《共聚物及包含该共聚物的固化物的液晶取向层.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《共聚物及包含该共聚物的固化物的液晶取向层.pdf(106页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103732638 A (43)申请公布日 2014.04.16 CN 103732638 A (21)申请号 201280032728.1 (22)申请日 2012.06.27 2011-146638 2011.06.30 JP 2011-146637 2011.06.30 JP 2011-146556 2011.06.30 JP C08F 220/36(2006.01) C08F 220/10(2006.01) G02F 1/1337(2006.01) (71)申请人 DIC 株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 马丁沙特 弗拉基米尔格里戈里耶维奇奇格 里诺。
2、夫 郭海成 野濑清香 岩洼昌幸 林正直 长岛丰 西山伊佐 高津晴义 (74)专利代理机构 北京银龙知识产权代理有限 公司 11243 代理人 钟晶 於毓桢 (54) 发明名称 共聚物及包含该共聚物的固化物的液晶取向 层 (57) 摘要 本 发 明 提 供 提 供 以 通 式 (I) 表 示 的 聚 合 物 作 为 组 成 构 件 的 液 晶 取 向 层。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.12.30 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/066390 2012.06.27 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/002260 JA 2。
3、013.01.03 (51)Int.Cl. 权利要求书 8 页 说明书 97 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书8页 说明书97页 (10)申请公布号 CN 103732638 A CN 103732638 A 1/8 页 2 1. 一种聚合物, 其特征在于, 其为具有 (a) 能够光化学异构化且不进行光化学交联的部位、 和 (b) 能够光化学交联 的部位的聚合物, 所述聚合物含有通式 (I) 所表示的结构, A 表示从 (a) 反式 -1, 4- 环己撑基 ( 存在于该基团中的 1 个亚甲基或不相邻的 2 个以上的亚甲 基可以被 -O-、 -NH- 或。
4、 -S- 取代 )、 (b)1, 4- 亚苯基 ( 存在于该基团中的 1 个或 2 个以上的 -CH= 可以被 -N= 取代 )、 和 (c)1, 4- 环亚己烯基、 2,5- 硫代亚苯基、 2,5- 亚呋喃基、 1, 4- 二环 (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 组成的组中选择的基团, 所述基团 (a)、 基团 (b) 或基团 (c) 可以各自无取代或一个以 上的氢原子被氟原子、 氯原子、 氰基、 甲基或甲氧基取代, r 表示 0、 1 或 2, 在 r 表示 2 的情况。
5、下, 存在的多个 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、 氰基或碳原子数 1 至 20 的烷基, 所述烷基中的氢原子可以被氟原子取代, 1 个 CH2基或 2 个以上的不相邻的 CH2基可以 被 -O-、 -CO-O-、 -O-CO- 和 / 或 -CH=CH- 取代, Z 表示通式 (IIa) 或 (IIb), 式中, 虚线表示与 Z 所结合的碳原子的连接, R1和 R2各自独立地表示氢原子、 或直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, R1和 R2中的 1 个 -CH2- 基或 2 个以上的不相邻 -CH2- 基可以被 -O-、 -CO-。
6、、 -CO-O-、 -O-CO-、 -CO- NH-、 -NH-CO-、 -NCH3-、 -CH=CH-、 -CF=CF- 和 / 或 -C C- 取代, R1和 R2中的 1 个或 2 个以上 的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 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 所述的聚合物, 在通式 (IIa) 或 (IIb) 中, R1表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中的 1 个 -CH2- 基或 2 个以上的不相邻 -CH2- 基被 -O-、 -CO-、 -CO-O。
7、-、 -O-CO-、 -CO-NH-、 -NH-CO-、 -NCH3- 取代, 所 述烷基中的 1 个或 2 个以上的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所 述烷基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, R2表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中的 1 个或 2 个以上 的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可以为无 取代或被碳原子数 1 20 的烷基、 氰基或者卤原子取代。 3. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (IIa) 或 (IIb) 中, 。
8、R1表示通式 (IIc), 权 利 要 求 书 CN 103732638 A 2 2/8 页 3 式中, 虚线表示与氧原子或氮原子的连接, W1表示亚甲基 ( 所述亚甲基的氢原子可以为无取代或被碳原子数 1 至 5 的烷基取 代 )、 -CO-O- 或 -CO-NH-, R3表示氢原子或碳原子数 1 5 的烷基, R4表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 20 的烷基, 所述烷基中的 1 个 -CH2- 基或 2 个以上的不相邻 -CH2- 基被 -O-、 -CO-、 -CO-O-、 -O-CO-、 -CO-NH-、 -NH-CO-、 -NCH3- 取代, 所 述烷基中的 1 个或 2 个以。
9、上的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所 述烷基的氢原子可以为无取代或被氟原子或者氯原子取代。 4. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (IIa) 或 (IIb) 中, R1表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中的 1 个 -CH2- 基或 2 个以上的不相邻 -CH2- 基被 -CH=CH-、 -CF=CF- 和 / 或 -C C- 取代, 所述烷基中的 1 个或 2 个以上的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可 以被碳原子数 1 20 的烷基、 氰基或者卤原子取代, R。
10、2表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中的 1 个或 2 个以上 的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可以为无 取代或被碳原子数 1 20 的烷基、 氰基或者卤原子取代。 5. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (IIa) 或 (IIb) 中, R1表示通式 (IId) (IIg), 式中, 虚线表示与氧原子或氮原子的连接, W2表示单键、 -CH2-、 -CO-O- 或 -CO-NH-, R7表示氢原子或碳原子数 1 5 的烷基, R8表示氢原子、 直链状或者支链状的碳原子数 1 至 20 的烷基, 所述。
11、烷基中的 1 个或 2 个以上的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可 以为无取代或被氟原子或者氯原子取代, R5表示碳原子数 1 20 的烷基, 所述烷基中的氢原子可以被氟原子取代, R6表示碳原子数 1 20 的烷基, 所述烷基中的 1 个 -CH2- 基或 2 个以上的不相 邻 -CH2- 基被 -CH=CH-、 -CF=CF- 和 / 或 -C C- 取代, 所述烷基中的 1 个或 2 个以上 的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可以被氟 原子或者氯原子取代。 权 利 要 求 书 CN。
12、 103732638 A 3 3/8 页 4 6. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (I) 中, Sp 由下述通式 (IVa) 表示, 式中, 左侧的虚线表示与 L 的连接, 右侧的虚线表示与 A 的连接或与 X 所结合的碳原子 的连接, Z1、 Z2和 Z3各自独立地表示单键、 -(CH2)u-( 式中, u 表示 1 20)、 -OCH2-、 -CH2O-、 -CO O-、 -OCO-、 -CH=CH-、 -CF=CF-、 -CF2O-、 -OCF2-、 -CF2CF2-或-CC- ; 这些取代基中不相邻的CH2 基的一个以上可以独立地被-O-、 -CO-、 -CO-O-、 -O。
13、-CO-、 -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、 -NR-、 -NR-C O-、 -CO-NR-、 -NR-CO-O-、 -O-CO-NR-、 -NR-CO-NR-、 -CH=CH-、 -CC-或-O-CO-O-(式中, R独立 地表示氢或碳原子数 1 至 5 的烷基 ) 取代, A1和 A2各自独立地表示从 (a) 反式 -1, 4- 环己撑基 ( 存在于该基团中的 1 个亚甲基或不相邻的 2 个以上的亚甲 基可以被 -O-、 -NH- 或 -S- 取代 )、 (b)1, 4- 亚苯基 ( 存在于该基团中的 1 个或 2 个以上的 -CH= 可以被 -N= 取代 )、 和 (c)1,。
14、 4- 环亚己烯基、 2,5- 硫代亚苯基、 2,5- 亚呋喃基、 1,4- 二环 (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 组成的组中选择的基团, 所述基团 (a)、 基团 (b) 或基团 (c) 可以各自无取代或一个以 上的氢原子被氟原子、 氯原子、 氰基、 甲基或甲氧基取代, p 和 q 各自独立地表示 0 或 1。 7. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (IIa) 或 (IIb) 中, R1表示氢原子或直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中。
15、的 1 个或 2 个以上的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可 以被碳原子数 1 20 的烷基、 氰基或者卤原子取代, R2表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中的 1 个或 2 个以上 的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可以为无 取代或被碳原子数 1 20 的烷基、 氰基或者卤原子取代, 并且, 在通式 (I) 中, Sp 由通式 (IVc) 表示, 式中, Z1、 Z2、 Z3和 A2表示与通式 (IVa) 中的 Z1、 Z2、 Z3和 A2相同的意思, A。
16、7表示从 1, 4- 亚苯基 ( 存在于该基团中的 3 个以上的 -CH= 被 -N= 取代 )、 1, 4- 环亚己烯基、 2,5-硫代亚苯基、 2,5-亚呋喃基、 1, 4-二环(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- 二基组成的组中选择的基团, 它们可以各 自无取代或一个以上的氢原子被氟原子、 氯原子、 氰基、 甲基或甲氧基取代, p 表示 1, q 表示 1 或 2, 在 q 表示 2 的情况下, 存在的多个 A2和 Z3可以相同也可以不 同。 8. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通。
17、式 (IIa) 或 (IIb) 中, R1表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中的 1 个或 2 个以上 的 -CH2- 基各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可以被碳原子 权 利 要 求 书 CN 103732638 A 4 4/8 页 5 数 1 20 的烷基、 氰基或者卤原子取代, R2表示直链状或者支链状的碳原子数 1 至 30 的烷基, 所述烷基中的 1 个或 2 个以上 的 -CH2- 基可以各自独立地被环元数 3 至 8 的环烷基取代, 所述烷基中的氢原子可以为无 取代或被碳原子数 1 20 的烷基、 氰基或者卤原子取代,。
18、 并且, 在通式 (I) 中, Sp 由通式 (IVb) 表示, 式中, Z1、 Z2、 Z3、 A2、 p 和 q 表示与通式 (IVa) 中的 Z1、 Z2、 Z3、 A2、 p 和 q 相同的意思, A8为 反式 -1, 4- 环己撑基 ( 存在于该基团中的 1 个亚甲基或不相邻的 2 个以上的亚甲基 可以被 -O-、 -NH- 或 -S- 取代 )、 和 1, 4- 亚苯基 ( 存在于该基团中的 1 个或 2 个 -CH= 可以 被 -N= 取代 ), 它们可以各自无取代或一个以上的氢原子被氟原子、 氯原子、 氰基、 甲基或甲 氧基取代。 9. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式。
19、 (I) 中, L 表示通式 (III-1) (III-17) 组 成的组中选择的任一取代基, 式中, 虚线表示与 Sp 的连接, R 独立地表示氢或碳原子数 1 至 5 的烷基。 10. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (I) 中, X 和 Y 表示氢原子。 11. 根据权利要求 6 所述的聚合物, 在通式 (IVa)、 (IVb) 和 (IVc) 中, A2表示反式 -1, 4- 环己撑基、 2,6- 亚萘基、 吡啶 -2,5- 二基、 嘧啶 -2,5- 二基、 或 1, 4- 亚苯基中的任一基 团, 所述任一基团中一个以上的氢原子可以被氟原子、 氯原子、 甲基或甲氧基取代 ; 。
20、Z3表示 单键、 -(CH2)u-( 式中, u 表示 1 20)、 -OCH2-、 -CH2O-、 -COO-、 -OCO-、 -CH=CH- 或 -C C- 中 的任一基团, 所述任一基团中不相邻的CH2基的一个以上可以独立地被-O-、 -CO-、 -CO-O-、 - O-CO-、 -CH=CH- 或 -C C- 取代, q 表示 1。 12. 根据权利要求 1 所述的化合物, 在通式 (I) 中, L 由通式 (III-1)、 (III-2)、 (III-6)、 (III-7) 或 (III-13) 表示。 13. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (I) 中, A 表示一个以上。
21、的氢原子可以被氟 原子、 氯原子、 甲基或甲氧基取代的 1,4- 亚苯基。 权 利 要 求 书 CN 103732638 A 5 5/8 页 6 14. 根据权利要求 6 所述的聚合物, 在通式 (IVa)、 (IVb) 和 (IVc) 中, A2表示一个以上 的氢原子可以被氟原子、 氯原子、 甲基或甲氧基取代的 1, 4- 亚苯基。 15. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 在通式 (I) 中, L 由通式 (III-1) 或 (III-2) 表示。 16.根据权利要求7所述的聚合物, 在通式(IVc)中, A7表示2,6-亚萘基, 所述2,6-亚 萘基中一个以上的氢原子可以被氟原子、 氯原。
22、子、 甲基或甲氧基取代。 17. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 能够光化学异构化且不进行光化学交联的部位含 有由下述通式 (Q) 所表示的结构, 式中, 虚线表示与聚合物主链的连接, Sa和 Saa表示各自可以不同的间隔单元, P 表示能 够光化学异构化且不进行光化学交联的部位, Va表示侧链末端。 18. 根据权利要求 1 所述的聚合物, 含有下述通式 (QP) 所表示的构成单元, 式中, Sp、 A、 X、 Y、 Z 和 r 表示与通式 (I) 中的 Sp、 A、 X、 Y、 Z 和 r 相同的意思, Sa、 P、 Saa和 Va表示与通式 (Q) 中的 Sa、 P、 Sa和 Va相同。
23、的意思, Ma、 Mb 和 Md 表示各自可以不同的聚合物 的单体单元, x、 y 和 w 表示共聚物的摩尔分数, 在任何情况下均为 0 x 1 且 0 y 1 且 0 w 1, n 表示 4 1000000, Ma、 Mb 和 Md 的排列可以与式子相同也可以不同, Ma、 Mb 和 Md 的单体单元可以各自独立地为一种或由 2 种以上的不同单元组成。 19.根据权利要求18所述的聚合物, 在通式(QP)中, Ma和Mb表示从通式(QIII-A-1) (QIII-A-17) 组成的组中选择的任一种以上, 式中, 虚线表示与 Sa或 Sp 的连接, R 独立地表示氢或碳原子数 1 至 5 的烷。
24、基, 各自的结 构中任意的氢原子可以被氟原子、 氯原子、 甲基或甲氧基取代。 权 利 要 求 书 CN 103732638 A 6 6/8 页 7 20. 根据权利要求 18 所述的聚合物, 在通式 (QP) 中, Md表示从通式 (QIII-1) (QIII-17) 组成的组中选择的任一种以上, 式中, 虚线表示与氢原子或一价有机基团的连接, R 独立地表示氢或碳原子数 1 至 5 的 烷基, 各自的结构中任意的氢原子可以被氟原子、 氯原子、 甲基或甲氧基取代。 21. 根据权利要求 17 所述的聚合物, 在通式 (Q) 或 (QP) 中, Sa和 Saa由下述通式 (VI) 表示, 式中,。
25、 虚线表示与聚合物主链、 或 Ma、 P 或者 Va 的连接 ; Z11、 Z12和 Z13各自独立地表示单键、 -(CH2)u-( 式中, u 表示 1 20)、 -OCH2-、 -CH2O-、 -C OO-、 -OCO-、 -CH=CH-、 -CF=CF-、 -CF2O-、 -OCF2-、 -CF2CF2-或-CC-, 这些取代基中不相邻的CH2 基的一个以上可以独立地被-O-、 -CO-、 -CO-O-、 -O-CO-、 -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、 -NR-、 -NR-C O-、 -CO-NR-、 -NR-CO-O-、 -O-CO-NR-、 -NR-CO-NR-、 -C。
26、H=CH-、 -CC-或-O-CO-O-(式中, R独立 地表示氢或碳原子数 1 至 5 的烷基 ) 取代, A11和 A12各自独立地表示从 (a) 反式 -1, 4- 环己撑基 ( 存在于该基团中的 1 个亚甲基或不相邻的 2 个以上的亚甲 基可以被 -O-、 -NH- 或 -S- 取代 )、 (b)1, 4- 亚苯基 ( 存在于该基团中的 1 个或 2 个以上的 -CH= 可以被 -N= 取代 )、 和 (c)1, 4- 环亚己烯基、 2,5- 硫代亚苯基、 2,5- 亚呋喃基、 1, 4- 二环 (2.2.2) 亚辛基、 萘 -1, 4- 二基、 萘 -2, 6- 二基、 十氢化萘 -。
27、2, 6- 二基和 1,2, 3, 4- 四氢化萘 -2, 6- 二基 组成的组中选择的基团, 所述基团 (a)、 基团 (b) 或基团 (c) 可以各自无取代或一个以 上的氢原子被氟原子、 氯原子、 氰基、 甲基或甲氧基取代, p 和 q 各自独立地表示 0 或 1。 22. 根据权利要求 17 所述的聚合物, 在通式 (Q) 或 (QP) 中, Va 由下述通式 (VII) 表 示, 权 利 要 求 书 CN 103732638 A 7 7/8 页 8 式中, 虚线表示与 Saa的连接 ; Z4、 Z5、 Z6和 Z7各自独立地表示单键、 -(CH2)u-( 式中, u 表示 1 20)、。
28、 -OCH2-、 -CH2O-、 -COO-、 -OCO-、 -CH=CH-、 -CF=CF-、 -CF2O-、 -OCF2-、 -CF2CF2-或-CC-, 这些取代基中不相邻的 CH2基的一个以上可以独立地被-O-、 -CO-、 -CO-O-、 -O-CO-、 -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、 -NR-、 -N R-CO-、 -CO-NR-、 -NR-CO-O-、 -O-CO-NR-、 -NR-CO-NR-、 -CH=CH-、 -CC-或-O-CO-O-(式中, R 独立地表示氢或碳原子数 1 至 5 的烷基 ) 取代, A3、 A4、 A5和 A6各自独立地表示从 (a) 反。
29、式 -1, 4- 环己撑基 ( 存在于该基团中的 1 个亚甲基或不相邻的 2 个以上的亚甲 基可以被 -O-、 -NH- 或 -S- 取代 )、 (b)1, 4- 亚苯基 ( 存在于该基团中的 1 个或 2 个以上的 -CH= 可以被 -N= 取代 )、 和 (c)1, 4- 环亚己烯基、 2,5- 硫代亚苯基、 2,5- 亚呋喃基、 1,4- 二环 (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 组成的组中选择的基团, 所述基团 (a)、 基团 (b) 或基团 (c) 可以各自无取代或。
30、一个以 上的氢原子被氟原子、 氯原子、 氰基、 甲基或甲氧基取代, r1、 s1、 t1 和 u1 各自独立地表示 0 或 1, R12表示氢、 氟、 氯、 氰基或碳原子数 1 20 的烷基, 所述烷基中的氢原子可以被氟 原子取代, 1 个 CH2基或者 2 个以上的不相邻的 CH2基可以被 -O-、 -CO-O-、 -O-CO- 和 / 或 -CH=CH- 取代。 23. 根据权利要求 17 所述的聚合物, 在通式 (Q) 或 (QP) 中, P 由下述通式 (VIII) 表 示, 式中, 虚线表示与 Sa和 Saa的连接 ; A21、 A22、 A23、 A24和 A25各自独立地表示 1。
31、, 4- 亚萘基、 2,6- 亚萘基、 2,5- 吡啶基、 2,5- 嘧 啶基、 2,5- 硫代亚苯基、 2,5- 亚呋喃基或 1, 4- 亚苯基, 它们为无取代、 或者被氟原子、 氯原 子、 溴原子、 甲基、 甲氧基、 硝基、 -NR21R22、 或具有 1 10 个碳原子的直链或支链烷基残基单 取代或多取代, 烷基残基为无取代、 或者被氟单取代或多取代, 这里, 不相邻的 CH2基中的 1 个以上可以独立地被 Q 取代, 这里, Q 表示 -O-、 -CO-、 -CO-O-、 -O-CO-、 -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2 -、 -NR-、 -NR-CO-、 -CO-NR-、 -。
32、NR-CO-O-、 -O-CO-NR-、 -NR-CO-NR-、 -CH=CH-、 -CC-、 -O-CO-O-, R、 R21和 R22独立地表示氢原子或碳原子数 1 至 5 的烷基 ; p1、 q1、 r1、 s1 和 t1 各自独立地表示 0 或 1, 表示 0 q1+r1+s1+t1。 24.根据权利要求17至23中任一项所述的聚合物, 在通式(QIII-1)(QIII-17)中, 一价有机基团由通式 (QIV) 表示, 式中, 虚线表示与 Md的连接, Sa表示通式 (VI) 所表示的结构, Va表示通式 (VII) 所表 示的结构。 权 利 要 求 书 CN 103732638 A。
33、 8 8/8 页 9 25. 一种垂直取向模式液晶显示元件用的液晶取向层, 其使用了权利要求 1 所述的聚 合物。 26. 一种垂直取向模式液晶显示元件, 其使用了权利要求 25 所述的液晶取向层。 27. 一种水平取向模式液晶显示元件用的液晶取向层, 其使用了权利要求 1 所述的聚 合物。 28. 一种水平取向模式液晶显示元件, 其使用了权利要求 27 所述的液晶取向层。 29. 一种光学各向异性体, 其特征在于, 在由聚合性液晶组合物的聚合物构成的光学各 向异性体中, 使用权利要求 1 所述的聚合物来使所述聚合性液晶组合物中的聚合性液晶分 子取向。 权 利 要 求 书 CN 1037326。
34、38 A 9 1/97 页 10 共聚物及包含该共聚物的固化物的液晶取向层 技术领域 0001 本发明涉及聚合物、 液晶取向层、 液晶显示元件和光学各向异性体。更详细而言, 涉及液晶显示元件、 前述液晶显示元件中的液晶取向层、 用于制造前述液晶取向层的聚合 物、 以及在液晶显示元件的光学补偿等所使用的光学各向异性薄膜中有用的光学各向异性 体。 0002 本 申 请 主 张 基 于 于 2011 年 6 月 30 日 分 别 在 日 本 提 出 申 请 的 日 本 特 愿 2011-146556号、 日本特愿2011-146637号、 和日本特愿2011-146638号的优先权, 本文援引 其内。
35、容。 背景技术 0003 用于使液晶取向的取向层(Alignment layer)是用于保证液晶的排列次序并表现 基于液晶分子所具有的折射率的各向异性的光学特性的重要的结构, 是用于构成液晶显示 元件的必需的组成构件。液晶显示元件中, 液晶的取向对其显示特性产生大的影响, 因而, 一直在研究各种方式, 可以大体分类为垂直取向型和水平取向型两类。 0004 使用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。) 由于高对比度等优异的显示特性而广泛用于显示器中。但是, 其视角特性不能说一定是充 分的, 为了进行改善, 研究了各种各样的方法。作为视角特性的改善方法, 在一个。
36、像素中形 成各个取向方向不同的多个液晶畴的(导入取向分割结构)多畴垂直取向方式(MVA方式) 已得到普及。在 MVA 方式中, 为了形成取向分割结构, 需要控制液晶分子的倾斜取向。作为 其方法, 使用设置设于电极的狭缝 ( 开口部 ) 或肋 ( 突起结构 ) 的方法。但是, 与以往的 TN 模式中所用的通过以 2 片取向膜 (Alignment film) 夹持液晶分子来规定倾斜取向的方法 不同, 如果使用狭缝 (slit)、 肋 (rib), 由于狭缝、 肋为线状, 因此对液晶分子的取向约束力 在像素内不均匀, 因此, 存在响应速度产生分布这样的问题。 0005 进一步, 设有狭缝、 肋的区。
37、域的光透射率降低, 因而, 还存在显示亮度降低这样的 问题。 0006 作为控制倾斜取向的其他方法, 公开了预先在液晶中混入可以利用光或热进行聚 合的单体, 通过施加电压而在使液晶分子倾斜的状态下使单体聚合, 从而存储液晶分子的 倾斜向的聚合物取向支持 (PSA ; Polymer Sustained Alignment( 聚合物稳定取向 ) 技术 ( 参照专利文献 1)。该方法可以解决在设有狭缝、 肋的方法中响应速度的分布、 光透射率降 低的问题。但是, 在该方法中, 存在由将单体混入液晶材料中引起的特性的变化、 工艺控制 困难、 残存单体的不良影响等问题。 0007 为了避免这些问题, 对。
38、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, 从而形成取向分割结构。 作为赋予垂直取向膜以控制倾斜取向的能力的方法, 有摩擦 法。 在该方法中, 在基板上涂布由聚酰亚胺等形成的取向膜, 进一步通过用摩擦布摩擦取向 膜进行取向方向和预倾角的控制。但是, 在摩擦法中, 存在难以形成精密的取向分割结构, 由摩擦引起的静电、 杂质成分产生这样的问题。 说 明 书 CN 103732638 A 10 2/97 页 11 0008 另一方面, 作为使用水平取向型的液晶层的液晶显示装置之一, 可以列举 IPS(In Plane Switching( 横向电场效应 ) 模式液晶显示装置。。
39、关于 IPS 模式液晶显示装置, 对 比度、 色味等的视角依赖性小, 由于其优异的显示特性而广泛使用于显示器中。在 IPS 模式 中, 为了降低黑色显示的视角依赖性和颜色再现性, 要求在电极表面为 1 度以下的低预倾 角。在获得水平取向的情况下, 可使用摩擦法作为通用的取向方法。但是, 如果通过聚酰亚 胺取向膜的摩擦处理进行水平取向处理, 则赋予液晶分子的预倾角会超过 1 度, 因此, 存在 显示特性降低这样的问题。 0009 从这些问题出发, 在垂直取向型和水平取向型的任一取向方式中, 为了提高显示 特性, 使用了取向膜的取向方向和预倾角的控制是重要的。作为利用取向膜来控制倾斜取 向的方法,。
40、 除了利用摩擦处理的方法以外, 还已知光取向法(参照专利文献2)。 在光取向法 中, 通过改变光的照射方式可以容易地形成精密的取向分割结构, 此外, 与摩擦处理相比, 能够以非接触的方式对取向膜实施处理, 因而, 难以发生静电、 杂质的产生, 因此可期待能 够解决上述问题, 使显示特性提高。 0010 作为可以作为上述液晶显示元件用的光取向层的材料, 已知像偶氮苯衍生物那样 的具有能够光化学异构化的部位的化合物 ( 参照专利文献 3)、 肉桂酸衍生物、 香豆素衍生 物、 和查尔酮衍生物等具有能够光化学交联的部位的化合物(参照专利文献4、 5和6)、 和聚 酰亚胺衍生物等发生各向异性的光分解的化。
41、合物等。 0011 然而, 在使用这些化合物的光取向法中, 与利用通常的取向膜的情况相比, 有电压 保持率 (VHR) 低等问题。另外, 有由残留电荷引起的残留电压 (RDC) 高、 容易发生余像等问 题。 0012 因此, 需要表现控制液晶的倾斜取向的性能、 并且即使在有源矩阵驱动中也可以 使用的可靠性等各种特性, 要求满足这些特性的液晶用光取向层。 0013 这样, 需要液晶的取向和预倾角的控制优异, 进一步具有高的电压保持率 (VHR) 的液晶取向层。另外, 需要液晶的取向和预倾角的控制优异, 进一步具有高的电压保持率 (VHR)、 同时残留电压低, 难以发生余像的液晶取向层。 0014。
42、 此外, 由于光取向法的量产性优异、 即使大型基板也能够应对, 因而其实用化备受 期待。 0015 作为可以制成上述液晶显示元件用或光学各向异性体用光取向层的材料, 已知 像偶氮苯衍生物那样的具有能够光化学异构化的部位的化合物 ( 参照专利文献 3)。作为 在使用光取向层方面的重要的特性, 以具有何种程度照射量的各向异性的光进行再取向 ( 以下称为灵敏度 ) 是重要的, 使用具有偶氮基的化合物的光取向层在灵敏度方面优异, 以 500mJ/cm2左右的低照射量显示液晶取向能力。 0016 但是, 由于使用具有偶氮基的化合物的光取向层为低分子化合物, 因此在液晶单 元 (cell) 制造阶段, 产。
43、生在洗涤工序被冲走、 被密封剂等粘接构件侵蚀等问题。另外, 在光 学各向异性体的制造中, 在制造将光取向层和聚合性液晶层的叠层反复层叠的光学各向异 性体的情况下, 具有在光取向层上涂布聚合性液晶组合物溶液的工序、 在聚合性液晶层上 涂布光取向膜用组合物溶液的工序, 由于这些涂布溶液所使用的溶剂等, 存在已经制成后 的液晶取向层、 聚合性液晶层被侵蚀, 存在膜的剥离、 或不能获得均匀的光学特性。 0017 另外, 作为可以制成光取向层的材料, 已知肉桂酸衍生物、 香豆素衍生物、 查尔酮 说 明 书 CN 103732638 A 11 3/97 页 12 衍生物等具有能够光化学交联的部位的化合物、。
44、 聚酰亚胺衍生物等发生各向异性的光分解 的化合物等 ( 参照专利文献 4、 6 和 7)。 0018 但是, 由肉桂酸衍生物等具有能够光化学交联的部位的化合物构成的光取向层在 灵敏度方面比具有偶氮基的化合物差, 光取向时需要具有强效的各向异性的光照射, 装置 大型化, 不容易实用化。 0019 另一方面, 已经公开了具有偶氮基作为具有能够光化学异构化的部位的骨架、 具 有包含肉桂酸骨架的骨架作为具有能够光化学交联的部位的骨架的高分子化合物 ( 参照 专利文献8)。 但是, 在前述引用文献中, 将前述高分子化合物作为光学性非线性聚合物来使 用, 没有关于作为光学各向异性体进行使用的技术启示, 具。
45、体而言, 关于如何使用、 具有何 种特性尚不明确。 0020 如上所述, 需要开发高灵敏度并且不会被溶剂等浸蚀的光取向层用材料。 0021 现有技术文献 0022 专利文献 0023 专利文献 1 : 日本特开 2003-149647 号公报 0024 专利文献 2 : 日本特许第 2682771 号 0025 专利文献 3 : 日本特开平 5-232473 号公报 0026 专利文献 4 : 日本特开平 6-287453 号公报 0027 专利文献 5 : 日本特开平 9-118717 号公报 0028 专利文献 6 : 日本特表 2002-517605 号公报 0029 专利文献 7 : 。
46、日本特开平 10-310613 号公报 0030 专利文献 8 : 日本特表平 6-509889 号公报 发明内容 0031 发明所要解决的课题 0032 本发明的课题在于提供液晶的取向和预倾角的控制优异、 具有高的电压保持率 (VHR)、 同时具有可以用少的紫外线照射量控制取向的液晶取向性、 不会被溶剂等浸蚀的液 晶取向层和前述液晶取向层所用的聚合物。此外, 本发明的课题还在于提供涂布性优异的 液晶取向层、 和前述液晶取向层所用的聚合物。 进一步, 本发明的课题还在于提供使用了前 述液晶取向层的液晶显示元件和使用了前述聚合物的光学各向异性体。 0033 用于解决课题的方法 0034 为了解决。
47、上述课题, 本发明人等对各种各样的材料进行了深入研究, 结果发现, 通 过在基板上涂布具有特定的肉桂酸衍生物结构的聚合物 (polymer) 并固化, 从而可以获得 液晶的取向和预倾角的控制优异、 具有高的电压保持率 (VHR), 同时涂布性优异、 具有可以 以少的紫外线照射量控制取向的液晶取向性、 不会被溶剂等浸蚀的液晶取向层, 从而完成 了本发明。 0035 本发明提供以下的聚合物。即, 0036 一种聚合物, 其特征在于, 为具有 (a) 能够光化学异构化且不进行光化学交联的 部位、 和 (b) 能够光化学交联的部位的聚合物, 所述聚合物含有通式 (I) 所表示的结构。 0037 【化 。
48、1】 说 明 书 CN 103732638 A 12 4/97 页 13 0038 0039 ( 式中, L 表示聚合性基团, Sp 表示间隔单元, 0040 A 表示从 0041 (a) 反式 -1, 4- 环己撑基 ( 存在于该基团中的 1 个亚甲基或不相邻的 2 个以上的 亚甲基可以被 -O-、 -NH- 或 -S- 取代 )、 0042 (b)1, 4- 亚苯基 ( 存在于该基团中的 1 个或 2 个以上的 -CH= 可以被 -N= 取代 )、 和 0043 (c)1, 4- 环亚己烯基、 2,5- 硫代亚苯基、 2,5- 亚呋喃基、 1,4- 二环 (2.2.2) 亚辛 基、 萘 -。
49、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 0044 组成的组中选择的基团, 上述基团 (a)、 基团 (b) 或基团 (c) 可以各自无取代或一 个以上的氢原子被氟原子、 氯原子、 氰基、 甲基或甲氧基取代, 0045 r 表示 0、 1 或 2, 在 r 表示 2 的情况下, 存在的多个 A 可以相同也可以不同, 0046 X 和 Y 各自独立地表示氢原子、 氟原子、 氯原子、 氰基或碳原子数 1 至 20 的烷 基, 前述烷基中的氢原子可以被氟原子取代, 1 个 CH2基或 2 以上的不相邻的 CH2基可以 被 -O-、 -CO-O-、 -O-CO- 和 / 或 -CH=CH- 取代, 0047 Z 表示通式 (IIa) 或 (IIb) 0048 【化 2】 0049 0050 ( 式中, 虚线表示与 Z 所结合的碳原子的连接, 0。