TW201435060A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TW201435060A
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Takeshi Kuriyama
Jouji KAWAMURA
Hitoshi Kondo
Shogo Yamada
Ryosuke Asami
Seiji Funakura
Katsunori Shimada
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Dainippon Ink & Chemicals
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Abstract

本發明係關於一種液晶顯示裝置,其使用有特定之液晶組成物與特定之顏料之彩色濾光片。本發明提供一種防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加,解決反白、配向不均、殘像等顯示不良之問題之液晶顯示裝置。本發明之液晶顯示裝置之特徵在於:其防止液晶層之電壓保持率(VHR)降低、離子密度(ID)增加,抑制殘像等顯示不良之產生,故尤其對於主動矩陣驅動用之IPS模式、FFS模式液晶顯示裝置而言有用,可應用於液晶TV、螢幕、行動電話、智慧型電話等之液晶顯示裝置。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置用於以時鐘、計算器為代表之家庭用各種電氣機器、測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、印表機、電腦、電視等。作為液晶顯示方式,其代表性者可列舉:TN(Twisted Nematic,扭轉向列)型、STN(Super Twisted Nematic,超扭轉向列)型、DS(Dynamic Scattering,動態光散射)型、GH(Guest-Host,賓主)型、IPS(In-Plane Switching,共平面切換)型、OCB(Optically Compensated Birefringence,光學補償雙折射)型、ECB(Electrically Controlled Birefringence,電控雙折射)型、VA(Vertical Aligned,垂直配向)型、CSH(Color Super Homeotropic,彩色超垂直配向)型、或FLC(Ferroelectric Liquid Crystal,鐵電液晶)等。又,作為驅動方式,先前之靜態驅動至今普遍變為多工驅動,單純矩陣(Simple Matrix)方式、最近藉由TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)或TFD(Thin Film Diode,薄膜二極體)等驅動之主動矩陣(AM,Active Matrix)方式正成為主流。
如圖1所示,通常之彩色液晶顯示裝置係於分別具有配向膜(4)之2片基板(1)之一者的配向膜與基板之間具備成為共用電極之透明電極層(3a)及彩色濾光片層(2),於另一者之配向膜與基板之間具備像素電極層(3b),以配向膜彼此對向之方式配置該等基板,且其間夾持 液晶層(5)而構成。
上述彩色濾光片層係由彩色濾光片構成,該彩色濾光片係由黑矩陣與紅色著色層(R)、綠色著色層(G)、藍色著色層(B)、及視需要之黃色著色層(Y)構成。
構成液晶層之液晶材料若於材料中殘留雜質,則會對顯示裝置之電氣特性造成大影響,故一直以來對雜質進行高度管理。又,關於形成配向膜之材料,亦已知配向膜會直接接觸液晶層,殘留於配向膜中之雜質會轉移至液晶層中,由此對液晶層之電氣特性造成影響,而業界正對由配向膜材料中之雜質引起之液晶顯示裝置之特性進行研究。
另一方面,關於用於彩色濾光片層之有機顏料等材料,亦可預料到與配向膜材料同樣地由於所含有之雜質而引起之對液晶層之影響。然而,由於彩色濾光片層與液晶層之間存在配向膜與透明電極,故認為對液晶層之直接影響大幅小於配向膜材料。然而,配向膜通常僅在0.1μm以下之膜厚,關於透明電極,即便用於彩色濾光片層側之共用電極為提高導電率而提高膜厚,通常亦為0.5μm以下。因此,無法認為彩色濾光片層與液晶層處於完全隔離之環境中,彩色濾光片層有可能因介隔配向膜及透明電極而含有於彩色濾光片層中之雜質,而表現出由液晶層之電壓保持率(VHR)降低、離子密度(ID)增加引起之反白、配向不均、殘像等顯示不良。
作為解決由構成彩色濾光片之顏料中所含之雜質引起之顯示不良之方法,業界研究有如下方法:使用將顏料之利用甲酸乙酯獲得之萃取物的比例設為特定值以下之顏料,控制雜質向液晶中之溶出之方法(專利文獻1);或藉由指定藍色著色層中之顏料而控制雜質向液晶中之溶出之方法(專利文獻2)。然而,該等方法與單純減少顏料中之雜質並無較大差別,即便於近年來顏料之精製技術有所進步之現狀下,作為用以解決顯示 不良之改良仍不充分。
另一方面,業界著眼於彩色濾光片中所含之有機雜質與液晶組成物之關係,揭示有以下方法:藉由液晶層中所含之液晶分子之疏水性參數表示該有機雜質於液晶層中之溶解難易度,將該疏水性參數之值設為一定值以上之方法;或由於該疏水性參數與液晶分子末端之-OCF3基存在關聯關係,因此製成含有一定比例以上之於液晶分子末端具有-OCF3基之液晶化合物之液晶組成物的方法(專利文獻3)。
然而,即便於該引用文獻之揭示中,抑制顏料中之雜質對液晶層之影響為發明之本質,但未對用於彩色濾光片之染料顏料等色料之結構與液晶材料之結構之直接關係進行研究,未能解決持續進步之液晶顯示裝置之顯示不良問題。
[專利文獻1]日本特開2000-19321號公報
[專利文獻2]日本特開2009-109542號公報
[專利文獻3]日本特開2000-192040號公報
本發明之目的在於提供一種液晶顯示裝置,其藉由使用有特定之液晶組成物與特定之顏料之彩色濾光片而防止液晶層之電壓保持率(VHR)降低、離子密度(ID)增加,解決反白、配向不均、殘像等顯示不良之問題。
本案發明人等為解決上述課題,對用以構成彩色濾光片之染料顏料等色料及構成液晶層之液晶材料之結構之組合進行了銳意研究, 結果發現,利用使用有特定結構之液晶材料及特定結構之顏料的彩色濾光片之液晶顯示裝置可防止液晶層之電壓保持率(VHR)降低、離子密度(ID)增加,解決反白、配向不均、殘像等顯示不良之問題,從而完成本案發明。
即,本發明提供一種液晶顯示裝置,其特徵在於:具備第一基板、第二基板、夾持於上述第一基板與第二基板間之液晶組成物層、由黑矩陣及至少RGB三色像素部構成之彩色濾光片、像素電極及共用電極,上述液晶組成物層係由液晶組成物構成,該液晶組成物含有一種或兩種以上通式(I)所表示之化合物,且含有一種或兩種以上選自由通式(II-a)至通式(II-f)所表示之化合物所組成之群中之化合物,
(式中,R31表示碳原子數1~10之烷基、烷氧基、碳原子數2~10之烯基或烯氧基,M31~M33互相獨立地表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該反式-1,4-伸環己基中之1個或2個-CH2-能以氧原子不直接鄰接之方式經-O-取代,該伸苯基中之1個或2個氫原子可經氟原子取代,X31及X32互相獨立地表示氫原子或氟原子,Z31表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,n31及n32互相獨立地表示0、1或2,n31+n32表示0、1或2,於存在複數個M31及M33之情形時,可相同亦可不同)
(式中,R19~R30互相獨立地表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基或碳原子數2~10之烯基,X21表示氫原子或氟原子),上述RGB三色像素部中,作為色料,B像素部中含有下述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料,
(式中,R1~R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數1~8之烷基、或可具有取代基之芳基;當R1~R6表示可具有取代基之烷基時,鄰接之R1與R2、R3與R4、R5與R6可鍵結而形成環結構;X1及X2分別獨立地 表示氫原子、鹵素原子、或可具有取代基之碳數1~8之烷基;Z-為選自以(P2MoyW18-yO62)6-/6表示且y=0、1、2或3之整數的雜多金屬氧酸鹽陰離子(hetero polyoxometalate anion)、或作為(SiMoW11O40)4-/4之雜多金屬氧酸鹽陰離子、或缺損道森型磷鎢酸雜多金屬氧酸鹽陰離子子(defective Dawson-type phosphotungstic acid hetero polyoxometalate anion)中之至少一種陰離子;當1分子中含有複數個式(1)時,該等可為相同之結構,亦可為不同之結構)。
本發明之液晶顯示裝置藉由使用有特定之液晶組成物與特定之顏料之彩色濾光片,可防止液晶層之電壓保持率(VHR)降低、離子密度(ID)增加,可防止產生反白、配向不均、殘像等顯示不良。
1‧‧‧基板
2‧‧‧彩色濾光片層
2a‧‧‧含有特定之顏料之彩色濾光片層
3a‧‧‧透明電極層(共用電極)
3b‧‧‧像素電極層
4‧‧‧配向膜
5‧‧‧液晶層
5a‧‧‧含有特定之液晶組成物之液晶層
圖1係表示先前之通常之液晶顯示裝置之一例的圖。
圖2係表示本發明之液晶顯示裝置之一例的圖。
將本發明之液晶顯示裝置之一例示於圖2。其係於具有配向膜(4)之第一基板與第二基板之2片基板(1)之一者之配向膜與基板之間具備成為共用電極之透明電極層(3a)及含有特定之顏料之彩色濾光片層(2a),於另一者之配向膜與基板之間具備像素電極層(3b),以配向膜彼此對向之方式配置該等基板,且其間夾持含有特定液晶組成物之液晶層(5a)而構成。
上述顯示裝置中之2片基板藉由配置於周邊區域之封閉材料及密封材料而貼合,多數情形時為保持基板間距離而於其間配置有粒狀 間隔物(spacer)或藉由光微影法形成的由樹脂所構成之間隔柱。
(液晶組成物層)
本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物層係由液晶組成物構成,該液晶組成物含有一種或兩種以上通式(I)所表示之化合物,且含有一種或兩種以上選自由通式(II-a)至通式(II-f)所表示之化合物所組成之群中之化合物,
