特許第6248428号(P6248428)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6248428
(24)【登録日】2017年12月1日
(45)【発行日】2017年12月20日
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1335 20060101AFI20171211BHJP
   C09K 19/32 20060101ALI20171211BHJP
   C09K 19/30 20060101ALI20171211BHJP
   C09K 19/42 20060101ALI20171211BHJP
   C09K 19/12 20060101ALI20171211BHJP
   G02F 1/13 20060101ALI20171211BHJP
   G02B 5/20 20060101ALI20171211BHJP
【FI】
   G02F1/1335 505
   C09K19/32
   C09K19/30
   C09K19/42
   C09K19/12
   G02F1/13 500
   G02B5/20 101
【請求項の数】14
【全頁数】72
(21)【出願番号】特願2013-126576(P2013-126576)
(22)【出願日】2013年6月17日
(65)【公開番号】特開2014-209157(P2014-209157A)
(43)【公開日】2014年11月6日
【審査請求日】2016年4月21日
(31)【優先権主張番号】特願2013-64074(P2013-64074)
(32)【優先日】2013年3月26日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002886
【氏名又は名称】DIC株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124970
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 通洋
(74)【代理人】
【識別番号】100159293
【弁理士】
【氏名又は名称】根岸 真
(72)【発明者】
【氏名】金親 昌和
(72)【発明者】
【氏名】竹内 清文
(72)【発明者】
【氏名】船倉 省二
(72)【発明者】
【氏名】嶋田 勝徳
【審査官】 磯崎 忠昭
(56)【参考文献】
【文献】 特開2000−192040(JP,A)
【文献】 特開2010−276731(JP,A)
【文献】 特開2006−113042(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0038862(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02F 1/1335
G02F 1/13
G02B 5/20
C09K 19/00−19/60
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板間に挟持された液晶組成物層と、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、画素電極と共通電極とを備え、
前記液晶組成物層が一般式(LC1)及び一般式(LC2)
【化1】
(式中、Rは炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−、−OCF−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、A及びAはそれぞれ独立して下記の何れかの構造
【化2】
(該構造中シクロヘキサン環の1つ又は2つ以上のCH基は酸素原子で置換されていてもよく、該構造中ベンゼン環の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はCl、F、CF又はOCFで置換されていてもよい。)を表し、X〜Xはそれぞれ独立してH、Cl、F、CF又はOCFを表し、YはCl、F、CF又はOCFを表し、Z〜Zはそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−を表し、m及びmはそれぞれ独立して0〜3の整数を表し、m+mは1、2又は3を表す。)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を、誘電率異方性が2以上の液晶化合物中において90質量%より多く含有し、さらに、一般式(LC5)
【化3】
(式中、R及びRはそれぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、B〜Bはそれぞれ独立して下記
【化4】
(式中、シクロヘキサン環中の1つ又は2つ以上のCHCH基は−CH=CH−、−CFO−、−OCF−で置換されていてもよく、ベンゼン環中の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、Z及びZはそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CHCH−、−(CH−、−COO−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−を表し、mは0〜3を表す。)で表される化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物から構成され、
前記RGB三色画素部が、色材として、R画素部中に小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmのジケトピロロピロール系赤色顔料を含有する液晶表示装置。
【請求項2】
前記RGB三色画素部が、色材として、G画素部中にハロゲン化金属フタロシアニン顔料、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ε型銅フタロシニアン顔料、トリアリールメタン顔料、カチオン性青色有機染料からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
R画素部中に顔料誘導体を含有する請求項1又は2記載の液晶表示装置。
【請求項4】
R画素部中にキナクリドン系顔料誘導体、ジケトピロロピロール系顔料誘導体、アントラキノン系顔料誘導体、チアジン系顔料誘導体の少なくとも1種を含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記RGB三色画素部が、色材として、G画素部中にAl、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及びPbからなる群から選ばれる金属を中心金属として有するハロゲン化金属フタロシアニン顔料であり、その中心金属が三価の場合には、その中心金属には1つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているか、又はオキソ又はチオ架橋しており、その中心金属が四価金属の場合には、その中心金属には1つの酸素原子又は同一でも異なっていても良い2つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているハロゲン化金属フタロシアニン顔料を含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記RGB三色画素部が、色材として、B画素部中に下記一般式(1)
【化5】
(式中、R11j〜R16j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。R11j〜R16j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R11jとR12j、R13jとR14j、R15jとR16jが結合して環構造を形成してもよい。X11j及びX12j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は(PMo18−y626−/6で表され、y=0、1、2または3の整数であるヘテロポリオキソメタレートアニオンか、(SiMoW11404−/4であるヘテロポリオキソメタレートアニオンか、欠損ドーソン型リンタングステン酸ヘテロポリオキソメタレートアニオンから選ばれる少なくとも一種のアニオンである。1分子中に複数の式(1)が含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。)で表されるトリアリールメタン顔料を含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記RGB三色画素部が、色材として、G画素部中にC.I.Solvent Blue 67とC.I.Solvent Yellow 162との混合物を、B画素部中にC.I.Solvent Blue 7を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記RGB三色画素部が、色材として、G画素部中にC.I.Pigment Green 7、同36及び同58から選ばれる1種又は2種以上を、B画素部中にC.I.Pigment Blue 15:6及び/又はトリアリールメタン顔料を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
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請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項10】
一般式(LC−1)が下記一般式(LC1)−1から一般式(LC1)−4
【化6】
(式中、Rは、炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されていてもよく、X及びXはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF又はOCFを表し、Xが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、YはCl、F、CF、OCHF、OCHF又はOCFを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物である請求項1〜のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
一般式(LC2)が下記一般式(LC2)−1から一般式(LC2)−11
【化7】
(式中、Rは炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されていてもよく、X及びXは水素原子、Cl、F、CF又はOCFを表し、Xが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、YはCl、F、CF、OCHF、OCHF又はOCFを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物である請求項1〜10のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項12】
一般式(LC5)が一般式(LC5)−1から一般式(LC5)−14
【化8】
(式中、R及びRはそれぞれ独立して炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基又は炭素数2〜7のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物である請求項1〜11のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項13】
前記液晶組成物層が重合性化合物を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1〜12のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項14】
重合性化合物が一般式(PC1)
【化9】
(式中、Pは重合性官能基を表し、Spは炭素原子数0〜20のスペーサー基を表し、Qは単結合、−O−、−NH−、−NHCOO−、−OCONH−、−CH=CH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−OOCO−、−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−又は−C≡C−を表し、n、nは1、2又は3を表し、MGはメソゲン基又はメソゲン性支持基を表し、R10は、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1〜25のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−より置き換えられていても良く、あるいはR10はP−Sp−Q−(式中、P、Sp、Qはそれぞれ独立してP、Sp、Qと同じ意味を表す。)を表す。)で表される重合性化合物である請求項13記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【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。
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る。
液晶層を構成する液晶材料は、材料中に不純物が残留すると表示装置の電気的特性に大きな影響を及ぼすことから不純物についての高度な管理がなされてきた。又、配向膜を形成する材料に関しても配向膜は液晶層が直接接触し、配向膜中に残存した不純物が液晶層に移動することにより、液晶層の電気的特性に影響を及ぼすことは既に知られており、配向膜材料中の不純物に起因する液晶表示装置の特性についての検討がなされつつある。
【0004】
一方、カラーフィルタ層に用いられる有機顔料等の材料についても、配向膜材料と同様に含有する不純物による、液晶層への影響が想定される。しかし、カラーフィルタ層と液晶層の間には、配向膜と透明電極が介在するため、液晶層への直接的な影響は配向膜材料と比較して大幅に少ないものと考えられていた。しかし、配向膜は通常0.1μm以下の膜厚に過ぎず、透明電極もカラーフィルタ層側に用いられる共通電極は導電率を上げるために膜厚を上げたものでも通常0.5μm以下である。従って、カラーフィルタ層と液晶層は完全に隔離された環境におかれているとは言えず、カラーフィルタ層が、配向膜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、イオン密度(ID)の増加による白抜け、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。 カラーフィルタを構成する顔料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、顔料の蟻酸エチルによる抽出物の割合を特定値以下とした顔料を用いて、不純物の液晶への溶出を制御する方法(特許文献1)や青色着色層中の顔料を特定することで不純物の液晶への溶出を制御する方法(特許文献2)が検討されてきた。しかしながら、これらの方法では顔料中の不純物を単純に低減することと大きな差異はなく、近年、顔料の精製技術が進歩している現状においても表示不良を解決するための改良としては不十分なものであった。
【0005】
一方、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3)が開示されている。
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、高度化する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】
【0006】
【特許文献1】特開2000−19321号公報
【特許文献2】特開2009−109542号公報
【特許文献3】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】
【0007】
本発明は、特定の液晶組成物と特定の顔料を使用したカラーフィルタを用いることで、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にある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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液晶層を構成する液晶材料の構造の組み合わせについて鋭意検討した結果、特定の液晶材料の構造及び特定の構造の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、イオン密度(ID)の増加を防止し、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。
即ち、本発明は、
第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板間に挟持された液晶組成物層と、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、画素電極と共通電極とを備え、
前記液晶組成物層が、一般式(LC1)及び一般式(LC2)
【0009】
【化1】
【0010】
(式中、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−、−OCF−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、A及びAはそれぞれ独立して下記の何れかの構造
【0011】
【化2】
【0012】
(該構造中シクロヘキサン環の1つ又は2つ以上のCH基は酸素原子で置換されていてもよく、該構造中ベンゼン環の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はCl、F、CF又はOCFで置換されていてもよい。)を表し、X〜Xはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF又はOCFを表し、Yはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF、OCHF、OCHF又はOCFを表し、Z〜Zはそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−、−CFO−、−COO−又は−OCO−を表し、m及びmはそれぞれ独立して0〜3の整数を表し、m+mは1、2又は3を表す。)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を、誘電率異方性が2以上の液晶化合物中において90質量%より多く含有する液晶組成物から構成され、
前記RGB三色画素部が、色材として、R画素部中に小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmのジケトピロロピロール系赤色顔料を含有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【0013】
本発明の液晶表示装置は、特定の液晶組成物と特定の顔料を使用したカラーフィルタを用いることで、液晶層の電圧保持率(VHR)の低下、イオン密度(ID)の増加を防止することができ、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】従来の一般的な液晶表示装置の一例を示す図である。
図2】本発明の液晶表示装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【0015】
1 基板
2 カラーフィルタ層
2a 特定の顔料を含有するカラーフィルタ層
3a 透明電極層(共通電極)
3b 画素電極層
4 配向膜
5 液晶層
5a 特定の液晶組成物を含有する液晶層
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の液晶表示装置の一例を図2に示す。配向膜(4)を有する第一の基板と第二の基板の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)及び特定の顔料を含有するカラーフィルタ層(2a)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、その間に特定の液晶組成物を含有する液晶層(5a)を挟持して構成されている。
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。
【0017】
(液晶層)
本発明の液晶表示装置における液晶層は、一般式(LC1)及び一般式(LC2)
【0018】
【化3】
【0019】
(式中、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−、−OCF−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、A及びAはそれぞれ独立して下記の何れかの構造
【0020】
【化4】
【0021】
(該構造中シクロヘキサン環の1つ又は2つ以上のCH基は酸素原子で置換されていてもよく、該構造中ベンゼン環の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はF、Cl、CF又はOCFで置換されていてもよい。)を表し、X〜Xはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF又はOCFを表し、Yはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF、OCHF、OCHF又はOCFを表し、Z〜Zはそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−、−CFO−、−COO−又は−OCO−を表し、m及びmはそれぞれ独立して0〜3の整数を表し、m+mは1、2又は3を表す。)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を、誘電率異方性が2以上の液晶化合物中において90質量%より多く含有する液晶組成物から構成される。
