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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】
(24)【登録日】2022-08-08
(45)【発行日】2022-08-17
(54)【発明の名称】リバースモードポリマー分散液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
C09K 19/14 20060101AFI20220809BHJP
C09K 19/18 20060101ALI20220809BHJP
C09K 19/16 20060101ALI20220809BHJP
C09K 19/20 20060101ALI20220809BHJP
C09K 19/30 20060101ALI20220809BHJP
C09K 19/34 20060101ALI20220809BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20220809BHJP
G02F 1/139 20060101ALI20220809BHJP
G02F 1/1334 20060101ALI20220809BHJP
G02F 1/1337 20060101ALI20220809BHJP
【ＦＩ】
C09K19/14
C09K19/18
C09K19/16
C09K19/20
C09K19/30
C09K19/34
G02F1/13 505
G02F1/13 500
G02F1/139
G02F1/1334
G02F1/1337 525
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2021517857
(86)(22)【出願日】2021-03-12
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-22
(86)【国際出願番号】 CN2021080329
(87)【国際公開番号】W WO2021185156
(87)【国際公開日】2021-09-23
【審査請求日】2021-03-30
(31)【優先権主張番号】202010189530.0
(32)【優先日】2020-03-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】514007391
【氏名又は名称】石家庄▲誠▼志永▲華顕▼示材料有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧ ＣＨＥＮＧＺＨＩ ＹＯＮＧＨＵＡ ＤＩＳＰＬＡＹ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．３６２， Ｚｈｕｊｉａｎｇ Ｒｏａｄ， Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ， Ｈｅｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】リ ルイ
(72)【発明者】
【氏名】ヤン シージェ
(72)【発明者】
【氏名】レン シーハン
(72)【発明者】
【氏名】リ ジンレイ
(72)【発明者】
【氏名】リ ジェンチャン
(72)【発明者】
【氏名】リウ ル－ル－
(72)【発明者】
【氏名】ジャン クー
(72)【発明者】
【氏名】リウ シェンシアン
【審査官】福山 駿
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１５－５１４６８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１３４４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２２２６６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５２６７８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１００１６３５２（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０９Ｋ １９／００－１９／６０
Ｇ０２Ｆ １／１３
Ｇ０２Ｆ １／１３９
Ｇ０２Ｆ １／１３３４
Ｇ０２Ｆ １／１３３７
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
リバースモードポリマー分散液晶材料であって、負のネマチック液晶組成物と、重合性モノマーと、紫外線硬化性又は熱硬化性接着剤とを含み、前記負のネマチック液晶組成物は、１種又は複数種の式Ｉで表される化合物：【化1】
Ｒ１は、
【化2】
Ｒ２は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｎは、０又は１を表し、ｎが０である場合、Ｒ１は下記基を表し、
【化3】
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、又はＦを表す。］、
１種又は複数種の式ＩＩで表される化合物、及び
１種又は複数種の式ＩＩＩで表される化合物：
【化4】
Ｒ３、Ｒ３’は、それぞれ独立して、
【化5】
Ｒ４、Ｒ４’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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｚ２、Ｚ３、Ｚ２’、Ｚ３’は、それぞれ独立して、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ２Ｏ－又は単結合を表し、且つＺ２、Ｚ３の少なくとも１つは、－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
を含む、リバースモードポリマー分散液晶材料。
【請求項2】
前記負のネマチック液晶組成物は、さらに、１種又は複数種の式ＩＶで表される化合物を含む、請求項１に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料。【化6】
Ｒ５、Ｒ６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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｍは、０又は１を表し、
Ｚ４は、単結合又は－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
【請求項3】
前記負のネマチック液晶組成物は、１種又は複数種の式Ｖで表される化合物をさらに含む、請求項１又は２に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料。【化7】
Ｒ７、Ｒ８は、それぞれ独立して、
【化8】
ｎは、０、１又は２を表し、
【化9】
【化10】
【請求項4】
前記重合性モノマーは、１種又は複数種の式ＶＩで表される化合物を含む、請求項１に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料。【化11】
Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｈ原子、炭素数１～５の直鎖アルキル基、炭素数３～６のシクロアルキル基又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１、Ｓｐ２は、それぞれ独立して、単結合、又は炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３は、Ｆ、Ｃｌ、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｐは、１、２、３、４又は５を表し、ｑは、０、１、２、３又は４を表す。］
【請求項5】
前記式Ｉで表される化合物は、下記式Ｉ－１から式Ｉ－４：【化12】
前記式ＩＩで表される化合物は、下記式ＩＩ－１から式ＩＩ－５：
【化13】
前記式ＩＩＩで表される化合物は、下記式ＩＩＩ－１から式ＩＩＩ－５：
【化14】
Ｒ１１は、下記基：
【化15】
Ｒ１２は、
【化16】
Ｒ２１は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ３１、Ｒ３１’は、
【化17】
Ｒ４１、Ｒ４１’は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
で表される化合物からなる群より選ばれる、請求項１に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料。
【請求項6】
前記式ＩＶで表される化合物は、以下の式ＩＶ－１から式ＩＶ－２で表される化合物からなる群より選ばれる、請求項２に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料。【化18】
Ｒ５１、Ｒ６１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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【請求項7】
前記式ＶＩで表される化合物は、下記式ＶＩ－１から式ＶＩ－４で表される化合物からなる群より選ばれる、請求項４に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料。【化19】
Ｒ９１、Ｒ１０１は、それぞれ独立して、Ｈ原子、－ＣＨ３又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１１、Ｓｐ２１は、それぞれ独立して、炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３１、Ｌ３２は、それぞれ独立して、Ｆ原子、Ｃｌ原子、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｑ’、ｑ’’は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表す。］
【請求項8】
前記負のネマチック液晶組成物は、前記リバースモードポリマー分散液晶材料の合計重量の５０～８５％を占め、前記紫外線硬化性又は熱硬化性接着剤は、前記リバースモードポリマー分散液晶材料の合計重量の１０～４０％を占め、前記重合性モノマーは、前記リバースモードポリマー分散液晶材料の合計重量の３～１０％を占める、請求項１に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料。
【請求項9】
上から下への順に設けられた、第１の基板層、第１の導電層、第１の配向層、請求項１～８のいずれか１項に記載のリバースモードポリマー分散液晶材料、第２の配向層、第２の導電層及び第２の基板層を含む、リバースモードポリマー分散液晶表示装置。
【請求項10】
前記第１の基板層及び第２の基板層の少なくとも１つは、液晶を垂直に配向させる液晶配向膜を備え、前記液晶配向膜は、液晶配向処理剤からなり、前記液晶配向処理剤は、アクリル系ポリマーポリマー、メタアクリル系ポリマーポリマー、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、セルロース及びポリシロキサンのうちの１種又は複数種のポリマーを含む、請求項９に記載のリバースモードポリマー分散液晶表示装置。
【請求項11】
前記ポリイミド前駆体又はポリイミドは、１種又は複数種の下記式１ａ－１及び／又は式１ａ－２で表されるジアミン化合物と、１種又は複数種の下記式１ｂで表されるテトラカルボン酸二無水物化合物とを原料の一部に用いてなるポリマーである、請求項１０に記載のリバースモードポリマー分散液晶表示装置。【化20】
Ｔ１は、単結合又は炭素数１～１５のアルキレン基を表し、ここで、いずれか１つ又は複数の隣接しない－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、
【化21】
Ａ１は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ａ２は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ｔ２は、炭素数１～１５のアルキル基、炭素数１～１５のアルコキシ基、炭素数１～１５のフッ素含有アルキル基又は炭素数１～１５のフッ素含有アルコキシ基を表し、
ｒは、０、１、２、３又は４を表し、ｓは、１、２、３又は４を表し、
Ｙは、以下の式ａから式ｄで表される化合物からなる群より選ばれる。
【化22】
ａ１、ａ２は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表し、
Ｙ１、Ｙ２は、それぞれ独立して、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基又は炭素数２～１２のアルキニル基を表し、
Ｙ３は、炭素数１～５のアルキル基を表し、
ｔは、１、２、３又は４を表す。］］
【化23】
Ａ１は、以下の４価の基からなる群より選ばれ、
【化24】
Ｔ５、Ｔ６は、それぞれ独立して、Ｈ原子又はメチル基を表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶応用技術分野に関する。より具体的には、リバースモードポリマー分散液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリマー分散液晶（ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ、ＰＤＬＣ）は、液晶分子とプレポリマーとを混合し、重合反応により相分離して微小液晶滴を形成し、ポリマー三次元網目構造において均一に分散させ、最終的に光電応答特性を持つ材料を形成してなる材料である。ノーマルモードＰＤＬＣは、電場を印加してない場合に、液晶分子の指向ベクターが不規則に分布され、その有効屈折率ｎｅｆｆとポリマー屈折率ｎｐとがマッチングせず、薄膜が光散乱状態なる。この状態を不透明状態と呼ぶのに対して、電場を印加する場合は、液晶分子の長軸が電場配向と平行となり、その有効屈折率とポリマー屈折率とがマッチングして、薄膜が光透過状態になる。この状態を透明状態と呼ぶ。ノーマルモードＰＤＬＣは、建築ガラスや車窓等といった、透明状態の長期間維持が必要となる場面に適用すると、電力を供給し続けなければならず、大量のエネルギー損失が発生し、使用コストが高くなる。そのため、無通電時に透明状態を保つのに対して、通電時に不透明状態に変換するＰＤＬＣとして、リバースＰＤＬＣの開発が必要である。
【0003】
しかしながら、リバースモードＰＤＬＣ装置には、一般的に、駆動電圧が高く、コントラストに劣るという問題があり、そのため、駆動電圧が低く、且つコントラストが高いリバースモードＰＤＬＣ表示装置が強く求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、従来技術のリバースモードＰＤＬＣ装置に存在する、低い電圧下でコントラストが低いという課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、リバースモードポリマー分散液晶材料であって、負のネマチック液晶組成物と、重合性モノマーと、紫外線硬化性又は熱硬化性接着剤とを含み、前記負のネマチック液晶組成物が、１種又は複数種の式Ｉで表される化合物：
［式中、
Ｒ１は、
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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ２は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｎは、０又は１を表し、ｎが０である場合、Ｒ１は下記基：
を表し、
Ｚ１は、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－ＣＨ２Ｏ－を表し、
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｆを表す。］、 １種又は複数種の式ＩＩで表される化合物、及び
１種又は複数種の式ＩＩＩで表される化合物：
［式中、
Ｒ３、Ｒ３’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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ４、Ｒ４’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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｚ２、Ｚ３、Ｚ２’、Ｚ３’は、それぞれ独立して、表示－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ２Ｏ－又は単結合を表し、且つＺ２、Ｚ３の少なくとも１つは、－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
を含む、リバースモードポリマー分散液晶材料を提供する。
【化1】
Ｒ１は、
【化2】
Ｒ２は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｎは、０又は１を表し、ｎが０である場合、Ｒ１は下記基：
【化3】
Ｚ１は、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－ＣＨ２Ｏ－を表し、
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｆを表す。］、 １種又は複数種の式ＩＩで表される化合物、及び
１種又は複数種の式ＩＩＩで表される化合物：
【化4】
Ｒ３、Ｒ３’は、それぞれ独立して、
【化5】
Ｒ４、Ｒ４’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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｚ２、Ｚ３、Ｚ２’、Ｚ３’は、それぞれ独立して、表示－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ２Ｏ－又は単結合を表し、且つＺ２、Ｚ３の少なくとも１つは、－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
を含む、リバースモードポリマー分散液晶材料を提供する。
【0006】
さらに、前記負のネマチック液晶組成物は、さらに、１種又は複数種の式ＩＶで表される化合物を含む。
［式中、
Ｒ５、Ｒ６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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｍは、０又は１を表し、
Ｚ４は、単結合又は－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
【化6】
Ｒ５、Ｒ６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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｍは、０又は１を表し、
Ｚ４は、単結合又は－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
【0007】
さらに、前記負のネマチック液晶組成物は、さらに、１種又は複数種の式Ｖで表される化合物を含む。
［式中、
Ｒ７、Ｒ８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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｎは、０、１又は２を表し、
は、以下の構造を表す。
【化7】
Ｒ７、Ｒ８は、それぞれ独立して、
【化8】
ｎは、０、１又は２を表し、
【化9】
【化10】
【0008】
さらに、前記重合性モノマーは、１種又は複数種の式ＶＩで表される化合物を含む。
［式中、
Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｈ原子、炭素数１～５の直鎖アルキル基、炭素数３～６のシクロアルキル基又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１、Ｓｐ２は、それぞれ独立して、単結合、又は炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３は、Ｆ、Ｃｌ、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｐは、１、２、３、４又は５を表し、ｑは、０、１、２、３又は４を表す。］
【化11】
Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｈ原子、炭素数１～５の直鎖アルキル基、炭素数３～６のシクロアルキル基又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１、Ｓｐ２は、それぞれ独立して、単結合、又は炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３は、Ｆ、Ｃｌ、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｐは、１、２、３、４又は５を表し、ｑは、０、１、２、３又は４を表す。］
【0009】
さらに、前記式Ｉで表される化合物は、以下の式Ｉ－１から式Ｉ－４：
で表される化合物からなる群より選ばれ、
前記式ＩＩで表される化合物は、下記式ＩＩ－１から式ＩＩ－５：
で表される化合物からなる群より選ばれ、且つ
前記式ＩＩＩで表される化合物は、下記式ＩＩＩ－１から式ＩＩＩ－５：
［式中、
Ｒ１１は、
を表し、
Ｒ１２は、
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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ２１は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ３１、Ｒ３１’は、
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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ４１、Ｒ４１’は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【化12】
前記式ＩＩで表される化合物は、下記式ＩＩ－１から式ＩＩ－５：
【化13】
前記式ＩＩＩで表される化合物は、下記式ＩＩＩ－１から式ＩＩＩ－５：
【化14】
Ｒ１１は、
【化15】
Ｒ１２は、
【化16】
Ｒ２１は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ３１、Ｒ３１’は、
【化17】
Ｒ４１、Ｒ４１’は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【0010】
さらに、前記式ＩＶで表される化合物は、以下の式ＩＶ－１から式ＩＶ－２で表される化合物からなる群より選ばれる。
［式中、
Ｒ５１、Ｒ６１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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【化18】
Ｒ５１、Ｒ６１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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【0011】
さらに、前記式ＶＩで表される化合物は、以下の式ＶＩ－１から式ＶＩ－４で表される化合物からなる群より選ばれる。
［式中、
Ｒ９１、Ｒ１０１は、それぞれ独立して、Ｈ原子、－ＣＨ３又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１１、Ｓｐ２１は、それぞれ独立して、炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３１、Ｌ３２は、それぞれ独立して、Ｆ原子、Ｃｌ原子、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｑ’、ｑ’’は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表す。］
【化19】
Ｒ９１、Ｒ１０１は、それぞれ独立して、Ｈ原子、－ＣＨ３又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１１、Ｓｐ２１は、それぞれ独立して、炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３１、Ｌ３２は、それぞれ独立して、Ｆ原子、Ｃｌ原子、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｑ’、ｑ’’は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表す。］
【0012】
さらに、前記負のネマチック液晶組成物は、前記リバースモードポリマー分散液晶材料の合計重量の５０～８５％を占め、前記紫外線硬化性又は熱硬化性接着剤は、前記リバースモードポリマー分散液晶材料の合計重量の１０～４０％を占め、前記重合性モノマーは、前記リバースモードポリマー分散液晶材料の合計重量の３～１０％を占める。
【0013】
本発明の別の態様は、上から下への順に設けられた、第１の基板層、第１の導電層、第１の配向層、第１の態様で記載されるリバースモードポリマー分散液晶材料、第２の配向層、第２の導電層及び第２の基板層を含む、リバースモードポリマー分散液晶表示装置を提供する。
【0014】
さらに、前記第１の基板層及び第２の基板層の少なくとも１つは、液晶を垂直に配向させる液晶配向膜を備え、前記液晶配向膜は、液晶配向処理剤からなり、前記液晶配向処理剤は、アクリル系ポリマーポリマー、メタアクリル系ポリマーポリマー、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、セルロース及びポリシロキサンのうち１種又は複数種のポリマーを含む。
【0015】
さらに、前記ポリイミド前駆体又はポリイミドは、１種又は複数種の下記式１ａ－１及び／又は式１ａ－２で表されるジアミン化合物と、１種又は複数種の下記式１ｂで表されるテトラカルボン酸二無水物化合物とを原料の一部に用いてなるポリマーである。
［式中、
Ｔ１は、単結合又は炭素数１～１５のアルキレン基を表し、ここで、いずれか１つ又は複数の隣接しない－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、
で置換されてもよく、
Ａ１は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ａ２は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ｔ２は、炭素数１～１５のアルキル基、炭素数１～１５のアルコキシ基、炭素数１～１５のフッ素含有アルキル基又は炭素数１～１５のフッ素含有アルコキシ基を表し、
ｒは、０、１、２、３又は４を表し、ｓは、１、２、３又は４を表し、
Ｙは、以下の式ａから式ｄで表される化合物からなる群より選ばれる。
［上記式ａ～ｄにおいて、
ａ１、ａ２は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表し、
Ｙ１、Ｙ２は、それぞれ独立して、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基又は炭素数２～１２のアルキニル基を表し、
Ｙ３は、炭素数１～５のアルキル基を表し、
ｔは、１、２、３又は４を表す。］］
［式中、
Ａ１は、以下の４価の基からなる群より選ばれ、
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、それぞれ独立して、Ｈ原子、Ｃｌ原子、メチル又はベンゼン環を表し、
Ｔ５、Ｔ６は、それぞれ独立して、Ｈ原子又はメチルを表す。］
【化20】
Ｔ１は、単結合又は炭素数１～１５のアルキレン基を表し、ここで、いずれか１つ又は複数の隣接しない－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、
【化21】
Ａ１は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ａ２は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ｔ２は、炭素数１～１５のアルキル基、炭素数１～１５のアルコキシ基、炭素数１～１５のフッ素含有アルキル基又は炭素数１～１５のフッ素含有アルコキシ基を表し、
ｒは、０、１、２、３又は４を表し、ｓは、１、２、３又は４を表し、
Ｙは、以下の式ａから式ｄで表される化合物からなる群より選ばれる。
【化22】
ａ１、ａ２は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表し、
Ｙ１、Ｙ２は、それぞれ独立して、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基又は炭素数２～１２のアルキニル基を表し、
Ｙ３は、炭素数１～５のアルキル基を表し、
ｔは、１、２、３又は４を表す。］］
【化23】
Ａ１は、以下の４価の基からなる群より選ばれ、
【化24】
Ｔ５、Ｔ６は、それぞれ独立して、Ｈ原子又はメチルを表す。］
【発明の効果】
【0016】
本発明の有益な効果は、以下の通りである。
【0017】
本発明は、リバースモードポリマー分散液晶材料、それを含むリバースモードポリマー分散液晶表示装置を提供する。当該材料は従来技術と比べて、低い駆動電圧下でコントラストが高いという利点を有し、製品品質を著しく向上させる。
【0018】
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】リバースモードＰＤＬＣ装置の構造概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明をより明確に説明するために、以下、好ましい実施例と図面を参照しながら本発明をさらに説明する。図面中の類似する部材は同一の符号を付して示す。当業者は、以下に詳細に説明する内容は例示的なものであって、限定的なものではなく、本発明の技術的範囲を限定するものではないことを理解すべきであろう。
【0021】
本実施形態は、リバースモードポリマー分散液晶材料であって、負のネマチック液晶組成物と、重合性モノマーと、紫外線硬化性又は熱硬化性接着剤とを含み、前記負のネマチック液晶組成物が、１種又は複数種の式Ｉで表される化合物：
［式中、
Ｒ１は、
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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ２は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｎは、０又は１を表し、ｎが０である場合、Ｒ１は下記式を表し、
Ｚ１は、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－ＣＨ２Ｏ－を表し、
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、又はＦを表す。］、
１種又は複数種の式ＩＩで表される化合物、及び
１種又は複数種の式ＩＩＩで示される化合物：
［式中、
Ｒ３、Ｒ３’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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ４、Ｒ４’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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｚ２、Ｚ３、Ｚ２’、Ｚ３’は、それぞれ独立して、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ２Ｏ－又は単結合を表し、且つＺ２、Ｚ３の少なくとも１つは、－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
を含む、リバースモードポリマー分散液晶材料を開示する。
【化25】
Ｒ１は、
【化26】
Ｒ２は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｎは、０又は１を表し、ｎが０である場合、Ｒ１は下記式を表し、
【化27】
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、又はＦを表す。］、
１種又は複数種の式ＩＩで表される化合物、及び
１種又は複数種の式ＩＩＩで示される化合物：
【化28】
Ｒ３、Ｒ３’は、それぞれ独立して、
【化29】
Ｒ４、Ｒ４’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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｚ２、Ｚ３、Ｚ２’、Ｚ３’は、それぞれ独立して、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ２Ｏ－又は単結合を表し、且つＺ２、Ｚ３の少なくとも１つは、－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
を含む、リバースモードポリマー分散液晶材料を開示する。
【0022】
本実施形態で開示される負のネマチック液晶組成物において、好ましくは、前記式Ｉで表される化合物は、以下の式Ｉ－１から式Ｉ－４で表される化合物からなる群より選ばれる。
【化30】
【0023】
本実施形態で開示される負のネマチック液晶組成物において、好ましくは、前記式ＩＩで表される化合物は、以下の式ＩＩ－１から式ＩＩ－５で表される化合物からなる群より選ばれる。
【化31】
【0024】
本実施形態で開示される負のネマチック液晶組成物において、好ましくは、前記式ＩＩＩで表される化合物は、以下の式ＩＩＩ－１から式ＩＩＩ－５で表される化合物からなる群より選ばれる。
［式中、
Ｒ１１は、
を表し、
Ｒ１２は、
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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ２１は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ３１、Ｒ３１’は、
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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ４１、Ｒ４１’は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【化32】
Ｒ１１は、
【化33】
Ｒ１２は、
【化34】
Ｒ２１は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
Ｒ３１、Ｒ３１’は、
【化35】
Ｒ４１、Ｒ４１’は、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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【0025】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶材料では、上記負のネマチック液晶組成物は、さらに、１種又は複数種の式ＩＶで表される化合物を含んでもよい。
［式中、
Ｒ５、Ｒ６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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｍは、０又は１を表し、
Ｚ４は、単結合又は－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
【化36】
Ｒ５、Ｒ６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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｍは、０又は１を表し、
Ｚ４は、単結合又は－Ｃ≡Ｃ－を表す。］
【0026】
本実施形態で開示される負のネマチック液晶組成物において、好ましくは、前記式ＩＶで表される化合物は、以下の式ＩＶ－１から式ＩＶ－２で表される化合物からなる群より選ばれる。
［式中、
Ｒ５１、Ｒ６１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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【化37】
Ｒ５１、Ｒ６１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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよい。］
【0027】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶材料では、前記負のネマチック液晶組成物は、さらに、１種又は複数種の式Ｖで表される化合物を含んでもよい。
［式中、
Ｒ７、Ｒ８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３～７のアルケニルオキシ基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、Ｆ原子で置換されてもよく、
ｎは、０、１又は２を表し、
下記構造：
は、以下の構造を表す。
【化38】
Ｒ７、Ｒ８は、それぞれ独立して、
【化39】
ｎは、０、１又は２を表し、
下記構造：
【化40】
【化41】
【0028】
本発明で開示されるリバースモードポリマー分散液晶材料では、好ましくは、前記重合性モノマーは、１種又は複数種の式ＶＩで表される化合物を含む。
［式中、
Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｈ原子、炭素数１～５の直鎖アルキル基、炭素数３～６のシクロアルキル基又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１、Ｓｐ２は、それぞれ独立して、単結合、又は炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３は、Ｆ、Ｃｌ、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｐは、１、２、３、４又は５を表し、ｑは、０、１、２、３又は４を表す。］
【化42】
Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｈ原子、炭素数１～５の直鎖アルキル基、炭素数３～６のシクロアルキル基又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１、Ｓｐ２は、それぞれ独立して、単結合、又は炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３は、Ｆ、Ｃｌ、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｐは、１、２、３、４又は５を表し、ｑは、０、１、２、３又は４を表す。］
【0029】
本発明で開示される重合性モノマーにおいて、より好ましくは、前記式ＶＩで表される化合物は、以下の式ＶＩ－１から式ＶＩ－４で表される化合物からなる群より選ばれる。
［式中、
Ｒ９１、Ｒ１０１は、それぞれ独立して、Ｈ原子、－ＣＨ３又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１１、Ｓｐ２１は、それぞれ独立して、炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３１、Ｌ３２は、それぞれ独立して、Ｆ原子、Ｃｌ原子、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｑ’、ｑ’’は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表す。］
【化43】
Ｒ９１、Ｒ１０１は、それぞれ独立して、Ｈ原子、－ＣＨ３又は－ＣＦ３を表し、
Ｓｐ１１、Ｓｐ２１は、それぞれ独立して、炭素数１～６の直鎖アルキル基を表し、ここで、－ＣＨ２－のいずれか１つ又は複数は－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ＝Ｃ－で置換されてもよく、
Ｌ３１、Ｌ３２は、それぞれ独立して、Ｆ原子、Ｃｌ原子、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２～６アルケニル基、炭素数２～６アルケニルオキシ基又は炭素数３～６のシクロアルキル基を表し、
ｑ’、ｑ’’は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表す。］
【0030】
本実施形態で開示される重合性モノマーにおいて、最も好ましくは、前記式ＶＩで表される化合物は、以下の式ＶＩ－１－１から式ＶＩ－４－２で表される化合物からなる群より選ばれる。
【化44】
【化45】
【化46】
【化47】
【0031】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶材料において、前記紫外線硬化性又は熱硬化性接着剤は、ポリウレタンアクリル樹脂系、エポキシアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系又は単純アクリレート系からなる群より選ばれてもよい。
【0032】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶材料において、前記負のネマチック液晶は、前記リバースモードポリマー分散液晶層の合計重量の５０～８５％を占め、前記紫外線硬化性又は熱硬化性接着剤は、前記リバースモードポリマー分散液晶層の合計重量の１０～４０％を占め、前記液晶性重合性モノマーは、前記リバースモードポリマー分散液晶層の合計重量の３～１０％を占めてもよい。
【0033】
本実施形態は、上から下への順に設けられた、第１の基板層１、第１の導電層２、第１の配向層３、リバースモードポリマー分散液晶材料４、第２の配向層５、第２の導電層６、第２の基板層７を含む、リバースモードポリマー分散液晶表示装置を開示する。当該装置は、図１で示され、ここで、前記リバースモードポリマー分散液晶材料は、上記の通りである。
【0034】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶表示装置において、前記基板層は、ガラス及びポリマーであり、前記ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又は透明ポリイミド（ＣＰＩ）であり、前記導電層材料は、ＩＴＯ又は金属電極材料であってもよく、前記金属電極材料は、Ａｇ、Ｃｕ又はＡｌであってもよい。
【0035】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶表示装置において、前記第１の基板、第２の基板の少なくとも１つ液晶を垂直に配向させる液晶配向膜を備え、前記液晶配向膜は、液晶配向処理剤からなり、前記液晶配向処理剤は、アクリル系ポリマーポリマー、メタアクリル系ポリマーポリマー、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、セルロース及びポリシロキサンのうちの１種又は複数種のポリマーを含む。
【0036】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶表示装置において、好ましくは、前記ポリイミド前駆体又はポリイミドは、以下の１種又は複数種の式１ａ－１及び／又は式１ａ－２で表されるジアミン化合物と１種又は複数種の式１ｂで表されるテトラカルボン酸二無水物化合物とを原料の一部に用いてなるポリマーである。
［式中、
Ｔ１は、単結合又は炭素数１～１５のアルキレン基を表し、ここで、いずれか１つ又は複数の隣接しない－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、
で置換されてもよく、
Ａ１は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ａ２は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ｔ２は、炭素数１～１５のアルキル基、炭素数１～１５のアルコキシ基、炭素数１～１５のフッ素含有アルキル基又は炭素数１～１５のフッ素含有アルコキシ基を表し、
ｒは、０、１、２、３又は４を表し、ｓは、１、２、３又は４を表し、
Ｙは、以下の式ａから式ｄで表される化合物からなる群より選ばれる。
［上記式ａ～ｄにおいて、
ａ１、ａ２は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表し、
Ｙ１、Ｙ２は、それぞれ独立して、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基又は炭素数２～１２のアルキニル基を表し、
Ｙ３は、炭素数１～５のアルキル基を表し、
ｔは、１、２、３又は４を表す。］］
［式中、
Ａ１は、以下の４価の基からなる群より選ばれ、
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、それぞれ独立して、Ｈ原子、Ｃｌ原子、メチル基又はベンゼン環を表し、
Ｔ５、Ｔ６は、それぞれ独立して、Ｈ原子又はメチル基を表す。］
【化48】
Ｔ１は、単結合又は炭素数１～１５のアルキレン基を表し、ここで、いずれか１つ又は複数の隣接しない－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、
【化49】
Ａ１は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基又はステロイド骨格を有する炭素数１７～５１の２価の有機基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ａ２は、ベンゼン環、シクロヘキシル環及び複素環からなる群より選ばれる２価の環状基を表し、ここで、Ｈ原子のいずれか１つ又は複数は、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～３のフッ素含有アルキル基、炭素数１～３のフッ素含有アルコキシ基又はＦ原子で置換されてもよく、
Ｔ２は、炭素数１～１５のアルキル基、炭素数１～１５のアルコキシ基、炭素数１～１５のフッ素含有アルキル基又は炭素数１～１５のフッ素含有アルコキシ基を表し、
ｒは、０、１、２、３又は４を表し、ｓは、１、２、３又は４を表し、
Ｙは、以下の式ａから式ｄで表される化合物からなる群より選ばれる。
【化50】
ａ１、ａ２は、それぞれ独立して、０、１、２、３又は４を表し、
Ｙ１、Ｙ２は、それぞれ独立して、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基又は炭素数２～１２のアルキニル基を表し、
Ｙ３は、炭素数１～５のアルキル基を表し、
ｔは、１、２、３又は４を表す。］］
【化51】
Ａ１は、以下の４価の基からなる群より選ばれ、
【化52】
Ｔ５、Ｔ６は、それぞれ独立して、Ｈ原子又はメチル基を表す。］
【0037】
本発明で開示されるリバースモードポリマー分散液晶表示装置において、好ましくは、式１ａ－１で表されるジアミン化合物は、以下の式１ａ－１－１から１ａ－１－１１で表される化合物からなる群より選ばれる。
【0038】
【化53】
【化54】
【0039】
本実施形態で開示されるリバースモードポリマー分散液晶表示装置において、好ましくは、テトラカルボン酸二無水物化合物は、以下の式１ｂ－１から１ｂ－９で表される化合物からなる群より選ばれる。
【0040】
【化55】
【0041】
ポリイミド系ポリマーを合成する方法は、特に限定されない。一般的に、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを反応させてポリイミド系ポリマー得る。一般的に、テトラカルボン酸及びその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種類のテトラカルボン酸二無水物成分と、１種類又は複数種のジアミン化合物を含むジアミン成分とを反応させて、ポリアミド酸を得る。具体的には、テトラカルボン酸二無水物化合物と、第一級ジアミン化合物又は第二級ジアミン化合物とを縮合重合させてポリイミドを得る方法を使用することができる。
【0042】
ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物化合物を溶媒で反応させる際に、ジアミン成分を溶媒に分散又は溶解した溶液を撹拌し、そのままテトラカルボン酸二無水物成分を添加したり、溶媒に分散又は溶解して添加したりする方法や、逆に、テトラカルボン酸二無水物成分を溶媒に分散又は溶解した溶液にジアミン成分を添加する方法や、代替的にジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分を添加する方法等が挙げられるが、これらのいずれかの方法を使用することができる。また、それぞれ複数種類のジアミン成分又はテトラカルボン酸二無水物成分を使用して反応させる場合、予め混合した状態で反応させてもよく、それぞれ順次に反応させてもよく、単独で反応してなる低分子量体を混合して反応させることによりポリマーを製造してもよい。
【0043】
液晶配向処理剤に使用する溶媒は、特定のポリマーを溶解する溶媒であれば、特に限定されない。例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリジノン、Ｎ－エチル－２－ピロリジノン、ジメチルスルホキシド、γ－ブチロラクトン、１，３－ジメチル－イミダゾリノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン又は４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン等がある。そのうち、Ｎ－メチル－２－ピロリジノン、Ｎ－エチル－２－ピロリジノン又はγ－ブチロラクトンを使用することが好ましい。それらは、単独で使用してもよく、混合して使用してもよい。
【0044】
液晶配向処理剤の塗布方法によって目的膜厚を得る観点から、液晶配向処理剤における溶媒含有量は、適切に選択されてもよい。よって、塗布により均一な垂直液晶配向膜を形成する観点から、液晶配向処理剤における溶媒含有量は、好ましくは５０～９９．９質量％であり、好ましくは６０～９９質量％であり、特に好ましくは６５～９９質量％である。
【0045】
本発明で開示されるリバースモードポリマー分散液晶表示装置は、その作製方法として、液晶配向処理剤を基板に塗布して焼成してから、ブラシ研磨処理、光照射等により配向処理して得る方法が挙げられる。本発明の垂直液晶配向膜の場合、これらの配向処理を行わなくても、垂直液晶配向膜として使用することができる。
【0046】
液晶配向処理剤の塗布方法に特に限定はなく、産業的にスクリーン印刷、オフセット印刷、フレクシブル印刷、インキジェット法、ディップコート法、ロールコート法、スリットコート法、スピンコート法又はスプレーコート法等が挙げられるが、基板の種類、垂直液晶配向膜の目的膜厚によって適切に選択することができる。
【0047】
液晶配向処理剤を基板に塗布した後、ヒートプレート、熱循環型オーブン又はＩＲ（赤外線）型オーブン等の加熱手段で、基板の種類、液晶配向処理剤に使用する溶媒によって、３０～３００℃、好ましくは３０～２５０℃の温度で溶媒を蒸発させることにより、垂直液晶配向膜を作製することができる。特に、基板としてプラスチック基板を使用する場合、好ましくは３０～１５０℃の温度で処理する。
【0048】
焼成後の垂直液晶配向膜の厚さが厚すぎると、液晶表示素子の消費電力の点で不利となり、これに対して、厚さが薄すぎると、素子の信頼性が低下する場合があり、そのため、好ましくは５～５００ｎｍであり、より好ましくは１０～３００ｎｍであり、特に好ましくは１０～２５０ｎｍである。
【0049】
本発明で使用する液晶組成物において、液晶表示期間を制御するための電極隙間（隙間ともいう。）、即ち液晶層厚さのスペーサーを導入することができる。液晶組成物の注入方法は、特に限定されず、例えば、以下の方法が挙げられる。具体的には、基板としてガラス基板を用いる場合、以下の方法が挙げられる。垂直液晶配向膜を形成した一対の基板を用意し、片側の基板４ピースに一部を除いて全て封止剤を塗布し、その後、垂直液晶配向膜の表面から内側に向かうように相対側の基板に貼り合わせることにより、空セルを作製する。そして、封止剤を塗布しない部位から液晶組成物を減圧注入することにより、液晶組成物が注入されたセルを得る。さらに、基板としてプラスチック基板、薄膜を用いる場合、以下の方法が挙げられる。垂直液晶配向膜を形成した一対の基板を用意し、在片側の基板にＯＤＦ（液晶滴下注入、Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌｉｎｇ）法、インキジェット法等により液晶組成物を滴下し、その後相対側の基板に貼り合わせることにより、液晶組成物が注入されたセルを得る。
【0050】
液晶表示装置の隙間は、前述スペーサー等により制御することができる。当該方法は、上記のように液晶組成物に標的サイズのスペーサーを導入する方法、標的サイズのコラムスペーサーを有する基板を使用する方法等が挙げられる。また、基板としてプラスチック、薄膜基板を用い、且つラミネートにより基板の貼り合わせを行う場合、スペーサーを導入しなくても、隙間を制御することができる。
【0051】
本発明における液晶表示装置は、自動車、列車及び飛行機等の運輸機器及び運輸機械に使用する液晶表示装置に適切に使用することができ、具体的には、光の透過及び遮断を制御する調光窓、バックミラーに用いる光ゲート素子等に使用することができる。
【実施例】
【0052】
本発明をより明確に説明するために、以下、好ましい実施例と図面を参照して本発明をさらに説明する。図面中の類似する部材は同一の符号を付して示す。当業者は、以下に詳細に説明する内容は例示的なものであって限定的なものではなく、本発明の技術的範囲を限定するものではないことを理解すべきであろう。
【0053】
本発明において、製造方法は、特に断りのない限り一般的な方法であり、使用する原料は、特に断りのない限り公知の商業的手段から得ることができ、パーセントとは質量％を示し、温度は摂氏（℃）を示し、液晶化合物は液晶モノマーとも呼ばれ、液晶組成物は液晶媒体とも呼ばれる。
【0054】
以下の「ヘイズ」は、ＷＧＴ－Ｓ光線透過率／ヘイズ測定計で測定する。
【0055】
液晶組成物の製造方法は、以下のとおりである。各液晶モノマーを一定の配合比で秤量した後、ステンレスビーカーに入れ、各液晶モノマーを入れたステンレスビーカーをマグネチック撹拌機器に置き、加熱融解する。ステンレスビーカーにおける液晶モノマーの大半が融解した後、ステンレスビーカーにマグネチックローターを加えて、混合物を均一に撹拌し、室温まで冷却した後、液晶組成物を得る。
【0056】
本開示の実施例の液晶モノマー構造は、コードで示し、液晶環構造、末端基、リンカーのコードの表示方法を以下の表１、表２に示す。
【0057】
【表1】
【0058】
【表2】
【0059】
以下、具体例を示す。
のコードは、ＰＷＹ－－３－Ｏ２であり、
のコードは、ＰＰＷＹ－３－Ｏ２であり、
のコードは、ＰＧＷＰ－３－２であり、
のコードは、ＰＰＸＹ－３－Ｏ２であり、
のコードは、ＰＷＹＷＰ－３－２であり、
のコードは、ＰＷＧＷＰ－３－２であり、
のコードは、ＰＷＹ－Ｃｐ－Ｏ２であり、
のコードは、ＰＹＷＰ－ Ｃｐｒ１－Ｏ２である。
【化56】
【化57】
【化58】
【化59】
【化60】
【化61】
【化62】
【化63】
【0060】
実施例１
液晶組成物Ｍｉｘ１の配合を、以下の表３に示した。
液晶組成物Ｍｉｘ１の配合を、以下の表３に示した。
【0061】
【表3】
【0062】
重合性モノマー：
【化64】
【0063】
接着剤：
ポリウレタンアクリレート。
ポリウレタンアクリレート。
【0064】
液晶配向処理剤：
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－１であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は、
テトラカルボン酸二無水物化合物は１ｂ－２、１ｂ－６である。仕込み割合は１：１：１：１、溶媒はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリジノン）であり、４０℃で８ｈ反応させ、一定の濃度のポリイミド溶液が得られた。
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－１であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は、
【化65】
【0065】
Ｍｉｘ１、重合性モノマー、接着剤を質量比６９：８：２３で黄色光条件で均一に混合し、リバースＰＤＬＣ材料が得られた。
【0066】
ＩＴＯメッキのガラスに液晶配向処理剤を塗布し、加熱乾燥した後、液晶配向膜が得られ、直径１０μｍのスペーサー（Ｓｐａｃｅｒ）を均一にスプレーしてセル厚さを制御し、フレームにフレームペーストを均一に塗布し、セルを合わせて、ＵＶで照射してフレームペーストを硬化させ、空セルを製造した。
【0067】
ＰＤＬＣ材料を空セルに真空注入し、液晶セルをＵＶランプ下に置き、１０ｍｉｎ照射してポリマーを十分に重合させ、リバースモードＰＤＬＣ装置を得た。
【0068】
ＷＧＴ－Ｓ光線透過率／ヘイズ測定計を使用してヘイズ及び透過率を測定した結果、無通電時のヘイズは５であり、透過率は８９であり、４０Ｖの電圧を印加した時のヘイズは８６であり、透過率は５８であった。本発明の実施例で製造されたリバースモードＰＤＬＣ装置のコントラストは１０．４であった。
【0069】
実施例２
液晶組成物Ｍｉｘ２の配合は、以下の表４に示した。
液晶組成物Ｍｉｘ２の配合は、以下の表４に示した。
【0070】
【表4】
【0071】
重合性モノマー：
【化66】
【0072】
接着剤：
ポリウレタンアクリレート。
ポリウレタンアクリレート。
【0073】
液晶配向処理剤：
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－３であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は、
であり、テトラカルボン酸二無水物化合物は１ｂ－２である。仕込み割合は１０：５：１：４であり、溶媒はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリジノン）であり、４０℃で８ｈ反応させ、一定の濃度のポリイミド溶液が得られた。
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－３であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は、
【化67】
【0074】
将Ｍｉｘ２、重合性モノマー、接着剤を質量比６５：９：２６で黄色光条件で均一に混合し、リバースＰＤＬＣ材料が得られた。
【0075】
セル製造過程は、実施例１と同じようにする。
【0076】
ＷＧＴ－Ｓ光線透過率／ヘイズ測定計を使用してヘイズ及び透過率を測定した結果、無通電時のヘイズは６であり、透過率は９１であり、４０Ｖの電圧を印加した時のヘイズは８８であり、透過率は６７であった。本発明の実施例で製造されたリバースモードＰＤＬＣ装置のコントラストは１０．６であった。
【0077】
実施例３
液晶組成物Ｍｉｘ３の配合は、以下の表５に示した。
液晶組成物Ｍｉｘ３の配合は、以下の表５に示した。
【0078】
【表5】
【0079】
重合性モノマー：
【化68】
【0080】
接着剤：
ポリウレタンアクリレート。
ポリウレタンアクリレート。
【0081】
液晶配向処理剤：
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－１０であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は
であり、テトラカルボン酸二無水物化合物は１ｂ－６である。仕込み割合は８：５：１：４であり、溶媒はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリジノン）であり、６０℃で８ｈ反応させ、一定の濃度のポリイミド溶液が得られた。
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－１０であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は
【化69】
【0082】
将Ｍｉｘ３、重合性モノマー、接着剤を質量比７０：８：２２で黄色光条件で均一に混合し、リバースＰＤＬＣ材料が得られた。
【0083】
セル製造過程は、実施例１と同じようにした。
【0084】
ＷＧＴ－Ｓ光線透過率／ヘイズ測定計を使用してヘイズ及び透過率を測定した結果、無通電時のヘイズは７であり、透過率は９２であり、４０Ｖの電圧を印加した時のヘイズは８８であり、透過率は６６であった。本発明の実施例で製造されたリバースモードＰＤＬＣ装置のコントラストは１０．５であった。
【0085】
比較例１
液晶組成物Ｍｉｘ４の配合は、以下の表６に示した。
液晶組成物Ｍｉｘ４の配合は、以下の表６に示した。
【0086】
【表6】
【0087】
重合性モノマー：
【化70】
【0088】
接着剤：
ポリウレタンアクリレート。
ポリウレタンアクリレート。
【0089】
液晶配向処理剤：
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－１であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は
であり、テトラカルボン酸二無水物化合物は１ｂ－２、１ｂ－６である。仕込み割合は１：１：１：１であり、溶媒はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリジノン）であり、４０℃で８ｈ反応させ、一定の濃度のポリイミド溶液が得られた。
式１ａ－１で表されるジアミン化合物は１ａ－１－１であり、式１ａ－２で表されるジアミン化合物は
【化71】
【0090】
将Ｍｉｘ４、重合性モノマー、接着剤を質量比７０：９：２１で黄色光条件で均一に混合し、リバースＰＤＬＣ材料が得られた。
【0091】
セル製造過程は、実施例１と同じようにした。
【0092】
ＷＧＴ－Ｓ光線透過率／ヘイズ測定計を使用してヘイズ及び透過率を測定した結果、無通電時のヘイズは８、透明状態での光線透過率は７２であり、４０Ｖの電圧を印加した時の、不透明状態でのヘイズは７６であり、透過率は５２であった。本発明の実施例で製造されたリバースモードＰＤＬＣ装置のコントラストは５．２であった。
【0093】
実施例と比較例から明らかなように、本発明の実施例で製造されたリバースモードＰＤＬＣ装置は、コントラストを大幅に向上させることができた。
【0094】
もちろん、本発明の上記実施例は、本発明を明確に説明するための例示にすぎず、本発明の実施形態を限定するものではなく、上記説明に加えて他の異なる形態の変更または変更が当業者にとって可能であり、ここではすべての実施形態を網羅するものではなく、本発明の技術的範囲に属する明らかな変更または変更は依然として本発明の保護範囲にある。
【符号の説明】
【0095】
１：第１の基板層
２：第１の導電層
３：第１の配向層
４：ＰＤＬＣ層
５：第２の配向層
６：第２の導電層
７：第２の基板層
２：第１の導電層
３：第１の配向層
４：ＰＤＬＣ層
５：第２の配向層
６：第２の導電層
７：第２の基板層
【図1】
