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的制作方法
【专利说明】
[00011 本申请是申请日为2012年8月10日，申请号为201280049847.8,发明名称为《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》的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及含有聚合性化合物的液晶组合物，进一步涉及使用了该液晶组合物的 液晶显示元件。
【背景技术】
[0003] 关于PSA(聚合物稳定取向，Polymer Sustained Alignment)型液晶显示元件，为 了控制液晶分子的预倾角而具有在单元内形成了聚合物结构物的结构，具有高速响应性、 高对比度，因此作为液晶显示元件被实用化。
[0004] PSA型液晶显示元件的制造如下进行:将包含液晶性化合物和聚合性化合物的聚 合性组合物注入到基板间，施加电压，在使液晶分子取向了的状态下使聚合性化合物聚合 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，已知有由杂 质引起的原因和液晶分子的取向的变化(预倾角的变化）。
[0005] 关于起因于液晶分子的预倾角的变化的烧屏，是在构成了显示元件的情况下长时 间持续显示同一图案时聚合物的结构变化，作为其结果，预倾角变化。因此形成具有聚合物 结构不变化的刚硬结构的聚合物的聚合性化合物成为必要。
[0006] 以往，为了通过提高聚合物的刚性来防止烧屏，研究了使用具有仅具有环结构和 聚合性官能团的1，4_亚苯基等结构的聚合性化合物来构成显示元件、使用具有联芳基结构 的聚合性化合物来构成显示元件(专利文献1~4)。然而，这些聚合性化合物对液晶化合物 的相溶性低，因此在调制液晶组合物时发生该聚合性化合物的析出，因此要求改善。
[0007] 此外，联芳基系聚合性化合物在通过例如UV照射进行聚合时，反应速度慢，因此需 要使UV照射时间长。然而，如果使UV照射时间长，则发生液晶化合物的分解等，导致可靠性 的降低。
[0008] 根据以上情况，难以满足对含有聚合性化合物的液晶组合物所要求的显示元件的 烧屏特性、取向稳定性、不发生析出的作为液晶组合物的稳定性、显示特性、PSA型液晶显示 元件制作时的制造效率等特性，有进一步改善的必要。现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2003-307720号公报 [0011] 专利文献2:日本特开2008-116931号公报
[0012] 专利文献3:日本特开2004-302096号公报
[0013] 专利文献 4:W02010/084823
【发明内容】
[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 本发明所要解决的课题是提供在宽的温度范围不析出，聚合速度快，聚合后的液 晶取向约束力高，不发生烧屏等显示特性中的不良状况的含有聚合性化合物的液晶组合 物。此外，通过使用该含有聚合性化合物的液晶组合物，提供没有显示不均等而显示品质优 异，具有优异的显示特性的PSA型液晶显示元件。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 本申请发明人对各种聚合性化合物和各种非聚合性液晶材料进行了研究，结果发 现，由具有特定结构的聚合性化合物和非聚合性液晶材料构成的含有聚合性化合物的液晶 组合物可以解决上述的课题，从而完成了本申请发明。
[0018] 即，提供一种含有聚合性化合物的液晶组合物，进一步，提供使用了该液晶组合物 的液晶显示元件。该含有聚合性化合物的液晶组合物的特征在于，作为第一成分，含有一种 或两种以上的通式（I)所示的聚合性化合物，作为第二成分，含有一种或两种以上的通式 (II)所示的化合物，作为第三成分，含有一种或两种以上的选自由通式(Ilia)、通式(Illb) 和通式（IIIc)所示的化合物所组成的组中的化合物、或选自由通式（IVa)、通式（IVb)和通 式（IVc)所示的化合物所组成的组中的化合物，
[0019]
[0020] 式中，R1和妒各自独立地表示以下的式(R-1)~式(R-15)中的任一种，S1和S 2相互 独立地表示碳原子数1~12的亚烷基或单键，该亚烷基中的亚甲基可以以氧原子彼此不直 接结合的方式被氧原子、硫原子、-⑶-、-C00-、-0⑶-、-0⑶0-、_CH = CH-或-C三C-取代，其 中，S1和S2中的至少一方不是单键，X1~X 12各自独立地表示氢原子、三氟甲基、三氟甲氧基、 甲基、氯原子或氟原子，
[0021]
[0022] R21-M21-L21-M22-(L22-M 23)〇-R22 (II)
[0023] 式中，R21和R22相互独立地表示碳原子数1~10的烷基或碳原子数2~10的烯基，这 些基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可以被-0-或-S-取代，而且这些基团 中存在的1个或2个以上氢原子可以被氟原子或氯原子取代，
[0024] M21、M22和M23相互独立地表示选自由（a)、（b)和(c)所组成的组中的基团，
[0025] (a)反式-1，4-亚环己基(该基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可 以被_〇_或-S-取代），
[0026] (b)l，4_亚苯基(该基团中存在的1个_CH =或不邻接的2个以上_CH =可以被氮原 子取代）、3-氣-1，4_亚苯基、3，5_二氣_1，4_亚苯基，
[0027](幻1，4-亚环己烯基、1，4-二环[2.2.2]亚辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十 氢萘-2，6-二基和1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基，
[0028] 〇表示0、1 或2，
[0029] L21 和 L22 相互独立地表示单键、-(^2(：!12-、-((：!12)4-、-〇012-、-(：!12〇-、-(^?2-、-CF2〇-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH-或-C三C-，L 22和/或M23在存在多个的情况下，它们可以相同 也可以不同；
[0030]
[0031] 式中R31、R32和R33相互独立地表示碳原子数1~10的烷基或碳原子数2~10的烯基， 这些基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可以被-0-或-S-取代，而且这些基 团中存在的1个或2个以上氢原子可以被氟原子或氯原子取代，
[0032] 131、132』33、1 34』35、136、137和138相互独立地表示选自由（(1)、（6)和(〇所组成的组 中的基团，
[0033] (d)反式-1，4-亚环己基(该基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可 以被_〇_或-S-取代），
[0034] (e)l，4_亚苯基(该基团中存在的1个_CH =或不邻接的2个以上_CH =可以被氮原 子取代）、3-氣-1，4_亚苯基、3，5_二氣_1，4_亚苯基，
[0035] (f) 1，4_亚环己烯基、1，4_二环[2.2.2]亚辛基、哌啶-2，5_二基、萘-2，6_二基、1， 2，3，4-四氢萘-2，6-二基和十氢萘-2，6-二基，
[0036]上述的基团（d)、基团（e)或基团（f)所含的氢原子各自可以被氰基、氟原子、三氟 甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，
[0037] 1^31、1^32、1^33、1^ 34、1^35、1^36、1^37和1^38相互独立地表示单键、-(：00-、-0〇)-、-〇12〇12-、- (CH2) 4_、-0CH2-、-CH2〇-、-0CF2-、-CF2〇-或-C 三 C-，M32、M34、M35、M37、M 38、L31、L33、L35、L36和/或 L38在存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，
[0038] X31、X32、X33、X34、X35、X 36和X37相互独立地表示氢原子或氟原子，
[0039] Y31、Y32和Y33相互独立地表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、 三氟甲基、2,2,2_三氟乙基或二氟甲氧基，
[0040] Χ31、Χ32或Υ31中的至少一个表示氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲 基、2,2,2_三氟乙基、或二氟甲氧基，或者Μ 31或Μ32所含的氢原子中的至少一个表示氰基、氟 原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，
[0041] Χ33、Χ34、Χ35或Υ32中的至少一个表示氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、三 氟甲基、2,2,2_三氟乙基、二氟甲氧基，或者Μ 33、Μ34或Μ35所含的氢原子中的至少一个表示氰 基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，
[0042] X36、X37或Y33中的至少一个表示氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、三氟甲氧基、三氟甲 基、2,2,2_三氟乙基、二氟甲氧基，或者M 36、M37和M38所含的氢原子中的至少一个表示氰基、 氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，
[0043] p、q、r、s和t相互独立地表示0、1或2,但q+r和s+t为2以下；
[0044]
[0045] 式中1?41、1?42、1?43、1?44、1? 45和1?46相互独立地表示碳原子数1~10的烷基或碳原子数2 ~10的烯基，这些基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可以被-0-或-S-取 代，而且这些基团中存在的1个或2个以上氢原子可以被氟原子或氯原子取代，
[0046] ]\141、]?42、]\143、]\1 44、]\145、]\146、]\147、]\1 48和]\149相互独立地表示选自由（(1)、（6)和(〇所组成 的组中的基团，
[0047] (d)反式-1，4-亚环己基(该基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上亚甲基可 以被_〇_或-S-取代），
[0048] (e)l，4_亚苯基（该基团中存在的1个_CH =或不邻接的2个以上_CH =可以被氮原 子取代），
[0049] (f) 1，4_亚环己烯基、1，4_二环[2.2.2]亚辛基、哌啶-2，5_二基、萘-2，6_二基、1， 2，3，4-四氢萘-2，6-二基和十氢萘-2，6-二基，
[0050] 上述的基团（d)、基团（e)或基团（f)所含的氢原子各自可以被氰基、氟原子、三氟 甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，
[0051 ] 1>1、1>2、1>3、1> 4、1>5、1>6、1>7、1> 8和1>9相互独立地表示单键、-(：00-、-0(：0-、- CH2CH2-、- (CH2) 4-、-0CH2-、-CH2〇-、-0CF2-、-CF2〇-或-c 三 C-，Μ42、Μ43、Μ45、Μ46、Μ 48、M49、L41、L43、 L44、L46、L47和/或L49在存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，
[0052]父41、乂42、乂43、乂44、乂 45、乂46、乂47和乂48相互独立地表示氢原子、三氟甲基、三氟甲氧基或 氟原子，但X41和X42中的任一个表示氟原子，x43、x44和X 45中的任一个表示氟原子，x46、x47和 X48中的任一个表示氟原子，但X46和X47不同时表示氟原