JPWO2018079528A1 - Liquid crystal display element - Google Patents

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Abstract

本発明が解決しようとする課題は、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる液晶層の劣化を抑制または防止するものである。第一の基板(2)および第二の基板(7)が対向して設けられる一対の基板と、前記第一の基板(2)と第二の基板(7)との間に挟持された液晶層(5)と、前記第一の基板(2)または第二の基板(7)の少なくとも一方に設けられた画素電極と、前記第一の基板(2)または第二の基板(7)の少なくとも一方に設けられた共通電極と、ブラックマトリックスおよび赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の三原色画素部から構成されるカラーフィルタ(6)と、紫外または可視光を発光する発光素子(L)と、前記発光素子(L)からの入射光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部(103)と、を備え、前記液晶層(5)が一般式(i)で表される化合物を10〜50重量%含有することを特徴とする液晶表示素子。The problem to be solved by the present invention is to suppress or prevent the deterioration of the liquid crystal layer due to the deterioration of the light-emitting nanocrystals and the partial irradiation spot of high-energy light. A pair of substrates provided with a first substrate (2) and a second substrate (7) facing each other, and a liquid crystal sandwiched between the first substrate (2) and the second substrate (7) A layer (5), a pixel electrode provided on at least one of the first substrate (2) or the second substrate (7), and the first substrate (2) or the second substrate (7). A common electrode provided in at least one, a color filter (6) composed of a black matrix and three primary color pixel portions of red (R), green (G), and blue (B), and light emission that emits ultraviolet or visible light And an element (L) and a light-emitting nanocrystal that emits light by converting incident light from the light-emitting element (L) into light of at least one of red (R), green (G), and blue (B). An optical conversion unit (103), wherein the liquid crystal layer (5) is represented by the general formula (i) The liquid crystal display element characterized by containing the object 10 to 50 wt%.

Description

本願発明は、液晶表示素子に関する。  The present invention relates to a liquid crystal display element.

表示品質が優れていることから、アクティブマトリクス形液晶表示装置が携帯端末、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表示方式は、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、高電圧保持率を有する液晶組成物との組合せにおいて、TN型(ツイストネマチック)を初めとする一般的液晶表示素子として広く用いられている。また、更に広い視角特性を得るためにVA(バーチカルアライメント:垂直配向)、IPS(In Plane Switching:インプレーンスイッチング)、IPSの改良型であるFFS(Fringe Field Switching:フリンジフィールドスイッチング)等が用いられており、この様な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。  Due to the excellent display quality, active matrix liquid crystal display devices are put on the market for portable terminals, liquid crystal televisions, projectors, computers and the like. In the active matrix display system, TFT (thin film transistor) or MIM (metal insulator metal) is used for each pixel. In combination with a liquid crystal composition having a high voltage holding ratio, a TN type (twisted nematic) is used. It is widely used as the first general liquid crystal display element. In order to obtain a wider viewing angle characteristic, VA (vertical alignment: vertical alignment), IPS (In Plane Switching), FFS (Fringe Field Switching), which is an improved version of IPS, and the like are used. In order to deal with such display elements, new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions have been proposed at present.

一方液晶表示素子は自己発光型では無いため、発光するための光源が必須となり、ディスプレイとして求められる色再現領域に発光スペクトルを有する白色光源が使用される。光源としては、冷陰極管や白色LED(発光ダイオード)等が用いられるが発光効率の観点から、現在では白色LEDを用いることが主流となっている。LEDは現在一つの素子で380nmから750nmにおよぶ可視光全領域のカバーすることはできず、白色光を得るためにはいくつかの形式が知られている。
1)青色LEDと黄色蛍光体の組合せ
2)3原色の各LED(赤色・緑色・青色)の組合せ
3)近紫外線または紫色LEDと赤色・緑色・青色の蛍光体との組合せ
これら3方式中、液晶表示素子の光源として最適な白色光を得る観点では3)が最も優れ、2)、1)の順となり、発光効率の観点では、1)が最も優れている。
On the other hand, since the liquid crystal display element is not a self-luminous type, a light source for emitting light is essential, and a white light source having an emission spectrum in a color reproduction region required for a display is used. As the light source, a cold cathode tube, a white LED (light emitting diode), or the like is used. From the viewpoint of light emission efficiency, at present, the white LED is mainly used. LEDs cannot currently cover the entire visible light range from 380 nm to 750 nm with a single element, and several forms are known for obtaining white light.
1) Combination of blue LED and yellow phosphor 2) Combination of three primary color LEDs (red, green and blue) 3) Combination of near ultraviolet or purple LED and red, green and blue phosphor Among these three methods, From the viewpoint of obtaining white light optimal as a light source for a liquid crystal display element, 3) is the best, and 2) and 1) are in order, and from the viewpoint of luminous efficiency, 1) is the best.

液晶表示素子においては、消費電力の低減が重要であり、先進各国が検討中の省電力プログラムに対応するためには、光源の発光効率が重視されている。そのため、現在では1)の青色LEDと黄色蛍光体の組合せにより白色光を得ている。  In a liquid crystal display element, it is important to reduce power consumption. In order to respond to a power saving program that is being studied by advanced countries, the light emission efficiency of a light source is emphasized. Therefore, at present, white light is obtained by the combination of 1) blue LED and yellow phosphor.

この方式は、発光効率的には優れるものの、赤色光の不足など白色光源としての特性的には劣り、色再現性に問題を有していた。特に液晶表示素子はカラー表示を実現するために液晶素子と合わせてカラーフィルタを用いることから、光源部を改良しても色再現性を向上させることは難しく、そのため色再現性を向上させるにはカラーフィルタ中の高顔料濃度化を図るか、或いは、着色膜厚を大きくすることにより色純度を高める必要があった。然しながら、この場合、透過率が低下し、光量を増加させなければならず消費電力が増加することとなる問題があった。  Although this method is excellent in light emission efficiency, it has poor characteristics as a white light source such as lack of red light, and has a problem in color reproducibility. In particular, liquid crystal display elements use color filters in combination with liquid crystal elements to realize color display, so it is difficult to improve color reproducibility even if the light source section is improved. It has been necessary to increase the color purity by increasing the pigment concentration in the color filter or by increasing the color film thickness. However, in this case, there is a problem in that the transmittance decreases and the amount of light must be increased, resulting in an increase in power consumption.

そこで、液晶表示素子の色再現性と発光効率を同時に解決するための技術として、発光用ナノ結晶の一例である量子ドット技術(特許文献1参照)が注目されている。当該量子ドットは、粒子径数nmから数十nmの半導体微結晶からなり電子正孔対の閉じ込め効果によりエネルギーレベルが離散的に存在し、粒子径が小さくなるにつれてエネルギーバンドギャップが大きくなる性質を有している。この性質を応用し、粒子径をコントロールしバンドギャップを均一化することにより、発光スペクトルの半値幅が小さい光源を得ることができる。半値幅の小さい三原色の光源を得ることにより広色域ディスプレイが実現できることから、量子ドットをバックライトの構成部材として用いることにより、色再現性を向上させた液晶表示素子を構成できることが開示されている(特許文献2及び非特許文献1参照)。更に、光源として近紫外線または青色等の短波長可視光線を用いて、三色の量子ドットを従来のカラーフィルタの替わりに用いる提案がなされている(特許文献3参照)。これらの表示素子は、原理的には高い発光効率と色再現性を両立できるものである。  Therefore, as a technique for simultaneously solving the color reproducibility and the light emission efficiency of the liquid crystal display element, a quantum dot technique (see Patent Document 1), which is an example of a nanocrystal for light emission, has attracted attention. The quantum dots are composed of semiconductor microcrystals with a particle diameter of several nanometers to several tens of nanometers, and have energy levels discretely due to the confinement effect of electron-hole pairs, and the energy band gap increases as the particle diameter decreases. Have. By applying this property and controlling the particle diameter to make the band gap uniform, a light source with a small half-value width of the emission spectrum can be obtained. Since a wide color gamut display can be realized by obtaining a light source of three primary colors with a small half-value width, it is disclosed that a liquid crystal display element with improved color reproducibility can be configured by using quantum dots as a constituent member of a backlight. (See Patent Document 2 and Non-Patent Document 1). Further, a proposal has been made to use three-color quantum dots in place of conventional color filters by using short-wavelength visible light such as near ultraviolet light or blue light as a light source (see Patent Document 3). In principle, these display elements can achieve both high luminous efficiency and color reproducibility.

特表2001−523758号公報JP-T-2001-523758 国際公開2004/074739号パンフレットInternational Publication No. 2004/074739 Pamphlet 米国特許8648524号公報U.S. Pat. No. 8,648,524 国際公開2014/045371号パンフレットInternational Publication No. 2014/045371 Pamphlet

SID 2012 DIGEST,p895−896SID 2012 DIGEST, p895-896

しかしながら、上記の通り、発光用ナノ結晶の一例である量子ドットを発光素子に介在して用いることで液晶表示素子の白色光源を得る場合、図19に記載するように、発光用ナノ結晶の一例である量子ドットを発光素子に介在して用いた光源からの光は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の三原色のそれぞれの半値幅が小さく、当該量子ドットに対応する特定の波長を備えている。そのため、一般的な白色LED(例えば、上記の1)〜3))とは発光スペクトルが大幅に異なる。これにより光シャッターとして使用される液晶材料には、発光用ナノ結晶を発光させる光や発光用ナノ結晶からの光が照射されることになり、液晶材料自体が分解しやすくなる等の問題が生じる。例えば、特許文献4には、一般的な白色光源と三原色を含むカラーフィルタを用いた液晶表示素子に使用される液晶組成物の最適化を行った技術は開示されているものの、量子ドット等の発光用ナノ結晶を光源として用いた場合に液晶材料の信頼性を維持することについては開示されていない。  However, as described above, when a white light source of a liquid crystal display element is obtained by using quantum dots, which are examples of light-emitting nanocrystals, interposed in a light-emitting element, an example of light-emitting nanocrystals as shown in FIG. The light from a light source using a quantum dot intervening in the light emitting element has a small half-value width of each of the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), and the specific corresponding to the quantum dot. The wavelength is provided. Therefore, the emission spectrum is significantly different from that of a general white LED (for example, the above 1) to 3)). As a result, the liquid crystal material used as an optical shutter is irradiated with light that emits light from the light-emitting nanocrystals or light from the light-emitting nanocrystals, causing problems such as the liquid crystal material itself being easily decomposed. . For example, Patent Document 4 discloses a technique for optimizing a liquid crystal composition used for a liquid crystal display element using a general white light source and a color filter including three primary colors, but quantum dots, etc. There is no disclosure about maintaining the reliability of a liquid crystal material when a light-emitting nanocrystal is used as a light source.

特に、量子ドット等の発光用ナノ結晶を介在して白色光源を得た場合、発光用ナノ結晶の経時的劣化や外部環境による発光用ナノ結晶の劣化が生じると、光源に用いる短波長の可視光線や紫外光等を含む高エネルギー光線が、発光用ナノ結晶に吸収されにくくなり、直接液晶層に長時間高エネルギー光線が照射されることになる。これにより、液晶層を構成する液晶材料が分解し易くなる等の問題が生じる。また、発光用ナノ結晶の局所的不存在などにより特定の領域(スポット)に高エネルギー光線が暴露される問題、または、発光用ナノ結晶を含むフィルムにより液晶パネルの面を覆う形態の場合、液晶パネルの外延部周辺からの高エネルギー光線が漏れるため、高エネルギー光線が漏れた部分から液晶の劣化が生じるという問題がある。特にスポットや画面の端では部分的に劣化部分が生じやすく、部分的な劣化は全体的な劣化とは異なり、注目されやすい。  In particular, when a white light source is obtained by interposing a luminescent nanocrystal such as a quantum dot, if the luminescent nanocrystal deteriorates over time or due to the external environment, the short wavelength visible light used for the light source High energy rays including light rays and ultraviolet light are not easily absorbed by the light emitting nanocrystals, and the liquid crystal layer is directly irradiated with high energy rays for a long time. This causes problems such as the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer being easily decomposed. In the case where the surface of the liquid crystal panel is covered with a film containing a light emitting nanocrystal, or a problem that a high energy ray is exposed to a specific region (spot) due to local absence of the light emitting nanocrystal, Since high energy light from the periphery of the outer extension of the panel leaks, there is a problem that the liquid crystal deteriorates from the portion where the high energy light leaks. In particular, at the edge of the spot or the screen, a partially deteriorated portion is likely to occur, and the partial deterioration is different from the overall deterioration and is easily noticed.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる液晶層の劣化を抑制または防止するものである。  Therefore, the problem to be solved by the present invention is to suppress or prevent the deterioration of the light emitting nanocrystals and the deterioration of the liquid crystal layer due to the partial irradiation spot of the high energy beam.

本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の液晶化合物を含有する液晶組成物を含む液晶層と、発光用ナノ結晶を介した光源とを備えた素子を用いることで、前記課題を解決できることを見出し本願発明の完成に至った。  As a result of intensive investigations to solve the above problems, the inventors of the present application use a device including a liquid crystal layer containing a liquid crystal composition containing a specific liquid crystal compound and a light source via a light emitting nanocrystal. Thus, the inventors have found that the above problems can be solved and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、第一の基板および第二の基板が対向して設けられる一対の基板と、
前記第一の基板と第二の基板と間に挟持された液晶層と、
前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた画素電極と、
前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた共通電極と、
ブラックマトリックスおよび赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の三原色画素部から構成されるカラーフィルタと、
紫外または可視光を発光する発光素子と、
前記発光素子からの入射光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部と、を備え、
前記液晶層が一般式(i)
That is, the present invention includes a pair of substrates provided with a first substrate and a second substrate facing each other,
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A pixel electrode provided on at least one of the first substrate and the second substrate;
A common electrode provided on at least one of the first substrate and the second substrate;
A color filter composed of a black matrix and three primary color pixel portions of red (R), green (G), and blue (B);
A light emitting element that emits ultraviolet or visible light; and
A light conversion unit containing nanocrystals for light emission that converts incident light from the light emitting element into light of at least one of red (R), green (G), and blue (B), and emits light; and
The liquid crystal layer has the general formula (i)

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、R及びR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、nは0又は1を表す。)で表される化合物を10〜50重量%含有する液晶組成物を含有することを特徴とする液晶表示素子によって上記課題を解決する。(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. 8 represents an alkenyloxy group, A represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and n represents 0 or 1). The above-described problems are solved by a liquid crystal display element containing a liquid crystal composition.

本発明は、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる表示不良を低減した液晶表示素子を提供する。  The present invention provides a liquid crystal display element in which display defects due to degradation of light-emitting nanocrystals and partial irradiation spots of high-energy rays are reduced.

本発明は、色再現領域が広く、高速応答性を備えた液晶表示素子を提供する。  The present invention provides a liquid crystal display element having a wide color reproduction region and high-speed response.

本発明の液晶表示素子の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows embodiment of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の他の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows other embodiment of the liquid crystal display element of this invention. 図1のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態に用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。It is a schematic diagram of the cross section which cut | disconnected the liquid crystal display element in the II line direction of FIG. 1, and is a figure of an example for showing the structure of the liquid crystal display element used for this embodiment. 本発明に係る光変換部103の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the light conversion part 103 which concerns on this invention. 本発明に係る光変換部(特にバックライトユニット)の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the light conversion part (especially backlight unit) which concerns on this invention. 本発明に係る好適なバックライトの他の一形態を示す図である。It is a figure which shows another form of the suitable backlight which concerns on this invention. 図1のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。It is a schematic diagram of the cross section which cut | disconnected the liquid crystal display element in the II line direction of FIG. 1, and is a figure of an example for showing the structure of the liquid crystal display element used by this embodiment. 図1のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。It is a schematic diagram of the cross section which cut | disconnected the liquid crystal display element in the II line direction of FIG. 1, and is a figure of an example for showing the structure of the liquid crystal display element used by this embodiment. 図2のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。It is a schematic diagram of the cross section which cut | disconnected the liquid crystal display element in the II line direction of FIG. 2, and is a figure of an example for showing the structure of the liquid crystal display element used by this embodiment. 図2のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面の模式図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。It is a schematic diagram of the cross section which cut | disconnected the liquid crystal display element in the II line direction of FIG. 2, and is a figure of an example for showing the structure of the liquid crystal display element used by this embodiment. 本発明の液晶表示素子の画素部分を等価回路で示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the pixel part of the liquid crystal display element of this invention with the equivalent circuit. 本発明の画素電極の形状の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the shape of the pixel electrode of this invention. 本発明の画素電極の形状の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the shape of the pixel electrode of this invention. 本発明のIPS型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the electrode structure of the IPS type | mold liquid crystal display element of this invention. 図12または図13におけるIII−III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図の例の一つである。It is one of the examples of sectional drawing which cut | disconnected the liquid crystal display element shown in FIG. 1 in the III-III line direction in FIG. 図14におけるIII−III線方向にIPS型の液晶パネルを切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the IPS type | mold liquid crystal panel in the III-III line direction in FIG. 図2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のII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。It is the top view to which the area | region enclosed by the II line | wire of the electrode layer 3 containing the thin-film transistor formed on the board | substrate in FIG. 2 was expanded. 図17におけるIII−III線方向に図2に示す液晶表示素子を切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the liquid crystal display element shown in FIG. 2 in the III-III line direction in FIG. 量子ドットの発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of a quantum dot.

本発明は、第一の基板および第二の基板が対向して設けられる一対の基板と、前記第一の基板と第二の基板と間に挟持された液晶層と、前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた画素電極と、前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた共通電極と、ブラックマトリックスおよび赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の三原色画素部から構成されるカラーフィルタと、紫外または可視光を発光する発光素子と、前記発光素子からの入射光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部と、を備え、
前記液晶層が一般式(i):
The present invention includes a pair of substrates provided with a first substrate and a second substrate facing each other, a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, the first substrate or A pixel electrode provided on at least one of the second substrates, a common electrode provided on at least one of the first substrate or the second substrate, a black matrix, and red (R), green (G), and blue (B) a color filter composed of the three primary color pixel portions, a light emitting element that emits ultraviolet or visible light, and incident light from the light emitting element among red (R), green (G), and blue (B). A light conversion part containing a light-emitting nanocrystal that emits light by converting to light of at least one color,
The liquid crystal layer has the general formula (i):

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、R及びR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、nは0又は1を表す。)で表される化合物を10〜50重量%含有する液晶組成物を含有することを特徴とする液晶表示素子である。(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. 8 represents an alkenyloxy group, A represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and n represents 0 or 1). A liquid crystal display element comprising the liquid crystal composition.

液晶表示素子が光変換部を備えることで色再現領域が従来の液晶表示素子より拡大され、かつ発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる表示不良を低減した液晶表示素子を提供する。  The liquid crystal display element is provided with a light conversion part, so that the color reproduction region is expanded as compared with the conventional liquid crystal display element, and the display defect due to deterioration of the light-emitting nanocrystals and partial irradiation spots of high-energy rays is reduced. I will provide a.

本発明に係る好適な液晶表示素子について図を用いて以下に説明した後、液晶表示素子の各構成要素について説明する。  A preferred liquid crystal display element according to the present invention will be described below with reference to the drawings, and then each component of the liquid crystal display element will be described.

図1は、本実施形態で用いられる液晶表示素子の一例の全体を示す斜視図であり、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。  FIG. 1 is a perspective view showing an entire example of a liquid crystal display element used in the present embodiment, and the components are shown separated for convenience for explanation.

本発明に係る液晶表示素子1000は、バックライトユニット100と、液晶パネル10とを備えている。当該バックライトユニット100は、発光素子Lを有する光源部101と、導光板(図示せず)を有する導光部102と、を有している。また、発光素子Lからの入射光を変換して発光する光変換部103は、光源部101または導光部102の一部として備えている。そのため、図1では便宜上、光変換部103を光源部101の一部に備えている場合として、光源部101(103)と示し、光変換部103を導光部102の一部に備えている場合として、導光部102(103)と示している(図2も同様)。  The liquid crystal display element 1000 according to the present invention includes a backlight unit 100 and a liquid crystal panel 10. The backlight unit 100 includes a light source unit 101 having a light emitting element L and a light guide unit 102 having a light guide plate (not shown). The light conversion unit 103 that converts incident light from the light emitting element L to emit light is provided as a part of the light source unit 101 or the light guide unit 102. Therefore, in FIG. 1, as a case where the light conversion unit 103 is provided in a part of the light source unit 101 for convenience, the light conversion unit 103 is provided as a part of the light guide unit 102. In some cases, the light guide 102 (103) is shown (the same applies to FIG. 2).

また、図1、2では、発光素子Lを有する光源部101からの光および液晶パネル10からの光を矢印で表している。  1 and 2, light from the light source unit 101 having the light emitting element L and light from the liquid crystal panel 10 are represented by arrows.

図1に示すように、バックライト100の一形態は、複数の発光素子Lを含む光源部101が導光部102の一側面に配置されており、図1では、複数の発光素子Lが、液晶パネル10の一側面側に一列に並べられている。複数の発光素子Lを含む光源部101を、液晶パネル10の一側面側(導光部102の一側面)だけでなく、必要により、液晶パネル10の他方の側面側(対向する両側面)に設けてもよく、また、導光部102の周囲を囲むように、複数の発光素子Lを含む光源部101が、該導光部102の3つ側面又は該導光部102の全周囲を囲むように、4つの側面に設けられていてもよい。なお、導光部102は必要に応じて導光板の代わりに光拡散板(図示せず)を備えてもよい。  As shown in FIG. 1, in one form of the backlight 100, a light source unit 101 including a plurality of light emitting elements L is disposed on one side surface of the light guide unit 102. In FIG. The liquid crystal panels 10 are arranged in a line on one side surface. The light source unit 101 including the plurality of light emitting elements L is not only provided on one side surface (one side surface of the light guide unit 102) of the liquid crystal panel 10, but also on the other side surface side (opposite side surfaces) of the liquid crystal panel 10 as necessary. The light source unit 101 including a plurality of light emitting elements L may surround three sides of the light guide unit 102 or the entire periphery of the light guide unit 102 so as to surround the light guide unit 102. As such, it may be provided on four side surfaces. The light guide unit 102 may include a light diffusion plate (not shown) instead of the light guide plate as necessary.

液晶パネル10は、一対の偏光板1,8の間に第一の基板2および第二の基板7が挟持され、さらに、対向に配置された第一の(透明絶縁)基板(透明基板とも称する)2と、第二の(透明絶縁)基板7との間に挟持された液晶組成物(または液晶層5)を有し、前記第一の(透明絶縁)基板2は、液晶層5側の面に電極層3が形成されている。また、液晶層5と、第一の(透明絶縁)基板2及び第二の(透明絶縁)基板7のそれぞれの間に、配向層4が設けられている。さらに、図1では、前記第二の基板7と配向層4との間にカラーフィルタ6が設けられている。  In the liquid crystal panel 10, the first substrate 2 and the second substrate 7 are sandwiched between a pair of polarizing plates 1 and 8, and a first (transparent insulating) substrate (also referred to as a transparent substrate) disposed oppositely. ) 2 and a second (transparent insulation) substrate 7, and the first (transparent insulation) substrate 2 is disposed on the liquid crystal layer 5 side. An electrode layer 3 is formed on the surface. An alignment layer 4 is provided between the liquid crystal layer 5 and each of the first (transparent insulation) substrate 2 and the second (transparent insulation) substrate 7. Further, in FIG. 1, a color filter 6 is provided between the second substrate 7 and the alignment layer 4.

なお、図1では、電極層3として画素電極(図示せず)と共通電極(図示せず)とが第一の基板2側に設けられているが、別の実施形態では、画素電極を第一の基板2に設け、共通電極を第二の基板7に設けてもよい。  In FIG. 1, a pixel electrode (not shown) and a common electrode (not shown) are provided as the electrode layer 3 on the first substrate 2 side. However, in another embodiment, the pixel electrode is a first electrode. The common electrode may be provided on the second substrate 7 while being provided on one substrate 2.

また、配向層4により電圧無印加時に該液晶組成物中の液晶分子が記基板2,7に対して所定方向に配向することができる。  The alignment layer 4 can align liquid crystal molecules in the liquid crystal composition in a predetermined direction with respect to the recording substrates 2 and 7 when no voltage is applied.

図1では、一対の偏光板1、8により前記第一の基板2および前記第二の基板7を挟持した形態を記載しているが、偏光板1,8を設ける位置はこの図に限定されない。さらに、図1では、前記第二の基板7と配向層4との間にカラーフィルタ6が設けられているが、本発明に係る液晶表示素子の他の実施形態としては、いわゆるカラーフィルタオンアレイ(COA)であってもよく、電極層3と液晶層5の間にカラーフィルタ6を設けても、または当該電極層3と第一の基板2との間にカラーフィルタを設けてもよい。また、必要により、オーバコート層(図示せず)を、カラーフィルタ層6を覆って設けることで、カラーフィルタ層に含まれる物質が液晶層へ流出することを防止してもよい。  Although FIG. 1 shows a mode in which the first substrate 2 and the second substrate 7 are sandwiched between a pair of polarizing plates 1 and 8, the position where the polarizing plates 1 and 8 are provided is not limited to this figure. . Further, in FIG. 1, a color filter 6 is provided between the second substrate 7 and the alignment layer 4, but another embodiment of the liquid crystal display element according to the present invention is a so-called color filter on array. The color filter 6 may be provided between the electrode layer 3 and the liquid crystal layer 5, or the color filter may be provided between the electrode layer 3 and the first substrate 2. In addition, if necessary, an overcoat layer (not shown) may be provided so as to cover the color filter layer 6 to prevent a substance contained in the color filter layer from flowing out to the liquid crystal layer.

また、本明細書では説明のため便宜上、バックライトユニット側の基板上に形成されている層(図1では電極層3、配向層4)およびバックライトユニット側の基板(第一の基板2)を第一の表示基板SUB1と称し、前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層(図1では、配向層4、カラーフィルター6)および前記バックライトユニット側の基板と対向する基板(第二の基板7)を第二の表示基板SUB2と称しており、実施形態によって、バックライトユニット側の基板上に形成されている層や前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層を構成するものが異なる場合がある。例えば、図2で示す本発明に係る液晶表示素子の形態では、第二の表示基板SUB2における第二の基板側に設けられた層には、第二の電極層3’(例えば、共通電極)が設けられている。  Further, in this specification, for convenience of explanation, layers (electrode layer 3 and alignment layer 4 in FIG. 1) formed on the substrate on the backlight unit side and a substrate on the backlight unit side (first substrate 2). Is referred to as a first display substrate SUB1, and the layers (the alignment layer 4 and the color filter 6 in FIG. 1) formed on the substrate facing the backlight unit side substrate and the substrate on the backlight unit side The opposing substrate (second substrate 7) is referred to as a second display substrate SUB2, and, depending on the embodiment, opposes a layer formed on the substrate on the backlight unit side or the substrate on the backlight unit side. What constitutes the layer formed on the substrate may be different. For example, in the form of the liquid crystal display element according to the present invention shown in FIG. 2, the second electrode layer 3 ′ (for example, a common electrode) is provided on the layer provided on the second substrate side of the second display substrate SUB2. Is provided.

また、図1〜2では説明上、本発明の液晶表示素子の好適な実施形態として、液晶層5と第一の基板2との間および液晶層5と前記第二の基板7との間にそれぞれの第一の基板および第二の基板上に配向層4が液晶層5と当接するように形成された例を記載しているが、本発明の液晶表示素子は、第一の基板2または第二の基板7上の少なくとも一方に配向層4が形成されていればよい。例えば、液晶層5と第一の基板2との間に配向層4が前記第一の基板2上に液晶層5と当接するように形成されている場合、他方の液晶層5と第二の基板7との間には、配向膜を設けなくてもよい。  1 to 2, as a preferred embodiment of the liquid crystal display element of the present invention, between the liquid crystal layer 5 and the first substrate 2 and between the liquid crystal layer 5 and the second substrate 7. Although the example in which the alignment layer 4 is formed on each of the first substrate and the second substrate so as to contact the liquid crystal layer 5 is described, the liquid crystal display element of the present invention includes the first substrate 2 or The alignment layer 4 may be formed on at least one of the second substrates 7. For example, when the alignment layer 4 is formed between the liquid crystal layer 5 and the first substrate 2 so as to contact the liquid crystal layer 5 on the first substrate 2, the other liquid crystal layer 5 and the second substrate 2 An alignment film may not be provided between the substrate 7 and the substrate 7.

すなわち、本発明に係る液晶パネル10は、第一の偏光板1と、第一の基板2と、電極層3と、配向層4と、液晶組成物を含む液晶層5と、配向層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を含むことが好ましい。  That is, the liquid crystal panel 10 according to the present invention includes a first polarizing plate 1, a first substrate 2, an electrode layer 3, an alignment layer 4, a liquid crystal layer 5 containing a liquid crystal composition, and an alignment layer 4. The color filter 6, the second substrate 7, and the second polarizing plate 8 are preferably included in order.

図1において、発光素子Lからの入射光を変換して発光する光変換部103が、光源部101内に設けられている場合、光源部101から発光される光は、光変換部103により変換された光を含むものであり、当該光源部101から発光される光が導光部102(例えば、導光板)を介して液晶パネル10の面内を透過する。  In FIG. 1, when the light conversion unit 103 that converts incident light from the light emitting element L to emit light is provided in the light source unit 101, the light emitted from the light source unit 101 is converted by the light conversion unit 103. The light emitted from the light source unit 101 is transmitted through the surface of the liquid crystal panel 10 through the light guide unit 102 (for example, a light guide plate).

他方、前記光変換部103が、導光部102内に設けられている場合は、発光素子Lから発光された光が光変換部103により変換された後、導光部102内の導光板を変換された光が通過して液晶パネル10の面内を透過しようとする、または発光素子Lから発光された光が導光部102内の導光板を通過した後、光変換部103により変換された光が液晶パネル10の面内を透過しようとする。  On the other hand, when the light conversion unit 103 is provided in the light guide unit 102, after the light emitted from the light emitting element L is converted by the light conversion unit 103, the light guide plate in the light guide unit 102 is used. The converted light attempts to pass through the surface of the liquid crystal panel 10 or the light emitted from the light emitting element L is converted by the light conversion unit 103 after passing through the light guide plate in the light guide unit 102. The transmitted light tends to pass through the surface of the liquid crystal panel 10.

この際、前記導光板の形状が、発光素子Lから発光された光が入射する側面から対向面に向かって厚さが次第に減少する側面を備えた平板体(側面がテーパー状の形態や楔状四角形板)であると、線光を面光に変換することができるため液晶パネル10内に光を入射しやすくなる。その他、公知の手段で発光素子Lから発光された線光を面光に変換してもよい。  At this time, the shape of the light guide plate is a flat plate having a side surface whose thickness gradually decreases from the side surface on which the light emitted from the light emitting element L is incident toward the opposing surface (the side surface is tapered or wedge-shaped square). In the case of a plate), the line light can be converted into the surface light, so that the light can easily enter the liquid crystal panel 10. In addition, the line light emitted from the light emitting element L may be converted into surface light by a known means.

また、前記導光部102は、液晶パネル10と導光版との間に光拡散板を備えることが導光板からでた光を均一に散乱させることができる点から好ましい(後述に実施形態として記載する)。  In addition, the light guide unit 102 is preferably provided with a light diffusing plate between the liquid crystal panel 10 and the light guide plate from the viewpoint that light emitted from the light guide plate can be uniformly scattered (described below as an embodiment). To describe).

図2は、本実施形態で用いられる液晶表示素子の他の一例の全体を示す斜視図であり、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。本発明に係る液晶表示素子は、平板状のバックライトユニット100と、液晶パネル10とを備えている。図1では、複数の発光素子Lが平板状の導光部102の一側面に配置されている形態であったが、図2の形態は、複数の発光素子Lが平板状の導光部102に対して平面状に配置されている形態である。本実施形態では、液晶パネル10に対して背面直下に光源部101を設けた直下型バックライト構造を採用している。この構造では、液晶パネル10の背面のほぼ全体に対してほぼ均等に発光素子Lが配列されている。  FIG. 2 is a perspective view showing the whole of another example of the liquid crystal display element used in the present embodiment, and for convenience of explanation, the constituent elements are shown separated from each other. The liquid crystal display element according to the present invention includes a flat backlight unit 100 and a liquid crystal panel 10. In FIG. 1, the plurality of light emitting elements L are arranged on one side surface of the flat light guide 102. However, in the form of FIG. 2, the plurality of light emitting elements L are flat light guides 102. It is the form arrange | positioned planarly with respect to. In the present embodiment, a direct-type backlight structure in which the light source unit 101 is provided directly below the back surface of the liquid crystal panel 10 is employed. In this structure, the light emitting elements L are arranged substantially evenly with respect to almost the entire back surface of the liquid crystal panel 10.

この場合、発光素子Lからの光は面光であるため、前記導光板の形状は、図1とは異なりテーパー状にしなくてもよい。  In this case, since the light from the light emitting element L is surface light, the shape of the light guide plate may not be tapered unlike FIG.

図2においても、前記導光部102は、液晶パネル10と導光版との間に光拡散板を備えることが好ましい(後述に実施形態として記載する)。  Also in FIG. 2, it is preferable that the light guide unit 102 includes a light diffusion plate between the liquid crystal panel 10 and the light guide plate (described below as an embodiment).

図2における液晶パネル10は、第一の電極層3を備えた第一の基板2と、第二の電極層3’(例えば、共通電極)を具備した第二の基板7と、前記第一の基板2と第二の基板7との間に挟持された液晶組成物(または液晶層5)を有し、前記第一の基板2と前記液晶層5との間に前記液晶層5と当接するように設けられた配向層4と、前記第二の基板7と前記液晶層5との間に前記液晶層5と当接するように設けられた配向層4と、を備えている。また、前記第二の基板7と第二の電極層3’との間にカラーフィルタ6が設けられており、前記第一の基板2および前記第二の基板8は、一対の偏光板1、8により挟持されている。  2 includes a first substrate 2 having a first electrode layer 3, a second substrate 7 having a second electrode layer 3 ′ (for example, a common electrode), and the first substrate A liquid crystal composition (or a liquid crystal layer 5) sandwiched between the substrate 2 and the second substrate 7, and the liquid crystal layer 5 and the liquid crystal layer 5 are disposed between the first substrate 2 and the liquid crystal layer 5. An alignment layer 4 provided so as to be in contact with each other, and an alignment layer 4 provided so as to be in contact with the liquid crystal layer 5 between the second substrate 7 and the liquid crystal layer 5 are provided. In addition, a color filter 6 is provided between the second substrate 7 and the second electrode layer 3 ′, and the first substrate 2 and the second substrate 8 include a pair of polarizing plates 1, 8.

すなわち、本発明に係る液晶表示素子1000は、第一の偏光板1と、第二の基板20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、光配向層4と、液晶組成物を含む層5と、光配向層4と、第二の電極層3’と、カラーフィルタ6と、第一の基板7と、第一の偏光板8と、が順次積層された構成である。  That is, the liquid crystal display element 1000 according to the present invention includes a first polarizing plate 1, a second substrate 20, an electrode layer (also referred to as a thin film transistor layer) 3 including a thin film transistor, a photo-alignment layer 4, and a liquid crystal composition. A layer 5 containing an object, a photo-alignment layer 4, a second electrode layer 3 ', a color filter 6, a first substrate 7, and a first polarizing plate 8 are sequentially laminated. .

本発明に係る光変換部は、第一の基板又は第二の基板の何れかで発光素子側の基板と前記発光素子との間に設けられることが好ましい。以下に本発明に係る液晶表示素子の好ましい実施形態および好ましいバックライトユニットを図3〜図10を用いて説明する。  The light conversion unit according to the present invention is preferably provided between the light emitting element side substrate and the light emitting element on either the first substrate or the second substrate. Hereinafter, preferred embodiments and preferred backlight units of the liquid crystal display element according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図3は、複数の発光素子Lが、液晶パネル10の一側面側に一列に並べられ、かつ、光変換部103を導光部102の一部に備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図1のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面図であり、本実施形態で用いられる液晶表示素子の構成を示すための一例の図である。  FIG. 3 shows a liquid crystal display element having a backlight unit in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a line on one side surface of the liquid crystal panel 10 and the light conversion unit 103 is provided in a part of the light guide unit 102. FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element taken along the line I-I in FIG. 1, and is an example for illustrating the configuration of the liquid crystal display element used in the present embodiment.

図3におけるバックライトユニット100は、液晶パネル10の外部の一側面側に取り付けられた発光素子Lを備えた光源部101と、前記光源部101と接続した導光部102によって構成されており、該導光部102は、光変換部103および導光板104とを備えている。ここで、光変換部103は、発光素子Lからの入射光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶NCを含有する。そのため、本発明に係る液晶表示素子は、発光素子Lを備えた光源部101と、前記光源部101に接続された光変換部103および導光板104と、前記導光板104の一方の面上に、第一の偏光板1、第一の表示基板SUB1、液晶層5、第二の表示基板SUB2及び第二の偏光板8が順に積層された構造である。このように、本実施形態では、導光部102内の一部に前記光変換部103を有するものとなる。  The backlight unit 100 in FIG. 3 includes a light source unit 101 having a light emitting element L attached to one side of the outside of the liquid crystal panel 10 and a light guide unit 102 connected to the light source unit 101. The light guide unit 102 includes a light conversion unit 103 and a light guide plate 104. Here, the light conversion unit 103 includes a light emitting nanocrystal NC that emits light by converting incident light from the light emitting element L into light of at least one of red (R), green (G), and blue (B). To do. Therefore, the liquid crystal display element according to the present invention includes a light source unit 101 including a light emitting element L, a light conversion unit 103 and a light guide plate 104 connected to the light source unit 101, and one surface of the light guide plate 104. The first polarizing plate 1, the first display substrate SUB1, the liquid crystal layer 5, the second display substrate SUB2, and the second polarizing plate 8 are laminated in this order. Thus, in the present embodiment, the light conversion unit 103 is provided in a part of the light guide unit 102.

本発明に係る液晶表示素子および光変換部の好ましい形態の一例を、図3と併せて、図4、図5および図6を用いて説明する。  An example of a preferable form of the liquid crystal display element and the light conversion unit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6 in combination with FIG.

図4は、本発明に係る光変換部103の一例である。図4で示すように、本発明に係る光変換部103は、透明な長尺状の中空体の充填容器111(図4では管状の充填容器111)の内部(前記中空体の中空部)に発光用ナノ結晶NCが収容(または充填)されている。必要により、発光用ナノ結晶NCの他に蛍光物質や紫外線硬化性の樹脂を収容(または充填)してもよい。また、図4では、充填容器111の長軸方向に対して垂直に切断した面の形状は、“0”型形状であるが断面の形状は、特に限定されることは無い。  FIG. 4 is an example of the light conversion unit 103 according to the present invention. As shown in FIG. 4, the light conversion unit 103 according to the present invention is provided in the inside of a transparent long hollow filling container 111 (in FIG. 4, the tubular filling container 111) (the hollow portion of the hollow body). The nanocrystal NC for light emission is accommodated (or filled). If necessary, in addition to the light-emitting nanocrystal NC, a fluorescent substance or an ultraviolet curable resin may be accommodated (or filled). In FIG. 4, the shape of the surface cut perpendicular to the major axis direction of the filling container 111 is a “0” shape, but the shape of the cross section is not particularly limited.

具体的な製造方法については後述で詳説するが、ガラス、石英またはアクリルなどの透明な管状の充填容器111の一方の端の開口部を封止し、発光用ナノ結晶NC、例えば量子ドットと、紫外線硬化性の樹脂とを混練した混合物を、管体111の内部に注入し、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、必要により前記管体の他方の開口部を封止することで、充填容器111内に発光用ナノ結晶NCを封止した光変換部103を形成することができる。  A specific manufacturing method will be described in detail later, but the opening at one end of a transparent tubular filling container 111 made of glass, quartz, acrylic, or the like is sealed, and a light emitting nanocrystal NC, for example, a quantum dot, Filling container by injecting a mixture kneaded with ultraviolet curable resin into tube body 111, irradiating with ultraviolet rays to cure the resin, and sealing the other opening of the tube as necessary The light conversion part 103 in which the nanocrystal NC for light emission is sealed in 111 can be formed.

図5は、本発明に係る光変換部(特にバックライトユニット)の一例であり、より詳細には、光源部101と、図4で示すような透明な長尺状の中空体の内部に発光用ナノ結晶NCを収容した部材(光変換部103)と、導光板104とを示す図である。ここで、図5の実施態様では、光変換部103と導光板104とにより導光部102を形成している。  FIG. 5 is an example of a light conversion unit (particularly a backlight unit) according to the present invention. More specifically, light is emitted inside the light source unit 101 and a transparent long hollow body as shown in FIG. It is a figure which shows the member (light conversion part 103) which accommodated the nanocrystal NC for light, and the light-guide plate 104. FIG. Here, in the embodiment of FIG. 5, the light conversion unit 103 and the light guide plate 104 form the light guide unit 102.

光源部101の発光素子Lは点光源であり、具体的に光源部101は、発光ダイオード105(LED)を含む発光素子Lにより構成されている。例えば、発光ダイオード105が、例えば、凹部容器113(図5には図示せず、図7を参照。)内に封止されると共に光源基板110に実装され、導光板104の光入射面(図5では、例えば左端の側面)に対向配置されている。また、図5で示すように、発光素子Lを含む光源部101と導光板104との間には、内部に発光用ナノ結晶NCが収容されている管体(光変換部103)が配置されている。  The light emitting element L of the light source unit 101 is a point light source. Specifically, the light source unit 101 includes a light emitting element L including a light emitting diode 105 (LED). For example, the light-emitting diode 105 is sealed in, for example, a concave container 113 (not shown in FIG. 5, see FIG. 7) and mounted on the light source substrate 110, and the light incident surface (see FIG. In FIG. 5, for example, it is disposed opposite to the left end side surface. Further, as shown in FIG. 5, between the light source unit 101 including the light emitting element L and the light guide plate 104, a tube body (light conversion unit 103) in which the light emitting nanocrystal NC is accommodated is disposed. ing.

光源部101において、光源基板110は長尺状の直方体の形状を有し、光源基板110の長手方向に発光素子Lが一列に並べられている(図1、図5参照)。また、当該光源部101と接続された光変換部103は、光源基板110と同様に長尺状の中空体であり、当該透明な長尺状の中空体の内部に発光用ナノ結晶NCが収容された構成である。さらに、導光板104は、当該光変換部103と接続されているため、光源部101からの光は、光変換部103で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の内少なくとも一色の光に変換され、導光板104へ導かれ液晶パネル10内へ入射する。なお、ここで前記導光板104と第一の偏光板1との間には光拡散板を設けてもよい。これにより導光板104を通過する光を散乱させて面光として、液晶パネル10、例えば第一の偏光板1に光を供給する(図3、図5参照)。従って、この場合、導光部102は、光変換部103、導光板104、及び光拡散版により構成されることとなる。  In the light source unit 101, the light source substrate 110 has an elongated rectangular parallelepiped shape, and the light emitting elements L are arranged in a line in the longitudinal direction of the light source substrate 110 (see FIGS. 1 and 5). The light conversion unit 103 connected to the light source unit 101 is a long hollow body similar to the light source substrate 110, and the light emitting nanocrystal NC is accommodated in the transparent long hollow body. It is the structure which was made. Furthermore, since the light guide plate 104 is connected to the light conversion unit 103, the light from the light source unit 101 is at least one of red (R), green (G), and blue (B) in the light conversion unit 103. And is guided to the light guide plate 104 and enters the liquid crystal panel 10. Here, a light diffusion plate may be provided between the light guide plate 104 and the first polarizing plate 1. As a result, the light passing through the light guide plate 104 is scattered and supplied to the liquid crystal panel 10, for example, the first polarizing plate 1 as surface light (see FIGS. 3 and 5). Therefore, in this case, the light guide unit 102 includes the light conversion unit 103, the light guide plate 104, and the light diffusion plate.

本発明に係る発光素子L(または発光ダイオード105)は、波長領域については光変換部に含まれる発光用ナノ結晶に吸収される波長領域であれば特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、420nm以上480nm以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード(420nm以上480nm以下の波長領域に主発光ピークを有する青色発光ダイオードなど)を好適に使用できる。当該青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオードは、公知のものを使用することができる。青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオードとしては、例えば、サファイア基板の上に形成されるAlNからなるシード層と、シード層上に形成される下地層と、GaNを主体とする積層半導体層とを少なくとも備えたものなどが例示として挙げられる。また、積層半導体層は、基板(例えば、図5などの光源基板110側から下地層、n型半導体層、発光層およびp型半導体層の順に積層されて構成されたものが挙げられる。  The light-emitting element L (or the light-emitting diode 105) according to the present invention is not particularly limited as long as the wavelength region is a wavelength region that is absorbed by the light-emitting nanocrystal included in the light conversion unit, but in the blue region. It preferably has a main emission peak. For example, a light emitting diode having a main light emission peak in a wavelength region of 420 nm to 480 nm (such as a blue light emitting diode having a main light emission peak in a wavelength region of 420 nm to 480 nm) can be suitably used. A known light emitting diode having a main light emission peak in the blue region can be used. As a light emitting diode having a main light emission peak in a blue region, for example, a seed layer made of AlN formed on a sapphire substrate, an underlayer formed on the seed layer, a laminated semiconductor layer mainly composed of GaN, The thing provided with at least etc. is mentioned as an example. In addition, the laminated semiconductor layer includes a substrate (for example, a layer formed by laminating a base layer, an n-type semiconductor layer, a light emitting layer, and a p-type semiconductor layer in this order from the light source substrate 110 side in FIG. 5).

紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、LED等が挙げられるが、本発明に係る発光素子Lは、上記の420nm以上480nm以下の波長領域に主発光ピークを有するLED以外として、紫外光を発生するLEDが好ましい。  Examples of the ultraviolet light source include a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, an electrodeless lamp, a metal halide lamp, a xenon arc lamp, and an LED. L is preferably an LED that generates ultraviolet light other than the LED having the main emission peak in the wavelength region of 420 nm to 480 nm.

なお、本明細書において、420〜480nmの波長帯域に発光中心波長を有する光を青色光と称し、500〜560nmの波長帯域に発光中心波長を有する光を緑色光と称し、605〜665nmの波長帯域に発光中心波長を有する光を赤色光と称する。また、本明細書の紫外光とは、300nm以上420nm未満の波長帯域に発光中心波長を有する光をいう。さらに本明細書において、「半値幅」とは、ピーク高さ1/2でのピークの幅のことを言う。  In this specification, light having an emission center wavelength in the wavelength band of 420 to 480 nm is referred to as blue light, light having an emission center wavelength in the wavelength band of 500 to 560 nm is referred to as green light, and wavelength of 605 to 665 nm. The light having the emission center wavelength in the band is referred to as red light. Further, the ultraviolet light in this specification refers to light having an emission center wavelength in a wavelength band of 300 nm or more and less than 420 nm. Further, in the present specification, the “half-value width” refers to the width of the peak at the peak height ½.

前記光変換部103は、発光素子Lからの光を波長変換するものであり、発光素子Lからの光の波長変換する発光用ナノ結晶NCを含む。発光用ナノ結晶は、離散的エネルギー準位を有し、ナノ結晶の一次粒子の粒子径を変えることによって発光波長を自由に選択可能である。そのため、従来の白色LEDおよび蛍光物質を組み合わせた発光装置より、色再現領域が拡大される。  The light conversion unit 103 converts the wavelength of light from the light emitting element L, and includes a light emitting nanocrystal NC that converts the wavelength of light from the light emitting element L. The nanocrystal for light emission has discrete energy levels, and the emission wavelength can be freely selected by changing the particle diameter of the primary particles of the nanocrystal. Therefore, the color reproduction region is expanded as compared with a conventional light emitting device combining a white LED and a fluorescent material.

前記光変換部103は、透明な中空状の管体と、当該中空状管体の中空部に発光ダイオード105が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは2種以上の発光用ナノ結晶NCと、当該発光用ナノ結晶NCを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とを含むことが好ましい(図4、図5参照)。この場合において、発光用ナノ結晶NCは、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される少なくとも1種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることが好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される2種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCと、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCとを含んでいることが特に好ましい。  The light conversion unit 103 includes a transparent hollow tube, and one or more types, preferably two types, that absorb light emitted from the light emitting diode 105 in the hollow portion of the hollow tube and emit light having a longer wavelength. It is preferable to include the above-described nanocrystals for light emission NC and a transparent resin containing the light emission nanocrystals NC in a uniformly dispersed state (see FIGS. 4 and 5). In this case, the light emitting nanocrystal NC absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light, and light emitted from the light emitting diode 105 (for example, blue light). At least one selected from the group consisting of a green light emitting nanocrystal NC that absorbs light and emits green light and a red light emitting nanocrystal NC that absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits red light. It is preferable that the light emitting diode 105 absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light, and light emitted from the light emitting diode 105 (for example, blue light). Absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and the green light emitting nanocrystal NC that emits green light by absorbing blue light) It is more preferable to include two kinds of light emitting nanocrystals NC selected from the group consisting of red light emitting nanocrystals NC that emit red light, and absorb light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105. It is particularly preferable to include a green light-emitting nanocrystal NC that emits green light and a red light-emitting nanocrystal NC that absorbs light (for example, blue light) emitted from the light-emitting diode 105 and emits red light.

これにより、光変換部を介して得られた赤色光および緑色光のスペクトルは、半値幅が狭く、急峻なピークを有している。そのため、赤色光および緑色光の色純度が高くなり、発光ダイオード105が発する青色光と、緑色発光用ナノ結晶NCに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく赤色発光用ナノ結晶NCに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の3原色が揃い、これらの合成光の色域が広くなるため、従来の白色LEDおよび蛍光物質を組み合わせた発光装置より、色再現領域が拡大される。  Thereby, the spectrum of red light and green light obtained through the light conversion unit has a narrow half-value width and a steep peak. Therefore, the color purity of red light and green light is increased, and the blue light emitted from the light emitting diode 105, the green light emitted from the green phosphor contained in the green light emitting nanocrystal NC, and the red light emitting nanocrystal NC are also included. Since the three primary colors of blue, green, and red are aligned by the red light emitted from the red phosphor, and the color gamut of these combined lights is widened, the color reproduction is better than that of a conventional light emitting device combining a white LED and a fluorescent material. The area is enlarged.

また、必要により、本発明に係る光変換部103は、発光用ナノ結晶NCおよび当該発光用ナノ結晶NCを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂以外に、例えば蛍光物質を含んでも良い。具体的には、光源101は、450nmにピークを持つ青色光を含む光が好ましく、青色光源がより好ましい。光変換部103は、光源部101からの青色光を赤色光または緑色光に波長変換する蛍光物質を必要により含むことが好ましい。これにより、バックライトユニットは、光変換部103により波長変換された赤色光および緑色光を合成することによりさまざまな色調の光を生成することが可能となる。  Further, if necessary, the light conversion unit 103 according to the present invention may include, for example, a fluorescent material in addition to the light emitting nanocrystal NC and the transparent resin containing the light emitting nanocrystal NC in a uniformly dispersed state. Specifically, the light source 101 is preferably light including blue light having a peak at 450 nm, and more preferably a blue light source. The light conversion unit 103 preferably includes a fluorescent material that converts the wavelength of blue light from the light source unit 101 into red light or green light as necessary. Accordingly, the backlight unit can generate light of various colors by combining the red light and the green light that have been wavelength-converted by the light conversion unit 103.

図6は、本発明に係る好適なバックライトの他の一形態を示す図であり、より詳細には、図5のバックライトユニットの変形例である。  FIG. 6 is a view showing another embodiment of a preferred backlight according to the present invention, and more specifically, is a modification of the backlight unit of FIG.

発光ダイオード105が、例えば、凹部容器113(図6には図示せず、図7を参照。)内に封止されると共に光源基板110に実装され、導光板104の光入射面(図6では、例えば左端の側面)に対向配置されている。また、図6で示すように、発光素子Lと導光板104との間に、固定部材112a,112bを介することにより内部に発光用ナノ結晶NCが収容されている管体111(光変換部103)が光源部101と接続される。  For example, the light emitting diode 105 is sealed in a concave container 113 (not shown in FIG. 6, see FIG. 7) and mounted on the light source substrate 110, and the light incident surface of the light guide plate 104 (in FIG. 6). For example, the left side surface). In addition, as shown in FIG. 6, a tubular body 111 (light conversion unit 103) in which nanocrystals NC for light emission are housed between the light emitting element L and the light guide plate 104 through fixing members 112 a and 112 b. ) Is connected to the light source unit 101.

これにより、本発明に係る液晶表示素子は、発光用ナノ結晶NCを含有する光変換部103が発光素子Lからの光を液晶パネルに供給するまでの光路において設けられているため、前記光変換部103により発光素子Lからの入射光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の内少なくとも一色の光に変換した光を放出することができる。  Accordingly, the liquid crystal display element according to the present invention is provided with the light conversion unit 103 containing the light-emitting nanocrystals NC in the optical path until the light from the light-emitting element L is supplied to the liquid crystal panel. The unit 103 can emit light obtained by converting incident light from the light emitting element L into light of at least one of red (R), green (G), and blue (B).

図7(a)は、複数の発光素子Lが、液晶パネル10の一側面側に一列に並べられ、かつ、光源部101の一部に光変換部103を備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図1のI−I線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図である。ここで、光源部101に液晶パネル10の外部の一側面に取り付けられた光変換部103と発光素子Lとが設けられている。そのため、図7における本発明の好適なバックライトユニット100は、光変換部103を備えた発光素子Lを含む光源部101と、導光板104と、必要により光拡散板(図示せず)を含む導光部(図示せず)とから構成される。そのため、本実施形態では、光変換部103は光源部101に含まれる。光拡散板(図示せず)を必要により導光板104と液晶パネル10(例えば偏光板1)との間に導光板104と当接するように設けてもよい。  FIG. 7A shows a liquid crystal display having a backlight unit in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a line on one side of the liquid crystal panel 10 and a light conversion unit 103 is provided in a part of the light source unit 101. FIG. 2 is a cross-sectional view of the device, in which the liquid crystal display device shown in FIG. Here, the light conversion unit 103 and the light emitting element L attached to one side surface outside the liquid crystal panel 10 are provided in the light source unit 101. Therefore, a suitable backlight unit 100 of the present invention in FIG. 7 includes a light source unit 101 including a light emitting element L provided with a light conversion unit 103, a light guide plate 104, and a light diffusion plate (not shown) if necessary. It is comprised from a light guide part (not shown). Therefore, in the present embodiment, the light conversion unit 103 is included in the light source unit 101. If necessary, a light diffusion plate (not shown) may be provided between the light guide plate 104 and the liquid crystal panel 10 (for example, the polarizing plate 1) so as to contact the light guide plate 104.

また、発光素子Lは、光変換部103としての発光用ナノ結晶NC(例えば量子ドット)および樹脂(図示せず)を含む光変換部材103と、発光ダイオード105とを必須の構成要素としていることが好ましい。換言すると、発光ダイオード105を光変換部103が覆っている形態の発光素子Lである。  In addition, the light emitting element L includes the light conversion member 103 including the light emitting nanocrystals NC (for example, quantum dots) and the resin (not shown) as the light conversion unit 103, and the light emitting diode 105 as essential components. Is preferred. In other words, the light emitting element L has a configuration in which the light conversion diode 103 covers the light emitting diode 105.

そのため、本実施態様に係る液晶表示素子は、発光ダイオード105および光変換部103を備えた発光素子Lを有する光源部101と、導光板104を備えた光導光部102と、前記導光板104の一方の面上に、第一の偏光板1、第一の表示基板SUB1、液晶層5、第二の表示基板SUB2及び第二の偏光板8が順に積層された構造である。また、当該液晶表示素子において、光変換部103を備えた発光素子Lを有する光源部101と、導光板104を含む導光部とは接続されており、前記光源部101は、液晶パネル10の外部の一側面に取り付けられている。  Therefore, the liquid crystal display element according to this embodiment includes a light source unit 101 including a light emitting element L including a light emitting diode 105 and a light conversion unit 103, a light guide unit 102 including a light guide plate 104, and the light guide plate 104. The first polarizing plate 1, the first display substrate SUB 1, the liquid crystal layer 5, the second display substrate SUB 2, and the second polarizing plate 8 are sequentially stacked on one surface. In the liquid crystal display element, the light source unit 101 having the light emitting element L provided with the light conversion unit 103 and the light guide unit including the light guide plate 104 are connected, and the light source unit 101 is connected to the liquid crystal panel 10. Attached to one external side.

また、発光素子Lは、発光ダイオード105(LED)により構成されており、点光源である。より詳細には、発光ダイオード105を光変換部103が覆っている形態である。発光素子Lの一例として図7(b)の拡大部分を用いて説明すると、上部側に凹部が形成された発光体を収納する凹部容器113(透明充填容器)と、当該容器と一体化した光源基板110(リードフレームを含むアノード用リード部(図示せず)およびカソード用リード部(図示せず))と、前記凹部の底面に取り付けられた発光ダイオード105と、凹部を覆うように設けられた発光用ナノ結晶NCを含む樹脂層とを備えている。  Moreover, the light emitting element L is comprised by the light emitting diode 105 (LED), and is a point light source. More specifically, the light conversion diode 103 covers the light emitting diode 105. An example of the light emitting element L will be described using an enlarged portion of FIG. 7B. A concave container 113 (transparent filling container) that houses a light emitter having a concave formed on the upper side, and a light source integrated with the container. A substrate 110 (an anode lead portion (not shown) including a lead frame (not shown) and a cathode lead portion (not shown)), a light emitting diode 105 attached to the bottom surface of the concave portion, and a concave portion are provided. And a resin layer containing nanocrystals NC for light emission.

発光ダイオード105は、凹部の底面に露出するカソード用リード部上に接着、固定されている。また、当該発光ダイオード105は、n型電極およびp型電極を有しており、ボンディングワイヤを介して、p型電極がアノード用リード部に接続され、n型電極がカソード用リード部に接続されている。なお、本実施形態で用いた光源部101では、発光ダイオード105が、底面のほぼ中央部に取り付けられているが、特に制限されることは無い。また、光源基板110(アノード用リード部およびカソード用リード部、換言するとリードフレーム)は、金属板であり、表面に銀メッキ層が形成された銅合金等の金属導体であるため、透明充填容器の凹部の底面は、金属導体であるアノード用リード部の一部(導体部)およびカソード用リード部の一部(導体部)の銀メッキ層が露出している。  The light emitting diode 105 is bonded and fixed on the cathode lead portion exposed on the bottom surface of the recess. The light-emitting diode 105 has an n-type electrode and a p-type electrode, and the p-type electrode is connected to the anode lead portion and the n-type electrode is connected to the cathode lead portion through bonding wires. ing. In the light source unit 101 used in the present embodiment, the light emitting diode 105 is attached to the substantially central portion of the bottom surface, but is not particularly limited. Further, since the light source substrate 110 (the anode lead portion and the cathode lead portion, in other words, the lead frame) is a metal plate and a metal conductor such as a copper alloy having a silver plating layer formed on the surface thereof, the transparent filling container The silver plating layers of a part of the anode lead part (conductor part) and a part of the cathode lead part (conductor part) are exposed on the bottom surface of the recess.

本発明に係る発光ダイオード105は、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、420nm以上480nm以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード105を好適に使用できる。  The light emitting diode 105 according to the present invention is not particularly limited in the wavelength region, but preferably has a main light emission peak in the blue region. For example, the light emitting diode 105 having a main light emission peak in a wavelength region of 420 nm or more and 480 nm or less can be suitably used.

当該青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオード105は、公知のものを使用することができる。青色領域に主発光ピークを有する発光ダイオード105としては、例えば、サファイア基板の上に形成されるAlNからなるシード層と、シード層上に形成される下地層と、GaNを主体とする積層半導体層とを少なくとも備えたものなどが例示として挙げられる。また、積層半導体層は、基板(例えば、図5などの光源基板110側から下地層、n型半導体層、発光層およびp型半導体層の順に積層されて構成されたものが挙げられる。  As the light emitting diode 105 having a main light emission peak in the blue region, a known one can be used. As the light emitting diode 105 having a main light emission peak in the blue region, for example, a seed layer made of AlN formed on a sapphire substrate, an underlayer formed on the seed layer, and a laminated semiconductor layer mainly composed of GaN And the like including at least the above. In addition, the laminated semiconductor layer includes a substrate (for example, a layer formed by laminating a base layer, an n-type semiconductor layer, a light emitting layer, and a p-type semiconductor layer in this order from the light source substrate 110 side in FIG. 5).

光変換部103としては、発光ダイオード105が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは2種以上の発光用ナノ結晶NCと、発光用ナノ結晶NCを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、発光用ナノ結晶NCは、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される少なくとも1種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることが好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される2種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCと、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCとを含んでいることが特に好ましい。なお、赤色発光用ナノ結晶NCは、緑色発光用ナノ結晶NCが発する光でも励起されるので、緑および赤の発光用ナノ結晶NCの比率により、光源部101から出力される光の色度の動きは非常に複雑に変化する。このような色度の調節には、発光ダイオード105の発光波長と、緑および赤の発光用ナノ結晶NCの比率と、光変換部103における発光用ナノ結晶NCの含有量と、光変換部103から光が出射される光射出面の形状とが関係する。  The light conversion unit 103 uniformly disperses one or more types, preferably two or more types of light-emitting nanocrystals NC that absorb light emitted from the light-emitting diodes 105 and emit light having a longer wavelength, and light-emitting nanocrystals NC. And a transparent resin that is contained in a state of being allowed to enter. In this case, the light emitting nanocrystal NC absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light, and light emitted from the light emitting diode 105 (for example, blue light). At least one selected from the group consisting of a green light emitting nanocrystal NC that absorbs light and emits green light and a red light emitting nanocrystal NC that absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits red light. It is preferable that the light emitting diode 105 absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light, and light emitted from the light emitting diode 105 (for example, blue light). Absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and the green light emitting nanocrystal NC that emits green light by absorbing blue light) It is more preferable to include two kinds of light emitting nanocrystals NC selected from the group consisting of red light emitting nanocrystals NC that emit red light, and absorb light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105. It is particularly preferable to include a green light-emitting nanocrystal NC that emits green light and a red light-emitting nanocrystal NC that absorbs light (for example, blue light) emitted from the light-emitting diode 105 and emits red light. The red light emitting nanocrystal NC is also excited by the light emitted from the green light emitting nanocrystal NC. Therefore, depending on the ratio of the green and red light emitting nanocrystals NC, the chromaticity of the light output from the light source unit 101 is increased. The movement changes very complexly. For such adjustment of the chromaticity, the light emission wavelength of the light emitting diode 105, the ratio of the green and red light emitting nanocrystals NC, the content of the light emitting nanocrystals NC in the light converting unit 103, and the light converting unit 103 This is related to the shape of the light exit surface from which light is emitted.

発光ダイオード105が発する青色光と、緑色発光用ナノ結晶NCに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく赤色発光用ナノ結晶NCに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の3原色が揃う。このため、光変換部103の光射出面からは、白色光が出射される。液晶表示素子のバックライトとしてこの白色光を使った色再現範囲は、発光ダイオード105の主発光ピークの波長および半値幅と、発光用ナノ結晶NCの発光ピークの波長および半値幅とに依存する。  Blue, green light is generated by blue light emitted from the light emitting diode 105, green light emitted from the green phosphor contained in the green light emitting nanocrystal NC, and red light emitted from the red phosphor contained in the red light emitting nanocrystal NC. , The three primary colors of red are available. For this reason, white light is emitted from the light exit surface of the light conversion unit 103. The color reproduction range using white light as the backlight of the liquid crystal display element depends on the wavelength and half width of the main light emission peak of the light emitting diode 105 and the wavelength and half width of the light emission peak of the light emitting nanocrystal NC.

図8は、複数の発光素子Lが液晶パネル10の一側面側に一列に並べられ、かつ、シート状の光変換部103を導光部102の一部に備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図1のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面図である。  FIG. 8 shows a liquid crystal display having a backlight unit in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a line on one side of the liquid crystal panel 10 and a sheet-like light conversion unit 103 is provided as part of the light guide unit 102. FIG. 2 is a cross-sectional view of the device, in which a liquid crystal display device is cut in the direction of the line I-I in FIG. 1.

図8に示すように、本実施形態の液晶表示素子は、導光板104および当該導光板104の一方の面上に形成された発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103を備えた導光部102と、第一の偏光板1と、第一の表示基板SUB1と、液晶層5と、第二の表示基板SUB2と、第二の偏光板8とが順に積層され、前記導光板104の一側面側に光源部101が取り付けられた構造である。そのため、本実施形態では、光変換部103は導光部102に含まれる。また、必要により、光拡散板を光導光板104と液晶パネル10(例えば偏光板1)との間に導光板104と当接するように設けてもよい。  As shown in FIG. 8, the liquid crystal display element of the present embodiment includes a light guide unit including a light guide plate 104 and a light conversion unit 103 including a light emitting nanocrystal NC formed on one surface of the light guide plate 104. 102, the first polarizing plate 1, the first display substrate SUB 1, the liquid crystal layer 5, the second display substrate SUB 2, and the second polarizing plate 8 are sequentially stacked, and one of the light guide plates 104 is stacked. The light source unit 101 is attached to the side surface side. Therefore, in this embodiment, the light conversion unit 103 is included in the light guide unit 102. If necessary, a light diffusing plate may be provided between the light guide plate 104 and the liquid crystal panel 10 (for example, the polarizing plate 1) so as to contact the light guide plate 104.

さらに、発光素子Lを有する光源部101は、導光板104と接続されている。  Further, the light source unit 101 having the light emitting element L is connected to the light guide plate 104.

図8で示すように、発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103は、シート状であり、この構造では、液晶パネル10の背面のほぼ全体に対して当接するように光変換部103が配置されている。また、当該発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103は、コロイド状の発光用ナノ結晶をフィルム中に分散させ、それを保護フィルムで挟み込んだ構造となっている。また、光変換部103としては、発光ダイオード105が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは2種以上の発光用ナノ結晶NCと、発光用ナノ結晶NCを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、本発明に係る発光ダイオード105は、他の実施形態と同様に、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、420nm以上480nm以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード105を好適に使用できる。  As shown in FIG. 8, the light conversion unit 103 including the light emitting nanocrystals NC has a sheet shape, and in this structure, the light conversion unit 103 is disposed so as to be in contact with almost the entire back surface of the liquid crystal panel 10. Has been. The light conversion unit 103 including the light emitting nanocrystal NC has a structure in which colloidal light emitting nanocrystals are dispersed in a film and sandwiched between protective films. Further, as the light conversion unit 103, one or more types, preferably two or more types of light-emitting nanocrystals NC that absorb the light emitted from the light-emitting diodes 105 and emit light having a longer wavelength, and the light-emitting nanocrystals NC are uniformly formed. And a transparent resin contained in a dispersed state. In this case, the light emitting diode 105 according to the present invention is not particularly limited with respect to the wavelength region as in the other embodiments, but preferably has a main light emission peak in the blue region. For example, the light emitting diode 105 having a main light emission peak in a wavelength region of 420 nm or more and 480 nm or less can be suitably used.

発光用ナノ結晶NCは、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される少なくとも1種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることが好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される2種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCと、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCとを含んでいることが特に好ましい。  The light emitting nanocrystal NC absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and absorbs light (for example, blue light) emitted from the blue light emitting nanocrystal NC that emits blue light. At least one kind of light emitting material selected from the group consisting of a green light emitting nanocrystal NC that emits green light and a red light emitting nanocrystal NC that absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits red light. The nanocrystal NC is preferably included, and the light emitting diode 105 absorbs light (for example, blue light) and emits blue light to emit blue light, and the light emitted from the light emitting diode 105 (for example, blue light). Absorbs light (e.g., blue light) emitted from the green light emitting nanocrystal NC and the light emitting diode 105 that emits green light and emits red light. It is more preferable that two kinds of light emitting nanocrystals NC selected from the group consisting of color light emitting nanocrystals NC are included, and light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 is absorbed to emit green light. It is particularly preferable to include a green light emitting nanocrystal NC and a red light emitting nanocrystal NC that absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits red light.

図8に示すように、発光素子Lから導光板104を通過した面状の青色光が、発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103において、緑色発光用ナノ結晶NCで緑色の光に変換され、赤色発光用ナノ結晶NCで赤色の光に変換され、青色の光はそのまま透過されることが好ましい。そのため、本発明に係る液晶表示素子は、赤色、緑色および青色の鋭いピークを持った面状光源になることにより色再現領域が拡大して、画像に鮮やかな色彩を与えることができる。  As shown in FIG. 8, planar blue light that has passed through the light guide plate 104 from the light emitting element L is converted into green light by the green light emitting nanocrystal NC in the light conversion unit 103 including the light emitting nanocrystal NC. The red light emitting nanocrystal NC is preferably converted into red light, and the blue light is preferably transmitted as it is. Therefore, the liquid crystal display element according to the present invention is a planar light source having sharp red, green, and blue peaks, so that the color reproduction region can be expanded and a vivid color can be given to an image.

図9は、複数の発光素子Lが液晶パネルに対して背面直下に平面状に配置された平板状のバックライトユニット100を持ち、かつ、シート状の光変換部103を導光部102の一部に備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図2のI−I線方向に液晶表示素子を切断した断面図の一例である。  FIG. 9 shows a flat backlight unit 100 in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a planar shape directly below the back surface of a liquid crystal panel, and a sheet-like light conversion unit 103 is connected to a light guide unit 102. FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element having a backlight unit provided in the section, in which the liquid crystal display element is cut in the direction of line II in FIG. 2.

本実施態様におけるバックライトユニット100は、複数の発光素子Lが光拡散板106(または液晶パネル10)に対して平面状に配置された光源部101と、当該光拡散板106および当該光拡散板106と当接するように設けられた発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103を含む導光部102とを含む形態である。そのため、本実施形態では、光変換部103は導光部102に含む。本実施態様における液晶表示素子は、複数の発光素子Lが平面状に配列された光源部101上に光拡散板106を備え、当該光拡散板106上に、図8で示した光変換部103と同様のシート状の発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103が設けられたバックライトユニット100を有する。そのため、本実施態様における液晶表示素子は、複数の発光素子Lが平面状に配列された光源部101、光拡散板106および光拡散板106上に設けられた発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103を備えた導光部102、第一の偏光板1、第一の表示基板SUB1、液晶層5、第二の表示基板SUB2及び第二の偏光板8が順に積層された構造である。  The backlight unit 100 in this embodiment includes a light source unit 101 in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a plane with respect to the light diffusion plate 106 (or the liquid crystal panel 10), the light diffusion plate 106, and the light diffusion plate. And a light guide unit 102 including a light conversion unit 103 including a light-emitting nanocrystal NC provided so as to come into contact with 106. Therefore, in the present embodiment, the light conversion unit 103 is included in the light guide unit 102. The liquid crystal display element in this embodiment includes a light diffusion plate 106 on a light source unit 101 in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a plane, and the light conversion unit 103 shown in FIG. And a backlight unit 100 provided with a light conversion unit 103 including a sheet-like nanocrystal for light emission NC. Therefore, the liquid crystal display element according to the present embodiment includes a light source unit 101 in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a planar shape, a light diffusion plate 106, and a light conversion nanocrystal NC provided on the light diffusion plate 106. In this structure, the light guide unit 102 including the unit 103, the first polarizing plate 1, the first display substrate SUB1, the liquid crystal layer 5, the second display substrate SUB2, and the second polarizing plate 8 are laminated in this order.

光拡散板106は、発光素子Lからでた光を均一に散乱させる役割を備えている。  The light diffusion plate 106 has a role of uniformly scattering light emitted from the light emitting element L.

図9で示すように、発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103は、シート状であり、この構造は、図8と同様に液晶パネル10の背面のほぼ全体に対して当接するように光変換部103が配置されている。  As shown in FIG. 9, the light conversion unit 103 including the light-emitting nanocrystals NC is in the form of a sheet, and this structure is similar to that in FIG. A conversion unit 103 is arranged.

本実施形態における光変換部103としては、発光ダイオード105が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは2種以上の発光用ナノ結晶NCと、発光用ナノ結晶NCを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、本発明に係る発光ダイオード105は、他の実施形態と同様に、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、420nm以上480nm以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード105を好適に使用できる。  As the light conversion unit 103 in this embodiment, one or more types, preferably two or more types of light-emitting nanocrystals NC that absorb light emitted from the light-emitting diodes 105 and emit light having a longer wavelength, and light-emitting nanocrystals NC. And a transparent resin that is contained in a uniformly dispersed state. In this case, the light emitting diode 105 according to the present invention is not particularly limited with respect to the wavelength region as in the other embodiments, but preferably has a main light emission peak in the blue region. For example, the light emitting diode 105 having a main light emission peak in a wavelength region of 420 nm or more and 480 nm or less can be suitably used.

発光用ナノ結晶NCは、発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する(例えば青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される少なくとも1種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることが好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される2種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCと、発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCとを含んでいることが特に好ましい。  The light emitting nanocrystal NC absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light, and absorbs light emitted from the light emitting diode 105 (for example, blue light) to emit green light. At least one kind of light emitting nanocrystal NC selected from the group consisting of a green light emitting nanocrystal NC that emits light and a red light emitting nanocrystal NC that emits red light by absorbing light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105. Preferably, the light emitting diode 105 absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light. The blue light emitting nanocrystal NC emits blue light, and the light emitted from the light emitting diode 105 (for example, blue light) absorbs green light. The green light emitting nanocrystals NC and the light emitting diodes 105 absorb red light (for example, blue light) and emit red light. More preferably, the light-emitting diode 105 includes two kinds of light-emitting nanocrystals NC selected from the group consisting of crystal NCs, and absorbs light (for example, blue light) emitted from the light-emitting diode 105 to emit green light. It is particularly preferable to include NC and red-emitting nanocrystal NC that emits red light by absorbing light (for example, blue light) emitted from light-emitting diode 105.

図9に示すように、複数の発光素子Lから光拡散板106で拡散された面状の光(例えば青色光)が、発光用ナノ結晶NCを含むシート状の光変換部103において、緑色発光用ナノ結晶NCで緑色の光に変換され、赤色発光用ナノ結晶NCで赤色の光に変換され、光(例えば青色光)はそのまま透過される。そのため、本発明に係る液晶表示素子は、赤色、緑色および青色の鋭いピークを持った面状光源になることにより色再現領域が拡大して、画像に鮮やかな色彩を与えることができる。  As shown in FIG. 9, planar light (for example, blue light) diffused from a plurality of light emitting elements L by a light diffusing plate 106 emits green light in a sheet-like light conversion unit 103 including light emitting nanocrystals NC. It is converted into green light by the nanocrystal NC for use, converted to red light by the nanocrystal NC for red light emission, and light (for example, blue light) is transmitted as it is. Therefore, the liquid crystal display element according to the present invention is a planar light source having sharp red, green, and blue peaks, so that the color reproduction region can be expanded and a vivid color can be given to an image.

図10は、複数の発光素子Lが液晶パネルに対して背面直下に平面状に配置された平板状のバックライトユニット100を持ち、かつ、光源部101の一部に光変換部103を備えたバックライトユニットを持つ液晶表示素子において、図2のI−I線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図の他の一例である。  FIG. 10 includes a flat backlight unit 100 in which a plurality of light emitting elements L are arranged in a plane directly below the back surface of a liquid crystal panel, and a light conversion unit 103 is provided in a part of the light source unit 101. FIG. 8 is another example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element having a backlight unit, taken along the line I-I in FIG.

本実施態様におけるバックライトユニット100は、発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103を有する発光素子Lが、光拡散板106(または液晶パネル10)に対して平面状に配置された光源部101と、当該光拡散板106を含む導光部102とを備えた形態である。そのため、本実施形態では、光変換部103は光源部101に含まれる。本実施態様における液晶表示素子は、発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103を備えた発光素子Lを複数有し、かつ当該複数の発光素子Lが、平面状に配列された光源部101と、前記光源部101上に光拡散板106と、を備えたバックライトユニット100を有する。また、発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103を有する発光素子Lは、図7で示した発光素子Lと同様の構造であり、すなわち光変換部103として発光用ナノ結晶NC、例えば量子ドットと樹脂とを含む光変換部材および発光ダイオード105から構成されている。  The backlight unit 100 in this embodiment includes a light source unit 101 in which a light emitting element L having a light conversion unit 103 including a light emitting nanocrystal NC is arranged in a plane with respect to the light diffusion plate 106 (or the liquid crystal panel 10). And a light guide unit 102 including the light diffusion plate 106. Therefore, in the present embodiment, the light conversion unit 103 is included in the light source unit 101. The liquid crystal display element in this embodiment includes a plurality of light emitting elements L each including a light conversion unit 103 including a light emitting nanocrystal NC, and the plurality of light emitting elements L are arranged in a planar shape. The backlight unit 100 includes a light diffusion plate 106 on the light source unit 101. Further, the light emitting element L having the light conversion part 103 including the light emitting nanocrystal NC has the same structure as the light emitting element L shown in FIG. 7, that is, the light conversion part 103 has a light emitting nanocrystal NC such as a quantum dot. And a light-conversion member containing resin and a light-emitting diode 105.

そのため、本発明に係る液晶表示素子は、発光用ナノ結晶NCを含む光変換部103を備えた発光素子Lを複数有し、かつ当該複数の発光素子Lが平面状に配列された光源部101と、光拡散板106を備えた導光部102と、第一の偏光板1と、第一の表示基板SUB1と、液晶層5と、第二の表示基板SUB2と、第二の偏光板8と、が順に積層された構造である。  Therefore, the liquid crystal display element according to the present invention includes a plurality of light emitting elements L including the light conversion unit 103 including the light emitting nanocrystals NC, and the light source unit 101 in which the plurality of light emitting elements L are arranged in a planar shape. , A light guide unit 102 including a light diffusion plate 106, a first polarizing plate 1, a first display substrate SUB 1, a liquid crystal layer 5, a second display substrate SUB 2, and a second polarizing plate 8. And are stacked in order.

本実施態様における発光ダイオード105は、図7で示した実施形態と同様に、波長領域について特に制限されることはないが、青色領域に主発光ピークを有することが好ましい。例えば、420nm以上480nm以下の波長領域に主発光ピークを有する発光ダイオード105を好適に使用できる。  As in the embodiment shown in FIG. 7, the light emitting diode 105 in the present embodiment is not particularly limited in the wavelength region, but preferably has a main light emission peak in the blue region. For example, the light emitting diode 105 having a main light emission peak in a wavelength region of 420 nm or more and 480 nm or less can be suitably used.

光変換部103としては、発光ダイオード105が発する光を吸収してより長波長の光を発する一種類以上、好ましくは2種以上の発光用ナノ結晶NCと、発光用ナノ結晶NCを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂とから構成されている。この場合において、発光用ナノ結晶NCは、発光ダイオード105が発する光(例えば青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される少なくとも1種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることが好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して青色光を発する青色発光用ナノ結晶NC、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCおよび発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCからなる群から選択される2種の発光用ナノ結晶NCを含んでいることがより好ましく、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して緑色光を発する緑色発光用ナノ結晶NCと、発光ダイオード105が発する光(例えば、青色光)を吸収して赤色光を発する赤色発光用ナノ結晶NCとを含んでいることが特に好ましい。なお、赤色発光用ナノ結晶NCは、緑色発光用ナノ結晶NCが発する光でも励起されるので、緑および赤の発光用ナノ結晶NCの比率により、光源部101から出力される光の色度の動きは非常に複雑に変化する。このような色度の調節には、発光ダイオード105の発光波長と、緑および赤の発光用ナノ結晶NCの比率と、光変換部103における発光用ナノ結晶NCの含有量と、光変換部103から光が出射される光射出面の形状とが関係する。  The light conversion unit 103 uniformly disperses one or more types, preferably two or more types of light-emitting nanocrystals NC that absorb light emitted from the light-emitting diodes 105 and emit light having a longer wavelength, and light-emitting nanocrystals NC. And a transparent resin that is contained in a state of being allowed to enter. In this case, the light emitting nanocrystal NC absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light, and emits light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105. At least one selected from the group consisting of a green light emitting nanocrystal NC that absorbs and emits green light and a red light emitting nanocrystal NC that absorbs light (eg, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits red light It is preferable that the light emitting diode 105 absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits blue light, and light emitted from the light emitting diode 105 (for example, Absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and the green light emitting nanocrystal NC that emits green light by absorbing blue light) It is more preferable to include two kinds of light emitting nanocrystals NC selected from the group consisting of red light emitting nanocrystals NC that emit red light, and absorb light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105. It is particularly preferable to include a green light emitting nanocrystal NC that emits green light and a red light emitting nanocrystal NC that absorbs light (for example, blue light) emitted from the light emitting diode 105 and emits red light. The red light emitting nanocrystal NC is also excited by the light emitted from the green light emitting nanocrystal NC. Therefore, depending on the ratio of the green and red light emitting nanocrystals NC, the chromaticity of the light output from the light source unit 101 is increased. The movement changes very complexly. For such adjustment of the chromaticity, the light emission wavelength of the light emitting diode 105, the ratio of the green and red light emitting nanocrystals NC, the content of the light emitting nanocrystals NC in the light converting unit 103, and the light converting unit 103 This is related to the shape of the light exit surface from which light is emitted.

発光ダイオード105が発する青色光と、緑色発光用ナノ結晶NCに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく赤色発光用ナノ結晶NCに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の3原色が揃う。このため、光変換部103の光射出面からは、白色光が出射される。液晶表示素子のバックライトとしてこの白色光を使った色再現範囲は、発光ダイオード105の主発光ピークの波長および半値幅と、発光用ナノ結晶NCの発光ピークの波長および半値幅とに依存する。  Blue, green light is generated by blue light emitted from the light emitting diode 105, green light emitted from the green phosphor contained in the green light emitting nanocrystal NC, and red light emitted from the red phosphor contained in the red light emitting nanocrystal NC. , The three primary colors of red are available. For this reason, white light is emitted from the light exit surface of the light conversion unit 103. The color reproduction range using white light as the backlight of the liquid crystal display element depends on the wavelength and half width of the main light emission peak of the light emitting diode 105 and the wavelength and half width of the light emission peak of the light emitting nanocrystal NC.

「液晶パネル」
上述した通り、バックライトユニット側の基板上に形成されている層(図1では電極層3、配向層4)およびバックライトユニット側の基板(第一の基板2)を第一の表示基板SUB1と称し、前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層(図1では、配向層4、カラーフィルター6)および前記バックライトユニット側の基板と対向する基板(第二の基板7)を第二の表示基板SUB2と称しており、実施形態によって、バックライトユニット側の基板上に形成されている層や前記バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層を構成するものが異なる場合がある。以下に、本発明に係る液晶表示素子における好ましい第一の表示基板SUB1(バックライトユニット側の基板上に形成されている層およびバックライトユニット側の基板(第一の基板2))および第二の表示基板SUB2(バックライトユニット側の基板と対向する基板上に形成されている層および前記バックライトユニット側の基板と対向する基板(第二の基板7))の実施形態、すなわち液晶表示素子の電極構造について説明する。
"LCD panel"
As described above, the layers (electrode layer 3 and alignment layer 4 in FIG. 1) and the backlight unit side substrate (first substrate 2) formed on the backlight unit side substrate are used as the first display substrate SUB1. The layers (the alignment layer 4 and the color filter 6 in FIG. 1) formed on the substrate facing the substrate on the backlight unit side and the substrate facing the substrate on the backlight unit side (second The substrate 7) is referred to as a second display substrate SUB2, and is formed on a layer formed on the substrate on the backlight unit side or on the substrate facing the substrate on the backlight unit side according to the embodiment. What constitutes a layer may be different. Hereinafter, a preferred first display substrate SUB1 (layer formed on the substrate on the backlight unit side and the substrate on the backlight unit side (first substrate 2)) and the second in the liquid crystal display element according to the present invention will be described. Of the display substrate SUB2 (layer formed on the substrate facing the substrate on the backlight unit side and the substrate facing the substrate on the backlight unit side (second substrate 7)), that is, a liquid crystal display element The electrode structure will be described.

液晶パネル10の好ましい実施形態を、図11〜18を用いて説明する。図11は、液晶表示部の電極層3の構造図の模式図を表し、より詳細には図11は、画素部分を等価回路で示した模式図であり、図12および13は画素電極の形状の一例を示す模式図である。また、図12〜図13は、本実施形態の一例として、FFS型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。また、図14は、本実施形態の一例として、IPS型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。さらに、図17は、本実施形態の一例として、VA型の液晶表示素子の電極構造を示す模式図である。図1や図2に示すように、液晶パネル10に対して背面側から照明する照明手段として上記バックライトユニットを設けることで液晶表示素子として駆動する。  A preferred embodiment of the liquid crystal panel 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a schematic diagram of a structure diagram of the electrode layer 3 of the liquid crystal display unit. More specifically, FIG. 11 is a schematic diagram showing the pixel portion in an equivalent circuit, and FIGS. 12 and 13 show the shape of the pixel electrode. It is a schematic diagram which shows an example. 12 to 13 are schematic views showing electrode structures of FFS type liquid crystal display elements as an example of the present embodiment. FIG. 14 is a schematic diagram showing an electrode structure of an IPS liquid crystal display element as an example of the present embodiment. Further, FIG. 17 is a schematic diagram showing an electrode structure of a VA liquid crystal display element as an example of this embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal panel 10 is driven as a liquid crystal display element by providing the backlight unit as illumination means for illuminating the liquid crystal panel 10 from the back side.

当該図11において、本発明に係る電極層3は、共通電極および複数の画素電極を備えている。画素電極は、絶縁層(例えば、窒化シリコン(SiN)など)を介して共通電極上に配置されている。画素電極は表示画素毎に配置され、スリット状の開口部が形成されている。共通電極と画素電極とは、例えばITO(Indium Tin Oxide)によって形成された透明電極であり、電極層3は、表示部において、複数の表示画素が配列する行に沿って延びるゲートバスラインGBL(GBL1、GBL2・・・GBLm)と、複数の表示画素が配列する列に沿って延びるソースバスラインSBL(SBL1、SBL2・・・SBLm)と、ゲートバスラインとソースバスラインとが交差する位置近傍に画素スイッチとして薄膜トランジスタを備えている。また、当該薄膜トランジスタのゲート電極は対応するゲートバスラインGBLと電気的に接続されており、当該薄膜トランジスタのソース電極は対応する信号線SBLと電気的に接続されている。さらに、薄膜トランジスタのドレイン電極は、対応する画素電極と電気的に接続されている。  In FIG. 11, the electrode layer 3 according to the present invention includes a common electrode and a plurality of pixel electrodes. The pixel electrode is disposed on the common electrode via an insulating layer (for example, silicon nitride (SiN)). The pixel electrode is disposed for each display pixel, and a slit-shaped opening is formed. The common electrode and the pixel electrode are transparent electrodes formed of, for example, ITO (Indium Tin Oxide), and the electrode layer 3 has a gate bus line GBL (extending along a row in which a plurality of display pixels are arranged in the display portion. GBL1, GBL2,... GBLm), a source bus line SBL (SBL1, SBL2,... SBLm) extending along a column in which a plurality of display pixels are arranged, and a vicinity of a position where the gate bus line and the source bus line intersect In addition, a thin film transistor is provided as a pixel switch. The gate electrode of the thin film transistor is electrically connected to the corresponding gate bus line GBL, and the source electrode of the thin film transistor is electrically connected to the corresponding signal line SBL. Further, the drain electrode of the thin film transistor is electrically connected to the corresponding pixel electrode.

電極層3は、複数の表示画素を駆動する駆動手段として、ゲートドライバとソースドライバとを備えており、前記ゲートドライバおよび前記ソースドライバは、液晶表示部の周囲に配置されている。また、複数のゲートバスラインはゲートドライバの出力端子と電気的に接続され、複数のソースバスラインはソースドライバの出力端子と電気的に接続されている。  The electrode layer 3 includes a gate driver and a source driver as driving means for driving a plurality of display pixels, and the gate driver and the source driver are arranged around the liquid crystal display unit. The plurality of gate bus lines are electrically connected to the output terminal of the gate driver, and the plurality of source bus lines are electrically connected to the output terminal of the source driver.

ゲートドライバは複数のゲートバスラインにオン電圧を順次印加して、選択されたゲートバスラインに電気的に接続された薄膜トランジスタのゲート電極にオン電圧を供給する。ゲート電極にオン電圧が供給された薄膜トランジスタのソース−ドレイン電極間が導通する。ソースドライバは、複数のソースバスラインのそれぞれに対応する出力信号を供給する。ソースバスラインに供給された信号は、ソース−ドレイン電極間が導通した薄膜トランジスタを介して対応する画素電極に印加される。ゲートドライバおよびソースドライバは、液晶表示素子の外部に配置された表示処理部(制御回路とも称する)により動作を制御される。  The gate driver sequentially applies an ON voltage to the plurality of gate bus lines, and supplies the ON voltage to the gate electrode of the thin film transistor electrically connected to the selected gate bus line. Conduction is established between the source and drain electrodes of the thin film transistor in which the ON voltage is supplied to the gate electrode. The source driver supplies an output signal corresponding to each of the plurality of source bus lines. The signal supplied to the source bus line is applied to the corresponding pixel electrode through a thin film transistor in which the source and drain electrodes are electrically connected. The operations of the gate driver and the source driver are controlled by a display processing unit (also referred to as a control circuit) arranged outside the liquid crystal display element.

本発明に係る表示処理部は、通常駆動のほかに駆動電力低減のために低周波駆動の機能と間欠駆動の機能とを備えてもよく、TFT液晶パネルのゲートバスラインを駆動するためのLSIであるゲートドライバの動作およびTFT液晶パネルのソースバスラインを駆動するためのLSIであるソースドライバの動作を制御するものである。また、共通電極に共通電圧VCOMを供給し、バックライトの動作も制御している。例えば、本発明に係る表示処理部は、表示画面全体を複数の区画に分けて、それぞれの区画に映す画像の明るさに合わせてバックライトの光の強度を調整するローカルディミング手段を有してもよい。The display processing unit according to the present invention may have a low frequency driving function and an intermittent driving function for reducing driving power in addition to normal driving, and an LSI for driving a gate bus line of a TFT liquid crystal panel. The operation of the gate driver and the operation of the source driver which is an LSI for driving the source bus line of the TFT liquid crystal panel are controlled. In addition, the common voltage V COM is supplied to the common electrode to control the operation of the backlight. For example, the display processing unit according to the present invention includes a local dimming unit that divides the entire display screen into a plurality of sections and adjusts the intensity of the backlight light according to the brightness of the image displayed in each section. Also good.

図12は、画素電極の形状の一例として櫛形の画素電極を示した図であり、図1における基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図12に示すように、第1の基板2の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層3は、走査信号を供給するための複数のゲートバスライン26と表示信号を供給するための複数のソースバスライン25とが、互いに交差してマトリクス状に配置されている。当該複数のゲートバスライン26と当該複数のソースバスライン25とにより囲まれた領域により、液晶表示装置の単位画素が形成され、該単位画素内には、画素電極21及び共通電極22が形成されている。ゲートバスライン26とソースバスライン25が互いに交差している交差部近傍には、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設けられている。この薄膜トランジスタは、画素電極21に表示信号を供給するスイッチ素子として、画素電極21と連結している。また、ゲートバスライン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。  FIG. 12 is a diagram showing a comb-shaped pixel electrode as an example of the shape of the pixel electrode, and is an enlarged plan view of a region surrounded by the II line of the electrode layer 3 formed on the substrate 2 in FIG. . As shown in FIG. 12, the electrode layer 3 including thin film transistors formed on the surface of the first substrate 2 includes a plurality of gate bus lines 26 for supplying scanning signals and a plurality of gate bus lines 26 for supplying display signals. The source bus lines 25 are arranged in a matrix so as to cross each other. A unit pixel of the liquid crystal display device is formed by a region surrounded by the plurality of gate bus lines 26 and the plurality of source bus lines 25, and a pixel electrode 21 and a common electrode 22 are formed in the unit pixel. ing. A thin film transistor including a source electrode 27, a drain electrode 24, and a gate electrode 28 is provided in the vicinity of the intersection where the gate bus line 26 and the source bus line 25 intersect each other. The thin film transistor is connected to the pixel electrode 21 as a switch element that supplies a display signal to the pixel electrode 21. A common line 29 is provided in parallel with the gate bus line 26. The common line 29 is connected to the common electrode 22 in order to supply a common signal to the common electrode 22.

画素電極21の背面には絶縁層18(図示せず)を介して共通電極22が一面に形成されている。そして、隣接する共通電極と画素電極との最短離間距離は配向層同士の最短離間距離(セルギャップ)より短い。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ることが好ましい。なお、前記複数のゲートバスライン26と複数のソースバスライン25とに囲まれた領域にはソースバスライン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。  A common electrode 22 is formed on the back surface of the pixel electrode 21 with an insulating layer 18 (not shown) interposed therebetween. The shortest separation distance between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance (cell gap) between the alignment layers. The surface of the pixel electrode is preferably covered with a protective insulating film and an alignment film layer. Note that a storage capacitor 23 for storing a display signal supplied through the source bus line 25 may be provided in a region surrounded by the plurality of gate bus lines 26 and the plurality of source bus lines 25.

また、図13は、図12の変形例であり、画素電極の形状の一例としてスリット状の画素電極を示した図である。当該図13に示す画素電極21は、略長方形の平板体の電極を、当該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、その他の部分は略矩形枠状の切欠き部でくり抜かれた形状である。なお、切欠き部の形状は特に制限されるものではなく、楕円、円形、長方形状、菱形、三角形、または平行四辺形など公知の形状の切欠き部を使用できる。  FIG. 13 is a modification of FIG. 12 and shows a slit pixel electrode as an example of the shape of the pixel electrode. The pixel electrode 21 shown in FIG. 13 is formed by cutting out a substantially rectangular flat plate electrode at the center and both ends of the flat plate with a triangular cutout, and the other portions are cut out in a substantially rectangular frame shape. The shape is hollowed out at the part. The shape of the notch is not particularly limited, and a notch having a known shape such as an ellipse, a circle, a rectangle, a rhombus, a triangle, or a parallelogram can be used.

なお、図12および図13には、一画素における一対のゲートバスライン26及び一対のソースバスライン25のみが示されている。  12 and 13 only show a pair of gate bus lines 26 and a pair of source bus lines 25 in one pixel.

図15は、図12または図13におけるIII−III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図の例の一つである。配向層4および薄膜トランジスタを含む電極層3が表面に形成された第1の基板2と、配向層4が表面に形成された第2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。第1の基板2の表面の一部にゲート絶縁膜12、共通電極22、パッシベーション膜18、平坦膜33、共通電極22、絶縁膜35、画素電極21および配向層4の順で積層されている。図15では、パッシベーション膜18と平坦膜33との2層を別々に設けた例を記載しているが、パッシベーション膜18と平坦膜33との機能を併せ持つ平坦化膜を一層設けてもよい。  FIG. 15 is one example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 cut along the line III-III in FIG. 12 or FIG. The first substrate 2 having the alignment layer 4 and the electrode layer 3 including the thin film transistor formed on the surface thereof is separated from the second substrate 7 having the alignment layer 4 formed on the surface so that the alignment layers face each other with a predetermined gap G. This space is filled with a liquid crystal layer 5 containing a liquid crystal composition. The gate insulating film 12, the common electrode 22, the passivation film 18, the flat film 33, the common electrode 22, the insulating film 35, the pixel electrode 21, and the alignment layer 4 are sequentially stacked on a part of the surface of the first substrate 2. . Although FIG. 15 shows an example in which two layers of the passivation film 18 and the flat film 33 are separately provided, one leveling film having both functions of the passivation film 18 and the flat film 33 may be provided.

薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図15で示すように、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13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。ゲート電極11の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜(図示せず)を形成してもよい。  A preferred embodiment of the structure of the thin film transistor is, for example, as shown in FIG. 15, provided so as to cover the gate electrode 11 formed on the surface of the substrate 2 and the gate electrode 11 and cover substantially the entire surface of the substrate 2. A gate insulating layer 12, a semiconductor layer 13 formed on the surface of the gate insulating layer 12 so as to face the gate electrode 11, and a protective film provided so as to cover a part of the surface of the semiconductor layer 13 14, a drain electrode 16 provided so as to cover one side end of the protective layer 14 and the semiconductor layer 13 and to be in contact with the gate insulating layer 12 formed on the surface of the substrate 2, and the protection A source electrode 17 which covers the film 14 and the other side end of the semiconductor layer 13 and is in contact with the gate insulating layer 12 formed on the surface of the substrate 2; Has an insulating protective layer 18 provided to cover the electrode 16 and the source electrode 17, a. An anodic oxide film (not shown) may be formed on the surface of the gate electrode 11 for reasons such as eliminating a step with the gate electrode.

図3及び図4に示す実施の形態では、共通電極22はゲート絶縁層12上のほぼ全面に形成された平板状の電極であり、一方、画素電極21は共通電極22を覆う絶縁保護層18上に形成された櫛形の電極である。すなわち、共通電極22は画素電極21よりも第1の基板2に近い位置に配置され、これらの電極は絶縁保護層18を介して互いに重なりあって配置される。画素電極21と共通電極22は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)等の透明導電性材料により形成される。画素電極21と共通電極22が透明導電性材料により形成されるため、単位画素面積で開口される面積が大きくなり、開口率及び透過率が増加する。  In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the common electrode 22 is a flat electrode formed on almost the entire surface of the gate insulating layer 12, while the pixel electrode 21 is an insulating protective layer 18 covering the common electrode 22. It is a comb-shaped electrode formed on the top. That is, the common electrode 22 is disposed at a position closer to the first substrate 2 than the pixel electrode 21, and these electrodes are disposed so as to overlap each other via the insulating protective layer 18. The pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), or IZTO (Indium Zinc Tin Oxide). Since the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed of a transparent conductive material, the area opened by the unit pixel area increases, and the aperture ratio and transmittance increase.

また、画素電極21と共通電極22とは、これらの電極間にフリンジ電界を形成するために、画素電極21と共通電極22との間の電極間距離(最小離間距離とも称する)Rが、第1の基板2と第2の基板7との間の液晶層5の厚さGより小さくなるように形成される。ここで、電極間距離Rは各電極間の基板に水平方向の距離を表す。図12では、平板状の共通電極22と櫛形の画素電極21とが重なり合っているため、最小離間距離(または電極間距離):R=0となる例が示されており、最小離間距離Rが第1の基板2と第2の基板7との間の液晶層の厚さ(セルギャップとも称される):Gよりも小さくなるため、フリンジの電界Eが形成される。したがって、FFS型の液晶表示素子は、画素電極21の櫛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。画素電極21の櫛状部分の電極幅:l、及び、画素電極21の櫛状部分の間隙の幅: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。また、画素電極と共通電極との最小離間距離R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。  Further, the pixel electrode 21 and the common electrode 22 have an interelectrode distance (also referred to as a minimum separation distance) R between the pixel electrode 21 and the common electrode 22 in order to form a fringe electric field between these electrodes. It is formed to be smaller than the thickness G of the liquid crystal layer 5 between the first substrate 2 and the second substrate 7. Here, the inter-electrode distance R represents the distance in the horizontal direction on the substrate between the electrodes. In FIG. 12, since the flat common electrode 22 and the comb-shaped pixel electrode 21 are overlapped, an example in which the minimum separation distance (or interelectrode distance): R = 0 is shown, and the minimum separation distance R is The thickness of the liquid crystal layer between the first substrate 2 and the second substrate 7 (also referred to as a cell gap): smaller than G, and thus a fringe electric field E is formed. Therefore, the FFS type liquid crystal display element can use a horizontal electric field formed in a direction perpendicular to a line forming the comb shape of the pixel electrode 21 and a parabolic electric field. The electrode width of the comb-shaped portion of the pixel electrode 21: l and the width of the gap of the comb-shaped portion of the pixel electrode 21: m are such that all the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 can be driven by the generated electric field. It is preferable to form. The minimum separation distance R between the pixel electrode and the common electrode can be adjusted as the (average) film thickness of the gate insulating film 12.

本発明に係る液晶表示素子の液晶パネルのFFS型の変形例であるIPS型の液晶表示素子の例を図14および図16を用いて説明する。IPS型の液晶表示素子の液晶パネル10の構成は、上記図1のFFS型と同様に片側の基板上に電極層3(共通電極と画素電極とTFTを含む)が設けられた構造であり、第1の偏光板1と、第1の基板2と、電極層3と、配向層4と、液晶組成物を含む液晶層5と、配向層4と、カラーフィルタ6と、第2の基板7と、第2の偏光板8と、が順次積層された構成である。  An example of an IPS liquid crystal display element, which is a modification of the FFS type of the liquid crystal panel of the liquid crystal display element according to the present invention, will be described with reference to FIGS. The configuration of the liquid crystal panel 10 of the IPS type liquid crystal display element is a structure in which an electrode layer 3 (including a common electrode, a pixel electrode, and a TFT) is provided on one substrate as in the FFS type of FIG. First polarizing plate 1, first substrate 2, electrode layer 3, alignment layer 4, liquid crystal layer 5 containing a liquid crystal composition, alignment layer 4, color filter 6, and second substrate 7 And the second polarizing plate 8 are sequentially laminated.

図13は、IPS型の液晶表示部における図1の第1の基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域の一部を拡大した平面図である。図13に示すように、走査信号を供給するための複数のゲートバスライン26と表示信号を供給するための複数のソースバスライン25とにより囲まれた領域内(単位画素内)で、櫛歯形の第1の電極(例えば、画素電極)21と櫛歯型の第2の電極(例えば、共通電極)22とが互いに遊嵌した状態(両電極が一定距離を保った状態で離間して噛合した状態)で設けられている。該単位画素内には、ゲートバスライン26とソースバスライン25が互いに交差している交差部近傍には、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設けられている。この薄膜トランジスタは、第1の電極21に表示信号を供給するスイッチ素子として、第1の電極21と連結している。また、ゲートバスライン26と並行して、共通ライン(Vcom)29が設けられる。この共通ライン29は、第2の電極22に共通信号を供給するために、第2の電極22と連結している。FIG. 13 is an enlarged plan view of a part of the region surrounded by the II line of the electrode layer 3 formed on the first substrate 2 of FIG. 1 in the IPS type liquid crystal display unit. As shown in FIG. 13, in a region surrounded by a plurality of gate bus lines 26 for supplying scanning signals and a plurality of source bus lines 25 for supplying display signals (in a unit pixel), a comb-tooth shape is formed. The first electrode (for example, pixel electrode) 21 and the comb-shaped second electrode (for example, common electrode) 22 are loosely engaged with each other (the two electrodes are spaced apart and meshed with each other while maintaining a certain distance). Is provided). In the unit pixel, a thin film transistor including a source electrode 27, a drain electrode 24, and a gate electrode 28 is provided in the vicinity of an intersection where the gate bus line 26 and the source bus line 25 intersect each other. The thin film transistor is connected to the first electrode 21 as a switch element that supplies a display signal to the first electrode 21. Further, a common line (V com ) 29 is provided in parallel with the gate bus line 26. The common line 29 is connected to the second electrode 22 in order to supply a common signal to the second electrode 22.

図16は、図13におけるIII−III線方向にIPS型の液晶パネルを切断した断面図である。第1の基板2上には、ゲートバスライン26(図示せず)を覆い、且つ第1の基板2の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層32と、ゲート絶縁層32の表面に形成された絶縁保護層31とが設けられ、絶縁保護膜31上に、第1の電極(画素電極)21及び第2の電極(共通電極)22が離間して設けられる。絶縁保護層31は、絶縁機能を有する層であり、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素酸窒化膜等で形成される。  FIG. 16 is a cross-sectional view of the IPS liquid crystal panel taken along the line III-III in FIG. On the first substrate 2, a gate insulating layer 32 is provided so as to cover the gate bus line 26 (not shown) and to cover substantially the entire surface of the first substrate 2, and on the surface of the gate insulating layer 32. The formed insulating protective layer 31 is provided, and on the insulating protective film 31, a first electrode (pixel electrode) 21 and a second electrode (common electrode) 22 are provided separately. The insulating protective layer 31 is a layer having an insulating function, and is formed of silicon nitride, silicon dioxide, silicon oxynitride film, or the like.

図14及び図16に示すような実施の形態では、第1の電極21及び第2の電極22は、絶縁保護層31上に、すなわち同一の層上に形成された櫛形の電極であり、互いに離間して噛合した状態で設けられている。IPS型の液晶表示部では、第1の電極21と第2の電極22との間の電極間距離Gと、第1の基板2と第2の基板7との間の液晶層の厚さ(セルギャップ):Hは、G≧Hの関係を満たす。電極間距離:Gとは、第1の電極21と第2の電極22との間の、基板に水平方向の最短距離を表し、図13及び図16で示す例においては、第1の電極21と第2の電極22とが遊嵌して交互に形成されたラインに対して、垂直方向の距離を表す。第1の基板2と第2の基板7との距離:Hとは、第1の基板2と第2の基板7との間の液晶層の厚さを表し、具体的には、第1の基板2及び第2の基板7のそれぞれに設けられた配向層4(最表面)間の距離(すなわちセルギャップ)、液晶層の厚みを表す。  In the embodiment shown in FIGS. 14 and 16, the first electrode 21 and the second electrode 22 are comb-shaped electrodes formed on the insulating protective layer 31, that is, on the same layer, and are mutually connected. It is provided in a state of being separated and meshed. In the IPS liquid crystal display unit, the interelectrode distance G between the first electrode 21 and the second electrode 22 and the thickness of the liquid crystal layer between the first substrate 2 and the second substrate 7 ( Cell gap): H satisfies the relationship G ≧ H. The distance between electrodes: G represents the shortest distance in the horizontal direction on the substrate between the first electrode 21 and the second electrode 22. In the example shown in FIGS. 13 and 16, the first electrode 21 is used. And a distance in the vertical direction with respect to a line alternately formed by loosely fitting the second electrode 22. The distance H between the first substrate 2 and the second substrate 7 represents the thickness of the liquid crystal layer between the first substrate 2 and the second substrate 7, specifically, the first The distance (namely, cell gap) between the alignment layers 4 (outermost surfaces) provided on each of the substrate 2 and the second substrate 7 and the thickness of the liquid crystal layer are represented.

一方、先述のFFS型の液晶表示部では、第1の基板2と第二の基板7との間の液晶層の厚さが、第1の電極21と第2の電極22との間の、基板に水平方向の最短距離未満であり、IPS型の液晶表示部は、第1の基板2と第二の基板7との間の液晶層の厚さが、第1の電極21と第2の電極22との間の、基板に水平方向の最短距離以上である。したがって、IPSとFFSの違いは、第1の電極21及び第2の電極22の厚み方向の位置関係に依存しない。  On the other hand, in the above-described FFS type liquid crystal display unit, the thickness of the liquid crystal layer between the first substrate 2 and the second substrate 7 is between the first electrode 21 and the second electrode 22. The IPS liquid crystal display unit is less than the shortest distance in the horizontal direction with respect to the substrate, and the thickness of the liquid crystal layer between the first substrate 2 and the second substrate 7 is the same as that of the first electrode 21 and the second electrode. More than the shortest distance in the horizontal direction with respect to the substrate between the electrodes 22. Therefore, the difference between IPS and FFS does not depend on the positional relationship between the first electrode 21 and the second electrode 22 in the thickness direction.

IPS型の液晶表示素子は、第1の電極21及び第2の電極22間に形成される基板面に対して水平方向の電界を利用して液晶分子を駆動させる。第1の電極21の電極幅:Q、及び第2の電極22の電極幅:R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。  The IPS liquid crystal display element drives liquid crystal molecules using an electric field in a horizontal direction with respect to a substrate surface formed between the first electrode 21 and the second electrode 22. The electrode width Q of the first electrode 21 and the electrode width R of the second electrode 22 are preferably formed such that all the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 can be driven by the generated electric field.

本発明の好ましい液晶パネルの他の実施形態は、垂直配向型の液晶表示素子である。図17は、当該図2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線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図18は、図17におけるIII−III線方向に図2に示す液晶表示素子を切断した断面図である。以下、図2および図17〜18を参照して、本発明に係る垂直配向型の液晶表示部を説明する。  Another embodiment of the preferred liquid crystal panel of the present invention is a vertical alignment type liquid crystal display element. FIG. 17 is an enlarged plan view of a region surrounded by the II line of the electrode layer 3 (or also referred to as the thin film transistor layer 3) including the thin film transistor formed on the substrate in FIG. 18 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 2 taken along the line III-III in FIG. Hereinafter, the vertical alignment type liquid crystal display unit according to the present invention will be described with reference to FIG. 2 and FIGS.

本発明に係る液晶表示素子における液晶パネル10の構成は、図2に記載するように透明導電性材料からなる透明電極(層)3’(または共通電極3’とも称する。共通電極22に対応)を具備した第2の基板7と、画素電極および各画素に具備した前記画素電極を制御する薄膜トランジスタを形成した電極層3を含む第1の基板2と、前記第1の基板2と第2の基板7との間に挟持された液晶組成物(または液晶層5)を有し、該液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板2,7に対して略垂直である液晶表示素子であって、該液晶組成物として前記本発明の液晶組成物を用いたことに特徴を有するものである。また図18に示すように、前記第1の基板2および前記第2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18では、前記第2の基板7と共通電極3’との間にカラーフィルタ6が設けられている。またさらに、本発明に係る液晶層5と隣接し、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層4を透明電極(層)3,3’表面に形成してもよい。  The configuration of the liquid crystal panel 10 in the liquid crystal display device according to the present invention is a transparent electrode (layer) 3 ′ made of a transparent conductive material (also referred to as a common electrode 3 ′, corresponding to the common electrode 22) as shown in FIG. A first substrate 2 including a pixel substrate and an electrode layer 3 on which a thin film transistor for controlling the pixel electrode included in each pixel is formed; the first substrate 2; A liquid crystal composition (or liquid crystal layer 5) sandwiched between the substrate 7 and the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal composition when no voltage is applied is substantially perpendicular to the substrates 2 and 7. A liquid crystal display device is characterized in that the liquid crystal composition of the present invention is used as the liquid crystal composition. As shown in FIG. 18, the first substrate 2 and the second substrate 7 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 1 and 8. Further, in FIG. 18, a color filter 6 is provided between the second substrate 7 and the common electrode 3 '. Furthermore, a pair of alignment layers 4 are formed on the surfaces of the transparent electrodes (layers) 3 and 3 ′ so as to be in direct contact with the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 5 adjacent to the liquid crystal layer 5 according to the present invention. Also good.

図17は、画素電極の形状の一例として逆L字型の画素電極を示した図であり、図2における基板2上に形成された電極層3(画素電極21に対応)のII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。前記画素電極は、上記図12、13および14と同様に、ゲートバスライン26とソースバスライン25とに囲まれた領域の略全面に逆L字型に形成されているが、画素電極の形状は限定されるものではない。  FIG. 17 is a diagram showing an inverted L-shaped pixel electrode as an example of the shape of the pixel electrode, which is surrounded by the II line of the electrode layer 3 (corresponding to the pixel electrode 21) formed on the substrate 2 in FIG. FIG. The pixel electrode is formed in an inverted L shape over substantially the entire area surrounded by the gate bus line 26 and the source bus line 25, as in FIGS. Is not limited.

垂直配向型の液晶表示素子の液晶表示部は、上記のIPS型やFFS型とは異なり、共通電極22(図示せず)が画素電極21と対向離間して形成されている。換言すると、画素電極21と、共通電極22とは別の基板上に形成されている。一方、先述のFFSやIPS型の液晶表示素子は、画素電極21および共通電極22が同一基板上に形成されている。  Unlike the IPS type and FFS type, the liquid crystal display portion of the vertical alignment type liquid crystal display element is formed with a common electrode 22 (not shown) facing and separating from the pixel electrode 21. In other words, the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed on different substrates. On the other hand, in the aforementioned FFS or IPS type liquid crystal display element, the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed on the same substrate.

また、当該カラーフィルタ6は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタ23に対応する部分にブラックマトリックス(図示せず)を形成することが好ましい。  Further, the color filter 6 preferably forms a black matrix (not shown) in a portion corresponding to the thin film transistor and the storage capacitor 23 from the viewpoint of preventing light leakage.

図18は、図17おけるIII−III線方向に図2に示す液晶表示素子を切断した断面図である。すなわち、本発明に係る液晶表示素子の液晶パネル10は、第1の偏光板1と、第1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、配向層4と、液晶組成物を含む層5と、配向層4と、共通電極3’と、カラーフィルタ6と、第2の基板7と、第1の偏光板8と、が順次積層された構成である。本発明に係る液晶表示素子の薄膜トランジスタの構造(図18のIVの領域)の好適な一態様は、上述した通りであるためここでは省略する。  18 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 2 taken along the line III-III in FIG. That is, the liquid crystal panel 10 of the liquid crystal display element according to the present invention includes a first polarizing plate 1, a first substrate 2, an electrode layer (also referred to as a thin film transistor layer) 3 including a thin film transistor, an alignment layer 4, A layer 5 containing a liquid crystal composition, an alignment layer 4, a common electrode 3 ′, a color filter 6, a second substrate 7, and a first polarizing plate 8 are sequentially stacked. A preferred embodiment of the structure of the thin film transistor (region IV in FIG. 18) of the liquid crystal display element according to the present invention is as described above, and is omitted here.

本発明に係る液晶表示素子は、バックライトユニット100を液晶の画素数より少ない複数の区画毎に輝度を制御することで、コントラストを向上させるローカルディミングの手法を有していても良い。  The liquid crystal display element according to the present invention may have a local dimming technique for improving the contrast by controlling the luminance of the backlight unit 100 for each of a plurality of sections smaller than the number of liquid crystal pixels.

ローカルディミングの手法としては、複数存在する発光素子Lを液晶パネル上の特定の領域の光源として使用し、各発光素子Lを表示領域の輝度に応じて制御することが可能である。この場合、当該複数の発光素子Lが、平面状に配列された形態であっても、液晶パネル10の一側面側に一列に並べられた形態であっても良い。  As a local dimming method, it is possible to use a plurality of light emitting elements L as light sources for a specific area on the liquid crystal panel and control each light emitting element L according to the luminance of the display area. In this case, the plurality of light emitting elements L may be arranged in a planar shape, or may be arranged in a line on one side of the liquid crystal panel 10.

上記ローカルディミングの手法としてバックライトユニット100の導光部102と液晶パネル10とを有する構造になっている場合において、導光板(および/または光拡散板)と液晶パネルの光源側の基板との間に当該導光部102として、液晶の画素数より少ない特定領域毎にバックライトの光量を制御する制御層を有していても良い。  In the case of a structure having the light guide portion 102 of the backlight unit 100 and the liquid crystal panel 10 as the local dimming method, the light guide plate (and / or the light diffusing plate) and the substrate on the light source side of the liquid crystal panel In the meantime, the light guide unit 102 may include a control layer that controls the amount of light of the backlight for each specific region smaller than the number of pixels of the liquid crystal.

バックライトの光量を制御する手法としては、液晶の画素数より少ない液晶素子を更に有していても良く、液晶素子としては既存の様々手法を用いることができるが、ポリマーネットワークが形成された液晶を含むLCD層が透過率の点で好ましい。当該ポリマーネットワークが形成された(ネマチック)液晶を含む層(必要により一対の透明電極で挟持されたポリマーネットワークが形成された(ネマチック)液晶を含む層)は、電圧OFF時は光を散乱し、電圧ON時は光を透過するため、表示画面全体を複数の区画に分けるように区画されたポリマーネットワークが形成された液晶を含むLCD層を、導光板(および/または光拡散板)と液晶パネルの光源側の基板との間に設けることでローカルディミングを実現できる。  As a method for controlling the amount of light of the backlight, a liquid crystal element having fewer than the number of pixels of the liquid crystal may be further included, and various existing methods can be used as the liquid crystal element. An LCD layer containing is preferable in terms of transmittance. The layer containing the (nematic) liquid crystal in which the polymer network is formed (if necessary, the layer containing the (nematic) liquid crystal in which the polymer network is sandwiched between a pair of transparent electrodes) scatters light when the voltage is OFF, In order to transmit light when the voltage is turned on, an LCD layer including a liquid crystal formed with a polymer network partitioned so as to divide the entire display screen into a plurality of partitions, a light guide plate (and / or a light diffusion plate) and a liquid crystal panel Local dimming can be realized by providing it between the substrate on the light source side.

以下、本発明に係る液晶表示素子の構成要素である光変換部、液晶層および配向層について説明する。  Hereinafter, the light conversion unit, the liquid crystal layer, and the alignment layer, which are components of the liquid crystal display element according to the present invention, will be described.

本発明に係る光変換部は、発光用ナノ結晶を含有する。本明細書における用語「ナノ結晶」は、好ましくは、100nm以下の少なくとも1つの長さを有する、粒子を指す。ナノ結晶の形状は、任意の幾何学的形状を有してもよく、対称または不対称であってよい。当該ナノ結晶の形状の具体例としては、細長、ロッド状の形状、円形(球状)、楕円形、角錐の形状、ディスク状、枝状、網状または任意の不規則な形状等を含む。一部の実施形態では、発光用ナノ結晶は、量子ドットまたは量子ロッドであることが好ましい。  The light conversion part according to the present invention contains light-emitting nanocrystals. As used herein, the term “nanocrystal” preferably refers to a particle having at least one length of 100 nm or less. The shape of the nanocrystal may have any geometric shape and may be symmetric or asymmetric. Specific examples of the shape of the nanocrystal include an elongated shape, a rod shape, a circle shape (spherical shape), an ellipse shape, a pyramid shape, a disk shape, a branch shape, a net shape, or any irregular shape. In some embodiments, the luminescent nanocrystals are preferably quantum dots or quantum rods.

当該発光用ナノ結晶は、少なくとも1種の第一の半導体材料を含むコアと、前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含むシェルとを有することが好ましい。  The light-emitting nanocrystal preferably includes a core including at least one first semiconductor material and a shell that covers the core and includes a second semiconductor material that is the same as or different from the core.

そのため、本発明に係る発光用ナノ結晶は、少なくとも第一半導体材料を含むコアと、第二半導体材料を含むシェルからなり、前記第一半導体材料と、前記第二半導体材料とは同じでも異なっていても良い。また、コアおよび/またはシェル共に第一半導体および/または第二半導体以外の第三の半導体材料を含んでも良い。なお、ここでいうコアを被覆とは、コアの少なくとも一部を被覆していればよい。  Therefore, the nanocrystal for light emission according to the present invention includes a core including at least a first semiconductor material and a shell including a second semiconductor material, and the first semiconductor material and the second semiconductor material are the same or different. May be. Further, the core and / or the shell may contain a third semiconductor material other than the first semiconductor and / or the second semiconductor. In addition, what is necessary is just to coat | cover at least one part of a core with the core covering here.

さらに、当該発光用ナノ結晶は、少なくとも1種の第一の半導体材料を含むコアと、前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含む第一のシェルと、必要により、前記第一のシェルを被覆し、かつ前記第一のシェルと同一または異なる第三の半導体材料を含む第二のシェルと、を有することが好ましい。  The light-emitting nanocrystal further includes a core including at least one first semiconductor material, a first shell covering the core and including a second semiconductor material that is the same as or different from the core, and It is preferable to have a second shell that covers the first shell and includes a third semiconductor material that is the same as or different from the first shell.

したがって、本発明に係る発光用ナノ結晶は、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一の第二の半導体材料を含むシェルを有する形態、すなわち1種類又は2種以上の半導体材料から構成される態様(=コアのみの構造(コア構造とも称する))と、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと異なる第二の半導体材料を含むシェルを有する形態等の、すなわちコア/シェル構造と、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと異なる第二の半導体材料を含む第一のシェルと、前記第一のシェルを被覆し、かつ前記第一のシェルと異なる第三の半導体材料を含む第二のシェルを有する形態の、すなわちコア/シェル/シェル構造との3つの構造のうち少なくとも一つを有することが好ましい。  Therefore, the nanocrystal for light emission according to the present invention has a form having a core containing a first semiconductor material and a shell covering the core and containing the same second semiconductor material as the core, that is, one type or two An embodiment composed of more than one kind of semiconductor material (= core-only structure (also referred to as core structure)), a core containing a first semiconductor material, and a second semiconductor material that covers the core and is different from the core Including a core / shell structure, a core including a first semiconductor material, and a first shell covering the core and including a second semiconductor material different from the core; Of the three structures of the core / shell / shell structure, the core / shell / shell structure has a second shell that covers the first shell and includes a third semiconductor material different from the first shell. It is preferred to have one Kutomo.

また、本発明に係る発光用ナノ結晶は、上記の通り、コア構造、コア/シェル構造、コア/シェル/シェル構造の3つの形態を含むことが好ましく、この場合、コアは2種以上の半導体材料を含む混晶であってもよい(例えば、CdSe+CdS、CIS+ZnS等)。またさらに、シェルも同様に2種以上の半導体材料を含む混晶であってもよい。  Further, as described above, the light-emitting nanocrystal according to the present invention preferably includes three forms of a core structure, a core / shell structure, and a core / shell / shell structure. In this case, the core has two or more kinds of semiconductors. A mixed crystal containing a material may be used (for example, CdSe + CdS, CIS + ZnS, etc.). Furthermore, the shell may also be a mixed crystal containing two or more semiconductor materials.

本発明に係る光変換部において、発光用ナノ結晶は、当該発光用ナノ結晶に対して親和性のある分子が発光用ナノ結晶と接触していてもよい。  In the light conversion unit according to the present invention, the light-emitting nanocrystal may have a molecule having affinity for the light-emitting nanocrystal in contact with the light-emitting nanocrystal.

上記親和性のある分子とは、発光用ナノ結晶に対して親和性のある官能基を有する低分子および高分子であり、親和性のある官能基としては特に限定されるものでは無いが、窒素、酸素、硫黄およびリンからなる群から選択される1種の元素を含む基である事が好ましい。例えば、有機系硫黄基、有機系リン酸基ピロリドン基、ピリジン基、アミノ基、アミド基、イソシアネート基、カルボニル基、および水酸基等を挙げる事が出来る。  The above-mentioned molecules having affinity are low molecules and polymers having a functional group having affinity for the nanocrystals for light emission, and the functional group having affinity is not particularly limited. And a group containing one element selected from the group consisting of oxygen, sulfur and phosphorus. Examples include organic sulfur groups, organic phosphate groups pyrrolidone groups, pyridine groups, amino groups, amide groups, isocyanate groups, carbonyl groups, and hydroxyl groups.

発光用ナノ結晶が凝集すると、発光用ナノ結晶の局所的不存在などにより特定の領域(スポット)に高エネルギー光線が暴露されやすくなる。  When the light-emitting nanocrystals aggregate, a high-energy light beam is likely to be exposed to a specific region (spot) due to the local absence of the light-emitting nanocrystals.

本発明に係る半導体材料は、II−VI族半導体、III−V族半導体、I−III−VI族半導体、IV族半導体及びI−II−IV−VI族半導体からなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。本発明に係る第一の半導体材料、第一の半導体材料および第三の半導体材料の好ましい例は、上記の半導体材料と同様である。  The semiconductor material according to the present invention is one selected from the group consisting of II-VI group semiconductors, III-V group semiconductors, I-III-VI group semiconductors, IV group semiconductors, and I-II-IV-VI group semiconductors. Or it is preferable that they are 2 or more types. Preferable examples of the first semiconductor material, the first semiconductor material, and the third semiconductor material according to the present invention are the same as the semiconductor materials described above.

本発明に係る半導体材料は、具体的には、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、CdHgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe;GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb;SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe;Si、Ge、SiC、SiGe、AgInSe2、CuGaSe2、CuInS2、CuGaS2、CuInSe2、AgInS2、AgGaSe2、AgGaS2、C、SiおよびGeからなる群から選択される少なくとも1つ以上選ばれ、これらの化合物半導体は単独で使用されても、または2つ以上が混合されていても良く、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、InP、InAs、InSb、GaP、GaAs、GaSb、AgInS、AgInSe、AgInTe、AgGaS 、AgGaSe、AgGaTe、CuInS、CuInSe、CuInTe、CuGaS、CuGaSe、CuGaTe、Si、C、GeおよびCuZnSnSからなる群から選択される少なくとも1つ以上選ばれることがより好ましく、これらの化合物半導体は単独で使用されても、または2つ以上が混合されていても良い。  Specifically, the semiconductor material according to the present invention includes CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTTe, HgSeS, HgSeS, HgSe CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, CdHgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe AlSb, InN, InP, InAs, InSb, GaNP, GANAS, GaNSb, GaP s, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, InSPS, GaInPAs InAlPAs, InAlPSb; SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, Sn; CuGaSe2, CuInS2, At least one selected from the group consisting of uGaS2, CuInSe2, AgInS2, AgGaSe2, AgGaSe2, C, Si and Ge, and these compound semiconductors may be used alone or in combination of two or more CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, InP, InAs, InSb, GaP, GaAs, GaSb, AgInS2, AgInSe2, AgInTe2, AgGaS 2, AgGaSe2, AgGaTe2, CuInS2, CuInSe2, CuInTe2, CuGaS2, CuGaSe2, CuGaTe2, Si, C, Ge and Cu2ZnSnS4More preferably, at least one selected from the group consisting of: is selected, and these compound semiconductors may be used alone or in combination of two or more.

本発明に係る発光用ナノ結晶は、赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶および青色光を発光する青色発光用ナノ結晶からなる群から選択される少なくとも1種のナノ結晶を含むことが好ましい。一般に、発光用ナノ結晶の発光色は、井戸型ポテンシャルモデルのシュレディンガー波動方程式の解によれば粒子径に依存するが、発光用ナノ結晶が有するエネルギーギャップにも依存するため、使用する発光用ナノ結晶とその粒子径を調整することにより、発光色を選択する。  The light emitting nanocrystal according to the present invention is at least selected from the group consisting of a red light emitting nanocrystal that emits red light, a green light emitting nanocrystal that emits green light, and a blue light emitting nanocrystal that emits blue light. It preferably contains one kind of nanocrystal. In general, the emission color of a light-emitting nanocrystal depends on the particle size according to the Schrodinger wave equation of the well-type potential model, but also depends on the energy gap of the light-emitting nanocrystal. The emission color is selected by adjusting the crystal and its particle size.

本発明において赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、665nm、663nm、660nm、658nm、655nm、653nm、651nm、650nm、647nm、645nm、643nm、640nm、637nm、635nm、632nmまたは630nmであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、628nm、625nm、623nm、620nm、615nm、610nm、607nmまたは605nmであることが好ましい。  In the present invention, the upper limit of the wavelength peak of the fluorescence spectrum of the red light emitting nanocrystal emitting red light is 665 nm, 663 nm, 660 nm, 658 nm, 655 nm, 653 nm, 651 nm, 650 nm, 647 nm, 645 nm, 643 nm, 640 nm, 637 nm, 635 nm. 632 nm or 630 nm, and the lower limit of the wavelength peak is preferably 628 nm, 625 nm, 623 nm, 620 nm, 615 nm, 610 nm, 607 nm or 605 nm.

本発明において緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、560nm、557nm、555nm、550nm、547nm、545nm、543nm、540nm、537nm、535nm、532nmまたは530nmであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、528nm、525nm、523nm、520nm、515nm、510nm、507nm、505nm、503nmまたは500nmであることが好ましい。  In the present invention, the upper limit of the wavelength peak of the fluorescence spectrum of the green light emitting nanocrystal emitting green light is 560 nm, 557 nm, 555 nm, 550 nm, 547 nm, 545 nm, 543 nm, 540 nm, 537 nm, 535 nm, 532 nm or 530 nm. Preferably, the lower limit of the wavelength peak is preferably 528 nm, 525 nm, 523 nm, 520 nm, 515 nm, 510 nm, 507 nm, 505 nm, 503 nm or 500 nm.

本発明において青色光を発光する青色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、480nm、477nm、475nm、470nm、467nm、465nm、463nm、460nm、457nm、455nm、452nmまたは450nmであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、450nm、445nm、440nm、435nm、430nm、428nm、425nm、422nmまたは420nmであることが好ましい。  In the present invention, the upper limit of the wavelength peak of the fluorescence spectrum of the blue light emitting nanocrystal emitting blue light is 480 nm, 477 nm, 475 nm, 470 nm, 467 nm, 465 nm, 463 nm, 460 nm, 457 nm, 455 nm, 452 nm or 450 nm. Preferably, the lower limit of the wavelength peak is 450 nm, 445 nm, 440 nm, 435 nm, 430 nm, 428 nm, 425 nm, 422 nm or 420 nm.

本発明において赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が635nm±30nmの範囲に入っている事が望ましい。同じく、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が530nm±30nmの範囲に入っている事が望ましく、青色光を発光する青色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が450nm±30nmの範囲に入っている事が望ましい。  In the present invention, the semiconductor material used for the red light emitting nanocrystal that emits red light preferably has a light emission peak wavelength in the range of 635 nm ± 30 nm. Similarly, the semiconductor material used for the green light emitting nanocrystal that emits green light preferably has a light emission peak wavelength in the range of 530 nm ± 30 nm, and is used for the blue light emitting nanocrystal that emits blue light. The semiconductor material to be used preferably has a light emission peak wavelength in the range of 450 nm ± 30 nm.

本発明に係る発光用ナノ結晶の蛍光量子収率の下限値は、40%以上、30%以上、20%以上、10%以上の順で好ましい。  The lower limit of the fluorescence quantum yield of the luminescent nanocrystal according to the present invention is preferably in the order of 40% or more, 30% or more, 20% or more, and 10% or more.

本発明に係る発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの半値幅の上限値は、60nm以下、55nm以下、50nm以下、45nm以下の順で好ましい。  The upper limit of the full width at half maximum of the fluorescence spectrum of the luminescent nanocrystal according to the present invention is preferably in the order of 60 nm or less, 55 nm or less, 50 nm or less, and 45 nm or less.

本発明に係る発光用ナノ結晶の粒子径(1次粒子)の上限値は、50nm以下、40nm以下、30nm以下、20nm以下の順で好ましい
本発明に係る赤色発光用ナノ結晶の発光のピーク波長の上限値は665nm、下限値は605nmであり、このピーク波長に合う様に化合物およびその粒径を選択する。同じく、緑色発光用ナノ結晶の発光のピーク波長の上限値は560nm、下限値は500nm、青色発光用ナノ結晶の発光のピーク波長の上限値は480nm、下限値は420nmであり、それぞれこのピーク波長に合う様に化合物およびその粒径を選択する。
The upper limit of the particle size (primary particle) of the nanocrystal for light emission according to the present invention is preferably in the order of 50 nm or less, 40 nm or less, 30 nm or less, and 20 nm or less. The peak wavelength of light emission of the red light emission nanocrystal according to the present invention The upper limit value is 665 nm, and the lower limit value is 605 nm. The compound and its particle size are selected so as to match this peak wavelength. Similarly, the upper limit of the emission peak wavelength of the green light emitting nanocrystal is 560 nm, the lower limit is 500 nm, the upper limit of the emission peak wavelength of the blue light emitting nanocrystal is 480 nm, and the lower limit is 420 nm. The compound and its particle size are selected so as to meet the requirements.

本発明に係る光変換部は、発光用ナノ結晶を含み、当該発光用ナノ結晶は、赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶および青色光を発光する青色発光用ナノ結晶からなる群から選択される少なくとも1種のナノ結晶を含むことが好ましい。具体的には、赤色(例えば、CdSeの発光用ナノ結晶、CdSeのロッド状発光用ナノ結晶、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がCdSe、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がZnSe、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がCdSe、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がZnSe、CdSeとZnSとの混晶の発光用ナノ結晶、CdSeとZnSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶、InPの発光用ナノ結晶、InPの発光用ナノ結晶、InPのロッド状発光用ナノ結晶、CdSeとCdSとの混晶の発光用ナノ結晶、CdSeとCdSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶、ZnSeとCdSとの混晶の発光用ナノ結晶、ZnSeとCdSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶など)、緑色(CdSeの発光用ナノ結晶、CdSeのロッド状の発光用ナノ結晶、CdSeとZnSとの混晶の発光用ナノ結晶、CdSeとZnSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶など)および青色(ZnSeの発光用ナノ結晶、ZnSeのロッド状発光用ナノ結晶、ZnSの発光用ナノ結晶、ZnSのロッド状発光用ナノ結晶、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がZnSeであって内側のコア部がZnS、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がZnSeであって内側のコア部がZnS、CdSの発光用ナノ結晶、CdSのロッド状発光用ナノ結晶)で発光する異なるナノ結晶を含む。他の色(例えば、黄色についても、必要に応じて光変換部に含有してもよい。  The light conversion unit according to the present invention includes a light emitting nanocrystal, and the light emitting nanocrystal emits a red light emitting nanocrystal that emits red light, a green light emitting nanocrystal that emits green light, and a blue light. It is preferable to include at least one nanocrystal selected from the group consisting of blue light emitting nanocrystals. Specifically, red (for example, CdSe light-emitting nanocrystals, CdSe rod-shaped light-emitting nanocrystals, rod-shaped light-emitting nanocrystals having a core-shell structure, where the shell portion is CdS and the inner core The part is CdSe, a rod-shaped light emitting nanocrystal having a core-shell structure, the shell part is CdS, the inner core part is ZnSe, and the light-emitting nanocrystal has a core-shell structure, and the shell part is CdS The inner core portion is CdSe, a light emitting nanocrystal having a core-shell structure, and the shell portion is CdS, and the inner core portion is ZnSe, a mixed crystal of CdSe and ZnS, and a light emitting nanocrystal. CdSe and ZnS mixed crystal rod-shaped light-emitting nanocrystals, InP light-emitting nanocrystals, InP light-emitting nanocrystals, InP rod-shaped light-emitting nanocrystals, Mixed crystal luminescent nanocrystals of dSe and CdS, mixed crystal rod-shaped luminescent nanocrystals of CdSe and CdS, mixed crystal luminescent nanocrystals of ZnSe and CdS, mixed crystal rods of ZnSe and CdS Luminescent nanocrystals, etc.), green (CdSe luminescent nanocrystals, CdSe rod-shaped luminescent nanocrystals, CdSe-ZnS mixed crystal luminescent nanocrystals, CdSe-ZnS mixed crystal rod-shaped Luminescent nanocrystals, etc.) and blue (ZnSe luminescent nanocrystals, ZnSe luminescent nanocrystals, ZnS luminescent nanocrystals, ZnS luminescent nanocrystals, luminescent nanocrystals with a core-shell structure) The shell portion is ZnSe, the inner core portion is ZnS, and the rod-shaped light-emitting nanocrystal having a core-shell structure, and the shell portion is ZnSe and the inner portion is ZnSe. Including the core portion ZnS, light emitting nanocrystals CdS, different nanocrystals that emit in the CdS rod light emitting nanocrystals). Other colors (for example, yellow) may be included in the light conversion unit as necessary.

本明細書における本発明に係る発光用ナノ結晶の粒子径(1次粒子)はTEM観察によって測定できる。一般的に、ナノ結晶の平均粒子径の測定方法としては、光散乱法、溶媒を用いた沈降式粒度測定法、電子顕微鏡により粒子を直接観察して平均粒子径を実測する方法が挙げられる。発光用ナノ結晶は水分などにより劣化しやすいため、本発明では、透過型電子顕微鏡(TEM)または走査型電子顕微鏡(SEM)により任意の複数個の結晶を直接観察し、投影二次元映像よる長短径比からそれぞれの粒子径を算出し、その平均を求める方法が好適である。そのため、本発明では上記方法を適用して平均粒子径を算出している。発光用ナノ結晶の1次粒子とは、構成する数〜数十nmの大きさの単結晶またはそれに近い結晶子のことであり、発光用ナノ結晶の一次粒子の大きさや形は、当該一次粒子の化学組成、構造、製造方法や製造条件などによって依存すると考えられる。  The particle diameter (primary particle) of the nanocrystal for light emission according to the present invention in the present specification can be measured by TEM observation. In general, examples of the method for measuring the average particle size of nanocrystals include a light scattering method, a sedimentation type particle size measurement method using a solvent, and a method of actually observing particles with an electron microscope and measuring the average particle size. In the present invention, any number of crystals are directly observed with a transmission electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM), and the length of the nanocrystals for light emission is reduced by projection two-dimensional images. A method is preferred in which the particle diameters are calculated from the diameter ratio and the average is obtained. Therefore, in the present invention, the average particle diameter is calculated by applying the above method. The primary particle of the light-emitting nanocrystal is a single crystal having a size of several to several tens of nanometers or a crystallite close thereto, and the size and shape of the primary particle of the light-emitting nanocrystal is the primary particle. It is considered that it depends on the chemical composition, structure, manufacturing method and manufacturing conditions.

本発明に係る光変換部は、上記で示した発光用ナノ結晶と、必要により樹脂とを混合してもよい。  The light conversion part according to the present invention may be mixed with the light-emitting nanocrystals shown above and, if necessary, a resin.

本発明に係る光変換部が、図3の実施形態で示すような、光源部と接続され、第一の基板又は第二の基板の側面部に設置された場合、より詳細には、本発明に係る光変換部が、光源部と接続され、中空管体と当該中空管体の内部収容された発光用ナノ結晶を有する場合、必要により発光用ナノ結晶は透明樹脂と混合してもよい。この場合の透明樹脂は公知のものを使用することができ、例えばアクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリチオエーテル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、直鎖構造および環状構造ノポリオレフィン樹脂等が挙げられる。また、上記透明樹脂は、可視光領域(360nm〜830nm)において全光線透過率が80%以上の透明樹脂が好ましい。  When the light conversion unit according to the present invention is connected to the light source unit as shown in the embodiment of FIG. 3 and installed on the side surface of the first substrate or the second substrate, the present invention is more specifically described. In the case where the light conversion unit according to the present invention is connected to the light source unit and has a hollow tube and a luminescent nanocrystal housed inside the hollow tube, the luminescent nanocrystal may be mixed with a transparent resin if necessary. Good. As the transparent resin in this case, known ones can be used. For example, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyether resin, polythioether resin, polyacrylonitrile resin, Examples include polyetheretherketone resins, linear structure and cyclic structure polyolefin resins. The transparent resin is preferably a transparent resin having a total light transmittance of 80% or more in the visible light region (360 nm to 830 nm).

さらに、本発明に係る光変換部において、必要により、上記透明樹脂、上記発光用ナノ結晶の他に、蛍光体、重合開始剤、触媒、アルミナ、シリカ、酸化チタンビーズ、ゼオライトまたはジルコニアなどの散乱剤といった、公知の添加剤を含んでもよい。  Further, in the light conversion part according to the present invention, if necessary, in addition to the transparent resin and the light-emitting nanocrystal, scattering of phosphor, polymerization initiator, catalyst, alumina, silica, titanium oxide beads, zeolite, zirconia, etc. A known additive such as an agent may be included.

本発明に係る光変換部が、光源部と接続され、中空管体と当該中空管体の内部収容された発光用ナノ結晶を有する場合における透明樹脂に対する発光用ナノ結晶の含有量の上限は、透明樹脂100質量部に対して、20質量部であることが好ましく、17質量部であることが好ましく、15質量部であることが好ましく、13質量部であることが好ましく、12質量部であることが好ましく、10質量部であることが好ましく、8質量部であることが好ましく、6質量部であることが好ましく、5質量部であることが好ましく、4.5質量部であることが好ましく、4質量部であることが好ましく、3.5質量部であることが好ましく、3質量部であることが好ましい。前記発光用ナノ結晶の含有量の下限は、透明樹脂100質量部に対して、0.05質量部であることが好ましく、0.07質量部であることが好ましく、0.1質量部であることが好ましく、0.15質量部であることが好ましく、0.2質量部であることが好ましく、0.3質量部、0.5質量部であることが好ましく、0.7質量部であることが好ましく、1質量部であることが好ましく、1.2質量部であることが好ましく、1.5質量部であることが好ましく、1.7質量部であることが好ましく、2質量部であることが好ましく、2.5質量部であることが好ましく、2.7質量部であることが好ましく、3質量部であることが好ましい。なお、光変換部に複数種の発光用ナノ結晶が含まれる場合において、上記含有量は合計量を表す。  The upper limit of the content of the light-emitting nanocrystals with respect to the transparent resin when the light conversion unit according to the present invention is connected to the light source unit and has the hollow tube and the light-emitting nanocrystal housed inside the hollow tube Is preferably 20 parts by weight, preferably 17 parts by weight, preferably 15 parts by weight, and preferably 13 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the transparent resin. Preferably, it is 10 parts by weight, preferably 8 parts by weight, preferably 6 parts by weight, preferably 5 parts by weight, and 4.5 parts by weight. Is preferably 4 parts by mass, preferably 3.5 parts by mass, and preferably 3 parts by mass. The lower limit of the content of the light-emitting nanocrystal is preferably 0.05 parts by mass, preferably 0.07 parts by mass, and 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the transparent resin. It is preferably 0.15 parts by mass, preferably 0.2 parts by mass, preferably 0.3 parts by mass, 0.5 parts by mass, and 0.7 parts by mass. Preferably, it is 1 part by mass, preferably 1.2 parts by mass, preferably 1.5 parts by mass, preferably 1.7 parts by mass, and 2 parts by mass. Preferably, it is 2.5 parts by mass, preferably 2.7 parts by mass, and preferably 3 parts by mass. In addition, in the case where a plurality of kinds of light emitting nanocrystals are included in the light conversion portion, the above content represents the total amount.

本発明に係る光変換部が、図7および図10の実施形態で示すような、発光素子と一体の場合、より詳細には、本発明に係る光変換部が、発光素子および発光用ナノ結晶を含有する光変換部を備える場合、必要により発光用ナノ結晶は透明樹脂と混合して使用してもよい。この場合の透明樹脂は公知のものを使用することができ、上記実施形態1の透明樹脂と同様の樹脂を使用することができるのでここでは省略する。また、本発明に係る光変換部において、必要により添加される添加剤も同様であるためここでは省略する。  When the light conversion unit according to the present invention is integrated with a light-emitting element as shown in the embodiments of FIGS. 7 and 10, more specifically, the light conversion unit according to the present invention includes a light-emitting element and a light-emitting nanocrystal. In the case of providing a light conversion part containing, the nanocrystals for light emission may be used by mixing with a transparent resin if necessary. The transparent resin in this case can use a well-known thing, and since it can use resin similar to the transparent resin of the said Embodiment 1, it abbreviate | omits here. Further, in the light conversion section according to the present invention, the additives added as necessary are the same, and are omitted here.

上記発光素子および発光用ナノ結晶を含有する光変換部を備える場合の透明樹脂に対する発光用ナノ結晶の含有量の上限は、透明樹脂100質量部に対して、25質量部であることが好ましく、23質量部であることが好ましく、20質量部であることが好ましく、17質量部であることが好ましく、15質量部であることが好ましく、13質量部であることが好ましく、12質量部であることが好ましく、10質量部であることが好ましく、8質量部であることが好ましく、6質量部であることが好ましく、5質量部であることが好ましく、4.5質量部であることが好ましく、4質量部であることが好ましく、3.5質量部であることが好ましく、3質量部であることが好ましい。前記発光用ナノ結晶の含有量の下限は、透明樹脂100質量部に対して、0.05質量部であることが好ましく、0.07質量部であることが好ましく、0.1質量部であることが好ましく、0.15質量部であることが好ましく、0.2質量部であることが好ましく、0.3質量部であることが好ましく、0.5質量部であることが好ましく、0.7質量部であることが好ましく、1質量部であることが好ましく、1.2質量部であることが好ましく、1.5質量部であることが好ましく、1.7質量部であることが好ましく、2質量部であることが好ましく、2.5質量部であることが好ましく、2.7質量部であることが好ましく、3質量部であることが好ましく、3.5質量部であることが好ましく、4質量部であることが好ましい。光変換部に複数種の発光用ナノ結晶が含まれる場合において、上記含有量は合計量を表す。  The upper limit of the content of the light-emitting nanocrystals with respect to the transparent resin in the case of including the light-emitting element and the light conversion part containing the light-emitting nanocrystals is preferably 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the transparent resin. It is preferably 23 parts by weight, preferably 20 parts by weight, preferably 17 parts by weight, preferably 15 parts by weight, preferably 13 parts by weight, and 12 parts by weight. Is preferably 10 parts by weight, preferably 8 parts by weight, preferably 6 parts by weight, preferably 5 parts by weight, and preferably 4.5 parts by weight. It is preferably 4 parts by weight, preferably 3.5 parts by weight, and preferably 3 parts by weight. The lower limit of the content of the light-emitting nanocrystal is preferably 0.05 parts by mass, preferably 0.07 parts by mass, and 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the transparent resin. It is preferably 0.15 parts by mass, preferably 0.2 parts by mass, preferably 0.3 parts by mass, preferably 0.5 parts by mass. It is preferably 7 parts by weight, preferably 1 part by weight, preferably 1.2 parts by weight, preferably 1.5 parts by weight, and preferably 1.7 parts by weight. It is preferably 2 parts by mass, preferably 2.5 parts by mass, preferably 2.7 parts by mass, preferably 3 parts by mass, and 3.5 parts by mass. Preferably, it is 4 parts by massIn the case where a plurality of types of light-emitting nanocrystals are included in the light conversion part, the content represents the total amount.

