TW201610111A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TW201610111A TW104122852A TW104122852A TW201610111A TW 201610111 A TW201610111 A TW 201610111A TW 104122852 A TW104122852 A TW 104122852A TW 104122852 A TW104122852 A TW 104122852A TW 201610111 A TW201610111 A TW 201610111A
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liquid crystal
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diyl
carbon atoms
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Takeshi Kuriyama
Jouji KAWAMURA
Mika Yamamoto
Yasuhiro Kuwana
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Dainippon Ink & Chemicals
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Abstract

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的液晶顯示裝置。 本發明提供一種液晶顯示裝置,其使用含有特定結構之液晶化合物之液晶組成物來作為液晶層,使用使如下之聚合性液晶組成物進行聚合而成之光學異向體來作為內嵌型(in-cell)相位差層,該聚合性液晶組成物係特定比率地含有特定結構之聚合性液晶化合物者。 本發明之液晶顯示裝置具有如下特徵:防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加,抑制殘像等顯示不良之產生;因此尤其是對主動矩陣驅動用之IPS模式、FFS模式、TN模式液晶顯示裝置有用,可應用於液晶TV、螢幕、行動電話、智慧型手機等液晶顯示裝置。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。
【技術領域】
液晶顯示裝置現用於以鐘錶、計算器為首之家庭用各種電氣設備、測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、列印機、電腦、電視等。作為液晶顯示方式,具代表性者可列舉: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(橫向電場效應)型、OCB(光學補償雙折射)型、ECB(電控雙折射)型、VA(垂直配向)型、CSH(彩色超垂直配向)型、或FLC(鐵電液晶)等。又,作為驅動方式,亦自先前之靜態驅動普遍至多工驅動,關於單純矩陣方式,最近利用TFT(薄膜電晶體)或TFD(薄膜二極體)等驅動之主動矩陣(AM)方式逐漸成為主流。
通常對於液晶顯示裝置而言,因液晶分子所具有之雙折射特性之影響而具有視角相依性。為了改善該視角相依性,而使用有具有與液晶分子不同之雙折射特性之光學膜(亦稱為光學補償膜)。於使用具有正之介電異向性之棒狀液晶分子之液晶顯示裝置中,於液晶單元僅具備偏光板之情形時,例如存在若斜向觀察液晶單元則發現漏光的視角特性上之問題。
為了消除該視野角特性之缺陷,例如可採用如下方法:於液晶單元與上下之偏光板之間各配置1片雙軸性之相位差層之方法;將單軸性之相位差層與完全雙軸性之相位差層於液晶單元之上下各配置1片之方法;及將單軸性之相位差層與完全雙軸性之相位差層配置於液晶單元之單側之方法等。
又,將相位差層配置於液晶單元之外側之液晶顯示裝置(外掛式)為主流,就液晶顯示裝置之薄型化、輕量化、因貼附步驟削減之生產性提高之觀點而言,近年來開始開發將相位差層配置於液晶單元之內側之液晶顯示裝置(內嵌型(in-cell))。例如已知有如下例:主要將正型A板配置於液晶單元之內側之例(專利文獻1)、主要將正型C板配置於液晶單元之內側之例(專利文獻2)、及配置正型A板、正型C板之相位差層之例(專利文獻3)。
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大影響,因此一直進行對雜質之高度之管理。又,關於形成配向膜之材料,亦已知配向膜與液晶層直接接觸,會因殘存於配向膜中之雜質朝液晶層移動而對液晶層之電氣特性造成影響,業界正對起因於配向膜材料中之雜質的液晶顯示裝置之特性進行研究。
內嵌型之液晶顯示裝置係單元內存在相位差層,但由於透明電極層、配向膜介存於液晶層與相位差層之間,故而認為相位差層對液晶層之直接影響大幅小於配向膜材料。其中,配向膜通常只不過為0.1μm以下之膜厚,透明電極層亦只不過為大致同等之膜厚。因此,無法說液晶層與相位差層被置於完全隔離之環境中,關於內嵌型之相位差層,亦可想到由與配 向膜材料同樣地含有之雜質而導致之對液晶層之影響。相位差層有可能經由配向膜及透明電極,因相位差層所包含之雜質而表現出由液晶層之電壓保持率(VHR,voltage holding ratio)之降低、離子密度(ID,ion density)之增加而導致之反白、配向不均、殘像等顯示不良。然而,未進行關於由相位差層中之雜質導致之對液晶層之影響的研究。
[專利文獻1]日本特開2009-98596號公報
[專利文獻2]日本特開2012-78431號公報
[專利文獻3]WO11/007669號公報
本發明提供一種液晶顯示裝置,其藉由使用含有具特定結構之液晶化合物的液晶組成物、與使用有如下之聚合性液晶組成物的內嵌型之相位差層,該聚合性液晶組成物係特定比率地含有具有特定結構之聚合性液晶化合物者,而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。
本案發明人等為解決上述課題,而對用以構成相位差層之聚合性液晶及構成液晶層之液晶材料之結構的組合進行努力研究,結果發現:於液晶層使用含有具特定結構之液晶化合物的液晶組成物,於相位差層使用使如下之聚合性液晶組成物聚合而成的光學異向體之液晶顯示裝置,可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,從而完成本案發明,其中, 該聚合性液晶組成物係特定比率地含有具特定結構之聚合性液晶化合物者的。
即,本發明提供一種液晶顯示裝置,其具有第一基板、第二基板、夾持於上述第一基板與第二基板間之液晶層、及在上述一對基板間之相位差層,並且具備至少一對電極, 上述液晶層含有如下液晶組成物,該液晶組成物含有一種或兩種以上之通式(I)所表示之化合物,
(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,K31表示-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-或-OCF2-,n31及n32相互獨立地表示0、1或2,n31+n32表示0、1或2,當M31及M33存在複數個時可相同亦可不同),且含有一種或兩種以上之選自由通式(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,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),且 上述相位差層為藉由使含有25重量%以上之液晶化合物的聚合性液晶組成物進行聚合而獲得之光學異向體,並且該液晶化合物具有2個以上聚合性官能基。
本發明之液晶顯示裝置藉由於液晶層使用含有具有特定結構之液晶化合物之液晶組成物,於相位差層使用使如下之聚合性液晶組成物聚合而成之光學異向體,該聚合性液晶組成物係特定比率地含有具特定結構之聚合性液晶化合物者,而可防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度(ID)之增加,可防止反白、配向不均、殘像等顯示不良之產生。
(1)‧‧‧偏光層
(2)‧‧‧黏著劑層
(3)‧‧‧透光性基板
(4)‧‧‧彩色濾光片層
(5)‧‧‧平坦化層
(6)‧‧‧相位差層用配向膜
(7)‧‧‧第1相位差層
(8)‧‧‧相位差層用配向膜
(9)‧‧‧第2相位差層2
(10)‧‧‧配向膜
(11)‧‧‧液晶組成物
(12)‧‧‧配向膜
(13)‧‧‧透明電極層
(14)‧‧‧像素電極層
(15)‧‧‧透光性基板
(16)‧‧‧黏著劑層
(17)‧‧‧偏光層
(18)‧‧‧背光裝置
(19)‧‧‧延伸膜之相位差層
(20)‧‧‧絕緣膜
圖1係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖2係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖3係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖4係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖5係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖6係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖7係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖8係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖9係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖10係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖11係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖12係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖13係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖14係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖15係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖16係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
圖17係表示本發明之液晶顯示裝置之一例之圖。
將本發明之液晶顯示裝置之一例示於圖1。於由偏光層 (1)、黏著劑層(2)、透光性基板(3)所構成之偏光板具備彩色濾光片層(4)、平坦化層(5)。進而於相位差層用配向膜(6)與配向膜(10)之間具備使用特定之聚合性組成物之第1相位差層(7)、相位差層用配向膜(8)、使用特定之聚合性組成物之第2相位差層(9)。於配向膜層(10)、(12)之間夾有特定之液晶組成物(11)而構成。
於配向膜(12)與透光性基板(15)之間具備成為共用電極之透明電極層(13)及像素電極層(14)。亦相對於背光裝置(18)側之透光性基板(15),具備黏著劑層(16)、偏光層(17)。
上述顯示裝置中之2片基板係藉由配置於周邊區域之密閉材料及密封材料而貼合,為了保持基板間距離,多數情況下於其間配置粒狀間隔物或藉由光微影法而形成之由樹脂構成之間隔柱。又,將不使用「使用有特定之聚合性液晶組成物之相位差層(9)」並且使延伸膜之相位差層(19)置於透光性基板(15)之外側而成的液晶顯示裝置作為一例示於圖2。
(液晶層)
本發明中之液晶層含有如下液晶組成物,該液晶組成物含有一種或兩種以上之通式(I)所表示之化合物,
(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,K31表示-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-或-OCF2-,n31及n32相互獨立地表示0、1或2,n31+n32表示0、1或2,當M31及M33存在複數個時可相同亦可不同),且含有一種或兩種以上之選自由通式(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,R19~R30相互獨立表示碳原子數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,關於R31,於其所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,於其所鍵結之環結構 為環己烷、哌喃(pyran)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,若重視製作黏度較小且應答速度較快之液晶顯示元件,則R31較佳為烯基。進而,若以黏度較小且向列相-等向性相轉移溫度(Tni)較高,應答速度進一步縮短為目的,則使用末端並非為不飽和鍵之烯基為佳,尤佳為於烯基之旁邊將甲基設為末端。又,若重視低溫下之溶解度良好,則作為解決方案之一,R31較佳設為烷氧基。又,作為其他解決方案,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,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較佳為下述式。
M31較佳為下述式,
進而較佳為下述式。
M32較佳為下述式,
更佳為下述式,
進而較佳為下述式。
M33較佳為下述式,
更佳為下述式,
進而較佳為下述式。
X31及X32較佳為至少其中一者為氟原子,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,於一實施形態中,係X31=F、X32=F及Z31=F。進而於另一實施形態中,係X31=F、X32=H及Z31=F。於又一實施形態中,係X31=F、X32=H及Z31=OCF3。於又一實施形態中,係X31=F、X32=F及Z31=OCF3。於又一實施形態中,係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。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(I)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%、22%、25%、30%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(I)所表示之化合物較佳為選自通式(M-1)所表示之化合物群中之化合物。
(式中,RM11表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,XM11至XM15分別獨立地表示氫原子或氟原子,YM11表示氟原子、氯原子或OCF3)。
可組合之化合物之種類並無特別限制,可視低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等所需之性能而組合使用。關於所使用之化合 物之種類,例如作為本發明之一實施形態,為1種、2種、3種以上。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量之通式(M-1)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%、22%、25%、30%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物時,較佳為降低上述下限值,且降低上限值。進而於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之Tni較高且溫度穩定性良好之組成物時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-1)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-1.1)至式(M-1.4)所表示之化合物,更佳為式(M-1.1)或式(M-1.2)所表示之化合物,進而較佳為式(M-1.2)所表示之化合物。又,亦較佳為同時使用式(M-1.1)或式(M-1.2)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量之式(M-1.1)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、6%。較佳含量之上限值為15%、13%、10%、8%、5%。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-1.2)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、6%。較佳含量之上限值為30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-1.1)及式(M-1.2)所表示的化合物之合計較佳含量之下限值為1%、2%、5%、6%。較佳含量之上限值為30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
進而,通式(I)所表示之化合物較佳為例如選自通式(M-2)所表示之化合物群中之化合物。
(式中,RM21表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,XM21及XM22分別獨立地表示氫原子或氟原子,YM21表示氟原子、氯原子或OCF3)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-2)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%、22%、25%、30%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之液晶組成物時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之Tni較高且難以產生殘像之組成物時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
