CN112272791A - 基板及液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

提供一种可充分地发挥使液晶分子垂直取向的取向限制力的基板及液晶显示元件。本发明的基板与液晶组合物接触而使用，该液晶组合物含有液晶分子、及具有使液晶分子自发地取向的功能并具备极性基团的取向助剂。该基板具备具有与液晶组合物接触的接触面的绝缘膜，该接触面在25℃时与水的静态接触角为70°以下，及/或接触面的表面自由能为50mN/m以上。另外，该基板优选为不隔着取向膜而直接与液晶组合物接触的基板。

Description

基板及液晶显示元件
技术领域
本发明涉及基板及液晶显示元件。
背景技术
以往，在VA方式的液晶显示器(液晶显示元件)中，为了在未施加电压时诱发液晶分子的垂直取向、在施加电压时实现液晶分子的水平取向，在电极上设置有作为取向膜发挥功能的聚酰亚胺(PI)取向膜。然而，PI取向膜的成膜需要庞大成本，因此，近年来，正在研究用于尽管省略PI取向膜但仍实现液晶分子的取向的方法。
例如，专利文献1中公开有将具有负的介电各向异性的极性化合物(液晶分子)的混合物作为基础、并含有至少1种自发取向性添加剂(取向助剂)的液晶介质(液晶组合物)。在该专利文献1中，作为自发取向性添加剂，使用具有羟基的特定化合物。然而，视基板的表面状态，自发取向性添加剂难以与基板的表面密接，而无法充分地获得使液晶分子垂直取向的取向限制力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2014－524951号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明提供一种可充分地发挥使液晶分子垂直取向的取向限制力的基板及液晶显示元件。
解决课题的方法
这样的目的通过下述(1)～(9)的本发明而达成。
(1)一种基板，其为与液晶组合物接触而使用的基板，前述液晶组合物含有液晶分子、及具有使该液晶分子自发地取向的功能并具备极性基团的取向助剂，其特征在于，
该基板具备具有与前述液晶组合物接触的接触面的绝缘膜，
前述接触面在25℃时与水的静态接触角为70°以下，及/或前述接触面的表面自由能为50mN/m以上。
(2)如上述(1)记载的基板，该基板为不隔着取向膜而直接与前述液晶组合物接触的基板。
(3)如上述(1)或(2)记载的基板，该基板为具备像素电极的基板。
(4)如上述(1)或(2)记载的基板，该基板为具备滤色器的基板。
(5)如上述(1)至(4)中任一项记载的基板，其中，前述绝缘膜为有机绝缘膜。
(6)一种液晶显示元件，其是在两个基板间夹持液晶层而成的液晶显示元件，前述液晶层由液晶组合物形成，该液晶组合物含有液晶分子、及具有使该液晶分子自发地取向的功能并具备极性基团的取向助剂，其特征在于，
由如前述(1)至(5)中任一项记载的基板构成前述两个基板中的至少一个。
(7)如上述(6)记载的液晶显示元件，其中，前述取向助剂具备可通过活性能量线的照射而聚合的聚合性基团，
前述液晶层含有前述取向助剂的聚合物。
(8)如上述(7)记载的液晶显示元件，其中，前述液晶组合物进一步含有可通过前述活性能量线的照射而聚合的聚合性化合物，
前述液晶层含有前述聚合性化合物及/或前述取向助剂的聚合物。
(9)如上述(6)至(8)中任一项记载的液晶显示元件，该液晶显示元件为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。
发明的效果
根据本发明，可得到容易使液晶分子垂直取向的基板、及液晶分子充分地垂直取向的液晶显示元件。
附图说明
图1是示意性地表示液晶显示元件的一个实施方式的分解立体图。
图2是将图1中的由I线包围的区域放大后的俯视图。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式对本发明的基板及液晶显示元件详细地进行说明。
首先，对本发明所使用的液晶组合物进行说明。
(液晶组合物)
液晶组合物含有液晶分子、及具有使该液晶分子自发地取向的功能且具备极性基团的取向助剂。
((取向助剂))
取向助剂(自发取向性化合物)具备如下功能：相对于与含有液晶组合物的液晶层直接抵接的构件(电极(例如ITO)、基板(例如玻璃基板、丙烯酸基板、透明基板、柔性基板等)、树脂层(例如滤色器、取向膜、保护层(overcoat)等)、绝缘膜(例如无机材料膜、SiNx等))进行相互作用，而引起液晶层中所含有的液晶分子的垂直排列或水平取向。
取向助剂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、可与和液晶层直接抵接的构件相互作用的吸附基团(极性基团)、及引起液晶分子的取向的取向诱导基团。
优选吸附基团及取向诱导基团结合于介晶基团，聚合性基团直接或视需要经由间隔基取代成介晶基团、吸附基团及取向诱导基团。特别是，聚合性基团在并入至吸附基团中的状态下优选被介晶基团取代。
以下，化学式中的左端的＊及右端的＊表示结合键。
“取向诱导基团”
取向诱导基团具有诱导液晶分子的取向的功能，优选为下述通式(AK)所表示的基团。
[化1]
RAK1-* (AK)
式中，RAK1表示直链状或支链状的碳原子数1～20的烷基。其中，烷基中的1个或2个以上的－CH2－可在氧原子不直接结合的情况下分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，烷基中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤素基团取代。
RAK1优选表示直链状或支链状的碳原子数1～20的烷基，更优选表示直链状的碳原子数1～20的烷基，进一步优选表示直链状的碳原子数1～8的烷基。
另外，烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。
进而，烷基中的氢原子可被氟原子或氯原子取代，也可被氟原子取代。
从对取向助剂赋予相对于液晶层的所谓的两亲性的观点而言，上述取向诱导基团优选结合于介晶基团。
“聚合性基团”
聚合性基团优选为由PAP1－SpAP1－所表示。
PAP1优选为选自由下述通式(AP－1)～通式(AP－9)所表示的组中的基团。
[化2]
Figure BDA0002827237820000041
式中，RAP1及RAP2分别独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～10的卤代烷基。其中，烷基中的1个或2个以上的－CH2－可被－O－或－CO－取代，烷基中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤素原子或羟基取代。
WAP1表示单键、－O－、－COO－或－CH2－。
tAP1表示0、1或2。
PAP1优选为下述通式(AP－1)～通式(AP－7)所表示的基团，更优选下述通式(AP－1)或通式(AP－2)所表示的基团，进而优选为通式(AP－1)。
SpAP1优选为表示单键或直链状或支链状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数1～20的亚烷基，进而优选为表示单键或直链状的碳原子数2～10的亚烷基。
另外，在SpAP1中，亚烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。
在取向助剂中，聚合性基团(PAP1－SpAP1－)的数量优选为1以上且5以下，更优选1以上且4以下，进而优选为2以上且4以下，特别优选为2或3，最优选为2。
pAP1－SpAP1－中的氢原子可被聚合性基团、吸附基团及/或取向诱导基团取代。
聚合性基团(PAP1－SpAP1－)也可结合于聚合性基团、介晶基团、吸附基团及/或取向诱导基团。
另外，聚合性基团(PAP1－SpAP1－)优选为结合于介晶基团、吸附基团或取向诱导基团，更优选结合于介晶基团或吸附基团。
再者，在分子内存在多个PAP1及/或SpAP1－的情况下，分别可相互相同，也可不同。
“介晶基团”
介晶基团是指具备刚直部分的基团，例如是指具备1个以上的环式基的基团，优选为具备2～4个环式基的基团，更优选为具备3～4个环式基的基团。再者，环式基可视需要经连接基连接。介晶基团优选为具有与液晶层所使用的液晶分子(液晶化合物)类似的骨架。
再者，在本说明书中，“环式基”是指构成的原子结合成环状的原子团，包含碳环、杂环、饱和或不饱和环式结构、单环、二环式结构、多环式结构、芳香族、非芳香族等。
另外，环式基可含有至少1个杂原子，进而，也可经至少1个取代基(卤素基团、聚合性基团、有机基(烷基、烷氧基、芳基等))取代。在环式基为单环的情况下，介晶基团优选为含有2个以上单环。
前述介晶基团优选为由例如通式(AL)表示。
[化3]
Figure BDA0002827237820000061
式中，ZAL1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。其中，亚烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－可被－O－、－COO－或－OCO－取代。
AAL1及AAL2分别独立地表示二价环式基。
ZAL1、AAL1及AAL2中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤素基团、吸附基团、PAP1－SpAP1－或一价有机基取代，再者，在分子内存在多个ZAL1及AAL1的情况下，分别可相互相同，也可不同。
mAL1表示1～5的整数。
通式(AL)中，ZAL1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，进而优选为单键、－(CH2)2－或－(CH2)4－。亚烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－可被－O－、－COO－或－OCO－取代。
进而，在以提高棒状分子的直线性为目的的情况下，ZAL1优选为环与环直接连接的方式的单键、将环与环直接连接的原子的数量为偶数个的方式。例如，在－CH2－CH2COO－的情况下，将环与环直接连接的原子的数量为4个。
通式(AL)中，AAL1及AAL2分别独立地表示二价环式基。作为二价环式基，优选为选自由1,4－亚苯基、1,4－环亚己基、1,4－环己烯基、四氢吡喃－2,5－二基、1,3－二噁烷－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、9,10－二氢化菲－2,7－二基、1,2,3,4,4a,9,10a－八氢化菲－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[3,2－b]噻吩－2,7－二基、[1]苯并硒吩[3,2－b]硒吩－2,7－二基及芴－2,7－二基所组成的组中的1种，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，进而优选为1,4－亚苯基或1,4－亚环己基。
再者，这些基团可未经取代，或可经取代基取代。作为该取代基，优选为氟原子或碳原子数1～8的烷基。进而，烷基可经氟原子或羟基取代。
另外，环式基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素基团、吸附基团、PAP1－SpAP1－或一价有机基取代。
通式(AL)中，所谓一价有机基，是通过使有机化合物成为一价基团的方式而构成化学结构的基团，是指从有机化合物中将1个氢原子去除而成的原子团。
作为该一价有机基，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，更优选为碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，进而优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，特别优选为碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～2的烷氧基，最优选为碳原子数1或2的烷基或碳原子数1的烷氧基。
另外，上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－也可被－O－、－COO－或－OCO－取代。进而，上述一价有机基可具有作为后述的取向诱导基团的作用。
上述通式(AL)中，mAL1优选为1～4的整数，更优选为1～3的整数，进而优选为2或3。
作为上述介晶基团的优选的方式，可列举下述式(me－1)～(me－45)。
[化4]
Figure BDA0002827237820000081
[化5]
Figure BDA0002827237820000091
[化6]
Figure BDA0002827237820000101
[化7]
Figure BDA0002827237820000111
[化8]
Figure BDA0002827237820000112
通式(AL)是2个氢原子从这些化合物脱离所得的结构。
在这些式(me－1)～(me－45)中，环己烷环、苯环或萘环中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤素基团、PAP1－SpAP1－、一价有机基(例如碳原子数1～15的烷基、碳原子数1～14的烷氧基)、吸附基团或取向诱导基团取代。
上述介晶基团之中，优选的方式为式(me－8)～(me－45)，更优选的方式为式(me－8)～(me－10)、式(me－12)～(me－18)、式(me－22)～(me－24)、式(me－26)～(me－27)及式(me－29)～(me－45)，进而优选的方式为式(me－12)、(me－15)～(me－16)、(me－22)～(me－24)、(me－29)、(me－34)、(me－36)～(me－37)、(me－42)～(me－45)。
上述介晶基团之中，特别优选的方式为下述通式(AL－1)或(AL－2)，最优选的方式为下述通式(AL－1)。
[化9]
Figure BDA0002827237820000121
式中，XAL101～XAL118、XAL201～XAL214分别独立地表示氢原子、卤素基团、PAP1－SpAP1－、吸附基团或取向诱导基团。
环AAL11、环AAL12及环AAL21分别独立地表示环己环或苯环。
XAL101～XAL118、XAL201～XAL214中的任1种或2种以上被吸附基团取代。
XAL101～XAL118、XAL201～XAL214中的任1种或2种以上被取向诱导基团取代。
吸附基团及取向诱导基团可被PAP1－SpAP1－取代。
通式(AL－1)或通式(AL－2)在其分子内具有1种或2种以上的PAP1－SpAP1－。
在通式(AL－1)中，优选XAL101为取向诱导基团。
在通式(AL－1)中，优选XAL109、XAL110及XAL111的至少1个为吸附基团，更优选XAL109及XAL110均为吸附基团或XAL110为吸附基团，进而优选XAL110为吸附基团。
在通式(AL－1)中，优选XAL109、XAL110及XAL111的至少1个为PAP1－SpAP1－或结构内具有可聚合的部位的吸附基团，更优选XAL109及XAL111的两者或一者为PAP1－SpAP1－。
在通式(AL－1)中，优选XAL104～XAL108、XAL112～XAL116的1个或2个分别独立地为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基或卤素基团，更优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。特别优选XAL105、XAL106或XAL107分别独立地为碳原子数1～3的烷基或氟原子。
在通式(AL－2)中，优选XAL201为取向诱导基团。
在通式(AL－2)中，优选XAL207、XAL208及XAL209的至少1个为吸附基团，更优选XAL207及XAL208均为吸附基团或XAL208为吸附基团，进而优选为XAL208为吸附基团。
在通式(AL－2)中，优选XAL207、XAL208及XAL209的至少1个为PAP1－SpAP1－或结构内具有可聚合的部位的吸附基团，更优选XAL207及XAL209的两者或一者为PAP1－SpAP1－。
在通式(AL－2)中，优选XAL202～XAL206、XAL210～XAL214的1个或2个分别独立地为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基或卤素基团，更优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。特别优选XAL204、XAL205或XAL206分别独立地为碳原子数1～3的烷基或氟原子。
