した液晶組成物の構成と同じものが用いられることから、すなわち、負の誘電率異方性を有する液晶組成物が用いられる。電圧を印加しない状態では、液晶分子は、その長軸方向が、配向膜4の配向方向と平行になるように配置している。電圧を印加すると、負の誘電率異方性を有する液晶分子は、その長軸方向が発生した電界方向に直行するように回転する。画素電極21の近くに位置する液晶分子はフリンジ電界の影響を受けやすいものの、負の誘電率異方性を有する液晶分子は分極方向が分子の短軸にあることから、その長軸方向が配向膜4に対して直行する方向に回転することはなく、液晶層5内の全ての液晶分子30の長軸方向は、配向膜4に対して平行方向を維持できる。したがって、負の誘電率異方性を有する液晶分子を用いたFFS型の液晶表示素子は、優れた透過率特性を得ることができる。
図4は、図1における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層3(または薄膜トランジスタ層3とも称する。)のIIの領域を拡大した平面図の別の形態である。ゲート配線26とデータ配線25が互いに交差している交差部近傍において、ソース電極27、ドレイン電極24およびゲート電極28を含む薄膜トランジスタが、画素電極21に表示信号を供給するスイッチ素子として前記画素電極21と連結して設けられている。また、画素電極21は少なくとも一つの切欠き部でくり抜かれた構造であってもよく、当該図4にその一例を示す。前記画素電極21は、四角形の平板体の中央部および両端部が三角形状の切欠き部でくり抜かれ、さらに残る領域を8つの長方形状の切欠き部でくり抜かれた形状であり、かつ共通電極22が櫛歯体(図示せず)である。また、前記画素電極の表面には保護絶縁膜及び配向膜層によって被覆されていてもよい。なお、前記複数のゲート配線25と複数のデータ配線24とに囲まれた領域にはデータ配線24を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ23を設けてもよい。なお、上記切欠き部の形状や数などは特に制限されることは無い。
図5は、図4において、図3と同様のIII−III方向の位置で液晶表示素子を切断した断面図の他の形態の一例である。すなわち、前記図3の液晶表示素子の構造との相違点は、図2に示す液晶表示素子は、共通電極が平板体であり、かつ画素電極が櫛歯体である。一方、上記で説明したように、図4に示す液晶表示素子においては、画素電極21は、四角形の平板体の中央部および両端部が三角形状の切欠き部でくり抜かれ、さらに残る領域を8つの長方形状の切欠き部でくり抜かれた形状であり、かつ共通電極が櫛歯体の構造である。そのため、画素電極と共通電極との最小離間距離dは、ゲート絶縁膜12の(平均)膜厚以上、かつ配向層離間距離G未満になる。また、図5では共通電極が櫛歯体の構造であるが、この実施形態でも共通電極を平板体にしてもよい。また、いずれにおいても、本発明に係るFFS方式の液晶表示素子は、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが配向層同士の最短離間距離Gより短い条件を満たしさえすればよい。さらに、図5に示す液晶表示素子の構成では、画素電極21が保護膜18で覆われているが、図2に示す液晶表示素子の構成では、画素電極21が配向層4で被覆されている。本発明においては、画素電極は保護膜または配向膜のいずれにも被覆されてもよい。
また、図5において、第一の基板2の一方の表面には偏光板が形成され、かつ他方の表面の一部に形成された櫛歯状の共通電極22を覆うようゲート絶縁膜12が形成され、当該ゲート絶縁膜12の表面の一部に画素電極21が形成されており、更に前記画素電極21および薄膜トランジスタ20を覆うよう絶縁膜18が形成されている。また、前記絶縁膜18上に配向層4、液晶層5、配向層4、カラーフィルタ6、第二の基板7および偏光板8が積層している。そのため、画素電極と共通電極との最小離間距離dは、両電極位置、画素電極21の櫛歯状部分の電極幅:l、または画素電極21の櫛歯状部分の間隙の幅:mで調整することができる。
図5のように、前記画素電極が前記共通電極より第二の基板側に突出し、かつ両者とも第一の基板上に並列して設けられていると、前記共通電極と前記画素電極との間で平面方向成分の電界を形成し、かつ画素電極の表面と共通電極の表面との厚み方向の高さが相違するため、厚み方向成分の電界(E)も同時にかけることができる。
なお、FFS方式の液晶表示素子は、フリンジ電界を利用するものであり、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが、配向層同士の最短離間距離Gより短い条件であれば特に制限されることは無いため、例えば、図6に示すように、画素電極41と共通電極42とが第一の基板2上である同一面上に設けられており、櫛歯状の画素電極41の複数の歯部および櫛歯状の共通電極42の複数の歯部が離間して噛合した状態で設けられている構成であってもよい。この場合、共通電極42の歯部と画素電極41の歯部との離間距離を配向層同士の最短離間距離Gより長くすればIPS型液晶表示素子となり、共通電極42の歯部と画素電極41の歯部との離間距離を配向層同士の最短離間距離Gより短くすればフリンジ電界を利用したFFS型液晶表示素子とすることができる。
(薄膜トランジスタ)
図3及び図5に示す薄膜トランジスタは、基板2表面に形成されたゲート電極11と、当該ゲート電極11を覆い、且つ前記基板2の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層12と、前記ゲート電極11と対向するよう前記ゲート絶縁層12の表面に形成された半導体層13と、前記半導体層113の表面の一部を覆うように設けられた保護膜14と、前記保護層14および前記半導体層13の一方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたドレイン電極16と、前記保護膜14および前記半導体層13の他方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたソース電極17と、前記ドレイン電極16および前記ソース電極17を覆うように設けられた絶縁保護層18と、を有している。
(薄膜トランジスタ)
図3及び図5に示す薄膜トランジスタは、基板2表面に形成されたゲート電極11と、当該ゲート電極11を覆い、且つ前記基板2の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層12と、前記ゲート電極11と対向するよう前記ゲート絶縁層12の表面に形成された半導体層13と、前記半導体層113の表面の一部を覆うように設けられた保護膜14と、前記保護層14および前記半導体層13の一方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたドレイン電極16と、前記保護膜14および前記半導体層13の他方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたソース電極17と、前記ドレイン電極16および前記ソース電極17を覆うように設けられた絶縁保護層18と、を有している。
さらに、図5に示す薄膜トランジスタは、画素電極21および薄膜トランジスタ20を覆うよう絶縁膜18が形成されている。絶縁膜18も酸化物半導体を用いる半導体層13と液晶層5との間を隔てるため、酸化物半導体膜から脱離する酸素による液晶層への影響を減少することができる。
図1〜図5に示すFFS方式の液晶表示素子10は、第一の偏光板1と、第一の基板2と、薄膜トランジスタを含む画素電極層(又は薄膜トランジスタ層とも称する)3と、配向膜4と、液晶組成物を含む層5と、配向膜4と、共通電極6と、カラーフィルタ6と、第2の基板7と、偏光板8と、が順次積層された構成である。
以下、実施例を挙げて本発明の最良の形態の一部を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
Tni :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)
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℃における回転粘度(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)
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。
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℃における回転粘度(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)
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。
◎残像無し、又は、ごく僅かに有るも問題ないレベル
○残像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
透過率:
液晶表示素子における透過率は、液晶組成物注入前の素子の透過率を100%として、液晶組成物注入後の素子の透過率を測定した際の値である。
(側鎖構造)
−n −CnH2n+1 炭素数nの直鎖状のアルキル基
n− CnH2n+1− 炭素数nの直鎖状のアルキル基
−On −OCnH2n+1 炭素数nの直鎖状のアルコキシル基
nO− CnH2n+1O− 炭素数nの直鎖状のアルコキシル基
−V −CH=CH2
V− CH2=CH−
−V1 −CH=CH−CH3
1V− CH3−CH=CH−
−2V −CH2−CH2−CH=CH3
V2− CH3=CH−CH2−CH2−
−2V1 −CH2−CH2−CH=CH−CH3
1V2− CH3−CH=CH−CH2−CH2
(環構造)
0d3− CH2=CH−CH2−CH2−
−3d0 −CH2−CH2−CH=CH2
(連結構造)
−VO− −COO−
−nO− −CnH2nO−
−T− −C≡C−
−N− −CH=N−N=CH−
(環構造)
○残像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
透過率:
液晶表示素子における透過率は、液晶組成物注入前の素子の透過率を100%として、液晶組成物注入後の素子の透過率を測定した際の値である。
(側鎖構造)
−n −CnH2n+1 炭素数nの直鎖状のアルキル基
n− CnH2n+1− 炭素数nの直鎖状のアルキル基
−On −OCnH2n+1 炭素数nの直鎖状のアルコキシル基
nO− CnH2n+1O− 炭素数nの直鎖状のアルコキシル基
−V −CH=CH2
V− CH2=CH−
−V1 −CH=CH−CH3
1V− CH3−CH=CH−
−2V −CH2−CH2−CH=CH3
V2− CH3=CH−CH2−CH2−
−2V1 −CH2−CH2−CH=CH−CH3
1V2− CH3−CH=CH−CH2−CH2
(環構造)
0d3− CH2=CH−CH2−CH2−
−3d0 −CH2−CH2−CH=CH2
(連結構造)
−VO− −COO−
−nO− −CnH2nO−
−T− −C≡C−
−N− −CH=N−N=CH−
(環構造)
(比較例1)
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以下に示す液晶組成物1を挟持して、比較例1の液晶表示素子を作成し(dgap=3.0μm、配向膜AL−1051)(dgap=3.0μm)、そのVHR、及び透過率を測定した。また、得られた液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
(実施例1)
液晶組成物1:99.8質量%に対して、下記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Aを調製した。
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、FFS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を挟持して、比較例1の液晶表示素子を作成し(dgap=3.0μm、配向膜AL−1051)(dgap=3.0μm)、そのVHR、及び透過率を測定した。また、得られた液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
(実施例1)
液晶組成物1:99.8質量%に対して、下記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Aを調製した。
比較例1と同様な方法で、FFSセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に重合性液晶組成物1Aを挟持したのちに、このセルに周波数1kHzの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例2)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Bを調製した。
(実施例2)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Bを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物1Bを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例3)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Cを調製した。
(実施例3)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Cを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物1Cを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例4)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−D)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Dを調製した。
(実施例4)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−D)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Dを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物1Dを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例5)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−E)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Eを調製した。
(実施例5)
液晶組成物1:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−E)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物1Eを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物1Eを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
実施例1〜5の液晶表示素子は、比較例1と同等なVHRを示し、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルを維持しつつ、高い透過率向上を実現することができた。
(比較例2、3)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物2、液晶組成物3をそれぞれ狭持し、比較例2、3の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例6)
液晶組成物2:99.8質量%に対して、下記一般式(IV−F)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物2Fを調製した。
(比較例2、3)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物2、液晶組成物3をそれぞれ狭持し、比較例2、3の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例6)
液晶組成物2:99.8質量%に対して、下記一般式(IV−F)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物2Fを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物2Fを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例7)
液晶組成物2:99.9質量%に対して、下記一般式(IV−G)で表される重合性化合物:0.1質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物2Gを調製した。
(実施例7)
液晶組成物2:99.9質量%に対して、下記一般式(IV−G)で表される重合性化合物:0.1質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物2Gを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物2Gを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例8)
液晶組成物3:99.85質量%に対して、下記一般式(IV−H)で表される重合性化合物:0.15質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物3Hを調製した。
(実施例8)
液晶組成物3:99.85質量%に対して、下記一般式(IV−H)で表される重合性化合物:0.15質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物3Hを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物3Hを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例9)
液晶組成物3:99.85質量%に対して、下記一般式(IV−I)で表される重合性化合物:0.15質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物3Iを調製した。
(実施例9)
液晶組成物3:99.85質量%に対して、下記一般式(IV−I)で表される重合性化合物:0.15質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物3Iを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物3Iを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
実施例6〜9の液晶表示素子は、比較例2、3と同等なVHRを示し、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルを維持しつつ、高い透過率向上を実現することができた。
(比較例4、5)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物4、液晶組成物5をそれぞれ狭持し、比較例4、5の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例10)
液晶組成物4:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物4Aを調製した。
(比較例4、5)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物4、液晶組成物5をそれぞれ狭持し、比較例4、5の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例10)
液晶組成物4:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物4Aを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物4Aを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例11)
液晶組成物4:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物4Bを調製した。
(実施例11)
液晶組成物4:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物4Bを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物4Bを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例12)
液晶組成物5:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物5Cを調製した。
(実施例12)
液晶組成物5:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物5Cを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物5Cを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例13)
液晶組成物5:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−F)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物5Fを調製した。
(実施例13)
液晶組成物5:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−F)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物5Fを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物5Fを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
実施例10〜13の液晶表示素子は、比較例4、5と同等なVHRを示し、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルを維持しつつ、高い透過率向上を実現することができた。
(比較例6)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物6をそれぞれ狭持し、比較例6の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例14)
液晶組成物6:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物6Aを調製した。
(比較例6)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物6をそれぞれ狭持し、比較例6の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例14)
液晶組成物6:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物6Aを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物6Aを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例15)
液晶組成物6:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物6Bを調製した。
(実施例15)
液晶組成物6:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物6Bを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物6Bを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
実施例14、15の液晶表示素子は、比較例6と同等なVHRを示し、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルを維持しつつ、比較例と比べ特に高い透過率向上を実現することができた。
(比較例7)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物7をそれぞれ狭持し、比較例7の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例16)
液晶組成物7:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物7Cを調製した。
(比較例7)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物7をそれぞれ狭持し、比較例7の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例16)
液晶組成物7:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物7Cを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物7Cを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例17)
液晶組成物7:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−D)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物7Dを調製した。
(実施例17)
液晶組成物7:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−D)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物7Dを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物7Dを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例18)
液晶組成物7:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−F)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物7Fを調製した。
(実施例18)
液晶組成物7:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−F)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物7Fを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物7Fを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
実施例16〜18の液晶表示素子は、比較例7と同等なVHRを示し、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルを維持しつつ、比較例と比べ特に高い透過率向上を実現することができた。
(比較例8、9)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物8、液晶組成物9をそれぞれ狭持し、比較例8、9の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例19)
液晶組成物8:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物8Aを調製した。
(比較例8、9)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物8、液晶組成物9をそれぞれ狭持し、比較例8、9の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例19)
液晶組成物8:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物8Aを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物8Aを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例20)
液晶組成物8:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物8Bを調製した。
(実施例20)
液晶組成物8:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物8Bを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物8Bを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例21)
液晶組成物9:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物9Aを調製した。
(実施例21)
液晶組成物9:99.8質量%に対して、上記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物9Aを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物9Aを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例22)
液晶組成物9:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物9Cを調製した。
(実施例22)
液晶組成物9:99.7質量%に対して、上記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物9Cを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物9Cを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
実施例19〜22の液晶表示素子は、比較例8、9と同等なVHRを示し、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルを維持しつつ、高い透過率向上を実現することができた。
(比較例10)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物10をそれぞれ狭持し、比較例10の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例23)
液晶組成物10:99.8質量%に対して、下記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Aを調製した。
(比較例10)
比較例1と同様に以下の表に示す液晶組成物10をそれぞれ狭持し、比較例10の液晶表示素子を作成し、液晶表示素子のVHR、透過率及び焼き付き評価を行った。以下に結果を示す。
(実施例23)
液晶組成物10:99.8質量%に対して、下記一般式(IV−A)で表される重合性化合物:0.2質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Aを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物10Aを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例24)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Bを調製した。