進而,通式(M-2)所表示之化合物較佳為式(M-2.1)至式(M-2.5)所表示之化合物,更佳為式(M-2.3)或/及式(M-2.5)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-2.2)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、6%。較佳含量之上限值為15%、13%、10%、8%、5%。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-2.3)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、6%。較佳含量之上限值為30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-2.5)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、5%、6%。較佳含量之上限值為30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-2.2)、(M-2.3)及式(M-2.5)所表示的化合物之合計較佳含量之下限值為1%、2%、5%、6%。較佳含量之上限值為30%、25%、23%、20%、18%、15%、 13%、10%、8%。
含量相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量較佳為1%以上,更佳為5%以上,進而較佳為8%以上,進而較佳為10%以上,進而較佳為14%以上,尤佳為16%以上。又,考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性等,較佳為將最大比率限定於30%以下,進而較佳為25%以下,進而更佳為22%以下,尤佳為未達20%。
進而,通式(I)所表示之化合物較佳為通式(M-3)所表示之化合物。
(式中,RM31表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,XM31至XM36分別獨立地表示氫原子或氟原子,YM31表示氟原子、氯原子或OCF3)。
可組合之化合物並無特別限制,考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等,較佳為組合1種至2種以上。
關於通式(M-3)所表示之化合物之含量,考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等特性,每個實施形態存在上限值與下限值。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-3)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、 18%、20%。較佳含量之上限值為20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
進而,關於通式(M-3)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-3.1)至式(M-3.4)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-3.1)及/或式(M-3.2)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-3.1)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-3.2)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-3.1) 及式(M-3.2)所表示的化合物之合計較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
進而,通式(I)所表示之化合物較佳為選自通式(M-4)所表示之群中之化合物。
(式中,RM41表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,XM41至XM48分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM41表示氟原子、氯原子或OCF3)。
可組合之化合物並無特別限制,考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等,較佳為組合1種、2種或3種以上。
關於通式(M-4)所表示之化合物之含量,考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等特性,每個實施形態存在上限值與下限值。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,式(M-4)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於將本發明中之液晶層之液晶組成物用於單元間隙較小之 液晶顯示元件用之情形時,適當使通式(M-4)所表示之化合物之含量變多。於將本發明中之液晶層之液晶組成物用於驅動電壓較小之液晶顯示元件用之情形時,適當使通式(M-4)所表示之化合物之含量變多。又,於將本發明中之液晶層之液晶組成物用於可在低溫環境下使用之液晶顯示元件用的情形時,適當使通式(M-4)所表示之化合物之含量變少。於本發明中之液晶層之液晶組成物為應答速度較快之液晶顯示元件所使用之組成物的情形時,適當使通式(M-4)所表示之化合物之含量變少。
進而,關於通式(M-4)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-4.1)至式(M-4.4)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-4.2)至式(M-4.4)所表示之化合物,更佳為含有式(M-4.2)所表示之化合物。
進而,通式(I)所表示之化合物亦較佳為於其結構中具有下述之部分結構。
(式中之黑點表示鍵結有上述部分結構之環結構中之碳原子)。
作為具有上述部分結構之化合物,較佳為通式(M-10)~(M-18)所表示之化合物。
通式(M-10)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM101及XM102分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM101表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM101表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,WM101及WM102分別獨立地表示-CH2-或-O-)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-10)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上 限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-10)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-10.1)至式(M-10.12)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-10.5)至式(M-10.12)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-11)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM111~XM114分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM111表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM111表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-11)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、 15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-11)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-11.1)至式(M-11.8)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-11.1)至式(M-11.4)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-12)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM121及XM122分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM121表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM121表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,WM121及WM122分別獨立地表示-CH2-或-O-)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-12)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-12)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-12.1)至式(M-12.12)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-12.5)至式(M-12.8)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-13)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM131~XM134分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM131表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM131表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,WM131及WM132分別獨立地表示-CH2-或-O-)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-13)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-13)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-13.1)至式(M-13.28)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-13.1)至(M-13.4)、(M-13.11)至(M-13.14)、(M-13.25)至(M-13.28)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-14)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM141~XM144分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM141表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM141表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,WM141及WM142分別獨立地表示-CH2-或-O-)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-14)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-14)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-14.1)至式(M-14.8)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-14.5)及式(M-14.8)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-15)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM151及XM152分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM151表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM151表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,WM151及WM152分別獨立地表示-CH2-或-O-)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-15)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-15)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-15.1)至式(M-15.14)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-15.5)至式(M-15.8)、式(M-15.11)至式(M-15.14)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-16)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM161~XM164分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM161表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM161表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-16)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、 15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
進而,關於本發明中之液晶層之液晶組成物所使用之通式(M-16)所表示的化合物,具體而言,較佳為式(M-16.1)至式(M-16.8)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-16.1)至式(M-16.4)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-17)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM171~XM174分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM171表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM171表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,WM171及WM172分別獨立地表示-CH2-或-O-)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-17)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-17)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-17.1)至式(M-17.52)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-17.9)至式(M-17.12)、式(M-17.21)至式(M-17.28)、式(M-17.45)至式(M-17.48)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(M-18)所表示之化合物係下述者。
(式中,XM181~XM186分別獨立地表示氟原子或氫原子,YM181表示氟原子、氯原子或-OCF3,RM181表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基)。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,通式(M-18)所表示的化合物之較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、 15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
於必需為保持本發明中之液晶層之液晶組成物之黏度較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。進而於必需為難以產生殘像之液晶組成物之情形時,較佳為降低上述之下限值,且降低上限值。又,於為了保持驅動電壓較低而欲使介電異向性變大時,較佳為提高上述之下限值,且提高上限值。
關於通式(M-18)所表示之化合物,具體而言,較佳為式(M-18.1)至式(M-18.12)所表示之化合物,其中,較佳為含有式(M-18.5)至式(M-18.8)所表示之化合物。
相對於本發明中之液晶層之液晶組成物總量,該等化合物的較佳含量之下限值為1%、2%、4%、5%、8%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量之上限值為30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%。
通式(II-a)~通式(II-f)中,關於R19~R30,於該等所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,於該等所鍵結之環結構為環己烷、哌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R19~R30較佳為烷基。又,若重視製作黏度較小且應答速度較快之液晶顯示元件,則R19~R30較佳為烯基。進而,若以黏度較小且向列相-等向性相轉移溫度(Tni)較 高,應答速度更為縮短為目的,則較佳為使用末端並非為不飽和鍵之烯基,尤佳為於烯基之旁邊將甲基設為末端。又,若重視低溫下之溶解度良好,則作為解決方案之一,R19~R30較佳設為烷氧基。又,作為其他解決方案,較佳為併用多種之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,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。
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為烷基且R20為烷氧基。進而較佳為R19為碳原子數3~5之烷基且R20為碳原子數1~2之烷氧基。
R21~R22較佳為烷基或烯基,且較佳為至少一者為烯基。於兩者均為烯基之情形時,可較佳地用於欲使應答速度變快之情形,但於欲使液晶顯示元件之化學穩定性變良好之情形時欠佳。
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之平衡性良好,則R23~R24之至少一者較佳為烯基,若要求應答速度與低溫下之溶解性之平衡性良好,則R23~R24之至少一者較佳為烷氧基。
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之平衡性良好,則R25~R26之至少一者較佳為烯基,若要求應答速度與低溫下之溶解性之平衡性良好,則R25~R26之至少一者較佳為烷氧基。更佳為R25為烯基且R26為烷基。又,亦較佳為R25為烷基且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之平衡性良好,則R27~R28之至少一者較佳為烯基,若要求應答速度與低溫下之溶解性之平衡性良好,則R27~R28之至少一者較佳為烷氧基。更佳為R27為烷基或烯基且R28為烷基。又,亦較佳為R27為烷基且R28為烷氧基。進而,尤佳為R27為烷基且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之平衡性良好,則R29~R30之至少一者較佳為烯基,若要求可靠性良好,則R29~R30之至少一者較佳為烷基。更佳為R29為烷基或烯基且R30為烷基或烯基。又,亦較佳為R29為烷基且R30為烯基。亦進而較佳為R29為烷基且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%。
本發明中之液晶層之液晶組成物可進而含有一種或兩種以上之選自通式(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)。
通式(IIIa)~通式(IIIf)中,關於R41,於其所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 所鍵結之環結構為環己烷、哌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,若重視製作黏度較小且應答速度較快之液晶顯示元件,則R41較佳為烯基。進而,若以黏度較小且向列相-等向性相轉移溫度(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為不飽和鍵之烯基,尤佳為於烯基之旁邊將甲基設為末端。又,若重視低溫下之溶解度良好,則作為解決方案之一,R41較佳為設為烷氧基。又,作為其他解決方案,較佳為併用多種之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,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,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,於一實施形態中,係X41=F、X42=F及Z41=F。進而於另一實施形態中,係X41=F、X42=H及Z41=F。於又一實施形態中,係X41=F、X42=H及Z41=OCF3。於又一實施形態中,係X41=F、X42=F及Z41=OCF3。於又一實施形態中,係X41=H、X42=H及Z41=OCF3
X43及X44較佳為至少任一者為氟原子,兩者均為氟原子之情況因獲得較大之△ε,故而較佳,但反之於使低溫下之溶解性變良好之情形時欠佳。
X45及X46較佳為至少任一者為氫原子,且較佳為兩者均為氫 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,較佳為兩者均為氫原子。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)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構成液晶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,25℃下之△ε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,25℃下之△ε較佳為+8.0~+18.0,更佳為+10.0~+15.0。又,25℃下之△n較佳為0.08~0.14,更佳為0.09~0.13。若進一步詳細說明,則於對應較薄之單元間隙之情形時,較佳為0.10~0.13,於對應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。又,Tni較佳為60℃~120℃,更佳為70℃~100℃,尤佳為70℃~85℃。
本發明中之構成液晶層之液晶組成物除含有上述化合物以外,亦可含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇型液晶等。
於本發明之液晶顯示裝置中之構成液晶層之液晶組成物中,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,而可含有一種或兩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:藉由光等能量線而進行聚合之光聚合性單體等,作為其結構,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。進一步具體而言,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,氧原子設為鍵結於芳香環者),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,且式中之全部1,4-伸苯基之任意氫原子亦可經氟原子取代)。
X51及X52均表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物、及均具有甲基之二甲基丙烯酸酯衍生物,皆為佳,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,非對稱化合物於其間,可視其用途而使用較佳 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者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。該情形時,較佳為碳原子數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。於C表示單鍵以外之環結構之情形時,Z51亦較佳為單鍵以外之連結基,於M51為單鍵之情形時,Z51較佳為單鍵。
就該等方面而言,於通式(V)中,Sp1及Sp2之間之環結構具體而言較佳為下述記載之結構。
通式(V)中,於M51表示單鍵,且環結構由二個環形成之情形時,較佳為表示下述之式(Va-1)至式(Va-5),更佳為表示式(Va-1)至式(Va-3),尤佳為表示式(Va-1)。
(式中,設為兩端鍵結於Sp1或Sp2者)
包含該等骨架之聚合性化合物之聚合後之配向控制力最適合PSA型液晶顯示元件,可獲得良好之配向狀態,因此顯示不均受到抑制,或完全未產生。
根據以上情況,作為聚合性單體,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)
於向本發明中之液晶組成物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、二苯基酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基氧化膦類等。
含有上述聚合性化合物之液晶組成物係藉由利用紫外線照射使其所含有之聚合性化合物進行聚合而被賦予液晶配向能力,可用於利用液晶組成物之雙折射而控制光之透光量之液晶顯示元件。液晶顯示元件可用於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(平面切換(in plane switching)液晶顯示元件),尤其是可用於AM-LCD,可用於透過型或反射型之液晶顯示元件。
(相位差層)
(聚合性液晶化合物)
本發明之液晶顯示裝置中之相位差層係使用光學異向體,該光學異向體係使含有25重量%以上之具有2個以上聚合性官能基之液晶化合物的聚合性液晶組成物進行聚合而獲得。
此處,具有聚合性官能基之液晶化合物(聚合性液晶化合物)係於與其他液晶化合物之組成物中顯示液晶性。再者,若聚合性液晶化合物單獨,則亦可不顯示液晶性。
例如,可列舉:如Handbook of Liquid Crystals(D.Demus,J.W.Goodby,G.W.Gray,H.W.Spiess,V.Vill編輯,Wiley-VCH公司發行,1998年)、季刊 化學總說No.22、液晶之化學(日本化學會編,1994年)、或者日本特開平7-294735號公報、日本特開平8-3111號公報、日本特開平8-29618號公報、日本特開平11-80090號公報、日本特開平11-116538號公報、日本特開平11-148079號公報等所記載之具有1,4-伸苯基1,4-伸環己基等結構複數個連接而成之被稱為液晶原基之剛性部位、與乙烯基、丙烯醯基、(甲基)丙烯醯基等聚合性官能基之棒狀聚合性液晶化合物、或者如日本特開2004-2373號公報、日本特開2004-99446號公報所記載之具有馬來醯亞胺基之棒狀聚合性液晶化合物。其中,具有聚合性基之棒狀液晶化合物容易製作液晶溫度範圍包含室溫前後之低溫者,故而較佳。
上述光學異向體係於其結構內具有液晶原(mesogen)基或液晶原性支持基。該液晶原基或液晶原性支持基較佳為由通式(AA)表示,-Z0-(A1-Z1)n-(A2-Z2)l-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5- (AA)
(式中,A1、A2、A3、A4、及A5分別獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或茀-2,7-二基, 亦可具有1個以上之F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子數1~8之烷基、烷氧基、烷醯基(alkanoyl group)、烷醯氧基、碳原子數2~8之烯基、烯氧基、烯醯基(alkenoyl group)、烯醯氧基來作為取代基,Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及Z5分別獨立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳數2~10之亦可具有鹵素原子之烷基或單鍵,n、l及k分別獨立地表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3)。
本發明中之上述聚合性液晶組成物係含有1種以上之聚合性液晶化合物及聚合起始劑,且進而視需要由界面活性劑、其他添加劑等構成。
關於具有2個以上聚合性官能基之液晶化合物,具體而言,較佳為以下之通式(1)所表示之化合物。
P1-(Sp1)m1-MG-R1 (1)
式中,P1表示聚合性官能基,Sp1表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基亦可經1個以上之鹵素原子、CN基、或具有聚合性官能基之碳原子數1~8之烷基取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之形式被取代為-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-),m1表示0或1,MG表示液 晶原基或液晶原性支持基,R1表示氫原子、鹵素原子、氰基或碳原子數1~18之烷基,該烷基可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之形式被取代為-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-,或者R1表示通式(1-a)所表示之結構,-(Sp1a)ma-P1a (1-a)
(式中,P1a表示聚合性官能基,Sp1a表示與Sp1相同之含義,ma表示0或1),MG所表示之液晶原基或液晶原性支持基由通式(1-b)表示,-Z0-(A1-Z1)n-(A2-Z2)l-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5- (1-b)
(式中,A1、A2、A3、A4、及A5分別獨立表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或茀-2,7-二基, 亦可具有1個以上F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子數1~8之烷基、烷氧基、烷醯基、烷醯氧基、碳原子數2~8之烯基、烯氧基、烯醯基、烯醯氧基、或通式(1-c)所表示之1個以上之取代基來作為取代基,
(式中,Pc表示聚合性官能基,A表示-O-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、或單鍵,Sp1c表示與Sp1相同之含義,n1表示0或1,mc表示0或1),Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及Z5分別獨立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳數2~10之亦可具有鹵素原子之烷基或單鍵,n、l及k分別獨立地表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3)。其中,式中,聚合性官能基存在2個以上。
P1、P1a及Pc較佳為表示選自下述式(P-1)至式(P-20)所表示之聚合性基的取代基。
該等聚合性官能基中,就提高聚合性及保存穩定性之觀點而言,較佳為式(P-1)或式(P-2)、(P-7)、(P-12)、(P-13),更佳為式(P-1)、(P-7)、(P-12)。
具有2個以上聚合性官能基之液晶化合物可使用1種或2種以上,較佳為1種~6種,更佳為2種~5種。
關於具有2個以上聚合性官能基之液晶化合物之含量,於聚合性液晶組成物中,較佳為含有25~100質量%,更佳為含有30~100質量%,尤佳為含有35~100質量%。
作為具有2個以上聚合性官能基之液晶化合物,較佳為具有2個聚合性官能基之化合物,較佳為以下之通式(2)所表示之化合物。
P2a-(Sp2a)m2-Z0-(A1-Z1)n-(A2-Z2)l-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2)
式中,A1、A2、A3、A4、及A5分別獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或茀-2,7-二基;作為取代基,表示1個以上F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子數1~8之烷基、烷氧基、烷醯基、烷醯氧基、碳原子數2~8之烯基、烯氧基、烯醯基、烯醯氧基。又,Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及Z5分別獨立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳數2~10之亦可具有鹵素原子之烷基或單鍵,n、l及k分別獨立地表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3。
P2a及P2b表示聚合性官能基,Sp2a及Sp2b分別獨立地表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之方式經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代),m2、n2分別獨立地表示0或1。
n、l及k分別獨立表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3。
P2a及P2b較佳為表示選自下述式(P-1)至式(P-20)所表示之聚合性基的取代基。
該等聚合性官能基中,就提高聚合性及保存穩定性之觀點而言,較佳為式(P-1)或式(P-2)、(P-7)、(P-12)、(P-13),更佳為式(P-1)、(P-7)、(P-12)。
進而,作為通式(2)之一例,可列舉:通式(2-1)~(2-4),但並不限定於下述通式。
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-1)
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-2)
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-3)
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-4)
式中,P2a、P2b、Sp2a、Sp2b、A1、A2、A3、A4、A5、Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、m2及n2係表示與通式(2)中之定義相同者。
作為具有2個聚合性官能基之聚合性液晶化合物之具體例,可列舉式(2-5)~(2-29)之化合物,但並不限定於下述之化合物。
式中,m及n分別獨立表示1~18之整數,R表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、氰基,於該等基為碳數1~6之烷基、或碳數1~6之烷氧基之情形時,可全部未經取代,或者經1個或2個以上之鹵素原子取代。
具有2個聚合性官能基之液晶化合物可使用1種或2種以上,較佳為1種~5種,更佳為2種~5種。
關於具有2個聚合性官能基之液晶化合物之含量,於聚合性組成物中較佳為含有25~100質量%,更佳為含有30~100質量%,尤佳為含有35~100質量%。
作為具有2個以上之聚合性官能基之液晶化合物,亦較佳為具有3個聚合性官能基之化合物。可列舉通式(3-1)~(3-18),但並不限定於下述之通式。
式中,A1、A2、A3、A4、及A5係表示與通式(2)之定義相同者。又,Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及Z5係表示與通式(2)之定義相同者。
P3a、P3b、及P3c分別獨立地表示聚合性官能基,Sp3a、Sp3b、及Sp3c分別獨立地表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之方式經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代),m3、n3、k3分別獨立表示0或1。
作為具有2個聚合性官能基之聚合性液晶化合物之具體例,可列舉式(3-19)~(3-26)之化合物,但並不限定於下述之化合物。
具有3個聚合性官能基之液晶化合物可使用1種或2種以上,較佳為1種~4種,更佳為1種~3種。
關於具有3個聚合性官能基之液晶化合物之含量,於聚合性液晶組成物中,較佳為含有0~80質量%,更佳為含有0~70質量%,尤佳為含有0~60質量%。
於本發明中之聚合性液晶組成物中,亦可進而含有具有1個聚合性官能基之液晶化合物。
關於具有1個聚合性官能基之液晶性化合物,具體而言,較佳為以下之通式(4)所表示之化合物。
P4-(Sp4)m4-MG-R4 (4)
式中,P4表示聚合性官能基,Sp4表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之方式經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、 -OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代),m4表示0或1,MG表示液晶原基或液晶原性支持基, R4表示氫原子、鹵素原子、氰基或碳原子數1~18之烷基,該烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之方式經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。
P4較佳為表示選自下述式(P-1)至式(P-20)所表示之聚合性基之取代基。
該等聚合性官能基中,就提高聚合性及保存穩定性之觀點而言,較佳為式(P-1)或式(P-2)、(P-7)、(P-12)、(P-13),更佳為 式(P-1)、(P-7)、(P-12)。
MG所表示之液晶原基或液晶原性支持基可列舉通式(4-b)所表示之基。
-Z0-(A1-Z1)n4-(A2-Z2)k4-(A3-Z3)l4-A4-Z4-A5-Z5- (4-b)
通式(4-b)中,A1、A2、A3、A4及A5分別獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或茀-2,7-二基,亦可具有1個以上之F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子數1~8之烷基、烷氧基、烷醯基、烷醯氧基、碳原子數2~8之烯基來作為取代基,Z0、Z1、Z2、23、Z4及Z5分別獨立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳數2~10之亦可具有鹵素原子之烷基或單鍵,n、l及k分別獨立地表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3。
作為通式(4)之一例,可列舉:通式(4-1)~(4-4), 但並不限定於下述之通式。
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-1)
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-2)
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-3)
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-4)
式中,A1、A2、A3、A4、及A5係表示與通式(4-b)之定義相同者。又,Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及Z5係表示與通式(4-b)之定義相同者。
P4a、P4b分別獨立地表示聚合性官能基,Sp4a、Sp4b分別獨立表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之方式經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代),m4、n4分別獨立地表示0或1)。
作為通式(4)所表示之化合物,可列舉:以下之式(4-5)~(4-41)所表示之化合物,但並不限定於該等。
式中,m及n分別獨立地表示1~18之整數,R、R1及R2分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、羧基、氰基,於該等基為碳數1~6之烷基、或碳數1~6之烷氧基時,可全部未經取代,或者經1個或2個以上之鹵素原子取代。
具有1個聚合性官能基之液晶化合物可使用1種或2種以上,較佳為1種~5種,更佳為1種~4種。
關於具有1個聚合性官能基之液晶化合物之含量,於聚合性液晶組成物中,較佳為0質量%以上,更佳為10質量%以上,尤佳為20質量%以上;較佳為75質量%以下,更佳為70質量%以下,尤佳為65質量%以下。
(有機溶劑)
亦可向本發明中之聚合性液晶組成物添加有機溶劑而用作聚合性液晶組成物溶液。作為所使用之有機溶劑,並無特別限定,較佳為聚合性液晶 化合物顯示良好之溶解性之有機溶劑,較佳為可於100℃以下之溫度乾燥之有機溶劑。作為上述溶劑,例如可列舉:甲苯、二甲苯、異丙苯、對稱三甲苯等芳香族系烴;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯系溶劑、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、環戊酮等酮系溶劑、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、苯甲醚等醚系溶劑、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等醯胺系溶劑、丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、γ-丁內酯及氯苯等。該等可單獨使用,亦可混合2種以上使用,就溶液穩定性之方面而言,較佳為使用酮系溶劑、醚系溶劑、酯系溶劑及芳香族烴系溶劑中之任意1種以上。
關於所使用之有機溶劑之比率,就本發明所使用之聚合性液晶組成物可藉由通常塗佈來進行塗佈而言,只要不明顯損害塗佈之狀態,則無特別限制,聚合性液晶組成物溶液中所含有之有機溶劑之合計量較佳為1~60質量%,進而較佳為3~55質量%,尤佳為5~50質量%。
於使聚合性液晶化合物溶解於有機溶劑時,為了使之均勻地溶解,較佳為進行加熱攪拌。關於加熱攪拌時之加熱溫度,考慮所使用之聚合性液晶化合物對有機溶劑之溶解性,只要適當調節即可,就生產性之方面而言,較佳為15℃~110℃,更佳為15℃~105℃,進而較佳為15℃~100℃,尤佳為設為20℃~90℃。
又,製備聚合性液晶組成物時,較佳為利用分散攪拌機來進行攪拌混合。作為分散攪拌機,具體而言,可使用分散機(disper)、螺旋漿、具有渦輪翼等攪拌翼之分散機、塗料振盪機、行星式攪拌裝置、振動機、攪拌器、振盪器或旋轉蒸發器等。除此以外,亦可使用超音波照射裝置。
關於製備聚合性液晶組成物溶液時之攪拌轉數,較佳為根據所使用之攪拌裝置而適當調整,為了製成均勻之聚合性液晶組成物溶液,較佳為將攪拌轉數設為10rpm~1000rpm,更佳為設為50rpm~800rpm,尤佳為設為150rpm~600rpm。
(聚合抑制劑)
為了提高本發明中之聚合性液晶組成物之溶液穩定性,較佳為添加聚合抑制劑。作為聚合抑制劑,可列舉:酚系化合物、醌系化合物、胺系化合物、硫醚系化合物、亞硝基系化合物等。
作為酚系化合物,可列舉:對甲氧基苯酚、甲酚、第三丁基兒茶酚、3,5-二-第三丁基-4-羥基甲苯、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、4.4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、4-甲氧基-1-萘酚、4,4'-二烷氧基-2,2'-雙-1-萘酚等。
作為醌系化合物,可列舉:氫醌、甲基氫醌、第三丁基氫醌、對苯醌、甲基-對苯醌、第三丁基-對苯醌、2,5-二苯基苯醌、2-羥基-1,4-萘醌、1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、蒽醌、聯苯醌等。
作為胺系化合物,可列舉:對苯二胺、4-胺基二苯胺、N,N'-二苯基-對苯二胺、N-異丙基-N'-苯基-對苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-對苯二胺、N,N'-二-2-萘基-對苯二胺、二苯胺、N-苯基-β-萘胺、4,4'-二異丙苯基-二苯胺、4,4'-二辛基-二苯胺等。
作為硫醚系化合物,可列舉:酚噻嗪(phenothiazine)、硫代二丙酸二硬脂酯等。
作為亞硝基系化合物,可列舉:N-亞硝基二苯胺、N-亞硝基苯基萘胺、N-亞硝基二萘胺、對亞硝基苯酚、亞硝基苯、對亞硝基二苯胺、α-亞硝基-β-萘酚等N,N-二甲基對亞硝基苯胺、對亞硝基二苯胺、對亞硝基二甲基胺、對亞硝基-N,N-二乙基胺、N-亞硝基乙醇胺、N-亞硝基二-正丁基胺、N-亞硝基-N-正丁基-4-丁醇胺、N-亞硝基-二異丙醇胺、N-亞硝基-N-乙基-4-丁醇胺、5-亞硝基-8-羥基喹啉、N-亞硝基啉、N-亞硝基-N-苯基羥基胺銨鹽、亞硝基苯、2,4,6-三-第三丁基亞硝基苯、N-亞硝基-N-甲基-對甲苯磺醯胺、胺基甲酸N-亞硝基-N-乙酯、胺基甲酸N-亞硝基-N-正丙酯、1-亞硝基-2-萘酚、2-亞硝基-1-萘酚、1-亞硝基-2-萘酚-3,6-磺酸鈉、2-亞硝基-1-萘酚-4-磺酸鈉、2-亞硝基-5-甲基胺基苯酚鹽酸鹽、2-亞硝基-5-甲基胺基苯酚鹽酸鹽等。
關於聚合抑制劑之添加量,相對於聚合性液晶組成物,較佳為0.01~1.0質量%,更佳為0.05~0.5質量%。
(抗氧化劑)
為了提高本發明中之聚合性液晶組成物之溶液穩定性,較佳為添加抗氧化劑等。作為此種化合物,可列舉:氫醌衍生物、亞硝基胺系聚合抑制劑、受阻酚系抗氧化劑等,更具體而言,可列舉:第三丁基氫醌、甲基氫醌、和光純藥工業公司之「Q-1300」、「Q-1301」、BASF公司之「IRGAN0X1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425」、「IRGANOX1520」、「IRGANOX1726」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、 「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」等。
關於抗氧化劑之添加量,相對於聚合性液晶組成物,較佳為0.01~2.0質量%,更佳為0.05~1.0質量%。
(光聚合起始劑)
本發明中之聚合性液晶組成物較佳為含有光聚合起始劑。光聚合起始劑較佳為含有至少1種以上。具體而言,可列舉:BASF公司製造之「Irgacure651」、「Irgacure184」、「Darocure1173」、「Irgacure907」、「Irgacure127」、「Irgacure369」、「Irgacure379」、「Irgacure819」、「Irgacure2959」、「Irgacure1800」、「Irgacure250」、「Irgacure754」、「Irgacure784」、「IrgacureOXE01」、「IrgacureOXE02」、「Lucirin TPO」、「Darocure1173」、「Darocure MBF」或LAMBSON公司製造之「Esacure 1001M」、「Esacure KIP150」、「SPEEDCURE BEM」、「SPEEDCURE BMS」、「SPEEDCURE MBP」、「SPEEDCURE PBZ」、「SPEEDCURE ITX」、「SPEEDCURE DETX」、「SPEEDCURE EBD」、「SPEEDCURE MBB」、「SPEEDCURE BP」或日本化藥公司製造之「Kayacure DMBI」、Nihon SiberHegner公司製造(現DKSH公司)之「TAZ-A」、ADEKA公司製造之「ADEKA OPTOMER-SP-152」、「ADEKA OPTOMER-SP-170」、「ADEKA OPTOMER-N-1414」、「ADEKA OPTOMER-N-1606」、「ADEKA OPTOMER-N-1717」、「ADEKA OPTOMER-N-1919」、UCC公司製造之「Cyracure-UVI-6990」、「Cyracure-UVI-6974」或「Cyracure-UVI-6992」、旭電化工業公司製造之「ADEKA OPTOMER-SP-150、SP-152、SP-170、SP-172」或Rhodia製造之「PHOTOINITIATOR2074」、BASF公司製造之「Irgacure-250」、GE Silicone公司製造之「UV-9380C」、 Midori Kagaku公司製造之「DTS-102」等。
關於光聚合起始劑之使用量,相對於聚合性液晶組成物,較佳為0.1~10質量%,尤佳為0.5~5質量%。該等可單獨使用,亦可混合2種以上使用,又,亦可添加增感劑等。
(熱聚合起始劑)
作為熱聚合時所使用之熱聚合起始劑,可使用公知慣用者,例如可使用:過氧化乙醯乙酸二甲基酯、氫過氧化異丙苯、過氧化苯甲醯、過氧化二碳酸雙(4-第三丁基環己基)酯、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化甲基乙基酮、1,1-雙(過氧化第三己基)3,3,5-三甲基環己烷、過氧化對五氫、氫過氧化第三丁基、過氧化二異丙苯、過氧化異丁酯、過氧化二碳酸二(3-甲基-3-甲氧基丁基)酯、1,1-雙(過氧化第三丁基)環己烷等有機過氧化物;2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮(2,4-二甲基戊腈)等偶氮腈化合物;2,2'-偶氮(2-甲基-N-苯基丙脒)二鹽酸鹽等偶氮脒化合物;2,2'偶氮雙{2-甲基-N-[1,1-雙(羥基甲基)-2-羥基乙基]丙醯胺}等偶氮醯胺化合物;2,2'偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)等烷基偶氮化合物等。熱聚合起始劑之含量較佳為0.1~10質量,尤佳為1~6質量%。該等可單獨使用,亦可混合2種以上使用。
(界面活性劑)
本發明中之聚合性液晶組成物為了減少製成光學異向體之情形之膜厚不均,亦可含有至少1種以上之界面活性劑。作為可含有之界面活性劑,可列舉:烷基羧酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基磺酸鹽、氟烷基羧酸鹽、氟烷基磷酸鹽、氟烷基磺酸鹽、聚氧乙烯衍生物、氟烷基環氧乙烷衍生物、聚乙二醇衍生物、烷基銨鹽、氟烷基銨鹽類等,尤佳為含氟界面活性劑。
