液晶显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶显示装置,其防止液晶层的电压保持率(VHR)的降低、离子密度(ID)的增加,解决白斑、取向不均、烧屏等显示不良的问题。本发明提供一种液晶显示装置,其使用含有特定结构的液晶化合物的液晶组合物作为液晶层,并且使用使以特定比率含有特定结构的聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物聚合而成的光学各向异性体作为内嵌型相位差层。本发明的液晶显示装置具有防止液晶层的电压保持率(VHR)的降低、离子密度(ID)的增加、并且抑制烧屏等显示不良的产生的特征,因此尤其对有源矩阵驱动用的VA模式、PSVA模式液晶显示装置有用,可应用于液晶TV、监控器、移动电话、智能手机等的液晶显示装置。
【专利说明】
液晶显示装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种液晶显示装置。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置用于以钟表、计算器为代表的家庭用各种电气设备、测量仪器、汽车 用面板、文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视等中。作为液晶显示方式,其代表性 方式可列举:TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS (平面转换)型、0CB(光学补偿双折射)型、ECB(电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH (彩色超垂直)型、或FLC(铁电液晶)等。此外,作为驱动方式也从以往的静态驱动普遍转变 为多工驱动,并且单纯矩阵方式、最近利用TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等进行驱动 的有源矩阵(AM)方式成为主流。
[0003] 通常,液晶显示装置因液晶分子所具有的双折射特性的影响而具有视角依赖性。 为了改善该视角依赖性,使用与液晶分子具有不同的双折射特性的光学膜(也称为光学补 偿膜)。在使用具有负介电常数各向异性的棒状液晶分子的液晶显示装置中,在液晶单元中 仅具备偏光板的情况下,例如,如果从斜向观察液晶单元,则有发生漏光这样的视角特性上 的问题。
[0004] 为了消除该视角特性的不良情况,例如一直采用如下方法:在液晶单元和上下的 偏光板之间分别配置各一片双轴性相位差层的方法;在液晶单元的上下分别配置各一片单 轴性相位差层和完全双轴性相位差层的方法;在液晶单元的单侧配置单轴性相位差层和完 全双轴性相位差层的方法等。
[0005] 此外,虽然相位差层被配置于液晶单元的外侧的液晶显示装置(外挂(out cell) 型)是主流,但从通过液晶显示装置的薄型化、轻量化、贴附工序缩减所引起的生产性提高 的观点出发,近年来开发出了相位差层被配置于液晶单元的内侧的液晶显示装置(内嵌(in cell)型)。例如,已知主要将负型C板配置于液晶单元的内侧的例子(专利文献1、2);配置正 型A板、负型C板的相位差层的例子(专利文献3)。
[0006] 关于构成液晶层的液晶材料,如果杂质残留于材料中,则会给显示装置的电气特 性带来较大影响,因此对杂质进行着高度管理。此外,关于形成取向膜的材料,也已知取向 膜与液晶层直接接触,残留于取向膜中的杂质会向液晶层移动,从而给液晶层的电气特性 带来影响,目前正对起因于取向膜材料中的杂质的液晶显示装置的特性进行着研究。
[0007] 内嵌型的液晶显示装置虽然在单元内存在相位差层,但由于在液晶层和相位差层 之间隔有透明电极层、取向膜,因此认为与取向膜材料相比,相位差层对液晶层的直接影响 大大减小。然而,取向膜通常仅为O.lMi以下的膜厚,透明电极层也仅为大致同等的膜厚。因 此,无法说液晶层与相位差层被置于完全隔离的环境中,从而对于内嵌型的相位差层也假 定与取向膜材料同样所含有的杂质会导致对液晶层的影响。相位差层存在如下可能:相位 差层中所包含的杂质会通过取向膜和透明电极,从而表现出由液晶层的电压保持率(VHR) 的降低、离子密度(ID)的增加引起的白斑、取向不均、烧屏等显示不良。然而,尚未进行与相 位差层中的杂质所引起的对液晶层的影响相关的研究。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2012-78431号公报
[0011] 专利文献2:日本特开2000-221506号公报
[0012] 专利文献3: W011/007669号公报
【发明内容】
[0013] 发明所要解决的课题
[0014] 本发明提供一种液晶显示装置,其使用含有具有特定结构的液晶化合物的液晶组 合物以及使用了以特定比率含有具有特定结构的聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物 的内嵌型的相位差层,从而防止液晶层的电压保持率(VHR)的降低、离子密度(ID)的增加, 解决白斑、取向不均、烧屏等显示不良的问题。
[0015] 用于解决课题的方法
[0016] 本申请发明人等为了解决上述课题,对用于构成相位差层的聚合性液晶及构成液 晶层的液晶材料的结构的组合进行了深入研究,结果发现,如下液晶显示装置防止液晶层 的电压保持率(VHR)的降低、离子密度(ID)的增加,解决白斑、取向不均、烧屏等显示不良的 问题,从而完成了本申请发明:该液晶显示装置的液晶层使用含有具有特定结构的液晶化 合物的液晶组合物,相位差层使用使以特定比率含有具有特定结构的聚合性液晶化合物的 聚合性液晶组合物聚合而成的光学各向异性体。
[0017] 即,本发明提供一种液晶显示装置,其具有第一基板、第二基板、夹持于上述第一 基板与第二基板间的液晶层、及上述一对基板间的相位差层,并且具备至少一对电极;
[0018] 上述液晶层由液晶组合物构成,该液晶组合物含有通式(I)所表示的化合物10~ 50重量%,并且含有通式(II)所表示的化合物35~80重量%,
[0019] [化 1]
[0021] (式中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子 数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,A表示1,4_亚苯基或反式-1,4_亚环己基),
[0022] [化2]
[0024] (式中,R3和R4各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子 数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,Z 3和Z4各自独立地表示单键、-CH = CH-、-C = C-、-CH2CH2-、_ (CH2) 4_、-coo-、-0C0-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-,B和 C各自独立地表示 可被氟取代的1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基,m和n各自独立地表示0~4的整数,并且m+ n = 1 ~4);
[0025] 上述相位差层是通过使含有25重量%以上的具有两个以上聚合性官能团的液晶 化合物的聚合性液晶组合物聚合而获得的光学各向异性体。
[0026] 发明效果
[0027] 本发明的液晶显示装置的液晶层使用含有具有特定结构的液晶化合物的液晶组 合物,并且相位差层使用将以特定比率含有具有特定结构的聚合性液晶化合物的聚合性液 晶组合物聚合而成的光学各向异性体,从而能够防止液晶层的电压保持率(VHR)的降低、离 子密度(ID)的增加,能够防止白斑、取向不均、烧屏等显示不良的产生。
【附图说明】
[0028] 图1是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0029] 图2是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0030] 图3是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0031 ]图4是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0032] 图5是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0033] 图6是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0034] 图7是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0035] 图8是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0036] 图9是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0037]图10是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0038]图11是表示本发明的液晶显示装置的一例的图。
[0039] 符号说明
[0040] (1)偏光层
[00411 (2)粘着剂层
[0042] (3)透光性基板
[0043] (4)彩色滤光片层
[0044] (5)平坦化层
[0045] (6)相位差层用取向膜
[0046] (7)使用了特定聚合性液晶组合物的相位差层1
[0047] (8)使用了特定聚合性液晶组合物的相位差层2
[0048] (9)透明电极层
[0049] (10)取向膜
[0050] (11)特定液晶组合物
[0051] (12)取向膜
[0052] (13)像素电极层
[0053] (14)透光性基板
[0054] (15)粘着剂层
[0055] (16)偏光层
[0056] (17)背光装置
【具体实施方式】
[0057] 将本发明的液晶显示装置的一例示于图1。由偏光层(1)、粘着层(2)、透光性基板 (3)构成的偏光板具备彩色滤光片层(4)、平坦化层(5)。进一步,在相位差层用取向膜(6)与 透明电极层(9)之间,具备使用了特定聚合性组合物的第一相位差层(7)、第二相位差层 (8)。在取向膜层(10)、(12)之间,夹持特定液晶组合物(11)而构成。
[0058] 在具有取向膜(12)和偏光层的两片基板中的一方的取向膜(10)与基板(3)之间, 具备作为共享电极的透明电极层(9)和彩色滤光片层(4),在另一方的取向膜(10)与透光性 基板(14)之间,具备像素电极层(13)。对于背光装置(17)侧的玻璃基板(14)也具备粘着剂 层(15)、偏光层(16)。
[0059]上述显示装置中的两片基板是通过配置于周边区域的密封材料及封装材料而进 行贴合的,多数情况下,为了保持基板间距离,在其间会配置粒状间隔物或利用光刻法形成 的由树脂构成的间隔柱。此外,将未使用相位差层(8)而仅使用相位差层(7)的液晶显示装 置作为一例,并示于图2。
[0060] (液晶层)
[0061] 本发明的液晶显示装置中的液晶层由液晶组合物构成,该液晶组合物含有通式 (I)所表示的化合物10~50重量%,并且含有通式(II)所表示的化合物35~80重量%,
[0062] [化3]
[0064] (式中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子 数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,A表示1,4_亚苯基或反式-1,4_亚环己基),
[0065] [化4]
[0067](式中,R3和R4各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子 数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,Z3和Z4各自独立地表示单键、-CH = CH-、-C = C-、-CH2CH2-、_ (CH2) 4_、-coo-、-0C0-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-,B和 C各自独立地表示 可被氟取代的1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基,m和n各自独立地表示0~4的整数,并且m+ n = 1 ~4) 〇
[0068]本发明的液晶显示装置中的液晶层含有通式(I)所表示的化合物10~50重量%, 优选含有15~48重量%,更优选含有20~46重量%。
[0069] 通式(I)中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳 原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,在A表示反式-1,4-亚环己基的情况下,
[0070] 优选表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基、碳原子数1~5的烷氧基或 碳原子数2~5的烯氧基,
[0071]更优选表示碳原子数2~5的烷基、碳原子数2~4的烯基、碳原子数1~4的烷氧基 或碳原子数2~4的烯氧基,
[0072] R1优选表示烷基,在该情况下,特别优选为碳原子数2、3或4的烷基。在R1表示碳原 子数3的烷基的情况下,R2优选为碳原子数2、4或5的烷基、或碳原子数2~3的烯基的情况,R2 更优选为碳原子数2的烷基的情况。
[0073] 在A表示1,4-亚苯基的情况下,
[0074] 优选表示碳原子数1~5的烷基、碳原子4~5的烯基、碳原子数1~5的烷氧基或碳 原子数3~5的稀氧基,
[0075] 更优选表示碳原子数2~5的烷基、碳原子数4~5的烯基、碳原子数1~4的烷氧基 或碳原子数2~4的烯氧基,
[0076] R1优选表示烷基,在该情况下,特别优选为碳原子数1、3或5的烷基。进一步,R2优选 表示碳原子数1~2的烷氧基。
[0077] R1和R2中的至少一方的取代基为碳原子数3~5的烷基的通式(I)所表示的化合物 的含量优选为通式(I)所表示的化合物中的50重量%以上,更优选为70重量%以上,进一步 优选为80重量%以上。此外,R 1和R2中的至少一方的取代基为碳原子数3的烷基的通式(I)所 表示的化合物的含量优选为通式(I)所表示的化合物中的50重量%以上,更优选为70重 量%以上,进一步优选为80重量%以上,最优选为100重量%。
[0078]通式(I)所表示的化合物可含有一种或2种以上,但优选含有A表示反式-1,4_亚环 己基的化合物和A表示1,4_亚苯基的化合物各至少一种以上。
[0079]此外,A表示反式-1,4-亚环己基的通式(I)所表示的化合物的含量优选为通式(I) 所表示的化合物中的50重量%以上,更优选为70重量%以上,进一步优选为80重量%以上。 [0080]通式(I)所表示的化合物具体而言优选为以下所记载的通式(la)~通式(Ik)所表 示的化合物。
[0083](式中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~5的烷氧基,但 优选为与通式(I)中的R1和R2同样的实施形态)
[0084] 通式(la)~通式(Ik)中,优选为通式(la)、通式(lb)、通式(Ic)和通式(Ig),更优 选为通式(la)、通式(lb)和通式(Ic),更优选为通式(la)和通式(lb)。在重视响应速度的情 况下,优选为通式(lb)和通式(Ic),更优选将通式(lb)和通式(Ic)组合而使用。在重视可靠 性的情况下,优选为通式(la)。
[0085] 从这些方面出发,通式(la)、通式(lb)和通式(Ic)所表示的化合物的含量优选为 通式(I)所表示的化合物中的80重量%以上,更优选为90重量%以上,进一步优选为95重 量%以上,最优选为100重量%。此外,优选通式(la)所表示的化合物的含量为通式(I)所表 示的化合物中的65重量%~100重量%,通式(lb)和通式(Ic)所表示的化合物的含量为通 式(I)所表示的化合物中的〇重量%~35重量%,或通式(la)所表示的化合物的含量为通式 (I)所表示的化合物中的〇重量%~1〇重量%,通式(lb)和通式(Ic)所表示的化合物的含量 为通式(I)所表示的化合物中的90重量%~100重量%。
[0086]本发明的液晶显示装置中的液晶层含有通式(II)所表示的化合物35~80重量%, 优选含有40~75重量%,更优选含有45~70重量%。
[0087] 通式(II)中,R3表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的 烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,优选表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基, 更优选表示碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~4的烯基,进一步优选表示碳原子数3~5的 烷基或碳原子数2或3的烯基,特别优选表示碳原子数2或3的烷基或碳原子数2的烯基,最优 选表示碳原子数2或3的烷基。
[0088] R4表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数4~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳 原子数3~8的烯氧基,优选表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~5的烷氧基,更优选表 示碳原子数1~3的烷基或碳原子数1~4的烷氧基,进一步优选表示碳原子数2~4的烷氧 基。Z 3 和Z4各自独立地表不单键、-CH = CH-、-CeC_、-CH2CH2-、_(CH2 )4_、_CO〇-、-〇C〇-、_ 0CH2-、-CH2〇-、-0CF2-或-CF2〇-,优选表示单键、-CH2CH2-、-COO-、-0CH2-、-CH 2〇-、-0CF2-或-CF2〇-,更优选表示单键或-CH2〇-。
[0089] m和n优选各自独立地表示0~3的整数,优选表示0~2的整数,m+n优选为1~3,优 选为1~2。
[0090] 本发明的液晶显示装置中的液晶层可含有三种~十种通式(II)所表示的化合物, 优选含有四种~九种,优选含有五种~八种。
[0091] 通式(II)所表示的化合物优选为以下通式(II-1)或(II-2)所表示的化合物。
[0093]式中,R3和R4各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子 数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,Z5和Z6各自独立地表示单键、-CH = CH-、-C^ C-、-CH2CH2-、_ (CH2) 4_、-COO-、-0C0-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-,ml、m2和 n2各自独立 地表示0或1。
[0094]通式(II-1)中,R3优选表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选 表示碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~4的烯基,进一步优选表示碳原子数3~5的烷基或 碳原子数2的烯基,特别优选表示碳原子数3的烷基,R4优选表示碳原子数1~5的烷基或碳 原子数1~5的烷氧基,更优选表示碳原子数1~3的烷基或碳原子数1~3的烷氧基,进一步 优选表示碳原子数3的烷基或碳原子数2的烷氧基,特别优选表示碳原子数2的烷氧基,Z 5优 选表示单键、-CH2CH2-、-coo-、-och2-、-ch 2〇-、-ocf2-或-CF2〇-,更优选表示单键或-CH2〇-。
[0095] 本发明的液晶显示装置中的液晶层优选为含有通式(II-1)所表示的化合物15重 量%~60重量%,优选含有17重量%~50重量%,优选含有18重量%~40重量%,优选含有 19重量%~30重量%。
[0096] 本发明的液晶显示装置中的液晶层可含有一种或两种以上通式(II-1)所表示的 化合物,优选含有一种~六种,优选为含有两种~五种,优选含有三种或四种。
[0097] 通式(II-2)中,R3优选表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选 表示碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~4的烯基,进一步优选表示碳原子数3~5的烷基或 碳原子数2的烯基,特别优选表示碳原子数2或3的烷基,R 4优选表示碳原子数1~5的烷基或 碳原子数1~5的烷氧基,更优选表示碳原子数1~3的烷基或碳原子数1~3的烷氧基,进一 步优选表示碳原子数3的烷基或碳原子数2的烷氧基,Z 6优选表示单键、-(^2〇12-、-(:00-、-0CH2-、-ch 2〇-、-ocf2-或-CF2〇-,更优选表示单键或-CH2〇-。
[0098] 本发明的液晶显示装置中的液晶层优选含有通式(II-2)所表示的化合物10重 量%~50重量%,优选含有15重量%~45重量%,优选含有20重量%~40重量%,优选含有 25重量%~35重量%。
[0099] 本发明的液晶显示装置中的液晶层可含有一种或两种以上通式(II-2)所表示的 化合物,优选含有一种~六种,优选含有两种~五种,优选含有三种或四种。
[0100] 作为通式(II-1)所表示的化合物,具体而言优选为以下所记载的通式(II-la)~ 通式(II-ld)所表示的化合物。
[0101] [化6]
[0103] (式中,R3表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,R4a表示碳原子数1~5 的烷基)
[0104] 通式(II-la)和通式(II-1C)中,R3优选为通式(II-1)中的同样的实施形态。03优 选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或2的烷基,特别优选为碳原子数2的烷基。
[0105] 通式(II-lb)和通式(II-ld)中,R3优选为通式(II-1)中的同样的实施形态。03优 选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或3的烷基,特别优选为碳原子数3的烷基。
[0106] 通式(II-la)~通式(II-ld)中,为了增大介电常数各向异性的绝对值,优选为通 式(II-la)和通式(II-lc),优选为通式(II-la)。
[0107] 本发明的液晶显示装置中的液晶层优选含有一种或两种以上通式(II-la)~通式 (II-ld)所表示的化合物,优选含有一种或两种,优选含有一种或两种通式(II-la)所表示 的化合物。
[0108] 此外,作为通式(II-1)所表示的化合物,具体而言也优选为以下所记载的通式 (II-le)~通式(II-lh)所表示的化合物。
[0111] (式中,R3表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,R4b表示碳原子数1~5 的烷基)
[0112] 通式(II-le)和通式(II-lg)中,R3优选为通式(II-1)中的同样的实施形态。巧优 选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或2的烷基,特别优选为碳原子数2的烷基。
[0113] 通式和通式(II-lh)中,R3优选为通式(II-1)中的同样的实施形态。1? 4|3优 选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或3的烷基,特别优选为碳原子数3的烷基。
[0114] 通式(II-le)~通式(II-lh)中,为了增大介电常数各向异性的绝对值,优选为通 式(II-le)和通式(II-lg)。
[0115] 作为通式(II-2)所表示的化合物,具体而言优选为以下所记载的通式(II_2a)~ 通式(II-2d)所表示的化合物。
[0116] [化8]
[0118] (式中,R3表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,R&表示碳原子数1~5 的烷基,优选为与通式(II-2)中的R3和R4同样的实施形态)
[0119] 通式(II_2a)和通式(II-2c)中,R3优选为通式(II-2)中的同样的实施形态。1^优 选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或2的烷基,特别优选为碳原子数2的烷基。
[0120] 通式(II-2b)和通式(II-2d)中,R3优选为通式(I1-2)中的同样的实施形态。1^优 选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或3的烷基,特别优选为碳原子数3的烷基。
[0121] 通式(II_2a)~通式(II-2d)中,为了增大介电常数各向异性的绝对值,优选为通 式(II-2a)和通式(II_2c),特别优选为通式(II_2a)。
[0122] 此外,作为通式(II-2)所表示的化合物,具体而言也优选为以下所记载的通式 (II-2e)~通式所表示的化合物。
[0123] [化 9]
[0125] (式中,R3表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,R4d表示碳原子数1~5 的烷基,但优选为与通式(II -2)中的R3和R4同样的实施形态)
[0126] 通式(II_2e)、通式(II_2g)和通式(II_2i)中,R3优选为通式(II-2)中的同样的实 施形态。R 4d优选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或2的烷基,特别优选为碳原子 数2的烷基。
[0127] 通式(II-2f)、通式(II_2h)和通式中,R3优选为通式(II-2)中的同样的实 施形态。R 4d优选为碳原子数1~3的烷基,更优选为碳原子数1或3的烷基,特别优选为碳原子 数2的烷基。
[0128] 通式(II-2e)~通式(II_2i)中,优选为通式(II_2e)和通式(II_2h)。
[0129] 本发明的液晶显示装置中的液晶层中,通式(I)和通式(II)所表示的化合物的合 计含量优选为75重量%~100重量%,优选为80重量%~100重量%,优选为85重量%~100 重量%,优选为90重量%~100重量%,优选为95重量%~100重量%。
[0130] 本发明的液晶显示装置中的液晶层也可进一步含有通式(III)所表示的化合物,
[0131] [化 10]
[0133](式中,R7和R8各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子 数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,D、E和F各自独立地表示可被氟取代的1,4_亚苯 基或反式_1,4-亚环己基,22表不单键、-〇012_、_0(^〇-、-〇12〇 _、_(^0〇-或-〇(]〇-,11表不0、1或2。 其中,通式(I)、通式(II-1)和通式(II-2)所表示的化合物除外)。
[0134] 通式(III)所表示的化合物优选含有1~20%,优选含有2~15%,优选含有4~ 10%〇
[0135] 通式(III)中,R7表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8 的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,
[0136] 在D表示反式-1,4_亚环己基的情况下,优选表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数 2~5的烯基,更优选表示碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~4的烯基,进一步优选表示碳 原子数3~5的烷基或碳原子数2或3的烯基,特别优选表示碳原子数3的烷基,
[0137] 在D表示可被氟取代的1,4_亚苯基的情况下,优选表示碳原子数1~5的烷基或碳 原子数4或5的烯基,更优选表示碳原子数2~5的烷基或碳原子数4的烯基,进一步优选表示 碳原子数2~4的烷基。
[0138] R8表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳 原子数3~8的烯氧基,
[0139] 在F表示反式-1,4_亚环己基的情况下,优选表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数 2~5的烯基,更优选表示碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~4的烯基,进一步优选表示碳 原子数3~5的烷基或碳原子数2或3的烯基,特别优选表示碳原子数3的烷基,
[0140]在F表示可经氟取代的1,4_亚苯基的情况下,优选表示碳原子数1~5的烷基或碳 原子数4或5的烯基,更优选表示碳原子数2~5的烷基或碳原子数4的烯基,进一步优选表示 碳原子数2~4的烷基。
[0141] 在R7和R8表示烯基、并且所键结的D或F表示可被氟取代的1,4_亚苯基的情况下,作 为碳原子数4或5的烯基,优选为以下结构。
[0142] [化 11]
(式中,右端与环结构键结)
[0144] 在该情况下,也进一步优选为碳原子数4的烯基。
[0145] D、E和F各自独立地表示可被氟取代的1,4_亚苯基或反式-1,4_亚环己基,优选表 示2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基,更优选为 2 _氣_1,4_亚苯基、2,3_二氣_1,4_亚苯基或1,4_亚苯基,优选为2,3_二氣_1,4_亚苯基或1, 4-亚苯基。Z 2表示单键、-och2-、-0C0-、-CH2〇-或-C00-,优选表示单键、-CH 2〇-或-C00-,更优 选为单键。
[0146] n表示0、1或2,优选表示0或1。此外,在Z2表示单键以外的取代基的情况下,优选表 示1 〇
[0147] 关于通式(III)所表示的化合物,在n表示1的情况下,从增大负介电常数各向异性 的观点出发,优选为通式(I II-lc)~通式(I II-le)所表示的化合物,从加快响应速度的观 点出发,优选为通式(III-lf)~通式(III-lj)所表示的化合物。
[0148] [化 12]
[0152] (式中,R7和R8各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原 子数1~5的烷氧基,优选为与通式(III)中的R 7和R8同样的实施形态)
[0153] 关于通式(III)所表示的化合物,在n表示2的情况下,从增大负介电常数各向异性 的观点出发,优选为通式(III _2a)~通式(III _2h)所表示的化合物,从加快响应速度的观 点出发,优选为通式(I II_2j)~通式(111-21)所表示的化合物。
[0158] (式中,R7和R8各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原 子数1~5的烷氧基,优选为与通式(III)中的R 7和R8同样的实施形态)
[0159] 关于通式(III)所表示的化合物,在n表示0的情况下,从加快响应速度的观点出 发,优选为通式(III _3b)所表示的化合物。
[0160] [化 16]
[0162] (式中,R7和R8各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原 子数1~5的烷氧基,优选为与通式(III)中的R 7和R8同样的实施形态)
[0163] R7优选为碳原子数2~5的烷基,更优选为碳原子数3的烷基。R8优选为碳原子数1~ 3的烷氧基,更优选为碳原子数2的烷氧基。
[0164] 本发明的液晶显示装置中的液晶层是可以宽范围使用向列相-各向同性液体相转 变温度(Tni)者,优选为60至120°C,更优选为70至KKTC,特别优选为70至85°C。
[0165] 介电常数各向异性在25 °C时优选为-2.0至-6.0,更优选为-2.5至-5.0,特别优选 为-2.5至-4.0。
[0166] 折射率各向异性在25°C时优选为0.08至0.13,更优选为0.09至0.12。如果进一步 进行详细说明,则在对应于薄单元间隔的情况下,优选为0.10至0.12,在对应于厚单元间隔 的情况下,优选为0.08至0.10。
[0167] 旋转粘度(yl)优选为150以下,更优选为130以下,特别优选为120以下。
[0168] 对于本发明的液晶显示装置中的液晶层,优选作为旋转粘度与折射率各向异性的 函数的Z表示特定值。
[0169] [数1]
[0170] Z= y 1/An2
[0171](式中,Y 1表示旋转粘度,A n表示折射率各向异性)
[0172] Z优选为13000以下,进一步优选为12000以下,特别优选为11000以下。
[0173]在用于有源矩阵显示元件中的情况下,本发明的液晶显示装置中的液晶层需要具 有1012(Q ?!]!)以上的电阻率,优选为1013(Q ?m),更优选为1014(Q ?!]!)以上。
[0174] 本发明的液晶显示装置中的液晶层除了上述化合物以外,根据用途可含有通常的 向列液晶、近晶相液晶、胆留相液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、聚合性单体等。
[0175] 作为聚合性单体,优选为通式(V)所表示的二官能单体,
[0176] [化 17]
[0178] (式中,X1和X2各自独立地表示氢原子或甲基,
[0179] Sp1和Sp2各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-〇-(CH2) s-(式中,s表示 2至7的整数,氧原子与芳香环键结),
[0180] Z1 表示-0CH2-、-CH2〇-、-COO-、-0C0-、-CF2〇-、-0CF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH = CH-0C0-、-C00-CH = CH-、-0C0-CH = CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY 1 = CY2-(式中,Y1 和 Y2 各自独立地表示氟原子或氢原子)、-c=c-或单键,
[0181] C表示1,4_亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键,式中的所有1,4_亚苯基中的任意 氢原子均可被氟原子取代)。
[0182] 优选为X1和X2均表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、均具有甲基的二甲基丙烯酸酯 衍生物中的任一者,也优选一方表示氢原子、另一方表示甲基的化合物。关于这些化合物的 聚合速度,二丙烯酸酯衍生物最快,二甲基丙烯酸酯衍生物慢,非对称化合物处于它们中 间,可根据用途而使用优选形态。在PSA显示元件中,特别优选为二甲基丙烯酸酯衍生物。
[0183] Sp1和Sp2各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-〇-(CH2) s-,在PSA显示 元件中,优选至少一方为单键,优选均表示单键的化合物或一方为单键另一方表示碳原子 数1~8的亚烷基或-〇-(CH 2)s-的形态。在该情况下,优选为1~4的烷基,s优选为1~4。
[0184] Z1 优选为-0CH2-、-CH2〇-、-C00-、-0C0-、-CF2〇-、-0CF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键, 更优选为-coo-、-0C0-或单键,特别优选为单键。
[0185] C表示任意氢原子可被氟原子取代的1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键,优 选为1,4_亚苯基或单键。在C表示单键以外的环结构的情况下,Z 1也优选为单键以外的连结 基团,在C为单键的情况下,Z1优选为单键。
[0186] 从这些方面出发,通式(V)中,Sp1和Sp2间的环结构具体而言优选为以下所记载的 结构。
[0187] 通式(V)中,在C表示单键、且环结构由两个环形成的情况下,优选表示以下的式 (Va-1)至式(Va-5),更优选表示式(Va-1)至式(Va-3),特别优选表示式(Va-1)。
[0188] [化 18]
[0190] (式中,两端与Sp1或Sp2键结)
[0191] 包含这些骨架的聚合性化合物的聚合后的取向约束力最适于PSA型液晶显示元 件,可获得良好的取向状态,因此显示不均被抑制或完全不产生。
[0192] 鉴于以上,作为聚合性单体,特别优选为通式(V-1)~通式(V-4),其中最优选为通 式(V-2)。
[0193] [化 19]
[0195] (式中,Sp2表示碳原子数2至5的亚烷基)
[0196] 在添加聚合性单体的情况下,即便是不存在聚合引发剂的情况聚合也进行,但为 了促进聚合,可含有聚合引发剂。作为聚合引发剂,可列举安息香醚类、二苯甲酮类、苯乙酮 类、苯偶酰缩酮类、酰基氧化膦类等。此外,为了提高保存稳定性,也可添加稳定剂。作为可 使用的稳定剂,例如可列举对苯二酚类、对苯二酚单烷基醚类、叔丁基邻苯二酚类、邻苯三 酚类、苯硫酚类、硝基化合物类、萘胺类、萘酚类、亚硝基化合物等。
[0197]本发明中的液晶层对液晶显示元件有用,对AM-LCD(有源矩阵液晶显示元件)、TN (向列液晶显示元件)、STN-LCD(超扭曲向列液晶显示元件)、OCB-LCD和IPS-LCD(平面转换 液晶显示元件)有用,尤其对AM-IXD有用,可用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、IPS模式或ECB 模式用液晶显示元件。
[0198] (相位差层)
[0199] (聚合性液晶化合物)
[0200]本发明的具有聚合性官能团的液晶化合物(聚合性液晶化合物)在与其他液晶化 合物的组合物中显示出液晶性。予以说明的是,聚合性液晶化合物单独也可不显示出液晶 性。
[0201] 例如可列举:Handbook of Liquid Crystais(D.Demus,J.W.Goodby,G.W.Gray, H.W,Spiess,V.Vill编辑,Wiley-VCH社发行,1998年)、季刊化学总说No. 22、液晶化学(日本 化学会编,1994年)、或日本特开平7-294735号公报、日本特开平8-3111号公报、日本特开平 8-29618号公报、日本特开平11-80090号公报、日本特开平11-116538号公报、日本特开平 11-148079号公报等中所记载的那样的具有1,4_亚苯基、1,4_亚环己基等结构多个连接而 成的称为介晶的刚性部位和乙烯基、丙烯酰基、(甲基)丙烯酰基等聚合性官能团的棒状聚 合性液晶化合物;或日本特开2004-2373号公报、日本特开2004-99446号公报中所记载的那 样的具有马来酰亚胺基的棒状聚合性液晶化合物。其中,具有聚合性基团的棒状液晶化合 物容易制成包括室温前后的低温作为液晶温度范围的物质,因此优选。
[0202] 此外,本发明的聚合性液晶组合物在含有一种以上聚合性液晶化合物、及聚合引 发剂、进一步根据需要包含表面活性剂、其他添加剂而制成胆留相液晶的情况下,进一步含 有手性化合物。
[0203]本发明的液晶显示装置中的相位差层使用通过使含有25重量%以上的具有两个 以上的聚合性官能团的液晶化合物的聚合性液晶组合物聚合而获得的光学各向异性体。
[0204] 具有两个以上的聚合性官能团的液晶化合物具体而言优选为以下通式(1)所表示 的化合物。
[0205] [化 20]
[0206] P^CSp^mi-MG-R1 (1)
[0207]式中,P1表示聚合性官能团,Sp1表示碳原子数0~18的亚烷基(该亚烷基可被一个 以上的卤素原子、CN基、或具有聚合性官能团的碳原子数1~8的烷基取代,存在于该基团中 的一个CH2基或不邻接的两个以上CH 2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式 被-0-、-S-、-NH-、-N(CH3) _、-CO-、-COO-、-0C0-、-0C00-、-SCO-、-C0S-或-CeC-取代),ml表 示0或1,MG表示介晶基或介晶性支撑基,R 1表示氢原子、卤素原子、氰基或碳原子数1~18的 烷基,该烷基可被一个以上的卤素原子或CN取代,存在于该基团中的一个CH 2基或不邻接的 两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-〇-、-S-、-NH-、-N (CH3) _、-C0-、-C00-、-0C0-、-0C00-、-SCO-、-COS-或-C=C-取代,或 R1 表示通式(1 -a)所表示 的结构,
[0208] [化 21]
[0209] -(Spla)ma-Pla (1-a)
[0210](式中,Pla表示聚合性官能团,Spla表示与Sp 1相同的含义,ma表示0或1),
[0211] MG所表示的介晶基或介晶性支撑基由通式a-b)表示,
[0212] [化 22]
[0213] -Z0-(Al-Zl)n-(A2-Z2)i-(A3-Z3)k_A4-Z4-A5-Z5- (1-b)
[0214] (式中,A1、A2、A3、A4和A5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯 基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二鳴..烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚 辛基、十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二 基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2, 3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b: 4,5-b ' ]二噻吩-2,6-二基、苯 并[1,2-b: 4,5-b ' ]二硒吩-2,6-二基、[1 ]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1 ]苯并硒吩 [3,2-b ]硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基,
[0215] 作为取代基,可具有一个以上F、Cl、CF3、0CF3、CN基、碳原子数1~8的烷基、烷氧基、 烷酰基、烷酰氧基、碳原子数2~8的烯基、烯氧基、烯酰基、烯酰氧基、或通式(1-c)所表示的 一个以上取代基,
[0216][化 23]
[0218] (式中,Pc 表示聚合性官能团,A 表示-0-、-(:00-、-0(:0-、-0(:112-、-(:1120-、-CH2CH20C0-、-C00CH2CH2-、-0C0CH 2CH2-、或单键,Splc 表示与Sp1相同的含义,nl表示0或 l,mc 表示0或1),
[0219] 20、21、22、23、24和25各自独立地表示-〇3〇-、-〇0)-、-〇12〇12-、-〇012-、-〇12〇-、-〇1 =CH-、-C = C-、-CH= CH ⑶ 0-、-0C0CH = CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2O⑶_、-COOCH2CH2-、_ 00)012012-、-(1)順-、-順(1)-、碳原子数2~10的可具有卤素原子的烷基或单键,
[0220] n、l和k各自独立地表示0或1,并且表示0彡n+1+k彡3)。其中,式中,存在两个以上 聚合性官能团。
[0221] 尤选表示选自下述式(P-1)至式(P-20)所表示的聚合性基团中的取代 基。
[0222] [化 24]
[0224] 这些聚合性官能团中,从提高聚合性和保存稳定性的观点出发,优选为式(P-1)或 式(卩-2)、(?-7)、(?-12)、(?-13),更优选为式(?-1)、(?-7)、(卩-12)。
[0225] 具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物可使用一种或两种以上,优选为一种~ 六种,更优选为两种~五种。
[0226] 关于具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物的含量,在聚合性液晶组合物中, 优选含有25~100质量%,更优选含有30~100质量%,特别优选含有35~100质量%。
[0227] 作为具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物,优选为具有两个聚合性官能团的 化合物,优选为以下通式(2)所表示的化合物。
[0228] [化 25]
[0229] P2a-(Sp2a)m2-Z0-(Al-Zl)n-(A2-Z2)i-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5-(Sp 2b)n2-P2b (2)
[0230] 式中,Al、A2、A3、A4和A5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯 基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二鳴,烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚 辛基、十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二 基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2, 3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b: 4,5-b ' ]二噻吩-2,6-二基、苯 并[1,2-b: 4,5-b ' ]二硒吩-2,6-二基、[1 ]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1 ]苯并硒吩 [3,2-b ]硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基,
[0231] 作为取代基,表示一个以上?、(:1、0?3、(^3、0~基、碳原子数1~8的烷基、烷氧基、烷 酰基、烷酰氧基、碳原子数2~8的烯基、烯氧基、烯酰基、烯酰氧基。此外,20、21、22、23、24和 Z5各自独立地表示-CO〇-、-〇C〇-、-CH2CH2-、-〇CH2-、-CH2〇-、-CH = CH-、-C = C-、-CH = CHC00-、-0⑶CH = CH-、-CH2CH2 ⑶ 0-、-CH2CH2O⑶_、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、_⑶ NH-、-NHC0-、碳原子数2~10的可具有卤素原子的烷基或单键,
[0232] n、l和k各自独立地表示0或1,并且表示(Xn+l+k<3。
[0233] P2,P2b表示聚合性官能团,Sp2mSp2b各自独立地表示碳原子数0~18的亚烷基 (该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代,存在于该基团中的一个CH 2基或不邻接的两个 以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-。 -、、-、-??-、-?^^^)-、-CO-、-coo-、-oco-、-0C00-、-SCO-、-cos-或-cE C-取代),m2、n2各自独立地表示0或 1 〇
[0234] n、l和k各自独立地表示0或1,并且表示(Xn+l+k<3。
[0235] P2lPP2b优选表示选自下述式(P-1)至式(P-20)所表示的聚合性基团中的取代基。
[0236] [化 26]
[0238] 这些聚合性官能团中,从提高聚合性和保存稳定性的观点出发,优选为式(P-1)或 式(卩-2)、(?-7)、(?-12)、(?-13),更优选为式(?-1)、(?-7)、(卩-12)。
[0239] 进一步,作为通式(2)的一例,可列举通式(2-1)~(2-4),但并不限定于下述通式。
[0240] [化 27]
[0241] P2a-(Sp2a)m2-Z0-A4-Z4-A5-Z5-(Sp 2b)n2-P2b (2-1)
[0242] P2a-(Sp2a)m2-Z0-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2 b)n2-P2b (2-2)
[0243] P2a-(Sp2a)m2-Z0-A2-Z2-A3-23-A4-Z4-A5-Z5-(Sp 2b)n2-P2b (2-3)
[0244] P2a-(Sp2a)m2_Z0-Al-Z 卜 A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-4)
[0245] 式中,?23、卩2|3、5口23、5口2|3、厶1、厶2、厶3、厶4、厶5、20、21、22、23、24、25、1112和112表示与通式 (2)中的定义相同的含义。
[0246] 作为具有两个聚合性官能团的聚合性液晶化合物的具体例,可列举式(2-5)~(2-29)的化合物,但并不限定于下述化合物。
[0247] [化 28]
[0257] 式中,m和n各自独立地表示1~18的整数,R表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~6 的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、氰基,在这些基团为碳原子数1~6的烷基、或碳原子数1~ 6的烷氧基的情况下,可全部为非取代,或也可被一个或两个以上卤素原子取代。
[0258]具有两个聚合性官能团的液最化合物可使用一种或两种以上,优选为一种~五 种,更优选为两种~五种。
[0259] 关于具有两个聚合性官能团的液晶化合物的含量,在聚合性组合物中,优选含有 25~100质量%,更优选含有30~100质量%,特别优选含有35~100质量%。
[0260] 作为具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物,也优选为具有三个聚合性官能团 的化合物。可列举通式(3-1)~(3-18),但并不限定于下述通式。
[0261] [化 33]
[0267] 式中,六1^2^3^4和六5表示与通式(2)的定义相同的含义。此外,20、21、22、23、24 和Z5表示与通式(2)的定义相同的含义。
[0268] ?313|3和?3。各自独立地表示聚合性官能团^'5? 3|3和5?3。各自独立地表示碳原 子数0~18的亚烷基(该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代,存在于该基团中的一个 CH2基或不邻接的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-0-、-S-、-NH-、-N( CH3) _、_⑶_、-COO-、-0C0-、-0C00-、-SCO-、-C0S-或-Ce C-取代),m3、n3、 k3各自独立地表示0或1。
[0269] 作为具有两个聚合性官能团的聚合性液晶化合物的具体例,可列举式(3-19)~ (3-26)的化合物,但并不限定于下述化合物。
[0270] [化 36]
[0274] 具有三个聚合性官能团的液晶化合物可使用一种或两种以上,优选为一种~四 种,更优选为一种~三种。
[0275] 关于具有三个聚合性官能团的液晶化合物的含量,在聚合性液晶组合物中,优选 含有0~80质量%,更优选含有0~70质量%,特别优选含有0~60质量%。
[0276] 本发明中的聚合性液晶组合物中,可进一步含有具有一个聚合性官能团的液晶化 合物。
[0277] 具有一个聚合性官能团的液晶性化合物具体而言优选为以下通式(4)所表示的化 合物。
[0278] [化 38]
[0279] P4-(Sp4)m4-MG-R4 (4)
[0280]式中,P4表示聚合性官能团,Sp4表示碳原子数0~18的亚烷基(该亚烷基可被一个 以上卤素原子或CN取代,存在于该基团中的一个CH2基或不邻接的两个以上CH2基可各自相 互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-〇-、-S-、-NH-、-N(CH 3)-、-C〇-、-TO〇-、_ 0C0-、-0C00-、-SCO-、-cos-或-c=c-取代),m4表示0或1,MG表示介晶基或介晶性支撑基,
[0281] R4表示氢原子、卤素原子、氰基或碳原子数1~18的烷基,该烷基可被一个以上卤 素原子或CN取代,存在于该基团中的一个CH 2基或不邻接的两个以上CH2基可各自相互独立 地以氧原子相互不直接键结的形式被-。 -、、-、-^-、-^^^)-、-^-、^。。-、-。^-、-0C00-、-SCO-、-cos-或-c=C-取代。
[0282] P4优选表示选自下述式(P-1)至式(P-20)所表示的聚合性基团中的取代基。
[0283] [化 39]
[0285] 这些聚合性官能团中,从提高聚合性和保存稳定性的观点出发,优选为式(P-1)或 式(卩-2)、(?-7)、(?-12)、(?-13),更优选为式(?-1)、(?-7)、(卩-12)。
[0286] MG所表示的介晶基或介晶性支撑基可列举通式(4-b)所表示的基团。
[0287] [化 40]
[0288] -Z0-(A1-Zl)n4-(A2-Z2)k4-(A3-Z3)i4-A4-Z4-A5-Z5- (4-b)
[0289] 通式(4-b)中,A1、A2、A3、A4和A5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二樣烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2, 2,2)亚辛基、十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5_ 二基、1,2,3,4_四氛化蔡 _2,6_ 二基、2,6_ 亚蔡基、菲 _2,7_ 二基、9,10-二氛菲 _2,7_ 二 基、l,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、l,4-亚萘基、苯并[l,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[l,2-b :4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[l]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[l]苯 并硒吩[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基,作为取代基,可具有一个以上?、(:1工? 3、 0CF3、CN基、碳原子数1~8的烷基、烷氧基、烷酰基、烷酰氧基、碳原子数2~8的烯基,Z0、Z1、 Z2、Z3、Z4 和 Z5 各自独立地表示-COO-、-0C0-、-CH2CH2-、-0CH2-、-CH2〇-、_CH=CH-、-Ce C-、-CH=CHC00-、-0C0CH = CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-C0NH-、-NHC0-、碳原子数2~10的可具有卤素原子的烷基或单键,n、l和k各自独立地表示0或1,并且 表不(Xn+l+k<3。
[0290] 作为通式(4)的一例,可列举通式(4-1)~(4-4),但并不限定于下述通式。
[0291] [化 41]
