CN104379554A - 聚合性化合物、液晶组合物以及液晶显示组件 - Google Patents

聚合性化合物、液晶组合物以及液晶显示组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有适当的聚合反应性、高转化率以及对液晶组合物的高溶解度的聚合性化合物。本发明还提供一种具有向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、大的介电各向异性、适当的弹性常数、大的比电阻、以及适当的预倾角之类的物性的液晶组合物。本发明提供一种式(1)所表示的化合物。例如，环A1、环A2、环A3及环A4为1，4-亚苯基，Z1及Z2为至少1个-CH2-可经-O-或者-CH＝CH-取代的碳数1至10的亚烷基；L1、L2及L3为单键、-COO-、或者-CH＝CH-；G1及G2为单键或者-O-；s、t、及u为0或1；P1及P2为基(P-1)、基(P-2)、或者基(P-3)。M1及M2为氢或者甲基。

Description

聚合性化合物、液晶组合物以及液晶显示组件
技术领域
本发明涉及一种具有2个可聚合的基团的聚合性化合物、由聚合性化合物获得的聚合物、含有聚合性化合物或者聚合物的液晶组合物、包含该组合物的液晶显示组件。亦涉及一种将该液晶组合物封入组件的基板间，一边对该组件施加电压一边使聚合性化合物进行聚合，藉由所生成的聚合物的效果来控制液晶分子的取向的液晶显示组件。本发明还涉及一种主要适合于主动矩阵(active matrix，AM)组件等的液晶组合物以及含有该组合物的AM组件等。
背景技术
液晶显示组件利用液晶组合物中的液晶分子所具有的光学各向异性、介电各向异性等。基于液晶分子的运作模式的分类为：相变(phase change，PC)模式、扭转向列(twisted nematic，TN)模式、超扭转向列(super twisted nematic，STN)模式、双稳态扭转向列(bistable twisted nematic，BTN)模式、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)模式、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)模式、共面切换(in-plane switching，IPS)模式、边缘场切换(fringe field switching，FFS)模式、垂直取向(vertical alignment，VA)模式等。
已知有于液晶组合物中组合有聚合物的模式的液晶显示组件。其例如为聚合物稳定取向(polymer sustained alignment，PSA)模式或者聚合物稳定(polymer sustained，PS)模式。该模式的液晶显示组件中，将添加有聚合性化合物的液晶组合物注入至显示组件中。藉由在对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，而使液晶组合物中生成聚合物。利用该方法，获得响应时间缩短、影像的残像得到改善的液晶显示组件。
该方法可应用于多种运作模式的液晶显示组件，已知有PS-TN、PS-IPS、PS-FFS、PSA-VA、PSA-OCB等模式。此种模式的组件中使用的聚合性化合物被认为使液晶分子取向的能力高，但对液晶组合物的溶解度称不上高。迄今已尝试改善对液晶组合物的溶解度，但存在若溶解度提高，则聚合反应性下降的倾向。因此，期望开发出在溶解度与聚合反应性之间具有适当平衡的聚合性化合物。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2003-307720号公报
[专利文献2]日本专利特开2004-131704号公报
[专利文献3]中国专利申请公开第101671252号说明书
[专利文献4]欧洲专利第1498468号说明书
[专利文献5]美国专利第5622648号说明书
[专利文献6]日本专利特开平10-186330号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的第一课题为提供一种具有适当的聚合反应性、高转化率以及对液晶组合物的高溶解度的聚合性化合物。第二课题为提供一种含有该聚合性化合物或者由聚合性化合物获得的聚合物，具有向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、大的介电各向异性、适当的弹性常数、大的比电阻、以及适当的预倾角之类的物性的液晶组合物。该课题为提供一种关于至少2种物性而具有适当平衡的液晶组合物。第三课题为提供一种包含该组合物，且具有可使用组件的广泛的温度范围、短的响应时间、高的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、以及长寿命的液晶显示组件。
解决课题的技术手段
本发明提供一种式(1)所表示的化合物、由该化合物获得的聚合物、含有该化合物或者该聚合物的液晶组合物、以及包含该组合物的液晶显示组件。
[式中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-1，2-二基、萘-1，3-二基、萘-1，4-二基、萘-1，5-二基、萘-1，6-二基、萘-1，7-二基、萘-1，8-二基、萘-2，3-二基、萘-2，6-二基、萘-2，7-二基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或者吡啶-2，5-二基，该些基团中，至少1个氢可经卤素、碳数1至12的烷基、或者至少1个氢经卤素取代的碳数1至12的烷基所取代；
Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，至少1个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；
G1及G2独立地为单键或者-O-；
L1、L2及L3独立地为单键、-COO-、或者-CH＝CH-；
s、t及u独立地为0或1；
P1及P2独立地为选自式(P-1)、式(P-2)及式(P-3)所表示的基团中的基团。
[式(P-1)中，M1及M2独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基]。]
发明的效果
本发明的第一优点为：本发明的聚合性化合物具有适当的聚合反应性、高转化率以及对液晶组合物的高溶解度。第二优点为：含有该聚合性化合物或者由聚合性化合物获得的聚合物的液晶组合物具有向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、大的介电各向异性、适当的弹性常数、大的比电阻、以及适当的预倾角之类的物性。该优点为关于至少2种物性而具有适当的平衡。第三优点为：包含该组合物的液晶显示组件具有可使用组件的广泛的温度范围、短的响应时间、高的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、以及长寿命。
具体实施方式
本说明书中的用语的使用方法如下所述。液晶性化合物是指具有向列相、近晶相(smectic phase)等液晶相的化合物以及虽不具有液晶相但作为液晶组合物的成分而有用的化合物的总称。聚合性化合物是指藉由聚合来提供聚合物的化合物。有时将液晶性化合物、聚合性化合物、液晶组合物、液晶显示组件分别简称为化合物、化合物、组合物、组件。液晶显示组件是液晶显示面板以及液晶显示模块的总称。透明点为液晶性化合物的液晶相-各向同性相的转移温度。液晶相的下限温度为液晶性化合物中的固体-液晶相(近晶相、向列相等)的转移温度。向列相的上限温度为液晶组合物中的向列相-各向同性相的转移温度，有时简称为上限温度。有时将向列相的下限温度简称为下限温度。
有时将式(1)所表示的化合物简称为化合物(1)。该略记亦适用于式(2)等所表示的化合物。化合物(1)是指式(1)所表示的1种化合物或者2种以上的化合物。式(1)至式(8)中，由六角形包围的A1、B1、C1等记号分别对应于环A1、环B1、环C1等。将R3的记号用于式(2)、式(3)等多个化学式。该些化合物中，任意的2个R3所表示的2个末端基可相同，或者亦可不同。式(5)中，当q为2时，2个环C2存在于1个化学式中。该化合物中，2个环C2所表示的2个环可相同，或者亦可不同。该规则亦适用于R7、W4等记号。液晶组合物中的液晶性化合物的含量是以基于液晶性化合物的总重量(即不含聚合性化合物及添加物的液晶组合物的重量)的重量百分率(重量％)来表示。
“至少1个“A”可经“B”取代”的表述是指，当“A”为1个时，“A”的位置为任意，当“A”的数量为2个以上时，它们的位置亦可无限制地自由选择。“至少1个A可经B、C或D取代”的表述是指，包括任意的A经B取代的情况、任意的A经C取代的情况、及任意的A经D取代的情况，以及多个A经B、C、D的至少2个取代的情况。例如，至少1个-CH2-可经-O-或者-CH＝CH-取代的烷基中包含烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烯基、烯氧基烷基。此外，连续的2个-CH2-经-O-取代而成为-O-O-的情况欠佳。烷基等中，甲基部分(-CH2-H)的-CH2-经-O-取代而成为-O-H的情况亦欠佳。
2-氟-1，4-亚苯基是指下述2个二价基。结构式中，氟可朝左，亦可朝右。该规则亦适用于四氢吡喃-2，5-二基之类的非对称二价基。
化合物(1)或者其下位式中，结合基Z1、Z2、L1、L2及L3并不限定于符合所记述定义的，亦包含其镜像。例如，在-COO-的情况下，可为-COO-，或者亦可为-OCO-。于-CH＝CH-O-的情况下，可为-CH＝CH-O-，或者亦可为-O-CH＝CH-。
所谓不饱和键，是指包含-CH＝CH-、-C≡C-、或者-C(＝O)-的基团。
本发明包含下述项1至项20中所记载的内容。
项1.式(1)所表示的化合物：
[式中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-1，2-二基、萘-1，3-二基、萘-1，4-二基、萘-1，5-二基、萘-1，6-二基、萘-1，7-二基、萘-1，8-二基、萘-2，3-二基、萘-2，6-二基、萘-2，7-二基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或者吡啶-2，5-二基，该些基团中，至少1个氢可经卤素、碳数1至12的烷基、或者至少1个氢经卤素取代的碳数1至12的烷基所取代；
Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，至少1个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；
G1及G2独立地为单键或者-O-；
L1、L2及L3独立地为单键、-COO-、或者-CH＝CH-；
s、t、及u独立地为0或1；
P1及P2独立地为选自式(P-1)、式(P-2)及式(P-3)所表示的基团中的基团，
[式(P-1)中，M1及M2独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基]；
当G1及G2为-O-，P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
当s及t为1，u为0，G1及G2为-O-，环A1及环A4为1，4-亚苯基，环A2为至少1个氢经氯、甲基、或者三氟甲基取代的1，4-亚苯基，且P1及P2为式(P-2)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
当L1、L2及L3为-COO-时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
当s为1，t及u为0，环A1及环A4为1，4-亚苯基，G1及G2为单键，且P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键]。
项2.如项1所述的化合物，其中Z1及Z2的至少1个具有不饱和键。
项3.如项1或项2所述的化合物，其是由式(1-1)或式(1-2)所表示：
[式(1-1)及式(1-2)中，
Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，至少1个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；
G1及G2独立地为单键或者-O-；
Y1至Y12独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；P1及P2独立地为选自式(P-1)、式(P-2)及式(P-3)所表示的基团中的基团，
[式(P-1)中，M1及M2独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基]；
式(1-1)及式(1-2)中，当G1及G2为-O-，且P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
式(1-1)中，当Y1至Y8全部为氢，G1及G2为单键，且P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
式(1-2)中，当G1及G2为-O-，Y1、Y2、及Y5至Y12全部为氢，Y3或Y4的至少1个为甲基或者三氟甲基，且P1及P2为式(P-2)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键]。
项4.如项3所述的化合物，其中Z1及Z2的至少1个具有不饱和键。
项5.如项3所述的化合物，其中Z1及Z2的任一个均具有不饱和键。
项6.如项4或项5所述的化合物，其中P1及P2为式(P-1)所表示的基团，M1为氢或者甲基，M2为氢。
项7.如项1所述的化合物，其是由式(1-1-1)、式(1-2-1)或式(1-3)所表示：
式(1-1-1)、式(1-2-1)及式(1-3)中，Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，而且1个-CH2-CH2-经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；M3为氢或者甲基。
项8.如项1所述的化合物，其是由式(1-1-2)、式(1-2-2)或式(1-3-1)所表示：
式(1-1-2)、式(1-2-2)及式(1-3-1)中，Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；M3为氢或者甲基。
项9.一种聚合物，其是使如项1至项8中任一项所述的化合物聚合而获得。
项10.一种液晶组合物，其含有选自如项1至项8中任一项所述的化合物以及如项9所述的聚合物的组群中的至少1种。
项11.一种液晶组合物，其含有选自如项1至项8中任一项所述的化合物以及如项9所述的聚合物的组群中的至少2种。
项12.一种液晶组合物，其第一成分为选自如项1所述的式(1)所表示的化合物组群中的至少1种化合物，进而含有如项1所述的式(1)以外的聚合性化合物。
项13.如项10至项12中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(2)、式(3)及式(4)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：
[式中，R3为碳数1至10的烷基或者碳数2至10的烯基，该些基团中，至少1个氢可经氟取代，至少1个-CH2-可经-O-取代；
X1独立地为氟、氯、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、或者-OCF2CHFCF3；
环B1、环B2及环B3独立地为1，4-亚环己基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、1-吡喃-2，5-二基、或者至少1个氢可经氟取代的1，4-亚苯基；
W1及W2独立地为-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、或者单键；
Q1及Q2独立地为氢或者氟]。
项14.如项10至项12中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(5)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：
[式中，R4为碳数1至10的烷基或者碳数2至10的烯基，该些基团中，至少1个氢可经氟取代，至少1个-CH2-可经-O-取代；
X2为-C≡N或者-C≡C-C≡N；
环C1、环C2及环C3独立地为1，4-亚环己基、至少1个氢可经氟取代的1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、1-吡喃-2，5-二基、或者嘧啶-2，5-二基；
W3为-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-C≡C-、-CH2O-、或者单键；
Q3及Q4独立地为氢或者氟；
q为0、1或2，r为0或1]。
项15.如项10至项12中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(6)、式(7)及式(8)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：
