[发明专利]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

摘要

本发明要解决的问题在于提供聚合后的液晶取向控制力高、不产生烧灼等缺陷的含有聚合性化合物的液晶组合物，而且在于提供聚合性化合物与液晶材料良好相溶、不发生析出等缺陷的含有聚合性化合物的液晶组合物。另外还在于提供显示性能优异的液晶显示元件，其通过含有聚合性化合物的液晶组合物聚合来赋予液晶取向能力。提供以通式(I)R11-S11-L11-(M11-L12)m-M12-L13-(M13-L14)n-Z11  (I)表示的聚合性化合物为构成构件作为第一成分的液晶组合物，进而提供使用该液晶组合物的液晶显示元件。

主权项

1.含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，含有选自通式(I)表示的聚合性化合物的一种或两种以上的化合物作为第一成分，含有选自通式(II)表示的化合物的一种或两种以上作为第二成分，含有选自通式(IIIa)、通式(IIIb)和通式(IIIc)表示的化合物组成的组的化合物或选自通式(IVa)、通式(IVb)和通式(IVc)表示的化合物组成的组的化合物的一种或两种以上作为第三成分；所述通式(I)为：R¹¹-S¹¹-L¹¹-(M¹¹-L¹²)_m-M¹²-L¹³-(M¹³-L¹⁴)_n-Z¹¹(I)式中，R¹¹表示下面的式(R-1)至式(R-15)中的任一式，S¹¹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连接的形式被氧原子、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，Z¹¹表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硫氰基、三氟甲氧基、三氟甲基、二氟甲氧基、或碳原子数1～12的烷基，该烷基中的亚甲基可以以氧原子彼此不直接连接的形式被氧原子、硫原子、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CH＝CH-、或-C≡C-取代，或者Z¹¹表示-S¹²-R¹²，其中，R¹²独立地表示与R¹¹相同的含义，S¹²独立地表示与S¹¹相同的含义，L¹¹、L¹²、和L¹⁴相互独立地表示单键、-O-、-S-、-CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-CO-、-C₂H₄-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH₂-、-CH₂OCOO-、-CO-NR^a-、-NR^a-CO-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-CH＝CH-OCO-、-CH＝CCH₃-COO-、-COO-CCH₃＝CH-、-OCO-CCH₃＝CH-、-CH＝CCH₃-OCO-、-COOC₂H₄-、-OCOC₂H₄-、-C₂H₄OCO-、-C₂H₄COO-、-OCOCH₂-、-CH₂COO-、-CH₂OCO-、-COOCH₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-或-C≡C-，式中，R^a表示碳原子数1～4的烷基，L¹³表示-COOC₂H₄-、-OCOC₂H₄-、-C₂H₄OCO-、-C₂H₄COO-，M¹¹和M¹³相互独立地表示1，4-亚苯基、1，4-亚环己基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、哌啶-2，5-二基、萘-2，6-二基、茚满-2，5-二基、四氢萘-2，6-二基或1，3-二噁烷-2，5-二基，M¹¹、M¹³相互独立地可以是非取代的或这些基团中包含的氢原子被烷基、卤化烷基、烷氧基、卤化烷氧基、卤素、氰基、或硝基取代，M¹²表示1，4-亚苯基或萘-2，6-二基，M¹²可以是非取代的或这些基团中包含的氢原子被烷基、卤化烷基、烷氧基、卤化烷氧基、卤素、氰基、或硝基取代，m表示0或1，n表示1、2或3，当n表示2或3时，2个或3个存在的M¹²可以相同也可以不同，2个或3个存在的L¹⁴可以相同也可以不同；所述通式(II)为：R²¹-M²¹-L²¹-M²²-(L²²-M²³)_o-R²²  (II)式中，R²¹和R²²相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的链烯基，这些基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基也可被-O-或-S-取代，进而这些基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可被氟原子或氯原子取代，M²¹、M²²和M²³相互独立地表示选自(a)反式-1，4-亚环己基，所述基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基也可被-O-或-S-取代，(b)1，4-亚苯基，所述基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被氮原子取代；2-氟-1，4-亚苯基；3-氟-1，4-亚苯基；3，5-二氟-1，4-亚苯