KR20180130490A - 액정 표시 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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쇼타 고사카
가즈키 구리사와
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디아이씨 가부시끼가이샤
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Abstract

[과제]
전극 기판상에 수직 배향막을 형성하는 공정을 간소화하고, 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시키고, 전극 기판상에 배향 제어층을 형성시켜 제작할 때의 중합물의 중합성을 대폭 개선하고, 소자 제조 시간의 단축과 함께 배향 제어층에 의해 배향 안정성이 양호해져, 소부(燒付)와 제조시의 적하흔(滴下痕)의 발생이 억제된 액정 표시 소자 및 그 제조 방법의 제공.
[해결 수단]
공통 전극 및 컬러 필터를 갖는 제1 기판과, 복수의 화소를 가지며, 또한 각 상기 화소마다 화소 전극을 갖는 제2 기판과의 사이에, 액정 조성물을 함유하는 액정층이 협지(挾持)되고, 제1 기판 및 제2 기판의, 한쪽 또는 양쪽의 기판상에 배향막을 갖지 않고, 2종 이상의 중합성 화합물의 중합물로 이루어지는 배향 제어층을 갖고, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 표시 소자.
Figure pct00138

Description

액정 표시 소자 및 그 제조 방법
본 발명은 액정 TV 등의 구성 부재로서 유용한 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자 계산기를 비롯하여, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 사용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로서, TN(트위스티드·네마틱)형, STN(수퍼·트위스티드·네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 수직 배향형(버티컬·얼라인먼트; VA)이나 IPS(인·플레인·스위칭)형 등을 들 수 있다. 이들의 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물은, 수분, 공기, 열, 빛 등의 외적 요인에 대하여 안정된 것, 또한, 실온을 중심으로 하여 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저점성이며, 또한 구동 전압이 낮은 것이 요구된다. 또한, 액정 조성물은, 개개의 액정 표시 소자에 대하여, 유전율 이방성(Δε)이나 굴절률 이방성(Δn) 등을 최적의 값으로 하기 위해, 수 종류 내지 수십 종류의 화합물로 구성되어 있다.
VA형 디스플레이에서는, Δε이 음인 액정 조성물이 사용되고 있고, 액정 TV 등에 널리 사용되고 있다. 한편, 모든 구동 방식에 있어서, 저전압 구동, 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위가 요구되고 있다. 즉, Δε의 절대치가 크고, 점도(η)가 작고, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(TNI)가 요구되고 있다. 또한, Δn과 셀 갭(d)의 곱인 Δn×d의 설정으로부터, 액정 조성물의 Δn을 셀 갭에 맞춰 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 이에 더하여, 액정 표시 소자를 텔레비전 등에 응용할 경우, 고속 응답성이 중시되기 때문에, 회전 점도(γ1)가 작은 액정 조성물이 요구된다.
한편, VA형 디스플레이의 시야각 특성을 개선하기 위해, 기판상에 돌기 구조물을 마련함으로써, 화소 중의 액정 분자의 배향 방향을 복수로 분할하는 MVA(멀티 도메인·버티컬·얼라인먼트)형의 액정 표시 소자가 널리 사용되기에 이르렀다. MVA형 액정 표시 소자는, 시야각 특성의 점에서는 우수하지만, 기판상의 돌기 구조물의 근방과 떨어진 부위에서는, 액정 분자의 응답 속도가 다르고, 돌기 구조물로부터 떨어진 응답 속도가 느린 액정 분자의 영향으로부터, 전체적으로 응답 속도가 불충분하다는 문제가 있어, 돌기 구조물에 기인하는 투과율의 저하의 문제가 있었다. 이 문제를 해결하기 위해, 통상의 MVA형 액정 표시 소자와는 달리, 셀 중에 비투과성의 돌기 구조물을 마련하지 않고, 분할한 화소 내에서 균일한 프리틸트각을 부여하는 방법으로서, PSA 액정 표시 소자(polymer sustained alignment: 폴리머 유지 배향, PS 액정 표시 소자(polymer stabilised: 폴리머 안정화)를 포함함)가 개발되고 있다. PSA 액정 표시 소자는, 소량의 중합성 화합물을 액정 조성물에 첨가하고, 그 액정 조성물을 액정 셀에 도입 후, 전극간에 전압을 인가하면서, 활성 에너지선의 조사에 의해, 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킴으로써 제조되는 것이다. 그 때문에, 분할 화소 중에 있어서 적절한 프리틸트각을 부여할 수 있어, 결과적으로, 투과율 향상에 의한 콘트라스트의 향상 및 균일한 프리틸트각의 부여에 의한 고속 응답성을 달성할 수 있다는 것이다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
PSA 액정 표시 소자는, 2매의 기판상에 수직 배향막을 형성시키고 있지만, 이러한 수직 배향막의 형성 공정을 생략함으로써, 제조 프로세스를 간편화하고, 수율을 향상시켜, 결과적으로 저(低)코스트화가 가능해지는 액정 표시 소자도 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조).
이 방식의 액정 표시 소자는, PSA 액정 표시 소자와 마찬가지로, 투과율을 향상시킬 수 있기 때문에 콘트라스트가 향상하고, 또한 고속 응답성도 기대할 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 제작한 소자가 제조 프로세스에 기인하는 표시 불균일이 발생하는 경우가 있어, 이를 개선하는 방법으로서는, 특정의 액정 재료를 사용하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 3 참조).
이러한 수직 배향막의 형성 공정을 간소화하여 저코스트화가 가능해지는 액정 표시 소자에 있어서는, 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시켜, 그 중합물이 수직 배향막을 형성하고 있지 않은 투명 전극 기판상에 직접, 배향 제어층으로서 형성하기 때문에, 소자를 제조할 때에 중합성 화합물을 단시간에 중합하는 것이 생산성에 있어서 매우 중요해짐과 동시에, 중합 후의 중합성 화합물이 액정 조성물 중에 미량으로도 잔류(殘留)해 있을 경우에는 액정 소자 중의 액정 분자의 배향 균일성이나 배향 안정성의 관점에서 악영향이 발생하는 문제가 있어, 배향 제어층 자체가 안정되어 장기간 변화가 일어나지 않는 것도 요구되고 있었다.
일본국 특개2002-357830호 공보 일본국 특개2004-302061호 공보 WO2014／123056A1호 공보
본원 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전극 기판상에 수직 배향막을 형성하는 공정을 간소화하여, 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시키고, 전극 기판상에 배향 제어층을 형성시켜 제작하는 액정 표시 소자에 있어서, 고(高)콘트라스트로 고속 응답의 표시 성능을 갖고, 또한 중합성 화합물의 중합에 의한 전극 기판에의 배향 제어층의 형성 시간을 대폭 단축시켜, 중합성 화합물의 미중합물의 잔류 억제에 의해 배향 제어층의 경시 변화를 대폭 억제하고, 그에 따라 액정 분자의 배향 안정성을 높여, 결과적으로, 표시 품위 및 그 신뢰성이 높아진 액정 표시 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 각종 액정 조성물과 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 검토한 결과, 액정 조성물 중에 중합성 화합물을 함유시키고, 액정 조성물을 액정 셀에 도입 후, 전극간에 전압을 인가하면서, 활성 에너지선의 조사에 의해, 액정 조성물 중의 상기 중합성 화합물을 중합시키는 방식에 있어서, 액정 셀을 구성하는 기판상의 한쪽 또는 양쪽의 기판상에 수직 배향막을 마련하지 않고, 액정 화합물 및 중합성 화합물로서 특정의 화합물을 조합시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내어, 본원 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본원 발명은, 공통 전극을 갖는 제1 기판과, 복수의 화소를 가지며 또한 각 상기 화소마다 화소 전극을 갖는 제2 기판과의 사이에, 액정 조성물을 함유하는 액정층이 협지(挾持)된 액정 표시 소자로서, 상기 제1 기판 및 제2 기판의, 한쪽 또는 양쪽의 기판상에 배향막을 갖지 않고, 2종 이상의 중합성 화합물의 중합물로 이루어지는 배향 제어층을 갖고,
상기 액정 조성물이, 일반식(Ⅲ)
Figure pct00001
(식 중, R5α 및 R6α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, l3 및 l4은 각각 독립하여 0 또는 1을 나타내고, G2은 단결합, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, L1∼L6은, 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타냄)으로 표시되는 화합물, 및 일반식(Ⅱ)
Figure pct00002
(식 중, R3α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, R4α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 4∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 존재하는 Q1은 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Q2은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, G1은, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, 존재하는 G2은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, l2은 0, 1 또는 2를 나타내지만, l2이 2일 경우, 2개의 Q2 및 G2은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자를 제공한다.
또한, 본원 발명은, 공통 전극 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판과, 복수의 화소를 가지며, 또한 각 상기 화소마다 화소 전극을 갖는 제2 기판과의 사이에, 액정 조성물을 함유하는 액정층이 협지되고, 상기 화소 중에 프리틸트의 방향이 다른 2 이상의 영역을 갖는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판의, 한쪽 또는 양쪽의 기판상에 배향막을 마련하지 않고, 일반식(Ⅲ)
Figure pct00003
(식 중, R5α 및 R6α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, l3 및 l4은 각각 독립하여 0 또는 1을 나타내고, G2은 단결합, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, L1∼L6은 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타냄)으로 표시되는 화합물 및 일반식(Ⅱ)
Figure pct00004
(식 중, R3α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, R4α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 4∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 존재하는 Q1은 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Q2은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, G1은, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, 존재하는 G2은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, l2은 0, 1 또는 2를 나타내지만, l2이 2인 경우, 2개의 Q2 및 G2은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물을 함유하고, 2종 이상의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 협지하고,
상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에, 상기 중합성 화합물 함유 액정 조성물 중의 액정 분자에 프리틸트각을 부여하기 위한 전압을 인가한 상태에서 활성 에너지선을 조사함으로써, 상기 2종 이상의 중합성 화합물을 중합시킴과 함께, 상기 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 상기 액정 조성물로 하여, 상기 제1 기판 및 제2 기판과 상기 액정층과의 사이에, 배향 제어층을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명에 의하면, 생산 공정이 간략화되어, 중합 공정에 걸리는 시간이 단축되는 등 생산성이 우수하고, 배향 제어층을 형성하기 위해 사용하는 중합성 화합물의 잔류가 대폭 억제됨으로써 소부(燒付)나 제조시의 적하흔(滴下痕) 등 표시 불량의 발생이나, 경시적인 변화가 대폭 억제된 우수한 콘트라스트 및 빠른 응답 속도를 갖는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법이 제공된다.
도 1은 본원 발명의 액정 표시 소자의 일 실시형태를 나타내는 개략 사시도.
도 2는 본원 발명의 액정 표시 소자에 사용되는 슬릿 전극(빗형 전극)의 일례를 나타내는 개략 평면도.
도 3은 본원 발명의 액정 표시 소자에 있어서의 프리틸트각의 정의를 나타내는 도면.
