TW201502253A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Takeshi Kuriyama
Jouji KAWAMURA
Junichiro Koike
Hiroshi Maki
Masami Shishikura
Ryosuke Asami
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Dainippon Ink & Chemicals
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Abstract

本發明係關於一種使用特定液晶組成物及具有表示有機顏料之凝集程度之特定傾斜參數之彩色濾光片的液晶顯示裝置。 本發明提供一種液晶顯示裝置，其防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加，解決空心、取向不均、殘像等顯示不良之問題。 本發明之液晶顯示裝置具有防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加並抑制殘像等顯示不良之產生的特徵，因此對於主動矩陣驅動用之IPS模式、FFS模式液晶顯示裝置特別有用，可應用於液晶TV、監視器、行動電話、智慧型手機等液晶顯示裝置中。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置已開始用於以鐘錶、計算器為代表之家庭用各種電氣設備、測定設備、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、印表機、電腦、電視等中。作為液晶顯示方式，就其代表性者而言，可列舉TN(扭轉向列)型、STN(超扭轉向列)型、DS(動態光散射)型、GH(賓主)型、IPS(面內切換)型、OCB(光學補償雙折射)型、ECB(電壓控制雙折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直取向)型、或FLC(鐵電性液晶)等。另外，作為驅動方式，普遍地自先前之靜態驅動變成多工驅動，單純矩陣方式、最近之利用TFT(薄膜電晶體)或TFD(薄膜二極體)等進行驅動之主動矩陣(AM)方式成為主流。
通常之彩色液晶顯示裝置係如圖1所示以如下方式構成：分別於具有取向膜(4)之2枚基板(1)的一側之取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)，於另一側之取向膜與基板之間具備像素電極層(3b)，以取向膜彼此對向之方式配置該等基板，並於其間夾持液晶層(5)而構成。
上述彩色濾光片層係藉由由黑矩陣、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)所構成之彩色濾光片而構成。
關於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較大影響，因此一直對雜質進行高度管理。另外，亦已知關於形成取向膜之材料，取向膜直接接觸液晶層而使殘存於取向膜中之雜質移動至液晶層，因此對液晶層之電氣特性造成影響，故而一直對由取向膜材料中之雜質所引起的液晶顯示裝置之特性進行研究。
另一方面，關於彩色濾光片層所使用之有機顏料等材料，亦設想與取向膜材料同樣地含有之雜質會對液晶層造成影響。但是，於彩色濾光片層與液晶層之間存在取向膜及透明電極，故而可認為對液晶層之直接影響與取向膜材料相比大幅減少。但是，取向膜通常僅為0.1μm以下之膜厚，而於彩色濾光片層側亦使用透明電極之共用電極即便為膜厚增大以提高導電率者，亦通常為0.5μm以下。因此，不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經由取向膜及透明電極因包含於彩色濾光片層中之雜質而表現由液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加所導致的空心、取向不均、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所引起的顯示不良之方法，研究有如下方法：使用將顏料之甲酸乙酯之萃取物之比率設為特定值以下的顏料控制雜質向液晶中之溶出之方法(專利文獻1)；或者藉由特定藍色著色層中之顏料而控制雜質向液晶中溶出之方法(專利文獻2)。然而，該等方法與單純地降低顏料中之雜質之方法並無較大差異，近年來，即便於顏料之精製技術進步之現狀下，用以解決顯示不良之改良亦不充分。
另一方面，揭示有如下方法：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，以液晶層中所含之液晶分子之疏水性參數表示該有機雜質向液晶層中之溶解難易度，並將該疏水性參數之值設為一定值以上之方法；或者該疏水性參數與液晶分子末端之-OCF3基存在相關關係，因此形成以一定比率以上含有於液晶分子末端具有-OCF3基之液晶化合物的液晶組成物之方法(專利文獻3)。
然而，該引用文獻之揭示中，發明之本質在於抑制顏料中之雜質對液晶層之影響，對於彩色濾光片所使用之染顏料等有色材料自身之性質與液晶材料之構造的直接關係未進行研究，尚未解決高度化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
本發明提供一種液晶顯示裝置，其使用特定液晶組成物與具有表示有機顏料之凝集程度之特定傾斜參數的彩色濾光片，藉此防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加，解決空心、取 向不均、殘像等顯示不良之問題。
本案發明人等為了解決上述問題而對含有有機顏料之彩色濾光片及構成液晶層之液晶材料的構造之組合進行了潛心研究，結果發現，使用特定液晶材料及具有特定傾斜參數之彩色濾光片之液晶顯示裝置防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加，解決空心、取向不均、殘像等顯示不良之問題，從而達成本案發明。
即，本發明提供一種液晶顯示裝置，其具備第一基板、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三色像素部所構成之彩色濾光片、以及像素電極及共用電極，上述液晶組成物層由含有通式(I)
(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相互獨立地表示反式-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-亦可以不與氧原子直接鄰接之方式經-O-取代，該伸苯基中之1個或2個氫原子亦可經氟原子取代，X31及X32相互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相互獨立地表示0、1或2，n31+n32表示0、1或2，M31及M33於存在複數個之情形時，可相同亦可不同)所表示的化合物 之一種或二種以上且含有選自由通式(II-a)~通式(II-f)
(式中，R19~R30相互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)所表示之化合物所組成之群中的化合物之一種或二種以上之液晶組成物所構成，上述彩色濾光片為含有有機顏料之彩色濾光片，其特徵在於於具有基於超小角度X射線散射法測定彩色濾光片中之有機顏料的超小角度X射線分佈之步驟(A)、於該散射分佈上算出彎曲點之步驟(B)、算出自該彎曲點設定之解析區域(c1)之步驟(C)、以及算出解析區域c1之傾斜參數之步驟(D)的有機顏料之散射分佈解析中，解析區域(c1)之傾斜參數為2以下。
本發明之液晶顯示裝置藉由使用特定液晶組成物與具有表示有機顏料之凝集程度之特定傾斜參數的彩色濾光片，可防止液晶層之電 壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加，可防止空心、取向不均、殘像等顯示不良之產生。
1‧‧‧基板
2‧‧‧彩色濾光片層
2a‧‧‧具有特定傾斜參數之彩色濾光片層
3a‧‧‧透明電極層(共用電極)
3b‧‧‧像素電極層
4‧‧‧取向膜
5‧‧‧液晶層
5a‧‧‧含有特定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的一例之圖。
圖2係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖3係彩色濾光片之透射光譜。
圖4係彩色濾光片之透射光譜。
將本發明之液晶顯示裝置之一例示於圖2。以如下方式構成：於具有取向膜(4)之第一基板及第二基板之2枚基板(1)之一側的取向膜與基板之間，具備成為共用電極之透明電極層(3a)及具有特定傾斜參數之彩色濾光片層(2a)，於另一側之取向膜與基板之間具備像素電極層(3b)，以取向膜彼此對向之方式配置該等基板，於其間夾持含有特定液晶組成物之液晶層(5a)。
