聚合性化合物、組合物、聚合物、光學(xué)各向異性體、液晶顯示元件和有機(jī)el元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚合性化合物、組合物、聚合物、光學(xué)各向異性體、液晶顯示元件和有 機(jī)化元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示器中所使用的相位差膜、偏光板等光學(xué)各向異性體能夠通過(guò)如下方法來(lái) 制造:在實(shí)施了摩擦處理的基材、成膜有進(jìn)行了光取向的光取向膜的基材上涂布含有聚合 性液晶材料的溶液，使溶劑干燥后，利用紫外線或熱進(jìn)行聚合，從而制造。對(duì)于相位差膜，為 了提高液晶顯示器的視角，要求使雙折射率(An)的波長(zhǎng)分散小、或者變成相反。為了實(shí)現(xiàn) 該特性，正在進(jìn)行逆分散型的聚合性液晶化合物的開(kāi)發(fā)(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。運(yùn)里，一般而言， 當(dāng)取對(duì)于相位差膜的入射光的波長(zhǎng)A為橫軸、取其雙折射率(An =相對(duì)于非常光的折射率 He-相對(duì)于常光的折射率no)為縱軸進(jìn)行作圖而得到的曲線的斜率為正(不斷上升)時(shí)，其雙 折射率的波長(zhǎng)分散相反，或者構(gòu)成該相位差膜的聚合性液晶化合物為逆分散型。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特表2013-509458號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 為了使構(gòu)成相位差膜的聚合性化合物為逆分散型，有如下方法:將在相對(duì)于分子 長(zhǎng)軸垂直的方向上具有大的雙折射率的部位(垂直單元)導(dǎo)入到分子內(nèi)。然而，由于導(dǎo)入該 垂直單元，存在液晶性惡化、或者變得容易結(jié)晶化的傾向，因此，為了獲得具有期望特性的 聚合性化合物，需要進(jìn)行大量的反復(fù)試驗(yàn)。
[000引作為影響相位差膜的性能的因素，使聚合性化合物聚合時(shí)的加熱溫度是重要的， 認(rèn)為如果使該加熱溫度為低溫，則可抑制膜的劣化而提高光學(xué)特性。另一方面，關(guān)于導(dǎo)入有 在相對(duì)于W剛性介晶為主體的分子長(zhǎng)軸垂直的方向上體積大的部位(上述垂直單元）的逆 分散型的聚合性化合物，由于顯示液晶相的溫度非常高，因此存在如下問(wèn)題:為了通過(guò)在使 逆分散液晶聚合而形成的膜內(nèi)使該聚合性化合物均勻取向來(lái)得到期望的光學(xué)特性，聚合時(shí) 必須W較高的溫度進(jìn)行加熱。
[0009] 本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其課題是提供適合作為光學(xué)特性優(yōu)異的光學(xué)各 向異性體的材料的聚合性化合物、包含上述聚合性化合物的組合物、使上述聚合性化合物 聚合而得到的聚合物、由上述聚合物構(gòu)成的光學(xué)各向異性體、W及具有上述光學(xué)各向異性 體的液晶顯示元件。
[0010] 用于解決課題的方法
[0011] 本發(fā)明的第一方式為下述的聚合性化合物。
[0012 ] -種聚含性化合物，其由通式（I)表示。
[001引[化1]
[0014]
[001引試中，P表示聚合性官能團(tuán)，Sp表示間隔基或單鍵，
[0016] 心、42、43、44分別獨(dú)立地表示二價(jià)的脂環(huán)式控基或芳香族控基，
[0017] xi、x2、x3、x4分別獨(dú)立地表示二價(jià)的連接基團(tuán)或單鍵，
[001引（其中^1、乂2、乂3、乂4中的至少一個(gè)表示選自-(：扣抓2(：00-、-(：扣抓20(：0-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CH=CH-、-C = C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-N=N-、-C = N-、-N=C-和-C = N-N=C-中的任一個(gè)連接基團(tuán)。），
[0019] R嗦示碳原子數(shù)1~12的烷基、烷氧基或"*-Sp-P"(*表示與A4或A3結(jié)合。），
[0020] R3表示碳原子數(shù)1~6的烷基、脂環(huán)式控基或芳香族控基，該脂環(huán)式控基和芳香族 控基所包含的氨原子可W被碳原子數(shù)1~6的烷基、烷氧基、面原子、氯基、硝基、-C = C-C曲 基或徑基取代，
[0021] m、n分別獨(dú)立地表示0~4的整數(shù)(其中，m+n為2^上的整數(shù)。），
[0022] 了1 表示-S-、-〇-、-C出-、-畑-、-(：(=0)-、-5(=0)-或-(：(=5)-，
