具有四個(gè)聚合基的化合物、液晶組合物及液晶顯示元件的制作方法【專利摘要】提供具有適宜的聚合反應(yīng)性、高的轉(zhuǎn)化率及于液晶組合物中具有良好的溶解度的聚合性化合物。提供具有如向列相的高的上限溫度、向列相的低的下限溫度、小的粘度、適宜的光學(xué)異向性、大的介電常數(shù)異向性、適宜的彈性常數(shù)、大的比電阻、及適宜的預(yù)傾這樣的物性的液晶組合物。提供具有可使用元件的廣的溫度范圍、短的響應(yīng)時(shí)間、大的電壓保持率、低的臨限電壓、大的對(duì)比度、適宜的預(yù)傾及長(zhǎng)的壽命的液晶顯示元件。一種式(1)所表示的化合物、液晶組合物、液晶顯示元件。式中，例如環(huán)A1及環(huán)A4為亞苯基或亞環(huán)己基；Z1、Z2、Z3及Z4為單鍵或碳數(shù)為1至6的亞烷基；L1為單鍵；s及t為0；P1、P2、P3及P4為可聚合基。【專利說(shuō)明】具有四個(gè)聚合基的化合物、液晶組合物及液晶顯示元件【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種具有四個(gè)可由于光或熱而聚合的基團(tuán)的聚合性化合物、及含有聚合性化合物的液晶組合物。本發(fā)明還涉及一種液晶顯示元件，其是將液晶組合物封入至基板間，一面調(diào)整對(duì)基板所施加的電壓一面使聚合性化合物聚合，使液晶分子的取向固定化?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]液晶顯示元件利用液晶組合物中的液晶分子所具有的光學(xué)異向性、介電常數(shù)異向性等?；谝壕Х肿拥倪\(yùn)行模式的分類為相變（phasechange,PC)模式、扭轉(zhuǎn)向列(twistednematic，TN)模式、超扭轉(zhuǎn)向列（supertwistednematic，STN)模式、雙穩(wěn)態(tài)扭曲向列（bistabletwistednematic，BTN)模式、電控雙折射（electricallycontrolledbirefringence，ECB)模式、光學(xué)補(bǔ)償彎曲（opticallycompensatedbend，0CB)模式、共面切換（in-planeswitching,IPS)模式、邊緣場(chǎng)切換（fringefieldswitching,FFS)模式、垂直取向（verticalalignment,VA)模式等。[0003]已知有于液晶組合物中組合有聚合物的模式的液晶顯示元件。其例如為聚合物穩(wěn)定取向（polymersustainedalignment，PSA)模式或聚合物穩(wěn)定（polymerstabilized，PS)模式。在該模式的液晶顯示元件中，將添加有聚合性化合物的液晶組合物注入至顯示元件中。于電極間施加電壓的狀態(tài)下照射紫外線，使聚合性化合物聚合，由此于液晶組合物中生成聚合物。通過(guò)該方法而獲得響應(yīng)時(shí)間縮短、影像的殘像得到改善的液晶顯示元件。[0004]該方法可適用于各種運(yùn)行模式的液晶顯示元件中，已知有PS-TN、PS-IPS、PS-FFS、PSA-VA、PSA-〇CB等模式。作為此種模式的元件中所使用的聚合性化合物，雖然被認(rèn)為使液晶分子取向的能力高，但并不能說(shuō)在液晶組合物中的溶解度高。迄今為止進(jìn)行了使于液晶組合物中的溶解度改善的嘗試，但存在若溶解度提高則聚合反應(yīng)性降低的傾向。因此，期望開發(fā)于溶解度與聚合反應(yīng)性之間具有適宜的平衡的聚合性化合物。[0005][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][0006][專利文獻(xiàn)][0007][專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2001-233837號(hào)公報(bào)[0008][專利文獻(xiàn)2]日本專利特開2003-321430號(hào)公報(bào)[0009][專利文獻(xiàn)3]日本專利特開2010-189282號(hào)公報(bào)[0010][專利文獻(xiàn)4]日本專利特開2003-307720號(hào)公報(bào)[0011][專利文獻(xiàn)5]日本專利特開2004-131704號(hào)公報(bào)[0012][專利文獻(xiàn)6]日本專利特開2010-536894號(hào)公報(bào)[0013][專利文獻(xiàn)7]日本專利特開2010-537256號(hào)公報(bào)【
發(fā)明內(nèi)容】[0014]本發(fā)明的第一課題是提供具有適宜的聚合反應(yīng)性、高的轉(zhuǎn)化率及于液晶組合物中良好的溶解度的聚合性化合物。第二課題是提供含有該化合物，具有如向列相的高的上限溫度、向列相的低的下限溫度、小的粘度、適宜的光學(xué)異向性、大的介電常數(shù)異向性、適宜的彈性常數(shù)、大的比電阻、及適宜的預(yù)傾這樣的物性的液晶組合物。該課題是提供關(guān)于至少2個(gè)物性而言具有適宜的平衡的液晶組合物。第三課題是提供包含該組合物，具有可使用元件的廣的溫度范圍、短的響應(yīng)時(shí)間、大的電壓保持率、低的臨限電壓、大的對(duì)比度、適宜的預(yù)傾及長(zhǎng)的壽命的液晶顯示元件。[0015]本發(fā)明是有關(guān)于式（1)所表示的化合物、含有該化合物的液晶組合物、及包含該組合物的液晶顯示元件。[0016]【權(quán)利要求】1.一種化合物，其以式（1)表不：[式中，環(huán)A1、環(huán)A2、環(huán)A3、及環(huán)A4獨(dú)立地為亞苯基或亞環(huán)己基，在該些基團(tuán)中，至少一個(gè)氫也可經(jīng)碳數(shù)為1至10的烷基、氟、-CF2H、或-CF3所取代；Z1、Z2、Z3、及Z4獨(dú)立地為單鍵或碳數(shù)為1至6的亞烷基，于該亞烷基中，至少一個(gè)-CH2-也可經(jīng)-0-、-COO-、-CH=CH-、或-CξC-取代；1^、1^及1^獨(dú)立地為單鍵、-〇)0-、-〇1=〇1-、-〇1=〇1-〇)0-、-(：((：!13)=〇1-〇)0-、-〇1=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-COO-、-CξC-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2〇-、-CH=CH-OCH2-、或-C0-，當(dāng)L1、L2及L3中任意一個(gè)為-C00-時(shí)，其余的L1、L2或L3為單鍵、-CH=CH-、-CH=CH-⑶0-、-C(CH3)=CH-COO-、-CH=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-COO-、-CEC-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2O-、-CH=CH-OCH2-、或-CO-;s及t獨(dú)立地為0或I,s及t之和為0、1或2;P1、P2、P3、及P4獨(dú)立地為可聚合基；當(dāng)L1為單鍵、且s及t為0時(shí)，于環(huán)A1的2位及環(huán)A4的2位中所取代的烷基彼此之間也可鍵結(jié)而形成環(huán)]。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物,其中根據(jù)權(quán)利要求1所述的式⑴中，P1、P2、P3、及P4為基團(tuán)（P-I):[基團(tuán)（P-I)中，M為氫、氟、_CH3、或-CF3]。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物，其以式（1-1)至式（1-6)中任意式表示：ι~[式中，Z1、Z2、Z3、及Z4獨(dú)立地為單鍵或碳數(shù)為1至6的亞烷基，于該亞烷基中，至少一個(gè)-CH2-也可經(jīng)-0-、-COO-、-CH=CH-、或-CξC-取代；L1及L2獨(dú)立地為單鍵、-COO-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-C(CH3)=CH-COO-、-CH=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-COO-、-CEC-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2〇-、-CH=CH-OCH2-、或-C0-，當(dāng)L1及L2中任意一個(gè)為-C00-時(shí)，其余的L1或L2為單鍵、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-C(CH3)=CH-COO-、-CH=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-coo-、-CEC-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2O-、-CH=CH-OCH2-、或-CO-;s為O或I;P\P2、P3及P4為基團(tuán)（P-I)][基團(tuán)（P-I)中，M為氫、氟、_CH3、或-CF3]。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化合物，其中根據(jù)權(quán)利要求3所述的式（1-1)至式（1-6)中，s為0。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物，其以式（Ι-a)至式（1-f)中任意式表示：[式中，Z1、Z2、Z3、及Z4獨(dú)立地為單鍵或碳數(shù)為1至6的亞烷基，在該亞烷基中，至少一個(gè)-CH2-也可經(jīng)-0-、-COO-、-CH=CH-、或-CξC-取代；L1及L2獨(dú)立地為單鍵、-COO-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-C(CH3)=CH-COO-、-CH=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-COO-、-CEC-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2〇-、-CH=CH-OCH2-、或-C0-，當(dāng)L1及L2中任意一個(gè)為-C00-時(shí)，剩余的L1或L2為單鍵、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-C(CH3)=CH-COO-、-CH=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-coo-、-CEC-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2O-、-CH=CH-OCH2-、或-CO-;s為O或I;在式（1-a)至式（1-f)的各個(gè)式中，X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、X19、X2。、X21、X22、X23、及X24中至少一個(gè)為甲基、氟、-CF2H、或-CF3，其余為氫；P\P2、P3及P4為基團(tuán)（P-I)][基團(tuán)（P-I)中，M為氫、氟、_CH3、或-CF3]。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物，其中根據(jù)權(quán)利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-f)中，s為0。7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的化合物，其中在根據(jù)權(quán)利要求3所述的式（1-1)至式(1-6)以及根據(jù)權(quán)利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-f)中，Z\Z2、Z3、及Z4獨(dú)立地為單鍵，s為0或1，L1為單鍵，L2為單鍵、-COO-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-C(CH3)=CH-COO-、-CH=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-COO-、-CξC-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2O-、-CH=CH-OCH2-、或-CO-^1J2I3及P4為CH2=CH-COO-或CH2=C(CH3)-C00-。8.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的化合物，其中在根據(jù)權(quán)利要求3所述的式（1-1)至式（1-6)以及根據(jù)權(quán)利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-f)中，21、浐、23、及24獨(dú)立地為-COO-、-CH2〇-、-CH2CH2O'或-CH=CH0-，s為0或1，L1為單鍵，L2為單鍵、-COO-、-CH=CH-、-CH=CH-C00-、-C(CH3)=CH-C00-、-CH=C(CH3)-COO-、-C(CH3)=C(CH3)-COO-、-CEc-、-COCH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-、-CH=CH-CH2O-、-CH=CH-OCH2-、或-CO-，P1、P2、P3及P4為CH2=CH-COO-或CH2=C(CH3)-C00-。9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的化合物，其中在根據(jù)權(quán)利要求3所述的式（1-1)至式(1-3)以及根據(jù)權(quán)利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-c)中，Z1、Z2、Z3、及Z4為單鍵，s為0或1，L1為單鍵，L2為單鍵、-C00-、-CH=CH-、或-CH=CHC00-，P1、P2、P3及P4為CH2=CH-C00-或CH2=C(CH3)-C00-。10.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的化合物，其中在根據(jù)權(quán)利要求3所述的式（1-1)至式（1-3)以及根據(jù)權(quán)利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-c)中，Z\Z2、Z3、及Z4獨(dú)立地為-CH2CH2O-或-CH=CH0-，s為0或1，L1為單鍵，L2為單鍵、-C00-、-CH=CH-、或-CH=CHC00-，P1、P2、P3及P4為CH2=CH-C00-或CH2=C(CH3)-C00-。11.一種聚合物，其由根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的化合物而獲得。12.-種液晶組合物，其含有根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的化合物及選自根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物的群組中的至少一種。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組合物，其還含有選自式（2)、式（3)及式（4)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物：[式中，R3為碳數(shù)為1?10的烷基或碳數(shù)為2?10的烯基，在該些基團(tuán)中，至少一個(gè)氫也可經(jīng)氟取代，至少一個(gè)-CH2-也可經(jīng)-O-取代；X1獨(dú)立地為氟、氯、_〇CF3、-〇CHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、或-OCF2CHFCf3;環(huán)B1、環(huán)B2及環(huán)B3獨(dú)立地為I，4-亞環(huán)己基、I，3-二惡烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、或至少一個(gè)氫也可經(jīng)氟取代的1，4-亞苯基；Y1及Y2獨(dú)立地為_(CH2)2_、_(CH2)4_、_C00_、-CF2O-、_0CF2_、_CH=CH-、_CEC-、-CH2O-、或單鍵；Q1及Q2獨(dú)立地為氫或氟]。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的液晶組合物，其還含有選自以式（5)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物：[式中，R4是碳數(shù)為1?10的烷基或碳數(shù)為2?10的烯基，在該些基團(tuán)中，至少一個(gè)氫也可經(jīng)氟取代，至少一個(gè)-CH2-也可經(jīng)-0-取代；X2為-CEN或-CEc-CEN;環(huán)C1、環(huán)C2及環(huán)C3獨(dú)立地為1，4-亞環(huán)己基、至少一個(gè)氫也可經(jīng)氟取代的1，4-亞苯基、1，3-二惡烷-2,5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、或嘧啶-2,5-二基；Y3為_(CH2)2-、-COO-、-CF2〇-、-〇CF2-、-CEC-、-CH2〇-、或單鍵；Q3及Q4獨(dú)立地為氫或氟；q為0、1或2,r為0或1]。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組合物，其還含有選自以式￠)、式（7)、式（8)、式(9)、式（10)及式（11)所表示的化合物群組中的至少一種化合物：n[式中，R5及R6獨(dú)立地為碳數(shù)為1?10的烷基或碳數(shù)為2?10的烯基，在該些基團(tuán)中，至少一個(gè)氫也可經(jīng)氟取代，至少一個(gè)-CH2-也可經(jīng)-O-取代；環(huán)D1、環(huán)D2、環(huán)D3及環(huán)D4獨(dú)立地為1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞環(huán)己烯基、至少一個(gè)氫也可經(jīng)氟取代的1，4-亞苯基、四氫吡喃-2,5-二基、或十氫-2,6-亞萘基；Y4、Y5、Y6及Y7獨(dú)立地為-(CH2)2_、-COO-、-CH2〇-、-〇CF2-、-OCF2(CH2)2_、或單鍵；Q5及Q6獨(dú)立地為氟或氯；j、k、l、m、η、及p獨(dú)立地為0或1，k、1、m、及η之和為1或2]。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組合物，其還含有選自以式（12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物：[式中，R7及R8獨(dú)立地為碳數(shù)為1?10的烷基或碳數(shù)為2?10的烯基，在該些基團(tuán)中，至少一個(gè)氫也可經(jīng)氟取代，至少一個(gè)-CH2-也可經(jīng)-O-取代；環(huán)E1、環(huán)E2及環(huán)E3獨(dú)立地為1，4-亞環(huán)己基、嘧啶-2,5-二基、1，4-亞苯基、2-氟-1，4-亞苯基、或2,5_二氟-1，4-亞苯基；Y8及Y9獨(dú)立地為-C=C-、-COO-、-(CH2)2_、-CH=CH-或單鍵]。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶組合物，其還含有于權(quán)利要求16中所述的選自以式(12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶組合物，其還含有于權(quán)利要求16中所述的選自以式(12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶組合物，其還含有于權(quán)利要求16中所述的選自以式(12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。20.-種液晶顯示元件，其含有根據(jù)權(quán)利要求12至19中任一項(xiàng)所述的液晶組合物?！疚臋n編號(hào)】C09K19/34GK104245757SQ201380021562【公開日】2014年12月24日申請(qǐng)日期:2013年4月11日優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日【發(fā)明者】后藤泰行,松隈真依子,山下淳一申請(qǐng)人:捷恩智株式會(huì)社,捷恩智石油化學(xué)株式會(huì)社