説明

重合性モノマー化合物、液晶組成物及び液晶表示装置

【課題】多様な液晶デバイスに用いることができる新規な重合性モノマー化合物、特に、該新規な重合性モノマー化合物を含有し、ブルー相を発現する新規な液晶組成物であり、また、その液晶組成物を用いて作製した液晶表示装置を提供する。
【解決手段】下記一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を提供する。一般式(G1)中、n及びmは1乃至20の整数であり、互いに同じでも異なっていてもよい。また、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する発明は、重合性モノマー化合物、液晶組成物及びそれを用いた液晶表示装置、並びにそれらの作製方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、フラットパネルディスプレイが実用化され、従来のブラウン管を用いたディスプレイからの置き換えが進んでいる。フラットパネルディスプレイには、液晶素子を有する液晶表示装置をはじめ、エレクトロルミネッセンス素子(EL素子)を有するEL表示装置や、プラズマディスプレイなどが存在しており、市場においてはこれらが競合している。様々な技術による欠点の克服、生産コストの抑制などにより、液晶表示装置が市場において優位な立場にある。
【0003】
液晶表示装置に用いられる液晶組成物の材料の一つとして、重合性モノマー化合物が用いられている。例えば、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal、高分子分散液晶、ポリマー分散型液晶ともいう)又は高分子ネットワーク型液晶(PNLC:Polymer Network Liquid Crystal)では、高分子ネットワークを形成する高分子層中に液晶粒が分散された構成を有し、液晶による光の散乱光を利用して白表示(明表示)を行うモードであり、高分子層の材料として重合性モノマー化合物が用いられている。
【0004】
また、液晶の表示モードとして、ブルー相を発現する液晶を用いるモードを適用する場合にも、重合性モノマー化合物が用いられることがある。ブルー相を発現する液晶材料と重合性モノマー化合物とを含む液晶組成物に対し重合性モノマー化合物を重合させる高分子安定化処理を行うことによって、ブルー相の発現温度範囲が拡大されるという報告がなされている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
また、重合性モノマー化合物は、液晶表示装置の表示部における視野角の拡大、またはコントラストの向上等を目的として設けられる光学フィルムの材料としても用いられている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第2005/090520号
【特許文献2】特開2008−50440号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
多様な液晶デバイスに用いることができる新規な重合性モノマー化合物を提供することを目的の一とする。
【0008】
また、該新規な重合性モノマー化合物を含む新規な液晶組成物、または、その液晶組成物を用いて作製した液晶表示装置を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様は、下記一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物である。
【0010】
【化1】

【0011】
ただし、一般式(G1)中、n及びmは、それぞれ独立に1乃至20の整数である。また、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。
【0012】
また、本発明の他の一態様は、下記一般式(G2)で表される重合性モノマー化合物である。
【0013】
【化2】

【0014】
ただし、一般式(G2)中、n及びmは、それぞれ独立に1乃至20の整数である。
【0015】
また、本発明の他の一態様は、下記一般式(G3)で表される重合性モノマー化合物である。
【0016】
【化3】

【0017】
ただし、一般式(G3)中、n及びmは1乃至20の整数であり、且つ、n及びmは等しい整数である。また、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。
【0018】
また、本発明の他の一態様は、下記一般式(G4)で表される重合性モノマー化合物である。
【0019】
【化4】

【0020】
ただし、一般式(G4)中、n及びmは1乃至20の整数であり、且つ、n及びmは等しい整数である。
【0021】
また、本発明の他の一態様は、上述の重合性モノマー化合物のいずれか一を含有してなる液晶組成物である。
【0022】
また、本発明の他の一態様は、上述の重合性モノマー化合物のいずれか一と、ネマチック性液晶化合物と、カイラル剤と、を含む液晶組成物である。
【0023】
また、上述の液晶組成物は、ブルー相を発現するものであってもよい。
【0024】
また、本発明の他の一態様は、上述の液晶組成物のいずれかを用いた液晶表示装置である。
【発明の効果】
【0025】
新規な重合性モノマー化合物を提供することができる。また、該新規な重合性モノマー化合物を含む新規な液晶組成物を提供することができる。
【0026】
また、上述の液晶組成物を用いて作製した液晶表示装置を提供することができる。当該液晶表示装置は、低電圧駆動が可能であり、低消費電力の液晶表示装置とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】液晶性化合物及び液晶組成物を説明する概念図。
【図2】液晶表示装置の一形態を説明する図。
【図3】液晶表示装置の電極構成の一形態を説明する図。
【図4】液晶表示モジュールを説明する図。
【図5】電子機器を説明する図。
【図6】Dac−PEPEP−F−O6のH NMRチャート図。
【図7】Dac−PEPEP−F−O6のジクロロメタン溶液の吸収スペクトル。
【図8】実施例2の液晶素子における印加電圧と透過率の関係を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施の態様について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する構成において、同一部分及び同様な機能を有する部分については同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【0029】
また、本明細書等において、液晶表示装置とは、画像表示デバイス、表示デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、コネクター、例えばFPC(Flexible printed circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て液晶表示装置に含むものとする。また、本明細書等における液晶表示装置としては、液晶特性を利用した電子機器を全て含むものとし、例えば、表示機能を有していない液晶電気光学装置もその範疇に含むものとする。
【0030】
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様に係る新規重合性モノマー化合物について説明する。
【0031】
本発明の一態様に係る重合性モノマー化合物は、下記一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物である。
【0032】
【化5】

【0033】
ただし、一般式(G1)中、n及びmは、それぞれ独立に1乃至20の整数である。n及びmは、互いに同じでも異なっていてもよい。また、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。
【0034】
また、本発明の一態様は、下記一般式(G2)で表される重合性モノマー化合物である。
【0035】
【化6】

【0036】
ただし、一般式(G2)中、n及びmは、それぞれ独立に1乃至20の整数である。n及びmは、互いに同じでも異なっていてもよい。
【0037】
また、本発明の一態様は、下記一般式(G3)で表される重合性モノマー化合物である。
【0038】
【化7】

【0039】
ただし、一般式(G3)中、n及びmは1乃至20の整数であり、且つ、n及びmは等しい整数である。また、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。
【0040】
また、一般式(G3)において、R及びRが水素であると、合成が容易なため好ましい。すなわち、本発明の一態様は、下記一般式(G4)で表される重合性モノマー化合物である。
【0041】
【化8】

【0042】
ただし、一般式(G4)中、n及びmは1乃至20の整数であり、且つ、n及びmは等しい整数である。
【0043】
一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物の具体例としては、構造式(100)〜構造式(144)で表される重合性モノマー化合物を挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
【0044】
【化9】

【0045】
【化10】

【0046】
【化11】

【0047】
【化12】

【0048】
【化13】

【0049】
【化14】

【0050】
【化15】

【0051】
【化16】

【0052】
【化17】

【0053】
【化18】

【0054】
【化19】

【0055】
【化20】

【0056】
本実施の形態の重合性モノマー化合物の合成方法としては、種々の反応の適用が可能である。例えば、下記の合成法1または合成法2に示す合成反応を行うことによって合成することができる。
【0057】
〈合成法1〉
本合成法1では、下記反応式(A−1)及び(A−2)による一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物の合成法を説明する。
【0058】
【化21】

【0059】
1,4−ベンゼンジオール(化合物1)と、安息香酸誘導体(化合物2)との、エステル化反応を行うことにより、ヒドロキシフェニル誘導体(化合物3)を得ることが出来る(反応式(A−1))。反応式(A−1)において、nは1乃至20の整数を表し、Rは水素又はメチル基を表す。
【0060】
エステル化反応としては、酸触媒を用いた脱水縮合によるエステル化反応(付加脱離反応)が挙げられる。脱水縮合反応を行う場合、濃硫酸やパラ−トルエンスルホン酸等の酸触媒や、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩(略称:EDC)や、ジシクロヘキシルカルボジイミド(略称:DCC)を用いることが出来る。EDC又はDCCを用いる場合、副生成物の除去が容易なためEDCを用いる方が好ましい。なお、化合物3の合成はこれらの反応に限られるものではない。
【0061】
【化22】

【0062】
次いで、反応式(A−1)で得られたヒドロキシフェニル誘導体(化合物3)と安息香酸誘導体(化合物4)の、エステル化反応を行うことにより、目的の一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を得ることが出来る(反応式(A−2))。反応式(A−2)において、n及びmは、それぞれ独立に1乃至20の整数を表し、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。
【0063】
エステル化反応としては、酸触媒を用いた脱水縮合によるエステル化反応(付加脱離反応)が挙げられる。脱水縮合反応を行う場合、濃硫酸やパラートルエンスルホン酸等の酸触媒や、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩(略称:EDC)や、ジシクロヘキシルカルボジイミド(略称:DCC)を用いることが出来る。EDC又はDCCを用いる場合、副生成物の除去が容易なためEDCを用いる方が好ましい。なお、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物の合成はこれらの反応に限られるものではない。
【0064】
〈合成法2〉
本合成法2では、一般式(G1)において、n及びmが互いに等しい整数であり、且つ、R及びRが互いに同じ置換基である場合の、本発明の一態様に係る重合性モノマー化合物の合成法を説明する。
【0065】
【化23】

【0066】
1,4−ベンゼンジオール(化合物1)1当量と、安息香酸誘導体(化合物2)2当量の、エステル化反応を行うことにより、目的の一般式(G5)で表される重合性モノマー化合物を得ることが出来る(反応式(B−1))。反応式(B−1)において、nは1乃至20の整数を表し、Rは、水素又はメチル基を表す。
【0067】
エステル化反応としては、酸触媒を用いた脱水縮合によるエステル化反応(付加脱離反応)が挙げられる。脱水縮合反応を行う場合、濃硫酸やパラ−トルエンスルホン酸等の酸触媒や、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩(略称:EDC)や、ジシクロヘキシルカルボジイミド(略称:DCC)を用いることが出来る。EDC又はDCCを用いる場合、副生成物の除去が容易なためEDCを用いる方が好ましい。また、一般式(G5)で表される重合性モノマー化合物の合成はこれらの反応に限られるものではない。
【0068】
以上によって、本実施の形態に係る重合性モノマー化合物を合成することができる。
【0069】
本実施の形態で示す重合性モノマー化合物は、液晶組成物の材料として適用することが可能である。また、本実施の形態の重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を適用して、様々な液晶表示装置を作製することが可能である。
【0070】
なお、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【0071】
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1で示した重合性モノマー化合物を含む液晶組成物、特に、実施の形態1で示した重合性モノマー化合物を含み、ブルー相を発現する液晶組成物について説明する。
【0072】
本実施の形態で示す液晶組成物は、ネマチック性液晶化合物と、実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物と、カイラル剤と、を含んで構成される。
【0073】
ネマチック性液晶化合物としては、特に制限されず、ビフェニル系化合物、ターフェニル系化合物、フェニルシクロヘキシル系化合物、ビフェニルシクロヘキシル系化合物、フェニルビシクロヘキシル系化合物、安息香酸フェニル系化合物、シクロヘキシル安息香酸フェニル系化合物、フェニル安息香酸フェニル系化合物、ビシクロヘキシルカルボン酸フェニル系化合物、アゾメチン系化合物、アゾおよびアゾオキシ系化合物、スチルベン系化合物、ビシクロヘキシル系化合物、フェニルピリミジン系化合物、ビフェニルピリミジン系化合物、ピリミジン系化合物、およびビフェニルエチン系化合物等を用いることができる。
【0074】
本実施の形態に係る液晶組成物は、実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含んで構成される。なお、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物のうちの1種を含んで構成されてもよいし、2種以上を含んで構成されていてもよい。
【0075】
なお、例えば、実施の形態1の構造式101、構造式121、構造式143等のように、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物のうち、n及びmが2以上20以下の偶数である重合性モノマー化合物を液晶組成物に用いると、ブルー相の高分子安定化処理時において、配向状態を安定化することが可能な処理温度範囲が広くなる、または、残留複屈折が少なく、連続的な電圧印加に対する信頼性の高い、高分子安定化ブルー相が得やすいため好ましい。
【0076】
また、本実施の形態で示す液晶組成物は、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物に加えて、他の重合性モノマー化合物を含んでいてもよい。用いられる重合性モノマー化合物としては、アクリレート、メタクリレートなどの単官能モノマーでもよく、ジアクリレート、トリアクリレート、ジメタクリレート、トリメタクリレートなどの多官能モノマーでもよく、これらを混合させたものでもよい。また、液晶性のものでも非液晶性のものでもよく、両者を混合させてもよい。また、液晶組成物へ重合開始剤を添加してもよい。
【0077】
重合反応としては、光重合反応や熱重合反応が可能であるが、光重合反応が好ましく、紫外線による光重合反応が特に好ましい。従って、重合開始剤としては、例えばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾイン類、ベンジル類、ミヒラーケトン類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルジメチルケタール類、およびチオキサントン類などから適宜選択して用いることができる。なお、重合開始剤は、高分子安定化処理後の高分子と液晶の複合体中では液晶表示装置の動作に寄与しない不純物となるため、必要に応じ可能な限り少量とすることが望ましい。例えば、液晶組成物に対して0.5wt%以下とするのが好ましい。
【0078】
また、本実施の形態で示す液晶組成物は、上述したネマチック性液晶化合物、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物、重合開始剤の他に、カイラル剤を含んでいてもよい。カイラル剤は、液晶組成物の捩れを誘起し、液晶組成物を螺旋構造に配向させブルー相を発現させるために用いる。カイラル剤は、不斉中心を有する化合物であり、液晶組成物に対する相溶性が良く、かつ捩れ力の強い化合物を用いる。また、カイラル剤は光学活性体であり、光学純度が高いほど好ましく99%以上が最も好ましい。
【0079】
カイラル剤の添加量はブルー相を発現する液晶材料の回折波長に影響する。従って、カイラル剤の添加量は、ブルー相を発現する液晶材料の回折波長が可視領域(380〜750nm)外となるように調整するのが好ましい。カイラル剤としては、S−811(メルク社製)、S−1011(メルク社製)、1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ビス[4−(n−ヘキシル−1−オキシ)安息香酸]ソルビトール(略称:ISO−(6OBA))(みどり化学株式会社製)などを適宜選択して用いることができる。
【0080】
本発明の一態様である液晶組成物は、以上の材料を含んで構成される。なお、本発明の一態様である液晶組成物としては、上述の材料を含み、高分子安定化処理を行った高分子と液晶の複合体もその範疇に含むものとする。
【0081】
高分子安定化処理は、等方相を示す液晶組成物に行ってもよいし、温度制御してブルー相を発現した液晶組成物に行ってもよい。なお、昇温時にブルー相から等方相に相転移する温度又は降温時に等方相からブルー相に相転移する温度をブルー相と等方相間の相転移温度という。高分子安定化処理の一例としては、液晶組成物を等方相まで加熱した後、徐々に降温させてブルー相にまで相転移させ、ブルー相が発現する温度を保持した状態で光を照射して行うことができる。
【0082】
本実施の形態で示す液晶組成物を液晶素子に適用することで、低電圧駆動が可能な液晶素子を作製することができる。また、当該液晶素子を液晶表示装置に用いることで、液晶表示装置の低消費電力化を図ることができる。
【0083】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【0084】
(実施の形態3)
本実施の形態では、上記実施の形態で示した重合性モノマー化合物、又は、該重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を適用した液晶素子及び液晶表示装置について、図面を参照して説明する。
【0085】
本実施の形態に係る液晶素子及び液晶表示装置の例を図1(A)及び図1(B)に示す。
【0086】
なお、本明細書等において、液晶素子とは、液晶の光学的変調作用により光の透過または非透過を制御する素子であり、一対の電極層及びその間に挟持された液晶組成物を少なくとも含んで構成される。本実施の形態において液晶素子は、少なくとも一対の電極層(電位の異なる画素電極層230及び共通電極層232)の間に、実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含む液晶組成物208を有する。本実施の形態では、液晶組成物208として、実施の形態2で示したブルー相を発現可能な液晶組成物を用いるものとする。
【0087】
図1(A)及び図1(B)は、第1の基板200と第2の基板201とが、ブルー相を発現する液晶組成物を用いた液晶組成物208を間に挟持して対向するように配置された液晶表示装置である。図1(A)及び図1(B)の液晶素子及び液晶表示装置は、液晶組成物208に対する画素電極層230及び共通電極層232の配置が異なる例である。
【0088】
図1(A)の液晶表示装置は、第1の基板200と液晶組成物208との間に画素電極層230と、共通電極層232が隣接して設けられている。図1(A)の構成であると、基板に概略平行(すなわち水平な方向)な電界を生じさせて、基板と平行な面内で液晶分子を動かして、階調を制御する方式を用いることができる。
【0089】
このような図1(A)の構成は、本発明の一態様に係る液晶組成物である上述のブルー相を発現する液晶組成物を液晶組成物208に用いる場合に好適に適用することができる。液晶組成物208として設けられる該液晶組成物には、有機樹脂が含まれてもよい。
【0090】
画素電極層230と共通電極層232との間に電界を形成することで、液晶を制御する。液晶には水平方向の電界が形成されるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。ブルー相を発現する液晶組成物は、高速応答が可能であるため、液晶素子及び液晶表示装置の高性能化が可能になる。また、ブルー相を呈するように配向している液晶分子を、基板と平行な方向で制御できるため、視野角を拡大することができる。
【0091】
例えば、高速応答が可能であるため、バックライト装置にRGBの発光ダイオード(LED)等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法(フィールドシーケンシャル法)や、時分割により左目用の映像と右目用の映像を交互に見るシャッター眼鏡方式による3次元表示方式に好適に採用できる。
【0092】
図1(B)の液晶素子及び液晶表示装置は、液晶組成物208を挟持して第1の基板200側に画素電極層230、第2の基板201側に共通電極層232が設けられている。図1(B)の構成であると、基板に概略垂直な電界を生じさせて、基板と垂直な面内で液晶分子を動かして、階調を制御する方式を用いることができる。また、液晶組成物208と、画素電極層230及び共通電極層232との間に配向膜202a、配向膜202bを設けてもよい。本発明の一態様に係る液晶組成物は、様々な構成の液晶素子、及び様々な表示モードの液晶表示装置に用いることができる。
【0093】
液晶組成物208を介して隣接する画素電極層230と、共通電極層232との距離は、画素電極層230及び共通電極層232にそれぞれ所定の電圧を印加した時、画素電極層230及び共通電極層232間に介在する液晶組成物208の液晶が応答する距離とする。該距離に応じて印加する電圧を適宜制御する。
【0094】
液晶組成物208の厚さ(膜厚)の最大値は1μm以上20μm以下とすることが好ましい。
【0095】
液晶組成物208を形成する方法として、ディスペンス法(滴下法)や、第1の基板200と第2の基板201とを貼り合わせてから毛細管現象等を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。
【0096】
また、図1(A)及び図1(B)では図示しないが、偏光板、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどは適宜設ける。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライトなどを用いることができる。または、光学フィルムとして実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含む光学フィルムを用いてもよい。
【0097】
本明細書では、半導体素子(例えばトランジスタ)、画素電極層、及び共通電極層が形成されている基板を素子基板(第1の基板)といい、該素子基板と液晶組成物を介して対向する基板を対向基板(第2の基板)という。
【0098】
本発明の一態様に係る液晶表示装置として、光源の光を透過することによって表示を行う透過型の液晶表示装置、入射する光を反射することによって表示を行う反射型の液晶表示装置、又は透過型と反射型を両方有する半透過型の液晶表示装置を提供することができる。
【0099】
透過型の液晶表示装置の場合、光が透過する画素領域に存在する画素電極層、共通電極層、第1の基板、第2の基板、その他の絶縁膜、導電膜などは可視光の波長領域の光に対して透光性とする。図1(A)の構成の液晶表示装置においては、画素電極層、共通電極層は透光性が好ましいが、開口パターンを有する場合は形状によっては金属膜などの非透光性材料を用いてもよい。
【0100】
一方反射型の液晶表示装置の場合、液晶組成物に対して視認側と反対側には液晶組成物を透過した光を反射する反射性の部材(反射性を有する膜や基板など)を設ければよい。よって、視認側より反射性の部材までに設けられ、光が透過する基板、絶縁膜、導電膜は可視光の波長領域の光に対して透光性とする。なお、本明細書で透光性とは少なくとも可視光の波長領域の光を透過する性質をいう。図1(B)の構成の液晶表示装置においては、視認側と反対側の画素電極層又は共通電極層を反射性とし、反射性の部材として用いることができる。
【0101】
画素電極層230、共通電極層232は、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化インジウムに酸化亜鉛(ZnO)を混合したインジウム亜鉛酸化物、酸化インジウムに酸化シリコン(SiO)を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、グラフェン、またはタングステン(W)、モリブデン(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【0102】
第1の基板200、第2の基板201にはバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、プラスチック基板などを用いることができる。
【0103】
本発明の一態様の重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を液晶素子又は液晶表示装置に適用することで、低電圧駆動が可能な液晶素子又は液晶表示装置とすることができる。よって、液晶表示装置の低消費電力化を図ることができる。
【0104】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【0105】
(実施の形態4)
本発明の一態様に係る液晶表示装置として、パッシブマトリクス型の液晶表示装置、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を提供することができる。本実施の形態は、本発明の一態様に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の例を、図2及び図3を用いて説明する。
【0106】
図2(A)は液晶表示装置の平面図であり1画素分の画素を示している。図2(B)は図2(A)の線X1−X2における断面図である。
【0107】
図2(A)において、複数のソース配線層(配線層405aを含む)が互いに平行(図中上下方向に延伸)かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線層(ゲート電極層401を含む)は、ソース配線層に略直交する方向(図中左右方向)に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。共通配線層408は、複数のゲート配線層それぞれに隣接する位置に配置されており、ゲート配線層に概略平行な方向、つまり、ソース配線層に概略直交する方向(図中左右方向)に延伸している。ソース配線層と、共通配線層408及びゲート配線層とによって、略長方形の空間が囲まれているが、この空間に液晶表示装置の画素電極層及び共通電極層が配置されている。画素電極層を駆動するトランジスタ420は、図中左上の角に配置されている。画素電極層及びトランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。
【0108】
図2の液晶表示装置において、トランジスタ420に電気的に接続する第1の電極層447が画素電極層として機能し、共通配線層408と電気的に接続する第2の電極層446が共通電極層として機能する。なお、第1の電極層と共通配線層によって容量が形成されている。共通電極層はフローティング状態(電気的に孤立した状態)として動作させることも可能だが、固定電位、好ましくはデータとして送られる画像信号の中間電位近傍でフリッカーの生じないレベルに設定してもよい。
【0109】
基板に概略平行(すなわち水平な方向)な電界を生じさせて、基板と平行な面内で液晶分子を動かして、階調を制御する方式を用いることができる。このような方式として、図2及び図3に示すようなIPSモードで用いる電極構成が適用できる。
【0110】
IPSモードなどに示される横電界モードは、液晶組成物の下方に開口パターンを有する第1の電極層(例えば各画素別に電圧が制御される画素電極層)及び第2の電極層(例えば全画素に共通の電圧が供給される共通電極層)を配置する。よって第1の基板441上には、一方が画素電極層であり、他方が共通電極層である第1の電極層447及び第2の電極層446が形成され、少なくとも第1の電極層及び第2の電極層の一方が層間膜上に形成されている。第1の電極層447及び第2の電極層446は、平面形状でなく、様々な開口パターンを有し、屈曲部や枝分かれした櫛歯状を含む。第1の電極層447及び第2の電極層446はその電極間に電界を発生させるため、同形状であり且つ重ならない配置とする。
【0111】
また、第1の電極層447及び第2の電極層446としてFFSモードで用いる電極構成を適用してもよい。FFSモードに示される横電界モードは、液晶組成物の下方に開口パターンを有する第1の電極層(例えば各画素別に電圧が制御される画素電極層)及びさらにその開口パターンの下方に平板状の第2の電極層(例えば全画素に共通の電圧が供給される共通電極層)を配置する。この場合、第1の基板441上には、一方が画素電極層であり、他方が共通電極層である第1の電極層及び第2の電極層が形成され、画素電極層と共通電極層とは絶縁膜(又は層間絶縁層)を介して積層するように配置される。画素電極層及び共通電極層のいずれか一方は、絶縁膜(又は層間絶縁層)の下方に形成され、かつ平板状であり、他方は絶縁膜(又は層間絶縁層)の上方に形成され、かつ様々な開口パターンを有し、屈曲部や枝分かれした櫛歯状を含む形状とする。第1の電極層447及び第2の電極層446はその電極間に電界を発生させるため、同形状であり且つ重ならない配置とする。
【0112】
液晶組成物444としては、実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を用いる。また、液晶組成物444には、有機樹脂が含まれてもよい。本実施の形態では、液晶組成物444として、実施の形態2で示したブルー相を発現可能な液晶組成物を用い、高分子安定化処理によって、ブルー相を発現している状態(ブルー相を呈す状態、又はブルー相を示す状態ともいう)で液晶表示装置に設けられる。
【0113】
画素電極層である第1の電極層447と共通電極層である第2の電極層446との間に電界を形成することで、液晶組成物444の液晶を制御する。液晶には水平方向の電界が形成されるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。ブルー相を呈するように配向している液晶分子を、基板と平行な方向で制御できるため、視野角が広くなる。
【0114】
第1の電極層447及び第2の電極層446の他の例を図3に示す。図3(A)乃至(D)の上面図に示すように、第1の電極層447a乃至447d及び第2の電極層446a乃至446dが互い違いとなるように形成されており、図3(A)では第1の電極層447a及び第2の電極層446aはうねりを有する波状形状であり、図3(B)では第1の電極層447b及び第2の電極層446bは同心円状の開口部を有する形状であり、図3(C)では第1の電極層447c及び第2の電極層446cは櫛歯状であり一部重なっている形状であり、図3(D)では第1の電極層447d及び第2の電極層446dは櫛歯状であり電極同士がかみ合うような形状である。なお、図3(A)乃至(C)のように、第1の電極層447a、447b、447c、と第2の電極層446a、446b、446cとが重なる場合は、第1の電極層447と第2の電極層446との間には絶縁膜を形成し、異なる膜上に第1の電極層447と第2の電極層446とをそれぞれ形成する。
【0115】
なお、第1の電極層447、第2の電極層446は、開口パターンを有する形状であるために、図2(B)の断面図においては分断された複数の電極層として示されている。これは本明細書の他の図面においても同様である。
【0116】
トランジスタ420は逆スタガ型の薄膜トランジスタであり、絶縁表面を有する基板である第1の基板441上に形成され、ゲート電極層401、ゲート絶縁層402、半導体層403、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層405a、405bを含む。
【0117】
本明細書に開示する液晶表示装置に適用できるトランジスタの構造は特に限定されず、例えばトップゲート構造、又はボトムゲート構造のスタガ型及びプレーナ型などを用いることができる。また、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、2つ形成されるダブルゲート構造もしくは3つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、チャネル領域の上下にゲート絶縁層を介して配置された2つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型でもよい。
【0118】
トランジスタ420を覆い、半導体層403に接する絶縁膜407、絶縁膜409が設けられ、絶縁膜409上に層間膜413が積層されている。
【0119】
層間膜413の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法(インクジェット法等)、印刷法(スクリーン印刷、オフセット印刷)、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等を用いることができる。
【0120】
第1の基板441と対向基板である第2の基板442とを、液晶組成物444を間に挟持させてシール材で固着する。液晶組成物444を形成する方法として、ディスペンス法(滴下法)や、第1の基板441と第2の基板442とを貼り合わせてから毛細管現象等を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。
【0121】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。代表的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アミン樹脂などを用いることができる。また、光(代表的には紫外線)重合開始剤、熱硬化剤、フィラー、カップリング剤を含んでもよい。
【0122】
本実施の形態では、液晶組成物444の形成には光照射による高分子安定化処理を行うため、実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含み、ブルー相を発現する液晶組成物に、光重合開始剤を添加した液晶組成物を用いる。
【0123】
該液晶組成物を第1の基板441と第2の基板442の間の間隙に充填後、光を照射して高分子安定化処理を行い、液晶組成物444を形成する。光は、液晶組成物444として用いられる液晶組成物に含まれる光重合性モノマー、及び光重合開始剤が反応する波長の光とする。この光照射による高分子安定化処理により、液晶組成物444がブルー相を発現する温度範囲を広く改善することができる。
【0124】
なお、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物のうち、n及びmが2以上20以下の偶数である重合性モノマー化合物を液晶組成物に用いると、高分子安定化処理において重合反応が容易となるため好ましい。
【0125】
シール材に紫外線などの光硬化樹脂を用い、滴下法で液晶組成物を形成する場合など、高分子安定化処理の光照射工程によってシール材の硬化も行ってもよい。
【0126】
本実施の形態では、第1の基板441の外側(液晶組成物444と反対側)に偏光板443aを、第2の基板442の外側(液晶組成物444と反対側)に偏光板443bを設ける。また、偏光板の他、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどを設けてもよい。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。または、光学フィルムとして実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含む光学フィルムを用いてもよい。以上の工程で、液晶表示装置を完成させることができる。
【0127】
また、大型の基板を用いて複数の液晶表示装置を作製する場合(所謂多面取り)、その分断工程は、高分子安定化処理の前か、偏光板を設ける前に行うことができる。分断工程による液晶組成物への影響(分断工程時にかかる力などによる配向乱れなど)を考慮すると、第1の基板と第2の基板とを貼り合わせた後、高分子安定化処理の前が好ましい。
【0128】
なお、図示しないが、光源としてはバックライト、サイドライトなどを用いればよい。光源は素子基板である第1の基板441側から、視認側である第2の基板442へと透過するように照射される。
【0129】
第1の電極層447、及び第2の電極層446は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、ITO、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物、グラフェンなどの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【0130】
また、第1の電極層447、及び第2の電極層446はタングステン(W)、モリブデン(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【0131】
また、第1の電極層447、及び第2の電極層446として、導電性高分子(導電性ポリマーともいう)を含む導電性組成物を用いて形成することができる。
【0132】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはアニリン、ピロールおよびチオフェンの2種以上からなる共重合体またはその誘導体などがあげられる。
【0133】
下地膜となる絶縁膜を第1の基板441とゲート電極層401の間に設けてもよい。下地膜は、第1の基板441からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一又は複数の膜による単層、又は積層構造により形成することができる。ゲート電極層401の材料は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料用いて形成することができる。また、ゲート電極層401としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜、ニッケルシリサイドなどのシリサイド膜を用いてもよい。ゲート電極層401は、単層構造としてもよいし積層構造としてもよい。なお、ゲート電極層401に遮光性を有する導電膜を用いると、バックライトからの光(第1の基板441から入射する光)が、半導体層403へ入射することを防止することができる。
【0134】
例えば、ゲート電極層401の2層の積層構造としては、アルミニウム層上にモリブデン層が積層された2層の積層構造、または銅層上にモリブデン層を積層した2層構造、または銅層上に窒化チタン層若しくは窒化タンタル層を積層した2層構造、窒化チタン層とモリブデン層とを積層した2層構造とすることが好ましい。3層の積層構造としては、タングステン層または窒化タングステン層と、アルミニウムとシリコンの合金層またはアルミニウムとチタンの合金層と、窒化チタン層またはチタン層とを積層した積層構造とすることが好ましい。
【0135】
ゲート絶縁層402は、プラズマCVD法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン膜、酸化ガリウム膜、酸化アルミニウム膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜、または窒化酸化シリコン膜等を用いて形成することができる。または、ゲート絶縁層402の材料として酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、ハフニウムシリケート(HfSi(x>0、y>0))、ハフニウムアルミネート(HfAl(x>0、y>0))、窒素が添加されたハフニウムシリケート、窒素が添加されたハフニウムアルミネートなどのhigh−k材料を用いてもよい。これらのhigh−k材料を用いることでゲートリーク電流を低減できる。
【0136】
また、ゲート絶縁層402として、有機シランガスを用いたCVD法により酸化シリコン層を形成することも可能である。有機シランガスとしては、テトラエトキシシラン(TEOS:化学式Si(OC)、テトラメチルシラン(TMS:化学式Si(CH)、テトラメチルシクロテトラシロキサン(TMCTS)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(OMCTS)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、トリエトキシシラン(SiH(OC)、トリスジメチルアミノシラン(SiH(N(CH)等のシリコン含有化合物を用いることができる。なお、ゲート絶縁層402は、単層構造としてもよいし、積層構造としてもよい。
【0137】
半導体層403に用いる材料は特に限定されず、トランジスタ420に要求される特性に応じて適宜設定すればよい。半導体層403に用いることのできる材料の例を説明する。
【0138】
半導体層403を形成する材料としては、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いた化学気相成長法やスパッタリング法等の物理気相成長法で作製される非晶質(アモルファスともいう。)半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微細な結晶相とアモルファス相が混在した微結晶半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタリング法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等により成膜することができる。
【0139】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン(多結晶シリコン)には、800℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、600℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【0140】
また、酸化物半導体を用いてもよく、酸化物半導体としては、例えばIn、Ga、ZnおよびSnから選ばれた2種以上を含む金属酸化物材料を用いればよい。また、四元系金属酸化物であるIn−Sn−Ga−Zn−O系の材料や、三元系金属酸化物であるIn−Ga−Zn−O系の材料、In−Sn−Zn−O系の材料、In−Al−Zn−O系の材料、Sn−Ga−Zn−O系の材料、Al−Ga−Zn−O系の材料、Sn−Al−Zn−O系の材料、Hf−In−Zn−O系の材料や、二元系金属酸化物であるIn−Zn−O系の材料、Sn−Zn−O系の材料、Al−Zn−O系の材料、Zn−Mg−O系の材料、Sn−Mg−O系の材料、In−Mg−O系の材料、In−Ga−O系の材料や、In−O系の材料、Sn−O系の材料、Zn−O系の材料などを用いればよい。また、上記酸化物半導体にInとGaとSnとZn以外の元素、例えばSiOを含ませてもよい。
【0141】
ここで、例えば、In−Ga−Zn系酸化物半導体とは、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)を有する酸化物半導体、という意味であり、その組成比は問わない。
【0142】
また、酸化物半導体層には、化学式InMO(ZnO)(m>0)で表記される薄膜を用いることができる。ここで、Mは、Zn、Ga、Al、Mn及びCoから選ばれた一または複数の金属元素を示す。例えばMとして、Ga、Ga及びAl、Ga及びMn、またはGa及びCoなどがある。
【0143】
また、酸化物半導体としてIn−Sn−Zn−O系の材料を用いる場合、用いるターゲットの組成比は、原子数比で、In:Sn:Zn=1:2:2、In:Sn:Zn=2:1:3、In:Sn:Zn=1:1:1などとすればよい。
【0144】
なお、酸化物半導体としてIn−Zn−O系の材料を用いる場合、用いるターゲットの組成比は、原子数比で、In:Zn=50:1〜1:2(モル数比に換算するとIn:ZnO=25:1〜1:4)、好ましくはIn:Zn=20:1〜1:1(モル数比に換算するとIn:ZnO=10:1〜1:2)、さらに好ましくはIn:Zn=15:1〜1.5:1(モル数比に換算するとIn:ZnO=15:2〜3:4)とする。例えば、In−Zn−O系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比がIn:Zn:O=X:Y:Zのとき、Z>1.5X+Yとする。
【0145】
酸化物半導体層として、完全な単結晶ではなく、完全な非晶質でもない構造であり、CAAC−OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)膜を用いることもできる。CAAC−OS膜は、非晶質相に結晶部及び非晶質部を有する結晶−非晶質混相構造の酸化物半導体層である。CAAC−OS膜に含まれる結晶部は、c軸がCAAC−OS膜の被形成面の法線ベクトル又は表面の法線ベクトルに平行(−5°以上5°以下の範囲も含む)な方向に揃い、且つab面に垂直な方向から見て三角形状又は六角形状の原子配列を有し、c軸に垂直(85°以上95°以下の範囲も含む)な方向から見て金属原子が層状又は金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶部間で、それぞれa軸及びb軸の向きが異なっていてもよい。
【0146】
半導体層、配線層の作製工程において、薄膜を所望の形状に加工するためにエッチング工程を用いる。エッチング工程は、ドライエッチングやウエットエッチングを用いることができる。
【0147】
所望の加工形状にエッチングできるように、材料に合わせてエッチング条件(エッチング液、エッチング時間、温度等)を適宜調節する。
【0148】
ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層405a、405bの材料としては、Al、Cr、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、熱処理を行う場合には、この熱処理に耐える耐熱性を導電膜に持たせることが好ましい。例えば、Al単体では耐熱性が劣り、また腐蝕しやすい等の問題点があるので耐熱性導電性材料と組み合わせて形成する。Alと組み合わせる耐熱性導電性材料としては、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)、スカンジウム(Sc)から選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜、または上述した元素を成分とする窒化物で形成する。
【0149】
ゲート絶縁層402、半導体層403、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層405a、405bを大気に触れさせることなく連続的に形成してもよい。大気に触れさせることなく連続成膜することで、大気成分や大気中に浮遊する汚染不純物元素に汚染されることなく各積層界面を形成することができるので、トランジスタ特性のばらつきを低減することができる。
【0150】
なお、半導体層403は一部のみがエッチングされ、溝部(凹部)を有する半導体層である。
【0151】
トランジスタ420を覆う絶縁膜407、絶縁膜409は、乾式法や湿式法で形成される無機絶縁膜、有機絶縁膜を用いることができる。例えば、CVD法やスパッタリング法などを用いて得られる窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜などを用いることができる。また、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)、シロキサン系樹脂、PSG(リンケイ酸ガラス)、BPSG(ボロンリンケイ酸ガラス)等を用いることができる。また、絶縁膜407として酸化ガリウム膜を用いてもよい。
【0152】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたSi−O−Si結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基(例えばアルキル基やアリール基)やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。シロキサン系樹脂は塗布法により成膜し、焼成することによって絶縁膜407として用いることができる。
【0153】
なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁膜407、絶縁膜409を形成してもよい。例えば、無機絶縁膜上に有機樹脂膜を積層する構造としてもよい。
【0154】
また、多階調マスクにより形成した複数(代表的には二種類)の厚さの領域を有するレジストマスクを用いると、フォトマスクの数を減らすことができるため、工程簡略化、低コスト化が図れる。
【0155】
以上のように、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を液晶表示装置に適用することで、低電圧駆動が可能な液晶表示装置を提供することができる。よって、低消費電力化を達成した液晶表示装置を提供することができる。
【0156】
また、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含みブルー相を発現する液晶組成物は、高速応答が可能であるため、液晶表示装置の高性能化が可能になる。
【0157】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【0158】
(実施の形態5)
本実施の形態では、上記実施の形態で示した液晶組成物を含む液晶表示装置について説明する。液晶表示装置は、トランジスタを画素部、さらには駆動回路に含んで構成される。また、トランジスタを用いて駆動回路の一部または全体を、画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパネルを形成することができる。
【0159】
液晶表示装置は表示素子として液晶素子(液晶表示素子ともいう)を含む。
【0160】
また、液晶表示装置は、表示素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。さらに、該液晶表示装置を作製する過程における、表示素子が完成する前の一形態に相当する素子基板に関し、該素子基板は、電流を表示素子に供給するための手段を複数の各画素に備える。素子基板は、具体的には、表示素子の画素電極のみが形成された状態であっても良いし、画素電極となる導電膜を成膜した後であって、エッチングして画素電極を形成する前の状態であっても良いし、あらゆる形態があてはまる。
【0161】
液晶表示装置の一形態に相当する液晶表示パネルの外観及び断面について、図4を用いて説明する。図4(A1)及び図4(A2)は、第1の基板4001上に形成されたトランジスタ4010、トランジスタ4011、及び液晶素子4013を、第2の基板4006との間にシール材4005によって封止した、パネルの上面図であり、図4(B)は、図4(A1)及び図4(A2)のM−Nにおける断面図に相当する。
【0162】
第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、走査線駆動回路4004とを囲むようにして、シール材4005が設けられている。また画素部4002と、走査線駆動回路4004の上に第2の基板4006が設けられている。よって画素部4002と、走査線駆動回路4004とは、第1の基板4001とシール材4005と第2の基板4006とによって、液晶組成物4008と共に封止されている。
【0163】
また、図4(A1)は第1の基板4001上のシール材4005によって囲まれている領域とは異なる領域に、別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜で形成された信号線駆動回路4003が実装されている。なお、図4(A2)は信号線駆動回路の一部を第1の基板4001上に設けられたトランジスタで形成する例であり、第1の基板4001上に信号線駆動回路4003bが形成され、かつ別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜で形成された信号線駆動回路4003aが実装されている。
【0164】
なお、別途形成した駆動回路の接続方法は、特に限定されるものではなく、COG方法、ワイヤボンディング方法、或いはTAB方法などを用いることができる。図4(A1)は、COG方法により信号線駆動回路4003を実装する例であり、図4(A2)は、TAB方法により信号線駆動回路4003を実装する例である。
【0165】
また第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、走査線駆動回路4004は、トランジスタを複数有しており、図4(B)では、画素部4002に含まれるトランジスタ4010と、走査線駆動回路4004に含まれるトランジスタ4011とを例示している。トランジスタ4010、トランジスタ4011上には絶縁層4020、層間膜4021が設けられている。
【0166】
トランジスタ4010、トランジスタ4011は、実施の形態4に示すトランジスタを適用することができる。
【0167】
また、層間膜4021、又は絶縁層4020上において、駆動回路用のトランジスタ4011の半導体層のチャネル形成領域と重なる位置に導電層を設けてもよい。導電層は、電位がトランジスタ4011のゲート電極層と同じでもよいし、異なっていても良く、第2のゲート電極層として機能させることもできる。また、導電層の電位がGND、0V、或いは導電層はフローティング状態であってもよい。
【0168】
また、層間膜4021上に画素電極層4030及び共通電極層4031が形成され、画素電極層4030はトランジスタ4010と電気的に接続されている。液晶素子4013は、画素電極層4030、共通電極層4031及び液晶組成物4008を含む。なお、第1の基板4001、第2の基板4006の外側にはそれぞれ偏光板4032a、偏光板4032bが設けられている。
【0169】
液晶組成物4008には、実施の形態1で示した一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を用いる。画素電極層4030及び共通電極層4031には、上記実施の形態で示したような画素電極層及び共通電極層の構成を適用することができる。
【0170】
本実施の形態では、液晶組成物4008は一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含み、ブルー相を発現する液晶組成物を用い高分子安定化処理によって、ブルー相を発現している状態(ブルー相を呈す状態、又はブルー相を示す状態ともいう)で液晶表示装置に設けられる。よって、本実施の形態では、図1(A)、図3で示したような画素電極層4030及び共通電極層4031が開口パターンを有する形状である。
【0171】
画素電極層4030と共通電極層4031との間に電界を形成することで、液晶組成物4008の液晶を制御する。液晶には水平方向の電界が形成されるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。ブルー相を呈するように配向している液晶分子を、基板と平行な方向で制御できるため、視野角が広くなる。
【0172】
さらに、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物のうち、n及びmが2以上20以下の偶数である重合性モノマー化合物は、高分子安定化処理において重合反応が容易となるため好ましい。
【0173】
なお、第1の基板4001、第2の基板4006としては、透光性を有するガラス、プラスチックなどを用いることができる。プラスチックとしては、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【0174】
また4035は絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサであり、液晶組成物4008の膜厚(セルギャップ)を制御するために設けられている。なお球状のスペーサを用いていても良い。液晶組成物4008を用いる液晶表示装置において液晶組成物の厚さであるセルギャップは1μm以上20μm以下とすることが好ましい。なお、本明細書においてセルギャップの厚さとは、液晶組成物の厚さ(膜厚)の最大値とする。
【0175】
なお図4は透過型液晶表示装置の例であるが、本実施の形態は半透過型液晶表示装置でも、反射型液晶表示装置でも適用することができる。
【0176】
また、図4の液晶表示装置では、基板の外側(視認側)に偏光板を設ける例を示すが、偏光板は基板の内側に設けてもよい。偏光板の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。また、ブラックマトリクスとして機能する遮光層を設けてもよい。
【0177】
層間膜4021の一部としてカラーフィルタ層や遮光層を形成してもよい。図4においては、トランジスタ4010、4011上方を覆うように遮光層4034が第2の基板4006側に設けられている例である。遮光層4034を設けることにより、さらにコントラスト向上やトランジスタの安定化の効果を高めることができる。
【0178】
トランジスタを保護膜として機能する絶縁層4020で覆う構成としてもよいが、特に限定されない。
【0179】
なお、保護膜は、大気中の有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐためのものであり、緻密な膜が好ましい。保護膜は、スパッタリング法を用いて、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化アルミニウム膜の単層、又は積層で形成すればよい。
【0180】
また、平坦化絶縁膜として透光性の絶縁層をさらに形成する場合、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)、シロキサン系樹脂、PSG(リンケイ酸ガラス)、BPSG(ボロンリンケイ酸ガラス)等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層を形成してもよい。
【0181】
積層する絶縁層の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタリング法、スピンコート、ディップ法、スプレー塗布法、液滴吐出法(インクジェット法等)、印刷法(スクリーン印刷、オフセット印刷)、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等を用いることができる。
【0182】
画素電極層4030及び共通電極層4031は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、ITO、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物、グラフェンなどの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【0183】
また、画素電極層4030及び共通電極層4031はタングステン(W)、モリブデン(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【0184】
また、画素電極層4030及び共通電極層4031として、導電性高分子(導電性ポリマーともいう)を含む導電性組成物を用いて形成することができる。
【0185】
また別途形成された信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004または画素部4002に与えられる各種信号及び電位は、FPC4018から供給されている。
【0186】
また、トランジスタは静電気などにより破壊されやすいため、ゲート線またはソース線に対して、駆動回路保護用の保護回路を同一基板上に設けることが好ましい。保護回路は、非線形素子を用いて構成することが好ましい。
【0187】
図4では、接続端子電極4015が、画素電極層4030と同じ導電膜から形成され、端子電極4016は、トランジスタ4010、4011のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。
【0188】
接続端子電極4015は、FPC4018が有する端子と、異方性導電膜4019を介して電気的に接続されている。
【0189】
また図4においては、信号線駆動回路4003を別途形成し、第1の基板4001に実装している例を示しているが、この構成に限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。
【0190】
以上のように、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を液晶表示装置に適用することで、低電圧駆動が可能な液晶表示装置を提供することができる。よって、低消費電力化を達成した液晶表示装置を提供することができる。
【0191】
また、一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物を含みブルー相を発現する液晶組成物は、高速応答が可能であるため、液晶表示装置の高性能化が可能になる。
【0192】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【0193】
(実施の形態6)
本明細書に開示する液晶表示装置は、さまざまな電子機器(遊技機も含む)に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置(テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【0194】
図5(A)は、ノート型のパーソナルコンピュータであり、本体3001、筐体3002、表示部3003、キーボード3004などによって構成されている。上記実施の形態のいずれかで示した液晶表示装置を表示部3003に適用することにより、低電圧駆動が可能で、低消費電力化を達成したノート型のパーソナルコンピュータとすることができる。
【0195】
図5(B)は、携帯情報端末(PDA)であり、本体3021には表示部3023と、外部インターフェイス3025と、操作ボタン3024等が設けられている。また操作用の付属品としてスタイラス3022がある。上記実施の形態のいずれかで示した液晶表示装置を表示部3023に適用することにより、低電圧駆動が可能で、低消費電力化を達成した携帯情報端末(PDA)とすることができる。
【0196】
図5(C)は、電子書籍であり、筐体2701および筐体2703の2つの筐体で構成されている。筐体2701および筐体2703は、軸部2711により一体とされており、該軸部2711を軸として開閉動作を行うことができる。このような構成により、紙の書籍のような動作を行うことが可能となる。
【0197】
筐体2701には表示部2705が組み込まれ、筐体2703には表示部2707が組み込まれている。表示部2705および表示部2707は、続き画面を表示する構成としてもよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成とすることで、例えば右側の表示部(図5(C)では表示部2705)に文章を表示し、左側の表示部(図5(C)では表示部2707)に画像を表示することができる。上記実施の形態のいずれかで示した液晶表示装置を表示部2705、表示部2707に適用することにより、低電圧駆動が可能で、低消費電力化を達成した電子書籍とすることができる。表示部2705として半透過型、又は反射型の液晶表示装置を用いる場合、比較的明るい状況下での使用も予想されるため、太陽電池を設け、太陽電池による発電、及びバッテリーでの充電を行えるようにしてもよい。なおバッテリーとしては、リチウムイオン電池を用いると、小型化を図れる等の利点がある。
【0198】
また、図5(C)では、筐体2701に操作部などを備えた例を示している。例えば、筐体2701において、電源2721、操作キー2723、スピーカー2725などを備えている。操作キー2723により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示部と同一面にキーボードやポインティングデバイスなどを備える構成としてもよい。また、筐体の裏面や側面に、外部接続用端子(イヤホン端子、USB端子など)、記録媒体挿入部などを備える構成としてもよい。さらに、電子書籍は、電子辞書としての機能を持たせた構成としてもよい。
【0199】
また、電子書籍は、無線で情報を送受信できる構成としてもよい。無線により、電子書籍サーバから、所望の書籍データなどを購入し、ダウンロードする構成とすることも可能である。
【0200】
図5(D)は、携帯電話であり、筐体2800及び筐体2801の二つの筐体で構成されている。筐体2801には、表示パネル2802、スピーカー2803、マイクロフォン2804、ポインティングデバイス2806、カメラ用レンズ2807、外部接続端子2808などを備えている。また、筐体2800には、携帯電話の充電を行う太陽電池セル2810、外部メモリスロット2811などを備えている。また、アンテナは筐体2801内部に内蔵されている。上記実施の形態のいずれかで示した液晶表示装置を表示パネル2802に適用することにより、低電圧駆動が可能で、低消費電力化を達成した携帯電話とすることができる。
【0201】
また、表示パネル2802はタッチパネルを備えており、図5(D)には映像表示されている複数の操作キー2805を点線で示している。なお、太陽電池セル2810で出力される電圧を各回路に必要な電圧に昇圧するための昇圧回路も実装している。
【0202】
表示パネル2802は、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。また、表示パネル2802と同一面上にカメラ用レンズ2807を備えているため、テレビ電話が可能である。スピーカー2803及びマイクロフォン2804は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生などが可能である。さらに、筐体2800と筐体2801は、スライドし、図5(D)のように展開している状態から重なり合った状態とすることができ、携帯に適した小型化が可能である。
【0203】
外部接続端子2808はACアダプタ及びUSBケーブルなどの各種ケーブルと接続可能であり、充電及びパーソナルコンピュータなどとのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット2811に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【0204】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能などを備えたものであってもよい。
【0205】
図5(E)は、デジタルビデオカメラであり、本体3051、表示部(A)3057、接眼部3053、操作スイッチ3054、表示部(B)3055、バッテリー3056などによって構成されている。上記実施の形態のいずれかで示した液晶表示装置を表示部(A)3057、表示部(B)3055に適用することにより、低電圧駆動が可能で、低消費電力化を達成したデジタルビデオカメラとすることができる。
【0206】
図5(F)は、テレビジョン装置であり、筐体9601や表示部9603などによって構成されている。表示部9603により、映像を表示することが可能である。また、ここでは、スタンド9605により筐体9601を支持した構成を示している。上記実施の形態のいずれかで示した液晶表示装置を表示部9603に適用することにより、低電圧駆動が可能で、低消費電力化を達成したテレビジョン装置とすることができる。
【0207】
テレビジョン装置の操作は、筐体9601が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機により行うことができる。また、リモコン操作機に、当該リモコン操作機から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。
【0208】
なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
【0209】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例1】
【0210】
本実施例では、実施の形態1において、構造式(105)で表される1,4−ビス−[4−(6−アクリロイルオキシ−n−ヘキシル−1−オキシ)−2−フルオロベンゾイルオキシ]ベンゼン(略称:Dac−PEPEP−F−O6)を合成する例を示す。
【0211】
構造式(105)で表される1,4−ビス−[4−(6−アクリロイルオキシ−n−ヘキシル−1−オキシ)−2−フルオロベンゾイルオキシ]ベンゼン(略称:Dac−PEPEP−F−O6)の合成スキームを下記(E1−1)に示す。
【0212】
【化24】

【0213】
300mLのナスフラスコに1.3g(4.1mmol)の4−(6−アクリロイルオキシ−n−ヘキシル−1−オキシ)−2−フルオロ−安息香酸と、0.18g(1.7mmol)の1,4−ベンゼンジオールと、100mLのアセトンと、50mLのジクロロメタンを加え、この溶液に76mg(0.62mmol)の4−ジメチルアミノピリジンを加え、大気下で撹拌した。この溶液に0.79g(4.1mmol)の1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)を加え、大気下、室温で41時間、攪拌した。その後、シリカゲル薄層クロマトグラフィー(TLC)により反応が終了していることを確認した。
【0214】
得られた溶液を濃縮し、クロロホルムと飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と、飽和食塩水を加えてから、水層をクロロホルムで3回抽出した。有機層と抽出液を合わせて硫酸マグネシウムで乾燥し、この混合物を自然濾過により濾別した。濾液を濃縮し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム)により精製した。得られたフラクションを濃縮して白色固体物質を得た。得られた白色固体物質を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により精製したところ、白色固体を0.70g、収率61%で得た。
【0215】
核磁気共鳴法(NMR)によって、この化合物が目的物である1,4−ビス−[4−(6−アクリロイルオキシ−n−ヘキシル−1−オキシ)−2−フルオロベンゾイルオキシ]ベンゼン(略称:Dac−PEPEP−F−O6)であることを確認した。また、H NMRチャートを図6に示す。なお、図6(B)は、図6(A)における5.5ppm〜8.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。なお、図6(C)は、図6(A)における1.5ppm〜4.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
【0216】
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ(ppm)=1.47−1.51(m,8H)、1.68−1.87(m,8H)、4.03(t,J=6.3Hz,4H)、4.19(t,J=6.6Hz,4H)、5.83(dd,J1=10.5Hz,J2=1.8Hz,2H)、6.13(dd,J1=10.5Hz,J2=17.4Hz,2H)、6.41(dd,J1=1.5Hz,J2=17.1Hz,2H)、6.69(dd,J1=2.6Hz,J2=12.8Hz,2H)、6.77(dd,J1=2.4Hz,J2=8.7Hz,2H)、7.27(s,4H)、8.02−8.08(m,2H)。
【0217】
また、1,4−ビス−[4−(6−アクリロイルオキシ−n−ヘキシル−1−オキシ)−2−フルオロベンゾイルオキシ]ベンゼン(略称:Dac−PEPEP−F−O6)のジクロロメタン溶液の吸収スペクトルを図7に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製、V550型)を用いた。図7においては、Dac−PEPEP−F−O6のジクロロメタン溶液を石英セルに入れて測定した測定値から、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した測定値を差し引いた吸収スペクトルを示す。図7において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。ジクロロメタン溶液の場合では260nm付近に吸収が見られた。
【実施例2】
【0218】
本実施例では、実施例1で示した本発明の一態様の重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を用いて作製した液晶素子の特性評価結果を示す。
【0219】
本実施例で作製した液晶素子に用いた液晶組成物の構成を表1に示す。表1において混合比は重量比で表している。
【0220】
【表1】

【0221】
本実施例の液晶素子では、液晶1として混合液晶E−8(株式会社LCC製)、液晶2として4−(trans−4−n−プロピルシクロヘキシル)−3’,4’−ジフルオロ−1,1’−ビフェニル(略称:CPP−3FF)(大立高分子工業社製)、液晶3として4−n−ペンチル安息香酸4−シアノ−3−フルオロフェニル(略称:PEP−5CNF)(大立高分子工業社製)を用い、カイラル剤として1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ビス[4−(n−ヘキシル−1−オキシ)安息香酸]ソルビトール(略称:ISO−(6OBA))(みどり化学株式会社製)を用い、重合性モノマー化合物として非液晶性紫外線重合性の重合性モノマー化合物であるメタクリル酸ドデシル(略称:DMeAc)(東京化成工業株式会社製)、液晶性紫外線重合性の重合性モノマー化合物である実施例1で作製した本発明の一態様に係る1,4−ビス−[4−(6−アクリロイルオキシ−n−ヘキシル−1−オキシ)−2−フルオロベンゾイルオキシ]ベンゼン(略称:Dac−PEPEP−F−O6)を用い、重合開始剤としてDMPAP(略称)(東京化成工業株式会社製)を用いた。
【0222】
なお、本実施例で用いた液晶材料:CPP−3FF(略称)及びPEP−5CNF(略称)、カイラル剤:ISO−(6OBA)(略称)、重合性モノマー化合物:メタクリル酸ドデシル(DMeAc)(略称)及びDac−PEPEP−F−O6(略称)、重合開始剤:DMPAP(略称)の構造式を下記に示す。
【0223】
【化25】

【0224】
本実施例の液晶素子は、画素電極層及び共通電極層が図3(D)のように櫛歯状に形成されたガラス基板と、対向基板となるガラス基板とを間に空隙(4μm)を有してシール材によって貼り合わせた後、注入法によって等方相の状態で攪拌した表1で示す材料及び割合で混合させた各液晶組成物を基板間に注入し作製した。
【0225】
画素電極層及び共通電極層は酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)を用いてスパッタリング法にて形成した。なお、その膜厚は110nmとし、画素電極層と共通電極層の各幅、及び画素電極層と共通電極層との間隔は2μmとした。また、シール材は紫外線及び熱硬化型シール材を用い、硬化処理として、90秒間の紫外線(放射照度100mW/cm)照射処理を行い、その後120℃で1時間加熱処理を行った。
【0226】
また、本実施例の液晶素子において、ブルー相を発現する温度範囲の任意の温度において恒温とし、紫外線(光源メタルハライドランプ、波長365nm、放射照度8mW/cm)を、30分間照射することによって高分子安定化処理を行った。
【0227】
作製した液晶素子に電圧を印加し、印加電圧に対する透過率の特性評価を行った。特性評価は、液晶評価装置(LCD−7200 大塚電子株式会社製)を用い、光源はハロゲンランプ、温度は室温の測定条件で、液晶素子をクロスニコルの偏光子で挟んだ状態で行った。
【0228】
図8に液晶素子の印加電圧と透過率の関係を示す。なお、透過率は光源を100%としたときの透過率である。図8に示すように、本実施例の液晶素子は低い印加電圧で高い透過率を示しており、該液晶素子は、低電圧駆動が可能であることが確認できた。
【0229】
以上より、本実施例の新規重合性モノマー化合物、または該重合性モノマー化合物を含む液晶組成物を用いた液晶素子は低電圧駆動が可能であることが示された。よって、該液晶素子を用いた液晶表示装置または電子機器も、より低消費電力化を達成することができる。
【符号の説明】
【0230】
200 基板
201 基板
208 液晶組成物
230 画素電極層
232 共通電極層
401 ゲート電極層
402 ゲート絶縁層
403 半導体層
407 絶縁膜
408 共通配線層
409 絶縁膜
413 層間膜
420 トランジスタ
441 基板
442 基板
444 液晶組成物
446 電極層
447 電極層
202a 配向膜
202b 配向膜
2701 筐体
2703 筐体
2705 表示部
2707 表示部
2711 軸部
2721 電源
2723 操作キー
2725 スピーカー
2800 筐体
2801 筐体
2802 表示パネル
2803 スピーカー
2804 マイクロフォン
2805 操作キー
2806 ポインティングデバイス
2807 カメラ用レンズ
2808 外部接続端子
2810 太陽電池セル
2811 外部メモリスロット
3001 本体
3002 筐体
3003 表示部
3004 キーボード
3021 本体
3022 スタイラス
3023 表示部
3024 操作ボタン
3025 外部インターフェイス
3051 本体
3053 接眼部
3054 操作スイッチ
3055 表示部(B)
3056 バッテリー
3057 表示部(A)
4001 基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 基板
4008 液晶組成物
4010 トランジスタ
4011 トランジスタ
4013 液晶素子
4015 接続端子電極
4016 端子電極
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4020 絶縁層
4021 層間膜
4030 画素電極層
4031 共通電極層
4034 遮光層
405a 配線層
405b 配線層
443a 偏光板
443b 偏光板
446a 電極層
446b 電極層
446c 電極層
446d 電極層
447a 電極層
447b 電極層
447c 電極層
447d 電極層
9601 筐体
9603 表示部
9605 スタンド
4003a 信号線駆動回路
4003b 信号線駆動回路
4032a 偏光板
4032b 偏光板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(G1)で表される重合性モノマー化合物。
【化26】


(ただし、一般式(G1)中、n及びmは、それぞれ独立に1乃至20の整数である。また、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。)
【請求項2】
下記一般式(G2)で表される重合性モノマー化合物。
【化27】


(ただし、一般式(G2)中、n及びmは、それぞれ独立に1乃至20の整数である。)
【請求項3】
下記一般式(G3)で表される重合性モノマー化合物。
【化28】


(ただし、一般式(G3)中、n及びmは1乃至20の整数であり、且つ、n及びmは等しい整数である。また、R及びRは、それぞれ独立に水素又はメチル基を表す。)
【請求項4】
下記一般式(G4)で表される重合性モノマー化合物。
【化29】


(ただし、一般式(G4)中、n及びmは1乃至20の整数であり、且つ、n及びmは等しい整数である。)
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか一に記載の重合性モノマー化合物を含有してなる液晶組成物。
【請求項6】
請求項1乃至4のいずれか一に記載の重合性モノマー化合物と、
ネマチック性液晶と、
カイラル剤と、を含む液晶組成物。
【請求項7】
請求項5または6において、
前記液晶組成物がブルー相を発現するものである液晶組成物。
【請求項8】
請求項5乃至7のいずれか一に記載の液晶組成物を用いた液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−251138(P2012−251138A)
【公開日】平成24年12月20日(2012.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−105547(P2012−105547)
【出願日】平成24年5月4日(2012.5.4)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】