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(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚合性化合物、組合物、聚合物、光學各向異性體、液晶顯示元件和有 機化元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示器中所使用的相位差膜、偏光板等光學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(xiàn) 該特性，正在進行逆分散型的聚合性液晶化合物的開發(fā)(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（A n =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(gòu)成該相位差膜的聚合性液晶化合物為逆分散型。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本特表2013-509458號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 為了使構(gòu)成相位差膜的聚合性化合物為逆分散型，有如下方法:將在相對于分子 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(nèi)。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(jié)晶化的傾向，因此，為了獲得具有期望特性的 聚合性化合物，需要進行大量的反復試驗。
[000引本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其課題是提供適合作為光學特性優(yōu)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(gòu)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。
[0009] 用于解決課題的方法
[0010] 本發(fā)明的第一方式為下述的聚合性化合物。
[001 U -種聚合性化合物，其由通式（1 -0)表示。
[0012][化 1]
[0013]
[0014] 式(1-0)中，P表示聚合性官能團，Sp表示間隔基或單鍵，
[00巧]心、42、43、44分別獨立地表示二價的脂環(huán)式控基或芳香族控基，
[0016] Xi、x2、x3、x4分別獨立地表示二價的連接基團或單鍵，
[0017] R嗦示碳原子數(shù)1~12的烷基、烷氧基或"*-Sp-P"(*表示與A4或A3結(jié)合。），
[001引 m、n分別獨立地表示0~4的整數(shù)(其中，m+n為2^上的整數(shù)。），
[0019] Z與式中的C-C = C-C 一起表示糞環(huán)，該糞環(huán)上結(jié)合的氨原子中的兩個分別被式中 的包含X2的基團和包含X3的基團取代，
[0020] t1、t2 分別獨立地表不-S-、-0-、-NR2-、-C出-、-NH-、-C(=0)-、-S(=0)-或-C( = S)-，
[0021] R2表示氨原子、面原子、碳原子數(shù)1~6的烷基、碳原子數(shù)1~6的烷氧基、氯基、硝基 或徑基，
[0022] R3、R4分別獨立地表示一價的取代基、或者通過連接R 3和R4的Y而形成環(huán)，形成該環(huán) 時，R哺R4分別獨立地表示選自由-0-、-S-、-S0-、-S02-、-NR-(R表示氨原子或一價的取代 基。）、=N-、=N( + )R-(R表示氨原子或一價的取代基。）、-C(=0)-、-C( = S)-和=CR-(R表示 氨原子或一價的取代基。）組成的組中的基團，
[0023] Y表示選自由碳原子和第14~16族的非金屬原子組成的組中的2~4個原子，與式 中的R 3-C-R4-起形成5~7元環(huán)，結(jié)合于該5~7元環(huán)的氨原子上可結(jié)合一價的取代基。其中， Tl與R 3相同并且T2與R4相同的情況、W及Tl與R4相同并且T 2與R3相同的情況除外。
[0024] 本發(fā)明的第二方式為含有第一方式的聚合性化合物的組合物。
[0025] 本發(fā)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。
[0026] 本發(fā)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。
[0027] 本發(fā)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。
[0028] 本發(fā)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。
[00巧]發(fā)明效果
[0030] 通過使用本發(fā)明的聚合性化合物，能夠制造光學特性優(yōu)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】
[0031] W下，基于適宜的實施方式說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于運些實施方式。
[0032] 《聚合性化合物》
[0033] 本發(fā)明的第一實施方式的聚合性化合物為下述通式(1-0)所表示的化合物。
[0034] [化2]
[0035]
[0036] 通式（1-0)中，P表示聚合性官能團，Sp表示間隔基或單鍵，
[0037] 心、42、43、44分別獨立地表示二價的脂環(huán)式控基或芳香族控基，
[0038] Xi、X2、X3、X4分別獨立地表示二價的連接基團或單鍵，
[0039] R嗦示碳原子數(shù)1~12的烷基、烷氧基或"*-Sp-P"(*表示與A4或A 3結(jié)合。），
[0040] 111、11分別獨立地表示0~4的整數(shù)(其中，111+11為2^上的整數(shù)。），
[0041] Z與式中的C-C = C-C 一起表示糞環(huán)，該糞環(huán)上結(jié)合的氨原子中的兩個分別被式中 的包含X2的基團和包含X3的基團取代，
[0042 ] Tl、t2 分別獨立地表示-S-、-0-、-NR2-、-C出-、-NH-、-C ( = 0) -、-S ( = 0)-或-C (= S)-，
[0043] R2表示氨原子、面原子、碳原子數(shù)1~6的烷基、碳原子數(shù)1~6的烷氧基、氯基、硝基 或徑基，
[0044] R3、R4分別獨立地表示一價的取代基、或者通過連接R 3和R4的Y而形成環(huán)，形成該環(huán) 時，R哺R4分別獨立地表示選自由-0-、-S-、-S0-、-S02-、-NR-(R表示氨原子或一價的取代 基。）、=N-、=N( + )R-(R表示氨原子或一價的取代基。）、-C(=0)-、-C( = S)-和=CR-(R表示 氨原子或一價的取代基。）組成的組中的基團。
[0045] Y表示選自由碳原子和第14~16族的非金屬原子組成的組中的2~4個原子，與式 中的R 3-C-R4-起形成5~7元環(huán)，結(jié)合于該5~7元環(huán)的氨原子上可結(jié)合一價的取代基。其中， Tl與R 3相同并且T2與R4相同的情況、W及Tl與R4相同并且T 2與R3相同的情況除外。
[0046] 通式（1-0)所表示的化合物優(yōu)選在聚合前具有液晶性。也就是說，通式（1-0)所表 示的化合物優(yōu)選為聚合性液晶化合物。
[0047] <聚合性官能團:P>
[0048] 通式（1-0)中的P所表示的聚合性官能團可W沒有限制地應用現(xiàn)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(shù)1 ~4的烷基氨基、氨基、環(huán)氧基、氧雜環(huán)下基、醒基、異氯酸醋基或硫代異氯酸醋基等。
[0049] 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。
[0050] [化3]
[0化1 ]
[005^ 通式（II-c)、通式（Il-d)和通式（Il-e)中，護1、護2、護3、護2、護 3、於1、於哺於3分別獨 立地表示氨原子、面原子或碳原子數(shù)1~5的烷基，n表示0或1。此外，通式(Il-d)中的R3I表示 氨原子、面原子、碳原子數(shù)1~5的烷基或碳原子數(shù)1~5的面代烷基。
[0053] 上述通式所表示的聚合性官能團的左端與通式（1-0)的Sp結(jié)合。
[0054] 上述烷基優(yōu)選為直鏈或支鏈烷基，更優(yōu)選為直鏈烷基。上述烷基上結(jié)合的一部分 或全部氨原子可被面原子取代。
[0055] 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(wěn)定性的觀點出發(fā)，優(yōu) 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(yōu)選選自由通式 (Il-d)所表示的基團組成的組中的基團。
[0056] 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(wěn)定性的 觀點出發(fā)，優(yōu)選下述(P-I)或(P-2)，更優(yōu)選下述(P-I)。下述(P-I)~(P-8)所表示的聚合性 官能團的右端與通式(1)的Sp結(jié)合。
[0化7] 「化 41
[0化引
[0化9] <Sp>
[0060] 通式（1-0)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(yōu)選為不損害通式（1-0)所表示的化合物(本說明書中有時稱為化合 物(1-0)。）的液晶性的連接基團。
[0061] 作為適宜的Sp,例如可列舉碳原子數(shù)1~20的直鏈狀亞烷基或單鍵。存在于該亞燒 基中的一個C此基或不鄰接的兩個W上的C此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(jié)合的形式被-0-、-S-、-NH-、-N(ffl3)-、-C0-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-、-CH = CH-或-C = C-取代。從提高液晶性的觀點出發(fā)，上 述亞烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為2~10,更優(yōu)選為3~8,進一步優(yōu)選為3~6。
[0062] < 環(huán)式基:a1、a2、a3、a4>
[0063] 通式（1-0)中的環(huán)式基41、42、43、44分別獨立地表示二價的脂環(huán)式控基、或芳香族 控基。此外，上述環(huán)式基也可W為芳香族雜環(huán)式基。
[0064] 作為上述環(huán)式基，可列舉例如1,4-亞苯基、1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞環(huán)己締基、四氨 化喃-2，5-二基、1，3-二嗯燒-2，5-二基、四氨硫代化喃-2，5-二基、1，4-二環(huán)（2，2，2)亞辛 基、十氨化糞-2，6-二基、郵晚-2，5-二基、喀晚-2，5-二基、郵嗦-2，5-二基、I，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。
[00化]上述的1,4-亞苯基、1,4-亞環(huán)己基、1，2,3,4-四氨化糞-2,6-二基、2,6-亞糞基、 菲-2，7-二基、9，10-二氨菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，IOa-八氨菲2，7-二基和巧2，7-二基 上結(jié)合的一個W上的氨原子可被F、C1、肌、OCF3、氯基、碳原子數(shù)1~8的烷基、碳原子數(shù)1~8 的烷氧基、碳原子數(shù)1~8的燒酷基、碳原子數(shù)1~8的燒酷氧基、碳原子數(shù)2~8的締基、碳原 子數(shù)2~8的締氧基、碳原子數(shù)2~8的締酷基或碳原子數(shù)2~8的締酷氧基取代。
[0066] 通式（1-0)中的環(huán)式基41、42、43、44優(yōu)選分別獨立地為上述的1，4-亞苯基或1，4-亞 環(huán)己基。如果為運些環(huán)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。
[0067] <連接基團或單鍵:X1、X2、X3、X4>
[0068] 通式（1-0)中的乂1^2、護^4分別獨立地表示二價的連接基團或單鍵。作為上述二 價的連接基團，可列舉例如-C出C出-、-CH = CH-、-C = C-、-CH = CHCOO-、-OCO-CH = CH-、-(C出）U-O-COO-、- (CH2) U-OCO-、- (CH2) U-COO-、- (C出）U-O-、-O-COO- (CH2) U-、-OCO- (C出）U-、-COO-(邸2) U-、-0-(邸2) U-，優(yōu)選-COO-和-OCO-。
[0069] 運里，U表示0~2的任一整數(shù)，當U為0時，-(CHs)U-COO-和-COO-(畑2)。-表示-COO-，- (CH2) U-OCO-和-OCO- (CH2) U-表示-OCO-。
[0070] <m、n>
[007。 通式（1 -0)中的m、n分別獨立地表示0~4的整數(shù)，并且m+n為2 W上的整數(shù)。
[0072] 從提高本實施方式的聚合性化合物的液晶性的觀點出發(fā)，m、n分別獨立地優(yōu)選為0 ~3,更優(yōu)選為0~2,進一步優(yōu)選為1或2。此外，m和n優(yōu)選為相同的整數(shù)。
[0073] < 末端基:r1>
[0074] 通式（1-0)中的末端基Ri表示