化合物、液晶组合物、液晶显示元件、液晶显示器制造技术

本发明专利技术涉及下述的式I所示的化合物、液晶组合物及液晶显示器。本发明专利技术的化合物在液晶组合物中能够作为自组装光配向剂(SAPA)，通过光配向具有正或负介电各向异性的液晶组合物能够制造具有沿面配向的液晶(LC)显示器件。本发明专利技术的式I所示化合物经聚合能够得到稳定性好的光控取向膜，能够起到配向层的绝缘与对液晶分子水平配向的作用，能够避免配向层制程，使液晶显示元件或液晶显示器的制程得到简化，提高生产效率。生产效率。生产效率。生产效率。

【技术实现步骤摘要】
化合物、液晶组合物、液晶显示元件、液晶显示器


[0001]本专利技术涉及一种可以实现自组装光配向功能的化合物，以及含有此类化合物的液晶组合物，属于液晶显示领域。

技术介绍

[0002]可聚合介晶单元(RMs)目前是显示行业非常热门且重要的课题，其可能应用的领域包括聚合物稳定配向(PSA)液晶显示，聚合物稳定蓝相(PS-BP)液晶显示以及图形化位相差膜(Pattern Retarder Film)等。其中聚合物稳定取向型的液晶显示元件中，可利用聚合物来控制液晶分子的取向。PSA原理正被应用在不同典型的LC显示器中,例如PSA-VA，PSA-OCB，PS-IPS/FFS和PS-TN等液晶显示器。
[0003]目前，液晶分子的取向可利用特定的聚酰亚胺取向膜达成。作为用于赋予取向控制能力的液晶取向膜的取向处理方法，一直以来大多采用刷磨法。然而，对包含聚酰亚胺等的液晶取向膜的表面进行摩擦的刷磨法存在产尘、产生静电的问题。另外，由于近年来的液晶表示元件的高清晰化、相应基板上的电极或液晶驱动用切换能动元件所导致的凹凸，因此，无法用布均匀地摩擦液晶取向膜的表面、无法实现均匀的液晶取向。
[0004]另一方面，现有技术中虽然公开有不具有取向膜的液晶显示元件中使用含有聚合物及极性化合物的液晶组合物来控制液晶分析的取向，PSA-VA，PSA-OCB，PS-IPS/FFS和PS-TN等液晶显示元件可期待利用聚合物与极性化合物的组合达到此种效果的报道，但发现LC混合物和RMs在IPS/FFS显示器中的应用方面仍具有一些缺点。例如面板制程需要涂布配向层，不仅制程复杂，影响到产线的产能，而且会造成有机污染物的排放，另外，N.A.Clark等人，Langmuir2010,26(22),17482-17488已记载可使用以下结构的化合物：
[0005]于基板上自组装以给出能够经光配向以引发液晶的沿面配向的单层。然而，需要在制造LC盒之前进行自组装的单独步骤，并报导配向在曝露于光后的可逆性等缺点。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，提供一种能够自组装光配向的化合物，将含有该化合物的液晶组合物应用于液晶显示元件时不需要使用聚酰亚胺取向膜就能够进行配向，并且克服上述现有技术中的至少一个缺点，液晶配向的方法简化且配向稳定。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种液晶化合物，所述液晶化合物的结构式如下式I所示，
[0008][0009]其中，P
11
、P
12
各自独立地表示P1、P
1-Sp-、-Z
3-H、-Z
3-L1、H原子、F原子或具有1～12个C原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻的-CH
2-任选被-C(L0)＝C(L
00
)-、-C≡C-、-N(L
00
)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-替代，一个或多个H原子任选被卤素原子、CN、P1或P
1-Sp-替代，且P
11
及P
12
中至少之一表示基团P1或P
1-Sp-；
[0010]K1、K2、K3各自独立地表示4～25个碳原子的芳环、4～25个碳原子的杂芳环、4～25个碳原子的脂肪族环或4～25个碳原子的稠环，其中K1、K2、K3的环上一个或多个不相邻的-CH
2-任选被-O-或者-S-替代，一个或多个H原子任选被L1或-Sp-P1取代；
[0011]L1表示F原子、碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基，且任一个-CH
2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代；
[0012]Z1、Z2、Z3各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OCH
2-、-CH2O-、-SCH
2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF
2-、-CF2S-、-SCF
2-、-(CH2)n
1-、-CF2CH
2-、-CH2CF
2-、-(CF2)n
1-、-(CL0L
00
)n
1-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CF＝CF-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-COO-、-N＝N-、、
[0013]n1表示1、2、3或4；
[0014]m、n、o、q各自独立地表示0、1、2、3或4，且m+o+n*q＝1；
[0015]L0、L
00
各自独立地表示H原子或具有1～12个C原子的烷基；
[0016]G1、G2、G3各自独立地表示-Sp
1-R1、-Sp
2-R2、-Sp
3-R3或R；
[0017]R表示p表示2或3；
[0018]X表示三价基团或四价基团；Y表示C原子、N原子、S原子或P原子；
[0019]R1、R2、R3、R4彼此独立的表示-NL
112
、-OL0、-SL
11
、-COOL
11
、-CHO、-CONL
112
、L
11
、L
22
各自独立地表示H原子或1～12个C原子的烷基；
[0020]Sp、Sp1、Sp2、Sp3、Sp4、Sp5彼此独立的表示间隔基或单键；P1表示可聚合基团。
[0021]本专利技术另一方面，提供一种液晶组合物，其含有一种或多种式I所示化合物。
[0022]本专利技术的又一方面，提供一种液晶显示元件或液晶显示器，其包含本专利技术的化合物，或者本专利技术的液晶组合物，所述显示元件或显示器为有源矩阵显示元件或显示器或无源矩阵显示元件或显示器。
[0023]本专利技术的化合物能够作为自组装光配向剂(SAPA)，利用该化合物的极性侧基与基板表面相互作用，由此使得SAPA能够在填充LC盒之后与LC混合物相分离，在基板上形成可利用线性偏振UV光光配向的层。然后，通过将式I所示化合物经偏振紫外光照射原位逐步聚合，得到稳定性好的光控取向膜，能够起到配向层的绝缘与对液晶分子水平配向的作用，液晶遵循经配向的SAPA的定向，以横跨整个显示器给出均匀平面配向。由此，能够避免配向层制程，使液晶显示元件或液晶显示器的制程得到简化，提高生产效率。
[0024]进一步，本专利技术的液晶组合物具有较低的粘度，可以实现快速响应，同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn。
附图说明
[0025]图1：本专利技术的式I-1-6所示化合物的核磁共振图谱。
具体实施方式
[0026][化合物][0027]本专利技术的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其为式I所示，其中，P
11
、P
12
各自独立地表示P1、P
1-Sp-、-Z
3-H、-Z
3-L1、H原子、F原子或具有1～12个C原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻的-CH
2-任选被-C(L0)＝C(L
00
)-、-C≡C-、-N(L
00
)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-替代，一个或多个H原子任选被卤素原子、CN、P1或P
1-Sp-替代，且P
11
及P
12
中至少之一表示基团P1或P
1-Sp-；K1、K2、K3各自独立地表示4～25个碳原子的芳环、4～25个碳原子的杂芳环、4～25个碳原子的脂肪族环或4～25个碳原子的稠环，其中K1、K2、K3的环上一个或多个不相邻的-CH
2-任选被-O-、-S-替代，一个或多个H原子任选被L1或-Sp-P1取代；L1表示F原子、碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基，且任一个-CH
2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代；Z1、Z2、Z3各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OCH
2-、-CH2O-、-SCH
2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF
2-、-CF2S-、-SCF
2-、-(CH2)n
1-、-CF2CH
2-、-CH2CF
2-、-(CF2)n
1-、-(CL0L
00
)n
1-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CF＝CF-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-COO-、-N＝N-、、n1表示1、2、3或4；m、n、o、q各自独立地表示0、1、2、3或4，且m+o+n*q＝1；L0、L
00
各自独立地表示H原子或具有1～12个C原子的烷基；G1、G2、G3各自独立地表示-Sp
1-R1、-Sp
2-R2、-Sp
3-R3或R；R表示p表示2或3；X表示三价基团或四价基团；Y表示C原子、N原子、S原子或P原子；R1、R2、R3、R4彼此独立的表示-NL
112
、-OL0、-SL
11
、-COOL
11
、-CHO、-CONL
112
、
L
11
、L
22
各自独立地表示H原子或1～12个C原子的烷基；Sp、Sp1、Sp2、Sp3、Sp4、Sp5彼此独立的表示间隔基或单键；P1表示可聚合基团。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述式I所示化合物选自下述式I-1至式I-9所示的化合物组成的组：
其中，P
11
、P
12
相同或不同地表示P1、P
1-Sp-、-Z
3-H、-Z
3-L1、H原子、F原子或具有1～12个C原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻的-CH
2-任选被-C(L0)＝C(L
00
)-、-C≡C-、-N(L
00
)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-替代，一个或多个H原子任选被卤素原子、CN、P1或P
1-Sp-替代，且P
11
及P
12
中至少之一表示基团P1或P
1-Sp-；L1表示F原子、碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基，且任一个-CH
2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代；Z1、Z2、Z3各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OCH
2-、-CH2O-、-SCH
2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF
2-、-CF2S-、-SCF
2-、-(CH2)n
1-、-CF2CH
2-、-CH2CF
2-、-(CF2)n
1-、-(CL0L
00
)n
1-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CF＝CF-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-COO-、-N＝N-、
n1表示1、2、3或4；L0、L
00
各自独立地表示H原子或具有1～12个C原子的烷基；R1表示-NL
112
、-OL0、-SL
11
、-COOL
11
、-CHO、-CONL
112
、、L
11
表示H原子或1～12个C原子的烷基；Sp、Sp1各自独立地表示间隔基或单键；P1表示可聚合基团。3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述式I所示化合物选自下述式I-1-1至式I-9-2所示的化合物组成的组：
4.一种液晶组合物，其特征在于，包含权利要求1～3中任一项所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏天宇，李洪峰，姜军，邢杰浩，鲍永锋，李明，员国良，梁志安，
申请(专利权)人：石家庄诚志永华显示材料有限公司，
类型：发明
国别省市：