化合物、聚合物、液晶取向膜、液晶顯示元件以及光學各向異性體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及化合物、聚合物、液晶取向膜、液晶顯示元件W及光學各向異性體。更 詳細地說，設及液晶顯示元件、上述液晶顯示元件中的液晶取向膜、用于制造上述液晶取向 膜的化合物及其聚合物、對液晶顯示元件W及用于液晶顯示元件的光學補償等的光學各向 異性膜有用的光學各向異性體。
【背景技術】
[0002] 用于使液晶分子取向的液晶取向膜是用于保持液晶分子排列秩序、表現基于液晶 分子所具有的折射率各向異性的光學特性的重要物質，是用于構成液晶顯示元件的必須構 成構件。在液晶顯示元件中，液晶分子的取向會對其顯示特性造成大的影響，因此研究了各 種取向方式，可W大致分為垂直取向型和水平取向型兩種。
[0003] 使用了垂直取向型的液晶層的液晶顯示裝置(有時也稱為VA模式液晶顯示裝置。） 由于具有高對比度等優異的顯示特性而被廣泛用于顯示器。但是，其視角特性不能說一定 充分，為了改善而研究了各種方法。作為視角特性的改善方法，在1個像素中形成取向方向 各自不同的多個液晶疇(形成取向分割結構）的多疇垂直取向方式(MVA方式)已經普及。
[0004] 在MVA方式中，為了形成取向分割結構，必須控制液晶分子的傾斜取向，作為其方 法，使用在電極上設置狹縫(開口部)或者肋（突起結構）的方法。但是，在設置狹縫、肋的方 法的情況下，由于狹縫、肋為線狀，因此與W前的扭曲向列(TN)模式中所用的通過取向膜來 控制傾斜取向的方法不同，對于液晶分子的取向限制力在像素內有可能變得不均勻。因此， 有響應速度產生分布運樣的問題。進一步，在設置了狹縫、肋的區域的透光率降低，從而還 有顯示亮度降低運樣的問題。
[0005] 作為控制傾斜取向的其它方法，公開了一種聚合物取向支持（PSA;Polymer Sustained A1 ig皿ent，聚合物穩定取向）技術，即：在液晶中預先混入利用光或者熱能夠聚 合的單體，在通過電壓施加使液晶分子傾斜的狀態下使混入的單體聚合，從而使液晶分子 的傾斜取向固定(參照專利文獻1)。根據該方法，能夠解決設置了狹縫、肋的方法中的響應 速度分布、透光率降低的問題。但是，在該方法中，存在由于在液晶中混入單體導致特性變 化、工藝控制難、殘存單體的影響等問題。
[0006] 因此，即使對于VA模式液晶顯示裝置，也優選通過利用取向膜控制傾斜取向來形 成取向分割結構。作為賦予控制傾斜取向的力的方法，有摩擦法，在基板上形成由聚酷亞胺 等構成的膜，進一步使用摩擦布摩擦該膜從而進行取向方向W及預傾角的控制。但是，利用 摩擦法難W形成精密的取向分割結構，存在由于摩擦而產生靜電、雜質成分的其它問題。
[0007] 另一方面，作為使用了水平取向型的液晶層的液晶顯示裝置的一個例子，可列舉 IPS模式液晶顯示裝置。IPS模式液晶顯示裝置由于對比度、配色等的視角依賴性小、具有優 異的顯示特性而被廣泛用于顯示器。但是，在IPS模式中，為了降低黑色顯示時的視角依賴 性W及顏色再現性，要求在電極表面將預傾角設為1度W下。
[0008] 作為賦予控制實現水平取向的傾斜取向的力的方法，也通常使用摩擦法。但是，通 過聚酷亞胺膜的摩擦處理進行水平取向處理時，賦予液晶分子的預傾角會超過1度，因此有 難W得到目標顯示特性運樣的問題。
[0009] 如上所述，在垂直取向型、水平取向型中的任一取向方式中，為了提高顯示特性， 使用了取向膜的液晶分子的取向方向W及預傾角的控制都很重要。
[0010] 作為賦予控制傾斜取向的力的方法，除了摩擦法從外，還已知光取向法慘照專利 文獻2)。在光取向法中，通過改變光的照射圖案能夠容易地形成精密的取向分割結構，能夠 對膜W非接觸方式實施取向處理，因此不易引起靜電、雜質的產生。因此，期待光取向法能 夠解決上述問題，提高顯示特性。
[0011] 作為能夠通過光取向法進行取向賦予的材料，已知:偶氮苯衍生物那樣具有能夠 光化學異構化部位的化合物(參照專利文獻3);肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查爾酬衍生 物等具有能夠光化學交聯部位的化合物(參照專利文獻4、5W及6);聚酷亞胺衍生物等產生 各向異性光分解的化合物等。
[0012] 現有技術文獻 [oou]專利文獻
[0014] 專利文獻1:日本特開2003-149647號公報
[0015] 專利文獻2:日本專利第2682771號公報
[0016] 專利文獻3:日本特開平5-232473號公報
[0017] 專利文獻4:日本特開平6-287453號公報
[0018] 專利文獻5:日本特開平9-118717號公報
[0019] 專利文獻6:日本特表2002-517605號公報
【發明內容】
[0020] 發明要解決的問題
[0021] 本發明的目的在于提供一種液晶取向膜、能夠用于所述液晶取向膜的化合物及其 聚合物，所述液晶取向膜能夠容易地形成，能夠W較少的偏光照射量高效地賦予取向限制 力，且液晶分子的取向W及預傾角的控制優異。
[0022] 解決問題的方法
[0023] 本發明人等為了解決上述問題深入研究了各種材料，結果發現:通過對包含具有 來自在末端具有氯基的特定化合物的結構單元的聚合物(polymer)的膜照射偏光，固化后 的膜具有充分的取向限制力，液晶分子的取向W及預傾角的控制優異，從而完成了本發明。
[0024] 旨P，本發明提供W下的<1>~<15>。
[0025] <1>一種化合物，由下述通式（I)表示。
[0026] [化1]
[0027]
[0028] [式中，L表示聚合性基團，
[0029] Sp表示包含亞甲基的間隔單元，
[0030] Q 表示直接鍵合、-0-、-C0-0-或者-0-C0-，
[0031] A包含選自由反式-1,4-亞環己基(存在于該基團中的1個亞甲基或者彼此不鄰接 的2個W上的亞甲基可W被-〇-、-NH-或者-S-取代）、1，4-亞苯基(存在于該基團中的1個W 上的-CH=可W被-N =取代）、1,4-亞環己締基、2,5-硫代亞苯基、2,5-亞巧喃基、1,4-雙環 [2.2.2]亞辛基、糞-1，4-二基、糞-2，6-二基、十氨化糞-2，6-二基W及1，2，3，4-四氨化糞-2,6-二基組成的組中的基團，該基團各自可W無取代或者1個W上的氨原子被氣原子、氯原 子、氯基、甲基或者甲氧基取代，
[0032] S表示1~4的整數，在S表示2~4的情況下，存在多個的A可W相同也可W不同，
[0033] X和Y各自獨立地表示氨原子、氣原子、氯原子、氯基或者碳原子數1~20的烷基，存 在于上述烷基中的氨原子可W被氣原子取代，在上述烷基中存在1個亞甲基或者彼此不鄰 接的2個W上的亞甲基的情況下，1個亞甲基或者彼此不鄰接的2個W上的亞甲基可^被-0-、-C0-0-、-0-C0-和/或-CH=CH-取代，
[0034] Μ表示下述通式（IIa)、（IIb)或者（IIc)，
[0035] [化2]
[0036]
[0037」（式（IIa)、（IIb)W必（lie)中，虛線表示與碳原于的鍵合，
[003引 Ri表示碳原子數1~30的亞烷基，在Ri存在多個的情況下，多個Ri可W相同也可W 不同，
[0039] R2表示氨原子或者碳原子數1~30的烷基，
[0040] 在Ri^及R2中存在1個亞甲基或者彼此不鄰接的2個W上的亞甲基的情況下，1個亞 甲基或者彼此不鄰接的2個W上的亞甲基可W被-0-、-C0-、-C0-0-、-0-C0-、-C0-NH-、-NH-C0-、-NC出-、-CH=CH-、-CF = CF-和/或-C Ξ C-取代，存在于Ri W及R2中的氨原子可W被碳原 子數1~20的烷基、氯基或者面原子取代。）。]
[0041 ] <2>上述<1>所述的化合物，在上述通式（IIa)、（IIb)或者（lie)中，Ri由下述 通式(Ild)表示。
[0042] [化3]
[0043]
[0044] [式中，虛線表示與氧原子或者氮原子的鍵合，*表示與氯基的鍵合，
[0045] Wi表示亞甲基(存在于該基團中的氨原子可W被碳原子數1~5的烷基取代）、-C0-0-或者-C0-NH-，
[0046] R4表示碳原子數1~20的亞烷基，在上述亞烷基中存在1個亞甲基或者彼此不鄰接 的2個W上的亞甲基的情況下，1個亞甲基或者2個W上的彼此不鄰接的2個W上的亞甲基可 W 被 0-、-C0-、-C0-0-、-0-C0-、-C0-NH-、-NH-C0-、-NC 出-取代，
[0047] R5表示氨原子或者碳原子數1~5的烷基，存在于上述烷基中的氨原子可W被氣原 子或者氯原子取代。]
[004引 <3>上述<1>或者<2>所述的化合物，在上述通式（I)中，A表示1,4-亞苯基， 存在于上述1,4-亞苯基中的1個W上的氨原子可W被氣原子、氯原子、甲基或者甲氧基取 代。
[0049] <4>上述<1>~<3>中任一項所述的化合物，在上述通式（I)中，X和Y表示氨 原子。
[0化0] <5>上述<1>~<4>中任一項所述的化合物，在上述通式（I)中，L為選自由下 述通式(ΙΠ -1)~下述通式(ΙΠ -10)所表示的聚合性基團組成的組中的任一聚合性基團。 [0051][化 4]
[0化2]
[0053](式中，虛線表示與Sp的鍵合，RW表示氨原子、氣原子、氯原子、碳原子數1~4的燒 基、苯基或者苯氧基，護1表示氨原子、氯原子、甲基或者苯基，R32各自獨立地表示氨原子或 者碳原子數1~5的烷基。）
[0化4] <6>上述<1 >~<4>中任一項所述的化合物，在上述通式（I)中，L為通式 (ΠΙ-1)、（ΠΙ-2)或者（III-6)所表示的聚合性基團。
[0055][化5]
[0化6]
[0057](式中，虛線表示與Sp的鍵合，及護1各自獨立地表示氨原子或者甲基，R32表示 氨原子或者碳原子數1~5的烷基。）
[0化引 <7>上述<1>~<7>中任一項所述的化合物，在上述通式（I)中，-(A)s-由下 述通式（I化)表示。
[0059] [化6]
[0060]
[0061] [式中，虛線表示與Q的鍵合，**表示與碳原子的鍵合，
[0062] 41、42^及43各自獨立地表示選自由反式-1,4-亞環己基(存在于該基團中的1個亞 甲基或者彼此不鄰接的2個W上的亞甲基可W被-〇-、-NH-或者-S-取代）、1，4-亞苯基(存在 于該基團中的1個W上的-CH=可W被-N =取代）、1,4-亞環己締基、2,5-硫代亞苯基、2,5-亞巧喃基、1,4-雙環[2.2.2]亞辛基、糞-1,4-二基、糞-2,6-二基、十氨化糞-2,6-二基W及 1，2,3,4-四氨化糞-2,6-二基組成的組中的基團，該基團各自可W無取代或者1個W上的氨 原子被氣原子、氯原子、氯基、甲基或者甲氧基取代，
[0063] 21、22^及23各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~20的亞烷基、-〇細2-、-細2〇-、- C00-、-0C0-、-CH=CH-、-CF = CF-、-CF20-、-0CF2-、-CF2CF 廣或者-C 在運些取代基中存 在1個亞甲基或者彼此不鄰接的2個W上亞甲基的情況下，1個亞甲基或者彼此不鄰接的2個 W上的亞甲基可 W各自獨立地被-0-、-C0-、-C0-0-、-0-C0-、-Si (C出）2-0-Si (C出）2-、-NR6-、-nrS-co-、-co-nrS-、-nrS-co-o-、-o-co-nrS-、-NR6-C0-NR6-、-邸=邸-、-(：=(：-或者-O-CO-0-取代，R 6各自獨立地表示氨或者碳原子數1~5的烷基，
[0064] P、q、r各自表示0~4的整數，p+q+r = S。]
[0065] <8>上述<7>所述的化合物，在上述通式（I化）中，
[0066] A2表示反式-1,4-亞環己基、2,6-亞糞基、化晚-2,5-二基、喀晚-2,5-二基或者1， 4-亞苯基中的任一基團，存在于上述任一基團中的1個W上的氨原子可W被氣原子、氯原 子、甲基或者甲氧基取代，
[0067] Z2 表示單鍵、碳原子數 1 ~20 的亞烷基、-0CH2-、-CH20-、-C0-0-、-0-C0-、-CH=CH-或者-C = C-中的任一基團，在上述任一基團中存在1個亞