肉桂酸衍生物及其聚合物、以及由其固化物構(gòu)成的液晶取向?qū)拥闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明提供一種將通式(I)所示的化合物作為構(gòu)成部件的液晶取向?qū)印?br> 【專利說明】肉桂酸衍生物及其聚合物、以及由其固化物構(gòu)成的液晶取向?qū)?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化合物、聚合物、液晶取向?qū)印⒁壕э@示元件及光學(xué)各向異性體。更詳細地說，涉及液晶顯示元件、所述液晶顯示元件中的液晶取向?qū)?、用于制造所述液晶取向?qū)拥幕衔锛熬酆衔铩⒁约皩τ糜谝壕э@示元件的光學(xué)補償?shù)鹊墓鈱W(xué)各向異性薄膜有用的光學(xué)各向異性體。
【背景技術(shù)】
[0002]用于使液晶取向的取向?qū)訉τ诒３忠壕У呐帕兄刃虿@現(xiàn)基于液晶分子具有的折射率各向異性的光學(xué)特性是重要的，它是用于構(gòu)成液晶顯示元件的必要的構(gòu)成部件。在液晶顯示元件中，由于液晶的取向會對其顯示特性帶來較大影響，因此研究了各種方式，大致劃分可以分類為垂直取向型和水平取向型這兩類。
[0003]使用了垂直取向型的液晶層的液晶顯示裝置(有時也稱為VA模式液晶顯示裝置。)因高對比度等優(yōu)異的顯示特性而被廣泛用于顯示器。然而，其可視角特性未必達到能夠說充分的程度，為了改善其可視角特性研究了各種手法。作為可視角特性的改善方法，通常采用在一個像素中形成各自取向方向不同的多個液晶域(導(dǎo)入取向分割結(jié)構(gòu))的多域垂直取向方式(MVA方式)。在MVA方式中，為了形成取向分割結(jié)構(gòu)，需要控制液晶分子的傾斜取向，作為其手法，可使用設(shè)置設(shè)于電極上的狹縫(開口部)或棱(突起結(jié)構(gòu))的方法。然而，當(dāng)使用狹縫或棱時，則與以往的TN模式中通過所用的取向膜來限定預(yù)傾方向的情況不同，由于狹縫或棱為線狀，因此，對液晶分子的取向限制力在像素內(nèi)不均勻，因此，存在產(chǎn)生應(yīng)答速度分布之類的問題。
而且，由于設(shè)有狹縫或棱的區(qū)域的光的透過率下降，因此，還存在顯示亮度下降之類的問題。
[0004]作為控制傾斜取向的另外的方法，公開有聚合物穩(wěn)定取向(PSA ；PoIymerSustained Alignment)技術(shù),即,在液晶中混入利用光或熱可以聚合的單體,在通過施加電壓而使液晶分子傾斜的狀態(tài)下使單體聚合，由此使其記憶液晶分子的傾斜方向(參照專利文獻I)。該方法可以解決設(shè)有狹縫或棱的方法中的應(yīng)答速度分布的問題或透光率下降的問題。然而，該方法存在因液晶材料中混入單體而導(dǎo)致的特性變化、工藝控制困難、殘存單體的不良影響等問題。
[0005]為了避開這些問題，對于VA模式液晶顯示裝置，優(yōu)選通過取向膜控制傾斜取向由此來形成取向分割結(jié)構(gòu)。作為對垂直取向膜賦予控制傾斜取向的力的方法有摩擦取向法，通過將由聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜涂布在基板上、進而用摩擦布摩擦取向膜來進行取向方向及預(yù)傾角的控制。然而，摩擦取向法存在難以形成精確的取向分割結(jié)構(gòu)、且由摩擦導(dǎo)致產(chǎn)生靜電或雜質(zhì)成分之類的問題。
[0006]另一方面，作為使用了水平取向型的液晶層的液晶顯示裝置之一，可舉出IPS模式液晶顯示裝置。IPS模式液晶顯示裝置的對比度或色調(diào)等的可視角依存性小，因其優(yōu)異的顯示特性而被廣泛用于顯示器。在IPS模式中，為了降低黑顯示中的可視角依賴性及色再現(xiàn)性，要求在電極表面的預(yù)傾角低為I度以下。在實現(xiàn)水平取向時，作為一般的取向方法也采用了摩擦取向法。然而，通過聚酰亞胺取向膜的摩擦處理進行水平取向處理時，由于給予液晶分子的預(yù)傾角超過I度，因此存在顯示特性下降之類的問題。
[0007]基于這樣的問題，不管在垂直取向型、水平取向型的哪種取向方式中，為了提高顯示特性，使用取向膜的取向方向及預(yù)傾角的控制都很重要。作為通過取向膜來控制傾斜取向的方法，除了利用摩擦處理的方法以外，還已知有光取向法(參照專利文獻2)。在光取向法中，通過改變光的照射圖案可以容易地形成精確的取向分割結(jié)構(gòu)，與摩擦處理相比，可以通過非接觸方式對取向膜實施處理，因此不容易產(chǎn)生靜電或雜質(zhì)，因此，可期待解決上述問題、并能提高顯示特性。
作為可以成為上述液晶顯示元件用的光取向?qū)拥牟牧霞褐腥缦禄衔?如偶氮苯衍生物那樣具有能光化學(xué)異構(gòu)化的部位的化合物(參照專利文獻3)，肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查爾酮衍生物等具有能光化學(xué)交聯(lián)的部位的化合物(參照專利文獻4、5及6)，聚酰亞胺衍生物等發(fā)生各向異性光分解的化合物等。
[0008]然而，在使用有這些化合物的光取向法中，與利用普通取向膜的情況相比，具有電壓保持率(VHR)低等問題。因而，顯現(xiàn)控制液晶的傾斜取向的性能、且在有源矩陣驅(qū)動中也可以使用的可靠性等諸特性是必要的，尋求滿足這些要求的液晶用光取向?qū)?。需要說明的是，電壓保持率(VHR)是指在液晶顯示裝置中對各像素施加的電壓在一定時間(例如液晶顯示裝置中的I幀、16.7msec)的期間能保持多少。
