KR20170003701A

KR20170003701A - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20170003701A
Application number: KR1020167035820A
Authority: KR
Inventors: 다케시 구리야마; 조우지 가와무라; 히토시 곤도우; 히로시 마키; 준이치로 고이케; 마사미 시시쿠라
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-01-09
Also published as: JP6002998B2; CN106537239A; JPWO2016021583A1; CN106537239B; WO2016021583A1

Abstract

본 발명은, 특정의 액정 조성물과 특정의 안료 및 특정의 화합물을 사용한 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지해, 흰빠짐, 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 방지해, 소부 등의 표시 불량의 발생을 억제하는 특징을 가지므로, 특히, 액티브 매트릭스 구동용의 TN 모드, IPS 모드, 고분자 안정화 IPS 모드, FFS 모드, OCB 모드, VA 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 장치에 유용해, 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, 전자계산기를 비롯해서, 가정용 각종 전기기기, 측정 기기, 자동차용 패널, 워드프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전 등에 사용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(수퍼 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 수퍼 호메오트로픽)형, 혹은 FLC(강유전성 액정) 등을 들 수 있다. 또한 구동 방식으로서도 종래의 스태틱 구동으로부터 멀티플렉스 구동이 일반적으로 되어, 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)의 한쪽의 배향막과 기판의 사이에, 공통 전극으로 되는 투명 전극층(3a) 및 컬러 필터층(2)을 구비하고, 다른 한쪽의 배향막과 기판의 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), 및 필요에 따라서 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 대한 고도한 관리가 이루어져 왔다. 또한, 배향막을 형성하는 재료에 관해서도 배향막은 액정층이 직접 접촉해, 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 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 액정층의 사이에는, 배향막과 투명 전극이 개재하기 때문에, 액정층에의 직접적인 영향은 배향막 재료와 비교해서 대폭으로 적을 것으로 생각되고 있었다. 그러나, 배향막은 통상 0.1㎛ 이하의 막두께에 지나지 않으며, 투명 전극도 컬러 필터층측에 사용되는 공통 전극은 도전율을 올리기 위하여 막두께를 올린 것이어도 통상 0.5㎛ 이하이다. 따라서, 컬러 필터층과 액정층은 완전하게 격리된 환경에 놓여 있다고는 할 수 없으며, 컬러 필터층이, 배향막 및 투명 전극을 개재해서 컬러 필터층에 포함되는 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 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 방법으로는 안료 중의 불순물을 단순히 저감하는 것과 큰 차이는 없으며, 최근, 안료의 정제 기술이 진보해 있는 현상황에 있어서도 표시 불량을 해결하기 위한 개량으로서는 불충분한 것이었다.

한편, 컬러 필터 중에 포함되는 유기 불순물과 액정 조성물의 관계에 주목해, 이 유기 불순물의 액정층에의 용해하기 어려움을 액정층에 포함되는 액정 분자의 소수성 파라미터에 의해서 나타내고, 이 소수성 파라미터의 값을 일정값 이상으로 하는 방법이나 이 소수성 파라미터와 액정 분자 말단의 -OCF₃기에 상관관계가 있으므로, 액정 분자 말단에 -OCF₃기를 갖는 액정 화합물을 일정 비율 이상 함유하는 액정 조성물로 하는 방법(특허문헌 3)이 개시되어 있다.

그러나, 당해 인용문헌의 개시에 있어서도 안료 중의 불순물에 의한 액정층에의 영향을 억제하는 것이 발명의 본질로 되어 있으며, 컬러 필터에 사용되는 염안료(染顔料) 등의 색재의 구조와 액정 재료의 구조와의 직접적인 관계에 대해서는 검토가 행해져 있지 않아, 고도화하는 액정 표시 장치의 표시 불량 문제의 해결에는 이르러 있지 않았다.

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 방지해, 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 대하여 예의 검토한 결과, 특정의 구조의 액정 재료와, 특정의 구조의 안료 및 화합물을 사용한 컬러 필터를 사용한 액정 표시 장치가, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지해, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 것을 알아내 본원 발명의 완성에 이르렀다.

즉, 본 발명은,

제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 제2 기판 간에 협지된 액정층과, 적어도 RGB 삼색 화소부로 구성되는 컬러 필터와, 화소 전극과 공통 전극을 구비하고, 상기 액정층이 일반식(I)

(식 중, R³¹은 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 알콕시기, 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기 또는 알케닐옥시기를 나타내고, M³¹∼M³³은 서로 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 당해 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중의 1개 또는 2개의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, 당해 페닐렌기 중의 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, X³¹ 및 X³²는 서로 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z³¹는 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, n³¹은 및 n³²은 서로 독립하여 0, 1 또는 2를 나타내고, n³¹+n³²은 0, 1 또는 2를 나타내고, M³¹ 및 M³³이 복수 존재할 경우에는 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식(Ⅱ-a) 내지 일반식(Ⅱ-f)

(식 중, R¹⁹∼R³⁰은 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기를 나타내고, X²¹는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 함유하고,

상기 RGB 삼색 화소부의 적어도 1개의 화소부 중에, 색재로서, 하기 일반식(1)

(식(1) 중, R¹∼R¹⁰은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 알콕시기, -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²¹R²²을 나타낸다. R²¹ 및 R²²은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²¹과 R²²로 환 구조를 형성해도 된다.

R¹¹은 -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²³R²⁴을 나타낸다. R²³ 및 R²⁴은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²³과 R²⁴로 환 구조를 형성해도 된다. M은 수소 원자, 나트륨 원자 또는 칼륨 원자를 나타낸다. 단, R¹∼R¹⁰ 중 1 이상이 -SO₂NR²¹R²²이다)으로 표시되는 잔텐 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 특정의 액정 조성물과 특정의 안료 및 특정의 화합물을 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 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면.

본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 도 2에 나타낸다. 배향막(4)을 갖는 제1 기판과 제2 기판의 2매의 기판(1)의 한쪽의 배향막과 기판의 사이에, 공통 전극으로 되는 투명 전극층(3a) 및 특정의 안료 및 특정의 화합물을 함유하는 컬러 필터층(2a)을 구비하고, 다른 한쪽의 배향막과 기판의 사이에 화소 전극층(3b)을 구비하고, 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 씰재 및 봉지재에 의해서 첩합되어 있고, 대부분의 경우 그 사이에는 기판 간 거리를 유지하기 위하여 입상(粒狀) 스페이서 또는 포토리소그래피법에 의해 형성된 수지로 이루어지는 스페이서주(柱)가 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 나타내고, M³¹∼M³³은 서로 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 당해 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중의 1개 또는 2개의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, 당해 페닐렌기 중의 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, X³¹ 및 X³²는 서로 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z³¹는 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, n³¹은 및 n³²은 서로 독립하여 0, 1 또는 2를 나타내고, n³¹+n³²은 0, 1 또는 2를 나타내고, M³¹ 및 M³³이 복수 존재할 경우에는 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식(Ⅱ-a) 내지 일반식(Ⅱ-f)

(식 중, R¹⁹∼R³⁰은 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기를 나타내고, X²¹는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물로 구성된다.

일반식(I)에 있어서, R³¹은 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 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 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조일 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. 또한, 점도가 작으며 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도의 추가적인 단축을 목적으로 하면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 사용하는 것이 바람직하며, 알케닐기 곁에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시하면, 하나의 해결책으로서는, R³¹은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 다종류의 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 더 바람직하다.

M³²은,

인 것이 바람직하고,

인 것이 보다 바람직하고,

인 것이 더 바람직하다.

M³³은,

인 것이 바람직하고,

인 것이 보다 바람직하고,

인 것이 더 바람직하다.

X³¹ 및 X³²는, 적어도 어느 한 쪽은 불소 원자가 바람직하고, 둘 모두 불소 원자인 것이 더 바람직하다.

Z³¹는, 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 바람직하고, n³²은 0 또는 1이 바람직하며, 0이 더 바람직하고, n³¹+n³²은 1 또는 2가 바람직하고, 2가 더 바람직하다.

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

(식 중, R³²은 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼10의 알케닐옥시기를 나타내고, X³¹∼X³⁸는 서로 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z³¹는 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다)

일반식(Ia)∼일반식(If)에 있어서, R³²은 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 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 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조일 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.

X³³ 및 X³⁴는, 적어도 어느 한 쪽은 불소 원자가 바람직하고, 둘 모두 불소 원자인 것이 더 바람직하다.

X³⁵ 및 X³⁶는, 적어도 어느 한 쪽은 불소 원자가 바람직하고, 둘 모두 불소 원자인 것은 Δε를 크게 하는 경우는 효과가 있지만, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

X³⁷ 및 X³⁸는, 적어도 어느 한 쪽은 수소 원자가 바람직하고, 둘 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. X³⁷ 및 X³⁸ 중 적어도 어느 한 쪽이 불소 원자일 경우, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

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

일반식(Ⅱa)∼일반식(Ⅱf)에 있어서, R¹⁹∼R³⁰은 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 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 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조일 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 속도의 추가적인 단축을 목적으로 하면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 사용하는 것이 바람직하며, 알케닐기 곁에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시하면, 하나의 해결책으로서는, R¹⁹∼R³⁰은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 다종류의 R¹⁹∼R³⁰을 병용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, R¹⁹∼R³⁰로서, 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. R¹⁹이 알킬기이며 R²⁰이 알콕시기인 것이 보다 바람직하다. R¹⁹이 탄소 원자수 3∼5의 알킬기이며 R²⁰이 탄소 원자수 1∼2의 알콕시기인 것이 더 바람직하다.

R²¹∼R²²은 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하다. 양쪽 모두 알케닐기인 경우는 응답 속도를 빠르게 할 경우에 호적(好適)하게 사용되지만, 액정 표시 소자의 화학적 안정성을 좋게 하고 싶은 경우는 바람직하지 않다.

R²³∼R²⁴의 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 요구하면, R²³∼R²⁴의 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것을 요구하면, R²³∼R²⁴의 적어도 한쪽은 알콕시기인 것이 바람직하다.

R²⁵∼R²⁶의 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 요구하면, R²⁵∼R²⁶의 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것을 요구하면, R²⁵∼R²⁶의 적어도 한쪽은 알콕시기인 것이 바람직하다. R²⁵은 알케닐기이며 R²⁶은 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R²⁵은 알킬기이며 R²⁶은 알콕시기인 것도 바람직하다.

R²⁷∼R²⁸의 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 요구하면, R²⁷∼R²⁸의 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것을 요구하면, R²⁷∼R²⁸의 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.

X²¹는 불소 원자인 것이 바람직하다.

R²⁹∼R³⁰의 적어도 한쪽은, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것을 요구하면, R²⁹∼R³⁰의 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하고, 신뢰성이 좋은 것을 요구하면, R²⁹∼R³⁰의 적어도 한쪽은 알킬기인 것이 바람직하다. R²⁹은 알킬기 또는 알케닐기이며 R³⁰은 알킬기 또는 알케닐기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R²⁹은 알킬기이며 R³⁰은 알케닐기인 것도 바람직하다. 또한, R²⁹은 알킬기이며 R³⁰은 알킬기인 것도 바람직하다.

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

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층은, 또한, 일반식(Ⅲ-a) 내지 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 나타내고, X⁴¹∼X⁴⁸는 서로 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z⁴¹는 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다.

일반식(Ⅲa)∼일반식(Ⅲf)에 있어서, R⁴¹은 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 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 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조일 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. 또한, 점도가 작으며 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도의 추가적인 단축을 목적으로 하면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 사용하는 것이 바람직하며, 알케닐기 곁에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시하면, 하나의 해결책으로서는, R⁴¹은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 다종류의 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 한 쪽은 불소 원자가 바람직하고, 둘 모두 불소 원자인 것이 더 바람직하다.

Z⁴¹는, 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 한 쪽은 불소 원자가 바람직하고, 둘 모두 불소 원자인 것은 큰 Δε를 얻기 위하여 바람직하지만, 반대로, 저온에서의 용해성을 좋게 할 경우에는 바람직하지 않다.

X⁴⁵ 및 X⁴⁶는, 적어도 어느 한 쪽은 수소 원자가 바람직하고, 둘 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. 불소 원자를 다용하는 것은, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

X⁴⁷ 및 X⁴⁸는, 적어도 어느 한 쪽은 수소 원자가 바람직하고, 둘 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. X⁴⁷ 및 X⁴⁸ 중 적어도 어느 한 쪽이 불소 원자일 경우, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

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

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층의 액정 조성물은, 25℃에 있어서의 Δε가 +3.5 이상인 것이 바람직하며, +3.5∼+15.0인 것이 보다 바람직하다. 또한, 25℃에 있어서의 Δn이 0.08∼0.14인 것이 바람직하며, 0.09∼0.13인 것이 보다 바람직하다. 더 상세히 기술하면, 얇은 셀갭에 대응하는 경우는 0.10∼0.13인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응하는 경우는 0.08∼0.10인 것이 바람직하다. 20℃에 있어서의 η가 10∼45mPa·s인 것이 바람직하며, 10∼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 액정, 콜레스테릭 액정 등을 함유해도 된다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물에는, PS 모드, 횡전계형 PSA 모드 또는 횡전계형 PSVA 모드 등의 액정 표시 소자를 제작하기 위하여, 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 육원환이 복수 연결한 액정 골격을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 더 구체적으로는, 일반식(Ⅴ)

(식 중, X⁵¹ 및 X⁵²는 각각 독립하여, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,

Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립하여, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-(식 중, s는 2 내지 7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 한다)를 나타내고, Z⁵¹는 -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 독립하여, 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)으로 표시되는 이관능 모노머가 바람직하다.

X⁵¹ 및 X⁵²는, 모두 수소 원자를 나타내는 디아크릴레이트 유도체, 모두 메틸기를 갖는 디메타크릴레이트 유도체의 어느 것도 바람직하며, 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 소자에 있어서는, 디메타크릴레이트 유도체가 특히 바람직하다.

Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립하여, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-를 나타내지만, PSA 표시 소자에 있어서는 적어도 한쪽이 단결합인 것이 바람직하며, 함께 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.

Z⁵¹는, -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 환 구조를 나타낼 경우, Z⁵¹는 단결합 이외의 연결기도 바람직하고, M⁵¹이 단결합일 경우, Z⁵¹는 단결합이 바람직하다.

이러한 점에서, 일반식(Ⅴ)에 있어서, Sp¹ 및 Sp²의 사이의 환 구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 구조가 바람직하다.

일반식(Ⅴ)에 있어서, M⁵¹이 단결합을 나타내고, 환 구조가 2개의 환으로 형성될 경우에 있어서, 다음의 식(Ⅴa-1)∼식(Ⅴa-5)을 나타내는 것이 바람직하며, 식(Ⅴa-1)∼식(Ⅴa-3)을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 식(Ⅴa-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.

(식 중, 양단은 Sp¹ 또는 Sp²에 결합하는 것으로 한다)

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

이상의 점에서, 중합성 화합물로서는, 일반식(Ⅴ-1)∼일반식(Ⅴ-4)이 특히 바람직하며, 그 중에서도 일반식(Ⅴ-2)이 가장 바람직하다.

(식 중, Sp²는 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬렌기를 나타낸다)

본 발명에 있어서의 액정 조성물에 중합성 화합물을 첨가할 경우에 있어서, 중합개시제가 존재하지 않는 경우여도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진하기 위하여 중합개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 중합성 화합물을 함유한 액정 조성물은, 이것에 포함되는 중합성 화합물이 자외선 조사에 의해 중합함으로써 액정 배향능이 부여되고, 액정 조성물의 복굴절을 이용해서 광의 투과광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용된다. 액정 표시 소자로서, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자), TN-LCD(트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), STN-LCD(수퍼 트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), OCB-LCD 및 IPS-LCD(인플레인 스위칭 액정 표시 소자)에 유용하지만, AM-LCD에 특히 유용하고, 투과형 혹은 반사형의 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.

(컬러 필터)

본 발명에 있어서의 컬러 필터는, 적어도 RGB 삼색 화소부로 구성되지만, 당해 RGB 삼색 화소부의 적어도 1개의 화소부 중에는, 색재로서, 하기 일반식(1)

R¹¹은 -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²³R²⁴을 나타낸다. R²³ 및 R²⁴은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²³과 R²⁴로 환 구조를 형성해도 된다. M은 수소 원자, 나트륨 원자 또는 칼륨 원자를 나타낸다. 단, R¹∼R¹⁰ 중 1 이상이 -SO₂NR²¹R²²이다)으로 표시되는 잔텐 화합물을 함유한다.

그 중에서도, R 화소부 및 B 화소부의 적어도 1개의 화소부 중에 상기 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

또한, RGB 삼색 화소부는, 색재로서, R 화소부 중에 디케토피롤로피롤 안료 및/또는 음이온성 적색 유기 염료를, G 화소부 중에 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료, 프탈로시아닌계 녹색 염료, 프탈로시아닌계 청색 염료와 아조계 황색 유기 염료와의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을, B 화소부 중에 ε형 프탈로시아닌 안료 또는 양이온성 청색 유기 염료를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 일반식(1)에 있어서, R¹∼R¹⁰로 표시되는 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 수산기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃Na, -SO₃K 또는 -SO₃H, -SO₂NR²³R²⁴ 등을 들 수 있다.

R²¹ 및 R²²로 표시되는 알킬기로서는 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기 등을 들 수 있고, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기인 것이 바람직하다. 탄소수 1∼10의 환상 알킬기로서는 예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 2-시클로헥실에틸기 등을 들 수 있고, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 2-시클로헥실에틸기인 것이 바람직하다.

R²¹과 R²²이 환 구조를 형성할 경우, 구체예로서 이하의 구조를 들 수 있다.

R²¹ 및 R²² 중 어느 한 쪽은 수소 이외인 것이 바람직하다.

R¹¹은 -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²³R²⁴을 나타낸다. R²³ 및 R²⁴은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²³과 R²⁴로 환 구조를 형성해도 된다. R²³ 및 R²⁴로 표시되는 알킬기로서는 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기 등을 들 수 있고, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기인 것이 바람직하다. 탄소수 1∼10의 환상 알킬기로서는 예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로헥실메틸기 등을 들 수 있고, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 2-시클로헥실에틸기인 것이 바람직하다.

R²³과 R²⁴이 환 구조를 형성할 경우, 구체예로서 이하의 구조를 들 수 있다.

R²³ 및 R²⁴ 중 어느 한 쪽은 수소 이외인 것이 바람직하다.

상기 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물의 구체예로서는, 예를 들면, 이하에 기재한 화합물을 들 수 있지만, 본 발명은 그 주지(主旨)를 넘지 않는 한, 이들로 한정되는 것은 아니다.

[화 23]

No.1 : R^a=도데실

No.2 : R^a=2-에틸헥실

No.3 : R^a=2-시클로헥실에틸

[화 24]

No.4 : R^a=2-에틸헥실, R^b=2-에틸헥실

No.5 : R^a=데실, R^b=데실

[화 25]

No.6 : R^a=도데실

No.7 : R^a=2-에틸헥실

No.8 : R^a=2-시클로헥실에틸

[화 26]

No.9 : R^a=2-에틸헥실, R^b=2-에틸헥실

No.10 : R^a=데실, R^b=데실

[화 27]

No.11 : R^a=도데실

No.12 : R^a=2-에틸헥실

No.13 : R^a=2-시클로헥실에틸

[화 28]

No.14 : R^a=2-에틸헥실, R^b=2-에틸헥실

No.15 : R^a=데실, R^b=데실

[화 29]

No.16 : C. I. Acid Red 289

(G 화소부)

G 화소부 중에는, 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료, 프탈로시아닌계 녹색 염료, 프탈로시아닌계 청색 염료와 아조계 황색 유기 염료와의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다. 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료로서는, Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb으로 이루어지는 군에서 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이고, 그 중심 금속이 3가일 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 하나가 결합해 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교해 있고, 그 중심 금속이 4가 금속일 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 되며 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 하나가 결합해 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료가 바람직하다. 당해 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료로서는, 다음의 2개의 군의 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 들 수 있다.

(제1 군)

Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb으로 이루어지는 군에서 선택되는 금속을 중심 금속으로서 가지며, 프탈로시아닌 분자 1개당 8∼16개의 할로겐 원자가 프탈로시아닌 분자의 벤젠환에 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이고, 그 중심 금속이 3가일 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기(-SO₃H) 중 어느 하나가 결합해 있고, 중심 금속이 4가 금속일 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 되며 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 하나가 결합해 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료.

(제2 군)

Al, Sc, Ga, Y 및 In으로 이루어지는 군에서 선택되는 3가 금속을 중심 금속으로 하고, 프탈로시아닌 분자 1개당 8∼16개의 할로겐 원자가 프탈로시아닌 분자의 벤젠환에 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌의 2분자를 구성단위로 하고, 이들 구성단위의 각 중심 금속이 산소 원자, 황 원자, 설피닐(-SO-) 및 설포닐(-SO2-)로 이루어지는 군에서 선택되는 2가 원자단을 개재해서 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 이량체(二量體)로 이루어지는 안료.

당해 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료에 있어서, 벤젠환에 결합하는 할로겐 원자는, 모두 동일해도 되고, 각각 달라도 된다. 또한, 하나의 벤젠환에 다른 할로겐 원자가 결합해 있어도 된다.

여기에서, 프탈로시아닌 분자 1개당 8∼16개의 할로겐 원자 중 9∼15개의 브롬 원자가 프탈로시아닌 분자의 벤젠환에 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 황미(黃味)를 띈 밝은 녹색을 나타내며, 컬러 필터의 녹색 화소부에의 사용에 최적이다. 당해 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 물이나 유기 용매에 불용 또는 난용이다. 당해 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료에는, 후술하는 마감 처리가 행해져 있지 않은 안료(조안료(粗顔料)라고도 함)도, 마감 처리가 행해진 안료도, 모두 포함된다.

상기 제1 군 및 제2 군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 하기 일반식(PIG-1)으로 나타낼 수 있다.

제1 군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 상기 일반식(PIG-1)에 있어서, 다음과 같다.

일반식(PIG-1)에 있어서, X₁∼X₁₆는, 수소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다. 하나의 벤젠환에 결합한 4개의 X의 원자는 동일해도 되며 달라도 된다. 4개의 벤젠환에 결합한 X₁∼X₁₆ 중, 8∼16개는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자이다. M은 중심 금속을 나타낸다. 후술하는 Y 및 그것의 개수m이 동일한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료의 범위에 있어서, 16개의 X₁∼X₁₆ 중 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자의 합계가 8 미만인 안료는 청색이고, 마찬가지로 16개의 X₁∼X₁₆ 중 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자의 합계가 8 이상인 안료이며 상기 합계값이 클수록 황미가 강해진다. 중심 금속M에 결합하는 Y는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 중 어느 하나의 할로겐 원자, 산소 원자, 수산기 및 설폰산기로 이루어지는 군에서 선택되는 1가 원자단이고, m은 중심 금속M에 결합하는 Y의 수를 나타내며, 0∼2의 정수이다.

중심 금속M의 원자가에 의해, m의 값이 결정된다. 중심 금속M이, Al, Sc, Ga, Y, In과 같이 원자가가 3가일 경우, m=1이고, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 수산기 및 설폰산기로 이루어지는 군에서 선택되는 기의 하나가 중심 금속에 결합한다. 중심 금속M이, Si, Ti, V, Ge, Zr, Sn과 같이 원자가가 4가인 경우는, m=2이고, 산소의 하나가 중심 금속에 결합하거나, 또는 불소, 염소, 브롬, 요오드, 수산기 및 설폰산기로 이루어지는 군에서 선택되는 기의 2개가 중심 금속에 결합한다. 중심 금속M이, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Zr, Sn, Pb와 같이 원자가가 2가인 경우는, Y는 존재하지 않는다.

또한, 제2 군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 상기 일반식(PIG-1)에 있어서 다음과 같다.

상기 일반식(PIG-1)에 있어서, X₁∼X₁₆에 대해서는, 상기 정의와 동의(同義)이고, 중심 금속M은 Al, Sc, Ga, Y 및 In으로 이루어지는 군에서 선택되는 3가 금속을 나타내고, m은 1을 나타낸다. Y는 다음의 원자단을 나타낸다.

[화 31]

또, 원자단Y의 화학 구조 중, 중심 금속M은 상기한 정의와 동의이고, X₁₇∼X₃₂에 대해서는, 일반식(PIG-1)에 있어서 상기한 X₁∼X₁₆의 정의와 동의이다. A는, 산소 원자, 황 원자, 설피닐(-SO-) 및 설포닐(-SO2-)로 이루어지는 군에서 선택되는 2가 원자단을 나타낸다. 일반식(PIG-1) 중의 M과 원자단Y의 M은, 2가 원자단A를 개재해서 결합해 있는 것을 나타낸다.

즉, 제2 군에 속하는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료는, 할로겐화 금속 프탈로시아닌의 2분자를 구성단위로 하고, 이들이 상기 2가 원자단을 개재해서 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 이량체이다.

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

(1) 할로겐화구리프탈로시아닌 안료, 할로겐화주석프탈로시아닌 안료, 할로겐화니켈프탈로시아닌 안료, 할로겐화아연프탈로시아닌 안료와 같은, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Zr, Sn 및 Pb으로 이루어지는 군에서 선택되는 2가 금속을 중심 금속으로서 가지며, 또한 프탈로시아닌 분자 1개당 4개의 벤젠환에 8∼16개의 할로겐 원자가 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료. 또, 이 중에서, 염소화브롬화아연프탈로시아닌 안료는, C. I. Pigment Green 58이며, 특히 바람직하다.

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

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

(4) 할로겐화된 μ-옥소-알루미늄프탈로시아닌 이량체, 할로겐화된 μ-티오-알루미늄프탈로시아닌 이량체와 같은, Al, Sc, Ga, Y 및 In으로 이루어지는 군에서 선택되는 3가 금속을 중심 금속으로 하고, 프탈로시아닌 분자 1개당 4개의 벤젠환에 8∼16개의 할로겐 원자가 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌의 2분자를 구성단위로 하고, 이들 구성단위의 각 중심 금속이 산소 원자, 황 원자, 설피닐 및 설포닐로 이루어지는 군에서 선택되는 2가 원자단을 개재해서 결합한 할로겐화 금속 프탈로시아닌 이량체로 이루어지는 안료.

할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료로서는, 구체적으로는, C. I. Pigment Green 7, 동(同) 36 및 동 58에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하며, Green 36 및 동 58에서 선택되는 1종 또는 2종이 보다 바람직하다. 프탈로시아닌계 녹색 염료로서는, 구체적으로는, C. I. Solvent Green 4, 동 5, 동 7 및 동 28에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하다. 프탈로시아닌계 청색 염료로서는, 구체적으로는, C. I. Solvent Blue 4, 동 5, 동 25, 동 35, 동 36, 동 38, 동 58, 동 59, 동 67 및 동 70에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하며, Blue 25, 동 38, 동 67 및 동 70에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 보다 바람직하다. 아조계 황색 유기 염료로서는, 구체적으로는, C. I. Solvent Yellow 2, 동 4, 동 14, 동 16, 동 18, 동 21, 동 56, 동 72, 동 82, 동 124, 동 162 및 동 163에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하며, Yellow 82 및 동 162에서 선택되는 1종 또는 2종이 보다 바람직하다.

(R 화소부)

R 화소부 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 및 동 73에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하며, Red 254, 동 255, 동 264 및 동 272에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 보다 바람직하고, C. I. Pigment Red 254가 특히 바람직하다. 음이온성 적색 유기 염료로서는, 구체적으로는, C. I. Solvent Red 124, Acid Red 52 및 동 289에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하며, C. I. Solvent Red 124가 특히 바람직하다.

(B 화소부)

B 화소부 중에는, ε형 프탈로시아닌 안료 또는 양이온성 청색 유기 염료를 함유하는 것이 바람직하다. ε형 프탈로시아닌 안료로서는, Pigment Blue 15:6이 바람직하고, 양이온성 청색 유기 염료로서는, 트리아릴메탄계 염료를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 RGB 삼색 화소부는, 색재로서, R 화소부 중에 C. I. Solvent Red 124를, G 화소부 중에, C. I. Solvent Blue 67과 C. I. Solvent Yellow 82 또는 동 162와의 혼합물을, B 화소부 중에 Pigment Blue 15:6을 함유하고, R 화소부 중 및/또는 B 화소부 중에 상기 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 RGB 삼색 화소부는, 색재로서, R 화소부 중에 C. I. Pigment Red 254를, G 화소부 중에, C. I. Pigment Green 7, 동 36 및 동 58에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을, B 화소부 중에 Pigment Blue 15:6 및/또는 트리아릴메탄계 염료를 함유하고, R 화소부 중 및/또는 B 화소부 중에 상기 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물을 함유하는 것도 바람직하다.

상기 RGB 삼색 화소부는, 색재로서, R 화소부 중에 추가로, C. I. Pigment Red 177, 동 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. Acid Red 52, C. I. Basic Red 1, C. I. Solvent Red 89, C. I. Solvent Orange 56, C. I. Solvent Yellow 21, 동 82, 동 83:1, 동 33 및 동 162로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기 염안료를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 RGB 삼색 화소부는, 색재로서, G 화소부 중에 추가로, C. I. Pigment Yellow 150, 동 215, 동 185, 동 138, C. I. Solvent Yellow 21, 동 82, 동 83:1 및 동 33으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기 염안료를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 RGB 삼색 화소부는, 색재로서, B 화소부 중에 추가로 C. I. Pigment Violet 23, C. I. Basic Violet 10, C. I. Acid Blue 1, 동 90, 동 83, C. I. Direct Blue 86, C. I. Pigment Blue 15, 동 15:1, 동 15:2, 동 15:3 및 동 15:4으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기 염안료를 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 컬러 필터가, 적어도 RGB 삼색 화소부와 Y 화소부로 구성되고, 색재로서, Y 화소부에, C. I. Pigment Yellow 150, 동 215, 동 185, 동 138, 동 139, C. I. Solvent Yellow 21, 82, 동 83:1, 동 33 및 동 162로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 황색 유기 염안료를 함유하는 것도 바람직하다. 또한, 컬러 필터는, 블랙 매트릭스를 갖고 있어도 된다.

본 발명에 있어서의 컬러 필터에 있어서의 각 화소부의 C 광원 하의 XYZ 표색계에서의 색도x 및 색도y는, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지해, 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 문제 발생을 억제하는 관점에서, 이하와 같은 것이 바람직하다.

R 화소부의 C 광원 하의 XYZ 표색계에서의 색도x는 0.58∼0.69인 것이 바람직하며, 0.62∼0.68인 것이 보다 바람직하고, 색도y는 0.30∼0.36인 것이 바람직하며, 0.31∼0.35인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.58∼0.69이며, 또한 색도y는 0.30∼0.36인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.62∼0.68이며, 또한 색도y는 0.31∼0.35인 것이 보다 바람직하다.

G 화소부의 C 광원 하의 XYZ 표색계에서의 색도x는 0.19∼0.35인 것이 바람직하며, 0.20∼0.26인 것이 보다 바람직하고, 색도y는 0.54∼0.76인 것이 바람직하며, 0.64∼0.74인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.19∼0.35이며, 또한 색도y는 0.54∼0.76인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.20∼0.26이며, 또한 색도y는 0.64∼0.74인 것이 보다 바람직하다.

B 화소부의 C 광원 하의 XYZ 표색계에서의 색도x는 0.12∼0.20인 것이 바람직하며, 0.13∼0.19인 것이 보다 바람직하고, 색도y는 0.01∼0.16인 것이 바람직하고, 0.03∼0.09인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.12∼0.20이며, 또한 색도y는 0.01∼0.16인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.13∼0.19이며, 또한 색도y는 0.03∼0.09인 것이 보다 바람직하다.

Y 화소부의 C 광원 하의 XYZ 표색계에서의 색도x는 0.46∼0.50인 것이 바람직하며, 0.47∼0.48인 것이 보다 바람직하고, 색도y는 0.48∼0.53인 것이 바람직하며, 0.50∼0.52인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.46∼0.50이며, 또한 색도y는 0.48∼0.53인 것이 보다 바람직하고, 색도x는 0.47∼0.48이며, 또한 색도y는 0.50∼0.52인 것이 보다 바람직하다.

여기에서, XYZ 표색계란, 1931년에 CIE(국제 조명 위원회)에 있어서 표준 표색계로서 승인된 표색계를 말한다.

상기한 각 화소부에 있어서의 색도는, 사용하는 염안료의 종류나 그들의 혼합 비율을 바꿈으로써 조정할 수 있다. 예를 들면, R 화소인 경우는 적색 염안료에 황색 염안료 및/또는 등색(橙色) 안료를, G 화소인 경우는 녹색 염안료에 황색 염안료를, B 화소인 경우는 청색 염안료에 자색 염안료 또는 황미의 청색 염안료를 적당량 첨가함에 의해서 조정하는 것이 가능하다. 또한, 안료의 입경을 적의(適宜) 조정함에 의해서도 조정할 수 있다.

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

R 화소, G 화소, B 화소, 필요에 따라 Y 화소 등의 다른 색의 화소마다, 후기하는 광경화성 조성물을 조제해서, 상기한 조작을 반복함에 의해, 소정의 위치에 R 화소, G 화소, B 화소, Y 화소의 착색 화소부를 갖는 컬러 필터를 제조할 수 있다.

후기하는 광경화성 조성물을 유리 등의 투명 기판 상에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코트법, 슬릿 코트법, 롤 코트법, 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, 액채움법, 디핑법, 스프레이법 등을 들 수 있다. 광경화성 조성물의 노광, 현상 후에, 필요한 색의 화소부가 형성된 투명 기판은 수세해 건조시킨다. 이렇게 해서 얻어진 컬러 필터는, 핫플레이트, 오븐 등의 가열 장치에 의해, 90∼280℃에서, 소정 시간 가열 처리(포스트베이크)함에 의하여, 착색 도막 중의 휘발성 성분을 제거함과 동시에, 광경화성 조성물의 경화 착색 피막 중에 잔존하는 미반응의 광경화성 화합물이 열경화해, 컬러 필터가 완성한다.

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

상기 광경화성 조성물의 제조 방법으로서는, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물과, 유기 용제와 분산제를 필수 성분으로서 사용하고, 이들을 혼합해 균일해지도록 교반 분산을 행해서, 우선 컬러 필터의 화소부를 형성하기 위한 안료 분산액을 조제하고 나서, 거기에, 광경화성 화합물과, 필요에 따라 열가소성 수지나 광중합개시제 등을 더해서 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, 시클로헥사논 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 디스파빅130, 디스파빅161, 디스파빅162, 디스파빅163, 디스파빅170, 디스파빅171, 디스파빅174, 디스파빅180, 디스파빅182, 디스파빅183, 디스파빅184, 디스파빅185, 디스파빅2000, 디스파빅2001, 디스파빅2020, 디스파빅2050, 디스파빅2070, 디스파빅2096, 디스파빅2150, 디스파빅LPN21116, 디스파빅LPN6919, 에프카사의 에프카46, 에프카47, 에프카452, 에프카LP4008, 에프카4009, 에프카LP4010, 에프카LP4050, LP4055, 에프카400, 에프카401, 에프카402, 에프카403, 에프카450, 에프카451, 에프카453, 에프카4540, 에프카4550, 에프카LP4560, 에프카120, 에프카150, 에프카1501, 에프카1502, 에프카1503, 루브리졸사의 솔스파스3000, 솔스파스9000, 솔스파스13240, 솔스파스13650, 솔스파스13940, 솔스파스17000, 18000, 솔스파스20000, 솔스파스21000, 솔스파스20000, 솔스파스24000, 솔스파스26000, 솔스파스27000, 솔스파스28000, 솔스파스32000, 솔스파스36000, 솔스파스37000, 솔스파스38000, 솔스파스41000, 솔스파스42000, 솔스파스43000, 솔스파스46000, 솔스파스54000, 솔스파스71000, 아지노모토가부시키가이샤의 아지스파PB711, 아지스파PB821, 아지스파PB822, 아지스파PB814, 아지스파PN411, 아지스파PA111 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, 말레인화 로진 등의 변성 로진, 로진 아민, 라임 로진, 로진 알킬렌옥사이드 부가물, 로진알키드 부가물, 로진 변성 페놀 등의 로진 유도체 등의, 실온에서 액상이며 수불용성의 합성수지를 함유시킬 수 있다. 이들 분산제나, 수지의 첨가는, 플로큘레이션의 저감, 안료의 분산안정성의 향상, 분산체의 점도 특성을 향상에도 기여한다.

또한, 분산조제로서, 유기 안료 유도체의, 예를 들면, 프탈이미드메틸 유도체, 동(同) 설폰산 유도체, 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, 트리메틸올프로파논트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리스〔2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등의 비교적 분자량이 적은 다관능 모노머, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트 등과 같은 비교적 분자량이 큰 다관능 모노머를 들 수 있다.

광중합개시제로서는, 예를 들면 아세토페논, 벤조페논, 벤질디메틸케탄올, 벤조일퍼옥사이드, 2-클로로티오잔톤, 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 광중합개시제로서는, 예를 들면, BASF사제 「이르가큐어(상표명)-184」, 「이르가큐어(상표명)-369」, 「다로큐어(상표명)-1173」, BASF사제 「루시린-TPO」, 니혼가야쿠사제 「가야큐어(상표명)DETX」, 「가야큐어(상표명)OA」, 스토파사제 「바이큐어10」, 「바이큐어55」, 아크조사제 「트리고날PI」, 산도사제 「산도레이1000」, 아프죤사제 「데이프」, 구로가네가세이사제 「비이미다졸」 등이 있다.

또한 상기 광중합개시제에 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 밖의 질소 원자를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합해서 사용할 수도 있다.

광중합개시제의 배합률은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 질량 기준으로, 광중합성 혹은 광경화성 관능기를 갖는 화합물에 대해서 0.1∼30%의 범위가 바람직하다. 0.1% 미만에서는, 광경화 시의 감광도가 저하하는 경향이 있고, 30%를 초과하면, 안료 분산 레지스트의 도막을 건조시켰을 때에, 광중합개시제의 결정이 석출해서 도막 물성의 열화를 일으키는 경우가 있다.

상기한 바와 같은 각 재료를 사용해서, 질량 기준으로, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물 100부당, 300∼1000부의 유기 용제와, 1∼100부의 분산제를, 균일해지도록 교반 분산해서 상기 염안료액을 얻을 수 있다. 다음으로 이 안료 분산액에, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물 1부당, 열가소성 수지와 광경화성 화합물의 합계가 3∼20부, 광경화성 화합물 1부당 0.05∼3부의 광중합개시제와, 필요에 따라서 추가로 유기 용제를 첨가하고, 균일해지도록 교반 분산해서 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 포함되어 있고, 이들 중 적어도 한쪽이 산가를 갖고, 알칼리 가용성을 나타낼 경우에는, 알칼리 수용액으로의 세정이 컬러 필터 화소부의 형성에 효과적이다.

포토리소그래피법에 의한 컬러 필터 화소부의 제조 방법에 대하여 상세히 기술했지만, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물을 사용해서 조제된 컬러 필터 화소부는, 그 밖의 전착법, 전사법, 미셀전해법, PVED(Photo voltaic Electro deposition)법, 잉크젯법, 반전인쇄법, 열경화법 등의 방법으로 각색 화소부를 형성해서, 컬러 필터를 제조해도 된다.

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

〔컬러 필터에 있어서의 안료의 입자 상태〕

본 발명의 컬러 필터는, 유기 안료인 ε형 프탈로시아닌 안료의 입자의 체적 분율이, 1000㎚보다 큰 입자가 1% 이하이며, 40㎚ 이상 1000㎚ 이하가 25% 이하인 것이 바람직하다. 컬러 필터에 있어서, 컬러 필터의 상태에서의 유기 안료의 상태가, 가장 흰빠짐, 배향 불균일, 소부 등의 표시 불량의 억제에 공헌한다. 컬러 필터로 된 상태에서의 유기 안료 입자를 규정함으로써, 상기한 표시 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.

40㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자는, 이차 입자 혹은 삼차, 사차 입자 같은, 일차 입자가 응집한 고차 입자로서, 보다 바람직하게는 체적 분율이 15% 이하이다.

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

상기 ε형 프탈로시아닌 안료에 있어서, 1000㎚보다 큰 조대(粗大) 입자는 표시 상태에 악영향을 미칠 수도 있기 때문에 바람직하지 않으며, 1% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 컬러 필터 표면을 적당한 광학 현미경 등으로 관찰하면 된다.

〔초소각 엑스선 산란 프로파일〕

1000㎚ 이하의 입자의 체적 분율을 측정하기 위해서는, 초소각 엑스선 산란법에 의거한 초소각 엑스선 산란 프로파일을 해석함으로써 구할 수 있다.

구체적으로는, 초소각 엑스선 산란법에 의거해, 유기 안료의 초소각 엑스선 산란 프로파일(측정 산란 프로파일)을 측정하는 공정(A)과, 상기 유기 안료를, 반경R의 구상 입자로서 입경 분포의 편차가 존재하는 것으로 가정해서, 가상의 반경R₁의 값과 가상의 규격화 분산값으로부터, 이론 산란 프로파일을 시뮬레이션에 의해 구하는 공정(B)과, 당해 이론 산란 프로파일과 상기 측정 산란 프로파일을 커브피팅시켜서, 상기 이론 산란 프로파일과 상기 측정 산란 프로파일과의 잔차제곱합 Z값을 얻는 공정(C)과, 공정(C)에서 얻어지는 잔차제곱합 Z값이 2% 이하로 될 때까지, 새로운 반경R_n ₊₁의 값(n은 정수, R_n<R_n+1)과 각각 가상의 규격화 분산값을 더해 복수의 입경 분포 모델을 설정해서 상기 공정(B) 내지 (C)를 n회 반복하고, 상기 이론 산란 프로파일과 상기 측정 산란 프로파일을 커브피팅시킨 결과로부터 유기 안료의 일차 입자경 및 고차 입자의 평균 입자경, 규격화 분산값, 체적 분율 중의 적어도 1종을 결정하는 공정(D)을 갖는 측정 방법이다.

초소각 엑스선 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 생기는 산만한 산란·회절도 동시에 측정하는 방법이다. 소각 엑스선 산란법에서는, 물질 중에 1∼100㎚ 정도의 크기의 전자 밀도가 다른 영역이 있으면, 그 전자 밀도차에 의해 엑스선의 산만 산란을 계측할 수 있지만, 이 초소각 엑스선 산란법에서는, 물질 중에 1∼1000㎚ 정도의 크기의 전자 밀도가 다른 영역이 있으면, 그 전자 밀도차에 의해 엑스선의 산만 산란이 계측된다. 이 산란각과 산란 강도에 의거해서 측정 대상물의 입자경을 구한다.

초소각 엑스선 산란법을 실현하는 주요 기술은, 입사 X선의 파장폭이나 빔경(徑)을 좁혀 초소각 영역의 백그라운드 산란 강도를 저감하는 고도한 광학계 제어 기술을 사용해, 가능한 한 샘플에서부터 검출기까지의 거리, 소위 카메라 길이를 길게 해서 산란각이 작은 부분을 고정도(高精度)로 측정하는 2개의 기술로 달성된다. 실험실용의 소형의 장치에서는 주로 전자(前者)의 기술로 달성된다.

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

ε형 프탈로시아닌 안료의 입경 물성값을 측정할 경우, 엑스선 산란 장치의 입사 엑스선의 휘도가 10⁶Brilliance(photons/sec/㎟/mrad²/0.1%bandwidth) 이상이면, 충분한 산란 강도를 측정하는 것이 가능하며, 바람직하게는 10⁷Brilliance 이상이다. 도막의 기판이 유리 등일 경우, 엑스선을 흡수하기 쉽기 때문에, 입사 엑스선의 휘도가 현저하게 부족하므로, ε형 프탈로시아닌 안료의 일차 입자 및 고차 입자의 평균 입자경, 규격화 분산값, 체적 분율을 정도 좋게 측정하기 위해서는, 입사 X선의 휘도가 10¹⁶Brilliance 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10¹⁸Brilliance 이상이다.

10¹⁶Brilliance 이상의 고휘도 엑스선원을 얻기 위하여, 대형 방사광 시설, 예를 들면 효고현의 SPring-8이나 이바라키현의 Photon Factory 등의 광원을 사용할 수 있다. 이러한 설비에서는, 임의의 카메라 길이를 선택함으로써 목적의 산란 영역을 설정할 수 있다. 또한, 충분한 산란 강도를 얻기 위해서나, 시료 데미지를 방지하기 위해, 또한 검출기의 보호를 위하여 입사측에 어태뉴에이터라 불리는 몇 종의 금속제의 흡수판을 사용하거나, 노광 시간을 0.5∼60초 정도로 임의로 조정함에 의해, 최적인 측정 조건을 광범위한 목적에서 선택할 수 있다. 어태뉴에이터는, 예를 들면 Au, Ag, 몰리브덴제의 박막 등을 들 수 있다.

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

기판이 유리인 도막의 경우에 사용하는 방사광에 의한 초소각 산란 장치는, 축적링이라 불리는 원형 가속기로부터 취출한 백색광을 이결정(二結晶) 분광기로 단색화하고, X선 영역의 파장(예를 들면 1Å)을 선원으로 해, 시료대에 설치한 도막에 입사시키고, 산란광을 2차원 검출기로 일정 시간 노광해, 동심원상으로 얻어진 산란 프로파일을 1차원으로 평균화하고, 산란각(2θ)이 10° 미만의 범위인 각 산란각(2θ)에 있어서의 산란 강도I로 변환해, 소각 엑스선 산란 프로파일(측정 산란 프로파일)을 얻는 작업을 공정(A)로 한다.

다음으로, 공정(B)에서는, 얻어진 측정 산란 프로파일로부터, 유기 안료를 반경R의 구상 입자로서 입경 분포의 편차가 존재하는 것으로 가정해서, 가상의 반경R₁의 값과 가상의 규격화 분산값으로부터, 시판의 해석 소프트웨어를 사용해서 시뮬레이션을 행해, 이론 산란 프로파일을 구한다.

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

상기 식(1)에 있어서, q는 산란 벡터, V는 체적 적분의 영역을 나타내고, 물질 전체에서 적분을 행하는 것을 의미한다. 또한, F(q)는 형상 인자, S(q)는 구조 인자이고, 입자가 물질 중에서 무질서하게 존재할 경우, S(q)=1로 된다. 또한, 산란 벡터q는, 하기 식(2)으로 표시된다.

상기 식(2)에 있어서, λ는 엑스선의 파장이고, 2θ는 산란각이다. 상기 식(1)에 있어서, 입자가 반경R의 구상이면, 형상 인자F(q)는, 하기 식(3)으로 표시된다.

따라서, 상기 식(1), (2), 및 (3)으로부터, 가상의 반경R의 값을 가정해서, 형상 인자F(q)가 계산되면, 산란 강도I를 기술할 수 있다. 그러나, 상기 산란 강도I는, 물질 중의 입자가, 어느 일정한 크기(반경R이 일정)를 갖는 경우밖에 상정하고 있지 않다. 그런데, 실제의 물질 중에서는, 입자가 일정한 크기로 존재해 있는 경우는 드물며 입자의 크기에는, 어느 정도의 편차(입경 분포의 편차)가 존재하는 것이 일반적이다. 또한, 본 발명에서 목적으로 하고 있는 것은, 이러한 입경 분포의 편차가 있는 유기 안료의 입경 분포를 정확하고 정도 좋게 측정하는 것이므로, 필연적으로, 입경 분포의 편차라는 가정이 필요 없어진다.

이 입경 분포의 편차가 있으면, 상기 산란 강도I는, 다양한 사이즈를 갖는 입자로부터 생기는 산란의 중첩으로 부여된다. 입경 분포의 편차의 가정에 사용하는 분포 함수는, 통계학에서 사용되는 공지의 분포 함수를 사용할 수 있지만, 실제의 물질에 있어서의 입경 분포의 편차를 고려하면, Γ분포 함수를 사용하는 것이 바람직하다. 이 Γ분포 함수는, 하기 식(4)으로 표시된다.

여기에서, R₀은 구상 입자의 평균 반경, M은 입경 분포의 퍼짐 파라미터이다. 그런데, 물질 중의 입경 분포가 상기 Γ분포 함수로 부여되고, 산란 강도I가 다양한 반경R₁의 입자(평균 반경은 R₀)로부터 생기는 산란의 중첩으로 부여되는 것으로 가정할 수 있다고 하면, 입경 분포의 편차가 존재할 경우의 산란 강도I는, 상기 식(3) 및 (4)를 사용해서, 하기 식(5)으로 표시된다.

식(5) 중의 입자경 분포의 퍼짐 파라미터인 M은, 해석 결과로서는 식(6)의 변환에 의해, 규격화 분산값σ(%)으로서 출력된다.

상기 식(5)로부터, 공정(B)에서는, 가상의 반경R₁의 값과 가상의 규격화 분산값으로부터, 시뮬레이션에 의해 산란각(2θ)에 있어서의 산란 강도I를 계산해, 이론 산란 프로파일을 구한다.

다음으로, 공정(C)에서는, 산란 강도I로부터 계산되는 이론 산란 프로파일과 측정 산란 프로파일과의 커브피팅을 최소제곱법에 의해 실행한다.

프로파일 피팅에 있어서 정밀화하는 변수는, 평균 입자경(㎚), 규격화 분산값(%)이다. 또한, 프로파일 피팅은 측정 프로파일과 이론 산란 프로파일과의 잔차제곱합 Z값이 최소제곱법에 의해 최소로 되도록 실행되고, 이 잔차제곱합 Z값은 작을수록 입경 해석의 정도가 높아진다. 일반적으로 Z값은 2% 미만으로까지 내려가면 양 프로파일은 목시(目視) 레벨로 대략 겹쳐져, 수속한 것으로 판단해도 된다. 바람직하게는 Z값이 1% 미만이며, 보다 바람직하게는 0.5% 미만이다. 수속 시의 변수인 평균 일차 입자경 및 규격화 분산값이 해석 결과로서 얻어진다.

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

그 이유가, 입경 분포가 1종류가 아니고, 보다 큰 입자경을 갖는 안료 입자나 고차로 응집한 입자도 포함되는 등, 복수의 입경 분포를 가지고 있기 때문인 것으로 가정해, 새로운 입경 분포 모델을 도입한다.

공정(D)에서는, 공정(C)에서 얻어지는 잔차제곱합 Z값이 2% 이하로 될 때까지, 새로운 반경R_n ₊₁의 값(n은 정수, R_n<R_n+1)과 각각 가상의 규격화 분산값을 더해 복수의 입경 분포 모델을 설정해서 상기 공정(B) 내지 (C)를 n회 반복한다.

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

M₁은 1종류째의 입경 분포 퍼짐 파라미터이다.

M₂은 2종류째의 입경 분포 퍼짐 파라미터이다.

마찬가지로 3개째의 반경R3이나 그 이상의 분포를 가정한 경우도 I(3), I(4)··I(n)로 기술할 수 있다.

2개의 평균 입자경을 갖는 입경 분포 모델계의 전 산란 강도I_Total는 식(9)으로 표시된다.

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 가정해, 합계 n개의 입경 분포 모델로 전 산란 강도를 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 분포에 있어서, 예를 들면 n개의 각 입경 분포 성분의 체적 분율w(1), w(2)…w(n)는, 식(11)에 나타내는 비로 표시된다.

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

프로파일 피팅에 있어서 정밀화하는 변수는, 각 입경 분포 성분의 평균 입자경(㎚), 각 입경 분포의 폭을 나타내는 규격화 분산값(%), 및 각 성분의 체적 분율(%)이다. 또한, 프로파일 피팅은 측정 프로파일과 전 이론 산란 프로파일의 잔차제곱합인 Z값이 최소로 되도록 실행되고, 상기 각 변수가 결정된다.

본 (D)공정에 있어서의 프로파일 피팅이 양호하게 수속하지 않을 경우, 즉 잔차제곱합 Z값의 최소값이 구해지지 않을 때, 결정해야 할 변수가 지나치게 많은 것이 원인으로 되어 있는 경우가 있다. 이때, (C)공정에서 구해진 규격화 분산값을 참고해서 각 입경 분포 성분의 규격화 분산값을 고정해도 된다. 본 조작에 의해, 변수가 적어진 최소제곱법에 의한 프로파일 피팅은 수속이 용이해진다. 이렇게 해서 각 입경 분포 성분의 평균 입자경, 규격화 분산값(%), 및 각 성분의 체적 분율(%)이 해석 결과로서 얻어진다.

(배향막)

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 제1 기판과, 제2 기판 상의 액정 조성물과 접하는 면에는 액정 조성물을 배향시키기 위해, 배향막을 필요로 하는 액정 표시 장치에 있어서는 컬러 필터와 액정층 간에 배치하는 것이지만, 배향막의 막두께가 두꺼운 것이어도 100㎚ 이하로 얇아, 컬러 필터를 구성하는 안료 등의 색소와 액정층을 구성하는 액정 화합물과의 상호 작용을 완전하게 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 있으며, 특히, p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄 등의 지방족 또는 지환족 디아민 등의 디아민 및 부탄테트라카르복시산무수물이나 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산무수물 등의 지방족 또는 지환식테트라카르복시산무수물, 피로멜리트산이무수물 등의 방향족 테트라카르복시산무수물로부터 합성되는 폴리아믹산을 이미드화한, 폴리이미드 배향막이 바람직하다. 이 경우의 배향 부여 방법은, 러빙을 사용하는 것이 일반적이지만, 수직 배향막 등에 사용하는 경우는 배향을 부여하지 않고 사용할 수도 있다.

배향막 재료로서는, 칼콘, 신나메이트, 신나모일 또는 아조기 등을 화합물 중에 포함하는, 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 코트법 등의 방법에 의해 도포해서 수지막을 형성하는 것이 일반적이지만, 일축연신법, 랭뮤어-블로젯법 등을 사용할 수도 있다.

(투명 전극)

본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 재료로서는, 도전성의 금속 산화물을 사용할 수 있으며, 금속 산화물로서는 산화인듐(In₂O₃), 산화주석(SNO₂), 산화아연(ZnO), 산화인듐주석(In₂O₃-SNO₂), 산화인듐아연(In₂O₃-ZnO), 니오븀 첨가 이산화티타늄(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.

본 발명의 액정 표시 장치는, 특히 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 장치에 유용하고, 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, 노트형 PC, 휴대정보단말, 디지털사이니지 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 들어서 본 발명을 더 상세히 기술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.

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(%)

(셀두께 3.5㎛의 셀에 액정 조성물을 주입하고, 5V 인가, 프레임 타임 200ms, 펄스폭 64㎲의 조건에서 측정했을 때의 측정 전압과 초기 인가 전압과의 비를 %로 나타낸 값)

ID : 70℃에 있어서의 이온 밀도(pC/㎠)

(셀두께 3.5㎛의 셀에 액정 조성물을 주입하고, MTR-1(가부시키가이샤도요테크니카제)로 20V 인가, 주파수 0.05㎐의 조건에서 측정했을 때의 이온 밀도값)

소부:

액정 표시 소자의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1000시간 표시시킨 후에, 전화면 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 목시로 이하의 4단계 평가로 행했다.

◎ 잔상 없음

○ 잔상 극히 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨

△ 잔상 있으며 허용할 수 없는 레벨

× 잔상 있으며 상당히 열악

또, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호를 사용한다.

(환 구조)

(측쇄 구조 및 연결 구조)

[표 1]

[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 세플 비드를 가하고, 페인트컨디셔너(도요세이키가부시키가이샤제)로 4시간 분산한 후, 5㎛의 필터로 여과해 염료 착색액을 얻었다. 이 염료 착색액 75.00부와 폴리에스테르아크릴레이트 수지(아로닉스(상표명)M7100, 도아고세이가가쿠고교가부시키가이샤제) 5.50부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(상표명)DPHA, 니혼가야쿠가부시키가이샤제) 5.00부, 벤조페논(KAYACURE(상표명)BP-100, 니혼가야쿠가부시키가이샤제) 1.00부, 유카에스테르EEP 13.5부를 분산 교반기로 교반하고, 공경(孔徑) 1.0㎛의 필터로 여과해, 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 사용해서, 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 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 적색 염료 착색 조성물3을 얻었다.

[녹색 염료 착색 조성물1]

상기 적색 염료 착색 조성물1의 적색 염료1 10부 대신에, 청색 염료1(C. I. Solvent Blue 67) 3부와 황색 염료1(C. I. Solvent Yellow 162) 7부를 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 염료 착색 조성물1을 얻었다.

[녹색 염료 착색 조성물2]

상기 녹색 염료 착색 조성물1의 황색 염료1 7부 대신에, 황색 염료1(C. I. Solvent Yellow 162) 4부와 황색 염료3(C. I. Solvent Yellow 82) 3부를 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 염료 착색 조성물2를 얻었다.

[녹색 염료 착색 조성물3]

상기 녹색 염료 착색 조성물1의 청색 염료1 3부와 황색 염료1 7부 대신에, 녹색 염료1(C. I. Solvent Green 7) 10부를 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 염료 착색 조성물3을 얻었다.

[청색 염료 착색 조성물1]

상기, 적색 염료 착색 조성물1의 적색 염료1 10부 대신에, 청색 염료2(C. I. Solvent Blue 12) 10부를 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 염료 착색 조성물1을 얻었다.

[황색 염료 착색 조성물1]

상기 적색 염료 착색 조성물1의 적색 염료1 10부 대신에, 황색 염료1(C. I. Solvent Yellow 21) 10부를 사용해서, 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 사용해서, 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, 디스파빅LPN21116(빅케미주식회사제) 7.0부, Saint-Gobain사제 0.3-0.4㎜φ 지르코니아 비드 「ER-120S」를 가하고, 페인트컨디셔너(도요세이키가부시키가이샤제)로 4시간 분산한 후, 1㎛의 필터로 여과해 안료 분산액을 얻었다. 이 안료 분산액 75.00부와 폴리에스테르아크릴레이트 수지(아로닉스(상표명)M7100, 도아고세이가가쿠고교가부시키가이샤제) 5.50부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(상표명)DPHA, 니혼가야쿠가부시키가이샤제) 5.00부, 벤조페논(KAYACURE(상표명)BP-100, 니혼가야쿠가부시키가이샤제) 1.00부, 유카에스테르EEP 13.5부를 분산 교반기로 교반하고, 공경 1.0㎛의 필터로 여과해, 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 DIC가부시키가이샤제 FASTOGEN SUPER RED ATY-TR) 2부, 황색 안료2(C. I. Pigment Yellow 139) 2부를 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 적색 안료 착색 조성물2를 얻었다.

[적색 안료 착색 조성물3]

상기 적색 안료 착색 조성물1의 적색 안료1 10부 대신에, 적색 안료1 8부, 상기 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물(화합물 No.16 : C. I. Acid Red 289) 2부를 사용해서 상기와 마찬가지로, 적색 안료 조성물3을 얻었다.

[녹색 안료 착색 조성물1]

상기 적색 안료 착색 조성물1의 적색 안료1 10부 대신에, 녹색 안료1(C. I. Pigment Green 36, DIC가부시키가이샤제 「FASTOGEN GREEN 2YK-CF」) 6부와 황색 안료1(C. I. Pigment Yellow 150, BAYER사제 FANCHON FAST YELLOW E4GN) 4부를 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 안료 착색 조성물1을 얻었다.

[녹색 안료 착색 조성물2]

상기 녹색 안료 착색 조성물1의 녹색 안료1 6부, 황색 안료1 4부 대신에, 녹색 안료2(C. I. Pigment Green 58, DIC가부시키가이샤제 FASTOGEN GREEN A110) 4부와 황색 안료3(C. I. Pigment YELLOW 138) 6부를 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 녹색 안료 착색 조성물2를 얻었다.

[청색 안료 착색 조성물1]

청색 안료1(C. I. Pigment Blue 15:6, DIC가부시키가이샤제 FASTOGEN Blue A510) 1.80부, 상기 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물(화합물 No.2) 0.18부, BYK-LPN21116(빅케미사) 2.84부, 시클로헥사논 10.19부, 0.3-0.4㎜φ 세플 비드를 폴리병에 넣고, 페인트컨디셔너(도요세이키가부시키가이샤제)로 4시간 분산해, 안료 분산액을 얻었다. 이 안료 분산액 75.00부와 폴리에스테르아크릴레이트 수지(아로닉스(상표명)M7100, 도아고세이가가쿠고교가부시키가이샤제) 5.50부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(상표명)DPHA, 니혼가야쿠가부시키가이샤제) 5.00부, 벤조페논(KAYACURE(상표명)BP-100, 니혼가야쿠가부시키가이샤제) 1.00부, 유카에스테르EEP(유니온카바이드사제) 13.5부를 분산 교반기로 교반하고, 공경 1.0㎛의 필터로 여과해, 청색 안료 착색 조성물1을 얻었다.

[청색 안료 착색 조성물2]

상기 청색 안료 착색 조성물1의 잔텐 화합물 대신에, 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물(화합물 No.4)을 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 안료 착색 조성물2를 얻었다.

[청색 안료 착색 조성물3]

상기 청색 안료 착색 조성물1의 잔텐 화합물 대신에, 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물(화합물 No.1)을 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 안료 착색 조성물3을 얻었다.

[청색 안료 착색 조성물4]

상기 청색 안료 착색 조성물1의 잔텐 화합물 대신에, 일반식(1)으로 표시되는 잔텐 화합물(화합물 No.12)을 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 청색 안료 착색 조성물4를 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 사용해서, 상기와 마찬가지로 하여, 황색 안료 착색 조성물1을 얻었다.

[컬러 필터의 제작]

미리 블랙 매트릭스가 형성되어 있는 유리 기판에, 적색 착색 조성물을 스핀 코트에 의해 막두께 2㎛로 되도록 도포했다. 70℃에서 20분간 건조 후, 초고압 수은 램프를 구비한 노광기로, 자외선을 포토 마스크를 개재해서 스트라이프상의 패턴 노광을 했다. 알칼리 현상액으로 90초간 스프레이 현상, 이온 교환수로 세정하고, 풍건했다. 또한, 클린 오븐 중에서, 230℃에서 30분간 포스트베이크를 행해, 스트라이프상의 착색층인 적색 화소를 투명 기판 상에 형성했다.

다음으로, 녹색 착색 조성물도 마찬가지로 스핀 코트로 막두께가 2㎛로 되도록 도포, 건조 후, 노광기로 스트라이프상의 착색층을 상술한 적색 화소와는 떨어진 장소에 노광해 현상함으로써, 상술 적색 화소와 인접한 녹색 화소를 형성했다.

다음으로, 청색 착색 조성물에 대해서도 마찬가지로 스핀 코트로 막두께 2㎛로 적색 화소, 녹색 화소와 인접한 청색 화소를 형성했다. 이것으로, 투명 기판 상에 적, 녹, 청의 3색의 스트라이프상의 화소를 갖는 컬러 필터가 얻어졌다.

필요에 따라서, 황색 착색 조성물에 대해서도, 마찬가지로 스핀 코트로 막두께 2㎛로 적색 화소, 녹색 화소와 인접한 황색 화소를 형성했다. 이것으로, 투명 기판 상에 적, 녹, 청, 황의 4색의 스트라이프상의 화소를 갖는 컬러 필터가 얻어졌다.

하기 표에 나타내는 염료 착색 조성물 또는 안료 착색 조성물을 사용해, 컬러 필터1∼4 및 비교 컬러 필터1을 작성했다.

[표 2]

〔컬러 필터 중의 유기 안료 체적 분율의 측정〕

(현미경으로의 조대 입자의 측정)

얻어진 컬러 필터1∼5의 B 화소부에 대하여, 임의의 5점에 대하여, Nikon사제 광학 현미경 Optiphot2로, 2000배로 관찰을 행한 바, 어느 것에 있어서도 1000㎚ 이상의 조대 입자는 관찰되지 않았다.

(USAXS로의 컬러 필터1∼5의 측정)

컬러 필터1∼5의 B 화소부를 Al제 시료 홀더에 테이프로 첩부하고, 투과용의 시료대에 세팅했다. 이하의 조건에서 초소각 엑스선 산란 측정을 행하고, 해석한 결과, 3개의 입자경 분포가 얻어지며, 이 중 평균 입자경 1㎚ 이상 40㎚ 미만의 분포로 표시되는 입자를 1차 입자, 마찬가지로 40㎚ 이상 100㎚ 미만의 분포를 2차 입자, 및 100㎚ 이상 1000㎚ 이하의 분포를 3차 입자로 나타내고, 상기 2차 입자와 3차 입자의 합계를 고차 입자로 했다.

상기 측정·해석의 결과, 컬러 필터1∼5의 B 화소부에 있어서의 평균 입자경 1㎚ 이상 40㎚ 미만의 분포로 표시되는 1차 입자의 체적 분율은 88.4%, 40㎚ 이상 100㎚ 미만의 분포로 표시되는 2차 입자의 체적 분율은 11.6%, 100㎚ 이상 1000㎚ 이하의 분포로 표시되는 3차 입자의 체적 분율은 0.0%로, 40㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자가 차지하는 체적 분율은 11.6%이었다.

측정 기기, 측정 방법은 이하와 같다.

측정 장치 : 대형 방사광 시설 : SPring-8 중에서, 프론티어소프트마타가이하츠산가쿠렌고가 소유하는 빔라인 : BL03XU 제2 해치

측정 모드 : 초소각 X선 산란(USAXS)

측정 조건 : 파장 0.1㎚, 카메라 길이 6m, 빔스폿 사이즈 140㎛×80㎛, 어태뉴에이터 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/]로부터 입수)

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

당해 컬러 필터의 각 화소부에 대하여, 올림푸스제 현미경 MX-50과 오츠카덴시제 분광 광도계 MCPD-3000 현미 분광 측광 장치를 사용해서, CIE1931 XYZ 표색계의 C 광원에 있어서의 x값과 y값을 측정했다. 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 3]

(실시예 1∼5)

전극 구조를 제1 및 제2 기판의 적어도 한쪽에 작성하고, 각각의 대향측에 수평 배향성의 배향막을 형성한 후 약 러빙 처리를 행해, IPS셀을 작성하고, 제1 기판과 제2 기판의 사이에 이하에 나타내는 액정 조성물1을 협지했다. 액정 조성물1의 물성값을 하기 표에 나타낸다. 다음으로, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 1∼5의 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 하기 표에 나타낸다.

[표 4]

[표 5]

액정 조성물1은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 75.5℃의 액정상 온도 범위를 가지며, 큰 유전율 이방성의 절대값을 갖고, 낮은 점성 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다.

실시예 1∼5의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 6∼15)

실시예 1과 마찬가지로 하기 표에 나타내는 액정 조성물2∼3을 협지하고, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 6∼15의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 6]

[표 7]

[표 8]

실시예 6∼15의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 16∼30)

실시예 1과 마찬가지로 하기 표에 나타내는 액정 조성물4∼6을 협지하고, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 16∼30의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 9]

[표 10]

[표 11]

[표 12]

실시예 16∼30의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 31∼45)

전극 구조를 제1 및 제2 기판에 작성하고, 각각의 대향측에 수평 배향성의 배향막을 형성한 후 약 러빙 처리를 행해, TN셀을 작성하고, 제1 기판과 제2 기판의 사이에 하기 표에 나타내는 액정 조성물7∼9를 협지했다. 다음으로, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 31∼45의 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 하기 표에 나타낸다.

[표 13]

[표 14]

[표 15]

[표 16]

실시예 31∼45의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 46∼55)

전극 구조를 제1 및 제2 기판의 적어도 한쪽에 작성하고, 각각의 대향측에 수평 배향성의 배향막을 형성한 후 약 러빙 처리를 행해, FFS셀을 작성하고, 제1 기판과 제2 기판의 사이에 하기 표에 나타내는 액정 조성물10∼11을 협지했다. 다음으로, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 46∼55의 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 하기 표에 나타낸다.

[표 17]

[표 18]

[표 19]

실시예 46∼55의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 56∼70)

실시예 37과 마찬가지로 하기 표에 나타내는 액정 조성물12∼14를 협지하고, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 56∼70의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 20]

[표 21]

[표 22]

[표 23]

실시예 56∼70의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 71∼75)

실시예 37에서 사용한 액정 조성물10에 비스메타크릴산비페닐-4,4'-디일을 0.3질량% 혼합해 액정 조성물15로 했다. TN셀에 이 액정 조성물15를 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)해, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 71∼75의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 24]

실시예 71∼75의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 76∼80)

실시예 29에서 사용한 액정 조성물8에 비스메타크릴산비페닐-4,4'-디일을 0.3질량% 혼합해 액정 조성물16으로 했다. IPS셀에 이 액정 조성물16을 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)해, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 76∼80의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 25]

실시예 76∼80의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 극히 약간이며 허용할 수 있는 레벨이었다.

(실시예 81∼85)

실시예 21에서 사용한 액정 조성물6에 비스메타크릴산 3-플루오로비페닐-4,4'-디일을 0.3질량% 혼합해 액정 조성물17로 했다. FFS셀에 이 액정 조성물17을 협지하고, 전극 간에 구동 전압을 인가한 채로, 자외선을 600초간 조사(3.0J/㎠)해, 중합 처리를 행하고, 다음으로, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 실시예 81∼85의 액정 표시 장치를 작성하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 26]

실시예 81∼85의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상이 없었다.

(비교예 1∼5)

실시예 1에서 사용한 IPS셀에 이하에 나타내는 비교 액정 조성물1을 협지했다. 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 비교예 1∼5의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 27]

[표 28]

비교예 1∼5의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 6∼15)

실시예 1과 마찬가지로 하기 표에 나타내는 비교 액정 조성물2 및 3을 협지하고, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 비교예 6∼15의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 29]

[표 30]

[표 31]

비교예 6∼15의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 16∼25)

실시예 1과 마찬가지로 하기 표에 나타내는 비교 액정 조성물4∼5를 협지하고, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 비교예 16∼25의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 32]

[표 33]

[표 34]

비교예 16∼25의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 26∼40)

실시예 1과 마찬가지로 하기 표에 나타내는 비교 액정 조성물6∼8을 협지하고, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 비교예 26∼40의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 35]

[표 36]

[표 37]

[표 38]

비교예 26∼40의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 41∼55)

실시예 1과 마찬가지로 하기 표에 나타내는 비교 액정 조성물9∼11을 협지하고, 상기 표에 나타내는 컬러 필터1∼5를 사용해서 비교예 41∼55의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 39]

[표 40]

[표 41]

[표 42]

비교예 41∼55의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

(비교예 56∼63)

실시예 5, 13, 17, 25, 37, 45, 61 및 65에 있어서, 컬러 필터1 대신에 상기 표에 나타내는 비교 컬러 필터1을 사용한 이외는 마찬가지로 해서 비교예 56∼63의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 소부 평가를 행했다. 그 결과를 하기 표에 나타낸다.

[표 43]

[표 44]

비교예 56∼63의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교해서, VHR은 낮고, ID도 커져버렸다. 또한, 소부 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되며 허용할 수 있는 레벨이 아니었다.

1 : 기판
2 : 컬러 필터층
2a : 특정의 안료 및 특정의 화합물을 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 간에 협지(挾持)된 액정 조성물층과, 적어도 RGB 삼색 화소부로 구성되는 컬러 필터와, 화소 전극과 공통 전극을 구비하고, 상기 액정 조성물층이 일반식(I)

(식 중, R³¹은 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐옥시기를 나타내고, M³¹∼M³³은 서로 독립하여 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 당해 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중의 1개 또는 2개의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, 당해 페닐렌기 중의 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, X³¹ 및 X³²는 서로 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z³¹는 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, n³¹은 및 n³²은 서로 독립하여 0, 1 또는 2를 나타내고, n³¹+n³²은 0, 1 또는 2를 나타내고, M³¹ 및 M³³이 복수 존재할 경우에는 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식(Ⅱ-a) 내지 일반식(Ⅱ-f)

(식 중, R¹⁹∼R³⁰은 서로 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기를 나타내고, X²¹는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 함유하고,
상기 RGB 삼색 화소부의 적어도 1개의 화소부 중에, 색재로서, 하기 일반식(1)

(식(1) 중, R¹∼R¹⁰은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 알콕시기, -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²¹R²²을 나타낸다. R²¹ 및 R²²은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²¹과 R²²로 환 구조를 형성해도 된다.
R¹¹은 -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²³R²⁴을 나타낸다. R²³ 및 R²⁴은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²³과 R²⁴로 환 구조를 형성해도 된다. M은 수소 원자, 나트륨 원자 또는 칼륨 원자를 나타낸다. 단, R¹∼R¹⁰ 중 1 이상이 -SO₂NR²¹R²²이다)으로 표시되는 잔텐 화합물을 함유하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 RGB 삼색 화소부의 R 화소부 및 B 화소부의 적어도 1개의 화소부 중에, 색재로서, 하기 일반식(1)

(식(1) 중, R¹∼R¹⁰은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 알콕시기, -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²¹R²²을 나타낸다. R²¹ 및 R²²은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²¹과 R²²로 환 구조를 형성해도 된다.
R¹¹은 -CO₂ ^-(카르복시산 이온기), -CO₂R²¹, -SO₃ ^-(설폰산 이온기), -SO₃M, -SO₂NR²³R²⁴을 나타낸다. R²³ 및 R²⁴은 각각 독립하여 수소 원자, 탄소수 1∼12의 분기해도 되는 알킬기, 탄소수 1∼10의 환상 알킬기를 나타내고, R²³과 R²⁴로 환 구조를 형성해도 된다. M은 수소 원자, 나트륨 원자 또는 칼륨 원자를 나타낸다. 단, R¹∼R¹⁰ 중 1 이상이 -SO₂NR²¹R²²이다)으로 표시되는 잔텐 화합물을 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 RGB 삼색 화소부의 B 화소부 중에 색재로서, ε형 프탈로시아닌 안료를 함유하는 액정 표시 장치.
제3항에 있어서,
상기 B 화소 중의 ε형 프탈로시아닌 안료로서 C. I. Pigment Blue 15:6을 함유하는 액정 표시 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 B 화소부 중의 ε형 프탈로시아닌 안료가, 전 입자 중 입자경이 1000㎚보다 큰 입자가 차지하는 체적 분율이 1% 이하이며, 40㎚ 이상 1000㎚ 이하의 입자가 차지하는 체적 분율이 25% 이하인 ε형 프탈로시아닌 안료인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 RGB 삼색 화소부가, 색재로서, R 화소부 중에 디케토피롤로피롤 안료 및/또는 음이온성 적색 유기 염료를, G 화소부 중에 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료, 프탈로시아닌계 녹색 염료, 프탈로시아닌계 청색 염료와 아조계 황색 유기 염료와의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
G 화소부 중에 Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn 및 Pb으로 이루어지는 군에서 선택되는 금속을 중심 금속으로서 갖는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료이고, 그 중심 금속이 3가(價)일 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 하나가 결합해 있거나, 또는 옥소 또는 티오 가교해 있고, 그 중심 금속이 4가 금속일 경우에는, 그 중심 금속에는 1개의 산소 원자 또는 동일해도 되며 달라도 되는 2개의 할로겐 원자, 수산기 또는 설폰산기 중 어느 하나가 결합해 있는 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
R 화소부 중에 C. I. Solvent Red 124를, G 화소부 중에 C. I. Solvent Blue 67과 C. I. Solvent Yellow 82 또는 C. I. Solvent Yellow 162와의 혼합물을 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
R 화소부 중에 C. I. Pigment Red 254를, G 화소부 중에, C. I. Pigment Green 7, C. I. Pigment Green 36 및 C. I. Pigment Green 58에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
컬러 필터가, 적어도 RGB 삼색 화소부와 Y 화소부로 구성되고, 색재로서, Y 화소부에, 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, 82, C. I. Solvent Yellow 83:1, C. I. Solvent Yellow 33, C. I. Solvent Yellow 162로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 황색 유기 염안료(染顔料)를 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(I)으로 표시되는 화합물이, 일반식(I-a) 내지 일반식(I-f)

(식 중, R³¹은 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐옥시기를 나타내고, X³¹∼X³⁸는 서로 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z³¹는 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층에, 또한 일반식(Ⅲ-a) 내지 일반식(Ⅲ-f)

(식 중, R⁴¹은 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐옥시기를 나타내고, X⁴¹∼X⁴⁸는 서로 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z⁴¹는 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층에, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 중합해서 이루어지는 중합체에 의해 구성되는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물층에, 일반식(Ⅴ)

(식 중, X¹ 및 X²는 각각 독립하여, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립하여, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-(식 중, s는 2 내지 7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 한다)을 나타내고, Z¹는 -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 독립하여, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다), -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)으로 표시되는 이관능 모노머를 함유하는 액정 표시 장치.