[0023] 了2 表示=CR2-或=N-，
[0024] R2表示氨原子、面原子、碳原子數(shù)1~6的烷基、烷氧基、氯基、硝基或徑基。]。
[0025] 本發(fā)明的第二方式為含有第一方式的聚合性化合物的組合物。
[00%]本發(fā)明的第=方式為通過(guò)使第二方式的組合物聚合而得到的聚合物。
[0027] 本發(fā)明的第四方式為使用了第=方式的聚合物的光學(xué)各向異性體。
[0028] 本發(fā)明的第五方式為使用了第四方式的光學(xué)各向異性體的液晶顯示元件。
[0029] 本發(fā)明的第六方式為使用了第四方式的光學(xué)各向異性體的有機(jī)EL元件。
[0030] 發(fā)明效果
[0031] 通過(guò)使用本發(fā)明的聚合性化合物，能夠制造光學(xué)特性優(yōu)異的光學(xué)各向異性體。此 夕h能夠制造改良了視角的液晶顯示元件。
【具體實(shí)施方式】
[0032] W下，基于適宜的實(shí)施方式說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于運(yùn)些實(shí)施方式。
[0033] 《聚合性化合物》
[0034] 本發(fā)明的第一實(shí)施方式的聚合性化合物為下述通式(1)所表示的化合物。
[0035] [化2]
[0036]
[0037] 通式(I)中，P表示聚合性官能團(tuán)，Sp表示間隔基或單鍵，
[0038] 心、42、43、44分別獨(dú)立地表示二價(jià)的脂環(huán)式控基或芳香族控基，
[0039] Xi、X2、X3、X4分別獨(dú)立地表示二價(jià)的連接基團(tuán)或單鍵，
[0040] (其中^1、乂2、乂3、乂4中的至少一個(gè)表示選自-(：扣抓2(：0〇-、-(：扣抓2〇(：〇-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CH=CH-、-C = C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-N=N-、-C = N-、-N=C-和-C = N-N=C-中的任一個(gè)連接基團(tuán)。），
[0041] R嗦示碳原子數(shù)1~12的烷基、烷氧基或"*-Sp-P"(*表示與A4或A 3結(jié)合。），
[0042] R3表示碳原子數(shù)1~6的烷基、脂環(huán)式控基或芳香族控基，該脂環(huán)式控基和芳香族 控基所包含的氨原子可W被碳原子數(shù)1~6的烷基、烷氧基、面原子、氯基、硝基、-C = C-C曲 基或徑基取代，
[0043] m、n分別獨(dú)立地表示0~4的整數(shù)(其中，m+n為2^上的整數(shù)。），
[0044] 了1 表示-S-、-〇-、-C出-、-畑-、-(：(=0)-、-5(=0)-或-(：(=5)-，
[0045] 了2 表示=CR2-、或=N-，
[0046] R2表示氨原子、面原子、碳原子數(shù)1~6的烷基、烷氧基、氯基、硝基或徑基。
[0047] 通式（1)所表示的化合物優(yōu)選在聚合前具有液晶性。也就是說(shuō)，通式（1)所表示的 化合物優(yōu)選為聚合性液晶化合物。
[004引 <聚合性官能團(tuán):P>
[0049] 通式（1)中的P所表示的聚合性官能團(tuán)可W沒(méi)有限制地應(yīng)用現(xiàn)有的聚合性液晶化 合物中所使用的基團(tuán)，例如，可列舉乙締基、對(duì)巧基、丙締酸基（丙締酷基）、甲基丙締酸基 (甲基丙締酷基）、丙締酷氧基、甲基丙締酷氧基、簇基、甲基幾基、徑基、酷胺基、碳原子數(shù)1 ~4的烷基氨基、氨基、環(huán)氧基、氧雜環(huán)下基、醒基、異氯酸醋基或硫代異氯酸醋基等。
[0050] 作為適宜的聚合性官能團(tuán)P，可列舉選自由下述通式（II-C)、通式（Il-d)和通式 (Il-e)所表示的取代基組成的組中的取代基。
[0化1] 「化 31 [0化2]
[005；3] 通式（11-。）、通式（11-(1)和通式（11-6)中，護(hù)1、護(hù)2、護(hù)3、護(hù)2、護(hù) 3、於1、於哺於3分別獨(dú) 立地表示氨原子、面原子或碳原子數(shù)1~5的烷基，n表示0或1。此外，通式(I I-d)中的R3I表示 氨原子、面原子、碳原子數(shù)I~5的烷基或碳原子數(shù)I~5的面代烷基。
[0054] 上述通式所表示的聚合性官能團(tuán)的左端與通式(1)的Sp結(jié)合。
[0055] 上述烷基優(yōu)選為直鏈或支鏈烷基，更優(yōu)選為直鏈烷基。上述烷基上結(jié)合的一部分 或全部氨原子可被面原子取代。
[0056] 上述通式所表示的聚合性官能團(tuán)中，從提高聚合性及保存穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu) 選選自由通式（II-C)和通式（Il-d)所表示的基團(tuán)組成的組中的基團(tuán)，更優(yōu)選選自由通式 (Il-d)所表示的基團(tuán)組成的組中的基團(tuán)。
[0057] 作為通式（II-C)、通式（Il-d)或通式（Il-e)所表示的聚合性官能團(tuán)，可列舉例如 W下的反應(yīng)性官能團(tuán)（P-I)~(P-8)。運(yùn)些反應(yīng)性官能團(tuán)中，從提高聚合性及保存穩(wěn)定性的 觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選下述(P-I)或(P-2)，更優(yōu)選下述(P-I)。下述(P-I)~(P-8)所表示的聚合性 官能團(tuán)的右端與通式(1)的Sp結(jié)合。
[005引[化 4]
[0化9]
[0060] <Sp>
[0061] 通式（1)中的Sp表示間隔基或單鍵。該間隔基是能夠連接聚合性官能團(tuán)P與Al或A2 的二價(jià)的連接基團(tuán)，優(yōu)選為不損害通式（1)所表示的化合物(本說(shuō)明書(shū)中有時(shí)稱(chēng)為化合物 (1)。）的液晶性的連接基團(tuán)。
[0062] 作為適宜的Sp,例如可列舉碳原子數(shù)1~20的直鏈狀亞烷基。存在于該亞烷基中的 一個(gè)C出基或不鄰接的兩個(gè)W上的C出基分別相互獨(dú)立地可W W氧原子彼此、硫原子彼此、W 及氧原子與硫原子相互不直接結(jié)合的形式被-0-、-5-、-顯-、-^邸3)-、-(：0-、-(：00-、-0〇)-、-0〇)0-、-5〇)-、-〇)5-、-邸=邸-或-(：=(：-取代。從提高液晶性的觀點(diǎn)出發(fā)，上述亞燒 基的碳原子數(shù)優(yōu)選為2~10,更優(yōu)選為3~8,進(jìn)一步優(yōu)選為3~6。
[0063] < 環(huán)式基:a1、A2、a3、a4>
[0064] 通式（1)中的環(huán)式基41、42、43、44分別獨(dú)立地表示二價(jià)的脂環(huán)式控基、或芳香族控 基。此外，上述環(huán)式基也可W為芳香族雜環(huán)式基。
[0065] 作為上述環(huán)式基，可列舉例如1,4-亞苯基、1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞環(huán)己締基、四氨 化喃-2，5-二基、1，3-二嗯燒-2，5-二基、四氨硫代化喃-2，5-二基、1，4-二環(huán)（2，2，2)亞辛 基、十氨化糞-2，6-二基、郵晚-2，5-二基、喀晚-2，5-二基、化嗦-2，5-二基、1，2，3，4-四氨化 糞-2,6-二基、2,6-亞糞基、菲-2,7-二基、9,10-二氨菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9, IOa-八氨 菲2,7-二基或巧2,7-二基等。
[0066] 上述的1，4-亞苯基、1，4-亞環(huán)己基、1，2，3，4-四氨化糞-2，6-二基、2，6-亞糞基、 菲-2，7-二基、9，10-二氨菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，IOa-八氨菲2，7-二基和巧2，7-二基 上結(jié)合的一個(gè)W上的氨原子可被F、C1、CF3、0CF3、氯基、碳原子數(shù)1~8的烷基、碳原子數(shù)1~8 的烷氧基、碳原子數(shù)1~8的燒酷基、碳原子數(shù)1~8的燒酷氧基、碳原子數(shù)2~8的締基、碳原 子數(shù)2~8的締氧基、碳原子數(shù)2~8的締酷基或碳原子數(shù)2~8的締酷氧基取代。
[0067] 通式（1)中的環(huán)式基Al、A2、A3、A4分別獨(dú)立地優(yōu)選為上述的1，4-亞苯基或1，4-亞環(huán) 己基。如果為運(yùn)些環(huán)式基，則容易提高本實(shí)施方式的聚合性化合物的液晶性，并且容易提高 其聚合物的取向性。
[0068] <連接基團(tuán)或單鍵:X1、X2、X3、X4>
[0069] 通式(1)中的乂1^2、護(hù)^4分別獨(dú)立地表示二價(jià)的連接基團(tuán)或單鍵。
[0070] 作為Xi、X2、X哺X4的優(yōu)選例子，分別獨(dú)立地可列舉-(C出)U-O-COO-、- (C出)U-OCO-、-(C出）U-COO-、- (CH2) U-O-、-O-COO- (C出）U-、-OCO- (CH2) U-、-COO- (C出）U-、-0- (CH2) U-、-CH = CH-、-C = C-、-CH=C肥00-、-OCOCH=CH-、-N=N-、-C = N-、-N=C-和-C=N-N=C-、-OfcC出-、 單鍵。其中，U表示0~2的任一整數(shù)。U為0時(shí)，-(畑2)u-0-C00-和-0-C00-(C出）U-表示-0-COO-，-(〔出）u-〇-和-〇-(〔此）U-表不-〇-，-(〔此）U-COO-和-COO-(〔出）U-表不-COO-，- (C此