液晶组合物及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术所要解决的课题在于提供一种用于制造PSA型或PSVA型液晶显示元件的包含聚合性化合物的液晶组合物、及使用其的液晶显示元件，聚合性化合物的聚合速度充分快，且使用其的元件没有因预倾角的变化所导致的显示不良、或者显示不良极少，具有充分的预倾角，响应性能优异。提供一种液晶组合物，其含有1种或2种以上通式(I－Np)所表示的聚合性化合物，同时，提供一种使用它们的液晶显示元件。提供一种使用它们的液晶显示元件。

【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


[0001]本专利技术涉及聚合性化合物、含有聚合性化合物的液晶组合物、及使用其的液晶显示元件。

技术介绍

[0002]PSA(Polymer Sustained Alignment，聚合物维持取向)型液晶显示元件是具有为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成有聚合物结构物的结构的液晶显示元件，由于高速响应性、高对比度度，因此被实用作为液晶显示元件。
[0003]PSA型液晶显示元件的制造通过以下方式来进行，即，将含有液晶性化合物及聚合性化合物的聚合性组合物注入基板间，在施加电压而使液晶分子取向的状态下，使聚合性化合物聚合，从而固定液晶分子的取向。作为该PSA型液晶显示元件的显示不良(即，烧屏)的原因，已知有因杂质所导致的显示不良、及液晶分子的取向的变化(预倾角的变化)。
[0004]由液晶分子的预倾角变化所引起的烧屏为：在构成显示元件的情形，在长时间连续显示相同图案时，聚合物的结构产生变化，其结果，预倾角发生变化。因此，需要下述聚合性化合物，该聚合性化合物形成带有聚合物结构不会产生变化的刚直结构的聚合物。
[0005]以往，为了通过使聚合物的刚直性提高来防止烧屏，在专利文献1中公开有，使用具有作为环结构的联苯结构的聚合性化合物来构成显示元件，在专利文献2中公开有，使用具有作为环结构的三联苯结构的聚合性化合物来构成显示元件。
[0006]如上述专利文献1、上述专利文献2的实施例也所示的那样，进行了以下尝试，即：通过使用如下那样的具备联苯骨架的化合物(A)、具备三联苯骨架的化合物(B)，来改善因预倾角的变化所引起的烧屏。
[0007][化1][0008][0009]近年来，在液晶元件的制造中，以提高生产效率为目的，要求聚合速度适度地快速的液晶组合物。然而，含有化合物(A)、化合物(B)的液晶组合物由于聚合速度不充分，因此要求有所改善。另外，以往的聚合性化合物还被要求要进一步改善赋予预倾角及溶解性。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：WO2010/084823
[0013]专利文献2：日本特开2012
‑
241125号公报

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的课题
[0015]本专利技术所要解决的课题在于提供一种聚合性化合物、及使用该聚合性化合物的液晶组合物及液晶显示元件，该聚合性化合物的聚合速度充分快、且能以更短的紫外线照射时间来形成预倾角。另外，本专利技术所要解决的课题在于提供一种用于制造PSA型或PSVA型液晶显示元件的含有聚合性化合物的液晶组合物，该PSA型或PSVA型液晶显示元件没有因预倾角的变化所导致的显示不良、或者显示不良极少，具有充分的预倾角，响应性能优异，以及，提供一种使用其的液晶显示元件。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本专利技术人等进行潜心研究的结果，发现通过含有具有特定的化学结构的聚合性化合物的液晶组合物，可解决上述课题，从而完成本申请专利技术。
[0018]专利技术的效果
[0019]含有本专利技术的聚合性化合物的液晶组合物是下述液晶组合物，即：不会使折射率各向异性(Δn)及向列相
‑
各向同性液相转移温度(Tni)降低，显示低粘度(η)、低旋转粘性(γ1)、及高弹性常数(K33)，聚合性化合物的聚合速度和预倾角的形成充分快，没有聚合性化合物的析出。另外，使用本专利技术的液晶组合物的液晶显示元件可充分得到预倾角，聚合性化合物的残留量少，显示高电压保持率(VHR)及高速响应，没有取向不良、烧屏等显示不良，或者取向不良、烧屏等显示不良被抑制，显示优异的显示品质。
[0020]本专利技术的液晶组合物通过使用特定的聚合性化合物，可抑制预倾角及聚合性化合物的残留量，通过用于制造的能量耗费的优化和削减，可容易地提高生产效率。因此，本专利技术的液晶组合物及使用其的液晶显示元件非常有用。
具体实施方式
[0021]本专利技术的液晶组合物是含有1种或2种以上通式(I)所表示的聚合性化合物的液晶组合物。
[0022][化2][0023][0024](式中，X
i1
、X
i2
、X
i3
、X
i4
、X
i5
、X
i6
及X
i7
分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、硝基、或碳原子数1～8的烷基、或式(i
‑
Z)所表示的基。
[0025][化3][0026][0027]在X
i1
、X
i2
、X
i3
、X
i4
、X
i5
、X
i6
或X
i7
表示烷基的情形时，该烷基中所存在1个
‑
CH2‑
或2个以上的
‑
CH2‑
能以氧原子不直接邻接的方式被
‑
O
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
CO
‑
或
‑
S
‑
取代，另外，烷基中的氢原子可被氟原子取代，其中，X
i1
、X
i2
、X
i3
、X
i4
、X
i5
、X
i6
及X
i7
中的至少一者表示式(i
‑
Z)所表示的基，
[0028]M
i1
及M
i2
分别独立地表示选自由下述基(a)、基(b)、基(c)所组成的组中的基，
[0029](a)1,4
‑
亚环己基(存在于该基中的1个
‑
CH2‑
或不邻接的2个以上的
‑
CH2‑
可被
‑
O
‑
取代)，
[0030](b)1,4
‑
亚苯基(存在于该基中的1个
‑
CH＝或不邻接的2个以上的
‑
CH＝可被
‑
N＝取代)，及
[0031](c)萘
‑
2,6
‑
二基、萘
‑
1,4
‑
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
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液晶组合物，含有1种或2种以上通式(I－Np)所表示的聚合性化合物，[化1]式中，X
i1
、X
i2
、X
i3
、X
i4
、X
i5
、X
i6
及X
i7
分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、硝基或碳原子数1～8的烷基或式(i－Z)所表示的基，[化2]在X
i1
、X
i2
、X
i3
、X
i4
、X
i5
、X
i6
或X
i7
表示烷基的情形时，该烷基中所存在1个－CH2－或2个以上的－CH2－能以氧原子不直接邻接的方式被－O－、－CH＝CH－、－C≡C－、－COO－、－OCO－、－CO－或－S－取代，另外，烷基中的氢原子可被氟原子取代，其中，X
i1
、X
i2
、X
i3
、X
i4
、X
i5
、X
i6
及X
i7
中的至少一者表示式(i－Z)所表示的基，M
i1
、M
i2
及M
i3
分别独立地表示选自由下述基(a)、基(b)、基(c)所组成的组中的基，(a)1,4－亚环己基，存在于该基中的1个－CH2－或不邻接的2个以上的－CH2－可被－O－取代，(b)1,4－亚苯基，存在于该基中的1个－CH＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，及(c)萘－2,6－二基、萘－1,4－二基、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＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，所述基(a)、基(b)及基(c)可分别独立地被碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数1～8的卤化烷基、碳原子数1～8的卤化烷氧基、卤素原子、氰基、硝基或－S
i3
－P
i3
取代，L
i1
及L
i2
分别独立地表示单键、－C2H4－、－C3H6－、－C4H8－、－OCH2－、－CH2O－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCOOCH2－、－CH2OCOO－、－OCH2CH2O－、－CH＝CRa－COO－、－CH＝CRa－OCO－、－COO－CRa＝CH－、－OCO－CRa＝CH－、－COO－CRa＝CH－COO－、－COO－CRa＝CH－OCO－、－OCO－CRa＝CH－COO－、－OCO－CRa＝CH－OCO－、－CH2OCO－、－COOCH2－、－OCOCH2－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－或－C≡C－，式中，Ra分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，Z
i1
表示卤素原子、氰基、硝基、－S
i2
－P
i2
或碳原子数1～8的烷基，该烷基中所存在1个－CH2－或2个以上的－CH2－能以氧原子不直接邻接的方式被－O－、－CH＝CH－、－C≡C－、－COO－、－OCO－、－CO－或－S－取代，另外，烷基中的氢原子可被氟原子取代，
S
i1
表示单键，S
i2
及S
i3
分别独立地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2个以上的－CH2－能以氧原子不直接邻接的方式被－O－、－CH＝CH－、－C≡C－、－COO－、－OCO－、－CO－、－OCOO－或－S－取代，P
i1
、P
i2
及P
i3
分别独立地表示选自式(R－1)至式(R－9)中的基，[化3]式中，R
11
、R
12
、R
13
、R
14
及R
15
分别独立地表示碳原子数1至5的烷基、氟原子或氢原子中的任一者，m
r5
、m
r7
、n
r5
及n
r7
分别独立地表示0、1、或2，q
i1
表示0或1，m
i2
表示0、1或2，在存在多个M
i1
、M
i2
、L
i1
、L
i2
、Z
i1
、S
i2
、S
i3
、P
i2
、或P
i3
的情形时，分别可相同或可不同，通式(I－Np)所含的P
i1
、P
i2
及P
i3
的数量的合计数量为2或3。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其进一步含有1种或2种以上的选自通式(L)所表示的化合物中的化合物，[化4]式中，R
L1
及R
L2
分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，n
L1
表示0、1、2或3，A
L1
、A
L2
及A
L3
分别独立地表示选自由下述基(a)、基(b)、基(c)所组成的组中的基，(a)1,4－亚环己基，存在于该基中的1个－CH2－或不邻接的2个以上的－CH2－可被－O－取代，(b)1,4－亚苯基，存在于该基中的1个－CH＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，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＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，
所述基(a)、基(b)及基(c)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Z
L1
及Z
L2
分别独立地表示单键、－CH2CH2－、－(CH2)4－、－OCH2－、－CH2O－、－COO－、－OCO－、－OCF2－、－CF2O－、－CH＝N－N＝CH－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－，当n
L1
为2或3而存在多个A
L2
的情形时，它们可相同或可不同，当n
L1
为2或3而存在多个Z
L2
的情形时，它们可相同或可不同。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其进一步含有1种或2种以上的选自通式(N－1)、(N－2)及(N－3)所表示的化合物中的化合物，[化5]式中，R
N11
、R
N12
、R
N21
、R
N22
、R
N31
及R
N32
分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，A
N11
、A
N12
、A
N21
、A
N22
、A
N31
及A
N32
分别独立地表示选自由下述基(a)、基(b)、基(c)、基(d)所组成的组中的基，(a)1,4－亚环己基，存在于该基中的1个－CH2－或不邻接的2个以上的－CH2－可被－O－取代，(b)1,4－亚苯基，存在于该基中的1个－CH＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，(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＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，及(d)1,4－亚环己烯基，所述基(a)、基(b)、基(c)及基(d)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Z
N11
、Z
N12
、Z
N21
、Z
N22
、Z
N31
及Z
N32
分别独立地表示单键、－CH2CH2－、－(CH2)4－、－OCH2－、－CH2O－、－COO－、－OCO－、－OCF2－、－CF2O－、－CH＝N－N＝CH－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－，X
N21
表示氢原子或氟原子，T
N31
表示－CH2－或氧原子，
n
N11
、n
N12
、n
N21
、n
N22
、n
N31
及n
N32
分别独立地表示0～3的整数，n
N11
+n
N12
、n
N21
+n
N22
及n
N31
+n
N32
分别独立地为1、2或3，当存在多个A
N11
～A
N32
、Z
N11
～Z
N32
的情形时，它们可相同或可不同，其中，不包括通式(L)所表示的化合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，其进一步含有1种或2种以上的选自通式(J)所表示的化合物中的化合物，[化6]式中，R
J1
表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，n
J1
表示0、1、2、3或4，A
J1
、A
J2
及A
J3
分别独立地表示选自由下述基(a)、基(b)、基(c)所组成的组中的基，(a)1,4－亚环己基，存在于该基中的1个－CH2－或不邻接的2个以上的－CH2－可被－O－取代，(b)1,4－亚苯基，存在于该基中的1个－CH＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，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＝或不邻接的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，所述基(a)、基(b)及基(c)可分别独立地被氰基、氟原子、氯原子、甲基、三氟甲基或三氟甲氧基取代，Z
J1
及Z
J2
分别独立地表示单键、－CH2CH2－、－(CH2)4－、－OCH2－、－CH2O－、－OCF2－、－CF2O－、－COO－、－OCO－或－C≡C－，当n
J1
为2、3或4而存在多个A
J2
的情形时，它们可相同或可不同，当n
J1
为2、3或4而存在多个Z
J1
的情形时，它们可相同或可不同，X
J1
表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2－三氟乙基。5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物，其进一步含有1种或2种以上通式(P)所表示的聚合性化合物，[化7]所述通式(P)中，R
p1
表示氢原子、氟原子、氰基、碳原子数1～15的烷基或－Sp
p2
－P
p2
，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－...

【专利技术属性】
技术研发人员：高地学，林正直，井之上雄一，后藤麻里奈，林卓央，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：