具體而言,可列舉:「MEGAFAC F-114」、「MEGAFAC F-251」、「MEGAFAC F-281」、「MEGAFAC F-410」、「MEGAFAC F-430」、「MEGAFAC F-444」、「MEGAFAC F-472SF」、「MEGAFAC F-477」、「MEGAFAC F-510」、「MEGAFAC F-511」、「MEGAFAC F-552」、「MEGAFAC F-553」、「MEGAFAC F-554」、「MEGAFAC F-555」、「MEGAFAC F-556」、「MEGAFAC F-557」、「MEGAFAC F-558」、「MEGAFAC F-559」、「MEGAFAC F-560」、「MEGAFAC F-561」、「MEGAFAC F-562」、「MEGAFAC F-563」、「MEGAFAC F-565」、「MEGAFAC F-567」、「MEGAFAC F-568」、「MEGAFAC F-569」、「MEGAFAC F-570」、「MEGAFAC F-571」、「MEGAFAC R-40」、「MEGAFAC R-41」、「MEGAFAC R-43」、「MEGAFAC R-94」、「MEGAFAC RS-72-K」、「MEGAFAC RS-75」、「MEGAFAC RS-76-E」、「MEGAFAC RS-76-NS」、「MEGAFAC RS-90」、「MEGAFAC EXP.TF-1367」、「MEGAFAC EXP.TF1437」、「MEGAFAC EXP.TF1537」、「MEGAFAC EXP.TF-2066」(以上,DIC股份有限公司製造)、「FTERGENT 100」、「FTERGENT 100C」、「FTERGENT 110」、「FTERGENT 150」、「FTERGENT 150CH」、「FTERGENT 100A-K」、「FTERGENT 300」、「FTERGENT 310」、「FTERGENT 320」、「FTERGENT 400SW」、「FTERGENT 251」、「FTERGENT 215M」、「FTERGENT 212M」、「FTERGENT 215M」、「FTERGENT 250」、「FTERGENT 222F」、「FTERGENT 212D」、「FTX-218」、「FTERGENT 209F」、「FTERGENT 245F」、「FTERGENT 208G」、「FTERGENT 240G」、「FTERGENT 212P」、「FTERGENT 220P」、「FTERGENT 228P」、「DFX-18」、「FTERGENT 601AD」、「FTERGENT 602A」、「FTERGENT 650A」、「FTERGENT 750FM」、「FTX-730FM」、「FTERGENT 730FL」、「FTERGENT 710FS」、「FTERGENT 710FM」、「FTERGENT 710FL」、「FTERGENT 750LL」、「FTX-730LS」、「FTERGENT 730LM」、(以上,NEOS股份有限公司製造)、「BYK-300」、「BYK-302」、「BYK-306」、「BYK-307」、「BYK-310」、「BYK-315」、「BYK-320」、「BYK-322」、「BYK-323」、「BYK-325」、「BYK-330」、「BYK-331」「BYK-333」、「BYK-337」、「BYK-340」、「BYK-344」、「BYK-370」、「BYK-375」、「BYK-377」、「BYK-350」「BYK-352」、「BYK-354」、「BYK-355」、「BYK-356」、「BYK-358N」、「BYK-361N」、「BYK-357」、「BYK-390」、「BYK-392」、「BYK-UV3500」、「BYK-UV3510」「BYK-UV3570」、「BYK-Silclean3700」(以上,BYK股份有限公司製造)、「TEGO Rad2100」、「TEGO Rad2011」、「TEGO Rad2200N」、「TEGO Rad2250」、「TEGO Rad2300」、「TEGO Rad2500」、「TEGO Rad2600」、「TEGO Rad2650」、「TEGO Rad2700」、「TEGO Flow300」、「TEGO Flow370」、「TEGO Flow425」、「TEGO Flow ATF2」、「TEGO Flow ZFS460」、「TEGO Glide100」、「TEGO Glide110」、「TEGO Glide130」、「TEGO Glide410」、「TEGO Glide411」、「TEGO Glide415」、「TEGO Glide432」、「TEGO Glide440」、「TEGO Glide450」、「TEGO Glide482」、「TEGO Glide A115」、「TEGO Glide B1484」、「TEGO Glide ZG400」、「TEGO Twin4000」、「TEGO Twin4100」、「TEGO Twin4200」、「TEGO Wet240」、「TEGO Wet250」、「TEGO Wet260」、「TEGO Wet265」、「TEGO Wet270」、「TEGO Wet280」、「TEGO Wet500」、「TEGO Wet505」、「TEGO Wet510」、「TEGO Wet520」、「TEGO Wet KL245」、(以上,Evonik Industry股 份有限公司製造)、「FC-4430」、「FC-4432」(以上,3M Japan股份有限公司製造)、「Unidyne NS」(以上,大金工業股份有限公司製造)、「Surflon S-241」、「Surflon S-242」、「Surflon S-243」、「Surflon S-420」、「Surflon S-611」、「Surflon S-651」、「Surflon S-386」(以上,AGC Seimi Chemical股份有限公司製造)、「DISPARLON OX-880EF」、「DISPARLON OX-881」、「DISPARLON OX-883」、「DISPARLON OX-77EF」、「DISPARLON OX-710」、「DISPARLON 1922」、「DISPARLON 1927」、「DISPARLON 1958」、「DISPARLON P-410EF」、「DISPARLON P-420」、「DISPARLON P-425」、「DISPARLON PD-7」、「DISPARLON 1970」、「DISPARLON 230」、「DISPARLON LF-1980」、「DISPARLON LF-1982」、「DISPARLON LF-1983」、「DISPARLON LF-1084」、「DISPARLON LF-1985」、「DISPARLON LHP-90」、「DISPARLON LHP-91」、「DISPARLON LHP-95」、「DISPARLON LHP-96」、「DISPARLON OX-715」、「DISPARLON 1930N」、「DISPARLON 1931」、「DISPARLON 1933」、「DISPARLON 1934」、「DISPARLON 1711EF」、「DISPARLON 1751N」、「DISPARLON 1761」、「DISPARLON LS-009」、「DISPARLON LS-001」、「DISPARLON LS-050」(以上,楠本化成股份有限公司製造)、「PF-151N」、「PF-636」、「PF-6320」、「PF-656」、「PF-6520」、「PF-652-NF」、「PF-3320」(以上,OMNOVASOLUTIONS公司製造)、「Polyflow No.7」、「Polyflow No.50E」、「Polyflow No.50EHF」、「Polyflow No.54N」、「Polyflow No.75」、「Polyflow No.77」、「Polyflow No.85」、「Polyflow No.85HF」、「Polyflow No.90」、「Polyflow No.90D-50」、「Polyflow No.95」、「Polyflow No.99C」、「Polyflow KL-400K」、「Polyflow KL-400HF」、「Polyflow KL-401」、「Polyflow KL-402」、「Polyflow KL-403」、「Polyflow KL-404」、「Polyflow KL-100」、「Polyflow LE-604」、「Polyflow KL-700」、「Flowlen AC-300」「Flowlen AC-303」、「Flowlen AC-324」、「Flowlen AC-326F」、「Flowlen AC-530」、「Flowlen AC-903」、「Flowlen AC-903HF」、「Flowlen AC-1160」、「Flowlen AC-1190」、「Flowlen AC-2000」、「Flowlen AC-2300C」、「Flowlen AO-82」、「Flowlen AO-98」、「Flowlen AO-108」(以上,共榮社化學股份有限公司製造)、「L-7001」、「L-7002」、「8032ADDITIVE」、「57ADDTIVE」、「L-7064」、「FZ-2110」、「FZ-2105」、「67ADDTIVE」、「8616ADDTIVE」(以上,TORAY Dow Silicone股份有限公司製造)等例。
關於界面活性劑之添加量,相對於聚合性液晶組成物,較佳為0.01~2質量%,更佳為0.05~0.5質量%。
又,藉由使用上述界面活性劑,而於將本發明之聚合性液晶組成物製成光學異向體之情形時,亦可有效地減少空氣界面之傾斜角。
本發明中之聚合性液晶組成物具有如下效果:有效地減少製成光學異向體時空氣界面之傾斜角,除上述界面活性劑以外,亦可含有具有下述通式(5)所表示之重複單元的重量平均分子量為100以上之化合物。
式中,R11、R12、R13及R14分別獨立地表示氫原子、鹵素原子或碳原子數1~20之烴基,該烴基中之氫原子亦可經1個以上之鹵素原子取代。
作為通式(5)所表示之較佳化合物,例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、石蠟、液態石蠟、氯化聚丙烯、氯化石蠟、氯化液態石蠟等。
通式(5)所表示之化合物較佳為於“將聚合性化合物混合於有機溶劑並進行加熱攪拌而製備聚合性溶液”之步驟中進行添加,亦可於其後之於“聚合性溶液混合光聚合起始劑”之步驟中進行添加,亦可於兩步驟中進行添加。
關於通式(5)所表示之化合物之添加量,相對於聚合性液晶組成物溶液,較佳為0.01~1質量%,更佳為0.05~0.5質量%。
關於本發明中之聚合性液晶組成物溶液,為了更為提高製成光學異向體時與基材之密合性,亦較佳為添加鏈轉移劑。作為鏈轉移劑,較佳為硫醇化合物,更佳為單硫醇、二硫醇、三硫醇、四硫醇化合物,進而較佳為三硫醇化合物。具體而言,較佳為下述通式(6-1)~(6-12)所表示之化合物。
式中,R65表示碳原子數2~18之烷基,該烷基可為直鏈, 亦可為支鏈,該烷基中之1個以上之亞甲基可以氧原子及硫原子不相互直接鍵結之方式經氧原子、硫原子、-CO-、-OCO-、-COO-或-CH=CH-取代,R66表示碳原子數2~18之伸烷基,該伸烷基中之1個以上之亞甲基可以氧原子及硫原子不相互直接鍵結之方式經氧原子、硫黃原子、-CO-、-OCO-、-COO-、或-CH=CH-取代。
鏈轉移劑較佳為於“將聚合性液晶化合物混合於有機溶劑並進行加熱攪拌而製備聚合性溶液”之步驟中進行添加,亦可於其後之於“聚合性溶液混合聚合起始劑”之步驟中進行添加,亦可於兩步驟中進行添加。
關於鏈轉移劑之添加量,相對於聚合性液晶組成物,較佳為0.5~10質量%,更佳為1.0~5.0質量%。
為了進一步調整物性,亦可視需要添加沒有液晶性之聚合性化合物等。
沒有液晶性之聚合性化合物意指可藉由光聚合或熱聚合而進行聚合之反應性單體等。例如,意指不具有呈現液晶之棒狀之分子結構(如於聯苯基或聯苯基.環己基等末端帶有烷基、氰基、氟等之分子結構)之單體等。具體而言,可列舉:分子結構中含有丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、環氧基、富馬酸酯基、桂皮醯基等聚合性基之單體等,但並不限定於該等。作為沒有液晶性之聚合性化合物,較佳為添加「末端含丙烯酸酯基之聚合性基」的單體。
作為本發明所使用之包含丙烯酸酯基之聚合性基之單體的具體例,可列舉:丙烯酸3,5,5-三甲基己酯、丙烯酸2-己酯、丙烯酸丁氧 基乙酯、丙烯酸異硬脂酯、丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸2-2-乙氧基乙氧基乙酯、二乙二醇2-乙基己基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化雙酚二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、表氯醇改質甘油三丙烯酸酯、環氧乙烷改質甘油三丙烯酸酯、環氧丙烷改質甘油三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、環氧乙烷改質磷酸三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、己內酯改質三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、環氧乙烷改質三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、環氧丙烷改質三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化異三聚氰酸三丙烯酸酯、ε-己內酯改質三-(2-丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、己內酯改質二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇羥基五丙烯酸酯、烷基改質二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、烷基改質二新戊四醇三丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、新戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯,但並不限定於該等。沒有液晶性之聚合性化合物較佳為於“將聚合性化合物混合於有機溶劑並進行加熱攪拌而製備聚合性溶液”之步驟中進行添加,沒有聚合性之液晶化合物等亦可於其後之於“聚合性溶液混合聚合起始劑”之步驟中進行添加,亦可於兩步驟中進行添加。關於該等化合物之添加量,相對於聚合性液晶組成物,較佳為20質量%以下,更佳為10質量%以下,進而更佳為5質量%以下。
又,亦可與沒有液晶性之聚合性化合物同樣地,視需要添加沒有聚合性之液晶化合物。
於本發明之聚合性混合物、或聚合性組成物中,可視目的添加不會使 液晶之配向能力明顯降低之程度的其他添加劑,例如,觸變劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗氧化劑、表面處理劑等添加劑。
(光學異向體)
將本發明中之聚合性液晶組成物塗佈於具有配向功能之基材上,使本發明之聚合性液晶組成物中之液晶分子於保持層列相、向列相之狀態下均勻地配向並進行聚合,藉此獲得本發明之光學異向體。
本發明中之相位差層若為改善因液晶分子所具有之雙折射特性之影響導致之視角相依性者,則無特別限制,可應用各種配向模式。例如,可應用正型A板、負型A板、正型C板、負型C板、雙軸性板、正型O板、負型O板等配向模式。其中,較佳為使用正型A板、正型C板及/或雙軸性板。進而,更佳為使用正型A板及/或正型C板、或雙軸性板,尤佳為積層正型A板及正型C板。
此處,所謂正型A板,意指使折射率橢球之尋常波折射率小於非尋常波折射率之聚合性液晶組成物以使其顯現非尋常波折射率之主軸(c軸)水平配向於基板之方式進行聚合而成的光學異向體,且液晶原基或液晶原性支持基之c軸呈水平配向。或者,於另一態樣中,所謂正型A板,意指藉由延伸而顯現面內單軸性之延伸膜。亦可使用將環狀烯烴系樹脂或改質聚碳酸酯系樹脂等固有雙折射率為正之透明樹脂於特定條件下進行延伸而成之延伸膜。又,所謂正型C板,意指使具有與上述相同之折射率橢球之聚合性液晶組成物垂直配向並進行聚合而成之光學異向體,且液晶原基或液晶原性支持基之c軸呈垂直配向。
所謂負型A板,意指使折射率橢球之尋常波折射率大於非尋常波折射 率之聚合性液晶組成物以使其c軸水平配向於基板之方式進行聚合而成的光學異向體,且液晶原基或液晶原性支持基之c軸呈水平配向。又,所謂負型C板,意指使具有與上述相同之折射率橢球之聚合性液晶組成物垂直配向並進行聚合而成之光學異向體,且液晶原基或液晶原性支持基之c軸呈垂直配向。
又,所謂雙軸性板,係指使聚合性液晶組成物配向後進行聚合而成之光學異向體具有3個主折射率全部不同之折射率橢球。其具體態樣涉及許多方面,但係指聚合性液晶組成物中之液晶原基或液晶原性支持基之配向狀態顯示雙軸性之相位差層。
所謂正型O板,意指使用折射率橢球之尋常波折射率小於非尋常波折射率之聚合性液晶組成物,使該聚合性液晶組成物於其c軸相對於基板之傾斜角自基板界面向空氣界面變化之狀態下進行聚合而成的光學異向體。即,指液晶原基或液晶原性支持基之c軸之傾斜角自基板界面向空氣界面連續變化之相位差層。又,所謂負型O板,意指使用折射率橢球之尋常波折射率大於非尋常波折射率之聚合性液晶組成物,使該聚合性液晶組成物於其c軸相對於基板之傾斜角自基板界面向空氣界面變化之狀態下進行聚合而成的光學異向體。即,指液晶原基或液晶原性支持基之c軸之傾斜角自基板界面向空氣界面變化之相位差層。
於作為本發明之一實施形態之液晶單元中,較佳為使用正型A板作為第1相位差層。此處,關於正型A板,於將相位差層之面內遲相軸(slow axis)方向之折射率設為nx,將相位差層之面內進相軸(fast axis)方向之折射率設為ny,將相位差層之厚度方向之折射率設為nz時,成為「nx >ny=nz」之關係。作為正型A板,較佳為波長550nm下之面內相位差值處於10~300nm之範圍者。又,厚度方向相位差值並無特別限定。Nz係數較佳為0.9~1.1之範圍。
又,作為第2相位差層,較佳為使用具有正之折射率異向性之所謂正型C板。又,亦可於正型A板上積層正型C板。
此處,正型C板係於將相位差層之面內方向之折射率設為nx、ny,將相位差層之厚度方向之折射率設為nz時,成為「nx=ny<nz」之關係之相位差層。正型C板之厚度方向相位差值較佳為10~300nm之範圍。又,亦可將正型C板用作第1相位差層,將正型A板用作第2相位差層。
進而,作為相位差層,亦較佳為使用3個主折射率全部不同之具有折射率異向性的所謂雙軸性板。
此處,雙軸性板係於將相位差層之面內遲相軸方向之折射率設為nx,將相位差層之面內進相軸方向之折射率設為ny,將相位差層之厚度方向之折射率設為nz時,成為「nx>nz>ny」、或「nz>nx>ny」之關係之相位差層。為雙軸性板之時,較佳為波長550nm下之面內相位差值處於10~300nm之範圍。厚度方向相位差值並無特別限定,較佳為0~300nm之範圍。Nz係數較佳為0.1~1.0之範圍。
再者,厚度方向之折射率異向性係由式(2)所定義之厚度方向相位差值Rth表示。關於厚度方向相位差值Rth,可使用面內相位差值R0、以遲相軸為傾斜軸傾斜50°而測得之相位差值R50、膜之厚度d、膜之平均折射率n0,根據式(1)與下式(4)~(7),藉由數值計算而求出nx、ny、nz,將該等代入式(2)而算出。又,Nz係數可根據式(3)算出。以 下,於本說明書之其他記載相同。
R0=(nx-ny)×d (1)
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (2)
Nz係數=(nx-nz)/(nx-ny) (3)
R50=(nx-ny')×d/cos(Φ) (4)
(nx+ny+nz)/3=n0 (5)
此處,Φ=sin-1[sin(50°)/n0] (6)
ny'=ny×nz/[ny2×sin2(Φ)+nz2×cos2(Φ)]1/2 (7)
市售之相位差測定裝置大多為於裝置內自動進行此處所示之數值計算,並自動表示面內相位差值R0或厚度方向相位差值Rth等者。作為此種測定裝置,例如可列舉:RETS-100(大塚化學公司製造)。
本發明之液晶顯示裝置係於一對基板間具有相位差層者,亦可進而於基板之外側具有相位差層。作為該基板之外側之相位差層,若為改善因液晶分子所具有之雙折射特性之影響引起之視角相依性者,則無特別限制,可應用各種配向模式。例如可應用正型A板、負型A板、正型C板、負型C板、雙軸性板、正型O板、負型O板等配向模式。其中,較佳為使用正型A板、正型C板及/或雙軸性板。更佳為進而使用正型A板及/或正型C板。作為正型A板,可使用使聚合性液晶組成物水平配向而成者或延伸膜。作為正型C板,可使用使聚合性液晶組成物垂直配向而成者或延伸膜。
(基材)
本發明中之光學異向體所使用之基材係液晶元件、顯示器、光學零件或光學膜通常使用之基材,若為具有可承受塗佈本發明之聚合性組成物溶液後乾燥時的加熱之耐熱性之材料,則無特別限制。作為此種基材,可列舉:玻璃基材、金屬基材、陶瓷基材或塑膠基材等有機材料。尤其是於基材為有機材料之情形時,可列舉:纖維素衍生物、聚烯烴、聚酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚芳酯、聚醚碸、聚醯亞胺、聚苯硫醚、聚苯醚、尼龍或聚苯乙烯等。其中,較佳為聚酯、聚苯乙烯、聚烯烴、纖維素衍生物、聚芳酯、聚碳酸酯等塑膠基材。作為基材之形狀,除平板外,亦可為具有曲面者。該等基材亦可視需要而具有電極層、抗反射功能、反射功能。
為了提高本發明之聚合性液晶組成物之塗佈性或接著性,亦可進行該等基材之表面處理。作為表面處理,可列舉:臭氧處理、電漿處理、電暈處理、矽烷偶合處理等。
(塗佈)
作為用以獲得本發明中之光學異向體之塗佈法,可進行敷料器法(applicator method)、棒式塗佈法、旋轉塗佈法、輥塗法、直接凹版塗佈法、反向凹版塗佈法、柔性塗佈法、噴墨法、模嘴塗佈法、覆塗法、浸漬塗佈法、狹縫式塗佈法等公知慣用之方法。將聚合性液晶組成物塗佈後使之乾燥。
(聚合步驟)
關於本發明中之聚合性液晶組成物之聚合操作,係於聚合性液晶組成物中之液晶化合物水平配向、垂直配向、或混合配向、或者膽固醇狀配向 (平面配向)於基材之狀態下通常藉由紫外線等光之照射、或加熱而進行。於利用光照射進行聚合之情形時,具體而言,較佳為照射390nm以下之紫外光,最佳為照射250~370nm之波長之光。其中,亦有如下情況:當因390nm以下之紫外光而導致聚合性組成物分解等時,利用390nm以上之紫外光進行聚合處理較佳。該光較佳為擴散光且未偏光之光。
(聚合方法)
作為使本發明中之聚合性液晶組成物進行聚合之方法,可列舉:照射活性能量線之方法或熱聚合法等,就於室溫進行反應而言,較佳為照射活性能量線之方法,其中,就操作簡單而言,較佳為照射紫外線等光之方法。關於照射時之溫度,設為本發明之聚合性液晶組成物可保持液晶相之溫度,為了避免引起聚合性液晶組成物之熱聚合,較佳為儘可能設為50℃以下。再者,液晶組成物通常於升溫過程中,自C(固相)-N(向列相)轉移溫度(以下,簡稱為C-N轉移溫度)至N-I轉移溫度範圍內顯示液晶相。另一方面,於降溫過程中,為了取得熱力學非平衡狀態,有即便於C-N轉移溫度以下亦未凝固而保持液晶狀態之情形。將該狀態稱為過冷卻狀態。本發明中,亦將處於過冷卻狀態之液晶組成物設為保持液晶相之狀態所包含者。具體而言,較佳為照射390nm以下之紫外光,最佳為照射250~370nm之波長之光。其中,亦有如下情況:當因390nm以下之紫外光而導致聚合性組成物分解等時,利用390nm以上之紫外光進行聚合處理者較佳。該光較佳為擴散光且未偏光之光。紫外線照射強度較佳為0.05kW/m2~10kW/m2之範圍。尤佳為0.2kW/m2~2kW/m2之範圍。於紫外線強度未達0.05kW/m2之情形時,為了使聚合結束會耗費大量時間。另一方面, 若為超過2kW/m2之強度,則有聚合性液晶組成物中之液晶分子光分解之傾向,或者有如下可能性:產生大量聚合熱而聚合中之溫度上升,從而聚合性液晶之等級參數變化,而聚合後之塗膜之延遲產生異常。
又,為了促進塗膜之聚合反應之進行,亦可對利用活性能量線照射之聚合硬化後之塗膜進行加熱硬化處理。較佳為於200℃以上之高溫將塗膜進行加熱硬化。
使用掩膜(mask),利用紫外線照射僅使特定部分聚合後,施加電場、磁場或溫度等而使該未聚合部分之配向狀態變化,其後,若使該未聚合部分聚合,則亦可獲得擁有「具不同配向方向」之複數個區域的光學異向體。
又,使用掩膜,利用紫外線照射僅使特定部分聚合時,事先向未聚合狀態之聚合性液晶組成物施加電場、磁場或溫度等而限制配向,保持該狀態不變並且自掩膜上方照射光而使之聚合,藉此亦可獲得擁有「具不同配向方向」之複數個區域的光學異向體。
使本發明中之聚合性液晶組成物聚合而獲得之光學異向體可自基板剝離而以單獨體用作光學異向體,亦可不自基板剝離而直接用作光學異向體。尤其是因難以污染其他構件,故而於用作被積層基板、或貼合於其他基板而使用時有用。
(配向處理)
又,於上述基材,為了於塗佈乾燥本發明之聚合性組成物溶液時聚合性組成物進行配向,亦可設置配向膜。作為配向處理,可列舉:延伸處理、摩擦處理、偏光紫外可見光照射處理、離子束處理、朝基材斜向蒸鍍SiO2之處理等。於使用配向膜之情形時,配向膜可使用公知慣用者。作為此種 配向膜,可列舉:聚醯亞胺、聚矽氧烷、聚醯胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚芳酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚碸、環氧樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、香豆素化合物、查耳酮化合物、肉桂酸酯化合物、俘精酸酐(fulgide)化合物、蒽醌化合物、偶氮化合物、芳基乙烯化合物等化合物。藉由摩擦而進行配向處理之化合物較佳為藉由在配向處理或配向處理後加入加熱步驟而促進材料之結晶化者。較佳為於進行摩擦以外之配向處理之化合物中使用光配向材料。
(彩色濾光片)
本發明之液晶顯示裝置亦可具有彩色濾光片。彩色濾光片係由黑色矩陣及至少RGB三色像素部所構成。彩色濾光片層之形成亦可使用任意方法。作為一例,可反覆進行所需次數之「將含有顏料載體與分散於其中之彩色顏料之彩色著色組成物進行塗佈而製成特定圖案,使之硬化,藉此獲得著色像素」之步驟,而形成彩色濾光片層。作為彩色著色組成物所含之顏料,可使用有機顏料及/或無機顏料。彩色著色組成物可含有1種有機或無機顏料,亦可含有複數種有機顏料及/或無機顏料。顏料較佳為顯色性較高且耐熱性、尤其是耐熱分解性較高,通常使用有機顏料。以下,以色指數號碼表示可用於彩色著色組成物之有機顏料之具體例。
作為紅色著色組成物之有機顏料,例如可使用C.I.Pigment Red 7、14、41、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、81:4、146、168、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、246、254、255、264、270、272及279等紅色顏料。作為紅色著色組成物之有機顏料,亦可使用紅色顏料與黃色顏料之混合物。
作為該黃色顏料,例如可使用C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、198、213及214等。
作為綠色著色組成物之有機顏料,例如可使用C.I.Pigment Green 7、10、36及37等綠色顏料。作為綠色著色組成物之有機顏料,亦可使用綠色顏料與黃色顏料之混合物。作為該黃色顏料,例如可使用與關於紅色著色組成物所例示者相同者。
作為藍色著色組成物之有機顏料,例如可使用C.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60及64等藍色顏料。作為藍色著色組成物之有機顏料,亦可使用藍色顏料與紫色顏料之混合物。作為該紫色顏料,例如可使用C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42或50。
作為無機顏料,例如可使用黃鉛、鋅黃、鐵丹(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、鐵藍、氧化鉻綠、及鈷綠等金屬氧化物粉、金屬硫化物粉、或金屬粉等。關於無機顏料,例如為了一面使彩度與亮度平衡,一面達成良好之塗佈性、感度及顯影性等,而可與有機顏料組合使用。
彩色著色組成物亦可進而含有顏料以外之著色成分。例如, 只要著色組成物可達成充分之耐熱性,則亦可含有染料。於該情形時,可用染料調色。
上述之彩色著色組成物所含之顏料載體係由樹脂、其前驅物或該等之混合物所構成。作為樹脂,包含熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及感光性樹脂,其前驅物包含藉由放射線照射進行硬化,而產生樹脂之多官能單體或低聚物。該等可單獨使用或混合2種以上使用。於藉由對彩色著色組成物照射紫外線等光而使之硬化之情形時,亦可向彩色著色組成物添加例如光聚合起始劑,進而視情形添加増感劑等。又,彩色著色組成物亦可進而含有多官能硫醇等鏈轉移劑。彩色著色組成物例如可藉由使用三輥輥磨機、二輥輥磨機、砂磨機、捏合機及磨碎機等分散裝置,使1種以上之顏料與視需要之上述光聚合起始劑一起微細地分散於顏料載體及有機溶劑中而進行製造。含2種以上之顏料之著色組成物亦可藉由製備含有不同顏料之分散體並將該等分散體進行混合而製造。
於使顏料分散於顏料載體及有機溶劑中時,可使用樹脂型顏料分散劑、界面活性劑及顏料衍生物等分散助劑。分散助劑係使顏料之分散性提高,抑制分散後之顏料之再凝集。因此,於使用利用分散助劑而使顏料分散於顏料載體及有機溶劑中而成之著色組成物的情形時,可獲得透明性優異之彩色濾光片。
分散助劑於著色組成物中,相對於顏料100重量份,例如較佳為0.1至40重量份,更佳為以0.1至30重量份之量使用。
樹脂型顏料分散劑含有:具有吸附於顏料之性質之顏料親和性部位、及與顏料載體有相溶性之部位。樹脂型顏料分散劑係吸附於顏料 而使顏料向顏料載體之分散性穩定化。作為樹脂型顏料分散劑,例如可使用聚胺酯(polyurethane)、聚丙烯酸酯等多羧酸酯;不飽和聚醯胺、多羧酸、多羧酸胺鹽、多羧酸局部胺鹽、多羧酸銨鹽、多羧酸烷基胺鹽、聚矽氧烷、長鏈聚胺基醯胺磷酸鹽及含羥基之多羧酸酯、該等之改質物、藉由聚(低級伸烷基亞胺)與具有游離羧基之聚酯之反應而形成之醯胺及其鹽等油性分散劑;丙烯酸-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、聚乙烯醇及聚乙烯吡咯啶酮等水溶性樹脂或水溶性高分子化合物;聚酯類、改質聚丙烯酸酯類、環氧乙烷/環氧丙烷加成化合物、磷酸酯類、或包含該等2種以上之混合物。
又,亦可於彩色濾光片層之表面設置塗佈有保護層之平坦化層。又,設置彩色濾光片層之位置並無特別限定,例如亦可於電極與相位差層之間、透明性基板與相位差層之間、透明性基板與配向膜之間等所需之位置設置彩色濾光片層。
(配向膜)
本發明之液晶顯示裝置為了使液晶組成物配向於第一基板與第二基板上之與液晶組成物接觸之面,而亦可具有配向膜。
作為配向膜材料,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、及丁烷四羧酸酐或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的聚醯亞胺配向膜。該情形時之配向賦予方法通常使用摩擦,但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,可使用化合物中含有查耳酮、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,配向膜可使用摩擦亦可使用光配向技術。
配向膜係通常藉由旋轉塗佈法等方法於基板上塗佈上述配向膜材料而形成樹脂膜,但亦可使用單軸延伸法、朗繆爾-布羅傑特(Langmuir-Blodgett)法等。
又,亦可使用使聚合性液晶組成物於水平配向之狀態下進行聚合而成之光學異向體(正型A板)來作為配向膜材料。將該情形之液晶顯示裝置之一例示於圖3,但並不限定於上述構成。
(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使用遮罩之方法等。
將本液晶顯示裝置與背光裝置組合而用於液晶電視、電腦之螢幕、行動電話、智慧型手機之顯示器、或筆記型個人電腦、行動資訊終端、數位標牌等各種用途。作為背光裝置,有冷陰極管型背光裝置、使用利用有無 機材料之發光二極體或有機EL元件的二波長波峰之模擬白色背光裝置與三波長波峰之背光裝置等。
(背光裝置)
背光裝置之構成並無特別限制。可使用導光板方式及直下型方式中之任一種。導光板方式之背光裝置部具備光源及導光板,直下型方式之背光裝置部具備光源及擴散板。所使用之光源亦無特別限制,可使用電燈泡、發光二極體(LED)、電致發光面板(ELP)、1根或複數根之冷陰極管(CCFL)及熱陰極螢光燈(HCFL)等中之任一者。
又,背光裝置可為了提高光之利用效率而使用反射板、亮度提高膜等構件。進而,形成液晶顯示裝置時,除上述構件以外,例如可適當配置1層或2層以上之擴散板、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列板、光擴散板等零件。
(偏光層)
本發明之液晶顯示裝置亦可具有偏光層。偏光層係具有將自然光轉換為直線偏光之功能之構件。上述偏光層只要為具有偏光功能之膜即可,例如可列舉:使碘或二色性色素吸附於聚乙烯醇系膜並進行延伸而成之膜、延伸聚乙烯醇系膜並吸附碘或二色性染料、或者二色性色素而成之膜、將含有二色性染料之水溶液塗佈於基板上而形成偏光層之膜、線柵偏光元件等。
作為聚乙烯醇系樹脂,可使用使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而成者,作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除作為乙酸乙烯酯之均聚物之聚乙酸乙烯酯外,例示有乙酸乙烯酯與可與其共聚合之其他單體之共聚物等。作為 可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體,例如可列舉:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。將聚乙烯醇系樹脂進行製膜之方法並無特別限定,可利用公知之方法進行製膜。聚乙烯醇系坯膜之厚度並無特別限定,例如為10~150μm左右。
於使用碘作為二色性色素之情形時,通常採用如下方法:將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有碘及碘化鉀之水溶液而進行染色。於使用二色性染料作為二色性色素之情形時,通常採用如下方法:將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含水溶性二色性染料之水溶液而進行染色。
於將含有二色性染料之水溶液塗佈於基板上而形成偏光層之膜時,作為所塗佈之二色性色素之例,根據所使用之基材之種類而不同,可列舉:直接染料、酸性染料等水溶性染料及該等之胺鹽及分散染料、油溶性顏料等水不溶性色素等。該等色素通常溶解於水及有機溶劑中,視情形添加界面活性劑而塗佈於經摩擦、電暈處理之基材。有機溶劑根據基材之耐溶劑性而不同,通常可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇等醇類;甲基溶纖素、乙基溶纖素等溶纖素類;丙酮、甲基乙基酮等酮類;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺類;苯、甲苯等芳香族有機溶劑。色素之塗佈量根據色素之偏光性能而不同,通常為0.05~1.0g/m2,較佳為0.1~0.8g/m2。作為將色素液塗佈於基材之方法,可列舉:棒式塗佈、噴塗、輥式塗佈、凹版塗佈等各種塗佈方法。
於使用線柵偏光元件之情形時,較佳為使用由Al、Cu、Ag、Cu、Ni、Cr、及Si等導電材料所形成者。
又,偏光層亦可進而視需要而具備成為保護膜之膜。作為上述保護膜, 例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、降莰烯系聚合物等聚烯烴膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚甲基丙烯酸酯膜、聚丙烯酸酯膜、纖維素酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚碳酸酯膜、聚碸膜、聚醚碸膜、聚醚酮膜、聚苯硫醚膜及聚苯醚膜等。
於本發明之一實施形態中,亦可設置內嵌型偏光層(即,於液晶單元內設置偏光層)。將該情形之液晶顯示裝置之一例示於圖4~圖9,但並不限定於上述構成。
(黏著劑層)
於具有上述偏光層之光學構件,為了與液晶單元進行貼合,亦可設置黏著劑層。為了與液晶單元以外之其他構件進行貼合,亦可設為黏著劑層。形成黏著劑層之黏著劑並無特別限制,例如可適當選擇使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等聚合物為基礎聚合物者。尤其是可較佳地使用如丙烯酸系黏著劑之光學透明性優異,顯現適當之潤濕性、凝集性、及接著性等黏著特性,且耐候性或耐熱性等優異者。又,除上述以外,就防止由吸濕引起之發泡現象或剝離現象、防止由熱膨脹差等引起之光學特性之降低或液晶單元之彎曲、進而形成高品質且耐久性優異之液晶顯示裝置之等方面而言,較佳為吸濕率較低且耐熱性優異之黏著層。又,就偏光板之固定與貼合之作業性(二次加工(rework)性)之觀點而言,黏著劑層之黏著力較佳為1N/25mm以上,更佳為5N/25mm以上。再者,上限並無特別限制。黏著劑層例如亦可含有天然物或合成物之樹脂類、尤其是黏著性賦予樹脂、或由玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉、其他無機粉末等所構成之填充劑或顏料、著色劑、抗氧 化劑等添加於黏著劑層之添加劑。又,亦可為含有微粒子而顯示光擴散性之黏著劑層等。黏著劑層亦可製為不同組成或種類等之重疊層並設置於偏光板或光學構件之單面或兩面。又,於設置於兩面之情形時,亦可於偏光板或光學構件之正面及背面設置不同組成或種類或厚度等之黏著劑層。關於黏著劑層之厚度,係視使用目的或接著力等而適當決定,通常為1~500μm,較佳為5~200μm,尤佳為10~100μm。
(液晶顯示裝置)
液晶顯示裝置係於玻璃等透光性基板之間封入有液晶物質之顯示元件。關於液晶顯示裝置,係藉由源自未圖示之顯示控制裝置之電氣控制而使液晶物質之分子配向變化,藉此使藉由配置於液晶單元之背面側之偏光板而偏光之背光裝置之光的偏光狀態變化,控制穿透配置於液晶單元之視認側之偏光板之光量,藉此顯示圖像。本實施形態之液晶顯示裝置係使具有負之介電異向性之棒狀液晶分子配向。本發明之液晶單元之特徵在於:在“被一對透光性基板夾持”之內側具備相位差層,即具有「內嵌型相位差層」。
配置於液晶單元之內側之相位差層係使用使聚合性液晶組成物於配向狀態下聚合而成之光學異向體。又,圖1所示之液晶顯示裝置只不過為1例配置例,作為設置相位差層之位置,並不限定於上述情況。例如,亦可於電極與背面側之配向膜之間等所需之位置設置相位差層(圖10)。
再者,於本說明書中,存在於通式中之環結構、連結基、取代基等係設為於各通式中分別獨立者。
[實施例]
以下,列舉實施例而對本發明之最佳形態之一部分進行詳述,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%」。
實施例中,測定之特性係如下所述。
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)
γ1:25℃下之旋轉黏度(mPa.s)
dgap:單元之第一基板與第二基板之間隙(μm)
VHR:70℃下之電壓保持率(%)
(將於單元厚3.5μm之單元中注入液晶組成物,並於施加5V、幀時間(frame time)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之比以%表示的值)
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,利用MTR-1(Toyo Corporation股份有限公司製造)於施加20V、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於顯示區域內顯示特定之固定圖案1000小 時後,利用目視以下述4個等級對進行整個畫面均勻之顯示時之固定圖案之殘像之等級進行評價。
◎無殘像
○有極少殘像,但為可容許之等級
△有殘像且為無法容許之等級
×有殘像且相當惡劣
再者,於實施例中關於化合物之記載,使用下述縮寫。
(環結構)
(側鏈結構及連結結構)
[聚合性液晶組成物之製備]
將相位差層所使用之本發明之聚合性液晶組成物以下述方式進行製備。
(聚合性液晶組成物1之製備)
使用具有攪拌螺旋漿之攪拌裝置,於攪拌速度為500rpm、溶液溫度為60℃之條件下,將化合物(A1)34份、化合物(A2)10份、化合物(B1)28份、化合物(B2)28份、化合物(E1)0.1份、化合物(H1)0.2份、作為有機溶劑之丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)(D1)300份、化合物(F1)3份攪拌1小時。使用0.2μm(PTFE,膜厚:60μm)之膜濾器,將過濾壓力調節為0.20MPa而進行過濾,獲得本發明之聚合性液晶組成物1。
(聚合性液晶組成物2~8及比較聚合性液晶組成物1~6之製備)
以與聚合性液晶組成物1之製備相同之方式製備表2~表3所示之化合物,而獲得本發明之聚合性液晶組成物2~8、及比較聚合性液晶組成物1~6。
三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(C1)
丙烯酸苯氧基乙酯(C2)
丙二醇單甲醚乙酸酯(D1)
對甲氧基苯酚(E1)
Irgacure907(F1)
DTZ-102(G1)
聚丙烯(重量平均分子量(Mw):1275)(H1)
F-556(H2)
(相位差層用光配向劑組成物1之製備)
與日本特開2013-33248之實施例1及實施例2所記載之方法同樣地,合成下述式(J)所表示之化合物(單體)。
將2.0g之單體(J)、16.8mg之偶氮二異丁腈及20.2mL之 四氫呋喃混合於燒瓶內,於氮氣環境下,於60℃攪拌8小時後,添加所使用之單體之5倍量(相對於單體1g為5mL)之己烷,使反應混合物析出,藉由傾析法而將上清液去除。將反應混合物再次溶解於所使用之單體之3倍量(相對於單體1g為3mL)之四氫呋喃,添加所使用之單體之5倍量(相對於單體1g為5mL)之己烷,使反應混合物析出,藉由傾析法而將上清液去除。進而將依序進行在四氫呋喃之再溶解、利用己烷之析出、傾析法之操作進行3次後,將所獲得之反應混合物於遮光下且於20℃進行減壓乾燥而獲得1.71g之下述式(K)所表示之聚合物。
式(K)之聚合物之重量平均分子量Mw為50,352。將光配向劑(K)2質量份與PGME 98質量份之混合物於室溫下攪拌10分鐘。使用1μm之膜濾器而將上述聚合物均勻地溶解於上述各溶劑而成之各聚合物溶液進行過濾,而獲得相位差層用光配向劑組成物1。
(利用延伸膜之相位差層)
使用ZEONEX FILM(日本ZEON公司製造)之COP膜。
(實施例1~4)
將彩色濾光片層(4)安裝於第一透光性基板(3)後,形成相位差膜用配向膜(6)。利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物5塗佈於相位差膜用配向膜(6),於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射 500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型C板之第1相位差層(7)。於該第1相位差層(7)形成相位差膜用配向膜(8)。對相位差膜用配向膜(8)進行弱摩擦處理後,利用旋轉塗佈機塗佈聚合性液晶組成物1,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型A板之第2相位差層(9)。將透明電極層(13)、及像素電極層(14)安裝於第二透光性基板(15)後,形成配向膜(12),並且進行弱摩擦處理。將以下之液晶組成物注入第2相位差層(9)、配向膜層(12)之間之液晶層(11),而製作實施例1之IPS模式之液晶顯示裝置。將實施例1之液晶顯示裝置示於圖11。
又,使用以下所示之聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製作實施例2~4之液晶顯示裝置。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
可知液晶組成物1具有作為TV用液晶組成物實用之75.5℃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1~4之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦未發現殘像之產生。
(實施例5~12)
使用以下所示之液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製作實施例5~12之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例5~12之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例13~24)
使用以下所示之液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式,製作實施例13~24之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例13~24之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例25~28)
將彩色濾光片層(4)安裝於第一透光性基板(3)後,形成相位差膜用配向膜(6)。利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物5塗佈於相位差膜用配向膜,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型C板之第1相位差層(7)。形成該相位差層上之相位差膜用配向膜(8),進行弱摩擦處理。於該相位差膜用配向膜上利用旋轉塗佈機塗佈聚合性液晶組成物1,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型A板之第 2相位差層(9)。於第2相位差層(9)形成配向膜(10)後,進行弱摩擦處理。將透明電極層(13)、像素電極層(14)安裝於第二透光性基板(15)後,形成配向膜(12),之後進行弱摩擦處理。將實施例1中所使用之液晶組成物1注入配向膜層(10)、(12)之間之液晶層(11),而製作實施例25之IPS模式之液晶顯示裝置。將實施例25之液晶顯示裝置示於圖12。
又,使用以下所示之聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例25相同之方式製作實施例26~28之液晶顯示裝置。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例25~28之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像。
(實施例29~40)
將彩色濾光片層(4)安裝於第一透光性基板(3)後,形成相位差膜用配向膜(6)。利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物5塗佈於相位差膜用配向膜,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,製作正型C板之第1相位差層(7)。形成該相位差層上 之相位差膜用配向膜(8),進行弱摩擦處理。利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物4塗佈於該相位差膜用配向膜上,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型A板之第2相位差層(9)。將透明電極層(13)安裝於第2相位差層(9)後,形成配向膜(10),進行弱摩擦處理。將像素電極層(14)安裝於第二透光性基板(15)後,形成配向膜(12),進行弱摩擦處理。將以下之液晶組成物7注入配向膜層(10)、(12)之間之液晶層(11),而製作實施例29之TN模式之液晶顯示裝置。將實施例29之液晶顯示裝置示於圖13。
又,使用以下所示之液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例29相同之方式製作實施例30~40之液晶顯示裝置。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例29~40之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例41~44)
將彩色濾光片層(4)安裝於第一透光性基板(3)後,形成相位差膜用配向膜(6),進行弱摩擦處理。利用旋轉塗佈機,將聚合性液晶組成物1塗佈於相位差膜用配向膜(6),於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型A板之第1相位差層(7)。形成該相位差層上之相位差膜用配向膜(8)。利用旋轉塗佈機,將聚合性液晶組成物5塗佈於該相位差膜用配向膜上,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正 型C板之第2相位差層(9)。於第2相位差層(9)形成配向膜(10)。將透明電極層(13)、像素電極層(14)安裝於第二透光性基板(15)後,形成配向膜(12)後進行弱摩擦處理。將實施例29中所使用之液晶組成物7注入配向膜層(10)、(12)之間之液晶層(11),而製作實施例41之IPS模式之液晶顯示裝置。
又,使用以下所示之聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例41相同之方式製作實施例42~44之液晶顯示裝置。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例41~44之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例45~52)
將彩色濾光片層(4)安裝於第一透光性基板(3)後,形成相位差膜用配向膜(6),進行弱摩擦處理。利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物1塗佈於相位差膜用配向膜(6),於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而形成正型A板之第1相位差 層(7)。於該第1相位差層(7)形成配向膜(10)。將透明電極層(13)安裝於第二透光性基板(15)後,形成絕緣膜層(20)。將像素電極層(14)安裝於絕緣膜層(20)後,形成相位差膜用配向膜(8)。利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物5塗佈於相位差膜用配向膜(8)上,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型C板之第2相位差層(9)。於第2相位差層(9)上形成配向膜(12),進行弱摩擦處理。將以下之液晶組成物注入配向膜層(10)、(12)之間之液晶層(11),而製作實施例45之FFS模式之液晶顯示裝置。將實施例45之液晶顯示裝置示於圖14。
又,使用以下所示之聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例45相同之方式製作實施例46~52之液晶顯示裝置。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例45~52之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像。
(實施例53~64)
使用以下所示之液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例45相同之方式製作實施例53~64之FFS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例53~64之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例65~72)
將彩色濾光片層(4)安裝於第一透光性基板(3)後,形成平坦化層 (5),利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物5塗佈於平坦化層(5)上,於 80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而形成正型C板之第1相位差層(7)。於該第1相位差層(7)形成相位差膜用配向膜(8)。對相位差膜用配向膜(8)進行弱摩擦處理後,利用旋轉塗佈機塗佈聚合性液晶組成物1,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型A板之第2相位差層(9)。將透明電極層(13)安裝於第二透光性基板(15)後,形成絕緣膜層(20)。將像素電極層(14)安裝於絕緣膜(20)後,形成配向膜(12),進行弱摩擦處理。將以下之液晶組成物注入第2相位差層(9)、配向膜層(12)之間之液晶層(11),而製作實施例65之FFS模式之液晶顯示裝置。將實施例1之液晶顯示裝置示於圖15。
又,使用以下所示之聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例65相同之方式製作實施例66~72之液晶顯示裝置。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例65~72之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像。
(實施例73~76)
將彩色濾光片層(4)安裝於第一透光性基板(3)後,形成相位差膜用配向膜(6)。利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物5塗佈於相位差膜用配向膜(6),於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型C板之第1相位差層(7)。於第1相位差層(7)形成配向膜(10)後,進行弱摩擦處理。於第二透光性基板(15)之一面形成黏著劑層(16)、延伸膜層(19)。於第二透光性基板(15)之另一面安裝透明電極層(13)、像素電極層(14)後,形成配向膜(12),進行弱摩擦處理。將實施例53中所使用之液晶組成物12注入配向膜層(10)、(12)之間之液晶層(11),而製作實施例73之IPS模式之液晶顯示裝置。將實施例73之液晶顯示裝置示於圖16。
又,使用以下所示之聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例73相同之方式製作實施例74~76之液晶顯示裝置。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例73~76之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像。
(實施例77~80)
使用以下所示之液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例45相同之方式製作實施例77~80之FFS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例77~84之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例85~92)
使用以下所示之液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例45相同之方式製作實施例85~92之FFS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例85~92之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例93~96)
使用以下之表所示之液晶組成物及聚合性液晶組成物,且使用相位差層用之配向膜(8)使用光配向材料之光配向膜,除此以外,以與實施例65相同之方式製作實施例93~96之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
再者,光配向膜係利用以下之方法製作。使用旋轉塗佈機,將相位差層用光配向劑組成物塗佈於透光性基板上後,以溫度80℃於加熱板上進行預烘烤120秒鐘,而形成膜厚0.1μm之塗膜。將該膜於烘箱中,以溫度200℃進行1小時後烘烤,形成硬化膜。於相位差層用光配向劑組成物1、2之情形時,向硬化膜照射300J/m2的313nm直線偏光。
實施例85~88之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。於殘像評價中亦無殘像,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例97)
向由偏光層(1)、黏著劑層(2)、第一透光性基板(3)所構成之偏光層(1)安裝彩色濾光片層(4)後,形成平坦化層(5),利用旋轉塗佈機將聚合性液晶組成物5塗佈於平坦化層(5)上,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而形成正型C板之第1相位差層(7)。於該第1相位差層(7)形成相位差膜用配向膜(8)。對相位差膜用配向膜(8)進行弱摩擦處理後,利用旋轉塗佈機塗佈聚合性液晶組成物1,於80℃乾燥2分鐘,進行室溫冷卻後,利用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線光,而製作正型A板之第2相位差層(9)。向由偏光層(17)、黏著劑層(16)、第二透光性基板(15)所構成之偏光層(17)安裝透明電極層(13)後,形成絕緣膜層(20)。向絕緣膜(20)安裝像素電極層(14)後,形成配向膜(12),進行弱摩擦處理。將以下之液晶組成物注入第2相位差層(9)、配向膜層(12)之間之液晶層(11),而製作實施 例97之FFS模式之液晶顯示裝置。將實施例97之液晶顯示裝置示於圖17。
對所獲得之液晶顯示裝置之VHR及ID進行測定。又,進行所獲得之液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
實施例97之液晶顯示裝置可實現較高之VHR及較小之ID。又,於殘像評價中亦無殘像。
(比較例1~3)
使用以下所示之比較液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製作比較例1~3之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例1~3之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例4~9)
使用以下所示之比較液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製作比較例4~9之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例4~9之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例10~13)
使用以下之表所示之比較液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例25相同之方式製作比較例10~13之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例10~13之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例14~17)
使用以下之表所示之比較液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例41相同之方式製作比較例14~17之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例14~17之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例18~21)
使用以下之表所示之比較液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例45相同之方式製作比較例18~21之FFS模式之液晶顯示裝 置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例18~21之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例22~23)
使用以下之表所示之比較液晶組成物及聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例65相同之方式製作比較例22~23之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例22~23之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並 非可容許之等級。
(比較例24~32)
使用以下之表所示之液晶組成物及比較聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製作比較例24~32之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例24~32之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例33)
使用以下之表所示之液晶組成物及比較聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例29相同之方式製作比較例33之TN模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例33之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非 可容許之等級。
(比較例34)
使用以下之表所示之液晶組成物及比較聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例41相同之方式製作比較例34之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例34之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例35)
使用以下之表所示之液晶組成物及比較聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例45相同之方式製作比較例35之FFS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例35之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例36)
使用以下之表所示之液晶組成物及比較聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例65相同之方式製作比較例36之FFS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例35之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非 可容許之等級。
(比較例37)
使用以下之表所示之液晶組成物及比較聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例73相同之方式製作比較例36之IPS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例36之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(比較例38)
使用以下之表所示之液晶組成物及比較聚合性液晶組成物,除此以外,以與實施例97相同之方式製作比較例38之FFS模式之液晶顯示裝置,對其VHR及ID進行測定。又,進行該液晶顯示裝置之殘像評價。將其結果示於以下之表。
比較例38之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR較低,ID亦變大。又,於殘像評價中亦確認到殘像之產生且並非可容許之等級。
(1)‧‧‧偏光層
(2)‧‧‧黏著劑層
(3)‧‧‧透光性基板
(4)‧‧‧彩色濾光片層
(5)‧‧‧平坦化層
(6)‧‧‧相位差層用配向膜
(7)‧‧‧第1相位差層
(8)‧‧‧相位差層用配向膜
(9)‧‧‧第2相位差層
(10)‧‧‧配向膜
(11)‧‧‧液晶組成物
(12)‧‧‧配向膜
(13)‧‧‧透明電極層
(14)‧‧‧像素電極層
(15)‧‧‧透光性基板
(16)‧‧‧黏著劑層
(17)‧‧‧偏光層
(18)‧‧‧背光裝置

Claims (15)

  1. 一種液晶顯示裝置,其具有第一基板、第二基板、夾持於上述第一基板與第二基板間之液晶層、及在上述一對基板間之相位差層,並且具備至少一對電極,上述液晶層含有如下液晶組成物,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, (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,K31表示-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-或-OCF2-,n31及n32相互獨立地表示0、1或2,n31+n32表示0、1或2,當M31及M33存在複數個時可相同亦可不同),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,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),上述相位差層為藉由使含有25重量%以上之液晶化合物的聚合性液晶組成物進行聚合而獲得之光學異向體,該液晶化合物具有2個以上聚合性官能基。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其含有通式(1)所表示之化合物來作為上述具有2個以上聚合性官能基之液晶化合物,P1-(Sp1)m1-MG-R1 (1)(式中,P1表示聚合性官能基,Sp1表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基亦可經1個以上之鹵素原子、CN或具有聚合性官能基之碳原子數1~8之烷基取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之形式被取代為-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-),m1表示0或1,MG表 示液晶原(mesogen)基或液晶原性支持基,R1表示氫原子、鹵素原子、氰基或碳原子數1~18之烷基,該烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之形式被取代為-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-,或者R1表示通式(1-a)所表示之結構,-(Sp1a)ma-P1a (1-a)(式中,P1a表示聚合性官能基,Sp1a表示與Sp1相同之含義,ma表示0或1),MG所表示之液晶原基或液晶原性支持基由通式(1-b)表示,-Z0-(A1-Z1)n-(A2-Z2)l-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5- (1-b)(式中,A1、A2、A3、A4、及A5分別獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或茀-2,7-二基,亦可具有1個以上F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子數1~8之烷基、烷氧基、烷醯基(alkanoyl group)、烷醯氧基、碳原子數2~8之烯基、烯氧基、烯醯基(alkenoyl group)、烯醯氧基、或通式(1-c)所表示之1個以上之取代基來作為取代基, (式中,Pc表示聚合性官能基,A表示-O-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、或單鍵,Sp1c表示與Sp1相同之含義,n1表示0或1,mc表示0或1),Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及Z5分別獨立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳數2~10之亦可具有鹵素原子之烷基或單鍵,n、l及k分別獨立地表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3);其中,式中聚合性官能基存在2個以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置,其中,上述相位差層為藉由使含有液晶化合物之聚合性液晶組成物進行聚合而獲得之光學異向體,該液晶化合物具有2個聚合性官能基。
  4. 如申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置,其含有以下之通式(2)所表示之化合物來作為上述具有2個聚合性官能基之液晶化合物,P2a-(Sp2a)m2-Z0-(A1-Z1)n-(A2-Z2)l-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2)(式中,P2a及P2b表示聚合性官能基,Sp2a及Sp2b分別獨立地表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取 代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之形式被取代為-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-),m2、n2分別獨立地表示0或1,n、l及k分別獨立表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3,A1、A2、A3、A4、及A5分別獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或茀-2,7-二基,作為取代基,表示1個以上之F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子數1~8之烷基、烷氧基、烷醯基、烷醯氧基、碳原子數2~8之烯基、烯氧基、烯醯基、烯醯氧基,Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及Z5分別獨立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳數2~10之亦可具有鹵素原子之烷基或單鍵, n2b、k2b、l2b分別獨立表示0或1,且表示0≦n+l+k≦3)。
  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,上述相位差層為藉由使進而含有具1個聚合性官能基之液晶化合物的聚合性液晶組成物進行聚合而獲得之光學異向體。
  6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置,其中,上述具有1個聚合性官能基之液晶化合物於上述聚合性液晶組成物中含有5~75重量%。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之液晶顯示裝置,其含有以下之通式(4)所表示之化合物來作為上述具有1個聚合性官能基之液晶化合物,P4-(Sp4)m4-MG-R4 (4)(式中,P4表示聚合性官能基,Sp4表示碳原子數0~18之伸烷基(該伸烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之形式被取代為-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-),m4表示0或1,MG表示液晶原基或液晶原性支持基,R4表示氫原子、鹵素原子、氰基或碳原子數1~18之烷基,該烷基亦可經1個以上之鹵素原子或CN取代,存在於該基中之1個CH2基或未鄰接之2個以上之CH2基分別相互獨立,可以氧原子不相互直接鍵結之形式被取代為-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-)。
  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,上述相位差層由正型A板及/或正型C板所構成。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之液晶顯示裝置,其於一對基板之外側進而具有相位差層。
  10. 如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置,其中,上述處於一對基板之外側之相位差層係由延伸膜所構成。
  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,通式(I)所表示之化合物為通式(M-1)至通式(M-4)、通式(M-10)~通式(M-18)所表示之化合物, (式中,RM11~RM181表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,XM11至XM186分別獨立地表示氫原子或氟原子,YM11~YM181表示氟原子、氯原子或OCF3,WM101~WM172分別獨立地表示-CH2-或-O-)。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之液晶顯示裝置,其中,上述液晶組成物進而含有一種或兩種以上之選自通式(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)。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之液晶顯示裝置,其中,上述液晶層由聚合物所構成,該聚合物係使含有一種或兩種以上聚合性化合 物的液晶組成物聚合而成。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之液晶顯示裝置,其中,於上述液晶組成物層含有通式(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,氧原子設為鍵結於芳香環者),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,且式中之全部1,4-伸苯基之任意氫原子亦可經氟原子取代)。
  15. 一種聚合性液晶組成物,其係申請專利範圍第1至14項中任一項所記載之聚合性液晶組成物。
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