KR101545668B1

KR101545668B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101545668B1
Application number: KR1020147030336A
Authority: KR
Inventors: 다케시 구리야마; 조우지 가와무라; 준이치로 고이케; 히로시 마키; 마사미 시시쿠라; 료스케 아사미
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-08-19
Also published as: US20160054619A1; WO2015097740A1; JPWO2015097740A1; CN104520760B; EP3045961B1; CN104520760A; EP3045961A1; JP5561451B1; KR20150087101A; TWI481697B; EP3045961A4; TW201502253A; US9436032B2

Abstract

본 발명은, 특정의 액정 조성물과 유기 안료의 응집 정도를 나타내는 특정의 기울기 파라미터를 갖는 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하고, 흰 빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 액정 표시 장치는 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하고, 소부 등의 표시 불량의 발생을 억제하는 특징을 갖는다는 점에서, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 IPS 모드, FFS 모드 액정 표시 장치에 유용하며, 액정 TV, 모니터, 휴대전화, 스마트폰 등의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는, 시계, 전자식 탁상 계산기를 비롯해서, 가정용 각종 전기 기기, 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자 수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전 등에 사용되게 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것에 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(슈퍼트위스티드 네마틱)형, DS(동적 광산란)형, GH(게스트·호스트)형, IPS(인 플레인 스위칭(in-plane switching)형, OCB(광학 보상 복굴절)형, ECB(전압 제어 복굴절)형, VA(수직 배향)형, CSH(컬러 슈퍼 호메오트로픽(color super homeotropic)형, 혹은 FLC(강(强)유전성 액정) 등을 들 수 있다. 또한, 구동 방식으로서도 종래의 스태틱(static) 구동으로부터 멀티플렉스 구동이 일반적으로 되고, 단순 매트릭스 방식, 최근에는 TFT(박막 트랜지스터)나 TFD(박막 다이오드) 등에 의해 구동되는 액티브 매트릭스(AM) 방식이 주류가 되고 있다.

일반적인 컬러 액정 표시 장치는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 각각 배향막(4)을 갖는 2매의 기판(1) 한쪽의 배향막과 기판 사이에, 공통 전극이 되는 투명 전극층(3a) 및 컬러 필터층(2)을 구비하고, 다른 한쪽의 배향막과 기판 사이에 화소 전극층(3b)을 구비하며, 이들 기판을 배향막끼리가 대향하도록 배치하고, 그 사이에 액정층(5)을 협지(挾持)해서 구성되어 있다.

상기 컬러 필터층은, 블랙 매트릭스와 적색 착색층(R), 녹색 착색층(G), 청색 착색층(B), 그리고 필요에 따라 황색 착색층(Y)으로 구성되는 컬러 필터에 의해 구성된다.

액정층을 구성하는 액정 재료는, 재료 중에 불순물이 잔류하면 표시 장치의 전기적 특성에 큰 영향을 미친다는 점에서 불순물에 대한 고도의 관리가 이루어져 왔다. 또한, 배향막을 형성하는 재료에 관해서도 배향막은 액정층이 직접 접촉하고, 배향막 중에 잔존한 불순물이 액정층으로 이동함으로써, 액정층의 전기적 특성에 영향을 미치는 것은 이미 알려져 있으며, 배향막 재료 중의 불순물에 기인하는 액정 표시 장치의 특성에 대한 검토가 이루어지고 있다.

한편, 컬러 필터층에 사용되는 유기 안료 등의 재료에 대해서도, 배향막 재료와 마찬가지로 함유하는 불순물에 의한, 액정층에의 영향이 상정된다. 그러나, 컬러 필터층과 액정층 사이에는, 배향막과 투명 전극이 개재하기 때문에, 액정층에의 직접적인 영향은 배향막 재료와 비교해서 대폭 적은 것이라고 여겨지고 있었다. 그러나, 배향막은 통상 0.1㎛ 이하의 막 두께에 지나지 않고, 투명 전극도 컬러 필터층측에 사용되는 공통 전극은 도전율을 높이기 위해서 막 두께를 높인 것이라도 통상 0.5㎛ 이하이다. 따라서, 컬러 필터층과 액정층은 완전히 격리된 환경에 놓여 있다고는 할 수 없고, 컬러 필터층이, 배향막 및 투명 전극을 통해 컬러 필터층에 함유되는 불순물에 의해, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가에 의한 흰 빠짐, 배향 불균일, 소부(燒付) 등의 표시 불량을 발현시킬 가능성이 있다.

컬러 필터를 구성하는 안료에 함유되는 불순물에 기인한 표시 불량을 해결하는 방법으로서, 안료의 포름산에틸에 의한 추출물의 비율을 특정값 이하로 한 안료 을 사용해서, 불순물의 액정으로의 용출을 제어하는 방법(특허문헌 1)이나 청색 착색층 중의 안료를 특정함으로써 불순물의 액정으로의 용출을 제어하는 방법(특허문헌 2)이 검토되어 왔다. 그러나, 이들 방법에서는 안료 중의 불순물을 단순히 저감시키는 것과 큰 차이는 없고, 최근 안료의 정제 기술이 진보하고 있는 현상황에서도 표시 불량을 해결하기 위한 개량으로서는 불충분한 것이었다.

한편, 컬러 필터 중에 함유되는 유기 불순물과 액정 조성물의 관계에 착안해서, 이 유기 불순물의 액정층에의 용해의 어려움을 액정층에 함유되는 액정 분자의 소수성 파라미터에 의해 나타내고, 이 소수성 파라미터의 값을 일정값 이상으로 하는 방법이나 이 소수성 파라미터와 액정 분자 말단의 -OCF₃기에 상관 관계가 있다는 점에서, 액정 분자 말단에 -OCF₃기를 갖는 액정 화합물을 일정 비율 이상 함유하는 액정 조성물로 하는 방법(특허문헌 3)이 개시되어 있다.

그러나, 당해 인용 문헌의 개시에서도 안료 중의 불순물에 의한 액정층에의 영향을 억제하는 것이 발명의 본질로 되어 있어, 컬러 필터에 사용되는 염(染)안료 등의 색재 자체의 성질과 액정 재료의 구조의 직접적인 관계에 대해서는 검토가 행해져 있지 않아, 고도화하는 액정 표시 장치의 표시 불량 문제의 해결에는 이르고 있지 않았다.

일본국 특개 2000-19321호 공보 일본국 특개 2009-109542호 공보 일본국 특개 2000-192040호 공보

본 발명은, 특정의 액정 조성물과 유기 안료의 응집 정도를 나타내는 특정의 기울기 파라미터를 갖는 컬러 필터를 사용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하고, 흰 빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본원 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 유기 안료를 함유하는 컬러 필터 및 액정층을 구성하는 액정 재료의 구조의 조합에 대해서 예의 검토한 결과, 특정의 액정 재료 및 특정의 기울기 파라미터를 갖는 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치가, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하고, 흰 빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 것을 발견하여 본원 발명의 완성에 이르렀다.

즉, 본 발명은,

제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 협지된 액정 조성물층과, 블랙 매트릭스 및 적어도 RGB 3색 화소부로 구성되는 컬러 필터와, 화소 전극과 공통 전극을 구비하고,

상기 액정 조성물층이 일반식(I)

(식 중, R³¹은 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 알콕시기, 탄소 원자수 2~10의 알케닐기 또는 알케닐옥시기를 나타내며, M³¹~M³³은 서로 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 당해 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중 1개 또는 2개의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-에 의해 치환되어 있어도 되며, 당해 페닐렌기 중 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X³¹ 및 X³²는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내며, Z³¹은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, n³¹ 및 n³²는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내며, n³¹+n³²는 0, 1 또는 2를 나타내고, M³¹ 및 M³³이 복수 존재하는 경우에는 동일해도 달라도 된다)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식(II-a)~일반식(II-f)

(식 중, R¹⁹~R³⁰은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내고, X²¹은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물로 구성되고,

상기 컬러 필터가, 유기 안료를 함유하는 컬러 필터이며,

초소각(超小角) X선 산란법에 의거해서, 컬러 필터 중의 유기 안료의 초소각 X선 프로파일을 측정하는 공정(A)과, 당해 산란 프로파일 상에서 만곡점을 산출하는 공정(B)과, 당해 만곡점으로부터 설정되는 해석 영역(c1)을 산출하는 공정(C)와, 해석 영역(c1)에서의 기울기 파라미터를 산출하는 공정(D)를 갖는, 유기 안료의 산란 프로파일 해석에서, 해석 영역(c1)에서의 기울기 파라미터가 2 이하인 것을 특징으로 하는, 컬러 필터인 액정 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 특정의 액정 조성물과 유기 안료의 응집 정도를 나타내는 특정의 기울기 파라미터를 갖는 컬러 필터를 사용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지할 수 있고, 흰 빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 일반적인 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 컬러 필터의 투과 스펙트럼.
도 4는 컬러 필터의 투과 스펙트럼.

본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 도 2에 나타낸다. 배향막(4)을 갖는 제1 기판과 제2 기판의 2매의 기판(1) 한쪽의 배향막과 기판 사이에, 공통 전극이 되는 투명 전극층(3a) 및 특정의 기울기 파라미터를 갖는 컬러 필터층(2a)을 구비하고, 다른 한쪽의 배향막과 기판 사이에 화소 전극층(3b)을 구비하며, 이들 기판을 배향막끼리가 대향하도록 배치하고, 그 사이에 특정의 액정 조성물을 함유하는 액정층(5a)을 협지해서 구성되어 있다.

