CN107710063B - 液晶组合物及使用其的液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示元件，其具有相对配置的第一基板及第二基板、含有夹持于第一基板及第二基板之间的液晶组合物的液晶层、设置于第一基板上的第一电极、及设置于第一基板上且与第一电极之间产生电场的第二电极，并且，液晶组合物含有通式(a)所表示的化合物及通式(i)所表示的化合物，分子内具有1个或2个以上的(AA)所表示的基团的化合物的液晶组合物中的总量中，通式(i)所表示的化合物的含量的总量为0.1～40质量％，
Figure DDA0001510644050000011
Figure DDA0001510644050000012
Figure DDA0001510644050000013

Description

液晶组合物及使用其的液晶显示元件
技术领域
本申请发明涉及一种使用介电各向异性为负的向列型液晶组合物的液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件被用于钟表、计算器开始，发展到用于家庭用各种电子设备、测定装置、汽车用面板、文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视等。作为液晶显示方式，其代表性的方式可列举：TN(扭转向列)型、STN(超扭转向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS(平面转换)型、FFS型(边缘场转换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电控双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直取向)型或FLC(铁电液晶)等。
这些当中，作为智能电话用、平板用的液晶显示器，广泛地使用高质量且视觉特性优异的IPS型、作为其一种的FFS型液晶显示元件。尤其，使用Δε显示负值的液晶材料的FFS型显示设备由于可获得高透过率，因此近年来被积极开发。作为Δε为负且其绝对值较大的液晶材料，例如已知有使用以下的化合物(A)、化合物(B)及化合物(C)等的液晶组合物(参照专利文献1)。
Figure GDA0001510644100000011
该IPS型、FFS型是利用沿相对于基板面水平的方向所产生的电场的横向电场型，但容易在透明电极的边缘部分产生强电场，且容易伴随其而发生液晶的挠曲电极化，其结果，成为发生显示的闪变(闪烁)、透过率的降低的重要原因。
另外，近年来，由于要求进一步省电化，能与以往的有源驱动相比降低刷新频率的使用氧化物半导体的液晶驱动元件的开发盛行。降低刷新频率的驱动方法能与以往的60Hz的驱动方法相比显著地发生显示的闪变(闪烁)、透过率的降低。
因此，除了对于电视等用途中使用的液晶组合物通常所要求的高速响应、高可靠性以外，还要求减少闪变的发生或透过率的降低的液晶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/084823号
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题在于提供一种液晶显示元件，其使用于不使折射率各向异性(Δn)及向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)降低并且具有绝对值大的负的介电各向异性(Δε)的液晶组合物，具有高透过率，且闪变的发生减少，显示质量优异。
解决课题的方法
本申请发明人等为了解决上述课题而努力进行研究，研究了对于横向电场模式的液晶显示元件最佳的各种液晶组合物的构成，结果发现含有特定的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基板及第二基板、含有夹持于第一基板及第二基板之间的液晶组合物的液晶层、设置于第一基板上的第一电极、及设置于第一基板上且与第一电极之间产生电场的第二电极，并且，液晶组合物含有1种或2种以上的通式(a)所表示的化合物、及1种或2种以上的通式(i)所表示的化合物，
Figure GDA0001510644100000021
(式中，Ra1及Ra2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被取代为-O-或-S-，另外，该基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可分别独立地被取代为氟原子或氯原子，
Ma1及Ma2分别独立地表示选自由
(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-也可被取代为-O-)、
(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＝也可被取代为-N＝)及
(c)萘-2,6-二基(该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝)
所组成的组中的基团，上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
Za1及Za2分别独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，但1个或2个以上的Za1表示-CH2CH2-，
ma1表示1、2或3，ma2表示0、1或2，ma1+ma2为1、2或3，存在多个Ma1及Za1时，它们可以相同也可以不同，存在多个Ma2及Za2时，它们可以相同也可以不同。)
Figure GDA0001510644100000031
(式中，Ri1及Ri2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被取代为-O-或-S-，另外，该基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可分别独立地被取代为氟原子或氯原子，
Ai1分别独立地表示选自由
(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-也可被取代为-O-)、
(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＝也可被取代为-N＝)及
(c)萘-2,6-二基(该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝)
所组成的组中的基团，上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
Zi1表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，
Zi2表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，但与Rii1直接连接的Zii2表示单键，
mi1表示1～3的整数，存在多个Ai1及Zi1时，它们可以相同也可以不同，其中，在通式(i)中，通式(a)所表示的化合物除外。)，且
在分子内具有1个或2个以上的
Figure GDA0001510644100000041
所表示的基团的化合物的液晶组合物中的总量中，通式(i)所表示的化合物的含量的总量为0.1～40质量％。
发明效果
本发明的液晶显示元件具有高透过率，闪变的发生减少，且烧屏的产生少，具有优异的显示特性。
附图说明
图1为示意性地表示本发明的液晶显示元件的构成的一例的图。
图2为将图1中的形成于基板2上的电极层3的由II线所包围的区域放大的俯视图。
图3为沿图2中的III-III线方向将图1中所示的液晶显示元件切断的截面图。
图4为示意性地表示由取向膜4所诱发的液晶的取向方向的图。
图5为将图1中的形成于基板2上的电极层3的由II线所包围的区域的另一例放大的俯视图。
图6为沿图2中的III-III线方向将图1中所示的液晶显示元件切断的另一例的截面图。
图7为将液晶显示元件的电极构成放大的俯视图。
具体实施方式
本发明的液晶组合物含有1种或2种以上的通式(a)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000051
通式(a)所表示的化合物优选为Δε为负且其绝对值大于3的化合物。
通式(a)中，Ra1优选为碳原子数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，优选为碳原子数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，进一步优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选为碳原子数1～3的烷基或碳原子数2～4的烯基，优选为直链状。Ra2优选为碳原子数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，优选为碳原子数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，进一步优选为碳原子数1～4的烷氧基，进一步优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基，优选为直链状。
作为烯基，优选选自式(R1)～式(R9)的任一者所表示的基团，特别优选为式(R8)或式(R9)。(各式中的黑点表示Ra1或Ra2所连接的环结构中的碳原子。)
Figure GDA0001510644100000052
作为烯氧基，优选选自式(OR1)～式(OR9)的任一者所表示的基团(各式中的黑点表示Ra1或Ra2所连接的环结构中的碳原子)。
Figure GDA0001510644100000061
Za1或Za2中，1个或2个以上的Za1或Za2表示-CH2CH2-。在ma1表示2或3时，优选存在的多个Za1表示单键或-CH2CH2-，优选1个Za1表示-CH2CH2-且剩余的1个或2个Za1表示单键。在ma2表示2时，优选存在的多个Za2表示单键或-CH2CH2-，优选1个Za2表示-CH2CH2-且剩余的1个Za2表示单键。更优选1个或2个以上的Za1表示-CH2CH2-。
Ma1或Ma2优选表示以下的基团。
Figure GDA0001510644100000062
其中，优选Ma1或Ma2的1个或2个以上表示1,4-亚环己基、未经取代的1,4-亚苯基或未经取代的萘-2,6-二基，存在多个Ma1或Ma2时，更优选全部Ma1或Ma2表示1,4-亚环己基、未经取代的1,4-亚苯基或未经取代的萘-2,6-二基。另外，更优选Ma1或Ma2的1个或2个以上表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，更优选表示1,4-亚环己基，存在多个Ma1或Ma2时，更优选全部Ma1或Ma2表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，特别优选所存在的全部Ma1或Ma2表示1,4-亚环己基。
ma1优选表示1或2。ma2优选表示0或1，更优选表示0。
通式(a)所表示的化合物优选为以下的通式(a0)或通式(a1)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000071
(式中，Xa1及Xa2分别独立地表示氢原子或氟原子，但Xa1及Xa2的至少任一者表示氢原子，Ra1、Ra2、Za1及ma1分别独立地表示与通式(a)中的Ra1、Ra2、Za1及ma1相同的含义。)
Xa1及Xa2更优选为氢原子。
另外，作为通式(a0)所表示的化合物，优选为通式(a01)所表示的化合物，作为通式(a1)所表示的化合物，优选为通式(a11)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000072
(式中，Ra3表示碳原子数1～8的烷基，Xa1及Xa2分别独立地表示氢原子或氟原子，但Xa1及Xa2的至少任一者表示氢原子，Ra1、Za1及ma1分别独立地表示与通式(a)中的Ra1、Za1及ma1相同的含义。)
另外，通式(a)所表示的化合物优选为以下的通式(a2)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000073
(式中，Ma21及Ma22分别独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或萘-2,6-二基，但该基团中存在的1个氢原子也可分别独立地被取代为氟原子或氯原子，Za2表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，mi1表示0或1，Ra1及Ra2分别独立地表示与通式(a)中的Ra1及Ra2相同的含义。)
作为通式(a)所表示的化合物，更具体而言，优选含有1种或2种以上的以下的通式(a-1)～(a-14)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000081
Figure GDA0001510644100000091
(式中，Ra1及Ra2分别独立地表示与通式(a)中的Ra1及Ra2相同的含义。)
本发明的液晶组合物含有1种或2种以上的通式(a)所表示的化合物，优选含有2种～10种。
关于通式(a)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0.1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3％以上，优选含有4％以上，优选含有5％以上，优选含有7％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90％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，优选含有23％以下，优选含有20％以下，优选含有18％以下，优选含有15％以下，优选含有10％以下。
作为通式(a)所表示的化合物，优选含有1种或2种以上的选自通式(a-1)、通式(a-3)、通式(a-11)及通式(a-12)中的化合物。关于这些化合物的优选的含量的下限值，优选含有0.1质量％(以下组合物中的％表示质量％)以上，为0.5％、1％、3％、4％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。另外，这些化合物的优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
本发明的液晶组合物含有通式(i)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000101