本発明に係る光変換部が、図8および図9の実施形態で示すような、光源部と接続され、第一の基板又は第二の基板に対して全面に設置された場合、より詳細には、本発明に係る光変換部が、シート状であり、前記第一の基板又は第二の基板の何れかで光源部側の基板に対して全面に配置した場合、必要により発光用ナノ結晶は透明樹脂と混合して使用してもよい。この場合の透明樹脂は公知のものを使用することができ、上記実施形態1の透明樹脂と同様の樹脂を使用することができるのでここでは省略する。また、本発明に係る光変換部において、必要により添加される添加剤も同様であるためここでは省略する。  When the light conversion unit according to the present invention is connected to the light source unit as shown in the embodiment of FIGS. 8 and 9 and installed on the entire surface of the first substrate or the second substrate, the light conversion unit will be described in more detail. The light conversion part according to the present invention is in the form of a sheet, and if disposed on the entire surface of the light source part side of either the first substrate or the second substrate, if necessary, a nanocrystal for light emission May be used by mixing with a transparent resin. The transparent resin in this case can use a well-known thing, and since it can use resin similar to the transparent resin of the said Embodiment 1, it abbreviate | omits here. Further, in the light conversion section according to the present invention, the additives added as necessary are the same, and are omitted here.

本発明に係る光変換部が、光源部と接続され、第一の基板又は第二の基板に対して全面に設置された場合における透明樹脂に対する発光用ナノ結晶の含有量の上限は、透明樹脂100質量部に対して、19質量部であることが好ましく、17質量部であることが好ましく、15質量部であることが好ましく、13質量部であることが好ましく、12質量部であることが好ましく、10質量部であることが好ましく、8質量部であることが好ましく、6質量部であることが好ましく、5質量部であることが好ましく、4.5質量部であることが好ましく、4質量部であることが好ましく、3.5質量部であることが好ましく、3質量部であることが好ましい。前記発光用ナノ結晶の含有量の下限は、透明樹脂100質量部に対して、0.05質量部であることが好ましく、0.07質量部であることが好ましく、0.1質量部であることが好ましく、0.15質量部、0.2質量部であることが好ましく、0.3質量部であることが好ましく、0.5質量部であることが好ましく、0.7質量部であることが好ましく、1質量部であることが好ましく、1.2質量部であることが好ましく、1.5質量部であることが好ましく、1.7質量部であることが好ましく、2質量部であることが好ましく、2.5質量部、2.7質量部であることが好ましく、3質量部であることが好ましく、3.5質量部であることが好ましい。光変換部に複数種の発光用ナノ結晶が含まれる場合において、上記含有量は合計量を表す。  The upper limit of the content of the nanocrystals for light emission with respect to the transparent resin when the light conversion unit according to the present invention is connected to the light source unit and installed on the entire surface of the first substrate or the second substrate is a transparent resin It is preferably 19 parts by mass, preferably 17 parts by mass, preferably 15 parts by mass, preferably 13 parts by mass, and 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass. Preferably, it is 10 parts by mass, preferably 8 parts by mass, preferably 6 parts by mass, preferably 5 parts by mass, and preferably 4.5 parts by mass. The mass is preferably 3.5 parts by mass, and preferably 3 parts by mass. The lower limit of the content of the light-emitting nanocrystal is preferably 0.05 parts by mass, preferably 0.07 parts by mass, and 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the transparent resin. It is preferably 0.15 parts by mass and 0.2 parts by mass, preferably 0.3 parts by mass, preferably 0.5 parts by mass, and 0.7 parts by mass. Preferably, it is 1 part by mass, preferably 1.2 parts by mass, preferably 1.5 parts by mass, preferably 1.7 parts by mass, and 2 parts by mass. It is preferably 2.5 parts by mass, 2.7 parts by mass, preferably 3 parts by mass, and preferably 3.5 parts by mass. In the case where a plurality of types of light-emitting nanocrystals are included in the light conversion part, the content represents the total amount.

さらに、本発明に係る光変換部において、必要により、上記透明樹脂、上記発光用ナノ結晶の他に、蛍光体、色素(顔料、染料)、重合開始剤、触媒、アルミナ、シリカ、酸化チタンビーズ、ゼオライトまたはジルコニアなどの散乱剤といった、公知の添加剤を含んでもよい。  Furthermore, in the light conversion part according to the present invention, if necessary, in addition to the transparent resin and the nanocrystal for light emission, a phosphor, a pigment (pigment, dye), a polymerization initiator, a catalyst, alumina, silica, and titanium oxide beads. In addition, known additives such as scattering agents such as zeolite or zirconia may be included.

以下、本発明に係る液晶表示素子の液晶パネル部の構成要素である、液晶層、配向膜などについて説明する。  Hereinafter, a liquid crystal layer, an alignment film, and the like, which are components of the liquid crystal panel portion of the liquid crystal display element according to the present invention, will be described.

本発明に係る液晶層は、一般式(i):  The liquid crystal layer according to the present invention has the general formula (i):

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、Ri1及びRi2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、Ai1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、ni1は0又は1を表す。)で表される化合物を10〜50重量%含有する液晶組成物を有する。(In the formula, R i1 and R i2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. 8 represents an alkenyloxy group, A i1 represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and n i1 represents 0 or 1). % Liquid crystal composition.

上記一般式(i)で表される化合物は一般式(i−1)〜(i−2)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。  The compound represented by the general formula (i) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formulas (i-1) to (i-2).

一般式(i−1)で表される化合物は下記の化合物である。  The compound represented by general formula (i-1) is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、Ri11及びRi12はそれぞれ独立して、一般式(i)におけるRL1及びR L2と同じ意味を表す。)
i11及びRi12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。
(Wherein Ri11And Ri12Are each independently R in general formula (i).L1And R L2Means the same. )
  Ri11And Ri12Are preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.

一般式(i−1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。  Although the compound represented by general formula (i-1) can also be used independently, it can also be used in combination of 2 or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.

好ましい含有量の下限値は、本発明の組成物の総量に対して、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、20質量%であり、25質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%であり、45質量%であり、50質量%であり、55質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、95質量%であり、90質量%であり、85質量%であり、80質量%であり、75質量%であり、70質量%であり、65質量%であり、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、25質量%である。  The lower limit of the preferable content is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, and 10% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 15% by mass, 20% by mass, 25% by mass, 30% by mass, 35% by mass, 40% by mass, 45% by mass, 50% by mass It is 55 mass%. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 90% by mass, 85% by mass, 80% by mass, 75% by mass, and 70% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 65% by mass, 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, and 30% by mass And 25% by mass.

本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が中庸で上限値が中庸であることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。When a composition having a low viscosity and a high response speed is required, the lower limit value is high and the upper limit value is preferably high. Moreover, maintaining high T NI of the compositions of the present invention, it is preferred if good composition temperature stability is required is the upper limit value in the lower limit of the above is moderate is moderate. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable that the lower limit value is low and the upper limit value is low.

一般式(i−1)で表される化合物は一般式(i−1−1)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。  The compound represented by General Formula (i-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (i-1-1).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中Ri12は一般式(i−1)における意味と同じ意味を表す。)
一般式(i−1−1)で表される化合物は、式(i−1−1.1)から式(i−1−1.3)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く、式(i−1−1.2)又は式(i−1−1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(i−1−1.3)で表される化合物であることが好ましい。
( Wherein R i12 represents the same meaning as in general formula (i-1).)
The compound represented by the general formula (i-1-1) is a compound selected from the compound group represented by the formula (i-1-1.1) to the formula (i-1-1.3). Is preferable, and is preferably a compound represented by formula (i-1-1.2) or formula (i-1-1.3), and particularly represented by formula (i-1-1.3). It is preferable that it is a compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−1.3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-1.3) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 3% by mass. 5% by mass, 7% by mass, and 10% by mass. The upper limit of the preferable content is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 7% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 6% by mass, 5% by mass, and 3% by mass.

一般式(i−1)で表される化合物は一般式(i−1−2)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。  The compound represented by General Formula (i-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (i-1-2).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中Ri12は一般式(i−1)における意味と同じ意味を表す。)
本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、42質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%である。
( Wherein R i12 represents the same meaning as in general formula (i-1).)
The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-2) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, and 35% by mass. The upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 42% by mass, and 40% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 38% by mass, 35% by mass, 33% by mass, and 30% by mass.

さらに、一般式(i−1−2)で表される化合物は、式(i−1−2.1)から式(i−1−2.4)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く、式(i−1−2.2)から式(i−1−2.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(i−1−2.2)で表される化合物は本発明の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTNIを求めるときは、式(i−1−2.3)又は式(i−1−2.4)で表される化合物を用いることが好ましい。式(i−1−2.3)及び式(i−1−2.4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解度を良くするために30質量%以上にすることは好ましくない。Furthermore, the compound represented by the general formula (i-1-2) is a compound selected from the compound group represented by the formula (i-1-2.1) to the formula (i-1-2.4). It is preferable that it is a compound represented by the formula (i-1-2.2) to the formula (i-1-2.4). In particular, the compound represented by the formula (i-1-2.2) is preferable because the response speed of the composition of the present invention is particularly improved. Further, when obtaining the high T NI than the response speed, it is preferable to use a compound represented by the formula (i-1-2.3) or the formula (i-1-2.4). The content of the compounds represented by formula (i-1-2.3) and formula (i-1-2.4) is not preferably 30% by mass or more in order to improve the solubility at low temperatures. .

Figure 2018079528
Figure 2018079528

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−2.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、10質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%であり、38質量%であり、40質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、43質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、32質量%であり、30質量%であり、27質量%であり、25質量%であり、22質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-2.2) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 10% by mass, 15% by mass, and 18% by mass. 20% by mass 23% by mass 25% by mass 27% by mass 30% by mass 33% by mass 35% by mass 38% by mass 40% by mass. The upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 43% by mass, and 40% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 38% by mass, 35% by mass, 32% by mass, 30% by mass, 27% by mass, 25% by mass and 22% by mass.

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−1.3)で表される化合物及び式(i−1−2.2)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、10質量%であり、15質量%であり、20質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、43質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、32質量%であり、30質量%であり、27質量%であり、25質量%であり、22質量%である。  The lower limit of the preferable total content of the compound represented by the formula (i-1-1.3) and the compound represented by the formula (i-1-2.2) with respect to the total amount of the composition of the present invention The values are 10% by weight, 15% by weight, 20% by weight, 25% by weight, 27% by weight, 30% by weight, 35% by weight, and 40% by weight. . The upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 43% by mass, and 40% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 38% by mass, 35% by mass, 32% by mass, 30% by mass, 27% by mass, 25% by mass and 22% by mass.

一般式(i−1)で表される化合物は一般式(i−1−3)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。  The compound represented by General Formula (i-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (i-1-3).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中Ri13及びRi14はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数1〜8のアルコキシ基を表す。)
i13及びRi14は、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基及び直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
(In the formula, R i13 and R i14 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.)
R i13 and R i14 are preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、40質量%であり、37質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、27質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%である。
さらに、一般式(i−1−3)で表される化合物は、式(i−1−3.1)から式(i−1−3.12)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く、式(i−1−3.1)、式(i−1−3.3)又は式(i−1−3.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(i−1−3.1)で表される化合物は本発明の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTNIを求めるときは、式(i−1−3.3)、式(i−1−3.4)、式(L−1−3.11)及び式(i−1−3.12)で表される化合物を用いることが好ましい。式(i−1−3.3)、式(i−1−3.4)、式(i−1−3.11)及び式(i−1−3.12)で表される化合物の合計の含有量は、低温での溶解度を良くするために20質量%以上にすることは好ましくない。
The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-3) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, and 30% by mass. The upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, and 37% with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 35% by mass, 33% by mass, 30% by mass, 27% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, and 17% by mass 15% by mass, 13% by mass, and 10% by mass.
Furthermore, the compound represented by the general formula (i-1-3) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (i-1-3.1) to the formula (i-1-3.12). It is preferable that it is a compound represented by Formula (i-1-3.1), Formula (i-1-3.3), or Formula (i-1-3.4). In particular, the compound represented by the formula (i-1-3.1) is preferable because the response speed of the composition of the present invention is particularly improved. Further, when obtaining the high T NI than the response speed, the formula (i-1-3.3), the formula (i-1-3.4), the formula (L-1-3.11) and formula (i It is preferable to use a compound represented by (1-3.12). Sum of compounds represented by formula (i-1-3.3), formula (i-1-3.4), formula (i-1-3.11) and formula (i-1-3.12) The content of is not preferably 20% by mass or more in order to improve the solubility at low temperatures.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−3.1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-3.1) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 3% by mass. 5 mass% 7 mass% 10 mass% 13 mass% 15 mass% 18 mass% 20 mass% The upper limit of the preferable content is 20% by mass, 17% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 8% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 7% by mass, and 6% by mass.

一般式(i−1)で表される化合物は一般式(i−1−4)及び/又は(i−1−5)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。  The compound represented by the general formula (i-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (i-1-4) and / or (i-1-5).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中Ri15及びRi16はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数1〜8のアルコキシ基を表す。)
i15及びRi16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。
( Wherein R i15 and R i16 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms)
R i15 and R i16 are preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. .

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-4) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. 13 mass%, 15 mass%, 17 mass%, and 20 mass%. The upper limit of the preferable content is 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 17% by mass, 15% by mass, and 13% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, and 10% by mass.

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-5) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. 13 mass%, 15 mass%, 17 mass%, and 20 mass%. The upper limit of the preferable content is 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 17% by mass, 15% by mass, and 13% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, and 10% by mass.

さらに、一般式(i−1−4)及び(i−1−5)で表される化合物は、式(i−1−4.1)から式(i−1−5.3)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く、式(i−1−4.2)又は式(i−1−5.2)で表される化合物であることが好ましい。  Furthermore, the compounds represented by the general formulas (i-1-4) and (i-1-5) are represented by the formulas (i-1-4.1) to (i-1-5.3). It is preferable that it is a compound chosen from the compound group which is said, and it is preferable that it is a compound represented by Formula (i-1-4.2) or Formula (i-1-5.2).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-4.2) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 3% by mass. 5 mass% 7 mass% 10 mass% 13 mass% 15 mass% 18 mass% 20 mass% The upper limit of the preferable content is 20% by mass, 17% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 8% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 7% by mass, and 6% by mass.

式(i−1−1.3)、式(i−1−2.2)、式(i−1−3.1)、式(i−1−3.3)、式(i−1−3.4)、式(i−1−3.11)及び式(i−1−3.12)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、式(i−1−1.3)、式(i−1−2.2)、式(i−1−3.1)、式(i−1−3.3)、式(i−1−3.4)及び式(i−1−4.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、これら化合物の合計の含有量の好ましい含有量の下限値は、本発明の組成物の総量に対して、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%であり、上限値は、本発明の組成物の総量に対して、80質量%であり、70質量%であり、60質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、40質量%であり、37質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%である。組成物の信頼性を重視する場合には、式(i−1−3.1)、式(i−1−3.3)及び式(i−1−3.4))で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、組成物の応答速度を重視する場合には、式(i−1−1.3)、式(i−1−2.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましい。
一般式(i−1)で表される化合物は一般式(i−1−6)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。
Formula (i-1-1.3), Formula (i-1-2.2), Formula (i-1-3.1), Formula (i-1-3.3), Formula (i-1- 3.4), it is preferable to combine two or more compounds selected from the compounds represented by formula (i-1-3.11) and formula (i-1-3.12). -1.3), formula (i-1-2.2), formula (i-1-3.1), formula (i-1-3.3), formula (i-1-3.4) and It is preferable to combine two or more compounds selected from the compounds represented by formula (i-1-4.2), and the lower limit of the preferable content of the total content of these compounds is the composition of the present invention. 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 13% by mass, and 15% by mass 18% by mass Yes, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, 33% by mass, 35% by mass, and the upper limit value of the present invention. 80% by mass, 70% by mass, 60% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, and 37% by mass with respect to the total amount of the composition of , 35% by mass, 33% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, and 20% by mass. When emphasizing the reliability of the composition, compounds represented by formula (i-1-3.1), formula (i-1-3.3) and formula (i-1-3.4)) It is preferable to combine two or more compounds selected from the group consisting of formulas (i-1-1.3) and (i-1-2.2) when importance is attached to the response speed of the composition. It is preferable to combine two or more compounds selected from the following compounds.
The compound represented by the general formula (i-1) is preferably a compound selected from the compound group represented by the general formula (i-1-6).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中Ri17及びRi18はそれぞれ独立してメチル基又は水素原子を表す。)
本発明の組成物の総量に対しての式(i−1−6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、42質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%である。
(In the formula, R i17 and R i18 each independently represent a methyl group or a hydrogen atom.)
The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-1-6) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 5% by mass, and 10% by mass. 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, and 35% by mass. The upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 42% by mass, and 40% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 38% by mass, 35% by mass, 33% by mass, and 30% by mass.

さらに、一般式(i−1−6)で表される化合物は、式(i−1−6.1)から式(i−1−6.3)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。  Furthermore, the compound represented by the general formula (i-1-6) is a compound selected from the compound group represented by the formula (i-1-6.1) to the formula (i-1-6.3). Preferably there is.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

一般式(i−2)で表される化合物は下記の化合物である。  The compound represented by general formula (i-2) is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、Ri21及びRi22はそれぞれ独立して、一般式(i)におけるRi1及びR i2と同じ意味を表す。)
i21は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
(Wherein Ri21And Ri22Are each independently R in general formula (i).i1And R i2Means the same. )
  Ri21Is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and RL22Is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

一般式(i−2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。  Although the compound represented by general formula (i-2) can also be used independently, it can also be used in combination of 2 or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.

低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、応答速度を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。  When emphasizing solubility at low temperatures, the effect is high when the content is set to be large. On the other hand, when the response speed is important, the effect is high when the content is set low. Furthermore, when improving dripping marks and image sticking characteristics, it is preferable to set the content range in the middle.

本発明の組成物の総量に対しての式(i−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-2) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, and 5%. Mass%, 7 mass%, and 10 mass%. The upper limit of the preferable content is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 7% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 6% by mass, 5% by mass, and 3% by mass.

さらに、一般式(i−2)で表される化合物は、式(i−2.1)から式(i−2.6)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く、式(L−2.1)、式(i−2.3)、式(i−2.4)及び式(i−2.6)で表される化合物であることが好ましい。  Furthermore, the compound represented by the general formula (i-2) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the formula (i-2.1) to the formula (i-2.6) It is preferable that it is a compound represented by (L-2.1), Formula (i-2.3), Formula (i-2.4), and Formula (i-2.6).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

本発明の組成物は、一般式(N−1)、(N−2)、(N−3)および(N−4)で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の化合物(Δεの符号が負で、その絶対値が2より大きい)に該当する。  The composition of the present invention further contains one or more compounds selected from compounds represented by formulas (N-1), (N-2), (N-3) and (N-4). It is preferable to do. These compounds correspond to dielectrically negative compounds (the sign of Δε is negative and the absolute value thereof is greater than 2).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

[前記一般式(N−1)、(N−2)、(N−3)及び(N−4)中、RN11、R 12、RN21、RN22、RN31、RN32、RN41及びRN42はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、又は炭素原子数2〜8のアルキル鎖中の1個又は非隣接の2個以上の−CH−が、それぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換された化学構造を持つ構造部位、
N11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、AN41及びAN4 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−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−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。)
(c) 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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する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良い。)
(d) 1,4−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)は、その構造中の水素原子が、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、
N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、ZN32、ZN41及びZN4 は、それぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
N21は水素原子又はフッ素原子を表し、TN31は−CH−又は酸素原子を表し、XN41は、酸素原子、窒素原子、又は−CH−を表し、YN41は、単結合、又は−CH−を表し、nN11、nN12、nN21、nN22、nN31、nN32、n N41、及びnN42は、それぞれ独立して0〜3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11〜AN32、ZN11〜ZN32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、nN41+nN42は0〜3の整数を表すが、AN41及びA 42、ZN41及びZN42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。]
一般式(N−1)、(N−2)、(N−3)及び(N−4)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が2よりも大きな化合物であることが好ましい。
  [In the general formulas (N-1), (N-2), (N-3) and (N-4), RN11, RN 12, RN21, RN22, RN31, RN32, RN41And RN42Are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or one or two or more non-adjacent —CH in an alkyl chain having 2 to 8 carbon atoms.2A structural moiety having a chemical structure in which-are each independently substituted by -CH = CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO-, or -OCO-,
  AN11, AN12, AN21, AN22, AN31, AN32, AN41And AN4 2Each independently
(A) 1,4-cyclohexylene group (one —CH present in this group)2-Or two or more non-adjacent -CH2-May be replaced by -O-. )as well as
(B) 1,4-phenylene group (one -CH = present in this group or two or more non-adjacent -CH = may be replaced by -N =).
(C) Naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or decahydronaphthalene-2,6-diyl group (naphthalene-2,6-diyl group or One —CH═ present in the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═. )
(D) 1,4-cyclohexenylene group
Represents a group selected from the group consisting of: In the groups (a), (b), (c) and (d), the hydrogen atoms in the structure are each independently a cyano group, a fluorine atom. Or it may be substituted with a chlorine atom,
  ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31, ZN32, ZN41And ZN4 2Each independently represents a single bond, —CH2CH2-,-(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O—, —CH═N—N═CH—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C—,
  XN21Represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and TN31Is -CH2-Represents an oxygen atom and XN41Is an oxygen atom, a nitrogen atom, or -CH2-Represents YN41Is a single bond or —CH2-Represents nN11, NN12, NN21, NN22, NN31, NN32, N N41And nN42Each independently represents an integer of 0 to 3,N11+ NN12, NN21+ NN22And nN31+ NN32Are each independently 1, 2 or 3, and AN11~ AN32, ZN11~ ZN32Are present, they may be the same or different and nN41+ NN42Represents an integer of 0 to 3, but AN41And AN 42, ZN41And ZN42When a plurality of are present, they may be the same or different. ]
  The compounds represented by the general formulas (N-1), (N-2), (N-3) and (N-4) are preferably compounds whose Δε is negative and whose absolute value is larger than 2. .

一般式(N−1)、(N−2)、(N−3)および(N−4)中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31、RN32、RN41及びRN42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1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。Formula (N-1), (N -2), (N-3) and (N-4) in, R N11, R N12, R N21, R N22, R N31, R N32, R N41 and R N42 Are each independently preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, An alkyl group having 1 to 5 atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable, and an alkyl having 1 to 5 carbon atoms Group or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is more preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms (propenyl group). Especially preferred There.

また、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。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。  Further, when the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic), a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and carbon An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable, and when the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a straight chain A linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferable. In order to stabilize the nematic phase, the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present, is preferably 5 or less, and is preferably linear.

アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)  The alkenyl group is preferably selected from groups represented by any one of the formulas (R1) to (R5). (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure.)

Figure 2018079528
Figure 2018079528

N11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、A N11 , A N12 , A N21 , A N22 , A N31, and A N32 are preferably aromatic when it is required to increase Δn independently, and in order to improve the response speed, fat A trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5 -Difluoro-1,4-phenylene group, 2,3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1 , 4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group Preferred, it is more preferable that represents the following structures,

Figure 2018079528
Figure 2018079528

トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基又は1,4−フェニレン基を表すことがより好ましい。More preferably, it represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group or a 1,4-phenylene group.

N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して−CHO−、−CFO−、−CHCH−、−CFCF−又は単結合を表すことが好ましく、−CHO−、−CHCH−又は単結合が更に好ましく、−CHO−又は単結合が特に好ましい。 Z N11, Z N12, Z N21 , Z N22, Z N31 and Z N32 -CH 2 each independently O -, - CF 2 O - , - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or a single bond preferably represents an, -CH 2 O -, - CH 2 CH 2 - or a single bond is more preferable, -CH 2 O-or a single bond is particularly preferred.

N21はフッ素原子が好ましい。 XN21 is preferably a fluorine atom.

N31は酸素原子が好ましい。T N31 is preferably an oxygen atom.

N11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は1又は2が好ましく、nN11が1でありnN12が0である組み合わせ、nN11が2でありnN12が0である組み合わせ、nN11が1でありnN12が1である組み合わせ、nN11が2でありnN12が1である組み合わせ、nN21が1でありnN22が0である組み合わせ、nN21が2でありnN22が0である組み合わせ、nN31が1でありnN32が0である組み合わせ、nN31が2でありnN32が0である組み合わせ、が好ましい。nN41+nN42は、0、1又は2が好ましく、nN41+nN42は、0がより好ましい。n N11 + n N12 , n N21 + n N22 and n N31 + n N32 are preferably 1 or 2, a combination in which n N11 is 1 and n N12 is 0, a combination in which n N11 is 2 and n N12 is 0, n A combination in which N11 is 1 and n N12 is 1, a combination in which n N11 is 2 and n N12 is 1, a combination in which n N21 is 1 and n N22 is 0, n N21 is 2 and n N22 is n A combination in which n N31 is 1 and n N32 is 0, and a combination in which n N31 is 2 and n N32 is 0 are preferable. n N41 + n N42 is preferably 0, 1 or 2, and n N41 + n N42 is more preferably 0.

本発明の組成物の総量に対しての式(N−1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 10% by mass, 20% by mass, and 30%. % By mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, 75% by mass, and 80% by mass. It is. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass and 20% by mass.

本発明の組成物の総量に対しての式(N−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-2) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 10% by mass, 20% by mass, and 30%. % By mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, 75% by mass, and 80% by mass. It is. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass and 20% by mass.

本発明の組成物の総量に対しての式(N−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-3) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 10% by mass, 20% by mass, and 30%. % By mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, 75% by mass, and 80% by mass. It is. The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass and 20% by mass.

本発明の組成物の総量に対しての式(N−4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0.5質量%であり、0.7質量%であり、1質量%であり、1.5質量%であり、2質量%であり、2.5質量%であり、3質量%であり、3.5質量%であり、4質量%であり、4.5質量%であり、5質量%であり、6質量%であり、8質量%であり、10質量%である。好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、12質量%であり、10質量%であり、8質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-4) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 0.5% by mass, 0.7% by mass, and 1% by mass. 1.5% by mass 2% by mass 2.5% by mass 3% by mass 3.5% by mass 4% by mass 4.5% by mass 5% by mass, 6% by mass, 8% by mass, and 10% by mass. The upper limit of the preferable content is 50% by mass, 45% by mass, 35% by mass, 25% by mass, 15% by mass, 13% by mass, and 12% by mass, 10% by mass and 8% by mass.

本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。In the case where a composition having a low response speed and a high response speed is required, the lower limit value is preferably low and the upper limit value is preferably low. Moreover, maintaining high T NI of the compositions of the present invention, it is preferred if good composition temperature stability is required a low upper limit lower the lower limit of the above. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable that the above lower limit value is increased and the upper limit value is high.

本発明に係る液晶組成物は、一般式(N−1)で表される化合物、一般式(N−1)で表される化合物および一般式(N−1)で表される化合物のうち、一般式(N−1)で表される化合物を有することが好ましい。  The liquid crystal composition according to the present invention includes a compound represented by the general formula (N-1), a compound represented by the general formula (N-1), and a compound represented by the general formula (N-1). It is preferable to have a compound represented by the general formula (N-1).

一般式(N−1)で表される化合物として、下記の一般式(N−1a)〜(N−1h)で表される化合物群を挙げることができる。  As a compound represented by general formula (N-1), the compound group represented by the following general formula (N-1a)-(N-1h) can be mentioned.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RN11及びRN12は一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表し、nNa11は0又は1を表し、nNb11は1又は2を表し、nNc11は0又は1を表し、nNd11は1又は2を表し、nNe11は1又は2を表し、nNf1 は1又は2を表し、nNg11は1又は2を表し、ANe11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、ANg11はトランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基又は1,4−フェニレン基を表すが少なくとも1つは1,4−シクロヘキセニレン基を表し、ZNe11は単結合又はエチレンを表すが少なくとも1つはエチレンを表す。)
より具体的には、一般式(N−1)で表される化合物は一般式(N−1−1)〜(N−1−21)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。
(In the formula, R N11 and R N12 represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1), n Na11 represents 0 or 1, n Nb11 represents 1 or 2, and n Nc11 represents Represents 0 or 1, n Nd11 represents 1 or 2, n Ne11 represents 1 or 2, n Nf1 1 represents 1 or 2, n Ng11 represents 1 or 2, A Ne11 represents trans-1, Represents 4-cyclohexylene group or 1,4-phenylene group, and Ng11 represents trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenylene group or 1,4-phenylene group, but at least 1 One represents a 1,4-cyclohexenylene group, and Z Ne11 represents a single bond or ethylene, but at least one represents ethylene.)
More specifically, the compound represented by the general formula (N-1) is a compound selected from the compound group represented by the general formulas (N-1-1) to (N-1-21). preferable.

本発明の組成物は、一般式(J)で表される化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。  The composition of the present invention preferably further contains one or more compounds represented by the general formula (J). These compounds correspond to dielectrically positive compounds (Δε is greater than 2).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RJ1は炭素原子数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−CH−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、
J1は、0、1、2、3又は4を表し、
J1、AJ2及びAJ3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−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=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。)及び
(c) 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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する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良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、
J1及びZJ2はそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−、−CFO−、−COO−、−OCO−又は−C≡C−を表し、
J1が2、3又は4であってAJ2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、nJ1が2、3又は4であってZJ1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、
J1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2−トリフルオロエチル基を表す。)
一般式(J)中、RJ1は、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
(Wherein R J1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH═CH—, — Optionally substituted by C≡C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—,
n J1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
A J1 , A J2 and A J3 are each independently
(A) 1,4-cyclohexylene group (one —CH 2 — present in this group or two or more non-adjacent —CH 2 — may be replaced by —O—).
(B) a 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═) and (c) Naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or decahydronaphthalene-2,6-diyl group (naphthalene-2,6-diyl group or 1,2 , 3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, one —CH═ or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═.
The group (a), the group (b) and the group (c) are each independently selected from the group consisting of cyano group, fluorine atom, chlorine atom, methyl group, trifluoromethyl group or trifluoro May be substituted with a methoxy group,
Z J1 and Z J2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, -COO-, -OCO- or -C≡C-
When n J1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A J2 are present, they may be the same or different, and n J1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z J1 is present. If they are the same or different,
X J1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, a trifluoromethoxy group, or a 2,2,2-trifluoroethyl group. )
In the general formula (J), R J1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 8 carbon atoms. Group is preferable, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable. An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is further preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms. (Propenyl group) is particularly preferred.

信頼性を重視する場合にはRJ1はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。R J1 is preferably an alkyl group when emphasizing reliability, and is preferably an alkenyl group when emphasizing a decrease in viscosity.

また、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。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。  Further, when the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic), a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and carbon An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable, and when the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a straight chain A linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferable. In order to stabilize the nematic phase, the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present, is preferably 5 or less, and is preferably linear.

アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点はアルケニル基が結合している環構造中の炭素原子を表す。)  The alkenyl group is preferably selected from groups represented by any one of the formulas (R1) to (R5). (The black dot in each formula represents the carbon atom in the ring structure to which the alkenyl group is bonded.)

Figure 2018079528
Figure 2018079528

J1、AJ2及びAJ3はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基を表すことが好ましく、それらはフッ素原子により置換されていてもよく、下記の構造を表すことがより好ましく、A J1 , A J2 and A J3 are preferably aromatic when it is required to independently increase Δn, and are preferably aliphatic to improve the response speed. 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene It preferably represents a -2,6-diyl group, a decahydronaphthalene-2,6-diyl group or a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, which are substituted by fluorine atoms It is more preferable to represent the following structure,

Figure 2018079528
Figure 2018079528

下記の構造を表すことがより好ましい。It is more preferable to represent the following structure.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

J1及びZJ2はそれぞれ独立して−CHO−、−OCH−、−CFO−、−CHCH−、−CFCF−又は単結合を表すことが好ましく、−OCH−、−CFO−、−CHCH−又は単結合が更に好ましく、−OCH−、−CFO−又は単結合が特に好ましい。Z J1 and Z J2 each independently preferably represent —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 — or a single bond, OCH 2 —, —CF 2 O—, —CH 2 CH 2 — or a single bond is more preferable, and —OCH 2 —, —CF 2 O— or a single bond is particularly preferable.

J1はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子が好ましい。X J1 is preferably a fluorine atom or a trifluoromethoxy group, and more preferably a fluorine atom.

J1は、0、1、2又は3が好ましく、0、1又は2が好ましく、Δεの改善に重点を置く場合には0又は1が好ましく、TNIを重視する場合には1又は2が好ましい。n J1 is preferably 0, 1, 2 or 3, preferably 0, 1 or 2, preferably 0 or 1 when emphasizing the improvement of Δε, and 1 or 2 when emphasizing TNI. preferable.

組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類以上である。  Although there is no restriction | limiting in particular in the kind of compound which can be combined, It uses combining according to desired performance, such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence. For example, in one embodiment of the present invention, there are one kind, two kinds, and three kinds of compounds to be used. Furthermore, in another embodiment of the present invention, there are four types, five types, six types, and seven or more types.

本発明の組成物において、一般式(J)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。  In the composition of the present invention, the content of the compound represented by the general formula (J) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, image sticking, It is necessary to appropriately adjust according to required performance such as dielectric anisotropy.

本発明の組成物の総量に対しての一般式(J)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (J) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 10% by mass, 20% by mass, and 30% by mass. %, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, 75% by mass, 80% by mass is there. The upper limit of the preferable content is, for example, 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, and 65% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. , 55% by mass, 45% by mass, 35% by mass, and 25% by mass.

本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。When a composition having a low viscosity and a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit value and lower the upper limit value. Moreover, maintaining high T NI of the compositions of the present invention, when temperature stability good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.

信頼性を重視する場合にはRJ1はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。R J1 is preferably an alkyl group when emphasizing reliability, and is preferably an alkenyl group when emphasizing a decrease in viscosity.

一般式(J)で表される化合物としては一般式(M)で表される化合物及び一般式(K)で表される化合物が好ましい。  As the compound represented by the general formula (J), a compound represented by the general formula (M) and a compound represented by the general formula (K) are preferable.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RM1は炭素原子数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−CH−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、
M1は、0、1、2、3又は4を表し、
M1及びAM2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−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−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)及び基(b)上の水素原子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、
M1及びZM2はそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−、−CFO−、−COO−、−OCO−又は−C≡C−を表し、
M1が2、3又は4であってAM2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、nM1が2、3又は4であってZM1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、
M1及びXM3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
M2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2−トリフルオロエチル基を表す。)
(Wherein R M1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH═CH—, — Optionally substituted by C≡C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—,
n M1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
A M1 and A M2 are each independently
(A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O- or -S- And (b) 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═).
A hydrogen atom on the group (a) and the group (b) may be independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom,
Z M1 and Z M2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, -COO-, -OCO- or -C≡C-
When n M1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A M2 are present, they may be the same or different, and n M1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z M1 is present If they are the same or different,
X M1 and X M3 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom or a fluorine atom,
X M2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, a trifluoromethoxy group, or a 2,2,2-trifluoroethyl group. )

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RK1は炭素原子数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−CH−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、
K1は、0、1、2、3又は4を表し、
K1及びAK2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−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−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)及び基(b)上の水素原子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、
K1及びZK2はそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−、−CFO−、−COO−、−OCO−又は−C≡C−を表し、
K1が2、3又は4であってAK2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、nK1が2、3又は4であってZK1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、
K1及びXK3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
K2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2−トリフルオロエチル基を表す。)
本発明の組成物は、一般式(M)で表される化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。
(In the formula, R K1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH═CH—, — Optionally substituted by C≡C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—,
n K1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
A K1 and A K2 are each independently
(A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O- or -S- And (b) 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═).
A hydrogen atom on the group (a) and the group (b) may be independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom,
Z K1 and Z K2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, -COO-, -OCO- or -C≡C-
When n K1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A K2 are present, they may be the same or different, and n K1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z K1 is present If they are the same or different,
X K1 and X K3 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom or a fluorine atom,
X K2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, a trifluoromethoxy group, or a 2,2,2-trifluoroethyl group. )
The composition of the present invention preferably further contains one or more compounds represented by the general formula (M). These compounds correspond to dielectrically positive compounds (Δε is greater than 2).

一般式(M)中、RM1は、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。In formula (M), R M1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 8 carbon atoms. Group is preferable, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable. An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is further preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms. (Propenyl group) is particularly preferred.

信頼性を重視する場合にはRM1はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。R M1 is preferably an alkyl group when emphasizing reliability, and is preferably an alkenyl group when emphasizing a decrease in viscosity.

また、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。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。  Further, when the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic), a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and carbon An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable, and when the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a straight chain A linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferable. In order to stabilize the nematic phase, the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present, is preferably 5 or less, and is preferably linear.

アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点はアルケニル基が結合している環構造中の炭素原子を表す。)  The alkenyl group is preferably selected from groups represented by any one of the formulas (R1) to (R5). (The black dot in each formula represents the carbon atom in the ring structure to which the alkenyl group is bonded.)

Figure 2018079528
Figure 2018079528

M1及びAM2はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、A M1 and A M2 are preferably aromatic when it is required to independently increase Δn, and are preferably aliphatic to improve the response speed, and trans-1,4 -Cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, 2, 3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6- It preferably represents a diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, and more preferably represents the following structure:

Figure 2018079528
Figure 2018079528

下記の構造を表すことがより好ましい。It is more preferable to represent the following structure.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

M1及びZM2はそれぞれ独立して−CHO−、−CFO−、−CHCH−、−CFCF−又は単結合を表すことが好ましく、−CFO−、−CHCH−又は単結合が更に好ましく、−CFO−又は単結合が特に好ましい。Z M1 and Z M2 each independently -CH 2 O -, - CF 2 O -, - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or preferably a single bond, -CF 2 O-, —CH 2 CH 2 — or a single bond is more preferable, and —CF 2 O— or a single bond is particularly preferable.

M1は、0、1、2又は3が好ましく、0、1又は2が好ましく、Δεの改善に重点を置く場合には0又は1が好ましく、TNIを重視する場合には1又は2が好ましい。n M1 is preferably 0, 1, 2 or 3, preferably 0, 1 or 2, preferably 0 or 1 when emphasizing the improvement of Δε, and 1 or 2 when emphasizing T NI preferable.

組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類以上である。  Although there is no restriction | limiting in particular in the kind of compound which can be combined, It uses combining according to desired performance, such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence. For example, in one embodiment of the present invention, there are one kind, two kinds, and three kinds of compounds to be used. Furthermore, in another embodiment of the present invention, there are four types, five types, six types, and seven or more types.

本発明の組成物において、一般式(M)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。  In the composition of the present invention, the content of the compound represented by the general formula (M) is low-temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, image sticking, It is necessary to appropriately adjust according to required performance such as dielectric anisotropy.

本発明の組成物の総量に対しての式(M)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 10% by mass, 20% by mass, and 30% by mass. 40% by mass 50% by mass 55% by mass 60% by mass 65% by mass 70% by mass 75% by mass 80% by mass . The upper limit of the preferable content is, for example, 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, and 65% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. , 55% by mass, 45% by mass, 35% by mass, and 25% by mass.

本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の組成物のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。When a composition having a low viscosity and a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit value and lower the upper limit value. Moreover, maintaining high T NI of the compositions of the present invention, when temperature stability good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.

本発明の液晶組成物は、一般式(L)で表される化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。一般式(L)で表される化合物は誘電的にほぼ中性の化合物(Δεの値が−2〜2)に該当する。  The liquid crystal composition of the present invention preferably further contains one or more compounds represented by the general formula (L). The compound represented by the general formula (L) corresponds to a dielectrically neutral compound (Δε value is −2 to 2).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(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−CH−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、
L1は0、1、2又は3を表し、
L1、AL2及びAL3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−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−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。)
(c) 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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する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良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)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、
L1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
L1が2又は3であってAL2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、nL1が2又は3であってZL2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、一般式(N−1)、(N−2)、(N−3)、(J)及び(i)で表される化合物を除く。)
一般式(L)で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類であり、8種類であり、9種類であり、10種類以上である。
(Wherein, R L1 and R L2 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently May be substituted by —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—,
n L1 represents 0, 1, 2 or 3,
A L1 , A L2 and A L3 each independently represent (a) a 1,4-cyclohexylene group (one —CH 2 — present in this group or two or more —CH 2 — not adjacent to each other). May be replaced by -O-) and (b) 1,4-phenylene group (one -CH = present in this group or two or more non-adjacent -CH = are -N May be replaced by =.)
(C) Naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or decahydronaphthalene-2,6-diyl group (naphthalene-2,6-diyl group or One —CH═ present in the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═. )
The group (a), the group (b) and the group (c) may be each independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom,
Z L1 and Z L2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —OCF 2. —, —CF 2 O—, —CH═N—N═CH—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C—,
When n L1 is 2 or 3, and a plurality of A L2 are present, they may be the same or different, and when n L1 is 2 or 3, and a plurality of Z L2 are present, May be the same or different, but excludes compounds represented by general formulas (N-1), (N-2), (N-3), (J) and (i). )
Although the compound represented by general formula (L) may be used independently, it can also be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention. Alternatively, in another embodiment of the present invention, there are two types, three types, four types, five types, six types, seven types, eight types, nine types, 10 types, More than types.

本発明の組成物において、一般式(L)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。  In the composition of the present invention, the content of the compound represented by the general formula (L) is low-temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, image sticking, It is necessary to appropriately adjust according to required performance such as dielectric anisotropy.

本発明の組成物の総量に対しての式(L)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 10% by mass, 20% by mass, and 30% by mass. 40% by mass 50% by mass 55% by mass 60% by mass 65% by mass 70% by mass 75% by mass 80% by mass . The upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass.

本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。When a composition having a low viscosity and a high response speed is required, the lower limit value is high and the upper limit value is preferably high. Moreover, maintaining high T NI of the compositions of the present invention, it is preferable if the temperature stability with good composition is required upper limit higher the lower limit of the above is high. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable that the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.

信頼性を重視する場合にはRL1及びRL2はともにアルキル基であることが好ましく、化合物の揮発性を低減させることを重視する場合にはアルコキシ基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合には少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。When importance is attached to reliability, R L1 and R L2 are preferably both alkyl groups, and when importance is placed on reducing the volatility of the compound, it is preferably an alkoxy group, and importance is placed on viscosity reduction. In this case, at least one is preferably an alkenyl group.

分子内に存在するハロゲン原子は0、1、2又は3個が好ましく、0又は1が好ましく、他の液晶分子との相溶性を重視する場合には1が好ましい。  The number of halogen atoms present in the molecule is preferably 0, 1, 2 or 3, preferably 0 or 1, and 1 is preferred when importance is attached to compatibility with other liquid crystal molecules.

L1及びRL2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。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。R L1 and R L2 are a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms when the ring structure to which R L1 is bonded is a phenyl group (aromatic). When the ring structure to which the alkoxy group and the alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms are bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran, or dioxane, a straight chain having 1 to 5 carbon atoms is preferable. An alkyl group, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferable. In order to stabilize the nematic phase, the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present, is preferably 5 or less, and is preferably linear.

アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)  The alkenyl group is preferably selected from groups represented by any one of the formulas (R1) to (R5). (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure.)

Figure 2018079528
Figure 2018079528

L1は応答速度を重視する場合には0が好ましく、ネマチック相の上限温度を改善するためには2又は3が好ましく、これらのバランスをとるためには1が好ましい。また、組成物として求められる特性を満たすためには異なる値の化合物を組み合わせることが好ましい。n L1 is preferably 0 when importance is attached to the response speed, 2 or 3 is preferred for improving the upper limit temperature of the nematic phase, and 1 is preferred for balancing these. In order to satisfy the properties required for the composition, it is preferable to combine compounds having different values.

L1、AL2及びAL3はΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、A L1 , A L2, and A L3 are preferably aromatic when it is required to increase Δn, and are preferably aliphatic for improving the response speed, and are each independently trans- 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6 -It preferably represents a diyl group or a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, more preferably represents the following structure,

Figure 2018079528
Figure 2018079528

トランス−1,4−シクロへキシレン基又は1,4−フェニレン基を表すことがより好ましい。
More preferably, it represents a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group.

L1及びZL2は応答速度を重視する場合には単結合であることが好ましい。Z L1 and Z L2 are preferably single bonds when the response speed is important.

一般式(L)で表される化合物は分子内のハロゲン原子数が0個又は1個であることが好ましい。  The compound represented by the general formula (L) preferably has 0 or 1 halogen atom in the molecule.

一般式(L)で表される化合物は一般式(L−3)〜(L−8)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。  The compound represented by the general formula (L) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formulas (L-3) to (L-8).

一般式(L−3)で表される化合物は下記の化合物である。  The compound represented by general formula (L-3) is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RL31及びRL32はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びR L2と同じ意味を表す。)
L31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
(Wherein RL31And RL32Are each independently R in general formula (L).L1And R L2Means the same. )
  RL31And RL32Are preferably independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

一般式(L−3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。  Although the compound represented by general formula (L-3) can also be used independently, it can also be used in combination of 2 or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.

本発明の組成物の総量に対しての式(L−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-3) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, and 5%. Mass%, 7 mass%, and 10 mass%. The upper limit of the preferable content is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 7% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention. % By mass, 6% by mass, 5% by mass, and 3% by mass.

高い複屈折率を得る場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、高いTNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。When a high birefringence is obtained, the effect is high when the content is set to be large. On the other hand, when the high TNI is emphasized, the effect is high when the content is set low. Furthermore, when improving dripping marks and image sticking characteristics, it is preferable to set the content range in the middle.

一般式(L−4)で表される化合物は下記の化合物である。  The compound represented by general formula (L-4) is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RL41及びRL42はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びR L2と同じ意味を表す。)
L41は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。)
一般式(L−4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
(Wherein RL41And RL42Are each independently R in general formula (L).L1And R L2Means the same. )
  RL41Is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and RL42Is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. )
  Although the compound represented by general formula (L-4) can also be used independently, it can also be used in combination of 2 or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.

本発明の組成物において、一般式(L−4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。  In the composition of the present invention, the content of the compound represented by the general formula (L-4) is low-temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, It is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.

本発明の組成物の総量に対しての式(L−4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、26質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L−4)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, and 5%. % By mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 26% by mass, 30% by mass It is 35% by mass and 40% by mass. The upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 50% by mass, 40% by mass, 35% by mass, and 30%. % By mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.

一般式(L−5)で表される化合物は下記の化合物である。  The compound represented by general formula (L-5) is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RL51及びRL52はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びR L2と同じ意味を表す。)
L51は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
(Wherein RL51And RL52Are each independently R in general formula (L).L1And R L2Means the same. )
  RL51Is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and RL52Is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

一般式(L−5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。  Although the compound represented by general formula (L-5) can also be used independently, it can also be used in combination of 2 or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.

本発明の組成物において、一般式(L−5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。  In the composition of the present invention, the content of the compound represented by the general formula (L-5) is low-temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, It is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.

本発明の組成物の総量に対しての式(L−5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、26質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L−5)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である
一般式(L−6)で表される化合物は下記の化合物である。
The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-5) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5 % By mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 26% by mass, 30% by mass It is 35% by mass and 40% by mass. The upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-5) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 50% by mass, 40% by mass, 35% by mass, and 30%. The compound represented by General Formula (L-6), which is mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, and 5 mass%, is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RL61及びRL62はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びR L2と同じ意味を表し、XL61及びXL62はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
L61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子他方が水素原子であることが好ましい。
(Wherein RL61And RL62Are each independently R in general formula (L).L1And R L2Means the same as XL61And XL62Each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom. )
  RL61And RL62Are each independently preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.L61And XL62It is preferable that one of them is a fluorine atom and the other is a hydrogen atom.

一般式(L−6)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。  Although the compound represented by general formula (L-6) can also be used independently, it can also be used in combination of 2 or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.

本発明の組成物の総量に対しての式(L−6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、26質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L−6)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。Δnを大きくすることに重点を置く場合には含有量を多くした方が好ましく、低温での析出に重点を置いた場合には含有量は少ない方が好ましい。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-6) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, and 5%. % By mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 26% by mass, 30% by mass It is 35% by mass and 40% by mass. The upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-6) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 50% by mass, 40% by mass, 35% by mass, and 30%. % By mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass. When emphasizing to increase Δn, it is preferable to increase the content, and when emphasizing the precipitation at low temperature, it is preferable to decrease the content.

一般式(L−7)で表される化合物は下記の化合物である。  The compound represented by general formula (L-7) is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるRL1及びR と同じ意味を表し、AL71及びAL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるA L2及びAL3と同じ意味を表すが、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は一般式(L)におけるZL2と同じ意味を表し、XL71及びXL72はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数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1〜4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4−シクロヘキシレン基又は1,4−フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は単結合又はCOO−が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
(Wherein RL71And RL72Are each independently R in the general formula (L).L1And RL 2Means the same as AL71And AL72Are each independently A in general formula (L). L2And AL3Represents the same meaning as AL71And AL72The above hydrogen atoms may each independently be replaced by a fluorine atom, and ZL71Is Z in the general formula (L)L2Means the same as XL71And XL72Each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom. )
  Where RL71And RL72Are preferably independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.L71And AL72Are each independently preferably a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group;L71And AL72The above hydrogen atoms may each independently be replaced by a fluorine atom, and ZL71Is preferably a single bond or COO-, preferably a single bond, XL71And XL72Is preferably a hydrogen atom.

組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類である。  Although there is no restriction | limiting in particular in the kind of compound which can be combined, It combines according to performance requested | required, such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, and four kinds.

本発明の組成物において、一般式(L−7)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。  In the composition of the present invention, the content of the compound represented by the general formula (L-7) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence index, process suitability, dripping marks, It is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.

本発明の組成物の総量に対しての式(L−7)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L−7)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-7) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, and 5%. % By mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, and 20% by mass. The upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-7) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, and 20%. % By mass, 18% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.

本発明の組成物が高いTNIの実施形態が望まれる場合は式(L−7)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。When an embodiment with a high T NI is desired for the composition of the present invention, it is preferable to increase the content of the compound represented by formula (L-7), and when an embodiment with a low viscosity is desired, It is preferable to reduce the amount.

一般式(L−8)で表される化合物は下記の化合物である。  The compound represented by general formula (L-8) is the following compound.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、RL81及びRL82はそれぞれ独立して一般式(L)におけるRL1及びR と同じ意味を表し、AL81は一般式(L)におけるAL1と同じ意味又は単結合を表すが、AL81上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、XL81〜XL86はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
式中、RL81及びRL82はそれぞれ独立して炭素原子数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1〜4のアルコキシ基が好ましく、AL81は1,4−シクロヘキシレン基又は1,4−フェニレン基が好ましく、AL71及びA 72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、一般式(L−8)中の同一の環構造上にフッ素原子は0個又は1個が好ましく、分子内にフッ素原子は0個又は1個であることが好ましい。
(In the formula, R L81 and R L82 each independently represent the same meaning as R L1 and R L 2 in General Formula (L), and A L81 has the same meaning or single bond as A L1 in General Formula (L)). The hydrogen atom on A L81 may be independently substituted with a fluorine atom, and X L81 to X L86 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom.)
Wherein, R L81 and R L82 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms 2 to 5 carbon atoms preferably, A L81 is 1, A 4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is preferable, and the hydrogen atoms on A L71 and A L 72 may be each independently substituted with a fluorine atom, and the same in the general formula (L-8) On the ring structure, 0 or 1 fluorine atom is preferable, and 0 or 1 fluorine atom is preferable in the molecule.

組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類である。  Although there is no restriction | limiting in particular in the kind of compound which can be combined, It combines according to performance requested | required, such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, and four kinds.

本発明の組成物において、一般式(L−8)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。  In the composition of the present invention, the content of the compound represented by the general formula (L-8) includes solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, It is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.

本発明の組成物の総量に対しての式(L−8)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L−8)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。  The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-8) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, and 5%. % By mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, and 20% by mass. The upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-8) with respect to the total amount of the composition of the present invention is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, and 20%. % By mass, 18% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.

本発明の組成物が高いTNIの実施形態が望まれる場合は式(L−8)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。When an embodiment with a high T NI is desired for the composition of the present invention, it is preferable to increase the content of the compound represented by formula (L-8), and when an embodiment with a low viscosity is desired It is preferable to reduce the amount.

本発明の組成物の総量に対しての一般式(i)、一般式(L)、(N−1)、(N−2)、(N−3)及び(J)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、80質量%であり、85質量%であり、88質量%であり、90質量%であり、92質量%であり、93質量%であり、94質量%であり、95質量%であり、96質量%であり、97質量%であり、98質量%であり、99質量%であり、100質量%である。好ましい含有量の上限値は、100質量%であり、99質量%であり、98質量%であり、95質量%である。ただし、Δεの絶対値が大きい組成物を得る観点からは、一般式(N−1)、(N−2)、(N−3)又は(J)で表される化合物のいずれか一方は0質量%であることが好ましい。  Of the compounds represented by general formula (i), general formula (L), (N-1), (N-2), (N-3) and (J) with respect to the total amount of the composition of the present invention. The lower limit of the total preferable content is 80% by mass, 85% by mass, 88% by mass, 90% by mass, 92% by mass, 93% by mass, and 94% by mass. Yes, 95% by mass, 96% by mass, 97% by mass, 98% by mass, 99% by mass, and 100% by mass. The upper limit of preferable content is 100% by mass, 99% by mass, 98% by mass, and 95% by mass. However, from the viewpoint of obtaining a composition having a large absolute value of Δε, any one of the compounds represented by the general formula (N-1), (N-2), (N-3), or (J) is 0. It is preferable that it is mass%.

本発明の組成物が負の誘電率異方性を有する液晶組成物である場合、液晶組成物の総量に対して、一般式(i)で表される化合物と、一般式(L−3)〜(L−5)で表される化合物と、一般式(N−1a)、(N−1b)、(N−1c)、(N−1d)および(N−1h)で表される化合物との群から選択される少なくとも1種の化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、85質量%であり、88質量%であり、90質量%であり、92質量%であり、93質量%であり、94質量%であり、95質量%であり、96質量%であり、97質量%であり、98質量%であり、99質量%であり、100質量%である。好ましい含有量の上限値は、100質量%であり、99質量%であり、98質量%であり、97質量%であり、95質量%であり、93質量%であり、90質量%である。  When the composition of the present invention is a liquid crystal composition having negative dielectric anisotropy, the compound represented by the general formula (i) and the general formula (L-3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition To (L-5) and the compounds represented by general formulas (N-1a), (N-1b), (N-1c), (N-1d) and (N-1h) The lower limit of the preferable total content of at least one compound selected from the group of is 85% by mass, 88% by mass, 90% by mass, 92% by mass, and 93% by mass. Yes, 94% by mass, 95% by mass, 96% by mass, 97% by mass, 98% by mass, 99% by mass and 100% by mass. The upper limit of the preferable content is 100% by mass, 99% by mass, 98% by mass, 97% by mass, 95% by mass, 93% by mass, and 90% by mass.

本願発明の組成物は、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。  The composition of the present invention preferably does not contain a compound having a structure in which oxygen atoms such as a peracid (—CO—OO—) structure are bonded in the molecule.

本願発明の組成物において、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。  In the composition of the present invention, when importance is placed on the reliability and long-term stability of the composition, the content of the compound having a carbonyl group is preferably 5% by mass or less based on the total mass of the composition, The content is more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, and most preferably not substantially contained.

本願発明の組成物において、UV照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して15質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下とすることが好ましく、8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、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。  In the composition of the present invention, when importance is attached to the stability by UV irradiation, the content of the compound substituted with chlorine atoms is preferably 15% by mass or less with respect to the total mass of the composition, preferably 10% by mass. % Or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably substantially not contained.

本願発明の誘電率異方性が負の液晶組成物において、分子内の環構造に縮合環を有する場合、当該縮合環以外の環構造は1個以下が好ましく、当該縮合環以外の環構造は0個以下がより好ましい。  In the liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy of the present invention, when the ring structure in the molecule has a condensed ring, the number of ring structures other than the condensed ring is preferably 1 or less, and the ring structure other than the condensed ring is 0 or less is more preferable.

本願発明の組成物において、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組成物を構成することが最も好ましい。  In the composition of the present invention, it is preferable to increase the content of a compound in which all the ring structures in the molecule are 6-membered rings, and the content of the compound in which all the ring structures in the molecule are 6-membered rings The total mass is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and substantially all ring structures in the molecule are 6-membered. Most preferably, the composition is composed of only a ring compound.

本願発明の組成物において、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、8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、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。  In the composition of the present invention, in order to suppress deterioration due to oxidation of the composition, it is preferable to reduce the content of the compound having a cyclohexenylene group as a ring structure, and to reduce the content of the compound having a cyclohexenylene group. It is preferably 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and preferably 3% by mass or less, based on the total mass of the composition. More preferably, it does not contain substantially.

本願発明の組成物において、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、8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、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。In the compositions of the present invention, when emphasizing improvements improve viscosity and T NI is a compound in which a hydrogen atom with optionally substituted 2-methyl-1,4-diyl group halogen in the molecule The content of the compound having the 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule is preferably 10% by mass or less based on the total mass of the composition. 8% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably substantially not contained.

本願発明の組成物において、信頼性を特に重視する場合、液晶組成物の総量に対してのアルケニル基を有する化合物の含有量は、50質量%以下が好ましく、40質量%以下が好ましく、30質量%以下が好ましく、25質量%以下が好ましく、20質量%以下が好ましく、17質量%以下が好ましく、15質量%以下が好ましく、12質量%以下が好ましく、10質量%以下が好ましく、8質量%以下が好ましく、5質量%以下が好ましく、3質量%以下が好ましく、2質量%以下が好ましい。  In the composition of the present invention, when reliability is particularly important, the content of the compound having an alkenyl group with respect to the total amount of the liquid crystal composition is preferably 50% by mass or less, preferably 40% by mass or less, and 30% by mass. % Or less, preferably 25% by weight or less, preferably 20% by weight or less, preferably 17% by weight or less, preferably 15% by weight or less, preferably 12% by weight or less, preferably 10% by weight or less, 8% by weight The following is preferable, 5 mass% or less is preferable, 3 mass% or less is preferable, and 2 mass% or less is preferable.

本願発明の組成物において、信頼性を特に重視する場合、液晶組成物の誘電率異方性が中性(−2〜2)の成分の総量に対してのアルケニル基を有する化合物の含有量は、90質量%以下、70質量%以下、60質量%以下が好ましく、50質量%以下が好ましく、40質量%以下が好ましく、30質量%以下が好ましく、20質量%以下が好ましく、15質量%以下が好ましく、10質量%以下が好ましく、8質量%以下が好ましく、5質量%以下が好ましく、4質量%以下が好ましく、3質量%以下が好ましく、2質量%以下が好ましく、1質量%以下が好ましい。  In the composition of the present invention, when the reliability is particularly important, the content of the compound having an alkenyl group with respect to the total amount of components having a dielectric anisotropy of neutral (−2 to 2) of the liquid crystal composition is 90 mass% or less, 70 mass% or less, preferably 60 mass% or less, preferably 50 mass% or less, preferably 40 mass% or less, preferably 30 mass% or less, preferably 20 mass% or less, and 15 mass% or less. 10 mass% or less is preferable, 8 mass% or less is preferable, 5 mass% or less is preferable, 4 mass% or less is preferable, 3 mass% or less is preferable, 2 mass% or less is preferable, and 1 mass% or less is preferable. preferable.

本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。  In the present application, the phrase “not substantially contained” means that the substance is not contained except for an unintentionally contained substance.

本発明の第一実施形態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。  When the compound contained in the composition of the first embodiment of the present invention has an alkenyl group as a side chain, when the alkenyl group is bonded to cyclohexane, the alkenyl group has 2 to 5 carbon atoms. When the alkenyl group is bonded to benzene, the alkenyl group preferably has 4 to 5 carbon atoms, and the unsaturated bond of the alkenyl group and benzene are directly bonded. Preferably not.

本発明に使用される液晶組成物の平均弾性定数(KAVG)は10から25が好ましいが、その下限値としては、10が好ましく、10.5が好ましく、11が好ましく、11.5が好ましく、12が好ましく、12.3が好ましく、12.5が好ましく、12.8が好ましく、13が好ましく、13.3が好ましく、13.5が好ましく、13.8が好ましく、14が好ましく、14.3が好ましく、14.5が好ましく、14.8が好ましく、15が好ましく、15.3が好ましく、15.5が好ましく、15.8が好ましく、16が好ましく、16.3が好ましく、16.5が好ましく、16.8が好ましく、17が好ましく、17.3が好ましく、17.5が好ましく、17.8が好ましく、18が好ましく、その上限値としては、25が好ましく、24.5が好ましく、24が好ましく、23.5が好ましく、23が好ましく、22.8が好ましく、22.5が好ましく、22.3が好ましく、22が好ましく、21.8が好ましく、21.5が好ましく、21.3が好ましく、21が好ましく、20.8が好ましく、20.5が好ましく、20.3が好ましく、20が好ましく、19.8が好ましく、19.5が好ましく、19.3が好ましく、19が好ましく、18.8が好ましく、18.5が好ましく、18.3が好ましく、18が好ましく、17.8が好ましく、17.5が好ましく、17.3が好ましく、17が好ましい。消費電力削減を重視する場合にはバックライトの光量を抑えることが有効であり、液晶表示素子は光の透過率を向上させることが好ましく、そのためにはKAVGの値を低めに設定することが好ましい。応答速度の改善を重視する場合にはKAVGの値を高めに設定することが好ましい。The average elastic constant (K AVG ) of the liquid crystal composition used in the present invention is preferably 10 to 25, and the lower limit thereof is preferably 10, preferably 10.5, preferably 11 and preferably 11.5. , 12 is preferable, 12.3 is preferable, 12.5 is preferable, 12.8 is preferable, 13 is preferable, 13.3 is preferable, 13.5 is preferable, 13.8 is preferable, 14 is preferable, 14 .3 is preferred, 14.5 is preferred, 14.8 is preferred, 15 is preferred, 15.3 is preferred, 15.5 is preferred, 15.8 is preferred, 16 is preferred, 16.3 is preferred, 16 .5, 16.8 is preferable, 17 is preferable, 17.3 is preferable, 17.5 is preferable, 17.8 is preferable, and 18 is preferable. 25 is preferable, 24.5 is preferable, 24 is preferable, 23.5 is preferable, 23 is preferable, 22.8 is preferable, 22.5 is preferable, 22.3 is preferable, 22 is preferable, and 21.8 is 21.5 is preferred, 21.3 is preferred, 21 is preferred, 20.8 is preferred, 20.5 is preferred, 20.3 is preferred, 20 is preferred, 19.8 is preferred, 19.5 is preferred 19.3 is preferred, 19 is preferred, 18.8 is preferred, 18.5 is preferred, 18.3 is preferred, 18 is preferred, 17.8 is preferred, 17.5 is preferred, 17.3 is preferred 17 is preferable. When importance is placed on reducing power consumption, it is effective to reduce the amount of light from the backlight, and it is preferable to improve the light transmittance of the liquid crystal display element. For this purpose, the value of K AVG should be set low. preferable. It is preferable to set a higher value of K AVG in the case of emphasizing improved response speed.

本発明の組成物には、PSモード、横電界型PSAモード又は横電界型PSVAモードなどの液晶表示素子を作製するために、重合性化合物を含有することができる。使用できる重合性化合物として、光などのエネルギー線により重合が進行する光重合性モノマーなどが挙げられ、構造として、例えば、ビフェニル誘導体、ターフェニル誘導体などの六員環が複数連結した液晶骨格を有する重合性化合物などが挙げられる。更に具体的には、一般式(XX)  The composition of the present invention may contain a polymerizable compound in order to produce a liquid crystal display element such as a PS mode, a lateral electric field type PSA mode, or a lateral electric field type PSVA mode. Examples of the polymerizable compound that can be used include a photopolymerizable monomer that undergoes polymerization by energy rays such as light. The structure has, for example, a liquid crystal skeleton in which a plurality of six-membered rings such as biphenyl derivatives and terphenyl derivatives are connected. Examples thereof include a polymerizable compound. More specifically, the general formula (XX)

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、X201及びX202はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、
Sp201及びSp202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−(CH−(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。)が好ましく、
201は−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHCH−、−CFCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CY=CY−(式中、Y及びY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、
201およびL202はそれぞれ独立して、フッ素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基または炭素原子数1〜8のアルコキシ基であり、
201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、炭素原子数1〜8のアルキル基または炭素原子数1〜8のアルコキシ基により置換されていても良く、n201およびn202はそれぞれ独立して、0〜4の整数である。)で表される二官能モノマーが好ましい。
(Wherein, X 201 and X 202 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group,
Sp 201 and Sp 202 are each independently a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s — (wherein s represents an integer of 2 to 7, Preferably bonded to an aromatic ring)
Z 201 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 —, —CH═. CH—COO—, —CH═CH—OCO—, —COO—CH═CH—, —OCO—CH═CH—, —COO—CH 2 CH 2 —, —OCO—CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 —COO—, —CH 2 CH 2 —OCO—, —COO—CH 2 —, —OCO—CH 2 —, —CH 2 —COO—, —CH 2 —OCO—, —CY 1 ═CY 2 — (Wherein Y 1 and Y 2 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom), —C≡C— or a single bond;
L 201 and L 202 are each independently a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms,
M 201 represents a 1,4-phenylene group, a trans-1,4-cyclohexylene group or a single bond, and all of the 1,4-phenylene groups in the formula have an arbitrary hydrogen atom as a fluorine atom and a carbon atom number of 1 May be substituted by an alkyl group of ˜8 or an alkoxy group of 1 to 8 carbon atoms, and n201 and n202 are each independently an integer of 0-4. ) Is preferred.

201及びX202は、何れも水素原子を表すジアクリレート誘導体、何れもメチル基を有するジメタクリレート誘導体の何れも好ましく、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。PSA表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。X 201 and X 202 are each preferably a diacrylate derivative that represents a hydrogen atom, or a dimethacrylate derivative that has a methyl group, and a compound in which one represents a hydrogen atom and the other represents a methyl group. As for the polymerization rate of these compounds, diacrylate derivatives are the fastest, dimethacrylate derivatives are slow, asymmetric compounds are in the middle, and a preferred embodiment can be used depending on the application. In the PSA display element, a dimethacrylate derivative is particularly preferable.

Sp201及びSp202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−(CH−を表すが、PSA表示素子においては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−(CH−を表す態様が好ましい。この場合1〜4のアルキル基が好ましく、sは1〜4が好ましい。Sp 201 and Sp 202 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s —, but in the PSA display element, at least one is a single bond. A compound in which both represent a single bond or one represents a single bond and the other represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or —O— (CH 2 ) s — is preferable. In this case, the alkyl group of 1-4 is preferable, and 1-4 is preferable for s.

201は、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHCH−、−CFCF−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。Z 201 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 — or a single bond. Are preferred, —COO—, —OCO— or a single bond is more preferred, and a single bond is particularly preferred.

201は任意の水素原子がフッ素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基または炭素原子数1〜8のアルコキシ基により置換されていても良い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、Z201は単結合以外の連結基も好ましく、M201が単結合の場合、Z201は単結合が好ましい。M 201 is an optionally substituted hydrogen atom, a 1,4-phenylene group which may be substituted by a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, trans-1,4- A cyclohexylene group or a single bond is represented, but a 1,4-phenylene group or a single bond is preferred. When C represents a ring structure other than a single bond, Z 201 is preferably a linking group other than a single bond. When M 201 is a single bond, Z 201 is preferably a single bond.

これらの点から、一般式(XX)において、Sp201及びSp202の間の環構造は、具体的には次に記載する構造が好ましい。From these points, in general formula (XX), the ring structure between Sp 201 and Sp 202 is specifically preferably the structure described below.

一般式(XX)において、M201が単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合において、次の式(XXa−1)から式(XXa−5)を表すことが好ましく、式(XXa−1)から式(XXa−3)を表すことがより好ましく、式(XXa−1)を表すことが特に好ましい。In the general formula (XX), when M 201 represents a single bond and the ring structure is formed of two rings, it is preferable to represent the following formulas (XXa-1) to (XXa-5), It is more preferable to represent the formula (XXa-3) from (XXa-1), and it is particularly preferable to represent the formula (XXa-1).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、両端はSp201又はSp202に結合するものとする。)
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。
(In the formula, both ends shall be bonded to Sp 201 or Sp 202. )
The polymerizable compounds containing these skeletons are optimal for PSA-type liquid crystal display elements because of the alignment regulating power after polymerization, and a good alignment state can be obtained, so that display unevenness is suppressed or does not occur at all.

以上のことから、重合性モノマーとしては、一般式(XX−1)〜一般式(XX−4)が特に好ましく、中でも一般式(XX−2)が最も好ましい。  From the above, as the polymerizable monomer, general formula (XX-1) to general formula (XX-4) are particularly preferable, and among them, general formula (XX-2) is most preferable.

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、ベンゼンはフッ素原子により置換されていても良く、Sp20は炭素原子数2から5のアルキレン基を表す。)
本発明の組成物に重合性化合物を含有する場合の含有量は、0.01質量%〜0.5質量%であることが好ましく、0.05質量%〜0.45質量%であることが好ましく、0.07質量%〜0.4質量%であることが好ましく、0.08質量%〜0.35質量%であることが好ましく、0.1質量%以上0.3質量%未満であることが好ましい。
(In the formula, benzene may be substituted with a fluorine atom, and Sp 20 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.)
When the polymerizable compound is contained in the composition of the present invention, the content is preferably 0.01% by mass to 0.5% by mass, and preferably 0.05% by mass to 0.45% by mass. Preferably, it is 0.07% by mass to 0.4% by mass, preferably 0.08% by mass to 0.35% by mass, and is 0.1% by mass or more and less than 0.3% by mass. It is preferable.

本発明の組成物にモノマー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。  In the case of adding a monomer to the composition of the present invention, the polymerization proceeds even when no polymerization initiator is present, but may contain a polymerization initiator in order to accelerate the polymerization. Examples of the polymerization initiator include benzoin ethers, benzophenones, acetophenones, benzyl ketals, acylphosphine oxides, and the like.

本発明に係る液晶組成物は、自発配向剤を含むことが好ましい。当該自発配向剤は、液晶層を構成する液晶組成物に含まれる液晶分子の配向方向を制御することができる。液晶層の界面に自発配向剤の成分が集積する、または当該界面に吸着することで液晶分子の配向方向を制御することができると考えられる。これにより、液晶組成物中に自発配向剤を含む場合は、液晶パネルの配向層を無くすことができる。  The liquid crystal composition according to the present invention preferably contains a spontaneous alignment agent. The spontaneous alignment agent can control the alignment direction of the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer. It is considered that the alignment direction of the liquid crystal molecules can be controlled by accumulating or adsorbing the components of the spontaneous alignment agent at the interface of the liquid crystal layer. Thereby, when a spontaneous alignment agent is included in the liquid crystal composition, the alignment layer of the liquid crystal panel can be eliminated.

本発明に係る液晶組成物における自発配向剤の含有量は、液晶組成物の全体のうち0.1〜10質量%含むことが好ましい。また、本発明に係る液晶組成物における自発配向剤は、上記の重合性化合物と併用して使用してもよい。  The content of the spontaneous alignment agent in the liquid crystal composition according to the present invention is preferably 0.1 to 10% by mass in the whole liquid crystal composition. Further, the spontaneous alignment agent in the liquid crystal composition according to the present invention may be used in combination with the polymerizable compound.

当該自発配向剤は極性基およびメソゲン性基を有し、必要により重合性基を有することが好ましい。  The spontaneous alignment agent has a polar group and a mesogenic group, and preferably has a polymerizable group if necessary.

上記メソゲン性基とは、液晶相の挙動を誘発できる基を意味するが、メソゲン性基を含む表面修飾化合物は、必ずしもそれ自体が液晶相を示す必要はない。換言すると、「メソゲン性基」は、構造的秩序を誘導しやすい基であり、典型的には、芳香族環などの環式基といった強固な部分を含むものである。さらに、ここでいう「液晶相」とは、液体の流動性と結晶の異方性とを合わせ持つ相を言い、ネマチック液晶、スメクチック液晶またはコレステリック液晶などが挙げられる。  The mesogenic group means a group capable of inducing the behavior of the liquid crystal phase, but the surface modifying compound containing the mesogenic group does not necessarily need to exhibit the liquid crystal phase itself. In other words, the “mesogenic group” is a group that easily induces structural order, and typically includes a rigid portion such as a cyclic group such as an aromatic ring. Further, the “liquid crystal phase” herein refers to a phase having both the fluidity of liquid and the anisotropy of crystal, and examples thereof include nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, and cholesteric liquid crystal.

