具有四个聚合基的化合物、液晶组合物及液晶显示元件制造技术

提供具有适宜的聚合反应性、高的转化率及于液晶组合物中具有良好的溶解度的聚合性化合物。提供具有如向列相的高的上限温度、向列相的低的下限温度、小的粘度、适宜的光学异向性、大的介电常数异向性、适宜的弹性常数、大的比电阻、及适宜的预倾这样的物性的液晶组合物。提供具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、适宜的预倾及长的寿命的液晶显示元件。一种式(1)所表示的化合物、液晶组合物、液晶显示元件。式中，例如环A1及环A4为亚苯基或亚环己基；Z1、Z2、Z3及Z4为单键或碳数为1至6的亚烷基；L1为单键；s及t为0；P1、P2、P3及P4为可聚合基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合性化合物与其聚合物、液晶组合物及液晶显示元件
本专利技术涉及一种具有四个可由于光或热而聚合的基团的聚合性化合物、及含有聚合性化合物的液晶组合物。本专利技术还涉及一种液晶显示元件，其是将液晶组合物封入至基板间，一面调整对基板所施加的电压一面使聚合性化合物聚合，使液晶分子的取向固定化。
技术介绍
液晶显示元件利用液晶组合物中的液晶分子所具有的光学异向性、介电常数异向性等。基于液晶分子的运行模式的分类为相变(phasechange，PC)模式、扭转向列(twistednematic，TN)模式、超扭转向列(supertwistednematic，STN)模式、双稳态扭曲向列(bistabletwistednematic，BTN)模式、电控双折射(electricallycontrolledbirefringence，ECB)模式、光学补偿弯曲(opticallycompensatedbend，OCB)模式、共面切换(in-planeswitching，IPS)模式、边缘场切换(fringefieldswitching，FFS)模式、垂直取向(verticalalignment，VA)模式等。已知有于液晶组合物中组合有聚合物的模式的液晶显示元件。其例如为聚合物稳定取向(polymersustainedalignment，PSA)模式或聚合物稳定(polymerstabilized，PS)模式。在该模式的液晶显示元件中，将添加有聚合性化合物的液晶组合物注入至显示元件中。于电极间施加电压的状态下照射紫外线，使聚合性化合物聚合，由此于液晶组合物中生成聚合物。通过该方法而获得响应时间缩短、影像的残像得到改善的液晶显示元件。该方法可适用于各种运行模式的液晶显示元件中，已知有PS-TN、PS-IPS、PS-FFS、PSA-VA、PSA-OCB等模式。作为此种模式的元件中所使用的聚合性化合物，虽然被认为使液晶分子取向的能力高，但并不能说在液晶组合物中的溶解度高。迄今为止进行了使于液晶组合物中的溶解度改善的尝试，但存在若溶解度提高则聚合反应性降低的倾向。因此，期望开发于溶解度与聚合反应性之间具有适宜的平衡的聚合性化合物。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2001-233837号公报[专利文献2]日本专利特开2003-321430号公报[专利文献3]日本专利特开2010-189282号公报[专利文献4]日本专利特开2003-307720号公报[专利文献5]日本专利特开2004-131704号公报[专利文献6]日本专利特开2010-536894号公报[专利文献7]日本专利特开2010-537256号公报
技术实现思路
本专利技术的第一课题是提供具有适宜的聚合反应性、高的转化率及于液晶组合物中良好的溶解度的聚合性化合物。第二课题是提供含有该化合物，具有如向列相的高的上限温度、向列相的低的下限温度、小的粘度、适宜的光学异向性、大的介电常数异向性、适宜的弹性常数、大的比电阻、及适宜的预倾这样的物性的液晶组合物。该课题是提供关于至少2个物性而言具有适宜的平衡的液晶组合物。第三课题是提供包含该组合物，具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、适宜的预倾及长的寿命的液晶显示元件。本专利技术是有关于式(1)所表示的化合物、含有该化合物的液晶组合物、及包含该组合物的液晶显示元件。[式中，环A1、环A2、环A3、及环A4独立地为亚苯基或亚环己基，在该些基团中，至少一个氢也可经碳数为1至10的烷基、氟、-CF2H、或-CF3取代；Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键或碳数为1至6的亚烷基，于该亚烷基中，至少一个-CH2-也可经-O-、-COO-、-CH＝CH-、或-C≡C-取代；L1、L2及L3独立地为单键、-COO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-，L1、L2及L3中任意一个为-COO-时，其余的L1、L2或L3为单键、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-；s及t独立地为0或1，s及t之和为0、1或2；P1、P2、P3、及P4为可聚合基；当L1为单键，且s及t为0时，于环A1的2位及环A4的2位中所取代的烷基彼此之间也可键结而形成环]。[专利技术的效果]本专利技术的第一优点是提供具有适宜的聚合反应性、高的转化率及于液晶组合物中良好的溶解度的聚合性化合物。第二优点是提供含有该化合物，具有如向列相的高的上限温度、向列相的低的下限温度、小的粘度、适宜的光学异向性、大的介电常数异向性、适宜的弹性常数、大的比电阻、及适宜的预倾这样的物性的液晶组合物。该优点是提供关于至少2个物性而言具有适宜的平衡的液晶组合物。第三优点是提供包含该组合物，具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、及长的寿命的液晶显示元件。具体实施方式本说明书中的用语的使用方法如下所述。液晶性化合物是具有向列相(nematicphase)、近晶相(smecticphase)等液晶相的化合物以及虽然不具液晶相但可用作液晶组合物的成分的化合物的总称。聚合性化合物是通过聚合而提供聚合物的化合物。有时将液晶性化合物、聚合性化合物、液晶组合物、液晶显示元件分别简称为化合物、化合物、组合物、元件。液晶显示元件是液晶显示面板及液晶显示模组的总称。透明点是液晶性化合物的液晶相-等向性相的转移温度。液晶相的下限温度是液晶性化合物的固体-液晶相(近晶相、向列相等)的转移温度。向列相的上限温度是液晶组合物的向列相-等向性相的转移温度，有时简称为上限温度。有时将向列相的下限温度简称为下限温度。有时将式(1)所表示的化合物简称为化合物(1)。该简称有时亦适用于式(2)等所表示的化合物。化合物(1)表示以式(1)所表示的一种化合物或2种以上化合物。有时将式(P-1)所表示的基团简称为基团(P-1)。该简称有时亦适用于式(M-1)等所表示的基团。于式(1)至式(14)中，以六边形所围的A1、B1、C1等记号分别与环A1、环B1、环C1等对应。于式(2)、式(3)等多个式中使用R3的记号。于该些化合物中，任意2个R3所表示的2个末端基可相同，或者也可不同。于式(5)中，q为2时，2个记号C2存在于一个式中。于该化合物中，2个记号C2所表示的2个环可相同，或者也可不同。该规则也可适用于R5、Y4等记号中。液晶组合物中的液晶性化合物的含量是以基于液晶性化合物的总重量(不含聚合性化合物与添加物的液晶组合物的重量)的重量百分率(重量％)而表示。“至少一个“A”也可经“B”取代”的表达表示当“A”为一个时，“A”的位置任意，当“A”的个数为2个以上时，该些的位置也可无限制地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其以式(1)表示：[式中，环A1、环A2、环A3、及环A4独立地为亚苯基或亚环己基，在该些基团中，至少一个氢也可经碳数为1至10的烷基、氟、‑CF2H、或‑CF3所取代；Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键或碳数为1至6的亚烷基，于该亚烷基中，至少一个‑CH2‑也可经‑O‑、‑COO‑、‑CH＝CH‑、或‑C≡C‑取代；L1、L2及L3独立地为单键、‑COO‑、‑CH＝CH‑、‑CH＝CH‑COO‑、‑C(CH3)＝CH‑COO‑、‑CH＝C(CH3)‑COO‑、‑C(CH3)＝C(CH3)‑COO‑、‑C≡C‑、‑COCH＝CH‑、‑C(CH3)＝C(CH3)‑、‑CH＝CH‑CH2O‑、‑CH＝CH‑OCH2‑、或‑CO‑，当L1、L2及L3中任意一个为‑COO‑时，其余的L1、L2或L3为单键、‑CH＝CH‑、‑CH＝CH‑COO‑、‑C(CH3)＝CH‑COO‑、‑CH＝C(CH3)‑COO‑、‑C(CH3)＝C(CH3)‑COO‑、‑C≡C‑、‑COCH＝CH‑、‑C(CH3)＝C(CH3)‑、‑CH＝CH‑CH2O‑、‑CH＝CH‑OCH2‑、或‑CO‑；s及t独立地为0或1，s及t之和为0、1或2；P1、P2、P3、及P4独立地为可聚合基；当L1为单键、且s及t为0时，于环A1的2位及环A4的2位中所取代的烷基彼此之间也可键结而形成环]。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.24 JP 2012-099145;2012.11.12 JP 2012-248611.一种聚合性化合物，其以式(1)表示：式中，环A1、环A2、环A3、及环A4独立地为亚苯基或亚环己基，在该些基团中，至少一个氢也可经碳数为1至10的烷基、氟、-CF2H、或-CF3所取代；Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键、-COO-、CH2O、或-CH＝CHO-；L1、L2及L3独立地为单键、-COO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-，当L1、L2及L3中任意一个为-COO-时，其余的L1、L2或L3为单键、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-；s及t独立地为0或1，s及t之和为0、1或2；P1、P2、P3、及P4均为相同的丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、乙烯基氧基、乙烯基羰基、环氧基、氧杂环丁基、3,4-环氧基环己基、或马来酰亚胺基，在上述基团中，至少一个氢可经氟取代；当L1为单键、且s及t为0时，于环A1的2位及环A4的2位中所取代的烷基彼此之间也可键结而形成环。2.根据权利要求1所述的聚合性化合物，其中所述式(1)中，P1、P2、P3、及P4均为相同的基团(P-1)：基团(P-1)中，M为氢、氟、-CH3、或-CF3。3.根据权利要求2所述的聚合性化合物，其以式(1-1)至式(1-6)中任意式表示：式中，Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键、-COO-、CH2O、或-CH＝CHO-；L1及L2独立地为单键、-COO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-，当L1及L2中任意一个为-COO-时，其余的L1或L2为单键、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-；s为0或1；P1、P2、P3及P4均为相同的基团(P-1)：基团(P-1)中，M为氢、氟、-CH3、或-CF3。4.根据权利要求3所述的聚合性化合物，其中所述式(1-1)至式(1-6)中，s为0。5.根据权利要求2所述的聚合性化合物，其以式(1-a)至式(1-f)中任意式表示：式中，Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键、-COO-、CH2O、或-CH＝CHO-；L1及L2独立地为单键、-COO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-，当L1及L2中任意一个为-COO-时，剩余的L1或L2为单键、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-；s为0或1；在式(1-a)至式(1-f)的各个式中，X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、X19、X20、X21、X22、X23、及X24中至少一个为甲基、氟、-CF2H、或-CF3，其余为氢；P1、P2、P3及P4均为相同的基团(P-1)：基团(P-1)中，M为氢、氟、-CH3、或-CF3。6.根据权利要求5所述的聚合性化合物，其中所述式(1-a)至式(1-f)中，s为0。7.根据权利要求3所述的聚合性化合物，其中在所述式(1-1)至式(1-6)中，Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-COO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-，P1、P2、P3及P4均为CH2＝CH-COO-或均为CH2＝C(CH3)-COO-。8.根据权利要求5所述的聚合性化合物，其中在所述式(1-a)至式(1-f)中，Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-COO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-，P1、P2、P3及P4均为CH2＝CH-COO-或均为CH2＝C(CH3)-COO-。9.根据权利要求3所述的聚合性化合物，其中在所述式(1-1)至式(1-6)中，Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为-COO-、-CH2O-、或-CH＝CHO-，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-COO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-C(CH3)＝CH-COO-、-CH＝C(CH3)-COO-、-C(CH3)＝C(CH3)-COO-、-C≡C-、-COCH＝CH-、-C(CH3)＝C(CH3)-、-CH＝CH-CH2O-、-CH＝CH-OCH2-、或-CO-，P1、P2、P3及P4均为CH2＝CH-COO-或均为CH2＝C(CH3)-COO-。10.根据权利要求5所述的聚合性化合物，其中在所述式(1-a)至式(1-f)中，Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为-COO-、-CH2O-、或-CH＝CHO-，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-COO-、-CH＝CH-、-...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤泰行，松隈真依子，山下淳一，
申请(专利权)人：捷恩智株式会社，捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP