CN112313310A - 取向助剂、液晶组合物及液晶显示元件 - 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并且可防止预倾角的随时间的变化的取向助剂、含有该取向助剂的液晶组合物及液晶显示元件。本发明的取向助剂具有使液晶分子自发地取向的功能。该取向助剂在其光吸收光谱中，在330nm以下具有吸光度为0.5的最长波长侧的波长。光吸收光谱优选为利用将取向助剂以浓度成为1000ppm的方式溶解于四氢呋喃而得的溶液来进行测定。

Description

取向助剂、液晶组合物及液晶显示元件
技术领域
本发明涉及取向助剂、液晶组合物及液晶显示元件。
背景技术
以往，在VA方式的液晶显示器(液晶显示元件)中，在未施加电压时诱发液晶分子的垂直取向，在电极上设置有发挥作为取向膜的功能的聚酰亚胺(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，在专利文献1～3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)。然而，视自发取向性添加剂的种类，预倾角随时间经过而变化(降低)，其结果，有产生图像的烧屏的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-543526号公报
专利文献2：日本特表2014-524951号公报
专利文献3：日本特开2015-168826号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明提供一种可充分地发挥使液晶分子垂直取向的取向限制力并且可防止预倾角的随时间的变化的取向助剂、含有该取向助剂的液晶组合物及液晶显示元件。
解决课题的方法
这样的目的通过下述(1)～(16)的本发明而达成。
(1)一种取向助剂，其为具有使液晶分子自发地取向的功能的取向助剂，其特征在于，该取向助剂在其光吸收光谱中，在330nm以下具有吸光度为0.5的最长波长侧的波长。
(2)如上述(1)记载的取向助剂，其中，前述光吸收光谱利用将该取向助剂以浓度成为1000ppm的方式溶解于四氢呋喃而得的溶液来进行测定。
(3)如上述(1)或(2)记载的取向助剂，其中，该取向助剂具备介晶基。
(4)如上述(3)记载的取向助剂，其中，前述介晶基包含可具有取代基的苯环。
(5)如上述(4)记载的取向助剂，其中，前述取代基为可被卤素原子取代的碳原子数1～8的烷基、或卤素原子，前述烷基中所存在的-CH2-可被-O-或-CO-取代。
(6)如上述(1)至(5)中任一项记载的取向助剂，其中，该取向助剂含有5～20个氧原子。
(7)如上述(1)至(6)中任一项记载的取向助剂，其中，该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。
(8)如上述(1)至(7)中任一项记载的取向助剂，其中，该取向助剂与液晶分子一起配置于两个基板间。
(9)一种液晶组合物，其特征在于，其含有上述(1)至(8)中任一项记载的取向助剂和液晶分子。
(10)一种液晶组合物，其含有多种取向助剂、及液晶分子，其特征在于，前述多种取向助剂中的至少1种为上述(1)至(8)中任一项记载的取向助剂。
(11)如上述(9)或(10)记载的液晶组合物，其中，该液晶组合物进一步含有可通过活性能量线的照射而聚合的至少1种聚合性化合物。
(12)一种液晶显示元件，其特征在于，其具有两个基板、及夹持于该两个基板之间且由上述(9)至(11)中任一项记载的液晶组合物形成的液晶层。
(13)如上述(12)记载的液晶显示元件，其中，前述两个基板中的至少一个为不隔着取向膜而直接与前述液晶层接触的基板。
(14)如上述(13)记载的液晶显示元件，其中，与前述液晶层直接接触的前述基板是具备像素电极的基板。
(15)如上述(12)至(14)中任一项记载的液晶显示元件，其中，前述液晶层至少含有前述聚合性化合物的聚合物。
(16)如上述(12)至(15)中任一项记载的液晶显示元件，其中，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，可使液晶分子充分地垂直取向，并可防止预倾角的随时间的变化。
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液晶显示元件的制造方法详细地进行说明。
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优选为具备极性基的取向助剂。
((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。
取向助剂优选为具有用于聚合的聚合性基、与液晶分子类似的介晶基、可与和液晶层直接抵接的构件相互作用的吸附基(极性基)、及引起液晶分子的取向的取向诱导基。
优选为吸附基及取向诱导基结合于介晶基，聚合性基直接或视需要经由间隔基取代成介晶基、吸附基及取向诱导基。特别是，聚合性基在并入至吸附基中的状态下也可取代成介晶基。
以下，化学式中的左端的＊及右端的＊表示结合键。
“取向诱导基”
取向诱导基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。
[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取代。
RAK1优选为表示直链状或支链状的碳原子数1～20的烷基，更优选为表示直链状的碳原子数1～20的烷基，进而优选为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。
就对取向助剂赋予相对于液晶层所谓的两亲性的观点而言，上述取向诱导基优选为直接或视需要经由间隔基结合于介晶基。
“聚合性基”
聚合性基优选为由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。
[化2]
Figure BDA0002831199600000051
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，更优选为下述通式(AP-1)或通式(AP-2)所表示的基，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，更优选为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(PAP1-SpAP1-)的数量优选为1以上且5以下，更优选为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、吸附基及/或取向诱导基取代。
聚合性基(PAP1-SpAP1-)也可结合于聚合性基、介晶基、吸附基及/或取向诱导基。
另外，聚合性基(PAP1-SpAP1-)优选为结合于介晶基、吸附基或取向诱导基，更优选为结合于介晶基或吸附基。
再者，在分子内存在多个PAP1及/或SpAP1-的情形时，分别可相互相同，也可不同。
“介晶基”
介晶基是指具备刚直部分的基，例如是指具备1个以上的环式基的基，优选为具备2～4个环式基的基，更优选为具备3～4个环式基的基。再者，环式基可视需要经连结基连结。介晶基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、聚合性基、有机基(烷基、烷氧基、芳基等))取代。在环式基为单环的情形时，介晶基优选为含有2个以上单环。
上述介晶基优选为由例如通式(AL)表示。
[化3]
Figure BDA0002831199600000061
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、吸附基、PAP1-SpAP1-或一价有机基取代，再者，在分子内存在多个ZAL1及AAL1的情形时，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，在目的在于提高棒状分子的直线性的情形时，ZAL1优选为环与环直接连结的方式的单键、将环与环直接连结的原子的数量为偶数个的方式。例如，在-CH2-CH2COO-的情形时，将环与环直接连结的原子的数量为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、吸附基、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的方式而构成化学结构的基，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-可被-O-、-COO-或-OCO-取代。进而，上述一价有机基可具有作为下述取向诱导基的作用。
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。
作为上述介晶基的优选的方式，可列举下述式(me-1)～(me-45)。
[化4]
Figure BDA0002831199600000081
[化5]
Figure BDA0002831199600000091
[化6]
Figure BDA0002831199600000101
[化7]
Figure BDA0002831199600000111
[化8]
Figure BDA0002831199600000112
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、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)、吸附基或取向诱导基取代。
上述介晶基之中，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 BDA0002831199600000121
式中，XAL101～XAL118、XAL201～XAL214分别独立地表示氢原子、卤素基、PAP1-SpAP1-、吸附基或取向诱导基。
环AAL11、环AAL12及环AAL21分别独立地表示环己烷环或苯环。
XAL101～XAL118、XAL201～XAL214中的任1种或2种以上被吸附基取代。
XAL101～XAL118、XAL201～XAL214中的任1种或2种以上被取向诱导基取代。
吸附基及取向诱导基可被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，优选为XAL101为取向诱导基。
在通式(AL-1)中，优选为XAL109、XAL110及XAL111的至少1个为吸附基，更优选为XAL109及XAL110均为吸附基或XAL110为吸附基，进而优选为XAL110为吸附基。
在通式(AL-1)中，优选为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，更优选为XAL109及XAL111的两者或一者为PAP1-SpAP1-。
在通式(AL-1)中，优选为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，更优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。特别优选为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，优选为XAL201为取向诱导基。
在通式(AL-2)中，优选为XAL207、XAL208及XAL209的至少1个为吸附基，更优选为XAL207及XAL208均为吸附基或XAL208为吸附基，进而优选为XAL208为吸附基。
在通式(AL-2)中，优选为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，更优选为XAL207及XAL209的两者或一者为PAP1-SpAP1-。
在通式(AL-2)中，优选为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，更优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。特别优选为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”
吸附基是具备与吸附介质进行吸附的功能的基，该吸附介质为基板、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，吸附基优选为可与吸附介质进行物理吸附的基，更优选为可通过分子间力与吸附介质结合的基。
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的相互作用而形成的方式。
作为吸附基的优选的方式，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。
吸附基优选为包含具有碳原子与杂原子连结而成的原子团的极性要素的基(以下，有时也将“吸附基”记载为“极性基”)。在本说明书中，所谓极性要素，是指碳原子与杂原子直接连结而成的原子团。
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，更优选为具有1～4个吸附基，进而优选为具有1～3个吸附基。
再者，从吸附基中将聚合性基及取向诱导基去除，但吸附基包括吸附基中的氢原子被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。
环式基型是其结构中包含具备包含极性要素的环状结构的环式基的方式，链式基型是其结构中不包含具备包含极性要素的环状结构的环式基的方式。
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，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，环式基型的吸附基只要包含含有极性要素的环式基即可，作为吸附基整体，可分支，也可为直链状。
另一方面，所谓链式基型的吸附基，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，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、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，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，链式基型的吸附基优选为在其端部含有1个或2个以上的极性要素。
吸附基中的氢原子可被聚合性基取代。
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，更优选为含氧极性要素。
作为含氧极性要素，优选为选自由羟基、羟烷基(Alkylol)、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种基或在碳原子结合有该基的基。
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种基或在碳原子结合有该基的基。
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种基或在碳原子结合有该基的基。
因此，作为吸附基，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种以上的基本身或包含该基，就吸附能力的观点而言，更优选为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。
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的任一者。
[化10]
Figure BDA0002831199600000161
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的任一者。
[化11]
Figure BDA0002831199600000171
作为含氮环式基，优选为包含下述基的任一者。
[化12]
Figure BDA0002831199600000172
作为含氧链式基，优选为包含下述基的任一者。
[化13]
Figure BDA0002831199600000173
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，优选为包含下述基的任一者。
[化14]
Figure BDA0002831199600000181
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，优选为下述通式(AT)所表示的基。
[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 BDA0002831199600000182
(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，更优选为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。
[化17]
*-SpZAT11-ZZAT11-RZAT11 (ZAT1-1)
Figure BDA0002831199600000191
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。
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，优选为下述通式(ZAT1-1-1)～(ZAT1-1-30)所表示的基。
[化18]
Figure BDA0002831199600000201
[化19]
*-SpZAT11-OH(ZAT1-1-21)*-SpZAT11-COOH(ZAT1-1-22)
*-SpZAT11-CN(ZAT1-1-23)*-SpZAT11-NH2(ZAT1-1-24)
Figure BDA0002831199600000211
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，优选为下述通式(ZAT1-2-1)～(ZAT1-2-9)所表示的基。
[化20]
Figure BDA0002831199600000221
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，可列举下述基。
[化21]
Figure BDA0002831199600000231
[化22]
Figure BDA0002831199600000241
[化23]
Figure BDA0002831199600000242
[化24]
Figure BDA0002831199600000251
[化25]
Figure BDA0002831199600000261
[化26]
Figure BDA0002831199600000262
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中所含有的极性要素、聚合性基中所含的极性要素局部存在的方式。吸附基是对用以使液晶分子垂直取向而言重要的结构，通过使吸附基与聚合性基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的同一环上具有聚合性基及吸附基的方式。该方式包含：1个以上的聚合性基及1个以上的吸附基分别结合于同一环上的方式；及1个以上的聚合性基的至少一个或1个以上的吸附基的至少一个中，其中一者结合于另一者且于同一环上具有聚合性基及吸附基的方式。
另外，在该情形时，聚合性基所具有的间隔基中的氢原子可被吸附基取代，进而，吸附基中的氢原子可经由间隔基而被聚合性基取代。
作为取向助剂，优选为下述通式(SAL)所表示的化合物。
[化27]
Figure BDA0002831199600000271
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 BDA0002831199600000281
[化29]
Figure BDA0002831199600000291
[化30]
Figure BDA0002831199600000301
[化31]
Figure BDA0002831199600000311
[化32]
Figure BDA0002831199600000321
[化33]
Figure BDA0002831199600000331
[化34]
Figure BDA0002831199600000341
[化35]
Figure BDA0002831199600000351
[化36]
Figure BDA0002831199600000361
[化37]
Figure BDA0002831199600000371
[化38]
Figure BDA0002831199600000381
[化39]
Figure BDA0002831199600000391
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 BDA0002831199600000401
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：
(a)1,4-亚环己基(该基中所存在的任意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(a)、基(b)、基(c)及基(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)的情形时，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形时，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(在存在的情形时)的合计分别独立地为5以下，还优选为直链状。
作为烯基，优选为选自下述式(R1)～(R5)所表示的组中的基。
[化41]
Figure BDA0002831199600000411
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)的情形时，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形时，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，更优选为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 BDA0002831199600000421
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、提高响应速度的情形时，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形时，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)的情形时，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 BDA0002831199600000431
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 BDA0002831199600000441
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，更优选为乙氧基或丁氧基。
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果较高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较少，则效果较高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000451
通式(N-1-2)所表示的化合物是下述化合物。
[化46]
Figure BDA0002831199600000461
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较少，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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的改良的情形时，优选为式(N-1-2.3)～(N-1-2.7)所表示的化合物。在重视Tni的改良的情形时，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形时，优选为式(N-1-2.20)所表示的化合物。
[化47]
Figure BDA0002831199600000471
通式(N-1-3)所表示的化合物是下述化合物。
[化48]
Figure BDA0002831199600000472
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，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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000481
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 BDA0002831199600000491
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，更优选为甲基、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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000501
通式(N-1-5)所表示的化合物是下述化合物。
[化52]
Figure BDA0002831199600000502
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较少，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000511
通式(N-1-10)所表示的化合物是下述化合物。
[化54]
Figure BDA0002831199600000512
