WO2015178447A1 - 画像表示装置およびそれに使用する配向材料 - Google Patents
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- G02F2202/02—Materials and properties organic material
- G02F2202/022—Materials and properties organic material polymeric
- G02F2202/023—Materials and properties organic material polymeric curable
Definitions
- a liquid crystal display element and inorganic or organic EL electroluminescence
- an image display device for displaying a two-dimensional image or a three-dimensional image
- the alignment treatment for aligning molecules of an optical material such as a retardation film used in an image display device such as a liquid crystal display element or EL or a liquid crystal material used in a liquid crystal display element is generally roughly divided into glass or the like.
- the definition of a liquid crystal display can also be obtained by reducing the pixel size, but if the definition of the pattern retarder, lenticular lens, etc. is not sufficiently high in conjunction with the pixel size, the contrast cannot be obtained sufficiently and the designed definition can be obtained. I can't show it. Contrast is influenced by alignment disorder or light leakage due to defects. When an alignment layer having a sufficiently large alignment regulating force is used, the contrast can be increased and the definition can be increased.
- an image display unit comprising a liquid crystal layer containing a liquid crystal compound that controls the phase or speed of transmitted light and a photo alignment layer that contacts the liquid crystal layer and controls the orientation of liquid crystal molecules contained in the liquid crystal compound
- the yellowness (YI) of the alignment layer is 0.001 ⁇ YI ⁇ 100.
- the image display device of the present invention According to the image display device of the present invention, deterioration due to light over time can be suppressed / prevented.
- the optical layered body acts as a refractive element such as a retardation film, a pattern retarder, or a lenticular lens, thereby reducing the alignment disorder of the optical anisotropic layer in the vicinity of the boundary region between the optical anisotropic layer and the photo-alignment layer.
- An image display device can be provided.
- the liquid crystal display device according to the present invention reduces the alignment defect point of the optical anisotropic layer (for example, polymerizable liquid crystal) by increasing the alignment regulating force of the (light) alignment layer, reduces light leakage, and improves the contrast. is doing.
- a method for forming the light shielding part is not particularly limited as long as it can pattern the light shielding part, and a known method can be used.
- it may be formed by a photolithography method using a black dispersion liquid containing a black coloring material and a curable resin composition.
- an inorganic protective film may be formed on the colored layer as necessary, and is provided in order to prevent volatile gas components (such as water vapor) generated from the colored layer from leaking outside in the manufacturing process of the display device. For this reason, the inorganic protective film is required to have a gas barrier property.
- the inorganic protective film has a water vapor permeability of 30 g / (m 3 ⁇ day) or less, preferably 0 to 25 g / (m 3 ⁇ day), more preferably 0 to 20 g / (m 3 ⁇ day). .
- the pixel electrode 21 and the common electrode 22 have an interelectrode distance (also referred to as a minimum separation distance): R between the pixel electrode 21 and the common electrode 22 in order to form a fringe electric field between these electrodes:
- the distance between the first substrate 2 and the second substrate 7 is smaller than G.
- the distance between electrodes: R represents the distance in the horizontal direction on the substrate between the electrodes.
- the distance between the first substrate 7 and the second substrate 7 is smaller than G, so that a fringe electric field E is formed.
- a preferred embodiment of the liquid crystal display element according to the present invention is preferably an FFS type liquid crystal display element using a fringe electric field, and the shortest separation distance R between the common electrode 22 and the pixel electrode 21 is a photo-alignment layer.
- the distance is shorter than the shortest separation distance G between 4 ′ (inter-substrate distance)
- a fringe electric field is formed between the common electrode and the pixel electrode, and the horizontal and vertical alignment of the liquid crystal molecules can be efficiently used. it can.
- the FFS mode liquid crystal display element of the present invention when a voltage is applied to the liquid crystal molecules arranged so that the long axis direction is parallel to the alignment direction of the alignment layer, the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are interposed.
- the spacer used for adjusting the distance between the substrates is the same as described above, and is omitted here.
- a LC11 and A LC21 each independently preferably have the following structure.
- Z LC11 and Z LC21 are preferably a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO—, —OCO— , —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— , —CH 2 CH 2 —, —OCH 2 —, —OCF 2 — or —CF 2 O— are preferred, and a single bond, —OCH 2 — or —CF 2 O— is more preferred.
- m LC11 and m LC21 are preferably 1, 2 or 3, preferably 1 or 2 when emphasizing storage stability at low temperature and response speed, and 2 or 3 for improving the upper limit of the nematic phase upper limit temperature. Is preferred.
- R LC31 and R LC32 each independently represent the same meaning as R LC31 and R LC32 in General Formula (LC3).
- R LC31 and R LC32 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R LC31 has 2 carbon atoms. Or an alkyl group having 3 carbon atoms, and more preferably R LC32 represents an alkyl group having 2 carbon atoms.
- the total content of the bifunctional polymerizable liquid crystal compound having two polymerizable functional groups in the molecule is preferably 0 to 90% by mass of the total amount of the polymerizable liquid crystal compound used, and is preferably 10 to 85% by mass. %, More preferably 15 to 80% by mass.
- the lower limit value is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and when importance is placed on the orientation of the optical anisotropic body, the upper limit value is 80% by mass. % Or less, more preferably 70% by mass or less.
- the general formula (II) Represents the same definition.
- Examples of the general formula (II-2-3) include compounds represented by the following general formulas (II-2-3-1) to (II-2-3-3-8). The formula is not limited.
- (II-2-2) to (II-2-2-4) is preferably used as a mixture of polymerizable liquid crystal compounds, and the compound having three ring structures (II-2- A mixture in which the compound represented by 1-2) and the compound represented by (II-2-2-2) above are used together so that the total amount of the polymerizable liquid crystal compound used is 70% by mass or more. More preferably, it is represented by the above (II-2-1-2) And compound, the a compound represented by (II-2-2-2), it is particularly preferable that the mixture in combination with such a less than 75 wt% of the total amount polymerizable liquid crystal compound to be used.
- the photo-alignment layer according to the present invention is more preferably composed of a photo-alignment component, and further preferably contains an ultraviolet absorber. Moreover, the said photo-alignment component should just contain 1 or more types of photoresponsive molecules.
- the photoresponsive molecule is a photoresponsive dimerization-type molecule that forms a cross-linked structure by dimerization in response to light, and is a photoresponsive molecule that isomerizes in response to light and is oriented substantially perpendicular or parallel to the polarization axis.
- At least one selected from the group consisting of an isomerized molecule and a photoresponsive decomposable polymer in which a polymer chain is cleaved in response to light is preferred, and the photoresponsive isomerized molecule is sensitive and has an orientation regulating ability. This is particularly preferable.
- R 31 in the formula (2-a) is a polymerizable group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, or a fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and j is 0 It is an integer of 6 or less. It is more preferable that the polymer is a photoresponsive dimerization polymer represented by
- More preferable compounds include compounds of the general formula (6) having a cinnamoyl group, the general formula (7) having a coumarin group, and the general formula (8) having a benzylidenephthaldiimide group.
- the liquid crystal display element was irradiated with non-polarized ultraviolet rays at an intensity of 40 mW / cm 2 for 125 seconds using a high-pressure mercury lamp. It was 145 when the contrast of the liquid crystal surface device after irradiation was measured. No drastic reduction in contrast as in Comparative Example 5 was observed.
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Abstract
Description
例えば、図7は、図4における基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図の他の実施形態である。図7に示すように、画素電極21がスリットを有する構成としてもよい。また、スリットのパターンを、ゲート配線26又はデータ配線25に対して傾斜角を持つようにして形成してもよい。
したがって、本発明に係る画像表示装置は、第二の基板と第二の光配向層との間に共通電極を有することが好ましい。
本発明に係る液晶性化合物を含む液晶層は、外場により配向制御可能な液晶媒体、重合可能な液晶化合物を硬化してなる光学異方性分子または相変化可能な高分子液晶のいずれかであることが好ましい。それぞれ3つの要素についてそれぞれ以下詳説する。
本発明に係る液晶媒体は、外場により液晶分子の配向制御可能である組成物が好ましく、ネマチック組成物がより好ましい。ネマチック組成物であると、目的とする動作モードに応じて正の誘電率異方性を有する液晶組成物(p型液晶)あるいは負の誘電率異方性を有する液晶組成物(n型液晶)を用いる事が出来る。前記液晶組成物の物性値は、目的とする液晶表示素子の特性値に応じて適宜調整することができる。液晶組成物の透明点はある程度高いことが好ましく、具体的には60~120℃の範囲であることが好ましく、70~100℃の範囲であることがより好ましい。また、液晶層の平均屈折率が高すぎる場合、ガラス基板と液晶層の屈折率差により変化する入射光波長が、上下の感光性ポリマー膜に異なる反応率を与えてしまうため、液晶の複屈折率(Δn)はある程度低いことが好ましく、具体的には0.06~0.25の範囲が好ましく、0.07~0.20の範囲がより好ましく、0.08~0.15の範囲が特に好ましい。
ALC1及びALC2は、それぞれ独立して、
(a)トランス-1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。)、
(b)1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)、及び
(c)1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、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、又はクロマン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる1つ又は2つ以上の水素原子はそれぞれ、F、Cl、CF3又はOCF3で置換されていてもよく、
ZLCは単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-又は-OCO-を表し、
YLCは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数1~15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、
aは1~4の整数を表すが、aが2、3又は4を表し、ALC1が複数存在する場合、複数存在するALC1は、同一であっても異なっていても良く、ZLCが複数存在する場合、複数存在するZLCは、同一であっても異なっていても良い。)
前記一般式(LC)で表される化合物は、下記一般式(LC1)及び一般式(LC2)
で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物であることが好ましい。
ALC11及びALC21はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
一般式(LC2)は、下記一般式(LC2-a)から一般式(LC2-g)
YLC21はそれぞれ独立してF、CF3又はOCF3が好ましい。
ALC31~ALC52はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基又は炭素原子数2~7のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
ALC31は、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すことが好ましく、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
ZLC31は単結合、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
一般式(LC3-a)としては、下記一般式(LC3-a1)~一般式(LC3-a4)を表すことが好ましい。
RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、RLC31が炭素原子数1~7のアルキル基を表し、RLC32が炭素原子数1~7のアルコキシ基を表すことがより好ましい。
RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、RLC31が炭素原子数2又は3のアルキル基を表し、RLC32が炭素原子数2のアルキル基を表すことがより好ましい。
ALC61~ALC63はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
C4及びC5はそれぞれ独立して1,4-フェニレン基、1,4-シクロへキシレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリダジン-3,6-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、シクロヘキセン-1,4-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、2,6-ナフチレン基又はインダン-2,5-ジイル基(これらの基のうち1,4-フェニレン基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、2,6-ナフチレン基及びインダン-2,5-ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z3及びZ5はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z4は、単結合、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2O-、-OCH2CH2-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-又は-OCO-を表し、
n2は、0、1又は2を表す。ただし、n2が2を表す場合、複数あるC4及びZ4は同じであっても異なっていても良い。)、
一般式(II-b)
C6は1,4-フェニレン基、1,4-シクロへキシレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリダジン-3,6-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、シクロヘキセン-1,4-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、2,6-ナフチレン基又はインダン-2,5-ジイル基(これらの基のうち1,4-フェニレン基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、2,6-ナフチレン基及びインダン-2,5-ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C7はベンゼン-1,2,4-トリイル基、ベンゼン-1,3,4-トリイル基、ベンゼン-1,3,5-トリイル基、シクロヘキサン-1,2,4-トリイル基、シクロヘキサン-1,3,4-トリイル基又はシクロヘキサン-1,3,5-トリイル基を表し、
Z6及びZ8はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z7は、単結合、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2O-、-OCH2CH2-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-又は-OCO-を表し、
n3は、0、1又は2を表す。ただし、n3が2を表す場合、複数あるC6及びZ7は同じであっても異なっていても良い。)、及び一般式(II-c)
n4は0又は1の整数を表し、
Y0、Y1及びY2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-(CH2)4-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH=CHCH2CH2-又は-CH2CH2CH=CH-を表し、
Y3は単結合、-O-、-COO-、又は-OCO-を表し、
R8は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルケニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、又は炭素原子数1から20の炭化水素基を表す。)からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合性化合物(II)である。
(光学異方性分子)
本発明に係る光学異方性分子は、重合可能な液晶化合物を硬化してなり、光学異方性を示す分子を含むことが好ましく、光学異方性を示す高分子を含むことがより好ましい。具体的には、本発明に係る光学異方性分子は、光学異方層を構成する成分として、重合性液晶化合物(または重合可能な液晶化合物とも称する)から得られた高分子であることが好ましく、後述の一般式(II)で表される化合物から得られた高分子であることがより好ましい。また、光学異方層は、重合可能な液晶化合物を有する重合性液晶組成物から得られてもよい。
上記MGで表されるメソゲン基は、一般式(II-b)
S3は、S1で定義されたものと同一のものを表し、X3は、-O-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、又は単結合を表し、q3は0又は1を表し、q4は0又は1を表す。(ただし、P4-S3、及びS3-X3は、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。))を有していても良く、Z1及びZ2はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-CH2 CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-C=N-、-N=C-、-CONH-、-NHCO-、-C(CF3)2-、ハロゲン原子を有してもよい炭素原子数2~10のアルキル基又は単結合を表し、r1は0、1、2又は3を表し、B1、及びZ1が複数存在する場合は、それぞれ、同一であっても、異なっていても良い。)で表される。
B11、B12、B13、B2、B3は、上記一般式(II-b)のB1~B3の定義と同じものを表し、それぞれ、同一であっても、異なっていても良く、
Z11、Z12、Z13、Z2は、上記一般式(II-b)のZ1~Z3の定義と同じものを表し、それぞれ、同一であっても、異なっていても良く、
R21は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-が各々独立して-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-によって置換されても良い、炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルキル基、炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルケニル基を表し、該アルキル基、アルケニル基の有する1個又は2個以上の水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基によって置換されても良く、複数置換されている場合それぞれ同一であっても、異なっていても良い。
上記環状基は、置換基として1個以上のF、Cl、CF3、OCF3、CN基、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数1~8のアルカノイル基、炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、炭素原子数1~8のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、炭素原子数2~8のアルケノイル基、炭素原子数2~8のアルケノイルオキシ基を有していても良い。
B11、B12、B13、B2、B3は、上記一般式(II-b)のB1~B3の定義と同じものを表し、それぞれ、同一であっても、異なっていても良く、
Z11、Z12、Z13、Z2は、上記一般式(II-b)のZ1~Z3の定義と同じものを表し、それぞれ、同一であっても、異なっていても良い。
上記環状基は、置換基として1個以上のF、Cl、CF3、OCF3、CN基、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数1~8のアルカノイル基、炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、炭素原子数1~8のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、炭素原子数2~8のアルケノイル基、炭素原子数2~8のアルケノイルオキシ基を有していても良い。m1、m2はそれぞれ独立して0~18の整数を表し、n1、n2、n3、n4はそれぞれ独立して0又は1を表す。
B11、B12、B13、B2、B3は、上記一般式(II-b)のB1~B3の定義と同じものを表し、それぞれ、同一であっても、異なっていても良く、
Z11、Z12、Z13、Z2は、上記一般式(II-b)のZ1~Z3の定義と同じものを表し、それぞれ、同一であっても、異なっていても良い。
m4~m9はそれぞれ独立して0~18の整数を表し、n4~n9はそれぞれ独立して0又は1を表す。
本発明に係る高分子液晶は、公知の高分子液晶を使用することができる。高分子液晶は、液晶を示す機能を与える部分構造(メソゲン)を有し、前記液晶を示す機能を与える部分構造としては、いかなる構造であってもよい。メソゲンは、高分子主鎖中に導入されていてもよいし、高分子側鎖に導入されていてもよい。また、架橋部位に導入されていてもよい。
本発明に係る光配向層は、黄色度(YI)が0.001<YI<100である。黄色度(YI)がかかる範囲であると、配向層の配向規制力が増大したことにより、液晶性化合物における液晶分子の配向乱れ、特に配向層の境界領域近傍の液晶配向の乱れを低減し、前記配向層から離れた位置における液晶分子の配向乱れを低減することができる。
(一般式(ア))
一般式(ア)において、R1またはR2の少なくとも一つが重合性官能基であると光や熱に対する安定性が増大し好ましい。重合性官能基の中では、特に(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましい。又、マレイミド基は、重合開始剤が不要となるので好ましい。R1がヒドロキシ基の場合、mは0であることが好ましく、R1が重合性官能基の場合、mは1~3の整数を表すことが好ましく、1又は2がより好ましい。R2がヒドロキシ基の場合、nは0であることが好ましく、R2が重合性官能基の場合nは1~3の整数を表すことが好ましく、1又は2がより好ましい。
(一般式 イ)
(一般式 ロ-1)
(一般式 ロ-2)
A1、A2はそれぞれ独立して、
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-、-NH-又は-S-に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン-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-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-(CH2)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH2-、-CH2O-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2―、-NR-、-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-又は-O-CO-O-(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
Xは、-O-、単結合、-NR-またはフェニレン基であり、
Rbは、重合性基、アルコキシ基、シアノ基または炭素原子数1~12個のフッ化アルキル基であり、
mは、0、1、または2であり、
Mb及びMdはそれぞれ独立して同一であっても異なっていても良く、以下の一般式(U-1)~(U-13)のいずれか1種のモノマー単位を表し、
上記一般式(U-11)~(U-13)中、破線はSpへの結合を表し、R1は4価の環構造、R2は3価の有機基、R3は水素原子、水酸基、炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数1~15個のアルコキシ基を表す。)
y及びwは、コポリマーのモル分率を表し、0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは4~100,000を表し、Mb及びMdのモノマー単位は各々独立して1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)
で表される光応答性二量化型高分子、その加水分解物または加水分解物の縮合物であることが好ましい。
M3は、アクリレート、メタクリレート、2-クロロアクリレート、2-フェニルアクリレート、低級アルキルでN-置換されていてもよいアクリルアミド、メタクリルアミド、2-クロロアクリルアミド、2-フェニルアクリルアミド、ビニルエーテル、ビニルエステル、アクリル酸またはメタクリル酸の直鎖状-もしくは分岐状アルキルエステル、アクリル酸もしくはメタクリル酸のアリルエステル、アルキルビニルエーテルもしくは-エステル、フェノキシニアルキルアクリレートもしくはフェノキシアルキルメタクリレートもしくはヒドロキシアルキルアクリレートもしくはヒドロキシアルキルメタクリレート、フェニルアルキルアクリレートもしくはフェニルアルキルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、4-メチルスチレンおよびシロキサン類からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位であり、
A1、B1、C1、A2、B2およびC2はそれぞれ互いに独立して、
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-、-NH-又は-S-に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン-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-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
S1およびS2はそれぞれ互いに独立して、フッ素原子、塩素原子もしくはシアノ基で1以上置換された直鎖状もしくは分岐状アルキレン基(-(CH2)r-)または-(CH2)r-L-(CH2)s-(式中、Lは、単結合または-O-、-COO-、-OOC-、-NR1-、-NR1-CO-、-CO-NR1-、-NR1-COO-、-OCO-NR1-、-NR1-CO-NR1-、-CH=CH-または-C≡C-を意味し、その際にR1は水素原子または低級アルキル基を意味し、rおよびsは、r+s≦24という条件のもとで1~20の整数であり、)であり、
D1、D2はそれぞれ互いに独立して、-O-、-NR2-、または下記の式(d)~(f):
(d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-、-NH-又は-S-に置き換えられてもよい)、
(e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい)、及び
(f) 1,4-シクロヘキセニレン基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン-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-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を含み、上記の基(d)、基(e)又は基(f)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良い、を意味し、その際にR2は水素原子または低級アルキル基であり、
X1、X2、Y1およびY2はそれぞれ互いに独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、場合によってはフッ素原子で置換されそしてCH2基または複数の非隣接CH2基が場合によっては-O-、-COO-、-OOC-および/または-CH=CH-で交換されていてもよい炭素原子数1~12のアルキル基を意味し、
Z1a、Z1b、Z2aおよびZ2bはそれぞれ互いに独立して、単結合、-(CH2)t-、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-OC-、-NR4-、-CO-NR4-、-NR4-CO-、-(CH2)u-O-、-O-(CH2)u-、-(CH2)u-NR4-または-NR4-(CH2)u-であり、その際にR4は水素原子または低級アルキル基を意味し;tは1~4の整数を意味し;uは1~3の整数であり、
p1、p2、q1およびq2はそれぞれ互いに独立して、0または1であり、
R1aおよびR2aはそれぞれ互いに独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、または炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルキル-COO-、アルキル-CO-NR3またはアルキル-OCO基を意味し、その際にR3は水素原子または低級アルキル基を意味し、前記アルキル基または前記アルコキシ基の1以上の水素原子は、フッ素原子、塩素原子、シアノ基またはニトロ基で置換されてもよく、前記アルキル基または前記アルコキシ基のCH2基または複数の非隣接CH2基が-O-、-CH=CH-または-C≡C-に置換されてもよく、
n1、n2およびn3は0<n1≦1、0≦n2<1および0≦n3≦0.5のコモノマーのモル分率である)
で表される光応答性二量化型高分子であることが好ましい。
Z201及びZ202は各々独立に-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(Ra)-、-N(Ra)-CO-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-又は単結合を表し、-CO-N(Ra)-又は-N(Ra)-CO-におけるRaは水素原子又は炭素原子数1~4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A201及びA202は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の-CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない-CH2-基が、-O-及び/又は-S-で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1~7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n201及びn202は各々独立に1~3の整数を表し、
P201及びP202は各々独立に、シンナモイル、クマリン、ベンジリデンフタルジイミド、カルコン、アゾベンゼン、スチルベン等の光配向性基を表し、P201は1価基、P202は2価基である。
R203、R204、R205、R206及びR207は各々独立にハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、-CF3、-OCF3、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基、又はヒドロキシ基を表し、
n203は0~4の整数を表し、n204は0~3の整数を表し、n205は0~1の整数を表し、n206は0~4の整数を表し、n207は0~5の整数を表す。
本発明に係る液晶表示素子において、第一の光配向層または第二の光配向層の黄色度(YI)が0.001<YI<100であり、0.001<YI<50であることが好ましく、0.001<YI<10であることがより好ましく、0.005<YI<10であることがさらに好ましく、0.01<YI<10であることが特に好ましい。前記光配向層の黄色度は、第一の光配向層を形成した第一の基板または第二の光配向層を形成した第二の基板の黄色度(YIL)から後述する方法により求めることができる。
視野角補償等に用いられる補償膜やパターンリターダなどの位相差膜、およびレンチキュラーレンズなどの屈折性素子に用いられる配向層の黄色度(YI)が0.001<YI<100であり、0.001<YI<50であることが好ましく、0.001<YI<10であることがより好ましく、0.005<YI<10であることがさらに好ましく、0.01<YI<10であることが特に好ましい。
本発明に係る光学積層体は、光学異方層と、光配向層とを必須として含むものであり、必要により基板を備えてもよく、また前記基板を画像表示部に固定または接着するために公知の粘着剤層や接着剤層を介してもよい。
また、本発明に係る光学積層体における光配向層と光学異方層との積層の順序は問わない。換言すると、本発明に係る液晶層が、透過する光の位相または速さを制御する前記光学異方性分子または前記高分子液晶の少なくともいずれかを含む光学異方層である場合、光配向層と、前記光学異方層とを含む積層構造体を光学積層体と規定している。また、前記基板は、液晶表示素子や有機EL表示素子で使用した材料と同様の材料を使用できる他、ガラス、セラミックス、プラスチック等を使用することができる。プラスチック基板としてはセルロ-ス、トリアセチルセルロ-ス、ジアセチルセルロ-ス等のセルロ-ス誘導体、ポリシクロオレフィン誘導体、ポリエチレンテレフタレ-ト、ポリエチレンナフタレ-ト等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコ-ル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレ-ト、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、さらにガラス繊維-エポキシ樹脂、ガラス繊維-アクリル樹脂などの無機-有機複合材料などが挙げられる。以下、光学積層体の構成要素である光学異方層と、配向層とを詳説する。
本発明の光学異方層は、光学異方性を示す分子を含むことが好ましく、光学異方性を示す高分子を含むことがより好ましい。具体的には、光学異方層を構成する成分として、上述した重合性液晶化合物から得られた高分子であることが好ましい。また、光学異方層は、重合性液晶化合物を有する重合性液晶組成物から得られてもよい。
本発明に係る光学積層体に含まれる光配向層は上記の通りであるためここでは省略する。
本発明に係る液晶表示素子において使用される基板(第一の基板および/または第二の基板)は、透明基板であることが好ましく、前記第一の基板と前記第二の基板は同じものを使用しても異なるものを使用してもよい。本明細書では第一または第二を便宜上記載している(他の部材でも同様である)。
(1)「光応答性配向材料溶液の黄色度(YIS)の測定方法」
光応答性配向材料を0.2または3.5重量%溶液となるよう溶媒に溶解する。前記溶液は、NMP/2-ブトキシエタノール=1/1を用いる。光応答性配向材料の溶解性が悪く均一な溶液が得がたい場合は最少量の溶解性の高い溶媒を加えてもよい。該溶液を光路長1mm、または10mmの透明セルに入れ、分光光度計(JASCO社製 V-560)を用い、JIS 7373(旧 JIS K7105)に従って黄色度を算出した。得られた測定値が濃度および光路長に比例するとし、光応答性配向材料溶液濃度が0.2重量%、光路長が1mmのセルを用いて測定した場合に換算して黄色度YISとした。
光学積層体を作製する基板自体の黄色度をコントロールとして測定する。次いでこの基板上に、実際の位相差膜または屈折性素子を作製するのと同じ条件にて配向層を形成する。即ち、光応答性配向材料溶液を塗布、乾燥後、紫外線を照射する。その形成条件は目的とする画像表示装置および光応答性配向材料によって異なるが、例えば、基板上にスピンコーターを用いて光応答性配向材料溶液を塗布、100℃で3分間乾燥し膜厚約90nmの塗膜層を得た後、超高圧水銀ランプと波長カットフィルター、バンドパスフィルター、および、偏光フィルターを備えた偏光照射装置を用いて、紫外光(光応答性配向材料に応じて、波長254nm、313nm、365nmを中心波長とする波長範囲を有する)の直線偏光(照度:20mW/cm2)を、塗膜層が形成された基板に対して鉛直方向から10秒照射して、200mJ/cm2のエネルギーを照射する。YIの評価においては、塗布方法、乾燥条件、紫外光照射装置、紫外光の波長範囲および照射エネルギー(照射強度、照射時間)は実際に液晶表示素子を作製した条件である。前記配向層を形成した基板の黄色度、及び配向層を形成する前の基板の黄色度を、分光光度計(JASCO社製 V-560)を用い、JIS 7373(旧 JIS K7105)に従って算出した。配向層を形成した基板の黄色度と基板自体の黄色度との差を光配向層の黄色度(YI)とした。
セルを構成する2枚の基板のうち、カラーフィルタを形成した基板と対向する基板、例えば表面に形成された共通電極および/または画素電極上に上記と同様の方法を用い、セルの特性を考慮した条件で配向層を形成した後(上記(2)「光配向層の黄色度(YI)の測定方法」に記載)、該基板を、分光光度計(JASCO社製 V-560)を用い、JIS 7373(旧 JIS K7105)に従って黄色度を算出した。
スピンコーターを用いて光応答性配向材料溶液をガラス基板上に塗布し、膜厚約90nmの配向層を得た。次に、超高圧水銀ランプと波長カットフィルター、バンドパスフィルター、および、偏光フィルターを備えた偏光照射装置を用いて、紫外光(光応答性配向材料に応じて、波長254nm、313nm、365nm)の直線偏光(照度:20mW/cm2)を、配向層が形成されたガラス基板に対して鉛直方向から10秒照射して、200mJ/cm2のエネルギーを照射した。
白色光源、偏光子(入射側偏光板)、検光子(出射側偏光板)、検出器を備えた光学測定装置(OMS-DI4RD、中央精機株式会社製)の、偏光子-検光子間に、被測定素子(以下の実施例に記載された、レンチキュラーランズ付立体画像表示用装置、パターンリターダ付立体画像表示用装置、位相差膜付液晶表示用装置、液晶表示装置等)を配置し、偏光子と検光子を回転させながら、検出器にて透過光の光量を検出し、コントラストは、(コントラスト)=(パラレルニコル輝度)/(クロスニコル輝度)で定義され、液晶層には電圧を印加しない状態で測定を行った。
光応答性配向材料塗液として3,3’-[(2,2’-ジスルホ-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジイル)ビス(アゾ)]ビス[6-ヒドロキシ安息香酸]四ナトリウム(慣用名C.I.モルダントイエロー26)を1重量部と、2-ブトキシエタノール42重量部、カルビトール(ジエチレングリコールモノエチルエーテル)42重量部、水15重量部との混合物を室温で10分間攪拌した均一溶液(光応答性配向材料溶液1)を調製した。尚、黄色度(YIS)は、110であった。また方位角アンカリングエネルギーを測定したところ、230μJ/m2であった。
光応答性配向材料塗液として下記構造の桂皮酸系光配向性ポリマーを3.5重量部と、NMP48.3重量部、2-ブトキシエタノール48.2重量部との混合物を室温で10分間攪拌した均一溶液(光応答性配向材料溶液2)を調整した。尚、黄色度(YIS)は0.01であった。また方位角アンカリングエネルギーを測定したところ、100μJ/m2であった。
光応答性配向材料塗液として3,3’-[(2,2’-ジスルホ-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジイル)ビス(アゾ)]ビス[6-ヒドロキシ安息香酸]四ナトリウム(慣用名C.I.モルダントイエロー26)を1×10-4重量部と、2-ブトキシエタノール42.5重量部、カルビトール42.5重量部、水15重量部との混合物を室温で10分間攪拌した均一溶液(光応答性配向材料溶液3)を調製した。尚、方位角アンカリングエネルギーを測定したところ、34μJ/m2であった。
光応答性配向材料塗液として光応答性配向材料溶液の調製例2で用いたのと同じ桂皮酸系光配向性ポリマーを0.04重量部と、NMP49.8重量部、2-ブトキシエタノール49.8重量部との混合物を室温で10分間攪拌した均一溶液(光応答性配向材料溶液4)を調整した。尚、方位角アンカリングエネルギーを測定したところ、23μJ/m2であった。
光応答性配向材料塗液として下記構造の桂皮酸系光配向性ポリマーを3.5重量部と、NMP48.3重量部、2-ブトキシエタノール48.2重量部との混合物を室温で10分間攪拌した均一溶液(光応答性配向材料溶液5)を調整した。尚、黄色度(YIS)は0.03であった。また方位角アンカリングエネルギーを測定したところ、181μJ/m2であった。
光応答性配向材料塗液として、下記構造のポリアミック酸(ポリイミド系光配向性ポリマー)を2.0重量部と、NMP98.0重量部との混合物を室温で10分間攪拌した均一溶液(光応答性配向材料溶液6)を調整した。尚、黄色度(YIS)は92であった。また方位角アンカリングエネルギーを測定したところ、205μJ/m2であった。
光応答性配向材料塗液としてC.I.モルダントイエロー26を1重量部と、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ安息香酸2,4-ジ-tert-ブチルフェニル(紫外線吸収剤)を2×10-3重量部、2-ブトキシエタノール42重量部、カルビトール(ジエチレングリコールモノエチルエーテル)42重量部、水15重量部との混合物を室温で10分間攪拌した均一溶液(光応答性配向材料溶液7)を調製した。尚、黄色度(YIS)は、130であった。また方位角アンカリングエネルギーを測定したところ、210μJ/m2であった。
第一のガラス基板に透明電極を形成し、第二のガラス基板にブラックマトリックス(BM)を形成した後、カラーフィルタとして赤色着色組成物をスピンコートにより膜厚2μmとなるように塗布した。70℃で20分間乾燥の後、超高圧水銀ランプを備えた露光機にて紫外線を、フォトマスクを介してストライプ状のパターン露光をした。アルカリ現像液にて90秒間スプレー現像、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、230℃で30分間ポストベークを行い、ストライプ状の着色層である赤色画素を透明基板上に形成した。同様に、緑色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が2μmとなるように塗布。乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素からずらした場所に露光し現像することで、前述赤色画素と隣接した緑色画素を形成した。更に、青色着色組成物についても同様にスピンコートにて膜厚2μmで赤色画素、緑色画素と隣接した青色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青の3色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
複屈折材料(1):
p-メトキシフェノール(D-1)
アクリル酸ブチル(E-1)(東亞合成株式会社製)
IRGANOX1076(E-2)(BASF社製)
上記各化合物の組成比(質量比%)を次表に示す。
光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液3を用いた以外、実施例1と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。
実施例1と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、レンチキュラーレンズの作製において、ガラス基板上に形成する配向層材料として光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液2を用いた以外、実施例1と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。上記ガラス基板上の配向層の膜厚は290nmだった。
実施例1と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、レンチキュラーレンズの作製において、ガラス基板上に形成する光配向層材料として光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液4を用いた以外、実施例1と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。本表示用装置のコントラストを測定したところ、64であった。また、液晶表示素子の透明電極付ガラス基板に形成されていた光配向層の黄色度(YI)は、4×10-5であった。
実施例1と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、レンチキュラーレンズの作製において、ガラス基板上に形成する光配向層材料として光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液5を用いた以外、実施例1と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。上記ガラス基板上の配向層の膜厚は290nmだった。
実施例1と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、レンチキュラーレンズの作製において、ガラス基板上に形成する光配向層材料として光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液6を用い、スピンコーターによる塗膜形成後、80℃で5分、250℃で1時間加熱処理し、かつ塗膜に対する紫外光の照射条件を波長254nmの偏光紫外線を2000mJ/cm2照射する以外、実施例1と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。上記ガラス基板上の配向層の膜厚は160nmだった。
実施例1と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、レンチキュラーレンズの作製において、ガラス基板上に形成する光配向層材料として光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液7を用いた以外、実施例1と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。上記ガラス基板上の配向層の膜厚は90nmだった。本立体画像表示用装置のコントラストを測定したところ、133であった。
光応答性配向材料溶液1を厚さ0.7mmのガラス基材にスピンコート法を用いて塗布し、100℃で3分乾燥して基板上に膜厚90nmの塗膜を形成した。形成された塗膜を目視で観察したところ、平滑な膜が形成されていることが確認された。次に、超高圧水銀ランプ、波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを備えた偏光照射装置を用いて、紫外光(波長365nm)の直線偏光(照度:20mW/cm2)を、形成された膜に対して、鉛直方向から10秒照射して、200mJ/cm2のエネルギーを照射した光配向層とした。この時、偏光の方向が90°異なる紫外光がストライプ状に、また隣り合わせになるようにフォトマスクを用いて照射し、合計2回照射した。
実施例6と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、パターンリターダの作製において、光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液2を用いた以外、実施例6と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。パターンリターダに用いたガラス基板上の配向層の膜厚は290nmだった。
実施例6と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、パターンリターダの作製において、光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液3を用いた以外、実施例6と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。本表示装置のコントラストを測定したところ、79であった。また、本パターンリターダのガラス基板に形成されていた配向層の黄色度(YI)は、6.7×10-4であった。
実施例6と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、パターンリターダの作製において、光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液4を用いた以外、実施例6と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。本表示装置のコントラストを測定したところ、68であった。また、本パターンリターダのガラス基板に形成されていた配向層の黄色度(YI)は、4×10-5であった。
実施例6と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、パターンリターダの作製において、光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液5を用いた以外、実施例6と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。パターンリターダに用いたガラス基板上の配向層の膜厚は290nmだった。
実施例6と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、パターンリターダの作製において、光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液6を用い、スピンコーターによる塗膜形成後、80℃で5分、250℃で1時間加熱処理し、かつ塗膜に対する紫外光の照射条件を波長254nmの偏光紫外線を2000mJ/cm2照射する以外、実施例6と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。パターンリターダに用いたガラス基板上の配向層の膜厚は160nmだった。
実施例6と同様にIPS方式の液晶表示素子(1)を用い、パターンリターダの作製において、光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液7を用いた以外、実施例1と同様にIPS方式の立体画像表示用装置を作製した。パターンリターダに用いたガラス基板上の配向層の膜厚は90nmだった。本立体画像表示用装置のコントラストを測定したところ、147であった。
光応答性配向材料溶液1を厚さ80μmのTAC(トリアセチルセルロース)基材にスピンコート法を用いて塗布し、80℃で5分乾燥して基板上に膜厚90nmの塗膜を形成した。形成された塗膜を目視で観察したところ、平滑な膜が形成されていることが確認された。次に、超高圧水銀ランプ、波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを備えた偏光照射装置を用いて、紫外光(波長365nm)の直線偏光(照度:20mW/cm2)を、形成された膜に対して、鉛直方向から10秒照射して、200mJ/cm2のエネルギーを照射した光配向層とした。
光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液3を用いた以外、実施例11と同様にIPS方式の液晶表示装置を得た。
光応答性配向材料溶液1の代わりに光応答性配向材料溶液7を用いた以外、実施例11と同様にIPS方式の液晶表示装置を得た。本液晶表示装置のコントラストを測定したところ、149であった。
第一のガラス基板に透明電極を形成し、第二のガラス基板にブラックマトリックス(BM)を形成した後、カラーフィルタとして赤色着色組成物をスピンコートにより膜厚2μmとなるように塗布した。70℃で20分間乾燥の後、超高圧水銀ランプを備えた露光機にて紫外線を、フォトマスクを介してストライプ状のパターン露光をした。アルカリ現像液にて90秒間スプレー現像、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、230℃で30分間ポストベークを行い、ストライプ状の着色層である赤色画素を透明基板上に形成した。同様に、緑色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が2μmとなるように塗布。乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素からずらした場所に露光し現像することで、前述赤色画素と隣接した緑色画素を形成した。更に、青色着色組成物についても同様にスピンコートにて膜厚2μmで赤色画素、緑色画素と隣接した青色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青の3色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
光応答性液晶配向材料溶液1の代わりに光応答性液晶配向材料溶液3を用いた以外、実施例13と同様にIPS方式の液晶表示素子を作製した。
光応答性液晶配向材料溶液1の代わりに光応答性液晶配向材料溶液2を用いた以外、実施例13と同様にIPS方式の液晶表示素子を作製した。配向層の膜厚は290nmだった。本表示素子のコントラストを測定したところ、131であった。
光応答性液晶配向材料溶液1の代わりに光応答性液晶配向材料溶液4を用いた以外、実施例13と同様にIPS方式の液晶表示素子を作製した。本表示素子のコントラストを測定したところ、76であった。また、液晶表示素子の透明電極付ガラス基板に形成されていた光配向層の黄色度(YI)は、4×10-5であった。
光応答性液晶配向材料溶液1の代わりに光応答性液晶配向材料溶液5を用いた以外、実施例13と同様にIPS方式の液晶表示素子を作製した。配向層の膜厚は290nmだった。
光応答性液晶配向材料溶液1の代わりに光応答性液晶配向材料溶液6を用い、スピンコーターによる塗膜形成後、80℃で5分、250℃で1時間加熱処理し、かつ塗膜に対する紫外光の照射条件を波長254nmの偏光紫外線を2000mJ/cm2照射する以外、実施例13と同様にIPS方式の液晶表示素子を作製した。配向層の膜厚は160nmだった。
その結果、前記液晶表示素子において、比較例の素子に比べてコントラストが大きく、欠陥や配向乱れ及び光漏れが少なく、またシール際の配向乱れも小さく、高精細な液晶表示素子となった。
光応答性液晶配向材料溶液1の代わりに光応答性液晶配向材料溶液7を用いた以外、実施例13と同様にIPS方式の液晶表示素子を作製した。配向層の膜厚は90nmだった。本表示素子のコントラストを測定したところ、155であった。
Claims (17)
- 透過する光の位相または速さを制御する液晶性化合物を含む液晶層および前記液晶層と当接して前記液晶性化合物に含まれる液晶分子の配向を制御する光配向層を備える画像表示部を有し、
前記光配向層の黄色度(YI)が、0.001<YI<100であることを特徴とする画像表示装置。 - 前記液晶性化合物を含む液晶層は、外場により配向制御可能な液晶媒体、重合可能な液晶化合物を硬化してなる光学異方性分子および相変化可能な高分子液晶からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記画像表示部に設けられた透光性の光学積層体を有する画像表示装置であって、
前記光学積層体は、前記積層体を透過する光の位相または速さを制御する前記光学異方性分子または前記高分子液晶の少なくともいずれかを含む光学異方層と、
前記光学異方層と当接し、前記光学異方性分子を配向させる前記光配向層と、を備え、
前記光学異方層および前記配向層の黄色度(YI)が、0.001<YI<100であることを特徴とする、請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記光学積層体は偏光板をさらに備える請求項3に記載の画像表示装置。
- 前記偏光板と前記画像表示部との間に前記光学積層体を設けられる、請求項4に記載の画像表示装置。
- 前記偏光板は、光学積層体より画像表示部側に設けられる、請求項4に記載の画像表示装置。
- 第一の光配向層が表面に形成された第一の基板と、
前記第一の光配向層と対向するよう離間して設けられた第二の光配向層が表面に形成された第二の基板と、
前記第一の光配向層および前記第二の光配向層と当接するよう前記第一の基板および第二の基板間に充填され、かつ外場により前記配向制御可能な液晶媒体を含む液晶層と、
前記第一の光配向層と前記第一の基板との間にアクティブ素子および画素電極を含む電極層と、を前記画像表示部に有し、
前記第一の光配向層または第二の光配向層の黄色度(YI)が、0.001<YI<100であることを特徴とする、請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記画素電極と前記第一基板との間または前記第二の光配向層と前記第二の基板との間にカラーフィルタをさらに有する、請求項7に記載の画像表示装置。
- 前記光配向層の平均厚みは、0.01~1μmである、請求項7または8に記載の画像表示装置。
- 前記第一の光配向層と前記第一の基板との間にアクティブ素子、画素電極、共通電極を有し、かつ液晶層はホモジニアス配向する、請求項7~9に記載の画像表示装置。
- 前記第二の基板と第二の光配向層との間に共通電極を有する、請求項7~9のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記画素電極は櫛歯状であり、前記第一の基板上に、共通電極、絶縁層および画素電極の順に積層されている、請求項7~10のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記共通電極は櫛歯状であり、前記第一の基板上に、画素電極、絶縁層および共通電極の順に積層されている、請求項7~10のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記画素電極と前記第一基板との間にカラーフィルタを有する場合、前記第二の配向層の黄色度(YI)が0.001<YI<100であることを特徴とする、請求項8に記載の画像表示装置。
- 前記第二の光配向層と前記第二の基板との間にカラーフィルタを有する場合、前記第一の配向層の黄色度(YI)が0.001<YI<100であることを特徴とする、請求項8に記載の画像表示装置。
- 溶媒成分および光に応答して異性化し偏光軸に対して略垂直または略平行に配向する光配向性成分を含み、黄色度(YIS)が0.001<YIS<500である、光応答性液晶配向剤。
- 前記光配向性成分を0.1~10.0質量%含有する、請求項16に記載の光応答性液晶配向剤。
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