(実施例24)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−B)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Bを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物10Bを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例25)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Cを調製した。
(実施例25)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−C)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Cを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物10Cを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例26)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−D)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Dを調製した。
(実施例26)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−D)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Dを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物10Dを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
(実施例27)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−E)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Eを調製した。
(実施例27)
液晶組成物10:99.7質量%に対して、下記一般式(IV−E)で表される重合性化合物:0.3質量%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物10Eを調製した。
実施例1と同一な方法で、FFSセルを作成し、重合性液晶組成物10Eを挟持し、紫外線を照射し、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させ液晶表示素子を作成し、VHR、透過率、及び、焼き付き性を測定した。
実施例23〜27の液晶表示素子は、比較例10と同等なVHRを示し、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルを維持しつつ、非常に高い透過率向上を実現することができた。
Claims (14)
- 基板上に絶縁層を介して形成された画素電極及び共通電極を有する第一の基板と、第二の基板とからなる一対の基板の間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持した液晶表示素子であって、該液晶層中には、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物の重合体である硬化物を含有し、該液晶組成物が負の誘電率異方性を有し、
下記一般式(LC3)〜一般式(LC5)
及び、下記一般式(L)
OLは0、1、2又は3を表し、
BL1、BL2及びBL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
LL1及びLL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物を除く。)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する液晶表示素子。 - 前記一般式(LC3)で表される化合物として、一般式(LC3−1)
- 前記一般式(LC3)で表される化合物として、次の一般式(LC3−a)及び一般式(LC3−b)
na2は0又は1を表し、A1a2は1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−2,5−ジイル基を表し、一般式(LC3−a)及び一般式(LC3−b)中の1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。)で表される化合物群の中から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する請求項3に記載の液晶表示素子。 - 前記第一基板及び第二基板において前記液晶層と接触する面に配向膜を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
- 該配向膜が、概直線偏光の照射により配向制御能を付与した配向制御膜である請求項5記載の液晶表示素子。
- 該配向膜が、ポリイミド構造を含む請求項5記載の液晶表示素子。
- 前記の一つの反応性基を有する重合性化合物が、下記一般式(III)
前記二つ以上の反応性基を有する重合性化合物が、下記一般式(IV)
- 滴下法により製造された請求項1〜8いずれか一項に記載の液晶表示素子。
- 基材上に第一の基板と、基板上に絶縁層を介して形成された画素電極及び共通電極を有する第二の基板とからなる一対の基板の間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持した液晶表示素子の製造方法であって、該液晶層中には、一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物の重合体である硬化物を含有し、該液晶組成物が負の誘電率異方性を有し、
下記一般式(LC3)〜一般式(LC5)
及び、下記一般式(L)
OLは0、1、2又は3を表し、
BL1、BL2及びBL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
LL1及びLL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)で表される化合物を除く。)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有するものであり、外場により該液晶組成物中の液晶分子を配向された状態で、活性エネルギー線を照射することにより、該一つの反応性基を有する重合性化合物及び/又は二つ以上の反応性基を有する重合性化合物を硬化させることにより配向状態を固定することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 - 前記一般式(LC3)で表される化合物として、一般式(LC3−1)
で表される化合物を1種または2種以上の化合物を含有する請求項10又は請求項11に記載の液晶表示素子の製造方法。 - 前記一般式(LC3)で表される化合物として次の一般式(LC3−a)及び一般式(LC3−b)
na2は0又は1を表し、A1a2は1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−2,5−ジイル基を表し、一般式(LC3−a)及び一般式(LC3−b)中の1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。)で表される化合物群の中から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する請求項12に記載の液晶表示素子の製造方法。 - 活性エネルギー線が紫外線であり、その強度が2mW/cm−2〜100mW/cm−2であり、照射総エネルギー量が10J〜300Jである請求項10〜13のいずれか一項に記載の液晶表示素子の製造方法。
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