上述顯示裝置中之2枚基板係藉由配置於周邊區域之片材及密封材而貼合，於大多情形時，為了保持基板間距離而於其間配置有粒狀間隔件或由藉由光微影法所形成之樹脂構成的間隔件柱。
(液晶層)
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層係由含有通式(I)
(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相互獨立地表示反式-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-亦可以不與氧原子直接鄰接之方式經-O-取代，該伸苯基中之1個或2個氫原子亦可經氟原子取代，X31及X32相互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相互獨立地表示0、1或2，n31+n32表示0、1或2，M31及M33於存在複數個之情形時，可相同亦可不同)所表示的化合物之一種或二種以上且含有選自由通式(II-a)~通式(II-f)
(式中，R19~R30相互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)所表示之化合物所組成之群中的化合物之一種或二種以上之液晶組成物所構成。
通式(I)中，R31於其所鍵結之環構造為苯基(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，其所鍵結之環構造為環己烷、吡喃及二烷等飽和之環構造之情形時，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。
若重視對於熱或光之化學穩定性較佳之情況，則R31較佳為烷基。另外，若重視製作黏度小且應答速度快之液晶顯示元件之情況，則R31較佳為烯基。進而，為了減小黏度且提高向列等向性相轉移溫度(Tni)，並進一步縮小應答速度，較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基，尤佳為以與烯基鄰接之方式於末端具有甲基。另外，若重視低溫下之溶解度較佳之情況，則作為一解決對策，較佳為將R31設為烷氧基。另外，作為其他解決對策，較佳為併用多種R31。例如，作為R31，較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基之化合物，較佳為併用碳原子數3及5之化合物，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 更佳為
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，更佳為二者均為氟原子。
Z31較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X31、X32及Z31之組合，一實施形態係X31=F、X32=F及Z31=F。另 一實施形態係X31=F、X32=H及Z31=F。又一實施形態係X31=F、X32=H及Z31=OCF3。又一實施形態係X31=F、X32=F及Z31=OCF3。又一實施形態係X31=H、X32=H及Z31=OCF3。
n31較佳為1或2，n32較佳為0或1，更佳為0，n31+n32較佳為1或2，更佳為2。
通式(I)所表示之化合物更具體而言較佳為下述通式(I-a)~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2~10之烯氧基，X31~X38相互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(Ia)~通式(If)中，R32於其所鍵結之環構造為苯基(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，於其所鍵結之環構造為環 己烷、吡喃及二烷等飽和之環構造之情形時，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。
若重視對於熱或光之化學穩定性較佳之情況，則R31較佳為烷基。另外，若重視製作黏度小且應答速度快之液晶顯示元件之情況，則R31較佳為烯基。進而，為了減小黏度且提高向列等向性相轉移溫度(Tni)，進一步縮小應答速度，較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基，尤佳為以與烯基鄰接之方式於末端具有甲基。另外，若重視低溫下之溶解度較佳之情況，則作為一解決對策，較佳為將R31設為烷氧基。另外，作為其他解決對策，較佳為併用多種R31。例如，作為R31，較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基之化合物，較佳為併用碳原子數3及5之化合物，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，更佳為二者均為氟原子。
Z31較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X31、X32及Z31之組合，一實施形態係X31=F、X32=F及Z31=F。另一實施形態係X31=F、X32=H及Z31=F。又一實施形態係X31=F、X32=H及Z31=OCF3。又一實施形態係X31=F、X32=F及Z31=OCF3。又一實施形態係X31=H、X32=H及Z31=OCF3。
n31較佳為1或2，n32較佳為0或1，更佳為0，n31+n32較佳為1或2，更佳為2。
X33及X34較佳為至少任一者為氟原子，更佳為二者均為氟原子。
X35及X36較佳為至少任一者為氟原子，於增大△ε之情形時，較為有效的是二者均為氟原子，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，更佳為二者均為氫原子。於X37及X38中之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於其所鍵結之環構造為苯基(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，於其所鍵結之環構造為環己烷、吡喃及二烷等飽和之環構造之情形時，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。
若重視對於熱或光之化學穩定性較佳之情況，則R19~R30較佳為烷基。另外，若重視製作黏度小且應答速度快之液晶顯示元件之情況，則R19~R30較佳為烯基。進而，為了減小黏度且提高向列等向性相轉移溫度(Tni)，進一步縮小應答速度，較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基，尤佳為以與烯基鄰接之方式於末端具有甲基。另外，若重視低溫下之溶解度較佳之情況，則作為一解決對策，較佳為將R19~R30設為烷氧基。另外，作為其他解決對策，較佳為併用多種R19~R30。例如，作為R19~R30，較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基之化合物，較佳為併用碳原子3及5 之化合物，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，較佳為至少一者為烷氧基。更佳為R19為烷基而R20為烷氧基。進而較佳為R19為碳原子數3~5之烷基而R20為碳原子數1~2之烷氧基。
R21~R22較佳為烷基或烯基，較佳為至少一者為烯基。於兩者均為烯基之情形時，可較佳地用於加快應答速度之情形，但於欲改善液晶顯示元件之化學穩定性之情形時欠佳。
R23~R24之至少一者較佳為碳原子數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。若要求應答速度與Tni之平衡較佳，則較佳為R23~R24之至少一者為烯基，若要求應答速度與低溫下之溶解性之平衡較佳，則較佳為R23~R24之至少一者為烷氧基。
R25~R26之至少一者較佳為碳原子數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。若要求應答速度與Tni之平衡較佳，則較佳為R25~R26之至少一者為烯基，若要求應答速度與低溫下之溶解性之平衡較佳，則較佳為R25~R26之至少一者為烷氧基。更佳為R25為烯基而R26為烷基。另外，亦較佳為R25為烷基而R26為烷氧基。
