具有四个聚合基的化合物、液晶组合物及液晶显示元件的制作方法【专利摘要】提供具有适宜的聚合反应性、高的转化率及于液晶组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温度、向列相的低的下限温度、小的粘度、适宜的光学异向性、大的介电常数异向性、适宜的弹性常数、大的比电阻、及适宜的预倾这样的物性的液晶组合物。提供具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、适宜的预倾及长的寿命的液晶显示元件。一种式(1)所表示的化合物、液晶组合物、液晶显示元件。式中，例如环A1及环A4为亚苯基或亚环己基；Z1、Z2、Z3及Z4为单键或碳数为1至6的亚烷基；L1为单键；s及t为0；P1、P2、P3及P4为可聚合基。【专利说明】具有四个聚合基的化合物、液晶组合物及液晶显示元件【
技术领域：
】[0001]本发明涉及一种具有四个可由于光或热而聚合的基团的聚合性化合物、及含有聚合性化合物的液晶组合物。本发明还涉及一种液晶显示元件，其是将液晶组合物封入至基板间，一面调整对基板所施加的电压一面使聚合性化合物聚合，使液晶分子的取向固定化。【
背景技术：
】[0002]液晶显示元件利用液晶组合物中的液晶分子所具有的光学异向性、介电常数异向性等。基于液晶分子的运行模式的分类为相变（phasechange,PC)模式、扭转向列(twistednematic，TN)模式、超扭转向列（supertwistednematic，STN)模式、双稳态扭曲向列（bistabletwistednematic，BTN)模式、电控双折射（electricallycontrolledbirefringence，ECB)模式、光学补偿弯曲（opticallycompensatedbend，0CB)模式、共面切换（in-planeswitching,IPS)模式、边缘场切换（fringefieldswitching,FFS)模式、垂直取向（verticalalignment,VA)模式等。[0003]已知有于液晶组合物中组合有聚合物的模式的液晶显示元件。其例如为聚合物稳定取向（polymersustainedalignment，PSA)模式或聚合物稳定（polymerstabilized，PS)模式。在该模式的液晶显示元件中，将添加有聚合性化合物的液晶组合物注入至显示元件中。于电极间施加电压的状态下照射紫外线，使聚合性化合物聚合，由此于液晶组合物中生成聚合物。通过该方法而获得响应时间缩短、影像的残像得到改善的液晶显示元件。[0004]该方法可适用于各种运行模式的液晶显示元件中，已知有PS-TN、PS-IPS、PS-FFS、PSA-VA、PSA-〇CB等模式。作为此种模式的元件中所使用的聚合性化合物，虽然被认为使液晶分子取向的能力高，但并不能说在液晶组合物中的溶解度高。迄今为止进行了使于液晶组合物中的溶解度改善的尝试，但存在若溶解度提高则聚合反应性降低的倾向。因此，期望开发于溶解度与聚合反应性之间具有适宜的平衡的聚合性化合物。[0005][现有技术文献][0006][专利文献][0007][专利文献1]日本专利特开2001-233837号公报[0008][专利文献2]日本专利特开2003-321430号公报[0009][专利文献3]日本专利特开2010-189282号公报[0010][专利文献4]日本专利特开2003-307720号公报[0011][专利文献5]日本专利特开2004-131704号公报[0012][专利文献6]日本专利特开2010-536894号公报[0013][专利文献7]日本专利特开2010-537256号公报【
发明内容】[0014]本发明的第一课题是提供具有适宜的聚合反应性、高的转化率及于液晶组合物中良好的溶解度的聚合性化合物。第二课题是提供含有该化合物，具有如向列相的高的上限温度、向列相的低的下限温度、小的粘度、适宜的光学异向性、大的介电常数异向性、适宜的弹性常数、大的比电阻、及适宜的预倾这样的物性的液晶组合物。该课题是提供关于至少2个物性而言具有适宜的平衡的液晶组合物。第三课题是提供包含该组合物，具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、适宜的预倾及长的寿命的液晶显示元件。[0015]本发明是有关于式（1)所表示的化合物、含有该化合物的液晶组合物、及包含该组合物的液晶显示元件。[0016]【权利要求】1.一种化合物，其以式（1)表不：[式中，环A1、环A2、环A3、及环A4独立地为亚苯基或亚环己基，在该些基团中，至少一个氢也可经碳数为1至10的烷基、氟、-CF2H、或-CF3所取代；Z1、Z2、Z3、及Z4独立地为单键或碳数为1至6的亚烷基，于该亚烷基中，至少一个-CH2-也可经-0-、-COO-、-CH=CH-、或-CξC-取代；1^、1^及1^独立地为单键、-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-，当L1、L2及L3中任意一个为-C00-时，其余的L1、L2或L3为单键、-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独立地为0或I,s及t之和为0、1或2;P1、P2、P3、及P4独立地为可聚合基；当L1为单键、且s及t为0时，于环A1的2位及环A4的2位中所取代的烷基彼此之间也可键结而形成环]。2.根据权利要求1所述的化合物,其中根据权利要求1所述的式⑴中，P1、P2、P3、及P4为基团（P-I):[基团（P-I)中，M为氢、氟、_CH3、或-CF3]。3.根据权利要求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独立地为单键或碳数为1至6的亚烷基，于该亚烷基中，至少一个-CH2-也可经-0-、-COO-、-CH=CH-、或-CξC-取代；L1及L2独立地为单键、-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-，当L1及L2中任意一个为-C00-时，其余的L1或L2为单键、-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为O或I;P\P2、P3及P4为基团（P-I)][基团（P-I)中，M为氢、氟、_CH3、或-CF3]。4.根据权利要求3所述的化合物，其中根据权利要求3所述的式（1-1)至式（1-6)中，s为0。5.根据权利要求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独立地为单键或碳数为1至6的亚烷基，在该亚烷基中，至少一个-CH2-也可经-0-、-COO-、-CH=CH-、或-CξC-取代；L1及L2独立地为单键、-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-，当L1及L2中任意一个为-C00-时，剩余的L1或L2为单键、-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为O或I;在式（1-a)至式（1-f)的各个式中，X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、X19、X2。、X21、X22、X23、及X24中至少一个为甲基、氟、-CF2H、或-CF3，其余为氢；P\P2、P3及P4为基团（P-I)][基团（P-I)中，M为氢、氟、_CH3、或-CF3]。6.根据权利要求5所述的化合物，其中根据权利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-f)中，s为0。7.根据权利要求3或5所述的化合物，其中在根据权利要求3所述的式（1-1)至式(1-6)以及根据权利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-f)中，Z\Z2、Z3、及Z4独立地为单键，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-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为CH2=CH-COO-或CH2=C(CH3)-C00-。8.根据权利要求3或5所述的化合物，其中在根据权利要求3所述的式（1-1)至式（1-6)以及根据权利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-f)中，21、浐、23、及24独立地为-COO-、-CH2〇-、-CH2CH2O'或-CH=CH0-，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-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为CH2=CH-COO-或CH2=C(CH3)-C00-。9.根据权利要求3或5所述的化合物，其中在根据权利要求3所述的式（1-1)至式(1-3)以及根据权利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-c)中，Z1、Z2、Z3、及Z4为单键，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-C00-、-CH=CH-、或-CH=CHC00-，P1、P2、P3及P4为CH2=CH-C00-或CH2=C(CH3)-C00-。10.根据权利要求3或5所述的化合物，其中在根据权利要求3所述的式（1-1)至式（1-3)以及根据权利要求5所述的式（Ι-a)至式（1-c)中，Z\Z2、Z3、及Z4独立地为-CH2CH2O-或-CH=CH0-，s为0或1，L1为单键，L2为单键、-C00-、-CH=CH-、或-CH=CHC00-，P1、P2、P3及P4为CH2=CH-C00-或CH2=C(CH3)-C00-。11.一种聚合物，其由根据权利要求1至10中任一项所述的化合物而获得。12.-种液晶组合物，其含有根据权利要求1至10中任一项所述的化合物及选自根据权利要求11所述的聚合物的群组中的至少一种。13.根据权利要求12所述的液晶组合物，其还含有选自式（2)、式（3)及式（4)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物：[式中，R3为碳数为1?10的烷基或碳数为2?10的烯基，在该些基团中，至少一个氢也可经氟取代，至少一个-CH2-也可经-O-取代；X1独立地为氟、氯、_〇CF3、-〇CHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、或-OCF2CHFCf3;环B1、环B2及环B3独立地为I，4-亚环己基、I，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、四氢吡喃-2,5-二基、或至少一个氢也可经氟取代的1，4-亚苯基；Y1及Y2独立地为_(CH2)2_、_(CH2)4_、_C00_、-CF2O-、_0CF2_、_CH=CH-、_CEC-、-CH2O-、或单键；Q1及Q2独立地为氢或氟]。14.根据权利要求12或13所述的液晶组合物，其还含有选自以式（5)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物：[式中，R4是碳数为1?10的烷基或碳数为2?10的烯基，在该些基团中，至少一个氢也可经氟取代，至少一个-CH2-也可经-0-取代；X2为-CEN或-CEc-CEN;环C1、环C2及环C3独立地为1，4-亚环己基、至少一个氢也可经氟取代的1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2,5-二基、四氢吡喃-2,5-二基、或嘧啶-2,5-二基；Y3为_(CH2)2-、-COO-、-CF2〇-、-〇CF2-、-CEC-、-CH2〇-、或单键；Q3及Q4独立地为氢或氟；q为0、1或2,r为0或1]。15.根据权利要求12所述的液晶组合物，其还含有选自以式￠)、式（7)、式（8)、式(9)、式（10)及式（11)所表示的化合物群组中的至少一种化合物：n[式中，R5及R6独立地为碳数为1?10的烷基或碳数为2?10的烯基，在该些基团中，至少一个氢也可经氟取代，至少一个-CH2-也可经-O-取代；环D1、环D2、环D3及环D4独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、至少一个氢也可经氟取代的1，4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、或十氢-2,6-亚萘基；Y4、Y5、Y6及Y7独立地为-(CH2)2_、-COO-、-CH2〇-、-〇CF2-、-OCF2(CH2)2_、或单键；Q5及Q6独立地为氟或氯；j、k、l、m、η、及p独立地为0或1，k、1、m、及η之和为1或2]。16.根据权利要求12所述的液晶组合物，其还含有选自以式（12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物：[式中，R7及R8独立地为碳数为1?10的烷基或碳数为2?10的烯基，在该些基团中，至少一个氢也可经氟取代，至少一个-CH2-也可经-O-取代；环E1、环E2及环E3独立地为1，4-亚环己基、嘧啶-2,5-二基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、或2,5_二氟-1，4-亚苯基；Y8及Y9独立地为-C=C-、-COO-、-(CH2)2_、-CH=CH-或单键]。17.根据权利要求13所述的液晶组合物，其还含有于权利要求16中所述的选自以式(12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群组的至少一种化合物。18.根据权利要求14所述的液晶组合物，其还含有于权利要求16中所述的选自以式(12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群组的至少一种化合物。19.根据权利要求15所述的液晶组合物，其还含有于权利要求16中所述的选自以式(12)、式（13)及式（14)所表示的化合物的群组的至少一种化合物。20.-种液晶显示元件，其含有根据权利要求12至19中任一项所述的液晶组合物。【文档编号】C09K19/34GK104245757SQ201380021562【公开日】2014年12月24日申请日期:2013年4月11日优先权日:2012年4月24日【发明者】后藤泰行,松隈真依子,山下淳一申请人:捷恩智株式会社,捷恩智石油化学株式会社