(57)【要約】【課題】本発明は、重合反応を誘発する際、紫外線エネルギーをより効果的に使用して、誘発効率を大幅に向上させることが出来る、液晶媒質組成物を提供する。【解決手段】本発明の液晶媒質組成物は、ネガ型液晶材料と、安定剤と、紫外線照射下で重合反応を生じる一種或は複数種の重合性モノマーと、光重合開始剤とを含む。重合性モノマーの構造式は、芳香環及び芳香環と接続された少なくとも一つの重合性基を含む。本発明の液晶媒質組成物における光重合開始剤の構造式には、ベンゼン環或はシクロヘキサンが加えられることで、分子構造が従来の光開始剤よりも大きな共役系を備えるため、光重合開始剤が吸収する紫外線の波長範囲がより幅広くなり、吸収強度が増す。【選択図】図３
2016532750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶媒質組成物であって、
前記液晶媒質組成物は、ネガ型液晶材料と、安定剤と、紫外線照射下で重合反応を生じる一種或は複数種の重合性モノマーと、光重合開始剤とを含み、
前記重合性モノマーの構造式は、芳香環と、前記芳香環と接続された少なくとも一つの重合性基を含み、
前記芳香環は、ベンゼン環である時、その個数は一つ或は二つであり、
前記二つのベンゼン環は直接接続されるか、或は一つの原子団を通して間接的に接続され、
前記芳香環は、ナフタレン環である時、その個数は一つであり、
前記光重合開始剤は、以下の構造式の中のいずれか一つによって表され、
【化１】
2016532750.tif 000054
更に、
上記の構造式（１）から（１０）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種であり、
ｎは、一つの芳香環に接続される重合性基の個数であるとともに、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なり、
Ｘは、置換基を表すとともに、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種であり、
前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
ｍは、一つの芳香環に接続される置換基の個数を表すとともに、ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なり、
ｎ＋ｍは、一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さく、
また更に、構造式（１）から（１０）において、
【化２】
2016532750.tif 000055
は、置換済み或は未置換のベンゼン環或はシクロヘキサンを表し、置換済みの場合、置換基は前記重合性基であることを特徴とする、液晶媒質組成物。
【請求項２】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の少なくとも一種によって表されるとともに、複数種の重合性モノマーの構造式が同じである時、その重合性基の個数は異なり、
【化３】
2016532750.tif 000056
更に、
構造式（１１）から（１４）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種であり、
ｎは、一つの芳香環に接続される重合性基の個数であるとともに、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なり、
Ｘは、置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種であり、
前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
ｍは、一つの芳香環に接続される置換基の個数であるとともに、ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なり、
ｎ＋ｍは、一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さく、
構造式（１４）において、Ｚは、
【化４】
2016532750.tif 000057
の中のいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒質組成物。
【請求項３】
前記重合性モノマーは、重量算出した場合に、前記液晶媒質組成物の総量の０．１％−１％を占めることを特徴とする、請求項１或は請求項２に記載の液晶媒質組成物。
【請求項４】
前記重合性モノマーの構造式の中のいずれかの芳香環における水素原子は、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮの中のいずれか一つの原子団によって置換されることを特徴とする、請求項２に記載の液晶媒質組成物。
【請求項５】
前記ネガ型液晶材料は、以下の構造式によって表される液晶分子を含み、
【化５】
2016532750.tif 000058
このうち、
【化６】
2016532750.tif 000059
であるとともに、一つの分子が複数個の
【化７】
2016532750.tif 000060
を含む時、これらは同じか或は異なり、
Ｘは、環構造に接続される置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・−Ｉ・−ＣＮ・−ＮＯ２の中の少なくとも一種であり、
ｎは、環構造に接続される置換基の個数を表すとともに、１−４の整数であり、異なる環構造のｎは同じか或は異なり、
ｎ＞１の場合、前記複数個の置換基は、同じか或は異なり、
Ｙ１とＹ２は、それぞれ−Ｒ・−Ｏ−Ｒ・−ＣＯ−Ｒ・−ＯＣＯ−Ｒ・−ＣＯＯ−Ｒ・−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ１ＣＨ３の中のいずれか一つであり、
更に、このうちＲは、１−１２個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基を表し、
ｎ１は、１−５の整数であり、
前記Ｙ１とＹ２は、同じか或は異なることを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒質組成物。
【請求項６】
前記安定剤は、少なくとも一種の以下の構造式によって表される安定剤分子を含み、
【化８】
2016532750.tif 000061
更に、このうちＲ１は、１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種であり、
ｎは、１−４の整数であり、ｎ＞１の場合、複数個の置換基Ｒ１は同じか或は異なり、
Ｒ２は、１−３６個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基を表し、
Ｌは、炭素炭素単結合・−Ｏ−・−ＣＯＯ−・−ＯＣＯ−・−ＣＨ２Ｏ−・−ＯＣＨ２Ｏ−・−Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ−・−ＣＯＣＨ２−・メチレン基の中のいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒質組成物。
【請求項７】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の二種或は三種によって表され、
【化９】
2016532750.tif 000062
構造式（１５）と構造式（１６）において、Ｘは、−Ｈ・−Ｆ・−ＣＮの中のいずれか一つであり、
構造式（１７）と構造式（１８）において、Ｚは、
【化１０】
2016532750.tif 000063
の中のいずれか一つであり、
前記二種或は三種の重合性モノマーにおいて、一種の重合性モノマーの含有量は、いずれも重合性モノマー総含有量のモル比９８％を超えないことを特徴とする、請求項２に記載の液晶媒質組成物。
【請求項８】
前記ネガ型液晶材料において、構造式
【化１１】
2016532750.tif 000064
で表される液晶分子は、
【化１２】
2016532750.tif 000065
であり、
更に、上記構造式において、Ｒは、１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、
前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
また、構造式
【化１３】
2016532750.tif 000066
で表される液晶分子は、
【化１４】
2016532750.tif 000067
であり、
更に上記構造式において、Ｒは、１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、
前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
前記ネガ型液晶材料の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、２０％−９０％の間であることを特徴とする、請求項５に記載の液晶媒質組成物。
【請求項９】
前記安定剤は、以下の構造式を少なくとも一種含む安定剤であり、
【化１５】
2016532750.tif 000068
更にこのうち、Ｒは、１−３０個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、
前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることを特徴とする、請求項６に記載の液晶媒質組成物。
【請求項１０】
前記安定剤の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、０より大きく且つ１％より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒質組成物。
【請求項１１】
液晶媒質組成物であって、
前記液晶媒質組成物は、ネガ型液晶材料と、安定剤と、紫外線照射下で重合反応を生じる一種或は複数種の重合性モノマーと、光重合開始剤とを含み、
前記重合性モノマーの構造式は、芳香環と、前記芳香環と接続された少なくとも一つの重合性基を含み、
前記芳香環は、ベンゼン環である時、その個数は一つ或は二つであり、
前記二つのベンゼン環は直接接続されるか、或は一つの原子団を通して間接的に接続され、
前記芳香環は、ナフタレン環である時、その個数は一つであり、
前記光重合開始剤は、以下の構造式の中のいずれか一つによって表され、
【化１６】
2016532750.tif 000069
上記の構造式（１）から（１０）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種であり、
ｎは、一つの芳香環に接続される重合性基の個数であるとともに、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なり、
Ｘは、置換基を表すとともに、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種であり、
前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
ｍは、一つの芳香環に接続される置換基の個数を表すとともに、ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なり、
ｎ＋ｍは、一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さく、
更に、構造式（１）から（１０）において、
【化１７】
2016532750.tif 000070
は、置換済み或は未置換のベンゼン環或はシクロヘキサンを表し、置換済みの場合、置換基は前記重合性基であり、
また、前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の少なくとも一種によって表されるとともに、複数種の重合性モノマーの構造式が同じである時、その重合性基の個数は異なり、
【化１８】
2016532750.tif 000071
構造式（１１）から（１４）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種であり、
ｎは、一つの芳香環に接続される重合性基の個数であるとともに、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なり、
Ｘは、置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種であり、
前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
ｍは、一つの芳香環に接続される置換基の個数であるとともに、ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なり、
ｎ＋ｍは、一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さく、
構造式（１４）において、Ｚは、
【化１９】
2016532750.tif 000072
の中のいずれか一つであり、
このうち、前記重合性モノマーは、重量算出した場合に、前記液晶媒質組成物の総量の０．１％−１％を占め、
このうち、重合性モノマーの構造式の中のいずれかの芳香環における水素原子は、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮの中のいずれか一つの原子団によって置換され、
また、前記ネガ型液晶材料は、以下の構造式によって表される液晶分子を含み、
【化２０】
2016532750.tif 000073
このうち、
【化２１】
2016532750.tif 000074
であるとともに、一つの分子が複数個の
【化２２】
2016532750.tif 000075
を含む時、これらは同じか或は異なり、
Ｘは、環構造に接続される置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・−Ｉ・−ＣＮ・−ＮＯ２の中の少なくとも一種であり、
ｎは、環構造に接続される置換基の個数を表すとともに、１−４の整数であり、異なる環構造のｎは同じか或は異なり、
ｎ＞１の場合、前記複数個の置換基は、同じか或は異なり、
Ｙ１とＹ２は、それぞれ−Ｒ・−Ｏ−Ｒ・−ＣＯ−Ｒ・−ＯＣＯ−Ｒ・−ＣＯＯ−Ｒ・−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ１ＣＨ３の中のいずれか一つであり、
更に、このうちＲは、１−１２個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基を表し、
ｎ１は、１−５の整数であり、
前記Ｙ１とＹ２は、同じか或は異なり、
また、前記安定剤は、以下の構造式によって表される少なくとも一種の安定剤分子を含み、
【化２３】
2016532750.tif 000076
このうちＲ１は、１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種であり、
ｎは、１−４の整数であり、ｎ＞１の場合、複数個の置換基Ｒ１は同じか或は異なり、
Ｒ２は、１−３６個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基を表し、
Ｌは、炭素炭素単結合・−Ｏ−・−ＣＯＯ−・−ＯＣＯ−・−ＣＨ２Ｏ−・−ＯＣＨ２Ｏ−・−Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ−・−ＣＯＣＨ２−・メチレン基の中のいずれか一つであることを特徴とする、液晶媒質組成物。
【請求項１２】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の二種或は三種によって表され、
【化２４】
2016532750.tif 000077
構造式（１５）と構造式（１６）において、Ｘは、−Ｈ・−Ｆ・−ＣＮの中のいずれか一つであり、
構造式（１７）と構造式（１８）において、Ｚは、
【化２５】
2016532750.tif 000078
の中のいずれか一つであり、
前記二種或は三種の重合性モノマーにおいて、一種の重合性モノマーの含有量は、いずれも重合性モノマー総含有量のモル比９８％を超えないことを特徴とする、請求項１１に記載の液晶媒質組成物。
【請求項１３】
前記ネガ型液晶材料において、構造式
【化２６】
2016532750.tif 000079
で表される液晶分子は、
【化２７】
2016532750.tif 000080
であり、
更に、上記構造式において、Ｒは、１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、
前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
また、構造式
【化２８】
2016532750.tif 000081
で表される液晶分子は、
【化２９】
2016532750.tif 000082
であり、
更に上記構造式において、Ｒは、１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、
前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換され、
前記ネガ型液晶材料の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、２０％−９０％の間であることを特徴とする、請求項１１に記載の液晶媒質組成物。
【請求項１４】
前記安定剤は、以下の構造式を少なくとも一種含む安定剤であり、
【化３０】
2016532750.tif 000083
このうち、Ｒは、１−３０個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、
前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることを特徴とする、請求項１１に記載の液晶媒質組成物。
【請求項１５】
前記安定剤の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、０より大きく且つ１％より小さいことを特徴とする、請求項１１に記載の液晶媒質組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示の技術に関し、特に、重合反応発生時の誘発効率を向上させることが出来る、液晶媒質組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における情報技術の絶え間ない発展に伴い、携帯電話やパソコン、更に一般家庭用家電までもが、手軽且つスマート型・モバイル型へと展開している。このような状況を受けて、人と機械との間における情報交換効率も非常に重要になってきている。機械処理された情報を効率良く、明確に人々に伝達するために、高効率・高品質・大容量・手軽・低コスト・省エネのディスプレイの働きが重要な地位を占めるようになり、従来のＣＲＴディスプレイは僅か数年の間に薄型軽量液晶ディスプレイに取って代わられた。
【０００３】
初期に使用されていた液晶ディスプレイは、多くが捩れネマティック（Ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ、ＴＮ）、或は超捩れネマティック（Ｓｕｐｅｒ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ、ＳＴＮ）方式を採用していた。これらに用いられている液晶材料は、正の誘電率異方性を有する液晶であり、且つ所定量のキラル剤が添加されていた。無通電時における液晶分子の長軸方向は基板表面と平行して配列しており、基板表面の液晶分子の配列方向は配向層（Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｌａｙｅｒ、素材は通常Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅである）の摩擦方向（Ｒｕｂｂｉｎｇ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）によって決まる。上下の基板表面の配向方向は、所定の夾角（通常は９０度）を形成する。このため、一つの基板表面からもう一つの基板表面に至る間において、液晶層の分子は連続して捩れて配列した状態となる。捩れ角が９０度の場合はＴＮ型であり、捩れ角が２７０度の場合はＳＴＮ型である。ディスプレイは、上下基板と液晶層のほかに、予め基板外表面の吸収軸方向に互いに垂直に貼設された偏光フィルム、及びバックライト等が設けられる。バックライトの光は、偏光フィルムを通した後に直線偏光となり、捩れ配列の液晶層を通る際に偏光方向を変えることで、スムーズにもう一つの偏光フィルムを通過する。この時、ディスプレイは透光状態を呈する。液晶層に電圧を印加した後、液晶分子の長軸は電場の方向に沿って配列する。この時、液晶層の偏光状態を変化させる能力が消失、或は低下して、ディスプレイは不透光、或は光透過率が低い状態となる。ＴＮ／ＳＴＮ型液晶ディスプレイは、比較的早期に商業化されたディスプレイの一つであるものの、視野角が狭く、広視野角において輝度や色の差が激しい等の欠点があったため、使用に大きな制限があった。後に、補正フィルムを用いる方式によって、ＴＮ／ＳＴＮディスプレイの視野角と色ズレの問題に一定の改善が見られたものの、同時に製造コストを増加させた。また、その効果も依然として人々の高品質ディスプレイに対する要望を完全に満足させるには至っていない。
【０００４】
