[发明专利]聚合性星形化合物及其聚合产物和在液晶装置中的应用

说明书

技术领域

本发明是涉及一种聚合性的星形化合物，还有该星形化合物的聚合性组合物、以及其在光学各向异性体和聚合物稳定型液晶装置中的应用。

背景技术

近年来，伴随着信息化社会的快速发展，更绚丽、更精密的平面显示技术、三维显示技术已经诞生，可以用于这类液晶显示器的光学延迟片(Retarder)、图案化延迟片(PatternedRetarder)、柱状透镜(Lenticular Lens)等光学各向异性体的重要性日益提高。对于要求高耐久性、高功能化的光学各向异性体来说，不仅光学特性，而且化合物的聚合速度、溶解性、熔点、玻璃化温度、聚合物的透明性、机械强度、表面硬度及耐热性等也成为重要因素。

现有的技术中使用来聚合性液晶材料来制作光学各向异性体，但仍面临长期稳定性不好，耐候性不佳等问题。

聚合物稳定型液晶显示技术是使用聚合物提供的额外能量来稳定液晶分子的取向状态或相态，已经公开的技术例如聚合物稳定型胆甾相(PSCT，polymer stabilized CholestericTexture)、聚合物稳定向列相(PSNP，polymer stabilized nematic phase)、聚合物稳定蓝相(PSBP，polymer stabilized blue phase)，其中根据显示模式的不同，聚合物稳定向列相又可以细分为聚合物稳定垂直配向(PSVA,polymer stabilized vertical alignment)、聚合物稳定共面转换(PSIPS,polymer stabilized in-plane switch)、聚合物稳定光学补偿弯曲排列(PSOCB,polymer stabilized optically compensated birefringence)等。在以上这些技术里面，通过固化聚合性化合物而形成的聚合物提供了力学上的支撑，使液晶分子永久的保持在预先设定好的工作状态，从而提高了显示效果，例如更快的响应速度、更高的对比度、更宽的工作温度范围等。

CN03146257公开了一种用于聚合物稳定垂直配向(PSVA,polymer stabilized verticalalignment)的液晶介质，其特征在于包含特定结构的液晶组合物和可聚合化合物，但是其可聚合化合物仅仅限于单反应性化合物和二反应性化合物，聚合速度较慢，聚合后可聚合化合物的残留量较高，严重影响了液晶显示的可靠性。

CN101080480公开了一种用于聚合物稳定蓝相(PSBP，polymer stabilized blue phase)的介晶体系，由聚合物前体和低分子量组分组成，但是其聚合物前体仅限于单反应性化合物和二反应性化合物，只能提供有限度的力学特性，导致蓝相温度范围不够宽，影响了蓝相液晶的实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合性的星形化合物、含有该星形化合物的聚合性组合物、以及其在光学各向异性体和聚合物稳定型液晶装置中的应用。

该聚合性星形化合物、以及含有该聚合型星形化合物的聚合性组合物具有固化速度快、耐热性高的特点，可用于光学延迟片、光学透镜等用途。此外作为在聚合物稳定型液晶显示技术中使用聚合性化合物，能够提高固化速度，降低聚合物单体残留，并提供足够的力学支撑。

本发明提供一种通式I所表示的聚合性化合物：

其中：

X表示P1-S1-或

P1、P2、P3、P4和P5相同或不同，各自独立地表示可聚合基团，所述可聚合基团选自由式B-1至式B-14组成的组：

S1、S2、S3、S4和S5相同或不同，相互独立地表示单键或碳原子数为1~25的亚烷基，其亚甲基可以被-O-、-S-、-NR¹-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-C=C-或-C≡C-取代；其中，所述R¹表示碳原子数为1~8的烷基；

M1表示-(A1-Z1)_n-(A2)_m-，其中：

A1和A2相同或不同，相互独立地表示1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、1,4－双环[2,2,2]亚辛基、哌啶－1,4－二基，吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、四氢萘－2,6－二基、十氢萘－2,6－二基、1,3－二恶烷－2,5－二基或茚满－2,5－二基，A1和A2相互独立地未被取代或可以被烷基、卤代烷基、烷氧基、卤素、氰基或硝基所取代；