CN109073936A - 液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件 - Google Patents

液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件 Download PDF

Info

Publication number
CN109073936A
CN109073936A CN201780016913.4A CN201780016913A CN109073936A CN 109073936 A CN109073936 A CN 109073936A CN 201780016913 A CN201780016913 A CN 201780016913A CN 109073936 A CN109073936 A CN 109073936A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon number
compound
hydrogen
formula
diyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780016913.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109073936B (zh
Inventor
片野裕子
近藤史尚
荻田和寛
远藤浩史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
JNC Petrochemical Corp
Original Assignee
JNC Corp
Chisso Petrochemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JNC Corp, Chisso Petrochemical Corp filed Critical JNC Corp
Publication of CN109073936A publication Critical patent/CN109073936A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109073936B publication Critical patent/CN109073936B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56—Aligning agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133703—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by introducing organic surfactant additives into the liquid crystal material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/122—Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/123—Ph-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3004—Cy-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3009—Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3016—Cy-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3021—Cy-Ph-Ph-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3025—Cy-Ph-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3028—Cyclohexane rings in which at least two rings are linked by a carbon chain containing carbon to carbon single bonds
    • C09K2019/3036—Cy-C2H4-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3028—Cyclohexane rings in which at least two rings are linked by a carbon chain containing carbon to carbon single bonds
    • C09K2019/3037—Cy-Cy-C2H4-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3071—Cy-Cy-COO-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K2019/3422—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K2019/3422—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered ring
    • C09K2019/3425—Six-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems

Abstract

一种液晶显示元件的制造方法，其使用含有具有聚合性基的极性化合物的液晶组合物，通过将用于聚合的能量的量最佳化而可防止组合物中的成分化合物的损伤，进而可有效率地赋予预倾角。本发明为一种液晶显示元件的制造方法，其中所述液晶显示元件包括不具有取向膜的经相向配置的一对基板、以及作为液晶层而含有液晶化合物及聚合性化合物的液晶组合物，所述液晶层形成于包含形成在所述一对基板各自的相向面中的一面或两面的电极群的基板间，且所述聚合性化合物的至少一种为具有极性锚固基的化合物，在制造所述液晶显示元件时，在254nm与313nm的累计光量比(313nm/254nm)为10以上的条件下使所述聚合性化合物进行反应以形成取向控制层。

Description

液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件
技术领域
本发明涉及一种液晶显示元件的制造方法。特别涉及一种使用含有具有聚合性基的极性化合物(或其聚合物)的液晶组合物的液晶显示元件的制造方法。
背景技术
液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、面内切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，PM)及有源矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多路复用式(multiplex)等，AM被分类为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工序而分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光与背光两者的半透过型。
液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。所述组合物具有适当的特性。通过提高所述组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将两种特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组合物的特性进一步进行说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选的上限温度为约70℃以上，而且向列相的优选的下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以元件显示动态图像(moving image)，优选的是响应时间短。理想为短于1毫秒的响应时间。因此，优选为组合物的粘度小。更优选为低温下的粘度小。
[表1]组合物的特性与AM元件的特性
组合物的光学各向异性与元件的对比度比相关联。根据元件的模式，而需要光学各向异性大或光学各向异性小，即光学各向异性适当。组合物的光学各向异性(Δn)与元件的单元间隙(d)的积(Δn×d)被设计成使对比度比为最大。积的适当值依存于运作模式的种类。在VA模式的元件中，所述值为约0.30μm至约0.40μm的范围，在IPS模式或FFS模式的元件中，所述值为约0.20μm至约0.30μm的范围。这些情况下，对单元间隙小的元件而言优选为具有大的光学各向异性的组合物。组合物的介电常数各向异性大有助于元件中的阈电压低、消耗电力小与对比度比大。因此，优选为介电各向异性大。组合物中的比电阻大有助于使元件中的电压保持率大与对比度比大。因此，优选为在初期阶段中不仅在室温下而且在接近向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。且优选为在长时间使用后，不仅在室温下而且在接近向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与元件的寿命相关联。所述稳定性高时，元件的寿命长。此种特性对用于液晶投影仪、液晶电视等中的AM元件而言优选。
聚合物稳定取向(polymer sustained alignment，PSA)型的液晶显示元件中，使用含有聚合物的液晶组合物。首先，将添加有少量聚合性化合物的组合物注入至元件中。继而，一边对所述元件的基板之间施加电压，一边对组合物照射紫外线。聚合性化合物进行聚合而在组合物中生成聚合物的网状结构。所述组合物中，能够利用聚合物来控制液晶分子的取向，故元件的响应时间缩短，图像的残像得到改善。在具有TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPA之类的模式的元件中可期待聚合物的此种效果。
通用的液晶显示元件中，液晶分子的垂直取向是利用聚酰亚胺取向膜来达成。另一方面，在不具有取向膜的液晶显示元件中，使用含有聚合物及极性化合物的液晶组合物。首先，将添加有少量聚合性化合物及少量极性化合物的组合物注入至元件中。此处，极性化合物吸附于基板表面并进行排列。依据所述排列，液晶分子进行取向。继而，一边对所述元件的基板之间施加电压，一边对组合物照射紫外线。此处，聚合性化合物进行聚合，并使液晶分子的取向稳定化。所述组合物中，可利用聚合物及极性化合物来控制液晶分子的取向，因此元件的响应时间缩短，图像的残像得到改善。进而，不具有取向膜的元件无需形成取向膜的工序。由于不存在取向膜，故不存在元件的电阻因取向膜与组合物的相互作用而降低的情况。在具有TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPA之类的模式的元件中可期待由聚合物与极性化合物的组合所带来的此种效果。
具有TN模式的AM元件中使用具有正的介电各向异性的组合物。具有VA模式的AM元件中使用具有负的介电各向异性的组合物。具有IPS模式或FFS模式的AM元件中使用具有正的或负的介电各向异性的组合物。聚合物稳定取向型的AM元件中使用具有正的或负的介电各向异性的组合物。具有负的介电各向异性的液晶组合物的例子公开于以下的专利文献1至专利文献6中。另外，不使用取向膜的例子公开于专利文献7中。本发明涉及一种一边对元件的基板之间施加电压，一边对液晶组合物照射紫外线的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/090362号说明书
专利文献2：国际公开第2014/094959号说明书
专利文献3：国际公开第2013/004372号说明书
专利文献4：国际公开第2012/104008号说明书
专利文献5：国际公开第2012/038026号说明书
专利文献6：日本专利特开昭50-35076号公报
专利文献7：日本专利特开2015-168826号公报
发明内容
发明所要解决的问题
现有技术在想要使用含有具有聚合性基的极性化合物的液晶组合物来制造液晶显示元件的情况下，仅致力于进行聚合，而从未着眼于所照射的紫外线的波长分布或能量的量。对所述所照射的紫外线的波长分布·能量的量与所获得的液晶显示元件的性能进行了研究，结果得知：当在过大的照射条件下进行制造时，构成液晶组合物的成分化合物会受到损伤。本发明人等人发现了通过解决成分化合物的损伤的问题可有助于液晶显示元件的各种性能的提高这一见解，并进行了本发明。即，本发明的目的在于提供一种制造方法，所述制造方法使用含有具有聚合性基的极性化合物的液晶组合物，且使用不会对液晶组合物造成损害的紫外线，进而可有效率地赋予预倾角。
解决问题的技术手段
一种液晶显示元件的制造方法，其中所述液晶显示元件包括不具有取向膜的经相向配置的一对基板、以及作为液晶层而含有液晶化合物及聚合性化合物的液晶组合物，所述液晶层形成于包含形成在所述一对基板各自的相向面中的一面或两面的电极群的基板间，且所述聚合性化合物的至少一种为具有极性锚固基的化合物，在制造所述液晶显示元件时，在254nm与313nm的累计光量比(313nm/254nm)为10以上的条件下使所述聚合性化合物进行反应以形成取向控制层。
发明的效果
本发明的优点在于：可不对液晶组合物造成损害地有效率地制作液晶显示元件，因此可提升长期可靠性、响应速度，提高对比度，另外，就制造工艺的方面而言，可通过提高生产性而有效率地制造高品质的液晶显示元件。
具体实施方式
所述说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将“液晶组合物”及“液晶显示元件”的用语分别简称为“组合物”及“元件”。“液晶显示元件”为液晶显示面板及液晶显示模块的总称。液晶性化合物是具有向列相、近晶相等液晶相的化合物，以及虽不具有液晶相，但出于调节向列相的温度范围、粘度、介电各向异性之类的特性的目的而混合于组合物中的化合物的总称。所述化合物例如具有如1，4-亚环己基或1，4-亚苯基那样的六元环，其分子结构为棒状(rod like)。“聚合性化合物”是以在组合物中生成聚合物为目的而添加的化合物。
本发明中，第一添加物是指具有极性锚固基的聚合性化合物。具体而言为式(1)、式(AI-1)所表示的化合物。另外，第二添加物是指不具有极性锚固基的聚合性化合物。具体而言为式(4)所表示的化合物。
液晶组合物是通过将多种液晶性化合物混合来制备。在所述液晶组合物中视需要来添加光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物之类的添加物。液晶性化合物、添加物以此种顺序混合。即便在添加有添加物的情况下，液晶性化合物的配比(含量)也是由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)所表示。添加物的配比(添加量)是由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)所表示。有时也使用重量百万分率(ppm)。例外的是聚合引发剂及聚合抑制剂的配比是基于聚合性化合物的重量来表示。
有时将“向列相的上限温度”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”。“比电阻大”是指组合物在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也具有大的比电阻，而且在长时间使用后，不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也具有大的比电阻。“电压保持率大”是指元件在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也具有大的电压保持率，而且在长时间使用后，不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也具有大的电压保持率。对于组合物或元件，有时在经时变化试验(包括加速劣化试验)的前后对特性进行研究。关于“提高介电各向异性”的表述，当介电各向异性为正的组合物时，是指其值正向地增加，当介电各向异性为负的组合物时，是指其值负向地增加。
有时将式(1)所表示的化合物简称为“化合物(1)”。有时将选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物简称为“化合物(1)”。“化合物(1)”是指式(1)所表示的一种化合物、两种化合物的混合物、或三种以上的化合物的混合物。对于其他式所表示的化合物而言也相同。“至少一个‘A’”的表述是指‘A’的数量为任意。“至少一个‘A’可经‘B’取代”的表述是指当‘A’的数量为一个时，‘A’的位置为任意，当‘A’的数量为两个以上时，这些的位置也可无限制地选择。所述规则也适用于“至少一个‘A’经‘B’取代”的表述。
在所述说明书中使用“至少一个-CH2-可经-O-取代”之类的表述。所述情况下，-CH2-CH2-CH2-可通过不邻接的-CH2-经-O-取代而转换为-O-CH2-O-。然而，邻接的-CH2-不会经-O-取代。这是因为在所述取代中生成-O-O-CH2-(过氧化物)。即，所述表述是指“一个-CH2-可经-O-取代”与“至少两个不邻接的-CH2-可经-O-取代”两者。所述规则不仅适用于向-O-的取代，也适用于向-CH＝CH-或-COO-之类的二价基的取代。
成分化合物的化学式中，将末端基R1的记号用于多种化合物。这些化合物中，任意的两个R1所表示的两个基可相同，或也可不同。例如，有化合物(1-1)的R1为乙基，且化合物(1-2)的R1为乙基的情况。也有化合物(1-1)的R1为乙基，且化合物(1-2)的R1为丙基的情况。所述规则也适用于其他末端基等的记号。式(1)中，a为2时，存在两个环A。所述化合物中，两个环A所表示的两个基团可相同，或也可不同。当a大于2时，所述规则也适用于任意的两个环A。所述规则也适用于其他记号。所述规则也适用于化合物(4-27)中的两个-Sp4-p2之类的情况。
由六角形包围的A、B、C、D等记号分别与环A、环B、环C、环D等环相对应，且表示六元环、缩合环等环。横切所述六角形的斜线是表示环上的任意的氢可经-Sp3-P1等基团取代。‘j’等下标表示经取代的基团的数量。当下标‘j’为0时，不存在此种取代。当下标‘j’为2以上时，在环J上存在多个-Sp3-P1。-Sp3-P1所表示的多个基团可相同，或也可不同。
2-氟-1，4-亚苯基是指下述两种二价基。化学式中，氟可为朝左(L)，也可为朝右(R)。所述规则也适用于四氢吡喃-2，5-二基之类的通过自环去除两个氢而生成的左右非对称的二价基。所述规则也适用于羰氧基(-COO-或-OCO-)之类的二价的键结基。
液晶性化合物的烷基为直链状或分支状，不包含环状烷基。直链状烷基优于分支状烷基。这些情况对于烷氧基、烯基等末端基而言也相同。对于与1，4-亚环己基相关的立体构型而言，通常反式构型优于顺式构型。卤素是指氟、氯、溴、碘。优选的卤素为氟或氯。更优选的卤素为氟。
本发明为下述项等。
项1.一种液晶显示元件的制造方法，其中所述液晶显示元件包括不具有取向膜的经相向配置的一对基板、以及作为液晶层而含有液晶化合物及聚合性化合物的液晶组合物，所述液晶层形成于包含形成在所述一对基板各自的相向面中的一面或两面的电极群的基板间，且所述聚合性化合物的至少一种为具有极性锚固基的化合物，在制造所述液晶显示元件时，在254nm与313nm的累计光量比(313nm/254nm)为10以上的条件下使所述聚合性化合物进行反应以形成取向控制层。
项2.根据项1所述的液晶显示元件的制造方法，其中一边施加电压一边使聚合性化合物进行反应。
项3.根据项2所述的液晶显示元件的制造方法，其中电压为20V以下。
项4.根据项1至项3中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中含有选自式(1)所表示的化合物、式(AI-1)所表示的化合物的群组中的至少一种极性化合物作为聚合性化合物。
式(1)中，R1为氢、卤素、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基；R2为-OH、-OR0、-NH2、-NHR0、或-N(R0)2所表示的基团，此处，R0为碳数1至5的烷基，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代；环A及环B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、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、茀-2，7-二基、菲-2，7-二基、或蒽-2，6-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基取代；Z1为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、或-CF＝CF-；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至7的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代；a为0、1、2、3、或4。
式(AI-1)中，
R11为碳数1至15的烷基，所述R11中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；环A1及环A2独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、芴-2，7-二基、菲-2，7-二基、蒽-2，6-二基、全氢环戊并[a]菲-3，17-二基、或2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢环戊并[a]菲-3，17-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数1至11的烷氧基、或碳数2至11的烯氧基取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代；
a1为0、1、2、3、或4；
Z11为单键或碳数1至6的亚烃基，所述Z11中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经氟或氯取代；
Sp11为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp11中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代，这些基团中，至少一个氢可经选自式(1a)所表示的基团中的基团取代；
式(1a)中，
Sp12为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp12中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
M11及M12独立地为氢、卤素、碳数1至5的烷基、或至少一个氢经卤素所取代的碳数1至5的烷基：
R12为碳数1至15的烷基，所述R12中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代：
式(AI-1)中，
P11为选自式(1e)及式(1f)所表示的基团中的基团；
式(1e)及式(1f)中，
Sp13为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp13中，至少一个-CH2-可经-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经卤素取代；
Sp14独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp14中，至少一个-CH2-可经-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
M13及M14独立地为氢、卤素、碳数1至5的烷基、或至少一个氢经卤素所取代的碳数1至5的烷基：
X1为-OH、-NH2、-OR15、-N(R15)2、-COOH、-SH、-B(OH)2、或-Si(R15)3；
-OR15、-N(R15)2、及-Si(R15)3中，
R15为氢或碳数1至10的烷基，所述R15中，至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，至少一个氢可经卤素取代。
项5.根据项1至项4中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中聚合性化合物的至少一种为选自式(1-1)至式(1-9)所表示的化合物、式(AI-2)至式(AI-21)所表示的化合物的群组中的化合物。
式(1-1)至式(1-9)中，R1为氢、卤素、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基；Z1为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、或-CF＝CF-；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至7的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代；L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、及L12独立地为氢、氟、甲基、或乙基。
式(AI-2)至式(AI-21)中，
R11为碳数1至10的烷基；
Z11、Z12、及Z13独立地为单键、-CH2CH2-、或-(CH2)4-；
Sp12、Sp13、及Sp14独立地为单键或碳数1至5的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-取代；
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、及L12独立地为氢、氟、甲基、或乙基；
1为1、2、3、4、5、或6。
项6.根据项1至项5中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，聚合性化合物的配比为0.05重量％至10重量％的范围。
项7.根据项1至项6中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分。
式(2)中，R3及R4独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或碳数2至12的烯氧基；环C及环E独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯所取代的1，4-亚苯基、或四氢吡喃-2，5-二基；环D为2，3-二氟-1，4-亚苯基、2-氯-3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-5-甲基-1，4-亚苯基、3，4，5-三氟萘-2，6-二基、或7，8-二氟色原烷-2，6-二基；Z2及Z3独立地为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；b为1、2、或3，c为0或1，而且b与c的和为3以下。
项8.根据项1至项7中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(2-1)至式(2-22)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分。
式(2-1)至式(2-22)中，R3及R4独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或碳数2至12的烯氧基。
项9.根据项7或项8所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，第一成分的配比为10重量％至90重量％的范围。
项10.根据项1至项9中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分。
式(3)中，R5及R6独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基；环F及环G独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、或2，5-二氟-1，4-亚苯基；Z4为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；d为1、2、或3。
项11.根据项1至项10中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(3-1)至式(3-13)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分。
式(3-1)至式(3-13)中，R5及R6独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基。
项12.根据项10或项11所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，第二成分的配比为10重量％至70重量％的范围。
项13.根据项1至项12中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中还含有不具有极性锚固基的聚合性化合物。
项14.根据项1至项13中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中不具有极性锚固基的聚合性化合物的至少一种为选自式(4)所表示的化合物的群组中的聚合性化合物。
式(4)中，环J及环P独立地为环己基、环己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氢吡喃-2-基、1，3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基、或吡啶-2-基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基所取代；环K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、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或吡啶-2，5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基取代；Z5及Z6独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-C(CH3)＝CH-、-CH＝C(CH3)-、或-C(CH3)＝C(CH3)-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代；P1、P2、及P3为聚合性基；Sp3、Sp4、及Sp5独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代；q为0、1、或2；j、k、及p独立地为0、1、2、3、或4，而且j、k、及p的和为1以上。
项15.根据项14所述的液晶显示元件的制造方法，其中，式(4)中，P1、P2、及P3独立地为选自式(P-1)至式(P-5)所表示的基团的群组中的聚合性基。
式(P-1)至式(P-5)中，M1、M2、及M3独立地为氢、氟、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至5的烷基。
项16.根据项14或项15所述的液晶显示元件的制造方法，其中不具有极性锚固基的聚合性化合物的至少一种为选自式(4-1)至式(4-28)所表示的化合物的群组中的聚合性化合物。
式(4-1)至式(4-28)中，P1、P2、及P3独立地为选自式(P-1)至式(P-3)所表示的基团的群组中的聚合性基，此处，M1、M2、及M3独立地为氢、氟、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至5的烷基；
Sp3、Sp4、及Sp5独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代。
项17.根据项14至项16中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，不具有极性锚固基的聚合性化合物的配比为0.03重量％至10重量％的范围。
项18.一种液晶显示元件，其利用根据项1至项17中任一项所述的制造方法而制造。
项19.根据项18所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为IPS模式、VA模式、FFS模式、或FPA模式，且液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。
可用以制造本发明的液晶显示元件的组合物也包括以下项。(c)所述组合物，虽然日本专利特开2006-199941号公报中所记载的化合物(5)至化合物(7)是介电各向异性为正的液晶性化合物，但所述组合物含有选自这些化合物的群组中的至少一种化合物。(d)所述组合物，其含有至少两种所述极性化合物。(e)所述组合物，其还含有与所述极性化合物不同的极性化合物。(f)所述组合物，其含有光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物之类的添加物的一种、两种、或至少三种。所述添加物可与第一添加物或第二添加物相同，或也可不同。
以如下顺序对可用以制造本发明的液晶显示元件的组合物进行说明。第一，对组合物的构成进行说明。第二，对成分化合物的主要特性、及所述化合物给组合物带来的主要效果进行说明。第三，对组合物中的成分的组合、成分的优选的配比及其根据进行说明。第四，对成分化合物的优选的形态进行说明。第五，示出优选的成分化合物。第六，对可添加于组合物中的添加物进行说明。第七，对成分化合物的合成方法进行说明。第八，对组合物的特征进行说明。第九，对液晶显示元件的制造方法进行说明。
第一，对组合物的构成进行说明。本发明的组合物被分类为组合物A及组合物B。组合物A除了含有选自化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物以外，也可还含有其他的液晶性化合物、添加物等。“其他的液晶性化合物”是与化合物(2)及化合物(3)不同的液晶性化合物。此种化合物是出于进一步调整特性的目的而混合于组合物中。添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物等。
组合物B实质上仅包含选自化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物。“实质上”是指组合物B虽可含有添加物，但不含其他的液晶性化合物。与组合物A相比较，组合物B的成分的数量少。就降低成本的观点而言，组合物B优于组合物A。就可通过混合其他的液晶性化合物来进一步调整特性的观点而言，组合物A优于组合物B。
第二，对成分化合物的主要特性、及所述化合物给组合物的特性带来的主要效果进行说明。基于本发明的效果，将成分化合物的主要特性归纳于表2中。表2的记号中，L是指大或高，M是指中等程度的，S是指小或低。记号L、M、S是基于成分化合物之间的定性比较的分类，记号0是指值为零，或接近于零。
[表2]化合物的特性
特性 化合物(2) 化合物(3)
上限温度 S～L S～L
粘度 M～L S～M
光学各向异性 M～L S～L
介电各向异性 M～L<sup>1)</sup> 0
比电阻 L L
1)介电各向异性的值为负，记号表示绝对值的大小
当将成分化合物混合于组合物中时，成分化合物给组合物的特性带来的主要效果如下所述。化合物(1)、化合物(AI-1)通过极性基的作用而吸附于基板表面，并控制液晶分子的取向。为了获得所期望的效果，化合物(1)必须具有与液晶性化合物的高的相容性。化合物(1)、化合物(AI-1)具有1，4-亚环己基或1，4-亚苯基之类的六元环，其分子结构为棒状，故最适于所述目的。化合物(1)、化合物(AI-1)通过聚合而形成聚合物。所述聚合物使液晶分子的取向稳定化，因此缩短元件的响应时间，而且改善图像的残像。化合物(2)提高介电各向异性，而且降低下限温度。化合物(3)降低粘度，提高上限温度、或降低下限温度。化合物(4)是出于使得更适合于聚合物稳定取向型元件的目的而添加至组合物中。化合物(4)通过聚合而形成聚合物。所述聚合物使液晶分子的取向稳定化，因此缩短元件的响应时间，而且改善图像的残像。就液晶分子的取向的观点而言，化合物(1)、化合物(AI-1)的聚合物与基板表面具有相互作用，因此推断比化合物(4)的聚合物更为有效。
第三，对组合物中的成分的组合、成分的优选的配比及其根据进行说明。组合物中的成分的优选的组合为化合物(1)、化合物(AI-1)+化合物(2)+化合物(3)、或化合物(1)、化合物(AI-1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)。
化合物(1)、化合物(AI-1)是出于控制液晶分子的取向的目的而添加至组合物中。为了使液晶分子进行取向，化合物(1)、化合物(AI-1)的优选的配比为约0.05重量％以上，为了防止元件的显示不良，化合物(1)、化合物(AI-1)的优选的配比为约10重量％以下。更优选的配比为约0.1重量％至约7重量％的范围。特别优选的配比为约0.5重量％至约5重量％的范围。
为了提高介电各向异性，化合物(2)的优选的配比为约10重量％以上，为了降低下限温度，化合物(2)的优选的配比为约90重量％以下。更优选的配比为约20重量％至约85重量％的范围。特别优选的配比为约30重量％至约85重量％的范围。
为了提高上限温度或为了降低下限温度，化合物(3)的优选的配比为约10重量％以上，为了提高介电各向异性，化合物(3)的优选的配比为约70重量％以下。更优选的配比为约15重量％至约65重量％的范围。特别优选的配比为约20重量％至约60重量％的范围。
为了提高元件的长期可靠性，化合物(4)的优选的配比为约0.03重量％以上，为了防止元件的显示不良，化合物(4)的优选的配比为约10重量％以下。更优选的配比为约0.1重量％至约2重量％的范围。特别优选的配比为约0.2重量％至约1.0重量％的范围。
第四，对成分化合物的优选的形态进行说明。式(1)中，R2为极性基。式(AI-1)中，X1为极性基。化合物(1)、化合物(AI-1)因会添加至组合物中，故优选为稳定。当将化合物(1)、化合物(AI-1)添加至组合物中时，优选为所述化合物不会降低元件的电压保持率。化合物(1)、化合物(AI-1)优选为具有低的挥发性。优选的摩尔质量为130g/mol以上。更优选的摩尔质量为150g/mol至1,000g/mol的范围。
R2为-OH、-OR0、-NH2、-NHR0、或-N(R0)2所表示的基团，此处，R0为碳数1至5的烷基，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代。就在液晶组合物中的高的溶解度的观点而言，R2特别优选为-OH或-NH2。-OH因具有高的锚固力，故优于-O-、-CO-、或-COO-。特别优选为具有多个杂原子(氮、氧)的基。具有此种极性基的化合物即便为低浓度，也有效。
X1为-OH、-NH2、-OR15、-N(R15)2、-COOH、-SH、-B(OH)2、或-Si(R15)3所表示的基团，此处，R15为氢或碳数1至10的烷基，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代。就在液晶组合物中的高的溶解度的观点而言，X1特别优选为-OH或-NH2。-OH因具有高的锚固力，故优于-O-、-CO-、或-COO-。特别优选为具有多个杂原子(氮、氧)的基。具有此种极性基的化合物即便为低浓度，也有效。
R1为氢、卤素、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基。优选的R1为碳数1至12的烷基。R11为碳数1至15的烷基，所述R11中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；优选的R11为碳数1至15的烷基。
环A及环B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、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、芴-2，7-二基、菲-2，7-二基、或蒽-2，6-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基取代。优选的环A或环B为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、或2-氟-1，4-亚苯基。a为0、1、2、3、或4。优选的a为0、1、或2。
环A1及环A2独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、芴-2，7-二基、菲-2，7-二基、蒽-2，6-二基、全氢环戊并[a]菲-3，17-二基、或2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢环戊并[a]菲-3，17-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数1至11的烷氧基、或碳数2至11的烯氧基取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代；
a1为0、1、2、3、或4。
Z1为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、或-CF＝CF-。优选的Z1为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-。更优选的Z1为单键。Z11为单键或碳数1至6的亚烃基，所述Z11中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经氟或氯取代。更优选的Z11为单键。
Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至7的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代。优选的Sp1或Sp2为单键。
Sp11为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp11中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代，这些基团中，至少一个氢可经选自式(1a)所表示的基团中的基团取代；
式(1a)中，
Sp12为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp12中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
M11及M12独立地为氢、卤素、碳数1至5的烷基、或至少一个氢经卤素所取代的碳数1至5的烷基；
R12为碳数1至15的烷基，所述R12中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代。优选的Sp1为单键。
P11为选自式(1e)及式(1f)所表示的基团中的基团；
式(1e)及式(1f)中，
Sp13为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp13中，至少一个-CH2-可经-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经卤素取代；
Sp14独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp14中，至少一个-CH2-可经-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
M13及M14独立地为氢、卤素、碳数1至5的烷基、或至少一个氢经卤素所取代的碳数1至5的烷基：
X1为-OH、-NH2、-OR15、-N(R15)2、-COOH、-SH、-B(OH)2、或-Si(R15)3；
-OR15、-N(R15)2、及-Si(R15)3中，R15为氢或碳数1至10的烷基，所述R15中，至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，至少一个氢可经卤素取代。
式(1-1)至式(1-9)中，L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、及L12独立地为氢、氟、甲基、或乙基。优选的L1至L12为氢、氟、或甲基。更优选的L1至L12为氢或氟。
式(2)及式(3)中，R3及R4独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或碳数2至12的烯氧基。为了提高对紫外线或热的稳定性，优选的R3或R4为碳数1至12的烷基，为了提高介电各向异性，优选的R3或R4为碳数1至12的烷氧基。R5及R6独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基。为了降低粘度，优选的R5或R6为碳数2至12的烯基，为了提高对紫外线或热的稳定性，优选的R5或R6为碳数1至12的烷基。
优选的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基。为了降低粘度，更优选的烷基为乙基、丙基、丁基、戊基、或庚基。
优选的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或庚氧基。为了降低粘度，更优选的烷氧基为甲氧基或乙氧基。
优选的烯基为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、或5-己烯基。为了降低粘度，更优选的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或3-戊烯基。这些烯基中的-CH＝CH-的优选的立体构型依存于双键的位置。出于为了降低粘度等原因，在1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之类的烯基中优选为反式构型。在2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之类的烯基中优选为顺式构型。
优选的烯氧基为乙烯氧基、烯丙氧基、3-丁烯氧基、3-戊烯氧基、或4-戊烯氧基。为了降低粘度，更优选的烯氧基为烯丙氧基或3-丁烯氧基。
至少一个氢经氟或氯所取代的烷基的优选例为氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基、7-氟庚基、或8-氟辛基。为了提高介电各向异性，更优选的例子为2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、或5-氟戊基。
至少一个氢经氟或氯所取代的烯基的优选的例子为2，2-二氟乙烯基、3，3-二氟-2-丙烯基、4，4-二氟-3-丁烯基、5，5-二氟-4-戊烯基、或6，6-二氟-5-己烯基。为了降低粘度，更优选的例子为2，2-二氟乙烯基或4，4-二氟-3-丁烯基。
环C及环E独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯所取代的1，4-亚苯基、或四氢吡喃-2，5-二基。“至少一个氢经氟或氯所取代的1，4-亚苯基”的优选的例子为：2-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、或2-氯-3-氟-1，4-亚苯基。为了降低粘度，优选的环C或环E为1，4-亚环己基，为了提高介电各向异性，优选的环C或环E为四氢吡喃-2，5-二基，为了提高光学各向异性，优选的环C或环E为1，4-亚苯基。为了提高上限温度，对于与1，4-亚环己基相关的立体构型而言，反式构型优于顺式构型。四氢吡喃-2，5-二基为
或
优选为
环D为2，3-二氟-1，4-亚苯基、2-氯-3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-5-甲基-1，4-亚苯基、3，4，5-三氟萘-2，6-二基、或7，8-二氟色原烷-2，6-二基。为了降低粘度，优选的环D为2，3-二氟-1，4-亚苯基，为了降低光学各向异性，优选的环D为2-氯-3-氟-1，4-亚苯基，为了提高介电各向异性，优选的环D为7，8-二氟色原烷-2，6-二基。
环F及环G独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、或2，5-二氟-1，4-亚苯基。为了降低粘度或为了提高上限温度，优选的环F或环G为1，4-亚环己基，为了降低下限温度，优选的环F或环G为1，4-亚苯基。为了提高上限温度，对于与1，4-亚环己基相关的立体构型而言，反式构型优于顺式构型。
Z2及Z3独立地为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-。为了降低粘度，优选的Z2或Z3为单键，为了降低下限温度，优选的Z2或Z3为-CH2CH2-，为了提高介电各向异性，优选的Z2或Z3为-CH2O-或-OCH2-。Z4为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-。为了降低粘度，优选的Z4为单键，为了降低下限温度，优选的Z4为-CH2CH2-，为了提高上限温度，优选的Z4为-COO-或者-OCO-。
b为1、2、或3，c为0或1，而且b与c的和为3以下。为了降低粘度，优选的b为1，为了提高上限温度，优选的b为2或3。为了降低粘度，优选的c为0，为了降低下限温度，优选的c为1。d为1、2、或3。为了降低粘度，优选的d为1，为了提高上限温度，优选的d为2或3。
式(4)中，P1、P2、及P3独立地为聚合性基。优选的P1、P2、或P3为选自式(P-1)至式(P-5)所表示的基团的群组中的聚合性基。更优选的P1、P2、或P3为式(P-1)、式(P-2)、或式(P-3)所表示的基团。特别优选的P1、P2、或P3为式(P-1)或式(P-2)所表示的基团。最优选的P1、P2、或P3为式(P-1)所表示的基团。式(P-1)所表示的优选的基团为-OCO-CH＝CH2或-OCO-C(CH3)＝CH2。式(P-1)至式(P-5)的波形线表示键结的部位。
式(P-1)至式(P-5)中，M1、M2、及M3独立地为氢、氟、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至5的烷基。为了提高反应性，优选的M1、M2、或M3为氢或甲基。更优选的M1为氢或甲基，更优选的M2或M3为氢。
Sp3、Sp4、及Sp5独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代。优选的Sp3、Sp4、或Sp5为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CO-CH＝CH-、或-CH＝CH-CO-。更优选的Sp3、Sp4、或Sp5为单键。
环J及环P独立地为环己基、环己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氢吡喃-2-基、1，3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基、或吡啶-2-基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基取代。优选的环J或环P为苯基。环K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、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或吡啶-2，5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基取代。优选的环K为1，4-亚苯基或2-氟-1，4-亚苯基。
Z5及Z6独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-C(CH3)＝CH-、-CH＝C(CH3)-、或-C(CH3)＝C(CH3)-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代。优选的Z5或Z6为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-。更优选的Z5或Z6为单键。
q为0、1、或2。优选的q为0或1。j、k、及p独立地为0、1、2、3、或4，而且j、k、及p的和为1以上。优选的j、k、或p为1或2。
第五，示出优选的成分化合物。优选的化合物(1)为如项5所述的化合物(1-1)至化合物(1-9)。这些化合物中，优选为第一添加物的至少一种为化合物(1-1)、化合物(1-2)、化合物(1-3)、化合物(1-5)、或化合物(1-6)。优选为第一添加物的至少两种为化合物(1-1)及化合物(1-2)、或化合物(1-1)及化合物(1-4)的组合。
优选的化合物(AI-1)为如项5所述的化合物(AI-2)至化合物(AI-21)。这些化合物中，优选为第一添加物的至少一种为化合物(AI-2)、化合物(AI-3)、化合物(AI-5)、化合物(AI-6)、或化合物(AI-7)。优选为第一添加物的至少两种为化合物(AI-2)及化合物(AI-3)、化合物(AI-2)及化合物(AI-3)、或化合物(AI-2)及化合物(AI-5)的组合。进而，优选为化合物(1)及化合物(AI-1)的优选的化合物的组合。
优选的化合物(2)为如项8所述的化合物(2-1)至化合物(2-22)。这些化合物中，优选为第一成分的至少一种为化合物(2-1)、化合物(2-3)、化合物(2-4)、化合物(2-6)、化合物(2-8)、或化合物(2-10)。优选为第一成分的至少两种为化合物(2-1)及化合物(2-6)、化合物(2-1)及化合物(2-10)、化合物(2-3)及化合物(2-6)、化合物(2-3)及化合物(2-10)、化合物(2-4)及化合物(2-6)、或化合物(2-4)及化合物(2-8)的组合。
优选的化合物(3)为如项11所述的化合物(3-1)至化合物(3-13)。这些化合物中，优选为第二成分的至少一种为化合物(3-1)、化合物(3-3)、化合物(3-5)、化合物(3-6)、化合物(3-8)、或化合物(3-9)。优选为第二成分的至少两种为化合物(3-1)及化合物(3-3)、化合物(3-1)及化合物(3-5)、或化合物(3-1)及化合物(3-6)的组合。
优选的化合物(4)为如项16所述的化合物(4-1)至化合物(4-28)。这些化合物中，优选为第二添加物的至少一种为化合物(4-1)、化合物(4-2)、化合物(4-24)、化合物(4-25)、化合物(4-26)、或化合物(4-27)。优选为第二添加物的至少两种为化合物(4-1)及化合物(4-2)、化合物(4-1)及化合物(4-18)、化合物(4-2)及化合物(4-24)、化合物(4-2)及化合物(4-25)、化合物(4-2)及化合物(4-26)、化合物(4-25)及化合物(4-26)、或化合物(4-18)及化合物(4-24)的组合。
第六，对可添加于组合物中的添加物进行说明。此种添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物等。出于引起液晶分子的螺旋结构来赋予扭转角(torsion angle)的目的，而将光学活性化合物添加于组合物中。此种化合物的例子为化合物(5-1)至化合物(5-5)。光学活性化合物的优选的配比为约5重量％以下。更优选的配比为约0.01重量％至约2重量％的范围。
为了防止由大气中的加热所引起的比电阻下降，或为了在长时间使用元件后，不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也维持大的电压保持率，而将抗氧化剂添加于组合物中。抗氧化剂的优选的例子为n为1至9的整数的化合物(6)等。