基，和(c)1，4-亚环己烯基、1，4-二环(2.2.2)辛烯基、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-2，6-二基组成的组的基团，o表示0、1或2，L²¹和L²²相互独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH＝CH-、-CH＝N-N＝CH-或-C≡C-，当L²²存在多个时，它们可以相同也可以不同，当M²³存在多个时，它们可以相同也可以不同；所述通式(IIIa)、通式(IIIb)和通式(IIIc)为：式中，R³¹、R³²和R³³相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的链烯基，这些基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基也可被-O-或-S-取代，进而这些基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可被氟原子或氯原子取代，M³¹、M³²、M³³、M³⁴、M³⁵、M³⁶、M³⁷、和M³⁸相互独立地表示选自(d)反式-1，4-亚环己基，所述基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基也可被-O-或-S-取代，(e)1，4-亚苯基，所述基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被-N＝取代；3-氟-1，4-亚苯基；3，5-二氟-1，4-亚苯基，和(f)1，4-亚环己烯基、1，4-二环(2.2.2)辛烯基、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-2，6-二基组成的组的基团，上述基团(d)、基团(e)或基团(f)中包含的氢原子可各自地被氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，L³¹、L³²、L³³、L³⁴、L³⁵、L³⁶、L³⁷和L³⁸相互独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-或-C≡C-，当M³²、M³⁴、M³⁵、M³⁷、M³⁸、L³¹、L³³、L³⁵、L³⁶、和/或L³⁸存在多个时，它们可以相同也可以不同，X³¹、X³²、X³³、X³⁴、X³⁵、X³⁶、和X³⁷相互独立地表示氢原子或氟原子，Y³¹、Y³²、和Y³³相互独立地表示氟原子、氯原子、氰基、硫氰基、三氟甲氧基、三氟甲基、2，2，2-三氟乙基、或二氟甲氧基，p、q、r、s、和t相互独立地表示0、1或2，并且q+r和s+t在2以下；所述通式(IVa)、通式(IVb)和通式(IVc)为：式中，R⁴¹、R⁴²、R⁴³、R⁴⁴、R⁴⁵和R⁴⁶相互独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的链烯基，这些基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基也可被-O-或-S-取代，进而这些基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可被氟原子或氯原子取代，M⁴¹、M⁴²、M⁴³、M⁴⁴、M⁴⁵、M⁴⁶、M⁴⁷、M⁴⁸、和M⁴⁹相互独立地表示选自(g)反式-1，4-亚环己基，所述基团中存在的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基也可被-O-或-S-取代，(h)1，4-亚苯基，所述基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被氮原子取代，和(i)1，4-亚环己烯基、1，4-二环(2.2.2)辛烯基、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-2，6-二基组成的组的基团，上述基团(g)、基团(h)或基团(i)中包含的氢原子可各自地被氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，L⁴¹、L⁴²、L⁴³、L⁴⁴、L⁴⁵、L⁴⁶、L⁴⁷、L⁴⁸、和L⁴⁹相互独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-或-C≡C-，当M⁴²、M⁴³、M⁴⁵、M⁴⁶、M⁴⁸、M⁴⁹、L⁴¹、L⁴³、L⁴⁴、L⁴⁶、L⁴⁷和/或L⁴⁹存在多个时，它们可以相同也可以不同，X⁴¹、X⁴²相互独立地表示三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子，X⁴³、X⁴⁴、X⁴⁵、X⁴⁶、X⁴⁷、和X⁴⁸相互独立地表示氢原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子，X⁴¹和X⁴²中任意一个表示氟原子，X⁴³、X⁴⁴、和X⁴⁵中任意一个表示氟原子，X⁴⁶、X⁴⁷、和X⁴⁸中任意一个表示氟原子，但是X⁴⁶和X⁴⁷不同时表示氟原子，X⁴⁶和X⁴⁸不同时表示氟原子，G表示亚甲基或-O-，u、v、w、x、y、和z相互独立地表示0、1或2，并且u+v、w+x和y+z在2以下。