聚合性化合物、組合物、聚合物、光學各向異性體、液晶顯示元件和有機el元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及聚合性化合物、組合物、聚合物、光學各向異性體、液晶顯示元件和有 機化元件。
【背景技術】
[0002] 液晶顯示器中所使用的相位差膜、偏光板等光學各向異性體能夠通過如下方法來 制造:在實施了摩擦處理的基材、成膜有進行了光取向的光取向膜的基材上涂布含有聚合 性液晶材料的溶液，使溶劑干燥后，利用紫外線或熱進行聚合，從而制造。對于相位差膜，為 了提高液晶顯示器的視角，要求使雙折射率(An)的波長分散小、或者變成相反。為了實現 該特性，正在進行逆分散型的聚合性液晶化合物的開發(例如專利文獻1)。運里，一般而言， 當取對于相位差膜的入射光的波長A為橫軸、取其雙折射率(An =相對于非常光的折射率 He-相對于常光的折射率no)為縱軸進行作圖而得到的曲線的斜率為正(不斷上升)時，其雙 折射率的波長分散相反，或者構成該相位差膜的聚合性液晶化合物為逆分散型。
[0003] 現有技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本特表2013-509458號公報
【發明內容】
[0006] 發明要解決的課題
[0007] 為了使構成相位差膜的聚合性化合物為逆分散型，有如下方法:將在相對于分子 長軸垂直的方向上具有大的雙折射率的部位(垂直單元)導入到分子內。然而，由于導入該 垂直單元，存在液晶性惡化、或者變得容易結晶化的傾向，因此，為了獲得具有期望特性的 聚合性化合物，需要進行大量的反復試驗。
[000引作為影響相位差膜的性能的因素，使聚合性化合物聚合時的加熱溫度是重要的， 認為如果使該加熱溫度為低溫，則可抑制膜的劣化而提高光學特性。另一方面，關于導入有 在相對于W剛性介晶為主體的分子長軸垂直的方向上體積大的部位(上述垂直單元）的逆 分散型的聚合性化合物，由于顯示液晶相的溫度非常高，因此存在如下問題:為了通過在使 逆分散液晶聚合而形成的膜內使該聚合性化合物均勻取向來得到期望的光學特性，聚合時 必須W較高的溫度進行加熱。
[0009] 本發明是鑒于上述情況而作出的，其課題是提供適合作為光學特性優異的光學各 向異性體的材料的聚合性化合物、包含上述聚合性化合物的組合物、使上述聚合性化合物 聚合而得到的聚合物、由上述聚合物構成的光學各向異性體、W及具有上述光學各向異性 體的液晶顯示元件。
[0010] 用于解決課題的方法
[0011] 本發明的第一方式為下述的聚合性化合物。
[0012 ] -種聚含性化合物，其由通式（I)表示。
[001引[化1]
[0014]
[001引試中，P表示聚合性官能團，Sp表示間隔基或單鍵，
[0016] 心、42、43、44分別獨立地表示二價的脂環式控基或芳香族控基，
[0017] xi、x2、x3、x4分別獨立地表示二價的連接基團或單鍵，
[001引 R嗦示碳原子數1~12的烷基、烷氧基或"*-Sp-P"(*表示與A4或A3結合。），
[0019] R3為下述式(i)、（ii)或(iii)所表示的基團，
[0020] _ _
[0021]
[0022] R4表示碳原子數1~6的烷基、脂環式控基或芳香族控基，該脂環式控基和芳香族 控基所包含的氨原子可W被碳原子數1~6的烷基、烷氧基、面原子、氯基、硝基、-C = C-CHs 基或徑基取代，
[0023] 111、11分別獨立地表示0~4的整數(其中，111+11為2^上的整數。），
[0024] 了1 表示-5-、-0-、-邸2-、-畑-、-(：(=0)-、-5(=0)-或-(：(=5)-，
[0025] 了2 表示=CR2-或=N-，
[0026] R2表示氨原子、面原子、碳原子數1~6的烷基、烷氧基、氯基、硝基或徑基。]
[0027] 本發明的第二方式為含有第一方式的聚合性化合物的組合物。
[0028] 本發明的第=方式為通過使第二方式的組合物聚合而得到的聚合物。
[0029] 本發明的第四方式為使用了第=方式的聚合物的光學各向異性體。
[0030] 本發明的第五方式為使用了第四方式的光學各向異性體的液晶顯示元件。
[0031] 本發明的第六方式為使用了第四方式的光學各向異性體的有機EL元件。
[0032] 發明效果
[0033] 通過使用本發明的聚合性化合物，能夠制造光學特性優異的光學各向異性體。此 夕h能夠制造改良了視角的液晶顯示元件。
【具體實施方式】
[0034] W下，基于適宜的實施方式說明本發明，但本發明不限定于運些實施方式。
[0035] 《聚合性化合物》
[0036] 本發明的第一實施方式的聚合性化合物為下述通式(1)所表示的化合物。
[0037] [化3]
[00；3 引
[0039] 通式(1)中，P表示聚合性官能團，Sp表示間隔基或單鍵，
[0040] 心、42、43、44分別獨立地表示二價的脂環式控基或芳香族控基，
[0041] Xi、X2、X3、X4分別獨立地表示二價的連接基團或單鍵，
[0042] R嗦示碳原子數1~12的烷基、烷氧基或"*-Sp-P"(*表示與A4或A3結合。），
[0043] R3為下述式(i)、（ii)或(iii)所表示的基團。
[0044] 「化 41
[0045]
[0046] R4表示碳原子數1~6的烷基、脂環式控基或芳香族控基，該脂環式控基和芳香族 控基所包含的氨原子可W被碳原子數1~6的烷基、烷氧基、面原子、氯基、硝基、-C = C-CHs 基或徑基取代，
[0047] m、n分別獨立地表示0~4的整數(其中，m+n為2^上的整數。）、
[004引 了1 表示-5-、-0-、-邸2-、-畑-、-(：(=0)-、-5(=0)-或-(：(=5)-，
[0049] T2 表示=CR2-或=N-，
[0050] R2表示氨原子、面原子、碳原子數1~6的烷基、烷氧基、氯基、硝基或徑基。
[0051] 通式（1)所表示的化合物優選在聚合前具有液晶性。也就是說，通式（1)所表示的 化合物優選為聚合性液晶化合物。
[0化2] <聚合性官能團：P>
[0053] 通式（1)中的P所表示的聚合性官能團可W沒有限制地應用現有的聚合性液晶化 合物中所使用的基團，例如，可列舉乙締基、對巧基、丙締酸基（丙締酷基）、甲基丙締酸基 (甲基丙締酷基）、丙締酷氧基、甲基丙締酷氧基、簇基、甲基幾基、徑基、酷胺基、碳原子數1 ~4的烷基氨基、氨基、環氧基、氧雜環下基、醒基、異氯酸醋基或硫代異氯酸醋基等。
[0054] 作為適宜的聚合性官能團P，可列舉選自由下述通式（II-C)、通式（Il-d)和通式 (Il-e)所表示的取代基組成的組中的取代基。
[0057] 通式（11-。）、通式（11-(1)和通式（11-6)中，護1、護2、護3、護2、護 3、於1、於哺於3分別獨
[0化5] 「/k"
[0化6] 立地表示氨原子、面原子或碳原子數I~5的烷基，n表示O或I。此外，通式(I I-d)中的R3I表示 氨原子、面原子、碳原子數1~5的烷基或碳原子數1~5的面代烷基。
[0058] 上述通式所表示的聚合性官能團的左端與通式（1)的Sp結合。
[0059] 上述烷基優選為直鏈或支鏈烷基，更優選為直鏈烷基。上述烷基上結合的一部分 或全部氨原子可被面原子取代。
[0060] 上述通式所表示的聚合性官能團中，從提高聚合性及保存穩定性的觀點出發，優 選選自由通式（II-C)和通式（Il-d)所表示的基團組成的組中的基團，更優選選自由通式 (Il-d)所表示的基團組成的組中的基團。
[0061] 作為通式（II-C)、通式（Il-d)或通式（Il-e)所表示的聚合性官能團，可列舉例如 W下的反應性官能團（P-I)~(P-8)。運些反應性官能團中，從提高聚合性及保存穩定性的 觀點出發，優選下述(P-I)或(P-2)，更優選下述(P-I)。下述(P-I)~(P-8)所表示的聚合性 官能團的右端與通式(1)的Sp結合。
[0062] [化6]
[0063：
[0064：
[0065] 通式（1)中的Sp表示間隔基或單鍵。該間隔基是能夠連接聚合性官能團P和Al或A2 的二價的連接基團，優選為不損害通式（1)所表示的化合物(本說明書中有時稱為化合物 (1)。）的液晶性的連接基團。
[0066] 作為適宜的Sp,例如可列舉碳原子數1~20的直鏈狀亞烷基。存在于該亞烷基中的 一個C出基或不鄰接的兩個W上的C出基分別相互獨立地可W W氧原子彼此、硫原子彼此、W 及氧原子與硫原子相互不直接結合的形式被-0-、-5-、-顯-、-^邸3)-、-(：0-、-(：00-、-0〇)-、-0〇)0-、-5〇)-、-〇)5-、-邸=邸-或-(：=(：-取代。從提高液晶性的觀點出發，上述亞燒 基的碳原子數優選為2~10,更優選為3~8,進一步優選為3~6。
[0067] < 環式基:a1、A2、a3、a4>
[0068] 通式（1)中的環式基41、42、43、44分別獨立地表示二價的脂環式控基、或芳香族控 基。此外，上述環式基也可W為芳香族雜環式基。
[0069] 作為上述環式基，可列舉例如1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,4-亞環己締基、四氨 化喃-2，5-二基、1，3-二嗯燒-2，5-二基、四氨硫代化喃-2，5-二基、1，4-二環（2，2，2)亞辛 基、十氨化糞-2，6-二基、郵晚-2，5-二基、喀晚-2，5-二基、化嗦-2，5-二基、1，2，3，4-四氨化 糞-2,6-二基、2,6-亞糞基、菲-2,7-二基、9,10-二氨菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9, IOa-八氨 菲2,7-二基或巧2,7-二基等。
[0070] 上述的1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1，2,3,4-四氨化糞-2,6-二基、2,6-亞糞基、 菲-2，7-二基、9，10-二氨菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，IOa-八氨菲2，7-二基和巧2，7-二基 上結合的一個W上的氨原子可被F、C1、CF3、0CF3、氯基、碳原子數1~8的烷基、碳原子數1~8 的烷氧基、碳原子數1~8的燒酷基、碳原子數1~8的燒酷氧基、碳原子數2~8的締基、碳原 子數2~8的締氧基、碳原子數2~8的締酷基或碳原子數2~8的締酷氧基取代。
[0071] 通式（I)中的環式基Al、A2、A3、A4分別獨立地優選為上述的I，4-亞苯基或I，4-亞環 己基。如果為運些環式基，則容易提高本實施方式的聚合性化合物的液晶性，并且容易提高 其聚合物的取向性。
[00巧 <連接基團或單鍵:Xi、X2、X3、X4>
[0073] 通式(1)中的乂1^2、護^4分別獨立地表示二價的連接基團或單鍵。
[0074] 作為上述二價的連接基團，可列舉例如-CH2CH2-、-CH = CH-、-C^C-、-CH = CHCOO-、-OCO-CH=CH-、-(邸2) U-O-COO-、-(邸2) U-OCO-、-(邸2) U-COO-、-(邸2) U-O-、-O-COO-畑2 ) U-、-OCO-畑2 ) U-、-COO-畑2 ) U-、-0-畑2 ) U-。
[0075] 其中，U表示0~2的任一整數，U為0時，-(C此)U-COO-和-COO-(Ofe)U-表示-C00-，-(邸2) U-OCO-和-OCO-(邸2) U-表示-OCO-。
[0076] X2 和 X3 相互獨立地優選為-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、單鍵、-CH = CH-、-C = C-、-OfeO-或-0CH2-，更優選為-COO-、-OCO-或-CH2CH2-。
[0077] Xi 和 X4 相互獨立地優選為-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、單鍵、-CH = CH-、-C = C-、-OfeO-或-0CH2-，更優選為-COO-、-OCO-或-CH2CH2-。
[0078] 運里例示的Xi、X4的各連接基團可W與上述X2和X 3的優選組合任意地組合。
[0079] <m、n>
[0080] 通式（1)中的m、n分別獨立地表示0~4的整數，且m+n為2 W上的整數。
[0081] 從提高本實施方式的聚合性化合物的液晶性的觀點出發，m、n分別獨立地優選0~ 3,更優選0~2,進一步優選1或2。此外，m和n優選為相同的整數。
[00劇 < 末端基:ri>
[0083] 通式（1)中的末端基Ri表示碳原子數1~12的烷基、碳原子數1~12的烷氧基或 Sp-P"。運里，當n為1W上的整數時，表示與A 4結合，當n為0時，"*"表示與A3結合。
[0084] "*-Sp-P"中的Sp和聚合性官能團P與前述相同。當分子內存在兩個Sp時，它們可W 相同也可W不同，優選相同。此外，當分子內存在兩個即寸，它們可W相同也可W不同，優選 相同。
[0085] 上述烷基可W為直鏈狀、支鏈狀、環狀的任一烷基，優選為直鏈狀或支鏈狀烷基， 更優選為直鏈狀烷基。上述烷基的碳原子數更優選為2~10,更優選為3~8,進一步優選為3