“吸附基团”
吸附基团是具备与吸附介质进行吸附的功能的基团，前述吸附介质为基板、膜、电极等与液晶组合物抵接的层。
吸附通常被分为形成化学键(共价键、离子键或金属键)而在吸附介质与吸附物质之间进行吸附的化学吸附、及化学吸附以外的物理吸附。在本说明书中，吸附可为化学吸附或物理吸附的任一者，优选为物理吸附。因此，吸附基团优选为可与吸附介质进行物理吸附的基团，更优选为可通过分子间力与吸附介质结合的基团。
作为通过分子间力与吸附介质结合的方式，可列举通过永久偶极、永久四极、分散力、电荷迁移力或氢键等相互作用而形成的方式。
作为吸附基团的优选的方式，可列举可通过氢键与吸附介质结合的方式。在该情形时，吸附基团也可发挥存在于氢键之间的质子的供体及受体的任一者的功能或两者的功能。
吸附基团优选为包含具有碳原子与杂原子连接而成的原子团的极性要素的基团(以下，有时也将“吸附基团”记载为“极性基团”)。在本说明书中，所谓极性要素，是指碳原子与杂原子直接连接而成的原子团。
作为杂原子，优选为选自由N、O、S、P、B及Si所组成的组中的至少1种，更优选为选自由N、O及S所组成的组中的至少1种，进而优选为选自由N及O所组成的组中的至少1种，特别优选为O。
另外，在取向助剂中，极性要素的价数并不特别限制于一价、二价、三价等，另外，吸附基团中的极性要素的个数也没有特别限制。
取向助剂优选为在一分子中具有1～8个吸附基团，更优选具有1～4个吸附基团，进而优选为具有1～3个吸附基团。
再者，从吸附基团中将聚合性基团及取向诱导基团去除，但吸附基团包括吸附基团中的氢原子被PAP1－SpAP1－取代的结构及PAP1－SpAP1－中的氢原子被－OH取代的结构。
吸附基团包含1个或2个以上的极性要素，被大致分成环式基型与链式基型。
环式基型是在其结构中包含环式基的方式，该环式基具备包含极性要素的环状结构，链式基型是在其结构中不包含环式基的方式，该环式基具备包含极性要素的环状结构。
链式基型是在直链或分支的链状基中具有极性要素的方式，也可其一部分具有不包含极性要素的环状结构。
所谓环式基型的吸附基团，意指具有在环状的原子排列内包含至少1个极性要素的结构的方式。
再者，在本说明书中，所谓环式基，为如上所述。因此，环式基型的吸附基团只要包含含有极性要素的环式基即可，作为吸附基团整体，可分支，也可为直链状。
另一方面，所谓链式基型的吸附基团，意指具有在分子内不包含含有极性要素的环状的原子排列，且在线状的原子排列(可分枝)内包含至少1个极性要素的结构的方式。
再者，在本说明书中，所谓链式基，是指结构式中不包含环状的原子排列，且所构成的原子线状(可分支)地结合而成的原子团，且是指非环式基。换言之，所谓链式基，是指直链状或支链状的脂肪族基，可包含饱和键或不饱和键的任一者。
因此，链式基例如包括烷基、烯基、烷氧基、酯、醚或酮等。再者，这些基团中的氢原子可被至少1个取代基(反应性官能团(乙烯基、丙烯酸基(acrylic group)、甲基丙烯酸基(methacrylic group)等)、链状有机基(烷基、氰基等))取代。另外，链式基可为直链状或支链状的任一者。
作为环式基型的吸附基团，优选为碳原子数3～20的杂芳基(包含缩合环)或碳原子数3～20的杂脂环族基(包含缩合环)，更优选为碳原子数3～12的杂芳基(包含缩合环)或碳原子数3～12的杂脂环族基(包含缩合环)，进而优选为5元环的杂芳基、5元环的杂脂环族基、6元环的杂芳基或6元环的杂脂环族基。再者，这些环结构中的氢原子可被卤素基团、碳原子数1～5的直链状或支链状的烷基或烷氧基取代。
作为链式基型的吸附基团，优选为结构内的氢原子、－CH2－被极性要素取代的直链状或支链状的碳原子数1～20的烷基。再者，烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－可被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。另外，链式基型的吸附基团优选为在其端部含有1个或2个以上的极性要素。
吸附基团中的氢原子可被聚合性基团取代。
作为极性要素的具体例，可列举：含有氧原子的极性要素(以下，含氧极性要素)、含有氮原子的极性要素(以下，含氮极性要素)、含有磷原子的极性要素(以下，含磷极性要素)、含有硼原子的极性要素(以下，含硼极性要素)、含有硅原子的极性要素(以下，含硅极性要素)或含有硫原子的极性要素(以下，含硫极性要素)。就吸附能力的观点而言，作为极性要素，优选为含氮极性要素、含氮极性要素或含氧极性要素，更优选含氧极性要素。
作为含氧极性要素，优选为选自由羟基、烷醇基(alkylol group)、烷氧基、甲酰基、羧基、醚基、羰基、碳酸酯基及酯基所组成的组中的至少1种基团或在碳原子连接有该基团的基团。
作为含氮极性要素，优选为选自由氰基、伯胺基、仲胺基、叔胺基、吡啶基、氨基甲酰基及脲基所组成的组中的至少1种基团或在碳原子连接有该基团的基团。
作为含磷极性要素，优选为选自由氧膦基(phosphinyl group)及磷酸基所组成的组中的至少1种基团或在碳原子连接有该基团的基团。
因此，作为吸附基团，优选为选自由具备含氧极性要素的环式基(以下，含氧环式基)、具备含氮极性要素的环式基(以下，含氮环式基)、具备含硫极性要素的环式基(以下，含硫环式基)、具备含氧极性要素的链式基(以下，含氧链式基)及具备含氮极性要素的链式基(以下，含氮链式基)所组成的组中的1种或2种以上的基团本身或包含该基团，就吸附能力的观点而言，更优选包含选自由含氧环式基、含硫环式基、含氧链式基及含氮链式基所组成的组中的1种或2种以上的基团。
作为含氧环式基，优选为包含在环结构内具有氧原子作为醚基的下述基团的任一者。
[化10]
Figure BDA0002827237820000161
另外，作为含氧环式基，优选为包含环结构内具有氧原子作为羰基、碳酸酯基及酯基的下述基团的任一者。
[化11]
Figure BDA0002827237820000171
作为含氮环式基，优选为包含下述基团的任一者。
[化12]
Figure BDA0002827237820000172
作为含氧链式基，优选为包含下述基团的任一者。
[化13]
Figure BDA0002827237820000173
式中，Rat1表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。
Zat1表示单键、碳原子数1～15的直链状或支链状的亚烷基或碳原子数2～18的直链状或支链状的亚烯基。其中，亚烷基或亚烯基中的－CH2－能以氧原子不直接相邻的方式被－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－取代。
Xat1表示碳原子数1～15的烷基。其中，烷基中的－CH2－能以氧原子不直接相邻的方式被－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－取代。
作为含氮链式基，优选为包含下述基团的任一者。
[化14]
Figure BDA0002827237820000181
式中，Rat、Rbt、Rct及Rdt分别独立地表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。
作为吸附基团，优选为下述通式(AT)所表示的基团。
[化15]
*-SpAT1-WAT1-ZAT1 (AT)
式中，SpAT1表示单键、碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，亚烷基中的－CH2－能以氧原子不直接结合的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－、－CH＝CH－取代。
WAT1表示单键或下述通式(WAT1)或(WAT2)。
ZAT1表示包含极性要素的一价基。其中，ZAT1中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代。
[化16]
Figure BDA0002827237820000182
(式中，SpWAT1及SpWAT2分别独立地表示单键、碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基，亚烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，亚烷基中的－CH2－能以氧原子不直接结合的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代)
优选为SpAT1、SpWAT1及SpWAT2分别独立地表示单键或直链状或支链状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数1～20的亚烷基，进而优选为表示单键或直链状的碳原子数2～10的亚烷基。
另外，在SpAT1、SpWAT1及SpWAT2中，亚烷基中的1个或不相邻的2个以上的－CH2－可分别独立地以氧原子不直接结合的方式被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。
另外，SpAT1及SpWAT1中的氢原子可分别独立地被－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代。
ZAT1表示包含极性要素的一价基，优选为下述通式(ZAT1－1)或(ZAT1－2)所表示的基团。
[化17]
Figure BDA0002827237820000191
式中，SpZAT11及SpZAT12分别独立地表示碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，亚烷基中的－CH2－能以氧原子不直接相邻的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代。
ZZAT11表示包含极性要素的基团。
通式(ZAT1－2)中的由包含ZZAT12的环表示的结构表示5～7元环。
ZZAT11及ZZAT12中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代。
RZAT11及RZAT12分别独立地表示碳原子数1～8的直链状或支链状的烷基。其中，烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，烷基中的－CH2－能以氧原子不直接结合的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代。
作为通式(ZAT1－1)所表示的基团，优选为下述通式(ZAT1－1－1)～(ZAT1－1－30)所表示的基团。
[化18]
Figure BDA0002827237820000201
[化19]
Figure BDA0002827237820000211
式中，结合于碳原子的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代。
SpZAT11表示碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，亚烷基中的－CH2－能以氧原子不直接相邻的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代。
RZAT11表示碳原子数1～8的直链状或支链状的烷基。其中，烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，烷基中的－CH2－能以氧原子不直接结合的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代。
作为通式(ZAT1－2)所表示的基团，优选为下述通式(ZAT1－2－1)～(ZAT1－2－9)所表示的基团。
[化20]
Figure BDA0002827237820000221
式中，结合于碳原子的氢原子可被卤素原子、－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代。
SpZAT11表示碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，亚烷基中的－CH2－能以氧原子不直接相邻的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代。
作为通式(ZAT1－1)所表示的基团，可列举下述基团。
[化21]
Figure BDA0002827237820000231
[化22]
Figure BDA0002827237820000241
[化23]
Figure BDA0002827237820000242
[化24]
Figure BDA0002827237820000251
[化25]
Figure BDA0002827237820000261
式中，Rtc表示氢原子、碳原子数1～20的烷基或PAP1－SpAP1－。其中，烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，烷基中的－CH2－能以氧原子不直接相邻的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代。
分子内的氢原子可被PAP1－SpAP1－取代。
＊表示结合键。
取向助剂优选为吸附基团中所含有的极性要素、聚合性基团中所含的极性要素局部存在的方式。吸附基团是对用以使液晶分子垂直取向而言重要的结构，通过使吸附基团与聚合性基团相邻而获得更良好的取向性，另外，显示出对液晶组合物的良好的溶解性。
具体而言，取向助剂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方式。该形态包含：1个以上的聚合性基团及1个以上的吸附基团分别结合于同一环上的方式；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，其中一者结合于另一者且在同一环上具有聚合性基团及吸附基团的方式。
另外，在该情形时，聚合性基团所具有的间隔基中的氢原子也可被吸附基团取代，进而，吸附基团中的氢原子也可经由间隔基而被聚合性基团取代。
作为取向助剂，优选为下述通式(SAL)所表示的化合物。
[化27]
Figure BDA0002827237820000271
式中，结合于碳原子的氢原子可被碳原子数1～25的直链状或支链状的烷基、－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代。其中，烷基中的氢原子可被－OH、－CN、－SpAT1－WAT1－ZAT1或PAP1－SpAP1－取代，烷基中的－CH2－能以氧原子不直接结合的方式被环式基、－O－、－COO－、－C(＝O)－、－OCO－或－CH＝CH－取代。
RAK1表示与通式(AK)中的RAK1相同的意义。
AAL1及AAL2分别独立地表示与通式(AL)中的AAL1及AAL2相同的意义。
ZAL1表示与通式(AL)中的ZAL1相同的意义。
mAL1表示与通式(AL)中的mAL1相同的意义。
SpAT1表示与通式(AT)中的SpAT1相同的意义。
WAT1表示与通式(AT)中的WAT1相同的意义。
ZAT1表示与通式(AT)中的ZAT1相同的意义。
作为通式(SAL)所表示的化合物，优选为下述式(SAL－1.1)～(SAL－2.9)所表示的化合物。
[化28]
Figure BDA0002827237820000281
[化29]
Figure BDA0002827237820000291
[化30]
Figure BDA0002827237820000301
[化31]
Figure BDA0002827237820000311
[化32]
Figure BDA0002827237820000321
[化33]
Figure BDA0002827237820000331
[化34]
Figure BDA0002827237820000341
[化35]
Figure BDA0002827237820000351
[化36]
Figure BDA0002827237820000361
[化37]
Figure BDA0002827237820000371
[化38]
Figure BDA0002827237820000381
[化39]
Figure BDA0002827237820000391
液晶组合物中所包含的取向助剂的量优选为0.01～50质量％左右。就使液晶分子更适当地取向的观点而言，其更优选的下限值为0.05质量％、0.1质量％。另一方面，就改善响应特性的观点而言，其更优选的上限值为30质量％、10质量％、7质量％、5质量％、4质量％、3质量％。
((液晶分子))
液晶分子优选为包含通式(N－1)～(N－3)所表示的化合物中的至少1种。
[化40]
Figure BDA0002827237820000401
式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32分别独立地表示碳原子数1～8的烷基。其中，烷基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH2－可被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32分别独立地表示选自由(a)～(d)所组成的组中的基团：
(a)1,4－亚环己基(该基团中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH2－可被－O－取代)、
(b)1,4－亚苯基(该基团中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH＝可被－N＝取代)、
(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(这些基团中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH＝可被－N＝取代)、及
(d)1,4－亚环己烯基；
前述基团(a)、基团(b)、基团(c)及基团(d)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代。
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32分别独立地表示单键、－CH2CH2－、－(CH2)4－、－OCH2－、－CH2O－、－COO－、－OCO－、－OCF2－、－CF2O－、－CH＝N－N＝CH－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－。
XN21表示氢原子或氟原子。
TN31表示－CH2－或氧原子。
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32分别独立地表示0～3的整数，nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32分别独立地为1、2或3。
在nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32分别为2以上的情形时，AN11～AN32、ZN11～ZN32分别可相互相同，也可不同。
上述通式(N－1)～(N－3)的任一者所表示的化合物优选为介电常数各向异性(Δε)为负，且其绝对值大于3。
优选为RN11～RN32分别独立地为碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基、或碳原子数2～8的烯氧基，更优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基、或碳原子数2～5的烯氧基，进而优选为碳原子数1～5的烷基、或碳原子数2～5的烯基，特别优选为碳原子数2～5的烷基、或碳原子数2～3的烯基，最优选为碳原子数3的烯基(即丙烯基)。
另外，在它们所结合的环结构为苯环(芳环)的情况下，优选为RN11～RN32分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基、或碳原子数4～5的烯基。
在它们所结合的环结构为环己烷环、吡喃环、二噁烷环之类的饱和环结构的情况下，优选为RN11～RN32分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基、或直链状的碳原子数2～5的烯基。
为了使向列相稳定化，优选为RN11～RN32的碳原子及氧原子(在存在的情况下)的合计分别独立地为5以下，还优选为直链状。
作为烯基，优选为选自由下述式(R1)～(R5)所表示的组中的基团。
[化41]
Figure BDA0002827237820000411
各式中，黑点表示结合键。
在增大液晶分子的折射率各向异性(Δn)的情况下，优选为AN11～AN32分别独立地为芳香族基，在改善液晶分子的响应速度的情况下，优选为脂肪族基。
作为该芳香族基或脂肪族基，优选为反式－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，更优选下述式所表示的结构，进而优选为反式－1,4－亚环己基、1,4－亚环己烯基或1,4－亚苯基。
[化42]
Figure BDA0002827237820000421
优选为ZN11～ZN32分别独立地为－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。
优选为nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32分别独立地为1或2，更优选为nN11为1且nN12为0的组合、nN11为2且nN12为0的组合、nN11为1且nN12为1的组合、nN11为2且nN12为1的组合、nN21为1且nN22为0的组合、nN21为2且nN22为0的组合、nN31为1且nN32为0的组合、nN31为2且nN32为0的组合。
液晶组合物中所包含的通式(N－1)～(N－3)所表示的化合物的量优选为分别如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、10质量％、20质量％、30质量％、40质量％、50质量％、55质量％、60质量％、65质量％、70质量％、75质量％、80质量％。另一方面，其优选的上限值为95质量％、85质量％、75质量％、65质量％、55质量％、45质量％、35质量％、25质量％、20质量％。
在将液晶组合物的粘度(η)保持为低、提高响应速度的情况下，通式(N－1)～(N－3)所表示的化合物的量优选为下限值低且上限值也低。进而，在将液晶组合物的向列相－各向同性液相转移温度(Tni)保持为高、改善温度稳定性的情况下，其量优选为下限值低且上限值也低。另外，在为了将液晶显示元件的驱动电压保持为低而增大液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的情况下，其量优选为下限值高且上限值也高。
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。
[化43]
Figure BDA0002827237820000431
式中，RN11及RN12分别表示与通式(N－1)中的RN11及RN12相同的意义。
nNa11、nNb11、nNc11及nNd11分别独立地表示0～2。
nNe11、nNf11及nNg11分别独立地表示1或2。
ANe11表示反式－1,4－亚环己基或1,4－亚苯基。
ANg11表示反式－1,4－亚环己基、1,4－亚环己烯基或1,4－亚苯基，至少1个表示1,4－亚环己烯基。
ZNe11表示单键或亚乙基，至少1个表示亚乙基。
上述通式(N－1a)～(N－1g)中，nNa11优选为表示0或1。nNb11优选为表示1或2。nNc11优选为表示0或1。nNd11优选为表示1或2。nNe11优选为表示1或2。nNf12优选为表示1或2。nNg11优选为表示1或2。另外，在上述通式(N－1e)、(N－1g)中，分子内所存在的多个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下述通式(N－1－1)～(N－1－5)、通式(N－1－10)～(N－1－18)或通式(N－1－20)～(N－1－22)所表示的化合物。
通式(N－1－1)所表示的化合物是下述化合物。
[化44]
Figure BDA0002827237820000441
式中，RN111及RN112分别表示与通式(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，更优选丙基、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，更优选乙氧基或丁氧基。
通式(N－1－1)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－1)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％、23质量％、25质量％、27质量％、30质量％、33质量％、35质量％。另一方面，其优选的上限值为50质量％、40质量％、38质量％、35质量％、33质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％、3质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－1)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果较高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较少，则效果较高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－1)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－1)所表示的化合物优选为下述式(N－1－1.1)～(N－1－1.4)、式(N－1－1.11)～(N－1－1.14)或(N－1－1.20)～(N－1－1.22)所表示的化合物，更优选为式(N－1－1.1)～(N－1－1.4)所表示的化合物，进而优选为式(N－1－1.1)或(N－1－1.3)所表示的化合物。
[化45]
Figure BDA0002827237820000451
通式(N－1－2)所表示的化合物是下述化合物。
[化46]
Figure BDA0002827237820000461
式中，RN121及RN122分别表示与通式(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，更优选为乙基、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，更优选为甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
通式(N－1－2)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－2)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、7质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％、23质量％、25质量％、27质量％、30质量％、33质量％、35质量％、37质量％、40质量％、42质量％。另一方面，其优选的上限值为50质量％、48质量％、45质量％、43质量％、40质量％、38质量％、35质量％、33质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－2)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较少，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－2)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－2)所表示的化合物优选为下述式(N－1－2.1)～(N－1－2.7)、式(N－1－2.10)～(N－1－2.13)或式(N－1－2.20)～(N－1－2.22)所表示的化合物，更优选为式(N－1－2.3)～(N－1－2.7)、式(N－1－2.10)、式(N－1－2.11)、式(N－1－2.13)或式(N－1－2.20)所表示的化合物。
在重视Δε的改良的情况下，优选为式(N－1－2.3)～(N－1－2.7)所表示的化合物。在重视Tni的改良的情况下，优选为式(N－1－2.10)、式(N－1－2.11)或式(N－1－2.13)所表示的化合物。另外，在重视响应速度的改良的情况下，优选为式(N－1－2.20)所表示的化合物。
[化47]
Figure BDA0002827237820000471
通式(N－1－3)所表示的化合物为下述化合物。
[化48]
Figure BDA0002827237820000472
式中，RN131及RN132分别表示与通式(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，更优选乙基、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，更优选为1－丙烯基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－3)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－3)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－3)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－3)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－3)所表示的化合物优选为下述式(N－1－3.1)～(N－1－3.7)、式(N－1－3.10)、式(N－1－3.11)、式(N－1－3.20)或式(N－1－3.21)所表示的化合物，更优选为式(N－1－3.1)～(N－1－3.7)或式(N－1－3.21)所表示的化合物，进而优选为式(N－1－3.1)～(N－1－3.4)或式(N－1－3.6)所表示的化合物。
[化49]
Figure BDA0002827237820000481
式(N－1－3.1)～(N－1－3.4)、式(N－1－3.6)或式(N－1－3.21)所表示的化合物单独使用1种、将2种以上组合使用均可。其中，优选为式(N－1－3.1)所表示的化合物与式(N－1－3.2)所表示的化合物的组合、选自式(N－1－3.3)所表示的化合物、式(N－1－3.4)所表示的化合物及式(N－1－3.6)所表示的化合物中的2种或3种的组合。
通式(N－1－4)所表示的化合物是下述化合物。
[化50]
Figure BDA0002827237820000491
式中，RN141及RN142分别表示与通式(N－1)中的RN11及RN12相同的意义。
优选为RN141及RN142分别独立地为碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，更优选甲基、丙基、乙氧基或丁氧基。
通式(N－1－4)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－4)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为3质量％、5质量％、7质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、11质量％、10质量％、8质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－4)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－4)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－4)所表示的化合物优选为下述式(N－1－4.1)～(N－1－4.4)或式(N－1－4.11)～(N－1－4.14)所表示的化合物，更优选为式(N－1－4.1)～(N－1－4.4)所表示的化合物，进而优选为式(N－1－4.1)、式(N－1－4.2)或式(N－1－4.4)所表示的化合物。
[化51]
Figure BDA0002827237820000501
通式(N－1－5)所表示的化合物是下述化合物。
[化52]
Figure BDA0002827237820000502
式中，RN151及RN152分别表示与通式(N－1)中的RN11及RN12相同的意义。
优选为RN151及RN152分别独立地为碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，更优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N－1－5)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－5)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、33质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－5)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较少，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－5)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－5)所表示的化合物优选为下述式(N－1－5.1)～(N－1－5.6)所表示的化合物，更优选为式(N－1－5.1)、式(N－1－5.2)或式(N－1－5.4)所表示的化合物。
[化53]
Figure BDA0002827237820000511
通式(N－1－10)所表示的化合物是下述化合物。
[化54]
Figure BDA0002827237820000512
式中，RN1101及RN1102分别表示与通式(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，更优选为乙基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－10)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－10)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－10)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较高，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较高，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－10)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－10)所表示的化合物优选为下述式(N－1－10.1)～(N－1－10.5)或式(N－1－10.11)～(N－1－10.14)所表示的化合物，更优选为式(N－1－10.1)～(N－1－10.5)所表示的化合物，进而优选为式(N－1－10.1)或式(N－1－10.2)所表示的化合物。
[化55]
Figure BDA0002827237820000521
通式(N－1－11)所表示的化合物是下述化合物。
[化56]
Figure BDA0002827237820000531
式中，RN1111及RN1112分别表示与通式(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，更优选为乙基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－11)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－11)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－11)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较低，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较高，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－11)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－11)所表示的化合物优选为下述式(N－1－11.1)～(N－1－11.5)或式(N－1－11.11)～(N－1－11.14)所表示的化合物，更优选为式(N－1－11.1)～(N－1－11.5)所表示的化合物，进而优选为式(N－1－11.2)或式(N－1－11.4)所表示的化合物。
[化57]
Figure BDA0002827237820000541
通式(N－1－12)所表示的化合物是下述化合物。
[化58]
Figure BDA0002827237820000542
式中，RN1121及RN1122分别表示通式(N－1)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，更优选为乙基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－12)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－12)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－12)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－12)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－13)所表示的化合物是下述化合物。
[化59]
Figure BDA0002827237820000551
式中，RN1131及RN1132分别表示与通式(N－1)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，更优选为乙基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－13)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－13)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－13)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－13)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－14)所表示的化合物是下述化合物。
[化60]
Figure BDA0002827237820000561
式中，RN1141及RN1142分别表示与通式(N－1)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，更优选为乙基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－14)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－14)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－14)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－14)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－15)所表示的化合物是下述化合物。
[化61]
Figure BDA0002827237820000571
式中，RN1151及RN1152分别表示与通式(N－1)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，更优选乙基、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，更优选乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－15)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－15)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－15)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－15)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－16)所表示的化合物是下述化合物。
[化62]
Figure BDA0002827237820000572
式中，RN1161及RN1162分别表示与通式(N－1)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，更优选为乙基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－16)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－16)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－16)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－16)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－17)所表示的化合物是下述化合物。
[化63]
Figure BDA0002827237820000581
式中，RN1171及RN1172分别表示与通式(N－1)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，更优选为乙基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－17)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－17)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－17)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－17)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－18)所表示的化合物是下述化合物。
[化64]
Figure BDA0002827237820000591
式中，RN1181及RN1182分别表示与通式(N－1)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，更优选为甲基、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，更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N－1－18)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－18)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－18)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－18)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－18)所表示的化合物优选为下述式(N－1－18.1)～(N－1－18.5)所表示的化合物，更优选为式(N－1－18.1)～(N－1－18.3)所表示的化合物，进而优选为式(N－1－18.2)或式(N－1－18.3)所表示的化合物。
[化65]
Figure BDA0002827237820000601
通式(N－1－20)所表示的化合物是下述化合物。
[化66]
Figure BDA0002827237820000602
式中，RN1201及N1202分别表示与通式(N－1)中的RN11及RN12相同的意义。
优选为RN1201及RN1202分别独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，更优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N－1－20)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－20)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－20)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－20)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－21)所表示的化合物是下述化合物。
[化67]
Figure BDA0002827237820000611
优选为RN1211及RN1212分别独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，更优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N－1－21)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－21)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－21)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－21)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－22)所表示的化合物是下述化合物。
[化68]
Figure BDA0002827237820000612
式中，RN1221及RN1222分别表示与通式(N－1)中的RN11及RN12相同的意义。
优选为RN1221及RN1222分别独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，更优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N－1－22)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－1－22)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为35质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、5质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－1－22)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－1－22)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－1－22)所表示的化合物优选为下述式(N－1－22.1)～(N－1－22.6)、式(N－1－22.11)或(N－1－22.12)所表示的化合物，更优选为式(N－1－22.1)～(N－1－22.5)所表示的化合物，进而优选为式(N－1－22.1)～(N－1－22.4)所表示的化合物。
[化69]
Figure BDA0002827237820000631
通式(N－3)所表示的化合物优选为下述通式(N－3－2)所表示的化合物。
[化70]
Figure BDA0002827237820000632
式中，RN321及RN322分别表示与通式(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，更优选为丙基或戊基。
通式(N－3－2)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(N－3－2)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为3质量％、5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％、23质量％、25质量％、27质量％、30质量％、33质量％、35质量％。另一方面，其优选的上限值为50质量％、40质量％、38质量％、35质量％、33质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％。
再者，在重视Δε的改善的情况下，优选为将通式(N－3－2)所表示的化合物的量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情况下，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(N－3－2)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(N－3－2)所表示的化合物优选为下述式(N－3－2.1)～(N－3－2.3)所表示的化合物。
[化71]
Figure BDA0002827237820000641
液晶分子也可进而包含下述通式(L)所表示的化合物。
[化72]
Figure BDA0002827237820000651
式中，RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1～8的烷基。其中，烷基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。
nL1表示0、1、2或3。
AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由(a)～(c)所组成的组中的基团：
(a)1,4－亚环己基(该基团中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH2－可被－O－取代)、
(b)1,4－亚苯基(该基团中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH＝可被－N＝取代)、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(这些基团中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的－CH＝可被－N＝取代)，
前述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立地经氰基、氟原子或氯原子取代。
ZL1及ZL2分别独立地表示单键、－CH2CH2－、－(CH2)4－、－OCH2－、－CH2O－、－COO－、－OCO－、－OCF2－、－CF2O－、－CH＝N－N＝CH－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－。
在nL1为2以上的情形时，AL2及ZL2分别可相互相同，也可不同，但不包括通式(N－1)～(N－3)所表示的化合物。
通式(L)所表示的化合物相当于介电上大致中性的化合物(Δε的值为－2～2)。该化合物可单独使用1种，也可组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等期望的性能适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、3种、4种、5种、6种、7种、8种、9种、10种以上。
液晶组合物中所包含的通式(L)所表示的化合物的量根据低温下的溶解性、转移温度、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。
其优选的下限值为1质量％、10质量％、20质量％、30质量％、40质量％、50质量％、55质量％、60质量％、65质量％、70质量％、75质量％、80质量％。另一方面，其优选的上限值为95质量％、85质量％、75质量％、65质量％、55质量％、45质量％、35质量％、25质量％。
在将液晶组合物的粘度(η)保持为低、提高响应速度的情况下，通式(L)所表示的化合物的量优选为下限值高且上限值也高。进而，在将液晶组合物的Tni保持为高、改善温度稳定性的情况下，其量优选为下限值高且上限值也高。另外，在为了将液晶显示元件的驱动电压保持为低而增大液晶组合物的Δε的情况下，其量优选为下限值低且上限值也低。
在重视可靠性的情况下，优选为RL1及RL2分别独立地为烷基，在重视降低化合物的挥发性的情况下，优选为RL1及RL2分别独立地为烷氧基，在重视降低粘性的情况下，优选为RL1及RL2中的至少一者为烯基。
通式(L)所表示的化合物中所存在的卤素原子的数量优选为0、1、2或3个，更优选0或1个。另外，在重视与其他液晶分子的相容性的情况下，卤素原子的数量优选为1个。
另外，在它们所结合的环结构为苯环(芳香族环)的情况下，优选为RL1及RL2分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基、或碳原子数4～5的烯基。
在它们所结合的环结构为环己烷环、吡喃环、二噁烷环之类的已饱和的环结构的情况下，优选为RL1及RL2分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基、或直链状的碳原子数2～5的烯基。
为了使向列相稳定化，优选为RL1及RL2的碳原子及氧原子(在存在的情况下)的合计分别独立地为5以下，还优选为直链状。
作为烯基，优选为选自由下述式(R1)～(R5)所表示的组中的基团。
[化73]
Figure BDA0002827237820000661
各式中的黑点表示结合键。
在重视液晶分子的响应速度的情况下，nL1优选为0，在改善液晶分子的向列相的上限温度的情况下，优选为2或3，在获取它们的平衡的情况下，优选为1。另外，为了满足作为液晶组合物所要求的特性，优选将nL1为不同值的化合物进行组合。
在增大液晶分子的Δn的情况下，优选为AL1、AL2及AL3分别独立地为芳香族基，在改善液晶分子的响应速度的情况下，优选为脂肪族基。
作为该芳香族基或脂肪族基，优选为反式－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，更优选为下述式所表示的结构，进而优选为反式－1,4－亚环己基或1,4－亚苯基。
[化74]
Figure BDA0002827237820000671
在重视液晶分子的响应速度的情况下，优选为ZL1及ZL2分别独立地为单键。
通式(L)所表示的化合物优选为下述通式(L－1)～(L－7)所表示的化合物。
通式(L－1)所表示的化合物是下述化合物。
[化75]
Figure BDA0002827237820000672
式中，RL11及RL12分别表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
优选为RL11及RL12分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基、或直链状的碳原子数2～5的烯基。
通式(L－1)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(L－1)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％、15质量％、20质量％、25质量％、30质量％、35质量％、40质量％、45质量％、50质量％、55质量％。另一方面，其优选的上限值为95质量％、90质量％、85质量％、80质量％、75质量％、70质量％、65质量％、60质量％、55质量％、50质量％、45质量％、40质量％、35质量％、30质量％、25质量％。
在将液晶组合物的粘度(η)保持为低、提高响应速度的情况下，通式(L－1)所表示的化合物的量优选为下限值高且上限值也高。进而，在将液晶组合物的Tni保持为高、改善温度稳定性的情况下，其量优选为下限值适中且上限值也适中。另外，在为了将液晶显示元件的驱动电压保持为低而增大液晶组合物的Δε的情况下，其量优选为下限值低且上限值也低。
通式(L－1)所表示的化合物优选为下述通式(L－1－1)所表示的化合物。
[化76]
Figure BDA0002827237820000681
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下述式(L－1－1.1)～(L－1－1.3)所表示的化合物，更优选为式(L－1－1.2)或式(L－1－1.3)所表示的化合物，进而优选为式(L－1－1.3)所表示的化合物。
[化77]
Figure BDA0002827237820000682
液晶组合物中所包含的式(L－1－1.3)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％。另一方面，其优选的上限值为20质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％、3质量％。
通式(L－1)所表示的化合物优选为下述通式(L－1－2)所表示的化合物。
[化78]
Figure BDA0002827237820000691
式中，RL12表示与通式(L－1)中的意义相同的意义。
液晶组合物中所包含的通式(L－1－2)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、5质量％、10质量％、15质量％、17质量％、20质量％、23质量％、25质量％、27质量％、30质量％、35质量％。另一方面，其优选的上限值为60质量％、55质量％、50质量％、45质量％、42质量％、40质量％、38质量％、35质量％、33质量％、30质量％。
通式(L－1－2)所表示的化合物优选为下述式(L－1－2.1)～(L－1－2.4)所表示的化合物，更优选为式(L－1－2.2)～(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改善液晶组合物的响应速度的效果较高，因此优选。
另外，在相较在液晶组合物的响应速度而更要求提高Tni的情况下，优选为使用式(L－1－2.3)或式(L－1－2.4)所表示的化合物。为了提高低温下的溶解度，液晶组合物中所包含的式(L－1－2.3)或式(L－1－2.4)所表示的化合物的量优选为设为小于30质量％。
[化79]
Figure BDA0002827237820000692
通式(L－1)所表示的化合物优选为下述通式(L－1－3)所表示的化合物。
[化80]
Figure BDA0002827237820000701
式中，RL13及RL14分别独立地表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基。
优选为RL13及RL14分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基、或直链状的碳原子数2～5的烯基。
液晶组合物中所包含的通式(L－1－3)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％、23质量％、25质量％、30质量％。另一方面，其优选的上限值为60质量％、55质量％、50质量％、45质量％、40质量％、37质量％、35质量％、33质量％、30质量％、27质量％、25质量％、23质量％、20质量％、17质量％、15质量％、13质量％、10质量％。
通式(L－1－3)所表示的化合物优选为下述式(L－1－3.1)～(L－1－3.4)或式(L－1－3.11)～(L－1－3.13)所表示的化合物，更优选式(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改善液晶组合物的响应速度的效果较高，因此优选。
另外，在相较在液晶组合物的响应速度而更要求较高的Tni的提高的情况下，优选为使用式(L－1－3.3)、式(L－1－3.4)、式(L－1－3.11)或式(L－1－3.12)所表示的化合物。为了提高低温下的溶解度，液晶组合物中所包含的式(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量优选为设为小于20％。
[化81]
Figure BDA0002827237820000711
通式(L－1)所表示的化合物优选为下述通式(L－1－4)或(L－1－5)所表示的化合物。
[化82]
Figure BDA0002827237820000712
式中，RL15及RL16分别独立地表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基。
优选为RL15及RL16分别独立地为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基、或直链状的碳原子数2～5的烯基。
液晶组合物中所包含的通式(L－1－4)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为25质量％、23质量％、20质量％、17质量％、15质量％、13质量％、10质量％。
液晶组合物中所包含的通式(L－1－5)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、5质量％、10质量％、13质量％、15质量％、17质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为25质量％、23质量％、20质量％、17质量％、15质量％、13质量％、10质量％。
通式(L－1－4)或(L－1－5)所表示的化合物优选为下述式(L－1－4.1)～(L－1－4.3)或式(L－1－5.1)～(L－1－5.3)所表示的化合物，更优选为式(L－1－4.2)或式(L－1－5.2)所表示的化合物。
[化83]
Figure BDA0002827237820000721
通式(L－1)所表示的化合物优选为将选自式(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种以上进行组合，更优选将选自式(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种以上进行组合。
在重视液晶组合物的可靠性的情况下，优选为将选自式(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种以上进行组合，在重视液晶组合物的响应速度的情况下，优选为将选自式(L－1－1.3)及式(L－1－2.2)所表示的化合物中的2种以上进行组合。
通式(L－1)所表示的化合物还优选为下述通式(L－1－6)所表示的化合物。
[化84]
Figure BDA0002827237820000722
式中，RL17及RL18分别独立地表示甲基或氢原子。
液晶组合物中所包含的通式(L－1－6)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、5质量％、10质量％、15质量％、17质量％、20质量％、23质量％、25质量％、27质量％、30质量％、35质量％。另一方面，其优选的上限值为60质量％、55质量％、50质量％、45质量％、42质量％、40质量％、38质量％、35质量％、33质量％、30质量％。
通式(L－1－6)所表示的化合物优选为下述式(L－1－6.1)～(L－1－6.3)所表示的化合物。
[化85]
Figure BDA0002827237820000731
通式(L－2)所表示的化合物是下述化合物。
[化86]
Figure BDA0002827237820000732
式中，RL21及RL22分别表示与通式(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)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(L－2)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％。另一方面，其优选的上限值为20质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％、3质量％。
在重视液晶分子的低温下的溶解性的情况下，如果将通式(L－2)所表示的化合物的量设定为较多，则效果高，在重视液晶组合物的响应速度的情况下，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(L－2)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(L－2)所表示的化合物优选为下述式(L－2.1)～(L－2.6)所表示的化合物，更优选为式(L－2.1)、式(L－2.3)、式(L－2.4)或式(L－2.6)所表示的化合物。
[化87]
Figure BDA0002827237820000741
通式(L－3)所表示的化合物是下述化合物。
[化88]
Figure BDA0002827237820000742
式中，RL31及RL32分别表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
优选为RL31及RL32分别独立地为碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基、或碳原子数1～4的烷氧基。
通式(L－3)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(L－3)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％。另一方面，其优选的上限值为20质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、7质量％、6质量％、5质量％、3质量％。
再者，在获得高的双折射率的情况下，如果将通式(L－3)所表示的化合物的量设定为较多，则效果高，在重视高的Tni的情况下，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情况下，优选为将通式(L－3)所表示的化合物的量设定为前述范围的中间。
通式(L－3)所表示的化合物优选为下述式(L－3.1)～(L－3.4)、式(L－3.6)或式(L－3.7)所表示的化合物，优选为式(L－3.2)～(L－3.4)、式(L－3.6)或式(L－3.7)所表示的化合物。
[化89]
Figure BDA0002827237820000751
通式(L－4)所表示的化合物是下述化合物。
[化90]
Figure BDA0002827237820000752
式中，RL41及RL42分别表示与通式(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)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(L－4)所表示的化合物的量根据低温下的溶解性、转移温度、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。
其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％、14质量％、16质量％、20质量％、23质量％、26质量％、30质量％、35质量％、40质量％。另一方面，其优选的上限值为50质量％、40质量％、35质量％、30质量％、20质量％、15质量％、10质量％、5质量％。
通式(L－4)所表示的化合物优选为下述式(L－4.1)～(L－4.3)所表示的化合物。
[化91]
Figure BDA0002827237820000761
根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能，液晶组合物可仅包含式(L－4.1)所表示的化合物，也可仅包含式(L－4.2)所表示的化合物，也可包含式(L－4.1)所表示的化合物及式(L－4.2)所表示的化合物两者，也可包含式(L－4.1)～(L－4.3)所表示的化合物全部。
通式(L－4)所表示的化合物还优选为下述式(L－4.4)～(L－4.6)所表示的化合物，更优选为式(L－4.4)所表示的化合物。
[化92]
Figure BDA0002827237820000771
根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能，液晶组合物可仅包含式(L－4.4)所表示的化合物，也可仅包含式(L－4.5)所表示的化合物，也可包含式(L－4.4)所表示的化合物及式(L－4.5)所表示的化合物两者。
通式(L－4)所表示的化合物还优选为下述式(L－4.7)～(L－4.10)所表示的化合物，更优选为式(L－4.9)所表示的化合物。
[化93]
Figure BDA0002827237820000772
通式(L－5)所表示的化合物是下述化合物。
[化94]
Figure BDA0002827237820000773
式中，RL51及RL52分别表示与通式(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)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(L－5)所表示的化合物的量根据低温下的溶解性、转移温度、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。
其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％、14质量％、16质量％、20质量％、23质量％、26质量％、30质量％、35质量％、40质量％。另一方面，其优选的上限值为50质量％、40质量％、35质量％、30质量％、20质量％、15质量％、10质量％、5质量％。
通式(L－5)所表示的化合物优选为下述式(L－5.1)或式(L－5.2)所表示的化合物，更优选为式(L－5.1)所表示的化合物。
[化95]
Figure BDA0002827237820000781
通式(L－5)所表示的化合物还优选为下述式(L－5.3)或式(L－5.4)所表示的化合物。
[化96]
Figure BDA0002827237820000782
通式(L－5)所表示的化合物还优选为下述式(L－5.5)～(L－5.7)所表示的化合物，更优选式(L－5.7)所表示的化合物。
[化97]
Figure BDA0002827237820000791
通式(L－6)所表示的化合物是下述化合物。
[化98]
Figure BDA0002827237820000792
式中，RL61及RL62分别表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
XL61及XL62分别独立地表示氢原子或氟原子。
优选为RL61及RL62分别独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基。
优选为XL61及XL62中的其中一者为氟原子，另一者为氢原子。
通式(L－6)所表示的化合物也可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种、5种以上。
液晶组合物中所包含的通式(L－6)所表示的化合物的量优选为如下所述。即，其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％、14质量％、16质量％、20质量％、23质量％、26质量％、30质量％、35质量％、40质量％。另一方面，其优选的上限值为50质量％、40质量％、35质量％、30质量％、20质量％、15质量％、10质量％、5质量％。
再者，在重点在于增大Δn的情况下，优选为使通式(L－6)所表示的化合物的量较多，在重点在于低温下的析出的情况下，优选为使其量较少。
通式(L－6)所表示的化合物优选为下述式(L－6.1)～(L－6.9)所表示的化合物。
[化99]
Figure BDA0002827237820000801
进行组合的化合物的种类并无特别限定，优选为使用1种～3种，更优选使用1种～4种。另外，所选择的化合物的分子量分布宽也对溶解性有效，因此例如优选为从式(L－6.1)及式(L－6.2)所表示的化合物中选择1种、从式(L－6.4)及式(L－6.5)所表示的化合物中选择1种、从式(L－6.6)及式(L－6.7)所表示的化合物中选择1种、及从式(L－6.8)及式(L－6.9)所表示的化合物中1种，并将它们适当进行组合。其中，更优选为式(L－6.1)、式(L－6.3)、式(L－6.4)、式(L－6.6)及式(L－6.9)所表示的化合物的组合。
通式(L－6)所表示的化合物还优选为下述式(L－6.10)～(L－6.17)所表示的化合物，更优选为式(L－6.11)所表示的化合物。
[化100]
Figure BDA0002827237820000811
通式(L－7)所表示的化合物是下述化合物。
[化101]
Figure BDA0002827237820000812
式中，RL71及RL72分别表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
AL71及AL72分别表示与通式(L)中的AL2及AL3相同的意义。其中，AL71及AL72中所存在的任意氢原子可被氟原子取代。
ZL71表示与通式(L)中的ZL2相同的意义。
XL71及XL72分别独立地表示氟原子或氢原子。
式中，优选为RL71及RL72分别独立地为碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基、或碳原子数1～4的烷氧基。
优选为AL71及AL72分别独立地为1,4－亚环己基或1,4－亚苯基。其中，AL71及AL72中所存在的任意氢原子可被氟原子取代。
ZL71优选为单键或COO－，更优选为单键。
优选为XL71及XL72分别为氢原子。
进行组合的化合物的种类并无特别限定，根据低温下的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能而适当选择。所使用的化合物的种类例如为1种、2种、3种、4种。
液晶组合物中所包含的通式(L－7)所表示的化合物的量根据低温下的溶解性、转移温度、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。
其优选的下限值为1质量％、2质量％、3质量％、5质量％、7质量％、10质量％、14质量％、16质量％、20质量％。另一方面，其优选的上限值为30质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、10质量％、5质量％。
在要求液晶组合物的高的Tni的情况下，优选为使通式(L－7)所表示的化合物的量较多，在期待低粘度的情况下，优选为使其量较少。
通式(L－7)所表示的化合物优选为下述式(L－7.1)～(L－7.4)所表示的化合物，更优选为式(L－7.2)所表示的化合物。
[化102]
Figure BDA0002827237820000821
通式(L－7)所表示的化合物还优选为下述式(L－7.11)～(L－7.13)所表示的化合物，更优选为式(L－7.11)所表示的化合物。
[化103]
Figure BDA0002827237820000831
通式(L－7)所表示的化合物还优选为下述式(L－7.21)～(L－7.23)所表示的化合物，更优选为式(L－7.21)所表示的化合物。
[化104]
Figure BDA0002827237820000832
通式(L－7)所表示的化合物还优选为下述式(L－7.31)～(L－7.34)所表示的化合物，更优选式(L－7.31)或式(L－7.32)所表示的化合物。
[化105]
Figure BDA0002827237820000833
另外，通式(L－7)所表示的化合物还优选为下述式(L－7.41)～(L－7.44)所表示的化合物，更优选为式(L－7.41)或式(L－7.42)所表示的化合物。
[化106]
Figure BDA0002827237820000841
进而，通式(L－7)所表示的化合物还优选为下述式(L－7.51)～(L－7.53)所表示的化合物。
[化107]
Figure BDA0002827237820000842
((聚合性化合物))
液晶组合物也可进而含有可通过活性能量线的照射而聚合的聚合性化合物。作为聚合性化合物，优选为下述通式(P)所表示的化合物。另外，液晶组合物优选为含有1种或2种以上该聚合性化合物。
[化108]
Figure BDA0002827237820000843
式(P)中，Rp1表示氢原子、氟原子、氰基、碳原子数1～15的烷基或－Spp2－Pp2。其中，烷基中的1个或非相邻的2个以上的－CH2－可分别独立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。另外，烷基中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代。
Pp1及Pp2分别独立地表示下述通式(Pp1－1)～式(Pp1－9)的任一者。
[化109]
Figure BDA0002827237820000851
(式中，Rp11及Rp12分别独立地表示氢原子、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，在分子内存在多个Rp11、Rp12、Wp11及/或tp11的情况下，它们可相同，也可不同)
Spp1及Spp2分别独立地表示单键或间隔基。
Zp1及Zp2分别独立地表示单键、－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)2－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分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，在分子内存在多个RZP1的情况下，它们可相同，也可不同)。
Ap1、Ap2及Ap3分别独立地表示选自由(ap)～(cp)所组成的组中的基团：
(ap)1,4－亚环己基(该基团中所存在的1个或不相邻的2个以上的－CH2－可被－O－取代)
(bp)1,4－亚苯基(该基团中所存在的1个或不相邻的2个以上的－CH＝可被－N＝取代)及
(cp)萘－2,6－二基、1,2,3,4－四氢萘－2,6－二基、十氢萘－2,6－二基、菲－2,7－二基或蒽－2,6－二基(这些基团中所存在的1个或不相邻的2个以上的－CH＝可被－N＝取代，该基团中所存在的氢原子可被卤素原子、碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烯基取代)，
前述基团(ap)、基团(bp)及基团基(cp)也可分别独立地经碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烯基、氰基、氟原子、氯原子或－Spp2－Pp2取代。
mp1表示0、1、2或3。
在分子内存在多个Zp1、Ap2、Spp2及/或Pp2的情况下，它们可相同，也可不同。其中，在mp1为0且Ap1为菲－2,7－二基或蒽－2,6－二基的情况下，Ap3表示单键。
其中，从聚合性化合物中将取向助剂排除。
Rp1优选为－Spp2－Pp2。
优选为Pp1及Pp2分别独立地为式(Pp1－1)～式(Pp1－3)的任一者，更优选(Pp1－1)。
优选为Rp11及Rp12分别独立地为氢原子或甲基。
tp11优选为0或1。
Wp11优选为单键、亚甲基或亚乙基。
mp1优选为0、1或2，优选为0或1。
优选为Zp1及Zp2分别独立地为单键、－OCH2－、－CH2O－、－CO－、－C2H4－、－COO－、－OCO－、－COOC2H4－、－OCOC2H4－、－C2H4OCO－、－C2H4COO－、－CH＝CH－、－CF2－、－CF2O－、－(CH2)2－COO－、－(CH2)2－OCO－、－OCO－(CH2)2－、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－(CH2)2－、－OCF2－或－C≡C－，更优选为单键、－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－。
再者，优选为分子内所存在的Zp1及Zp2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－，其他均为单键，更优选分子内所存在的Zp1及Zp2的仅1个为－OCH2－、－CH2O－、－C2H4－、－COO－或－OCO－，其他均为单键，进而优选为分子内所存在的所有Zp1及Zp2均为单键。
另外，优选为分子内所存在的Zp1及Zp2的仅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－所组成的组中的连接基，其他均为单键。
Spp1及Spp2分别独立地表示单键或间隔基，间隔基优选为碳原子数1～30的亚烷基。其中，只要氧原子彼此不直接连接，则亚烷基中的－CH2－可被－O－、－CO－、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－或－C≡C－取代，亚烷基中的氢原子可被卤素原子取代。
其中，优选为Spp1及Spp2分别独立地为直链的碳原子数1～10的亚烷基或单键。
优选为Ap1、Ap2及Ap3分别独立地为1,4－亚苯基或1,4－亚环己基，更优选为1,4－亚苯基。
为了改善与液晶分子(液晶化合物)的相容性，1,4－亚苯基优选为经1个氟原子、1个甲基或1个甲氧基取代。
通式(P)所表示的化合物的合计含量相对于液晶组合物，优选为0.05～10质量％，更优选为0.1～8质量％，进而优选为0.1～5质量％，进而优选为0.1～3质量％，进而优选为0.2～2质量％，进而优选为0.2～1.3质量％，特别优选为0.2～1质量％，最优选为0.2～0.56质量％。
通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的下限值相对于液晶组合物为0.01质量％、0.03质量％、0.05质量％、0.08质量％、0.1质量％、0.15质量％、0.2质量％、0.25质量％、0.3质量％。
通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的上限值相对于液晶组合物为10质量％、8质量％、5质量％、3质量％、1.5质量％、1.2质量％、1质量％、0.8质量％、0.5质量％。
如果通式(P)所表示的化合物的含量少，则存在如下情形：难以表现出将该化合物添加至液晶组合物中的效果，例如根据液晶分子、取向助剂的种类等而产生液晶分子的取向限制力弱或随时间经过而变弱等问题。另一方面，如果通式(P)所表示的化合物的含量过多，则存在如下情形：例如根据活性能量线的照度等而产生该化合物固化后所残存的量增多、固化耗费时间、液晶组合物的可靠性降低等问题。因此，优选为考虑到它们的平衡来设定其含量。
通式(SAL)所表示的化合物(即，作为含有吸附基团ZAT1的化合物的取向助剂)与通式(P)所表示的化合物的合计含量相对于液晶组合物，优选为0.05～10质量％，优选为0.1～8质量％，优选为0.1～5质量％，优选为0.1～3质量％，优选为0.2～2质量％，优选为0.2～1.3质量％，优选为0.2～1质量％，优选为0.2～0.56质量％。
通式(SAL)所表示的化合物与通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的下限值相对于液晶组合物为0.01质量％、0.03质量％、0.05质量％、0.08质量％、0.1质量％、0.15质量％、0.2质量％、0.25质量％、0.3质量％。
通式(SAL)所表示的化合物与通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的上限值相对于液晶组合物为10质量％、8质量％、5质量％、3质量％、1.5质量％、1.2质量％、1质量％、0.8质量％、0.5质量％。
如果通式(SAL)所表示的化合物与通式(P)所表示的化合物的合计含量少，则存在如下情形：难以表现出将这些化合物添加至液晶组合物中的效果，例如根据液晶分子的种类等而产生液晶分子的取向限制力弱或随时间经过而变弱等问题。另一方面，如果通式(SAL)所表示的化合物与通式(P)所表示的化合物的合计含量过多，则存在如下情形：例如根据活性能量线的照度等而产生该化合物固化后所残存的量增多、固化耗费时间、液晶组合物的可靠性降低等问题。因此，优选为考虑到它们的平衡来设定它们的含量。
作为通式(P)所表示的化合物的优选的例子，可列举下述式(P－1－1)～式(P－1－46)所表示的聚合性化合物。
[化110]
Figure BDA0002827237820000891
[化111]
Figure BDA0002827237820000901
[化112]
Figure BDA0002827237820000902
[化113]
Figure BDA0002827237820000903
[化114]
Figure BDA0002827237820000911
[化115]
Figure BDA0002827237820000912
式中，Pp11、Pp12、Spp11及Spp12表示与通式(P)中的Pp1、Pp2、Spp1及Spp2相同的意义。
另外，作为通式(P)所表示的化合物的优选的例子，也可列举下述式(P－2－1)～式(P－2－12)所表示的聚合性化合物。
[化116]
Figure BDA0002827237820000921
式中，Pp21、Pp22、Spp21及Spp22表示与通式(P)中的PP1、Pp2、Spp1及Spp2相同的意义。
进而，作为通式(P)所表示的化合物的优选的例子，也可列举下述式(P－3－1)～式(P－3－15)所表示的聚合性化合物。
[化117]
Figure BDA0002827237820000931
[化118]
Figure BDA0002827237820000941
式中，Pp31、Pp32、Spp31及Spp32表示与通式(P)中的Pp1、Pp2、Spp1及Spp2相同的意义。
另外，作为通式(P)所表示的化合物的优选的例子，也可列举下述式(P－4－1)～式(P－4－15)所表示的聚合性化合物。
[化119]
Figure BDA0002827237820000942
[化120]
Figure BDA0002827237820000951
[化121]
Figure BDA0002827237820000961
[化122]
Figure BDA0002827237820000971
式中，Pp41、Pp42、Spp41及Spp42表示与通式(P)中的Pp1、Pp2、Spp1及Spp2相同的意义。
在液晶组合物除取向助剂以外进而含有聚合性化合物的情况下，可适合地形成液晶分子的预倾角。
液晶组合物优选为不含分子内具有过酸(－CO－OO－)结构等氧原子彼此结合的结构的化合物。
在重视液晶组合物的可靠性及长期稳定性的情况下，优选为将具有羰基的化合物在液晶组合物中所包含的量设为5质量％以下，更优选设为3质量％以下，进而优选设为1质量％以下，特别优选设为实质上为0质量％。
另外，在重视基于UV照射的液晶组合物的稳定性的情况下，优选为将氯原子所取代的化合物在液晶组合物中所包含的量设为15质量％以下，更优选设为10质量％以下，更优选设为8质量％以下，更优选设为5质量％以下，进而优选设为3质量％以下，特别优选设为实质上为0质量％。
优选为使分子内的环结构全部为6元环的化合物在液晶组合物中所包含的量多，具体而言，优选为设为80质量％以上，更优选设为90质量％以上，进而优选为设为95质量％以上，特别优选为设为实质上为100质量％。
为了抑制液晶组合物的氧化所导致的劣化，优选为使具有亚环己烯基作为环结构的化合物在液晶组合物中所包含的量少，具体而言，优选设为10质量％以下，优选设为8质量％以下，更优选设为5质量％以下，进而优选设为3质量％以下，特别优选设为实质上为0质量％。
在重视液晶组合物的粘度的改善及Tni的改善的情况下，优选为使分子内具有2－甲基苯－1,4－二基的化合物(其中，氢原子可被卤素取代)在液晶组合物中所包含的量少，具体而言，优选设为10质量％以下，更优选设为8质量％以下，进而优选设为5质量％以下，特别优选设为3质量％以下，最优选为设为实质上为0质量％。
此处，在本说明书中，所谓“化合物X在液晶组合物中所包含的量实质上为0质量％”，是允许无意地(不可避免地)混入液晶组合物中的化合物X的量的意义。
液晶组合物的平均弹性常数(KAVG)的优选的下限值为10、10.5、11、11.5、12、12.3、12.5、12.8、13、13.3、13.5、13.8、14、14.3、14.5、14.8、15、15.3、15.5、15.8、16、16.3、16.5、16.8、17、17.3、17.5、17.8、18。另一方面，其优选的上限值为25、24.5、24、23.5、23、22.8、22.5、22.3、22、21.8、21.5、21.3、21、20.8、20.5、20.3、20、19.8、19.5、19.3、19、18.8、18.5、18.3、18、17.8、17.5、17.3、17。
在重视削減液晶显示元件的耗电的情况时，有效的是抑制背光(back light)的光量，优选提高液晶显示元件的光的透过率，所以优选将KAVG的值设定为较低。在重视改善液晶显示元件(液晶组合物)的响应速度的情况时，优选将KAVG的值设定为较高。
(液晶显示元件)
接着，对具备由如上液晶组合物形成的液晶层的液晶显示元件进行说明。
图1是示意性地表示液晶显示元件的一个实施方式的分解立体图，图2是将图1中的由I线包围的区域放大的俯视图。
再者，在图1及图2中，为便于说明，存在将各部的尺寸及它们的比率夸大表示而与实际情况不同的情形。另外，以下所示的材料、尺寸等为一例，本发明并不限定于它们，可在不脱离其主旨的范围内适当进行变更。
图1所示的液晶显示元件1具备以相对方式配置的有源矩阵基板AM及滤色器基板CF、及夹持于有源矩阵基板AM与滤色器基板CF之间的液晶层4。
有源矩阵基板AM具有第1基板2、设置于第1基板2的液晶层4侧的面的像素电极层5、及设置于第1基板2的与液晶层4相反侧的面的第1偏光板7。
另一方面，滤色器基板CF具有第2基板3、设置于第2基板3的液晶层4侧的公共电极层6、设置于第2基板3的与液晶层4相反侧的面的第2偏光板8、及设置于第2基板3与公共电极层6之间的滤色器9。
即，本实施方式的液晶显示元件1具有第1偏光板7、第1基板2、像素电极层5、液晶层4、公共电极层6、滤色器9、第2基板3、及第2偏光板8依序层叠而成的构成。
第1基板2及第2基板3分别由例如玻璃材料或塑料材料之类的具有柔软性(可挠性)的材料形成。
第1基板2及第2基板3可均具有透光性，也可仅其中一者具有透光性。在后者的情况下，另一基板可由例如金属材料、硅材料之类的不透明的材料构成。
像素电极层5如图2所示，具有用以供给扫描信号的多条闸极总线线11、用以供给显示信号的多条数据总线线12、及多个像素电极13。再者，在图2中示出一对闸极总线线11、11及一对数据总线线12、12。
多条闸极总线线11与多条数据总线线12相互交叉地配置成矩阵状，并通过由它们所包围的区域形成液晶显示元件1的单位像素。在各单位像素内形成有1个像素电极13。
像素电极13具有具备相互正交而形成十字形状的2个干部、及从各干部分支并朝向外侧延伸的多个枝部的结构(所谓的鱼骨结构)。
在一对闸极总线线11、11之间，与闸极总线线11大致平行地设置有Cs电极14。另外，在闸极总线线11与数据总线线12相互交叉的交叉部附近设置有包含源极电极15及汲极电极16的薄膜晶体管。在汲极电极16设置有接触孔17。
闸极总线线11及数据总线线12优选为分别由例如Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或含有它们的合金形成，更优选由Mo、Al或含有它们的合金形成。
为了提高光的透过率，像素电极13例如由透明电极构成。透明电极通过对ZnO、InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)、ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、SnO、TiO、AZTO(AlZnSnO)之类的化合物进行溅射等而形成。
透明电极的平均厚度优选为10～200nm左右。另外，为了降低电阻，也可通过对非晶的ITO膜进行烧成而作为多晶的ITO膜来形成透明电极。
另一方面，公共电极层6例如具有并设的多个条纹状的公共电极(透明电极)。该公共电极也可与像素电极13同样地形成。
滤色器9例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制作。
在颜料分散法中，将滤色器用的固化性着色组合物以成为规定的图案的方式供给至第2基板3上后，通过加热或光照射而进行固化。针对红、绿、蓝3色进行该操作，由此可获得滤色器9。
再者，滤色器9也可配置于第1基板2侧。
另外，就防止漏光的观点而言，液晶显示元件1也可设置黑矩阵(未图示)。该黑矩阵优选形成在与薄膜晶体管对应的部分。
再者，黑矩阵可与滤色器9一并配置于第2基板3侧，也可与滤色器9一并配置于第1基板2侧，也可分别分开地将黑矩阵配置于第1基板2侧、将滤色器9配置于第2基板3侧。另外，黑矩阵也可由与滤色器9的各色重迭而使透过率降低的部分所构成。
有源矩阵基板AM与滤色器基板CF在它们的周缘区域，通过由环氧系热固化性组合物等所构成的密封材料(密封材)而相互地贴合。
再者，也可在有源矩阵基板AM与滤色器基板CF之间配置保持它们的间隔距离的间隔件。作为间隔件，例如可列举玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子之类的粒状间隔件、通过光刻法而形成的树脂制间隔柱等。
有源矩阵基板AM与滤色器基板CF的平均间隔距离(即，液晶层4的平均厚度)优选为1～100μm左右。
第1偏光板7及第2偏光板8可以通过调整它们的透过轴的位置关系而以使视野角、对比度变得良好的方式进行设计。具体而言，第1偏光板7及第2偏光板8优选以它们的透过轴以常黑模式(normally black mode)工作且相互正交的方式进行配置。特别优选第1偏光板7及第2偏光板8中的任一者以其透过轴与未施加电压时的液晶分子的取向方向平行的方式配置。
另外，在使用第1偏光板7及第2偏光板8的情况下，优选以对比度成为最大的方式调整液晶层4的折射率各向异性(Δn)与液晶层4的平均厚度之积。进而，液晶显示元件1也可具备用以扩大视野角的相位差膜。
再者，有源矩阵基板AM也可进一步具备被覆像素电极层5(闸极总线线11、数据总线线12、像素电极13、Cs电极14及薄膜晶体管)的一部分、或像素电极层5的全部的绝缘膜(未图示)。
另外，滤色器基板CF也可进一步具备被覆公共电极层6(公共电极)的一部分、或公共电极层6的全部的绝缘膜(未图示)。
作为该绝缘膜的构成材料，例如可列举丙烯酸树脂、环氧树脂之类的有机材料、氮化硅(SiNx)之类的无机材料等。这些可单独使用1种或将2种以上组合使用。其中，绝缘膜优选为由有机材料构成的有机绝缘膜，更优选为由丙烯酸树脂或环氧树脂构成的有机绝缘膜。
在本实施方式中，为了使有源矩阵基板AM及滤色器基板CF两者与液晶层4(液晶组合物)接触，绝缘膜具有与液晶组合物接触的接触面。
在本发明中，具有以下特征：此接触面在25℃时与水的静态接触角为70°以下，及/或接触面的表面自由能为50mN/m以上。具有该特性的接触面是对水的润湿性高的表面，换言之，是亲水性高的表面。因此，取向助剂的极性基团会牢固地附着(固定)于接触面。
接触面的静态接触角为70°以下即可，但优选为60°以下，更优选为40～55°左右。
再者，在绝缘膜设成仅被覆像素电极层5的一部分、ITO膜(金属氧化物膜)露出的情形时，该ITO膜(金属氧化物膜)的表面(与液晶组合物的接触面)在25℃时与水的静态接触角优选为30°以下，更优选为10～20°左右。
另一方面，接触面的表面自由能为50mN/m以上即可，优选为55mN/m以上，更优选为55～70mN/m左右。
另外，在ITO膜(金属氧化物膜)露出的情形时，该表面(与液晶组合物的接触面)的表面自由能优选为70mN/m以上，更优选为75～85mN/m左右。
通过将静态接触角及表面自由能设定为前述范围，可均匀地将取向助剂供给至有源矩阵基板AM及滤色器基板CF两者的内侧面的几乎整个面，并且可将取向助剂更牢固地吸附(固定)于内侧面。
(液晶显示元件的制造方法)
接着，对制造这样的液晶显示元件1的方法进行说明。
实施方式的液晶显示元件的制造方法具有：准备工序[1]，其准备基板及液晶组合物；亲水化处理工序[2]，其对基板实施亲水化处理；组装工序[3]，其将液晶显示元件1进行组装；聚合工序[4]，其使取向助剂及/或聚合性化合物聚合；及固化工序[5]，其使密封材料固化。
[1]准备工序
首先，准备有源矩阵基板AM、滤色器基板CF、及如前述的液晶组合物。
[2]亲水化处理工序(第1工序)
接着，对有源矩阵基板AM及滤色器基板CF的液晶层4侧的面(内侧面)分别实施亲水化处理。
通过实施亲水化处理，可提高有源矩阵基板AM及滤色器基板CF的内侧面(以下，也简称为“内侧面”)的亲水性，可设定(调整)成如上所述的静态接触角及/或表面自由能的值。因此，可将液晶组合物中所包含的取向助剂的极性基团牢固地固定于内侧面。另外，可使取向助剂以介晶基团离开内侧面的方式配置(取向)。其结果为，在液晶层4中，可在垂直取向的状态下更确实地保持液晶分子。
作为亲水化处理(极性提高处理)，例如可列举臭氧处理、UV处理、电晕处理、氧等离子体处理之类的物理处理；表面活性剂、聚乙二醇、聚乙烯醇等的赋予、具有亲水性的官能团的导入之类的化学处理等。这些处理可单独使用1种或将2种以上组合使用。
其中，作为亲水化处理，优选为物理处理，更优选臭氧处理或UV处理。通过臭氧处理或UV处理，可将羟基导入至内侧面而提高亲水性(极性)。另外，臭氧处理或UV处理(物理处理)由于洗涤效果也高，因此可将附着于内侧面的杂质(例如抗蚀剂残渣等)去除。因此，取向助剂的极性基团更容易吸附于内侧面。
＜臭氧处理＞
臭氧处理是通过紫外线(UV)照射将空气中的氧转换成臭氧，并通过含臭氧的环境进行表面改性的方法。
作为UV光源，优选为低压水银灯。已知低压水银灯在185nm附近和254nm附近的波长具有发光光谱，利用具有185nm附近的波长的光生成臭氧，利用具有254nm附近的波长的光分解臭氧，而生成活性氧。因此，可通过使用低压水银灯对内侧面高效率地实施亲水化处理。
成为臭氧的生成源的气体只要为包含氧的气体即可，可使用氧气、干燥空气等。
另外，臭氧处理的环境压力可为减压及大气压的任一者。
臭氧处理的时间(UV的照射时间)并无特别限定，优选为10～100秒左右，更优选为20～60秒左右。
＜UV处理＞
UV处理(光表面处理)是通过直接对内侧面照射波长254nm的紫外线(UV)而进行表面改性的方法。
作为UV光源，使用利用短波长的UV的透过率尤其高的合成石英的低压水银灯。但是，为了防止生成臭氧，优选为将波长185nm的紫外线截断。
作为UV处理的环境，优选为氮气环境、减压环境(真空环境)。
UV处理的时间并无特别限定，优选为10～100秒左右，更优选20～60秒左右。
＜电晕处理＞
电晕处理是利用通过在大气压下对一对电极施加高电压的交流而激发的电晕放电进行表面改性的方法。
＜氧等离子体处理＞
氧等离子体处理是通过电弧放电使包含氧气的处理气体电离，并利用此时产生的氧等离子体进行表面改性的方法。
处理气体可使用氧气与氮气、氩气、氦气之类的不活性气体的混合气体。
氧气的供给量优选为0.5～50sccm左右，环境压力优选为0.1～50Pa左右。
电弧放电时来自电源的施加功率优选为10～500W左右，电源的频率优选为1～50kHz左右。
再者，在实施亲水化处理前，如果内侧面的静态接触角及/或表面自由能的值在目标范围内，则也可省略亲水化处理。
[3]组装工序(第2工序)
接着，沿着有源矩阵基板AM及滤色器基板CF的至少一者的缘部，使用分注器将密封材料描绘成死循环堤状。
其后，在减压下将规定量的液晶组合物滴加至密封材料的内侧后，以与液晶组合物接触的方式使有源矩阵基板AM与滤色器基板CF相对而配置。
在这样的滴加注入(ODF：One Drop Fill)法中，需要根据液晶显示元件1的尺寸滴加最适当的注入量。如前述的液晶组合物例如对滴加时所产生的滴加装置内的急剧的压力变化、冲击的影响少，可长时间稳定地持续滴加。因此，可将液晶显示元件1的良率维持为高。
尤其是智能型手机经常使用的小型液晶显示元件由于液晶组合物的最优选注入量较少，所以本身难以将其偏差量控制在一定范围内。然而，通过使用如前述的液晶组合物，即便在小型液晶显示元件中，也可准确地滴加稳定且最优选的注入量。
另外，通过ODF法，可抑制将液晶组合物滴加至基板时的滴痕的产生。再者，所谓滴痕，是在显示成黑色的情况下滴加液晶组合物的痕迹呈白色浮现的现象。
[4]聚合工序(第3工序)
在取向助剂包含聚合性基团的情况下及/或液晶组合物含有聚合性化合物的情况下，通过对液晶组合物照射紫外线、电子束之类的活性能量线而使取向助剂及/或聚合性化合物聚合。
由此，形成液晶层4，获得液晶显示元件1。此时，由于取向助剂被固定于两个基板AM、CF，所以取向助剂及/或聚合性化合物的聚合物在液晶层4中偏集存在于基板AM、CF侧。
为了获得液晶分子的良好的取向性，期待适度的聚合速度。因此，在聚合时，优选为单一、并用或依序照射活性能量线。在使用紫外线的情况下，可使用偏光光源，也可使用非偏光光源。
再者，在如本实施方式那样在以与液晶组合物接触的方式以使两个基板相对的状态进行聚合的情况下，至少位于照射面侧的基板必须对活性能量线具有适当的透过性。
另外，聚合可如下所述那样以数个阶段进行。具体而言，首先，使用掩模仅使液晶组合物的特定区域所存在的取向助剂及/或聚合性化合物聚合。其后，调整电场、磁场或温度等条件，使未聚合区域中的液晶分子的取向状态变化。在该状态下进一步照射活性能量线，使未聚合区域所存在的取向助剂及/或聚合性化合物聚合。
尤其是在使用紫外线的情况下，优选一边对液晶组合物施加交流电场，一边照射紫外线。
所施加的交流的频率优选为10Hz～10kHz左右，更优选为60Hz～10kHz左右。
所施加的交流的电压依存于液晶显示元件1的所希望的预倾角而选择。即，通过调整所施加的交流的电压，可控制液晶显示元件1的预倾角。
在横向电场型MVA模式的液晶显示元件中，就取向稳定性及对比度的观点而言，优选将预倾角控制为80～89.9°。
照射紫外线时的温度优选为保持液晶组合物的液晶状态的温度范围内。具体温度优选为接近室温的温度，即典型而言为15～35℃左右。
作为产生紫外线的灯，可使用金属卤素灯、高压水银灯、超高压水银灯等。
另外，所照射的紫外线优选为具有并非液晶组合物的吸收波长区域的波长的紫外线，更优选视需要将规定波长截断后使用。
所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2～100W/cm2左右，更优选为2mW/cm2～50W/cm2左右。再者，也可一边使强度变化，一边照射紫外线。
所照射的紫外线的能量可适当调整，优选为10mJ/cm2～500J/cm2左右，更优选为100mJ/cm2～200J/cm2左右。
另外，照射紫外线的时间根据其强度适当选择，优选为10～3600秒左右，更优选为10～600秒左右。
在如前述的液晶组合物中，取向助剂由于不会阻碍聚合性化合物的聚合反应，因此聚合性化合物彼此适当聚合，并抑制未反应的聚合性化合物残存在液晶组合物中。
再者，在[3]组装工序中，也可使用真空注入法代替滴加注入(ODF)法。例如，在真空注入法中，首先沿着有源矩阵基板AM及滤色器基板CF的至少一者的缘部，以留着注入口的方式对密封材料进行丝网印刷。其后，通过对2个基板AM、CF进行贴合、加热而使密封材料热固化。接着，在将注入口密封后，移行至[4]聚合工序。
以如上方式获得的液晶显示元件1优选为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型的液晶显示元件，更优选为PSA型的液晶显示元件。
以上，对本发明的基板及液晶显示元件进行了说明，但本发明并不限定于前述实施方式。
例如，本发明的基板及液晶显示元件也可将其一部份的构成置换成发挥同样功能的其他构成，也可追加任意构成。
另外，在前述实施方式的液晶显示元件中，是有源矩阵基板AM及滤色器基板CF两者未隔着聚酰亚胺(PI)取向膜而直接与液晶层4接触的构成，也可在其中任一者设置PI取向膜。在该情形时，对PI取向膜的表面实施或不实施亲水化处理均可。
另外，如果考虑到形成PI取向膜时的热的影响，则如果要设置PI取向膜，优选为设置于滤色器基板CF。换言之，在仅对其中一基板实施亲水化处理的情况下，优选为对有源矩阵基板AM(具有像素电极13的基板)实施亲水化处理。
实施例
以下，列举实施例对本发明具体地进行说明，但本发明并不限定于这些。
针对液晶组合物所测得的特性如下所述。
Tni：向列相－各向同性液相转移温度(℃)
Δn：在293K的折射率各向异性
Δε：在293K的介电常数各向异性
γ1：在293K的旋转粘度(mPa·s)
K11：在293K的扩散的弹性常数(pN)
K33：在293K的弯曲的弹性常数(pN)
再者，关于各实施例及各比较例中所使用的化合物的记载，使用以下的简称。简称中的n为自然数。
(侧链)
－n－CnH2n+1：碳原子数n的直链状烷基
n－CnH2n+1－：碳原子数n的直链状的烷基
－On－OCnH2n+1：碳原子数n的直链状烷氧基
－V1－CH＝CH－CH3：丙烯基
V－CH2＝CH－：乙烯基
1V2－CH3－CH＝CH－CH2－CH2－：戊烯基
(连接结构)
-nO--CnH2nO-
(环结构)
[化123]
Figure BDA0002827237820001071
关于液晶混合物LC－1、LC－2的组成及物性，示于以下的表1。
[表1]
Figure BDA0002827237820001081
取向助剂使用下述取向助剂(A)～(E)。
[化124]
Figure BDA0002827237820001082
[化125]
Figure BDA0002827237820001091
[化126]
Figure BDA0002827237820001092
[化127]
Figure BDA0002827237820001093
[化128]
Figure BDA0002827237820001101
聚合性化合物使用下述聚合性化合物(A)～(C)。
[化129]
Figure BDA0002827237820001102
[化130]
Figure BDA0002827237820001103
[化131]
Figure BDA0002827237820001104
1.样品的制作
(实施例1)
首先，准备具备ITO膜的第1基板、及具备ITO膜、及形成于该ITO膜上的丙烯酸树脂(JSR公司制造，“Optomer SS”)制的有机绝缘膜的第2基板。
接着，分别使用UV臭氧洗涤机(SEN特殊光源股份有限公司制造，“SSP17-110”)对第1基板的ITO膜的表面及第2基板的有机绝缘膜的表面实施臭氧处理。
再者，将针对ITO膜的表面的臭氧处理设为30秒，将针对有机绝缘膜的表面的臭氧处理设为60秒。
接着，沿着第1基板的缘部，使用分注器将密封材料描绘成死循环堤状。
其后，在减压下将规定量的液晶组合物滴加至密封材料的内侧后，以与液晶组合物接触的方式使第1基板与第2基板相对而配置。
再者，在实施例1中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(A)、及聚合性化合物(A)的液晶组合物。再者，将液晶组合物中所含有的取向助剂(A)的量设为1.0质量％，将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％。
接着，在仅对密封材料照射紫外线后，在120℃退火1小时。由此，获得液晶单元。
接着，利用以透过轴正交的方式配置的一对偏光板将液晶单元夹持，从而制成样品。
(实施例2)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作样品。
再者，在实施例2中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(B)及(C)、及聚合性化合物(A)的液晶组合物。将液晶组合物中所含有的取向助剂(B)的量设为0.2质量％，将取向助剂(C)的量设为0.4质量％，将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％。
(实施例3)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作样品。
再者，在实施例3中，使用含有液晶混合物LC-2、取向助剂(D)、及聚合性化合物(B)的液晶组合物。将液晶组合物中所含有的取向助剂(D)的量设为0.6质量％，将聚合性化合物(B)的量设为0.3质量％。
(实施例4)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作样品。
再者，在实施例4中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(E)、及聚合性化合物(A)的液晶组合物。将液晶组合物中所含有的取向助剂(E)的量设为0.4质量％，将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％。
(实施例5)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作样品。
再者，在实施例5中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(C)及(E)、及聚合性化合物(A)及(C)的液晶组合物。将液晶组合物中所含有的取向助剂(C)的量设为0.2质量％，将取向助剂(E)的量设为0.4质量％，将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％，将聚合性化合物(C)的量设为0.3质量％。
(实施例6～10)
将针对ITO膜的表面的臭氧处理设为10秒，将针对有机绝缘膜的表面的臭氧处理设为10秒，除此以外，以与前述实施例1～5相同的方式制作样品。
(比较例1～5)
省略臭氧处理，除此以外，以与前述实施例1～5相同的方式制作样品。
2.测定及评价
2-1.静态接触角的测定
分别对ITO膜的表面及有机绝缘膜的表面滴加1μL的水滴，并通过接触角计(DMo-501)测定在25℃时与水滴的静态接触角。
2-2.表面自由能的测定
使用水及1-溴化萘，分别以与前述相同的方式测定静态接触角，并基于它们的测定结果求出ITO膜的表面及有机绝缘膜的表面的各自的表面自由能。
2-3.光的透过程度的评价
使光透过各实施例及各比较例中所获得的样品，并针对光的透过程度(亮度不均)，依据以下3个等级的基准进行评价。
＜评价基准＞
×：样品的几乎整个面未显示成黑色。
Δ：仅样品的滴加有液晶组合物的附近显示成黑色。
○：样品的几乎整个面显示成黑色。
[表2]
Figure BDA0002827237820001131
将这些测定及评价结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0002827237820001132
在各实施例中，因实施有亲水化处理，因此取向助剂被牢固地固定于基板，而充分地发挥使液晶分子垂直取向的取向限制力。另外，通过变更处理条件，其效果进一步提高。与此相对，在各比较例中，因省略亲水化处理而未获得前述效果。
符号说明
1：液晶显示元件
AM：有源矩阵基板
CF：滤色器基板
2：第1基板
3：第2基板
4：液晶层
5：像素电极层
6：公共电极层
7：第1偏光板
8：第2偏光板
9：滤色器
11：闸极总线线
12：数据总线线
13：像素电极
14：Cs电极
15：源极电极
16：汲极电极
17：接触孔

Claims (9)

1.一种基板，其为与液晶组合物接触而使用的基板，该液晶组合物含有液晶分子、及具有使该液晶分子自发地取向的功能并具备极性基团的取向助剂，其特征在于，
该基板具备具有与所述液晶组合物接触的接触面的绝缘膜，
所述接触面在25℃时与水的静态接触角为70°以下，及/或所述接触面的表面自由能为50mN/m以上。
2.如权利要求1所述的基板，该基板为不隔着取向膜而直接与所述液晶组合物接触的基板。
3.如权利要求1或2所述的基板，该基板为具备像素电极的基板。
4.如权利要求1或2所述的基板，该基板为具备滤色器的基板。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板，其中，所述绝缘膜为有机绝缘膜。
6.一种液晶显示元件，其是在两个基板间夹持液晶层而成的液晶显示元件，该液晶层由液晶组合物形成，该液晶组合物含有液晶分子、及具有使该液晶分子自发地取向的功能并具备极性基团的取向助剂，其特征在于，
由权利要求1至5中任一项所述的基板构成所述两个基板中的至少一个。
7.如权利要求6所述的液晶显示元件，其中，所述取向助剂具备可通过活性能量线的照射而聚合的聚合性基团，
所述液晶层含有所述取向助剂的聚合物。
8.如权利要求7所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物进一步含有可通过所述活性能量线的照射而聚合的聚合性化合物，
所述液晶层含有所述聚合性化合物及/或所述取向助剂的聚合物。
9.如权利要求6至8中任一项所述的液晶显示元件，该液晶显示元件为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。
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