化合物(6)中，优选的n为1、3、5、7、或9。更优选的n为7。n为7的化合物(6)由于挥发性小，故对于在长时间使用元件后，不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也维持大的电压保持率而言有效。为了获得所述效果，抗氧化剂的优选的配比为约50ppm以上，为了不降低上限温度或为了不提高下限温度，抗氧化剂的优选的配比为约600ppm以下。更优选的配比为约100ppm至约300ppm的范围。
紫外线吸收剂的优选的例子为二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外，具有位阻的胺之类的光稳定剂也优选。为了获得所述效果，这些吸收剂或稳定剂的优选的配比为约50ppm以上，为了不降低上限温度或为了不提高下限温度，这些吸收剂或稳定剂的优选的配比为约10000ppm以下。更优选的配比为约100ppm至约10000ppm的范围。
为了适合于宾主(guest host，GH)模式的元件，而将偶氮系色素、蒽醌系色素等之类的二色性色素(dichroic dye)添加于组合物中。色素的优选的配比为约0.01重量％至约10重量％的范围。为了防止起泡，而将二甲基硅酮油、甲基苯基硅酮油等消泡剂添加于组合物中。为了获得所述效果，消泡剂的优选的配比为约1ppm以上，为了防止显示不良，消泡剂的优选的配比为约1000ppm以下。更优选的配比为约1ppm至约500ppm的范围。
为了适合于聚合物稳定取向(PSA)型的元件，而使用聚合性化合物。化合物(1)、化合物(AI-1)及化合物(4)适合于所述目的。可将与化合物(1)、化合物(AI-1)及化合物(4)不同的其他聚合性化合物和化合物(1)、化合物(AI-1)及化合物(4)一并添加于组合物中。其他聚合性化合物的优选的例子为丙烯酸酯、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(氧杂环丙烷、氧杂环丁烷)、乙烯基酮等化合物。更优选的例子为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。基于聚合性化合物的总重量，化合物(1)、化合物(AI-1)及化合物(4)的优选的配比为约10重量％以上。更优选的配比为约50重量％以上。特别优选的配比为约80重量％以上。特别优选的配比也为100重量％。通过改变化合物(1)、化合物(AI-1)及化合物(4)的种类、或通过以适当的比将其他聚合性化合物与化合物(1)、化合物(AI-1)及化合物(4)组合，可调整聚合性化合物的反应性或液晶分子的预倾角。通过将预倾角最佳化，可达成元件的短的响应时间。液晶分子的取向经稳定化，因此可达成大的对比度比或长寿命。
所述聚合性化合物通过紫外线照射而聚合。也可在光聚合引发剂等适当的引发剂存在下进行聚合。用以进行聚合的适当条件、引发剂的适当类型、及适当的量已为本领域技术人员所知，且记载于文献中。例如作为光引发剂的艳佳固(Irgacure)651(注册商标；巴斯夫(BASF))、艳佳固(Irgacure)184(注册商标；巴斯夫(BASF))、或德牢固(Darocur)1173(注册商标；巴斯夫(BASF))适合于自由基聚合。基于聚合性化合物的总重量，光聚合引发剂的优选的配比为约0.1重量％至约5重量％的范围。更优选的配比为约1重量％至约3重量％的范围。
保管所述聚合性化合物时，为了防止聚合，也可添加聚合抑制剂。聚合性化合物通常是以未去除聚合抑制剂的状态添加于组合物中。聚合抑制剂的例子为对苯二酚、甲基对苯二酚之类的对苯二酚衍生物、4-叔丁基邻苯二酚、4-甲氧基苯酚、吩噻嗪等。
极性化合物为具有极性的有机化合物。此处，不含具有离子键的化合物。氧、硫、及氮之类的原子的电性偏阴性且存在具有部分负电荷的倾向。碳及氢为中性、或存在具有部分正电荷的倾向。极性是因部分电荷在化合物中的不同种的原子间不均等地分布而产生。例如，极性化合物具有-OH、-COOH、-SH、-NH2、＞NH、＞N-之类的部分结构的至少一种。
第七，对成分化合物的合成方法进行说明。这些化合物可利用己知的方法来合成。例示合成方法。将化合物(1)、化合物(AI-1)的合成方法记载于实施例的项中。化合物(2-1)是利用日本专利特表平2-503441号公报中所记载的方法来合成。化合物(3-5)是利用日本专利特开昭57-165328号公报中所记载的方法来合成。化合物(4-18)是利用日本专利特开平7-101900号公报中所记载的方法来合成。一部分化合物(6)为市售品。式(6)的n为1的化合物可自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation)获取。n为7的化合物(6)等是利用美国专利3660505号说明书中所记载的方法来合成。
未记载合成方法的化合物可利用以下成书中所记载的方法来合成：《有机合成(Organic Syntheses)》(约翰威立父子出版公司(John Wiley&Sons，Inc.))、《有机反应(Organic Reactions)》(约翰威立父子出版公司(John Wiley&Sons，Inc.))、《综合有机合成(Comprehensive Organic Synthesis)》(培格曼出版公司(Pergamon Press))、《新实验化学讲座》(丸善)等。组合物是利用公知的方法，由以所述方式获得的化合物来制备。例如，将成分化合物混合，然后通过加热而使其相互溶解。
第八，对组合物的特征进行说明。大部分的组合物具有约-10℃以下的下限温度、约70℃以上的上限温度、及约0.07至约0.20的范围的光学各向异性。也可通过控制成分化合物的配比、或通过混合其他液晶性化合物，来制备具有约0.08至约0.25的范围的光学各向异性的组合物。进而，也可通过尝试错误，来制备具有约0.10至约0.30的范围的光学各向异性的组合物。含有所述组合物的元件具有大的电压保持率。所述组合物适合于AM元件。所述组合物尤其适合于透过型的AM元件。所述组合物可用作具有向列相的组合物，且可通过添加光学活性化合物而用作光学活性组合物。
所述组合物可用于AM元件。进而也可用于PM元件。所述组合物可用于具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、FPA等模式的AM元件及PM元件。特别优选为用于具有TN、OCB、IPS模式或FFS模式的AM元件。在具有IPS模式或FFS模式的AM元件中，当未施加电压时，液晶分子的取向可为与玻璃基板平行，或也可为垂直。这些元件可为反射型、透过型、或半透过型。优选为用于透过型元件。也可用于非晶硅-TFT元件或多晶硅-TFT元件。也可用于将所述组合物进行微胶囊化而制作的向列曲线排列相(nematic curvilinear aligned phase，NCAP)型元件或使组合物中形成有三维网状高分子的聚合物分散(polymer dispersed，PD)型元件。
第九，对液晶显示元件的制造方法进行说明。首先，对现有的制造聚合物稳定取向型元件的方法的一例进行说明。
组装具有两个基板的元件，所述两个基板被称为阵列基板与彩色滤光片基板。所述基板具有取向膜。所述基板的至少一片具有电极层。将液晶性化合物混合来制备液晶组合物。在所述组合物中添加聚合性化合物。视需要可进而添加添加物。将所述组合物注入至元件中。在对所述元件施加电压的状态下进行光照射。优选为紫外线。通过光照射来使聚合性化合物进行聚合。通过所述聚合而生成含有聚合物的组合物。聚合物稳定取向型元件是以此种程序来制造。
所述程序中，当施加电压时，液晶分子通过取向膜及电场的作用而进行取向。依据所述取向，聚合性化合物的分子也进行取向。由于聚合性化合物是在所述状态下通过紫外线来进行聚合，故生成维持所述取向的聚合物。通过所述聚合物的效果，元件的响应时间缩短。由于图像的残像为液晶分子的运作不良，故通过所述聚合物的效果，残像也同时得到改善。此外，也可使组合物中的聚合性化合物预先进行聚合，而将所述组合物配置于液晶显示元件的基板之间。
在将化合物(1)、化合物(AI-1)即具有聚合性基的极性化合物用作聚合性化合物的情况下，在元件的基板上不需要取向膜。不具有取向膜的元件是依据前两个段落中记载的程序而制造。
所述程序中，化合物(1)、化合物(AI-1)因极性基与基板表面发生相互作用而在基板上进行排列。依据所述排列，液晶分子进行取向。当施加电压时，进一步促进液晶分子的取向。由于聚合性基是在所述状态下通过紫外线来进行聚合，故生成维持所述取向的聚合物。通过所述聚合物的效果，液晶分子的取向进一步稳定化，元件的响应时间缩短。由于图像的残像为液晶分子的运作不良，故通过所述聚合物的效果，残像也同时得到改善。
对本发明的液晶显示元件的制造方法进行说明。将极性化合物及聚合性化合物以规定的配比添加于液晶组合物中，将所述混合物真空注入至玻璃基板的间隔(单元间隙)为3.5μm且不具有取向膜的元件中。对所述元件一边视需要施加规定的电压，一边使用UV灯(UV1)照射具有特定的波长分布的紫外线达规定时间，由此使极性化合物及聚合性化合物聚合而赋予预倾角。继而，对所述元件使用UV灯(UV2)照射紫外线达规定时间，由此使未反应的极性化合物及聚合性化合物聚合。
本发明的液晶显示元件的制造方法可通过对聚合时所照射的紫外线的波长分布进行适当控制而将用于聚合的能量的量最佳化，从而防止组合物中的成分化合物的损伤，由此可有效率地使极性化合物及聚合性化合物进行聚合。对于促进聚合反应而言，与长波长的紫外线相比，短波长的紫外线更能促进聚合反应，但对成分化合物的影响大。通过对紫外线的波长分布进行适当控制，可有效率地达成聚合性化合物的反应性，且可减小对液晶化合物的影响。通过聚合性化合物进行聚合而形成包含聚合物的取向控制层。若聚合性化合物仅为化合物(1)、化合物(AI-1)那样的极性化合物，则由极性化合物形成取向控制层，若聚合性化合物为极性化合物与化合物(4)那样的聚合性化合物，则由两者形成取向控制层，若进一步添加其他聚合性化合物，则将形成含有包含这些化合物的聚合物的取向控制层。
具体而言，通过将所照射的紫外线的波长254nm与波长313nm的累计光量(J/cm2)比设为10以上，可有效率地达成聚合性化合物的反应性，且可减小对液晶化合物的影响。作为对液晶化合物的影响，有化合物的劣化、分解等。所照射的紫外线的波长254nm与波长313nm的累计光量(J/cm2)比优选为设为50～150。更优选为50～130。关于所述内容，在紫外线的波长254nm的光量多的情况下，虽聚合性化合物的反应性高，但推测会对成分化合物的各种电特性带来损害，认为尽可能减少紫外线的波长254nm的光量为最佳的聚合条件。紫外线的累计光量J可通过紫外线的照度(单位：mW/cm2)×照射时间(单位：sec)来求出。
更优选为当使聚合性化合物反应时一边施加电压一边进行制造。施加电压为1V～30V，其中优选为设为20V以下，更优选为设为1V～15V。通过一边施加电压一边照射紫外线，可使液晶分子的取向稳定化，从而可进一步控制液晶元件的预倾角。若施加电压超过25V，则预倾角超过5°以上而不优选。若施加电压未满下限即1V，则无法有效率地赋予预倾角。利用所照射的紫外线的分布·能量的量与施加电压，可减小对成分化合物的影响而有效率地赋予预倾角，从而得知所述等对元件的品质发挥着重要的作用。
[实施例]
通过实施例来对本发明进一步进行详细说明。本发明不受这些实施例的限制。本发明包含组合物M1与组合物M2的混合物。本发明也包含将实施例的组合物的至少两种混合而成的混合物。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、组合物及元件的特性是利用下述方法进行测定。
NMR分析：测定时使用布鲁克拜厄斯宾(Bruker BioSpin)公司制造的DRX-500。1H-NMR的测定中，使试样溶解于CDCl3等氘化溶媒中，在室温下以500MHz、累计次数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次来进行。核磁共振光谱的说明中，s是指单峰(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)。
气相色谱分析：测定时使用岛津制作所制造的GC-14B型气相色谱仪。载体气体为氦气(2mL/min)。将试样气化室设定为280℃，将检测器(火焰离子化检测器(flameionization detector，FID))设定为300℃。进行成分化合物的分离时，使用安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱DB-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm；固定液相为二甲基聚硅氧烷；无极性)。所述管柱在200℃下保持2分钟后，以5℃/min的配比升温至280℃。将试样制备成丙酮溶液(0.1重量％)后，将其1μL注入至试样气化室中。记录计为岛津制作所制造的C-R5A型色谱仪组件(Chromatopac)、或其同等品。所获得的气相色谱图显示出与成分化合物相对应的峰值的保持时间及峰值的面积。
用以稀释试样的溶媒可使用氯仿、己烷等。为了将成分化合物分离，可使用如下的毛细管柱。安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的HP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、瑞斯泰克公司(Restek Corporation)制造的Rtx-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、澳大利亚SGE国际公司(SGE International Pty.Ltd)制造的BP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。出于防止化合物峰值的重叠的目的，可使用岛津制作所制造的毛细管柱CBP1-M50-025(长度50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)。
组合物中所含有的液晶性化合物的配比可利用如下所述的方法来算出。利用气相色谱法(FID)来对液晶性化合物的混合物进行分析。气相色谱图中的峰值的面积比相当于液晶性化合物的配比。使用上文记载的毛细管柱时，可将各种液晶性化合物的修正系数视为1。因此，液晶性化合物的配比(重量％)可根据峰值的面积比来算出。
测定试样：当测定组合物及元件的特性时，将组合物直接用作试样。当测定化合物的特性时，通过将所述化合物(15重量％)混合于母液晶(85重量％)中来制备测定用试样。根据通过测定而获得的值，利用外推法来算出化合物的特性值。(外推值)＝{(试样的测定值)-0.85×(母液晶的测定值)}/0.15。当在所述配比下，近晶相(或结晶)在25℃下析出时，将化合物与母液晶的配比以10重量％：90重量％、5重量％：95重量％、1重量％：99重量％的顺序变更。利用所述外推法来求出与化合物相关的上限温度、光学各向异性、粘度、以及介电各向异性的值。
使用下述母液晶。成分化合物的配比是以重量％表示。
测定方法：利用下述方法来进行特性的测定。这些方法大多是社团法人电子信息技术产业协会(Japan Electronics and Information Technology IndustriesAssociation；称为JEITA)所审议制定的JEITA标准(JEITA·ED-2521B)中所记载的方法或将其加以修饰而成的方法。用于测定的TN元件上未安装薄膜晶体管(TFT)。
(1)向列相的上限温度(NI；℃)：在具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板上放置试样，以1℃/min的速度进行加热。测定试样的一部分自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”。
(2)向列相的下限温度(TC；℃)：将具有向列相的试样放入玻璃瓶中，在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、及-40℃的冷冻器中保管10天后，观察液晶相。例如当试样在-20℃下保持向列相的状态、在-30℃下变化成结晶或近晶相时，将TC记载为＜-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。
(3)粘度(体积粘度；η；在20℃下测定；mPa·s)：测定时使用东京计器股份有限公司制造的E型旋转粘度计。
(4)粘度(旋转粘度；γ1；在25℃下测定；mPa·s)：依据M.今井(M.Imai)等人的《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)》第259期第37页(1995)中所记载的方法来进行测定。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为20μm的VA元件中注入试样。对所述元件在39伏特至50伏特的范围内，以1伏特为单位来阶段性地施加电压。不施加电压0.2秒后，以仅施加1个矩形波(矩形脉冲；0.2秒)与不施加电压(2秒)的条件反复施加。测定通过所述施加而产生的瞬态电流(transient current)的峰值电流(peak current)及峰值时间(peak time)。根据这些测定值与M.今井等人的论文第40页的计算式(8)来获得旋转粘度的值。所述计算所需要的介电各向异性是利用测定(6)中所记载的方法测定而得。
(5)光学各向异性(折射率各向异性；Δn；在25℃下测定)：使用波长为589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行测定。对主棱镜的表面向一个方向进行摩擦后，将试样滴加于主棱镜上。当偏光的方向与摩擦的方向平行时测定折射率n//。当偏光的方向与摩擦的方向垂直时测定折射率n⊥。光学各向异性的值是根据Δn＝n∥-n⊥的式子来计算。
(6)介电各向异性(Δε；在25℃下测定)：介电各向异性的值是根据Δε＝ε//-ε⊥的式子来计算。介电常数(ε//及ε⊥)是以如下方式测定。
1)介电常数(ε//)的测定：在经充分洗涤的玻璃基板上涂布十八烷基三乙氧基硅烷(0.16mL)的乙醇(20mL)溶液。利用旋转器(spinner)使玻璃基板旋转后，在150℃下加热1小时。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm的VA元件中放入试样，利用通过紫外线而硬化的粘接剂将所述元件密封。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε//)。
2)介电常数(ε⊥)的测定：在经充分洗涤的玻璃基板上涂布聚酰亚胺溶液。将所述玻璃基板煅烧后，对所得的取向膜进行摩擦处理。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm且扭转角为80度的TN元件中注入试样。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，在2秒后测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。
(7)阈电压(Vth；在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。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm、摩擦方向为反平行的常黑模式(normally black mode)的VA元件中放入试样，使用通过紫外线而硬化的粘接剂将所述元件密封。对所述元件施加的电压(60Hz，矩形波)是以每次0.02V自0V阶段性地增加至20V。此时，自垂直方向对元件照射光，并测定透过元件的光量。制作所述光量达到最大时透过率为100％、且所述光量为最小时透过率为0％的电压-透过率曲线。阈电压是由透过率达到10％时的电压来表示。
(8)电压保持率(VHR；在60℃下测定；％)：对所制作的元件施加脉冲电压(0.1V且60微秒)而进行充电。利用高速电压计在1666.7毫秒的期间内测定衰减的电压，并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。电压保持率是由面积A相对于面积B的百分率来表示。
(9)预倾角(度)：在预倾角的测定中使用分光椭偏仪M-2000U(J.A.伍拉姆股份有限公司(J.A.Woollam Co.，Inc.)制造)。
[合成例1]
利用下述方法合成化合物(PC-1)。
第1工序
将化合物(T-1)(25.0g)、丙烯酸(7.14g)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP；1.21g)、及二氯甲烷(300ml)加入至反应器中，并冷却至0℃。向其中缓慢地滴加1，3-二环己基碳二亚胺(DCC；24.5g)的二氯甲烷(125ml)溶液，恢复至室温同时搅拌12小时。滤除不溶物后，将反应混合物注入至水中，并利用二氯甲烷对水层进行提取。利用水对混在一起的有机层进行洗涤，并利用无水硫酸镁进行干燥。将所述溶液在减压下浓缩，利用硅胶色谱法(容积比，庚烷∶甲苯＝2∶1)将残渣纯化。进而，通过自索尔米克斯(Solmix)(注册商标)A-11中的再结晶而纯化，获得化合物(T-2)(11.6g；38％)。再者，索尔米克斯(Solmix)(注册商标)A-11为乙醇(85.5％)、甲醇(13.4％)及异丙醇(1.1％)的混合物，是自日本醇销售(股)获取。
第2工序
将多聚甲醛(2.75g)、1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO；4.62g)、及水(40ml)加入至反应器中，并在室温下搅拌15分钟。向其中滴加化合物(T-2)(6.31g)的THF(90ml)溶液，并在室温下搅拌72小时。将反应混合物注入至水中，并利用乙酸乙酯对水层进行提取。利用水对混在一起的有机层进行洗涤，并利用无水硫酸镁进行干燥。将所述溶液在减压下浓缩，利用硅胶色谱法(容积比，甲苯∶乙酸乙酯＝5∶1)将残渣纯化。进而，通过再结晶(容积比，庚烷∶甲苯＝1∶1)而纯化，获得化合物(PC-1)(1.97g；29％)。
化合物(PC-1)
1H-NMR：化学位移δ(ppm；CDCl3)：6.23(s，1H)，5.79(d，J＝1.2Hz，1H)，4.79-4.70(m，1H)，4.32(d，J＝6.7Hz，2H)，2.29(t，J＝6.7Hz，1H)，2.07-2.00(m，2H)，1.83-1.67(m，6H)，1.42-1.18(m，8H)，1.18-0.91(m，9H)，0.91-0.79(m，5H)。
[合成例2]
化合物(AIO-3)的合成
第1工序
将化合物(T-11)(15.0g)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶(DMAP)(9.33g)、米氏酸(9.54g)及二氯甲烷(250ml)加入至反应器中，并冷却至0℃。向其中缓慢地添加N，N′-二环己基碳二亚胺(DCC)(15.7g)，恢复至室温同时搅拌12小时。滤除不溶物后，将反应混合物注入至水中，并利用二氯甲烷对水层进行提取。利用水对混在一起的有机层进行洗涤，并利用无水硫酸镁进行干燥。在减压下对所述溶液进行浓缩。将残渣、乙醇(250ml)加入至反应器中，在70℃下进行搅拌。滤除不溶物后，将反应混合物注入至食盐水中，并利用乙酸乙酯对水层进行提取。利用无水硫酸镁对混在一起的有机层进行干燥。将所述溶液在减压下浓缩，利用硅胶色谱法(容积比，庚烷∶甲苯＝1∶1)将残渣纯化，获得化合物(T-12)(10.2g；55％)。
第2工序
将氢化铝锂(0.6g)及四氢呋喃(THF)(100ml)加入至反应器中并进行冰浴冷却。缓慢地添加化合物(T-12)(10.2g)的THF(100ml)溶液，恢复至室温同时搅拌3小时。滤除不溶物后，将反应混合物注入至水中，并利用乙酸乙酯对水层进行提取。利用食盐水对混在一起的有机层进行洗涤，并利用无水硫酸镁进行干燥。将所述溶液在减压下浓缩，利用硅胶色谱法(容积比，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶1)将残渣纯化，获得化合物(T-13)(7.35g；81％)。
第3工序
将化合物(T-13)(7.35g)、三乙基胺(3.75ml)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶(DMAP)(0.27g)、二氯甲烷(200ml)加入至反应器中，并冷却至0℃。向其中缓慢地滴加三异丙基氯硅烷(TIPSCl)(5.05ml)，恢复至室温同时搅拌24小时。滤除不溶物后，将反应混合物注入至水中，并利用乙酸乙酯对水层进行提取。利用食盐水对混在一起的有机层进行洗涤，并利用无水硫酸镁进行干燥。将所述溶液在减压下浓缩，以硅胶色谱法(容积比，甲苯∶乙酸乙酯＝19∶1)将残渣纯化，获得化合物(T-14)(6.50g；60％)。
第4工序
将化合物(T-14)(6.50g)、三乙基胺(3.77ml)、THF(200ml)加入至反应器中，并冷却至0℃。向其中缓慢地滴加甲基丙烯酰氯(2.00ml)，恢复至室温同时搅拌4小时。滤除不溶物后，将反应混合物注入至水中，并利用甲苯对水层进行提取。利用水对混在一起的有机层进行洗涤，并利用无水硫酸镁进行干燥。将所述溶液在减压下浓缩，利用硅胶色谱法(容积比，甲苯∶庚烷＝1∶1)将残渣纯化，获得化合物(T-15)(4.70g；63％)。
第5工序
将化合物(T-15)(4.70g)、THF(100ml)加入至反应器中，并冷却至0℃。向其中缓慢地添加四丁基氟化铵(TBAF)(1.00M；THF溶液；10.3ml)，恢复至室温同时搅拌1小时。将反应混合物注入至水中，并利用乙酸乙酯对水层进行提取。利用食盐水对混在一起的有机层进行洗涤，并利用无水硫酸镁进行干燥。将所述溶液在减压下浓缩，利用硅胶色谱法(容积比，甲苯∶乙酸乙酯＝9∶1)将残渣纯化，获得化合物(T-16)(1.50g；45％)。
第6工序
使用化合物(T-16)(1.50g)作为原料，利用与合成例2的第4工序相同的方法而获得化合物(T-17)(1.51g；55％)。
第7工序
使用化合物(T-17)(1.51g)作为原料，利用与合成例2的第5工序相同的方法而获得化合物(AIO-3)(0.45g；45％)。
所得的化合物(AIO-3)的NMR分析值如下。
1H-NMR：化学位移δ(ppm；CDCl3)：6.25(s，1H)，6.09(s，1H)，5.82(d，J＝1.1Hz，1H)，5.55(s，1H)，5.22-5.17(m，1H)，4.32-4.26(m，3H)，4.17-4,12(m，3H)，2.50(s，1H)，2.03-1.89(m，5H)，1.83-1.58(m，9H)，1.41-1.08(m，11H)，0.96-0.78(m，13H)。
化合物(AIO-3)的物理特性如下。
转变温度：C 61.2I。
以下表示组合物的实施例。成分化合物基于下述表3的定义而以记号表示。表3中，与1，4-亚环己基相关的立体构型为反式构型。位于经记号化的化合物后的括弧内的编号表示化合物所属的化学式。记号(-)是指其他液晶性化合物。液晶性化合物的配比(百分率)是基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)。最后归纳组合物的特性值。
[表3]使用记号的化合物的表述法
R-(A1)-Z1-·····-Zn-(An)-R′
元件的实施例
1.原料
向不具有取向膜的元件中注入添加有极性化合物及聚合性化合物的组合物。在照射紫外线后，研究所述元件中的VHR与预倾角。首先对原料进行说明。原料是自组合物(M51)至组合物(M58)及组合物(M1)至组合物(M18)、极性化合物(PC-1)至极性化合物(PC-12)、极性化合物(preAIO-1)至极性化合物(AIO-4)、聚合性化合物(RM-1)至聚合性化合物(RM-9)中适宜选择。组合物如下所述。
[组合物M51]
[组合物M52]
[组合物M53]
[组合物M54]
[组合物M55]
[组合物M56]
[组合物M57]
[组合物M58]
[组合物M1]
[组合物M2]
[组合物M3]
[组合物M4]
[组合物M5]
[组合物M6]
[组合物M7]
[组合物M8]
[组合物M9]
[组合物M10]
[组合物M11]
[组合物M12]
[组合物M13]
[组合物M14]
[组合物M15]
[组合物M16]
[组合物M17]
[组合物M18]
第一添加物为极性化合物(PC-1)至极性化合物(PC-12)、极性化合物(preAIO-1)至极性化合物(AIO-4)。
第二添加物为聚合性化合物(RM-1)至聚合性化合物(RM-9)。
2.液晶分子的垂直取向
实施例1
将极性化合物(PC-1)以1重量％的配比添加于组合物(M51)中，进而将聚合性化合物(RM-1)以0.3重量％的配比添加于组合物(M51)中。将所述混合物真空注入至2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为3.5μm且不具有取向膜的元件中。通过使用下述表4所记载的UV1光源的光源1对所述元件照射紫外线(1.4J)，来使极性化合物(PC-1)进行聚合。继而，为了使未反应的极性化合物、聚合性化合物反应而使用UV2光源(黑光灯(black light)；F40T10/BL U-355)来照射紫外线(15J)。其后，利用前述方法测定所述元件的VHR与预倾角。VHR为86.4％，预倾角为0.9度。
[表4]UV1光源的种类
光量的测定：牛尾(Ushio)电机股份有限公司制造紫外线累计光量计UIT-250
实施例2至实施例39及比较例1至比较例27
实施例2至实施例39及比较例1至比较例27中，使用将极性化合物及聚合性化合物添加于表5所示的组合物中制备而成的混合物，将单元制作条件示于表5，除此以外，以与实施例1相同的方式制作不具有取向膜的元件。利用与实施例1相同的方法测定VHR、预倾角。包括实施例1在内将结果归纳于表5中。
[表5]评价结果
组合物M1～组合物M18也可获得相同的结果。
根据表5可知，实施例1至实施例39中，虽改变了组合物或极性化合物的种类，但VHR显示为80％以上，且预倾角显示为0°～5°。所述结果表示，即便在元件中无取向膜，VHR也良好，且可获得对于显示而言适当的预倾角。另一方面，比较例1～比较例19中，VHR为80％以下，比较例20～比较例27中，预倾角超过5°。因此可知，照射光源的特性对元件的品质发挥着重要的作用。
产业上的可利用性
通过本发明而获得的液晶显示元件可更良好地保持组合物所具有的特性，因此可适宜地用作液晶投影仪、液晶电视等各种电子设备的零件。

Claims (19)

1.一种液晶显示元件的制造方法，其中所述液晶显示元件包括不具有取向膜的经相向配置的一对基板、以及作为液晶层而含有液晶化合物及聚合性化合物的液晶组合物，所述液晶层形成于包含形成在所述一对基板各自的相向面中的一面或两面的电极群的基板间，且所述聚合性化合物的至少一种为具有极性锚固基的化合物，
在制造所述液晶显示元件时，在254nm与313nm的累计光量比(313nm/254nm)为10以上的条件下使所述聚合性化合物进行反应以形成取向控制层。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件的制造方法，其中一边施加电压一边使聚合性化合物进行反应。
3.根据权利要求2所述的液晶显示元件的制造方法，其中电压为20V以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中含有选自式(1)所表示的化合物、式(AI-1)所表示的化合物的群组中的至少一种极性化合物作为聚合性化合物。
式(1)中，R1为氢、卤素、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基；R2为-OH、-OR0、-NH2、-NHR0、或-N(R0)2所表示的基团，此处，R0为碳数1至5的烷基，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代；环A及环B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、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、芴-2，7-二基、菲-2，7-二基、或蒽-2，6-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基取代；Z1为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、或-CF＝CF-；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至7的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代；a为0、1、2、3、或4。
式(AI-1)中，
R11为碳数1至15的烷基，所述R11中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
环A1及环A2独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、芴-2，7-二基、菲-2，7-二基、蒽-2，6-二基、全氢环戊并[a]菲-3，17-二基、或2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氢环戊并[a]菲-3，17-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数1至11的烷氧基、或碳数2至11的烯氧基取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代；
a1为0、1、2、3、或4；
Z11为单键或碳数1至6的亚烃基，所述Z11中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经氟或氯取代；
Sp11为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp11中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代，这些基团中，至少一个氢可经选自式(1a)所表示的基团中的基团取代；
式(1a)中，
Sp12为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp12中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
M11及M12独立地为氢、卤素、碳数1至5的烷基、或至少一个氢经卤素所取代的碳数1至5的烷基：
R12为碳数1至15的烷基，所述R12中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
式(AI-1)中，
P11为选自式(1e)及式(1f)所表示的基团中的基团：
式(1e)及式(1f)中，
Sp13为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp13中，至少一个-CH2-可经-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经卤素取代；
Sp14独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述Sp14中，至少一个-CH2-可经-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；
M13及M14独立地为氢、卤素、碳数1至5的烷基、或至少一个氢经卤素所取代的碳数1至5的烷基：
X1为-OH、-NH2、-OR15、-N(R15)2、-COOH、-SH、-B(OH)2、或-Si(R15)3；
-OR15、-N(R15)2、及-Si(R15)3中，
R15为氢或碳数1至10的烷基，所述R15中，至少一个-CH2-可经-O-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，至少一个氢可经卤素取代。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中聚合性化合物的至少一种为选自式(1-1)至式(1-9)所表示的化合物、式(AI-2)至式(AI-21)所表示的化合物的群组中的化合物。
式(1-1)至式(1-9)中，R1为氢、卤素、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基；Z1为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、或-CF＝CF-；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至7的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟取代；L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、及L12独立地为氢、氟、甲基、或乙基。
式(AI-2)至式(AI-21)中，
R11为碳数1至10的烷基；
Z11、Z12、及Z13独立地为单键、-CH2CH2-、或-(CH2)4-；
Sp12、Sp13、及Sp14独立地为单键或碳数1至5的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-取代；
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、及L12独立地为氢、氟、甲基、或乙基；
1为1、2、3、4、5、或6。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，聚合性化合物的配比为0.05重量％至10重量％的范围。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分。
式(2)中，R3及R4独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或碳数2至12的烯氧基；环C及环E独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯所取代的1，4-亚苯基、或四氢吡喃-2，5-二基；环D为2，3-二氟-1，4-亚苯基、2-氯-3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-5-甲基-1，4-亚苯基、3，4，5-三氟萘-2，6-二基、或7，8-二氟色原烷-2，6-二基；Z2及Z3独立地为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；b为1、2、或3，c为0或1，而且b与c的和为3以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(2-1)至式(2-22)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第一成分。
式(2-1)至式(2-22)中，R3及R4独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或碳数2至12的烯氧基。
9.根据权利要求7或8所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，第一成分的配比为10重量％至90重量％的范围。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分。
式(3)中，R5及R6独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基；环F及环G独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、或2，5-二氟-1，4-亚苯基；Z4为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；d为1、2、或3。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中液晶组合物含有选自式(3-1)至式(3-13)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物作为第二成分。
式(3-1)至式(3-13)中，R5及R6独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基。
12.根据权利要求10或11所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，第二成分的配比为10重量％至70重量％的范围。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中还含有不具有极性锚固基的聚合性化合物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中不具有极性锚固基的聚合性化合物的至少一种为选自式(4)所表示的化合物的群组中的聚合性化合物。
式(4)中，环J及环P独立地为环己基、环己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氢吡喃-2-基、1，3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基、或吡啶-2-基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基所取代；环K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、1，3-二噁烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或吡啶-2，5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基取代；Z5及Z6独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-C(CH3)＝CH-、-CH＝C(CH3)-、或-C(CH3)＝C(CH3)-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代；P1、P2、及P3为聚合性基；Sp3、Sp4、及Sp5独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代；q为0、1、或2；j、k、及p独立地为0、1、2、3、或4，而且j、k、及p的和为1以上。
15.根据权利要求14所述的液晶显示元件的制造方法，其中，式(4)中，P1、P2、及P3独立地为选自式(P-1)至式(P-5)所表示的基团的群组中的聚合性基。
式(P-1)至式(P-5)中，M1、M2、及M3独立地为氢、氟、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至5的烷基。
16.根据权利要求14或15所述的液晶显示元件的制造方法，其中不具有极性锚固基的聚合性化合物的至少一种为选自式(4-1)至式(4-28)所表示的化合物的群组中的聚合性化合物。
式(4-1)至式(4-28)中，P1、P2、及P3独立地为选自式(P-1)至式(P-3)所表示的基团的群组中的聚合性基，此处，M1、M2、及M3独立地为氢、氟、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至5的烷基；
Sp3、Sp4、及Sp5独立地为单键或碳数1至10的亚烃基，所述亚烃基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基团中，至少一个氢可经氟或氯取代。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中在液晶组合物中，基于液晶组合物的重量，不具有极性锚固基的聚合性化合物的配比为0.03重量％至10重量％的范围。
18.一种液晶显示元件，其利用根据权利要求1至17中任一项所述的制造方法而制造。
19.根据权利要求18所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为面内切换模式、垂直取向模式、边缘场切换模式、或电场感应光反应取向模式，且液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。
CN201780016913.4A 2016-06-28 2017-06-05 液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件 Active CN109073936B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016127323 2016-06-28
JP2016-127323 2016-06-28
JP2016176384 2016-09-09
JP2016-176384 2016-09-09
PCT/JP2017/020780 WO2018003412A1 (ja) 2016-06-28 2017-06-05 液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109073936A true CN109073936A (zh) 2018-12-21
CN109073936B CN109073936B (zh) 2021-08-31

Family

ID=60785391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780016913.4A Active CN109073936B (zh) 2016-06-28 2017-06-05 液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10428275B2 (zh)
JP (1) JP6573091B2 (zh)
KR (1) KR20190024868A (zh)
CN (1) CN109073936B (zh)
TW (1) TW201809234A (zh)
WO (1) WO2018003412A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109312232A (zh) * 2016-09-09 2019-02-05 捷恩智株式会社 液晶组合物及液晶显示元件
CN109563409A (zh) * 2016-08-03 2019-04-02 捷恩智株式会社 液晶显示元件、显示装置
CN110651021A (zh) * 2017-06-26 2020-01-03 Dic株式会社 液晶组合物用自发取向助剂
WO2022198776A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含可聚合化合物的液晶组合物及其应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI744235B (zh) * 2015-09-15 2021-11-01 日商捷恩智股份有限公司 聚合性極性化合物、液晶組成物及液晶顯示元件
JP2019127547A (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 Jnc株式会社 液晶組成物、液晶素子、および液晶組成物の液晶素子における使用
JP7318204B2 (ja) * 2018-12-18 2023-08-01 Dic株式会社 液晶組成物及び液晶表示素子

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014123056A1 (ja) * 2013-02-06 2014-08-14 Dic株式会社 液晶表示素子及びその製造方法
CN104020609A (zh) * 2014-05-16 2014-09-03 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶涂布方法和显示面板制作方法
CN104777675A (zh) * 2015-04-29 2015-07-15 厦门大学 一种控制胆甾相液晶光栅取向的方法
US20150299576A1 (en) * 2014-04-18 2015-10-22 Jnc Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN105705497A (zh) * 2013-10-04 2016-06-22 日产化学工业株式会社 聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、液晶性组合物、及单层涂布型水平取向膜

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5035076A (zh) 1973-08-01 1975-04-03
JP2009196987A (ja) 2008-01-23 2009-09-03 Kao Corp 歯周病用歯磨組成物
DE102011108708A1 (de) 2010-09-25 2012-03-29 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeigen und flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung
JP6377908B2 (ja) 2011-02-05 2018-08-22 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ ホメオトロピック配向を有する液晶ディスプレイ
US9234136B2 (en) 2011-07-07 2016-01-12 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
JP5965290B2 (ja) 2012-10-31 2016-08-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 アナログ／デジタル変換器及びアナログ／デジタル変換器の自己診断方法
US9580653B2 (en) 2012-12-12 2017-02-28 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
CN104870612B (zh) 2012-12-17 2017-09-12 默克专利股份有限公司 液晶显示器和具有垂面配向的液晶介质
EP2918658B1 (de) 2014-03-10 2020-05-13 Merck Patent GmbH Flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014123056A1 (ja) * 2013-02-06 2014-08-14 Dic株式会社 液晶表示素子及びその製造方法
CN105705497A (zh) * 2013-10-04 2016-06-22 日产化学工业株式会社 聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、液晶性组合物、及单层涂布型水平取向膜
US20150299576A1 (en) * 2014-04-18 2015-10-22 Jnc Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN104020609A (zh) * 2014-05-16 2014-09-03 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶涂布方法和显示面板制作方法
CN104777675A (zh) * 2015-04-29 2015-07-15 厦门大学 一种控制胆甾相液晶光栅取向的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109563409A (zh) * 2016-08-03 2019-04-02 捷恩智株式会社 液晶显示元件、显示装置
CN109312232A (zh) * 2016-09-09 2019-02-05 捷恩智株式会社 液晶组合物及液晶显示元件
CN109312232B (zh) * 2016-09-09 2022-08-16 捷恩智株式会社 液晶组合物及其用途、液晶显示元件
CN110651021A (zh) * 2017-06-26 2020-01-03 Dic株式会社 液晶组合物用自发取向助剂
CN110651021B (zh) * 2017-06-26 2023-04-04 Dic株式会社 液晶组合物用自发取向助剂
WO2022198776A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含可聚合化合物的液晶组合物及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
JP6573091B2 (ja) 2019-09-11
US10428275B2 (en) 2019-10-01
TW201809234A (zh) 2018-03-16
CN109073936B (zh) 2021-08-31
KR20190024868A (ko) 2019-03-08
JPWO2018003412A1 (ja) 2019-05-30
US20190225887A1 (en) 2019-07-25
WO2018003412A1 (ja) 2018-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108291147B (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
CN105189701B (zh) 液晶组合物与其用途及液晶显示元件
CN110300746A (zh) 具有二苯并呋喃环的化合物、液晶组合物及液晶显示元件
TWI630263B (zh) 液晶組成物、其用途、及液晶顯示元件
TWI460255B (zh) 負介電異向性液晶性化合物、使用其之液晶組成物及液晶顯示元件
CN109073936A (zh) 液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件
CN105308153B (zh) 液晶组合物及其用途、以及液晶显示元件
CN105339464B (zh) 液晶组合物及其用途、以及液晶显示元件
CN108026019A (zh) 聚合性极性化合物、液晶组合物及液晶显示元件
CN107108453A (zh) 具有聚合性基的化合物、液晶组合物及液晶显示元件
CN108473874A (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
CN108368427A (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
CN107849457A (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
CN108473873A (zh) 液晶组合物、以及液晶显示元件
CN105339463B (zh) 液晶组合物及其用途、以及液晶显示元件
CN111465592B (zh) 化合物、液晶组合物及液晶显示元件
TW201412956A (zh) 液晶顯示元件、以及液晶組成物及其用途
CN108699441A (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
CN111732569A (zh) 具有二苯并噻吩环的液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件
CN108699442A (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
TW201520318A (zh) 液晶組成物與其用途及液晶顯示元件
CN107109232A (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
CN110461993A (zh) 液晶组合物及液晶显示元件
CN107663457A (zh) 具有多氟‑2‑丁烯氧基的液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件
CN109486499A (zh) 具有氟联苯基的介电各向异性为负的液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant