液晶组合物及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种垂直取向性与烧屏特性优异的液晶组合物，并且提供一种使用该液晶组合物的液晶显示元件。本发明专利技术提供一种液晶组合物，其含有1种以上的自取向性单体，该自取向性单体具有第1介晶骨架、由通式(PG1)表示的至少一个聚合性基团、及至少一个吸附基团，并且，该液晶组合物包含具备与前述自取向性单体不同化学结构的选自由下述通式(I)所表示的聚合性单体组成的组中的2种以上的聚合性单体。

Liquid crystal composition and liquid crystal display element

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶组合物及液晶显示元件
本专利技术涉及含有3种以上的单体的液晶组合物及使用该液晶组合物的液晶显示元件。
技术介绍
一般而言，液晶面板、液晶显示器等液晶显示元件通过电场等外部刺激来改变液晶分子的排列状态，并将伴随其的光学特性的变化利用于显示。这种液晶显示元件具有在两片透明基板的间隙填充有液晶分子的状态的构成，通常在与该液晶分子抵接的基板的表面形成有用于预先使液晶分子沿特定方向排列的取向膜。但是，在液晶显示元件的制造工序中，具有下述问题：因取向膜表面所产生的损伤、尘埃而产生取向缺陷；伴随基板尺寸大型化，难以设计及管理用于得到基板整面的均匀取向性及长时间的均匀取向的取向膜。因此，近年来，要求开发出通过将含有控制液晶分子取向的自取向剂的液晶组合物用于液晶层，而无需以聚酰亚胺层为代表的取向膜的液晶显示元件。例如专利文献1中，记载了一种含有自取向材料的液晶组合物，该液晶组合物含有具备辛基且显示出高直线性的单官能的联苯单体和具备硬脂基且显示出低直线的双官能的联苯单体，来代替与液晶分子的相互作用相对较弱的丙烯酸月桂酯，通过该液晶组合物来抑制电压保持率下降。另外，专利文献2中，公开了各种在不使用取向膜的情况下控制液晶分子取向的含有聚合性自取向添加剂的液晶组合物。具体而言，记载了：若将含有低分子量非聚合性液晶成分及聚合性自取向添加剂的液晶组合物填充于无聚酰亚胺取向层的测试单元(没有预取向层的测试用单元)中，则相对于基板表面会有自发的垂直(homeotropic)取向，该取向可稳定地保持至透明点，所形成的VA单元通过施加电压能够可逆地开关。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利公开2017-0123275号公报专利文献2：日本特表2017-523289号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，上述专利文献1所示那样的含有2种烷基链长且具备联苯骨架的疏水性单体的组合物，虽然被认为与填充于一对基板间的液晶层的液晶分子的相互作用比丙烯酸月桂酯强，但会发生因对基板的吸附力低而无法控制液晶分子的取向方向的问题。另外，专利文献2中，由于记载了对具有设为羟基、氨基的吸附基团的聚合性自取向添加剂混合非聚合性自取向添加剂、1种聚合性单体的形态，因此被认为是考虑了对基板的吸附力的分子设计。然而，若聚合性自取向添加剂对基板的吸附力过高，则由于聚合性自取向添加剂无法均匀地展开于基板上，因此会产生发生取向不均这样的问题。另外，未考虑过在聚合性自取向添加剂吸附于基板的状态下进行聚合的层的状态。即，就专利文献2所记载的组合物而言，由于为将非聚合性自取向添加剂与聚合性自取向添加剂混合而成的组合物、聚合成分仅为聚合性自取向添加剂或为1种聚合性单体中的任一者，因此难以形成致密的层。若无法形成致密的层，则由于自取向添加剂所具备的垂直取向成分无法固定化，因此会发生预倾角的变化量变大、烧屏特性下降的问题。因此，本专利技术所要解决的课题在于提供一种垂直取向性与烧屏特性优异的液晶组合物，及提供使用了该液晶组合物的液晶显示元件。本专利技术所要解决的另一课题在于提供一种垂直取向性、低温溶解性及烧屏特性这3种特性优异的液晶组合物，及提供使用了该液晶组合物的液晶显示元件。用于解决课题的方法本专利技术人等进行了潜心研究，结果发现，通过含有1种以上的自取向聚合性单体和2种以上具有特定化学结构的聚合性单体的液晶组合物及使用了该液晶组合物的液晶显示元件，可解决上述课题，从而完成本申请专利技术。专利技术效果本专利技术涉及的液晶组合物显示出对液晶分子的优异的垂直取向性和优异的烧屏特性。本专利技术涉及的液晶组合物对基板显示出优异的展开性(润湿扩展)。本专利技术涉及的液晶组合物没有取向不均或能够减少取向不均。本专利技术涉及的液晶显示元件没有取向不均或显示出减少了的取向不均。具体实施方式本专利技术的第一方式为一种液晶组合物，其含有：具有介晶基、通式(PG1)表示的至少一个聚合性基团、及至少一个吸附基团的1种以上的自取向性单体，以及具备与前述自取向性单体不同化学结构式的选自由下述通式(I)所表示的化合物组成的组中的2种以上的聚合性单体。[化1]*——S11-P11(PG1)上述式中，前述P11为以下的式(P-I)～式(P-IX)表示的任一个基团，[化2](式中，Rp11及Rp12各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的卤代烷基，Wp11表示单键、-O-、-COO-或亚甲基，tp11表示0、1或2，前述聚合性基团P11的1个以上的氢原子可以被取代成前述吸附基团。)S11表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，前述S11的1个以上的氢原子可以被取代成前述吸附基团。上述化学式中的＊表示连接键。)[化3](上述通式(I)中，R101、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R108、R109及R110各自独立地表示P21-S21-、碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤素原子或氢原子中的任一者，上述P21为上述式(R-I)～式(R-IX)表示的任一个基团，上述S21表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，n11表示0、1或2，n12及n13各自独立地表示0或1，n11+n12+n13＝1、2或3，A11表示选自由下述的基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团：(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-。)(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)及(c)萘-2,6-二基、2,7-菲二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可以各自独立地被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或P11-S11-取代，L10及L11各自独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶组合物，其含有1种以上的自取向性单体，该自取向性单体具有第1介晶骨架、由通式(PG1)表示的至少一个聚合性基团、及至少一个吸附基团，/n并且，该液晶组合物包含具备与所述自取向性单体不同化学结构的选自由以下的通式(I)所表示的聚合性单体组成的组中的2种以上的聚合性单体，/n[化1]/n*-S

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 JP 2017-2464141.一种液晶组合物，其含有1种以上的自取向性单体，该自取向性单体具有第1介晶骨架、由通式(PG1)表示的至少一个聚合性基团、及至少一个吸附基团，
并且，该液晶组合物包含具备与所述自取向性单体不同化学结构的选自由以下的通式(I)所表示的聚合性单体组成的组中的2种以上的聚合性单体，
[化1]
*-S11-P11(PG1)
上述式中，所述P11为由以下的式(R-I)～式(R-IX)表示的基团，
[化2]



所述式(R-I)～(R-IX)中，R21、R31、R41、R51及R61彼此独立地为氢原子、碳原子数1～5个的烷基或碳原子数1～5个的卤代烷基，W1为单键、-O-或亚甲基，T1为单键或COO-，p1、t1及q1各自独立地为0、1或2，所述聚合性基团P11的1个以上的氢原子可以被取代成所述吸附基团，或所述吸附基团可以具有由所述通式(PG1)表示的聚合性基团作为取代基，
S11表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被所述吸附基团、-O-、-OCO-或-COO-取代，上述化学式中的＊表示连接键，
[化3]



上述通式(I)中，R101、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R108、R109及R110各自独立地表示P11-S11-、碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤素原子或氢原子中的任一者，P21表示以下的式(R-I)至式(R-IX)中的任一者，
[化4]



上述式(R-I)～(R-IX)中，R21、R31、R41、R51及R61彼此独立地为氢原子、碳原子数1～5个的烷基，W为单键、-O-或亚甲基，T为单键或-COO-，p、t及q各自独立地为0、1或2，
S21表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，
n11表示0、1或2，
A11表示选自由下述的基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团：
(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-；
(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；以及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝，
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可以各自独立地被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或P11-S11-取代，
L10及L11各自独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，所述式中，z各自独立地表示1～4的整数，
当P21、S21、L11及A11存在多个的情形时，各自可相同也可不同。


2.根据权利要求1所述的液晶组合物，所述吸附基团为具有选自由N、O、S、P及Si组成的组中的杂原子的原子团。


3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，所述2种以上的通式(I)所表示的聚合性单体的其中一个使其他的通式(I)所表示的聚合性单体的反应性提高。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：间宫纯一，井之上雄一，木村正臣，山本淳子，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP