(57)【要約】  本発明は、負の誘電率異方性（Δε＜０）の液晶材料を用いた応答速度が早く、視野角が広く、光透過時の透過率が高く、光遮断時の黒レベルが高いコントラスト比の優れたＶＡＩＰＳ方式の液晶表示装置を提供するものである。  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負の誘電率異方性を有する液晶組成物層からなる液晶表示装置であって、前記液晶表示装置は、複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立的に制御可能であって、前記画素は一対の画素電極と共通電極を有し、この両電極が前記第一と第二の両基板の少なくとも一方の基板に設けられ、前記液晶組成物層の液晶分子の長軸が前記基板面に略垂直に配向しているか又は、ハイブリッド配向している電気光学表示装置を提供する。【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負の誘電率異方性を有する液晶組成物層からなる液晶表示装置であって、該液晶表示装置は、複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立的に制御可能であって、前記画素は一対の画素電極と共通電極を有し、この両電極が前記第一と第二の両基板の少なくとも一方の基板に設けられ、該液晶組成物層の液晶分子の長軸が略垂直配向又はハイブリッド配向していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画素電極と共通電極の間隔（ｄｇａｐ、μｍ）が、画素電極又は共通電極の幅（ｄＩＴＯ、μｍ）より小さい、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶組成物層として一般式（ＬＣ１）から一般式（ＬＣ５）
【化１】
2012043386.tif 000031
で表される化合物群から選ばれる２種以上の化合物を含有する液晶組成物を使用する請求項２記載の液晶表示装置。
（式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立して下記の構造
【化２】
2012043386.tif 000032
（該構造中シクロヘキサン環の１つ又は２つ以上のＣＨ２基はＯ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Ｎ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Ｈ原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｚ５はＣＨ２基又はＯ原子を表し、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立して０〜３を表し、ｍ１＋ｍ２は１、２又は３である。）
【請求項４】
前記液晶組成物層として、一般式（ＬＣ６）
【化３】
2012043386.tif 000033
(式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ｂ１〜Ｂ３はそれぞれ独立して下記
【化４】
2012043386.tif 000034
（式中、シクロヘキサン環中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−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Ｎ原子で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、該Ｚ１及びＺ２の内少なくとも１つは単結合でなく、ｍ１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を使用する請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一般式（ＬＣ２）が下記一般式（ＬＣ２）−１から一般式（ＬＣ２）−３
【化５】
2012043386.tif 000035
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３記載の液晶表示装置。
【請求項６】
一般式（ＬＣ３）が下記一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−１３
【化６】
2012043386.tif 000036
で表される化合物からなる群より選ばれるを１種又は２種以上の化合物である請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項７】
一般式（ＬＣ４）が下記一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−６であり、一般式（ＬＣ５）が下記一般式（ＬＣ５）−１から一般式（ＬＣ５）−４
【化７】
2012043386.tif 000037
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３記載の液晶表示装置。
【請求項８】
一般式（ＬＣ６）が一般式（ＬＣ６）−１から一般式（ＬＣ６）−１１
【化８】
2012043386.tif 000038
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４記載の液晶表示装置。
【請求項９】
一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有し、液晶組成物の２０℃での粘度ηが２０ｍＰａ・ｓ以下である請求項４又は８記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−１３、一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−６及び一般式（ＬＣ５）−１から一般式（ＬＣ５）−４においてＺ１及びＺ２の少なくとも一方が−Ｃ２ＦＯ−又は−ＯＣＦ２−である請求項６又は７記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上かつ７０〜３０質量％含有し、一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項３〜１２いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
一般式（ＬＣ２）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上かつ７０〜３０質量％含有し、一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有する請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記液晶組成物層として重合性化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を使用する請求項３〜１３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
重合性化合物が、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体又はシクロヘキサン誘導体を分子の中心の母核とし、直鎖のアルキル基、直鎖のアルコキシ基又は置換ベンゾイルオキシ基がその側鎖として放射状に置換した構造である円盤状液晶化合物である請求項１４記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
重合性化合物が一般式（ＰＣ１）
【化９】
2012043386.tif 000039
（式中、Ｐ１は重合性官能基を表し、Ｓｐ１は炭素原子数０〜２０のスペーサー基を表し、Ｑ１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、ｎ１、ｎ２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、Ｒ３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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−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Ｒ３はＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−（式中、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２はそれぞれ独立してＰ１、Ｓｐ１、Ｑ１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１４記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
一般式（ＰＣ１）においてＭＧが以下の構造
【化１０】
2012043386.tif 000040
（式中、Ｃ１〜Ｃ３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、ＣＦ３、ＯＣＦ３、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、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−又は単結合を表し、ｎ５は０、１又は２を表す。）で表される請求項１６記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
一般式（ＰＣ１）において、Ｓｐ１及びＳｐ２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ＣＮ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ＣＨ２基はＯ原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていてもよい請求項１６又は１７記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
一般式（ＰＣ１）において、Ｐ１及びＰ２がそれぞれ独立して以下の一般式（ＰＣ１−ａ）〜一般式（ＰＣ１−ｄ）
【化１１】
2012043386.tif 000041
（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３、Ｒ５１〜Ｒ５３、Ｒ６１〜Ｒ６３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）で表される化合物からなる群から選ばれる構造である請求項１６又は１７記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−１又は一般式（ＰＣ１）−２
【化１２】
2012043386.tif 000042
（Ｐ１、Ｓｐ１、Ｑ１、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２及びＭＧは一般式（ＰＣ１）と同じ意味を表し、ｎ３及びｎ４はそれぞれ独立して１、２又は３を表す。）で表される重合性化合物である請求項１７〜１９いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−３から一般式（ＰＣ１）−８
【化１３】
2012043386.tif 000043
（式中、Ｗ１はそれぞれ独立してＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３、ＯＣＨ３、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、ＣＯＯＷ２、ＯＣＯＷ２又はＯＣＯＯＷ２を表し（式中、Ｗ２は炭素原子数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。）、ｎ６は０、１、２、３又は４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１６〜２０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
一般式（ＰＣ１）及び一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてＳｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１、及びＱ２がすべて単結合である請求項１６〜２１いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてｎ３＋ｎ４が３〜６である請求項２１又は２２記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
一般式（ＰＣ１）及び一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてＰ１及びＰ２が一般式（ＰＣ１−ｂ）である請求項１９〜２３いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
一般式（ＰＣ１）−１〜一般式（ＰＣ１）−８においてＷ１がＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３又はＯＣＨ３であり、ｎ６が１、２、３又は４である請求項２１〜２３いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
一般式（ＰＣ１）におけるＭＧが一般式（ＰＣ１）−９で表される円盤状液晶化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項１６記載の液晶表示装置。
【化１４】
2012043386.tif 000044
（式中、Ｒ７はそれぞれ独立してＰ１−Ｓｐ１−Ｑ１又は一般式（ＰＣ１−ｅ）の置換基を表し（式中、Ｐ１、Ｓｐ１及びＱ１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つの水素原子は一般式（ＰＣ１−ａ）〜（ＰＣ１−ｄ）
【化１５】
2012043386.tif 000045
（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３、Ｒ５１〜Ｒ５３、Ｒ６１〜Ｒ６３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）で表される置換基で置換されている。）。
【請求項２７】
液晶組成物が重合開始剤を含まない請求項１４〜２６の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
重合性化合物の含有量が０．０５〜２．０質量％である請求項１４〜２６の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
液晶組成物の屈折率異方性（Δｎ）と表示装置の第一の基板と、第二の基板との間隔（ｄ）の積（Δｎ・ｄ）が０．３０〜０．４０である請求項１〜２８の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
表示装置の第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面にポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド、カルコン、シンナメート又はシンナモイルからなる配向膜を設けた請求項１〜３０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３１】
表示装置の第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面に光配向技術を用いて作成した配向膜を設けた請求項３０記載の液晶表示装置。
【請求項３２】
基板面上の液晶組成物のチルト角が８５〜９０°である請求項１〜３１の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３３】
第一の基板と第二の基板の一方の基板面上の液晶組成物のチルト角が８５〜９０°であり、他方の基板面上の液晶組成物のチルト角が３〜２０°である請求項１〜３１の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は誘電率異方性が負のネマチック晶組成物を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、アクティブマトリクス駆動方式の装置としては、ＯＣＢ（オプティカリー・コンペンセイテット・ベンド方式）、ＶＡ（垂直配向方式）、ＩＰＳ（面内配向方式）等の表示方式がその表示品質から携帯端末、液晶テレビ、プロジェクタ、コンピューター等に応用されている。アクティブマトリクス表示方式は画素毎に非線形回路を設けており、アモルファスシリコン、ポリシリコンを用いたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）や有機半導体材料を用いた提案がされている。また、表示の大型化や高精細化に対応して液晶分子の配向方法として光配向技術を用いた提案がされている。表示に更に広い視角特性を得るために位相差フィルムや明るい表示を得るために光重合性モノマーを用いた提案がなされている（非特許文献１〜８）。【０００３】
しかし、液晶テレビがＣＲＴを用いた従来のテレビを完全に置き換え、３Ｄ映像又はフィールドシーケンシャル表示の要望にも応えるためには、応答速度や視角特性の点が依然として十分なものではない。例えば、前記ＩＰＳ方式は視角特性には優れるものの、応答速度の点では十分なものではなく、前記ＶＡ方式は比較的高速な応答速度ではあるが視角特性の点では十分なものではなかった。そのため、オーバードライブ方式に加えてフレーム周波数を６０Ｈｚから１２０Ｈｚ、２４０Ｈｚ等の高い周波数として表示素子の見かけ上の応答速度を向上されるための改良が進められてきた。しかし、これら液晶表示装置の電子回路上の改良のみでは、液晶材料が固有に有する応答速度の限界を超えることには限界があり、液晶材料を含む表示装置全体の改良による抜本的な応答速度の改善が求められている。【０００４】
又、前記ＶＡ方式において、視角特性を改善するために画素を分割し、分割した画素毎に液晶分子の配向方向を変えることにより視角特性を改善したＭＶＡ（マルチドメイン垂直配方式）が提案されている。この方式では視角特性を改善することは可能であるが、画素分割をするには、複雑な構造を有する液晶セルを均一に製造することが求められることから、製造効率の低下は避けられなかった。【０００５】
このような課題を抜本的に改善する方法として、従来の駆動方式とは異なる新しい駆動方式が提案されている。例えば、電圧無印加時に、誘電率異方性が正の液晶材料（Δε＞０）を基板面に対し垂直に配向させ、基板面上に配置した電極による横電界で、液晶分子を駆動する方法が知られている（特許文献１〜７及び非特許文献９〜１５）。この方法では、横方向の電界が湾曲することにより、電圧印加時に液晶分子が異なった方向に配列することから、前述のＭＶＡ方式のように画素分割をすることなしに、マルチドメインを形成することができるため、製造効率の点で優れたものである。このような方式の液晶表示装置は、特許文献３〜７や非特許文献９〜１５によれば、ＥＯＣ、ＶＡ−ＩＰＳなど種々の呼称がされているが、本発明においては以下「ＶＡＩＰＳ」と略称する。【０００６】
しかし、ＶＡＩＰＳ方式においては、液晶分子の物理的な挙動は従来の液晶表示装置の駆動方法とは異なることから、液晶材料の選択においては従来とは異なる基準で液晶材料を選択することが求められている。【０００７】
すなわち、一般的にＴＮ方式におけるフレデリックス転移の閾値電圧（Ｖc）は次の式【０００８】
【数１】
2012043386.tif 000002
【０００９】
ＳＴＮ方式においては次の式【００１０】
【数２】
2012043386.tif 000003
【００１１】
ＶＡ方式は次の式で表される。【００１２】
【数３】
2012043386.tif 000004
【００１３】
（式中、Ｖｃはフレデリックス転移（Ｖ）、Πは円周率、ｄｃｅｌｌは第一基板と第二基板の間隔（μｍ）、ｄｇａｐは画素電極と共通電極の間隔（μｍ）、ｄＩＴＯは画素電極及び／又は共通電極の幅（μｍ）、＜ｒ１＞、＜ｒ２＞、及び＜ｒ３＞は外挿長（μｍ）、Ｋ１１はスプレイの弾性定数（Ｎ）、Ｋ２２はツイストの弾性定数（Ｎ）、Ｋ３３はベンドの弾性定数（Ｎ）を表し、Δεは誘電率の異方性を表す。）
しかし、ＶＡＩＰＳ方式においては、これらの一般的な計算式は当てはまらず、液晶材料の選択の基準が無いことから、性能の改善が進まず、結果として液晶表示装置としての応用は遅れていた。【００１４】
一方、ＶＡＩＰＳ方式において、使用される液晶材料として好ましい化合物についての開示もなされている（特許文献８）。しかし、当該引用文献に記載の液晶組成物はシアノ系化合物を用いることから、アクティブマトリックス用として適さないものである。【００１５】
一方、液晶表示装置には明るい輝度でより高い黒レベルにすることでメガコントラスト（ＣＲ）を目指す課題もある。ＬＣＤの画素表示面積を大きく出来るように開口率を改善したり、ＤＢＥＦやＣＬＣなどの輝度向上フィルムを適用したり、液晶の垂直配向させる場合に突起などによる光漏れを低減するなどの提案がされている。更に、タッチパネル方式における押圧力にも乱れにくい表示も求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開昭５７−０００６１８号公報
【特許文献２】特開昭５０−０９３６６５号公報
【特許文献３】特開平１０−１５３７８２号公報
【特許文献４】特開平１０−１８６３５１号公報
【特許文献５】特開平１０−３３３１７１号公報
【特許文献６】特開平１１−０２４０６８号公報
【特許文献７】特開２００８−０２０５２１号公報
【特許文献８】特開２００２−０１２８６７号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，２７７（１９９３）
【非特許文献２】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，８４５（１９９７）
【非特許文献３】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，１０７７（１９９８）
【非特許文献４】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，４６１（１９９７）
【非特許文献５】Ｐｒｏｃ．１８ｔｈ  ＩＤＲＣ，３８３（１９９８）
【非特許文献６】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，１２００（２００４）
【非特許文献７】Ｐｒｏｃ．Ａｓｉａ  ｄｉｓｐｌａｙ，５７７（１９９５）
【非特許文献８】Ｐｒｏｃ．１８ｔｈ  ＩＤＲＣ，３７１（１９９８）
【非特許文献９】Ｐｒｏｃ．１３ｔｈ  ＩＤＷ，９７（１９９７）
【非特許文献１０】Ｐｒｏｃ．１３ｔｈ  ＩＤＷ，１７５（１９９７）
【非特許文献１１】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，３１９（１９９８）
【非特許文献１２】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，８３８（１９９８）
【非特許文献１３】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，１０８５（１９９８）
【非特許文献１４】ＳＩＤ  Ｓｙｍ．Ｄｉｇｅｓｔ，３３４（２０００）
【非特許文献１５】Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ  Ｐｒｏｃ．，１４２（２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上述した問題を解決することを目的としている。すなわち、負の誘電率異方性（Δε＜０）の液晶材料を用いた応答速度が早く、視野角が広く、光透過時の透過率が高く、光遮断時の黒レベルが高いコントラスト比の優れたＶＡＩＰＳ方式の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】
【００１９】
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負の誘電率異方性を有する液晶組成物層からなる液晶表示装置であって、該液晶表示装置は、複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立的に制御可能であって、前記画素は一対の画素電極と共通電極を有し、この両電極が前記第一と第二の両基板の少なくとも一方の基板に設けられ、該液晶組成物層の液晶分子の長軸が略垂直配向又はハイブリッド配向していることを特徴とする液晶表示装置を提供する。【００２０】
本発明において、少なくとも一方の基板面で液晶分子を垂直に配向させるが、残りの基板面においても液晶分子が基板面に垂直に配向した方式（以下、ｎ−ＶＡＩＰＳと呼称）及び残りの基板面では液晶分子が基板面に水平に配向した方式（ハイブリッド配向）も含む（以下ｎ−ＨＢＩＰＳと呼称）。【００２１】
本発明におけるｎ−ＶＡＩＰＳ及びｎ−ＨＢＩＰＳ方式の電極構造は従来のＩＰＳやＦＦＳ、改良版ＦＦＳ等の横電界方式のものが適用できる。また、本発明における液晶分子の挙動は模式的に図１〜３に示す通りであり、電圧が無印加の状態（図１）において、基板面に垂直に配向している状態から、横方向に配置した電極から電圧を印加することにより液晶分子は電極上においては水平配向に（図２）に遷移する。この際、液晶分子がフロー効果に有利な、ベンド配向状態をとることで、従来の液晶表示素子より高速応答化が図れる。【００２２】
図３の液晶表示素子は、画素電極下に絶縁層を介して共通電極を配した場合の電圧印加時の液晶分子再配向状態であり、表示画素の開口率向上によりさらなるコントラストアップが図れる。【００２３】
従来のＶＡ方式の駆動方法では一般的に、広視野角化のため、液晶分子の倒れる方向をゾーンラビングや突起、スリット電極などを用いて規定し、マルチドメイン化を図る必要があり、セル構成が複雑になる傾向にある。しかし、本発明のｎ−ＶＡＩＰＳ及びｎ−ＨＢＩＰＳ方式は、印加する電圧により発生する電気力線の向きが電極の両端で異なる現象を利用することにより、液晶分子の倒れる方向を規定することができるため、画素電極の形状のみでマルチドメイン化が可能であり比較的単純なセル構成で、高視野角化及び高コントラスト化が可能である。【００２４】
一般的にフレデリックス転移（Ｖc）の値は前述のようにＴＮ方式は式１、ＳＴＮ方式は式２、ＶＡ方式は式３で表されるが、本願発明の液晶表示装置においては下記数４が適用されることを見出した。【００２５】
【数４】
2012043386.tif 000005
【００２６】
（式中、Ｖｃはフレデリックス転移（Ｖ）、Πは円周率、ｄｃｅｌｌは第一基板と第二基板の間隔（μｍ）、ｄｇａｐは画素電極と共通電極の間隔（μｍ）、ｄＩＴＯは画素電極及び／又は共通電極の幅（μｍ）、＜ｒ＞、＜ｒ‘＞、＜ｒ３＞は外挿長（μｍ）、Ｋ３３はベンドの弾性定数（Ｎ）、Δεは誘電率の異方性を表す。）数４からセル構成としては、ｄｇａｐをなるべく小さく、ｄＩＴＯをなるべく大きくすることにより、低駆動電圧化が図れ、使用する液晶組成物としてはΔεの絶対値が大きく、Ｋ３３が小さいものを選択することにより、低駆動電圧化が図れることが分かった。これら知見をもとに、上記液晶表示装置に適切な負の誘電異方性液晶を見出した。【００２７】
本発明の液晶表示装置はこの動き出しやすい液晶分子が、２枚の基板間の中央ではなく、一方の基板面に偏り、より一方の基板に近づいた部位から動き出すことが最も大きな特徴であり、従来のＴＮ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＯＣＢの方式と異なる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は応答速度、透過光量、タッチパネルの使用など外圧による光漏れ、視野角、コントラスト比などの特性を改良し、従来技術で作成した液晶表示装置と比較し、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】電圧無印加時の液晶分子配向状態（ｎ−ＶＡＩＰＳの例）
【図２】電圧印加時の液晶分子再配向状態（ｎ−ＶＡＩＰＳの例）
【図３】画素電極下に絶縁層を介して共通電極を配した場合（ＦＦＳ）の電圧印加時の液晶分子再配向状態（ｎ−ＶＡＩＰＳの例）
【図４】テスト用セルの電極構成
【図５】電圧無印加時の液晶分子配向状態（ｎ−ＨＢＩＰＳの例１）
【図６】電圧印加時の液晶分子再配向状態（ｎ−ＨＢＩＰＳの例１）
【図７】電圧無印加時の液晶分子配向状態（ｎ−ＨＢＩＰＳの例２）
【図８】電圧印加時の液晶分子再配向状態（ｎ−ＨＢＩＰＳの例２）
【符号の説明】
【００３０】
１・・・第１基板、２・・・遮光層、３・・・配向層、４・・・液晶、５・・・配向層、６・・・画素電極、７・・・共通電極、８・・・第２基板
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本願発明において、前記画素電極と共通電極の配置は、従来のＩＰＳ等の横電界方式と同様のものが適用でき、液晶分子を適切に制御可能であれば特に制限はないが、前記画素電極と共通電極の間隔（ｄｇａｐ、μｍ）が、画素電極又は共通電極の幅（ｄＩＴＯ、μｍ）より小さいことが好ましい。【００３２】
前記液晶表示装置において該液晶組成物層は一般式（ＬＣ１）から一般式（ＬＣ５）【００３３】
【化１】
2012043386.tif 000006
【００３４】
（式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立して下記の構造【００３５】
【化２】
2012043386.tif 000007
【００３６】
（該構造中シクロヘキサン環の１つ又は２つ以上のＣＨ２基はＯ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Ｎ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Ｈ原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、該Ｚ１及びＺ２の内少なくとも１つは単結合でなく、Ｚ５はＣＨ２基又はＯ原子を表し、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立して０〜３を表し、ｍ１＋ｍ２は１、２又は３である。）で表される化合物群から選ばれる２種以上の化合物を含有することが好ましい。【００３７】
前記一般式（ＬＣ１）から一般式（ＬＣ５）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数２〜８のアルケニル基又は炭素数１〜８のアルコキシ基であることが好ましく、
Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立して、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基又は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基が好ましく、
Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ独立して単結合、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましく、単結合、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−がより好ましい、
ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立して０〜２の整数を表すことが好ましく、ｍ１＋ｍ２は１又は２が好ましい。【００３８】
より好ましくは一般式（ＬＣ２）が下記一般式（ＬＣ２）−１から一般式（ＬＣ２）−３【００３９】
【化３】
2012043386.tif 000008
【００４０】
（式中、Ｒ１及びＲ２は前記一般式（ＬＣ２）と同じ意味を表す。）で表される化合物であるか及び／又は、
一般式（ＬＣ３）が下記一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−１３【００４１】
【化４】
2012043386.tif 000009
【００４２】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ａ１及びＺ１は前記一般式（ＬＣ３）と同じ意味を表す。）で表される化合物であるか及び／又は、
一般式（ＬＣ４）が下記一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−６であり、一般式（ＬＣ５）が下記一般式（ＬＣ５）−１から一般式（ＬＣ５）−４【００４３】
【化５】
2012043386.tif 000010
【００４４】
（式中、Ｒ１及びＲ２は前記一般式（ＬＣ４）及び（ＬＣ５）と同じ意味を表す。）で表される化合物であり、さらに好ましくは一般式（ＬＣ３）〜（ＬＣ５）におけるＺ１及びＺ２の少なくとも一方が−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−である化合物である。【００４５】
さらに、前記液晶組成物層には一般式（ＬＣ６）【００４６】
【化６】
2012043386.tif 000011
【００４７】
(式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ｂ１〜Ｂ３はそれぞれ独立して下記【００４８】
【化７】
2012043386.tif 000012
【００４９】
（式中、シクロヘキサン環中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−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Ｎ原子で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、該Ｚ１及びＺ２の内少なくとも１つは単結合でなく、ｍ１は０〜３を表す。)で表される化合物を含有することが好ましい。【００５０】
一般式（ＬＣ６）で表される化合物は次の一般式（ＬＣ６）−１から一般式（ＬＣ６）−１１【００５１】
【化８】
2012043386.tif 000013
【００５２】
（式中、Ｒ１及びＲ２は前記一般式（ＬＣ６）と同じ意味を表す。）
で表される化合物であり、さらに好ましくは一般式（ＬＣ６）におけるＲ１及び／又はＲ２がアルケニル又はアルケニルオキシ基であるか及び／又は、一般式（ＬＣ６）におけるＺ１及びＺ２の一つが−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−であり、残りが単結合である化合物を１種又は２種以上含有してもよい。【００５３】
前記液晶組成物のさらに好ましい例は、一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有するか及び／又は一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ５）におけるΔεが−４以下の化合物を２種以上含有し、特に好ましくは一般式（ＬＣ２）〜（ＬＣ５）におけるΔεが−４以下の化合物を２種以上かつ７０〜３０質量％含有する。【００５４】
前記液晶組成物の粘度ηは２０℃で２０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。【００５５】
さらに前記液晶組成物には重合性化合物を１種又は２種以上含有してもよく、好ましくは重合性化合物が、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体又はシクロヘキサン誘導体を分子の中心の母核とし、直鎖のアルキル基、直鎖のアルコキシ基又は置換ベンゾイルオキシ基がその側鎖として放射状に置換した構造である円盤状液晶化合物である。【００５６】
具体的には重合性化合物が一般式（ＰＣ１）【００５７】
【化９】
2012043386.tif 000014
で表される重合性化合物であることが好ましい（式中、Ｐ１は重合性官能基を表し、Ｓｐ１は炭素原子数０〜２０のスペーサー基を表し、Ｑ１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、ｎ１及びｎ２はそれぞれ独立して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、Ｒ３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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−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、あるいはＲ３はＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−（式中、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２はそれぞれ独立してＰ１、Ｓｐ１、Ｑ１と同じ意味を表す。）を表す。）
より好ましくは、重合性化合物一般式（ＰＣ１）におけるＭＧが以下の構造【００５８】
【化１０】
2012043386.tif 000015
で表される重合性化合物であり（式中、Ｃ１〜Ｃ３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、ＣＦ３、ＯＣＦ３、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、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−又は単結合を表し、ｎ５は０、１又は２を表す。）Ｓｐ１及びＳｐ２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ＣＮ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ＣＨ２基はＯ原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていてもよく、Ｐ１及びＰ２がそれぞれ独立して以下の一般式（ＰＣ１−ａ）〜一般式（ＰＣ１−ｄ）【００５９】
【化１１】
2012043386.tif 000016
のいずれかである（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３、Ｒ５１〜Ｒ５３、及びＲ６１〜Ｒ６３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）。【００６０】
より具体的には、重合性化合物一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−１又は一般式（ＰＣ１）−２【００６１】
【化１２】
2012043386.tif 000017
【００６２】
（Ｐ１、Ｓｐ１、Ｑ１、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２及びＭＧは一般式（ＰＣ１）と同じ意味を表し、ｎ３及びｎ４はそれぞれ独立して１、２又は３を表す。）で表される重合性化合物であることが好ましい。【００６３】
より具体的には、重合性化合物一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−３〜一般式（ＰＣ１）−８【００６４】
【化１３】
2012043386.tif 000018
で表される重合性化合物であることがより好ましい（式中、Ｗ１はそれぞれ独立してＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３、ＯＣＨ３、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、ＣＯＯＷ２、ＯＣＯＷ２又はＯＣＯＯＷ２を表し（式中、Ｗ２は炭素原子数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。）、ｎ６は０、１、２、３又は４を表す。）。【００６５】
さらに好ましくは、重合性化合物一般式（ＰＣ１）におけるＳｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１及びＱ２がすべて単結合であり、ｎ３及びｎ４において、ｎ３＋ｎ４が３〜６であり、Ｐ１及びＰ２が式（７−ｂ）であり、Ｗ１がＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３又はＯＣＨ３であり、ｎ６が１、２、３又は４である。【００６６】
また、一般式（ＰＣ１）におけるＭＧが一般式（ＰＣ１）−９で表される円盤状液晶化合物であることも好ましい【００６７】
【化１４】
2012043386.tif 000019
【００６８】
（式中、Ｒ７はそれぞれ独立してＰ１−Ｓｐ１−Ｑ１又は一般式（ＰＣ１−ｅ）の置換基を表し（式中、Ｐ１、Ｓｐ１及びＱ１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一般式（ＰＣ１−ａ）〜（ＰＣ１−ｄ）で表される置換基で置換されている。）。
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。【００６９】
前記液晶組成物は前期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。【００７０】
前記液晶組成物の屈折率異方性（Δｎ）と表示装置の第一の基板と、第二の基板との間隔（ｄ）の積（Δｎ・ｄ）は垂直配向の場合０．２０〜０．５９が好ましく、ハイブリッド配向の場合は０．２１〜０．６１が好ましく、垂直配向の場合は０．３０〜０．４０が特に好ましく、ハイブリッド配向の場合は０．３２〜０．４４が特に好ましい。【００７１】
前記表示装置の第一の基板と、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、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド、カルコン、シンナメート又はシンナモイル等からなる配向膜を設けることができ、配向膜は光配向技術を用いて作成したものでもよい。【００７２】
垂直配向の場合は基板面上の液晶組成物中の液晶分子の長軸のチルト角は８５〜９０°が好ましく、ハイブリッド配向の場合は第一の基板と第二の基板の一方の基板面上の液晶分子の長軸のチルト角が８５〜９０°であり、他方の基板面上の液晶分子の長軸のチルト角が３〜２０°が好ましい。
【実施例】
【００７３】
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。【００７４】
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
Vsat    ：周波数１ＫＨｚの矩形波を印加した時の透過率が９０％変化する印加電圧
化合物記載に下記の略号を使用する。【００７５】
末端のn(数字)  CnH2n+1-
-2-    -CH2CH2-
-1O-    -CH2O-
-O1-    -OCH2-
-On    -OCnH2n+1
-1=1-  -HC=CH-
ndm-    CnH2n+1-HC=CH-(CH2)m-1-【００７６】
【化１５】
2012043386.tif 000020
【００７７】
（実施例１）
図４に示す電極構造を第二の基板に作成し、電極構造を設けない第一の基板を使用し各々の対向側に垂直配向性の配向膜を形成し、第一の基板と第二の基板の間に表１の実施例１に示した負の誘電異方性液晶を挟持して液晶表示装置を作成した。（セル厚４．０μｍ、配向膜ＳＥ−５３００）【００７８】
（比較例１）
実施例１で用いた液晶組成物を用いて従来のＶＡ液晶表示装置を作製しその物性値を測定した。その結果を前記表１に併せて示す。【００７９】
本願発明の液晶表示装置は、同じ負の誘電異方性液晶を狭持した比較例１の液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００８０】
（実施例２）
図４に示す電極構造を第二の基板に作成し、電極構造を設けない第一の基板を使用し各々の対向側の片方に垂直配向性の配向膜を形成し、他方に水平配向性の配向膜を形成し、第一の基板と第二の基板の間に表１の実施例２に示した負の誘電異方性液晶を挟持して液晶表示装置を作成した。（セル厚４．０μｍ、配向膜ＳＥ−５３００、ＡＬ−１０５１）
該液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００８１】
（実施例３）
図４に示す電極構造を第二の基板に作成し、電極構造を設けない第一の基板を使用し各々の対向側に垂直配向性の配向膜を形成し、第一の基板と第二の基板の間に表１の実施例３に示した負の誘電異方性液晶及び２−メチルーアクリル酸４‘−｛２−［４−（２−アクリロイルオキシーエチル）―フェノキシカルボニル］―エチル｝―ビフェニル−４−イルエステルを０．３質量％挟持して液晶表示装置を作成した。（セル厚４．０μｍ、配向膜ＳＥ−５３００）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／ｃｍ２)し、重合処理を行った。【００８２】
該液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００８３】
（実施例４）
図４に示す電極構造を第二の基板に作成し、電極構造を設けない第一の基板を使用し各々の対向側の片方に垂直配向性の配向膜を形成し、他方に水平配向性の配向膜を形成し、第一の基板と第二の基板の間に表１の実施例４に示した負の誘電異方性液晶を挟持して液晶表示装置を作成した。（セル厚４．０μｍ、配向膜ＳＥ−５３００、ＡＬ−１０５１）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／ｃｍ２)し、重合処理を行った。【００８４】
該液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００８５】
【表１】
2012043386.tif 000021
【００８６】
（実施例５及び６）
実施例１と同様に表２に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例５の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例６の液晶表示装置を作成した。【００８７】
【表２】
2012043386.tif 000022
【００８８】
実施例５及び６の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００８９】
（実施例７〜１０）
実施例１と同様に表３に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例７の液晶表示装置を、実施例１と同様に実施例８の液晶表示装置、実施例１と同様に実施例９の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例１０の液晶表示装置を作成した。【００９０】
【表３】
2012043386.tif 000023
【００９１】
実施例７から１０の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００９２】
（実施例１１〜１３）
実施例１と同様に表４に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例１１の液晶表示装置を、実施例１と同様に実施例１２の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例１３の液晶表示装置を作成した。【００９３】
【表４】
2012043386.tif 000024
【００９４】
実施例１１から１３の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００９５】
（実施例１４及び１５）
実施例１と同様に表５に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例１４の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例１５の液晶表示装置を作成した。【００９６】
【表５】
2012043386.tif 000025
【００９７】
実施例１４及び１５の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【００９８】
（実施例１６〜１８）
実施例１と同様に表６に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例１６の液晶表示装置を、実施例１と同様に実施例１７の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例１８の液晶表示装置を作成した。【００９９】
【表６】
2012043386.tif 000026
【０１００】
実施例１６から１８の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【０１０１】
（実施例１９〜２２）
実施例１と同様に表７に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例１９の液晶表示装置を、実施例１と同様に実施例２０の液晶表示装置、実施例１と同様に実施例２１の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例２２の液晶表示装置を作成した。【０１０２】
【表７】
2012043386.tif 000027
【０１０３】
実施例１９から２２の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【０１０４】
（実施例２３〜２６）
実施例１と同様に表８に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例２３の液晶表示装置を、実施例１と同様に実施例２４の液晶表示装置、実施例１と同様に実施例２５の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例２６の液晶表示装置を作成した。【０１０５】
【表８】
2012043386.tif 000028
【０１０６】
実施例２３から２６の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【０１０７】
（実施例２７〜２９）
実施例１と同様に表９に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例２７の液晶表示装置を、実施例１と同様に実施例２８の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例２９の液晶表示装置を作成した。【０１０８】
【表９】
2012043386.tif 000029
【０１０９】
実施例２７から２９の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。【０１１０】
（実施例３０〜３２）
実施例１と同様に表１０に示す負の誘電異方性液晶を狭持して実施例３０の液晶表示装置を、実施例１と同様に実施例３１の液晶表示装置及び実施例１と同様に実施例３２の液晶表示装置を作成した。【０１１１】
【表１０】
2012043386.tif 000030
【０１１２】
実施例３０から３２の液晶表示装置は同じ負の誘電異方性液晶を狭持した従来のＶＡ液晶表示装置と比較して、より高速な応答速度、より多い透過光量、外圧による光漏れの低減、より広範囲な視野角、より大きなコントラスト比を実現した。
【図１】
2012043386.tif 000046
【図２】
2012043386.tif 000047
【図３】
2012043386.tif 000048
【図４】
2012043386.tif 000049
【図５】
2012043386.tif 000050
【図６】
2012043386.tif 000051
【図７】
2012043386.tif 000052
【図８】
2012043386.tif 000053
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月26日(2012.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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負の誘電率異方性を有する液晶組成物層からなる液晶表示装置であって、該液晶表示装置は、複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立的に制御可能であって、前記画素は一対の画素電極と共通電極を有し、この両電極が前記第一と第二の両基板の少なくとも一方の基板に設けられ、該液晶組成物層の液晶分子の長軸が略垂直配向又はハイブリッド配向しており、該液晶組成物層として一般式（ＬＣ１）から一般式（ＬＣ５）
【化１】
2012043386.tif 000054
で表される化合物群から選ばれる２種以上の化合物を含有する液晶組成物を使用することを特徴とする液晶表示装置。
（式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立して下記の構造
【化２】
2012043386.tif 000055
（該構造中シクロヘキサン環の１つ又は２つ以上のＣＨ２基はＯ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Ｎ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Ｈ原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｚ５はＣＨ２基又はＯ原子を表し、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立して０〜３を表し、ｍ１＋ｍ２は１、２又は３である。）
【請求項２】
前記画素電極と共通電極の間隔（ｄｇａｐ、μｍ）が、画素電極又は共通電極の幅（ｄＩＴＯ、μｍ）より小さい、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶組成物層として、一般式（ＬＣ６）
【化３】
2012043386.tif 000056
(式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ｂ１〜Ｂ３はそれぞれ独立して下記
【化４】
2012043386.tif 000057
（式中、シクロヘキサン環中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−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Ｎ原子で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、該Ｚ１及びＺ２の内少なくとも１つは単結合でなく、ｍ１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を使用する請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
一般式（ＬＣ２）が下記一般式（ＬＣ２）−１から一般式（ＬＣ２）−３
【化４】
2012043386.tif 000058
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２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一般式（ＬＣ３）が下記一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−１３
【化５】
2012043386.tif 000059
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２記載の液晶表示装置。
【請求項６】
一般式（ＬＣ４）が下記一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−６であり、一般式（ＬＣ５）が下記一般式（ＬＣ５）−１から一般式（ＬＣ５）−４
【化６】
2012043386.tif 000060
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２記載の液晶表示装置。
【請求項７】
一般式（ＬＣ６）が一般式（ＬＣ６）−１から一般式（ＬＣ６）−１１
【化７】
2012043386.tif 000061
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３記載の液晶表示装置。
【請求項８】
一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有し、液晶組成物の２０℃での粘度ηが２０ｍＰａ・ｓ以下である請求項３又は７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−１３、一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−６及び一般式（ＬＣ５）−１から一般式（ＬＣ５）−４においてＺ１及びＺ２の少なくとも一方が−Ｃ２ＦＯ−又は−ＯＣＦ２−である請求項５又は６記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上かつ７０〜３０質量％含有し、一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項２〜１１いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
一般式（ＬＣ２）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上かつ７０〜３０質量％含有し、一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有する請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記液晶組成物層として重合性化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を使用する請求項２〜１２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、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体又はシクロヘキサン誘導体を分子の中心の母核とし、直鎖のアルキル基、直鎖のアルコキシ基又は置換ベンゾイルオキシ基がその側鎖として放射状に置換した構造である円盤状液晶化合物である請求項１３記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
重合性化合物が一般式（ＰＣ１）
【化８】
2012043386.tif 000062
（式中、Ｐ１は重合性官能基を表し、Ｓｐ１は炭素原子数０〜２０のスペーサー基を表し、Ｑ１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、ｎ１、ｎ２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、Ｒ３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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−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Ｒ３はＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−（式中、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２はそれぞれ独立してＰ１、Ｓｐ１、Ｑ１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。
【請求項１６】
一般式（ＰＣ１）においてＭＧが以下の構造
【化９】
2012043386.tif 000063
（式中、Ｃ１〜Ｃ３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、ＣＦ３、ＯＣＦ３、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、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−又は単結合を表し、ｎ５は０、１又は２を表す。）で表される請求項１５記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
一般式（ＰＣ１）において、Ｓｐ１及びＳｐ２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ＣＮ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ＣＨ２基はＯ原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていてもよい請求項１５又は１６記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
一般式（ＰＣ１）において、Ｐ１及びＰ２がそれぞれ独立して以下の一般式（ＰＣ１−ａ）〜一般式（ＰＣ１−ｄ）
【化１０】
2012043386.tif 000064
（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３、Ｒ５１〜Ｒ５３、Ｒ６１〜Ｒ６３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）で表される化合物からなる群から選ばれる構造である請求項１５又は１６記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−１又は一般式（ＰＣ１）−２
【化１１】
2012043386.tif 000065
（Ｐ１、Ｓｐ１、Ｑ１、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２及びＭＧは一般式（ＰＣ１）と同じ意味を表し、ｎ３及びｎ４はそれぞれ独立して１、２又は３を表す。）で表される重合性化合物である請求項１６〜１８いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−３から一般式（ＰＣ１）−８
【化１２】
2012043386.tif 000066
（式中、Ｗ１はそれぞれ独立してＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３、ＯＣＨ３、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、ＣＯＯＷ２、ＯＣＯＷ２又はＯＣＯＯＷ２を表し（式中、Ｗ２は炭素原子数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。）、ｎ６は０、１、２、３又は４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１５〜１９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
一般式（ＰＣ１）及び一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてＳｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１、及びＱ２がすべて単結合である請求項１５〜２０いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてｎ３＋ｎ４が３〜６である請求項２０又は２１記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
一般式（ＰＣ１）及び一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてＰ１及びＰ２が一般式（ＰＣ１−ｂ）である請求項１８〜２２いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
一般式（ＰＣ１）−１〜一般式（ＰＣ１）−８においてＷ１がＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３又はＯＣＨ３であり、ｎ６が１、２、３又は４である請求項２０〜２２いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
一般式（ＰＣ１）におけるＭＧが一般式（ＰＣ１）−９で表される円盤状液晶化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
【化１３】
2012043386.tif 000067
（式中、Ｒ７はそれぞれ独立してＰ１−Ｓｐ１−Ｑ１又は一般式（ＰＣ１−ｅ）の置換基を表し（式中、Ｐ１、Ｓｐ１及びＱ１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つの水素原子は一般式（ＰＣ１−ａ）〜（ＰＣ１−ｄ）
【化１４】
2012043386.tif 000068
（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３、Ｒ５１〜Ｒ５３、Ｒ６１〜Ｒ６３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）で表される置換基で置換されている。）。
【請求項２６】
液晶組成物が重合開始剤を含まない請求項１３〜２５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
重合性化合物の含有量が０．０５〜２．０質量％である請求項１３〜２５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
液晶組成物の屈折率異方性（Δｎ）と表示装置の第一の基板と、第二の基板との間隔（ｄ）の積（Δｎ・ｄ）が０．３０〜０．４０である請求項１〜２７の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
表示装置の第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面にポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド、カルコン、シンナメート又はシンナモイルからなる配向膜を設けた請求項１〜２８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
表示装置の第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面に光配向技術を用いて作成した配向膜を設けた請求項２９記載の液晶表示装置。
【請求項３１】
基板面上の液晶組成物のチルト角が８５〜９０°である請求項１〜３０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３２】
第一の基板と第二の基板の一方の基板面上の液晶組成物のチルト角が８５〜９０°であり、他方の基板面上の液晶組成物のチルト角が３〜２０°である請求項１〜３０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月21日(2012.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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負の誘電率異方性を有する液晶組成物層からなる液晶表示装置であって、該液晶表示装置は、複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立的に制御可能であって、前記画素は一対の画素電極と共通電極を有し、この両電極が前記第一と第二の両基板の少なくとも一方の基板に設けられ、該液晶組成物層の液晶分子の長軸が略垂直配向又はハイブリッド配向しており、該液晶組成物層として一般式（ＬＣ１）から一般式（ＬＣ５）
【化１】
2012043386.tif 000069
で表される化合物群から選ばれる２種以上の化合物を含有する液晶組成物を使用することを特徴とする液晶表示装置。
（式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立して下記の構造
【化２】
2012043386.tif 000070
（該構造中シクロヘキサン環の１つ又は２つ以上のＣＨ２基はＯ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Ｎ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Ｈ原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｚ５はＣＨ２基又はＯ原子を表し、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立して０〜３を表し、ｍ１＋ｍ２は１、２又は３である。）
【請求項２】
前記画素電極と共通電極の間隔（ｄｇａｐ、μｍ）が、画素電極又は共通電極の幅（ｄＩＴＯ、μｍ）より小さい、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶組成物層として、一般式（ＬＣ６）
【化３】
2012043386.tif 000071
(式中、Ｒ１及びＲ２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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−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Ｈ原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ｂ１〜Ｂ３はそれぞれ独立して下記
【化４】
2012043386.tif 000072
（式中、シクロヘキサン環中の１つ又は２つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−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Ｎ原子で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、該Ｚ１及びＺ２の内少なくとも１つは単結合でなく、ｍ１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を使用する請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
一般式（ＬＣ２）が下記一般式（ＬＣ２）−１から一般式（ＬＣ２）−３
【化４】
2012043386.tif 000073
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２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一般式（ＬＣ３）が下記一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−１３
【化５】
2012043386.tif 000074
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２記載の液晶表示装置。
【請求項６】
一般式（ＬＣ４）が下記一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−６であり、一般式（ＬＣ５）が下記一般式（ＬＣ５）−１から一般式（ＬＣ５）−４
【化６】
2012043386.tif 000075
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２記載の液晶表示装置。
【請求項７】
一般式（ＬＣ６）が一般式（ＬＣ６）−１から一般式（ＬＣ６）−１１
【化７】
2012043386.tif 000076
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３記載の液晶表示装置。
【請求項８】
一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有し、液晶組成物の２０℃での粘度ηが２０ｍＰａ・ｓ以下である請求項３又は７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−１３、一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−６及び一般式（ＬＣ５）−１から一般式（ＬＣ５）−４においてＺ１及びＺ２の少なくとも一方が−Ｃ２ＦＯ−又は−ＯＣＦ２−である請求項５又は６記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上かつ７０〜３０質量％含有し、一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項２〜１０いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
一般式（ＬＣ２）〜（ＬＣ５）においてΔεが−４以下の化合物を２種以上かつ７０〜３０質量％含有し、一般式（ＬＣ６）で表される化合物を３０〜７０質量％含有する請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記液晶組成物層として重合性化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を使用する請求項２〜１２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、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体又はシクロヘキサン誘導体を分子の中心の母核とし、直鎖のアルキル基、直鎖のアルコキシ基又は置換ベンゾイルオキシ基がその側鎖として放射状に置換した構造である円盤状液晶化合物である請求項１３記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
重合性化合物が一般式（ＰＣ１）
【化８】
2012043386.tif 000077
（式中、Ｐ１は重合性官能基を表し、Ｓｐ１は炭素原子数０〜２０のスペーサー基を表し、Ｑ１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、ｎ１、ｎ２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、Ｒ３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ＣＨ２基は、Ｏ原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−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Ｒ３はＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−（式中、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２はそれぞれ独立してＰ１、Ｓｐ１、Ｑ１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。
【請求項１６】
一般式（ＰＣ１）においてＭＧが以下の構造
【化９】
2012043386.tif 000078
（式中、Ｃ１〜Ｃ３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、ＣＦ３、ＯＣＦ３、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、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−又は単結合を表し、ｎ５は０、１又は２を表す。）で表される請求項１５記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
一般式（ＰＣ１）において、Ｓｐ１及びＳｐ２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ＣＮ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ＣＨ２基はＯ原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていてもよい請求項１５又は１６記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
一般式（ＰＣ１）において、Ｐ１及びＰ２がそれぞれ独立して以下の一般式（ＰＣ１−ａ）〜一般式（ＰＣ１−ｄ）
【化１０】
2012043386.tif 000079
（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３、Ｒ５１〜Ｒ５３、Ｒ６１〜Ｒ６３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）で表される化合物からなる群から選ばれる構造である請求項１５又は１６記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−１又は一般式（ＰＣ１）−２
【化１１】
2012043386.tif 000080
（Ｐ１、Ｓｐ１、Ｑ１、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２及びＭＧは一般式（ＰＣ１）と同じ意味を表し、ｎ３及びｎ４はそれぞれ独立して１、２又は３を表す。）で表される重合性化合物である請求項１６〜１８いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
一般式（ＰＣ１）が一般式（ＰＣ１）−３から一般式（ＰＣ１）−８
【化１２】
2012043386.tif 000081
（式中、Ｗ１はそれぞれ独立してＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３、ＯＣＨ３、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、ＣＯＯＷ２、ＯＣＯＷ２又はＯＣＯＯＷ２を表し（式中、Ｗ２は炭素原子数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。）、ｎ６は０、１、２、３又は４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１５〜１９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
一般式（ＰＣ１）及び一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてＳｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１、及びＱ２がすべて単結合である請求項１５〜２０いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてｎ３＋ｎ４が３〜６である請求項２０又は２１記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
一般式（ＰＣ１）及び一般式（ＰＣ１）−１から一般式（ＰＣ１）−８においてＰ１及びＰ２が一般式（ＰＣ１−ｂ）である請求項１８〜２２いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
一般式（ＰＣ１）−１〜一般式（ＰＣ１）−８においてＷ１がＦ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨ３又はＯＣＨ３であり、ｎ６が１、２、３又は４である請求項２０〜２２いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
一般式（ＰＣ１）におけるＭＧが一般式（ＰＣ１）−９で表される円盤状液晶化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を使用したことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
【化１３】
2012043386.tif 000082
（式中、Ｒ７はそれぞれ独立してＰ１−Ｓｐ１−Ｑ１又は一般式（ＰＣ１−ｅ）の置換基を表し（式中、Ｐ１、Ｓｐ１及びＱ１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つの水素原子は一般式（ＰＣ１−ａ）〜（ＰＣ１−ｄ）
【化１４】
2012043386.tif 000083
（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３、Ｒ５１〜Ｒ５３、Ｒ６１〜Ｒ６３はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基を表す。）で表される置換基で置換されている。）。
【請求項２６】
液晶組成物が重合開始剤を含まない請求項１３〜２５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
重合性化合物の含有量が０．０５〜２．０質量％である請求項１３〜２５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
液晶組成物の屈折率異方性（Δｎ）と表示装置の第一の基板と、第二の基板との間隔（ｄ）の積（Δｎ・ｄ）が０．３０〜０．４０である請求項１〜２７の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
表示装置の第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面にポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド、カルコン、シンナメート又はシンナモイルからなる配向膜を設けた請求項１〜２８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
表示装置の第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面に光配向技術を用いて作成した配向膜を設けた請求項２９記載の液晶表示装置。
【請求項３１】
基板面上の液晶組成物のチルト角が８５〜９０°である請求項１〜３０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３２】
第一の基板と第二の基板の一方の基板面上の液晶組成物のチルト角が８５〜９０°であり、他方の基板面上の液晶組成物のチルト角が３〜２０°である請求項１〜３０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【国際調査報告】
2012043386.tif 000084
2012043386.tif 000085
2012043386.tif 000086
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