R27~R28之至少一者較佳為碳原子數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。若要求應答速度與Tni之平衡較佳，則較佳為R27~R28之至少一者為烯基，若要求應答速度與低溫下之溶解性之平衡較佳，則較佳為R27~R28之至少一者為烷氧基。更佳為R27為烷基或烯基而R28為烷基。另外，亦較佳為R27為烷基而R28為烷氧基。進而，尤佳為R27為烷基而R28為烷基。
X21較佳為氟原子。
R29~R30之至少一者較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數4~5之烯基。若要求應答速度與Tni之平衡較佳，則較佳為R29~R30之至少一者為烯基，若要求可靠性較佳，則較佳為R29~R30之至少一者為烷基。更佳為R29為烷基或烯基而R30為烷基或烯基。另外，亦較佳為R29為烷基而R30為烯基。進而，亦較佳為R29為烷基而R30為烷基。
通式(II-a)~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可進而含有選自通式(III-a)~通式(III-f)
(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相互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)所表示之化合物群中的化合物之一種或二種以上。
通式(1IIa)~通式(IIIf)中，R41於其所鍵結之環構造為苯基(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，於其所鍵結之環構造為環己烷、吡喃及二烷等飽和之環構造之情形時，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。
若重視對於熱或光之化學穩定性較佳之情況，則R41較佳為烷基。另外，若重視製作黏度小且應答速度快之液晶顯示元件之情況，則R41較佳為烯基。進而，為了減小黏度且提高向列等向性相轉移溫度(Tni)，進一步縮小應答速度，較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基，尤佳為以與烯基鄰接之方式於末端具有甲基。另外，若重視低溫下之溶解度較佳之情況，則作為一解決對策，較佳為將R41設為烷氧基。另外，作為其他解決對策，較佳為併用多種R41。例如，作為R41，較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基之化合物，較佳為併用碳原子數3及5之化合物，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，更佳為二者均為氟原子。
Z41較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X41、X42及Z41之組合，一實施形態係X41=F、X42=F及Z41=F。另一實施形態係X41=F、X42=H及Z41=F。又一實施形態係X41=F、X42=H及Z41=OCF3。又一實施形態係X41=F、X42=F及Z41=OCF3。又一實施形態係X41=H、X42=H及Z41=OCF3。
X43及X44較佳為至少任一者為氟原子，為了獲得較大之△ε，較佳為二 者均為氟原子，相反，於改善低溫下之溶解性之情形時欠佳。
X45及X46較佳為至少任一者為氫原子，較佳為二者均為氫原子。於大量使用氟原子之情形時，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。
X47及X48較佳為至少任一者為氫原子，較佳為二者均為氫原子。於X47及X48中之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)~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+1.5以上。於以高速應答為目的之情形時，較佳為+1.5~+4.0，更佳為+1.5~+3.0。於以低電壓驅動為目的之情形時，較佳為+8.0~+18.0，更佳為+10.0~+15.0。另外，25℃下之△n較佳為0.08~0.14，更佳為0.09~0.13。更詳細而言，於應對較薄之單元間隙之情形時，較佳為0.10~0.13，於應對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5~45mPa．s，更佳為5~25mPa．s，尤佳為10~20mPa．s。另外，Tni較佳為60℃~120℃，更佳為70℃~100℃，尤佳為70℃~85℃。
於本發明之液晶組成物中，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，為了製作PS模式、橫向電場型PSA模式或橫向電場型PSVA模式等之液晶顯示元件，可含有一種或二種以上之聚合 性化合物。作為可使用之聚合性化合物，可列舉藉由光等之能量線而進行聚合之光聚合性單體等，作為構造，例如可列舉聯苯衍生物、聯三苯衍生物等具有六員環複數連結之液晶骨架之聚合性化合物等。更具體而言，較佳為通式(V)
(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2~7之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，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，式中之全部1,4-伸苯基亦可使任意之氫原子經氟原子取代)所表示之二官能單體。
較佳為X51及X52均表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物、均具有甲基之二甲基丙烯酸酯衍生物之任一者，亦較佳為一者表示氫原子而另一者表示甲基之化合物。該等化合物之聚合速度係二丙烯酸酯衍生物最快，二甲基丙烯酸酯衍生物較慢，非對稱化合物介於兩者之間，可根據其 用途而使用較佳之態樣。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、或一者表示單鍵而另一者表示碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2)s-之態樣。於該情形時，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表示可使任意之氫原子經氟原子取代之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。於C表示除單鍵以外之環構造之情形時，Z51亦較佳為除單鍵以外之鍵結基，於M51為單鍵之情形時，Z51較佳為單鍵。
就該等方面而言，通式(V)中，Sp1及Sp2之間的環構造具體而言較佳為以下所記載之構造。
通式(V)中，M51表示單鍵，於環構造由兩個環所形成之情形時，較佳為表示以下之式(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，兩端係設為鍵結於Sp1或Sp2上者)
含有該等骨架之聚合性化合物係聚合後之取向限制力最適合於PSA型液晶顯示元件，可獲得良好之取向狀態，因此抑制或完全不會產生顯示不均。
因此，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2~5之伸烷基)
於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形時，亦可進行聚合，為了促進聚合，亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑，可列舉安息香醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基氧化膦類等。
關於本發明之含有聚合性化合物之液晶組成物，其所含有之聚合性化合物藉由紫外線照射而聚合，藉此賦予液晶取向能力，用於利用液晶組成物之雙折射控制光之透射光量的液晶顯示元件中。作為液晶顯示元件，對於AM-LCD(主動矩陣液晶顯示元件)、TN(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(面內切換液晶顯示元件)較為有用，對於AM-LCD尤其有用，可用於透射型或反射型之液晶顯示元件中。
(彩色濾光片)
所謂本發明之彩色濾光片，係指藉由含有有機顏料而吸收某一特定波 長之光，藉此使除此以外之特定波長之光透射者。
作為基材，只要為使光透射者即可，只要根據用途而適當選擇即可。例如可列舉樹脂或無機材料，尤佳為玻璃。
上述彩色濾光片具有基材及有機顏料，有機顏料可分散於基材中，亦可僅存在於基材之表面。可使有機顏料分散於樹脂中而成形，亦可作為塗膜而分散於基材之表面。
彩色濾光片之形狀為任意，可為板狀、膜狀、鏡狀、球體、一部分具有三維凹凸者、或對表面進行微細之凹凸加工者等任一形狀。
[有機顏料]
作為本發明之有機顏料，可列舉：酞菁系、不溶性偶氮系、偶氮色澱系、蒽醌系、喹吖啶酮系、二系、二酮基吡咯并吡咯系、蒽嘧啶系、蒽并蒽酮系、陰丹士林系、黃士酮系、芘系、苝系、硫靛藍系、三芳基甲烷系、異吲哚啉酮系、異吲哚啉系、金屬錯合物系、喹酞酮系、染附色澱系等。顏料種類只要根據欲透射之波長而適當選擇即可。
於為紅色彩色濾光片之情形時，只要使用紅色系顏料即可，具體而言可列舉600nm以上700nm以下之透射波長的透射度較高之顏料。該顏料可僅為1種，亦可併用2種以上。作為可較佳地使用之顏料之具體例，例如可列舉：C.I.Pigment Red 81、同122、同177、同209、同242、同254，Pigment Violet 19。其中尤佳為C.I.Pigment Red 254，其最大透射波長於660nm至700nm之間。
另外，上述紅色彩色濾光片亦可作為調色用途而進而含有選自由C.I.Pigment Orange 38、同71、C.I.Pigment Yellow 150、同215、同185、同138、 同139所構成之群中之至少1種有機顏料。
於為綠色彩色濾光片之情形時，只要使用綠色系顏料即可，可列舉於500nm以上600nm以下具有最大透射波長之顏料。該顏料可為1種，亦可併用2種以上。作為可較佳地使用之顏料之具體例，例如可列舉C.I.Pigment Green 7、同36、同58。其中尤佳為同58，其最大透射波長於510nm至550nm之間。
上述綠色彩色濾光片亦可作為調色用途而進而含有選自由C.I.Pigment Yellow 150、同215、同185、同138所構成之群中之至少1種有機顏料。
於為藍色彩色濾光片之情形時，只要使用藍色系顏料即可，可列舉於400nm以上500nm以下具有最大透射波長之顏料。該顏料可為1種，亦可併用2種以上。作為可較佳地使用之顏料之具體例，可列舉C.I.Pigment Blue 15：3、同15：6，作為三芳基甲烷顏料，可列舉C.I.Pigment Blue 1、及/或下述通式(I)(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。於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亦可鍵結而形成環構造。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之整數的雜聚氧金屬陰離子、作為(SiMoW11O40)4-/4之雜聚氧金屬陰離子、或缺失道森型磷鎢酸雜聚氧金屬陰離子中之至少一種陰離子。於1分子中含有複數之式(1)之情形時，該等可為相同之構造，亦可為不同之構造)所表示之三芳基甲烷顏料。
通式(I)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)基可為對稱亦可為非對稱。
C.I.Pigment Blue 15：3之最大透射波長於440nm至480nm之間，同15：6之最大透射波長於430nm至470nm之間，三芳基甲烷顏料之最大透射波長於410nm至450nm之間。
上述藍色彩色濾光片亦可作為調色用途而進而含有選自由C.I.Pigment Violet 23、同37、C.I.Pigment Blue 15、同15：1、同15：2、同15：4所構成之群中之至少1種有機顏料。
於可利用將上述有機顏料製成顏料分散體後塗佈於基材上之方法製造彩色濾光片之情形時，作為顏料分散體，除有機顏料以外，亦可含有公知之顏料分散劑或溶劑等。對預先利用溶劑或顏料分散劑使有機顏料分散之分散液進行調整，只要將所獲得之分散液塗佈於基材上即可，作為塗佈方法，例如可列舉旋轉塗佈法、輥式塗佈法、噴墨法等、噴塗法、印刷法等。
可將有機顏料塗佈於基材上而於乾燥之狀態下製成彩色濾光片，於顏料分散體中含有硬化性樹脂之情形時，亦可藉由利用熱或活性 能量線進行硬化而製成彩色濾光片。另外，亦可進行如下步驟，該步驟係藉由利用熱板、烘箱等加熱裝置於100~280℃下進行特定時間之加熱處理(後烘烤)而去除塗膜中之揮發性成分。
[彩色濾光片中之顏料之粒子狀態]
本發明之彩色濾光片之特徵在於成為有機顏料之凝集程度的指標之傾斜參數為2以下。對於彩色濾光片，彩色濾光片之狀態之有機顏料之狀態最有助於空心、取向不均、殘像等顯示不良之抑制。藉由規定成為彩色濾光片之狀態之有機顏料粒子之凝集程度的指標之傾斜參數而成為防止上述顯示不良之彩色濾光片。傾斜參數為越小之值，凝集程度變得越小，因此更佳為傾斜參數為1.5以下。
於上述有機顏料中，大於1000nm之粗大粒子於顯示狀態下會造成不良影響，因此欠佳，故而必需為1%以下。其只要利用適當之光學顯微鏡等觀察彩色濾光片表面即可。
[超小角度X射線散射分佈]
為了算出表示有機顏料之凝集程度之傾斜參數，可藉由基於超小角度X射線散射法解析超小角度X線散射分佈而求出。
具體而言，為如下測定方法，該方法包括：基於超小角度X射線散射法測定有機顏料之超小角度X射線散射分佈(測定散射分佈)之步驟(A)、於該散射分佈上算出彎曲點之步驟(B)、決定自該彎曲點設定之解析區域(c1)之步驟(C)、以及算出解析區域c1之傾斜參數之步驟(D)。
所謂超小角度X射線散射法(Ultra-Small Angle X-ray Scattering：USAXS)，係不僅散射角為0.1<(2 θ)<10℃之小角度區域， 而且同時測定0°<(2 θ)≦0.1°之超小角度區域所產生的散漫之散射．折射之方法。於小角度X射線散射法中，若於物質中存在1~100nm左右之大小之電子密度不同之區域，則可根據其電子密度差而測定X射線之散漫散射，但於該超小角度X射線散射法中，若於物質中存在1~1000nm左右之大小之電子密度不同之區域，則可根據其電子密度差而測定X射線之散漫散射。基於該散射角及散射強度而求出測定對象物之傾斜參數。
實現超小角度X射線散射法之主要技術係利用如下兩個技術而達成：縮短入射X射線之波長寬度或光束直徑而降低超小角度區域之背景散射強度的高度之光學系控制技術；儘可能地延長自樣品至檢測器之距離、所謂相機長度而高精度地測定散射角較小之部分之技術。實驗室用之小型裝置係主要利用前者之技術而達成。
另外，作為用以自X射線小角度散射分佈求出傾斜參數之程式，可使用可進行通用之微分計算或資料插值處理之程式，例如較佳為使用MATLAB(Math Works公司)等程式。於使用用以算出傾斜參數之最小平方法進行擬合時，除上述程式以外，亦可使用Excel(微軟公司製造)等程式。
於測定有機顏料之散射分佈之情形時，若X射線散射裝置之入射X射線之亮度為106 Brilliance(photons/sec/mm2/mrad2/0.1%bandwidth)以上，則可測定充分之散射強度，較佳為107 Brilliance以上。於塗膜之基板為玻璃等之情形時，容易吸收X射線，故而入射X射線之亮度明顯不足，因此為了高精度地測定有機顏料之散射分佈，入射X射線之亮度較佳為1016 Brilliance以上，更佳為1018 Brilliance以上。
為了獲得1016 Brilliance以上之高亮度X射線源，可使用上述大型放射光施設、例如兵庫縣之SPring-8或茨城縣之Photon Factory等光源。於上述設備中，可藉由選擇任意之相機長度而設定目標散射區域。另外，為了獲得充分之散射強度，或者為了防止試樣損傷，進而為了保護檢測器，而於入射側使用稱為消光器之數種金屬製吸收板、或於0.5~60秒左右任意地調整曝光時間，藉此可根據廣泛之目的而選擇最佳之測定條件。消光器例如可列舉由Au、Ag、鉬製造之薄膜等。
作為測定之具體工序，首先於步驟(A)中將彩色濾光片設置於市售之X射線折射裝置之試樣支座、試樣台等上之後，測定散射角(2 θ)未達10°之範圍的各散射角(2 θ)之散射強度I，測定小角度X射線散射分佈(測定散射分佈)。
利用於基板為玻璃之塗膜之情形時使用之放射光的超小角度散射裝置係以如下作業作為步驟(A)，該作業係使用二結晶分光器使自稱為存儲環之圓形加速器出射之白色光單色化，以X射線區域之波長(例如1Å)作為射線源而入射至設置於試樣台上之塗膜上，使散射光於二維檢測器中曝光固定時間，使以同心圓狀獲得之散射分佈以一維方式平均化而轉換成散射角(2 θ)未達10°之範圍之各散射角(2 θ)的散射強度I，獲得小角度X射線散射分佈(測定散射分佈)。
其次，於步驟(B)中，算出所獲得之測定散射分佈中散射向量q<0.5[nm-1]以下之區域的彎曲點。此處所謂之彎曲點，係指使散射向量q及散射強度I分別以雙對數圖之圖表表示之散射分佈中的以向上凸起之方式表現之彎曲部分。
首先，將散射向量q及散射強度I分別轉換成成為基數10之對數Log(q)及Log(I)之值。此處，方便起見假定以Log(I)=F(Log(q))之函數表示認為x與y座標之圖表中之函數y=f(x)時的散射分佈。此處，進而若記作Log(q)=Q及Log(I)=J，則以J=F(Q)之形式表示散射分佈，將其稱為散射分佈函數。
利用樣條函數使J=F(Q)所表示之散射分佈函數平滑化，進而對於平滑化處理後之函數G(Q)求出1次微分函數G'/(Q)=dG(Q)/dQ。利用上述樣條函數進行平滑化處理後之函數G(Q)及1次微分函數G'(Q)之導出係例如使用非專利文獻1中所記載之方法。
其次，上述1次微分函數G'(Q)中，自Q=0朝向Q負方向求出極小值G'min及其x座標X_gmin。進而，朝向同一負方向求出極大值G'max及其x座標X_gmax。
其次，求出上述極大值G'max與上述極小值G'min之半值G'c=(G'max-G'min)/2。
於上述X_gmax與上述X_gmin之間的x座標範圍內，表示該半值G'c之點相當於原本之散射分佈函數F(Q)中的彎曲點。此時之彎曲點之x座標係表示為Q=Qo。若以散射向量q表示彎曲點之x座標，則根據Log(q0)=Qo之關係式，q=q0成為散射分佈上之彎曲點之x座標。
繼而，於步驟(C)中，首先算出用以求出散射分佈之傾斜之解析區域(c1)。於小於彎曲點之x座標Qo的Q之區域、即Q<Qo之區域，將1次微分函數G'(Q)大致平坦之區域設為解析區域c1。
此時，未進行微分之原本之散射分佈函數F(Q)成為近似於具有解析 區域c1即固定傾斜之直線的分佈部分。
解析區域c1係以成為由端點1及端點2所分隔之區域之方式決定端點1及端點2。關於各端點之x軸之值，端點1係成為Q=Q1，以Log(q)=Log(q1)表示，端點2係成為Q=Q2，以Log(q)=Log(q2)表示。
首先，解析區域c1之端點1係以如下方式決定。計算上述最大值G'max與欲設定於端點1上之點之值G'(Q1)的值之差量△=G'max-G'(Q1)，自彎曲點x座標Q0向Q變小之方向依序關注資料時，將差量△<0.1之最初之點設為端點1。該端點1之x座標成為Q=Q1且q=q1。
關於端點2之決定方法，必需藉由測定資料而決定最佳之值。具體而言，較小之q之區域由於與來自顏料粒子之散射不同之因素而散射分佈之傾斜發生變化，該顏料粒子係實驗時使用之射束阻擋器附近的寄生散射等之影響變強且散射強度變大者。即，於Q足夠小之超小角度域側決定端點2，未必獲得較大之解析區域c1。另一方面，就資料之雜訊之影響等變大且最終於下一步驟(D)中以最小平方法算出解析區域c1之傾斜參數的解析方面而言，於接近端點1之位置獲取端點2之情況變得毫無意義。
考慮到該等，必需決定端點2之x座標。端點2之x座標之值係Q2=Log(q2)。q2之值之決定較理想為使用預先決定之q1之值以可於q2=q1/2~q1/3之範圍內散射分佈儘可能大範圍地近似於直線之方式實現。
其次，於步驟(D)中，算出由端點1與端點2所決定之解 析區域c1之散射分佈之傾斜參數。於該解析區域c1中，散射強度I與散射向量q存在I(q)q-dM之關係。因此，於雙對數圖中表示散射分佈之散射分佈函數Log(I)=F(Log(q))係作為解析區域c1之理論相關函數而如下述式(1)般表示。
Log(I)=-dM×Log(q)+C(C：常數)…(1)
上述式(1)中，dM成為解析區域c1之傾斜參數，C為常數。
藉由利用最小平方法實行上述式(1)所表示之理論相關函數與解析區域c1之散射分佈的函數擬合而算出傾斜參數dM。
函數擬合中之變數為上述dM及C。函數擬合係利用最小平方法以理論相關函數與散射分佈函數之殘差平方和Z值成為最小之方式實行，該殘差平方和Z值越小，則擬合之精度變得越高。通常若Z值未達2%，則可判斷擬合結束。較佳為Z值未達1%，更佳為未達0.5%。
於本步驟中之函數擬合未良好地結束之情形、即Z值為2%以上之情形時，表示解析區域c1內之資料產生較多偏差、或者自直線形狀較大地偏離。可認為其原因之一在於解析區域c1不適合。尤其是考慮到獲得過大之解析區域c1而成為包含不必要之散射幫助之資料之情形，於該情形時，亦可將步驟(C)中所求出之端點2調整至接近端點1之部位，並且反覆進行步驟(D)。
作為另一原因，可認為其原因在於，於利用無充分之強度之X射線進行測定之情形時，所獲得之散射強度資料產生較大偏差。於該情形時，必需如獲得S/N比良好之散射強度資料之情況般，藉由利用可照射更強力之X射線之實驗施設的超小角度散射實驗而獲得測定資料。
此處，於散射分佈中未發現明顯之彎曲部分之情形時，即上述極大值G'max與上述極小值G'min之差量△G'max-min<0.1之情形時，設想產生決定彎曲點Q0(或qo)之必要。此時，於利用使用相同顏料之另一彩色濾光片試樣於散射分佈中明顯地表現彎曲部之情形時，可將此時之彎曲點Q0替換為未明顯地表現彎曲部之試樣之彎曲點Qo。於散射分佈中未發現明顯之彎曲部分而無法獲得可替換之Q0之情形時，於q<0.5之範圍、Q<Log(0.5)之範圍內，可將散射分佈上之任意部分設為解析區域c1。於該解析區域c1內，只要藉由最小平方法而求出傾斜參數dM即可。
再者，該傾斜參數dM有時在物理上稱為質量碎形維度數，於解析區域c1高精度地求出傾斜參數dM之情形表示散射光強度I由I(q)q-dM所表示並依據散射向量q之冪次法則之情形。因此，理論上dM無法獲得3以上之值。若dM成為3以上之值，則於該情形時，可認為其原因在於如上所述之不適當之解析區域c1或雜訊較多之資料，因此進行解析區域c1之重新評估或利用高強度X射線之再次實驗，藉由重新實施步驟(A)至步驟(D)而獲得散射分佈之傾斜參數以作為解析結果。
如上所述般，於解析區域c1高精度地求出傾斜參數dM之情形、即可明確地決定質量碎形維度數之情形，表示在理論上且物理上彩色濾光片所含之有機顏料之凝集構造成為碎形之自身相似性構造之情形。dM所表示之傾斜參數為越大之值，則表示自身相似性凝集構造越大，表示凝集程度越大。因此，可將該dM設為彩色濾光片中之顏料凝集程度之定量性指標。
(取向膜)
於本發明之液晶顯示裝置中，為了使液晶組成物取向於與第一基板及第二基板上之液晶組成物接觸之面上，故而於需要取向膜之液晶顯示裝置中，為配置於彩色濾光片與液晶層之間者，即便取向膜之膜厚較厚，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的相互作用。
另外，於不使用取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的相互作用變得更大。
作為取向膜材料，可使用聚醯亞胺、聚醯胺、BCB(苯并環丁烯聚合物)、聚乙烯醇等透明性有機材料，尤佳為使由對苯二胺、4,4'-二胺基二苯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、均苯四甲酸酐等芳香族四羧酸酐所合成之聚醯胺酸醯亞胺化而成之聚醯亞胺取向膜。該情形時之賦予取向之方法通常使用摩擦，於用於垂直取向膜等之情形時，亦可於不賦予取向之情況下使用。
作為取向膜材料，可使用於化合物中包含Calgon、肉桂酸酯、肉桂醯或偶氮基等之材料，亦可與聚醯亞胺、聚醯胺等材料組合使用，於該情形時，取向膜可使用摩擦，亦可使用光取向技術。
取向膜通常利用旋轉塗佈法等方法將上述取向膜材料塗佈於基板上而形成樹脂膜，亦可使用單軸延伸法、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)、摻鈮二氧化鈦(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)。為了該等透明導電膜之圖案化，可使用光蝕刻法或利用光罩之方法等。
本發明之液晶顯示裝置尤其是對於主動矩陣驅動用液晶顯示裝置較為有用，可應用於TN模式、IPS模式、高分子穩定化IPS模式、FFS模式、OCB模式、VA模式或ECB模式用液晶顯示裝置。
可組合本液晶顯示裝置與背光裝置而用於液晶電視、電腦顯示器、行動電話、智慧型手機之顯示器、筆記型個人電腦、行動資訊終端、數位標牌等各種用途。作為背光裝置，存在冷陰極管型背光裝置、使用利用無機材料之發光二極體或有EL元件的2波峰之模擬白色背光裝置及3波峰之背光裝置等。
【實施例】
以下，列舉實施例更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。另外，以下之實施例及比較例之組成物中之「%」係指『質量%』。
於實施例中，測定之特性如下所述。
Tni：向列相等向性液體相轉移溫度(℃)
△n：25℃下之折射率異向性
△ε：25℃下之介電異向性
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(%)
(於單元厚度為3.5μm之單元中注入液晶組成物，使施加5V電壓、幀時200ms、脈衝寬度64μs之條件下進行測定時之測定電壓與初始施加電壓的比以%表示之值)
ID：70℃下之離子密度(pC/cm2)
(於單元厚度為3.5μm之單元中注入液晶組成物，利用MTR-1(東陽技術股份有限公司製造)於施加20V電壓、頻率0.05Hz之條件下進行測定時之離子密度值)
殘像：液晶顯示元件之殘像評價係使顯示區域內顯示特定之固定圖案1000小時後，以目視對進行全畫面均勻顯示時之固定圖案之殘像之級別按以下之4等級進行評價。
◎無殘像
○有極少許殘像但為可容許之級別
△有殘像且無法容許之級別
×有殘像且相當嚴重
再者，於實施例中，對於化合物之記載使用以下之簡稱。
(環構造)
(側鏈構造及連接構造)
[彩色濾光片之製造]
[顏料分散液之製造]
<合成例1>共聚物a之合成
將二甲苯100份於氮氣氣流中保持於80℃，歷經4小時一面攪拌一面滴加由甲基丙烯酸乙酯68份、甲基丙烯酸2-乙基己酯29份、硫代乙醇酸3份及聚合起始劑(「Perbutyl(註冊商標)O」[有效成分過氧化2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂股份有限公司製造])0.2份構成之混合物。滴加結束後，每4小時添加「Perbutyl(註冊商標)O」0.5份，於80℃下攪拌12小時。反應結束後，為了調整不揮發分而添加二甲苯，獲得不揮發分50%之共聚物a之二甲苯溶液。
<合成例2>共聚物b之合成
將二甲苯100份於氮氣氣流中保持於80℃，歷經4小時一面攪拌一面滴加由甲基丙烯酸乙酯66份、甲基丙烯酸2-乙基己酯28份、硫代乙醇酸6份及聚合起始劑(「Perbutyl(註冊商標)O」[有效成分過氧化2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂股份有限公司製造])0.3份構成之混合物。滴加結束後，每4小時添加「Perbutyl(註冊商標)O」0.5份，於80℃下攪拌12小時。反應結束後，為了調整不揮發分而添加適當量之二甲苯，獲得不揮發分50%之共聚物b之二甲苯溶液。
<合成例3>聚合物P之合成
於具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣導入管、溫度計之燒瓶中，添加由二甲苯54.5份、合成例2中所獲得之共聚物a 19.0份、共聚物b 38.0份、及聚烯丙胺15%水溶液(日東紡織股份有限公司製「PAA-05」、數平均分子 量約5,000)7.5份構成之混合物，一面於氮氣氣流下攪拌一面於140℃下攪拌，使用分離裝置餾去水，並且一面使二甲苯回流至反應溶液中一面於140℃下反應8小時。
反應結束後，為了調整不揮發分而添加適當量之二甲苯，獲得不揮發分40%之改性聚胺即聚合物P。該樹脂之重量平均分子量為11000，胺價為16.0mgKOH/g。
<製造例1>粉末顏料1之製造
將DIC股份有限公司製造之FASTOGEN Green A110(C.I.Pigment Green 58、溴化氯化鋅酞菁)設為粉末顏料1。
<製造例2>粉末顏料2之製造
將製造例1中所獲得之粉末顏料1 100份、庚烷300份、聚合物P 10份混合，添加1.25mm氧化鋯珠300份，利用塗料振盪機(東洋精機股份有限公司製造)於常溫下攪拌1小時後，使用庚烷200份進行稀釋，濾出氧化鋯珠而獲得顏料混合液。
於具備溫度計、攪拌機、回流冷卻器及氮氣導入管之可分離式燒瓶中添加所獲得之顏料混合液400份後，添加將2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)2份溶解於甲基丙烯酸甲酯5份及乙二醇二甲基丙烯酸酯5份之聚合性單體組成物中而成者。於室溫下繼續攪拌30分鐘後，升溫至80℃，於相同溫度下繼續反應15小時。降溫後，進行過濾，利用熱風乾燥機於100℃下將所獲得之濕濾餅乾燥5小時後，使用粉碎機進行粉碎而獲得粉末顏料2。
<製造例3>粉末顏料3之製造
利用雙臂型捏合機於100℃下將製造例1中所獲得之粉末顏料1 10份、 經粉碎之氯化鈉100份、二乙二醇10份混練8小時。混練後添加80℃之水1000份並攪拌1小時，其後進行過濾、熱水洗、乾燥、粉碎而獲得粉末顏料3。
<製造例4>分散液1之製造
將製造例1中所獲得之粉末顏料1 5份、丙二醇單甲醚(PGMA)33.3份、聚合物P 3份混合，添加0.5mm之分散珠65份，利用塗料振盪機(東洋精機股份有限公司製造)攪拌4小時。自所獲得之混合液中濾出分散珠而獲得分散液1。
<製造例5>分散液2之製造
於製造例4中，將粉末顏料1變更為粉末顏料2，將聚合物P變更為Ajisper PB821(Ajinomoto Fine-Techno股份有限公司製造)，進而添加喹啉0.1份，除此以外，以相同之方式獲得分散液2。
<製造例6>分散液3之製造
於製造例5中，將粉末顏料2變更為5份，將PGMA變更為33.3份，將Ajisper PB821變更為3份，將喹啉變更為吡咯，除此以外，以相同之方式獲得分散液3
<製造例7>分散液4之製造
於製造例6中，將吡咯變更為唑，除此以外，以相同之方式獲得分散液4。
<製造例8>分散液5之製造
於製造例7中，將唑變更為吡咯啶，除此以外，以相同之方式獲得分散液5。
<製造例9>粉末顏料4及分散液6之製造
將ε型銅酞菁顏料(DIC股份有限公司製造「Fastogen Blue EP-193」)設為粉末顏料4，將粉末顏料4 5份、丙二醇單甲醚(PGMA)33.3份、聚合物A 3份混合，添加0.5mm之分散珠65份並利用塗料振盪機(東洋精機股份有限公司製造)攪拌4小時。自所獲得之混合液中濾出分散珠而獲得分散液6。
<製造例10>粉末顏料5及分散液7之製造
將二酮基吡咯并吡咯系紅色顏料PR254(Ciba Specialty Chemicals公司製造「Irgaphor Red B-CF」；R-1)設為粉末顏料5，將粉末顏料5 5份、丙二醇單甲醚(PGMA)33.3份、聚合物P 3份混合，添加0.5mm之分散珠65份，利用塗料振盪機(東洋精機股份有限公司製造)攪拌4小時。自所獲得之混合液中濾出分散珠而獲得分散液7。
[彩色濾光片之製造]
<製造例11>彩色濾光片1之製造
將覆蓋玻璃(東京硝子器械公司製造、硼矽酸製覆蓋玻璃)設置於旋轉塗佈機(Mikasa股份有限公司製造、Opticoat MS-A100)上，供給製造例4中所獲得之分散液1 1.5ml，以600rpm進行塗佈。使所獲得之塗佈物於恆溫機中於90℃下乾燥3分鐘，繼而，於230℃下進行3小時加熱處理而獲得彩色濾光片1。彩色濾光片1之最大透射波長為523nm。將透射光譜示於圖3。
[利用USAXS之彩色濾光片1之測定]
將彩色濾光片固定於鋁製試樣支座上。其後，將支座設置於透射測定 用試樣台上。於以下之條件下進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出，將結果示於表2。
測定機器、測定方法係如下所述。
測定裝置：大型高亮度放射光施設：SPring-8內之Frontier soft matter
開發產學聯合體所擁有之光束線：BLO3XU第2束
測定模式：超小角度X射線散射(USAXS)
測定條件：波長0.1nm、相機長度6m、光束點尺寸140μm×80μm、無消光器、曝光時間30秒、2 θ=0.01~1.5°
解析軟體：使二維資料之圖像化及一維散射分佈化Fit2D(自European Synchrotron Radiation Facility之主頁[http：//www.esrf.eu/computing/scientific/FIT2D/]獲得)
利用Math Works製軟體MATLAB進行散射分佈之微分計算及平滑化處理之解析。其次，使用微軟公司製造軟體Excel並經由彎曲點之算出、解析區域之算出而獲得傾斜參數。
Z值：作為直線性判斷，設為2%以內。
<製造例12>彩色濾光片2之製造
於實施例1中，將分散液1變更為分散液2，除此以外，以相同之方式獲得彩色濾光片2。彩色濾光片2之最大透射波長為522nm。將透射光譜示於圖3。對於所獲得之彩色濾光片2，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例13>彩色濾光片3之製造
於製造例11中，將分散液1變更為分散液3，除此以外，以相同之方 式獲得彩色濾光片3。彩色濾光片3之最大透射波長為523nm。將透射光譜示於圖3。對於所獲得之彩色濾光片3，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例14>彩色濾光片4之製造
於製造例11中，將分散液1變更為分散液4，除此以外，以相同之方式獲得彩色濾光片4。彩色濾光片4之最大透射波長為523nm。將透射光譜示於圖4。對於所獲得之彩色濾光片4，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例15)彩色濾光片5之製造
於製造例11中，將分散液1變更為分散液5，除此以外，以相同之方式獲得彩色濾光片5。對於所獲得之彩色濾光片5，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例16>彩色濾光片6之製造
將覆蓋玻璃(東京硝子器械公司製造、瑚珪酸製覆蓋玻璃)設置於旋轉塗佈機(Mikasa股份有限公司製造、OpticoatMS-A100)上，供給製造例6中所獲得之分散液31.5ml，以600rpm進行塗佈。使所獲得之塗佈物於恆溫機中在90℃下乾燥3分鐘而獲得彩色濾光片6。彩色濾光片6之最大透射波長為515nm。將透射光譜示於圖4。對於所獲得之彩色濾光片6，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例17>彩色濾光片7之製造
於製造例11中，將分散液1變更為分散液6，除此以外，以相同之方 式獲得彩色濾光片7。彩色濾光片7之最大透射波長為435nm。對於所獲得之彩色濾光片7，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例18>彩色濾光片8之製造
於製造例16中，將製造例6中所獲得之分散液3變更為製造例10中所獲得之分散液6，除此以外，以相同之方式獲得彩色濾光片8。彩色濾光片8之最大透射波長為435nm。對於所獲得之彩色濾光片8，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例19>彩色濾光片9之製造
於製造例11中，將分散液1變更為分散液7，除此以外，以相同之方式獲得彩色濾光片9。對於所獲得之彩色濾光片9，以與製造例11相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
<製造例20>彩色濾光片10之製造
於製造例16中，將製造例6中所獲得之分散液3變更為製造例10中所獲得之分散液7，除此以外，以相同之方式獲得彩色濾光片10。對於所獲得之彩色濾光片10，以與實施例1相同之方式進行超小角度X射線散射測定及傾斜參數算出並示於表2。
(實施例1~7)
於第一及第二基板之至少一者上製作電極構造，於各對向側形成水平取向性取向膜後立即進行弱摩擦處理而製作IPS單元，於第一基板與第二基板之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3。其次，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例1~7之液晶顯示裝置(dgap=4.0μm、取向膜AL-1051)。對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。另外，進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表4。
已知液晶組成物1作為TV用液晶組成物而具有實用之75.8℃之液晶層溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，具有較低之黏性及最佳之△n。
實施例1~7之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像，或即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例8~21)
以與實施例1相同之方式夾持表5所示之液晶組成物2~3，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例8~21之液晶顯示裝置，測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表6~7。
實施例8~21之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例22~42)
以與實施例1相同之方式夾持表8所示之液晶組成物4~6，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例22~42之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表9~11。
實施例22~42之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例43~63)
於第一及第二基板上製作電極構造，於各對向側製作水平取向性取向膜後立即進行弱摩擦處理而製作TN單元，於第一基板與第二基板之間夾持 表12所示之液晶組成物7~9。其次，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例43~63之液晶顯示裝置(dgap=3.5μm、取向膜SE-7492)。對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。另外，進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表13~15。
實施例43~63之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例64~77)
於第一及第二基板之至少一者上製作電極構造，於各對向側形成水平取向性取向膜後立即進行弱摩擦處理而製作FFS單元，於第一基板與第二基板之間夾持表16所示之液晶組成物10~11。其次，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例64~77之液晶顯示裝置(dgap=4.0μm、取向膜AL-1051)。對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。另外，進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表17~18。
實施例64~77之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例78~91)
以與實施例64相同之方式夾持表19所示之液晶組成物12~13，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例78~91之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表20~21。
實施例78~91之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例92~98)
於實施例64所使用之液晶組成物10中混合雙甲基丙烯酸聯苯-4,4'-二酯0.3質量%而製成液晶組成物14。於TN單元中夾持該液晶組成物14。於電極間施加驅動電壓之情況下照射600秒紫外線(3.0J/cm2)並進行聚合處理，其次，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例92~98之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表22。
實施例92~98之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例99~105)
於實施例50所使用之液晶組成物8中混合雙甲基丙烯酸聯苯4,4'-二酯0.3質量%而製作液晶組成物15。於IPS單元中夾持該液晶組成物15，於電極間施加驅動電壓之情況下照射600秒紫外線(3.0J/cm2)並進行聚合處理，其次，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例99~105之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表23。
實施例99~105之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級 別。
(實施例106~112)
於實施例36所使用之液晶組成物6中混合雙甲基丙烯酸3-氟聯苯-4,4'-二酯0.3質量%而製作液晶組成物16。於FFS單元中夾持該液晶組成物16，於電極間施加驅動電壓之情況下照射600秒紫外線(3.0J/cm2)並進行聚合處理，其次，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例106~112之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表24。
實施例106~112之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(實施例113~119)
以與實施例64相同之方式夾持表25所示之液晶組成物17，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作實施例113~119之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表26。
實施例113~119之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。另外，於殘像評價中亦無殘像、或者即便有亦極少且為可容許之級別。
(比較例1~7)
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27。使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作比較例1~7之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表28。
與本案發明之液晶顯示裝置相比，比較例1~7之液晶顯示裝置係VHR變低，ID亦變大。另外，於殘像評價中確認殘像之產生且並非可容許之級別。
(比較例8~21)
以與實施例1相同之方式夾持表29所示之比較液晶組成物2及3，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作比較例8~21之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表30~31。
與本案發明之液晶顯示裝置相比，比較例8~21之液晶顯示裝置係VHR變低，ID亦變大。另外，於殘像評價中確認殘像之產生且並非可容許之級別。
(比較例22~35)
以與實施例1相同之方式夾持表32所示之比較液晶組成物4~5，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作比較例22~35之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表33~34。
與本案發明之液晶顯示裝置相比，比較例22~35之液晶顯示裝置係VHR變低，ID亦變大。另外，於殘像評價中確認殘像之產生且並非可容許之級別。
(比較例36~56)
以與實施例1相同之方式夾持表35所示之比較液晶組成物6~8，使用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作比較例36~56之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表36~38。
與本案發明之液晶顯示裝置相比，比較例36~56之液晶顯示裝置係VHR變低，ID亦變大。另外，於殘像評價中確認殘像之產生且並非可容許之級別。
(比較例57~77)
以與實施例1相同之方式夾持表39所示之比較液晶組成物9~11，使 用表2所示之彩色濾光片1~5、7、9製作比較例57~77之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表40~42。
與本案發明之液晶顯示裝置相比，比較例57~77之液晶顯示裝置係VHR變低，ID亦變大。另外，於殘像評價中確認殘像之產生且並非可容許之級別。
(比較例78~101)
於實施例8、22、29、43、64、78、99及106中，代替彩色濾光片1而 使用表2所示之彩色濾光片6、8、10，除此以外，以相同之方式製作比較例78~101之液晶顯示裝置並測定其VHR及ID。另外，進行其液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於表43~45。
與本案發明之液晶顯示裝置相比，比較例78~101之液晶顯示裝置係VHR變低，ID亦變大。另外，於殘像評價中確認殘像之產生且並 非可容許之級別。
1‧‧‧基板
2a‧‧‧具有特定傾斜參數之彩色濾光片層
3a‧‧‧透明電極層(共用電極)
3b‧‧‧像素電極層
4‧‧‧取向膜
5a‧‧‧含有特定液晶組成物之液晶層

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示裝置，其具備第一基板、第二基板、夾持於該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，該液晶組成物層由含有通式(I) (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相互獨立地表示反式-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-亦可以不與氧原子直接鄰接之方式經-O-取代，該伸苯基中之1個或2個氫原子亦可經氟原子取代，X31及X32相互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相互獨立地表示0、1或2，n31+n32表示0、1或2，M31及M33於存在複數個之情形時可相同亦可不同)所表示的化合物之一種或二種以上、且含有選自由通式(II-a)~通式(II-f) (式中，R19~R30相互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)所表示之化合物所組成之群中的化合物之一種或二種以上的液晶組成物所構成，該彩色濾光片為含有有機顏料之彩色濾光片，其特徵在於：於有機顏料之散射分佈解析中，解析區域(c1)之傾斜參數為2以下，其中，該有機顏料之散射分佈解析具有下述步驟：根據超小角度X射線散射法測定彩色濾光片中之有機顏料的超小角度X射線分佈之步驟(A)、於該散射分佈上算出彎曲點之步驟(B)、算出自該彎曲點設定之解析區域(c1)之步驟(C)、以及算出解析區域c1之傾斜參數之步驟(D)。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中，該彩色濾光片於該有機顏料之散射分佈解析中，解析區域(c1)之傾斜參數為1.5以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中，該彩色濾光片係有機顏料之全部粒子中粒徑為100nm以上且1000nm以下之粒子所占之體積分率為7%以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中，該有機顏料之最大透射波長為600nm以上且700nm以下。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中，該有機顏料之最大透射波長為500nm以上且600nm以下。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中，該有機顏料之最大透射波長為400nm以上500nm以下。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中，該有機顏料為分散於形成在玻璃基板上之塗膜者。
  8. 如申請專利範圍第1或2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)~通式(I-f) (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，X31~X38相互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)所表示之化合物。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中，於該液晶組成物層中進而含有選自通式(III-a)~通式(III-f) (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相互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)所表示之化合物群中的化合物之一種或二種以上。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其係由在該液晶組成物 層中使含有一種或二種以上聚合性化合物之液晶組成物聚合而成之聚合物來構成。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其於該液晶組成物層中含有通式(V) (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2~7之整數，氧原子係設為鍵結於芳香環上者)，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，式中之全部1,4-伸苯基亦可使任意之氫原子經氟原子取代)所表示之二官能單體。
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