【0022】
はそれぞれ独立して炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルケニル基がより好ましく、
及びAはそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
【0023】
【化5】
【0024】
Yはそれぞれ独立してF、CF又はOCFが好ましく、Fが特に好ましく、
〜Zはそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−が好ましく、単結合、−CHCH−、−OCF−又は−CFO−がより好ましく、
及びmはそれぞれ独立して1または2が好ましい。
【0025】
上記液晶組成物は、更に一般式(LC5)
【0026】
【化6】
【0027】
(式中、R及びRはそれぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、B〜Bはそれぞれ独立して下記
【0028】
【化7】
【0029】
(式中、シクロヘキサン環中の1つ又は2つ以上のCHCH基は−CH=CH−、−CFO−、−OCF−で置換されていてもよく、ベンゼン環中の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、Z及びZはそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CHCH−、−(CH−、−COO−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−を表し、mは0〜3を表す。)で表される化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物が好ましい。
【0030】
及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基又は炭素数2〜7のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルケニル基がより好ましい。
〜Bはそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
【0031】
【化8】
【0032】
及びZはそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−COO−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−が好ましく、単結合、−CHCH−がより好ましく、
は0、1または2が好ましい。
【0033】
一般式(LC1)は、下記一般式(LC1)−1から一般式(LC1)−4
【0034】
【化9】
【0035】
(式中、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されていてもよく、X及びXはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF又はOCFを表し、Xが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Yはそれぞれ独立してCl、F、CF、OCHF、OCHF又はOCFを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であることが好ましい。
【0036】
はそれぞれ独立して炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルケニル基がより好ましい。
及びXはそれぞれ独立して水素原子またはFが好ましく、
Yはそれぞれ独立してF、CF又はOCFが好ましい。
【0037】
また、一般式(LC1)は、下記一般式(LC1)−5から一般式(LC1)−22
【0038】
【化10】
【0039】
(式中、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されていてもよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、X及びXはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF又はOCFを表し、Xが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Zはそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−を表し、Yはそれぞれ独立してCl、F、CF、OCHF、OCHF又はOCFを表し、
はそれぞれ独立して下記の構造
【0040】
【化11】
【0041】
のいずれかを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのが好ましい。
【0042】
はそれぞれ独立して炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルケニル基がより好ましい。
及びXはそれぞれ独立して水素原子またはFが好ましく、
Yはそれぞれ独立してF、CF又はOCFが好ましい。
一般式(LC2)は、下記一般式(LC2)−1から一般式(LC2)−11
【0043】
【化12】
【0044】
(式中、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されていてもよく、X及びXはそれぞれ独立して水素原子、Cl、F、CF又はOCFを表し、Xが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Yはそれぞれ独立してCl、F、CF、OCHF、OCHF又はOCFを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのが好ましい。
【0045】
はそれぞれ独立して炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルケニル基がより好ましい。
及びXはそれぞれ独立して水素原子またはFが好ましく、
Yはそれぞれ独立してF、CF又はOCFが好ましい。
【0046】
一般式(LC5)は、一般式(LC5)−1から一般式(LC5)−14
【0047】
【化13】
【0048】
(式中、R及びRはそれぞれ独立して炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基又は炭素数2〜7のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。また更に、R及びRはそれぞれ独立して炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルケニル基がより好ましい。
【0049】
前記液晶組成物層は、重合性化合物を1種又は2種以上含有してもよい。
具体的には重合性化合物が一般式(PC1)
【0050】
【化14】
【0051】
(式中、Pは重合性官能基を表し、Spは炭素原子数0〜20のスペーサー基を表し、Qは単結合、−O−、−NH−、−NHCOO−、−OCONH−、−CH=CH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−OOCO−、−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−又は−C≡C−を表し、n、nは1、2又は3を表し、MGはメソゲン基又はメソゲン性支持基を表し、R10は、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1〜25のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−より置き換えられていても良く、あるいはR10はP−Sp−Q−(式中、P、Sp、Qはそれぞれ独立してP、Sp、Qと同じ意味を表す。)を表す。)で表される重合性化合物であるのが好ましい。
【0052】
より好ましくは、一般式(PC1)においてMGが以下の構造
【0053】
【化15】
【0054】
(式中、C〜Cはそれぞれ独立して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、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、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−ジイル基又はフルオレン2,7−ジイル基を表し、該1,4−フェニレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、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−ジイル基及びフルオレン2,7−ジイル基は置換基として1個以上のF、Cl、CF、OCF、シアノ基、炭素原子数1〜8のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケノイル基又はアルケノイルオキシ基を有していても良く、Y及びYはそれぞれ独立して−COO−、−OCO−、−CHCH−、−OCH−、−CHO−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CHCHCOO−、−CHCHOCO−、−COOCHCH−、−OCOCHCH−、−CONH−、−NHCO−又は単結合を表し、nは0、1又は2を表す。)で表されるのが好ましく、Sp及びSpがそれぞれ独立してアルキレン基を表し、該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子又はシアノ基により置換されていても良く、この基中に存在する1つ又は2つ以上のCH基は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良く、P及びPがそれぞれ独立して以下の式(R−1)〜式(R−15)
【0055】
【化16】
【0056】
で表される構造であるのが好ましい。これらの重合基はラジカル重合、ラジカル付加重合、カチオン重合、及びアニオン重合により硬化する。特に重合方法として紫外線重合を行う場合には、式(R−1)、式(R−2)、式(R−4)、式(R−5)、式(R−7)、式(R−11)、式(R−13)又は式(R−15)が好ましく、式(R−1)、式(R−2)、式(R−7)、式(R−11)又は式(R−13)がより好ましく、式(R−1)、式(R−2)がより好ましい。
【0057】
重合性官能基を分子内に1個有する重合性化合物としては、一般式(PC1)−0が挙げられる。
【0058】
【化17】
【0059】
(式(PC1)−0中、R11は水素原子又はメチル基を表し、6員環T、T及びTはそれぞれ独立的に、
【0060】
【化18】
【0061】
のいずれか(ただしmは1から4の整数を表す。)を表し、
は0又は1の整数を表し、
、Y及びYはそれぞれ独立して単結合、−O−、−OCH−、−OCH−、−C−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CO−、−OCOO−、−NH−、−NHCOO−、−OCONH−、−OCOCH−、−CHOCO−、−COOCH−、−CHCOO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−CH=CCH−COO−、−COO−CCH=CH−、−COOC−、−OCOC−、−COCO−、−CCOO−、−C≡C−、−CFO−及び−OCF−を表し、
は単結合、−O−、−COO−、又は−OCO−を表し、
12は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルケニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、又は炭素原子数1から20の炭化水素基を表す。)からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合性化合物が好ましい。
【0062】
重合性官能基を分子内に2個以上有する重合性化合物としては、一般式(PC1)−1又は一般式(PC1)−2
【0063】
【化19】
【0064】
(P、Sp、Q、P、Sp、Q及びMGは一般式(PC1)と同じ意味を表し、n及びnはそれぞれ独立して1、2又は3を表す。)が挙げられる。
具体的には、一般式(PC1)が一般式(PC1)−3から一般式(PC1)−11
【0065】
【化20】
【0066】
【化21】
【0067】
(式中、P、P、Sp、Sp、Q及びQは一般式(PC1)と同じ意味を表し、Wはそれぞれ独立してF、CF、OCF、CH、OCH、炭素原子数2〜5のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、COOW、OCOW又はOCOOWを表し(式中、Wはそれぞれ独立して炭素原子数1〜10の直鎖又は分岐鎖アルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)、nはそれぞれ独立して1、2又は3を表し、nはそれぞれ独立して1、2又は3を表し、nはそれぞれ独立して0、1、2、3又は4を表し、同一環上におけるn+n及びn+nは5以下である。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の重合性化合物であるのが好ましい。
【0068】
一般式(PC1)及び一般式(PC1)−1から一般式(PC1)−11においてSp、Sp、Q、及びQは単結合であるのが好ましい。n+nは1〜3が好ましく、1又は2が好ましい。P及びPは式(R−1)又は(R−2)であるのが好ましい。WはF、CF、OCF、CH又はOCHであるのが好ましい。nは1、2、3又は4である。
具体的には次に記載する化合物が好ましい。
【0069】
【化22】
【0070】
また、さらに上記(PC1−3a)〜(PC1−3i)のベンゼン環の水素原子がフッ素原子に置換されていてもよい。
また、重合性化合物は下記一般式(PC1)−9で表される円盤状液晶化合物
【0071】
【化23】
【0072】
(式中、Rはそれぞれ独立してP−Sp−Q又は一般式(PC1−e)の置換基を表し(式中、P、Sp及びQは般式(PC1)と同じ意味を表し、R81及びR82はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、R83は炭素原子数1〜20アルコキシ基を表し、該アルコキシ基中の少なくとも1つの水素原子は前記式(R−1)〜(R−15)で表される置換基で置換されている。)であることも好ましい。
重合性化合物の使用量は、好ましくは0.05〜2.0質量%である。
前記液晶組成物は前記用途に単独で使用することもでき、さらに酸化防止剤を1種又は2種以上含有することもでき、さらにUV吸収剤を1種又は2種以上含有することもできる。
【0073】
(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、R画素部中に小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmのジケトピロロピロール系赤色顔料を含有する。
【0074】
(G画素部)
G画素部中には、ハロゲン化金属フタロシアニン顔料、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含有するのが好ましい。ハロゲン化金属フタロシニアン顔料としては、Al、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及びPbからなる群から選ばれる金属を中心金属として有するハロゲン化金属フタロシアニン顔料であり、その中心金属が三価の場合には、その中心金属には1つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているか、又はオキソ又はチオ架橋しており、その中心金属が四価金属の場合には、その中心金属には1つの酸素原子又は同一でも異なっていても良い2つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているハロゲン化金属フタロシアニン顔料が好ましい。該ハロゲン化金属フタロシアニン顔料としては、次の2つの群のハロゲン化金属フタロシアニン顔料が挙げられる。
【0075】
(第一群)
Al、Si、Sc、Ti、V、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、In、Sn及びPbからなる群から選ばれる金属を中心金属として有し、フタロシアニン分子1個当たり8〜16個のハロゲン原子がフタロシアニン分子のベンゼン環に結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料であり、その中心金属が三価の場合には、その中心金属には1つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基(−SO3H)のいずれかが結合しており、中心金属が四価金属の場合には、その中心金属には1つの酸素原子又は同一でも異なっていても良い2つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかが結合しているハロゲン化金属フタロシアニン顔料。
【0076】
(第二群)
Al、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を中心金属とし、フタロシアニン分子1個当たり8〜16個のハロゲン原子がフタロシアニン分子のベンゼン環に結合したハロゲン化金属フタロシアニンの2分子を構成単位とし、これら構成単位の各中心金属が酸素原子、硫黄原子、スルフィニル(−SO−)及びスルホニル(−SO2−)からなる群から選ばれる二価原子団を介して結合したハロゲン化金属フタロシアニン二量体からなる顔料。
【0077】
該ハロゲン化金属フタロシアニン顔料において、ベンゼン環に結合するハロゲン原子は、全て同一であっても、それぞれ異なっていてもよい。また、ひとつのベンゼン環に異なるハロゲン原子が結合していてもよい。
ここで、フタロシアニン分子1個当たり8〜16個のハロゲン原子のうち9〜15個の臭素原子がフタロシアニン分子のベンゼン環に結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、黄味を帯びた明るい緑色を呈し、カラーフィルタの緑色画素部への使用に最適である。該ハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、水や有機溶媒に不溶または難溶である。該ハロゲン化金属フタロシアニン顔料には、後述する仕上げ処理が行われていない顔料(粗顔料とも呼ばれる)も、仕上げ処理が行われた顔料も、いずれも包含される。
【0078】
前記第一群および第二群に属するハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、下記一般式(PIG−1)で表すことが出来る。
【0079】
【化24】
【0080】
第一群に属するハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、前記一般式(PIG−1)において、次の通りである。
一般式(PIG−1)において、X1i〜X16iは、水素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。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。4個のベンゼン環に結合したX1i〜X16iのうち、8〜16個は塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。Mは中心金属を表す。後述するY及びそれの個数mが同一であるハロゲン化金属フタロシアニン顔料の範囲において、16個のX1i〜X16iのうち塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子の合計が8未満の顔料は青色であり、同様に16個のX1i〜X16iのうち塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子の合計が8以上の顔料で前記合計値が大きいほど黄味が強くなる。中心金属Mに結合するYはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素のいずれかのハロゲン原子、酸素原子、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる一価原子団であり、mは中心金属Mに結合するYの数を表し、0〜2の整数である。
【0081】
中心金属Mの原子価により、mの値が決定される。中心金属Mが、Al、Sc、Ga、Y、Inの様に原子価が3価の場合、m=1であり、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる基の一つが中心金属に結合する。中心金属Mが、Si、Ti、V、Ge、Zr、Snの様に原子価が4価の場合は、m=2であり、酸素の一つが中心金属に結合するか、またはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる基の二つが中心金属に結合する。中心金属Mが、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Zr、Sn、Pbの様に原子価が2価の場合は、Yは存在しない。
【0082】
また、第二群に属するハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、前記一般式(PIG−1)において次の通りである。
前記一般式(PIG−1)において、X1i〜X16iについては、前記定義と同義であり、中心金属MはAl、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を表し、mは1を表す。Yは次の原子団を表す。
【0083】
【化25】
【0084】
なお、原子団Yの化学構造中、中心金属Mは前記した定義と同義であり、X17i〜X32については、一般式(PIG−1)において前記したX1i〜X16iの定義と同義である。Aは、酸素原子、硫黄原子、スルフィニル(−SO−)及びスルホニル(−SO2−)からなる群から選ばれる二価原子団を表す。一般式(PIG−1)中のMと原子団YのMとは、二価原子団Aを介して結合していることを表す。
即ち、第二群に属するハロゲン化金属フタロシアニン顔料は、ハロゲン化金属フタロシアニンの2分子を構成単位とし、これらが前記二価原子団を介して結合したハロゲン化金属フタロシアニン二量体である。
【0085】
一般式(PIG−1)で表わされるハロゲン化金属フタロシアニン顔料としては、具体的には、次の(1)〜(4)が挙げられる。
(1) ハロゲン化銅フタロシアニン顔料、ハロゲン化錫フタロシアニン顔料、ハロゲン化ニッケルフタロシアニン顔料、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の様な、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Zr、Sn及びPbからなる群から選ばれる二価金属を中心金属として有し、かつフタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料。なお、この中で、塩素化臭素化亜鉛フタロシアニン顔料は、C.I.Pigment Green 58であり、特に好ましい。
(2) ハロゲン化クロロアルミニウムフタロシアニンの様な、Al、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を中心金属として有し、中心金属には1つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかを有し、かつフタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料。
(3) ハロゲン化オキシチタニウムフタロシアニン、ハロゲン化オキシバナジウムフタロシアニンの様な、Si、Ti、V、Ge、Zr及びSnからなる群から選ばれる四価金属を中心金属として有し、中心金属には1つの酸素原子又は同一でも異なっていても良い2つのハロゲン原子、水酸基又はスルホン酸基のいずれかを有し、かつフタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニン顔料。
(4) ハロゲン化されたμ−オキソ−アルミニウムフタロシアニン二量体、ハロゲン化されたμ−チオ−アルミニウムフタロシアニン二量体の様な、Al、Sc、Ga、Y及びInからなる群から選ばれる三価金属を中心金属とし、フタロシアニン分子1個当たり4個のベンゼン環に8〜16個のハロゲン原子が結合したハロゲン化金属フタロシアニンの2分子を構成単位とし、これら構成単位の各中心金属が酸素原子、硫黄原子、スルフィニル及びスルホニルからなる群から選ばれる二価原子団を介して結合したハロゲン化金属フタロシアニン二量体からなる顔料。
【0086】
ハロゲン化金属フタロシアニン顔料としては、具体的には、C.I.Pigment Green 7、同36及び同58から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、Green 36及び同58から選ばれる1種又は2種がより好ましい。フタロシアニン系緑色染料としては、具体的には、C.I.Solvent Green 4、同5、同7及び同28から選ばれる1種又は2種以上が好ましい。フタロシアニン系青色染料としては、具体的には、C.I.Solvent Blue 4、同5、同25、同35、同36、同38、同58、同59、同67及び同70から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、Blue 25、同38、同67及び同70から選ばれる1種又は2種以上がより好ましい。アゾ系黄色有機染料としては、具体的には、C.I.Solvent Yellow 2、同4、同14、同16、同18、同21、同56、同72、同124、同162及び同163から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、Yellow 82及び同162から選ばれる1種又は2種がより好ましい。
【0087】
(R画素部)
R画素部中には、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nm、更に好ましくは10〜30nmのジケトピロロピロール系赤色顔料を含有する。ジケトピロロピロール顔料としては、具体的にはC.I.Pigment Red 254、同255、同264、同272、Orange 71及び同73から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、Red 254、同255、同264及び同272から選ばれる1種又は2種以上がより好ましく、C.I.Pigment Red 254が特に好ましい。
【0088】
また、分散助剤として顔料誘導体を含有することが好ましい。顔料誘導体としては、キナクリドン系顔料誘導体、ジケトピロロピロール系顔料誘導体、アントラキノン系顔料誘導体、チアジン系顔料誘導体の少なくとも1種を含有することが好ましい。誘導体部としては、フタルイミドメチル基、スルホン酸基、同N−(ジアルキルアミノ)メチル基、同N−(ジアルキルアミノアルキル)スルホン酸アミド基、がある。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。
顔料誘導体の使用量は、ジケトピロロピロール系赤色顔料100部に対して、4部以上17以下が好ましく、6部以上13部以下がより好ましい。
【0089】
(B画素部)
B画素部中にε型銅フタロシニアン顔料、トリアリールメタン顔料、カチオン性青色有機染料からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。カチオン性青色有機染料としては、C.I.Solvent Blue 7を含有するのが好ましい。 ε型銅フタロシニアン顔料としては、C.I.Pigment Blue 15:6が好ましい。
トリアリールメタン顔料としては、下記一般式(1)
【0090】
【化26】
【0091】
(式中、R11j〜R16j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。R11j〜R16j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R11jとR12j、R13jとR14j、R15jとR16jが結合して環構造を形成してもよい。X11j及びX12j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は(PMo18−y626−/6で表され、y=0、1、2または3の整数であるヘテロポリオキソメタレートアニオンか、(SiMoW11404−/4であるヘテロポリオキソメタレートアニオンか、欠損ドーソン型リンタングステン酸ヘテロポリオキソメタレートアニオンから選ばれる少なくとも一種のアニオンである。1分子中に複数の式(1)が含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。)で表されるトリアリールメタン顔料が好ましい。
【0092】
一般式(1)において、R11j〜R16jは同一でも異なるものであってもよい。従って、−NRR(RRは、R11j12j、R13j14j、及びR15j16jのいずれかの組み合わせを表す。)基は対称であっても非対称であってもよい。
隣接するR(RはR11j〜R16jのいずれかを表す。)が結合して環を形成する場合、これらはヘテロ原子で架橋された環であってもよい。この環の具体例として、例えば以下のものが挙げられる。これらの環は置換基を有していてもよい。
【0093】
【化27】
【0094】
又、R11j〜R16jは、化学的安定性の点から、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基であることが好ましい。
中でも、R11j〜R16jは、各々独立して水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基のいずれかであることがより好ましい。
11j〜R16jは、アルキル基又はアリール基を示す場合、該アルキル基又はアリール基は更に任意の置換基を有していてもよい。そのアルキル基又はアリール基が更に有していてもよい任意の置換基としては、例えば、下記[置換基群Y]が挙げられる。
【0095】
[置換基群Y]
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;シアノ基;水酸基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など炭素原子数1〜8のアルコキシ基;アミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、アセチルアミノ基など置換基を有していてもよいアミノ基;アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基;アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;等が挙げられる。
【0096】
11j〜R16jとしては、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜8のアルキル基が更に好ましく、より具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2‐エチルヘキシル基など無置換のアルキル基;2‐メトキシエチル基、2‐エトキシエチル基等のアルコキシアルキル基;2‐アセチルオキシエチル基等のアシルオキシ基;2‐シアノエチル基等のシアノアルキル基;2,2,2‐トリフルオロエチル基、4,4,4‐トリフルオロブチル基等のフルオロアルキル基、などが挙げられる。
【0097】
11j及びX12jは、上記アルキル基である場合、更に任意の置換基を有していてもよい。これらの置換基として、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、などが挙げられる。X11j及びX12jとして、具体的には、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基等のハロアルキル基;メトキシメチル基等のアルコキシアルキル基、などが挙げられる。
11j及びX12jとしては、水素原子、メチル基、塩素原子又はトリフルオロメチル基などねじれに影響を与えない程度の適度な立体障害を有する置換基であることが好ましい。X11j及びX12jは、色調および耐熱性の点から水素原子、メチル基又は塩素原子であることが最も好ましい。
【0098】
は、(PMo18−y626−/6で表され、y=0、1、2または3の整数であるヘテロポリオキソメタレートアニオンか、(SiMoW11404−/4で表されるヘテロポリオキソメタレートアニオンか、欠損ドーソン型リンタングステン酸ヘテロポリオキソメタレートアニオンから選ばれる少なくとも一種のアニオンのトリアリールメタン化合物である。欠損ドーソン型リンタングステン酸として具体的には、耐久性の観点から1欠損ドーソン型リンタングステン酸ヘテロポリオキソメタレートアニオン(P176110−/10が好ましい。
【0099】
前記一般式(1)で表されるトリアリールメタン顔料の具体例としては、例えば、以下の表1〜7に記載した化合物があげられるが、本発明はその主旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
【0100】
【表1】
【0101】
【表2】
【0102】
【表3】
【0103】
【表4】
【0104】
【表5】
【0105】
【表6】
【0106】
【表7】
【0107】
前記RGB三色画素部は、色材として、R画素部中に小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmのC.I.Pigment Red 254を、G画素部中に、C.I.Solvent Blue 67とC.I.Solvent Yellow 82及び/または同162との混合物を、B画素部中に前記一般式(1)で表されるトリアリールメタン顔料を含有するのが好ましい。
また、前記RGB三色画素部は、色材として、R画素部中に、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が5〜50nmのC.I.Pigment Red 254を、G画素部中に、C.I.Pigment Green 7、同36及び同58から選ばれる1種又は2種以上を、B画素部中に前記一般式(1)で表されるトリアリールメタン顔料を含有するのも好ましい。
【0108】
前記RGB三色画素部は、色材として、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及び同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するのが好ましい。
前記RGB三色画素部は、色材として、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及び同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するのが好ましい。
前記RGB三色画素部は、色材として、B画素部中に更に、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、C.I.Pigment Blue 15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4及び同15:6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するのが好ましい。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
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。
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。
【0112】
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。
【0113】
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。
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染料及び/又は顔料組成物と、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。
【0114】
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。
【0115】
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2164、ディスパービックLPN21116、ディスパービックLPN6919エフカ社のエフカ46、エフカ47、エフカ452、エフカLP4008、エフカ4009、エフカLP4010、エフカLP4050、LP4055、エフカ400、エフカ401、エフカ402、エフカ403、エフカ450、エフカ451、エフカ453、エフカ4540、エフカ4550、エフカLP4560、エフカ120、エフカ150、エフカ1501、エフカ1502、エフカ1503、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。
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。
【0116】
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。
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。
【0117】
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。
【0118】
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。
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。
【0119】
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染料及び/又は顔料組成物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。
【0120】
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。
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。
【0121】
(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。
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。
【0122】
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。
【0123】
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。
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。
【0124】
(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(In)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムスズ(In―SnO)、酸化インジウム亜鉛(In―ZnO)、ニオブ添加二酸化チタン(Ti1-xNbx)、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(In―SnO)又は酸化インジウム亜鉛(In―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。
【実施例】
【0125】
以下、実施例を挙げて本発明の最良の形態の一部を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。
液晶組成物の物性として、以下のように表す。
TN-I :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)を液晶相上限温度
Δε :誘電率異方性
Δn :屈折率異方性
η :20℃における粘性(mPa・s)
gap:セルの第一基板と第二基板のギャップ(μm)
VHR :70℃における電圧保持率(%)
(セル厚3.5μmのセルに液晶組成物を注入し、5V印加、フレームタイム200ms、パルス幅64μsの条件で測定した時の測定電圧と初期印加電圧との比を%で表した値)
ID :70℃におけるイオン密度(pC/cm
(セル厚3.5μmのセルに液晶組成物を注入し、MTR−1(株式会社東陽テクニカ製)で20V印加、周波数0.05Hzの条件で測定した時のイオン密度値)
化合物記載に下記の略号を使用する。
【0126】
末端のn(数字) CnH2n+1-
-2- -CH2CH2-
-1O- -CH2O-
-O1- -OCH2-
-V- -CO-
-VO- -COO-
-CFFO- -CF2O-
-F -F
-Cl -Cl
-CN -C≡N
-OCFFF -OCF3
-CFFF -CF3
-OCFF -OCHF2
-On -OCnH2n+1
-T- -C≡C-
ndm- CnH2n+1-HC=CH-(CH2)m-1-
【0127】
【化28】
【0128】
液晶表示装置の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを1000時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の4段階評価で行った。
◎残像無し
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
【0129】
[カラーフィルタの作成]
[着色組成物の調製]
[赤色顔料着色組成物1]
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)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、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、赤色顔料着色組成物1を得た。
【0130】
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。
【0131】
[赤色顔料着色組成物2]
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が15nm、規格化分散55%の赤色顔料2(C.I.Pigment Red 254) 9.95部と、ジケトピロロピロールのスルホン酸誘導体0.05部を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物2を得た。
【0132】
[赤色顔料着色組成物3]
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10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48%の赤色顔料3(C.I.Pigment Red 255)9.95部と、ジクロロキナクリドンのフタルイミドメチル誘導体0.04部、用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物3を得た。
【0133】
[赤色顔料着色組成物4]
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、小角エックス線散乱法での平均一次粒子径が10nm、規格化分散60%の赤色顔料3 7.36部と、ジアミノアンスラキノニルのスルホン酸誘導体0.64部、黄色顔料2(C.I.Pigment Yellow 139)2部を用いて、上記と同様にして、赤色顔料着色組成物4を得た。
【0134】
[緑色顔料着色組成物1]
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、緑色顔料1(C.I.Pigment Green 36、DIC株式会社製「FASTOGEN GREEN 2YK−CF」)6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、緑色顔料着色組成物1を得た。
【0135】
[緑色顔料着色組成物2]
上記緑色顔料着色組成物1の緑色顔料1 6部、黄色顔料1 4部に代え、緑色顔料2(C.I.Pigment Green 58、DIC株式会社製FASTOGEN GREEN A110)4部と黄色顔料2(C.I.Pigment YELLOW 138)6部を用いて、上記と同様にして、緑色顔料着色組成物2を得た。
【0136】
[青色顔料着色組成物1]
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、青色顔料1(C.I.Pigment Blue 15:6、DIC株式会社製「FASTOGEN BLUE EP−210」)9部と紫色顔料1(C.I.Pigment VIOLET 23)1部を用いて、上記と同様にして、青色顔料着色組成物1を得た。
【0137】
[青色顔料着色組成物2]
前記一般式(1)で表されるトリアリールメタン顔料(表1化合物No.2)1.80部、BYK―2164(ビックケミー社) 2.10部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 11.10部、 0.3−0.4mmφセプルビーズをポリビンに入れ、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、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、ジぺンタエリスリ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EEP(ユニオンカーバイド社製)13.5部を分散撹拌機で撹拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過し、青色顔料着色組成物2を得た。
【0138】
[青色顔料着色組成物3]
上記青色顔料着色組成物2のトリアリールメタン顔料に代え、前記一般式(1)で表されるトリアリールメタン顔料(表1化合物No.5)を用いて、上記と同様にして、青色顔料着色組成物3を得た。
【0139】
[黄色顔料着色組成物1]
上記赤色顔料着色組成物1の赤色顔料1 10部に代え、黄色顔料1(C.I.Pigment Yellow 150、LANXESS社製FANCHON FAST YELLOW E4GN)10部を用いて、上記と同様にして、黄色顔料着色組成物1を得た。
【0140】
[赤色染料着色組成物1]
赤色染料1(C.I.Solvent Red 1)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。
【0141】
[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1(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。
【0142】
[緑色染料着色組成物2]
上記緑色染料着色組成物1の黄色染料1 7部を、黄色染料1(C.I.Solvent Yellow 162)4部と黄色染料3(C.I.Solvent Yellow 82)3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。
【0143】
[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部と黄色染料1 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3を得た。
【0144】
[黄色染料着色組成物1]
上記赤色染料着色組成物1の赤色染料1 10部に代え、黄色染料1(C.I.Solvent Yellow 21)10部を用いて、上記と同様にして、黄色染料着色組成物1を得た。
【0145】
[黄色染料着色組成物2]
上記黄色染料着色組成物1の黄色染料1 10部に代え、黄色染料4(C.I.Solvent Yellow 2)10部を用いて、上記と同様にして、黄色染料着色組成物2を得た。
【0146】
[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に代え、青色染料1(C.I.Solvent Blue 7)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。
【0147】
[青色染料着色組成物2]
上記青色染料着色組成物1の青色染料1 10部に代え、青色染料2(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2を得た。
【0148】
[カラーフィルタの作製]
予めブラックマトリックスが形成されてあるガラス基板に、赤色着色組成物をスピンコートにより膜厚2μmとなるように塗布した。70℃で20分間乾燥の後、超高圧水銀ランプを備えた露光機にて紫外線をフォトマスクを介してストライプ状のパターン露光をした。アルカリ現像液にて90秒間スプレー現像、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、230℃で30分間ポストベークを行い、ストライプ状の着色層である赤色画素を透明基板上に形成した。
次に、緑色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が2μmとなるように塗布、乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素とはずらした場所に露光し現像することで、前述赤色画素と隣接した緑色画素を形成した。
次に、青色着色組成物についても同様にスピンコートにて膜厚2μmで赤色画素、緑色画素と隣接した青色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青の3色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
必要に応じて、黄色着色組成物についても、同様にスピンコートにて膜厚2μmで赤色画素、緑色画素と隣接した青色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青、黄の4色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
表8に示す染料着色組成物又は顔料着色組成物を用い、カラーフィルタ1〜4及び比較カラーフィルタ1を作成した。
【0149】
【表8】
【0150】
(実施例1〜4)
電極構造を第一及び第二の基板に作成し、各々の対向側に水平配向性の配向膜を形成したのちラビング処理を行い、TNセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に表9に示す正の誘電異方性を有する液晶組成物1を挟持した。次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例1の液晶表示装置を作成した(dgap=3.5μm、配向膜AL−1051)。得られた液晶表示装置のVHR及びIDを測定した。また、得られた液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表10に示す。
【0151】
【表9】
【0152】
【表10】
【0153】
実施例1〜4の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0154】
(比較例1〜8)
実施例1で用いたTNセルに表11に示す正の誘電異方性を有する比較液晶組成物1及び比較液晶組成物2を挟持し、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて比較例1〜8の液晶表示装置を作製し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表12及び表13に示す。
【0155】
【表11】
【0156】
【表12】
【0157】
【表13】
【0158】
比較例1〜8の液晶表示装置は、本願発明の液晶表示装置と比較して、VHRは低く、IDも大きくなってしまった。また、焼き付き評価においても残像の発生が認められ許容できるレベルではなかった。
【0159】
(比較例9)
実施例1で用いたTNセルに表9に示す正の誘電異方性を有する液晶組成物1を挟持し、表8に示す比較カラーフィルタ1を用いて比較例9の液晶表示装置を作製し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表14に示す。
【0160】
【表14】
【0161】
比較例9の液晶表示装置は、本願発明の液晶表示装置と比較して、VHRは低く、IDも大きくなってしまった。また、焼き付き評価においても残像の発生が認められ許容できるレベルではなかった。
【0162】
(実施例5〜16)
実施例1と同様に表15に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例5〜12の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表16〜18に示す。
【0163】
【表15】
【0164】
【表16】
【0165】
【表17】
【0166】
【表18】
【0167】
実施例5〜16の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0168】
(実施例17〜28)
実施例1と同様に表19に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例17〜28の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表20〜22に示す。
【0169】
【表19】
【0170】
【表20】
【0171】
【表21】
【0172】
【表22】
【0173】
実施例17〜28の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0174】
(実施例29〜40)
実施例1と同様に表23に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例29〜40の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表24〜26に示す。
【0175】
【表23】
【0176】
【表24】
【0177】
【表25】
【0178】
【表26】
【0179】
実施例29〜40の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0180】
(実施例41〜56)
実施例1と同様に表27及び表28に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例41〜56の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表29〜32に示す。
【0181】
【表27】
【0182】
【表28】
【0183】
【表29】
【0184】
【表30】
【0185】
【表31】
【0186】
【表32】
【0187】
実施例41〜56の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0188】
(実施例57〜72)
実施例1と同様に表33に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例57〜72の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表34〜37に示す。
【0189】
【表33】
【0190】
【表34】
【0191】
【表35】
【0192】
【表36】
【0193】
【表37】
【0194】
実施例57〜72の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0195】
(実施例73〜80)
実施例1と同様に表38に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例73〜80の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表39及び40に示す。
【0196】
【表38】
【0197】
【表39】
【0198】
【表40】
【0199】
実施例73〜80の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0200】
(実施例81〜88)
実施例1と同様に表41に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例81〜88の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表42〜43に示す。
【0201】
【表41】
【0202】
【表42】
【0203】
【表43】
【0204】
実施例81〜88の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0205】
(実施例89〜96)
実施例1と同様に表44に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例89〜96の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表45〜46に示す。
【0206】
【表44】
【0207】
【表45】
【0208】
【表46】
【0209】
実施例89〜96の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0210】
(実施例97〜104)
実施例1と同様に表47に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例97〜104の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表48〜49に示す。
【0211】
【表47】
【0212】
【表48】
【0213】
【表49】
【0214】
実施例97〜104の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0215】
(実施例105〜112)
実施例1と同様に表50に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例105〜112の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表51〜52に示す。
【0216】
【表50】
【0217】
【表51】
【0218】
【表52】
【0219】
実施例105〜112の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0220】
(実施例113〜120)
実施例1と同様に表53に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例105〜120の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表54〜55に示す。
【0221】
【表53】
【0222】
【表54】
【0223】
【表55】
【0224】
実施例113〜120の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0225】
(実施例121〜128)
実施例1と同様に表56に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例121〜128の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表57〜58に示す。
【0226】
【表56】
【0227】
【表57】
【0228】
【表58】
【0229】
実施例121〜128の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0230】
(実施例129〜132)
実施例1で用いた正の誘電異方性を有する液晶組成物1に2−メチル−アクリル酸4’−{2−[4−(2−アクリロイルオキシ−エチル)−フェノキシカルボニル]−エチル}−ビフェニル−4−イルエステル0.3質量%を混合し液晶組成物33とした。実施例1で用いたTNセルにこの液晶組成物33を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を600秒間照射(3.0J/cm)し、重合処理を行い、次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例129〜132の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表59に示す。
【0231】
【表59】
【0232】
実施例129〜132の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0233】
(実施例133〜136)
正の誘電異方性を有する液晶組成物29にビスメタクリル酸ビフェニル‐4,4’‐ジイル 0.3質量%を混合し液晶組成物34とした。実施例1で用いたTNセルにこの液晶組成物34を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を600秒間照射(3.0J/cm)し、重合処理を行い、次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例133〜136の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表60に示す。
【0234】
【表60】
【0235】
実施例133〜136の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0236】
(実施例137〜140)
正の誘電異方性を有する液晶組成物32にビスメタクリル酸 3‐フルオロビフェニル‐4,4’‐ジイル 0.3質量%を混合し液晶組成物35とした。実施例1で用いたTNセルにこの液晶組成物35を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を600秒間照射(3.0J/cm)し、重合処理を行い、次に、表8に示すカラーフィルタ1〜4を用いて実施例137〜140の液晶表示装置を作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表61に示す。
【0237】
【表61】
【0238】
実施例137〜140の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0239】
(実施例141〜144)
実施例1と同様に表62に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例141〜144の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表63に示す。
【0240】
【表62】
【0241】
【表63】
【0242】
実施例141〜144の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0243】
(実施例145〜148)
実施例1と同様に表64に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例145〜148の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表65に示す。
【0244】
【表64】
【0245】
【表65】
【0246】
実施例145〜148の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0247】
(実施例149〜152)
実施例1と同様に表66に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例149〜152の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表67に示す。
【0248】
【表66】
【0249】
【表67】
【0250】
実施例149〜152の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0251】
(実施例153〜156)
実施例1と同様に表68に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例153〜156の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表69に示す。
【0252】
【表68】
【0253】
【表69】
【0254】
実施例153〜156の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
【0255】
(実施例157〜160)
実施例1と同様に表70に示す正の誘電異方性液晶を狭持し、表8に示すカラーフィルタを用いて実施例157〜160の液晶表示装置作成し、そのVHR及びIDを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を表71に示す。
【0256】
【表70】
【0257】
【表71】
【0258】
実施例157〜160の液晶表示装置は、高いVHR及び小さいIDを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
図1
図2