(式中,R31表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基、碳原子數2~10之烯基或碳原子數2~10之烯氧基,M31~M33互相獨立地表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該反式-1,4-伸環己基中之1個或2個-CH2-能以氧原子不直接鄰接之方式經-O-取代,該伸苯基中之1個或2個氫原子可經氟原子取代,X31及X32互相獨立地表示氫原子或氟原子,Z31表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,n31及n32互相獨立地表示0、1或2,n31+n32表示0、1或2,於M31及M33存在複數個之情形時,可相同亦可不同),
(式中,R19~R30互相獨立地表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基或碳原子數2~10之烯基,X21表示氫原子或氟原子)。
通式(I)中,R31於其鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,於其鍵結之環結構為環己烷、吡喃及二烷等飽和之環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R31較佳為烷基。又,若重視製作黏度小、應答速度快之液晶顯示元件,則R31較佳為烯基。進而,若以黏度小、且向列-均向相轉移溫度(nematic-isotropicphasetransition temperature,Tni)高、應答速度進一步縮短為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為烯基之鄰位處有甲基作為末端。又,若重視低溫下溶解度良好,作為解決方法之一,較佳為將R31設為烷氧基。又,作為其他解決方法,較佳為併用多種R31。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3 及4之烷基或烯基作為R31之化合物,更佳為併用碳原子數3及5之化合物,進而較佳為併用碳原子數3、4及5之化合物。
M31~M33較佳為
M31較佳為 進而較佳為
M32較佳為 更佳為 進而較佳為
M33較佳為 更佳為 進而較佳為
X31及X32較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
Z31較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X31、X32及Z31之組合,一實施形態為X31=F、X32=F及Z31=F。進而其他實施形態為X31=F、X32=H及Z31=F。又,進而其他實施形態為X31=F、X32=H及Z31=OCF3。又,進而其他實施形態為X31=F、X32=F及Z31=OCF3。又,進而其他實施形態為X31=H、X32=H及Z31=OCF3
n31較佳為1或2,n32較佳為0或1、進而較佳為0,n31+n32 較佳為1或2、進而較佳為2。
更具體而言,通式(I)所表示之化合物較佳為下述之通式(I-a)至通式(I-f)所表示之化合物。
(式中,R32表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基、碳原子數2~10之烯基或碳原子數2~10之烯氧基,X31~X38互相獨立地表示氫原子或氟原子,Z31表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)
通式(I-a)~通式(I-f)中,R32於其鍵結之環結構為苯基 (芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,於其鍵結之環結構為環己烷、吡喃及二烷等飽和之環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R32較佳為烷基。又,若重視製作黏度小、應答速度快之液晶顯示元件,則R31較佳為烯基。進而,若以黏度小、且向列-均向相轉移溫度(Tni)較高、應答速度進一步縮短為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為烯基之鄰位處有甲基作為末端。又,若重視低溫下之溶解度良好,作為解決方法之一,較佳為將R32設為烷氧基。又,作為其他解決方法,較佳為併用多種R32。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基作為R32之化合物,更佳為併用碳原子數3及5之化合物,進而較佳為併用碳原子數3、4及5之化合物。
X31及X32較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
Z31較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X31、X32及Z31之組合,一實施形態為X31=F、X32=F及Z31=F。進而其他實施形態為X31=F、X32=H及Z31=F。又,進而其他實施形態為X31=F、X32=H及Z31=OCF3。又,進而其他實施形態為X31=F、X32=F及Z31=OCF3。又,進而其他實施形態為X31=H、X32=H及Z31=OCF3
n31較佳為1或2,n32較佳為0或1、進而較佳為0,n31+n32較佳為1或2、進而較佳為2。
X33及X34較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
X35及X36較佳為至少任一者為氟原子,兩者均為氟原子時於增大△ε之情形時有效,但就Tni、低溫下之溶解性或製成液晶顯示元件時之化學穩定性之觀點而言欠佳。
X37及X38較佳為至少任一者為氫原子,更佳為兩者均為氫原子。於X37及X38中至少任一者為氟原子之情形時,就Tni、低溫下之溶解性或製成液晶顯示元件時之化學穩定性之觀點而言欠佳。
通式(I)所表示之化合物群較佳為含有1種~8種,尤佳為含有1種~5種,其含量較佳為3~50質量%,更佳為5~40質量%。
通式(IIa)~通式(IIf)中,R19~R30於其鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,於其鍵結之環結構為環己烷、吡喃及二等飽和之環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R19~R30較佳為烷基。又,若重視製作黏度小、應答速度快之液晶顯示元件,則R19~R30較佳為烯基。進而,若以黏度小、且向列-均向相轉移溫度(Tni)高、應答速度進一步縮短為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為烯基之鄰位處有甲基作為末端。又,若重視低溫下之溶解度良好,作為解決方法之一,較佳為將R19~R30設為烷氧基。又,作為其他解決方法,較佳為併用多種R19~R30。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基作為R19~R30之化合物,更佳為併用碳原子數3及5之化合物,進而較佳為併用碳原子數3、4及5之化合物。
R19~R20較佳為烷基或烷氧基,且較佳為至少一者為烷氧基。更佳為R19為烷基、R20為烷氧基。進而較佳為R19為碳原子數3~5之烷 基、R20為碳原子數1~2之烷氧基。
R21~R22較佳為烷基或烯基,更佳為至少一者為烯基。於兩者均為烯基之情形時,適合用於加快應答速度之情形,但當想要使液晶顯示元件之化學穩定性變得良好之情形時欠佳。
較佳為R23~R24之至少一者為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數4~5之烯基。若謀求應答速度與Tni之良好平衡,則較佳為R23~R24之至少一者為烯基,若謀求應答速度與低溫下之溶解性之良好平衡,則較佳為R23~R24之至少一者為烷氧基。
較佳為R25~R26之至少一者為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數2~5之烯基。若謀求應答速度與Tni之良好平衡,則較佳為R25~R26之至少一者為烯基,若謀求應答速度與低溫下之溶解性之良好平衡,則較佳為R25~R26之至少一者為烷氧基。更佳為R25為烯基、R26為烷基。又,亦較佳為R25為烷基、R26為烷氧基。
較佳為R27~R28之至少一者為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數2~5之烯基。若謀求應答速度與Tni之良好平衡,則較佳為R27~R28之至少一者為烯基,若謀求應答速度與低溫下之溶解性之良好平衡,則較佳為R27~R28之至少一者為烷氧基。更佳為R27為烷基或烯基、R28為烷基。又,亦較佳為R27為烷基、R28為烷氧基。進而,尤佳為R27為烷基、R28為烷基。
X21較佳為氟原子。
較佳為R29~R30之至少一者為碳原子數1~5之烷基或碳原子數4~5之烯基。若謀求應答速度與Tni之良好平衡,則較佳為R29~R30之至少一者為烯基,若謀求良好之可靠性,則較佳為R29~R30之至少一者為烷基。更佳為R29為烷基或烯基、R30為烷基或烯基。又,亦較佳為R29為烷基、R30為烯基。進而,亦較佳為R29為烷基、R30為烷基。
通式(II-a)至通式(II-f)所表示之化合物群較佳為含有1種~10種,尤佳為含有1種~8種,其含量較佳為5~80質量%,更佳為10~70質量%,尤佳為20~60質量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物層進而可含有一種或兩種以上選自通式(III-a)至通式(III-f)所表示之化合物群中之化合物,
(式中,R41表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基、碳原子數2~10之烯基或碳原子數2~10之烯氧基,X41~X48互相獨立地表示氫原子或氟原子,Z41表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)。
通式(III-a)~通式(III-f)中,R41於其鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,於其鍵結之環結構為環己烷、吡喃及二烷等飽和之環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R41較佳為烷基。又,若重視製作黏度小、應答速度快之液晶顯示元件,則R41較佳為烯基。進而,若以黏度小、且向列-均向相轉移溫度(Tni)較高、應答速度進一步縮短為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為烯基之鄰位處有甲基作為末端。又,若重視低溫下之溶解度良好,作為解決方法之一,較佳為將R41設為烷氧基。又,作為其他解決方法,較佳為併用多種R41。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基作為R41之化合物,更佳為併用碳原子數3及5之化合物,進而較佳為併用碳原子數3、4及5之化合物。
X41及X42較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
Z41較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X41、X42及Z41之組合,一實施形態為X41=F、X42=F及Z41=F。進而其他實施形態為X41=F、X42=H及Z41=F。又,進而其他實施形態為X41=F、X42=H及Z41=OCF3。又,進而其他實施形態為X41=F、X42=F及Z41=OCF3。又,進而其他實施形態為X41=H、X42=H及Z41=OCF3
X43及X44較佳為至少任一者為氟原子,兩者均為氟原子時對獲得較大之△ε而言較佳,但相反於使低溫下之溶解性變得良好之情形時欠佳。
X45及X46較佳為至少任一者為氫原子,更佳為兩者均為氫原子。就Tni、低溫下之溶解性或製成液晶顯示元件時之化學穩定性之觀點而言,大量使用氟原子欠佳。
X47及X48較佳為至少任一者為氫原子,更佳為兩者均為氫原子。於X47及X48中至少任一者為氟原子之情形時,就Tni、低溫下之溶解性或製成液晶顯示元件時之化學穩定性之觀點而言欠佳。
選自通式(III-a)至通式(III-f)所表示之化合物群中之化合物較佳為含有1種~10種,更佳為含有1種~8種,其含量較佳為5~50質量%,更佳為10~40質量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物層之液晶組成物較佳為25℃下之△ε為+3.5以上,更佳為+3.5~+15.0。又,較佳為25℃下之△n為0.08~0.14,更佳為0.09~0.13。進一步詳細而言,當為較薄之單元間隙之情形時,較佳為0.10~0.13,當為較厚之單元間隙之情形時,較佳為0.08~0.10。20℃下之η較佳為10~45mPa‧s,更佳為10~25mPa‧s,尤佳為10~20mPa‧s。又,Tni較佳為60℃~120℃,更佳為70℃~100℃,尤佳為70℃~85℃。
本發明中之液晶組成物除上述化合物以外,亦可含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇狀液晶等。
於本發明之液晶組成物中,為製作PS(Polymer Stabilized,聚合物穩定)模式、橫電場型PSA(Polymer Stabilized Alignment,聚合物穩定配向)模式或橫電場型PSVA(Polymer Stabilized Vertical-Alignment)模式等之液晶顯示元件,可含有一種或兩種以上聚合性化合物。作為可使用之 聚合性化合物,可列舉藉由光等能量線進行聚合之光聚合性單體等,作為結構,例如可列舉聯苯衍生物、聯三苯衍生物等具有複數個六員環連結而成之液晶骨架之聚合性化合物等。更具體而言,較佳為通式(V)所表示之二官能單體,
(式中,X51及X52分別獨立地表示氫原子或甲基,Sp1及Sp2分別獨立地表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中,s表示2至7之整數,氧原子鍵結於芳香環上),Z51表示-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-(式中,Y1及Y2分別獨立地表示氟原子或氫原子)、-C≡C-或單鍵,M51表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,式中之所有1,4-伸苯基之任意氫原子可經氟原子取代)。
較佳為X51及X52均表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物、X51及X52均表示甲基之二甲基丙烯酸酯衍生物中任一者,亦較佳為一者表示氫原子、另一者表示甲基之化合物。關於該等化合物之聚合速度,二丙烯酸酯衍生物最快,二甲基丙烯酸酯衍生物較慢,非對稱化合物處於該兩者之間,可根據其用途使用較佳之態樣。於PSA顯示元件中,尤佳為二甲基丙烯酸酯衍生物。
Sp1及Sp2分別獨立地表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2)s-,於PSA顯示元件中,較佳為至少一者為單鍵,較佳為均表示單 鍵之化合物或一者表示單鍵、另一者表示碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2)s-之態樣。於此情形時,較佳為1~4之烷基,s較佳為1~4。
Z51較佳為-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或單鍵,更佳為-COO-、-OCO-或單鍵,尤佳為單鍵。
M51表示任意氫原子可經氟原子取代之1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,較佳為1,4-伸苯基或單鍵。當M51表示單鍵以外之環結構時,Z51亦較佳為單鍵以外之連結基,當M51表示單鍵時,Z51較佳為單鍵。
就該等方面而言,通式(V)中,Sp1及Sp2之間之環結構具體而言較佳為如下所記載之結構。
通式(V)中,當M51表示單鍵,環結構由二個環形成時,較佳為表示如下之式(Va-1)~式(Va-5),更佳為表示式(Va-1)~式(Va-3),尤佳為表示式(Va-1)。
(式中,兩端鍵結於Sp1或Sp2上)
包含該等骨架之聚合性化合物聚合後之配向限制力對PSA型液晶顯示元件而言最佳,可獲得良好之配向狀態,故顯示不均得以抑制, 或完全不產生顯示不均。
根據以上,作為聚合性化合物,尤佳為通式(V-1)~通式(V-4),其中最佳為通式(V-2)。
(式中,Sp2表示碳原子數2至5之伸烷基)
於對本發明之液晶組成物中添加聚合性化合物之情形時,即便於不存在聚合起始劑之情況,亦可進行聚合,但為促進聚合,亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,可列舉安息香醚(benzoin ether)類、二苯基酮類、苯乙酮類、苄基縮酮(benzyl ketal)、醯基氧化膦類等。
本發明中之含有聚合性化合物之液晶組成物藉由經紫外線照射使其中所含之聚合性化合物進行聚合而賦予液晶配向能,從而用於利用液晶組成物之雙折射而控制光之透射光量之液晶顯示元件。作為液晶顯示元件,對AM-LCD(主動矩陣液晶顯示元件)、TN(扭轉向列型液晶顯示元件)、STN-LCD(超扭轉向列型液晶顯示元件)、OCB-LCD及IPS-LCD(共平面切換型液晶顯示元件)而言有用,對AM-LCD而言尤其有用,可用於透射型或反射型液晶顯示元件。
(彩色濾光片)
本發明中之彩色濾光片由黑矩陣及至少RGB三色像素部構成,RGB三色像素部中,作為色料,B像素部中含有下述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料,
(式中,R1~R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數1~8之烷基、或可具有取代基之芳基;當R1~R6表示可具有取代基之烷基時,鄰接之R1與R2、R3與R4、R5與R6可鍵結而形成環結構;X1及X2分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或可具有取代基之碳數1~8之烷基;Z-為選自以(P2MoyW18-yO62)6-/6表示且y=0、1、2或3之整數的雜多金屬氧酸鹽陰離子、或作為(SiMoW11O40)4-/4之雜多金屬氧酸鹽陰離子、或缺損道森型磷鎢酸雜多金屬氧酸鹽陰離子中之至少一種陰離子;當1分子中含有複數個式(1)時,該等可為相同之結構,亦可為不同之結構)。又,RGB三色像素部中,作為色料,較佳為R像素部中含有二酮吡咯并吡咯顏料及/或陰離子性紅色有機染料,G像素部中含有選自由鹵化金屬酞青顏料、酞青系綠色染料、酞青系藍色染料與偶氮系黃色有機染料之混合物所組成之群中之至少一種。
(G像素部)
較佳為G像素部中含有選自由鹵化金屬酞青顏料、酞青系綠色染料、酞青系藍色染料與偶氮系黃色有機染料之混合物所組成之群中 之至少一種。作為鹵化金屬酞青顏料,較佳為如下之鹵化金屬酞青顏料:具有選自由Al、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及Pb所組成之群中之金屬作為中心金屬,當該中心金屬為三價時,該中心金屬上鍵結有1個鹵素原子、羥基或磺酸基中之任一者,或者進行氧或硫交聯,當該中心金屬為四價金屬時,該中心金屬上鍵結有1個氧原子或可相同亦可不同之2個鹵素原子、羥基或磺酸基中之任一者。作為該鹵化金屬酞青顏料,可列舉如下2個群之鹵化金屬酞青顏料。
(第一群)
該鹵化金屬酞青顏料具有選自由Al、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及Pb所組成之群中之金屬作為中心金屬,且每1個酞青分子中有8~16個鹵素原子鍵結於酞青分子之苯環上,當該中心金屬為三價時,該中心金屬上鍵結有1個鹵素原子、羥基或磺酸基(-SO3H)中之任一者,當中心金屬為四價金屬時,該中心金屬上鍵結有1個氧原子或可相同亦可不同之2個鹵素原子、羥基或磺酸基中之任一者。
(第二群)
該顏料係由如下之鹵化金屬酞青二聚物構成:該鹵化金屬酞青二聚物係將以選自由Al、Sc、Ga、Y及In所組成之群中之三價金屬作為中心金屬,且每1個酞青分子中有8~16個鹵素原子鍵結於酞青分子之苯環上的鹵化金屬酞青之2個分子作為構成單元,該等構成單元之各中心金屬係經由選自氧原子、硫原子、亞磺醯基(-SO-)及磺醯基(-SO2-)所組成之群中之二價原子團而鍵結。
該鹵化金屬酞青顏料中,與苯環鍵結之鹵素原子可全部相同,亦可各不相同。又,亦可於一個苯環上鍵結不同之鹵素原子。
此處,每1個酞青分子之8~16個鹵素原子中有9~15個溴 原子鍵結於酞青分子之苯環上之鹵化金屬酞青顏料呈現泛黃之鮮明綠色,對用於彩色濾光片之綠色像素部而言最佳。該鹵化金屬酞青顏料不溶或難溶於水或有機溶劑。該鹵化金屬酞青顏料中包含未進行下述精加工處理之顏料(亦稱作粗顏料),亦包含進行有精加工處理之顏料。
屬於上述第一群及第二群之鹵化金屬酞青顏料可以下述通式(PIG-1)表示。
上述通式(PIG-1)中,屬於第一群之鹵化金屬酞青顏料係如下所述。
通式(PIG-1)中,X1~X16表示氫原子、氯原子、溴原子或碘原子。鍵結於1個苯環上之4個X原子可相同亦可不同。鍵結於4個苯環上之X1~X16中,8~16個為氯原子、溴原子或碘原子。M表示中心金屬。於下述Y及其個數m相同之鹵化金屬酞青顏料之範圍內,16個X1~X16中氯原子、溴原子及碘原子之合計未達8之顏料為藍色,同樣地16個X1~X16中氯原子、溴原子及碘原子之合計為8以上之顏料,上述合計值越大,黃色越強。鍵結於中心金屬M之Y係選自由氟、氯、溴或碘之任一鹵素原子、氧原子、羥基及磺酸基所組成之群中之一價原子團,m表示鍵結於中心金屬M上之Y之個數,為0~2之整數。
根據中心金屬M之原子價確定m之值。當中心金屬M如Al、Sc、Ga、Y、In般原子價為3價時,m=1,選自由氟、氯、溴、碘、羥基及磺酸基所組成之群中之1個基鍵結於中心金屬上。當中心金屬M如Si、Ti、V、Ge、Zr、Sn般原子價為4價時,m=2,1個氧鍵結於中心金屬上,或選自由氟、氯、溴、碘、羥基及磺酸基所組成之群中之2個基鍵結於中心金屬上。於中心金屬M如Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Zr、Sn、Pb般原子價為2價時,Y不存在。
又,上述通式(PIG-1)中,屬於第二群之鹵化金屬酞青顏料係如下所述。
上述通式(PIG-1)中,關於X1~X16,與上述定義之含義相同,中心金屬M表示選自由Al、Sc、Ga、Y及In所組成之群中之三價金屬,m表示1。Y表示如下原子團。
再者,於原子團Y之化學結構中,中心金屬M與上述定義之含義相同,關於X17~X32,與通式(PIG-1)中上述之X1~X16之定義之含義相同。A表示選自由氧原子、硫原子、亞磺醯基(-SO-)及磺醯基(-SO2-)所組成之群中之二價原子團。表示通式(PIG-1)中之M與原子團Y之M係經由二價原子團A而鍵結。
即,屬於第二群之鹵化金屬酞青顏料係以鹵化金屬酞青之2個分子作為構成單元,且該等經由上述二價原子團所鍵結而成之鹵化金屬酞青二聚物。
作為通式(PIG-1)所表示之鹵化金屬酞青顏料,具體而言,可列舉以下之(1)~(4)。
(1)如鹵化銅酞青顏料、鹵化錫酞青顏料、鹵化鎳酞青顏料、鹵化鋅酞青顏料之鹵化金屬酞青顏料,即具有選自由Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Zr、Sn及Pb所組成之群中之二價金屬作為中心金屬,且每1個酞青分子中4個苯環上鍵結有8~16個鹵素原子。再者,其中氯化溴化鋅酞青顏料為C.I.顏料綠58,尤佳。
(2)如鹵化氯鋁酞青之鹵化金屬酞青顏料,即具有選自由Al、Sc、Ga、Y及In所組成之群中之三價金屬作為中心金屬,中心金屬上具有1個鹵素原子、羥基或磺酸基中之任一者,且每1個酞青分子中4個苯環上鍵結有8~16個鹵素原子。
(3)如鹵化氧鈦酞青、鹵化氧釩酞青之鹵化金屬酞青顏料,其具有選自由Si、Ti、V、Ge、Zr及Sn所組成之群中之四價金屬作為中心金屬,中心金屬上具有1個氧原子或可相同亦可不同之2個鹵素原子、羥基或磺酸基中之任一者,且每1個酞青分子中4個苯環上鍵結有8~16個鹵素原子。
(4)如經鹵化之μ-側氧基-鋁酞青二聚物、經鹵化之μ-硫基-鋁酞青二聚物之由鹵化金屬酞青二聚物構成之顏料,該鹵化金屬酞青二聚物係將以選自由Al、Sc、Ga、Y及In所組成之群中之三價金屬作為中心金屬,且每1個酞青分子中4個苯環上鍵結有8~16個鹵素原子之鹵化金屬酞青之2個分子作為構成單元,該等構成單元之各中心金屬經由選自由氧原子、硫原子、亞磺醯基及磺醯基所組成之群中之二價原子團而鍵結。
作為鹵化金屬酞青顏料,具體而言,較佳為選自C.I.顏料綠 7、C.I.顏料綠36及C.I.顏料綠58中之1種或2種以上,更佳為選自C.I.顏料綠36及C.I.顏料綠58中之1種或2種。作為酞青系綠色染料,具體而言,較佳為選自C.I.溶劑綠4、C.I.溶劑綠5、C.I.溶劑綠7及C.I.溶劑綠28中之1種或2種以上。作為酞青系藍色染料,具體而言,較佳為選自C.I.溶劑藍4、C.I.溶劑藍5、C.I.溶劑藍25、C.I.溶劑藍35、C.I.溶劑藍36、C.I.溶劑藍38、C.I.溶劑藍58、C.I.溶劑藍59、C.I.溶劑藍67及C.I.溶劑藍70中之1種或2種以上,更佳為選自C.I.溶劑藍25、C.I.溶劑藍38、C.I.溶劑藍67及C.I.溶劑藍70中之1種或2種以上。作為偶氮系黃色有機染料,具體而言,較佳為選自C.I.溶劑黃2、C.I.溶劑黃4、C.I.溶劑黃14、C.I.溶劑黃16、C.I.溶劑黃18、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃56、C.I.溶劑黃72、C.I.溶劑黃82、C.I溶劑黃124、C.I.溶劑黃162及C.I.溶劑黃163中之1種或2種以上,更佳為選自C.I.溶劑黃82及C.I.溶劑黃162中之1種或2種。
(R像素部)
較佳為R像素部中含有二酮吡咯并吡咯顏料及/或陰離子性紅色有機染料。作為二酮吡咯并吡咯顏料,具體而言,較佳為選自C.I.顏料紅254、C.I顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅272、C.I顏料橙71及C.I.顏料橙73中之1種或2種以上,更佳為選自C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264及C.I.顏料紅272中之1種或2種以上,尤佳為C.I.顏料紅254。作為陰離子性紅色有機染料,具體而言,較佳為選自C.I.溶劑紅124、酸性紅52及酸性紅289中之1種或2種以上,尤佳為C.I.溶劑紅124。
(B像素部)
B像素部中含有下述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料,
(式中,R1~R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數1~8之烷基、或可具有取代基之芳基;當R1~R6表示可具有取代基之烷基之情形時,鄰接之R1與R2、R3與R4、R5與R6可鍵結而形成環結構;X1及X2分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或可具有取代基之碳數1~8之烷基;Z-係選自以(P2MoyW18-yO62)6-/6表示且y=0、1、2或3之整數的雜多金屬氧酸鹽陰離子、或作為(SiMoW11O40)4-/4之雜多金屬氧酸鹽陰離子、或缺損道森型磷鎢酸雜多金屬氧酸鹽陰離子中之至少一種陰離子;當1分子中含有複數個式(1)時,該等可為相同之結構,亦可為不同之結構)。
通式(1)中,R1~R6可相同,亦可不同。因此,-NRR(RR表示R1R2、R3R4及R5R6中之任一組合)基可對稱,亦可不對稱。
於鄰接之R(R表示R1~R6中之任一者)鍵結而形成環之情形時,該等可為經雜原子交聯之環。作為該環之具體例,例如可列舉以下者。該等環亦可具有取代基。
又,就化學穩定性之方面而言,較佳為R1~R6分別獨立為氫原子、可具有取代基之烷基、或可具有取代基之芳基。
其中,更佳為R1~R6分別獨立為氫原子;甲基、乙基、丙基、異丙基、環丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、環戊基、己基、環己基、庚基、辛基、2-乙基己基等烷基;苯基、萘基等芳基中之任一者。
於R1~R6表示烷基或芳基之情形時,該烷基或芳基可進而具有任意取代基。作為該烷基或芳基可進而具有之任意取代基,例如可列舉下述[取代基群Y]。
[取代基群Y]
甲基、乙基、丙基、異丙基、環丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、環戊基、己基、環己基、庚基、辛基、2-乙基己基等烷基;苯基、萘基等芳基;氟原子、氯原子等鹵素原子;氰基;羥基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子數1~8之烷氧基;胺基、二乙基胺基、二丁基胺基、乙醯基胺基等可具有取代基之胺基;乙醯基、苯甲醯基等醯基;乙醯氧基、苯甲醯氧基等醯氧基等。
作為R1~R6,進而較佳為可具有取代基之碳原子數1~8之烷基,更具體而言,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、戊基、己基、2-乙基己基等未經取代之烷基;2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基等烷氧基烷基;2-乙醯氧基乙基等醯氧烷基;2-氰基乙基等氰基烷基;2,2,2-三氟乙基、4,4,4-三氟丁基等氟烷基等。
於X1及X2為上述烷基之情形時,可進而具有任意取代基。作為該等取代基,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子;甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基等。具體而言,作為X1及X2,可列舉:氟甲基、三氟甲基、三氯甲基、2,2,2-三氟乙基等鹵烷基;甲氧基甲基等烷氧基烷基等。
作為X1及X2,較佳為氫原子、甲基、氯原子或三氟甲基等 不對扭轉造成影響程度之具有適當位阻的取代基。就色調及耐熱性之方面而言,X1及X2最佳為氫原子、甲基或氯原子。
該三芳基甲烷化合物中,Z-係選自以(P2MoyW18-yO62)6-/6表示且y=0、1、2或3之整數的雜多金屬氧酸鹽陰離子、或以(SiMoW11O40)4-/4表示之雜多金屬氧酸鹽陰離子、或缺損道森型磷鎢酸雜多金屬氧酸鹽陰離子中之至少一種陰離子。作為缺損道森型磷鎢酸,具體而言,就耐久性之觀點而言,較佳為1缺損道森型磷鎢酸雜多金屬氧酸鹽陰離子(P2W17O61)10-/10。
作為上述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料之具體例,例如可列舉以下之表1~7所記載之化合物,但本發明只要不超過其主旨,則並不限定於該等。
上述RGB三色像素部中,作為色料,較佳為R像素部中含有C.I.溶劑紅124,G像素部中含有C.I.溶劑藍67與C.I.溶劑黃82或C.I.溶劑黃162之混合物,B像素部中含有上述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料。
又,上述RGB三色像素部中,作為色料,亦較佳為R像素部中含有C.I.顏料紅254,G像素部中含有選自C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36及C.I顏料綠58中之1種或2種以上,B像素部中含有上述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料。
上述RGB三色像素部中,作為色料,較佳為R像素部中進而含有選自由C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅167、C.I.顏料紅179、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙71、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃215、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.溶劑紅89、C.I.溶劑橙56、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃82、C.I.溶劑黃83:1、C.I.溶劑黃33及C.I.溶劑黃162所組成之群中之至少1種有機染料顏料。
上述RGB三色像素部中,作為色料,較佳為G像素部中進而含有選自由C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃215、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃138、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃82、C.I.溶劑黃83:1及C.I.溶劑黃33所組成之群中之至少1種有機染料顏料。
上述RGB三色像素部中,作為色料,較佳為B像素部中進而含有選自由C.I.顏料紫23、C.I.鹼性紫10、C.I.酸性藍1、C.I.酸性藍90、C.I.酸性藍83、C.I.直接藍86、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:2、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4及C.I.顏料藍15:6所組成之群中之至少1種有機染料顏料。
又,亦較佳為彩色濾光片由黑矩陣、RGB三色像素部及Y像素部構成,且作為色料,Y像素部中含有選自由C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃215、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.溶劑黃21、82、C.I.溶劑黃83:1、C.I.溶劑黃33及C.I.溶劑黃162所組成之群中之至少1種黃色有機染料顏料。
就防止液晶層之電壓保持率(VHR)降低、離子密度(ID) 增加,抑制產生反白、配向不均、殘像等顯示不良之問題之觀點而言,本發明中之彩色濾光片中之各像素部於C光源下在XYZ表色系統中之色度x及色度y較佳為如下者。
R像素部於C光源下在XYZ表色系統中之色度x較佳為0.58~0.69、更佳為0.62~0.68,色度y較佳為0.30~0.36、更佳為0.31~0.35,更佳為色度x為0.58~0.69、且色度y為0.30~0.36,進而更佳為色度x為0.62~0.68、且色度y為0.31~0.35。
G像素部於C光源下在XYZ表色系統中之色度x較佳為0.19~0.35、更佳為0.20~0.26,色度y較佳為0.54~0.76、更佳為0.64~0.74,更佳為色度x為0.19~0.35、且色度y為0.54~0.76,進而更佳為色度x為0.20~0.26、且色度y為0.64~0.74。
B像素部於C光源下在XYZ表色系統中之色度x較佳為0.12~0.18、更佳為0.13~0.17,色度y較佳為0.04~0.12、更佳為0.05~0.09,更佳為色度x為0.12~0.18、且色度y為0.04~0.12,進而更佳為色度x為0.13~0.17、且色度y為0.05~0.09。
Y像素部於C光源下在XYZ表色系統中之色度x較佳為0.46~0.50、更佳為0.47~0.48,色度y較佳為0.48~0.53、更佳為0.50~0.52,更佳為色度x為0.46~0.50、且色度y為0.48~0.53,進而更佳為色度x為0.47~0.48、且色度y為0.50~0.52。
此處,所謂XYZ表色系統,係指於1931年被CIE(國際照明委員會)承認為標準表色系統之表色系統。
上述各像素部之色度可藉由改變所使用之染料顏料之種類或該等之混合比率而進行調整。例如,於R像素之情形時,可藉由在紅色染料顏料中適量添加黃色染料顏料及/或橙色顏料而調整,於G像素之情形時,可藉由在綠色染料顏料中適量添加黃色染料顏料而調整,於B像素之 情形時,可藉由在藍色染料顏料中適量添加紫色染料顏料或泛黃之藍色染料顏料而調整。又,亦可藉由適當調整顏料之粒徑而調整。
彩色濾光片可藉由先前公知之方法形成彩色濾光片像素部。作為像素部之形成方法之代表性之方法,為光微影法,其係如下方法:將下述光硬化性組成物塗佈於彩色濾光片用透明基板之設有黑矩陣之側的面上並加熱乾燥(預烘烤)後,經由光罩照射紫外線而進行圖案曝光,藉此使與像素部相對應之部位之光硬化性化合物硬化,之後利用顯影液將未曝光部分顯影,去除非像素部,使像素部固著於透明基板上。藉由該方法,於透明基板上形成由光硬化性組成物之硬化著色皮膜構成之像素部。
對於R像素、G像素、B像素、及視需要之Y像素等其他顏色之像素,可分別調製下述光硬化性組成物,並重複上述操作,藉此製造於規定位置具有R像素、G像素、B像素、Y像素之著色像素部之彩色濾光片。
作為將下述光硬化性組成物塗佈於玻璃等透明基板上之方法,例如可列舉旋轉塗佈法、狹縫式塗佈法、輥塗法、噴墨法等。
塗佈於透明基板上之光硬化性組成物之塗膜的乾燥條件亦根據各成分之種類、調配比例等有所不同,通常為於50~150℃下乾燥1~15分鐘左右。又,作為用於光硬化性組成物之光硬化之光,較佳為使用200~500nm之波長範圍之紫外線、或可見光。可使用發出該波長範圍之光之各種光源。
作為顯影方法,例如可列舉溢液法(puddle method)、浸漬法、噴霧法等。於光硬化性組成物之曝光、顯影後,將形成有必需顏色之像素部之透明基板水洗並加以乾燥。由此而得之彩色濾光片以加熱板、烘箱等加熱裝置,於90~280℃下進行規定時間之加熱處理(後烘烤),藉此將著色塗膜中之揮發性成分去除,同時使殘留於光硬化性組成物之硬化著 色皮膜中之未反應之光硬化性化合物熱硬化,從而完成彩色濾光片。
藉由使用本發明之彩色濾光片用色料與本發明之液晶組成物,可提供一種防止液晶層之電壓保持率(VHR)降低、離子密度(ID)增加,解決反白、配向不均、殘像等顯示不良之問題之液晶顯示裝置。
作為上述光硬化性組成物之製造方法,通常為如下方法:使用本發明之彩色濾光片用染料及/或顏料組成物、有機溶劑及分散劑作為必需成分,將該等混合,進行攪拌分散以使其變得均勻,首先調製用以形成彩色濾光片之像素部之顏料分散液,然後於其中加入光硬化性化合物、及視需要之熱塑性樹脂或光聚合起始劑等,從而製成上述光硬化性組成物。
作為此處所使用之有機溶劑,例如可列舉:甲苯或二甲苯、甲氧基苯等芳香族系溶劑;乙酸乙酯、乙酸丙酯或乙酸丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇丙醚乙酸酯、二乙二醇丁醚乙酸酯等乙酸酯系溶劑;丙酸乙氧基乙酯等丙酸酯系溶劑;甲醇、乙醇等醇系溶劑;丁基賽路蘇、丙二醇單甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇二甲醚等醚系溶劑;甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑;己烷等脂肪族烴系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、γ-丁內醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、苯胺、吡啶等氮化合物系溶劑;γ-丁內酯等內酯系溶劑;如胺基甲酸甲酯與胺基甲酸乙酯之48:52之混合物之胺基甲酸酯等。
作為此處所使用之分散劑,例如可含有:BYK-Chemie公司之Disperbyk 130、Disperbyk 161、Disperbyk 162、Disperbyk 163、Disperbyk 170、Disperbyk 171、Disperbyk 174、Disperbyk 180、Disperbyk 182、Disperbyk 183、Disperbyk 184、Disperbyk 185、Disperbyk 2000、Disperbyk 2001、Disperbyk 2020、Disperbyk 2050、Disperbyk 2070、Disperbyk 2096、Disperbyk 2150、Disperbyk LPN21116、DiSperbyk LPN6919,EFKA公司之EFKA 46、EFKA 47、EFKA 452、 EFKA LP4008、EFKA 4009、EFKA LP4010、EFKA LP4050、EFKA LP4055、EFKA 400、EFKA 401、EFKA 402、EFKA 403、EFKA 450、EFKA 451、EFKA 453、EFKA 4540、EFKA 4550、EFKA LP4560、EFKA 120、EFKA 150、EFKA 1501、EFKA 1502、EFKA 1503,Lubrizol公司之Solsperse 3000、Solsperse 9000、Solsperse 13240、Solsperse 13650、Solsperse 13940、Solsperse 17000、Solsperse 18000、Solsperse 20000、Solsperse 21000、Solsperse 20000、Solsperse 24000、Solsperse 26000、Solsperse 27000、Solsperse 28000、Solsperse 32000、Solsperse 36000、Solsperse 37000、Solsperse 38000、Solsperse 41000、Solsperse 42000、Solsperse 43000、Solsperse 46000、Solsperse 54000、Solsperse 71000,味之素(Ajinomoto)股份有限公司之Ajisper PB711、Ajisper PB821、Ajisper PB822、Ajisper PB814、Ajisper PN411、Ajisper PA111等分散劑,或者丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、醇酸系樹脂,木松香、松脂膠、浮油松香(tall oil rosin)等天然松香,聚合松香、岐化松香、氫化松香、氧化松香、馬來松香等改質松香,松香胺、石灰松香(lime rosin)、松香環氧烷加成物、松香醇酸加成物、松香改質酚等松香衍生物等在室溫下為液狀且不溶水之合成樹脂。該等分散劑或樹脂之添加亦有助於絮凝(flocculation)降低、顏料之分散穩定性提高、及分散體之黏度特性提高。
又,作為分散助劑,亦可含有有機顏料衍生物之例如鄰苯二甲醯亞胺甲基衍生物、有機顏料衍生物之磺酸衍生物、有機顏料衍生物之N-(二烷基胺基)甲基衍生物、有機顏料衍生物之N-(二烷基胺基烷基)磺醯胺衍生物等。當然,該等衍生物亦可併用兩種以上不同種類者。
作為用於光硬化性組成物之調製之熱塑性樹脂,例如可列舉:胺基甲酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、苯乙烯順丁烯二酸系樹脂、苯乙烯順丁烯二酸酐系樹脂等。
作為光硬化性化合物,例如可列舉:如1,6-己二醇二丙烯酸 酯、乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、雙(丙烯醯氧基乙氧基)雙酚A、3-甲基戊二醇二丙烯酸酯等之2官能單體,三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、異氰脲酸三[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯等分子量相對較小之多官能單體,如聚酯丙烯酸酯、聚丙烯酸胺基甲酸酯、聚醚丙烯酸酯等的分子量相對較大之多官能單體。
作為光聚合起始劑,例如可列舉苯乙酮、二苯基酮、苄基二甲基縮酮、過氧化苯甲醯、2-氯-9-氧硫、1,3-雙(4'-疊氮基亞苄基)-2-丙烷、1,3-雙(4'-疊氮基亞苄基)-2-丙烷-2'-磺酸、4,4'-二疊氮二苯乙烯-2,2'-二磺酸等。作為市售之光聚合起始劑,例如有BASF公司製造之「Irgacure(商標名)-184」、「Irgacure(商標名)-369」、「Darocure(商標名)-1173」、BASF公司製造之「Lucirin-TPO」、日本化藥公司製造之「Kayacure(商標名)DETX」、「Kayacure(商標名)OA」、Stouffer公司製造之「Vicure 10」、「Vicure 55」、AKZO公司製造之「Trigonal PI」、Sandoz公司製造之「Sandoray 1000」、Upjohn公司製造之「DEAP」、黑金化成公司製造之「Biimidazole」等。
又,亦可於上述光聚合起始劑中併用公知慣用之光增感劑。作為光增感劑,例如可列舉:胺類、脲類、具有硫原子之化合物、具有磷原子之化合物、具有氯原子之化合物、或者腈類或其他具有氮原子之化合物等。該等可單獨使用,亦可組合2種以上而使用。
光聚合起始劑之調配率並無特別限制,以質量基準計,相對於具有光聚合性或光硬化性官能基之化合物,較佳為0.1~30%之範圍。若未達0.1%,則有光硬化時之感光度降低之傾向,若超過30%,則於將顏料分散光阻劑之塗膜進行乾燥時,存在光聚合起始劑之結晶析出,引起塗膜物性之劣化之情況。
使用如上所述之各材料,以質量基準計,相對於本發明之 彩色濾光片用染料及/或顏料組成物每100份,以變得均勻之方式攪拌分散有機溶劑300~1000份與分散劑1~100份,而可獲得上述染料顏料液。繼而,於該顏料分散液中,相對於本發明之彩色濾光片用顏料組成物每1份,添加合計為3~20份之熱塑性樹脂與光硬化性化合物,且相對於光硬化性化合物每1份,添加光聚合起始劑0.05~3份,視需要進而添加有機溶劑,進行攪拌分散以使其變得均勻,從而可獲得用以形成彩色濾光片像素部之光硬化性組成物。
作為顯影液,可使用公知慣用之有機溶劑或鹼性水溶液。尤其是於上述光硬化性組成物中含有熱塑性樹脂或光硬化性化合物,且該等之至少一者具有酸值,呈鹼可溶性之情形時,利用鹼性水溶液之洗淨對於彩色濾光片像素部之形成而言較為有效。
關於利用光微影法之彩色濾光片像素部之製造方法,已進行詳細記述,使用本發明之彩色濾光片用顏料組成物而調製之彩色濾光片像素部亦可藉由其他電鍍法、轉印法、微胞電解法、PVED(Photovoltaic Electrodeposition,光電電鍍)法、噴墨法、反轉印刷法、熱硬化法等方法形成各色像素部而製造彩色濾光片。
(配向膜)
於本發明之液晶顯示裝置中,為使液晶組成物配向於第一基板與第二基板上之液晶組成物接觸之面上,於必需配向膜之液晶顯示裝置中,將配向膜配置於彩色濾光片與液晶層間,配向膜之膜厚即便較厚,亦為100nm以下而較薄,不會完全阻斷構成彩色濾光片之顏料等色素與構成液晶層之液晶化合物之相互作用。
又,於不使用配向膜之液晶顯示裝置中,構成彩色濾光片之顏料等色素與構成液晶層之液晶化合物之相互作用更大。
作為配向膜材料,可使用聚醯亞胺、聚醯胺、BCB (benzocyclobutene,苯并環丁烯聚合物)、聚乙烯醇等透明性有機材料,尤佳為將由對苯二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷等脂肪族或脂環族二胺等二胺、及丁烷四甲酸酐或2,3,5-三羧基環戊基乙酸酐等脂肪族或脂環式四羧酸酐、焦蜜石酸二酐等芳香族四羧酸酐合成之聚醯胺酸進行醯亞胺化而成之聚醯亞胺配向膜。此情形時之配向賦予方法通常使用摩擦(rubbing),於用於垂直配向膜等之情形時亦可不賦予配向而使用。
作為配向膜材料,可使用查爾酮、肉桂酸酯、於化合物中含有肉桂醯基或偶氮基等之材料,亦可與聚醯亞胺、聚醯胺等材料組合使用,於此情形時,配向膜可利用摩擦,亦可利用光配向技術。
配向膜通常藉由旋轉塗佈法等方法將上述配向膜材料塗佈於基板上而形成樹脂膜,亦可利用單軸延伸法、Langmuir-Blodgett法等。
(透明電極)
於本發明之液晶顯示裝置中,作為透明電極之材料,可使用導電性之金屬氧化物,作為金屬氧化物,可使用氧化銦(In2O3)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(In2O3-SnO2)、氧化銦鋅(In2O3-ZnO)、添加鈮之二氧化鈦(Ti1-xNbxO2)、摻氟氧化錫、石墨烯奈米帶或金屬奈米線等,較佳為氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(In2O3-SnO2)或氧化銦鋅(In2O3-ZnO)。該等透明導電膜之圖案化可使用光蝕刻法或利用光罩(mask)之方法等。
本發明之液晶顯示裝置尤其對主動矩陣驅動用液晶顯示裝置有用,可應用於TN模式、IPS模式、高分子穩定化IPS模式、FFS(Fringe Field Switching,邊緣電場切換)模式、OCB模式、VA模式或ECB模式用液晶顯示裝置。
將本液晶顯示裝置與背光源組合而用於液晶電視、個人電腦之螢幕(monitor)、行動電話、智慧型電話之顯示器、或筆記型個人電腦、個人數位助理、數位標牌等各種用途。作為背光源,有冷陰極管型背光源、 利用使用有無機材料之發光二極體或有機EL元件之2波長波峰之模擬白色背光源與3波長波峰之背光源等。
[實施例]
以下,列舉實施例進而對本發明進行詳述,但本發明並不限定於該等實施例。又,以下之實施例及比較例之組成物中之「%」意指『質量%』。
於實施例中,測定之特性如以下所述。
Tni:向列相-均向性液體相轉移溫度(℃)
△n:25℃下之折射率各向異性
△ε:25℃下之介電各向異性
η:20℃下之黏度(mPa‧s)
γ 1:25℃下之旋轉黏性(mPa‧s)
VHR:70℃下之電壓保持率(%)
(以%表示於單元厚3.5μm之單元中注入液晶組成物,在施加5V電壓、幀時間(frame time)200ms、脈衝寬度64μs之條件下測定時之測定電壓與初始施加電壓之比之值)
ID:70℃下之離子密度(pC/cm2)
(於單元厚3.5μm之單元中注入液晶組成物,在施加20V電壓、頻率0.05Hz之條件下藉由MTR-1(東陽技術股份有限公司製造)測定時之離子密度值)
殘像:液晶顯示元件之殘像評價係於顯示區域內顯示規定之固定圖案1000小時後,根據以下之4等級,以目視對進行整個畫面均勻之顯示時的固定圖案之殘像之等級進行評價。
◎無殘像
○存在極少量殘像,為可容許之等級
△存在殘像,為無法容許之等級
×存在殘像,非常差
再者,於實施例中,關於化合物之記載,使用以下之簡略符號。
(環結構)
(側鏈結構及連結結構)
[彩色濾光片之製作]
[著色組成物之調製]
[紅色染料著色組成物1]
將紅色染料1(C.I.溶劑紅124)10份加入聚合物容器中,並加入丙二醇單甲醚乙酸酯55份、0.3-0.4mmSEPR beads,利用塗料調節器(paint conditioner)(東洋精機股份有限公司製造)分散4小時後,藉由5μm之過濾器進行過濾,獲得染料著色液。利用分散攪拌機對該染料著色液75.00份與聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX(商標名)M7100,東亞合成化學工業股份有限公司製造)5.50份、二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(商標名)DPHA,日本化藥股份有限公司製造)5.00份、二苯基酮(KAYACURE(商標名)BP-100,日本化藥股份有限公司製造)1.00份、UCAR ESTER EEP 13.5 份進行攪拌,藉由孔徑1.0μm之過濾器進行過濾,從而獲得紅色染料著色組成物1。
[紅色染料著色組成物2]
使用紅色染料1(C.I.溶劑紅124)8份與黃色染料1(C.I.溶劑黃21)2份代替上述紅色染料著色組成物1之紅色染料1 10份,以與上述相同之方式獲得紅色染料著色組成物2。
[紅色染料著色組成物3]
使用紅色染料2(C.I.溶劑紅1)10份代替上述紅色染料著色組成物1之紅色染料1 10份,以與上述相同之方式獲得紅色染料著色組成物3。
[綠色染料著色組成物1]
使用藍色染料1(C.I溶劑藍67)3份與黃色染料1(C.I.溶劑黃162)7份代替上述紅色染料著色組成物1之紅色染料1 10份,以與上述相同之方式獲得綠色染料著色組成物1。
[綠色染料著色組成物2]
使用黃色染料1(C.I.溶劑黃162)4份與黃色染料3(C.I.溶劑黃82)3份代替上述綠色染料著色組成物1之黃色染料17份,以與上述相同之方式獲得綠色染料著色組成物2。
[綠色染料著色組成物3]
使用綠色染料1(C.I.溶劑綠7)10份代替上述綠色染料著色組成物1之藍色染料13份與黃色染料17份,以與上述相同之方式獲得綠色染料著色組成物3。
[藍色染料著色組成物1]
使用藍色染料2(C.I.溶劑藍12)10份代替上述紅色染料著色組成物1之紅色染料1 10份,以與上述相同之方式獲得藍色染料著色組成物1。
[黃色染料著色組成物1]
使用黃色染料1(C.I.溶劑黃21)10份代替上述紅色染料著色組成物1之紅色染料1 10份,以與上述相同之方式獲得黃色染料著色組成物1。
[黃色染料著色組成物2]
使用黃色染料4(C.I.溶劑黃2)10份代替上述黃色染料著色組成物1之黃色染料1 10份,以與上述相同之方式獲得黃色染料著色組成物2。
[紅色顏料著色組成物1]
將紅色顏料1(C.I.顏料紅254,BASF公司製造之「IRGAPHOR RED BT-CF」)10份加入聚合物容器中,並加入丙二醇單甲醚乙酸酯55份、Disperbyk LPN21116(BYK-Chemie股份有限公司製造)7.0份、Saint-Gobain 公司製造之0.3-0.4mm氧化鋯珠「ER-120S」,利用塗料調節器(東洋精機股份有限公司製造)分散4小時後,藉由1μm之過濾器進行過濾而獲得顏料分散液。利用分散攪拌機對該顏料分散液75.00份與聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX(商標名)M7100,東亞合成化學工業股份有限公司製造)5.50份、二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(商標名)DPHA,日本化藥股份有限公司製造)5.00份、二苯基酮(KAYACURE(商標名)BP-100,日本化藥股份有限公司製造)1.00份、UCAR ESTER EEP 13.5份進行攪拌,藉由孔徑1.0μm之過濾器進行過濾,從而獲得紅色顏料著色組成物1。
[紅色顏料著色組成物2]
使用紅色顏料16份與紅色顏料22份(C.I.顏料紅177,DIC股份有限公司製造之FASTOGEN SUPER RED ATY-TR)、黃色顏料22份(C.I.顏料黃139)代替上述紅色顏料著色組成物1之紅色顏料1 10份,以與上述相同之方式獲得紅色顏料著色組成物2。
[綠色顏料著色組成物1]
使用綠色顏料1(C.I.顏料綠36,DIC股份有限公司製造之「FASTOGEN GREEN 2YK-CF」)6份與黃色顏料1(C.I.顏料黃150,BAYER公司製造之 FANCHON EAST YELLOW E4GN)4份代替上述紅色顏料著色組成物1之紅色顏料1 10份,以與上述相同之方式獲得綠色顏料著色組成物1。
[綠色顏料著色組成物2]
使用綠色顏料2(C.I.顏料綠58,DIC股份有限公司製造之FASTOGEN GREEN A110)4份與黃色顏料3(C.I.顏料黃138)6份代替上述綠色顏料著色組成物1之綠色顏料16份、黃色顏料14份,以與上述相同之方式獲得綠色顏料著色組成物2。
[藍色顏料著色組成物1]
將上述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料(表1化合物No.2)1.80份、BYK-2164(BYK-Chemie公司)2.10份、丙二醇單甲醚乙酸酯11.10份、0.3-0.4mmSEPR beads加入聚合物容器中,利用塗料調節器(東洋精機股份有限公司製造)分散4小時,從而獲得顏料分散液。利用分散攪拌機對該顏料分散液75.00份與聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX(商標名)M7100,東亞合成化學工業股份有限公司製造)5.50份、二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(商標名)DPHA,日本化藥股份有限公司製造)5.00份、二苯基酮(KAYACURE(商標名)BP-100,日本化藥股份有限公司製造)1.00份、UCAR ESTER EEP(Union Carbide公司製造)13.5份進行攪拌,藉由孔徑1.0μm之過濾器進行過濾而獲得藍色顏料著色組成物1。
[藍色顏料著色組成物2]
使用通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料(表1化合物No.5)代替上述藍色顏料著色組成物1之三芳基甲烷顏料,以與上述相同之方式獲得藍色顏料著色組成物2。
[藍色顏料著色組成物3]
使用通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料(表1化合物No.1)代替上述藍色顏料著色組成物1之三芳基甲烷顏料,以與上述相同之方式獲得藍色 顏料著色組成物3。
[藍色顏料著色組成物4]
使用通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料(表4化合物No.29)代替上述藍色顏料著色組成物1之三芳基甲烷顏料,以與上述相同之方式獲得藍色顏料著色組成物4。
[黃色顏料著色組成物1]
使用黃色顏料1(C.I.顏料黃150,LANXESS公司製造之FANCHON FAST YELLOW E4GN)10份代替上述紅色顏料著色組成物1之紅色顏料1 10份,以與上述相同之方式獲得黃色顏料著色組成物1。
[彩色濾光片之製作]
於預先形成有黑矩陣之玻璃基板上,藉由旋轉塗佈以膜厚達到2μm之方式塗佈紅色著色組成物。於70℃下乾燥20分鐘後,藉由具備超高壓水銀燈之曝光機,使紫外線經由光罩而進行條紋狀之圖案曝光。利用鹼性顯影液進行90秒噴霧顯影,藉由離子交換水洗淨並風乾。進而,於潔淨烘箱中,在230℃下進行30分鐘後烘烤,於透明基板上形成條紋狀之著色層即紅色像素。
繼而,亦同樣地藉由旋轉塗佈以膜厚達到2μm之方式塗佈綠色著色組成物。乾燥後,藉由曝光機在與上述紅色像素錯開之位置曝光而顯影條紋狀之著色層,藉此形成與上述紅色像素鄰接之綠色像素。
繼而,關於藍色著色組成物,亦同樣地藉由旋轉塗佈以膜厚2μm形成與紅色像素、綠色像素鄰接之藍色像素。藉此,可獲得於透明基板上具有紅、綠、藍3色之條紋狀像素之彩色濾光片。
視需要,關於黃色著色組成物,亦同樣地藉由旋轉塗佈以膜厚2μm形成與紅色像素、綠色、藍色像素鄰接之黃色像素。藉此,可獲得於透明基板上具有紅、綠、藍、黃4色之條紋狀像素之彩色濾光片。
使用表9所示之染料著色組成物或顏料著色組成物,製作彩色濾光片1~4及比較彩色濾光片1。
對於該彩色濾光片之各像素部,使用Olympus製造之顯微鏡MX-50與大塚電子製造之分光光度計MCPD-3000顯微分光測光裝置,測定CIE1931XYZ表色系統之C光源下之x值與y值。將結果示於下表10。
(實施例1~4)
於第一及第二基板之至少一者上製作電極結構,於各自之對向側形成水平配向性之配向膜後進行弱摩擦處理,製作IPS單元,於第一基板與第二基板間夾持以下所示之液晶組成物1。將液晶組成物1之物性值示於表 11。繼而,使用表9所示之彩色濾光片1~4製作實施例1~4之液晶顯示裝置(dgap=4.0μm,配向膜AL-1051)。測定所得之液晶顯示裝置之VHR及ID。又,對所得之液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表12。
可知,液晶組成物1具有作為TV用液晶組成物所實用之75.8℃之液晶層溫度範圍,具有大介電各向異性之絕對值,並且具有低黏性及最佳之△n。
實施例1~4之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例5~12)
與實施例1同樣地夾持表13所示之液晶組成物2~3,使用表9所示之彩色濾光片,製作實施例5~12之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表14~15。
實施例5~12之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例13~24)
與實施例1同樣地夾持表16所示之液晶組成物4~6,使用表9所示之彩色濾光片,製作實施例13~24之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表17~19。
實施例13~24之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例25~36)
於第一及第二基板上製作電極結構,於各自之對向側形成水平配向性之配向膜後進行弱摩擦處理,製作TN單元,於第一基板與第二基板之間夾 持表20所示之液晶組成物7~9。繼而,使用表9所示之彩色濾光片1~4,製作實施例25~36之液晶顯示裝置(dgap=3.5μm,配向膜SE-7492)。測定所得之液晶顯示裝置之VHR及ID。又,對所得之液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表21~23。
實施例25~36之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例37~44)
於第一及第二基板之至少一者上製作電極結構,於各自之對向側形成水平配向性之配向膜後進行弱摩擦處理,製作FFS單元,於第一基板與第二基板之間夾持表24所示之液晶組成物10~11。繼而,使用表9所示之彩色濾光片1~4,製作實施例37~44之液晶顯示裝置(dgap=4.0μm,配向膜AL-1051)。測定所得之液晶顯示裝置之VHR及ID。又,對所得之液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表25~26。
實施例37~44之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例45~56)
與實施例37同樣地夾持表27所示之液晶組成物12~14,使用表9所示之彩色濾光片,製作實施例45~56之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表28~30。
實施例45~56之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例57~60)
於實施例37所使用之液晶組成物10中混合0.3質量%之雙甲基丙烯酸聯苯-4,4'-二酯,製成液晶組成物15。於TN單元中夾持該液晶組成物15,於對電極間施加驅動電壓之狀態下照射600秒紫外線(3.0J/cm2),進行聚合處理,繼而,使用表9所示之彩色濾光片1~4,製作實施例57~60之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表31。
實施例57~60之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例61~64)
於實施例29所使用之液晶組成物8中混合0.3質量%之雙甲基丙烯酸聯苯-4,4'-二酯,製成液晶組成物16。於IPS單元中夾持該液晶組成物16,於對電極間施加驅動電壓之狀態下照射600秒紫外線(3.0J/cm2),進行聚合處理,繼而使用表9所示之彩色濾光片1~4,製作實施例61~64之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表32。
實施例61~64之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(實施例65~68)
於實施例21所使用之液晶組成物6中混合0.3質量%之雙甲基丙烯酸3-氟聯苯-4,4'-二酯,製成液晶組成物17。於FFS單元中夾持該液晶組成物17,於對電極間施加驅動電壓之狀態下照射600秒紫外線(3.0J/cm2),進行聚合處理,繼而,使用表9所示之彩色濾光片1~4,製作實施例65~68之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表33。
實施例65~68之液晶顯示裝置可實現高VHR及小ID。又,於殘像評價中,亦不存在殘像,或即便存在亦極少,為可容許之等級。
(比較例1~4)
於實施例1所使用之IPS單元中夾持以下所示之比較液晶組成物1。將比較液晶組成物之物性值示於表34。使用表9所示之彩色濾光片1~4製作比較例1~4之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表35。
比較例1~4之液晶顯示裝置與本申請案發明之液晶顯示裝置相比,VHR低,ID亦變大。又,於殘像評價中,亦觀察到殘像之產生,並非可容許之等級。
(比較例5~12)
與實施例1同樣地夾持表36所示之比較液晶組成物2及3,使用表9所示之彩色濾光片1~4製作比較例5~12之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表37~38。
比較例5~12之液晶顯示裝置與本申請案發明之液晶顯示裝置相比,VHR低,ID亦變大。又,於殘像評價中,亦觀察到殘像之產生,並非可容許之等級。
(比較例13~20)
與實施例1同樣地夾持表39所示之比較液晶組成物4~5,使用表9所示之彩色濾光片1~4製作比較例13~24之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表40~41。
比較例13~20之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR低,ID亦變大。又,於殘像評價中,亦觀察到殘像之產生,並非可容許之等級。
(比較例21~32)
與實施例1同樣地夾持表42所示之比較液晶組成物6~8,使用表9所示之彩色濾光片1~4製作比較例21~32之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表43~45。
比較例21~32之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR低,ID亦變大。又,於殘像評價中,亦觀察到殘像之產生,並非可容許之等級。
(比較例33~44)
與實施例1同樣地夾持表46所示之比較液晶組成物9~11,使用表9所示之彩色濾光片1~4製作比較例33~44之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表47~49。
比較例33~44之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR低,ID亦變大。又,於殘像評價中,亦觀察到殘像之產生,並非可容許之等級。
(比較例45~52)
於實施例5、13、17、25、37、45、61及65中,使用表9所示之比較彩色濾光片1代替彩色濾光片1,除此以外,以相同之方式製作比較例45~52之液晶顯示裝置,測定其之VHR及ID。又,對該液晶顯示裝置之殘像進行評價。將其結果示於表50及51。
比較例45~52之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR低,ID亦變大。又,於殘像評價中,亦觀察到殘像之產生,並非可容許之等級。

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示裝置,具備第一基板、第二基板、夾持於上述第一基板與第二基板間之液晶組成物層、由黑矩陣及至少RGB三色像素部構成之彩色濾光片、像素電極及共用電極,上述液晶組成物層係由液晶組成物構成,該液晶組成物含有一種或兩種以上通式(I)所表示之化合物,且含有一種或兩種以上選自由通式(II-a)至通式(II-f)所表示之化合物所組成之群中之化合物, (式中,R31表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數2至10之烯基或碳原子數2至10之烯氧基,M31~M33互相獨立地表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該反式-1,4-伸環己基中之1個或2個-CH2-能以氧原子不直接鄰接之方式經-O-取代,該伸苯基中之1個或2個氫原子可經氟原子取代,X31及X32互相獨立地表示氫原子或氟原子,Z31表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,n31及n32互相獨立地表示0、1或2,n31+n32表示0、1或2,於存在複數個M31及M33之情形時,可相同亦可不同), (式中,R19~R30互相獨立地表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基或碳原子數2至10之烯基,X21表示氫原子或氟原子),上述RGB三色像素部中,作為色料,B像素部中含有下述通式(1)所表示之三芳基甲烷顏料, (式中,R1~R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數1~8之烷基、或可具有取代基之芳基;當R1~R6表示可具有取代基之烷基時,鄰接之R1與R2、R3與R4、R5與R6可鍵結而形成環結構;X1及X2分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或可具有取代基之碳數1~8之烷基;Z-係 選自以(P2MoyW18-yO62)6-/6表示且y=0、1、2或3之整數的雜多金屬氧酸鹽陰離子(hetero polyoxometalate anion)、或作為(SiMoW11O40)4-/4之雜多金屬氧酸鹽陰離子、或缺損道森型磷鎢酸雜多金屬氧酸鹽陰離子(defective Dawson-type phosphotungstic acid hetero polyoxometalate anion)中之至少一種陰離子;當1分子中含有複數個式(1)時,該等可為相同之結構,亦可為不同之結構)。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中,上述RGB三色像素部中,R像素部中含有二酮吡咯并吡咯顏料及/或陰離子性紅色有機染料作為色料,G像素部中含有選自由鹵化金屬酞青顏料、酞青系綠色染料、及酞青系藍色染料與偶氮系黃色有機染料之混合物所組成之群中之至少一種作為色料。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置,其中,於B像素部中含有下述三芳基甲烷顏料:上述通式(1)中,R1~R6分別獨立為氫原子、可具有取代基之碳數1~4之烷基、或苯基,X1及X2為氫原子,Z-係選自以(P2MoyW18-yO62)6-/6表示且y=0、1、2或3之整數之雜多金屬氧酸鹽陰離子、或作為(SiMoW11O40)4-/4之雜多金屬氧酸鹽陰離子、或1缺損道森型磷鎢酸陰離子(P2W17O6)10-/10中之至少一種陰離子。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,於G像素部中含有下述之鹵化金屬酞青顏料:具有選自由Al、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及Pb所組成之群中之金屬作為中心金屬,當該中心金屬為三價時,該中心金屬上鍵結有1個鹵素原子、羥基或磺酸基中之任一者,或者進行氧或硫交聯,當該中心金屬為四價金屬時,該中心金屬上鍵結有1個氧原子或可相同亦可不同之2個鹵素原子、羥基或磺酸基中之任一者。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之液晶顯示裝置,其中,R像素部 中含有C.I.溶劑紅124,G像素部中含有C.I.溶劑藍67與C.I.溶劑黃82或C.I.溶劑黃162之混合物。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之液晶顯示裝置,其中,R像素部中含有C.I.顏料紅254,G像素部中含有選自C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36及C.I顏料綠58中之1種或2種以上。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之液晶顯示裝置,其中,彩色濾光片係由黑矩陣、RGB三色像素部及Y像素部構成,且作為色料,Y像素部中含有選自由C.I.顏料黃150、C.I顏料黃215、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.溶劑黃21、82、C.I.溶劑黃83:1、C.I.溶劑黃33、C.I.溶劑黃162所組成之群中之至少1種黃色有機染料顏料。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之液晶顯示裝置,其中,通式(I)所表示之化合物為通式(I-a)至通式(I-f)所表示之化合物, (式中,R31表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數2至10之烯基或碳原子數2至10之烯氧基,X31~X38互相獨立地表示氫原子或氟原子,Z31表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之液晶顯示裝置,其中,上述液晶組成物層中進而含有一種或兩種以上選自通式(III-a)至通式(III-f)所表示之化合物群中之化合物, (式中,R41表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數2至10之烯基或碳原子數2至10之烯氧基,X41~X48互相獨立地表示氫原子或氟原子,Z41表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之液晶顯示裝置,其中,上述液晶組成物層係由含有一種或兩種以上聚合性化合物之液晶組成物聚合而成之聚合物所構成。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之液晶顯示裝置,其中,上述液晶組成物層中含有通式(V)所表示之二官能單體, (式中,X1及X2分別獨立地表示氫原子或甲基,Sp1及Sp2分別獨立地表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2)s-(式中,s表示2至7之整數,氧原子鍵結於芳香環上),Z1表示-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-(式中,Y1及Y2分別獨立地表示氟原子或氫原子)、-C≡C-或單鍵,C表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,式中之所有1,4-伸苯基之任意氫原子可經氟原子取代)。
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