化合物、聚合物、液晶取向膜、液晶显示元件以及光学各向异性体制造技术

本发明专利技术的课题是提供一种液晶取向膜、能够用于所述液晶取向膜的化合物及其聚合物，所述液晶取向膜能够容易地形成，能够以较少的偏光照射量高效地赋予取向限制力，且液晶分子的取向以及预倾角的控制优异。用于解决课题的方法是下述通式(I)所表示的化合物。[式中，L表示聚合性基团，Sp表示包含亚甲基的间隔单元，Q表示直接键合、-O-等，A包含选自由反式-1,4-亚环己基等基团组成的组中的基团，s表示1～4的整数，在s表示2～4的情况下，存在多个的A可以相同也可以不同，X和Y各自独立地表示氢原子等基团，M表示下述通式(IIa)、(IIb)或者(IIc)。]。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及化合物、聚合物、液晶取向膜、液晶显示元件以及光学各向异性体。更详细地说，涉及液晶显示元件、上述液晶显示元件中的液晶取向膜、用于制造上述液晶取向膜的化合物及其聚合物、对液晶显示元件以及用于液晶显示元件的光学补偿等的光学各向异性膜有用的光学各向异性体。
技术介绍
用于使液晶分子取向的液晶取向膜是用于保持液晶分子排列秩序、表现基于液晶分子所具有的折射率各向异性的光学特性的重要物质，是用于构成液晶显示元件的必须构成构件。在液晶显示元件中，液晶分子的取向会对其显示特性造成大的影响，因此研究了各种取向方式，可以大致分为垂直取向型和水平取向型两种。使用了垂直取向型的液晶层的液晶显示装置(有时也称为VA模式液晶显示装置。)由于具有高对比度等优异的显示特性而被广泛用于显示器。但是，其视角特性不能说一定充分，为了改善而研究了各种方法。作为视角特性的改善方法，在1个像素中形成取向方向各自不同的多个液晶畴(形成取向分割结构)的多畴垂直取向方式(MVA方式)已经普及。在MVA方式中，为了形成取向分割结构，必须控制液晶分子的倾斜取向，作为其方法，使用在电极上设置狭缝(开口部)或者肋(突起结构)的方法。但是，在设置狭缝、肋的方法的情况下，由于狭缝、肋为线状，因此与以前的扭曲向列(TN)模式中所用的通过取向膜来控制倾斜取向的方法不同，对于液晶分子的取向限制力在像素内有可能变得不均匀。因此，有响应速度产生分布这样的问题。进一步，在设置了狭缝、肋的区域的透光率降低，从而还有显示亮度降低这样的问题。作为控制倾斜取向的其它方法，公开了一种聚合物取向支持(PSA；PolymerSustainedAlignment，聚合物稳定取向)技术，即：在液晶中预先混入利用光或者热能够聚合的单体，在通过电压施加使液晶分子倾斜的状态下使混入的单体聚合，从而使液晶分子的倾斜取向固定(参照专利文献1)。根据该方法，能够解决设置了狭缝、肋的方法中的响应速度分布、透光率降低的问题。但是，在该方法中，存在由于在液晶中混入单体导致特性变化、工艺控制难、残存单体的影响等问题。因此，即使对于VA模式液晶显示装置，也优选通过利用取向膜控制倾斜取向来形成取向分割结构。作为赋予控制倾斜取向的力的方法，有摩擦法，在基板上形成由聚酰亚胺等构成的膜，进一步使用摩擦布摩擦该膜从而进行取向方向以及预倾角的控制。但是，利用摩擦法难以形成精密的取向分割结构，存在由于摩擦而产生静电、杂质成分的其它问题。另一方面，作为使用了水平取向型的液晶层的液晶显示装置的一个例子，可列举IPS模式液晶显示装置。IPS模式液晶显示装置由于对比度、配色等的视角依赖性小、具有优异的显示特性而被广泛用于显示器。但是，在IPS模式中，为了降低黑色显示时的视角依赖性以及颜色再现性，要求在电极表面将预倾角设为1度以下。作为赋予控制实现水平取向的倾斜取向的力的方法，也通常使用摩擦法。但是，通过聚酰亚胺膜的摩擦处理进行水平取向处理时，赋予液晶分子的预倾角会超过1度，因此有难以得到目标显示特性这样的问题。如上所述，在垂直取向型、水平取向型中的任一取向方式中，为了提高显示特性，使用了取向膜的液晶分子的取向方向以及预倾角的控制都很重要。作为赋予控制倾斜取向的力的方法，除了摩擦法以外，还已知光取向法(参照专利文献2)。在光取向法中，通过改变光的照射图案能够容易地形成精密的取向分割结构，能够对膜以非接触方式实施取向处理，因此不易引起静电、杂质的产生。因此，期待光取向法能够解决上述问题，提高显示特性。作为能够通过光取向法进行取向赋予的材料，已知：偶氮苯衍生物那样具有能够光化学异构化部位的化合物(参照专利文献3)；肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查尔酮衍生物等具有能够光化学交联部位的化合物(参照专利文献4、5以及6)；聚酰亚胺衍生物等产生各向异性光分解的化合物等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-149647号公报专利文献2：日本专利第2682771号公报专利文献3：日本特开平5-232473号公报专利文献4：日本特开平6-287453号公报专利文献5：日本特开平9-118717号公报专利文献6：日本特表2002-517605号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种液晶取向膜、能够用于所述液晶取向膜的化合物及其聚合物，所述液晶取向膜能够容易地形成，能够以较少的偏光照射量高效地赋予取向限制力，且液晶分子的取向以及预倾角的控制优异。解决问题的方法本专利技术人等为了解决上述问题深入研究了各种材料，结果发现：通过对包含具有来自在末端具有氰基的特定化合物的结构单元的聚合物(polymer)的膜照射偏光，固化后的膜具有充分的取向限制力，液晶分子的取向以及预倾角的控制优异，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供以下的＜1＞～＜15＞。＜1＞一种化合物，由下述通式(I)表示。[化1][式中，L表示聚合性基团，Sp表示包含亚甲基的间隔单元，Q表示直接键合、-O-、-CO-O-或者-O-CO-，A包含选自由反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基可以被-O-、-NH-或者-S-取代)、1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个以上的-CH＝可以被-N＝取代)、1,4-亚环己烯基、2,5-硫代亚苯基、2,5-亚呋喃基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基以及1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基组成的组中的基团，该基团各自可以无取代或者1个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、甲基或者甲氧基取代，s表示1～4的整数，在s表示2～4的情况下，存在多个的A可以相同也可以不同，X和Y各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基或者碳原子数1～20的烷基，存在于上述烷基中的氢原子可以被氟原子取代，在上述烷基中存在1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基的情况下，1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基可以被-O-、-CO-O-、-O-CO-和/或-CH＝CH-取代，M表示下述通式(IIa)、(IIb)或者(IIc)，[化2](式(IIa)、(IIb)以及(IIc)中，虚线表示与碳原子的键合，R1表示碳原子数1～30的亚烷基，在R1存在多个的情况下，多个R1可以相同也可以不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，由下述通式(I)表示，[化1]式中，L表示聚合性基团，Sp表示包含亚甲基的间隔单元，Q表示直接键合、‑O‑、‑CO‑O‑或者‑O‑CO‑，A包含选自由反式‑1,4‑亚环己基、1,4‑亚苯基、1,4‑亚环己烯基、2,5‑硫代亚苯基、2,5‑亚呋喃基、1,4‑双环[2.2.2]亚辛基、萘‑1,4‑二基、萘‑2,6‑二基、十氢化萘‑2,6‑二基和1,2,3,4‑四氢化萘‑2,6‑二基组成的组中的基团，该基团各自可以无取代或者1个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、甲基或者甲氧基取代，其中，存在于反式‑1,4‑亚环己基中的1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基可以被‑O‑、‑NH‑或者‑S‑取代，存在于1,4‑亚苯基中的1个以上的‑CH＝可以被‑N＝取代，s表示1～4的整数，在s表示2～4的情况下，存在多个的A可以相同也可以不同，X和Y各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基或者碳原子数1～20的烷基，存在于所述烷基中的氢原子可以被氟原子取代，在所述烷基中存在1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基的情况下，1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基可以被‑O‑、‑CO‑O‑、‑O‑CO‑和/或‑CH＝CH‑取代，M表示下述通式(IIa)、(IIb)或者(IIc)，[化2]在式(IIa)、(IIb)和(IIc)中，虚线表示与碳原子的键合，R1表示碳原子数1～30的亚烷基，在R1存在多个的情况下，存在多个的R1可以相同也可以不同，R2表示氢原子或者碳原子数1～30的烷基，在R1和R2中存在1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基的情况下，1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基可以被‑O‑、‑CO‑、‑CO‑O‑、‑O‑CO‑、‑CO‑NH‑、‑NH‑CO‑、‑NCH3‑、‑CH＝CH‑、‑CF＝CF‑和/或‑C≡C‑取代，存在于R1和R2中的氢原子可以被碳原子数1～20的烷基、氰基或者卤原子取代。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.29 JP 2013-2479841.一种化合物，由下述通式(I)表示，