本発明に係る表面修飾化合物におけるメソゲン性基の形状や表面修飾化合物の分子の形状は、特に制限されることはなく、棒状、円盤状、バナナ型、L字型、T字型、またはシクロデキストリン、カリックスアレーンもしくはククルビツリルなどの包摂型など挙げられるが、液晶相挙動を誘発できる形状がより好ましい。  The shape of the mesogenic group and the shape of the molecule of the surface modification compound in the surface modification compound according to the present invention are not particularly limited, and are rod-shaped, disk-shaped, banana-shaped, L-shaped, T-shaped, or cyclodextrin , Inclusion type such as calixarene or cucurbituril, and the like, but a shape capable of inducing liquid crystal phase behavior is more preferable.

上記重合性基は、後述の一般式(P−1)〜一般式(P−15)で表されることが好ましい。  The polymerizable group is preferably represented by the following general formula (P-1) to general formula (P-15).

上記極性基は、ヘテロ原子を有する極性要素(電荷が分離した状態)の原子団であることが好ましく、N、O、S、P、BおよびSi等のヘテロ原子をその構造中に含む極性要素の原子団であることがより好ましい。また、本発明に係る極性基は、ヘテロ原子を有する極性要素を含む環状構造原子団またはヘテロ原子を有する極性要素を含む直鎖状若しくは分岐状構造原子団のいずれでもよい。  The polar group is preferably an atomic group of a polar element having a heteroatom (a state where charges are separated), and includes a heteroatom such as N, O, S, P, B and Si in the structure. It is more preferable that the atomic group is. Further, the polar group according to the present invention may be either a cyclic structure atomic group including a polar element having a hetero atom or a linear or branched structure atomic group including a polar element having a hetero atom.

本発明に係る極性基において、当該ヘテロ原子を有する極性要素の価数は、一価、二価、三価など特に制限されず、また当該ヘテロ原子を有する極性要素の個数も特に制限されることは無い。当該ヘテロ原子を有する極性要素は、具体的には、含窒素基;シアノ基(−CN)、1級アミノ基(−NH)、2級アミノ基(−NH−)、3級アミノ基(−NRR’;但し、R,R’はアルキル基)、ピリジル基、含酸素基;水酸基(−OH)、アルコキシ基(−OR;但し、Rはアルキル基)、ホルミル基(−CHO)、カルボキシル基(−COOH)、エーテル基(−R’OR’’−;但し、R’、R’’はアルキレン基またはアルケニレン基)、ケトン基(−R’C(=O)R’’−;但し、R ’、R’’はアルキレン基またはアルケニレン基)、カーボネート基(−O−C(=O)−O−)、アルコキシ(アルケニルオキシ)カルボニル基(−COOR’’−;但しR’’はアルキレン基またはアルケニレン基)、カルバモイル基(−CONH)、ウレイド基(−NHCONH)、含リン基;ホスフィニル基(−P(=O)H)、リン酸基(−OP(=O)(OH))、含ホウ素基;ホウ酸基(−B(OH))、含硫黄基;メルカプト基(−SH)、スルフィド基(−S−)、スルフィニル基(−S(=O)−)、スルホニル基(−SO−)、スルホンアミド基(−SONH)、スルホ酸基(−SOH)またはスルフィノ基(−S(=O)OH)で表される部分構造であることが好ましい。  In the polar group according to the present invention, the valence of the polar element having the hetero atom is not particularly limited, such as monovalent, divalent, trivalent, etc., and the number of the polar element having the hetero atom is also particularly limited. There is no. Specifically, the polar element having a hetero atom includesNitrogen-containing groups;Cyano group (—CN), primary amino group (—NH2) Secondary amino group (—NH—), tertiary amino group (—NRR ′; where R and R ′ are alkyl groups), pyridyl group,Oxygen-containing groups;Hydroxyl group (—OH), alkoxy group (—OR; where R is an alkyl group), formyl group (—CHO), carboxyl group (—COOH), ether group (—R)a‘ORa‘’ −; Where Ra', Ra″ Represents an alkylene group or an alkenylene group), a ketone group (—Ra'C (= O) Ra‘’ −; Where R a', Ra″ Is an alkylene group or alkenylene group), carbonate group (—O—C (═O) —O—), alkoxy (alkenyloxy) carbonyl group (—COOR ″ —; where R ″ is an alkylene group or alkenylene group ), Carbamoyl group (-CONH2), Ureido group (-NHCONH2),Phosphorus-containing groupA phosphinyl group (—P (═O) H2), Phosphate group (—OP (═O) (OH)2),Boron-containing group; Boric acid group (-B (OH)2),Sulfur-containing groupA mercapto group (—SH), a sulfide group (—S—), a sulfinyl group (—S (═O) —), a sulfonyl group (—SO);2-), Sulfonamide group (-SO2NH2), Sulfonic acid group (-SO3It is preferably a partial structure represented by H) or a sulfino group (—S (═O) OH).

当該自発配向剤としては、以下の一般式(al−1)および/または一般式(al−2)であることが好ましい。  The spontaneous alignment agent is preferably the following general formula (al-1) and / or general formula (al-2).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、Ral1、Ral2、Zal1、Zal2、Lal1、Lal2、Lal3、Spal1、Spal2、Spal3、Xal1、Xal2、Xal3、mal1、m l2、mal3、nal1、nal2、nal3、pal1、pal2およびpal3はそれぞれ互いに独立して、
al1は、水素原子、ハロゲン、1〜20個の炭素原子を有する直鎖状、分枝状もしくは環状アルキルを示し、ここで当該アルキル基において、1または2つ以上の隣接していないCH基は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置換されてもよく、さらに1個または2個以上の水素原子は、FまたはClによって置き換えられていてもよい、
al2は、以下のいずれかの部分構造を備えた基を表し、
(Wherein, R al1, R al2, Z al1, Z al2, L al1, L al2, L al3, Sp al1, Sp al2, Sp al3, X al1, X al2, X al3, m al1, m a l2, mal3 , nal1 , nal2 , nal3 , pal1 , pal2 and pal3 are each independently of each other,
Ral1 represents a hydrogen atom, a halogen, a linear, branched or cyclic alkyl having 1 to 20 carbon atoms, in which one or more non-adjacent CH 2 in the alkyl group. The group is substituted by —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O— so that the O and / or S atoms are not directly bonded to each other. In addition, one or more hydrogen atoms may be replaced by F or Cl.
R al2 represents a group having any of the following partial structures:

Figure 2018079528
Figure 2018079528

Figure 2018079528
Figure 2018079528

Spal1、Spal2およびSpal3はそれぞれ互いに独立して、炭素原子数1〜12個のアルキル基または単結合を表し、
al1、Xal2およびXal3はそれぞれ互いに独立して、アルキル基、アクリル基、メタクリル基またはビニル基を示し、
al1は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CH al−、−CFCH−、−CHCF−、−(CF al−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CRal3al4 a1−、−CH(−Spal1−Xal1)−、−CHCH(−Spal1−Xal1)−、−CH(−Spal1−Xal1)CH(−Spal1−Xal1)−を示し、
al2はそれぞれ互いに独立して、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CH)n1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CF al−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CRal3al4na1−、−CH(−Spal1−Xal1)−、−CHCH(−Spal1−Xal1)−、−CH(−Spal1−Xal1)CH(−Spal1−Xal1)−を示し、
al1、Lal2、Lal3はそれぞれ互いに独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(Ral3、−C(=O)Ral3、3〜15個の炭素原子を有する任意に置換されたシリル基、任意に置換されたアリール基もしくはシクロアルキル基または1〜25個の炭素原子を表すが、ここで、1個もしくは2個以上の水素原子がハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子)によって置き換えられていてもよく、
上記Ral3は、1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を表し、上記Ral4は、水素原子または1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を表し、上記nalは、1〜4の整数を表し、
al1、pal2およびpal3はそれぞれ互いに独立して、0または1を表し、m al1、mal2およびmal3はそれぞれ互いに独立して、0〜3の整数を表し、n l1、nal2およびnal3はそれぞれ互いに独立して、0〜3の整数を表す。)
一般式(Al−2):
  Spal1, Spal2And Spal3Each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a single bond,
  Xal1, Xal2And Xal3Each independently represents an alkyl group, an acrylic group, a methacryl group or a vinyl group,
  Zal1Are —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —OCO—, —O—CO—O—, —OCH.2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-,-(CH2)n al-, -CF2CH2-, -CH2CF2-,-(CF2)n al-, -CH = CH-, -CF = CF-, -C≡C-, -CH = CH-COO-, -OCO-CH = CH-,-(CRal3Ral4)n a1-, -CH (-Spal1-Xal1)-, -CH2CH (-Spal1-Xal1)-, -CH (-Spal1-Xal1) CH (-Spal1-Xal1)-
  Zal2Are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —OCO—, —O—CO—O—, —OCH.2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-,-(CH2) N1-, -CF2CH2-, -CH2CF2-,-(CF2)n al-, -CH = CH-, -CF = CF-, -C≡C-, -CH = CH-COO-, -OCO-CH = CH-,-(CRal3Ral4)na1-, -CH (-Spal1-Xal1)-, -CH2CH (-Spal1-Xal1)-, -CH (-Spal1-Xal1) CH (-Spal1-Xal1)-
  Lal1, Lal2, Lal3Independently of one another, a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C (= O) N (Ral3)2, -C (= O) Ral3Represents an optionally substituted silyl group having 3 to 15 carbon atoms, an optionally substituted aryl or cycloalkyl group or 1 to 25 carbon atoms, wherein one or more May be replaced by a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom)
R aboveal3Represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms;al4Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms;alRepresents an integer of 1 to 4,
  pal1, Pal2And pal3Each independently represents 0 or 1, m al1, Mal2And mal3Each independently represents an integer of 0 to 3;a l1, Nal2And nal3Each independently represents an integer of 0 to 3. )
  General formula (Al-2):

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、Zi1およびZi2はそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−OOCO−、−CFO−、−OCF−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH−CHCOO−、−OCOCH―CH−、−CH=C(CH)COO−、−OCOC(CH )=CH−、−CH−CH(CH)COO−、−OCOCH(CH)―CH−、−OCHCHO−、又は炭素原子数2〜20のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよく、ただしKi1が(K−11)の場合はメソゲン基に少なくとも−CH−CHCOO−、−OCOCH―CH−、−CH=C(CH)COO−、−OCOC(CH)=CH−、−CH−CH(CH)COO−、−OCOCH(CH )―CH−、−OCHCHO−の何れか一つを含み、
al21およびAa122はそれぞれ独立して、2価の6員環芳香族基又は2価の6員環脂肪族基を表すが、2価の無置換の6員環芳香族基、2価の無置換の6員環脂肪族基又はこれらの環構造中の水素原子は、置換されていないか炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていていることが好ましく、2価の無置換の6員環芳香族基若しくはこの環構造中の水素原子がフッ素原子で置換された基、又は2価の無置換の6員環脂肪族基が好ましく、置換基上の水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基によって置換されていても良い1,4−フェニレン基、2,6−ナフタレン基又は1,4−シクロヘキシル基が好ましいが、少なくとも一つの置換基はPi1−Spi1−で置換されており、
i1、Aal21およびAa122がそれぞれ複数存在する場合は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、
Spi1は、好ましくは炭素原子数1〜18の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、より好ましくは炭素原子数2〜15の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、更に好ましくは炭素原子数3〜12の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、
al21は、水素原子、炭素原子数1〜20の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、又はPi1−Spi1−を表し、該アルキル基中の−CH−は、−O−、−OCO−、又は−COO−が好ましく(ただし−O−は連続にはならない)、より好ましくは、水素原子、炭素原子数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基、又はPi1−Spi1−を表し、該アルキル基中の−CH−は、−O−、−OCO−(ただし−O−は連続にはならない)を表す。
(Where Zi1And Zi2Are each independently a single bond, —CH═CH—, —CF═CF—, —C≡C—, —COO—, —OCO—, —OCOO—, —OOCO—, —CF2O-, -OCF2-, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH2-CH2COO-, -OCOCH2―CH2-, -CH = C (CH3) COO-, -OCOC (CH 3) = CH-, -CH2-CH (CH3) COO-, -OCOCH (CH3-CH2-, -OCH2CH2O— or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH in the alkylene group2-May be substituted by -O-, -COO- or -OCO-, provided that Ki1Is (K-11), at least -CH in the mesogenic group2-CH2COO-, -OCOCH2―CH2-, -CH = C (CH3) COO-, -OCOC (CH3) = CH-, -CH2-CH (CH3) COO-, -OCOCH (CH 3-CH2-, -OCH2CH2Including any one of O-
  Aal21And Aa122Each independently represents a divalent 6-membered ring aromatic group or a divalent 6-membered ring aliphatic group, but is a divalent unsubstituted 6-membered ring aromatic group, divalent unsubstituted 6-membered The cycloaliphatic group or the hydrogen atom in these ring structures is not substituted or substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom. Preferred is a divalent unsubstituted 6-membered aromatic group, a group in which a hydrogen atom in the ring structure is substituted with a fluorine atom, or a divalent unsubstituted 6-membered cyclic aliphatic group. Is preferably a 1,4-phenylene group, a 2,6-naphthalene group or a 1,4-cyclohexyl group, which may be substituted by a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, but at least one substituent is Pi1-Spi1Substituted with-
  Zi1, Aal21And Aa122Each of which may be the same or different from each other,
  Spi1Preferably represents a linear alkylene group or a single bond having 1 to 18 carbon atoms, more preferably represents a linear alkylene group or a single bond having 2 to 15 carbon atoms, and more preferably 3 carbon atoms. Represents a linear alkylene group or a single bond of ˜12,
  Ral21Is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl group, or Pi1-Spi1-Represents -CH in the alkyl group2-Is preferably -O-, -OCO-, or -COO- (however, -O- is not continuous), more preferably a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Or Pi1-Spi1-Represents -CH in the alkyl group2-Represents -O- or -OCO- (where -O- is not continuous).

i1は、以下の一般式(K−1)〜一般式(K−11)で表される置換基を表し、K i1 represents a substituent represented by the following general formula (K-1) to general formula (K-11),

Figure 2018079528
Figure 2018079528

i1は、重合性基を表し、以下の一般式(P−1)〜一般式(P−15)で表される群より選ばれる置換基を表し(式中、右端の黒点は結合手を表す。)、P i1 represents a polymerizable group, and represents a substituent selected from the group represented by the following general formulas (P-1) to (P-15) (in the formula, the black dot at the right end represents a bond). To express.),

Figure 2018079528
Figure 2018079528

i1、Zi2、Aal21、miii1及び/又はAal22がそれぞれ複数存在する場合は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、ただしAi1及びAi2の何れか一つは少なくとも一つのPi1−Spi1−で置換されており、Ki1が(K−11)の場合は、Zii1は少なくとも−CH−CHCOO−、−OCOCH―CH−、−CH−CH(CH)COO−、−OCOCH(CH)―CH−、−OCHCHO−の何れか一つを含み、
iii1は、1〜5の整数を表し、
iii2は、1〜5の整数を表し、
i1は、2価、3価、4価のいずれかの分岐構造、または2価、3価、4価のいずれかの脂肪族または芳香族の環構造を表し、
iii3は、Gi1の価数より1小さい整数を表す。)
本発明に係る自発配向剤は、以下の一般式(al−1−1)で表される化合物がより好ましい。
When there are a plurality of Z i1 , Z i2 , A al21 , m iii1 and / or A al22 , they may be the same or different from each other, provided that any one of A i1 and A i2 is at least When substituted with one P i1 —Sp i1 — and K i1 is (K-11), Z ii1 is at least —CH 2 —CH 2 COO—, —OCOCH 2 —CH 2 —, —CH 2. -CH (CH 3) COO -, - OCOCH (CH 3) -CH 2 -, - OCH 2 CH 2 O- wherein either one of,
m iii1 represents an integer of 1 to 5,
m iii2 represents an integer of 1 to 5,
G i1 represents a divalent, trivalent or tetravalent branched structure, or a divalent, trivalent or tetravalent aliphatic or aromatic ring structure;
m iii3 represents an integer smaller than the valence of G i1 . )
The spontaneous orientation agent according to the present invention is more preferably a compound represented by the following general formula (al-1-1).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(上記式中、Rbl1は、1〜12個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、R bl2はおよびRbl3はそれぞれ独立して、水素原子または1〜3個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、Lbl1およびLbl1はそれぞれ独立して、水素原子または1〜7個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。)
その他、液晶パネルの配向層を無くす手段としては、重合性化合物を含有する液晶組成物を第1の基板および第2の基板間に充填する際に、当該晶組成物をTni以上の状態で充填し、重合性化合物を含有する液晶組成物に対してUV照射を行い重合性化合物を硬化させる方法などが挙げられる。
(In the above formula, Rbl1Represents a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R bl2And Rbl3Each independently represents a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;bl1And Lbl1Each independently represents a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms. )
  In addition, as a means for eliminating the alignment layer of the liquid crystal panel, when the liquid crystal composition containing the polymerizable compound is filled between the first substrate and the second substrate, the crystal composition is filled in a state of Tni or higher. And a method of curing the polymerizable compound by irradiating the liquid crystal composition containing the polymerizable compound with UV.

本発明における組成物は、さらに、一般式(Q)で表される化合物を含有することができる。  The composition in the present invention may further contain a compound represented by the general formula (Q).

Figure 2018079528
Figure 2018079528

(式中、Rは炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−、−OCF−で置換されてよく、Mはトランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基又は単結合を表す。)
は炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−、−OCF−で置換されてよいが、炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素原子数1から20の直鎖アルキル基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された分岐鎖アルキル基が更に好ましい。Mはトランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基又は単結合を表すが、トランス−1,4−シクロへキシレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。
(Wherein, R Q represents a straight-chain alkyl group or branched alkyl group having from 1 22 carbon atoms, one or two or more CH 2 groups in the alkyl group, so that the oxygen atoms are not directly adjacent a, -O -, - CH = CH -, - CO -, - OCO -, - COO -, - C≡C -, - CF 2 O -, - OCF 2 - may be replaced by, M Q is trans -1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group or a single bond is represented.)
R Q represents a linear alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a branched alkyl group, and one or two or more CH 2 groups in the alkyl group are —O—so that the oxygen atom is not directly adjacent to each other. -, - CH = CH -, - CO -, - OCO -, - COO -, - C≡C -, - CF 2 O -, - OCF 2 - may be substituted with, but 1 to 10 carbon atoms Linear alkyl group, linear alkoxy group, linear alkyl group in which one CH 2 group is substituted by —OCO— or —COO—, branched alkyl group, branched alkoxy group, one CH 2 group is —OCO— Or a branched alkyl group substituted with —COO—, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear alkyl group in which one CH 2 group is substituted with —OCO— or —COO—, branched Chain alkyl group, branched alkoxy group, one CH 2 group Is more preferably a branched alkyl group substituted with —OCO— or —COO—. MQ represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a single bond, and a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is preferable.

一般式(Q)で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式(Q−a)から一般式(Q−d)で表される化合物が好ましい。  More specifically, the compound represented by the general formula (Q) is preferably a compound represented by the following general formula (Qa) to general formula (Qd).

Figure 2018079528
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式中、RQ1は炭素原子数1から10の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、RQ2は炭素原子数1から20の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、R Q3は炭素原子数1から8の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基又は分岐鎖アルコキシ基が好ましく、Lは炭素原子数1から8の直鎖アルキレン基又は分岐鎖アルキレン基が好ましい。一般式(Q−a)から一般式(Q−d)で表される化合物中、一般式(Q−c)及び一般式(Q−d)で表される化合物が更に好ましい。Where RQ1Is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, RQ2Is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R Q3Is preferably a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a branched alkyl group, a linear alkoxy group or a branched alkoxy group.QIs preferably a linear alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or a branched alkylene group. Of the compounds represented by general formula (Qa) to general formula (Qd), compounds represented by general formula (Qc) and general formula (Qd) are more preferable.

本願発明の組成物において、一般式(Q)で表される化合物を1種又は2種を含有することが好ましく、1種から5種含有することが更に好ましく、その含有量は0.001から1質量%であることが好ましく、0.001から0.1質量%が更に好ましく、0.001から0.05質量%が特に好ましい。  In the composition of the present invention, the compound represented by the general formula (Q) preferably contains one or two kinds, more preferably contains 1 to 5 kinds, and the content thereof is from 0.001. The content is preferably 1% by mass, more preferably 0.001 to 0.1% by mass, and particularly preferably 0.001 to 0.05% by mass.

また、本発明に使用できる酸化防止剤又は光安定剤としてより具体的には以下の(III−1)〜(III−38)で表される化合物が好ましい。  More specifically, the following compounds (III-1) to (III-38) are preferred as the antioxidant or light stabilizer that can be used in the present invention.

Figure 2018079528
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(式中、nは0から20の整数を表す。)
本願発明の組成物において、一般式(Q)で表される化合物又は一般式(III−1)〜(III−38)から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有することが好ましく、1種から5種含有することが更に好ましく、その含有量は0.001から1質量%であることが好ましく、0.001から0.1質量%が更に好ましく、0.001から0.05質量%が特に好ましい。
(In the formula, n represents an integer of 0 to 20.)
The composition of the present invention preferably contains one or more compounds represented by general formula (Q) or compounds selected from general formulas (III-1) to (III-38). It is more preferable to contain 5 types, and the content is preferably 0.001 to 1% by mass, more preferably 0.001 to 0.1% by mass, and 0.001 to 0.05% by mass. Particularly preferred.

本発明の重合性化合物を含有した組成物は、これに含まれる重合性化合物が紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。  In the composition containing the polymerizable compound of the present invention, the polymerizable compound contained therein is polymerized by ultraviolet irradiation to impart liquid crystal alignment ability, and the amount of transmitted light is controlled using the birefringence of the composition. Used for liquid crystal display elements.

本発明の液晶組成物が重合性化合物を含有する場合、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は、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、重合性化合物含有組成物を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。横電界型MVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を80度から89.9度に制御することが好ましい。  When the liquid crystal composition of the present invention contains a polymerizable compound, an appropriate polymerization rate is desirable for obtaining a good alignment performance of the liquid crystal as a method for polymerizing the polymerizable compound, such as ultraviolet rays or electron beams. A method in which the active energy rays are polymerized by irradiating them in a single or a combination or sequentially. When ultraviolet rays are used, a polarized light source or a non-polarized light source may be used. Further, when the polymerization is carried out in a state where the polymerizable compound-containing composition is sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiated surface side must be given adequate transparency to the active energy rays. Don't be. Moreover, after polymerizing only a specific part using a mask during light irradiation, the orientation state of the unpolymerized part is changed by changing conditions such as an electric field, a magnetic field, or temperature, and further irradiation with active energy rays is performed. Then, it is possible to use a means for polymerization. In particular, when ultraviolet exposure is performed, it is preferable to perform ultraviolet exposure while applying an alternating electric field to the polymerizable compound-containing composition. The alternating electric field to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 60 Hz to 10 kHz, and the voltage is selected depending on a desired pretilt angle of the liquid crystal display element. That is, the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage. In a horizontal electric field type MVA mode liquid crystal display element, the pretilt angle is preferably controlled from 80 degrees to 89.9 degrees from the viewpoint of alignment stability and contrast.

照射時の温度は、本発明の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、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。  The temperature during irradiation is preferably within a temperature range in which the liquid crystal state of the composition of the present invention is maintained. Polymerization is preferably performed at a temperature close to room temperature, that is, typically at a temperature of 15 to 35 ° C. As a lamp for generating ultraviolet rays, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be used. Moreover, as a wavelength of the ultraviolet-ray to irradiate, it is preferable to irradiate the ultraviolet-ray of the wavelength range which is not the absorption wavelength range of a composition, and it is preferable to cut and use an ultraviolet-ray as needed. The intensity of the irradiated ultraviolet light is preferably 0.1 mW / cm 2 to 100 W / cm 2, more preferably 2 mW / cm 2 to 50 W / cm 2. The amount of energy of ultraviolet rays to be irradiated can be adjusted as appropriate, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2. When irradiating with ultraviolet rays, the intensity may be changed. The time for irradiating with ultraviolet rays is appropriately selected depending on the intensity of the irradiated ultraviolet rays, but is preferably from 10 seconds to 3600 seconds, and more preferably from 10 seconds to 600 seconds.

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は、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、重合性化合物含有組成物を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。横電界型MVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を80度から89.9度に制御することが好ましい。  As a method for polymerizing a polymerizable compound, an appropriate polymerization rate is desirable in order to obtain good alignment performance of liquid crystals. Therefore, active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams are irradiated singly or in combination or sequentially. The method of polymerizing by is preferred. When ultraviolet rays are used, a polarized light source or a non-polarized light source may be used. Further, when the polymerization is carried out in a state where the polymerizable compound-containing composition is sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiated surface side must be given adequate transparency to the active energy rays. Don't be. Moreover, after polymerizing only a specific part using a mask during light irradiation, the orientation state of the unpolymerized part is changed by changing conditions such as an electric field, a magnetic field, or temperature, and further irradiation with active energy rays is performed. Then, it is possible to use a means for polymerization. In particular, when ultraviolet exposure is performed, it is preferable to perform ultraviolet exposure while applying an alternating electric field to the polymerizable compound-containing composition. The alternating electric field to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 60 Hz to 10 kHz, and the voltage is selected depending on a desired pretilt angle of the liquid crystal display element. That is, the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage. In a horizontal electric field type MVA mode liquid crystal display element, the pretilt angle is preferably controlled from 80 degrees to 89.9 degrees from the viewpoint of alignment stability and contrast.

照射時の温度は、本発明の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、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/cm〜100W/cmが好ましく、2mW/cm〜50W/cm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/cmから500J/cmが好ましく、100mJ/cm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。The temperature during irradiation is preferably within a temperature range in which the liquid crystal state of the composition of the present invention is maintained. Polymerization is preferably performed at a temperature close to room temperature, that is, typically at a temperature of 15 to 35 ° C. As a lamp for generating ultraviolet rays, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be used. Moreover, as a wavelength of the ultraviolet-ray to irradiate, it is preferable to irradiate the ultraviolet-ray of the wavelength range which is not the absorption wavelength range of a composition, and it is preferable to cut and use an ultraviolet-ray as needed. Intensity of ultraviolet irradiation is preferably from 0.1mW / cm 2 ~100W / cm 2 , 2mW / cm 2 ~50W / cm 2 is more preferable. The amount of energy of ultraviolet rays to be irradiated can be adjusted as appropriate, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2. When irradiating with ultraviolet rays, the intensity may be changed. The time for irradiating with ultraviolet rays is appropriately selected depending on the intensity of the irradiating ultraviolet rays.

「配向層」
本発明の好適な液晶表示素子において、第一の基板と、第二の基板との間の液晶組成物と接する面には液晶層5の液晶分子を配向させるため、必要に応じて配向層を設けてもよい。配向層を必要とする液晶表示素子においては、光変換部と液晶層と間に配置するものであるが、配向層の膜厚が厚いものでも100nm以下と薄く、光変換部を構成する発光用ナノ結晶、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。
"Orientation layer"
In the preferred liquid crystal display element of the present invention, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 5 are aligned on the surface in contact with the liquid crystal composition between the first substrate and the second substrate. It may be provided. In a liquid crystal display element that requires an alignment layer, it is disposed between the light conversion portion and the liquid crystal layer. Even if the alignment layer is thick, it is as thin as 100 nm or less and constitutes the light conversion portion. It does not completely block the interaction between the dyes such as nanocrystals and pigments and the liquid crystal compound constituting the liquid crystal layer.

また、配向層を用いない液晶表示素子においては、光変換部を構成する発光用ナノ結晶、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。  Further, in a liquid crystal display element that does not use an alignment layer, the interaction between light emitting nanocrystals constituting the light conversion part, pigments such as pigments, and the liquid crystal compound constituting the liquid crystal layer becomes greater.

本発明に係る配向層は、ラビング配向層および光配向層からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。ラビング配向層の場合は、特に制限されることは無く、公知のポリイミド系の配向膜を好適に使用することができる。  The alignment layer according to the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of a rubbing alignment layer and a photo alignment layer. In the case of the rubbing alignment layer, there is no particular limitation, and a known polyimide alignment film can be suitably used.

当該ラビング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。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。  As the rubbing alignment film material, transparent organic materials such as polyimide, polyamide, BCB (Penzocyclobutene Polymer), and polyvinyl alcohol can be used. In particular, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl Aliphatic or alicyclic tetracarboxylic acid anhydride such as diamine such as aliphatic or alicyclic diamine such as methane and butanetetracarboxylic anhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid anhydride, pyromellitic acid A polyimide alignment film obtained by imidizing a polyamic acid synthesized from an aromatic tetracarboxylic acid anhydride such as dianhydride is preferable. When used for a vertical alignment film or the like, it can be used without imparting alignment.

本発明に係る配向層が光配向層の場合は、光応答性分子を1種以上含むものであればよい。前記光応答性分子は、光に応答して二量化により架橋構造を形成する光応答性二量化型分子、光に応答して異性化し偏光軸に対して略垂直または平行に配向する光応答性異性化型分子、および光に応答して高分子鎖が切断する光応答性分解型高分子からなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、光応答性異性化型分子が感度、配向規制力の点から特に好ましい。  In the case where the alignment layer according to the present invention is a photo-alignment layer, it may be one containing at least one photoresponsive molecule. The photoresponsive molecule is a photoresponsive dimerization-type molecule that forms a cross-linked structure by dimerization in response to light, and is a photoresponsive molecule that isomerizes in response to light and is oriented substantially perpendicular or parallel to the polarization axis. At least one selected from the group consisting of an isomerized molecule and a photoresponsive decomposable polymer in which a polymer chain is cleaved in response to light is preferred, and the photoresponsive isomerized molecule is sensitive and has an orientation regulating ability. This is particularly preferable.

前記光応答性異性化型高分子において、光に応答して異性化し偏光軸に対して略垂直に配向する際に使用される光は、200〜500nmであることが好ましく、300〜500nmであることがより好ましく、300〜400nmであることがさらに好ましい。  In the photoresponsive isomerization type polymer, the light used when isomerizing in response to light and orienting substantially perpendicular to the polarization axis is preferably 200 to 500 nm, and preferably 300 to 500 nm. It is more preferable that the thickness is 300 to 400 nm.

本発明に係る光応答性異性化型高分子の重量平均分子量は、10000〜800000であることが好ましく、10000〜400000であることがより好ましく、50000〜400000であることがさらに好ましく、50000〜300000であることが特に好ましい。  The weight average molecular weight of the photoresponsive isomerization type polymer according to the present invention is preferably 10,000 to 800,000, more preferably 10,000 to 400,000, still more preferably 50,000 to 400,000, and 50,000 to 300,000. It is particularly preferred that

前記重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー,Gel Permeation Chromatography)測定の結果得られたものである。  The said weight average molecular weight (Mw) is obtained as a result of GPC (gel permeation chromatography, Gel Permeation Chromatography) measurement.

以下、例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらによって限定されるものではない。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。なお、nは自然数を表す。  Hereinafter, although an example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited by these. The following abbreviations are used for the description of compounds in the examples. Note that n represents a natural number.

(側鎖)
−n −C2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
n− C2n+1− 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
−On −OC2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
nO− C2n+1O− 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
−V −CH=CH
V− CH=CH−
−V1 −CH=CH−CH
1V− CH−CH=CH−
−2V −CH−CH−CH=CH
V2− CH=CH−CH−CH
−2V1 −CH−CH−CH=CH−CH
1V2− CH−CH=CH−CH−CH
(連結基)
−n− −C2n
−nO− −C2n−O−
−On− −O−C2n
−COO− −C(=O)−O−
−OCO− −O−C(=O)−
−CF2O− −CF−O−
−OCF2− −O−CF
(環構造)
(Side chain)
-N -C n H 2n + 1 linear alkyl group having n carbon atoms n-C n H 2n + 1- linear alkyl group having n carbon atoms -On -OC n H 2n + 1 linear chain having n carbon atoms Jo alkoxyl group nO- C n H 2n + 1 O- carbon atoms n linear alkoxyl group -V -CH = CH 2
V- CH 2 = CH-
-V1 -CH = CH-CH 3
1V- CH 3 -CH = CH-
-2V -CH 2 -CH 2 -CH = CH 3
V2- CH 2 = CH-CH 2 -CH 2 -
-2V1 -CH 2 -CH 2 -CH = CH -CH 3
1V2- CH 3 -CH = CH-CH 2 -CH 2
(Linking group)
-N- -C n H 2n-
-NO- -C n H 2n -O-
-On- -O-C n H 2n -
-COO- -C (= O) -O-
-OCO- -O-C (= O)-
-CF2O- -CF 2 -O-
-OCF2- -O-CF 2 -
(Ring structure)

Figure 2018079528
Figure 2018079528

実施例中、測定した特性は以下の通りである。  In the examples, the measured characteristics are as follows.

NI :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 :25℃における粘度(mPa・s)
γ :25℃における回転粘度(mPa・s)
「VHR測定」
(周波数60Hz,印加電圧1Vの条件下で333Kにおける電圧保持率(%))
450nmに主発光ピークを有する青色LED光源耐光試験:
450nmにピークをもつ青色単色LED光源を液晶パネルに対して14時間450nmの波長で68J照射する前と後のVHRを測定した。
T NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C.)
Δn: Refractive index anisotropy at 25 ° C. Δε: Dielectric anisotropy at 25 ° C. η: Viscosity at 25 ° C. (mPa · s)
γ 1 : rotational viscosity at 25 ° C. (mPa · s)
"VHR measurement"
(Voltage holding ratio (%) at 333 K under conditions of frequency 60 Hz and applied voltage 1 V)
Light resistance test of a blue LED light source having a main emission peak at 450 nm:
The VHR was measured before and after irradiating the liquid crystal panel with a blue monochromatic LED light source having a peak at 450 nm at a wavelength of 450 nm for 68 hours.

385nmに主発光ピークを有するLED耐光試験:
385nmをピークにもつ単色LEDを液晶パネルに対して60秒385nmの波長で10J照射する前と後のVHRを測定した。
LED light resistance test with main emission peak at 385 nm:
The VHR before and after irradiating the liquid crystal panel with a monochromatic LED having a peak at 385 nm at a wavelength of 385 nm for 60 seconds was measured.

「液晶パネル、バックライトユニットおよび液晶表示素子の作製方法」
(1)液晶パネルの作製
(VA型液晶パネル)
第1基板に形成されたスリットを有する透明電極の上に、配向膜溶液をスピンコート法により形成し、乾燥厚さ0.1μmの配向膜を形成した。カラーフィルタが形成された第2基板にも同様にして配向膜を形成した。透明電極および配向膜が形成された第1基板と、カラーフィルタが形成されたスリットを有する第2電極基板を、それぞれの配向膜が対向し、かつ直線偏光を照射した、またはラビングした方向がアンチパラレル方向(180°)となるように配置し、2枚の基板間に一定の間隙(4μm)を保った状態で、周辺部をシール剤により貼り合わせた。次に、配向膜表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に、下記の液晶組成物(液晶組成物1〜9)を、真空注入法により、充填し、一対の偏光板を第1基板および第2基板上に貼りあわせることでVA型の液晶パネルを作製した。このように作製した液晶パネルを評価用素子とし、450nmに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および385nmに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。
"Production method of liquid crystal panel, backlight unit and liquid crystal display element"
(1) Production of liquid crystal panel (VA type liquid crystal panel)
On the transparent electrode having slits formed on the first substrate, an alignment film solution was formed by spin coating to form an alignment film having a dry thickness of 0.1 μm. An alignment film was similarly formed on the second substrate on which the color filter was formed. The first substrate on which the transparent electrode and the alignment film are formed and the second electrode substrate having the slits on which the color filters are formed are opposed to each other with the alignment films facing each other and irradiated with linearly polarized light or rubbed. The peripheral portions were bonded together with a sealant in a state of being arranged in a parallel direction (180 °) and maintaining a constant gap (4 μm) between the two substrates. Next, the following liquid crystal composition (liquid crystal compositions 1 to 9) is filled in the cell gap defined by the alignment film surface and the sealing agent by a vacuum injection method, and the pair of polarizing plates is placed on the first substrate and A VA liquid crystal panel was manufactured by pasting onto the second substrate. The liquid crystal panel thus produced was used as an evaluation element, and a light resistance test using blue light having a main light emission peak at 450 nm and a light resistance test using light having a main light emission peak at 385 nm were evaluated.

その結果を以下の表1〜9に示す。  The results are shown in Tables 1-9 below.

Figure 2018079528
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上記表1〜5において、450nmに主発光ピークにおける低下率は、「初期(=14時間耐光試験前)のVHR値/14時間耐光試験後のVHR値」であり、385nmに主発光ピークにおける低下率は、「初期(=60秒耐光試験前)のVHR値/60秒耐光試験後のVHR値」である。したがって、低下率が1に近いほど、450nmに主発光ピークを有する青色光または385nmに主発光ピークを有する光に対して安定であることを示す。上記実験結果によれば上記液晶表示素子は、耐光性に優れており、発光用ナノ結晶の劣化や部分的な高エネルギー光線の照射スポットによる液晶層の劣化を抑制または防止できると考えられる。  In Tables 1 to 5, the decrease rate in the main emission peak at 450 nm is “the initial (= before 14 hours light resistance test) VHR value / after 14 hours light resistance test”, and the decrease in the main emission peak at 385 nm. The rate is “the VHR value at the initial stage (= before the 60 second light resistance test) / the VHR value after the 60 second light resistance test”. Therefore, the closer the reduction rate is to 1, the more stable it is to blue light having a main emission peak at 450 nm or light having a main emission peak at 385 nm. According to the above experimental results, the liquid crystal display element is excellent in light resistance, and it is considered that the deterioration of the liquid crystal layer due to the deterioration of the light-emitting nanocrystals or the partial irradiation spot of high-energy rays can be suppressed or prevented.

385nmに主発光ピークを有する光を照射した場合、組成例2を備えた液晶表示素子が最もVHR値の低下率が低いことが確認される。一方、液晶表示素子の高速応答性に関係するγ1をみると、組成例3が最も高いことが確認される。前者の原因としては、縮合環(ナフタレン)を含む2環以上の液晶化合物を含むため、光を吸収しやすいことに関係すると考えられる。また、後者の原因としては、クロマン環を含む2環以上液晶化合物であるため、粘性が高くなることが考えられる。  It is confirmed that when the light having the main emission peak at 385 nm is irradiated, the liquid crystal display element having the composition example 2 has the lowest rate of decrease in the VHR value. On the other hand, when γ1 related to the high-speed response of the liquid crystal display element is observed, it is confirmed that the composition example 3 is the highest. The cause of the former is considered to be related to the fact that it contains two or more liquid crystal compounds including a condensed ring (naphthalene) and thus easily absorbs light. In addition, the latter is considered to be due to the increase in viscosity because the liquid crystal compound contains two or more rings including a chroman ring.

また、上記組成例8については組成例8の液晶組成物100質量部に対して、以下の式(III−22)の酸化防止剤を0.05質量部添加して、上記組成例8と同様に、VA型の液晶パネルを作製して、450nmに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および385nmに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行ってもよい。  Moreover, about the said composition example 8, 0.05 mass part of antioxidant of the following formula | equation (III-22) is added with respect to 100 mass parts of liquid crystal compositions of the composition example 8, and is the same as the said composition example 8. Alternatively, a VA-type liquid crystal panel may be manufactured and a light resistance test using blue light having a main emission peak at 450 nm and a light resistance test using light having a main emission peak at 385 nm may be evaluated.

Figure 2018079528
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なお、上記の450nmに主発光ピークを有する光による耐光試験および385nmに主発光ピークを有する光による耐光試験を組成例1〜9以外の以下の表6および表7に記載の組成物例12〜22で行った場合でも、450nmに主発光ピークを有する青色光または385nmに主発光ピークを有する光に対して安定である効果が発揮されると考えられる。なお、組成物例22は、特許第5122086号の例30を使用した。  The light resistance test using light having a main emission peak at 450 nm and the light resistance test using light having a main light emission peak at 385 nm were performed in Composition Examples 12 to 10 in Tables 6 and 7 below except Composition Examples 1 to 9. Even when performed at 22, it is considered that an effect that is stable with respect to blue light having a main emission peak at 450 nm or light having a main emission peak at 385 nm is exhibited. As composition example 22, Example 30 of Japanese Patent No. 51222086 was used.

Figure 2018079528
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Figure 2018079528
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Figure 2018079528
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(PSVA型液晶パネル)
以下の重合性化合物
(PSVA liquid crystal panel)
The following polymerizable compounds

Figure 2018079528
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0.3質量部と、組成例5を99.7質量部とを混合した重合性化合物含有液晶組成物1をセルギャップ4μmで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布した後、フィッシュボーン構造のITO付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。垂直配向膜形成材料として、JSR社製のJALS2096を用いた。Polymeric compound-containing liquid crystal composition 1 in which 0.3 part by mass and 99.7 parts by mass of composition example 5 are mixed is applied with a polyimide alignment film that induces vertical alignment with a cell gap of 4 μm, and then has a fishbone structure. It injected by the vacuum injection method into the liquid crystal panel containing the board | substrate with ITO. As a material for forming a vertical alignment film, JALS2096 manufactured by JSR Corporation was used.

その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数100Hzで電圧を10V印加した状態で高圧水銀灯を用い、325nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長365nmの条件で測定した照度が100mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を照射した。次に、蛍光UVランプを用いて、中心波長313nmの条件で測定した照度が3mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を更に照射し、PSVA型液晶パネル1を得た。上記組成例5と同様に、450nmに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および385nmに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。その結果、450nmに主発光ピークを有する青色光および385nmに主発光ピークを有する光のいずれの場合も、表示不良は観察されなかった。Thereafter, the liquid crystal panel into which the liquid crystal composition containing the polymerizable compound was injected was irradiated with ultraviolet rays through a filter that cuts out ultraviolet rays of 325 nm or less using a high-pressure mercury lamp with a voltage of 10 V applied at a frequency of 100 Hz. In this case, illuminance measured at the center wavelength of 365nm condition was adjusted to 100 mW / cm 2, was irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity of 10J / cm 2. Then, using a fluorescent UV lamp, the illuminance was measured at a center wavelength of 313nm is adjusted to 3 mW / cm 2, further irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity 10J / cm 2, the PSVA liquid crystal panel 1 Obtained. In the same manner as in the above composition example 5, the light resistance test using blue light having a main emission peak at 450 nm and the light resistance test using light having a main emission peak at 385 nm were evaluated. As a result, no display defect was observed in both cases of blue light having a main emission peak at 450 nm and light having a main emission peak at 385 nm.

以下の重合性化合物(XX−5)と、  The following polymerizable compound (XX-5);

Figure 2018079528
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組成物例1を99.7質量部と、を混合した重合性化合物含有液晶組成物2をセルギャップ4μmで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布した後、フィッシュボーン構造のITO付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。垂直配向膜形成材料として、JSR社製のJALS2096を用いた。A polymerizable compound-containing liquid crystal composition 2 obtained by mixing 99.7 parts by mass of Composition Example 1 is coated with a polyimide alignment film that induces vertical alignment at a cell gap of 4 μm, and then includes a fishbone structure ITO-attached substrate. The liquid crystal panel was injected by a vacuum injection method. As a material for forming a vertical alignment film, JALS2096 manufactured by JSR Corporation was used.

その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数100Hzで電圧を10V印加した状態で高圧水銀灯を用い、325nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長365nmの条件で測定した照度が100mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を照射した。次に、蛍光UVランプを用いて、中心波長313nmの条件で測定した照度が3mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を更に照射し、PSVA型液晶パネル2を得て、上記組成例1と同様に、450nmに主発光ピークを有する青色LEDによる耐光試験および385nmに主発光ピークを有するLEDによる耐光試験の評価を行った。その結果、450nmに主発光ピークを有する青色LEDおよび385nmに主発光ピークを有するLEDのいずれの場合も、表示不良は観察されなかった。Thereafter, the liquid crystal panel into which the liquid crystal composition containing the polymerizable compound was injected was irradiated with ultraviolet rays through a filter that cuts out ultraviolet rays of 325 nm or less using a high-pressure mercury lamp with a voltage of 10 V applied at a frequency of 100 Hz. In this case, illuminance measured at the center wavelength of 365nm condition was adjusted to 100 mW / cm 2, was irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity of 10J / cm 2. Then, using a fluorescent UV lamp, the illuminance was measured at a center wavelength of 313nm is adjusted to 3 mW / cm 2, further irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity 10J / cm 2, the PSVA liquid crystal panel 2 In the same manner as in Composition Example 1, the light resistance test using a blue LED having a main light emission peak at 450 nm and the light resistance test using an LED having a main light emission peak at 385 nm were evaluated. As a result, no display defect was observed in any of a blue LED having a main emission peak at 450 nm and an LED having a main emission peak at 385 nm.

(自発配向型のVA型液晶パネル)
以下の自発配向剤(以下の式(SA−1))2質量部と、上記重合性化合物(XX−2)0.5質量部と、上記組成例7を99.7質量部と、
(Spontaneous alignment type VA liquid crystal panel)
2 parts by mass of the following spontaneous alignment agent (the following formula (SA-1)), 0.5 part by mass of the polymerizable compound (XX-2), 99.7 parts by mass of the composition example 7 above,

Figure 2018079528
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を混合した液晶組成物3をセルギャップ4μmで配向膜なしのITO付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。The liquid crystal composition 3 mixed with the above was injected by a vacuum injection method into a liquid crystal panel including a substrate with ITO having a cell gap of 4 μm and no alignment film.

その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数100Hzで電圧を10V印加した状態で高圧水銀灯を用い、325nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長365nmの条件で測定した照度が100mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を照射した。次に、蛍光UVランプを用いて、中心波長313nmの条件で測定した照度が3mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を更に照射し、自発配向型VA液晶パネル3を得て、上記組成例7と同様に、450nmに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および385nmに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。その結果、450nmに主発光ピークを有する青色光および385nmに主発光ピークを有する光のいずれの場合も、初期のVHR値、耐光試験後のVHR値は、上記組成例7とほぼ同様の結果になった。Thereafter, the liquid crystal panel into which the liquid crystal composition containing the polymerizable compound was injected was irradiated with ultraviolet rays through a filter that cuts out ultraviolet rays of 325 nm or less using a high-pressure mercury lamp with a voltage of 10 V applied at a frequency of 100 Hz. In this case, illuminance measured at the center wavelength of 365nm condition was adjusted to 100 mW / cm 2, was irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity of 10J / cm 2. Then, using a fluorescent UV lamp, central wavelength illuminance measured under the conditions of 313nm is adjusted to 3 mW / cm 2, further irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity 10J / cm 2, spontaneous alignment type VA liquid crystal panel 3 was evaluated in the same manner as in Composition Example 7 above, in the light resistance test using blue light having a main emission peak at 450 nm and the light resistance test using light having a main emission peak at 385 nm. As a result, in both cases of blue light having a main emission peak at 450 nm and light having a main emission peak at 385 nm, the initial VHR value and the VHR value after the light resistance test were substantially the same as those in the above composition example 7. became.

以下の自発配向剤(以下の式(SA−2))2質量部と、上記重合性化合物(XX−5)0.5質量部と、上記組成物例4を99.7質量部と、  2 parts by mass of the following spontaneous alignment agent (the following formula (SA-2)), 0.5 part by mass of the polymerizable compound (XX-5), 99.7 parts by mass of the composition example 4

Figure 2018079528
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を混合した液晶組成物をセルギャップ3.5μmで配向膜なしのITO付き基板を含む液晶パネルに真空注入法で注入した。The liquid crystal composition mixed with was injected by a vacuum injection method into a liquid crystal panel including a substrate with ITO having a cell gap of 3.5 μm and no alignment film.

その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶パネルに周波数100Hzで電圧を10V印加した状態で高圧水銀灯を用い、325nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長365nmの条件で測定した照度が100mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を照射した。次に、蛍光UVランプを用いて、中心波長313nmの条件で測定した照度が3mW/cmになるように調整し、積算光量10J/cmの紫外線を更に照射し、自発配向型VA液晶パネル4を得て、上記組成例4と同様に、450nmに主発光ピークを有する青色光による耐光試験および385nmに主発光ピークを有する光による耐光試験の評価を行った。その結果、450nmに主発光ピークを有する青色光および385nmに主発光ピークを有する光のいずれの場合も、初期のVHR値、耐光試験後のVHR値は、上記組成例4とほぼ同様の結果になった。Thereafter, the liquid crystal panel into which the liquid crystal composition containing the polymerizable compound was injected was irradiated with ultraviolet rays through a filter that cuts out ultraviolet rays of 325 nm or less using a high-pressure mercury lamp with a voltage of 10 V applied at a frequency of 100 Hz. In this case, illuminance measured at the center wavelength of 365nm condition was adjusted to 100 mW / cm 2, was irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity of 10J / cm 2. Then, using a fluorescent UV lamp, central wavelength illuminance measured under the conditions of 313nm is adjusted to 3 mW / cm 2, further irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity 10J / cm 2, spontaneous alignment type VA liquid crystal panel As in Composition Example 4, the light resistance test using blue light having a main emission peak at 450 nm and the light resistance test using light having a main emission peak at 385 nm were evaluated. As a result, in both cases of blue light having a main emission peak at 450 nm and light having a main emission peak at 385 nm, the initial VHR value and the VHR value after the light resistance test were almost the same as those in Composition Example 4 above. became.

(IPS型液晶パネル)
第1基板に形成された一対の櫛歯電極の上に、配向膜溶液をスピンコート法により形成し、配向膜を形成した。カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第2基板にも同様にして配向膜を形成した。櫛形透明電極および配向膜が形成された第1基板と、カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第2基板を、それぞれの配向膜が対向し、かつ直線偏光を照射した、または水平方向にラビングした方向がアンチパラレル方向(180°)となるように配置し、2枚の基板間に一定の間隙(4μm)を保った状態で、周辺部をシール剤により貼り合わせた。次に、配向膜表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に、下記の液晶組成物(液晶組成物1〜8)を、真空注入法により充填し、その後一対の偏光板を第1基板および第2基板上に貼りあわせIPS型の液晶パネルを作製した。
(IPS liquid crystal panel)
An alignment film solution was formed on the pair of comb electrodes formed on the first substrate by a spin coating method to form an alignment film. An alignment film was similarly formed on the color filter and the second substrate on which the planarizing film was formed on the color filter. The first substrate on which the comb-shaped transparent electrode and the alignment film are formed and the second substrate on which the planarization film is formed on the color filter and the color filter are opposed to each other and irradiated with linearly polarized light, or Arranged so that the direction of rubbing in the horizontal direction was an anti-parallel direction (180 °), and the peripheral part was bonded with a sealant in a state where a constant gap (4 μm) was maintained between the two substrates. Next, the following liquid crystal composition (liquid crystal compositions 1 to 8) is filled into the cell gap defined by the alignment film surface and the sealing agent by a vacuum injection method, and then the pair of polarizing plates is placed on the first substrate and An IPS type liquid crystal panel was manufactured by bonding onto the second substrate.

(FFS型液晶パネル)
第1の透明基板に平板状の共通電極を形成した後、絶縁層膜を形成し、さらに当該絶縁層膜上に透明櫛歯電極を形成した後、当該透明櫛歯電極上に配向膜溶液をスピンコート法により形成し、電極基板を形成した。カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第2基板にも同様にして配向膜を形成した。次いで、櫛形透明電極および配向膜が形成された第1基板と、カラーフィルタおよびカラーフィルタ上に平坦化膜が形成された第2基板を、それぞれの配向膜が対向し、かつ直線偏光を照射した、またはラビングした方向がアンチパラレル方向(180°)となるように配置し、2枚の基板間に一定の間隙(4μm)を保った状態で、周辺部をシール剤により張り合わせた。次に、配向膜表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に、下記の液晶組成物(液晶組成物9〜21)を、滴下法により、透明点をちょうど超える温度で充填し、その後、室温まで冷却することでFFS型の液晶パネルを作製した。
(FFS type liquid crystal panel)
After forming the flat common electrode on the first transparent substrate, the insulating layer film is formed, and further, the transparent comb electrode is formed on the insulating layer film, and then the alignment film solution is formed on the transparent comb electrode. An electrode substrate was formed by spin coating. An alignment film was similarly formed on the color filter and the second substrate on which the planarizing film was formed on the color filter. Next, the first substrate on which the comb-shaped transparent electrode and the alignment film are formed and the second substrate on which the planarizing film is formed on the color filter and the color filter are opposed to each other and irradiated with linearly polarized light. Or, the rubbing direction was arranged in the anti-parallel direction (180 °), and the peripheral part was bonded with a sealant in a state where a constant gap (4 μm) was maintained between the two substrates. Next, in the cell gap defined by the alignment film surface and the sealing agent, the following liquid crystal composition (liquid crystal compositions 9 to 21) is filled by a dropping method at a temperature just exceeding the clearing point, and then at room temperature. The FFS type liquid crystal panel was produced by cooling to the temperature.

(2)バックライトユニットの作製
(発光用ナノ結晶フィルムの作製)
不揮発成分を100質量%にした際の発光用ナノ結晶(InP/ZnSコアシェルナノ結晶(赤色発光性)、InP/ZnSコアシェルナノ結晶(緑色発光性) いずれもオレイン酸リガンド)固形分が3質量部、光硬化性アクリル樹脂が93質量部、光開始剤が4質量部となる様、緑色および赤色の発光用ナノ結晶それぞれのトルエン分散体と光硬化性アクリル樹脂および光開始剤を混合し、エバポレータによりトルエンを抜く事で発光用ナノ結晶含有樹脂組成物を調製する。PETフィルム上に膜厚100umと成る様、この樹脂組成物を塗工した後、さらにPETフィルムを積層した。積算のUV照射量が5000mJまでUV照射を実施する事で光変換部(発光用ナノ結晶フィルム)を得た。
(2) Production of backlight unit (Production of nanocrystal film for light emission)
Light emitting nanocrystals (InP / ZnS core-shell nanocrystals (red light-emitting), InP / ZnS core-shell nanocrystals (green light-emitting), both oleic acid ligands) solid content of 3 parts by mass when the nonvolatile component is 100% by mass The toluene dispersion of each of the green and red light emitting nanocrystals, the photocurable acrylic resin and the photoinitiator were mixed so that the photocurable acrylic resin was 93 parts by mass and the photoinitiator was 4 parts by mass, and the evaporator The resin composition for nanocrystal-containing light emission is prepared by removing toluene from the above. After coating this resin composition so that it might become a film thickness of 100um on a PET film, the PET film was laminated | stacked further. A light conversion part (nanocrystal film for light emission) was obtained by performing UV irradiation until the integrated UV irradiation amount was 5000 mJ.

(バックライトユニット1の作製)
青色LED光源を導光板の一辺の端部に設置し、反射シートで照射面を除く部分を覆い、導光板の照射面に上記発光用ナノ結晶フィルムシートを配置しさらにその照射側に拡散シートを配置してバックライトユニット1を作製した。
(Preparation of backlight unit 1)
A blue LED light source is installed at the end of one side of the light guide plate, the portion excluding the irradiation surface is covered with a reflection sheet, the above-mentioned nanocrystal film sheet for light emission is disposed on the irradiation surface of the light guide plate, and a diffusion sheet is further provided on the irradiation side. The backlight unit 1 was produced by disposing.

(バックライトユニット2の作製)
光を散乱反射する下側反射板上に格子状に青色LEDが配置され、さらにその照射側直上には拡散板を配置し、その拡散板上に上記発光用ナノ結晶フィルムシートを配置しさらにその照射側に拡散シートを配置しバックライトユニット2を作製した。
(Preparation of backlight unit 2)
A blue LED is arranged in a lattice pattern on a lower reflecting plate that scatters and reflects light, a diffusion plate is arranged immediately above the irradiation side, and the above-mentioned nanocrystal film sheet for light emission is arranged on the diffusion plate. A diffusion sheet was disposed on the irradiation side to produce a backlight unit 2.

(発光用ナノ結晶を含む発光素子の作製)
不揮発成分を100質量%にした際の発光用ナノ結晶(InP/ZnSコアシェルナノ結晶(赤色発光性)、InP/ZnSコアシェルナノ結晶(緑色発光性) いずれもオレイン酸リガンド)固形分が8質量部、エポキシ樹脂硬化剤および硬化触媒混合物が92質量部となる様、緑色および赤色の発光用ナノ結晶それぞれのトルエン分散体とエポキシ樹脂を混合し、エバポレータによりトルエンを抜く事で発光用ナノ結晶含有樹脂組成物を調整する。これに硬化剤および硬化触媒を混合した後、LED素子上に厚さが1mm程度となる様に上記組成物を塗工した。110℃×3時間の条件で樹脂を硬化させる事で光変換部を備えたLED素子を得た。
(Production of light-emitting element including nanocrystal for light emission)
Light emitting nanocrystals (InP / ZnS core-shell nanocrystals (red light-emitting), InP / ZnS core-shell nanocrystals (green light-emitting), both oleic acid ligands) when solid content is 100% by mass, solid content is 8 parts by mass In order to make 92 parts by mass of the epoxy resin curing agent and the curing catalyst mixture, each of the green and red light emitting nanocrystals is mixed with a toluene dispersion and an epoxy resin, and the toluene is removed by an evaporator. Adjust the composition. This was mixed with a curing agent and a curing catalyst, and then the composition was applied on the LED element so as to have a thickness of about 1 mm. The LED element provided with the light conversion part was obtained by hardening resin under the conditions of 110 degreeC x 3 hours.

(バックライトユニット3の作製)
上記発光用ナノ結晶を含む青色LED素子を導光板の一辺の端部に設置し、反射シートで照射面を除く部分を覆い、導光板の照射面に上側に拡散シートを配置してバックライトユニット3を作製した。
(Preparation of backlight unit 3)
A blue light emitting diode element including the above-described nanocrystals for light emission is installed at one end of the light guide plate, a portion other than the irradiation surface is covered with a reflection sheet, and a diffusion sheet is disposed on the irradiation surface of the light guide plate to provide a backlight unit. 3 was produced.

(バックライトユニット4の作製)
光を散乱反射する下側反射板上に格子状に上記発光用ナノ結晶を含む青色LED素子を配置し、さらにその照射側直上には拡散板と拡散板上に拡散シートを配置しバックライトユニット4を作製した。
(Preparation of backlight unit 4)
A blue LED element including the above-described nanocrystals for light emission is arranged in a lattice shape on a lower reflection plate that scatters and reflects light, and further, a diffusion sheet and a diffusion sheet are arranged on the diffusion plate immediately above the irradiation side. 4 was produced.

(発光用ナノ結晶含有透明管体の作製)
不揮発成分を100質量%にした際の発光用ナノ結晶(InP/ZnSコアシェルナノ結晶(赤色発光性)、InP/ZnSコアシェルナノ結晶(緑色発光性) いずれもオレイン酸リガンド)固形分が1質量部、エポキシ樹脂、硬化剤および硬化触媒混合物が99質量部となる様、緑色および赤色の発光用ナノ結晶それぞれのトルエン分散体とエポキシ樹脂を混合し、エバポレータによりトルエンを抜く事で発光用ナノ結晶含有樹脂組成物を調製した。その後、片方の端部を封止したガラス管に上記樹脂組成物を充填し、110℃×3時間の条件でエポキシ樹脂を硬化させて、最後に未封止の端部を封止することで発光用ナノ結晶含有透明管体を得た。
(Production of transparent tube containing nanocrystals for light emission)
Light emitting nanocrystals (InP / ZnS core-shell nanocrystals (red light-emitting), InP / ZnS core-shell nanocrystals (green light-emitting), both oleic acid ligands) with a non-volatile component of 100% by mass, 1 mass part of solid content , Including luminescence nanocrystals by mixing toluene dispersion of each green and red luminescent nanocrystals and epoxy resin so that the epoxy resin, curing agent and curing catalyst mixture is 99 parts by mass, and then removing toluene with an evaporator. A resin composition was prepared. Then, the glass tube with one end sealed is filled with the resin composition, the epoxy resin is cured under conditions of 110 ° C. × 3 hours, and finally the unsealed end is sealed. A transparent crystal body containing nanocrystals for light emission was obtained.

(バックライトユニット5の作製)
青色LED光源を導光板の一辺の端部に設置し、青色LED光源と導光板間には上記ナノ結晶含有透明管体を配置する。さらに反射シートで照射面を除く部分を覆い、導光板の照射面に拡散シートを配置してバックライトユニット5を作製した。
(Preparation of backlight unit 5)
A blue LED light source is installed at the end of one side of the light guide plate, and the nanocrystal-containing transparent tube is disposed between the blue LED light source and the light guide plate. Furthermore, the part except an irradiation surface was covered with the reflection sheet, the diffusion sheet was arrange | positioned on the irradiation surface of the light-guide plate, and the backlight unit 5 was produced.

(3)液晶表示素子の作製と色再現領域の測定
上記得られたVA型液晶パネルおよび自発配向型VA液晶パネルに対して、上記で作製したバックライトユニット1〜5をそれぞれ取り付けて色再現領域を測定した。その結果、いずれも光変換部を備えた液晶表示素子と光変換部を備えていない従来の液晶表示素子とでは、前者の方が色再現領域の拡大が確認された。
(3) Production of liquid crystal display element and measurement of color reproduction region The color reproduction region is obtained by attaching the backlight units 1 to 5 produced above to the obtained VA liquid crystal panel and spontaneous alignment type VA liquid crystal panel, respectively. Was measured. As a result, in both the liquid crystal display element having the light conversion part and the conventional liquid crystal display element not having the light conversion part, the former was confirmed to have an expanded color reproduction region.

同様に、上記で得られたIPS型液晶パネルに対して、上記で作製したバックライトユニット1〜5をそれぞれ取り付けて色再現領域を測定した。その結果、いずれも光変換部を備えた液晶表示素子と光変換部を備えていない従来の液晶表示素子とでは、前者の方が色再現領域の拡大が確認された。  Similarly, the backlight units 1 to 5 prepared above were attached to the IPS type liquid crystal panel obtained above, and the color reproduction region was measured. As a result, in both the liquid crystal display element having the light conversion part and the conventional liquid crystal display element not having the light conversion part, the former was confirmed to have an expanded color reproduction region.

上記得られたFFS型液晶パネルに対して、上記で作製したバックライトユニット1〜5をそれぞれ取り付けて色再現領域を測定した。その結果、いずれも光変換部を備えた液晶表示素子と光変換部を備えていない従来の液晶表示素子とでは、前者の方が色再現領域の拡大が確認された。  The backlight units 1 to 5 produced above were attached to the obtained FFS type liquid crystal panel, and the color reproduction region was measured. As a result, in both the liquid crystal display element having the light conversion part and the conventional liquid crystal display element not having the light conversion part, the former was confirmed to have an expanded color reproduction region.

1000:液晶表示素子
100:バックライトユニット(101:光源部、102:導光部、103:光変換部)101:光源部(L:発光素子(105:発光ダイオード、110:光源基板)、112a、b:固定部材)
102:導光部(106:拡散板、104:導光板)
103:光変換部
110:光源基板
111:透明充填容器
112a、b:固定部材
113:凹部容器
SUB1:(透明)電極基板
SUB2:(透明)基板(電極を備えている場合も含む)
SUB3:(透明)基板
NC:発光用ナノ結晶(化合物半導体)
1、8:偏光層
2、7:透明基板
3:第一の電極層
3’:第二の電極層
4:配向膜
5:液晶層
6:カラーフィルタ(樹脂に色素が含まれて場合も含む)
11:ゲート電極
12:ゲート絶縁膜
13:半導体層
14:保護層
16:ドレイン電極
17:ソース電極
18:パッシベーション膜
21:画素電極
22:共通電極
33:平坦膜
35:絶縁膜
1000: liquid crystal display element 100: backlight unit (101: light source unit, 102: light guide unit, 103: light conversion unit) 101: light source unit (L: light emitting element (105: light emitting diode, 110: light source substrate), 112a B: fixing member)
102: Light guide section (106: diffusion plate, 104: light guide plate)
103: light conversion unit 110: light source substrate 111: transparent filling container 112a, b: fixing member 113: recessed container SUB1: (transparent) electrode substrate SUB2: (transparent) substrate (including a case where electrodes are provided)
SUB3: (Transparent) substrate NC: Nanocrystal for light emission (compound semiconductor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 8: Polarizing layer 2, 7: Transparent substrate 3: 1st electrode layer 3 ': 2nd electrode layer 4: Alignment film 5: Liquid crystal layer 6: Color filter (The case where the pigment | dye is contained in resin is also included. )
11: gate electrode 12: gate insulating film 13: semiconductor layer 14: protective layer 16: drain electrode 17: source electrode 18: passivation film 21: pixel electrode 22: common electrode 33: flat film 35: insulating film

Claims (13)

第一の基板および第二の基板が対向して設けられる一対の基板と、
前記第一の基板と第二の基板と間に挟持された液晶層と、
前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた画素電極と、
前記第一の基板または第二の基板の少なくとも一方に設けられた共通電極と、
ブラックマトリックスおよび赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の三原色画素部から構成されるカラーフィルタと、
紫外または可視光を発光する発光素子と、
前記発光素子からの入射光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の内少なくとも一色の光に変換して発光する発光用ナノ結晶を含有する光変換部と、を備え、
前記液晶層が一般式(i):
Figure 2018079528
(式中、Ri1及びRi2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、Ai1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、ni1は0又は1を表す。)で表される化合物を10〜50重量%含有する液晶組成物を含有することを特徴とする液晶表示素子。
A pair of substrates provided so that the first substrate and the second substrate are opposed to each other;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A pixel electrode provided on at least one of the first substrate and the second substrate;
A common electrode provided on at least one of the first substrate and the second substrate;
A color filter composed of a black matrix and three primary color pixel portions of red (R), green (G), and blue (B);
A light emitting element that emits ultraviolet or visible light; and
A light conversion unit containing nanocrystals for light emission that converts incident light from the light emitting element into light of at least one of red (R), green (G), and blue (B), and emits light; and
The liquid crystal layer has the general formula (i):
Figure 2018079528
(In the formula, R i1 and R i2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. 8 represents an alkenyloxy group, A i1 represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and n i1 represents 0 or 1). A liquid crystal display element comprising a liquid crystal composition containing at least%.
前記光変換部は、赤色(R)及び緑色(G)域に発光スペクトルを有し、前記発光素子が青色領域に発光スペクトルをする請求項1記載の液晶表示素子。  The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the light conversion unit has an emission spectrum in a red (R) and green (G) region, and the light emitting element has an emission spectrum in a blue region. 前記光変換部は、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)域に発光スペクトルを有し、前記発光素子が紫外領域に発光スペクトルをする請求項1記載の液晶表示素子。  The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the light conversion unit has an emission spectrum in a red (R), green (G), and blue (B) region, and the light emitting element has an emission spectrum in an ultraviolet region. 赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)域の少なくとも一つの発光スペクトルの半値幅が20から60nmである請求項2または3に記載の液晶表示素子。  4. The liquid crystal display element according to claim 2, wherein the half-value width of at least one emission spectrum in the red (R), green (G), and blue (B) region is 20 to 60 nm. 前記光変換部は、前記第一の基板又は第二の基板の何れかで光源部側の基板と前記発光素子との間に設けられる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示素子。  5. The liquid crystal according to claim 1, wherein the light conversion unit is provided between the light source unit side substrate and the light emitting element on either the first substrate or the second substrate. Display element. 前記光変換部は、シート状であり、前記第一の基板又は第二の基板の何れかで前記発光素子側の基板に対して全面に配置した請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示素子。  The said light conversion part is a sheet form, and it has arrange | positioned in the whole surface with respect to the board | substrate by the side of the said light emitting element by either said 1st board | substrate or a 2nd board | substrate. Liquid crystal display element. 前記光変換部は、前記第一の基板又は第二の基板の側面部に設置された請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示素子。The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the light conversion unit is disposed on a side surface of the first substrate or the second substrate. 前記発光素子および前記発光用ナノ結晶を含有する光変換部を備えた光源部を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示素子。  The liquid crystal display element of any one of Claims 1-5 which has a light source part provided with the light conversion part containing the said light emitting element and the said nanocrystal for light emission. 前記発光用ナノ結晶は、少なくとも1種の第一の半導体材料を含むコアと、
前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含むシェルとを有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶表示素子。
The light-emitting nanocrystal includes a core including at least one first semiconductor material;
The liquid crystal display element according to claim 1, further comprising: a shell that covers the core and includes a second semiconductor material that is the same as or different from the core.
前記第一の半導体材料は、II−VI族半導体、III−V族半導体、I−III−VI族半導体、IV族半導体及びI−II−IV−VI族半導体からなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項9に記載の液晶表示素子。  The first semiconductor material is one selected from the group consisting of II-VI semiconductors, III-V semiconductors, I-III-VI semiconductors, IV semiconductors, and I-II-IV-VI semiconductors Or the liquid crystal display element of Claim 9 which is 2 or more types. 前記液晶組成物が、一般式(N−1)
Figure 2018079528
(式中、RN11及びRN12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−CH−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、
N11及びAN12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−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−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。)
(c) 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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する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良い。)
(d) 1,4−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)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、
N11及びZN12はそれぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−(CH −、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
N11及びnN12はそれぞれ独立して、0〜3の整数を表すが、nN11+nN1 はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11〜AN12、ZN11〜ZN12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。)で表される化合物を20〜80重量%含有し誘電率異方性(Δε)が−1以下の液晶組成物を含む請求項1〜10のいずれか1項に記載の液晶表示素子。
The liquid crystal composition has the general formula (N-1)
Figure 2018079528
(Wherein RN11And RN12Each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or non-adjacent two or more —CH in the alkyl group.2-May be each independently substituted by -CH = CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- or -OCO-,
  AN11And AN12Each independently
(A) 1,4-cyclohexylene group (one —CH present in this group)2-Or two or more non-adjacent -CH2-May be replaced by -O-. )as well as
(B) 1,4-phenylene group (one -CH = present in this group or two or more non-adjacent -CH = may be replaced by -N =).
(C) Naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or decahydronaphthalene-2,6-diyl group (naphthalene-2,6-diyl group or One —CH═ present in the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═. )
(D) 1,4-cyclohexenylene group
The group (a), the group (b), the group (c) and the group (d) are each independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom. well,
  ZN11And ZN12Each independently represents a single bond, —CH2CH2-,-(CH2) 4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O—, —CH═N—N═CH—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C—,
  nN11And nN12Each independently represents an integer from 0 to 3,N11+ NN1 2Are each independently 1, 2 or 3, and AN11~ AN12, ZN11~ ZN12When a plurality of are present, they may be the same or different. The liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 10, comprising a liquid crystal composition containing 20 to 80% by weight of a compound represented by formula (I) and having a dielectric anisotropy (Δε) of −1 or less.
前記液晶組成物は、一般式(J)
Figure 2018079528
(式中、RJ1は炭素原子数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−CH−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、
J1は、0、1、2、3又は4を表し、
J1、AJ2及びAJ3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−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=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。)及び
(c) 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−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する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良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、
J1及びZJ2はそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−、−CFO−、−COO−、−OCO−又は−C≡C−を表し、
J1が2、3又は4であってAJ2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、nJ1が2、3又は4であってZJ1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、
J1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2−トリフルオロエチル基を表す。)で表される化合物を5〜60重量%含有し、誘電率異方性(Δε)が1以上の液晶組成物を含む請求項1から10のいずれか1項に記載の液晶表示素子。
The liquid crystal composition has the general formula (J)
Figure 2018079528
(Wherein R J1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH═CH—, — Optionally substituted by C≡C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—,
n J1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
A J1 , A J2 and A J3 are each independently
(A) 1,4-cyclohexylene group (one —CH 2 — present in this group or two or more non-adjacent —CH 2 — may be replaced by —O—).
(B) a 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═) and (c) Naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or decahydronaphthalene-2,6-diyl group (naphthalene-2,6-diyl group or 1,2 , 3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, one —CH═ or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by —N═.
The group (a), the group (b) and the group (c) are each independently selected from the group consisting of cyano group, fluorine atom, chlorine atom, methyl group, trifluoromethyl group or trifluoro May be substituted with a methoxy group,
Z J1 and Z J2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, -COO-, -OCO- or -C≡C-
When n J1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A J2 are present, they may be the same or different, and n J1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z J1 is present. If they are the same or different,
X J1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, a trifluoromethoxy group, or a 2,2,2-trifluoroethyl group. The liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 10, comprising a liquid crystal composition containing 5 to 60% by weight of a compound represented by (1) and having a dielectric anisotropy (Δε) of 1 or more.
前記液晶層における液晶組成物のΔnが0.05〜0.15である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の液晶表示素子。  The liquid crystal display element according to claim 1, wherein Δn of the liquid crystal composition in the liquid crystal layer is 0.05 to 0.15.
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