通式(i)中，Ri1优选为碳原子数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，进一步优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选为碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。Ri2优选为碳原子数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，进一步优选为碳原子数1～4的烷氧基。
在Ri1及Ri2为烯基时，优选选自式(R1)～式(R9)的任一者所表示的基团。(各式中的黑点表示与环的连接点。)
Figure GDA0001510644100000111
通式(i)中，Ai1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、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
Zi1表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，优选为-CH2O-或-CF2O-，进一步优选为-CH2O-。
Zi2表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，优选为-CH2O-、-CF2O-或单键，进一步优选为-CH2O-或单键。其中，与Ri1直接连接的Zi2表示单键。
mi1表示1、2或3，优选表示1或2。
通式(i)所表示的化合物优选为通式(i-1A)或通式(i-1B)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000112
(式中，Ri1、Ri2、Ai1及Zi1分别独立地表示与通式(ii)中的Ri1、Ri2、Ai1及Zi1相同的含义。)
Figure GDA0001510644100000113
(式中，Bi1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、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，Ri1、Ri2、Ai1及Zi1分别独立地表示与通式(ii)中的Ri1、Ri2、Ai1及Zi1相同的含义。)
作为通式(i-1A)所表示的化合物，优选为下述通式(i-1A-1)及通式(i-1A-2)所表示的化合物，进一步优选为通式(i-1A-1)所表示的化合物。另外，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-3)所表示的化合物，进一步优选为通式(i-1B-1)及通式(i-1B-3)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000121
(式中，Ri1及Ri2分别独立地表示与通式(ii-1)中的Ri1及Ri2相同的含义。)
进一步，通式(i-1A)所表示的化合物优选为选自式(i-1A-10.1)～式(i-1A-10.15)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(i-1A-10.1)～(i-1A-10.6)所表示的化合物，优选为式(i-1A-10.1)、(i-1A-10.2)、(i-1A-10.5)及式(i-1A-10.6)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000131
式(i-1A-10.1)及式(i-1A-10.2)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独或这些化合物的组合的优选的含量的下限值为0.1％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
进一步，通式(i-1B)所表示的化合物优选为选自式(i-1B-11.1)～式(i-1B-11.15)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(i-1B-11.1)～(i-1B-11.15)所表示的化合物，优选为式(i-1B-11.2)及式(i-1B-11.4)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000141
式(i-1B-11.2)及式(i-1B-11.4)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独或这些化合物的组合的优选的含量的下限值为0.1％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
本发明的液晶组合物可含有至少1种以上的通式(i-1A)及通式(i-1B)所表示的化合物中的任一者，也可分别含有1种以上的通式(i-1A)及通式(i-1B)所表示的化合物两者。本发明的液晶组合物优选含有1种或2种以上的通式(i-1A)及通式(i-1B)所表示的化合物，更优选含有2种～10种。
若更加详细地进行说明，则通式(i-1A)及通式(i-1B)优选含有1种或2种以上的选自通式(i-1A-1)及通式(i-1B-1)所表示的化合物组中的化合物，更优选为通式(i-1A-1)所表示的化合物及通式(i-1B-1)所表示的化合物的组合。
本发明的液晶组合物中，在分子内具有1个或2个以上的
Figure GDA0001510644100000151
所表示的基团的化合物的总量中，通式(i)所表示的化合物的含量的总量为0.1～40质量％(以下组合物中的％表示质量％)。更优选地，液晶组合物中的具有负的介电各向异性的化合物的总量中，作为通式(i)所表示的化合物的含量的总量，下限值为0.2％、0.3％、0.5％、0.8％、1％、2％、3％、5％、7％、10％、15％、20％。另外，上限值为39％、37％、35％、33％、32％、30％、28％、25％、24％、22％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、5％。其中，所谓在分子内具有1个或2个以上的
Figure GDA0001510644100000152
所表示的基团的化合物的总量，大致等于通式(a)所表示的化合物、通式(i)所表示的化合物及选自通式(N-1)～通式(N-3)所表示的化合物组中的化合物的总量。
另外，液晶组合物的总量中，通式(i)所表示的化合物的含量优选为0.01～40质量％。更具体而言，作为通式(i)所表示的化合物的含量，组合物中的下限值为0.1％、0.5％、1％、5％、10％、15％。另外，上限值为40％、39％、37％、35％、33％、32％、30％、28％、25％、24％、22％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、5％。
本发明的液晶组合物优选进一步含有1种或2种以上的选自通式(N-1)～通式(N-3)所表示的化合物组中的化合物。
Figure GDA0001510644100000161
(式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32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-也可分别独立地被取代为-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32分别独立地表示选自由
(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-也可被取代为-O-)、
(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＝也可被取代为-N＝)、
(c)1,4-亚环己烯基(该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-也可被取代为-O-)及(d)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝)
所组成的组中的基团，上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11及ZN12分别独立地表示单键、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，ZN21、ZN22、ZN31及ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
XN21表示氢原子或氟原子，
TN31表示-CH2-或氧原子，
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32分别独立地表示0～3的整数，但nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32分别独立地为1、2或3，存在多个AN11～AN32、ZN11～ZN32时，它们可以相同也可以不同，其中，在通式(N-1)及通式(N-2)中，通式(a)所表示的化合物除外，另外，在通式(N-2)及通式(N-3)中，通式(N-1)所表示的化合物除外，进一步，在通式(N-3)中，通式(N-1)所表示的化合物除外。)
通式(N-1)、(N-2)及(N-3)中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32优选分别独立地为碳原子数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，优选为碳原子数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，进一步优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选为碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。
另外，在它们所连接的环结构为苯基(芳香族)时，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的烷氧基及碳原子数4～5的烯基，在它们所连接的环结构为环己烷、吡喃及二
Figure GDA0001510644100000172
烷等饱和的环结构时，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的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子及存在时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选选自式(R1)～式(R5)的任一者所表示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
Figure GDA0001510644100000171
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32在要求增大Δn时优选分别独立地为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，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、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示下述结构，
Figure GDA0001510644100000181
更优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32优选为分别独立地表示-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，进一步优选为-CH2O-、-CH2CH2-或单键，特别优选为-CH2O-或单键。
XN21优选为氟原子。
TN31优选为氧原子。
nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32优选为1或2，优选为nN11为1且nN12为0的组合、nN11为2且nN12为0的组合、nN11为1且nN12为1的组合、nN11为2且nN12为1的组合、nN21为1且nN22为0的组合、nN21为2且nN22为0的组合、nN31为1且nN32为0的组合、nN31为2且nN32为0的组合。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选的含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、50％、45％、35％、25％、20％。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选的含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、45％、35％、25％、20％。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-3)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选的含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、45％、35％、25％、20％。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1)～式(N-3)所表示的化合物的含量的总量在液晶组合物中优选为50质量％以下。更具体而言，相对于本发明的组合物的总量的选自式(N-1)～式(N-3)中的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选的含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、50％、45％、35％、25％、20％。在将本发明的组合物的粘度保持得低且需要响应速度快的组合物时，优选上述下限值低且上限值低。进一步，在将本发明的组合物的Tni保持得高且需要温度稳定性良好的组合物时，优选上述下限值低且上限值低。另外，在为了将驱动电压保持得低而想要增大介电各向异性时，优选上述下限值高且上限值高。
作为通式(N-1)所表示的化合物，优选含有1种或2种以上的通式(N-i)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000191
(式中，RN11、RN12、AN11及AN12分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11、RN12、AN11及AN12相同的含义，mNi1表示1～3的整数，mNi2表示0～3的整数，mNi1+mNi2为1、2或3，存在多个ANi1及ANi2时，它们可以相同也可以不同。)
mNi1表示1或2，mNi2表示0或1，mNi1+mNi2优选为1或2。本发明的液晶组合物优选含有1种或2种以上的通式(N-i)所表示的化合物。
通式(N-1)及通式(N-i)所表示的化合物优选为选自通式(N-1-1)～(N-1-7)所表示的化合物组中的化合物。
通式(N-1-1)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000192
(式中，RN111及RN112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN111优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为丙基或戊基。RN112优选为碳原子数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，优选为乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-1)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视Δε的改善时，优选将含量设定得高，在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得多，则效果好，在重视TNI时，若将含量设定得少，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1-1)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为50％、40％、38％、35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
进一步，通式(N-1-1)所表示的化合物优选为选自式(N-1-1.1)～式(N-1-1.14)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-1.1)～(N-1-1.6)所表示的化合物，优选为式(N-1-1.1)、(N-1-1.3)、(N-1-1.5)及式(N-1-1.6)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000201
式(N-1-1.1)～(N-1-1.6)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独或这些化合物的组合的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为50％、40％、38％、35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
通式(N-1-2)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000211
(式中，RN121及RN122分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN121优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为乙基、丙基、丁基或戊基。RN122优选为碳原子数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，优选为甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
通式(N-1-2)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视Δε的改善时，优选将含量设定得高，在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得少，则效果好，在重视TNI时，若将含量设定得多，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1-2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％、37％、40％、42％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为50％、48％、45％、43％、40％、38％、35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％。
进一步，通式(N-1-2)所表示的化合物优选为选自式(N-1-2.1)～式(N-1-2.13)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-2.3)～式(N-1-2.11)及式(N-1-2.13)所表示的化合物，在重视Δε的改良时，优选为式(N-1-2.3)～式(N-1-2.7)所表示的化合物，在重视TNI的改良时，优选为式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及式(N-1-2.13)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000221
式(N-1-2.1)～式(N-1-2.13)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独或这些化合物的组合的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为50％、40％、38％、35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
通式(N-1-3)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000222
(式中，RN131及RN132分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN131优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为乙基、丙基或丁基。RN132优选为碳原子数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，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-3)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视Δε的改善时，优选将含量设定得高，在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得多，则效果好，在重视TNI时，若将含量设定得多，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1-3)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
进一步，通式(N-1-3)所表示的化合物优选为选自式(N-1-3.1)～式(N-1-3.11)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-3.1)～(N-1-3.7)所表示的化合物，优选为式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000231
式(N-1-3.1)～式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用，优选为式(N-1-3.1)及式(N-1-3.2)的组合、选自式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)中的2种或3种的组合。相对于本发明的组合物的总量，单独或这些化合物的组合的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
通式(N-1-4)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000241
(式中，RN141及RN142分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN141及RN142优选分别独立地为碳原子数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，优选为甲基、丙基、乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-4)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视Δε的改善时，优选将含量设定得高，在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得多，则效果好，在重视TNI时，若将含量设定得少，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1-4)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、11％、10％、8％。
进一步，通式(N-1-4)所表示的化合物优选为选自式(N-1-4.1)～式(N-1-4.14)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-4.1)～(N-1-4.4)所表示的化合物，优选为式(N-1-4.1)及式(N-1-4.2)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000251
式(N-1-4.1)～(N-1-4.4)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独或这些化合物的组合的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、11％、10％、8％。
通式(N-1-5)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000252
(式中，RN151及RN152分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN151及RN152优选分别独立地为碳原子数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，优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-5)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视Δε的改善时，优选将含量设定得高，在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得少，则效果好，在重视TNI时，若将含量设定得多，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1-5)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、8％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
进一步，通式(N-1-5)所表示的化合物优选为选自式(N-1-5.1)～式(N-1-5.6)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-3.2)及式(N-1-3.4)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000261
式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独或这些化合物的组合的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、8％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
通式(N-1-6)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000262
(式中，RN111及RN112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN111优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为丙基或戊基。RN112优选为碳原子数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，优选为乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-6)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视Δε的改善时，优选将含量设定得高，在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得多，则效果好，在重视TNI时，若将含量设定得少，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1-6)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为50％、40％、38％、35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
进一步，通式(N-1-6)所表示的化合物优选为选自式(N-1-6.1)～式(N-1-6.14)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-6.1)～(N-1-6.6)所表示的化合物，优选为式(N-1-6.1)、(N-1-6.3)、(N-1-6.5)及式(N-1-6.6)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000271
通式(N-1-7)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000272
(式中，RN111及RN112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN111优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为丙基或戊基。RN112优选为碳原子数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，优选为乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-7)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视Δε的改善时，优选将含量设定得高，在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得多，则效果好，在重视TNI时，若将含量设定得少，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(N-1-7)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0％、1％、3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为50％、40％、38％、35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
进一步，通式(N-1-7)所表示的化合物优选为选自式(N-1-7.1)～式(N-1-7.13)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-7.3)～式(N-1-7.11)及式(N-1-7.13)所表示的化合物，在重视Δε的改良时，优选为式(N-1-7.3)～式(N-1-7.9)所表示的化合物，在重视TNI的改良时，优选为式(N-1-7.9)～式(N-1-7.11)及式(N-1-7.13)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000281
另外，作为通式(N-1)所表示的化合物，优选含有1种或2种以上的通式(N-iii)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000291
(式中，RN11、RN12、AN11、AN12、ZN11及ZN12分别独立地表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～10的烯基，该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被取代为-O-或-S-，另外，该基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可分别独立地被取代为氟原子或氯原子，ANiii1及ANiii2分别独立地表示与通式(N-1)中的N11、RN12、AN11、AN12、ZN11及ZN12相同的含义，mNiii1表示1～3的整数，存在多个AN11及ZN11时，它们可以相同也可以不同。)
通式(N-1)及通式(N-ii)所表示的化合物优选为选自通式(N-1-20)～(N-1-31)所表示的化合物组中的化合物。
通式(N-1-20)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000292
(式中，RN1201及RN1202分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
通式(N-1-21)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000293
(式中，RN1211及RN1212分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
通式(N-1-22)～通式(N-1-31)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000301
(式中，RN11及RN12分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)
通式(N-2)所表示的化合物优选为选自通式(N-2-1)～(N-2-3)所表示的化合物组中的化合物。
通式(N-2-1)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000302
(式中，RN211及RN212分别独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
通式(N-2-2)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000311
(式中，RN221及RN222分别独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
通式(N-2-3)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000312
(式中，RN231及RN232分别独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
通式(N-3)所表示的化合物优选为选自通式(N-3-1)～(N-3-2)所表示的化合物组中的化合物。
通式(N-3-1)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000313
(式中，RN311及RN312分别独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
通式(N-3-2)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000314
(式中，RN321及RN322分别独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
本发明中的液晶组合物优选进一步含有1种或2种以上的通式(L)所表示的化合物。通式(L)所表示的化合物相当于介电性大致为中性的化合物(Δε的值为-2～2)。
Figure GDA0001510644100000321
(式中，RL1及RL2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-也可分别独立地被取代为-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，
nL1表示0、1、2或3，
AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由
(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-也可被取代为-O-)、
(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＝也可被取代为-N＝)及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝)
所组成的组中的基团，上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZL1及ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
存在多个AL2及ZL3时，它们可以相同也可以不同，其中，在通式(L)中，通式(a)、通式(i)、通式(N-1)、通式(N-2)及通式(N-3)所表示的化合物除外。)
通式(L)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所需的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种。或者，在本发明的另一实施方式中，为2种、3种、4种、5种、6种、7种、8种、9种、10种以上。
在本发明的组合物中，通式(L)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电各向异性等所要求的性能而适当地进行调整。
相对于本发明的组合物的总量的通式(L)所表示的化合物的含量在液晶组合物中优选为3质量％～50质量％。具体而言，相对于本发明的组合物的总量的通式(L)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、3％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选的含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、50％、45％、35％、25％。
在将本发明的组合物的粘度保持得低且需要响应速度快的组合物时，优选上述下限值高且上限值高。进一步，在将本发明的组合物的Tni保持得高且需要温度稳定性良好的组合物时，优选上述下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持得低而想要增大介电各向异性时，优选上述下限值低且上限值低。
在重视可靠性时，RL1及RL2优选均为烷基，在重视降低化合物的挥发性时，优选为烷氧基，在重视粘性的降低时，优选至少一者为烯基。
RL1及RL2在它们所连接的环结构为苯基(芳香族)时，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的烷氧基及碳原子数4～5的烯基，在它们所连接的环结构为环己烷、吡喃及二
Figure GDA0001510644100000332
烷等饱和的环结构时，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的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子及存在时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选选自式(R1)～式(R9)的任一者所表示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
Figure GDA0001510644100000331
nL1在重视响应速度时优选为0，为了改善向列相的上限温度，优选为2或3，为了取得它们的平衡，优选为1。另外，为了满足作为组合物所要求的特性，优选组合不同的值的化合物。
AL1、AL2及AL3在要求增大Δn时优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，优选分别独立地表示反式-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、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、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示下述结构，
Figure GDA0001510644100000341
更优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
ZL1及ZL2在重视响应速度时优选为单键。
分子内的卤素原子数优选为0个或1个。
通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(L-1)～(L-7)所表示的化合物组中的化合物。
通式(L-1)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000342
(式中，RL11及RL12分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
为了使粘度降低，RL11及RL12优选分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。
更优选为RL11及RL12的任一者或两者为直链状的碳原子数2～5的烯基。更优选为RL11及RL12的任一者为直链状的碳原子数2～5的烯基，另一者表示直链状的碳原子数1～5的烷基。
通式(L-1)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。优选的含量的下限值相对于本发明的组合物的总量为1％、2％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％、21％、23％、25％、28％、30％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、45％、50％、55％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％。
在将本发明的组合物的粘度保持得低且需要响应速度快的组合物时，优选上述下限值高且上限值高。进一步，在将本发明的组合物的Tni保持得高且需要温度稳定性良好的组合物时，优选上述下限值居中且上限值居中。另外，在为了将驱动电压保持得低而想要增大介电各向异性时，优选上述下限值低且上限值低。
通式(L-1)所表示的化合物优选为通式(ii-1)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000351
(式中，Rii11表示氢原子或甲基，Rii2表示与通式(L-1)中的RL21相同的含义。)
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-1)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、5％、10％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、35％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为60％、55％、50％、45％、42％、40％、38％、35％、33％、30％。
通式(ii-1)所表示的化合物优选为选自式(ii-1.11)～式(ii-1.13)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(ii-1.12)或式(ii-1.13)所表示的化合物，特别优选为式(ii-1.13)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000352
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-1.13)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％、13％、15％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为30％、25％、20％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
另外，通式(ii-1)所表示的化合物优选为选自式(ii-1.21)～式(ii-1.24)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(ii-1.22)～式(ii-1.24)所表示的化合物。尤其，式(ii-1.22)所表示的化合物由于可尤其改善本发明的组合物的响应速度，因此优选。另外，在相比于响应速度而要求高Tni时，优选使用式(ii-1.23)或式(ii-1.24)所表示的化合物。关于式(ii-1.23)及式(ii-1.24)所表示的化合物的含量，为了使低温时的溶解度好，不优选将其设为30％以上。
Figure GDA0001510644100000361
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-1.22)所表示的化合物的优选的含量的下限值为10％、15％、16％、17％、18％、20％、21％、22％、23％、25％、27％、30％、33％、35％、38％、40％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为60％、55％、50％、45％、43％、40％、38％、35％、32％、30％、27％、25％、22％。
另外，通式(ii-1)所表示的化合物优选为选自式(ii-1.31)及式(ii-1.41)所表示的化合物组中的化合物。
Figure GDA0001510644100000362
可含有至少1种以上的通式(ii-1)所表示的化合物，也可分别含有1种以上的在通式(ii-i)中Rii11表示氢原子的化合物及Rii11表示甲基的化合物两者。更具体而言，为了获得低粘度或低旋转粘性，优选更多地含有Rii11表示氢原子的化合物，为了获得大弹性常数，优选更多地含有Rii11表示甲基的化合物，为了获得响应速度快的液晶显示元件，优选尽可能多地同时含有这些。
本发明的组合物优选含有式(ii-1.13)所表示的化合物及式(ii-1.22)所表示的化合物，相对于本发明的组合物的总量的式(ii-1.13)所表示的化合物及式(ii-1.22)所表示的化合物的合计的优选的含量的下限值为10％、15％、20％、25％、27％、30％、33％、35％、37％、40％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为60％、55％、50％、45％、43％、40％、38％、35％、32％、30％、27％、25％、22％。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(ii-2)所表示的化合物组中的化合物。
Figure GDA0001510644100000371
(式中，Rii21及Rii22分别独立地表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基。)
Rii21及Rii22优选为直链状的碳原子数1～5的烷基及直链状的碳原子数1～4的烷氧基。
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、30％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为60％、55％、50％、45％、40％、37％、35％、33％、30％、27％、25％、23％、20％、17％、15％、13％、10％。
进一步，通式(ii-2)所表示的化合物优选为选自式(ii-2.1)～式(ii-2.12)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(ii-2.1)、式(ii-2.3)或式(ii-2.4)所表示的化合物。尤其，式(ii-2.1)所表示的化合物由于可尤其改善本发明的组合物的响应速度，因此优选。另外，在相比于响应速度而要求高Tni时，优选使用式(ii-2.3)、式(ii-2.4)、式(ii-2.11)及式(ii-2.12)所表示的化合物。关于式(ii-2.3)、式(ii-2.4)、式(ii-2.11)及式(ii-2.12)所表示的化合物的合计的含量，为了使低温时的溶解度好，不优选将其设为20％以上。
Figure GDA0001510644100000381
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-2.1)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为20％、17％、15％、13％、10％、8％、7％、6％。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(ii-3)及/或(ii-4)所表示的化合物组中的化合物。
Figure GDA0001510644100000382
(式中，Rii31及Rii41分别独立地表示与通式(L-1)中的RL12相同的含义。)
Rii31及Rii32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的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-3)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为25％、23％、20％、17％、15％、13％、10％。
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-4)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为25％、23％、20％、17％、15％、13％、10％。
进一步，通式(ii-3)及(ii-4)所表示的化合物优选为选自式(ii-3.1)～式(ii-4.3)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(ii-3.2)或式(ii-4.2)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000391
相对于本发明的组合物的总量的式(ii-3.2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为20％、17％、15％、13％、10％、8％、7％、6％。
优选组合选自式(ii-1.13)、式(ii-1.22)、式(ii-2.1)、式(ii-2.3)、式(ii-2.4)、式(ii-2.11)及式(ii-2.12)所表示的化合物中的2种以上的化合物，优选组合选自式(ii-1.13)、式(ii-1.22)、式(ii-2.1)、式(ii-2.3)、式(ii-2.4)及式(ii-3.2)所表示的化合物中的2种以上的化合物，这些化合物的合计的含量的优选的含量的下限值相对于本发明的组合物的总量为1％、2％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％，上限值相对于本发明的组合物的总量为80％、70％、60％、50％、45％、40％、37％、35％、33％、30％、28％、25％、23％、20％。在重视组合物的可靠性时，优选组合选自式(ii-2.1)、式(ii-2.3)及式(ii-2.4)所表示的化合物中的2种以上的化合物，在重视组合物的响应速度时，优选组合选自式(ii-1.13)、式(ii-1.22)所表示的化合物中的2种以上的化合物。
通式(L-2)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000392
(式中，RL21及RL22分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL21优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，RL22优选为碳原子数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。
通式(L-2)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在重视低温时的溶解性时，若将含量设定得多，则效果好，相反，在重视响应速度时，若将含量设定得少，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量的式(L-2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为20％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
进一步，通式(L-2)所表示的化合物优选为选自式(L-2.1)～式(L-2.6)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及式(L-2.6)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000401
通式(L-3)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000402
(式中，RL31及RL32分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL31及RL32优选分别独立地为碳原子数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。
通式(L-3)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
相对于本发明的组合物的总量的式(L-3)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％。优选的含量的上限值相对于本发明的组合物的总量为20％、15％、13％、10％、8％、7％、6％、5％、3％。
在获得高双折射率时，若将含量设定得多，则效果好，相反，在重视高Tni时，若将含量设定得少，则效果好。进一步，在改良滴痕、烧屏特性时，优选将含量的范围设定为居中。
进一步，通式(L-3)所表示的化合物优选为选自式(L-3.1)～式(L-3.9)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(L-3.1)～式(L-3.7)所表示的化合物，优选为式(L-3.1)、式(L-3.2)、式(L-3.6)及(L-3.7)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000411
通式(L-4)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000412
(式中，RL41及RL42分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL41优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，RL42优选为碳原子数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。
通式(L-4)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在本发明的组合物中，通式(L-4)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电各向异性等所要求的性能而适当地进行调整。
相对于本发明的组合物的总量的式(L-4)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％、14％、16％、20％、23％、26％、30％、35％、40％。相对于本发明的组合物的总量的式(L-4)所表示的化合物的优选的含量的上限值为50％、40％、35％、30％、20％、15％、10％、5％。
通式(L-4)所表示的化合物优选为例如式(L-4.1)～式(L-4.3)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000421
根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能，可含有式(L-4.1)所表示的化合物，可含有式(L-4.2)所表示的化合物，可含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者，也可以是式(L-4.1)～式(L-4.3)所表示的化合物全部含有。相对于本发明的组合物的总量的式(L-4.1)或式(L-4.2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3％、5％、7％、9％、11％、12％、13％、18％、21％，优选的上限值为45％、40％、35％、30％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％。
在含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者时，相对于本发明的组合物的总量的两化合物的优选的含量的下限值为15％、19％、24％、30％，优选的上限值为45％、40％、35％、30％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
通式(L-4)所表示的化合物优选为例如式(L-4.4)～式(L-4.6)所表示的化合物，优选为式(L-4.4)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000431
根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能，可含有式(L-4.4)所表示的化合物，可含有式(L-4.5)所表示的化合物，也可含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者。
相对于本发明的组合物的总量的式(L-4.4)或式(L-4.5)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3％、5％、7％、9％、11％、12％、13％、18％、21％。优选的上限值为45％、40％、35％、30％、25％、23％、20％、18％、15％、13％、10％、8％。
在含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者时，相对于本发明的组合物的总量的两化合物的优选的含量的下限值为15％、19％、24％、30％，优选的上限值为45％、40％、35％、30％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