이하, 본원 발명의 액정 표시 소자 및 그 제조 방법의 실시형태에 대해서 설명한다.
또한, 본 실시형태는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위해 구체적으로 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
<액정 표시 소자>
본원 발명의 액정 표시 소자는, 한 쌍의 기판 사이에, 액정 조성물을 함유하는 액정층이 협지된 액정 표시 소자로서, 액정층에 전압을 인가하고, 액정층 중의 액정 분자를 프레데릭츠 전이시킴으로써, 광학적인 스위치로서 작동시키는 원리에 의거하는 것이며, 이 점에서는 주지 관용 기술을 사용할 수 있다.
2매의 기판이 액정 분자를 프레데릭츠 전이시키기 위한 전극을 갖는, 통상의 수직 배향 액정 표시 소자에서는, 일반적으로, 이들 기판간에 수직으로 전하를 인가하는 방식이 채용된다. 이 경우, 한쪽의 전극은 공통 전극이 되고, 다른 한쪽의 전극은 화소 전극이 된다. 이하, 이 방식의 가장 전형적인 실시형태를 나타낸다.
도 1은, 본 발명의 액정 표시 소자의 일 실시형태를 나타내는 개략 사시도이다.
본 실시형태의 액정 표시 소자(10)는, 제1 기판(11)과, 제2 기판(12)과, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)과의 사이에 협지되고, 액정 조성물을 함유하는 액정층(13)과, 제1 기판(11)에 있어서의 액정층(13)과 대향하는 면상에 마련된 공통 전극(14)과, 제2 기판(12)에 있어서의 액정층(13)과 대향하는 면상에 마련된 화소 전극(15)과, 제1 기판(11)과 공통 전극(14)과의 사이에 마련된 컬러 필터(18)로 개략 구성되어 있다.
제1 기판(11) 및 제2 기판(12)으로서는, 예를 들면, 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 사용된다.
상기 플라스틱 기판으로서는, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 환상(環狀) 올레핀 수지 등의 수지로 이루어지는 기판이 사용된다.
공통 전극(14) 및 화소 전극(15)은, 통상, 인듐 첨가 산화 주석(ITO) 등의 투명성을 갖는 재료로 구성된다.
화소 전극(15)은, 제2 기판(12)에 매트릭스상으로 배설(配設)되어 있다. 화소 전극(15)은, TFT 스위칭 소자(도시 생략)로 대표되는 액티브 소자의 드레인 전극에 의해 제어되고, 그 TFT 스위칭 소자는, 어드레스 신호선인 게이트선 및 데이터선인 소스선을 매트릭스상으로 갖고 있다.
화소 전극(15)은, 그 화소 중에 액정 분자의 프리틸트의 방향이 다른 2 이상의 영역을 갖는다. 이와 같이, 액정 분자의 프리틸트의 방향을 규정하여, 화소 내의 액정 분자가 쓰러지는 방향을 몇 개의 영역으로 분할하는 화소 분할을 행함으로써, 시야각 특성이 향상된다.
화소 분할을 행할 경우, 예를 들면, 각 화소 내에 있어서, 스트라이프상이나 V자상 등의 패턴을 갖는 슬릿(전극이 형성되지 않는 부분)을 갖는 화소 전극을 마련하면 된다.
도 2는, 화소 내를 4개의 영역으로 분할할 경우의 슬릿 전극(빗형 전극)의 전형적인 형태를 나타내는 개략 평면도이다. 이 슬릿 전극은, 화소의 중앙으로부터 4방향에 빗살상으로 슬릿을 가짐으로써, 전압 무인가시에 기판에 대하여 대략 수직 배향해 있는 각 화소 내의 액정 분자는, 전압의 인가에 수반하여 4개의 다른 방향으로 액정 분자의 다이렉터를 향하여, 수평 배향으로 근접해 간다. 그 결과, 화소 내의 액정 분자의 배향 방향을 복수로 분할할 수 있으므로, 매우 넓은 시야각 특성을 갖는다.
액정 표시 소자(10)로서는, 화소 전극(15)이 슬릿을 갖는(슬릿 전극인) 것이 바람직하다.
화소 분할을 행하는 방법으로서는, 상기 슬릿 전극을 마련하는 방법 외에, 화소 내에 선상(線狀) 돌기 등의 구조물을 마련하는 방법, 화소 전극이나 공통 전극 이외의 전극을 마련하는 방법 등이 적용되고(도시 생략), 상기 구조물을 마련하는 방법이 바람직하다. 상기 구조물은, 제1 기판(11) 및 제2 기판(12)의 적어도 한쪽이 갖고 있으면 되고, 양쪽이 갖고 있어도 된다.
단, 투과율, 제조의 용이함의 점에서는, 슬릿 전극을 사용하는 구성이 바람직하다. 슬릿 전극은, 전압 무인가시에는 액정 분자에 대하여 구동력을 갖지 않기 때문에, 액정 분자에 프리틸트각을 부여할 수는 없다. 그러나, 본원 발명에 있어서는, 후술하는 배향 제어층을 마련함으로써, 프리틸트각을 부여할 수 있음과 함께, 화소 분할한 슬릿 전극과 조합시킴으로써, 화소 분할에 의한 광시야각을 달성할 수 있다.
본원 발명에 있어서, 프리틸트각을 갖는다는 것은, 전압 무인가 상태에 있어서, 기판면(제1 기판(11) 및 제2 기판(12)에 있어서의 액정층(13)과 인접하는 면)에 대하여 수직인 방향과, 액정 분자의 다이렉터의 방향이, 근소하게 다른 상태를 말한다.
본원 발명의 액정 표시 소자는, 수직 배향(VA)형 액정 표시 소자이므로, 전압 무인가시에 액정 분자의 다이렉터는 기판면에 대하여 대략 수직 배향해 있는 것이다. 통상, VA형 액정 표시 소자에 있어서 액정 분자를 수직 배향시키기 위해서는, 제1 기판과 액정층과의 사이, 제2 기판과 액정층과의 사이에, 각각 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리실록산 등의 수직 배향막이 배치되지만, 본 발명의 액정 표시 소자는, 적어도 하나의 기판은 이러한 수직 배향막을 갖지 않는다. 그러나, 만일 한쪽의 기판에 수직 배향막을 가질 경우에는, 예를 들면, 폴리이미드, 폴리아미드, BCB(벤조시클로부텐 폴리머), 폴리비닐알코올 등의 투명성 유기 재료를 사용할 수 있다. 본원 발명의 액정 표시 소자에 있어서는, 상술한 PSA 방식의 액정 표시 소자와 마찬가지로, 전극간에 전압을 인가하고, 액정 분자를 근소하게 틸트시킨 상태에서, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여, 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킴으로써, 적절한 프리틸트각을 부여하는 것이다. 단, 본원 발명의 액정 표시 소자에 있어서는, 중합성 화합물로서, 구체적으로는 후술하는 중합성 화합물을 중합시켜 배향 제어층을 형성한다.
또한, 본 발명에 있어서, 「액정 분자가 대략 수직 배향해 있는」이란, 수직 배향해 있는 액정 분자의 다이렉터가 수직 방향으로부터 약간 쓰러져 프리틸트각이 부여되어 있는 상태를 의미한다. 액정 분자가 완전히 수직 배향해 있을 경우, 기판면에 대하여 완전히 평행인 방향과, 액정 분자의 다이렉터의 방향이 이루는 각도는 90°이며, 액정 분자가 완전히 호모지니어스 배향(기판면에 대하여 수평으로 배향)해 있을 경우, 상기 각도는 0°이며, 액정 분자가 대략 수직 배향해 있을 경우, 상기 각도는 바람직하게는 89∼85°, 보다 바람직하게는 89∼87°이다.
본원 발명의 액정 표시 소자의 배향 제어층을 형성하기 위해, 상기 중합성 화합물로서, 적어도, 2종 이상의 중합성 화합물을 사용한다.
2종 이상의 중합성 화합물 중의 제1 중합성 화합물이 환(環) 구조를 갖는 2관능의 중합성 화합물이며, 제2 중합성 화합물이 직쇄 혹은 분기쇄 구조의 지방족계 중합성 화합물, 환 구조를 갖는 단관능의 중합성 화합물, 환 구조를 갖는 3관능 이상의 중합성 화합물, 또는 축합환계 중합성 화합물 중 어느 것이다.
중합성 화합물은, 빛이나 열에 의해 중합을 개시하는 화합물이지만, (메타)아크릴레이트 화합물인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「(메타)아크릴레이트」라고 나타낼 경우에는, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 양쪽을 의미하는 것으로 하고, 마찬가지로, 「(메타)아크릴로일기」란, 아크릴로일기(H2C＝CH-CO-) 및 메타크릴로일기(H2C＝C(CH3)-CO-)의 양쪽을 의미하는 것이며, 상기 식(R-1) 및 식(R-2)과 같은 구조를 의미한다.
또한, 특별히 언급이 없는 한, 「-COO-」는 「-C(＝O)-O-」를, 「-OCO-」는 「-O-C(＝O)-」를 각각 의미하는 것으로 한다.
화합물의 식의 설명 중에 기재된 「알킬렌기」란, 특별히 언급이 없는 한, 지방족 직쇄상 또는 분기쇄상 탄화수소의 말단의 탄소 원자로부터 수소 원자 각 1개를 제외하고 이루어지는 2가의 기를 의미하는 것으로 하고, 그 중의 수소 원자로부터 할로겐 원자 혹은 알킬기에의 치환, 또는 메틸렌기로부터 산소 원자, -CO-, -COO- 혹은 -OCO-에의 치환이 있을 경우에는, 그 취지를 특별히 언급하는 것으로 한다. 또한, 「알킬렌쇄장」이란, 예를 들면 직쇄상의 알킬렌기의 경우, 그 일반식 「-(CH2)n-(식 중, n은 1 이상의 정수를 나타냄)」에 있어서의 n을 의미하는 것으로 한다.
제1 중합성 화합물인 환 구조를 갖는 2관능의 중합성 화합물로서, 일반식(X1a)
Figure pct00005
(식 중, R3 및 R4은 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
C4 및 C5은 각각 독립하여 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피리다진-3,6-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 시클로헥센-1,4-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 안트라센-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 또는 인단-2,5-디일기(이들 기 중, 1,4-페닐렌기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 및 인단-2,5-디일기는, 1개 또는 2개 이상의 수소 원자가 각각 독립하여 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 혹은 트리플루오로메톡시기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
Z3 및 Z5은 각각 독립하여 단결합 또는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 불소 원자, 메틸기 또는 에틸기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
Z4은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2O-, -OCH2CH2-, -CH2CH2CH2O-, -OCH2CH2CH2-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -CH2CH2COO-, -OCOCH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,
n2은, 0, 1 또는 2를 나타내지만, n2이 2일 경우, 복수개 있는 C4 및 Z4은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(X1a)으로 표시되는 화합물에 있어서, C4 및 C5은 각각 독립하여 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피리다진-3,6-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 시클로헥센-1,4-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 안트라센-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 또는 인단-2,5-디일기(이들 기 중, 1,4-페닐렌기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 및 인단-2,5-디일기는, 1개 또는 2개 이상의 수소 원자가 각각 독립하여 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 혹은 트리플루오로메톡시기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내지만, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 2-메틸-1,4-페닐렌기, 3-메틸-1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 2,6-나프틸렌기인 것이 바람직하다. Z4은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2O-, -OCH2CH2-, -CH2CH2CH2O-, -OCH2CH2CH2-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -CH2CH2COO-, -OCOCH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내지만, 단결합, -CH2CH2-, -COOCH2CH2-, -CH2CH2COO-, -OCOCH2CH2-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -COO- 또는 -OCO-인 것이 바람직하다. n2은, 0, 1 또는 2를 나타내지만, 0 또는 1인 것이 바람직하다.
일반식(X1a)으로 표시되는 화합물로서, 구체적으로는, 식(X1a-101)∼(X1a-140)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
제2 중합성 화합물인 직쇄 혹은 분기쇄 구조의 지방족계 중합성 화합물로서, 구체적으로, 일반식(X2a)
Figure pct00009
(식 중, A1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
A2은 단결합 또는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자, 메틸기 또는 에틸기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
A3 및 A6은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼17의 알킬기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
A4 및 A7은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼10의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼9의 알킬기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
k는 1∼40을 나타내고,
B1, B2 및 B3은, 각각 독립하여 수소 원자, 탄소 원자수 1∼10의 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 3∼6의 트리알콕시실릴기로 치환되어 있어도 됨), 또는 하기 일반식(Ⅰ-b)
Figure pct00010
(식 중, A9은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
A8은 단결합 또는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 불소 원자, 메틸기 또는 에틸기로 치환되어 있어도 됨)로 표시되는 기를 나타낸다. 단, 존재하는 B1, B2 및 B3 중, 상기 일반식(Ⅰ-b)으로 표시되는 기가 되지만 개수는 0 또는 1개임)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(X2a) 중, A3 및 A6에 있어서의 탄소 원자수 1∼18의 알킬기는, 직쇄상, 분기쇄상 및 환상 중 어느 것이어도 되지만, 직쇄상 또는 분기쇄상인 것이 바람직하고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸부틸기, n-헥실기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 2,2-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, n-헵틸기, 2-메틸헥실기, 3-메틸헥실기, 2,2-디메틸펜틸기, 2,3-디메틸펜틸기, 2,4-디메틸펜틸기, 3,3-디메틸펜틸기, 3-에틸펜틸기, 2,2,3-트리메틸부틸기, n-옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기를 들 수 있다.
일반식(X2a) 중, A3 및 A6에 있어서의 상기 할로겐 원자로서는, 예를 들면, 불소 원자, 염소 원자 및 브롬 원자를 들 수 있고, 불소 원자인 것이 바람직하다.
A3 및 A6에 있어서의 상기 알킬기의 수소 원자가 치환되는 탄소 원자수 1∼17의 알킬기로서는, 탄소 원자수가 다른 점 이외에는, A3 및 A6에 있어서의 상기 알킬기와 같은 것을 들 수 있다.
또한, A3 및 A6에 있어서의 상기 알킬기의 수소 원자가 치환되는 상기 할로겐 원자로서는, A3 및 A6에 있어서의 상기 할로겐 원자와 같은 것을 들 수 있다.
일반식(X2a) 중, A2에 있어서의 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기로서는, A3 및 A6에 있어서의 탄소 원자수 1∼15의 상기 알킬기로부터 1개의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 2가의 기를 들 수 있다.
일반식(X2a) 중, A4 및 A7에 있어서의 탄소 원자수 1∼10의 알킬기로서는, 탄소 원자수가 다른 점 이외에는, A3 및 A6에 있어서의 상기 알킬기와 같은 것을 들 수 있다.
또한, A4 및 A7에 있어서의 상기 알킬기의 수소 원자가 치환되는, 탄소 원자수 1∼9의 알킬기로서는, 탄소 원자수가 다른 점 이외에는, A3 및 A6에 있어서의 상기 알킬기와 같은 것을 들 수 있다.
또한, A4 및 A7에 있어서의 상기 알킬기의 수소 원자가 치환되는 상기 할로겐 원자로서는, A3 및 A6에 있어서의 상기 할로겐 원자와 같은 것을 들 수 있다.
일반식(X2a) 중, B1, B2 및 B3에 있어서의 탄소 원자수 1∼10의 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기로서는, A3 및 A6에 있어서의 탄소 원자수 1∼10의 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기와 같은 것을 들 수 있다.
또한, B1, B2 및 B3에 있어서의 상기 알킬기의 수소 원자가 치환되는, 탄소 원자수 3∼6의 트리알콕시실릴기로서는, 알콕시기로서 메톡시기 및 에톡시기 중 어느 것이 합계로 3개, 동일한 규소 원자에 결합한 것을 들 수 있고, 동일한 규소 원자에 결합해 있는 3개의 상기 알콕시기는 모두 같아도 되고, 2개만이 같아도 되고, 구체적으로는, 트리메톡시실릴기, 트리에톡시실릴기, 에톡시디메톡시실릴기, 디에톡시메톡시실릴기 등을 들 수 있다.
또한, B1, B2 및 B3에 있어서의 상기 알킬기의 수소 원자가 치환되는 상기 할로겐 원자로서는, A3 및 A6에 있어서의 상기 할로겐 원자와 같은 것을 들 수 있다.
일반식(X2a)에 있어서, B1, B2 및 B3은 합계로 2k+1개 존재하지만, 그 중, 일반식(Ⅰ-b)으로 표시되는 기가 되는 것의 개수는 0 또는 1개이며, 일반식(Ⅰ-b)으로 표시되는 기인 것은, B1, B2 및 B3 중 어느 것이어도 되지만, B1인 것이 바람직하다.
일반식(X2a)으로 표시되는 화합물 중, B1, B2 또는 B3이 상기 일반식(Ⅰ-b)으로 표시되는 기인 것으로서 구체적으로, 일반식(X2a-1)
Figure pct00011
(식 중, A11 및 A19은 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
A12 및 A18은, 각각 독립하여 단결합 또는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 불소 원자, 메틸기 또는 에틸기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
A13 및 A16은, 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼18의 직쇄상의 알킬기(당해 직쇄상의 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
A14 및 A17은, 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼10의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼9의 알킬기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
A15은 탄소 원자수 9∼16의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 적어도 1∼5개의 메틸렌기에 있어서, 당해 메틸렌기 중의 1개의 수소 원자는, 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼10의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 됨)를 나타냄)으로 표시되는 화합물,
일반식(X2a-2)
Figure pct00012
(식 중, A25 및 A26은 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, a는 6∼22의 정수를 나타냄)으로 표시되는 화합물,
일반식(X2a-3)
Figure pct00013
(식 중, A31 및 A32은 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, b, c 및 d는 각각 독립하여 1∼10의 정수를 나타내고, e는 0∼6의 정수를 나타냄)으로 표시되는 화합물,
및 일반식(X2a-4)
Figure pct00014
(식 중, A41 및 A42은 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, m, n, p 및 q는 각각 독립하여 1∼10의 정수를 나타냄)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(X2a-1)으로 표시되는 화합물은, 「Tetrahedron Letters, Vol. 30, pp4985」, 「Tetrahedron Letters, Vol. 23, No 6, pp681-684」 및 「Journal of Polymer Science:PartA:Polymer Chemistry, Vol. 34, pp217-225」 등에 기재된 공지의 방법으로 제조할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 일반식(X2a-1)의 화합물 중, 특히 일반식(X2a-1-1)
Figure pct00015
(식 중, A11 및 A19은 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
A12' 및 A18'은 각각 메틸렌기를 나타내고,
A13' 및 A16'은 각각 독립하여 탄소 원자수 2 내지 18의 직쇄 알킬기(당해 직쇄 알킬기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
A14' 및 A17'은 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기를 나타내고,
A15은 탄소 원자수 9 내지 16의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 적어도 1∼5개의 메틸렌기에 있어서, 당해 메틸렌기 중의 1개의 수소 원자는 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 또는 분기의 알킬기로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 됨)를 나타냄)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
일반식(X2a-1-1)으로 표시되는 화합물은, A15 중의 -COO- 및 -OCO-의 총 수가 2개 이하이며, 또한, A18 및 A21 중의 -COO- 및 -OCO-의 수가 각각 1개 이하인 것이 특히 바람직하고, 구체적으로는, 식(X2a-101)∼(X2a-109)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00016
Figure pct00017
제2 중합성 화합물인 환 구조를 갖는 단관능의 중합성 화합물로서, 구체적으로, 일반식(X2b)
Figure pct00018
(식 중, R7은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
6원환(T1, T2 및 T3)은 각각 독립하여
Figure pct00019
중 어느 것(단 m은 1 내지 4의 정수를 나타냄)을 나타내고,
n4은 0 또는 1을 나타내고,
Y1 및 Y2은 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -(CH2)4-, -CH2CH2CH2O-, -OCH2CH2CH2-, -CH2＝CHCH2CH2- 또는 -CH2CH2CH＝CH-를 나타내고,
Y3은 단결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,
R8은 탄소 원자수 1∼18의 탄화수소기를 나타냄)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(X2b)으로 표시되는 화합물에 있어서, 6원환(T1, T2 및 T3)은 각각 독립하여
Figure pct00020
중 어느 것(단 m은 1 내지 4의 정수를 나타냄)을 나타내지만, 1,4-페닐렌환, 2-플루오로-1,4-페닐렌환, 3-플루오로-1,4-페닐렌환, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌환, 2-메틸-1,4-페틸-1,4-페닐렌환, 1,4-시클로헥실렌환인 것이 바람직하다. n4은 0 또는 1을 나타내지만, 0인 것이 바람직하다. Y1 및 Y2은 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -(CH2)4-, -CH2CH2CH2O-, -OCH2CH2CH2-, -CH2＝CHCH2CH2- 또는 -CH2CH2CH＝CH-를 나타내지만, 단결합, -CH2CH2-, -COO-, -OCO-, -C≡C-인 것이 바람직하다. Y3은 단결합, -COO- 또는 -OCO-를 나타내지만, 단결합인 것이 바람직하다. R8은 탄소 원자수 1∼18의 탄화수소기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼5의 탄화수소기인 것이 바람직하다.
제2 중합성 화합물인 환 구조를 갖는 3관능 이상의 중합성 화합물로서, 구체적으로, 일반식(X2c)
Figure pct00021
(식 중, Z는, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 R2을 나타내고, S1 및 S2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼12개의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 당해 알킬렌기 중의 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는, -O-, -COO-, -OCO- 또는 -OCOO-로 치환되어도 되고,
R1 및 R2은 각각 독립하여, 수소 원자 또는 식(R-1) 내지 식(R-15)
Figure pct00022
중 어느 것을 나타내고,
L1 및 L2은 각각 독립하여, 단결합, -O-, -S-, -CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH2-, -CH2OCOO-, -OCH2CH2O-, -CO-NRa-, -NRa-CO-, -SCH2-, -CH2S-, -CH＝CRa-COO-, -CH＝CRa-OCO-, -COO-CRa＝CH-, -OCO-CRa＝CH-, -COO-CRa＝CH-COO-, -COO-CRa＝CH-OCO-, -OCO-CRa＝CH-COO-, -OCO-CRa＝CH-OCO-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -C2H4OCO-, -(CH2)j-C(＝O)-O-, -(CH2)j-O-(C＝O)-, -O-(C＝O)-(CH2)j-, -(C＝O)-O-(CH2)j-, -CH2OCO-, -COOCH2-, -OCOCH2-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -CF＝CH-, -CH＝CF-, -CF2-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내고, j는 1∼4의 정수를 나타냄)를 나타내고,
M1 및 M3은 서로 독립하여, 방향환, 지방족환을 나타내고,
M2은, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 나프탈렌-1,4-디일기, 테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내고,
M1, M2 및 M3은 각각 독립하여, 무치환이어도, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고,
l 및 n은 각각 독립하여, 0, 1, 2 또는 3의 정수를 나타내며, 또한, l+n이 3 이상의 정수를 나타내지만, l이 0을 나타낼 경우, Z는 식(R-1)∼식(R-15) 중 어느 하나의 기를 나타내고, n이 0을 나타낼 경우, R1은 식(R-1)∼식(R-15) 중 어느 하나의 기를 나타내고,
m은, 0 내지 4의 정수를 나타내고, R1, R2, Z, S1 및 S2이 복수 존재할 경우에는, 동일해도 달라도 되고, L1 및 M2이 복수 존재할 경우에는, 동일해도 달라도 되지만, L1의 적어도 하나는 단결합을 나타냄)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(X2c)으로 표시되는 화합물에 있어서, Z는, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 R2을 나타내지만, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 탄소 원자수 1∼3의 할로겐화 알킬기, 탄소 원자수 1∼3의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼3의 할로겐화 알콕시기, 할로겐, 시아노기 또는 R2인 것이 바람직하고, S1 및 S2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼12개의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 당해 알킬렌기 중의 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는, -O-, -COO-, -OCO- 또는 -OCOO-로 치환되어도 되지만, 탄소 원자수 1∼3개의 알킬렌기, 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-가, -O-로 치환된 탄소 원자수 3∼10개의 알킬렌기 또는 단결합인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 보다 바람직하고, R1 및 R2은 각각 독립하여, 수소 원자 또는 식(R-1) 내지 식(R-15) 중 어느 하나를 나타내지만, 식(R-1) 또는 식(R-2)인 것이 바람직하고, L1 및 L2은 각각 독립하여, 단결합, -O-, -S-, -CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH2-, -CH2OCOO-, -OCH2CH2O-, -CO-NRa-, -NRa-CO-, -SCH2-, -CH2S-, -CH＝CRa-COO-, -CH＝CRa-OCO-, -COO-CRa＝CH-, -OCO-CRa＝CH-, -COO-CRa＝CH-COO-, -COO-CRa＝CH-OCO-, -OCO-CRa＝CH-COO-, -OCO-CRa＝CH-OCO-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -C2H4OCO-, -(CH2)j-C(＝O)-O-, -(CH2)j-O-(C＝O)-, -O-(C＝O)-(CH2)j-, -(C＝O)-O-(CH2)j-, -CH2OCO-, -COOCH2-, -OCOCH2-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -CF＝CH-, -CH＝CF-, -CF2-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내고, j는 1∼4의 정수를 나타냄)를 나타내지만, 단결합, -O-, -CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -CH＝CH-COO-, -CH＝CH-OCO-, -COO-CH＝CH-, -OCO-CH＝CH-, -COO-CH＝CH-COO-, -COO-CH＝CH-OCO-, -OCO-CH＝CH-COO-, -OCO-CH＝CH-OCO-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -C2H4OCO- 또는 -C≡C-인 것이 바람직하고, M1 및 M3은 서로 독립하여, 방향환, 지방족환을 나타내지만, 방향환이 바람직하고, M2은, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 나프탈렌-1,4-디일기, 테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, 1,4-페닐렌기, 나프탈렌-2,6-디일기, 나프탈렌-1,4-디일기인 것이 바람직하고, M1, M2 및 M3은 각각 독립하여, 무치환 또는 탄소 원자수 1∼2의 알킬기 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 바람직하고, l 및 n은 각각 독립하여, 0, 1, 2 또는 3의 정수를 나타내며, 또한, l+n이 1 이상의 정수를 나타내지만, l이 0을 나타낼 경우, Z는 식(R-1)∼식(R-15) 중 어느 하나의 기를 나타내지만, 식(R-1) 또는 식(R-2)인 것이 바람직하고, n이 0을 나타낼 경우, R1은 식(R-1)∼식(R-15) 중 어느 하나의 기를 나타내지만, 식(R-1) 또는 식(R-2)인 것이 바람직하고, l 및 n은 0이 아닌 것이 바람직하다.
일반식(X2c)으로 표시되는 화합물로서, 구체적으로는, 식(X2c-101)∼(X2c-150)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
등으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
배향 제어층의 형성에 사용하는 2종 이상 중합성 화합물은, 다관능의 중합성 화합물을 1종 이상과, 단관능의 중합성 화합물을 1종 이상인 것이 바람직하지만, 액정 표시 소자로서의 여러 특성 및 액정 표시 소자의 소부 특성을 악화시키지 않고, 액정 표시 소자 제조시의 적하흔이 발생하기 어렵다는 효과에 보다 우수한 점에서, 합계로 3∼6종인 것이 더 바람직하다.
제2 중합성 화합물인 축합환계의 중합성 화합물로서, 구체적으로, 일반식(X2d)
Figure pct00030
(식 중, R70은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
R71은 축합환을 갖는 탄화수소기를 나타냄)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(X2d)으로 표시되는 화합물에 있어서, R71의 탄화수소기는, 축합환을 갖는 것이면 되고, 축합환만으로 이루어지는 것이어도 되고, 축합환과 그 이외의 탄화수소기를 갖는 것이어도 된다.
상기 축합환은, 지방족환 및 방향족환 중 어느 것이어도 된다. 그리고, 상기 지방족환은, 포화 지방족환 및 불포화 지방족환 중 어느 것이어도 되고, 포화 지방족환 및 불포화 지방족환을 모두 갖는 것이어도 된다. 또한, 축합환을 구성하는 환의 수는 2개 이상이면 되지만, 2∼7개인 것이 바람직하다.
축합환 이외의 탄화수소기는, 직쇄상, 분기쇄상 및 환상 중 어느 것이어도 되고, 쇄상(직쇄상 및／또는 분기쇄상) 구조 및 환상 구조를 모두 갖는 것이어도 된다. 그리고, 쇄상 구조 및 환상 구조의 탄화수소기는, 포화 탄화수소기 및 불포화 탄화수소기 중 어느 것이어도 되고, 환상 구조의 탄화수소기는, 지방족환 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기 중 어느 것이어도 된다.
R71으로 바람직한 것으로서는, 스테로이드로부터 1개의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 1가의 기를 들 수 있고, 콜레스테롤로부터 수산기를 제외하고 이루어지는 1가의 기가 바람직하다.
배향 제어층의 형성에 사용하는 제1 중합성 화합물을 1종 이상과, 제2 중합성 화합물의 각각의 비율은, 중합성 화합물을 몇 종 사용하는지에 따라, 적의(適宜) 조절하면 되지만, 액정 조성물에 대하여 제1 중합성 화합물의 비율은 0.001∼5질량％인 것이 바람직하고, 1.0∼4.0질량％인 것이 보다 바람직하다. 제2 중합성 화합물의 비율은 0.001∼5질량％인 것이 바람직하고, 1.0∼4.0질량％인 것이 보다 바람직하다.
본원 발명에 사용하는 액정 조성물은, 일반식(Ⅲ)
Figure pct00031
(식 중, R5α 및 R6α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, l3 및 l4은 각각 독립하여, 0 또는 1을 나타내고, G2은 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, L1∼L6은, 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타냄)으로 표시되는 화합물, 및 일반식(Ⅱ)
Figure pct00032
(식 중, R3α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, R4α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 4∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 존재하는 Q1은 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Q2은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, G1은, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, 존재하는 G2은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, l2은 0, 1 또는 2를 나타내지만, l2이 2인 경우, 2개의 Q2 및 G2은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물을 함유한다.
본원 발명의 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅱ) 및 (Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 함유함으로써, 배향 제어층을 형성할 때의 중합성 화합물의 중합성을 대폭 촉진시켜, 그에 따라 배향 제어층을 형성하는 시간을 짧게 할 수 있고, 또한, 중합성 화합물의 미중합의 잔존물이 매우 적거나, 완전히 없어진다. 이에 더하여, 협(狹)셀용 패널에 적합한 고굴절률이방성화가 용이하게 달성되어, 점도나 회전 점성을 저하시킬 수 있다.
일반식(Ⅱ) 및 (Ⅲ) 중, R3α, R5α, R6α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기인 것이 바람직하다. R4α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 4∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3∼8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3∼5의 알케닐옥시기인 것이 바람직하다. Q2은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내지만, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기인 것이 바람직하다. G1은, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내지만, -CH2CH2- 또는 -CH2O-인 것이 바람직하다. 존재하는 G2은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내지만, -CH2CH2-, 단결합인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 더 바람직하다. l2은 0, 1 또는 2를 나타내지만, 0 또는 1인 것이 바람직하다. L1∼L6은, 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내지만, L1, L2, L5, L6은 수소 원자인 것이 바람직하다.
일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물로 바람직한 것으로서는, 예를 들면 일반식(Ⅲ-1)
Figure pct00033
(식 중, R5α 및 R6α은 상기와 같음)으로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅲ-2)
Figure pct00034
(식 중, R5α 및 R6α은 상기와 같음)으로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅲ-3)
Figure pct00035
(식 중, R5α 및 R6α은 상기와 같음)으로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅲ-4)
Figure pct00036
(식 중, R5α 및 R6α은 상기와 같음)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물로 바람직한 것으로서는, 예를 들면 일반식(Ⅱ-1)∼일반식(Ⅱ-4)
Figure pct00037
(식 중, R3α 및 R4α은 상기와 같음)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
상기 액정 조성물 중에 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물의 함유량의 합계는 5∼60질량％인 것이 바람직하고, 10∼60질량％인 것이 보다 바람직하고, 15∼60질량％인 것이 더 바람직하다.
상기 액정 조성물 중에 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물의 함유량의 합계는 15∼60질량％인 것이 바람직하고, 20∼55질량％인 것이 보다 바람직하고, 25∼50질량％인 것이 더 바람직하다.
상기 액정 조성물은, 상기 일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 화합물 이외에, 일반식(Ⅰ)
Figure pct00038
(식 중, R1α 및 R2α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, Q3은 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, l1은 1 또는 2를 나타내지만, l1이 2인 경우, 2개의 Q1은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(Ⅰ) 중, R1α 및 R2α에 있어서의 탄소 원자수 1∼8의 알킬기는, 직쇄상, 분기쇄상 및 환상 중 어느 것이어도 되지만, 직쇄상 또는 분기쇄상인 것이 바람직하고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸부틸기, n-헥실기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 2,2-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, n-헵틸기, 2-메틸헥실기, 3-메틸헥실기, 2,2-디메틸펜틸기, 2,3-디메틸펜틸기, 2,4-디메틸펜틸기, 3,3-디메틸펜틸기, 3-에틸펜틸기, 2,2,3-트리메틸부틸기, n-옥틸기, 이소옥틸기를 들 수 있다.
R1α 및 R2α에 있어서의 상기 알킬기는, 탄소 원자수 1∼6인 것이 바람직하다.
일반식(Ⅰ) 중, R1α 및 R2α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기로서는, 에테닐기(비닐기), 2-프로페닐기(알릴기) 등, R1α 및 R2α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 상기 알킬기에 있어서, 탄소 원자간의 1개의 단결합(C-C)이 이중 결합(C＝C)으로 치환되어 이루어지는 1가의 기를 들 수 있다.
R1α 및 R2α에 있어서의 상기 알케닐기는, 탄소 원자수 2∼6인 것이 바람직하고, 이하의 구조인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00039
(식 중, 알케닐기는, 그 우단(右端)의 탄소 원자가 환 구조에 결합하는 것으로 함)
일반식(Ⅰ) 중, R1α 및 R2α에 있어서의 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기 등, R1α 및 R2α에 있어서의 탄소 원자수 1∼8의 상기 알킬기가 산소 원자에 결합하여 이루어지는 1가의 기를 들 수 있다.
R1α 및 R2α에 있어서의 상기 알콕시기는, 탄소 원자수 1∼6인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5인 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼3인 것이 특히 바람직하다.
일반식(Ⅰ) 중, R1α 및 R2α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기로서는, 에테닐옥시기, 2-프로페닐옥시기 등, R1α 및 R2α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 상기 알케닐기가 산소 원자에 결합하여 이루어지는 1가의 기를 들 수 있다.
R1α 및 R2α에 있어서의 상기 알케닐옥시기는, 탄소 원자수 2∼6인 것이 바람직하다.
일반식(Ⅰ)으로 표시되는 화합물로 바람직한 것으로서는, R1α 및 R2α의 조합이, 상기 알킬기끼리인 것, 상기 알킬기 및 알콕시기인 것, 상기 알킬기 및 알케닐기인 것을 들 수 있다.
또한, 일반식(Ⅰ)으로 표시되는 화합물로 바람직한 것으로서는, 예를 들면 하기 일반식(Ⅰ-1)∼(Ⅰ-4)으로 표시되는 것을 들 수 있다.
Figure pct00040
(식 중, R1α 및 R2α은 상기와 같음)
상기 액정 조성물 중의 일반식(Ⅰ)으로 표시되는 화합물의 함유량의 합계는, 30∼60질량％인 것이 바람직하고, 35∼55질량％인 것이 보다 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅴ)
Figure pct00041
(식 중, R7α 및 R8α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, Q4은 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, l4은 0 또는 1을 나타냄)으로 표시되는 화합물을 함유해도 된다.
일반식(Ⅴ) 중, R7α 및 R8α에 있어서의 탄소 원자수 1∼8의 알킬기는, 직쇄상, 분기쇄상 및 환상 중 어느 것이어도 되지만, 직쇄상 또는 분기쇄상인 것이 바람직하고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸부틸기, n-헥실기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 2,2-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, n-헵틸기, 2-메틸헥실기, 3-메틸헥실기, 2,2-디메틸펜틸기, 2,3-디메틸펜틸기, 2,4-디메틸펜틸기, 3,3-디메틸펜틸기, 3-에틸펜틸기, 2,2,3-트리메틸부틸기, n-옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기를 들 수 있다.
R7α 및 R8α에 있어서의 상기 알킬기는, 탄소 원자수 1∼10인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼6인 것이 보다 바람직하다.
일반식(Ⅴ) 중, R7α 및 R8α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기로서는, R7α 및 R8α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 상기 알킬기에 있어서, 탄소 원자간의 1개의 단결합(C-C)이 이중결합(C＝C)으로 치환되어 이루어지는 1가의 기를 들 수 있다.
R7α 및 R8α에 있어서의 상기 알케닐기는, 탄소 원자수 2∼6인 것이 바람직하다.
일반식(Ⅴ) 중, R7α 및 R8α에 있어서의 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기 등, R7α 및 R8α에 있어서의 탄소 원자수 1∼8의 상기 알킬기가 산소 원자에 결합하여 이루어지는 1가의 기를 들 수 있다.
R7α 및 R8α에 있어서의 상기 알콕시기는, 탄소 원자수 1∼7인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5인 것이 보다 바람직하다.
일반식(Ⅴ) 중, R7α 및 R8α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기로서는, 에테닐옥시기, 2-프로페닐옥시기 등, R7α 및 R8α에 있어서의 탄소 원자수 2∼8의 상기 알케닐기가 산소 원자에 결합하여 이루어지는 1가의 기를 들 수 있다.
일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물로 바람직한 것으로서는, 예를 들면 일반식(Ⅴ-1)∼(Ⅴ-3)으로 표시되는 것을 들 수 있다.
Figure pct00042
상기 액정 조성물 중의 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물의 함유량은 10∼50질량％인 것이 바람직하고, 15∼40질량％인 것이 보다 바람직하다.
상기 액정 조성물 중의 일반식(Ⅰ), 일반식(Ⅱ), 일반식(Ⅲ) 및 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물의 함유량의 합계는 90∼98질량％인 것이 바람직하고, 95∼98질량％인 것이 보다 바람직하다.
본원 발명에 사용되는 액정 조성물은, 25℃에 있어서의 유전율 이방성(Δε)이 -2.0 내지 -8.0이지만, -2.0 내지 -6.0이 바람직하고, -2.0 내지 -5.0이 보다 바람직하고, -2.5 내지 -4.0이 특히 바람직하다.
본원 발명에 사용되는 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 굴절률 이방성(Δn)이 0.08 내지 0.14이지만, 0.09 내지 0.13이 보다 바람직하고, 0.09 내지 0.12가 특히 바람직하다. 더 상술하면, 얇은 셀 갭에 대응할 경우에는 0.10 내지 0.13인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀 갭에 대응할 경우에는 0.08 내지 0.10인 것이 바람직하다.
본원 발명에 사용되는 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 점도(η)가 10 내지 30mPa·s이지만, 10 내지 25mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 22mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
본원 발명에 사용되는 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 회전 점도(γ1)가 60 내지 130mPa·s이지만, 60 내지 110mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 60 내지 100mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
본원 발명에 사용되는 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 회전 점도(γ1)와 탄성 정수(K33)의 비(γ1／K33)가 3.5 내지 9.0mPa·s·pN-1이지만, 3.5 내지 8.0mPa·s·pN-1인 것이 보다 바람직하고, 3.5 내지 7.0mPa·s·pN-1인 것이 특히 바람직하다.
본원 발명에 사용되는 액정 조성물은, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 60℃ 내지 120℃이지만, 70℃ 내지 100℃가 보다 바람직하고, 70℃ 내지 85℃가 특히 바람직하다.
본원 발명의 배향 제어층을 형성하는 중합성 화합물은, 중합개시제가 존재하지 않을 경우에도 중합은 진행되지만, 중합을 촉진하기 위해 중합개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다. 또한, 보존 안정성을 향상시키기 위해, 안정제를 첨가해도 된다. 사용할 수 있는 안정제로서는, 예를 들면, 히드로퀴논류, 히드로퀴논모노알킬에테르류, 제3부틸카테콜류, 피로갈롤류, 티오페놀류, 니트로 화합물류, β-나프틸아민류, β-나프톨류, 니트로소 화합물 등을 들 수 있다.
본원 발명의 액정 조성물은, 또한, 일반식(Q)으로 표시되는 화합물을 함유해도 된다.
Figure pct00043
식 중, RQ은, 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내고, 기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 CH2기는, -O-, -CH＝CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-에 의해 치환되어 있어도 된다.
MQ은, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 단결합을 나타낸다.
일반식(Q)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는, 하기의 일반식(Q-a) 내지 일반식(Q-e)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
식 중, RQ1은, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하다.
RQ2은, 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하다.
RQ3은, 탄소 원자수 1 내지 8의 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기 또는 분기쇄 알콕시기가 바람직하다.
LQ은 탄소 원자수 1 내지 8의 직쇄 알킬렌기 또는 분기쇄 알킬렌기가 바람직하다.
LQ2은 탄소 원자수 2 내지 12의 직쇄 알킬렌기 또는 분기쇄 알킬렌기가 바람직하다.
일반식(Q-a) 내지 일반식(Q-e)으로 표시되는 화합물 중, 일반식(Q-c), 일반식(Q-d) 및 일반식(Q-e)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 일반식(Q)으로 표시되는 화합물을 함유할 경우, 1종 또는 2종 이상 함유하지만, 1종 내지 5종 함유하는 것이 바람직하고, 1종 내지 3종 함유하는 것이 더 바람직하고, 1종 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 그 함유량은 0.001질량％ 내지 1질량％인 것이 바람직하고, 0.001질량％ 내지 0.1질량％가 더 바람직하고, 0.001질량％ 내지 0.05질량％가 특히 바람직하다.
액정 표시 소자(10)는, 또한, 제1 기판(11)과 액정층(13)과의 사이, 및 제2 기판(12)과 액정층(13)과의 사이의 적어도 한쪽에, 패시베이션막을 갖고 있어도 된다(도시 생략). 이와 같이, 패시베이션막을 가짐으로써, 근방의 제1 기판(11) 또는 제2 기판(12)의 표면이 보호된다.
액정 표시 소자(10)는, 또한, 제1 기판(11)과 액정층(13)과의 사이, 및 제2 기판(12)과 액정층(13)과의 사이의 적어도 한쪽에, 평탄화막을 갖고 있어도 된다(도시 생략). 이 막의 표면의 평탄성이 높을 경우에는, 이러한 패시베이션막을 평탄화막으로서도 취급해도 된다.
상기 패시베이션막 및 평탄화막으로서는, 모두 공지의 것을 적의 사용할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 소자는, 액정 분자로서 일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 특정의 화합물을 병용한 액정 조성물과, 2종 이상의 중합성 화합물로 형성된 배향 제어층을 조합시켜 사용함으로써, 종래의 액정 표시 소자와는 달리, 제1 기판과 액정층과의 사이, 및 제2 기판과 액정층과의 사이에, 각각 배향막을 갖고 있지 않아도, 전압 무인가시에 액정 분자는 기판면에 대하여 대략 수직 배향한다. 그리고, 유전율 이방성, 점도, 네마틱상 상한 온도, 회전 점도(γ1) 등의 여러 특성을 악화시키지 않고, 소부와 제조시의 적하흔의 발생이 억제된다.
<액정 표시 소자의 제조 방법>
도 1에 나타내는 액정 표시 소자(10)는, 예를 들면 이하의 방법으로 제조할 수 있다.
우선, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)을 중첩시켜, 이들 사이에, 후술하는 공정으로 액정층(13) 및 배향 제어층을 형성하기 위한 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 협지한다. 상기 중합성 화합물 함유 액정 조성물은,
상기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물, 상기 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물, 및 2종 이상의 상기 중합성 화합물을 필수 성분으로서 함유하는 것이다.
보다 구체적으로는, 제1 기판(11) 및 제2 기판(12) 중 어느 한쪽에 있어서의, 이들의 대향면에 대하여, 셀 갭을 확보하기 위한 스페이서 돌기물, 예를 들면, 플라스틱 비드 등을 산포함과 함께, 예를 들면, 에폭시 접착제 등을 사용하여 스크린 인쇄법에 의해 시일부를 인쇄(형성)한다. 또한, 제1 기판(11)의 제2 기판(12)에 대향하는 면이란, 공통 전극(14) 및 컬러 필터(18)를 갖는 면이며, 제2 기판(12)의 제1 기판(11)에 대향하는 면이란, 화소 전극(15)을 갖는 면이다.
그 다음에, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)을 대향시켜, 이들을, 상기 스페이서 돌기물 및 시일부를 개재(介在)하여 첩합시킨 후, 형성된 스페이스에 상기 액정 함유 중합용 조성물을 주입한다. 그리고, 가열 등에 의해, 상기 시일부를 경화시킴으로써, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)과의 사이에 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 협지한다.
그 다음에, 공통 전극(14)과 화소 전극(15)과의 사이에, 전압 인가 수단을 사용하여, 전압을 인가한다. 이때의 전압은, 예를 들면 5∼30V로 한다. 이에 따라, 제1 기판(11)의 중합성 화합물 함유 액정 조성물과의 인접면(액정 함유 중합용 조성물과 대향하는 면), 및 제2 기판(12)의 중합성 화합물 함유 액정 조성물과의 인접면(액정 함유 중합용 조성물과 대향하는 면)에 대하여, 소정의 각도를 이루는 방향의 전장(電場)이 생기고, 중합성 화합물 함유 액정 조성물 중의 액정 분자(일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물)(19)가, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)의 법선 방향으로부터 소정 방향으로 경사져서 배향하여, 도 3에 나타내는 바와 같이, 액정 분자(19)에 프리틸트각(θ)이 부여된다. 프리틸트각(θ)의 크기는, 전압의 크기를 적의 조절함으로써 제어할 수 있다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 자외선 등의 활성 에너지선을, 예를 들면, 제1 기판(11)의 외측으로부터 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 조사함으로써, 상기 2종 이상의 중합성 화합물을 중합시킨다. 또한, 활성 에너지선은, 제2 기판(12)의 외측으로부터 조사해도 되고, 제1 기판(11)의 외측 및 제2 기판(12)의 외측의 쌍방으로부터 조사해도 된다.
활성 에너지선의 조사에 의해, 중합성 화합물 함유 액정 조성물 중의 2종 이상의 상기 중합성 화합물이 반응하여, 중합성 화합물 함유 액정 조성물은 원하는 조성을 갖는 액정 조성물이 되어 액정층(13)을 구성하고, 동시에 제1 기판(11)과 액정층(13)과의 사이, 및 제2 기판(12)과 액정층(13)과의 사이에 배향 제어층이 형성된다.
형성된 배향 제어층은, 비구동 상태에 있어서, 액정층(13) 중의, 제1 기판(11)의 근방 및 제2 기판(12)의 근방에 위치하는 액정 분자(19)에 프리틸트각(θ)을 부여한다.
활성 에너지선의 조사 강도는, 일정해도 되고, 일정하지 않아도 되고, 조사 강도를 변화시킬 경우에는, 각각의 조사 강도에서의 조사 시간을 임의로 설정할 수 있지만, 2단계 이상의 조사 공정을 채용할 경우에는, 2단계째 이후의 조사 공정의 조사 강도는, 1단계째의 조사 공정의 조사 강도보다도 약한 것이 바람직하고, 2단계째 이후의 조사 공정의 총 조사 시간은 1단계째의 조사 시간보다도 길며 또한 조사 총 에너지량이 큰 것이 바람직하다. 또한, 조사 강도를 불연속적으로 변화시킬 경우에는, 전(全) 조사 공정 시간의 전반 부분의 평균 조사 광강도가 후반 부분의 평균 조사 강도보다도 강한 것이 바람직하고, 조사 개시 직후의 강도가 가장 강한 것이 보다 바람직하고, 조사 시간의 경과와 함께 어느 일정치까지 항상 조사 강도가 계속해서 감소하는 것이 더 바람직하다. 이 경우의 활성 에너지선의 조사 강도는 2∼100㎽／㎠인 것이 바람직하지만, 다단계 조사의 경우의 1단계째, 또는 불연속적으로 조사 강도 변화시킬 경우의 전 조사 공정 중의 최고 조사 강도는 10∼100㎽／㎠인 것이며, 또한 다단계 조사의 경우의 2단계째 이후, 또는 불연속적으로 조사 강도를 변화시킬 경우의 최저 조사 강도는 2∼50㎽／㎠인 것이 보다 바람직하다. 또한, 조사 총 에너지량은, 10∼300J인 것이 바람직하고, 50∼250J인 것이 보다 바람직하고, 100∼250J인 것이 더 바람직하다.
인가 전압은 교류여도 되고, 직류여도 된다.
조사하는 상기 활성 에너지선은, 복수의 스펙트럼을 갖는 것이 바람직하고, 복수의 스펙트럼을 갖는 자외선이 바람직하다. 복수의 스펙트럼을 갖는 활성 에너지선의 조사에 의해, 2종 이상의 상기 중합성 화합물은, 그 종류마다 적합한 스펙트럼(파장)의 활성 에너지선에 의해 중합하는 것이 가능해지고, 이 경우, 배향 제어층이 보다 효율적으로 형성된다.
배향 제어층은, 상기 중합성 화합물의 중합물에 의해 구성되지만, 예를 들면, 제1 기판(11)과 액정층(13)을 명확히 구획하여 이들 사이에 형성된다고는 한하지 않고, 제1 기판(11)의 근방에 있어서는, 제1 기판(11)의 액정층(13)과의 인접면(액정층(13)과 대향하는 면)으로부터, 액정층(13)의 내부로 들어가도록 해서 형성되는 것도 있다고 추측된다. 제2 기판(12)의 근방에 있어서도 마찬가지이며, 배향 제어층은, 제2 기판(12)과 액정층(13)을 명확히 구획하여 이들 사이에 형성된다고는 한하지 않고, 제2 기판(12)의 근방에 있어서는, 제2 기판(12)의 액정층(13)과의 인접면(액정층(13)과 대향하는 면)으로부터, 액정층(13)의 내부로 들어가도록 해서 형성되는 것도 있다.
또한, 활성 에너지선의 조사에 의해, 상기 2종 이상의 중합성 화합물은, 서로 유사한 구조를 갖는 것끼리 우선적으로 중합하여, 액정 분자를 기판의 근방 영역에 배열시킴과 함께, 프리틸트의 방향을 소정의 방향으로 규정하여, 배향을 제어한다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 의해, 본 발명에 대해서 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 「wt％」는 질량％를 의미한다.
또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서, TNI, Δn, Δε, γ1을 각각 하기와 같이 정의한다.
TNI: 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
Δn: 20℃에 있어서의 굴절률 이방성
Δε: 20℃에 있어서의 유전율 이방성
γ1: 20℃에 있어서의 회전 점도(mPa·s)
이하의 실시예 및 비교예에서 제조한 액정 표시 소자에 대해서, 하기의 방법에 의해, 잔존 모노머를 평가했다.
(잔존 모노머의 평가)
잔류 모노머는, 고압 수은 램프로 UV광을 1000초간 조사하여 제작한 소자 중의 모노머량을 크로마토그래프에 의해 정량하고, UV광을 조사하기 전의 액정 조성물에 함유되는 모노머량에 대한 비율(ppm)로서 산출했다.
또한, 고압 수은 램프는 우시오 덴키제 USH-500BY1을 사용했다.
(실시예 1)
투명한 공통 전극으로 이루어는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 화합물에 해당하는 화합물을 함유하고, 각각 이하에 나타내는 비율로 함유하는 액정 조성물(LC-1)을 조제했다.
Figure pct00049
그 다음에, 액정 조성물(LC-1)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00050
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00051
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 1]
Figure pct00052
(비교예 1)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물(LC-2)을 조제했다.
Figure pct00053
그 다음에, 액정 조성물(LC-2)(98.0질량％)에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00054
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00055
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-2)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-2)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-2)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 1140ppm이며, UV 조사 1000초 후에 있어서도 중합성 화합물이 잔존하고, 실시예 1과 비교하여 중합의 진행이 느린 것이 확인되었다.
[표 2]
Figure pct00056
(실시예 2)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00057
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00058
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1a)을 조제하고, 실시예 1과 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 표 3에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 3]
Figure pct00059
(실시예 3)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.5질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00060
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2b)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00061
으로 표시되는 화합물(1.0질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1b)을 조제하고, 실시예 1과 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 표 4에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 4]
Figure pct00062
(실시예 4)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.3질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00063
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2d)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00064
으로 표시되는 화합물(1.2질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1c)을 조제하고, 실시예 1과 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 표 5에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 5]
Figure pct00065
(실시예 5)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00066
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00067
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1d)을 조제하고, 실시예 1과 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 표 6에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 6]
Figure pct00068
(실시예 6)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.1질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00069
으로 표시되는 화합물(0.3질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00070
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1e)을 조제하고, 실시예 1과 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 7에 나타낸다. 표 7에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 7]
Figure pct00071
(실시예 7)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00072
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00073
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1f)을 조제하고, 실시예 1과 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 표 8에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 8]
Figure pct00074
(실시예 8)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.1질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00075
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00076
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1g)을 조제하고, 실시예 1과 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 9에 나타낸다. 표 9에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 9]
Figure pct00077
(실시예 9)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 화합물에 해당하는 화합물을 함유하고, 각각 이하에 나타내는 비율로 함유하는 액정 조성물(LC-3)을 조제했다.
Figure pct00078
그 다음에, 액정 조성물(LC-3)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00079
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00080
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 10에 나타낸다. 표 10에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 10]
Figure pct00081
(비교예 2)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물(LC-4)을 조제했다.
Figure pct00082
그 다음에, 액정 조성물(LC-4)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00083
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00084
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-4)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-4)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-4)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 중합성 화합물 함유 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 11에 나타낸다. 표 11에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 1900ppm이며, UV 조사 1000초 후에 있어서도 중합성 화합물이 잔존하여, 실시예 9와 비교해서 중합의 진행이 느린 것이 확인되었다.
[표 11]
Figure pct00085
(실시예 10)
실시예 9에서 조제한 액정 조성물(LC-3)(98.5질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00086
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2b)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00087
으로 표시되는 화합물(1.0질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 액정 조성물(CLC-3a)을 조제하고, 실시예 9와 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 12에 나타낸다. 표 12에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 12]
Figure pct00088
(실시예 11)
실시예 9에서 조제한 액정 조성물(LC-3)(98.5질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00089
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00090
으로 표시되는 화합물(1.0질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3b)을 조제하고, 실시예 9와 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 13에 나타낸다. 표 13에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 13]
Figure pct00091
(실시예 12)
실시예 9에서 조제한 액정 조성물(LC-3)(98.3질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00092
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2d)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00093
으로 표시되는 화합물(1.2질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3c)을 조제하고, 실시예 9와 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 14에 나타낸다. 표 14에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 14]
Figure pct00094
(실시예 13)
실시예 9에서 조제한 액정 조성물(LC-3)(98.1질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00095
으로 표시되는 화합물(0.3질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00096
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 액정 조성물(CLC-3d)를 조제하고, 실시예 9와 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 15에 나타낸다. 표 15에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 15]
Figure pct00097
(실시예 14)
실시예 9에서 조제한 액정 조성물(LC-3)(98.1질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00098
으로 표시되는 화합물(0.3질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00099
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3e)을 조제하고, 실시예 9와 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 16에 나타낸다. 표 16에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 16]
Figure pct00100
(실시예 15)
실시예 9에서 조제한 액정 조성물(LC-3)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00101
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00102
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3f)을 조제하고, 실시예 9와 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 17에 나타낸다. 표 17에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 17]
Figure pct00103
(실시예 16)
실시예 9에서 조제한 액정 조성물(LC-3)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00104
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X1b)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00105
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-3g)을 조제하고, 실시예 9와 같은 방법으로, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 18에 나타낸다. 표 18에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 18]
Figure pct00106
(실시예 17)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 화합물에 해당하는 화합물을 함유하고, 각각 이하에 나타내는 비율로 함유하는, 액정 조성물(LC-5)을 조제했다.
Figure pct00107
그 다음에, 액정 조성물(LC-5)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00108
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00109
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-5)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-5)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-5)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 19에 나타낸다. 표 19에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 19]
Figure pct00110
(실시예 18)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 화합물에 해당하는 화합물을 함유하고, 각각 이하에 나타내는 비율로 함유하는, 액정 조성물(LC-6)을 조제했다.
Figure pct00111
그 다음에, 액정 조성물(LC-6)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00112
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00113
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-6)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 배향막을 사용하지 않고, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-6)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-6)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 20에 나타낸다. 표 20에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 20]
Figure pct00114
(실시예 19)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 화합물에 해당하는 화합물을 함유하고, 각각 이하에 나타내는 비율로 함유하는, 액정 조성물(LC-7)을 조제했다.
Figure pct00115
그 다음에, 액정 조성물(LC-7)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00116
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00117
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-7)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 배향막을 사용하지 않고, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-7)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-7)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 21에 나타낸다. 표 21에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 21]
Figure pct00118
(실시예 20)
투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작했다. 화소 전극으로서는, 슬릿을 가짐으로써, 프리틸트의 방향이 다른 4개의 영역으로 화소 분할된 것을 사용했다.
일반식(Ⅲ) 및 (Ⅱ)으로 표시되는 화합물에 해당하는 화합물을 함유하고, 각각 이하에 나타내는 비율로 함유하는, 액정 조성물(LC-8)을 조제했다.
Figure pct00119
그 다음에, 액정 조성물(LC-8)(98.0질량％)에 대하여, 일반식(X1a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00120
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00121
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하고, 또한 광중합개시제 「Igacure651」(0.1질량％)를 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-8)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 배향막을 사용하지 않고, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-8)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-8)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 22에 나타낸다. 표 22에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 22]
Figure pct00122
(실시예 21)
실시예 1에서 조제한 액정 조성물(LC-1)(98.1질량％)에 대하여, 일반식(X2a)으로 표시되는 제1 중합성 화합물인, 식
Figure pct00123
으로 표시되는 화합물(0.4질량％)과 일반식(X2a)으로 표시되는 제2 중합성 화합물인, 식
Figure pct00124
으로 표시되는 화합물(1.5질량％)을 첨가하여, 균일하게 용해시킴으로써, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1h)을 조제했다.
그 다음에, 시일부를 개재하여 배향막을 갖지 않는 제1 기판 및 제2 기판을 첩합시킨 후, 배향막을 사용하지 않고, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1h)을 주입하고, 시일부를 경화시켜, 중합성 화합물 함유 액정 조성물(CLC-1h)을 협지했다. 이때, 두께 3.9㎛의 스페이서를 사용하여, 액정 조성물로 이루어지는 층의 두께를 3.9㎛로 했다.
그 다음에, 전압을 인가한 상태 그대로, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 자외선을 조사하여, 제1 중합성 화합물 및 제2 중합성 화합물을 중합시켰다. 이때, 자외선 조사 장치로서는 우시오 덴키사제 「USH-250BY」를 사용하고, 100㎽로 1000초간 자외선을 조사했다.
이상으로부터, 액정 표시 소자를 얻었다.
이 액정 표시 소자에 대한 물성치 및 평가 결과를 표 23에 나타낸다. 표 23에 나타내는 바와 같이, 이 액정 표시 소자의 잔류 모노머는 0ppm이며, UV 조사 1000초 후에 중합이 완료되어 있기 때문에, 충분히 중합이 빠른 것이 확인되었다.
[표 23]
Figure pct00125
10: 액정 표시 소자
11: 제1 기판
12: 제2 기판
13: 액정층
14: 공통 전극
15: 화소 전극
18: 컬러 필터
19: 액정 분자

Claims (9)

  1. 공통 전극을 갖는 제1 기판과, 복수의 화소를 가지며 또한 각 상기 화소마다 화소 전극을 갖는 제2 기판과의 사이에, 액정 조성물을 함유하는 액정층이 협지(挾持)된 액정 표시 소자로서,
    상기 제1 기판 및 제2 기판의, 한쪽 또는 양쪽의 기판상에 배향막을 갖지 않고, 2종 이상의 중합성 화합물의 중합물로 이루어지는 배향 제어층을 갖고,
    상기 액정 조성물이, 일반식(Ⅲ)
    Figure pct00126

    (식 중, R5α 및 R6α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, l3 및 l4은 각각 독립하여, 0 또는 1을 나타내고, G2은 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, L1∼L6은, 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타냄)으로 표시되는 화합물, 및 일반식(Ⅱ)
    Figure pct00127

    (식 중, R3α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, R4α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 4∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 존재하는 Q1은 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Q2은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, G1은, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, 존재하는 G2은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, l2은 0, 1 또는 2를 나타내지만, l2이 2인 경우, 2개의 Q2 및 G2은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2종 이상의 중합성 화합물이,
    일반식(X1a)
    Figure pct00128

    (식 중, R3 및 R4은 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
    C4 및 C5은 각각 독립하여 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피리다진-3,6-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 시클로헥센-1,4-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 안트라센-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 또는 인단-2,5-디일기(이들 기 중, 1,4-페닐렌기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 및 인단-2,5-디일기는, 1개 또는 2개 이상의 수소 원자가 각각 독립하여 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 혹은 트리플루오로메톡시기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
    Z3 및 Z5은 각각 독립하여 단결합 또는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 불소 원자, 메틸기 또는 에틸기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
    Z4은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2O-, -OCH2CH2-, -CH2CH2CH2O-, -OCH2CH2CH2-, -CH2CH2OCO-, -COOCH2CH2-, -CH2CH2COO-, -OCOCH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,
    n2은, 0, 1 또는 2를 나타내지만, n2이 2인 경우, 복수개 있는 C4 및 Z4은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물이 적어도 1종이며, 또한,
    일반식(X2a)
    Figure pct00129

    (식 중, A1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
    A2은 단결합 또는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자, 메틸기 또는 에틸기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
    A3 및 A6은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼17의 알킬기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
    A4 및 A7은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼10의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼9의 알킬기로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고,
    k는 1∼40을 나타내고,
    B1, B2 및 B3은, 각각 독립하여 수소 원자, 탄소 원자수 1∼10의 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 혹은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 3∼6의 트리알콕시실릴기로 치환되어 있어도 됨), 또는 일반식(Ⅰ-b)
    Figure pct00130

    (식 중, A9은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
    A8은 단결합 또는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기(당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 각각 독립하여 산소 원자, -CO-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립하여 불소 원자, 메틸기 또는 에틸기로 치환되어 있어도 됨)로 표시되는 기를 나타낸다. 단, 존재하는 B1, B2 및 B3 중, 상기 일반식(Ⅰ-b)으로 표시되는 기가 되는 것의 개수는 0 또는 1개임)으로 표시되는 화합물,
    일반식(X2b)
    Figure pct00131

    (식 중, R7은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
    6원환(T1, T2 및 T3)은 각각 독립하여
    Figure pct00132

    중 어느 것(단 m은 1 내지 4의 정수를 나타냄)을 나타내고,
    n4은 0 또는 1을 나타내고,
    Y1 및 Y2은 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -(CH2)4-, -CH2CH2CH2O-, -OCH2CH2CH2-, -CH2＝CHCH2CH2- 또는 -CH2CH2CH＝CH-를 나타내고,
    Y3은 단결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,
    R8은 탄소 원자수 1∼18의 탄화수소기를 나타냄)으로 표시되는 화합물,
    일반식(X2c)
    Figure pct00133

    (식 중, Z는, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 R2을 나타내고, S1 및 S2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼12개의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 당해 알킬렌기 중의 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는, -O-, -COO-, -OCO- 또는 -OCOO-로 치환되어도 되고,
    R1 및 R2은 각각 독립하여, 수소 원자 또는 식(R-1) 내지 식(R-15)
    Figure pct00134

    중 어느 것을 나타내고,
    L1 및 L2은 각각 독립하여, 단결합, -O-, -S-, -CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH2-, -CH2OCOO-, -OCH2CH2O-, -CO-NRa-, -NRa-CO-, -SCH2-, -CH2S-, -CH＝CRa-COO-, -CH＝CRa-OCO-, -COO-CRa＝CH-, -OCO-CRa＝CH-, -COO-CRa＝CH-COO-, -COO-CRa＝CH-OCO-, -OCO-CRa＝CH-COO-, -OCO-CRa＝CH-OCO-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -C2H4OCO-, -(CH2)j-C(＝O)-O-, -(CH2)j-O-(C＝O)-, -O-(C＝O)-(CH2)j-, -(C＝O)-O-(CH2)j-, -CH2OCO-, -COOCH2-, -OCOCH2-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -CF＝CH-, -CH＝CF-, -CF2-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내고, j는 1∼4의 정수를 나타냄)를 나타내고,
    M1 및 M3은 서로 독립하여, 방향환, 지방족환을 나타내고,
    M2은, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 나프탈렌-1,4-디일기, 테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내고,
    M1, M2 및 M3은 각각 독립하여, 무치환이어도, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 할로겐화 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고,
    l 및 n은 각각 독립하여, 0, 1, 2 또는 3의 정수를 나타내며, 또한, l+n이 3 이상의 정수를 나타내지만, l이 0을 나타낼 경우, Z는 식(R-1)∼식(R-15) 중 어느 하나의 기를 나타내고, n이 0을 나타낼 경우, R1은 식(R-1)∼식(R-15) 중 어느 하나의 기를 나타내고,
    m은, 0 내지 4의 정수를 나타내고, R1, R2, Z, S1 및 S2이 복수 존재할 경우에는, 동일해도 달라도 되고, L1 및 M2이 복수 존재할 경우에는, 동일해도 달라도 되지만, L1의 적어도 하나는 단결합을 나타냄)으로 표시되는 화합물 및 일반식(X2d)
    Figure pct00135

    (식 중, R70은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
    R71은 축합환을 갖는 탄화수소기를 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군(群)에서 선택되는 적어도 1종인 액정 표시 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화소 전극이 슬릿을 갖는 액정 표시 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 제2 기판의 적어도 한쪽이, 프리틸트의 방향을 규정하는 구조물을 갖는 액정 표시 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 액정층과의 사이, 및 상기 제2 기판과 상기 액정층과의 사이의 적어도 한쪽에, 패시베이션막을 갖는 액정 표시 소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 액정층과의 사이, 및 상기 제2 기판과 상기 액정층과의 사이의 적어도 한쪽에, 평탄화막을 갖는 액정 표시 소자.
  7. 공통 전극 및 컬러 필터층을 갖는 제1 기판과, 복수의 화소를 가지며, 또한 각 상기 화소마다 화소 전극을 갖는 제2 기판과의 사이에, 액정 조성물을 함유하는 액정층이 협지되고, 상기 화소 중에 프리틸트의 방향이 다른 2이상의 영역을 갖는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의, 한쪽 또는 양쪽의 기판상에 배향막을 마련하지 않고, 일반식(Ⅲ)
    Figure pct00136

    (식 중, R5α 및 R6α은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, l3 및 l4은 각각 독립하여 0 또는 1을 나타내고, G2은 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, L1∼L6은, 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타냄)으로 표시되는 화합물 및 일반식(Ⅱ)
    Figure pct00137

    (식 중, R3α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, R4α은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 4∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 3∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 존재하는 Q1은 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, Q2은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, G1은, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, 존재하는 G2은, 단결합, -CH2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O- 또는 -OCF2-를 나타내고, l2은 0, 1 또는 2를 나타내지만, l2이 2인 경우, 2개의 Q2 및 G2은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물을 함유하고, 2종 이상의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 협지하고,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에, 상기 중합성 화합물 함유 액정 조성물 중의 액정 분자에 프리틸트각을 부여하기 위한 전압을 인가한 상태에서 활성 에너지선을 조사함으로써, 상기 2종 이상의 중합성 화합물을 중합시킴과 함께, 상기 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 상기 액정 조성물로서, 상기 제1 기판 및 제2 기판과 상기 액정층과의 사이에, 배향 제어층을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 활성 에너지선이 복수의 스펙트럼을 갖는 자외선인 액정 표시 소자의 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 화소 전극이 슬릿을 갖거나, 또는 상기 제1 기판 및 제2 기판의 적어도 한쪽이, 프리틸트의 방향을 규정하는 구조물을 갖는 액정 표시 소자의 제조 방법.
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