CN104185671A - 液晶组合物和使用其的液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明要解决的课题是提供一种液晶组合物和使用其的液晶显示元件，该液晶组合物不会使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、低温下的向列相稳定性、γ1等作为液晶显示元件的各项特性和显示元件的烧屏特性恶化，适于制造时的滴痕不易产生、实现ODF工序的稳定的液晶材料排出量的液晶显示元件。提供一种液晶组合物，其包含来自通式(1)所表示的化合物组的至少一个作为第一成分和来自通式(2)所表示的化合物组的至少一个作为第二成分，同时提供使用了该含有第一成分和第二成分的液晶组合物的液晶显示元件。

Description

液晶组合物和使用其的液晶显示元件
技术领域
本发明涉及液晶组合物、进而使用了该液晶组合物的液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件从钟表、计算器开始，发展到在各种测定仪器、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视、钟表、广告显示板等中被使用。作为液晶显示方式，其代表的液晶显示方式可以举出TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用了TFT(薄膜晶体管)的VA(以下也称为垂直取向)型、IPS(平面转换)型等。在这些液晶显示元件中使用的液晶组合物要求对水分、空气、热、光等外界刺激稳定，另外，在以室温为中心尽可能宽的温度范围内显示液晶相，低粘性而且驱动电压低。进一步，为了对于每个显示元件来说使介电常数各向异性(Δε)、折射率各向异性(Δn)等物性值为最适值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。
例如，液晶TV等中广泛使用的VA型通常使用具备负的Δa的液晶组合物，对于PC显示器等中使用的TN型、触控面板等中广泛使用的IPS型而言通常主要使用具备正的Δε的液晶组合物。当然，并不限于这些IPS型、VA型，所有的驱动方式中都要求低电压驱动、高速响应、显示宽的工作温度范围的液晶组合物。为了应对这样的要求，需要具备绝对值大的Δε、小的粘度(η)、和高的向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)的液晶组合物。
进而，由于Δn与单元间隙(d)的积即Δn×d的设定，需要根据单元间隙将液晶组合物的Δn调节至适当范围。而且，将液晶显示元件应用于电视等的情况下重视高速响应性，因此要求γ1小的液晶组合物。作为现状，通过在液晶组合物中添加分子量较小且介电中性的化合物而使液晶组合物整体的粘度降低，从而确保了高速响应性。
然而，根据专利文献1，公开了如下内容：为了确保高速响应性而添加的介电中性的化合物成为电视的图像的烧屏现象(或也称为焦化现象，还包含线残影和面残影)等的原因(参照专利文献1的段落“0020”、“0021”)。即根据该专利文献1，如果液晶组合物中使用中性的烯基化合物，则由于与取向层之间的相互作用而产生图像固着的问题，因此为了解决该问题，通过使两端具备烷基的二环己基-(苯)骨架(参照专利文献1式(I))为液晶组合物的必须成分，起到了长时间工作后使图像的固着消失或显著降低的效果。
另外，作为抑制、防止包含介电中性的化合物的体系的其他烧屏的技术，可列举例如专利文献2。该专利文献2公开了一种以具备通过醚键将苯并吡喃环与环己烷环结合的骨架的含氟化合物(参照专利文献2通式(I))和不显示介电常数各向异性的中性化合物为必须成分的组合物。另外根据该专利文献2，通过限制前述包含1个环己基环的前述含氟化合物的含量或限制末端基具有烯基的中性化合物的含量，能够减少液晶组合物与离子杂质的反应。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2012-513483号
专利文献2：日本特开2008-144135号
发明内容
发明要解决的课题
上述专利文献1和上述专利文献2的技术都是通过在液晶组合物中添加介电中性的化合物时，限制末端基具有烯基的中性化合物的含量、种类而解决了图像的烧屏、残影的问题。特别是在专利文献2的发明中，解决如下问题：液晶层中包含大量的离子杂质时，由于经平面移动的该离子杂质容易集中于电场产生电极的边界那样的特定部分，因此这种离子杂质集中的部分从外部看是作为残影被确认的。因此，该专利文献2的发明中，通过不仅限制液晶组合物整体中的具备1个环己烷环的含氟化合物的含量，还限制末端基具有烯基的中性化合物的含量，从而确认了专利文献2涉及的液晶组合物中即使超过约2400小时也未发现线残影(专利文献2段落“0041”、段落“0052”～“0054”)。
另外，专利文献1中虽然没有涉及线残影等烧屏的实验数据，但该专利文献1的段落“0020”～“0023”中，作为实现短的响应时间但焦化等涉及可靠性的问题频发的化合物的例子，列举了末端基具有烯基的中性化合物。进而，该专利文献1的实验例中公开了包含26～46％的作为必须成分的两端结合有烷基的二环己基-(苯)化合物的组合物。该成分在专利文献1的液晶组合物中也作为(3)和(5)包含。
然而已确认，如前述专利文献1和专利文献2那样在液晶组合物中添加两端结合有烷基的二环己基-(苯)化合物时，会产生低温保存差、该二环己基-(苯)化合物自身会挥发这样的新问题。
这里所说的“低温保存性”，是指在从固相到液晶相的转变温度附近的低温条件下，液晶性组合物、液晶性化合物能够持续保持向列相的时间，是能够持续保持多长时间向列相的指标。例如，作为这样的低温保存性的测定方法的一例，有利用显微镜、吸光度等确认看不到固体、晶体的析出的方法。
通常液晶组合物为如上所述多种液晶性化合物的混合物，标准状态(SATP)下的各种液晶性化合物单体不限于液晶相，通过与其他液晶性化合物的混合，随着凝固点下降而显示液晶相。因此，在从结晶到向列相的相转变温度附近的低温区域中，也存在由于过冷却而勉强地保持了向列相的液晶组合物。在从结晶到向列相的相转变温度附近的低温氛围下将这样的液晶组合物长时间放置时，由于固体、晶体的析出、近晶相的出现，会产生不适于液晶显示元件的用途这样的涉及低温保存性的问题。
因此，本发明涉及的液晶组合物的目的在于解决这样的低温保存的问题和/或降低二环己基-(苯)骨架的挥发性。
本发明人为了解决上述课题而进行了积极研究，结果发现：通过使用通式(1)和通式(2)的液晶组合物，能够解决低温保存的问题，从而完成了本发明。
即，本发明涉及的液晶组合物的特征在于，包含来自通式(1)所表示的化合物组的至少一个作为第一成分和来自通式(2)所表示的化合物组的至少一个作为第二成分。
[化1]
(上述通式(1)中，n和m各自独立地为满足n≤m的正整数。)
[化2]
(上述通式(2)中，R1和R2各自独立地为碳原子数1～15个的烷基。)
附图说明
图1为示意性表示液晶显示元件的构成的图。
图2为将该图1的在基板上形成的包含薄膜晶体管的电极层3的由II线围住的区域放大的平面图。
图3为在图2的III-III线方向上将图1所示的液晶显示元件切断的截面图。
图4为将图3的IV区域即薄膜晶体管放大的图。
具体实施方式
本发明的第一方式为一种液晶组合物，其特征在于，包含来自通式(1)所表示的化合物组的至少一个作为第一成分和来自通式(2)所表示的化合物组的至少一个作为第二成分。
[化3]
(上述通式(1)中，n和m各自独立地为满足n≤m的正整数。)
[化4]
(上述通式(2)中，R1和R2各自独立地为碳原子数1～15个的烷基。)
通过在本发明涉及的液晶组合物中包含上述通式(1)和通式(2)，低温保存提高。通常对称性高的分子有结晶性高、溶解性低的倾向。因此，上述通式(1)的液晶分子两端的烷基满足n≤m的条件时，通式(1)所表示的化合物由于苯环侧的分子量与其中心相比更大，因此对称性破坏(或者，分子的重心位置偏向苯环侧)，因而认为结晶性下降。另一方面，通式(2)所表示的化合物的中心骨架为苯环连结的结构，因此无论该通式(2)的末端结构如何，中心骨架的对称性都高，因而认为有容易结晶化的倾向。因此，通式(1)的对称性适度降低时，认为能够抑制通式(2)的化合物的结晶化、提高液晶组合物的溶解性。另一方面，极度损害对称性时(n＜＜m)，认为存在不显示液晶性的可能。因此，通式(1)中，m与n之差(m-n)优选为0～5、更优选为0～3、进一步优选为0～2、特别优选为0～1。
另外，该m与n之差过大(例如，m与n之差超过5)时，对称性过于破坏，不仅结晶性、连液晶性也受损，会变成平常的液体，导致液晶相出现温度的大幅下降的可能性变高。
本发明涉及的液晶组合物中，包含通式(1)所表示的第一成分和通式(2)所表示的第二成分作为必须成分，根据需要，也可以进一步在本发明涉及的液晶组合物中包含选自由第三成分、第四成分、第五成分、第六成分、第七成分以及聚合性单体和添加剂等其他成分组成的组中的至少一种。具体而言，本发明涉及的液晶组合物以通式(1)和通式(2)所表示的化合物为必须成分，进一步根据需要可以含有选自由后述的通式(3)～通式(6)以及后述的通式(VII-A)和通式(VII-B)所表示的化合物组成的组中的至少一种。
关于该液晶组合物中含有的通式(1)、通式(2)、通式(3)～通式(6)以及通式(VII-A)和通式(VII-B)所表示的显示液晶性的化合物的合计含量，作为下限值，优选60质量％，优选65质量％，优选70质量％，优选75质量％，优选80质量％，优选85质量％，优选90质量％，优选92质量％，优选95质量％，优选98质量％，优选99质量％，作为上限值，优选100质量％，优选99.5质量％。
因此，本发明涉及的液晶组合物中的添加剂(抗氧化剂、UV吸收剂等)优选为100ppm～1质量％。另外，本发明涉及的液晶组合物中的聚合性单体优选为500ppm～10质量％。
本发明涉及的液晶组合物的介电常数各向异性Δε的值在25℃下优选为-2.0至-6.0，更优选为-2.5至-5.0，特别优选为-2.5至-4.0，进一步详述，介电常数各向异性Δε的值为-2.5～-3.4的范围时从响应速度的观点出发优选。
本发明涉及的液晶组合物的折射率各向异性Δn的值在25℃下优选为0.08至0.13，更优选为0.09至0.12。进一步详述，针对薄单元间隙(单元间隙3.4μm以下)时，优选为约0.9至约0.12程度，针对厚单元间隙(单元间隙3.5μm以上)时，优选为约0.08至约0.1程度。
本发明涉及的液晶组合物的旋转粘度(γ1)的上限值优选150(mpa·s)以下，更优选130(mPa·s)以下，特别优选120(mpa·s)以下。另一方面，该旋转粘度(γ1)的下限值优选20(mpa·s)以上，更优选30(mpa·s)以上，进一步优选40(mpa·s)以上，更进一步优选50(mpa·s)以上，进一步更优选60(mPa·s)以上，特别优选70(mpa·s)以上。
本发明涉及的液晶组合物中，优选作为旋转粘度与折射率各向异性的函数的Z显示特定的值。
[数1]
Z=γ1/(Δn)2
(上述数式中，γ1表示旋转粘度，Δn表示折射率各向异性。)
Z优选13000以下，更优选12000以下，特别优选11000以下。
本发明涉及的液晶组合物用于有源矩阵显示元件的情况下，需要具有1011(Ω·m)以上的电阻率，优选1012(Ω·m)，更优选1013(Ω·m)以上。
本发明涉及的液晶组合物可以在广泛的范围内使用向列相-各向同性液体相转变温度(TNI)，该相转变温度(TNI)优选为60～120℃，更优选70～110℃，特别优选75～100℃。
以下，对本发明涉及的液晶组合物能够包含的各成分进行详述。
本发明涉及的液晶组合物中，以通式(1)所表示的第一成分为必须成分。以下，对通式(1)所表示的第一成分进行说明。
本发明涉及的第一成分为以下的通式(1)所表示的化合物。
[化5]
(上述通式(1)中，n和m各自独立地为满足n≤m的正整数。)
包含通式(1)所表示的化合物作为第一成分时，能够提供满足低温下的溶解性、高转变点、适度的Δε与Δn的液晶组合物。
上述通式(1)中，n优选为1以上7以下的整数，更优选为2以上6以下的整数，进一步优选为2上5以下的整数，特别优选为2以上4以下的整数。
另外，上述通式(1)中，m优选为1以上6以下的整数，更优选为2以上6以下的整数，进一步优选为2以上5以下的整数，特别优选为2以上4以下的整数。
N为1以上5以下的整数、m为1以上5以下的整数、且满足n≤m的条件时，由于液晶分子的重心位置偏移，因此结晶性下降，溶解性增大，出于这样的理由而优选。
进而，上述通式(1)中，CnH2n+1-和CmH2m+1-所表示的烷基优选直链状或支链状，更优选直链状。
本发明涉及的液晶组合物中的第一成分的含量不仅根据该液晶组合物的使用方式、使用目的，还根据与其他成分的关系来适当选择，因此该液晶组合物所包含的第一成分的含量的合适范围优选根据实施方式而分别各自独立。本发明涉及的液晶组合物中，关于第一成分的含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，作为例如本发明的一个实施方式，为1质量％。在本发明的另一实施方式中为5质量％。或者在本发明的另一实施方式中为10质量％。另外，在本发明的另一实施方式中为20质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为30质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为40质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为50质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为60质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为70质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为80质量％。
进而，本发明涉及的液晶组合物中，关于第一成分的含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，在例如本发明的一个方式中为95质量％。另外，在本发明的另一实施方式中为85质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为45质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为35质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为25质量％。
本发明的液晶组合物中，通式(1)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、后述的工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
另外，在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度快的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。进而，在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值低。
本发明涉及的第一成分中，通式(1)所表示的化合物彼此能够组合的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能而适当组合使用。关于作为第一成分使用的通式(1)的化合物的种类，作为例如本发明的一个实施方式，第一成分为1种通式(1)所表示的化合物。或者在本发明的另一实施方式中，第一成分为2种通式(1)所表示的化合物。另外，在本发明的另一实施方式中，第一成分为3种通式(1)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第一成分为4种通式(1)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第一成分为5种通式(1)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第一成分为6种通式(1)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第一成分为7种通式(1)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第一成分为8种通式(1)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第一成分为9种通式(1)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第一成分为包含10种以上的通式(1)所表示的化合物的体系。
关于本发明涉及的通式(1)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值，在一个实施方式中为-10，在另一个实施方式中为-8。进而在另一个实施方式中为-6，进而在另一个实施方式中为-12。另外进而在另一个实施方式中为-14，另外进而在另一个实施方式中为-4。另一方面，关于包含通式(1)所表示的化合物的液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值，在一个实施方式中为0，在另一个实施方式中为+1。进而在另一个实施方式中为-1，进而在另一个实施方式中为-2。另外进而在另一个实施方式中为2，另外进而在另一个实施方式中为-0.5。
本发明涉及的第一成分的优选方式为：将前述通式(1)所表示的化合物(前述通式(1)中，n和m各自独立，n为2～5的整数、m为2～5的整数，n≤m。)中的1～3种不同化合物混合所得的物质。另外，此时，本发明涉及的第一成分整体的质量比相对于液晶组合物整体特别优选超过7质量％且18质量％以下。
另外，本发明涉及的通式(1)所表示的化合物优选以下的式(1.1)～式(1.12)，更优选选自由式(1.3)～式(1.11)组成的组中的至少一种。
[化6]
本发明涉及的液晶组合物中，以通式(2)所表示的第二成分为必须成分。以下，对通式(2)所表示的第二成分进行说明。
本发明涉及的第二成分为通式(2)所表示的化合物。
[化7]
(上述通式(2)中，R1和R2各自独立地为碳原子数1～15个的烷基。)
包含通式(2)所表示的化合物作为第二成分时，能够提供大的Δn和适度的Δε的液晶组合物。
上述烷基优选直链状或支链状的烷基，更优选直链状的烷基。另外，上述通式(2)中，R1和R2各自独立地为碳原子数1～15个的烷基，R1和R2各自独立地优选碳原子数1～6个的烷基，更优选碳原子数2～5个的烷基。
另外，关于本发明涉及的通式(2)所表示的化合物，优选R1为碳原子数3个的烷基且R2为碳原子数1～3个的烷基的条件、R1为碳原子数4个的烷基且R2为碳原子数1～3个的烷基的条件、R1为碳原子数5个的烷基且R2为碳原子数1～3个的烷基的条件。
作为本发明涉及的“碳原子数1～15个的烷基”的例子，可列举甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、3-戊基、异戊基、新戊基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十五烷基等。予以说明的是，本说明书中，烷基的例子是共通的，根据各烷基的碳原子数的数目适当从上述例示中选择。
本发明涉及的液晶组合物中的第二成分的含量不仅根据该液晶组合物的使用方式、使用目的，还根据与其他成分的关系来适当选择，因此该液晶组合物所包含的第二成分的含量的合适范围优选根据实施方式而分别各自独立。本发明涉及的液晶组合物中，关于第二成分的含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，作为例如本发明的一个实施方式，为1质量％。或者在本发明的另一实施方式中为10质量％。另外，在本发明的另一实施方式中为20质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为30质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为40质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为50质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为60质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为70质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为80质量％。
进而，本发明涉及的液晶组合物中，关于第二成分的含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，在例如本发明的一个方式中为95质量％。另外，在本发明的另一实施方式中为85质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为45质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为35质量％。进而，在本发明的另一实施方式中为25质量％。
本发明的液晶组合物中，通式(2)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、后述的工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
另外，在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度快的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。进而，在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值低。
本发明涉及的第二成分中，通式(2)所表示的化合物彼此能够组合的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适当组合使用。关于作为第二成分使用的通式(2)的化合物的种类，作为例如本发明的一个实施方式，第二成分为1种通式(2)所表示的化合物。或者在本发明的另一实施方式中，第二成分为2种通式(2)所表示的化合物。另外，在本发明的另一实施方式中，第二成分为3种通式(2)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第二成分为4种通式(2)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第二成分为5种通式(2)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第二成分为6种通式(2)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第二成分为7种通式(2)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第二成分为8种通式(2)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第二成分为9种通式(2)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中第二成分为包含10种以上的通式(2)所表示的化合物的体系。
关于本发明涉及的通式(2)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值，在一个实施方式中为-4，在另一个实施方式中为-3。进而在另一个实施方式中为-2.5，进而在另一个实施方式中为-2。另一方面，关于包含通式(1)所表示的化合物的液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值，在一个实施方式中为1，在另一个实施方式中为0。进而在另一个实施方式中为-0/5，进而在另一个实施方式中为-1。另外进而在另一个实施方式中为-1.5。
本发明涉及的第二成分的优选方式为：将前述通式(2)所表示的化合物(前述通式(2)中，R1和R2各自独立，R1为碳原子数2～5个的直链状的烷基、R2为碳原子数1～3个的直链状的烷基)中的1～3种不同化合物混合所得的物质。另外此时，关于本发明涉及的第二成分整体的质量比，单独包含前述通式(2)所表示的化合物时，相对于液晶组合物整体特别优选5～13质量％，包含2种前述通式(2)所表示的化合物时，相对于液晶组合物整体特别优选5～16质量％，包含3种前述通式(2)所表示的化合物时，相对于液晶组合物整体特别优选5～20质量％。
本发明涉及的液晶组合物优选包含来自以下的通式(3)所表示的化合物组的至少一个作为第三成分。
[化8]
(上述通式(3)中，R3和R4各自独立地为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团。)。
上述通式(3)中，R3优选为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，更优选为选自由碳原子数1～15个的烷基和碳原子数2～15个的烯基组成的组中的一个基团，进一步优选为选自由碳原子数1～12个的烷基和碳原子数2～12个的烯基组成的组中的一个基团，更进一步优选为碳原子数1～10个的烷基，特别优选为碳原子数2～5个的烷基。
上述通式(3)中，R4优选为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，更优选为选自由碳原子数1～15个的烷基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，进一步优选为选自由碳原子数1～12个的烷基和碳原子数1～11个的烷氧基组成的组中的一个基团，更进一步优选为碳原子数1～10个的烷氧基，特别优选为碳原子数1～5个的烷氧基。
另外，上述通式(3)中，R3和R4各自独立地优选为直链状或支链状的烷基、烯基或烷氧基，更优选为直链状的烷基、烯基或烷氧基。
进而，上述通式(3)中，R3和R4的优选组合为：R3为碳原子数1～15个的烷基且R4为碳原子数1～15个的烷氧基，更优选的组合为：R3为碳原子数1～10个的烷基且R4为碳原子数1～9个的烷氧基，进一步优选的组合为：R3为碳原子数1～5个的烷基且R4为碳原子数1～4个的烷氧基，特别优选的组合为：R3为碳原子数2～5个的烷基且R4为碳原子数1～3个的烷氧基。
在液晶组合物中包含上述组合的化合物作为第三成分时，溶解性提高、特别是能够获得在低温下溶解性良好的液晶组合物，从这样的观点出发是优选的。
本发明涉及的“碳原子数1～15个的烷基”的例子如上所述，因此这里省略。
本发明涉及的“碳原子数1～15个的烷氧基”的例子，优选该取代基中的至少1个氧原子存在于与环结构直接结合的位置，更优选甲氧基、乙氧基、丙氧基(正丙氧基、异丙氧基)、丁氧基、戊氧基、辛氧基、癸氧基。予以说明的是，本说明书中，烷氧基的例子是共通的，根据各烷氧基的碳原子数的数目适当从上述例示中选择。
本发明涉及的“碳原子数2～15个的烯基”的例子可列举乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1，3-丁二烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、2-己烯基等。另外，作为本发明涉及的更优选的烯基，由以下记载的式(i)(乙烯基)、式(ii)(1-丙烯基)、式(iii)(3-丁烯基)和式(iv)(3-戊烯基)表示，
[化9]
(上述式(i)～(iv)中，*表示与环结构的结合部位。)
本申请发明的液晶组合物含有聚合性单体的情况下，优选式(ii)和式(iv)所表示的结构，更优选式(ii)所表示的结构。予以说明的是，本说明书中，烯基的例子是共通的，根据各烯基的碳原子数的数目而适当从上述例示中选择。
本发明涉及的液晶组合物中的第三成分的含量，与上述作为必须成分的第一成分和第二成分同样地，不仅根据液晶组合物的使用方式、使用目的，还根据与其他成分的关系来适当选择，因此该液晶组合物所包含的第三成分的含量的合适范围优选根据实施方式而分别各自独立。
本发明涉及的液晶组合物中，关于第三成分的含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，作为例如本发明的一个实施方式，优选为1质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为7质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为10质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为13质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为15质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为17质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为20质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为30质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为40质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为50质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为60质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一个实施方式中优选为70质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为80质量％。
进而，本发明涉及的液晶组合物中，关于第三成分的含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，在例如本发明的一个方式中优选为95质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为85质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为45质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为35质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为25质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为20质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为17质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为15质量％。
本发明的液晶组合物中，通式(3)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、后述的工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
另外，在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度快的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。进而，在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值低。
本发明涉及的第三成分中，通式(3)所表示的化合物彼此能够组合的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适当组合使用。关于作为第三成分使用的通式(3)的化合物的种类，作为例如本发明的一个实施方式，第三成分为1种通式(3)所表示的化合物。或者在本发明的另一实施方式中，第三成分为2种通式(3)所表示的化合物。另外，在本发明的另一实施方式中，第三成分为3种通式(3)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第三成分为4种通式(3)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第三成分为5种通式(3)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第三成分为6种通式(3)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第三成分为7种通式(3)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第三成分为8种通式(3)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第三成分为9种通式(3)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第三成分为包含10种以上的通式(3)所表示的化合物的体系。
关于本发明涉及的通式(3)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值，在一个实施方式中为-1，在另一个实施方式中为0。进而在另一个实施方式中为0，进而在另一个实施方式中为-0.5。另外进而在另一个实施方式中为-0.7，另外进而在另一个实施方式中为-0.9。另一方面，关于包含通式(3)所表示的化合物的液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值，在一个实施方式中为1，在另一个实施方式中为0。进而在另一个实施方式中为0.5，进而在另一个实施方式中为0.7。另外进而在另一个实施方式中为0.8，另外进而在另一个实施方式中为0.9。
本发明涉及的第三成分的优选方式为将前述通式(3)所表示的化合物(前述通式(3)中，R3为碳原子数1～5个的直链状烷基且R4为碳原子数1～4个的直链状烷氧基)中的1～3种不同化合物混合所得的物质。另外，此时，本发明涉及的第三成分整体的质量比相对于液晶组合物整体特别优选5～10质量％。
本发明涉及的第四成分优选为通式(4)所表示的化合物。
[化10]
(上述通式(4)中，R5和R6各自独立地为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，但上述通式(1)除外。)。
包含通式(4)的化合物作为第四成分时，从获得具有大的Δε和适度的Δn的液晶组合物这样的观点出发是优选的。
上述通式(4)中，R5优选为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，更优选为选自由碳原子数1～15个的烷基和碳原子数2～15个的烯基组成的组中的一个基团，进一步优选为选自由碳原子数1～12个的烷基和碳原子数2～12个的烯基组成的组中的一个基团，更进一步优选为碳原子数1～10个的烷基，特别优选为碳原子数2～5个的烷基。
上述通式(4)中，R6优选为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，更优选为选自由碳原子数1～15个的烷基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，进一步优选为选自由碳原子数1～12个的烷基和碳原子数1～11个的烷氧基组成的组中的一个基团，更进一步优选为碳原子数1～10个的烷氧基，特别优选为碳原子数1～5个的烷氧基。
另外，上述通式(4)中，R5和R6各自独立地优选为直链状或支链状的烷基、烯基或烷氧基，更优选为直链状的烷基、烯基或烷氧基。
进而，上述通式(4)中，R5和R6的优选组合为：R5为碳原子数1～15个的烷基、R6为碳原子数1～15个的烷氧基，更优选的组合为：R5为碳原子数1～10个的烷基、且R6为碳原子数1～10个的烷氧基，进一步优选的组合为：R5为碳原子数2～5个的烷基、且R6为碳原子数1～4个的烷氧基。进而，前述例示的R5和R6的优选组合中，优选该R6的优选方式的烷氧基中的烷基的碳原子数少于该R5的优选方式的烷基的碳原子数。
在液晶组合物中添加这样的优选组合的通式(4)所表示的化合物时，从提高低温下的溶解性的观点出发特别优选。例如，后述的实施例中，根据4-Cy-Cy-Ph3-O2和3-Cy-Cy-Ph3-O3的组合体系，能够确认对于更低温下的溶解性、挥发性取得了良好的实验结果。即，4-Cy-Cy-Ph3-O2与3-Cy-Cy-Ph3-O3为分子量相同但分子的重心位置不同的化合物。因此，通过并用它们，能够将Δε、Δn等物性值的变化抑制至最低限度同时破坏液晶组合物的对称性而抑制结晶化，因此认为能够提高低温下的溶解性。
本发明涉及的液晶组合物中的第四成分的含量，与上述作为必须成分的第一成分和第二成分同样地，不仅根据液晶组合物的使用方式、使用目的，还根据与其他成分的关系来适当选择，因此该液晶组合物所包含的第四成分的含量的合适范围优选根据实施方式而分别各自独立。
本发明涉及的液晶组合物中，关于第四成分的含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，作为例如本发明的一个实施方式，优选为1质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为7质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为10质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为13质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为15质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为17质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为20质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为23质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为25质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为27质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为30质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为40质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为50质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为60质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为70质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为80质量％。
进而，本发明涉及的液晶组合物中，关于第四成分的含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，在例如本发明的一个方式中优选为95质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为85质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为45质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为35质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为25质量％。
本发明的液晶组合物中，通式(4)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、后述的工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
另外，在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度快的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。进而，在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值低。
本发明涉及的第四成分中，通式(4)所表示的化合物彼此能够组合的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适当组合使用。关于作为第四成分使用的通式(4)的化合物的种类，作为例如本发明的一个实施方式，第四成分为1种通式(4)所表示的化合物。或者在本发明的另一实施方式中，第四成分为2种通式(4)所表示的化合物。另外，在本发明的另一实施方式中，第四成分为3种通式(4)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第四成分为4种通式(4)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第四成分为5种通式(4)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第四成分为6种通式(4)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第四成分为7种通式(4)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第四成分为8种通式(4)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第四成分为9种通式(4)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第四成分为包含10种以上的通式(4)所表示的化合物的体系。
关于本发明涉及的通式(4)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值，在一个实施方式中为-15，在另一个实施方式中为-12。进而在另一个实施方式中为-10，进而在另一个实施方式中为-9。另外进而在另一个实施方式中为-8，另外进而在另一个实施方式中为-7。另一方面，关于包含通式(4)所表示的化合物的液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值，在一个实施方式中为-3，在另一个实施方式中为-5。进而在另一个实施方式中为-7，进而在另一个实施方式中为-9。另外进而在另一个实施方式中为-11，另外进而在另一个实施方式中为-13。
本发明涉及的第四成分的优选方式为：将前述通式(4)所表示的化合物(前述通式(4)中，R5为碳原子数1～10个的烷基且R6为碳原子数1～10个的烷氧基。)中的1～3种不同化合物混合所得的物质。另外，此时，本发明涉及的第四成分整体的质量比相对于液晶组合物整体特别优选3～13质量％。
本发明的液晶组合物进一步优选包含来自下述通式(5)所表示的化合物组的至少一个作为第五成分。
[化11]
(上述通式(5)中，RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
OL表示0、1、2或3，
BL1、BL2和BL3各自独立地为选自由以下的(a)和(b)组成的组中的基团，
(a)1，4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-可以被取代为-O-。)
(b)1，4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH＝或不相邻的2个以上的-CH＝可以被取代为-N＝。)
前述(a)和前述(b)所表示的基团中所含的氢原子各自独立地可以被氰基、氯原子或氟原子取代，
LL1和LL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
OL为2或3从而LL2存在多个时，它们可以相同也可以不同，OL为2或3从而BL3存在多个时，它们可以相同也可以不同，但通式(1)所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物以及通式(3)所表示的化合物除外。)
RL1和RL2在其结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下，优选直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，在其结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下，优选直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。
本发明涉及的通式(5)所表示的化合物在要求液晶组合物的化学稳定性时优选在其分子内不具有氯原子。另外，本发明涉及的通式(5)所表示的化合物优选不会在同一环结构中包含卤素。
在液晶组合物中添加这样的通式(5)所表示的化合物时，能够将液晶显示元件的驱动电压变化抑制至最小限度同时能够任意地改变液晶组合物的粘性、Δn、转变点，从这方面出发特别优选。
本发明涉及的液晶组合物中的第五成分的含量，与上述的第三成分等同样地，不仅根据液晶组合物的使用方式、使用目的，还根据与其他成分的关系来适当选择，因此该液晶组合物所包含的第五成分的含量的合适范围优选根据实施方式而分别各自独立。
本发明涉及的液晶组合物中，关于第五成分的含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，作为例如本发明的一个实施方式，优选为1质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为10质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为20质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为30质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为40质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为50质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为60质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为70质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为80质量％。
进而，本发明涉及的液晶组合物中，关于第五成分的含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，在例如本发明的一个方式中优选为95质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为85质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为45质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为35质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为25质量％。
本发明的液晶组合物中，通式(5)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、后述的工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
另外，在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度快的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。进而，在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值低。
本发明涉及的第五成分中，通式(5)所表示的化合物彼此能够组合的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适当组合使用。关于作为第五成分使用的通式(5)的化合物的种类，作为例如本发明的一个实施方式，第五成分为1种通式(5)所表示的化合物。或者在本发明的另一实施方式中，第五成分为2种通式(5)所表示的化合物。另外，在本发明的另一实施方式中，第五成分为3种通式(5)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第五成分为4种通式(5)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第五成分为5种通式(5)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第五成分为6种通式(5)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第五成分为7种通式(5)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第五成分为8种通式(5)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第五成分为9种通式(5)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第五成分为包含10种以上的通式(5)所表示的化合物的体系。
关于本发明涉及的通式(5)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值，在一个实施方式中为-1，在另一个实施方式中为-0.5。进而在另一个实施方式中为0，进而在另一个实施方式中为0.5。另外进而在另一个实施方式中为1，另外进而在另一个实施方式中为-0.3。另一方面，关于包含通式(5)所表示的化合物的液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值，在一个实施方式中为+1，在另一个实施方式中为+0.5。进而在另一个实施方式中为0，进而在另一个实施方式中为-0.5。另外进而在另一个实施方式中为+0.3，另外进而在另一个实施方式中为-0.7。
本发明涉及的通式(5)所表示的化合物进而优选为选自通式(V-a)～通式(V-g)所表示的化合物组的至少1种化合物。
[化12]
(上述通式(V-a)～(V-f)中，R500～R511各自独立地表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基或碳原子数2～10的烯基，L为二价的连结基，上述通式(V-g)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，A51和A52各自独立地表示1，4-亚环己基或1，4-亚苯基，Q5表示单键或COO-，X51和X52各自独立地表示氟原子或氢原子，m50为0或1的整数，但通式(V-g)与上述通式(V-b)～通式(V-e)为相同结构的条件除外。进而，上述通式(V-g)中优选X51和X52同时为氟原子的情况除外，与本发明涉及的通式(5)所表示的化合物不会在同一环结构中包含卤素，是同样的。)
上述通式(V-a)～通式(V-f)中，优选R500至R511各自独立地表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数2～10的烯基或碳原子数1～10的烷氧基，更优选表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烷氧基。另外，上述通式(V-f)中的二价连结基(L)优选表示单键、-CF2O-或COO-。
另外，表示上述通式(V-a)～通式(V-g)中的烯基的情况下，优选与上述同样的烯基的例示，更优选前述式(i)～式(iv)。
进而，上述R500和R509可以相同也可以不同，优选表示不同的取代基。
使用选自上述通式(V-a)～通式(V-g)所表示的7个化合物组的化合物作为第五成分的情况下，优选第五成分含有1种～10种化合物，更优选第五成分含有1种～8种化合物，进一步优选第五成分含有1种～5种化合物，特别优选第五成分含有2种～4种化合物。另外，该情况下，本发明涉及的液晶组合物中的前述第五成分的合计含量优选为5～50％，更优选为5～40质量％，进一步优选为5～35质量％，特别优选为7～30质量％。
本发明涉及的通式(V-a)所表示的化合物优选为选自通式(V-a-1)所表示的化合物组的化合物。
[化13]
(上述通式(V-a-1)中，R5a和R5b各自独立地表示碳原子数1～5的烷基。)
前述通式(V-a-1)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化14]
另外，更优选为通式(5.1)、通式(5.3)和式(5.4)所表示的化合物。
想要制作粘度小且高速响应的液晶显示元件时，优选略多使用式(5.1)，，想要制作Tni高且即使高温也能够进行稳定显示的液晶显示元件时，优选使式(5.3)～式(5.4)所表示的化合物的含量略多。
本发明涉及的通式(V-a)所表示的化合物优选为选自通式(V-a-2)所表示的化合物组的化合物。
[化15]
(上述通式(V-a-2)中，R5c各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的烷氧基。)
前述通式(V-a-2)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化16]
优选为上述式(5.6)或式(5.7)所表示的化合物，特别优选为式(5.7)所表示的化合物。
进而，前述通式(V-a)所表示的化合物优选为选自通式(V-a-3)所表示的化合物组的化合物。
[化17]
(上述通式(V-a-3)中，R5d表示碳原子数1～5的烷基，R5e表示碳原子数1～4的烷氧基。)
前述通式(V-a-3)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化18]
优选为上述式(5.11)、式(5.13)或式(5.18)所表示的化合物。
本申请发明的液晶组合物也可以进一步含有与通式(V-a)所表示的化合物具有类似结构的式(5.19)所表示的化合物。
[化19]
进而，前述通式(V-a)所表示的化合物优选为选自通式(V-a-4)所表示的化合物组的化合物。
[化20]
(上述通式(V-a-4)中，R5f和R5g各自独立地表示碳原子数2～5的烯基。)
进而，前述通式(V-a-4)所表示的化合物优选为选自式(5.20)至式(5.29)所表示的化合物组的化合物，优选为式(5.21)、式(5.23)和式(5.26)所表示的化合物。
[化21]
进而，前述通式(V-b)所表示的化合物优选为选自通式(V-b-1)所表示的化合物组的化合物。
[化22]
(上述通式(V-b-1)中，R5h表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，R5i表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
前述通式(V-b-1)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化23]
优选为式(5.31)或式(5.38)所表示的化合物。
进而，本发明的液晶组合物也可以含有与通式(V-b-1)所表示的化合物具有类似结构的选自通式(V-b-2)所表示的化合物组的化合物。
[化24]
(上述通式(V-b-2)中，R5j和R5k各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X50各自独立地表示氟原子或氯原子。)
进而，通式(V-b-2)所表示的化合物优选为式(5.44)所表示的化合物。
[化25]
进而，通式(V-c)所表示的化合物优选为选自通式(V-c-1)所表示的化合物组的化合物。
[化26]
(上述通式(V-c-1)中，R51和R5m各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
前述通式(V-c-1)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化27]
更优选为式(5.48)、式(5.49)或式(5.53)所表示的化合物。
进而，可以含有与通式(V-c-1)所表示的化合物具有类似结构的选自通式(V-c-2)所表示的化合物组的化合物。
[化28]
(上述通式(V-c-2)中，R5n和R5o各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X51和X52各自独立地表示氟原子或氢原子，X51或X52的任一方为氟原子。)
进而，通式(V-c-2)所表示的化合物优选为式(5.54)所表示的化合物。
[化29]
进而，通式(V-d)所表示的化合物优选为选自例如通式(V-d-1)所表示的化合物组的化合物。
[化30]
(上述通式(V-d-1)中，R5p表示碳原子数1～5的烷基，R5q表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)
前述通式(V-d-1)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化31]
前述通式(V-d-1)所表示的化合物更优选为式(5.55)所表示的化合物。
进而，通式(V-d)所表示的化合物优选为选自例如通式(V-d-2)所表示的化合物组的化合物。
[化32]
(上述通式(V-d-2)中，R5r表示碳原子数1～5的烷基，R5s表示碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，通式(V-d-1)所表示的化合物还优选为例如式(5.57)～式(5.60)所表示的化合物，其中更优选为式(5.60)所表示的化合物。
[化33]
本发明涉及的通式(V-d)所表示的化合物优选为选自例如通式(Vd-3)所表示的化合物组的化合物。
[化34]
(上述通式(V-d-3)中，R5t表示碳原子数2～5的烯基，R5u表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，通式(V-d-3)所表示的化合物优选为例如式(5.61)～式(5.63)所表示的化合物。
[化35]
本发明涉及的通式(V-e)所表示的化合物优选为选自通式(V-e-1)所表示的化合物组的化合物。
[化36]
(上述通式(V-e-1)中，R5v和R5w各自独立地表示碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)
前述通式(V-e-1)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化37]
本发明涉及的通式(V-e)所表示的化合物更优选为选自通式(V-e-2)所表示的化合物组的化合物。
[化38]
(上述通式(V-e-2)中，R5x表示碳原子数2～5的烯基。R5y各自独立地表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)
前述通式(V-e-2)所表示的化合物优选为例如式(5.67)或式(5.68)所表示的化合物。
[化39]
本发明涉及的通式(V-e)所表示的化合物优选为选自通式(V-e-3)所表示的化合物组的化合物。
[化40]
(上述通式(V-e-3)中，Ra1表示碳原子数1～5的烷基，Rb1表示碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，通式(V-e-3)所表示的化合物优选为选自例如式(5.69)～式(5.71)所表示的化合物组的化合物，特别优选为式(5.71)所表示的化合物。
[化41]
本发明涉及的通式(V-f)所表示的化合物优选为选自例如通式(Vf-1)所表示的化合物组的化合物。
[化42]
(上述通式(V-f-1)中，Rc1和Rd1各自独立地表示碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-f-1)所表示的化合物优选为例如式(5.72)所表示的化合物。
[化43]
本发明涉及的通式(V-f)所表示的化合物优选为选自例如通式(Vf-2)所表示的化合物组的化合物。
[化44]
(上述通式(V-f-2)中，Re1和Rf1各自独立地表示碳原子数2～5的烯基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-f-2)所表示的化合物优选为例如式(5.73)～式(5.77)所表示的化合物，特别优选为式(5.74)或/和式(5.77)所表示的化合物。
[化45]
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-1)所表示的化合物。
[化46]
(上述通式(V-g-1)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X51和X52各自独立地表示氟原子或氢原子。)
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-2)所表示的化合物。
[化47]
(上述通式(V-g-2)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-g-2)所表示的化合物优选为式(5.87)至式(5.81)所表示的化合物，优选为式(5.79)所表示的化合物。
[化48]
进而，通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-2)所表示的化合物。
[化49]
(上述通式(V-g-3)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，通式(V-g-3)所表示的化合物优选为式(5.82)～式(5.84)所表示的化合物，更优选为式(5.82)所表示的化合物。
[化50]
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-4)所表示的化合物。
[化51]
(上述通式(V-g-4)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-g-4)所表示的化合物为式(5.85)～式(5.87)所表示的化合物。优选为式(5.85)所表示的化合物。
[化52]
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-5)所表示的化合物。
[化53]
(上述通式(V-g-5)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X51和X52各自独立地表示氟原子或氢原子。)
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-6)所表示的化合物。
[化54]
(上述通式(V-g-6)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-g-6)所表示的化合物优选为式(5.88)～式(5.4)所表示的化合物，优选为式(5.88)和/或式(5.91)所表示的化合物。
[化55]
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-7)所表示的化合物。
[化56]
(上述通式(V-g-7)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-g-7)所表示的化合物优选为式(5.92)～式(5.95)所表示的化合物，优选为式(5.92)和/或式(5.93)所表示的化合物。
[化57]
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-8)所表示的化合物。
[化58]
(上述通式(V-3)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-g-8)所表示的化合物优选为式(5.96)～式(5.98)所表示的化合物。
[化59]
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-9)所表示的化合物。
[化60]
(上述通式(V-g-9)式中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X51～X56各自独立地表示氟原子或氢原子。)
另外，该通式(V-g-9)中，X51和X52、X53和X54以及X55和X56的组合中，一方的一个取代基优选为氟原子。
本发明涉及的通式(V-g)所表示的化合物进一步优选为通式(V-g-10)～(V-g-13)所表示的化合物。
[化61]
(上述通式(V-g-10)～(V-g-13)中，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)
进而，前述通式(V-g)所表示的化合物优选为通式(V-g-10)所表示的化合物。作为该通式(V-g-10)所表示的化合物的适合例子，优选以下的式(5.100)～(5.116)的化合物。
[化62]
本发明涉及的通式(5)所表示的化合物中，优选通式(V-a)和通式(V-b)以及前述式(5.1)～式(5.116)，前述式(5.1)～式(5.116)中，更优选式(5.1)～式(5.4)、式(5.6)～式(5.9)、式(5.11)、式(5.18)、式(5.31)、式(5.35)、式(5.37)、式(5.46)、式(5.48)、式(5.49)、式(5.53)、式(5.55)～式(5.60)和式(5.65)所表示的化合物，进一步优选式(5.1)、式(5.3)、式(5.7)、式(5.31)所表示的化合物。
另外，关于前述通式(V-a)和通式(V-b)所表示的第五成分的含量的下限值，优选依次为20质量％、25质量％、30质量％、35质量％、40质量％、45质量％和50质量％。另外，关于前述通式(V-a)和通式(V-b)所表示的第五成分的含量的上限值，优选依次为70质量、65质量％、60质量％、55质量％、50质量％、45质量％、40质量％、35质量％和30质量％。
本发明涉及的第五成分的特别优选的方式为：将通式(V-a)和通式(V-b)以及前述式(5.1)～式(5.116)所表示的化合物中的1～3种不同化合物混合所得的物质。另外，此时，本发明涉及的第四成分整体的质量比相对于液晶组合物整体特别优选32～40质量％。
本发明所涉及的液晶组合物优选进一步包含来自下述通式(6)所表示的化合物组的至少一个作为第六成分。
[化63]
(上述通式(6)中，RX1和RX2各自独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或碳原子数2至10的烯基，这些基团中存在的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可以被取代为-O-或-S-，另外这些基团中存在的1个或2个以上的氢原子可以被取代为氯原子和/或氟原子，
u和v各自独立地表示0、1或2，u+v为2以下，
MX1、MX2和MX3各自独立地选自由以下的(a)和(b)组成的组，
(a)反式-1，4-亚环己基(该基团中存在的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可以被取代为-O-或-S-)、
(b)1，4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH＝或不相邻的2个以上的-CH＝可以被取代为-N＝。)
前述(a)或前述(b)所表示的基团中所含的氢原子各自可以被选自由氰基、氟原子、三氟甲基和三氟甲氧基组成的组中的基团取代，MX2和/或MX3存在多个时，它们可以相同也可以不同，LX1、LX2和LX3各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-或-C≡C-，LX1和/或LX3存在多个时，它们可以相同也可以不同，
XX1和XX2各自独立地表示三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子，Xx1和Xx2的任一个表示氟原子。但前述通式(1)～通式(4)所表示的化合物除外。)
前述RX1和RX2结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下，优选为直链状或支链状的碳原子数1～10的烷基、直链状或支链状的碳原子数1～10(或其以上)的烷氧基和碳原子数2～10的烯基，更优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和碳原子数4～5的烯基。另一方面，该RX1和RX2结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下，优选为直链状或支链状的碳原子数1～10的烷基、直链状的碳原子数1～10(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2～10的烯基，更优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。
另外，本发明涉及的通式(6)中，重视显示元件的响应速度的改善时优选烯基，重视电压保持率等可靠性时优选烷基。
上述通式(6)的烷基和烷氧基优选与上述的第一成分～第三成分同样的烷基和/或烷氧基。另外，上述通式(6)的烯基优选与上述第三成分同样的烯基的例示，更优选前述式(i)～式(iv)。
另外，通式(6)所表示的化合物在要求液晶组合物的化学稳定性时优选在其分子内不具有氯原子。
在液晶组合物中添加这样的通式(6)所表示的化合物时，从使液晶显示元件的驱动电压变化这样的观点出发特别优选。
本发明涉及的液晶组合物中的第六成分的含量，与上述作为必须成分的第一成分和第二成分等同样地，不仅根据液晶组合物的使用方式、使用目的，还根据与其他成分的关系来适当选择，因此该液晶组合物所包含的第四成分的含量的合适范围优选根据实施方式而分别各自独立。
本发明涉及的液晶组合物中，关于第六成分的含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，作为例如本发明的一个实施方式，优选为1质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为10质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为20质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为30质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为40质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为50质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为60质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为70质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为80质量％。
进而，本发明涉及的液晶组合物中，关于第六成分的含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，在例如本发明的一个方式中优选为95质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为85质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为45质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为35质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为25质量％。
本发明的液晶组合物中，通式(6)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、后述的工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
另外，在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度快的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。进而，在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值低。
本发明涉及的第六成分中，通式(6)所表示的化合物彼此能够组合的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适当组合使用。关于作为第六成分使用的通式(6)的化合物的种类，作为例如本发明的一个实施方式，第六成分为1种通式(6)所表示的化合物。或者在本发明的另一实施方式中，第六成分为2种通式(6)所表示的化合物。另外，在本发明的另一实施方式中，第六成分为3种通式(6)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第六成分为4种通式(6)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第六成分为5种通式(6)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第六成分为6种通式(6)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第六成分为7种通式(6)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第六成分为8种通式(6)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第六成分为9种通式(6)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第六成分为包含10种以上的通式(6)所表示的化合物的体系。
关于本发明涉及的通式(6)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值，在一个实施方式中为-20，在另一个实施方式中为-15。进而在另一个实施方式中为-13，进而在另一个实施方式中为-12。另外进而在另一个实施方式中为-10，另外进而在另一个实施方式中为-8。另一方面，关于包含通式(6)所表示的化合物的液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值，在一个实施方式中为0，在另一个实施方式中为-1。进而在另一个实施方式中为-2，进而在另一个实施方式中为-3。另外进而在另一个实施方式中为-4，另外进而在另一个实施方式中为-5。
本发明涉及的通式(6)所表示的化合物优选为选自由后述的通式(VI-a)、通式(VI-b)、通式(VI-c)和通式(VI-d)组成的组中的至少一种所表示的化合物。
[化64]
关于前述通式(VI-a)～(VI-d)所表示的化合物，分别在以下详述。
本发明涉及的通式(6)所表示的化合物优选为通式(VI-a)所表示的化合物。
[化65]
(上述通式(VI-a)中，R6a和R6b各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续结合的情况下可以被氧原子取代，在羰基不连续结合的情况下可以被羰基取代，
A1表示1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或四氢吡喃-2，5-二基，A1表示1，4-亚苯基的情况下，该1，4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被取代为氟原子。)
上述通式(VI-a)中，R6a优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，更优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基，进一步优选表示碳原子数1～8的烷基，更进一步优选表示碳原子数3～5的烷基。
上述通式(VI-a)中，R6b优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，更优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，进一步优选表示碳原子数3～5的烷基或碳原子数2～4的烷氧基，更进一步优选表示碳原子数3或5的烷基或碳原子数2或4的烷氧基。
通式(VI-a)中，A1表示1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或四氢吡喃-2，5-二基，A1表示1，4-亚苯基的情况下，该1，4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被取代为氟原子，优选1，4-亚环己基、或1，4-亚苯基，更具体而言，使用该发明的液晶组合物制作的显示元件和液晶显示器中重视响应速度的情况下，优选表示1，4-亚苯基，重视工作温度范围的情况下，即需要高工作温度范围(Tni高)的情况下，优选表示1，4-亚环己基，表示1，4-亚苯基的情况下，苯环中的1个以上的氢原子可以被取代为氟，优选无取代、1取代或2取代，更优选无取代。2取代的情况下，优选表示2，3-二氟-1，4-亚苯基。
前述通式(VI-a)所表示的化合物具体而言优选为选自以下记载的通式(VI-a-1)和/或通式(VI-b-1)所表示的组的化合物。
[化66]
(上述通式(VI-a-1)和/或通式(VI-b-1)中，R6a和R6b各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续结合的情况下可以被氧原子取代，在羰基不连续结合的情况下可以被羰基取代。)
另外，前述R6a和R6b各自独立地更优选表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基、碳原子数1～5的烷氧基或碳原子数2～5的烯氧基，前述R6a和R6b为烯基的情况下，碳原子数优选为4～5。
本发明涉及的通式(VI)所表示的化合物具体而言优选以下记载的式(6.1)～式(6.21)所表示的化合物，更优选式(6.1)～式(6.6)和式(6.13)～式(6.16)所表示的化合物，进一步优选式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)、式(6.6)和式(6.15)所表示的化合物，特别优选式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)和式(6.15)所表示的化合物。
[化67]
[化68]
更具体地描述，本申请发明的液晶组合物所要求的折射率各向异性Δn的值较低时(大概0.09至小于0.1)，最优选式(6.1)和式(6.3)所表示的化合物，所要求的折射率各向异性Δn的值较高时(大概0.09至超过0.1)，最优选式(6.5)所表示的化合物。另外，折射率各向异性Δn的值为0.09以上～0.1以下的范围时，可以使用式(6.1)、式(6.3)或式(6.5)的化合物中的任一种。
本发明涉及的通式(VI-a)所表示的化合物具有烯基的情况下，具体而言优选为选自以下记载的式(6.22)～式(6.27)所表示的组的化合物。
[化69]
(上述式中，R6b各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基、碳原子数1～4的烷氧基。)
本发明涉及的通式(6)所表示的化合物优选为选自通式(VI-b)所表示的组的化合物。
[化70]
(上述通式(VI-b)中，R6c和R6d各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续结合的情况下可以被氧原子取代或者在羰基不连续结合的情况下可以被羰基取代。)
另外，本发明涉及的液晶组合物中包含通式(4)所表示的化合物作为前述第四成分的情况、且前述通式(VI-b)所表示的化合物与前述通式(4)所表示的化合物相同的情况下，优选前述通式(VI-b)所表示的化合物不包含在第六成分中。
上述通式(VI-b)中，R6C优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，更优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基，进一步优选表示碳原子数1～8的烷基，更进一步优选表示碳原子数3～5的烷基。
上述通式(VI-b)中，R6d优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，更优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，进一步优选表示碳原子数3～5的烷基或碳原子数2～4的烷氧基，更进一步优选表示碳原子数3或5的烷基或碳原子数2或4的烷氧基。
通式(VI-b)所表示的化合物具体而言优选以下记载的式(6.28)～(6.33)所表示的化合物，更优选式(6.28)～式(6.32)所表示的化合物，进一步优选式(6.28)～式(6.31)所表示的化合物，特别优选式(6.28)和式(6.30)所表示的化合物。
[化71]
本发明涉及的通式(VI-b)所表示的化合物具有烯基的情况下，具体而言优选以下记载的式(6.34)～(6.37)所表示的化合物。
[化72]
(上述式中，R6d表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基、或碳原子数1～4的烷氧基)。
本发明涉及的通式(6)所表示的化合物优选为通式(VI-c)所表示的化合物。
[化73]
(通式(VI-c)中，R6e、R6f各自独立地表示碳原子数1～15的烷基、碳原子数2～15的烯基、或碳原子数1～15的烷氧基。)
另外，前述通式(VI-c)所表示的化合物中，更优选为R6e为碳原子数1～10的烷基且R6f为碳原子数1～10的烷氧基，特别优选为R6e为碳原子数1～5的烷基且R6f为碳原子数1～5的烷氧基。
另外，本发明涉及的通式(VI-c)所表示的化合物优选为选自由以下的式(6.38)～(6.43)组成的组中的化合物。
[化74]
本发明涉及的通式(6)所表示的化合物优选为通式(VI-d)所表示的化合物。
[化75]
(上述通式(VI-d)中，R6g和R6h各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代，该烷基、烯基、烷氧基和/或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续结合的情况下可以被氧原子取代或者在羰基不连续结合的情况下可以被羰基取代，
A2表示1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或四氢吡喃-2，5-二基，A表示1，4-亚苯基的情况下，该1，4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被取代为氟，
Z1表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、或CF2O-，
n为0或1，
X61～X66各自独立地表示氢原子、或氟原子，X61～X66的至少2个表示氟原子。)另外，本申请中的1，4-环己基优选为反式-1，4-环己基。
另外，本发明涉及的液晶组合物中包含通式(2)所表示的化合物作为前述第二成分的情况、且前述通式(VI-d)所表示的化合物与前述通式(2)所表示的化合物相同的情况下，优选前述通式(VI-d)所表示的化合物不包含在第六成分中。
上述通式(VI-d)中，R6g优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，更优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基，进一步优选表示碳原子数1～8的烷基，更进一步优选表示碳原子数3～5的烷基。
上述通式(VI-d)中，R6h优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，更优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，进一步优选表示碳原子数3～5的烷基或碳原子数2～4的烷氧基，更进一步优选碳原子数3或5的烷基。进而，优选Re与Rf的碳原子数相互不同。
另外，上述通式(VI-d)中，X61～X66各自独立地优选表示氢原子或氟原子，优选2个～5个表示氟原子，更优选2个～4个表示氟原子，更优选2个～3个表示氟原子，进一步优选2个表示氟原子，最优选2个表示氟原子。
该情况下，氟原子为1个的情况下，优选X63～X66的任意2个表示氟原子，更优选X63或X64表示氟原子。氟原子为2个的情况下，优选X63～X66的任意2个表示氟原子，更优选X63和X64表示氟原子或X65和X66表示氟原子，进一步优选X63和X64表示氟原子。氟原子为3个以上的情况下，优选至少X63和X64表示氟原子或至少X65和X66表示氟原子，更优选至少X63和X64表示氟原子。
前述通式(VI-d)中，A2优选表示1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或四氢吡喃-2，5-二基，使用该液晶组合物制作的显示元件和液晶显示器中重视响应速度的情况下，优选表示1，4-亚苯基或四氢吡喃-2，5-二基，更优选表示1，4-亚苯基。重视驱动电压的情况下，优选表示1，4-亚苯基或四氢吡喃-2，5-二基，更优选表示四氢吡喃-2，5-二基。重视工作温度范围的情况下，即需要高工作温度范围的情况下，优选表示1，4-亚环己基或四氢吡喃-2，5-二基，更优选表示1，4-亚环己基。表示1，4-亚苯基的情况下，苯环中的1个以上的氢原子可以被取代为氟原子，优选无取代、1取代或2取代，2取代的情况下，优选表示2，3-二氟苯。
前述通式(VI-d)中，Z1表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、或-CF2O-，优选表示单键、-OCF2-或-CF2O-，更优选表示单键。
前述通式(VI-c)中，n表示0或1，重视响应速度的情况下，优选表示0，重视工作温度范围的情况下，即需要高工作温度范围的情况下，优选表示1。
予以说明的是，上述通式(VI-a)～(VI-d)中，R6a～R6h相当于通式(6)的RX1和RX2，因此关于烷基、烯基、烷氧基或烯氧基，当然优选直链状或支链状、更优选直链状。
本发明涉及的通式(VI-d)所表示的化合物具体而言优选以下记载的通式(VI-d-1)～(VI-d-12)所表示的化合物，更优选通式(VI-d-1)、通式(VI-d-3)～通式(VI-d-9)和通式(VI-d-12)～通式(VI-d-15)，进一步优选通式(VI-d-1)、通式(VI-d-3)、通式(VI-d-5)、通式(VI-d-6)、通式(VI-d-9)、通式(VI-d-12)、通式(VI-d-13)和通式(VI-d-15)，特别优选通式(VI-d-1)、通式(VI-d-5)、通式(VI-d-6)，最优选通式(VI-d-5)。
[化76]
[化77]
(上述式中，R6g表示与通式(VI-d)的R6g相同的意思，R6h表示与通式(VI-d)的R6h相同的意思。)
本发明涉及的通式(VI-d)(也包含通式(VI-d-1)～(VI-d-12)。)的R6g和R6h各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～8的烯基，更优选表示碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选表示碳原子数2～5的烷基，优选为直链，R6g和R6h都为烷基的情况下，优选各自的碳原子数不同。
进一步详述，优选R6g表示丙基且R6h表示乙基的化合物或R6g表示丁基且R6h表示乙基的化合物。
本发明涉及的通式(VI-d-1)所表示的化合物具体而言优选为式(6.44)～式(6.55)所表示的化合物。
[化78]
本发明涉及的通式(6)所表示的化合物中，更优选选自由通式(VI-a)所表示的化合物、通式(VI-c)所表示的化合物、式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)、式(6.28)、式(6.29)、式(6.30)、式(6.31)、式(6.44)和式(6.46)所表示的化合物组成的组中的化合物，进一步优选选自由通式(VI-a)所表示的化合物、通式(VI-c)所表示的化合物、式(6.1)、式(6.3)、式(6.28)、式(6.29)、式(6.30)、式(6.31)、式(6.44)和式(6.46)所表示的化合物组成的组中的化合物。
本发明涉及的第六成分的特别优选的方式为：将选自由通式(VI-a)所表示的化合物、通式(VI-c)所表示的化合物、式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)、式(6.28)、式(6.29)、式(6.30)、式(6.31)、式(6.44)和式(6.46)所表示的化合物组成的组中的化合物中的1～3种不同的化合物混合所得的物质。另外，此时，本发明涉及的第六成分整体的质量比相对于液晶组合物整体特别优选20～32质量％。
本发明的液晶组合物可以进一步含有至少1种以下的通式(VII-A)和通式(VIII-B)所表示的化合物作为第7成分。
[化79]
(通式(VII-A)中，R71和R72各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10的直链烷氧基或碳原子数2至10的直链烯基。)
[化80]
(通式(VII-B)中，R71和R72与上述通式(VII-A)同样地，各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10的直链烷氧基或碳原子数4至10的直链烯基。)
在液晶组合物中添加这样的通式(VII-A)和(VII-B)所表示的化合物时，从获得特别低粘度的液晶组合物这样的观点出发特别优选。
本发明涉及的液晶组合物中的第七成分的含量，与上述作为必须成分的第一成分和第二成分等同样地，不仅根据液晶组合物的使用方式、使用目的，还根据与其他成分的关系来适当选择，因此该液晶组合物所包含的第四成分的含量的合适范围优选根据实施方式而分别各自独立。
本发明涉及的液晶组合物中，关于第七成分的含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，作为例如本发明的一个实施方式，优选为1质量％。或者在本发明的另一实施方式中优选为10质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为20质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为30质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为40质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为50质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为60质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为70质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为80质量％。
进而，本发明涉及的液晶组合物中，关于第七成分的含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量(100质量％)，在例如本发明的一个方式中优选为95质量％。另外，在本发明的另一实施方式中优选为85质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为75质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为65质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为55质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为45质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为35质量％。进而，在本发明的另一实施方式中优选为25质量％。
本发明的液晶组合物中，通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、后述的工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
另外，在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度快的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。进而，需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下，优选上述的下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值低。
本发明涉及的第七成分中，通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物彼此能够组合的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适当组合使用。关于作为第七成分使用的通式(VII-A)或(VII-B)的化合物的种类，作为例如本发明的一个实施方式，第七成分为1种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。或者在本发明的另一实施方式中，第七成分为2种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。另外，在本发明的另一实施方式中，第七成分为3种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第七成分为4种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第七成分为5种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第七成分为6种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第七成分为7种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第七成分为8种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第七成分为9种通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物。进而，在本发明的另一实施方式中，第七成分为包含10种以上的通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物的体系。
关于本发明涉及的通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值，在一个实施方式中为-1，在另一个实施方式中为-0.9。进而在另一个实施方式中为-0.8，进而在另一个实施方式中为-0.7。另外进而在另一个实施方式中为-0.5，另外进而在另一个实施方式中为-0.4。另一方面，关于包含通式(VII-A)或(VII-B)所表示的化合物的液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值，在一个实施方式中为+1，在另一个实施方式中为+0.9。进而在另一个实施方式中为+0.8，进而在另一个实施方式中为+0.7。另外进而在另一个实施方式中为+0.6，另外进而在另一个实施方式中为+0.5。
本发明涉及的通式(VII-A)所表示的化合物具体而言优选以下列举的式(7.1)～式(7.60)所表示的化合物。
[化81]
[化82]
[化83]
[化84]
[化85]
[化86]
[化87]
[化88]
另外，本发明涉及的通式(VII-B)所表示的化合物更优选选自由式(7.71)～式(7.85)组成的组中的至少一个。
[化89]
[化90]
本发明涉及的通式(VII-A)和(VII-B)所表示的化合物中，更优选式(7.71)～式(7.85)所表示的化合物。
本发明涉及的液晶组合物除了上述的第一成分～第七成分所表示的化合物以外，根据用途也可以含有通常的向列液晶、近晶液晶、胆甾醇液晶、手性剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、聚合性单体等其他成分。另外，这些其他成分中，抗氧化剂、紫外线吸收剂没有特别限制，可以使用公知的物质。
本发明涉及的液晶组合物优选进一步含有聚合性单体。即，本发明涉及的聚合性单体优选通式(8)所表示的2官能性单体。
[化91]
(通式(8)中，X81和X82各自独立地表示氢原子或甲基，Sp1和Sp2各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1至7的整数，氧原子结合在芳香环上。)，
Z2表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-Cy1＝Cy2-(式中，Y1和Y2各自独立地表示氟原子或氢原子。)、-C≡C-或单键，
B表示1，4-亚苯基、反式-1，4-亚环己基或单键，式中的所有1，4-亚苯基中的任意氢原子可以被氟原子取代。)
上述通式(8)所表示的2官能性单体优选X81和X82均表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、均表示甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物中的任一种，还优选一方表示氢原子另一方表示甲基的化合物。关于这些化合物的重合速度，二丙烯酸酯衍生物最快，二甲基丙烯酸酯衍生物慢，非对称化合物居于两者之间，可以根据其用途使用优选的方式。PSA显示元件中，特别优选二甲基丙烯酸酯衍生物。
上述通式(8)中，Sp1和Sp2各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-，在PSA显示元件中优选至少一方为单键，优选均表示单键的化合物或一方表示单键而另一方表示碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-的方式。这种情况下，优选1～4的烷基，s优选为1～4。
上述通式(8)中，Z2优选为-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，更优选为-COO-、-OCO-或单键，特别优选为单键。
上述通式(8)中，B表示任意的氢原子可以被氟原子取代的1，4-亚苯基、反式-1，4-亚环己基或单键，优选1，4-亚苯基或单键。B表示单键以外的环结构的情况下，Z2还优选单键以外的连结基，B为单键的情况下，Z2优选单键。
本发明涉及的液晶组合物中，关于通式(8)所表示的聚合性单体的含量，相对于该液晶组合物的整体的量(100质量％)，优选0.05～1质量％，更优选0.1～0.5质量％，进一步优选0.1～0.4质量％，特别优选0.1～0.3质量％，最优选0.15～0.3质量％。
该聚合性单体的含量为0.1～0.3质量％时，从液晶显示元件的显示特性与可靠性的平衡的观点出发优选。
从这些观点出发，通式(8)中，Sp1和Sp2之间的环结构具体而言优选为下面记载的结构。
前述通式(8)中，B表示单键、环结构由两个环形成的情况下，优选表示下面的式(VIIIa-1)至式(VIIIa-5)，更优选表示上述通式(VIIIa-1)至式(VIIIa-3)，特别优选表示式(VIIIa-1)。
[化92]
(上述通式(VIIIa-1)～(VIIIa-5)中，两端结合于Sp1或Sp2。)
含有这些骨架的聚合性单体聚合后的取向制约力对PSA型液晶显示元件是最适的，能够获得良好的取向状态，因此，显示不均被抑制或完全不发生。
由上，作为本发明涉及的聚合性单体，特别优选式(8.1)～式(8.4)，其中最优选式(8.2)。
[化93]
(上述式(8.1)～(8.4)中，Sp2表示碳原子数2至5的亚烷基。)
在本发明的液晶组合物中添加单体的情况下，即使在不存在聚合引发剂的情况下聚合也会进行，但为了促进聚合，也可以含有聚合引发剂。作为聚合引发剂，可以列举苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苯偶酰缩酮类、酰基氧化膦类等。另外，为了提高保存稳定性，可以添加稳定剂。作为可使用的稳定剂，例如，可列举氢醌类、氢醌单烷基醚类、叔丁基邻苯二酚类、连苯三酚类、苯硫酚类、硝基化合物类、β-萘胺类、β-萘酚类、亚硝基化合物等。
另外，确认了含有本发明涉及的液晶组合物和/或聚合性单体的液晶组合物对该滴痕的抑制也有效。这里，“滴痕”定义为进行黑色显示时滴加液晶组合物的痕迹浮现白色的现象。以下，简单地对滴痕进行说明。
由于近年来液晶显示元件的用途扩大，其使用方法、制造方法可见大的变化，为了应对这些变化，对以往已知的基本物性值以外的特性也要求最适化。即，使用液晶组合物的液晶显示元件广泛使用VA型、IPS型等，导致其大小也达到50型以上的超大型尺寸显示元件被使用。随着这样的基板尺寸的大型化，液晶组合物向基板的注入方法从以往的真空注入法发展为滴注(ODF：One Drop Fill)法并成为主流(参照日本特开平6-235925)，将液晶组合物滴加在基板上时的滴痕导致显示品质降低的问题已明显化。进而，以液晶显示元件中的液晶材料的预倾角的生成和高速响应性为目的，开发了PS液晶显示元件(polymer stabilized、聚合物稳定化)、PSA液晶显示元件(polymer sustainedalignment、聚合物维持取向)(参照日本特开2002-357830号公报)，滴痕的问题成了更大的问题。
即，该PS或PSA的显示元件具有如下特征：在液晶组合物中添加单体，使组合物中的单体固化。有源矩阵用液晶组合物由于维持高电压保持率的必要性，因此能够使用的化合物被确定，化合物中具有酯键的化合物被限制使用。PSA液晶显示元件中使用的单体，丙烯酸酯系为主，化合物中具有酯键的物质是常规的，这样的化合物通常作为有源矩阵用液晶化合物使用(参照日本特开2002-357830号公报)。这样的异物会引起滴痕的产生，由显示不良引起的液晶显示元件的成品率的恶化成了问题。另外，在液晶组合物中添加抗氧化剂、光吸收剂等添加物时成品率的恶化也会成为问题。
为了抑制这样的滴痕，公开了如下方法：利用液晶组合物中混合的聚合性单体的聚合，在液晶相层中形成聚合物层，从而抑制由于与取向控制膜的关系而产生的滴痕(参照日本特开2006-58755号)。然而，该方法中，存在由液晶中添加的聚合性单体引起的显示烧屏的问题，对于滴痕的抑制，其效果也不充分，要求开发维持作为液晶显示元件的基本特性的同时不易产生烧屏、滴痕的液晶显示元件。
本发明涉及的含有聚合性单体的液晶组合物(以下，也称为含聚合性单体的液晶组合物。)对于液晶显示元件是有用的，特别对于有源矩阵驱动用液晶显示元件是有用的，可以用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、IPS模式或ECB模式用液晶显示元件。
本发明的含聚合性单体的液晶组合物，其中所含的聚合性单体通过紫外线照射进行聚合，从而被赋予液晶取向能力，可用于利用液晶组合物的双折射来控制光的透射光量的液晶显示元件。作为液晶显示元件，对于AM-LCD(有源矩阵液晶显示元件)、TN(向列液晶显示元件)、STN-LCD(超扭曲向列液晶显示元件)、OCB-LCD和IPS-LCD(平面转换液晶显示元件)是有用的，对AM-LCD特别有用，可以用于透射型或者反射型的液晶显示元件。
另外，参考后述的液晶显示元件和图1～4的内容，液晶显示元件所使用的液晶单元的2块基板2、8可以使用如玻璃或塑料那样具有柔软性的透明材料，也可以一方为硅等不透明材料。另外，具有透明电极(层)6、14的透明基板2、8例如可以通过在玻璃板等透明基板2、8上溅射铟锡氧化物(ITO)而获得。
使形成有前述透明电极(层)、TFT的基板2、8以透明电极(层)6、14为内侧的方式相对。此时，可以通过间隔物(未图示)调整基板的间隔。此时，优选以获得的调光层的厚度成为1～100μm的方式进行调整，更优选为1.5至10μm(参照图1～4)。
另外，在使用偏光板的情况下，优选以对比度最大的方式对液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d之积进行调整。此外，在有两块偏光板1、9的情况下，还可以调整各偏光板的偏光轴，以视场角、对比度良好的方式进行调整(参照图1～4)。进而还可以使用用于扩大视场角的相位差膜。作为间隔物，例如可以列举玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀材料等。其后，将环氧系热固化性组合物等密封剂以设有液晶注入口的形式丝网印刷在该基板上，将该基板彼此贴合，进行加热使密封剂热固化。
对通过如上所述使2块基板相对地贴合而形成的容纳液晶组合物的液晶组合物容纳空间导入含聚合性单体的液晶组合物的方法，可以使用通常的真空注入法或ODF法等。但是，利用真空注入法的导入含聚合性单体的液晶组合物的方法中，具有虽然滴痕不产生但注入痕迹残留的问题，而本申请发明中，可以更适合地用于使用ODF法制造的显示元件。
作为使本发明涉及的聚合性单体聚合的方法，为了获得液晶的良好取向性能，希望适度的聚合速度，因此优选将紫外线或电子射线等活性能量射线单独或并用或依次进行照射从而聚合的方法。在使用紫外线的情况下，可以使用偏振光源，也可以使用非偏振光源。此外，在使含有聚合性单体的液晶组合物以夹持于2块基板间的状态进行聚合的情况下，至少照射面侧的基板必须对活性能量射线有适当的透明性。此外，也可以使用下述方法：在照射光时使用掩模仅使特定的部分聚合后，通过改变电场、磁场或温度等条件，使未聚合部分的取向状态发生变化，进一步照射活性能量射线进行聚合。尤其在进行紫外线曝光时，优选一边对含有聚合性单体的液晶组合物施加交流电场，一边进行紫外线曝光。所施加的交流电场优选为频率10Hz至10kHz的交流，更优选为频率60Hz至10kHz，电压根据液晶显示元件的期望预倾角来选择。即，可以通过所施加的电压对液晶显示元件的预倾角进行控制。MVA模式的液晶显示元件中，从取向稳定性和对比度的观点出发，优选将预倾角控制在80度至89.9度。
照射前述紫外线或电子射线等活性能量射线时的温度优选在能够保持本发明的液晶组合物的液晶状态的温度范围内。优选在接近室温的温度、即典型而言15～35℃的温度下进行聚合。作为产生紫外线的灯，可以使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。此外，作为所照射的紫外线的波长，优选照射在非液晶组合物的吸收波长区域的波长区域的紫外线，优选根据需要对紫外线进行过滤而使用。所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2～100W/cm2，更优选为2mW/cm2～50W/cm2。所照射的紫外线的能量可以适当调整，优选为10mJ/cm2至500J/cm2，更优选为100mJ/cm2至200J/cm2。照射紫外线时，还可以使强度发生变化。照射紫外线的时间根据所照射的紫外线强度适当选择，优选为10秒至3600秒，更优选为10秒至600秒。
本发明中的液晶组合物以通式(1)和通式(2)的化合物为必须成分，作为更优选方式，可以含有选自由通式(3)、通式(4)、通式(5)、通式(6)、通式(VII-A)、通式(VII-B)和通式(8)所表示的化合物组成的组中的至少一种。这种情况下含量优选以下记载的含量。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)和通式(2)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选5～40质量％，更优选10～35质量％，进一步优选11～34质量％，特别优选12～34质量％，最优选15～34质量％。特别是前述化学式(1)的第一成分由1种化合物构成时，本发明涉及的液晶组合物中的通式(1)和通式(2)所表示的化合物的含量更优选10～30质量％，进一步优选10～25质量％，特别优选13～23质量％，最优选15～22质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)和通式(3)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选10～50质量％，更优选15～42质量％，进一步优选15～40质量％，特别优选20～40质量％，最优选22～40质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)和通式(4)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选15～50质量％，更优选20～45质量％，进一步优选22～42质量％，特别优选23～40质量％，最优选25～34质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)和通式(5)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选30～75质量％，更优选35～70质量％，进一步优选40～65质量％，特别优选45～65质量％，最优选50～65质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)和通式(6)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选30～70质量％，更优选30～65质量％，进一步优选35～63质量％，特别优选40～62质量％，最优选45～61质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)、通式(3)和通式(4)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选15～70质量％，更优选20～55质量％，进一步优选25～50质量％，特别优选30～45质量％，最优选32～42质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)、通式(3)和通式(5)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选35～80质量％，更优选40～77质量％，进一步优选45～75质量％，特别优选50～74质量％，最优选55～73质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)、通式(5)和通式(6)所表示的化合物的情况下，这些化合物的合计含量优选94～100质量％，更优选95～100质量％，更优选98～100质量％。
本发明涉及的液晶组合物中含有通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)、通式(5)和通式(6)所表示的化合物以及通式(8)所表示的聚合性单体的情况下，这些化合物的合计含量优选95～100质量％，更优选98～100质量％。
构成本发明中的液晶组合物的各化合物中，1分子内具有2个以上氟原子数的化合物，具体而言通式(1)、(2)、(4)、和(6)所表示的化合物所占的比例优选为液晶组合物中的40～90质量％，更优选45～85质量％，进一步优选50～80质量％，进一步详述，重视响应速度的情况下，优选50质量％～60质量％，重视驱动电压的情况下，优选55～80质量％。
本发明的第二方式为使用了本发明涉及的液晶组合物的液晶显示元件。图1为示意性表示液晶显示元件的构成的图。另外，图1中，为了便于说明，将各构成要素分离记载。图2为将该图1中形成于基板上的包含薄膜晶体管的电极层3(或者也称为薄膜晶体管层3。)的由II线围住的区域放大的平面图。图3为在图2的III-III线方向上将图1所示的液晶显示元件切断的截面图。图4为将图3的IV区域即薄膜晶体管放大的图。以下，参照图1～4，说明本发明涉及的液晶显示元件。
本发明涉及的液晶显示元件10的构成如图1所记载，具备由透明导电性材料构成的透明电极(层)6(或者也称为共通电极6。)的第一基板8、包含形成有由透明导电性材料构成的像素电极和各像素所具备的控制前述像素电极的薄膜晶体管的薄膜晶体管层3的第二基板2、以及具有在前述第一基板8与第二基板2之间夹持的液晶组合物(或者液晶层5)，该液晶组合物中的液晶分子在无外加电压时的取向相对于前述基板2、8大致垂直，作为该液晶组合物，具有如下特征：使用了前述本发明的液晶组合物。另外如图1和图3所示，前述第二基板2和前述第一基板8可以被一对偏光板1、9夹持。进而，图1中，前述第一基板8与共通电极6之间设有滤色器7。另外进而，可以按照与本发明涉及的液晶层5相邻、且与构成该液晶层5的液晶组合物直接抵接的方式将一对取向膜4形成于透明电极(层)6、14表面。
即，本发明涉及的液晶显示元件10为将第二偏光板1、第二基板2、包含薄膜晶体管的电极层(或也称为薄膜晶体管层)3、取向膜4、包含液晶组合物的层5、取向膜4、共通电极6、滤色器7、第一基板8和第一偏光板9依次层叠的构成。
另外如图2和图3所示，形成于第二基板2的表面上的包含薄膜晶体管的电极层3中，用于提供扫描信号的栅极配线25与用于提供显示信号的数据配线24彼此交叉，且在被前述多条栅极配线25与多条数据配线24围住的区域中，像素电极21形成为矩阵状。作为向像素电极21提供显示信号的开关元件，在前述栅极配线25与前述数据配线24彼此交叉的交叉部附近，包含源电极26、漏电极23和栅电极27的薄膜晶体管与前述像素电极21连结地设置。进而，在被前述多条栅极配线25与多条数据配线24围住的区域中设有保存通过数据配线24提供的显示信号的存储电容器22。
本发明中，如图2所记载，可适于用于薄膜晶体管为反交错型的液晶显示元件，栅极配线25、数据配线24等优选为金属膜，使用铝配线时特别优选。进而，栅极配线25和数据配线24隔着栅极绝缘膜重叠。
另外，从防止光泄漏的观点出发，该滤色器7优选在薄膜晶体管和存储电容器22的对应部分形成黑矩阵(未图示)。
本发明涉及的液晶显示元件的薄膜晶体管的结构的优选的一个方式，例如，如图3和图4所示，具有：形成于基板2表面的栅电极11、以覆盖该栅电极11且覆盖前述基板2的大致整面的方式设置的栅极绝缘层13、以与前述栅电极11相对的方式形成于前述栅极绝缘层13表面的半导体层17、以覆盖前述半导体层17表面的一部分的方式设置的保护膜18、以覆盖前述保护层18和前述半导体层17的一个侧端部且与形成于前述基板2表面的前述栅极绝缘层13接触的方式设置的漏电极15、以覆盖前述保护膜18和前述半导体层17的另一个侧端部且与形成于前述基板2表面的前述栅极绝缘层13接触的方式设置的源电极19a、19b、以覆盖前述源电极19a、19b且沿着前述栅极绝缘层13覆盖前述栅极绝缘层13的大致整面的方式设置的透明电极14、以及以覆盖前述透明电极14的一部分和前述源电极19a、19b的方式设置的保护层101(图3中未图示)。
另外，如图3和4所示，可以在栅电极11的表面上出于消除与栅电极的段差等理由而形成阳极氧化被膜12。进而，也可以出于降低肖特基势垒的宽度、高度的目的而在半导体层17与漏电极15之间设置欧姆接触层16。
如上所述制造液晶显示元件的过程中，滴痕的产生受到注入的液晶材料的大影响，但由于液晶显示元件的构成，其影响不可避免。特别是在液晶显示元件内形成的滤色器7、或薄膜晶体管等，如图3所示，是仅有薄的取向膜4、透明电极6、14等与液晶组合物隔开的构件，因此通过例如滤色器7所使用的颜料的化学结构或者滤色器树脂的化学结构与具有特定化学结构的液晶化合物的组合而对滴痕的产生造成影响。
特别是使用上述的反交错型作为本发明涉及的液晶显示元件的薄膜晶体管的情况下，以漏电极15覆盖栅电极11的方式形成，因此有漏电极15的面积增大的倾向。通常漏电极由铜、铝、铬、钛、钼、钽等金属材料形成，实施钝化处理是通常的方式。但是，例如如图3和图4所示，保护膜18通常薄，取向膜4也薄，不阻断离子性物质的可能性高，因此无法避免金属材料与液晶组合物的相互作用引起的滴痕的产生。
但是，包含本发明涉及的液晶组合物的液晶显示元件中，从例如液晶显示元件的构件与本发明涉及的液晶组合物的表面自由能或者吸附能等之间的微妙平衡的观点出发，认为滴痕产生的问题也能够降低。
使用了本发明涉及的液晶组合物的液晶显示元件是兼顾了高速响应和显示不良抑制的有用的液晶显示元件，特别是对于有源矩阵驱动用液晶显示元件是有用的，可以适用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式或ECB模式用。
实施例
以下列举实施例对本发明进一步详细描述，但本发明的范围不限定于这些实施例。此外，以下的实施例和比较例的组合物中，“％”意思是“质量％”。实施例中，所测定的特性和评价如下。
(液晶组合物的特性)
Tni：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Δn：25℃下的折射率各向异性
Δε：25℃下的介电常数各向异性
η：20℃下的粘度(mpa·s)
γ1：25℃下的旋转粘度(mpa·s)
初期电压保持率(初期VHR)：在频率60Hz、外加电压5V的条件下，343K下的电压保持率(％)
耐热试验后VHR：将封入有液晶组合物样品的电气光学特性评价用TEG(测试元件组，test element group)在130℃的恒温槽中保持1小时后，在与上述VHR测定方法相同的条件下进行测定。
(烧屏评价)
关于液晶显示元件的烧屏评价，测量在显示区域内使规定的固定图案进行任意试验时间1000小时的显示后进行全画面均一的显示时，固定图案的残影达到不能允许的残影水平的试验时间。
1)这里所说的试验时间表示固定图案的显示时间，该时间越长，则表示残影的发生越被抑制，性能越高。
2)不能允许的残影水平是在上市合格与否判定中能够观察到不合格的残影的水平。通过目视进行以下的4个阶段评价。
例)试验时间越长性能越高。
样品A：1000小时
样品B：500小时
样品C：200小时
样品D：100小时
性能为A＞B＞C＞D。
(滴痕的评价)
关于液晶显示装置的滴痕的评价，通过目测，对进行全黑显示时浮现白色的滴痕进行以下的5个阶段评价。
5：无滴痕(优)
4：有非常轻微的滴痕，为可以允许的水平(良)
3：有轻微的滴痕，合格与否判定的临界线水平(有条件允许)
2：有滴痕，为不能允许的水平(不可)
1：有滴痕，相当差(差)
(工艺适合性的评价)
关于工艺适合性，在ODF工艺中，用定容计量泵平均一次50pL地滴加液晶“0～100次、101～200次、201～300次、……”的各100次，测量此时各个100次滴加的液晶的质量，通过质量偏差达到了不能适合于ODF工艺的水平时的滴加次数进行评价。
例)可以说，滴加次数越多，则越能够长时间稳定地滴加，工艺适合性越高。
样品A：95000次
样品B：40000次
样品C：100000次
样品D：10000次
性能为C＞A＞B＞D。
(低温下的溶解性评价)
关于低温下的溶解性评价，在调制液晶组合物后，在2mL的样品瓶中称量1g液晶组合物，在温度控制式试验槽中，对其持续施加温度变化，如下为1个循环：“-20℃(保持1小时)→升温(0.1℃/每分钟)→0℃(保持1小时)→升温(0.1℃/每分钟)→20℃(保持1小时)→降温(-0.1℃/每分钟)→0℃(保持1小时)→降温(-0.1℃/每分钟)→-20℃”，通过目测观察来自液晶组合物的析出物的产生，测量观察到析出物时的试验时间。
例)试验时间越长，则越是长时间稳定地保持液晶相，低温下的溶解性越好。
样品A：72小时
样品B：600小时
样品C：384小时
样品D：1440小时
性能为D＞B＞C＞A。
(挥发性/制造装置污染性的评价)
关于液晶材料的挥发性评价，用频闪仪对真空搅拌脱泡混合器的运行状态一边照射一边进行观察，通过目测观察液晶组合物的发泡来进行。具体而言，在容量2.0L的真空搅拌脱泡混合器的专用容器中放入液晶组合物0.8kg，在4kPa脱气下，以公转速度15S-1、自转速度7.5S-1使真空搅拌脱泡混合器运行，测量到开始发泡的时间。
到开始发泡的时间越长，则越难挥发，污染制造装置的可能性低，因而表示为高性能。
例)
样品A：200秒
样品B：45秒
样品C：60秒
样品D：15秒
性能为A＞C＞B＞D。
另外，对实施例中化合物的记载使用以下简略记号。
(侧链)
-n    -CnH2n+1   碳原子数n的直链状烷基
-On   -OCnH2n+1  碳原子数n的直链状烷氧基
-V    -C＝CH2   乙烯基
(环结构)
[化94]
(实施例和比较例)
调制具有下述表1～3所示组成的液晶组合物，测定其物性值。将该结果示于下表。
使用实施例1～18的液晶组合物和比较例，制作图1所示的VA液晶显示元件。该液晶显示元件具有反交错型的薄膜晶体管作为有源元件。液晶组合物的注入通过滴下法进行，并进行烧屏、滴痕、工艺适合性、低温下的溶解性和挥发性的评价。将本实施例1～18和比较例的组成和该评价的实验结果记载于下述的表1～3。另外，本实施例15～18中使用的聚合性单体(式(8.2))为以下的化学结构。
另外，含量的左侧记号为上述化合物的简略记号的记载。
[表1]
[表2]
[表3]
由表1～3，含有本发明涉及的通式(1)的(例如，3-Cy-Cy-Ph5-O3)和通式(2)的(例如，3-Ph-Ph5-Ph-2)时，与比较例相比能够确认到低温下的溶解性的提高、挥发性的降低。
以上说明的各实施方式中的各构成和它们的组合等是一个例子，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以进行构成的增加、省略、替换、和其他变更。另外，本发明不限定于各实施方式，仅受权利要求(claim)的范围限定。
工业实用性
本发明涉及的液晶组合物能够广泛适用于液晶显示元件和液晶显示器的领域。
符号说明
1   第二偏光板
2   第二基板
3   薄膜晶体管层或者包含薄膜晶体管的电极层
4   取向膜
5   液晶层
6   像素电极(共通电极)
7   滤色器
8   第一基板
9   第一偏光板
10  液晶显示元件
11  栅电极
12  阳极氧化被膜
13  栅极绝缘层
14  透明电极(层)
15  漏电极
16  欧姆接触层
17  半导体层
18  保护膜
19a、19b 源电极
21  像素电极
22  存储电容器
23  漏电极
24  数据配线
25  栅极配线
26  源电极
27  栅电极
101  保护层

Claims (10)

1.一种液晶组合物，其特征在于，包含来自通式(1)所表示的化合物组的至少一个作为第一成分和来自通式(2)所表示的化合物组的至少一个作为第二成分，
上述通式(1)中，n和m各自独立地为满足n≤m的正整数，
上述通式(2)中，R1和R2各自独立地为碳原子数1～15个的烷基。
2.根据权利要求1所述的组合物，进一步包含来自通式(3)所表示的化合物组的至少一个作为第三成分，
上述通式(3)中，R3和R4各自独立地为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，进一步包含来自通式(4)所表示的化合物组的至少一个作为第四成分，
上述通式(4)中，R4和R5各自独立地为选自由碳原子数1～15个的烷基、碳原子数2～15个的烯基和碳原子数1～15个的烷氧基组成的组中的一个基团，但上述通式(1)除外。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的组合物，所述R3为碳原子数1～15个的烷基，且所述R4为碳原子数1～15个的烷氧基。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶组合物，含有5～35质量％的所述通式(1)所表示的化合物。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶组合物，进一步包含来自下述通式(5)所表示的化合物组的至少一个作为第五成分，
上述通式(5)中，RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
OL表示0、1、2或3，
BL1、BL2和BL3各自独立地为选自由以下的(a)和(b)组成的组中的基团，
(a)1，4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-可以被取代为-O-；
(b)1，4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不相邻的2个以上的-CH＝可以被取代为-N＝，
所述(a)和所述(b)所表示的基团中所含的氢原子各自独立地可以被氰基、氯原子或氟原子取代，
LL1和LL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
OL为2或3从而LL2存在多个时，它们可以相同也可以不同，OL为2或3从而BL3存在多个时，它们可以相同也可以不同，但通式(1)所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物以及通式(3)所表示的化合物除外。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶组合物，进一步包含来自下述通式(6)所表示的化合物组的至少一个作为第六成分，
上述通式(6)中，RX1和RX2各自独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或碳原子数2至10的烯基，这些基团中存在的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可以被取代为-O-或-S-，另外这些基团中存在的1个或2个以上的氢原子可以被取代为氯原子和/或氟原子，
u和v各自独立地表示0、1或2，u+v为2以下，
MX1、MX2和MX3各自独立地选自由以下的(a)和(b)组成的组，
(a)反式-1，4-亚环己基，该基团中存在的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可以被取代为-O-或-S-；
(b)1，4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不相邻的2个以上的-CH＝可以被取代为-N＝，
所述(a)或所述(b)所表示的基团中所含的氢原子各自可以被选自由氰基、氟原子、三氟甲基和三氟甲氧基组成的组中的基团取代，MX2和/或MX3存在多个时，它们可以相同也可以不同，
LX1、LX2和LX3各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-或-C≡C-，LX1和/或LX3存在多个时，它们可以相同也可以不同，
XX1和XX2各自独立地表示三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子，X31和X32的任一个表示氟原子，但所述通式(1)～通式(5)所表示的化合物除外。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的液晶组合物，进一步含有聚合性单体。
9.使用了权利要求1～8中任一项所述的液晶组合物的液晶显示元件。
10.使用了权利要求9所述的液晶显示元件的液晶显示器。
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