KR20150060988A

KR20150060988A - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20150060988A
Application number: KR1020157011689A
Authority: KR
Inventors: 신지 오가와; 요시노리 이와시타; 히로시 마키; 준이치로 고이케; 마사미 시시쿠라; 료스케 아사미
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2015-06-03
Also published as: TWI512089B; CN104969122B; EP2960711A1; WO2015045440A1; CN104969122A; EP2960711A4; TW201512376A; EP2960711B1; US20150315471A1; KR101616774B1; US9464231B2

Abstract

본 발명은, 특정 액정 조성물과 특정 입자경 분포를 갖는 유기 안료를 함유한 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하고, 흰빠짐(白拔), 배향 불균일, 소부(燒付) 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 VA 모드, PSVA 모드 액정 표시 장치에 유용하며, 액정 TV, 모니터, 휴대 전화, 스마트폰 등의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID-CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은, 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는, 시계, 전자 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 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(슈퍼 트위스티드 네마틱)형, DS(동적 광산란)형, GH(게스트·호스트)형, IPS(인 플레인 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 구동에서부터 멀티플렉스 구동이 일반적이며, 단순 매트릭스 방식, 최근에는 TFT(박막 트랜지스터)나 TFD(박막 다이오드) 등에 의해 구동되는 액티브 매트릭스(AM) 방식이 주류로 되어 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 구비하고, 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 불과하고, 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 흰빠짐(白拔), 배향 불균일, 소부(燒付) 등의 표시 불량을 발현할 가능성이 있다.

컬러 필터층을 구성하는 안료에 함유되는 불순물에 기인한 표시 불량을 해결하는 방법으로서, 안료의 포름산에틸에 의한 추출물의 비율을 특정값 이하로 한 안료를 사용해서, 불순물의 액정에의 용출을 제어하는 방법(특허문헌 1)이나 청색 착색층 중의 안료를 특정함으로써 불순물의 액정에의 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 현상황에서도 표시 불량을 해결하기 위한 개량으로서는 불충분한 것이었다.

한편, 컬러 필터층 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 비율이상 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 있고, 컬러 필터층에 사용되는 염안료(染顔料) 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 특개2000-19321호 공보 일본국 특개2009-109542호 공보 일본국 특개2000-192040호 공보

본 발명은, 특정 액정 조성물과 특정 입자경 분포를 갖는 유기 안료를 함유한 컬러 필터를 사용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하고, 흰빠짐, 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, 특정 액정 재료 및 특정 입자경 분포를 갖는 유기 안료를 함유한 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치가, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하고, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 것을 발견하여 본원 발명의 완성에 이르렀다.

즉, 본 발명은,

제1기판과, 제2기판과, 상기 제1기판과 제2기판 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, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, A는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타낸다)로 표시되는 화합물을 30~50% 함유하고, 일반식(Ⅱ-1)

(식 중, R³은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, R⁴는 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 4~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내고, Z³은 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낸다)로 표시되는 화합물을 5~30% 함유하고, 일반식(Ⅱ-2)

(식 중, R⁵는 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, R⁶은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 4~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내고, B는 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Z⁴는 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낸다)로 표시되는 화합물을 25~45% 함유하는 액정 조성물로 구성되고,

상기 컬러 필터가, 유기 안료를 함유하는 컬러 필터이며,

당해 유기 안료의 전체 입자 중 입자경이 1000㎚보다 큰 입자가 차지하는 체적분율이 1% 이하이며, 40㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자가 차지하는 체적분율이 25% 이하인 것을 특징으로 하는 컬러 필터인 액정 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 특정 액정 조성물과 특정 입자경 분포를 갖는 유기 안료를 함유하는 컬러 필터를 사용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지할 수 있고, 흰빠짐, 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 제1기판과 제2기판의 2매의 기판(1) 한쪽의 배향막과 기판 사이에, 공통 전극이 되는 투명 전극층(3a) 및 특정 입자경 분포를 갖는 유기 안료를 함유하는 컬러 필터층(2a)을 구비하며, 다른 한쪽의 배향막과 기판 사이에 화소 전극층(3b)을 구비하고, 이들 기판을 배향막끼리가 대향하도록 배치하고, 그 사이에 특정 액정 조성물을 함유하는 액정층(5a)을 협지해서 구성되어 있다.

상기 표시 장치에 있어서의 2매의 기판은, 주변 영역에 배치된 씰재 및 봉지재에 의해 첩합(貼合)되어 있고, 대부분의 경우 그 사이에는 기판간 거리를 유지하기 위해 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, R⁵는 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, R⁶은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 4~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내고, B는 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Z⁴는 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낸다)로 표시되는 화합물을 25~45% 함유하는 액정 조성물로 구성된다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 일반식(I)로 표시되는 화합물을 30~50% 함유하지만, 32~48% 함유하는 것이 바람직하고, 34~46% 함유하는 것이 보다 바람직하다.

일반식(I)에서, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내지만, A가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 경우에는,

탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐옥시기 나타내는 것이 바람직하며,

탄소 원자수 2~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~4의 알케닐기, 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~4의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고,

R¹이 알킬기를 나타내는 것이 바람직하지만, 이 경우 탄소 원자수 2, 3 또는 4의 알킬기가 특히 바람직하다. R¹이 탄소 원자수 3의 알킬기를 나타내는 경우에는, R²는 탄소 원자수 2, 4 또는 5의 알킬기, 또는 탄소 원자수 2~3의 알케닐기인 경우가 바람직하며, R²는 탄소 원자수 2의 알킬기인 경우가 보다 바람직하다.

A가 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우에는,

탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~5의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하며,

탄소 원자수 2~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기, 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~4의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고,

R¹이 알킬기를 나타내는 것이 바람직하지만, 이 경우 탄소 원자수 1, 3 또는 5의 알킬기가 특히 바람직하다. 또한, R²가 탄소 원자수 1~2의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하다.

R¹ 및 R² 중 적어도 한쪽의 치환기가 탄소 원자수 3~5의 알킬기인 일반식(I)로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(I)로 표시되는 화합물 중의 50% 이상인 것이 바람직하며, 70% 이상이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, R¹ 및 R² 중 적어도 한쪽의 치환기가 탄소 원자수 3의 알킬기인 일반식(I)로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(I)로 표시되는 화합물 중의 50 %이상인 것이 바람직하며, 70% 이상이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 100%인 것이 가장 바람직하다.

일반식(I)로 표시되는 화합물은 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있지만, A가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 화합물, 및 A가 1,4-페닐렌기를 나타내는 화합물을 각각 적어도 1종 이상 함유하는 것이 바람직하다.

또한, A가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 일반식(I)로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(I)로 표시되는 화합물 중 50% 이상으로 갖는 것이 바람직하며, 70% 이상이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

일반식(I)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음에 기재하는 일반식(Ia)~일반식(Ik)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~5의 알콕시기를 나타내지만, 일반식(I)에 있어서의 R¹ 및 R²와 동일한 실시태양이 바람직하다)

일반식(Ia)~일반식(Ik)에서, 일반식(Ia), 일반식(Ic) 및 일반식(Ig)가 바람직하며, 일반식(Ia) 및 일반식(Ig)가 보다 바람직하고, 일반식(Ia)가 특히 바람직하지만, 응답 속도를 중시하는 경우에는 일반식(Ib)도 바람직하고, 보다 응답 속도를 중시하는 경우에는, 일반식(Ib), 일반식(Ic), 일반식(Ie) 및 일반식(Ik)가 바람직하며, 일반식(Ic) 및 일반식(Ik)가 보다 바람직하고, 일반식(Ik)로 표시되는 디알케닐 화합물은 특히 응답 속도를 중시하는 경우에 바람직하다.

이들 점에서, 일반식(Ia) 및 일반식(Ic)로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(I)로 표시되는 화합물 중 50% 이상으로 갖는 것이 바람직하며, 70% 이상이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 100%인 것이 가장 바람직하다. 또한, 일반식(Ia)로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(I)로 표시되는 화합물 중 50% 이상으로 갖는 것이 바람직하며, 70% 이상이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 일반식(Ⅱ-1)로 표시되는 화합물을 5~30% 함유하지만, 8~27% 함유하는 것이 바람직하고, 10~25% 함유 하는 것이 보다 바람직하다. 일반식(Ⅱ-1)에서, R³은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~4의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2의 알케닐기를 나타내는 것이 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하다.

R⁴는 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 4~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~5의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1~3의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~3의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기 또는 탄소 원자수 2의 알콕시기를 나타내는 것이 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 2의 알콕시기를 나타내는 것이 특히 바람직하다.

Z³은 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내지만, 단결합, -CH₂CH₂-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내는 것이 바람직하고, 단결합 또는 -CH₂O-를 나타내는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 일반식(Ⅱ-1)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있지만, 1종 또는 2종 함유하는 것이 바람직하다.

일반식(Ⅱ-1)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음에 기재하는 일반식(Ⅱ-1a)~일반식(Ⅱ-1d)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R³은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내고, R^4a는 탄소 원자수 1~5의 알킬기를 나타낸다)

일반식(Ⅱ-1a) 및 일반식(Ⅱ-1c)에서 R³은, 일반식(Ⅱ-1)에 있어서의 동일한 실시태양이 바람직하다. R^4a는 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하며, 탄소 원자수 1 또는 2의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2의 알킬기가 특히 바람직하다.

일반식(Ⅱ-1b) 및 일반식(Ⅱ-1d)에서 R³은, 일반식(Ⅱ-1)에 있어서의 동일한 실시태양이 바람직하다. R^4a는 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하며, 탄소 원자수 1 또는 3의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기가 특히 바람직하다.

일반식(Ⅱ-1a)~일반식(Ⅱ-1d) 중에서도, 유전율 이방성(異方性)의 절대값을 증대하기 위해서는, 일반식(Ⅱ-1a) 및 일반식(Ⅱ-1c)가 바람직하고, 일반식(Ⅱ-1a)가 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 일반식(Ⅱ-1a)~일반식(Ⅱ-1d)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 것이 바람직하며, 1종 또는 2종 함유하는 것이 바람직하고, 일반식(Ⅱ-1a)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 일반식(Ⅱ-2)로 표시되는 화합물을 25~45% 함유하지만, 28~42% 함유하는 것이 바람직하고, 30~40% 함유하는 것이 보다 바람직하다.

일반식(Ⅱ-2)에서, R⁵는 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~4의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2의 알케닐기를 나타내는 것이 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하다.

R⁶은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 4~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~5의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1~3의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~3의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기 또는 탄소 원자수 2의 알콕시기를 나타내는 것이 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 2의 알콕시기를 나타내는 것이 특히 바람직하다.

B는 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내지만, 무치환의 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기가 바람직하고, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기가 보다 바람직하다.

Z⁴는 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내지만, 단결합, -CH₂CH₂-, -COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내는 것이 바람직하고, 단결합 또는 -CH₂O-를 나타내는 것이 보다 바람직하다.

일반식(Ⅱ-2)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음에 기재하는 일반식(Ⅱ-2a)~일반식(Ⅱ-2f)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R⁵는 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내고, R^6a는 탄소 원자수 1~5의 알킬기를 나타내지만, 일반식(Ⅱ-2)에 있어서의 R⁵ 및 R⁶과 동일한 실시태양이 바람직하다)

일반식(Ⅱ-2a), 일반식(Ⅱ-2b) 및 일반식(Ⅱ-2e)에서 R⁵는, 일반식(Ⅱ-2)에 있어서의 동일한 실시태양이 바람직하다. R^6a는 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하며, 탄소 원자수 1 또는 2의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2의 알킬기가 특히 바람직하다.

일반식(Ⅱ-2c), 일반식(Ⅱ-2d) 및 일반식(Ⅱ-2f)에서 R⁵는, 일반식(Ⅱ-2)에 있어서의 동일한 실시태양이 바람직하다. R^6a는 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하며, 탄소 원자수 1 또는 3의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기가 특히 바람직하다.

일반식(Ⅱ-2a)~일반식(Ⅱ-2f) 중에서도, 유전율 이방성의 절대값을 증대하기 위해서는, 일반식(Ⅱ-2a), 일반식(Ⅱ-2b) 및 일반식(Ⅱ-2e)가 바람직하다.

일반식(Ⅱ-2)로 표시되는 화합물은 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있지만, B가 1,4-페닐렌기를 나타내는 화합물, 및 B가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 화합물을 각각 적어도 1종 이상 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 추가로 일반식(Ⅲ)

(식 중, R⁷ 및 R⁸은 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, D, E 및 F는 각각 독립적으로, 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내며, Z²는 단결합, -OCH₂-, -OCO-, -CH₂O- 또는 -COO-, -OCO-를 나타내고, n은 0, 1 또는 2를 나타낸다. 단, 일반식(I), 일반식(Ⅱ-1) 및 일반식(Ⅱ-2)로 표시되는 화합물은 제외한다)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은 3~35% 함유하는 것이 바람직하며, 5~33% 함유하는 것이 바람직하고, 7~30% 함유하는 것이 바람직하다.

일반식(Ⅲ)에서, R⁷은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내지만,

D가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 경우, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~4의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 또는 3의 알케닐기를 나타내는 것이 더욱 바람직하며, 탄소 원자수 3의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하고,

D가 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4 또는 5의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2~4의 알킬기를 나타내는 것이 더욱 바람직하다.

R⁸은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내지만,

F가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 경우, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~4의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 또는 3의 알케닐기를 나타내는 것이 더욱 바람직하며, 탄소 원자수 3의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하고,

F가 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4 또는 5의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2~4의 알킬기를 나타내는 것이 더욱 바람직하다.

R⁷ 및 R⁸이 알케닐기를 나타내고, 결합하는 D 또는 F가 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우, 탄소 원자수 4 또는 5의 알케닐기로서는 이하의 구조가 바람직하다.

(식 중, 환 구조에는 우단(右端)에서 결합하는 것으로 함)

이 경우에서도, 탄소 원자수 4의 알케닐기가 더욱 바람직하다.

D, E 및 F는 각각 독립적으로, 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내지만, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 것이 바람직하며, 2-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 1,4-페닐렌기가 보다 바람직하고, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 특히 바람직하다.

Z²는 단결합, -OCH₂-, -OCO-, -CH₂O- 또는 -COO-를 나타내지만, 단결합, -CH₂O- 또는 -COO-를 나타내는 것이 바람직하고, 단결합이 보다 바람직하다.

n은 0, 1 또는 2를 나타내지만, 0 또는 1을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, Z²가 단결합 이외의 치환기를 나타내는 경우, 1을 나타내는 것이 바람직하다. 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, n이 1을 나타내는 경우에서, 음의 유전율 이방성을 크게 하는 관점에서는, 일반식(Ⅲ-1a)~일반식(Ⅲ-1e)로 표시되는 화합물이 바람직하고, 응답 속도를 빠르게 하는 관점에서는, 일반식(Ⅲ-1f)~일반식(Ⅲ-1j)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R⁷ 및 R⁸은 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~5의 알콕시기를 나타내지만, 일반식(Ⅲ)에 있어서의 R⁷ 및 R⁸과 동일한 실시태양이 바람직하다)

일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, n이 2를 나타내는 경우, 음의 유전율 이방성을 크게 하는 관점에서는, 일반식(Ⅲ-2a)~일반식(Ⅲ-2i)로 표시되는 화합물이 바람직하고, 응답 속도를 빠르게 하는 관점에서는, 일반식(Ⅲ-2j)~일반식(Ⅲ-2l)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, n이 0을 나타내는 경우, 음의 유전율 이방성을 크게 하는 관점에서는, 일반식(Ⅲ-3a)로 표시되는 화합물이 바람직하고, 응답 속도를 빠르게 하는 관점에서는, 일반식(Ⅲ-3b)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

R⁷은 탄소 원자수 2~5의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기가 보다 바람직하다. R⁸은 탄소 원자수 1~3의 알콕시기가 바람직하고, 탄소 원자수 2의 알콕시기가 보다 바람직하다.

일반식(Ⅱ-1) 및 일반식(Ⅱ-2)로 표시되는 화합물은 모두, 유전율 이방성이 음이며 그 절대값이 비교적 큰 화합물이지만, 이들 화합물의 합계 함유량은, 30~65%가 바람직하고, 40~55%가 보다 바람직하며, 43~50%가 특히 바람직하다.

일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은 유전율 이방성에 대해서는 양의 화합물도 음의 화합물도 포함하고 있지만, 유전율 이방성이 음이며, 그 절대값이 0.3 이상인 화합물을 사용하는 경우, 일반식(Ⅱ-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물의 합계 함유량은, 35~70%가 바람직하며, 45~65%가 보다 바람직하고, 50~60%가 특히 바람직하다.

일반식(I)로 표시되는 화합물을 30~50% 함유하고, 또한 일반식(Ⅱ-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 35~70% 함유하는 것이 바람직하고, 일반식(I)로 표시되는 화합물을 35~45% 함유하며, 또한 일반식(Ⅱ-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 45~65% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 일반식(I)로 표시되는 화합물을 38~42% 함유하며, 또한 일반식(Ⅱ-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 50~60% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

일반식(I), 일반식(Ⅱ-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물의 합계 함유량은, 조성물 전체에 대해서, 80~100%가 바람직하며, 90~100%가 보다 바람직하고, 95~100%가 특히 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 네마틱상-등방성 액체 상전이 온도(T_ni)를 폭넓은 범위에서 사용할 수 있는 것이지만, 60℃ 내지 120℃인 것이 바람직하며, 70℃ 내지 100℃가 보다 바람직하고, 70℃ 내지 85℃가 특히 바람직하다.

유전율 이방성은, 25℃에서, -2.0 내지 -6.0인 것이 바람직하며, -2.5 내지 -5.0인 것이 보다 바람직하고, -2.5 내지 -4.0인 것이 특히 바람직하다.

굴절률 이방성은, 25℃에서, 0.08 내지 0.13인 것이 바람직하지만, 0.09 내지 0.12인 것이 보다 바람직하다. 더욱 상세히 기술하면, 얇은 셀 갭에 대응하는 경우는 0.10 내지 0.12인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀 갭에 대응하는 경우는 0.08 내지 0.10인 것이 바람직하다.

회전 점도(γ1)는 150 이하가 바람직하며, 130 이하가 보다 바람직하고, 120 이하가 특히 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층에서는, 회전 점도와 굴절률 이방성의 함수인 Z가 특정 값을 나타내는 것이 바람직하다.

(식 중, γ1은 회전 점도를 나타내고, Δn은 굴절률 이방성을 나타냄)

Z는, 13000 이하가 바람직하며, 12000 이하가 보다 바람직하고, 11000 이하가 특히 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 액티브 매트릭스 표시 소자에 사용하는 경우에서는, 10¹²(Ω·m) 이상의 비저항을 갖는 것이 필요하며, 10¹³(Ω·m)이 바람직하고, 10¹⁴(Ω·m) 이상이 보다 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 상술한 화합물 이외에, 용도에 따라, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 중합성 모노머 등을 함유해도 된다.

중합성 모노머로서는, 일반식(V)

(식 중, X¹ 및 X²는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-(식 중, s는 2 내지 7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 함)를 나타내고,

Z¹은 -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 나타냄), -C≡C- 또는 단결합을 나타내고,

C는 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 모노머가 바람직하다.

X¹ 및 X²는, 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 빠르고, 디메타크릴레이트 유도체가 느리고, 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 바람직하고, 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.

Z¹은, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂- 또는 단결합이 바람직하며, -COO-, -OCO- 또는 단결합이 보다 바람직하고, 단결합이 특히 바람직하다.

C는 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내지만, 1,4-페닐렌 기 또는 단결합이 바람직하다. C가 단결합 이외의 환 구조를 나타내는 경우, Z¹은 단결합 이외의 연결기도 바람직하고, C가 단결합인 경우, Z¹은 단결합이 바람직하다.

이들 점에서, 일반식(V)에서, Sp¹ 및 Sp² 사이의 환 구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 구조가 바람직하다.

일반식(V)에서, C가 단결합을 나타내고, 환 구조가 2개의 환으로 형성되는 경우에서, 다음의 식(Va-1) 내지 식(Va-5)를 나타내는 것이 바람직하며, 식(Va-1) 내지 식(Va-3)을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 식(Va-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.

(식 중, 양단은 Sp¹ 또는 Sp²에 결합하는 것으로 함)

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

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

(식 중, Sp²는 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬렌기를 나타낸다)

중합성 모노머를 첨가하는 경우에서, 중합 개시제가 존재하지 않는 경우라도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진하기 위해서 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다. 또한, 보존 안정성을 향상시키기 위해서, 안정제를 첨가해도 된다. 사용할 수 있는 안정제로서는, 예를 들면, 히드로퀴논류, 히드로퀴논모노알킬에테르류, 제3부틸카테콜류, 피로갈롤류, 티오페놀류, 니트로 화합물류, β-나프틸아민류, β-나프톨류, 니트로소 화합물 등을 들 수 있다.

중합성 모노머를 함유하는 액정층은, 액정 표시 소자에 유용하며, 특히 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하고, PSA 모드, PSVA 모드, VA 모드, IPS 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.

중합성 모노머를 함유하는 액정층은, 이에 함유되는 중합성 모노머가 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-LCD(트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), STN-LCD(슈퍼 트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), OCB-LCD 및 IPS-LCD(인 플레인 스위칭 액정 표시 소자)에 유용하지만, AM-LCD에 특히 유용하고, 투과형 혹은 반사형 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.

(컬러 필터)

본 발명에 있어서의 컬러 필터란, 유기 안료를 함유함으로써, 어느 특정 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 분산하고 있어도 되며, 기재의 표면에만 존재하고 있어도 상관없다. 수지 중에 유기 안료를 분산하고, 성형해도 되고, 기재의 표면에 도막으로서 분산시켜도 된다. 예를 들면, 안료의 분산액을 유리 기재의 표면에 도공한 컬러 필터이면, 액정 표시 소자나 유기 EL 표시 소자와 같은 발광형 표시 소자 등에 호적(好適)하게 사용할 수 있다.

컬러 필터의 형상은 임의이며, 판상, 필름상, 렌즈상, 구체(球體), 일부에 3차원의 요철을 갖는 것이나, 표면에 미세한 요철 가공을 행한 것 등, 어떠한 형상이어도 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(染付) 레이크계 등을 들 수 있다. 투과하고 싶은 파장에 맞춰, 안료종은 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㎚ 내지 700㎚ 사이에 있다.

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

녹색 컬러 필터의 경우, 녹색계 안료를 사용하면 되고, 500㎚ 이상 600㎚ 이하로 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 36, 동 58을 들 수 있다. 그 중에서도 동 58이 특히 바람직하고, 그 극대 투과 파장은, 510㎚ 내지 550㎚ 사이에 있다.

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

청색 컬러 필터의 경우, 청색계 안료를 사용하면 되고, 400㎚ 이상 500㎚ 이하로 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 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, R⁵와 R⁶이 결합해서 환 구조를 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 나타나고, 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, 그것들은 동일한 구조여도 상이한 구조여도 된다)로 표시되는 트리아릴메탄 안료를 들 수 있다.

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

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

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

상기 유기 안료를, 안료 분산체로 한 후에 기재에 도포하는 방법으로, 컬러 필터를 제조할 수 있는 경우, 안료 분산체로서는, 유기 안료 외에 공지의 안료 분산제나 용매 등을 함유해도 상관없다. 유기 안료를 미리 용제나 안료 분산제로 분산시킨 분산액을 조정하고, 얻어진 분산액을 기재에 도포하면 되고, 도포 방법으로서는 예를 들면, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 잉크젯법 등, 스프레이 코팅법, 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(포스트베이킹)함으로써, 도막 중의 휘발성 성분을 제거하는 공정을 행해도 상관없다.

〔컬러 필터에 있어서의 안료의 입자 상태〕

본 발명의 컬러 필터는, 유기 안료의 입자의 체적분율이, 1000㎚보다 큰 입자가 1% 이하이며, 40㎚ 이상 1000㎚ 이하가 25% 이하인 것을 특징으로 하는 것이다. 컬러 필터에서, 컬러 필터인 상태에서의 유기 안료의 상태가, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 억제에 가장 공헌한다. 컬러 필터가 된 상태에서의 유기 안료 입자를 규정함으로써, 상기 표시 불량을 방지하는 컬러 필터가 된다.

40㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자는, 2차 입자 혹은 3차, 4차 입자와 같은, 1차 입자가 응집한 고차 입자이며, 보다 바람직하게는 체적분율이 15% 이하이다.

또한, 100㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자가 많으면, 표시 상태에 영향을 끼친다. 100㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자의 체적분율은, 7% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3% 이하이다.

상기 유기 안료에서, 1000㎚보다 큰 조대 입자는 표시 상태에 악영향을 끼쳐 바람직하지 않기 때문에, 1% 이하일 필요가 있다. 이는, 컬러 필터 표면을 적당한 광학 현미경 등으로 관찰하면 된다.

〔초소각(超小角) X선 산란 프로파일〕

1000㎚ 이하의 입자의 체적분율을 측정하기 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)와, 상기 유기 안료를, 반경 R의 구상(球狀) 입자이며 입경 분포의 불균일이 존재한다고 가정해서, 가정의 반경 R₁의 값과 가정의 규격화 분산값으로부터, 이론 산란 프로파일을 시뮬레이션에 의해 구하는 공정(B)와, 당해 이론 산란 프로파일과 상기 측정 산란 프로파일을 커브 피팅(curve fitting)시켜, 상기 이론 산란 프로파일과 상기 측정 산란 프로파일의 잔차(殘差) 제곱합 Z값을 얻는 공정(C)와, 공정(C)에서 얻어지는 잔차 제곱합 Z값이 2% 이하가 될 때까지, 새로운 반경 R_n ₊₁의 값(n은 정수, R_n<R_n ₊₁)과 s 각각 가정의 규격화 분산값을 더해서 복수의 입경 분포 모델을 설정하여 상기 공정(B) 내지 (C)를 n회 반복하고, 상기 이론 산란 프로파일과 상기 측정 산란 프로파일을 커브 피팅시킨 결과로부터 유기 안료의 1차 입자경 및 고차 입자의 평균 입자경, 규격화 분산값, 체적분율 중 적어도 1종을 결정하는 공정(D)를 갖는 측정 방법이다.

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

초소각 X선 산란법을 실현하는 주요 기술은, 입사 X선의 파장폭이나 빔 직경을 좁혀 초소각 영역의 백그라운드 산란 강도를 저감하는 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 소형 장치에서는 주로 전자의 기술에 의해 달성된다.

또한, X선 소각 산란 곡선으로부터 입경 분포를 구하기 위한 프로그램으로서는, NANO-solver(가부시키가이샤 리가쿠제) 또는 GIFT(PANalytical제) 등의 프로그램을 사용하는 것이 바람직하다.

유기 안료의 입경 물성값을 측정하는 경우, X선 산란 장치의 입사 X선의 휘도가 10⁶Brilliance(photons/sec/mm²/mrad²/0.1% bandwidth) 이상이면, 충분한 산란 강도를 측정하는 것이 가능하며, 바람직하게는 10⁷Brilliance 이상이다. 도막의 기판이 유리 등인 경우, X선을 흡수하기 쉽기 때문에, 입사 X선의 휘도가 현저하게 부족하므로, 유기 안료의 1차 입자 및 고차 입자의 평균 입자경, 규격화 분산값, 체적분율을 정도(精度)좋게 측정하기 위해서는, 입사 X선의 휘도가 10¹⁶Brilliance 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10¹⁸Brilliance 이상이다.

10¹⁶Brilliance 이상의 고휘도 X선원(源)을 얻기 위해서, 상기 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 위해 입사측에 어테뉴에이터(attenuator)라 하는 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 I를 측정하여, 소각 X선 산란 프로파일(측정 산란 프로파일)을 측정한다.

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

이어서, 공정(B)에서는, 얻어진 측정 산란 프로파일로부터, 유기 안료를 반경 R의 구상 입자이며, 입경 분포의 불균일이 존재한다고 가정해서, 가정의 반경 R₁의 값과 가정의 규격화 분산값으로부터, 시판의 해석 소프트웨어를 사용해서 시뮬레이션을 행하여, 이론 산란 프로파일을 구한다.

일반적으로, 물질 중에 Δρ(r)의 전자 밀도차 영역이 존재한 경우, 산란 강도 I는 하기 식(1)과 같이 근사할 수 있다.

상기 식(1)에서, q는 산란 벡터, V는 체적 적분의 영역을 나타내고, 물질 전체에서 적분을 행하는 것을 의미한다. 또한, F(q)는 형상 인자, S(q)는 구조 인자이며, 입자가 물질 중에서 무질서하게 존재하는 경우, S(q)=1이 된다. 또한, 산란 벡터 q는, 하기 식(2)로 나타난다.

상기 식(2)에서, λ는 X선의 파장이며, 2θ은 산란각이다. 상기 식 (1)에서, 입자가 반경 R의 구상이면, 형상 인자 F(q)는, 하기 식(3)으로 나타난다.

따라서, 상기 식(1), 식(2), 및 식(3)으로부터, 가정의 반경 R의 값을 가정해서, 형상 인자 F(q)가 계산되면, 산란 강도 I를 기술할 수 있다. 그러나, 상기 산란 강도 I는, 물질 중의 입자가, 어떤 일정한 크기(반경 R이 일정)를 갖는 경우만 상정하고 있다. 그러나, 실제 물질 중에서는, 입자가 일정한 크기로 존재하고 있는 것은 드물고, 입자의 크기에는, 어느 정도의 불균일(입경 분포의 불균일)이 존재하는 것이 일반적이다. 또한, 본 발명에서 목적으로 하고 있는 것은, 이러한 입경 분포의 불균일이 있는 유기 안료의 입경 분포를 정확하고 정도좋게 측정하는 것이므로, 필연적으로, 입경 분포의 불균일이라는 가정이 필요하게 된다.

이 입경 분포의 불균일이 있으면, 상기 산란 강도 I는, 여러 사이즈를 갖는 입자로부터 발생하는 산란의 중첩으로 부여된다. 입경 분포의 불균일의 가정에 사용하는 분포 함수는, 통계학에서 사용되는 공지의 분포 함수를 사용할 수 있지만, 실제 물질에 있어서의 입경 분포의 불균일을 고려하면, Γ분포 함수를 사용하는 것이 바람직하다. 이 Γ분포 함수는, 하기 식(4)로 나타난다.

여기에서, R₀는 구상 입자의 평균 반경, M은 입경 분포의 확산 파라미터이다. 한편, 물질 중의 입경 분포가 상기 Γ분포 함수로 부여되고, 산란 강도 I가 각종 반경 R₁의 입자(평균 반경은 R₀)로부터 발생하는 산란의 중첩으로 부여된다고 가정할 수 있다고 하면, 입경 분포의 불균일이 존재하는 경우의 산란 강도 I는, 상기 식(3) 및 식(4)를 사용해서, 하기 식(5)로 나타난다.

식(5) 내의 입자경 분포의 확산 파라미터인 M은, 해석 결과로서는 식(6)의 변환에 의해, 규격화 분산값 σ(%)로서 출력된다.

상기 식(5)로부터, 공정(B)에서는, 가정의 반경 R₁의 값과 가정의 규격화 분산값으로부터, 시뮬레이션에 의해 산란각(2θ)에 있어서의 산란 강도 I를 계산해서, 이론 산란 프로파일을 구한다.

이어서, 공정(C)에서는, 산란 강도 I로부터 계산되는 이론 산란 프로파일과 측정 산란 프로파일의 커브 피팅을 최소 제곱법에 의해 실행한다.

프로파일 피팅에서 정밀화하는 변수는, 평균 입자경(㎚), 규격화 분산값(%)이다. 또한, 프로파일 피팅은 측정 프로파일과 이론 산란 프로파일의 잔차 제곱합 Z값이 최소 제곱법에 의해 최소가 되도록 실행되고, 이 잔차 제곱합 Z값은 작을수록 입경 해석의 정밀도가 높다고 여겨진다. 일반적으로 Z값은 2% 미만에까지 떨어지면 양 프로파일은 목시(目視) 레벨에서 거의 겹치고, 수속(收束)했다고 판단해도 된다. 바람직하게는 Z값이 1% 미만이며, 보다 바람직하게는 0.5% 미만이다. 수속시의 변수인 평균 1차 입자경 및 규격화 분산값이 해석 결과로서 얻어진다.

공정(A)에서 초소각 산란 영역을 포함해서 X선 산란을 측정하면, 비교적 큰 입자경까지 해석 범위에 포함되기 때문에, 공정(B)에서 가정한 1종류의 입경 분포, 즉 1종류의 평균 1차 입자경, 및 규격화 분산값을 가정한 공정 C의 피팅 해석에서는, 잔차 제곱합 Z값이 충분히 떨어지지 않아, 측정 프로파일과 이론 산란 프로파일이 양호한 일치를 나타내지 않는 경우가 있다.

그 이유가, 입경 분포가 1종류가 아니라, 보다 큰 입자경을 갖는 안료 입자나 고차로 응집한 입자도 포함되는 등, 복수의 입경 분포를 갖고 있기 때문이라고 가정해서, 새로운 입경 분포 모델을 도입한다.

공정(D)에서는, 공정(C)에서 얻어지는 잔차 제곱합 Z값이 2% 이하가 될 때까지, 새로운 반경 R_n ₊₁의 값(n은 정수, R_n<R_n ₊₁)과 각각 가정의 규격화 분산값을 더해서 복수의 입경 분포 모델을 설정하여 상기 공정(B) 내지 공정(C)를 n회 반복한다.

구체적으로는, 보다 큰 평균 입자경을 갖는 새로운 입경 분포 모델을 가정해서, 그 반경을 R₂로 하고(이때 R₂>R₁로 함), 각 성분의 산란 강도 I를 I(1), 및 I(2)로 하면, 상기 산란 강도 식(5)의 좌항은 식(7), 식(8)과 같이 수정된다.

M₁은 1종류째의 입경 분포 확산 파라미터이다.

M₂는 2종류째의 입경 분포 확산 파라미터이다.

마찬가지로 3번째 반경 R3이나 그 이상의 분포를 가정한 경우도 I(3), I(4) ‥I(n)으로 기술할 수 있다.

2개의 평균 입자경을 갖는 입경 분포 모델계의 전산란강도(全散亂强度) I_Total은 식(9)로 나타난다.

I_Total= k(1)I(1) + k(2)I(2) … (9)

k(1), k(2)는, 각각의 성분의 조성비를 나타내는 스케일 팩터이다.

마찬가지로, 3개 이상의 평균 입자경을 갖는 입경 분포 모델을 가정해서, 합계 n개의 입경 분포 모델에서 전산란강도를 식(10)과 같이 기술할 수 있다.

I_Total= k(1)I(1) + k(2)I(2) + … + k(n)I(n) … (10)

상기 복수의 입경 분포에서, 예를 들면 n개의 각 입경 분포 성분의 체적분율 w(1), w(2) …w(n)은, 식(11)에 나타내는 비로 나타난다.

w(1):w(2):…:w(n)=k(1):k(2):…:k(n) … (11)

프로파일 피팅에서 정밀화하는 변수는, 각 입경 분포 성분의 평균 입자경(㎚), 각 입경 분포의 폭을 나타내는 규격화 분산값(%), 및 각 성분의 체적분율(%)이다. 또한, 프로파일 피팅은 측정 프로파일과 전체 이론 산란 프로파일의 잔차 제곱합인 Z값이 최소가 되도록 실행되고, 상기 각 변수가 결정된다.

본 (D)공정에 있어서의 프로파일 피팅이 양호하게 수속하지 않는 경우, 즉 잔차 제곱합 Z값의 최소값이 구해지지 않을 때, 결정해야 하는 변수가 너무 많은 것이 원인으로 되어 있는 경우가 있다. 이때, (C)공정에서 구해진 규격화 분산값을 참고로 해서 각 입경 분포 성분의 규격화 분산값을 고정해도 된다. 본 조작에 의해, 변수가 적어진 최소 제곱법에 의한 프로파일 피팅은 수속이 용이해진다. 이렇게 해서 각 입경 분포 성분의 평균 입자경, 규격화 분산값(%), 및 각 성분의 체적분율(%)이 해석 결과로서 얻어진다.

(배향막)

본 발명의 액정 표시 장치에서, 제1기판과, 제2기판 상의 액정 조성물과 접하는 면에는 액정 조성물을 배향시키기 위해서, 배향막을 필요로 하는 액정 표시 장치에서는 컬러 필터와 액정층 사이에 배치하는 것이지만, 배향막의 막 두께가 두꺼운 것이여도 100㎚ 이하로 얇아, 컬러 필터를 구성하는 안료 등의 색소와 액정층을 구성하는 액정 화합물과의 상호 작용을 완전히 차단하는 것은 아니다.

또한, 배향막을 사용하지 않는 액정 표시 장치에서는, 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 무수물로 합성되는 폴리아믹산을 이미드화한, 폴리이미드 배향막이 바람직하다. 이 경우의 배향 부여 방법은, 러빙(rubbing)을 사용하는 것이 일반적이지만, 수직 배향막 등에 사용하는 경우는 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 상에 상기 배향막 재료를 스핀 코팅법 등의 방법에 의해 도포해서 수지막을 형성하는 것이 일반적이지만, 1축 연신법, 랭뮤어-블로드젯(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 이산화티타늄(Ti₁ _- _xNb_xO₂), 불소도프산화주석, 그라펜 나노리본 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 액정 표시 장치와, 백라이트를 조합해서, 액정 텔레비전, PC의 모니터, 휴대 전화, 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 발명의 최량의 형태의 일부를 상세히 기술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.

실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.

T_ni: 네마틱상-등방성 액체 상전이 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 점도(mPa·s)

d_gap: 셀의 제1기판과 제2기판의 갭(㎛)

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)로 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 목시에 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.

(측쇄)

-n -C_nH_2n ₊₁탄소수 n의 직쇄상의 알킬기

n- C_nH_2n ₊₁- 탄소수 n의 직쇄상의 알킬기

-On -OC_nH_2n ₊₁탄소수 n의 직쇄상의 알콕시기

nO- C_nH_2n ₊₁O- 탄소수 n의 직쇄상의 알콕시기

-V -CH=CH₂

V- CH₂=CH-

-V1 -CH=CH-CH₃

1V- CH₃-CH=CH-

-2V -CH₂-CH₂-CH=CH₃

V2- CH₃=CH-CH₂-CH₂-

-2V1 -CH₂-CH₂-CH=CH-CH₃

1V2- CH₃-CH=CH-CH₂-CH₂

(환 구조)

[컬러 필터의 제조]

[안료 분산액의 제조]

<합성예 1> 공중합체 a의 합성

자일렌 100부를, 질소 기류 중 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 중 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 적의량(適宜量)의 자일렌을 첨가해서, 불휘발분 50%의, 공중합체 b의 자일렌 용액을 얻었다.

<합성예 3> 폴리머 A의 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 20% 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 용액에 반류(返流)하면서 8시간 140℃에서 반응을 행했다.

반응 종료 후, 불휘발분 조정을 위해서 적의량의 자일렌을 첨가해서, 불휘발분 40%의, 변성 폴리아민인 폴리머 A를 얻었다. 당해 수지의 중량 평균 분자량은 10,000, 아민가는 22.0mgKOH/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 A를 10부 혼합하고, 1.25㎜ 지르코니아 비드를 300부 가해서, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤제)로 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, 분쇄기로 분쇄를 행하여, 분말 안료 2를 얻었다.

<제조예 3> 분말 안료 3의 제조

분말 안료 1을 10부, 분쇄한 염화나트륨을 100부, 디에틸렌글리콜 10부를 더블암형 니더로 100℃ 8시간 혼련했다. 혼련 후, 80℃의 물 1000부를 가하고, 1시간 교반한 후, 여과, 탕세(湯洗), 건조, 분쇄해서, 분말 안료 3을 얻었다.

<제조예 4> 분산액 1의 제조

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

<제조예 5> 분산액 2의 제조

제조예 4에서, 분말 안료 1을 분말 안료 2로, 폴리머 A를 BYK6919(비쿠케미재팬 가부시키가이샤제)로 바꾼 것 이외에는 마찬가지로 해서, 분산액 2를 얻었다.

<제조예 6> 분산액 3의 제조

제조예 5에서, 분말 안료 2를 5부, PGMA를 33.3부, BYK6919를 3부에 대해서, 추가로 피리딘을 0.1부 첨가한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 분산액 3을 얻었다.

<제조예 7> 분산액 4의 제조

제조예 6에서, 피리딘을 모르폴린으로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 분산액 4를 얻었다.

<제조예 8> 분산액 5의 제조

제조예 6에서, 피리딘을 피페리딘으로 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㎜ SEPR 비드를 65부 가해서, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤제)로 4시간 교반했다. 얻어진 혼합액으로부터 SEPR 비드를 여과 분별해서, 분산액 6을 얻었다.

<제조예 10> 분말 안료 5 및 분산액 8의 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 A를 3부 혼합하고, 0.5㎜ SEPR 비드를 65부 가해서, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤제)로 4시간 교반했다. 얻어진 혼합액으로부터 SEPR 비드를 여과 분별해서, 분산액 8을 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.

<제조예 12> 컬러 필터 2의 제조

제조예 11에서, 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.

<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 521㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 3에 나타낸다.

<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.

<제조예 15> 컬러 필터 5의 제조

커버 유리(도쿄가라스키카이사제, 붕규산제 커버 유리)를 스핀 코터(미카사(주)사제, Opticoat MS-A100)에 세팅해서, 제조예 7에서 얻은 분산액 4를 1.5ml 제공하고, 600rpm으로 도공했다. 얻어진 도공물을 항온기 중에서 90℃ 3분간 건조시켜, 컬러 필터 5를 얻었다. 컬러 필터 5의 극대 투과 파장은 521㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 4에 나타낸다.

<제조예 16> 컬러 필터 6의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 5로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 6을 얻었다.

<제조예 17> 컬러 필터 7의 제조

제조예 15에서, 분산액 4를 분산액 3으로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 7을 얻었다. 컬러 필터 7의 극대 투과 파장은 515㎚였다. 투과 스펙트럼을 도 4에 나타낸다.

<제조예 18> 컬러 필터 8의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 6으로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 8을 얻었다. 컬러 필터 8의 극대 투과 파장은 435㎚였다.

<제조예 19> 컬러 필터 9의 제조

제조예 6에서, 분말 안료 2를 제조예 9의 분말 안료 4로 바꾼 것을 분산액 7로 하고, 제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 7로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 9를 얻었다. 컬러 필터 9의 극대 투과 파장은 435㎚였다.

<제조예 20> 컬러 필터 10의 제조

제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 8로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 10을 얻었다.

<제조예 21> 컬러 필터 11의 제조

제조예 6에서, 분말 안료 2를 제조예 11의 분말 안료 5로 바꾼 것을 분산액 9로 하고, 제조예 11에서, 분산액 1을 분산액 9로 변경한 것 이외에는 마찬가지로 해서, 컬러 필터 11을 얻었다.

〔컬러 필터 중의 유기 안료 체적분율의 측정〕

(현미경으로의 조대 입자의 측정)

얻어진 컬러 필터 1~11에 대해서, 임의의 5점에 대해서, Nikon사제 광학 현미경 Optiphot2에 의해, 2000배로 관찰을 행한 결과, 어느 것에서도 1000㎚ 이상의 조대 입자는 관찰되지 않았다.

(USAXS로의 컬러 필터 1~11의 측정)

컬러 필터 1~11을 AI제 시료 홀더에 테이프로 첩부해서, 투과용 시료대에 세팅했다. 이하의 조건에서 초소각 X선 산란 측정을 행하여, 해석한 결과, 3개의 입자경 분포가 얻어지고, 이 중 평균 입자경 1~40㎚의 분포로 표시되는 입자를 1차 입자, 마찬가지로 40~100㎚의 분포를 2차 입자, 그리고 100~1000㎚의 분포를 3차 입자로 나타내고, 표 1에 나타냈다. 또한, 상기 2차 입자와 3차 입자의 합계를 고차 입자로서 표 1에 기재했다.

측정 기기, 측정 방법은 이하와 같다.

측정 장치: 대형 방사광 시설: SPring-8 중에서, 프론티어 소프트 매터 개발 산학 연합이 소유하는 빔 라인: BL03XU 제2해치

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 1차원화를 Fit2D(European Synchrotron Radiation Facility의 홈페이지 [http://www.esrf.eu/computing/scientific/FIT2D/]에서 입수)

입도 분포의 해석을 (주)리가쿠사제 소프트웨어 NANO-Solver(Ver3.6)로 행했다. 해석예의 상세는 이하와 같다.

산란체 모델을 구(球), 측정 방법을 투과법, 녹색 안료 A110의 경우, 입자를 C₃₂N₈ZnBr₁₆(밀도 3.2), 매트릭스를 C₆H₁₂O₃(밀도 1)로 설정한다.

Z값: 1차 입자만 계산시에 10% 이하이며, 2차 입자까지 설정해서 계산했을 때에 5% 이하이고, 3차 입자까지 설정해서 계산했을 때에 0.5% 이하인 것.

[표 1]

* 표 안의 [40]은 규격화 분산값을 40%로 고정해서 수속을 도모한 것을 의미한다.

(실시예 1~8)

전극 구조를 제1 및 제2기판에 작성하고, 각각의 대향측에 수직 배향성의 배향막을 형성한 후, 약(弱)러빙 처리를 행하여, VA셀을 작성하고, 제1기판과 제2기판 사이에 이하의 표 2에 나타내는 액정 조성물 1을 협지했다. 다음으로, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 1~8의 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]

액정 조성물 1은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 81℃의 액정층 온도 범위를 갖고, 큰 유전율 이방성의 절대값을 갖고, 낮은 점성 및 최적의 Δn을 갖고 있음을 알 수 있다.

실시예 1~8의 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 9~24)

실시예 1과 마찬가지로 표 4에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 9~24의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 5 및 6에 나타낸다.

[표 4]

[표 5]

[표 6]

실시예 9~24의 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 25~48)

실시예 1과 마찬가지로 표 7에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 25~48의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 8~10에 나타낸다.

[표 7]

[표 8]

[표 9]

[표 10]

실시예 25~48의 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 49~72)

실시예 1과 마찬가지로 표 11에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 49~72의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 12~14에 나타낸다.

[표 11]

[표 12]

[표 13]

[표 14]

실시예 49~72의 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 73~96)

실시예 1과 마찬가지로 표 15에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 73~96의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 16~18에 나타낸다.

[표 15]

[표 16]

[표 17]

[표 18]

실시예 73~96의 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 97~120)

실시예 1과 마찬가지로 표 19에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 97~120의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 20~22에 나타낸다.

[표 19]

[표 20]

[표 21]

[표 22]

실시예 97~120의 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 121~144)

실시예 1과 마찬가지로 표 23에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 121~144의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 24~26에 나타낸다.

[표 23]

[표 24]

[표 25]

[표 26]

실시예 121~144의 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 145~168)

실시예 1과 마찬가지로 표 27에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 145~168의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 28~30에 나타낸다.

[표 27]

[표 28]

[표 29]

[표 30]

실시예 145~168의 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 169~192)

실시예 1과 마찬가지로 표 31에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 169~192의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 32~34에 나타낸다.

[표 31]

[표 32]

[표 33]

[표 34]

실시예 169~192의 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 193~216)

실시예 1과 마찬가지로 표 35에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 193~216의 액정 표시 장치를 작성하고, 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]

실시예 193~216의 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 217~224)

액정 조성물 1에 2-메틸-아크릴산4-{2-[4-(2-아크릴로일옥시-에틸)-페녹시카르보닐]-에틸}-비페닐-4'-일에스테르 0.3질량%를 혼합해서 액정 조성물 28로 했다. 실시예 1에서 사용한 VA셀에 이 액정 조성물 28을 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(照射)(3.0J/㎠)하여, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 217~224의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 39에 나타낸다.

[표 39]

실시예 217~224의 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 225~232)

액정 조성물 13에 비스메타크릴산비페닐-4,4'-디일 0.3질량%를 혼합해서 액정 조성물 29로 했다. 실시예 1에서 사용한 VA셀에 이 액정 조성물 29를 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)하여, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 225~232의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 40에 나타낸다.

[표 40]

실시예 225~232의 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 233~240)

액정 조성물 19에 비스메타크릴산3-플루오로비페닐-4,4'-디일 0.3질량%를 혼합해서 액정 조성물 30으로 했다. 실시예 1에서 사용한 VA셀에 이 액정 조성물 30을 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)하여, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 233~240의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 41에 나타낸다.

[표 41]

실시예 233~240의 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 1~24)

실시예 1과 마찬가지로 표 42에 나타내는 비교 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 비교예 1~24의 액정 표시 장치를 제작하고, 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]

비교예 1~24의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 25~48)

실시예 1과 마찬가지로 표 46에 나타내는 비교 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 비교예 25~48의 액정 표시 장치를 제작하고, 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]

비교예 25~48의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 49~72)

실시예 1과 마찬가지로 표 50에 나타내는 비교 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 비교예 49~72의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 51~53에 나타낸다.

[표 50]

[표 51]

[표 52]

[표 53]

비교예 49~72의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 73~88)

실시예 1과 마찬가지로 표 54에 나타내는 비교 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 비교예 73~88의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 55~56에 나타낸다.

[표 54]

[표 55]

[표 56]

비교예 73~88의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 89~112)

실시예 1과 마찬가지로 표 57에 나타내는 비교 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 비교예 89~112의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 58~60에 나타낸다.

[표 57]

[표 58]

[표 59]

[표 60]

비교예 89~112의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 113~120)

실시예 1과 마찬가지로 표 61에 나타내는 비교 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 비교예 113~120의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 62에 나타낸다.

[표 61]

[표 62]

비교예 113~120의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 121~144)

실시예 1에서 사용한 VA셀에 액정 조성물 1, 2, 8, 13, 14, 19, 20 및 26을 각각 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 7, 9, 11을 각각 사용해서 비교예 121~144의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 63 및 64에 나타낸다.

[표 63]

[표 64]

[표 65]

비교예 121~144의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(실시예 241~264)

실시예 1과 마찬가지로 표 66에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 241~264의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 67~69에 나타낸다.

[표 66]

[표 67]

[표 68]

[표 69]

실시예 241~264의 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 265~280)

실시예 1과 마찬가지로 표 70에 나타내는 액정 조성물을 협지하고, 표 1에 나타내는 컬러 필터 1~6, 8, 10을 사용해서 실시예 265~280의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 표 71~72에 나타낸다.

[표 70]

[표 71]

[표 72]

실시예 265~280의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 조금이어서 허용할 수 있는 레벨이었다.

1: 기판 2: 컬러 필터층
2a: 특정 입자경 분포를 갖는 유기 안료를 함유하는 컬러 필터층
3a: 투명 전극층(공통 전극) 3b: 화소 전극층
4: 배향막 5: 액정층
5a: 특정 액정 조성물을 함유하는 액정층

Claims

제1기판과, 제2기판과, 상기 제1기판과 제2기판 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, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, A는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타낸다)로 표시되는 화합물을 30~50% 함유하고, 일반식(Ⅱ-1)

(식 중, R³은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, R⁴는 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 4~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내고, Z³은 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낸다)로 표시되는 화합물을 5~30% 함유하고, 일반식(Ⅱ-2)

(식 중, R⁵는 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, R⁶은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 4~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3~8의 알케닐옥시기를 나타내고, B는 불소 치환되어 있어도 되는, 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Z⁴는 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낸다)로 표시되는 화합물을 25~45% 함유하는 액정 조성물로 구성되고,
상기 컬러 필터가, 유기 안료를 함유하는 컬러 필터이며,
당해 유기 안료의 전체 입자 중 입자경이 1000㎚보다 큰 입자가 차지하는 체적분율이 1% 이하이고, 40㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자가 차지하는 체적분율이 25% 이하인 것을 특징으로 하는 컬러 필터인 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 컬러 필터가, 유기 안료의 전체 입자 중 입자경이 40㎚ 이상 1000㎚ 이하인 입자가 차지하는 체적분율이 15% 이하인 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 컬러 필터가, 유기 안료의 전체 입자 중 입자경이 100㎚ 이상 1000㎚ 이하인 입자가 차지하는 체적분율이 7% 이하인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 안료의 극대 투과 파장이 600㎚ 이상 700㎚ 이하인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 안료의 극대 투과 파장이 500㎚ 이상 600㎚ 이하인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 안료의 극대 투과 파장이 400㎚ 이상 500㎚ 이하인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 안료가, 유리 기판 상에서 형성된 도막에 분산된 것인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층에, 추가로 일반식(Ⅲ)

(식 중, R⁷ 및 R⁸은 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, D, E 및 F는 각각 독립적으로, 불소 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌을 나타내고, Z²는 단결합, -OCH₂-, -OCO-, -CH₂O- 또는 -COO-를 나타내고, n은 0, 1 또는 2를 나타낸다. 단, 일반식(I), 일반식(Ⅱ-1) 및 일반식(Ⅱ-2)로 표시되는 화합물을 제외한다)으로 표시되는 화합물을 3~35% 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(I)에서, A가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 화합물, 및 A가 1,4-페닐렌기를 나타내는 화합물을 각각 적어도 1종 이상 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(Ⅱ-2)에서, B가 1,4-페닐렌기를 나타내는 화합물, 및 B가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 화합물을 각각 적어도 1종 이상 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(Ⅱ-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 35~70% 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층을 구성하는 액정 조성물의, 이하의 식으로 표시되는 Z

(식 중, γ1은 회전 점도를 나타내고, Δn은 굴절률 이방성(異方性)을 나타냄)가 13000 이하이며, γ1이 150 이하이고, Δn이 0.08~0.13인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층을 구성하는 액정 조성물의, 네마틱 액정상 상한 온도가 60~120℃이며, 네마틱 액정상 하한 온도가 -20℃ 이하이고, 네마틱 액정상 상한 온도와 하한 온도의 차가 100~150인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층을 구성하는 액정 조성물의 비저항이 10¹²(Ω·m) 이상인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층이 일반식(V)

(식 중, X¹ 및 X²는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-(식 중, s는 2 내지 7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 함)를 나타내고, Z¹은 -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 나타냄), -C≡C- 또는 단결합을 나타내고, C는 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 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 중합해서 이루어지는 중합체에 의해 구성되는 액정 표시 장치.
제15항에 있어서,
일반식(V)에서, C가 단결합을 나타내고, Z¹이 단결합을 나타내는 액정 표시 장치.