WO2012121319A1 - 液晶組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal composition, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing a liquid crystal display device. More specifically, a liquid crystal composition for forming a polymer layer capable of regulating the alignment of liquid crystal, a liquid crystal display device in which a monomer contained in the liquid crystal composition is polymerized to form a polymer layer, and the liquid crystal display
- the present invention relates to a manufacturing method suitable for manufacturing an apparatus.
- a liquid crystal display is a display device that controls transmission / blocking of light (display on / off) by controlling the orientation of liquid crystal molecules having birefringence.
- LCD display methods include twisted nematic (TN) mode in which liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy are aligned while being twisted in the thickness direction of the liquid crystal layer, and negative dielectric anisotropy.
- TN twisted nematic
- VA vertical alignment
- IPS in-plane switching
- LCDs are widely used as display devices such as televisions, personal computers, and PDAs because they are thin, lightweight, and have low power consumption.
- the size of liquid crystal display devices has been rapidly increasing, as represented by liquid crystal display devices for television.
- a multi-domain vertical alignment mode (MVA) that can be manufactured with a high yield even in a large area and has a wide viewing angle is preferably used.
- the multi-domain vertical alignment mode is a mode in which liquid crystals having negative dielectric anisotropy are vertically aligned, and banks (linear protrusions) and electrode cutouts (slits) are provided on the substrate as alignment regulating structures. is there.
- the liquid crystal alignment azimuth at the time of voltage application can be controlled to a plurality of azimuths without applying rubbing treatment to the alignment film, and viewing angle characteristics compared to the conventional TN mode Is excellent.
- the MVA mode has a drawback that the display becomes dark.
- the main cause is that the region where the linear protrusions (ribs) and slits are formed becomes the boundary of the alignment division and generates dark lines, and the transmittance at the time of white display becomes low and the display looks dark.
- the rib arrangement interval may be sufficiently widened.
- the number of ribs that are alignment regulating structures is reduced, it takes time to stabilize the alignment even when a predetermined voltage is applied to the liquid crystal. This causes a problem that the response speed becomes slow.
- a liquid crystal composition in which polymerizable components such as monomers and oligomers are mixed in liquid crystal is sealed between substrates, and a voltage is applied between the substrates to polymerize monomers and the like in a state where liquid crystal molecules are tilted. Make it. Thereby, even if the voltage application is removed, the liquid crystal has a predetermined pretilt angle, and the liquid crystal alignment azimuth can be defined. Polymerization of monomers and the like is performed by heat or light (ultraviolet) irradiation.
- a rib is not required and the aperture ratio is improved.
- a pretilt angle smaller than 90 ° is given over the entire display area, and high-speed response is possible.
- the polymer wall here is a structure formed so as to surround the liquid crystal layer, and is essentially different from the PSA layer formed as a thin layer on the alignment film.
- the pretilt angle providing technique using the PSA layer has some problems related to display unevenness when an image is displayed on a completed LCD.
- display unevenness occurs in the image display of the completed LCD due to a liquid crystal alignment abnormality locally generated when a voltage is applied during monomer polymerization to change the tilt of liquid crystal molecules.
- the degree of unevenness of display varies depending on the monomers used, and not all monomers that are soluble in the liquid crystal material are suitable for forming the PSA layer.
- a composition containing a monomer used for forming a PSA layer is injected into a cell and a voltage is applied. It has been reported that vertical alignment characteristics can be imparted to the PSA layer by performing light irradiation and polymerizing the monomer by prolonged ultraviolet light irradiation. In this case, display unevenness is improved as compared with the case where a polymerization initiator is used, and better display quality is easily obtained. However, on the other hand, a decrease in productivity due to a longer processing time (tact time) becomes a new problem.
- the present invention has been made in view of the above-described present situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal composition that enables both shortening of tact time and obtaining good display quality.
- the inventors of the present invention have examined various causes of image sticking in a liquid crystal display, and in the case of a polymerization initiator that undergoes self-cleavage by light irradiation, such as Irgacure 651 in the previous reported examples, the charge is caused by the self-cleavage. It is found that the DC offset voltage is generated inside the cell because impurities that are easily tinged remain in the liquid crystal layer, and the alignment state of the liquid crystal changes even when a voltage is applied, resulting in burn-in. It was.
- a self-cleaving photopolymerization initiator bonded with a polymerization group is used as a radical polymerizable monomer.
- a polymerizable monomer is added to a liquid crystal material as a material for forming a PSA layer, and self-cleavage is performed by light irradiation to generate radicals efficiently in the liquid crystal layer to promote polymerization, and components generated by cleavage during the reaction are It has been found that by having a polymerizable group, the initiator itself forms a PSA layer by polymerization, so that the initiator component can be effectively phase separated from the liquid crystal layer.
- the tact time can be greatly reduced as compared with a method not using a polymerization initiator, and at the same time, a liquid crystal display panel with good display quality can be obtained.
- the present inventors have conceived that the above problems can be solved brilliantly, and have reached the present invention.
- the present invention contains a liquid crystal material and one or more radical polymerizable monomers, and at least one of the radical polymerizable monomers has a structure that generates radicals by a self-cleavage reaction by light irradiation, and
- the liquid crystal composition is a compound having two or more radically polymerizable groups.
- constituent elements of the liquid crystal composition of the present invention are not particularly limited by other constituent elements as long as such constituent elements are essential.
- a polymer layer is formed in a liquid crystal display device using a compound having a structure that generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation and having two or more radically polymerizable groups.
- the polymerization reaction can proceed in a short time without the need to add a polymerization initiator to the liquid crystal, and since impurities derived from the polymerization initiator are not generated, the voltage holding ratio (VHR) in the liquid crystal layer is prevented from being lowered and the display quality is improved. Can be reduced. Further, since light irradiation for a short time is sufficient, deterioration of components due to light irradiation for a long time can be prevented, and a highly reliable liquid crystal display device can be manufactured.
- radical polymerizable group examples include a (meth) acryloyloxy group, a (meth) acryloylamino group, a vinyl group, and a vinyloxy group.
- a (meth) acryloyloxy group represents an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group
- a (meth) acryloylamino group represents an acryloylamino group or a methacryloylamino group.
- the structure that generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation is preferably a structure that generates radicals by irradiation with a wavelength component of 350 nm or more. Moreover, it is preferable that the structure which produces
- the self-cleaving photopolymerization initiator bonded with a polymer group is irradiated with a wavelength component of 350 nm or more. It is preferable to have a structure that efficiently causes a self-cleavage reaction and generates radicals.
- radical polymerizable monomer examples include those having a structure in which a polymerization group is bonded to a self-cleaving photopolymerization initiator that generates a radical by a self-cleavage reaction by light irradiation. Specifically, self-cleaving photopolymerization is possible.
- the compound having a structure that generates a radical by a self-cleavage reaction by light irradiation and having two or more radical polymerizable groups preferably has a wavelength component of 400 nm or more in consideration of driving conditions of a liquid crystal display device.
- Self-cleaving photopolymerization initiator having an extinction coefficient of 20 ml / g ⁇ cm or less, specifically, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (trade name: IRGACURE651, BASF Corporation) 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (trade name: IRGACURE 184), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (trade name: IRGACURE 1173), 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-o (Trade name: IRGACURE 2959), 2-hydroxy-1- ⁇ 4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl ⁇ -2-methyl-propan-1-one (trade name: IRGACURE127), phenylglyoxylic acid methyl ester (trade name: DAROCURMBF), 2-methyl-1- [4- (methylthio
- the compound having a structure that generates a radical by a self-cleavage reaction by light irradiation and having two or more radical polymerizable groups is more preferably the following chemical formula (1);
- R 1 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 4 carbon atoms, or Sp 3 -P 3 .
- R 2 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 4 carbon atoms, or Sp 4 -P 4 .
- P 1 , P 2 , P 3 and P 4 represent the same or different radical polymerizable groups, and the total number is 2 or more.
- Sp 1 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyleneoxy group or an alkylenecarbonyloxy group, or a direct bond, and when m 1 is 2 or more, Same or different.
- Sp 2 represents a linear, branched or cyclic alkylene group, alkyleneoxy group or alkylenecarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond, and when m 2 is 2 or more, Same or different.
- Sp 3 represents a linear, branched or cyclic alkylene group, alkyleneoxy group or alkylenecarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms.
- Sp 4 represents a linear, branched or cyclic alkylene group, alkyleneoxy group or alkylenecarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms.
- L 1 represents a —F group, a —OH group, a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group.
- n 1 is 2 or more, Are the same or different from each other.
- two L 1 are respectively bonded to two adjacent carbon atoms in the aromatic ring, they may be bonded to each other to form a cyclic structure, and the two L 1 may be the same or different and have a carbon number 1 to 12, a linear or branched alkylene group or alkenylene group.
- L 2 represents an —F group, an —OH group, a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group, and when n 2 is 2 or more Are the same or different from each other.
- two L 2 are respectively bonded to two adjacent carbon atoms in the aromatic ring, they may be bonded to each other to form a cyclic structure, and the two L 2 may be the same or different and have a carbon number 1 to 12, a linear or branched alkylene group or alkenylene group.
- One or more hydrogen atoms of the alkyl group, alkenyl group, alkylene group, alkenylene group or aralkyl group of L 1 and L 2 may be substituted with an —F group or an —OH group.
- the —CH 2 — group of the alkyl group, alkenyl group, alkylene group, alkenylene group or aralkyl group of L 1 and L 2 is —O— group, —S, unless the oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom are adjacent to each other.
