可聚合化合物及液晶介质制造技术

本发明专利技术属于液晶材料领域，涉及一种可聚合化合物及液晶介质，本发明专利技术提供改善了图像烙印特性和预倾角的稳定性的液晶显示元件。本发明专利技术提供的液晶显示元件，其具有通过控制了盒间隙并且能够施加电压的一对基板来夹持可通过施加电压来驱动的液晶层的结构，该液晶层含有1种或2种以上的液晶分子、以及利用能量射线或热或它们的组合使1种或2种以上的聚合性化合物聚合而成的控制该液晶分子的倾斜度的固化物，作为该聚合性化合物，是至少1种在分子内具有2个或3个以上的聚合性官能团。

Polymerizable Compounds and Liquid Crystal Medium

The invention belongs to the field of liquid crystal materials, and relates to a polymerizable compound and liquid crystal medium. The invention provides a liquid crystal display element which improves the image branding characteristics and the stability of pre-tilt angle. The liquid crystal display element provided by the invention has a structure of a pair of substrates capable of clamping a liquid crystal layer driven by applied voltage by controlling the cell gap. The liquid crystal layer contains one or more liquid crystal molecules and controls the liquid crystal component by using energy rays or heat or their combination to polymerize one or more polymeric compounds. The curing agent of the dip degree of the molecule, as the polymeric compound, is at least one kind with two or more polymeric functional groups in the molecule.

【技术实现步骤摘要】
可聚合化合物及液晶介质
本专利技术属于液晶材料领域，涉及一种可聚合化合物及液晶介质，尤其涉及一种含有具有聚合性基的极性化合物(或其聚合体)、且利用所述化合物的作用可达成液晶分子的垂直取向的液晶组合物，及液晶显示元件。
技术介绍
PSA(PolymerSustainedAlignment)型液晶显示装置是为了控制液晶分子的倾斜度而在液晶盒内具有使聚合性化合物聚合而形成的固化物的装置，由于其快速响应性、高对比度，所以作为下一代液晶显示元件受到期待。该固化物以相对于液晶盒带有一定角度的状态形成，控制液晶分子为确定的倾斜度。对于PSA型液晶显示元件来说，在将由液晶性化合物和聚合性化合物组成的聚合性液晶组合物配置到基板间的状态下，向基板间施加电压使液晶分子取向，在取向的状态下照射紫外线等，从而使聚合性化合物聚合，使固化物记忆液晶的取向状态。作为PSA型液晶显示元件的课题，有在长时间持续显示同一图案时发生的“图像烙印”的问题。图像烙印的原因并不是单纯的原因，而是由若干复合的要因引起的，但是，如下原因尤为重要：1)由残留的聚合性化合物导致；2)由残留的聚合引发剂导致；3)由液晶分子的倾斜度的变化(预倾角的变化)导致。为了解决1)，优选促进聚合性化合物聚合的进行，使其全部聚合。为了促进聚合的进行，聚合引发剂的添加是有效的。但是，在以往的聚合性液晶组合物中，为了将聚合性化合物的残留量抑制在不发生图像烙印的程度，必须大量添加聚合引发剂。这时，由于大量存在于液晶显示元件内的聚合引发剂及其分解物，导致液晶显示元件的电压保持率下降，成为新的图像烙印原因。在以往的聚合性化合物的情况，由于聚合进行迟缓，因而若减少聚合引发剂，则聚合进行不完全，发生未聚合的聚合性化合物造成的图像烙印是不可避免的。另外，为了解决2)，通过在聚合时长时间照射强紫外线等来给予大量的能量，这样来促进聚合的方法是有效的。在该方法中，以很少的聚合引发剂的添加量即可使聚合性化合物完全固化，可抑制聚合性化合物的残留。但是，在该方法中，制造装置的大型化是不可避免的，将导致制造效率的低下，同时产生由于紫外线而导致液晶性化合物等劣化等新的问题。另一方面，在图像烙印的发生中也已知有这样的原因：由在含有聚合性化合物的液晶组合物中的液晶分子的预倾角的变化导致的。即，若作为聚合性化合物的固化物的聚合物(polymer)柔软，则在构成显示元件时，长时间持续显示同一图案的话聚合物的结构发生变化，其结果是，导致预倾角发生变化。由于预倾角的变化给响应速度带来很大影响，因而成为图像烙印的原因。因此，为了解决3)，形成具有聚合物结构不发生变化的刚直结构的聚合物的聚合性化合物是有效的。如上述常规液晶显示器，PSA显示器同样能作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。就有源矩阵显示器的情况而言，单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管或“TFT”)来进行寻址，而就无源矩阵显示器的情况而言，通常根据如现有技术中已知的多路传输方法来进行。特别是对于监测器以及特别是TV应用，一如既往地要求响应时间以及液晶显示器的对比度和亮度(亦即也是透光性)的优化。PSA方法可在此处提供关键的益处。特别是对于PSA-VA来说，与在测试盒中可测量的预倾斜相关的响应时间能在对其它参数没有明显损害的情况下实现缩短。在现有技术中，例如采用了式M1的可聚合化合物其中P表示可聚合的基团，通常是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。然而产生了问题，不是所有的由液晶主体混合物+可聚合组分(一般为RM)组成的组合都适于PSA显示器，因为，例如不能调节获得倾斜或充分的倾斜，或者因为例如所谓的“电压保持比”(VHR)不足以用于TFT显示器应用。此外，已经发现在用于PSA显示器中时，从现有技术中已知的液晶混合物和RM仍具有一些缺陷。因此，不是每一种已知的可溶于液晶混合物的RM都适用于PSA显示器。此外，除了直接测量在PSA显示器中的预倾斜外，常常难以找到对于RM的合适的选择标准。如果期望借助于UV光而不加入光引发剂进行聚合时(这对某些应用可能是有利的)，合适RM的选择变得甚至更小。另外，选定的液晶主体混合物/RM的组合应当具有尽可能低的旋转粘度和尽可能好的电性质，特别是，它应当具有尽可能高的VHR。在PSA显示器中，尤其需要在用UV光辐照之后的高VHR，因为UV曝光是显示器生产过程中必不可少的部分，但是也在制成的显示器运行期间作为正常的负荷而出现。特别是，具有用于生产特别小的预倾斜角度的PSA显示器的可利用的新型材料将是合乎需要的。此处优选的材料在聚合期间对于相同曝光时间能产生比迄今已知的材料更低的预倾斜角度，和/或通过使用它即使在较短的曝光时间之后也能以已知的材料达到的(较高的)预倾斜角。由此，显示器的生产时间能缩短以及生产工艺的成本降低。生产PSA显示器的另一个问题是残余量的未聚合的RM的存在和去除，特别是在用于在显示器中产生预倾斜角的聚合步骤之后。例如，这类未反应掉的RM可能通过它们例如在显示器制成之后在操作期间以不可控的方式聚合而负面地影响显示器的性质。因此，现有技术已知的PSA显示器经常显示出所谓“图像残留”或者“图像烧焦”的不希望有的效应，即在液晶显示器中由单个像素的暂时寻址而产生的图像甚至在这些像素中的电场已经关掉后或在其它像素寻址后仍然是可看得见的。如果使用具有低VHR的液晶主体组合物，则一方面可能发生“图像残留”。日光或背景照明的UV-成分可能引发液晶分子不合期望的分解反应和由此引发离子或自由基杂质的产生。这些可能累积，特别是在电极或取向层上，并且在那里降低有效施加的电压。该效应还可以在没有聚合物组分的常规液晶显示器中观察到。此外，由于存在未聚合的RM引起的额外的“图像残留”效应经常在PSA显示器中观察到。残余RM的不受控的聚合在这里通过来自环境的UV光或由背景照明引发。因此在接通的显示区域内，在多个寻址周期之后，倾斜角改变了。结果，在接通的区域内出现透射变化，而其在未接通的区域中保持不变。因此，值得期望的是，在PSA显示器生产期间RM的聚合尽可能完全进行以及尽可能排除在显示器中未聚合RM的存在或者将其降低至最小值。为此，需要能尽可能有效且完全的聚合的材料。此外，期望的是这些残余量的受控反应。如果RM比迄今已知的材料更快且更有效地聚合，这将是更简单的。因此仍一直存在着对PSA显示器(特别是VA和OCB类型的)以及用于这样的显示器中的液晶介质和可聚合化合物的很大需求，并且它们不显示出如上所述的缺点或者仅仅以小的程度显示出这些缺点且具有改善的性质。特别是，对于PSA显示器以及用于PSA显示器的材料存在着很大需求，其能够实现在大的工作温度范围的同时有高比电阻、即使在低温下的短响应时间以及低阈值电压、低预倾斜角、大量的灰度、高对比度和宽的视角，且在UV曝光之后具有高数值的“电压保持比”(VHR)。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种改善了聚合性液晶组合物的溶解性、预倾角的稳定性提高等改善了显示特性的可聚合化合物及液晶介质。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可聚合化合物，其特征在于：所述可聚合化合物包含式I化合物：其中：R1和R2各自独立地表示P-Sp-，P每次出现时相同或不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可聚合化合物，其特征在于：所述可聚合化合物包含式I化合物：

【技术特征摘要】
1.一种可聚合化合物，其特征在于：所述可聚合化合物包含式I化合物：其中：R1和R2各自独立地表示P-Sp-，P每次出现时相同或不同地表示可聚合基团，Sp每次出现时相同或不同地表示间隔基团或者单键；Sp表示具有1到20个碳原子的亚烷基，其任选由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，以及其中一个或多个不相邻的CH2基团也可彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子并不直接键接的方式代替；P每次出现时相同或不同地选自CH2＝CW1-CO-O-、CH2＝CW1-CO-、CH2＝CW2-O-、CW1＝CH-CO-(O)k3-、CW1＝CH-CO-NH-、CH2＝CW1-CO-NH-、(CH2＝CH)2CH-OCO-、(CH2＝CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2＝CH)2CH-O-、(CH2＝CH-CH2)2N-、(CH2＝CH-CH2)2N-CO-、CH2＝CW1CO-NH-、CH2＝CH-(COO)kl-Phe-(O)k2-、CH2＝CH-(CO)kl-Phe-(O)k2-和W4W5W6Si-；其中：W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1到5个碳原子的烷基，W2和W3各自彼此独立地表示H或具有1到5个碳原子的烷基，W4，W5和W6各自彼此独立地表示Cl，具有1到5个C原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基，W7和W8各自彼此独立地表示H，Cl或具有1到5个碳原子的烷基，Phe表示1，4-亚苯基，k1、k2和k3各自彼此独立地表示0或1以及k4表示从1到10的整数，A1，A2各自彼此独立地表示：以上基团的H可任选地由L单取代或多取代；当A1，A2均存在多个时，A1和A2是相同或不同；环B表示为：其中r表示0，1，2或3；L1，L2，L3各自彼此独立地表示H、F，Cl、Br、OH、CH2OH、SF5、NO2或羰基，所述L1，L2，L3中至少两个为F或Cl；X为O，S；Z1，Z2各自彼此独立地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)r-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)r-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-O-CO-CH＝CH-、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，赵文，张艳丽，金立诺，
申请(专利权)人：西安瑞立电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61