JP6002996B2 - 液晶配向膜 - Google Patents
液晶配向膜 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6002996B2 JP6002996B2 JP2015559064A JP2015559064A JP6002996B2 JP 6002996 B2 JP6002996 B2 JP 6002996B2 JP 2015559064 A JP2015559064 A JP 2015559064A JP 2015559064 A JP2015559064 A JP 2015559064A JP 6002996 B2 JP6002996 B2 JP 6002996B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- alkyl group
- independently
- photo
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 CCC(C1C(C)CCC1)=C1*CC1 Chemical compound CCC(C1C(C)CCC1)=C1*CC1 0.000 description 21
- QJMSVBUMBNELCF-UHFFFAOYSA-N CC(CC1)CCC1C(OC)=O Chemical compound CC(CC1)CCC1C(OC)=O QJMSVBUMBNELCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTDPKNJVPQPMKF-UHFFFAOYSA-N CC1=CCC2C1C2 Chemical compound CC1=CCC2C1C2 WTDPKNJVPQPMKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAZWKJNMLLGPKV-UHFFFAOYSA-N CCC(C1)C1N Chemical compound CCC(C1)C1N GAZWKJNMLLGPKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CLZHEILZLYGMPI-UHFFFAOYSA-N CCCC(NC)=C Chemical compound CCCC(NC)=C CLZHEILZLYGMPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXPAUBFIODOXMN-UHFFFAOYSA-N CCCCC(CC1)CCC1C(OC)=[U] Chemical compound CCCCC(CC1)CCC1C(OC)=[U] UXPAUBFIODOXMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BYOMRMKHYWOALG-UHFFFAOYSA-N CCCCCCOC(CC1)=CC=C1c(cc1)ccc1OCCO Chemical compound CCCCCCOC(CC1)=CC=C1c(cc1)ccc1OCCO BYOMRMKHYWOALG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWBXGMNUQKYQSF-UHFFFAOYSA-N CCCCOc1ccc(C(C)C)cc1 Chemical compound CCCCOc1ccc(C(C)C)cc1 ZWBXGMNUQKYQSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGKDRXPXEXHOBE-UHFFFAOYSA-N CCCCOc1ccc(CC)cc1 Chemical compound CCCCOc1ccc(CC)cc1 LGKDRXPXEXHOBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IWAWXLAUTYORBU-UHFFFAOYSA-N CCNCCC1CCC(COC)CC1 Chemical compound CCNCCC1CCC(COC)CC1 IWAWXLAUTYORBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTMFOEQPUCUEMK-UHFFFAOYSA-N CCOC(C=C1)=CCC1c(cc1)ccc1OCCOC Chemical compound CCOC(C=C1)=CCC1c(cc1)ccc1OCCOC HTMFOEQPUCUEMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKDWDNZOCKBXMO-UHFFFAOYSA-N CCOc1ccc(C(C)C)cc1 Chemical compound CCOc1ccc(C(C)C)cc1 GKDWDNZOCKBXMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIPABDUUQFMCTM-UHFFFAOYSA-N CNC(C(c1ccccc1)=C)=O Chemical compound CNC(C(c1ccccc1)=C)=O UIPABDUUQFMCTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQTXKEVAUZYHGE-UHFFFAOYSA-N COC(C(c1ccccc1)=C)=O Chemical compound COC(C(c1ccccc1)=C)=O GQTXKEVAUZYHGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYLNQJGKPCDVLM-UHFFFAOYSA-N C[O](C(C(Oc1ccccc1)=C)=O)=C Chemical compound C[O](C(C(Oc1ccccc1)=C)=O)=C GYLNQJGKPCDVLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N c1ccccc1 Chemical compound c1ccccc1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
- C09K19/56—Aligning agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F12/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F12/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F12/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F12/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by hetero atoms or groups containing heteroatoms
- C08F12/22—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/10—Esters
- C08F20/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F20/30—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/10—Esters
- C08F20/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
- C08F20/36—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/52—Amides or imides
- C08F20/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F20/58—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-acryloylmorpholine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/52—Amides or imides
- C08F20/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F20/60—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing nitrogen in addition to the carbonamido nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
- C08F22/36—Amides or imides
- C08F22/40—Imides, e.g. cyclic imides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
- C08F220/36—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
- C08F220/365—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate containing further carboxylic moieties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/60—Pleochroic dyes
- C09K19/601—Azoic
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
- G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133397—Constructional arrangements; Manufacturing methods for suppressing after-image or image-sticking
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133738—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homogeneous alignment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
本発明は、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子及び光学異方体に関する。
光配向膜は、ラビングによる微小傷がなく、機械的接触が無いために発塵及びTFT素子の破壊の危険性が小さく、パターニングが容易で、高精細化が可能という優れた特徴があることから、種々の液晶ディスプレイへの応用検討が精力的に進められている。特に、IPS/FFSディスプレイに用いる水平配向(プラナー配向)用の光配向膜に対する需要は強い。しかしながら、IPS/FFS用の光配向膜には、十分な配向規制力を持っていないと、表示素子としてAC焼付きと呼ばれる焼付きを生じてしまうという問題があった。AC焼付きとは、液晶に対して電圧を印加した状態が続いたあとに電圧無印加状態にしても、光配向膜製造時に規定した配向方向に完全に戻らないことを原因とする不良モードである。コントラストの深刻な低下も伴うため、解決が切望されている。
このような問題を解決する手段として、配向規制力と配向膜の異方性の関係に着目し、その吸収異方性パラメータを規定した光配向膜が開示されている(特許文献1)。前記の吸収異方性パラメータは、AC焼付きを低減可能な光配向膜のスクリーニングに有用である。また、光配向膜製造の際のプロセス条件管理という点からも有用である。しかしながら、この方法を用いても十分にAC焼き付きを改善できないことがあった。
AC焼付きを改善できる光配向膜として、より信頼性の高い吸収異方性パラメータを具備する光配向膜を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するためにAC焼付きと光配向膜の吸収異方性の関係について鋭意検討した結果、特定の吸収異方性パラメータをもつ状態が特に優れたAC焼付き低減をもたらすことを見出し、本発明の完成に至った。
即ち、本発明は、偏光UVを照射して得られた光配向膜であって、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が、230nm〜380nmの領域で0.35以上の極大値を持つことを特徴とする光配向膜を提供する。
また、偏光UVを照射して得られた光配向膜であって、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が360nmにおいて、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に基づく0.03以上の値を持つことを特徴とする光配向膜を提供する。
また、偏光UVを照射して得られた光配向膜であって、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が360nmにおいて、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に基づく0.03以上の値を持つことを特徴とする光配向膜を提供する。
本発明の光配向膜を用いることにより、十分な配向規制力を実現でき、表示素子としてAC焼付きと呼ばれる焼付きを回避することができる。
以下に本願発明の好ましい例について詳細に説明する。
光配向膜において、加熱する前には、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が、280nm〜340nmの領域で0以下の極小値を持つことを特徴とする配向膜を利用することは好ましい。
本発明の光配向膜、偏光UVを照射して得られた光配向膜であって、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が波長360nmで、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に基づく0.03以上の値を持つことを特徴とする。ΔAは、0.05以上が更に好ましく、0.07以上が特に好ましい。この値が大きいほど、AC焼き付きが改善する傾向にある。しかし、ΔAが大きすぎると配向膜の着色が強くなる傾向があるので、ΔAは0.5以下が好ましく、0.4以下が更に好ましく、特に好ましくは0.2以下が特に好ましい。
偏光UVを照射して得られた光配向膜であって、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が波長360nmで、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に基づく0.03以上の値を持つことを特徴とするものは、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分が偏光UVの振動方向に対して平行方向に配向している状態にある。このような状態にあると、配向規制力が強くなり、AC焼付きを低減可能であることを見出した。これは、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分の配向規制力が強いためと考えられる。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分としては特にアゾベンゼン骨格が好適であることも見出した。通常、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分は、偏光UVの振動方向に垂直方向に配向することが知られている。これに対して本発明は、それと異なる状態の光配向材料がAC焼付き低減に有用であることを見出したもので、このような状態を達成できる材料を提供するものである。これを達成するための手段として、特定の光化学的に架橋可能な部位の導入・偏光UV照射後の熱処理も提供する。特定の光化学的に架橋可能な部位としては桂皮酸骨格が特に有用であることを見出した。
光配向膜は、偏光UVを照射した後に、80℃以上の温度で加熱した後に、上述の吸収異方性パラメータの範囲になるものが好ましい。温度は100℃以上が好ましく、120以上が特に好ましい。上限温度は250℃以下が好ましく、230℃以下が更に好ましい。加熱時間は1分以上が好ましく、10分以上が特に好ましく、20分以上が特に好ましい。上限時間は、2時間以下が好ましく、1時間以下が特に好ましい。
光配向膜において、加熱する前には、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が波長360nmで、0以下の値であることを特徴とする配向膜を利用することが好ましい。AC焼付きを改善する観点から、このときのΔAは−0.01より小さいことが更に好ましく、−0.02より小さいことが特に好ましい。つまり、偏光UV照射後には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分が偏光UVの振動方向に対して平行方向に配向していることは必須ではなく、その後の熱処理によって、偏光UVの振動方向に対して平行方向に配向するようになれば良い。
また、光化学的に架橋可能な部位も、加熱前と加熱後で配向方向が異なっていても良い。偏光UVを照射しても架橋せずに残存した光化学的に架橋可能な部位は、加熱前は偏光UVの振動方向と垂直方向に配向していても良い。膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が波長317nmで、光化学的に架橋可能な部位に基づく‐0.02以下の値であることが好ましく、−0.03以下であることが更に好ましく、−0.04以下であることが特に好ましい。加熱後は、偏光UVを照射しても架橋せずに残存した光化学的に架橋可能な部位は、AC焼付きを改善する観点から偏光UVの振動方向と平行方向に配向していることが好ましい。膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が波長317nmで0.04以上の値であることが好ましく、0.05以上であることが更に好ましく、0.06以上であることが特に好ましい。
偏光UVの照射量としては、700mJ/cm2以下が好ましく、500mJ/cm2が更に好ましく、200mJ/cm2が特に好ましく、150mJ/cm2以下が最も好ましい。
本発明の光配向膜では、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のモル濃度をx、光化学的に架橋可能な部位のモル濃度をyとした時、x=x/(x+y)の値は、0.02〜0.35の範囲にあるのが好ましく、0.05〜0.3の範囲にあるのが更に好ましく、0.07〜0.2の範囲にあるのが特に好ましい。
本発明の光配向膜としては、(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、及び(b)光化学的に架橋可能な部位を有するポリマーであり、前記ポリマーが一般式(I)で表される構造を含むことが好ましい。一般式(I)で表される構造は、(b)光化学的に架橋可能な部位として好適なものである。
一般式(I)中、SpはAとL(上記式には図示せず)に結合し、Lは重合性基を表し、Spはスペーサー単位を表し、
Aは
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
rは、0、1又は2を表すが、rが2を表す場合に、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1から20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、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く、
Zは、一般式(IIa)又は(IIb)で表される。
Aは
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
rは、0、1又は2を表すが、rが2を表す場合に、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1から20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、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く、
Zは、一般式(IIa)又は(IIb)で表される。
一般式(IIa)又は(IIb)中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
R1及びR2はそれぞれ独立して水素原子又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基を表し、R1及びR2中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−、−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されていても良く、R1及びR2中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、R1及びR2中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表す。
R1及びR2はそれぞれ独立して水素原子又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基を表し、R1及びR2中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−、−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されていても良く、R1及びR2中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、R1及びR2中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表す。
<Zについて>
一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことが好ましい。
一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことが好ましい。
一般式(IIa)又は(IIb)において、R1が一般式(IIc)
(式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W1は、メチレン基(前記メチレン基の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1から5のアルキル基で置換されていても良い)、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
R4は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基の水素原子は非置換であるか又はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。
W1は、メチレン基(前記メチレン基の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1から5のアルキル基で置換されていても良い)、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
R4は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基の水素原子は非置換であるか又はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。
一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。
一般式(IIa)又は(IIb)において、R1が一般式(IId)〜(IIg)
(式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W2は、単結合、−CH2−、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R7は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
R8は水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い)を表し、
R5は、炭素数1〜20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い)を表し、
R6は、炭素数1〜20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。
W2は、単結合、−CH2−、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R7は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
R8は水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い)を表し、
R5は、炭素数1〜20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い)を表し、
R6は、炭素数1〜20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。
一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が水素原子又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。またこのとき、
一般式(I)において、Spが後述する一般式(IVc)
を表すことも好ましい。
R1が水素原子又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。またこのとき、
一般式(I)において、Spが後述する一般式(IVc)
を表すことも好ましい。
一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されており、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。またこのとき、一般式(I)において、Spが後述する一般式(IVb)を表すことも好ましい。
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されており、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表すことも好ましい。またこのとき、一般式(I)において、Spが後述する一般式(IVb)を表すことも好ましい。
R2で表される炭素数1〜20のアルキル基は、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は環員数3から8のシクロアルキル基であることが好ましい。
本明細書及び特許請求の範囲において、前記「2以上の非隣接CH2基」とは、「互いに隣接しない2以上のCH2基」を意味する。
<Aについて>
一般式(I)、(IIa)又は(IIb)において、本発明の液晶配向層の液晶配向性を改善するためには、A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、本発明のポリマーの溶解性を改善するためにはA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。
一般式(I)、(IIa)又は(IIb)において、本発明の液晶配向層の液晶配向性を改善するためには、A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、本発明のポリマーの溶解性を改善するためにはA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、本発明の液晶配向層における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、A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い。
又、本発明の液晶配向層において、より長波長での光配向を行うためには、A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。
又、本発明の液晶配向層における電圧保持率を改善するためにはX及びYは水素原子が好ましく、Wは単結合又は−CH2−が好ましく、R2は炭素数1〜12のアルキル基であって、1つのCH2基が−CH=CH−又は−C≡C−で置換されていることが好ましい。
又、本発明の液晶配向層における残留電荷を少なくするためには、Wは−CO−O−又は−CO−NH−が好ましく、R2は炭素数1〜6のアルキル基であって、1つのCH2基が−CH=CH−又は−C≡C−で置換されていることが好ましい。
本発明の一般式(I)で表されるポリマーにおいて、A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てもよい1,4−フェニレン基であることが好ましい。
<X及びYについて>
一般式(I)で表されるポリマーにおいて、X及びYは水素原子であることが好ましい。当前記ポリマーを使用した本発明の液晶配向層における電圧保持率を向上させられる。
一般式(I)で表されるポリマーにおいて、X及びYは水素原子であることが好ましい。当前記ポリマーを使用した本発明の液晶配向層における電圧保持率を向上させられる。
<Spについて>
一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)で表される構造であることが好ましい。
一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)で表される構造であることが好ましい。
一般式(IVa)中、左の破線はLへの結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表し、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A1及びA2は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
で表される。
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A1及びA2は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
で表される。
一般式(IVa)中、左の破線はポリマー主鎖への結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表し、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の1つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、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、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基の何れかの基を表し、前記何れかの基における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ても良く、p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表すことも好ましい。
Spを示す一般式(IVa)は、以下の一般式(IVb)であることも好ましい。
(式中、Z1,Z2,Z3,A2,pおよびqは一般式(IVa)におけるものと同じ意味を表す)で表され、A8が
トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、及び1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)であり、これらはそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良い。)
トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、及び1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)であり、これらはそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良い。)
Spは、以下の一般式(IVc)であることも好ましい。
(式中、Z1、Z2、Z3およびA2は一般式(IVa)におけるものと同じ意味を表す)で表され、A7が
1,4−フェニレン基(この基中に存在する3個以上の−CH=は−N=に置き換えられている)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、これらはそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
pは1を表し、qは1又は2を表すが、qが2を表す場合に、複数存在するA2及びZ3は同一であっても異なっていても良い。)
一般式(IVc)において、A7は2,6−ナフチレン基を表し、前記2,6−ナフチレン基における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る事が好ましい。
1,4−フェニレン基(この基中に存在する3個以上の−CH=は−N=に置き換えられている)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、これらはそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
pは1を表し、qは1又は2を表すが、qが2を表す場合に、複数存在するA2及びZ3は同一であっても異なっていても良い。)
一般式(IVc)において、A7は2,6−ナフチレン基を表し、前記2,6−ナフチレン基における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る事が好ましい。
一般式(IVa)において、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表し、非隣接のCH2基の1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−が好ましい。
一般式(IVa)において、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表し、非隣接のCH2基の1つ以上は独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置換されていてもよい。)、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−がより好ましい。
一般式(IVa)において、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表し、非隣接のCH2基の1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−が特に好ましい。
ここで、前記「非隣接のCH2基の1つ以上」とは、「互いに隣接しない1以上のCH2基」を意味する。
一般式(IVa)において、qは1であることが好ましい。一般式(IVa)において、pは0であることが好ましい。
一般式(IVa)において、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−フェニレン基の何れかの基であることが好ましい。これらの基の水素原子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てもよい。
一般式(IVa)において、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、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−フェニレン基の何れかの基であることがより好ましい。これらの基の水素原子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てもよい。
一般式(IVa)において、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−フェニレン基の何れかの基であることが特に好ましい。これらの基の水素原子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てもよい。
一般式(IVa)、(IVb)および(IVc)において、A2は1,4−フェニレン基を表し、これ基の水素原子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最も好ましい。前記1,4−フェニレン基の水素原子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てもよい。
本発明の液晶配向層における液晶配向性を改善するためには、一般式(IVa)において、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1つ又は2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、本発明の液晶配向層における配向の熱安定性を改善するためには、一般式(IVa)において、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、本発明のポリマーの溶解性を改善するためには、Z1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して−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(IVa)、(IVb)及び(IVc)において、A2はトランス−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−フェニレン基の何れかの基を表し、前記何れかの基における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てもよく、Z3は単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−の何れかの基を表し、前記何れかの基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置換されていてもよく、qが1を表すことも好ましい。
一般式(IVa)で表されるSpとしては、例えば、以下の化学式(Sp−a−1)〜化学式(Sp−ah1−8)で表されるものが好ましい。これらの化学式中、左の破線はポリマー主鎖への結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表す。
必要に応じて選択可能であるが、これらの中でも、化学式(Sp−a−6)〜(Sp−a−16)、化学式(Sp−b−3)〜(Sp−b−10)、化学式(Sp−c−3)〜(Sp−c−10)、化学式(Sp−d−3)〜(Sp−d−12)、化学式(Sp−k−4)〜(Sp−k−7)、化学式(Sp−l−13)〜(Sp−l−17)、化学式(Sp−o−3)〜(Sp−o−14)、化学式(Sp−p−2)〜(Sp−p−13)、化学式(Sp−s−1)〜(Sp−s−8)、化学式(Sp−t−1)〜(Sp−t−8)、化学式(Sp−y−1)〜(Sp−y−9)及び化学式(Sp−aa−1)〜(Sp−aa−9)で表されるものがより好ましい。
光配向膜として使用される好ましいポリマーは、一般式(IVa)で表されるSpを有し、前記一般式(IVa)において、A2はトランス−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−フェニレン基の何れかの基を表し、前記何れかの基における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ても良く、Z3は単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−の何れかの基を表し、前記何れかの基において非隣接のCH2基の1つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置換されていても良く、qが1を表す、ポリマーである。当前記ポリマーを用いることによって、液晶の配向およびプレチルト角の制御に優れ、高い電圧保持率(VHR)を有する液晶配向層及び当前記液晶配向層を用いた液晶表示素子が得られる。
<Lについて>
一般式(I)において、Lが一般式(III−1)〜(III−17)
一般式(I)において、Lが一般式(III−1)〜(III−17)
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基を表すことが好ましい。)
Lが、一般式(III−1)、(III−2)、(III−6)、(III−7)又は(III−13)で表されることが好ましい。Lが、一般式(III−1)又は(III−2)で表されることがより好ましい。
Lが、一般式(III−1)、(III−2)、(III−6)、(III−7)又は(III−13)で表されることが好ましい。Lが、一般式(III−1)又は(III−2)で表されることがより好ましい。
<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、及びこの部分を含むポリマーについて>
光配向膜として使用される好ましいポリマーにおいて、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が、下記一般式(Q)で表される構造を含むことが好ましい。
光配向膜として使用される好ましいポリマーにおいて、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が、下記一般式(Q)で表される構造を含むことが好ましい。
(式中、破線はポリマー主鎖への結合を表し、Sa及びSaaは各々異なっていても良いスペーサー単位を表し、Pは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を表し、Vaは側鎖末端を表す。)
また、光配向膜として使用される好ましいポリマーにおいて、下記一般式(QP)で表される構成単位を含むことが好ましい。
(式中、Sp、A、X、Y、Z及びrは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Sa、P、Saa及びVaは一般式(Q)におけるものと同じ意味を表し、Ma、Mb及びMdは各々異なっていても良いポリマーのモノマー単位を表し、x、y及びwはコポリマーのモル分率を表すものであって、いずれの場合にも0<x≦1かつ0<y≦1かつ0≦w<1であり、nは4〜1000000を表し、Ma、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Ma、Mb及びMdのモノマー単位は各々独立して1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)
光配向膜として使用される好ましいポリマーは、水平配向モードや垂直配向モードの液晶表示素子用の液晶配向層の形成や、光学異方体用の液晶配向層の形成に好ましく使用できる。また得られた液晶配向層は、水平配向モードや垂直配向モードの液晶表示素子に好ましく使用できる。
光配向膜として使用される好ましいポリマーは、水平配向モードや垂直配向モードの液晶表示素子用の液晶配向層の形成や、光学異方体用の液晶配向層の形成に好ましく使用できる。また得られた液晶配向層は、水平配向モードや垂直配向モードの液晶表示素子に好ましく使用できる。
光配向膜として使用される好ましいポリマーにおいて、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としては、アゾ基を有することが好ましい。
一般式(QP)において、Ma及びMbが、それぞれ独立して式(QIII−A−1)〜(QIII−A−17)
(式中、破線はSa又はSpへの結合を表し、Rは独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、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)からなる群より選ばれる何れかの基を有する化合物であることが好ましい。式(QIII−A−1)、(QIII−A−2)、(QIII−A−3)、(QIII−A−4)、(QIII−A−6)、(QIII−A−7)、(QIII−A−8)、(QIII−A−9)、(QIII−A−10)、(QIII−A−11)、(QIII−A−13)、(QIII−A−16)又は(QIII−A−17)が好ましく、式(QIII−A−1)、(QIII−A−2)、(QIII−A−3)、(QIII−A−6)、(QIII−A−7)、(QIII−A−8)、(QIII−A−13)、(QIII−A−16)又は(QIII−A−17)がより好ましく、式(QIII−A−1)、(QIII−A−2)、(QIII−A−3)、(QIII−A−6)、(QIII−A−7)又は(QIII−A−13)が特に好ましい。
ポリマーの溶解性を改善するためには式(QIII−A−1)、(QIII−A−2)、(QIII−A−3)、(QIII−A−6)、(QIII−A−7)、(QIII−A−8)、(QIII−A−10)、(QIII−A−12)、(QIII−A−14)、(QIII−A−16)又は(QIII−A−17)が好ましく、中でも式(QIII−A−1)、(QIII−A−2)、(QIII−A−10)、(QIII−A−12)又は(QIII−A−17)が特に好ましい。又、重合速度を改善するためには式(QIII−A−3)、(QIII−A−8)、(QIII−A−10)、(QIII−A−12)、(QIII−A−13)、(QIII−A−14)、(QIII−A−15)、(QIII−A−16)又は(QIII−A−17)が好ましく、中でも式(QIII−A−3)、(QIII−A−8)、(QIII−A−10)、(QIII−A−12)又は(QIII−A−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(QIII−A−2)、(QIII−A−10)、(QIII−A−11)又は(QIII−A−12)が好ましい。又、配向の安定性を改善するためには式(QIII−A−2)、(QIII−A−4)、(QIII−A−5)、(QIII−A−7)、(QIII−A−9)、(QIII−A−13)、(QIII−A−14)又は(QIII−A−15)が好ましい。又、基板への密着性を改善するためには式(QIII−A−1)、(QIII−A−6)、(QIII−A−7)、(QIII−A−8)、(QIII−A−9)、(QIII−A−10)、(QIII−A−12)、(QIII−A−13)又は(QIII−A−17)が好ましく、中でも式(QIII−A−6)、(QIII−A−7)、(QIII−A−8)又は(QIII−A−13)が特に好ましい。
一般式(Q)又は(QP)において、Ma又はMbとして、例えば、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、エポキシド類、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、又はエポキシ基を使用してもよい。
一般式(QP)において、Mdが、それぞれ独立して式(QIII−1)〜(QIII−17)
(式中、破線は水素原子又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、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良い。)を表すことが好ましい。
一般式(QIII−1)〜(QIII−17)において、一価の有機基が一般式(QIV)
(式中、破線はMdへの結合を表し、Saは一般式(VI)で表される構造を表し、Vaは一般式(VII)で表される構造を表す。)で表されることも好ましい。
一般式(Q)又は(QP)において、Sa及びSaaが、下記一般式(VI)で表される構造であることが好ましい。
(式中、破線はポリマー主鎖、もしくは、Ma、P又はVaへの結合を表し;
Z11、Z12及びZ13は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A11及びA12は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
Z11、Z12及びZ13は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A11及びA12は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
上記一般式(VI)において、破線はポリマー主鎖、もしくは、Ma、P又はVaへの結合を表し;
Z11、Z12及びZ13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は独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
A11及びA12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良く;
p及びqは、0又は1を表してもよい。
Z11、Z12及びZ13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は独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
A11及びA12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良く;
p及びqは、0又は1を表してもよい。
Z11、Z12及びZ13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1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−によって置換されていても良く、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−が好ましい。A11及びA12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い。Z11、Z12及びZ13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1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−によって置換されていても良く、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−がより好ましい。A11及びA12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い。Z111、Z12及びZ13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1つ以上は独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−によって置換されていても良い。)、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、又は−C≡C−が特に好ましい。A11及びA12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。
一般式(VI)は、液晶配向性を改善するためにはZ11、Z12及びZ13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1つ以上は独立して、−O−、−CO−O−、−Oは1〜8を表し、非隣接のCH2基の1つ又は2つは独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−、−CH=CH−、−C≡C−によって置換されていても良い。)、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−が好ましい。A11及びA12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Z11、Z12及びZ13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−が好ましい。A11及びA12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Z11、Z12及びZ13は−OCH2−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−、−NR−又は−CO−が好ましい。A11及びA12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(VI)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)
で表される化合物が特に好ましい。
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(Q)又は(QP)において、Vaが、下記一般式(VII)
(式中、破線はSaaへの結合を表し;
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
r1、s1、t1及びu1は、それぞれ独立して0又は1を表し、
R12は水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、1つのCH2基若しくは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。
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
r1、s1、t1及びu1は、それぞれ独立して0又は1を表し、
R12は水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、1つのCH2基若しくは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。
一般式(VII)において、破線はSaaへの結合を表し;
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は独立して水素原子又は炭素原子数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良く;
r1、s1、t1及びu1は、0又は1を表し;
R12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良く、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)を表すことも好ましい。
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は独立して水素原子又は炭素原子数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良く;
r1、s1、t1及びu1は、0又は1を表し;
R12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良く、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)を表すことも好ましい。
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1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−によって置換されていても良く、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−が好ましい。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い。
r1、s1、t1及びu1はr1+s1+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(前記アルキル基中の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。
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1つ又は2つは独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−、−CH=CH−、−C≡C−によって置換されていても良い。)、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−が好ましい。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。
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−が好ましい。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−が好ましい。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。
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−が好ましい。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、R12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。
一般式(VII)には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の式(VII−a−1)〜式(VII−q−10)
で表される化合物が特に好ましい。
これらの中でも式(VII−a−1)〜(VII−a−15)、式(VII−b−11)〜(VII−b−15)、式(VII−c−1)〜(VII−c−11)、式(VII−d−10)〜(VII−d−15)、式(VII−f−1)〜(VII−f−10)、式(VII−g−1)〜(VII−g−10)、式(VII−h−1)〜(VII−h−10)、式(VII−j−1)〜(VII−j−9)、式(VII−l−1)〜(VII−l−11)又は式(VII−m−1)〜(VII−m−11)がさらに好ましい。
一般式(Q)又は(QP)において、Pが、下記一般式(VIII)
(式中、破線はSa及びSaaへの結合を表し;A21、A22、A23、A24及びA25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、−NR21R22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、R21及びR22は、独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;p1、q1、r1、s1及びt1は、それぞれ独立的に0又は1を表すが、0<q1+r1+s1+t1を表す。)
R、R21及びR22は、独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;p1、q1、r1、s1及びt1は、それぞれ独立的に0又は1を表すが、0<q1+r1+s1+t1を表す。)
A21、A22、A23、A24及びA25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い。A21、A22、A23、A24及びA25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い。q1+r1+s1+t1は1以上2以下がより好ましい。A21、A22、A23、A24及びA25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い。p1及びq1+r1+s1+t1は1であることが特に好ましい。
液晶配向性を改善するためにはA21、A22、A23、A24及びA25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、A21、A22、A23、A24及びA25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A21、A22、A23、A24及びA25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、q1+r1+s1+t1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A21、A22、A23、A24及びA25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、q1+r1+s1+t1は1から3が好ましい。
一般式(VIII)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)で表される構造であることが好ましい。
これらの中でも式(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。
光配向膜として使用される好ましいポリマーにおいて、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が、その部位単独で光配向膜として使用された場合、照射された偏光紫外線の振動方向に対して、垂直方向に液晶を配向させる性質を有するものを利用すると優れた配向規制力が得られるため好ましい。
また、光配向膜として使用される好ましいポリマーにおいて、光化学的に架橋可能な部位が、その部位単独で光配向膜として使用された場合、照射された偏光紫外線の振動方向に対して平行方向に液晶を配向させる性質を有するものを利用すると優れた配向規制力が得られるため好ましい。
光配向膜として使用される好ましいポリマーにおいて、(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と、(b)光化学的に架橋可能な部位とは、グラフト重合しても、共重合していてもよい。
[本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーの調製]
本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーの調製について以下に説明する。(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を構成する化合物を含む組成物(以下、「モノマー組成物(a)」と言う。)と(b)光化学的に架橋可能な部位を構成する化合物を含む組成物(以下、「モノマー組成物(b)」と言う。)との混合割合は、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。
[本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーの調製]
本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーの調製について以下に説明する。(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を構成する化合物を含む組成物(以下、「モノマー組成物(a)」と言う。)と(b)光化学的に架橋可能な部位を構成する化合物を含む組成物(以下、「モノマー組成物(b)」と言う。)との混合割合は、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。
本発明の光配向膜において好ましく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−ヒドロキシー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、モノマー組成物(a)とモノマー組成物(b)との混合物中、0.1〜10質量%であることが好ましく、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。
本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーは、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、本発明のポリマーは、モノマー組成物(a)とモノマー組成物(b)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。
又、本発明のポリマーは、モノマー組成物(a)とモノマー組成物(b)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。
[液晶配向層の形成方法]
本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーに対し、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。本発明では、水平配向又は垂直配向モード液晶表示素子用の液晶配向層、及び、前記層を含む水平配向又は垂直配向モード液晶表示素子を提供できる。本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーより得られる液晶配向層の形成方法の例としては、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液晶配向層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、本発明の光配向膜において好ましく含まれる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い。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、及び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。
本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーに対し、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。本発明では、水平配向又は垂直配向モード液晶表示素子用の液晶配向層、及び、前記層を含む水平配向又は垂直配向モード液晶表示素子を提供できる。本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーより得られる液晶配向層の形成方法の例としては、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液晶配向層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、本発明の光配向膜において好ましく含まれる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い。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、及び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。
又、本発明の液晶配向膜の形成方法の例としては、モノマー組成物(a)とモノマー組成物(b)を溶媒に溶解させて得られた溶液を、基板上に塗布した後、その塗膜を加熱するか又はその塗膜に光照射してポリマーを重合し、このポリマーに光照射して配向制御能力を発現させ、液晶配向層とする方法を挙げることもできる。
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、前記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良く、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、前記液晶配向層の形成方法のいずれの場合においても、あらかじめ配向層を形成した基板上にさらに光配向層を製造することで、本発明のポリマーに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。
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、またはSnO2からなるNESA膜などの電極層が設けられていても良く、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、前記基板には、カラーフィルタ層などが形成されていてもよい。
さらに、前記基板には、カラーフィルタ層などが形成されていてもよい。
本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーを含む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%が好ましい。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、溶液を基板上に塗布した後、前記塗布面を加熱する事により、溶媒を除去するのが好ましい。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2〜200分、より好ましくは2〜100分である。
又、溶液を基板上に塗布した後、前記塗布面を加熱する事により、溶媒を除去するのが好ましい。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2〜200分、より好ましくは2〜100分である。
本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマーを、前記モノマー組成物(a)及び前記モノマー組成物(b)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る。この場合はモノマー組成物(a)又はモノマー組成物(b)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、熱重合により本発明の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。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。
基板上で、光重合により本発明の光配向膜において好ましく含まれるポリマー調製する際、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。
非偏光の紫外線の照射エネルギーは、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。
非偏光の紫外線の照度は、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。
非偏光の紫外線の照射波長としては、250〜450nmにピークを有することが好ましい。
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。垂直配向用の液晶配向層として用いる場合、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、水平配向用の液晶配向層として用いる場合、一般的には、プレチルト角は0〜20°であるのが好ましい。
前記塗膜に照射する光は、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、及び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。
形成される液晶配向層の膜厚は、10〜250nm程度が好ましく、10〜100nm程度がより好ましい。
[液晶表示素子の製造方法]
上記の方法で形成された液晶配向層を用いて、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。
上記の方法で形成された液晶配向層を用いて、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。
本発明における上記液晶配向層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枚のみに上記液晶配向層が形成されていてもよい。
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、それぞれの液晶配向層が対向するように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。
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、液晶配向層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、さらに液晶配向層上に液晶を滴下した後、液晶配向層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。
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る。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。
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い。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、及び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。
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。
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。
偏光板の例としては、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。
[光学異方体の製造方法]
上記の方法で形成された液晶配向層を用いて、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。すなわち、本発明では、重合性液晶組成物の重合体により構成される光学異方体において、前記重合性液晶組成物中の重合性液晶分子を、本発明のポリマーを用いて配向させた、光学異方体を提供できる。
上記の方法で形成された液晶配向層を用いて、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。すなわち、本発明では、重合性液晶組成物の重合体により構成される光学異方体において、前記重合性液晶組成物中の重合性液晶分子を、本発明のポリマーを用いて配向させた、光学異方体を提供できる。
重合性液晶組成物を液晶配向層上に塗布して、光学異方体を製造する場合は、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液晶配向層上に塗布後、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。
本発明の液晶配向層を使用して光学異方体を得るには、前記記載の液晶配向層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。本発明において、重合性液晶組成物を重合させる方法としては、重合性液晶組成物に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が、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。重合性液晶組成物の重合操作が、光重合の場合は、前記液晶配向層を光重合で形成する場合と同様に行えば良い。重合性液晶組成物に対する紫外線照射強度は、1W/m2〜10kW/m2の範囲が好ましく、5W/m2〜2kW/m2の範囲が特に好ましい。
加熱による重合性液晶組成物の重合は、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、前記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。
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。
液晶配向層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、前記ポリマーからなる膜を形成する。第二工程として、異方性を有する光を照射して、前記ポリマーからなる膜に配向制御能を付与し、液晶配向層を形成する。第三工程として、前記液晶配向層上に重合性液晶組成物膜を形成する。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、第四工程において、液晶配向層内で重合反応や架橋反応が同時に進行してもよい。前記製造工程においては、前記ポリマーからなる膜に直接光を照射するので、より液晶配向能の高い液晶配向層を得ることができる。
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、前記ポリマーからなる膜を形成する。第二工程として、前記ポリマーからなる膜上に重合性液晶組成物膜を形成する。第三工程として、異方性を有する光を照射して、前記ポリマーからなる膜に配向制御能を付与し、液晶配向層を形成する。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、前記製造工程では工程数を削減することができる。
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良く、光学異方体の積層体を形成することができる。前記液晶配向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液晶配向と光学異方体を積層しても良く、前記液晶配向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。
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、前記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、その後前記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、予め未重合状態の前記モノマー組成物(a)及び前記モノマー組成物(b)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。
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、前記重合性液晶組成物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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。前記キラル化合物は、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。
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。
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。
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。
本発明の前記ポリマー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。
以下、例を挙げて本発明を更に詳述するが、本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。
(AC焼付きの測定方法)
AC焼付きは、ライン/スペース=10μm/10μmの櫛歯電極を備えた、セルギャップ4μmのIPS(In−Plane Switching)液晶セルを用いて行った。電極と液晶の配向方向は、図1のような部分構造をもつ櫛歯電極に対して、液晶は電圧を印加しない時に図中に示したように電極に対して10°の角度をもつように配向方向を設定した。
(AC焼付きの測定方法)
AC焼付きは、ライン/スペース=10μm/10μmの櫛歯電極を備えた、セルギャップ4μmのIPS(In−Plane Switching)液晶セルを用いて行った。電極と液晶の配向方向は、図1のような部分構造をもつ櫛歯電極に対して、液晶は電圧を印加しない時に図中に示したように電極に対して10°の角度をもつように配向方向を設定した。
この液晶セルに液晶材料を注入した後、92℃で2分間エージング処理を行った。この後、液晶セルの上下に偏光板を貼り付けた。上下の偏光板は直交配置とし、電圧を印加しない時の液晶配向方向と、上下の偏光板の透過軸のどちらかが平行になるように設定した。このような液晶セルに室温で4Vの交流電圧(64Hzの矩形波)を印加した時の透過率をT1と定義した。更に、60℃の温度で10Vの交流電圧(60Hzの矩形波)を64時間印加した後、室温まで温度を下げて、液晶セル4Vの交流電圧(60Hzの矩形波)を印加した時の透過率をT2と定義した。この時、T2をT1で除した値をAC焼付きの評価パラメータとして定義した。AC焼付きが無い理想的な状態では、評価パラメータが1となり、理想的な状態から離れると評価パラメータは1より大きくなる。
(参考例1)
WO2013/002260を参考にして下記のポリマー(ex−1)を合成した。
WO2013/002260を参考にして下記のポリマー(ex−1)を合成した。
重量平均分子量はGPCを用いて測定したところ、約26万であった。
(参考例2)
下記のポリマー(ex−2)を合成した。
下記のポリマー(ex−2)を合成した。
重量平均分子量はGPCを用いて測定したところ、約3万であった。
(参考例3−1)
下記のポリマー(ex−5)を合成した。
下記のポリマー(ex−5)を合成した。
重量平均分子量はGPCを用いて測定したところ、約37万であった。
その他の合成例
下記の3種のポリマーを上記と同様にWO2013/002260を参考にして合成した。
その他の合成例
下記の3種のポリマーを上記と同様にWO2013/002260を参考にして合成した。
(参考例3)
下記のポリマー(ex−3−2)を合成した。
下記のポリマー(ex−3−2)を合成した。
重量平均分子量はGPCを用いて測定したところ、約39万であった。
(参考例4)
下記表1に示した化合物を、同表に記載の割合で混合し、液晶組成物Aを調製した。得られた液晶組成物Aに対する熱分析の結果、ネマチック−等方性液体相転移温度(透明点)は85.6℃であった。また、波長589nmにおける異常光屈折率neは1.596、波長589nmにおける常光屈折率nоは1.491であった。また、誘電率異方性は+7.0、K22は7.4pNであった。
下記表1に示した化合物を、同表に記載の割合で混合し、液晶組成物Aを調製した。得られた液晶組成物Aに対する熱分析の結果、ネマチック−等方性液体相転移温度(透明点)は85.6℃であった。また、波長589nmにおける異常光屈折率neは1.596、波長589nmにおける常光屈折率nоは1.491であった。また、誘電率異方性は+7.0、K22は7.4pNであった。
(参考例5)
ポリマー(ex−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、電極無しガラス基板及び櫛歯電極(ライン/スペース=10μm/10μm)付きガラス基板上にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。このようにして形成した光配向膜付きの電極無しガラス基板と櫛歯電極付きガラス基板を用いてIPS液晶セルを作製した。IPS液晶セルの構造は、上述の(AC焼付きの測定方法)に示したとおりとした。IPS液晶セル作製の際に用いたシール剤は150℃で1時間加熱して硬化させた。この液晶セルに参考例4で調製した液晶組成物Aを用いて、上述の(AC焼付きの測定方法)に従って測定したところ、評価パラメータは1.21であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
ポリマー(ex−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、電極無しガラス基板及び櫛歯電極(ライン/スペース=10μm/10μm)付きガラス基板上にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。このようにして形成した光配向膜付きの電極無しガラス基板と櫛歯電極付きガラス基板を用いてIPS液晶セルを作製した。IPS液晶セルの構造は、上述の(AC焼付きの測定方法)に示したとおりとした。IPS液晶セル作製の際に用いたシール剤は150℃で1時間加熱して硬化させた。この液晶セルに参考例4で調製した液晶組成物Aを用いて、上述の(AC焼付きの測定方法)に従って測定したところ、評価パラメータは1.21であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
(参考例6)
ポリマー(ex−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、厚み1mmの石英ガラス基板にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。この光配向膜の偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図2に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
ポリマー(ex−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、厚み1mmの石英ガラス基板にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。この光配向膜の偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図2に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
当該図2は、ポリマー(ex−1)に波長313nmの偏光UVを150mJ/cm2照射したポリマー(ex−1)の光配向膜のΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)を示す。
波長260nm付近のピークが正の値を示しているのは、ポリマー(ex−1)の桂皮酸部分の2量化物が偏光UVの振動方向に平行に配向している(下記の化学構造1)ものが、そうでないものと比較して優勢であることを示している。
(化学構造1)
(化学構造1)
波長317nm付近のピークが負の値を示しているのは、ポリマー(ex−1)の桂皮酸部分が偏光UVの振動方向に対して垂直に並んでいる(下記の化学構造2参照)ものが、そうでないものと比較して優勢であることを示している。
(化学構造2)
(化学構造2)
この光配向膜を150℃で1時間加熱した後に、偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図3に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
当該図3は、ポリマー(ex−1)に波長313nmの偏光UVを150mJ/cm2照射し、更に150℃で1時間加熱した後の光配向膜のΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)を示す。
加熱前後の偏光UVスペクトルの比較から、加熱によって、ポリマー(ex−1)の桂皮酸部分が偏光UVの振動方向に対して平行方向に並んだものが、そうでないものと比較して優勢になった、つまり再配向したことを示している。
(参考例7)
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−2)を用いた以外は参考例5と同様にしてIPS液晶セルを作製した。液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して垂直方向であった。
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−2)を用いた以外は参考例5と同様にしてIPS液晶セルを作製した。液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して垂直方向であった。
(実施例1)
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−3−1)を用いた以外は参考例5と同様にしてAC焼付きの評価パラメータを測定したところ、1.02であった。また、液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して平行方向であった。
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−3−1)を用いた以外は参考例5と同様にしてAC焼付きの評価パラメータを測定したところ、1.02であった。また、液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して平行方向であった。
(実施例2)
ポリマー(ex−3−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、厚み1mmの石英ガラス基板にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−3−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。この光配向膜の偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図4に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
ポリマー(ex−3−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、厚み1mmの石英ガラス基板にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−3−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。この光配向膜の偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図4に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
当該図4は、ポリマー(ex−3−1)に波長313nmの偏光UVを150mJ/cm2照射した時の光配向膜のΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度を示す)を示す。
波長260nm付近のピークが正の値を示しているのは、ポリマー(ex−3−1)の桂皮酸部分の2量化物が偏光UVの振動方向に平行に配向している(下記化学構造1)ものが、そうでないものと比較して優勢であることを示している。ポリマー(ex−1)と比較すると、このピークが高いので、より秩序度が高い状態になっていることがわかる。
(化学構造1)
(化学構造1)
波長317nm付近のピークが負の値を示しているのは、ポリマー(ex−1)の桂皮酸部分が偏光UVの振動方向に対して垂直に並んでいる(化学構造2)ものが、そうでないものと比較して優勢であることを示している(化学構造2)。
(化学構造2)
(化学構造2)
この光配向膜を150℃で1時間加熱した後に、偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図5に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
当該図5は、ポリマー(ex−3−1)に波長313nmの偏光UVを150mJ/cm2照射し、更に150℃で1時間加熱した後の光配向膜のΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度を示す。
加熱前後の偏光UVスペクトルの比較から、加熱によって、ポリマー(ex−3−1)の桂皮酸部分が偏光UVの振動方向に対して平行方向に並んだものが、そうでないものと比較して優勢になった、つまり再配向したことを示している。
また、ポリマー(ex−1)のスペクトルの比較から、ポリマー(ex−3−1)の方が桂皮酸部分の2量化物、及び桂皮酸部分(偏光UV照射しても2量化せずに残存したもの)のどちらとも秩序度が高いことがわかる。この秩序度の高さが、AC焼付きが改善している(評価パラメータが小さくなっている)ことに貢献していると考えられる。
偏光UVを照射することによって、偏光の振動方向に対して平行方向に液晶を配向させる桂皮酸部位と偏光の振動方向に対して垂直方向に液晶を配向させるアゾ部位を持つ共重合体が、偏光UVの照射と加熱処理によって、アゾ部位を持たないものと比較して、高い秩序度をもたらし、AC焼付きを改善することも見出した。
(実施例3)
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−3−2)を用いた以外は参考例5と同様にしてAC焼付きの評価パラメータを測定したところ、1.05であった。また、液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して平行方向であった。
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−3−2)を用いた以外は参考例5と同様にしてAC焼付きの評価パラメータを測定したところ、1.05であった。また、液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して平行方向であった。
(実施例4)
ポリマー(ex−3−2)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、厚み1mmの石英ガラス基板にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−3−2)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。この光配向膜の偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図6に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
ポリマー(ex−3−2)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、厚み1mmの石英ガラス基板にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−3−2)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。この光配向膜の偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図6に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
当該図6は、ポリマー(ex−3−2)に波長313nmの偏光UVを150mJ/cm2照射したときのの光配向膜のΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)を示す。
波長260nm付近のピークがほぼ0に近い値を示しているのは、ポリマー(ex−3−2)の桂皮酸部分の2量化物の配向方向にほとんど偏りがないことを示している。
(化学構造1)
(化学構造1)
波長317nm付近のピークが負の値を示しているのは、ポリマー(ex−3−2)の桂皮酸部分が偏光UVの振動方向に対して垂直に並んでいる(化学構造2)ものが、そうでないものと比較して優勢であることを示している。
(化学構造2)
(化学構造2)
波長360nm付近のピークが負の値を示しているのは、ポリマー(ex−3−2)のアゾベンゼン部分が偏光UVの振動方向に対して垂直に並んでいる(化学構造3)ものが、そうでないものと比較して優勢であることを示している。
(化学構造3)
(化学構造3)
この光配向膜を150℃で1時間加熱した後に、偏光UV吸収スペクトルを測定した。偏光UVの振動方向に対して平行方向のUV吸収をA1、偏光UVの振動方向に対して垂直方向のUV吸収をA2とした時、ΔA(A1−A2)を図7に示す。なお、このΔAは厚み1μmあたりに換算して示した。
当該図7は、ポリマー(ex−3−2)に波長313nmの偏光UVを150mJ/cm2照射し、更に150℃で1時間加熱した後の光配向膜のΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)を示す。
加熱前後の偏光UVスペクトルの比較から、加熱によって、ポリマー(ex−3−2)の桂皮酸の2量化物、桂皮酸部分、アゾベンゼン骨格が、偏光UVの振動方向に対して平行方向に並んだものが、そうでないものと比較して優勢になった、つまり再配向したことを示している。
このアゾベンゼン部分が配向規制力が強いと考えられ、この部分が、桂皮酸の2量化物、桂皮酸部分と同じ方向(偏光UVの振動方向と平行方向)に配向することによって、AC焼付きが改善している(評価パラメータが小さくなっている)ことに貢献していると考えられる。
(比較例1)
(比較例1)
ポリマー(ex−3−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、電極無しガラス基板及び櫛歯電極(ライン/スペース=10μm/10μm)付きガラス基板上にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−3−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。このようにして形成した光配向膜付きの電極無しガラス基板と櫛歯電極付きガラス基板を用いてIPS液晶セルを作製した。IPS液晶セルの構造は、上述の(AC焼付きの測定方法)に示したとおりとした。IPS液晶セル作製の際に用いたUV硬化型シール剤は、強度40mW/cm2の波長360nmの紫外線を500mJ/cm2照射して硬化させた。この際に、シール剤部分以外には紫外線に曝露されないようマスクを使用して室温にて露光させた。この液晶セルに参考例4で調製した液晶組成物Aを用いて、(AC焼付きの測定方法)に従って測定したところ、評価パラメータは1.33であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
(比較例2)
(比較例2)
ポリマー(ex−3−1)をN−メチルピロリジノン:2−ブトキシエタノール=50:50(質量比)の混合溶媒に固形分濃度5%で溶解させた。この溶液を用いて、電極無しガラス基板及び櫛歯電極(ライン/スペース=10μm/10μm)付きガラス基板上にスピンコート後、80℃で3分加熱、更に150℃で5分間加熱乾燥させることによって、ガラス基板上に100nmの厚みを持ってポリマー(ex−3−1)の薄膜を形成した。この薄膜に波長313nm、強度20mW/cm2の偏光紫外線を150mJ/cm2照射して、ガラス基板上に光配向膜を形成した。このようにして形成した光配向膜付きの電極無しガラス基板と櫛歯電極付きガラス基板を用いてIPS液晶セルを作製した。IPS液晶セルの構造は、上述の(AC焼付きの測定方法)に示したとおりとした。IPS液晶セル作製の際に用いたUV硬化型シール剤は、強度40mW/cm2の波長360nmの紫外線を500mJ/cm2照射して硬化させた。この際に、シール剤部分以外には紫外線に曝露されないようマスクを使用して室温にて露光させた。更に、この液晶セルを40℃で1時間加熱した。この液晶セルを室温まで冷却後、参考例4で調製した液晶組成物Aを用いて、(AC焼付きの測定方法)に従って測定したところ、評価パラメータは1.27であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
(比較例3)
(比較例3)
比較例2において、シール剤硬化後の加熱温度を60℃に変えた以外は同様にして液晶セルを作製したところ、評価パラメータは1.25であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
(実施例5)
(実施例5)
比較例2において、シール剤硬化後の加熱温度を80℃に変えた以外は同様にして液晶セルを作製したところ、評価パラメータは1.04であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
(実施例6)
(実施例6)
比較例2において、シール剤硬化後の加熱温度を100℃に変えた以外は同様にして液晶セルを作製したところ、評価パラメータは1.03であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
(実施例7)
(実施例7)
比較例2において、シール剤硬化後の加熱温度を120℃に変えた以外は同様にして液晶セルを作製したところ、評価パラメータは1.03であった。また、液晶の配向方向は、偏光UVの振動方向に対して平行であった。
材料としてポリマー(ex−3−1)を用いた場合の実験結果を以下の表に示す。
材料としてポリマー(ex−3−1)を用いた場合の実験結果を以下の表に示す。
80℃以上に加熱すると、ΔAの極大値(230〜280nmの波長範囲)が0.35以上より大きな値となり、また温度上昇と共にΔA(波長360nm)も大きくなる傾向がわかる。また、80℃以上の加熱により、評価パラメータが1.04以下と焼付きが極めて小さい良好な状態が得られていることがわかる。
(実施例8)
(実施例8)
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−4)を用いた以外は参考例5と同様にしてAC焼付きの評価パラメータを測定したところ、1.02であった。また、液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して平行方向であった。
(実施例9)
(実施例9)
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−5)を用いた以外は参考例5と同様にしてAC焼付きの評価パラメータを測定したところ、1.00であった。また、液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して平行方向であった。
(実施例10)
(実施例10)
ポリマー(ex−1)に代えてポリマー(ex−6)を用いた以外は参考例5と同様にしてAC焼付きの評価パラメータを測定したところ、1.02であった。また、液晶の配向方向は偏光UVの振動方向に対して平行方向であった。
実施例8〜10の結果まとめとΔAの極大値(波長230〜280nm)とΔA(波長360nm)を以下の表に示す。
実施例8〜10の結果まとめとΔAの極大値(波長230〜280nm)とΔA(波長360nm)を以下の表に示す。
本発明の光配向膜を用いることにより、十分は配向規制力を実現でき、表示素子としてAC焼付きと呼ばれる焼付きを回避することができる。
Claims (32)
- 偏光UVを照射して得られた光配向膜であって、前記光配向膜は、(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、及び(b)光化学的に架橋可能な部位を有するポリマーを含有し、
前記ポリマーが一般式(I)
Aは
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
rは、0、1又は2を表すが、rが2を表す場合に、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1から20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、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く、
Zは、一般式(IIa)又は(IIb)
R1及びR2はそれぞれ独立して水素原子又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基を表し、R1及びR2中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−、−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されていても良く、R1及びR2中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、R1及びR2中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表す。)で表される構造を含有し、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が、230nm〜380nmの領域で0.35以上の極大値を持つ光配向膜。 - 偏光UVを照射して得られた光配向膜であって、膜厚1μmあたりのΔA(=A1−A2:A1は、該偏光UVの振動方向に平行方向の吸光度、A2は該偏光UVの振動方向に垂直方向の吸光度を示す)が360nmにおいて、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に基づく、0.03以上の値を持つ請求項1に記載の光配向膜。
- 請求項1又は請求項2に記載の光配向膜の製造方法であって、偏光UVを照射した後に、80℃以上の温度で加熱することにより得られる光配向膜の製造方法。
- 偏光UVの照射量が200mJ/cm2以下であることを特徴とする請求項3に記載の光配向膜の製造方法。
- 一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表す、
請求項1に記載の光配向膜。 - 一般式(IIa)又は(IIb)において、R1が一般式(IIc)
W1は、メチレン基(前記メチレン基の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1から5のアルキル基で置換されていても良い)、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
R4は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基の水素原子は非置換であるか又はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い。)を表す、請求項1に記載の光配向膜。 - 一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表す、
請求項1記載の光配向膜。 - 一般式(IIa)又は(IIb)において、R1が一般式(IId)、(IIf)
W2は、単結合、−CH2−、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R7は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
R8は水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い)を表し、
R5は、炭素数1〜20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い)を表し、
R6は、炭素数1〜20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの−CH2−基又は2以上の非隣接−CH2−基は−CH=CH−、−CF=CF−及び/又は−C≡C−で置換されており、前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていても良い。)を表す、
請求項1に記載の光配向膜。 - 一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A1及びA2は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
で表される、請求項1、2、5〜8のいずれか一項に記載の光配向膜。 - 一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が水素原子又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
かつ一般式(I)において、Spが一般式(IVc)
1,4−フェニレン基(この基中に存在する3個以上の−CH=は−N=に置き換えられている)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、これらはそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
pは1を表し、qは1又は2を表すが、qが2を表す場合に、複数存在するA2及びZ3は同一であっても異なっていても良い。)
を表す、請求項1に記載の光配向膜。 - 一般式(IIa)又は(IIb)において、
R1が直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されており、前記アルキル基中の水素原子は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
R2は直鎖状又は分岐状の炭素原子数1から30のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の−CH2−基はそれぞれ独立して環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていても良く、前記アルキル基中の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていても良い。)を表し、
かつ一般式(I)において、Spが一般式(IVb)
トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、及び1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)であり、これらはそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良い。)
を表す、請求項1に記載の光配向膜。 - 一般式(I)において、Lがポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミドのいずれか一つを構成する原料単位であることを特徴とする請求項1、2、5〜11のいずれか一項に記載の光配向膜。
- 一般式(I)において、X及びYが水素原子を表す、請求項1、2、5〜13のいずれか一項に記載の光配向膜。
- 一般式(IVa)、(IVb)および(IVc)において、A2はトランス−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−フェニレン基の何れかの基を表し、前記何れかの基における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てもよく、Z3は単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−の何れかの基を表し、前記何れかの基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置換されていてもよく、qが1を表す、請求項9〜11のいずれか一項に記載の光配向膜。
- 一般式(I)において、A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てもよい1,4−フェニレン基を表す、請求項1に記載の光配向膜。
- 一般式(IVa)、(IVb)および(IVc)において、A2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てもよい1,4−フェニレン基を表す、請求項9〜11のいずれか一項に記載の光配向膜。
- 一般式(I)において、Lが、一般式(III−1)又は(III−2)で表される、請求項13に記載の光配向膜。
- 一般式(IVc)において、A7は2,6−ナフチレン基を表し、前記2,6−ナフチレン基における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てもよい、請求項10に記載の光配向膜。
- 下記一般式(QP)
で表される構成単位を含む、請求項1に記載の光配向膜。 - 一般式(Q)又は(QP)において、Sa及びSaaが、下記一般式(VI)
Z11、Z12及びZ13は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A11及びA12は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
で表される、請求項20又は請求項21に記載の光配向膜。 - 一般式(Q)または(QP)において、Vaが、下記一般式(VII)
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、−(CH2)u−(式中、uは1〜20を表す。)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−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−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で置換することができ、
A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立して
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ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、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
r1、s1、t1及びu1は、それぞれ独立して0又は1を表し、
R12は水素、フッ素、塩素、シアノ基又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、1つのCH2基若しくは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、請求項20又は請求項21に記載の光配向膜。 - 一般式(Q)又は(QP)において、Pが、下記一般式(VIII)
A21、A22、A23、A24及びA25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、−NR21R22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、R21及びR22は、独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し;
p1、q1、r1、s1及びt1は、それぞれ独立的に0又は1を表すが、0<q1+r1+s1+t1を表す。)
で表される、請求項20又は請求項21に記載の光配向膜。 - 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が、その部位単独で光配向膜として使用された場合、照射された偏光紫外線の振動方向に対して、垂直方向に液晶を配向させる性質を有する請求項1、2、5〜27のいずれか一項に記載の光配向膜。
- 光化学的に架橋可能な部位が、その部位単独で光配向膜として使用された場合、照射された偏光紫外線の振動方向に対して平行方向に液晶を配向させる性質を有する請求項1、2、5〜28のいずれか一項に記載の光配向膜。
- 偏光UVの照射量が150mJ/cm2以下である請求項3に記載の光配向膜の製造方法。
- 請求項1、2、5〜29のいずれか一項に記載の光配向膜を用いた液晶表示素子。
- 請求項1、2、5〜29のいずれか一項に記載の光配向膜を含有する光学異方体。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014113986 | 2014-06-02 | ||
JP2014113986 | 2014-06-02 | ||
JP2014241403 | 2014-11-28 | ||
JP2014241403 | 2014-11-28 | ||
PCT/JP2015/065039 WO2015186562A1 (ja) | 2014-06-02 | 2015-05-26 | 液晶配向膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6002996B2 true JP6002996B2 (ja) | 2016-10-05 |
JPWO2015186562A1 JPWO2015186562A1 (ja) | 2017-04-20 |
Family
ID=54766636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015559064A Expired - Fee Related JP6002996B2 (ja) | 2014-06-02 | 2015-05-26 | 液晶配向膜 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9708535B2 (ja) |
JP (1) | JP6002996B2 (ja) |
KR (1) | KR101802218B1 (ja) |
CN (1) | CN106415379B (ja) |
WO (1) | WO2015186562A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160117788A (ko) * | 2015-03-31 | 2016-10-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
JP6403030B2 (ja) * | 2015-10-16 | 2018-10-10 | Dic株式会社 | 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子 |
JPWO2017065079A1 (ja) * | 2015-10-16 | 2018-02-08 | Dic株式会社 | 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子 |
JP6358400B2 (ja) * | 2015-10-16 | 2018-07-18 | Dic株式会社 | 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子 |
CN105807359B (zh) * | 2016-05-30 | 2017-04-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 线偏光层、圆偏光层、柔性显示装置及其制备方法 |
CN109219593B (zh) * | 2016-06-03 | 2022-04-22 | Dic株式会社 | 含有取代或未取代烯丙基的马来酰亚胺化合物及其制造方法、以及使用前述化合物的组合物及固化物 |
TWI809128B (zh) * | 2018-07-03 | 2023-07-21 | 日商Dic股份有限公司 | 配向助劑、液晶組成物及液晶顯示元件 |
KR102292629B1 (ko) | 2021-01-15 | 2021-08-23 | 주식회사 블라썸클라우드 | Ai 안면인식을 이용한 뷰티 콘텐츠 제공 시스템 및 방법 |
KR20230081871A (ko) | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 주식회사 미모바이오 | 인공지능 기반의 고주파 레이저를 이용한 맞춤형 처방 데이터 생성 방법 및 장치 |
KR20230080990A (ko) | 2021-11-30 | 2023-06-07 | 주식회사 미모바이오 | 인공지능 기반의 고강도 집적 초음파를 이용한 맞춤형 처방 데이터 생성 방법 및 장치 |
KR102365783B1 (ko) | 2021-11-30 | 2022-02-21 | 주식회사 미모바이오 | 인공지능 기반의 맞춤형 처방 데이터 생성 방법 및 장치 |
KR20230080991A (ko) | 2021-11-30 | 2023-06-07 | 주식회사 미모바이오 | 인공지능 기반의 마이크로 니들 테라피 시스템을 이용한 맞춤형 처방 데이터 생성 방법 및 장치 |
KR20230080989A (ko) | 2021-11-30 | 2023-06-07 | 주식회사 미모바이오 | 인공지능 기반의 고밀도 초음파 에너지를 이용한 맞춤형 처방 데이터 생성 방법 및 장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011122598A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | Dic株式会社 | 液晶配向層用ポリマー |
WO2013081066A1 (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向膜の製造方法、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06509889A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-11-02 | エフ・ホフマン−ラ ロシュ アーゲー | 光学的非線形ポリマー |
CN1109053A (zh) * | 1994-12-30 | 1995-09-27 | 南京师范大学 | 二氯异氰尿酸钠及三氯异氰尿酸的联合生产工艺 |
US6107427A (en) * | 1995-09-15 | 2000-08-22 | Rolic Ag | Cross-linkable, photoactive polymer materials |
JP2009098619A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Fujifilm Corp | 光配向膜用組成物、位相差膜用組成物、光配向膜、位相差膜、それを用いた液晶セル及び液晶表示装置、ならびに光配向膜又は位相差膜の製造方法 |
US8901353B2 (en) * | 2009-03-10 | 2014-12-02 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Polyimide precursor, polyimide, and liquid crystal aligning agent |
JP5904119B2 (ja) * | 2010-03-15 | 2016-04-13 | 日産化学工業株式会社 | 末端を修飾したポリアミック酸エステルを含有する液晶配向剤、及び液晶配向膜 |
CN102445790B (zh) * | 2010-10-06 | 2016-05-18 | 株式会社日本显示器 | 取向膜、取向膜形成用组合物和液晶显示装置 |
WO2012165550A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Dic株式会社 | 桂皮酸誘導体およびその重合体、ならびにその硬化物からなる液晶配向層 |
KR101857497B1 (ko) * | 2011-06-30 | 2018-06-20 | 디아이씨 가부시끼가이샤 | 공중합체, 및 그 경화물로 이루어지는 액정 배향층 |
JP5333685B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-11-06 | Dic株式会社 | 化合物、ポリマー、液晶配向層、液晶表示素子及び光学異方体 |
US9322956B2 (en) | 2011-10-03 | 2016-04-26 | Rolic Ag | Photo-alignment layers with strong uv-dichroism |
-
2015
- 2015-05-26 WO PCT/JP2015/065039 patent/WO2015186562A1/ja active Application Filing
- 2015-05-26 KR KR1020167035170A patent/KR101802218B1/ko active IP Right Grant
- 2015-05-26 US US15/316,022 patent/US9708535B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-05-26 CN CN201580028701.9A patent/CN106415379B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-05-26 JP JP2015559064A patent/JP6002996B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011122598A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | Dic株式会社 | 液晶配向層用ポリマー |
WO2013081066A1 (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向膜の製造方法、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6015033509; Nobuhiro Kawatsuki, et al.: 'Photocontrol of birefringence and in-plane molecular orientation in copolymer liquid crystal films w' Macromolecular Chemistry and Physics Vol.204, No.4, 2003, pp.584-590 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106415379A (zh) | 2017-02-15 |
KR101802218B1 (ko) | 2017-11-28 |
JPWO2015186562A1 (ja) | 2017-04-20 |
CN106415379B (zh) | 2019-04-30 |
KR20170004004A (ko) | 2017-01-10 |
WO2015186562A1 (ja) | 2015-12-10 |
US9708535B2 (en) | 2017-07-18 |
US20170088777A1 (en) | 2017-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6002996B2 (ja) | 液晶配向膜 | |
JP5679050B2 (ja) | 共重合体、ならびにその硬化物からなる液晶配向層 | |
US8647530B2 (en) | Liquid crystal composition containing polymerizable compound and liquid crystal display element manufactured using the same | |
JP5720919B2 (ja) | 重合性化合物を含有する液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子 | |
JP5333685B2 (ja) | 化合物、ポリマー、液晶配向層、液晶表示素子及び光学異方体 | |
JP5839147B2 (ja) | 化合物、重合体、液晶配向膜、液晶表示素子、及び光学異方体 | |
JP6198092B2 (ja) | 液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子 | |
JP6156581B2 (ja) | 積層体、およびそれを使用した光学フィルムまたは液晶配向膜 | |
EP3112930A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP2019008170A (ja) | 液晶配向膜用ポリマー、液晶配向膜、液晶表示素子、液晶ディスプレイ、光学異方体、光学異方性フィルム及び光デバイス | |
JP2012163945A (ja) | 液晶配向層用組成物 | |
JP6358400B2 (ja) | 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子 | |
JP6403030B2 (ja) | 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子 | |
JP6459364B2 (ja) | ポリマー溶液、積層体、及び積層体の製造方法 | |
WO2017065079A1 (ja) | 光配向膜用ポリマー、ポリマー溶液、光配向膜、光学異方体、及び液晶表示素子 | |
KR20110040666A (ko) | 중합성 나프탈렌 화합물 | |
JP6343914B2 (ja) | 化合物、重合体、液晶配向膜、液晶表示素子、及び光学異方体 | |
WO2019082839A1 (ja) | 重合性液晶組成物及び液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160817 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6002996 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |