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1. WO2020121822 - 液晶表示装置

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明 細 書

発明の名称 液晶表示装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012  

先行技術文献

特許文献

0013  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0014  

課題を解決するための手段

0015   0016   0017   0018   0019   0020  

図面の簡単な説明

0021  

符号の説明

0022  

発明を実施するための形態

0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235   0236   0237   0238   0239   0240   0241   0242   0243   0244   0245   0246   0247   0248   0249   0250   0251   0252   0253   0254   0255   0256   0257   0258   0259   0260   0261   0262   0263   0264   0265   0266   0267   0268   0269   0270   0271   0272   0273   0274   0275   0276   0277   0278   0279   0280   0281   0282   0283   0284   0285   0286   0287   0288   0289   0290   0291   0292   0293   0294   0295   0296   0297   0298   0299   0300   0301   0302   0303   0304   0305   0306   0307   0308   0309   0310   0311   0312   0313   0314   0315   0316   0317   0318   0319   0320   0321   0322   0323   0324   0325   0326   0327   0328   0329   0330   0331   0332   0333   0334   0335   0336   0337   0338   0339   0340   0341   0342   0343   0344   0345   0346   0347   0348   0349   0350   0351   0352   0353   0354   0355   0356   0357   0358   0359   0360   0361   0362   0363   0364   0365   0366   0367   0368   0369   0370   0371   0372  

実施例

0373   0374   0375   0376   0377   0378   0379   0380   0381   0382   0383   0384   0385   0386   0387   0388   0389   0390   0391   0392   0393   0394   0395   0396   0397   0398   0399   0400   0401   0402   0403   0404   0405   0406   0407   0408   0409   0410   0411   0412   0413   0414   0415   0416   0417   0418   0419   0420   0421   0422   0423   0424   0425   0426   0427   0428   0429   0430   0431   0432   0433   0434   0435   0436   0437   0438  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16  

図面

1   2  

明 細 書

発明の名称 : 液晶表示装置

技術分野

[0001]
 本発明は、液晶表示装置に関する。

背景技術

[0002]
 液晶表示装置は、時計、電卓をはじめとして、家庭用各種電気機器、測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにTN(捩れネマチック)型、STN(超捩れネマチック)型、DS(動的光散乱)型、GH(ゲスト・ホスト)型、IPS(インプレーンスイッチング)型、OCB(光学補償複屈折)型、ECB(電圧制御複屈折)型、VA(垂直配向)型、CSH(カラースーパーホメオトロピック)型、あるいはFLC(強誘電性液晶)等を挙げることができる。また駆動方式としても従来のスタティック駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、単純マトリックス方式、最近ではTFT(薄膜トランジスタ)やTFD(薄膜ダイオード)等により駆動されるアクティブマトリックス(AM)方式が主流となっている。
[0003]
 一般的なカラー液晶表示装置は、図1に示すように、それぞれ配向膜(4)を有する2枚の基板(1)の一方の配向膜と基板の間に、共通電極となる透明電極層(3a)及びカラーフィルタ層(2)を備え、もう一方の配向膜と基板の間に画素電極層(3b)備え、これらの基板を配向膜同士が対向するように配置し、その間に液晶層(5)を挟持して構成されている。
[0004]
 前記カラーフィルタ層は、ブラックマトリックスと赤色着色層(R)、緑色着色層(G)、青色着色層(B)、及び必要に応じて黄色着色層(Y)から構成されるカラーフィルタにより構成され、色材としては顔料を微分散させた顔料分散レジストが使用されている。
[0005]
 一方近年カラー液晶表示装置の大型化に伴う消費電力の増大、高精細化に伴うカラーフィルタの開口率の低下という問題が生じており、その解決策としてカラーフィルタの輝度やコントラスト向上等が挙げられるが、従来使用されてきた顔料分散レジストでは輝度が頭打ちとなっておりさらなる高輝度化は難しく、また顔料粒子による光散乱に起因するコントラスト不足が指摘されている。
[0006]
 上記課題を解決する方法として、顔料に代えて染料を使用する方法が検討されている。染料は様々な分子構造が実用化されており、その中には高い輝度を有するものも知られている。また顔料のように粒子の状態ではないため、光散乱が抑制され高コントラストが期待される。
[0007]
 しかしながら染料は顔料に比べて耐熱性に劣り、従来の液晶表示装置におけるポリイミド配向膜の焼成工程で分解してしまう懸念がある。またカラーフィルタ層に染料を使用する場合、不純物による液晶層への影響が想定される。
[0008]
 染料としてはフェノキシエーテル置換フタロシアニン系染料(特許文献1)、トリアリールメタン系染料(特許文献2)、キサンテン系染料(特許文献3)等が開示されているが、これらはカラーフィルタに使用される際の色材の構造と液晶材料の構造との直接的な関係については検討が行われておらず、液晶表示装置の表示不良問題の解決には至っていなかった。
[0009]
 また近年では、配向膜層の製膜にかかるコストを省くため、また、液晶表示装置の製造工程を簡略化するため、配向膜層を有さない液晶表示装置の開発が進められている。具体的には、液晶分子に配向を付与する配向助剤を含む液晶組成物を封入し、これを配向膜層の置き換えとする検討がなされている。配向膜層はカラーフィルタ層等と液晶層の間に位置し、これら部材からの不純物の染み出しをある程度防いでいたが、前記液晶表示装置では、配向膜を有さないため、配向付与成分及び透明電極を介して、カラーフィルタ層に含まれる不純物により液晶層の電圧保持率(VHR)の低下による白抜け、配向むら、焼き付きなどの表示不良を発現する可能性がある。
[0010]
 配向膜層を有さない液晶表示装置の開発として、液晶ディスプレイの表面またはセル壁での液晶組成物のホメオトロピック配向を達成する自己配向性重合性化合物を含む液晶組成物を使用する方法(特許文献4、特許文献5)が開示されている。しかしながらこれらの方法ではカラーフィルタを構成する染顔料等の材料に含まれる不純物に起因した、液晶表示装置の表示不良の解決策は明示されていない。
[0011]
 カラーフィルタを構成する顔料等に含まれる不純物に起因した表示不良を解決する方法として、カラーフィルタ中に含まれる有機不純物と液晶組成物の関係に着目し、この有機不純物の液晶層への溶解しにくさを液晶層に含まれる液晶分子の疎水性パラメーターによって表し、この疎水性パラメーターの値を一定値以上とする方法やこの疎水性パラメーターと液晶分子末端の-OCF 基に相関関係があることから、液晶分子末端に-OCF 基を有する液晶化合物を一定割合以上含有する液晶組成物とする方法(特許文献6)が開示されている。
[0012]
 しかしながら、当該引用文献の開示においても顔料中の不純物による液晶層への影響を抑えることが発明の本質となっており、カラーフィルタに使用される染顔料等の色材の構造と液晶材料の構造との直接的な関係については検討が行われておらず、カラーフィルタを構成する染顔料等の材料に含まれる不純物に起因した、液晶表示装置の表示不良問題の解決には至っていなかった。

先行技術文献

特許文献

[0013]
特許文献1 : 米国特許第9581729号公報
特許文献2 : 特開2015-28121号公報
特許文献3 : 特開2010-254964号公報
特許文献4 : 特開2015-168826号公報
特許文献5 : 国際公開第2016/114093号公報
特許文献6 : 特開2000-192040号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0014]
 本発明は、特定の液晶組成物と特定の染顔料を使用したカラーフィルタを配向膜を有さない液晶表示装置に用いることで、液晶表示装置製造工程における染顔料の分解および染顔料に含まれる不純物の液晶組成物への染み出しに起因する液晶層の電圧保持率(VHR)の低下を防止し、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の問題を解決する液晶表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0015]
 本願発明者らは、上記課題を解決するためにカラーフィルタを構成するための染顔料等の色材及び配向膜を有さない液晶表示装置における液晶分子に配向を付与する配向助剤の組み合わせについて鋭意検討した結果、特定の構造の染顔料を使用したカラーフィルタを用いた液晶表示装置が、液晶層の電圧保持率(VHR)の低下を防止し、白抜け、配向むら、焼き付きなどの表示不良の問題を解決することを見出し本願発明の完成に至った。
[0016]
 即ち、本発明は、
 対向に配置された第一の基板及び第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に充填された液晶層と、ブラックマトリックス及び少なくともRGB三色画素部から構成されるカラーフィルタと、を有し、
 前記液晶層が一般式(I)
[0017]
[化1]


[0018]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物を10~50重量%含有し、一般式(II)
[0019]
[化2]


[0020]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、Z 及びZ はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表し、B及びCはそれぞれ独立してフッ素原子で置換されていてもよい、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立して0~4の整数を表し、m+n=1~4である。)で表される化合物を35~80重量%含有し、さらに、
配向助剤を含有し、
前記RGB三色画素部が、色材として、R画素部中にはジケトピロロピロール顔料及び油溶性赤色有機染料から選ばれる1種又は2種以上を含有し、G画素部中にはハロゲン化フタロシニアン顔料、フタロシアニン系緑色染料、フタロシアニン系青色染料とアゾ系黄色有機染料との混合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を、B画素部中にはε型銅フタロシニアン顔料及びカチオン性青色有機染料から選ばれる1種又は2種以上を含有する、前記第一の基板と前記第二の基板のうち少なくとも一方の基板表面に配向膜を備えておらず、液晶層に含まれる配向助剤又はそれらが重合した重合物から形成された配向制御層を有する液晶表示装置を提供する。

図面の簡単な説明

[0021]
[図1] 図1は、液晶表示素子の一実施形態に模式的に示す分解斜視図である。
[図2] 図1におけるI線で囲まれた領域を拡大した平面図である。

符号の説明

[0022]
 1     液晶表示素子
 AM    アクティブマトリクス基板
 CF    カラーフィルタ基板
 2     第1の基板
 3     第2の基板
 4     液晶層
 5     画素電極層
 6     共通電極層
 7     第1の偏光板
 8     第2の偏光板
 9     カラーフィルタ
 11    ゲートバスライン
 12    データバスライン
 13    画素電極
 14    Cs電極
 15    ソース電極
 16    ドレイン電極
 17    コンタクトホール

発明を実施するための形態

[0023]
 本発明の液晶表示装置の一例を図2に示す。配向膜を有さない第一の基板と第二の基板の2枚の基板(1)の一方に、共通電極となる透明電極層(3a)及び特定の顔料及び特定の化合物を含有するカラーフィルタ層(2a)を備え、もう一方の基板に画素電極層(3b)備え、これらの基板の間に特定の液晶組成物と液晶分子に配向を付与する配向助剤を含有する液晶層(5a)を挟持して構成されている。
[0024]
 前記表示装置における2枚の基板は、周辺領域に配置されたシール材及び封止材によって貼り合わされていて、多くの場合その間には基板間距離を保持するために粒状スペーサーまたはフォトリソグラフィー法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されている。
<液晶層>
 前記液晶層が一般式(I)
[0025]
[化3]


[0026]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物を10~50重量%含有し、一般式(II)
[0027]
[化4]


[0028]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、Z 及びZ はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表し、B及びCはそれぞれ独立してフッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立して0~4の整数を表し、m+n=1~4である。)で表される化合物を35~80重量%含有する液晶組成物から構成される。
[0029]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(I)で表される化合物を10~50重量%含有するが、12~48重量%含有することが好ましく、14~45重量%含有することがより好ましい。
[0030]
 一般式(I)において、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、
 炭素原子数2~5のアルキル基、炭素原子数2~4のアルケニル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基又は炭素原子数2~4のアルケニルオキシ基を表すことがより好ましく、
 R がアルキル基を表すことが好ましいが、この場合炭素原子数2、3又は4のアルキル基が特に好ましい。R が炭素原子数3のアルキル基を表す場合には、R は炭素原子数2、4又は5のアルキル基、または炭素原子数2~3のアルケニル基である場合が好ましく、R は炭素原子数2のアルキル基である場合がより好ましい。
[0031]
 R 及びR の少なくとも一方の基が炭素原子数3~5のアルキル基である一般式(I)で表される化合物の含有量が、一般式(I)で表される化合物中の50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上であることがさらに好ましい。又、R 及びR の少なくとも一方の基が炭素原子数3のアルキル基である一般式(I)で表される化合物の含有量が、一般式(I)で表される化合物中の50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上であることがさらに好ましく、100重量%であることが最も好ましい。
[0032]
 一般式(I)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(Ia)~一般式(Ig)で表される化合物が好ましい。
[0033]
[化5]


[0034]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すが、一般式(I)におけるR 及びR と同様の実施態様が好ましい。)
 一般式(Ia)~一般式(If)において、一般式(Ia)、一般式(Ib)、及び一般式(Ic)、が好ましく、一般式(Ia)及び一般式(Ib)がより好ましい。応答速度を重視する場合には一般式(Ib)及び一般式(Ic)が好ましく、一般式(Ib)及び一般式(Ic)を組み合わせて用いるのがより好ましい。信頼性を重視する場合には、一般式(Ia)が好ましい。
[0035]
 これらの点から、一般式(Ia)、一般式(Ib)及び一般式(Ic)で表される化合物の含有量が、一般式(I)で表される化合物中の80重量%以上であることが好ましく、90重量%以上がより好ましく、95重量%以上であることがさらに好ましく、100重量%であることが最も好ましい。又、一般式(Ia)で表される化合物の含有量が、一般式(I)で表される化合物中の65重量%~100重量%であり、一般式(Ib)及び一般式(Ic)で表される化合物の含有量が、一般式(I)で表される化合物中の0重量%~35重量%であるか、又は一般式(Ia)で表される化合物の含有量が、一般式(I)で表される化合物中の0重量%~10重量%であり、一般式(Ib)及び一般式(Ic)で表される化合物の含有量が、一般式(I)で表される化合物中の90重量%~100重量%であることが好ましい。
[0036]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(I-1)で表される化合物を0~35重量%含有しても良く、より好ましくは0~32重量%含有しても良く、さらに好ましくは1~30重量%含有しても良い。
[0037]
[化6]


[0038]
 一般式(I-1)において、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すが、
 R は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、
 炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基を表すことがより好ましく、R は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又は炭素原子数3~5のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すことがより好ましく、R はアルキル基を表すことが好ましいが、この場合炭素原子数1、3又は5のアルキル基が特に好ましい。さらに、R は炭素原子数1、2又は4のアルコキシ基を表すことが好ましい。
[0039]
 一般式(I-1)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(I-1h)~一般式(I-1k)で表される化合物が好ましい。
[0040]
[化7]


[0041]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すが、一般式(I-1)におけるR 及びR と同様の実施態様が好ましい。)
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(II)で表される化合物を35~80重量%含有するが、40~75重量%含有することが好ましく、42~70重量%含有することがより好ましい。
[0042]
[化8]


[0043]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、Z 及びZ はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表し、B及びCはそれぞれ独立してフッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立して0~4の整数を表し、m+n=1~4である。)
 一般式(II)において、R は炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2または3のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数2又は3のアルキル基または炭素原子数2のアルケニル基を表すことが特に好ましく、炭素原子数2又は3のアルキル基を表すことが最も好ましい。
[0044]
 R は炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数4~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数3~8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数2~4のアルコキシ基を表すことがさらに好ましい。
[0045]
 Z 及びZ はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表すが、単結合、-CH CH -、-COO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表すことが好ましく、単結合、-CH CH -又は-CH O-を表すことがより好ましい。
[0046]
 m及びnはそれぞれ独立して0~3の整数を表すのが好ましく、0~2の整数を表すのが好ましく、m+nは1~3であるのが好ましく、1~2であるのが好ましい。
[0047]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(II)で表される化合物を3種~10種含有することができるが、4種~9種含有することが好ましく、5種~8種含有することが好ましい。
[0048]
 一般式(II)で表される化合物として、以下の一般式(II-1)で表される化合物を含有することが好ましい。
[0049]
[化9]


[0050]
 式中、R 及びR はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、Z は単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表し、m1は0又は1を表す。
[0051]
 一般式(II-1)において、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数3のアルキル基を表すことが特に好ましく、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又は炭素原子数1~3のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数3のアルキル基又は炭素原子数2のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数2のアルコキシ基を表すことが特に好ましく、Z は単結合、-CH CH -、-COO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表すことが好ましく、単結合又は-CH O-を表すことがより好ましい。
[0052]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(II-1)で表される化合物を3重量%~60重量%含有することが好ましく、5重量%~55重量%含有することが好ましく8重量%~50重量%含有することが好ましく、10重量%~40重量%含有することが特に好ましい。
[0053]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(II-1)で表される化合物を1種又は2種以上含有することができるが、1種~6種含有することが好ましく、2種~5種含有することが好ましく、3種又は4種含有することが好ましい。
[0054]
 一般式(II-1)で表される化合物としては、具体的には次に記載する一般式(II-1a)~一般式(II-1d)で表される化合物が好ましい。
[0055]
[化10]


[0056]
(式中、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表し、R 4aは炭素原子数1~5のアルキル基を表す。)
 一般式(II-1a)及び一般式(II-1c)においてR は、一般式(II-1)における同様の実施態様が好ましい。R 4aは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
[0057]
 一般式(II-1b)及び一般式(II-1d)においてR は、一般式(II-1)における同様の実施態様が好ましい。R 4aは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は3のアルキル基がより好ましく、炭素原子数3のアルキル基が特に好ましい。
[0058]
 一般式(II-1a)~一般式(II-1d)の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式(II-1a)及び一般式(II-1c)が好ましく、一般式(II-1a)が好ましい。
[0059]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(II-1a)~一般式(II-1d)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましく、1種又は2種含有することが好ましく、一般式(II-1a)で表される化合物を1種又は2種含有することが好ましい。
[0060]
 また、一般式(II-1)で表される化合物としては、具体的には次に記載する一般式(II-1e)~一般式(II-1h)で表される化合物も好ましい。
[0061]
[化11]


[0062]
(式中、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表し、R 4bは炭素原子数1~5のアルキル基を表す。)
 一般式(II-1e)及び一般式(II-1g)においてR は、一般式(II-1)における同様の実施態様が好ましい。R 4bは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
[0063]
 一般式(II-1f)及び一般式(II-1h)においてR は、一般式(II-1)における同様の実施態様が好ましい。R 4bは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は3のアルキル基がより好ましく、炭素原子数3のアルキル基が特に好ましい。
[0064]
 一般式(II-1e)~一般式(II-1f)の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式(II-1e)及び一般式(II-1g)が好ましい。
[0065]
[化12]


[0066]
 一般式(II-2)中、R 及びR はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、Z 及びZ はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表し、Dはフッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、m2及びn2はそれぞれ独立して0又は1を表す。
[0067]
 一般式(II-2)において、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数2又は3のアルキル基を表すことが特に好ましく、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又は炭素原子数1~3のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数3のアルキル基又は炭素原子数2のアルコキシ基を表すことがさらに好ましい。
[0068]
 一般式(II-2)において、Z は単結合、-CH CH -、-COO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表すことが好ましく、単結合又は-CH O-を表すことがより好ましい。
[0069]
 一般式(II-2)において、Z は単結合、-CH CH -、-COO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表すことが好ましく、単結合又は-CH CH -を表すことがより好ましい。
[0070]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(II-2)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましいが、1種~6種含有することがより好ましく、2種~5種含有することがさらに好ましく、3種又は4種含有することが特に好ましい。
[0071]
 一般式(II-2)で表される化合物としては、具体的には次に記載する一般式(II-2a)~一般式(II-2d)で表される化合物が好ましい。
[0072]
[化13]


[0073]
(式中、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表し、R 4cは炭素原子数1~5のアルキル基を表すが、一般式(II-2)におけるR 及びR と同様の実施態様が好ましい。)
 一般式(II-2a)及び一般式(II-2c)においてR は、一般式(II-2)における同様の実施態様が好ましい。R 4cは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
[0074]
 一般式(II-2b)及び一般式(II-2d)においてR は、一般式(II-2)における同様の実施態様が好ましい。R 4cは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は3のアルキル基がより好ましく、炭素原子数3のアルキル基が特に好ましい。
[0075]
 一般式(II-2a)~一般式(II-2d)の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式(II-2a)及び一般式(II-2c)が好ましく、特に一般式(II-2a)が好ましい。
[0076]
 また、一般式(II-2)で表される化合物としては、具体的には次に記載する一般式(II-2e)~一般式(II-2l)で表される化合物も好ましい。
[0077]
[化14]


[0078]
(上記一般式(II-2e)~一般式(II-2l)中、R は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表し、R 4dは炭素原子数1~5のアルキル基を表すが、一般式(II-2)におけるそれぞれR 及びR と同様の実施態様が好ましい。)
 一般式(II-2e)、一般式(II-2g)及び一般式(II-2i)においてR は、一般式(II-2)における同様の実施態様が好ましい。R 4dは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
[0079]
 一般式(II-2f)、一般式(II-2h)及び一般式(II-2j)においてR は、一般式(II-2)における同様の実施態様が好ましい。R 4dは炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は3のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
[0080]
 一般式(II-2k)及び一般式(II-2l)において、R は、一般式(II-2)における同様の実施態様が好ましい。R 4dは炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1又は3のアルキル基、炭素原子数1~2のアルコキシ基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基、又は炭素原子数2のアルコキシ基が特に好ましい。
[0081]
 一般式(II-2e)~一般式(II-2l)の中でも、一般式(II-2e)、一般式(II-2h)及び一般式(II-2k)が好ましい。
[0082]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(I)及び一般式(II)で表される化合物の合計含有量が75重量%~100重量%であるのが好ましく、80重量%~100重量%であるのが好ましく、80重量%~95重量%であるのが好ましく、80重量%~100重量%であるのが好ましく、95重量%~100重量%であるのが好ましい。
[0083]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、更に、一般式(III)で表される化合物を含有することもできる。
[0084]
[化15]


[0085]
(式中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、D、E及びFはそれぞれ独立して、フッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレンを表し、Z は単結合、-OCH -、-OCO-、-CH O-又は-COO-、-OCO-を表し、nは0、1又は2を表す。ただし、一般式(I)、一般式(II-1)及び一般式(II-2)で表される化合物は除く。)
 一般式(III)で表される化合物は1~20%含有することが好ましく、2~15%含有することが好ましく、4~10%含有することが好ましい。
[0086]
 一般式(III)において、D、E及びFはそれぞれ独立して、フッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレンを表すが、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレンを表すことが好ましく、2-フルオロ-1,4-フェニレン基又は2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-フェニレン基がより好ましく、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
[0087]
 一般式(III)において、R は炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すが、
Dがトランス-1,4-シクロヘキシレンを表す場合、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2又は3のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数3のアルキル基を表すことが特に好ましく、
Dがフッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基を表す場合、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数4又は5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数2~4のアルキル基を表すことがさらに好ましい。
[0088]
 一般式(III)において、R は炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数3~8のアルケニルオキシ基を表すが、
Fがトランス-1,4-シクロヘキシレンを表す場合、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2又は3のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数3のアルキル基を表すことが特に好ましく、
Fがフッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基を表す場合、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数4又は5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数2~4のアルキル基を表すことがさらに好ましい。
[0089]
 一般式(III)において、R 及びR がアルケニル基を表し、結合するD又はFがフッ素置換されていてもよい、1,4-フェニレン基を表す場合す場合、炭素原子数4又は5のアルケニル基としては以下の構造が好ましい。
[0090]
[化16]


[0091]
(上記式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
この場合においても、炭素原子数4のアルケニル基がさらに好ましい。
[0092]
 一般式(III)において、Z は単結合、-OCH -、-OCO-、-CH O-又は-COO-を表すが、単結合、-CH O-又は-COO-を表すことが好ましく、単結合がより好ましい。
[0093]
 一般式(III)において、nは0、1又は2を表すが、0又は1を表すことが好ましい。また、Z が単結合以外の置換基を表す場合、1を表すことが好ましい。
[0094]
 一般式(III)で表される化合物は、nが1を表す場合において、負の誘電率異方性を大きくする観点からは、下記一般式(III-1c)~一般式(III-1e)で表される化合物が好ましく、応答速度を速くする観点からは、一般式(III-1f)~一般式(III-1j)で表される化合物が好ましい。
[0095]
[化17]


[0096]
[化18]


[0097]
(一般式(III-1f)~一般式(III-1j)中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すが、一般式(III)におけるR 及びR と同様の実施態様が好ましい。)
 一般式(III)で表される化合物は、nが2を表す場合、負の誘電率異方性を大きくする観点からは、一般式(III-2a)~一般式(III-2h)で表される化合物が好ましく、応答速度を速くする観点からは、一般式(II-2j)~一般式(III-2l)で表される化合物が好ましい。
[0098]
[化19]


[0099]
[化20]


[0100]
(一般式(III-2j)~一般式(III-2l)中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すが、一般式(III)におけるR 及びR と同様の実施態様が好ましい。)
 一般式(III)で表される化合物は、nが0を表す場合、応答速度を速くする観点からは、一般式(III-3b)で表される化合物が好ましい。
[0101]
[化21]


[0102]
(一般式(III-3b)中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表すが、一般式(III)におけるR 及びR と同様の実施態様が好ましい。)
 R は炭素原子数2~5のアルキル基が好ましく、炭素原子数3のアルキル基がより好ましい。R は炭素原子数1~3のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数2のアルコキシ基がより好ましい。
[0103]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、ネマチック相-等方性液体相転移温度(T ni)を幅広い範囲で使用することができるものであるが、60から120℃であることが好ましく、70から100℃がより好ましく、70から85℃が特に好ましい。
[0104]
 誘電率異方性は、25℃において、-2.0から-6.0であることが好ましく、-2.5から-5.0であることがより好ましく、-2.5から-4.0であることが特に好ましい。
[0105]
 屈折率異方性は、25℃において、0.08から0.13であることが好ましいが、0.09から0.12であることがより好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は0.10から0.12であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は0.08から0.10であることが好ましい。
[0106]
 回転粘度(γ1)は150以下が好ましく、130以下がより好ましく、120以下が特に好ましい。
[0107]
 本発明の液晶表示装置における液晶層においては、回転粘度と屈折率異方性の関数であるZが特定の値を示すことが好ましい。
[0108]
[数1]


[0109]
(式中、γ1は回転粘度を表し、Δnは屈折率異方性を表す。)
Zは、13000以下が好ましく、12000以下がより好ましく、11000以下が特に好ましい。
[0110]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、アクティブマトリクス表示素子に使用する場合においては、10 12(Ω・cm)以上の比抵抗を有することが必要であり、10 13(Ω・cm)が好ましく、10 14(Ω・cm)以上がより好ましい。
[0111]
 本発明の液晶表示装置における液晶層は、上述の化合物以外に、用途に応じて、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合性モノマーなどを含有しても良い。
[0112]
 重合性モノマーとしては下記一般式(P)で表される重合性化合物を含有することが好ましい。かかる重合性化合物は、液晶分子に所定のプレチルト角を付与する機能を有する。なお、液晶組成物は、この重合性化合物を2種以上含有することもできる。
[0113]
[化22]


[0114]
 式(P)中、R p1は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素原子数1~15のアルキル基又は-Sp p2-P p2を表す。ただし、アルキル基中に存在する1個又は隣接しない2個以上の-CH -は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。また、アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよい。
[0115]
 P p1及びP p2は、それぞれ独立して、下記一般式(P p1-1)~式(P p1-9)のいずれかを表す。
[0116]
[化23]


[0117]
 (式中、R p11及びR p12は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のハロゲン化アルキル基を表し、W p11は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-、又は-CH -を表し、t p11は、0、1又は2を表すが、分子内にR p11、R p12、W p11及び/又はt p11が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。)
 Sp p1及びSp p2は、それぞれ独立して、単結合又はスペーサ基を表す。
[0118]
 Z p1及びZ p2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH -、-OCH -、-CH O-、-CO-、-C -、-COO-、-OCO-、-OCOOCH -、-CH OCOO-、-OCH CH O-、-CO-NR ZP1-、-NR ZP1-CO-、-SCH -、-CH S-、-CH=CR ZP1-COO-、-CH=CR ZP1-OCO-、-COO-CR ZP1=CH-、-OCO-CR ZP1=CH-、-COO-CR ZP1=CH-COO-、-COO-CR ZP1=CH-OCO-、-OCO-CR ZP1=CH-COO-、-OCO-CR ZP1=CH-OCO-、-(CH -COO-、-(CH -OCO-、-OCO-(CH -、-(C=O)-O-(CH -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF -、-CF O-、-OCF -、-CF CH -、-CH CF -、-CF CF -又は-C≡C-(式中、R ZP1は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表すが、分子内にR ZP1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。)を表す。
[0119]
 A p1、A p2及びA p3は、それぞれ独立して、
(a ) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH -又は隣接していない2個以上の-CH -は、-O-で置換されてもよい。)
(b ) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は、-N=で置換されてもよい。)及び
(c ) ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-1,5-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、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基又はアントラセン-2,6-ジイル基(これらの基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は、-N=で置換されてもよい。)
からなる群より選ばれる基(前記基(a )、基(b )及び基(c )は、それぞれ独立して、この基中に存在する水素原子が、ハロゲン原子、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルケニル基、シアノ基又は-Sp p2-P p2で置換されてもよい。)を表す。
[0120]
 m p1は、0、1、2又は3を表す。
[0121]
 分子内にZ p1、A p2、Sp p2及び/又はP p2が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。ただし、A p3は、m p1が0で、A p1が基(c )で表される基である場合、単結合であっても良い。
[0122]
 なお、重合性化合物からは、配向助剤を除く。
[0123]
 R p1は、-Sp p2-P p2であることが好ましい。
[0124]
 P p1及びP p2は、それぞれ独立して、一般式(P p1-1)~式(P p1-3)のいずれかであることが好ましく、(P p1-1)であることがより好ましい。
[0125]
 R p11及びR p12は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
[0126]
 t p11は、0又は1であることが好ましい。
[0127]
 W p11は、単結合、-CH -又は-C -であることが好ましい。
[0128]
 m p1は、0、1又は2であることが好ましく、0又は1であることが好ましい。
[0129]
 Z p1及びZ p2は、それぞれ独立して、単結合、-OCH -、-CH O-、-CO-、-C -、-COO-、-OCO-、-COOC -、-OCOC -、-C OCO-、-C COO-、-CH=CH-、-CF -、-CF O-、-(CH -COO-、-(CH -OCO-、-OCO-(CH -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH -、-OCF -又は-C≡C-であることが好ましく、単結合、-OCH -、-CH O-、-C -、-COO-、-OCO-、-COOC -、-OCOC -、-C OCO-、-C COO-、-CH=CH-、-(CH -COO-、-(CH -OCO-、-OCO-(CH -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH -又は-C≡C-であることがより好ましい。
[0130]
 なお、分子内に存在するZ p1及びZ p2の1つのみが-OCH -、-CH O-、-C -、-COO-、-OCO-、-COOC -、-OCOC -、-C OCO-、-C COO-、-CH=CH-、-(CH -COO-、-(CH -OCO-、-OCO-(CH -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH -又は-C≡C-であり、他がすべて単結合であることが好ましく、分子内に存在するZ p1及びZ p2の1つのみが、-OCH -、-CH O-、-C -、-COO-又は-OCO-であり、他がすべて単結合であることがより好ましく、分子内に存在するZ p1及びZ p2のすべてが単結合であることがさらに好ましい。
[0131]
 また、分子内に存在するZ p1及びZ p2の1つのみが、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-(CH -COO-、-(CH -OCO-、-O-CO-(CH -、-COO-(CH -からなる群から選択される連結基であり、他がすべて単結合であることが好ましい。
[0132]
 Sp p1及びSp p2は、それぞれ独立して、単結合又はスペーサ基を表すが、スペーサ基は、炭素原子数1~30のアルキレン基であることが好ましい。ただし、アルキレン基中の-CH -は、酸素原子同士が直接連結しない限りにおいて-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-又は-C≡C-で置換されてもよく、アルキレン基中の水素原子は、ハロゲン原子で置換されてもよい。
[0133]
 中でも、Sp p1及びSp p2は、それぞれ独立して、直鎖の炭素原子数1~10のアルキレン基又は単結合であることが好ましい。
[0134]
 A p1、A p2及びA p3は、それぞれ独立して、1,4-フェニレン基又は1,4-シクロヘキシレン基であることが好ましく、1,4-フェニレン基であることがより好ましい。
[0135]
 1,4-フェニレン基は、液晶分子(液晶化合物)との相溶性を改善するために、1個のフッ素原子、1個のメチル基又は1個のメトキシ基で置換されていることが好ましい。
[0136]
 液晶組成物中に含まれる重合性化合物の量は、0.05~10質量%であることが好ましく、0.1~8質量%であることがより好ましく、0.1~5質量%であることがさらに好ましく、0.1~3質量%であることがさらに好ましく、0.2~2質量%であることがさらに好ましく、0.2~1.3質量%であることがさらに好ましく、0.2~1質量%であることが特に好ましく、0.2~0.56質量%であることが最も好ましい。
[0137]
 その好ましい下限値は、0.01質量%であり、0.03質量%であり、0.05質量%であり、0.08質量%であり、0.1質量%であり、0.15質量%であり、0.2質量%であり、0.25質量%であり、0.3質量%である。一方、その好ましい上限値は、10質量%であり、8質量%であり、5質量%であり、3質量%であり、1.5質量%であり、1.2質量%であり、1質量%であり、0.8質量%であり、0.5質量%である。
[0138]
 重合性化合物の量が少ないと、重合性化合物を液晶組成物に加える効果が現れにくく、例えば液晶分子や配向助剤の種類等によっては、液晶分子の配向規制力が弱い又は経時的に弱くなってしまう等の問題が生じる場合がある。一方、重合性化合物の量が多過ぎると、例えば紫外線の照度等によっては、重合性化合物が硬化後に残存する量が多くなる、硬化に時間がかかる、液晶組成物の信頼性が低下する等の問題が生じる場合がある。このため、これらのバランスを考慮して、重合性化合物の量を設定することが好ましい。
[0139]
 一般式(P)で表される重合性化合物の好ましい例としては、下記式(P-1-1)~式(P-1-46)で表される重合性化合物が挙げられる。
[0140]
[化24]


[0141]
[化25]


[0142]
[化26]


[0143]
[化27]


[0144]
[化28]


[0145]
 式中、P p11、P p12、Sp p11及びSp p12は、一般式(P)におけるP p1、P p2、Sp p1及びSp p2と同じ意味を表す。
[0146]
 また、一般式(P)で表される重合性化合物の好ましい例としては、下記式(P-2-1)~式(P-2-12)で表される重合性化合物も挙げられる。
[0147]
[化29]


[0148]
 式中、P p21、P p22、Sp p21及びSp p22は、一般式(P)におけるP p1、P p2、Sp p1及びSp p2と同じ意味を表す。
[0149]
 さらに、一般式(P)で表される重合性化合物の好ましい例としては、下記式(P-3-1)~式(P-3-15)で表される重合性化合物も挙げられる。
[0150]
[化30]


[0151]
[化31]


[0152]
 式中、P p31、P p32、Sp p31及びSp p32は、一般式(P)におけるP p1、P p2、Sp p1及びSp p2と同じ意味を表す。
[0153]
 また、一般式(P)で表される重合性化合物の好ましい例としては、下記式(P-4-1)~式(P-4-19)で表される重合性化合物も挙げられる。
[0154]
[化32]


[0155]
[化33]


[0156]
[化34]


[0157]
[化35]


[0158]
 式中、P p41、P p42、Sp p41及びSp p42は、一般式(P)におけるP p1、P p2、Sp p1及びSp p2と同じ意味を表す。
[0159]
 重合性モノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。また、保存安定性を向上させるために、安定剤を添加しても良い。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β-ナフチルアミン類、β-ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。
[0160]
 本発明における液晶層は、液晶表示素子に有用であり、AM-LCD(アクティブマトリックス液晶表示素子)、TN(ネマチック液晶表示素子)、STN-LCD(超ねじれネマチック液晶表示素子)、OCB-LCD及びIPS-LCD(インプレーンスイッチング液晶表示素子)に有用であるが、AM-LCDに特に有用であり、PSAモード、PSVAモード、VAモード、IPSモード又はECBモード用液晶表示素子に用いることができる。
<配向助剤>
 配向助剤は、液晶組成物を含む液晶層と直接当接する部材(電極(例えば、ITO)、基板(例えば、ガラス基板、アクリル基板、透明基板、フレキシブル基板等)、樹脂層(例えば、カラーフィルタ、配向膜、オーバーコート層等)、絶縁膜(例えば、無機材料膜、SiNx等))に対して相互作用し、液晶層に含まれる液晶分子のホメオトロピック配列を誘起する機能を備えている。
[0161]
 配向助剤は、重合するための重合性基と、液晶分子と類似するメソゲン基と、液晶層と直接当接する部材と相互作用可能な吸着基(極性基)と、液晶分子の配向を誘起する配向誘導基を有することが好ましい。
[0162]
 メソゲン基に対し、吸着基及び配向誘導基が結合し、重合性基はメソゲン基、吸着基及び配向誘導基に直接又は必要に応じスペーサ基を介して置換していることが好ましい。特に、重合性基は、吸着基中に組み込まれた状態で、メソゲン基に置換していることが好ましい。
[0163]
 以下、化学式中の左端の*及び右端の*は結合手を表す。
[0164]
 「配向誘導基」
 配向誘導基は、液晶分子の配向を誘導する機能を有しており、下記一般式(AK)で表される基であることが好ましい。
[0165]
[化36]


[0166]
 式中、R AK1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH -は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基で置換されてもよい。
[0167]
 R AK1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキル基を表すことが好ましく、直鎖状の炭素原子数1~20のアルキル基を表すことがより好ましく、直鎖状の炭素原子数1~8のアルキル基を表すことがさらに好ましい。
[0168]
 また、アルキル基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH -は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
[0169]
 さらに、アルキル基中の水素原子は、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよく、フッ素原子で置換されてもよい。
[0170]
 配向助剤に対していわゆる両親媒性を付与する観点から、上記配向誘導基は、メソゲン基の吸着基と反対側に結合していることが好ましい。
[0171]
 「重合性基」
 重合性基は、P AP1-で表され、-Sp AP1-(単結合又はスペーサ基)を介してメソゲン基に結合していることが好ましい。
[0172]
 P AP1は、下記一般式(AP-1)~一般式(AP-9)で表される群より選ばれる基であることが好ましい。
[0173]
[化37]


[0174]
 式中、R AP1及びR AP2は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~10のハロゲン化アルキル基を表す。ただし、アルキル基中の1個又は2個以上の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように-O-又は-CO-で置換されてもよく、アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は水酸基で置換されてもよい。
[0175]
 W AP1は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-又は-CH -を表す。
[0176]
 t AP1は、0、1又は2を表す。
[0177]
 P AP1は、下記一般式(AP-1)~一般式(AP-7)で表される基であることが好ましく、下記一般式(AP-1)又は一般式(AP-2)で表される基であることがより好ましく、一般式(AP-1)であることがさらに好ましい。
[0178]
 Sp AP1は、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数2~10のアルキレン基を表すことがさらに好ましい。
[0179]
 また、Sp AP1において、アルキレン基中の1個又は2個以上の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないようにそれぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
[0180]
 配向助剤において、P AP1-Sp AP1-の数は、1つ以上5つ以下であることが好ましく、1つ以上4つ以下であることがより好ましく、2つ以上4つ以下であることがさらに好ましく、2つ又は3つであることが特に好ましく、2つであることが最も好ましい。
[0181]
 P AP1-Sp AP1-中の水素原子は、重合性基、吸着基及び/又は配向誘導基で置換されてもよい。
[0182]
 P AP1-Sp AP1-は、重合性基、メソゲン基、吸着基及び/又は配向誘導基に対して結合してもよい。
[0183]
 また、P AP1-Sp AP1-は、メソゲン基、吸着基又は配向誘導基に対して結合することが好ましく、メソゲン基又は吸着基に対して結合することがより好ましい。
[0184]
 なお、分子内にP AP1及び/又はSp AP1-が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
[0185]
 「メソゲン基」
 メソゲン基は、剛直な部分を備えた基、例えば環式基を1つ以上備えた基をいい、環式基を2~4個を備えた基が好ましく、環式基を3~4個備えた基がより好ましい。なお、必要に応じて、環式基は、連結基で連結されてもよい。メソゲン基は、液晶層に使用される液晶分子(液晶化合物)と類似の骨格を有することが好ましい。
[0186]
 なお、本明細書中において、「環式基」は、構成する原子が環状に結合した原子団をいい、炭素環、複素環、飽和又は不飽和環式構造、単環、2環式構造、多環式構造、芳香族、非芳香族などを含む。
[0187]
 また、環式基は、少なくとも1つのヘテロ原子を含んでもよく、さらに、少なくとも1つの置換基(ハロゲノ基、重合性基、有機基(アルキル基、アルコキシ基、アリール基等)で置換されてもよい。環式基が単環である場合には、メソゲン基は、2個以上の単環を含んでいることが好ましい。
[0188]
 上記メソゲン基は、例えば、一般式(AL)で表されることが好ましい。
[0189]
[化38]


[0190]
 式中、Z AL1は、単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF O-、-OCF -、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH -CH COO-、-OCOCH -CH -、-CH=C(CH )COO-、-OCOC(CH )=CH-、-CH -CH(CH )COO-、-OCOCH(CH )-CH -、-OCH CH O-又は炭素原子数1~20のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の1個又は2個以上の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
[0191]
 A AL1及びA AL2は、それぞれ独立して、2価の環式基を表す。
[0192]
 Z AL1、A AL1及びA AL2中の1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基、吸着基、P AP1-Sp AP1-又は1価の有機基で置換されてもよく、
 なお、分子内にZ AL1及びA AL1が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
[0193]
 m AL1は、1~5の整数を表す。
[0194]
 一般式(AL)中、Z AL1は、単結合又は炭素原子数2~20のアルキレン基であることが好ましく、単結合又は炭素原子数2~10のアルキレン基であることがより好ましく、単結合、-(CH -又は-(CH -であることがさらに好ましい。アルキレン基中の1個又は2個以上の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
[0195]
 さらに、棒状分子の直線性を高めることを目的とする場合は、Z AL1は、環と環とが直接連結した形態である単結合や、環と環とを直接結ぶ原子の数が偶数個の形態が好ましい。例えば、-CH -CH COO-の場合、環と環とを直接結ぶ原子の数は4つである。
[0196]
 一般式(AL)中、A AL1及びA AL2は、それぞれ独立して、2価の環式基を表す。2価の環式基としては、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニル基、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、テトラヒドロチオピラン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-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、フェナントレン-2,7-ジイル基、9,10-ジヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a-オクタヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,4-ナフチレン基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジチオフェン-2,6-ジイル基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジセレノフェン-2,6-ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2-b]チオフェン-2,7-ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2-b]セレノフェン-2,7-ジイル基及びフルオレン-2,7-ジイル基からなる群から選択される1種であることが好ましく、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基又はフェナントレン-2,7-ジイル基がより好ましく、1,4-フェニレン基又は1,4-シクロヘキシレン基であることがさらに好ましい。
[0197]
 なお、これらの基は、非置換又は置換基で置換されてもよい。この置換基としては、フッ素原子又は炭素原子数1~8のアルキル基であることが好ましい。さらに、アルキル基は、フッ素原子又は水酸基で置換されてもよい。
[0198]
 また、環式基中の1個又は2個以上の水素原子は、ハロゲノ基、吸着基、P AP1-Sp AP1-又は1価の有機基で置換されてもよい。
[0199]
 一般式(AL)中、1価の有機基とは、有機化合物が1価の基の形態になることによって、化学構造が構成された基であり、有機化合物から水素原子を1つ取り除いてなる原子団をいう。
[0200]
 かかる1価の有機基としては、例えば、炭素原子数1~15のアルキル基、炭素原子数2~15のアルケニル基、炭素原子数1~14のアルコキシ基、炭素原子数2~15のアルケニルオキシ基などが挙げられ、炭素原子数1~15のアルキル基又は炭素原子数1~14のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基であることがさらに好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又は炭素原子数1~2のアルコキシ基であることが特に好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基又は炭素原子数1のアルコキシ基であることが最も好ましい。
[0201]
 また、上記アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基中の1個又は2個以上の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。さらには、上記1価の有機基は、前述の配向誘導基としての役割を有してもよい。
[0202]
 上記一般式(AL)中、m AL1は、1~4の整数であることが好ましく、1~3の整数であることがより好ましく、2又は3であることがさらに好ましい。
[0203]
 上記メソゲン基の好ましい形態としては、下記式(me-1)~(me-44)が挙げられる。
[0204]
[化39]


[0205]
[化40]


[0206]
[化41]


[0207]
[化42]


[0208]
 一般式(AL)は、これらの化合物から2個の水素原子が脱離した構造である。
[0209]
 これらの式(me-1)~(me-44)において、シクロヘキサン環、ベンゼン環又はナフタレン環中の1つ又は2つ以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲノ基、P AP1-Sp AP1-、1価の有機基(例えば、炭素原子数1~15のアルキル基、炭素原子数1~14のアルコキシ基)、吸着基又は配向誘導基で置換されてもよい。
[0210]
 上記メソゲン基のうち、好ましい形態は、式(me-8)~(me-44)であり、より好ましい形態は、式(me-8)~(me-10)、式(me-12)~(me-18)、式(me-22)~(me-24)、式(me-26)~(me-27)及び式(me-29)~(me-44)であり、さらに好ましい形態は、式(me-12)、(me-14)、(me-16)、(me-22)~(me-24)、(me-29)、(me-34)、(me-36)~(me-37)、(me-42)~(me-44)である。
[0211]
 上記メソゲン基のうち、特に好ましい形態は、下記一般式(AL-1)又は(AL-2)であり、最も好ましい形態は、下記一般式(AL-1)である。
[0212]
[化43]


[0213]
 式中、X AL101~X AL118、X AL201~X AL214は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、ハロゲノ基、P APl-Sp APl-、後述する吸着基又は前記配向誘導基を表す。
[0214]
 環A AL11、環A AL12及び環A AL21は、それぞれ独立して、シクロヘキサン環又はベンゼン環を表す。
[0215]
 X AL101~X AL118、X AL201~X AL214のいずれか1つ又は2つ以上が、後述する吸着基で置換されている。
[0216]
 X AL101~X AL118、X AL201~X AL214のいずれか1つ又は2つ以上が、前記配向誘導基で置換されている。
[0217]
 後述する吸着基及び前記配向誘導基は、P AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。
[0218]
 一般式(AL-1)又は一般式(AL-2)は、その分子内にP AP1-Sp APl-を1つ又は2つ以上有する。
[0219]
 一般式(AL-1)において、X AL101は、前記配向誘導基であることが好ましい。
[0220]
 一般式(AL-1)において、X AL109、X AL110及びX AL111の少なくとも1つが後述する吸着基であることが好ましく、X AL109及びX AL110がともに後述する吸着基であること又はX AL110が後述する吸着基であることがより好ましく、X AL110が後述する吸着基であることがさらに好ましい。
[0221]
 一般式(AL-1)において、X AL109、X AL110及びX AL111の少なくとも1つが後述する吸着基のうちP AP1-Sp AP1-又は構造内に重合可能な部位を有する吸着基であることが好ましく、X AL109及びX AL111の両方又は一方がP AP1-Sp AP1-であることがより好ましい。
[0222]
 一般式(AL-1)において、X AL104~X AL108、X AL112~X AL116の1つ又は2つがそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることがより好ましい。特に、X AL105、X AL106又はX AL107がそれぞれ独立して、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。
[0223]
 一般式(AL-2)において、X AL201は、前記配向誘導基であることが好ましい。
[0224]
 一般式(AL-2)において、X AL207、X AL208及びX AL209の少なくとも1つが後述する吸着基であることが好ましく、X AL207及びX AL208がともに後述する吸着基であること又はX AL208が後述する吸着基であることがより好ましく、X AL208が後述する吸着基であることがさらに好ましい。
[0225]
 一般式(AL-2)において、X AL207、X AL208及びX AL209の少なくとも1つが後述する吸着基のうちP AP1-Sp AP1-又は構造内に重合可能な部位を有する吸着基であることが好ましく、X AL207及びX AL209の両方又は一方がP AP1-Sp AP1-であることがより好ましい。
[0226]
 一般式(AL-2)において、X AL202~X AL206、X AL210~X AL214の1つ又は2つがそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることがより好ましい。特に、X AL204、X AL205又はX AL206がそれぞれ独立して、炭素原子数1~3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。
[0227]
 「吸着基」
 吸着基は、基板、膜、電極など液晶組成物と当接する層である吸着媒と吸着する役割を備えた基である。
[0228]
 吸着は、一般的に、化学結合(共有結合、イオン結合又は金属結合)をつくって吸着媒と吸着質との間で吸着する化学吸着と、化学吸着以外の物理吸着とに分別される。本明細書中において、吸着は、化学吸着又は物理吸着のいずれでもよいが、物理吸着であることが好ましい。そのため、吸着基は、吸着媒と物理吸着可能な基であることが好ましく、分子間力により吸着媒と結合可能な基であることがより好ましい。
[0229]
 分子間力により吸着媒と結合する形態としては、永久双極子、永久四重極子、分散力、電荷移動力又は水素結合などの相互作用による形態が挙げられる。
[0230]
 吸着基の好ましい形態としては、水素結合により吸着媒と結合可能な形態が挙げられる。この場合、吸着基が水素結合を介在するプロトンのドナー及びアクセプターのいずれの役割を果たしてもよく、若しくは双方の役割を果たしてもよい。
[0231]
 吸着基は、炭素原子とヘテロ原子とが連結した原子団を有する極性要素を含む基(以下、「吸着基」を「極性基」とも記載する。)であることが好ましい。本明細書中において、極性要素とは、炭素原子とヘテロ原子とが直接連結した原子団をいう。
[0232]
 ヘテロ原子としては、N、O、S、P、B及びSiからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、N、O及びSからなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、N及びOからなる群から選択される少なくとも1種であることがさらに好ましく、Oであることが特に好ましい。
[0233]
 また、配向助剤において、極性要素の価数は、1価、2価、3価など特に制限されず、また吸着基中の極性要素の個数も特に制限されることはない。
[0234]
 配向助剤は、一分子中に1~8個の吸着基を有することが好ましく、1~4個の吸着基を有することがより好ましく、1~3個の吸着基を有することがさらに好ましい。
[0235]
 なお、吸着基からは、重合性基及び配向誘導基を除くが、吸着基中の水素原子がP AP1-Sp AP1-で置換された構造及びP AP1-Sp AP1-中の水素原子が-OHで置換された構造は吸着基に含む。
[0236]
 吸着基は、1つ又は2つ以上の極性要素を含み、環式基型と鎖式基型とに大別される。
[0237]
 環式基型は、その構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含む形態であり、鎖式基型は、その構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含まない形態である。
[0238]
 鎖式基型は、直鎖又は分岐した鎖状基中に極性要素を有する形態であり、その一部に極性要素を含まない環状構造を有していてもよい。
[0239]
 環式基型の吸着基とは、少なくとも1つの極性要素を環状の原子配列内に含む構造を有する形態を意味する。
[0240]
 なお、本明細書中において、環式基とは、上述した通りである。そのため、環式基型の吸着基は、極性要素を含む環式基さえ含んでいればよく、吸着基全体としては分岐しても直鎖状であってもよい。
[0241]
 一方、鎖式基型の吸着基とは、分子内に極性要素を含む環状の原子配列を含まず、かつ少なくとも1つの極性要素を線状の原子配列(枝分かれしてもよい)内に含む構造を有する形態を意味する。
[0242]
 なお、本明細書中において、鎖式基とは、構造式中に環状の原子配列を含まず、構成する原子が線状(分岐してもよい)に結合した原子団をいい、非環式基をいう。換言すると、鎖式基とは、直鎖状又は分枝状の脂肪族基をいい、飽和結合又は不飽和結合のどちらを含んでもよい。
[0243]
 したがって、鎖式基には、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、エステル基、エーテル基又はケトン基などが含まれる。なお、これらの基中の水素原子は、少なくとも1つの置換基(反応性官能基(ビニル基、アクリル基、メタクリル基等)、鎖状有機基(アルキル基、シアノ基等))で置換されてもよい。また、鎖式基は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。
[0244]
 環式基型の吸着基としては、炭素原子数3~20の複素芳香族基(縮合環を含む)又は炭素原子数3~20の複素脂環族基(縮合環を含む)であることが好ましく、炭素原子数3~12の複素芳香族基(縮合環を含む)又は炭素原子数3~12の複素脂環族基(縮合環を含む)であることがより好ましく、5員環の複素芳香族基、5員環の複素脂環族基、6員環の複素芳香族基又は6員環の複素脂環族基であることがさらに好ましい。なお、これらの環構造中の水素原子は、ハロゲノ基、炭素原子数1~5の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はアルキルオキシ基で置換されてもよい。
[0245]
 鎖式基型の吸着基としては、構造内の水素原子や-CH -が極性要素で置換された直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキル基であることが好ましい。なお、アルキル基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH -は、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。また、鎖式基型の吸着基は、その端部に1つ又は2つ以上の極性要素を含むことが好ましい。
[0246]
 吸着基中の水素原子は、重合性基で置換されてもよい。
[0247]
 極性要素の具体例としては、酸素原子を含む極性要素(以下、含酸素極性要素)、窒素原子を含む極性要素(以下、含窒素極性要素)、リン原子を含む極性要素(以下、含リン極性要素)、ホウ素原子を含む極性要素(以下、含ホウ素極性要素)、ケイ素原子を含む極性要素(以下、含ケイ素極性要素)又は硫黄原子を含む極性要素(以下、含硫黄極性要素)が挙げられる。吸着能の観点から、極性要素としては、含窒素極性要素又は含酸素極性要素であることが好ましく、含酸素極性要素であることがより好ましい。
[0248]
 含酸素極性要素としては、水酸基、アルキロール基、アルコキシ基、ホルミル基、カルボキシル基、エーテル基、カルボニル基、カーボネート基及びエステル基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
[0249]
 含窒素極性要素としては、シアノ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、ピリジル基、カルバモイル基及びウレイド基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。
[0250]
 そのため、吸着基としては、含酸素極性要素を備えた環式基(以下、含酸素環式基)、含窒素極性要素を備えた環式基(以下、含窒素環式基)、含酸素極性要素を備えた鎖式基(以下、含酸素鎖式基)及び含窒素極性要素を備えた鎖式基(以下、含窒素鎖式基)からなる群から選択される1種又は2種以上の基自体または当該基を含むことが好ましい。
[0251]
 含酸素環式基としては、環構造内に酸素原子をエーテル基として有する下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
[0252]
[化44]


[0253]
 また、含酸素環式基としては、環構造内に酸素原子をカルボニル基、カーボネート基及びエステル基として有する下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
[0254]
[化45]


[0255]
 含窒素環式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
[0256]
[化46]


[0257]
 含酸素鎖式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
[0258]
[化47]


[0259]
 式中、R at1は炭素原子数1~5のアルキル基を表す。
[0260]
 Z at1は、単結合、炭素原子数1~15の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2~18の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表す。ただし、アルキレン基又はアルケニレン基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-で置換されてもよい。
[0261]
 X at1は、水素原子又は炭素原子数1~15のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-で置換されてもよい。
[0262]
 含窒素鎖式基としては、下記の基のいずれかを含むことが好ましい。
[0263]
[化48]


[0264]
 式中、R at、R bt、R ct及びR dtは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表す。
[0265]
 吸着基としては、下記一般式(AT)で表される基であることが好ましい。
[0266]
[化49]


[0267]
 式中、Sp AT1は、単結合、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-W AT1-Z AT1又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH -は、酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-で置換されてもよい。
[0268]
 W AT1は、単結合又は下記一般式(WAT1)又は(WAT2)を表す。
[0269]
 Z AT1は、極性要素を含む1価の基を表す。ただし、Z AT1中の水素原子は、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。
[0270]
[化50]


[0271]
(式中、Sp WAT1及びSp WAT2は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表し、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。)
 Sp AT1、Sp WAT1及びSp WAT2は、それぞれ独立して、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数1~20のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数2~10のアルキレン基を表すことがさらに好ましい。
[0272]
 また、Sp AT1、Sp WAT1及びSp WAT2において、アルキレン基中の1個又は2個以上の-CH -は、それぞれ独立して、酸素原子が直接隣接しないように、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。
[0273]
 また、Sp AT1及びSp WAT1中の水素原子は、それぞれ独立して、-W AT1-Z AT1又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。
[0274]
 Z AT1は、極性要素を含む1価の基を表すが、下記一般式(ZAT1-1)又は(ZAT1-2)で表される基であることが好ましい。
[0275]
[化51]


[0276]
 式中、Sp ZAT11及びSp ZAT12は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-Z ZAT11-R ZAT11又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
[0277]
 Z ZAT11は、極性要素を含む基を表す。
[0278]
 一般式(ZAT1-2)中のZ ZAT12を含む環で表した構造は、5~7員環を表す。
[0279]
 Z ZAT11及びZ ZAT12中の水素原子は、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。
[0280]
 R ZAT11及びR ZAT12は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-又は-Z ZAT11-で置換されてもよい。
[0281]
 一般式(ZAT1-1)で表される基としては、下記一般式(ZAT1-1-1)~(ZAT1-1-30)で表される基であることが好ましい。
[0282]
[化52]


[0283]
[化53]


[0284]
 式中、炭素原子に結合する水素原子は、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。
[0285]
 Sp ZAT11は、単結合、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN、-Z ZAT11-R ZAT11又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
[0286]
 R ZAT11は、水素原子、炭素原子数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN、-Sp AT1-W AT1-Z AT1又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-又は-Z ZAT11-で置換されてもよい。
[0287]
 一般式(ZAT1-2)で表される基としては、下記一般式(ZAT1-2-1)~(ZAT1-2-9)で表される基であることが好ましい。
[0288]
[化54]


[0289]
 式中、炭素原子に結合する水素原子は、ハロゲン原子、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。
[0290]
 Sp ZAT11は、単結合、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。ただし、アルキレン基中の水素原子は、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキレン基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-又は-Z ZAT11-で置換されてもよい。
[0291]
 一般式(ZAT1-1)で表される基としては、下記の基が挙げられる。
[0292]
[化55]


[0293]
[化56]


[0294]
[化57]


[0295]
[化58]


[0296]
[化59]


[0297]
 式中、R tcは、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基又はP AP1-Sp AP1-を表す。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH -は、酸素原子が直接隣接しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-又は-Z ZAT11-で置換されてもよい。
[0298]
 分子内の水素原子は、P AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。
[0299]
 *は、結合手を表す。
[0300]
 上記のZ AT1として好ましい基のうち、液晶組成物中に安定に混和することによって保存安定性を確保できると共に、吸着媒への適度に高い吸着力に由来する良好な配向規制力を示すことから、OHを含む基が特に好ましい。また、メソゲン基としては(AL-1)との組み合わせが特に好ましい。
[0301]
 配向助剤は、吸着基に含まれる極性要素や重合性基に含まれる極性要素が局在化する形態であることが好ましい。吸着基は、液晶分子を垂直配向させるために重要な構造であり、吸着基と重合性基とが隣接していることで、より良好な配向性が得られ、また液晶組成物への良好な溶解性を示す。
[0302]
 具体的には、配向助剤は、メソゲン基の同一環上に重合性基及び吸着基を有する形態であることが好ましい。かかる形態には、1つ以上の重合性基及び1つ以上の吸着基がそれぞれ同一環上に結合している形態と、1つ以上の重合性基の少なくとも1つ又は1つ以上の吸着基の少なくとも1つのうち、一方が他方に結合して、同一環上に重合性基及び吸着基を有する形態とが含まれる。
[0303]
 また、この場合、重合性基に結合するスペーサ基中の水素原子が、吸着基で置換されてもよく、さらには吸着基中の水素原子が、スペーサ基を介して重合性基で置換されてもよい。
[0304]
 配向助剤(自発配向性化合物)としては、下記一般式(SAL)で表される化合物であることが好ましい。
[0305]
[化60]


[0306]
 式中、炭素原子に結合する水素原子は、炭素原子数1~25の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、-OH、-CN、-Sp AT1-W AT1-Z AT1又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよい。ただし、アルキル基中の水素原子は、-OH、-CN、-Sp AT1-W AT1-Z AT1又はP AP1-Sp AP1-で置換されてもよく、アルキル基中の-CH -は、酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-又は-CH=CH-で置換されてもよい。
[0307]
 R AK1は、一般式(AK)におけるR AK1と同じ意味を表す。
[0308]
 A AL1及びA AL2は、それぞれ独立して、一般式(AL)におけるA AL1及びA AL2と同じ意味を表す。
[0309]
 Z AL1は、一般式(AL)におけるZ AL1と同じ意味を表す。
[0310]
 m AL1は、一般式(AL)におけるm AL1と同じ意味を表す。
[0311]
 Sp AT1は、一般式(AT)におけるSp AT1と同じ意味を表す。
[0312]
 W AT1は、一般式(AT)におけるW AT1と同じ意味を表す。
[0313]
 Z AT1は、一般式(AT)におけるZ AT1と同じ意味を表す。
[0314]
 一般式(SAL)で表される化合物としては、下記式(SAL-1.1)~(SAL-2.9)で表される化合物であることが好ましい。
[0315]
[化61]


[0316]
[化62]


[0317]
[化63]


[0318]
[化64]


[0319]
[化65]


[0320]
[化66]


[0321]
[化67]


[0322]
[化68]


[0323]
[化69]


[0324]
[化70]


[0325]
[化71]


[0326]
[化72]


[0327]
[化73]


[0328]
[化74]


[0329]
 液晶組成物中に含まれる配向助剤の量は、0.01~10質量%程度であることが好ましい。そのより好ましい下限値は、液晶分子を更に好適に配向させる観点から、0.05質量%、0.1質量%である。一方、そのより好ましい上限値は、応答特性を改善する観点から、7質量%、5質量%、4質量%、3質量%、1質量%である。本発明の構成を採用することにより、十分な量の配向助剤を液晶組成物に溶解し得る。
[0330]
 上記配向助剤の合計の含有量は、本願の上記配向助剤を含む組成物に対して、0.05~10%含んでいることが好ましく、0.1~8%含んでいることが好ましく、0.1~5%含んでいることが好ましく、0.1~3%含んでいることが好ましく、0.2~2%含んでいることが好ましく、0.2~1.3%含んでいることが好ましく、0.2~1%含んでいることが好ましく、0.2~0.56%含んでいることが好ましい。
[0331]
 上記配向助剤の合計の含有量の好ましい下限値は、本願の一般式(P)で表される化合物を含む組成物に対して、0.01%であり、0.03%であり、0.05%であり、0.08%であり、0.1%であり、0.15%であり、0.2%であり、0.25%であり、0.3%である。
[0332]
 上記配向助剤の合計の含有量の好ましい上限値は、本願の一般式(P)で表される化合物を含む組成物に対して、10%であり、8%であり、5%であり、3%であり、1.5%であり、1.2%であり、1%であり、0.8%であり、0.5%である。
[0333]
 含有量が少ないと上記配向助剤を加える効果が現れにくく、液晶組成物の自発配向性が弱くなってしまうなどの問題が発生し、多すぎると液晶の信頼性が低下する等の問題が生じる。このため、これらのバランスを考慮し含有量を設定する。
<カラーフィルタ>
 本発明におけるカラーフィルタは、ブラックマトリックス及び少なくともRGB三色画素部から構成されるが、RGB三色画素部は、色材として、色材として、R画素部中にはジケトピロロピロール顔料及び/又は油溶アニオン性 赤色有機染料から選ばれる1種又は2種以上を含有し、G画素部中にはハロゲン化フタロシニアン顔料、フタロシアニン系緑色染料、フタロシアニン系青色染料とアゾ系黄色有機染料との混合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を、B画素部中にはε型銅フタロシニアン顔料及び/又はカチオン性青色有機染料から選ばれる1種又は2種以上を含有する。
(R画素部)
 前記R画素部中のジケトピロロピロール顔料が、C.I.Pigment Red 254、同255、264、臭素化ジケトピロロピロール顔料、溶剤性赤色有機染料がC.I.Solvent Red 52、同111、同124、同135、同141、同145、同151、同179であることが好ましい。
[0334]
 前記R画素部中に更に、C.I.Pigment Red 177、同242、同166、同167、同179、C.I.Pigment Orange 38、同71、C.I.Pigment Yellow 150、同215、同185、同138、同139、C.I.Solvent Red 89、C.I.Solvent Orange 56、C.I.Solvent Yellow 21、同82、同83:1、同33、同162からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機染顔料を含有し、ハイブリッド化するのが好ましい。
(G画素部)
 前記G画素部中のハロゲン化フタロシニアン顔料が、C.I.Pigment Green 7、同36、同58、同59、同62、同63、フタロシアニン系緑色染料が、下記一般式(PIG-1)で表される染料、フタロシアニン系青色染料が、C.I.Solvent Blue 67、アゾ系黄色有機染料が、C.I.Solvent Yellow 162であることが好ましい。
[0335]
[化75]


[0336]
(式中、一般式(PIG-1)において、X1i~X16iは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または一般式(PIG-2)、(PIG-3)、(PIG-4)、(PIG-5)を表す。ひとつのベンゼン環に結合した4個のXの原子は同一でも異なっていても良い。Mは中心金属で、Zn、Cu、Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pd、Pt、Sn、Fe、InCl、VClを表す。X17iは酸素、イオウ、スルホン(-SO -)を表す。X18iは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1から29のアルキル基、の炭素数2から20のアルケニル基、炭素数3から30のアルキニル基、炭素数3から30シクロアルキル基、3から30シクロアルケニル基、炭素数6から30のシクロアルキニル基、又は炭素数6から30アリール基を表す。kは1から5の整数を表す。
[0337]
 前期G画素部中に更に、C.I.Pigment Yellow 150、同215、同185、同138、C.I.Solvent Yellow 21、同82、同83:1、同33からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機染顔料を含有し、ハイブリッド化するのが好ましい。
(B画素部)
 前記B画素部中のε型銅フタロシニアン顔料がC.I.Pigment 15:6、カチオン性青色有機染料が、下記一般式(PIG-6)、(PIG-7)で表される染料であることが好ましい。
[0338]
[化76]


[0339]
(式中、R 1j~R 6jは各々独立して水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~8のアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。R 1j~R 6jが置換基を有していてもよいアルキル基を表す場合、隣接するR 1jとR 2j、R 3jとR 4j、R 5jとR 6jが結合して環構造を形成してもよい。R 7j及びX 8jは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有してもよい炭素数1~8のアルキル基を示す。Z 1jは炭素数4~12のアルキル基、又は、-R 7j-B 1j-R 8j-を表す。R 7jおよびR 8jは各々独立に置換基を有していてもよい炭素数2~8のアルキル基を表す。[A] b-は任意のb価のアニオンを表す。、aは2以上の整数を表す。bは2以上の整数を表す)
 B画素部中に更に、キサンテン系染料、C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Violet 23、C.I.Basic Blue 7、C.I.Basic Violet 10、C.I.Acid Blue 1、同90、同83、C.I.Direct Blue 86からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機染顔料を含有し、ハイブリッド化するのが好ましい。
[0340]
 また、カラーフィルタが、ブラックマトリックスとRGB三色画素部とY画素部とから構成され、色材として、Y画素部に、C.I.Pigment Yellow 150、同215、同185、同138、同139、C.I.Solvent Yellow 21、82、同83:1、同33及び同162からなる群から選ばれる少なくとも1種の黄色有機染顔料を含有するのも好ましい。
[0341]
 本発明におけるカラーフィルタにおける各画素部のC光源下のXYZ表色系での色度x及び色度yは、液晶層の電圧保持率(VHR)の低下、イオン密度(ID)の増加を防止し、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の問題発生を抑制する観点から、以下のようなものが好ましい。
[0342]
 R画素部のC光源下のXYZ表色系での色度xは0.58~0.69であるのが好ましく、0.62~0.68であるのがより好ましく、色度yは0.30~0.36であるのが好ましく、0.31~0.35であるのがより好ましく、色度xは0.58~0.69であり、且つ色度yは0.30~0.36であるのがより好ましく、色度xは0.62~0.68であり、且つ色度yは0.31~0.35であるのがより好ましい。
[0343]
 G画素部のC光源下のXYZ表色系での色度xは0.19~0.35であるのが好ましく、0.20~0.29であるのがより好ましく、色度yは0.54~0.76であるのが好ましく、0.64~0.74であるのがより好ましく、色度xは0.19~0.35であり、且つ色度yは0.54~0.76であるのがより好ましく、色度xは0.20~0.29であり、且つ色度yは0.64~0.74であるのがより好ましい。
[0344]
 B画素部のC光源下のXYZ表色系での色度xは0.12~0.20であるのが好ましく、0.13~0.18であるのがより好ましく、色度yは0.04~0.12であるのが好ましく、0.05~0.09であるのがより好ましく、色度xは0.12~0.18であり、且つ色度yは0.04~0.12であるのがより好ましく、色度xは0.13~0.17であり、且つ色度yは0.04~0.09であるのがより好ましい。
[0345]
 Y画素部のC光源下のXYZ表色系での色度xは0.46~0.50であるのが好ましく、0.47~0.48であるのがより好ましく、色度yは0.48~0.53であるのが好ましく、0.50~0.52であるのがより好ましく、色度xは0.46~0.50であり、且つ色度yは0.48~0.53であるのがより好ましく、色度xは0.47~0.48であり、且つ色度yは0.50~0.52であるのがより好ましい。
[0346]
 ここで、XYZ表色系とは、1931年にCIE(国際照明委員会)において標準表色系として承認された表色系をいう。
[0347]
 前記の各画素部における色度は、用いる染顔料の種類やそれらの混合比率を変えることで調整することができる。例えば、R画素の場合は赤色染顔料に黄色染顔料及び/又は橙色顔料を、G画素の場合は緑色染顔料に黄色染顔料を、B画素の場合は青色染顔料に紫色染顔料又は黄味の青色染顔料を適当量添加することによって調整することが可能である。また、顔料の粒径を適宜調整することによっても調整できる。
[0348]
 カラーフィルタは、従来公知の方法でカラーフィルタ画素部を形成することができる。画素部の形成方法の代表的な方法としては、フォトリソグラフィー法であり、これは、後記する光硬化性組成物を、カラーフィルタ用の透明基板のブラックマトリックスを設けた側の面に塗布、加熱乾燥(プリベーク)した後、フォトマスクを介して紫外線を照射することでパターン露光を行って、画素部に対応する箇所の光硬化性化合物を硬化させた後、未露光部分を現像液で現像し、非画素部を除去して画素部を透明基板に固着させる方法である。この方法では、光硬化性組成物の硬化着色皮膜からなる画素部が透明基板上に形成される。
[0349]
 R画素、G画素、B画素、必要に応じてY画素等の他の色の画素ごとに、後記する光硬化性組成物を調製して、前記した操作を繰り返すことにより、所定の位置にR画素、G画素、B画素、Y画素の着色画素部を有するカラーフィルタを製造することができる。
[0350]
 後記する光硬化性組成物をガラス等の透明基板上に塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、インクジェット法等が挙げられる。
[0351]
 透明基板に塗布した光硬化性組成物の塗膜の乾燥条件は、各成分の種類、配合割合等によっても異なるが、通常、50~150℃で、1~15分間程度である。また、光硬化性組成物の光硬化に用いる光としては、200~500nmの波長範囲の紫外線、あるいは可視光を使用するのが好ましい。この波長範囲の光を発する各種光源が使用できる。
[0352]
 現像方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、スプレー法等が挙げられる。光硬化性組成物の露光、現像の後に、必要な色の画素部が形成された透明基板は水洗いし乾燥させる。こうして得られたカラーフィルタは、ホットプレート、オーブン等の加熱装置により、90~280℃で、所定時間加熱処理(ポストベーク)することによって、着色塗膜中の揮発性成分を除去すると同時に、光硬化性組成物の硬化着色皮膜中に残存する未反応の光硬化性化合物が熱硬化し、カラーフィルタが完成する。
[0353]
 本発明のカラーフィルタ用色材は、本発明の液晶組成物と用いることで、液晶層の電圧保持率(VHR)の低下、イオン密度(ID)の増加を防止し、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の問題を解決する液晶表示装置を提供することが可能となる。
[0354]
 前記光硬化性組成物の製造方法としては、本発明のカラーフィルタ用顔料組成物と、有機溶剤と分散剤とを必須成分として使用し、これらを混合し均一となる様に攪拌分散を行って、まずカラーフィルタの画素部を形成するための顔料分散液を調製してから、そこに、光硬化性化合物と、必要に応じて熱可塑性樹脂や光重合開始剤等を加えて前記光硬化性組成物とする方法が一般的である。
[0355]
 ここで用いられる有機溶媒としては、例えば、トルエンやキシレン、メトキシベンゼン等の芳香族系溶剤、酢酸エチルや酢酸プロピルや酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート等の酢酸エステル系溶剤、エトキシエチルプロピオネート等のプロピオネート系溶剤、メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤、N,N-ジメチルホルムアミド、γ-ブチロラクタム、N-メチル-2-ピロリドン、アニリン、ピリジン等の窒素化合物系溶剤、γ-ブチロラクトン等のラクトン系溶剤、カルバミン酸メチルとカルバミン酸エチルの48:52の混合物の様なカルバミン酸エステル等が挙げられる。
[0356]
 ここで用いられる分散剤としては、例えば、ビックケミー社のディスパービック130、ディスパービック161、ディスパービック162、ディスパービック163、ディスパービック170、ディスパービック171、ディスパービック174、ディスパービック180、ディスパービック182、ディスパービック183、ディスパービック184、ディスパービック185、ディスパービック2000、ディスパービック2001、ディスパービック2020、ディスパービック2050、ディスパービック2070、ディスパービック2096、ディスパービック2150、ディスパービックLPN21116、ディスパービックLPN6919、ルーブリゾール社のソルスパース3000、ソルスパース9000、ソルスパース13240、ソルスパース13650、ソルスパース13940、ソルスパース17000、18000、ソルスパース20000、ソルスパース21000、ソルスパース20000、ソルスパース24000、ソルスパース26000、ソルスパース27000、ソルスパース28000、ソルスパース32000、ソルスパース36000、ソルスパース37000、ソルスパース38000、ソルスパース41000、ソルスパース42000、ソルスパース43000、ソルスパース46000、ソルスパース54000、ソルスパース71000、味の素株式会社のアジスパーPB711、アジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB814、アジスパーPN411、アジスパーPA111等の分散剤や、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキッド系樹脂、ウッドロジン、ガムロジン、トール油ロジン等の天然ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、水添ロジン、酸化ロジン、マレイン化ロジン等の変性ロジン、ロジンアミン、ライムロジン、ロジンアルキレンオキシド付加物、ロジンアルキド付加物、ロジン変性フェノール等のロジン誘導体等の、室温で液状かつ水不溶性の合成樹脂を含有させることが出来る。これら分散剤や、樹脂の添加は、フロッキュレーションの低減、顔料の分散安定性の向上、分散体の粘度特性を向上にも寄与する。
[0357]
 また、分散助剤として、有機顔料誘導体の、例えば、フタルイミドメチル誘導体、同スルホン酸誘導体、同N-(ジアルキルアミノ)メチル誘導体、同N-(ジアルキルアミノアルキル)スルホン酸アミド誘導体等も含有することも出来る。もちろん、これら誘導体は、異なる種類のものを二種以上併用することも出来る。
[0358]
 光硬化性組成物の調製に使用する熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂等が挙げられる。
[0359]
 光硬化性化合物としては、例えば、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ビス(アクリロキシエトキシ)ビスフェノールA、3-メチルペンタンジオールジアクリレート等のような2官能モノマー、トリメチルロールプロパトントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等の比較的分子量の小さな多官能モノマー、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート等の様な比較的分子量の大きな多官能モノマーが挙げられる。
[0360]
 光重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタノール、ベンゾイルパーオキサイド、2-クロロチオキサントン、1,3-ビス(4’-アジドベンザル)-2-プロパン、1,3-ビス(4’-アジドベンザル)-2-プロパン-2’-スルホン酸、4,4’-ジアジドスチルベン-2,2’-ジスルホン酸等が挙げられる。市販の光重合開始剤としては、たとえば、BASF社製「イルガキュア(商標名)-184」、「イルガキュア(商標名)-369」、「ダロキュア(商標名)-1173」、BASF社製「ルシリン-TPO」、日本化薬社製「カヤキュアー(商標名)DETX」、「カヤキュアー(商標名)OA」、ストーファー社製「バイキュアー10」、「バイキュアー55」、アクゾー社製「トリゴナールPI」、サンド社製「サンドレー1000」、アップジョン社製「デープ」、黒金化成社製「ビイミダゾール」などがある。
[0361]
 また上記光重合開始剤に公知慣用の光増感剤を併用することもできる。光増感剤としては、たとえば、アミン類、尿素類、硫黄原子を有する化合物、燐原子を有する化合物、塩素原子を有する化合物またはニトリル類もしくはその他の窒素原子を有する化合物等が挙げられる。これらは、単独で用いることも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
[0362]
 光重合開始剤の配合率は、特に限定されるものではないが、質量基準で、光重合性あるいは光硬化性官能基を有する化合物に対して0.1~30%の範囲が好ましい。0.1%未満では、光硬化時の感光度が低下する傾向にあり、30%を超えると、顔料分散レジストの塗膜を乾燥させたときに、光重合開始剤の結晶が析出して塗膜物性の劣化を引き起こすことがある。
[0363]
 前記した様な各材料を使用して、質量基準で、本発明のカラーフィルタ用顔料組成物100部当たり、300~1000部の有機溶剤と、1~100部の分散剤とを、均一となる様に攪拌分散して前記染顔料液を得ることができる。次いでこの顔料分散液に、本発明のカラーフィルタ用顔料組成物1部当たり、熱可塑性樹脂と光硬化性化合物の合計が3~20部、光硬化性化合物1部当たり0.05~3部の光重合開始剤と、必要に応じてさらに有機溶剤を添加し、均一となる様に攪拌分散してカラーフィルタ画素部を形成するための光硬化性組成物を得ることができる。
[0364]
 現像液としては、公知慣用の有機溶剤やアルカリ水溶液を使用することができる。特に前記光硬化性組成物に、熱可塑性樹脂または光硬化性化合物が含まれており、これらの少なくとも一方が酸価を有し、アルカリ可溶性を呈する場合には、アルカリ水溶液での洗浄がカラーフィルタ画素部の形成に効果的である。
[0365]
 フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタ画素部の製造方法について詳記したが、本発明のカラーフィルタ用顔料組成物を使用して調製されたカラーフィタ画素部は、その他の電着法、転写法、ミセル電解法、PVED(PhotovoltaicElectrodeposition)法、インクジェット法、反転印刷法、熱硬化法等の方法で各色画素部を形成して、カラーフィルタを製造してもよい。
[0366]
 有機顔料を基材に塗布して乾燥させた状態でカラーフィルタとしてもよいし、顔料分散体に硬化性樹脂が含まれる場合、熱や活性エネルギー線により硬化することでカラーフィルタとしてもよい。また、ホットプレート、オーブン等の加熱装置により、100~280℃で、所定時間加熱処理(ポストベーク)することによって、塗膜中の揮発性成分を除去する工程を行ってもかまわない。
(配向膜)
 本発明の液晶表示装置において、第一の基板と、第二の基板の一方の基板上の液晶組成物と接する面には液晶組成物を配向させるため、配向膜を有していても良い。配向膜を必要とする液晶表示装置においてはカラーフィルタと液晶層間に配置するものであるが、配向膜の膜厚が厚いものでも100nm以下と薄く、カラーフィルタを構成する顔料等の色素と液晶層を構成する液晶化合物との相互作用を完全に遮断するものでは無い。
[0367]
 又、配向膜を用いない液晶表示装置においては、カラーフィルタを構成する顔料等の色素と液晶層を構成する液晶化合物との相互作用はより大きくなる。
[0368]
 配向膜材料としては、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ペンゾシクロブテンポリマー)、ポリビニルアルコールなどの透明性有機材料を用いることができ、特に、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフエニルメタンなどの脂肪族または脂環族ジアミン等のジアミン及びブタンテトラカルボン酸無水物や2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸無水物等の脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸無水物から合成されるポリアミック酸をイミド化した、ポリイミド配向膜が好ましい。この場合の配向付与方法は、ラビングを用いることが一般的であるが、垂直配向膜等に使用する場合は配向を付与しないで使用することもできる。
[0369]
 配向膜材料としては、カルコン、シンナメート、シンナモイル又はアゾ基等を化合物中に含む、材料を使用することができ、ポリイミド、ポリアミド等の材料と組み合わせて使用してもよく、この場合配向膜はラビングを用いてもよく光配向技術を用いてもよい。
[0370]
 配向膜は、基板上に前記配向膜材料をスピンコート法などの方法により塗布して樹脂膜を形成することが一般的であるが、一軸延伸法、ラングミュア・ブロジェット法等を用いることもできる。
(透明電極)
 本発明の液晶表示装置において、透明電極の材料としては、導電性の金属酸化物を用いることができ、金属酸化物としては酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムスズ(In2O3―SnO2)、酸化インジウム亜鉛(In2O3―ZnO)、ニオブ添加二酸化チタン(Ti 1-xNb O2)、フッ素ドープ酸化スズ、グラフェンナノリボン又は金属ナノワイヤー等が使用できるが、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムスズ(In2O3―SnO2)又は酸化インジウム亜鉛(In2O3―ZnO)が好ましい。これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法やマスクを用いる方法などを使用することができる。
[0371]
 本発明の液晶表示装置は、特にアクティブマトリックス駆動用液晶表示装置に有用であり、TNモード、IPSモード、高分子安定化IPSモード、FFSモード、OCBモード、VAモード又はECBモード用液晶表示装置に適用できる。
[0372]
 本液晶表示装置と、バックライトを組み合わせて、液晶テレビ、パソコンのモニター、携帯電話、スマートフォンのディスプレイや、ノート型パーソナルコンピューター、携帯情報端末、デジタルサイネージ等の様々な用途で使用される。バックライトとしては、冷陰極管タイプバックライト、無機材料を用いた発光ダイオードや有機EL素子を用いた、2波長ピークの擬似白色バックライトと3波長ピークのバックライト等がある。
実施例
[0373]
 以下、例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらによって限定されるものではない。実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。なお、nは自然数を表す。
[0374]
 (側鎖)
 -n    -C 2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
 n-    C 2n+1- 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
 -On   -OC 2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
 nO-   C 2n+1O- 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
 -V    -CH=CH
 V-    CH =CH-
 -V1   -CH=CH-CH
 1V-   CH -CH=CH-
 -2V   -CH -CH -CH=CH
 V2-   CH =CH-CH -CH
 -2V1  -CH -CH -CH=CH-CH
 1V2-  CH -CH=CH-CH -CH
 (連結基)
-n-     -C 2n
-nO-    -C 2n-O-
-On-    -O-C 2n
-COO-   -C(=O)-O-
-OCO-   -O-C(=O)-
-CF2O-  -CF -O-
-OCF2-  -O-CF
 (環構造)
[0375]
[化77]


[0376]
 実施例中、測定した特性は以下の通りである。
[0377]
 T NI :ネマチック相-等方性液体相転移温度(℃)
 Δn :25℃における屈折率異方性
 Δε :25℃における誘電率異方性
 γ  :25℃における回転粘度(mPa・s)
 K 11 :25℃における弾性定数K 11(pN)
 K 33 :25℃における弾性定数K 33(pN)
VHR:60℃における周波数60Hz,印加電圧1Vの条件下での電圧保持率(%)
「カラーフィルタの作成」
[着色組成物の調製]
[赤色染料着色組成物1]
赤色染料1(C.I.Solvent Red 124)10部をポリビンに入れ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート55部、0.3-0.4mmφセプルビーズを加え、ペイントコンディショナー(東洋精機株式会社製)で4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し染料着色液を得た。 この染料着色液75.00部とポリエステルアクリレート樹脂(アロニックス(商標名)M7100、東亜合成化学工業株式会社製)5.50部、ジぺンタエリストールヘキサアクリレート(KAYARAD(商標名)DPHA、日本化薬株式会社製)5.00部、ベンゾフェノン(KAYACURE(商標名)BP-100、日本化薬株式会社製)1.00部、ユーカーエステルEEP13.5部を分散撹拌機で撹拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過し、赤色染料着色組成物1を得た。
[赤色染料着色組成物2]
 上記赤色染料着色組成物1の赤色染料1 10部に代え、赤色染料2(C.I.Solvent Red 135)8部と黄色染料1(C.I.Solvent Yellow 21)2部を用いて、上記と同様にして、赤色染料着色組成物2を得た。
[赤色染料着色組成物3]
 上記赤色染料着色組成物1の赤色染料1 10部に代え、赤色染料3(C.I.Solvent Red 52)10部を用いて、上記と同様にして、赤色染料着色組成物3を得た。
[赤色染顔料着色組成物1]
 上記赤色染料1 4部、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が25nm、規格化分散40%の赤色顔料1(C.I.Pigment Red 254)2部と小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が30nm、規格化分散50%の赤色顔料2(C.I.Pigment Red 177)2部、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が35nm、規格化分散60%黄色顔料2(C.I.Pigment Yellow 139)2部をポリビンに入れ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート55部、ディスパービックLPN21116(ビックケミー株式会社製)7.0部、Saint-Gobain社製0.3-0.4mmφジルコニアビーズ「ER-120S」を加え、ペイントコンディショナー(東洋精機株式会社製)で4時間分散した後、1μmのフィルタで濾過し顔料分散液を得た。この顔料分散液75.00部とポリエステルアクリレート樹脂(アロニックス(商標名)M7100、東亜合成化学工業株式会社製)5.50部、ジぺンタエリストールヘキサアクリレート(KAYARAD(商標名)DPHA、日本化薬株式会社製)5.00部、ベンゾフェノン(KAYACURE(商標名)BP-100、日本化薬株式会社製)1.00部、ユーカーエステルEEP13.5部を分散撹拌機で撹拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過し、赤色染顔料着色組成物1を得た。
[0378]
 なお、有機顔料の平均一次粒子径及び粒径分布は、特開2006-113042公報の小角エックス線散乱法に基づく有機顔料分散体の小角エックス線散乱プロファイル(測定散乱プロファイル)から得られたものである。
[赤色染顔料着色組成物2]
 上記赤色染顔料着色組成物1の赤色顔料1を小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が20nm、規格化分散40%の赤色顔料3(PIG-8の臭素化ジケトピロロピロール顔料)に代え、上記と同様にして、赤色染顔料着色組成物2を得た。
[0379]
[化78]


[0380]
[赤色顔料着色組成物1]
 上記赤色染顔料着色組成物1の赤色染料1 4部、赤色顔料1 2部、赤色顔料2 2部、黄色顔料2 2部に代え、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が50nm、規格化分散70%の赤色顔料4(C.I.Pigment Red 48:1)を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物1を得た。
[緑色染料着色組成物1]
 上記赤色染料着色組成物1の赤色染料1 10部に代え、青色染料1(C.I.Solvent Blue 67)3部と黄色染料2(C.I.Solvent Yellow 162)7部を用いて、上記と同様にして、緑色染料着色組成物1を得た。
[緑色染料着色組成物2]
 上記緑色染料着色組成物1の青色染料1 3部を緑色染料1(PIG-9の構造)8部、 黄色染料2(C.I.Solvent Yellow 162)7部を2部に代えて 、上記と同様にして、緑色染料着色組成物2を得た。
[0381]
[化79]


[0382]
[緑色染料着色組成物3]
上記緑色染料着色組成物1の青色染料1 3部を緑色染料2(PIG-10の構造)9部、 黄色染料2(C.I.Solvent Yellow 162)7部を1部に代えて 、上記と同様にして、緑色染料着色組成物3を得た。
[0383]
[化80]


[0384]
[緑色染料着色組成物4]
 上記緑色染料着色組成物1の青色染料1 3部と黄色染料2 7部に代え緑色染料1(C.I.Solvent Green 7)10部を用いて、上記と同様にして、緑色染料着色組成物4を得た。
[緑色染顔料着色組成物1]
 上記赤色染顔料着色組成物1の赤色染料1 4部、赤色顔料1 2部、赤色顔料2 2部、黄色顔料2 2部に代え、上記緑色染料1 3部と緑色顔料1(C.I.Pigment Green 58、DIC株式会社製「FASTOGEN GREEN A350」)3部と黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 150、BAYER社製FANCHON FAST YELLOW E4GN)4部を用いて、上記と同様にして、緑色染顔料着色組成物1を得た。
[緑色染顔料着色組成物2]
 上記緑色染顔料着色組成物1の緑色顔料1 3部、黄色顔料1 4部に代え、緑色顔料2(C.I.Pigment Green 63)2部と黄色顔料2(C.I.Pigment YELLOW 138)5部を用いて、上記と同様にして、緑色染顔料着色組成物2を得た。
[青色染料着色組成物1]
 上記赤色染料着色組成物1の赤色染料1 10部に代え、青色染料2(C.I.Basic Blue 7,PIG-11の構造)10部を用いて、上記と同様にして、青色染料着色組成物1を得た。
[0385]
[化81]


[0386]
[青色染料着色組成物2]
 上記赤色染料着色組成物1の赤色染料1 10部に代え、青色染料3(PIG-12の構造)10部を用いて、上記と同様にして、青色染料着色組成物2を得た。
[0387]
[化82]


[0388]
[青色染料着色組成物3]
 上記赤色染料着色組成物1の赤色染料1 10部に代え、青色染料4(PIG-13の構造)10部を用いて、上記と同様にして、青色染料着色組成物3を得た。
[0389]
[化83]


[0390]
[青色染料着色組成物4]
 上記青色染料着色組成物2の青色染料1 10部に代え、青色染料5(C.I.Solvent Blue 12)10部を用いて、上記と同様にして、青色染料着色組成物4を得た。
[青色染顔料着色組成物1]
 上記赤色染顔料着色組成物1の赤色染料1 4部、赤色顔料1 2部、赤色顔料2 2部、黄色顔料2 2部に代え、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が20nm、規格化分散50%青色顔料1(C.I.Pigment Blue 15:6)8部とPIG-14のキサンテン系染料2部、を用いて、上記と同様にして、青色染顔料着色組成物1を得た。
[0391]
[化84]


[0392]
[青色染顔料着色組成物2]
 上記青色染顔料着色組成物1の青色顔料1 8部を9部に代え、キサンテン系染料2部を青色染料2(C.I.Basic Blue 7,PIG-11の構造)代え、上記と同様にして、青色染顔料着色組成物2を得た。
[黄色染顔料着色組成物1]
 上記赤色染顔料着色組成物1の赤色染料1 4部、赤色顔料1 2部、赤色顔料2 2部、黄色顔料2 2部に代え、黄色染料1 6部と黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 150、LANXESS社製FANCHON FAST YELLOW E4GN)4部を用いて、上記と同様にして、黄色染顔料着色組成物1を得た。
[0393]
 下記表に示す染料着色組成物、顔料着色組成物又は染顔料着色組成物を用い、カラーフィルタ1~5を作成した。
[0394]
[表1]


[0395]
[表2]


[0396]
(実施例1~20)
 以下の表に示すLC-1の液晶組成物を調整し、それらの物性を測定した。物性は下記表のとおりであった。
[0397]
[表3]


[0398]
 前記の液晶組成物100質量部に対し、重合性化合物を表3中の添加量で添加した重合性化合物含有液晶組成を調製した。
[0399]
 絶縁層上にパターン化された透明な共通電極からなる透明電極層を有し、表1に示すカラーフィルタ層を具備した配向膜を有さない第一の基板(共通電極基板)と、アクティブ素子により駆動される透明画素電極を有する画素電極層を有する配向膜を有さない第二の基板(画素電極基板)とを作製した。第一の基板上に液晶組成物を滴下し、第二の基板で挟持し、シール材を常圧で110℃2時間の条件で硬化させた。その後東芝ライテック社製のUV蛍光ランプを120分間照射し(313nmにおける照度1.7mW/cm )、セルギャップ3.5μmの液晶表示素子を得た。
[0400]
 得られた液晶セルのVHRを測定した結果、本願発明のカラーフィルタと重合性液晶組成物を有する液晶表示素子はいずれにも優れた特性を有することが確認された。
[0401]
[化85]


[0402]
[表4]


[0403]
[表5]


[0404]
[表6]


[0405]
[表7]


[0406]
(実施例21~140)
 以下の表に示すLC-2からLC-7の液晶組成物を調整し、それらの物性を測定した。物性は下記表のとおりであった。
[0407]
[表8]


[0408]
[表9]


[0409]
 前記の各液晶組成物100質量部に対し、重合性化合物を下記表中の添加量で添加した重合性化合物含有液晶組成を調製した。その後実施例1と同様の方法で液晶表示素子を作成し、VHRを測定した。本願発明のカラーフィルタと重合性液晶組成物を有する液晶表示素子はいずれにも優れた特性を有することが確認された。
[0410]
[表10]


[0411]
[表11]


[0412]
[表12]


[0413]
[表13]


[0414]
[表14]


[0415]
[表15]


[0416]
[表16]


[0417]
[表17]


[0418]
[表18]


[0419]
[表19]


[0420]
[表20]


[0421]
[表21]


[0422]
[表22]


[0423]
[表23]


[0424]
[表24]


[0425]
[表25]


[0426]
[表26]


[0427]
[表27]


[0428]
[表28]


[0429]
[表29]


[0430]
[表30]


[0431]
[表31]


[0432]
[表32]


[0433]
[表33]


[0434]
(比較例1~8)
 液晶組成物LC-1100質量部に対し、重合性化合物を下記表中の添加量で添加した重合性化合物含有液晶組成を調製した。
[0435]
[表34]


[0436]
[表35]


[0437]
 絶縁層上にパターン化された透明な共通電極からなる透明電極層、カラーフィルタ層及び垂直配向膜(JALS-2096)を具備した第一の基板(共通電極基板)と、アクティブ素子により駆動される透明画素電極を有する画素電極層及び垂直配向膜を有する第二の基板(画素電極基板)とを作製した。配向膜の焼成条件は200℃40分とした。第一の基板上に液晶組成物を滴下し、第二の基板で挟持し、シール材を常圧で110℃2時間の条件で硬化させた。その後東芝ライテック社製のUV蛍光ランプを120分間照射し(313nmにおける照度1.7mW/cm )、セルギャップ3.5μmの液晶表示素子を得た。
[0438]
 得られた液晶セルのVHRを測定した結果、いずれも特性が劣ることが確認された。

請求の範囲

[請求項1]
 対向に配置された第一の基板及び第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に充填された液晶層と、ブラックマトリックス及び少なくともRGB三色画素部から構成されるカラーフィルタと、を有し、
前記液晶層が一般式(I)
[化1]


(式中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物を10~50重量%含有し、一般式(II)
[化2]


(式中、R 及びR はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、Z 及びZ はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表し、B及びCはそれぞれ独立してフッ素原子で置換されていてもよい、1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、m及びnはそれぞれ独立して0~4の整数を表し、m+n=1~4である。)で表される化合物を35~80重量%含有し、さらに、
配向助剤を含有し、
前記RGB三色画素部が、色材として、R画素部中にはジケトピロロピロール顔料及び油溶性赤色有機染料から選ばれる1種又は2種以上を含有し、G画素部中にはハロゲン化フタロシニアン顔料、フタロシアニン系緑色染料、フタロシアニン系青色染料とアゾ系黄色有機染料との混合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を、B画素部中にはε型銅フタロシニアン顔料及びカチオン性青色有機染料から選ばれる1種又は2種以上を含有する、前記第一の基板と前記第二の基板のうち少なくとも一方の基板表面に配向膜を備えておらず、液晶層に含まれる配向助剤又はそれらが重合した重合物から形成された配向制御層を有する液晶表示装置。
[請求項2]
 前記R画素部中のジケトピロロピロール顔料が、C.I.Pigment Red 254、同255、264、臭素化ジケトピロロピロール顔料、溶剤性赤色有機染料がC.I.Solvent Red 52、同111、同124、同135、同141、同145、同151、同179であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
[請求項3]
 前記G画素部中のハロゲン化フタロシニアン顔料が、C.I.Pigment Green 7、同36、同58、同59、同62、同63、フタロシアニン系緑色染料が、下記一般式(PIG-1)で表される染料、フタロシアニン系青色染料が、C.I.Solvent Blue 67、アゾ系黄色有機染料が、C.I.Solvent Yellow 162であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
[化3]


(式中、一般式(PIG-1)において、X1i~X16iは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または一般式(PIG-2)、(PIG-3)、(PIG-4)、(PIG-5)を表す。ひとつのベンゼン環に結合した4個のXの原子は同一でも異なっていても良い。Mは中心金属で、Zn、Cu、Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pd、Pt、Sn、Fe、InCl、VClを表す。X17iは酸素、イオウ、スルホン(-SO -)を表す。X18iは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1から29のアルキル基、の炭素数2から20のアルケニル基、炭素数3から30のアルキニル基、炭素数3から30シクロアルキル基、3から30シクロアルケニル基、炭素数6から30のシクロアルキニル基、又は炭素数6から30アリール基を表す。kは1から5の整数を表す。
[請求項4]
 前記B画素部中のε型銅フタロシニアン顔料がC.I.Pigment 15:6、カチオン性青色有機染料が、下記一般式(PIG-6)、(PIG-7)で表される染料であることを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[化4]


(式中、R 1j~R 6jは各々独立して水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~8のアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。R 1j~R 6jが置換基を有していてもよいアルキル基を表す場合、隣接するR 1jとR 2j、R 3jとR 4j、R 5jとR 6jが結合して環構造を形成してもよい。R 7j及びX 8jは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有してもよい炭素数1~8のアルキル基を示す。Z 1jは炭素数4~12のアルキル基、又は、-R 7j-B 1j-R 8j-を表す。R 7jおよびR 8jは各々独立に置換基を有していてもよい炭素数2~8のアルキル基を表す。[A] b-は任意のb価のアニオンを表す。、aは2以上の整数を表す。bは2以上の整数を表す)
[請求項5]
 前記配向助剤が、メソゲン基、吸着基及び配向誘導基を有する請求項1~4の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[請求項6]
 前記吸着基が水素結合により吸着媒と結合可能な基である請求項5に記載の液晶表示装置。
[請求項7]
 前記吸着基がN、O、S、P、B及びSiからなる群から選択される少なくとも1種のヘテロ原子と炭素原子とが連結した原子団を有する極性要素を含む基である請求項5~6の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[請求項8]
 前記吸着基が一般式(AT)
[化5]


 (式中、Sp AT1は、単結合、炭素原子数1~25個の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の水素原子は-OH、-CN、-W AT1-Z AT1又はP AP1-Sp AP1-に置換されてもよく、前記アルキレン基中の-CH -は酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-に置換されてもよく、
AT1は、単結合又は一般式(WAT1)又は(WAT2)を表し、
[化6]


(式中、Sp WAT1及びSp WAT2はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~25個の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の水素原子は-OH、-CN、-Sp AT1-W AT1-Z AT1又はP AP1-S AP1-に置換されてもよく、前記アルキレン基中の-CH -は酸素原子が直接結合しないように環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-に置換されてもよい。)
AT1は、極性要素を含む1価の基を表し、Z AT1中の水素原子は-OH、-CN、-Sp AT1-W AT1-Z AT1又はP AP1-S AP1-に置換されてもよく、
AP1-Sp AP1-は重合性基を表す。)
で表される請求項5~7の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[請求項9]
 前記メソゲン基が一般式(AL)
[化7]


(式中、Z AL1は、単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF O-、-OCF -、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH -CH COO-、-OCOCH -CH -、-CH=C(CH )COO-、-OCOC(CH )=CH-、-CH -CH(CH )COO-、-OCOCH(CH )-CH -、-OCH CH O-又は炭素原子数1~20のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH -は-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、
AL1及びA AL2はそれぞれ独立して、2価の環式基を表し、
AL及びA AL中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、ハロゲノ基、吸着基、P al-Sp al-又は1価の有機基で置換されていてもよく、
 なお、分子内にZ AL1及びA AL1が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、
AL1は、1~5の整数を表し、
al-Sp al-は重合性基を表し、
上記式中の左端の*及び右端の*は結合手を表す。)で表される請求項5~8の何れか一項に記載の液晶表示素子。
[請求項10]
 前記配向誘導基が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~20のアルキル基を表し、当該アルキル基中の1個又は2個以上の-CH -は酸素原子が直接結合することなく、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、当該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、ハロゲノ基に置換していてもよい請求項5~9の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[請求項11]
 前記配向助剤が、重合するための重合性基を有する請求項5~10の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[請求項12]
 前記重合性基がP AP1-Sp AP1-で表される基であり、P AP1が、以下の一般式(AP-1)~一般式(AP-9)
[化8]


(式中、R AP1及びR AP2はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~10のハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は2個以上の-CH -は-O-又は-CO-により置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、ハロゲン原子又は水酸基に置換されていてもよく、W AP1は単結合、-O-、-COO-又は-CH -を表し、t AP1は、0、1又は2を表す。)
で表される請求項11に記載の液晶表示装置。
[請求項13]
 前記液晶層を構成する液晶組成物が前記一般式(II)で表される化合物として、一般式(II-1)で表される化合物を含有する請求項1~12の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[化9]


(式中、R 及びR はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、Z は単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CH CH -、-(CH -、-COO-、-OCO-、-OCH -、-CH O-、-OCF -又は-CF O-を表し、m1は0又は1を表す。)
[請求項14]
 前記液晶層を構成する液晶組成物が、更に一般式(III)
[化10]


(式中、R 及びR はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、D、E及びFはそれぞれ独立して、フッ素置換されていてもよい1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレンを表し、Z は単結合、-OCH -、-OCO-、-CH O-又は-COO-を表し、nは0、1又は2を表す。ただし、一般式(I)、一般式(II-1)で表される化合物を除く。)で表される化合物を含有する請求項13の何れか一項に記載の液晶表示装置。
[請求項15]
前記配向制御層が重合性基を有する配向助剤が重合した重合物から形成された配向制御層である請求項1~14のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
[請求項16]
 前記液晶層が下記一般式(P)
[化11]


 (式(P)中、R p1は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素原子数1~15のアルキル基又は-Sp p2-P p2を表す。ただし、アルキル基中に存在する1個又は隣接しない2個以上の-CH -は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよい。また、アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されてもよい。
 P p1及びP p2は、それぞれ独立して、下記一般式(P p1-1)~式(P p1-9)のいずれかを表す。
[化12]


 (式中、R p11及びR p12は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のハロゲン化アルキル基を表し、W p11は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-、又は-CH -を表し、t p11は、0、1又は2を表すが、分子内にR p11、R p12、W p11及び/又はt p11が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。)
 Sp p1及びSp p2は、それぞれ独立して、単結合又はスペーサ基を表す。
 Z p1及びZ p2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH -、-OCH -、-CH O-、-CO-、-C -、-COO-、-OCO-、-OCOOCH -、-CH OCOO-、-OCH CH O-、-CO-NR ZP1-、-NR ZP1-CO-、-SCH -、-CH S-、-CH=CR ZP1-COO-、-CH=CR ZP1-OCO-、-COO-CR ZP1=CH-、-OCO-CR ZP1=CH-、-COO-CR ZP1=CH-COO-、-COO-CR ZP1=CH-OCO-、-OCO-CR ZP1=CH-COO-、-OCO-CR ZP1=CH-OCO-、-(CH -COO-、-(CH -OCO-、-OCO-(CH -、-(C=O)-O-(CH -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF -、-CF O-、-OCF -、-CF CH -、-CH CF -、-CF CF -又は-C≡C-(式中、R ZP1は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表すが、分子内にR ZP1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。)を表す。
 A p1、A p2及びA p3は、それぞれ独立して、
(a ) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH -又は隣接していない2個以上の-CH -は、-O-で置換されてもよい。)
(b ) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は、-N=で置換されてもよい。)及び
(c ) ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-1,5-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、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基又はアントラセン-2,6-ジイル基(これらの基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は、-N=で置換されてもよい。)
からなる群より選ばれる基(前記基(a )、基(b )及び基(c )は、それぞれ独立して、この基中に存在する水素原子が、ハロゲン原子、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルケニル基、シアノ基又は-Sp p2-P p2で置換されてもよい。)を表す。
 m p1は、0、1、2又は3を表す。
 分子内にZ p1、A p2、Sp p2及び/又はP p2が複数存在する場合、それらは同一であっても異なってもよい。ただし、A p3は、m p1が0で、A p1が基(c )で表される基である場合、単結合であっても良い。
 なお、重合性化合物からは、配向助剤を除く。)
で表される重合性化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物を重合してなる重合体により構成される請求項1~15のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]