通式(L-4)所表示的化合物优选为式(L-4.7)～式(L-4.10)所表示的化合物，特别优选为式(L-4.9)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000432
通式(L-5)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000441
(式中，RL51及RL52分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL51优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，RL52优选为碳原子数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。
通式(L-5)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
在本发明的组合物中，通式(L-5)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电各向异性等所要求的性能而适当地进行调整。
相对于本发明的组合物的总量的式(L-5)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％、14％、16％、20％、23％、26％、30％、35％、40％。相对于本发明的组合物的总量的式(L-5)所表示的化合物的优选的含量的上限值为50％、40％、35％、30％、20％、15％、10％、5％。
通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.1)或式(L-5.2)所表示的化合物，特别优选为式(L-5.1)所表示的化合物。
相对于本发明的组合物的总量的这些化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选的含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
Figure GDA0001510644100000442
通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.3)或式(L-5.4)所表示的化合物。
相对于本发明的组合物的总量的这些化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选的含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
Figure GDA0001510644100000451
通式(L-5)所表示的化合物优选为选自式(L-5.5)～式(L-5.7)所表示的化合物组中的化合物，特别优选为式(L-5.7)所表示的化合物。
相对于本发明的组合物的总量的这些化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选的含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
Figure GDA0001510644100000452
通式(L-6)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000453
(式中，RL61及RL62分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义，XL61及XL62分别独立地表示氢原子或氟原子。)
RL61及RL62优选分别独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选XL61及XL62中的一者为氟原子且另一者为氢原子。
通式(L-6)所表示的化合物可单独使用，也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当地组合使用。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
相对于本发明的组合物的总量的式(L-6)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％、14％、16％、20％、23％、26％、30％、35％、40％。相对于本发明的组合物的总量的式(L-6)所表示的化合物的优选的含量的上限值为50％、40％、35％、30％、20％、15％、10％、5％。在将重点置于增大Δn时，优选使含量增多，在将重点置于低温时的析出时，优选为含量少。
通式(L-6)所表示的化合物优选为式(L-6.1)～式(L-6.9)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000461
可组合的化合物的种类并无特别限制，优选含有这些化合物中的1种～3种，进一步优选含有1种～4种。另外，所选择的化合物的分子量分布广也有助于溶解性，因而，优选例如从式(L-6.1)或(L-6.2)所表示的化合物中选择1种、从式(L-6.4)或(L-6.5)所表示的化合物中选择1种、从式(L-6.6)或式(L-6.7)所表示的化合物中选择1种、从式(L-6.8)或(L-6.9)所表示的化合物中选择1种化合物，并适当将它们组合。其中，优选包含式(L-6.1)、式(L-6.3)式(L-6.4)、式(L-6.6)及式(L-6.9)所表示的化合物。
进一步，通式(L-6)所表示的化合物优选为例如式(L-6.10)～式(L-6.17)所表示的化合物，其中，优选为式(L-6.11)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000471
相对于本发明的组合物的总量的这些化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选的含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
通式(L-7)所表示的化合物为下述化合物。
Figure GDA0001510644100000472
(式中，RL71及RL72分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义，AL71及AL72分别独立地表示与通式(L)中的AL2及AL3相同的含义，AL71及AL72上的氢原子也可分别独立地被氟原子取代，ZL71表示与通式(L)中的ZL2相同的含义，XL71及XL72分别独立地表示氟原子或氢原子。)
式中，RL71及RL72优选分别独立地为碳原子数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，AL71及AL72优选分别独立地为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，AL71及AL72上的氢原子也可分别独立地被氟原子取代，QL71优选为单键或COO-，优选为单键，XL71及XL72优选为氢原子。
可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而组合。作为本发明的一实施方式，所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种。
在本发明的组合物中，通式(L-7)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电各向异性等所要求的性能而适当地进行调整。
相对于本发明的组合物的总量的式(L-7)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％、10％、14％、16％、20％。相对于本发明的组合物的总量的式(L-7)所表示的化合物的优选的含量的上限值为30％、25％、23％、20％、18％、15％、10％、5％。
在期待本发明的组合物的Tni高的实施方式时，优选使式(L-7)所表示的化合物的含量多，在期待低粘度的实施方式时，优选使含量少。
进一步，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.1)～式(L-7.4)所表示的化合物，优选为式(L-7.2)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000481
进一步，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.11)～式(L-7.13)所表示的化合物，优选为式(L-7.11)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000491
进一步，通式(L-7)所表示的化合物为式(L-7.21)～式(L-7.23)所表示的化合物。优选为式(L-7.21)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000492
进一步，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.31)～式(L-7.34)所表示的化合物，优选为式(L-7.31)或/及式(L-7.32)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000493
进一步，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.41)～式(L-7.44)所表示的化合物，优选为式(L-7.41)或/及式(L-7.42)所表示的化合物。
Figure GDA0001510644100000501
在本发明的液晶组合物中，关于通式(a)所表示的化合物及通式(i)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％以上，优选含有1％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7％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90％以下，优选含有80％以下，优选含有70％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，优选含有23％以下，优选含有20％以下，优选含有18％以下，优选含有15％以下，优选含有10％以下。
本发明的液晶组合物优选含有通式(a)、通式(i)及通式(N-1)～通式(N-3)所表示的化合物，在组合物中，作为下限值，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。
本发明的液晶组合物优选含有通式(a)、通式(i)及通式(N-i)所表示的化合物，关于这些化合物的合计的含量，在组合物中，作为下限值，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，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，优选含有23％以下，优选含有20％以下，优选含有18％以下，优选含有15％以下，优选含有10％以下。
在本发明的液晶组合物中，优选含有通式(a)、通式(i)及通式(L)所表示的化合物，关于这些化合物的含量，在组合物中，作为下限值，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。
本发明的液晶组合物优选含有通式(a)、通式(i)及通式(L-1)所表示的化合物，关于这些化合物的合计的含量，在组合物中，作为下限值，优选含有5％(以下组合物中的％表示质量％)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。
在本发明的液晶组合物中，关于通式(a)、通式(i)、通式(N-1)～通式(N-3)及通式(L)所表示的化合物的合计的含量，在组合物中，作为下限值，优选含有5％以上，优选含有80％以上，优选含有85％以上，优选含有88％以上，优选含有90％以上，优选含有92％以上，优选含有95％以上，优选含有97％以上，优选含有98％以上，优选含有99％以上，优选实质上不含其他化合物。另外，作为上限值，优选含有90％以下，优选含有95％以下，优选含有98％以下，优选含有99％以下，优选实质上不含其他化合物。所谓实质上，意思是：在制造时无法避免地生成的杂质等无意地含有的化合物除外。
本发明的液晶组合物中，关于通式(a)、通式(i)、通式(N-1)及通式(L)所表示的化合物的合计的含量，在组合物中，作为下限值，优选含有5％以上，优选含有80％以上，优选含有85％以上，优选含有88％以上，优选含有90％以上，优选含有92％以上，优选含有95％以上，优选含有97％以上，优选含有98％以上，优选含有99％以上，优选实质上不含其他化合物。另外，作为上限值，优选含有90％以下，优选含有95％以下，优选含有98％以下，优选含有99％以下，优选实质上不含其他化合物。
本发明的液晶组合物的20℃时的折射率各向异性(Δn)为0.08～0.14，更优选为0.09～0.13，特别优选为0.09～0.12。若更加详细地进行说明，则在对应薄的单元间隙时，优选为0.10～0.13，在对应厚的单元间隙时，优选为0.08～0.10。
本发明的液晶组合物的20℃时的粘度(η)为10～30mPa·s，更优选为10～25mPa·s，特别优选为10～22mPa·s。
本发明的液晶组合物的20℃时的旋转粘性(γ1)为60～130mPa·s，更优选为60～110mPa·s，特别优选为60～100mPa·s。
本发明的液晶组合物的向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)为60℃～120℃，更优选为70℃～100℃，特别优选为70℃～85℃。
本发明的液晶组合物除上述化合物以外，也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆甾醇液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、聚合性单体或光稳定剂等。
使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件是利用沿相对于基板水平的方向所产生的电场的横向电场型显示元件。以下，参照图1～7，对FFS型及IPS型液晶显示元件的例子进行说明。
图1为示意性地表示液晶显示元件的构成的图。图1中，为了进行说明，出于方便考虑，将各构成要素隔开而记载。如图1所记载，本发明的液晶显示元件10的构成为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，其特征在于：使用上述本发明的液晶组合物作为该液晶组合物。在第一透明绝缘基板2的液晶层5侧的面形成有电极层3。另外，在液晶层5分别与第一透明绝缘基板2及第二透明绝缘基板7之间，具有与构成液晶层5的液晶组合物直接抵接而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未施加电压时以相对于上述基板2、7大致平行的方式取向。如图1及图3所示，上述第一基板2及上述第二基板7也可由一对偏光板1、8夹持。进一步，图1中，在上述第二基板7与取向膜4之间设置有彩色滤光片6。
即，本发明的液晶显示元件10为依序积层有第一偏光板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、彩色滤光片6、第二基板7及第二偏光板8的构成。第一基板2与第二基板7可使用玻璃或如塑料般具有柔软性的透明的材料，另一方面，也可为硅等不透明的材料。2片基板2、7通过配置于周边区域的环氧系热固性组合物等封闭材料及密封材料而贴合，为了在其间保持基板间距离，例如也可配置玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子等粒状间隔件或通过光刻法形成的由树脂构成的间隔柱。
图2为将图1中的形成于基板2上的电极层3的由II线所包围的区域放大的俯视图。图3为沿图2中的III-III线方向将图1中所示的液晶显示元件切断的截面图。如图2所示，形成于第一基板2的表面的包含薄膜晶体管的电极层3中，用于供给扫描信号的多条栅极总线26与用于供给显示信号的多条数据总线25相互交叉而呈矩阵状地配置。需说明的是，图2中，仅示出一对栅极总线26及一对数据总线25。
通过被多条栅极总线26与多条数据总线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及共用电极22。在栅极总线26与数据总线25相互交叉的交叉部附近，设置有包含源极电极27、漏极电极24与栅极电极28的薄膜晶体管。该薄膜晶体管作为对像素电极21供给显示信号的开关元件而与像素电极21连接。另外，与栅极总线26平行地设置有共用线29。该共用线29为了对共用电极22供给共用信号而与共用电极22连接。
薄膜晶体管的构造的优选的一个方式例如如图3所示，具有：栅极电极11，其形成于基板2表面；栅极绝缘层12，其以覆盖该栅极电极11且覆盖上述基板2的大致整个面的方式设置；半导体层13，其以与上述栅极电极11相对的方式形成于上述栅极绝缘层12的表面；保护膜14，其以覆盖上述半导体层17的表面的一部分的方式设置；漏极电极16，其以覆盖上述保护膜14及上述半导体层13中的一者的侧端部且与形成于上述基板2表面的上述栅极绝缘层12接触的方式设置；源极电极17，其以覆盖上述保护膜14及上述半导体层13中的另一者的侧端部且与形成于上述基板2表面的上述栅极绝缘层12接触的方式设置；及绝缘保护层18，其以覆盖上述漏极电极16及上述源极电极17的方式设置。也可基于消除与栅极电极的阶梯差等理由而在栅极电极11的表面形成阳极氧化被膜(未图示)。
对于上述半导体层13，可使用非晶硅、多晶硅等，但若使用ZnO、IGZO(In-Ga-Zn-O)、ITO等的透明半导体膜，则可抑制光吸收所引起的光载子的不良影响，而增大元件的开口率，就该观点而言也优选。
进一步，为了降低肖特基能障的宽度或高度，也可于半导体层13与漏极电极16或源极电极17之间设置欧姆接触层15。对于欧姆接触层，可使用n型非晶硅或n型多晶硅等高浓度地添加有磷等杂质的材料。
栅极总线26或数据总线25、共用线29优选为金属膜，更优选为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。另外，绝缘保护层18为具有绝缘功能的层，由氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅膜等形成。
在图2及图3所示的实施方式中，共用电极22为形成于栅极绝缘层12上的大致整个面的平板状电极，另一方面，像素电极21为形成于覆盖共用电极22的绝缘保护层18上的梳形电极。即，共用电极22配置于比像素电极21更接近第一基板2的位置，这些电极隔着绝缘保护层18相互重叠地配置。像素电极21与共用电极22例如为由氧化铟锡(ITO，Indium TinOxide)、氧化铟锌(IZO，Indium Zinc Oxide)、氧化铟锌锡(IZTO，Indium Zinc Tin Oxide)等透明导电性材料而形成。由于像素电极21与共用电极22由透明导电性材料形成，因此，单位像素面积中开口的面积变大，开口率及透过率增加。
关于像素电极21与共用电极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之间的与基板水平的方向的电极间距离：R小于第一基板2与第二基板7的距离：G的方式形成。此处，电极间距离：R表示各电极间的与基板水平的方向的距离。图3中，由于平板状的共用电极22与梳形的像素电极21重叠，因而，示出了电极间距离：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，因而，形成边缘的电场E。因此，FFS型液晶显示元件可利用沿相对于形成像素电极21的梳形的线垂直的方向所形成的水平方向的电场(横向电场)、及抛物线状的电场。像素电极21的梳状部分的电极宽度：l及像素电极21的梳状部分的间隙的宽度：m优选形成为可通过所产生的电场驱动液晶层5内的全部液晶分子的程度的宽度。
就防止漏光的观点而言，彩色滤光片6优选在对应于薄膜晶体管及储存电容器23的部分形成黑矩阵(未图示)。
在电极层3及彩色滤光片6上，设置有与构成液晶层5的液晶组合物直接抵接而诱发均质取向的一对取向膜4。取向膜4例如为经摩擦(rubbing)处理的聚酰亚胺膜，各取向膜的取向方向平行。此处，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为示意性地表示由取向膜4所诱发的液晶的取向方向的图。在本发明中，使用具有负的介电各向异性的液晶组合物。因此，优选以在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，该x轴与液晶分子30的长轴方向所成的角θ大致为0～45°的方式取向。图3所示的例中，示出了x轴与液晶分子30的长轴方向所成的角θ大致为0°的例子。这是因为，以此方式诱发液晶的取向方向会提高液晶显示装置的最大透过率。
另外，偏光板1及偏光板8可调整各偏光板的偏光轴而以视野角、对比度变良好的方式进行调整，优选具有它们的透射轴按照在常黑模式下工作的方式相互正交的透射轴。尤其优选地，偏光板1及偏光板8中的任一者以具有与液晶分子30的取向方向平行的透射轴的方式配置。另外，优选以对比度成为最大的方式调整液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d的积。进一步，也可使用用于扩大视野角的相位差膜。
如上所述的构成的FFS型液晶显示装置10通过经由薄膜TFT对像素电极21供给图像信号(电压)，使像素电极21与共用电极22之间产生边缘电场，并通过该电场驱动液晶。即，在未施加电压的状态下，液晶分子30以其长轴方向与取向膜4的取向方向平行的方式配置。若施加电压，则在像素电极21与共用电极22之间，抛物线形的电场的等电位线形成至像素电极21与共用电极22的上部，液晶层5内的液晶分子30沿所形成的电场在液晶层5内旋转。本发明中，由于使用具有负的介电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。位于像素电极21的附近的液晶分子30虽然容易受到边缘电场的影响，但由于具有负的介电各向异性的液晶分子30的极化方向位于分子的短轴，因此其长轴方向不会向相对于取向膜4正交的方向旋转，液晶层5内的全部液晶分子30的长轴方向可维持相对于取向膜4平行的方向。因此，与使用具有正的介电各向异性的液晶分子30的FFS型液晶显示元件相比，可获得优异的透过率特性。
使用图1～图4所说明的FFS型液晶显示元件为一例，在不脱离本发明的技术构思的范围内可以以其他各种形态进行实施。例如，图5为将图1中的形成于基板2上的电极层3的由II线所包围的区域放大的俯视图的另一例。如图5所示，像素电极21也可设为具有狭缝的构成。另外，狭缝的图案也可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。
另外，图6为沿图2中的III-III线方向将图1中所示的液晶显示元件切断的截面图的另一例。图6所示的例中，使用梳形或具有狭缝的共用电极22，像素电极21与共用电极22的电极间距离为R＝α。进一步，图3中，示出了共用电极22形成于栅极绝缘膜12上的例子，但也可如图6所示那样将共用电极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的电极宽度：l、共用电极22的电极宽度：n及电极间距离：R优选为适当地调整为可通过所产生的电场驱动液晶层5内的全部液晶分子的程度的宽度。
IPS型液晶显示元件按照像素电极与共用电极之间的与基板水平的方向的电极间距离：R小于相对的第一基板与第二基板的距离：G的方式形成。因此，IPS型液晶显示元件可如图6所示那样将像素电极设置为比共用电极更靠近液晶层侧，另外，也可如图7所示那样将像素电极41及共用电极42按照在同一面上隔开地咬合的状态设置。
另外，FFS模式的液晶显示元件中，在向第一基板2与第二基板7之间注入液晶层5时，例如实施真空注入法或滴下注入(ODF：One Drop Fill)法等方法，但本申请发明中，在ODF法中，可抑制将液晶组合物滴下至基板时的滴痕的产生。需说明的是，所谓滴痕，定义为如下现象：进行黑显示时，滴下液晶组合物的痕呈白色浮现。
滴痕的产生较大地受到所注入的液晶材料的影响，进一步，即便基于显示元件的构成，也无法避免其影响。在FFS模式的液晶显示元件中，形成于显示元件中的薄膜晶体管、及梳形或具有狭缝的像素电极21等中仅存在薄的取向膜4、或薄的取向膜4与薄的绝缘保护层18等将液晶组合物隔开的构件，因此，无法完全阻隔离子性物质的可能性较高，无法避免因构成电极的金属材料与液晶组合物的相互作用而引起的滴痕的产生，但通过在FFS型液晶显示元件中组合使用本申请发明的液晶组合物，可抑制滴痕的产生。
另外，在利用ODF法的液晶显示元件的制造步骤中，必须根据液晶显示元件的尺寸而滴下最佳的液晶注入量，但本申请发明的液晶组合物相对于例如液晶滴下时所产生的滴下装置内的急剧的压力变化、冲击的影响小，可长时间稳定地持续滴下液晶，因此也可将液晶显示元件的成品率保持得高。尤其，就多用于最近流行的智能电话的小型液晶显示元件而言，最佳的液晶注入量少，因而，将与最佳值的偏差控制为一定范围内本身困难，但通过使用本申请发明的液晶组合物，即便在小型液晶显示元件中也可实现稳定的液晶材料的吐出量。
若将本发明的液晶组合物应用于FFS型、IPS型那样的横向电场型显示元件中，则闪变(闪烁)减少，液晶显示元件的透过率提高。认为其原因在于：在将Δε为负的液晶组合物应用于横向电场型液晶显示元件时，使用诱发均质取向的取向膜等以液晶分子相对于基板面平行的方式使其取向，但若使用该液晶组合物，则施加电压时所发生的因挠曲电极化所致的液晶分子的取向的变化变少。即，若使用本发明的液晶组合物，则因挠曲电极化所致的液晶分子的取向的变化变少，其结果，闪变(闪烁)减少，另外，透过率提高。
实施例
以下，列举实施例进一步详述本发明，但本发明不限定于这些实施例。另外，以下的实施例及比较例的组合物中的“％”意思是“质量％”。
在实施例中，关于化合物的记载，使用以下的简称。需说明的是，n表示自然数。
(侧链)
-n -CnH2n+1碳原子数n的直链状的烷基
n- CnH2n+1-碳原子数n的直链状的烷基
-On -OCnH2n+1碳原子数n的直链状的烷氧基
nO- CnH2n+1O-碳原子数n的直链状的烷氧基
-V -CH＝CH2
V- CH2＝CH-
-V1 -CH＝CH-CH3
1V- CH3-CH＝CH-
-2V -CH2-CH2-CH＝CH3
V2- CH2＝CH-CH2-CH2-
-2V1 -CH2-CH2-CH＝CH-CH3
1V2- CH3-CH＝CH-CH2-CH2
(连接基)
-n- -CnH2n-
-nO- -CnH2n-O-
-On- -O-CnH2n-
-COO- -C(＝O)-O-
-OCO- -O-C(＝O)-
-CF2O- -CF2-O-
-OCF2- -O-CF2-
(环结构)
Figure GDA0001510644100000591
实施例中所测定的特性如下。
Tni：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Δn：20℃时的折射率各向异性
Δε：20℃时的介电各向异性
最高透过率：液晶显示元件中的透过率为将液晶组合物注入前的元件的透过率设为100％而测定液晶组合物注入后的元件的透过率时的值。另外，在Δn相差大的组合物的情况中，调整单元厚度，以Δnd变得大致相同的方式进行调整。
闪变(闪烁)评价：FFS型显示元件的情况中，施加电压为6V，施加频率60Hz的矩形波，另外，IPS型显示元件的情况中，施加电压为40V，施加频率60Hz的矩形波，利用光电倍增器接收施加电压时的透射光量的变化，将光电倍增器的输出电压经由放大器输入至示波器。通过示波器测定透射光量的变化。
将施加波形的1/2帧间的透过率的变化除以1/2帧间的最大透过率而以百分比表示的值设为闪烁率。
◎：闪烁率小于1.5％(非常良好)
○：闪烁率为1.5～2.5％(可容许的水平)
△：闪烁率为2.5～5％(无法容许的水平)
×：闪烁率为5以上(非常差)
烧屏评价：液晶显示元件的烧屏评价为在显示区域内使特定的固定图案显示1000小时后，通过目视以如下四个阶段对进行整个画面均匀的显示时的固定图案的残影的水平进行评价。
◎无残影
○有极少的残影，但为可容许的水平
△有残影，无法容许的水平
×有残影，非常差
滴痕：液晶显示装置的滴痕的评价为通过目视以如下四个阶段对进行整个面黑显示时的呈白色浮现的滴痕进行评价。
◎无残影
○有极少的残影，但为可容许的水平
△有残影，无法容许的水平
×有残影，非常差
(实施例1～3及比较例1～3)
制备以下的表1及表2中所示的实施例1～10、比较例1～3的液晶组合物，并测定其物性值。液晶组合物的构成与其物性值的结果如表1所示。需说明的是，表中的“(i)/[(N)+(i)]”表示通式(i)所表示的化合物相对于在分子内具有1个或2个以上的
Figure GDA0001510644100000611
所表示的基团的化合物的总量([(N)+(i)])的比例。
另外，将各液晶组合物注入图1～图4中所示的FFS型液晶显示元件用面板，制作FFS型液晶显示元件，进行最高透过率、闪变、烧屏评价及滴痕评价。
[表1]
实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2 比较例3
3-Cy-Cy-V 20 20 17 30 36 23
3-Cy-Cy-V1 8 3 8 6
2-Cy-Cy-V-1 8 3
V-Cy-Ph-Ph-3 7 5 9 11 8
1V-Cy-Ph-Ph-3 3
3-Cy-1O-Ph5-O1(i) 7 5
3-Cy-1O-Ph5-O2(i) 6 3 0.5 9 9 9
1V-Cy-10-Ph5-O2(i) 5 6 2
2-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(i) 14
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(i) 8 7 0.5 14 8 12
V-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(i) 8
1V-Cy-Cy-10-Ph5-O2(i) 6 5 6 8 6
3-Cy-2-Ph5-O2(N) 6
3-Cy-2-Ph5-O3(N) 6 8 7 3
3-Cy-2-Ph5-O4(N) 7 9 7 3
4-Cy-2-Ph5-O2(N) 7 3
2-Cy-Cy-2-Ph5-O2(N) 9 12 9 6
3-Cy-Cy-2-Ph5-O2(N) 9
3-Cy-Cy-2-Ph5-O3(N) 9 11 9 5 7
3-Cy-Cy-2-Ph5-O4(N) 9 11 9 6 7
4-C<sub>y</sub>-Cy-2-Ph5-O2(N) 9
3-Ph-Ph5-Ph-2(N) 2
3-Ph-2-Ph-Ph5-O2(N) 6
(i)/[(N)+(i)]〔％〕 38％ 21％ 1％ 100％ 74％ 57％
TNI/℃ 84.6 84 84.2 84.6 85.5 84.1
Δn 0.0908 0.0906 0.0908 0.0903 0.0908 0.907
Δε -3.98 -3.92 -3.98 -4.02 -4 -4.06
最高透过率(％) 89.9 90.9 92.0 85.8 87.3 88.2
闪变 ○ ◎ ◎ × × △
烧屏评价 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
滴痕 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
[表2]
Figure GDA0001510644100000621
如实施例1～11所示，本发明的液晶显示元件使用Tni小且Δn及Δε显示足够大的值的液晶组合物，获得了闪变受到抑制，具有优异的最高透过率，另外，可抑制烧屏及滴痕的产生，具有优异显示特性的液晶显示元件。
(实施例12～14及比较例4)
制备以下的表3中所示的实施例12～14及比较例4的液晶组合物，将各液晶组合物注入图1～图4中所示的FFS型液晶显示元件用面板，制作FFS型液晶显示元件，进行最高透过率、闪变、烧屏评价及滴痕评价。
[表3]
实施例12 实施例13 实施例14 比较例4
3-Cy-Cy-2 15 23 23 22
3-Cy-Cy-4 6 5
3-Cy-ph-O1 4 6 6 6
V-Cy-Ph-Ph-3 4 5 1 5
3-Cy-1O-Ph5-O1(i) 5
3-Cy-1O-Ph5-O2(i) 5 7 4 8
2-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(i) 7
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(i) 11 11 7 12
1V-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(i) 6 6 8 6
3-Cy-2-Ph5-O3(N) 4 3 4
3-Cy-2-Ph5-O4(N) 4 3 4
4-Cy-2-Ph5-O2(N) 6 3 4
2-Cy-Cy-2-Ph5-O2(N) 5 4
3-Cy-Cy-2-Ph5-O3(N) 5 5 4
3-Cy-Cy-2-Ph5-O4(N) 5 5 4 5
4-Cy-Cy-2-Ph5-O2(N) 5 5 3
3-Cy-Ph-Ph5-O3(N) 6
3-Cy-Ph-Ph5-O4(N) 5 6 5
4-Cy-Ph-Ph5-O3(N) 5 6 5
2-Ph-2-Ph-Ph5-O2(N) 5 4 3
3-Ph-2-Ph-Ph5-O1(N) 5 4 3
3-Ph-2-Ph-Ph5-O2(N) 5 4
3-Ph-Ph5-Ph-2(N) 5
(i)/[(N)+(i)]〔％〕 31％ 36％ 27％ 61％
TNI/℃ 84.2 84.7 84.3 84.2
Δn 0.1027 0.1005 0.1006 0.1015
Δε -3.98 -3.98 -3.99 -4.12
最高透过率(％) 90.3 90.1 90.5 88.0
闪变 ◎ ◎ ◎ Δ
烧屏评价 ◎ ◎ ◎ ◎
滴痕 ◎ ◎ ◎ ◎
如实施例12～14所示，本发明的液晶显示元件获得了闪变受到抑制，具有优异的最高透过率，另外，可抑制烧屏及滴痕的产生，具有优异的显示特性的液晶显示元件。
(实施例15～16及比较例5)
将实施例2、实施例3、比较例1中所使用的液晶组合物注入线宽/线距(ラインアンドスペース)为5/5μm的IPS单元，以同样的方式进行评价。
[表4]
实施例15 实施例16 比较例5
液晶组合物 实施例2 实施例3 比较例1
(i)/[(N)+(i)]〔％〕 21％ 1％ 100％
最高透过率(％) 85.7 86.9 80.8
闪变 ◎ ◎ ×
烧屏评价 ◎ ◎ ◎
滴痕 ◎ ◎ ◎
如实施例15、16所示，本发明的液晶显示元件获得了闪变受到抑制，具有优异的最高透过率，另外，可抑制烧屏及滴痕的产生，具有优异的显示特性的液晶显示元件。
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：彩色滤光片
7：第二基板
11：栅极电极
12：栅极绝缘膜
13：半导体层
14：绝缘层
15：欧姆接触层
16：漏极电极
17：源极电极
18：绝缘保护层
21：像素电极
22：共用电极
23：储存电容器
25：数据总线
27：源极总线
29：共用线

Claims (9)

1.一种液晶显示元件，具有：
相对配置的第一基板及第二基板；
含有夹持于所述第一基板及第二基板之间的液晶组合物的液晶层；
设置于所述第一基板上的第一电极；及
设置于所述第一基板上且与所述第一电极之间产生电场的第二电极；并且，
所述液晶组合物含有1种或2种以上的通式(a)所表示的化合物、及1种或2种以上的通式(i)所表示的化合物，
所述通式(i)所表示的化合物为通式(i-1B)所表示的化合物，
Figure FDA0003066543330000011
式中，Ra1及Ra2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被取代为-O-或-S-，另外，该基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可分别独立地被取代为氟原子或氯原子，
Ma1及Ma2分别独立地表示选自由(a)、(b)和(c)所组成的组中的基团，
(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-也可被取代为-O-，
(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＝也可被取代为-N＝，
(c)萘-2,6-二基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝，
Za1及Za2分别独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，但1个或2个以上的Za1表示-CH2CH2-，
ma1表示1、2或3，ma2表示0、1或2，ma1+ma2为1、2或3，存在多个Ma1及Za1时，它们可以相同也可以不同，存在多个Ma2及Za2时，它们可以相同也可以不同，
Figure FDA0003066543330000021
式中，Ri1及Ri2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被取代为-O-或-S-，另外，该基团中存在的1个或2个以上的氢原子也可分别独立地被取代为氟原子或氯原子，
Ai1分别独立地表示选自由(a)、(b)和(c)所组成的组中的基团，
(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-也可被取代为-O-，
(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＝也可被取代为-N＝，
(c)萘-2,6-二基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝，
所述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
Zi1表示-OCH2-或-CH2O-，
Zi2表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，但与Ri1直接连接的Zi2表示单键，
mi1表示1～3的整数，存在多个Ai1及Zi1时，它们可以相同也可以不同，
Figure FDA0003066543330000022
式中，Bi1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、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，Ri1、Ri2、Ai1及Zi1分别独立地表示与通式(i)中的Ri1、Ri2、Ai1及Zi1相同的含义；其中，在通式(i)中，通式(a)所表示的化合物除外，且
在分子内具有1个或2个以上的
Figure FDA0003066543330000031
所表示的基团的化合物的液晶组合物中的总量中，通式(i)所表示的化合物的含量的总量为0.1～40质量％。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物进一步含有1种或2种以上的选自通式(N-1)～通式(N-3)所表示的化合物组中的化合物，
Figure FDA0003066543330000032
式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32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-也可分别独立地被取代为-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32分别独立地表示选自由(a)、(b)、(c)和(d)所组成的组中的基团，
(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-也可被取代为-O-，
(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＝也可被取代为-N＝，
(c)1,4-亚环己烯基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-也可被取代为-O-，
(d)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝，
所述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11及ZN12分别独立地表示单键、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
XN21表示氢原子或氟原子，
TN31表示-CH2-或氧原子，
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32分别独立地表示0～3的整数，但nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32分别独立地为1、2或3，存在多个AN11～AN32、ZN11～ZN32时，它们可以相同也可以不同；其中，在通式(N-1)及通式(N-2)中，通式(a)所表示的化合物除外，另外，在通式(N-2)及通式(N-3)中，通式(N-1)所表示的化合物除外，进一步，在通式(N-3)中，通式(N-1)所表示的化合物除外。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物进一步含有1种或2种以上的通式(L)所表示的化合物，
Figure FDA0003066543330000041
式中，RL1及RL2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-也可分别独立地被取代为-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，
nL1表示0、1、2或3，
AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由(a)、(b)和(c)所组成的组中的基团，
(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-也可被取代为-O-，
(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＝也可被取代为-N＝，
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝也可被取代为-N＝，
所述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZL1及ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
存在多个AL2或ZL3时，它们可以相同也可以不同；其中，在通式(L)中，通式(a)、通式(i)、通式(N-1)、通式(N-2)及通式(N-3)所表示的化合物除外。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件，其中，通式(a)所表示的化合物的含量在液晶组合物中为10质量％～80质量％。
5.根据权利要求2所述的液晶显示元件，其中，通式(N-1)～通式(N-3)所表示的化合物的含量的总量在液晶组合物中为50质量％以下。
6.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其中，通式(L)所表示的化合物的含量在液晶组合物中为3质量％～50质量％。
7.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件，其用于FFS模式。
8.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件，其用于IPS模式。
9.一种液晶组合物，其为权利要求1至8中任一项所述的液晶组合物。
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