含聚合性化合物的液晶组合物和使用其的液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种含聚合性化合物的液晶组合物和使用其的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] PSA(聚合物稳定取向，Polymer Sustained Alignment)型液晶显示元件是为了控 制液晶分子的预倾角而在单元内形成聚合物结构物而得到的，由于高速响应、高对比度等 特征而作为下一代液晶显示元件被实用化。
[0003] PSA型液晶显示元件为使用了由液晶化合物和聚合性化合物构成的含聚合性化合 物的液晶组合物的液晶显示元件，通过在利用施加电压使液晶分子取向的状态下使聚合性 化合物聚合，固定液晶分子的取向来制造。在使PSA型液晶显示元件的聚合性化合物聚合 的工序中，聚合性化合物的聚合反应速度对生产率而言是非常重要的。对PSA型液晶显示 元件的响应速度、对比度等产生影响的预倾角的调整、对显示不均和烧蚀之类的可靠性造 成影响的聚合性化合物的残留量的调整也非常重要。聚合性化合物的聚合反应速度取决于 UV照射灯的波长、照射强度，因此要求开发含有适合于UV照射灯的规格的聚合性化合物的 含聚合性化合物的液晶组合物，但是很难充分应对。
[0004] 作为来自液晶组合物的途径，介绍了通过含有具有=联苯环的液晶化合物来缩短 聚合反应速度的技术（专利文献1)，但是如果使用具有S联苯环的液晶化合物，则有时对 由VHR的降低引起的显示不均、烧蚀之类的可靠性造成影响。
[000引如上所述，寻求一种补足适合于UV照射灯规格的聚合反应速度的调整、W及液晶 显示元件的高速响应、高对比度、显示不均和烧蚀等的含聚合性化合物的液晶组合物和使 用其的液晶显示元件。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008]专利文献1:US8092871
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的课题在于提供粘度（n)足够小、旋转粘性（丫1)足够小、聚合性 化合物的反应速度足够快、UV照射后的聚合性化合物的残留没有或被充分抑制的含聚合性 化合物的液晶组合物，进一步提供使用上述含聚合性化合物的液晶组合物的响应速度足够 快、还能够进行3D显示、W更少的能量成本就得到均匀且稳定的取向控制的PSA型等液晶 显示元件。
[0010] 本发明人对各种聚合性化合物和液晶化合物进行研究，结果发现由具有特定结构 的聚合性化合物和液晶化合物构成的含聚合性化合物的液晶组合物能够解决上述课题，从 而完成了本发明。
[0011] 目P，本发明提供含聚合性化合物的液晶组合物、使用该含聚合性化合物的液晶组 合物的液晶显示元件和由通式（化)、通式（Nb)或通式（Nc)表示的化合物，上述含聚合性 化合物的液晶组合物的特征在于，作为第一成分，含有1种或2种W上的由通式（M)表示的 聚合性化合物，作为第二成分，含有1种或2种W上的具有糞骨架的由通式（化)、通式（佩） 或通式（Nc)表示的化合物。
[0012]
[0014] 本发明的含聚合性化合物的液晶组合物由于粘度（n)足够低，所W使用其的液 晶显示元件的响应速度足够快，还能够进行3D显示，而且，聚合性化合物的残留没有或被 充分抑制，因此显示不均、烧蚀不产生或被尽量抑制。另外，由于聚合性化合物的聚合反应 速度足够快，所W能够减少用于制造的能量成本，能够提高生产效率，得到均匀且稳定的取 向控制，因此非常有用。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的含聚合性化合物的液晶组合物，作为第一成分，含有一种或二种W上的 由通式（M)表示的聚合性化合物。
[0016]
[0017]在通式（M)中，X2°嘴X2°2各自独立地表示氨原子、甲基或-CF3基。优选X2°嘴X2"2均为氨原子的二丙締酸醋衍生物，均为甲基的二甲基丙締酸醋衍生物，也优选一方为氨 原子另一方为甲基的化合物。可W根据用途使用优选的化合物，但在PSA显示元件中，由通 式（M)表示的聚合性化合物优选具有至少1个甲基丙締酸醋衍生物，也优选具有2个甲基 丙締酸醋衍生物。
[001引Sp2°i和Sp2°2各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-0-(邸2),-(式中，S表示2~7的整数，氧原子与环键合）。Sp2°i和Sp2°2在PSA在模式的液晶显示元件中优 选至少一方为单键，优选均为单键的化合物或者一方为单键另一方为碳原子数1~8的亚 烷基或-0-(CH2)g-，此时，优选碳原子数1~4的亚烷基，S优选1~4。
[0019] 环M2°i、环M2°2和环M2°3各自独立地表示反式-1,4-亚环己基（基团中的1个或非 邻接的2个W上的-邸2-可W被-0-或-S-置换）、1，4-亚苯基（基团中的1个或非邻接 的2个W上的-CH=可W被-N=置换）、1，4-亚环己締基、1，4-二环[2. 2. 2]亚辛基、赃 晚-1，4-二基、糞-2, 6-二基、十氨化糞-2, 6-二基或1，2, 3, 4-四氨化糞-2, 6-二基，基团 中的氨原子可W各自独立地被氣原子、-CF3基、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10 的烷氧基或式（R-1)~式（R-15)中的任一个取代。
[0020]
[00引]z2°i和Z2°2各自独立地表示-0CH厂、-邸2〇-、-C00-、-0C0-、-CFzO-、-OCFz-、-C&CH 2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2 邸2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO -、-CYi=CY2-(式中，Y郝Y2各自独立地表示氣原子或氨原子）、-CSC-或单键，但优 选-C00-、-0C0-、-CH=CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH-、-0C0-CH=CH-、-C00-C &邸2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-C三C-或单键，更优选-C00-、-0C0-、-CH =CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH-、-〇C〇-CH=邸-、-〇)0-邸2邸2-、-0〇)-邸2邸2-、 -C&CHz-COO-、-C&CHz-OCO-或单键。
[002引n2°i表示0、1或2,但优选0或1。其中，环M2°嘴Z2°2分别存在多个时，彼此可W相同也可W不同。
[0023] 本发明的含聚合性化合物的液晶组合物含有至少1种由通式（M)表示的聚合性化 合物，但优选含有1种~5种，更优选含有1种~3种。由通式（M)表示的聚合性化合物的 含量少时，对液晶组合物的取向限制力变弱。相反地，由通式（M)表示的聚合性化合物的含 量过多时，聚合时的必要能量上升，没有聚合而残存的聚合性化合物的量增加，成为显示不 良的原因，因此其含量优选为0.01~2. 00质量％，更优选为0.05~1.00质量％，特别优 选为0. 10~0.50质量％。
[0024]更具体而言，在通式（M)中n2°i为0时，Sp2°嘴Sp2°2之间的环结构优选为式 狂Xa-1)~式狂Xa-5)，更优选为式狂Xa-1)~式狂Xa-3)，特别优选为式狂Xa-1)或式 狂Xa-2)。其中，式的两端与Sp2°i或Sp2°2键合。
[00 巧]
[0026] 含有运些骨架的由通式（M)表示的聚合性化合物在聚合后的取向限制力最适合 于PSA模式的液晶显示元件，可得到良好的取向状态，因此有抑制或完全不产生显示不均 的效果。
[0027] 根据W上内容，作为聚合性单体，优选由式狂X-1)~通式狂X-10)表示的化合物， 更优选式狂X-1)~式狂X-4)。
[0028]
[002引式中，Spxx表示碳原子数1~8的亚烷基或-0-(CH2)s-(式中，s表示2~7的整 数，氧原子与环键合）。
[0030] 式中的苯基中的氨原子可W进一步被斗、-(：1、-〔。3、-邸3、式巧-1)~式巧-15)中的任一个取代。
[003。通式（M)中n2°i为1时，例如，优选式（M31)~式（M48)运样的聚合性化合物。[0032]
[0033] 式中的苯基和糞基中的氨原子可W进一步被-F、-Cl、-CFs、-邸3、式（R-1)~式 (R-15)中的任一个取代。
[0034] 含有运些骨架的由通式（M)表示的聚合性化合物在聚合后的取向限制力最适合 于PSA模式的液晶显示元件，可得到良好的取向状态，因此有抑制或完全不产生显示不均 的效果。
[003引在通式（M)中n2°i为1，而且，存在多个式（R-1)或式（R-。时，例如，优选式 (M301)~式（M316)运样的聚合性化合物。
[0036]
[0037] 式中的苯基和糞基中的氨原子可W进一步被-F、-Cl、-CFs、-C&取代。
[0038] 含有运些骨架的由通式（M)表示的聚合性化合物在聚合后的取向限制力最适合 于PSA模式的液晶显示元件，可得到良好的取向状态，因此有抑制或完全不产生显示不均 的效果。
[0039] 本发明的含聚合性化合物的液晶组合物，作为第二成分，含有1种或2种W上的具 有糞骨架的选自由通式（化)、通式（Nb)或通式（Nc)表示的液晶化合物组中的化合物。
[0040]
[00川在通式（化)、通式（佩）或通式（Nc)中，RU或R22表示碳原子数1~10的烷基、 碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数2~10的締基或碳原子数2~10的締氧基，在运些 基团中存在的1个或2个W上的氨原子可W被氣原子取代，但护1更优选为直链状的碳原子 数1~5的烷基或碳原子数2~5的締基，特别优选为碳原子数1~5的烷基，r