CN111040781A - 向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供一种液晶组合物，其具有宽温度范围的液晶相，折射率各向异性高，介电常数各向异性的绝对值高，粘度或旋转粘度小，低温下的溶解性良好，且电阻率、电压保持率高，对于热、光稳定，Δε为负；进一步，通过使用该液晶组合物，从而提供一种显示品质优异、难以发生滴痕、线残影等显示不良的VA型、PSVA型等高速响应的液晶显示元件。本发明人对各种液晶化合物和各种化学物质进行了研究，发现通过组合特定的化合物，能够解决前述课题，并且提供使用液晶组合物的液晶显示元件。

Description

向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件
技术领域
本发明涉及液晶组合物和使用其的液晶显示元件。
背景技术
PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶显示装置是具有为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成聚合物结构体的结构的装置，由于高速响应性、高对比度而正作为液晶显示元件进行开发。
对于PSA型等显示方式中所使用的向列液晶组合物而言，必须由作为折射率各向异性(Δn)与单元间隔(d)之积的Δn×d的设定，根据用于改善响应速度的小的单元间隔，将液晶材料的Δn调节为大的范围内。即，对于小的单元间隔，要求折射率各向异性(Δn)高的液晶组合物。
进一步，液晶面板的密封材料固化工序处于高温环境，因此向列液晶组合物的电压保持率(VHR)降低。因此，需要能够耐受高温的密封材料固化工序的、耐热性高的液晶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2016/017569号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题在于，提供一种具有宽温度范围的液晶相，折射率各向异性高，介电常数各向异性的绝对值高，粘度或旋转粘度小，低温下的溶解性良好且电阻率、电压保持率高，对于热、光稳定的Δε为负的液晶组合物；进一步，提供一种通过使用该液晶组合物，从而显示品质优异、难以发生滴痕、线残影等显示不良的VA型、PSVA型等高速响应的液晶显示元件。
用于解决课题的方法
本发明人对各种液晶化合物和各种化学物质进行了研究，发现通过组合特定化合物能够解决前述课题，从而完成了本发明。
提供一种向列液晶组合物，进一步提供使用其的液晶显示元件，所述向列液晶组合物的特征在于，
含有通式(Ch-I)所表示的化合物，
[化1]
Figure BDA0002214961530000021
(式中，R100和R101各自独立地表示氢原子、－CN、－NO2、卤原子、－OCN、－SCN、－SF5、碳原子数1～30的手性或非手性烷基、聚合性基、或含有环结构的手性基，n11为0时，R100和R101中的至少1个为手性烷基，
Z100和Z101各自独立地表示－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－COO－、－CO－N(R105)－、－N(R105)－CO－、－OCH2－、－CH2O－、－SCH2－、－CH2S－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2S－、－SCF2－、－CH2CH2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－、－CH＝CH－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或单键，
A100和A101各自独立地表示如下的基团，
(a’)反式1,4－亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代)、
(b’)1,4－亚苯基(存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代)、或
(c’)1,4－亚环己烯基、1,4－二环[2.2.2]亚辛基、茚满－2,5－二基、萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基和1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基(存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代，存在于这些基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代)，
A100或A101存在多个的情况下，它们可以相同，也可以不同，
n11表示0或1，n11表示0时，m12表示0，且m11表示0、1、2、3、4或5，n11表示1时，m11和m12各自独立地表示0、1、2、3、4或5，
D表示下述式(D1)～(D4)所表示的2价基，
[化2]
Figure BDA0002214961530000031
(式(D1)～(D4)中，在标有黑点的部位，分别结合于Z101(或者R100)或结合于Z101(或者R100)。)。)，进一步，作为用于提高可靠性的添加剂，含有1种或2种以上具有下述部分结构的化合物所表示的抗氧化剂，
[化3]
Figure BDA0002214961530000032
(式中，RQ表示羟基、氢原子、碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基，该烷基中的1个或2个以上CH2基可以以氧原子不直接相邻的方式被－O－、－CH＝CH－、－CO－、－OCO－、－COO－、－C≡C－、－CF2O－、－OCF2－取代，通过＊与其他结构结合。)
RQ表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基，该烷基中的1个或2个以上CH2基可以以氧原子不直接相邻的方式被－O－、－CH＝CH－、－CO－、－OCO－、－COO－、－C≡C－、－CF2O－、－OCF2－取代，MQ表示反式1,4－亚环己基、1,4－亚苯基或单键)，含有1种或2种以上聚合性化合物，20℃时具有绝对值为2至8的负的介电常数各向异性。
发明的效果
本发明的液晶组合物具有宽温度范围的液晶相、能够获得非常低的粘度或旋转粘度，低温下的溶解性良好且电阻率、电压保持率高，对于热、光稳定，因此制品的实用性高、使用其的VA型、PSVA型等液晶显示元件能够实现高速响应，抑制滴痕、线残影等显示不良，是非常有用的。
附图说明
图1为示意性地显示液晶显示元件一个实施方式的图。
图2为将图1中由I线围成的区域放大的平面图。
具体实施方式
本发明的液晶组合物可以转用TN模式或STN模式中所使用的手性剂作为诱发间距的手性剂。
为了改善或调整间距的温度依赖性，可以混合使用多种手性剂。
作为诱发间距的手性剂，可以使用具有不对称原子的化合物，也可以使用轴不对称化合物，还可以将它们混合使用。
作为具有不对称原子的化合物，具体地，优选为通式(Ch－I)所表示的化合物。
[化4]
Figure BDA0002214961530000041
(通式(Ch－I)中，R100和R101各自独立地表示氢原子、－CN、－NO2、卤原子、－OCN、－SCN、－SF5、碳原子数1～30的手性或非手性烷基、聚合性基、或含有环结构的手性基，n11为0时，R100和R101中的至少1个为手性烷基，
Z100和Z101各自独立地表示－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－COO－、－CO－N(R105)－、－N(R105)－CO－、－OCH2－、－CH2O－、－SCH2－、－CH2S－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2S－、－SCF2－、－CH2CH2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－、－CH＝CH－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或单键，
A100和A101各自独立地表示如下的基团，
(a’)反式1,4－亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代)、
(b’)1,4－亚苯基(存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代)、或
(c’)1,4－亚环己烯基、1,4－二环[2.2.2]亚辛基、茚满－2,5－二基、萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基和1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基(存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代，存在于这些基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代)，
A100或A101存在多个的情况下，它们可以相同，也可以不同，
n11表示0或1，n11表示0时，m12表示0，且m11表示0、1、2、3、4或5，n11表示1时，m11和m12各自独立地表示0、1、2、3、4或5，
D表示下述式(D1)～(D4)所表示的2价基(式(D1)～(D4)中，在标有黑点的部位，分别结合于Z101(或者R100)或Z101(或者R100)。)。)
[化5]
Figure BDA0002214961530000051
通式(Ch－I)中，R100和R101各自独立地表示氢原子、－CN、－NO2、卤原子、－OCN、－SCN、－SF5、碳原子数1～30的手性或非手性烷基、聚合性基、或含有环结构的手性基。n11为0时，R100和R101中的至少1个为手性烷基。
通式(Ch－I)中的R100或R101为碳原子数1～30的手性或非手性烷基的情况下，该烷基中的1个或2个以上不相邻的亚甲基(－CH2－)可以以氧原子或硫原子不相互直接结合的方式被－O－、－S－、－NH－、－N(CH3)－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－、－CO－S－、－CH＝CH－、－CF2－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－或C≡C－取代，该烷基中的1个或2个以上氢原子可被卤原子或氰基取代。此外，该烷基可以为直链状基团，可以为支链状基团，也可以为含有环结构的基团。
作为手性烷基，优选为以下的通式(Ra)～(Rk)所表示的基团。通式(Ra)～(Rk)中，星号(＊)表示手性碳原子。R100或R101为这些基团时，左端分别结合于A100(或者D、Z101)或A101(或者D、Z100)。
[化6]
Figure BDA0002214961530000061
通式(Ra)～(Rk)中，R103和R104各自独立地表示碳原子数1～12的直链状或者支链链状的烷基、或氢原子。其中，通式(Ra)、(Rb)、(Rd)、(Re)、(Rf)、(Rg)、(Ri)、(Rj)中，以R103所结合的碳原子(带＊的位置)为不对称原子的方式，R103为碳原子数1～10的直链状或者支链状烷基。该烷基的1个或2个以上的亚甲基可以以氧原子或硫原子不相互直接结合的方式被－O－、－S－、－NH－、－N(CH3)－、－CO－、－CO－O－、－O－CO－、－O－CO－O－、－S－CO－、－CO－S－、－O－SO2－、－SO2－O－、－CH＝CH－、－C≡C－、亚环丙基或－Si(CH3)2－取代，进一步，烷基的1个或1个以上的氢原子可被卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子)或氰基取代。此外，该烷基可以具有聚合性基。作为该聚合性基，可列举乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基等。
作为通式(Ra)～(Rj)中的R103，优选为亚甲基、氢原子不被其他基团等取代的(即无取代的)碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基，更优选为无取代的碳原子数1～8的直链状或者支链状的烷基，进一步优选为无取代的碳原子数1～6的直链状烷基。
作为通式(Rd)或(Ri)中的R104，优选为氢原子或无取代的碳原子数1～5的直链状或者支链状的烷基，更优选为无取代的碳原子数1～3的直链状烷基，进一步优选为氢原子或甲基。
通式(Ra)～(Rk)中，n12为0～20的整数，优选为0～10的整数，更优选为0～5的整数，进一步优选为0。
通式(Ra)～(Rk)中，n13为0或1。
此外，通式(Rk)中，n14为0～5的整数。
通式(Ra)～(Rk)中，X101和X102各自独立地为卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤原子、甲基、甲氧基、三氟甲基(－CF3)、三氟甲氧基(－OCF3)取代)、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基。其中，通式(Ra)、(Rb)、(Rc)、(Rf)、(Rg)、(Rh)中，以X101所结合的碳原子(带＊的位置)为不对称原子的方式，X101与R103为互不相同的基团。只是，通式(Rc)和(Re)中，X101与X102为互不相同的基团，以使得X101所结合的碳原子(带＊的位置)为不对称原子。
作为通式(Ra)、(Rb)、(Rc)、(Rf)、(Rg)、(Rh)、(Rk)中的X101和X102，各自独立地优选为卤原子、苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤原子、甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基取代)、甲基、甲氧基、三氟甲基、或三氟甲氧基。其中，作为通式(Ra)、(Rb)、(Rc)、(Rf)、(Rg)、(Rh)中的X101和X102，各自独立地更优选为苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤原子、甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基取代)，进一步优选为无取代的苯基。此外，作为通式(Rk)中的X101，更优选为卤原子、氰基、烷基、烷氧基、三氟甲基、或三氟甲氧基，进一步优选为卤原子、甲基、三氟甲基、或三氟甲氧基。
通式(Re)和(Rj)中，Q为二价的烃基。作为该二价的烃基，可以为直链状，可以为支链状，也可以为具有环状结构的基团。此外，该二价的烃基的碳原子数优选为1～16，更优选为1～10，进一步优选为1～6。作为该二价的烃基，优选为通过1个碳原子分别与通式(Re)和(Rj)中的2个氧原子结合的基团。这种情况下，通式(Re)和(Rj)中，带星号的2个碳原子、分别与它们结合的2个氧原子、以及Q中的1个碳原子形成5元环。具体地，可列举无取代的、或者1或2个氢原子被烃基取代的亚甲基、亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基等，更优选为亚甲基、异亚丙基、亚环己基。
作为通式(Ra)～(Rk)所表示的基团，优选为通式(Ra)或通式(Rf)所表示的基团。作为通式(Ra)所表示的基团，优选为通式(Ra)中，n12为0～5的整数、X101为苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤原子、甲基、甲氧基、三氟甲基、或三氟甲氧基取代)、R103为无取代的碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基的基团，更优选为n12为0～5的整数、X101为无取代的苯基、R103为无取代的碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基的基团。作为通式(Rf)所表示的基团，优选为通式(Rf)中，n12为0～5的整数、n13为0或1、X103为卤原子、甲基、或三氟甲基、R103为无取代的碳原子数2～12的直链状烷基的基团。
作为通式(Ch－I)所表示的化合物的R100或R101，特别优选为下述式(Ra－1)～(Ra－3)或通式(Rf－1)～(Rf－3)所表示的基团。R100或R101为这些基团时，左端分别结合于A100(或者D、Z101)或A101(或者D、Z100)。此外，星号表示手性碳原子。
[化7]
Figure BDA0002214961530000091
通式(Rf－1)～(Rf－3)中，n13表示0或1。此外，通式(Ra－1)～(Ra－3)、(Rf－1)～(Rf－3)中，n表示2～12的整数。通式(Ra－1)～(Ra－3)、(Rf－1)～(Rf－3)中，n优选为3～8的整数，更优选为4、5或6。
通式(Ch－I)中的R100或R101为聚合性基的情况下，作为该聚合性基，优选为包含下述式(R－1)～(R－16)中的任一种所表示的结构的基团。式(R－1)～(R－14)、(R－16)所表示的基团的右端、式(R－15)所表示的基团的左端分别结合于A100(或者D、Z101)或A101(或者D、Z100)。
[化8]
Figure BDA0002214961530000092
这些聚合性基通过自由基聚合、自由基加成聚合、阳离子聚合或阴离子聚合而固化。特别是作为聚合方法，进行紫外线聚合时，优选为式(R－1)、式(R－2)、式(R－4)、式(R－5)、式(R－7)、式(R－11)、式(R－13)、式(R－15)或式(R－16)所表示的基团，更优选为式(R－1)、式(R－2)、式(R－7)、式(R－11)、式(R－13)或式(R－16)所表示的基团，进一步优选为式(R－1)、式(R－2)或式(R－16)所表示的基团。
通式(Ch－I)中的R100或R101为含有环结构的手性基时，该基团所含有的环结构可以为芳香族，也可以为脂肪族。作为烷基可采取的环结构，可以列举单环结构、缩合环结构或螺(spirocyclic)环结构，此外，还可以包含1个或2个以上的杂原子。
通式(Ch－I)中，Z100和Z101各自独立地表示－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－COO－、－CO－N(R105)－、－N(R105)－CO－、－OCH2－、－CH2O－、－SCH2－、－CH2S－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2S－、－SCF2－、－CH2CH2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－、－CH＝CH－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或单键。这里，R105表示碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基，优选为碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基，更优选为碳原子数1～3的直链状的烷基。m11为2以上的整数，一个分子中Z100存在多个的情况下，它们可以相同，也可以不同。同样地，m12为2以上的整数，一个分子中Z101存在多个的情况下，它们可以相同，也可以不同。作为通式(Ch－I)所表示的化合物，Z100和Z101各自独立地优选为－CF2O－、－OCF2－、－CF2CF2－、－CF＝CF－、－COO－、－OCO－、－CH2－CH2－、－C≡C－或单键。