マルチドメイン垂直配向（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＭＶＡ）型ＴＦＴ−ＬＣＤは、ＴＮ／ＳＴＮ型液晶ディスプレイにおいて視野角が限られるという問題を、ネガ型液晶と垂直配向膜材料を採用することによって解決した。電圧未印加時には、液晶分子の長軸は基板表面に対して垂直であり、電圧印加時には、ネガ型液晶分子は傾いて、液晶分子の長軸が電場と垂直になるように配列する。また、視野角の問題を解決するために、一つのサブ画素を複数のドメインに分けて、液晶分子を異なる方向に倒すことにより、ディスプレイを異なる方向から見た際の効果が同じになるようにしている。一つのサブ画素内において、異なるドメインの液晶分子を異なる方向に向けさせる方法は様々である。一つ目の方法では、露光・造影によってＬＣＤの上下の基板１・２におけるＩＴＯ電極３・４にポリマー突起物（ｂｕｍｐ）５が設けられ、ポリマー突起物５部分及び周囲の液晶分子６が所定の傾斜角を生じることにより、その他の液晶分子６も所定の方向に傾くように誘導される（図１参照）。二つ目の方法では、上下の基板１２・１４に所定のパターンを備えた上下のＩＴＯ電極２２・２４が形成され、上下のＩＴＯ電極２２・２４は、所定の位置で互い違いになるように設けられることで、生じる電場方向が所定の傾斜角を備えるようになる。これにより、異なるドメインの液晶分子６０の傾きを制御する。この技術は、パターン垂直配向（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＰＶＡ）と呼ばれる（図２参照）。三つ目の方法では、ＬＣＤの基板１０４におけるＴＦＴ側に所定のパターンを備えたＩＴＯ電極２０４（通常は魚骨形）が形成され、もう一つの基板１０２は全面がＩＴＯ電極２０２（Ｆｕｌｌ  ＩＴＯ）であるとともに、液晶材料中には重合性モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）８００が添加される。まず、電場によって異なるドメインの液晶分子６００が所定の方向に傾く。次に、紫外線の照射下で液晶材料中の重合性モノマー８００が紫外線重合反応を生じることで、液晶分子６００の傾斜を誘導するためのポリマー突起物（ｂｕｍｐ）４００が形成され、基板表面に堆積して配向作用を生じる。この種の技術は、ポリマー安定化垂直配向（Ｐｏｌｙｍｅｒ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＰＳＶＡ）と呼ばれる（主な工程手順は図３参照）。その他のＭＶＡ技術と比較して、ＰＳＶＡ技術は高い透過率・高コントラスト・素早い応答等の一連の長所を備えているため、現在の大型ＬＣＤパネルにおける主流技術の一つになっている。
【０００５】
ＰＳＶＡ技術において要となる過程は、ｍｏｎｏｍｅｒに対する反応進行の制御であり（反応速度、反応均一性、最終ｍｏｎｏｍｅｒの残留制御等を含む）、これらの状況をきちんと制御して初めて、高品質のＰＳＶＡ液晶パネルが作られる。しかし実際には、開始剤が重合反応を誘発する効率は低い。よって、誘発効率を向上させるために、重合反応を誘発する時に更に効率良く紫外線エネルギーを利用することにより、誘発効率を向上させることが可能な、新しい開始剤が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＰＳＶＡ液晶ディスプレイに用いられるとともに、重合反応発生時の誘発効率を大幅に向上させ、且つ重合性モノマーの反応制御がしやすい、液晶媒質組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明は、液晶媒質組成物を提供する。前記液晶媒質組成物は、ネガ型液晶材料と、安定剤と、紫外線照射下で重合反応を生じる一種或は複数種の重合性モノマーと、光重合開始剤とを含む。前記重合性モノマーの構造式は、芳香環と、前記芳香環と接続された少なくとも一つの重合性基を含む。前記芳香環は、ベンゼン環である時、その個数は一つ或は二つであり、前記二つのベンゼン環は直接接続されるか、或は一つの原子団を通して間接的に接続される。前記芳香環は、ナフタレン環である時、その個数は一つである。前記光重合開始剤は、以下の構造式の中のいずれか一つによって表される。
【０００８】
【化１】
2016532750.tif 000003
【０００９】
上記の構造式（１）から（１０）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種である。ｎは、一つの芳香環に接続される重合性基の個数である。また、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なる。Ｘは置換基を表すとともに、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。ｍは、一つの芳香環に接続される置換基の個数を表す。ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なる。ｎ＋ｍは一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さい。構造式（１）から（１０）において、
【００１０】
【化２】
2016532750.tif 000004
は、置換済み或は未置換のベンゼン環或はシクロヘキサンを表し、置換済みの場合、置換基は前記重合性基である。
【００１１】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の少なくとも一種によって表される。複数種の重合性モノマーの構造式が同じである時、その重合性基の個数は異なる。
【００１２】
【化３】
2016532750.tif 000005
【００１３】
構造式（１１）から（１４）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種である。ｎは一つの芳香環に接続される重合性基の個数である。また、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なる。Ｘは置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。ｍは一つの芳香環に接続される置換基の個数である。ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なる。ｎ＋ｍは一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さい。
【００１４】
構造式（１４）において、Ｚは、
【００１５】
【化４】
2016532750.tif 000006
の中のいずれか一つである。
【００１６】
前記重合性モノマーは、重量算出した場合に前記液晶媒質組成物の総量の０．１％−１％を占める。
前記重合性モノマーの構造式の中のいずれか一つの芳香環における水素原子は、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮの中のいずれか一つの原子団によって置換される。
前記ネガ型液晶材料は、以下の構造式によって表される液晶分子を含む。
【００１７】
【化５】
2016532750.tif 000007
このうち
【００１８】
【化６】
2016532750.tif 000008
であり、一つの分子が複数個の
【００１９】
【化７】
2016532750.tif 000009
を含む時、これらは同じか或は異なる。Ｘは環構造に接続された置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・−Ｉ・−ＣＮ・−ＮＯ２の中の少なくとも一種である。ｎは環構造に接続された置換基の個数を表すとともに、１−４の整数である。異なる環構造のｎは同じか或は異なり、ｎ＞１の場合、前記複数個の置換基は同じか或は異なる。Ｙ１とＹ２は、それぞれ−Ｒ・−Ｏ−Ｒ・−ＣＯ−Ｒ・−ＯＣＯ−Ｒ・−ＣＯＯ−Ｒ・−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ１ＣＨ３の中のいずれか一つであり、このうちＲは１−１２個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基を表し、ｎ１は１−５の整数であり、前記Ｙ１とＹ２は同じか或は異なる。
【００２０】
このうち、前記安定剤は、少なくとも一種の安定剤分子を含む。尚、構造式は以下の通りである。
【００２１】
【化８】
2016532750.tif 000010
【００２２】
このうち、Ｒ１は１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。ｎは１−４の整数であり、ｎ＞１の場合、複数個の置換基Ｒ１は同じか或は異なる。Ｒ２は１−３６個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基である。Ｌは炭素炭素単結合・−Ｏ−・−ＣＯＯ−・−ＯＣＯ−・−ＣＨ２Ｏ−・−ＯＣＨ２Ｏ−・−Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ−・−ＣＯＣＨ２−・メチレン基の中のいずれか一つである。
【００２３】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の二種或は三種によって表される。
【００２４】
【化９】
2016532750.tif 000011
【００２５】
構造式（１５）と構造式（１６）において、Ｘは−Ｈ・−Ｆ・−ＣＮの中のいずれか一つである。構造式（１７）と構造式（１８）において、Ｚは
【００２６】
【化１０】
2016532750.tif 000012
の中のいずれか一つである。前記二種或は三種の重合性モノマーにおいて、一種の重合性モノマーの含有量は、いずれも重合性モノマー総含有量のモル比９８％を超えない。
前記ネガ型液晶材料において、構造式が
【００２７】
【化１１】
2016532750.tif 000013
である液晶分子は、以下の構造式のいずれかによって表される。
【００２８】
【化１２】
2016532750.tif 000014
【００２９】
上述の構造式において、Ｒは１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。
構造式が
【００３０】
【化１３】
2016532750.tif 000015
の液晶分子は、以下のいずれかである。
【００３１】
【化１４】
2016532750.tif 000016
【００３２】
上述の構造式において、Ｒは１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。前記ネガ型液晶材料の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、２０％−９０％の間である。
【００３３】
前記安定剤は、以下の構造式を少なくとも一種含む安定剤である。
【００３４】
【化１５】
2016532750.tif 000017
【００３５】
このうち、Ｒは１−３０個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。
【００３６】
前記安定剤の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、０より大きく且つ１％より小さい。
【００３７】
また、上述の目的を達成するために、本発明は、液晶媒質組成物を提供する。前記液晶媒質組成物は、ネガ型液晶材料と、安定剤と、紫外線照射下で重合反応を生じる一種或は複数種の重合性モノマーと、光重合開始剤とを含む。前記重合性モノマーの構造式は、芳香環と、前記芳香環と接続された少なくとも一つの重合性基を含む。前記芳香環は、ベンゼン環である時、その個数は一つ或は二つであり、前記二つのベンゼン環は直接接続されるか、或は一つの原子団を通して間接的に接続される。前記芳香環は、ナフタレン環である時、その個数は一つである。前記光重合開始剤は、以下の構造式の中のいずれか一つによって表される。
【００３８】
【化１６】
2016532750.tif 000018
【００３９】
上記の構造式（１）から（１０）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種である。ｎは、一つの芳香環に接続される重合性基の個数である。また、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なる。Ｘは置換基を表すとともに、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。ｍは、一つの芳香環に接続される置換基の個数を表す。ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なる。ｎ＋ｍは一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さい。構造式（１）から（１０）において、
【００４０】
【化１７】
2016532750.tif 000019
は、置換済み或は未置換のベンゼン環或はシクロヘキサンを表し、置換済みの場合、置換基は前記重合性基である。
【００４１】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の少なくとも一種によって表される。複数種の重合性モノマーの構造式が同じである時、その重合性基の個数は異なる。
【００４２】
【化１８】
2016532750.tif 000020
【００４３】
構造式（１１）から（１４）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種である。ｎは一つの芳香環に接続される重合性基の個数である。また、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なる。Ｘは置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。ｍは一つの芳香環に接続される置換基の個数である。ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なる。ｎ＋ｍは一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さい。
【００４４】
構造式（１４）において、Ｚは、
【００４５】
【化１９】
2016532750.tif 000021
の中のいずれか一つである。
【００４６】
前記重合性モノマーは、重量算出した場合に前記液晶媒質組成物の総量の０．１％−１％を占める。
【００４７】
前記重合性モノマーの構造式の中のいずれか一つの芳香環における水素原子は、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮの中のいずれか一つの原子団によって置換される。
【００４８】
前記ネガ型液晶材料は、以下の構造式によって表される液晶分子を含む。
【００４９】
【化２０】
2016532750.tif 000022
このうち、
【００５０】
【化２１】
2016532750.tif 000023
であり、一つの分子が複数個の
【００５１】
【化２２】
2016532750.tif 000024
を含む時、これらは同じか或は異なる。Ｘは環構造に接続された置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・−Ｉ・−ＣＮ・−ＮＯ２の中の少なくとも一種である。ｎは環構造に接続された置換基の個数を表すとともに、１−４の整数である。異なる環構造のｎは同じか或は異なり、ｎ＞１の場合、前記複数個の置換基は同じか或は異なる。Ｙ１とＹ２は、それぞれ−Ｒ・−Ｏ−Ｒ・−ＣＯ−Ｒ・−ＯＣＯ−Ｒ・−ＣＯＯ−Ｒ・−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ１ＣＨ３の中のいずれか一つであり、このうちＲは１−１２個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基を表し、ｎ１は１−５の整数であり、前記Ｙ１とＹ２は同じか或は異なる。
【００５２】
このうち、前記安定剤は、少なくとも一種の安定剤分子を含む。尚、構造式は以下の通りである。
【００５３】
【化２３】
2016532750.tif 000025
【００５４】
このうち、Ｒ１は１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。ｎは１−４の整数であり、ｎ＞１の場合、複数個の置換基Ｒ１は同じか或は異なる。Ｒ２は１−３６個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基である。Ｌは炭素炭素単結合・−Ｏ−・−ＣＯＯ−・−ＯＣＯ−・−ＣＨ２Ｏ−・−ＯＣＨ２Ｏ−・−Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ−・−ＣＯＣＨ２−・メチレン基のいずれか一つである。
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の二種或は三種によって表される。
【００５５】
【化２４】
2016532750.tif 000026
【００５６】
構造式（１５）と構造式（１６）において、Ｘは−Ｈ・−Ｆ・−ＣＮの中のいずれか一つである。構造式（１７）と構造式（１８）において、Ｚは
【００５７】
【化２５】
2016532750.tif 000027
の中のいずれか一つである。前記二種或は三種の重合性モノマーにおいて、一種の重合性モノマーの含有量は、いずれも重合性モノマー総含有量のモル比９８％を超えない。
【００５８】
前記ネガ型液晶材料において、構造式が
【００５９】
【化２６】
2016532750.tif 000028
の液晶分子は、以下のいずれかである。
【００６０】
【化２７】
2016532750.tif 000029
【００６１】
上述の構造式において、Ｒは１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。
構造式が
【００６２】
【化２８】
2016532750.tif 000030
の液晶分子は、以下のいずれかである。
【００６３】
【化２９】
2016532750.tif 000031
【００６４】
上述の構造式において、Ｒは１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。前記ネガ型液晶材料の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、２０％−９０％の間である。
【００６５】
前記安定剤は、以下の構造式を少なくとも一種含む安定剤である。
【００６６】
【化３０】
2016532750.tif 000032
【００６７】
このうち、Ｒは１−３０個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。
【００６８】
前記安定剤の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、０より大きく且つ１％より小さい。
【発明の効果】
【００６９】
本発明により、以下の有益な効果が得られる。即ち、本発明の液晶媒質組成物は、重合開始剤の構造にベンゼン環或はシクロヘキサンを加えることにより、重合開始剤の分子構造における共役系を大きくし、これにより、前記重合開始剤が光誘発反応を進行させる時、より広範囲の波長の紫外線を吸収することが可能になり、且つ同時に吸収強度も相対的に増加する。よって、紫外線エネルギーをより効果的に反応誘発に用いることが出来るため、重合反応発生時の誘発効率を向上させることが可能になる。
【００７０】
本発明の特徴と技術内容の詳細については、以下の詳説と図を参照されたい。尚、図はあくまで参考及び説明用であり、これにより本発明を制限するものではない。
【００７１】
下記の図を合わせて、本発明の具体的実施形態について詳細に説明することで、本発明の技術手法及びその他の有益な効果を詳らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ｂｕｍｐを用いて、一つのサブ画素内の異なるドメインの液晶分子を異なる方向へ誘導する様子を示した概略図である。
【図２】ＰＶＡ技術を用いて、一つのサブ画素内の異なるドメインの液晶分子を異なる方向へ誘導する様子を示した概略図である。
【図３】ＰＳＶＡ技術を用いて、一つのサブ画素内の異なるドメインの液晶分子を異なる方向へ誘導する主な工程手順を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
本発明の技術手法とその効果について詳述するために、以下において、本発明の実施例と図を参照しつつ説明する。
【００７４】
本発明が提供する液晶媒質組成物は、重合反応発生時の誘発効率を向上させることが可能であるとともに、ＰＳＶＡ液晶ディスプレイに用いられる際に、重合反応の制御がしやすい。前記液晶媒質組成物は、ネガ型液晶材料と、安定剤と、紫外線照射下で重合反応を生じる一種或は複数種の重合性モノマーと、光重合開始剤とを含む。前記重合性モノマーの構造式は、芳香環と、前記芳香環と接続された少なくとも一つの重合性基を含む。前記芳香環は、ベンゼン環である時、その個数は一つ或は二つであり、前記二つのベンゼン環は直接接続されるか、或は一つの原子団を通して間接的に接続される。前記芳香環は、ナフタレン環である時、その個数は一つである。前記光重合開始剤は、以下の構造式の中のいずれか一つによって表される。
【００７５】
【化３１】
2016532750.tif 000033
【００７６】
上記の構造式（１）から（１０）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種である。ｎは、一つの芳香環に接続される重合性基の個数である。また、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なる。Ｘは置換基を表すとともに、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。ｍは、一つの芳香環に接続される置換基の個数を表す。ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なる。ｎ＋ｍは一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さい。構造式（１）から（１０）において、
【００７７】
【化３２】
2016532750.tif 000034
は、置換済み或は未置換のベンゼン環或はシクロヘキサンを表し、置換済みの場合、置換基は前記重合性基である。
前記光重合開始剤の構造式の中に、
【００７８】
【化３３】
2016532750.tif 000035
を加える。新しい分子構造の共役系はより大きくなるとともに、共役吸収の理論に基づき、共役系の二重結合数の増加に伴って、最大吸収波長は長波長側にシフトする。即ち、新しい構造は、紫外線の吸収波長がより広範になるため、吸収強度も増すことになり、これにより、重合反応を誘発する時、紫外線エネルギーをより効果的に利用して、誘発効率を大幅に向上させることが出来る。
【００７９】
前記光重合開始剤は紫外線を吸収して開裂反応を起こすとともに、分解してラジカルを生成する。これにより、重合性モノマーの重合反応を誘発する。生成されたラジカルは複数種あり、活性が高いラジカル（例えばベンゾイルラジカル）は、重合性モノマーの重合反応を誘発しやすく、活性が低いラジカル（例えばフェニルラジカル）は、重合性モノマーの重合反応を誘発しにくい。しかし、前記光重合開始剤は重合性基を有しているため、開裂して得られた活性の低いラジカルも同様に重合反応に加わることが可能になる。よって、残留イオンの問題を効果的に減らすことが出来る。
【００８０】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の少なくとも一種によって表される。複数種の重合性モノマーの構造式が同じである時、その重合性基の個数は異なる。
【００８１】
【化３４】
2016532750.tif 000036
【００８２】
構造式（１１）から（１４）において、Ｐは、重合性基を表すとともに、プロピオル酸メチル基・アクリル酸エステル基・エチレン基・酸化エチレン基・エポキシ基の中の少なくとも一種である。ｎは一つの芳香環に接続される重合性基の個数である。また、ｎは１−３の整数であり、ｎが１よりも大きい場合、重合性基は同じか或は異なる。Ｘは置換基を表すとともに、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮ・２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の少なくとも一種である。前記２−８個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基の中の、隣接しない一つ或は複数個のメチル基は酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。ｍは一つの芳香環に接続される置換基の個数である。ｍは１−３の整数であり、ｍが１よりも大きい場合、置換基は同じか或は異なる。ｎ＋ｍは一つの芳香環に接続可能な原子団の個数よりも小さい。
構造式（１４）において、Ｚは、
【００８３】
【化３５】
2016532750.tif 000037
の中のいずれか一つである。
【００８４】
前記一種或は複数種の重合性モノマーは、以下の構造式の中の二種或は三種であることが望ましい。
【００８５】
【化３６】
2016532750.tif 000038
【００８６】
構造式（１５）・（１６）において、Ｘは−Ｈ・−Ｆ・−ＣＮの中のいずれか一つである。構造式（１７）と構造式（１８）において、Ｚは
【００８７】
【化３７】
2016532750.tif 000039
の中のいずれか一つである。前記二種或は三種の重合性モノマーにおいて、一種の重合性モノマーの含有量は、いずれも重合性モノマー総含有量のモル比９８％を超えない。
【００８８】
前記重合性モノマーは、重量算出した場合に前記液晶媒質組成物の総量の０．１％−１％を占める。例えば、０．０１％・０．０５％・０．１％・０．３％・１％などが可能である。
【００８９】
更に、上述した重合性モノマーの構造式において、いずれの芳香環の水素原子も、−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・メチル基・−ＣＮといった原子団に置換されることが可能である。
【００９０】
前記ネガ型液晶材料は、以下の構造式によって表される液晶分子を含む。
【００９１】
【化３８】
2016532750.tif 000040
このうち、
【００９２】
【化３９】
2016532750.tif 000041
であり、一つの分子中に複数個の
【００９３】
【化４０】
2016532750.tif 000042
が含まれる時、これらは同じか或は異なる。Ｘは環構造に接続された置換基を表す。また、ｎは環構造に接続される置換基の個数であるとともに、１−４の整数であり、且つ異なる環構造のｎ同士は同じか或は異なる。ｎ＞１の場合は、一つの環構造が複数個の置換基Ｘを有することを表す。前記複数個の置換基Ｘは、同じか或は異なる。また、前記置換基Ｘは、−Ｈ・−Ｆ・−Ｃｌ・−Ｂｒ・−Ｉ・−ＣＮ・−ＮＯ２の中の少なくとも一種である。Ｙ１とＹ２は、それぞれ、−Ｒ・−Ｏ−Ｒ・−ＣＯ−Ｒ・−ＯＣＯ−Ｒ・−ＣＯＯ−Ｒ・−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ１ＣＨ３の中のいずれか一つである。Ｒは１−１２個の炭素原子で構成された直鎖状或は分枝鎖状アルキル基・アルケニル基・アルキニル基の中のいずれか一つを表す。ｎ１は１−５の整数であり、前記Ｙ１とＹ２は、同じか或は異なる。
【００９４】
前記ネガ型液晶材料の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、２０％−９０％の間である。例えば、２５％・３５％・５０％・８０％等が可能であり、具体的な需要に応じて選択される。
【００９５】
前記ネガ型液晶材料は、以上の分子構造を含む。但し、以上の分子に限定するものではない。
前記ネガ型液晶材料において、構造式が
【００９６】
【化４１】
2016532750.tif 000043
の液晶分子は、以下のいずれかであることが望ましい。
【００９７】
【化４２】
2016532750.tif 000044
【００９８】
上述の構造式において、Ｒは１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であるとともに、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。
構造式が
【００９９】
【化４３】
2016532750.tif 000045
の液晶分子は、以下のいずれかであることが望ましい。
【０１００】
【化４４】
2016532750.tif 000046
【０１０１】
上述の構造式において、Ｒは１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であるとともに、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。前記ネガ型液晶材料は、二重結合置換を備えない液晶分子であることも可能である。即ち、例えば従来の垂直配向の液晶分子といった、アルキル基置換のみを備えた液晶分子である。
【０１０２】
このうち、前記安定剤は、少なくとも一種の安定剤分子を含む。尚、構造式は以下の通りである。
【０１０３】
【化４５】
2016532750.tif 000047
【０１０４】
このうち、Ｒ１は１−９個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基である。ｎは１−４の整数であり、ｎ＞１の場合は、一つのベンゼン環構造に複数個の置換基Ｒ１があることを示し、且つこれら複数個の置換基Ｒ１は同じか或は異なる。Ｒ２は、１−３６個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基を表す。Ｌは、炭素炭素単結合・−Ｏ−・−ＣＯＯ−・−ＯＣＯ−・−ＣＨ２Ｏ−・−ＯＣＨ２Ｏ−・−Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ−・−ＣＯＣＨ２−・メチレン基の中のいずれか一つである。
【０１０５】
本実施例において、前記安定剤は、以下の構造式を少なくとも一種含む安定剤であることが望ましい。
【０１０６】
【化４６】
2016532750.tif 000048
【０１０７】
このうち、Ｒは１−３０個の炭素原子の直鎖状或は分枝鎖状アルキル基であり、前記アルキル基の中の隣接しない一つ或は複数個のメチル基或はメチレン基は、酸素或は硫黄原子に置換されることも可能である。
【０１０８】
前記安定剤の含有重量が液晶媒質組成物の中で占める比率は、０より大きく且つ１％より小さい。例えば、０．２％・０．５％・０．８５％などが可能である。
【０１０９】
前記安定剤が添加されることにより、液晶組合物が貯蔵・運搬等の過程において安定性を保つため、重合性モノマーが事前に重合反応を生じてしまうことを防げる。
【０１１０】
以下では、具体的な実施例と比較例の実験データを用いて、本発明の技術手法及び効果についてより詳細に説明する。前記ネガ型液晶材料組成物は、Ｃ１で示す。本実施例における前記ネガ型液晶材料組成物は、Ｃ１−Ａで示すとともに、その成分含有量を以下の表１に示す。表１において、番号１から４はネガ型液晶分子材料であるとともに、５・６は中性液晶分子材料であり、希釈と調節作用を担い、且つこれらは共にネガ型液晶材料を構成する。
【０１１１】
【表１】
2016532750.tif 000049
【０１１２】
前記安定剤はＣ２で示し、本実施例における前記安定剤はＣ２−Ａで示す。また、具体的なＣ２−Ａの構造式は以下の通りである。
【０１１３】
【化４７】
2016532750.tif 000050
【０１１４】
前記重合性モノマーはＣ３で示し、本実施例における異なる構造の重合性モノマーはＣ３−ＡからＣ３−Ｆで示す。詳細については下記表２を参照する。重合性モノマー表２に示した構造の中の一種或は複数種であり、通常は二種であることが望ましい。
【０１１５】
【表２】
2016532750.tif 000051
【０１１６】
前記光開始剤はＣ４で示す。本発明の主な革新点となる複数種の構造の光開始剤であるＣ４と、その他の開始剤或は不使用とを比較して対照実験を行った。このうち、番号Ｃ４−Ａ・Ｃ４−Ｂ・Ｃ４−Ｃ・Ｃ４−Ｄ・Ｃ４−Ｅは、本発明の具体的実施例である。また、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）６５１は、Ｃｉｂａ社の商品化光開始剤であり、これを実験の対照群とした。詳細は下記表３を参照する。
【０１１７】
【表３】
2016532750.tif 000052
【０１１８】
表４は、具体的実施例と比較例の組成及び含有量の関係・重合性モノマーの反応速度加速と光開始剤の液晶に対する汚染性の測定結果である。
【０１１９】
【表４】
2016532750.tif 000053
【０１２０】
実験ではＨＰＬＣ（ｈｉｇｈ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、高速液体クロマトグラフィー）を用いて、ＵＶ（紫外線）照射後の液晶材料混合物の中における重合性モノマーの含有量を測定した。同様のＵＶ照射条件の下で、含有量が低いほど重合性モノマーの反応速度がより速いことを意味する。また、ＶＨＲ（ｖｏｌｔａｇｅ  ｈｏｌｄｉｎｇ  ｒａｔｉｏ、電圧保持比）の結果によって光開始剤の液晶に対する汚染性が示される。ＶＨＲが高いほど、光開始剤によって生じるイオンがより少なく、ＬＣＤのＲＡ安定性において有利であることを意味する。
【０１２１】
以上の実験においてＵＶ照射条件は全く同等であり、高圧水銀ランプを用いて、３６５ｎｍ・強度５５ｍｗ／ｃｍ２、時間は３分間で照射した。また、ＶＨＲ測定条件は摂氏６０℃、１Ｖ、保持時間は０．１６ｓである。
【０１２２】
データによって、本発明の光開始剤が重合性モノマー反応を加速させる作用を有することが明確に示されている（光開始剤を添加しない場合との比較、比較例２と５）。同時に、商品化開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ(登録商標)６５１と同水準の誘発効果を備えている一方で、ＶＨＲの結果はより優れている。
【０１２３】
総じて言えば、本発明の液晶媒質組成物は、重合開始剤の構造にベンゼン環或はシクロヘキサンを加えることにより、重合開始剤の分子構造における共役系を大きくし、これにより、前記重合開始剤が光誘発反応を進行させる時、より広範囲の波長の紫外線を吸収することが可能になり、且つ同時に吸収強度も相対的に増加する。よって、紫外線エネルギーをより効果的に反応誘発に用いることが出来るため、重合反応発生時の誘発効率を向上させることが可能になる。
【０１２４】
以上の記述により、関連領域の一般的な技術員が、本発明の技術手法と構想に基づいて各種の変更と変形を加えた場合、これらの変更と変形はいずれも本発明の権利要求の保護範囲に属する。
【符号の説明】
【０１２５】
１      基板
１０２  基板
１０４  基板
１２    基板
１４    基板
２      基板
２２    ＩＴＯ電極
２４    ＩＴＯ電極
２０２  ＩＴＯ電極
２０４  ＩＴＯ電極
３      ＩＴＯ電極
４      ＩＴＯ電極
４００  ポリマー突起物（ｂｕｍｐ）
５      ポリマー突起物（ｂｕｍｐ）
６      液晶分子
６０    液晶分子
６００  液晶分子
８００  重合性モノマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2016532750.tif 000088
2016532750.tif 000089
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