CN111417700A - 聚合性液晶组合物及液晶显示元件以及聚合性化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明所要解决的课题在于提供一种聚合性液晶组合物，并且提供一种使用该聚合性液晶组合物的液晶显示元件以及使用于该聚合性液晶组合物的聚合性化合物，该聚合性液晶组合物满足一直以来对液晶显示元件要求的高速响应、低电压驱动、高对比度及长期可靠性等要求，同时赋予目标预倾角，并且预倾角不会随着时间发生变化或变化可获得抑制。本发明通过含有1种或2种以上的具有特定化学结构的聚合性化合物的液晶组合物及使用该液晶组合物的液晶显示元件来达成上述课题。

Description

聚合性液晶组合物及液晶显示元件以及聚合性化合物
技术领域
本发明涉及一种含有聚合性化合物的液晶组合物(聚合性液晶组合物)、使用该液晶组合物的液晶显示元件及聚合性化合物。
背景技术
一般而言，液晶面板、液晶显示器等液晶显示元件通过电场等外部刺激使液晶分子的排列状态改变，并将伴随其的光学特性的变化利用于显示。这样的液晶显示元件具有在二片透明基板的间隙填充有液晶分子的状态的构成，在与该液晶分子抵接的基板的表面，一般形成有用于使液晶分子预先排列于特定方向的取向膜。取向膜一般通过对聚酰亚胺膜进行摩擦来制造，但通过摩擦来赋予取向性时，会有因取向膜表面发生的损伤、尘埃而产生取向缺陷的问题，并且对于液晶显示元件在像素内采取多个不同的取向方向这样的的要求，摩擦法存在无法应对的状况。
另外，就液晶显示元件而言，具有液晶分子的初期取向状态(未施加电压的状态)相对于基板呈垂直的液晶显示元件(VA方式)和呈水平的液晶显示元件。在VA方式的情形时，通常在二片基板间施加电压，使介电常数各向异性(Δε)为负的液晶组合物相对于基板放倒成水平，从而改变光学特性，进行显示。VA方式由于限制液晶化合物倾倒的方向，因此已逐渐以使用聚合性化合化合物的固化物的PSA(Polymer Sustained Alignment，聚合物稳定取向)型液晶显示元件的形态被实用化(专利文献1)。PSA型液晶显示元件具有为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成有聚合物结构物的结构，具有可实现高速响应性、高对比度的优点。
该PSA型液晶显示元件的制造通过下述方式进行：将由聚合性化合物及液晶化合物构成的含聚合性化合物的液晶组合物注入基板间，在施加电压使液晶分子取向的状态下使聚合性化合物聚合，对液晶分子的取向进行固定。由此，通过取向膜而相对于基板呈垂直取向的液晶分子保持倾斜，其取向方向受到限制(赋予预倾角)。烧屏为该PSA型液晶显示元件的显示不良，作为其原因，已知由杂质引起及液晶分子取向的变化(预倾角的变化)。因此，能够赋予所要求的初期预倾角，且预倾角不会随着时间变化是很重要的。
并且，作为使液晶分子相对于基板呈垂直取向的方法，已开发出一种不利用取向膜，而使用具有自取向性的化合物的方法(专利文献2)。该方法中，必须开发具有自取向性的化合物、以及使液晶化合物垂直取向且满足对预倾角的要求的聚合性液晶化合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/086504号
专利文献2：日本特开2015-168826号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明提供一种聚合性液晶组合物，及提供一种使用该聚合性液晶组合物的液晶显示元件以及聚合性化合物，该聚合性液晶组合物满足在制成液晶显示元件时一直以来对液晶显示元件要求的高速响应、低电压驱动、高对比度及长期可靠性等要求，同时赋予目标预倾角，并且不会发生预倾角随着时间变化或变化可获得抑制。
用于解决课题的手段
本发明人等进行了积极研究，结果发现，通过含有1种或2种以上的具有特定化学结构的聚合性化合物的液晶组合物及使用其的液晶显示元件，可解决上述课题，从而完成了本申请发明。
发明的效果
本发明涉及的聚合性液晶组合物由于液晶化合物与聚合性化合物的相容性优异，因此可长期抑制低温下的析出。
使用本发明涉及的聚合性液晶组合物的液晶显示元件由于满足一直以来液晶显示元件所要求的特性，同时可赋予目标预倾斜，预倾角长时间不发生变化，因此具有优异的显示特性。
附图说明
图1为注入了比较例2的液晶组合物的单元在正交偏光镜下的照片。
图2为注入了实施例2的液晶组合物的单元在正交偏光镜下的照片。
具体实施方式
本发明提供一种含有1种或2种以上的由通式(i)表示的聚合性化合物的聚合性液晶组合物、除了聚合性化合物以外还进一步含有自取向性化合物的聚合性液晶组合物及使用了这些聚合性液晶组合物的液晶显示元件。
[化1]
Figure BDA0002518148040000031
(上述通式(i)中，Ai2表示选自由下述的基团(a)及基团(b)组成的组中的基团：
(a)环戊烷-1,2,3-三基、环戊烷-1,3,4-三基、环己烷-1,3,4-三基或环己烷-1,3,5-三基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-，1个-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，1个-CH2CH＜可以被取代成-CH＝C＜。)以及
(b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)
上述基团(a)及基团(b)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、Pi3-Spi3-或Ril-(Ail-Lil)ni1-取代(该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-。)，
Ri1表示氢原子(当后述的ni1为0的情形时，不为氢原子。)、碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或Pi3-Spi3-，该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，
Ai1表示选自由下述的基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团：
(a)1,3-环戊基、1,4-环己基、1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-。)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-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(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或Pi3-Spi3-取代(该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-。)，
Li1表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，前述式中，z各自独立地表示1～4的整数。)，
Pi1、Pi2及Pi3各自独立地表示以下的式(R-I)～式(R-IX)中的任一者，
[化2]
Figure BDA0002518148040000041
(上述式(R-I)～(R-IX)中，R21、R31、R41、R51及R61各自独立地为氢原子、碳原子数1～5个的烷基，W为单键、-O-或亚甲基，T为单键或-COO-，p、t及q各自独立地为0、1或2。)
Spi1、Spi2及Spi3各自独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，该亚烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素、氰基、Pi3-Spi3-或碳原子数1～12的烷基(该烷基可被卤素、氰基或Pi3-Spi3-取代。)取代，
ni1表示0、1、2或3，当在同一分子内Ril、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra各自存在多个的情形时，多个Ril、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra彼此可相同也可不同。)
另外，本发明提供一种由通式(ii)表示的聚合性化合物。
[化3]
Figure BDA0002518148040000051
(上述通式(ii)中，Ri2表示碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、硝基(该烷基中的氢原子可以被氟、氰基、硝基取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，
Ai2表示选自由下述的基团(a)及基团(b)组成的组中的基团：
(a)环戊烷-1,2,3-三基、环戊烷-1,3,4-三基、环己烷-1,3,4-三基或环己烷-1,3,5-三基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-，1个-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，1个-CH2CH＜可以被取代成-CH＝C＜。)及
(b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)
上述基团(a)及基团(b)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、Pi3-Spi3-或Ri2-(Ail-Lil)ni1-取代(该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-。)，
Ai1表示选自由下述的基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团：
(a)1,3-环戊基、1,4-环己基、1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-。)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-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(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或Pi3-Spi3-取代(该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-。)，
Li1表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，前述式中，z各自独立地表示1～4的整数。)，
Pi1、Pi2及Pi3各自独立地表示以下的式(R-I)～式(R-IX)中的任一者，
[化4]
Figure BDA0002518148040000071
(上述式(R-I)～(R-IX)中，R21、R31、R41、R51及R61各自独立地为氢原子或碳原子数1～5个的烷基，W为单键、-O-或亚甲基，T为单键或-COO-，p、t及q各自独立地为0、1或2。)
Spi1、Spi2及Spi3各自独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，该亚烷基中的1个或2个以上的氢原子可以被卤素、氰基、Pi3-Spi3-或碳原子数1～12的烷基(该烷基可以被卤素、氰基或Pi3-Spi3-取代。)取代，
ni1表示0、1、2或3，当在同一分子内Ri2、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra各自存在多个的情形时，多个Ri2、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra彼此可相同也可不同。)
通过通式(ii)所表示的聚合性化合物，提供一种对液晶分子赋予优异的垂直取向性且相容性优异的液晶组合物。另外，该液晶组合物可在不需取向膜的情况下使液晶分子垂直取向。
通式(i)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温时的溶解性适当组合来使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种、4种、5种以上。
相对于本发明的组合物总量，通式(i)所表示的化合物的优选含量的下限值为0.01％、0.04％、0.07％、0.1％、0.13％、0.16％、0.2％、0.23％、0.26％、0.3％、0.33％、0.36％、0.40％、0.45％。优选含量的上限值为3％、2.5％、2％、1％、0.9％、0.8％、0.7％、0.6％、0.5％。
为了使本发明的组合物的烧屏特性良好，保持垂直取向性，优选上述的下限值高，上限值也高。尤其是在不使用取向膜的情形时，在与自取向性化合物并用时，通过将通式(i)所表示的化合物的含量下限值设定得较高，液晶组合物的垂直取向性会提高，因此优选。然而，若过度提高上限值，则由于会发生照射紫外线后残留未聚合的聚合性化合物等不良情形，因此并不优选。
并且，当要将本发明的组合物的低温保存性保持得较高，需要温度稳定性佳的组合物的情形时，优选上述的下限值低，上限值也低。
并且，当要改良将聚合性液晶组合物滴下于基板时在滴下处发生显示不均的滴痕的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
本发明的聚合性化合物由通式(i)表示。
[化5]
Figure BDA0002518148040000081
上述通式(I)中，作为Ai2的优选结构，优选为环己烷-1,3,4-三基或环己烷-1,3,5-三基、苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基，特别优选为环己烷-1,3,5-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,7-三基。存在于这些基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。另外，这些基团可以被碳原子数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(其中，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-。)、卤素、氰基、硝基、Pi3-Spi3-或Ril-(Ail-Lil)ni1-取代。
作为Ri1的优选结构，表示碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基，其中，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-、氟，并且存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，该烷基中的1个氢原子可以被Pi3-Spi3-取代。
作为Ai1的优选结构，表示1,4-环己基、1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-。)、1,4-亚苯基、苯-2,6,4-三基、苯-1,2,4-三基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)及萘-2,6-二基，作为Li1，优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-，优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，前述式中，z各自独立地表示1～4的整数。)，优选分子内的至少1者表示单键以外，其他为单键，优选分子内的1者为-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-或-COO-(CH2)z-，其他为单键。
Pi1、Pi2及Pi3各自独立地表示式(R-I)～式(R-IX)中的任一者，特别优选为(R-I)、(R-III)、(R-VIII)。
[化6]
Figure BDA0002518148040000091
(上述式(R-I)～(R-IX)中，R21、R31、R41、R51及R61各自独立地为氢原子或碳原子数1～5个的烷基，W为单键、-O-或亚甲基，T为单键或-COO-，p、t及q各自独立地为0、1或2。)
Spi1、Spi2及Spi3各自独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，该亚烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素、氰基、Pi3-Spi3-或碳原子数1～12的烷基(该烷基可被卤素、氰基或Pi3-Spi3-取代。)取代。
ni1表示0、1、2或3，优选为0、1或2，优选为1或2。
通式(i)中，在同一分子内Ril、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra各自存在多个的情形时，多个Ril、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra彼此可相同也可不同。
更具体而言，通式(i)所表示的化合物优选为选自通式(i-1)～(i-35)所表示的化合物组中的化合物。
[化7]
Figure BDA0002518148040000101
[化8]
Figure BDA0002518148040000111
[化9]
Figure BDA0002518148040000121
[化10]
Figure BDA0002518148040000131
[化11]
Figure BDA0002518148040000141
[化12]
Figure BDA0002518148040000151
本发明的组合物优选含有1种或2种以上的选自通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物中的化合物。这些化合物相当于介电性为负的化合物(Δε的符号为负，其绝对值大于2。)。
[化13]
Figure BDA0002518148040000152
(式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32各自独立地表示选自由下述(a)、(b)、(c)及(d)组成的组中的基团：
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-。)，
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-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(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)及
(d)1,4-亚环己烯基
上述基团(a)、基团(b)、基团(c)及基团(d)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32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-，
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各自独立地表示0～3的整数，nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32各自独立地为1、2或3，当AN11～AN32、ZN11～ZN32存在多个的情形时，它们彼此可相同也可不同。)
通式(N-1)、(N-2)及(N-3)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)、(N-2)及(N-3)中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32各自独立地优选为碳原子数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，更优选为碳原子数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，当其键结的环结构为苯基(芳香族)的情形时，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，当其键结的环结构为环己烷、吡喃及二
Figure BDA0002518148040000173
烷等饱和的环结构的情形时，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，优选为碳原子及氧原子(存在氧原子时)的合计在5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选选自式(R1)～式(R5)中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。)
[化14]
Figure BDA0002518148040000171
当要求增大Δn的情形时，AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32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-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，更优选表示下述的结构，
[化15]
Figure BDA0002518148040000172
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、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32各自独立地优选表示-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，更优选为-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，式(N-1)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、45％、35％、25％、20％。
相对于本发明的组合物的总量，式(N-2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、45％、35％、25％、20％。
相对于本发明的组合物的总量，式(N-3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、45％、35％、25％、20％。
当要将本发明的组合物的粘度保持得较低，需要响应速度快的组合物的情形时，优选上述的下限值低，上限值也低。并且，当要将本发明的组合物的Tni保持得较高，需要温度稳定性佳的组合物的情形时，优选上述的下限值低，上限值也低。另外，在为了将驱动电压保持得较低而想要增大介电常数各向异性时，优选提高上述的下限值，且上限值高。
作为通式(N-1)所表示的化合物，可列举下述通式(N-1a)～(N-1g)所表示的化合物组。
[化16]
Figure BDA0002518148040000191
(式中，RN11及RN12表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义，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，但至少1者表示1,4-亚环己烯基，ZNe11表示单键或亚乙基，但存在于分子内的至少1者表示亚乙基，多个存在于分子内的ANe11、ZNe11及/或ANg11可相同也可不同。)
更具体而言，通式(N-1)所表示的化合物优选为选自式(N-1-1)～(N-1-22)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的化合物。
[化17]
Figure BDA0002518148040000192
(式中，RN111及RN112各自独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。)
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、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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选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％。
并且，通式(N-1-1)所表示的化合物优选为选自式(N-1-1.1)～式(N-1-1.25)所表示的化合物组中的化合物，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)及式(N-1-1.3)所表示的化合物。
[化18]
Figure BDA0002518148040000211
式(N-1-1.1)～(N-1-1.25)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优选含量的下限值为5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选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的化合物。
[化19]
Figure BDA0002518148040000212
(式中，RN121及RN122各自独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、7％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％、37％、40％、42％。优选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％。
并且，通式(N-1-2)所表示的化合物优选为选自式(N-1-2.1)～式(N-1-2.25)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-2.3)～式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及式(N-1-2.20)所表示的化合物，当重视改良Δε的情形时，优选为式(N-1-2.3)～式(N-1-2.7)所表示的化合物，当重视改良Tni的情形时，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，当重视改良响应速度的情形时，优选为式(N-1-2.20)所表示的化合物。
[化20]
Figure BDA0002518148040000231
式(N-1-2.1)～式(N-1-2.25)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优选含量的下限值为5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选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的化合物。
[化21]
Figure BDA0002518148040000232
(式中，RN131及RN132各自独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％。
并且，通式(N-1-3)所表示的化合物优选为选自式(N-1-3.1)～式(N-1-3.21)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)及式(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)及式(N-1-3.6)所表示的化合物。
[化22]
Figure BDA0002518148040000251
式(N-1-3.1)～式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及式(N-1-3.21)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优选含量的下限值为5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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的化合物。
[化23]
Figure BDA0002518148040000252
(式中，RN141及RN142各自独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。)
RN141及RN142各自独立地优选为碳原子数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、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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、5％、7％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％。
并且，通式(N-1-4)所表示的化合物优选为选自式(N-1-4.1)～式(N-1-4.24)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)、式(N-1-4.2)及式(N-1-4.4)所表示的化合物。
[化24]
Figure BDA0002518148040000261
式(N-1-4.1)～(N-1-4.24)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优选含量的下限值为3％、5％、7％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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的化合物。
[化25]
Figure BDA0002518148040000271
(式中，RN151及RN152各自独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。)
RN151及RN152各自独立地优选为碳原子数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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高，当重视TNI的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、8％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％。
并且，通式(N-1-5)所表示的化合物优选为选自式(N-1-5.1)～式(N-1-5.12)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物。
[化26]
Figure BDA0002518148040000281
式(N-1-5.1)、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优选含量的下限值为5％、8％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-10)所表示的化合物为下述的化合物。
[化27]
Figure BDA0002518148040000282
(式中，RN1101及RN1102各自独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％。
并且，通式(N-1-10)所表示的化合物优选为选自式(N-1-10.1)～式(N-1-10.14)所表示的化合物组中的化合物，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)及式(N-1-10.2)所表示的化合物。
[化28]
Figure BDA0002518148040000291
式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)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优选含量的下限值为5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-11)所表示的化合物为下述的化合物。
[化29]
Figure BDA0002518148040000301
(式中，RN1111及RN1112各自独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％。
并且，通式(N-1-11)所表示的化合物优选为选自式(N-1-11.1)～式(N-1-11.14)所表示的化合物组中的化合物，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及式(N-1-11.4)所表示的化合物。
[化30]
Figure BDA0002518148040000311
式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)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优选含量的下限值为5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-12)所表示的化合物为下述的化合物。
[化31]
Figure BDA0002518148040000312
(式中，RN1121及RN1122各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-13)所表示的化合物为下述的化合物。
[化32]
Figure BDA0002518148040000321
(式中，RN1131及RN1132各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-14)所表示的化合物为下述的化合物。
[化33]
Figure BDA0002518148040000331
(式中，RN1141及RN1142各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-15)所表示的化合物为下述的化合物。
[化34]
Figure BDA0002518148040000341
(式中，RN1151及RN1152各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-16)所表示的化合物为下述的化合物。
[化35]
Figure BDA0002518148040000342
(式中，RN1161及RN1162各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-17)所表示的化合物为下述的化合物。
[化36]
Figure BDA0002518148040000351
(式中，RN1171及RN1172各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-18)所表示的化合物为下述的化合物。
[化37]
Figure BDA0002518148040000361
(式中，RN1181及RN1182各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％。
并且，通式(N-1-18)所表示的化合物优选为选自式(N-1-18.1)～式(N-1-18.5)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(N-1-18.1)～(N-1-11.3)所表示的化合物，优选为式(N-1-18.2及式(N-1-18.3)所表示的化合物。
[化38]
Figure BDA0002518148040000371
通式(N-1-20)所表示的化合物为下述的化合物。
[化39]
Figure BDA0002518148040000372
(式中，RN1201及RN1202各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
RN1201及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，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-21)所表示的化合物为下述的化合物。
[化40]
Figure BDA0002518148040000381
(式中，RN1211及RN1212各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
RN1211及RN1212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-1-21)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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-1-22)所表示的化合物为下述的化合物。
[化41]
Figure BDA0002518148040000382
(式中，RN1221及RN1222各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的意义。)
RN1221及RN1222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-1-22)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得多一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N-1-22)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％、10％、5％。
并且，通式(N-1-22)所表示的化合物优选为选自式(N-1-22.1)～式(N-1-22.12)所表示的化合物组中的化合物，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42]
Figure BDA0002518148040000391
通式(N-3)所表示的化合物优选为选自通式(N-3-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化43]
Figure BDA0002518148040000401
(式中，RN321及RN322各自独立地表示与通式(N-3)中的RN31及RN32相同的意义。)
RN321及RN322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。
通式(N-3-2)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视改善Δε的情形时，优选将含量设定得高一点，当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，当重视Tni的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
相对于本发明的组合物的总量，式(N-3-2)所表示的化合物的优选含量的下限值为3％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％。优选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％。
并且，通式(N-3-2)所表示的化合物优选为选自式(N-3-2.1)～式(N-3-2.3)所表示的化合物组中的化合物。
[化44]
Figure BDA0002518148040000411
本发明的液晶组合物优选含有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呈中性的化合物(Δε的值为-2～2)。因此，优选使分子内所具有的卤素等极性基的个数在2个以下，优选使其在1个以下，优选不具有极性基。
[化45]
Figure BDA0002518148040000412
(式中，RL1及RL2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
nL1表示0、1、2或3，
AL1、AL2及AL3各自独立地表示选自由(a)、(b)、(c)组成的组中的基团：
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-。)及
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-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(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZL1及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-，
当nL1为2或3而存在多个AL2的情形时，它们可相同也可不同，当nL1为2或3而存在多个ZL2的情形时，它们可相同也可不同，但不包括通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物。)
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没有特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等想要的性能进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种。或者在本发明的其他实施方式中，为2种、3种、4种、5种、6种、7种、8种、9种、10种以上。
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％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。优选含量的上限值为95％、85％、75％、65％、55％、45％、35％、25％。
当要将本发明的组合物的粘度保持得较低，需要响应速度快的组合物的情形时，优选上述的下限值高，上限值也高。并且，当要将本发明的组合物的Tni保持得较高，需要温度稳定性佳的组合物的情形时，优选上述的下限值高，上限值也高。另外，在为了将驱动电压保持得较低而想要增大介电常数各向异性时，优选降低上述下限值，且上限值低。
当重视可靠性的情形时，优选RL1及RL2均为烷基，当重视减小化合物的挥发性的情形时，优选为烷氧基，当重视粘性的降低的情形时，优选至少一者为烯基。
存在于分子内的卤素原子优选为0、1、2或3个，优选为0或1，当重视与其他液晶分子的相容性的情形时，优选为1。
RL1及RL2当其键结的环结构为苯基(芳香族)的情形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，当其键结的环结构为环己烷、吡喃及二
Figure BDA0002518148040000433
烷等饱和的环结构的情形时，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，优选碳原子及氧原子(存在氧原子时)的合计在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。)
[化46]
Figure BDA0002518148040000431
关于nL1，当重视响应速度的情形时优选为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，优选组合不同值的化合物。
关于AL1、AL2及AL3，当要求增大Δn的情形时优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，各自独立地优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、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，更优选表示下述的结构，
[化47]
Figure BDA0002518148040000432
更优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
当重视响应速度的情形时ZL1及ZL2优选为单键。
通式(L)所表示的化合物优选分子内的卤素原子数为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)所表示的化合物组中的化合物。
通式(L-1)所表示的化合物为下述的化合物。
[化48]
Figure BDA0002518148040000441
(式中，RL11及RL12各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。)
RL11及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的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。
通式(L-1)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种、4种、5种以上。
优选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％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％。优选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％。
当要将本发明的组合物的粘度保持得较低，需要响应速度快的组合物的情形时，优选上述的下限值高，上限值也高。并且，当要将本发明的组合物的Tni保持得较高，需要温度稳定性佳的组合物的情形时，优选上述的下限值适中且上限值也适中。另外，在为了将驱动电压保持得较低而想要增大介电常数各向异性时，优选上述的下限值低且上限值也低。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-1)所表示的化合物组中的化合物。
[化49]
Figure BDA0002518148040000442
(式中RL12表示与通式(L-1)中的意义相同的意义。)
通式(L-1-1)所表示的化合物优选为选自式(L-1-1.1)～式(L-1-1.3)所表示的化合物组中的化合物，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50]
Figure BDA0002518148040000451
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％、2％、3％、5％、7％、10％。优选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％。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化51]
Figure BDA0002518148040000452
(式中RL12表示与通式(L-1)中的意义相同的意义。)
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％、5％、10％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、35％。优选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％。
并且，通式(L-1-2)所表示的化合物优选为选自式(L-1-2.1)～式(L-1-2.4)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(L-1-2.2)～式(L-1-2.4)所表示的化合物。尤其是式(L-1-2.2)所表示的化合物由于特别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(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所表示的化合物。为了使低温时的溶解度变好，式(L-1-2.3)及式(L-1-2.4)所表示的化合物的含量设为30％以上并不优选。
[化52]
Figure BDA0002518148040000461
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％、15％、18％、20％、23％、25％、27％、30％、33％、35％、38％、40％。优选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％。
相对于本发明的组合物的总量，式(L-1-1.3)所表示的化合物及式(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％、15％、20％、25％、27％、30％、35％、40％。优选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(L-1-3)所表示的化合物组中的化合物。
[化53]
Figure BDA0002518148040000462
(式中，RL13及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及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，式(L-1-3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、5％、10％、13％、15％、17％、20％、23％、25％、30％。优选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％。
并且，通式(L-1-3)所表示的化合物优选为选自式(L-1-3.1)～式(L-1-3.13)所表示的化合物组中的化合物，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。尤其是式(L-1-3.1)所表示的化合物由于特别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(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示的化合物。为了使低温时的溶解度变好，式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示的化合物的合计含量设为20％以上并不优选。
[化54]
Figure BDA0002518148040000471
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％、2％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％。优选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(L-1-4)及/或(L-1-5)所表示的化合物组中的化合物。
[化55]
Figure BDA0002518148040000472
(式中，RL15及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及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，式(L-1-4)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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，式(L-1-5)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、5％、10％、13％、15％、17％、20％。优选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％。
并且，通式(L-1-4)及(L-1-5)所表示的化合物优选为选自式(L-1-4.1)～式(L-1-5.3)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(L-1-4.2)或式(L-1-5.2)所表示的化合物。
[化56]
Figure BDA0002518148040000481
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％、2％、3％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％。优选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％。
优选将选自式(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)及式(L-1-3.12)所表示的化合物中的2种以上的化合物进行组合，优选将选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及式(L-1-4.2)所表示的化合物中的2种以上的化合物进行组合，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％、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％。当重视组合物的可靠性的情形时，优选将选自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及式(L-1-3.4))所表示的化合物中的2种以上的化合物进行组合，当重视组合物的响应速度的情形时，优选将选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)所表示的化合物中的2种以上的化合物进行组合。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-6)所表示的化合物组中的化合物。
[化57]
Figure BDA0002518148040000491
(式中，RL17及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％、5％、10％、15％、17％、20％、23％、25％、27％、30％、35％。优选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％。
并且，通式(L-1-6)所表示的化合物优选为选自式(L-1-6.1)～式(L-1-6.3)所表示的化合物组中的化合物。
[化58]
Figure BDA0002518148040000492
通式(L-2)所表示的化合物为下述的化合物。
[化59]
Figure BDA0002518148040000493
(式中，RL21及RL22各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种、4种、5种以上。
当重视低温时的溶解性的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，相反地，当重视响应速度的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
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％、2％、3％、5％、7％、10％。优选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％。
并且，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。
[化60]
Figure BDA0002518148040000501
通式(L-3)所表示的化合物为下述的化合物。
[化61]
Figure BDA0002518148040000502
(式中，RL31及RL32各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。)
RL31及RL32各自独立地优选为碳原子数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-3)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种、4种、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％、2％、3％、5％、7％、10％。优选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％。
当要得到高双折射率的情形时，若将含量设定得高一点，则效果高，相反地，当重视高Tni的情形时，若将含量设定得低一点，则效果高。并且，当要改良滴痕、烧屏特性的情形时，优选将含量的范围设定在中间。
并且，通式(L-3)所表示的化合物优选为选自式(L-3.1)～式(L-3.7)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(L-3.2)～式(L-3.5)所表示的化合物。
[化62]
Figure BDA0002518148040000511
通式(L-4)所表示的化合物为下述的化合物。
[化63]
Figure BDA0002518148040000512
(式中，RL41及RL42各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种、4种、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％、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，式(L-4)所表示的化合物的优选含量的上限值为50％、40％、35％、30％、20％、15％、10％、5％。
通式(L-4)所表示的化合物例如优选为式(L-4.1)～式(L-4.3)所表示的化合物。
[化64]
Figure BDA0002518148040000521
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，也可含有式(L-4.2)所表示的化合物，也可含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者，也可含有所有式(L-4.1)～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％、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％。
当含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者的情形时，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％、19％、24％、30％，优选的上限值为45％、40％、35％、30％、25％、23％、20％、18％、15％、13％。
通式(L-4)所表示的化合物例如优选为式(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。
[化65]
Figure BDA0002518148040000531
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，也可含有式(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，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％、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％。
当含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者的情形时，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％、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。
[化66]
Figure BDA0002518148040000532
通式(L-5)所表示的化合物为下述的化合物。
[化67]
Figure BDA0002518148040000541
(式中，RL51及RL52各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。)
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)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种、4种、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％、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，式(L-5)所表示的化合物的优选含量的上限值为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，这些化合物的优选含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
[化68]
Figure BDA0002518148040000542
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％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
[化69]
Figure BDA0002518148040000551
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，这些化合物的优选含量的下限值为1％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
[化70]
Figure BDA0002518148040000552
通式(L-6)所表示的化合物为下述的化合物。
[化71]
Figure BDA0002518148040000553
(式中，RL61及RL62各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义，XL61及XL62各自独立地表示氢原子或氟原子。)
RL61及RL62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XL61及XL62中的一者为氟原子，而另一者为氢原子。
通式(L-6)所表示的化合物可以单独使用，也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类没有特别限制，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进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种、4种、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％、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，式(L-6)所表示的化合物的优选含量的上限值为50％、40％、35％、30％、20％、15％、10％、5％。当重点在于增大Δn的情形时，优选增多含量，当重点在于低温时的析出的情形时，优选含量少。
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。
[化72]
Figure BDA0002518148040000561
可组合的化合物的种类没有特别限制，优选含有这些化合物中的1种～3种，更优选含有1种～4种。另外，由于所选择的化合物的分子量分布广也对溶解性有效，因此优选例如从式(L-6.1)或(L-6.2)所表示的化合物中选择1种化合物，从式(L-6.4)或(L-6.5)所表示的化合物中选择1种化合物，从式(L-6.6)或式(L-6.7)所表示的化合物中选择1种化合物，从式(L-6.8)或(L-6.9)所表示的化合物中选择1种化合物，再将它们进行适当组合。其中，优选含有式(L-6.1)、式(L-6.3)、式(L-6.4)、式(L-6.6)及式(L-6.9)所表示的化合物。
并且，通式(L-6)所表示的化合物例如优选为式(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。
[化73]
Figure BDA0002518148040000571
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％、2％、3％、5％、7％。这些化合物的优选含量的上限值为20％、15％、13％、10％、9％。
通式(L-7)所表示的化合物为下述的化合物。
[化74]
Figure BDA0002518148040000572
(式中，RL71及RL72各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义，AL71及AL72各自独立地表示与通式(L)中的AL2及AL3相同的意义，AL71及AL72上的氢原子各自独立地可以被氟原子取代，ZL71表示与通式(L)中的ZL2相同的意义，XL71及XL72各自独立地表示氟原子或氢原子。)
式中，RL71及RL72各自独立地优选为碳原子数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各自独立地优选为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，AL71及AL72上的氢原子各自独立地可以被氟原子取代，ZL71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没有特别限制，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进行组合。所使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种、2种、3种、4种。
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％、2％、3％、5％、7％、10％、14％、16％、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％、25％、23％、20％、18％、15％、10％、5％。
当期望本发明的组合物为高Tni的实施方式的情形时，优选使式(L-7)所表示的化合物的含量多一点，当期望低粘度的实施方式的情形时，优选使含量少一点。
并且，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。
[化75]
Figure BDA0002518148040000581
并且，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。
[化76]
Figure BDA0002518148040000591
并且，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。
[化77]
Figure BDA0002518148040000592
并且，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。
[化78]
Figure BDA0002518148040000593
并且，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。
[化79]
Figure BDA0002518148040000601
并且，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.51)～式(L-7.53)所表示的化合物。
[化80]
Figure BDA0002518148040000602
相对于本发明的组合物的总量，通式(i)、通式(L)及(N)所表示的化合物的合计优选含量的下限值为80％、85％、88％、90％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、100％。优选含量的上限值为100％、99％、98％、95％。
相对于本发明的组合物的总量，通式(i)、通式(L-1)～(L-7)所表示的化合物的合计优选含量的下限值为80％、85％、88％、90％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、100％。优选含量的上限值为100％、99％、98％、95％。
本申请发明的组合物优选不含有分子内具有过酸(-CO-OO-)结构等氧原子彼此键结的结构的化合物。
当重视组合物的可靠性及长期稳定性的情形时，优选相对于前述组合物的总质量，使具有羰基的化合物的含量在5％以下，更优选在3％以下，进一步优选在1％以下，最优选实质上不含有。
当重视UV照射的稳定性的情形时，优选相对于前述组合物的总质量，使取代有氯原子的化合物的含量在15％以下，优选在10％以下，优选在8％以下，更优选在5％以下，优选在3％以下，进一步优选实质上不含有。
优选增多分子内的环结构全部均为6元环的化合物的含量，优选相对于前述组合物的总质量，使分子内的环结构全部均为6元环的化合物的含量在80％以上，更优选在90％以上，进一步优选在95％以上，最优选实质上仅由分子内的环结构全部均为6元环的化合物构成组合物。
为了抑制因组合物的氧化所造成的劣化，优选减少具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量，优选相对于前述组合物的总质量，使具有亚环己烯基的化合物的含量在10％以下，优选在8％以下，更优选在5％以下，优选在3％以下，进一步优选实质上不含有。
当重视改善粘度及改善Tni的情形时，优选减少分子内具有氢原子可以被取代成卤素的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量，优选相对于前述组合物的总质量，使前述分子内具有2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量在10％以下，优选在8％以下，更优选在5％以下，优选在3％以下，更优选实质上不含有。
本申请中，所谓实质上不含有，是除了非刻意含有的物质以外不含有的意思。
当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的情形时，在前述烯基键结于环己烷时，该烯基的碳原子数优选为2～5，在前述烯基键结于苯时，该烯基的碳原子数优选为4～5，前述烯基的不饱和键与苯优选不直接键结。
本发明中使用的液晶组合物的平均弹性常数(KAVG)优选为10～25，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。当重视削减消耗电力的情形时，抑制背光源的光量是有效的，液晶显示元件优选提高光的透射率，因此，优选将KAVG的值设定得低一点。当重视改善响应速度的情形时，优选将KAVG的值设定得高一点。
关于本发明涉及的聚合性液晶组合物，为了进一步赋予垂直取向性，优选含有自取向性化合物。自取向性化合物为不将以往的聚酰亚胺等液晶取向膜用于基板的单面或两面即可控制液晶组合物的取向性的化合物。
自取向性化合物主要添加于液晶组合物来使用，具备下述功能：相对于直接与含有该液晶组合物的液晶层抵接的构件(电极(例如，ITO)、基板(例如，玻璃基板、丙烯酸基板、透明基板、挠性基板等)、树脂层(例如，滤色器、取向膜、保护层等)、绝缘膜(例如，无机材料膜、SiNx等))发生相互作用，诱发液晶层的液晶分子的垂直排列或水平取向。特别优选为可使液晶组合物相对于基板呈垂直或大致垂直取向的化合物。
自取向性化合物优选具有用于聚合的聚合性基团、与液晶分子类似的介晶基团、可与直接和液晶层抵接的构件发生相互作用的吸附基团及诱发液晶分子的取向的柔性基团。
自取向性化合物优选为以下的通式(SAL)所表示的化合物。
[化81]
Figure BDA0002518148040000621
(上述式中，Pal表示通式(P-I)～通式(P-IX)所表示的基团，
[化82]
Figure BDA0002518148040000631
(式中，Rp11及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，p及tp11各自独立地表示0、1或2。)，
Spal表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～20个的亚烷基，亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
T表示吸附基团，
MG表示介晶基团，
Cg表示氢原子、吸附基团、-Spal-Pal或直链状或者分支状的碳原子数1～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Cg、MG及T中的任一者可以被取代成聚合性基团-Spal-Pal，
nsal1、nsal2及nsal3各自独立地表示1～5的自然数。)
本发明涉及的聚合性基团为由Pal表示的基团，直接或根据需要而通过间隔基团与其他结构键结。聚合性基团优选由Pal-Spal-表示。
Pal为选自以下的通式(P-I)～通式(P-IX)所表示的组中的基团，更优选为通式(P-I)。
[化83]
Figure BDA0002518148040000641
(式中，Rp11及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，p及tp11表示0、1或2。)
本发明涉及的自取向性化合物中，Pal-Spal-也可键结于介晶基团、吸附基团及/或柔性基团。
另外，在本发明涉及的自取向性化合物中，聚合性基团优选直接或通过间隔基团键结于介晶基团、吸附基团或柔性基团，更优选直接或通过间隔基团键结于介晶基团或吸附基团。
上述间隔基团(Spal)优选表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～20个的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数1～20个的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数2～10个的亚烷基。另外，在上述间隔基团(Spal)中，亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
本发明涉及的自取向性化合物中，聚合性基团(Pal-Spal-)的数目优选为1以上5以下，更优选为1以上4以下，进一步优选为2以上4以下，进一步优选为2或3，更进一步优选为2。
Pal-Spal-中的氢原子可以被聚合性基团、吸附基团及/或柔性基团取代。
本发明涉及的介晶基团是指具备刚直部分的基团，例如具备1个以上的环式基的基团，优选具有2～4个环式基，更优选具有3～4个环式基，根据需要，环式基也可以利用连结基连结着。介晶基团优选为与用于液晶层的液晶化合物类似的骨架。
需要说明的是，在本说明书中，“环式基”是指构成的原子键结成环状的原子团，包含碳环、杂环、饱和或不饱和环式结构、单环、2环式结构、多环式结构、芳香族、非芳香族等。另外，环式基也可含有至少1个杂原子，并且，可以被至少1个取代基(卤素原子、反应性官能团、有机基(烷基、芳基等)取代。当环式基为单环的情形时，介晶基团优选含有2个以上的单环。
上述介晶基团例如优选由通式(AL)表示。
[化84]
Figure BDA0002518148040000651
(式中，ZAL表示单键、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH＝C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)＝CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-或碳原子数1～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代，
AAL表示2价的环式基，
ZAL及AAL中的1个或2个以上的氢原子各自独立地可以被卤素原子、吸附基团、Pal-Spal-或1价的有机基取代，
当ZAL及AAL各自存在多个的情形时，各自彼此可相同也可不同，
mAL表示1～5的整数，
上述式中的左端的＊及右端的＊表示连接键。)
通式(AL)中，ZAL优选为单键或碳原子数2～20的亚烷基，更优选为单键或碳原子数2～10的亚烷基。上述亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代。并且，当目标为棒状分子的直线性的情形时，优选为环与环直接连结的形态的单键或将环与环直接连接的原子的数目为偶数个的形态。例如，当-CH2-CH2COO-的情形时，直接连接环与环的原子的数目为4个。
通式(AL)中，AAL可采用的环式基优选表示选自由1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二
Figure BDA0002518148040000652
烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基及芴-2,7-二基组成的组中的1种结构，这些结构可未经取代或已被取代，更优选为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、2,6-亚萘基或菲-2,7-二基，优选为1,4-亚苯基或1,4-亚环己基。另外，环式基中的1个或2个以上的氢原子可以被卤素原子、吸附基团、Pal-Spal-或1价的有机基取代。
通式(AL)中，所谓一价的有机基，是通过有机化合物变成1价基的形态而构成化学结构的基团，是指从有机化合物去除1个氢原子而成的原子团，例如可列举：碳原子数1～15的烷基、碳原子数2～15的烯基、碳原子数1～14的烷氧基、碳原子数2～15的烯氧基等，优选为碳原子数1～15的烷基或碳原子数1～14的烷氧基。另外，上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代。并且，上述一价的有机基也可具有作为后述的柔性基团的作用。
上述通式(AL)中，mAL优选为2～4的整数。
上述介晶基团中特别优选的形态由以下的通式(AL-1)或(AL-2)表示，更优选为式(AL-1)。
[化85]
Figure BDA0002518148040000661
(上述式中，Xal1～Xal18各自独立地表示氢原子、卤素原子、Pal-Spal-、吸附基团或柔性基团，环A及环B各自独立地表示环己烷环或苯环，
Xal1～Xal18的任1种或2种以上被取代成前述吸附基团，
Xal1～Xal18的任1种或2种以上被取代成前述柔性基团，
前述吸附基团及前述柔性基团可以被取代成前述Pal-Spal-，
通式(AL-1)或通式(AL-2)分别具有1种或2种以上的前述Pal-Spal-。)
上述式(AL-1)中，优选Xal1或Xal8～Xal12的至少1种或2种以上被取代成吸附基团，更优选Xal1或Xal10的至少1种或2种以上被取代成吸附基团。需要说明的是，该情形时，前述吸附基团可以被取代成Pal-Spal-。尤其是在环A为环己烷环的情形时，优选Xal10被取代成吸附基团。
上述式(AL-1)中，优选Xal6～Xal14的至少1种或2种以上被取代成聚合性基团，更优选Xal9或Xal11的任一者被取代成Pal-Spal-。
上述式(AL-1)中，优选Xal1～Xal3、Xal6～Xal14、Xal17～Xal18的至少1种或2种以上被取代成柔性基团，优选Xal1～Xal3、Xal6～Xal9、Xal11～Xal14或Xal17～Xal18的至少1种或2种以上被取代成柔性基团。更优选Xal1被取代成柔性基团，且Xal6～Xal9或Xal11～Xal14的任1种被取代成柔性基团。该情形时，进一步优选前者的Xal1中的柔性基团与后者的柔性基团相比碳原子数多。柔性基团可以被取代成Pal-Spal-。
上述式(AL-2)中，优选Xal1或Xal6～Xal10的至少1种或2种以上被取代成吸附基团，更优选Xal1或Xal8被取代成吸附基团。需要说明的是，在该情形时，吸附基团可以被取代成Pal-Spal-。尤其是环A为环己烷环的情形时，优选Xal8被取代成吸附基团。
上述式(AL-2)中，优选Xal6～Xal10的任1种或2种以上被取代成Pal-Spal-，更优选Xal7或Xal9的任一者被取代成Pal-Spal-。
上述式(AL-2)中，优选Xal6～Xal10的至少1种或2种以上被取代成Pal-Spal-，更优选Xal7或Xal4的任一者被取代成Pal-Spal-。
上述式(AL-2)中，优选Xal1～Xal7或Xal9～Xal14的至少1种或2种以上被取代成柔性基团，优选Xal1、Xal4～Xal7或Xal9～Xal12的至少1种或2种以上被取代成柔性基团。更优选Xal1被取代成柔性基团，且Xal4～Xal7或Xal9～Xal12的任1种被取代成柔性基团。该情形时，进一步优选前者的Xal1中的柔性基团与后者的柔性基团相比碳原子数多。柔性基团也可以被取代成Pal-Spal-。
作为上述介晶基团的优选形态，可列举以下的式(AL-1-1)～(AL-2-3)。通式(AL)为这些结构中的2个氢原子脱离后的结构。
这些通式(AL-1-1)～(AL-2-3)中的环己烷环、苯环、吡喃环或二
Figure BDA0002518148040000671
烷环中的1个或2个以上的氢原子可以被取代成卤素原子、Pal-Spal-、1价的有机基(例如，碳原子数1～15的烷基，碳原子数1～14的烷氧基)、吸附基团或柔性基团。
[化86]
Figure BDA0002518148040000681
上述介晶基团中优选的形态为通式(AL-1-1)、通式(AL-1-4)、通式(AL-1-7)、通式(AL-2-1)或通式(AL-2-3)所表示的结构，通式(AL-1-4)、通式(AL-1-7)或通式(AL-2-3)所表示的结构，通式(AL-1-4)或通式(AL-1-7)所表示的结构。
本发明涉及的吸附基团为具备与基板、膜、电极等吸附介质发生吸附的作用的基团。吸附一般分为形成化学键(共价键、离子键或金属键)而在吸附介质与被吸附质之间发生吸附的化学吸附或该化学吸附以外的物理吸附，本说明书的吸附可为化学吸附或物理吸附的任一者，优选通过物理吸附来与吸附介质发生吸附。因此，本发明涉及的吸附基团优选为能够与吸附介质发生物理吸附的基团，该吸附基团更优选通过分子间力来与吸附介质结合。作为通过该分子间力来与吸附介质结合的形态，可列举通过永久偶极、永久四极、分散力、电荷移动力或氢键等相互作用来与吸附介质结合。作为本发明涉及的吸附基团的优选形态，可列举能够通过氢键来与吸附介质结合的形态。该情形时，本发明涉及的吸附基团可为经由氢键的质子的施体或者受体，也可为两者。
本发明涉及的吸附基团优选为含有极性要素的基团，该极性要素具有碳原子与杂原子连结的原子团。本说明书中所说的极性要素是指碳原子与杂原子直接连结的原子团。作为上述杂原子，优选为选自由N、O、S、P、B及Si组成的组中的至少1种，优选为选自由N、O及S组成的组中的至少1种，优选为选自由N及O组成的组中的至少1种，优选为O。
另外，在本发明涉及的自取向性化合物中，本发明涉及的极性要素的价数为一价、二价、三价等，没有特别限定，另外，吸附基团中的极性要素的个数也没有特别限制。
本发明涉及的自取向性化合物中，上述吸附基团优选在一分子中具有1～8个，更优选具有1～4个，进一步优选具有1～3个。
需要说明的是，本发明涉及的吸附基团不包括Pal-Spal-及柔性基团。
本发明涉及的吸附基团含有1个或2个以上的极性要素，吸附基团大致可区分为环式基型与链式基型。环式基型为在其结构中含有环式基的形态，该环式基具备含有极性要素的环状结构，链式基型为在其结构中不含环式基(具备含有极性要素的环状结构)的形态。链式基为在直链或分支的链状基中具有极性要素的形态，也可在其一部分具有不含极性要素的环状结构。
所谓本发明涉及的吸附基团为含有环式基的形态，是指在环状的原子排列内含有至少1个极性要素的形态。需要说明的是，所谓本说明书中的环式基，如上所述。因此，当本发明涉及的吸附基团为含有环式基的形态的情形时，只要含有包含极性要素的环式基即可，吸附基团整体上可分支，也可为直链状。
所谓本发明涉及的吸附基团为链式基的形态，是指下述形态：分子内没有含有极性要素的环状原子排列，且在线状的原子排列(也可分支)内含有至少1个极性要素。需要说明的是，所谓本说明书中的链式基，是指结构式中没有环状原子排列且构成的原子键结成线状(也可分支)的原子团，是指非环式基。换言之，为下述概念：指直链状或分支状的脂肪族基，可含有饱和键或不饱和键的任一者，例如包含烷基、烯基、烷氧基、酯、醚或酮等，可以被至少1个取代基(反应性官能团(乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等)、链状有机基(烷基、氰基等)取代。另外，本发明的链式基可为直链状或分支状的任一者。
本发明涉及的吸附基团优选具有链式基或环式基，当重视吸附能力的情形时，优选为链式基，从对液晶组合物的稳定性的观点出发，优选为环式基。
本发明涉及的吸附基团为环式基的情形时，更优选为碳原子数3～20个的杂芳香族基(包含缩合环)或碳原子数3～20个的杂脂肪族基(包含缩合环)，进一步优选为碳原子数3～12个的杂芳香族基(包含缩合环)或碳原子数3～12个的杂脂肪族基(包含缩合环)，更进一步优选表示5元环杂芳香族基、5元环杂脂肪族基、6元环杂芳香族基或6元环杂脂肪族基，这些环结构中的氢原子可以被取代成卤素原子、碳原子数1～5的直链状或者分支状的烷基或烷基氧基。
本发明涉及的吸附基团为链式基的情形时，优选直链状或者分支状的碳原子数1～20个的烷基中的氢原子、-CH2-被取代成极性要素，该烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-或-OCO-COO-取代。另外，本发明涉及的吸附基团为链式基的情形时，优选在端部含有极性要素或含有2个以上的极性要素。
本发明涉及的吸附基团的氢原子可以被取代成聚合性基团。
本发明涉及的极性要素的种类，具体而言，优选为由含有氧原子的极性要素(以下，称为含氧极性要素)、含有氮原子的极性要素(以下，称为含氮极性要素)、含有磷原子的极性要素(以下，称为含磷极性要素)、含有硼原子的极性要素(以下，称为含硼极性要素)、含有硅原子的极性要素(以下，称为含硅极性要素)或含有硫原子的极性要素(以下，称为含硫极性要素)表示的部分结构，从吸附能力的观点出发，更优选为含氮极性要素、含氮极性要素或含氧极性要素，进一步优选为含氧极性要素。
作为上述含氧极性要素，优选为选自由羟基(-OH)、烷醇基(-Rt-OH；Rt为亚烷基)、烷氧基(-OR；其中，R为烷基)、甲酰基(-CHO)、羧基(-COOH)、醚基(-RtORt’-；其中，Rt，Rt’为亚烷基或亚烯基)、羰基(-Rt-C(＝O)-Rt’-；其中，Rt，Rt’为亚烷基或亚烯基)、碳酸酯基(-O-C(＝O)-O-)及酯基(-COORt’-；其中，Rt’为亚烷基或亚烯基)组成的组中的至少1种基团或该基团与碳原子连结而成的基团。
作为上述含氮极性要素，优选为选自由氰基(-CN)、伯氨基(-NH2)、仲氨基(-NH-)、叔氨基(-NRR’；其中，R、R’为烷基)、吡啶基、氨基甲酰基(-CONH2)及脲基(-NHCONH2)组成的组中的至少1种基团或该基团与碳原子连结而成的基团。
作为上述含磷极性要素，优选为选自由膦基(-CX2-P(＝O)H2)及磷酸基(-CX2-OP(＝O)(OH)2)组成的组中的至少1种基团或该基团与碳原子连结而成的基团。
作为上述含硼极性要素，优选为硼酸基(-B(OH)2)与碳原子连结而成的基团。
作为上述含硅极性要素，优选为-Si(OH)3基或-Si(OR)(OR’)(OR”)；其中，R、R’、R”为烷基)基与碳原子连结而成的基团。
作为上述含硫极性要素，优选为选自由巯基(-SH)、硫醚基(-S-)、亚磺酰基(-S(＝O)-)、磺酰基(-SO2-)、磺酰胺基(-SO2NH2)、磺酸基(-SO3H)及亚磺基(-S(＝O)OH)组成的组中的至少1种基团或该基团与碳原子连结而成的基团。
因此，本发明涉及的吸附基团优选为选自由环式基具备含氧极性要素而成的基团(以下，称为含氧环式基)、环式基具备氮原子极性要素而成的基团(以下，称为含氮环式基)、环式基具备含磷极性要素而成的基团(以下，称为含磷环式基)、环式基具备含硼极性要素而成的基团(以下，称为含硼环式基)、环式基具备含硅极性要素而成的基团(以下，称为含硅环式基)、环式基具备含硫极性要素而成的基团(以下，称为含硫环式基)、链式基具备含氧极性要素而成的基团(以下，称为含氧链式基)、链式基具备氮原子极性要素而成的基团(以下，称为含氮链式基)、链式基具备含磷极性要素而成的基团(以下，称为含磷链式基)、链式基具备含硼极性要素而成的基团(以下，称为含硼链式基)、链式基具备含硅极性要素而成的基团(以下，称为含硅链式基)及链式基具备含硫极性要素而成的基团(以下，称为含硫链式基)组成的组中的1种或2种以上的基团本身或含有该基团，从吸附能力的观点出发，更优选含有选自由含氧环式基、含硫环式基、含氧链式基及含氮链式基组成的组中的1种或2种以上的基团。
作为上述含氧环式基，优选在环内具有醚基或羰基，作为该醚基，优选包含以下基团。
[化87]
Figure BDA0002518148040000721
另外，作为前述羰基，优选包含以下基团的任一者。
[化88]
Figure BDA0002518148040000722
作为上述含氮环式基，优选包含以下基团的任一者。
[化89]
Figure BDA0002518148040000723
作为上述含硫环式基，优选包含以下基团的任一者。
[化90]
Figure BDA0002518148040000724
作为上述含硼环式基，优选包含以下基团的任一者。
[化91]
Figure BDA0002518148040000731
作为上述含硅环式基，优选包含倍半硅氧烷基[-(R)n(SiO1.5)n-1]。
作为上述含氧链式基，优选包含以下基团的任一者。
[化92]
Figure BDA0002518148040000732
(上述通式中，Rat各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。上述通式中，Zat表示单键、碳原子数1～15个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，Xat表示碳原子数1～5的烷基，该烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。)
作为上述含氮链式基，优选包含以下基团。
[化93]
Figure BDA0002518148040000733
(上述通式中，Rat、Rbt、Rct及Rdt各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。)
作为上述含硫链式基，优选包含以下基团。
[化94]
Figure BDA0002518148040000734
作为上述含硅链式基，优选包含-Si(OH)3或-Si(OR)(OR’)(OR”)；其中，R、R’、R”为烷基)。作为上述含硼链式基，优选包含-B(OH)2。作为上述含磷链式基，优选包含-OP(＝O)(OH)2。
作为本发明涉及的吸附基团，优选为下述通式(T)所表示的基团。
[化95]
Figure BDA0002518148040000741
(上述通式(T)中，Xt1表示碳原子数1～18个的直链状或分支状的烷基、-NH2或-Zt2-O-Rt1基，前述烷基中的氢原子可以被取代成氰基、Pal-Spal-，或前述烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-、-CH＝CH-，上述Rt1表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基或可与Zt1键结的碳原子数1～8个的直链状或者分支状的亚烷基或可与Zt1键结的碳原子数2～8个的直链状或者分支状的亚烯基，上述Zt2表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，
Zt1表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，另外，当Xt1为-Zt2-O-Rt1基且Rt1为亚烷基或亚烯基的情形时，也可取代Zt1的氢原子而与Rt1键结，
Wt0表示碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-CH＝CH-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，另外，前述亚烷基的氢原子可以被取代成通式(T)，
Wt1表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，
nt1表示0以上4以下的整数，
分子内的氢原子可以被取代成聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
上述通式(T)中，优选的Xt1表示碳原子数1～17个的直链状或分支状的烷基、-NH2或-Zt2-O-Rt1基，该烷基中的氢原子可以被取代成氰基、Pal-Spal-，上述Rt1表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基或可与Zt1键结的碳原子数1～8个的直链状或者分支状的亚烷基或可与Zt1键结的碳原子数2～8个的直链状或者分支状的亚烯基，上述Zt2表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。
上述通式(T)中，作为Wt0所表示的亚烷基的氢原子可以被取代成通式(T)的形态，换言之，作为吸附基团(通式(T))可以被吸附基团(通式(T))取代的形态，可列举上述通式(T)由下述通式(t)表示的基团。
[化96]
Figure BDA0002518148040000751
(上述通式(t)中，Xt1、Zt1、Wt1及nt1与上述通式(T)中的Xt1、Zt1、Wt1及nt1相同，
Wt2表示单键或2价～4价的有机基，
mt1表示1以上3以下的整数，分子内的氢原子可以被取代成聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
上述通式(t)中的“-Wt2-Any”，Wt2表示单键～多价基，表示连接键为1价～多价(Any)。
上述通式(t)中，所谓2价～4价的有机基，是通过有机化合物变成2～4价基的形态而构成化学结构的基团，是指从有机化合物去除2～4个氢原子而成的原子团。
上述通式(t)中，为2价～4价有机基的-Wt2-Any优选为链状的有机基，例如可列举：直链状或者分支状的碳原子数1个～10个的亚烷基(该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-)、直链状或者分支状的碳原子数1个～10个的亚烷基多价基(该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-)、-PH-、-POH-、-NH-、氮原子或磷原子等。该亚烷基多价基是指从亚烷基进一步去除1～2个氢原子而形成的3价或4价基，是指在所谓的烃链上具有游离原子价的3～4价基。
上述通式(t)所表示的基团为通式(T)中的Wt0的优选方式，即吸附基团(通式(T))可以被吸附基团(通式(T))取代的形态的一方式，作为上述通式(t)所表示的基团的优选形态，例如当Wt2为3价有机基的情形时，即mt1为2，Wt2为氮原子或亚烷基多价基的情形时，例如可列举以下的通式(t-a)或(t-b)。
[化97]
Figure BDA0002518148040000761
(上述式(t-a)及(t-b)中，Rtc由氢原子、直链状或者分支状的碳原子数1个～10个的烷基或聚合性基团Pal-Spal-表示，
Zt1及Zt1’各自独立地表示与通式(T)中的Zt1相同的意义，
Xt1及Xt1’各自独立地表示与通式(T)中的Xt1相同的意义，
Wt1表示与通式(T)中的Wt1相同的意义，
nt1及nt1’各自独立地表示与通式(T)中的nt1相同的意义，
分子内的氢原子可以被取代成聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
通式(t)中，例如当-Wt2-Any为4价有机基的情形时，即mt1为3，-Wt2-Any为亚烷基多价基的情形时，例如可列举以下的通式(t-c)。
[化98]
Figure BDA0002518148040000762
(上述式(t-c)中，Zt1、Zt1’及Zt1”各自独立地表示与通式(T)中的Zt1相同的意义，
Xt1、Xt1’及Xt1”各自独立地表示与通式(T)中的Xt1相同的意义，
Wt1表示与通式(T)中的Wt1相同的意义，
nt1、nt1’及nt1”各自独立地表示与通式(T)中的nt1相同的意义，分子内的氢原子可以被取代成聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
上述通式(t)中，mt1优选为1或2，更优选为1。另外，在上述通式(t-a)、通式(t-b)、通式(t-c)所表示的形态中，优选上述通式(t-a)所表示的形态。
上述通式(t)中，-Wt2-Any优选为单键或2价～3价的有机基，更优选为单键、直链状或者分支状的碳原子数1～8个的亚烷基(该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)、直链状或者分支状的碳原子数1～8个的烷烃三基(该烷烃三基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)或直链状或者分支状的烷基-亚基(该烷基-亚基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)。例如，可列举以下的基团。
[化99]
Figure BDA0002518148040000771
(上述式中，Rtc表示碳原子数1～8个的烷基或聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，nt0表示1～7的整数，＊表示连接键。)另外，也可将聚合性基团Pal-Spal-取代于Wt2的氢原子。
上述通式(t)中，mt1优选表示1或2。
上述通式(T)或通式(t)中，Wt1优选表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～8个的亚烷基(表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。)，更优选表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～7个的亚烷基(表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)。另外，Wt1也可取代于介晶基团、聚合性基团或柔性基团的氢原子而键结。
上述通式(T)或通式(t)中，包含Xt1不与Zt1键结的形态(链式基)和Xt1与Zt1键结而形成环的形态(环式基)。
前者的形态的情形时，Xt1优选为碳原子数1～8个的直链状或者分支状的烷基、被-NH2、-Zt2-O-Rt1基或氰基取代的碳原子数1～7个的直链状或者分支状的烷基，更优选为碳原子数1～7个的直链状或分支状的烷基、被-Zt2-O-Rt1基、氰基取代的碳原子数1～7个的直链状或分支状的烷基。另外，在前者的形态的情形时，-Zt2-O-Rt1基的Rt1各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基，Zt2优选为单键、碳原子数1～10个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～10个的直链状或者分支状的亚烯基(该亚烷基或该亚烯基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-)。
后者的形态的情形时，优选nt1为1以上，Xt1为-Zt2-O-Rt1，Rt1为碳原子数1～7个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～7个的直链状或者分支状的亚烯基，将Zt1的氢原子取代而与Rt1键结，例如，优选由以下的通式(T’)表示。
[化100]
Figure BDA0002518148040000781
(上述通式(T’)中，Rt1’各自独立地表示碳原子数1～8的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～8的直链状或者分支状的亚烯基，
Zt2’各自独立地表示单键、碳原子数1～10的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～10的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，
Zt1’表示碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基3价基或碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烯基3价基，该亚烷基3价基或亚烯基3价基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-或OCO-，
Wt2表示单键或2价～4价的有机基，
Wt1表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，
nt1’表示1以上4以下的整数，
mt1’表示1以上3以下的整数，分子内的氢原子可以被取代成聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
该亚烷基3价基是指从亚烷基进一步去除1个氢原子而形成的3价基。该亚烯基3价基是指从亚烯基进一步去除1个氢原子而形成的3价基，包含在所谓的烃链上具有游离原子价的3价基，例如烷烃三基、烷基-亚基等。
上述通式(T)中，当Xt1不与Zt1键结的形态(链式基)的情形时，Zt1表示单键、碳原子数1～12个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～12个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基的-CH2-可以被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。
上述通式(T)中，当Xt1与Zt1键结的形态(环式基)的情形时，如上述通式(T’)。
上述通式(T)中，nt1优选表示0以上3以下的整数，nt1更优选表示0以上2以下的整数。
上述通式(T)优选为选自由通式(T-1-1)～(T-4-1)所表示的环式基及通式(T-5-1)～(T-6-1)所表示的链式基组成的组中的至少1种。当本发明涉及的通式(T)所表示的吸附基团选择环式基的情形时，从吸附能力及对液晶组合物的相容性的观点出发，优选为通式(T-1-1)或通式(T-2-1)。当本发明涉及的通式(T)所表示的吸附基团选择链式基的情形时，从吸附能力及对液晶组合物的稳定性的观点出发，优选为通式(T-5-1)或通式(T-7-1)。
[化101]
Figure BDA0002518148040000801
(上述通式(T-1-1)～(T-7-1)中，Xta及Xtb各自独立地表示-O-、-S-或CH2-，
Rt5表示碳原子数1～8个的直链状或分支状的烷基、氰基化烷基或碳原子数1～8个的直链状或分支状的烷氧基，这些烷基中的至少2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-CH＝CH-、-C≡C-、-O-或-NH-，
Zt3表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，
Wt2表示单键或1价～4价的有机基，
Wt1表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，
nt1表示0以上4以下的整数，
mt1表示1以上3以下的整数，分子内的氢原子可以被取代成聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
上述通式(T-1-1)～(T-4-1)中，优选Xta或Xtb的任一者为-O-，更优选Xta及Xtb为-O-。
作为上述通式(T-1-1)～(T-4-1)的具体例，可列举以下的基团。
[化102]
Figure BDA0002518148040000811
(上述式中，Rtc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团Pal-Spal-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
上述通式(T-5-1)优选表示通式(T-5-2)。
[化103]
Figure BDA0002518148040000812
(上述通式(T-5-2)中，Wt1表示与上述通式(T-5)中的Wt1相同的意义，Rt51及Rt52各自独立地表示碳原子数1～8个的直链状或分支状的烷基或氰基化烷基，这些烷基中的至少2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-或-NH-取代，
Rtc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团Pal-Spal-表示，
nt1、nt2及nt3各自独立地表示0或1，分子内的氢原子可以被取代成聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)。)
作为上述通式(T-5-1)的具体例，可列举以下的基团。
[化104]
Figure BDA0002518148040000821
[化105]
Figure BDA0002518148040000831
[化106]
Figure BDA0002518148040000841
[化107]
Figure BDA0002518148040000842
(上述式中，Rtc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团Pal-Spal-。＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
作为上述通式(T-6-1)的具体例，可列举以下的例子。
[化108]
Figure BDA0002518148040000843
(上述式中，Rtc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团Pal-Spal-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
作为上述通式(T-7-1)的具体例，可列举以下的例子。
[化109]
Figure BDA0002518148040000851
(上述式中，Rc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团Pal-Spal-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)
本发明涉及的自取向性化合物优选为使吸附基团所含的极性要素、聚合性基团所含的极性要素局部化的形态。吸附基团为用于使液晶组合物垂直取向的重要结构，通过吸附基团与聚合性基团邻接，可得到更良好的取向性，另外，显示出对液晶组合物的良好的溶解性。具体而言，优选为在介晶基团的同一环上具有聚合性基团及吸附基团的形态。该情形时，包含1个以上的聚合性基团及1个以上的吸附基团各自键结于同一环上的形态；以及1个以上的聚合性基团的至少一个或1个以上的吸附基团的至少一个中，其中一者键结于另一者，并在同一环上具有聚合性基团及吸附基团的形态。另外，在该情形时，聚合性基团的间隔基团(Spa1)的氢原子可以被吸附基团取代，并且也包含吸附基团的分子的氢原子与聚合性基团的间隔基团(Spa1)键结的形态。
另外，在本发明涉及的自取向性化合物中，聚合性基团的1个以上的氢原子可以被取代成吸附基团。作为该情形的优选形态，可列举聚合性基团Pal或根据需要连结于该聚合性基团Pal的间隔基团Spal的1个以上的氢原子被取代成吸附基团的形态，作为更优选的形态，可列举聚合性基团(Pa1-Spa1-)中的1个以上的氢原子被取代成上述通式(T)所表示的吸附基团的形态。
例如，作为吸附基团与聚合性基团连结的适宜形态，可列举以下的式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)或(T-5-1.1)。
Figure BDA0002518148040000861
(上述式中，Rt11a、Rt16a及Rt151a各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，
Rt151b及Rt151c各自独立地表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的氰基化烷基，
Xa及Xb表示-O-、-S-或-CH2-，
Lt151a及Lt151b各自独立地表示单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、乙烯叉基、亚乙烯基、异亚丙烯基或乙叉基，
nt11c、nt151c、nt16c、nt151d、nt151e、nt151f及nt151g各自独立地表示0或1，
nt11a、nt11b、nt16a、nt16b、nt151a及nt151b各自独立地表示1～11的整数，＊表示与介晶基团的连接键。)
上述式(T-1-1.1)中，优选Xa或Xb的任一者为-O-，更优选Xta及Xtb为-O-。
上述式(T-5-1.1)中，Lt151a及Lt151a各自独立地优选为亚甲基、亚乙基、乙烯叉基、亚乙烯基、异亚丙烯基或乙叉基。
上述式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)及(T-5-1.1)中，nt11a、nt11b、nt16a、nt16b、nt151a及nt151b各自独立地优选为1～8的整数，更优选为1～5的整数。
本发明涉及的柔性基团具有诱发液晶分子取向的功能，优选表示直链状或者分支状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示直链状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示直链状的碳原子数2～15的亚烷基。另外，该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
从自取向性化合物对于液晶层具备所谓的两亲性的观点出发，上述柔性基团优选键结于介晶基团。
本发明涉及的自取向性化合物中，上述柔性基团优选具有1～6个，更优选具有1～4个，进一步优选具有1～3个。
上述自取向性化合物中，不易与液晶层融合的吸附基团或聚合性基团等极性部分及容易与液晶层融合的介晶基团或柔性基团等非极性部分，优选在分子内不均匀地存在，优选对所谓的液晶层显示出两亲性。因此，本发明涉及的自取向性化合物优选为下述结构：在介晶基团的一端部具有使液晶分子取向的柔性基团，在介晶基团的另一端部具有聚合性基团及吸附基团。认为：在液晶层与基板的界面附近由于界面自由能变高，因此在一分子内具有对液晶层有亲和性的非极性部分和对液晶层的亲和性低的极性部分的物质会排列于界面上，从而导致界面自由能降低。
本发明的液晶组合物中的自取向性化合物的含量下限优选为0.02质量％，优选为0.03质量％，优选为0.04质量％，优选为0.05质量％，优选为0.06质量％，优选为0.07质量％，优选为0.08质量％，优选为0.09质量％，优选为0.1质量％，优选为0.12质量％，优选为0.15质量％，优选为0.17质量％，优选为0.2质量％，优选为0.22质量％，优选为0.25质量％，优选为0.27质量％，优选为0.3质量％，优选为0.32质量％，优选为0.35质量％，优选为0.37质量％，优选为0.4质量％，优选为0.42质量％，优选为0.45质量％，优选为0.5质量％，优选为0.55质量％。本发明的液晶组合物中的自取向性化合物的含量上限优选为2.5质量％，优选为2.3质量％，优选为2.1质量％，优选为2质量％，优选为1.8质量％，优选为1.6质量％，优选为1.5质量％，优选为1质量％，优选为0.95质量％，优选为0.9质量％，优选为0.85质量％，优选为0.8质量％，优选为0.75质量％，优选为0.7质量％，优选为0.65质量％，优选为0.6质量％，优选为0.55质量％，优选为0.5质量％，优选为0.45质量％，优选为0.4质量％。
本发明涉及的自取向性化合物的特别适宜的具体例为以下的通式(al-1-1)所表示的化合物。
[化110]
Figure BDA0002518148040000881
(上述通式(al-1-1)中，Ral3表示碳原子数1～12的直链状的烷基，在该烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-或-CH＝CH-取代，
Lal5、Lal6、Lal7及Lal8各自独立地表示氢原子、碳原子数1～12个的烷基、卤素原子或Pal-Spal-(Pal及Spal与上述通式(SAL)中的Pal及Spal相同。)，在该烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-或-CH＝CH-取代，
环Aal3表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，
Rala或Ralb各自独立地表示氢原子或上述Pal-Spal-，Rala或Ralb的至少一者表示上述Pal-Spal-，
Zal3表示单键、-CH2-CH2-、-CH2-O-或O-CH2-，
Ral4表示上述通式(T)所表示的吸附基团，
pal3及pal4各自独立地表示0或1。)
上述通式(al-1-1)中，优选Lal7及Lal8的一者表示碳原子数1～5个的烷基。
上述通式(al-1-1)中，Rala及Ralb优选表示上述Pal-Spal-。
上述通式(al-1-1)中，Ral4优选为上述通式(T-1-1)～(T-4-1)或式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)或(T-5-1.1)。
作为优选的化合物，可列举以下的式(AL-1.1)～(AL-3.6)所表示的化合物。
[化111]
Figure BDA0002518148040000891
[化112]
Figure BDA0002518148040000901
[化113]
Figure BDA0002518148040000902
[化114]
Figure BDA0002518148040000911
[化115]
Figure BDA0002518148040000921
[化116]
Figure BDA0002518148040000931
[化117]
Figure BDA0002518148040000941
通式(i)所表示的化合物及自取向性化合物的合计的优选含量的下限值为0.1％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％。优选的合计上限值为3.0％、3.8％、3.5％、3.2％、3.0％、2.8％、2.5％、2.2％、2.0％、1.8％、1.5％、1.2％、1.0％、0.8％、0.6％、0.5％。
本发明涉及的液晶组合物含有通式(i)所表示的聚合性化合物(聚合性单体)及自取向性化合物，也可并用其他的聚合性化合物。
作为本发明涉及的其他的聚合性化合物，优选为以下的通式(P)所表示的化合物。
[化118]
Figure BDA0002518148040000942
(上述通式(P)中，Rp1表示氢原子、氟原子、氰基、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数1～15的烷基、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数1～15的烷氧基、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数2～15的烯基、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数2～15的烯氧基或-Spp2-Pp2，
Pp1及Pp2各自独立地表示通式(Pp1-1)～式(Pp1-9)中的任一者。
[化119]
Figure BDA0002518148040000951
(式中，Rp11及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，当分子内存在多个Rp11、Rp12、Wp11及/或tp11的情形时，它们彼此可相同也可不同。)，
Spp1及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-可以以氧原子彼此不直接连结的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，该亚烷基中的氢原子可以被卤素原子取代。)，
Zp1及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，当分子内存在多个RZP1的情形时，它们可相同也可不同)，
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、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或1,3-二
Figure BDA0002518148040000962
烷-2,5-二基，Ap2可未经取代，或可以被碳原子数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、卤素原子、氰基、硝基或-Spp2-Pp2取代，
Ap1表示式(Ap1-11)～(Ap1-19)所表示的基团。
[化120]
Figure BDA0002518148040000961
(式中，以★与Spp1键结，或者当mp1为2或3的情形时以★与Spp1或Zp1键结，以★★与Zp1键结，结构中的1个或2个以上的氢原子可以被碳原子数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、卤素原子、氰基或硝基取代。)
Ap3表示式(Ap3-11)～(Ap3-19)所表示的基团。
[化121]
Figure BDA0002518148040000971
(式中，以★与Zp2键结，以★★与Rp1键结，或者当mp3为2或3的情形时以★★与Rp1或Zp2键结，结构中的1个或2个以上的氢原子可以被碳原子数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、卤素原子、氰基或硝基取代。)
mp2及mp3各自独立地表示0、1、2或3，mp1及mp4各自独立地表示1、2或3，当分子内各自存在多个Pp1、Spp1、Ap1、Zp1、Zp2、Ap3及Rp1的情形时，它们彼此可相同也可不同。)
另外，该聚合性化合物(聚合性单体)优选含有1种或2种以上。
本发明涉及的通式(P)中，Rp1优选为-Spp2-Pp2。
Pp1及Pp2各自独立地优选为式(Pp1-1)～式(Pp1-3)的任一者，优选为(Pp1-1)。
Rp11及Rp12各自独立地优选为氢原子或甲基。
mp1+mp4优选为2以上，优选为2或3。
Zp1及Zp2各自独立地优选为单键、-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-，优选存在于分子内的仅1个为-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，优选存在于分子内的仅1个为-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-或-OCO-，其他全部为单键，优选全部为单键。
另外，优选存在于分子内的Zp1及Zp2仅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-组成的组中的连结基，而其他为单键。
Spp1及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-可以以氧原子彼此不直接连结的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，该亚烷基中的氢原子可以被卤素原子取代，但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，在mp2+mp3为0时，优选为菲-2,7-二基，在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的结构中的1个或2个以上的氢原子可以被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
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的结构中的1个或2个以上的氢原子可以被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
Ap3优选为式(Ap3-14)、(Ap3-15)、(Ap3-16)、(Ap3-17)或(Ap3-18)。为了改善与液晶化合物的相容性，Ap3的结构中的1个或2个以上的氢原子可以被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
mp2+mp3优选为0、1、2或3，优选为1或2。
通式(P)所表示的化合物的合计含量相对于含有本申请的通式(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％。
通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选下限值相对于含有本申请的通式(P)所表示的化合物的组合物为0.01％、0.03％、0.05％、0.08％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％。
通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选上限值相对于含有本申请的通式(P)所表示的化合物的组合物为10％、8％、5％、3％、1.5％、1.2％、1％、0.8％、0.5％。
若含量少，则会发生下述等问题：不易显现加入通式(P)所表示的化合物的效果、液晶组合物的取向调控力弱或随着时间变弱，若过多，则会发生下述等问题：在固化后残留的量变多、固化费时、液晶的可靠性下降。因此，考虑它们的平衡来设定含量。
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)及通式(P-4)所表示的化合物。
[化122]
Figure BDA0002518148040000991
(式中，Pp11、Pp12、Pp21、Pp22、Pp31、Pp32、Pp41及Pp42各自独立地表示与通式(P)中的Pp1相同的意义，
Spp11、Spp12、Spp21、Spp22、Spp31及Spp32、Spp41及Spp42各自独立地表示与通式(P)中的Spp1相同的意义，
Ap11、Ap12、Ap13、Ap21、Ap22、Ap23、Ap32及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、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或1,3-二
Figure BDA0002518148040001001
烷-2,5-二基，Ap11、Ap12、Ap13、Ap21、Ap22、Ap23、Ap32及Ap42各自独立地为未经取代，或可以被碳原子数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、卤素原子、氰基、硝基或通式(P)中的-Spp2-Pp2取代，
Ap41表示与通式(P)的Ap1相同的意义，
Ap43表示与通式(P)的Ap3相同的意义，
Zp21、Zp22、Zp41及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，当分子内存在多个RZP1的情形时，它们可相同也可不同。)，存在于分子内的Zp21及Zp22的至少1个表示单键以外，
mp22及mp23各自独立地表示0、1、2或3，
mp42及mp43各自独立地表示0、1、2或3，
mp41及mp44各自独立地表示1、2或3，
当分子内分别存在多个Ap11、Ap21、Ap23、Zp21、Zp22、Spp41、Spp42、Pp41、Pp42、Ap41、Ap43、Zp41及Zp42的情形时，它们彼此可相同也可不同。)
Pp11、Pp12、Pp21、Pp22、Pp31、Pp32、Pp41及Pp42各自独立地优选与通式(P)中的Pp1同样地为式(Pp1-1)～式(Pp1-3)中的任一者，优选为(Pp1-1)，Rp11及Rp12各自独立地优选为氢原子或甲基。
Spp11、Spp12、Spp21、Spp22、Spp31及Spp32、Spp41及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-可以以氧原子彼此不直接连结的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，该亚烷基中的氢原子可以被卤素原子取代，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及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)及(P-2)中，各自独立地优选为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，其结构中的1个或2个以上的氢原子可以被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。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个以上的氢原子可以被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
Zp21、Zp22、Zp41及Zp42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-，优选存在于分子内的仅1个为-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-，而其他全部为单键，优选存在于分子内的仅1个为-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-或-OCO-，而其他全部为单键，优选全部为单键。
另外，优选存在于分子内的Zp21、Zp22、Zp41及Zp42的仅1个为选自由-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-O-CO-(CH2)2-、-COO-(CH2)2-组成的组中的连结基，而其他为单键。
作为本发明涉及的通式(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123]
Figure BDA0002518148040001021
[化124]
Figure BDA0002518148040001031
[化125]
Figure BDA0002518148040001032
[化126]
Figure BDA0002518148040001041
[化127]
Figure BDA0002518148040001042
(式中，Pp11、Pp12、Spp11及Spp12表示与通式(P-1)中的Pp11、Pp12、Spp11及Spp12相同的意义。)
作为本发明涉及的通式(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128]
Figure BDA0002518148040001051
(式中，Pp21、Pp22、Spp21及Spp22表示与通式(P-2)中的Pp21、Pp22、Spp21及Spp22相同的意义。)
作为本发明涉及的通式(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129]
Figure BDA0002518148040001061
[化130]
Figure BDA0002518148040001071
(式中，Pp31、Pp32、Spp31及Spp32表示与通式(P-3)中的Pp31、Pp32、Spp31及Spp32相同的意义。)
作为本发明涉及的通式(P-4)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-4-1)～式(P-4-19)所表示的聚合性化合物。
[化131]
Figure BDA0002518148040001072
[化132]
Figure BDA0002518148040001081
[化133]
Figure BDA0002518148040001082
[化134]
Figure BDA0002518148040001091
(式中，Pp41、Pp42、Spp41及Spp42表示与通式(P-4)中的Pp41、Pp42、Spp41及Spp42相同的意义。)
本发明的液晶组合物除了上述化合物以外，也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆固醇型液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等。
作为抗氧化剂，可列举通式(H-1)至通式(H-4)所表示的受阻酚。
[化135]
Figure BDA0002518148040001101
通式(H-1)至通式(H-3)中，RH1表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数2～10的烯基或碳原子数2～10的烯氧基，存在于基团中的1个-CH2-或非邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被取代成-O-或-S-，另外，存在于基团中的1个或2个以上的氢原子各自独立地可以被取代成氟原子或氯原子。更具体而言，优选为碳原子数2～7的烷基、碳原子数2～7的烷氧基、碳原子数2～7的烯基或碳原子数2～7的烯氧基，更优选为碳原子数3～7的烷基或碳原子数2～7的烯基。
通式(H-4)中，MH4表示碳原子数1～15的亚烷基(该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。)、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-CH＝CH-、-C≡C-、单键、1,4-亚苯基(1,4-亚苯基中的任意的氢原子可以被氟原子取代。)或反式-1,4-亚环己基，优选为碳原子数1～14的亚烷基，若考虑挥发性，则优选为碳原子数大的数值，若考虑粘度，则优选碳原子数不过大，因此，更优选为碳原子数2～12，更优选为碳原子数3～10，更优选为碳原子数4～10，更优选为碳原子数5～10，更优选为碳原子数6～10。
通式(H-1)至通式(H-4)中，1,4-亚苯基中的1个或非邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。另外，1,4-亚苯基中的氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代。
通式(H-1)至通式(H-4)中，1,4-亚环己基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-或-S-取代。另外，1,4-亚环己基中的氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代。
作为抗氧化剂，更具体而言，例如可列举式(H-11)～式(H-15)。
[化136]
Figure BDA0002518148040001111
当本发明的液晶组合物含有抗氧化剂的情形时，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。含有抗氧化剂时的上限为10000质量ppm，优选为1000质量ppm，优选为500质量ppm，优选为100质量ppm。
本发明的液晶组合物在20℃时的介电常数各向异性(Δε)为-2.0～-8.0，优选为-2.0～-6.0，更优选为-2.0～-5.0，特别优选为-2.5～-5.0。
本发明的液晶组合物在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。若进一步详述，则在应对薄的单元间隙的情形时，优选为0.10～0.13，在应对厚的单元间隙的情形时，优选为0.08～0.10。
本发明的液晶组合物在20℃时的粘度(η)为10～50mPa·s，优选为10～45mPa·s，优选为10～40mPa·s，优选为10～35mPa·s，优选为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在20℃时的旋转粘性(γ1)为50～160mPa·s，优选为55～160mPa·s，优选为60～160mPa·s，优选为60～150mPa·s，优选为60～140mPa·s，优选为60～130mPa·s，优选为60～125mPa·s，更优选为60～120mPa·s，更优选为60～115mPa·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-各向同性液相转变温度(Tni)为60℃～120℃，更优选为70℃～100℃，特别优选为70℃～85℃。
例如，当本发明涉及的液晶组合物整体显示出负的介电常数各向异性的情形时，优选含有自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物(聚合性单体)、1种或2种以上的选自通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物组中的化合物及通式(L)所表示的化合物。
本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由通式(i)所表示的聚合性化合物、自取向性化合物、选自通式(N-1)、通式(N-2)、通式(N-3)所表示的化合物组中的化合物及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的上限值优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％。
另外，本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物、选自通式(N-1)、通式(N-2)、通式(N-3)所表示的化合物组中的化合物及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％、99质量％。
本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物、通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示的化合物及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的上限值优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％。
另外，本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物、通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示的化合物及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％、99质量％。
本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物、通式(P)所表示的化合物、通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示的化合物及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的上限值优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％。
另外，本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物、通式(P)所表示的化合物、通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示的化合物及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％。
另外，当重视取向性的情形时，本发明涉及的液晶组合物优选含有自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物及通式(P)所表示的化合物、通式(N-1-1)、通式(N-1-2)、通式(N-1-3)或通式(N-1-4)所表示的化合物。
另外，当重视响应速度的情形时，本发明涉及的液晶组合物优选含有自取向性化合物、通式(i)所表示的聚合性化合物及通式(P)所表示的化合物、通式(N-1-10)或通式(N-1-11)。
另外，当重视响应速度的情形时，本发明涉及的液晶组合物必须含有1种或2种以上的自取向性化合物与2种以上的后述的通式(II-1)所表示的聚合性化合物，优选含有通式(N-1-10)或通式(N-1-11)。
本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的上限值优选为99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％。
另外，本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示的化合物及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例的下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％。
本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示的化合物、通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-5)及通式(L-6)所表示的化合物构成的成分所占的比例的上限值优选为99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％、83质量％、82质量％、81质量％、80质量％。
另外，本发明涉及的液晶组合物整体中，仅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示的化合物及通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-5)及通式(L-6)所表示的化合物构成的成分所占的比例的下限值优选为68质量％、70质量％、71质量％、73质量％、75质量％、78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％。
使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件具有高速响应这样的显著特征，并且，可充分得到倾斜角，没有未反应的聚合性化合物，或未反应的聚合性化合物少到不会成为问题，电压保持率(VHR)高，因此没有取向不良、显示不良等不良情形，或取向不良、显示不良等不良情形获得了充分抑制。另外，由于可容易地控制倾斜角及聚合性化合物的残留量，因此容易实现用于制造的能量成本的优化及削减，因此最适于提高生产效率与稳定的量产。
使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件，尤其对于有源矩阵驱动用液晶显示元件有用，可用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式用液晶显示元件。
本发明涉及的液晶显示元件优选具有：对向配置的第1基板及第2基板、设于前述第1基板或前述第2基板的公共电极、设于前述第1基板或前述第2基板且具有薄膜晶体管的像素电极、及设于前述第1基板与第2基板间的含有液晶组合物的液晶层。根据需要，也可以与前述液晶层抵接的方式，在第1基板及第2基板的至少一个基板的对向面侧设置控制液晶分子取向方向的取向膜。作为该取向膜，可根据液晶显示元件的驱动模式来适当选择垂直取向膜、水平取向膜等，可使用摩擦取向膜(例如，聚酰亚胺取向膜)或光取向膜(分解型聚酰亚胺取向膜等)等公知的取向膜。并且，也可将滤色器适当设置于第1基板或第2基板上，另外，还可在前述像素电极、公共电极上设置滤色器。
使用于本发明涉及的液晶显示元件的液晶单元的2片基板可使用玻璃或如塑料那样具有柔软性的透明材料，其中一者也可为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板例如可通过将铟锡氧化物(ITO)溅射于玻璃板等透明基板上而得到。
滤色器例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制成。若以通过颜料分散法制作滤色器的方法为一例来说明，则将滤色器用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上，实施图案化处理，然后通过加热或光照射使其固化。对于红、绿、蓝3色分别进行该工序，从而可制成滤色器用的像素部。另外，也可将设有TFT、薄膜二极管、金属绝缘体金属比电阻元件等有源元件的像素电极设置于该基板上。
优选使前述第1基板及前述第2基板以公共电极、像素电极层成为内侧的方式相对向。
第1基板与第2基板的间隔也可通过间隔物进行调整。此时优选调整成所得到的调光层的厚度为1～100μm。更优选为1.5～10μm，当使用偏光板的情形时，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d的积。另外，当具有二片偏光板的情形时，也可调整各偏光板的偏光轴，调整成视野角、对比度良好。并且，也可使用用于扩大视野角的相位差膜。作为间隔物，例如可列举：玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等。然后，将环氧系热固化性组合物等密封剂以设有液晶注入口的形式丝网印刷于该基板，将该基板彼此贴合，进行加热，使密封剂热固化。
将液晶组合物夹持于2片基板间的方法，可使用通常的真空注入法或ODF法等。本发明的第2方式为一种液晶组合物，该液晶组合物用于在一对基板中至少一方基板表面不具备取向膜的液晶显示元件，含有2种以上具有联苯骨架的聚合性化合物。若含有2种以上具有联苯骨架的聚合性化合物，则由于在反应速度上会产生差异，因此能够减少取向不均、显示不良等。
上述具有联苯骨架的聚合性化合物只要为具备2个苯环直接连结的联苯骨架者即可，是也包含三联苯的概念。因此，2种以上具有联苯骨架的聚合性化合物，是指存在2种以上的具备2个苯环直接连结的联苯骨架的聚合性化合物。
作为本发明涉及的具有联苯骨架的聚合性化合物，例如可列举式(i)所表示的聚合性化合物中具有联苯骨架的聚合性化合物。另外，本发明涉及的具有联苯骨架的聚合性化合物优选由以下的式(II-1)表示。
[化137]
Figure BDA0002518148040001161
(上述通式(II-1)中，R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209、R210、R211、R212、R213及R214各自独立地表示P21-S21-、可以被取代成氟原子的碳原子数1～18的烷基、可以被取代成氟原子的碳原子数1～18的烷氧基、卤素原子(氟原子)或氢原子中的任一者，P21表示上述通式(i)的(R-I)～(R-IX)中的任一者，S21表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，n21表示0、1或2。)。
上述通式(II-1)中，优选在该通式(II-1)所表示的化合物的1分子内具有1个或2个以上的P21-S21-，优选具有4个以下的P21-S21-，存在于前述通式(II-1)的1分子内的P21-S21-的数目优选为1以上4以下，更优选为1以上3以下，在上述通式(II-1)所表示的化合物的分子内的P21-S21-的数目特别优选为2或3。
即，通式(II-1)所表示的化合物由于具备2个苯环(联苯骨架)，在这2个苯环中具有至少1个P21-S21-，因此，通式(II-1)所表示的化合物发挥作为聚合性化合物的作用、效果。
上述通式(II-1)中，当含有1种或2种以上的P21-S21-的情形时，优选R201、R202、R204、R207、R209或R210的任1种或2种以上为P21-S21-，更优选R201及R210为P21-S21-。
上述通式(II-1)中，R201及R210各自独立地优选为P21-S21-，在该情形时，R201及R210可为相同的P21-S21-，也可为不同的P21-S21-。
上述通式(II-1)中，R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209、R210、R211、R212、R213及R214各自独立地表示P21-S21-、可以被取代成氟原子的碳原子数1～18的烷基、可以被取代成氟原子的碳原子数1～18的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，在该情形时，前述烷基及烷氧基的优选的碳原子数为1～16，更优选为1～10，进一步优选为1～8，进一步更优选为1～6，进一步更优选为1～4，特别优选为1～3。另外，前述烷基及烷氧基可为直链状或分支状，特别优选为直链状。
上述通式(II-1)中，R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209、R210、R211、R212、R213及R214各自独立地优选为P21-S21-、碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、氟原子或氢原子，更优选为P21-S21-、氟原子或氢原子，进一步优选为氟原子或氢原子。
上述通式(II-1)中，P21优选为式(R-I)，更优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基，进一步优选为甲基丙烯酰基。
上述通式(II-1)中，S21优选为单键或碳原子数1～3的亚烷基，更优选为单键。
上述通式(II-1)中，n21优选为0。
本发明涉及的液晶组合物优选含有2种～6种由上述通式(II-1)所表示的具有联苯骨架的聚合性化合物，更优选含有2种～5种，进一步优选含有2种～4种，进一步更优选含有2种～3种，特别优选为2种。若含有2种以上具备不同化学结构的上述通式(II-1)所表示的具有联苯骨架的聚合性化合物，则在反应速度上会产生差异，因此能够减少取向不均、显示不良等。
另外，作为具有联苯骨架的聚合性化合物之一，也可使用上述式(P)所表示的聚合性化合物，具体而言，也可使用上述通式(P-1-1)至通式(P-1-46)、通式(P-2-1)至通式(P-2-12)、通式(P-3-1)至通式(P-3-15)、及通式(P-4-1)至通式(P-4-19)所表示的化合物。
另外，作为可适用于本发明涉及的液晶组合物的具有联苯骨架的聚合性化合物，可列举式(XX-1)至通式(XX-13)所表示的聚合性化合物、式(RM-1)～式(RM-14)所表示的聚合性化合物及式(I-1-1)～式(I-7-6)表示的聚合性化合物等。
[化138]
Figure BDA0002518148040001181
(式(XX-1)至通式(XX-13)中，Spxx表示碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示1～7的整数，氧原子键结于环。)，1,4-亚苯基中的氢原子也可进一步被-F、-Cl、-CF3、-CH3或下述式(R-1)～式(R-9)中的任一者取代。
[化139]
Figure BDA0002518148040001191
(式中，R11、R12、R13、R14及R15各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、氟原子或氢原子的任一者，mr5、mr7、nr5及nr7各自独立地表示0、1或2。)
S11、S12及S13各自独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，
当P13及S13存在多个的情形时，彼此可相同也可不同。)[化140]
Figure BDA0002518148040001201
[化141]
Figure BDA0002518148040001202
[化142]
Figure BDA0002518148040001211
[化143]
Figure BDA0002518148040001212
[化144]
Figure BDA0002518148040001221
[化145]
Figure BDA0002518148040001222
[化146]
Figure BDA0002518148040001223
[化147]
Figure BDA0002518148040001231
(上述式(I-1-1)～式(I-7-6)中，RM1、RM2及RM3各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、氟原子或氢原子的任一者。)。因此，作为2种以上的具有联苯骨架的聚合性化合物的适当方式，可为选自由上述式(XX-1)至通式(XX-13)所表示的聚合性化合物、上述式(RM-1)～式(RM-14)所表示的聚合性化合物及式(I-1-1)～(式I-7-6)所表示的聚合性化合物组成的组中的2种以上。
关于液晶组合物中的上述2种以上具有联苯骨架的聚合性化合物的合计含量，可含有0.02～10质量％，含量的下限优选为0.02质量％，优选为0.03质量％，优选为0.04质量％，优选为0.05质量％，优选为0.06质量％，优选为0.07质量％，优选为0.08质量％，优选为0.09质量％，优选为0.1质量％，优选为0.15质量％，优选为0.2质量％，优选为0.25质量％，优选为0.3质量％，优选为0.35质量％，优选为0.4质量％，优选为0.5质量％，优选为0.55质量％，含量的上限优选为5质量％、4.5质量％，优选为4质量％，优选为3.5质量％，优选为3质量％，优选为2.5质量％，优选为2质量％，优选为1.5质量％，优选为1质量％，优选为0.95质量％，优选为0.9质量％，优选为0.85质量％，优选为0.8质量％，优选为0.75质量％，优选为0.7质量％，优选为0.65质量％，优选为0.6质量％，优选为0.55质量％。
本发明涉及的液晶组合物优选含有自取向性单体，该自取向性单体具备与前述2种以上的具有联苯骨架的各聚合性化合物各不相同的化学结构，且具有极性基。
作为该自取向性单体，可适用上述自取向性化合物。
另外，作为本发明涉及的液晶组合物的适当方式，优选含有2种以上的上述通式(II-1)所表示的具有联苯骨架的聚合性化合物、1种或2种以上的上述自取向性单体、1种或2种以上的选自通式(N-1a)～(N-1g)所表示的化合物组中的化合物及1种或2种以上的通式(L)所表示的化合物，并且这些化合物占液晶组合物的85～100质量％。
本发明的第3方式为一种在至少一方基板表面不具备取向膜的液晶显示元件，该液晶显示元件具有：对向配置的第一基板及第二基板；填充于前述第一基板与前述第二基板之间的液晶层；电极层，其具有以矩阵状配置于前述第一基板上的多个栅极总线和数据总线、设置于前述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管，并且在每个像素中具有通过前述薄膜晶体管进行驱动的像素电极；公共电极，其形成于前述第一基板或前述第二基板上；以及2种以上的具有联苯骨架的聚合性化合物在前述第一基板及前述第二基板之间固化而成的树脂成分。作为具有联苯骨架的聚合性化合物，与上述第2液晶显示元件同样地，例如可列举：式(i)所表示的聚合性化合物、上述式(II-1)所表示的聚合性化合物、上述式(P)所表示的聚合性化合物、上述式(XX-1)至通式(XX-13)所表示的聚合性化合物、上述式(RM-1)～式(RM-14)所表示的聚合性化合物、上述式(I-1-1)～式(I-7-6)所表示的聚合性化合物，可从这些聚合性化合物中选择2种以上来使用。其中，上述2种以上具有联苯骨架的聚合性化合物优选为1种或2种以上的上述式(i)所表示的聚合性化合物及1种或2种以上的上述式(P)所表示的聚合性化合物。
作为使本发明的液晶组合物所含的聚合性化合物及自取向性化合物聚合的方法，优选为下述方法：为了得到液晶的良好取向性能，期望适度的聚合速度，因此，通过单一或并用或依次地照射紫外线或电子射线等活性能量射线而使其聚合。当使用紫外线的情形时，可使用偏光光源，也可使用非偏光光源。另外，当在2片基板间夹持有液晶组合物的状态下进行聚合的情形时，至少照射面侧的基板必须对于活性能量射线具有适当的透明性。另外，也可使用下述方式：在光照射时使用掩模仅使特定部分聚合后，改变电场、磁场或温度等条件，从而改变未聚合部分的取向状态，并进一步照射活性能量射线使其聚合。尤其是当进行紫外线曝光时，优选对液晶组合物施加交流电场且同时进行紫外线曝光。所施加的交流电场优选为频率10Hz～10kHz的交流，更优选为频率60Hz～10kHz，电压取决于液晶显示元件的期望预倾角来选择。即，可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。对于PSVA模式的液晶显示元件，从取向稳定性及对比度的观点出发，优选将预倾角控制为80度～89.9度。
当使本发明的液晶组合物所含的聚合性化合物聚合时所使用的紫外线或电子射线等活性能量射线照射时的温度没有特别限制。例如，当将本发明的液晶组合物应用在具备具有取向膜的基板的液晶显示元件的情形时，优选在前述液晶组合物保持液晶状态的温度范围内。优选为接近室温的温度，即典型上在15～35℃使其聚合。
另一方面，例如当将本发明的液晶组合物应用在具备不具有取向膜的基板的液晶显示元件的情形时，也可为与上述应用在具备具有取向膜的基板的液晶显示元件的照射时的温度范围相比广的温度范围。
作为产生紫外线的灯，可使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。另外，作为照射的紫外线的波长，优选照射不是液晶组合物的吸收波长区域的波长区域的紫外线，根据需要，优选将紫外线滤除后使用。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进行适当调整，优选为10mJ/cm2～500J/cm2，更优选为100mJ/cm2～200J/cm2。当照射紫外线时，也可改变强度。照射紫外线的时间可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。
实施例
以下列举实施例进一步详述本发明，但本发明并不限定于这些实施例。另外，下述实施例及比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。实施例中，对于化合物的记载，使用以下的代号。
(实施例1)
在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入5-溴苯1,3-二醇19g、对甲苯磺酸吡啶鎓盐2.5g、二氯甲烷200ml，并滴入3,4-二氢-2H-吡喃12g。进一步在室温反应4小时。反应结束后，用水、饱和食盐水清洗有机层，将溶剂蒸馏去除，得到式(1)所表示的化合物33g。
[化148]
Figure BDA0002518148040001261
接着，在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入上述式(1)所表示的化合物33g、4-戊基苯基硼酸19g、碳酸钾18g、四(三苯基膦)钯3g、四氢呋喃200ml、纯水20ml，在70℃使其反应5小时。反应结束后，进行冷却，通过乙酸乙酯将目标物萃取出，使用水、饱和食盐水清洗有机层，将溶剂蒸馏去除。然后，使用甲醇进行分散清洗，使用氧化铝柱进行纯化，得到式(2)所表示的化合物35g。
[化149]
Figure BDA0002518148040001262
进一步在具备搅拌装置、温度计的反应容器中，装入上述式(2)所表示的化合物35g、200ml的THF，再慢慢地滴入甲醇溶液10ml与盐酸1ml的混合溶液。滴入结束后，进一步使其反应2小时。反应结束后，在反应液中加入乙酸乙酯200ml，使用纯水、饱和碳酸氢钠5％盐酸水溶液清洗有机层，并进一步使用饱和食盐水清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除，得到式(3)所表示的化合物20g。
[化150]
Figure BDA0002518148040001271
接着，在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入上述式(3)所表示的化合物20g、甲基丙烯酸16.7g、二甲基氨基吡啶2.2g、二氯甲烷150ml，利用冰浴将反应容器保持在5℃以下，在氮气气氛下慢慢地滴入二异丙基碳二亚胺23g。滴入结束后，将反应容器恢复至室温，使其反应5小时。将反应液过滤后，在滤液中加入二氯甲烷150ml，然后使用5％盐酸水溶液进行清洗，并进一步使用饱和食盐水进行清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除后，通过硅胶柱进行纯化，得到式(i-33)所表示的目标化合物26g。
[化151]
Figure BDA0002518148040001272
(物性值)
1H-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：0.93(m,3H),1.33-1.35(m,4H),1.61-1.63(m,2H),2.12(s,6H),2.66(t,2H),5.77(s,2H),6.39(s,2H),7.27-7.29(m,4H),7.41(s,1H),7.63(d,2H)
13C-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：14.1,17.9,22.7,22.8,30.9,31.4,35.8,115.1,115.9,127.3,127.8,130.1,135.4,137.2,141.5,142.8,151.4,166.4
(实施例2)
在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入实施例1中合成的由式(1)表示的化合物33g、丙烯酸叔丁酯15g、三乙胺14g、乙酸钯800mg、二甲基甲酰胺200ml，在氮气气氛下将反应器加热至100℃，使其反应。反应结束后，加入乙酸乙酯、THF，使用10％盐酸水溶液、纯水、饱和食盐水清洗有机层。将溶剂蒸馏去除，通过硅胶柱进行纯化，得到式(4)所表示的化合物32g。
[化152]
Figure BDA0002518148040001281
进一步在具备搅拌装置、温度计的反应容器中，装入上述式(4)所表示的化合物32g、200ml的THF，慢慢地滴入甲醇溶液10ml与盐酸1ml的混合溶液。滴入结束后，进一步使其反应2小时。反应结束后，在反应液中加入乙酸乙酯200ml，使用纯水、饱和碳酸氢钠5％盐酸水溶液清洗有机层，并进一步使用饱和食盐水清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除。
接着，在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入浓缩物、甲基丙烯酸17g、二甲基氨基吡啶230mg、二氯甲烷150ml，利用冰浴将反应容器保持在5℃以下，在氮气气氛下慢慢地滴入二异丙基碳二亚胺24g。滴入结束后，将反应容器恢复至室温，使其反应5小时。将反应液过滤后，在滤液中加入二氯甲烷150ml，使用纯水进行清洗，并进一步使用饱和食盐水清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除后，通过硅胶柱进行纯化，得到式(5)所表示的化合物24g。
[化153]
Figure BDA0002518148040001282
在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，使上述式(5)所表示的化合物24g溶解于二氯甲烷100ml中后，滴入三氟乙酸30ml，在室温搅拌30分钟。然后，加入乙酸乙酯200ml，使用纯水、饱和食盐水清洗有机层。将溶剂蒸馏去除，得到式(6)所表示的化合物19g。
[化154]
Figure BDA0002518148040001291
接着，在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入上述式(6)所表示的化合物19g、4-庚基苯酚12.7g，二甲基氨基吡啶700mg、二氯甲烷150ml，利用冰浴将反应容器保持在5℃以下，在氮气气氛下慢慢地滴入二异丙基碳二亚胺9g。滴入结束后，将反应容器恢复至室温，使其反应5小时。将反应液过滤后，在滤液中加入二氯甲烷150ml，然后使用5％盐酸水溶液进行清洗，并进一步使用饱和食盐水清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除后，通过硅胶柱进行纯化，得到式(i-34)所表示的目标化合物24g。
[化155]
Figure BDA0002518148040001292
(物性值)
1H-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：0.89-0.91(m,3H),1.27(s,8H),1.61-1.63(m,2H),2.12(s,6H),2.66(t,2H),5.77(s,2H),6.28(d,1H),6.39(s,2H),6.84(s,2H),7.12-7.15(m,2H),7.17-7.19(m,3H),7.49(d,1H)
13C-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：14.1,17.9,22.7,22.8,29.2,30.9,31.4,31.8,35.8,115.1,115.4,118.0,121.4,127.8,129.6,135.4,137.2,139.5,148.5,151.4,164.3,166.4
(实施例3)
在具备搅拌装置的高压釜容器中，装入实施例1中合成的由式(4)所表示的化合物32g、200ml的THF，再装入乙醇溶液20ml与5％钯碳(含水)1.6g，利用氢气进行接触氢还原。反应结束后，将反应液过滤，然后将溶剂蒸馏去除。进一步在具备搅拌装置、温度计的反应容器中，装入浓缩物32g、200ml的THF，慢慢地滴入甲醇溶液10ml与盐酸1ml的混合溶液。滴入结束后，进一步使其反应2小时。反应结束后，在反应液中加入乙酸乙酯200ml，使用纯水、饱和碳酸氢钠5％盐酸水溶液清洗有机层，并进一步使用饱和食盐水清洗，用无水硫酸钠使有机层干燥，得到式(7)所表示的化合物17g。
[化156]
Figure BDA0002518148040001301
接着，在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入上述式(7)所表示的化合物17g、甲基丙烯酸15g、二甲基氨基吡啶1.0g、二氯甲烷150ml，利用冰浴将反应容器保持在5℃以下，在氮气气氛下慢慢地滴入二异丙基碳二亚胺22g。滴入结束后，将反应容器恢复至室温，使其反应5小时。将反应液过滤后，在滤液中加入二氯甲烷150ml，使用纯水进行清洗，并进一步使用饱和食盐水清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除后，通过使用了2倍量(重量比)的硅胶的柱色谱法进行纯化，得到式(8)所表示的目标化合物23g。
[化157]
Figure BDA0002518148040001302
在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，使上述式(8)所表示的化合物23g溶解于二氯甲烷120ml后，滴入三氟乙酸30ml，在室温搅拌30分钟。然后，加入乙酸乙酯200ml，使用纯水、饱和食盐水清洗有机层。将溶剂蒸馏去除，得到式(9)所表示的化合物19g。
[化158]
Figure BDA0002518148040001311
接着，在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入上述式(9)所表示的化合物19g、4-庚基苯酚12.8g、二甲基氨基吡啶700mg、二氯甲烷150ml，利用冰浴将反应容器保持在5℃以下，在氮气气氛下慢慢地滴入二异丙基碳二亚胺9g。滴入结束后，将反应容器恢复至室温，使其反应5小时。将反应液过滤后，在滤液中加入二氯甲烷150ml，然后使用5％盐酸水溶液进行清洗，并进一步使用饱和食盐水清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除后，通过硅胶柱进行纯化，得到式(i-35)所表示的目标化合物22g。
[化159]
Figure BDA0002518148040001312
(物性值)
1H-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：0.89-0.91(m,3H),1.27(s,8H),1.61-1.63(m,2H),2.12(s,6H),2.66(t,2H),2.71-2.73(m,2H),2.811-2.83(m,2H),5.77(s,2H),6.39(s,2H),6.89(s,2H),7.13-7.21(m,5H)
13C-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：14.1,17.9,22.7,22.8,29.2,30.5,30.9,31.4,31.8,33.2,35.8,39.4,113.4,118.0,121.4,127.8,129.6,135.4,137.2,139.5,148.5,151.4,166.4,172.2
(实施例4)
在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入3,5-二甲基苯基硼酸15g、5-溴苯1,3-二醇18g、碳酸钾20g、四(三苯基膦)钯2g、四氢呋喃200ml、纯水20ml，在70℃使其反应5小时。反应结束后，进行冷却，通过乙酸乙酯将目标物萃取出，使用水、饱和食盐水清洗有机层，将溶剂蒸馏去除。然后，使用甲醇进行分散清洗，使用氧化铝柱进行纯化，得到式(10)所表示的化合物18g。
[化160]
Figure BDA0002518148040001321
接着，在具备搅拌装置、冷却器及温度计的反应容器中，装入上述式(10)所表示的化合物18g、甲基丙烯酸17.5g、二甲基氨基吡啶2.0g、二氯甲烷150ml，利用冰浴将反应容器保持在5℃以下，在氮气气氛下慢慢地滴入二异丙基碳二亚胺25g。滴入结束后，将反应容器恢复至室温，使其反应5小时。将反应液过滤后，在滤液中加入二氯甲烷150ml，然后使用5％盐酸水溶液进行清洗，并进一步使用饱和食盐水清洗，然后用无水硫酸钠使有机层干燥。将溶剂蒸馏去除后，通过硅胶柱进行纯化，得到式(i-2)所表示的目标化合物24g。
[化161]
Figure BDA0002518148040001322
(物性值)
1H-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：2.10(s,6H),2.36(s,6H),5.77(s,2H),6.39(s,2H),7.29(s,2H),7.40-7.44(m,2H),7.68(d,2H)
13C-NMR(溶剂：氘代氯仿)：δ：17.9,21.9,115.1,115.9,125.8,127.8,135.4,138.2,140.5,141.5,152.2,166.4
以下，关于液晶组合物，列举实施例进一步详述本发明，但本发明并不限定于这些实施例。另外，下述实施例及比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。在实施例中对于化合物的记载，使用以下的代号。
实施例中，测定的特性如下。
Tni：向列相-各向同性液相转变温度(℃)
Δn：25℃时的折射率各向异性
η：20℃时的粘度(mPa·s)
γ1：25℃时的旋转粘性(mPa·s)
Δε：25℃时的介电常数各向异性
K33：20℃时的弹性常数K33(pN)
＜环结构＞
[化162]
Figure BDA0002518148040001331
＜侧链结构＞
[表1]
代号 化学结构
-n -C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>
n- C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>-
-On -OC<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>
nO- C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>O-
-V -CH＝CH<sub>2</sub>
V- CH<sub>2</sub>＝CH-
-V1 -CH＝CH-CH<sub>3</sub>
1V- CH<sub>3</sub>-CH＝CH-
-2V -CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH＝CH<sub>2</sub>
V2- CH<sub>2</sub>＝CH-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-
-2V1 -CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH＝CH-CH<sub>3</sub>
1V2- CH<sub>3</sub>-CH＝CH-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-
(其中，表中的n为自然数。)
<连结结构>
[表2]
代号 化学结构
-n- -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-
-nO- -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>O-
-On- -OC<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-
-COO- -C(＝O)-O-
-OCO- -O-C(＝O)-
-V- -CH＝CH-
-nV- -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-CH＝CH-
-Vn- -CH＝CH-C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-
-T- -C≡C-
-CF2O- -CF<sub>2</sub>-O-
-OCF2- -O-CF<sub>2</sub>-
(其中，表中的n为自然数。)
本实施例及比较例中的“低温保存性”、“垂直取向性”、“预倾角形成”及“响应特性”的评价使用以下方法进行。
(低温保存性的评价试验)
使用膜滤器(安捷伦科技公司制，PTFE 13m-0.2μm)对液晶组合物进行过滤，在真空减压条件下静置15分钟，进行溶存空气的去除。使用丙酮对其进行清洗，称量0.5g于经充分干燥的小玻璃瓶，在-25℃的环境下静置10日。然后，以目视观察有无析出，以下述2阶段进行判定。
A：无法确认到析出。
B：在1周后析出。
D：可确认到析出。
(垂直取向性的评价试验)
制作在绝缘层上具有由经图案化的透明公共电极构成的透明电极层、且具备滤色器层但不具有取向膜的第一基板(公共电极基板)；以及具有像素电极层但不具有取向膜的第二基板(像素电极基板)，其中该像素电极层具有由有源元件驱动的透明像素电极。将液晶组合物滴下于第一基板上，在第二基板上夹持，在常压以110℃2小时的条件使密封材料固化，得到单元间隙3.2μm的液晶单元。使用偏光显微镜观察此时的垂直取向性及滴痕等取向不均，以下述4阶段进行评价。
A：在整面均匀地垂直取向
B：具有极少的取向缺陷，但为可容许的程度
C：具有取向缺陷，为不可容许的程度
D：取向不良相当严重
液晶烧屏评价方法(预倾角的经时变化)
首先，将诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜涂布于带ITO的基板后，对前述聚酰亚胺取向膜进行摩擦处理，通过真空注入法注入于包含带ITO的基板的该液晶单元(单元间隙3.5μm)间。然后，在以频率100Hz对注入了液晶组合物的液晶单元施加10V电压的状态下，使用高压水银灯，隔着会将325nm以下的紫外线滤除的滤波器照射紫外线。此时，调整成以中心波长365nm的条件所测量的照度成为100mW/cm2，照射累积光量10J/cm2的紫外线。将前述紫外线照射条件作为照射条件1。通过该照射条件1对液晶单元中的液晶分子赋予预倾角。
接着，使用荧光UV灯，调整成以中心波长313nm的条件所测量的照度成为3mW/cm2，进一步照射累积光量20J/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。通过照射条件2，使照射条件1下未反应的液晶单元中的聚合性化合物的残留量减少。
照射紫外线后，进行因预倾角的变化所造成的显示不良(烧屏)评价。首先，测量液晶显示元件的预倾角，作为预倾角(初期)。对该液晶显示元件以频率100Hz施加30V矩形波的电压，且同时照射背光10小时。然后，测量预倾角，作为预倾角(试验后)。将所测得的预倾角(初期)减去预倾角(试验后)所得的值作为预倾角变化量(＝预倾角变化的绝对值)[°]。预倾角使用Shintech公司制的OPTIPRO进行测量。需要说明的是，30V的电压大小是通常的驱动电压的数倍大，为加速试验。
预倾角变化量越接近0[°]，发生因预倾角的变化所造成的显示不良的可能性越低。本探讨中，将变化量1.0[°]以下设为显示不均的容许界限范围。
A：变化量小于1.0[°]
B：变化量在1.0[°]以上且小于1.5[°]
C：变化量在1.5[°]以上
(液晶组合物的调制与评价结果)
以如下述表3所示的化合物与混合比率调制液晶组合物，将该组合物作为LC-1。以下示出液晶组合物的构成与其物性值的结果。
LC-1的向列相-各向同性液相转变温度(Tni)为75℃，固相-向列相转变温度(TCN)为-33℃，折射率各向异性(Δn)为0.11，介电常数各向异性(Δε)为-2.8，旋转粘性(γ1)为98mPa·s。需要说明的是，折射率各向异性(Δn)、介电常数各向异性(Δε)及旋转粘性(γ1)均是25℃时的测量结果(下同)。
[表3]
LC-1
3-Cy-Ph-O1 15
3-Ph-Ph-1 9
3-Cy-1O-Ph5-O1 8.5
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 17
2-Cy-Ph-Ph5-O2 6.5
3-Cy-Ph-Ph5-O2 8
3-Cy-Ph-Ph5-O4 8.5
3-Cy-Cy-2 16.5
3-Cy-Cy-4 3
3-Cy-Ph-Ph-2 8
合计 100
Tni[℃] 75
Δn 0.112
Δε -3.0
γ<sub>1</sub>[mPa·s] 122
K<sub>11</sub>[pN] 14.1
K<sub>33</sub>[pN] 13.9
(比较例1～4)
将LC-1设为100质量份时，添加下述自取向性化合物(AL-2.2)1.0质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为比较例1。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性单体(AL-2.2)1.0质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为比较例2。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性单体(AL-2.2)1.0质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为比较例3。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性单体(AL-2.2)1.0质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.9质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为比较例4。
将比较例1～4的低温保存性、照射紫外线后的聚合性化合物的垂直取向性试验、倾斜稳定性试验的结果示于下述表4。
[化163]
Figure BDA0002518148040001381
[化164]
Figure BDA0002518148040001382
[表4]
LC-1 AL-2.2 RM-R1 RM-R2 取向性 溶解性 倾斜角稳定性
比较例1 100 1.0 0.3 - B A C
比较例2 100 1.0 - 0.3 B A C
比较例3 100 1.0 - 0.6 C A A
比较例4 100 1.0 - 0.9 C C A
(实施例1～3)
将自取向性单体(AL-2.2)及下述聚合性化合物(i-33)各自以下述表5所示的添加量添加于LC-1，与比较例1同样地操作，调制液晶组合物。
[化165]
Figure BDA0002518148040001391
实施例1～3的低温保存性、照射紫外线后的聚合性化合物的垂直取向性试验、倾斜稳定性试验的结果如表5所示。
[表5]
LC-1 P-1 i-33 取向性 溶解性 倾斜稳定性
实施例1 100 1.0 0.3 A A C
实施例2 100 1.0 0.6 A A A
实施例3 100 1.0 0.9 A A A
关于实施例1～3的取向性，将单元中封入有实施例所记载的液晶组合物的单元设于起偏振镜与检偏镜正交配置的偏光显微镜，观察透射光。若液晶分子垂直取向，则光会因偏光板的作用而无法透过，单元显示为黑色。通过该试验法评价上述样品，结果确认到所有的样品均未产生取向不均，显示出同样的垂直取向性。将代表性的取向试验的评价结果示于图1及图2。图1为注入了比较例2的液晶组合物的单元在正交偏光镜下的照片，图2为注入了实施例2的液晶组合物的单元在正交偏光镜下的照片。图1的单元周边部的看起来白色的部分为未垂直取向而是倾斜或者水平取向的部分，呈现了取向不均。图1中，可看见许多白色部分，存在许多未垂直取向的部位。另外，在单元中可看见被划分成4块那样的区域。这是滴下不均，是在滴入液晶组合物并扩展时组合物彼此相交时未均匀地混合而产生的不均，这也是一种缺陷。然而，图2中，几乎看不见白线，均呈现黑色。图1、图2中，一部分看起来白色的直线并不是取向不均，而是玻璃上的物理性损伤，因此并不是取向不良。因此，这显示出液晶进行了单面垂直取向，确认到通过适当组合上述所示的垂直取向助剂(自取向性化合物)与式(i)所表示的聚合性化合物，从而液晶分子垂直取向。
另外，认为本发明中的预倾斜的经时变化受到了聚合物膜的硬度的影响，认为由于式(i)所表示的聚合性化合物的添加量增加，会形成较硬的聚合物膜，预倾斜的经时变化量会变小。
另外，在本评价中，为了在使初期预倾角为一定的状态下评价各单体的聚合物稳定性，在确认预倾角变化量时，使用了会诱发垂直取向的带有聚酰亚胺取向膜的基板。再另外使用单元间隙为3.2μm的液晶单元的情形时，也确认到显示同样的结果，该单元间隙为3.2μm的液晶单元是使用不具有取向膜的第一基板(公共电极基板)与不具有取向膜的第二基板(像素电极基板)来制作，将液晶组合物滴下于第一基板上，在第二基板上夹持，然后使密封材料固化而得到。
另外，评价通过照射紫外光进行的聚合所产生的预倾角，结果确认到所有的样品均被赋予了适当的倾斜角。确认到使用了它们的液晶显示元件由于被赋予了充分的预倾角，因此响应十分快速。
另外，当使用实施例1～3的液晶组合物来制作液晶单元时，展开性(润湿扩展)良好。
(实施例4～58)
将下述所示的聚合性化合物(i-1)至(i-19)及自取向性化合物(AL-1.4)至(AL-2.33)分别以下述表6、8及10所示的添加量添加于LC-1，除此以外，与比较例1同样地操作，调制液晶组合物。将实施例4～58的低温保存性、照射紫外线后的聚合性化合物的垂直取向性试验、倾斜稳定性试验的结果示于表7、9及11。
[化166]
Figure BDA0002518148040001411
[化167]
Figure BDA0002518148040001421
[化168]
Figure BDA0002518148040001431
[化169]
Figure BDA0002518148040001441
[化170]
Figure BDA0002518148040001451
[化171]
Figure BDA0002518148040001461
[表6]
Figure BDA0002518148040001471
[表7]
Figure BDA0002518148040001481
[表8]
Figure BDA0002518148040001491
[表9]
Figure BDA0002518148040001492
[表10]
Figure BDA0002518148040001501
[表11]
Figure BDA0002518148040001511
(实施例59～73)
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.5)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-1)所表示的化合物0.1质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例59。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.5)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-2)所表示的化合物0.1质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例60。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.5)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-6)所表示的化合物0.1质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例61。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.5)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-7)所表示的化合物0.1质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例62。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.5)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-14)所表示的化合物0.1质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例63。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.25)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-1)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例64。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.25)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-2)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例65。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.25)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-6)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例66。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.25)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-7)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例67。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物(AL-2.25)0.8质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.3质量份及式(i-14)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例68。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.17)0.4质量份、式(AL-2.17)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-1)所表示的化合物0.4质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例69。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.17)0.4质量份、式(AL-2.25)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-2)所表示的化合物0.4质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例70。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.17)0.4质量份、式(AL-2.29)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-6)所表示的化合物0.4质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例71。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.17)0.4质量份、式(AL-1.15)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-7)所表示的化合物0.4质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例72。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.17)0.4质量份、式(AL-1.10)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-14)所表示的化合物0.4质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例73。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.29)0.4质量份、式(AL-2.17)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-1)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例74。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.29)0.4质量份、式(AL-2.25)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-2)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例75。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.29)0.4质量份、式(AL-2.17)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-6)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例76。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.29)0.4质量份、式(AL-1.15)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-7)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例77。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加自取向性化合物式(AL-2.29)0.4质量份、式(AL-1.10)0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.3质量份及式(i-14)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物作为实施例78。
将实施例59～78的各液晶组合物的配合示于表12～15。另外，将实施例59～78的低温保存性、照射紫外线后的聚合性化合物的垂直取向性试验、倾斜稳定性试验的结果示于表16。
[表12]
Figure BDA0002518148040001541
[表13]
Figure BDA0002518148040001551
[表14]
Figure BDA0002518148040001561
[表15]
Figure BDA0002518148040001571
[表16]
Figure BDA0002518148040001581
对实施例59～78中使用了1种自取向性化合物、2种聚合性化合物的情形时的低温保存性与垂直取向性进行评价，结果确认到，即便使用比较例所用的聚合性化合物，也可通过重新添加聚合性化合物来改善低温保存性及垂直取向性。当自取向性化合物在液晶中的溶解性低的情形时，能够降低一个成分的浓度，进一步加入不同的自取向性化合物，能够提高垂直取向性。确认到，实施例中通过混合2种自取向性化合物、2种聚合性化合物，可改善低温保存性与垂直取向性。
另外，当利用含有在实施例59～78等中作为聚合性化合物使用的RM-1及RM-2的组合物来制作液晶单元时，展开性(润湿扩展)良好。
进一步在实施例1～78及比较例1～4中，调制以如下述表17所示的化合物及混合比率所构成的组合物代替组合物LC-1，将液晶组合物设为LC-2～LC-8。
[表17]
LC-2 LC-3 LC-4 LC-5
3-Ph-Ph-1 11 13 8 9
3-Cy-10-Ph5-01 16 8.5
3-Cy-10-Ph5-02
3-Cy-Ph-01 14 15
3-Cy-Ph-02 14
2-Cy-Cy-10-Ph5-02
3-Cy-Cy-10-Ph5-02 16 21 17
2-Cy-Ph-Ph5-02 6 6 6.5
3-Cy-Ph-Ph5-02 7 8 8
3-Cy-Ph-Ph5-03
3-Cy-Ph-Ph5-04 6 12 8.5
3-Cy-Cy-2 24 21 17 16.5
3-Cy-Cy-4 7 3
3-Cy-Ph5-02 7
5-Cy-Ph5-02 7
3-Ph-Ph5-02 14
3-Cy-Cy-Ph5-02
4-Cy-Cy-Ph5-02
5-Cy-Cy-Ph5-02
3-Cy-Cy-Ph-1 3 10
3-Cy-Ph-Ph-1 3
3-Cy-Ph-Ph-2 3 10 8
5-Cy-Ph-Ph-2 16
3-Ph-Ph5-Ph-2
4-Ph-Ph5-Ph-2
3-Cy-Cy-V
3-Cy-Cy-V-1
Tni[℃] 77 77 75.9 75
Δn 0.112 0.112 0.109 0.112
Δε -3 -3 -2.9 -3.2
γ<sub>1</sub>[mPa·s] 110 110 124 121
K<sub>11</sub>[pN] 16.6 16.6 - 14.9
K<sub>33</sub>[pN] 14.7 14.7 - 12.3
[表18]
LC-6 LC-7 LC-8
3-Ph-Ph-1 12.7
3-Cy-10-Ph5-01 6
3-Cy-10-Ph5-02 6.5
3-Cy-Ph-01 7
3-Cy-Ph-02
2-Cy-Cy-10-Ph5-02 15
3-Cy-Cy-10-Ph5-02 1.8
2-Cy-Ph-Ph5-02 6 8.5 3
3-Cy-Ph-Ph5-02 8.5 8.5
3-Cy-Ph-Ph5-03 7
3-Cy-Ph-Ph5-04 9
3-Cy-Cy-2 18 23.5 8
3-Cy-Cy-4 7.5 10 7.5
3-Cy-Ph5-02 13 7
5-Cy-Ph5-02
3-Ph-Ph5-02 16
3-Cy-Cy-Ph5-02 10
4-Cy-Cy-Ph5-02 9
5-Cy-Cy-Ph5-02 5 8
3-Cy-Cy-Ph-1
3-Cy-Ph-Ph-1
3-Cy-Ph-Ph-2 6
5-Cy-Ph-Ph-2 4.5
3-Ph-Ph5-Ph-2 7.5 8
4-Ph-Ph5-Ph-2 8
3-Cy-Cy-V 14.5
3-Cy-Cy-V-1 9.5
Tni[℃] 75.5 75.3 74.4
Δn 0.102 0.1057 0.1069
Δε -2.6 -2.67 -2.87
γ<sub>1</sub>[mPa·s] 87 93 79
K<sub>11</sub>[pN] - 12.5 13.7
K<sub>33</sub>[pNJ - 11.7 13.5
对于上述液晶组合物LC-2～LC-8，以实施例1～78、比较例1～4所示的适当浓度混合自取向性化合物与聚合性化合物，与上述同样地进行取向性试验的评价，结果确认到实施例的组合物与比较例相比取向性获得提高。

Claims (12)

1.一种聚合性液晶组合物，其含有1种或2种以上由通式(i)表示的聚合性化合物，
[化1]
Figure FDA0002518148030000011
所述通式(i)中，Ai2表示选自由下述的基团(a)及基团(b)组成的组中的基团：
(a)环戊烷-1,2,3-三基、环戊烷-1,3,4-三基、环己烷-1,3,4-三基或环己烷-1,3,5-三基，存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-，1个-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，1个-CH2CH＜可以被取代成-CH＝C＜；以及
(b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝，
所述基团(a)及基团(b)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、Pi3-Spi3-或Ril-(Ail-Lil)ni1-取代，该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，
Ri1表示氢原子、碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或Pi3-Spi3-，该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，其中，当后述的ni1为0的情形时，Ri1不为氢原子，
Ai1表示选自由下述的基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团：
(a)1,3-环戊基、1,4-环己基、1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-；
(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；以及
(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，存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝，
所述基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或Pi3-Spi3-取代，该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，
Li1表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，所述式中，z各自独立地表示1～4的整数，
Pi1、Pi2及Pi3各自独立地表示以下的式(R-I)～式(R-IX)中的任一者，
[化2]
Figure FDA0002518148030000021
所述式(R-I)～(R-IX)中，R21、R31、R41、R51及R61各自独立地为氢原子或碳原子数1～5个的烷基，W为单键、-O-或亚甲基，T为单键或-COO-，p、t及q各自独立地为0、1或2，
Spi1、Spi2及Spi3各自独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，该亚烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素、氰基、Pi3-Spi3-或碳原子数1～12的烷基取代，该烷基可被卤素、氰基或Pi3-Spi3-取代，
ni1表示0、1、2或3，当Ril、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra在同一分子内各自存在多个的情形时，多个Ril、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra彼此可相同也可不同。
2.根据权利要求1所述的聚合性液晶组合物，其进一步含有1种或2种以上的自取向性化合物。
3.根据权利要求1或2所述的聚合性液晶组合物，通式(i)中的ni1为1或2。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚合性液晶组合物，其含有1种或2种以上的选自由通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物中的化合物，
[化3]
Figure FDA0002518148030000031
式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32各自独立地表示选自由下述(a)、(b)、(c)及(d)组成的组中的基团：
(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-；
(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-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，存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；以及
(d)1,4-亚环己烯基，
所述基团(a)、基团(b)、基团(c)及基团(d)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32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-，
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各自独立地表示0～3的整数，nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32各自独立地为1、2或3，当AN11～AN32、ZN11～ZN32各自存在多个的情形时，它们彼此可相同也可不同。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其含有1种或2种以上的选自由通式(L)所表示的化合物中的化合物，
[化4]
Figure FDA0002518148030000041
式中，RL1及RL2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
nL1表示0、1、2或3，
AL1、AL2及AL3各自独立地表示选自由下述(a)、(b)及(c)组成的组中的基团：
(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-；
(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；以及
(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，存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝，
所述基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZL1及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-，
当nL1为2或3而存在多个AL2的情形时，它们可相同也可不同，当nL1为2或3而存在多个ZL2的情形时，它们可相同也可不同，但不包括通式(N-1)、通式(N-2)及通式(N-3)所表示的化合物。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的聚合性液晶组合物，其含有1种或2种以上的由通式(P)表示的聚合性化合物，
[化5]
Figure FDA0002518148030000051
所述通式(P)中，Rp1表示氢原子、氟原子、氰基、氢原子、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数1～15的烷基、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数1～15的烷氧基、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数1～15的烯基、氢原子可以被取代成卤素原子的碳原子数1～15的烯氧基或-Spp2-Pp2，
Pp1及Pp2各自独立地表示通式(Pp1-1)～式(Pp1-9)中的任一者，
[化6]
Figure FDA0002518148030000061
式中，Rp11及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，当Rp11、Rp12、Wp11及tp11在分子内各自存在多个的情形时，它们彼此可相同也可不同，
Spp1及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-可以以氧原子彼此不直接连结的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，该亚烷基中的氢原子可以被卤素原子取代，
Zp1及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，当RZP1在分子内存在多个的情形时，它们可相同也可不同，
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、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或1,3-二
Figure FDA0002518148030000071
烷-2,5-二基，Ap2可未经取代，或可以被碳原子数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、卤素原子、氰基、硝基或-Spp2-Pp2取代，
Ap1表示式(Ap1-11)～(Ap1-19)所表示的基团，
[化7]
Figure FDA0002518148030000072
式中，以★与Spp1键结，或者当mp1为2或3的情形时以★与Spp1或Zp1键结，以★★与Zp1键结，结构中的1个或2个以上的氢原子可以被碳原子数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、卤素原子、氰基或硝基取代，
Ap3表示式(Ap3-11)～(Ap3-19)所表示的基团，
[化8]
Figure FDA0002518148030000081
式中，以★与Zp2键结，以★★与Rp1键结，或者当mp3为2或3的情形时以★★与Rp1或Zp2键结，结构中的1个或2个以上的氢原子可以被碳原子数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、卤素原子、氰基或硝基取代，
mp2及mp3各自独立地表示0、1、2或3，mp1及mp4各自独立地表示1、2或3，当Pp1、Pp2、Spp1、Spp2、Ap1、Zp1、Zp2、Ap3及Rp1在分子内各自存在多个的情形时，它们彼此可相同也可不同，但不包括通式(i)所表示的化合物。
7.一种液晶显示元件，使用了权利要求1～6中任一项所述的聚合性液晶组合物。
8.一种有源矩阵驱动用液晶显示元件，使用了权利要求1～6中任一项所述的聚合性液晶组合物。
9.一种PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FSS模式用液晶显示元件，使用了权利要求1～6中任一项所述的聚合性液晶组合物。
10.一种液晶显示元件，在使用了权利要求1～6中任一项所述的聚合性液晶组合物的一对基板中的至少一方基板表面不具备取向膜。
11.一种液晶显示元件，其在至少一方基板表面不具备取向膜，
该液晶显示元件具有：
对向配置的第一基板及第二基板；
填充于所述第一基板与所述第二基板之间且含有权利要求6所述的聚合性液晶组合物的液晶层；
电极层，其具有以矩阵状配置于所述第一基板上的多个栅极总线和数据总线、设置于所述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管，并且在每个像素中具有通过所述薄膜晶体管进行驱动的像素电极；
公共电极，其形成于所述第一基板或所述第二基板上；以及
1种或2种以上的由所述通式(i)表示的聚合性化合物及1种或2种以上的由所述通式(P)表示的聚合性化合物在所述第一基板及所述第二基板之间固化而成的树脂成分。
12.一种由通式(ii)表示的聚合性化合物，
[化9]
Figure FDA0002518148030000091
所述通式(ii)中，Ri2表示碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、硝基，该烷基中的氢原子可以被氟、氰基、硝基取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，
Ai2表示选自由下述的基团(a)及基团(b)组成的组中的基团：
(a)环戊烷-1,2,3-三基、环戊烷-1,3,4-三基、环己烷-1,3,4-三基或环己烷-1,3,5-三基，存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-，1个-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，1个-CH2CH＜可以被取代成-CH＝C＜；以及
(b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝，
所述基团(a)及基团(b)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基、Pi3-Spi3-或Ri2-(Ail-Lil)ni1-取代，该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，
Ai1表示选自由下述的基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团：
(a)1,3-环戊基、1,4-环己基、1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以被取代成-O-；
(b)1,4-亚苯基；存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；以及
(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，存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝，
所述基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可以被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或Pi3-Spi3-取代，该烷基中的氢原子可以被卤素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代，存在于该烷基中的1个以上的-CH2-可以以氧原子不直接连结的方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-，存在于该烷基中的1个-CH2CH2-或2个以上的-CH2CH2-可以被取代成-CH＝CH-，
Li1表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，所述式中，z各自独立地表示1～4的整数，
Pi1、Pi2及Pi3各自独立地表示以下的式(R-I)～式(R-IX)中的任一者，
[化10]
Figure FDA0002518148030000111
所述式(R-I)～(R-IX)中，R21、R31、R41、R51及R61各自独立地为氢原子或碳原子数1～5个的烷基，W为单键、-O-或亚甲基，T为单键或-COO-，p、t及q各自独立地为0、1或2，
Spi1、Spi2及Spi3各自独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，该亚烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素、氰基、Pi3-Spi3-或碳原子数1～12的烷基取代，该烷基可被卤素、氰基或Pi3-Spi3-取代，
ni1表示0、1、2或3，当Ri2、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra在同一分子内各自存在多个的情形时，多个Ri2、Ail、Lil、Pi3、Spi3及Ra彼此可相同也可不同。
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