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

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 Download PDF

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マーチン シャット
清香 野瀬
昌幸 岩窪
林 正直
長島 豊
伊佐 西山
高津 晴義
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Dic株式会社
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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

 一般式(I) で表される化合物を構成部材とする液晶配向層を提供する。

Description

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
 本発明は、化合物、ポリマー、液晶配向層、液晶表示素子及び光学異方体に関する。より詳しくは、液晶表示素子、前記液晶表示素子における液晶配向層、前記液晶配向層を製造するための化合物及びポリマー、並びに液晶表示素子の光学補償等に使用する光学異方性フィルムに有用な光学異方体に関する。
 液晶を配向させるための配向層は、液晶の配列の秩序を保ち液晶分子の有する屈折率異方性に基づく光学特性を発現するために重要なものであり、液晶表示素子を構成するために必須の構成部材である。液晶表示素子において、液晶の配向は、その表示特性に大きな影響を及ぼすことから種々の方式が検討されてきており、大きく分けて垂直配向型と水平配向型の二通りに分類できる。
 垂直配向型の液晶層を用いた液晶表示装置(VAモード液晶表示装置と呼ばれることもある。)は、高コントラストなどの優れた表示特性から広くディスプレイに使用されている。しかし、その視野角特性は必ずしも十分とは言えず、改善のために様々な手法が検討されてきた。視野角特性の改善方法として、一つの画素中に各々配向方向の異なる複数の液晶ドメインを形成する(配向分割構造を導入する)マルチドメイン垂直配向方式(MVA方式)が一般化している。MVA方式においては、配向分割構造を形成するためには、液晶分子の傾斜配向を制御することが必要であり、その手法としては、電極に設けたスリット(開口部)あるいはリブ(突起構造)を設置する方法が用いられている。しかし、スリットやリブを用いると、従来のTNモードで用いられていた配向膜によってプレチルト方向を規定した場合と異なり、スリットやリブが線状であることから、液晶分子に対する配向規制力が画素内で不均一となるため、応答速度に分布が生じるといった問題がある。
更に、スリットやリブを設けた領域の光の透過率が低下するので、表示輝度が低下するという問題もある。
 傾斜配向を制御する別の方法として、光又は熱により重合可能なモノマーを液晶に混入しておき、電圧印加によって液晶分子が傾斜した状態でモノマーを重合させることで液晶分子の傾斜方向を記憶させるポリマー配向支持(PSA;Polymer Sustained Alignment)技術が開示されている(特許文献1参照)。この方法は、スリットやリブを設けた方法における、応答速度の分布や光透過率の低下の問題を解決することができる。しかし、この方法では液晶材料中にモノマーを混入することによる特性の変化、プロセス制御の難しさ、残存モノマーの悪影響等の問題点がある。
 これらの問題を回避するためには、VAモード液晶表示装置についても、配向膜によって傾斜配向を制御することによって配向分割構造を形成することが好ましい。垂直配向膜に傾斜配向を制御する力を付与する方法としては、ラビング法があり、ポリイミド等からなる配向膜を基板上に塗布し、さらに配向膜をラビング布でこする事により配向方向およびプレチルト角の制御が行われる。しかし、ラビング法では精密な配向分割構造を形成することが困難であり、摩擦による静電気や不純物成分の発生という問題がある。
 一方、水平配向型の液晶層を用いた液晶表示装置の一つとして、IPSモード液晶表示装置が挙げられる。IPSモード液晶表示装置は、コントラストや色味などの視野角依存性が小さく、その優れた表示特性から広くディスプレイに使用されている。IPSモードでは、黒表示における視野角依存性および色再現性を低減するためには、電極表面で1度以下の低プレチルト角であることが要求される。水平配向を達成する場合においても、一般的な配向方法としてラビング法が用いられている。しかし、ポリイミド配向膜のラビング処理によって水平配向処理を行うと、液晶分子に与えるプレチルト角は1度を超えてしまうため、表示特性が低下するといった問題がある。
 こうした問題から、垂直配向型、水平配向型のいずれの配向方式においても、配向膜を用いた配向方向およびプレチルト角の制御は表示特性の向上のために重要である。配向膜により傾斜配向を制御する方法としては、ラビング処理によるものの他に、光配向法が知られている(特許文献2参照)。光配向法においては、光の照射パターンを変化させることにより精密な配向分割構造を容易に形成でき、ラビング処理と比較して、配向膜に対して非接触で処理を施すことができるので静電気や不純物の発生は起こりにくいことから、上述の問題を解決し、表示特性を向上できるものと期待される。
 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。
 しかしながら、これらの化合物を用いた光配向法では、通常の配向膜を利用する場合と比較して、電圧保持率(VHR)が低いなどの問題を有している。したがって、液晶の傾斜配向を制御する性能を発現し、かつ、アクティブマトリクス駆動においても使用できる信頼性等の諸特性が必要であり、これらを満たす液晶用光配向層が求められていた。なお、電圧保持率(VHR)とは、液晶表示装置において各画素に印加された電圧が、一定時間(例えば液晶表示装置における1フレーム、16.7msec)の間にどれくらい保持されるかを意味する。
 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。
特開2003-149647号公報 特許第2682771号公報 特開平5-232473号公報 特開平6-287453号公報 特開平9-118717号公報 特表2002-517605号公報
 本発明は、少ない偏光照射量で効率よく配向性が付与され、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)を有すると共に、塗工性に優れている液晶配向層、前記液晶配向層に用いるポリマー、前記ポリマーを構成する化合物、前記液晶配向層を用いた液晶表示素子、及び前記ポリマーを用いた光学異方体の提供を課題とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するために様々な材料を鋭意検討した結果、特定の桂皮酸誘導体から得られるポリマー(重合体)を基板上に塗布し、硬化することで、製造時の少ない偏光照射量で効率よく配向性が付与され、液晶の配向およびプレチルト角の制御、及び塗工性などの点において優れ、高い電圧保持率(VHR)を有する液晶配向層、前記液晶配向層に用いるポリマー、前記ポリマーを構成する化合物、前記液晶配向層を用いた液晶表示素子、及び前記ポリマーを用いた光学異方体が得られることを見出し本発明の完成に至った。
 すなわち、本発明は、以下の(1)~(77)を提供する。
(1)一般式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、Lは重合性基を表し、Spはスペーサー単位を表し、
Aは
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-、-NH-又は-S-に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
rは、0、1又は2を表すが、rが2を表す場合に、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1から20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、1つのCH基又は2以上の非隣接CH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)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
及びR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、R及びR中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-、-CH=CH-、-CF=CF-及び/又は-C≡C-で置換されていても良く、R及びR中の1つ又は2以上の-CH-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、R及びR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。
(2)一般式(IIa)又は(IIb)において、
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-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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、
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-CH-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。
(3)一般式(IIa)又は(IIb)において、Rが一般式(IIc)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W1は、メチレン基(前記メチレン基の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1から5のアルキル基で置換されていても良い)、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
R4は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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。
(4)一般式(IIa)又は(IIb)において、
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-CH-基又は2以上の非隣接-CH-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-CH-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、
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-CH-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。
(5)一般式(IIa)又は(IIb)において、Rが一般式(IId)~(IIg)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W2は、単結合、-CH2-、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
R7は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
R8は水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の-CH-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、
Rは、炭素数1~20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-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-CH-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。
(6)一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、左の破線は Lへの結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表し、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(7)一般式(IIa)又は(IIb)において、
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-CH-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、
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-CH-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)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、Z1, Z2, Z3,およびA2は一般式(IVa)におけるものと同じ意味を表す)で表され、A
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A及びZ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。
(8)一般式(IIa)又は(IIb)において、
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-CH-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、
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-CH-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)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中、Z1, Z2, Z3, A2, pおよびqは一般式(IVa)におけるものと同じ意味を表す)で表され、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)、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。
(9)一般式(I)において、Lが一般式(III-1)~(III-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基を表す、上記(1)~(8)の何れかに記載の化合物。
(10)一般式(I)において、X及びYが水素原子を表す、上記(1)~(9)の何れかに記載の化合物。
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―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CH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。
(12)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、上記(1)~(11)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。
(17)上記(1)~(16)の何れかに記載の化合物を含有する組成物の硬化物により構成され、前記硬化物が一般式(PI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式中、Sp, A, X, Y,Zおよびrは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Mb及びMdはポリマーのモノマー単位を表し、y及びwは、コポリマーのモル分率を表し、0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは、4~100,000を表し、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Mb及びMdのモノマー単位は各々独立して1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)で表される構造単位を有することを特徴とするポリマー。
(18)一般式(PI)において、Mが、一般式(QIII-A-1)~(QIII-A-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(17)記載のポリマー。
(19)一般式(PI)において、Mが、一般式(QIII-1)~(QIII-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式中、破線は水素原子又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(17)又は(18)記載のポリマー。
(20)一般式(QIII-1)~(QIII-17)において、一価の有機基が一般式(QIV)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(式中、破線はMdへの結合を表し、Saは一般式(IVa)で表される構造を表し、Vaは下記一般式(VI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(式中、破線はSaへの結合を表し;
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(21)上記(17)~(20)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。
(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。
(26)一般式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式中、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、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
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-CH-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、
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-CH-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。
(27)一般式(I)において、Lが一般式(III-1)~(III-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
からなる群より選ばれる何れかの置換基を表す、上記(26)に記載の化合物。
(28)一般式(I)において、Spが下記一般式(IVc)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。
)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表し、これらにおいて非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(29)一般式(I)において、X及びYが水素原子を表す、上記(26)~(28)の何れかに記載の化合物。
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―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CH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。
(31)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、上記(27)~(30)の何れかに記載の化合物。
(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。
(36)上記(26)~(35)の何れかに記載の化合物を含有する組成物の硬化物により構成され、前記硬化物が一般式(PI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、Sp, A, X, Y, r およびZは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Mb及びMdはポリマーのモノマー単位を表し、y及びwは、コポリマーのモル分率を表し、0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは、4~100,000を表し、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Mb及びMdのモノマー単位は各々独立して1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)で表される構造単位を有するポリマー。
(37)一般式(PI)において、Mが、一般式(QIII-A-1)~(QIII-A-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)
からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(36)に記載のポリマー。
(38)一般式(PI)において、Mが、一般式(QIII-1)~(QIII-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(式中、破線は水素原子又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)
からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(36)又は(37)に記載のポリマー。
 上記(38)の一般式(QIII-1)~(QIII-17)において、一価の有機基が一般式(QIV)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(式中、破線はMdへの結合を表し、Saは一般式(IVc)で表される構造を表し、Vaは下記一般式(VI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(式中、破線はSaへの結合を表し;
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(45)一般式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中、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)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
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-CH-基又は2以上の非隣接-CH-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-CH-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、
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-CH-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、Rが一般式(IId)~(IIg)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W2は、単結合、-CH2-、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
R7は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
R8は水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の-CH-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、
Rは、炭素数1~20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-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-CH-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。
(47)一般式(I)において、Lが一般式(III-1)~(III-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基を表す、上記(45)に記載の化合物。
(47)一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(式中、左の破線は Lへの結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表し、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(48)一般式(I)において、X及びYが水素原子を表す、上記(45)~(47)の何れかに記載の化合物。
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―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CH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。
(50)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、上記(45)~(49)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。
(54)上記(45)~(53)の何れかに記載の化合物を含有する組成物の硬化物により構成され、前記硬化物が一般式(PI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
(式中、Sp, A, X, Y, r およびZは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Mb及びMdはポリマーのモノマー単位を表し、y及びwは、コポリマーのモル分率を表し、0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは、4~100,000を表し、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Mb及びMdのモノマー単位は各々独立して1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)で表される構造単位を有するポリマー。
(55)一般式(V)において、Mが、一般式(QIII-A-1)~(QIII-A-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(54)に記載のポリマー。
(56)一般式(V)において、Mが、一般式(QIII-1)~(QIII-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(式中、破線は水素原子又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、上記(54)又は(55)に記載のポリマー。
 上記(56)の一般式(QIII-1)~(QIII-17)において、一価の有機基が一般式(QIV)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(式中、破線はMdへの結合を表し、Saは一般式(IVa)で表される構造を表し、Vaは下記一般式(VI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式中、破線はSaへの結合を表し;
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(62)一般式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(式中、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、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
(式中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
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-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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、
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-CH-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、Rが一般式(IIc)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
(式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W1は、メチレン基(前記メチレン基の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1から5のアルキル基で置換されていても良い)、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
R4は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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。
(63)一般式(I)において、Lが一般式(III-1)~(III-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基を表す、上記(62)に記載の化合物。
(64)一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(65)一般式(I)において、X及びYが水素原子を表す、上記(62)~(64)の何れかに記載の化合物。
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-又は-C≡C-(これらの置換基において非隣接のCH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。
(67)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、上記(62)~(66)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。
(71)上記(62)~(70)の何れかに記載の化合物を含有する組成物の硬化物により構成され、前記硬化物が一般式(PI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
(式中、Sp, A, X, Y,Zおよびrは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Mb及びMdはポリマーのモノマー単位を表し、y及びwは、コポリマーのモル分率を表すものであって、いずれの場合にも0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは、4~100,000を表し、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Mdのモノマー単位は1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)で表される構造単位を有するポリマー。
(72)一般式(PI)において、Mbが一般式(QIII-A-1)~(QIII-A-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基を表す、上記(71)に記載のポリマー。
 上記(71)の一般式(PI)において、Mが一般式(QIII-1)~(QIII-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
(式中、破線は水素原子又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基を表すことが好ましい。
 上記の一般式(QIII-1)~(QIII-17)において、一価の有機基が一般式(QIV)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
(式中、破線はMdへの結合を表し、Saは一般式(IVa)で表される構造を表し、Vaは下記一般式(V)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
(式中、破線はSaへの結合を表し;
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
(73)上記(71)又は(72)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。
(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。
 本発明の化合物(桂皮酸誘導体)およびそのポリマー(重合体)を用いることにより、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を、少ない偏光照射量で効率よく配向性を付与して、製造できる。本発明の液晶配向層は、高い電圧保持率(VHR)を有すると共に、液晶の配向およびプレチルト角の制御、並びに塗工性に優れることから、優れた表示品位および信頼性を示す液晶表示素子及び液晶表示装置を効率的に製造することができる。また、本発明の光学異方体は、光学補償等に使用しうる光学異方性フィルムを製造する上で有用である。
 以下、本発明の好ましい例を説明するが、本発明はこれら例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
  (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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
                  
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
                  
 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、
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-CH-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、
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-CH-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。
 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。
 本明細書及び特許請求の範囲において、前記「2以上の非隣接CH2基」とは、「互いに隣接しない2以上のCH2基」を意味する。
 一般式(I)、(IIa)又は(IIb)において、本発明の液晶配向層の液晶配向性を改善するためには、Aはピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、1,2,4,5-テトラジン-2,5-ジイル基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
 又、本発明のポリマーの溶解性を改善するためにはAは1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、2,5-チオフェニレン基又は2,5-フラニレン基が好ましい。
 又、本発明の液晶配向層における液晶を配向させるために必要な光照射量を少なくするためには、Aはピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
 又、本発明の液晶配向層において、より長波長での光配向を行うためには、Aはピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基、2,6-ナフチレン基、2,5-フラニレン基が好ましく、X及びYはフッ素原子、塩素原子又はシアノ基が好ましい。
 又、本発明の液晶配向層における電圧保持率を改善するためにはX及びYは水素原子が好ましく、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。
 本発明の一般式(I)で表される化合物において、X及びYは水素原子であることが好ましい。前記化合物を用いて得られたポリマーを使用した本発明の液晶配向層における電圧保持率を向上させられる。
 本発明の一般式(I)で表される化合物において、Aは、一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい1,4-フェニレン基であることが好ましい。
 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。
 一般式(I)で表される化合物は、その化合物中に重合性置換基を有するので、互いに重合させることができる。前記重合性置換基として具体的には、一般式(I)において、Lが一般式(III-1)~(III-17)からなる群より選ばれる何れかの置換基であることが好ましく、中でも一般式(III-1)、(III-2)、(III-6)、(III-7)又は(III-13)が好ましく、(III-1)又は(III-2)が更に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
                  
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。) 
 本発明のポリマーの溶解性を改善するためには一般式(III-1)、(III-2)、(III-3)、(III-6)、(III-7)、(III-8)、(III-10)、(III-12)、(III-14)、(III-16)又は(III-17)が好ましく、中でも一般式(III-1)、(III-2)、(III-10)、(III-12)又は(III-17)が特に好ましい。
 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。
 本発明のポリマーの分子量分布としては、Mw/Mnが1.2~6.0となることが好ましく、1.4~4.0となることがさらに好ましい。
 本発明の一般式(I)で表される化合物は、Lが、一般式(III-1)、(III-2)、(III-6)、(III-7)又は(III-13)で表される化合物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、前述の効果を得られる。
 本発明の一般式(I)で表される化合物は、Lが、一般式(III-1)又は(III-2)で表される化合物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、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。
 一般式(I)において、Spが下記一般式(IVc)で表される構造であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
                  
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらにおいて非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH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-に置換されていてもよく、Rは水素、メチル基又はエチル基を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-が好ましい。
 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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH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。)、-OCH-、-CHO-、―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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH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。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、又は-C≡C-が特に好ましい。
 ここで、前記「非隣接のCH基の一つ以上」とは、「互いに隣接しない1以上のCH基」を意味する。
 一般式(IVc)において、qは1であることが好ましい。
 一般式(IVc)において、pは1であることが好ましい。
 一般式(IVc)において、
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、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く、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く、2,6-ナフチレン基であることが更に好ましい。
 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。
 本発明の液晶配向層における液晶配向性を改善するためには、一般式(IVc)において、Z1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~8を表し、非隣接のCH基の一つ又は二つは独立して、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-CH=CH-、-C≡C-に置換されていてもよい。)、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-が好ましく、A7は1,4-ナフチレン基又は2,6-ナフチレン基が好ましく、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、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-チオフェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
 又、本発明の液晶配向層における配向の熱安定性を改善するためには、一般式(IVc)において、Z1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-NR-、又は-O-CO-O-が好ましく、A7は1,4-ナフチレン基又は2,6-ナフチレン基が好ましく、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、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、本発明のポリマーの溶解性を改善するためには、Z1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して-OCH-、-CHO-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-、-NR-又は-CO-が好ましく、A7は1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基が好ましく、A2はトランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基又は2,5-フラニレン基が好ましい。
 一般式(IVc)で表されるSpとしては、例えば以下の化学式(Sp-a-1)~化学式(Sp-ad-9)で表されるものが好ましい。これらの化学式中、左の破線はLへの結合を表し、右の破線はAへの結合への結合を表す。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
                  
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
 本発明の好ましい化合物は、一般式(IVc)で表されるSpを有し、前記一般式(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、Zは単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―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CH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、pが1を表す、化合物である。
 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。
 本発明のより好ましい化合物は、一般式(IVc)で表されるSpを有し、前記一般式(IVc)において、A7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-ナフチレン基又は2,6-ナフチレン基を表す、化合物である。
 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。
 本発明の好ましい化合物は、一般式(IVc)で表されるSpを有し、前記一般式(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―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CH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、化合物である。
 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。
 本発明のより好ましい化合物は、一般式(IVc)で表されるSpを有し、前記一般式(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、化合物である。
 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。
(重合体の態様)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
(式中、Sp, A, X, Y, r およびZは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Mb及びMdはポリマーのモノマー単位を表し、y及びwは、コポリマーのモル分率を表し、0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは、4~100,000を表し、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Mb及びMdのモノマー単位は各々1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)
 本明細書及び特許請求の範囲において、「モノマー単位(Mb)」を「Mb」と略記し、「モノマー単位(Md)」を「Md」と略記することがある。
 一般式(PI)中、Mbの水素原子がSpによって置換されて、MbにSpが結合している。
 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。
 一般式(PI)において、Mbは、下記一般式(QIII-A-1)~(QIII-A-17)からなる群から選ばれる何れか一種以上であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
 (式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)
 一般式(PI)において、Mdは、下記一般式(QIII-1)~(QIII-17)からなる群から選ばれる何れか一種以上であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
 (式中、破線は水素原子又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)
 前記一価の有機基として、水素、炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、また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。)を例示することができる。
 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。
 また、特に垂直配向用の配向層を得るために、前記一価の有機基として、一般式(QIV)を例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
(式中、破線はモノマー単位(Md)への結合を表わし、Saはスペーサー単位を表し、Vaは垂直配向を安定化する部位を表す。)
 Saは単結合であるか、又は前述の一般式(IVc)で表されるスペーサー単位を用いることができる。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
 一般式(VI)中、破線はSaへの結合を表し、
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
 Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~12を表し、非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-又は-O-CO-O-に置換されていてもよく、Rは独立して水素、メチル基又はエチル基を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-が好ましい。
 A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基又は1,4-フェニレン基を表すことが好ましい。これらの基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、メチル基若しくはメトキシ基によって置換されていることが好ましい。
 r1、s1、t1及びu1はr1+s1+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。
 本発明の液晶配向層における液晶配向性を改善するためには、Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~8を表し、非隣接のCH基の一つ又は二つは独立して、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-CH=CH-、-C≡C-に置換されていてもよい。)、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、1,2,4,5-テトラジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
 又、本発明の液晶配向層における配向の熱安定性を改善するためには、Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-NR-、又は-O-CO-O-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立して1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
 又、本発明のポリマーの溶解性を改善するためには、Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して-OCH-、-CHO-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-、-NR-又は-CO-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基又は2,5-フラニレン基が好ましい。
 又、本発明の液晶配向層に80度以上のプレチルト角を付与するためには、Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-及び-C≡C-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基及び1,4-フェニレン基が好ましく、R12は炭素数1から20までのアルキル基、アルコキシ基、フッ素、トリフルオロメチル基及びトリフルオロメトキシ基が好ましい。
 本発明の液晶配向層に80度以上のプレチルト角を付与する場合、一般式(VI)で表されるVaとしては、例えば以下の化学式(VI-a-1)~化学式(VI-q-10) で表される化合物が特に好ましい。これらの化学式中、破線はSaへの結合を表す。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
 本発明の一般式(PI)で表されるポリマーにおいて、Mb又はMdとして、例えばアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸誘導体類、シロキサン類、エポキシド類、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、2-クロロアクリロイルオキシ基、2-フェニルアクリロイルオキシ基、2-フェニルオキシアクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、2-クロロメタクリルアミド基、2-フェニルアクリルアミド基、ビニルオキシ基、スチリル基、ビニルオキシカルボニル基、マレイミド基、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、シロキサン類、ビニル基、又はエポキシ基を使用してもよい。
[配向層用ポリマーの調製]
 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。
 本発明における前記桂皮酸誘導体又は前記組成物を重合することによって、本発明のポリマー(重合体)を調製できる。
 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。
 ラジカル重合における熱重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、過酸化ベンゾイルなどの過酸化物が例として挙げられる。
 光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、キサントン、チオキサントンなどの芳香族ケトン化合物、2-エチルアントラキノンなどのキノン化合物、アセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、2-ヒドロキシー2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエーテル、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシー2-フェニルアセトフェノンなどのアセトフェノン化合物、ベンジル、メチルベンゾイルホルメートなどのジケトン化合物、1-フェニルー1,2-プロパンジオンー2-(o-ベンゾイル)オキシムなどのアシルオキシムエステル化合物、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドなどのアシルホスフィンオキシド化合物、テトラメチルチウラム、ジチオカーバメートなどのイオウ化合物、過酸化ベンゾイルなどの有機化酸化物、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物が例として挙げられる。
 又、カチオン重合における熱重合開始剤としては、芳香族スルホニウム塩化合物などが挙げられる。
 又、光重合開始剤としては、有機スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、フォスフォニウム化合物なども挙げられる。
 前記重合開始剤の添加量は、前記組成物中、0.1~10質量%であるのが好ましく、0.1~6質量%であることがより好ましく、0.1~3質量%であることがさらに好ましい。又、ポリシロキサン化合物のように、ポリマー主鎖への付加反応により、目的とするポリマーを合成することも出来る。
 本発明における前記ポリマーは、あらかじめガラス製、ステンレス製などの反応容器中で前記材料又は前記組成物の重合反応を行った後、生成したポリマーを精製することで得られる。前記材料及び前記組成物に含有してもよい好ましい溶媒の例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、2-ブタノン、アセトン、テトラヒドロフラン、γ-ブチロラクトン、N-メチル-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これらの有機溶媒は一種を単独で用いてもよいし、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
 本発明における前記ポリマーは、前記桂皮酸誘導体又は前記組成物を溶媒中に溶解させ、基板上に塗布して溶媒を乾燥除去した後、加熱又は光照射により重合反応を行って得ることもできる。
[液晶配向層の形成方法]
 本発明における前記ポリマーに対し、光照射を行うことによって、液晶分子に対する配向制御能力の付与および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。
 前記ポリマーを溶解させるために使用する溶媒は、本発明のポリマーおよび任意的に使用される他の成分を溶解し、これらと反応しないものが好ましく、例えば、1,1,2-トリクロロエタン、N-メチルピロリドン、ブトキシエタノール、γ-ブチロラクトン、エチレングリコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、フェノキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。これらの有機溶媒は一種を単独で用いてもよいし、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
 本発明の液晶配向層(光配向膜)の製造方法としては、本発明における前記桂皮酸誘導体又は前記組成物を溶媒に溶解させ、基板上に塗布した後、塗膜を加熱又は光照射してポリマーを調製し、さらに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を挙げることもできる。
 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。
 本発明の液晶配向層(光配向膜)の製造方法において、光照射によりポリマーの調製と配向制御能力の発現とを同時に行ってもよい。又、加熱と光照射の併用、波長の異なる2種類以上の光の併用などの方法によりポリマーの調製と配向制御能力の発現とを別々に行ってもよい。
 本発明の液晶配向層(光配向膜)の製造方法のいずれにおいても、あらかじめ配向膜を形成した基板上に、さらに本発明の前記桂皮酸誘導体、前記組成物又は前記ポリマーを用いた前記光配向膜を製造することによって、配向方向および配向角度の制御能力を基板に対して付与することもできる。
 前記基板の材料としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート及びトリアセチルセルロースなどが挙げられる。これらの基板には、Cr、Al、In-SnOからなるITO膜、SnOからなるNESA膜などの電極層(導電層)が設けられていてもよい。これらの電極層のパターニングには、フォト・エッチング法を適用できる。また、電極層を形成する際にマスクを用いる方法等によっても前記電極層をパターニングすることができる。さらに、前記基板上には、カラーフィルタ層などが形成されていてもよい。
 本発明における前記桂皮酸誘導体、前記組成物又は前記ポリマーの溶液を基板上に塗布する方法としては、例えばスピンコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの方法が挙げられる。
 塗布する際の溶液の固形分濃度は、0.5~10重量%が好ましく、基板上に溶液を塗布する方法、粘性、揮発性等を考慮してこの範囲より選択することがさらに好ましい。
 又、塗布後に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。
 本発明における前記桂皮酸誘導体又は前記組成物を用いた場合、上記加熱処理で熱重合を行い、基板上でポリマーを調製することもでき、この場合は前記材料及び前記組成物中に重合開始剤を含有させておくことが好ましい。あるいは、上記加熱処理で溶媒を除去した後に、非偏光を照射して光重合によりポリマーを調製することもでき、又、熱重合と光重合を併用することもできる。
 基板上で、熱重合で前記ポリマーを調製する場合、加熱温度は、重合が進行するのに十分であれば特に制限されないが、一般的には、50~250℃程度であり、70~200℃程度であることがさらに好ましい。又、組成物中に重合開始剤を添加しても添加しなくてもよい。
 基板上で、光重合で前記ポリマーを調製する際、光照射には非偏光の紫外線を用いることが好ましい。又、前記組成物には重合開始剤を含有させておくことが好ましい。照射エネルギーは、10mJ/cm2~8000mJ/cm2であることが好ましく、40mJ/cm2~5000mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は2~1000mW/cm2であることが好ましく、4~500mW/cm2であることがより好ましい。照射波長としては250~450nmにピークを有することが好ましい。
 次いで、前記方法により形成した前記ポリマーからなる塗膜に、塗膜面法線方向からの直線偏光照射、斜め方向からの非偏光又は直線偏光照射により、光架橋反応を行うことで硬化させ配向制御能を発現させることができ、又、これらの照射方法を組み合わせてもよい。所望のプレチルト角を付与するためには斜め方向からの直線偏光照射が好ましい。斜め方向とは、基板面と平行な方向に対する傾きをいい、この傾きの角度をプレチルト角という。垂直配向用の配向膜として用いる場合、一般的には、プレチルト角は70~89.8°であるのが好ましい。又、水平配向用の配向膜として用いる場合、一般的には、プレチルト角は1~7°であるのが好ましく、IPSモードでは、プレチルト角は0~1°であるのが好ましい。
 前記ポリマーからなる塗膜を硬化(光架橋反応)させ、前記膜を液晶配向層(光配向膜)とする際に照射する光は、例えば150nm~800nmの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができる。このうち、270nmから450nmの紫外線が特に好ましい。前記ポリマーを構成する前記桂皮酸誘導体にナフチレン基を有する場合は、前記ナフチレン基が270~450nmの紫外線をよく吸収するため、光照射による配向性の付与の効率を一層高められる。
 光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられる。これらの光源からの光に対して、偏光フィルタや偏光プリズムを用いることで直線偏光が得られる。又、このような光源から得た紫外光及び可視光は、干渉フィルタや色フィルタなどを用いて、照射する波長範囲を制限してもよい。
又、照射エネルギーは、15mJ/cm2~500mJ/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2~300mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は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。
 形成される液晶配向層(光配向膜)の膜厚は、10~250nm程度が好ましく、10~100nm程度がより好ましい。
[液晶表示素子の製造方法]
 上記の方法で形成された液晶配向層(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。
 前記液晶セルの製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
 まず、それぞれの液晶配向層が対向するように2枚の基板を配置し、2枚の基板の間に一定の間隙(セルギャップ)を保った状態で周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
 前記液晶セルはODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法でも製造することができる。手順としては、例えば、前記液晶配向層を形成した基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、さらに液晶配向層上に液晶を滴下した後、液晶配向層が対向するようにもう1枚の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。
 いずれの方法により前記液晶セルを製造する場合でも、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、注入時の流動配向を除去することが望ましい。
 前記シール剤としては、例えばエポキシ樹脂等を用いることができる。
 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。
 前記液晶としては、例えばネマティック型液晶を用いることができる。
 垂直配向型液晶セルの場合には、負の誘電異方性を有するものが好ましく、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。
 こうして製造した上記液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、液晶表示素子を得ることができる。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」からなる偏光板、又はH膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板等を挙げることができる。
 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。
[光学異方体の製造方法]
 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。
 (第2実施形態)
 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。
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、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
 一般式(IId)、(IIe)、(IIf)及び(IIg)中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W2は、単結合、-CH2-、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
R7は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
R8は水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の-CH-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、
Rは、炭素数1~20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-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-CH-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。
 Rで表される炭素数1~20のアルキル基は、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は環員数3から8のシクロアルキル基であることが好ましい。
 一般式(I)、(IId)、(IIe)、(IIf)又は(IIg)において、本発明の液晶配向層の液晶配向性を改善するためには、Aはピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、1,2,4,5-テトラジン-2,5-ジイル基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
又、本発明のポリマーの溶解性を改善するためにはAは1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、2,5-チオフェニレン基又は2,5-フラニレン基が好ましい。
又、本発明の液晶配向層における液晶を配向させるために必要な光照射量を少なくするためには、Aはピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
又、本発明の液晶配向層において、より長波長での光配向を行うためには、Aはピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基、2,6-ナフチレン基、2,5-フラニレン基が好ましく、X及びYはフッ素原子、塩素原子又はシアノ基が好ましい。
又、本発明の液晶配向層における電圧保持率を改善するためにはX及びYは水素原子が好ましく、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
本発明の一般式(I)で表される化合物は、Lが、一般式(III-1)又は(III-2)で表される化合物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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
(式中、左の破線は Lへの結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表し、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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、qは1であることが好ましい。
一般式(IVa)において、pは0であることが好ましい。
一般式(IVa)において、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基又は1,4-フェニレン基の何れかの基であることが好ましい。これらの基の水素原子は無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。
一般式(IVa)において、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、又は1,4-フェニレン基の何れかの基であることがより好ましい。これらの基の水素原子は無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。
一般式(IVa)において、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、又は1,4-フェニレン基の何れかの基であることが特に好ましい。これらの基の水素原子は無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。
一般式(IVa)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。
 一般式(IVa)で表されるSpとしては、例えば以下の化学式(Sp-a-1)~化学式(Sp-ad-9) で表されるものが好ましい。これらの化学式中、左の破線はLへの結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表す。
 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。
 本発明の好ましい化合物は、一般式(IVa)で表されるSpを有し、前記一般式(IVa)において、A2はトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、又は1,4-フェニレン基の何れかの基を表し、前記何れかの基における一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、Z3は単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―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CH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、化合物である。
 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。
 本発明のより好ましい化合物は、一般式(IVa)で表されるSpを有し、前記一般式(IVa)において、A2は、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、化合物である。
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。
一般式(PI)において、Mdは、下記一般式(QIII-1)~(QIII-17)からなる群から選ばれる何れか一種以上であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
(式中、破線は水素原子H又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)
Saとしては、前述の一般式(IVa)で表されるスペーサー単位を用いることができる。
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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
 本発明の液晶配向層における液晶配向性を改善するためには、Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~8を表し、非隣接のCH基の一つ又は二つは独立して、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-CH=CH-、-C≡C-を表す。)、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、1,2,4,5-テトラジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
 前記ポリマーからなる塗膜を硬化させる際に照射する光は、例えば150nm~800nmの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができるが、270nmから450nmの紫外線が特に好ましい。光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられる。これらの光源からの光に対して、偏光フィルタや偏光プリズムを用いることで直線偏光が得られる。又、このような光源から得た紫外光及び可視光は、干渉フィルタや色フィルタなどを用いて、照射する波長範囲を制限してもよい。又、照射エネルギーは、15mJ/cm2~500mJ/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2~300mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は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。
 形成される光配向膜の膜厚は、10~250nm程度が好ましく、10~100nm程度がより好ましい。
[液晶表示素子の製造方法]
 上記の方法で形成された配向膜(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。
 前記液晶セルの製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
まず、それぞれの配向膜が対向するように2枚の基板を配置し、2枚の基板の間に一定の間隙(セルギャップ)を保った状態で周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
 前記液晶セルはODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法でも製造することができる。手順としては、例えば、前記配向膜を形成した基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、さらに配向膜面上に液晶を滴下した後、配向膜が対向するようにもう1枚の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。
 いずれの方法により前記液晶セルを製造する場合でも、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、注入時の流動配向を除去することが望ましい。
 前記シール剤としては、例えばエポキシ樹脂等を用いることができる。
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。
 (第3実施形態)
 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。
(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)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
(式中、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、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
(式中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
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-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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、
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-CH-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。
 一般式(IIa)又は(IIb)において、Rが一般式(IIc)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
(式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W1は、メチレン基(前記メチレン基の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1から5のアルキル基で置換されていても良い)、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
R4は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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。
 一般式(I)、(IIa)又は(IIb)において、液晶配向性を改善するためにはAはピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、1,2,4,5-テトラジン-2,5-ジイル基、又は1,4-フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためには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、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、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、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、W1は-CH2-が好ましく、R4は炭素数1~12のアルキル基であって、一つのCH2基がOで置換されていることが好ましい。又、残留電圧を低くするためにはW1は-CO-O-又は-CO-NH-が好ましく、R4は炭素数1~6のアルキル基であって、一つのCH2基がO、-CO-O-、-O-CO-又は-N(CH3)-で置換されていることが好ましい。
 一般式(I)で表される化合物は重合性を有することから、その化合物中に重合性置換基を有するので、互いに重合させることができる。前記重合性置換基として具体的には、一般式(I)において、Lが一般式(III-1)~(III-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基であることが好ましく、中でも一般式(III-1)、(III-2)、(III-6)、(III-7)又は(III-13)が好ましく、(III-1)又は(III-2)が更に好ましい。
 ポリマーの溶解性を改善するためには一般式(III-1)、(III-2)、(III-3)、(III-6)、(III-7)、(III-8)、(III-10)、(III-12)、(III-14)、(III-16)又は(III-17)が好ましく、中でも一般式(III-1)、(III-2)、(III-10)、(III-12)又は(III-17)が特に好ましい。又、重合速度を改善するためには一般式(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、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、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、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。
(重合体の態様)
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。
 桂皮酸誘導体の態様に記載した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)により構成され、前記ポリマー(重合体)が一般式(PI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
(式中、Sp, A, X, Y,Zおよびrは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Mb及びMdはポリマーのモノマー単位を表し、y及びwは、コポリマーのモル分率を表すものであって、いずれの場合にも0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは、4~100,000を表し、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Mdのモノマー単位は1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)で表される構造が好ましい。
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ポリマー(重合体)の層を形成した後、光照射して架橋及び/または異性化によって硬化を行うことにより得られる。
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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
(式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
 (式中、破線は、一価の有機基への結合を表わし、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、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)
 一価の有機基としては、水素、炭素原子数1から12のアルキル基(前記アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、また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。)を例示することができる。また、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-イル基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、2,5-ピリジル基、2,5-ピリミジル基、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。
また、特に垂直配向用の配向層を得るために、前記一価の有機基として、一般式(QIV)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
(式中、破線はモノマー単位(Md)への結合を表わし、Saはスペーサー単位を表し、Vaは垂直配向を安定化する部位を表す。)
を例示することができる。
 Saとしては、一般式(I)におけるSpと同様の構造を用いることができる。
Vaとしては、下記一般式(V)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000129
(式中、破線はSaへの結合を表し;
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
 Z4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~12を表し、非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-又は-O-CO-O-を表し、Rは独立して水素、メチル基又はエチル基を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-又は-C≡C-が好ましく、
A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基又は1,4-フェニレン基を表し、これらは無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていることが好ましく、
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。
 本発明の液晶配向層における液晶配向性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~8を表し、非隣接のCH基の一つ又は二つは独立して、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-CH=CH-、-C≡C-を表す。)、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、1,2,4,5-テトラジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
 又、本発明の液晶配向層における配向の熱安定性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-NR-、又は-O-CO-O-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立して1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して-OCH-、-CHO-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-、-NR-又は-CO-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基又は2,5-フラニレン基が好ましい。
 又、80度以上のプレチルト角を付与するためにはZ4、Z5、Z6及びZ7はそれぞれ独立して単結合、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-及び-C≡C-が好ましく、A3、A4、A5及びA6はそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基及び1,4-フェニレン基が好ましく、R2は炭素数1から20までのアルキル基、アルコキシ基、フッ素、トリフルオロメチル基及びトリフルオロメトキシ基が好ましい。
 一般式(V)には多くの化合物が含まれるが、80度以上のプレチルト角を付与するためには具体的には以下の一般式(V-a-1)~一般式(V-q-10)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000130
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000131
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000132
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000133
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000134
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000135
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000136
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000137
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000138
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000139
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000140
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000141
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000142
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000143
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000144
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000145
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000146
で表される化合物が特に好ましい。
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。
一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000147
(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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH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。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-又は-C≡C-(これらの置換基において非隣接のCH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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH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。)、-OCH-、-CHO-、―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。
 一般式(IVa)は、液晶配向性を改善するためにはZ1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~8を表し、非隣接のCH基の一つ又は二つは独立して、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-CH=CH-、-C≡C-を表す。)、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。又、配向の熱安定性を改善するためにはZ1、Z2及びZ3はそれぞれ独立して-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-NR-、又は-O-CO-O-が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立して1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。又、ポリマーの溶解性を改善するためにはそれぞれ独立してZ1、Z2及びZ3は-OCH-、-CHO-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-、-NR-又は-CO-が好ましく、A1及びA2は、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基又は2,5-フラニレン基が好ましい。
 一般式(IVa)には多くの化合物が含まれるが、具体的には以下の一般式(S-a-1)~一般式(S-ad-9)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000148
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000149
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000150
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000151
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000152
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000153
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000154
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000155
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000156
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000157
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000158
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000159
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000160
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000161
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000162
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000163
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000164
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000165
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000166
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000167
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000168
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000169
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000170
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000171
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000172
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000173
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000174
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000175
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000176
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000177
で表される化合物が特に好ましい。
 これらの中でも、一般式(S-a-6)~(S-a-16)、一般式(S-b-3)~(S-b-10)、一般式(S-c-3)~(S-c-10)、一般式(S-d-3)~(S-d-12)、一般式(S-k-4)~(S-k-7)、一般式(S-l-13)~(S-l-17)、一般式(S-o-3)~(S-o-14)、一般式(S-p-2)~(S-p-13)、一般式(S-s-1)~(S-s-8)、一般式(S-t-1)~(S-t-8)、一般式(S-y-1)~(S-y-9)及び一般式(S-aa-1)~(S-aa-9)で表される化合物がさらに好ましい。
 本発明における前記桂皮酸誘導体、前記組成物又は前記ポリマーの溶液を基板上に塗布する方法としては、例えばスピンコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの方法が挙げられる。塗布する際の溶液の固形分濃度は、0.5~10重量%が好ましく、基板上に溶液を塗布する方法、粘性、揮発性等を考慮してこの範囲より選択することがさらに好ましい。又、塗布後に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5~200分、より好ましくは10~100分である。
 前記ポリマーからなる塗膜を硬化させる際に照射する光は、例えば150nm~800nmの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができるが、270nmから450nmの紫外線が特に好ましい。
 光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられる。これらの光源からの光に対して、偏光フィルタや偏光プリズムを用いることで直線偏光が得られる。又、このような光源から得た紫外光及び可視光は、干渉フィルタや色フィルタなどを用いて、照射する波長範囲を制限してもよい。又、照射エネルギーは、15mJ/cm2~500mJ/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2~300mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は2~500mW/cm2であることがより好ましく、5mJ/cm2~300mW/cm2であることがさらに好ましい。
 (第4実施形態)
 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)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000178
(式中、Lは重合性基を表し、Spはスペーサー単位を表し、
Aは
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-、-NH-又は-S-に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
rは、0、1又は2を表すが、rが2を表す場合に、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1から20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、1つのCH基又は2以上の非隣接CH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、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000179
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-CH-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、
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-CH-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)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000180
(式中、Z1, Z2, Z3, A2, pおよびqは一般式(IVa)におけるものと同じ意味を表す)で表され、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)、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。
 R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であり、前記アルキル基中の1つの-CH-基は環員数3から8のシクロアルキル基で置換されていることが好ましい。
 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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表し、非隣接のCH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。)、-OCH-、-CHO-、―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。
 以下、例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらによって限定されるものではない。化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等により確認した。特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
(桂皮酸誘導体の合成)
(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
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000181
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).
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)アクリレートの合成
 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-(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
 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).
 上記で得られた生成物を、以下ではCinNp-1と呼ぶことがある。
 同様にして、以下の化合物CinNp-2~CinNp-13を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000182
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000183
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000184
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000185
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000186
(共重合用モノマーの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000187
                  
 マレイミド酢酸ブチル9.01g、酸化ジブチルスズ(IV)0.33g及びテトラデカノール9.14gをトルエン40mLに溶解させ、加熱還流しながら15時間撹拌した。この反応溶液を室温まで冷却し、トルエン100mlを加え、飽和重曹水、飽和食塩水の順で分液洗浄した。この溶液に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、溶媒を減圧留去して体積を50ml程度に減らし、ヘキサン40ml及びジクロロメタン20mlを加えた。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=2:1)を用いて精製し、溶媒を減圧留去し、メタノールで再沈殿することで白色結晶として(V-1)を得た(7.95g)。
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+]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000188
                  
アクリル酸ステアリル(V-2)(東京化成工業製)を購入し用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000189
                  
N-(ブトキシメチル)アクリルアミド(V-3)(東京化成工業製)を購入し用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000190
                  
 公知文献(Farmaco. Edizione Scientifica Vol.22 (1967) 190, 590-598)に記載されている手順に従い、化合物(V-4)を合成した。
(桂皮酸重合体(NCE-1)の調製)
(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-2)~(NCE-13)の調製)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000191
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000192
(桂皮酸重合体(NCEV-1)の調製)
(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-2)~(NCEV-50)の調製)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000193
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000194
                  
(配向層及び液晶表示素子の作製)
(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/cm)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/cmであった。膜の厚さを計測したところ、約50nmであった。
 上記の方法で作成したコーティングガラスプレートを用いて、液晶セルを製作した。プレートとプレートとの間隔を10μmにセットし、2枚のガラスプレートをアンチパラレル方向に張り合わせた。次に、誘電率異方性が負である下記組成のネマチック液晶混合物を、透明点(Tc=84.4℃)をちょうど超える温度でセルに充填した後、室温まで冷却した。この液晶セルの上下に偏光板を置き、下にバックライトを置いて、液晶セルを90 度回転させると光の透過率が変化し、はっきりとした明暗が現われ、異常ドメイン及び配向ムラが見られないことから、液晶がきちんと配向していることが確認された。セル内の液晶の傾斜角を結晶回転法によって光学的に計測したところ、プレチルト角は1度であった。この液晶セルに、5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を、(株)東陽テクニカ製の「VHR-AMP01」により23℃で測定したところ、電圧保持率(VHR)は99.3%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000195
                  
 以下、桂皮酸重合体(NCE-1)と同様にして、(NCE-2)~(NCE-12)、および(NCEV-1)~(NCEV-50)についても、配向層を作製し、液晶セルを作製し、直線偏光の照射量・液晶配向性・プレチルト角・VHRを測定した結果を併せて表5に示す。直線偏光の照射量については、120mJ/cm2未満を○、120mJ/cm2以上300mJ/cm2未満を△、300mJ/cm2以上を×とした。液晶配向性については、液晶セルの異常ドメイン及び配向ムラの有無を観察し、0箇所の場合を○、2箇所以下の場合を△、3箇所以上の場合を×とした。
プレチルト角については、結晶回転法によって光学的に計測し、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000196
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000197
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000198
                  
 以上の結果から、本発明の桂皮酸誘導体を重合して得られる桂皮酸重合物によって、直線偏光の照射量が少なくて済み、液晶配向性に優れ、プレチルトの制御に優れ、高い電圧保持率を示す配向層が得られることが判る。
(比較例1)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000199
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000200
 又、実施例80と同様の方法で配向層を作製し、各種測定を行った結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000201
 したがって、本発明の化合物(桂皮酸誘導体)及びそのポリマー(重合体)を使用することによって、製造時の直線偏光の照射量が少なくて済み、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、及び前記液晶配向層を用いた表示素子を得られることが分かる。
(桂皮酸誘導体の合成)
(実施例145)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000202
 4-ヒドロキシベンズアルデヒド11.5g、メタクリル酸-6-クロロヘキシル20.0g及び炭酸セシウム62gをジメチルスルホキシド150mlに溶解させ、60℃で3時間撹拌した。この反応溶液を室温まで冷却し、水600ml及びジクロロメタン300mlを加えた。有機相を分離し、さらに水層をジクロロメタン150mlで2回抽出した。有機相を集め、10%塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ジクロロメタン)を用いて精製し、溶媒を減圧留去することにより白色固体として4-(6-メタクリロイルオキシ)ベンズアルデヒド(23g)を得た。
次に、得られた4-(6-メタクリロイルオキシ)ベンズアルデヒド20.0gをアセトニトリル300ml中に懸濁させ、水120mlに溶解させたリン酸二水素ナトリウム二水和物10gを滴下した。この懸濁液に対し、30%過酸化水素15mlを加えたのち、水100mlに溶解させた亜塩素酸ナトリウム13gを滴下し、45℃で3時間撹拌した。反応溶液に対して水350mlを滴下し、10℃で一時間撹拌した。固体をろ別してTHF120mlに溶かし、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、溶媒を減圧留去したのち、氷冷したヘキサン340mlを滴下し、固体をろ別することにより白色固体として4-(6-メタクリロイルオキシ)安息香酸(22g)を得た。
 4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸21.5g、2-プロペン-1-オール80g、プロピルホスホン酸無水物 (trimer) 0.5g、およびp- メトキシフェノール(MEHQ)0.03gをトルエン200mlに溶解させ、135℃で24時間加熱した。この反応溶液を室温に冷却してトルエンを留去した後、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ジクロロメタン)を用いて精製し、溶媒を減圧留去することにより黄色液体として4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸 2-プロペニル(20.3g)を得た。
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+]
(実施例146)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000203
4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸21.5g、2-ブテン-1-オール88g、プロピルホスホン酸無水物 (trimer) 0.5g、およびp- メトキシフェノール(MEHQ)0.03gをトルエン200mlに溶解させ、135℃で24時間加熱した。この反応溶液を室温に冷却してトルエンを留去した後、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ジクロロメタン)を用いて精製し、溶媒を減圧留去することにより黄色液体として4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸 2-ブテニル(21.6g)を得た。
次に、得られた4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸 2-ブテニル17.8g、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1.1g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-2(26g)を得た。
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+]
 同様にして、以下の化合物Cinv-3~Cinv-12を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000204
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000205
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000206
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000207
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000208
(共重合用モノマーの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000209
マレイミド酢酸ブチル9.01g、酸化ジブチルスズ(IV)0.33g及びテトラデカノール9.14gをトルエン40mLに溶解させ、加熱還流しながら15時間撹拌した。この反応溶液を室温まで冷却し、トルエン100mlを加え、飽和重曹水、飽和食塩水の順で分液洗浄した。この溶液に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、溶媒を減圧留去して体積を50ml程度に減らし、ヘキサン40ml及びジクロロメタン20mlを加えた。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=2:1)を用いて精製し、溶媒を減圧留去し、メタノールで再沈殿することで白色結晶として(V-1)を得た(7.95g)。
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+]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000210
アクリル酸ステアリル(V-2)(東京化成工業製)を購入し用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000211
N-(ブトキシメチル)アクリルアミド(V-3)(東京化成工業製)を購入し用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000212
公知文献(Farmaco. Edizione Scientifica Vol.22 (1967) 190, 590-598)に記載されている手順に従い、化合物(V-4)を合成した。
(桂皮酸重合体(CEv-1)の調製)
(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-2)~(CEv-12)の調製)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000213
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000214
(桂皮酸重合体(CEvV-1)の調製)
(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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000215
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000216
(配向層及び液晶表示素子の作製)
(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/cm)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/cmであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000217
上記の方法で作成したコーティングガラスプレートを用いて、液晶セルを製作した。プレートとプレートとの間隔を10μmにセットし、2枚のガラスプレートをアンチパラレル方向に張り合わせた。次に、誘電率異方性が負である下記組成のネマチック液晶混合物を、透明点(Tc=84.4℃)をちょうど超える温度でセルに充填した後、室温まで冷却した。この液晶セルの上下に偏光板を置き、下にバックライトを置いて、液晶セルを90度回転させると光の透過率が変化し、はっきりとした明暗が現われ、異常ドメイン及び配向ムラが見られないことから、液晶がきちんと配向していることが確認された。セル内の液晶の傾斜角を結晶回転法によって光学的に計測したところ、プレチルト角は1度であった。この液晶セルに、5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を、(株)東陽テクニカ製の「VHR-AMP01」により23℃で測定したところ、電圧保持率(VHR)は99.3%であった。
以下、桂皮酸重合体(CEv-1)と同様にして、(CEv-2)~(CEv-12)、および(CEvV-1)~(CEvV-50)についても、配向層を作製し、液晶セルを作製し、塗工性・液晶配向性・プレチルト角・VHRを測定した結果を併せて表5に示す。塗工性については、ガラスプレート上に重合体を塗布して形成された膜を観察し、均一に塗布され平滑な膜が得られた場合を○、塗布面に欠け・むら等が1か所ある場合を△、2か所以上ある場合を×とした。液晶配向性については、液晶セルの異常ドメイン及び配向ムラの有無を観察し、0箇所の場合を○、2箇所以下の場合を△、3箇所以上の場合を×とした。プレチルト角については、結晶回転法によって光学的に計測し、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000218
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000219
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000220
以上の結果から、本発明の桂皮酸誘導体を重合して得られる桂皮酸重合物によって、塗工性が良く、液晶配向性に優れ、プレチルトの制御に優れ、高い電圧保持率を示す配向層が得られることが判る。
(比較例21)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000221
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000222
 又、実施例223と同様の方法で配向層を作製し、各種測定を行った結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000223
したがって、本発明によって、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ことが分かる。
(桂皮酸誘導体の合成)
(実施例288)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000224
 4-ヒドロキシベンズアルデヒド11.5g、メタクリル酸-6-クロロヘキシル20.0g及び炭酸セシウム62gをジメチルスルホキシド150mlに溶解させ、60℃で3時間撹拌した。この反応溶液を室温まで冷却し、水600ml及びジクロロメタン300mlを加えた。有機層を分離し、さらに水層をジクロロメタン150mlで2回抽出した。有機層を集め、10%塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ジクロロメタン)を用いて精製し、溶媒を減圧留去することにより白色固体として4-(6-メタクリロイルオキシ)ベンズアルデヒド(23g)を得た。
 次に、得られた4-(6-メタクリロイルオキシ)ベンズアルデヒド20.0gをアセトニトリル300ml中に懸濁させ、水120mlに溶解させたリン酸二水素ナトリウム二水和物10gを滴下した。この懸濁液に対し、30%過酸化水素15mlを加えたのち、水100mlに溶解させた亜塩素酸ナトリウム13gを滴下し、45℃で3時間撹拌した。反応溶液に対して水350mlを滴下し、10℃で一時間撹拌した。固体をろ別してTHF120mlに溶かし、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、溶媒を減圧留去したのち、氷冷したヘキサン340mlを滴下し、固体をろ別することにより白色固体として4-(6-メタクリロイルオキシ)安息香酸(22g)を得た。
 4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸30g、2-メトキシエタノール20g、p-トルエンスルホン酸3gをシクロヘキサン200mlおよびジイソプロピルエーテル20mlに溶解させ、生成する水を除去しながら6時間加熱還流した。室温に冷却し、酢酸エチル100mlを加え、飽和重曹水、水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、溶媒を減圧留去することにより白色固体として4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸2-メトキシエチル(30g)を得た。
 次に、得られた4-ヒドロキシ-3-メトキシ桂皮酸2-メトキシエチル15.1g、4-(6-メタクリロイルオキシ)安息香酸20.2g、4,4-ジメチルアミノピリジン0.9gをジクロロメタン300ml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100mlで希釈したジイソプロピルカルボジイミド9.1g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た後、硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。硫酸ナトリウムを除去し、カラムクロマトグラフィー(アルミナ/シリカゲル、ヘプタン/ジクロロメタン/酢酸エチル)を用いて精製し、溶媒を減圧留去し、メタノールを用いて再結晶することにより白色固体としてCinn-1(21.7g)を得た。
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+]
 同様にして、以下の化合物Cinn-2~Cinn-12を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000225
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000226
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000227
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000228
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000229
(共重合用モノマーの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000230
 マレイミド酢酸ブチル9.01g、酸化ジブチルスズ(IV)0.33g及びテトラデカノール9.14gをトルエン40mLに溶解させ、加熱還流しながら15時間撹拌した。この反応溶液を室温まで冷却し、トルエン100mlを加え、飽和重曹水、飽和食塩水の順で分液洗浄した。この溶液に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、溶媒を減圧留去して体積を50ml程度に減らし、ヘキサン40ml及びジクロロメタン20mlを加えた。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=2:1)を用いて精製し、溶媒を減圧留去し、メタノールで再沈殿することで白色結晶として(V-1)を得た(7.95g)。
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+]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000231
アクリル酸ステアリル(V-2)(東京化成工業製)を購入し用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000232
N-(ブトキシメチル)アクリルアミド(V-3)(東京化成工業製)を購入し用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000233
公知文献(Farmaco. Edizione Scientifica Vol.22 (1967) 190, 590-598)に記載されている手順に従い、化合物(V-4)を合成した。
(桂皮酸ポリマー(重合体)(CEE-1)の調製)
(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)
 桂皮酸ポリマー(重合体)(CEE-1)と同様にしてポリマー(CEE-2)~(CEE-12)を得た。各ポリマー(重合体)の組成は表1および表2に示すとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000234
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000235
(桂皮酸ポリマー(重合体)(CEEV-1)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-2)~(CEEV-50)の調製)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000236
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000237
(配向層及び液晶表示素子の作製)
(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/cm)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/cmであった。
 上記の方法で作成したコーティングガラスプレートを用いて、液晶セルを製作した。プレートとプレートとの間隔を10μmにセットし、2枚のガラスプレートをアンチパラレル方向に張り合わせた。次に、誘電率異方性が負である下記組成のネマチック液晶混合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000238
を、透明点(Tc=84.4℃)をちょうど超える温度でセルに充填した後、室温まで冷却した。この液晶セルの上下に偏光板を置き、下にバックライトを置いて、液晶セルを90 度回転させると光の透過率が変化し、はっきりとした明暗が現われ、異常ドメイン及び配向ムラが見られないことから、液晶がきちんと配向していることが確認された。セル内の液晶の傾斜角を結晶回転法によって光学的に計測したところ、プレチルト角は1度であった。この液晶セルに、5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を、(株)東陽テクニカ製の「VHRーAMP01」により23℃で測定したところ、電圧保持率(VHR)は99.3%であった。この液晶セルに、直流10Vの電圧を重畳した60Hz/±10Vの短形波を60℃で60分間印加し、1秒間短絡した上で10分後に液晶セル内の残留電圧(RDC)を測定したところ43mVであった。
 以下、桂皮酸ポリマー(重合体)(CEE-1)と同様にして、(CEE-2)~(CEE-12)、および(CEEV-1)~(CEEV-50)についても、配向層を作製し、液晶セルを作製し、液晶配向性・プレチルト角・VHR・RDCを測定した結果を併せて表5に示す。液晶配向性については、液晶セルの異常ドメイン及び配向ムラの有無を観察し、0箇所の場合を○、2箇所以下の場合を△、3箇所以上の場合を×とした。プレチルト角については、結晶回転法によって光学的に計測し、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。RDCについては、50mV未満を○、50mV以上150mV以下を△、150mV以上を×とした。RDCは残像特性(焼きつき)の指標となり、この値がおおむね150mV以下であるとき、残像特性は良好であるといえ、この値がおおむね50mV以下であるとき、残像特性は特に優れているといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000239
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000240
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000241
 以上の結果から、本発明の桂皮酸誘導体を重合して得られる桂皮酸重合物によって、液晶配向性に優れ、プレチルトの制御に優れ、高い電圧保持率を示し、低い残留電圧を示す配向層が得られることが判る。
(比較例41)
 比較のため、桂皮酸誘導体(D-1)および(D-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000242
を合成し、実施例301と同様の方法で桂皮酸ポリマー(重合体)(CE-1)~(CE-2)および(CEV-1)~(CEV-8)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000243
 又、実施例366と同様の方法で配向層を作製し、各種測定を行った結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000244
 したがって、本発明によって、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)を有すると共に、残留電圧が低く、焼き付きが発生しにくい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ことが分かる。
 実施例288と同様にして、以下の化合物CinCy-1~CinCy-4を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000245
(桂皮酸重合体(CEY-1)~(CEY-4)の調製)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000246
(桂皮酸重合体(CEYV-1)~(CEYV-18)の調製)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000247
 以下、桂皮酸重合体(CEv-1)と同様にして、(CEY-1)~(CEY-4)、および(CEYV-1)~(CEYV-18)についても、配向層を作製し、液晶セルを作製し、塗工性・液晶配向性・プレチルト角・VHRを測定した結果を併せて表32および表33に示す。塗工性については、ガラスプレート上に重合体を塗布して形成された膜を観察し、均一に塗布され平滑な膜が得られた場合を○、塗布面に欠け・むら等が1か所ある場合を△、2か所以上ある場合を×とした。液晶配向性については、液晶セルの異常ドメイン及び配向ムラの有無を観察し、0箇所の場合を○、2箇所以下の場合を△、3箇所以上の場合を×とした。プレチルト角については、結晶回転法によって光学的に計測し、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000248
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000249
 以上の結果から、本発明の桂皮酸誘導体を重合して得られる桂皮酸重合物によって、液晶配向性に優れ、プレチルトの制御に優れ、高い電圧保持率を示す配向層が得られることが判る。
(比較例61)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000250
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000251
 又、実施例366と同様の方法で配向層を作製し、各種測定を行った結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000252
 したがって、本発明によって、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当該組成物を用いた表示素子を得られることが分かる。
 製造時の少ない偏光照射量で効率よく配向性が付与され、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、前記液晶配向層に用いるポリマー、前記ポリマーを構成する化合物、前記液晶配向層を用いた液晶表示素子、及び前記ポリマーを用いた光学異方体を提供することができる。

Claims (25)

  1.  一般式(I)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Lは重合性基を表し、Spはスペーサー単位を表し、
    Aは
    (a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-、-NH-又は-S-に置き換えられてもよい)、
    (b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい)、及び
    (c) 1,4-シクロヘキセニレン基、2,5-チオフェニレン基、2,5-フラニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
    からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良く、
    rは、0、1又は2を表すが、rが2を表す場合に、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
    X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1から20のアルキル基を表すが、前記アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、1つのCH基又は2以上の非隣接CH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)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、破線はZが結合する炭素原子への結合を表し、
    及びR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、R及びR中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-、-CH=CH-、-CF=CF-及び/又は-C≡C-で置換されていても良く、R及びR中の1つ又は2以上の-CH-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、R及びR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。
  2.  一般式(IIa)又は(IIb)において、
    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-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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、
    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-CH-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。
  3.  一般式(IIa)又は(IIb)において、Rが一般式(IIc)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
    W1は、メチレン基(前記メチレン基の水素原子は非置換であるか又は炭素原子数1から5のアルキル基で置換されていても良い)、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
    R3は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
    R4は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-基は-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NCH-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-CH-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。
  4.  一般式(IIa)又は(IIb)において、
    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-CH-基又は2以上の非隣接-CH-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-CH-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、
    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-CH-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。
  5.  一般式(IIa)又は(IIb)において、Rが一般式(IId)~(IIg)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
    W2は、単結合、-CH2-、-CO-O-又は-CO-NH-を表し、
    R7は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
    R8は水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1から20のアルキル基(前記アルキル基中の1つ又は2以上の-CH-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、
    Rは、炭素数1~20のアルキル基(前記アルキル基中の1つの-CH-基又は2以上の非隣接-CH-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-CH-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。
  6.  一般式(I)において、Spが下記一般式(IVa)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、左の破線は Lへの結合を表し、右の破線はAへの結合又はXが結合する炭素原子への結合を表し、
    Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
  7.  一般式(IIa)又は(IIb)において、
    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-CH-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、
    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-CH-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)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、Z1, Z2, Z3,およびA2は一般式(IVa)におけるものと同じ意味を表す)で表され、A
    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A及びZ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。
  8.  一般式(IIa)又は(IIb)において、
    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-CH-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、
    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-CH-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)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式中、Z1, Z2, Z3, A2, pおよびqは一般式(IVa)におけるものと同じ意味を表す)で表され、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)、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。
  9.  一般式(I)において、Lが一般式(III-1)~(III-17)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)からなる群より選ばれる何れかの置換基を表す、請求項1から8の何れか一項に記載の化合物。
  10.  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。
  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、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―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CH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。
  12.  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。
  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、請求項1から12の何れか一項に記載の化合物。
  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、請求項6から13の何れか一項に記載の化合物。
  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、請求項1から14の何れか一項に記載の化合物。
  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、請求項7,9から15の何れか一項に記載の化合物。
  17.  請求項1から16の何れか一項に記載の化合物を含有する組成物の硬化物により構成され、前記硬化物が一般式(PI)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    (式中、Sp, A, X, Y,Zおよびrは一般式(I)におけるものと同じ意味を表し、Mb及びMdはポリマーのモノマー単位を表し、y及びwは、コポリマーのモル分率を表し、0<y≦1かつ、0≦w<1であり、nは、4~100,000を表し、Mb及びMdの並びは式と同一であっても異なっていても良く、Mb及びMdのモノマー単位は各々独立して1種類でも2種類以上の異なる単位からなっていても良い。)で表される構造単位を有することを特徴とするポリマー。
  18.  一般式(PI)において、Mが、一般式(QIII-A-1)~(QIII-A-17)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    (式中、破線はSpへの結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、請求項17記載のポリマー。
  19.  一般式(PI)において、Mが、一般式(QIII-1)~(QIII-17)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    (式中、破線は水素原子又は一価の有機基への結合を表し、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、それぞれの構造中の任意の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい。)からなる群より選ばれる何れか一種以上を表す、請求項17又は18記載のポリマー。
  20.  一般式(QIII-1)~(QIII-17)において、一価の有機基が一般式(QIV)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    (式中、破線はMdへの結合を表し、Saは一般式(IVa)で表される構造を表し、Vaは下記一般式(VI)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    (式中、破線はSaへの結合を表し;
    Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して単結合、-(CH)u-(式中、uは1~20を表す。)、-OCH-、-CHO-、―COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCF-又は-C≡C-を表すが、これらの置換基において非隣接のCH基の一つ以上は独立して、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH-O-Si(CH―、-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。
  21.  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。
  22.  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。
  23.  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。
  24.  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。
  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、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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