KR20170081740A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20170081740A
KR20170081740A KR1020177018229A KR20177018229A KR20170081740A KR 20170081740 A KR20170081740 A KR 20170081740A KR 1020177018229 A KR1020177018229 A KR 1020177018229A KR 20177018229 A KR20177018229 A KR 20177018229A KR 20170081740 A KR20170081740 A KR 20170081740A
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liquid crystal
carbon atoms
crystal display
display device
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KR1020177018229A
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다케시 구리야마
죠지 가와무라
미카 야마모토
야스히로 구와나
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디아이씨 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 흰점, 배향 불균일, 스크린 번인 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은, 액정층으로서 특정 구조의 액정 화합물을 함유한 액정 조성물을 이용하여, 인셀형 위상차층으로서 특정 구조의 중합성 액정 화합물을 특정 비율로 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합시킨 광학 이방체를 이용한 액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 액정 표시 장치는 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 스크린 번인 등의 표시 불량의 발생을 억제하는 특징을 갖는 것으로부터, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 IPS 모드, FFS 모드, TN 모드 액정 표시 장치에 유용하고, 액정 TV, 모니터, 휴대 전화, 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, 계산기를 비롯하여, 가정용 각종 전기 기기, 측정 기기, 자동차용 패널, 워드프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전 등에 이용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것에 TN(비틀림 네마틱)형, STN(초비틀림 네마틱)형, DS(동적 광산란)형, GH(게스트·호스트)형, IPS(인플레인 스위칭)형, OCB(광학 보상 복굴절)형, ECB(전압 제어 복굴절)형, VA(수직 배향)형, CSH(컬러 슈퍼 호메오트로픽)형, 혹은 FLC(강유전성 액정) 등을 들 수 있다. 또한 구동 방식으로서도 종래의 스태틱 구동으로부터 멀티플렉스 구동이 일반적이 되어, 단순 매트릭스 방식, 최근에는 TFT(박막 트랜지스터)나 TFD(박막 다이오드) 등에 의해 구동되는 액티브 매트릭스(AM) 방식이 주류가 되어 있다.
일반적으로, 액정 표시 장치에서는, 액정 분자가 갖는 복굴절 특성의 영향으로 시야각 의존성을 갖고 있다. 이 시야각 의존성을 개선하기 위하여, 액정 분자와는 상이한 복굴절 특성을 갖는 광학 필름(광학 보상 필름이라고도 불린다.)을 이용하고 있다. 양의 유전율 이방성을 갖는 막대 형상의 액정 분자를 사용한 액정 표시 장치에 있어서는, 액정 셀에 편광판만을 구비한 경우, 예를 들면, 액정 셀을 비스듬히 보면 광누설이 발생해버린다는 시야각 특성상의 문제가 있었다.
이 시야각 특성의 문제를 해소하기 위하여, 예를 들면, 2축성 위상차층을 액정 셀과 상하의 편광판 사이에 각각 1매씩 배치하는 방법이나, 1축성 위상차층과 완전히 축성의 위상차층을, 각각 1매씩 액정 셀의 상하에 배치하는 방법, 1축성 위상차층과 완전 2축성 위상차층을 액정 셀의 편측에 배치하는 방법 등이 취해져 왔다.
또한, 위상차층은, 액정 셀의 외측에 배치되는 액정 표시 장치(아웃셀형)가 주류였지만, 액정 표시 장치의 박형화·경량화·부착 공정 삭감에 의한 생산성 향상의 관점으로부터, 최근 위상차층이 액정 셀의 내측에 배치되는 액정 표시 장치(인셀형)가 개발되도록 되었다. 예를 들면, 주로 포지티브 A 플레이트를 액정 셀의 내측에 배치하는 예(특허문헌 1)나, 주로 포지티브 C 플레이트를 액정 셀의 내측에 배치하는 예(특허문헌 2)나 포지티브 A 플레이트, 포지티브 C 플레이트의 위상차층을 배치하는 예가 알려져 있다(특허문헌 3).
액정층을 구성하는 액정 재료는, 재료 중에 불순물이 잔류하면 표시 장치의 전기적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로부터 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 있고, 배향막 재료 중의 불순물에 기인하는 액정 표시 장치의 특성에 대한 검토가 이루어지고 있다.
인셀형의 액정 표시 장치는 셀 내에 위상차층이 존재하지만, 액정층과 위상차층의 사이에 투명 전극층, 배향막이 개재되기 때문에, 액정층으로의 직접적인 영향은 배향막 재료와 비교하여 대폭으로 적은 것으로 생각되어 왔다. 그러나, 배향막은 통상 0.1㎛ 이하의 막두께에 불과하고, 투명 전극층도 거의 동등한 막두께에 불과하다. 따라서, 액정층과 위상차층은 완전히 격리된 환경에 놓여 있다고는 할 수 없고, 인셀형의 위상차층에 대해서도, 배향막 재료와 마찬가지로 함유하는 불순물에 의한, 액정층으로의 영향이 상정된다. 위상차층이, 배향막 및 투명 전극을 통하여 위상차층에 포함되는 불순물에 의해, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가에 의한 흰점, 배향 불균일, 스크린 번인(screen burn-in) 등의 표시 불량을 발현할 가능성이 있다. 그러나, 위상차층 중의 불순물에 의한 액정층으로의 영향에 관한 검토는 행해져 있지 않다.
일본 특허 공개 2009-98596호 공보 일본 특허 공개 2012-78431호 공보 WO 11/007669호 공보
본 발명은 특정 구조를 갖는 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물과, 특정 구조를 갖는 중합성 액정 화합물을 특정 비율로 함유하는 중합성 액정 조성물을 사용한 인셀형의 위상차층을 이용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 흰점, 배향 불균일, 스크린 번인 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본원 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 위상차층을 구성하기 위한 중합성 액정 및 액정층을 구성하는 액정 재료 구조의 조합에 대하여 예의 검토한 결과, 액정층에 특정 구조를 갖는 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물을 이용하여, 위상차층에 특정 구조를 갖는 중합성 액정 화합물을 특정 비율로 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합시킨 광학 이방체를 이용한 액정 표시 장치가, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지하여, 흰점, 배향 불균일, 스크린 번인 등의 표시 불량의 문제를 해결하는 것을 발견하여 본원 발명의 완성에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 제 1의 기판과, 제 2의 기판과, 상기 제 1의 기판과 제 2의 기판 사이에 끼워 지지된 액정층 및 상기 한쌍의 기판 사이에 위상차층을 갖고, 적어도 한쌍의 전극을 구비한 액정 표시 장치로서,
상기 액정층이 일반식 (I)
Figure pat00001
(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 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중의 1개 또는 2개의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, 상기 페닐렌기 중의 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, X31 및 X32는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z31은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, K31은 -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, n31 및 n32는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내고, n31＋n32는 0, 1 또는 2를 나타내고, M31 및 M33이 복수 존재하는 경우에는 동일하거나 상이해도 된다.)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식 (Ⅱ-a) 내지 일반식 (Ⅱ-f)
Figure pat00002
(식 중, R19~R30은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내고, X21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 함유하고, 상기 위상차층이, 2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물을 25중량% 이상 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합시킴으로써 얻어지는 광학 이방체인 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 액정 표시 장치는, 액정층에 특정 구조를 갖는 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물을 이용하여 위상차층에 특정 구조를 갖는 중합성 액정 화합물을 특정 비율로 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합한 광학 이방체를 이용함으로써, 액정층의 전압 유지율(VHR)의 저하, 이온 밀도(ID)의 증가를 방지할 수 있어, 흰점, 배향 불균일, 스크린 번인 등의 표시 불량의 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 도 1에 나타낸다. 편광층(1), 점착제층(2), 광투과성 기판(3)으로 이루어지는 편광판에, 컬러 필터층(4), 평탄화층(5)을 구비한다. 또한, 위상차층용 배향막(6)과 배향막(10)의 사이에, 특정 중합성 조성물을 사용한, 제 1의 위상차층(7), 위상차층용 배향막(8), 특정 중합성 조성물을 사용한, 제 2의 위상차층(9)을 구비한다. 배향막층(10), (12)의 사이에, 특정 액정 조성물(11)을 끼워 지지하여 구성되어 있다.
배향막(12)과 광투과성 기판(15)의 사이에, 공통 전극이 되는 투명 전극층(13) 및 화소 전극층(14)을 구비한다. 백라이트(18)측의 광투과성 기판(15)에 대해서도, 점착제층(16), 편광층(17)을 구비한다.
상기 표시 장치에 있어서의 2매의 기판은, 주변 영역에 배치된 실링재 및 봉지재에 의해서 접합되어 있고, 대부분의 경우, 그 사이에는 기판간 거리를 유지하기 위하여 입상(粒狀) 스페이서 또는 포토리소그래피법에 의하여 형성된 수지로 이루어지는 스페이서 기둥이 배치되어 있다. 또한, 특정 중합성 액정 조성물을 사용한 위상차층(9)을 사용하지 않고, 광투과성 기판(15)의 외측에 연신 필름의 위상차층(19)을 위치시킨 액정 표시 장치를 일례로서 도 2에 나타낸다.
(액정층)
본 발명에 있어서의 액정층은 일반식 (I)
Figure pat00003
(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 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중의 1개 또는 2개의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, 상기 페닐렌기 중의 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, X31 및 X32는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z31은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, K31은 -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, n31 및 n32는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내고, n31＋n32는 0, 1 또는 2를 나타내고, M31 및 M33이 복수 존재하는 경우에는 동일하거나 상이해도 된다.)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식 (Ⅱ-a) 내지 일반식 (Ⅱ-f)
Figure pat00004
(식 중, R19~R30은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내고, X21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 함유한다.
일반식 (I)에 있어서, R31은 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화된 환 구조인 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 중시된다면, R31은 알케닐기가 바람직하다. 또한, 점도가 작고 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도의 추가적인 단축을 목적으로 한다면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 이용하는 것이 바람직하고, 알케닐기의 근처에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시한다면, 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 바람직하고, 탄소 원자수 3 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3, 4 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.
M31~M33은,
Figure pat00005
인 것이 바람직하다.
M31은
Figure pat00006
인 것이 바람직하고,
Figure pat00007
인 것이 더욱 바람직하다.
M32는
Figure pat00008
인 것이 바람직하고,
Figure pat00009
인 것이 보다 바람직하고,
Figure pat00010
인 것이 더욱 바람직하다.
M33은,
Figure pat00011
인 것이 바람직하고,
Figure pat00012
인 것이 보다 바람직하고,
Figure pat00013
인 것이 더욱 바람직하다.
X31 및 X32는, 적어도 어느 1개는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것이 더욱 바람직하다.
Z31은, 불소 원자 또는 트리플루오로메톡시기인 것이 바람직하다. X31, X32 및 Z31의 조합으로서는, 하나의 실시형태에서는 X31=F, X32=F 및 Z31=F이다. 또한 다른 실시형태에서는, X31=F, X32=H 및 Z31=F이다. 또한 또다른 실시형태에서는, X31=F, X32=H 및 Z31=OCF3이다. 또한 또다른 실시형태에서는, X31=F, X32=F 및 Z31=OCF3이다. 또한 또다른 실시형태에서는, X31=H, X32=H 및 Z31=OCF3이다.
n31은 1 또는 2가 바람직하고, n32는 0 또는 1이 바람직하고, 0이 더욱 바람직하고, n31＋n32는 1 또는 2가 바람직하고, 2가 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (I)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이며, 2%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이며, 22%이고, 25%이며, 30%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이며, 28%이고, 25%이며, 23%이고, 20%이며, 18%이고, 15%이며, 13%이고, 10%이며, 8%이고, 5%이다.
일반식 (I)로 표시되는 화합물은, 일반식 (M-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00014
(식 중, RM11은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, XM11내지 XM15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, YM11은 불소 원자, 염소 원자 또는 OCF3를 나타낸다.)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라서 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류 이상이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이며, 2%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이며, 22%이고, 25%이며, 30%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하여, 온도 안정성이 좋은 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-1.1) 내지 식 (M-1.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (M-1.1) 또는 식 (M-1.2)로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식 (M-1.2)로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하다. 또한, 식 (M-1.1) 또는 식 (M-1.2)로 표시되는 화합물을 동시에 사용하는 것도 바람직하다.
Figure pat00015
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-1.1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이며, 2%이고, 5%이며, 6%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 15%이며, 13%이고, 10%이며, 8%이고, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-1.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이며, 2%이고, 5%이며, 6%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 25%이며, 23%이고, 20%이며, 18%이고, 15%이며, 13%이고, 10%이며, 8%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-1.1) 및 식 (M-1.2)로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 5%이고, 6%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 25%이며, 23%이고, 20%이며, 18%이고, 15%이며, 13%이고, 10%이며, 8%이다.
또한, 일반식 (I)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식 (M-2)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00016
(식 중, RM21은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, XM21 및 XM22는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, YM21은 불소 원자, 염소 원자 또는 OCF3를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 5%이고, 8%이며, 10%이고, 13%이며, 15%이고, 18%이며, 20%이고, 22%이며, 25%이고, 30%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하여, 스크린 번인이 발생하기 어려운 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (M-2)로 표시되는 화합물은, 식 (M-2.1) 내지 식 (M-2.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (M-2.3) 또는/및 식 (M-2.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00017
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-2.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 5%이고, 6%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-2.3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 5%이고, 6%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 25%이며, 23%이고, 20%이며, 18%이고, 15%이며, 13%이고, 10%이며, 8%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-2.5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 5%이고, 6%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 25%이며, 23%이고, 20%이며, 18%이고, 15%이며, 13%이고, 10%이며, 8%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-2.2), (M-2.3) 및 식 (M-2.5)로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 5%이고, 6%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 25%이며, 23%이고, 20%이며, 18%이고, 15%이며, 13%이고, 10%이며, 8%이다.
함유량은, 본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대하여 1% 이상인 것이 바람직하고, 5% 이상이 보다 바람직하고, 8% 이상이 더욱 바람직하고, 10% 이상이 더욱 바람직하고, 14% 이상이 더욱 바람직하고, 16% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 최대 비율을 30% 이하로 머물게 하는 것이 바람직하고, 25% 이하가 더욱 바람직하고, 22% 이하가 보다 바람직하고, 20% 미만이 특히 바람직하다.
또한, 일반식 (I)로 표시되는 화합물은, 일반식 (M-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
(식 중, RM31은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, XM31내지 XM36은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, YM31은 불소 원자, 염소 원자 또는 OCF3를 나타낸다.)
조합할 수 있는 화합물에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
또한, 일반식 (M-3)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-3.1) 내지 식 (M-3.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-3.1) 및/또는 식 (M-3.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00019
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-3.1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-3.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이며, 2%이고, 4%이며, 5%이고, 8%이며, 10%이고, 13%이며, 15%이고, 18%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-3.1) 및 식 (M-3.2)로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
또한, 일반식 (I)로 표시되는 화합물은, 일반식 (M-4)로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00020
(식 중, RM41은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, XM41 내지 XM48은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM41은 불소 원자, 염소 원자 또는 OCF3를 나타낸다.)
조합할 수 있는 화합물에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여 1종, 2종 또는 3종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 식 (M-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물이, 셀 갭이 작은 액정 표시 소자용으로 이용되는 경우에는, 일반식 (M-4)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 이용되는 경우에는, 일반식 (M-4)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한, 저온의 환경에서 이용되는 액정 표시 소자용으로 이용되는 경우에는 일반식 (M-4)로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다. 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 이용되는 조성물인 경우에는, 일반식 (M-4)로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 일반식 (M-4)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-4.1) 내지 식 (M-4.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-4.2) 내지 식 (M-4.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 식 (M-4.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00021
