含聚合性化合物的液晶組合物和使用其的液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種含聚合性化合物的液晶組合物和使用其的液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002] PSA(聚合物穩(wěn)定取向，Polymer Sustained Alignment)型液晶顯示元件是為了控 制液晶分子的預(yù)傾角而在單元內(nèi)形成聚合物結(jié)構(gòu)物而得到的，由于高速響應(yīng)、高對(duì)比度等 特征而作為下一代液晶顯示元件被實(shí)用化。
[0003] PSA型液晶顯示元件為使用了由液晶化合物和聚合性化合物構(gòu)成的含聚合性化合 物的液晶組合物的液晶顯示元件，通過(guò)在利用施加電壓使液晶分子取向的狀態(tài)下使聚合性 化合物聚合，固定液晶分子的取向來(lái)制造。在使PSA型液晶顯示元件的聚合性化合物聚合 的工序中，聚合性化合物的聚合反應(yīng)速度對(duì)生產(chǎn)率而言是非常重要的。對(duì)PSA型液晶顯示 元件的響應(yīng)速度、對(duì)比度等產(chǎn)生影響的預(yù)傾角的調(diào)整、對(duì)顯示不均和燒蝕之類的可靠性造 成影響的聚合性化合物的殘留量的調(diào)整也非常重要。聚合性化合物的聚合反應(yīng)速度取決于 UV照射燈的波長(zhǎng)、照射強(qiáng)度，因此要求開(kāi)發(fā)含有適合于UV照射燈的規(guī)格的聚合性化合物的 含聚合性化合物的液晶組合物，但是很難充分應(yīng)對(duì)。
[0004] 作為來(lái)自液晶組合物的途徑，介紹了通過(guò)含有具有=聯(lián)苯環(huán)的液晶化合物來(lái)縮短 聚合反應(yīng)速度的技術(shù)（專利文獻(xiàn)1)，但是如果使用具有S聯(lián)苯環(huán)的液晶化合物，則有時(shí)對(duì) 由VHR的降低引起的顯示不均、燒蝕之類的可靠性造成影響。
[000引如上所述，尋求一種補(bǔ)足適合于UV照射燈規(guī)格的聚合反應(yīng)速度的調(diào)整、W及液晶 顯示元件的高速響應(yīng)、高對(duì)比度、顯示不均和燒蝕等的含聚合性化合物的液晶組合物和使 用其的液晶顯示元件。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:US8092871

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的課題在于提供粘度（n)足夠小、旋轉(zhuǎn)粘性（丫1)足夠小、聚合性 化合物的反應(yīng)速度足夠快、UV照射后的聚合性化合物的殘留沒(méi)有或被充分抑制的含聚合性 化合物的液晶組合物，進(jìn)一步提供使用上述含聚合性化合物的液晶組合物的響應(yīng)速度足夠 快、還能夠進(jìn)行3D顯示、W更少的能量成本就得到均勻且穩(wěn)定的取向控制的PSA型等液晶 顯示元件。
[0010] 本發(fā)明人對(duì)各種聚合性化合物和液晶化合物進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由具有特定結(jié)構(gòu) 的聚合性化合物和液晶化合物構(gòu)成的含聚合性化合物的液晶組合物能夠解決上述課題，從 而完成了本發(fā)明。
[0011] 目P，本發(fā)明提供含聚合性化合物的液晶組合物、使用該含聚合性化合物的液晶組 合物的液晶顯示元件和由通式（化)、通式（Nb)或通式（Nc)表示的化合物，上述含聚合性 化合物的液晶組合物的特征在于，作為第一成分，含有1種或2種W上的由通式（M)表示的 聚合性化合物，作為第二成分，含有1種或2種W上的具有糞骨架的由通式（化)、通式（佩） 或通式（Nc)表示的化合物。
[0012]
[0014] 本發(fā)明的含聚合性化合物的液晶組合物由于粘度（n)足夠低，所W使用其的液 晶顯示元件的響應(yīng)速度足夠快，還能夠進(jìn)行3D顯示，而且，聚合性化合物的殘留沒(méi)有或被 充分抑制，因此顯示不均、燒蝕不產(chǎn)生或被盡量抑制。另外，由于聚合性化合物的聚合反應(yīng) 速度足夠快，所W能夠減少用于制造的能量成本，能夠提高生產(chǎn)效率，得到均勻且穩(wěn)定的取 向控制，因此非常有用。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本發(fā)明的含聚合性化合物的液晶組合物，作為第一成分，含有一種或二種W上的 由通式（M)表示的聚合性化合物。
[0016]
[0017]在通式（M)中，X2°嘴X2°2各自獨(dú)立地表示氨原子、甲基或-CF3基。優(yōu)選X2°嘴X2"2均為氨原子的二丙締酸醋衍生物，均為甲基的二甲基丙締酸醋衍生物，也優(yōu)選一方為氨 原子另一方為甲基的化合物?？蒞根據(jù)用途使用優(yōu)選的化合物，但在PSA顯示元件中，由通 式（M)表示的聚合性化合物優(yōu)選具有至少1個(gè)甲基丙締酸醋衍生物，也優(yōu)選具有2個(gè)甲基 丙締酸醋衍生物。
[001引Sp2°i和Sp2°2各自獨(dú)立地表示單鍵、碳原子數(shù)1~8的亞烷基或-0-(邸2),-(式中，S表示2~7的整數(shù)，氧原子與環(huán)鍵合）。Sp2°i和Sp2°2在PSA在模式的液晶顯示元件中優(yōu) 選至少一方為單鍵，優(yōu)選均為單鍵的化合物或者一方為單鍵另一方為碳原子數(shù)1~8的亞 烷基或-0-(CH2)g-，此時(shí)，優(yōu)選碳原子數(shù)1~4的亞烷基，S優(yōu)選1~4。
[0019] 環(huán)M2°i、環(huán)M2°2和環(huán)M2°3各自獨(dú)立地表示反式-1,4-亞環(huán)己基（基團(tuán)中的1個(gè)或非 鄰接的2個(gè)W上的-邸2-可W被-0-或-S-置換）、1，4-亞苯基（基團(tuán)中的1個(gè)或非鄰接 的2個(gè)W上的-CH=可W被-N=置換）、1，4-亞環(huán)己締基、1，4-二環(huán)[2. 2. 2]亞辛基、贓 晚-1，4-二基、糞-2, 6-二基、十氨化糞-2, 6-二基或1，2, 3, 4-四氨化糞-2, 6-二基，基團(tuán) 中的氨原子可W各自獨(dú)立地被氣原子、-CF3基、碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)1~10 的烷氧基或式（R-1)~式（R-15)中的任一個(gè)取代。
[0020]
[00引]z2°i和Z2°2各自獨(dú)立地表示-0CH廠、-邸2〇-、-C00-、-0C0-、-CFzO-、-OCFz-、-C&CH 2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2 邸2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO -、-CYi=CY2-(式中，Y郝Y2各自獨(dú)立地表示氣原子或氨原子）、-CSC-或單鍵，但優(yōu) 選-C00-、-0C0-、-CH=CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH-、-0C0-CH=CH-、-C00-C &邸2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-C三C-或單鍵，更優(yōu)選-C00-、-0C0-、-CH =CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH-、-〇C〇-CH=邸-、-〇)0-邸2邸2-、-0〇)-邸2邸2-、 -C&CHz-COO-、-C&CHz-OCO-或單鍵。
[002引n2°i表示0、1或2,但優(yōu)選0或1。其中，環(huán)M2°嘴Z2°2分別存在多個(gè)時(shí)，彼此可W相同也可W不同。
[0023] 本發(fā)明的含聚合性化合物的液晶組合物含有至少1種由通式（M)表示的聚合性化 合物，但優(yōu)選含有1種~5種，更優(yōu)選含有1種~3種。由通式（M)表示的聚合性化合物的 含量少時(shí)，對(duì)液晶組合物的取向限制力變?nèi)?。相反地，由通式（M)表示的聚合性化合物的含 量過(guò)多時(shí)，聚合時(shí)的必要能量上升，沒(méi)有聚合而殘存的聚合性化合物的量增加，成為顯示不 良的原因，因此其含量?jī)?yōu)選為0.01~2. 00質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.05~1.00質(zhì)量％，特別優(yōu) 選為0. 10~0.50質(zhì)量％。
[0024]更具體而言，在通式（M)中n2°i為0時(shí)，Sp2°嘴Sp2°2之間的環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為式 狂Xa-1)~式狂Xa-5)，更優(yōu)選為式狂Xa-1)~式狂Xa-3)，特別優(yōu)選為式狂Xa-1)或式 狂Xa-2)。其中，式的兩端與Sp2°i或Sp2°2鍵合。
[00 巧]
[0026] 含有運(yùn)些骨架的由通式（M)表示的聚合性化合物在聚合后的取向限制力最適合 于PSA模式的液晶顯示元件，可得到良好的取向狀態(tài)，因此有抑制或完全不產(chǎn)生顯示不均 的效果。
[0027] 根據(jù)W上內(nèi)容，作為聚合性單體，優(yōu)選由式狂X-1)~通式狂X-10)表示的化合物， 更優(yōu)選式狂X-1)~式狂X-4)。
[0028]
[002引式中，Spxx表示碳原子數(shù)1~8的亞烷基或-0-(CH2)s-(式中，s表示2~7的整 數(shù)，氧原子與環(huán)鍵合）。
[0030] 式中的苯基中的氨原子可W進(jìn)一步被斗、-(：1、-〔。3、-邸3、式巧-1)~式巧-15)中的任一個(gè)取代。
[003。通式（M)中n2°i為1時(shí)，例如，優(yōu)選式（M31)~式（M48)運(yùn)樣的聚合性化合物。[0032]
[0033] 式中的苯基和糞基中的氨原子可W進(jìn)一步被-F、-Cl、-CFs、-邸3、式（R-1)~式 (R-15)中的任一個(gè)取代。
[0034] 含有運(yùn)些骨架的由通式（M)表示的聚合性化合物在聚合后的取向限制力最適合 于PSA模式的液晶顯示元件，可得到良好的取向狀態(tài)，因此有抑制或完全不產(chǎn)生顯示不均 的效果。
[003引在通式（M)中n2°i為1，而且，存在多個(gè)式（R-1)或式（R-。時(shí)，例如，優(yōu)選式 (M301)~式（M316)運(yùn)樣的聚合性化合物。
[0036]
[0037] 式中的苯基和糞基中的氨原子可W進(jìn)一步被-F、-Cl、-CFs、-C&取代。
[0038] 含有運(yùn)些骨架的由通式（M)表示的聚合性化合物在聚合后的取向限制力最適合 于PSA模式的液晶顯示元件，可得到良好的取向狀態(tài)，因此有抑制或完全不產(chǎn)生顯示不均 的效果。
[0039] 本發(fā)明的含聚合性化合物的液晶組合物，作為第二成分，含有1種或2種W上的具 有糞骨架的選自由通式（化)、通式（Nb)或通式（Nc)表示的液晶化合物組中的化合物。
[0040]
[00川在通式（化)、通式（佩）或通式（Nc)中，RU或R22表示碳原子數(shù)1~10的烷基、 碳原子數(shù)1~10的烷氧基、碳原子數(shù)2~10的締基或碳原子數(shù)2~10的締氧基，在運(yùn)些 基團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)W上的氨原子可W被氣原子取代，但護(hù)1更優(yōu)選為直鏈狀的碳原子 數(shù)1~5的烷基或碳原子數(shù)2~5的締基，特別優(yōu)選為碳原子數(shù)1~5的烷基，r