[0292] P4a- (Sp4a )m4-Z0-A4-Z4-A5-Z5- (Sp4b) n4-R4 (4-1)
[0293] P4a- (Sp4a )m4-Z0-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5- (SP4b) n4-R4 (4-2)
[0294] P4a-(Sp4a)m4-Z0-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp 4b)n4-R4 (4-3)
[0295] P4a- (Sp4a )m4-Z〇-Al -Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5- (Sp4b) n4-R4 (4-4)
[0296] 式中,六1^2^3^4和六5表示与通式(4-13)的定义相同的含义。此外,20、21、22、23、 Z4和Z5表示与通式(4-b)的定义相同的含义。
[0297] P4a、P4b各自独立地表示聚合性官能团,Sp 4a、Sp4b各自独立地表示碳原子数0~18的 亚烷基(该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代,存在于该基团中的一个CH 2基或不邻接 的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-〇-、-S-、-NH-、-N (CH3) _、_⑶_、-COO-、-0C0-、-0C00-、-SCO-、-⑶S-或-C=C-取代),m4、n4各自独立地表示0 或1。
[0298] 作为通式(4)所表示的化合物,可列举以下式(4-5)~(4-31)所表示的化合物,但 并不限定于它们。
[0299] [化 42]
[0309] 式中,m和n各自独立地表示1~18的整数,R、Ri和R2各自独立地表示氢原子、碳原子 数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、羧基、氰基,在这些基团为碳原子数1~6的烷基、或 碳原子数1~6的烷氧基的情况下,可全部为非取代,或可被一个或两个以上卤素原子取代。
[0310] 具有一个聚合性官能团的液晶化合物可使用一种或2种以上,但优选为一种~五 种,更优选为一种~四种。
[0311] 关于具有一个聚合性官能团的液晶化合物的含量,在聚合性液晶组合物中,优选 为〇质量%以上,更优选为10质量%以上,特别优选为20质量%以上,优选为75质量%以下, 更优选为70质量%以下,特别优选为65质量%以下。
[0312] (其他成分)
[0313] (手性化合物)
[0314] 本发明中的聚合性液晶组合物中,为了获得手性向列相,可配合手性化合物。手性 化合物的中,特别优选为分子中具有聚合性官能团的化合物。予以说明的是,本发明的手性 化合物可显示出液晶性,也可为非液晶性。
[0315] 作为本发明中所使用的手性化合物,优选具有一个以上聚合性官能团。作为这样 的化合物,例如可列举:日本特开平11-193287号公报、日本特开2001-158788号公报、日本 特表2006-52669号公报、日本特开2007-269639号公报、日本特开2007-269640号公报、 2009-84178号公报等中所记载的那样的包含异山梨醇、异甘露醇、葡糖苷等手性的糖类、并 且具有1,4_亚苯基、1,4_亚环己基等刚性部位和乙烯基、丙烯酰基、(甲基)丙烯酰基以及马 来酰亚胺基等聚合性官能团的聚合性手性化合物;日本特开平8-239666号公报中所记载的 那样的由类萜衍生物构成的聚合性手性化合物;NATURE V0L35 467~469页(1995年11月30 日发行)、NATURE VOL392 476~479页(1998年4月2日发行)等中所记载的那样的由具有介 晶基与手性部位的间隔基团构成的聚合性手性化合物;或日本特表2004-504285号公报、日 本特开2007-248945号公报中所记载的那样的包含联萘基的聚合性手性化合物。其中,本发 明的聚合性液晶组合物中优选螺旋扭曲力(HTP)大的手性化合物。
[0316] 手性化合物的配合量需要根据化合物的螺旋扭曲力来进行适宜调整,在聚合性液 晶组合物中,优选含有0~25质量%,更优选含有0~20质量%,特别优选含有0~15质量%。
[0317] 作为手性化合物的通式的一例,可列举通式(5-1)~(5-4),但并不限定于下述通 式。
[0320]式中,Sp5表示碳原子数0~18的亚烷基,该亚烷基可被一个以上卤素原子、CN基、 或具有聚合性官能团的碳原子数1~8的烷基取代,存在于该基团中的一个CH2基或不邻接 的两个以上CH 2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-〇-、-S-、-NH-、-N (CH3) _、-CO-、-coo-、-oco-、-0C00-、-SCO-、-cos-或-c=c-取代,
[0321] △1^2^3^4和六5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四 氢吡喃-2,5-二基、1,3-二鳴...烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、 十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1, 2,3,4_四氛化蔡 _2,6_ 二基、2,6_ 亚蔡基、菲 _2,7_ 二基、9,10-二氛菲 _2,7_ 二基、1,2,3,4, 4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4_ 亚萘基、苯并[l,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1, 2-b: 4,5-b ' ]二硒吩-2,6-二基、[1 ]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1 ]苯并硒吩[3,2-b] 硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基,n、1和k各自独立地表示0或1,并且成为0彡n+1+k彡3,
[0322] m5表示0或 1,
[0323] R5lPR5b表示氢原子、卤素原子、氰基或碳原子数1~18的烷基,该烷基可被一个以 上卤素原子或CN取代,存在于该基团中的一个CH 2基或不邻接的两个以上CH2基可各自相互 独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-0-、-S-、-NH-、-N(CH 3)-、-ra-、-C00-、-0C0_、-0C00-、-SCO-、-COS-或-Ce c-取代,
[0324] 或R5lPR5b由通式(5-a)表示
[0325] [化 48]
[0326] -P5a (5-a)
[0327] (式中,P5a表示聚合性官能团,Sp5a表示与Sp1相同的含义),
[0328] P5a优选表示选自下述式(P-1)至式(P-20)所表示的聚合性基团中的取代基。
[0331] 这些聚合性官能团中,从提高聚合性和保存稳定性的观点出发,优选为式(P-1)或 式(卩-2)、(?-7)、(?-12)、(?-13),更优选为式(?-1)、(?-7)、(卩-12)。
[0332] 作为手性化合物的具体例,可列举化合物(5-5)~(5-25)的化合物,但并不限定于 下述化合物。
[0333] [化 50]
[0343] 式中,m、n、k、l各自独立地表示1~18的整数,Ri~R4各自独立地表示氢原子、碳原 子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、羧基、氰基。在这些基团为碳原子数1~6的烷基、 或碳原子数1~6的烷氧基的情况下,可全部为非取代,或可被一个或两个以上卤素原子取 代。
[0344] (有机溶剂)
[0345] 本发明中的聚合性液晶组合物中可添加有机溶剂而作为聚合性液晶组合物溶液 使用。作为所使用的有机溶剂,并无特别限定,但优选为聚合性液晶化合物显示出良好的溶 解性的有机溶剂,优选为可于l〇〇°C以下的温度干燥的有机溶剂。作为这样的溶剂,例如可 列举:甲苯、二甲苯、枯烯、均三甲苯等芳香族系烃;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁 酯等酯系溶剂;甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮等酮系溶剂;四氢呋喃、1,2_二 甲氧基乙烷、苯甲醚等醚系溶剂;N,N_二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂;丙 二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、y-丁内酯及氯苯等。它们可单独使用,也可混 合两种以上而使用,从溶液稳定性的观点出发,优选使用酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和 芳香族烃系溶剂中的任意一种以上。
[0346] 关于所使用的有机溶剂的比率,由于本发明中所使用的聚合性液晶组合物通常通 过涂布来进行,因此只要不明显损害所涂布的状态,则并无特别限制,聚合性液晶组合物溶 液中所含有的有机溶剂的合计量优选为1~60质量%,进一步优选为3~55质量%,特别优 选为5~50质量%。
[0347] 当将聚合性液晶化合物溶解于有机溶剂时,为了使其均匀地溶解,优选进行加热 搅拌。加热搅拌时的加热温度只要考虑所使用的聚合性液晶化合物对于有机溶剂的溶解性 而进行适宜调节即可,从生产性的观点出发,优选为15°C~110 °C,更优选为15°C~105°C, 进一步优选为15 °C~100 °C,特别优选设为20 °C~90 °C。
[0348] 此外,当调制聚合性液晶组合物时,优选通过分散搅拌机来进行搅拌混合。作为分 散搅拌机,具体而言,可使用分散器、具有螺旋桨、涡轮翼等搅拌翼的分散机、涂料搅拌器、 行星式搅拌装置、振荡机、摇床或旋转蒸发器等。此外,可使用超声波照射装置。
[0349] 调制聚合性液晶组合物溶液时的搅拌旋转数优选根据所使用的搅拌装置而进行 适宜调整,为了制成均匀的聚合性液晶组合物溶液,优选将搅拌旋转数设为lOrpm~ lOOOrpm,更优选设为50rpm~800rpm,特别优选设为150rpm~600rpm。
[0350] (阻聚剂)
[0351] 为了提高本发明中的聚合性液晶组合物的溶液稳定性,优选添加阻聚剂。作为阻 聚剂,可列举酚系化合物、醌系化合物、胺系化合物、硫醚系化合物、亚硝基化合物等。
[0352] 作为酚系化合物,可列举对甲氧基苯酚、甲酚、叔丁基邻苯二酚、3,5_二叔丁基-4-羟基甲苯、2,2'_亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'_亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯 酚)、4,4'_硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4_甲氧基-1-萘酚、4,4'_二烷氧基_2,2'_联-1-萘酚等。
[0353] 作为醌系化合物,可列举对苯二酚、甲基对苯二酚、叔丁基对苯二酚、对苯醌、甲 基-对苯醒、叔丁基-对苯醒、2,5_二苯基苯醒、2_羟基_1,4_蔡醒、1,4_蔡醒、2,3_二氣_1,4_ 萘醌、蒽醌、联苯醌等。
[0354] 作为胺系化合物,可列举对苯二胺、4-氨基二苯基胺、N,N'_二苯基-对苯二胺、N- 异丙基-N'-苯基-对苯二胺、N-(l,3-二甲基丁基)-N'_苯基-对苯二胺、N,N'_二-2-萘基-对 苯二胺、二苯基胺、N-苯基-0-萘基胺、4,4-二异丙苯基-二苯基胺、4,4 二辛基-二苯基胺 等。
[0355] 作为硫醚系化合物,可列举吩噻嗪、硫代二丙酸二硬脂醇酯等。
[0356] 作为亚硝基系化合物,可列举N-亚硝基二苯基胺、N-亚硝基苯基萘基胺、N-亚硝基 二萘基胺、对亚硝基苯酚、亚硝基苯、对亚硝基二苯基胺、a-亚硝基-0-萘酚等、N,N_二甲基 对亚硝基苯胺、对亚硝基二苯基胺、对亚硝基二甲基胺、对亚硝基-N,N_二乙基胺、N-亚硝基 乙醇胺、N-亚硝基二-正丁基胺、N-亚硝基-N-正丁基-4-丁醇胺、N-亚硝基-二异丙醇胺、N-亚硝基-N-乙基-4-丁醇胺、5-亚硝基-8-羟基喹啉、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基-N-苯基羟基胺 铵盐、亚硝基苯、2,4,6_三-叔丁基亚硝基苯、N-亚硝基-N-甲基-对甲苯磺酰胺、N-亚硝基-N-乙基氨基甲酸酯、N-亚硝基-N-正丙基氨基甲酸酯、1-亚硝基-2-萘酚、2-亚硝基-1-萘酚、 1-亚硝基-2-萘酚-3,6-磺酸钠、2-亚硝基-1-萘酚-4-磺酸钠、2-亚硝基-5-甲基氨基苯酚盐 酸盐等。
[0357] 阻聚剂的添加量相对于聚合性液晶组合物优选为0.01~1.0质量%,更优选为 0.05~0.5质量%。
[0358](抗氧化剂)
[0359]为了提高本发明中的聚合性液晶组合物的溶液稳定性,优选添加抗氧化剂等。作 为这样的化合物,可列举对苯二酚衍生物、亚硝基胺系阻聚剂、受阻酚系抗氧化剂等,更具 体而言,可列举叔丁基对苯二酚、甲基对苯二酚、和光纯药工业公司的"Q-1300"、"Q-1301"、 BASF公司的 "IRGAN0X1010"、"IRGAN0X1035"、"IRGAN0X1076"、"IRGAN0X1098"、 "IRGAN0X1135"、"IRGAN0X1330"、"IRGAN0X1425"、"IRGAN0X1520"、"IRGAN0X1726"、 "IRGAN0X245"、"IRGAN0X259"、"IRGAN0X3114"、"IRGAN0X3790"、"IRGAN0X5057"、 "IRGAN0X565" 等等。
[0360]抗氧化剂的添加量相对于聚合性液晶组合物优选为0.01~2.0质量%,更优选为 0.05~1.0质量%。
[0361](光聚合引发剂)
[0362] 本发明中的聚合性液晶组合物优选含有光聚合引发剂。光聚合引发剂优选含有至 少一种以上。具体而言,可列举:BASF公司制造的"Irgacure 651"、"Irgacure 184"、 "Irgacure 1173"、"Irgacure 907"、"Irgacure 127"、"Irgacure 369"、"Irgacure 379"、 "Irgacure 819"、"Irgacure 2959"、"Irgacure 1800"、"Irgacure 250"、"Irgacure 754"、 "Irgacure 784"、"Irgacure 0XE01"、"Irgacure 0XE02"、"Lucirin TPO"、"Darocure 1173"、"Darocure MBF",LAMBS0N公司制造的 "Esacure 1001M"、"Esacure KIP150"、 "Speedcure BEM"、"Speedcure BMS"、"Speedcure MBP"、"Speedcure PBZ"、"Speedcure ITX"、"Speedcure DETX"、"Speedcure EBD"、"Speedcure MBB"、"Speedcure BP",日本化药 公司制造的"Kayacure DMBI",Japan Siber Hegner公司制造(现DKSH公司)的"TAZ-A", ADEKA公司制造的 "Adeka Optomer SP_152"、"Adeka Optomer SP_170"、"Adeka Optomer N_1414"、"Adeka Optomer N_1606"、"Adeka Optomer N_1717"、"Adeka Optomer N-1919" 等。
[0363] 光聚合引发剂的使用量相对于聚合性液晶组合物优选为0.1~10质量%,特别优 选为0.5~5质量%。它们可单独使用,也可混合两种以上而使用,此外,可添加敏化剂等。
[0364] (热聚合引发剂)
[0365] 作为热聚合时所使用的热聚合引发剂,可使用公知惯用的物质,例如可使用过氧 化乙酰乙酸甲酯、过氧化氢异丙苯、过氧化苯甲酰、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、 叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化甲基乙基酮、1,1-双(叔己基过氧化)3,3,5-三甲基环己烷、 对五氢过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、异丁基过氧化物、二(3-甲基-3-甲氧 基丁基)过氧化二碳酸酯、1,1_双(叔丁基过氧化)环己烷等有机过氧化物,2,2'_偶氮双异 丁臆、2,2 偶氣双(2,4-二甲基戊臆)等偶氣臆化合物,2,2 偶氣双(2-甲基-N-苯基丙脒) 二盐酸盐等偶氮脒化合物,2,2'_偶氮双{2-甲基-N-[l,l-双(羟甲基)-2_羟乙基]丙酰胺} 等偶氮酰胺化合物,2,2'_偶氮双(2,4,4_三甲基戊烷)等烷基偶氮化合物等。热聚合引发剂 的含量优选为0.1~10质量,特别优选为1~6质量%。它们可单独使用,也可混合两种以上 而使用。
[0366] (表面活性剂)
[0367] 本发明中的聚合性液晶组合物中,为了降低作为光学各向异性体时的膜厚不均, 可含有至少一种以上表面活性剂。作为可含有的表面活性剂,可列举烷基羧酸盐、烷基磷酸 盐、烷基磺酸盐、氟烷基羧酸盐、氟烷基磷酸盐、氟烷基磺酸盐、聚氧乙烯衍生物、氟烷基环 氧乙烷衍生物、聚乙二醇衍生物、烷基铵盐、氟烷基铵盐类等,特别优选为含氟表面活性剂。
[0368] 具体而言,可列举:"MEGAFAC F-114"、"MEGAFAC F-251"、"MEGAFAC F-281"、 "MEGAFACF-410"、"MEGAFACF-430"、"MEGAFACF-444"、"MEGAFACF-472SF"、"MEGAFACF-477"、"MEGAFAC F-510"、"MEGAFAC F-511"、"MEGAFAC F-552"、"MEGAFAC F-553"、"MEGAFAC F-554"、"MEGAFAC F-555"、"MEGAFAC F-556"、"MEGAFAC F-557"、"MEGAFAC F-558"、 "MEGAFACF-559"、"MEGAFACF-560"、"MEGAFACF-561"、"MEGAFACF-562"、"MEGAFACF-563"、"MEGAFAC F-565"、"MEGAFAC F-567"、"MEGAFAC F-568"、"MEGAFAC F-569"、"MEGAFAC F-570,,、"MEGAFAC F-571,,、"MEGAFAC R-40,,、"MEGAFAC R-41,,、"MEGAFAC R-43,,、"MEGAFAC R-94"、"MEGAFAC RS-72-K"、"MEGAFAC RS-75"、"MEGAFAC RS-76-E"、"MEGAFAC RS-76-NS"、 "MEGAFAC RS-90"、"MEGAFAC EXP.TF-1367"、"MEGAFAC EXP.TF1437"、"MEGAFAC EXP.TF1537"、"MEGAFAC EXP.TF-2066"(以上为DIC株式会社制造)、
[0369] "FTERGENT 100"、"FTERGENT 100C"、"FTERGENT 110"、"FTERGENT 150"、 "FTERGENT 150CH"、"FTERGENT 100A-K"、"FTERGENT 300"、"FTERGENT 310"、"FTERGENT 320"、"FTERGENT 400SW"、"FTERGENT 251"、"FTERGENT 215M"、"FTERGENT 212M"、 "FTERGENT 215M"、"FTERGENT 250"、"FTERGENT 222F"、"FTERGENT 212D"、"FTX-218"、 "FTERGENT 209F"、"FTERGENT 245F"、"FTERGENT 208G"、"FTERGENT 240G"、"FTERGENT 212P"、"FTERGENT 220P"、"FTERGENT 228P"、"DFX-18"、"FTERGENT 601AD"、"FTERGENT 602A"、"FTERGENT 650A"、"FTERGENT 750FM"、"FTX-730FM"、"FTERGENT 730FL"、"FTERGENT 710FS"、"FTERGENT 710FM"、"FTERGENT 710FL"、"FTERGENT 750LL"、"FTX-730LS"、 "FTERGENT 730LM"(以上为株式会社NEOS制造)、
[0370] "BYK-300"、"BYK-302"、"BYK-306"、"BYK-307"、"BYK-310"、"BYK-315"、"BYK-320"、"BYK-322"、"BYK-323"、"BYK-325"、"BYK-330"、"BYK-331"、"BYK-333"、"BYK-337"、 "BYK-340"、"BYK-344"、"BYK-370"、"BYK-375"、"BYK-377"、"BYK-350"、"BYK-352"、"BYK- 354"、"BYK-355"、"BYK-356"、"BYK-358N"、"BYK-361N"、"BYK-357"、"BYK-390"、"BYK-392"、 "BYK-UV3500"、"BYK-UV3510"、"BYK-UV3570"、"BYK-Silclean3700"(以上为BYK株式会社制 造)、
[0371] "TEGO Rad 2100"、"TEGO Rad 2011"、"TEGO Rad 2200N"、"TEG0 Rad 2250"、 "TEGO Rad 2300"、"TEGO Rad 2500"、"TEGO Rad 2600"、"TEGO Rad 2650"、"TEGO Rad 2700"、"TEGO Flow 300"、"TEGO Flow 370"、"TEGO Flow 425"、"TEGO Flow ATF2"、"TEGO Flow ZFS460"、"TEG0 Glide 100"、"TEG0 Glide 110"、"TEG0 Glide 130"、"TEG0 Glide 410"、"TEG0 Glide 411"、"TEGO Glide 415"、"TEGO Glide 432"、"TEGO Glide440"、"TEG0 Glide 450"、"TEGO Glide 482"、"TEGO Glide A115"、"TEG0 Glide B1484"、"TEG0 Glide ZG400"、"TEG0 Twin 4000"、"TEGO Twin 4100"、"TEGO Twin 4200"、"TEGO Wet 240"、 uTEG0 Wet 250"^ uTEG0 Wet 260"^ uTEG0 Wet 265"^ uTEG0 Wet 270"^ uTEG0 Wet 280"^ "TEGO Wet 500"、"TEG0 Wet 505"、"TEG0 Wet 510"、"TEG0 Wet 520"、"TEG0 Wet KL245" (以上为Evonik Industries株式会社制造)、"FC-4430"、"FC-4432"(以上为3M Japan株式 会社制造 )、"Unidyne NS"(以上为Daikin工业株式会社制造 )、"Surf Ion S-241"、"Surf Ion S-242"、"Surflon S-243"、"Surflon S-420"、"Surflon S-611"、"Surflon S-651"、 "Surflon S-386"(以上为AGC清美化学株式会社制造)、"DISPARL0N 0X-880EF"、 "DISPARL0N OX-881"、"DISPARL0N OX-883"、"DISPARL0N 0X-77EF"、"DISPARL0N 0X-710"、 "DISPARL0N 1922"、"DISPARL0N 1927"、"DISPARL0N 1958"、"DISPARL0N P-410EF"、 "DISPARL0N P-420"、"DISPARL0N P-425"、"DISPARL0N PD-7"、"DISPARL0N 1970"、 "DISPARL0N 230"、"DISPARL0N LF-1980"、"DISPARL0N LF-1982"、"DISPARL0N LF-1983"、 "DISPARLON LF-1084"、"DISPARL0N LF-1985"、"DISPARL0N LHP-90"、"DISPARL0N LHP-91"、"DISPARL0N LHP-95"、"DISPARL0N LHP-96"、"DISPARL0N 0X-715"、"DISPARL0N 1930N"、"DISPARL0N 1931"、"DISPARL0N 1933"、"DISPARL0N 1934"、"DISPARL0N 1711EF"、 "DISPARL0N 1751N"、"DISPARL0N 1761"、"DISPARL0N LS-009"、"DISPARL0N LS-001"、 "DISPARLON LS-050"(以上为楠本化成株式会社制造)、"PF-151N"、"PF-636"、"PF-6320"、 "PF-656"、"PF-6520"、"PF-652-NF"、"PF-3320"(以上为0MN0VA SOLUTIONS公司制造)、 "Polyflow-No?7"、"Polyflow-No?50E"、"Polyflow-No?50EHF"、"Polyflow-No?54N"、 "Polyflow-No?75"、"Polyflow-No?77"、"Polyflow-No?85"、"Polyflow-No?85HF"、 "Polyflow-No?90"、"Polyflow-No?90D-50"、"Polyflow-No?95"、"Polyflow-No?99C"、 "Polyflow-KL-400K"、"Polyflow-KL-400HF"、"Polyflow-KL-401"、"Polyflow-KL-402"、 "Polyflow-KL-403"、"Polyflow-KL-404"、"Polyflow-KL-100"、"Polyflow-LE-604"、 "Polyflow-KL_700"、"Flowlen AC-300"、"Flowlen AC-303"、"Flowlen AC-324"、"Flowlen AC-326F"、"Flowlen AC-530"、"Flowlen AC-903"、"Flowlen AC-903HF"、"Flowlen AC-1160"、"Flowlen AC-1190"、"Flowlen AC-2000"、"Flowlen AC-2300C"、"Flowlen A0-82"、 "Flowlen A0-98"、"Flowlen A0-108"(以上为共荣社化学株式会社制造)、"1-7001"、"1-7002"、"8032ADDITIVE"、"57ADDTIVE"、"L-7064"、"FZ-2110"、"FZ-2105"、"67ADDTIVE"、 "8616ADDTIVE"(以上为Dow Corning Toray Silicone株式会社制造)等例。
[0372]表面活性剂的添加量相对于聚合性液晶组合物优选为0.01~2质量%,更优选为 0.05~0.5质量%。
[0373] 此外,在使用上述表面活性剂而将本发明的聚合性液晶组合物制成光学各向异性 体的情况下,还可有效地减小空气界面的倾斜角。
[0374] 本发明中的聚合性液晶组合物中,作为带有有效地减小成为光学各向异性体时的 空气界面的倾斜角的效果的上述表面活性剂以外的物质,可列举具有下述通式(6)所表示 的重复单位的重均分子量为100以上的化合物。
[0375] [化 55]
[0377] 式中,Rn、R12、R13和R14各自独立地表示氢原子、卤素原子或碳原子数1~20的烃基, 该烃基中的氢原子可被一个以上卤素原子取代。
[0378] 作为通式(6)所表示的合适的化合物,例如可列举聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、石 蜡、液态石蜡、氯化聚丙烯、氯化石蜡、氯化液态石蜡等。
[0379] 通式(6)所表示的化合物优选在将聚合性化合物与有机溶剂混合并进行加热搅拌 而调制聚合性溶液的工序中添加,但也可在之后的将光聚合引发剂与聚合性溶液混合的工 序中添加,还可在两个工序中添加。
[0380]通式(6)所表示的化合物的添加量相对于聚合性液晶组合物溶液优选为0.01~1 质量%,更优选为0.05~0.5质量%。
[0381 ]本发明中的聚合性液晶组合物溶液中,为了更加提高成为光学各向异性体时的与 基材的密合性,也优选添加链转移剂。作为链转移剂,优选为硫醇化合物,更优选为单硫醇、 二硫醇、三硫醇、四硫醇化合物,进一步更优选为三硫醇化合物。具体而言,优选为下述通式 (6-1)~(6-12)所表示的化合物。
[0382][化 56]
[0386]式中,R65表示碳原子数2~18的烷基,该烷基可为直链也可为支链,该烷基中的一 个以上亚甲基作为氧原子、以及硫原子相互不直接键结的基团,可被氧原子、硫原子、- CO-、-oco-、-coo-、或-CH=CH-取代,R66表示碳原子数2~18的亚烷基,该亚烷基中的一个以 上亚甲基作为氧原子、以及硫原子相互不直接键结的基团,可被氧原子、硫原子、-⑶-、-OCO-、-C00-、或-CH=CH-取代。
[0387] 链转移剂优选在将聚合性液晶化合物与有机溶剂混合并进行加热搅拌而制备聚 合性溶液的工序中添加,但也可在其后的将聚合引发剂与聚合性溶液混合的工序中添加, 还可在两个工序中添加。
[0388] 链转移剂的添加量相对于聚合性液晶组合物优选为0.5~10质量%,更优选为1.0 ~5.0质量%。
[0389] 为了进一步调整物性,视需要也可添加非聚合性的液晶化合物、或无液晶性的聚 合性化合物等。无液晶性的聚合性化合物优选在将聚合性化合物与有机溶剂混合并进行加 热搅拌而调制聚合性溶液的工序中添加,非聚合性的液晶化合物等可在其后的在聚合性溶 液中混合聚合引发剂的工序中添加,也可在两个步骤中添加。这些化合物的添加量相对于 聚合性液晶组合物优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下,进一步更优选为5质量% 以下。
[0390] 在本发明的聚合性混合物、或聚合性组合物中,根据目的可添加不会明显降低液 晶的取向能力的程度的其他添加剂,例如触变剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗氧化剂、 表面处理剂等添加剂。
[0391](光学各向异性体)
[0392] 通过将本发明中的聚合性液晶组合物涂布于具有取向功能的基材上,使本发明的 聚合性液晶组合物中的液晶分子以保持近晶相、向列相的状态均匀地取向,并使之聚合,可 获得本发明的光学各向异性体。
[0393] 本发明中的相位差层只要改善液晶分子所具有的双折射特性所影响的视角依赖 性,则可无特别限制地应用多种多样的取向模式。例如可应用正型A板、负型A板、正型C板、 负型C板、双轴性板、正型0板、负型0板的取向模式。其中,优选使用正型A板和负型C板。进一 步,更优选将正型A板和负型C板层叠。
[0394]这里,正型A板的意思是,使聚合性液晶组合物均质取向而成的光学各向异性体。 此外,负型C板的意思是,使聚合性液晶组合物胆留相取向而成的光学各向异性体。
[0395] 作为本发明的一实施方式的液晶单元中,为了补偿偏光轴正交性的视角依赖而扩 大视角,优选使用正型A板作为第一相位差层。这里,关于正型A板,在将膜的面内迟相轴方 向的折射率设为nx、将膜的面内进相轴方向的折射率设为ny、将膜的厚度方向的折射率设 为nz时,形成"nx>ny = nz"的关系。作为正型A板,优选波长550nm时的面内相位差值处于30 ~500nm的范围。此外,厚度方向相位差值并无特别限定。Nz系数优选为0.9~1.1的范围。
[0396] 此外,为了消除液晶分子本身的双折射,优选使用具有负折射率各向异性的所谓 负型C板作为第二相位差层。此外,也可在正型A板上层叠负型C板。
[0397] 这里,负型C板是在将相位差层的面内迟相轴方向的折射率设为nx、将相位差层的 面内进相轴方向的折射率设为ny、将相位差层的厚度方向的折射率设为nz时、形成"nx = ny >nz"的关系的相位差层。负型C板的厚度方向相位差值优选为20~400nm的范围。
[0398] 予以说明的是,厚度方向的折射率各向异性由式(2)所定义的厚度方向相位差值 Rth表示。关于厚度方向相位差值Rth,可使用面内相位差值Ro、将迟相轴作为倾斜轴进行 50°倾斜而测得的相位差值R5Q、膜的厚度d、膜的平均折射率no,根据式(1)与下式(4)~(7) 通过数值计算而求出1?、1^、112,并将它们代入式(2)中算出。此外,啦系数可根据式(3)算 出。以下,在本说明书的其他记载中同样。
[0399] R〇= (nx-ny) Xd (1)
[0400] Rth= [(nx+ny)/2-nz] Xd (2)
[0401] Nz 系数=(nx-nz)/(nx_ny) (3)
[0402] R5〇= (nx-ny') Xd/cos( <}) ) (4)
[0403] (nx+ny+nz)/3 = n〇 (5)
[0404] 这里,
[0405] <J) =sin_1[sin(50° )/n0] (6)
[0406] ny' =ny Xnz/[ny2Xsin2( <}) )+nz2Xcos2( <}) )]1/2 (7)
[0407] 对于市售的相位差测定装置,多数在装置内自动地进行此处所示的数值计算,并 自动地显示面内相位差值Ro、厚度方向相位差值Rth等。作为这样的测定装置,例如可列举 RETS-100(大塚化学(株)制造)。
[0408] (基材)
[0409] 本发明中的光学各向异性体中所使用的基材为液晶器件、显示器、光学部件或光 学膜中通常使用的基材,只要是具有可耐本发明的聚合性组合物溶液的涂布后的干燥时的 加热的耐热性的材料,则并无特别限制。作为这样的基材,可列举玻璃基材、金属基材、陶瓷 基材、塑料基材等有机材料。尤其在基材为有机材料的情况下,可列举纤维素衍生物、聚烯 烃、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚芳酯、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、尼 龙或聚苯乙烯等。其中优选为聚酯、聚苯乙烯、聚烯烃、纤维素衍生物、聚芳酯、聚碳酸酯等 塑料基材。作为基材的形状,除了平板以外,也可具有曲面。这些基材视需要可具有电极层、 防反射功能、反射功能。
[0410] 为了提高本发明的聚合性液晶组合物的涂布性或粘接性,可对这些基材进行表面 处理。作为表面处理,可列举臭氧处理、等离子体处理、电晕处理、硅烷偶联处理等。
[0411](涂布)
[0412]作为用于获得本发明中的光学各向异性体的涂布法,可进行涂膜器法、棒涂法、旋 涂法、辊涂法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、柔版涂布法、喷墨法、模涂法、覆涂法(cap coating)、浸涂法、狭缝式涂布法等公知惯用的方法。在涂布聚合性液晶组合物后,使其干 燥。
[0413](聚合步骤)
[0414] 对于本发明中的聚合性液晶组合物的聚合操作,在聚合性液晶组合物中的液晶化 合物相对于基材进行水平取向、垂直取向、混合取向、或胆留相取向(平面取向)的状态下, 一般通过紫外线等光照射或加热来进行。在利用光照射进行聚合的情况下,具体而言,优选 照射390nm以下的紫外光,最优选照射250~370nm波长的光。但在390nm以下的紫外光引起 聚合性组合物发生分解等的情况下,有时也优选利用390nm以上的紫外光进行聚合处理。该 光优选为扩散光,并且为不发生偏光的光。
[0415] (聚合方法)
[0416] 作为使本发明中的聚合性液晶组合物聚合的方法,可列举照射活性能量射线的方 法、热聚合法等,但由于在室温下进行反应,因此优选为照射活性能量射线的方法,其中,从 操作简便的方面出发,优选为照射紫外线等光的方法。照射时的温度设为本发明的聚合性 液晶组合物可保持液晶相的温度,为了避免引发聚合性液晶组合物的热聚合,优选尽量设 为50°C以下。予以说明的是,关于液晶组合物,通常,在升温过程中,在C(固相)-N(向列)转 变温度(以下,简称为C-N转变温度)至N-1转变温度范围内显示液晶相。另一方面,在降温过 程中,由于取得热力学上的非平衡状态,因此有时即便在C-N转变温度以下也不会凝固而保 持液晶状态。将该状态称为过冷却状态。本发明中,处于过冷却状态的液晶组合物也属于保 持液晶相的状态。具体而言,优选照射390nm以下的紫外光,最优选照射250~370nm波长的 光。但在390nm以下的紫外光引起聚合性组合物发生分解等的情况下,有时也优选利用 390nm以上的紫外光进行聚合处理。该光优选为扩散光,并且为不发生偏光的光。紫外线照 射强度优选为〇. 〇5kW/m2~10kW/m2的范围。特别优选为0.2kW/m2~2kW/m 2的范围。在紫外线 强度小于0.05kW/m2的情况下,为了完成聚合,会耗费大量时间。另一方面,对于超过2kW/m 2 的强度,存在如下可能:具有聚合性液晶组合物中的液晶分子进行光分解的倾向;大量发生 聚合热而使聚合中的温度上升,聚合性液晶的有序参数发生变化,从而使聚合后的涂膜的 迟滞产生失常。
[0417] 此外,为了促进涂膜的聚合反应的进行,也可对活性能量射线照射后的聚合固化 后的涂膜,进行加热固化处理。优选于200°C以上的高温对涂膜进行加热固化。
[0418] 如果使用掩模并通过紫外线照射而仅使特定部分聚合后,施加电场、磁场或温度 等使该未聚合部分的取向状态发生变化,之后使该未聚合部分聚合,则也可获得具有多个 带有不同取向方向的区域的光学各向异性体。
[0419] 此外,在使用掩模并通过紫外线照射而仅使特定部分聚合时,预先对非聚合状态 的聚合性液晶组合物施加电场、磁场或温度等而限制取向,保持该状态并从掩模上方照射 光而使其聚合,由此也可获得具有多个带有不同取向方向的区域的光学各向异性体。
[0420] 关于使本发明中的聚合性液晶组合物聚合而获得的光学各向异性体,可从基板剥 离而以单体形式用作光学各向异性体,也可不从基板剥离而直接用作光学各向异性体。尤 其由于不易污染其他构件,因而在用作被层叠基板、或贴合于其他基板而使用时有用。
[0421] (取向处理)
[0422] 此外,在上述基材上可设置取向膜,以便将本发明的聚合性组合物溶液进行涂布 干燥时聚合性组合物发生取向。作为取向处理,可列举拉伸处理、摩擦处理、偏光紫外可见 光照射处理、离子束处理、对基材的Si0 2的斜向蒸镀处理等。在使用取向膜的情况下,取向 膜可使用公知惯用的物质。作为这样的取向膜,可列举聚酰亚胺、聚硅氧烷、聚酰胺、聚乙烯 醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚芳酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、环氧树脂、环氧 丙烯酸酯树脂、丙烯酸树脂、香豆素化合物、查耳酮化合物、肉桂酸酯化合物、俘精酸酐化合 物、蒽醌化合物、偶氮化合物、芳基乙烯化合物等化合物。通过摩擦进行取向处理的化合物 优选为通过取向处理、或者在取向处理后加入加热工序,从而促进材料的结晶化的物质。进 行摩擦以外的取向处理的化合物中,优选使用光取向材料。
[0423] (彩色滤光片)
[0424]本发明的液晶显示装置可具有彩色滤光片。彩色滤光片由黑矩阵以及至少RGB三 色像素部构成。彩色滤光片层的形成可使用任何方法。根据一例,可通过将涂布包含颜料载 体和分散于其中的彩色颜料的彩色着色组合物而设为预定图案、并使其固化而获得着色像 素的工序重复所需次数来形成彩色滤光片层。作为彩色着色组合物中所含的颜料,可使用 有机颜料和/或无机颜料。彩色着色组合物可含有一种有机或无机颜料,也可含有多种有机 颜料和/或无机颜料。颜料优选为显色性高且耐热性、尤其是耐热分解性高,通常可使用有 机颜料。以下,利用色指数编号表示彩色着色组合物中可使用的有机颜料的具体例。
[0425] 作为红色着色组合物的有机颜料,例如可使用C. I.颜料红7、14、41、48 : 2、48: 3、 48:4、81:1、81:2、81:3、81:4、146、168、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、246、 254、255、264、270、272以及279等红色颜料。作为红色着色组合物的有机颜料,也可使用红 色颜料和黄色颜料的混合物。
[0426] 作为该黄色颜料,例如可使用C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、 18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、 77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、 119、120、123、126、127、128、129、138、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、 166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、 193、194、199、198、213 以及 214 等。
[0427] 作为绿色着色组合物的有机颜料,例如可使用C.I.颜料绿7、10、36以及37等绿色 颜料。作为绿色着色组合物的有机颜料,也可使用绿色颜料和黄色颜料的混合物。作为该黄 色颜料,例如可使用与对红色着色组合物例示的颜料相同的颜料。
[0428] 作为蓝色着色组合物的有机颜料,例如可使用C? I ?颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、 15: 4、15: 6、16、22、60以及64等蓝色颜料。作为蓝色着色组合物的有机颜料,也可使用蓝色 颜料和紫色颜料的混合物。作为该紫色颜料,例如可使用C. I.颜料紫1、19、23、27、29、30、 32、37、40、42或50。
[0429] 作为无机颜料,例如可使用铬黄、锌黄、铁丹(红色氧化铁(III))、镉红、群青、绀 青、氧化铬绿以及钴绿等金属氧化物粉末、金属硫化物粉末、或金属粉末等。关于无机颜料, 例如为了使彩度与亮度平衡,并且达成良好的涂布性、灵敏度和显影性等,可与有机颜料组 合而使用。
[0430] 彩色着色组合物也可进一步含有颜料以外的着色成分。例如,着色组合物只要可 达成充分的耐热性,则也可有含染料。在该情况下,可进行使用染料的调色。
[0431]上述彩色着色组合物中所含的颜料载体由树脂、其前体或它们的混合物构成。作 为树脂,包括热塑性树脂、热固性树脂和感光性树脂,其前体包括通过射线照射进行固化而 产生树脂的多官能单体或者低聚物。它们可单独使用或混合两种以上而使用。在通过照射 紫外线等光而使彩色着色组合物固化的情况下,可在彩色着色组合物中添加例如光聚合引 发剂、进一步视情形的敏化剂等。此外,彩色着色组合物可进一步含有多官能硫醇等链转移 剂。彩色着色组合物例如可通过使用三辊磨机、二辊磨机、砂磨机、捏和机以及磨碎机等分 散装置,使一种以上颜料与视需要的上述光聚合引发剂一同微细地分散于颜料载体以及有 机溶剂中而制造。包含两种以上颜料的着色组合物也可通过调制包含不同颜料的分散体, 并将那些分散体混合而制造。在使颜料分散于颜料载体以及有机溶剂中时,可使用树脂型 颜料分散剂、表面活性剂和颜料衍生物等分散助剂。分散助剂会提高颜料的分散性,抑制分 散后的颜料的再凝集。因此,在使用利用分散助剂使颜料分散于颜料载体以及有机溶剂中 而成的着色组合物的情况下,可获得透明性优异的彩色滤光片。
[0432] 分散助剂在着色组合物中,相对于颜料100重量份,例如优选为0.1至40重量份,更 优选以0.1至30重量份的量使用。
[0433] 树脂型颜料分散剂包含具有吸附于颜料的性质的颜料亲和性部位和与颜料载体 具有相溶性的部位。树脂型颜料分散剂通过吸附于颜料而使颜料对颜料载体的分散性稳定 化。作为树脂型颜料分散剂,例如可使用聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚 羧酸、聚羧酸胺盐、聚羧酸部分胺盐、聚羧酸铵盐、聚羧酸烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基 酰胺磷酸盐及含羟基的聚羧酸酯、它们的改性物、通过聚(低级亚烷基亚胺)与具有游离羧 基的聚酯的反应而形成的酰胺及其盐等油性分散剂;丙烯酸_苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸-丙烯 酸酯共聚物、甲基丙烯酸_甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙烯醇及聚乙烯 吡咯烷酮等水溶性树脂或水溶性高分子化合物;聚酯类、改性聚丙烯酸酯类、环氧乙烷/环 氧丙烷加成化合物、磷酸酯类、或包含它们中的两种以上的混合物。
[0434] 此外,可在彩色滤光片层的表面设置涂布有外覆层的平坦化层。
[0435] (取向膜)
[0436] 为了在第一基板与第二基板上的液晶组合物接触的面使液晶组合物取向,本发明 的液晶显示装置可具有取向膜。
[0437] 作为取向膜材料,可使用聚酰亚胺、聚酰胺、BCB(苯并环丁烯聚合物)、聚乙烯醇等 透明性有机材料,特别优选为将由对苯二胺、4,4'_二氨基二苯基甲烷等脂肪族或脂环族二 胺等二胺及丁烷四羧酸酐、2,3,5_三羧基环戊基乙酸酐等脂肪族或脂环式四羧酸酐、均苯 四甲酸二酐等芳香族四羧酸酐合成的聚酰胺酸酰亚胺化而成的聚酰亚胺取向膜。该情况下 的取向赋予方法一般使用摩擦,但在用于垂直取向膜等的情况下,也可不赋予取向而使用。
[0438] 作为取向膜材料,可使用化合物中包含查耳酮、肉桂酸酯、肉桂酰基或偶氮基等的 光取向材料,可与聚酰亚胺、聚酰胺等材料组合而使用,在该情况下,取向膜可使用摩擦也 可使用光取向技术。作为光取向材料,例如可列举具有环状环烷烃的聚酰亚胺、全芳香族聚 芳酯、日本特开5-232473号公报中所示的那样的聚乙烯肉桂酸酯、对甲氧基肉桂酸的聚乙 烯酯、日本特开平6-287453、日本特开平6-289374号公报中所示的那样的肉桂酸酯衍生物、 日本特开2002-265541号公报中所示的那样的马来酰亚胺衍生物等。具体而言,优选为以下 式(7-1)~式(7-11)所表示的化合物。
[0439] [化 58]
[0443] 上述式中,R5表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~3的烷基、烷氧基、硝基,R6表示氢 原子、碳原子数1~10的烷基,该烷基可为直链状也可为支链状,该烷基中的任意氢原子可 被氟原子取代,该烷基中的一个-ch 2-或不邻接的两个以上-ch2-可各自独立被-o^-s-、-co-、-coo-、-oco-、-C0-S-、-S-C0-、-0-C0-0-、-C0-NH-、-NH-C0-或-c E C-取代,末端的 CH3 可被CF3、CC13、氰基、硝基、异氰基、硫代异氰基取代。n表示4~100000,m表示1~10的整数。
[0444] R7表不选自由氣原子、卤素原子、卤化烷基、稀丙氧基、氛基、硝基、烷基、轻烷基、 烷氧基、羧基或其碱金属盐、烷氧基羰基、卤化甲氧基、羟基、磺酰氧基或其碱金属盐、氨基、 氨甲酰基、氨磺酰基或(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰基氨基、乙烯基、 乙烯氧基及马来酰亚胺基组成的组中的聚合性官能团。
[0445] 取向膜一般通过旋涂法等方法将上述取向膜材料涂布于基板上而形成树脂膜,也 可使用单轴拉伸法、Langmuir-Blodgett法等。
[0446] (透明电极)
[0447] 本发明的液晶显示装置中,作为透明电极的材料,可使用导电性金属氧化物,作为 金属氧化物,可使用氧化铟(In2〇3)、氧化锡(Sn〇2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(In 2〇3-Sn〇2)、氧 化铟锌(In2〇3-ZnO)、添加有铌的二氧化钛(Th-xNbxOd、掺氟氧化锡、石墨烯纳米带或金属 纳米线等,优选为氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(In 2〇3-Sn02)或氧化铟锌(In2〇3-ZnO)。为了这些透 明导电膜的图案化,可使用光蚀刻法、利用掩模的方法等。
[0448] 通过将本液晶显示装置和背光装置组合,可在液晶电视、个人电脑的显示器、移动 电话、智能手机的显示器、笔记型个人电脑、移动信息终端、数字标牌等各种用途中使用。作 为背光装置,有冷阴极管型背光装置、使用无机材料的发光二极管、使用有机EL元件的二波 长峰的类白色背光装置和三波长峰的背光装置等。
[0449] (背光装置)
[0450] 对于背光装置的构成并无特别限制。可使用导光板方式和正下方型方式中的任一 种。导光板方式的背光装置部具备光源及导光板,正下方型方式的背光装置部具备光源及 扩散板。对所使用的光源并无特别限制,可使用电灯、发光二极管(LED)、电致发光面板 (ELP)、一根或多根冷阴极管(CCFL)和热阴极荧光灯(HCFL)等中的任一者。
[0451] 此外,背光装置中,为了提高光的利用效率,可使用反射板、亮度提升膜等构件。进 一步,在形成液晶显示装置时,除了上述构件以外,例如可适当配置一层或两层以上扩散 板、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光扩散板等部件。
[0452] (偏光层)
[0453]本发明的液晶显示装置也可具有偏光层。偏光层是具有将自然光转变为直线偏光 的功能的构件。上述偏光层只要是具有偏光功能的膜即可,例如可列举:使碘、二向色性色 素吸附于聚乙烯醇系膜并拉伸而成的膜、将聚乙烯醇系膜拉伸并吸附碘、二向色性染料或 二向色性色素而成的膜、将含有二向色性染料的水溶液涂布于基板上而形成偏光层的膜、 线栅偏光元件等。
[0454]作为聚乙烯醇系树脂,可使用将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而成的物质,作为聚乙 酸乙烯酯系树脂,可例示作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯、以及乙酸乙烯酯与可 与其共聚的其他单体的共聚物等。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可列举:不饱 和羧酸类、烯烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。将聚乙烯醇系树脂 制膜的方法并无特别限定,可利用公知的方法进行制膜。聚乙烯醇系卷材膜的厚度并无特 别限定,例如为10~150WI1左右。
[0455] 在使用碘作为二向色性色素的情况下,通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有 碘及碘化钾的水溶液中而进行染色的方法。在使用二向色性染料作为二向色性色素的情况 下,通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于包含水溶性二向色性染料的水溶液中而进行染色 的方法。
[0456] 在将含有二向色性染料的水溶液涂布于基板上而形成偏光层的膜的情况下,作为 所涂布的二向色性色素的例子,根据所使用的基材的种类而有所不同,可列举:直接染料、 酸性染料等水溶性染料以及它们的胺盐和分散染料、油溶性颜料等水不溶性色素等。关于 这些色素,通常溶解于水及有机溶剂中,视情况添加表面活性剂而涂布于进行了摩擦、电晕 处理的基材。有机溶剂根据基材的耐溶剂性而有所不同,通常可列举:甲醇、乙醇、异丙醇等 醇类,甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类,丙酮、甲基乙基酮等酮类,二甲基甲酰胺、N-甲 基吡咯啶酮等酰胺类,苯、甲苯等芳香族有机溶剂。色素的涂布量根据色素的偏光性能而有 所不同,通常为〇. 05~1. Og/m2,优选为0.1~0.8g/m2。作为将色素溶液涂布于基材的方法, 可列举:棒式涂布、喷雾涂布、辊式涂布、凹版涂布等各种涂布方法。
[0457]在使用线栅偏光元件的情况下,优选使用由六1、(:11、48、(:11、附、0以及3;[等导电材 料形成的偏光元件。
[0458]此外,在偏光层中,进一步,视需要可具备作为保护膜的膜。作为上述保护膜,例如 可列举:聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烃膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基 丙烯酸酯膜、聚丙烯酸酯膜、纤维素酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚 醚砜膜、聚醚酮膜、聚苯硫醚膜和聚苯醚膜等。
[0459]在本发明的一实施方式中,可设置在液晶单元内设置偏光层的内嵌式偏光层。将 该情况下的液晶显示装置的一例示于图3~图8。
[0460](粘着剂层)
[0461] 具有上述偏光层的光学构件中,为了与液晶单元的贴合,可设置粘着剂层。为了与 液晶单元以外的其他构件进行贴合,也可设置粘着剂层。形成粘着剂层的粘着剂并无特别 限制,例如可适宜选择使用以丙烯酸系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚 醚、氟系或橡胶系等的聚合物为基体聚合物的物质。特别优选使用如丙烯酸系粘着剂的光 学透明性优异,显示适度的润湿性、凝集性和粘接性的粘着特性,耐候性、耐热性等优异的 物质。此外,除了上述以外,从防止吸湿所引起的发泡现象、剥离现象,防止热膨胀差等所引 起的光学特性的降低、液晶单元的翘曲,进而形成高质量且耐久性优异的液晶显示装置等 观点出发,优选吸湿率低且耐热性优异的粘着层。此外,从偏光板的固定和贴合的作业性 (返工性)的观点出发,粘着剂层的粘着力优选为lN/25mm以上,更优选为5N/25mm以上。予以 说明的是,上限并无特别限制。粘着剂层例如可含有天然物、合成物的树脂类、尤其是粘着 性赋予树脂,由玻璃纤维、玻璃珠、金属粉末、其他无机粉末等构成的填充剂,颜料、着色剂、 抗氧化剂等添加至粘着层中的添加剂。此外,也可为含有微粒子而显示出光扩散性的粘着 剂层等。粘着剂层也可作为不同组成或种类等物质的重迭层而设置于偏光板、光学构件的 单面或两面。此外,在设置于两面的情况下,也可在偏光板、光学构件的正面和背面制成不 同组成、种类、厚度等的粘着剂层。粘着剂层的厚度可根据使用目的、粘接力等而适宜决定, 通常为1~500_,优选为5~200M1,特别优选为10~lOOum。
[0462] (液晶显示装置)
[0463]液晶显示装置是在玻璃等透光性基板之间封入液晶物质而成的显示元件。液晶显 示装置利用来自未图示的显示控制装置的电性控制来改变液晶物质的分子取向,从而通过 利用配置于液晶单元的背面侧的偏光板使发生偏光的背光装置的光的偏光状态改变、并控 制透过配置于液晶单元的视认侧的偏光板的光量而显示图像。本实施方式的液晶显示装置 使具有负介电常数各向异性的棒状的液晶分子取向。本发明的液晶单元的特征在于具有 "内嵌型相位差层",该"内嵌型相位差层"在一对透光性基板所夹持的内侧具备相位差层。
[0464] 配置于液晶单元的内侧的相位差层使用以使聚合性液晶组合物取向的状态聚合 而成的光学各向异性体。此外,图1、图2所示的液晶显示装置仅为配置例之一,作为设置相 位差层的位置,并不限定于此。例如,也可在电极与背面侧的取向膜之间等所需的位置设置 相位差层(图9、图10)。
[0465] 予以说明的是,本申请中,存在于通式中的环结构、连结基团、取代基等在各通式 中是各自独立的。
[0466] 实施例
[0467] 以下,列举实施例对本发明的最佳方式的一部分进行详细说明,但本发明并不限 定于这些实施例。此外,以下实施例和比较例的组合物中的"%"的意思是"质量%"。
[0468] 实施例中,所测定的特性如下。
[0469] Tni:向列相-各向同性液体相转变温度(°C )
[0470] An:25°C时的折射率各向异性
[0471 ] Ae:25°C时的介电常数各向异性
[0472] n:20°C时的粘度(mPa ? s)
[0473] y1:25°C时的旋转粘度(mPa ? s)
[0474] dgap:单元的第一基板与第二基板的间隔(Mi)
[0475] VHR:7(TC时的电压保持率(%)
[0476] (在单元厚度3.5mi的单元中注入液晶组合物,将以施加 5V、帧时(frame time) 200ms、脉冲宽度64ys的条件测定时的测定电压与初始施加电压的比以%表示的值)
[0477] 10:70°(:时的离子密度化0/〇112)
[0478](在单元厚度3.5_的单元中注入液晶组合物,利用MTR-1(株式会社东阳技术制 造)以施加20V、频率0.05Hz的条件测定时的离子密度值)
[0479]烧屏:
[0480]液晶显示元件的烧屏评价中,在显示区域内使预定的固定图案显示1000小时后, 对进行整个画面均匀显示时的固定图案的残影水平,通过目视并以如下4等级评价来进行。
[0481] ◎无残影
[0482] ?仅有极少量残影,为可容许的水平
[0483] A有残影,为无法容许的水平
[0484] X有残影,相当差
[0485] 另外,实施例中对化合物的记载使用以下简称。
[0486] (侧链)
[0487] -n CnH2n+i 碳原子数n的直链状的烷基
[0488] n- CnH2n+i- 碳原子数n的直链状的烷基
[0489] -On -〇CnH2n+i 碳原子数n的直链状的烷氧基
[0490] n〇- CnH2n+i〇- 碳原子数n的直链状的烷氧基
[0491] -V -CH=CH2
[0492] V- CH2 = CH-
[0493] -VI -CH=CH-CH3
[0494] IV- CH3-CH=CH-
[0495] -2V -CH2-CH2-CH=CH 3
[0496] V2- CH3 = CH-CH2-CH2-
[0497] -2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH 3
[0498] 1V2- CH3-CH=CH-CH2-CH 2
[0499] (环结构)
[0500] [化 60]
[0502] [聚合性液晶组合物的调制]
[0503] 以下述方式调制相位差层中所使用的本发明的聚合性液晶组合物。
[0504](聚合性液晶组合物1的调制)
[0505]使用具有搅拌螺旋桨的搅拌装置,将化合物(Al)34份、化合物(A2)10份、化合物 (B1) 28份、化合物(B2) 28份、化合物(E1) 0.1份、化合物(I1) 0.2份、作为有机溶剂的丙二醇 单甲醚乙酸酯(PGMEA)(D1)300份、及化合物(G1)以搅拌速度500rpm、溶液温度60°C的条件 搅拌1小时。使用〇.2wn(PTFE),膜厚:60mi)的膜滤器,以成为0.20MPa的方式调节过滤压力 并进行过滤,获得本发明的聚合性液晶组合物1。
[0506](聚合性液晶组合物2的调制)
[0507]使用具有搅拌螺旋桨的搅拌装置,将化合物(Al)49份、化合物(A2)ll份、化合物 (81)7份、化合物02)12份、化合物(83)1〇份、化合物((:1)11份、〇.1份、化合物(11)〇.2份、作 为有机溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)(D1)300份、及化合物(G1)以搅拌速度500rpm、 溶液温度60 °C的条件搅拌1小时。使用0.2wn(PTFE,膜厚:60wii)的膜滤器,以成为0.20MPa的 方式调节过滤压力并进行过滤,获得本发明的聚合性液晶组合物2。
[0508](聚合性液晶组合物3~20和比较聚合性液晶组合物1~20的调制)
[0509] 与聚合性液晶组合物1、2的调制同样地调制表1~表4所示的化合物,获得本发明 的聚合性液晶组合物3~24、以及比较聚合性液晶组合物1~20。
[0510] [化 61]
[0524] 丙二醇单甲醚乙酸酯(Dl)
[0525] 对甲氧基苯酚(El)
[0526] Irgacure 907(Gl)
[0527] Irgacure 651(G2)
[0528] Irgacure 127(G3)
[0529] DTS-102(G4)
[0530] Irgacure 251(G5)
[0531] ANTHRACURE UVS-1331(G6)
[0532] 聚丙烯(重均分子量(Mw): 1275) (II)
[0533] 液态石蜡(12)
[0534] MEGAFAC F-554(I3)
[0535] FTX-218(I4)
[0536] [表1]
[0544] (相位差层用光取向剂组合物1的调制)
[0545] 与日本特开2013-33248的实施例1及实施例2中所记载的方法同样地操作,合成下 述式(J)所表示的化合物(单体)。
[0546] [化 68]
[0548]将2.0g的单体(J)、16.8mg的偶氮双异丁腈和20.2mL的四氢呋喃在烧瓶内混合,在 氮气气氛下,于60 °C搅拌8小时,然后添加所使用的单体量的5倍量(相对于单体lg为5mL)的 己烷,使反应混合物析出,通过倾析将上清液去除。将反应混合物再溶解于所使用的单体量 的3倍量(相对于单体1 g为3mL)的四氢呋喃中,添加所使用的单体量的5倍量(相对于单体1 g 为5mL)的己烷,使反应混合物析出,通过倾析将上清液去除。将以四氢呋喃中的再溶解、利 用己烷的析出、倾析的顺序进行的操作进一步进行3次后,将所获得的反应混合物在遮光下 于20°C减压干燥,获得1.71g的下述式(K)所表示的聚合物。
[0549] 「化 691
[0551 ] 式(K)的聚合物的重均分子量Mw为50,352。将光取向剂(K)2质量份和PGME 98质量 份的混合物于室温搅拌10分钟。对上述聚合物均匀地溶解于上述各溶剂中而成的各聚合物 溶液使用1M1的膜滤器进行过滤,获得相位差层用光取向剂组合物1。
[0552](相位差层用光取向剂组合物2的调制)
[0553] 利用W02012/053290的合成例1~5中所记载的方法调制相位差层用光取向剂组合 物2。即,在具备搅拌机、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管的反应容器中,装入2-(3,4_环氧环 己基)乙基三甲氧基硅烷(ECETS)lOO.Og、甲基异丁基酮500g和三乙基胺lO.Og,并于室温进 行混合。接着,经30分钟从滴液漏斗滴加去离子水100g后,在回流下进行混合的同时,于80 °C反应6小时。反应结束后,提取有机层,并利用0.2质量%硝酸铵水溶液进行洗涤直至洗涤 后的水成为中性,然后在减压下将溶剂和水馏去,从而以粘稠的透明液体的形式获得具有 环氧基的聚有机硅氧烷。所获得的具有环氧基的聚有机硅氧烷的重均分子量Mw为2,200,环 氧当量为186g/摩尔。
[0554] 接着,在非活性气氛中进行所有特定肉桂酸衍生物的合成反应。在具备冷凝管的 500mL的三口烧瓶中将4-溴二苯醚20g、乙酸钯0.18g、三(2-甲苯基)膦0.98g、三乙基胺 32.4g、二甲基乙酰胺135mL混合。接着利用注射器将丙烯酸7g添加至混合溶液中并进行搅 拌。对该混合溶液进一步于120°C加热搅拌3小时。通过TLC(薄层色谱法)确认反应结束后, 将反应溶液冷却至室温。在将沉淀物滤掉后,将滤液注入至1N盐酸水溶液300mL中,并回收 沉淀物。通过将这些沉淀物在乙酸乙酯与己烷的1:1(质量比)溶液中进行再结晶,获得下述 式(L)所表示的化合物(特定肉桂酸衍生物)8.4g。
[0555] [化 70]
[0557] 进一步,在100mL的三口烧瓶中,装入具有环氧基的聚有机硅氧烷9.3g、甲基异丁 基酮26g、特定肉桂酸衍生物(L)3g和季胺盐(San Apro公司,UCAT 18X)0.10g,于80°C搅拌 12小时。反应结束后,利用甲醇进行再沉淀,将沉淀物溶解于乙酸乙酯中而获得溶液,将该 溶液水洗3次,然后将溶剂馏去,从而以白色粉末的形式获得光取向性聚有机硅氧烷(M) 6.3g。光取向性聚有机硅氧烷化合物(M)的重均分子量Mw为3,500。
[0558] 此外,将环丁烷四甲酸二酐19.64(0.1摩尔)和4,4'-二氨基-2,2'_二甲基联苯 21.23g(0.1摩尔)溶解于NMP 367.6g中,于室温反应6小时。接着,将反应混合物注入至大量 过剩的甲醇中,使反应产物沉淀。将沉淀物用甲醇洗涤,在减压下于40 °C干燥15小时,从而 获得聚酰胺酸35g。
[0559] 将含有聚酰胺酸的溶液取换算成其中所含的聚酰胺酸且相当于1,000质量份的 量,在其中添加光取向性聚有机硅氧烷(M) 100质量份,进一步将NMP和乙二醇单丁醚(EGMB) 混合,制成溶剂组成为NMP: EGMB = 50:50(质量比)、固体成分浓度为4.0质量%的溶液。利用 孔径lMi的膜滤器将该溶液过滤,从而获得相位差层用光取向剂组合物2。
[0560](相位差层用光取向剂组合物3的调制)
[0561 ]利用W02011/126021的合成例1中所记载的方法调制相位差层用光取向剂组合物 3。即,对于4-(6_羟基己基氧基)肉桂酸甲酯0.46g、甲氧基化羟甲基三聚氰胺甲醛树脂(Mn: 511)1.378、六甲氧基甲基三聚氰胺0.558、对甲苯磺酸一水合物0.02 8,添加环己酮17.58而 调制溶液。利用孔径lMi的膜滤器将该溶液过滤,从而获得相位差层用光取向剂组合物3。
[0562] (实施例1~4)
[0563] 对于第一透光性基板(3),安装彩色滤光片层(4)后,形成水平取向膜(6),并进行 弱摩擦处理。在已摩擦的水平取向膜(6)上,利用旋转涂布机涂布聚合性液晶组合物1,于80 °C干燥2分钟,室温冷却后,利用高压水银灯照射500mJ/cm 2的紫外线光,制作正型A板的第 一相位差层(7)。利用旋转涂布机将聚合性液晶组合物2涂布于该相位差层上,于80°C干燥2 分钟,室温冷却后,利用高压水银灯照射500mJ/cm 2的紫外线光,制作负型C板的第二相位差 层(8)。在第一相位差层(7)、第二相位差层(8)上蒸镀透明电极层(9),形成取向膜(10)。对 于第二透光性基板(14),安装像素电极层(13)后,形成取向膜(12),然后进行弱摩擦处理。 在取向膜层(1〇)、(12)之间的液晶层(11)中注入以下液晶组合物1,制作实施例1的VA模式 的液晶显示装置。将实施例1的液晶显示装置示于图11。
[0564] 此外,使用以下所示的聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制作实施 例2~4的液晶显示装置。
[0565]测定所获得的液晶显示装置的VHR及ID。此外,进行所获得的液晶显示装置的烧屏 评价。将其结果示于下表。
[0566] [表5]
[0567] 液晶组合物1
[0571] 可知液晶组合物1作为TV用液晶组合物具有实用的81°C的液晶层温度范围,具有 大的介电常数各向异性的绝对值,并且具有低的粘性和最适的An。
[0572] 实施例1~4的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也未观察 到残影的产生。
[0573] (实施例5~I2)
[0574] 使用以下所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例5~12的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0575] [表7]
[0581 ] 实施例5~12的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0582] (实施例13~24)
[0583] 使用以下所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例13~24的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0584] [表 10]
[0591]
[0592] 实施例13~24的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0593] (实施例25~邡)
[0594] 使用以下所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例25~36的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0603] 实施例25~36的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0604] (实施例37~48)
[0605] 使用以下所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例37~48的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0606] [表 18]
[0614] 实施例37~48的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0615] (实施例49~60)
[0616] 使用以下所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例2~4的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评价。 将其结果示于下表。
[0625] 实施例49~60的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0626] (实施例61~72)
[0627] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例61~72的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0628] [表 26]
[0636] 实施例61~72的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0637] (实施例73~別)
[0638] 使用以下的表所示的液晶组合物及聚合性液晶组合物,除此以外,以与实施例1同 样的方式制作实施例73~84的液晶显示装置,并对其VHR及ID进行测定。又,进行该液晶显 示装置的烧屏评价。将其结果示于以下的表。
[0639] [表 30]
[0647] 实施例73~84的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0648] (实施例85~%)
[0649] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例85~96的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0658] 实施例85~96的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无残 影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0659] (实施例 97 ~1〇8)
[0660] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例97~108的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0661] [表 38]
[0668]
[0669] 实施例97~108的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无 残影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0670] (实施例109 ~112)
[0671] 在液晶组合物1中混合2-甲基-丙烯酸4-{2-[4-(2_丙烯酰氧基-乙基)_苯氧基羰 基]-乙基}-联苯-4'-基酯0.3质量%,制成液晶组合物28。与实施例1同样地注入该液晶组 合物28,在电极间施加驱动电压的状态下,照射紫外线600秒(3.OJ/cm 2),进行聚合处理,制 作实施例109~112的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏 评价。将其结果示于下表。
[0672] [表 42]
[0674] 实施例109~112的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无 残影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0675] (实施例113 ~116)
[0676] 在液晶组合物13中混合双甲基丙烯酸联苯-4,4 二基酯0.3质量%,制成液晶组 合物29。与实施例1同样地注入该液晶组合物29,在电极间施加驱动电压的状态下,照射紫 外线600秒(3.OJ/cm 2),进行聚合处理,制作实施例113~116的液晶显示装置,并测定其VHR 及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评价。将其结果示于下表。
[0677] [表 43]
[0678]
[0679] 实施例113~116的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无 残影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0680] (实施例117 ~120)
[0681 ]在液晶组合物19中混合双甲基丙烯酸3-氟联苯-4,4 二基酯0.3质量%,制成液 晶组合物30。与实施例1同样地注入该液晶组合物30,在电极间施加驱动电压的状态下,照 射紫外线600秒(3.OJ/cm 2),进行聚合处理,制作实施例117~120的液晶显示装置,并测定 其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评价。将其结果示于下表。
[0682][表 44]
[0684] 实施例117~120的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无 残影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0685] (实施例121 ~132)
[0686] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例121~132的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏 评价。将其结果示于下表。
[0687] [表 45]
[0693][表 48]
[0695] 实施例121~132的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无 残影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0696] (实施例133 ~140)
[0697] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作实施例133~140的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏 评价。将其结果示于下表。
[0704] 实施例133~140的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无 残影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0705] (实施例141 ~149)
[0706] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,使用利用了光取向材料的光取 向膜(6)代替相位差层用的摩擦后的取向膜(6),除此以外,与实施例1同样地制作实施例 141~149的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评价。将其 结果示于下表。
[0707]另外,光取向膜通过以下方法制作。在透光性基板上使用旋转涂布机涂布相位差 层用光取向剂组合物后,于温度80°C在加热板上进行120秒前烘,形成膜厚O.lwii的涂膜。在 烘箱中,于温度200°C对该膜进行1小时后烘,形成固化膜。在相位差层用光取向剂组合物1、 2的情况下,以300J/m 2对固化膜照射313nm的直线偏光。在相位差层用光取向剂组合物3的 情况下,以300J/m2对固化膜照射300nm的直线偏光。
[0708][表 52]
[0714] 实施例141~149的液晶显示装置能够实现高VHR和小ID。此外,在烧屏评价中也无 残影,或即便有也为极少量,为可容许的水平。
[0715] (比较例1~4)
[0716] 使用以下的表所示的液晶组合物及聚合性液晶组合物,除此以外,以与实施例1同 样的方式制作比较例1~4的液晶显示装置,并对其VHR及ID进行测定。又,进行该液晶显示 装置的烧屏评价。将其结果示于以下的表。
[0717] [化71]
[0725] 比较例5~12的液晶显示装置与本申请发明的液晶显示装置相比,VHR低,ID也增 大。此外,在烧屏评价中也确认到残影的产生,为不可容许的水平。
[0726] (比较例13~24)
[0727] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作比较例13~24的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0728] [表 58]
[0736] 比较例13~24的液晶显示装置与本申请发明的液晶显示装置相比,VHR低,ID也增 大。此外,在烧屏评价中也确认到残影的产生,为不可容许的水平。
[0737] (比较例25~邡)
[0738] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作比较例25~36的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0747] 比较例25~36的液晶显示装置与本申请发明的液晶显示装置相比,VHR低,ID也增 大。此外,在烧屏评价中也确认到残影的产生,为不可容许的水平。
[0748] (比较例37~44)
[0749] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作比较例37~44的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0750] [表 66]
[0756] 比较例37~44的液晶显示装置与本申请发明的液晶显示装置相比,VHR低,ID也增 大。此外,在烧屏评价中也确认到残影的产生,为不可容许的水平。
[0757] (比较例45~56)
[0758] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作比较例45~56的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0766]
[0767] 比较45~56的液晶显示装置与本申请发明的液晶显示装置相比,VHR低,ID也增 大。此外,在烧屏评价中也确认到残影的产生,为不可容许的水平。
[0768] (比较例57~60)
[0769] 使用以下的表所示的液晶组合物及聚合性液晶组合物,除此以外,以与实施例1同 样的方式制作比较例57~60的液晶显示装置,并对其VHR及ID进行测定。又,进行该液晶显 示装置的烧屏评价。将其结果示于以下的表。
[0770] [表 73]
[0771] 比较液晶组合物15
[0775]比较57~60的液晶显示装置与本申请发明的液晶显示装置相比,VHR低,ID也增 大。此外,在烧屏评价中也确认到残影的产生,为不可容许的水平。
[0776] (比较例61~92)
[0777] 使用下表所示的液晶组合物和聚合性液晶组合物,除此以外,与实施例1同样地制 作比较例61~92的液晶显示装置,并测定其VHR及ID。此外,进行该液晶显示装置的烧屏评 价。将其结果示于下表。
[0793]
[0794] 比较例61~92的液晶显示装置与本申请发明的液晶显示装置相比,VHR低,ID也增 大。此外,在烧屏评价中也确认到残影的产生,为不可容许的水平。
【主权项】
1. 一种液晶显示装置,其具有第一基板、第二基板、夹持于所述第一基板与第二基板间 的液晶层、和所述一对基板间的相位差层,并且具备至少一对电极;所述液晶层由液晶组合 物构成,该液晶组合物含有通式(I)所表示的化合物10~50%,并且含有通式(II)所表示的 化合物35~80重量%, [化1]式中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~ 8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,A表示1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基, 「化2?式中,R3和R4各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~ 8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,Z3和Z4各自独立地表示单键、-01 = 01-、-(:=(:-、-CH2CH2-、- (CH2) 4_、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2〇-、-OCF2-或-CF2〇-,B和 C各自独立地表示 氟取代的1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基,m和η各自独立地表示0~4的整数,并且m+n= 1 ~4; 所述相位差膜层是通过使含有25重量%以上的具有两个以上聚合性官能团的液晶化 合物的聚合性液晶组合物聚合而获得的光学各向异性体。2. 根据权利1所述的液晶显示装置,作为所述具有两个以上聚合性官能团的液晶化合 物,含有通式(1)所表示的化合物, P^CSP^mi-MG-R1 (1) 式中,P1表示聚合性官能团,Sp1表示碳原子数0~18的亚烷基,该亚烷基可被一个以上 卤素原子、CN或具有聚合性官能团的碳原子数1~8的烷基取代,存在于该亚烷基中的一个 CH2基或不邻接的两个以上CH 2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-0-、-S-、-NH-、-N (CH3) -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-Ce C-取代,ml 表示 0 或1,MG表示介晶基或介晶性支撑基,R1表示氢原子、卤素原子、氰基或碳原子数1~18的烷 基,该烷基可被一个以上卤素原子或CN取代,存在于该烷基中的一个CH 2基或不邻接的两个 以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-。 -、、-、-??-、-?^^^)-、-CO-、-coo-、-0C0-、-0⑶0-、-SCO-、-⑶S-或-C Ξ C-取代,或者R1表示通式(1 -a)所表示的结 构, [化3] -(Spla)ma_Pla (l~a) 式中,Pla表示聚合性官能团,Spla表示与Sp1相同的含义,ma表示0或1, MG所表示的介晶基或介晶性支撑基由通式(Ι-b)表示, [化4] -Z0-(A1-Zl)n-(A2-Z2)i-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5- (l_b) 式中,A1、A2、A3、A4和A5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四 氢吡喃-2,5-二基、1,3-二nf烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、 十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1, 2,3,4_四氛化蔡 _2,6_ 二基、2,6_ 亚蔡基、菲 _2,7_ 二基、9,10-二氛菲 _2,7_ 二基、1,2,3,4, 4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4_ 亚萘基、苯并[l,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1, 2-b: 4,5-b ' ]二硒吩-2,6-二基、[1 ]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1 ]苯并硒吩[3,2-b] 硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基,作为取代基,可具有一个以上?、(:1、0?3、(^? 3、0~基、碳原子 数1~8的烷基、烷氧基、烧醜基、烧醜氧基、碳原子数2~8的烯基、稀氧基、稀醜基、稀醜氧 基、或通式(1-c)所表示的一个以上取代基, [化5]式中,Pc 表示聚合性官能团,A表示-0-、-COO-、-0⑶-、-OCH2-、-CH2〇-、-CH2CH2O⑶-、-C00CH 2CH2-、-0C0CH2CH2-或单键,Spk表示与Sp 1相同的含义,nl表示0或l,mc表示0或1, Z0、Z1、Z2、Z3、Z4和Z5各自独立地表示-C00-、-0⑶-、-CH2CH2-、-0CH2-、-CH2〇-、-CH = CH-、-C = C-、-CH = CH ⑶ 0-、-0C0CH = CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO_、碳原子数2~10的可具有卤素原子的烷基或单键,n、l和k各自 独立地表示0或1,并且表示(Xn+l+k<3, 其中,式中,存在两个以上聚合性官能团。3. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,所述相位差层是通过使含有具有两个聚合 性官能团的液晶化合物的聚合性液晶组合物聚合而获得的光学各向异性体。4. 根据权利要求3所述的液晶显示装置,作为所述具有两个聚合性官能团的液晶化合 物,含有以下通式(2)所表示的化合物, [化6] P2a-(Sp2a)m2-Z0-(Al-Zl)n-(A2-Z2)i-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5-(Sp 2b)n2-P2b (2) 式中,P2,P2b表示聚合性官能团,Sp2^Sp2b各自独立地表示碳原子数0~18的亚烷基, 该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代,存在于该亚烷基中的一个CH2基或不邻接的两 个以上CH 2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-〇-、-S-、-NH-、-N (CH3) -、-CO-、-COO-、-0C0-、-0C00-、-SCO-、-COS-或-C = C-取代,m2、n2 各自独立地表示 0 或 1, n、l和k各自独立地表示0或1,并且表示(Xn+l+k<3, 八1^2^3^4和45各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四氢吡 喃-2,5-二基、1,3-二η篆.烷_2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢 化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3, 4 _ 四氛化蔡 _2,6-一基、2,6-亚蔡基、非-2,7 -一基、9,10-一氛非-2,7-一基、l,2,3,4,4a,9, l〇a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b: 4,5-b ']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b: 4,5-b ' ]二硒吩-2,6-二基、[1 ]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1 ]苯并硒吩[3,2-b ]硒 吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基, 作为取代基,表示一个以上?、(:1工?3、(^?3、0~基、碳原子数1~8的烷基、烷氧基、烷酰 基、烧醜氧基、碳原子数2~8的烯基、稀氧基、稀醜基、稀醜氧基, ZO、Z1、Z2、Z3、Z4和Z5各自独立地表示-coo-、-0⑶-、-CH2CH2-、-0CH2-、-CH2〇-、_CH = CH-、-C = C-、-CH = CH ⑶ 0-、-0C0CH = CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-00)012012-、-(1)順-、-順(1)-、碳原子数2~10的可具有卤素原子的烷基或单键 ]1213、1^213、1213各自独立地表示0或1,并且表示0<11+1+1^<3。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置,所述相位差层是通过使进一步含 有具有一个聚合性官能团的液晶化合物的聚合性液晶组合物聚合而获得的光学各向异性 体。6. 根据权利要求5所述的液晶显示装置,所述聚合性液晶组合物中含有5~75重量%的 所述具有一个聚合性官能团的液晶化合物。7. 根据权利要求5或6所述的液晶显示装置,作为所述具有一个聚合性官能团的液晶化 合物,含有以下通式(4)所表示的化合物, [化7] P4-(SP4)m4-MG-R4 (4) 式中,P4表示聚合性官能团,Sp4表示碳原子数0~18的亚烷基,该亚烷基可被一个以上 卤素原子或CN取代,存在于该亚烷基中的一个CH2基或不邻接的两个以上CH2基可各自相互 独立地以氧原子相互不直接键结的形式被-0-、-S-、-NH-、-N(CH 3)-、-ra-、-C00-、-0C0_、-0C00-、-SCO-、-COS-或-C=C-取代,m4表示0或1,MG表示介晶基或介晶性支撑基, R4表示氢原子、卤素原子、氰基或碳原子数1~18的烷基,该烷基可被一个以上卤素原子 或CN取代,存在于该烷基中的一个CH2基或不邻接的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧 原子相互不直接键结的形式被-0-、-S-、-NH-、-N(CH 3)-、-C0-、-⑶0-、-0C0-、-0C00-、-SC0-、-C0S-或-C=C-取代。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的液晶显示装置,所述相位差层由正型A板和/或负 型C板构成。9. 一种用于内嵌型相位差层的所述权利要求1~8中任一项所述的聚合性液晶组合物。10. 根据权利要求1~9中任一项所述的液晶显示装置,所述液晶组合物层中进一步含 有通式(III)所表示的化合物, [化8]式中,R7和R8各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~ 8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,D、E和F各自独立地表示可被氟取代的1,4_亚苯基或 反式_1,4-亚环己基,Z 2表不单键、-〇CH2_、_OC〇-、-CH2〇_或 -COO-,n表不0、1或2;其中,通式 (I)、通式(ll-ι)和通式(II-2)所表示的化合物除外。11. 根据权利要求1~10中任一项所述的液晶显示装置,含有通式(I)中的A表示反式-1,4_亚环己基的化合物和A表示1,4_亚苯基的化合物各至少一种以上。12. 根据权利要求1~11中任一项所述的液晶显示装置,所述液晶组合物层中含有通式 (11-1)和/或通式(I1-2)所表示的化合物,式中,R3和R4各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~ 8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,Z5和Z6各自独立地表示单键、-01 = 01-、-(:=(:-、-CH2CH2-、-( CH2 )4_、-COO-、-0C0-、-0CH2-、-CH2〇-、-0CF2-或-CF2〇-,ml、m2 和 n2 各自独立地表 示0或1〇13. 根据权利要求1~12中任一项所述的液晶显示装置,构成所述液晶组合物层的液晶 组合物的由下式表示的Z为13000以下,γ?为150以下,Δη为0.08~0.13, [数1] Ζ= γ 1/Δη2 式中,γ 1表示旋转粘度,Δη表示折射率各向异性。14. 根据权利要求1~13中任一项所述的液晶显示装置,构成所述液晶组合物层的液晶 组合物的向列液晶相上限温度为60~120°C,向列液晶相下限温度为_20°C以下,向列液晶 相上限温度与下限温度之差为100~150。15. 根据权利要求1~14中任一项所述的液晶显示装置,构成所述液晶组合物层的液晶 组合物的电阻率为1〇12Ω ·πι以上。
【文档编号】C09K19/54GK105960608SQ201580007119
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年2月24日
【发明人】小川真治, 岩下芳典, 山本美花, 桑名康弘, 延藤浩, 延藤浩一, 初阪辉, 初阪一辉
【申请人】Dic株式会社