KR20130103813A

KR20130103813A - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20130103813A
Application number: KR1020137022648A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 가네오야; 기요후미 다케우치; 아키라 기무라; 세이지 후나쿠라; 가츠노리 시마다
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-09-24
Also published as: WO2013115164A1; TWI443387B; CN103403613A; EP2696236A1; KR101370951B1; EP2696236A4; TW201337347A; JP5333880B1; US8860912B2; CN103403613B; JPWO2013115164A1; EP2696236B1; US20140211138A1

Abstract

본 발명은, 특정의 액정 조성물과 특정의 안료를 사용한 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 흰빠짐, 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 방지하여, 소부 등의 표시 불량의 발생을 억제하는 특징을 가지므로, 특히, 액티브 매트릭스 구동용의 VA 모드, PSVA 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, 전자 계산기를 비롯하여, 가정용 각종 전기 기기, 측정 기기, 자동차용 패널, 워드프로세서, 전자 수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비젼 등에 사용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(슈퍼 트위스티드 네마틱)형, DS(동적 광산란)형, GH(게스트·호스트)형, IPS(인플레인 스위칭)형, OCB(광학 보상 복굴절)형, ECB(전압 제어 복굴절)형, VA(수직 배향)형, CSH(컬러 슈퍼 호메오트로픽)형, 혹은 FLC(강유전성 액정) 등을 들 수 있다. 또한 구동 방식으로서도 종래의 스태틱 구동으로부터 멀티플렉스 구동이 일반적이 되어, 단순 매트릭스 방식, 최근에는 TFT(박막 트랜지스터)나 TFD(박막 다이오드) 등에 의해 구동되는 액티브 매트릭스(AM) 방식이 주류가 되어 있다.

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

상기 컬러 필터층은, 블랙 매트릭스와 적색 착색층(R), 녹색 착색층(G), 청색 착색층(B), 및 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 미치므로 불순물에 관해서의 고도한 관리가 이루어져 왔다. 또한, 배향막을 형성하는 재료에 관해서도 배향막은 액정층이 직접 접촉하고, 배향막 중에 잔존한 불순물이 액정층으로 이동함에 의해, 액정층의 전기적 특성에 영향을 미치는 것은 이미 알려져 있으며, 배향막 재료 중의 불순물에 기인하는 액정 표시 장치의 특성에 관해서의 검토가 이루어지고 있다.

한편, 컬러 필터층에 사용되는 유기 안료 등의 재료에 관해서도, 배향막 재료와 마찬가지로 함유하는 불순물에 의한, 액정층으로의 영향이 상정된다. 그러나, 컬러 필터층과 액정층 사이에는, 배향막과 투명 전극이 개재하기 때문에, 액정층으로의 직접적인 영향은 배향막 재료와 비교하여 대폭 적은 것으로 생각되고 있었다. 그러나, 배향막은 통상 0.1㎛ 이하의 막 두께에 지나지 않고, 투명 전극도 컬러 필터층 측에 사용되는 공통 전극은 도전율을 올리기 위하여 막 두께를 증가시킨 것이어도 통상 0.5㎛ 이하이다. 따라서, 컬러 필터층과 액정층은 완전히 격리된 환경에 놓여져 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 흰빠짐, 배향 불균일, 소부(燒付) 등의 표시 불량을 발현할 가능성이 있다. 컬러 필터를 구성하는 안료에 포함되는 불순물에 기인한 표시 불량을 해결하는 방법으로서, 안료의 포름산에틸에 의한 추출물의 비율을 특정값 이하로 한 안료를 사용하여, 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 저감하는 것과 큰 차이는 없고, 최근, 안료의 정제 기술이 진보하고 있는 현상에 있어서도 표시 불량을 해결하기 위한 개량으로서는 불충분한 것이었다.

한편, 컬러 필터 중에 포함되는 유기 불순물과 액정 조성물의 관계에 착목(着目)하여, 이 유기 불순물의 액정층으로의 용해하기 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 있으므로, 액정 분자 말단에 -OCF₃기를 갖는 액정 화합물을 일정 비율 이상 함유하는 액정 조성물로 하는 방법(특허문헌 3)이 개시되어 있다.

그러나, 당해 인용 문헌의 개시에 있어서도 안료 중의 불순물에 의한 액정층으로의 영향을 억제하는 것이 발명의 본질로 되어 있으며, 컬러 필터에 사용되는 염안료 등의 색재의 구조와 액정 재료의 구조의 직접적인 관계에 관해서는 검토가 행해져 있지 않고, 고도화하는 액정 표시 장치의 표시 불량 문제의 해결에는 이르지 않고 있었다.

일본국 특개2000-19321호 공보 일본국 특개2009-109542호 공보 일본국 특개2000-192040호 공보

본 발명은, 특정의 액정 조성물과 특정의 안료를 사용한 컬러 필터를 사용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본원 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 컬러 필터를 구성하기 위한 염안료 등의 색재 및 액정층을 구성하는 액정 재료의 구조의 조합에 관하여 예의 검토한 결과, 특정의 액정 재료의 구조 및 특정의 구조의 안료를 사용한 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치가, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 것을 알아내어 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(LC1) 내지 일반식(LC4)

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐 치환되어 있어도 되고, A₁ 및 A₂는 각각 독립하여 하기의 구조

(당해 구조 중 시클로헥산환의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 구조 중 벤젠환의 1개 또는 2개 이상의 CH기는 질소 원자로 치환되어 있어도 되며, 또한, 당해 구조 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 Cl, CF₃ 또는 OCF₃으로 치환되어 있어도 됨) 중 어느 하나를 나타내며, Z₁∼Z₄는 각각 독립하여 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, Z₅는 CH₂기 또는 산소 원자를 나타내며, 존재하는 Z₁ 및 Z₂ 중 적어도 1개는 단결합이 아니고, l₁은 0 또는 1을 나타내며, m₁ 및 m₂는 각각 독립하여 0∼3을 나타내고, m₁+ m₂는 1, 2 또는 3임)으로 표시되는 화합물 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물로 구성되며, 상기 RGB 3색 화소부가, 색재로서, G화소부 중에 Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이며, 그 중심 금속이 3가의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교하고 있으며, 그 중심 금속이 4가 금속의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 특정의 액정 조성물과 특정의 안료를 사용한 컬러 필터를 사용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지할 수 있어, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 일반적인 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다.

본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 도 2에 나타낸다. 배향막(4)을 갖는 제1 기판과 제2 기판의 2매의 기판(1)의 한쪽의 배향막과 기판 사이에, 공통 전극으로 되는 투명 전극층(3a) 및 특정의 안료를 함유하는 컬러 필터층(2)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 협지하여 구성되어 있다.

상기 표시 장치에 있어서의 2매의 기판은, 주변 영역에 배치된 씰재 및 봉지재(封止料)에 의해 첩합(貼合)되어 있고, 많은 경우 그 사이에는 기판 간 거리를 유지하기 위하여 입상(粒狀) 스페이서 또는 포토리소그래피법에 의해 형성된 수지로 이루어지는 스페이서 주(柱)가 배치되어 있다.

(액정층)

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 일반식(LC1) 내지 일반식(LC4)

(당해 구조 중 시클로헥산환의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 구조 중 벤젠환의 1개 또는 2개 이상의 CH기는 질소 원자로 치환되어 있어도 되며, 또한, 당해 구조 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 Cl, CF₃ 또는 OCF₃으로 치환되어 있어도 됨) 중 어느 하나를 나타내며, Z₁∼Z₄는 각각 독립하여 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, Z₅는 CH₂기 또는 산소 원자를 나타내며, 존재하는 Z₁ 및 Z₂ 중 적어도 1개는 단결합이 아니고, l₁은 0 또는 1을 나타내며, m₁ 및 m₂는 각각 독립하여 0∼3을 나타내고, m₁+ m₂는 1, 2 또는 3임)으로 표시되는 화합물 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물로 구성된다. R₁ 및 R₂는, 각각 독립하여, 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기가 바람직하고,

A₁ 및 A₂는 각각 독립하여 하기의 구조가 바람직하고,

Z₁∼Z₄는 각각 독립하여 단결합, -CH₂CH₂-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-가 바람직하다.

상기 액정 조성물은, 일반식(LC5)

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐 치환되어 있어도 되고, B₁∼B₃은 각각 독립하여 하기

(식 중, 시클로헥산환 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂CH₂기는 -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어 있어도 되며, 벤젠환 중의 1개 또는 2개 이상의 CH기는 질소 원자로 치환되어 있어도 됨) 중 어느 하나를 나타내며, Z₃ 및 Z₄는 각각 독립하여 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, 당해 Z₁ 및 Z₂ 중 적어도 1개는 단결합이 아니며, m₁은 0∼3을 나타냄)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 더 함유하는 액정 조성물이 바람직하다.

R₁ 및 R₂는, 각각 독립하여, 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기가 바람직하고,

B₁∼B₃은 각각 독립하여 하기의 구조가 바람직하고,

Z₃ 및 Z₄는 각각 독립하여 단결합, -CH₂CH₂-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-가 바람직하다.

일반식(LC1)은, 하기 일반식(LC1)-1 내지 일반식(LC1)-7

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기 및 탄소수 2∼7의 알케닐옥시기를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 것이 보다 바람직하다.

일반식(LC2)은, 하기 일반식(LC2)-1 내지 일반식(LC2)-15

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소수 2∼7의 알케닐옥시기를 나타내고, Z¹은 -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내며, A¹은 하기의 구조

중 어느 하나를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 것이 보다 바람직하다.

일반식(LC3)은 하기 일반식(LC3)-1 내지 일반식(LC3)-6이며, 일반식(LC4)은 하기 일반식(LC4)-1 내지 일반식(LC4)-4

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소수 2∼7의 알케닐옥시기를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 것이 보다 바람직하다.

일반식(LC5)은, 일반식(LC5)-1 내지 일반식(LC5)-13

상기 액정 조성물층은, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유해도 된다.

중합성 화합물은, 벤젠 유도체, 트리페닐렌 유도체, 트룩센(truxene) 유도체, 프탈로시아닌 유도체 또는 시클로헥산 유도체를 분자의 중심의 모핵으로 하여, 직쇄의 알킬기, 직쇄의 알콕시기 또는 치환 벤조일옥시기가 그 측쇄로서 방사상으로 치환한 구조인 원반상 액정 화합물인 것이 바람직하다.

구체적으로는 중합성 화합물이 일반식(PC1)

(식 중, P₁은 중합성 관능기를 나타내고, Sp₁은 탄소 원자수 0∼20의 스페이서기를 나타내며, Q₁은 단결합, -O-, -NH-, -NHCOO-, -OCONH-, -CH=CH-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, n₁, n₂는 1, 2 또는 3을 나타내며, MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고, R₃는, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼25의 알킬기를 나타내며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-으로부터 치환되어 있어도 되고, 혹은 R₃은 P₂-Sp₂-Q₂-(식 중, P₂, Sp₂, Q₂는 각각 독립하여 P₁, Sp₁, Q₁과 같은 의미를 나타냄)를 나타냄)으로 표시되는 중합성 화합물인 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 일반식(PC1)에 있어서 MG가 이하의 구조

(식 중, C₁∼C₃은 각각 독립하여 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌2,7-디일기 또는 플루오렌2,7-디일기를 나타내고, 당해 1,4-페닐렌기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌2,7-디일기 및 플루오렌2,7-디일기는 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, 시아노기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기 또는 알케노일옥시기를 갖고 있어도 되며, Y₁ 및 Y₂는 각각 독립하여 -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO- 또는 단결합을 나타내고, n₅는 0, 1 또는 2를 나타냄)으로 표시되는 것이 바람직하고, Sp₁ 및 Sp₂가 각각 독립하여 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 시아노기에 의해 치환되어 있어도 되며, 이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, P₁ 및 P₂가 각각 독립하여 이하의 일반식(PC1-a)∼일반식(PC1-d)

(식 중, R₄₁∼R₄₃, R₅₁∼R₅₃, R₆₁∼R₆₃은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 구조인 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 일반식(PC1)은 일반식(PC1)-1 또는 일반식(PC1)-2

(P₁, Sp₁, Q₁, P₂, Sp₂, Q₂ 및 MG는 일반식(PC1)과 같은 의미를 나타내고, n₃ 및 n₄는 각각 독립하여 1, 2 또는 3을 나타냄)으로 표시되는 중합성 화합물인 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 일반식(PC1)이 일반식(PC1)-3 내지 일반식(PC1)-11

(식 중, P₁, P₂, Sp₁, Sp₂, Q₁ 및 Q₂는 일반식(PC1)과 같은 의미를 나타내고, W₁은 각각 독립하여 F, CF₃, OCF₃, CH₃, OCH₃, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, COOW₂, OCOW₂ 또는 OCOOW₂를 나타내며(식 중, W₂는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼10의 직쇄 또는 분기쇄 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타냄), n₃은 각각 독립하여 1, 2 또는 3을 나타내고, n₄는 각각 독립하여 1, 2 또는 3을 나타내며, n₆은 각각 독립하여 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, 동일 환상에 있어서의 n₃ + n₆ 및 n₄ + n₆은 5 이하임)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 중합성 화합물인 것이 바람직하다.

일반식(PC1) 및 일반식(PC1)-1 내지 일반식(PC1)-11에 있어서 Sp₁, Sp₂, Q₁, 및 Q₂는 단결합인 것이 바람직하다. n₃ + n₄는 1∼3이 바람직하고, 1 또는 2가 바람직하다. P₁ 및 P₂는 식(7-b)인 것이 바람직하다. W₁은 F, CF₃, OCF₃, CH₃ 또는 OCH₃인 것이 바람직하다. n₆은 1, 2, 3 또는 4이다.

구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

또한, 상기(PC1-3a)∼(PC1-3i)의 벤젠환의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.

또한, 일반식(PC1)에 있어서의 MG가 일반식(PC1)-9로 표시되는 원반상 액정 화합물

(식 중, R₇은 각각 독립하여 P₁-Sp₁-Q₁ 또는 일반식(PC1-e)의 치환기를 나타내고(식 중, P₁, Sp₁ 및 Q₁은 일반식(PC1)과 같은 의미를 나타냄), R₈₁ 및 R₈₂는 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내며, R₈₃은 탄소 원자수 1∼20 알콕시기를 나타내고, 당해 알콕시기 중의 적어도 1개의 수소 원자는 상기 일반식(PC1-a)∼(PC1-d)으로 표시되는 치환기로 치환되어 있음)인 것도 바람직하다.

중합성 화합물의 사용량은, 바람직하게는 0.05∼2.0질량%이다.

상기 액정 조성물은 상기 용도에 단독으로 사용할 수도 있고, 산화 방지제를 1종 또는 2종 이상 더 함유할 수도 있고, UV 흡수제를 1종 또는 2종 이상 더 함유할 수도 있다.

(컬러 필터)

본 발명에 있어서의 컬러 필터는, 블랙 매트릭스 및 적어도 RGB 3색 화소부로 구성되지만, RGB 3색 화소부는, 색재로서, G화소부 중에 Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이며, 그 중심 금속이 3가의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교하고 있으며, 그 중심 금속이 4가 금속의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 함유한다. 또한, RGB 3색 화소부는, 색재로서, R화소부 중에 디케토피롤로피롤 안료 및/또는 음이온성 적색 유기 염료를, B화소부 중에 ε형 구리프탈로시아닌 안료 및/또는 양이온성 청색 유기 염료를 함유하는 것이 바람직하다.

(G화소부)

G화소부 중의 상기 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료로서는, 다음의 2개의 군의 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 들 수 있다.

(제1군)

Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖고, 프탈로시아닌 분자 1개당 8∼16개의 할로겐 원자가 프탈로시아닌 분자의 벤젠환에 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이며, 그 중심 금속이 3가의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기(-SO₃H) 중 어느 것이 결합하고 있으며, 중심 금속이 4가 금속의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료.

(제2군)

Al, Sc, Ga, Y 및 In으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 3가 금속을 중심 금속으로 하여, 프탈로시아닌 분자 1개당 8∼16개의 할로겐 원자가 프탈로시아닌 분자의 벤젠환에 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌의 2분자를 구성 단위로 하고, 이들 구성 단위의 각 중심 금속이 산소 원자, 황 원자, 설피닐(-SO-) 및 설포닐(-SO₂-)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가 원자단을 통해 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 2량체로 이루어지는 안료.

본 발명에서 사용하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료에 있어서, 벤젠환에 결합하는 할로겐 원자는, 모두 동일해도, 각각 달라도 된다. 또한, 1개의 벤젠환에 다른 할로겐 원자가 결합하고 있어도 된다.

여기에서, 프탈로시아닌 분자 1개당 8∼16개의 할로겐 원자 중 9∼15개의 브롬 원자가 프탈로시아닌 분자의 벤젠환에 결합한, 본 발명에서 사용하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 황색기를 띤 밝은 녹색을 나타내어, 컬러 필터의 녹색 화소부에의 사용에 최적이다. 본 발명에서 사용하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 물이나 유기 용매에 불용 또는 난용이다. 본 발명에서 사용하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료에는, 후술하는 마무리 처리가 행해져 있지 않은 안료(조(祖) 안료라고도 불린다)도, 마무리 처리가 행해진 안료도, 모두 포함된다.

상기 제1군 및 제2군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 하기 일반식(PIG-1)으로 표시할 수 있다.

제1군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 상기 일반식(PIG-1)에 있어서, 다음과 같다.

일반식(PIG-1)에 있어서, X₁∼X₁₆은, 수소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 옥소 원자를 나타낸다. 1개의 벤젠환에 결합한 4개의 X의 원자는 동일해도 달라도 된다. 4개의 벤젠환에 결합한 X₁∼X₁₆ 중, 8∼16개는 염소 원자, 브롬 원자 또는 옥소 원자이다. M은 중심 금속을 나타낸다. 후술하는 Y 및 그것의 개수 m이 동일한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료의 범위에 있어서, 16개의 X₁∼X₁₆ 중 염소 원자, 브롬 원자 및 옥소 원자의 합계가 8 미만의 안료는 청색이며, 마찬가지로 16개의 X₁∼X₁₆ 중 염소 원자, 브롬 원자 및 옥소 원자의 합계가 8 이상의 안료에서 상기 합계값이 클수록 황색이 강해진다. 중심 금속 M에 결합하는 Y는 불소, 염소, 브롬 또는 옥소 중 어느 것의 할로겐 원자, 산소 원자, 수산기 및 설폰산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1가 원자단이며, m은 중심 금속 M에 결합하는 Y의 수를 나타내고, 0∼2의 정수이다.

중심 금속 M의 원자가에 따라, m의 값이 결정된다. 중심 금속 M이, Al, Sc, Ga, Y, In와 같이 원자가가 3가의 경우, m=1이며, 불소, 염소, 브롬, 옥소, 수산기 및 설폰산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기 중 1개가 중심 금속에 결합한다. 중심 금속 M이, Si, Ti, V, Ge, Zr, Sn과 같이 원자가가 4가의 경우에는, m=2이며, 산소의 1개가 중심 금속에 결합하거나, 또는 불소, 염소, 브롬, 옥소, 수산기 및 설폰산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기의 2개가 중심 금속에 결합한다. 중심 금속 M이, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Zr, Sn, Pb와 같이 원자가가 2가의 경우에는, Y는 존재하지 않는다.

또한, 제2군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 상기 일반식(PIG-1)에 있어서 다음과 같다.

상기 일반식(PIG-1)에 있어서, X₁∼X₁₆에 관해서는, 상기 정의와 동의이며, 중심 금속 M은 Al, Sc, Ga, Y 및 In으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 3가 금속을 나타내고, m은 1을 나타낸다. Y는 다음의 원자단을 나타낸다.

또, 원자단 Y의 화학 구조 중, 중심 금속 M은 상기한 정의와 동의이며, X₁₇∼X₃₂에 관해서는, 일반식(PIG-1)에 있어서 상기한 X₁∼X₁₆의 정의와 동의이다. A는, 산소 원자, 황 원자, 설피닐(-SO-) 및 설포닐(-SO₂-)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가 원자단을 나타낸다. 일반식(PIG-1) 중의 M과 원자단 Y의 M은, 2가 원자단 A를 통해 결합하고 있는 것을 나타낸다.

즉, 제2군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 할로겐화 금속 프탈로시아닌의 2분자를 구성 단위로 하여, 이들이 상기 2가 원자단을 통해 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 2량체이다.

일반식(PIG-1)으로 표시되는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료로서는, 구체적으로는, 다음의 (1)∼(4)를 들 수 있다.

(1) 할로겐화 주석프탈로시아닌 안료, 할로겐화 니켈프탈로시아닌 안료, 할로겐화 아연프탈로시아닌 안료와 같은, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Zr, Sn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가 금속을 중심 금속으로서 갖고, 또한 프탈로시아닌 분자 1개당 4개의 벤젠환에 8∼16개의 할로겐 원자가 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료. 또, 이 중에서, 염소화 브롬화 아연프탈로시아닌 안료는, C.I. Pigment Green 58이며, 특히 바람직하다.

(2) 할로겐화 클로로알루미늄프탈로시아닌과 같은, Al, Sc, Ga, Y 및 In으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 3가 금속을 중심 금속으로서 갖고, 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것을 갖고, 또한 프탈로시아닌 분자 1개당 4개의 벤젠환에 8∼16개의 할로겐 원자가 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료.

(3) 할로겐화 옥시티타늄프탈로시아닌, 할로겐화 옥시바나듐프탈로시아닌과 같은, Si, Ti, V, Ge, Zr 및 Sn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 4가 금속을 중심 금속으로서 갖고, 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것을 갖고, 또한 프탈로시아닌 분자 1개당 4개의 벤젠환에 8∼16개의 할로겐 원자가 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료.

(4) 할로겐화된 μ-옥소-알루미늄프탈로시아닌 2량체, 할로겐화된 μ-티오-알루미늄프탈로시아닌 2량체와 같은, Al, Sc, Ga, Y 및 In으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 3가 금속을 중심 금속으로 하여, 프탈로시아닌 분자 1개당 4개의 벤젠환에 8∼16개의 할로겐 원자가 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌의 2분자를 구성 단위로 하고, 이들 구성 단위의 각 중심 금속이 산소 원자, 황 원자, 설피닐 및 설포닐로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가 원자단을 통해 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 2량체로 이루어지는 안료.

(R화소부)

R화소부 중에는, 디케토피롤로피롤 안료 및/또는 음이온성 적색 유기 염료를 함유하는 것이 바람직하다. 디케토피롤로피롤 안료로서는, 구체적으로는 C.I. Pigment Red 254, 동 255, 동 264, 동 272, Orange 71, 동 73이 바람직하고, Red 254, 동 255, 동 264, 동 272가 보다 바람직하고, C.I. Pigment Red 254가 특히 바람직하다. 음이온성 적색 유기 염료로서는, 구체적으로는, C.I. Solvent Red 124, Acid Red 52, 동 289가 바람직하고, C.I. Solvent Red 124가 특히 바람직하다.

(B화소부)

B화소부 중에는, ε형 구리프탈로시아닌 안료 및/또는 양이온성 청색 유기 염료를 함유하는 것이 바람직하다. ε형 구리프탈로시아닌 안료는, C.I. Pigment Blue 15:6이다. 양이온성 청색 유기 염료로서는, 구체적으로는, C.I. Solvent Blue 2, 동 3, 동 4, 동 5, 동 6, 동 7, 동 23, 동 43, 동 72, 동 124, C.I. Basic Blue 7, 동 26이 바람직하고, C.I. Solvent Blue 7, Basic Blue 7이 보다 바람직하고, C.I. Solvent Blue 7이 특히 바람직하다.

상기 RGB 3색 화소부는, 색재로서, R화소부 중에 C.I. Solvent Red 124를, G화소부 중에 Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이며, 그 중심 금속이 3가의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교하고 있으며, 중심 금속이 4가 금속의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교하고 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를, B화소부 중에 C.I. Solvent Blue 7을 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 RGB 3색 화소부는, 색재로서, R화소부 중에 C.I. Pigment Red 254를, G화소부 중에 Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이며, 그 중심 금속이 3가의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교하고 있으며, 중심 금속이 4가 금속의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를, B화소부 중에 C.I. Pigment Blue 15:6을 함유하는 것도 바람직하다.

상기 RGB 3색 화소부는, 색재로서, R화소부 중에, C.I. Pigment Red 177, 동(同) 242, 동 166, 동 167, 동 179, C.I. Pigment Orange 38, 동 71, C.I. Pigment Yellow 150, 동 215, 동 185, 동 138, 동 139, C.I. Solvent Red 89, C.I. Solvent Orange 56, C.I. Solvent Yellow 21, 동 82, 동 83:1, 동 33, 동 162로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 염안료를 더 함유하는 것이 바람직하다.

상기 RGB 3색 화소부는, 색재로서, G화소부 중에, C.I. Pigment Yellow 150, 동 215, 동 185, 동 138, C.I. Solvent Yellow 21, 동 82, 동 83:1, 동 33으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 염안료를 더 함유하는 것이 바람직하다.

상기 RGB 3색 화소부는, 색재로서, B화소부 중에, C.I. Pigment Blue 1, C.I. Pigment Violet 23, C.I. Basic Blue 7, C.I. Basic Violet 10, C.I. Acid Blue 1, 동 90, 동 83, C.I. Direct Blue 86으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 염안료를 더 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 컬러 필터가, 블랙 매트릭스와 RGB 3색 화소부와 Y화소부로 구성되며, 색재로서, Y화소부에, C.I. Pigment Yellow 150, 동 215, 동 185, 동 138, 동 139, C.I. Solvent Yellow 21, 동 82, 동 83:1, 동 33, 동 162로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황색 유기 염안료를 함유하는 것도 바람직하다.

컬러 필터는, 종래 공지의 방법으로 컬러 필터 화소부를 형성할 수 있다. 화소부의 형성 방법의 대표적인 방법으로서는, 포토리소그래피법이며, 이것은, 후기하는 광경화성 조성물을, 컬러 필터용의 투명 기판의 블랙 매트릭스를 마련한 측의 면에 도포, 가열 건조(프리베이킹)한 후, 포토마스크를 개재하여 자외선을 조사함으로써 패턴 노광을 행하여, 화소부에 대응하는 개소의 광경화성 화합물을 경화시킨 후, 미노광 부분을 현상액으로 현상하고, 비화소부를 제거하여 화소부를 투명 기판에 고착시키는 방법이다. 이 방법에서는, 광경화성 조성물의 경화 착색 피막으로 이루어지는 화소부가 투명 기판 상에 형성된다.

R화소, G화소, B화소, 필요에 따라 Y화소 등의 다른 색의 화소마다, 후기하는 광경화성 조성물을 조제하여, 상기한 조작을 반복함에 의해, 소정의 위치에 R화소, G화소, B화소, Y화소의 착색 화소부를 갖는 컬러 필터를 제조할 수 있다.

후기하는 광경화성 조성물을 유리 등의 투명 기판 상에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, 롤 코팅법, 잉크젯법 등을 들 수 있다.

투명 기판에 도포한 광경화성 조성물의 도막의 건조 조건은, 각 성분의 종류, 배합 비율 등에 따라서도 다르지만, 통상, 50∼150℃에서, 1∼15분간 정도이다. 또한, 광경화성 조성물의 광경화에 사용하는 광으로서는, 200∼500㎚의 파장 범위의 자외선, 혹은 가시광을 사용하는 것이 바람직하다. 이 파장 범위의 광을 발하는 각종 광원을 사용할 수 있다.

현상 방법으로서는, 예를 들면, 패들법, 딥핑법, 스프레이법 등을 들 수 있다. 광경화성 조성물의 노광, 현상 후에, 필요한 색의 화소부가 형성된 투명 기판은 물로 세척하여 건조시킨다. 이렇게 하여 얻어진 컬러 필터는, 핫플레이트, 오븐 등의 가열 장치에 의해, 90∼280℃에서, 소정 시간 가열 처리(포스트베이킹)함에 의해, 착색 도막 중의 휘발성 성분을 제거함과 동시에, 광경화성 조성물의 경화 착색 피막 중에 잔존하는 미반응의 광경화성 화합물이 열경화하여, 컬러 필터가 완성된다.

본 발명의 컬러 필터용 색재는, 본 발명의 액정 조성물로 사용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 광경화성 조성물의 제조 방법으로서는, 본 발명의 컬러 필터용 염료 및/또는 안료 조성물과, 유기 용제와 분산제를 필수 성분으로서 사용하고, 이들을 혼합하여 균일해지도록 교반 분산을 행하여, 우선 컬러 필터의 화소부를 형성하기 위한 안료 분산액을 조제하고 나서, 거기에, 광경화성 화합물과, 필요에 따라 열가소성 수지나 광중합 개시제 등을 가하여 상기 광경화성 조성물로 하는 방법이 일반적이다.

여기에서 사용되는 유기 용매로서는, 예를 들면, 톨루엔이나 자일렌, 메톡시벤젠 등의 방향족계 용제, 아세트산에틸이나 아세트산프로필이나 아세트산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜프로필에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜부틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르계 용제, 에톡시에틸프로피오네이트 등의 프로피오네이트계 용제, 메탄올, 에탄올 등의 알코올계 용제, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤계 용제, 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용제, N,N-디메틸포름아미드, γ-부티로락탐, N-메틸-2-피롤리돈, 아닐린, 피리딘 등의 질소 화합물계 용제, γ-부티로락톤 등의 락톤계 용제, 카르밤산메틸과 카르밤산에틸의 48:52의 혼합물과 같은 카르밤산에스테르 등을 들 수 있다.

여기에서 사용되는 분산제로서는, 예를 들면, 빅케미사의 디스퍼빅130, 디스퍼빅161, 디스퍼빅162, 디스퍼빅163, 디스퍼빅170, 디스퍼빅171, 디스퍼빅174, 디스퍼빅180, 디스퍼빅182, 디스퍼빅183, 디스퍼빅184, 디스퍼빅185, 디스퍼빅2000, 디스퍼빅2001, 디스퍼빅2020, 디스퍼빅2050, 디스퍼빅2070, 디스퍼빅2096, 디스퍼빅2150, 디스퍼빅 LPN21116, 디스퍼빅 LPN6919, 에프카사의 에프카46, 에프카47, 에프카452, 에프카 LP4008, 에프카4009, 에프카 LP4010, 에프카 LP4050, LP4055, 에프카400, 에프카401, 에프카402, 에프카403, 에프카450, 에프카451, 에프카453, 에프카4540, 에프카4550, 에프카 LP4560, 에프카120, 에프카150, 에프카1501, 에프카1502, 에프카1503, 루브리졸사의 솔스퍼스3000, 솔스퍼스9000, 솔스퍼스13240, 솔스퍼스13650, 솔스퍼스13940, 솔스퍼스17000, 18000, 솔스퍼스20000, 솔스퍼스21000, 솔스퍼스20000, 솔스퍼스24000, 솔스퍼스26000, 솔스퍼스27000, 솔스퍼스28000, 솔스퍼스32000, 솔스퍼스36000, 솔스퍼스37000, 솔스퍼스38000, 솔스퍼스41000, 솔스퍼스42000, 솔스퍼스43000, 솔스퍼스46000, 솔스퍼스54000, 솔스퍼스71000, 아지노모토 가부시키가이샤의 아지스퍼-PB711, 아지스퍼-PB821, 아지스퍼-PB822, 아지스퍼-PB814, 아지스퍼-PN411, 아지스퍼-PA111 등의 분산제나, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 우드 로진, 검 로진, 톨유 로진 등의 천연 로진, 중합 로진, 불균화 로진, 수첨 로진, 산화 로진, 말레화 로진 등의 변성 로진, 로진 아민, 라임 로진, 로진 알킬렌옥사이드 부가물, 로진 알키드 부가물, 로진 변성 페놀 등의 로진 유도체 등의, 실온에서 액상 또한 수불용성의 합성 수지를 함유시킬 수 있다. 이들 분산제나, 수지의 첨가는, 플로큐레이션(floculation)의 저감, 안료의 분산 안정성의 향상, 분산체의 점도 특성의 향상에도 기여한다.

또한, 분산 조제로서, 유기 안료 유도체의, 예를 들면, 프탈이미드메틸 유도체, 동(同) 설폰산유도체, 동 N-(디알킬아미노)메틸 유도체, 동 N-(디알킬아미노알킬)설폰산아미드 유도체 등도 함유할 수도 있다. 물론, 이들 유도체는, 다른 종류의 것을 2종 이상 병용할 수도 있다.

광경화성 조성물의 조제에 사용하는 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 스티렌말레산계 수지, 스티렌무수말레산계 수지 등을 들 수 있다.

광경화성 화합물로서는, 예를 들면, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 비스(아크릴옥시에톡시)비스페놀A, 3-메틸펜탄디올디아크릴레이트 등과 같은 2관능 모노머, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리스[2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등의 비교적 분자량이 작은 다관능 모노머, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트 등과 같은 비교적 분자량이 큰 다관능 모노머를 들 수 있다.

광중합 개시제로서는, 예를 들면 아세토페논, 벤조페논, 벤질디메틸케탄올, 벤조일퍼옥사이드, 2-클로로티오크산톤, 1,3-비스(4'-아지드벤잘)-2-프로판, 1,3-비스(4'-아지드벤잘)-2-프로판-2'-설폰산, 4,4'-디아지드스틸벤-2,2'-디설폰산 등을 들 수 있다. 시판의 광중합 개시제로서는, 예를 들면, BASF사제 「이르가큐어(상표명)-184」, 「이르가큐어(상표명)-369」, 「다로큐어(상표명)-1173」, BASF사제 「루시린-TPO」, 니혼가야쿠사제 「카야큐어(상표명) DETX」, 「카야큐어(상표명) OA」, 스토퍼사제 「바이큐어 10」, 「바이큐어 55」, 아크조사제 「트리고날 PI」, 산도사제 「산도레이 1000」, 업존사제 「데이프」, 구로가네가세이사제 「비이미다졸」 등이 있다.

또한 상기 광중합 개시제에 공지 관용의 광증감제를 병용할 수도 있다. 광증감제로서는, 예를 들면, 아민류, 요소류, 황 원자를 갖는 화합물, 인 원자를 갖는 화합물, 염소 원자를 갖는 화합물 또는 니트릴류 혹은 그 외의 질소 원자를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용하는 것도, 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수도 있다.

광중합 개시제의 배합율은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 질량 기준으로, 광중합성 혹은 광경화성 관능기를 갖는 화합물에 대하여 0.1∼30%의 범위가 바람직하다. 0.1% 미만에서는, 광경화 시의 감광도가 저하하는 경향이 있으며, 30%를 초과하면, 안료 분산 레지스트의 도막을 건조시켰을 때에, 광중합 개시제의 결정이 석출하여 도막 물성의 열화를 일으키는 경우가 있다.

상기한 바와 같은 각 재료를 사용하고, 질량 기준으로, 본 발명의 컬러 필터용 염료 및/또는 안료 조성물 100부당, 300∼1000부의 유기 용제와, 1∼100부의 분산제를, 균일해지도록 교반 분산하여 상기 염안료액을 얻을 수 있다. 이어서 이 안료 분산액에, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물 1부당, 열가소성 수지와 광경화성 화합물의 합계가 3∼20부, 광경화성 화합물 1부당 0.05∼3부의 광중합 개시제와, 필요에 따라 유기 용제를 더 첨가하고, 균일해지도록 교반 분산하여 컬러 필터 화소부를 형성하기 위한 광경화성 조성물을 얻을 수 있다.

현상액으로서는, 공지 관용의 유기 용제나 알칼리 수용액을 사용할 수 있다. 특히 상기 광경화성 조성물에, 열가소성 수지 또는 광경화성 화합물이 함유되어 있으며, 이들의 적어도 한쪽이 산가를 갖고, 알칼리 가용성을 나타낼 경우에는, 알칼리 수용액으로의 세정이 컬러 필터 화소부의 형성에 효과적이다.

포토리소그래피법에 의한 컬러 필터 화소부의 제조 방법에 관하여 상세히 기재했지만, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물을 사용하여 조제된 컬러 필터 화소부는, 그 외의 전착법(電着法), 전사법, 미셀 전해법, PVED(Photo voltaic Electrodeposition)법, 잉크젯법, 반전 인쇄법, 열경화법 등의 방법으로 각색 화소부를 형성하여, 컬러 필터를 제조해도 된다.

(배향막)

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 제1 기판과, 제2 기판 상의 액정 조성물과 접하는 면에는 액정 조성물을 배향시키기 위하여, 배향막을 필요로 하는 액정 표시 장치에 있어서는 컬러 필터와 액정층 사이에 배치하는 것이지만, 배향막의 막 두께가 두꺼운 것이어도 100㎚ 이하로 얇고, 컬러 필터를 구성하는 안료 등의 색소와 액정층을 구성하는 액정 화합물의 상호 작용을 완전히 차단하는 것은 아니다.

또한, 배향막을 사용하지 않은 액정 표시 장치에 있어서는, 컬러 필터를 구성하는 안료 등의 색소와 액정층을 구성하는 액정 화합물과의 상호 작용은 보다 커진다.

배향막 재료로서는, 폴리이미드, 폴리아미드, BCB(벤조시클로부텐 폴리머), 폴리비닐알코올 등의 투명성 유기 재료를 사용할 수 있고, 특히, p-페닐렌디아민, 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 2무수물 등의 방향족 테트라카르복시산 무수물로부터 합성되는 폴리아믹산을 이미드화한, 폴리이미드 배향막이 바람직하다. 이 경우의 배향 부여 방법은, 러빙을 사용하는 것이 일반적이지만, 수직 배향막 등에 사용할 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 재료로 조합시켜서 사용해도 되며, 이 경우 배향막은 러빙을 사용해도 되고 광배향 기술을 사용해도 된다.

배향막은, 기판 상에 상기 배향막 재료를 스핀 코팅법 등의 방법에 의해 도포하여 수지막을 형성하는 것이 일반적이지만, 1축 연신법, 랭뮤어·블로젯(Langmuir·Blodgett)법 등을 사용할 수도 있다.

(투명 전극)

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 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(Ti₁ _- _xNb_xO₂), 불소 도프 산화주석, 그라펜 나노 리본 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.

[실시예]

이하, 실시예를 들어서 본 발명의 최량의 형태의 일부를 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.

액정 조성물의 물성으로서, 이하와 같이 나타낸다.

T_N _-I : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)를 액정상 상한 온도

Δε : 유전율 이방성

Δn : 굴절률 이방성

η : 20℃에 있어서의 점성(mPa·s)

d_gap : 셀의 제1 기판과 제2 기판의 갭(㎛)

VHR : 70℃에 있어서의 전압 유지율(%)

(셀 두께 3.5㎛의 셀에 액정 조성물을 주입하고, 5V 인가(印加), 프레임 타임 200㎳, 펄스 폭 64㎲의 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 주입하고, MTR-1(가부시키가이샤 도요테크니카제)로 20V 인가, 주파수 0.05㎐의 조건에서 측정했을 때의 이온 밀도값)

화합물 기재에 하기의 약호를 사용한다.

말단의 n(숫자) C_nH_2n ₊₁-

-2- -CH₂CH₂-

-1O- -CH₂O-

-O1- -OCH₂-

-On -OC_nH_2n ₊₁

-1=1- -HC=CH-

-VO- -COO-

ndm- C_nH_2n ₊₁-HC=CH-(CH₂)_m-1-

액정 표시 장치의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1000시간 표시시킨 후에, 전 화면 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 목시(目視)로 이하의 4단계 평가로 행했다.

◎ 잔상 없음

○ 잔상 매우 약간 있으나 허용할 수 있는 레벨

△ 잔상 있으며 허용할 수 없는 레벨

× 잔상 있으며 상당히 열악

[컬러 필터의 작성]

[착색 조성물의 조제]

[적색 염료 착색 조성물1]

적색 염료1(C.I. Solvent Red 124) 10부를 폴리병에 넣고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 55부, 0.3-0.4㎜φ 세프르(SEPR) 비드를 가하고, 페인트 컨디셔너(도요세이키 가부시키가이샤제)로 4시간 분산한 후, 5㎛의 필터로 여과하여 염료 착색액을 얻었다. 이 염료 착색액 75.00부와 폴리에스테르아크릴레이트 수지(아로닉스(상표명) M7100, 도아고세이가가쿠고교 가부시키가이샤제) 5.50부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(상표명) DPHA, 니혼가야쿠 가부시키가이샤제) 5.00부, 벤조페논(KAYACURE(상표명) BP-100, 니혼가야쿠 가부시키가이샤제) 1.00부, 유카 에스테르 EEP 13.5부를 분산 교반기로 교반하고, 공경 1.0㎛의 필터로 여과하여, 적색 염료 착색 조성물1을 얻었다.

[적색 염료 착색 조성물2]

상기 적색 염료 착색 조성물1의 적색 염료1 10부 대신에, 적색 염료1(C.I. Solvent Red 124) 8부와 황색 염료1(C.I. Solvent Yellow 21) 2부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 적색 염료 착색 조성물2를 얻었다.

[적색 염료 착색 조성물3]

상기 적색 염료 착색 조성물1의 적색 염료1 10부 대신에, 적색 염료2(C.I. Solvent Red 1) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 적색 염료 착색 조성물3을 얻었다.

[녹색 염료 착색 조성물1]

상기 적색 안료 착색 조성물1의 적색 안료1 10부 대신에, 녹색 염료1(C.I. Solvent Green 7) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 염료 착색 조성물1을 얻었다.

[청색 염료 착색 조성물1]

상기 적색 염료 착색 조성물1의 적색 염료1 10부 대신에, 청색 염료1(C.I. Solvent Blue 7) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 염료 착색 조성물1을 얻었다.

[청색 염료 착색 조성물2]

상기 청색 염료 착색 조성물1의 청색 염료1 10부 대신에, 청색 염료1(C.I. Solvent Blue 7) 7부, 자색 염료1(C.I. Basic Violet 10) 3부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 염료 착색 조성물2를 얻었다.

[청색 염료 착색 조성물3]

상기 청색 염료 착색 조성물2의 청색 염료1 7부, 자색 염료1 3부 대신에, 청색 염료2(C.I. Solvent Blue 12) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 염료 착색 조성물3을 얻었다.

[황색 염료 착색 조성물1]

상기 적색 염료 착색 조성물1의 적색 염료1 10부 대신에, 황색 염료1(C.I. Solvent Yellow 21) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 황색 염료 착색 조성물1을 얻었다.

[황색 염료 착색 조성물2]

상기 황색 염료 착색 조성물1의 황색 염료1 10부 대신에, 황색 염료4(C.I. Solvent Yellow 2) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 황색 염료 착색 조성물2를 얻었다.

[적색 안료 착색 조성물1]

적색 안료1(C.I. Pigment Red 254, BASF사제 「IRGAPHOR RED BT-CF」) 10부를 폴리병에 넣고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 55부, 디스퍼빅 LPN21116(빅케미 가부시키가이샤제) 7.0부, Saint-Gobain사제 0.3-0.4㎜φ 지르코니아 비드 「ER-120S」를 가하고, 페인트 컨디셔너(도요세이키 가부시키가이샤제)로 4시간 분산한 후, 1㎛의 필터로 여과하여 안료 분산액을 얻었다.

이 안료 분산액 75.00부와 폴리에스테르아크릴레이트 수지(아로닉스(상표명) M7100, 도아고세이가가쿠고교 가부시키가이샤제) 5.50부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(상표명) DPHA, 니혼가야쿠 가부시키가이샤제) 5.00부, 벤조페논(KAYACURE(상표명) BP-100, 니혼가야쿠 가부시키가이샤제) 1.00부, 유카 에스테르 EEP 13.5부를 분산 교반기로 교반하고, 공경 1.0㎛의 필터로 여과하여, 적색 안료 착색 조성물1을 얻었다.

[적색 안료 착색 조성물2]

상기 적색 안료 착색 조성물1의 적색 안료1 10부 대신에, 적색 안료1 6부와 적색 안료2(C.I. Pigment Red 177 DIC 가부시키가이샤제 FASTOGEN SUPER RED ATY-TR) 2부, 황색 안료2(C.I. Pigment Yellow 139) 2부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 적색 안료 착색 조성물2를 얻었다.

[녹색 안료 착색 조성물1]

상기 적색 안료 착색 조성물1의 적색 안료1 10부 대신에, 녹색 안료1(할로겐화 알루미늄프탈로시아닌(AlClPcBr14ClH)) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 안료 착색 조성물1을 얻었다.

[녹색 안료 착색 조성물2]

상기 녹색 안료 착색 조성물1의 녹색 안료1 10부 대신에, 녹색 안료2(할로겐화 아연프탈로시아닌(ZnPcBr14ClH)) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 안료 착색 조성물2를 얻었다.

[녹색 안료 착색 조성물3]

상기 녹색 안료 착색 조성물1의 녹색 안료1 10부 대신에, 녹색 안료3(C.I. Pigment Green 58 DIC 가부시키가이샤제 FASTOGEN GREEN A110) 6부와 황색 안료1(C.I. Pigment Yellow 150, LANXESS사제 FANCHON FAST YELLOW E4GN) 4부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 안료 착색 조성물3을 얻었다.

[녹색 안료 착색 조성물4]

상기 녹색 안료 착색 조성물3의 녹색 안료3 6부, 황색 안료1 4부 대신에, 녹색 안료4(C.I. Pigment Green 58 DIC 가부시키가이샤제 FASTOGEN GREEN A310) 4부와 황색 안료3(C.I. Pigment YELLOW 138) 6부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 안료 착색 조성물4를 얻었다.

[청색 안료 착색 조성물1]

상기 적색 안료 착색 조성물1의 적색 안료1 10부 대신에, 청색 안료1(C.I. Pigment Blue 15:6, DIC 가부시키가이샤제 「FASTOGEN BLUE EP-210」) 9부와 자색 안료1(C.I. Pigment VIOLET 23) 1부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 안료 착색 조성물1을 얻었다.

[청색 안료 염료 착색 조성물2]

상기 청색 안료 착색 조성물1의 자색 안료1 대신에, 자색 염료1(C.I. Basic Violet 10) 1부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 안료 염료 착색 조성물2를 얻었다.

[황색 안료 착색 조성물1]

상기 적색 안료 착색 조성물1의 적색 안료1 10부 대신에, 황색 안료1(C.I. Pigment Yellow 150, LANXESS사제 FANCHON FAST YELLOW E4GN) 10부를 사용하고, 상기와 마찬가지로 하여, 황색 안료 착색 조성물1을 얻었다.

[컬러 필터의 제작]

미리 블랙 매트릭스가 형성되어 있는 유리 기판에, 적색 착색 조성물을 스핀 코팅에 의해 막 두께 2㎛가 되도록 도포했다. 70℃에서 20분간 건조 후, 초고압 수은 램프를 구비한 노광기로 자외선을 포토마스크를 개재하여 스트라이프상의 패턴 노광을 했다. 알칼리 현상액으로 90초간 스프레이 현상, 이온 교환수로 세정하고, 풍건(風乾)했다. 또한, 클린 오븐 중에서, 230℃에서 30분간 포스트베이킹을 행하여, 스트라이프상의 착색층인 적색 화소를 투명 기판 상에 형성했다.

이어서, 녹색 착색 조성물도 마찬가지로 스핀 코팅으로 막 두께가 2㎛로 되도록 도포. 건조 후, 노광기로 스트라이프상의 착색층을 상술한 적색 화소와는 어긋난 장소에 노광하여 현상함으로써, 상기 적색 화소와 인접한 녹색 화소를 형성했다.

이어서, 청색 착색 조성물에 관해서도 마찬가지로 스핀 코팅으로 막 두께 2㎛로 적색 화소, 녹색 화소와 인접한 청색 화소를 형성했다. 이것으로, 투명 기판 상에 적, 녹, 청 3색의 스트라이프상의 화소를 갖는 컬러 필터가 얻어졌다.

필요에 따라, 황색 착색 조성물에 관해서도, 마찬가지로 스핀 코팅으로 막 두께 2㎛로 적색 화소, 녹색 화소와 인접한 청색 화소를 형성했다. 이것으로, 투명 기판 상에 적, 녹, 청, 황의 4색의 스트라이프상의 화소를 갖는 컬러 필터가 얻어졌다.

표 1에 나타내는 염료 착색 조성물 또는 안료 착색 조성물을 사용하여, 컬러 필터1∼4 및 비교 컬러 필터1을 작성했다.

[표 1]

(실시예1∼4)

전극 구조를 제1 및 제2 기판에 작성하여, 각각의 대향 측에 수직 배향성의 배향막을 형성한 후 약(弱) 러빙 처리를 행하고, VA셀을 작성하여, 제1 기판과 제2 기판 사이에 표 2에 나타내는 부(負)의 유전 이방성을 갖는 액정 조성물1을 협지했다. 이어서, 표 1에 나타내는 컬러 필터1∼4를 사용하여 실시예1의 액정 표시 장치를 작성했다(d_gap=3.5㎛, 배향막 SE-5300). 얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

[표 2]

[표 3]

실시예1∼4의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(비교예1∼8)

실시예1에서 사용한 VA셀에 표 4에 나타내는 부의 유전 이방성을 갖는 비교 액정 조성물1 및 비교 액정 조성물2를 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터1∼4를 사용하여 비교예1∼8의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 5 및 표 6에 나타낸다.

[표 4]

[표 5]

[표 6]

비교예1∼8의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예9)

실시예1에서 사용한 VA셀에 표 2에 나타내는 부의 유전 이방성을 갖는 액정 조성물1을 협지하고, 표 1에 나타내는 비교 컬러 필터1을 사용하여 비교예9의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 7에 나타낸다.

[표 7]

비교예9의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예10∼13)

실시예1과 마찬가지로 표 8에 나타내는 부의 유전 이방성을 갖는 비교 액정 조성물3을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터1∼4를 사용하여 비교예10∼13의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

[표 8]

[표 9]

비교예10∼13의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(실시예5∼12)

실시예1과 마찬가지로 표 10에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예5∼12의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 11 및 12에 나타낸다.

[표 10]

[표 11]

[표 12]

실시예5∼12의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예13∼28)

실시예1과 마찬가지로 표 13에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예13∼28의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 14∼17에 나타낸다.

[표 13]

[표 14]

[표 15]

[표 16]

[표 17]

실시예13∼28의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예29∼40)

실시예1과 마찬가지로 표 18에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예29∼40의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 19∼21에 나타낸다.

[표 18]

[표 19]

[표 20]

[표 21]

실시예29∼40의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예41∼48)

실시예1과 마찬가지로 표 22에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예41∼48의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 23∼24에 나타낸다.

[표 22]

[표 23]

[표 24]

실시예41∼48의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예49∼60)

실시예1과 마찬가지로 표 25에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예49∼60의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 26∼28에 나타낸다.

[표 25]

[표 26]

[표 27]

[표 28]

실시예49∼60의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예61∼76)

실시예1과 마찬가지로 표 29에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예61∼76의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 30∼33에 나타낸다.

[표 29]

[표 30]

[표 31]

[표 32]

[표 33]

실시예61∼76의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예77∼92)

실시예1과 마찬가지로 표 34에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예77∼92의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 35∼38에 나타낸다.

[표 34]

[표 35]

[표 36]

[표 37]

[표 38]

실시예77∼92의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예93∼100)

실시예1과 마찬가지로 표 39에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예93∼100의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 40∼41에 나타낸다.

[표 39]

[표 40]

[표 41]

실시예93∼100의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예101∼112)

실시예1과 마찬가지로 표 42에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예101∼112의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 43∼45에 나타낸다.

[표 42]

[표 43]

[표 44]

[표 45]

실시예101∼112의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예113∼124)

실시예1과 마찬가지로 표 46에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예101∼112의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 47∼49에 나타낸다.

[표 46]

[표 47]

[표 48]

[표 49]

실시예113∼124의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예125∼128)

실시예1과 마찬가지로 표 50에 나타내는 부의 유전 이방성 액정을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터를 사용하여 실시예125∼128의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 51에 나타낸다.

[표 50]

[표 51]

실시예125∼128의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예129∼132)

실시예1에서 사용한 부의 유전 이방성을 갖는 액정 조성물1에 2-메틸-아크릴산4'-{2-[4-(2-아크릴로일옥시-에틸)-페녹시카르보닐]-에틸}-비페닐-4-일에스테르 0.3질량%를 혼합하여 액정 조성물로 했다. 실시예1에서 사용한 VA셀에 이 액정 조성물을 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)하여, 중합 처리를 행하고, 이어서, 표 1에 나타내는 컬러 필터1∼4를 사용하여 실시예129∼132의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 50에 나타낸다.

[표 52]

(실시예132∼135)

부의 유전 이방성을 갖는 액정 조성물29에 비스메타크릴산비페닐-4,4'-디일 0.3질량%를 혼합하여 액정 조성물34로 했다. 실시예1에서 사용한 VA셀에 이 액정 조성물30을 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)하여, 중합 처리를 행하고, 이어서, 표 1에 나타내는 컬러 필터1∼4를 사용하여 실시예132∼135의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 53에 나타낸다.

[표 53]

실시예132∼135의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예136∼139)

부의 유전 이방성을 갖는 액정 조성물32에 비스메타크릴산3-플루오로비페닐-4,4'-디일 0.3질량%를 혼합하여 액정 조성물35로 했다. 실시예1에서 사용한 VA셀에 이 액정 조성물35를 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)하여, 중합 처리를 행하고, 이어서, 표 1에 나타내는 컬러 필터1∼4를 사용하여 실시예136∼139의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 54에 나타낸다.

[표 54]

실시예136∼139의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

1 기판
2 컬러 필터층
2a 특정의 안료를 함유하는 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 협지된 액정 조성물층과, 블랙 매트릭스 및 적어도 RGB 3색 화소부로 구성되는 컬러 필터와, 화소 전극과 공통 전극을 구비하고,
상기 액정 조성물층이 일반식(LC1) 내지 일반식(LC4)

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐 치환되어 있어도 되고, A₁ 및 A₂는 각각 독립하여 하기의 구조

(당해 구조 중 시클로헥산환의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 구조 중 벤젠환의 1개 또는 2개 이상의 CH기는 질소 원자로 치환되어 있어도 되며, 또한, 당해 구조 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 Cl, CF₃ 또는 OCF₃으로 치환되어 있어도 됨) 중 어느 하나를 나타내며, Z₁∼Z₄는 각각 독립하여 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, Z₅는 CH₂기 또는 산소 원자를 나타내며, 존재하는 Z₁ 및 Z₂ 중 적어도 1개는 단결합이 아니고, l₁은 0 또는 1을 나타내며, m₁ 및 m₂는 각각 독립하여 0∼3을 나타내고, m₁+ m₂는 1, 2 또는 3임)으로 표시되는 화합물 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물로 구성되며,
상기 RGB 3색 화소부가, 색재로서, G화소부 중에 Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이며, 그 중심 금속이 3가의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교하고 있으며, 그 중심 금속이 4가 금속의 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 것이 결합하고 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 RGB 3색 화소부가, 색재로서, R화소부 중에 디케토피롤로피롤 안료 및/또는 음이온성 적색 유기 염료를, B화소부 중에 ε형 구리프탈로시아닌 안료 및/또는 양이온성 청색 유기 염료를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 RGB 3색 화소부가, 색재로서, R화소부 중에 C.I. Solvent Red 124를, B화소부 중에 C.I. Solvent Blue 7을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 RGB 3색 화소부가, 색재로서, R화소부 중에 C.I. Pigment Red 254를, B화소부 중에 C.I. Pigment Blue 15:6을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
G화소부 중에 프탈로시아닌 분자 1개당 8∼16개의 할로겐 원자가 프탈로시아닌 분자의 벤젠환에 결합한 Zn을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 아연프탈로시아닌 안료를 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
G화소부 중에 C.I. Pigment Green 58을 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
G화소부 중에, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 215, C.I. Pigment Yellow 185, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Solvent Yellow 21, C.I. Solvent Yellow 82, C.I. Solvent Yellow 83:1, C.I. Solvent Yellow 33으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 염안료를 더 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
컬러 필터가, 블랙 매트릭스와 RGB 3색 화소부와 Y화소부로 구성되며, 색재로서, Y화소부에, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 215, C.I. Pigment Yellow 185, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Solvent Yellow 21, C.I. Solvent Yellow 82, C.I. Solvent Yellow 83:1, C.I. Solvent Yellow 33, C.I. Solvent Yellow 162로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황색 유기 염안료를 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층으로서, 일반식(LC5)

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐 치환되어 있어도 되고, B₁∼B₃은 각각 독립하여 하기

(식 중, 시클로헥산환 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂CH₂기는 -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어 있어도 되며, 벤젠환 중의 1개 또는 2개 이상의 CH기는 질소 원자로 치환되어 있어도 됨) 중 어느 하나를 나타내며, Z₃ 및 Z₄는 각각 독립하여 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, 상기 Z₁ 및 Z₂ 중 적어도 1개는 단결합이 아니며, m₁은 0∼3을 나타냄)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(LC1)이 하기 일반식(LC1)-1 내지 일반식(LC1)-7

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기 및 탄소수 2∼7의 알케닐옥시기를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(LC2)이 하기 일반식(LC2)-1 내지 일반식(LC2)-15

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소수 2∼7의 알케닐옥시기를 나타내고, Z¹은 -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내며, A¹은 하기의 구조

중 어느 하나를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(LC3)이 하기 일반식(LC3)-1 내지 일반식(LC3)-6, 일반식(LC4)이 하기 일반식(LC4)-1 내지 일반식(LC4)-4

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소수 2∼7의 알케닐옥시기를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(LC5)이 일반식(LC5)-1 내지 일반식(LC5)-13

(식 중, R₁ 및 R₂는 각각 독립하여 탄소수 1∼7의 알킬기, 탄소수 1∼7의 알콕시기, 탄소수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소수 2∼7의 알케닐옥시기를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층이 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 중합하여 이루어지는 중합체에 의해 구성되는 액정 표시 장치.
제14항에 있어서,
중합성 화합물이, 벤젠 유도체, 트리페닐렌 유도체, 트룩센 유도체, 프탈로시아닌 유도체 또는 시클로헥산 유도체를 분자의 중심의 모핵으로 하여, 직쇄의 알킬기, 직쇄의 알콕시기 또는 치환 벤조일옥시기가 그 측쇄로서 방사상으로 치환한 구조인 원반상 액정 화합물인 액정 표시 장치.
제14항에 있어서,
중합성 화합물이 일반식(PC1)

(식 중, P₁은 중합성 관능기를 나타내고, Sp₁은 탄소 원자수 0∼20의 스페이서기를 나타내며, Q₁은 단결합, -O-, -NH-, -NHCOO-, -OCONH-, -CH=CH-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, n₁, n₂는 1, 2 또는 3을 나타내며, MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고, R₃는, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼25의 알킬기를 나타내며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 혹은 R₃는 P₂-Sp₂-Q₂-(식 중, P₂, Sp₂, Q₂는 각각 독립하여 P₁, Sp₁, Q₁과 같은 의미를 나타냄)를 나타냄)으로 표시되는 중합성 화합물인 액정 표시 장치.