상기 표시 장치에 있어서의 2매의 기판은, 주변 영역에 배치된 시일재 및 봉지재(封止材)에 의해 접합되어 있고, 대부분의 경우, 그 사이에는 기판간 거리를 유지하기 위해서 입상(粒狀) 스페이서 또는 포트리소그래피법에 의해 형성된 수지로 이루어지는 스페이서 기둥이 배치되어 있다.

(액정층)

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 일반식(I)

(식 중, R³¹은 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기, 탄소 원자수 2~10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐옥시기를 나타내며, M³¹~M³³은 서로 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 당해 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중 1개 또는 2개의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-에 의해 치환되어 있어도 되며, 당해 페닐렌기 중 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X³¹ 및 X³²는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내며, Z³¹은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, n³¹ 및 n³²는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내며, n³¹+n³²는 0, 1 또는 2를 나타내고, M³¹ 및 M³³이 복수 존재하는 경우에는 동일해도 달라도 된다)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식(II-a)~일반식(II-f)

(식 중, R¹⁹~R³⁰은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내며, X²¹은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물로 구성된다.

일반식(I)에서, R³¹은 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하며, 그것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.

열이나 광에 대한 화학적 안정성이 좋은 것을 중시하면, R³¹은 알킬기가 바람직하다. 또한, 점도가 작고, 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자를 만드는 것이 중시되면, R³¹은 알케닐기가 바람직하다. 또, 점도가 작으며, 또한 네마틱-등방상(等方相) 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도를 더 단축하는 것을 목적으로 한다면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 사용하는 것이 바람직하며, 알케닐기 옆에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시하면, 하나의 해결책으로서는, R³¹은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 여러 종류의 R³¹을 병용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, R³¹로서, 탄소 원자수 2, 3 및 4의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 화합물을 병용하는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 3 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3, 4 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.

M³¹~M³³은,

인 것이 바람직하다.

M³¹은,

인 것이 바람직하고,

인 것이 더욱 바람직하다.

M³²는,

인 것이 바람직하며,

인 것이 보다 바람직하고,

인 것이 더욱 바람직하다.

M³³은,

인 것이 바람직하며,

인 것이 보다 바람직하고,

인 것이 더욱 바람직하다.

X³¹ 및 X³²는, 적어도 어느 하나는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것이 더욱 바람직하다.

Z³¹은, 불소 원자 또는 트리플루오로메톡시기인 것이 바람직하다.

X³¹, X³² 및 Z³¹의 조합으로서는, 하나의 실시형태에서는 X³¹=F, X³²=F 및 Z³¹=F이다. 또 다른 실시형태에서는, X³¹=F, X³²=H 및 Z³¹=F이다. 또한 또 다른 실시형태에서는, X³¹=F, X³²=H 및 Z³¹=OCF₃이다. 또한 또 다른 실시형태에서는, X³¹=F, X³²=F 및 Z³¹=OCF₃이다. 또한 또 다른 실시형태에서는, X³¹=H, X³²=H 및 Z³¹=OCF₃이다.

n³¹은 1 또는 2가 바람직하며, n³²는 0 는 1이 바람직하고, 0이 더욱 바람직하며, n³¹+n³²는 1 또는 2가 바람직하고, 2가 더욱 바람직하다.

일반식(I)로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식(I-a)~일반식(I-f)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R³²는 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기, 탄소 원자수 2~10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐옥시기를 나타내며, X³¹~X³⁸은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z³¹은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다)

일반식(I-a)~일반식(I-f)에서, R³²는 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하며, 그것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.

열이나 광에 대한 화학적 안정성이 좋은 것을 중시하면, R³¹은 알킬기가 바람직하다. 또한, 점도가 작고, 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자를 만드는 것이 중시되면, R³¹은 알케닐기가 바람직하다. 또, 점도가 작으며, 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도를 더 단축하는 것을 목적으로 한다면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 사용하는 것이 바람직하며, 알케닐기 옆에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시하면, 하나의 해결책으로서는, R³¹은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 여러 종류의 R³¹을 병용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, R³¹로서, 탄소 원자수 2, 3 및 4의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 화합물을 병용하는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 3 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3, 4 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.

n³¹은 1 또는 2가 바람직하고, n³²는 0 또는 1이 바람직하며, 0이 더욱 바람직하고, n³¹+n³²는 1 또는 2가 바람직하며, 2가 더욱 바람직하다.

X³³ 및 X³⁴는, 적어도 어느 하나는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것이 더욱 바람직하다.

X³⁵ 및 X³⁶은, 적어도 어느 하나는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것은 Δε을 크게 하는 경우에는 효과가 있지만, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

X³⁷ 및 X³⁸은, 적어도 어느 하나는 수소 원자가 바람직하고, 2개 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. X³⁷ 및 X³⁸ 중 적어도 어느 하나가 불소 원자인 경우, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

일반식(I)로 표시되는 화합물군은 1종~8종을 함유하는 것이 바람직하고, 1종~5종을 함유하는 것이 특히 바람직하며, 그 함유량은 3~50질량%인 것이 바람직하고, 5~40질량%인 것이 보다 바람직하다.

일반식(II-a)~일반식(II-f)에서, R¹⁹~R³⁰은 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하며, 그것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.

열이나 광에 대한 화학적 안정성이 좋은 것을 중시하면, R¹⁹~R³⁰은 알킬기가 바람직하다. 또한, 점도가 작고, 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자를 만드는 것이 중시되면, R¹⁹~R³⁰은 알케닐기가 바람직하다. 또한, 점도가 작으며, 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도를 더 단축하는 것을 목적으로 한다면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 사용하는 것이 바람직하며, 알케닐기 옆에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시하면, 하나의 해결책으로서는, R¹⁹~R³⁰은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 여러 종류의 R¹⁹~R³⁰을 병용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, R¹⁹~R³⁰으로서, 탄소 원자수 2, 3 및 4의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 화합물을 병용하는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 3 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3, 4 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.

R¹⁹~R²⁰은 알킬기 또는 알콕시기가 바람직하고, 적어도 한쪽은 알콕시기인 것이 바람직하다. R¹⁹가 알킬기이며, R²⁰이 알콕시기인 것이 보다 바람직하다. R¹⁹가 탄소 원자수 3~5의 알킬기이며, R²⁰이 탄소 원자수 1~2의 알콕시기인 것이 더욱 바람직하다.

R²¹~R²²는 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하다. 양쪽 모두 알케닐기인 경우는 응답 속도를 빠르게 하는 경우에 호적(好適)하게 사용되지만, 액정 표시 소자의 화학적 안정성을 좋게 하고 싶은 경우에는 바람직하지 않다.

R²³~R²⁴ 중 적어도 한쪽은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것을 원하면, R²³~R²⁴ 중 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것을 원하면, R²³~R²⁴ 중 적어도 한쪽은 알콕시기인 것이 바람직하다.

R²⁵~R²⁶ 중 적어도 한쪽은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것을 원하면, R²⁵~R²⁶ 중 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하며, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것을 원하면, R²⁵~R²⁶ 중 적어도 한쪽은 알콕시기인 것이 바람직하다. R²⁵는 알케닐기이며, R²⁶은 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R²⁵는 알킬기이며, R²⁶은 알콕시기인 것도 바람직하다.

R²⁷~R²⁸ 중 적어도 한쪽은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것을 원하면, R²⁷~R²⁸ 중 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것을 원하면, R²⁷~R²⁸ 중 적어도 한쪽은 알콕시기인 것이 바람직하다. R²⁷은 알킬기 또는 알케닐기이며, R²⁸은 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R²⁷은 알킬기이며, R²⁸은 알콕시기인 것도 바람직하다. 또한, R²⁷은 알킬기이며, R²⁸은 알킬기인 것이 특히 바람직하다.

X²¹은 불소 원자인 것이 바람직하다.

R²⁹~R³⁰ 중 적어도 한쪽은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것을 원하면, R²⁹~R³⁰ 중 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하고, 신뢰성이 좋은 것을 원하면, R²⁹~R³⁰ 중 적어도 한쪽은 알킬기인 것이 바람직하다. R²⁹는 알킬기 또는 알케닐기이며, R³⁰은 알킬기 또는 알케닐기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R²⁹는 알킬기이며, R³⁰은 알케닐기인 것도 바람직하다. 또한, R²⁹는 알킬기이며, R³⁰은 알킬기인 것도 바람직하다.

일반식(II-a)~일반식(II-f)로 표시되는 화합물군은 1종~10종을 함유하는 것이 바람직하고, 1종~8종을 함유하는 것이 특히 바람직하며, 그 함유량은 5~80질량%인 것이 바람직하고, 10~70질량%인 것이 보다 바람직하며, 20~60질량%인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정 조성물층은, 일반식(IIIa)~일반식(III-f)

(식 중, R⁴¹은 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기, 탄소 원자수 2~10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐옥시기를 나타내며, X⁴¹~X⁴⁸은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z⁴¹은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 더 함유할 수 있다.

일반식(III-a)~일반식(III-f)에서, R⁴¹은 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.

열이나 광에 대한 화학적 안정성이 좋은 것을 중시하면, R⁴¹은 알킬기가 바람직하다. 또한, 점도가 작고, 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자를 만드는 것이 중시되면, R⁴¹은 알케닐기가 바람직하다. 또, 점도가 작으며, 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도를 더 단축하는 것을 목적으로 한다면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 사용하는 것이 바람직하며, 알케닐기 옆에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시하면, 하나의 해결책으로서는, R⁴¹은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 여러 종류의 R⁴¹을 병용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, R⁴¹로서, 탄소 원자수 2, 3 및 4의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 화합물을 병용하는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 3 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3, 4 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.

X⁴¹ 및 X⁴²는, 적어도 어느 하나는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것이 더욱 바람직하다.

Z⁴¹은, 불소 원자 또는 트리플루오로메톡시기인 것이 바람직하다.

X⁴¹, X⁴² 및 Z⁴¹의 조합으로서는, 하나의 실시형태에서는 X⁴¹=F, X⁴²=F 및 Z⁴¹=F이다. 또 다른 실시형태에서는, X⁴¹=F, X⁴²=H 및 Z⁴¹=F이다. 또한 또 다른 실시형태에서는, X⁴¹=F, X⁴²=H 및 Z⁴¹=OCF₃이다. 또한 또 다른 실시형태에서는, X⁴¹=F, X⁴²=F 및 Z⁴¹=OCF₃이다. 또한 또 다른 실시형태에서는, X⁴¹=H, X⁴²=H 및 Z⁴¹=OCF₃이다.

X⁴³ 및 X⁴⁴는, 적어도 어느 하나는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것은 큰 Δε을 얻기 위해서 바람직하지만, 반대로, 저온에서의 용해성을 좋게 하는 경우에는 바람직하지 않다.

X⁴⁵ 및 X⁴⁶은, 적어도 어느 하나는 수소 원자가 바람직하고, 2개 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. 불소 원자를 다용(多用)하는 것은, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

X⁴⁷ 및 X⁴⁸은, 적어도 어느 하나는 수소 원자가 바람직하고, 2개 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. X⁴⁷ 및 X⁴⁸ 중 적어도 어느 하나가 불소 원자인 경우, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

일반식(III-a)~일반식(III-f)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물은, 1종~10종을 함유하는 것이 바람직하며, 1종~8종을 함유하는 것이 보다 바람직하고, 그 함유량은 5~50질량%인 것이 바람직하며, 10~40질량%인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정 조성물층의 액정 조성물은, 25℃에 있어서의 Δε이 +1.5 이상인 것이 바람직하다. 고속 응답을 목적으로 하는 경우는, +1.5~+4.0인 것이 바람직하고, +1.5~+3.0이 보다 바람직하다. 저전압 구동을 목적으로 하는 경우는, +8.0~+18.0이 바람직하고, +10.0~+15.0이 보다 바람직하다. 또한, 25℃에 있어서의 Δn이 0.08~0.14인 것이 바람직하고, 0.09~0.13인 것이 보다 바람직하다. 더욱 상세하게 서술하면, 얇은 셀 갭에 대응하는 경우에는 0.10~0.13인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀 갭에 대응하는 경우에는 0.08~0.10인 것이 바람직하다. 20℃에 있어서의 η가 5~45mPa·s인 것이 바람직하며, 5~25mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 10~20mPa·s인 것이 특히 바람직하다. 또한, T_ni가 60℃~120℃인 것이 바람직하며, 70℃~100℃가 보다 바람직하고, 70℃~85℃가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 상술한 화합물 이외에, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱(smectic) 액정, 콜레스테릭(cholesteric) 액정 등을 함유해도 된다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물에는, PS 모드, 횡전계형 PSA 모드 또는 횡전계형 PSVA 모드 등의 액정 표시 소자를 제작하기 위해서, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다. 사용할 수 있는 중합성 화합물로서, 광 등의 에너지선에 의해 중합이 진행하는 광중합성 모노머 등을 들 수 있고, 구조로서, 예를 들면, 비페닐 유도체, 터페닐 유도체 등의 6원환이 복수 연결한 액정 골격을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다.

더욱 구체적으로는, 일반식(V)

(식 중, X⁵¹ 및 X⁵²는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-(식 중, s는 2~7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 한다)를 나타내고, Z⁵¹은 -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH₂CH₂-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-COO-, -CH₂CH₂-OCO-, -COO-CH₂-, -OCO-CH₂-, -CH₂-COO-, -CH₂-OCO-, -CY¹=CY²-(식 중, Y¹ 및 Y²는 각각 독립적으로, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다), -C≡C- 또는 단결합을 나타내며,

M⁵¹은 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내고, 식 중 모든 1,4-페닐렌기는, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)로 표시되는 2관능 모노머가 바람직하다.

X⁵¹ 및 X⁵²는, 모두 수소 원자를 나타내는 디아크릴레이트 유도체, 모두 메틸기를 갖는 디메타크릴레이트 유도체 중 어느 것이나 바람직하고, 한쪽이 수소 원자를 나타내고, 다른 한쪽이 메틸기를 나타내는 화합물도 바람직하다. 이들 화합물의 중합 속도는, 디아크릴레이트 유도체가 가장 빠르며, 디메타크릴레이트 유도체가 늦고, 비대칭 화합물이 그 중간이며, 그 용도에 따라 바람직한 태양을 사용할 수 있다. PSA 표시 소자에서는, 디메타크릴레이트 유도체가 특히 바람직하다.

Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-를 나타내지만, PSA 표시 소자에서는 적어도 한쪽이 단결합인 것이 바람직하며, 모두 단결합을 나타내는 화합물 또는 한쪽이 단결합이고, 다른 한쪽이 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-를 나타내는 태양이 바람직하다. 이 경우 1~4의 알킬기가 바람직하고, s는 1~4가 바람직하다.

Z⁵¹은, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂- 또는 단결합이 바람직하며, -COO-, -OCO- 또는 단결합이 보다 바람직하고, 단결합이 특히 바람직하다.

M⁵¹은 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내지만, 1,4-페닐렌기 또는 단결합이 바람직하다. C가 단결합 이외의 환구조를 나타내는 경우, Z⁵¹은 단결합 이외의 연결기도 바람직하고, M⁵¹이 단결합인 경우, Z⁵¹은 단결합이 바람직하다.

이러한 점에서, 일반식(V)에서, Sp¹ 및 Sp² 사이의 환구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 구조가 바람직하다.

일반식(V)에서, M⁵¹이 단결합을 나타내고, 환구조가 2개의 환으로 형성되는 경우에서, 다음 식(Va-1)~식(Va-5)를 나타내는 것이 바람직하며, 식(Va-1)~식(Va-3)을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 식(Va-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.

(식 중, 양 단은 Sp¹ 또는 Sp²에 결합하는 것으로 한다)

이들 골격을 함유하는 중합성 화합물은 중합 후의 배향 규제력이 PSA형 액정 표시 소자에 최적이며, 양호한 배향 상태가 얻어진다는 점에서, 표시 불균일이 억제되거나, 또는, 전혀 발생하지 않는다.

이상의 점에서, 중합성 화합물로서는, 일반식(V-1)~일반식(V-4)가 특히 바람직하고, 그 중에서도 일반식(V-2)가 가장 바람직하다.

(식 중, Sp²는 탄소 원자수 2~5의 알킬렌기를 나타낸다)

본 발명에 있어서의 액정 조성물에 중합성 화합물을 첨가하는 경우에서, 중합 개시제가 존재하지 않는 경우라도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진시키기 위해서 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 중합성 화합물을 함유한 액정 조성물은, 이에 함유되는 중합성 화합물이 자외선 조사(照射)에 의해 중합함으로써, 액정 배향능이 부여되고, 액정 조성물의 복굴절을 이용해서 광의 투과 광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용된다. 액정 표시 소자로서, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자), TN(네마틱 액정 표시 소자), STN-LCD(슈퍼트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), OCB-LCD 및 IPS-LCD(인 플레인 스위칭 액정 표시 소자)에 유용하지만, AM-LCD에 특히 유용하며, 투과형 혹은 반사형의 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.

(컬러 필터)

본 발명에 있어서의 컬러 필터란, 유기 안료를 함유하는 것에 의해, 어느 특정의 파장을 흡수함으로써, 그 이외의 특정 파장의 광을 투과하는 것을 말한다.

기재(基材)로서는, 광을 투과하는 것이면 되고, 용도에 따라 적시 선택하면 된다. 예를 들면, 수지나 무기 재료를 들 수 있고, 유리가 특히 바람직하다.

상기 컬러 필터는, 기재와 유기 안료를 갖고, 유기 안료는 기재 중에 분산되고 있어도 되며, 기재의 표면에만 존재하고 있어도 상관없다. 수지 중에 유기 안료를 분산시켜, 성형해도 되고, 기재의 표면에 도막으로서 분산시켜도 된다.

컬러 필터의 형상은 임의이며, 판 형상, 필름 형상, 렌즈 형상, 구체, 일부에 3차원의 요철을 갖는 것이나, 표면에 미세한 요철 가공을 행한 것 등, 어느 형상이라도 상관없다.

〔유기 안료〕

본 발명의 유기 안료로서는, 프탈로시아닌계, 불용성 아조계, 아조레이크계, 안트라퀴논계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 디케토피롤로피롤계, 안트라피리미딘계, 안단트론계, 인단트론계, 플라반트론계, 페리논계, 페릴렌계, 티오인디고계, 트리아릴메탄계, 이소인돌리논계, 이소인돌린계, 금속 착체계, 퀴노프탈론계, 염부 레이크(dyed lake)계 등을 들 수 있다.

투과하고 싶은 파장에 맞춰서, 안료의 종류는 적시 선택하면 된다.

적색 컬러 필터의 경우, 적색계 안료를 사용하면 되고, 구체적으로는 600㎚이상 700㎚ 이하의 투과 파장에 있어서의 투과도가 높은 안료를 들 수 있다. 당해 안료는, 1종만이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 바람직하게 사용할 수 있는 안료의 구체예로서, 예를 들면, C.I.Pigment Red 81, 동(同) 122, 동 177, 동 209, 동 242, 동 254, Pigment Violet 19를 들 수 있다. 그 중에서도 C.I.Pigment Red 254가 특히 바람직하고, 그 극대 투과 파장은, 660㎚~700㎚ 사이에 있다.

또한, 상기 적색 컬러 필터는, 조색용으로서 C.I.Pigment Orange 38, 동(同) 71, C.I.Pigment Yellow 150, 동(同) 215, 동 185, 동 138, 동 139로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기 안료를 더 함유하는 것도 가능하다.

녹색 컬러 필터의 경우, 녹색계 안료를 사용하면 되고, 500㎚ 이상 600㎚ 이하에 극대 투과 파장을 갖는 안료를 들 수 있다. 당해 안료는, 1종만이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 바람직하게 사용할 수 있는 안료의 구체예로서, 예를 들면, C.I.Pigment Green 7, 동(同) 36, 동 58을 들 수 있다. 그 중에서도 동 58이 특히 바람직하고, 그 극대 투과 파장은, 510㎚~550㎚ 사이에 있다.

상기 녹색 컬러 필터는, 조색용으로서 C.I.Pigment Yellow 150, 동(同) 215, 동 185, 동 138로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기 안료를 더 함유하는 것도 가능하다.

청색 컬러 필터의 경우, 청색계 안료를 사용하면 되고, 400㎚ 이상 500㎚ 이하에 극대 투과 파장을 갖는 안료를 들 수 있다. 당해 안료는, 1종만이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 바람직하게 사용할 수 있는 안료의 구체예로서, C.I.Pigment Blue 15:3, 동(同) 15:6, 트리아릴메탄 안료로서, C.I.Pigment Blue 1, 및/또는 하기 일반식(1)(식 중, R¹~R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~8의 알킬기, 또는 치환기를 가져도 되는 아릴기를 나타낸다. R¹~R⁶이 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기를 나타내는 경우, 인접하는 R¹과 R², R³과 R⁴, R⁵과 R⁶이 결합해서 환구조를 형성해도 된다. X¹ 및 X²는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 치환기를 가져도 되는 탄소수 1~8의 알킬기를 나타낸다. Z-는 (P2MoyW18-yO62)6-/6으로 나타나며, y=0, 1, 2 또는 3의 정수인 헤테로폴리옥소메탈레이트 음이온이거나, (SiMoW11O40) 4-/4인 헤테로폴리옥소메탈레이트 음이온이거나, 결손 도슨형 인텅스텐산헤테로폴리옥소메탈레이트 음이온에서 선택되는 적어도 1종의 음이온이다. 1분자 중에 복수의 식(1)이 함유되는 경우, 그들은 동일한 구조여도 다른 구조여도 된다)로 표시되는 트릴아릴메탄 안료를 들 수 있다.

일반식(1)에서, R¹~R⁶은 동일해도 다른 것이어도 된다. 따라서, -NRR(RR은, R¹R², R³R⁴, 및 R⁵R⁶ 중 어느 하나의 조합을 나타낸다)기는 대칭이어도 비대칭이어도 된다.

C.I.Pigment Blue 15:3의 극대 투과 파장은, 440㎚~480㎚ 사이에 있으며, 동(同) 15:6의 극대 투과 파장은, 430㎚~470㎚ 사이에 있고, 트리아릴메탄 안료의 극대 투과 파장은, 410㎚~450㎚ 사이에 있다.

상기 청색 컬러 필터는, 조색용으로서 C.I.Pigment Violet 23, 동(同) 37, C.I.Pigment Blue 15, 동(同) 15:1, 동 15:2, 동 15:4로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기 안료를 더 함유하는 것도 가능하다.

상기 유기 안료를, 안료 분산체로 한 후에 기재에 도포하는 방법에 의해, 컬러 필터를 제조할 수 있는 경우, 안료 분산체로서는, 유기 안료 외에 공지의 안료 분산제나 용매 등을 함유해도 상관없다. 유기 안료를 미리 용제나 안료 분산제에 의해 분산시킨 분산액을 조정해서, 얻어진 분산액을 기재에 도포하면 되고, 도포 방법으로서는 예를 들면, 스핀 코트법, 롤 코트법, 잉크젯법 등, 스프레이 코트법, 인쇄법 등을 들 수 있다.

유기 안료를 기재에 도포해서 건조시킨 상태에서 컬러 필터로 해도 되고, 안료 분산체에 경화성 수지가 함유되는 경우, 열이나 활성 에너지선에 의해 경화함으로써 컬러 필터로 해도 된다. 또한, 핫플레이트, 오븐 등의 가열 장치에 의해, 100~280℃에서, 소정 시간 가열 처리(포스트 베이킹)함으로써, 도막 중의 휘발성 성분을 제거하는 공정을 행해도 상관없다.

〔컬러 필터에 있어서의 안료의 입자 상태〕

본 발명의 컬러 필터는, 유기 안료의 응집 정도의 지표가 되는 기울기 파라미터가 2 이하인 것을 특징으로 하는 것이다. 컬러 필터에서, 컬러 필터인 상태에서의 유기 안료의 상태가, 가장 흰 빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 억제에 공헌한다. 컬러 필터가 된 상태에서의 유기 안료 입자의 응집 정도의 지표가 되는 기울기 파라미터를 규정함으로써, 상기의 표시 불량을 방지하는 컬러 필터가 된다. 기울기 파라미터가 작은 값일수록 정도 응집 정도는 작아지므로, 보다 바람직하게는 기울기 파라미터가 1.5 이하이다.

상기 유기 안료에서, 1000㎚보다 큰 조대(粗大) 입자는 표시 상태에 악영향을 미쳐서 바람직하지 않으므로, 1% 이하일 필요가 있다. 이는, 컬러 필터 표면을 적당한 광학 현미경 등에 의해 관찰하면 된다.

〔초소각 X선 산란 프로파일〕

유기 안료의 응집 정도를 나타내는 기울기 파라미터를 산출하기 위해서는, 초소각 X선 산란법에 의거한 초소각 X선 산란 프로파일을 해석함으로써 구할 수 있다.

구체적으로는, 초소각 X선 산란법에 의거해서, 유기 안료의 초소각 X선 산란 프로파일(측정 산란 프로파일)을 측정하는 공정(A)과, 당해 산란 프로파일 상에서 만곡점을 산출하는 공정(B)과, 당해 만곡점으로부터 설정되는 해석 영역(c1)을 결정하는 공정(C)와, 해석 영역(c1)에서의 기울기 파라미터를 산출하는 공정(D)를 갖는 측정 방법이다.

초소각 X선 산란법(Ultra-Small Angle X-ray Scattering: USAXS)이란, 산란각이 0.1°<(2θ)<10°인 소각 영역 뿐만 아니라, 0°<(2θ)≤0.1°이라는 초소각 영역에서 발생하는 산만한 산란·회절도 동시에 측정하는 방법이다. 소각 X선 산란법에서는, 물질 중에 1~100㎚ 정도의 크기의 전자 밀도가 다른 영역이 있으면, 그 전자 밀도차에 의해 X선의 산만 산란을 계측할 수 있지만, 이 초소각 X선 산란법에서는, 물질 중에 1~1000㎚ 정도의 크기의 전자 밀도가 다른 영역이 있으면, 그 전자 밀도차에 의해 X선의 산만 산란이 계측된다. 이 산란각과 산란 강도에 의거해서 측정 대상물의 기울기 파라미터를 구한다.

초소각 X선 산란법을 실현하는 주요 기술은, 입사 X선의 파장폭이나 빔 직경을 좁혀, 초소각 영역의 백그라운드 산란 강도를 저감시키는 고도의 광학계 제어 기술을 사용해서, 가능한 한 샘플에서 검출기까지의 거리, 이른바 카메라 길이를 길게 해서 산란각이 작은 부분을 고정도(高精度)로 측정하는 2개의 기술에 의해 달성된다. 실험실용 소형의 장치에서는 주로 전자(前者)의 기술에 의해 달성된다.

또한, X선 소각 산란 프로파일로부터 기울기 파라미터를 구하기 위한 프로그램으로서는, 범용의 미분 계산이나 데이터 보간 처리를 행할 수 있는 프로그램을 사용할 수 있지만, 예를 들면, MATLAB(MathWorks사) 등의 프로그램을 사용하는 것이 바람직하다. 기울기 파라미터를 산출하기 위한 최소 제곱법에 의한 피팅에는 상기 프로그램에 추가해서, Excel(마이크로소프트사제) 등의 프로그램을 사용할 수 있다.

유기 안료의 산란 프로파일을 측정하는 경우, X선 산란 장치의 입사 X선의 휘도가 10⁶ Brilliance(photons/sec/mm²/mrad²/0.1% bandwidth) 이상이면, 충분한 산란 강도를 측정하는 것이 가능하며, 바람직하게는 10⁷ Brilliance 이상이다. 도막의 기판이 유리 등인 경우, X선을 흡수하기 쉽기 때문에, 입사 X선의 휘도가 현저하게 부족하므로, 유기 안료의 산란 프로파일을 정밀하게 측정하기 위해서는, 입사 X선의 휘도가 10¹⁶ Brilliance 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10¹⁸ Brilliance 이상이다.

10¹⁶ Brilliance 이상의 고휘도 X선원(源)을 얻기 위해서, 상기의 대형 방사광 시설, 예를 들면, 효고현의 SPring-8이나 이바라키현의 Photon Factory 등의 광원을 사용할 수 있다. 이러한 설비에서는, 임의의 카메라 길이를 선택함으로써 원하는 산란 영역을 설정할 수 있다. 또한, 충분한 산란 강도를 얻기 위해서나, 시료 손상을 막기 위해서, 더욱이는 검출기의 보호를 위해서 입사측에 어테뉴에이터(attenuator)라 불리는 수종의 금속제의 흡수판을 사용하거나, 노광 시간을 0.5~60초 정도로 임의로 조정함으로써, 최적의 측정 조건을 광범위한 목적에서 선택할 수 있다. 어테뉴에이터는, 예를 들면, Au, Ag, 몰리브덴제의 박막 등을 들 수 있다.

측정의 구체적인 순서로서는, 우선, 공정(A)에서, 컬러 필터를 시판의 X선 회절 장치의 시료 홀더, 시료대 등에 설치한 후, 산란각(2θ)이 10° 미만의 범위인 각 산란각(2θ)에 있어서의 산란 강도(I)를 측정해서, 소각 X선 산란 프로파일(측정 산란 프로파일)을 측정한다.

기판이 유리인 도막의 경우에 사용하는 방사광에 의한 초소각 산란 장치는, 축적링이라 불리는 원형 가속기로부터 취출한 백색광을 2결정 분광기에 의해 단색화하고, X선 영역의 파장(예를 들면, 1Å)을 선원(線源)으로 해서, 시료대에 설치한 도막에 입사시켜, 산란광을 2차원 검출기에 의해 일정 시간 노광하고, 동심원 형상으로 얻어진 산란 프로파일을 1차원으로 평균화하고, 산란각(2θ)이 10° 미만의 범위인 각 산란각(2θ)에 있어서의 산란 강도(I)로 변환해서, 소각 X선 산란 프로파일(측정 산란 프로파일)을 얻는 작업을 공정(A)로 한다.

이어서, 공정(B)에서는, 얻어진 측정 산란 프로파일에서 산란 벡터 q <0.5[㎚^-1] 이하의 영역에 있어서의 만곡점을 산출한다. 여기에서 말하는 만곡점이란, 산란 벡터(q)와 산란 강도(I)를 각각 양 대수 플롯한 그래프로 나타내는 산란 프로파일에 있어서의, 위로 볼록하게 나타나는 만곡 부분을 의미하고 있다.

우선, 산란 벡터(q) 및 산란 강도(I) 각각을 기수(基數) 10의 대수 Log(q) 및 Log(I)가 되는 값으로 변환한다. 여기에서 편의상, x와 y좌표의 그래프에 있어서의 함수 y=f(x)를 고려했을 때의 산란 프로파일을 Log(I)=F(Log(q))라는 함수로 나타난다고 가정한다. 여기에서 또한, Log(q)=Q, 및 Log(I)=J로 표기하면, J=F(Q)라는 형태로 산란 프로파일이 표기되며, 이를 산란 프로파일 함수라 하기로 한다.

J=F(Q)로 나타나는 산란 프로파일 함수를 스플라인(spline) 함수에 의한 스무딩(smoothing)을 행하고, 추가로 스무딩 처리 후의 함수 G(Q)에 대해서 1차 미분 함수 G'(Q)=dG(Q)/dQ를 구한다. 상기 스플라인 함수에 의한 스무딩 처리 후의 함수 G(Q) 및 1차 미분 함수 G'(Q)의 도출은 예를 들면, 비특허문헌 1에 기재되어 있는 방법을 사용한다.

다음으로, 상기 1차 미분 함수 G'(Q)에서, Q=0으로부터 Q 마이너스 방향을 향해서 극소값 G'min과 그 x좌표 X_gmin을 구한다. 추가로 동 마이너스 방향을 향해서 극대값 G'max와 그 x좌표 X_gmax를 구한다. 다음으로, 상기 극대값 G'max와 상기 극소값 G'min의 반값 G'c=(G' max-G'min)/2를 구한다.

상기 X_gmax와 상기 X_gmin 사이의 x좌표 범위에서, 이 반값 G'c를 나타내는 점이, 원래의 산란 프로파일 함수 F(Q)에 있어서의 만곡점에 상당한다. 이 때의 만곡점의 x좌표에 대해서 Q=Q₀으로 나타낸다. 만곡점의 x좌표를 산란 벡터 q로 표기하면, Log(q₀)=Q₀의 관계식으로부터 q=q₀이 산란 프로파일 상의 만곡점의 x좌표가 된다.

이어서, 공정(C)에서는, 우선 산란 프로파일의 기울기를 구하기 위한 해석 영역(c1)을 산출한다. 만곡점의 x좌표 Q₀보다 작은 Q의 영역, 즉 Q<Q₀의 영역에서, 1차 미분 함수 G'(Q)가 거의 평탄해지는 영역을 해석 영역(c1)으로 한다.

이 때, 미분하고 있지 않은 원래의 산란 프로파일 함수 F(Q)에서는 해석 영역(c1)인 일정한 기울기를 가진 직선으로 근사 가능한 프로파일 부분이 된다.

해석 영역(c1)은, 끝점(端點) 1과 끝점 2로 구획된 영역이 되도록, 끝점 1과 끝점 2를 결정한다. 각각의 끝점에서의 x축의 값은, 끝점 1에서는 Q=Q₁이 되며 Log(q)=Log(q₁), 끝점 2에서는 Q=Q₂가 되며 Log(q)=Log(q₂)로 나타난다고 한다.

우선, 해석 영역(c1)의 끝점 1은 이하와 같이 결정한다. 상기 최대값 G'max와, 끝점 1로 설정하고 싶은 점에서의 값 G'(Q₁)의 값의 차분 Δ=G'max-G'(Q₁)을 계산하고, 만곡점 x좌표 Q₀으로부터 Q가 작아지는 방향으로 순서대로 데이터를 착안했을 때에 차분 Δ<0.1이 되는 최초의 점을 끝점 1로 한다. 이 끝점 1의 x좌표가 Q=Q₁이 되며 q=q₁이다.

끝점 2의 결정 방법에 대해서는, 측정 데이터에 따라 최적의 값을 정할 필요가 있다. 구체적으로는, 작은 q의 영역에서는 실험시에 사용한 빔 스토퍼 근방에 있어서의 기생 산란 등의 영향이 강해져서 산란 강도가 커져 버려 안료 입자에 유래하는 산란과는 다른 요인에 의해 산란 프로파일의 기울기가 변화되어 버린다. 즉, 끝점 2를 Q가 충분히 작은 초소각 영역측에 정해서 해석 영역(c1)을 넓게 취하는 것은 반드시 적합하지 않다. 한편, 끝점 2를 끝점 1의 가까운 위치에 취해 버리는 것은 데이터의 노이즈의 영향 등이 커져서 최종적으로 다음 공정(D)에서 해석 영역(c1)에 있어서의 기울기 파라미터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 해석상, 의미가 없어진다.

이들을 고려해서, 끝점 2의 x좌표를 결정할 필요가 있다. 끝점 2의 x좌표의 값은 Q₂=Log(q₂)이다. q₂의 값의 결정에는 앞서 결정한 q₁의 값을 사용해서 q₂=q₁/2~q₁/3의 범위에서 가능한 한 넓게 산란 프로파일이 직선으로 근사할 수 있게 취하는 것이 바람직하다.

다음으로, 공정(D)에서는, 끝점 1과 끝점 2에서 결정한 해석 영역(c1)에 있어서의 산란 프로파일의 기울기 파라미터를 산출한다. 이 해석 영역(c1)에서는 산란 강도(I)와 산란 벡터(q)가 I(q)∝q^- ^dM의 관계에 있다. 따라서, 양 대수 플롯으로 산란 프로파일을 나타낸 산란 프로파일 함수 Log(I)=F(Log(q))는 해석 영역(c1)에서의 이론 상관 함수로서 하기 식(1)과 같이 나타난다.

Log(I)=-d_M×Log(q)+C (C: 정수(定數)) …(1)

상기 식(1)에서, d_M이 해석 영역(c1)에 있어서의 기울기 파라미터가 되고, C는 정수이다.

상기 식(1)에 나타내는 이론 상관 함수와 해석 영역(c1)에 있어서의 산란 프로파일의 함수 피팅을 최소 제곱법에 의해 실행함으로써 기울기 파라미터(d_M)를 산출한다.

함수 피팅에 있어서의 변수는 상기의 d_M 및 C이다. 함수 피팅은 이론 상관 함수와 산란 프로파일 함수의 잔차(殘差) 제곱합 Z값이 최소 제곱법에 의해 최소가 되도록 실행되고, 이 잔차 제곱합 Z값이 작을수록 피팅의 정밀도는 높다고 여겨진다. 일반적으로 Z값은 2% 미만이 되면 피팅이 수속(收束)했다고 판단해도 된다. 바람직하게는 Z값이 1% 미만이며, 보다 바람직하게는 0.5% 미만이다.

본 공정에 있어서의 함수 피팅이 양호하게 수속하지 않는 경우, 즉 Z값이 2% 이상인 경우에는 해석 영역(c1) 내의 데이터에 고르지 못함이 많거나, 또는 직선 형상으로부터 크게 벗어나 있는 것을 의미한다. 이 원인 중 하나로서 해석 영역(c1)이 적절하지 않은 것을 생각할 수 있다. 특히, 해석 영역(c1)을 너무 넓게 취해서 불필요한 산란 기여를 포함한 데이터로 되어 있는 경우를 생각할 수 있으며, 그 경우는 공정(C)에서 구한 끝점 2를 끝점 1에 가까운 곳으로 조정해도 되고, 그 후에 공정(D)를 반복한다.

또 하나의 원인으로서는, 충분한 강도가 없는 X선으로 측정한 경우에서 얻어진 산란 강도 데이터가 크게 불규칙하게 되어 있는 것을 원인으로서 생각할 수 있다. 그 경우는, S/N비가 양호한 산란 강도 데이터가 얻어지는, 보다 강력한 X선을 조사할 수 있는 실험 시설에서의 초소각 산란 실험에 의해 측정 데이터를 얻을 필요가 있다.

여기에서, 산란 프로파일에서 명료한 만곡 부분이 보이지 않는 경우, 즉 상기 극대값 G'max와 상기 극소값 G'min의 차분 ΔG'max-min<0.1의 경우에는, 가상적으로 만곡점 Q₀(또는 q₀)을 정하는 것이 필요하게 된다. 만약 이 때, 동일한 안료를 사용하고 있는 다른 컬러 필터 시료에서 산란 프로파일에 만곡부가 명료하게 나타나 있는 경우에는, 그 때의 만곡점 Q₀을, 만곡부가 명료하게 나타나 있지 않은 시료의 만곡점 Q₀으로 대용할 수 있다. 산란 프로파일에서 명료한 만곡 부분이 보이지 않아, 대용할 수 있는 Q₀이 얻어지지 않는 경우에는, q<0.5의 범위, Q<Log(0.5)의 범위에서 산란 프로파일 상의 임의의 부분을 해석 영역(c1)으로 설정할 수 있다. 그 해석 영역(c1)에서 최소 제곱법에 의해 기울기 파라미터(d_M)를 구하면 된다.

또, 이 기울기 파라미터(d_M)는, 물리적으로는 질량 프랙탈(fractal) 차원수(次元數)라 불리는 경우가 있고, 해석 영역(c1)에서 정밀하게 기울기 파라미터(d_M)가 구해진다는 것은 산란광 강도(I)가 I(q)∝q^- ^dM으로 나타나며, 산란 벡터(q)의 멱승칙(冪乘則)에 따르고 있는 것을 나타내고 있다. 그 때문에, 원리적으로는 d_M은 3 이상의 값을 취하지 않는다. 만약, d_M이 3 이상의 값이 된 경우에는, 상술한 바와 같은 부적절한 해석 영역(c1)이나 노이즈가 많은 데이터의 원인이 생각되므로, 해석 영역(c1)의 재검토나 고강도 X선에 의한 재실험을 행하고, 다시 공정(A)~공정(D)를 실시함으로써 산란 프로파일의 기울기 파라미터를 해석 결과로서 얻을 수 있다.

이상과 같이 해석 영역(c1)에서 정밀하게 기울기 파라미터(d_M)가 구해진다는 것은 즉, 질량 프랙탈 차원수를 명확하게 결정할 수 있는 것이며, 원리적, 물리적으로는 컬러 필터에 함유되는 유기 안료의 응집 구조가 프랙탈적인 자기 상사적(自己相似的) 구조를 취하고 있는 것을 나타내고 있다. d_M으로 나타내는 기울기 파라미터가 큰 값일수록 자기 상사적 응집 구조가 큰 것을 의미하며, 응집 정도가 큰 것을 나타내고 있다. 따라서, 이 d_M을 컬러 필터에 있어서의 안료 응집 정도의 정량적 지표로 할 수 있다.

(배향막)

본 발명의 액정 표시 장치에서, 제1 기판과, 제2 기판 위의 액정 조성물과 접하는 면에는 액정 조성물을 배향시키기 위해서, 배향막을 필요로 하는 액정 표시 장치에서는 컬러 필터와 액정층 사이에 배치하는 것이지만, 배향막의 막 두께가 두꺼운 것이라도 100㎚ 이하로 얇아, 컬러 필터를 구성하는 안료 등의 색소와 액정층을 구성하는 액정 화합물의 상호 작용을 완전히 차단하는 것은 아니다.

또한, 배향막을 사용하지 않는 액정 표시 장치에서는, 컬러 필터를 구성하는 안료 등의 색소와 액정층을 구성하는 액정 화합물의 상호 작용은 보다 커진다.

배향막 재료로서는, 폴리이미드, 폴리아미드, BCB(벤조시클로부텐 폴리머), 폴리비닐알코올 등의 투명성 유기 재료를 사용할 수 있고, 특히, p-페닐렌 디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄 등의 지방족 또는 지환족 디아민 등의 디아민 및 부탄테트라카르복시산 무수물이나 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 무수물 등의 지방족 또는 지환식 테트라카르복시산 무수물, 피로멜리트산 이무수물 등의 방향족 테트라카르복시산 무수물로 합성되는 폴리아믹산을 이미드화한, 폴리이미드 배향막이 바람직하다. 이 경우의 배향 부여 방법은, 러빙(rubbing)을 사용하는 것이 일반적이지만, 수직 배향막 등에 사용하는 경우에는 배향을 부여하지 않고 사용할 수도 있다.

배향막 재료로서는, 칼콘, 신나메이트, 신나모일 또는 아조기 등을 화합물 중에 함유하는 재료를 사용할 수 있고, 폴리이미드, 폴리아미드 등의 재료와 조합해서 사용해도 되며, 이 경우 배향막은 러빙을 사용해도 되고, 광배향 기술을 사용해도 된다.

배향막은, 기판 위에 상기 배향막 재료를 스핀 코트법 등의 방법에 의해 도포해서 수지막을 형성하는 것이 일반적이지만, 1축 연신법, 랭뮤어-블로젯(Langmuir-Blodgett)법 등을 사용할 수도 있다.

(투명 전극)

본 발명의 액정 표시 장치에서, 투명 전극의 재료로서는, 도전성의 금속 산화물을 사용할 수 있고, 금속 산화물로서는 산화인듐(In₂O₃), 산화주석(SnO₂), 산화아연(ZnO), 산화인듐주석(In₂O₃-SnO₂), 산화인듐아연(In₂O₃-ZnO), 니오븀 첨가 이산화티탄(Ti_1-xNb_xO₂), 불소도프산화주석, 그래핀나노리본 또는 금속 나노 와이어 등을 사용할 수 있지만, 산화아연(ZnO), 산화인듐주석(In₂O₃-SnO₂) 또는 산화인듐아연(In₂O₃-ZnO)이 바람직하다. 이들 투명 도전막의 패터닝에는, 포토·에칭법이나 마스크를 사용하는 방법 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 특히 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 장치에 유용하며, TN 모드, IPS 모드, 고분자 안정화 IPS 모드, FFS 모드, OCB 모드, VA 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.

본 액정 표시 장치와, 백라이트를 조합해서, 액정 텔레비전, PC의 모니터, 휴대전화, 스마트폰의 디스플레이나, 노트북, 휴대 정보 단말, 디지털 사이니지(digital signage) 등의 다양한 용도로 사용된다. 백라이트로서는, 냉음극관 타입 백라이트, 무기 재료를 사용한 발광 다이오드나 유기 EL 소자를 사용한, 2파장 피크의 의사(擬似) 백색 백라이트와 3파장 피크의 백라이트 등이 있다.

[실시예]

이하에 실시예를 예로 들어 본 발명을 더욱 상세하게 서술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 나타낸다.

실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.

T_ni: 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)

Δn: 25℃에 있어서의 굴절률 이방성

Δε: 25℃에 있어서의 유전율 이방성

η: 20℃에 있어서의 점도(mPa·s)

γ1: 25℃에 있어서의 회전 점성(mPa·s)

VHR: 70℃에 있어서의 전압 유지율(%)

(셀 두께 3.5㎛의 셀에 액정 조성물을 주입해서, 5V 인가하고, 프레임 타임 200ms, 펄스폭 64μs의 조건에서 측정했을 때의 측정 전압과 초기 인가 전압의 비를 %로 나타낸 값)

ID: 70℃에 있어서의 이온 밀도(pC/㎠)

(셀 두께 3.5㎛의 셀에 액정 조성물을 주입해서, MTR-1(가부시키가이샤 도요테크니카제)에 의해 20V 인가하고, 주파수 0.05Hz의 조건에서 측정했을 때의 이온 밀도값)

소부:

액정 표시 소자의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1000시간 표시시킨 후에, 전체 화면에 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 목시(目視)에 의해 이하의 4단계 평가로 행했다.

◎ 잔상 없음

○ 잔상이 매우 조금 있으나 허용할 수 있는 레벨

△ 잔상이 있고 허용할 수 없는 레벨

× 잔상이 있고 상당히 열악

또, 실시예에서 화합물의 기재에 대해서 이하의 약호를 사용한다.

(환구조)

(측쇄 구조 및 연결 구조)

[표 1]

[컬러 필터의 제조]

[안료 분산액의 제조]

<합성예 1> 공중합체 a의 합성

자일렌 100부를, 질소 기류 중에서 80℃로 유지하고, 교반하면서 메타크릴산에틸 68부, 메타크릴산2-에틸헥실 29부, 티오글리콜산 3부, 및 중합 개시제(「퍼부틸(등록 상표)O」〔유효 성분 퍼옥시2-에틸헥산산t-부틸, 니혼유시(주)제〕) 0.2부로 이루어지는 혼합물을 4시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 4시간마다 「퍼부틸(등록 상표)O」 0.5부를 첨가하고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후 불휘발분 조정을 위해서 자일렌을 가해서, 불휘발분 50%의 공중합체 a의 자일렌 용액을 얻었다.

<합성예 2> 공중합체 b의 합성

자일렌 100부를, 질소 기류 중에서 80℃로 유지하고, 교반하면서 메타크릴산에틸 66부, 메타크릴산2-에틸헥실 28부, 티오글리콜산 6부, 및 중합 개시제 (「퍼부틸(등록 상표)O」〔유효 성분 퍼옥시2-에틸헥산산t-부틸, 니혼유시(주)제〕) 0.3부로 이루어지는 혼합물을 4시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 4시간마다 「퍼부틸(등록 상표)O」 0.5부를 첨가하고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 불휘발분 조정을 위해서 적의(適宜)량의 자일렌을 첨가해서, 불휘발분 50%의, 공중합체 b의 자일렌 용액을 얻었다.

<합성예 3> 폴리머 P의 합성

교반기, 환류 냉각기, 질소 취입관, 온도계를 구비한 플라스크에, 자일렌 54.5부, 합성예 2에서 얻은 공중합체 a를 19.0부, 공중합체 b를 38.0부, 및 폴리알릴아민 15% 수용액(닛토보세키(주)제 「PAA-05」, 수평균 분자량 약 5,000) 7.5부로 이루어지는 혼합물을 투입해서, 질소 기류하에서 교반하면서 140℃에서 교반하고, 분리 장치를 사용해서 물을 증류 제거함과 함께, 자일렌을 반응 용액으로 반류(返流)하면서 8시간 140℃에서 반응을 행했다.

반응 종료 후, 불휘발분 조정을 위해서 적의량의 자일렌을 첨가해서, 불휘발분 40%의, 변성 폴리아민인 폴리머 P를 얻었다. 당해 수지의 중량 평균 분자량은 11000, 아민가는 16.0mgKOH/g이었다.

<제조예 1> 분말 안료 1의 제조

DIC 가부시키가이샤제의 FASTOGEN Green A110(C.I.Pigment Green 58, 브롬화염소화아연프탈로시아닌)을, 분말 안료 1로 했다.

<제조예 2> 분말 안료 2의 제조

제조예 1에서 얻은 분말 안료 1을 100부, 헵탄을 300부, 폴리머 P를 10부 혼합하고, 1.25㎜ 지르코니아 비드를 300부 가해서, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤제)에 의해 상온에서, 1시간 교반한 후, 헵탄 200부로 희석하고, 지르코니아 비드를 여과 분별하여, 안료 혼합액을 얻었다.

얻어진 안료 혼합액의 400부를 온도계, 교반기, 환류 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비한 세퍼러블 플라스크(separable flask)에 투입한 후, 메타크릴산메틸의 5부 및 에틸렌글리콜디메타크릴레이트의 5부의 중합성 단량체 조성물에 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)의 2부를 용해한 것을 가했다. 실온에서 30분간 교반을 계속한 후, 80℃로 승온하고, 동 온도에서 15시간 반응을 계속했다. 강온 후, 여과를 행해서, 얻어진 웨트 케이크(wet cake)를 열풍 건조기에 의해 100℃에서 5시간 건조시킨 후, 분쇄기에 의해 분쇄를 행하여, 분말 안료 2를 얻었다.

<제조예3> 분말 안료 3의 제조

제조예 1에서 얻은 분말 안료 1을 10부, 분쇄한 염화나트륨을 100부, 디에틸렌글리콜 10부를 더블암형 니더에 의해 100℃ 8시간 혼련했다. 혼련 후, 80℃의 물 1000부를 가해서, 1시간 교반한 후, 여과, 온수 세정, 건조, 분쇄해서, 분말 안료 3을 얻었다.

<제조예 4> 분산액 1의 제조

제조예 1에서 얻은 분말 안료 1을 5부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGMA)를 33.3부, 폴리머 P를 3부 혼합하고, 0.5㎜ 세프르 비드를 65부 가해서, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤제)에 의해 4시간 교반했다. 얻어진 혼합액으로부터 세프르 비드를 여과 분별하여, 분산액 1을 얻었다.

<제조예 5> 분산액 2의 제조

제조예 4에서, 분말 안료 1을 분말 안료 2로, 폴리머 P를 아지스파 PB821(아지노모토파인테크노 가부시키가이샤제)로 변경하고, 추가로 퀴놀린을 0.1부 첨가한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 분산액 2를 얻었다.

<제조예 6> 분산액 3의 제조

제조예 5에서, 분말 안료 2를 5부, PGMA를 33.3부, 아지스파 PB821을 3부, 퀴놀린을 피롤로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 분산액 3을 얻었다.

<제조예 7> 분산액 4의 제조

제조예 6에서, 피롤을 옥사졸로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 분산액 4를 얻었다.

<제조예 8> 분산액 5의 제조

제조예 7에서, 옥사졸을 피롤리딘으로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 분산액 5를 얻었다.

<제조예 9> 분말 안료 4 및 분산액 6의 제조

ε형 구리프탈로시아닌 안료(DIC 가부시키가이샤제 「파스토겐 블루 EP-193」)를 분말 안료 4로 해서, 분말 안료 4를 5부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGMA)를 33.3부, 폴리머 A를 3부 혼합하고, 0.5㎜ 세프르 비드를 65부 가해서, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤제)에 의해 4시간 교반했다. 얻어진 혼합액으로부터 세프르 비드를 여과 분별해서, 분산액 6을 얻었다.

<제조예 10> 분말 안료 5 및 분산액 7의 제조

디케토피롤로피롤계 적색 안료 PR254(치바스페샤리티케미칼즈사제 「이르가포아 레드 B-CF」; R-1)를 분말 안료 5로 해서, 분말 안료 5를 5부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGMA)를 33.3부, 폴리머 P를 3부 혼합하고, 0.5㎜ 세프르 비드를 65부 가해서, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤제)에 의해 4시간 교반했다. 얻어진 혼합액으로부터 세프르 비드를 여과 분별해서, 분산액 7을 얻었다.

[컬러 필터의 제조]

<제조예 11> 컬러 필터 1의 제조

커버 유리(도쿄가라스키카이사제, 붕규산제 커버 유리)를 스핀 코터(미카사(주)사제, Opticoat MS-A100)에 세팅해서, 제조예 4에서 얻은 분산액 1을 1.5ml 제공하고, 600rpm으로 도공했다. 얻어진 도공물을 항온기 중에서 90℃ 3분간 건조시키고, 계속해서 230℃ 3시간 가열 처리해서 컬러 필터 1을 얻었다. 컬러 필터 1의 극대 투과 파장은, 523㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 3에 나타낸다.

〔USAXS로의 컬러 필터 1의 측정〕

컬러 필터를 알루미늄제 시료 홀더에 고정했다. 그 후, 홀더를 투과 측정용 시료대에 세팅했다. 이하의 조건에서 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 결과를 표 2에 나타냈다.

측정 기기, 측정 방법은 이하와 같다.

측정 장치: 대형 고휘도 방사광 시설: SPring-8 내의 프론티어 소프트 매터 개발 산학 연합체가 소유하는 빔 라인: BL03XU 제2 해치

측정 모드: 초소각 X선 산란(USAXS)

측정 조건: 파장 0.1㎚, 카메라 길이 6m, 빔스폿 사이즈 140㎛×80㎛, 어테뉴에이터 없음, 노광 시간 30초, 2θ=0.01~1.5°

해석 소프트: 2차원 데이터의 화상화와 1차원 산란 프로파일화를 Fit2D(European Synchrotron Radiation Facility의 홈 페이지 [http://www.esrf.eu/computing/scientific/FIT2D/]에서 입수)

산란 프로파일의 미분 계산 및 스무딩 처리의 해석을 MathWorks제 소프트 MATLAB에 의해 행했다. 이어서, 마이크로소프트사제 소프트웨어 Excel을 사용해서 만곡점의 산출, 해석 영역의 산출을 거쳐 기울기 파라미터를 얻었다.

Z값: 직선성의 판단으로서 2% 이내로 했다.

<제조예 12> 컬러 필터 2의 제조

실시예 1에서, 분산액 1을 분산액 2로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 2를 얻었다. 컬러 필터 2의 극대 투과 파장은, 522㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 3에 나타낸다. 얻어진 컬러 필터 2에 대해서는, 제조예 11과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 13> 컬러 필터 3의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 3으로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 3을 얻었다. 컬러 필터 3의 극대 투과 파장은, 523㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 3에 나타낸다. 얻어진 컬러 필터 3에 대해서는, 제조예 11과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 14> 컬러 필터 4의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 4로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 4를 얻었다. 컬러 필터 4의 극대 투과 파장은, 523㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 4에 나타낸다. 얻어진 컬러 필터 4에 대해서는, 제조예 11과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 15> 컬러 필터 5의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 5로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 5를 얻었다. 얻어진 컬러 필터 5에 대해서는, 제조예 11과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 16> 컬러 필터 6의 제조

커버 유리(도쿄가라스키카이사제, 붕규산제 커버 유리)를 스핀 코터(미카사(주)사제, Opticoat MS-A100)에 세팅해서, 제조예 6에서 얻은 분산액 3을 1.5ml 제공하고, 600rpm으로 도공했다. 얻어진 도공물을 항온기 중에서 90℃ 3분간 건조시켜, 컬러 필터 6을 얻었다. 컬러 필터 6의 극대 투과 파장은, 515㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 4에 나타낸다. 얻어진 컬러 필터 6에 대해서는, 제조예 11과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 17> 컬러 필터7의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 6으로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 7을 얻었다. 컬러 필터 7의 극대 투과 파장은, 435㎚였다. 얻어진 컬러 필터 7에 대해서, 제조예 11과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 18> 컬러 필터 8의 제조

제조예 16에서, 제조예 6에서 얻은 분산액 3을 제조예 10에서 얻은 분산액 6으로 변경한 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 8을 얻었다. 컬러 필터 8의 극대 투과 파장은, 435㎚였다. 얻어진 컬러 필터 8에 대해서, 제조예 11과 마찬가지로 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 19> 컬러 필터 9의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 7로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 9를 얻었다. 얻어진 컬러 필터 9에 대해서, 제조예 11과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

<제조예 20> 컬러 필터 10의 제조

제조예 16에서, 제조예 6에서 얻은 분산액 3을 제조예 10에서 얻은 분산액 7로 변경한 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 10을 얻었다. 얻어진 컬러 필터 10에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로, 초소각 X선 산란 측정 및 기울기 파라미터 산출을 행하고, 표 2에 나타냈다.

[표 2]

(실시예 1~7)

전극 구조를 제1 및 제2 기판 중 적어도 한쪽에 작성하고, 각각의 대향측에 수평 배향성의 배향막을 형성한 후, 약(弱)러빙 처리를 행하여, IPS셀을 작성하고, 제1 기판과 제2 기판 사이에 이하에 나타내는 액정 조성물 1을 협지했다. 액정 조성물 1의 물성값을 표 3에 나타낸다. 다음으로, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 1~7의 액정 표시 장치를 작성했다(d_gap=4.0㎛, 배향막 AL-1051). 얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[표 3]

[표 4]

액정 조성물 1은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 75.8℃의 액정층 온도 범위를 가지며, 큰 유전율 이방성의 절대값을 갖고, 낮은 점성 및 최적의 Δn을 갖고 있음을 알 수 있다.

실시예 1~7의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 8~21)

실시예 1과 마찬가지로 표 5에 나타내는 액정 조성물 2~3을 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 8~21의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 6~7에 나타낸다.

[표 5]

[표 6]

[표 7]

실시예 8~21의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 22~42)

실시예 1과 마찬가지로 표 8에 나타내는 액정 조성물 4~6을 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 22~42의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 9~11에 나타낸다.

[표 8]

[표 9]

[표 10]

[표 11]

실시예 22~42의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 43~63)

전극 구조를 제1 및 제2 기판에 작성하고, 각각의 대향측에 수평 배향성의 배향막을 형성한 후, 약러빙 처리를 행해서, TN셀을 작성하고, 제1 기판과 제2 기판 사이에 표 12에 나타내는 액정 조성물 7~9를 협지했다. 다음으로, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 43~63의 액정 표시 장치를 작성했다(d_gap=3.5㎛, 배향막 SE-7492). 얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 13~15에 나타낸다.

[표 12]

[표 13]

[표 14]

[표 15]

실시예 43~63의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 64~77)

전극 구조를 제1 및 제2 기판 중 적어도 한쪽에 작성하고, 각각의 대향측에 수평 배향성의 배향막을 형성한 후, 약러빙 처리를 행해서, FFS셀을 작성하고, 제1 기판과 제2 기판 사이에 표 16에 나타내는 액정 조성물 10~11을 협지했다. 다음으로, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 64~77의 액정 표시 장치를 작성했다(d_gap=4.0㎛, 배향막 AL-1051). 얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 17~18에 나타낸다.

[표 16]

[표 17]

[표 18]

실시예 64~77의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 78~91)

실시예 64와 마찬가지로 표 19에 나타내는 액정 조성물 12~13을 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 78~91의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 20~21에 나타낸다.

[표 19]

[표 20]

[표 21]

실시예 78~91의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 92~98)

실시예 64에서 사용한 액정 조성물 10에 비스메타크릴산비페닐-4,4'-디일을 0.3질량% 혼합해서 액정 조성물 14로 했다. TN셀에 이 액정 조성물 14를 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 상태에서, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)해서, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 92~98의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 22에 나타낸다.

[표 22]

실시예 92~98의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 99~105)

실시예 50에서 사용한 액정 조성물 8에 비스메타크릴산비페닐-4,4'-디일을 0.3질량% 혼합해서 액정 조성물 15로 했다. IPS셀에 이 액정 조성물 15를 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 상태에서, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)해서, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 99~105의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 23에 나타낸다.

[표 23]

실시예 99~105의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 106~112)

실시예 36에서 사용한 액정 조성물 6에 비스메타크릴산 3-플루오로비페닐-4,4'-디일을 0.3질량% 혼합해서 액정 조성물 16으로 했다. FFS셀에 이 액정 조성물 16을 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 상태에서, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)해서, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 106~112의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 24에 나타낸다.

[표 24]

실시예 106~112의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 113~119)

실시예 64와 마찬가지로 표 25에 나타내는 액정 조성물 17을 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 실시예 113~119의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 26에 나타낸다.

[표 25]

[표 26]

실시예 113~119의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

(비교예 1~7)

실시예 1에서 사용한 IPS셀에 이하에 나타내는 비교 액정 조성물 1을 협지했다. 비교 액정 조성물의 물성값을 표 27에 나타낸다. 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 비교예 1~7의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 28에 나타낸다.

[표 27]

[표 28]

비교예 1~7의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커졌다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되었고, 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 8~21)

실시예 1과 마찬가지로 표 29에 나타내는 비교 액정 조성물 2 및 3을 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 비교예 8~21의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 30~31에 나타낸다.

[표 29]

[표 30]

[표 31]

비교예 8~21의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커졌다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되었고, 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 22~35)

실시예 1과 마찬가지로 표 32에 나타내는 비교 액정 조성물 4~5를 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 비교예 22~35의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 33~34에 나타낸다.

[표 32]

[표 33]

[표 34]

비교예 22~35의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커졌다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되었고, 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 36~56)

실시예 1과 마찬가지로 표 35에 나타내는 비교 액정 조성물 6~8을 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 비교예 36~56의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 36~38에 나타낸다.

[표 35]

[표 36]

[표 37]

[표 38]

비교예 36~56의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커졌다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되었고, 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 57~77)

실시예 1과 마찬가지로 표 39에 나타내는 비교 액정 조성물 9~11을 협지하고, 표 2에 나타내는 컬러 필터 1~5, 7, 9를 사용해서 비교예 57~77의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 40~42에 나타낸다.

[표 39]

[표 40]

[표 41]

[표 42]

비교예 57~77의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커졌다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되었고, 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 78~101)

실시예 8, 22, 29, 43, 64, 78, 99 및 106에서, 컬러 필터 1 대신에 표 2에 나타내는 컬러 필터 6, 8, 10을 사용한 것 이외에는 마찬가지로 해서 비교예 78~101의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 43~45에 나타낸다.

[표 43]

[표 44]

[표 45]

비교예 78~101의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커졌다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되었고, 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

1: 기판
2: 컬러 필터층
2a: 특정의 기울기 파라미터를 갖는 컬러 필터층
3a: 투명 전극층(공통 전극)
3b: 화소 전극층
4: 배향막
5: 액정층
5a: 특정의 액정 조성물을 함유하는 액정층

Claims

제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 협지(挾持)된 액정 조성물층과, 블랙 매트릭스 및 적어도 RGB 3색 화소부로 구성되는 컬러 필터와, 화소 전극과 공통 전극을 구비하고,
상기 액정 조성물층이 일반식(I)

(식 중, R³¹은 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기, 탄소 원자수 2~10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐옥시기를 나타내며, M³¹~M³³은 서로 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 당해 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중 1개 또는 2개의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-에 의해 치환되어 있어도 되며, 당해 페닐렌기 중 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, X³¹ 및 X³²는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내며, Z³¹은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, n³¹ 및 n³²는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내며, n³¹+n³²는 0, 1 또는 2를 나타내고, M³¹ 및 M³³이 복수 존재하는 경우에는 동일해도 달라도 된다)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식(II-a)~일반식(II-f)

(식 중, R¹⁹~R³⁰은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내며, X²¹은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물로 구성되고,
상기 컬러 필터가, 유기 안료를 함유하는 컬러 필터이며,
초소각(超小角) X선 산란법에 의거해서, 컬러 필터 중의 유기 안료의 초소각 X선 프로파일을 측정하는 공정(A)과, 당해 산란 프로파일 상에서 만곡점을 산출하는 공정(B)과, 당해 만곡점으로부터 설정되는 해석 영역(c1)을 산출하는 공정(C)와, 해석 영역(c1)에서의 기울기 파라미터를 산출하는 공정(D)를 갖는, 유기 안료의 산란 프로파일 해석에서, 해석 영역(c1)에서의 기울기 파라미터가 2 이하인 것을 특징으로 하는 컬러 필터인 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 컬러 필터가, 상기 유기 안료의 산란 프로파일 해석에서, 해석 영역(c1)에서의 기울기 파라미터가 1.5 이하인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 컬러 필터가, 유기 안료 전체 입자 중 입자 직경이 100㎚ 이상 1000㎚ 이하인 입자가 차지하는 체적분율이 7% 이하인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유기 안료의 극대 투과 파장이 600㎚ 이상 700㎚ 이하인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유기 안료의 극대 투과 파장이 500㎚ 이상 600㎚ 이하인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유기 안료의 극대 투과 파장이 400㎚ 이상 500㎚ 이하인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유기 안료가, 유리 기판 위에서 형성된 도막에 분산된 것인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(I)로 표시되는 화합물이, 일반식(I-a)~일반식(I-f)

(식 중, R³²은 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기, 탄소 원자수 2~10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐옥시기를 나타내며, X³¹~X³⁸은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z³¹은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다)로 표시되는 화합물인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 액정 조성물층에, 일반식(III-a)~일반식(III-f)

(식 중, R⁴¹은 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기, 탄소 원자수 2~10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐옥시기를 나타내며, X⁴¹~X⁴⁸은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z⁴¹은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 더 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 액정 조성물층에, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 중합해서 이루어지는 중합체에 의해 구성되는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 액정 조성물층에, 일반식(V)

(식 중, X⁵¹ 및 X⁵²는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며,
Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-(식 중, s는 2~7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 한다)를 나타내고, Z⁵¹은 -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH₂CH₂-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-COO-, -CH₂CH₂-OCO-, -COO-CH₂-, -OCO-CH₂-, -CH₂-COO-, -CH₂-OCO-, -CY¹=CY²-(식 중, Y¹ 및 Y²는 각각 독립적으로, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다), -C≡C- 또는 단결합을 나타내고,
M⁵¹은 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내고, 식 중의 모든 1,4-페닐렌기는, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)로 표시되는 2관능 모노머를 함유하는 액정 표시 장치.