通式(Ch－I)中，A100和A101各自独立地为下述(a’)基团、(b’)基团、或(c’)基团。m11为2以上的整数，一个分子中A100存在多个的情况下，它们可以相同，也可以不同。同样地，m12为2以上的整数，一个分子中A101存在多个的情况下，它们可以相同，也可以不同。
(a’)反式1,4－亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代)。
(b’)1,4－亚苯基(存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代)。
(c’)1,4－亚环己烯基、1,4－二环[2.2.2]亚辛基、茚满－2,5－二基、萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基和1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基(存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代，存在于这些基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代)。
前述(a’)基团、(b’)基团和(c’)基团可以均为无取代，也可以是该基团中的1个或2个以上氢原子被卤原子、氰基、硝基、碳原子数1～7的烷基(该烷基中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代)、碳原子数1～7的烷氧基(该烷氧基中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代)、碳原子数1～7的烷基羰基(该烷基羰基中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代)、或碳原子数1～7的烷氧基羰基(该烷氧基羰基中的1个或2个以上氢原子可被氟原子或氯原子取代)取代。
作为通式(Ch－I)所表示的化合物的A100和A101，优选为前述(a’)基团或前述(b’)基团，更优选为无取代的反式1,4－亚环己基、无取代的1,4－亚苯基、1个或者2个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷基羰基、或者碳原子数1～4的烷氧基羰基取代的反式1,4－亚环己基、或者1个或2个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷基羰基、或者碳原子数1～4的烷氧基羰基取代的1,4－亚苯基，进一步优选为无取代的反式1,4－亚环己基或无取代的1,4－亚苯基，更进一步优选为无取代的1,4－亚苯基。
通式(Ch－I)中，n11表示0或1。
n11为0时，m12为0，且m11为0、1、2、3、4或5。n11和m12为0时，m11优选为1、2、3或4，更优选为1、2或3。
n11为1时，m11和m12各自独立地为0、1、2、3、4或5，优选为1、2、3或4，更优选为1、2或3。n11为1时，m11与m12可以互不相同，优选是相同的。
通式(Ch－I)中，D为前述式(D1)～(D4)所表示的2价基。式(D1)～(D4)中，在标有黑点的部位，分别结合于Z101(或者R100)或Z101(或者R100)。
前述(D1)或(D3)所表示的基团中，苯环的任意1个或2个以上的任意氢原子各自独立地可被卤原子(F、Cl、Br、I)、碳原子数1～20的烷基、或碳原子数1～20的烷氧基取代。作为苯环中的氢原子的取代基的碳原子数1～20的烷基或烷氧基是，该基团中的1个或2个以上氢原子可被氟原子取代，该基团中的1个或2个以上的亚甲基可以以氧原子或硫原子不相互直接结合的方式被－O－、－S－、－COO－、－OCO－、－CF2－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－或－C≡C－取代。
作为通式(Ch－I)所表示的化合物中n11为0的化合物，优选为除了该化合物两端的R100和R101以外剩下的部分结构为下述通式(b1)～(b13)所表示的结构。通式(b1)～(b13)所表示的结构是，两端中的任一方与R100结合、剩下的另一方与R101结合。其中，具有这些结构的化合物中，R100和R101中的至少一方为手性烷基。
[化9]
Figure BDA0002214961530000131
通式(b1)～(b13)中，Z102与通式(Ch－I)中的Z100和Z101是同样的。
此外，通式(b1)～(b13)中，A102为1,4－亚苯基(存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代，存在于该基团中的1个或2个以上的任意氢原子可被卤原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基取代。)。通过取代1,4－亚苯基中的－CH＝、氢原子，对于含有该化合物的液晶组合物，能够控制结晶性的降低和介电各向异性的方向、大小。
在可靠性方面，与A102中的环结构为吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物(即为1,4－亚苯基中存在的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝被氮原子取代的基团的化合物)相比，优选为苯环的化合物(即为1,4－亚苯基中存在的－CH＝不被氮原子取代的基团的化合物)。另一方面，在增大介电常数各向异性方面，与A102中的环结构为苯环的化合物相比，优选为吡啶环、嘧啶环等作为杂环的化合物。具有苯环、环己烷环等烃环的化合物，该化合物所具有的极化性较小，而具有吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物，该化合物所具有的极化性较大，使结晶性降低，液晶性稳定化，因此是优选的。
作为通式(Ch－I)所表示的化合物中n11和m12为0的化合物，优选为下述通式(Ch－I－1)～(Ch－I－30)。通式(Ch－I－1)～(Ch－I－30)中，R100、R101和Z100表示与通式(Ch－I)中的R100、R101和Z100相同的意思，R100和R101中的至少一个表示手性烷基，L100～L105各自独立地表示氢原子或氟原子，L100～L105各自独立地表示氢原子或氟原子。
[化10]
Figure BDA0002214961530000151
[化11]
Figure BDA0002214961530000161
[化12]
Figure BDA0002214961530000171
[化13]
Figure BDA0002214961530000181
[化14]
Figure BDA0002214961530000191
作为通式(Ch－I－1)～(Ch－I－30)所表示的化合物，优选为R100和R101中的一方或两方是通式(Ra)～(Rk)中的任一种所表示的基团的化合物，更优选为R100和R101中的一方或两方是前述式(Ra－1)～(Ra－3)或通式(Rf－1)～(Rf－3)所表示的基团的化合物。作为仅R100和R101中的任一方是通式(Ra)～(Rk)中的任一种所表示的基团的化合物，优选为R100和R101中剩下的一方是碳原子数1～30个非手性烷基(该烷基中的1个或2个以上不相邻的亚甲基可被－O－、－S－、－NH－、－N(CH3)－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－、－CO－S－、－CH＝CH－、－CF2－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－或C≡C－取代，该烷基中的1个或2个以上氢原子可被卤原子或氰基取代。)的化合物，更优选是碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基的化合物。
作为本发明的液晶组合物，优选含有至少1种通式(Ch－I－1)～(Ch－I－30)中的任一种所表示的化合物，更优选含有通式(Ch－I－30)所表示的化合物。作为通式(Ch－I－30)所表示的化合物，具体地，可列举下述通式(Ch－I－30－1)～(Ch－I－30－6)(式中，n13表示0或1，n表示2～12的整数，R102表示碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基。)所表示的化合物。通式(Ch－I－30－1)～(Ch－I－30－6)中，R102优选为碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数2～6的烯基或碳原子数2～6的烯氧基。
[化15]
Figure BDA0002214961530000201
n11为1的情况下，通式(Ch－I)所表示的化合物成为环结构部分具有不对称碳的结构。这种情况下，作为通式(Ch－I)所表示的化合物，优选为D是前述式(D2)或(D4)的化合物，更优选为D是式(D4)的化合物。作为D是式(D2)的化合物，优选为下述通式(K2－1)～(K2－8)所表示的化合物，作为D是式(D4)的化合物，优选为下述通式(K3－1)～(K3－6)所表示的化合物。
[化16]
Figure BDA0002214961530000202
[化17]
Figure BDA0002214961530000211
[化18]
Figure BDA0002214961530000212
通式(K2－1)～(K2－8)、(K3－1)～(K3－6)中，RK各自独立地表示与通式(Ch－I)中的R100和R101相同的意思。作为本发明的液晶组合物中使用的HTP(－)手性化合物，优选为通式(K2－1)～(K2－8)或(K3－1)～(K3－6)所表示的化合物中，RK各自独立地为碳原子数1～30的手性或非手性烷基(该烷基中的1个或2个以上不相邻的亚甲基可被－O－、－S－、－NH－、－N(CH3)－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－、－CO－S－、－CH＝CH－、－CF2－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－或C≡C－取代，该烷基中的1个或2个以上氢原子可被卤原子或氰基取代。)的化合物，更优选为碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基的化合物，进一步优选为碳原子数3～10的烷基、碳原子数3～9的烷氧基、碳原子数3～10的烯基或碳原子数3～9的烯氧基的化合物。
进一步详细地说，例如优选为式(c01)所表示的化合物。
[化19]
Figure BDA0002214961530000221
此外，进一步优选式(c02)所表示的手性剂。
[化20]
Figure BDA0002214961530000222
作为轴不对称化合物，具体地，优选为通式(IV－1)、(IV－2)、(IV－3)或(IV－4)所表示的化合物。
[化21]
Figure BDA0002214961530000223
通式(IV－1)和(IV－2)中，R71和R72各自独立地表示氢原子、卤原子、氰基、异氰酸酯基、异硫氰酸盐、或碳原子数1～20的烷基。该烷基中的任意1个或2个以上的亚甲基可以以氧原子和硫原子不相互直接结合的方式被－O－、－S－、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、或－C≡C－取代。进一步，该烷基中的任意1个或2个以上氢原子可被卤原子取代。作为通式(IV－1)或(IV－2)所表示的化合物，R71和R72各自独立地优选为无取代的、或可具有取代基的碳原子数1～20的烷基，更优选为碳原子数1～20的无取代的烷基，进一步优选为碳原子数1～6的无取代的烷基。
通式(IV－1)和(IV－2)中，A71和A72各自独立地表示芳香族性或者非芳香族性的3、6到8元环、或碳原子数9以上的缩合环。这些环结构中的任意1个或2个以上氢原子可被卤原子、碳原子数1～3的烷基、或碳原子数1～3的卤代烷基取代。此外，该环结构中的任意1个或相互不相邻的2个以上亚甲基可被－O－、－S－、或－NH－取代，该环结构中的任意1个或相互不相邻的2个以上－CH＝可被－N＝取代。m71为2以上，一个分子中A71存在多个的情况下，它们可以相同也可以互不相同。同样地，m72为2以上，一个分子中A72存在多个的情况下，它们可以相同也可以互不相同。
作为通式(IV－1)或(IV－2)所表示的化合物，A71和A72各自独立地优选为1,4－亚苯基、反式1,4－亚环己基、吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、萘－2,6－二基。也优选这些基团中的1个或者2个以上的氢原子被卤原子、碳原子数1～3的烷基、或碳原子数1～3的卤代烷基取代而得的基团。其中，更优选为1个或者2个以上的氢原子可被氟原子取代的1,4－亚苯基、或反式1,4－亚环己基，进一步优选为无取代的1,4－亚苯基或无取代的反式1,4－亚环己基。
通式(IV－1)和(IV－2)中，Z71和Z72各自独立地表示单键或碳原子数1～8的亚烷基。该亚烷基中的任意1个或2个以上的亚甲基可以以氧原子和硫原子不相互直接结合的方式被－O－、－S－、－COO－、－OCO－、－CSO－、－OCS－、－N＝N－、－CH＝N－、－N＝CH－、－N(O)＝N－、－N＝N(O)－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、或－C≡C－取代。此外，该亚烷基中的任意1个或2个以上氢原子可被卤原子取代。m71为2以上，一个分子中Z71存在多个的情况下，它们可以相同也可以互不相同。同样地，m72为2以上，一个分子中Z72存在多个的情况下，它们可以相同也可以互不相同。
作为通式(IV－1)或(IV－2)所表示的化合物，Z71和Z72各自独立地优选为单键、碳原子数1～4的无取代的亚烷基、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－、或－C≡C－，更优选为单键、－CH2－、－CH2CH2－、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－、或－C≡C－，进一步优选为单键、－COO－、或－OCO－。
通式(IV－1)和(IV－2)中，X71和X72各自独立地表示单键、－COO－、－OCO－、－CH2O－、－OCH2－、－CF2O－、－OCF2－、或－CH2CH2－。作为通式(IV－1)或(IV－2)所表示的化合物，X71和X72各自独立地优选为单键、－COO－、－OCO－、－CH2O－、－OCH2－、或－CH2CH2－，更优选为单键、－COO－、或－OCO－。
通式(IV－2)中，R73表示氢原子、卤原子或－X71－(A71－Z71)m71－R71。
通式(IV－1)和(IV－2)中，m71和m72各自独立地表示1～4的整数。其中，通式(IV－2)中，R73为－X71－(A71－Z71)m71－R71的情况下，2个m71中，任一方可以为0。作为通式(IV－1)或(IV－2)所表示的化合物，m71和m72各自独立地优选为2或3，更优选为2。
其中，手性剂可以为右旋也可以为左旋，可以根据液晶显示元件的构成适当地分别使用。
本发明的液晶组合物可以含有1种或2种以上化合物(Q)作为用于提高可靠性的添加剂。化合物(Q)优选具有下述结构。
[化22]
Figure BDA0002214961530000241
(式中，RQ表示羟基、氢原子、碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基，该烷基中的1个或2个以上CH2基可以以氧原子不直接相邻的方式被－O－、－CH＝CH－、－CO－、－OCO－、－COO－、－C≡C－、－CF2O－、－OCF2－取代，通过＊与其他结构结合。)
RQ表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基，该烷基中的1个或2个以上CH2基可以以氧原子不直接相邻的方式被－O－、－CH＝CH－、－CO－、－OCO－、－COO－、－C≡C－、－CF2O－、－OCF2－取代，优选为碳原子数1至10的直链烷基、直链烷氧基、1个CH2基被－OCO－或－COO－取代的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH2基被－OCO－或－COO－取代的支链烷基，进一步优选为碳原子数1至20的直链烷基、1个CH2基被－OCO－或－COO－取代的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH2基被－OCO－或－COO－取代的支链烷基。MQ表示反式1,4－亚环己基、1,4－亚苯基或单键，优选为反式1,4－亚环己基或1,4－亚苯基。
更具体地，化合物(Q)优选为下述通式(Q－a)至通式(Q－d)所表示的化合物。
[化23]
Figure BDA0002214961530000251
式中，RQ1优选为碳原子数1至10的直链烷基或支链烷基，RQ2优选为碳原子数1至20的直链烷基或支链烷基，RQ3优选为碳原子数1至8的直链烷基、支链烷基、直链烷氧基或支链烷氧基，LQ优选为碳原子数1至8的直链亚烷基或支链亚烷基。通式(Q－a)至通式(Q－d)所表示的化合物中，进一步优选为通式(Q－c)和通式(Q－d)所表示的化合物。
本申请发明的组合物中优选含有1种或2种通式(Q)所表示的化合物，进一步优选含有1种至5种，其含量优选为0.001至1％，进一步优选为0.001至0.1％，特别优选为0.001至0.05％。
此外，更具体地，作为本发明中能够使用的抗氧化剂或光稳定剂，优选为以下的(Q－1)～(Q－44)所表示的化合物。
[化24]
Figure BDA0002214961530000261
[化25]
Figure BDA0002214961530000271
[化26]
Figure BDA0002214961530000281
[化27]
Figure BDA0002214961530000291
[化28]
Figure BDA0002214961530000301
(式中，n表示0至20的整数。)
本发明的液晶组合物可以含有1种或2种以上聚合性化合物。聚合性化合物优选为以下的通式(P)所表示的化合物。
[化29]
Figure BDA0002214961530000311
(上述通式(P)中，Rp1表示氢原子、氟原子、氰基、氢原子、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烷基、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烷氧基、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烯基、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烯氧基或－Spp2－Pp2，
Pp1和Pp2各自独立地表示通式(Pp1－1)～式(Pp1－9)中的任一种，
[化30]
Figure BDA0002214961530000312
(式中，Rp11和Rp12各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的卤代烷基，Wp11表示单键、－O－、－COO－或亚甲基，tp11表示0、1或2，分子内Rp11、Rp12、Wp11和/或tp11存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。)
Spp1和Spp2各自独立地表示单键或间隔基，
Zp1和Zp2各自独立地表示单键、－O－、－S－、－CH2－、－OCH2－、－CH2O－、－CO－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－OCOOCH2－、－CH2OCOO－、－OCH2CH2O－、－CO－NRZP1－、－NRZP1－CO－、－SCH2－、－CH2S－、－CH＝CRZP1－COO－、－CH＝CRZP1－OCO－、－COO－CRZP1＝CH－、－OCO－CRZP1＝CH－、－COO－CRZP1＝CH－COO－、－COO－CRZP1＝CH－OCO－、－OCO－CRZP1＝CH－COO－、－OCO－CRZP1＝CH－OCO－、－(CH2)z－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－(C＝O)－O－(CH2)2－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF2－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－或－C≡C－(式中，RZP1各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，分子内RZP1存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。)，
Ap2表示1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、蒽－2,6－二基、菲－2,7－二基、吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、茚满－2,5－二基、1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基或1,3－二噁烷－2,5－二基，Ap2为无取代或可被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基、硝基或－Spp2－Pp2取代，
Ap1表示(Ap1－11)～(Ap1－19)所表示的基团，
[化31]
Figure BDA0002214961530000321
(式中，用★表示与Spp1或Zp1结合、用★★表示与Zp1结合，结构中的1个或2个以上的氢原子可被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基、硝基或－Spp2－Pp2取代。)
Ap3表示(Ap3－11)～(Ap3－19)所表示的基团，
[化32]
Figure BDA0002214961530000331
(式中，用★表示与Zp2结合、用★★表示与Rp1或Zp2结合，结构中的1个或2个以上的氢原子可被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基、硝基或－Spp2－Pp2取代。)
mp2和mp3各自独立地表示0、1、2或3，mp1和mp4各自独立地表示1、2或3，分子内Pp1、Spp1、Ap1、Zp1、Zp2、Ap3和/或Rp1存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。)。此外，该聚合性单体优选含有1种或2种以上。
本发明所涉及的通式(P)中，Rp1优选为－Spp2－Pp2。
Pp1和Pp2优选各自独立地为式(Pp1－1)～式(Pp1－3)中的任一种，优选为(Pp1－1)。
Rp11和Rp12优选各自独立地为氢原子或甲基。
mp1+mp4优选为2以上，优选为2或3。
Zp1和Zp2优选各自独立地为单键、－OCH2－、－CH2O－、－CO－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－CH＝CH－、－CF2－、－CF2O－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－(CH2)2－、－OCF2－或－C≡C－，优选为单键、－OCH2－、－CH2O－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－CH＝CH－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－(CH2)2－或－C≡C－，优选分子内仅存在1个－OCH2－、－CH2O－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－CH＝CH－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－(CH2)2－或－C≡C－、其他全部为单键，优选分子内仅存在1个－OCH2－、－CH2O－、－C2H4－、－COO－或－OCO－、其他全部为单键，优选全部为单键。
此外，优选分子内存在的Zp1和Zp2中仅有1个为选自由－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－O－CO－(CH2)2－、－COO－(CH2)2－组成的组的连接基、其他为单键。
Spp1和Spp2各自独立地表示单键或碳原子数1～30的亚烷基，该亚烷基中的－CH2－是，只要氧原子彼此不直接连接就可被－O－、－CO－、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－或－C≡C－取代，该亚烷基中的氢原子可被卤原子取代，优选为直链的碳原子数1～10的亚烷基或单键。
Ap2优选为1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、蒽－2,6－二基、菲－2,7－二基或萘－2,6－二基，优选为1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、菲－2,7－二基或萘－2,6－二基，mp2+mp3为0时，优选为菲－2,7－二基，mp2+mp3为1、2或3时，优选为1,4－亚苯基或1,4－亚环己基。为了改善与液晶化合物的相容性，Ap2结构中的1个或2个以上的氢原子可被甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子取代。
Ap1优选为式(Ap1－15)、(Ap1－16)、(Ap1－17)或(Ap1－18)。为了改善与液晶化合物的相容性，Ap1结构中的1个或2个以上的氢原子可被甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子取代。
Ap3优选为式(Ap1－14)、(Ap1－15)、(Ap1－16)、(Ap1－17)或(Ap1－18)。为了改善与液晶化合物的相容性，Ap3结构中的1个或2个以上的氢原子可被甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子取代。
mp2+mp3优选为0、1、2或3，优选为1或2。
关于通式(P)所表示的化合物的合计含量，相对于本申请的含有通式(P)所表示的化合物的组合物，优选含有0.05～10％，优选含有0.1～8％，优选含有0.1～5％，优选含有0.1～3％，优选含有0.2～2％，优选含有0.2～1.3％，优选含有0.2～1％，优选含有0.2～0.56％。
相对于本申请的含有通式(P)所表示的化合物的组合物，通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选下限值为0.01％，为0.03％，为0.05％，为0.08％，为0.1％，为0.15％，为0.2％，为0.25％，为0.3％。
相对于本申请的含有通式(P)所表示的化合物的组合物，通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选上限值为10％，为8％，为5％，为3％，为1.5％，为1.2％，为1％，为0.8％，为0.5％。
如果含量少，则难以实现添加通式(P)所表示的化合物的效果，产生液晶组合物的取向约束力弱或经时性变弱等问题，如果过多则固化后残留的量变多，产生固化耗费时间、液晶的可靠性降低等问题。因此，考虑它们的平衡而设定含量。
通式(P)所表示的化合物优选为通式(P－1)、通式(P－2)、通式(P－3)和通式(P－4)所表示的化合物。
[化33]
Figure BDA0002214961530000351
(式中，Pp11、Pp12、Pp21、Pp22、Pp31、Pp32、Pp41和Pp42各自独立地表示与通式(P)中的Pp1相同的意思，
Spp11、Spp12、Spp21、Spp22、Spp31和Spp32、Spp41和Spp42各自独立地表示与通式(P)中的Spp1相同的意思，
Ap11、Ap12、Ap13、Ap21、Ap22、Ap23、Ap32和Ap42各自独立地表示1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、蒽－2,6－二基、菲－2,7－二基、吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、茚满－2,5－二基、1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基或1,3－二噁烷－2,5－二基，Ap11、Ap12、Ap13、Ap21、Ap22、Ap23、Ap32和Ap42各自独立地无取代或可被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基、硝基或通式(P)中的－Spp2－Pp2取代，
Ap41表示与通式(P)的Ap1相同的意思，
Ap43表示与通式(P)的Ap3相同的意思，
Zp21、Zp22、Zp41和Zp42表示单键、－O－、－S－、－CH2－、－OCH2－、－CH2O－、－CO－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－OCOOCH2－、－CH2OCOO－、－OCH2CH2O－、－CO－NRZP1－、－NRZP1－CO－、－SCH2－、－CH2S－、－CH＝CRZP1－COO－、－CH＝CRZP1－OCO－、－COO－CRZP1＝CH－、－OCO－CRZP1＝CH－、－COO－CRZP1＝CH－COO－、－COO－CRZP1＝CH－OCO－、－OCO－CRZP1＝CH－COO－、－OCO－CRZP1＝CH－OCO－、－(CH2)z－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－(C＝O)－O－(CH2)2－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF2－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－或－C≡C－(式中，RZP1各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，分子内RZP1存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。)，分子内存在的Zp21和Zp22中的至少1个表示除了单键以外的结构。)
Pp11、Pp12、Pp21、Pp22、Pp31、Pp32、Pp41和Pp42各自独立地与通式(P)中的Pp1同样地优选为式(Pp1－1)～式(Pp1－3)中的任一种，优选为(Pp1－1)，Rp11和Rp12各自独立地优选为氢原子或甲基。
Spp11、Spp12、Spp21、Spp22、Spp31和Spp32、Spp41和Spp42各自独立地表示单键或碳原子数1～30的亚烷基，该亚烷基中的－CH2－只要氧原子彼此不直接连接就可被－O－、－CO－、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－或－C≡C－取代，该亚烷基中的氢原子可被卤原子取代，优选为直链的碳原子数1～10的亚烷基或单键。
Ap11、Ap12、Ap13、Ap21、Ap22、Ap23、Ap32和Ap42各自独立地优选为1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、蒽－2,6－二基、菲－2,7－二基或萘－2,6－二基，优选为1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、菲－2,7－二基或萘－2,6－二基。通式(P－1)和(P－2)中，优选各自独立地为1,4－亚苯基或1,4－亚环己基，为了改善与液晶化合物的相容性，其结构中的1个或2个以上的氢原子可被甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子取代。通式(P－3)中优选为菲－2,7－二基，为了改善与液晶化合物的相容性，其结构中的1个或2个以上的氢原子可被甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子取代。
Zp21优选为单键、－OCH2－、－CH2O－、－CO－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－CH＝CH－、－CF2－、－CF2O－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－(CH2)2－、－OCF2－或－C≡C－，优选为单键、－OCH2－、－CH2O－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－CH＝CH－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－(CH2)2－或－C≡C－，优选分子内仅存在1个－OCH2－、－CH2O－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－CH＝CH－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－(CH2)2－或－C≡C－、其他全部为单键，优选分子内仅存在1个－OCH2－、－CH2O－、－C2H4－、－COO－或－OCO－、其他全部为单键，优选全部为单键。
此外，优选分子内存在的Zp21中仅有1个为选自由－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－O－CO－(CH2)2－、－COO－(CH2)2－组成的组的连接基、其他为单键。
作为本发明所涉及的通式(P－1)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P－1－1)～式(P－1－46)所表示的聚合性化合物。
[化34]
Figure BDA0002214961530000381
[化35]
Figure BDA0002214961530000382
[化36]
Figure BDA0002214961530000391
[化37]
Figure BDA0002214961530000392
[化38]
Figure BDA0002214961530000401
(式中，Pp11、Pp12、Spp11和Spp12表示与通式(P－1)中的Pp11、Pp12、Spp11和Spp12相同的意思。)
作为本发明所涉及的通式(P－2)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P－2－1)～式(P－2－12)所表示的聚合性化合物。
[化39]
Figure BDA0002214961530000411
(式中，Pp21、Pp22、Spp21和Spp22表示与通式(P－2)中的Pp21、Pp22、Spp21和Spp22相同的意思。)
作为本发明所涉及的通式(P－3)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P－3－1)～式(P－3－15)所表示的聚合性化合物。
[化40]
Figure BDA0002214961530000421
[化41]
Figure BDA0002214961530000431
(式中，Pp31、Pp32、Spp31和Spp32表示与通式(P－3)中的Pp31、Pp32、Spp31和Spp32相同的意思。)
作为本发明所涉及的通式(P－4)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P－4－1)～式(P－4－15)所表示的聚合性化合物。
[化42]
Figure BDA0002214961530000432
[化43]
Figure BDA0002214961530000441
[化44]
Figure BDA0002214961530000442
[化45]
Figure BDA0002214961530000451
(式中，Pp41、Pp42、Spp41和Spp42表示与通式(P－4)中的Pp41、Pp42、Spp41和Spp42相同的意思。)
本发明的液晶组合物具有负的介电常数各向异性，介电常数各向异性的绝对值为1.5以上，含有1种或2种以上选自下述通式(N－1)所表示的化合物组的化合物。
通式(N－1)所表示的化合物相当于介电性上为负的化合物(Δε的符号为负且其绝对值大于2。)。
通式(N－1)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(N－1)中，RN11和RN12优选各自独立地为碳原子数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)。
此外，其所结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下，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的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，其所结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和的环结构的情况下，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的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子和存在氧原子的情况下氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选从式(R1)至式(R5)中的任一种所表示的基团选择。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
[化46]
Figure BDA0002214961530000461
需要增大Δn的情况下，AN11和AN12各自独立地优选为芳香族，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、1,4－二环[2.2.2]亚辛基、哌啶－1,4－二基、萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基，更优选表示下述结构，
[化47]
Figure BDA0002214961530000462
更优选表示反式1,4－亚环己基、1,4－亚环己烯基或1,4－亚苯基。
ZN11和ZN12优选各自独立地表示－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。
nN11+nN12优选为1或2，优选为nN11为1且nN12为0的组合、nN11为2且nN1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。
本申请中，在没有特别记载的情况下，％意味着质量％。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为10％，为20％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为95％，为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为25％，为20％。
在需要保持本发明的组合物的粘度低、响应速度为快的组合物的情况下，优选上述下限值低且上限值低。进一步，在需要保持本发明的组合物的Tni高、温度稳定性为良好的组合物的情况下，优选上述下限值低且上限值低。此外，欲为了保持驱动电压低而增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值高且上限值高。
作为通式(N－1)所表示的化合物，可以列举下述通式(N－1a)～(N－1g)所表示的化合物组。
[化48]
Figure BDA0002214961530000471
(式中，RN11和RN12表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思，nNa11表示0或1，nNb11表示1或2，nNc11表示0或1，nNd11表示1或2，nNe11表示1或2，nNf12表示1或2，nNg11表示1或2，ANe11表示反式1,4－亚环己基或1,4－亚苯基，ANg11表示反式1,4－亚环己基、1,4－亚环己烯基或1,4－亚苯基，至少1个表示1,4－亚环己烯基，ZNe11表示单键或乙烯，分子内存在的至少1个表示乙烯，分子内存在的多个ANe11、ZNe11和/或ANg11可以相同也可以不同。)
更具体地，通式(N－1)所表示的化合物优选为选自通式(N－1－1)～(N－1－21)所表示的化合物组的化合物。
通式(N－1－1)所表示的化合物为下述化合物。
[化49]
Figure BDA0002214961530000481
(式中，RN111和RN112各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
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、戊基或乙烯基。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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为低则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－1)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为33％，为35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为50％，为40％，为38％，为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％，为5％，为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)至式(N－1－1.23)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－1.1)～(N－1－1.4)所表示的化合物，优选为式(N－1－1.1)和式(N－1－1.3)所表示的化合物。
[化50]
Figure BDA0002214961530000491
式(N－1－1.1)～(N－1－1.22)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独或组合的这些化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为33％，为35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为50％，为40％，为38％，为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％，为5％，为3％。
通式(N－1－2)所表示的化合物为下述化合物。
[化51]
Figure BDA0002214961530000501
(式中，RN121和RN122各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选高地设定含量，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为低则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－2)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为7％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为33％，为35％，为37％，为40％，为42％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为50％，为48％，为45％，为43％，为40％，为38％，为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％，为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)至式(N－1－2.22)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－2.3)至式(N－1－2.7)、式(N－1－2.10)、式(N－1－2.11)、式(N－1－2.13)和式(N－1－2.20)所表示的化合物，重视Δε的改良的情况下，优选为式(N－1－2.3)至式(N－1－2.7)所表示的化合物，重视TNI的改良的情况下，优选为式(N－1－2.10)、式(N－1－2.11)和式(N－1－2.13)所表示的化合物，重视响应速度的改良的情况下，优选为式(N－1－2.20)所表示的化合物。
[化52]
Figure BDA0002214961530000511
式(N－1－2.1)至式(N－1－2.22)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独的或组合的这些化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为33％，为35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为50％，为40％，为38％，为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％，为5％，为3％。
通式(N－1－3)所表示的化合物为下述化合物。
[化53]
Figure BDA0002214961530000512
(式中，RN131和RN132各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
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3～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为1－丙烯基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－3)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将高地设定含量，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－3)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为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)至式(N－1－3.21)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－3.1)～(N－1－3.7)和式(N－1－3.21)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)和式(N－1－3.6)所表示的化合物。
[化54]
Figure BDA0002214961530000521
式(N－1－3.1)～式(N－1－3.4)、式(N－1－3.6)和式(N－1－3.21)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，优选为式(N－1－3.1)和式(N－1－3.2)的组合、选自式(N－1－3.3)、式(N－1－3.4)和式(N－1－3.6)的2种或3种的组合。相对于本发明的组合物的总量，单独的或组合的这些化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－4)所表示的化合物为下述化合物。
[化55]
Figure BDA0002214961530000531
(式中，RN141和RN142各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN141和RN142优选各自独立地为碳原子数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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选高地设定含量，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为低则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－4)所表示的化合物的优选含量的下限值为3％，为5％，为7％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为11％，为10％，为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)至式(N－1－4.14)所表示的化合物组的化合物，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)、式(N－1－4.2)和式(N－1－4.4)所表示的化合物。
[化56]
Figure BDA0002214961530000541
式(N－1－4.1)～(N－1－4.14)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独的或组合的这些化合物的优选含量的下限值为3％，为5％，为7％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为11％，为10％，为8％。
通式(N－1－5)所表示的化合物为下述化合物。
[化57]
Figure BDA0002214961530000542
(式中，RN151和RN152各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN151和RN152优选各自独立地为碳原子数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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为低则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－5)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为8％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为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)至式(N－1－5.6)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－5.1)、式(N－1－5.2)和式(N－1－5.4)所表示的化合物。
[化58]
Figure BDA0002214961530000551
式(N－1－5.1)、式(N－1－5.2)和式(N－1－5.4)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独的或组合的这些化合物的优选含量的下限值为5％，为8％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－10)所表示的化合物为下述化合物。
[化59]
Figure BDA0002214961530000561
(式中，RN1101和RN1102各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1101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、乙烯基或1－丙烯基。RN1102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－1－10)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为低则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－10)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
进一步，通式(N－1－10)所表示的化合物优选为选自式(N－1－10.1)至式(N－1－10.14)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－10.1)～(N－1－10.5)所表示的化合物，优选为式(N－1－10.1)和式(N－1－10.2)所表示的化合物。
[化60]
Figure BDA0002214961530000571
式(N－1－10.1)和式(N－1－10.2)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独的或组合的这些化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－11)所表示的化合物为下述化合物。
[化61]
Figure BDA0002214961530000572
(式中，RN1111和RN1112各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1111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、乙烯基或1－丙烯基。RN1112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－1－11)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为低则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－11)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
进一步，通式(N－1－11)所表示的化合物优选为选自式(N－1－11.1)至式(N－1－11.14)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－11.1)～(N－1－11.14)所表示的化合物，优选为式(N－1－11.2和式(N－1－11.4)所表示的化合物。
[化62]
Figure BDA0002214961530000591
式(N－1－11.2)和式(N－1－11.4)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，相对于本发明的组合物的总量，单独的或组合的这些化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－12)所表示的化合物为下述化合物。
[化63]
Figure BDA0002214961530000592
(式中，RN1121和RN1122各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1121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。RN1122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－1－12)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为低则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－12)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－13)所表示的化合物为下述化合物。
[化64]
Figure BDA0002214961530000601
(式中，RN1131和RN1132各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1131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。RN1132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－1－13)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－13)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－14)所表示的化合物为下述化合物。
[化65]
Figure BDA0002214961530000611
(式中，RN1141和RN1142各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1141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。RN1142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－1－14)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为低则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－14)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－15)所表示的化合物为下述化合物。
[化66]
Figure BDA0002214961530000621
(式中，RN1151和RN1152各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1151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。RN1152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－1－15)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－15)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－16)所表示的化合物为下述化合物。
[化67]
Figure BDA0002214961530000622
(式中，RN1161和RN1162各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1161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。RN1162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－1－16)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－16)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－17)所表示的化合物为下述化合物。
[化68]
Figure BDA0002214961530000631
(式中，RN1171和RN1172各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1171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。RN1172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－1－17)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－17)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－18)所表示的化合物为下述化合物。
[化69]
Figure BDA0002214961530000641
(式中，RN1181和RN1182各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1181优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为甲基、乙基、丙基或丁基。RN1182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－1－18)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－18)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
进一步，通式(N－1－18)所表示的化合物优选为选自式(N－1－18.1)至式(N－1－18.5)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－18.1)～(N－1－18.3)所表示的化合物，优选为式(N－1－18.2)和式(N－1－18.3)所表示的化合物。
[化70]
Figure BDA0002214961530000651
通式(N－1－20)所表示的化合物为下述化合物。
[化71]
Figure BDA0002214961530000652
(式中，RN1201和RN1202各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1201和RN1202各自独立地优选为碳原子数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。
通式(N－1－20)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－20)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－21)所表示的化合物为下述化合物。
[化72]
Figure BDA0002214961530000661
(式中，RN1211和RN1212各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1211和RN1212优选各自独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N－1－21)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－21)所表示的化合物的优选含量的下限值为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(N－1－22)所表示的化合物为下述化合物。
[化73]
Figure BDA0002214961530000662
(式中，RN1221和RN1222各自独立地表示与通式(N－1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1221和RN1222优选各自独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N－1－22)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为高，重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，重视TNI的情况下，将含量设定为高则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N－1－21)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为5％。
进一步，通式(N－1－22)所表示的化合物优选为选自式(N－1－22.1)至式(N－1－22.12)所表示的化合物组的化合物，优选为式(N－1－22.1)～(N－1－22.5)所表示的化合物，优选为式(N－1－22.1)～(N－1－22.4)所表示的化合物。
[化74]
Figure BDA0002214961530000681
本发明的液晶组合物优选含有1种或2种以上通式(L)所表示的化合物。通式(L)所表示的化合物相当于介电性上大体中性的化合物(Δε的值为-2～2)。因此，将分子内所具有的卤素等极性基的个数设为2个以下是较优选的，设为1个以下是较优选的，不具有该极性基是较优选的。
[化75]
Figure BDA0002214961530000682
(式中，RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－各自独立地可被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，
nL1表示0、1、2或3，
AL1、AL2和AL3各自独立地表示选自由下述的基团组成的组的基团，
(a)1,4－亚环己基(存在于该基团中的1个－CH2－或不相邻的2个以上－CH2－可被－O－取代。)、和
(b)1,4－亚苯基(存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被－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(存在于萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被－N＝取代。)
上述基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZL1和ZL2各自独立地表示单键、－CH2CH2－、－(CH2)4－、－OCH2－、－CH2O－、－COO－、－OCO－、－OCF2－、－CF2O－、－CH＝N－N＝CH－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－，
nL1为2或3而AL2存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，nL1为2或3而ZL3存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，通式(N－1)、(N－2)和(N－3)所表示的化合物除外。)
通式(L)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用。能够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、电气可靠性、双折射率等期望的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种。或者在本发明的其他实施方式中，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(L)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适用性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的组合物的总量，式(L)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为10％，为20％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为95％，为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为25％。
在需要保持本发明的组合物的粘度低、为响应速度快的组合物的情况下，优选上述下限值高且上限值高。进一步，在需要保持本发明的组合物的Tni高、为温度稳定性好的组合物的情况下，优选上述下限值高且上限值高。此外，欲为了保持驱动电压低而增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值低而上限值低。
重视可靠性的情况下，优选RL1和RL2均为烷基，重视降低化合物的挥发性的情况下，优选为烷氧基，重视粘性的降低的情况下，优选至少一方为烯基。
分子内存在的卤原子优选为0、1、2或3个，优选为0或1个，重视与其他液晶分子的相容性的情况下，优选为1个。
RL1和RL2在其所结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下，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的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，在其所结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和的环结构的情况下，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的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定，碳原子和存在氧原子的情况下氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选从式(R1)至式(R5)中的任一种所表示的基团中选择。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
[化76]
Figure BDA0002214961530000701
重视响应速度的情况下，nL1优选为0，为了改善向列相的上限温度，优选为2或3，为了实现它们的平衡，优选为1。此外，为了满足作为组合物所要求的特性，优选组合值不同的化合物。
需要增大Δn的情况下，AL1、AL2和AL3优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，优选各自独立地表示反式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、1,4－二环[2.2.2]亚辛基、哌啶－1,4－二基、萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基，更优选表示下述结构，
[化77]
Figure BDA0002214961530000711
更优选表示反式1,4－亚环己基或1,4－亚苯基。
重视响应速度的情况下，ZL1和ZL2优选为单键。
通式(L)所表示的化合物优选分子内的卤原子数为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)所表示的化合物组的化合物。
通式(L－1)所表示的化合物为下述化合物。
[化78]
Figure BDA0002214961530000712
(式中，RL11和RL12各自独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
RL11和RL12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的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。
通式(L－1)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
相对于本发明的组合物的总量，优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为15％，为20％，为25％，为30％，为35％，为40％，为45％，为50％，为55％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为95％，为90％，为85％，为80％，为75％，为70％，为65％，为60％，为55％，为50％，为45％，为40％，为35％，为30％，为25％。
在需要保持本发明的组合物的粘度低、为响应速度快的组合物的情况下，优选上述下限值高且上限值高。进一步，在需要保持本发明的组合物的Tni高、为温度稳定性好的组合物的情况下，优选上述下限值中等且上限值中等。此外，欲为了保持驱动电压低而增大介电常数各向异性时，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选自通式(L－1－1)所表示的化合物组的化合物。
[化79]
Figure BDA0002214961530000721
(式中RL12表示与通式(L－1)中的意思相同的意思。)
通式(L－1－1)所表示的化合物优选为选自式(L－1－1.1)至式(L－1－1.3)所表示的化合物组的化合物，优选为式(L－1－1.2)或式(L－1－1.3)所表示的化合物，特别优选为式(L－1－1.3)所表示的化合物。
[化80]
Figure BDA0002214961530000722
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－1.3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为20％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％，为5％，为3％。
通式(L－1)所表示的化合物优选为选自通式(L－1－2)所表示的化合物组的化合物。
[化81]
Figure BDA0002214961530000723
(式中RL12表示与通式(L－1)中的意思相同的意思。)
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为5％，为10％，为15％，为17％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为60％，为55％，为50％，为45％，为42％，为40％，为38％，为35％，为33％，为30％。
进一步，通式(L－1－2)所表示的化合物优选为选自式(L－1－2.1)至式(L－1－2.4)所表示的化合物组的化合物，优选为式(L－1－2.2)至式(L－1－2.4)所表示的化合物。特别是，式(L－1－2.2)所表示的化合物尤其能改善本发明的组合物的响应速度，因此优选。此外，与响应速度相比，更需要高Tni时，优选使用式(L－1－2.3)或式(L－1－2.4)所表示的化合物。为了使低温下的溶解度良好，式(L－1－2.3)和式(L－1－2.4)所表示的化合物的含量不优选为30％以上。
[化82]
Figure BDA0002214961530000731
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－2.2)所表示的化合物的优选含量的下限值为10％，为15％，为18％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为33％，为35％，为38％，为40％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为60％，为55％，为50％，为45％，为43％，为40％，为38％，为35％，为32％，为30％，为27％，为25％，为22％。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－1.3)所表示的化合物和式(L－1－2.2)所表示的化合物的合计的优选含量的下限值为10％，为15％，为20％，为25％，为27％，为30％，为35％，为40％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为60％，为55％，为50％，为45％，为43％，为40％，为38％，为35％，为32％，为30％，为27％，为25％，为22％。
通式(L－1)所表示的化合物优选为选自通式(L－1－3)所表示的化合物组的化合物。
[化83]
Figure BDA0002214961530000741
(式中RL13和RL14各自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。)
RL13和RL14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的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％，为23％，为25％，为30％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为60％，为55％，为50％，为45％，为40％，为37％，为35％，为33％，为30％，为27％，为25％，为23％，为20％，为17％，为15％，为13％，为10％。
进一步，通式(L－1－3)所表示的化合物优选为选自式(L－1－3.1)至式(L－1－3.13)所表示的化合物组的化合物，优选为式(L－1－3.1)、式(L－1－3.3)或式(L－1－3.4)所表示的化合物。特别是，式(L－1－3.1)所表示的化合物尤其能改善本发明的组合物的响应速度，因此优选。此外，与响应速度相比，更需要高Tni时，优选使用式(L－1－3.3)、式(L－1－3.4)、式(L－1－3.11)和式(L－1－3.12)所表示的化合物。为了使低温下的溶解度良好，式(L－1－3.3)、式(L－1－3.4)、式(L－1－3.11)和式(L－1－3.13)所表示的化合物的合计含量不优选为20％以上。
[化84]
Figure BDA0002214961530000751
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－3.1)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为13％，为15％，为18％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为20％，为17％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％。
通式(L－1)所表示的化合物优选为选自通式(L－1－4)和/或(L－1－5)所表示的化合物组的化合物。
[化85]
Figure BDA0002214961530000752
(式中RL15和RL16各自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。)
RL15和RL16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的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－4)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为25％，为23％，为20％，为17％，为15％，为13％，为10％。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－5)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为5％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为25％，为23％，为20％，为17％，为15％，为13％，为10％。
进一步，通式(L－1－4)和(L－1－5)所表示的化合物优选为选自式(L－1－4.1)至式(L－1－5.3)所表示的化合物组的化合物，优选为式(L－1－4.2)或式(L－1－5.2)所表示的化合物。
[化86]
Figure BDA0002214961530000761
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－4.2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为13％，为15％，为18％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为20％，为17％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％。
优选组合从式(L－1－1.3)、式(L－1－2.2)、式(L－1－3.1)、式(L－1－3.3)、式(L－1－3.4)、式(L－1－3.11)和式(L－1－3.12)所表示的化合物选择的2种以上的化合物，优选组合从式(L－1－1.3)、式(L－1－2.2)、式(L－1－3.1)、式(L－1－3.3)、式(L－1－3.4)和式(L－1－4.2)所表示的化合物选择的2种以上的化合物，关于这些化合物的合计含量的优选含量的下限值，相对于本发明的组合物的总量为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为13％，为15％，为18％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为33％，为35％，相对于本发明的组合物的总量，上限值为80％，为70％，为60％，为50％，为45％，为40％，为37％，为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％。重视组合物的可靠性的情况下，优选组合从式(L－1－3.1)、式(L－1－3.3)和式(L－1－3.4))所表示的化合物选择的2种以上的化合物，重视组合物的响应速度的情况下，优选组合从式(L－1－1.3)、式(L－1－2.2)所表示的化合物选择的2种以上的化合物。
通式(L－1)所表示的化合物优选为选自通式(L－1－6)所表示的化合物组的化合物。
[化87]
Figure BDA0002214961530000771
(式中RL17和RL18各自独立地表示甲基或氢原子。)
相对于本发明的组合物的总量，式(L－1－6)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为5％，为10％，为15％，为17％，为20％，为23％，为25％，为27％，为30％，为35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为60％，为55％，为50％，为45％，为42％，为40％，为38％，为35％，为33％，为30％。
进一步，通式(L－1－6)所表示的化合物优选为选自式(L－1－6.1)至式(L－1－6.3)所表示的化合物组的化合物。
[化88]
Figure BDA0002214961530000772
通式(L－2)所表示的化合物为下述化合物。
[化89]
Figure BDA0002214961530000773
(式中，RL21和RL22各自独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
重视低温下的溶解性的情况下，将含量设定为高则效果好，相反，重视响应速度的情况下，将含量设定为低则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为20％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％，为5％，为3％。
进一步，通式(L－2)所表示的化合物优选为选自式(L－2.1)至式(L－2.6)所表示的化合物组的化合物，优选为式(L－2.1)、式(L－2.3)、式(L－2.4)和式(L－2.6)所表示的化合物。
[化90]
Figure BDA0002214961530000781
通式(L－3)所表示的化合物为下述化合物。
[化91]
Figure BDA0002214961530000791
(式中，RL31和RL32各自独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
RL31和RL32优选各自独立地为碳原子数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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值为20％，为15％，为13％，为10％，为8％，为7％，为6％，为5％，为3％。
获得高双折射率的情况下，将含量设定为高则效果好，相反，重视高Tni的情况下，将含量设定为低则效果好。进一步，在改善滴痕、烧屏特性的情况下，优选将含量范围设定为中间。
进一步，通式(L－3)所表示的化合物优选为选自式(L－3.1)至式(L－3.7)所表示的化合物组的化合物，优选为式(L－3.2)至式(L－3.5)所表示的化合物。
[化92]
Figure BDA0002214961530000801
通式(L－4)所表示的化合物为下述化合物。
[化93]
Figure BDA0002214961530000802
(式中，RL41和RL42各自独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
本发明的组合物中，通式(L－4)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适用性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－4)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为14％，为16％，为20％，为23％，为26％，为30％，为35％，为40％。相对于本发明的组合物的总量，式(L－4)所表示的化合物的优选含量的上限值为50％，为40％，为35％，为30％，为20％，为15％，为10％，为5％。
通式(L－4)所表示的化合物例如优选为式(L－4.1)至式(L－4.3)所表示的化合物。
[化94]
Figure BDA0002214961530000811
根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能，可以含有式(L－4.1)所表示的化合物，可以含有式(L－4.2)所表示的化合物，也可以含有式(L－4.1)所表示的化合物和式(L－4.2)所表示的化合物这两者，也可以全部含有式(L－4.1)至式(L－4.3)所表示的化合物。相对于本发明的组合物的总量，式(L－4.1)或式(L－4.2)所表示的化合物的优选含量的下限值为3％，为5％，为7％，为9％，为11％，为12％，为13％，为18％，为21％，优选上限值为45％，为40％，为35％，为30％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％。
含有式(L－4.1)所表示的化合物和式(L－4.2)所表示的化合物这两者时，相对于本发明的组合物的总量，两化合物的优选含量的下限值为15％，为19％，为24％，为30％，优选上限值为45％，为40％，为35％，为30％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(L－4)所表示的化合物例如优选为式(L－4.4)至式(L－4.6)所表示的化合物，优选为式(L－4.4)所表示的化合物。
[化95]
Figure BDA0002214961530000812
根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能，可以含有式(L－4.4)所表示的化合物，可以含有式(L－4.5)所表示的化合物，也可以含有式(L－4.4)所表示的化合物和式(L－4.5)所表示的化合物这两者。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－4.4)或式(L－4.5)所表示的化合物的优选含量的下限值为3％，为5％，为7％，为9％，为11％，为12％，为13％，为18％，为21％。优选上限值为45％，为40％，为35％，为30％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％。
含有式(L－4.4)所表示的化合物和式(L－4.5)所表示的化合物这两者时，相对于本发明的组合物的总量，两化合物的优选含量的下限值为15％，为19％，为24％，为30％，优选上限值为45％，为40％，为35％，为30％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。
通式(L－4)所表示的化合物优选为式(L－4.7)至式(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。
[化96]
Figure BDA0002214961530000821
通式(L－5)所表示的化合物为下述化合物。
[化97]
Figure BDA0002214961530000822
(式中，RL51和RL52各自独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
本发明的组合物中，通式(L－5)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适用性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－5)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为14％，为16％，为20％，为23％，为26％，为30％，为35％，为40％。相对于本发明的组合物的总量，式(L－5)所表示的化合物的优选含量的上限值为50％，为40％，为35％，为30％，为20％，为15％，为10％，为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，这些化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％，为15％，为13％，为10％，为9％。
[化98]
Figure BDA0002214961530000831
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，这些化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％，为15％，为13％，为10％，为9％。
[化99]
Figure BDA0002214961530000832
通式(L－5)所表示的化合物优选为选自式(L－5.5)至式(L－5.7)所表示的化合物组的化合物，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，这些化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％，为15％，为13％，为10％，为9％。
[化100]
Figure BDA0002214961530000841
通式(L－6)所表示的化合物为下述化合物。
[化101]
Figure BDA0002214961530000842
(式中，RL61和RL62各自独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思，XL61和XL62各自独立地表示氢原子或氟原子。)
RL61和RL62优选各自独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选XL61和XL62中的一方为氟原子而另一方为氢原子。
通式(L－6)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用2种以上的化合物。能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种，为5种以上。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－6)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为14％，为16％，为20％，为23％，为26％，为30％，为35％，为40％。相对于本发明的组合物的总量，式(L－6)所表示的化合物的优选含量的上限值为50％，为40％，为35％，为30％，为20％，为15％，为10％，为5％。重点在于增大Δn的情况下，增加含量较优选，重点在于低温下的析出的情况下，含量少较优选。
通式(L－6)所表示的化合物优选为式(L－6.1)至式(L－6.9)所表示的化合物。
[化102]
Figure BDA0002214961530000851
能够组合的化合物的种类没有特别限制，优选含有来自这些化合物的1种～3种，进一步优选含有1种～4种。此外，选择的化合物的分子量分布宽也对溶解性有效，因此，例如优选从式(L－6.1)或(L－6.2)所表示的化合物选择1种化合物、从式(L－6.4)或(L－6.5)所表示的化合物选择1种化合物、从式(L－6.6)或式(L－6.7)所表示的化合物选择1种化合物、从式(L－6.8)或(L－6.9)所表示的化合物选择1种化合物，将它们适当组合。其中，优选含有式(L－6.1)、式(L－6.3)式(L－6.4)、式(L－6.6)和式(L－6.9)所表示的化合物。
进一步，通式(L－6)所表示的化合物例如优选为式(L－6.10)至式(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。
[化103]
Figure BDA0002214961530000861
相对于本发明的组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％，为15％，为13％，为10％，为9％。
通式(L－7)所表示的化合物为下述化合物。
[化104]
Figure BDA0002214961530000871
(式中，RL71和RL72各自独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思，AL71和AL72各自独立地表示与通式(L)中的AL2和AL3相同的意思，AL71和AL72上的氢原子各自独立地可被氟原子取代，ZL71表示与通式(L)中的ZL2相同的意思，XL71和XL72各自独立地表示氟原子或氢原子。)
式中，RL71和RL72优选各自独立地为碳原子数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和AL72优选各自独立地为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，AL71和AL72上的氢原子各自独立地可被氟原子取代，ZL71优选为单键或COO－，优选为单键，XL71和XL72优选为氢原子。
能够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、电气可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种，为2种，为3种，为4种。
本发明的组合物中，通式(L－7)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适用性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的组合物的总量，式(L－7)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为3％，为5％，为7％，为10％，为14％，为16％，为20％。相对于本发明的组合物的总量，式(L－7)所表示的化合物的优选含量的上限值为30％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为10％，为5％。
本发明的组合物期望为高Tni的实施方式时，优选使式(L－7)所表示的化合物的含量多，期望为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)至式(L－7.4)所表示的化合物，优选为式(L－7.2)所表示的化合物。
[化105]
Figure BDA0002214961530000881
进一步，通式(L－7)所表示的化合物优选为式(L－7.11)至式(L－7.13)所表示的化合物，优选为式(L－7.11)所表示的化合物。
[化106]
Figure BDA0002214961530000882
进一步，通式(L－7)所表示的化合物为式(L－7.21)至式(L－7.23)所表示的化合物。优选为式(L－7.21)所表示的化合物。
[化107]
Figure BDA0002214961530000883
进一步，通式(L－7)所表示的化合物优选为式(L－7.31)至式(L－7.34)所表示的化合物，优选为式(L－7.31)或/和式(L－7.32)所表示的化合物。
[化108]
Figure BDA0002214961530000891
进一步，通式(L－7)所表示的化合物优选为式(L－7.41)至式(L－7.44)所表示的化合物，优选为式(L－7.41)或/和式(L－7.42)所表示的化合物。
[化109]
Figure BDA0002214961530000892
进一步，通式(L－7)所表示的化合物优选为式(L－7.51)至式(L－7.53)所表示的化合物。
[化110]
Figure BDA0002214961530000893
本申请发明的组合物优选不含有分子内具有过酸(－CO－OO－)结构等氧原子彼此结合而成的结构的化合物。
重视组合物的可靠性和长期稳定性时，相对于前述组合物的总质量，优选将具有羰基的化合物的含量设为5％以下，更优选设为3％以下，进一步优选设为1％以下，最优选基本上不含有。
重视对于UV照射的稳定性的情况下，相对于前述组合物的总质量，优选将氯原子取代的化合物的含量设为15％以下，优选设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选基本上不含有。
优选使分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量多，相对于前述组合物的总质量，优选将分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量设为80％以上，更优选设为90％以上，进一步优选设为95％以上，最优选组合物基本上仅由分子内的环结构全部为6元环的化合物构成。
为了抑制组合物的因氧化而导致的劣化，优选使具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量少，相对于前述组合物的总质量，优选将具有亚环己烯基的化合物的含量设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选基本上不含有。
重视粘度的改善和Tni的改善的情况下，优选使分子内具有氢原子可被卤素取代的2－甲基苯－1,4－二基的化合物的含量少，相对于前述组合物的总质量，优选将分子内具有前述2－甲基苯－1,4－二基的化合物的含量设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选基本上不含有。
本申请中，基本上不含有的意思是，除了非本意地含有的物质以外是不含有的。
本发明的第一实施方式的组合物所含有的化合物具有烯基作为侧链时，前述烯基结合于环己烷的情况下，该烯基的碳原子数优选为2～5，前述烯基结合于苯的情况下，该烯基的碳原子数优选为4～5，优选前述烯基的不饱和键和苯不直接结合。
本发明中所使用的液晶组合物的平均弹性常数(KAVG)优选为10至25，作为其下限值，优选为10，优选为10.5，优选为11，优选为11.5，优选为12，优选为12.3，优选为12.5，优选为12.8，优选为13，优选为13.3，优选为13.5，优选为13.8，优选为14，优选为14.3，优选为14.5，优选为14.8，优选为15，优选为15.3，优选为15.5，优选为15.8，优选为16，优选为16.3，优选为16.5，优选为16.8，优选为17，优选为17.3，优选为17.5，优选为17.8，优选为18，作为其上限值，优选为25，优选为24.5，优选为24，优选为23.5，优选为23，优选为22.8，优选为22.5，优选为22.3，优选为22，优选为21.8，优选为21.5，优选为21.3，优选为21，优选为20.8，优选为20.5，优选为20.3，优选为20，优选为19.8，优选为19.5，优选为19.3，优选为19，优选为18.8，优选为18.5，优选为18.3，优选为18，优选为17.8，优选为17.5，优选为17.3，优选为17。重视耗电量减少的情况下，抑制背光的光量是有效的，液晶显示元件优选提高光的透射率，因此优选将KAVG的值设定为低。重视响应速度的改善的情况下，优选将KAVG的值设定为高。
本实施方式的液晶组合物适用于液晶显示元件。以下，适当参照图1、2对本实施方式所涉及的液晶显示元件的例子进行说明。
图1为示意性显示液晶显示元件的构成的图。图1中，为了便于说明，将各构成要素分开显示。如图1所示，本实施方式所涉及的液晶显示元件1具备以相对方式配置的第一基板2和第二基板3、以及设于第一基板2与第二基板3之间的液晶层4，液晶层4由前述的本实施方式的液晶组合物构成。
第一基板2中，在液晶层4侧的面上形成有像素电极层5。第二基板3中，在液晶层4侧形成有公共电极层6。第一基板2和第二基板3可以用一对偏光板7、8夹持。可以在第二基板3的液晶层4侧进一步设置滤色器9。
即，一个实施方式所涉及的液晶显示元件1具有依次层叠有第一偏光板7、第一基板2、像素电极层5、包含液晶组合物的液晶层4、公共电极层6、滤色器9、第二基板3和第二偏光板8的构成。
第一基板2和第二基板3例如由玻璃或塑料等具有柔软性的材料形成。第一基板2和第二基板3中的至少一方由透明材料形成，另一方可以由透明材料形成，也可以由金属、硅等不透明材料形成。第一基板2和第二基板3通过配置于周缘区域的环氧系热固性组合物等密封材料和密闭材料相互贴合，其间，为了保持基板间的距离，可以配置例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子等粒状间隔物、或通过光刻法形成的由树脂构成的间隔物柱。
可以调整第一偏光板7和第二偏光板8，调整各偏光板的偏光轴以使得视角、对比度为良好，优选以它们的透射轴在常黑模式下工作的方式具有相互平行的透射轴。特别优选第一偏光板7和第二偏光板8中的任一个以具有在无电压施加时与液晶分子的取向方向平行的透射轴的方式配置。
就防止光的泄漏的观点而言，滤色器9优选形成黑矩阵，优选在对应于薄膜晶体管的部分形成黑矩阵(图中未显示)。
黑矩阵可以与滤色器一起设置在与阵列基板相反侧的基板上，也可以与滤色器一起设置于阵列基板侧，还可以是黑矩阵设置于阵列基板、滤色器设置于另一基板。此外，黑矩阵可以与滤色器分别设置，也可以通过使滤色器的各色重叠来使透射率降低。
图2为将作为形成于图1中的第一基板2上的像素电极层5的一部分的、由I线围成的区域放大的平面图。如图2所示，在形成于第一基板2表面的包括薄膜晶体的像素电极层5，用于供应扫描信号的多个栅极总线11和用于供应显示信号的多个数据总线12相互交叉而配置呈矩阵状。其中，图2中仅显示了一对栅极总线11、11和一对数据总线12、12。
通过由多个栅极总线11和多个数据总线12围成的区域，形成液晶显示元件的单元像素，该单元像素内形成有像素电极13。像素电极13具有具备相互正交呈十字形状的两个干部和从各干部延伸出的多个枝部的所谓鱼骨状结构。此外，一对栅极总线11、11之间与栅极总线11大体平行地设置有Cs电极14。此外，在栅极总线11与数据总线12相互交叉的交叉部附近，设置有包含源电极15和漏电极16的薄膜晶体管。漏电极16设置有接触孔17。
栅极总线11和数据总线12优选分别由金属膜形成，更优选由Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或其合金形成，进一步优选由Mo、Al或其合金形成。
为了提高透射率，像素电极13优选为透明电极。透明电极通过溅射氧化物半导体(ZnO、InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO(Indium Zinc Oxide)、ITO(Indium Tin Oxide)、SnO、TiO、AZTO(AlZnSnO)等)等而形成。此时，透明电极的膜厚可以为10～200nm。此外，为了减小电阻，也可以通过烧成非晶态的ITO膜，形成作为多晶ITO膜的透明电极。
例如，本实施方式的液晶显示元件可以通过在第一基板2和第二基板3上溅射Al或其合金等金属材料而形成布线，分别形成像素电极层5和公共电极层6。此外，滤色器9例如可以通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制成。以利用颜料分散法的滤色器制作方法为例进行说明，将滤色器用的固化性着色组合物涂布在该透明基板上，实施图形化处理，然后通过加热或光照射使其固化。通过分别对红、绿、蓝三色进行该工序，能够制成滤色器用的像素部。此外，滤色器9也可以设置于具有TFT等的基板侧。
第一基板2和第二基板3以像素电极层5和公共电极层6分别成为内侧的方式相对，此时也可以借助间隔物调整第一基板2和第二基板3的间隔。此时，优选以液晶层4的厚度例如为1～100μm的方式进行调整。
使用偏光板7、8时，优选以对比度最大的方式对液晶层4的折射率各向异性Δn与液晶层4的厚度之积进行调整。此外，在有两块偏光板7、8的情况下，也可以调整各偏光板的偏光轴，以使视角、对比度为良好的方式进行调整。进一步，还可以使用用于扩大视角的相位差膜。其后，将环氧系热固性组合物等密封剂以设置液晶注入口的形式在该基板上进行丝网印刷，将该基板彼此贴合，加热使密封剂热固化。
将组合物夹在两块基板2、3间的方法可以使用通常的真空注入法或滴下式注入法(ODF：One Drop Fill)等，真空注入法中虽然不会产生滴痕，但存在残留注入痕迹的课题，本实施方式中，可以通过使用ODF法制造的显示元件而适宜地使用。ODF法的液晶显示元件制造工序中，可以通过下述方法来制造液晶显示元件：在背板或前板中的任一基板上，使用分配器将环氧系光热并用固化性等密封剂绘制成闭环堤状，在脱气下，向其中滴加规定量的组合物，然后使前板与背板接合。本实施方式中，在ODF法中将液晶组合物滴加于基板时，能够抑制滴痕的产生。其中，滴痕定义为，在黑显示的情况下，滴加液晶组合物的痕迹浮现白色的现象。
此外，利用ODF法的液晶显示元件制造工序中，需要根据液晶显示元件的尺寸滴加最适的液晶注入量，本实施方式的液晶组合物对于例如滴加液晶时滴加装置内产生的急剧压力变化、冲击的影响小，能够长时间稳定地持续滴加液晶，因此还能够高地保持液晶显示元件的成品率。特别是最近流行的智能手机中大量使用的小型液晶显示元件，最适的液晶注入量少，因此将距离最适值的偏差控制在一定范围内本身就困难，但通过使用本实施方式的液晶组合物，即使在小型液晶显示元件中，也能够实现稳定的液晶材料排出量。
作为使本实施方式的液晶组合物的聚合性化合物聚合的方法，为了获得液晶良好的取向性能，期望有适当的聚合速度，因而优选通过单独或并用或轮流照射紫外线或电子射线等活性能量射线而使其聚合的方法。使用紫外线的情况下，可以使用偏光光源，也可以使用非偏光光源。此外，在将含有聚合性化合物的组合物夹在两块基板间的状态下进行聚合的情况下，必须至少照射面侧的基板对于活性能量射线有适当的透明性。此外，也可以使用下述方法：光照射时，使用掩模仅使特定部分聚合，然后，改变电场、磁场或温度等条件从而使未聚合部分的取向状态发生变化，进一步照射活性能量射线使其聚合。特别是紫外线曝光时，优选在对含有聚合性化合物的组合物施加交流电场的同时，进行紫外线曝光。施加的交流电场优选为频率10Hz～10kHz的交流，更优选频率为60Hz～10kHz，电压根据液晶显示元件期望的预倾角来选择。即，可以利用施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。横向电场型MVA模式的液晶显示元件中，从取向稳定性和对比度的观点出发，优选将预倾角控制在80度～89.9度。
照射时的温度优选在本实施方式的组合物的液晶状态得以保持的温度范围。优选在接近室温的温度、即典型地为15～35℃的温度下聚合。作为产生紫外线的灯，可以使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。此外，作为所照射的紫外线的波长，优选照射波长区域不在组合物的吸收波长区域的紫外线，优选根据需要对紫外线进行过滤而使用。所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2～100W/cm2，更优选为2mW/cm2～50W/cm2。所照射的紫外线的能量可以适当调整，优选为10mJ/cm2～500J/cm2，更优选为100mJ/cm2～200J/cm2。还可以在照射紫外线时改变强度。照射紫外线的时间根据所照射的紫外线强度适当选择，优选为10秒～3600秒，更优选为10秒～600秒。
液晶显示元件1可以为有源矩阵驱动用液晶显示元件。液晶显示元件1可以为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型液晶显示元件，优选为PSA型液晶显示元件。
本发明的液晶组合物的抗氧化剂的含量优选为10质量ppm以上，优选为20质量ppm以上，优选为50质量ppm以上。含有抗氧化剂的情况下，上限为10000质量ppm，优选为1000质量ppm，优选为500质量ppm，优选为200质量ppm，优选为100质量ppm。
含有本发明的液晶组合物中所使用的光稳定剂时，优选使用一般能够得到的Tinuvin770、LA－57这样的HALS。其含量优选在100ppm至2000ppm的范围内进行调整，进一步优选在200ppm至1200ppm的范围，特别优选在500ppm至1200ppm的范围。
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℃至120℃，其下限优选为65℃，优选为70℃，优选为71℃，优选为72℃，优选为73℃，优选为74℃，优选为75℃，其上限优选为110℃，优选为105℃，优选为100℃，优选为95℃，优选为90℃，优选为88℃，优选为86℃，优选为85℃，优选为84℃，优选为82℃，优选为80℃。
本发明的液晶组合物20℃时的旋转粘度(γ1)为50至200mPa·s，其下限优选为55mPa·s，优选为60mPa·s，优选为62mPa·s，优选为64mPa·s，优选为66mPa·s，优选为68mPa·s，优选为70mPa·s，其上限优选为190mPa·s，优选为180mPa·s，优选为170mPa·s，优选为160mPa·s，优选为150mPa·s。
本发明的液晶组合物20℃时的介电常数各向异性(Δε)为-2.0至-8.0，其下限优选为-7.0，优选为-6.5，优选为-6.0，优选为-5.5，优选为-5.0，优选为-4.5，优选为-4.0，优选为-3.9，优选为-3.8，优选为-3.7，其上限优选为-2.5，优选为-2.6，优选为-2.7，优选为-2.8，优选为-2.9，优选为-3.0。
本发明的液晶组合物20℃时的折射率各向异性(Δn)为0.08至0.20，其下限优选为0.09，优选为0.10，优选为0.11，优选为0.12，优选为0.13，其上限优选为0.19，优选为0.18，优选为0.17，优选为0.16，优选为0.15。进一步详细地说，对应于薄的单元间隔的情况下，优选为0.10至0.20，对应于厚的单元间隔的情况下，优选为0.08至0.12。
间距可以根据液晶显示元件的单元厚度适当设定，过短过长都会产生不良状况。本发明的液晶组合物20℃时的间距(μm)间距的下限为5μm，优选为6μm，优选为7μm，优选为8μm，优选为9μm，优选为10μm，优选为11μm，优选为12μm，优选为13μm，优选为14μm，优选为15μm，优选为20μm，间距的上限为140μm，优选为130μm，优选为120μm，优选为110μm，优选为100μm，优选为90μm，优选为80μm，优选为70μm，优选为60μm。优选范围如上所述，但由于单元厚度(单元间隔)、透明电极的结构和取向膜的种类等的影响，需要在一定程度的范围内适当调整。
使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件具有下述显著特征：没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良，或显示不良被抑制，兼顾低驱动电压、高透射率和高响应速度。
使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件特别对有源矩阵驱动用液晶显示元件是有用的，能够用于PS模式、PSA模式、PSVA模式、PS－IPS模式或PS－FFS模式用液晶显示元件。
实施例
以下列举实施例进一步对本发明进行详述，但本发明不限定于这些实施例。此外，以下的实施例和比较例的组合物中的“％”意思是“质量％”。
实施例中对于液晶化合物的记载使用以下的简写。
(环结构)
[化111]
Figure BDA0002214961530000961
(侧链结构和连接结构)
[表1]
式中的记载 表示的取代基和连接基
1－ CH<sub>3</sub>－
2－ C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>－
3－ n－C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>－
4－ n－C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>－
5－ n－C<sub>5</sub>H<sub>11</sub>－
V－ CH<sub>2</sub>＝CH－
V2－ CH<sub>2</sub>＝CH－CH<sub>2</sub>－CH<sub>2</sub>－
1V2－ CH<sub>3</sub>－CH＝CH－CH<sub>2</sub>－CH<sub>2</sub>－
－1 －CH<sub>3</sub>
－2 －C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>
－3 －n－C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>
－4 －n－C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>
－5 －n－C<sub>5</sub>H<sub>11</sub>
－O1 －O－CH<sub>3</sub>
－O2 －O－C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>
－O3 －O－n－C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>
－O4 －O－n－C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>
－O5 －O－n－C<sub>5</sub>H<sub>11</sub>
－V －CH＝CH<sub>2</sub>
－V1 －CH＝CH－CH<sub>3</sub>
－2V －CH<sub>2</sub>－CH<sub>2</sub>－CH＝CH<sub>2</sub>
－F －F
－OCF3 －OCF<sub>3</sub>
－CN －CN
－ 单键
－E－ －COO－
－1－ －CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>－
－CFFO－ －CF<sub>2</sub>O－
－T－ －C≡C－
－O1－ －OCH<sub>2</sub>－
－1O－ －CH<sub>2</sub>O－
实施例中测定的特性如下。其中，除非有特别记载，否则测定均根据JEITA ED－2521B中规定的方法进行。
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℃时的介电常数各向异性
γ1：20℃时的旋转粘度(mPa·s)
K11：20℃时的弹性常数K11(pN)
K33：20℃时的弹性常数K33(pN)
P：螺旋间距(um)。使用楔形单元测定。
电光特性评价试验：进行紫外线照射后透射率和响应速度的评价。透射率是测定施加0～10V电压时的电压－透射率曲线，响应速度是测定将Von设为6V、将Voff设为1V时的值。测定温度为20℃，测定设备使用Shintech制OPTIPRO。
电压保持率试验(VHR)：将150℃加热1小时的液晶组合物注入评价单元，测定照射UV时的电压保持率(VHR)。电压为1V，频率为0.6Hz，测定温度为60℃，测定设备使用TOYO制LCM－2。
(液晶评价单元的制作方法)
首先，通过真空注入法将含有聚合性化合物的液晶组合物注入下述液晶单元：所述液晶单元包括带有ITO的基板，其涂布以单元间隔3.8μm诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜，然后，对前述聚酰亚胺取向膜进行了摩擦处理。作为垂直取向膜形成材料，使用JSR公司制的JALS2096。
(UV照射条件)
对于注入了含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶单元，在以100Hz频率施加10V电压的状态下，使用高压水银灯，隔着过滤325nm以下的紫外线的滤光片照射紫外线。此时，以在中心波长365nm的条件下测得的照度为100mW/cm2的方式进行调整，照射累计光量30J/cm2的紫外线。将前述紫外线照射条件作为照射条件1。利用该照射条件1，对液晶单元中的液晶分子赋予预倾角。
接下来，使用荧光UV灯，以在中心波长313nm的条件下测得的照度为3mW/cm2的方式进行调整，进一步照射累计光量10J/cm2的紫外线，得到液晶显示元件。将前述紫外线照射条件作为照射条件2。利用照射条件2，减少照射条件1中未反应的液晶单元中的聚合性化合物的残留量。
(液晶组合物的调制)
调制以下的表所示的LC－1，测定其物性。物性如表1所示。其中，测定温度为20℃。
[表2]
成分 LC-1
3-Cy-Cy-2 7
3-Cy-Ph-01 19
3-Ph-Ph-1 13
3-Cy-Ph-Ph-2 8
3-Cy-01-Ph5-02 6
3-Cy-Cy-01-Ph5-02 10
2-Cy-Ph-Ph5-02 6
3-Cy-Ph-Ph5-02 8
3-Cy-Ph-Ph5-03 9
2-Ph-01-Ph-Ph5-02 4
3-Ph-01-Ph-Ph5-02 10
T<sub>NI</sub>/℃ 75.0
Δn 0.139
Δε -3.2
γ<sub>1</sub>/mPa·s 153
K<sub>11</sub>/pN 15.3
K<sub>33</sub>/pN 15.7
[化112]
Figure BDA0002214961530000991
(实施例1～3、比较例1)
将相对于100质量份液晶组合物LC－1，添加有0.3质量份的式(RM－1)所表示的化合物的聚合性化合物、含有0.65质量份式(AD－1)所表示的化合物、0.01质量份式(PI－1)所表示的化合物的液晶组合物作为实施例1。
将相对于100质量份液晶组合物LC－1，添加有0.3质量份的式(RM－2)所表示的化合物的聚合性化合物、含有0.65质量份式(AD－1)所表示的化合物、0.01质量份式(PI－1)所表示的化合物的液晶组合物作为实施例2。
将相对于100质量份液晶组合物LC－1，添加有0.2质量份的式(RM－1)所表示的化合物、0.1质量份式(RM－2)所表示的化合物的聚合性化合物、含有0.65质量份式(AD－1)所表示的化合物、0.01质量份式(PI－1)所表示的化合物的液晶组合物作为实施例3。
对实施例1～3进行评价的结果，向列相－各向同性液体相转变温度(Tni)充分高、折射率各向异性(Δn)充分高、介电常数各向异性(Δε)的绝对值充分高、旋转粘度(γ1)充分低、间距均为13.2um。确认到使用其的液晶显示元件的透射率充分高、响应速度充分快。此外，加热和UV照射后的电压保持率(VHR)为93％，显示与加热和UV照射前的93％同等的值。
综上所述，确认使用实施例1～3的液晶组合物的液晶显示元件兼顾优异的透射率、响应速度、电压保持率(VHR)。
(比较例1)
将相对于100质量份液晶组合物LC－1，含有0.3质量份式(RM－1)所表示的化合物和0.65质量份式(AD－1)所表示的化合物的液晶组合物作为比较例1。
对比较例1进行评价的结果，向列相－各向同性液体相转变温度(Tni)充分高、折射率各向异性(Δn)充分高、介电常数各向异性(Δε)的绝对值充分高、旋转粘度(γ1)充分低、间距为13.2um。确认使用其的液晶显示元件的透射率充分高、响应速度充分快。但加热和UV照射后的电压保持率(VHR)为89％，与加热和UV照射前的93％相比，降低4％。

Claims (8)

1.一种液晶组合物，
含有1种或2种以上通式(Ch－I)所表示的化合物作为诱发间距的手性剂，
[化1]
Figure FDA0002214961520000011
式中，R100和R101各自独立地表示氢原子、－CN、－NO2、卤原子、－OCN、－SCN、－SF5、碳原子数1～30个的手性或非手性烷基、聚合性基、或含有环结构的手性基，n11为0时，R100和R101中的至少1个为手性烷基，
Z100和Z101各自独立地表示－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－COO－、－CO－N(R105)－、－N(R105)－CO－、－OCH2－、－CH2O－、－SCH2－、－CH2S－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2S－、－SCF2－、－CH2CH2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－、－CH＝CH－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或单键，
A100和A101各自独立地表示如下的基团，
(a’)反式1,4－亚环己基，存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代，
(b’)1,4－亚苯基，存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代，或
(c’)1,4－亚环己烯基、1,4－二环[2.2.2]亚辛基、茚满－2,5－二基、萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基和1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上亚甲基可被氧原子或硫原子取代，存在于这些基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被氮原子取代，
A100或A101存在多个的情况下，它们可以相同，也可以不同，
n11表示0或1，n11表示0时，m12表示0，且m11表示0、1、2、3、4或5，n11表示1时，m11和m12各自独立地表示0、1、2、3、4或5，
D表示下述式(D1)～(D4)所表示的2价基，
[化2]
Figure FDA0002214961520000021
式(D1)～(D4)中，在标有黑点的部位，分别结合于Z101(或者R100)或Z101(或者R100)，以及
含有1种或2种以上具有下述结构的化合物作为用于提高可靠性的添加剂，
[化3]
Figure FDA0002214961520000022
式中，RQ表示羟基、氢原子、碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基，该烷基中的1个或2个以上CH2基可以以氧原子不直接相邻的方式被－O－、－CH＝CH－、－CO－、－OCO－、－COO－、－C≡C－、－CF2O－、－OCF2－取代，在＊处与其他结构结合。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，作为聚合性化合物，含有1种或2种以上通式(P)所表示的化合物，
[化4]
Figure FDA0002214961520000023
上述通式(P)中，Rp1表示氢原子、氟原子、氰基、氢原子、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烷基、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烷氧基、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烯基、氢原子可被卤原子取代的碳原子数1～15的烯氧基或－Spp2－Pp2，
Pp1和Pp2各自独立地表示通式(Pp1－1)～式(Pp1－9)中的任一种，
[化5]
Figure FDA0002214961520000031
式中，Rp11和Rp12各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的卤代烷基，Wp11表示单键、－O－、－COO－或亚甲基，tp11表示0、1或2，分子内Rp11、Rp12、Wp11和/或tp11存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，
Spp1和Spp2各自独立地表示单键或间隔基，
Zp1和Zp2各自独立地表示单键、－O－、－S－、－CH2－、－OCH2－、－CH2O－、－CO－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－OCOOCH2－、－CH2OCOO－、－OCH2CH2O－、－CO－NRZP1－、－NRZP1－CO－、－SCH2－、－CH2S－、－CH＝CRZP1－COO－、－CH＝CRZP1－OCO－、－COO－CRZP1＝CH－、－OCO－CRZP1＝CH－、－COO－CRZP1＝CH－COO－、－COO－CRZP1＝CH－OCO－、－OCO－CRZP1＝CH－COO－、－OCO－CRZP1＝CH－OCO－、－(CH2)z－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－(C＝O)－O－(CH2)2－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF2－、－CF2O－、－OCF2－、－CF2CH2－、－CH2CF2－、－CF2CF2－或－C≡C－，式中，RZP1各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，分子内RZP1存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，
Ap2表示1,4－亚苯基、1,4－亚环己基、蒽－2,6－二基、菲－2,7－二基、吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、茚满－2,5－二基、1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基或1,3－二噁烷－2,5－二基，Ap2为无取代或可被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基、硝基或－Spp2－Pp2取代，
Ap1表示(Ap1－11)～(Ap1－19)所表示的基团，
[化6]
Figure FDA0002214961520000041
式中，在★处与Spp1或Zp1结合、在★★处与Zp1结合，结构中的1个或2个以上的氢原子可被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基、硝基或－Spp2－Pp2取代，
Ap3表示(Ap3－11)～(Ap3－19)所表示的基团，
[化7]
Figure FDA0002214961520000051
式中，在★处与Zp2结合、在★★处与Rp1或Zp2结合，结构中的1个或2个以上的氢原子可被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的卤代烷基、碳原子数1～12的烷氧基、碳原子数1～12的卤代烷氧基、卤原子、氰基、硝基或－Spp2－Pp2取代，
mp2和mp3各自独立地表示0、1、2或3，mp1和mp4各自独立地表示1、2或3，分子内Pp1、Spp1、Ap1、Zp1、Zp2、Ap3和/或Rp1存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。
3.一种液晶组合物，含有1种或2种以上通式(N－1)所表示的化合物以及1种或2种以上聚合性化合物，且向列相－各向同性液体相转变温度Tni为100℃以上，介电常数各向异性Δε为负，
[化8]
Figure FDA0002214961520000052
式中，RN11和RN12各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－各自独立地可被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，
AN11和AN12各自独立地表示选自由下述基团组成的组的基团，
(a)1,4－亚环己基，存在于该基团中的1个－CH2－或不相邻的2个以上－CH2－可被－O－取代，
(b)1,4－亚苯基，存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被－N＝取代，
(c)1,4－亚环己烯基，
上述基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11和ZN12各自独立地表示单键、－CH2CH2－、－(CH2)4－、－OCH2－、－CH2O－、－COO－、－OCO－、－OCF2－、－CF2O－、－CH＝N－N＝CH－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－，其中，ZN11中的至少1个用－CH2O－表示，
nN11和nN12各自独立地表示0～3的整数，nN11+nN12各自独立地为1、2或3，AN11和AN12、ZN11和ZN12存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，通式(N－1)中的nN11和nN12各自独立地表示0～2的整数，nN11+nN12各自独立地为1或2。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物，手性剂的含量为0.01质量％至5质量％。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物，用于提高可靠性的添加剂的含量为0.01质量％至5质量％。
7.一种有源矩阵驱动用液晶显示元件，其使用权利要求1至6中任一项所述的液晶组合物。
8.一种PS模式、PSA模式、PSVA模式、PS－IPS模式或PS－FFS模式的液晶显示元件，其使用权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物。
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