液晶组合物、液晶显示元件和调整聚合速度的方法技术

本发明专利技术提供液晶组合物、液晶显示元件和调整聚合速度的方法。所述液晶组合物，其特征在于，含有聚合反应速度不同的2种或3种以上的聚合性化合物，含有1种或2种以上通式(I)所表示的化合物，还含有1种或2种以上选自由通式(IVa)所表示的化合物组成的组的化合物。

Liquid crystal composition, liquid crystal display element and method of adjusting polymerization speed

The invention provides a liquid crystal composition, a liquid crystal display element and a method for adjusting the polymerization speed. The liquid crystal composition is characterized by containing different polymerization rate of 2 or more than 3 kinds of polymerizable compounds, containing 1 or more than 2 kinds of general formula (I) compound represented, also contains 1 or more than 2 kinds of selected formula (IVa) compound consisting of a compound represented by the group the.

【技术实现步骤摘要】
液晶组合物、液晶显示元件和调整聚合速度的方法本申请是申请日为2013年4月18日，申请号为201380021832.5，专利技术名称为《含有聚合性化合物的液晶组合物和使用其的液晶显示元件》的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及含有聚合性化合物的液晶组合物，进一步还涉及使用了该液晶组合物的液晶显示元件。
技术介绍
PSA(PolymerSustainedAlignment：聚合物维持取向，包括PS液晶显示元件(polymerstabilised：聚合物稳定化)。)型液晶显示装置具有为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成了聚合物结构体的结构，因高速响应性、高对比度而作为新一代液晶显示元件而实用化。PSA型液晶显示元件的制造通过下述方法进行：将包含液晶性化合物和聚合性化合物的聚合性液晶组合物注入至基板间，在施加电压使液晶分子取向的状态下使聚合性化合物聚合从而使液晶分子的取向固定。在使PSA型液晶显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应速度对于生产率而言是重要的，进一步，在对PSA型液晶显示元件的对比度、响应速度等产生影响的预倾角以及对显示不均、烧屏等可靠性产生影响的聚合性化合物的残留量的调整中，聚合性化合物的聚合反应速度也是重要的。聚合性化合物的聚合反应速度依赖于UV照射灯的波长、照射强度，因此需要开发含有适合于UV照射灯的规格的聚合性化合物的聚合性液晶组合物，但尚不能说这就必然充分。具体而言，在调整聚合性液晶组合物的聚合反应速度时，通过改变聚合性化合物的骨架结构、侧链结构，使聚合性化合物的UV吸收波长适合于所使用的UV照射灯的发射波长，此外，还改变了聚合性化合物的反应基团的种类。可是，在这种情况下，必须进行如下步骤：根据所使用的UV照射灯改变合适的聚合性化合物的结构等进行新的聚合性化合物的选择。作为调整聚合反应速度的技术，公开了通过使用具有三联苯环的液晶性化合物作为液晶性化合物从而可以加快聚合反应速度，制作PSA型液晶元件(专利文献1)，但通过改变聚合性化合物的骨架结构使之适合于UV照射灯的规格并不容易，此外，还有可能由于使用具有三联苯环的液晶性化合物而使PSA型液晶元件的VHR降低等，有对可靠性产生不良影响的风险。这样，通过根据所使用的UV照射灯而调整为适当的聚合反应速度，从而获得同时满足良好的生产率、高显示性能和品质性能的PSA型液晶元件的聚合性液晶组合物，这还没有容易地被实现。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第8092871号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术所要解决的课题在于，提供一种聚合性液晶组合物，其中，在制作PSA型液晶显示元件时能够容易地使聚合性化合物的聚合反应速度适合于所使用的UV照射灯的规格，其结果是，可以制作具有高显示性能、不会发生显示不均、烧屏等显示不良或显示不良极小的液晶显示元件。此外，本专利技术所要解决的课题还在于，提供使用该聚合性液晶组合物制作的液晶显示元件。用于解决课题的手段本申请专利技术人等对各种聚合性化合物和各种非聚合性液晶材料进行了研究，结果发现，包含聚合反应速度不同的2种或3种以上的聚合性化合物和液晶化合物的聚合性液晶组合物可以解决前述课题，从而完成了本申请专利技术。即，提供一种以含有聚合反应速度不同的2种或3种以上的聚合性化合物为特征的液晶组合物，进一步提供使用了该液晶组合物的液晶显示元件。专利技术的效果本申请专利技术的聚合性液晶组合物能够容易地使所含有的聚合性化合物的聚合反应速度适合于UV照射灯的规格。由此，能够容易地控制对显示性能产生影响的预倾角，对显示不均、烧屏等带来影响的未聚合的聚合性化合物不存在或极少，对制作的液晶显示元件的可靠性产生的影响不存在或影响极小。此外，还能够减少用于制作液晶表元件的能量消耗，提高生产效率，因此作为该液晶显示元件用的液晶材料极为有用。具体实施方式本申请专利技术的含有聚合反应速度不同的2种或3种以上的聚合性化合物的液晶组合物所使用的聚合性化合物是分子结构中具有多个环结构的化合物，例如如通式(II)所示。[化学式1]通式(II)中，P11和P12表示聚合性官能团，作为聚合性官能团的具体例子，可以列举下面所示的结构。[化学式2]这些聚合基团利用自由基聚合、自由基加成聚合、阳离子聚合和阴离子聚合固化。尤其在进行紫外线聚合作为聚合方法的情况下，优选式(R-1)、式(R-2)、式(R-4)、式(R-5)、式(R-7)、式(R-11)、式(R-13)或式(R-15)，更优选式(R-1)、式(R-2)、式(R-7)、式(R-11)或式(R-13)，更优选式(R-1)、式(R-2)。S11和S12相互独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中1个或2个以上的-CH2-能够以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-OCO-或-COO-取代，优选单键、碳原子数1～15的亚烷基、或如下的碳原子数1～15的亚烷基：该烷基中1个-CH2-以氧原子不直接相邻的方式被-O-取代。优选M11、M12和M13各自独立地选自由(a’)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代)，(b’)亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不相邻的2个以上-CH＝可被氮原子取代，或这些基团中所包含的氢原子相互独立地无取代或这些基团中所包含的氢原子可被氟原子、氯原子、碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的卤代烷基、碳原子数1～8的卤代烷氧基、或碳原子数1～8的烷氧基取代)，和(c’)亚环己烯基、亚双环(2.2.2)辛基、亚哌啶基、亚萘基、十氢亚萘基和四氢亚萘基组成的组中的基团，M13在存在多个的情况下为相同或不同，优选为反式-1,4-亚环己基、亚萘基、或为氢原子相互独立地无取代或氢原子被氟原子、氯原子、碳原子数1～8的烷基取代的亚苯基，更优选为氢原子相互独立地无取代或氢原子被氟原子、氯原子、碳原子数1～8的烷基取代的亚苯基。Z11和Z12相互独立地优选单键、-O-、-S-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-CO-NR11-、-NR11-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CH-COO-、-OOC-CH＝CH-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-OCOCH2-、-CH2COO-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，R11表示碳原子1～4的烷基)，更优选单键、-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-CO-、-CH＝CH-COO-、-OOC-CH＝CH-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-OCOCH2-、-CH2COO-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-，更优选单键、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，其特征在于，含有聚合反应速度不同的2种或3种以上的聚合性化合物，含有1种或2种以上通式(I)所表示的化合物，还含有1种或2种以上选自由通式(IVa)所表示的化合物组成的组的化合物，

【技术特征摘要】
2012.04.24 JP 2012-0987051.一种液晶组合物，其特征在于，含有聚合反应速度不同的2种或3种以上的聚合性化合物，含有1种或2种以上通式(I)所表示的化合物，还含有1种或2种以上选自由通式(IVa)所表示的化合物组成的组的化合物，式中，R21和R22各自独立地表示碳原子数1～15的烷基，该烷基中1个或2个以上的-CH2-能够以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代，该烷基中1个或2个以上的氢原子可任意地被卤素取代，M21、M22和M23各自独立地表示选自由(a)、(b)和(c)所组成的组中的基团，(a)反式-1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不相邻的2个以上-CH＝可被氮原子取代；2-氟-1,4-亚苯基；3-氟-1,4-亚苯基，(c)1,4-亚环己烯基、1,4-亚双环(2.2.2)辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，M23在存在多个的情况下为相同或不同，Z21和Z22相互独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-、-CH＝N-N＝CH-或-C≡C-，Z22在存在多个的情况下，这些Z22相同或不同，n21表示0、1或2，式中，R41和R44相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的烯基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，此外，存在于这些基团中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代，M41、M42和M43相互独立地表示选自由(d’)、(e’)和(f’)组成的组中的基团，(d’)反式-1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，(e’)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不相邻的2个以上-CH＝可被氮原子取代，(f’)1,4-亚环己烯基、1,4-亚双环[2.2.2]辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基和十氢萘-2,6-二基，上述基团(d’)、基团(e’)或基团(f’)所含的氢原子各自可被氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，L41和L43相互独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，L42表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，M42、M43、L41和/或L43在存在多个的情况下，它们相同或不同，X41和X42相互独立地表示氢原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子，X41和X42中的任一个表示氟原子，u和v相互独立地表示0、1或2，u+v为2以下。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，聚合性化合物各自独立地为通式(II)所表示的化合物，式中，P11和P12相互独立地表示聚合性官能团，S11和S12相互独立地表示单键或碳原子数1～15的烷基，该烷基中1个或2个以上的-CH2-能够以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-C≡C-、-OCO-或-COO-取代，M11、M12和M13各自独立地表示选自由(a’)、(b’)和(c’)所组成的组中的基团，(a’)反式-1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被-O-或-S-取代，(b’)亚苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗泽和树，田中芳清，川上正太郎，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP