JP2012163945A - Composition for liquid crystal alignment layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶を配向させるための材料に関するもので、液晶表示素子における液晶の配向層を製造するための材料、もしくは、液晶表示素子の光学補償等に使用する光学異方性フィルムに有用な光学異方体に関する。 The present invention relates to a material for aligning liquid crystal, and is useful for a material for manufacturing a liquid crystal alignment layer in a liquid crystal display element or an optical anisotropic film used for optical compensation of a liquid crystal display element. It relates to an optical anisotropic body.
液晶を配向させるための配向層は、液晶の配列の秩序を保ち液晶分子の有する屈折率異方性に基づく光学特性を発現するために重要なものであり、液晶表示素子を構成するために必須の構成部材である。液晶表示素子において、液晶の配向は、その表示特性に大きな影響を及ぼすことから種々の方式が検討されてきており、大きく分けて垂直配向型と水平配向型の二通りに分類できる。
垂直配向型の液晶層を用いた液晶表示装置(VAモード液晶表示装置と呼ばれることもある。)は、高コントラストなどの優れた表示特性から広くディスプレイに使用されている。しかし、その視野角特性は必ずしも十分とは言えず、改善のために様々な手法が検討されてきた。視野角特性の改善方法として、一つの画素中に各々配向方向の異なる複数の液晶ドメインを形成する(配向分割構造を導入する)マルチドメイン垂直配向方式(MVA方式)が一般化している。MVA方式においては、配向分割構造を形成するためには、液晶分子の傾斜配向を制御することが必要であり、その手法としては、電極に設けたスリット(開口部)あるいはリブ(突起構造)を設置する方法が用いられている。しかし、スリットやリブを用いると、従来のTNモードで用いられていた配向膜によってプレチルト方向を規定した場合と異なり、スリットやリブが線状であることから、液晶分子に対する配向規制力が画素内で不均一となるため、応答速度に分布が生じるといった問題がある。更に、スリットやリブを設けた領域の光の透過率が低下するので、表示輝度が低下するという問題もある。
The alignment layer for aligning the liquid crystal is important for maintaining the order of the liquid crystal alignment and expressing the optical properties based on the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules, and is essential for constituting the liquid crystal display element. It is a constituent member. In the liquid crystal display element, the alignment of the liquid crystal has a great influence on the display characteristics, and various methods have been studied. The liquid crystal display element can be roughly classified into a vertical alignment type and a horizontal alignment type.
A liquid crystal display device using a vertical alignment type liquid crystal layer (sometimes referred to as a VA mode liquid crystal display device) is widely used for a display because of excellent display characteristics such as high contrast. However, the viewing angle characteristics are not always sufficient, and various methods have been studied for improvement. As a method for improving the viewing angle characteristics, a multi-domain vertical alignment method (MVA method) in which a plurality of liquid crystal domains having different alignment directions are formed in one pixel (introducing an alignment division structure) has become common. In the MVA method, in order to form an alignment division structure, it is necessary to control the tilt alignment of liquid crystal molecules. As a method for this, a slit (opening) or a rib (projection structure) provided in an electrode is used. The installation method is used. However, when slits and ribs are used, unlike the case where the pretilt direction is defined by the alignment film used in the conventional TN mode, the slits and ribs are linear, so that the alignment regulating force on the liquid crystal molecules is within the pixel. This causes a problem that the response speed is distributed. Furthermore, since the light transmittance of the area where the slits and ribs are provided is lowered, there is also a problem that the display luminance is lowered.
傾斜配向を制御する別の方法として、光又は熱により重合可能なモノマーを液晶に混入しておき、電圧印加によって液晶分子が傾斜した状態でモノマーを重合させることで液晶分子の傾斜方向を記憶させるポリマー配向支持(PSA;Polymer Sustained Alignment)技術が開示されている(特許文献1参照)。この方法は、スリットやリブを設けた方法における、応答速度の分布や光透過率の低下の問題を解決し得るものである。しかし、この方法では液晶材料中にモノマーを混入することによる特性の変化、プロセス制御の難しさ、残存モノマーの悪影響等の問題点がある。
これらの問題を回避するためには、VAモード液晶表示装置についても、配向膜によって傾斜配向を制御することによって配向分割構造を形成することが好ましい。垂直配向膜に傾斜配向を制御する力を付与する方法としては、ラビング法があり、ポリイミド等からなる配向膜を基板上に塗布し、さらに配向膜をラビング布でこする事により配向方向およびプレチルト角の制御が行われる。しかし、ラビング法では精密な配向分割構造を形成することが困難であり、摩擦による静電気や不純物成分の発生という問題がある。
As another method for controlling the tilt alignment, a monomer that can be polymerized by light or heat is mixed in the liquid crystal, and the tilt direction of the liquid crystal molecule is memorized by polymerizing the monomer while the liquid crystal molecule is tilted by applying a voltage. A polymer oriented alignment (PSA) technique has been disclosed (see Patent Document 1). This method can solve the problem of response speed distribution and light transmittance reduction in the method of providing slits and ribs. However, this method has problems such as changes in characteristics due to mixing of monomers into the liquid crystal material, difficulty in process control, and adverse effects of residual monomers.
In order to avoid these problems, it is preferable to form an alignment division structure in the VA mode liquid crystal display device by controlling the tilt alignment with the alignment film. There is a rubbing method as a method of imparting a tilt alignment control force to the vertical alignment film. An alignment film made of polyimide or the like is applied on a substrate, and the alignment film is rubbed with a rubbing cloth to determine the alignment direction and pretilt. Corner control is performed. However, it is difficult to form a precise alignment division structure by the rubbing method, and there is a problem of generation of static electricity and impurity components due to friction.
一方、水平配向型の液晶層を用いた液晶表示装置の一つとして、IPSモード液晶表示装置が挙げられる。IPSモード液晶表示装置は、コントラストや色味などの視野角依存性が小さく、その優れた表示特性から広くディスプレイに使用されている。IPSモードでは、黒表示における視野角依存性および色再現性を低減するためには、電極表面で1度以下の低プレチルト角であることが要求される。水平配向を達成する場合においても、一般的な配向方法としてラビング法が用いられている。しかし、ポリイミド配向膜のラビング処理によって水平配向処理を行うと、液晶分子に与えるプレチルト角は1度を超えてしまうため、表示特性が低下するといった問題がある。
こうした問題から、垂直配向型、水平配向型のいずれの配向方式においても、配向膜を用いた配向方向およびプレチルト角の制御は表示特性の向上のために重要である。配向膜により傾斜配向を制御する方法としては、ラビング処理によるものの他に、光配向法が知られている(特許文献2参照)。光配向法においては、光の照射パターンを変化させることにより精密な配向分割構造を容易に形成でき、ラビング処理と比較して、配向膜に対して非接触で処理を施すことができるので静電気や不純物の発生は起こりにくい。しかしながら、光配向膜には、少ない光の照射量で液晶の傾斜配向を制御する性能を発現し、かつ、アクティブマトリクス駆動においても使用できる信頼性等の諸特性が必要であり、これらを満たす液晶用光配向層が求められていた。
On the other hand, an IPS mode liquid crystal display device is an example of a liquid crystal display device using a horizontal alignment type liquid crystal layer. IPS mode liquid crystal display devices have a small viewing angle dependency such as contrast and color, and are widely used for displays because of their excellent display characteristics. In the IPS mode, in order to reduce the viewing angle dependency and color reproducibility in black display, it is required that the electrode surface has a low pretilt angle of 1 degree or less. Even when the horizontal alignment is achieved, a rubbing method is used as a general alignment method. However, when the horizontal alignment process is performed by the rubbing process of the polyimide alignment film, the pretilt angle given to the liquid crystal molecules exceeds 1 degree, and there is a problem that the display characteristics deteriorate.
Because of these problems, in both the vertical alignment type and the horizontal alignment type, control of the alignment direction and the pretilt angle using the alignment film is important for improving display characteristics. As a method for controlling the tilt alignment by the alignment film, a photo-alignment method is known in addition to the rubbing process (see Patent Document 2). In the photo-alignment method, a precise alignment division structure can be easily formed by changing the light irradiation pattern, and compared to the rubbing process, the alignment film can be processed in a non-contact manner. Impurities are unlikely to occur. However, the photo-alignment film must have various characteristics such as reliability that can control the tilt alignment of liquid crystals with a small amount of light irradiation and can be used in active matrix driving. There has been a need for a photo-alignment layer.
ところで、液晶表示素子における視野角特性を改善する方法として、光学補償フィルム、位相差フィルム等を用いて、液晶表示素子の正面方向と斜め方向に対する位相差を調整することにより、光が液晶表示素子を通過する際に発生する正面方向と斜め方向の位相差を解消する方法もまた広く用いられている。このような用途において、光学補償フィルムとしては延伸フィルムが広く用いられている。しかし、延伸フィルムは、延伸の方向が限定され、かつ、精密な位相差の制御が困難であることから、液晶テレビ等の普及に伴い、高度化する性能に対する要求には対応できない状況となっている。 By the way, as a method for improving the viewing angle characteristics in the liquid crystal display element, by using an optical compensation film, a retardation film, etc., the phase difference between the front direction and the oblique direction of the liquid crystal display element is adjusted, so that the light is transmitted to the liquid crystal display element. A method of eliminating the phase difference between the front direction and the diagonal direction that occurs when passing through the door is also widely used. In such applications, stretched films are widely used as optical compensation films. However, stretched films are limited in the direction of stretching, and it is difficult to precisely control the phase difference. Therefore, with the widespread use of liquid crystal televisions and the like, it is not possible to meet the demand for sophisticated performance. Yes.
一方、光学補償フィルムとして、重合性液晶組成物を配向させた後、重合させた光学異方体からなる光学異方性フィルムが用いられるようになったが、当該フィルムは、精密な位相差の制御が可能である点で延伸フィルムより優れた技術である。一般に、重合性液晶組成物を重合された光学異方体は、重合性液晶を配向させた状態で硬化させることにより得ることができ、この際重合性液晶を配向させるために液晶配向層が使用される。従来、液晶配向層としては、ラビング法により製造された液晶配向層が使用されてきた。しかし、ラビング法では機械的に擦ることによる高分子膜表面の微細な傷が、液晶配向欠陥の原因となったり、ラビング時の押し付け圧の不均一性などにより、配向ムラが生じたりすることで、液晶表示素子の精細度が低下するという問題、更には、摩擦による不純物が発生する問題もある。 On the other hand, as an optical compensation film, an optically anisotropic film composed of a polymerized optical anisotropic body is used after orienting a polymerizable liquid crystal composition, but the film has a precise retardation. This technique is superior to stretched films in that it can be controlled. In general, an optically anisotropic body obtained by polymerizing a polymerizable liquid crystal composition can be obtained by curing in a state where the polymerizable liquid crystal is aligned. In this case, a liquid crystal alignment layer is used to align the polymerizable liquid crystal. Is done. Conventionally, a liquid crystal alignment layer produced by a rubbing method has been used as the liquid crystal alignment layer. However, in the rubbing method, fine scratches on the surface of the polymer film due to mechanical rubbing may cause liquid crystal alignment defects, and uneven alignment may occur due to non-uniform pressing pressure during rubbing. Further, there is a problem that the definition of the liquid crystal display element is lowered, and further there is a problem that impurities due to friction are generated.
又、近年、視野角制御に対する要求はより高度化しており、光学補償フィルムは、広波長帯域化や視野角安定性をより高精度化させることが求められている。例えば、光学異方性フィルムとして1/4波長板と1/2波長板との積層体、又は、A−プレートとC−プレートとの積層体のように、多様な特性を有する光学異方性フィルムが市場では求められている。しかし、このような複雑な構造を有する積層体を製造するためには、液晶配向層を作成後、重合性液晶層を硬化させる工程を繰り返す必要がある。この場合、液晶配向層の付与とラビングを繰り返さなくはならず、このような製造方法は装置が非常に大がかりとなり、連続的に作成することができない問題を有している。
このような問題を解決する方法としても、光配向法は、量産性に優れ、大型の基板にも対応できることから実用化が期待されている。
In recent years, the demand for viewing angle control has become more sophisticated, and the optical compensation film is required to have a wider wavelength band and higher viewing angle stability. For example, an optical anisotropy film having various characteristics such as a laminate of a quarter-wave plate and a half-wave plate, or a laminate of an A-plate and a C-plate. Film is in demand on the market. However, in order to produce a laminate having such a complicated structure, it is necessary to repeat the process of curing the polymerizable liquid crystal layer after forming the liquid crystal alignment layer. In this case, application of the liquid crystal alignment layer and rubbing must be repeated, and such a manufacturing method has a problem that the apparatus becomes very large and cannot be continuously formed.
As a method for solving such problems, the photo-alignment method is expected to be put to practical use because it is excellent in mass productivity and can be applied to a large substrate.
上記の液晶表示素子用もしくは光学異方体用の光配向層となり得る材料としては、アゾベンゼン誘導体のような光化学的に異性化可能な部位を有する化合物(特許文献3参照)が知られている。光配向層を用いる上で重要な特性として、どの程度の照射量の異方性を有する光で再配向するか(以下、感度と称す)が重要であり、アゾ基を有する化合物を用いた光配向層は、感度の点で優れ500mJ/cm2程度の低照射量で液晶配向能力を示す。
しかし、アゾ基を有する化合物を使用した光配向層は低分子化合物であるため、液晶セル製造段階において、洗浄工程で洗い流されてしまう、シール剤等の接着部材で侵されるなどの問題が発生することがあった。又、光学異方体の製造において、光配向層と重合性液晶層の積層を繰り返すような積層された光学異方体を製造する場合、光配向層上に重合性液晶組成物溶液を塗布する工程や、重合性液晶層上に光配向膜用組成物溶液を塗布する工程を有するが、これらの塗布溶液に使用する溶剤等によって、既に作成後の液晶配向層や重合性液晶層が侵されることがあり、膜のはがれ、又は均一な光学特性が得られないことがあった。
As a material that can be a photo-alignment layer for the liquid crystal display element or optical anisotropic body, a compound having a photochemically isomerizable site such as an azobenzene derivative (see Patent Document 3) is known. An important characteristic for using the photo-alignment layer is how much anisotropy of the irradiation dose is used for re-orientation (hereinafter referred to as sensitivity). Light using a compound having an azo group The alignment layer is excellent in sensitivity and exhibits liquid crystal alignment ability at a low irradiation amount of about 500 mJ / cm 2 .
However, since the photo-alignment layer using a compound having an azo group is a low-molecular compound, problems such as being washed away in a cleaning process or being attacked by an adhesive member such as a sealing agent occur in the liquid crystal cell manufacturing stage. There was a thing. In the production of an optical anisotropic body, when producing a laminated optical anisotropic body that repeats the lamination of a photo-alignment layer and a polymerizable liquid crystal layer, a polymerizable liquid crystal composition solution is applied on the photo-alignment layer. The process and the step of applying the composition solution for the photo-alignment film on the polymerizable liquid crystal layer, but the already prepared liquid crystal alignment layer and the polymerizable liquid crystal layer are affected by the solvent used in the coating solution. In some cases, the film peels off, or uniform optical characteristics cannot be obtained.
又、光配向層となり得る材料としては、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体等の光化学的に架橋可能な部位を有する化合物やポリイミド誘導体等異方的な光分解を生じる化合物等が知られている(特許文献4、5及び6参照)。
しかし、桂皮酸誘導体等の光化学的に架橋可能な部位を有する化合物により構成された光配向層は、感度の点でアゾ基を有する化合物に劣り、光配向の際に強力な異方性を有する光照射が必要となり、装置が大がかりとなり実用化は容易なものでは無かった。
一方、光化学的に異性化可能な部位を有する骨格としてアゾ基を有し、光化学的に架橋可能な部位を有する骨格として桂皮酸骨格を有する骨格を有する高分子化合物は既に開示されている(特許文献7参照)。しかし、当該引用文献においては、当該高分子化合物を光学的非線形ポリマーとして用いており、光学異方体として使用することに関しての示唆は無く、具体的にどの様に使用し、どの様な特性を有するかについては明らかではなかった。
Further, as materials that can be used as a photo-alignment layer, compounds having a photochemically crosslinkable site such as cinnamic acid derivatives, coumarin derivatives, chalcone derivatives, and compounds that cause anisotropic photolysis such as polyimide derivatives are known. (See
However, the photo-alignment layer composed of a compound having a photochemically crosslinkable site such as cinnamic acid derivatives is inferior to a compound having an azo group in terms of sensitivity, and has strong anisotropy during photo-alignment. Light irradiation was required, and the apparatus became large and practical application was not easy.
On the other hand, polymer compounds having an azo group as a skeleton having a photochemically isomerizable moiety and a cinnamate skeleton as a skeleton having a photochemically crosslinkable moiety have already been disclosed (patents). Reference 7). However, in the cited document, the polymer compound is used as an optical nonlinear polymer, and there is no suggestion about using it as an optical anisotropic body. It was not clear whether it had.
以上のように、高感度で、かつ、溶剤等により浸食されない光配向層用材料の開発が求められていた。 As described above, development of a material for a photo-alignment layer that has high sensitivity and is not eroded by a solvent or the like has been demanded.
本発明の課題は、前記の問題を解決するか又は悪化させることなく、特に、少ない紫外線照射量で配向の制御が可能な液晶配向性を有し、任意のプレチルト角を得ることができ、光安定性に優れた液晶の配向層用組成物及び溶剤等により浸食されない当該組成物を用いた光配向可能な液晶配向層を提供し、更に、当該液晶配向層を用いた液晶表示素子及び光学補償フィルム等の光学異方体を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a liquid crystal orientation capable of controlling the orientation with a small amount of ultraviolet irradiation, without solving or exacerbating the above-mentioned problems, and can obtain an arbitrary pretilt angle, Provided is a liquid crystal alignment layer having excellent stability and a liquid crystal alignment layer capable of photo-alignment using the composition that is not eroded by a solvent and the like, and further, a liquid crystal display element and optical compensation using the liquid crystal alignment layer The object is to provide an optical anisotropic body such as a film.
本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、二つの特徴的構造を有するポリマーを用いて、前記課題を解決できる光配向可能な液晶配向層用組成物を見出し本願発明の完成に至った。
本発明は、(a)光化学的に異性化可能な部位を有するポリマーと、(b)光化学的に架橋可能な部位を有するポリマーとを含み、(a)と(b)が同一の構造ではないことを特徴とする液晶の配向層用材料及び当該配向層用材料組成物を用いた、光配向可能な液晶配向層を提供する。
As a result of intensive investigations to solve the above problems, the present inventors have found a composition for a liquid crystal alignment layer capable of photoalignment that can solve the above problems using a polymer having two characteristic structures. Completed.
The present invention includes (a) a polymer having a photochemically isomerizable moiety and (b) a polymer having a photochemically crosslinkable moiety, and (a) and (b) are not the same structure. Provided is a liquid crystal alignment layer capable of photo-alignment using the liquid crystal alignment layer material and the alignment layer material composition.
本発明の液晶の配向層用組成物は、少ない照射量の光学的に異方性を有する光により製造することができ、任意のプレチルト角を得ることができ、光安定性に優れ、溶剤等により浸食を受けにくい優れた特徴を有するものであるため、液晶表示素子における液晶の配向制御および光学異方体を用いた光学補償等に有用である。 The liquid crystal alignment layer composition of the present invention can be produced with a small amount of optically anisotropic light, can obtain an arbitrary pretilt angle, has excellent light stability, a solvent, etc. Therefore, it is useful for controlling the alignment of liquid crystal in a liquid crystal display element and for optical compensation using an optical anisotropic body.
1a、1b、1c、1d、1e 光学異方体層
2a、2b、2c、2d 光配向可能な液晶配向層
3a、3b、3c 基板
4 光学軸
5 光学軸の基板面への正射影
6 プレチルト角(θ)
1a, 1b, 1c, 1d, 1e Optically
本発明に用いる、液晶の配向層用組成物は、(a)光化学的に異性化可能な部位を有するポリマーと、(b)光化学的に架橋可能な部位を有するポリマーとを含み、(a)と(b)が同一の構造ではないことを特徴とする。ここで、前記(a)は、その異性化可能な部位において光化学的に架橋反応を行うものであっても、行わないものであっても良いが、その異性化可能な部位において光化学的に架橋反応を行わないものが好ましい。また、本願発明に用いる、液晶の配向層用組成物は、少なくとも1種のさらなるモノマー又はポリマーを含んでも良く、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマーを2種以上含んでも良く、光化学的に架橋可能な部位を有するポリマーを2種以上含んでいても良い。 本願発明に用いる、液晶の配向層用組成物において、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマーとして、下記一般式(Ia-1)〜(Id-2) 、(If-1)〜(Ii-3)及び(Im-1)〜(Ip-2) The composition for an alignment layer of a liquid crystal used in the present invention comprises (a) a polymer having a photochemically isomerizable moiety, and (b) a polymer having a photochemically crosslinkable moiety, and (a) And (b) are not the same structure. Here, (a) may or may not be photochemically crosslinked at the isomerizable site, but may be photochemically crosslinked at the isomerizable site. What does not react is preferable. The composition for alignment layer of liquid crystal used in the present invention may contain at least one additional monomer or polymer, or may contain two or more polymers having photochemically isomerizable sites, Two or more polymers having a crosslinkable site may be contained. In the composition for a liquid crystal alignment layer used in the present invention, polymers having photochemically isomerizable sites are represented by the following general formulas (Ia-1) to (Id-2), (If-1) to (Ii -3) and (Im-1) to (Ip-2)
該光化学的に異性化可能な部位を有するポリマーは、
下記一般式(Ia)〜(Id) 、(If)〜(Ii)及び(Im)〜(Ip)
The polymer having a photochemically isomerizable moiety is
The following general formulas (Ia) to (Id), (If) to (Ii) and (Im) to (Ip)
からなる群より選ばれるポリマーを含むことが好ましい。
It is preferable to include a polymer selected from the group consisting of:
光配向可能な液晶配向層に含まれるポリマーにおいて、光化学的に異性化可能な部位を有する化合物としては、アゾ基を有する化合物であることが好ましい。光化学的に異性化可能な部位を有するポリマーが、アゾ基を有するホモポリマーであることがより好ましい。 本発明に用いる、液晶の配向層用組成物において、光化学的に架橋可能な部位を有するポリマーとして、一般式(Ie-1) In the polymer contained in the photoalignable liquid crystal alignment layer, the compound having a photochemically isomerizable moiety is preferably a compound having an azo group. The polymer having a photochemically isomerizable site is more preferably a homopolymer having an azo group. In the composition for liquid crystal alignment layer used in the present invention, the polymer having a photochemically crosslinkable moiety is represented by the general formula (Ie-1)
該光化学的に架橋可能な部位を有するポリマーは、一般式(Ie) The polymer having a photochemically crosslinkable moiety has the general formula (Ie)
また、一般式(Ik−1)
Further, the general formula (Ik-1)
一般式(Ik) General formula (Ik)
一般式(Ia)〜(Ik)、(Im)〜(Iq)、(Ia-1)〜(Id-2) 、(If-1)〜(Ii-3)、(Ik-1)及び(Im-1)〜(Ip-2)において、光化学的に架橋可能な部位Dが、式(II-1)から式(II-8)
General formulas (Ia) to (Ik), (Im) to (Iq), (Ia-1) to (Id-2), (If-1) to (Ii-3), (Ik-1) and (Im -1) to (Ip-2), the photochemically crosslinkable site D is represented by formula (II-1) to formula (II-8)
光配向膜の熱安定性を改善するためには式(II-1)、(II-3)、(II-4)、(II-6)、(II-7)又は(II-8)が好ましい。又、より長波長の光で光配向を行うためには(II-1)、(II-2)又は(II-5)が好ましい。又、光配向膜をより少ない光照射量で配向させるためには式(II-3)、(II-4)、(II-6)、(II-7)又は(II-8)が好ましく、中でも(II-6)、(II-7)又は(II-8)が特に好ましい。
一般式(Ia)〜(Ik)、(Im)〜(Iq)、(Ia-1)〜(Ik-1) 及び(Im-1)〜(Iq-1)において、Ma、Mb及びMcが、それぞれ独立して式(III-1)から式(III-17)
In order to improve the thermal stability of the photo-alignment film, the formula (II-1), (II-3), (II-4), (II-6), (II-7) or (II-8) preferable. In addition, (II-1), (II-2) or (II-5) is preferred in order to perform photo-alignment with longer wavelength light. In order to align the photo-alignment film with a smaller amount of light irradiation, the formula (II-3), (II-4), (II-6), (II-7) or (II-8) is preferred, Of these, (II-6), (II-7) or (II-8) is particularly preferred.
In the general formulas (Ia) to (Ik), (Im) to (Iq), (Ia-1) to (Ik-1) and (Im-1) to (Iq-1), Ma, Mb and Mc are Each independently of formula (III-1) to formula (III-17)
ポリマーの溶解性を改善するためには式(III-1)、(III-2)、(III-3)、(III-6)、(III-7)、(III-8)、(III-10)、(III-12)、(III-14)、(III-16)又は(III-17)が好ましく、中でも式(III-1)、(III-2)、(III-10)、(III-12)又は(III-17)が特に好ましい。又、重合速度を改善するためには式(III-3)、(III-8)、(III-10)、(III-12)、(III-13)、(III-14)、(III-15)、(III-16)又は(III-17)が好ましく、中でも式(III-3)、(III-8)、(III-10)、(III-12)又は(III-17)がより好ましい。又、ポリマーの分子量分布を狭くするためには式(III-2)、(III-10)、(III-11)又は(III-12)が好ましい。又、配向の安定性を改善するためには式(III-2)、(III-4)、(III-5)、(III-7)、(III-9)、(III-13)、(III-14)又は(III-15)が好ましい。又、基板への密着性を改善するためには式(III-1)、(III-6)、(III-7)、(III-8)、(III-9)、(III-10)、(III-12)、(III-13)又は(III-17)が好ましく、中でも式(III-6)、(III-7)、(III-8)又は(III-13)が特に好ましい。 In order to improve the solubility of the polymer, the formulas (III-1), (III-2), (III-3), (III-6), (III-7), (III-8), (III- 10), (III-12), (III-14), (III-16) or (III-17) are preferred, and among them, the formulas (III-1), (III-2), (III-10), ( III-12) or (III-17) is particularly preferred. In order to improve the polymerization rate, the formulas (III-3), (III-8), (III-10), (III-12), (III-13), (III-14), (III- 15), (III-16) or (III-17) is preferable, and among them, the formula (III-3), (III-8), (III-10), (III-12) or (III-17) is more preferable. preferable. In order to narrow the molecular weight distribution of the polymer, the formula (III-2), (III-10), (III-11) or (III-12) is preferable. In order to improve the stability of the orientation, the formulas (III-2), (III-4), (III-5), (III-7), (III-9), (III-13), ( III-14) or (III-15) is preferred. In order to improve the adhesion to the substrate, the formulas (III-1), (III-6), (III-7), (III-8), (III-9), (III-10), (III-12), (III-13) or (III-17) is preferred, and of these, formula (III-6), (III-7), (III-8) or (III-13) is particularly preferred.
モノマー単位Mdは、モノマー単位Ma、Mb及びMcと同一であっても異なっていても良く、特に限定なく公知のモノマー単位を使用することができる。また、ポリマー中のモノマー単位Ma、Mb、Mc及びMdの並びの順序及びランダムネスに特に制限はない。また、モノマー単位Mdとして、1種類のモノマー単位あるいは2種以上のモノマー単位を組み合わせて用いることができるが、(a)光化学的に異性化可能であり、かつ光化学的に架橋されない部位、(b)光化学的に架橋可能な部位、及び(c)垂直配向を安定化する部位を、それぞれの部位が発現する効果を妨げない程度に使用することが望ましい。モノマー単位Mdとしては、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸誘導体類、シロキサン類又はエポキシド類であることが好ましく、あるいは、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、2−クロロアクリロイルオキシ基、2−フェニルアクリロイルオキシ基、2−フェニルオキシアクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、2−クロロメタクリルアミド基、2−フェニルアクリルアミド基、ビニルオキシ基、スチリル基、ビニルオキシカルボニル基、マレイミド基、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、シロキサン類、ビニル基、エポキシ基があげられる。具体的には、式(MdIII-1)から式(MdIII-17)で表されるモノマー単位を用いることができる。 The monomer unit M d may be the same as or different from the monomer units M a , M b and Mc, and a known monomer unit can be used without any particular limitation. Further, there is no particular limitation on the order of arrangement and randomness of the monomer units M a , M b , M c and M d in the polymer. Further, as the monomer unit Md , one type of monomer unit or a combination of two or more types of monomer units can be used, but (a) a site that can be photochemically isomerized and is not photochemically crosslinked, It is desirable to use b) a site that can be cross-linked photochemically and (c) a site that stabilizes vertical alignment to such an extent that the effect of each site is not impaired. The monomer unit M d is preferably an acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide, maleic acid derivative, siloxane or epoxide, or an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a 2-chloroacryloyloxy group, 2 -Phenylacryloyloxy group, 2-phenyloxyacryloyloxy group, acrylamide group, methacrylamide group, 2-chloromethacrylamide group, 2-phenylacrylamide group, vinyloxy group, styryl group, vinyloxycarbonyl group, maleimide group, maleic acid Examples thereof include esters, fumaric acid esters, siloxanes, vinyl groups, and epoxy groups. Specifically, monomer units represented by formulas (MdIII-1) to (MdIII-17) can be used.
一価の有機基としては、水素、炭素原子数1から12のアルキル基(該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、また該アルキル基中の1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は、-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い。)を例示することができる。また、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−イル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基(それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい)を例示することができる。
Examples of the monovalent organic group include hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, or a methoxy group, One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alkyl group may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH═CH—. Good)). In addition, trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2, 5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group (any hydrogen atom in each structure is replaced by fluorine atom, chlorine atom, methyl group or methoxy group) May be exemplified).
一般式(Ia)〜(Ik)、(Im)〜(Iq)、(Ia-1)〜(Ik-1) 及び(Im-1)〜(Iq-1)において、Sa、Saa、Saaa、Sb、Sbb及びScが、それぞれ下記一般式(IV) In the general formulas (Ia) to (Ik), (Im) to (Iq), (Ia-1) to (Ik-1) and (Im-1) to (Iq-1), S a , S aa , S aaa , S b , S bb and S c are each represented by the following general formula (IV)
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立的に単結合、−(CH2)u−、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、uは1〜20を表し、ここでアルキル基の非隣接CH2基の内の1つ以上が独立してQによって置換されることができ、ここでQは、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
A1及びA2は、それぞれ独立的にトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−イル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか1個以上水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく;
p及びqは、0又は1を表す。)
で表される構造であることが好ましく、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜12を表し、非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−を表し、Rは水素、メチル基又はエチル基を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−又は−C≡C−が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜10を表し、非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−CH=CH−又は−C≡C−を表し、Rは水素、メチル基又はエチル基を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、又は−C≡C−がより好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基、又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることがより好ましく、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜6を表し、非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、又は−C≡C−が特に好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基、又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが特に好ましい。
Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, -CF = CF -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 CF 2 - or an -C≡C-, u represents 1 to 20, wherein non-adjacent CH 2 groups of an alkyl group Can be independently substituted by Q, where Q is —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3) 2. —O—Si (CH 3 ) 2 —, —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR— , —CH═CH—, —C≡C—, —O—CO—O—, wherein R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
A 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furanylene group or 1,4-phenylene group, which are unsubstituted or one or more hydrogen atoms May be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group;
p and q represent 0 or 1. )
Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 12, One or more of the CH 2 groups are independently —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR. —CO—NR—, —CH═CH—, —C≡C— or —O—CO—O—, wherein R represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group.), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —C≡C— are preferred, and A 1 and A 2 are each independently trans-1 , 4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-di Represents a ru group, a pyrimidine-2,5-diyl group or a 1,4-phenylene group, which are unsubstituted or substituted with one or more hydrogen atoms by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups. Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 10, and one of non-adjacent CH 2 groups The above is independently -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-, -NR-CO-, -CO-NR-, -CH = CH- or -C. ≡C—, R represents hydrogen, methyl group or ethyl group.), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, or —C≡C -Is more preferable, and A 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group or 2,6-naphthylene. Or a 1,4-phenylene group, which are unsubstituted or more preferably one or more hydrogen atoms are substituted by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups, Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 6, and one or more of non-adjacent CH 2 groups are independently —O -, - COO -, - OCO -, - CH = CH- or an -C≡C-), -. OCH 2 - , - CH 2 O -, - COO -, - OCO -, - CH═CH— or —C≡C— is particularly preferable, and A 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a 2,6-naphthylene group, or a 1,4-phenylene group. These are unsubstituted or one or more hydrogen atoms are replaced by fluorine atom, methyl group or methoxy group It is particularly preferably substituted me.
一般式(IV)は、液晶配向性を改善するためにはZ1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜8を表し、非隣接のCH2基の一つ又は二つは独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−CH=CH−、−C≡C−を表す。)、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−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、2,5−チオフェニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。又、配向の熱安定性を改善するためにはZ1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、又は−O−CO−O−が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立して1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためにはそれぞれ独立してZ1、Z2及びZ3は−OCH2−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−、−NR−又は−CO−が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基又は2,5−フラニレン基が好ましい。
一般式(IV)には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の式(S-a-1)〜式(S-ad-9)
In general formula (IV), Z 1 , Z 2, and Z 3 are each independently a single bond for improving the liquid crystal orientation, and — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 8). , One or two of the non-adjacent CH 2 groups are independently —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) 2. —, —CH═CH—, —C≡C—), —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— are preferred, and A 1 and A 2 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, A 2,5-thiophenylene group or a 1,4-phenylene group is preferred. In order to improve thermal stability of orientation, Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-O-, -O-CO. -NR-, -NR-CO-NR-, or -O-CO-O- is preferable, and A 1 and A 2 are each independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine- 2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group is preferred. In order to improve the solubility of the polymer, Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2. CF 2 —, —NR— or —CO— is preferable, and A 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group or 2 , 5-furanylene groups are preferred.
The general formula (IV) includes many compounds. Specifically, the following formulas (Sa-1) to (S-ad-9)
これらの中でも、式(S-a-6)〜(S-a-16)、式(S-b-3)〜(S-b-10)、式(S-c-3)〜(S-c-10)、式(S-d-3)〜(S-d-12)、式(S-k-4)〜(S-k-7)、式(S-l-13)〜(S-l-17)、式(S-o-3)〜(S-o-14)、式(S-p-2)〜(S-p-13)、式(S-s-1)〜(S-s-8)、式(S-t-1)〜(S-t-8)、式(S-y-1)〜(S-y-9)及び式(S-aa-1)〜(S-aa-9)で表される化合物がさらに好ましい。
一般式(Ia)〜(Ik)、(Im)〜(Iq)、(Ia-1)〜(Ik-1) 及び(Im-1)〜(Iq-1)において、V、Va、Vb及びVcが、下記一般式(V),
Among these, formulas (Sa-6) to (Sa-16), formulas (Sb-3) to (Sb-10), formulas (Sc-3) to (Sc-10), formulas (Sd-3) to (Sd-12), formula (Sk-4) to (Sk-7), formula (Sl-13) to (Sl-17), formula (So-3) to (So-14), formula (Sp-2 ) To (Sp-13), formulas (Ss-1) to (Ss-8), formulas (St-1) to (St-8), formulas (Sy-1) to (Sy-9) and formula (S -aa-1) to (S-aa-9) are more preferred.
In the general formulas (Ia) to (Ik), (Im) to (Iq), (Ia-1) to (Ik-1) and (Im-1) to (Iq-1), V, Va, Vb and Vc Is the following general formula (V),
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立的に単結合、−(CH2)u−、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、uは1〜20を表し、ここでアルキル基の非隣接CH2基の内の1つ以上が独立してQによって置換されることができ、ここでQは、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立的にトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−イル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか1個以上水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく;
r、s、t及びwは、0又は1を表し;
R2は、水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基(適宜フッ素置換されていてもよく、また適宜1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い)を表す。)
で表される構造であることが好ましい。
Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═ CH—, —CF═CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C≡C—, where u represents 1 to 20, where non-adjacent of an alkyl group One or more of the CH 2 groups can be independently replaced by Q, where Q is —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si ( CH 3) 2 -O-Si ( CH 3) 2 -, - NR -, - NR-CO -, - CO-NR -, - NR-CO-O -, - O-CO-NR -, - NR- CO—NR—, —CH═CH—, —C≡C—, —O—CO—O—, wherein R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, 1,4-naphthylene group, 2 , 6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group, which are unsubstituted Or one or more hydrogen atoms may be substituted by fluorine atom, chlorine atom, methyl group or methoxy group;
r, s, t and w represent 0 or 1;
R 2 represents hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (which may be appropriately substituted with fluorine, and one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be —O— , -CO-O-, -O-CO- and / or -CH = CH-). )
It is preferable that it is a structure represented by these.
Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜12を表し、非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−を表し、Rは独立して水素、メチル基又はエチル基を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−又は−C≡C−が好ましく、
A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、
r、s、t及びuはr+s+t+uが0以上3以下であることが好ましく、
R2は水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜18のアルキル基(該アルキル基中の1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い。)で表される構造であることが好ましい。
Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 12, and one or more of non-adjacent CH 2 groups are independent. -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-NR-, -CH = CH-,- C≡C— or —O—CO—O—, and R independently represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group.), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO— , —CH═CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —C≡C— are preferred,
A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group. Or a 1,4-phenylene group, which is unsubstituted or preferably one or more hydrogen atoms are substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group,
r, s, t and u are preferably such that r + s + t + u is from 0 to 3,
R 2 is hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alkyl group are —O—, —CO—O— , —O—CO— and / or —CH═CH— may be substituted.
液晶配向性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜8を表し、非隣接のCH2基の一つ又は二つは独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−CH=CH−、−C≡C−を表す。)、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−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、2,5−チオフェニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。 In order to improve the liquid crystal orientation, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 8, One or two of the CH 2 groups are independently —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) 2 —, —CH. ═CH—, —C≡C—), —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— are preferred, and A 3 , A 4 , A 5 And A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, or a pyrimidine-2,5-diyl group. 2,5-thiophenylene group or 1,4-phenylene group is preferred.
又、配向の熱安定性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、又は−O−CO−O−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立して1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して−OCH2−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−、−NR−又は−CO−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基又は2,5−フラニレン基が好ましい。 In order to improve the thermal stability of the orientation, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, — O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, or -O-CO-O- is preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a 1,4-naphthylene group, 2 , 6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group is preferable. In order to improve the solubility of the polymer, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —NR— or —CO— is preferable, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-naphthylene group, A 2,6-naphthylene group or a 2,5-furylene group is preferred.
又、80度以上のプレチルト角を付与するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−及び−C≡C−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基及び1,4−フェニレン基が好ましく、R2は炭素数1から10までのアルキル基、アルコキシ基、フッ素、トリフルオロメチル基及びトリフルオロメトキシ基が好ましい。 In order to give a pretilt angle of 80 degrees or more, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO. -And -C≡C- are preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group. And 1,4-phenylene group is preferable, and R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, fluorine, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group.
一般式(V)には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の式(V-a-1)〜式(V-q-10) The general formula (V) includes many compounds, specifically, the following formulas (V-a-1) to (V-q-10)
中でも式(V-a-1)〜(V-a-15)、式(V-b-11)〜(V-b-15)、式(V-c-1)〜(V-c-11)、式(V-d-10)〜(V-d-15)、式(V-f-1)〜(V-f-10)、式(V-g-1)〜(V-g-10)、式(V-h-1)〜(V-h-10)、式(V-j-1)〜(V-j-9)、式(V-l-1)〜(V-l-11)又は式(V-m-1)〜(V-m-11)がさらに好ましい。
Above all, formula (Va-1) to (Va-15), formula (Vb-11) to (Vb-15), formula (Vc-1) to (Vc-11), formula (Vd-10) to (Vd- 15), formula (Vf-1) to (Vf-10), formula (Vg-1) to (Vg-10), formula (Vh-1) to (Vh-10), formula (Vj-1) to (V Vj-9), formulas (Vl-1) to (Vl-11) or formulas (Vm-1) to (Vm-11) are more preferred.
一般式(Ia)〜(Ik)、(Im)〜(Iq)、(Ia-1)〜(Ik-1) 及び(Im-1)〜(Iq-1)において、Pが、下記一般式(VI) In the general formulas (Ia) to (Ik), (Im) to (Iq), (Ia-1) to (Ik-1) and (Im-1) to (Iq-1), P is represented by the following general formula ( VI)
A1、A2、A3、A4及びA5は、それぞれ独立的に1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、ニトロ基、−NR1R2によって、又は1〜10個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐アルキル残基によって1置換又は多置換されており、アルキル残基は非置換であるか、フッ素によって1置換又は多置換され、ここで非隣接CH2基の内の1つ以上が独立してQによって置換されることができ、ここでQは、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−を表し、R、R1及びR2は、独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
p、q、r、s及びtは、それぞれ独立的に0又は1を表すが、0<q+r+s+tを表す。)
で表される構造であることが好ましく、A1、A2、A3、A4及びA5は、それぞれ独立して1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基で置換されていることが好ましく、A1、A2、A3、A4及びA5は、それぞれ独立して2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基で置換されていることがより好ましく、q+r+s+tは1以上2以下がより好ましく、A1、A2、A3、A4及びA5は、それぞれ独立して2,6−ナフチレン基、又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基で置換されていることが特に好ましく、p及びq+r+s+tは1であることが特に好ましい。
A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are each independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2, Represents a 5-thiophenylene group, a 2,5-furylene group or a 1,4-phenylene group, which are unsubstituted, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, methoxy group, nitro group, -NR Monosubstituted or polysubstituted by 1 R 2 or by linear or branched alkyl residues having 1 to 10 carbon atoms, the alkyl residues being unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted by fluorine Wherein one or more of the non-adjacent CH 2 groups can be independently replaced by Q, where Q is —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO -, - Si (CH 3) 2 -O-Si (CH 3) 2 -, - R—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR—, —CH═CH—, —C≡C— , -O-CO-O-, wherein R, R 1 and R 2 independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
p, q, r, s and t each independently represent 0 or 1, but 0 <q + r + s + t. )
And A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are each independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5. -Represents a diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group or a 1,4-phenylene group, which are unsubstituted or substituted with one or more hydrogen atoms by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are each independently 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl. Group or a 1,4-phenylene group, which are unsubstituted or more preferably one or more hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group, and q + r + s + t is 1 more preferably 2 or less or more, A 1, A 2, A 3 A 4 and A 5 are each independently a 2,6-naphthylene group, or 1,4-phenylene group, or they are unsubstituted, or one or more hydrogen atoms are fluorine atom, chlorine atom, methyl It is particularly preferred that the group is substituted with a methoxy group, and p and q + r + s + t are particularly preferably 1.
液晶配向性を改善するためにはA1、A2、A3、A4及びA5はそれぞれ独立してピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又は1,4−フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためには、A1、A2、A3、A4及びA5はそれぞれ独立して1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−チオフェニレン基又は2,5−フラニレン基が好ましい。又、液晶を配向させるために必要な光照射量を少なくするためにはA1、A2、A3、A4及びA5はピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましく、q+r+s+tは1から2が好ましい。又、より長波長での光配向を行うためにはA1、A2、A3、A4及びA5はピリミジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−フラニレン基が好ましく、q+r+s+tは1から3が好ましい。
一般式(VI)には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の式(P-a-1)〜式(P-e-7)
In order to improve the liquid crystal orientation, A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are each independently pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group or 1,4- A phenylene group is preferred. In order to improve the solubility of the polymer, A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are each independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 2,5- A thiophenylene group or a 2,5-furylene group is preferred. In order to reduce the amount of light irradiation necessary for aligning the liquid crystal, A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl. Group, 2,5-thiophenylene group or 1,4-phenylene group is preferable, and q + r + s + t is preferably 1 to 2. In order to perform photo-alignment at a longer wavelength, A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,6- A naphthylene group and a 2,5-furylene group are preferable, and q + r + s + t is preferably 1 to 3.
The general formula (VI) includes many compounds. Specifically, the following formulas (Pa-1) to (Pe-7)
中でも式(P-a-1)〜(P-a-9)、式(P-b-1)〜(P-b-8)、式(P-c-1)又は式(P-e-5)で表される化合物がさらに好ましい。
Of these, compounds represented by formulas (Pa-1) to (Pa-9), formulas (Pb-1) to (Pb-8), formula (Pc-1) or formula (Pe-5) are more preferable.
一般式(Ia)〜(Ik)、(Im)〜(Iq)、(Ia-1)〜(Ik-1) 及び(Im-1)〜(Iq-1)において、Dが、下記一般式(VII) In the general formulas (Ia) to (Ik), (Im) to (Iq), (Ia-1) to (Ik-1) and (Im-1) to (Iq-1), D represents the following general formula ( VII)
A7は、それぞれ独立的に1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか1個以上水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく;
X及びYは、それぞれ独立的に水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基(適宜フッ素置換されていてもよく、また適宜1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い)を表し;
Zは、単結合、-O-又は-NR1-(式中、R1は水素、適宜フッ素又は塩素で置換されていても良い直鎖又は分岐した炭素数1〜20のアルキル基又は適宜フッ素、塩素、アルキル基又はアルコキシ基で置換されていても良い3〜8の環員数を有するシクロアルキル基である)を表し;
rは、0、1又は2を表す。)
で表される構造であることが好ましく、配向の熱安定性を改善するためにはZは-NR1-が好ましい。又、液晶配向性を改善するためにはA7はピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又は1,4−フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためにはA7は1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−チオフェニレン基又は2,5−フラニレン基が好ましい。又、液晶を配向させるために必要な光照射量を少なくするためにはA7はピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましく、Zは単結合又は-O-が好ましい。又、より長波長での光配向を行うためにはA7はピリミジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−フラニレン基が好ましく、X及びYはフッ素原子、塩素原子又はシアノ基が好ましい。
A 7 is independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group. Or a 1,4-phenylene group, which is unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group;
X and Y are each independently hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (which may be appropriately substituted with fluorine, and optionally one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups represent -O-, -CO-O-, -O-CO- and / or -CH = CH-);
Z is a single bond, —O— or —NR 1 — (wherein R 1 is hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms optionally substituted with fluorine or chlorine, or optionally fluorine , A cycloalkyl group having 3 to 8 ring members which may be substituted with chlorine, an alkyl group or an alkoxy group);
r represents 0, 1 or 2. )
In order to improve the thermal stability of the orientation, Z is preferably —NR 1 —. In order to improve the liquid crystal orientation, A 7 is preferably a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group or a 1,4-phenylene group. In order to improve the solubility of the polymer, A 7 is preferably a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, a 2,5-thiophenylene group or a 2,5-furylene group. In order to reduce the amount of light irradiation necessary for aligning the liquid crystal, A 7 is pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, A 4-phenylene group is preferred, and Z is preferably a single bond or —O—. In order to perform photo-alignment at a longer wavelength, A 7 is preferably a pyrimidine-2,5-diyl group, a 2,5-thiophenylene group, a 2,6-naphthylene group, or a 2,5-furylene group. X and Y are preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a cyano group.
一般式(VII)には非常に多くの化合物が含まれるが、以下の式(D-a-1)〜式(D-d-7) The general formula (VII) includes a large number of compounds, but the following formulas (D-a-1) to (D-d-7)
中でも式(D-a-1)〜(D-a-10)又は式(D-b-1)〜(D-b-10)で表される化合物がさらに好ましい。
Of these, compounds represented by formulas (Da-1) to (Da-10) or formulas (Db-1) to (Db-10) are more preferable.
本発明の液晶配向層用組成物は、(c)少なくとも1種のさらなる物質として、垂直配向を安定化する化合物を含むことが好ましい。該垂直配向を安定化する化合物としては、前記一般式(V), The composition for a liquid crystal alignment layer of the present invention preferably contains (c) a compound that stabilizes vertical alignment as at least one further substance. Examples of the compound that stabilizes the vertical alignment include the general formula (V),
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立的に単結合、−(CH2)u−、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、uは1〜20を表し、ここでアルキル基の非隣接CH2基の内の1つ以上が独立してQによって置換されることができ、ここでQは、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立的にトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−イル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか1個以上水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく;
r、s、t及びwは、0又は1を表し;
R2は、水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基(適宜フッ素置換されていてもよく、また適宜1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い)を表す。)
で表される構造を必須成分として有する化合物であることが好ましい。
Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═ CH—, —CF═CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C≡C—, where u represents 1 to 20, where non-adjacent of an alkyl group One or more of the CH 2 groups can be independently replaced by Q, where Q is —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si ( CH 3) 2 -O-Si ( CH 3) 2 -, - NR -, - NR-CO -, - CO-NR -, - NR-CO-O -, - O-CO-NR -, - NR- CO—NR—, —CH═CH—, —C≡C—, —O—CO—O—, wherein R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, 1,4-naphthylene group, 2 , 6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group, which are unsubstituted Or one or more hydrogen atoms may be substituted by fluorine atom, chlorine atom, methyl group or methoxy group;
r, s, t and w represent 0 or 1;
R 2 represents hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (which may be appropriately substituted with fluorine, and one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be —O— , -CO-O-, -O-CO- and / or -CH = CH-). )
It is preferable that it is a compound which has the structure represented by these as an essential component.
一般式(V)におけるZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜12を表し、非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−を表し、Rは独立して水素、メチル基又はエチル基を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−又は−C≡C−が好ましく、
A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、
r、s、t及びuはr+s+t+uが0以上3以下であることが好ましく、
R2は水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜18のアルキル基(該アルキル基中の1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い。)で表される構造であることが好ましい。
Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 in the general formula (V) are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 12, and non-adjacent CH 2 groups One or more of -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR-CO-, -CO-NR-, -NR-CO-NR-,- CH = CH—, —C≡C— or —O—CO—O—, wherein R independently represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group), —OCH 2 —, —CH 2 O—, — COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —C≡C— are preferred,
A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group. Or a 1,4-phenylene group, which is unsubstituted or preferably one or more hydrogen atoms are substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group,
r, s, t and u are preferably such that r + s + t + u is from 0 to 3,
R 2 is hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alkyl group are —O—, —CO—O— , —O—CO— and / or —CH═CH— may be substituted.
液晶配向性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜8を表し、非隣接のCH2基の一つ又は二つは独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−CH=CH−、−C≡C−を表す。)、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−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、2,5−チオフェニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。 In order to improve the liquid crystal orientation, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 8, One or two of the CH 2 groups are independently —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) 2 —, —CH. ═CH—, —C≡C—), —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF— or —C≡C— are preferred, and A 3 , A 4 , A 5 And A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, or a pyrimidine-2,5-diyl group. 2,5-thiophenylene group or 1,4-phenylene group is preferred.
又、配向の熱安定性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、又は−O−CO−O−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立して1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して−OCH2−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−、−NR−又は−CO−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基又は2,5−フラニレン基が好ましい。 In order to improve the thermal stability of the orientation, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, — O-CO-NR-, -NR-CO-NR-, or -O-CO-O- is preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a 1,4-naphthylene group, 2 , 6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group is preferable. In order to improve the solubility of the polymer, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —NR— or —CO— is preferable, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-naphthylene group, A 2,6-naphthylene group or a 2,5-furylene group is preferred.
又、80度以上のプレチルト角を付与するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−及び−C≡C−が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基及び1,4−フェニレン基が好ましく、R2は炭素数1から10までのアルキル基、アルコキシ基、フッ素、トリフルオロメチル基及びトリフルオロメトキシ基が好ましい。 In order to give a pretilt angle of 80 degrees or more, Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO. -And -C≡C- are preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group. And 1,4-phenylene group is preferable, and R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, fluorine, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group.
一般式(V)には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の式(V-a-1)〜式(V-q-10) The general formula (V) includes many compounds, specifically, the following formulas (V-a-1) to (V-q-10)
中でも式(V-a-1)〜(V-a-15)、式(V-b-11)〜(V-b-15)、式(V-c-1)〜(V-c-11)、式(V-d-10)〜(V-d-15)、式(V-f-1)〜(V-f-10)、式(V-g-1)〜(V-g-10)、式(V-h-1)〜(V-h-10)、式(V-j-1)〜(V-j-9)、式(V-l-1)〜(V-l-11)又は式(V-m-1)〜(V-m-11)がさらに好ましい。
Above all, formula (Va-1) to (Va-15), formula (Vb-11) to (Vb-15), formula (Vc-1) to (Vc-11), formula (Vd-10) to (Vd- 15), formula (Vf-1) to (Vf-10), formula (Vg-1) to (Vg-10), formula (Vh-1) to (Vh-10), formula (Vj-1) to (V Vj-9), formulas (Vl-1) to (Vl-11) or formulas (Vm-1) to (Vm-11) are more preferred.
[配向層用ポリマーの調製]
本発明の前記液晶配向層用組成物におけるポリマー同士の混合割合は、ポリマー中の光化学的に架橋可能な部位100倍モルに対して、ポリマー中の光化学的に異性化可能な部位が0.1〜30倍モルであることが好ましい。又、ポリマー中の光化学的に架橋可能な部位100倍モルに対して、ポリマー中の光化学的に異性化可能な部位が2〜10倍モルであることがさらに好ましい。又、これらの化合物は液晶性化合物であることが好ましい。
[Preparation of polymer for alignment layer]
The mixing ratio of the polymers in the liquid crystal alignment layer composition of the present invention was such that the photochemically isomerizable site in the polymer was 0.1 times the photochemically crosslinkable site 100 times mole in the polymer. It is preferable that it is -30 times mole. Further, it is more preferable that the number of photochemically isomerizable sites in the polymer is 2 to 10 times mol with respect to 100 times mol of the photochemically crosslinkable sites in the polymer. These compounds are preferably liquid crystalline compounds.
本発明における前記液晶配向層用組成物に含まれるポリマーを調製する際には、重合官能基の重合様式に合わせて任意的に重合開始剤を用いることができ、重合開始剤の例は、高分子の合成と反応(高分子学会編、共立出版)などに公知である。ラジカル重合における熱重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、過酸化ベンゾイルなどの過酸化物が例として挙げられる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、キサントン、チオキサントンなどの芳香族ケトン化合物、2−エチルアントラキノンなどのキノン化合物、アセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエーテル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシー2−フェニルアセトフェノンなどのアセトフェノン化合物、ベンジル、メチルベンゾイルホルメートなどのジケトン化合物、1−フェニルー1,2−プロパンジオンー2−(o-ベンゾイル)オキシムなどのアシルオキシムエステル化合物、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドなどのアシルホスフィンオキシド化合物、テトラメチルチウラム、ジチオカーバメートなどのイオウ化合物、過酸化ベンゾイルなどの有機化酸化物、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物が例として挙げられる。又、カチオン重合における熱重合開始剤としては、芳香族スルホニウム塩化合物などが挙げられる。又、光重合開始剤としては、有機スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、フォスフォニウム化合物などが挙げられる。前記重合開始剤の添加量は、前記組成物中、0.1〜10質量%であるのが好ましく、0.1〜6質量%であることがより好ましく、0.1〜3質量%であることがさらに好ましい。又、ポリシロキサン化合物のように、ポリマー主鎖への付加反応により、目的とするポリマーを合成することも出来る。 In preparing the polymer contained in the composition for liquid crystal alignment layer in the present invention, a polymerization initiator can be arbitrarily used according to the polymerization mode of the polymerization functional group. Examples of the polymerization initiator are high It is known for the synthesis and reaction of molecules (edited by the Society of Polymer Science, Kyoritsu Shuppan). Examples of the thermal polymerization initiator in radical polymerization include azo compounds such as azobisisobutyronitrile and peroxides such as benzoyl peroxide. As photopolymerization initiators, aromatic ketone compounds such as benzophenone, Michler's ketone, xanthone, and thioxanthone, quinone compounds such as 2-ethylanthraquinone, acetophenone, trichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl Acetophenone compounds such as phenyl ketone, benzoin ether, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, diketone compounds such as benzyl and methylbenzoylformate, 1-phenyl-1,2-propanedione-2 -Acyl oxime ester compounds such as (o-benzoyl) oxime, acyl phosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide Tetramethylthiuram, sulfur compounds such as dithiocarbamate, organic peroxides such as benzoyl peroxide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile may be mentioned as examples. Moreover, an aromatic sulfonium salt compound etc. are mentioned as a thermal-polymerization initiator in cationic polymerization. Examples of the photopolymerization initiator include organic sulfonium salt compounds, iodonium salt compounds, and phosphonium compounds. The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.1 to 10% by mass in the composition, more preferably 0.1 to 6% by mass, and 0.1 to 3% by mass. More preferably. Moreover, the target polymer can also be synthesized by an addition reaction to the polymer main chain, such as a polysiloxane compound.
本発明における前記ポリマーは、あらかじめガラス製、ステンレス製などの反応容器中で重合反応を行った後、生成したポリマーを精製することで得られる。重合反応は、原料となるモノマーを溶媒中に溶解させて行うこともでき、好ましい溶媒の例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、2−ブタノン、アセトン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、N−メチル−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどが挙げられ、又、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。又、本発明における前記ポリマーは、モノマー組成物を溶媒中に溶解させ、基板上に塗布して溶媒を乾燥除去した後、加熱又は光照射により重合反応を行って得ることもできる。 The polymer in the present invention can be obtained by purifying the produced polymer after conducting a polymerization reaction in a reaction vessel made of glass or stainless steel in advance. The polymerization reaction can also be performed by dissolving the raw material monomer in a solvent. Examples of preferred solvents include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, cycloheptane, methanol, Ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, 2-butanone, acetone, tetrahydrofuran, γ-butyrolactone, N-methyl-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide and the like. Two or more kinds of organic solvents may be used in combination. The polymer in the present invention can also be obtained by dissolving a monomer composition in a solvent, applying the solution on a substrate and drying and removing the solvent, and then performing a polymerization reaction by heating or light irradiation.
[配向層の形成方法]
本発明における前記ポリマーに対し、光照射を行うことによって、液晶分子に対する配向制御能力の付与および配向の熱及び光に対する安定性の付与が可能である。本発明の光配向膜の製造方法の例としては、前記ポリマーを溶媒に溶解させ、基板上に塗布した後、塗膜を光照射して配向制御能力を発現させて配向膜とする方法が挙げられる。ポリマーを溶解させるために使用する溶媒は、本発明のポリマーおよび任意的に使用される他の成分を溶解し、これらと反応しないものが好ましく、例えば、1,1,2−トリクロロエタン、N−メチルピロリドン、ブトキシエタノール、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、フェノキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどが挙げられ、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
[Method for forming alignment layer]
By irradiating the polymer in the present invention with light, it is possible to impart alignment control ability to liquid crystal molecules and to provide stability to alignment heat and light. Examples of the method for producing a photo-alignment film of the present invention include a method in which the polymer is dissolved in a solvent and coated on a substrate, and then the coating film is irradiated with light to develop an alignment control ability to form an alignment film. It is done. The solvent used to dissolve the polymer is preferably one that dissolves the polymer of the present invention and other optional components and does not react with them, such as 1,1,2-trichloroethane, N-methyl. Examples include pyrrolidone, butoxyethanol, γ-butyrolactone, ethylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol, 2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, phenoxyethanol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone. You may use the above organic solvent together.
又、本発明の光配向膜の製造方法としては、モノマー組成物を溶媒に溶解させ、基板上に塗布した後、塗膜を加熱又は光照射して各々のポリマーを重合することでポリマー組成物とし、このポリマー組成物に光照射して配向制御能力を発現させ、配向膜とする方法を挙げることもできる。又、基板上でポリマーを調製した上で、さらにポリマーを加えることでポリマー組成物を調製してもよい。前記モノマー組成物を溶解させるために使用する溶媒としては、前期ポリマーを溶解させるために使用する溶媒と同様の溶媒を用いることができる。又、光照射によりポリマーの調製と配向制御能力の発現を同時に行ってもよく、又、加熱と光照射の併用、波長の異なる2種類以上の光の併用などの方法によりポリマーの調製と配向制御能力の発現を別々に行ってもよい。さらに、前記光配向膜の製造方法のいずれの場合においても、あらかじめ配向膜を形成した基板上にさらに光配向膜を製造することで、本発明の前記ポリマー組成物よる配向方向および配向角度の制御能力を基板に対して付与することもできる。 In addition, as a method for producing a photo-alignment film of the present invention, a polymer composition is prepared by dissolving a monomer composition in a solvent, coating the substrate, and then heating or irradiating the coating film to polymerize each polymer. And a method of forming an alignment film by irradiating the polymer composition with light to develop the alignment control ability. Moreover, after preparing a polymer on a board | substrate, you may prepare a polymer composition by adding a polymer further. As the solvent used for dissolving the monomer composition, a solvent similar to the solvent used for dissolving the polymer can be used. In addition, polymer preparation and orientation control ability may be performed simultaneously by light irradiation, and polymer preparation and orientation control by methods such as combined use of heating and light irradiation, or combination of two or more types of light having different wavelengths. The expression of ability may be performed separately. Furthermore, in any case of the method for producing the photo-alignment film, the photo-alignment film is further produced on the substrate on which the alignment film has been formed in advance, thereby controlling the orientation direction and the orientation angle by the polymer composition of the present invention. Capability can also be imparted to the substrate.
前記基板の材料としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート及びトリアセチルセルロースなどが挙げられる。液晶表示素子に用いる場合、これらの基板には、Cr、Al、In2O3−SnO2からなるITO膜、SnO2からなるNESA膜などの電極層が設けられていてもよく、これらの電極層のパターニングには、フォト・エッチング法や電極層を形成する際にマスクを用いる方法等が用いられる。さらに、カラーフィルタ層などが形成されていてもよい。本発明における前記ポリマー組成物の溶液を基板上に塗布する方法としては、例えばスピンコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの方法が挙げられる。塗布する際の溶液の固形分濃度は、0.5〜10重量%が好ましく、基板上に溶液を塗布する方法、粘性、揮発性等を考慮してこの範囲より選択することがさらに好ましい。又、塗布後に該塗布面を加熱する事により、溶媒を除去するのが好ましく、乾燥条件は、好ましくは50〜300℃、より好ましくは80〜200℃において、好ましくは5〜200分、より好ましくは10〜100分である。 Examples of the material for the substrate include glass, silicon, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, and triacetyl cellulose. When used in a liquid crystal display element, these substrates may be provided with electrode layers such as an ITO film made of Cr, Al, In 2 O 3 —SnO 2, an NESA film made of SnO 2 , etc. For patterning the layer, a photo-etching method or a method using a mask when forming an electrode layer is used. Further, a color filter layer or the like may be formed. Examples of the method for applying the solution of the polymer composition on the substrate in the present invention include spin coating, die coating, gravure coating, flexographic printing, and inkjet printing. The solid content concentration of the solution at the time of coating is preferably 0.5 to 10% by weight, and more preferably selected from this range in consideration of the method of coating the solution on the substrate, viscosity, volatility and the like. Moreover, it is preferable to remove the solvent by heating the coated surface after coating, and the drying conditions are preferably 50 to 300 ° C., more preferably 80 to 200 ° C., preferably 5 to 200 minutes, more preferably. Is 10 to 100 minutes.
又、本発明における前記モノマー組成物を用いた場合、上記加熱工程で熱重合を行い、基板上でポリマーを調製することもでき、この場合は組成物中に重合開始剤を含有させておくことが好ましい。あるいは、上記加熱工程で溶媒を除去した後に、非偏光を照射して光重合によりポリマーを調製することもでき、又、熱重合と光重合を併用することもできる。
基板上で、熱重合で前記ポリマーを調製する場合、加熱温度は、重合が進行するのに十分であれば特に制限されないが、一般的には、50〜250℃程度であり、70〜200℃程度であることがさらに好ましい。又、組成物中に重合開始剤を添加しても添加しなくてもよい。
Further, when the monomer composition in the present invention is used, it is possible to prepare a polymer on a substrate by performing thermal polymerization in the heating step, and in this case, a polymerization initiator is contained in the composition. Is preferred. Or after removing a solvent by the said heating process, a non-polarized light can be irradiated and a polymer can also be prepared by photopolymerization, and thermal polymerization and photopolymerization can also be used together.
When preparing the polymer by thermal polymerization on a substrate, the heating temperature is not particularly limited as long as it is sufficient for the polymerization to proceed, but is generally about 50 to 250 ° C, and 70 to 200 ° C. More preferably, it is about. Moreover, it is not necessary to add a polymerization initiator in the composition.
基板上で、光重合で前記ポリマーを調製する際、光照射には非偏光の紫外線を用いることが好ましい。又、前記組成物には重合開始剤を含有させておくことが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜8J/cm2であることが好ましく、40mJ/cm2〜5J/cm2であることがさらに好ましい。照度は10〜1000mW/cm2であることが好ましく、20〜500mW/cm2であることがより好ましい。照射波長としては250〜450nmにピークを有することが好ましい。 When preparing the polymer by photopolymerization on a substrate, it is preferable to use non-polarized ultraviolet rays for light irradiation. The composition preferably contains a polymerization initiator. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~8J / cm 2 , further preferably 40mJ / cm 2 ~5J / cm 2 . Illuminance is preferably 10 to 1,000 / cm 2, and more preferably 20 to 500 mW / cm 2. The irradiation wavelength preferably has a peak at 250 to 450 nm.
次いで、前記方法により形成した前記塗膜に、塗膜面法線方向からの直線偏光照射、斜め方向からの非偏光又は直線偏光照射により、光異性化反応及び光架橋反応を行うことで配向制御能を発現させることができ、又、これらの照射方法を組み合わせてもよい。所望のプレチルト角を付与するためには斜め方向からの直線偏光照射が好ましい。なお、本発明において、斜め方向からの照射とは、光の照射方向と基板面とがなす角度が1度以上89度以下の場合であるとする。垂直配向用の配向膜として用いる場合、一般的には、プレチルト角は70〜89.8°であるのが好ましい。また、水平配向用の配向膜として用いる場合、一般的には、プレチルト角は0〜20°であるのが好ましい。 Next, the coating film formed by the above method is subjected to photoisomerization reaction and photocrosslinking reaction by linearly polarized light irradiation from the normal direction of the coating film surface, non-polarized light from the oblique direction, or linearly polarized light irradiation. Ability may be expressed, and these irradiation methods may be combined. In order to provide a desired pretilt angle, linearly polarized light irradiation from an oblique direction is preferable. In the present invention, the irradiation from the oblique direction is a case where the angle formed by the light irradiation direction and the substrate surface is 1 degree or more and 89 degrees or less. When used as an alignment film for vertical alignment, generally, the pretilt angle is preferably 70 to 89.8 °. Further, when used as an alignment film for horizontal alignment, generally, the pretilt angle is preferably 0 to 20 °.
照射する光は、例えば150nm〜800nmの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができるが、270nmから450nmの紫外線が特に好ましい。光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられる。これらの光源からの光に対して、偏光フィルターや偏光プリズムを用いることで直線偏光が得られる。又、このような光源から得た紫外光及び可視光は、干渉フィルターや色フィルターなどを用いて、照射する波長範囲を制限してもよい。又、照射エネルギーは、15mJ/cm2〜500mJ/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2〜300mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は15〜500mW/cm2であることがより好ましく、20mJ/cm2〜300mW/cm2であることがさらに好ましい。 For the irradiation light, for example, ultraviolet rays including visible light having a wavelength of 150 nm to 800 nm and visible rays can be used, and ultraviolet rays of 270 nm to 450 nm are particularly preferable. Examples of the light source include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp. Linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism for the light from these light sources. Further, the wavelength range of the ultraviolet light and visible light obtained from such a light source may be limited using an interference filter or a color filter. Further, the irradiation energy is preferably 15mJ / cm 2 ~500mJ / cm 2 , further preferably 20mJ / cm 2 ~300mJ / cm 2 . More preferably illuminance is 15~500mW / cm 2, further preferably 20mJ / cm 2 ~300mW / cm 2 .
形成される光配向膜の膜厚は、10〜250nm程度が好ましく、10〜100nm程度がより好ましい。 The thickness of the formed photoalignment film is preferably about 10 to 250 nm, more preferably about 10 to 100 nm.
本発明において、光学軸とは、液晶表示素子もしくは光学異方体において、屈折率が一定になり、偏光していない光を入射しても複屈折が発生せず通常光線と異常光線が一致する、あるいはずれが最小となる方向のことであるとする。本発明において、配向とは、液晶表示素子の液晶セル中にある液晶分子、もしくは、光学異方体を形成する重合性液晶分子が一定の方向を向いている時の向きのことであり、棒状の液晶分子の場合は分子長軸が取る向きのこととし、円盤状の液晶分子の場合は円盤面に対する方線方向とする。本発明において、プレチルト角とは、液晶分子もしくは重合性液晶分子の配向方向と基板面が成す角度のことであるとする。本発明において、重合性液晶とは、液晶相を示し、かつ重合可能な化学構造を含む化合物のことであるとする。本発明において、ホモジニアス配向とは、プレチルト角が0度以上20度以下となっている配向のことであるとする。本発明において、ホメオトロピック配向とは、プレチルト角が70度以上90度以下となっている配向のことであるとする。光学軸が基板面に対して成す角とプレチルト角は一致していても一致していなくても良い。
[液晶表示素子の製造方法]
上記の方法で形成された配向膜を用いて、例えば以下のようにして、一対の基板間に液晶組成物を挟持する液晶セル及びこれを用いた液晶表示素子を製造することができる。
In the present invention, the optical axis means that the refractive index is constant in a liquid crystal display element or an optical anisotropic body, and birefringence does not occur even when unpolarized light is incident, and normal light and extraordinary light coincide with each other. Or, it is assumed that the direction is the direction in which the deviation is minimized. In the present invention, the orientation is the direction when the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell of the liquid crystal display element or the polymerizable liquid crystal molecules forming the optical anisotropic body are oriented in a certain direction, and are rod-like. In the case of liquid crystal molecules, the direction taken by the major axis of the molecule is assumed, and in the case of disc-like liquid crystal molecules, the direction is a direction perpendicular to the disc surface. In the present invention, the pretilt angle is an angle formed by the alignment direction of liquid crystal molecules or polymerizable liquid crystal molecules and the substrate surface. In the present invention, the polymerizable liquid crystal is a compound that exhibits a liquid crystal phase and includes a polymerizable chemical structure. In the present invention, the homogeneous alignment is an alignment having a pretilt angle of 0 ° or more and 20 ° or less. In the present invention, homeotropic alignment is an alignment having a pretilt angle of 70 degrees or more and 90 degrees or less. The angle formed by the optical axis with respect to the substrate surface and the pretilt angle may or may not match.
[Method of manufacturing liquid crystal display element]
Using the alignment film formed by the above method, for example, a liquid crystal cell in which a liquid crystal composition is sandwiched between a pair of substrates and a liquid crystal display element using the same can be manufactured as follows.
本発明における上記配向膜が形成された基板を2枚準備し、この2枚の基板間に液晶を配置することで液晶セルを製造することができる。又、2枚の基板のうち1枚のみに上記配向膜が形成されていてもよい。 A liquid crystal cell can be manufactured by preparing two substrates on which the alignment film according to the present invention is formed and disposing a liquid crystal between the two substrates. The alignment film may be formed on only one of the two substrates.
液晶セルの製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、それぞれの配向膜が対向するように2枚の基板を配置し、2枚の基板の間に一定の間隙(セルギャップ)を保った状態で周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。 As a manufacturing method of a liquid crystal cell, the following method is mentioned, for example. First, two substrates are arranged so that the respective alignment films face each other, and a peripheral portion is bonded using a sealant in a state where a certain gap (cell gap) is maintained between the two substrates. A liquid crystal cell can be manufactured by injecting and filling liquid crystal into the cell gap defined by the surface and the sealing agent, and then sealing the injection hole.
又、液晶セルはODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法でも製造することができる。手順としては、例えば、配向膜を形成した基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、さらに配向膜面上に液晶を滴下した後、配向膜が対向するようにもう1枚の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。
いずれの方法により液晶セルを製造する場合でも、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、注入時の流動配向を除去することが望ましい。
The liquid crystal cell can also be manufactured by a technique called an ODF (One Drop Fill) method. As a procedure, for example, an ultraviolet light curable sealant is applied to a predetermined place on the substrate on which the alignment film is formed, and a liquid crystal is dropped on the alignment film surface, and then the alignment film faces. A liquid crystal cell can be manufactured by bonding another substrate and then irradiating the entire surface of the substrate with ultraviolet light to cure the sealant.
In any case of producing a liquid crystal cell, it is desirable to remove the flow alignment at the time of injection by heating to a temperature at which the liquid crystal used has an isotropic phase and then slowly cooling to room temperature.
前記シール剤としては、例えばエポキシ樹脂等を用いることができる。又、前記セルギャップを一定に保つためには、2枚の基板を張り合わせるのに先立って、スペーサーとしてシリカゲル、アルミナ、アクリル樹脂などのビーズを用いることができ、これらのスペーサーは配向膜塗膜上に散布してもよいし、シール剤と混合した上で2枚の基板を張り合わせてもよい。 As said sealing agent, an epoxy resin etc. can be used, for example. Further, in order to keep the cell gap constant, beads such as silica gel, alumina, and acrylic resin can be used as spacers before the two substrates are bonded to each other. The two substrates may be bonded together after being mixed with a sealing agent.
前記液晶としては、例えばネマチック型液晶を用いることができる。垂直配向型液晶セルの場合には、負の誘電異方性を有するものが好ましく、水平配向型液晶セルの場合には、正の誘電異方性を有するものが好ましい。用いられる液晶としては、例えばジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、シッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ナフタレン系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶等を挙げることができる。 As the liquid crystal, for example, a nematic liquid crystal can be used. In the case of a vertical alignment type liquid crystal cell, those having negative dielectric anisotropy are preferable, and in the case of a horizontal alignment type liquid crystal cell, those having positive dielectric anisotropy are preferable. Examples of the liquid crystal used include dicyanobenzene liquid crystal, pyridazine liquid crystal, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, naphthalene liquid crystal, biphenyl liquid crystal, and phenylcyclohexane liquid crystal.
こうして製造した上記液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、液晶表示素子を得ることができる。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」からなる偏光板、又はH膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板等を挙げることができる。 A liquid crystal display element can be obtained by attaching a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell thus manufactured. Examples of the polarizing plate include a polarizing plate made of “H film” in which iodine is absorbed while polyvinyl alcohol is stretched and oriented, or a polarizing plate in which the H film is sandwiched between cellulose acetate protective films.
[光学異方体の製造方法]
上記の方法で形成された配向膜を用いて、例えば以下のようにして、液晶表示素子の光学補償等に使用する光学異方性フィルムに有用な光学異方体を製造することができる。
[Method of manufacturing optical anisotropic body]
Using the alignment film formed by the above method, for example, an optical anisotropic body useful for an optical anisotropic film used for optical compensation of a liquid crystal display element can be produced as follows.
重合性液晶組成物を光配向膜上に塗布する場合は、バーコーティング、スピンコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、スプレーコーティング、ダイコーティング、キャップコーティング、ディッピング法等の公知慣用のコーティング法を利用すればよい。このとき、塗工性を高めるために、重合性液晶組成物に公知慣用の有機溶媒を添加しても良い。この場合は、重合性液晶組成物を光配向膜上に塗布後、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥、減圧加熱乾燥等を行うことで有機溶媒を除去する。 When the polymerizable liquid crystal composition is applied on the photo-alignment film, a known and commonly used coating method such as bar coating, spin coating, roll coating, gravure coating, spray coating, die coating, cap coating, dipping method may be used. Good. At this time, in order to improve coatability, a known and commonly used organic solvent may be added to the polymerizable liquid crystal composition. In this case, after the polymerizable liquid crystal composition is applied on the photo-alignment film, the organic solvent is removed by natural drying, heat drying, reduced pressure drying, reduced pressure heat drying, or the like.
本発明の光配向膜を使用して光学異方体を得るには、前記記載の光配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、配向させた状態で重合させる。本発明の重合性液晶組成物を重合させる方法としては、活性エネルギー線を照射する方法や熱重合法等が挙げられる。重合性液晶組成物の重合操作は、活性エネルギー線を照射する方法の場合は、操作が簡便なことから、紫外線等の光を照射し光重合する方法が好ましい。光重合の場合は、前記光配向膜を光重合で作成する場合と同様におこなえば良い。紫外線照射強度は、1W/m2〜10kW/m2の範囲が好ましく、5W/m2〜2kW/m2の範囲がとくに好ましい。加熱による重合は、重合性液晶組成物が液晶相を示す温度又はそれより低温で行うことが好ましく、特に加熱によりラジカルを放出する熱重合開始剤を使用する場合にはその開裂温度が上記の温度域内にあるものを使用することが好ましい。また、該熱重合開始剤と光重合開始剤とを併用することもできる。加熱温度は、重合性液晶組成物の液晶相から等方相への転移温度にもよるが、熱による不均質な重合が誘起されてしまう温度よりも低い温度で行うことが好ましく、20℃〜300℃が好ましく、30℃〜200℃がさらに好ましく、30℃〜120℃が特に好ましい。また例えば、重合性基が(メタ)アクリロイルオキシ基である場合は、90℃よりも低い温度で行うことが好ましい。 In order to obtain an optical anisotropic body using the photo-alignment film of the present invention, a polymerizable liquid crystal composition is applied on the photo-alignment film described above and polymerized in an aligned state. Examples of the method for polymerizing the polymerizable liquid crystal composition of the present invention include a method of irradiating active energy rays and a thermal polymerization method. In the case of the method of irradiating active energy rays, the polymerization operation of the polymerizable liquid crystal composition is preferably performed by irradiating light such as ultraviolet rays and performing photopolymerization because the operation is simple. In the case of photopolymerization, the photo-alignment film may be formed in the same manner as the photopolymerization. Ultraviolet irradiation intensity is preferably in the range of 1W / m 2 ~10kW / m 2 , the range of 5W / m 2 ~2kW / m 2 is particularly preferred. Polymerization by heating is preferably performed at a temperature at which the polymerizable liquid crystal composition exhibits a liquid crystal phase or at a temperature lower than that. In particular, when a thermal polymerization initiator that releases radicals by heating is used, the cleavage temperature is the above temperature. It is preferable to use those within the region. Moreover, this thermal polymerization initiator and a photoinitiator can also be used together. Although the heating temperature depends on the transition temperature from the liquid crystal phase to the isotropic phase of the polymerizable liquid crystal composition, it is preferably performed at a temperature lower than the temperature at which inhomogeneous polymerization is induced by heat. 300 degreeC is preferable, 30 to 200 degreeC is more preferable, and 30 to 120 degreeC is especially preferable. For example, when the polymerizable group is a (meth) acryloyloxy group, it is preferably performed at a temperature lower than 90 ° C.
本発明において光学異方体の光学軸は、光配向層によりプレチルト角を制御することによって調節することが可能であるが、光学軸が基板面に対して成す角度を0度から45度にするためには、プレチルト角が0度から45度であることが好ましく、又、光学軸が基板面に対して成す角度を45度から90度にするためには、プレチルト角が45度から90度であることが好ましい。 In the present invention, the optical axis of the optical anisotropic body can be adjusted by controlling the pretilt angle by the photo-alignment layer, but the angle formed by the optical axis with respect to the substrate surface is changed from 0 degrees to 45 degrees. Therefore, the pretilt angle is preferably 0 to 45 degrees, and in order to make the angle formed by the optical axis with respect to the substrate surface 45 to 90 degrees, the pretilt angle is 45 to 90 degrees. It is preferable that
光配向膜と光学異方体の製造工程としては、例えば以下の方法が挙げられる。第一工程として、基板上に、前記光配向膜用組成物の膜を作成する。第二工程として、異方性を有する光を照射して、前記光配向膜用組成物の膜に配向制御能を付与し、光配向膜を形成する。第三工程として、前記光配向膜上に重合性液晶組成物膜を作成する。第四工程として、重合性液晶組成物膜を重合させて光学異方体を形成する。この時、第四工程において、光配向膜内で重合反応や架橋反応が同時に進行してもよい。該製造工程においては、前記光配向膜用組成物の膜に直接光を照射するので、より液晶配向能の高い光配向膜を得ることができる。 As a manufacturing process of a photo-alignment film and an optical anisotropic body, the following method is mentioned, for example. As a 1st process, the film | membrane of the said composition for photo-alignment films is created on a board | substrate. As a second step, an anisotropic light is irradiated to impart alignment control capability to the film of the composition for photo-alignment film, thereby forming a photo-alignment film. As a third step, a polymerizable liquid crystal composition film is formed on the photo-alignment film. As a fourth step, the polymerizable liquid crystal composition film is polymerized to form an optical anisotropic body. At this time, in the fourth step, a polymerization reaction or a crosslinking reaction may proceed simultaneously in the photo-alignment film. In the production process, the film of the composition for photo-alignment film is directly irradiated with light, so that a photo-alignment film having higher liquid crystal alignment ability can be obtained.
また別の製造方法として以下の方法が挙げられる。第一工程として基板上に、前記光配向膜用組成物の膜を作成する。第二工程として、前記光配向膜用組成物の膜上に重合性液晶組成物膜を作成する。第三工程として、異方性を有する光を照射して、前記光配向膜用組成物に配向制御能を付与し、光配向膜を形成する。第四工程として、重合性液晶組成物膜を重合させて光学異方体を形成する。この時、光照射等により第三工程と第四工程が同時に進行しても良く、該製造工程では工程数を削減することができる。 Further, as another production method, the following method may be mentioned. As a first step, a film of the composition for photo-alignment film is formed on a substrate. As a second step, a polymerizable liquid crystal composition film is formed on the film of the photoalignment film composition. As a third step, an anisotropic light is irradiated to impart alignment control ability to the composition for photo-alignment film to form a photo-alignment film. As a fourth step, the polymerizable liquid crystal composition film is polymerized to form an optical anisotropic body. At this time, the third process and the fourth process may proceed simultaneously by light irradiation or the like, and the number of processes can be reduced in the manufacturing process.
場合によっては、光学異方体を数層にわたり積層することもできる。その場合は前記工
程を複数繰り返せばよく、光学異方体の積層体を形成することができる。前記光配向膜上に前記光学異方体を形成した後、さらに光学異方体上に光配向膜と光学異方体を積層してもよく、前記光配向膜上に前記光学異方体を形成した後、さらに光学異方体を積層してもよい。こうして得られた、複数の光学異性体層を有する光学異方体は、液晶表示素子の液晶層と偏光板の光学補償を同時に行う、あるいは液晶表示素子の液晶層の光学補償と輝度向上を同時に行う、あるいは液晶表示素子の偏光板の光学補償と輝度向上を同時に行うなどの用途に用いることができる。
In some cases, optical anisotropic bodies can be laminated over several layers. In that case, the above process may be repeated a plurality of times, and an optically anisotropic laminate can be formed. After forming the optical anisotropic body on the photo-alignment film, a photo-alignment film and an optical anisotropic body may be further laminated on the optical anisotropic body, and the optical anisotropic body is formed on the photo-alignment film. After forming, an optical anisotropic body may be further laminated. The thus obtained optical anisotropic body having a plurality of optical isomer layers simultaneously performs optical compensation of the liquid crystal layer and the polarizing plate of the liquid crystal display element, or simultaneously performs optical compensation and brightness improvement of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element. It can be used for applications such as performing optical compensation of a polarizing plate of a liquid crystal display element and improving luminance at the same time.
マスクを使用して特定の部分のみを紫外線照射で重合させた後、該未重合部分の配向状
態を、電場、磁場又は温度等をかけて変化させ、その後該未重合部分を重合させると、異
なる配向方向をもった複数の領域を有する光学異方体を得ることもできる。
また、マスクを使用して特定の部分のみを紫外線照射で重合させる際に、予め未重合状
態の重合性液晶組成物に電場、磁場又は温度等をかけて配向を規制し、その状態を保った
ままマスク上から光を照射して重合させることによっても、異なる配向方向をもった複数
の領域を有する光学異方体を得ることができる。
After only a specific part is polymerized by UV irradiation using a mask, the orientation state of the unpolymerized part is changed by applying an electric field, a magnetic field or temperature, and then the unpolymerized part is polymerized. An optical anisotropic body having a plurality of regions having orientation directions can also be obtained.
Further, when only a specific portion was polymerized by ultraviolet irradiation using a mask, the alignment was regulated in advance by applying an electric field, magnetic field or temperature to the unpolymerized polymerizable liquid crystal composition, and the state was maintained. An optical anisotropic body having a plurality of regions having different orientation directions can also be obtained by irradiating light from above the mask and polymerizing it.
得られた光学異方体の耐溶剤特性や耐熱性の安定化のために、光学異方体を加熱エージング処理することもできる。この場合、前期重合性液晶膜のガラス転移点以上で加熱することが好ましい。通常は、50〜300℃が好ましく、80〜240℃がさらに好ましく、100〜220℃が特に好ましい。 In order to stabilize the solvent resistance and heat resistance of the obtained optical anisotropic body, the optical anisotropic body can be subjected to a heat aging treatment. In this case, it is preferable to heat above the glass transition point of the prepolymerizable liquid crystal film. Usually, 50 to 300 ° C is preferable, 80 to 240 ° C is more preferable, and 100 to 220 ° C is particularly preferable.
以上の工程により得られた光学異方体は、基板から光学異方体層を剥離して単体で光学異方体として使用することも、基板から剥離せずにそのまま光学異方体として使用することもできる。特に、他の部材を汚染し難いので、被積層基板として使用したり、他の基板に貼り合わせて使用したりするときに有用である。 The optical anisotropic body obtained by the above steps can be used as an optical anisotropic body by separating the optical anisotropic layer from the substrate alone or as an optical anisotropic body without peeling from the substrate. You can also. In particular, since it is difficult to contaminate other members, it is useful when used as a laminated substrate or by being attached to another substrate.
[重合性液晶組成物の調製]
本発明で光学異方体を製造する場合に使用する重合性液晶組成物は、単独又は他の液晶化合物との組成物において液晶性を示す、重合性液晶を含む液晶組成物である。例えば、Handbook of Liquid Crystals (D.Demus,J.W.Goodby,G.W.Gray,H.W.Spiess,V.Vill編集、Wiley−VCH社発行、1998年)、季刊化学総説No.22、液晶の化学(日本化学会編、1994年)、あるいは、特開平7−294735号公報、特開平8−3111号公報、特開平8−29618号公報、特開平11−80090号公報、特開平11−148079号公報、特開2000−178233号公報、特開2002−308831号公報、特開2002−145830号公報に記載されているような、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基等の構造が複数繋がったメソゲンと呼ばれる剛直な部位と、(メタ)アクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、エポキシ基といった重合性官能基とを有する棒状重合性液晶化合物、あるいは特開2004−2373号公報、特開2004−99446号公報に記載されているようなマレイミド基を有する棒状重合性液晶化合物、あるいは特開2004−149522号公報に記載されているようなアリルエーテル基を有する棒状重号性液晶化合物、あるいは、例えば、Handbook of Liquid Crystals(D.Demus,J.W.Goodby,G.W.Gray,H.W.Spiess,V.Vill編集、Wiley−VCH社発行、1998年)、季刊化学総説No.22、液晶の化学(日本化学会編、1994年)や、特開平07−146409号公報に記載されているディスコティック重合性化合物があげられる。中でも、重合性基を有する棒状液晶化合物が、液晶温度範囲として室温前後の低温を含むものを作りやすく好ましい。
[Preparation of polymerizable liquid crystal composition]
The polymerizable liquid crystal composition used for producing the optical anisotropic body in the present invention is a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal that exhibits liquid crystallinity alone or in a composition with another liquid crystal compound. For example, Handbook of Liquid Crystals (edited by D. Demus, JW Goodby, GW Gray, HW Spies, V. Vill, published by Wiley-VCH, 1998), Quarterly Chemical Review No. 22, Liquid Crystal Chemistry (Edited by Chemical Society of Japan, 1994), or JP-A-7-294735, JP-A-8-3111, JP-A-8-29618, JP-A-11-80090, 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexene, as described in Kaihei 11-148079, JP-A 2000-178233, JP-A 2002-308831, and JP-A 2002-145830. A rod-like polymerizable liquid crystal compound having a rigid site called a mesogen in which a plurality of structures such as a silene group are connected, and a polymerizable functional group such as a (meth) acryloyloxy group, a vinyloxy group, and an epoxy group, or JP-A-2004-2373 And a rod-like polymerizable liquid crystal compound having a maleimide group as described in JP-A-2004-99446 Alternatively, a rod-like polycyclic liquid crystal compound having an allyl ether group as described in JP-A No. 2004-149522, or, for example, Handbook of Liquid Crystals (D. Demus, JW Goodbye, GW Gray, H. W. Spiess, V. Vill, published by Wiley-VCH, 1998), Quarterly Chemical Review No. 22. Liquid crystal chemistry (edited by Chemical Society of Japan, 1994) and discotic polymerizable compounds described in JP-A-07-146409. Among these, a rod-like liquid crystal compound having a polymerizable group is preferable because it can easily produce a liquid crystal having a temperature range around room temperature.
前記重合性液晶組成物に使用する溶剤としては、特に限定はないが、前記化合物が良好な溶解性を示す溶媒が使用できる。例えば、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、アニソール等のエーテル系溶剤、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、等のアミド系溶剤、γ−ブチロラクトン、クロロベンゼン等が挙げられる。これらは、単独で使用することもできるし、2種類以上混合して使用することもできる。また、添加剤を添加することもできる。 Although there is no limitation in particular as a solvent used for the said polymeric liquid crystal composition, the solvent in which the said compound shows favorable solubility can be used. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and mesitylene, ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate and propyl acetate, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane And ether solvents such as anisole, amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and chlorobenzene. These can be used alone or in combination of two or more. Moreover, an additive can also be added.
前記重合性液晶組成物は、重合性基を有していない液晶化合物を必要に応じて添加してもよい。しかし、添加量が多すぎると、得られた光学異方体から液晶化合物が溶出して積層部材を汚染する恐れがあり、加えて光学異方体の耐熱性が下がるおそれがあるので、添加する場合は、重合性液晶化合物全量に対して30質量%以下とすることが好ましく、15質量%以下がさらに好ましく、5質量%以下が特に好ましい。 The polymerizable liquid crystal composition may be added with a liquid crystal compound having no polymerizable group, if necessary. However, if the addition amount is too large, the liquid crystal compound may be eluted from the obtained optical anisotropic body to contaminate the laminated member, and in addition, the heat resistance of the optical anisotropic body may be reduced. In this case, the content is preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less with respect to the total amount of the polymerizable liquid crystal compound.
前記重合性液晶組成物は、重合性基を有するが重合性液晶化合物ではない化合物を添加することもできる。このような化合物としては、通常、この技術分野で重合性モノマーあるいは重合性オリゴマーとして認識されるものであれば特に制限なく使用することができる。添加する場合は、本発明の重合性液晶組成物に対して、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下が更に好ましい。 The polymerizable liquid crystal composition may be added with a compound having a polymerizable group but not a polymerizable liquid crystal compound. Such a compound can be used without particular limitation as long as it is generally recognized as a polymerizable monomer or polymerizable oligomer in this technical field. When adding, it is preferable that it is 5 mass% or less with respect to the polymeric liquid crystal composition of this invention, and 3 mass% or less is still more preferable.
前記重合性液晶組成物は、光学活性を有する化合物、すなわちキラル化合物を添加してもよい。該キラル化合物は、それ自体が液晶相を示す必要は無く、また、重合性基を有していても、有していなくても良い。また、キラル化合物の螺旋の向きは、重合体の使用用途によって適宜選択することができる。 The polymerizable liquid crystal composition may contain a compound having optical activity, that is, a chiral compound. The chiral compound itself does not need to exhibit a liquid crystal phase, and may or may not have a polymerizable group. Moreover, the direction of the spiral of the chiral compound can be appropriately selected depending on the intended use of the polymer.
具体的には、例えば、キラル基としてコレステリル基を有するペラルゴン酸コレステロール、ステアリン酸コレステロール、キラル基として2−メチルブチル基を有するビーディーエイチ社製の「CB−15」、「C−15」、メルク社製の「S−1082」、チッソ社製の「CM−19」、「CM−20」、「CM」、キラル基として1−メチルヘプチル基を有するメルク社製の「S−811」、チッソ社製の「CM−21」、「CM−22」などを挙げることができる。 Specifically, for example, CB-15, “C-15”, Merck manufactured by BDH Corporation having cholesterol as a chiral group having cholesteryl group as cholesterol group, cholesterol stearate, and 2-methylbutyl group as a chiral group. “S-1082” manufactured by the company, “CM-19”, “CM-20”, “CM” manufactured by Chisso, “S-811” manufactured by Merck having 1-methylheptyl group as a chiral group, “CM-21”, “CM-22” and the like manufactured by the company can be mentioned.
キラル化合物を添加する場合は、前記重合性液晶組成物の重合体の用途によるが、得られる重合体の厚み(d)を重合体中での螺旋ピッチ(P)で除した値(d/P)が0.1〜100の範囲となる量を添加することが好ましく、0.1〜20の範囲となる量がさらに好ましい。 When adding a chiral compound, depending on the use of the polymer of the polymerizable liquid crystal composition, a value obtained by dividing the thickness (d) of the obtained polymer by the helical pitch (P) in the polymer (d / P ) Is preferably added in an amount ranging from 0.1 to 100, and more preferably in an amount ranging from 0.1 to 20.
前記重合性液晶組成物には、保存安定性を向上させるために安定剤を添加することもできる。安定剤として例えば、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類等が挙げられる。添加する場合は、本発明の重合性液晶組成物に対して1質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下が特に好ましい。 A stabilizer may be added to the polymerizable liquid crystal composition in order to improve storage stability. Examples of the stabilizer include hydroquinone, hydroquinone monoalkyl ethers, tert-butylcatechols, pyrogallols, thiophenols, nitro compounds, β-naphthylamines, β-naphthols and the like. When adding, it is preferable that it is 1 mass% or less with respect to the polymeric liquid crystal composition of this invention, and 0.5 mass% or less is especially preferable.
本発明の前記光配向膜用組成物および前記重合性液晶組成物より得られる光学異方体を、例えば、偏光フィルムや配向膜の原料、又は印刷インキ及び塗料、保護膜等の用途に利用する場合には、本発明で使用する重合性液晶組成物にはその目的に応じて、金属、金属錯体、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、界面活性剤、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物、などを添加してもよい。 The optically anisotropic body obtained from the composition for photo-alignment film and the polymerizable liquid crystal composition of the present invention is used for, for example, a polarizing film, a raw material for the alignment film, or printing ink, paint, protective film and the like. In some cases, the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention has a metal, a metal complex, a dye, a pigment, a fluorescent material, a phosphorescent material, a surfactant, a leveling agent, a thixotropic agent, a gelling agent, depending on the purpose. Polysaccharides, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, antioxidants, ion exchange resins, metal oxides such as titanium oxide, and the like may be added.
以下、例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらによって限定されるものではない。化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等により確認した。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
(液晶の配向層用組成物中のポリマーの原料となるモノマーの合成)
Hereinafter, although an example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited by these. The structure of the compound was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum (NMR), mass spectrum (MS) and the like. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
(Synthesis of monomers used as raw materials for polymers in liquid crystal alignment layer compositions)
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 1.47-1.54 (m, 4H), 1.71-1.74 (m, 2H), 1.82-1.86 (m, 2H), 4.04 (t, J=6.4Hz, 2H), 4.18 (t, J=6.6Hz, 2H), 5.82 (dd, J=1.6Hz, 10.4Hz, 1H), 6.13 (dd, J= 10.4Hz, 17.4Hz, 1H), 6.41 (dd, J=1.2Hz, 17.2Hz, 1H), 7.00 (d, J=9.2Hz, 2H), 7.43-7.52 (m, 3H), 7.87-7.93 (d+d, J=7.2Hz, 9.2Hz, 2H)
EI-MS:352[M+]
1 H-NMR (400MHz, CDCl 3 ) δ: 1.47-1.54 (m, 4H), 1.71-1.74 (m, 2H), 1.82-1.86 (m, 2H), 4.04 (t, J = 6.4Hz, 2H) , 4.18 (t, J = 6.6Hz, 2H), 5.82 (dd, J = 1.6Hz, 10.4Hz, 1H), 6.13 (dd, J = 10.4Hz, 17.4Hz, 1H), 6.41 (dd, J = 1.2 Hz, 17.2Hz, 1H), 7.00 (d, J = 9.2Hz, 2H), 7.43-7.52 (m, 3H), 7.87-7.93 (d + d, J = 7.2Hz, 9.2Hz, 2H)
EI-MS: 352 [M + ]
次に、得られた4-ヒドロキシ桂皮酸t-ブチル20.0g、アクリル酸-6-クロロヘキシル20.0g及び炭酸セシウム59gをジメチルスルホキシド150mlに溶解させ、60℃で3時間撹拌した。この反応溶液を室温まで冷却し、水600ml及びジクロロメタン300mlを加えた。有機層を分離し、さらに水層をジクロロメタン150mlで2回抽出した。有機層を集め、10%塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ジクロロメタン)を用いて精製し、溶媒を減圧留去することにより白色固体として4-(6-アクリロイルオキシ)桂皮酸t-ブチル(23g)を得た。 Next, 20.0 g of t-butyl 4-hydroxycinnamate, 20.0 g of 6-chlorohexyl acrylate and 59 g of cesium carbonate were dissolved in 150 ml of dimethyl sulfoxide and stirred at 60 ° C. for 3 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and 600 ml of water and 300 ml of dichloromethane were added. The organic layer was separated and the aqueous layer was extracted twice with 150 ml of dichloromethane. The organic layer was collected, washed with 10% hydrochloric acid, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate and saturated brine, and dried by adding sodium sulfate. Sodium sulfate was removed, purification was performed using column chromatography (alumina / silica gel, dichloromethane), and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 4- (6-acryloyloxy) cinnamate t-butyl (23 g) as a white solid. Obtained.
次に、得られた4-(6-アクリロイルオキシ)桂皮酸t-ブチル23gをギ酸70mlに溶解させ、50℃で2時間撹拌した。この反応溶液に水200mlを加え、析出した固体をろ過して集めた。この固体を一晩風乾した後、酢酸エチル150ml及びヘキサン200mlを加えて懸濁撹拌した。固体をろ過し、4-(6-アクリロイルオキシ)桂皮酸(10.75g)を得た。 Next, 23 g of t-butyl 4- (6-acryloyloxy) cinnamate obtained was dissolved in 70 ml of formic acid and stirred at 50 ° C. for 2 hours. 200 ml of water was added to the reaction solution, and the precipitated solid was collected by filtration. The solid was air-dried overnight, 150 ml of ethyl acetate and 200 ml of hexane were added, and the mixture was suspended and stirred. The solid was filtered to obtain 4- (6-acryloyloxy) cinnamic acid (10.75 g).
次に、得られた4-(6-アクリロイルオキシ)桂皮酸10.0g、フェノール3.0g及びN,N-ジメチルアミノピリジン0.19gをジクロロメタン70mlに溶解させた。0℃で撹拌し、N,N-ジイソプロピルカルボジイミド5.15gを滴下した。室温で2時間撹拌した後、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ジクロロメタン(酢酸エチル3%))を用いて精製し、溶媒を減圧留去し、メタノールで再沈殿することにより白色固体として(D-2)を得た(9.89g)。
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 1.46-1.53 (m, 4H), 1.70-1.74 (m, 2H), 1.80-1.84 (m, 2H), 4.01 (t, J=6.2Hz, 2H), 4.19 (t, J=6.6Hz, 2H), 5.82 (dd, J=1.6Hz, 10.4Hz, 1H), 6.14 (dd, J= 10.4Hz, 17.4Hz, 1H), 6.41 (dd, J=1.2Hz, 17.2Hz, 1H), 6.49 (d, J=16Hz, 1H), 6.92 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.16 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.25 (dd, J=6.8Hz, 1.0Hz, 1H)7.40 (dd, J=7.8 Hz, 7.8Hz, 2H), 7.53 (d, J=8.4Hz, 2H) 7.82 (d, J=16Hz, 1H)
EI-MS:394[M+]
Next, 10.0 g of the obtained 4- (6-acryloyloxy) cinnamic acid, 3.0 g of phenol and 0.19 g of N, N-dimethylaminopyridine were dissolved in 70 ml of dichloromethane. The mixture was stirred at 0 ° C., and 5.15 g of N, N-diisopropylcarbodiimide was added dropwise. After stirring at room temperature for 2 hours, purification was performed using column chromatography (alumina / silica gel, dichloromethane (ethyl acetate 3%)), the solvent was distilled off under reduced pressure, and reprecipitation with methanol was performed as a white solid (D- 2) was obtained (9.89 g).
1 H-NMR (400MHz, CDCl 3 ) δ: 1.46-1.53 (m, 4H), 1.70-1.74 (m, 2H), 1.80-1.84 (m, 2H), 4.01 (t, J = 6.2Hz, 2H) , 4.19 (t, J = 6.6Hz, 2H), 5.82 (dd, J = 1.6Hz, 10.4Hz, 1H), 6.14 (dd, J = 10.4Hz, 17.4Hz, 1H), 6.41 (dd, J = 1.2 Hz, 17.2Hz, 1H), 6.49 (d, J = 16Hz, 1H), 6.92 (d, J = 8.4Hz, 2H), 7.16 (d, J = 8.4Hz, 2H), 7.25 (dd, J = 6.8 Hz, 1.0Hz, 1H) 7.40 (dd, J = 7.8 Hz, 7.8Hz, 2H), 7.53 (d, J = 8.4Hz, 2H) 7.82 (d, J = 16Hz, 1H)
EI-MS: 394 [M + ]
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 0.88 (t, J=6.8Hz, 3H), 1.15-1.40 (m, 22H), 1.61-1.66 (tt, 2H), 4.14 (t, J=6.6Hz, 2H), 4.15 (s, 2H), 6.79 (s, 2H)
EI-MS:351[M+]
1 H-NMR (400MHz, CDCl 3 ) δ: 0.88 (t, J = 6.8Hz, 3H), 1.15-1.40 (m, 22H), 1.61-1.66 (tt, 2H), 4.14 (t, J = 6.6Hz , 2H), 4.15 (s, 2H), 6.79 (s, 2H)
EI-MS: 351 [M + ]
(光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(A−1)の調製)
式(P−1)で表される化合物1部(10.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させ、溶液1を得た。次に溶液1にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液2を得た。次に、溶液2をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(A−1)を得た。
(Preparation of polymer (A-1) having photochemically isomerizable moiety)
1 part (10.0 mmol) of the compound represented by the formula (P-1) was dissolved in 10 parts of ethyl methyl ketone to obtain a solution 1. Next, 0.01 part of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to Solution 1 and heated under reflux for 2 days under a nitrogen atmosphere to obtain Solution 2. Next, the solution 2 was dropped and stirred in 60 parts of methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (A-1) having a photochemically isomerizable moiety.
(光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(A−2)〜(A−6)の調製)
(A−1)と同様にして、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(A−2)〜(A−6)を得た。各物質の組成は表1に示すとおりである。
(Preparation of polymers (A-2) to (A-6) having photochemically isomerizable moieties)
In the same manner as (A-1), polymers (A-2) to (A-6) having photochemically isomerizable sites were obtained. The composition of each substance is as shown in Table 1.
(光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(A−8)の調製)
あらかじめガラス表面をシリル化処理したシュレンクフラスコ中に、式(P−8)で表される化合物(10.0mmol)及び3,5−ジーt−ブチルフェノールを加え、乾燥したテトラヒドロフラン10mlを加えて溶解させ、反応系内を窒素置換した。次に、ホスファゼン(t-ブチルー4りん)の1Mヘキサン溶液を0.2ml加え、60℃で2日間加熱し、溶液5を得た。次に、溶液5を、600mlの混合溶媒(メタノール:濃塩酸:水=97:1:2(V:V:V))中に滴下撹拌し、析出した固体を分離した。次に、得られた固体を15mlのテトラヒドロフランに溶解させ、メタノール400ml中に滴下撹拌し、得られた固体を高真空中で乾燥することで、光配向膜用物質(A−8)を得た。
(Preparation of polymer (A-8) having photochemically isomerizable moiety)
A compound (10.0 mmol) represented by the formula (P-8) and 3,5-di-t-butylphenol are added to a Schlenk flask whose glass surface has been silylated in advance, and 10 ml of dry tetrahydrofuran is added and dissolved. The reaction system was purged with nitrogen. Next, 0.2 ml of a 1M hexane solution of phosphazene (t-butyl-4-phosphorus) was added and heated at 60 ° C. for 2 days to obtain
(光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(AV−1)〜(AV−4)の調製)
(A−1)と同様にして、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(AV−1)〜(AV−4)を得た。各物質の組成は表2に示すとおりである。
(Preparation of polymers (AV-1) to (AV-4) having photochemically isomerizable sites)
In the same manner as (A-1), polymers (AV-1) to (AV-4) having photochemically isomerizable sites were obtained. The composition of each substance is as shown in Table 2.
(光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(AV−7)の調製)
式(P−7)で表される化合物(0.7mmol)、式(V−5)で表される化合物(0.7mmol)及びポリ(メチル水素シロキサン)0.04gをトルエン3mlに溶解させ、溶液3を得た。溶液1を入れた反応系内の減圧脱気および窒素置換を行った。次に、攪拌しつつ、溶液3に対して白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体溶液8μlを反応混合物に室温で吹き付け、55℃で24時間攪拌して溶液4を得た。次に、溶液4をヘキサン400ml中に滴下撹拌し、析出した固体を分離、乾燥した。次に、得られた固体をトルエン約5mlに溶解させ、メタノール400ml中で沈澱させた。この操作を2回繰り返した後、高真空中で乾燥することで、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(AV−7)を得た。
(Preparation of polymer (AV-7) having photochemically isomerizable moiety)
A compound represented by the formula (P-7) (0.7 mmol), a compound represented by the formula (V-5) (0.7 mmol) and 0.04 g of poly (methylhydrogensiloxane) were dissolved in 3 ml of toluene, Solution 3 was obtained. The reaction system containing the solution 1 was degassed under vacuum and purged with nitrogen. Next, 8 μl of a platinum-divinyltetramethyldisiloxane complex solution was sprayed onto the reaction mixture at room temperature while stirring, and the solution was stirred at 55 ° C. for 24 hours to obtain a
(光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(AV−8)の調製)
あらかじめガラス表面をシリル化処理したシュレンクフラスコ中に、式(P−8)で表される化合物(5.0mmol),式(V−6)で表される化合物(5.0mmol)及び3,5−ジーt−ブチルフェノールを加え、乾燥したテトラヒドロフラン10mlを加えて溶解させ、反応系内を窒素置換した。次に、ホスファゼン(t-ブチルー4りん)の1Mヘキサン溶液を0.2ml加え、60℃で2日間加熱し、溶液5を得た。次に、溶液5を、600mlの混合溶媒(メタノール:濃塩酸:水=97:1:2(V:V:V))中に滴下撹拌し、析出した固体を分離した。次に、得られた固体を15mlのテトラヒドロフランに溶解させ、メタノール400ml中に滴下撹拌し、得られた固体を高真空中で乾燥することで、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(AV−8)を得た。
(Preparation of polymer having photochemically isomerizable moiety (AV-8))
In a Schlenk flask in which the glass surface was previously silylated, the compound (5.0 mmol) represented by the formula (P-8), the compound (5.0 mmol) represented by the formula (V-6), and 3, 5 -Di-t-butylphenol was added, 10 ml of dry tetrahydrofuran was added and dissolved, and the reaction system was purged with nitrogen. Next, 0.2 ml of a 1M hexane solution of phosphazene (t-butyl-4-phosphorus) was added and heated at 60 ° C. for 2 days to obtain
(光化学的に異性化可能な部位および光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(AC−1)の調製)
式(P−1)で表される化合物0.5部(5,0mmol)、及び式(D−1)で表される化合物0.63部(5.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させ、溶液1を得た。次に溶液1にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液2を得た。次に、溶液2をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、光化学的に異性化可能な部位および光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(AC−1)を得た。
(Preparation of polymer (AC-1) having photochemically isomerizable moiety and photochemically crosslinkable moiety)
Dissolve 0.5 part (5,0 mmol) of the compound represented by the formula (P-1) and 0.63 part (5.0 mmol) of the compound represented by the formula (D-1) in 10 parts of ethyl methyl ketone. Solution 1 was obtained. Next, 0.01 part of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to Solution 1 and heated under reflux for 2 days under a nitrogen atmosphere to obtain Solution 2. Next, the solution 2 was dropped and stirred in 60 parts of methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in THF and then vacuum dried to obtain a polymer (AC-1) having a photochemically isomerizable site and a photochemically crosslinkable site.
(光化学的に異性化可能な部位および光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(AC−2)〜(AC−8)の調製)
(AC−1)と同様にして(AC−2)〜(AC−8)を得た。各物質の組成は表3に示すとおりである。
(Preparation of polymers (AC-2) to (AC-8) having photochemically isomerizable sites and photochemically crosslinkable sites)
(AC-2) to (AC-8) were obtained in the same manner as (AC-1). The composition of each substance is as shown in Table 3.
(光化学的に異性化可能な部位および光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(AC−9)の調製)
式(P−7)で表される化合物(0.7mmol)、式(D−5)で表される化合物(0.7mmol)及びポリ(メチル水素シロキサン)0.04gをトルエン3mlに溶解させ、溶液3を得た。溶液1を入れた反応系内の減圧脱気および窒素置換を行った。次に、攪拌しつつ、溶液3に対して白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体溶液8μlを反応混合物に室温で吹き付け、55℃で24時間攪拌して溶液4を得た。次に、溶液4をヘキサン400ml中に滴下撹拌し、析出した固体を分離、乾燥した。次に、得られた固体をトルエン約5mlに溶解させ、メタノール400ml中で沈澱させた。この操作を2回繰り返した後、高真空中で乾燥することで、光化学的に異性化可能な部位および光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(AC−9)を得た。
(Preparation of polymer (AC-9) having photochemically isomerizable moiety and photochemically crosslinkable moiety)
A compound represented by the formula (P-7) (0.7 mmol), a compound represented by the formula (D-5) (0.7 mmol) and 0.04 g of poly (methylhydrogensiloxane) were dissolved in 3 ml of toluene, Solution 3 was obtained. The reaction system containing the solution 1 was degassed under vacuum and purged with nitrogen. Next, 8 μl of a platinum-divinyltetramethyldisiloxane complex solution was sprayed onto the reaction mixture at room temperature while stirring, and the solution was stirred at 55 ° C. for 24 hours to obtain a
(光化学的に異性化可能な部位および光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(AC−10)の調製)
あらかじめガラス表面をシリル化処理したシュレンクフラスコ中に、式(P−8)で表される化合物(5.0mmol),式(D−6)で表される化合物(5.0mmol)及び3,5−ジーt−ブチルフェノールを加え、乾燥したテトラヒドロフラン10mlを加えて溶解させ、反応系内を窒素置換した。次に、ホスファゼン(t-ブチルー4りん)の1Mヘキサン溶液を0.2ml加え、60℃で2日間加熱し、溶液5を得た。次に、溶液5を、600mlの混合溶媒(メタノール:濃塩酸:水=97:1:2(V:V:V))中に滴下撹拌し、析出した固体を分離した。次に、得られた固体を15mlのテトラヒドロフランに溶解させ、メタノール400ml中に滴下撹拌し、得られた固体を高真空中で乾燥することで、光化学的に異性化可能な部位および光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(AC−10)を得た。
(Preparation of polymer (AC-10) having photochemically isomerizable moiety and photochemically crosslinkable moiety)
In a Schlenk flask in which the glass surface was previously silylated, the compound represented by the formula (P-8) (5.0 mmol), the compound represented by the formula (D-6) (5.0 mmol), and 3, 5 -Di-t-butylphenol was added, 10 ml of dry tetrahydrofuran was added and dissolved, and the reaction system was purged with nitrogen. Next, 0.2 ml of a 1M hexane solution of phosphazene (t-butyl-4-phosphorus) was added and heated at 60 ° C. for 2 days to obtain
(光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(C−1)の調製)
式(D−1)で表される化合物1部(10.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させ、溶液1を得た。次に溶液1にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液2を得た。次に、溶液2をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(C−1)を得た。
(Preparation of polymer (C-1) having photochemically crosslinkable sites)
1 part (10.0 mmol) of the compound represented by the formula (D-1) was dissolved in 10 parts of ethyl methyl ketone to obtain Solution 1. Next, 0.01 part of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to Solution 1 and heated under reflux for 2 days under a nitrogen atmosphere to obtain Solution 2. Next, the solution 2 was dropped and stirred in 60 parts of methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (C-1) having a photochemically crosslinkable moiety.
(光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(C−2)〜(C−4)の調製)
(C−1)と同様にして、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(C−2)〜(C−4)を得た。各物質の組成は表4に示すとおりである。
(Preparation of polymers (C-2) to (C-4) having photochemically crosslinkable sites)
In the same manner as (C-1), polymers (C-2) to (C-4) having photochemically isomerizable sites were obtained. The composition of each substance is as shown in Table 4.
(光化学的に架橋可能な部位を有するポリマー(CV−1)〜(CV−4)の調製)
(C−1)と同様にして、光化学的に異性化可能な部位を有するポリマー(CV−1)〜(CV−4)を得た。各物質の組成は表5に示すとおりである。
(Preparation of polymers (CV-1) to (CV-4) having photochemically crosslinkable sites)
In the same manner as (C-1), polymers (CV-1) to (CV-4) having photochemically isomerizable sites were obtained. The composition of each substance is as shown in Table 5.
(光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−1)の調製)
(A−1)0.05gおよび(C−1)0.95gをナスフラスコ中でテトラヒドロフラン10ml中に溶解させた後、減圧下でテトラヒドロフランを留去することにより、光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−1)を得た。
(Preparation of photoalignable liquid crystal alignment layer composition (LPM-1))
(A-1) 0.05 g and (C-1) 0.95 g were dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran in an eggplant flask, and then the tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure. A composition (LPM-1) was obtained.
(光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−2)〜(LPM−9)の調製)
(LPM−1)と同様にして、光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−2)〜(LPM−9)を得た。各物質の組成は表6および表7に示すとおりである。
(Preparation of composition (LPM-2) to (LPM-9) for liquid crystal alignment layer capable of photo-alignment)
In the same manner as (LPM-1), photoalignable compositions for liquid crystal alignment layers (LPM-2) to (LPM-9) were obtained. The composition of each substance is as shown in Table 6 and Table 7.
(光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−10)〜(LPM−21)の調製)
(LPM−1)と同様にして、光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−10)〜(LPM−21)を得た。各物質の組成は表8および表9に示すとおりである。
(Preparation of composition (LPM-10) to (LPM-21) for liquid crystal alignment layer capable of photo-alignment)
In the same manner as (LPM-1), photoalignable compositions for liquid crystal alignment layers (LPM-10) to (LPM-21) were obtained. The composition of each substance is as shown in Table 8 and Table 9.
(光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−10)〜(LPM−21)の調製)
(LPM−1)と同様にして、光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−10)〜(LPM−21)を得た。各物質の組成は表10、表11、表12および表13に示すとおりである。
(Preparation of composition (LPM-10) to (LPM-21) for liquid crystal alignment layer capable of photo-alignment)
In the same manner as (LPM-1), photoalignable compositions for liquid crystal alignment layers (LPM-10) to (LPM-21) were obtained. The composition of each substance is as shown in Table 10, Table 11, Table 12, and Table 13.
(光配向膜としての評価)
(実施例1)
光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM−1)をN-メチルピロリドン(NMP)中に0.5%溶解させ、室温で10分間撹拌した。次に、溶液をスピンコーターを用いて基材であるガラスプレート上に塗布し、100℃で30分間乾燥した。
次に、超高圧水銀ランプに波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを介して、可視紫外光(波長365nm、照射強度:20mW/cm2)の直線偏光でかつ平行光を、コーティングしたガラスプレート基材に対して斜め45度方向から照射した。照射量は90mJ/cm2であった。
(Evaluation as photo-alignment film)
Example 1
A liquid crystal alignment layer composition (LPM-1) capable of photo-alignment was dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) by 0.5% and stirred at room temperature for 10 minutes. Next, the solution was applied onto a glass plate as a substrate using a spin coater and dried at 100 ° C. for 30 minutes.
Next, the ultra high pressure mercury lamp was coated with linearly polarized light of visible ultraviolet light (wavelength 365 nm, irradiation intensity: 20 mW / cm 2 ) and parallel light through a wavelength cut filter, a band pass filter, and a polarizing filter. The glass plate substrate was irradiated from an oblique direction of 45 degrees. The irradiation amount was 90 mJ / cm 2 .
上記の方法で作成したコーティングガラスプレートを用いて、液晶セルを製作した。プレートとプレートとの間隔を10μmにセットし、2枚のガラスプレートを張り合わせた。次に、ネマチック液晶混合物(DIC社製RDP−V0037)を、透明点(Tc=84.4℃)をちょうど超える温度でセルに充填した後、室温まで冷却した。セル内の液晶の傾斜角を結晶回転法によって光学的に計測したところ、傾斜角は1度であった。 A liquid crystal cell was manufactured using the coated glass plate prepared by the above method. The distance between the plates was set to 10 μm, and two glass plates were bonded together. Next, the nematic liquid crystal mixture (RDP-V0037 manufactured by DIC) was filled in the cell at a temperature just exceeding the clearing point (Tc = 84.4 ° C.), and then cooled to room temperature. When the tilt angle of the liquid crystal in the cell was measured optically by the crystal rotation method, the tilt angle was 1 degree.
以下、(LPM−1)と同様にして、(LPM−2)〜(LPM−41)についても液晶セルを作成し、傾斜角を測定した結果を併せて表14、表15、表16及び表17に示す。液晶配向性については、液晶セルの異常ドメイン及び配向ムラの有無を観察し、0箇所の場合を○、2箇所以下の場合を△、3箇所以上の場合を×とした。プレチルト角については、結晶回転法によって光学的に計測し、垂直配向セルについては、88度以上89度未満の場合を○、80度以上88度未満及び89度以上90度以下の場合を△、80度未満の場合を×とした。また、水平配向セルについては、1度以上2度未満の場合を○、2度以上10度未満及び0度以上1度未満の場合を△、10度以上の場合を×とした。光安定性については、液晶セルに対して非偏光紫外線を30J/cm2照射し、照射前後でのプレチルト角の変化が0.3度未満の場合を○、0.3度以上1度未満の場合を△、1度以上の場合を×とした。 Hereinafter, in the same manner as in (LPM-1), liquid crystal cells were prepared for (LPM-2) to (LPM-41), and the results of measurement of the tilt angle are also shown in Table 14, Table 15, Table 16, and Table. 17 shows. Regarding the liquid crystal alignment, the presence of abnormal domains and alignment unevenness of the liquid crystal cell was observed, and the case of 0 places was evaluated as ○, the case of 2 or less places as Δ, and the case of 3 or more places as x. The pretilt angle is optically measured by the crystal rotation method.For the vertical alignment cell, the case of 88 degrees or more and less than 89 degrees is ○, the case of 80 degrees or more and less than 88 degrees and the case of 89 degrees or more and 90 degrees or less is Δ, The case of less than 80 degrees was set as x. For the horizontally oriented cells, the case of 1 degree or more and less than 2 degrees was indicated by ◯, the case of 2 degree or more and less than 10 degrees and 0 degree or more and less than 1 degree were indicated by Δ, and the case of 10 degrees or more was indicated by ×. For light stability, the liquid crystal cell is irradiated with non-polarized ultraviolet rays at 30 J / cm 2 , and the change in the pretilt angle before and after irradiation is less than 0.3 degrees, the case where it is 0.3 degrees or more and less than 1 degree is Δ, The case of 1 degree or more was set as x.
(比較例1)
比較のため、実施例1と同様の方法で表18に示す光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM-A1)、(LPM-C1)、(LPM-AV1)及び(LPM-CV1)を調製した。
(Comparative Example 1)
For comparison, the liquid crystal alignment layer compositions (LPM-A1), (LPM-C1), (LPM-AV1) and (LPM-CV1) that can be aligned in the same manner as in Example 1 are used. Prepared.
したがって、本発明によって、少ない紫外線照射量で配向およびプレチルト角の制御が可能であり、配向安定性および光安定性に優れるといった効果を有する垂直配向用組成物及び当該組成物を用いた垂直配向層を得られることが分かる。
(重合性液晶組成物(LC−1)の調製)
Therefore, according to the present invention, it is possible to control the orientation and the pretilt angle with a small amount of ultraviolet irradiation, and the composition for vertical alignment having the effects of excellent alignment stability and light stability, and a vertical alignment layer using the composition It can be seen that
(Preparation of polymerizable liquid crystal composition (LC-1))
(重合性液晶組成物(LC−2)の調製)
(Preparation of polymerizable liquid crystal composition (LC-2))
(配向性の評価方法)
光学異方体の配向性は、外観目視、及び、偏光顕微鏡観察することにより、5段階で評価した。
A:目視で均一な配向が得られており、偏光顕微鏡観察でも欠陥が全くない
B:目視では均一な配向が得られているが、偏光顕微鏡観察での配向面積は90〜100%
C:目視ではA、B程の配向は得られていないが、偏光顕微鏡観察での配向面積は60〜90%
D:目視では無配向に近いが、偏光顕微鏡観察での配向面積は40〜60%
E:目視では無配向で、偏光顕微鏡観察での配向面積も40%以下
(Evaluation method of orientation)
The orientation of the optical anisotropic body was evaluated in five stages by visual observation and observation with a polarizing microscope.
A: Uniform orientation is obtained visually, and there are no defects even when observed with a polarizing microscope. B: Uniform orientation is obtained visually, but the orientation area is 90 to 100% when observed with a polarizing microscope.
C: Although alignment as much as A and B is not obtained visually, the alignment area in observation with a polarizing microscope is 60 to 90%.
D: Nearly non-oriented by visual observation, but the orientation area by polarizing microscope observation is 40 to 60%.
E: No orientation by visual observation, and orientation area by polarization microscope observation is 40% or less
(耐溶剤・耐薬品性の評価方法)
光学異方体の耐溶剤・耐薬品性は、試験用溶剤としてNMP/2−ブトキシエタノール(BC)をスピンコーターで得られた光学異方体上に塗布し、80℃で1分間乾燥したときの膜状態を観察した結果を、外観目視、及び、偏光顕微鏡観察することにより5段階で評価した。尚、ここで使用した試験用溶剤は、配向膜用組成物の希釈目的に汎用に使用される溶剤の組み合わせである。
A:目視で膜の変化が全くなく、偏光顕微鏡観察でも欠陥が全くない
B:目視では膜の変化が全くないが、偏光顕微鏡観察ではクラックが発生している
C:目視では一部膜が剥がれているが、偏光顕微鏡観察でのクラック発生はBと同レベル
D:目視では膜の大半が剥がれている
E:目視で膜全体が剥がれている
(Solvent / chemical resistance evaluation method)
The solvent and chemical resistance of the optical anisotropic body is determined by applying NMP / 2-butoxyethanol (BC) as a test solvent on the optical anisotropic body obtained with a spin coater and drying at 80 ° C. for 1 minute. The results of observing the film state were evaluated in five stages by visual observation and observation with a polarizing microscope. The test solvent used here is a combination of solvents generally used for the purpose of diluting the alignment film composition.
A: No change in film visually, no defects even with polarization microscope observation B: No change in film visually, but cracks observed in polarization microscope observation C: Partial film peeling off with visual observation However, the occurrence of cracks in the polarizing microscope is the same level as B. D: Most of the film is peeled off visually. E: The whole film is peeled off visually.
(光配向膜の調製および光学異方体の調製)
(実施例42)
光配向膜用物質(LPM−1)をN-メチルピロリドン(NMP)中に0.5%溶解させ、室温で10分間撹拌した。次に、溶液をスピンコーターを用いて基材であるガラスプレート上に塗布し、100℃で30分間乾燥した。
次に、超高圧水銀ランプに波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを介して、可視紫外光(波長365nm、照射強度:20mW/cm2)の直線偏光でかつ平行光を、コーティングしたガラスプレート基材に対して斜め45度方向から照射した。照射量は90mJ/cm2であった。
得られた光配向膜上にスピンコーターで重合性液晶組成物(LC−1)を塗布し、80℃で1分乾燥後、窒素雰囲気下で紫外線を1J/cm2照射して、(LC−1)を重合させ、光学異方体を得た。その結果、配向性はAであり、90mJ/cm2という少ない照射量で良配向を得ることができた。光学異方体の耐溶剤・耐薬品性の評価結果はBであった。配向方向を観察したところ、ホモジニアス配向となっていた。
(Preparation of photo-alignment film and preparation of optical anisotropic body)
(Example 42)
The material for photo-alignment film (LPM-1) was dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) by 0.5% and stirred at room temperature for 10 minutes. Next, the solution was applied onto a glass plate as a substrate using a spin coater and dried at 100 ° C. for 30 minutes.
Next, the ultra high pressure mercury lamp was coated with linearly polarized light of visible ultraviolet light (wavelength 365 nm, irradiation intensity: 20 mW / cm 2 ) and parallel light through a wavelength cut filter, a band pass filter, and a polarizing filter. The glass plate substrate was irradiated from an oblique direction of 45 degrees. The irradiation amount was 90 mJ / cm 2 .
The polymerizable liquid crystal composition (LC-1) was applied onto the obtained photo-alignment film with a spin coater, dried at 80 ° C. for 1 minute, and then irradiated with 1 J / cm 2 of ultraviolet light in a nitrogen atmosphere, and (LC- 1) was polymerized to obtain an optical anisotropic body. As a result, the orientation was A, and good orientation could be obtained with a small dose of 90 mJ / cm 2 . The evaluation result of solvent resistance and chemical resistance of the optical anisotropic body was B. When the orientation direction was observed, the orientation was homogeneous.
本発明の光学異方体は耐溶剤・耐薬品性が高く、又、本発明の光学異方体は製造に際して極めて少ない紫外線照射量で、配向性を付与すること及び、配向方向のコントロールが可能であることが判る。 The optical anisotropic body of the present invention has high solvent resistance and chemical resistance, and the optical anisotropic body of the present invention can impart orientation and control the orientation direction with an extremely small amount of UV irradiation during production. It turns out that it is.
(実施例43から88)
光配向膜用物質(LPM−1)に替えて光配向膜用物質(LPM−2)〜(LPM−41)を使用し、実施例1と同様にして、実施例43から88の光学異方体を作製し配向性、耐溶剤・耐薬品性、配向方向を検討した結果を併せて表20、表21、表22および表23に示す。
(Examples 43 to 88)
The optical anisotropic films of Examples 43 to 88 were used in the same manner as in Example 1 except that the materials for optical alignment film (LPM-2) to (LPM-41) were used instead of the optical alignment film material (LPM-1). Table 20, Table 21, Table 22, and Table 23 collectively show the results of preparing the body and examining the orientation, solvent resistance / chemical resistance, and orientation direction.
(比較例5から8)
比較のため、光配向可能な液晶配向層用組成物(LPM-A1)、(LPM-C1)、(LPM-AV1)及び(LPM-CV1)を、表18に示した割合でそれぞれ調製した。
(LPM-A1)及び(LPM-AV1)は、光化学的に架橋可能な部位を有する化合物を含有せず、(LPM-C1)及び(LPM-CV1)は光化学的に異性化可能な部位を有する化合物を含有しないものである。これらの光配向可能な液晶配向層用組成物を使用し、実施例1と同様にして、比較例5から8の光学異方体を作製し配向性、耐溶剤・耐薬品性、配向方向を検討した結果を併せて表24に示す。
(Comparative Examples 5 to 8)
For comparison, compositions for liquid crystal alignment layers (LPM-A1), (LPM-C1), (LPM-AV1) and (LPM-CV1) capable of photo-alignment were prepared at the ratios shown in Table 18, respectively.
(LPM-A1) and (LPM-AV1) do not contain compounds with photochemically crosslinkable sites, and (LPM-C1) and (LPM-CV1) have photochemically isomerizable sites It does not contain a compound. Using these photoalignable liquid crystal alignment layer compositions, the optical anisotropic bodies of Comparative Examples 5 to 8 were prepared in the same manner as in Example 1, and the orientation, solvent resistance / chemical resistance, and orientation direction were adjusted. The examination results are shown together in Table 24.
本発明の液晶の配向層用組成物は、少ない照射量の光学的に異方性を有する光により、光配向膜を製造することができ、液晶表示素子および光学補償フィルム等の光学異方体の製造に好適に用いることができる。更に、本発明は、少ない紫外線照射量で配向の制御が可能な液晶配向性を有し、任意のプレチルト角を得ることができ、光安定性に優れ、かつ、溶剤等により浸食されないといった優れた特徴を有する。 The liquid crystal alignment layer composition of the present invention can produce a photo-alignment film with a small amount of optically anisotropic light, and can be used for optical anisotropic bodies such as liquid crystal display elements and optical compensation films. It can use suitably for manufacture of. Furthermore, the present invention has a liquid crystal orientation capable of controlling the orientation with a small UV irradiation amount, can obtain an arbitrary pretilt angle, is excellent in light stability, and is not eroded by a solvent or the like. Has characteristics.
Claims (26)
からなる群より選ばれるポリマーを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。 As polymers having photochemically isomerizable moieties, the following general formulas (Ia) to (Id), (If) to (Ii), (Im) to (Ip)
The composition as described in any one of Claims 1-6 containing the polymer chosen from the group which consists of.
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立的に単結合、−(CH2)u−、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、uは1〜20を表し、ここでアルキル基の非隣接CH2基の内の1つ以上が独立してQによって置換されることができ、ここでQは、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
A1及びA2は、それぞれ独立的にトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−イル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか1個以上水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく;
p及びqは、0又は1を表す。)
で表される、請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。 S a , S aa , S aaa , S b, S bb and S c are each represented by the following general formula (IV)
Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, -CF = CF -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 CF 2 - or an -C≡C-, u represents 1 to 20, wherein non-adjacent CH 2 groups of an alkyl group Can be independently substituted by Q, where Q is —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3) 2. —O—Si (CH 3 ) 2 —, —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR— , —CH═CH—, —C≡C—, —O—CO—O—, wherein R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
A 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furanylene group or 1,4-phenylene group, which are unsubstituted or one or more hydrogen atoms May be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group;
p and q represent 0 or 1. )
The composition as described in any one of Claims 1-15 represented by these.
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立的に単結合、−(CH2)u−、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、uは1〜20を表し、ここでアルキル基の非隣接CH2基の内の1つ以上が独立してQによって置換されることができ、ここでQは、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立的にトランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−イル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか1個以上水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく;
r、s、t及びwは、0又は1を表し;
R2は、水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基(適宜フッ素置換されていてもよく、また適宜1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い)を表す。)
で表される、請求項1〜16のいずれかに記載の組成物。 V, Va, Vb and Vc are represented by the following general formula (V),
Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═ CH—, —CF═CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C≡C—, where u represents 1 to 20, where non-adjacent of an alkyl group One or more of the CH 2 groups can be independently replaced by Q, where Q is —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si ( CH 3) 2 -O-Si ( CH 3) 2 -, - NR -, - NR-CO -, - CO-NR -, - NR-CO-O -, - O-CO-NR -, - NR- CO—NR—, —CH═CH—, —C≡C—, —O—CO—O—, wherein R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, 1,4-naphthylene group, 2 , 6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group, which are unsubstituted Or one or more hydrogen atoms may be substituted by fluorine atom, chlorine atom, methyl group or methoxy group;
r, s, t and w represent 0 or 1;
R 2 represents hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (which may be appropriately substituted with fluorine, and one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be —O— , -CO-O-, -O-CO- and / or -CH = CH-). )
The composition in any one of Claims 1-16 represented by these.
A1、A2、A3、A4及びA5は、それぞれ独立的に1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、ニトロ基、−NR1R2によって、又は1〜10個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐アルキル残基によって1置換又は多置換されており、アルキル残基は非置換であるか、フッ素によって1置換又は多置換され、ここで非隣接CH2基の内の1つ以上が独立してQによって置換されることができ、ここでQは、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−を表し、R、R1及びR2は、独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
p、q、r、s及びtは、それぞれ独立的に0又は1を表すが、0<q+r+s+tを表す。)
で表される請求項1〜17のいずれか一項に記載の組成物。 P is the following general formula (VI)
A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 are each independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2, Represents a 5-thiophenylene group, a 2,5-furylene group or a 1,4-phenylene group, which are unsubstituted, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, methoxy group, nitro group, -NR Monosubstituted or polysubstituted by 1 R 2 or by linear or branched alkyl residues having 1 to 10 carbon atoms, the alkyl residues being unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted by fluorine Wherein one or more of the non-adjacent CH 2 groups can be independently replaced by Q, where Q is —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO -, - Si (CH 3) 2 -O-Si (CH 3) 2 -, - R—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR—, —CH═CH—, —C≡C— , -O-CO-O-, wherein R, R 1 and R 2 independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
p, q, r, s and t each independently represent 0 or 1, but 0 <q + r + s + t. )
The composition as described in any one of Claims 1-17 represented by these.
A7は、それぞれ独立的に1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,5−ピリジル基、2,5−ピリミジル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、これらは無置換であるか1個以上水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく;
X及びYは、それぞれ独立的に水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基(適宜フッ素置換されていてもよく、また適宜1つのCH2基又は2以上の非隣接CH2基は-O-、-CO-O-、-O-CO-及び/又は-CH=CH-で置換されていても良い)を表し;
Zは、単結合、-O-又は-NR1-(式中、R1は水素、適宜フッ素又は塩素で置換されていても良い直鎖又は分岐した炭素数1〜20のアルキル基又は適宜フッ素、塩素、アルキル基又はアルコキシ基で置換されていても良い3〜8の環員数を有するシクロアルキル基である)を表し;
rは、0、1又は2を表す。)
で表される、請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物。 D represents the following general formula (VII)
A 7 is independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group. Or a 1,4-phenylene group, which is unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group;
X and Y are each independently hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (which may be appropriately substituted with fluorine, and optionally one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups represent -O-, -CO-O-, -O-CO- and / or -CH = CH-);
Z is a single bond, —O— or —NR 1 — (wherein R 1 is hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms optionally substituted with fluorine or chlorine, or optionally fluorine , A cycloalkyl group having 3 to 8 ring members which may be substituted with chlorine, an alkyl group or an alkoxy group);
r represents 0, 1 or 2. )
The composition as described in any one of Claims 1-18 represented by these.
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