WO2012165550A1 - 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 - Google Patents
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- 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
Definitions
- the present invention relates to a compound, a polymer, a liquid crystal alignment layer, a liquid crystal display element, and an optical anisotropic body. More specifically, a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment layer in the liquid crystal display element, a compound and a polymer for producing the liquid crystal alignment layer, and an optical useful for an optical anisotropic film used for optical compensation of the liquid crystal display element, etc. Concerning an anisotropic body.
- the alignment layer for aligning the liquid crystal is important for maintaining the order of the liquid crystal alignment and expressing the optical properties based on the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules, and is essential for constituting the liquid crystal display element. It is a constituent member.
- the alignment of the liquid crystal has a great influence on the display characteristics, and various methods have been studied.
- the liquid crystal display element can be roughly classified into a vertical alignment type and a horizontal alignment type.
- a liquid crystal display device using a vertical alignment type liquid crystal layer (sometimes referred to as a VA mode liquid crystal display device) is widely used for a display because of excellent display characteristics such as high contrast.
- the viewing angle characteristics are not always sufficient, and various methods have been studied for improvement.
- a multi-domain vertical alignment method (MVA method) in which a plurality of liquid crystal domains having different alignment directions are formed in one pixel (introducing an alignment division structure) has become common.
- MVA method in order to form an alignment division structure, it is necessary to control the tilt alignment of liquid crystal molecules.
- a slit (opening) or a rib (projection structure) provided in an electrode is used. The installation method is used.
- the slits and ribs are linear, so that the alignment regulating force on the liquid crystal molecules is within the pixel. This causes a problem that the response speed is distributed. Furthermore, since the light transmittance of the area where the slits and ribs are provided is lowered, there is also a problem that the display brightness is lowered.
- a monomer that can be polymerized by light or heat is mixed in the liquid crystal, and the tilt direction of the liquid crystal molecule is memorized by polymerizing the monomer while the liquid crystal molecule is tilted by applying a voltage.
- a polymer orientation support (PSA) technique has been disclosed (see Patent Document 1). This method can solve the problems of response speed distribution and light transmittance reduction in the method of providing slits and ribs. However, this method has problems such as changes in characteristics due to mixing of monomers into the liquid crystal material, difficulty in process control, and adverse effects of residual monomers.
- an alignment division structure in the VA mode liquid crystal display device by controlling the tilt alignment by the alignment film.
- An alignment film made of polyimide or the like is applied on a substrate, and the alignment film is rubbed with a rubbing cloth to determine the alignment direction and pretilt. Corner control is performed.
- it is difficult to form a precise alignment division structure by the rubbing method and there is a problem of generation of static electricity and impurity components due to friction.
- an IPS mode liquid crystal display device is one of the liquid crystal display devices using a horizontal alignment type liquid crystal layer.
- IPS mode liquid crystal display devices have a small viewing angle dependency such as contrast and color, and are widely used for displays because of their excellent display characteristics.
- the electrode surface has a low pretilt angle of 1 degree or less.
- a rubbing method is used as a general alignment method.
- the pretilt angle given to the liquid crystal molecules exceeds 1 degree, and there is a problem that the display characteristics deteriorate.
- Examples of materials that can be a photo-alignment layer for liquid crystal display elements include compounds having a photochemically isomerizable site such as azobenzene derivatives (see Patent Document 3), cinnamic acid derivatives, coumarin derivatives, chalcone derivatives, and the like. Compounds that have photochemically crosslinkable sites (see Patent Documents 4, 5, and 6), compounds that cause anisotropic photolysis, such as polyimide derivatives, and the like are known.
- the voltage holding ratio (VHR) means how long the voltage applied to each pixel in the liquid crystal display device is held for a certain time (for example, one frame in the liquid crystal display device, 16.7 msec).
- VHR voltage holding ratio
- the present invention provides a liquid crystal alignment layer that is efficiently imparted with a small amount of polarized light irradiation, has excellent control of liquid crystal alignment and pretilt angle, has a high voltage holding ratio (VHR), and has excellent coating properties. It is an object of the present invention to provide a polymer used for the liquid crystal alignment layer, a compound constituting the polymer, a liquid crystal display element using the liquid crystal alignment layer, and an optical anisotropic body using the polymer.
- the present inventors applied a polymer (polymer) obtained from a specific cinnamic acid derivative on a substrate and cured it.
- VHR voltage holding ratio
- the inventors have found that a polymer to be used, a compound constituting the polymer, a liquid crystal display element using the liquid crystal alignment layer, and an optical anisotropic body using the polymer can be obtained, and the present invention has been completed.
- the present invention provides the following (1) to (77).
- (1) General formula (I) (In the formula, L represents a polymerizable group, Sp represents a spacer unit, A is (a) a trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other is —O—, —NH— or —S—).
- a 1,4-phenylene group (one or more —CH ⁇ present in this group may be replaced by —N ⁇ ), and (c) a 1,4-cyclohexenylene group 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, deca Represents a group selected from the group consisting of a hydronaphthalene-2,6-diyl group and a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, the group (a), group (b) or group (C) is each unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a methyl group or a methoxy group, r represents 0, 1
- One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH ⁇ CH—
- Z is represented by the general formula (IIa) or (IIb)
- a broken line represents a bond to a carbon atom to which Z is bonded
- R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, one —CH 2 — group in R 1 and R 2 , or two or more Non-adjacent —CH 2 — groups are —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CO—NH—, —NH—CO—, —NCH 3 —, —CH ⁇ CH—.
- R 1 and R 2 are each independently 3 to 8 ring members. well be substituted by a cycloalkyl group, a hydrogen atom in R 1 and R 2 may be substituted with an alkyl group, a cyano group or a halogen atom having 1 to 20 carbon atoms. ).
- R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, —CO —, —CO—O—, —O—CO—, —CO—NH—, —NH—CO—, —NCH 3 —, substituted with one or more —CH 2 in the alkyl group
- Each group may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, and a hydrogen atom in the alkyl group is substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group or a halogen atom; May represent)
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycl
- R 1 represents the general formula (IIc) (In the formula, a broken line represents a bond to an oxygen atom or a nitrogen atom, W 1 represents a methylene group (the hydrogen atom of the methylene group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), —CO—O— or —CO—NH—.
- R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- R 4 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, — CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CO—NH—, —NH—CO—, —NCH 3 —, and one or more —CH in the alkyl group
- Each of the 2- groups may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, and the hydrogen atom of the alkyl group may be unsubstituted or substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.
- R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group is —CH ⁇ CH—, Substituted with —CF ⁇ CF— and / or —C ⁇ C—, wherein one or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members.
- a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom).
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members). And a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom).
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members).
- a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom).
- R 1 represents a general formula (IId) to (IIg) (In the formula, a broken line represents a bond to an oxygen atom or a nitrogen atom, W 2 represents a single bond, —CH 2 —, —CO—O— or —CO—NH—, R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 8 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group each independently has 3 to 8 ring members) Which may be substituted with a cycloalkyl group, and a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with a fluorine atom or a chlorine atom) R 5 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom)
- R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— and / or Or one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group which are substituted with —C ⁇ C— may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, A hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom).
- Sp represents the following general formula (IVa)
- the broken line on the left represents a bond to L
- the broken line on the right represents a bond to A or a bond to a carbon atom to which X is bonded
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, — COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C—, but these substituents
- at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 2 ), —NR—, —NR—CO
- R 1 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group each independently has 3 to 8 ring members) And a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group or a halogen atom).
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members).
- a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom).
- Sp represents the general formula (IVc).
- a 7 is a 1,4-phenylene group (present in this group) 3 or more —CH ⁇ is replaced by —N ⁇ ), 1,4-cyclohexenylene group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group, 1,4-bicyclo (2.
- R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members) And a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom)
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members).
- a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom).
- Sp represents the general formula (IVb).
- a 8 is a trans-1,4-cyclohexylene group (One methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by —O—, —NH— or —S—), and a 1,4-phenylene group (One or two —CH ⁇ present in this group may be replaced by —N ⁇ ), each of which is unsubstituted or one or more hydrogen atoms are fluorine atoms, chlorine atoms , A cyano group, a methyl group or a methoxy group may be substituted. )
- the compound of the above-mentioned (1) which represents
- L represents the general formulas (III-1) to (III-17) (Wherein the broken line represents a bond to Sp, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), which represents any substituent selected from the group consisting of the above (1 ) To (8).
- a 2 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2 , 5-diyl group, or 1,4-phenylene group, and one or more hydrogen atoms in any of the above groups may be substituted by fluorine atom, chlorine atom, methyl group or methoxy group
- Z 3 is a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—, in which any one or more of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—,
- L is represented by the general formula (III-1), (III-2), (III-6), (III-7) or (III-13), (1) The compound according to any one of (11).
- A represents a 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, or a methoxy group (1) The compound according to any one of to (12).
- a 2 is a group in which one or more hydrogen atoms may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group
- L is represented by the general formula (III-1) or (III-2).
- a 7 represents a 2,6-naphthylene group, and one or more hydrogen atoms in the 2,6-naphthylene group are substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- PI general formula
- M b represents a general formula (QIII-A-1) to (QIII-A-17)
- a broken line represents a bond to Sp
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- an arbitrary hydrogen atom in each structure represents a fluorine atom, a chlorine atom, or a methyl group.
- the polymer of the said (17) description which represents any 1 or more types chosen from the group which may be substituted by the methoxy group.
- M d represents a general formula (QIII-1) to (QIII-17)
- a broken line represents a bond to a hydrogen atom or a monovalent organic group
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- any hydrogen atom in each structure represents fluorine.
- the monovalent organic group is represented by the general formula (QIV)
- a broken line represents a bond to M d
- S a represents a structure represented by the general formula (IVa)
- V a represents the following general formula (VI) (Where the dashed line represents the bond to S a ; Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C— And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —S
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently (a) a trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more which are not adjacent to each other).
- the methylene group of may be replaced by —O—, —NH— or —S—), (B) a 1,4-phenylene group (one or more —CH ⁇ present in this group may be replaced by —N ⁇ ), and (c) a 1,4-cyclohexenylene group 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, deca Represents a group selected from the group consisting of a hydronaphthalene-2,6-diyl group and a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, the group (a), group (b) or group (C) is each unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a
- L represents a polymerizable group
- Sp represents a spacer unit
- A is independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2
- the atom may be substituted with a fluorine atom, and one CH 2 group or two or more non-adjacent CH
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members). And the hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.
- r represents 1 or 2.
- L represents a general formula (III-1) to (III-17)
- a broken line represents a bond to Sp, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- Sp represents the following general formula (IVc) (Where the left dashed line represents the bond to L, the right dashed line represents the bond to A, Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20). ), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 —.
- —C ⁇ C— in which one or more of the non-adjacent CH 2 groups are independently —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) 2 —, —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO Substitution with —NR—, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C— or —O—CO—O— (wherein R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms).
- a 7 is a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, a 2,5-thiophenylene group, a 1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl group or a 2,5-furylene group.
- a 2 is trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl.
- pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furanylene group or 1,4-phenylene group Represents any group, and one or more hydrogen atoms in any group may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group, p represents 1, q represents 1 or 2; To express. ) The compound as described in said (26) or (27) represented by these.
- a 2 is a trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, or 1 , 4-phenylene group, one or more hydrogen atoms in any of the above groups may be replaced by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group, Z 3 is a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C -Represents any group, and one or more of the non-adjacent CH 2 groups in any of the
- L is represented by the general formula (III-1), (III-2), (III-6), (III-7) or (III-13) (27) The compound according to any one of (30).
- a 1 represents a 2,6-naphthylene group, and one or more hydrogen atoms in the 2,6-naphthylene group are substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- A represents a 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group (26)
- a 2 represents a 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group (28 ) To (33).
- L is represented by the general formula (III-1) or (III-2).
- M b represents a general formula (QIII-A-1) to (QIII-A-17)
- a broken line represents a bond to Sp
- R independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- an arbitrary hydrogen atom in each structure represents a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl atom, And may be substituted by a group or a methoxy group.
- M d represents a general formula (QIII-1) to (QIII-17)
- a broken line represents a bond to a hydrogen atom or a monovalent organic group
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- any hydrogen atom in each structure represents fluorine. (It may be substituted by an atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.)
- the monovalent organic group is represented by the general formula (QIV) (In the formula, a broken line represents a bond to M d , S a represents a structure represented by the general formula (IVc), and V a represents the following general formula (VI) (Where the dashed line represents the bond to S a ; Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C— And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, , 6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2 , 5-furanylene group or 1,4-phenylene group, which are un
- the polymerizable liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition are aligned using the liquid crystal alignment layer described in the above (43).
- L represents a polymerizable group
- Sp represents a spacer unit
- A is independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2
- X and Y each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom.
- One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH ⁇ CH—
- Z is represented by the general formula (IIa) or (IIb)
- a broken line represents a bond to a carbon atom to which Z is bonded
- R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group is —CH ⁇ CH—, Substituted with —CF ⁇ CF— and / or —C ⁇ C—, wherein one or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members.
- a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom).
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members).
- the hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.
- R 1 represents the general formulas (IId) to (IIg) (In the formula, a broken line represents a bond to an oxygen atom or a nitrogen atom, W 2 represents a single bond, —CH 2 —, —CO—O— or —CO—NH—, R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 8 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group each independently has 3 to 8 ring members) Which may be substituted with a cycloalkyl group, and a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with a fluorine atom or a chlorine atom) R 5 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom in the alkyl
- R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— and / or Or one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group which are substituted with —C ⁇ C— may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, A hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom), r represents 0, 1 or 2. ) It is preferable to be represented by
- L represents the general formulas (III-1) to (III-17) (Wherein the broken line represents a bond to Sp, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), which represents any substituent selected from the group consisting of the above (45 ).
- Sp represents the following general formula (IVa)
- the broken line on the left represents a bond to L
- the broken line on the right represents a bond to A or a bond to a carbon atom to which X is bonded
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, — COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C—, but these substituents
- at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 2 ), —NR—, —NR—, —NR—
- L is represented by the general formula (III-1), (III-2), (III-6), (III-7) or (III-13), (45) The compound according to any one of (49).
- A represents a 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group (45) The compound according to any one of (50) to (50).
- a 2 represents a 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group (45 ) To (51).
- PI general formula
- M b and M d may be the same as or different from the formula good, M monomer units b and M d may be composed of two or more different units in each independently one.) a polymer having a structural unit represented by.
- M b is represented by the general formulas (QIII-A-1) to (QIII-A-17)
- a broken line represents a bond to Sp
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- any hydrogen atom in each structure represents a fluorine atom, a chlorine atom, or a methyl group.
- M d represents a general formula (QIII-1) to (QIII-17)
- a broken line represents a bond to a hydrogen atom or a monovalent organic group
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- any hydrogen atom in each structure represents fluorine.
- the polymer according to (54) or (55) above which represents any one or more selected from the group consisting of an atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- the monovalent organic group is represented by the general formula (QIV)
- a broken line represents a bond to M d
- S a represents a structure represented by the general formula (IVa)
- V a represents the following general formula (VI) (Where the dashed line represents the bond to S a ; Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C—
- at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, , 6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2 , 5-furanylene group or 1,4-phenylene group, which are un
- L represents a polymerizable group
- Sp represents a spacer unit
- A each independently represents a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine- 2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group, May be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be replaced by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups;
- X and Y each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom.
- One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH ⁇ CH—
- Z is represented by the general formula (IIa) or (IIb), (In the formula, a broken line represents a bond to a carbon atom to which Z is bonded, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, —CO —, —CO—O—, —O—CO—, —CO—NH—, —NH—CO—, —NCH 3 —, substituted with one or more —CH 2 in the alkyl group
- Each group may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, and a hydrogen atom in the alkyl group is
- R 1 represents the general formula (IIc) (In the formula, a broken line represents a bond to an oxygen atom or a nitrogen atom, W 1 represents a methylene group (the hydrogen atom of the methylene group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), —CO—O— or —CO—NH—.
- R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- R 4 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, — CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CO—NH—, —NH—CO—, —NCH 3 —, substituted with one or more —CH in the alkyl group
- Each of the 2- groups may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, and the hydrogen atom of the alkyl group may be unsubstituted or substituted with a fluorine atom or a chlorine atom. .).
- L represents a general formula (III-1) to (III-17) (Wherein the broken line represents a bond to Sp, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), which represents any substituent selected from the group consisting of the above (62 ).
- Sp represents the following general formula (IVa) (Where the left dashed line represents the bond to L, the right dashed line represents the bond to A, Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, — COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C—, but these substituents And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 2 ), —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—O—, —O
- a 2 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1, 4-phenylene group (which is unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group),
- Z 3 is a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C— (these And one or more of the non-adjacent CH 2 groups in the substituents are independently
- L is represented by the general formula (III-1), (III-2), (III-6), (III-7) or (III-13), (62) The compound according to any one of (66).
- A represents a 1,4-phenylene group (which may be unsubstituted or substituted with one or more hydrogen atoms by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups)
- a 2 is a 1,4-phenylene group (they are unsubstituted or one or more hydrogen atoms are substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group) Or the compound according to any one of the above (62) to (68).
- 70 The compound according to any one of (62) to (69) above, wherein, in the general formula (I), L is represented by the general formula (III-1) or (III-2).
- the polymer unit may be the same or different, and the monomer unit of M d may be one type or two or more different units.
- M b represents a general formula (QIII-A-1) to (QIII-A-17) (Wherein the broken line represents a bond to Sp, R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), and represents any substituent selected from the group consisting of the above (71 ).
- M d is the general formula (QIII-1) to (QIII-17) (Wherein the broken line represents a bond to a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) any substitution selected from the group consisting of It preferably represents a group.
- the monovalent organic group is represented by the general formula (QIV) (Wherein the dashed line represents a bond to M d, S a represents a structure represented by the general formula (IVa), V a is the following general formula (V) (Where the dashed line represents the bond to S a ; Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C— And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, , 6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2 , 5-furanylene group or 1,4-phenylene group, which are un
- the optical anisotropic body constituted by the polymer of the polymerizable liquid crystal composition the polymerizable liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition are aligned using the polymer described in (71) or (72) above.
- a liquid crystal alignment layer having excellent control of liquid crystal alignment and pretilt angle and having a high voltage holding ratio (VHR) can be obtained with a small amount of polarized light irradiation. With this, it is possible to produce the film with an efficient orientation.
- the liquid crystal alignment layer of the present invention has a high voltage holding ratio (VHR), and is excellent in control of liquid crystal alignment and pretilt angle, and coating properties, so that a liquid crystal display element exhibiting excellent display quality and reliability, and A liquid crystal display device can be manufactured efficiently.
- the optical anisotropic body of the present invention is useful for producing an optical anisotropic film that can be used for optical compensation and the like.
- L represents a polymerizable group
- Sp represents a spacer unit
- A is independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2
- chlorine, methyl X and Y each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and hydrogen in the alkyl group
- the atom may be substituted with a fluorine atom, and one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alky
- the broken line represents a bond to the carbon atom to which Z is bonded
- R 1 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group each independently has 3 to 8 ring members)
- a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group or a halogen atom).
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members).
- the hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.
- the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1 is a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members which may have the alkyl group as a linking group. Is preferred.
- the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 2 is a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members which may have the alkyl group as a linking group. Is preferred.
- the “two or more non-adjacent CH 2 groups” means “two or more CH 2 groups not adjacent to each other”.
- A is a pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl, in order to improve the liquid crystal orientation of the liquid crystal alignment layer of the present invention.
- the group 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl or 1,4-phenylene is preferred.
- A is preferably a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, a 2,5-thiophenylene group or a 2,5-furylene group.
- A is a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5 A -thiophenylene group or a 1,4-phenylene group is preferred.
- A is a pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,6-naphthylene group, , 5-furanylene group is preferred, and X and Y are preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a cyano group.
- X and Y are preferably hydrogen atoms
- R 2 is preferably a linear or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
- R 2 is preferably a linear or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- X and Y are preferably hydrogen atoms.
- the voltage holding ratio in the liquid crystal alignment layer of the present invention using the polymer obtained by using the compound can be improved.
- A is a 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group. It is preferable.
- a liquid crystal alignment layer having good coatability, excellent liquid crystal alignment and pretilt angle control, and a high voltage holding ratio (VHR) and a display element using the composition can be obtained.
- VHR voltage holding ratio
- L is preferably any substituent selected from the group consisting of general formulas (III-1) to (III-17), Among them, general formula (III-1), (III-2), (III-6), (III-7) or (III-13) is preferable, and (III-1) or (III-2) is more preferable.
- a broken line represents a bond to Sp, and R independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- general formulas (III-1), (III-2), (III-3), (III-6), (III-7), (III-8) , (III-10), (III-12), (III-14), (III-16) or (III-17) are preferred, among which general formulas (III-1), (III-2), (III -10), (III-12) or (III-17) is particularly preferred.
- the general formulas (III-3), (III-8), (III-10), (III-12), (III-13), (III- 14), (III-15), (III-16) or (III-17) are preferred, among which general formula (III-3), (III-8), (III-10), (III-12) or (III-17) is more preferable.
- general formula (III-2), (III-10), (III-11) or (III-12) is preferred.
- the general formulas (III-2), (III-4), (III-5), (III-7), (III-9) , (III-13), (III-14) or (III-15) are preferred.
- the general formulas (III-1), (III-6), (III-7), (III-8), (III-9), (III-10), (III-12), (III-13) or (III-17) are preferred, among which general formulas (III-6), (III-7), (III-8) or (III- 13) is particularly preferred.
- Mw / Mn is preferably 1.2 to 6.0, and more preferably 1.4 to 4.0.
- L is represented by the general formula (III-1), (III-2), (III-6), (III-7) or (III-13). It is preferable that it is a compound represented. By using the compound, the above-described effects can be obtained.
- L is preferably a compound represented by the general formula (III-1) or (III-2).
- Sp is preferably a structure represented by the following general formula (IVc).
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, — COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C—, but not adjacent to each other
- One or more of the CH 2 groups independently represent —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) 2 — , —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR—, —CH ⁇ CH—
- a 2 is trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl.
- pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group Represents any group, and one or more hydrogen atoms in any of the above groups may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group, p represents 1 and q represents 1 or 2.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20, and the non-adjacent CH 2 group
- One or more are independently —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—NR.
- —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C— or —O—CO—O— may be substituted, and R represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group.
- R represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group.
- —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —C ⁇ C— are preferred.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20, and the non-adjacent CH 2 group
- One or more may be independently substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C— is more preferable.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20, and the non-adjacent CH 2 group
- One or more may be independently substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, or —C ⁇ C— is particularly preferable.
- one or more non-adjacent CH 2 groups means “one or more CH 2 groups not adjacent to one another.”
- q is preferably 1.
- p is preferably 1.
- a 7 is preferably a 1,4-naphthylene group, a 2,5-thiophenylene group, a 1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl group or a 2,6-naphthylene group.
- the hydrogen atoms of these groups are unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 2 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, A pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, or a 1,4-phenylene group is preferred.
- the hydrogen atoms of these groups are unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 7 is more preferably a 1,4-naphthylene group or a 2,6-naphthylene group.
- the hydrogen atoms of these groups are unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 2 is a trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, or 1,4 -It is more preferably any group of a phenylene group.
- the hydrogen atoms of these groups are unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 7 is particularly preferably a 2,6-naphthylene group.
- the hydrogen atoms of these groups may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- each A 2 is particularly preferably any one of a trans-1,4-cyclohexylene group, a 2,6-naphthylene group, and a 1,4-phenylene group. .
- the hydrogen atoms of these groups may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 7 is a 1,4-naphthylene group, a 2,5-thiophenylene group, A 1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl group or a 2,6-naphthylene group is preferable, and a 1,4-naphthylene group or a 2,6-naphthylene group is more preferable. More preferably, it is a 6-naphthylene group.
- a 2 represents 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 1, A 4-phenylene group is preferred, a 2,6-naphthylene group or a 1,4-phenylene group is preferred, and a 1,4-phenylene group is more preferred.
- orientation can be imparted with a smaller amount of polarized light irradiation. This is preferable.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein , U represents 1 to 8, and one or two of the non-adjacent CH 2 groups are independently —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —.
- a 7 is preferably a 1,4-naphthylene group or 2,6-naphthylene group
- a 2 is a trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2 , 5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-dii Group, 2,5-thiophenylene group, or a 1,4-phenylene group is preferred.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently —NR—CO—, —CO— NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR—, or —O—CO—O— is preferred, and A 7 is a 1,4-naphthylene group or 2, A 6-naphthylene group is preferred, and A 2 is a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5- A diyl group, a 2,5-thiophenylene group or a 1,4-phenylene group is preferred.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —. , -CF 2 CF 2- , -NR- or -CO-,
- a 7 is preferably a 1,4-naphthylene group or 2,6-naphthylene group
- a 2 is a trans-1,4-cyclohexylene group
- a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group or a 2,5-furylene group is preferred.
- the Sp represented by the general formula (IVc) for example, those represented by the following chemical formulas (Sp-a-1) to (Sp-ad-9) are preferable.
- the broken line on the left represents a bond to L
- the broken line on the right represents a bond to a bond to A.
- a preferred compound of the present invention has Sp represented by the general formula (IVc).
- a 7 represents a 1,4-naphthylene group or a 2,6-naphthylene group.
- One or more hydrogen atoms in the group may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group
- Z 2 is a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u is 1 to Represents any one group of —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—
- One or more of the non-adjacent CH 2 groups are independently substituted with —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—.
- a liquid crystal alignment layer can be efficiently provided with a small amount of polarized light irradiation during production of the liquid crystal alignment layer, has excellent control of liquid crystal alignment and pretilt angle, and has a high voltage holding ratio (VHR). And the display element using the said composition can be obtained.
- a more preferred compound of the present invention has Sp represented by the general formula (IVc), and in the general formula (IVc), A 7 is one or more hydrogen atoms being a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a compound which represents a 1,4-naphthylene group or a 2,6-naphthylene group which may be substituted by By using the compound, a liquid crystal alignment layer can be efficiently provided with a small amount of polarized light irradiation during production of the liquid crystal alignment layer, has excellent control of liquid crystal alignment and pretilt angle, and has a high voltage holding ratio (VHR). And the display element using the said composition can be obtained.
- a preferred compound of the present invention has Sp represented by the general formula (IVc).
- a 2 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 2,6-naphthylene group, a pyridine.
- Z 3 is a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O— , —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—, in which any one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents — Substituted with O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C— Or a compound in which q represents 1.
- a liquid crystal alignment layer having excellent control of liquid crystal alignment and pretilt angle and a high voltage holding ratio (VHR)
- a more preferred compound of the present invention has Sp represented by the general formula (IVc), and in the general formula (IVc), A 2 represents one or more hydrogen atoms as a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- the liquid crystal alignment layer of the present invention is obtained by forming a polymer (polymer) layer for a liquid crystal alignment layer on the surface of a substrate used for aligning liquid crystals, and then irradiating with light to perform crosslinking and / or isomerization. It is done.
- the liquid crystal alignment layer of this invention is manufactured using the hardened
- the cured product is preferably a polymer (polymer) having a structural unit represented by the following general formula (PI). As these specific embodiments, those described below are preferable.
- M b and M d represent the monomer units of the polymer, and y and w are the moles of the copolymer. Represents a fraction, 0 ⁇ y ⁇ 1 and 0 ⁇ w ⁇ 1, n represents 4 to 100,000, and the sequence of M b and M d may be the same as or different from the formula
- the monomer units of M b and M d may be one kind or two or more kinds of different units.
- a hydrogen atom of M b is replaced by Sp, Sp is bonded to M b.
- M b and M d may be the same or different from each other except that Sp is bonded to M b, and a known monomer unit can be used without any particular limitation.
- M b and M d one type of monomer unit or two or more types of monomer units can be used independently in combination. In this case, it is desirable to use the liquid crystal alignment film to such an extent that the effect of the polymer (polymer) is not disturbed.
- M b is preferably one or more selected from the group consisting of the following general formulas (QIII-A-1) to (QIII-A-17).
- a broken line represents a bond to Sp
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- an arbitrary hydrogen atom in each structure represents a fluorine atom, a chlorine atom, or a methyl group. Or may be substituted by a methoxy group.
- M d is preferably one or more selected from the group consisting of the following general formulas (QIII-1) to (QIII-17).
- a broken line represents a bond to a hydrogen atom or a monovalent organic group
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- any hydrogen atom in each structure represents fluorine. (It may be substituted by an atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.)
- an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group,
- One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alkyl group may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH ⁇ CH—. Good)).
- Examples of the monovalent organic group include trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, , 5-pyridyl group, 2,5-pyrimidyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene
- a group (any hydrogen atom in each structure may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group) can be exemplified.
- the general formula (QIV) can be exemplified as the monovalent organic group.
- a broken line represents a bond to the monomer unit (M d ), S a represents a spacer unit, and V a represents a site that stabilizes vertical alignment.
- S a is a single bond, or a spacer unit represented by the aforementioned general formula (IVc) can be used.
- the V a it is preferably a structure represented by the following general formula (VI).
- the broken line represents the bond to S a , Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C— And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si.
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, , 6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2 , 5-furanylene group or 1,4-phenylene group, which are un
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 12, and one or more of non-adjacent CH 2 groups are independent —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—NR—, —CH ⁇ CH—, — C ⁇ C— or —O—CO—O— may be substituted, and R independently represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group.), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO —, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —C ⁇ C— is preferred.
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group Alternatively, it preferably represents a 1,4-phenylene group.
- These groups are preferably unsubstituted or one or more hydrogen atoms are substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- r1, s1, t1, and u1 are preferably such that r1 + s1 + t1 + u1 is 0 or more and 3 or less, R 12 represents hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alkyl group are —O—, —CO—O— , —O—CO— and / or —CH ⁇ CH— may be substituted.
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (where u is 1 Wherein one or two of the non-adjacent CH 2 groups are independently —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si ( CH 3 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, optionally substituted with —C ⁇ C—), —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ .
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, pyridine-2, 5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl, 2,5-thiophenylene or 1,4-phen Ren group is preferred.
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —NR—CO—, —CO—NR—, — NR—CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR—, or —O—CO—O— are preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4 A phenylene group is preferred.
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, — OCF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —NR— or —CO— is preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4 A naphthylene group, a 2,6-naphthylene group or a 2,5-furylene group is preferred.
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O. -, -COO-, -OCO- and -C ⁇ C- are preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3- A dioxane-2,5-diyl group and a 1,4-phenylene group are preferable, and R 12 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, fluorine, a trifluoromethyl group, or a trifluoromethoxy group.
- Va represented by the general formula (VI) is, for example, the following chemical formula (VI-a-1) to chemical formula (VI-q-10) ) Is particularly preferred.
- the broken line represents a bond to S a.
- M b or M d example acrylates, methacrylates, acrylamide, methacrylamide, maleic acid derivatives, siloxanes, epoxides, acryloyloxy group, methacryloyloxy group 2-chloroacryloyloxy group, 2-phenylacryloyloxy group, 2-phenyloxyacryloyloxy group, acrylamide group, methacrylamide group, 2-chloromethacrylamide group, 2-phenylacrylamide group, vinyloxy group, styryl group, vinyl Oxycarbonyl groups, maleimide groups, maleate esters, fumarate esters, siloxanes, vinyl groups, or epoxy groups may be used.
- the cinnamic acid derivative in the present invention may be used alone as a material for the polymer, or may be used as a composition in which the cinnamic acid derivative is mixed with other monomers.
- the cinnamic acid derivative and the other monomer can be prepared in any mixing ratio.
- the amount of the other monomer is preferably 0.1 to 30 times the mole of the cinnamic acid derivative.
- the other monomer is preferably a liquid crystal compound.
- the material and the composition preferably contain a solvent and / or a polymerization initiator.
- the polymer (polymer) of the present invention can be prepared by polymerizing the cinnamic acid derivative or the composition in the present invention.
- a polymerization initiator can be optionally used in accordance with the polymerization mode of the polymerization functional group. Examples of the polymerization initiator include those described in a known publication “Synthesis and Reaction of Polymers (Edited by Polymer Society, Kyoritsu Shuppan)”.
- thermal polymerization initiator in radical polymerization examples include azo compounds such as azobisisobutyronitrile and peroxides such as benzoyl peroxide.
- Photopolymerization initiators include aromatic ketone compounds such as benzophenone, Michler's ketone, xanthone and thioxanthone, quinone compounds such as 2-ethylanthraquinone, acetophenone, trichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl Ketones, benzoin ethers, acetophenone compounds such as 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, diketone compounds such as benzyl and methylbenzoylformate, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- Acyl oxime ester compounds such as (o-benzoyl) oxime, acyl phosphine
- an aromatic sulfonium salt compound etc. are mentioned as a thermal-polymerization initiator in cationic polymerization.
- the photopolymerization initiator include organic sulfonium salt compounds, iodonium salt compounds, phosphonium compounds, and the like.
- the addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.1 to 10% by mass in the composition, more preferably 0.1 to 6% by mass, and 0.1 to 3% by mass. More preferably.
- the target polymer can also be synthesized by an addition reaction to the polymer main chain, such as a polysiloxane compound.
- the polymer in the present invention can be obtained by purifying the produced polymer after previously polymerizing the material or the composition in a reaction vessel made of glass or stainless steel.
- preferable solvents that may be contained in the material and the composition include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, cycloheptane, methanol, ethanol, 1-propanol, 2- Examples include propanol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, 2-butanone, acetone, tetrahydrofuran, ⁇ -butyrolactone, N-methyl-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide and the like. These organic solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types of organic solvents together.
- the polymer in the present invention can also be obtained by dissolving the cinnamic acid derivative or the composition in a solvent, applying the solution on a substrate and drying and removing the solvent, and then performing a polymerization reaction by heating or light irradiation.
- Method of forming liquid crystal alignment layer By irradiating the polymer in the present invention with light, it is possible to impart alignment control ability to the liquid crystal molecules and stability of the alignment of the liquid crystal molecules to heat and light.
- the liquid crystal alignment layer obtained by performing light irradiation can be referred to as a photo-alignment film.
- the method for producing the liquid crystal alignment layer (photo-alignment film) of the present invention the polymer is dissolved in a solvent and coated on a substrate, and then the coating film is irradiated with light to develop the alignment control ability and photo-alignment. The method of using a film is mentioned.
- the solvent used for dissolving the polymer is preferably one that dissolves the polymer of the present invention and other optional components, and does not react with them, such as 1,1,2-trichloroethane, N—
- examples include methyl pyrrolidone, butoxyethanol, ⁇ -butyrolactone, ethylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol, 2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, phenoxyethanol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.
- These organic solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types of organic solvents together.
- the cinnamic acid derivative or the composition of the present invention is dissolved in a solvent and applied onto a substrate, and then the coating film is heated or irradiated with light.
- a method of preparing a polymer and further irradiating light to develop alignment control ability to form a photo-alignment film can also be mentioned.
- the solvent used for dissolving the cinnamic acid derivative or the composition a solvent similar to the solvent used for dissolving the polymer can be used.
- polymer preparation and expression of alignment control ability may be simultaneously performed by light irradiation.
- the preparation of the polymer and the expression of the orientation control ability may be performed separately by methods such as combined use of heating and light irradiation, or combined use of two or more types of light having different wavelengths.
- any of the methods for producing a liquid crystal alignment layer (photo-alignment film) of the present invention the photo-alignment using the cinnamic acid derivative, the composition or the polymer of the present invention on a substrate on which an alignment film has been formed in advance.
- the ability to control the orientation direction and the orientation angle can be imparted to the substrate by manufacturing the film.
- the material for the substrate examples include glass, silicon, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, and triacetyl cellulose.
- These substrates may be provided with electrode layers (conductive layers) such as an ITO film made of Cr, Al, In 2 O 3 —SnO 2, an NESA film made of SnO 2, and the like. Photo-etching can be applied to patterning these electrode layers.
- the electrode layer can also be patterned by a method using a mask when forming the electrode layer. Further, a color filter layer or the like may be formed on the substrate.
- Examples of the method for applying the cinnamic acid derivative, the composition or the polymer solution on the substrate in the present invention include spin coating, die coating, gravure coating, flexographic printing, and inkjet printing.
- the solid content concentration of the solution at the time of application is preferably 0.5 to 10% by weight, and more preferably selected from this range in consideration of the method of applying the solution on the substrate, viscosity, volatility and the like. Further, it is preferable to remove the solvent by heating the coated surface after coating, and the drying conditions are preferably 50 to 300 ° C., more preferably 80 to 200 ° C., preferably 2 to 200 minutes, more preferably. Is 2 to 100 minutes.
- the cinnamic acid derivative or the composition in the present invention it is possible to prepare a polymer on a substrate by performing thermal polymerization by the heat treatment, and in this case, a polymerization initiator in the material and the composition. It is preferable to contain. Or after removing a solvent by the said heat processing, a non-polarized light can be irradiated and a polymer can also be prepared by photopolymerization, and thermal polymerization and photopolymerization can also be used together.
- the heating temperature is not particularly limited as long as it is sufficient for the polymerization to proceed, but is generally about 50 to 250 ° C., and 70 to 200 ° C. More preferably, it is about. Moreover, it is not necessary to add a polymerization initiator in the composition.
- the composition preferably contains a polymerization initiator.
- Irradiation energy is preferably 10mJ / cm 2 ⁇ 8000mJ / cm 2, further preferably 40mJ / cm 2 ⁇ 5000mJ / cm 2.
- the illuminance is preferably 2 ⁇ 1000mW / cm 2, more preferably 4 ⁇ 500mW / cm 2.
- the irradiation wavelength preferably has a peak at 250 to 450 nm.
- the coating film made of the polymer formed by the above method is cured by performing a photocrosslinking reaction by linearly polarized light irradiation from the normal direction of the coating surface, non-polarized light or linearly polarized light irradiation from an oblique direction, and orientation control is performed.
- Ability may be expressed, and these irradiation methods may be combined.
- linearly polarized light irradiation from an oblique direction is preferable.
- the oblique direction refers to an inclination with respect to a direction parallel to the substrate surface, and the inclination angle is referred to as a pretilt angle.
- the pretilt angle is preferably 70 to 89.8 °.
- the pretilt angle is preferably 1 to 7 °, and in the IPS mode, the pretilt angle is preferably 0 to 1 °.
- the light applied when the coating film made of the polymer is cured (photo-crosslinking reaction) and the film is used as a liquid crystal alignment layer (photo-alignment film) is, for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 nm to 800 nm. Can be used. Among these, ultraviolet rays of 270 nm to 450 nm are particularly preferable.
- the cinnamic acid derivative constituting the polymer has a naphthylene group
- the naphthylene group absorbs ultraviolet rays of 270 to 450 nm well, so that the efficiency of imparting orientation by light irradiation can be further enhanced.
- the light source examples include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.
- linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism.
- the wavelength range of the ultraviolet light and visible light obtained from such a light source may be limited using an interference filter or a color filter.
- the irradiation energy is preferably 15 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 , more preferably 20 mJ / cm 2 to 300 mJ / cm 2 .
- the illuminance is more preferably 2 to 500 mW / cm 2 , and further preferably 5 to 300 mW / cm 2 .
- the film thickness of the liquid crystal alignment layer (photo-alignment film) to be formed is preferably about 10 to 250 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
- liquid crystal alignment layer photo-alignment film formed by the above method
- a liquid crystal cell in which a liquid crystal composition is sandwiched between a pair of substrates and a liquid crystal display element using the same are manufactured as follows. be able to.
- a liquid crystal cell can be manufactured by preparing two substrates on which the liquid crystal alignment layer in the present invention is formed and disposing a liquid crystal between the two substrates.
- the liquid crystal alignment layer may be formed on only one of the two substrates.
- Examples of the method for producing the liquid crystal cell include the following methods. First, two substrates are arranged so that the respective liquid crystal alignment layers face each other, and a peripheral portion is bonded using a sealant in a state where a certain gap (cell gap) is maintained between the two substrates.
- a liquid crystal cell can be manufactured by injecting and filling liquid crystal into the cell gap defined by the substrate surface and the sealing agent and then sealing the injection hole.
- the liquid crystal cell can also be manufactured by a technique called an ODF (One Drop Fill) method.
- ODF One Drop Fill
- an ultraviolet light curable sealant is applied to a predetermined place on the substrate on which the liquid crystal alignment layer is formed, and a liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment layer.
- a liquid crystal cell can be manufactured by bonding another substrate as described above and then irradiating the entire surface of the substrate with ultraviolet light to cure the sealant.
- an epoxy resin etc. can be used, for example.
- beads such as silica gel, alumina, and acrylic resin can be used as spacers before bonding the two substrates, and these spacers can be applied to the liquid crystal alignment layer. It may be sprayed on the film, or two substrates may be bonded together after mixing with a sealant.
- liquid crystal for example, a nematic liquid crystal can be used.
- a nematic liquid crystal in the case of a vertical alignment type liquid crystal cell, those having negative dielectric anisotropy are preferable, for example, dicyanobenzene liquid crystal, pyridazine liquid crystal, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, naphthalene liquid crystal, biphenyl liquid crystal, phenylcyclohexane. System liquid crystal or the like is used.
- a horizontal alignment type liquid crystal cell those having a positive dielectric anisotropy are preferred.
- cyanobenzene liquid crystal difluorobenzene liquid crystal, trifluorobenzene liquid crystal, trifluoromethylbenzene liquid crystal, trifluoromethoxy
- a benzene liquid crystal a pyrimidine liquid crystal, a naphthalene liquid crystal, a biphenyl liquid crystal, a phenylcyclohexane liquid crystal, or the like is used.
- a liquid crystal display element can be obtained by attaching a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell thus manufactured.
- the polarizing plate include a polarizing plate made of “H film” in which iodine is absorbed while polyvinyl alcohol is stretched and oriented, or a polarizing plate in which the H film is sandwiched between cellulose acetate protective films.
- the liquid crystal display element of the present invention thus manufactured is excellent in various properties such as display characteristics and reliability.
- the alignment mode of the liquid crystal display element can be manufactured in either a horizontal alignment mode or a vertical alignment mode.
- An optical anisotropic body can also be produced by applying a polymerizable liquid crystal composition on the photo-alignment film and polymerizing the polymerizable liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition in an aligned state.
- An optically anisotropic body means a substance having different optical properties such as the speed, refractive index, and absorption of light depending on the traveling direction when light travels through the substance.
- the polymerizable liquid crystal composition is a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal that exhibits liquid crystallinity alone or in a composition with another liquid crystal compound.
- Handbook of Liquid Crystals D. Demus, JW Goodby, GW Gray, HW Spies, V.
- L represents a polymerizable group
- Sp represents a spacer unit
- A is independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5- Represents a furanylene group or a 1,4-phenylene group, which may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups;
- X and Y each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom.
- One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH ⁇ CH—
- Z is represented by the general formula (IId), (IIe), (IIf) or (IIg), r represents 1 or 2.
- the broken line represents a bond to an oxygen atom or a nitrogen atom
- W 2 represents a single bond, —CH 2 —, —CO—O— or —CO—NH—
- R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- R 8 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group each independently has 3 to 8 ring members) Which may be substituted with a cycloalkyl group, and a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with a fluorine atom or a chlorine atom
- R 5 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom).
- R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— and / or Or one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group which are substituted with —C ⁇ C— may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members,
- the hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.
- the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 8 is preferably a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members.
- A is a pyridine-2,5-diyl group. Pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group or 1,4-phenylene group is preferable.
- A is preferably a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, a 2,5-thiophenylene group or a 2,5-furylene group.
- A is a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5 A -thiophenylene group or a 1,4-phenylene group is preferred.
- A is a pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,6-naphthylene group, , 5-furanylene group is preferred, and X and Y are preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a cyano group.
- X and Y are preferably hydrogen atoms
- W 2 is preferably a single bond or —CH 2 —
- R 6 is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms.
- one CH 2 group is substituted with —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—.
- W 2 is preferably —CO—O— or —CO—NH—
- R 6 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- one CH 2 group is substituted with —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—.
- a broken line represents a bond to Sp, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- L is preferably a compound represented by the general formula (III-1) or (III-2).
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, — COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C—, but these substituents And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 2 ), —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—,
- q is preferably 1.
- p is preferably 0.
- a 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, A 2,6-naphthylene group, a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, or a 1,4-phenylene group is preferable.
- the hydrogen atoms of these groups are unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5- It is more preferably a diyl group or a 1,4-phenylene group.
- the hydrogen atoms of these groups are unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 1 and A 2 are each independently any group of a trans-1,4-cyclohexylene group, a 2,6-naphthylene group, or a 1,4-phenylene group. Is particularly preferred.
- the hydrogen atoms of these groups may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a 2 is most preferably a 1,4-phenylene group.
- the hydrogen atom of the 1,4-phenylene group may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- the Sp represented by the general formula (IVa) for example, those represented by the following chemical formulas (Sp-a-1) to (Sp-ad-9) are preferable.
- the broken line on the left represents a bond to L
- the broken line on the right represents a bond to A or a bond to a carbon atom to which X is bonded.
- a preferred compound of the present invention has Sp represented by the general formula (IVa).
- a 2 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 2,6-naphthylene group, a pyridine.
- Z 3 is a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O— , —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—, in which any one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents — Substituted with O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C— Or a compound in which q represents 1.
- a more preferred compound of the present invention has Sp represented by the general formula (IVa), and in the general formula (IVa), A 2 represents one or more hydrogen atoms as a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- a compound representing a 1,4-phenylene group which may be substituted by a group.
- M d is preferably one or more selected from the group consisting of the following general formulas (QIII-1) to (QIII-17).
- a broken line represents a bond to a hydrogen atom H or a monovalent organic group
- R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- any hydrogen atom in each structure represents (It may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.)
- V a a spacer unit represented by the aforementioned general formula (IVa) can be used.
- the V a it is preferably a structure represented by the following general formula (VI).
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (where u is 1 Wherein one or two of the non-adjacent CH 2 groups are independently —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si ( CH 3 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—)), —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C— are preferred, A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, Pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-
- ultraviolet light and visible light including light having a wavelength of 150 nm to 800 nm can be used, and ultraviolet light of 270 nm to 450 nm is particularly preferable.
- the light source include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.
- linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism.
- the wavelength range of the ultraviolet light and visible light obtained from such a light source may be limited using an interference filter or a color filter.
- the irradiation energy is preferably 15 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 , more preferably 20 mJ / cm 2 to 300 mJ / cm 2 .
- the illuminance is more preferably 2 to 500 mW / cm 2 , and further preferably 5 to 300 mW / cm 2 .
- the film thickness of the formed photo-alignment film is preferably about 10 to 250 nm, more preferably about 10 to 100 nm.
- a liquid crystal cell in which a liquid crystal composition is sandwiched between a pair of substrates and a liquid crystal display element using the same are manufactured as follows.
- a liquid crystal cell can be manufactured by preparing two substrates on which the alignment film according to the present invention is formed and disposing a liquid crystal between the two substrates.
- the alignment film may be formed on only one of the two substrates.
- Examples of the method for producing the liquid crystal cell include the following methods. First, two substrates are arranged so that the respective alignment films face each other, and a peripheral portion is bonded using a sealant in a state where a certain gap (cell gap) is maintained between the two substrates.
- a liquid crystal cell can be manufactured by injecting and filling liquid crystal into the cell gap defined by the surface and the sealing agent, and then sealing the injection hole.
- the liquid crystal cell can also be manufactured by a technique called an ODF (One Drop Fill) method.
- ODF One Drop Fill
- an ultraviolet light curable sealant is applied to a predetermined place on the substrate on which the alignment film is formed, and after the liquid crystal is dropped on the alignment film surface, the alignment films are opposed to each other.
- a liquid crystal cell can be manufactured by bonding another substrate together and then irradiating the entire surface of the substrate with ultraviolet light to cure the sealant.
- an epoxy resin etc. can be used, for example.
- beads such as silica gel, alumina, and acrylic resin can be used as spacers prior to bonding the two substrates together.
- the two substrates may be bonded together after being mixed with a sealing agent.
- the cinnamic acid derivative of the present invention is specifically represented by the general formula (I) (In the formula, L represents a polymerizable group, Sp represents a spacer unit, and A each independently represents a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine- 2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group, May be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be replaced by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups; X and Y each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen
- One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH ⁇ CH—
- Z is represented by the general formula (IIa) or (IIb), (In the formula, a broken line represents a bond to a carbon atom to which Z is bonded, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, —CO —, —CO—O—, —O—CO—, —CO—NH—, —NH—CO—, —NCH 3 —, substituted with one or more —CH 2 in the alkyl group
- Each group may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, and a hydrogen atom in the alkyl group is
- the hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.
- r represents 0, 1 or 2.
- the compound represented by these is preferable.
- R 1 represents the general formula (IIc) (In the formula, a broken line represents a bond to an oxygen atom or a nitrogen atom, W 1 represents a methylene group (the hydrogen atom of the methylene group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), —CO—O— or —CO—NH—.
- R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- R 4 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one —CH 2 — group or two or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, — CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CO—NH—, —NH—CO—, —NCH 3 —, substituted with one or more —CH in the alkyl group
- Each of the 2- groups may be independently substituted with a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members, and the hydrogen atom of the alkyl group may be unsubstituted or substituted with a fluorine atom or a chlorine atom. .) Is preferred.
- A is pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4, A 5-tetrazine-2,5-diyl group or a 1,4-phenylene group is preferred.
- A is preferably a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, a 2,5-thiophenylene group or a 2,5-furylene group.
- A is a pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, or 1,4 A phenylene group is preferred.
- A is preferably a pyrimidine-2,5-diyl group, a 2,5-thiophenylene group, a 2,6-naphthylene group, or a 2,5-furylene group.
- Y are preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a cyano group.
- X and Y are preferably hydrogen atoms
- W 1 is preferably —CH 2 —
- R 4 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and one CH 2 group Is preferably substituted with O.
- W 1 is preferably —CO—O— or —CO—NH—
- R 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and one CH 2 group is O, It is preferably substituted with —CO—O—, —O—CO— or —N (CH 3 ) —.
- L represents a general formula (III-1) to (III-17) (Wherein the broken line represents a bond to Sp, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), and is preferably any substituent selected from the group consisting of: Among them, general formula (III-1), (III-2), (III-6), (III-7) or (III-13) is preferable, and (III-1) or (III-2) is more preferable.
- the general formulas (III-1), (III-2), (III-3), (III-6), (III-7), (III-8), (III -10), (III-12), (III-14), (III-16) or (III-17) are preferred, among which general formulas (III-1), (III-2), (III-10) , (III-12) or (III-17) is particularly preferred.
- the general formulas (III-3), (III-8), (III-10), (III-12), (III-13), (III-14), (III -15), (III-16) or (III-17) are preferred, among which general formula (III-3), (III-8), (III-10), (III-12) or (III-17) Is more preferable.
- the general formula (III-2), (III-10), (III-11) or (III-12) is preferable.
- the general formulas (III-2), (III-4), (III-5), (III-7), (III-9), (III-13), (III-14) or (III-15) is preferred.
- the general formulas (III-1), (III-6), (III-7), (III-8), (III-9), (III-10) , (III-12), (III-13) or (III-17) are preferred, and among them, general formula (III-6), (III-7), (III-8) or (III-13) is particularly preferred. .
- the liquid crystal alignment layer can be obtained by forming a polymer layer for a liquid crystal alignment layer on the surface of a substrate used for aligning liquid crystals, and then irradiating with light to perform crosslinking.
- the liquid crystal alignment layer is produced by using the cinnamic acid derivative or a polymer (polymer) of the composition containing the cinnamic acid derivative, and specific examples thereof include those described below.
- PI general formula
- n 4 to 100,000
- sequence of M b and M d is an expression
- the structure may be the same or different, and the monomer unit of M d may be composed of one type or two or more different units.
- the liquid crystal alignment layer can be obtained by forming a polymer (polymer) layer on the surface of a substrate used for aligning liquid crystals, and then curing by light irradiation and crosslinking and / or isomerization.
- Monomer units (M b) is the same as the monomer unit (M d) may be different also, can be used without any particular limitation known monomer units. Moreover, there is no restriction
- the monomer unit (M d ) one type of monomer unit or a combination of two or more types of monomer units can be used. It is desirable to do.
- the monomer unit (M d ) is preferably an acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide, maleic acid derivative, siloxane or epoxide, or an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a 2-chloroacryloyloxy group.
- 2-phenylacryloyloxy group, 2-phenyloxyacryloyloxy group, acrylamide group, methacrylamide group, 2-chloromethacrylamide group, 2-phenylacrylamide group, vinyloxy group, styryl group, vinyloxycarbonyl group, maleimide group Mention may be made of maleic esters, fumaric esters, siloxanes, vinyl groups and epoxy groups.
- formula (QIII-A-1) to formula (QIII-A-17) can be used as the monomer unit (M b ).
- formula (QIII-A-1) to formula (QIII-A-17) can be used as the monomer unit (M b ).
- a broken line represents a bond to Sp, and R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- formula (QIII-1) to formula (QIII-17) can be used as the monomer unit (M d ).
- a broken line represents a bond to a monovalent organic group, R independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an arbitrary hydrogen atom in each structure represents a fluorine atom, (Optionally substituted by a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group)
- Examples of the monovalent organic group include hydrogen and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, or a methoxy group, One CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alkyl group may be substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO— and / or —CH ⁇ CH—. Good)).
- trans-1,4-cyclohexylene group trans-1,3-dioxane-2,5-yl group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 2,5-pyridyl group, 2, 5-pyrimidyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4-phenylene group (arbitrary Of the hydrogen atom may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group).
- the general formula (QIV) (In the formula, a broken line represents a bond to the monomer unit (M d ), S a represents a spacer unit, and V a represents a site that stabilizes vertical alignment.) Can be illustrated.
- V a the following general formula (V) (Where the dashed line represents the bond to S a ; Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C— And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si.
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, , 6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 1,2,4,5-tetrazine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2 , 5-furanylene group or 1,4-phenylene group, which are un
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 12, and one or more of non-adjacent CH 2 groups are independent —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—NR—, —CH ⁇ CH—, — C ⁇ C— or —O—CO—O—, and R independently represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group.), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO— , —CH ⁇ CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —C ⁇ C— are preferred, A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (where u is 1 to One or two of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) represents 2— , —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—), —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C—, preferably
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine -2,5-diyl, 1,2,4,5-tetrazine-2
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —NR—CO—, —CO—NR—, —NR —CO—O—, —O—CO—NR—, —NR—CO—NR—, or —O—CO—O— is preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently 1 , 4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group or 1,4- A phenylene group is preferred.
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —NR— or —CO— is preferred, and A 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-naphthylene group, A 2,6-naphthylene group or a 2,5-furylene group is preferred.
- Z 4 , Z 5 , Z 6 and Z 7 are each independently a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO.
- -And -C ⁇ C- are preferred, and
- a 3 , A 4 , A 5 and A 6 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group.
- 1,4-phenylene group, and R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, fluorine, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group.
- the general formula (V) includes many compounds, but in order to give a pretilt angle of 80 degrees or more, specifically, the following general formula (Va-1) to general formula (Vq-10)
- Sp represents the following general formula (IVa) (Where the left dashed line represents the bond to L, the right dashed line represents the bond to A, Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, — COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C ⁇ C—, but these substituents And at least one of the non-adjacent CH 2 groups independently represents —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 2 ), —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO—
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20, One or more of the CH 2 groups are independently —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR.
- a 1 and A 2 are each independently trans-1 , 4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine-2,5-di Represents a ru group, a pyrimidine-2,5-diyl group or a 1,4-phenylene group, which are unsubstituted or substituted by one or more hydrogen atoms by fluorine, chlorine, methyl or methoxy groups.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond to improve the liquid crystal orientation, — (CH 2 ) u — (where u represents 1 to 8) ,
- One or two of the non-adjacent CH 2 groups are independently —O—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) 2.
- a 1 and A 2 are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, A 2,5-thiophenylene group or a 1,4-phenylene group is preferred.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —O—CO.
- —NR—, —NR—CO—NR—, or —O—CO—O— is preferable, and A 1 and A 2 are each independently 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, pyridine- A 2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, a 2,5-thiophenylene group, a 2,5-furylene group or a 1,4-phenylene group is preferred.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2.
- CF 2- , -NR- or -CO- is preferred, and
- a 1 and A 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group or 2 , 5-furanylene groups are preferred.
- the general formula (IVa) includes many compounds. Specifically, the following general formula (Sa-1) to general formula (S-ad-9)
- Examples of the method of applying the cinnamic acid derivative, the composition, or the polymer solution on the substrate in the present invention include spin coating, die coating, gravure coating, flexographic printing, inkjet printing, and the like.
- the solid content concentration of the solution at the time of application is preferably 0.5 to 10% by weight, and more preferably selected from this range in consideration of the method of applying the solution on the substrate, viscosity, volatility and the like.
- it is preferable to remove the solvent by heating the coated surface after coating, and the drying conditions are preferably 50 to 300 ° C., more preferably 80 to 200 ° C., preferably 5 to 200 minutes, more preferably. Is 10 to 100 minutes.
- ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 nm to 800 nm can be used, and ultraviolet rays of 270 nm to 450 nm are particularly preferable.
- the light source examples include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.
- linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism.
- the wavelength range of the ultraviolet light and visible light obtained from such a light source may be limited using an interference filter or a color filter.
- the irradiation energy is preferably 15 mJ / cm 2 to 500 mJ / cm 2 , more preferably 20 mJ / cm 2 to 300 mJ / cm 2 .
- the illuminance is more preferably 2 to 500 mW / cm 2 , and further preferably 5 mJ / cm 2 to 300 mW / cm 2 .
- a 1,4-phenylene group (one or more —CH ⁇ present in this group may be replaced by —N ⁇ ), and (c) a 1,4-cyclohexenylene group 2,5-thiophenylene group, 2,5-furylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, deca Represents a group selected from the group consisting of a hydronaphthalene-2,6-diyl group and a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, the group (a), group (b) or group (C) is each unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a methyl group or a methoxy group, r represents 0, 1
- R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members)
- a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom
- R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (one or two or more —CH 2 — groups in the alkyl group are each independently a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members).
- a hydrogen atom in the alkyl group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom).
- Sp represents the general formula (IVb).
- a 8 is a trans-1,4-cyclohexylene group (One methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by —O—, —NH— or —S—), and a 1,4-phenylene group (One or two —CH ⁇ present in this group may be replaced by —N ⁇ ), each of which is unsubstituted or one or more hydrogen atoms are fluorine atoms, chlorine atoms , A cyano group, a methyl group or a methoxy group may be substituted.
- r represents 0, 1 or 2.
- the compound represented by these is preferable.
- the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1 is a linear or branched alkyl group, and one —CH 2 — group in the alkyl group is a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members. It is preferably substituted with.
- the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 2 is a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group having 3 to 8 ring members which may have the alkyl group as a linking group. Is preferred.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) u — (wherein u represents 1 to 20, and the non-adjacent CH 2 group One or more may be independently substituted with —O—, —CO—O—, —O—CO—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CH—, or —C ⁇ C— is preferred.
- q is preferably 0.
- p is preferably 1.
- a 8 represents a trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other represents —O—, —NH—, or —S—). And a 1,4-phenylene group (one or two —CH ⁇ present in this group may be replaced by —N ⁇ ).
- a 2 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, a 1,4-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group, A pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, or a 1,4-phenylene group is preferred.
- the hydrogen atoms of these groups are unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group or a methoxy group.
- 6-chlorohexyl 2-methyl acrylate (77.2 g), 6-hydroxy-2-naphthaldehyde (50.0 g), Potassium carbonate (60.0 g) was suspended in dimethylformamide (150 mL) and stirred at 95 ° C. for 8 hours. After cooling to 25 ° C., 10% hydrochloric acid was added. Extracted twice with toluene. The organic phases were combined, washed with saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a brown liquid.
- 6- (6- (2-methylacryloxy) hexyloxy) -2-naphthaldehyde (118.7 g) as a yellow liquid.
- 6- (6- (2-Methylacryloxy) hexyloxy) -2-naphthaldehyde (118.7 g)
- 2-methyl-2-butene (91.5 g) sodium dihydrogen phosphate (67.9 g) in tert-butyl alcohol (750 mL) and water (204 mL) were suspended, and a solution prepared by dissolving sodium chlorite (49.2 g) in water (172 mL) was added dropwise at 25 ° C. Stir at 25 ° C. for 8 hours.
- the mixture was stirred at 25 ° C. for 8 hours, and neutralized by adding 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution.
- the organic phase was separated and the aqueous layer was extracted with dichloromethane.
- the organic phases were combined, washed with saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate.
- the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a light brown solid.
- the solid was washed with hexane to obtain methyl 3- (4- (4-hydroxybenzoyloxy) -3-methoxyphenyl) acrylate (5.24 g) as a pale brown powder.
- CinNp-1 The product obtained above may be referred to as CinNp-1 below.
- CinNp-2 the following compounds CinNp-2 to CinNp-13 were synthesized.
- V-2 Stearyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was purchased and used.
- V-3 N- (butoxymethyl) acrylamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry) was purchased and used.
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (NCE-1).
- NCEV-1 cinnamic acid polymer
- Example 28 0.9 parts (9.0 mmol) of the compound represented by the formula (CinNp-1) and 0.1 part (1.0 mmol) of the compound represented by the formula (V-1) were dissolved in 10 parts of ethyl methyl ketone. Then, 0.01 part of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to the solution 3, and the mixture was heated to reflux for 2 days under a nitrogen atmosphere to obtain a solution 4. Next, the solution 4 was dropped and stirred in 60 parts of methanol, and the precipitated solid was filtered.
- AIBN azobisisobutyronitrile
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (NCEV-1).
- NCEV-2) Preparation of cinnamic acid polymers (NCEV-2) to (NCEV-50)
- Polymers (NCEV-2) to (NCEV-50) were obtained in the same manner as the cinnamic acid polymer (NCEV-1).
- the composition of each polymer is as shown in Table 3 and Table 4.
- Cinnamic acid polymer (NCE-1) was dissolved 1.0% in cyclopentanone and stirred at room temperature for 10 minutes. Next, the solution was applied on a glass plate as a base material using a spin coater, and after observing the surface visually after drying at 100 ° C. for 3 minutes, the polymer was uniformly applied on the glass plate, A smooth film was formed. Next, the ultra high pressure mercury lamp was coated with linearly polarized light of visible ultraviolet light (wavelength 313 nm, irradiation intensity: 8 mW / cm 2 ) and parallel light through a wavelength cut filter, a bandpass filter, and a polarizing filter. Irradiation was performed at an angle of 45 degrees to the glass plate substrate. The irradiation amount was 100 mJ / cm 2 . When the thickness of the film was measured, it was about 50 nm.
- Tc 84.4 ° C.
- the pretilt angle was 1 degree.
- a voltage of 5 V was applied to the liquid crystal cell with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and then the voltage holding ratio after 167 milliseconds from the release of application was measured by “VHR-AMP01” manufactured by Toyo Corporation. As a result, the voltage holding ratio (VHR) was 99.3%.
- the liquid crystal alignment the presence of abnormal domains and alignment unevenness of the liquid crystal cell was observed, and the case of 0 places was evaluated as ⁇ , the case of 2 or less places as ⁇ , and the case of 3 or more places as x.
- the pretilt angle was measured optically by the crystal rotation method, and V was set when it was 80 degrees or more and less than 90 degrees, and P was set when it was 0 degree or more and less than 15 degrees.
- VHR a case where it was 98% or more was rated as ⁇ , a case where it was 95% or more and less than 98%, and a case where it was 95% or less was marked as x.
- the cinnamic acid polymer obtained by polymerizing the cinnamic acid derivative of the present invention requires less irradiation of linearly polarized light, excellent liquid crystal alignment, excellent pretilt control, and high voltage holding ratio. It can be seen that the alignment layer shown is obtained.
- Table 9 shows the results of producing an alignment layer by the same method as in Example 80 and performing various measurements.
- the compound of the present invention (cinnamic acid derivative) and its polymer (polymer)
- VHR holding ratio
- Cinv-1 22 g
- column chromatography alumina / silica gel, hexane / dichloromethane
- Cinv-2 (26 g) as a white solid.
- V-2 Stearyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was purchased and used.
- V-3 N- (butoxymethyl) acrylamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry) was purchased and used.
- Example 158 (Preparation of cinnamic acid polymer (CEv-1)) (Example 158) 1 part (10.0 mmol) of the compound represented by the formula (Cinv-1) is dissolved in 10 parts of ethyl methyl ketone to form solution 1, and 0.01 part of azobisisobutyronitrile (AIBN) is added to this solution 1. In addition, the mixture was heated to reflux for 2 days under a nitrogen atmosphere to obtain Solution 2. Next, the solution 2 was dropped and stirred in 60 parts of methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered.
- THF tetrahydrofuran
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (CEv-1).
- Example 171 (Preparation of cinnamic acid polymer (CEvV-1)) (Example 171) 0.9 part (9.0 mmol) of the compound represented by the formula (Cinv-1) and 0.1 part (1.0 mmol) of the compound represented by the formula (V-1) were dissolved in 10 parts of ethyl methyl ketone. Then, 0.01 part of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to the solution 3, and the mixture was heated to reflux for 2 days under a nitrogen atmosphere to obtain a solution 4. Next, the solution 4 was dropped and stirred in 60 parts of methanol, and the precipitated solid was filtered.
- AIBN azobisisobutyronitrile
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (CEvV-1).
- Polymers (CEvV-2) to (CEvV-50) were obtained in the same manner as the cinnamic acid polymer (CEvV-1).
- the composition of each polymer is as shown in Table 3 and Table 4.
- Cinnamic acid polymer (CEv-1) was dissolved in cyclopentanone by 2.0% and stirred at room temperature for 10 minutes. Next, the solution was applied on a glass plate as a substrate at 2000 rpm for 30 seconds using a spin coater, dried at 100 ° C. for 3 minutes, and the surface was visually observed. As a result, the polymer was found on the glass plate. It was applied uniformly and a smooth film was formed.
- the ultra high pressure mercury lamp was coated with linearly polarized light of visible ultraviolet light (wavelength 313 nm, irradiation intensity: 8 mW / cm 2 ) and parallel light through a wavelength cut filter, a band pass filter, and a polarizing filter. Irradiation was performed at an angle of 45 degrees to the glass plate substrate. The irradiation amount was 120 mJ / cm 2 .
- Tc 84.4 ° C.
- the pretilt angle was 1 degree.
- a voltage of 5 V was applied to the liquid crystal cell with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and then the voltage holding ratio after 167 milliseconds from the release of application was measured by “VHR-AMP01” manufactured by Toyo Corporation. As a result, the voltage holding ratio (VHR) was 99.3%.
- the liquid crystal alignment the presence of abnormal domains and alignment unevenness of the liquid crystal cell was observed, and the case of 0 places was evaluated as ⁇ , the case of 2 or less places as ⁇ , and the case of 3 or more places as x.
- the pretilt angle was measured optically by the crystal rotation method, and V was set when it was 80 degrees or more and less than 90 degrees, and P was set when it was 0 degree or more and less than 15 degrees.
- VHR a case where it was 98% or more was rated as ⁇ , a case where it was 95% or more and less than 98%, and a case where it was 95% or less was marked as x.
- Table 9 shows the results of producing an alignment layer by the same method as in Example 223 and performing various measurements.
- a liquid crystal alignment layer having good coatability, excellent control of liquid crystal alignment and pretilt angle, and a high voltage holding ratio (VHR) and a display element using the composition are obtained.
- Cinn-2 to Cinn-12 were synthesized.
- V-2 Stearyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was purchased and used. N- (butoxymethyl) acrylamide (V-3) (manufactured by Tokyo Chemical Industry) was purchased and used.
- Compound (V-4) was synthesized according to a procedure described in a known literature (Farmaco. Edizione Scientifica Vol. 22 (1967) 190, 590-598).
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (CEE-1). (Preparation of cinnamic acid polymer (polymer) (CEE-2) to (CEE-12))
- Polymers (CEE-2) to (CEE-12) were obtained in the same manner as cinnamic acid polymer (polymer) (CEE-1).
- the composition of each polymer (polymer) is as shown in Tables 1 and 2.
- Example 314 (Preparation of cinnamic acid polymer (polymer) (CEEV-1)) (Example 314) 0.9 part (9.0 mmol) of the compound represented by the formula (Cinn-1) and 0.1 part (1.0 mmol) of the compound represented by the formula (V-1) were dissolved in 10 parts of ethyl methyl ketone. Then, 0.01 part of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to the solution 3, and the mixture was heated to reflux for 2 days under a nitrogen atmosphere to obtain a solution 4. Next, the solution 4 was dropped and stirred in 60 parts of methanol, and the precipitated solid was filtered.
- AIBN azobisisobutyronitrile
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of tetrahydrofuran (THF), dropped into 120 parts of ice-cooled hexane and stirred, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in 5 parts of THF, stirred dropwise in 120 parts of ice-cooled methanol, and the precipitated solid was filtered.
- the obtained solid was dissolved in THF and then vacuum-dried to obtain a polymer (CEEV-1).
- Example 366 The cinnamic acid polymer (polymer) (CEE-1) was dissolved in 0.5% in cyclopentanone and stirred at room temperature for 10 minutes. Next, the solution was applied onto a glass plate as a substrate using a spin coater and dried at 100 ° C. for 30 minutes. Next, the ultrahigh pressure mercury lamp was coated with linearly polarized light of visible ultraviolet light (wavelength of 313 nm, irradiation intensity: 10 mW / cm 2 ) and parallel light through a wavelength cut filter, a bandpass filter, and a polarizing filter. Irradiation was performed at an angle of 45 degrees to the glass plate substrate. Dose was 100 mJ / cm 2.
- Tc 84.4 ° C.
- the pretilt angle was 1 degree.
- a voltage of 5 V was applied to this liquid crystal cell for 60 microseconds with a span of 167 milliseconds, and the voltage holding ratio after 167 milliseconds from the release of application was measured by “VHR-AMP01” manufactured by Toyo Corporation.
- VHR voltage holding ratio
- a 60 Hz / ⁇ 10 V short wave superimposed with a DC voltage of 10 V was applied to this liquid crystal cell at 60 ° C. for 60 minutes, and after a short circuit for 1 second, the residual voltage (RDC) in the liquid crystal cell was measured after 10 minutes. However, it was 43 mV.
- the pretilt angle was measured optically by the crystal rotation method, and V was set when it was 80 degrees or more and less than 90 degrees, and P was set when it was 0 degree or more and less than 15 degrees.
- VHR a case where it was 98% or more was rated as ⁇
- a case where it was 95% or more and less than 98% a case where it was 95% or less was marked as x.
- RDC less than 50 mV was indicated by ⁇ , 50 mV or more and 150 mV or less by ⁇ , and 150 mV or more by ⁇ .
- RDC is an indicator of afterimage characteristics (burn-in), and when this value is approximately 150 mV or less, it can be said that the afterimage characteristics are good, and when this value is approximately 50 mV or less, the afterimage characteristics are particularly excellent. .
- the cinnamic acid polymer obtained by polymerizing the cinnamic acid derivative of the present invention has an alignment layer that has excellent liquid crystal alignment, excellent pretilt control, high voltage holding ratio, and low residual voltage. It turns out that it is obtained.
- Table 9 shows results obtained by preparing an alignment layer in the same manner as in Example 366 and performing various measurements.
- a liquid crystal alignment layer having excellent control of liquid crystal alignment and pretilt angle, a high voltage holding ratio (VHR), a low residual voltage, and an effect such that image sticking hardly occurs and the composition. It can be seen that the display element used can be obtained.
- the liquid crystal alignment the presence of abnormal domains and alignment unevenness of the liquid crystal cell was observed, and the case of 0 places was evaluated as ⁇ , the case of 2 or less places as ⁇ , and the case of 3 or more places as x.
- the pretilt angle was measured optically by the crystal rotation method, and V was set when it was 80 degrees or more and less than 90 degrees, and P was set when it was 0 degree or more and less than 15 degrees.
- VHR a case where it was 98% or more was rated as ⁇ , a case where it was 95% or more and less than 98%, and a case where it was 95% or less was marked as x.
- the cinnamate polymer obtained by polymerizing the cinnamic acid derivative of the present invention provides an alignment layer having excellent liquid crystal alignment, excellent pretilt control, and high voltage holding ratio.
- Table 9 shows the results of producing an alignment layer by the same method as in Example 366 and performing various measurements.
- a liquid crystal alignment layer having excellent effects of controlling liquid crystal alignment and pretilt angle and exhibiting a high voltage holding ratio (VHR) and a display element using the composition can be obtained.
- VHR voltage holding ratio
Abstract
Description
更に、スリットやリブを設けた領域の光の透過率が低下するので、表示輝度が低下するという問題もある。
上記の液晶表示素子用の光配向層となり得る材料としては、アゾベンゼン誘導体のように光化学的に異性化可能な部位を有する化合物(特許文献3参照)、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体等の光化学的に架橋可能な部位を有する化合物(特許文献4、5及び6参照)、ポリイミド誘導体等異方的な光分解を生じる化合物等が知られている。
以上のように、液晶の配向およびプレチルト角の制御に優れ、さらには高い電圧保持率(VHR)を有する液晶配向層が求められていた。
(1)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。)で表されることを特徴とする化合物。
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、
上記(1)記載の化合物。
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、上記(1)又は(2)記載の化合物。
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、
上記(1)記載の化合物。
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、
上記(1)又は(4)記載の化合物。
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、上記(1)~(5)の何れかに記載の化合物。
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、上記(1)記載の化合物。
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、上記(1)記載の化合物。
(11)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、上記(6)~(8)の何れかに記載の化合物。
(13)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、上記(1)~(12)の何れかに記載の化合物。
(14)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、上記(6)~(13)の何れかに記載の化合物。
(15)一般式(I)において、Lが、一般式(III-1)又は(III-2)で表される、上記(1)~(14)の何れかに記載の化合物。
(16)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、上記(7)、(9)~(15)の何れかに記載の化合物。
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、上記(17)~(19)の何れかに記載のポリマー。
(22)上記(21)記載の液晶配向層を用いた垂直配向モード液晶表示素子。
(23)上記(17)~(20)の何れかに記載のポリマーを用いた水平配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
(24)上記(23)記載の液晶配向層を用いた水平配向モード液晶表示素子。
(25)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、上記(17)~(20)の何れかに記載のポリマーを用いて配向させたことを特徴とする光学異方体。
A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、1,2,4,5-テトラジン-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ても良く、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、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く、
Zは、一般式(IIa)又は(IIb)で表され、
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。)
rは、1又は2を表す。)
で表される化合物。
からなる群より選ばれる何れかの置換基を表す、上記(26)に記載の化合物。
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-を表し、これらにおいて非隣接の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、
A7は、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、2,5-チオフェニレン基、1,2,4,5-テトラジン-3,6-ジイル基又は2,5-フラ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、
A2は、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、1,2,4,5-テトラジン-3,6-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よく、pは1を表し、qは1又は2を表す。)
で表される、上記(26)又は(27)に記載の化合物。
(30)一般式(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、上記(28)又は(29)に記載の化合物。
(32)一般式(IVc)において、A1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、上記(28)~(31)の何れかに記載の化合物。
(33)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、上記(26)~(32)の何れかに記載の化合物。
(34)一般式(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、上記(28)~(33)の何れかに記載の化合物。
(35)一般式(I)において、Lが、一般式(III-1)又は(III-2)で表される、上記(27)~(34)の何れかに記載の化合物。
からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(36)に記載のポリマー。
からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(36)又は(37)に記載のポリマー。
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、1,2,4,5-テトラジン-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、該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。)
で表されることが好ましい。
(39)上記(36)~(38)の何れかに記載のポリマーを用いた垂直配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
(40)上記(39)に記載の液晶配向層を用いた垂直配向モード液晶表示素子。
(41)上記(36)~(38)の何れかに記載のポリマーを用いた水平配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
(42)上記(41)に記載の液晶配向層を用いた水平配向モード液晶表示素子。
(43)上記(36)~(38)の何れかに記載のポリマーを用いた光学異方体用の液晶配向層。
(44)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、上記(43)に記載の液晶配向層を用いて配向させたことを特徴とする光学異方体。
A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、1,2,4,5-テトラジン-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ても良く、
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。)で表される化合物。
上記(45)の一般式(IIa)又は(IIb)において、R1が一般式(IId)~(IIg)
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。)を表し、
rは、0、1又は2を表す。)
で表されることが好ましい。
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、1,2,4,5-テトラジン-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よく、
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、上記(45)又は(46)に記載の化合物。
(49)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、上記(45)~(48)の何れかに記載の化合物。
(51)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、上記(45)~(50)の何れかに記載の化合物。
(52)一般式(IVa)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、上記(45)~(51)の何れかに記載の化合物。
(53)一般式(I)において、Lが、一般式(III-1)又は(III-2)で表される、上記(45)~(52)の何れかに記載の化合物。
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、1,2,4,5-テトラジン-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、該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。)
で表されることが好ましい。
(57)上記(54)~(56)の何れかに記載のポリマーを用いた垂直配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
(58)上記(57)に記載の液晶配向層を用いた垂直配向モード液晶表示素子。
(59)上記(54)~(56)の何れかに記載のポリマーを用いた水平配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
(60)上記(59)に記載の液晶配向層を用いた水平配向モード液晶表示素子。
(61)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、上記(54)~(56)の何れかに記載のポリマーを用いて配向させたことを特徴とする光学異方体。
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、
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。)を表し、)
rは、0、1又は2を表す。)
で表される化合物。
上記(62)の一般式(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。)を表すことが好ましい。
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、1,2,4,5-テトラジン-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てもよく、
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、上記(62)又は(63)に記載の化合物。
(66)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、1,4-フェニレン基(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てもよい)を表し、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-(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-、-CH=CH-又は-C≡C-に置換されていてもよい)を表し、qが1を表す、上記(62)~(65)の何れかに記載の化合物。
(68)一般式(I)において、Aは1,4-フェニレン基(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てもよい)を表す、上記(62)~(67)の何れかに記載の化合物。
(69)一般式(IVa)において、A2は1,4-フェニレン基(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てもよい)を表す、上記(62)~(68)の何れかに記載の化合物。
(70)一般式(I)において、Lが、一般式(III-1)又は(III-2)で表される、上記(62)~(69)の何れかに記載の化合物。
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、1,2,4,5-テトラジン-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。)
で表されることが好ましい。
(74)上記(73)に記載の液晶配向層を用いた垂直配向モード液晶表示素子。
(75)上記(71)又は(72)に記載のポリマーを用いた水平配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
(76)上記(75)に記載の液晶配向層を用いた水平配向モード液晶表示素子。
(77)重合性液晶組成物のポリマー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、上記(71)又は(72)に記載のポリマーを用いて配向させたことを特徴とする光学異方体。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。
(桂皮酸誘導体の態様)
本願発明の桂皮酸誘導体は、具体的には一般式(I) で表される構造が好ましい。
一般式(I)中、Lは重合性基を表し、Spはスペーサー単位を表し、
A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、1,2,4,5-テトラジン-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ても良く、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、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く、
Zは、一般式(IIa)又は(IIb)で表され、
rは、1又は2を表す。
一般式(IIa)及び(IIb)中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
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。
R2で表される炭素数1~30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該アルキル基を連結基として介していても良い環員数3から8のシクロアルキル基であることが好ましい。
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、R2は炭素数1~12の直鎖状又は環状アルキル基であることが好ましい。
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、R2は炭素数1~6の直鎖状又は環状アルキル基であることが好ましい。
前記化合物を用いることによって、塗工性が良く、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前記組成物を用いた表示素子が得られる。
また、前記1,4-フェニレン基の1以上の水素原子がメトキシ基で置換されていると、液晶の配向及びプレチルト角の制御に優れた配向層となるので好ましい。
又、本発明の化合物の重合速度を改善するためには一般式(III-3)、(III-8)、(III-10)、(III-12)、(III-13)、(III-14)、(III-15)、(III-16)又は(III-17)が好ましく、中でも一般式(III-3)、(III-8)、(III-10)、(III-12)又は(III-17)がより好ましい。
又、本発明のポリマーの分子量分布を狭くするためには一般式(III-2)、(III-10)、(III-11)又は(III-12)が好ましい。
又、本発明の液晶配向層における配向の安定性を改善するためには一般式(III-2)、(III-4)、(III-5)、(III-7)、(III-9)、(III-13)、(III-14)又は(III-15)が好ましい。
又、本発明のポリマーの基板への密着性を改善するためには一般式(III-1)、(III-6)、(III-7)、(III-8)、(III-9)、(III-10)、(III-12)、(III-13)又は(III-17)が好ましく、中でも一般式(III-6)、(III-7)、(III-8)又は(III-13)が特に好ましい。
前記化合物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)を示すといった効果を有する液晶配向層及び前記組成物を用いた表示素子を得られる。
(式中、左の破線は Lへの結合を表し、右の破線はA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、
A7は、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、2,5-チオフェニレン基、1,2,4,5-テトラジン-3,6-ジイル基又は2,5-フラ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、
A2は、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、1,2,4,5-テトラジン-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よく、
pは1を表し、qは1又は2を表す。)
一般式(IVc)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基の一つ以上は独立して、-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(IVc)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基の一つ以上は独立して、-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-が特に好ましい。
一般式(IVc)において、pは1であることが好ましい。
A7は、1,4-ナフチレン基、2,5-チオフェニレン基、1,2,4,5-テトラジン-3,6-ジイル基又は2,6-ナフチレン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(IVc)において、A2は、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(IVc)において、A7は、1,4-ナフチレン基又は2,6-ナフチレン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(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(IVc)において、A7は、2,6-ナフチレン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(IVc)において、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。
本発明の液晶配向層の製造時に、少ない偏光照射量で効率よく配向性を付与できることから、一般式(IVc)において、A2は1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基又は1,4-フェニレン基であることが好ましく、2,6-ナフチレン基又は1,4-フェニレン基であることが好ましく、1,4-フェニレン基であることが更に好ましい。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ると、より少ない偏光照射量で配向性を付与できることがあるので好ましい。
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)、化学式(Sp-aa-1)~(Sp-aa-9)、化学式(Sp-ae-1)~(Sp-ae-9)、化学式(Sp-af-1)~(Sp-af-8)、化学式(Sp-ag-1)~(Sp-ag-9)、及び化学式(Sp-ah-1)~(Sp-ah-8)、で表されるものがより好ましい。
前記化合物を用いることによって、液晶配向層の製造時に、少ない偏光照射量で効率よく配向性を付与でき、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前記組成物を用いた表示素子を得られる。
前記化合物を用いることによって、液晶配向層の製造時に、少ない偏光照射量で効率よく配向性を付与でき、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前記組成物を用いた表示素子を得られる。
前記化合物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前記組成物を用いた表示素子を得られる。
前記化合物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)を示すといった効果を有する液晶配向層及び前記組成物を用いた表示素子を得られる。
本発明の液晶配向層は、液晶を配向させるために用いる基材表面に液晶配向層用ポリマー(重合体)の層を形成した後、光照射して架橋及び/又は異性化を行うことにより得られる。本発明の液晶配向層は、前記の桂皮酸誘導体又は前記桂皮酸誘導体を含有する組成物の硬化物を用いて製造される。前記硬化物は下記一般式(PI)で表される構造単位を有するポリマー(重合体)であることが好ましい。これらの具体的な態様としては以下に記載するものが好ましい。
Mb及びMdは、MbにSpが結合していることを除いて、互いに同じであっても異なっていても良く、特に限定なく公知のモノマー単位を使用することができる。また、ポリマー中のモノマー単位(Mb及びMd)の並びの順序及びランダムネスに特に制限はない。
また、Mb及びMdとして、各々独立して1種類のモノマー単位あるいは2種以上のモノマー単位を組み合わせて用いることができる。この場合、液晶配向膜として前記ポリマー(重合体)が発現する効果を妨げない程度に使用することが望ましい。
また、前記一価の有機基として、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-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、1,2,4,5-テトラジン-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(それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい)を例示することができる。
Vaとしては、下記一般式(VI)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、1,2,4,5-テトラジン-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、前記アルキル基中の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。
R12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。
これらの中でも化学式(VI-a-1)~(VI-a-15)、化学式(VI-b-11)~(VI-b-15)、化学式(VI-c-1)~(VI-c-11)、化学式(VI-d-10)~(VI-d-15)、化学式(VI-f-1)~(VI-f-10)、化学式(VI-g-1)~(VI-g-10)、化学式(VI-h-1)~(VI-h-10)、化学式(VI-j-1)~(VI-j-9)、化学式(VI-l-1)~(VI-l-11)又は化学式(VI-m-1)~(VI-m-11)がさらに好ましい。
本発明における前記桂皮酸誘導体は、単独で前記ポリマーの材料として使用してもよいし、前記桂皮酸誘導体を他のモノマーと混合した組成物として使用することもできる。前記組成物において、前記桂皮酸誘導体と前記他のモノマーとを任意の混合割合で調製することが可能である。例えば前記桂皮酸誘導体100倍モルに対して、他のモノマーが0.1~30倍モルの割合であることが好ましい。又、前記他のモノマーは液晶性化合物であることが好ましい。
前記材料及び前記組成物には、溶媒及び/又は重合開始剤が含まれることが好ましい。
重合の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る。前記重合開始剤の例は、公知の刊行物『高分子の合成と反応(高分子学会編、共立出版) 』などに記載されているものが挙げられる。
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も挙げられる。
本発明における前記ポリマーに対し、光照射を行うことによって、液晶分子に対する配向制御能力の付与および液晶分子の配向の熱と光に対する安定性の付与が可能である。光照射を行うことによって得られた液晶配向層は光配向膜と呼ぶことができる。
本発明の液晶配向層(光配向膜)の製造方法の例としては、前記ポリマーを溶媒に溶解させ、基板上に塗布した後、塗膜を光照射して配向制御能力を発現させて光配向膜とする方法が挙げられる。
前記桂皮酸誘導体又は前記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。
塗布する際の溶液の固形分濃度は、0.5~10重量%が好ましく、基板上に溶液を塗布する方法、粘性、揮発性等を考慮してこの範囲より選択することがさらに好ましい。
又、塗布後に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く、乾燥条件は、好ましくは50~300℃、より好ましくは80~200℃において、好ましくは2~200分、より好ましくは2~100分である。
又、照射エネルギーは、15mJ/cm2~500mJ/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2~300mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は2~500mW/cm2であることがより好ましく、5~300mW/cm2であることがさらに好ましい。
上記の方法で形成された液晶配向層(光配向膜)を用いて、例えば以下のようにして、一対の基板間に液晶組成物を挟持する液晶セル及びこれを用いた液晶表示素子を製造することができる。
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。
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。
前記セルギャップを一定に保つためには、2枚の基板を張り合わせるのに先立って、スペーサーとしてシリカゲル、アルミナ、アクリル樹脂などのビーズを用いることができ、これらのスペーサーは前記液晶配向層の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。
垂直配向型液晶セルの場合には、負の誘電異方性を有するものが好ましく、例えばジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、シッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ナフタレン系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶等が用いられる。
水平配向型液晶セルの場合には、正の誘電率異方性を有するものが好ましく、例えばシアノベンゼン系液晶、ジフルオロベンゼン系液晶、トリフルオロベンゼン系液晶、トリフルオロメチルベンゼン系液晶、トリフルオロメトキシベンゼン系液晶、ピリミジン系液晶、ナフタレン系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶等が用いられる。
かくして製造された本発明の液晶表示素子は、表示特性、信頼性等の諸性能に優れている。また、前記液晶表示素子の配向モードは水平配向モード、垂直配向モードのいずれも製造可能である。
前記光配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、前記重合性液晶組成物中の重合性液晶分子を配向させた状態で重合させることで光学異方体を製造することもできる。なお光学異方体とはその物質中を光が進むとき、進む方向によって光の速度、屈折率、吸収などの光学的性質に違いがある物質を意味する。
重合性液晶組成物とは、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、Handbo ok 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。
次に、本発明の第2実施形態について説明するが、第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
A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ても良く、
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(IId)、(IIe)、(IIf)又は(IIg)で表され、
rは、1又は2を表す。
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。
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、W2は単結合又は-CH2-が好ましく、R6は炭素数1~12のアルキル基であって、一つの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、W2は-CO-O-又は-CO-NH-が好ましく、R6は炭素数1~6のアルキル基であって、一つのCH2基が-CH=CH-又は-C≡C-で置換されていることが好ましい。
前記化合物を用いることによって、塗工性が良く、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)を示すといった効果を有する液晶配向層及び前記組成物を用いた表示素子を得られる。
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、1,2,4,5-テトラジン-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よく、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
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、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)において、A2は1,4-フェニレン基であ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。
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。
前記化合物を用いることによって、塗工性が良く、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前記組成物を用いた表示素子を得られる。
前記化合物を用いることによって、塗工性が良く、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)を示すといった効果を有する液晶配向層及び前記組成物を用いた表示素子を得られる。
上記の方法で形成された配向膜(光配向膜)を用いて、例えば以下のようにして、一対の基板間に液晶組成物を挟持する液晶セル及びこれを用いた液晶表示素子を製造することができる。
本発明における上記配向膜が形成された基板を2枚準備し、この2枚の基板間に液晶を配置することで液晶セルを製造することができる。又、2枚の基板のうち1枚のみに上記配向膜が形成されていてもよい。
まず、それぞれの配向膜が対向するように2枚の基板を配置し、2枚の基板の間に一定の間隙(セルギャップ)を保った状態で周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
前記セルギャップを一定に保つためには、2枚の基板を張り合わせるのに先立って、スペーサーとしてシリカゲル、アルミナ、アクリル樹脂などのビーズを用いることができ、これらのスペーサーは前記配向膜の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。
次に、本発明の第3実施形態について説明するが、第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本願発明の桂皮酸誘導体は、具体的には一般式(I)
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、
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。)を表し、)
rは、0、1又は2を表す。)
で表される化合物が好ましい。
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。)で表される化合物が好ましい。
液晶配向層は、液晶を配向させるために用いる基材表面に液晶配向層用ポリマーの層を形成した後、光照射して架橋を行うことにより得られる。液晶配向層は、前記の桂皮酸誘導体又は前記桂皮酸誘導体を含有する組成物のポリマー(重合体)を用いて製造されるが、これらの具体的な態様としては以下に記載するものが好ましい。
モノマー単位(Mb)は、モノマー単位(Md)と同じであっても異なっていても良く、特に限定なく公知のモノマー単位を使用することができる。また、ポリマー中のモノマー単位(Mb及びMd)の並びの順序及びランダムネスに特に制限はない。また、モノマー単位(Md)として、1種類のモノマー単位あるいは2種以上のモノマー単位を組み合わせて用いることができるが、液晶配向膜としてポリマー(重合体)が発現する効果を妨げない程度に使用することが望ましい。モノマー単位(Md)としては、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸誘導体類、シロキサン類又はエポキシド類であることが好ましく、あるいは、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、2-クロロアクリロイルオキシ基、2-フェニルアクリロイルオキシ基、2-フェニルオキシアクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、2-クロロメタクリルアミド基、2-フェニルアクリルアミド基、ビニルオキシ基、スチリル基、ビニルオキシカルボニル基、マレイミド基、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、シロキサン類、ビニル基、エポキシ基があげられる。
モノマー単位(Mb)として、具体的には式(QIII-A-1)から式(QIII-A-17)を用いることができる。
モノマー単位(Md)として、具体的には、式(QIII-1)から式(QIII-17)を用いることができる。
を例示することができる。
Vaとしては、下記一般式(V)
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、1,2,4,5-テトラジン-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。
A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基又は1,4-フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、
r1、s1、t1及びu1はr1+s1+t1+u1が0以上3以下であることが好ましく、
R12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。
中でも一般式(V-a-1)~(V-a-15)、一般式(V-b-11)~(V-b-15)、一般式(V-c-1)~(V-c-11)、一般式(V-d-10)~(V-d-15)、一般式(V-f-1)~(V-f-10)、一般式(V-g-1)~(V-g-10)、一般式(V-h-1)~(V-h-10)、一般式(V-j-1)~(V-j-9)、一般式(V-l-1)~(V-l-11)又は一般式(V-m-1)~(V-m-11)がさらに好ましい。
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、1,2,4,5-テトラジン-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てもよく、
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
で表される構造であることが好ましく、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、-(CH2)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-NR-、-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-又は-O-CO-O-を表し、Rは水素、メチル基又はエチル基を表す。)、-OCH2-、-CH2O-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-又は-C≡C-が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基又は1,4-フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、-(CH2)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH2-、-CH2O-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-又は-C≡C-(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-、-CH=CH-又は-C≡C-に置換されていてもよい)がより好ましく、qが1であることがより好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、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より好ましく、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、-(CH2)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-CH=CH-又は-C≡C-を表す。)、-OCH2-、-CH2O-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、又は-C≡C-が特に好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、又は1,4-フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが特に好ましく、A2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もっとも好ましい。
次に、本発明の第4実施形態について説明するが、第1~第3実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
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)で表され、
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。)
rは、0、1又は2を表す。)
で表される化合物が好ましい。
R2で表される炭素数1~30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該アルキル基を連結基として介していても良い環員数3から8のシクロアルキル基であることが好ましい。 一般式(IVb)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基の一つ以上は独立して、-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-が好ましい。
一般式(IVb)において、qは0であることが好ましい。
一般式(IVb)において、pは1であることが好ましい。
一般式(IVb)において、
A8は、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)であることが好ましい。
一般式(IVb)において、A2は、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。
(実施例1)
メチル=3-(4-(6-(6-(2-メチルアクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)ナフタレン-2-カルボニルオキシ)フェニルカルボニルオキシ-3-メトキシフェニル)アクリレートの合成
6-クロロへキシル=2-メチルアクリレート(77.2 g)、6-ヒドロキシ-2-ナフトアルデヒド(50.0 g)、炭酸カリウム(60.0 g)をジメチルホルムアミド(150 mL)に懸濁し、95℃で8時間攪拌した。25℃に冷却して10%塩酸を加えた。トルエンで2回抽出した。有機相を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧留去して褐色液体を得た。カラムクロマトグラフィーにて精製し、6-(6-(2-メチルアクリルオキシ)へキシルオキシ)-2-ナフトアルデヒド(118.7 g)を黄色液体として得た。
6-(6-(2-メチルアクリルオキシ)へキシルオキシ)-2-ナフトアルデヒド(118.7 g)、2-メチル-2-ブテン(91.5 g)リン酸二水素ナトリウム(67.9 g)をtert-ブチルアルコール(750 mL)と水(204 mL)に懸濁させ、亜塩素酸ナトリウム(49.2 g)を水(172 mL)に溶解させて調整した溶液を25℃で滴下した。25℃で8時間攪拌した。その後、5℃で1時間攪拌し、析出した固体を濾取した。固体を再沈殿で精製し、6-(6-(2-メチルアクリルオキシ)へキシルオキシ)-2-ナフトエ酸(83.8 g)を黄色粉末として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 1.46-1.62 (m, 4 H), 1.75 (dt, J = 7.0 Hz, J = 14.6 Hz, 2 H), 1.89 (dt, J =6.9 Hz, J = 14.6 Hz, 2 H), 1.94 (s, 3 H), 4.11 (t, J = 6.5 Hz, 2 H), 4.18 (t, J= 6.6 Hz, 2 H), 5.55 (s, 1 H), 6.10 (s, 1 H), 7.16 (bs, 1 H), 7.22 (dd, J = 2.4Hz, J = 8.8 Hz, 1 H), 7.77 (d, J = 8.8 Hz, 1 H), 7.87 (d, J = 9.0 Hz, 1 H), 8.08 (dd, J = 1.7 Hz, J = 8.5 Hz, 1 H), 8.63 (s, 1H).
エチル=4-(3,4,5,6-テトラヒドロピラン-2-イルオキシ)安息香酸(10.0 g)をジメトキシエタン(60 mL)に溶解させ、25℃で5%水酸化カリウム水溶液(65.0 g)を加えた。60℃で2時間攪拌した後、トルエンを加え、有機相と水相を分離した。水相を1M硫酸水素ナトリウム水溶液で中和し、析出した固体を濾取した。固体を減圧下で乾燥させ、4-(3,4,5,6-テトラヒドロピラン-2-イルオキシ)安息香酸(8.88 g)を無色粉末として得た。
4-(3,4,5,6-テトラヒドロピラン-2-イルオキシ)安息香酸(7.33 g)とメチル=4-ヒドロキシ-3-メトキシシンナメート(6.87 g)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、0.20 g)をジクロロメタン(48 mL)に懸濁させ、25℃でジイソプロピルカルボジイミド(DIC、5.41 g)を滴下した。25℃で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。メタノール(50 mL)を加え、析出した固体を濾取した。カラムクロマトグラフィーと再沈殿にて精製し、メチル=3-(4-(4-(3,4,5,6-テトラヒドロピラン-2-イルオキシ)ベンゾイルオキシ)-3-メトキシフェニル)アクリレート(13.8 g)を無色粉末として得た。
メチル=3-(4-(4-(3,4,5,6-テトラヒドロピラン-2-イルオキシ)ベンゾイルオキシ)-3-メトキシフェニル)アクリレート(6.9 g)をジクロロメタン(35 mL)とメタノール(35 mL)に溶解させ、25℃で30%塩酸(0.35 mL)を加えた。25℃で8時間攪拌し、5%炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和した。有機相を分取し、水層をジクロロメタンで抽出した。
有機相を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧留去して、微褐色固体を得た。固体をヘキサンで洗浄し、メチル=3-(4-(4-ヒドロキシベンゾイルオキシ)-3-メトキシフェニル)アクリレート(5.24 g)を微褐色粉末として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 3.82 (s, 3 H), 3.84 (s, 3 H), 5.60 (bs, 1 H), 6.42 (d, J = 16.1 Hz, 1 H), 6.92 (d, J = 8.5 Hz, 2 H), 7.15 (d, J = 12.0 Hz, 1 H), 7.17 (s, 2 H), 7.68 (d, J = 15.9 Hz, 1 H), 8.13 (d, J = 8.5 Hz, 2 H).
メチル=3-(4-(4-ヒドロキシベンゾイルオキシ)-3-メトキシフェニル)アクリレート(5.0 g)と6-(6-(2-メチルアクリロイルオキシ)へキシルオキシ)-2-ナフトエ酸(5.43 g)、DMAP(0.092 g)をジクロロメタン(50 mL)に懸濁させ、25℃でDIC(2.49 g)を滴下した。25℃で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。メタノール(50 mL)を加え、析出した固体を濾取した。カラムクロマトグラフィーと再結晶にて精製し、メチル=3-(4-(6-(6-(2-メチルアクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ)ナフタレン-2-カルボニルオキシ)フェニルカルボニルオキシ-3-メトキシフェニル)アクリレートを無色粉末(9.26 g)として得た。
転移温度 Cr 141 Iso
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 1.46-1.64 (m, 4 H), 1.75 (dt, J = 7.0 Hz, J = 14.4 Hz, 2 H), 1.86-2.00 (m, 2 H), 1.95 (s, 3 H), 3.84 (s, 3 H), 3.86 (s, 3 H), 4.12 (t, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.18 (t, J = 6.5 Hz, 2 H), 5.55 (t, J = 1.5 Hz, 1 H), 6.10 (s, 1 H), 6.42 (d, J = 16.1 Hz, 1 H), 7.05-7.28 (m, 5 H), 7.42 (d, J = 8.3 Hz, 2 H), 7.68 (d, J = 16.1 Hz, 1 H), 7.82 (d, J = 8.8 Hz, 1 H), 7.90 (d, J = 9.0 Hz, 1 H), 8.15 (dd, J =1.7 Hz, J = 8.5 Hz, 1 H), 8.32 (d, J = 6.8 Hz, 2 H), 8.72 (s, 1 H).
同様にして、以下の化合物CinNp-2~CinNp-13を合成した。
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 0.88 (t, J=6.8Hz, 3H), 1.15-1.40 (m, 22H), 1.61-1.66 (tt, 2H), 4.14 (t, J=6.6Hz, 2H), 4.15 (s, 2H), 6.79 (s, 2H)EI-MS:351[M+]
(実施例14)
式(CinNp-1)で表される化合物1部(10.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させて溶液1とし、この溶液1にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液2を得た。次に、溶液2をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、ポリマー(NCE-1)を得た。
桂皮酸重合体(NCE-1)と同様にしてポリマー(NCE-2)~(NCE-13)を得た。各重合体の組成は表1および表2に示すとおりである。
(実施例28)
式(CinNp-1)で表される化合物0.9部(9.0mmol)および式(V-1)で表される化合物0.1部(1.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させて溶液3とし、この溶液3にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液4を得た。次に、溶液4をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、ポリマー(NCEV-1)を得た。
桂皮酸重合体(NCEV-1)と同様にしてポリマー(NCEV-2)~(NCEV-50)を得た。各重合体の組成は表3および表4に示すとおりである。
(実施例80)
桂皮酸重合体(NCE-1)をシクロペンタノン中に1.0%溶解させ、室温で10分間撹拌した。次に、溶液をスピンコーターを用いて基材であるガラスプレート上に塗布し、100℃で3分間乾燥した後に表面を目視で観察したところ、ガラスプレート上には重合体が均一に塗布され、平滑な膜が形成されていた。
次に、超高圧水銀ランプに波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを介して、可視紫外光(波長313nm、照射強度:8mW/cm2)の直線偏光でかつ平行光を、コーティングしたガラスプレート基材に対して斜め45度方向から照射した。照射量は100mJ/cm2であった。膜の厚さを計測したところ、約50nmであった。
プレチルト角については、結晶回転法によって光学的に計測し、80度以上90度未満の場合をV、0度以上15度未満の場合をPとした。VHRについては、98%以上の場合を○、95%以上98%未満の場合を△、95%以下の場合を×とした。
比較のため、桂皮酸誘導体(D-1)および(D-3)を合成し、実施例14と同様の方法で桂皮酸重合体(CE-1)~(CE-2)および(CEV-1)~(CEV-8)を調製した。
(実施例145)
次に、得られた4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸 2-プロペニル17g、4-(6-メタクリロイルオキシ)安息香酸24.5g、4,4-ジメチルアミノピリジン0.9gをジクロロメタン350mlに溶解させ、窒素雰囲気下で3℃に冷却した。ジクロロメタン30mlで希釈したジイソプロピルカルボジイミド11gを滴下し、室温で8時間撹拌した。反応溶液をろ過して固体を除去したのち、10%塩酸、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ヘキサン/ジクロロメタン)を用いて精製し、溶媒を減圧留去することにより白色固体としてCinv-1(22g)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 1.41-1.59 (m, 4H), 1.72 (tt, 2H), 1.84 (tt, 2H), 1.95 (s, 3H), 3.85 (s, 3H), 4.05 (t, J=6.4Hz, 2H), 4.17 (t, J=6.4Hz, 2H), 4.73 (d, J=5.6Hz, 2H), 5.29 (d, J=10.4Hz, 1H), 5.39 (d, J1=8.4Hz,J2=1.0Hz, 1H), 5.55 (s, 1H), 5.96-6.05 (m, 1H), 6.10 (s, 1H), 6.44 (d, J=16Hz, 1H), 6.97 (d, J=8.8Hz, 2H), 7.16 (s+d+d, 3H), 7.70 (d, J=16Hz, 1H), 8.14 (d, J=8.8Hz, 2H)
EI-MS:522[M+]
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 1.41-1.59 (m, 4H), 1.67-1.79 (d+tt, 5H), 1.84 (tt, 2H), 1.95 (s, 3H), 3.84 (s, 3H), 4.05 (t, J=6.4Hz, 2H), 4.17 (t, J=6.4Hz, 2H), 4.65 (d, J=6.8Hz, 2H), 5.56 (s, 1H), 5.62-5.71 (m, 1H), 5.79-5.88 (m, 1H), 6.10 (s, 1H), 6.42 (d, J=16Hz, 1H), 6.97 (d, J=8.8Hz, 2H), 7.16 (s+d+d, 3H), 7.70 (d, J=16Hz, 1H), 8.15 (d, J=8.8Hz, 2H)
EI-MS:536[M+]
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 0.88 (t, J=6.8Hz, 3H), 1.15-1.40 (m, 22H), 1.61-1.66 (tt, 2H), 4.14 (t, J=6.6Hz, 2H), 4.15 (s, 2H), 6.79 (s, 2H)
EI-MS:351[M+]
(実施例158)
式(Cinv-1)で表される化合物1部(10.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させて溶液1とし、この溶液1にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液2を得た。次に、溶液2をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、ポリマー(CEv-1)を得た。
桂皮酸重合体(CEv-1)と同様にしてポリマー(CEv-2)~(CEv-12)を得た。各重合体の組成は表1および表2に示すとおりである。
(実施例171)
式(Cinv-1)で表される化合物0.9部(9.0mmol)および式(V-1)で表される化合物0.1部(1.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させて溶液3とし、この溶液3にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液4を得た。次に、溶液4をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、ポリマー(CEvV-1)を得た。
(桂皮酸重合体(CEvV-2)~(CEvV-50)の調製)
桂皮酸重合体(CEvV-1)と同様にしてポリマー(CEvV-2)~(CEvV-50)を得た。各重合体の組成は表3および表4に示すとおりである。
(実施例223)
桂皮酸重合体(CEv-1)をシクロペンタノン中に2.0%溶解させ、室温で10分間撹拌した。次に、溶液をスピンコーターを用いて基材であるガラスプレート上に2000rpm、30秒で塗布し、100℃で3分間乾燥した後に表面を目視で観察したところ、ガラスプレート上には重合体が均一に塗布され、平滑な膜が形成されていた。
次に、超高圧水銀ランプに波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを介して、可視紫外光(波長313nm、照射強度:8mW/cm2)の直線偏光でかつ平行光を、コーティングしたガラスプレート基材に対して斜め45度方向から照射した。照射量は120mJ/cm2であった。
比較のため、桂皮酸誘導体(D-1)および(D-3)を合成し、実施例158と同様の方法で桂皮酸重合体(CE-1)~(CE-2)および(CEV-1)~(CEV-8)を調製した。
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 1.41-1.59 (m, 4H), 1.73 (tt, 2H), 1.84 (tt, 2H), 1.94 (s, 3H), 3.43 (s, 3H), 3.68 (t, J=4.6Hz, 2H), 3,84 (s, 3H), 4.05 (t, J=6.4Hz, 2H), 4.17 (t, J=6.4Hz, 2H), 4.38 (t, J=4.6Hz, 2H), 5.55 (s, 1H), 6.10 (s, 1H), 6.47 (d, J=15.8Hz, 1H), 6.96 (d, J=8.8Hz, 2H), 7.16 (s+d+d, 3H), 7.70 (d, J=15.8Hz, 1H), 8.14 (d, J=8.8Hz, 2H)
EI-MS:540[M+]
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 0.88 (t, J=6.8Hz, 3H), 1.15-1.40 (m, 22H), 1.61-1.66 (tt, 2H), 4.14 (t, J=6.6Hz, 2H), 4.15 (s, 2H), 6.79 (s, 2H)
EI-MS:351[M+]
(実施例301)
式(Cinn-1)で表される化合物1部(10.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させて溶液1とし、この溶液1にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液2を得た。次に、溶液2をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、ポリマー(CEE-1)を得た。
(桂皮酸ポリマー(重合体)(CEE-2)~(CEE-12)の調製)
(実施例314)
式(Cinn-1)で表される化合物0.9部(9.0mmol)および式(V-1)で表される化合物0.1部(1.0mmol)をエチルメチルケトン10部に溶解させて溶液3とし、この溶液3にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.01部加え、窒素雰囲気下2日間加熱還流し、溶液4を得た。次に、溶液4をメタノール60部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)5部に溶解させ、氷冷したヘキサン120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHF5部に溶解させ、氷冷したメタノール120部に滴下撹拌し、析出した固体をろ過した。得られた固体をTHFに溶解させた後真空乾燥することで、ポリマー(CEEV-1)を得た。
桂皮酸ポリマー(重合体)(CEEV-1)と同様にしてポリマー(CEEV-2)~(CEEV-50)を得た。各ポリマー(重合体)の組成は表3および表4に示すとおりである。
(実施例366)
桂皮酸ポリマー(重合体)(CEE-1)をシクロペンタノン中に0.5%溶解させ、室温で10分間撹拌した。次に、溶液をスピンコーターを用いて基材であるガラスプレート上に塗布し、100℃で30分間乾燥した。
次に、超高圧水銀ランプに波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを介して、可視紫外光(波長313nm、照射強度:10mW/cm2)の直線偏光でかつ平行光を、コーティングしたガラスプレート基材に対して斜め45度方向から照射した。照射量は100mJ/cm2であった。
比較のため、桂皮酸誘導体(D-1)および(D-3)
桂皮酸重合体(CEv-1)と同様にしてポリマー(CEY-1)~(CEY-4)を得た。各重合体の組成は表28および表29に示すとおりである。
桂皮酸重合体(CEvV-1)と同様にしてポリマー(CEYV-1)~(CEYV-18)を得た。各重合体の組成は表30および表31に示すとおりである。
比較のため、桂皮酸誘導体(D-1)および(D-3)を合成し、実施例301と同様の方法で桂皮酸重合体(CE-1)~(CE-2)および(CEV-1)~(CEV-8)を調製した。
Claims (25)
- 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。)で表されることを特徴とする化合物。 - 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記載の化合物。 - 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又は2に記載の化合物。 - 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記載の化合物。 - 一般式(IIa)又は(IIb)において、R1が一般式(IId)~(IIg)
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又は4記載の化合物。 - 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から5の何れか一項に記載の化合物。 - 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記載の化合物。 - 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記載の化合物。 - 一般式(I)において、X及びYが水素原子を表す、請求項1から9の何れか一項に記載の化合物。
- 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、請求項6から8の何れか一項に記載の化合物。
- 一般式(I)において、Lが、一般式(III-1)、(III-2)、(III-6)、(III-7)又は(III-13)で表される、請求項1から11の何れか一項に記載の化合物。
- 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から12の何れか一項に記載の化合物。
- 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6から13の何れか一項に記載の化合物。
- 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1から14の何れか一項に記載の化合物。
- 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7,9から15の何れか一項に記載の化合物。
- 一般式(QIII-1)~(QIII-17)において、一価の有機基が一般式(QIV)
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17から19の何れか一項に記載のポリマー。 - 請求項17~20の何れか一項に記載のポリマーを用いた垂直配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
- 請求項21記載の液晶配向層を用いた垂直配向モード液晶表示素子。
- 請求項17~20の何れか一項に記載のポリマーを用いた水平配向モード液晶表示素子用の液晶配向層。
- 請求項23記載の液晶配向層を用いた水平配向モード液晶表示素子。
- 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、請求項17~20の何れか一項に記載のポリマーを用いて配向させたことを特徴とする光学異方体。
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