含有聚合性化合物的液晶組合物及使用其的液晶顯示元件的制作方法
【專利說(shuō)明】
[00011 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年8月10日，申請(qǐng)?zhí)枮?01280049847.8,發(fā)明名稱為《含有 聚合性化合物的液晶組合物及使用其的液晶顯示元件》的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及含有聚合性化合物的液晶組合物，進(jìn)一步涉及使用了該液晶組合物的 液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0003] 關(guān)于PSA(聚合物穩(wěn)定取向，Polymer Sustained Alignment)型液晶顯示元件，為 了控制液晶分子的預(yù)傾角而具有在單元內(nèi)形成了聚合物結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)，具有高速響應(yīng)性、 高對(duì)比度，因此作為液晶顯示元件被實(shí)用化。
[0004] PSA型液晶顯示元件的制造如下進(jìn)行:將包含液晶性化合物和聚合性化合物的聚 合性組合物注入到基板間，施加電壓，在使液晶分子取向了的狀態(tài)下使聚合性化合物聚合 而固定液晶分子的取向。作為該P(yáng)SA型液晶顯示元件的顯示不良即燒屏的原因，已知有由雜 質(zhì)引起的原因和液晶分子的取向的變化(預(yù)傾角的變化）。
[0005] 關(guān)于起因于液晶分子的預(yù)傾角的變化的燒屏，是在構(gòu)成了顯示元件的情況下長(zhǎng)時(shí) 間持續(xù)顯示同一圖案時(shí)聚合物的結(jié)構(gòu)變化，作為其結(jié)果，預(yù)傾角變化。因此形成具有聚合物 結(jié)構(gòu)不變化的剛硬結(jié)構(gòu)的聚合物的聚合性化合物成為必要。
[0006] 以往，為了通過(guò)提高聚合物的剛性來(lái)防止燒屏，研究了使用具有僅具有環(huán)結(jié)構(gòu)和 聚合性官能團(tuán)的1，4_亞苯基等結(jié)構(gòu)的聚合性化合物來(lái)構(gòu)成顯示元件、使用具有聯(lián)芳基結(jié)構(gòu) 的聚合性化合物來(lái)構(gòu)成顯示元件(專利文獻(xiàn)1~4)。然而，這些聚合性化合物對(duì)液晶化合物 的相溶性低，因此在調(diào)制液晶組合物時(shí)發(fā)生該聚合性化合物的析出，因此要求改善。
[0007] 此外，聯(lián)芳基系聚合性化合物在通過(guò)例如UV照射進(jìn)行聚合時(shí)，反應(yīng)速度慢，因此需 要使UV照射時(shí)間長(zhǎng)。然而，如果使UV照射時(shí)間長(zhǎng)，則發(fā)生液晶化合物的分解等，導(dǎo)致可靠性 的降低。
[0008] 根據(jù)以上情況，難以滿足對(duì)含有聚合性化合物的液晶組合物所要求的顯示元件的 燒屏特性、取向穩(wěn)定性、不發(fā)生析出的作為液晶組合物的穩(wěn)定性、顯示特性、PSA型液晶顯示 元件制作時(shí)的制造效率等特性，有進(jìn)一步改善的必要?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-307720號(hào)公報(bào) [0011] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-116931號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2004-302096號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn) 4:W02010/084823

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明所要解決的課題
[0015] 本發(fā)明所要解決的課題是提供在寬的溫度范圍不析出，聚合速度快，聚合后的液 晶取向約束力高，不發(fā)生燒屏等顯示特性中的不良狀況的含有聚合性化合物的液晶組合 物。此外，通過(guò)使用該含有聚合性化合物的液晶組合物，提供沒(méi)有顯示不均等而顯示品質(zhì)優(yōu) 異，具有優(yōu)異的顯示特性的PSA型液晶顯示元件。
[0016] 用于解決課題的手段
[0017] 本申請(qǐng)發(fā)明人對(duì)各種聚合性化合物和各種非聚合性液晶材料進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā) 現(xiàn)，由具有特定結(jié)構(gòu)的聚合性化合物和非聚合性液晶材料構(gòu)成的含有聚合性化合物的液晶 組合物可以解決上述的課題，從而完成了本申請(qǐng)發(fā)明。
[0018] 即，提供一種含有聚合性化合物的液晶組合物，進(jìn)一步，提供使用了該液晶組合物 的液晶顯示元件。該含有聚合性化合物的液晶組合物的特征在于，作為第一成分，含有一種 或兩種以上的通式（I)所示的聚合性化合物，作為第二成分，含有一種或兩種以上的通式 (II)所示的化合物，作為第三成分，含有一種或兩種以上的選自由通式(Ilia)、通式(Illb) 和通式（IIIc)所示的化合物所組成的組中的化合物、或選自由通式（IVa)、通式（IVb)和通 式（IVc)所示的化合物所組成的組中的化合物，
[0019]
[0020] 式中，R1和妒各自獨(dú)立地表示以下的式(R-1)~式(R-15)中的任一種，S1和S 2相互 獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基或單鍵，該亞烷基中的亞甲基可以以氧原子彼此不直 接結(jié)合的方式被氧原子、硫原子、-⑶-、-C00-、-0⑶-、-0⑶0-、_CH = CH-或-C三C-取代，其 中，S1和S2中的至少一方不是單鍵，X1~X 12各自獨(dú)立地表示氫原子、三氟甲基、三氟甲氧基、 甲基、氯原子或氟原子，
[0021]
[0022] R21-M21-L21-M22-(L22-M 23)〇-R22 (II)
[0023] 式中，R21和R22相互獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~10的烷基或碳原子數(shù)2~10的烯基，這 些基團(tuán)中存在的1個(gè)亞甲基或不鄰接的2個(gè)以上亞甲基可以被-0-或-S-取代，而且這些基團(tuán) 中存在的1個(gè)或2個(gè)以上氫原子可以被氟原子或氯原子取代，
[0024] M21、M22和M23相互獨(dú)立地表示選自由（a)、（b)和(c)所組成的組中的基團(tuán)，
[0025] (a)反式-1，4-亞環(huán)己基(該基團(tuán)中存在的1個(gè)亞甲基或不鄰接的2個(gè)以上亞甲基可 以被_〇_或-S-取代），
[0026] (b)l，4_亞苯基(該基團(tuán)中存在的1個(gè)_CH =或不鄰接的2個(gè)以上_CH =可以被氮原 子取代）、3-氣-1，4_亞苯基、3，5_二氣_1，4_亞苯基，
[0027](幻1，4-亞環(huán)己烯基、1，4-二環(huán)[2.2.2]亞辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十 氫萘-2，6-二基和1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基，
[0028] 〇表示0、1 或2，
[0029] L21 和 L22 相互獨(dú)立地表示單鍵、-(^2(：!12-、-((：!12)4-、-〇012-、-(：!12〇-、-(^?2-、-CF2〇-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH-或-C三C-，L 22和/或M23在存在多個(gè)的情況下，它們可以相同 也可以不同；
[0030]
[0031] 式中R31、R32和R33相互獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~10的烷基或碳原子數(shù)2~10的烯基， 這些基團(tuán)中存在的1個(gè)亞甲基或不鄰接的2個(gè)以上亞甲基可以被-0-或-S-取代，而且這些基 團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)以上氫原子可以被氟原子或氯原子取代，
[0032] 131、132』33、1 34』35、136、137和138相互獨(dú)立地表示選自由（(1)、（6)和(〇所組成的組 中的基團(tuán)，
[0033] (d)反式-1，4-亞環(huán)己基(該基團(tuán)中存在的1個(gè)亞甲基或不鄰接的2個(gè)以上亞甲基可 以被_〇_或-S-取代），
[0034] (e)l，4_亞苯基(該基團(tuán)中存在的1個(gè)_CH =或不鄰接的2個(gè)以上_CH =可以被氮原 子取代）、3-氣-1，4_亞苯基、3，5_二氣_1，4_亞苯基，
[0035] (f) 1，4_亞環(huán)己烯基、1，4_二環(huán)[2.2.2]亞辛基、哌啶-2，5_二基、萘-2，6_二基、1， 2，3，4-四氫萘-2，6-二基和十氫萘-2，6-二基，
[0036]上述的基團(tuán)（d)、基團(tuán)（e)或基團(tuán)（f)所含的氫原子各自可以被氰基、氟原子、三氟 甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，
[0037] 1^31、1^32、1^33、1^ 34、1^35、1^36、1^37和1^38相互獨(dú)立地表示單鍵、-(：00-、-0〇)-、-〇12〇12-、- (CH2) 4_、-0CH2-、-CH2〇-、-0CF2-、-CF2〇-或-C 三 C-，M32、M34、M35、M37、M 38、L31、L33、L35、L36和/或 L38在存在多個(gè)的情況下，它們可以相同也可以不同，
[0038] X31、X32、X33、X34、X35、X 36和X37相互獨(dú)立地表示氫原子或氟原子，
[0039] Y31、Y32和Y33相互獨(dú)立地表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、 三氟甲基、2,2,2_三氟乙基或二氟甲氧基，
[0040] Χ31、Χ32或Υ31中的至少一個(gè)表示氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲 基、2,2,2_三氟乙基、或二氟甲氧基，或者Μ 31或Μ32所含的氫原子中的至少一個(gè)表示氰基、氟 原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，
[0041] Χ33、Χ34、Χ35或Υ32中的至少一個(gè)表示氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、三 氟甲基、2,2,2_三氟乙基、二氟甲氧基，或者Μ 33、Μ34或Μ35所含的氫原子中的至少一個(gè)表示氰 基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，
[0042] X36、X37或Y33中的至少一個(gè)表示氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲 基、2,2,2_三氟乙基、二氟甲氧基，或者M(jìn) 36、M37和M38所含的氫原子中的至少一個(gè)表示氰基、 氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，
[0043] p、q、r、s和t相互獨(dú)立地表示0、1或2,但q+r和s+t為2以下；
[0044]
[0045] 式中1?41、1?42、1?43、1?44、1? 45和1?46相互獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~10的烷基或碳原子數(shù)2 ~10的烯基，這些基團(tuán)中存在的1個(gè)亞甲基或不鄰接的2個(gè)以上亞甲基可以被-0-或-S-取 代，而且這些基團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)以上氫原子可以被氟原子或氯原子取代，
[0046] ]\141、]?42、]\143、]\1 44、]\145、]\146、]\147、]\1 48和]\149相互獨(dú)立地表示選自由（(1)、（6)和(〇所組成 的組中的基團(tuán)，
[0047] (d)反式-1，4-亞環(huán)己基(該基團(tuán)中存在的1個(gè)亞甲基或不鄰接的2個(gè)以上亞甲基可 以被_〇_或-S-取代），
[0048] (e)l，4_亞苯基（該基團(tuán)中存在的1個(gè)_CH =或不鄰接的2個(gè)以上_CH =可以被氮原 子取代），
[0049] (f) 1，4_亞環(huán)己烯基、1，4_二環(huán)[2.2.2]亞辛基、哌啶-2，5_二基、萘-2，6_二基、1， 2，3，4-四氫萘-2，6-二基和十氫萘-2，6-二基，
[0050] 上述的基團(tuán)（d)、基團(tuán)（e)或基團(tuán)（f)所含的氫原子各自可以被氰基、氟原子、三氟 甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，
[0051 ] 1>1、1>2、1>3、1> 4、1>5、1>6、1>7、1> 8和1>9相互獨(dú)立地表示單鍵、-(：00-、-0(：0-、- CH2CH2-、- (CH2) 4-、-0CH2-、-CH2〇-、-0CF2-、-CF2〇-或-c 三 C-，Μ42、Μ43、Μ45、Μ46、Μ 48、M49、L41、L43、 L44、L46、L47和/或L49在存在多個(gè)的情況下，它們可以相同也可以不同，
[0052]父41、乂42、乂43、乂44、乂 45、乂46、乂47和乂48相互獨(dú)立地表示氫原子、三氟甲基、三氟甲氧基或 氟原子，但X41和X42中的任一個(gè)表示氟原子，x43、x44和X 45中的任一個(gè)表示氟原子，x46、x47和 X48中的任一個(gè)表示氟原子，但X46和X47不同時(shí)表示氟原