CN107003575A - 液晶显示元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性和液晶显示元件的烧屏特性恶化，制造时不易产生滴痕的液晶显示元件及其制造方法。另外，根据本发明，能够制造作为液晶显示元件的高速响应性优异，液晶分子的取向性、预倾角稳定，烧屏产生少，其制造时滴痕产生少的液晶显示元件。本发明中制作的液晶显示元件能够有效地用作液晶TV、监视器等显示元件。

Description

液晶显示元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及作为液晶TV等的构成构件有用的液晶显示元件及其制造方法。
背景技术
液晶显示元件从时钟、计算器开始，发展到用于各种测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视机、时钟、广告显示板等。作为液晶显示方式，作为其代表性方式，可列举TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型(Vertical Alignment；VA)、IPS(平面转换)型等。这些液晶显示元件所使用的液晶组合物要求对水分、空气、热、光等外界因素稳定，此外，在以室温为中心尽可能宽的温度范围内表现液晶相，低粘性，并且驱动电压低。进一步，为了针对各液晶显示元件将介电常数各向异性(Δε)、折射率各向异性(Δn)等设为最适值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。
VA型显示器中使用Δε为负的液晶组合物，广泛用于液晶TV等。另一方面，在所有驱动方式中，均要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。即，要求Δε的绝对值大、粘度(η)小、高向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)。此外，从Δn与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定出发，需要结合单元间隙将液晶组合物的Δn调节至适当的范围。除此之外，在将液晶显示元件应用于电视机等的情况下，重视高速响应性，因此要求旋转粘度(γ1)小的液晶组合物。
另一方面，为了改善VA型显示器的视角特性，广泛使用通过在基板上设置突起结构物而将像素中的液晶分子的取向方向分割成多个的MVA(多畴垂直取向)型的液晶显示元件。MVA型液晶显示元件虽然在视角特性方面优异，但在基板上的离开突起结构物附近的部位，液晶分子的响应速度不同，由于离开突起结构物的响应速度慢的液晶分子的影响，存在作为整体的响应速度不充分的问题，且存在由突起结构物引起透过率下降的问题。为了解决该问题，作为与通常的MVA型液晶显示元件不同，不是在单元中设置非透过性的突起结构物，而是在分割的像素内赋予均匀的预倾角的方法，开发了PSA液晶显示元件(polymersustained alignment：聚合物维持取向，包括PS液晶显示元件(polymer stabilised：聚合物稳定化)。)。PSA液晶显示元件通过将少量的反应性单体添加于液晶组合物，将该液晶组合物导入液晶单元后，一边在电极间施加电压一边利用活性能量射线的照射使液晶组合物中的反应性单体聚合，从而制造。因此，能够在分割像素中赋予适当的预倾角，作为结果，能够实现透过率提高所带来的对比度提高和均匀的预倾角赋予所带来的高速响应性(例如，参照专利文献1)。然而，PSA液晶显示元件中，需要在液晶组合物中添加反应性单体，在要求高电压保持率的有源矩阵液晶显示元件中，问题多，还存在产生烧屏等显示不良的问题。
作为改良PSA液晶显示元件的缺点，不在液晶组合物中混入液晶材料以外的异物而对液晶分子赋予均匀预倾角的方法，开发了如下方式：在取向膜材料中混入反应性单体，将液晶组合物导入液晶单元后，一边在电极间施加电压一边利用活性能量射线的照射使取向膜中的反应性单体聚合(例如，参照专利文献2、3和4)。
另一方面，伴随液晶显示元件的大画面化，液晶显示元件的制造方法也实现了大变化。即，以往的真空注入法在制造大型面板时，制造工艺需要大量时间，因此在制造大型面板时，利用ODF(one-drop-fill)方式的制造方法逐渐成为主流(例如，参照专利文献5)。该方式与真空注入法相比，能够缩短注入时间，因此成为了液晶显示元件的制造方法的主流。但是，滴下液晶组合物的滴痕即使在液晶显示元件制作后也以滴下的形状残留于液晶显示元件的现象成了新问题。予以说明的是，滴痕定义为在显示黑色时滴下液晶组合物的痕迹浮现白色的现象。特别是在上述的取向膜材料中添加反应性单体而对液晶分子赋予预倾角的方式中，液晶组合物向基板滴下时作为异物的反应性单体存在于取向膜中，因此容易产生滴痕的问题。另外，一般来说，滴痕的产生根据液晶材料的选择而产生的情况也较多，其原因尚不清楚。
作为滴痕的抑制方法，公开了通过使混合于液晶组合物中的聚合性化合物进行聚合，在液晶组合物层中形成聚合物层，从而抑制因与取向控制膜的关系而产生的滴痕的方法(例如，参照专利文献6)。然而，仅使用该方法时，与PSA方式等同样地，存在由添加于液晶组合物中的反应性单体而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，同时不易产生烧屏、滴痕的液晶显示元件。进一步，液晶显示元件由于在其制造时和使用时暴露于UV光，因此重要的是不因这些UV照射而产生劣化等或即使产生了劣化也不对显示造成影响。
于是，我们在日本特许第05299595号公报(专利文献12)等中，提出了如下的液晶显示元件：在使垂直取向膜中含有反应性单体，将液晶组合物导入液晶单元后，一边在电极间施加电压一边利用活性能量射线的照射使取向膜中的反应性单体聚合的方式中，组合特定的液晶组合物。根据该液晶显示元件，能够提供不使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性和液晶显示元件的烧屏特性恶化，制造时不易产生滴痕的液晶显示元件及其制造方法。然而，由于对液晶显示元件的要求高度化，要求开发作为液晶显示元件的各种特性进一步提高、特别是所形成的预倾斜的稳定性高的液晶组合物和液晶显示元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-357830号公报
专利文献2：日本特开2010-107536号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2011/261295号说明书
专利文献4：日本特开2011-227284号公报
专利文献5：日本特开平6-235925号公报
专利文献6：日本特开2006-58755号公报
专利文献7：日本特开2011-95696号公报
专利文献8：日本特开2011-95697号公报
专利文献9：日本特开2009-139455号公报
专利文献10：日本特开2010-32860号公报
专利文献11：日本特开2010-107537号公报
专利文献12：特许05299595号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述情况而进行，其目的在于提供不使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性和液晶显示元件的烧屏特性恶化，不易产生制造时的滴痕，作为液晶显示元件的各种特性高，所形成的预倾斜的稳定性高的液晶显示元件及其制造方法。
用于解决课题的方法
本发明人等为了解决上述课题，对各种液晶组合物进行了研究，结果发现，通过包含特定的液晶化合物，能够解决上述课题，由此完成了本申请发明。
即，本发明为一种液晶显示元件，其具备：具有第一基板和第二基板的一组基板、以及夹持于上述基板之间的液晶组合物层，上述第一基板和上述第二基板的至少一方具有电极，在上述第一基板和上述第二基板的至少一方上，具有通过将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合而含有控制上述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物的取向膜，构成上述液晶组合物层的液晶组合物含有选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组中的一种或两种以上化合物以及选自通式(IV)所表示的化合物中的一种或两种以上化合物。
[化1]
(式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2各自独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2各自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(该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2各自独立地表示单键、-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各自独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2分别为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各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的一个或两个以上的-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，该基团中的一个或两个以上的氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，A41～A43各自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(该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，Z41和Z42各自独立地表示单键、-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。)
另外，为一种液晶显示元件的制造方法，在第一基板和第二基板的至少一方上涂布取向材料，通过加热而形成取向膜材料后，利用至少一方具有电极的上述第一基板和上述第二基板夹持液晶组合物，对上述电极在施加电压的状态下照射活性能量射线，从而将上述取向膜材料中所含的具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合而具有控制上述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的取向膜，上述液晶组合物含有选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组中的一种或两种以上化合物以及选自通式(IV)所表示的化合物中的一种或两种以上化合物。
[化3]
(式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2各自独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2各自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(该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2各自独立地表示单键、-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各自独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2分别为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4]
(式中，R44和R45各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的一个或两个以上的-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，该基团中的一个或两个以上的氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，A41～A43各自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(该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，Z41和Z42各自独立地表示单键、-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
根据本发明，作为液晶显示元件的高速响应性优异，烧屏产生少，其制造时的滴痕产生少，作为液晶显示元件的各种特性优异，另外，所形成的预倾斜的稳定性高，因此能够有效地用作液晶TV、监视器等显示元件。
另外，根据本发明，能够制造不易产生滴痕的高效的液晶显示元件。
附图说明
图1是表示本发明的液晶显示元件的一实施方式的概略立体图。
图2是表示本发明的液晶显示元件所使用的狭缝电极(梳形电极)的一例的概略平面图。
图3是表示本发明的液晶显示元件的预倾角的定义的图。
具体实施方式
对本发明的液晶显示元件及其制造方法的实施方式进行说明。
予以说明的是，本实施方式为了更好地理解发明宗旨而进行具体说明，只要没有特别指定，就不限定本发明。
[液晶显示元件]
本发明的液晶显示元件是具有夹持于一对基板之间的液晶组合物层的液晶显示元件，基于通过对液晶组合物层施加电压，使液晶组合物层中的液晶分子发生Fredericks转变，从而作为光学开关起作用的原理，从该点出发可以使用公知惯用技术。
在两个基板具有用于使液晶分子发生Fredericks转变的电极的、通常的垂直取向液晶显示元件中，一般来说，采用在两个基板间垂直地施加电荷的方式。该情况下，一方电极为共用电极，另一方电极为像素电极。以下，示出该方式的最典型实施方式。
图1是表示本发明的液晶显示元件的一实施方式的概略立体图。
本实施方式的液晶显示元件10由以下部分概略构成：第一基板11、第二基板12、夹持于第一基板11与第二基板12之间的液晶组合物层13、在第一基板11的与液晶组合物层13相对的面上设置的共用电极14、在第二基板12的与液晶组合物层13相对的面上设置的像素电极15、在共用电极14的与液晶组合物层13相对的面上设置的垂直取向膜16、在像素电极15的与液晶组合物层13相对的面上设置的垂直取向膜17、根据需要在垂直取向膜16上形成的聚合物层20、在垂直取向膜17上形成的聚合物层21、以及设置于第一基板11与共用电极14之间的滤色器18。
作为第一基板11和第二基板12，使用玻璃基板或塑料基板。
作为塑料基板，使用由丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、环状烯烃树脂等树脂构成的基板。
共用电极14通常由添加铟的氧化锡(ITO)等具有透明性的材料构成。
像素电极15通常由添加铟的氧化锡(ITO)等具有透明性的材料构成。
像素电极15以矩阵状配设于第二基板12上。像素电极15利用以TFT开关元件为代表的有源元件的漏电极进行控制，该TFT开关元件以矩阵状具有作为地址信号线的栅极线和作为数据线的源极线。予以说明的是，这里未图示TFT开关元件的构成。
为了提高视角特性而进行将像素内的液晶分子的倾倒方向分割成几个区域的像素分割时，可以在各像素内设置具备具有条带状、V字状的图案的狭缝(不形成电极的部分)的像素电极。
图2是表示将像素内分割成四个区域时的狭缝电极(梳形电极)的典型形态的概略平面图。该狭缝电极从像素的中央向四个方向以梳齿状具有狭缝，从而未施加电压时相对于基板大致垂直取向的各像素内的液晶分子伴随电压的施加而使液晶分子的指向矢朝向四个不同的方向，逐渐接近水平取向。其结果是，能够将像素内的液晶的取向方位分割成多个，因此具有极宽的视角特性。
作为用于分割像素的方法，除了对上述像素电极设置狭缝的方法以外，还可使用在像素内设置线状突起等结构物的方法，设置除像素电极、共用电极以外的电极的方法等。通过这些方法，也能够分割液晶分子的取向方向，但从透过率、制造容易性出发，优选使用狭缝电极的构成。设有狭缝的像素电极在未施加电压时对液晶分子不具有驱动力，因此无法对液晶分子赋予预倾角。但是，通过并用本发明中使用的取向膜材料，能够赋予预倾角，并且通过与经像素分割的狭缝电极进行组合，能够实现由像素分割带来的宽视角。
本发明中，具有预倾角是指，在未施加电压状态下，相对于基板面(第一基板11和第二基板12的与液晶组合物层13邻接的面)垂直的方向与液晶分子的指向矢略有不同的状态。
(取向膜)
本发明的液晶显示元件由于为垂直取向(VA)型液晶显示元件，因此未施加电压时液晶分子的指向矢相对于基板面大致垂直取向。为了使液晶分子垂直取向，一般来说使用(垂直)取向膜。
本发明中，使用通过将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合而含有控制上述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物的取向膜。即，本发明中，使用含有将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合而成的聚合物的取向膜，上述聚合物具有组合物中的液晶分子的取向方向的控制能。
作为形成垂直取向膜的材料(垂直取向膜材料)，使用聚酰亚胺、聚酰胺、聚硅氧烷、聚合性液晶化合物的固化物等。
使用聚酰亚胺作为形成垂直取向膜的取向膜材料的情况下，优选使用使四羧酸二酐和二异氰酸酯的混合物、聚酰胺酸、聚酰亚胺溶解或分散于溶剂中所得的聚酰亚胺溶液，该情况下，聚酰亚胺溶液中的聚酰亚胺的含量优选为1质量％以上10质量％以下，更优选为3质量％以上5质量％以下，进一步优选10质量％以下。
另外，使用聚硅氧烷系材料作为形成垂直取向膜的取向膜材料的情况下，可以使用溶解有聚硅氧烷的聚硅氧烷溶液，该硅氧烷通过将具有烷氧基的硅化合物、醇衍生物和草酸衍生物以预定的配合量比混合并加热而制造。
本发明的液晶显示元件中，由聚酰亚胺等形成的上述垂直取向膜16、17包含通过具有反应性基团的聚合性化合物的聚合而形成的聚合物。该聚合性化合物赋予使液晶分子的预倾角固定的功能。即，能够使用狭缝电极等，使像素内的液晶分子的指向矢在施加电压时向不同方向倾斜。但是，在使用了狭缝电极的构成中，在未施加电压时，液晶分子相对于基板面几乎垂直取向，不产生预倾角，但在对电极间施加电压，使液晶分子稍倾斜的状态下，通过照射紫外线等，使液晶组合物中的反应性单体聚合，从而赋予了适当的预倾角。
另外，根据需要的上述聚合物层20、21可以如下形成：将液晶组合物中含有的聚合性化合物夹持于基板间后，一边施加电压一边使聚合性化合物固化，从而聚合性化合物发生相分离，并且在上述垂直取向膜16、17的表面作为聚合物形成。
利用上述垂直取向膜16、17中所含的聚合物和根据需要在所形成的上述垂直取向膜16、17的表面形成的上述聚合物层20、21，从而液晶分子的取向性高，烧屏产生少，其制造时滴痕产生少。
本发明中，大致垂直是指垂直取向的液晶分子的指向矢从垂直方向稍倾倒而赋予了预倾角的状态。将预倾角完全垂直取向的情况设为90°、平行取向(在基板面上水平地取向)的情况设为0°时，大致垂直优选为89.5～85°，更优选为89.5～87°。
包含具有反应性基团的聚合性化合物的聚合物的垂直取向膜16、17利用在垂直取向膜材料中混合的聚合性化合物的固化而形成。因此可推定，垂直取向膜与聚合性化合物复杂地缠结，形成了一种聚合物合金，但无法示出其正确结构。
另外，根据需要形成的上述聚合物层20、21在液晶组合物中含有的聚合性化合物发生聚合时从液晶组合物发生相分离并且形成于上述垂直取向膜16、17的表面，但认为，是均匀地形成于垂直取向膜的整面还是以不均匀的海岛结构形成，根据制造条件而不同，无法示出其正确结构。图1中示出了均匀形成的情况。
本发明中使用的取向膜需要具有使液晶组合物层中的液晶分子在相对于基板面垂直的方向上取向的垂直取向能、以及进一步控制液晶分子的取向方向的取向控制能。作为获得具有上述垂直取向能和取向控制能这两个功能的取向膜的方法，有在通常使用的取向膜材料中配合具有反应性基团的聚合性化合物的方法、使用侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物的聚合物作为取向膜材料的方法、使用聚合性液晶化合物的固化物作为取向膜材料的方法。以下，对各方法进行说明。
(在取向膜材料中配合具有反应性基团的聚合性化合物的方法)
作为在取向膜材料中配合具有反应性基团的聚合性化合物的方法，可列举在上述的取向膜材料中配合具有反应性基团的聚合性化合物的方法。
取向膜材料中含有的具有反应性基团的聚合性化合物可以包含也可以不含介晶性部位。另外，具有反应性基团的聚合性化合物的聚合物从耐久性的观点出发优选具有交联结构，从耐久性的观点出发，具有反应性基团的聚合性化合物优选二官能或三官能等的具有两个以上反应性基团的聚合性化合物。
具有反应性基团的聚合性化合物中，反应性基团优选具有基于光的聚合性的取代基。特别是在垂直取向膜通过热聚合而生成时，由于能够抑制垂直取向膜材料热聚合时具有反应性基团的聚合性化合物的反应，因此反应性基团特别优选具有基于光的聚合性的取代基。
作为具有反应性基团的聚合性化合物，具体而言，优选下述通式(V)所表示的聚合性化合物。
[化5]
(式中，X7和X8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-X-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，X表示O、OCOO、OCO、或COO，X与U中存在的芳香环结合。)，U表示碳原子数2～20的直链或支链多价亚烷基、碳原子数3～20的直链或支链多价亚烯基或碳原子数5～30的多价环状取代基，多价亚烷基中的亚烷基或多价亚烯基中的亚烯基可以在氧原子不邻接的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数5～20的烷基(基团中的亚烷基可以在氧原子不邻接的范围内被氧原子取代。)、或环状取代基取代，k表示0～5的整数。)
上述通式(V)中，X7和X8各自独立地表示氢原子或甲基，在重视反应速度时优选氢原子，在重视减少反应残留量时优选甲基。
上述通式(V)中，Sp1和Sp2各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-X-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，X表示O、OCOO、或COO，X与U中存在的芳香环结合。)，优选碳链不太长，优选单键或碳原子数1～5的亚烷基，更优选单键或碳原子数1～3的亚烷基。另外，Sp1和Sp2表示-X-(CH2)s-时，s优选1～5，更优选1～3，更优选Sp1和Sp2的至少一方为单键，特别优选均为单键。
上述通式(V)中，k表示0～5的整数，重视液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的控制性时，k优选表示1～5的整数，k更优选表示1～3的整数，k进一步优选表示1。
上述通式(V)中，U表示碳原子数2～20的直链或支链多价亚烷基碳原子数3～20的直链或支链多价亚烯基或碳原子数5～30的多价环状取代基，多价亚烷基中的亚烷基可以在氧原子不邻接的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数5～20的烷基(基团中的亚烷基可以在氧原子不邻接的范围内被氧原子取代。)、或环状取代基取代，优选被两个以上的环状取代基取代。
上述通式(V)中，U具体而言优选表示以下的式(Va-1)至式(Va-5)，更优选表示式(Va-1)、式(Va-2)、式(Va-5)，特别优选表示式(Va-1)。
[化6]
(式中，两端与Sp1或Sp2结合(上述k＝1的情况)、k为2～5的整数的情况下，连结基数相应增加。Z1、Z2和Z3各自独立地表示-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-或单键，式中的全部芳香环中任意的氢原子可以被氟原子取代。)
上述U中，Z1、Z2和Z3各自独立地优选-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，更优选-COO-、-OCO-或单键，特别优选单键。
U具有上述环结构时，上述Sp1和Sp2优选至少一方表示单键，也优选两方均为单键。
上述通式(V)中，k表示0～5的整数，优选k为1的2官能化合物、或k为2的3官能化合物，更优选为2官能化合物。
上述通式(V)所表示的化合物具体而言优选以下的通式(Va-1-1)～(Va-5-3)所表示的化合物。
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
另外，上述式(Va-1-1)～式(Va-5-3)所表示的化合物中，优选式(Va-1-1)～式(Va-2-11)所表示的化合物，更优选式(Va-1-1)～式(Va-1-13)所表示的化合物。
上述具有反应性基团的聚合性化合物、特别是上述通式(V)所表示的化合物，在形成取向膜的取向膜材料中的含量优选为0.1～6质量％，更优选为0.5～4质量％，进一步优选为1～2质量％。
(使用侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物的聚合物作为取向膜材料的方法)
作为侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物，只要侧链部分具有交联性官能团(聚合性基团)，主链部分就没有特别限定，但优选使用具有上述酰亚胺骨架、硅氧烷骨架作为主链部分的化合物，更优选使用主链部分具有聚酰亚胺骨架的化合物。
作为主链部分具有聚酰亚胺骨架且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物，可列举在构成聚酰亚胺结构的重复单元(主链部分)包含交联性官能团作为侧链的化合物。于是，该交联性官能团成为聚合反应起始点，在取向膜材料中配合的具有聚合性基团的聚合性化合物发生自由基反应，形成侧链，从而具有控制液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的取向控制能。作为上述交联性官能团，只要能够进行自由基反应，可以具有任何结构，但优选以下所示的(V2-1)～(V2-7)所表示的基团，更优选(V2-1)～(V2-3)所表示的基团，进一步优选(V2-1)或(V2-2)所表示的基团。
[化18]
(R1表示碳原子数1～5的烷基。)上述交联性官能团只要通过共价键与主链部分结合即可，可以与主链部分直接结合，也可以通过连结基与主链部分结合，作为连结基，优选使用-O-C6H4-或-O-C6H4-(R2O)r-(R2表示碳原子数1～20的亚烷基，r表示1以上的整数。)。
作为具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物，例如可例示以下所示的通式(V2)所表示的化合物。
[化19]
(通式(V2)中，R3表示下述(V2-A)～(V2-F)所表示的基团中的任一种，R4和R5各自独立地表示碳原子数1～20的亚烷基，R6和R7各自独立地表示上述(V2-1)～(V2-7)所表示的基团中的任一种，n表示1以上的整数，m1和m2分别表示0或1，m3和m4分别表示0或1以上的整数，m5和m6分别表示0或1，m5和m6的至少一个表示1。)
[化20]
作为与主链部分具有聚酰亚胺骨架且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物同时在取向膜材料中配合的具有聚合性基团的聚合性化合物，可列举与上述通式(V)所表示的化合物相同的物质。
予以说明的是，使用侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物的聚合物作为该取向膜材料的情况下，可并用上述公知的聚酰亚胺系材料而使用。
(使用聚合性液晶化合物的固化物作为取向膜的方法)
使用聚合性液晶化合物的固化物作为取向膜的情况下，可以将由上述聚酰亚胺系材料、聚硅氧烷系材料构成的取向膜用作底涂取向膜。
作为形成取向膜的聚合性液晶化合物，具体而言，优选含有1种或2种以上的下述通式(V3)所表示的聚合性液晶化合物。
[化21]
(式中，X1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2～7的整数，氧原子与芳香环结合。)，Z1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-(Y1和Y2各自独立地表示氢原子、氟原子。)、-C≡C-或单键，Y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、碳原子数2～8的烯氧基、氢原子、氟原子或氰基、或以下的结构，
[化22]
(式中，X2表示氢原子或甲基。)C环表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键，C环中1,4-亚苯基的任意氢原子可以被氟原子取代。)
上述通式(V3)中，X1和X2各自独立地表示氢原子或甲基，在重视反应速度时优选氢原子，在重视减少反应残留量时优选甲基。
上述通式(V3)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-(式中，s表示2～7的整数，氧原子与芳香环结合。)，优选碳链不太长，优选单键或碳原子数1～5的亚烷基，更优选单键或碳原子数1～3的亚烷基。另外，Sp1和Sp2表示-O-(CH2)s-时，s优选1～5，更优选1～3，更优选Sp1和Sp2的至少一方为单键，特别优选均为单键。
上述通式(V3)中，Z1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-、-C≡C-或单键，优选-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，更优选-COO-、-OCO-或单键，特别优选单键。
上述通式(V3)中，C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。
C表示单键以外的环结构的情况下，Z1也优选单键以外的连结基，C为单键的情况下，Z1优选单键。
Y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、碳原子数2～8的烯氧基、氢原子、氟原子或氰基的化合物为单官能的聚合性液晶化合物，Y不具有聚合性骨架。另一方面，Y表示上述的聚合性骨架的化合物为二官能聚合性液晶化合物。本发明中，单官能的聚合性液晶化合物或二官能聚合性液晶化合物均能够使用，但从耐热性的观点出发优选二官能聚合性液晶化合物，也可以将它们双方同时使用。
根据以上内容，作为具有环结构的聚合性液晶化合物，优选以下的通式(V3-1)至(V3-6)所表示的化合物，特别优选通式(V3-1)至(V3-4)所表示的化合物，最优选通式(V3-2)所表示的化合物。
[化23]
将聚合性液晶化合物的固化物用作取向膜时，需要在对取向膜形成材料中的聚合性液晶化合物进行加热而制成各向同性液体后，降低温度，使聚合性液晶化合物的取向为垂直取向。然后，在施加了从基板面倾斜特定角度的磁场的状态下赋予预倾角，保持该状态而照射紫外线，使聚合性液晶化合物固化，制成取向膜。
另外，该取向膜中，可以具有水平取向膜作为取向膜的基底层。具体而言，可以具有：使用聚酰亚胺系水平取向取向膜材料等，在基板上通过旋涂法涂布水平取向膜材料，通过加热等除去溶剂后，进行烧成，制作基底层，并进行摩擦处理而赋予了水平取向性的水平取向膜。(为了在取向膜表面形成聚合物层而在液晶组合物中含有的聚合性化合物)
本发明的液晶显示元件中，垂直取向膜包含通过具有反应性基团的聚合性化合物的聚合而形成的聚合物，利用该聚合物，能够赋予适当的预倾角，进一步，根据需要使液晶组合物中含有聚合性化合物，将该液晶组合物夹持于基板间后，一边施加电压一边该使聚合性化合物固化，从而聚合性化合物发生相分离，并且在上述垂直取向膜的表面作为聚合物层形成，进而能够得到液晶分子的取向性、预倾角的稳定性高，烧屏产生少，其制造时滴痕产生少的液晶显示元件。
形成上述聚合层的聚合性化合物可列举具有一个反应性基团的单官能性的聚合性化合物、二官能或三官能等的具有两个以上反应性基团的多官能性的聚合性化合物等，优选二官能或三官能等的具有两个以上反应性基团的多官能性的聚合性化合物。所使用的聚合性化合物可以为一种，也可以为两种以上。具有反应性基团的聚合性化合物优选包含介晶性部位。
作为形成聚合物层的聚合性化合物，与上述的通式(V)同样地优选通式(V1)所表示的聚合性化合物。
[化24]
(式中，X7和X8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-X-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，X表示O、OCOO、OCO、或COO，X与U中存在的芳香环结合。)，U表示碳原子数2～20的直链或支链多价亚烷基、碳原子数3～20的直链或支链多价亚烯基或碳原子数5～30的多价环状取代基，多价亚烷基中的亚烷基或多价亚烯基中的亚烯基可以在氧原子不邻接的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数5～20的烷基(基团中的亚烷基可以在氧原子不邻接的范围内被氧原子取代。)、或环状取代基取代，k表示1～5的整数。)
上述通式(V1)中，X7和X8各自独立地表示氢原子或甲基，在重视反应速度时优选氢原子，在重视减少反应残留量时优选甲基。
上述通式(V1)中，Sp1和Sp2各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-X-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，X表示O、OCOO、或COO，X与U中存在的芳香环结合。)，优选碳链不太长，优选单键或碳原子数1～5的亚烷基，更优选单键或碳原子数1～3的亚烷基。另外，Sp1和Sp2表示-X-(CH2)s-时，s优选1～5，更优选1～3，更优选Sp1和Sp2的至少一方为单键，特别优选均为单键。
上述通式(V1)中，k表示0～5的整数，重视液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的控制性时，k优选表示1～5的整数，k更优选表示1～3的整数，k进一步优选表示1。
上述通式(V1)中，U表示碳原子数2～20的直链或支链多价亚烷基碳原子数3～20的直链或支链多价亚烯基或碳原子数5～30的多价环状取代基，多价亚烷基中的亚烷基可以在氧原子不邻接的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数5～20的烷基(基团中的亚烷基可以在氧原子不邻接的范围内被氧原子取代。)、或环状取代基取代，优选被两个以上的环状取代基取代。U具体而言优选表示以下的式(V1a-1)至式(V1a-5)，更优选表示式(V1a-1)、式(V1a-2)、式(V1a-5)，特别优选表示式(V1a-1)。
[化25]
(式中，两端与Sp1或Sp2结合(上述k＝1的情况)、k为2～5的整数的情况下，连结基数相应增加。Z1、Z2和Z3各自独立地表示-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-或单键，式中的全部芳香环中任意的氢原子可以被氟原子取代。)
上述U中，Z1、Z2和Z3各自独立地优选-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，更优选-COO-、-OCO-或单键，特别优选单键。
U具有上述环结构时，上述Sp1和Sp2优选至少一方表示单键，也优选两方均为单键。
上述通式(V1)所表示的化合物优选以下的通式(V1b)所表示的化合物。
[化26]
(式中，X1和X2各自独立地表示氢原子或甲基，Sp1b和Sp2b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2～7的整数，氧原子与芳香环结合。)，Z4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-、-C≡C-或单键，C环表示1,4-亚苯基、或单键，式中的全部1,4-亚苯基中任意的氢原子可以被氟原子取代。)
上述通式(V1b)中，X1和X2各自独立地表示氢原子或甲基，优选均表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、或均具有甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物，也优选一方表示氢原子、另一方表示甲基的化合物。这些化合物的聚合速度，二丙烯酸酯衍生物最快，二甲基丙烯酸酯衍生物慢，非对称化合物在其中间，可以根据其用途而使用优选方式。
上述通式(V1b)中，Sp1b和Sp2b各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-，优选至少一方为单键，优选均表示单键的化合物或一方为单键另一方表示碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-的方式。该情况下，优选碳原子数1～4的亚烷基，s优选1～4。
上述通式(V1b)中，Z4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-、-C≡C-或单键，优选-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，更优选-COO-、-OCO-或单键，特别优选单键。
C表示单键以外的环结构的情况下，Z4也优选单键以外的连结基，C为单键的情况下，Z4优选单键。
根据以上内容，上述通式(V1b)中，优选C表示单键、环结构由两个环形成的情况，作为具有环结构的聚合性化合物，具体而言优选以下的通式(V1b-1)至(V1b-6)所表示的化合物，特别优选通式(V1b-1)至(V1b-4)所表示的化合物，最优选通式(V1b-2)所表示的化合物。
[化27]
(Sp1b和Sp2b分别表示与通式(V1b)中记载的Sp1和Sp2相同的意思。)
上述通式(V1)所表示的化合物具体而言也优选以下的通式(V1c)所表示的化合物。
[化28]
(式中，X1、X2和X3各自独立地表示氢原子或甲基，Sp1c、Sp2c和Sp3c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2～7的整数，氧原子与芳香环结合。)，Z11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-、-C≡C-或单键，J表示1,4-亚苯基、或单键，式中的全部1,4-亚苯基中任意的氢原子可以被氟原子取代。)
为了在垂直取向膜表面形成聚合物层而使用的聚合性化合物在液晶组合物中的含量的合计优选为0～1质量％，优选为0.03～0.8质量％，更优选为0.05～0.6质量％。
(液晶组合物)
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29]
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各自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各自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。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。
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的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。为了将向列相稳定化，碳原子和存在时的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＊表示与环结构的结合部位。)
[化30]
通式(i)、通式(ii)和通式(iii)中，Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2各自独立地在要求增大Δn时优选为芳香族，为了改善响应速度而优选为脂肪族，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，更优选表示下述的结构，
[化31]
进一步优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2各自独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，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。
另外，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-。
Ziii3表示-CH2-或氧原子，优选氧原子。
mi1、mi2、mii1、mii2、miii1和miii2各自独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2分别为1、2或3，mi1+mi2、mii1+mii2和miii1+miii2分别优选为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32]
(式中，Ai11、Ai12和Ai13各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中存在的一个氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，mi11和mi12各自独立地表示0或1，Ri1、Ri2、Zi1和Zi2各自独立地表示与通式(i)中的Ri1、Ri2、Zi1和Zi2相同的意思。)
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33]
(式中，Ri1、Ri2、Ai11和Zi1各自独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11和Zi1相同的意思。)
[化34]
(式中，Ri1、Ri2、Ai11、Ai12和Zi1各自独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11、Ai12和Zi1相同的意思。)
[化35]
(式中，mi13表示1或2，Ri1、Ri2、Ai11、Ai12、Ai13、Zi1、Zi2和mi11各自独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11、Ai12、Ai13、Zi1、Zi2和mi11相同的意思。)
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36]
(式中，Ri1和Ri2各自独立地表示与通式(i-1)中的Ri1和Ri2相同的意思。)
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-6)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37]
(式中，Ri1和Ri2各自独立地表示与通式(i-1)中的Ri1和Ri2相同的意思。)
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38]
(式中，Ri1和Ri2各自独立地表示与通式(i-1)中的Ri1和Ri2相同的意思。)
另外，通式(i-1)所表示的化合物优选为通式(i-1D)所表示的化合物。
[化39]
(式中，Ri1和Ri2各自独立地表示与通式(i-1)中的Ri1、Ri2、Ai11和Zi1相同的意思。)
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40]
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41]
(式中，Rii1、Rii2、Zii1和Xii1各自独立地表示与通式(ii)中的Rii1、Rii2、Zii1和Xii1相同的意思，Aii1c和Aii1d各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中存在的一个氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，Zii1c和Zii1d各自独立地表示单键、-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(ii-1C-6)所表示的化合物。
[化42]
[化43]
(式中，Rii1和Rii2各自独立地表示与通式(ii)中的Rii1和Rii2相同的意思。)
通式(iii)所表示的化合物优选为通式(iii-1A)、通式(iii-1B)或通式(iii-1C)所表示的化合物。
[化44]
(式中，Riii1、Riii2和Ziii1各自独立地表示与通式(iii)中的Riii1、Riii2和Ziii1相同的意思，Aiii1c和Aiii1d各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中存在的一个氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，Ziii1c和Ziii1d各自独立地表示单键、-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(iii-1C-1)～通式(ii-1C-4)所表示的化合物。
[化45]
(式中，Riii1和Riii2各自独立地表示与通式(iii)中的Riii1和Riii2相同的意思。)
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种以上选自通式(i)～(iii)所表示的化合物的两个以上的式子的化合物。
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。
进一步详述，通式(i-1A)、通式(i-1B)和通式(i-1C)优选分别含有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的总量在本发明的液晶组合物中优选为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，关于通式(i)、通式(ii)、和通式(iii)所表示的化合物的含量的总量，在组合物中，作为下限值，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中，除了通式(i)、通式(ii)、和通式(iii)所表示的化合物以外，还可以使用1种或2种以上介电常数各向异性(Δε)为负且其绝对值大于3的通式(iv)所表示的化合物。
[化46]
(式中，R3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，R4表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数4～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数3～8的烯氧基，B表示1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，m表示0、1或2，m为2时两个B可以相同也可以不同。)
上述通式(iv)所表示的化合物具体而言优选以下的通式(iv-1)～通式(iv-6)所表示的化合物。
[化47]
(式中，R3a表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，R4a表示碳原子数1～5的烷基。)
本发明的液晶组合物可以含有1种或2种以上通式(iv)所表示的化合物，通式(iv)所表示的化合物的含量的总量，在本发明的液晶组合物中，作为上限值，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35％以下，优选含有30％以下，优选含有25％以下，优选含有20％以下，优选含有15％以下，优选含有10％以下。
本发明中的液晶组合物含有1种或2种以上的通式(IV)所表示的化合物。
[化48]
(式中，R44和R45各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的一个或两个以上的-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，该基团中的一个或两个以上的氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，A41～A43各自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(该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，Z41和Z42各自独立地表示单键、-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。)
通式(IV)中，R44和R45各自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。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。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49]
(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，但优选为两方表示烷基的组合、任一方表示烷基另一方表示烯基的组合、或任一方表示烷基另一方表示烷氧基的组合、或任一方表示烷基另一方表示烯氧基的组合。重视可靠性时优选R44和R45均为烷基，重视降低化合物的挥发性时优选为烷氧基，重视粘性的降低时优选至少一方为烯基。
A41～A43在要求增大Δn时优选为芳香族，为了改善响应速度而优选为脂肪族，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、1,3-二噁烷-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50]
更优选
[化51]
Z41和Z42各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，进一步优选单键、-CH2CH2-、-OCF2-或-CF2O-，重视响应速度时特别优选单键。
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。对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。所使用的化合物的种类在例如本发明的一个实施方式中为1种。或在本发明的另一实施方式中为2种，为3种，为4种，为5种，为6种，为7种，为8种，为9种，为10种以上。
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。
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，通式(IV)所表示的化合物的含量，在组合物中，作为下限值，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52]
(式中，R411和R412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，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。)
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，通式(IV-1)所表示的化合物的含量，在组合物中，作为下限值，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53]
(式中，R411和R412各自独立地表示与通式(IV-1)中的R411和R412相同的意思。)
R411和R412各自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种以上的化合物。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表示烯基时，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54]
(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55]
[化56]
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，重视响应速度时，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％，更加重视驱动电压时，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57]
[化58]
[化59]
[化60]
[化61]
[化62]
[化63]
[化64]
其中，优选式(IV-1a1-2)、式(IV-1a1-4)、式(IV-1a1-6)、式(IV-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65]
(式中，R415和R416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。)
另外，作为通式(IV)所表示的化合物，也优选含有1种或2种以上的通式(IV-8)、通式(IV-9)或通式(VI-10)所表示的化合物。
[化66]
(式中，R415和R416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，X41和X42各自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种以上的通式(IV-11-1)至通式(IV-11-3)所表示的化合物。
[化67]
本发明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％。
本发明中的液晶组合物可以在宽范围内使用向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)，但向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)优选为60～120℃，更优选为70～100℃，特别优选为70～85℃。
本发明中的液晶组合物的介电常数各向异性Δε在25℃优选为-2.0～-6.0，更优选为-2.5～-5.0，特别优选为-2.5～-3.5。
本发明中的液晶组合物的折射率各向异性Δn在25℃优选为0.08～0.13，更优选为0.09～0.12。进一步详述，对应薄的单元间隙时，本发明中的液晶组合物的折射率各向异性在25℃优选为0.10～0.12，进一步详述，对应薄的单元间隙(单元间隙3.4μm以下)时，优选为约0.9至约0.12程度，对应厚的单元间隙(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。
本发明的液晶组合物中，作为旋转粘度与折射率各向异性的函数的Z优选显示特定的值。
[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。
本发明的液晶组合物可以在宽范围内使用向列相-各向同性液体相转变温度(TNI)，但该相转变温度(TNI)优选为60～120℃，更优选70～110℃，特别优选75～100℃。
[液晶显示元件的制造方法]
接着，参照图1，说明本发明的液晶显示元件的制造方法。
在第一基板11的形成有共用电极14的面和第二基板12的形成有像素电极15的面上，涂布含有具有反应性基团的聚合性化合物的取向膜材料或、聚合性液晶化合物，通过加热而形成垂直取向膜16、17。予以说明的是，将聚合性液晶化合物用作取向膜时，可以具有通常的取向膜作为基底取向膜。
这里，首先，调制包含成为第1高分子化合物的高分子化合物前体和/或上述通式(V2)所表示的化合物以及上述通式(V)所表示的化合物等聚合性化合物或具有光聚合性和光交联性的化合物的取向膜材料、或由聚合性液晶化合物构成的取向膜材料。
第1高分子化合物为聚酰亚胺的情况下，作为高分子化合物前体，例如，可列举使四羧酸二酐和二异氰酸酯的混合物、聚酰胺酸、聚酰亚胺溶解或分散于溶剂中所得的聚酰亚胺溶液等。该聚酰亚胺溶液中的聚酰亚胺的含量优选为1质量％以上10质量％以下，更优选为3质量％以上5质量％以下。
另外，第1高分子化合物为聚硅氧烷的情况下，作为高分子化合物前体，例如，可列举将具有烷氧基的硅化合物、具有卤代烷氧基的硅化合物、醇和草酸以预定的配合量比混合并通过加热而合成聚硅氧烷，使其溶解于溶剂中所得的聚硅氧烷溶液等。
予以说明的是，取向膜材料中根据需要可以添加具有光交联性的化合物、光聚合引发剂、溶剂等。
调制取向膜材料后，将该取向膜材料以覆盖共用电极14以及像素电极15及其狭缝部(省略图示)的方式分别涂布或印刷于第一基板11和第二基板12后，进行加热等处理。由此，涂布或印刷的取向膜材料中所含的高分子化合物前体和/或上述通式(V2)所表示的化合物、或聚合性液晶化合物发生聚合和固化而形成高分子化合物，高分子化合物与聚合性化合物混合存在，或者聚合性液晶化合物进行半固化，形成垂直取向膜16、17。
这里，加热处理时，其温度优选80℃以上，更优选150～200℃。
予以说明的是，在该阶段中形成使液晶组合物层中的液晶分子在相对于基板面垂直的方向上取向的垂直取向能。然后，根据需要可以实施摩擦等处理。
接着，使第一基板11与第二基板12重叠，在它们之间密封包含液晶分子的液晶组合物层13。
具体而言，对于第一基板11与第二基板12中的任一方的、形成有垂直取向膜16、17的面，散布用于确保单元间隙的间隔物突起物、例如塑料珠等，同时例如通过丝网印刷法，使用环氧粘接剂等，印刷密封部。
然后，以使垂直取向膜16、17相对的方式隔着间隔物突起物和密封部贴合第一基板11与第二基板12，注入包含液晶分子和根据需要的聚合性化合物的液晶组合物。
然后，进行加热等，将密封部固化，从而将液晶组合物密封于第一基板11与第二基板12之间。
接着，在共用电极14与像素电极15之间，使用电压施加手段，施加电压。电压例如以5～30(V)的大小施加。上述施加也有时在第一基板与第二基板上大致垂直地施加电荷。由此，产生相对于第一基板11的与液晶组合物层13邻接的面(与液晶组合物层13相对的面)、和第二基板12的与液晶组合物层13邻接的面(与液晶组合物层13相对的面)形成预定角度的方向的电场，液晶分子19从第一基板11与第二基板12的法线方向倾斜预定方向而发生取向。此时，液晶分子19的倾斜角与在后述工序中对液晶分子19赋予的预倾角θ大致相等。因此，通过适宜调节电压的大小，能够控制液晶分子19的预倾角θ的大小(参照图3)。
进一步，在施加了电压的状态下，例如，从第一基板11的外侧向液晶组合物层13照射紫外光UV，由此使垂直取向膜16、17中的聚合性化合物或聚合性液晶化合物、以及液晶组合物中的聚合性化合物聚合，生成高分子聚合物。
该情况下，所照射的紫外光UV的强度可以固定，也可以不固定，改变照射强度时各强度下的照射时间也是任意的，采用2阶段以上的照射工序的情况下，第2阶段以后的照射工序的照射强度优选选择比第1阶段的照射强度弱的强度，优选第2阶段以后的总照射时间比第1阶段的照射时间长且照射总能量大。另外，不连续地改变照射强度的情况下，期望总照射工序时间的前半部分的平均照射光强度强于后半部分的平均照射强度，更期望照射刚开始后的强度最强，进一步优选随着照射时间的推移，照射强度持续减少至某一定值。此时的紫外线UV强度优选为2mW/cm-2～100mW/cm-2，更优选多阶段照射时的第1阶段、或照射强度不连续变化时总照射工序中的最高照射强度为10mW/cm-2～100mW/cm-2、且多阶段照射时的第2阶段以后或不连续地改变照射强度时的最低照射强度为2mW/cm-2～50mW/cm-2。另外，照射总能量优选为10J～300J，更优选为50J～250J，进一步优选为100J～250J。
该情况下，施加电压可以为交流也可以为直流。
其结果是，具有与垂直取向膜16、17的取向控制部粘着的、包含垂直取向膜材料的取向控制能(省略图示)，进一步，根据需要在其表面形成聚合物层20、21。该取向控制部具有在非驱动状态下，对位于液晶组合物层13中的与聚合物层20、21(垂直取向膜16、17)的界面附近的液晶分子19赋予预倾角θ的功能(取向控制能)。予以说明的是，这里，从第一基板11的外侧照射了紫外光UV，但也可以从第二基板12的外侧进行照射，还可以从第一基板11和第二基板12双方的基板外侧进行照射。
这样，本发明的液晶显示元件中，液晶组合物层13中，液晶分子19具有预定的预倾角θ。由此，与未完全实施预倾处理的液晶显示元件和具备其的液晶显示装置相比，能够大幅提高对于驱动电压的响应速度。
本发明的液晶显示元件中，作为构成垂直取向膜16、17的高分子化合物前体，优选非感光性的聚酰亚胺前体。
实施例
以下，通过实施例和比较例进一步具体说明本发明，但本发明不限定于以下的实施例。另外，以下的实施例和比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。
以下的实施例和比较例中，分别如下所述定义Tni、Δn、Δε、η、γ1。
Tni：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Tcn：固相-向列相转变温度(℃)
Δn：20℃时的折射率各向异性
Δε：20℃时的介电常数各向异性
γ1：20℃时的旋转粘度(mPa·s)
K33：20℃时的弯曲弹性常数(pN)
以下的实施例和比较例中，通过下述方法评价液晶显示元件的烧屏、滴痕和预倾角。
(烧屏)
液晶显示元件的烧屏评价，是在显示区域内使预定的固定图案显示1000小时后，通过目测对进行全画面均匀显示时固定图案的残影水平进行以下4个阶段的评价。
◎：无残影
○：有极少量的残影，是可以允许的水平
△：有残影，是不能允许的水平
×：有残影，非常差
(滴痕)
液晶显示装置的滴痕评价，是通过目测对进行全黑显示时浮现白色的滴痕进行以下4个阶段的评价。
◎：无残影
○：有极少量的残影，是可以允许的水平
△：有残影，是不能允许的水平
×：有残影，非常差
(预倾角)
在液晶显示元件的面内随机地测量5处，将平均值设为预倾角。另外，评价预倾角的稳定性时，比较应力前后的预倾角的变化。应力通过将液晶显示装置投入保持为70℃的烘箱中，施加1kHz、30V的矩形波168小时而赋予。
预倾变化角(°)：应力后的预倾角-应力前的预倾角
予以说明的是，实施例中对化合物的记载使用以下的简称。予以说明的是，n表示自然数。
(侧链)
(连结基)
(环结构)
[化68]
(实施例1)
制作具备包含透明的共用电极的透明电极层和滤色器层的第一基板(共用电极基板)、以及具备具有利用有源元件驱动的透明像素电极的像素电极层的第二基板(像素电极基板)。
像素电极基板中，作为各像素电极，使用为了分割液晶分子的取向而以像素电极上存在不具有电极的狭缝的方式蚀刻ITO所得的电极。
在共用电极基板和像素电极基板上分别通过旋涂法涂布包含聚酰亚胺前体和具有聚合性基团的聚合性化合物的垂直取向膜材料，对该涂布膜以200℃进行加热，从而使垂直取向膜材料中的聚酰亚胺前体固化，在各基板的表面形成100nm±20nm的垂直取向膜。在该阶段中，该垂直取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物未固化。
作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制)中含有3％的以下的式(Va-1-1)所表示的具有反应性基团的聚合性化合物的溶液。
[化69]
在形成了垂直取向膜的共用电极基板和像素电极基板之间夹持含有以下所示的化学式所表示的化合物的液晶组合物(LC-A)后，使密封材固化，形成液晶组合物层。此时，使用厚度3.0μm的间隔物，使液晶组合物层的厚度为3.0μm。
[表1]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例1的液晶显示元件。通过该工序，可形成包含具有反应性基团的聚合性化合物的聚合物的垂直取向膜，可对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
这里，预倾角如图3所示定义。在进行了完全的垂直取向的情况下，预倾角(θ)为90°，在赋予了预倾角的情况下，预倾角(θ)小于90°。
实施例1的液晶显示元件按照图2所示那样的像素电极的狭缝，在4个划区中在不同方向上具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.1°。
表2示出实施例1的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例1的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表2]
(比较例1)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B)，使用该液晶组合物，除此以外，设为与实施例1相同条件，得到比较例1的液晶显示元件。
[表3]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例1的液晶显示元件。比较例1的液晶显示元件与实施例1同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.8°。
表4示出比较例1的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，比较例1的液晶显示元件所使用的液晶组合物稍微产生滴痕，引起了烧屏。进一步，所形成的预倾角不稳定，应力施加后，与应力施加前的值相比向负的方向大大变化。其结果可知，比较例1的液晶显示元件所使用的液晶组合物不含有通式(i)所表示的化合物，与取向膜的相互作用小，因此所形成的预倾角因应力而无法维持，作为结果可以推断为烧屏的原因。
[表4]
(实施例2)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A2)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制)中含有3％的以下的式(Va-1-3)所表示的具有反应性基团的聚合性化合物的溶液。其以外的条件设为与实施例1相同，得到实施例2的液晶显示元件。
[表5]
[化70]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例2的液晶显示元件。实施例2的液晶显示元件与实施例1同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为86.5°。
表6示出实施例2的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例2的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表6]
(比较例2)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B2)，使用该液晶组合物，除此以外，设为与实施例2相同条件，得到比较例2的液晶显示元件。
[表7]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例2的液晶显示元件。比较例2的液晶显示元件与实施例1、实施例2同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为86.9°。
表8示出比较例2的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，比较例2的液晶显示元件所使用的液晶组合物稍微产生滴痕，引起了烧屏。进一步，所形成的预倾角不稳定，应力施加后，与应力施加前的值相比向负的方向大大变化。其结果可知，比较例2的液晶显示元件所使用的液晶组合物不含有通式(i)所表示的化合物，与取向膜的相互作用小，因此所形成的预倾角因应力而无法维持，作为结果可以推断为烧屏的原因。
[表8]
(实施例3)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A3)，使用该液晶组合物。其以外的条件设为与实施例1相同，得到实施例3的液晶显示元件。
[表9]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例3的液晶显示元件。实施例3的液晶显示元件与实施例1同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为86.6°。
表10示出实施例3的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例3的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表10]
(实施例4)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A4)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制)中含有3％的以下的式(Va-1-14)所表示的具有反应性基团的聚合性化合物的溶液。其以外的条件设为与实施例1相同，得到实施例4的液晶显示元件。
[表11]
[化71]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例4的液晶显示元件。实施例4的液晶显示元件与实施例1同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.5°。
表12示出实施例4的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例4的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表12]
(实施例5)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A5)，使用该液晶组合物。其以外的条件设为与实施例1相同，得到实施例5的液晶显示元件。
[表13]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例5的液晶显示元件。实施例5的液晶显示元件与实施例1同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.0°。
表14示出实施例5的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例5的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表14]
(实施例6)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A6)，使用该液晶组合物。其以外的条件设为与实施例1相同，得到实施例6的液晶显示元件。
[表15]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例6的液晶显示元件。实施例6的液晶显示元件与实施例1同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.3°。
表16示出实施例6的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例6的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表16]
(实施例7)
制作具备包含透明的共用电极的透明电极层和滤色器层的第一基板(共用电极基板)、以及具备具有利用有源元件驱动的透明像素电极的像素电极层的第二基板(像素电极基板)。
像素电极基板中，作为各像素电极，使用为了分割液晶分子的取向而以像素电极上存在不具有电极的狭缝的方式蚀刻ITO所得的电极。
在共用电极基板和像素电极基板上分别通过旋涂法涂布包含聚酰亚胺前体和具有反应性基团的聚合性化合物的垂直取向膜材料，对该涂布膜以200℃进行加热，从而使垂直取向膜材料中的聚酰亚胺前体固化，在各基板的表面形成100nm的垂直取向膜。在该阶段中，该垂直取向膜中，具有反应性基团的聚合性化合物未固化。
作为垂直取向膜形成材料，使用含有3％的以下的式所表示的聚酰亚胺衍生物和3％的以下的式(Va-1-1)所表示的具有反应性基团的聚合性化合物的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液。
[化72]
[化73]
在形成了垂直取向膜的共用电极基板和像素电极基板之间夹持含有以下所示的化学式所表示的化合物的液晶组合物(LC-A)后，使密封材固化，形成液晶组合物层。此时，使用厚度3.0μm的间隔物，使液晶组合物层的厚度为3.0μm。
[表17]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例7的液晶显示元件。通过该工序，可形成包含具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物的聚合物的垂直取向膜，可对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
实施例7的液晶显示元件按照图2所示那样的像素电极的狭缝在4个划区中在不同方向上具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.0°。
表18示出实施例7的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例7的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表18]
(比较例3)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B)，使用该液晶组合物，除此以外，设为与实施例7相同条件，得到比较例3的液晶显示元件。
[表19]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例3的液晶显示元件。通过该工序，可形成包含具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物的聚合物的垂直取向膜，可对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
比较例3的液晶显示元件按照图2所示那样的像素电极的狭缝在4个划区中在不同方向上具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为88.0°。
表20示出比较例3的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，比较例3的液晶显示元件所使用的液晶组合物稍微产生滴痕，引起了烧屏。进一步，所形成的预倾角不稳定，应力施加后，与应力施加前的值相比向负的方向大大变化。其结果可知，比较例3的液晶显示元件所使用的液晶组合物不含有通式(i)所表示的化合物，与取向膜的相互作用小，因此所形成的预倾角因应力而无法维持，作为结果可以推断为烧屏的原因。
[表20]
(实施例8)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A3)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用含有3％的以下的式所表示的聚酰亚胺衍生物和3％的以下的式(Va-1-3)所表示的具有反应性基团的聚合性化合物的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液。其以外的条件设为与实施例7相同，得到实施例8的液晶显示元件。
[表21]
[化74]
[化75]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例8的液晶显示元件。实施例8的液晶显示元件与实施例7同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为86.7°。
表22示出实施例8的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例8的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表22]
(实施例9)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A6)，使用该液晶组合物。其以外的条件设为与实施例7相同，得到实施例9的液晶显示元件。
[表23]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例9的液晶显示元件。实施例9的液晶显示元件与实施例7同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为86.9°。
表24示出实施例9的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例9的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表24]
(实施例10)
制作具备包含透明的共用电极的透明电极层和滤色器层的第一基板(共用电极基板)、以及具备具有利用有源元件驱动的透明像素电极的像素电极层的第二基板(像素电极基板)。
在共用电极基板和像素电极基板上分别通过旋涂法涂布包含聚合性液晶化合物和聚合引发剂的垂直取向膜材料，形成厚度200nm的垂直取向膜的前体层。作为垂直取向膜形成材料，使用UCL-011-K1(DIC株式会社制)。
将涂布有垂直取向膜形成材料的基板分别在70℃的恒温槽中加热15分钟，从而使所涂布的垂直取向膜形成材料中的聚合性液晶化合物为各向同性液体。
然后，以10℃/分钟的速度使温度下降至室温，使聚合性液晶化合物的取向为垂直取向。
对像素电极基板和共用电极基板分别施加从基板面倾斜了70°的磁场，对聚合性液晶化合物赋予预倾角。在该状态下，照射紫外线，使聚合性液晶化合物固化，形成垂直取向膜。
在形成了垂直取向膜的共用电极基板和像素电极基板之间夹持含有以下所示的化学式所表示的化合物的液晶组合物(LC-A)后，使密封材固化，形成液晶组合物层。此时，使用厚度3.0μm的间隔物，使液晶组合物层的厚度为3.0μm。
[表25]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述聚合性液晶化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例10的液晶显示元件。通过该工序，可形成包含聚合性液晶化合物的聚合物的垂直取向膜，可对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
实施例10的液晶显示元件按照图2所示那样的像素电极的狭缝在4个划区中在不同方向上具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.4°。
表26示出实施例10的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例10的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表26]
(比较例4)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B)，使用该液晶组合物，除此以外，设为与实施例10相同条件，得到比较例4的液晶显示元件。
[表27]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述聚合性液晶化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例4的液晶显示元件。通过该工序，可形成包含聚合性液晶化合物的聚合物的垂直取向膜，可对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
比较例4的液晶显示元件按照图2所示那样的像素电极的狭缝在4个划区中在不同方向上具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.8°。
表28示出比较例4的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，比较例4的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表28]
(实施例11)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A3)，使用该液晶组合物，除此以外，设为与实施例10相同条件，得到实施例11的液晶显示元件。
[表29]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述聚合性液晶化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例11的液晶显示元件。实施例11的液晶显示元件与实施例10同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.0°。
表30示出实施例11的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例11的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表30]
(实施例12)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A6)，使用该液晶组合物，除此以外，设为与实施例10相同条件，得到实施例12的液晶显示元件。
[表31]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述聚合性液晶化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例12的液晶显示元件。实施例12的液晶显示元件与实施例10同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.6°。
表32示出实施例12的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例12的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表32]
(实施例13)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A7)，使用该液晶组合物。其以外的条件设为与实施例2相同，得到实施例13的液晶显示元件。
[表33]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例13的液晶显示元件。实施例13的液晶显示元件与实施例2同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.5°。
表34示出实施例13的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例13的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表34]
(实施例14)
调制含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A8)，使用该液晶组合物。其以外的条件设为与实施例2相同，得到实施例14的液晶显示元件。
[表35]
对于所得的液晶显示元件，在施加矩形交流电场的状态下照射紫外线，使上述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用Ushio电机公司制UIS-S2511RZ作为照射装置，同时使用Ushio电机公司制USH-250BY作为紫外线灯，以20mW对液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例14的液晶显示元件。实施例14的液晶显示元件与实施例2同样地具有预倾角，即使在上述聚合性化合物固化后中断了交流电场的状态下也维持了预倾角。所维持的预倾角为87.0°。
表36示出实施例13的液晶显示元件的滴痕评价、烧屏评价和预倾角评价结果。其结果可知，实施例13的液晶显示元件所使用的液晶组合物不产生滴痕，不引起烧屏。进一步，可形成适当的预倾角，即使在应力施加后也维持了其预倾角。
[表36]
符号说明
10：液晶显示元件、11：第一基板、12：第二基板、13：液晶组合物层、14：共用电极、15：像素电极、16：垂直取向膜、17：垂直取向膜、18：滤色器、19：液晶分子、20：聚合物层、21：聚合物层。

Claims (12)

1.一种液晶显示元件，其具备：具有第一基板和第二基板的一组基板、以及夹持于所述基板之间的液晶组合物层，所述第一基板和所述第二基板的至少一方具有电极，所述第一基板和所述第二基板的至少一方上具有取向膜，所述取向膜通过将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合而含有控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物，构成所述液晶组合物层的液晶组合物含有选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组中的一种或两种以上化合物以及选自通式(IV)所表示的化合物中的一种或两种以上化合物，
[化1]
式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2各自独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2各自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，该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代；和
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代；
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代，
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2各自独立地表示单键、-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各自独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2分别为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各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的一个或两个以上的-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，该基团中的一个或两个以上的氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，A41～A43各自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，该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代；和
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代；
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代，
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，Z41和Z42各自独立地表示单键、-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，具有多个像素，该像素中具有预倾角不同的2个以上的区域。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件，所述第一基板具有共用电极，第二基板具有像素电极。
4.根据权利要求3所述的液晶显示元件，具有在所述共用电极与所述像素电极之间与所述第一基板和所述第二基板大致垂直地施加电荷，从而控制所述液晶组合物层中的液晶分子的所述取向膜。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示元件，所述取向膜包含控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物、或由聚合性液晶化合物的固化物形成。
6.根据权利要求5所述的液晶显示元件，作为控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物，包含具有反应性基团的化合物的聚合物，或者包含具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物的聚合物。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶显示元件，在所述取向膜表面进一步具有控制液晶分子的取向并稳定化的1种或2种以上的聚合性化合物的聚合物。
8.一种液晶显示元件的制造方法，在第一基板和第二基板的至少一方上涂布取向材料，通过加热而形成取向膜材料后，利用至少一方具有电极的所述第一基板和所述第二基板夹持液晶组合物，对所述电极在施加电压的状态下照射活性能量射线，从而将所述取向膜材料中所含的具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合而具有控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的取向膜，所述液晶组合物含有选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组中的一种或两种以上化合物以及选自通式(IV)所表示的化合物中的一种或两种以上化合物，
[化3]
式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2各自独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2各自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，该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代；和
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代；
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代，
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2各自独立地表示单键、-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各自独立地表示0～3的整数，mi1+mi2为0、1、2或3，mii1+mii2和miii1+miii2分别为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4]
式中，R44和R45各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的一个或两个以上的-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，该基团中的一个或两个以上的氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，A41～A43各自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，该基团中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可以被-O-取代；和
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代；
(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-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可以被-N＝取代，
上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，Z41和Z42各自独立地表示单键、-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。
9.根据权利要求8所述的液晶显示元件的制造方法，所述取向膜材料包含控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物，或由聚合性液晶化合物的固化物形成。
10.根据权利要求9所述的液晶显示元件的制造方法，作为控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物，包含具有反应性基团的化合物的聚合物，或者包含具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物的聚合物。
11.根据权利要求9或10所述的液晶显示元件的制造方法，在所述取向膜表面进一步具有控制液晶分子的取向并稳定化的1种或2种以上的聚合性化合物的聚合物。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，所述活性能量射线为紫外线，其强度为2mW/cm-2～100mW/cm-2，照射总能量为10J～300J。
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