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较高，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较高，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000521
通式(N-1-11)所表示的化合物是下述化合物。
[化56]
Figure BDA0002831199600000531
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较低，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较高，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000541
通式(N-1-12)所表示的化合物是下述化合物。
[化58]
Figure BDA0002831199600000542
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000551
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000561
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000571
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，更优选为乙氧基、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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000572
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000581
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000591
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000601
通式(N-1-20)所表示的化合物是下述化合物。
[化66]
Figure BDA0002831199600000602
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000611
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000612
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较多，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000631
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 BDA0002831199600000632
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的改善的情形时，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形时，如果将其量设定为较多，则效果高，在重视Tni的情形时，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000641
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 BDA0002831199600000651
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：
(a)1,4-亚环己基(该基中所存在的任意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(a)、基(b)及基(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，但通式(N-1)～(N-3)所表示的化合物除外。
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、双折射率等所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、提高响应速度的情形时，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形时，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的情形时，其量优选为下限值低且上限值也低。
在重视可靠性的情形时，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形时，优选为RL1及RL2分别独立地为烷氧基，在重视降低粘性的情形时，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，更优选为0或1个。另外，在重视与其他液晶分子的相容性的情形时，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)的情形时，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形时，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(在存在的情形时)的合计分别独立地为5以下，还优选为直链状。
作为烯基，优选为选自下述式(R1)～(R5)所表示的组中的基。
[化73]
Figure BDA0002831199600000661
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形时，nL1优选为0，在改善液晶分子的向列相的上限温度的情形时，优选为2或3，在获取它们的平衡的情形时，优选为1。另外，为了满足作为液晶组合物所要求的特性，优选为将nL1不同的值的化合物进行组合。
在增大液晶分子的Δn的情形时，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形时，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 BDA0002831199600000671
在重视液晶分子的响应速度的情形时，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 BDA0002831199600000672
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、提高响应速度的情形时，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形时，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的情形时，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 BDA0002831199600000681
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 BDA0002831199600000682
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 BDA0002831199600000691
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高，所以优选。
另外，在相较于液晶组合物的响应速度更要求提高Tni的情形时，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设为小于30质量％。
[化79]
Figure BDA0002831199600000692
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 BDA0002831199600000701
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改善液晶组合物的响应速度的效果较高，所以优选。
另外，在相较于液晶组合物的响应速度更要求高的Tni的提高的情形时，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设为小于20％。
[化81]
Figure BDA0002831199600000711
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 BDA0002831199600000712
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 BDA0002831199600000721
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)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形时，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形时，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 BDA0002831199600000722
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 BDA0002831199600000731
通式(L-2)所表示的化合物是下述化合物。
[化86]
Figure BDA0002831199600000732
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形时，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形时，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000741
通式(L-3)所表示的化合物是下述化合物。
[化88]
Figure BDA0002831199600000742
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形时，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的情形时，如果将其量设定为较少，则效果高。进而，在改良滴痕、烧屏特性的情形时，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 BDA0002831199600000751
通式(L-4)所表示的化合物是下述化合物。
[化90]
Figure BDA0002831199600000752
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 BDA0002831199600000761
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)所表示的化合物的两者，也可包含式(L-4.1)～(L-4.3)所表示的化合物的全部。
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 BDA0002831199600000771
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)所表示的化合物的两者。
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 BDA0002831199600000772
通式(L-5)所表示的化合物是下述化合物。
[化94]
Figure BDA0002831199600000773
式中，RL51及RL52分别表示与通式(L)中的RL2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 BDA0002831199600000781
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 BDA0002831199600000782
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，更优选为式(L-5.7)所表示的化合物。
[化97]
Figure BDA0002831199600000791
通式(L-6)所表示的化合物是下述化合物。
[化98]
Figure BDA0002831199600000792
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的情形时，优选为使通式(L-6)所表示的化合物的量多，在重点在于低温下的析出的情形时，优选为使其量少。
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 BDA0002831199600000801
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，更优选为使用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，所以例如优选为从式(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 BDA0002831199600000811
通式(L-7)所表示的化合物是下述化合物。
[化101]
Figure BDA0002831199600000812
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的情形时，优选为使通式(L-7)所表示的化合物的量较多，在期待低粘度的情形时，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 BDA0002831199600000821
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 BDA0002831199600000831
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 BDA0002831199600000832
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，更优选为式(L-7.31)或式(L-7.32)所表示的化合物。
[化105]
Figure BDA0002831199600000833
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 BDA0002831199600000841
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 BDA0002831199600000842
((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 BDA0002831199600000843
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 BDA0002831199600000851
(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的情形时，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的情形时，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：
(ap)1,4-亚环己基(该基中所存在的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(ap)、基(bp)及基(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的情形时，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-2,6-二基的情形时，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，更优选为(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，更优选为分子内所存在的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-所组成的组中的连结基，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结，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，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 BDA0002831199600000901
[化111]
Figure BDA0002831199600000911
[化112]
Figure BDA0002831199600000921
[化113]
Figure BDA0002831199600000922
[化114]
Figure BDA0002831199600000931
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，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115]
Figure BDA0002831199600000941
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，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116]
Figure BDA0002831199600000961
[化117]
Figure BDA0002831199600000971
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，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118]
Figure BDA0002831199600000981
[化119]
Figure BDA0002831199600000982
[化120]
Figure BDA0002831199600000991
[化121]
Figure BDA0002831199600001001
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形时，可适当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形时，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形时，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较多，具体而言，优选设为80质量％以上，更优选为90质量％以上，进而优选设为95质量％以上，特别优选设为实质上为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的改善的情形时，优选为使分子内具有氢原子可被卤素取代的2-甲基苯-1,4-二基的化合物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％”，是允许非本意地(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)其优选的下限值为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。
在重视削减液晶显示元件的耗电的情形时，有效的是抑制背光(back light)的光量，优选为提高液晶显示元件的光的透过率，所以优选为将KAVG的值设定为较低。在重视改善液晶显示元件(液晶组合物)的响应速度的情形时，优选为将KAVG的值设定为较高。
本发明人等着眼于图像的烧屏，对液晶组合物的组成进行了研究。其结果，本发明人等发现：会对图像的烧屏造成影响的预倾角的随时间的变化与取向助剂的吸收波长之间具有关联性，具体而言，取向助剂的光吸收波长越向低波长侧迁移，则越可以减小预倾角的随时间的变化，从而完成了本发明。
在取向助剂具备聚合性基的情形时，借助使光吸收波长向低波长侧迁移的取向助剂(以下，也记载为“低吸收波长取向助剂”)，可阻止其结构所引起的聚合性基的反应性变得极端地高。其结果，可使取向助剂缓慢地聚合，结果可形成具有均一的特性的聚合物。因此，可抑制预倾角的随时间的变化，即，可谋求提高预倾角的稳定性。
这样的取向助剂其特征在于：在其光吸收光谱中，在330nm以下具有吸光度为0.5的最长波长侧的波长。
再者，取向助剂可仅具有一个吸光度为0.5的波长，也可具有多个。因此，“吸光度为0.5的最长波长侧的波长”在前者的情形时特定为一个，在后者的情形时为光吸收光谱的长波长侧端部的波长。
吸光度为0.5的最长波长侧的波长只要在330nm以下即可，优选为290～330nm左右的范围，更优选为300～315nm左右的范围。由此，可使预倾角的随时间的变化更小。再者，如果吸光度为0.5的最长波长侧的波长超过330nm，则无法充分得到抑制预倾角的随时间的变化的效果。
取向助剂的光的吸收光谱可通过根据JIS K 0115：2004所规定的方法来进行测定。测定用样品可适当地使用将取向助剂以浓度成为1000ppm的方式溶解于四氢呋喃而成的溶液。通过形成为该浓度并作为溶剂，而可使溶剂的吸光度的影响在最低限度，可正确地测定取向助剂的光吸收光谱。
在前述取向助剂中，低吸收波长取向助剂优选为具备介晶基。
特别是，介晶基优选为含有可具有取代基的苯环，更优选为具备含有该苯环的多个环状结构。该介晶基更优选为具备联苯结构或三联苯结构，进而优选为具备联苯结构。
另外，取代基优选为可被卤素原子取代的碳原子数1～8的烷基、或卤素原子。再者，烷基中所存在的-CH2-可被-O-或-CO-取代。
通过适当地设定如上介晶基的种类、供电子性基的种类、供电子性基的与介晶基的结合位置等，可调整低吸收波长取向助剂的吸收波长(使其向低波长侧迁移)。
进一步，通过设定取向助剂中所含有的氧原子的数量，也可调整取向助剂的吸收波长。取向助剂中所含有的氧原子的具体数量虽然没有特别限定，但优选为5～20个左右，更优选为10～15个左右。
再者，在本发明中，也可含有多种前述取向助剂。在该情形时，只要取向助剂的1种为低吸收波长取向助剂即可，更优选为取向助剂的2种以上为低吸收波长取向助剂，更优选为取向助剂的全部种类均为低吸收波长取向助剂。
(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。在后者的情形时，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，更优选为由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(氧化铟锌，Indium Zinc Oxide)、ITO(氧化铟锡，Indium TinOxide)、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膜进行烧成而以多晶的ITO膜的形式形成透明电极。
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)。该黑矩阵优选为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在它们在周缘区域，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优选为以它们的透过轴以常黑模式(normally black mode)动作且相互正交的方式进行配置。特别优选为第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的情形时，优选为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的平均厚度的积。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也可进而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的全部的有机绝缘膜。
另外，滤色器基板CF也可进而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的全部的有机绝缘膜。
作为该有机绝缘膜的构成材料，例如可列举丙烯酸树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂、或它们的共聚物等。这些树脂可单独使用1种或将2种以上组合使用。
(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(即，像素电极层5的内侧面及公共电极层9的内侧面)分别实施亲水化处理。再者，本工序视需要进行即可，也可省略。
通过实施亲水化处理，可提高像素电极层5的内侧面及公共电极层9的内侧面(以下，也简称为“内侧面”)的亲水性。因此，可将液晶组合物中所包含的取向助剂的极性基牢固地固定于内侧面。另外，可使取向助剂以介晶基离开内侧面的方式配置(取向)。其结果为，在液晶层4中，可在使液晶分子垂直取向的状态下更确实地保持。
作为亲水化处理(极性提高处理)，例如可列举臭氧处理、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，更优选为臭氧处理。通过臭氧处理，可将羟基导入至内侧面而提高亲水性(极性)。另外，臭氧处理(物理处理)由于洗涤效果也高，所以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，并通过在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。
＜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游离，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。
在亲水化处理后的内侧面的整个区域，在25℃时与水的静态接触角优选为70°以下，更优选为60°以下。
在像素电极层5及公共电极层9包含有机绝缘膜的情形时，有机绝缘膜的表面在25℃时与水的静态接触角优选为70°以下，更优选为40～55°左右。ITO膜(金属氧化物膜)的表面在25℃时与水的静态接触角优选为30°以下，更优选为10～20°左右。
另外，在亲水化处理后的内侧面的整个区域，表面自由能优选为50mN/m以上，更优选为60mN/m以上。
在像素电极层5及公共电极层9包含有机绝缘膜的情形时，有机绝缘膜的表面的表面自由能量优选为50mN/m以上，更优选为55～65mN/m左右。ITO膜(金属氧化物膜)的表面的表面自由能量优选为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。
[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和滤色器基板CF相对而配置。
在这样的滴加注入(ODF：One Drop Fill)法中，必须根据液晶显示元件1的尺寸滴加最优选的注入量。如前述的液晶组合物对例如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少，所以将其偏差量控制在一定范围内的情况本身困难。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形时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的情形时及/或液晶组合物含有聚合性化合物的情形时，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2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。在使用紫外线的情形时，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使2个基板相对的状态下进行聚合的情形时，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。在该状态下进而照射活性能量线，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形时，优选为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的所期望的预倾角而选择。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，优选为将预倾角控制为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，可使用金属卤化物灯、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，更优选为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，所以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于液晶组合物中。
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，对本发明的取向助剂、液晶组合物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，本发明的取向助剂、液晶组合物及液晶显示元件也可分别将其一部分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，本发明的取向助剂不仅可用在形成液晶层，也可用在形成光学补偿膜。
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的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形时，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122]
Figure BDA0002831199600001111
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 BDA0002831199600001121
取向助剂使用下述取向助剂(A)～(J)。
[化123]
Figure BDA0002831199600001122
[化124]
Figure BDA0002831199600001131
[化125]
Figure BDA0002831199600001132
[化126]
Figure BDA0002831199600001133
[化127]
Figure BDA0002831199600001141
[化128]
Figure BDA0002831199600001142
[化129]
Figure BDA0002831199600001143
[化130]
Figure BDA0002831199600001151
[化131]
Figure BDA0002831199600001152
[化132]
Figure BDA0002831199600001153
聚合性化合物使用下述聚合性化合物(A)～(C)。
[化133]
Figure BDA0002831199600001161
[化134]
Figure BDA0002831199600001162
[化135]
Figure BDA0002831199600001163
1.液晶显示元件的制作
(实施例1)
首先，将诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜涂布于ITO基板后，对聚酰亚胺取向膜进行摩擦处理。然后，制作含有带聚酰亚胺取向膜的ITO基板的空的液晶单元(单元间隙3.5μm)。
接着，利用真空注入法将液晶组合物注入空的液晶单元中。
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。将液晶组合物中所含有的取向助剂(A)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％。
接着，在施加频率100Hz且10V的交流电场(交流电压)的状态下，对注入有液晶组合物的液晶单元，隔着截断325nm以下的波长的紫外线的滤光器以高压水银灯照射紫外线。
此时，设定成以中心波长365nm的条件测得的照度为100mW/cm2，照射累积光量10J/cm2的紫外线。将该紫外线照射条件设为照射条件1。通过以照射条件1的紫外线照射，对液晶组合物中的液晶分子赋予预倾角。
接着，使用荧光UV灯，设定成以中心波长313nm的条件测得的照度为3mW/cm2，进一步照射累积光量20J/cm2的紫外线，获得液晶显示元件。将该紫外线照射条件设为照射条件2。通过以照射条件2的紫外线照射，来使以照射条件1的紫外线照射中未反应的液晶单元中的取向助剂(A)及聚合性化合物(E)的残存量减少。
(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相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例2中，使用含有液晶混合物LC-2、取向助剂(B)、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(B)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(B)的量设为0.3质量％。
(比较例1)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在比较例1中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(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(C)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％。
(比较例2)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在比较例2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0.5质量％、将聚合性化合物(B)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相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例3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0.5质量％、将聚合性化合物(A)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相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例4中，使用含有液晶混合物LC-2、取向助剂(F)、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(F)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(B)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相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例5中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(G)、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(G)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％。
(实施例6)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例6中，使用含有液晶混合物LC-2、取向助剂(H)、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(H)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(B)的量设为0.3质量％。
(实施例7)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例7中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(I)、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(I)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(A)的量设为0.3质量％。
(实施例8)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例8中，使用含有液晶混合物LC-2、取向助剂(J)、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(J)的量设为0.5质量％、将聚合性化合物(B)的量设为0.3质量％
(实施例9)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例9中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(E)及取向助剂(G)、以及聚合性化合物(C)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0.2质量％、将取向助剂(G)的量设为0.4质量％、将聚合性化合物(C)的量设为0.3质量％。
(实施例10)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例10中，使用含有液晶混合物LC-2、取向助剂(G)及取向助剂(H)、以及聚合性化合物(B)的液晶组合物。将液晶组合物中所含有的取向助剂(G)的量设为0.3质量％、将取向助剂(H)的量设为0.3质量％、将聚合性化合物(B)的量设为0.3质量％。
(实施例11)
变更液晶组合物的种类，除此以外，以与前述实施例1相同的方式制作液晶显示元件。
再者，在实施例11中，使用含有液晶混合物LC-1、取向助剂(H)及取向助剂(I)、以及聚合性化合物(C)的液晶组合物。将液晶组合物中所含有的取向助剂(H)的量设为0.2质量％、将取向助剂(I)的量设为0.4质量％、将聚合性化合物(C)的量设为0.3质量％。
2.评价
2-1.UV吸收的评价
首先，制备将各取向助剂以浓度成为1000ppm的方式溶解于四氢呋喃而得的溶液。
接着，将制得的溶液收纳于石英玻璃制的槽中，使用分光亮度计(日本分光株式会社制造，“V670/JASO”，利用以下测定条件测定UV的吸收光谱。再者，基线使用收纳于石英玻璃制的槽中的仅四氢呋喃的测定结果。
<测定条件>
测光模式：Abs
带宽：2.0nm
扫描速度：400nm/min
测定起始波长：800nm
测定结束波长：200nm
2-2.预倾角变化量的评价
首先，测定液晶显示元件的预倾角，设为预倾角(初期)。
接着，对液晶显示元件一边施加频率100Hz、30V的矩形电压，一边从背光连续照光10小时。然后，测定预倾角，设为预倾角(试验后)。
将从测得的预倾角(初期)减去预倾角(试验后)而得的值设为预倾角变化量(＝预倾角变化的绝对值)[°]。
此外，预倾角使用预倾角测定系统(SYMTEC公司制造，“OPTIPRO”)来进行测定。另外，所施加的电压的大小(30V)为通常的驱动电压的数倍大，本评价试验为加速试验。
预倾角变化量越接近0[°]，发生预倾角的变化所导致的显示不良的可能性越是变得更低。
在本评价中，将变化量0.5[°]设为显示不良的允许界限范围。
即，将预倾角的变化量为0.5°以上的情形评价为“×”，将小于0.5°的情形评价为“〇”。
将这些评价结果示于表2～表4。
[表2]
Figure BDA0002831199600001211
[表3]
Figure BDA0002831199600001221
[表4]
Figure BDA0002831199600001231
在使用了吸光度为0.5的最长波长侧的波长为330nm以下的取向助剂的各实施例中，预倾角的随时间的变化量小，也不能确认到图像的烧屏。另外，在使用了两种取向助剂的实施例中，也为相同结果。
与此相对，在使用了吸光度为0.5的最长波长侧的波长超过330nm的取向助剂的各比较例中，预倾角的随时间的变化量大，还产生了图像的烧屏。
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 (16)

1.一种取向助剂，其为具有使液晶分子自发地取向的功能的取向助剂，其特征在于，该取向助剂在其光吸收光谱中，在330nm以下具有吸光度为0.5的最长波长侧的波长。
2.如权利要求1所述的取向助剂，其中，所述光吸收光谱利用将该取向助剂以浓度成为1000ppm的方式溶解于四氢呋喃而得的溶液来进行测定。
3.如权利要求1或2所述的取向助剂，其中，该取向助剂具备介晶基。
4.如权利要求3所述的取向助剂，其中，所述介晶基包含可具有取代基的苯环。
5.如权利要求4所述的取向助剂，其中，所述取代基是可被卤素原子取代的碳原子数1～8的烷基、或卤素原子，所述烷基中所存在的－CH2－可被－O－或－CO－取代。
6.如权利要求1至5中任一项所述的取向助剂，其中，该取向助剂含有5～20个氧原子。
7.如权利要求1至6中任一项所述的取向助剂，其中，该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。
8.如权利要求1至7中任一项所述的取向助剂，其中，该取向助剂与液晶分子一起配置于两个基板间。
9.一种液晶组合物，其特征在于，含有权利要求1至8中任一项所述的取向助剂和液晶分子。
10.一种液晶组合物，其含有多种取向助剂、及液晶分子，其特征在于，所述多种取向助剂中的至少1种为权利要求1至8中任一项所述的取向助剂。
11.如权利要求9或10所述的液晶组合物，该液晶组合物进一步含有可通过活性能量线的照射而聚合的至少1种聚合性化合物。
12.一种液晶显示元件，其特征在于，具有两个基板、及夹持于该两个基板之间且由权利要求9至11中任一项所述的液晶组合物形成的液晶层。
13.如权利要求12所述的液晶显示元件，其中，所述两个基板中的至少一个是不隔着取向膜而直接与所述液晶层接触的基板。
14.如权利要求13所述的液晶显示元件，其中，与所述液晶层直接接触的所述基板是具备像素电极的基板。
15.如权利要求12至14中任一项所述的液晶显示元件，其中，所述液晶层至少含有所述聚合性化合物的聚合物。
16.如权利要求12至15中任一项所述的液晶显示元件，其中，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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