- n 1 is an integer from 1 to 3.
- m 2 is an integer from 0 to 3.
- n 1 is an integer from 0 to 4.
- n 2 is an integer from 0 to 4.
- the sum of m 1 and n 1 is an integer from 1 to 5.
- the sum of m 2 and n 2 is an integer from 0 to 5.
- the sum of m 1 and m 2 is an integer from 1 to 6. ) It is a compound represented by these.
- P 1 , P 2 , P 3 and P 4 are preferably the same or different (meth) acryloyloxy groups.
- R 1 and R 2 are preferably the same.
- the P 1 and the P 2 are preferably the same.
- R 3 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- R 4 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- P 1 and P 2 represent the same or different radical polymerizable groups.
- Sp 1 represents a linear, branched or cyclic alkylene group, alkyleneoxy group or alkylenecarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
- Sp 2 represents a straight, branched or cyclic alkylene group, alkyleneoxy group or alkylenecarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
- the compound represented by these is mentioned.
- R 5 and R 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- the compound represented by these is mentioned.
- the compounds represented by the above chemical formulas (1) to (3) have a structure in which (i) a radical is generated by irradiation with a wavelength component of 350 nm or more, and (ii) a radical is generated by irradiation with a wavelength component of less than 400 nm. (Iii) a structure having an extinction coefficient of 20 ml / g ⁇ cm or less for a wavelength component of 400 nm or more.
- the liquid crystal composition preferably further contains one or more radically polymerizable monomers having a ring structure and having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group.
- the radical polymerizable monomer having the ring structure and having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group has the following chemical formula (4):
- R 7 represents —R 8 —Sp 5 —P 5 group, hydrogen atom, halogen atom, —CN group, —NO 2 group, —NCO group, —NCS group, —OCN group, —SCN group, —SF 5 group. Or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
- P 5 represents a radical polymerizable group.
- Sp 5 represents a linear, branched or cyclic alkylene group or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
- the hydrogen atom that R 7 has may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.
- the —CH 2 — group possessed by R 7 is an —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group unless an oxygen atom and a sulfur atom are adjacent to each other.
- —O—COO— group —OCH 2 — group, —CH 2 O— group, —SCH 2 — group, —CH 2 S— group, —N (CH 3 ) — group, —N (C 2 H 5 ) — Group, —N (C 3 H 7 ) — group, —N (C 4 H 9 ) — group, —CF 2 O— group, —OCF 2 — group, —CF 2 S— group, —SCF 2 — Group, —N (CF 3 ) — group, —CH 2 CH 2 — group, —CF 2 CH 2 — group, —CH 2 CF 2 — group, —CF 2 CF 2 — group, —CH ⁇ CH— group, It may be substituted with a —CF ⁇ CF— group, —C ⁇ C— group, —CH ⁇ CH—COO— group, or —OCO—CH ⁇ CH— group.
- R 8 represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, —O—COO— group, —OCH 2 — group, —CH 2 O— group, —SCH 2 — group, —CH 2 S— group, —N (CH 3 ) — group, —N (C 2 H 5 ) — group, —N (C 3 H 7 ) — group, —N (C 4 H 9 ) — group, —CF 2 O— group, —OCF 2 — group, —CF 2 S— group, —SCF 2 — group, —N (CF 3 ) — group, —CH 2 CH 2 — Group, —CF 2 CH 2 — group, —CH 2 CF 2 — group, —CF 2 CF 2 — group, —CH ⁇ CH— group, —CF ⁇ CF— group, —C ⁇ C— group, —CH ⁇ It
- a 1 and A 2 are the same or different and each represents 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group , Naphthalene-2,6-diyl group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group , Naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, indane-1,3-diyl group, indane- 1,5-diyl group, indan-2,5-diyl group, phenanthrene-1,6-diyl group, phenanthrene-1,8
- the —CH 2 — groups of A 1 and A 2 may be substituted with —O— groups or —S— groups as long as they are not adjacent to each other.
- One or more hydrogen atoms of A 1 and A 2 are a fluorine atom, a chlorine atom, a —CN group, or an alkyl group, alkoxy group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, or alkyl having 1 to 6 carbon atoms. It may be substituted with a carbonyloxy group.
- Z represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, —O—COO— group, —OCH 2 — group, —CH 2 O.
- n is 0, 1 or 2.
- P 5 is the same or different and represents a radical polymerizable group.
- P 5 is preferably the same or different (meth) acryloyloxy group.
- the present invention is also a liquid crystal display device that is preferably manufactured using the liquid crystal composition of the present invention.
- the present invention is formed on a pair of substrates, an alignment film formed on the pair of substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates and containing a liquid crystal material, and the alignment film,
- a polymer layer that controls alignment of liquid crystal molecules, and the polymer layer is formed by polymerizing one or more radical polymerizable monomers added to the liquid crystal layer, and includes at least one of the radical polymerizable monomers.
- One is a liquid crystal display device which is a compound having a structure that generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation and having two or more radical polymerizable groups.
- one of the pair of substrates provided in the liquid crystal display device of the present invention is used as an array substrate and the other as a color filter substrate.
- the array substrate includes a plurality of pixel electrodes, whereby the alignment of the liquid crystal is controlled on a pixel-by-pixel basis.
- a plurality of color filters are arranged at positions where they overlap with the pixel electrodes of the array substrate, respectively, and the display color is controlled in units of pixels.
- An alignment film for controlling the alignment of liquid crystal molecules is formed on the pair of substrates.
- the alignment film may be either one not subjected to alignment treatment or one subjected to alignment treatment.
- a polymer layer for controlling the alignment of liquid crystal molecules is formed on the alignment film, and the polymer layer is formed by polymerizing one or more radical polymerizable monomers added to the liquid crystal layer. is there.
- the initial inclination of the liquid crystal molecules adjacent to the alignment film and the polymer layer can be tilted in a certain direction even if the alignment film is not subjected to alignment treatment.
- the polymer layer is pretilt with respect to the liquid crystal molecules regardless of whether or not the alignment film is aligned. It is formed in a form having a structure to be oriented.
- the configuration of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited by other components as long as such components are essential.
- the form similar to the content demonstrated as a preferable form of the composition for liquid crystal layer formation of this invention is mentioned. That is, as a preferable form of the liquid crystal display device of the present invention, (A) The structure that generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation is a form that generates radicals by irradiation with a wavelength component of 350 nm or more, (B) The structure that generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation is a form that generates radicals by irradiation with a wavelength component of less than 400 nm, (C) The above compound has a form in which an extinction coefficient for a wavelength component of 400 nm or more is 20 ml / g ⁇ cm or less, (D) The compound having a structure that generates radicals by a self-cleavage reaction by light irradiation and having two or more radical polymerizable groups is a form
- this invention is also a manufacturing method of the liquid crystal display device produced suitably using the liquid-crystal composition of this invention.
- the present invention includes a step of forming an alignment film on a pair of substrates, a step of injecting a liquid crystal composition containing a liquid crystal material and one or more radical polymerizable monomers between the pair of substrates, Irradiating the liquid crystal composition with light to polymerize the radical polymerizable monomer to form a polymer layer for controlling the alignment of liquid crystal molecules on the alignment film, and at least one of the radical polymerizable monomers Is a method for producing a liquid crystal display device which is a compound having a structure that generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation and having two or more radical polymerizable groups.
- the characteristics of the liquid crystal display device manufactured by the manufacturing method of the present invention are the same as those described in the above-described liquid crystal display device of the present invention.
- the method for producing a liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited by other steps as long as such steps are essential.
- the form similar to the content demonstrated as a preferable form of the liquid crystal composition or liquid crystal display device of this invention is mentioned. That is, as a preferable form of the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention, (L) The structure that generates radicals by the self-cleavage reaction by light irradiation is a form that generates radicals by irradiation with a wavelength component of 350 nm or more, (M) The structure that generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation is a form that generates radicals by irradiation with a wavelength component of less than 400 nm, (N) The compound has a form having an extinction coefficient of 20 ml / g ⁇ cm or less for a wavelength component of 400 nm or more, (O) The compound having a structure that generates a radical by a self-cleavage reaction by light irradiation and having two or more
- the tact time can be greatly shortened, and at the same time, the voltage holding ratio (VHR) in the liquid crystal layer can be prevented from being lowered, and a liquid crystal display device having good display quality can be manufactured.
- VHR voltage holding ratio
- a highly reliable liquid crystal display device can be manufactured with less deterioration of components due to light irradiation for a long time.
- Embodiment 1 Specifically, the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display device manufactured by the method of manufacturing the liquid crystal display device of the present invention, and the liquid crystal display device manufactured using the liquid crystal composition of the present invention are televisions.
- the present invention for display devices such as personal computers, mobile phones, monitors, and information displays, a device having excellent display characteristics can be manufactured.
- FIGS. 1 and 2 are schematic cross-sectional views showing respective steps of a production example of a liquid crystal cell using the liquid crystal composition of the present invention.
- FIG. 1 shows the state before the polymerization step
- FIG. 2 shows the state after the polymerization step.
- the array substrate 11 includes an insulating transparent substrate made of glass or the like, various wirings formed on the transparent substrate, pixel electrodes, TFTs (Thin Film Transistors), and the like.
- the color filter substrate 21 includes an insulating transparent substrate made of glass or the like, a color filter formed on the transparent substrate, a black matrix, a common electrode, and the like.
- An alignment film 12 is formed on the array substrate 11, and an alignment film 22 is formed on the color filter substrate 21.
- the alignment films 12 and 22 are made of a polymer material (polyimide) having a main chain including an imide structure. By applying an alignment treatment to the surfaces of the alignment films 12 and 22, the pretilt angle of the liquid crystal molecules can be oriented vertically or horizontally (initially tilted).
- one or more types of radical polymerizable monomers 20 are present in the liquid crystal layer 10 before the PSA polymerization step. Then, the radical polymerizable monomer 20 starts to be polymerized by the PSA polymerization process by light irradiation, and PSA layers (polymer layers) 13 and 23 are formed on the alignment films 12 and 22 as shown in FIG.
- the liquid crystal composition contains a liquid crystal material and one or more radically polymerizable monomers. And at least one of the said radically polymerizable monomers is a compound which has a structure which produces
- the liquid crystal material either a material having a positive dielectric anisotropy or a material having a negative dielectric anisotropy can be used.
- one or more radically polymerizable monomers 20 are present in the liquid crystal layer 10.
- the radical polymerizable monomer 20 generates radicals by self-cleavage reaction by light irradiation to the liquid crystal layer 10, and the radical polymerizable group of the radical polymerizable monomer 20 starts chain polymerization one after another using the radical as an active species.
- the polymer formed by polymerization is deposited as PSA layers 13 and 23 on the alignment films 12 and 22 by phase separation as shown in FIG.
- the radical polymerizable monomer 20 used in Embodiment 1 absorbs light with the radical polymerizable monomer 20 alone, generates radicals by self-cleavage, and starts chain polymerization, so that it is not necessary to administer a polymerization initiator. Moreover, since it has two or more functional groups, the polymerization initiator itself functions as a monomer after self-cleavage, so that the amount of the polymerization initiator remaining in the liquid crystal layer 10 can be greatly reduced.
- a compound represented by the above chemical formula (1) can be used as the radical polymerizable monomer that generates radicals by self-cleavage by light irradiation.
- the compound represented by (3) can be used.
- the radical polymerizable monomer represented by the chemical formula (1) has a structure that generates radicals by self-cleavage, it is not necessary to add another polymerization initiator when mixed with a liquid crystal material, The polymerization reaction can be efficiently started only by performing irradiation. In addition, even if impurities that are likely to have a charge presumed to originate from the polymerization initiator are generated, the PSA layer is formed by forming the PSA layer with the bonded polymer groups, so the PSA layer is formed using the polymerization initiator. It is possible to make the image sticking less likely than the case. In the first embodiment, it is possible to add another radical polymerizable monomer to the liquid crystal composition.
- the compound represented by the said Chemical formula (4) can be used, for example, More specifically, as a compound represented by the said Chemical formula (4), the said Chemical formula ( Compounds represented by 5-1) to (5-5) can be used.
- the array substrate 11, the liquid crystal layer 10, and the color filter substrate 21 are stacked in this order from the back side of the liquid crystal display device toward the observation surface side.
- a polarizing plate is provided on the back side of the array substrate 11.
- a polarizing plate is also provided on the observation surface side of the color filter substrate 21.
- a retardation plate may be further arranged for these polarizing plates, and the polarizing plate may be a circularly polarizing plate.
- the liquid crystal display device may be any of a transmission type, a reflection type, and a reflection / transmission type. If it is a transmission type or a reflection / transmission type, the liquid crystal display device of Embodiment 1 further includes a backlight. The backlight is disposed further on the back side of the array substrate 11 and is disposed so that light is transmitted through the array substrate 11, the liquid crystal layer 10, and the color filter substrate 21 in this order.
- the array substrate 11 includes a reflection plate for reflecting external light. Further, at least in a region where the reflected light is used as a display, the polarizing plate of the color filter substrate 21 needs to be a circularly polarizing plate provided with a so-called ⁇ / 4 retardation plate.
- the liquid crystal display device according to the first embodiment may be in the form of a color filter-on-array including color filters on the array substrate 11.
- the liquid crystal display device according to the first embodiment may be a monochrome display. In that case, the color filter does not need to be arranged.
- the liquid crystal layer 10 is filled with a liquid crystal material having a characteristic of aligning in a specific direction when a constant voltage is applied.
- the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 10 is controlled by applying a voltage higher than a threshold value.
- the alignment mode of the liquid crystal molecules is not particularly limited.
- the liquid crystal display device disassembles a liquid crystal display device (for example, a mobile phone, a monitor, a liquid crystal TV (television), an information display), a nuclear magnetic resonance analysis method (NMR: Nuclear Magnetic Resonance), and a Fourier transform.
- a liquid crystal display device for example, a mobile phone, a monitor, a liquid crystal TV (television), an information display
- NMR Nuclear Magnetic Resonance
- Analysis of PSA layer-forming monomer components present in the PSA layer by chemical analysis using infrared spectroscopy (FT-IR: Fourier Transform Infrared Spectroscopy), mass spectrometry (MS), etc.
- FT-IR Fourier Transform Infrared Spectroscopy
- MS mass spectrometry
- Example 1 in which a liquid crystal cell was actually fabricated in the form according to Embodiment 1 is shown.
- a pair of substrates is prepared, and then a polyimide solution for a vertical alignment film is applied to the surfaces of the pair of substrates, pre-baked at 80 ° C. for 5 minutes, and subsequently at 200 ° C. Post baking was performed for 60 minutes.
- a seal is applied to one side substrate, and after dropping a liquid crystal composition containing a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy and a radical polymerizable monomer for forming a PSA layer on the one side substrate, the other side The substrate was attached.
- Example 1 radically polymerizable monomers represented by the following chemical formulas (6) and (7) are used in combination.
- the compound represented by the following chemical formula (6) is a biphenyl-based bifunctional methacrylate monomer
- the compound represented by the following chemical formula (7) is a benzyl ketal-based bifunctional methacrylate monomer.
- the compound represented by the chemical formula (7) used as the radical polymerizable monomer for forming the PSA layer was synthesized.
- the compound represented by the chemical formula (7) was synthesized according to the following method, but the method is not limited thereto.
- Synthesis example 1 4,4′-Dimethoxybenzyl (5.0 g), which is available from the synthesis market of 4,4-dihydroxybenzyl, was dissolved in 95 ml of acetic acid and brought to 70 ° C. Next, 31.2 g of a 48% hydrogen bromide (HBr) aqueous solution was added dropwise in 10 minutes, and the mixture was stirred at 110 ° C. for 3 days. Thereafter, 150 g of water was added to the stirring liquid to crystallize, the liquid was filtered, and the crystals were washed with 250 g of water and dried to obtain 4.0 g of the desired product.
- the reaction route is represented by the following chemical reaction formula (8).
- Synthesis example 2 Synthesis of 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-methacryloxy) phenylethane-1-one 1.6 g of 4,4-dihydroxybenzyl and 0.58 g of Ce (TfO) 3 were added to 12.8 g of methanol. It melt
- Samples prepared in Example 1 are the following samples A and B.
- sample A 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl methacrylate monomer represented by the above chemical formula (6) and 0.3% by weight of the bifunctional benzyl ketal methacrylate monomer represented by the above chemical formula (7) were added to the liquid crystal composition.
- Sample B contains 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl methacrylate monomer represented by the chemical formula (6) in the liquid crystal composition.
- the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is irradiated with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) in a state where no voltage is applied, and a polymerization reaction is performed, so that the PSA layer becomes vertical.
- black light ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm
- the ultraviolet irradiation time was 1 to 5 minutes.
- FHF-32BLB As an ultraviolet light source, FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used. Note that FHF-32BLB is an ultraviolet light source having a small emission intensity at 310 nm and a large emission intensity at 330 nm or more.
- VHR voltage holding ratio
- composition (sample A) containing 0.3 wt% of the bifunctional biphenyl methacrylate monomer represented by the chemical formula (6) and 0.05 wt% of the bifunctional benzyl ketal methacrylate monomer represented by the chemical formula (7).
- the residual ratio of the bifunctional biphenyl methacrylate monomer became 10% or less only by performing black light irradiation for 5 minutes.
- VHR was maintained at 99.0% or more, and reliability was ensured.
- Example 2 in which a liquid crystal cell included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 was actually produced is shown below. In the liquid crystal cell used in Example 2, each sample was produced using the same method as in Example 1.
- Example 2 a radical polymerizable monomer represented by the following chemical formula (10) and the above chemical formula (7) is used in combination.
- the compound represented by the following chemical formula (10) is a bifunctional phenanthrene methacrylate monomer, and the compound represented by the above chemical formula (7) is the same bifunctional benzyl ketal methacrylate monomer as in Example 1.
- Samples prepared in Example 2 are the following samples C to F.
- Sample C 0.3 wt% of the bifunctional phenanthrene methacrylate monomer represented by the chemical formula (10) and 0.3% by weight of the bifunctional benzyl ketal methacrylate monomer represented by the chemical formula (7) were added to the liquid crystal composition. Contains 05 wt%.
- sample D 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene methacrylate monomer represented by the chemical formula (10) and 0.02% of the bifunctional benzyl ketal methacrylate monomer represented by the chemical formula (7) in the liquid crystal composition. Contains 05 wt%.
- Sample E contains 0.3 wt% of the bifunctional phenanthrene-based methacrylate monomer represented by the chemical formula (10) in the liquid crystal composition.
- Sample F contains 0.6 wt% of the bifunctional phenanthrene-based methacrylate monomer represented by the chemical formula (10) in the liquid crystal composition.
- a PSA layer is formed on the vertical alignment film by irradiating the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates with black light (ultraviolet light having a peak wavelength at 300 to 370 nm) and performing a polymerization reaction. Each liquid crystal cell was completed.
- the ultraviolet irradiation time was 1 to 5 minutes.
- FHF-32BLB manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as an ultraviolet light source.
- VHR and residual monomer ratio were measured for each completed liquid crystal cell.
- the following is a table showing the measurement results.
- the residual rate of the bifunctional phenanthrene methacrylate monomer was 5% only by performing black light irradiation for 5 minutes.
- VHR was maintained at 99.0% or more, and reliability was ensured.
- the residual ratio of the bifunctional phenanthrene methacrylate monomer was 5% after 5 minutes of black light irradiation.
- VHR was maintained at 99.0% or more, and reliability was ensured.
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Abstract
本発明は、タクトタイムの短縮化と良好な表示品質を得ることとの両立を可能にする液晶組成物、並びに、該液晶組成物を用いた液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を提供する。本発明の液晶組成物は、液晶材料と、一種以上のラジカル重合性モノマーとを含有し、上記ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である液晶組成物である。
Description
本発明は、液晶組成物、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。より詳しくは、液晶を配向規制することができるポリマー層を形成するための液晶組成物、該液晶組成物中に含まれるモノマーを重合させてポリマー層を形成した液晶表示装置、及び、該液晶表示装置を作製するために好適な製造方法に関するものである。
液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)は、複屈折性を有する液晶分子の配向を制御することにより光の透過/遮断(表示のオン/オフ)を制御する表示装置である。LCDの表示方式としては、正の誘電率異方性を有する液晶分子を液晶層の厚み方向に捩れさせながら配向させた捩れネマチック(TN:Twisted Nematic)モードや、負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して垂直配向させた垂直配向(VA:Vertical Alignment)モードや、正の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して水平配向させて液晶層に対し横電界を印加する面内スイッチング(IPS:In-Plane Switching)モード等が挙げられる。
LCDは、薄型、軽量、低消費電力であることから、テレビ、パソコン、PDA等の表示機器として広く使用されている。特に近年、テレビ用液晶表示装置等に代表されるように、液晶表示装置の大型化が急速に進んでいる。大型化を行うにあたっては、大きな面積であっても高い歩留まりで製造でき、かつ広視野角を有するマルチドメイン垂直配向モード(MVA:Multi-domain Vertical Alignment)が好適に用いられる。マルチドメイン垂直配向モードは、負の誘電率異方性を有する液晶を垂直配向させ、配向規制用構造物として基板上に土手(線状突起)や電極の抜き部(スリット)を設けたモードである。MVAモードでは、配向規制用構造物を設けているため、配向膜にラビング処理を施さなくても電圧印加時の液晶配向方位を複数方位に制御可能であり、従来のTNモードに比べて視角特性に優れている。
しかしながらMVAモードの場合、表示が暗くなるという欠点を有している。その主な原因は、線状突起(リブ)やスリットが形成された領域が配向分割の境界となって暗線を生じさせる点であり、白表示時の透過率が低くなって表示が暗く見える。この欠点を改善するため、リブの配置間隔を十分広くすればよいが、配向規制用構造物であるリブの数が少なくなるため、液晶に所定電圧を印加しても配向が安定するまでに時間がかかるようになり、応答速度が遅くなるという問題が生じる。このような問題を改善し、高輝度、高速応答を可能にするために、ポリマーを用いたプレチルト角付与技術(以下、PSA(Polymer Sustained Alignment:配向維持)層ともいう。)が提案されている(例えば、特許文献1~5参照。)。
PSA技術では、液晶にモノマーやオリゴマー等の重合性成分を混合した液晶組成物を基板間に封入し、基板間に電圧を印加して液晶分子を傾斜させた状態でモノマー等を重合してポリマー化させる。これにより、電圧印加を取り去っても液晶は所定のプレチルト角を有し、液晶配向方位を規定することが可能となる。モノマー等の重合は熱又は光(紫外線)照射で行われる。PSA技術を用いることにより、リブが不要となり開口率が向上すると同時に、表示領域全般に渡って90°より小さいプレチルト角が付与されており、高速応答が可能となる。
なお、液晶配向制御を行うために、液晶表示装置の一対の基板間に高分子壁を形成する方法が知られている(例えば、特許文献6参照。)。ただし、ここでの高分子壁は、液晶層を囲い込むように形成される構造物であり、配向膜上に薄い層として形成されるPSA層とは本質的に異なるものである。
本発明者らの検討によれば、PSA層を用いたプレチルト角付与技術は、完成したLCD上に画像を表示させた際の表示むらに関連するいくつかの課題を有している。まず、モノマー重合時に電圧を印加して液晶分子の傾きを変化させる際に局所的に生じる液晶の配向異常に起因して、完成したLCDの画像表示で表示むらが生じてしまうという課題がある。この表示むらは、使用するモノマーにより度合いが異なり、液晶材料に溶解性があるすべてのモノマーがPSA層の形成に適しているわけではない。また、イルガキュア(IRGACURE)651(BASF社製)に代表されるような光重合開始剤を添加しなくとも、PSA層形成に用いられるモノマーを含む組成物をセルに注入し、電圧を印加しながら光照射を行い、長時間の紫外光照射によりモノマーを重合させることでPSA層に垂直配向特性を付与することが可能であることが報告されている。また、この場合、重合開始剤を使用した場合と比較して表示むらが改善され、より良好な表示品質が得られやすい。ただし一方で、処理時間(タクトタイム)の長時間化による生産性の低下が新たな課題となる。
重合時間の短縮化のために、UV照射量を増加する方法や、350nm以下の波長成分を照射する方法を用いることが考えられるが、タクトタイムを短縮できるもののパネル内構造物が劣化してしまいディスプレイとしての性能を損なう報告があり(例えば、特許文献2及び5参照。)、単純に照射条件の調整によって、タクトタイムの短縮化と良好な表示品質の両立を実現することは困難である。
また、重合時間の短縮化のために重合開始剤を添加した場合、タクトタイムを短縮できるものの、表示むらを生じる等のディスプレイとしての性能を損なう報告があり、単純に重合開始剤を添加することでは、タクトタイムの短縮化と良好な表示品質の両立は困難である。そのため、高い表示品質とタクトタイムの短縮化の両立を目指した開発をするにあたり、従来の光重合開始剤を添加せずに光重合によりPSA層を形成する方法が注目されているものの、重合開始機構が明らかでなくタクトタイムの短縮化の課題が障壁となっている。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、タクトタイムの短縮化と良好な表示品質を得ることとの両立を可能にする液晶組成物を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、液晶表示に焼き付きが生じる原因について種々検討したところ、これまでの報告例にあるイルガキュア651のように光照射によって自己開裂を起こす重合開始剤の場合、その自己開裂によって電荷を帯び易い不純物が液晶層中に残存するため、直流オフセット電圧がセル内部で発生することになり、電圧を印加しても液晶の配向状態が異なってしまい、その結果、焼き付きが発生することを見出した。
具体的には、良好な表示品質を保ちつつタクトタイムを短縮化するためには、新たな方法として、重合基を結合した自己開裂型光重合開始剤をラジカル重合性モノマーとして用いる、すなわち該ラジカル重合性モノマーをPSA層形成用材料として液晶材料に添加し、光照射により自己開裂して液晶層中で効率よくラジカルを発生させ重合を促進するものとし、かつ反応中に開裂により生成した成分が重合性基をもつものとすることによって、開始剤自身が重合によりPSA層を形成することになるので、液晶層から開始剤成分を効果的に相分離させることができることを見出した。この方法によれば、重合開始剤を用いない方法と比較して大幅にタクトタイムを短縮することができ、同時に良好な表示品質の液晶表示パネルが得られることになる。こうして本発明者らは、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、液晶材料と、一種以上のラジカル重合性モノマーとを含有し、上記ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である液晶組成物である。
本発明の液晶組成物の構成要素としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
ラジカル重合性モノマーとして、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物を用いて液晶表示装置内にポリマー層を形成することで、新たに重合開始剤を追加する必要なく短時間で重合反応を進行させることができるとともに、重合開始剤に由来する不純物が発生しないので、液晶層内の電圧保持率(VHR)低下を防ぎ、表示品位の劣化を少なくすることができる。また、短時間の光照射で済むので、長時間の光照射による構成部材の劣化を防ぐことができ、信頼性の高い液晶表示装置を作製することができる。
上記ラジカル重合性基としては、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基、ビニルオキシ基等が挙げられる。本明細書において、(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表し、(メタ)アクリロイルアミノ基とは、アクリロイルアミノ基又はメタクリロイルアミノ基を表す。
上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成する構造であることが好ましい。また、上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成する構造であることが好ましい。350nm未満の波長成分を照射することによりパネル内構造物が劣化してしまいディスプレイとしての性能を損なう例があるため、重合基を結合した自己開裂型光重合開始剤は350nm以上の波長成分の照射によって効率よく自己開裂反応を起こしラジカルを発生する構造を有することが好ましい。一方で、一般的な使用態様において、表示に用いられるバックライト(冷陰極蛍光管又はLED)からの光である400nm以上に吸収がある場合、未開裂のまま重合により相分離した光重合開始剤が、ディスプレイの駆動中に反応することで、長期信頼性の低下が懸念されるため、上記化合物は400nm以上に吸収が全くないかあるいは、充分に小さい光重合性化合物に重合基を結合することで長期信頼性の高い液晶表示装置を作製することができる。
上記ラジカル重合性モノマーとしては、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する自己開裂型光重合開始剤に重合基を結合した構造を有するものが挙げられ、具体的には、自己開裂型光重合開始剤である、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名:IRGACURE651、BASF社製(以下、同))、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(商品名:IRGACURE184)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(商品名:IRGACURE1173)、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン(商品名:IRGACURE2959)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン(商品名:IRGACURE127)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル(商品名:DAROCURMBF)、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン(商品名:IRGACURE907)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1(商品名:IRGACURE369)、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン(商品名:IRGACURE379)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:IRGACURE819)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(商品名:DAROCURTPO)、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)―ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム(商品名:IRGACURE784)、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)](商品名:IRGACUREOXE01)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(0-アセチルオキシム)(商品名:IRGACUREOXE02)、2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエート(商品名:DAROCUREHA)の分子骨格に重合基を直接結合する、又は、重合基を有する官能基を結合して得られる構造を有するものが挙げられる。
上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、好ましくは、液晶表示装置の駆動条件を勘案して、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下である自己開裂型光重合開始剤であり、具体的には、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名:IRGACURE651、BASF社製(以下、同))、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(商品名:IRGACURE184)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(商品名:IRGACURE1173)、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン(商品名:IRGACURE2959)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン(商品名:IRGACURE127)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル(商品名:DAROCURMBF)、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン(商品名:IRGACURE907)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(0-アセチルオキシム)(商品名:IRGACUREOXE02)、2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエート(商品名:DAROCUREHA)の分子骨格に重合基を直接又は重合基を有する官能基を結合して得られる構造を有するものが挙げられる。
上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、より好ましくは、下記化学式(1);
(式中、
R1は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp3-P3を表す。
R2は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp4-P4を表す。
P1、P2、P3及びP4は、同一又は異なるラジカル重合性基を表し、総数が二以上である。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp3は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
Sp4は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
L1は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL1が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL1は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L2は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL2が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL2は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する1つ以上の水素原子は、-F基又は-OH基に置換されていてもよい。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する-CH2-基はそれぞれ、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基、Sp1-P1基、Sp2-P2基で置換されていてもよい。
m1は1~3のいずれかの整数である。
m2は0~3のいずれかの整数である。
n1は0~4のいずれかの整数である。
n2は0~4のいずれかの整数である。
m1とn1の合計は1~5のいずれかの整数である。
m2とn2の合計は0~5のいずれかの整数である。
m1とm2の合計は1~6のいずれかの整数である。)
で表される化合物である。
R1は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp3-P3を表す。
R2は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp4-P4を表す。
P1、P2、P3及びP4は、同一又は異なるラジカル重合性基を表し、総数が二以上である。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp3は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
Sp4は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
L1は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL1が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL1は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L2は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL2が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL2は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する1つ以上の水素原子は、-F基又は-OH基に置換されていてもよい。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する-CH2-基はそれぞれ、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基、Sp1-P1基、Sp2-P2基で置換されていてもよい。
m1は1~3のいずれかの整数である。
m2は0~3のいずれかの整数である。
n1は0~4のいずれかの整数である。
n2は0~4のいずれかの整数である。
m1とn1の合計は1~5のいずれかの整数である。
m2とn2の合計は0~5のいずれかの整数である。
m1とm2の合計は1~6のいずれかの整数である。)
で表される化合物である。
上記P1、P2、P3及びP4は、好ましくは、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である。
上記R1及び上記R2は、好ましくは同一である。また、上記P1及び上記P2は、好ましくは同一である。
上記化学式(1)で表される化合物の具体例としては、下記化学式(2);
(式中、
R3は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
R4は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
P1及びP2は、同一又は異なるラジカル重合性基を表す。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
R3は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
R4は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
P1及びP2は、同一又は異なるラジカル重合性基を表す。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
また、上記化学式(2)で表される化合物の具体例としては、下記化学式(3);
(式中、R5及びR6は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
で表される化合物が挙げられる。
なお、上記化学式(1)~(3)で表される化合物は、(i)350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成する構造を有し、(ii)400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成する構造を有し、(iii)400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下である構造を有する。
上記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有することが好ましい。また、上記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、下記化学式(4);
(式中、
R7は、-R8-Sp5-P5基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
P5は、ラジカル重合性基を表す。
Sp5は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
R7が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
R7が有する-CH2-基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基で置換されていてもよい。
R8は、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
A1及びA2は、同一又は異なって、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-1,3-ジイル基、インダン-1,5-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フェナントレン-1,6-ジイル基、フェナントレン-1,8-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、フェナントレン-3,6-ジイル基、アントラセン-1,5‐ジイル基、アントラセン-1,8-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、又は、アントラセン-2,7-ジイル基を表す。
A1及びA2が有する-CH2-基は、互いに隣接しない限り-O-基又は-S-基で置換されていてもよい。
A1及びA2が有する一又は二以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、-CN基、又は、炭素数1~6の、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Zは、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
nは0、1又は2である。)
で表される化合物であることが好ましい。
R7は、-R8-Sp5-P5基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
P5は、ラジカル重合性基を表す。
Sp5は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
R7が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
R7が有する-CH2-基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基で置換されていてもよい。
R8は、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
A1及びA2は、同一又は異なって、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-1,3-ジイル基、インダン-1,5-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フェナントレン-1,6-ジイル基、フェナントレン-1,8-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、フェナントレン-3,6-ジイル基、アントラセン-1,5‐ジイル基、アントラセン-1,8-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、又は、アントラセン-2,7-ジイル基を表す。
A1及びA2が有する-CH2-基は、互いに隣接しない限り-O-基又は-S-基で置換されていてもよい。
A1及びA2が有する一又は二以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、-CN基、又は、炭素数1~6の、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Zは、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
nは0、1又は2である。)
で表される化合物であることが好ましい。
上記化学式(4)で表される化合物の具体例としては、下記化学式(5-1)~(5-5);
(式中、P5は、同一又は異なって、ラジカル重合性基を表す。)で表されるいずれかの化合物が挙げられる。
上記P5は、好ましくは、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である。
また、本発明は、本発明の液晶組成物を用いて好適に作製される液晶表示装置でもある。
すなわち、本発明は、一対の基板と、上記一対の基板上に形成された配向膜と、上記一対の基板間に挟持され、液晶材料を含有する液晶層と、上記配向膜上に形成され、液晶分子を配向制御するポリマー層とを備え、上記ポリマー層は、液晶層中に添加された一種以上のラジカル重合性モノマーが重合することによって形成されたものであり、上記ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である液晶表示装置でもある。
本発明の液晶表示装置が備える一対の基板は、例えば、一方をアレイ基板、他方をカラーフィルタ基板として用いられる。アレイ基板は、複数の画素電極を備え、これにより画素単位で液晶の配向が制御される。カラーフィルタ基板は、複数色のカラーフィルタが、アレイ基板の画素電極とそれぞれ重畳する位置に配置され、画素単位で表示色が制御される。
上記一対の基板上には、液晶分子を配向制御する配向膜が形成されている。本発明において配向膜は、配向処理がなされていないもの、及び、配向処理がなされたもののいずれであってもよい。
上記配向膜上には、液晶分子を配向制御するポリマー層が形成されており、上記ポリマー層は、液晶層中に添加された一種以上のラジカル重合性モノマーが重合することによって形成されたものである。上記ポリマー層を形成することにより、上記配向膜に対して配向処理を施さなかったとしても、配向膜及びポリマー層に近接する液晶分子の初期傾斜を一定の方向に傾かせることができる。例えば、液晶分子がプレチルト配向している状態でモノマーを重合させ、ポリマー層を形成した場合には、上記配向膜が配向処理されているか否かに関わらず、ポリマー層は液晶分子に対してプレチルト配向させる構造を有する形で形成されることになる。
本発明の液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、本発明の液晶層形成用組成物の好ましい形態として説明した内容と同様の形態が挙げられる。すなわち、本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、
(a)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(b)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(c)上記化合物は、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下である形態、
(d)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(1)で表される化合物である形態、
(e)上記ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基又はビニルオキシ基である形態、
(f)上記化学式(1)で表される化合物のP1及びP2は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態、
(g)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(2)で表される化合物である形態、
(h)上記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有する形態、
(i)上記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、上記化学式(4)で表される化合物である形態、
(j)上記化学式(4)で表される化合物は、上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物である形態、及び、
(k)上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物のP5は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態が挙げられる。
(a)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(b)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(c)上記化合物は、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下である形態、
(d)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(1)で表される化合物である形態、
(e)上記ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基又はビニルオキシ基である形態、
(f)上記化学式(1)で表される化合物のP1及びP2は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態、
(g)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(2)で表される化合物である形態、
(h)上記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有する形態、
(i)上記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、上記化学式(4)で表される化合物である形態、
(j)上記化学式(4)で表される化合物は、上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物である形態、及び、
(k)上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物のP5は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態が挙げられる。
また、本発明は、本発明の液晶組成物を用いて好適に作製される液晶表示装置の製造方法でもある。
すなわち、本発明は、一対の基板上に配向膜を形成する工程と、上記一対の基板間に、液晶材料と、一種以上のラジカル重合性モノマーとを含有する液晶組成物を注入する工程と、上記液晶組成物に光を照射し、上記ラジカル重合性モノマーを重合させて、配向膜上に液晶分子を配向制御するポリマー層を形成する工程とを有し、上記ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である液晶表示装置の製造方法でもある。
本発明の製造方法によって製造される液晶表示装置の特徴は、上述の本発明の液晶表示装置で説明した特徴と同様である。
本発明の液晶表示装置の製造方法としては、このような工程を必須とするものである限り、その他の工程により特に限定されるものではない。
本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい形態としては、本発明の液晶組成物又は液晶表示装置の好ましい形態として説明した内容と同様の形態が挙げられる。すなわち、本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい形態としては、
(l)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(m)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(n)上記化合物は、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下である形態、
(o)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(1)で表される化合物である形態、
(p)上記ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基又はビニルオキシ基である形態、
(q)上記化学式(1)で表される化合物のP1及びP2は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態、
(r)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(2)で表される化合物である形態、
(s)上記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有する形態、
(t)上記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、上記化学式(4)で表される化合物である形態、
(u)上記化学式(4)で表される化合物は、上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物である形態、及び、
(v)上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物のP5は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態が挙げられる。
(l)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(m)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成する形態、
(n)上記化合物は、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下である形態、
(o)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(1)で表される化合物である形態、
(p)上記ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基又はビニルオキシ基である形態、
(q)上記化学式(1)で表される化合物のP1及びP2は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態、
(r)上記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、上記化学式(2)で表される化合物である形態、
(s)上記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有する形態、
(t)上記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、上記化学式(4)で表される化合物である形態、
(u)上記化学式(4)で表される化合物は、上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物である形態、及び、
(v)上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物のP5は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基である形態が挙げられる。
本発明によれば、大幅にタクトタイムを短縮することができ、同時に液晶層内の電圧保持率(VHR)低下を防ぎ、良好な表示品質をもつ液晶表示装置を作製することができる。また、長時間の光照射による構成部材の劣化が少なく、信頼性の高い液晶表示装置を作製することができる。
以下に実施形態を掲げ、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
実施形態1
本発明の液晶表示装置、本発明の液晶表示装置の製造方法によって作製された液晶表示装置、及び、本発明の液晶組成物を用いて作製された液晶表示装置は、具体的には、テレビジョン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、モニター、インフォメーションディスプレイ等の表示機器に本発明を用いることで、優れた表示特性を有する装置を作製することができる。
本発明の液晶表示装置、本発明の液晶表示装置の製造方法によって作製された液晶表示装置、及び、本発明の液晶組成物を用いて作製された液晶表示装置は、具体的には、テレビジョン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、モニター、インフォメーションディスプレイ等の表示機器に本発明を用いることで、優れた表示特性を有する装置を作製することができる。
以下に、液晶表示装置の製造方法の一例、具体的には、本発明の液晶組成物の使用例を示す。図1及び図2は、本発明の液晶組成物を用いた液晶セルの作製例の各工程を示す断面模式図である。図1は重合工程前を示し、図2は重合工程後を示す。図1及び図2に示すように、液晶セルの一例としては、アレイ基板11と、カラーフィルタ基板21と、アレイ基板11及びカラーフィルタ基板21からなる一対の基板間に狭持された液晶層10とを備えたものが挙げられる。アレイ基板11は、ガラス等を材料とする絶縁性の透明基板と、透明基板上に形成された各種配線、画素電極、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)等とを備える。カラーフィルタ基板21は、ガラス等を材料とする絶縁性の透明基板と、透明基板上に形成されたカラーフィルタ、ブラックマトリクス、共通電極等とを備える。
また、アレイ基板11上には、配向膜12が形成されており、カラーフィルタ基板21上には、配向膜22が形成されている。配向膜12、22は、イミド構造を含む主鎖をもつ高分子材料(ポリイミド)等で構成されている。配向膜12、22の表面に対し、配向処理が施されることで、液晶分子のプレチルト角を垂直又は水平に方向付ける(初期傾斜させる)ことができる。
図1に示すように、PSA重合工程前において液晶層10中には、一種以上のラジカル重合性モノマー20が存在している。そして、光照射によるPSA重合工程によってラジカル重合性モノマー20は重合を開始し、図2に示すように、配向膜12、22上にPSA層(ポリマー層)13、23が形成される。
実施形態1において液晶組成物は、液晶材料と一種以上のラジカル重合性モノマーとを含有する。そして、上記ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である。液晶材料としては、正の誘電率異方性を有するもの、及び、負の誘電率異方性を有するもののいずれを用いることもできる。
したがって、液晶層10中には、一種以上のラジカル重合性モノマー20が存在することになる。そして、液晶層10への光照射によってラジカル重合性モノマー20は自己開裂反応によってラジカルを生成し、そのラジカルを活性種として、ラジカル重合性モノマー20のもつラジカル重合性基が次々に連鎖重合を開始、進行させ、重合によって形成されたポリマーは、相分離により、図2に示すように、配向膜12、22上にPSA層13、23として析出される。
実施形態1で用いるラジカル重合性モノマー20は、ラジカル重合性モノマー20単独で光吸収を行い、自己開裂によりラジカルを発生して連鎖重合を開始するので、重合開始剤を投与する必要がない。また、二以上の官能基を有していることから、自己開裂後に重合開始剤自体がモノマーとして機能するので、液晶層10に残存する重合開始剤の量を大幅に減らすことができる。
実施形態1で用いるラジカル重合性モノマーとしては、光照射による自己開裂によりラジカルを発生するラジカル重合性モノマーとして、例えば、上記化学式(1)で表される化合物を用いることができ、より具体的には、上記化学式(1)で表される化合物として、上記化学式(2)で表される化合物を用いることができ、更に具体的には、上記化学式(2)で表される化合物として、上記化学式(3)で表される化合物を用いることができる。
上記化学式(1)で表されるラジカル重合性モノマーは、自己開裂によりラジカルを発生する構造を有しているため、液晶材料と混合させるときに他の重合開始剤を添加する必要がなく、光照射を行うだけで効率よく重合反応を開始することができる。また、重合開始剤に由来すると推定される電荷を帯び易い不純物が生じても、結合している重合基によりPSA層を形成することで相分離するため、重合開始剤を用いてPSA層を形成した場合よりも焼き付きを生じさせにくくすることができる。なお、実施形態1においては、液晶組成物中に他のラジカル重合性モノマーを加えることが可能である。
また、他のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、上記化学式(4)で表される化合物を用いることができ、より具体的には、上記化学式(4)で表される化合物として、上記化学式(5-1)~(5-5)で表される化合物を用いることができる。
実施形態1に係る液晶表示装置の他の構成要素について詳述する。
実施形態1に係る液晶表示装置においては、アレイ基板11、液晶層10及びカラーフィルタ基板21が、液晶表示装置の背面側から観察面側に向かってこの順に積層されている。アレイ基板11の背面側には、偏光板が備え付けられている。また、カラーフィルタ基板21の観察面側にも、偏光板が備え付けられている。これらの偏光板に対しては、更に位相差板が配置されていてもよく、上記偏光板は、円偏光板であってもよい。
実施形態1に係る液晶表示装置は、透過型、反射型及び反射透過両用型のいずれであってもよい。透過型又は反射透過両用型であれば、実施形態1の液晶表示装置は、更に、バックライトを備えている。バックライトは、アレイ基板11の更に背面側に配置され、アレイ基板11、液晶層10及びカラーフィルタ基板21の順に光が透過するように配置される。反射型又は反射透過両用型であれば、アレイ基板11は、外光を反射するための反射板を備える。また、少なくとも反射光を表示として用いる領域においては、カラーフィルタ基板21の偏光板は、いわゆるλ/4位相差板を備える円偏光板である必要がある。
実施形態1に係る液晶表示装置は、カラーフィルタをアレイ基板11に備えるカラーフィルタオンアレイ(Color Filter On Array)の形態であってもよい。また、実施形態1に係る液晶表示装置はモノクロディスプレイであってもよく、その場合、カラーフィルタは配置される必要はない。
液晶層10には、一定電圧が印加されることで特定の方向に配向する特性をもつ液晶材料が充填されている。液晶層10内の液晶分子は、閾値以上の電圧の印加によってその配向性が制御される。実施形態1において液晶分子の配向モードは、特に限定されない。
実施形態1に係る液晶表示装置は、液晶表示装置(例えば、携帯電話、モニター、液晶TV(テレビジョン)、インフォメーションディスプレイ)を分解し、核磁気共鳴分析法(NMR:Nuclear Magnetic Resonance)、フーリエ変換赤外分光法(FT-IR:Fourier Transform Infrared Spectroscopy)、質量分析法(MS:Mass Spectrometry)等を用いた化学分析を行うことにより、PSA層中に存在するPSA層形成用モノマーの成分の解析、液晶層中に含まれるPSA層形成用モノマーの混入量、PSA層中のPSA層形成用モノマーの存在比等を確認することができる。
実施例1
以下に、実施形態1に準じた形で、実際に液晶セルを作製した実施例1を示す。まず、一対の基板を用意し、続いて、垂直配向膜用のポリイミド溶液を一対の基板の表面にそれぞれ塗布し、80℃の条件下で5分間プリベークを行い、続いて200℃の条件下で60分間ポストベークを行った。
以下に、実施形態1に準じた形で、実際に液晶セルを作製した実施例1を示す。まず、一対の基板を用意し、続いて、垂直配向膜用のポリイミド溶液を一対の基板の表面にそれぞれ塗布し、80℃の条件下で5分間プリベークを行い、続いて200℃の条件下で60分間ポストベークを行った。
次に、片側基板にシールを塗布し、該片側基板上に、負の誘電率異方性を有する液晶材料と、PSA層形成用のラジカル重合性モノマーとを含む液晶組成物を滴下後、他方の基板と貼り合わせを行った。
実施例1では、下記化学式(6)及び(7)で表されるラジカル重合性モノマーを組み合わせて用いている。下記化学式(6)で表される化合物は、ビフェニル系の二官能メタクリレートモノマーであり、下記化学式(7)で表される化合物は、ベンジルケタール系の二官能メタクリレートモノマーである。
実施例1の液晶セル作製のため、PSA層形成用ラジカル重合性モノマーとして用いる上記化学式(7)で表される化合物の合成を行った。上記化学式(7)で表される化合物は以下に示す方法に従って合成を行ったが、方法はこれに限られるものではない。
合成例1
4,4-ジヒドロキシベンジルの合成
市場より入手可能な4,4’-ジメトキシベンジル5.0gを酢酸95mlに溶解し、70℃とした。次に、その中に、48%臭化水素(HBr)水溶液31.2gを10分で滴下し、110℃で三日攪拌した。その後、攪拌液に水150gを添加して結晶化し、続いてその液体をろ過し、更に、結晶を水250gで洗浄してから乾燥することで目的物4.0gを得た。反応経路としては、下記化学反応式(8)で表される。
4,4-ジヒドロキシベンジルの合成
市場より入手可能な4,4’-ジメトキシベンジル5.0gを酢酸95mlに溶解し、70℃とした。次に、その中に、48%臭化水素(HBr)水溶液31.2gを10分で滴下し、110℃で三日攪拌した。その後、攪拌液に水150gを添加して結晶化し、続いてその液体をろ過し、更に、結晶を水250gで洗浄してから乾燥することで目的物4.0gを得た。反応経路としては、下記化学反応式(8)で表される。
合成例2
2,2-ジメトキシ-1,2-ジ-(4-メタクリルオキシ)フェニルエタン-1-オンの合成
4,4-ジヒドロキシベンジル1.6gとCe(TfO)30.58gをメタノール12.8gに溶解し、50℃とした。次に、その中にオルトギ酸トリメチル4.2gを滴下し、15時間攪拌した。その後、25℃以下に冷却し、トリエチルアミン3.0gを内温30℃以下で添加して5分攪拌し、溶媒のメタノールを留去した。次に、得られた残渣にアセトニトリル14gを加えて分散した。そこに更にトリエチルアミン1.7g、及び、ジメチルアミノピリジン0.081gを添加した。そこにアセトニトリル5.0gで希釈したメタクリル酸無水物2.5gを30℃以下で滴下した。滴下後、25℃とし、2時間攪拌し、更にその後に3%NaHCO3水溶液64gを添加して5分間攪拌した。その後トルエン32gで抽出し、水10gで3回洗浄、飽和食塩水10gで1回洗浄を行った後にメトキノン2.50mgを添加してから溶媒留去した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=1:5)により精製後、乾燥することで白色固体として2,2-ジメトキシ-1,2-ジ-(4-メタクリルオキシ)フェニルエタン-1-オンを1.65g得た。反応経路としては、下記化学反応式(9)で表される。
2,2-ジメトキシ-1,2-ジ-(4-メタクリルオキシ)フェニルエタン-1-オンの合成
4,4-ジヒドロキシベンジル1.6gとCe(TfO)30.58gをメタノール12.8gに溶解し、50℃とした。次に、その中にオルトギ酸トリメチル4.2gを滴下し、15時間攪拌した。その後、25℃以下に冷却し、トリエチルアミン3.0gを内温30℃以下で添加して5分攪拌し、溶媒のメタノールを留去した。次に、得られた残渣にアセトニトリル14gを加えて分散した。そこに更にトリエチルアミン1.7g、及び、ジメチルアミノピリジン0.081gを添加した。そこにアセトニトリル5.0gで希釈したメタクリル酸無水物2.5gを30℃以下で滴下した。滴下後、25℃とし、2時間攪拌し、更にその後に3%NaHCO3水溶液64gを添加して5分間攪拌した。その後トルエン32gで抽出し、水10gで3回洗浄、飽和食塩水10gで1回洗浄を行った後にメトキノン2.50mgを添加してから溶媒留去した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=1:5)により精製後、乾燥することで白色固体として2,2-ジメトキシ-1,2-ジ-(4-メタクリルオキシ)フェニルエタン-1-オンを1.65g得た。反応経路としては、下記化学反応式(9)で表される。
得られた化合物の分析結果は以下に示すとおりであり、1H-NMRより、2,2-ジメトキシ-1,2-ジ-(4-メタクリルオキシ)フェニルエタン-1-オンであることが確認された。
1H-NMR(CDCl3,ppm):δ=2.03(s,6H,メチル基),3.23(s,6H,メチル基),5.74(s,1H,ビニル基),5.76(s,1H,ビニル基),6.32(s,2H,ビニル基),7.09(d,2H,ベンゼン環),7.14(d,2H,ベンゼン環),7.63(d,2H,ベンゼン環),8.13(d,2H,ベンゼン環)
1H-NMR(CDCl3,ppm):δ=2.03(s,6H,メチル基),3.23(s,6H,メチル基),5.74(s,1H,ビニル基),5.76(s,1H,ビニル基),6.32(s,2H,ビニル基),7.09(d,2H,ベンゼン環),7.14(d,2H,ベンゼン環),7.63(d,2H,ベンゼン環),8.13(d,2H,ベンゼン環)
実施例1において調製したサンプルは、以下のサンプルA、Bである。サンプルAは、液晶組成物中に、上記化学式(6)で表される二官能ビフェニル系メタクリレートモノマーを0.3wt%、上記化学式(7)で表される二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマーを0.05wt%含む。サンプルBは、液晶組成物中に、上記化学式(6)で表される二官能ビフェニル系メタクリレートモノマーを0.3wt%含む。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、電圧無印加の状態でブラックライト(300~370nmにピーク波長がある紫外光)を照射し、重合反応を行うことで、PSA層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は1から5分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のFHF-32BLBを用いた。なお、FHF-32BLBは、310nmに小さな発光強度を有し、330nm以上で大きな発光強度を持つ紫外光光源である。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれ電圧保持率(VHR)の測定を行った。VHRは、1Vのパルス電圧を印加後、16.61ms間の電荷保持を確認することで決定した。また、VHR測定後に液晶層中に残存する二官能ビフェニル系メタクリレートモノマーの初期導入量比を、ガスクロマトグラフィーを用いて決定した。表1は、上記各サンプルを用いたVHR(%)と残存モノマー率の測定結果を示す表である。
上記化学式(6)で表される二官能ビフェニル系メタクリレートモノマー0.3wt%と上記化学式(7)で表される二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマー0.05wt%とを含む組成物(サンプルA)を用いることにより、ブラックライト照射を5分行うだけで、二官能ビフェニル系メタクリレートモノマーの残存率が10%以下となった。またVHRも99.0%以上を維持し、信頼性を確保できた。
一方、上記化学式(6)で表される二官能ビフェニル系メタクリレートモノマーのみ0.3wt%含む組成物(サンプルB)を用いると、ブラックライト照射5分のみでは、VHRは99%台であるが、モノマーの残存率が50%以上であり、PSA層が充分形成されていないことが示された。
実施例2
以下に、実施形態1に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例2を示す。実施例2で用いた液晶セルは、実施例1と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
以下に、実施形態1に係る液晶表示装置が備える液晶セルを実際に作製した実施例2を示す。実施例2で用いた液晶セルは、実施例1と同様の方法を用いて各サンプルを作製している。
実施例2では、下記化学式(10)及び上記化学式(7)で表されるラジカル重合性モノマーを組み合わせて用いている。下記化学式(10)で表される化合物は、二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーであり、上記化学式(7)で表される化合物は、実施例1と同じ二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマーである。
実施例2において調製したサンプルは、以下のサンプルC~Fである。サンプルCは、液晶組成物中に、上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーを0.3wt%、上記化学式(7)で表される二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマーを0.05wt%含む。サンプルDは、液晶組成物中に、上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーを0.6wt%、上記化学式(7)で表される二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマーを0.05wt%含む。サンプルEは、液晶組成物中に、上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーを0.3wt%含む。サンプルFは、液晶組成物中に、上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーを0.6wt%含む。
次に、一対の基板によって挟持された液晶層に対し、ブラックライト(300~370nmにピーク波長がある紫外光)を照射し、重合反応を行うことで、PSA層が垂直配向膜上に形成された液晶セルをそれぞれ完成させた。紫外線の照射時間は1から5分間とした。紫外光光源としては、東芝ライテック社製のFHF-32BLBを用いた。
続いて、完成した各液晶セルに対して、それぞれVHRと残存モノマー率の測定を行った。以下は測定結果を示す表である。
上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマー0.3wt%と上記化学式(7)で表される二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマー0.05wt%とを含む組成物(サンプルC)を用いることにより、ブラックライト照射を5分行うだけで、二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーの残存率が5%となった。またVHRも99.0%以上を維持し、信頼性を確保できた。
上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーを0.6wt%と上記化学式(7)で表される二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマー0.05wt%とを含む組成物(サンプルD)を用いることで、ブラックライト照射5分で、二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーの残存率が5%となった。またVHRも99.0%以上を維持し、信頼性を確保できた。
一方、上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーのみ0.3wt%含む組成物(サンプルE)を用いると、ブラックライト照射5分では、モノマーの残存率が8%であり、二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマーが含まれる場合より高くなることが示された。
上記化学式(10)で表される二官能フェナントレン系メタクリレートモノマーのみ0.6wt%含む組成物(サンプルF)を用いた場合でも、サンプルEと同様に、ブラックライト照射5分では、モノマーの残存率が8%であり、二官能ベンジルケタール系メタクリレートモノマーが含まれる場合より高くなった。
なお、本願は、2011年3月9日に出願された日本国特許出願2011-051839号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
10:液晶層
11:アレイ基板
12、22:配向膜
13、23:PSA層(ポリマー層)
20:ラジカル重合性モノマー
21:カラーフィルタ基板
11:アレイ基板
12、22:配向膜
13、23:PSA層(ポリマー層)
20:ラジカル重合性モノマー
21:カラーフィルタ基板
Claims (36)
- 液晶材料と、
一種以上のラジカル重合性モノマーとを含有し、
該ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である
ことを特徴とする液晶組成物。 - 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成することを特徴とする請求項1記載の液晶組成物。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成することを特徴とする請求項1又は2記載の液晶組成物。
- 前記化合物は、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の液晶組成物。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、下記化学式(1);
R1は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp3-P3を表す。
R2は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp4-P4を表す。
P1、P2、P3及びP4は、同一又は異なるラジカル重合性基を表し、総数が二以上である。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp3は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
Sp4は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
L1は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL1が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL1は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L2は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL2が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL2は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する1つ以上の水素原子は、-F基又は-OH基に置換されていてもよい。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する-CH2-基はそれぞれ、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基、Sp1-P1基、Sp2-P2基で置換されていてもよい。
m1は1~3のいずれかの整数である。
m2は0~3のいずれかの整数である。
n1は0~4のいずれかの整数である。
n2は0~4のいずれかの整数である。
m1とn1の合計は1~5のいずれかの整数である。
m2とn2の合計は0~5のいずれかの整数である。
m1とm2の合計は1~6のいずれかの整数である。)
で表される化合物である
ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の液晶組成物。 - 前記ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基又はビニルオキシ基であることを特徴とする請求項5記載の液晶組成物。
- 前記P1及び前記P2は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項5記載の液晶組成物。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、下記化学式(2);
R3は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
R4は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
P1及びP2は、同一又は異なるラジカル重合性基を表す。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の液晶組成物。 - 前記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有することを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の液晶組成物。
- 前記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、下記化学式(4);
R7は、-R8-Sp5-P5基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
P5は、ラジカル重合性基を表す。
Sp5は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
R7が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
R7が有する-CH2-基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基で置換されていてもよい。
R8は、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
A1及びA2は、同一又は異なって、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-1,3-ジイル基、インダン-1,5-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フェナントレン-1,6-ジイル基、フェナントレン-1,8-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、フェナントレン-3,6-ジイル基、アントラセン-1,5‐ジイル基、アントラセン-1,8-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、又は、アントラセン-2,7-ジイル基を表す。
A1及びA2が有する-CH2-基は、互いに隣接しない限り-O-基又は-S-基で置換されていてもよい。
A1及びA2が有する一又は二以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、-CN基、又は、炭素数1~6の、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Zは、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
nは0、1又は2である。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項9記載の液晶組成物。 - 前記P5は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項11記載の液晶組成物。
- 一対の基板と、
該一対の基板上に形成された配向膜と、
該一対の基板間に挟持され、液晶材料を含有する液晶層と、
該配向膜上に形成され、液晶分子を配向制御するポリマー層とを備え、
該ポリマー層は、液晶層中に添加された一種以上のラジカル重合性モノマーが重合することによって形成されたものであり、
該ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成することを特徴とする請求項13記載の液晶表示装置。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成することを特徴とする請求項13又は14記載の液晶表示装置。
- 前記化合物は、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下であることを特徴とする請求項13~15のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、下記化学式(1);
R1は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp3-P3を表す。
R2は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp4-P4を表す。
P1、P2、P3及びP4は、同一又は異なるラジカル重合性基を表し、総数が二以上である。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp3は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
Sp4は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
L1は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL1が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL1は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L2は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL2が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL2は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する1つ以上の水素原子は、-F基又は-OH基に置換されていてもよい。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する-CH2-基はそれぞれ、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基、Sp1-P1基、Sp2-P2基で置換されていてもよい。
m1は1~3のいずれかの整数である。
m2は0~3のいずれかの整数である。
n1は0~4のいずれかの整数である。
n2は0~4のいずれかの整数である。
m1とn1の合計は1~5のいずれかの整数である。
m2とn2の合計は0~5のいずれかの整数である。
m1とm2の合計は1~6のいずれかの整数である。)
で表される化合物である
ことを特徴とする請求項13~16のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基又はビニルオキシ基であることを特徴とする請求項17記載の液晶表示装置。
- 前記P1及び前記P2は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項17記載の液晶表示装置。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、下記化学式(2);
R3は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
R4は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
P1及びP2は、同一又は異なるラジカル重合性基を表す。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項13~16のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有することを特徴とする請求項13~20のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、下記化学式(4);
R7は、-R8-Sp5-P5基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
P5は、ラジカル重合性基を表す。
Sp5は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
R7が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
R7が有する-CH2-基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基で置換されていてもよい。
R8は、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
A1及びA2は、同一又は異なって、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-1,3-ジイル基、インダン-1,5-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フェナントレン-1,6-ジイル基、フェナントレン-1,8-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、フェナントレン-3,6-ジイル基、アントラセン-1,5‐ジイル基、アントラセン-1,8-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、又は、アントラセン-2,7-ジイル基を表す。
A1及びA2が有する-CH2-基は、互いに隣接しない限り-O-基又は-S-基で置換されていてもよい。
A1及びA2が有する一又は二以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、-CN基、又は、炭素数1~6の、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Zは、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
nは0、1又は2である。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項21記載の液晶表示装置。 - 前記P5は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項23記載の液晶表示装置。
- 一対の基板上に配向膜を形成する工程と、
該一対の基板間に、液晶材料と、一種以上のラジカル重合性モノマーとを含有する液晶組成物を注入する工程と、
該液晶組成物に光を照射し、該ラジカル重合性モノマーを重合させて、配向膜上に液晶分子を配向制御するポリマー層を形成する工程とを有し、
該ラジカル重合性モノマーの少なくとも一つは、光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物である
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、350nm以上の波長成分の照射によってラジカルを生成することを特徴とする請求項25記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造は、400nm未満の波長成分の照射によってラジカルを生成することを特徴とする請求項25又は26記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記化合物は、400nm以上の波長成分に対する吸光係数が20ml/g・cm以下であることを特徴とする請求項25~27のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、下記化学式(1);
R1は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp3-P3を表す。
R2は、炭素数1~4の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、Sp4-P4を表す。
P1、P2、P3及びP4は、同一又は異なるラジカル重合性基を表し、総数が二以上である。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表し、m2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
Sp3は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
Sp4は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基又はアルキレンカルボニルオキシ基を表す。
L1は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n1が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL1が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL1は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L2は、-F基、-OH基、又は、炭素数1~12の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基、又は、アラルキル基を表し、n2が2以上の場合は、互いに同一又は異なっている。
2つのL2が、芳香環における2つの隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、互いに結合して環状構造となっていてもよく、該2つのL2は、同一又は異なって、炭素数1~12の、直鎖状又は分枝状のアルキレン基又はアルケニレン基となる。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する1つ以上の水素原子は、-F基又は-OH基に置換されていてもよい。
L1及びL2のアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基又はアラルキル基が有する-CH2-基はそれぞれ、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基、Sp1-P1基、Sp2-P2基で置換されていてもよい。
m1は1~3のいずれかの整数である。
m2は0~3のいずれかの整数である。
n1は0~4のいずれかの整数である。
n2は0~4のいずれかの整数である。
m1とn1の合計は1~5のいずれかの整数である。
m2とn2の合計は0~5のいずれかの整数である。
m1とm2の合計は1~6のいずれかの整数である。)
で表される化合物である
ことを特徴とする請求項25~28のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、ビニル基又はビニルオキシ基であることを特徴とする請求項29記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記P1及び前記P2は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項29記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記光照射による自己開裂反応によってラジカルを生成する構造を有し、かつ二以上のラジカル重合性基を有する化合物は、下記化学式(2);
R3は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
R4は、炭素数1~4の、直鎖状又は分枝状のアルキル基又はアルケニル基を表す。
P1及びP2は、同一又は異なるラジカル重合性基を表す。
Sp1は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。
Sp2は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基、アルキレンオキシ基若しくはアルキレンカルボニルオキシ基、又は、直接結合を表す。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項25~28のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記液晶組成物は、更に一種以上の、環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含有することを特徴とする請求項25~32のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記環構造を有し、かつ単官能又は多官能の重合性基を有するラジカル重合性モノマーは、下記化学式(4);
R7は、-R8-Sp5-P5基、水素原子、ハロゲン原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、又は、炭素数1~18の、直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
P5は、ラジカル重合性基を表す。
Sp5は、炭素数1~6の、直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
R7が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
R7が有する-CH2-基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、又は、-OCO-CH=CH-基で置換されていてもよい。
R8は、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
A1及びA2は、同一又は異なって、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-1,3-ジイル基、インダン-1,5-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フェナントレン-1,6-ジイル基、フェナントレン-1,8-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、フェナントレン-3,6-ジイル基、アントラセン-1,5‐ジイル基、アントラセン-1,8-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、又は、アントラセン-2,7-ジイル基を表す。
A1及びA2が有する-CH2-基は、互いに隣接しない限り-O-基又は-S-基で置換されていてもよい。
A1及びA2が有する一又は二以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、-CN基、又は、炭素数1~6の、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Zは、-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、又は、直接結合を表す。
nは0、1又は2である。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項33記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記P5は、同一又は異なる(メタ)アクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項35記載の液晶表示装置の製造方法。
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Ref document number: 12755183 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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