[式中，R7及R8独立地为碳数1至10的烷基或者碳数2至10的烯基，该些基团中，至少1个氢可经氟取代，至少1个-CH2-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、3-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基；
W4及W5独立地为-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH＝CH-、或者单键]。
项16.如项13所述的液晶组合物，其还含有选自项15所述的式(6)、式(7)及式(8)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。
项17.如项14所述的液晶组合物，其还含有选自如项15所述的式(6)、式(7)及式(8)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。
项18.一种液晶显示组件，其包含选自如项1至项8中任一项所述的化合物、以及如项9所述的聚合物的组群中的至少1种
项19.一种液晶显示组件，其含有如项10至项17中任一项所述的液晶组合物。
项20.一种选自如项1至项8中任一项所述的化合物、如项9所述的聚合物、以及如项10至项17所述的液晶组合物的组群中至少一个的用途，其用于液晶显示组件。
本发明亦包括如下各项。1)还含有光学活性化合物的上述组合物；2)还含有抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、消泡剂等添加物的上述组合物。3)含有上述组合物的AM组件；4)含有上述组合物，而且具有PS-TN、PS-IPS、PS-FFS、PSA-VA、或PSA-OCB的模式的组件；5)含有上述组合物的穿透型组件；6)将上述组合物作为具有向列相的组合物的用途；7)藉由在上述组合物中添加光学活性化合物而作为光学活性组合物的使用。
对本发明中的化合物、合成法、液晶组合物、聚合、液晶显示组件依次进行说明。
1.化合物(1)
对本发明的化合物(1)的较佳例进行说明。化合物(1)中的末端基、环结构、结合基、以及取代基的较佳例亦适用于化合物(1)的下位式。化合物(1)中，藉由将环A1、环A2、环A3、环A4、Z1、Z2、L1、L2、L3、G1、G2、P1及P2的种类适当组合，可任意地调整透明点、光学各向异性、介电各向异性等物性。由于化合物的物性并无大的差异，故而化合物(1)可相较于天然丰度的量而更多地包含2H(氘)、13C等同位素。以下对Z1等的种类给化合物(1)的物性带来的主要效果进行说明。
式(1)中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-1，2-二基、萘-1，3-二基、萘-1，4-二基、萘-1，5-二基、萘-1，6-二基、萘-1，7-二基、萘-1，8-二基、萘-2，3-二基、萘-2，6-二基、萘-2，7-二基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或者吡啶-2，5-二基，该些基团中，至少1个氢可经卤素、碳数1至12的烷基、或者至少1个氢经卤素取代的碳数1至12的烷基所取代。
较佳的环A1至环A4为1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、萘-1，4-二基、或者萘-1，5-二基，该些基团中，至少1个氢可经氟、氯、碳数1至4的烷基、或者至少1个氢由氟取代的碳数1至4的烷基所取代。尤佳的环A1至环A4为1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、或者萘-1，5-二基，最佳的环A1至环A4为1，4-亚苯基。
式(1)中，Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，至少1个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代。
Z1或Z2的较佳例为-CH＝CH-、-COO-、或者-CH＝CH-O-。Z1或Z2的尤佳例为-CH＝CH-或者-CH＝CH-O-，Z1或Z2的最佳例为-CH＝CH-O-。
当Z1及Z2为单键、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH＝CH-、-CH＝CH-O-、-CH2O-、-(CH2)2O-、-(CH2)3O-、或者-(CH2)4O-时，粘度小。当Z1或Z2为单键、-(CH2)2-、-(CH2)2O-、-CH＝CH-、或者-CH＝CH-O-时，粘度更小。当结合基为-CH＝CH-或者-CH＝CH-O-时，液晶相的温度范围广，而且弹性常数(K)大。当结合基为-CH＝CH-、-CH＝CH-O-、或者-C≡C-时，光学各向异性大。当Z1或Z2为单键、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)2O-、-(CH2)4-、或者-(CH2)3O-时，化学稳定性高。另外，当Z1或Z2为-CH＝CH-等具有双键的基团时，其立体构型可为顺式构型，亦可为反式构型。
式(1)中，G1及G2独立地为单键或者-O-。
当G1或G2为单键时，粘度小，而且化学稳定性高。当G1或G2为-O-时，液晶相的温度范围广，对液晶组合物的溶解度高。
式(1)中，L1、L2及L3独立地为单键、-COO-、或者-CH＝CH-。
较佳的L1、L2或L3为单键或者-CH＝CH-。最佳的L1、L2或L3为单键。
当L1、L2或L3为单键时，粘度小，而且化学稳定性高。当L1、L2或L3为-CH＝CH-时，液晶相的温度范围广，而且弹性常数(K)大。当L1、L2或L3为-CH＝CH-、-COO-时，光学各向异性大。另外，当L1、L2或L3具有-CH＝CH-时，其立体构型可为顺式构型，亦可为反式构型。
式(1)中，P1及P2独立地为基(P-1)、基(P-2)、或者基(P-3)。
基(P-1)中，M1及M2独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基。较佳的P1或P2为基(P-1)。尤佳的P1或P2为基(P-1)，其中的M1为氢或者甲基。最佳的P1或P2为基(P-1)，其中的M1为氢或者甲基，M2为氢。基(P-1)的双键部分的立体构型可为顺式构型，亦可为反式构型。
式(1)中，s、t及u独立地为0或1。当s、t及u的和为1时，粘度小。当s、t及u的和为2或3时，上限温度高。
如上所述，藉由适当选择环结构、末端基、结合基等的种类，可获得具有目标物性的化合物。因此，化合物(1)作为具有PS-TN、PS-IPS、PS-FFS、PSA-VA、PSA-OCB之类的模式的液晶显示组件中使用的液晶组合物的成分而有用。
化合物(1)的较佳例为以下所述的下位式所表示的化合物。第一例为如项3所述的化合物。即，式(1-1)或式(1-2)所表示的如项1所述的化合物。该些化合物中，较佳为化合物(1-1)。该些化合物中，Z1等记号的定义如项3所述。
第二例为式(1-1-1)、式(1-2-1)或式(1-3)所表示的如项1所述的化合物。
式(1-1-1)、式(1-2-1)及式(1-3)中，Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，而且1个-CH2-CH2-经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；M3为氢或者甲基。
第三例为式(1-1-1)、式(1-2-1)或式(1-3)所表示的如项1所述的化合物，该些化学式中，Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-取代，而且1个-CH2-CH2-经-CH＝CH-所取代；Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢或者氟；M3为氢或者甲基。
第四例为式(1-1-2)、式(1-2-2)或式(1-3-1)所表示的如项1所述的化合物。
式(1-1-2)、式(1-2-2)及式(1-3-1)中，Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；M3为氢或者甲基。
第五例为式(1-1-2)、式(1-2-2)或式(1-3-1)所表示的如项1所述的化合物，该些化学式中，Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢或者氟；M3为氢或者甲基。
2.合成法
对化合物(1)的合成法进行说明。化合物(1)可藉由将有机合成化学手法加以适当组合来合成。于起始物质中导入目标的末端基、环以及结合基的方法记载于：乌邦魏尔(Houben-Wyle，有机化学方法(Methoden derOrganische Chemie)，格奥尔-蒂默贝格(Georg-Thieme Verlag)，斯图加特(Stuttgart))、有机合成(Organic Syntheses，约翰威立父子出版公司(JohnWily&Sons，Inc.))、有机反应(Organic Reactions，约翰威立父子出版公司)、有机合成大全(Comprehensive Organic Synthesis，培格曼出版公司(PergamonPress))、新实验化学讲座(丸善)等中。
2-1.结合基L的生成
生成化合物(1)中的结合基L1、L2及L3的方法的例子如下述流程所示。该流程中，MSG1(或者MSG2)为具有至少1个环的一价有机基。多个MSG1(或者MSG2)所表示的一价有机基可相同，或者亦可不同。化合物(1A)至化合物(1K)相当于化合物(1)。
(I)单键的生成
使芳基硼酸(21)与利用公知方法来合成的化合物(22)，于碳酸盐水溶液与四(三苯基膦)钯之类的触媒的存在下进行反应而合成化合物(1A)。该化合物(1A)亦可藉由使利用公知方法来合成的化合物(23)与正丁基锂进行反应，继而与氯化锌进行反应，在二氯双(三苯基膦)钯之类的触媒的存在下与化合物(22)进行反应来合成。
(II)-COO-的生成
使化合物(23)与正丁基锂进行反应，继而与二氧化碳进行反应，获得羧酸(24)。使该化合物(24)与利用公知方法来合成的苯酚(25)在1，3-二环己基碳二酰亚胺(1，3-dicyclohexylcarbodiimide，DDC)及N，N-二甲基-4-胺基吡啶(N，N-dimethyl-4-aminopyridine，DMAP)的存在下进行脱水缩合来合成化合物(1B)。
(III)-CH＝CH-的生成
将化合物(22)以正丁基锂进行处理后，与N，N-二甲基甲酰胺(N，N-dimethylformamide，DMF)等甲酰胺进行反应而获得醛(28)。将利用公知方法来合成的鏻盐(27)以第三丁醇钾之类的碱进行处理，使所产生的磷偶极体(phosphorus ylide)与醛(28)进行反应，来合成化合物(ID)。根据反应条件，会生成顺式体，因此视需要利用公知的方法，将顺式体异构化为反式体。
(IV)-(CH2)2-的生成
藉由使化合物(1D)于钯碳之类的触媒的存在下进行氢化，来合成化合物(1E)。
(V)-(CH2)4-的生成
使用鏻盐(29)来代替鏻盐(27)，依据项(III)的方法进行反应，获得具有-(CH2)2-CH＝CH-的化合物。将该化合物进行催化氢化来合成化合物(1F)。
(VI)-C≡C-的生成
于二氯钯与卤化铜的触媒存在下，使化合物(23)与2-甲基-3-丁炔-2-醇进行反应，然后于碱性条件下进行脱保护而获得化合物(30)。于二氯钯与卤化铜的触媒存在下，使化合物(30)与化合物(22)进行反应来合成化合物(1G)。
(VII)-CH2O-的生成
将化合物(28)以硼氢化钠等还原剂进行还原而获得化合物(32)。将该化合物(32)以氢溴酸等进行卤化而获得化合物(33)。于碳酸钾等的存在下，使化合物(33)与化合物(31)进行反应来合成化合物(1J)。
(VIII)-(CH2)3O-的生成
使用化合物(34)来代替化合物(28)，依据项(VII)的方法来合成化合物(1K)。
2-2.可聚合的基团的生成
生成下述可聚合的基团的方法的例子如下述流程所示。该流程中，MSG1为具有至少1个环的一价有机基。化合物(1S)～化合物(1X)相当于化合物(1)。
(I)M2CH＝CM1-COO-的生成
于M1及M2均不为-CF3的情况下，M1为氟，于M2不为-CF3的情况下，或者M1为-CF3且M2不为氟的情况下，上述流程所示的羧酸(51)已有市售。使该羧酸(51)与化合物(31)于DCC及DMAP的存在下进行脱水缩合来合成化合物(1S)。
于M1及M2均为-CF3的情况下，使羧酸(52)与化合物(31)于DCC及DMAP的存在下进行脱水缩合而获得化合物(53)。于碘化铜的触媒的存在下，使化合物(53)与2，2-二氟-2-(氟磺酰基)乙酸甲酯进行反应来合成化合物(1T)。
于M1为氟且M2为-CF3的情况下，使羧酸(54)与化合物(31)于DCC及DMAP的存在下进行脱水缩合而获得化合物(55)。将化合物(55)以DAST等氟化剂进行氟化，获得化合物(56)。于碘化铜的触媒的存在下，使化合物(56)与2，2-二氟-2-(氟磺酰基)乙酸甲酯进行反应来合成化合物(1U)。
于M1为-CF3且M2为氟的情况下，使用羧酸(57)作为起始物质，依据上述方法来合成化合物(1V)。
(II)乙烯氧基的生成
于碳酸钾等的存在下，使化合物(31)与溴乙烯进行反应来合成化合物(1W)。
(III)环氧基的生成
将利用公知方法来合成的乙烯基化合物(58)以间氯过氧苯甲酸(m-chloroperbenzoic acid，mCPBA)等进行氧化，来合成化合物(1X)。
2-3.结合基Z的生成
生成化合物(1)中的结合基Z1及Z2的方法的例子如下述流程所示。该流程中，MSG1为具有至少1个环的一价有机基。化合物(1Y)相当于化合物(1)。
(I)-CH2O-的生成
于碳酸钾等的存在下，使利用公知方法来合成的化合物(59)与化合物(31)进行反应而获得化合物(60)。将化合物(60)以氢化锂铝等还原剂进行还原而获得化合物(61)。将化合物(61)以戴斯-马丁试剂(Dess MartinReagent)等氧化剂进行氧化，获得醛(62)。将甲基三苯基溴化鏻以第三丁醇钾之类的碱进行处理，使所产生的磷偶极体与醛(62)进行反应而获得化合物(63)。
于在化合物(61)中导入M2CH＝CM1-COO-的情况下，依据上述方法来进行化合物(61)与化合物(51)的脱水缩合。于在化合物(61)中导入乙烯氧基的情况下，依据上述方法来进行化合物(61)与溴乙烯的反应。于在化合物(63)中导入环氧基的情况下，依据上述方法来进行化合物(63)的环氧化反应。
(II)-CH＝CH-的生成
将利用公知方法来合成的鏻盐(64)以第三丁醇钾之类的碱进行处理，使所产生的磷偶极体与醛(38)进行反应而获得化合物(65)。于在化合物(65)中导入M2CH＝CM1-COO-的情况下，依据上述方法来进行化合物(65)与化合物(51)的脱水缩合。于在化合物(65)中导入乙烯氧基的情况下，依据上述方法来进行化合物(65)与溴乙烯的反应。于在化合物(65)中导入环氧基的情况下，依据上述方法，将-CH2OH转变为-CH＝CH2，然后进行环氧化反应。
M2CH＝CM1-COO-的导入可为如下方法。于碳酸钾等的存在下，使利用公知方法来合成的醛(66)与酸酐(67)及羧酸钠(68)进行反应来合成化合物(1Y)。
(III)-CH2CH2-的生成
藉由使化合物(65)于钯碳之类的触媒的存在下进行氢化来合成化合物(69)。于该醇中导入M2CH＝CM1-COO-、乙烯氧基或者环氧基的方法如上所述。
化合物(1)与类似的化合物相比，具有适当的聚合反应性、高转化率以及对液晶组合物的高溶解度，且关于该些物性而具有适当的平衡。化合物(1)在液晶显示组件通常所使用的条件下物理性及化学性适度稳定，可适宜作为PSA模式用的液晶组合物的成分来使用。
3.液晶组合物
本发明的液晶组合物包含化合物(1)的至少1种作为成分。该组合物可还包含与化合物(1)不同的聚合性化合物(即，其他聚合性化合物)。其他聚合性化合物的较佳例为：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯氧基化合物、丙烯基醚、环氧化合物(环氧乙烷、氧杂环丁烷)、以及乙烯基酮。尤佳的例子为具有至少1个丙烯酰氧基的化合物以及具有至少1个甲基丙烯酰氧基的化合物。尤佳的例子中亦包含具有丙烯酰氧基与甲基丙烯酰氧基这两者的化合物。
其他聚合性化合物的追加例为化合物(M-1)～化合物(M-12)。化合物(M-1)～化合物(M-12)中，R20为氢或者甲基；s为0或1；t及u独立地为1～10的整数。括号内的记号F是指氢或者氟。
液晶组合物包含化合物(1)的至少一个，亦可还包含液晶性化合物。于将PS-TN、PS-IPS、PS-FFS、PSA-VA、PSA-OCB等模式用的液晶显示组件作为目标的情况下，该组合物较佳为包含化合物(1)作为成分A，且还包含选自下文所示的成分B、成分C、以及成分E中的化合物。成分B为化合物(2)～化合物(4)。成分C为化合物(5)。成分E为化合物(6)～化合物(8)。制备此种组合物时，较佳为考虑到正或负的介电各向异性、介电各向异性的大小等来选择成分B、成分C及成分E。适当选择成分的组合物具有高上限温度、低下限温度、小的粘度、适当的(大的或者小的)光学各向异性、正或负的大介电各向异性、以及适当的(大的或者小的)弹性常数。
此种组合物中，基于液晶性化合物的总重量，化合物(1)即成分A的添加量为0.05重量％～20重量％的范围。尤佳的添加量为0.1重量％～10重量％的范围。最佳的添加量为0.2重量％～1重量％的范围。亦可进而添加与化合物(1)不同的聚合性化合物(即，其他聚合性化合物)的至少一个。该情况下，化合物(1)与其他聚合性化合物的合计添加量较佳为在上述范围内。藉由适当选择其他聚合性化合物，可调整所生成的聚合物的物性。其他聚合性化合物的较佳例子如先前所说明，为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等。较佳例中亦包含化合物(M-1)～化合物(M-12)。
成分B为于右末端具有卤素或者含氟基的化合物。成分B的较佳例可列举：化合物(2-1)～化合物(2-16)、化合物(3-1)～化合物(3-118)、化合物(4-1)～化合物(4-56)。
该些化合物(成分B)中，R3及X1的定义与上述相同。
成分B的介电各向异性为正，对热、光等的稳定性非常优异，因此于制备PS-IPS、PS-FFS、PSA-OCB等模式用的组合物的情况使用。基于液晶性化合物的总重量，成分B的含量宜为1重量％～99重量％的范围，较佳为10重量％～97重量％的范围，尤佳为40重量％～95重量％的范围。该组合物可藉由进而添加化合物(6)～化合物(8)(成分E)来调整粘度。于将成分B添加于介电各向异性为负的组合物中的情况下，基于液晶性化合物的总重量，成分B的含量较佳为30重量％以下。藉由添加成分B，可调整组合物的弹性常数，调整组件的电压-穿透率曲线。
成分C是右末端基为-C≡N或者-C≡C-C≡N的化合物(5)。成分C的较佳例可列举化合物(5-1)～化合物(5-64)。
该些化合物(成分C)中，R4及X2的定义与上述相同。
成分C的介电各向异性为正，且其值大，因此主要于制备PS-TN等模式用的组合物的情况使用。藉由添加该成分C，可增大组合物的介电各向异性。成分C具有扩大液晶相的温度范围、调整粘度、或者调整光学各向异性的效果。成分C亦可用于调整组件的电压-穿透率曲线。
于制备PS-TN等模式用的组合物的情况下，基于液晶性化合物的总重量，成分C的含量宜为1重量％～99重量％的范围，较佳为10重量％～97重量％的范围、尤佳为40重量％～95重量％的范围。该组合物可藉由添加成分E来调整液晶相的温度范围、粘度、光学各向异性、介电各向异性等。于将成分C添加于介电各向异性为负的组合物中的情况下，基于液晶性化合物的总重量，成分C的含量较佳为30重量％以下。藉由添加成分C，可调整组合物的弹性常数，调整组件的电压-穿透率曲线。
成分E是2个末端基为烷基等的化合物。成分E的较佳例可列举：化合物(6-1)～化合物(6-11)、化合物(7-1)～化合物(7-19)、以及化合物(8-1)～化合物(8-6)。
该些化合物(成分E)中，R7及R8的定义与上述相同。
成分E由于介电各向异性的绝对值小，故而为接近中性的化合物。化合物(6)主要具有调整粘度或者调整光学各向异性的效果。化合物(7)及化合物(8)藉由提高上限温度，而具有扩大向列相的温度范围的效果、或者调整光学各向异性的效果。
若增加成分E的含量，则组合物的粘度变小，但介电各向异性会变小。因此，只要满足组件的临限电压的要求值，成分E的含量越多越好。因此，于制备PS-IPS、PSA-VA等模式用的组合物的情况下，基于液晶性化合物的总重量，成分E的含量较佳为30重量％以上，尤佳为40重量％以上。
液晶组合物的制备是利用使必需成分于高于室温的温度下相互溶解等方法来进行。根据用途，亦可于该组合物中添加添加物。添加物的例子为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、消泡剂等。此种添加物已为业者所熟知，并记载于文献中。
光学活性化合物具有藉由使液晶分子产生螺旋结构、赋予必需的扭转角来防止逆扭转的效果。藉由添加光学活性化合物，可调整螺旋节距。出于调整螺旋节距的温度相关性的目的，亦可添加2种以上的光学活性化合物。光学活性化合物的较佳例可列举下述化合物(Op-1)～化合物(Op-18)。化合物(Op-18)中，环J为1，4-亚环己基或者1，4-亚苯基，R24为碳数1～10的烷基。
抗氧化剂对于维持大的电压保持率而言有效。抗氧化剂的较佳例可列举：下述化合物(AO-1)及化合物(AO-2)；伊嘉诺克斯415(IRGANOX 415)、IRGANOX 565、IRGANOX 1010、IRGANOX 1035、IRGANOX 3114、以及IRGANOX 1098(商品名：巴斯夫(BASF)公司)。紫外线吸收剂对于防止上限温度的下降而言有效。紫外线吸收剂的较佳例为二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。具体例可列举：下述化合物(AO-3)及化合物(AO-4)；地奴宾329(TINUVIN 329)、TINUVIN P、TINUVIN 326、TINUVIN234、TINUVIN 213、TINUVIN 400、TINUVIN 328、以及TINUVIN 99-2(商品名：巴斯夫公司)；以及1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(1，4-diazabicyclo[2.2.2]octane，DABCO)。
具有立体阻碍(steric hindrance)的胺之类的光稳定剂由于维持大的电压保持率而较佳。光稳定剂的较佳例可列举：下述化合物(AO-5)及化合物(AO-6)；TINUVIN 144、TINUVIN 765、以及TINUVIN 770DF(商品名：巴斯夫公司)。热稳定剂亦对维持大的电压保持率而言有效，较佳例可列举伊嘉福斯168(IRGAFOS 168)(商品名：巴斯夫公司)。消泡剂对于防止起泡而言有效。消泡剂的较佳例为：二甲基硅酮油、甲基苯基硅酮油等。
化合物(AO-1)中，R25为碳数1～20的烷基、碳数1～20的烷氧基、-COOR26、或者-CH2CH2COOR26；R26为碳数1～20的烷基。化合物(AO-2)及化合物(AO-5)中，R27为碳数1～20的烷基。化合物(AO-5)中，环K及环L独立地为1，4-亚环己基或者1，4-亚苯基；v为0、1或2；R28为氢、甲基或者O·(氧自由基)。
4.聚合
化合物(1)具有适当的聚合反应性、高转化率以及对液晶组合物的高溶解度。藉由使含有化合物(1)与液晶性化合物的液晶组合物进行聚合而生成含有聚合物的液晶组合物。其原因在于，化合物(1)藉由聚合而于液晶组合物中生成聚合物。该聚合物具有使液晶分子产生预倾角的效果。较佳为于液晶组合物显示液晶相的温度下进行聚合。藉由热、光等来进行聚合。较佳的反应为光聚合。为了防止同时产生热聚合，光聚合较佳为于100℃以下进行。亦可于施加电场或者磁场的状态下进行聚合。
化合物(1)的聚合反应性以及转化率可调整。化合物(1)适合于自由基聚合。化合物(1)可藉由添加聚合起始剂来快速进行聚合。藉由使反应温度优化，可减少所残存的化合物(1)的量。光自由基聚合起始剂的例子为：汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)(股)的达罗克尔(Darocur)系列中的TPO、1173以及4265，伊嘉克尔(Irgacure)系列中的184、369、500、651、784、819、907、1300、1700、1800、1850、以及2959。
光自由基聚合起始剂的追加例为：4-甲氧基苯基-2，4-双(三氯甲基)三嗪、2-(4-丁氧基苯乙烯基)-5-三氯甲基-1，3，4-恶二唑、9-苯基吖啶、9，10-苯并啡嗪(9，10-benzphenazine)、二苯甲酮/米其勒酮混合物、六芳基联咪唑/巯基苯并咪唑混合物、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、苄基二甲基缩酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2，4-二乙基氧杂蒽酮(2，4-diethylxanthone)/对二甲基胺基苯甲酸甲酯混合物、二苯甲酮/甲基三乙醇胺混合物。
可藉由在液晶组合物中添加光自由基聚合起始剂后，于施加电场的状态下照射紫外线来进行聚合。但是，未反应的聚合起始剂或者聚合起始剂的分解生成物可能会使组件产生残像等显示不良。为了防止该显示不良，可于不添加聚合起始剂的状态下直接进行光聚合。所照射的光的较佳波长为150nm～500nm的范围。尤佳的波长为250nm～450nm的范围，最佳的波长为300nm～400nm的范围。
5.液晶显示组件
液晶显示组件中的聚合物的效果解释如下。液晶组合物为液晶性化合物、聚合性化合物等的混合物。藉由对该液晶组合物施加电场，液晶分子取向为电场方向。依据该取向，聚合性化合物亦以相同方式取向。于该状态下对液晶组合物照射紫外线，使聚合性化合物进行聚合。其结果为，于液晶组合物中生成聚合物的网状物。藉由该网状物的效果，液晶分子以取向为电场方向的状态稳定化。即便在去除电场的情况下，亦维持该效果。因此，组件的响应时间缩短。
液晶组合物的聚合较佳为于显示组件中进行。其中一例如下所述。准备具有包括透明电极及取向膜的两块玻璃基板的显示组件。制备以化合物(1)、液晶性化合物、添加物等作为成分的液晶组合物。将该组合物注入至显示组件中。对该显示组件一边施加电场一边照射紫外线，使化合物(1)进行聚合。藉由该聚合来生成含有聚合物的液晶组合物。利用该方法，可容易地制作具有PSA模式的液晶显示组件。该方法中，亦可省略取向膜的摩擦处理。此外，亦可采用于无电场的状态下使液晶分子稳定化的方法。
当基于液晶性化合物的总重量，聚合性化合物的添加量为0.1重量％至2重量％的范围时，制作PSA模式的液晶显示组件。PSA模式的组件可以主动矩阵(active matrix，AM)、被动矩阵(passive matrix，PM)之类的驱动方式来驱动。此种组件亦可应用于反射型、穿透型、半穿透型的任一种类型。藉由增加聚合性化合物的添加量，亦可制作聚合物分散(polymer dispersed)模式的组件。
[实施例]
藉由实施例来对本发明进一步进行详细说明。本发明不受该些实施例的限制。
1.化合物(1)的实施例
化合物(1)是依据实施例1等所示的程序来合成。所合成的化合物是利用核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)分析等方法来鉴定。化合物的物性是利用下述所示的方法来测定。
NMR分析
测定时使用DRX-500(布鲁克拜厄斯宾(BrukerBioSpin)(股)公司制造)。1H-NMR的测定中，使试样溶解于CDCl3等氘化溶剂中，于室温下以500MHz、累计次数为16次的条件进行测定。使用四甲基硅烷作为内部标准。19F-NMR的测定中，使用CFCl3作为内部标准，以累计次数24次进行。核磁共振波谱的说明中，s是指单重峰(singlet)，d是指双重峰(doublet)，t是指三重峰(triplet)，q是指四重峰(quartet)，quin是指五重峰(quintet)、sex是指六重峰(sextet)，m是指多重峰(multiplet)，br是指宽峰(broad)。
高效液相层析法(high performance liquid chromatography，HPLC)分析
测定时使用岛津制作所制造的普罗米乃斯(Prominence)(LC-20AD；SPD-20A)。管柱是使用YMC制造的YMC-Pack ODS-A(长度150mm，内径4.6mm，粒径5μm)。溶出液是将乙腈与水适当混合来使用。检测器是适当使用紫外线(ultraviolet，UV)检测器、折射率(Refractive Index，RI)检测器、电晕(CORONA)检测器等。于使用UV检测器的情况下，检测波长设为254nm。试样溶解于乙腈中，制备成0.1重量％的溶液，将该溶液1μL导入至试样室中。记录计是使用岛津制作所制造的C-R7Aplus。
紫外可见分光分析
测定是使用岛津制作所制造的伐玛斯佩克UV-1700(PharmaSpecUV-1700)。检测波长设为190nm至700nm。试样溶解于乙腈中，制备成0.01mmol/L的溶液，投入至石英槽(cell)(光程长度1cm)中来测定。
测定试样
测定相结构以及转移温度(透明点、熔点、聚合起始温度等)时，将化合物其本身用作试样。测定向列相的上限温度、粘度、光学各向异性、介电各向异性等物性时，将化合物与母液晶的混合物用作试样。
测定方法
物性的测定是利用下述方法来进行。该些方法多为社团法人电子信息技术产业协会(Japan Electronics and Information Technology IndustriesAssociation，以下成简称为JEITA)所审议制定的JEITA规格(JEITA·ED-2521B)中记载的方法、或者将其修饰而成的方法。用于测定的TN组件中未安装薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)。
(1)相结构
于包括偏光显微镜的熔点测定装置的加热板(梅特勒(Mettler)公司FP-52型加热台)上放置试样，一边以3℃/分钟的速度进行加热一边以偏光显微镜来观察相状态及其变化，确定相的种类。
(2)转移温度(℃)
使用珀金埃尔默(PerkinElmer)公司制造的扫描热析仪戴亚蒙德DSC(Diamond DSC)系统、或者SSI纳米技术(SSI NanoTechnology)公司制造的高感度示差扫描热析仪X-DSC7000来测定。试样是以3℃/分钟的速度升降温，藉由外推来求出与试样的相变化相伴的吸热峰值或者发热峰值的起始点，决定转移温度。有时将化合物由固体转移为近晶相、向列相等液晶相的温度简称为“液晶相的下限温度”。有时将化合物由液晶相转移为液体的温度简称为“透明点”。化合物的熔点、聚合起始温度亦是使用该装置来测定。
结晶表示为C。于区分结晶的种类的情况下，分别表示为C1、C2。近晶相表示为S，向列相表示为N。近晶相中，于区分近晶A相、近晶B相、近晶C相、或者近晶F相的情况下，分别表示为SA、SB、SC、或者SF。液体(各向同性(isotropic))表示为I。转移温度例如表述为“C 50.0N 100.0I”。其表示：由结晶至向列相的转移温度为50.0℃，由向列相至液体的转移温度为100.0℃。
(3)向列相的上限温度(TNI或者NI；℃)
于包括偏光显微镜的熔点测定装置的加热板上放置试样，以1℃/分钟的速度进行加热。测定试样的一部分由向列相变化为各向同性液体时的温度。有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。当试样为化合物与母液晶的混合物时，以TNI的记号表示。当试样为化合物与成分B、成分C或者成分E的混合物时，以NI的记号表示。
(4)向列相的下限温度(TC；℃)
将具有向列相的试样于0℃、-10℃、-20℃、-30℃、以及-40℃的冷冻器中保管10天后，观察液晶相。例如，当试样于-20℃下为向列相的状态，而于-30℃下变化为结晶或者近晶相时，将TC记载为≤-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。
(5)粘度(体积粘度；η；于20℃下测定；mPa.s)
使用E型旋转粘度计进行测定。
(6)光学各向异性(折射率各向异性；于25℃下测定；Δn)
使用波长为589nm的光，利用于接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行测定。将主棱镜的表面向一个方向摩擦后，将试样滴加至主棱镜上。折射率(n||)是于偏光的方向与摩擦的方向平行时测定。折射率(n⊥)是于偏光的方向与摩擦的方向垂直时测定。光学各向异性(Δn)的值是由Δn＝n||-n⊥的式子来计算。
(7)比电阻(ρ；于25℃下测定；Ωcm)
于具备电极的容器中注入试样1.0mL。对该容器施加直流电压(10V)，测定10秒后的直流电流。比电阻是根据如下式子来算出。(比电阻)＝((电压)×(容器的电容)}/((直流电流)×(真空的介电常数)}。
(8)电压保持率(VHR-1；于25℃下测定；％)
用于测定的TN组件具有聚酰亚胺取向膜，而且2块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。加入试样后，利用以紫外线硬化的粘着剂将该组件密封。对该组件施加脉冲电压(5V，60微秒)来充电。利用高速电压计在16.7毫秒之间测定所衰减的电压，求出单位周期中的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B为未衰减时的面积。电压保持率为面积A相对于面积B的百分率。
(9)电压保持率(VHR-2；于80℃下测定；％)
以80℃来代替25℃，以相同方式测定电压保持率。将所得的结果以VHR-2的记号表示。
(10)粘度(旋转粘度；γ1；于25℃下测定；mPa·s)
测定是依据M.伊玛依(M.Imai)等人的分子晶体与液晶(MolecularCrystals and Liquid Crystals)第259期第37页(1995)中记载的方法。于扭转角为0度且2块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm的TN组件中放入试样。对该组件于16V至19.5V的范围内以0.5V为单位阶段性地施加电压。不施加电压0.2秒后，以仅1个矩形波(矩形脉冲；0.2秒)与不施加(2秒)的条件重复施加电压。测定藉由该施加而产生的瞬时电流(transient current)的峰值电流(peak current)及峰值时间(peak time)。由该些测定值与M.Imai等人的论文第40页的计算式(8)来获得旋转粘度的值。该计算所必需的介电各向异性的值是使用该测定旋转粘度的组件，以如下记载的方法来求出。
(11)介电各向异性(Δε；于25℃下测定)
于2块玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm且扭转角为80度的TN组件中放入试样。对该组件施加正弦波(10V，1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向的介电常数(ε||)。对该组件施加正弦波(0.5V，1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是由Δε＝ε||-ε⊥的式子来计算。
(12)弹性常数(K；于25℃下测定；pN)
测定时使用横河惠普(Yokogawa-Hewlett-Packard)股份有限公司制造的HP4284A型LCR计。于2块玻璃基板的间隔(单元间隙)为20μm的水平取向组件中放入试样。对该组件施加0伏特至20伏特电荷，测定电容以及施加电压。使用“液晶组件手册”(日刊工业新闻社)第75页的式(2.98)、式(2.101)，将所测定的电容(C)及施加电压(V)的值进行拟合(fitting)，由式(2.99)获得K11及K33的值。继而，于第171页的式(3.18)中，使用刚才求出的K11及K33的值来算出K22。弹性常数K是以上述方式求出的K11、K22及K33的平均值。
(13)临限电压(Vth；于25℃下测定；V)
测定时使用大冢电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。于2块玻璃基板的间隔(单元间隙)为0.45/Δn(μm)且扭转角为80度的正常显白模式(normally white mode)的TN组件中放入试样。对该组件施加的电压(32Hz，矩形波)是以0.02V为单位自0V阶段性地增加至10V。此时，从垂直方向对组件照射光，测定穿透过组件的光量。制成当该光量达到最大时穿透率为100％，且当该光量为最小时穿透率为0％的电压-穿透率曲线。临限电压是穿透率达到90％时的电压。
(14)响应时间(τ；于25℃下测定；ms)
测定时使用大冢电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。低通滤波器(Low-pass filter)设定为5kHz。于2块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5.0μm且扭转角为80度的正常显白模式(normally whitemode)的TN组件中放入试样。对该组件施加矩形波(60Hz，5V，0.5秒)。此时，自垂直方向对组件照射光，测定穿透过组件的光量。该光量达到最大时穿透率为100％，该光量为最小时穿透率为0％。上升时间(τr：rise time；毫秒)是穿透率从90％变化至10％所需要的时间。下降时间(τf：fall time；毫秒)为穿透率从10％变化至90％所需要的时间。响应时间是以上述方式求出的上升时间与下降时间的和。
[实施例1]化合物No.26的合成
第1步骤
将(1，1′-联苯基)-4，4′-二醇(T-1)(200g，1.07mol)溶解于DMF(2000ml)中后，添加四丁基溴化铵(34.49g，0.107mol)、碳酸钾(355g，2.57mol)以及2-溴-1，1-二乙氧基乙烷(506g，2.57mol)，加热回流5小时。将反应液放冷至室温后，倒入水(1000ml)中，以甲苯(500ml×3)进行萃取。将萃取液以饱和食盐水(500ml×3)进行清洗后，以无水硫酸镁进行干燥，并减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(以体积比计为甲苯∶乙酸乙酯＝19∶1)将残渣纯化，然后自庚烷中进行再结晶，藉此获得化合物(T-2)(434g，1.07mol，100％)。
第2步骤
将化合物(T-2)(434g，1.07mol)溶解于氯仿(4000ml)中后，于室温下滴加三氟乙酸((918ml，12.36mol))。16小时后，将反应液倒入水中，添加碳酸氢钠而对三氟乙酸进行处理，然后以乙酸乙酯(500ml×3)进行萃取。将萃取液以饱和食盐水(1000ml)清洗后，以无水硫酸镁进行干燥，并减压浓缩，获得化合物(T-3)(224g，0.828mol，81％)。
第3步骤
将化合物(T-3)(224g，0.828mol)溶解于甲苯(1000ml)中后，添加甲基丙烯酸酐(1279g，8.3mol)、甲基丙烯酸钠(17.93g，0.166mol)、碳酸钾(573.5g，415mol)、以及DMF(100ml)，加热回流21小时。将反应液放冷至室温后，通过硅藻土来进行过滤，然后进行减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(以体积比计为庚烷∶乙酸乙酯＝6∶1)、再结晶(以体积比计为庚烷∶乙酸乙酯＝6∶1)，将残渣进行再结晶，藉此获得化合物No.26(67.5g，0.166mol，20％)。
1H-NMR(CDCl3；δppm)：7.50(d，4H)，7.12(d，4H)，6.95(d，2H)，6.29(s，2H)，6.18(d，2H)，5.70(s，2H)，2.01(s，6H).
熔点：98.2℃，聚合起始温度：236℃。
[实施例2]化合物No.1的合成
藉由以与实施例1记载的方法相同的方式，于第3步骤中使用丙烯酸酐以及丙烯酸钠，而获得化合物No.1。
1H-NMR(CDCl3；δppm)：7.52(d，4H)，7.12(d，4H)，6.98(d，2H)，6.58(dd，2H)，6.26(dd，2H)，6.19(d，2H)，5.97(dd，2H).
熔点：121.1℃。
[实施例3]
化合物No.56
熔点：106.8℃
1H-NMR(CDCl3；δppm)：7.59(t，4H)，7.47(t，1H)，7.40(dd，1H)，7.35(dd，1H)，7.15(d，4H)，6.99(dd，2H)，6.58(dt，2H)，6.26(dd，2H)，6.21(t，2H)，5.98(d，2H).
[实施例4]
化合物No.94
相转移温度：C 117.9N 123.3I
1H-NMR(CDCl3；δppm)：7.58(t，4H)，7.46(t，1H)，7.41(dd，1H)，7.35(dd，1H)，7.15(d，4H)，6.97(dd，2H)，6.30(d，2H)，6.21(t，2H)，5.72(s，2H)，2.01(s，6H).
[实施例5]
化合物No.155
熔点：101.0℃
1H-NMR(CDCl3；δppm)：8.05(d，2H)，7.47(t，2H)，7.12(d，2H)，7.08(d，2H)，6.63(d，1H)，6.59(d，1H)，6.33(d，2H)，6.29(dd，2H)，6.00(dd，2H).
[实施例6]
可利用与实施例1所记载的合成方法相同的方法，来合成以下所示的化合物No.1至No.195。
2.液晶组合物的实施例
实施例中的化合物是基于下述表1的定义，由记号来表示。表1中，与1，4-亚环己基相关的立体构型为反式。实施例中位于记号后的括号内的编号与化合物的编号对应。(-)的记号是指其他的液晶性化合物。液晶性化合物的含量(百分率)为基于液晶性化合物的总重量的重量百分率(重量％)。最后，归纳液晶组合物的物性值。物性是依据上述所记载的方法来测定，将测定值(不进行外推)直接记载。
表1.使用记号的化合物的表述方法
R-(A1)-Z1-.....-Zn-(An)-R’
[实施例7]
基于上述组合物，以0.3重量％的比例添加下述化合物。
NI＝113.9℃；Δn＝0.090；Δε＝3.8；η＝19.2mPa·s.
[实施例8]
基于上述组合物，以0.3重量％的比例添加下述化合物。
NI＝98.8℃；Δn＝0.117；Δε＝9.1；η＝35.3mPa·s.
[实施例9]
基于上述组合物，以0.3重量％的比例添加下述化合物。
[实施例10]
基于上述组合物，以0.3重量％的比例添加下述化合物。
[实施例11]
基于上述组合物，以0.3重量％的比例添加下述化合物。
NI＝70.4℃；Δn＝0.098；Δε＝8.4；η＝25.6mPa·s.
[实施例12]
基于上述组合物，以03重量％的比例添加下述化合物。
NI＝71.7℃；Δn＝0.074；Δε＝2.9.
[实施例13]
基于上述组合物，以0.15重量％的比例添加下述化合物，
进而以0.15重量％的比例添加下述化合物。
NI＝80.0℃；Δn＝0.069；Δs＝7.9；η＝22.0mPa·s.
[实施例14]
基于上述组合物，以0.3重量％的比例添加下述化合物。
[实施例15]
基于上述组合物，以0.3重量％的比例添加下述化合物。
[实施例16]
基于上述组合物，以0.15重量％的比例添加下述化合物，
进而以0.15重量％的比例添加下述化合物。
[实施例17]
基于上述组合物，以0.15重量％的比例添加下述化合物，
进而以0.10重量％的比例添加下述化合物。
NI＝80.5℃；Δn＝0.110；Δε＝9.7；η＝19.3mPa·s.
3.比较例
比较化合物(R-1)、[1，1′-联苯基]-4，4′-二基双(2-甲基丙烯酸酯)的合成
依据上述反应式来合成，获得比较化合物(R-1)的无色结晶。
1H-NMR(DMSO-d；δppm)：7.24(d，4H)，6.96(d，4H)，6.41(d，2H)，6.26(d，2H)，1.98(s，6H).
比较化合物(R-1)的物性如下所述。熔点：150℃，聚合起始温度：152℃。
[比较例1]
(对液晶组合物的溶解度的比较)
以0.3重量％的比例，于液晶组合物A中添加化合物No.26，于50℃下加热30分钟。将所得的溶液于室温下放置2天。然后，藉由目视来观察结晶是否析出。另一方面，对比较化合物(R-1)亦以相同方法进行观察。于表2中表示结果。表2中的记号中“○”表示未析出结晶，“×”表示结晶析出。根据表2可知，本发明的聚合性化合物对液晶组合物A的溶解度良好。此外，液晶组合物A的成分及其比例如以下所述。
表2.对液晶组成物的溶解度的比较
[产业上的可利用性]
本发明的聚合性化合物具有适当的聚合反应性、高转化率以及对液晶组合物的高溶解度。本发明的液晶组合物含有该化合物，具有向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、大的介电各向异性、适当的弹性常数、大的比电阻、以及适当的预倾角之类的物性。该组合物关于至少2种物性而具有适当的平衡。聚合性化合物藉由聚合而于组合物中提供聚合物。该组合物适合于具有PSA模式的液晶显示组件。包含该组合物的液晶显示组件具有可使用组件的广泛的温度范围、短的响应时间、高的电压保持率、低的临限电压、大的对比度、以及长寿命。因此，该组件可广泛用于个人计算机、电视等。

Claims (20)

1.一种化合物，其由式(1)所表示：
[式中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-1，2-二基、萘-1，3-二基、萘-1，4-二基、萘-1，5-二基、萘-1，6-二基、萘-1，7-二基、萘-1，8-二基、萘-2，3-二基、萘-2，6-二基、萘-2，7-二基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或者吡啶-2，5-二基，该些基团中，至少1个氢可经卤素、碳数1至12的烷基、或者至少1个氢经卤素取代的碳数1至12的烷基所取代；
Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，至少1个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；
G1及G2独立地为单键或者-O-；
L1、L2及L3独立地为单键、-COO-、或者-CH＝CH-；
s、t、及u独立地为0或1；
P1及P2独立地为选自式(P-1)、式(P-2)及式(P-3)所表示的基团中的基团，
[式(P-1)中，M1及M2独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基]；
当G1及G2为-O-，且P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
当s及t为1，u为0，G1及G2为-O-，环A1及环A4为1，4-亚苯基，环A2为至少1个氢经氯、甲基、或者三氟甲基取代的1，4-亚苯基，且P1及P2为式(P-2)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
当L1、L2及L3为-COO-时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
当s为1，t及u为0，环A1及环A4为1，4-亚苯基，G1及G2为单键，且P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键]。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中Z1及Z2的至少1个具有不饱和键。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其由式(1-1)或式(1-2)所表示：
[式(1-1)及式(1-2)中，
Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，至少1个-CH2-CH2-可经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；
G1及G2独立地为单键或者-O-；
Y1至Y12独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；P1及P2独立地为选自式(P-1)、式(P-2)及式(P-3)所表示的基团中的基团，
[式(P-1)中，M1及M2独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基]；
式(1-1)及式(1-2)中，当G1及G2为-O-，且P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
式(1-1)中，当Y1至Y8全部为氢，G1及G2为单键，且P1及P2为式(P-1)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键；
式(1-2)中，当G1及G2为-O-，Y1、Y2、及Y5至Y12全部为氢，Y3或Y4的至少1个为甲基或者三氟甲基，且P1及P2为式(P-2)所表示的基团时，Z1及Z2的至少1个具有不饱和键]。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中Z1及Z2的至少1个具有不饱和键。
5.根据权利要求3所述的化合物，其中Z1及Z2均具有不饱和键。
6.根据权利要求4或5所述的化合物，其中P1及P2为式(P-1)所表示的基团，M1为氢或者甲基，M2为氢。
7.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1-1-1)、式(1-2-1)或式(1-3)所表示：
式(1-1-1)、式(1-2-1)及式(1-3)中，Z1及Z2独立地为碳数1至10的亚烷基，该亚烷基中，至少1个-CH2-可经-O-、-COO-、或者-OCOO-所取代，而且1个-CH2-CH2-经-CH＝CH-或者-C≡C-所取代；Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；M3为氢或者甲基。
8.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1-1-2)、式(1-2-2)或式(1-3-1)所表示：
式(1-1-2)、式(1-2-2)及式(1-3-1)中，Y1至Y12或Y13至Y18独立地为氢、氟、甲基、或者三氟甲基；M3为氢或者甲基。
9.一种聚合物，其是使如权利要求1至8中任一项所述的化合物聚合而获得。
10.一种液晶组合物，其含有选自如权利要求1至8中任一项所述的化合物及如权利要求9所述的聚合物的组群中的至少1种。
11.一种液晶组合物，其含有选自如权利要求1至8中任一项所述的化合物及如权利要求9所述的聚合物的组群中的至少2种。
12.一种液晶组合物，其第一成分为选自如权利要求1所述的式(1)所表示的化合物组群中的至少1种化合物，进而含有如权利要求1所述的式(1)以外的聚合性化合物。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(2)、式(3)及式(4)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：
[式中，R3为碳数1至10的烷基或者碳数2至10的烯基，该些基团中，至少1个氢可经氟取代，至少1个-CH2-可经-O-取代；
X1为氟、氯、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2、或者-OCF2CHFCF3；
环B1、环B2及环B3独立地为1，4-亚环己基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、1-吡喃-2，5-二基、或者至少1个氢可经氟取代的1，4-亚苯基；
W1及W2独立地为-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、或者单键；
Q1及Q2独立地为氢或者氟]。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(5)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：
[式中，R4为碳数1至10的烷基或者碳数2至10的烯基，该些基团中，至少1个氢可经氟取代，至少1个-CH2-可经-O-取代；
X2为-C≡N或者-C≡C-C≡N；
环C1、环C2及环C3独立地为1，4-亚环己基、至少1个氢可经氟取代的1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、1-吡喃-2，5-二基、或者嘧啶-2，5-二基；
W3为-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-C≡C-、-CH2O-、或者单键；
Q3及Q4独立地为氢或者氟；
q为0、1或2，r为0或1]。
15.根据权利要求10至12中任一项所述的液晶组合物，其还含有选自式(6)、式(7)及式(8)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：
[式中，R7及R8独立地为碳数1至10的烷基或者碳数2至10的烯基，该些基团中，至少1个氢可经氟取代，至少1个-CH2-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、3-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基；
W4及W5独立地为-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH＝CH-、或者单键]。
16.根据权利要求13所述的液晶组合物，其还含有选自如权利要求15所述的式(6)、式(7)及式(8)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。
17.根据权利要求14所述的液晶组合物，其还含有选自如权利要求15所述的式(6)、式(7)及式(8)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。
18.一种液晶显示组件，其包含选自如权利要求1至8中任一项所述的化合物及如权利要求9所述的聚合物的组群中的至少1种
19.一种液晶显示组件，其含有如权利要求10至17中任一项所述的液晶组合物。
20.一种选自如权利要求1至8中任一项所述的化合物、如权利要求9所述的聚合物及如权利要求10至17所述的液晶组合物的组群中的至少一个的用途，其用于液晶显示组件中。
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