如上所述，目前正在 尋求液晶的取向及預(yù)傾角的控制優(yōu)異、且具有高電壓保持率(VHR)的液晶取向?qū)印?br> [0009]專利文獻1:日本特開2003-149647號公報 專利文獻2:日本專利第2682771號公報
專利文獻3:日本特開平5-232473號公報 專利文獻4:日本特開平6-287453號公報 專利文獻5:日本特開平9-118717號公報 專利文獻6:日本特表2002-517605號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的課題在于，提供一種液晶取向?qū)?、所述液晶取向?qū)邮褂玫木酆衔?、?gòu)成所述聚合物的化合物、使用了所述液晶取向?qū)拥囊壕э@示元件、及使用了所述聚合物的光學(xué)各向異性體，所述液晶取向?qū)右暂^少的偏振光照射量高效地賦予取向性、液晶的取向及預(yù)傾角的控制優(yōu)異、具有高電壓保持率(VHR)、而且涂布性優(yōu)異。
[0011]本發(fā)明人等為了解決上述課題潛心研究了各種各樣的材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將由特定的肉桂酸衍生物得到的聚合物涂布在基板上并進行固化，可得到制造時以較少的偏振光照射量高效地賦予取向性、液晶的取向和預(yù)傾角的控制及涂布性等方面優(yōu)異、具有高電壓保持率(VHR)的液晶取向?qū)?、所述液晶取向?qū)邮褂玫木酆衔铩?gòu)成所述聚合物的化合物、使用了所述液晶取向?qū)拥囊壕э@示元件、及使用了所述聚合物的光學(xué)各向異性體，從而完成了本發(fā)明。[0012]SP，本發(fā)明提供以下(I)~(77)。
(I)一種化合物，其特征在于，由通式⑴所示。
[化學(xué)式I]
【權(quán)利要求】
1.一種化合物，其特征在于，由通式(I)所示， [化學(xué)式I]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中，通式(IIa)或(IIb)中， R1表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個-CH2-基或者2個以上的非相鄰-CH2-基被-O-、-CO-、-C0-0-、-0-C0-、-CO-NH-、-NH-CO-, -NCH3-取代，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基可以分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代， R2表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基可以分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子為非取代或者可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化合物，其中，通式(IIa)或(IIb)中，R1由通式(IIc)表不， [化學(xué)式3]
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中，通式(IIa)或(IIb)中， R1表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個-CH2-基或者2個以上的非相鄰-CH2-基被-CH = CH-,-CF = CF-和/或-C = C-取代，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基可以分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代， R2表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基可以分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子為非取代或者可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的化合物，其中，通式(IIa)或(IIb)中，R1由通式(IId)~(Hg)表示， [化學(xué)式4]
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的化合物，其中，通式(I)中，Sp由下述通式(IVa)表不， [化學(xué)式5]
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中，通式(IIa)或(IIb)中， R1表示氫原子或者直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基可以分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代， R2表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基可以分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子為非取代或者可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代， 且通式(I)中，Sp由通式(IVc)表示， [化學(xué)式6]
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中，通式(IIa)或(IIb)中， R1表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代， R2表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)I~30的烷基，所述烷基中的I個或者2個以上的-CH2-基可以分別獨立地被環(huán)元數(shù)3~8的環(huán)烷基取代，所述烷基中的氫原子為非取代或者可以被碳原子數(shù)I~20的烷基、氰基或鹵原子取代， 且通式(I)中，Sp由通式(IVb)表示， [化學(xué)式7]
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的化合物，其中，通式⑴中，L表示選自由通式(II1-1)~(111-17)組成的組中的任一種取代基， [化學(xué)式8]
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的化合物，其中，通式⑴中，X及Y表示氫原子。
11.根據(jù)權(quán)利要求6~8中任一項所述的化合物，其中，通式(IVa)、(IVb)及(IVc)中，A2表示反式-1，4-亞環(huán)己基、2，6-亞萘基、吡啶_2，5- 二基、嘧啶-2，5- 二基、或1，4_亞苯基中的任一種基團，所述任一種基團中的一個以上氫原子可以被氟原子、氯原子、甲基或甲氧基取代，Z3 表不單鍵、_ (CH2) u-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-0C0-、-CH = CH-或-C = C-中的任一種基團，-(CH2)u-式中，u表示I~20，所述任一種基團中非相鄰的一個以上CH2基可以獨立地被 _0-、-CO-、-C0-0-> -0-C0-> -CH = CH-或-C e C-取代，q 表不 I。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項所述的化合物，其中，通式(I)中，L由通式(111-1)、(111-2)、(111-6)、(II1-7)或(111-13)表示。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~12中任一項所述的化合物，其中，通式(I)中，A表示一個以上氫原子可以被氟原子、氯原子、甲基或甲氧基取代的1，4_亞苯基。
14.根據(jù)權(quán)利要求6~13中任一項所述的化合物，其中，通式(IVa)、(IVb)及(IVc)中，A2表示一個以上氫原子可以被氟原子、氯原子、甲基或甲氧基取代的1，4_亞苯基。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~14中任一項所述的化合物，其中，通式⑴中，L由通式(II1-1)或(II1-2)表示。
16.根據(jù)權(quán)利要求7，9~15中任一項所述的化合物，其中，通式(IVc)中，A7表示2，6-亞萘基，所述2，6_亞萘基中的一個以上氫原子可以被氟原子、氯原子、甲基或甲氧基取代。
17.—種聚合物，其特征在于，由含有權(quán)利要求1~16中任一項所述的化合物的組合物的固化物構(gòu)成，所述固化物具有通式(PD所示的結(jié)構(gòu)單元， [化學(xué)式9]



18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的聚合物，其中，通式(PI)中，Mb表示選自由通式(QII1-A-1)~(QII1-A-17)組成的組中的任一種以上， [化學(xué)式10]
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的聚合物，其中，通式(PI)中，Md表示選自由通式(QII1-1)~(QII1-17)組成的組中的任一種以上， [化學(xué)式11]
20.根據(jù)權(quán)利要求17~19中任一項所述的聚合物，其中，通式(QII1-1)~(QII1-17)中，一價有機基團由通式(QIV)表示， [化學(xué)式12] ----Sa-Va (QIV) (QIV)式中，虛線表示朝向Md的鍵,Sa表示通式(IVa)所示的結(jié)構(gòu),Va由下述通式(VI)表不， [化學(xué)式13]
21.—種使用了權(quán)利要求17~20中任一項所述的聚合物的垂直取向模式液晶顯不兀件用的液晶取向?qū)印?br> 22.一種使用了權(quán)利要求21所述的液晶取向?qū)拥拇怪比∠蚰Ｊ揭壕э@示元件。
23.一種使用了權(quán)利要求17~20中任一項所述的聚合物的水平取向模式液晶顯示元件用的液晶取向?qū)印?br> 24.一種使用了權(quán)利要求23所述的液晶取向?qū)拥乃饺∠蚰Ｊ揭壕э@示元件。
25.一種光學(xué)各向異性體，其由聚合性液晶組合物的聚合物構(gòu)成，其特征在于，使用權(quán)利要求17~20中任一項所述的聚合物來使所述聚合性液晶組合物中的聚合性液晶分子取向。
【文檔編號】C07C69/86GK103619803SQ201280026801
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】馬丁·沙特, 野瀨清香, 巖洼昌幸, 林正直, 長島豐, 西山伊佐, 高津晴義 申請人:Dic株式會社