또한, 일반식 (I)로 표시되는 화합물은, 그 구조 중에 하기의 부분 구조를 갖는 것도 바람직하다.
Figure pat00022
(식 중의 흑점은 상기 부분 구조가 결합하고 있는 환 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다.)
상기 부분 구조를 갖는 화합물로서, 일반식 (M-10)~(M-18)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (M-10)으로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00023
(식 중, XM101 및 XM102는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM101은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM101은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, WM101 및 WM102는 각각 독립적으로, -CH2- 또는 -O-를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-10)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-10)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-10.1) 내지 식 (M-10.12)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-10.5) 내지 식 (M-10.12)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00024
Figure pat00025
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-11)로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00026
(식 중, XM111~XM114는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM111은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM111은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-11)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한 스크린 번인이 발생하기 어려운 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-11)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-11.1) 내지 식 (M-11.8)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-11.1) 내지 식 (M-11.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00027
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-12)로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00028
(식 중, XM121 및 XM122는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM121은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM121은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, WM121 및 WM122는 각각 독립적으로, -CH2- 또는 -O-를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-12)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-12)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-12.1) 내지 식 (M-12.12)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-12.5) 내지 식 (M-12.8)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00029
Figure pat00030
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-13)으로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00031
(식 중, XM131~XM134는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM131은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM131은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, WM131 및 WM132는 각각 독립적으로, -CH2- 또는 -O-를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-13)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-13)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-13.1) 내지 식 (M-13.28)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-13.1) 내지 (M-13.4), (M-13.11) 내지 (M-13.14), (M-13.25) 내지 (M-13.28)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-14)로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00035
(식 중, XM141~XM144는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM141은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM141은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, WM141 및 WM142는 각각 독립적으로, -CH2- 또는 -O-를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-14)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-14)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-14.1) 내지 식 (M-14.8)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-14.5) 및 식 (M-14.8)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00036
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-15)로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00037
(식 중, XM151 및 XM152는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM151은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM151은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, WM151 및 WM152는 각각 독립적으로, -CH2- 또는 -O-를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-15)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층 액정의 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-15)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-15.1) 내지 식 (M-15.14)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-15.5) 내지 식 (M-15.8), 식 (M-15.11) 내지 식 (M-15.14)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00038
Figure pat00039
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-16)으로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00040
(식 중, XM161~XM164는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM161은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM161은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-16)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물에 사용되는 일반식 (M-16)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-16.1) 내지 식 (M-16.8)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-16.1) 내지 식 (M-16.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00041
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-17)로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00042
(식 중, XM171~XM174는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM171은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM171은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, WM171 및 WM172는 각각 독립적으로, -CH2- 또는 -O-를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-17)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-17)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-17.1) 내지 식 (M-17.52)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-17.9) 내지 식 (M-17.12), 식 (M-17.21) 내지 식 (M-17.28), 식 (M-17.45) 내지 식 (M-17.48)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (M-18)로 표시되는 화합물은 하기의 것이다.
Figure pat00049
(식 중, XM181~XM186은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, YM181은 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, RM181은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 일반식 (M-18)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하여, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 스크린 번인이 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
일반식 (M-18)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식 (M-18.1) 내지 식 (M-18.12)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식 (M-18.5) 내지 식 (M-18.8)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00050
Figure pat00051
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1%이고, 2%이며, 4%이고, 5%이며, 8%이고, 10%이며, 13%이고, 15%이며, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 30%이고, 28%이며, 25%이고, 23%이며, 20%이고, 18%이며, 15%이고, 13%이며, 10%이고, 8%이며, 5%이다.
일반식 (Ⅱa)~일반식 (Ⅱf)에 있어서, R19~R30은 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화된 환 구조인 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 중시된다면, R19~R30은 알케닐기가 바람직하다. 또한, 점도가 작고 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도의 추가적인 단축을 목적으로 한다면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 이용하는 것이 바람직하고, 알케닐기의 근처에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시한다면, 하나의 해결책으로서는, R19~R30은 알콕시기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 해결책으로서는, 다종류의 R19~R30을 병용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, R19~R30으로서, 탄소 원자수 2, 3 및 4의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 화합물을 병용하는 것이 바람직하고, 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 일방은 알콕시기인 것이 바람직하다. R19가 알킬기이고 R20이 알콕시기인 것이 보다 바람직하다. R19가 탄소 원자수 3~5의 알킬기이고 R20이 탄소 원자수 1~2의 알콕시기인 것이 더욱 바람직하다.
R21~R22는 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, 적어도 일방은 알케닐기인 것이 바람직하다. 양방 모두 알케닐기인 경우에는 응답 속도를 빠르게 하는 경우에 적합하게 이용되지만, 액정 표시 소자의 화학적 안정성을 좋게 하고 싶은 경우에는 바람직하지 않다.
R23~R24 중 적어도 일방은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것이 요구되면, R23~R24 중 적어도 일방은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것이 요구되면, R23~R24 중 적어도 일방은 알콕시기인 것이 바람직하다.
R25~R26 중 적어도 일방은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것이 요구되면, R25~R26 중 적어도 일방은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것이 요구되면, R25~R26 중 적어도 일방은 알콕시기인 것이 바람직하다. R25는 알케닐기이고 R26은 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R25는 알킬기이고 R26은 알콕시기인 것도 바람직하다.
R27~R28 중 적어도 일방은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것이 요구되면, R27~R28 중 적어도 일방은 알케닐기인 것이 바람직하고, 응답 속도와 저온에서의 용해성의 밸런스가 좋은 것이 요구되면, R27~R28 중 적어도 일방은 알콕시기인 것이 바람직하다. R27은 알킬기 또는 알케닐기이고 R28은 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R27은 알킬기이고 R28은 알콕시기인 것도 바람직하다. 또한, R27은 알킬기이고 R28은 알킬기인 것이 특히 바람직하다.
X21은 불소 원자인 것이 바람직하다.
R29~R30 중 적어도 일방은, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하다. 응답 속도와 Tni의 밸런스가 좋은 것이 요구되면, R29~R30 중 적어도 일방은 알케닐기인 것이 바람직하고, 신뢰성이 좋은 것이 요구되면, R29~R30 중 적어도 일방은 알킬기인 것이 바람직하다. R29는 알킬기 또는 알케닐기이고 R30은 알킬기 또는 알케닐기인 것이 보다 바람직하다. 또한, R29는 알킬기이고 R30은 알케닐기인 것도 바람직하다. 또한, R29는 알킬기이고 R30은 알킬기인 것도 바람직하다.
일반식 (Ⅱ-a) 내지 일반식 (Ⅱ-f)로 표시되는 화합물군은 1종~10종 함유하는 것이 바람직하고, 1종~8종 함유하는 것이 특히 바람직하고, 그 함유량은 5~80질량%인 것이 바람직하고, 10~70질량%인 것이 보다 바람직하고, 20~60질량%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정층의 액정 조성물은, 또한, 일반식 (Ⅲ-a) 내지 일반식 (Ⅲ-f)
Figure pat00052
(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~X48은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z41은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다.
일반식 (Ⅲa)~일반식 (Ⅲf)에 있어서, R41은 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화된 환 구조인 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 중시된다면, R41은 알케닐기가 바람직하다. 또한, 점도가 작고 또한 네마틱-등방상 전이 온도(Tni)가 높고, 응답 속도의 추가적인 단축을 목적으로 한다면, 말단이 불포화 결합이 아닌 알케닐기를 이용하는 것이 바람직하고, 알케닐기의 근처에 메틸기가 말단으로서 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해도가 좋은 것을 중시한다면, 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 바람직하고, 탄소 원자수 3 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3, 4 및 5의 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.
X41 및 X42는, 적어도 어느 1개는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것이 더욱 바람직하다.
Z41은, 불소 원자 또는 트리플루오로메톡시기인 것이 바람직하다.
X41, X42 및 Z41의 조합으로서는, 하나의 실시형태에서는 X41＝F, X42＝F 및 Z41＝F이다. 또다른 실시형태에서는, X41＝F, X42＝H 및 Z41＝F이다. 또한 또다른 실시형태에서는, X41＝F, X42＝H 및 Z41＝OCF3이다. 또한 또다른 실시형태에서는, X41＝F, X42＝F 및 Z41＝OCF3이다. 또한 또다른 실시형태에서는, X41＝H, X42＝H 및 Z41＝OCF3이다.
X43 및 X44는, 적어도 어느 1개는 불소 원자가 바람직하고, 2개 모두 불소 원자인 것은 큰 Δε을 얻기 위해서 바람직하지만, 반대로, 저온에서의 용해성을 좋게 하는 경우에는 바람직하지 않다.
X45 및 X46은, 적어도 어느 1개는 수소 원자가 바람직하고, 2개 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. 불소 원자를 다용하는 것은, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.
X47 및 X48은, 적어도 어느 1개는 수소 원자가 바람직하고, 2개 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. X47 및 X48 중 적어도 어느 1개가 불소 원자인 경우, Tni, 저온에서의 용해성이나 액정 표시 소자로 했을 때의 화학적 안정성의 관점에서 바람직하지 않다.
일반식 (Ⅲ-a) 내지 일반식 (Ⅲ-f)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물은, 1종~10종 함유하는 것이 바람직하고, 1종~8종 함유하는 것이 보다 바람직하고, 그 함유량은 5~50질량%인 것이 바람직하고, 10~40질량%인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 25℃에 있어서의 Δε이 ＋1.5 이상인 것이 바람직하다. 고속 응답을 목적으로 하는 경우에는, ＋1.5~＋4.0인 것이 바람직하고, ＋1.5~＋3.0이 보다 바람직하다. 저전압 구동을 목적으로 하는 경우에는, ＋8.0~＋18.0이 바람직하고, ＋10.0~＋15.0이 보다 바람직하다. 또한, 25℃에 있어서의 Δn이 0.08~0.14인 것이 바람직하고, 0.09~0.13인 것이 보다 바람직하다. 더 상세하게 서술하자면, 얇은 셀 갭에 대응하는 경우에는 0.10~0.13인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀 갭에 대응하는 경우에는 0.08~0.10인 것이 바람직하다. 20℃에 있어서의 η가 5~45mPa·s인 것이 바람직하고, 5~25mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 10~20mPa·s인 것이 특히 바람직하다. 또한, Tni가 60℃~120℃인 것이 바람직하고, 70℃~100℃가 보다 바람직하고, 70℃~85℃가 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 상술한 화합물 이외에, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정 등을 함유해도 된다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 액정층을 구성하는 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 진행되는 광중합성 모노머 등을 들 수 있고, 구조로서, 예를 들면, 비페닐 유도체, 터페닐 유도체 등의 6원환이 복수 연결된 액정 골격을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 더 구체적으로는, 일반식 (V)
Figure pat00053
(식 중, X51 및 X52는 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 한다.)를 나타내고, Z51은 -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CH＝CH-COO-, -CH＝CH-OCO-, -COO-CH＝CH-, -OCO-CH＝CH-, -COO-CH2CH2-, -OCO-CH2CH2-, -CH2CH2-COO-, -CH2CH2-OCO-, -COO-CH2-, -OCO-CH2-, -CH2-COO-, -CH2-OCO-, -CY1＝CY2-(식 중, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다.), -C＝C- 또는 단결합을 나타내고,
M51은 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내고, 식 중의 모든 1,4-페닐렌기는, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.)로 표시되는 2관능 모노머가 바람직하다.
X51 및 X52는, 모두 수소 원자를 나타내는 디아크릴레이트 유도체, 모두 메틸기를 갖는 디메타크릴레이트 유도체 중 어느 것이어도 바람직하고, 일방이 수소 원자를 나타내고 다른 일방이 메틸기를 나타내는 화합물도 바람직하다. 이들 화합물의 중합 속도는, 디아크릴레이트 유도체가 가장 빠르고, 디메타크릴레이트 유도체가 느리고, 비대칭 화합물이 그 중간이며, 그 용도에 따라 바람직한 양태를 이용할 수 있다. PSA 표시 소자에 있어서는, 디메타크릴레이트 유도체가 특히 바람직하다.
Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s-를 나타내지만, PSA 표시 소자에 있어서는 적어도 일방이 단결합인 것이 바람직하고, 모두 단결합을 나타내는 화합물 또는 일방이 단결합이고 다른 일방이 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s- 를 나타내는 양태가 바람직하다. 이 경우 1~4의 알킬기가 바람직하고, s는 1~4가 바람직하다.
Z51은, -OCH2-, -CH2O-. -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합이 바람직하고, -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 나타내는데, 1,4-페닐렌기 또는 단결합이 바람직하다. C가 단결합 이외의 환 구조를 나타내는 경우, Z51은 단결합 이외의 연결기도 바람직하고, M51이 단결합인 경우, Z51은 단결합이 바람직하다.
이들 점으로부터, 일반식 (V)에 있어서, Sp1 및 Sp2 사이의 환 구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 구조가 바람직하다.
일반식 (V)에 있어서, M51이 단결합을 나타내고, 환 구조가 2개의 환으로 형성되는 경우에 있어서, 다음의 식 (Va-1)~식 (Va-5)를 나타내는 것이 바람직하고, 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 최적이고, 양호한 배향 상태가 얻어지는 것으로부터, 표시 불균일이 억제되거나, 또는, 전혀 발생하지 않는다.
이상으로부터, 중합성 화합물로서는, 일반식 (V-1)~일반식 (V-4)가 특히 바람직하고, 그 중에서도 일반식 (V-2)가 가장 바람직하다.
Figure pat00055
(식 중, Sp2는 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬렌기를 나타낸다.)
본 발명에 있어서의 액정 조성물에 중합성 화합물을 첨가하는 경우에 있어서, 중합 개시제가 존재하지 않는 경우에도 중합은 진행되지만, 중합을 촉진하기 위하여 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥시드류 등을 들 수 있다.
상기 중합성 화합물을 함유한 액정 조성물은, 이것에 포함되는 중합성 화합물이 자외선 조사에 의해 중합됨으로써 액정 배향능이 부여되고, 액정 조성물의 복굴절을 이용하여 빛의 투과광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용된다. 액정 표시 소자로서, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자), TN(네마틱 액정 표시 소자), STN-LCD(초비틀림 네마틱 액정 표시 소자), OCB-LCD 및 IPS-LCD(인플레인스위칭 액정 표시 소자)에 유용하지만, AM-LCD에 특히 유용하고, 투과형 혹은 반사형의 액정 표시 소자에 이용할 수 있다.
(위상차층)
(중합성 액정 화합물)
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 위상차층은, 2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물을 25중량% 이상 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합시킴으로써 얻어지는 광학 이방체를 이용한다.
여기에서 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물(중합성 액정 화합물)은 다른 액정 화합물과의 조성물에 있어서 액정성을 나타낸다. 또한, 중합성 액정 화합물 단독에서는, 액정성을 나타내지 않아도 된다.
예를 들어, Handbook of Liquid Crystals(D.Demus, J.W.Goodby, G.W.Gray, H.W.Spiess, V.Vill 편집, Wiley-VCH사 발행, 1998년), 계간 화학 총설 No. 22, 액정의 화학(일본화학회 편, 1994년), 혹은 일본 특허 공개 평 7-294735호 공보, 일본 특허 공개 평 8-3111호 공보, 일본 특허 공개 평 8-29618호 공보, 일본 특허 공개 평 11-80090호 공보, 일본 특허 공개 평 11-116538호 공보, 일본 특허 공개 평 11-148079호 공보 등에 기재되어 있는, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기 등의 구조가 복수 연결된 메소겐이라고 불리는 강직한 부위와, 비닐기, 아크릴기, (메타)아크릴기라는 중합성 관능기를 갖는 막대 형상 중합성 액정 화합물, 혹은 일본 특허 공개 2004-2373호 공보, 일본 특허 공개 2004-99446호 공보에 기재되어 있는 것과 같은 말레이미드기를 갖는 막대 형상 중합성 액정 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합성 기를 갖는 막대 형상 액정 화합물이, 액정 온도 범위로서 실온 전후의 저온을 포함하는 것을 만들기 쉬워 바람직하다.
상기 광학 이방체는, 그 구조 내에 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 갖는다. 상기 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식 (AA)
Figure pat00056
(식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고,
치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF3, OCF3, CN기, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기를 갖고 있어도 되고,
Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -CH2CH2COO-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2~10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,
n, l 및 k는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 0≤n＋l＋k≤3을 나타낸다.)로 표시되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 상기 중합성 액정 조성물은, 1종류 이상의 중합성 액정 화합물 및 중합 개시제를 함유하고, 또한 필요에 따라서, 계면 활성제, 그 외의 첨가제 등으로 구성된다.
2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 구체적으로는 이하의 일반식 (1)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00057
식 중, P1은 중합성 관능기를 나타내고, Sp1은 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자, CN기, 또는 중합성 관능기를 갖는 탄소 원자수 1~8의 알킬기에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어도 된다.), m1은 0 또는 1을 나타내고, MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고, R1은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1~18의 알킬기를 나타내는데, 상기 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 혹은 R1은 일반식 (1-a)
Figure pat00058
(식 중, P1a는 중합성 관능기를 나타내고, Sp1a는 Sp1과 같은 의미를 나타내고, ma는 0 또는 1을 나타낸다.)로 표시되는 구조를 나타내고,
MG로 표시되는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식 (1-b)
Figure pat00059
(식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고,
치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF3, OCF3, CN기, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기, 또는, 일반식 (1-c)로 표시되는 1개 이상의 치환기
Figure pat00060
(식 중, Pc는 중합성 관능기를 나타내고, A는, -O-, -COO-, -OCO-, -OCH2-, -CH2O-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, 또는 단결합을 나타내고, Sp1c는 Sp1과 같은 의미를 나타내고, n1은 0 또는 1을 나타내고, mc는 0 또는 1을 나타낸다.)를 갖고 있어도 되고, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -CH2CH2COO-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2~10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,
n, l 및 k는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 0≤n＋l＋k≤3을 나타낸다.)로 나타낸다. 단, 식 중, 중합성 관능기는 2개 이상 존재한다.
P1, P1a 및 Pc는, 하기의 식 (P-1) 내지 식 (P-20)으로 표시되는 중합성 기에서 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pat00061
이들 중합성 관능기 중, 중합성 및 보존 안정성을 높이는 관점으로부터, 식 (P-1) 또는 식 (P-2), (P-7), (P-12), (P-13)이 바람직하고, 식 (P-1), (P-7), (P-12)가 보다 바람직하다.
2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있지만, 1종~6종이 바람직하고, 2종~5종이 보다 바람직하다.
2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물 중, 25~100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 30~100질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 35~100질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.
2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물로서는, 2개의 중합성 관능기를 갖는 화합물이 바람직하고, 이하의 일반식 (2)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00062
식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는, 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고,
치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF3, OCF3, CN기, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기를 나타낸다. 또한, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -CH2CH2COO-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2~10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,
n, l 및 k는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 0≤n＋l＋k≤3을 나타낸다.
P2a 및 P2b는 중합성 관능기를 나타내고, Sp2a 및 Sp2b는 각각 독립적으로 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.), m2, n2는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.
n, l 및 k는 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고, 0≤n＋l＋k≤3을 나타낸다.
P2a 및 P2b는 하기의 식 (P-1) 내지 식 (P-20)으로 표시되는 중합성 기에서 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pat00063
이들 중합성 관능기 중, 중합성 및 보존 안정성을 높이는 관점으로부터, 식 (P-1) 또는 식 (P-2), (P-7), (P-12), (P-13)이 바람직하고, 식 (P-1), (P-7), (P-12)가 보다 바람직하다.
또한, 일반식 (2)의 일례로서, 일반식 (2-1)~(2-4)를 들 수 있는데, 하기의 일반식으로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00064
식 중, P2a, P2b, Sp2a, Sp2b, A1, A2, A3, A4, A5, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, m2 및 n2는 일반식 (2)에 있어서의 정의와 동일한 것을 나타낸다.
2개의 중합성 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물의 구체적 예로서는, 식 (2-5)~(2-29)의 화합물을 들 수 있는데, 하기의 화합물로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
Figure pat00068
Figure pat00069
식 중, m 및 n은 각각 독립적으로 1~18의 정수를 나타내고, R은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기를 나타내고, 이들 기가 탄소수 1~6의 알킬기, 혹은 탄소수 1~6의 알콕시기인 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
2개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있는데, 1종~5종이 바람직하고, 2종~5종이 보다 바람직하다.
2개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 조성물 중, 25~100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 30~100질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 35~100질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.
2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물로서는, 3개의 중합성 관능기를 갖는 화합물도 바람직하다. 일반식 (3-1)~(3-18)을 들 수 있지만, 하기의 일반식으로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00070
Figure pat00071
Figure pat00072
식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는, 일반식 (2)의 정의와 동일한 것을 나타낸다. 또한, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4 및 Z5는, 일반식 (2)의 정의와 동일한 것을 나타낸다.
P3a, P3b, 및, P3c는 각각 독립적으로 중합성 관능기를 나타내고, Sp3a, Sp3b, 및 Sp3c는 각각 독립적으로 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.), m3, n3, k3은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.
2개의 중합성 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물의 구체적 예로서는, 식 (3-19)~(3-26)의 화합물을 들 수 있는데, 하기의 화합물로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00073
Figure pat00074
3개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있는데, 1종~4종이 바람직하고, 1종~3종이 보다 바람직하다.
3개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물 중, 0~80질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0~70질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0~60질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물에는, 또한 1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물을 함유해도 된다.
1개의 중합성 관능기를 갖는 액정성 화합물은, 구체적으로는, 이하의 일반식 (4)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00075
식 중, P4는 중합성 관능기를 나타내고, Sp4는 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.), m4는 0 또는 1을 나타내고, MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고,
R4는, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1~18의 알킬기를 나타내는데, 상기 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.
P4는 하기의 식 (P-1) 내지 식 (P-20)으로 표시되는 중합성 기에서 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.
이들의 중합성 관능기 중, 중합성 및 보존 안정성을 높이는 관점으로부터, 식 (P-1) 또는 식 (P-2), (P-7), (P-12), (P-13)이 바람직하고, 식 (P-1), (P-7), (P-12)가 보다 바람직하다.
MG로 표시되는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식 (4-b)로 표시되는 기를 들 수 있다.
Figure pat00077
일반식 (4-b) 중, A1, A2, A3, A4 및 A5는 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란 2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF3, OCF3, CN기, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기를 갖고 있어도 되고, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4 및 Z5는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -CH2CH2COO-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2~10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,
n, l 및 k는 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고, 0≤n＋l＋k≤3을 나타낸다.
일반식 (4)의 일례로서, 일반식 (4-1)~(4-4)를 들 수 있는데, 하기의 일반식으로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00078
식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는, 일반식 (4-b)의 정의와 동일한 것을 나타낸다. 또한, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는, 일반식 (4-b)의 정의와 동일한 것을 나타낸다.
P4a, P4b는 각각 독립적으로 중합성 관능기를 나타내고, Sp4a, Sp4b는 각각 독립적으로 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.), m4, n4는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.)
일반식 (4)로 표시되는 화합물로서는, 이하의 식 (4-5)~(4-41)로 표시되는 화합물을 들 수 있는데, 이들로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082
Figure pat00083
식 중, m 및 n은 각각 독립적으로 1~18의 정수를 나타내고, R, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 카르복실기, 시아노기를 나타내고, 이들 기가 탄소수 1~6의 알킬기, 혹은 탄소수 1~6의 알콕시기인 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있는데, 1종~5종이 바람직하고, 1종~4종이 보다 바람직하다.
1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물 중, 0질량% 이상이 바람직하고, 10질량% 이상이 보다 바람직하고, 20질량% 이상이 특히 바람직하고, 75질량% 이하가 바람직하고, 70질량% 이하가 보다 바람직하고, 65질량% 이하가 특히 바람직하다.
(유기 용제)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물에 유기 용제를 첨가하여, 중합성 액정 조성물 용액으로서 사용해도 된다. 이용하는 유기 용제로서는 특별히 한정은 없지만, 중합성 액정 화합물이 양호한 용해성을 나타내는 유기 용제가 바람직하고, 100℃ 이하의 온도에서 건조시킬 수 있는 유기 용제인 것이 바람직하다. 그러한 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 크실렌, 큐멘, 메시틸렌 등의 방향족계 탄화수소, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논 등의 케톤계 용제, 테트라히드로푸란, 1,2－디메톡시에탄, 아니솔 등의 에테르계 용제, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용제, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 및 클로로벤젠 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합하여 사용할 수도 있지만, 케톤계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제 및 방향족 탄화수소계 용제 중 어느 1종류 이상을 이용하는 것이 용액 안정성의 점으로부터 바람직하다.
이용하는 유기 용제의 비율은, 본 발명에 이용되는 중합성 액정 조성물이 통상 도포에 의해 행해지는 것으로부터, 도포한 상태를 현저하게 손상시키지 않는 한은 특별히 제한은 없지만, 중합성 액정 조성물 용액 중에 함유하는 유기 용제의 합계량이 1~60질량%인 것이 바람직하고, 3~55질량%인 것이 더욱 바람직하고, 5~50질량%인 것이 특히 바람직하다.
유기 용제에 중합성 액정 화합물을 용해할 때에는, 균일하게 용해시키기 위하여, 가열 교반하는 것이 바람직하다. 가열 교반 시의 가열 온도는, 이용하는 중합성 액정 화합물의 유기 용제에 대한 용해성을 고려하여 적절히 조절하면 되지만, 생산성의 점으로부터 15~110℃가 바람직하고, 15~105℃가 보다 바람직하고, 15~100℃가 더욱 바람직하고, 20~90℃로 하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 중합성 액정 조성물을 조제할 때에는 분산 교반기에 의해 교반 혼합하는 것이 바람직하다. 분산 교반기로서 구체적으로는, 디스퍼, 프로펠러, 터빈 날개 등 교반 날개를 갖는 분산기, 페인트 셰이커, 유성식 교반 장치, 진탕기, 스터러, 셰이커 또는 로터리 에바포레이터 등을 사용할 수 있다. 그 외에는, 초음파 조사 장치를 사용할 수 있다.
중합성 액정 조성물 용액을 조제할 때의 교반 회전수는, 이용하는 교반 장치에 따라 적당히 조정하는 것이 바람직한데, 균일한 중합성 액정 조성물 용액으로 하기 위하여 교반 회전수를 10rpm~1000rpm으로 하는 것이 바람직하고, 50rpm~800rpm으로 하는 것이 보다 바람직하고, 150rpm~600rpm으로 하는 것이 특히 바람직하다.
(중합 금지제)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물의 용액 안정성을 높이기 위하여, 중합 금지제를 첨가하는 것이 바람직하다. 중합 금지제로서는, 페놀계 화합물, 퀴논계 화합물, 아민계 화합물, 티오에테르계 화합물, 니트로소 화합물 등을 들 수 있다.
페놀계 화합물로서는, p-메톡시페놀, 크레졸, t-부틸카테콜, 3.5-디-t-부틸-4-히드록시톨루엔, 2.2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2.2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀), 4.4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 4-메톡시-1-나프톨, 4,4'-디알콕시-2,2'-비-1-나프톨 등을 들 수 있다.
퀴논계 화합물로서는, 히드로퀴논, 메틸히드로퀴논, tert-부틸히드로퀴논, p-벤조퀴논, 메틸-p-벤조퀴논, tert-부틸-p-벤조퀴논, 2,5-디페닐벤조퀴논, 2-히드록시-1,4-나프토퀴논, 1,4-나프토퀴논, 2,3-디클로로-1,4-나프토퀴논, 안트라퀴논, 디페노퀴논 등을 들 수 있다.
아민계 화합물로서는, p-페닐렌디아민, 4-아미노디페닐아민, N.N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N-i-프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1.3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N.N'-디-2-나프틸-p-페닐렌디아민, 디페닐아민, N-페닐-β-나프틸아민, 4.4'-디쿠밀-디페닐아민, 4.4'-디옥틸-디페닐아민 등을 들 수 있다.
티오에테르계 화합물로서는, 페노티아진, 디스테아릴티오디프로피오네이트 등을 들 수 있다.
니트로소계 화합물로서는, N-니트로소디페닐아민, N-니트로소페닐나프틸아민, N-니트로소디나프틸아민, p-니트로소페놀, 니트로소벤젠, p-니트로소디페닐아민, α-니트로소-β-나프톨 등, N,N-디메틸p-니트로소아닐린, p-니트로소디페닐아민, p-니트론디메틸아민, p-니트론-N,N-디에틸아민, N-니트로소에탄올아민, N-니트로소디-n-부틸아민, N-니트로소-N-n-부틸-4-부탄올아민, N-니트로소-디이소프로판올아민, N-니트로소-N-에틸-4-부탄올아민, 5-니트로소-8-히드록시퀴놀린, N-니트로소모르폴린, N-니트로소-N-페닐히드록실아민암모늄염, 니트로소벤젠, 2,4.6-트리-tert-부틸니트론벤젠, N-니트로소-N-메틸-p-톨루엔술폰아미드, N-니트로소-N-에틸우레탄, N-니트로소-N-n-프로필우레탄, 1-니트로소-2-나프톨, 2-니트로소-1-나프톨, 1-니트로소-2-나프톨-3,6-술폰산나트륨, 2-니트로소-1-나프톨-4-술폰산나트륨, 2-니트로소-5-메틸아미노페놀염산염, 2-니트로소-5-메틸아미노페놀염산염 등을 들 수 있다.
중합 금지제의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대하여 0.01~1.0질량%인 것이 바람직하고, 0.05~0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.
(산화 방지제)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물의 용액 안정성을 높이기 위하여, 산화 방지제 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 그러한 화합물로서, 히드로퀴논 유도체, 니트로소아민계 중합 금지제, 힌더드페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, tert-부틸히드로퀴논, 메틸히드로퀴논, 와코순약공업사의 「Q-1300」,「Q-1301」, BASF사의 「IRGANOX 1010」,「IRGANOX 1035」,「IRGANOX 1076」,「IRGANOX 1098」,「IRGANOX 1135」,「IRGANOX 1330」,「IRGANOX 1425」,「IRGANOX 1520」,「IRGANOX 1726」,「IRGANOX 245」,「IRGANOX 259」,「IRGANOX 3114」,「IRGANOX 3790」,「IRGANOX 5057」,「IRGANOX 565」 등을 들 수 있다.
산화 방지제의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대하여 0.01~2.0질량%인 것이 바람직하고, 0.05~1.0질량%인 것이 보다 바람직하다.
(광중합 개시제)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물은 광중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제는 적어도 1종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, BASF사제의 「이르가큐어 651」,「이르가큐어 184」,「다로큐어 1173」,「이르가큐어 907」,「이르가큐어 127」,「이르가큐어 369」,「이르가큐어 379」,「이르가큐어 819」,「이르가큐어 2959」,「이르가큐어 1800」, 「이르가큐어 250」,「이르가큐어 754」,「이르가큐어 784」,「이르가큐어 OXE01」,「이르가큐어 OXE02」,「루시린 TPO」, 「다로큐어 1173」,「다로큐어 MBF」나 LAMBSON사제의 「에사큐어 1001M」, 「에사큐어 KIP150」,「스피드큐어 BEM」,「스피드큐어 BMS」,「스피드큐어 MBP」,「스피드큐어 PBZ」, 「스피드큐어 ITX」, 「스피드큐어 DETX」,「스피드큐어 EBD」,「스피드큐어 MBB」,「스피드큐어 BP」나 일본화약사제의 「카야큐어 DMBI」, 일본 시이벨헤그너사제(현 DKSH사)의 「TAZ-A」, ADEKA사제의 「아데카옵토머 SP-152」,「아데카옵토머 SP-170」,「아데카옵토머 N-1414」,「아데카옵토머 N-1606」,「아데카옵토머 N-1717」, 「아데카옵토머 N-1919」, UCC사제의 「사이라큐어 UVI-6990」,「사이라큐어 UVI-6974」나 「사이라큐어 UVI-6992」, 아사히전화공업사제의 「아데카옵토머 SP-150, SP-152, SP-170, SP-172」나 로디아제의 「PHOTOINITIATOR2074」, BASF사제의 「이르가큐어 250」, GE 실리콘즈사제의 「UV-9380C」, 미도리화학사제의 「DTS-102」 등을 들 수 있다.
광중합 개시제의 사용량은 중합성 액정 조성물에 대하여 0.1~10질량%가 바람직하고, 0.5~5질량%가 특히 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합하여 사용할 수도 있고, 또한, 증감제 등을 첨가해도 된다.
(열중합 개시제)
열중합 시에 사용하는 열중합 개시제로서는 공지 관용의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 메틸아세토아세테이트퍼옥시드, 큐멘히드로퍼옥시드, 벤조일퍼옥시드, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 메틸에틸케톤퍼옥시드, 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산, p-펜타히드로퍼옥시드, t-부틸히드로퍼옥시드, 디쿠밀퍼옥시드, 이소부틸퍼옥시드, 디(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시디카보네이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 등의 유기 과산화물, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조니트릴 화합물, 2,2'-아조비스(2-메틸-N-페닐프로피온아미딘)디히드로클로라이드 등의 아조아미딘 화합물, 2,2'아조비스｛2-메틸-N-[1,1-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸]프로피온아미드｝등의 아조아미드 화합물, 2,2'아조비스(2,4,4-트리메틸펜탄) 등의 알킬아조 화합물 등을 사용할 수 있다. 열중합 개시제의 함유량은 0.1~10질량%가 바람직하고, 1~6질량%가 특히 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
(계면 활성제)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물은, 광학 이방체로 한 경우의 막두께 불균일을 저감시키기 위하여 계면 활성제를 적어도 1종류 이상 함유해도 된다. 함유할 수 있는 계면 활성제로서는, 알킬카본산염, 알킬인산염, 알킬술폰산염, 플루오로알킬카본산염, 플루오로알킬인산염, 플루오로알킬술폰산염, 폴리옥시에틸렌 유도체, 플루오로알킬에틸렌옥시드 유도체, 폴리에틸렌글리콜 유도체, 알킬암모늄염, 플루오로알킬암모늄염류 등을 들 수 있고, 특히 함불소 계면 활성제가 바람직하다.
구체적으로는,「메가팩 F-114」,「메가팩 F-251」,「메가팩 F-281」,「메가팩 F-410」,「메가팩 F-430」,「메가팩 F-444」,「메가팩 F-472SF」,「메가팩 F-477」,「메가팩 F-510」,「메가팩 F-511」,「메가팩 F-552」,「메가팩 F-553」,「메가팩 F-554」,「메가팩 F-555」,「메가팩 F-556」,「메가팩 F-557」,「메가팩 F-558」,「메가팩 F-559」,「메가팩 F-560」,「메가팩 F-561」,「메가팩 F-562」,「메가팩 F-563」,「메가팩 F-565」,「메가팩 F-567」,「메가팩 F-568」,「메가팩 F-569」,「메가팩 F-570」,「메가팩 F-571」,「메가팩 R-40」,「메가팩 R-41」,「메가팩 R-43」,「메가팩 R-94」,「메가팩 RS-72-K」,「메가팩 RS-75」,「메가팩 RS-76-E」,「메가팩 RS-76-NS」,「메가팩 RS-90」,「메가팩 EXP. TF-1367」,「메가팩 EXP. TF1437」,「메가팩 EXP. TF1537」,「메가팩 EXP. TF-2066」(이상, DIC 주식회사제),
「프터젠트 100」,「프터젠트 100C」,「프터젠트 110」,「프터젠트 150」,「프터젠트 150CH」,「프터젠트 100A-K」,「프터젠트 300」,「프터젠트 310」,「프터젠트 320」,「프터젠트 400SW」,「프터젠트 251」,「프터젠트 215M」,「프터젠트 212M」,「프터젠트 215M」,「프터젠트 250」,「프터젠트 222F」,「프터젠트 212D」,「FTX-218」,「프터젠트 209F」,「프터젠트 245F」,「프터젠트 208G」,「프터젠트 240G」,「프터젠트 212P」,「프터젠트 220P」,「프터젠트 228P」,「DFX-18」,「프터젠트 601AD」,「프터젠트 602A」,「프터젠트 650A」,「프터젠트 750FM」,「FTX-730FM」,「프터젠트 730FL」,「프터젠트 710FS」,「프터젠트 710FM」,「프터젠트 710FL」,「프터젠트 750LL」,「FTX-730LS」,「프터젠트 730LM」, (이상, 주식회사 네오스제),
「BYK-300」,「BYK-302」,「BYK-306」,「BYK-307」,「BYK-310」,「BYK-315」,「BYK-320」,「BYK-322」,「BYK-323」,「BYK-325」,「BYK-330」,「BYK-331」,「BYK-333」,「BYK-337」,「BYK-340」,「BYK-344」,「BYK-370」,「BYK-375」,「BYK-377」,「BYK-350」,「BYK-352」,「BYK-354」,「BYK-355」,「BYK-356」,「BYK-358N」,「BYK-361N」,「BYK-357」,「BYK-390」,「BYK-392」,「BYK-UV3500」,「BYKhUV3510」,「BYK-UV3570」,「BYK-Silclean3700」(이상, BYK 주식회사제),
「TEGO Rad2100」,「TEGO Rad2011」,「TEGO Rad2200N」,「TEGO Rad2250」,「TEGO Rad2300」,「TEGO Rad2500」,「TEGO Rad2600」,「TEGO Rad2650」,「TEGO Rad2700」,「TEGO　Flow300」,「TEGO　Flow370」,「TEGO　Flow425」,「TEGO　Flow ATF2」,「TEGO　Flow　ZFS460」,「TEGO　Glide100」,「TEGO　Glide110」,「TEGO　Glide130」,「TEGO　Glide410」,「TEGO　Glide411」,「TEGO　Glide415」,「TEGO　Glide432」,「TEGO　Glide440」,「TEGO　Glide450」,「TEGO　Glide482」,「TEGO　Glide　A115」,「TEGO　Glide　B1484」,「TEGO　Glide　ZG400」,「TEGO　Twin4000」, 「TEGO　Twin4100」,「TEGO　Twin4200」,「TEGO　Wet240」,「TEGO　Wet250」,「TEGO　Wet260」,「TEGO　Wet265」,「TEGO　Wet270」,「TEGO　Wet280」,「TEGO　Wet500」,「TEGO　Wet505」,「TEGO　Wet510」,「TEGO　Wet520」,「TEGO　Wet　KL245」,(이상, 에보닉·인더스트리즈 주식회사제),「FC-4430」,「FC-4432」(이상, 스리엠 재팬 주식회사제),「유니다인NS」(이상, 다이킨공업 주식회사제), 「서프론 S-241」, 「서프론 S-242」, 「서프론 S-243」, 「서프론 S-420」, 「서프론 S-611」, 「서프론 S-651」, 「서프론 S-386」(이상, AGC 세이미케미컬 주식회사제), 「DISPARLON　OX-880EF」, 「DISPARLON　OX-881」, 「DISPARLON　OX-883」, 「DISPARLON　OX-77EF」, 「DISPARLON　OX-710」, 「DISPARLON　1922」, 「DISPARLON　1927」, 「DISPARLON　1958」, 「DISPARLON　P-410EF」, 「DISPARLON　P-420」, 「DISPARLON　P-425」, 「DISPARLON　PD-7」, 「DISPARLON　1970」, 「DISPARLON　230」, 「DISPARLON　LF-1980」, 「DISPARLON　LF-1982」, 「DISPARLON　LF-1983」, 「DISPARLON　LF-1084」, 「DISPARLON　LF-1985」, 「DISPARLON　LHP-90」, 「DISPARLON　LHP-91」, 「DISPARLON　LHP-95」, 「DISPARLON　LHP-96」, 「DISPARLON　OX-715」, 「DISPARLON　1930N」, 「DISPARLON　1931」, 「DISPARLON　1933」, 「DISPARLON　1934」, 「DISPARLON　1711EF」, 「DISPARLON　1751N」, 「DISPARLON　1761」, 「DISPARLON　LS-009」, 「DISPARLON　LS-001」, 「DISPARLON　LS-050」(이상, 쿠스모토화성 주식회사제), 「PF-151N」, 「PF-636」, 「PF-6320」, 「PF-656」, 「PF-6520」, 「PF-652-NF」, 「PF-3320」(이상, OMNOVA SOLUTIONS사제), 「폴리플로우 No. 7」, 「폴리플로우 No. 50E」, 「폴리플로우 No. 50EHF」, 「폴리플로우 No. 54N」, 「폴리플로우 No. 75」, 「폴리플로우 No. 77」, 「폴리플로우 No. 85」, 「폴리플로우 No. 85HF」, 「폴리플로우 No. 90」, 「폴리플로우 No. 90D-50」, 「폴리플로우 No. 95」, 「폴리플로우 No. 99C」, 「폴리플로우 KL-400K」, 「폴리플로우 KL-400HF」, 「폴리플로우 KL-401」, 「폴리플로우 KL-402」, 「폴리플로우 KL-403」, 「폴리플로우 KL-404」, 「폴리플로우 KL-100」, 「폴리플로우 LE-604」, 「폴리플로우 KL-700」, 「플로우렌 AC-300」, 「플로우렌 AC-303」, 「플로우렌 AC-324」, 「플로우렌 AC-326F」, 「플로우렌 AC-530」, 「플로우렌 AC-903」, 「플로우렌 AC-903HF」, 「플로우렌 AC-1160」, 「플로우렌 AC-1190」, 「플로우렌 AC-2000」, 「플로우렌 AC-2300C」, 「플로우렌 AO-82」, 「플로우렌 AO-98」, 「플로우렌 AO-108」(이상, 쿄에이샤화학 주식회사제), 「L-7001」, 「L-7002」, 「8032ADDITIVE」, 「57ADDTIVE」, 「L-7064」, 「FZ-2110」, 「FZ-2105」, 「67ADDTIVE」, 「8616ADDTIVE」(이상, 도레이·다우실리콘 주식회사제) 등의 예를 들 수 있다.
계면 활성제의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대하여 0.01~2질량%인 것이 바람직하고, 0.05~0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 계면 활성제를 사용함으로써, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 광학 이방체로 한 경우, 공기 계면의 틸트각을 효과적으로 줄일 수 있는 것도 있다.
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물은, 광학 이방체로 한 경우의 공기 계면의 틸트각을 효과적으로 줄이는 효과를 갖는, 상기 계면 활성제 이외로서, 하기 일반식 (5)로 표시되는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 100 이상인 화합물을 함유해도 된다.
Figure pat00084
식 중, R11, R12, R13 및 R14는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1~20의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기 중의 수소 원자는 1개 이상의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다.
일반식 (5)로 표시되는 적합한 화합물로서, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 파라핀, 유동 파라핀, 염소화 폴리프로필렌, 염소화 파라핀, 염소화 유동 파라핀 등을 들 수 있다.
일반식 (5)로 표시되는 화합물은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하여 가열 교반하여 중합성 용액을 조제하는 공정에 있어서 첨가하는 것이 바람직한데, 그 후의, 중합성 용액에 광중합 개시제를 혼합하는 공정에 있어서 첨가해도 되고, 양방의 공정에 있어서 첨가해도 된다.
일반식 (5)로 표시되는 화합물의 첨가량은 중합성 액정 조성물 용액에 대하여, 0.01~1질량%인 것이 바람직하고, 0.05~0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물 용액은, 광학 이방체로 한 경우의 기재와의 밀착성을 보다 향상시키기 위하여, 연쇄 이동제를 첨가하는 것도 바람직하다. 연쇄 이동제로서는, 티올 화합물이 바람직하고, 모노티올, 디티올, 트리티올, 테트라티올의 화합물이 보다 바람직하고, 트리티올 화합물이 보다 더 바람직하다. 구체적으로는 하기 일반식 (6-1)~(6-12)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00085
Figure pat00086
식 중, R65는 탄소 원자수 2~18의 알킬기를 나타내고, 상기 알킬기는 직쇄이어도 좋고, 분기쇄이어도 좋으며, 상기 알킬기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자 및 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH＝CH-로 치환되어 있어도 되고, R66은 탄소 원자수 2~18의 알킬렌기를 나타내고, 상기 알킬렌기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자 및 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH＝CH-로 치환되어 있어도 된다.
연쇄 이동제는, 중합성 액정 화합물을 유기 용제에 혼합하여 가열 교반하여 중합성 용액을 조제하는 공정에 있어서 첨가하는 것이 바람직한데, 그 후의, 중합성 용액에 중합 개시제를 혼합하는 공정에 있어서 첨가해도 되고, 양방의 공정에 있어서 첨가해도 된다.
연쇄 이동제의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대하여, 0.5~10질량%인 것이 바람직하고, 1.0~5.0질량%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 물성 조정을 위해, 액정성이 없는 중합성 화합물 등도 필요에 따라서 첨가하는 것도 가능하다.
액정성이 없는 중합성 화합물은, 광중합 또는 열중합에 의해서 중합할 수 있는, 반응성 모노머 등을 의미한다. 예를 들면, 액정을 나타내는 막대 형상의 분자 구조(비페닐기 또는 비페닐·시클로헥실기 등의 말단에 알킬기, 시아노기, 불소 등이 붙은 것과 같은 분자 구조)를 갖지 않는 모노머 등을 지칭한다. 구체적으로는, 분자 구조 중에 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기, 에폭시기, 푸마레이트기, 신나모일기 등의 중합성 기를 포함하는 모노머 등을 들 수 있는데, 이들로 한정되지 않는다. 액정성이 없는 중합성 화합물로서는, 말단에 아크릴레이트기의 중합성 기를 포함하는 모노머를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용되는 아크릴레이트기의 중합성 기를 포함하는 모노머의 구체예로서, 3,5,5-트리메틸헥실아크릴레이트, 2-헥실아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 이소스테아릴아크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 2-2-에톡시에톡시에틸아크릴레이트, 디에틸렌글리콜2-에틸헥실에테르아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜메틸에테르아크릴레이트, 1,6－헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 에피클로로히드린 변성 글리세롤트리아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 글리세롤트리아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 글리세롤트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 인산트리아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 에톡시화 이소시아누르산 트리아크릴레이트, ε-카프로락톤 변성 트리스-(2-아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨히드록시펜타아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 디트리메틸롤프로판테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨에톡시테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트를 들 수 있는데, 이들로 한정되지 않는다. 액정성이 없는 중합성 화합물은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하여 가열 교반하여 중합성 용액을 조제하는 공정에 있어서 첨가하는 것이 바람직한데, 중합성이 아닌 액정 화합물 등은, 그 후의, 중합성 용액에 중합 개시제를 혼합하는 공정에 있어서 첨가해도 되고, 양방의 공정에 있어서 첨가해도 된다. 이들 화합물의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대하여, 20질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이하가 보다 더 바람직하다.
또한, 액정성이 없는 중합성 화합물과 마찬가지로, 중합성이 아닌 액정 화합물도 필요에 따라서 첨가하는 것도 가능하다.
본 발명의 중합성 혼합물, 또는 중합성 조성물에는, 목적에 따라서 다른 첨가제, 예를 들면, 틱소제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 항산화제, 표면 처리제 등의 첨가제를 액정의 배향능을 현저하게 저하시키지 않는 정도로 첨가할 수 있다.
(광학 이방체)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물을, 배향 기능을 갖는 기재 상에 도포하고, 본 발명의 중합성 액정 조성물 중의 액정 분자를, 스멕틱상, 네마틱상을 유지한 상태에서 균일하게 배향시켜, 중합시킴으로써, 본 발명의 광학 이방체가 얻어진다.
본 발명에 있어서의 위상차층은, 액정 분자가 갖는 복굴절 특성의 영향에 의한 시야각 의존성을 개선하는 것이면, 특별히 제한없이 다양한 배향 모드를 적용할 수 있다. 예를 들면, 포지티브 A 플레이트, 네거티브 A 플레이트, 포지티브 C 플레이트, 네거티브 C 플레이트, 2축성 플레이트, 포지티브 O 플레이트, 네거티브 O 플레이트 등의 배향 모드를 적용할 수 있다. 그 중에서도, 포지티브 A 플레이트, 포지티브 C 플레이트 및/또는 2축성 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 포지티브 A 플레이트 및/또는 포지티브 C 플레이트, 또는 2축성 플레이트를 사용하는 것이 보다 바람직하고, 포지티브 A 플레이트 및 포지티브 C 플레이트를 적층하는 것이 특히 바람직하다.
여기서, 포지티브 A 플레이트란, 굴절률 타원체의 상(常) 굴절률이 이상(異常) 굴절률보다 작은 중합성 액정 조성물을, 그 이상 굴절률을 나타내는 주축(c축)을 기판에 대하여 호모지니어스 배향시켜 중합시킨 광학 이방체를 의미하고, 메소겐기 또는 메소겐성 지지기의 c축이 호모지니어스 배향하고 있다. 혹은, 다른 양태에서는 포지티브 A 플레이트란, 연신에 의해 면내 1축성을 발현한 연신 필름을 의미한다. 환상 올레핀계 수지나 변성 폴리카보네이트계 수지 등의 고유 복굴절률이 양인 투명 수지를 특정 조건으로 연신한 연신 필름을 사용해도 된다. 또한, 포지티브 C 플레이트란, 상기와 마찬가지의 굴절률 타원체를 갖는 중합성 액정 조성물을 호메오트로픽 배향시켜, 중합시킨 광학 이방체를 의미하고, 메소겐기 또는 메소겐성 지지기의 c축이 호메오트로픽 배향하고 있다.
네거티브 A 플레이트란, 굴절률 타원체의 상 굴절률이 이상 굴절률보다 큰 중합성 액정 조성물을, 그 c축을 기판에 대하여 호모지니어스 배향시켜, 중합시킨 광학 이방체를 의미하고, 메소겐기 또는 메소겐성 지지기의 c축이 호모지니어스 배향하고 있다. 또한, 네거티브 C 플레이트란, 상기와 마찬가지의 굴절률 타원체를 갖는 중합성 액정 조성물을 호메오트로픽 배향시켜, 중합시킨 광학 이방체를 의미하고, 메소겐기 또는 메소겐성 지지기의 c축이 호메오트로픽 배향하고 있다.
또한, 2축성 플레이트란, 중합성 액정 조성물을 배향시킨 후, 중합시킨 광학 이방체가, 3개의 주굴절률 모두가 상이한 굴절률 타원체를 갖는다. 그 구체적인 양태는 다방면에 걸치지만, 중합성 액정 조성물 중의 메소겐기 또는 메소겐성 지지기의 배향 상태가 2축성을 나타내는 위상차층을 가리킨다.
포지티브 O 플레이트란, 굴절률 타원체의 상 굴절률이 이상 굴절률보다 작은 중합성 액정 조성물을 이용하고, 그 c축의 기판에 대한 틸트각이, 기판 계면으로부터 공기 계면을 향하여 변화하고 있는 상태에서 중합시킨 광학 이방체를 의미한다. 즉, 메소겐기 또는 메소겐성 지지기의 c축의 틸트각이 기판 계면으로부터 공기 계면을 향하여 연속적으로 변화하는 위상차층을 가리킨다. 또한 네거티브 O 플레이트란, 굴절률 타원체의 상 굴절률이 이상 굴절률보다 큰 중합성 액정 조성물을 이용하여, 그 c축의 기판에 대한 틸트각이 기판 계면으로부터 공기 계면을 향하여 변화하고 있는 상태에서 중합시킨 광학 이방체를 의미한다. 즉, 메소겐기 또는 메소겐성 지지기의 c축의 틸트각이 기판 계면으로부터 공기 계면을 향하여 변화하는 위상차층을 가리킨다
본 발명의 일실시형태인 액정 셀에서는, 제 1의 위상차층으로서, 포지티브 A 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 포지티브 A 플레이트는, 위상차층의 면내 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 nx, 위상차층의 면내 진상축(進相軸) 방향의 굴절률을 ny, 위상차층의 두께 방향의 굴절률을 nz로 했을 때에, 「nx＞ny＝nz」의 관계가 된다. 포지티브 A 플레이트로서는, 파장 550nm에 있어서의 면내 위상차값이 10~300nm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 두께 방향 위상차값은 특별히 한정되지 않는다. Nz 계수는, 0.9~1.1의 범위가 바람직하다.
또한, 제 2의 위상차층으로서는 양의 굴절률 이방성을 갖는, 이른바 포지티브 C 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 포지티브 A 플레이트 상에 포지티브 C 플레이트를 적층해도 된다.
여기서, 포지티브 C 플레이트는, 위상차층의 면내 방향의 굴절률을 nx, ny, 위상차층의 두께 방향의 굴절률을 nz로 했을 때에, 「nx＝ny＜nz」의 관계가 되는 위상차층이다. 포지티브 C 플레이트의 두께 방향 위상차값은 10~300nm의 범위가 바람직하다. 또한, 포지티브 C 플레이트를 제 1의 위상차층, 포지티브 A 플레이트를 제 2의 위상차층을 사용해도 된다.
또한, 위상차층으로서는, 3개의 주굴절률 모두가 상이한 굴절률 이방성을 갖는, 이른바 2축성 플레이트를 사용하는 것도 바람직하다.
여기서, 2축성 플레이트는, 위상차층의 면내 지상축 방향의 굴절률을 nx, 위상차층의 면내 진상축 방향의 굴절률을 ny, 위상차층의 두께 방향의 굴절률을 nz로 했을 때에, 「nx＞nz＞ny」, 또는 「nz＞nx＞ny」의 관계가 되는 위상차층이다. 2축성 플레이트의 경우, 파장 550nm에 있어서의 면내 위상차값이 10~300nm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 두께 방향 위상차값은 특별히 한정되지 않지만, 0~300nm의 범위가 바람직하다. Nz 계수는, 0.1~1.0의 범위가 바람직하다.
또한, 두께 방향의 굴절률 이방성은, 식 (2)에 의해 정의되는 두께 방향 위상차값 Rth로 표시된다. 두께 방향 위상차값 Rth는, 면내 위상차값 R0, 지상축을 경사축으로 하여 50° 경사시켜 측정한 위상차값 R50, 필름의 두께 d, 필름의 평균 굴절률 n0을 이용하여, 식 (1)과 차식 (4)~(7)로부터 수치 계산에 의해 nx, ny, nz를 구하고, 이들을 식 (2)에 대입하여 산출할 수 있다. 또한, Nz 계수＝는, 식 (3)으로부터 산출할 수 있다. 이하, 본 명세서의 다른 기재에 있어서 마찬가지이다.
R0＝(nx－ny)×d　　　　　　　　　(1)
Rth＝[(nx＋ny)/2－nz]×d　　(2)
Nz 계수＝(nx－nz)/(nx－ny)　　(3)
R50＝(nx－ny')×d/cos(φ)　　　(4)
(nx＋ny＋nz)/3＝n0　　　　　(5)
여기서,
φ＝sin－1[sin(50°)/n0］　　　　(6)
ny'＝ny×nz/[ny2×sin2(φ)＋nz2×cos2(φ)]1/2　 (7)
시판의 위상차 측정 장치에서는, 여기에 나타낸 수치 계산을 장치 내에서 자동적으로 행하여, 면내 위상차값 R0나 두께 방향 위상차값 Rth 등을 자동적으로 표시하도록 되어 있는 것이 많다. 이러한 측정 장치로서는, 예를 들면, RETS-100(오츠카화학사제)을 들 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치는, 한쌍의 기판 사이에 위상차층을 갖는 것인데, 기판의 외측에, 위상차층을 더 갖고 있어도 된다. 당해 기판의 외측의 위상차층으로서는, 액정 분자가 갖는 복굴절 특성의 영향에 의한 시야각 의존성을 개선하는 것이면, 특별히 제한없이 다양한 배향 모드를 적용할 수 있다. 예를 들면, 포지티브 A 플레이트, 네거티브 A 플레이트, 포지티브 C 플레이트, 네거티브 C 플레이트, 2축성 플레이트, 포지티브 O 플레이트, 네거티브 O 플레이트 등의 배향 모드를 적용할 수 있다. 그 중에서도, 포지티브 A 플레이트, 포지티브 C 플레이트 및/또는 2축성 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 포지티브 A 플레이트 및/또는 포지티브 C 플레이트를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 포지티브 A 플레이트로서는, 중합성 액정 조성물을 호모지니어스 배향시킨 것이나 연신 필름을 사용할 수 있다. 포지티브 C 플레이트로서는, 중합성 액정 조성물을 호메오트로픽 배향시킨 것이나 연신 필름을 사용할 수 있다.
(기재)
본 발명에 있어서의 광학 이방체에 이용되는 기재는, 액정 디바이스, 디스플레이, 광학 부품이나 광학 필름에 통상 사용하는 기재로서, 본 발명의 중합성 조성물 용액의 도포 후의 건조 시에 있어서의 가열에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 재료이면, 특별히 제한은 없다. 그러한 기재로서는, 유리 기재, 금속 기재, 세라믹 기재나 플라스틱 기재 등의 유기 재료를 들 수 있다. 특히 기재가 유기 재료인 경우, 셀룰로오스 유도체, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리알릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리페닐렌술피드, 폴리페닐렌에테르, 나일론 또는 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스 유도체, 폴리알릴레이트, 폴리카보네이트 등의 플라스틱 기재가 바람직하다. 기재의 형상으로서는, 평판 외에, 곡면을 갖는 것이어도 된다. 이들 기재는, 필요에 따라서, 전극층, 반사 방지 기능, 반사 기능을 갖고 있어도 된다.
본 발명의 중합성 액정 조성물의 도포성이나 접착성 향상을 위하여, 이들 기재의 표면 처리를 행해도 된다. 표면 처리로서, 오존 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 실란커플링 처리 등을 들 수 있다.
(도포)
본 발명에 있어서의 광학 이방체를 얻기 위한 도포법으로서는, 어플리케이터법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 다이렉트 그래비어 코팅법, 리버스 그래비어 코팅법, 플렉소 코팅법, 잉크젯법, 다이 코팅법, 캡 코팅법, 딥 코팅법, 슬릿 코팅법 등, 공지 관용의 방법을 행할 수 있다. 중합성 액정 조성물을 도포 후, 건조시킨다.
(중합 공정)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물의 중합 조작에 대해서는, 중합성 액정 조성물 중의 액정 화합물이 기재에 대하여 수평 배향, 수직 배향, 또는 하이브리드 배향, 혹은 콜레스테릭 배향(평면 배향)한 상태에서 일반적으로 자외선 등의 광조사, 혹은 가열에 의해서 행해진다. 중합을 광조사로 행하는 경우에는, 구체적으로는 390nm 이하의 자외광을 조사하는 것이 바람직하고, 250~370nm의 파장의 광을 조사하는 것이 가장 바람직하다. 단, 390nm 이하의 자외광에 의해 중합성 조성물이 분해 등을 일으키는 경우에는, 390nm 이상의 자외광으로 중합 처리를 행하는 편이 바람직한 경우도 있다. 이 광은, 확산광이고 또한 편광하고 있지 않는 광인 것이 바람직하다.
(중합 방법)
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물을 중합시키는 방법으로서는, 활성 에너지선을 조사하는 방법이나 열중합법 등을 들 수 있는데, 실온에서 반응이 진행되는 점으로부터 활성 에너지선을 조사하는 방법이 바람직하고, 그 중에서도, 조작이 간편한 점으로부터, 자외선 등의 광을 조사하는 방법이 바람직하다. 조사 시의 온도는, 본 발명의 중합성 액정 조성물이 액정상을 유지할 수 있는 온도로 하고, 중합성 액정 조성물의 열중합의 유기를 피하기 위하여, 가능한 50℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 액정 조성물은, 통상, 승온 과정에 있어서, C(고상)-N(네마틱) 전이 온도(이하, C-N 전이 온도로 약칭한다.)로부터, N-I 전이 온도 범위 내에서 액정상을 나타낸다. 한편, 강온 과정에 있어서는, 열역학적으로 비평형 상태를 취하기 때문에, C-N 전이 온도 이하에서도 응고되지 않고 액정 상태를 유지하는 경우가 있다. 이 상태를 과냉각 상태라고 한다. 본 발명에 있어서는, 과냉각 상태에 있는 액정 조성물도 액정상을 유지하고 있는 상태에 포함하는 것으로 한다. 구체적으로는 390nm 이하의 자외광을 조사하는 것이 바람직하고, 250~370nm의 파장의 광을 조사하는 것이 가장 바람직하다. 단, 390nm 이하의 자외광에 의해 중합성 조성물이 분해 등을 일으키는 경우에는, 390nm 이상의 자외광으로 중합 처리를 행하는 편이 바람직한 경우도 있다. 이 광은, 확산광이고, 또한 편광하고 있지 않은 광인 것이 바람직하다. 자외선 조사 강도는, 0.05kW/㎡~10kW/㎡의 범위가 바람직하다. 특히, 0.2kW/㎡~2kW/㎡의 범위가 바람직하다. 자외선 강도가 0.05kW/㎡ 미만인 경우, 중합을 완료시키는데 많은 시간이 걸린다. 한편, 2kW/㎡를 초과하는 강도에서는, 중합성 액정 조성물 중의 액정 분자가 광분해되는 경향이 있거나, 중합열이 많이 발생하여 중합 중의 온도가 상승하고, 중합성 액정의 오더 파라미터가 변화하여, 중합 후의 도막의 리타데이션에 오차가 발생할 가능성이 있다.
또한, 도막의 중합 반응의 진행을 촉진하기 위하여, 활성 에너지선 조사에 의한 중합 경화 후의 도막에 대하여, 가열 경화 처리를 행해도 된다. 200℃ 이상의 고온에서, 도막을 가열 경화하는 것이 바람직하다.
마스크를 사용하여 특정 부분만을 자외선 조사로 중합시킨 후, 상기 미중합 부분의 배향 상태를, 전장, 자장 또는 온도 등을 걸어 변화시키고, 그 후 상기 미중합 부분을 중합시키면, 상이한 배향 방향을 가진 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수도 있다.
또한, 마스크를 사용하여 특정의 부분만을 자외선 조사로 중합시킬 때에, 미리 미중합 상태의 중합성 액정 조성물에 전장, 자장 또는 온도 등을 걸어 배향을 규제하고, 그 상태를 유지한 채로 마스크 상으로부터 광을 조사하여 중합시킴으로써도, 상이한 배향 방향을 가진 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물을 중합시켜 얻어지는 광학 이방체는, 기판으로부터 박리하여 단체(單體)로 광학 이방체로서 사용할 수도 있고, 기판으로부터 박리하지 않고 그대로 광학 이방체로서 사용할 수도 있다. 특히, 다른 부재를 오염시키기 어렵기 때문에, 피적층 기판으로서 사용하거나, 다른 기판에 접합시켜 사용할 때에 유용하다.
(배향 처리)
또한, 상기 기재에는, 본 발명의 중합성 조성물 용액을 도포 건조했을 때에 중합성 조성물이 배향하도록, 배향막이 설치되어 있어도 된다. 배향 처리로서는, 연신 처리, 러빙 처리, 편광 자외 가시광 조사 처리, 이온빔 처리, 기재로의 SiO2의 사방(斜方) 증착 처리 등을 들 수 있다. 배향막을 이용하는 경우, 배향막은 공지 관용의 것이 이용된다. 그러한 배향막으로서는, 폴리이미드, 폴리실록산, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리알릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 에폭시 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 아크릴 수지, 쿠마린 화합물, 칼콘 화합물, 신나메이트 화합물, 풀기드 화합물, 안트라퀴논 화합물, 아조 화합물, 아릴에텐 화합물 등의 화합물을 들 수 있다. 러빙에 의해 배향 처리하는 화합물은, 배향 처리, 혹은 배향 처리 후에 가열 공정을 넣음으로써 재료의 결정화가 촉진되는 것이 바람직하다. 러빙 이외의 배향 처리를 행하는 화합물 중에서는 광배향 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
(컬러 필터)
본 발명의 액정 표시 장치는, 컬러 필터를 갖고 있어도 된다. 컬러 필터는, 블랙 매트릭스 및 적어도 RGB 삼색 화소부로 구성된다. 컬러 필터층의 형성에는, 어떠한 방법을 이용해도 된다. 일례에 의하면, 안료 담체와 이것에 분산시킨 컬러 안료를 포함한 컬러 착색 조성물을 도포하여 소정 패턴으로 하고, 이것을 경화시킴으로써 착색 화소를 얻는 공정을 필요 횟수 반복하여, 컬러 필터층을 형성할 수 있다. 컬러 착색 조성물에 포함되는 안료로서는, 유기 안료 및/또는 무기 안료를 사용할 수 있다. 컬러 착색 조성물은, 1종의 유기 또는 무기 안료를 포함하고 있어도 되고, 복수종의 유기 안료 및/또는 무기 안료를 포함하고 있어도 된다. 안료는, 발색성이 높고 또한 내열성, 특히 내열 분해성이 높은 것이 바람직하고, 통상은 유기 안료가 이용된다. 이하에, 컬러 착색 조성물에 사용 가능한 유기 안료의 구체예를, 컬러 인덱스 번호로 나타낸다.
적색 착색 조성물의 유기 안료로서는, 예를 들면 C. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 146, 168, 177, 178, 179, 184, 185, 187, 200, 202, 208, 210, 246, 254, 255, 264, 270, 272 및 279 등의 적색 안료를 이용할 수 있다. 적색 착색 조성물의 유기 안료로서, 적색 안료와 황색 안료의 혼합물을 사용해도 된다.
이 황색 안료로서는, 예를 들면 C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 198, 213 및 214 등을 사용할 수 있다.
녹색 착색 조성물의 유기 안료로서는, 예를 들면 C. I. Pigment Green　7, 10, 36 및 37 등의 녹색 안료를 이용할 수 있다. 녹색 착색 조성물의 유기 안료로서, 녹색 안료와 황색 안료의 혼합물을 사용해도 된다. 이 황색 안료로서는, 예를 들면, 적색 착색 조성물에 대하여 예시한 것과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.
청색 착색 조성물의 유기 안료로서는, 예를 들면 C. I. Pigment　Blue　15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60 및 64 등의 청색 안료를 이용할 수 있다. 청색 착색 조성물의 유기 안료로서, 청색 안료와 자색 안료의 혼합물을 사용해도 된다. 이 자색 안료로서는, 예를 들면, C. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42 또는 50을 사용할 수 있다.
무기 안료로서는, 예를 들면, 황색 납, 아연황, 벵갈라(bengala)(적색 산화철(Ⅲ)), 카드뮴레드, 군청, 감청, 산화크롬그린, 및 코발트그린 등의 금속 산화물 분말, 금속 황화물 분말, 또는 금속 분말 등을 사용할 수 있다. 무기 안료는, 예를 들면, 채도와 명도를 밸런스시키면서, 양호한 도포성, 감도 및 현상성 등을 달성하기 위하여, 유기 안료와 조합하여 이용될 수 있다.
컬러 착색 조성물은, 안료 이외의 착색 성분을 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들면, 착색 조성물은, 충분한 내열성을 달성할 수 있으면, 염료를 함유하고 있어도 된다. 이 경우, 염료를 이용한 조색이 가능하다.
상술한 컬러 착색 조성물에 포함되는 안료 담체는, 수지, 그 전구체 또는 그들의 혼합물에 의해 구성된다. 수지로서는, 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 감광성 수지가 포함되고, 그 전구체에는, 방사선 조사에 의해 경화하여 수지를 생성하는 다관능 모노머 혹은 올리고머가 포함된다. 이들은, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 컬러 착색 조성물을 자외선 등의 광을 조사함으로써 경화하는 경우, 컬러 착색 조성물에는 예를 들면 광중합 개시제, 또한 경우에 따라서는 증감제 등을 첨가해도 된다. 또한, 컬러 착색 조성물은, 다관능 티올 등의 연쇄 이동제를 더 함유하고 있어도 된다. 컬러 착색 조성물은, 예를 들면, 1종 이상의 안료를, 필요에 따라서 상기 광중합 개시제와 함께, 안료 담체 및 유기 용제 중에, 3롤밀, 2롤밀, 샌드밀, 니더 및 아트리토(attritor) 등의 분산 장치를 이용하여 미세하게 분산시킴으로써 제조할 수 있다. 2종 이상의 안료를 포함하는 착색 조성물은, 상이한 안료를 포함한 분산체를 조제하고, 그들 분산체를 혼합함으로써 제조해도 된다.
안료를 안료 담체 및 유기 용제 중에 분산시킬 때에는, 수지형 안료 분산제, 계면 활성제 및 안료 유도체 등의 분산 조제를 사용할 수 있다. 분산 조제는, 안료의 분산성을 향상시켜, 분산 후의 안료의 재응집을 억제한다. 따라서, 분산 조제를 이용하여 안료를 안료 담체 및 유기 용제 중에 분산시켜 이루어지는 착색 조성물을 이용한 경우에는, 투명성이 우수한 컬러 필터가 얻어진다.
분산 조제는, 착색 조성물에 있어서, 안료 100중량부에 대하여, 예를 들면 0.1 내지 40중량부가 바람직하고, 0.1 내지 30중량부의 양으로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
수지형 안료 분산제는, 안료에 흡착하는 성질을 갖는 안료 친화성 부위와, 안료 담체와 상용성이 있는 부위를 포함하고 있다. 수지형 안료 분산제는, 안료에 흡착하여 안료의 안료 담체로의 분산성을 안정화한다. 수지형 안료 분산제로서는, 예를 들면, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 등의 폴리카본산에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카본산, 폴리카본산아민염, 폴리카본산 부분 아민염, 폴리카본산암모늄염, 폴리카본산알킬아민염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아마이드인산염 및 수산기 함유 폴리카본산에스테르, 이들의 변성물, 폴리(저급 알킬렌이민)과 유리 카르복실기를 갖는 폴리에스테르의 반응에 의해 형성된 아미드 및 그 염 등의 유성 분산제；아크릴산-스티렌 공중합체, 메타크릴산-스티렌 공중합체, 아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체, 아크릴산-메타크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산-메타크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성 수지 혹은 수용성 고분자 화합물；폴리에스테르류, 변성 폴리아크릴레이트류, 에틸렌옥시드/프로필렌옥시드 부가 화합물, 인산 에스테르류, 또는 그들 2종 이상을 포함한 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 컬러 필터층의 표면에 오버코트를 도포한 평탄화층을 설치해도 된다. 또한, 컬러 필터층이 설치되는 위치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 전극과 위상차층의 사이, 투명성 기판과 위상차층의 사이, 투명성 기판과 배향막의 사이 등, 소망의 위치에 컬러 필터층을 설치하도록 해도 된다.
(배향막)
본 발명의 액정 표시 장치는, 제 1의 기판과 제 2의 기판 상의 액정 조성물과 접하는 면에는 액정 조성물을 배향시키기 위하여 배향막을 갖고 있어도 된다.
배향막 재료로서는, 폴리이미드, 폴리아미드, BCB(벤조시클로부텐 폴리머), 폴리비닐알코올 등의 투명성 유기 재료를 이용할 수 있고, 특히, p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄 등의 지방족 또는 지환족 디아민 등의 디아민 및 부탄테트라카본산 무수물이나 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸아세트산 무수물 등의 지방족 또는 지환식 테트라카본산 무수물, 피로멜리트산 2무수물 등의 방향족 테트라카본산 무수물로부터 합성되는 폴리아믹산을 이미드화한, 폴리이미드 배향막이 바람직하다. 이 경우의 배향 부여 방법은, 러빙을 이용하는 것이 일반적이지만, 수직 배향막 등에 사용하는 경우에는 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 조합하여 사용해도 되고, 이 경우 배향막은 러빙을 이용해도 되고 광배향 기술을 이용해도 된다.
배향막은, 기판 상에 상기 배향막 재료를 스핀 코트법 등의 방법에 의해 도포하여 수지막을 형성하는 것이 일반적이지만, 1축 연신법, 랭뮤어·블로드젯법 등을 이용할 수도 있다.
또한, 배향막 재료로서, 중합성 액정 조성물을 호모지니어스 배향시킨 상태에서, 중합시킨 광학 이방체(포지티브 A 플레이트)를 사용해도 된다. 이 경우의 액정 표시 장치의 일례를 도 3에 나타내는데, 이 구성에 한정되지 않는다.
(투명 전극)
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 재료로서는, 도전성의 금속 산화물을 이용할 수 있고, 금속 산화물로서는 산화 인듐(In2O3), 산화 주석(SnO2), 산화 아연(ZnO), 산화 인듐주석(In2O3-SnO2), 산화 인듐아연(In2O3-ZnO), 니오븀 첨가 이산화 티탄(Ti1-xNbxO2), 불소 도핑 산화 주석, 그라펜나노리본 또는 금속 나노 와이어 등을 사용할 수 있지만, 산화 아연(ZnO), 산화 인듐주석(In2O3-SnO2) 또는 산화 인듐아연(In2O3-ZnO)이 바람직하다. 이들 투명 도전막의 패터닝에는, 포토·에칭법이나 마스크를 이용하는 방법 등을 사용할 수 있다.
본 액정 표시 장치와 백라이트를 조합하여, 액정 텔레비전, PC의 모니터, 휴대 전화, 스마트폰의 디스플레이나, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 정보 단말, 디지털 사이니지 등의 다양한 용도로 사용된다. 백라이트로서는, 냉음극관 타입 백라이트, 무기 재료를 이용한 발광 다이오드나 유기 EL 소자를 이용한, 2파장 피크의 의사 백색 백라이트와 3파장 피크의 백라이트 등이 있다.
(백라이트)
백라이트의 구성에 대해서는 특별히 제한은 없다. 도광판 방식 및 직하형 방식 중 어느 것을 이용해도 된다. 도광판 방식의 백라이트부는, 광원 및 도광판을 구비하고, 직하형 방식의 백라이트부는, 광원 및 확산판을 구비한다. 사용되는 광원에 대해서도 특별히 제한은 없고, 전구, 발광 다이오드(LED), 일렉트로 루미네센스 패널(ELP), 1개 또는 복수의 냉음극관(CCFL) 및 열음극 형광등(HCFL) 등 어느 것이나 이용할 수 있다.
또한, 백라이트에는, 광의 이용 효율을 올리기 위하여 반사판, 휘도 향상막 등의 부재를 이용할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치의 형성 시에는, 상술한 부재 이외에 예를 들면, 확산판, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판 등의 부품을 적당히 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.
(편광층)
본 발명의 액정 표시 장치는, 편광층을 갖고 있어도 된다. 편광층은, 자연광을 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이다. 상기 편광층은, 편광 기능을 갖는 필름이면 되고, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드나 2색성 색소를 흡착시켜 연신한 필름, 폴리비닐알코올계 필름을 연신하여 요오드나 2색성 염료 혹은 2색성 색소를 흡착시킨 필름, 2색성 염료를 함유하는 수용액을 기판 상에 도포하여 편광층을 형성한 필름, 와이어 그리드 편광자 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있고, 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면, 불포화 카본산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 원반(原反) 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10~150㎛ 정도이다.
2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 통상, 요오드 및 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 2색성 색소로서 2색성 염료를 이용하는 경우에는, 통상, 수용성 2색성 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다.
2색성 염료를 함유하는 수용액을 기판 상에 도포하여 편광층을 형성한 필름의 경우, 도포하는 2색성 색소의 예로서는, 사용하는 기재의 종류에 따라서 다르지만 직접 염료, 산성 염료 등의 수용성 염료 및 그들의 아탄염 및 분산 염료, 유용성 파료(頗料) 등의 수불용성 색소 등을 들 수 있다. 이들 색소는, 통상, 물 및 유기 용매에 용해하여, 경우에 따라서는, 계면 활성제를 첨가하여 러빙, 코로나 처리가 행해진 기재에 도포된다. 유기 용매는, 기재의 내용제성에 따라 다르지만, 일반적으로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류, 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 유기 용매를 들 수 있다. 색소의 도포량은 색소의 편광 성능에 따라 다르지만, 일반적으로는 0.05~1.0g/㎡, 바람직하게는 0.1~0.8g/㎡이다. 색소 용액을 기재에 도포하는 방법으로서는, 바 코더 코팅, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 그래비어 코터 등의 다양한 코팅 방법을 들 수 있다.
와이어 그리드 편광자를 이용하는 경우에는, Al, Cu, Ag, Cu, Ni, Cr 및 Si 등의 도전 재료로 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 편광층에는 필요에 따라서, 보호 필름이 되는 필름을 더 구비하고 있어도 된다. 상기 보호 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노보넨계 폴리머 등의 폴리올레핀 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리메타크릴산 에스테르 필름, 폴리아크릴산 에스테르 필름, 셀룰로오스에스테르 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르술폰 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리페닐렌술피드 필름 및 폴리페닐렌옥시드 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 일실시형태에서는, 액정 셀 내에 편광층을 설치하는, 인셀 편광층이 설치되어도 된다. 이 경우의 액정 표시 장치의 일례를 도 4~도 9에 나타내는데, 이 구성에 한정되지 않는다.
(점착제층)
전술한 편광층을 갖는 광학 부재에는, 액정 셀과의 접합을 위하여 점착제층을 설치하고 있어도 된다. 액정 셀 이외의 다른 부재와 접합하기 위해서도 점착제층을 설치할 수도 있다. 점착제층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적당히 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 이용할 수 있다. 또한 상기에 추가하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 벗겨짐 현상의 방지, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질로 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 점에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다. 또한, 편광판의 고정과 접합의 작업성(리워크성)의 관점에서, 점착제층의 점착력은 1N/25mm 이상이 바람직하고, 5N/25mm 이상이 보다 바람직하다. 또한, 상한은 특별히 제한되지 않는다. 점착제층은, 예를 들면 천연물이나 합성물의 수지류, 특히, 점착성 부여 수지나, 유리 섬유, 유리 비즈, 금속 분말, 그 외의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 점착제층에 첨가되는 것의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또한 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착제층 등이어도 된다. 점착제층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 편광판이나 광학 부재의 편면 또는 양면에 설치할 수도 있다. 또한 양면에 설치하는 경우에, 편광판이나 광학 부재의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착제층으로 할 수도 있다. 점착제층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라서 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1~500㎛이며, 5~200㎛가 바람직하고, 특히 10~100㎛가 바람직하다.
(액정 표시 장치)
액정 표시 장치는, 유리 등의 광투과성 기판의 사이에 액정 물질을 봉입한 표시 소자이다. 액정 표시 장치는, 도시하지 않는 표시 제어 장치로부터의 전기적 제어에 의해 액정 물질의 분자 배향을 변화시킴으로써, 액정 셀의 배면측에 배치한 편광판에 의해 편광된 백라이트의 광의 편광 상태를 변화시켜, 액정 셀의 시인측에 배치한 편광판을 투과하는 광량을 제어함으로써 화상을 표시시킨다. 본 실시형태의 액정 표시 장치는, 음의 유전율 이방성을 갖는 막대 형상의 액정 분자를 배향시키고 있다. 본 발명의 액정 셀은, 한쌍의 광투과성 기판의 사이에 끼워진 내측에 위상차층을 구비한, 「인셀형 위상차층」을 갖는 점을 특징으로 하고 있다.
액정 셀의 내측에 배치되는, 위상차층에는, 중합성 액정 조성물을 배향시킨 상태에서, 중합시킨 광학 이방체를 사용하고 있다. 또한, 도 1에 나타내는 액정 표시 장치는, 배치예의 1개에 불과하고, 위상차층이 설치되는 위치로서는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전극과 배면측의 배향막의 사이 등, 소망의 위치에 위상차층을 설치하도록 해도 된다(도 10).
또한, 본원에 있어서, 일반식 중에 존재하는 환 구조, 연결기, 치환기 등은 각 일반식에 있어서 각각 독립하고 있는 것으로 한다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명의 최선의 형태의 일부를 상술하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.
실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.
Tni: 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 점도(mPa·s)
dgap : 셀의 제 1의 기판과 제 2의 기판의 갭(㎛)
VHR: 70℃에 있어서의 전압 유지율(%)
(셀 두께 3.5㎛의 셀에 액정 조성물을 주입하고, 5V 인가, 프레임 타임 200ms, 펄스폭 64μs의 조건으로 측정했을 때의 측정 전압과 초기 인가 전압의 비를 %로 나타낸 값)
ID: 70℃에 있어서의 이온 밀도(pC/㎠)
(셀 두께 3.5㎛의 셀에 액정 조성물을 주입하고, MTR-1(주식회사 토요테크니카제)로 20V 인가, 주파수 0.05Hz의 조건으로 측정했을 때의 이온 밀도치)
스크린 번인:
액정 표시 소자의 스크린 번인 평가는, 표시 에리어 내에 소정의 고정 패턴을 1000시간 표시시킨 후에, 전체 화면 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 육안으로 이하의 4 단계 평가로 행했다.
◎ 잔상 없음
○ 잔상이 매우 적게 있어 허용할 수 있는 레벨
△ 잔상이 있어 허용할 수 없는 레벨
× 잔상이 있어 매우 열악
또한, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호를 이용한다.
(환 구조)
Figure pat00087

(측쇄 구조 및 연결 구조)
Figure pat00088
［중합성 액정 조성물의 조정］
위상차층에 이용하는 본 발명의 중합성 액정 조성물을 이하와 같이 조정했다.
(중합성 액정 조성물 1의 조정)
화합물 (A1)을 34부, 화합물 (A2)를 10부, 화합물 (B1)을 28부, 화합물 (B2)를 28부, 화합물 (E1)을 0.1부, 화합물 (H1)을 0.2부, 유기 용매인 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)(D1)를 300부, 화합물 (F1) 3부를, 교반 프로펠러를 갖는 교반 장치를 이용하여, 교반 속도가 500rpm, 용액 온도가 60℃인 조건 하에서 1시간 교반했다. 0.2㎛(PTFE, 막 두께: 60㎛)의 멤브레인 필터를 이용하여 여과 압력을 0.20MPa이 되도록 조절하고 여과하여, 본 발명의 중합성 액정 조성물 1을 얻었다.
(중합성 액정 조성물 2~8 및 비교 중합성 액정 조성물 1~6의 조제)
중합성 액정 조성물 1의 조제와 마찬가지로, 표 1~표 4에 나타내는 화합물을 조제하여, 본 발명의 중합성 액정 조성물 2~8, 및 비교 중합성 액정 조성물 1~6을 얻었다.
Figure pat00089
Figure pat00090
Figure pat00091
트리메틸롤프로판트리아크릴레이트(C1)
페녹시에틸아크릴레이트(C2)
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(D1)
p-메톡시페놀(E1)
이르가큐어 907(F1)
DTZ-102(G1)
폴리프로필렌(중량 평균 분자량(MW): 1275)(H1)
F-556(H2)
Figure pat00092
Figure pat00093
(위상차층용 광배향제 조성물 1의 조정)
일본 특허 공개 2013-33248의 실시예 1 및 실시예 2에 기재된 방법과 마찬가지로 하여 하기 식 (J)로 표시되는 화합물(단량체)을 합성했다.
Figure pat00094
2.0g의 단량체 (J), 16.8mg의 아조비스이소부티로니트릴 및 20.2mL의 테트라히드로푸란을 플라스크 내에 혼합하여, 질소 분위기 하, 60℃에서 8시간 교반한 후에 사용한 단량체량의 5배량(단량체 1g에 대하여 5mL)의 헥산을 첨가하여 반응 혼합물을 석출시켜, 디캔테이션에 의해 상등액을 제거했다. 반응 혼합물을, 사용한 단량체량의 3배량(단량체 1g에 대하여 3mL)의 테트라히드로푸란에 재용해하고, 사용한 단량체량의 5배량(단량체 1g에 대하여 5mL)의 헥산을 첨가하여 반응 혼합물을 석출시켜, 디캔테이션에 의해 상등액을 제거했다. 테트라히드로푸란으로의 재용해, 헥산에서의 석출, 디캔테이션의 순으로 행하는 조작을 3회 더 행한 후, 얻어진 반응 혼합물을 차광 하 20℃, 감압 건조하여 1.71g의 하기 식 (K)로 표시되는 폴리머를 얻었다.
Figure pat00095
식 (K)의 폴리머의 중량 평균 분자량 Mw는 50,352였다. 광배향제 (K) 2질량부와, PGME 98질량부의 혼합물을 실온에서 10분간 교반했다. 상기 폴리머가 상기 각 용매에 균일하게 용해한 각 폴리머 용액을, 1㎛의 멤브레인 필터를 이용하여 여과하여, 위상차층용 광배향제 조성물 1을 얻었다.
(연신 필름에 의한 위상차층)
제오넥스 필름(니폰제온사제)의 COP 필름을 사용했다.
(실시예 1~4)
제 1의 광투과성 기판(3)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 위상차막용 배향막(6)을 형성했다. 위상차막용 배향막(6)에, 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포하여, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 작성했다. 이 제 1의 위상차층(7)에, 위상차막용 배향막(8)을 형성했다. 위상차막용 배향막(8)에 약러빙 처리를 행한 후, 중합성 액정 조성물 1을 스핀 코터로 도포, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 A 플레이트의 제 2의 위상차층(9)을 작성했다. 제 2의 광투과성 기판(15)에 대하여, 투명 전극층(13) 및 화소 전극층(14)을 부착한 후, 배향막(12)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 제 2의 위상차층(9), 배향막층(12)의 사이의 액정층(11)에 이하의 액정 조성물을 주입하여, 실시예 1의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작했다. 실시예 1의 액정 표시 장치를 도 11에 나타낸다.
또한, 이하에 나타내는 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2~4의 액정 표시 장치를 제작했다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00096
Figure pat00097
액정 조성물 1은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 75.5℃의 액정층 온도 범위를 갖고, 큰 유전율 이방성의 절대치를 갖고, 낮은 점성 및 최적의 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다.
실시예 1~4의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생은 확인되지 않았다.
(실시예 5~12)
이하에 나타내는 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 5~12의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00098
Figure pat00099
Figure pat00100
실시예 5~12의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 13~24)
이하에 나타내는 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 13~24의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하고, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00101
Figure pat00102
Figure pat00103
Figure pat00104
실시예 13~24의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 25~28)
제 1의 광투과성 기판(3)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 위상차막용 배향막(6)을 형성했다. 위상차막용 배향막에, 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포하고, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 작성했다. 이 위상차층 상의 위상차막용 배향막(8)을 형성하고, 약러빙 처리를 행했다. 이 위상차막용 배향막 상에 중합성 액정 조성물 1을 스핀 코터로 도포, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하고, 포지티브 A 플레이트의 제 2의 위상차층(9)을 작성했다. 제 2의 위상차층(9)에, 배향막(10)을 형성 후, 약러빙 처리를 행했다. 제 2의 광투과성 기판(15)에 대하여, 투명 전극층(13), 화소 전극층(14)을 부착한 후, 배향막(12)을 형성 후, 약러빙 처리를 행했다. 배향막층(10), (12)의 사이의 액정층(11)에 실시예 1에서 이용한 액정 조성물 1을 주입하여, 실시예 25의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작했다. 실시예 25의 액정 표시 장치를 도 12에 나타낸다.
또한, 이하에 나타내는 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 25와 마찬가지로 하여 실시예 26~28의 액정 표시 장치를 제작했다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00105
실시예 25~28의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없었다.
(실시예 29~40)
제 1의 광투과성 기판(3)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 위상차막용 배향막(6)을 형성했다. 위상차막용 배향막에, 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포하여, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 작성했다. 이 위상차층 상의 위상차막용 배향막(8)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 이 위상차막용 배향막 상에 중합성 액정 조성물 4를 스핀 코터로 도포, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 A 플레이트의 제 2의 위상차층(9)을 작성했다. 제 2의 위상차층(9)에 투명 전극층(13)을 부착한 후, 배향막(10)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 제 2의 광투과성 기판(15)에 대하여, 화소 전극층(14)을 부착한 후, 배향막(12)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 배향막층(10), (12)의 사이의 액정층(11)에 이하의 액정 조성물 7을 주입하고, 실시예 29의 TN 모드의 액정 표시 장치를 제작했다. 실시예 29의 액정 표시 장치를 도 13에 나타낸다.
또한, 이하에 나타내는 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 29와 마찬가지로 하여 실시예 30~40의 액정 표시 장치를 제작했다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00106
Figure pat00107
Figure pat00108
Figure pat00109
실시예 29~40의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용 할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 41~44)
제 1의 광투과성 기판(3)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 위상차막용 배향막(6)을 형성, 약러빙 처리를 행했다. 위상차막용 배향막(6)에, 중합성 액정 조성물 1을 스핀 코터로 도포하고, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 A 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 작성했다. 이 위상차층 상의 위상차막용 배향막(8)을 형성했다. 이 위상차막용 배향막 상에 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 2의 위상차층(9)을 작성했다. 제 2의 위상차층(9)에, 배향막(10)을 형성했다. 제 2의 광투과성 기판(15)에 대하여, 투명 전극층(13), 화소 전극층(14)을 부착한 후, 배향막(12)을 형성 후, 약러빙 처리를 행했다. 배향막층(10), (12)의 사이의 액정층(11)에 실시예 29에서 이용한 액정 조성물 7을 주입하여, 실시예 41의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작했다.
또한, 이하에 나타내는 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 41과 마찬가지로 하여 실시예 42~44의 액정 표시 장치를 제작했다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00110
실시예 41~44의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용 할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 45~52)
제 1의 광투과성 기판(3)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 위상차막용 배향막(6)을 형성, 약러빙 처리를 행했다. 위상차막용 배향막(6)에, 중합성 액정 조성물 1을 스핀 코터로 도포하고, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 A 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 형성했다. 이 제 1의 위상차층(7)에 배향막(10)을 형성했다. 제 2의 광투과성 기판(15)에 대하여, 투명 전극층(13)을 부착한 후, 절연막층(20)을 형성했다. 절연막층(20)에 화소 전극층(14)을 부착한 후, 위상차막용 배향막(8)을 형성했다. 위상차막용 배향막(8) 상에 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 2의 위상차층(9)을 작성했다. 제 2의 위상차층(9) 상에, 배향막(12)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 배향막층(10), (12)의 사이의 액정층(11)에 이하의 액정 조성물을 주입하여, 실시예 45의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작했다. 실시예 45의 액정 표시 장치를 도 14에 나타낸다.
또한, 이하에 나타내는 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 45와 마찬가지로 하여 실시예 46~52의 액정 표시 장치를 제작했다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00111
Figure pat00112
Figure pat00113
실시예 45~52의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없었다.
(실시예 53~64)
이하에 나타내는 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 45와 마찬가지로 하여 실시예 53~64의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00114
Figure pat00115
Figure pat00116
Figure pat00117
실시예 53~64의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 65~72)
제 1의 광투과성 기판(3)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 평탄화층(5)을 형성, 평탄화층(5) 상에 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포하고, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 형성했다. 이 제 1의 위상차층(7)에 위상차막용 배향막(8)을 형성했다. 위상차막용 배향막(8)에 약러빙 처리를 행한 후, 중합성 액정 조성물 1을 스핀 코터로 도포, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 A 플레이트의 제 2의 위상차층(9)을 작성했다. 제 2의 광투과성 기판(15)에 대하여, 투명 전극층(13)을 부착한 후, 절연막층(20)을 형성했다. 절연막(20)에 화소 전극층(14)을 부착한 후, 배향막(12)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 제 2의 위상차층(9), 배향막층(12)의 사이의 액정층(11)에 이하의 액정 조성물을 주입하여, 실시예 65의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작했다. 실시예 1의 액정 표시 장치를 도 15에 나타낸다.
또한, 이하에 나타내는 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 65와 마찬가지로 하여 실시예 66~72의 액정 표시 장치를 제작했다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00118
Figure pat00119
실시예 65~72의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없었다.
(실시예 73~76)
제 1의 광투과성 기판(3)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 위상차막용 배향막(6)을 형성했다. 위상차막용 배향막(6)에, 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포하여, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 작성했다. 제 1의 위상차층(7)에, 배향막(10)을 형성 후, 약러빙 처리를 행했다. 제 2의 광투과성 기판(15)의 일방의 면에 대하여, 점착제층(16), 연신 필름층(19)을 형성했다. 제 2의 광투과성 기판(15)의 다른 일방의 면에 대하여, 투명 전극층(13), 화소 전극층(14)을 부착한 후, 배향막(12)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 배향막층(10), (12)의 사이의 액정층(11)에 실시예 53에서 이용한 액정 조성물 12를 주입하여, 실시예 73의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작했다. 실시예 73의 액정 표시 장치를 도 16에 나타낸다.
또한, 이하에 나타내는 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 73과 마찬가지로 하여 실시예 74~76의 액정 표시 장치를 제작했다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00120
실시예 73~76의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없었다.
(실시예 77~80)
이하에 나타내는 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 45와 마찬가지로 하여 실시예 77~80의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00121
Figure pat00122
Figure pat00123
실시예 77~84의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 85~92)
이하에 나타내는 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 45와 마찬가지로 하여 실시예 85~92의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00124
Figure pat00125
Figure pat00126
실시예 85~92의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 93~96)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용하여 위상차층용의 배향막(8)에 광배향 재료를 이용한 광배향막을 사용한 것 이외에는, 실시예 65와 마찬가지로 하여 실시예 93~96의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
또한, 광배향막은 이하의 방법으로 작성했다. 광투과성 기판 상에 스핀 코터를 이용하여 위상차층용 광배향제 조성물을 도포한 후, 온도 80℃에서 120초간 핫플레이트 상에 있어서 프리베이킹을 행하여, 막두께 0.1㎛의 도막을 형성했다. 이 막을 오븐 중, 온도 200℃에서 1시간 포스트베이킹을 행하여, 경화막을 형성했다. 위상차층용 광배향제 조성물 1, 2의 경우에는, 경화막에 313nm의 직선 편광을 300J/㎡ 조사했다.
Figure pat00127
실시예 85~88의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없거나, 또는 있어도 매우 적어 허용할 수 있는 레벨이었다.
(실시예 97)
편광층(1), 점착제층(2), 제 1의 광투과성 기판(3)으로 이루어지는 편광층(1)에 대하여, 컬러 필터층(4)을 부착한 후, 평탄화층(5)을 형성, 평탄화층(5) 상에 중합성 액정 조성물 5를 스핀 코터로 도포하여, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 C 플레이트의 제 1의 위상차층(7)을 형성했다. 이 제 1의 위상차층(7)에 위상차막용 배향막(8)을 형성했다. 위상차막용 배향막(8)에 약러빙 처리를 행한 후, 중합성 액정 조성물 1을 스핀 코터로 도포, 80℃　2분 건조, 실온 냉각 후, 고압 수은 램프로 500mJ/㎠의 자외선광을 조사하여, 포지티브 A 플레이트의 제 2의 위상차층(9)을 작성했다. 편광층(17), 점착제층(16), 제 2의 광투과성 기판(15)으로 이루어지는, 편광층(17)에 대하여, 투명 전극층(13)을 부착한 후, 절연막층(20)을 형성했다. 절연막(20)에 화소 전극층(14)을 부착한 후, 배향막(12)을 형성하여, 약러빙 처리를 행했다. 제 2의 위상차층(9), 배향막층(12)의 사이의 액정층(11)에 이하의 액정 조성물을 주입하여, 실시예 97의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작했다. 실시예 97의 액정 표시 장치를 도 17에 나타낸다.
얻어진 액정 표시 장치의 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 얻어진 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00128
실시예 97의 액정 표시 장치는, 높은 VHR 및 작은 ID를 실현할 수 있었다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상이 없었다.
(비교예 1~3)
이하에 나타내는 비교 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 1~3의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00129
Figure pat00130
비교예 1~3의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 4~9)
이하에 나타내는 비교 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 4~9의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00131
Figure pat00132
Figure pat00133
비교예 4~9의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 10~13)
이하의 표에 나타내는 비교 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 25와 마찬가지로 하여 비교예 10~13의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00134
Figure pat00135
비교예 10~13의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 14~17)
이하의 표에 나타내는 비교 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 41과 마찬가지로 하여 비교예 14~17의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00136
Figure pat00137
비교예 14~17의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 18~21)
이하의 표에 나타내는 비교 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 45와 마찬가지로 하여 비교예 18~21의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00138
Figure pat00139
비교예 18~21의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 22~23)
이하의 표에 나타내는 비교 액정 조성물 및 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 65와 마찬가지로 하여 비교예 22~23의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00140
Figure pat00141
비교예 22~23의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 24~32)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 비교 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 24~32의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00142
Figure pat00143
Figure pat00144
비교예 24~32의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 33)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 비교 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 29와 마찬가지로 하여 비교예 33의 TN 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00145
비교예 33의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 34)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 비교 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 41과 마찬가지로 하여 비교예 34의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00146
비교예 34의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 35)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 비교 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 45와 마찬가지로 하여 비교예 35의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00147
비교예 35의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 36)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 비교 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 65와 마찬가지로 하여 비교예 36의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00148
비교예 35의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 37)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 비교 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 73과 마찬가지로 하여 비교예 36의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00149
비교예 36의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
(비교예 38)
이하의 표에 나타내는 액정 조성물 및 비교 중합성 액정 조성물을 이용한 것 이외에는 실시예 97과 마찬가지로 하여 비교예 38의 FFS 모드의 액정 표시 장치를 제작하여, 그 VHR 및 ID를 측정했다. 또한, 그 액정 표시 장치의 스크린 번인 평가를 행했다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pat00150
비교예 38의 액정 표시 장치는, 본원 발명의 액정 표시 장치와 비교하여, VHR은 낮고, ID도 커져 버렸다. 또한, 스크린 번인 평가에 있어서도 잔상의 발생이 확인되어 허용할 수 있는 레벨은 아니었다.
1 : 편광층 2 : 점착제층
3 : 광투과성 기판 4 : 컬러 필터층
5 : 평탄화층 6 : 위상차층용 배향막
7 : 특정 중합성 액정 조성물을 사용한 위상차층 1
8 : 위상차층용 배향막
9 : 특정 중합성 액정 조성물을 사용한 위상차층 2
10 : 배향막 11 : 특정 액정 조성물
12 : 배향막 13 : 투명 전극층
14 : 화소 전극층 15 : 광투과성 기판
16 : 점착제층 17 : 편광층
18 : 백라이트 19 : 연신 필름의 위상차층
20 : 절연막

Claims (14)

  1. 제 1의 기판과, 제 2의 기판과, 상기 제 1의 기판과 제 2의 기판 사이에 끼워 지지된 액정층 및 상기 한쌍의 기판 사이에 위상차층을 갖고, 적어도 한쌍의 전극을 구비한 액정 표시 장치로서, 상기 액정층이 일반식 (I)
    Figure pat00151

    (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 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 중의 1개 또는 2개의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, 상기 페닐렌기 중의 1개 또는 2개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, X31 및 X32는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z31은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, K31은 -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, n31 및 n32는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내고, n31＋n32는 0, 1 또는 2를 나타내고, M31 및 M33이 복수 존재하는 경우에는 동일하거나 상이해도 된다.)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 일반식 (Ⅱ-a) 내지 일반식 (Ⅱ-f)
    Figure pat00152

    (식 중, R19~R30은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내고, X21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 함유하고,
    상기 위상차층이, 2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물을 25중량% 이상 및 계면 활성제를 적어도 1종류 이상 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합시킴으로써 얻어지는 광학 이방체인, 액정 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물로서 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는, 액정 표시 장치.
    Figure pat00153

    (식 중, P1은 중합성 관능기를 나타내고, Sp1은 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자, CN 또는 중합성 관능기를 갖는 탄소 원자수 1~8의 알킬기에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.), m1은 0 또는 1을 나타내고, MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고, R1은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1~18의 알킬기를 나타내는데, 상기 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 혹은 R1은 일반식 (1-a)
    Figure pat00154

    (식 중, P1a는 중합성 관능기를 나타내고, Sp1a는 Sp1과 같은 의미를 나타내고, ma는 0 또는 1을 나타낸다.)로 표시되는 구조를 나타내고,
    MG로 표시되는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식 (1-b)
    Figure pat00155

    (식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF3, OCF3, CN기, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기, 또는, 일반식 (1-c)로 표시되는 1개 이상의 치환기
    Figure pat00156

    (식 중, Pc는 중합성 관능기를 나타내고, A는, -O-, -COO-, -OCO-, -OCH2-, -CH2O-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, 또는 단결합을 나타내고, Sp1c는 Sp1과 같은 의미를 나타내고, n1은 0 또는 1을 나타내고, mc는 0 또는 1을 나타낸다.)를 갖고 있어도 되고, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -CH2CH2COO-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2~10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고, n, l 및 k는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 0≤n＋l＋k≤3을 나타낸다.)로 표시된다. 단, 식 중, 중합성 관능기는 2개 이상 존재한다.)
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 위상차층이, 2개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합시킴으로써 얻어지는 광학 이방체인, 액정 표시 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 2개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물로서 이하의 일반식 (2)로 표시되는 화합물을 함유하는, 액정 표시 장치.
    Figure pat00157

    (식 중, P2a 및 P2b는 중합성 관능기를 나타내고, Sp2a 및 Sp2b는 각각 독립적으로 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.), m2, n2는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고,
    n, l 및 k는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 0≤n＋l＋k≤3을 나타내며,
    A1, A2, A3, A4, 및 A5는 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고,
    치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF3, OCF3, CN기, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기를 나타내고,
    Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -CH2CH2COO-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -OCOCH2CH2-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2~10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타낸다.)
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 위상차층이, 또한 1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 중합시킴으로써 얻어지는 광학 이방체인, 액정 표시 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물이 상기 중합성 액정 조성물 중에 5~75중량% 함유되는, 액정 표시 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물로서 이하의 일반식 (4)로 표시되는 화합물을 함유하는, 액정 표시 장치.
    Figure pat00158

    (식 중, P4는 중합성 관능기를 나타내고, Sp4는 탄소 원자수 0~18의 알킬렌기를 나타내고(상기 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.), m4는 0 또는 1을 나타내고, MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고,
    R4는, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1~18의 알킬기를 나타내는데, 상기 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH2기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH2기는 각각 상호 독립적으로, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.)
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 위상차층이, 포지티브 A 플레이트 및/또는 포지티브 C 플레이트로 구성되는, 액정 표시 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    한쌍의 기판의 외측에 위상차층을 더 갖는, 액정 표시 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 한쌍의 기판의 외측에 있는 위상차층이 연신 필름으로 구성되는, 액정 표시 장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    일반식 (I)로 표시되는 화합물이, 일반식 (M-1) 내지 일반식 (M-4), 일반식 (M-10)~일반식 (M-18)
    Figure pat00159

    Figure pat00160

    (식 중, RM11~RM181은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, XM11내지 XM186은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, YM11~YM181은 불소 원자, 염소 원자 또는 OCF3를 나타내고, WM101~WM172는 각각 독립적으로, -CH2- 또는 -O-를 나타낸다.)로 표시되는 화합물인, 액정 표시 장치.
  12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 액정 조성물이, 또한 일반식 (Ⅲ-a) 내지 일반식 (Ⅲ-f)
    Figure pat00161

    (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~X48은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Z41은 불소 원자, 트리플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는, 액정 표시 장치.
  13. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 액정층이, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 중합하여 이루어지는 중합체에 의해 구성되는, 액정 표시 장치.
  14. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 액정 조성물층에, 일반식 (V)
    Figure pat00162

    (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 한다.)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 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.)로 표시되는 2관능 모노머를 함유하는, 액정 표시 장치.
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