[化1]
式中，L表示聚合性基团，
Sp表示包含亚甲基的间隔单元，
Q表示直接键合、-O-、-CO-O-或者-O-CO-，
A包含选自由反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、2,5-硫代
亚苯基、2,5-亚呋喃基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、十
氢化萘-2,6-二基和1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基组成的组中的基团，该基团各自
可以无取代或者1个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、甲基或者甲氧基
取代，其中，存在于反式-1,4-亚环己基中的1个亚甲基或者彼此不邻接的2个
以上的亚甲基可以被-O-、-NH-或者-S-取代，存在于1,4-亚苯基中的1个以上
的-CH＝可以被-N＝取代，
s表示1～4的整数，在s表示2～4的情况下，存在多个的A可以相同也
可以不同，
X和Y各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基或者碳原子数1～
20的烷基，存在于所述烷基中的氢原子可以被氟原子取代，在所述烷基中存
在1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基的情况下，1个亚甲基或者
彼此不邻接的2个以上的亚甲基可以被-O-、-CO-O-、-O-CO-和/或-CH＝CH-
取代，
M表示下述通式(IIa)、(IIb)或者(IIc)，
[化2]
在式(IIa)、(IIb)和(IIc)中，虚线表示与碳原子的键合，
R1表示碳原子数1～30的亚烷基，在R1存在多个的情况下，存在多个的
R1可以相同也可以不同，
R2表示氢原子或者碳原子数1～30的烷基，
在R1和R2中存在1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基的情况
下，1个亚甲基或者彼此不邻接的2个以上的亚甲基可以被-O-、-CO-、-CO-O-、
-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH3-、-CH＝CH-、-CF＝CF-和/或-C≡C-取代，
存在于R1和R2中的氢原子可以被碳原子数1～20的烷基、氰基或者卤原子取
代。
2.根据权利要求1所述的化合物，在所述通式(IIa)、(IIb)或者(IIc)中，R1由下述通式(IId)表示，
[化3]
式中，虚线表示与氧原子或者氮原子的键合，＊表示与氰基的键合，
W1表示亚甲基、-CO-O-或者-CO-NH-，存在于亚甲基中的氢原子可以被
碳原子数1～5的烷基取代，
R4表示碳原子数1～20的亚烷基，在所述亚烷基中存在1个亚甲基或者
彼此不邻接的2个以上的亚甲基的情况下，1个亚甲基或者2个以上的彼此不
邻接的2个以上的亚甲基可以被-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、
-NH-CO-、-NCH3-取代，
R5表示氢原子或者碳原子数1～5的烷基，存在于所述烷基中的氢原子可
以被氟原子或者氯原子取代。
3.根据权利要求1或者2所述的化合物，在所述通式(I)中，A表示1,4-
亚苯基，存在于所述1,4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被氟原子、氯原子、
甲基或者甲氧基取代。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的化合物，在所述通式(I)中，X和Y
表示氢原子。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的化合物，在所述通式(I)中，L为选

\t自由下述通式(III-1)～下述通式(III-10)所表示的聚合性基团组成的组中的任一
聚合性基团，
[化4]
式中，虚线表示与Sp的键合，R30表示氢原子、氟原子、氯原子、碳原子
数1～4的烷基、苯基或者苯氧基，R31表示氢原子、氯原子、甲基或者苯基，
R32各自独立地表示氢原子或者碳原子数1～5的烷基。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的化合物，在所述通式(I)中，L为通
式(III-1)、(...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷部浩史，丸山和则，小寺史晃，小谷邦彦，野濑清香，青木良夫，楠本哲生，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP