CN106537241A - 液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

提供一种含有选自通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组的1种或2种以上化合物以及选自下述通式(II)所表示的化合物的1种或2种以上化合物的FFS型的液晶显示元件。该显示元件不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诸特性和显示元件的烧屏特性恶化，能够实现优异的显示特性。

Description

液晶显示元件
技术领域
本申请发明涉及使用介电常数各向异性为负的向列晶组合物，具有高透射率、高开口率的特征的FFS模式的液晶显示装置。
背景技术
由于显示品质优异，有源矩阵方式液晶显示元件出现在便携式终端、液晶电视、放映机、计算机等的市场中。有源矩阵方式在每个像素中使用TFT(薄膜晶体管)或MIM(金属-绝缘体-金属)等，该方式中使用的液晶化合物或液晶组合物重视的是高电压保持率。另外，为了获得更广的视角特性，提出了与VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式、IPS(InPlane Switching)模式、OCB(Optically Compensated Bend，Optically CompensatedBirefringence)模式组合的液晶显示元件；为了获得更明亮的显示，提出了ECB(Electrically Controlled Birefringence)模式的反射型液晶显示元件。为了应对这样的液晶显示元件，目前也提出了新的液晶化合物或液晶组合物。
作为目前手机用的液晶显示器，广泛使用高品位且视觉特性优异的作为IPS模式的液晶显示元件的一种的边缘场切换模式液晶显示装置(Fringe Field Switching modeLiquid Crystal Display；FFS模式液晶显示装置)(参照专利文献1、专利文献2)。FFS模式是为了改善IPS模式的低开口率和透射率而导入的方式，作为所使用的液晶组合物，容易进行低电压化，因此广泛使用利用了介电常数各向异性为正的p型液晶组合物的材料。另外，FFS模式的用途的大部分是便携式终端，因此更加省电化的要求强，液晶元件制造商正持续积极地开发使用了IGZO的阵列的采用等。
另一方面，目前通过将使用了p型材料的液晶材料设为介电常数各向异性为负的n型材料，也能够改善透射率(参照专利文献3)。这是因为：FFS模式与IPS模式不同，并不会产生完全平行的电场，在使用p型材料的情况下，靠近像素电极的液晶分子沿着边缘电场，液晶分子的长轴倾斜，因此透射率恶化。相对于此，在使用n型液晶组合物的情况下，n型组合物的极化方向为分子短轴方向，因此边缘电场的影响仅使液晶分子沿着长轴旋转，分子长轴可维持平行排列，因此不发生透射率下降。
但是，n型液晶组合物一般作为VA用液晶组合物，而在VA模式和FFS模式中，无论取向的方向、电场的方向、需要的光学特性中的哪一点均不同。进一步，FFS模式的液晶显示元件如后所述在电极的结构方面具有特征，在VA模式中在两个基板双方具有电极，而在FFS模式中仅在阵列基板上具有电极。因此，对于烧屏、滴痕这样的从以往技术难以预测效果的课题，是完全没有认识的状态。因此，即使单纯地转用用于VA用途的液晶组合物，也难以构成如今要求的高性能的液晶显示元件，从而要求提供最适合于FFS模式的n型液晶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-202356号公报
专利文献2：日本特开2003-233083号公报
专利文献3：日本特开2002-31812号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于提供一种使用了n型液晶组合物的液晶显示元件，该n型液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)、粘度(η)、向列相-各向同性液体的转变温度(TNI)、低温下的向列相稳定性、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性优异，并且通过用于FFS模式的液晶显示元件而能够实现优异的显示特性。
用于解决课题的方法
本申请发明人等为了解决上述课题而积极研究，研究了最适于FFS模式的液晶显示元件的各种液晶组合物的构成，结果发现含有特定液晶化合物的液晶组合物的有用性，从而完成了本申请发明。
本申请发明提供一种液晶显示元件，其具有相对配置的第一透明绝缘基板和第二透明绝缘基板并在前述第一基板与第二基板之间夹持含有液晶组合物的液晶层，
并且在每个像素中具有：
在前述第一基板上由透明导电性材料构成的共用电极、
以矩阵状配置的多个栅极总线和数据总线、
设于前述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管、以及
由该晶体管驱动且由透明导电性材料构成的像素电极，
在前述液晶层与前述第一基板和第二基板之间分别具有诱发均质取向的取向膜层，各取向膜的取向方向平行，
为了在前述像素电极与共用电极的电极间形成边缘电场，前述像素电极与共用电极之间的电极间距离：R小于前述第一基板与第二基板的距离：G，
前述共用电极配置于在前述第一基板的几乎整面上比前述像素电极更靠近第一基板的位置，
前述液晶组合物具有负的介电常数各向异性，并且含有选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组的1种或2种以上化合物以及选自通式(IV)所表示的化合物的1种或2种以上化合物。
[化1]
(式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，另外，该基团中存在的1个或2个以上的氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代。)
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)和
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，Zi1的至少一个表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，Ziii3表示-CH2-或氧原子，Xii1表示氢原子或氟原子，mi1、mi2、mii1、mii2、miii1和miii2分别独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mi1+mi2为1、2或3时，mi1表示1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2为1、2或3，Ai1～Aiii2、Zi1～Ziii2存在多个时，它们可以相同也可以不同。)
[化2]
(式中，R44和R45分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代，该基团中的1个或2个以上的氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，A41～A43分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代。)
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)和
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Z41和Z42分别独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，m41表示0～2的整数，A41和Z41存在多个时，它们可以相同也可以不同。)
发明效果
本发明的FFS模式的液晶显示元件具有高速响应性优异、显示不良的产生少的特征，具有优异的显示特性。本发明的液晶显示元件在液晶TV、监视器等显示元件中有用。
附图说明
图1是示意性表示本发明的液晶显示元件的构成的一例的图。
图2是将图1中形成于基板2上的电极层3的由II线包围的区域放大所得的平面图。
图3是在图2中的III-III线方向上切断图1所示的液晶显示元件所得的截面图。
图4是示意性表示由取向膜4诱发的液晶取向方向的图。
图5是将图1中形成于基板2上的电极层3的由II线包围的区域的其他例放大所得的平面图。
图6是在图2中的III-III线方向上切断图1所示的液晶显示元件所得的其他例的断面图。
图7是将液晶显示元件的电极构成放大所得的平面图。
具体实施方式
如前所述，本申请发明发现了最适于FFS模式的液晶显示元件的n型液晶组合物。以下，首先对本发明中的液晶组合物的实施方式进行说明。
(液晶层)
本发明中的液晶组合物含有1种或2种以上的通式(i)、通式(ii)、和通式(iii)所表示的化合物。
[化3]
通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物优选为介电常数各向异性(Δε)为负且其绝对值大于3的化合物。
通式(i)、通式(ii)和通式(iii)中，Ri1、Rii1和Riii1分别独立地优选碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，优选碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，进一步优选碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～3的烯基，特别优选碳原子数3的烯基(丙烯基)。Ri2、Rii2和Riii2分别独立地优选碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，优选碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，进一步优选碳原子数1～4的烷氧基。在重视显示元件的响应速度的改善的情况下，优选烯基，在重视电压保持率等的可靠性的情况下，优选烷基。
另外，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2所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的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2所结合的环结构为环己烷、吡喃和二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的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，存在碳原子和的情况下，氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2为烯基的情况下，优选选自式(R1)至式(R5)中的任一个所表示的基团。(各式中的黑点表示与环的连结点。)
[化4]
为了提高液晶显示元件的透射率，特别是mi1+mi2为2或3的情况下，优选Ri1或Ri2的至少一个以上基团为式(R2)以外的基团，更优选为烷基或烷氧基。同样地，mii1+mii2为2或3的情况下，优选Rii1或Rii2的至少一个以上基团为式(R2)以外的基团，更优选为烷基或烷氧基。另外，miii1+miii2为2或3的情况下，优选Riii1或Riii2的至少一个以上基团为式(R2)以外的基团，更优选为烷基或烷氧基。
在需要增大Δn的情况下，通式(i)、通式(ii)和通式(iii)中，Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2分别独立地优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，A21优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，更优选表示下述结构，
[化5]
更优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2分别独立地优选表示-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，进一步优选-CH2O-、-CH2CH2-或单键，特别优选-CH2O-或单键。Zi1的至少一个表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，优选-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、或-CF2CF2，进一步优选-CH2O-、或-CH2CH2-，特别优选-CH2O-。
mi1、mi2、mii1、mii2、miii1和miii2分别独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mi1+mi2表示1、2或3的情况下，mi1表示1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2为1、2或3，mi1+mi2、mii1+mii2和miii1+miii2优选为1或2。
作为通式(i)所表示的化合物，优选含有1种或2种以上通式(i-1)所表示的化合物。
[化6]
(式中，Ai11、Ai12和Ai13分别独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中存在的1个氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，mi11和mi12分别独立地表示0或1，Ri1、Ri2、Zi1和Zi2分别独立地表示与通式(i)中的Ri1、Ri2、Zi1和Zi2相同的含义。)
通式(i-1)所表示的化合物优选为通式(i-1A)、通式(i-1B)或通式(i-1C)所表示的化合物。
[化7]
(式中，Ri1、Ri2、Ai11和Zi1分别独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11和Zi1相同的含义。)
[化8]
(式中，Ri1、Ri2、Ai11、Ai12和Zi1分别独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11、Ai12和Zi1相同的含义。)
[化9]
(式中，mi13表示1或2，Ri1、Ri2、Ai11、Ai12、Ai13、Zi1、Zi2和mi11分别独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11、Ai12、Ai13、Zi1、Zi2和mi11相同的含义。)
作为通式(i-1A)所表示的化合物，优选下述通式(i-1A-1)～通式(i-1A-4)所表示的化合物，更优选为通式(i-1A-1)所表示的化合物和通式(i-1A-4)所表示的化合物，进一步优选通式(i-1A-1)所表示的化合物。
[化10]
(式中，Ri1和Ri2分别独立地表示与通式(i-1)中的Ri1和Ri2相同的含义。)
作为通式(i-1B)所表示的化合物，优选为下述通式(i-1B-1)～通式(i-1B-7)所表示的化合物，更优选为通式(i-1B-1)、通式(i-1B-3)所表示的化合物和通式(i-1B-6)所表示的化合物，进一步优选为通式(i-1B-1)所表示的化合物和通式(i-1B-3)所表示的化合物。
[化11]
(式中，Ri1和Ri2分别独立地表示与通式(i-1)中的Ri1和Ri2相同的含义。)
作为通式(i-1C)所表示的化合物，优选为下述通式(i-1C-1)～通式(i-1C-4)所表示的化合物，更优选为通式(i-1C-1)和通式(i-1C-2)所表示的化合物。
[化12]
(式中，Ri1和Ri2分别独立地表示与通式(i-1)中的Ri1和Ri2相同的含义。)
另外，通式(i)所表示的化合物本发明优选为通式(i-1D)所表示的化合物。
[化13]
(式中，Ri1和Ri2分别独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11和Zi1相同的含义。)
作为通式(i-1D)所表示的化合物，优选为下述通式(i-1D-1)～通式(i-1D-14)所表示的化合物。
[化14]
关于本发明涉及的液晶组合物中通式(i-1D)所表示的化合物的含量，作为下限值，优选1质量％，更优选2质量％，作为上限值，优选15质量％，更优选12质量％，进一步优选10质量％，特别优选8质量％，最优选7质量％。
通式(ii)所表示的化合物优选为通式(ii-1A)、通式(ii-1B)或通式(ii-1C)所表示的化合物。
[化15]
(式中，Rii1、Rii2、Zii1和Xii1分别独立地表示与通式(ii)中的Rii1、Rii2、Zii1和Xii1相同的含义，Aii1c和Aii1d分别独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中存在的1个氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，Zii1c和Zii1d分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-。)
通式(ii-1A)或通式(ii-1B)所表示的化合物中，Zii1优选表示单键、-OCH2-、-CH2O-或-CH2CH2。
通式(ii-1C)所表示的化合物优选下述通式(ii-1C-1)～通式(i-1C-6)所表示的化合物。
[化16]
[化17]
(式中，Rii1和Rii2分别独立地表示与通式(ii)中的Rii1和Rii2相同的含义。)
通式(iii)所表示的化合物优选为通式(ii-1A)、通式(ii-1B)或通式(ii-1C)所表示的化合物。
[化18]
(式中，Riii1、Riii2和Ziii1分别独立地表示与通式(iii)中的Riii1、Riii2和Ziii1相同的含义，Aiii1c和Aiii1d分别独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中存在的1个氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，Ziii1c和Ziii1d分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-。)
通式(iii-1A)或通式(iii-1B)所表示的化合物中，Ziii1优选表示单键、-OCH2-、-CH2O-或-CH2CH2。
通式(iii-1C)所表示的化合物优选下述通式(ii-1C-1)～通式(i-1C-3)所表示的化合物。
[化19]
(式中，Riii1和Riii2分别独立地表示与通式(iii)中的Riii1和Riii2相同的含义。)
本发明的液晶组合物中含有2种以上通式(i)～(iii)所表示的化合物的情况下，可以含有2种以上仅选自通式(i)～(iii)所表示的化合物中的任一式子的化合物，也可以含有2种以上从选自通式(i)～(iii)所表示的化合物的2个以上的式子中选择的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有1种或2种以上通式(i)所表示的化合物，优选含有1种或2种以上通式(i-1A)、通式(i-1B)或通式(i-1C)所表示的化合物，更优选含有2种至10种。
进一步详细描述，通式(i-1A)、通式(i-1B)和通式(i-1C)优选含有1种或2种以上选自通式(i-1A-1)、通式(i-1B-1)和通式(i-1C-1)所表示的化合物组的化合物，更优选为通式(i-1A-1)所表示的化合物和通式(i-1B-1)所表示的化合物的组合。
通式(i)、通式(ii)、和通式(iii)所表示的化合物的含量总量优选为10至90质量％，进一步优选15至90质量％，进一步优选20至90质量％，进一步优选20至80质量％，进一步优选30至80质量％，进一步优选45至80质量％，特别优选45至75质量％。
更具体而言，作为通式(i)、通式(ii)、和通式(iii)所表示的化合物的含量总量在组合物中的下限值，优选含有1质量％(以下组合物中的％表示质量％。)以上，优选含有5％以上，优选含有10％以上，优选含有13％以上，优选含有15％以上，优选含有18％以上，优选含有20％以上，优选含有23％以上，优选含有25％以上，优选含有28％以上，优选含有30％以上，优选含有33％以上，优选含有35％以上，优选含有38％以上，优选含有40％以上。另外，作为上限值，优选含有95％以下，优选含有90％以下，优选含有88％以下，优选含有85％以下，优选含有83％以下，优选含有80％以下，优选含有78％以下，优选含有75％以下，优选含有73％以下，优选含有70％以下，优选含有68％以下，优选含有65％以下，优选含有63％以下，优选含有60％以下，优选含有55％以下，优选含有50％以下，优选含有40％以下。
本发明中的液晶组合物含有1种或2种以上通式(IV)所表示的化合物。
[化20]
通式(IV)中，R44和R45分别独立地优选为碳原子数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，优选为直链。在重视显示元件的响应速度的改善的情况下，优选烯基，在重视电压保持率等的可靠性的情况下，优选烷基。R44和R45为烯基的情况下，优选选自式(R1)至式(R5)中的任一个所表示的基团。
[化21]
(各式中的黑点表示与环的连结点。)
R44和R45的组合没有特别限定，优选为两方表示烷基的组合、任一方表示烷基且另一方表示烯基的组合、或任一方表示烷基且另一方表示烷氧基的组合、或任一方表示烷基且另一方表示烯氧基的组合。在重视可靠性的情况下，优选R44和R45均为烷基，在重视降低化合物的挥发性的情况下，优选为烷氧基，在重视粘性的降低的情况下，优选至少一方为烯基。
为了提高液晶显示元件的透射率，特别是m41为1或2的情况下，优选R44或R45的至少一个以上基团为式(R2)以外的基团，更优选为烷基或烷氧基。
关于A41～A43，在需要增大Δn的情况下，优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，分别独立地优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，优选下述任一结构，
[化22]
更优选以下结构。
[化23]
Z41和Z42分别独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，进一步优选单键、-CH2CH2-、-OCF2-或-CF2O-，在重视响应速度的情况下，特别优选单键。
m41优选表示1或2的整数。A41和Z41存在多个时，它们可以相同也可以不同。
通式(IV)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能适宜组合使用。关于所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种。或在本发明的其他实施方式中，为2种、3种、4种、5种、6种、7种、8种、9种、10种以上。
关于本发明的组合物中通式(IV)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、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适宜调整。
关于通式(IV)所表示的化合物的含量，优选为1质量％至80质量％，优选为1质量％至70质量％，优选为1质量％至60质量％，优选为10质量％至50质量％，优选为10质量％至40质量％，优选为15质量％至40质量％。
更具体而言，关于通式(IV)所表示的化合物的含量，作为在组合物中的下限值，优选含有0.5质量％(以下组合物中的％表示质量％。)以上，优选含有1％以上，优选含有3％以上，优选含有5％以上，优选含有8％以上，优选含有10％以上，优选含有13％以上，优选含有15％以上，优选含有18％以上，优选含有20％以上。另外，作为上限值，优选含有80％以下，优选含有70％以下，优选含有65％以下，优选含有60％以下，优选含有55％以下，优选含有50％以下，优选含有45％以下，优选含有40％以下，优选含有38％以下，优选含有35％以下，优选含有33％以下，优选含有30％以下，优选含有28％以下，优选含有25％以下。
作为通式(IV)所表示的化合物，优选含有1种或2种以上通式(IV-1)所表示的化合物。
[化24]
(式中，R411和R412分别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，A411表示1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，k表示1或2，k为2时，2个A可以相同也可以不同。)
通式(IV-1)所表示的化合物的合计含量优选为1质量％至80质量％，优选为1质量％至70质量％，优选为1质量％至60质量％，优选为10质量％至50质量％，优选为10质量％至40质量％，优选为15质量％至40质量％。
更具体而言，关于通式(IV-1)所表示的化合物的含量，作为在组合物中的下限值，优选含有0.5质量％(以下组合物中的％表示质量％。)以上，优选含有1％以上，优选含有3％以上，优选含有5％以上，优选含有8％以上，优选含有10％以上，优选含有13％以上，优选含有15％以上，优选含有18％以上，优选含有20％以上。另外，作为上限值，优选含有80％以下，优选含有70％以下，优选含有65％以下，优选含有60％以下，优选含有55％以下，优选含有50％以下，优选含有45％以下，优选含有40％以下，优选含有38％以下，优选含有35％以下，优选含有33％以下，优选含有30％以下，优选含有28％以下，优选含有25％以下。
作为通式(IV-1)所表示的化合物，具体而言，可列举例如下述通式(IV-1a)至通式(IV-1f)所表示的化合物组所表示的化合物。
[化25]
(式中，R411和R412分别独立地表示与通式(IV-1)中的R411和R412相同的含义。)
R411和R412分别独立地优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8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，R411和R412可以相同也可以不同，优选表示不同的取代基。
选自通式(IV-1a)～通式(IV-1f)所表示的化合物组的化合物优选含有1种～10种，特别优选含有1种～8种，特别优选含有1种～5种，也优选含有2种以上化合物。优选含有通式(IV-1a)所表示的化合物。通式(IV-1a)所表示的化合物中，R411表示烯基的情况下，例如，优选含有选自通式(IV-1a1)所表示的化合物组的至少一种化合物。
[化26]
(式中，R413表示氢原子或甲基，R414表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基、碳原子数1～4的烷氧基。)
通式(IV-1a1)所表示的化合物更具体而言优选以下记载的化合物。
[化27]
[化28]
含有通式(IV-1a1)所表示的化合物的情况下，作为通式(IV-1a1)所表示的化合物在液晶组合物中的含有率，作为下限值，优选1质量％，优选5质量％，更优选15质量％，进一步优选20质量％，特别优选23质量％，最优选25质量％，作为上限值，优选70质量％，更优选60质量％，进一步优选55质量％，特别优选52质量％，最优选50质量％。更具体而言，在重视响应速度的情况下，作为下限值，优选20质量％，更优选30质量％，进一步优选35质量％，特别优选38质量％，最优选35质量％，作为上限值，优选70质量％，更优选60质量％，进一步优选55质量％，特别优选52质量％，最优选50质量％，在更加重视驱动电压的情况下，作为下限值，优选5质量％，更优选15质量％，进一步优选20质量％，特别优选23质量％，最优选25质量％，作为上限值，优选60质量％，更优选50质量％，进一步优选45质量％，特别优选42质量％，最优选40质量％。关于通式(IV-1a1)所表示的化合物的比例，在液晶组合物中的通式(IV)所表示的化合物的合计含量内，通式(IV-1a1)所表示的化合物的含量作为下限值优选60质量％，更优选70质量％，进一步优选75质量％，特别优选78质量％，最优选80质量％，作为上限值，优选90质量％，更优选95质量％，进一步优选97质量％，特别优选99质量％，优选100质量％。
另外，作为通式(IV-1a1)所表示的化合物以外的通式(IV-1a)至通式(IV-1e)所表示的化合物，更具体而言优选以下记载的化合物。
[化29]
[化30]
[化31]
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
[化36]
这些之中，优选式(IV-1a1-2)、式(IV-1a1-4)、式(IV-1a1-6)、式(I-1a2)～式(IV-1a7)、式(IV-1b2)、式(IV-1b6)、式(IV-1d1)、式(IV-1d2)、式(IV-1d3)、式(IV-1e2)、式(IV-1e3)和式(IV-1e4)所表示的化合物。
另外，通式(IV)所表示的化合物优选为下述通式(IV-2)至通式(IV-7)所表示的化合物。
[化37]
(式中，R415和R416分别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。)
另外，作为通式(IV)所表示的化合物，还优选含有1种或2种以上通式(IV-8)、通式(IV-9)或通式(VI-10)所表示的化合物。
[化38]
(式中，R415和R416分别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，X41和X42分别独立地表示氟原子或氢原子，X41和X42中的任一个为氟原子，另一个为氢原子。)
另外，作为通式(IV)所表示的化合物，可以含有1种或2种以上通式(IV-11-1)至通式(IV-11-3)所表示的化合物。
[化39]
另外，作为通式(III)所表示的化合物，可以含有1种或2种以上通式(N-001)所表示的化合物。
[化40]
(式中，RN1和RN2分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基或碳原子数2至8的烯氧基，L1和L2分别独立地表示氢原子、氟原子、CH3或CF3。其中，不包括L1和L2的两方表示氟原子的情况。)
RN1和RN2优选表示碳原子数1至5的烷基。
本发明中的液晶组合物优选进一步含有1种或2种以上通式(LC6)所表示的化合物。
[化41]
(式中，RLC61和RLC62分别独立地表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～15的烯基，该基团中的1个或2个以上的-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-O-或-S-取代，另外，该基团中存在的1个或2个以上的氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，ALC61和ALC62分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代。)
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)和
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，mLC61和mLC62分别独立地表示0～3的整数，mLC61+mLC62为1、2或3，ALC61和ALC62存在多个时，它们可以相同也可以不同。)
通式(LC6)中，RLC61优选碳原子数1～7的烷基、碳原子数1至7的烷氧基、碳原子数2至7的烯基、碳原子数2至7的烯氧基，更优选碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，进一步优选碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，进一步优选碳原子数2至5的烷基或碳原子数2至3的烯基，特别优选碳原子数3的烯基(丙烯基)。RLC62优选碳原子数1至7的烷基、碳原子数1至7的烷氧基、碳原子数2至7的烯基、碳原子数2至7的烯氧基，更优选碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，进一步优选碳原子数1至4的烷氧基。RLC61和RLC62为烯基的情况下，优选选自式(R1)至式(R5)中的任一个所表示的基团。(各式中的黑点表示与环的连结点。)
[化42]
为了提高液晶显示元件的透射率，特别是mLC61+mLC62为2或3的情况下，优选RLC61或RLC62的至少一个以上基团为式(R2)以外的基团，更优选为烷基或烷氧基。
ALC61和ALC62分别独立地优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，优选表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基。
通式(LC6)所表示的化合物的含量优选为0至50质量％，进一步优选0至40质量％，进一步优选0至30质量％，特别优选1至20质量％。
更具体而言，关于通式(LC6)所表示的化合物的含量，作为在组合物中的下限值，优选含有0质量％(以下组合物中的％表示质量％。)以上，优选含有0.5％以上，优选含有1％以上，优选含有2％以上，优选含有3％以上，优选含有4％以上，优选含有5％以上，优选含有10％以上，优选含有15％以上，优选含有20％以上，优选含有25％以上，优选含有30％以上，优选含有35％以上，优选含有38％以上，优选含有40％以上。另外，作为上限值，优选含有95％以下，优选含有90％以下，优选含有88％以下，优选含有85％以下，优选含有83％以下，优选含有80％以下，优选含有78％以下，优选含有75％以下，优选含有73％以下，优选含有70％以下，优选含有68％以下，优选含有65％以下，优选含有63％以下，优选含有60％以下，优选含有55％以下，优选含有50％以下，优选含有40％以下，优选含有30％以下，优选含有20％以下。
作为通式(LC6)所表示的化合物，优选含有1种或2种以上通式(II)所表示的化合物。
[化43]
(式中，R3和R4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、烷氧基或烯氧基中的亚甲基只要氧原子不连续结合就可以被氧原子取代，B表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或四氢吡喃-2,5-二基，B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氟原子取代，m表示0、1或2，m为2时，2个B可以相同也可以不同。)
作为通式(II)所表示的化合物所表示的化合物在液晶组合物中的含量，作为下限值，优选0质量％，优选0.5质量％，优选1％以上，优选3质量％以上，优选5质量％以上，优选10质量％，更优选20质量％，进一步优选25质量％，特别优选28质量％，最优选30质量％，作为上限值，优选85质量％，更优选75质量％，进一步优选70质量％，特别优选67质量％，最优选65质量％。
通式(II)所表示的化合物优选从以下记载的通式(IIa)～通式(IIc)所表示的化合物组中选择至少一种以上，更优选选择两种以上。
[化44]
(式中，R31～R34和R41～R44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。)
通式(IIa)所表示的化合物具体而言优选以下记载的式(IIa-1)～式(IIa-8)所表示的化合物，更优选式(IIa-1)～式(IIa-4)所表示的化合物，进一步优选式(IIa-1)和式(IIa-3)所表示的化合物。
[化45]
通式(IIa)所表示的化合物作为下限值优选0质量％，优选0.5质量％，优选1％以上，优选3质量％以上，优选5质量％以上，作为上限值，优选45质量％，更优选35质量％，进一步优选30质量％，特别优选27质量％，最优选25质量％。
使用4种以上通式(IIa)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIa-1)～式(IIa-4)所表示的化合物组合使用，式(IIa-1)～式(IIa-4)所表示的化合物的含量优选为通式(IIa1)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上。
使用3种通式(IIa)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIa-1)、式(IIa-2)和式(IIa-3)所表示的化合物组合使用，式(IIa-1)、式(IIa-2)和式(IIa-3)所表示的化合物的含量优选为通式(IIa)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
使用2种通式(IIa)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIa-1)和式(IIa-3)所表示的化合物组合使用，式(IIa-1)和式(IIa-3)所表示的化合物的含量优选为通式(IIa)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
通式(IIb)所表示的化合物具体而言优选以下记载的式(IIb-1)～式(IIb-9)所表示的化合物，更优选式(IIb-1)～式(IIb-4)、式(IIb-7)、式(IIb-8)和式(IIb-9)所表示的化合物，进一步优选式(IIb-1)～式(IIb-3)、式(IIb-7)、式(IIb-8)和式(IIb-9)所表示的化合物，特别优选式(IIb-1)、式(IIb-3)、式(IIb-7)、式(IIb-8)和式(IIb-9)所表示的化合物。
[化46]
使用4种以上通式(IIb)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIb-1)～式(IIb-4)所表示的化合物组合使用，式(IIb-1)～式(IIb-4)所表示的化合物的含量优选为(IIb)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
使用3种通式(IIb)所表示的化合物的情况下，优选将(IIb-1)～式(IIb-3)所表示的化合物组合使用，式(IIb-1)～式(IIb-3)所表示的化合物的含量优选为通式(IIb)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
使用2种通式(IIb)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIb-1)和式(IIb-3)所表示的化合物组合使用，式(IIb-1)和式(IIb-3)所表示的化合物的含量优选为通式(IIa2)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
通式(IIc)所表示的化合物具体而言优选以下记载的式(IIc-1)～(IIc-4)所表示的化合物，优选式(IIc-1)或式(IIc-2)所表示的化合物。
[化47]
使用2种以上通式(IIc)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIc-1)和式(IIc-2)所表示的化合物组合使用，式(IIc-1)和式(IIc-2)所表示的化合物的含量优选为通式(IIc)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
通式(IId)或通式(IIe)所表示的化合物具体而言优选以下记载的式(IId-1)～(IId-4)和式(IIe-1)～(IIe-4)所表示的化合物。
[化48]
本发明涉及的液晶组合物中通式(IId)所表示的化合物的含量作为下限值优选1质量％，更优选2质量％，作为上限值，优选15质量％，更优选12质量％，进一步优选10质量％，特别优选8质量％，最优选7质量％。
本发明涉及的液晶组合物中通式(IIe)所表示的化合物的含量作为下限值优选1质量％，更优选2质量％，作为上限值，优选15质量％，更优选12质量％，进一步优选10质量％，特别优选8质量％，最优选7质量％。
另外，作为通式(LC6)所表示的化合物，优选含有通式(III)所表示的化合物。其中，通式(III)所表示的化合物不包括通式(II)所表示的化合物。
[化49]
(式中R7和R8分别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、烷氧基或烯氧基中的亚甲基只要氧原子不连续结合就可以被氧原子取代，A1和A2分别独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基，A1和/或A2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氟原子取代，另外，环己烷环的碳原子(-CH2-)的1个以上可以被氧原子取代，n1和n2分别独立地表示0、1、2或3，n1+n2为1～3，A1、A2、Z1和Z2存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，但不包括n1为1或2、n2为0、且与R7直接结合的A1为1,4-亚环己基的化合物。)
作为通式(III)所表示的化合物在液晶组合物中的含量，作为下限值，优选0质量％，优选0.5质量％，优选1％以上，优选2质量％，更优选3质量％，进一步优选4质量％，特别优选5质量％，作为上限值，优选45质量％，更优选35质量％，进一步优选30质量％，特别优选27质量％，最优选25质量％。
通式(III)中，R7和R8在所结合的环结构为环己烷或四氢吡喃时优选为烷基或烯基，为苯时优选为烷基、烷氧基或烯基。为环己烷或四氢吡喃时，优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基，更优选表示碳原子数1～8的烷基，更优选表示碳原子数3～5的烷基，进一步优选表示碳原子数3或5的烷基，优选为直链。另外，通式(III)中，R7和R8在所结合的环结构为苯时优选表示碳原子数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，优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，更优选表示碳原子数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，进一步优选表示碳原子数2或4的烷氧基，优选为直链。
在重视显示元件的响应速度的改善的情况下，优选烯基，在重视电压保持率等的可靠性的情况下，优选烷基。作为烯基，优选选自以下记载的式(R1)至式(R5)中的任一个所表示的基团。
[化50]
(各式中的黑点表示与环的连结点。)
A1和A2分别独立地优选1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基。
在重视粘度的降低的情况下，Z1和Z2分别独立地优选单键，在重视增大Δε的绝对值的情况下，优选-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、或-CF2O-，优选按照氧原子连结于2,3-二氟苯-1,4-二基的方式配置。
n1+n2优选2以下，在重视粘度的降低的情况下，优选1，在重视Tni的情况、重视Δn的增大的情况下，优选2。
通式(III)所表示的化合物优选选自以下记载的通式(IIIa1)和(IIIa2)所表示的化合物组中。
[化51]
(式中，R7a1和R7a2、R8a1和R8a2分别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、烷氧基或烯氧基中的亚甲基只要氧原子不连续结合就可以被氧原子取代，只要羰基不连续结合就可以被羰基取代，
na2表示0或1，A1a2表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基，通式(IVa1)和通式(IVa2)中的1,4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代。)
通式(IIIa1)所表示的化合物具体而言优选以下记载的式(IIIa1-1)～式(IIIa1-8)所表示的化合物，更优选式(IIIa1-1)～式(IIIa1-4)所表示的化合物，进一步优选式(IIIa1-1)和式(IIIa1-3)所表示的化合物，特别优选式(IIIa1-1)所表示的化合物。
[化52]
使用4种以上通式(IIIa1)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIIa1-1)～式(IIIa1-4)所表示的化合物组合使用，式(IIIa1-1)～式(IIIa1-4)所表示的化合物的含量优选为通式(IIIa1)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
使用3种通式(IIIa1)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIIa1-1)～式(IIIa1-3)所表示的化合物组合使用，式(IIIa1-1)～式(IIIa1-3)所表示的化合物的含量优选为通式(IIIa1)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
使用2种通式(IIIa1)所表示的化合物的情况下，优选将式(IIIa1-1)和式(IIIa1-3)所表示的化合物组合使用，式(IIIa1-1)和式(IIIa1-3)所表示的化合物的含量优选为通式(IIIa1)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
通式(IIIa2)所表示的化合物具体而言优选以下记载的通式(IIIa2-1)～通式(IIIa2-9)所表示的化合物。
[化53]
(式中，R7表示与通式(III)中的R7相同的含义，R8表示与通式(III)中的R8相同的含义。)
使用通式(IIIa2)所表示的化合物的情况下，优选使用式(IIIa2-1)所表示的化合物，式(IIIa2-1)所表示的化合物的含量优选为通式(IIIa2)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上，最优选为90质量％以上。
通式(IIIa2)中的R7和R8分别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，R7和R8均为烷基的情况下，优选各自的碳原子数不同。
进一步详细描述，优选R7表示丙基R8表示乙基的化合物或R7表示丁基R8表示乙基的化合物。
另外，为了提高液晶显示元件的透射率，更优选R7或R8的至少一个以上基团为烷基或烷氧基。
本申请中的1,4-亚环己基优选为反式-1,4-亚环己基。
本发明的液晶组合物中，选自通式(i)～通式(iii)所表示的化合物组的化合物和通式(IV)所表示的化合物的合计含量优选为50至99质量％，进一步优选为55～99质量％，进一步优选为60～99质量％，进一步优选为65～99质量％，进一步优选为70～99质量％，特别优选为75～99质量％。
更具体而言，关于选自通式(i)～通式(iii)所表示的化合物组的化合物和通式(IV)所表示的化合物的合计含量，作为在组合物中的下限值，优选含有30质量％(以下组合物中的％表示质量％。)以上，优选含有35％以上，优选含有40％以上，优选含有45％以上，优选含有50％以上，优选含有55％以上，优选含有60％以上，优选含有65％以上，优选含有70％以上，优选含有75％以上，优选含有78％以上，优选含有80％以上，优选含有83％以上，优选含有85％以上，优选含有90％以上，优选含有91％以上。另外，作为上限值，优选含有100％以下，优选含有99％以下，优选含有95％以下，优选含有90％以下，优选含有85％以下，优选含有80％以下，优选含有75％以下，优选含有70％以下，优选含有65％以下，优选含有60％以下，优选含有55％以下，优选含有50％以下。
本发明的液晶组合物中，选自通式(i)～通式(iii)所表示的化合物组的化合物和通式(LC6)所表示的化合物的合计含量优选为10至90质量％，进一步优选20至80质量％，特别优选30至70质量％。
更具体而言，关于选自通式(i)～通式(iii)所表示的化合物组的化合物和通式(LC6)所表示的化合物的含量，作为在组合物中的下限值，优选含有1质量％(以下组合物中的％表示质量％。)以上，优选含有5％以上，优选含有10％以上，优选含有13％以上，优选含有15％以上，优选含有18％以上，优选含有20％以上，优选含有23％以上，优选含有25％以上，优选含有28％以上，优选含有30％以上，优选含有33％以上，优选含有35％以上，优选含有38％以上，优选含有40％以上。另外，作为上限值，优选含有95％以下，优选含有90％以下，优选含有88％以下，优选含有85％以下，优选含有83％以下，优选含有80％以下，优选含有78％以下，优选含有75％以下，优选含有73％以下，优选含有70％以下，优选含有68％以下，优选含有65％以下，优选含有63％以下，优选含有60％以下，优选含有55％以下，优选含有50％以下，优选含有40％以下。
本申请发明的液晶组合物优选不含有分子内具有过氧(-CO-OO-)结构等氧原子彼此结合的结构的化合物。
在重视液晶组合物的可靠性和长期稳定性的情况下，优选将具有羰基的化合物的含量相对于前述组合物的总质量设为5质量％以下，更优选设为3质量％以下，进一步优选设为1质量％以下，最优选实质上不含有。
优选增多分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量，优选将分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量相对于前述组合物的总质量设为80质量％以上，更优选设为90质量％以上，进一步优选设为95质量％以上，最优选实质上仅由分子内的环结构全部为6元环的化合物构成液晶组合物。
为了抑制由液晶组合物的氧化引起的劣化，优选减少具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量，优选将具有亚环己烯基的化合物的含量相对于前述组合物的总质量设为10质量％以下，更优选设为5质量％以下，进一步优选实质上不含有。
为了抑制由液晶组合物的氧化引起的劣化，优选减少具有-CH＝CH-作为连结基的化合物的含量，优选将该化合物的含量相对于前述组合物的总质量设为10质量％以下，更优选设为5质量％以下，进一步优选实质上不含有。
在重视粘度的改善和TNI的改善的情况下，优选减少分子内具有氢原子可被卤素取代的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量，优选将前述分子内具有2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量相对于前述组合物的总质量设为10质量％以下，更优选设为5质量％以下，进一步优选实质上不含有。
本发明的组合物中含有的化合物具有烯基作为侧链的情况下，在前述烯基与环己烷结合时该烯基的碳原子数优选为2～5，前述烯基与苯结合时该烯基的碳原子数优选为4～5，优选前述烯基的不饱和键与苯不直接结合。另外，在重视液晶组合物的稳定性的情况下，优选减少作为侧链具有烯基且具有2,3-二氟苯-1,4-二基的化合物的含量，优选将该化合物的含量相对于前述组合物的总质量设为10质量％以下，更优选设为5质量％以下，进一步优选实质上不含有。
本发明的液晶组合物除了上述化合物以外还可以含有通常的向列液晶、近晶液晶、胆甾醇液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂等添加剂。
作为本发明中可使用的添加剂，优选以下物质。
[化54]
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
[化59]
[化60]
[化61]
(式中，n表示0至20的整数。)
本发明中的液晶组合物的介电常数各向异性Δε的值具有负的介电常数各向异性，介电常数各向异性的绝对值为2以上。介电常数各向异性Δε的值在25℃时优选为-2.0至-6.0，更优选为-2.5至-5.0，特别优选为-2.5至-4.0，进一步详细描述，在重视响应速度的情况下，优选为-2.5～-3.4，在重视驱动电压的情况下，优选为-3.4～-4.0。
本发明中的液晶组合物的折射率各向异性Δn的值在25℃时优选为0.08至0.13，更优选为0.09至0.12。进一步详细描述，在应对薄单元间隙的情况下，优选为0.10至0.12，在应对厚单元间隙的情况下，优选为0.08至0.10。
本发明中的液晶组合物的旋转粘度(γ1)优选150以下，更优选130以下，特别优选120以下。
就本发明中的液晶组合物而言，作为旋转粘度与折射率各向异性的函数的Z优选表示特定的值。
[数1]
Z＝γ1/Δn2
(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。
本发明中的液晶组合物的向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)为60℃以上，优选为75℃以上，更优选为80℃以上，进一步优选为90℃以上。
本发明的液晶组合物必须具有1012(Ω·m)以上的电阻率，优选1013(Ω·m)，更优选1014(Ω·m)以上。
本发明的液晶组合物除了上述化合物以外还可以根据用途含有通常的向列液晶、近晶液晶、胆甾醇液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂等，在要求液晶组合物的化学稳定性的情况下，优选在其分子内不具有氯原子，在要求液晶组合物对紫外线等光的稳定性的情况下，优选在其分子内不具有以萘环等为代表的共轭长度长且在紫外区域存在吸收峰的缩合环等。
(液晶显示元件)
上述那样的本发明的液晶组合物适用于FFS模式的液晶显示元件。以下，参照图1～6，说明本发明涉及的FFS模式的液晶显示元件的例子。
图1是示意性表示液晶显示元件的构成的图。图1中，为了便于说明，将各构成要素分开记载。本发明涉及的液晶显示元件10的构成如图1所记载，其是具有夹持于相对配置的第一透明绝缘基板2与第二透明绝缘基板7之间的液晶组合物(或液晶层5)的FFS模式的液晶显示元件，具有使用了前述本发明的液晶组合物作为该液晶组合物的特征。第一透明绝缘基板2在液晶层5侧的面形成了电极层3。另外，在液晶层5与第一透明绝缘基板2和第二透明绝缘基板7之间分别具有与构成液晶层5的液晶组合物直接抵接并诱发均质取向的一对取向膜4，该液晶组合物中的液晶分子在无电压施加时以相对于前述基板2、7大致平行的方式取向。如图1和图3所示，前述第一基板2和前述第二基板7可以被一对偏光板1、8夹持。进一步，图1中，在前述第二基板7与取向膜4之间设有滤色器6。
即，本发明涉及的液晶显示元件10是依次层叠有第一偏光板1、第一基板2、包含薄膜晶体管的电极层3、取向膜4、包含液晶组合物的液晶层5、取向膜4、滤色器6、第二基板7、和第二偏光板8的构成。第一基板2和第二基板7可以使用玻璃或如塑料那样具有柔软性的透明材料，也可以一方是硅等不透明材料。两块基板2、7通过配置于周边区域的环氧系热固化性组合物等密封材和封止材被贴合，为了保持基板间距离，可以在其间配置有例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子等粒状间隔物或通过光刻法形成的由树脂构成的间隔柱。
图2是将图1中形成于基板2上的电极层3的由II线包围的区域放大所得的平面图。图3是在图2中的III-III线方向上切断图1所示的液晶显示元件所得的截面图。如图2所示，形成于第一基板2表面的包含薄膜晶体管的电极层3中，用于提供扫描信号的多根栅极总线26和用于提供显示信号的多根数据总线25彼此交叉而以矩阵状配置。另外，图2中，仅显示了一对栅极总线25和一对数据总线24。
由被多根栅极总线26和多根数据总线25包围的区域形成液晶显示装置的单位像素，在该单位像素内形成有像素电极21和共用电极22。在栅极总线26和数据总线25彼此交叉的交叉部附近，设有包含源电极27、漏电极24和栅电极28的薄膜晶体管。该薄膜晶体管作为向像素电极21提供显示信号的开关元件而与像素电极21连结。另外，共用线29与栅极总线26并排地设置。该共用线29为了向共用电极22提供共用信号而与共用电极22连结。
薄膜晶体管结构的一个优选方式例如，如图3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12、以与前述栅电极11相对的方式形成于前述栅极绝缘层12表面的半导体层13、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14、以覆盖前述保护层14和前述半导体层13的一方侧端部且与形成于前述基板2表面的前述栅极绝缘层12接触的方式设置的漏电极16、以覆盖前述保护膜14和前述半导体层13的另一方侧端部且与形成于前述基板2表面的前述栅极绝缘层12接触的方式设置的源电极17、以及以覆盖前述漏电极16和前述源电极17的方式设置的绝缘保护层18。也可以在栅电极11的表面出于消除与栅电极的高低差等理由而形成阳极氧化被膜(未图示)。
前述半导体层13可以使用非晶硅、多晶硅等，若使用ZnO、IGZO(In-Ga-Zn-O)、ITO等透明半导体膜，则从能够抑制起因于光吸收的光载波的弊害，增大元件的开口率的观点考虑也优选。
进一步，为了降低肖特基障壁的宽度、高度，可以在半导体层13与漏电极16或源电极17之间设置欧姆接触层15。欧姆接触层可以使用n型非晶硅、n型多晶硅等以高浓度添加了磷等杂质的材料。
栅极总线26、数据总线25、共用线29优选为金属膜，更优选Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或其合金，特别优选使用Al或其合金的配线的情况。另外，绝缘保护层18是具有绝缘功能的层，由氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅膜等形成。
图2和图3所示的实施方式中，共用电极22是在栅极绝缘层12上的几乎整面形成的平板状电极，另一方面，像素电极21是在覆盖共用电极22的绝缘保护层18上形成的梳形电极。即，共用电极22配置于比像素电极21更靠近第一基板2的位置，这些电极隔着绝缘保护层18彼此重叠地配置。像素电极21和共用电极22例如由ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)等透明导电性材料形成。像素电极21和共用电极22由透明导电性材料形成，因此在单位像素面积内开口的面积变大，开口率和透射率增加。
关于像素电极21和共用电极22，为了在这些电极间形成边缘电场，以像素电极21与共用电极22之间的基板水平方向的电极间距离：R小于第一基板2与第二基板7的距离：G的方式形成。这里，电极间距离：R表示各电极间的基板水平方向的距离。图3中，平板状的共用电极22与梳形的像素电极21重合，因此示出的是电极间距离：R＝0的例子，由于电极间距离：R小于第一基板2与第二基板7的距离(即，单元间隙)：G，因此形成边缘的电场E。因此，FFS型的液晶显示元件可以利用在相对于形成像素电极21的梳形的线垂直的方向上形成的水平方向的电场、和抛物线状的电场。像素电极21的梳状部分的电极宽：l、和像素电极21的梳状部分的间隙宽：m优选形成为利用产生的电场能够将液晶层5内的液晶分子全部驱动的程度的宽度。
从防止漏光的观点考虑，滤色器6优选在与薄膜晶体管和储能电容器23对应的部分形成黑矩阵(未图示)。
在电极层3和滤色器6上，设有与构成液晶层5的液晶组合物直接抵接并诱发均质取向的一对取向膜4。取向膜4是例如经摩擦处理的聚酰亚胺膜，各取向膜的取向方向平行。这里，使用图4，对本实施方式中的取向膜4的摩擦方向(液晶组合物的取向方向)进行说明。图4是示意性表示由取向膜4诱发的液晶取向方向的图。本发明中，使用具有负的介电常数各向异性的液晶组合物。因此，将相对于形成像素电极21的梳形的线垂直的方向(形成水平电场的方向)设为x轴时，优选以该x轴与液晶分子30的长轴方向所成的角θ成为大概0～45°的方式取向。图3所示的例子中，显示的是x轴与液晶分子30的长轴方向所成的角θ大概为0°的例子。这样诱发液晶的取向方向是为了提高液晶显示装置的最大透射率。
另外，偏光板1和偏光板8可以按照调整各偏光板的偏光轴使视野角、对比度变得良好的方式进行调整，优选具有彼此正交的透射轴，以使它们的透射轴在常黑模式下工作。特别是优选按照偏光板1和偏光板8中的任一个具有与液晶分子30的取向方向平行的透射轴的方式配置。另外，优选以对比度变得最大的方式调整液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d之积。进一步也可以使用用于扩大视野角的相位差膜。
上述那样构成的FFS型的液晶显示装置10通过薄膜TFT向像素电极21提供图像信号(电压)，从而在像素电极21和共用电极22之间产生边缘电场，利用该电场驱动液晶。即，在不施加电压的状态下，液晶分子30按照其长轴方向与取向膜4的取向方向平行的方式配置。在施加电压时，在像素电极21和共用电极22之间形成抛物线形的电场的等电位线直至像素电极21和共用电极22的上部，液晶层5内的液晶分子30沿着所形成的电场在液晶层5内旋转。本发明中，使用具有负的介电常数各向异性的液晶分子30，因此以液晶分子30的长轴方向与所产生的电场方向正交的方式旋转。虽然位于像素电极21附近的液晶分子30容易受到边缘电场的影响，但由于具有负的介电常数各向异性的液晶分子30的极化方向处于分子的短轴，因此液晶层5内的所有液晶分子30的长轴方向能够维持相对于取向膜4平行的方向，而不在其长轴方向相对于取向膜4正交的方向上旋转。因此，与使用了具有正的介电常数各向异性的液晶分子30的FFS型的液晶显示元件相比，能够获得优异的透射率特性。
使用图1～图4说明的FFS型的液晶显示元件是一个例子，只要不脱离本发明的技术思想，则能够以其他各种各样的方式实施。例如，图5是将图1中形成于基板2上的电极层3的由II线包围的区域放大所得的平面图的其他例。如图5所示，像素电极21可以是具有狭缝的构成。另外，可以按照相对于栅极总线26或数据总线25具有倾斜角的方式形成狭缝的图案。
另外，图6是在图2中的III-III线方向上切断图1所示的液晶显示元件所得的截面图的其他例。图6所示的例子中，使用了梳形或具有狭缝的共用电极22，像素电极21和共用电极22的基板水平方向的电极间距离为R＝α。进一步，图3中示出的是共用电极22形成于栅极绝缘膜12上的例子，而如图6所示，也可以将共用电极22形成于第一基板2上，隔着栅极绝缘膜12设置像素电极21。像素电极21的电极宽：l、共用电极22的电极宽：n、和电极间距离：R优选适宜调整为利用产生的电场能够将液晶层5内的液晶分子全部驱动的程度的宽度。
另外，如图7所示，可以以像素电极41和共用电极42在同一面上分开并咬合的状态设置。图7所示结构的FFS型显示元件中，按照基板水平方向的电极间距离R小于第一基板2与第二基板7的距离：G的方式形成。
本发明涉及的FFS模式的液晶显示元件使用了特定的液晶组合物，因此能够兼顾高速响应和显示不良的抑制。
另外，FFS模式的液晶显示元件在第一基板2与第二基板7之间注入液晶层5时，例如进行真空注入法或滴注(ODF：One Drop Fill)法等方法，而本申请发明中，能够抑制ODF法中将液晶组合物滴下于基板时的滴痕的产生。另外，滴痕定义为在显示黑色时滴下液晶组合物的痕迹显露白色的现象。
滴痕的产生受到注入的液晶材料的较大影响，但进一步，根据显示元件的构成，其影响不可避免。FFS模式的液晶显示元件中，显示元件中形成的薄膜晶体管和梳形、具有狭缝的像素电极21等仅有薄的取向膜4、或薄的取向膜4和薄的绝缘保护层18等隔开液晶组合物的构件，因此不会完全遮断离子性物质的可能性高，无法避免由构成电极的金属材料与液晶组合物的相互作用引起的滴痕的产生，但FFS型的液晶显示元件中，通过组合使用本申请发明的液晶组合物，能够有效抑制滴痕的产生。
另外，利用ODF法的液晶显示元件的制造工序中，需要根据液晶显示元件的尺寸而滴下最适的液晶注入量，而本申请发明的液晶组合物例如对液晶滴下时产生的滴下装置内的急剧压力变化、冲击的影响少，能够长时间稳定地持续滴下液晶，因此也能够保持较高的液晶显示元件的成品率。特别是最近流行的手机中经常使用的小型液晶显示元件，由于最适的液晶注入量少，因此将与最适值的偏差控制在一定范围内其本身较困难，但通过使用本申请发明的液晶组合物，即使在小型液晶显示元件中也能够实现稳定的液晶材料的吐出量。
实施例
以下列举实施例进一步详述本发明，但本发明不限于这些实施例。另外，以下的实施例和比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。
实施例中，测定的特性如下所述。
TNI：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Δn：25℃时的折射率各向异性
Δε：25℃时的介电常数各向异性
η：20℃时的粘度(mPa·s)
γ1：25℃时的旋转粘度(mPa·s)
VHR：在频率60Hz、施加电压1V的条件下60℃时的电压保持率(％)
烧屏：
液晶显示元件的烧屏评价是，在将预定的固定图案在显示区域内显示1000小时后在整个画面进行均匀显示时，通过目视对固定图案的残影水平进行以下的四个阶段评价。
◎没有残影
○残影极少，为可容许的水平
△有残影，为不可容许的水平
×有残影，非常恶劣
滴痕：
液晶显示装置的滴痕评价是，通过目视对整面显示黑色时显露白色的滴痕进行以下的四个阶段评价。
◎没有残影
○残影极少，为可容许的水平
△有残影，为不可容许的水平
×有残影，非常恶劣
工艺适应性：
工艺适应性如下评价：在ODF工艺中，使用定容计量泵每一次滴下各50pL液晶，将该操作进行100000次，对以下的“0～100次、101～200次、201～300次、····99901～100000次”的各100次滴下的液晶量的变化进行以下的四个阶段评价。
◎变化极小(能够稳定地制造液晶显示元件)
○变化极小，为可容许的水平
△有变化，为不可容许的水平(由于产生斑，成品率恶化)
×有变化，非常恶劣(产生液晶泄漏、真空气泡)
低温下的溶解性：
低温下的溶解性评价如下进行：调制液晶组合物后，在2mL的样品瓶中称量1g液晶组合物，对其在温度控制式试验槽中将以下作为一个循环持续施以温度变化：“-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℃”，通过目视观察从液晶组合物的析出物的产生，进行以下的四个阶段评价。
◎600小时以上未观察到析出物。
○300小时以上未观察到析出物。
△在150小时以内观察到析出物。
×在75小时以内观察到析出物。
另外，实施例中对化合物的记载使用以下的简称。
(侧链)
(连结基)
(环结构)
[化62]
(实施例1～9(液晶组合物1～9))
调制具有以下所示组成的液晶组合物(液晶组合物1)，测定其物性值。将该结果示于下表。
使用液晶组合物1～9，制作通常用作TV的单元厚3.0μm的FFS模式的液晶显示元件。液晶组合物的注入使用滴下法进行，进行烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性的评价。
另外，含量左侧的记号是上述化合物的简称的记载。
[表1]
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
TNI/℃ 84.4 84.4 84.3 84.2 84.1 74.3 74.9 74.9 74.1
Δn 0.089 0.090 0.0892 0.0899 0.0896 0.0908 0.0908 0.0902 0.0895
Δε -3.9 -4.0 -4 -4.01 -3.98 -3.92 -3.99 -3.91 -3.89
γ1/mPa·s 122 122 151 123 119 119 115 109 105
η/mPa·s 16.2 15.9 19.2 16.2 15.9 16.2 15.6 15 14.8
γ1/Δn2×10-2 15.3 15.2 19.0 15.2 14.8 14.4 13.9 13.4 13.1
3CyCyV 20 30 10 25 37.5 11 20 29 39
3CyCyV1 7 5.5 7 6 7 7 5
2CyCyV1 14 6 5 8 15 13 5
5CyCyV 21 7
3CyPhPh2 1 4 4 3 4 2
VCyPhPh3 5 2 1.5 2 3 2 2
1VCyPhPh3 3.5 5 3 4 4.5 3 4
3Cy-1O-Ph5O1 1 3 5 4 5 4 2
3-Cy-1O-Ph5O2 8 7.5 6 9 9 8 9 8 10
1VCy-1O-Ph5O1 2 3 3 3 4 2 3 3
1VCy-1O-Ph5O2 4 4 5 5 4 4 5 5
2CyCy-1O-Ph5O2 7 8 7 7 6 6 7 7 8
3CyCy-1O-Ph5O2 10 12 9 10.5 12 9 10 10 8
VCyCy-1O-Ph5O2 5 4 4 4 4 4 4 4 5
VCyCy-1O-Ph5O3 4 3 4 4 4 4 4 4 4
1VCyCy-1O-Ph5O1 4 3 4 4 4
1VCyCy-1O-Ph5O2 4.5 5 4 4 4 4 4 4 4
3PhPh5Ph1 6 1 1 2 2 2
3PhPh5Ph2 1 3 7 4 4 4
初期电压保持率 99.5 99.6 99 99.3 99.6 99.2 99.6 99.6 99.5
150℃1小时后的电压保持率 99.1 99.2 97.8 99 99.2 98.1 99.1 99.2 99.1
烧屏评价 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎
滴痕 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
工艺适应性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
低温下的溶解性评价 ◎ ◎ Δ ◎ ◎ Δ ◎ ◎ ◎
可知：液晶组合物1～9具有作为TV用液晶组合物实用范围的TNI，具有大的Δε的绝对值，具有低的η和最适的Δn。使用液晶组合物1～9制作FFS模式的液晶显示元件，通过前述方法评价电压保持率、烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性，结果显示了非常优异的评价结果。
(比较例1～9)
使用液晶组合物1～9，制作通常用作TV的单元厚3.5μm的垂直取向液晶显示元件(VA模式的液晶显示元件)。
对于实施例1～9中分别制作的FFS模式的液晶显示元件和比较例1～9中分别制作的VA模式的液晶显示元件，进行透射率、对比度、响应速度的比较。以下显示其结果。另外，实施例1、2和比较例1、2的液晶显示元件的透射率是将各个模式的液晶组合物注入前的元件的透射率设为100％时的值。
[表2]
[表3]
使用液晶组合物1～9制作的FFS模式的显示元件(实施例1～9)与使用相同的液晶组合物制作的VA模式的液晶显示元件(比较例1～9)相比，显示了最高透射率、对比度和响应速度均优异的特性。
(实施例10～15(液晶组合物10～15))
调制以具有与液晶组合物1～9同等的TNI、同等的Δn的值和同等的Δε的值的方式设计的具有以下所示组成的液晶组合物(液晶组合物10～15)，测定其物性值。将该结果示于下表。
使用液晶组合物10～15，与实施例1～9同样地制作FFS模式的液晶显示元件，进行烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性的评价，将结果示于同一表中。
[表4]
实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15
TNI/℃ 84.8 85.6 75.8 74.9 75.8 75.8
Δn 0.0898 0.0927 0.0897 0.0893 0.0906 0.0901
Δε -4 -3.92 -4 -3.97 -3.99 -3.89
γ1/mPa·s 124 122 111 105 127 120
η/mPa·s 14.8 15.1 14.1 13.8 15.5 15
γ1/Δn2×10-2 15.4 14.2 13.8 13.2 15.5 14.8
3CyCyV 20.0 33.0 20.0 36.0 20.0 35
3CyCyV1 8 7 8 6 4
2CyCyV1 15 15 12
3CyPhPh2 4 5 3 3 4 5
VCyPhPh3 6 8 6 6 6 6
3Cy-1O-Ph5O1 2 2
3-Cy-1O-Ph5O2 6 6 6 6 6 6
1VCy-1O-Ph5O2 2 2
2CyCy-1O-Ph5O2 9 8 8 8 8 8
3CyCy-1O-Ph5O2 14 14 13 13 8 8
VCyCy-1O-Ph5O2 3 3 2 2
VCyCy-1O-Ph5O3 3 3
3PhPh5Ph2 3 2 4 4 3 3
3PhPh5O2 3 5 5 6 5 5
5PhPh5O2 3 3 3 3 3 3
3CyPy’Ph5O2 3 3 3 3 3 3
3Cy-2-Ph5O3 4 4
3Cy-2-Ph5O4 4 4
3CyCy-2-Ph5O3 5 5
3CyCy-2-Ph5O4 5 5
初期电压保持率 99.2 99.1 99.4 99.3 99.5 99.4
150℃1小时后的电压保持率 98 98.4 98.8 98.7 99.1 99.1
烧屏评价 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
滴痕 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
工艺适应性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
低温下的溶解性评价 ○ ○ ○ ○ ○ ○
可知：液晶组合物10～15具有作为TV用液晶组合物实用的TNI，具有大的Δε的绝对值，具有低的η和最适的Δn。使用液晶组合物10～15，与实施例1～9同样地制作FFS模式的液晶显示元件，通过前述方法评价电压保持率、烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性，结果显示了作为TV用液晶组合物实用的评价结果。
(比较例10～15)
使用液晶组合物10～15，制作与比较例1～9同样的VA模式的液晶显示元件。
对于实施例10～15中分别制作的FFS模式的液晶显示元件和比较例10～15中制作的VA模式的液晶显示元件，进行透射率、对比度、响应速度的比较。以下显示其结果。
[表5]
[表6]
使用液晶组合物10～15制作的FFS模式的显示元件(实施例10～15)与使用相同的液晶组合物制作的VA模式的液晶显示元件(比较例10～15)相比，显示了最高透射率、对比度和响应速度均优异的特性。
(实施例16～19(液晶组合物16～19))
调制以具有与液晶组合物1～9同等的TNI、同等的Δn的值和同等的Δε的值的方式设计的具有以下所示组成的液晶组合物(液晶组合物16～23)，测定其物性值。将该结果示于下表。
使用液晶组合物16～19，与实施例1～9同样地制作FFS模式的液晶显示元件，进行烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性的评价，将结果示于同一表中。
[表7]
可知：液晶组合物16～19具有作为TV用液晶组合物实用的TNI，具有大的Δε的绝对值，具有低的η和最适的Δn。使用液晶组合物16～19，制作与实施例1～9同样的FFS模式的液晶显示元件，通过前述方法评价电压保持率、烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性，结果显示了作为TV用液晶组合物实用的评价结果。
(比较例16～19)
使用液晶组合物16～19，制作与比较例1～9同样的VA模式的液晶显示元件。
对于实施例16～19中分别制作的FFS模式的液晶显示元件和比较例16～19中制作的VA模式的液晶显示元件，进行透射率、对比度、响应速度的比较。以下显示其结果。
[表8]
使用液晶组合物16～19制作的FFS模式的显示元件(实施例16～19)与使用相同的液晶组合物制作的VA模式的液晶显示元件(比较例16～19)相比，显示了最高透射率、对比度和响应速度均优异的特性。
(实施例20～23(液晶组合物20～23))
调制以具有与液晶组合物1～9同等的TNI、同等的Δn的值和同等的Δε的值的方式设计的具有以下所示组成的液晶组合物(液晶组合物20～23)，测定其物性值。将该结果示于下表。
使用液晶组合物20～23，与实施例1～9同样地制作FFS模式的液晶显示元件，进行烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性的评价，将结果示于同一表中。
[表9]
可知：液晶组合物20～23具有作为TV用液晶组合物实用的TNI，具有大的Δε的绝对值，具有低的η和最适的Δn。使用液晶组合物20～23，制作与实施例1～9同样的FFS模式的液晶显示元件，通过前述方法评价电压保持率、烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性，结果显示了作为TV用液晶组合物实用的评价结果。
(比较例20～23)
使用液晶组合物20～23，制作与比较例1～9同样的VA模式的液晶显示元件。
对于实施例20～23中分别制作的FFS模式的液晶显示元件和比较例20～23中制作的VA模式的液晶显示元件，进行透射率、对比度、响应速度的比较。以下显示其结果。
[表10]
使用液晶组合物20～23制作的FFS模式的显示元件(实施例20～23)与使用相同的液晶组合物制作的VA模式的液晶显示元件(比较例20～23)相比，显示了最高透射率和响应速度均优异的特性。
符号说明
1，8 偏光板
2 第一基板
3 电极层
4 取向膜
5 液晶层
6 滤色器
7 第二基板
11 栅电极
12 栅极绝缘膜
13 半导体层
14 绝缘层
15 欧姆接触层
16 漏电极
17 源电极
18 绝缘保护层
21 像素电极
22 共用电极
23 储能电容器
25 数据总线
27 源极总线
29 共用线

Claims (8)

1.一种液晶显示元件，其具有相对配置的第一透明绝缘基板和第二透明绝缘基板且在所述第一基板与第二基板之间夹持含有液晶组合物的液晶层，
并且在每个像素中具有：在所述第一基板上由透明导电性材料构成的共用电极、以矩阵状配置的多个栅极总线和数据总线、设于所述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管、以及由该晶体管驱动且由透明导电性材料构成的像素电极，
并且在所述液晶层与所述第一基板和第二基板之间分别具有诱发均质取向的取向膜层，各取向膜的取向方向平行，
为了在所述像素电极与共用电极的电极间形成边缘电场，所述像素电极与共用电极之间的电极间距离：R小于所述第一基板与第二基板的距离：G，
所述共用电极配置于在所述第一基板的几乎整面上比所述像素电极更靠近第一基板的位置，
所述液晶组合物具有负的介电常数各向异性，且含有选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组的1种或2种以上化合物以及选自通式(IV)所表示的化合物的1种或2种以上化合物，
[化1]
式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代；
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代；和
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代，
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，Zi1的至少一个表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，Ziii3表示-CH2-或氧原子，Xii1表示氢原子或氟原子，mi1、mi2、mii1、mii2、miii1和miii2分别独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mi1+mi2为1、2或3时，mi1表示1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2为1、2或3，Ai1～Aiii2、Zi1～Ziii2存在多个时，它们可以相同也可以不同；
[化2]
式中，R44和R45分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代，该基团中的1个或2个以上的氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，A41～A43分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代；
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代；和
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代，
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Z41和Z42分别独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，m41表示0～2的整数，A41和Z41存在多个时，它们可以相同也可以不同。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，作为通式(i)，含有1种或2种以上通式(i-1)所表示的化合物，
[化3]
式中，Ai11、Ai12和Ai13分别独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中存在的1个氢原子可以分别独立地被氟原子或氯原子取代，mi11和mi12分别独立地表示0或1，Ri1、Ri2、Zi1和Zi2分别独立地表示与通式(i)中的Ri1、Ri2、Zi1和Zi2相同的含义。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶显示元件，含有1种或2种以上的通式(IV-1)所表示的化合物作为通式(IV)所表示的化合物，
[化4]
式中，R411和R412分别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，A411表示1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，k表示1或2，k为2时，两个A可以相同也可以不同。
4.根据权利要求3所述的液晶显示元件，含有1种或2种以上的下述通式(IV-1a)所表示的化合物作为通式(IV-1)所表示的化合物，
[化5]
式中，R411和R412分别独立地表示与通式(IV-1)中的R411和R412相同的含义。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示元件，进一步含有1种或2种以上的选自通式(LC6)所表示的化合物组的化合物，
[化6]
式中，RLC61和RLC62分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，ALC61和ALC62分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代；
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代；和
(c)(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代，
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，mLC61和mLC62分别独立地表示0～3的整数，mLC61+mLC62为1、2或3，ALC61和ALC62存在多个时，它们可以相同也可以不同。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶显示元件，所述像素电极为梳形或具有狭缝。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶显示元件，电极间距离R为0。
8.一种液晶显示元件，使用了通过在权利要求1～权利要求7中的任一项中所述的液晶组合物中混合添加剂而得到的液晶组合物。
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