CN114456817A - 液晶组合物及液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

提供一种将具有特定结构的介电各向异性为负的液晶化合物组合使用的、没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物及液晶显示元件；另外，通过使用所述液晶组合物而提供兼具高透过率、高速响应、广的动作温度范围、良好的对比度的液晶显示元件。本发明提供的液晶组合物，含有两种以上的选自通式(N1)中的液晶化合物作为具有比‑2负向大的介电各向异性的液晶化合物，选自所述通式(N1)中的液晶化合物的合计含量为液晶组合物中使用的具有比‑2负向大的介电各向异性的液晶化合物的合计含量的75质量％以上，并且所述液晶组合物含有式(L‑10‑1)所表示的液晶化合物作为介电各向异性为中性(‑2＜Δε＜2)的液晶化合物。

Description

液晶组合物及液晶显示元件
技术领域
本申请发明涉及一种液晶组合物、与使用其的液晶显示元件。更具体而言，本申请发明涉及一种介电各向异性(Δε)显示出负值的所谓的n型液晶组合物。
背景技术
液晶显示元件被用于以时钟、台式电脑为代表的家庭用各种电气设备、工业用测定设备、汽车用面板、移动电话、智能手机、笔记型个人计算机(Personal Computer，PC)、平板型PC、电视机等中。作为液晶显示方式，其具代表性者可列举：扭转向列(twistednematic，TN)型、超扭转向列(super twisted nematic，STN)型、宾主(guest host，GH)型、共面切换(in-plane switching，IPS)型、边缘场切换(fringe field switching，FFS)型、光学补偿双折射(optically compensated birefringence，OCB)型、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)型、垂直取向(vertical alignment，VA)型、颜色超级垂直(color super homeotropic，CSH)型、铁电性液晶(ferroelectricliquid crystal，FLC)等。另外，作为驱动方式，也可列举静态式驱动、多工式驱动、单纯矩阵方式、通过薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)或薄膜二极管(thin film diode，TFD)等进行驱动的有源矩阵(active matrix，AM)方式。已知，在这些显示方式中，IPS型、FFS型、ECB型、VA型、CSH型等若使用介电各向异性显示出负值的液晶组合物(n型液晶组合物)，则显示出有利的特性。
在使用n型液晶组合物的显示方式中，有以VA型或进一步使聚合性化合物在液晶相中聚合来控制取向的聚合物支持取向(Polymer Sustained Alignment，PSA)型或聚合物稳定垂直取向(Polymer Stabilized Vertival Alignment，PSVA)型为代表的垂直取向方式、与以IPS型或FFS型为代表的水平取向方式。
在这些所有的驱动方式中，均要求低电压驱动、高透过率、高速响应、广的动作温度范围。即，要求介电各向异性(Δε)的绝对值大、粘度(η)小、向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)高。另外，根据折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)的积即Δn×d的设定，需要将液晶组合物的Δn与单元间隙相符地调节为适当的范围。
进而，作为智能手机用、平板用的液晶显示器，广泛使用高品质、视觉特性优异的IPS型、或作为其一种的FFS型液晶显示装置。IPS型或FFS型是利用相对于基板而在水平方向上产生的电场的横电场模式，可使用Δε显示出负值的液晶材料。作为Δε为负且比-2负向大的其绝对值大的液晶材料，已知有例如使用以下的化合物(A)、化合物(B)及化合物(C)等的液晶组合物(参照专利文献1)。
[化1]
Figure BDA0003322698840000021
在IPS模式或FFS模式中，与其他驱动方式同样地，要求高透过率、高速响应、广的动作温度范围、良好的对比度、低电压驱动的液晶显示元件。
通常用于液晶层中的液晶组合物中，介电各向异性为负的液晶化合物(极性成分)、与介电各向异性为中性的液晶化合物(非极性成分)此两种成分混合存在，且就液晶组合物整体而言包含数种至数十种液晶化合物。因此，取决于液晶化合物的组合，有时相互的相容性不良好，液晶组合物中所含的一部分液晶化合物析出，无法发挥作为液晶材料的充分的功能。另一方面，即便为使用的液晶化合物的相互的相容性良好、未产生液晶化合物的析出等的液晶组合物，在使用所述液晶组合物制造液晶显示元件的情况下，有时透过率、高速响应及视觉性所有物性也不良好。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2010/084823号
发明内容
[发明所要解决的问题]
因此，本发明所要解决的课题的目的在于：提供一种将具有特定结构的介电各向异性为负的液晶化合物组合使用的、没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物；另外，通过使用所述液晶组合物而提供一种兼具高透过率、高速响应、广的动作温度范围、良好的对比度的液晶显示元件。
[解决问题的技术手段]
本发明人对各种液晶化合物的组合进行了研究，发现通过进行这些的选择的调整，可解决所述课题，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种液晶组合物，含有两种以上的下述通式(N1)所表示的具有特定末端结构的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物，所述通式(N1)所表示的具有特定末端结构的液晶化合物的合计含量为液晶组合物中使用的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物的合计含量的75质量％以上，并且所述液晶组合物含有式(L-10-1)所表示的液晶化合物作为介电各向异性为中性(-2＜Δε＜2)的液晶化合物。
[化2]
Figure BDA0003322698840000031
[化3]
Figure BDA0003322698840000032
[发明的效果]
本发明的液晶组合物满足Δε为负的n型液晶组合物所要求的诸特性，同时保存稳定性优异。另外，用于液晶器件时成为兼具高透过率、高速响应、广的动作温度范围、高对比度的液晶显示元件，对液晶电视(television，TV)、监视器等的显示元件有用。
具体实施方式
如上所述，本申请发明涉及一种液晶组合物及使用其的液晶显示元件。以下，首先，对本发明中的液晶组合物的实施方式进行说明。
＜液晶组合物＞
本发明的液晶组合物含有两种以上的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。介电各向异性(Δε；在25℃下测定)的值是根据Δε＝ε∥-ε⊥的式子来计算。介电常数(ε∥、ε⊥)是以如下方式进行测定。
A)介电常数(ε∥)的测定：将垂直取向膜涂布于经充分清洗的玻璃基板上，进行煅烧。以取向膜涂布面相向的方式配置2片玻璃基板，以玻璃基板的间隔(单元间隙)成为约10μm的方式夹持间隔物剂与密封剂，使密封剂硬化，由此获得垂直取向元件。对所述垂直取向元件注入液晶材料，利用通过紫外线而硬化的粘接剂来加以密闭。对所述元件施加正弦波(0.3V，1kHz)，测定液晶材料的长轴方向上的介电常数(ε∥)。
B)介电常数(ε⊥)的测定：将水平取向膜涂布于经充分清洗的玻璃基板上，进行煅烧，之后实施摩擦处理。以取向膜涂布面相向且摩擦方向成为180°的方式配置2片玻璃基板，以玻璃基板的间隔(单元间隙)成为约10μm的方式夹持间隔物剂与密封剂，使密封剂硬化，由此获得反平行水平取向元件。对所述反平行水平取向元件注入液晶材料，利用通过紫外线而硬化的粘接剂来加以密闭。对所述元件施加正弦波(20.0V，1kHz)，测定液晶材料的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。
C)关于在25℃下未显示出向列相的液晶化合物，以各种浓度对ε∥及ε⊥已知的母体液晶添加成为测定对象的液晶化合物，测定ε∥及ε⊥，通过基于外推法的计算，求出液晶化合物单独的ε∥及ε⊥。
(化合物(N1))
本发明的液晶组合物含有两种以上的选自下述通式(N1)中的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。以下，有时将通式(N1)所表示的化合物称为“化合物(N1)”。另外，关于其他式子所表示的化合物，有时也同样地称呼。
[化4]
Figure BDA0003322698840000041
(式中，AN11及AN12分别独立地表示选自由
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可经取代为-O-)以及
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)
(d)1,4-亚环己烯基
所组成的群组中的基，所述基(a)、基(b)、基(c)及基(d)可分别独立地经氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11及ZN12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-，
nN11及nN12分别独立地表示0或1，nN11+nN12为1或2)
通式(N1)中，在nN11表示0、nN12表示1的情况下，AN12优选为表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基，所述基可经氰基、氟原子或氯原子取代。
通式(N1)中，在nN11表示0、nN12表示1的情况下，ZN12优选为表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，ZN12优选为表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、或-OCO-，ZN12优选为表示单键、-OCH2-或-CH2O-。
通式(N1)中，在nN11表示1、nN12表示1的情况下，AN11优选为表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基，所述基可经氰基、氟原子或氯原子取代。
通式(N1)中，在nN11表示1、nN12表示1的情况下，AN12优选为表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基，所述基可经氰基、氟原子或氯原子取代。
通式(N1)中，在nN11表示1、nN12表示1的情况下，ZN11优选为表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF＝CF-或-C≡C-，ZN11优选为表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2-或-OCO-，ZN11优选为表示单键、或-CH2CH2-。
通式(N1)中，在nN11表示1、nN12表示1的情况下，ZN12优选为表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，ZN12优选为表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、或-OCO-，ZN12优选为表示单键、-OCH2-或-CH2O-。
所述化合物(N1)是介电各向异性为负的具有所谓的液晶原骨架部分、以及在与液晶原骨架部分键结的两末端部分具有特定的碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2)的化合物群组，通过在液晶组合物中并用多种所述液晶原骨架部分的结构虽不同但两末端部分相同(碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2))的液晶化合物来使用，可制成没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物。
关于本发明的液晶组合物，重要的是所述通式(N1)所表示的液晶化合物的合计含量为液晶组合物中使用的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物的合计含量的75质量％以上，优选为80质量％以上、85质量％以上、90质量％以上、95质量％以上、100质量％。
(化合物(N1-I))
本发明的液晶组合物优选为含有下述式(N1-I)所表示的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的所述通式(N1)所表示的液晶化合物。以下，有时将式(N1-I)所表示的化合物称为“化合物(N1-I)”。另外，关于其他式子所表示的化合物，有时也同样地称呼。
[化5]
Figure BDA0003322698840000051
所述化合物(N1-I)是介电各向异性为负的具有所谓的液晶原骨架部分、以及在与液晶原骨架部分键结的两末端部分具有特定的碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2)的化合物，通过在液晶组合物中并用与所述化合物(N1-I)相比液晶原骨架部分的结构虽不同但两末端部分相同(碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2))的介电各向异性为负的液晶化合物来使用，可制成没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N1-I)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％，为12质量％。相对于本发明的组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为35质量％，为30质量％，为28质量％，为26质量％，为24质量％，为22质量％，为21质量％，为20质量％。
(化合物(N1-II))
本发明的液晶组合物优选为含有下述式(N1-II)所表示的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。
[化6]
Figure BDA0003322698840000052
所述化合物(N1-II)是介电各向异性为负的具有所谓的液晶原骨架部分、以及在与液晶原骨架部分键结的两末端部分具有特定的碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2)的化合物，通过在液晶组合物中并用与所述化合物(N1-II)相比液晶原骨架部分的结构虽不同但两末端部分相同(碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2))的介电各向异性为负的液晶化合物来使用，可制成没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N1-II)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％。相对于本发明的组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为35质量％，为30质量％，为28质量％，为26质量％，为24质量％，为22质量％。
(化合物(N1-III))
本发明的液晶组合物优选为含有下述式(N1-III)所表示的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。
[化7]
Figure BDA0003322698840000061
所述化合物(N1-III)是介电各向异性为负的具有所谓的液晶原骨架部分、以及在与液晶原骨架部分键结的两末端部分具有特定的碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2)的化合物，通过在液晶组合物中并用与所述化合物(N1-III)相比液晶原骨架部分的结构虽不同但两末端部分相同(碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2))的介电各向异性为负的液晶化合物来使用，可制成没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N1-III)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为7质量％，为8质量％。相对于本发明的组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为35质量％，为30质量％，为28质量％，为26质量％，为24质量％，为22质量％，为21质量％，为20质量％，为18质量％。
(化合物(N1-IV))
本发明的液晶组合物优选为含有下述式(N1-IV)所表示的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。
[化8]
Figure BDA0003322698840000071
所述化合物(N1-IV)是介电各向异性为负的具有所谓的液晶原骨架部分、以及在与液晶原骨架部分键结的两末端部分具有特定的碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2)的化合物，通过在液晶组合物中并用与所述化合物(N1-IV)相比液晶原骨架部分的结构虽不同但两末端部分相同(碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2))的介电各向异性为负的液晶化合物来使用，可制成没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N1-IV)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为7质量％，为8质量％。相对于本发明的组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为35质量％，为30质量％，为28质量％，为26质量％，为24质量％，为22质量％，为21质量％，为20质量％。
(化合物(N1-V))
本发明的液晶组合物优选为含有下述式(N1-V)所表示的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。
[化9]
Figure BDA0003322698840000072
所述化合物(N1-V)是介电各向异性为负的具有所谓的液晶原骨架部分、以及在与液晶原骨架部分键结的两末端部分具有特定的碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2)的化合物，通过在液晶组合物中并用与所述化合物(N1-V)相比液晶原骨架部分的结构虽不同但两末端部分相同(碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2))的介电各向异性为负的液晶化合物来使用，可制成没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N1-V)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为7质量％。相对于本发明的组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为35质量％，为30质量％，为28质量％，为26质量％，为24质量％，为22质量％，为20质量％，为18质量％，为15质量％。
(化合物(N1-VI))
本发明的液晶组合物优选为含有下述式(N1-VI)所表示的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。
[化10]
Figure BDA0003322698840000081
所述化合物(N1-VI)是介电各向异性为负的具有所谓的液晶原骨架部分、以及在与液晶原骨架部分键结的两末端部分具有特定的碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2)的化合物，通过在液晶组合物中并用与所述化合物(N1-VI)相比液晶原骨架部分的结构虽不同但两末端部分相同(碳原子数的烷基(碳原子数3)与烷氧基(碳原子数2))的介电各向异性为负的液晶化合物来使用，可制成没有液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N1-VI)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％。相对于本发明的组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为24质量％，为22质量％，为21质量％，为20质量％，为18质量％，为15质量％。
关于本发明的液晶组合物，重要的是选自所述式(N1-III)所表示的液晶化合物、式(N1-I)所表示的液晶化合物、式(N1-II)所表示的液晶化合物、式(N1-IV)所表示的液晶化合物、式(N1-V)所表示的液晶化合物、及式(N1-VI)所表示的液晶化合物中的液晶化合物的合计含量为液晶组合物中使用的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物的合计含量的75质量％以上，优选为80质量％以上、85质量％以上、90质量％以上、95质量％以上、100质量％。其中，本发明的液晶组合物中，作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物，优选为使用式(N1-III)所表示的液晶化合物作为必需成分，优选为使用式(N1-III)所表示的液晶化合物作为必需成分、进而使用式(N1-I)和/或式(N1-IV)所表示的液晶化合物作为必需成分。若使用所述式(N1-I)所表示的液晶化合物～式(N1-VI)所表示的液晶化合物的合计含量为所述范围的液晶组合物，进而，若将式(N1-I)所表示的液晶化合物～式(N1-VI)所表示的液晶化合物中的所述液晶化合物作为必需成分，则成为不会产生液晶化合物的析出等的保存稳定性优异的液晶组合物，另外，使用所述液晶组合物的液晶显示元件可兼具高透过率、高速响应、广的动作温度范围、良好的对比度。
(其他的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物)
(化合物(N-1))
本发明的液晶组合物也可进而含有一种或两种以上的通式(N-1)所表示的化合物作为所述通式(N1)所表示的液晶化合物以外、即所述式(N1-I)所表示的液晶化合物、式(N1-II)所表示的液晶化合物、式(N1-III)所表示的液晶化合物、式(N1-IV)所表示的液晶化合物、式(N1-V)所表示的液晶化合物、及式(N1-VI)所表示的液晶化合物以外的其他的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物。
[化11]
Figure BDA0003322698840000091
(式中，RN11及RN12分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
AN11及AN12分别独立地表示选自由
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可经取代为-O-)以及
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)
(d)1,4-亚环己烯基
所组成的群组中的基，所述基(a)、基(b)、基(c)及基(d)可分别独立地经氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11及ZN12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-，
nN11及nN12分别独立地表示0～3的整数，nN11+nN12为1、2或3，在AN11～AN32、ZN11～ZN32存在多个的情况下，这些可相同也可不同；其中，式(N1-I)、式(N1-II)、式(N1-III)、式(N1-IV)、式(N1-V)及式(N1-VI)所表示的化合物除外)
通式(N-1)中，RN11及RN12分别独立地优选为碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，更优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的烷氧基，进而优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的烷氧基，特别优选为碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。
另外，在其所键结的环结构为苯基(芳香族)的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基或直链状的碳原子数1～4的烷氧基，在其所键结的环结构为环己烷、吡喃及二噁烷等饱和的环结构的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基或直链状的碳原子数1～4的烷氧基。为了使向列相稳定化，碳原子及存在时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
通式(N-1)中，关于AN11及AN12，在要求增大Δn的情况下，分别独立地优选为芳香族，为了改善响应速度而分别独立地优选为脂肪族，优选为表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选为表示下述结构，
[化12]
Figure BDA0003322698840000101
更优选为表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基。
通式(N-1)中，ZN11及ZN12分别独立地优选为表示-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，进而优选为-CH2O-、-CH2CH2-或单键，特别优选为-CH2O-或单键。
通式(N-1)中，nN11+nN12优选为1或2，优选为nN11为1且nN12为0的组合、nN11为2且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。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％、为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
在需要将本发明的组合物的粘度保持得低、且需要响应速度快的组合物的情况下，优选为所述下限值低且上限值低。进而，在需要将本发明的组合物的Tni保持得高、且需要温度稳定性良好的组合物的情况下，优选为所述下限值低且上限值低。另外，在为了将驱动电压保持得低而想要增大介电各向异性时，优选为所述下限值高且上限值高。
作为通式(N-1)所表示的具有比-2负向大的介电各向异性的化合物，具体而言，优选为选自通式(N-1-1)～通式(N-1-5)、通式(N-1-11)～通式(N-1-18)、通式(N-1-20)～通式(N-1-22)所表示的化合物群组中的化合物。
通式(N-1-1)所表示的化合物为下述化合物。
[化13]
Figure BDA0003322698840000102
(式中，RN111及RN112分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代；其中，式(N1-II)所表示的化合物除外)
RN111优选为碳原子数1～5的烷基，优选为丙基或戊基。RN112优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-1)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，通式(N-1-1)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-1)所表示的化合物优选为选自式(N-1-1.1)至式(N-1-1.17)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-1.1)～式(N-1-1.3)所表示的化合物，优选为式(N-1-1.1)及式(N-1-1.2)所表示的化合物。
[化14]
Figure BDA0003322698840000111
式(N-1-1.1)～式(N-1-1.7)所表示的化合物能够单独使用，也能够组合使用，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，单独或这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-2)所表示的化合物为下述化合物。
[化15]
Figure BDA0003322698840000112
(式中，RN121及RN122分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代；其中，式(N1-IV)所表示的化合物除外)
RN121优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为乙基、丙基、丁基或戊基。RN122优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
通式(N-1-2)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，通式(N-1-2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-2)所表示的化合物优选为选自式(N-1-2.1)至式(N-1-2.10)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-2.3)至式(N-1-2.6)、式(N-1-2.7)、式(N-1-2.8)及式(N-1-2.10)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)至式(N-1-2.6)所表示的化合物，在重视TNI的改良的情况下，优选为式(N-1-2.7)、式(N-1-2.8)及式(N-1-2.10)所表示的化合物。
[化16]
Figure BDA0003322698840000121
式(N-1-2.1)～式(N-1-2.10)所表示的化合物能够单独使用，也能够组合使用，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，单独或这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-3)所表示的化合物为下述化合物。
[化17]
Figure BDA0003322698840000131
(式中，RN131及RN132分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代；其中，式(N1-III)所表示的化合物除外)
RN131优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为乙基、丙基或丁基。RN132优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-3)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，通式(N-1-3)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-3)所表示的化合物优选为选自式(N-1-3.1)至式(N-1-3.8)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-3.1)～式(N-1-3.6)所表示的化合物，优选为式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、及式(N-1-3.5)所表示的化合物。
[化18]
Figure BDA0003322698840000141
式(N-1-3.1)～式(N-1-3.8)所表示的化合物能够单独使用，也能够组合使用，优选为单独使用式(N-1-3.1)、将选自式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)及式(N-1-3.5)中的两种或三种组合，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，单独或这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-4)所表示的化合物为下述化合物。
[化19]
Figure BDA0003322698840000142
(式中，RN141及RN142分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-4)中，RN141及RN142分别独立地优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为甲基、丙基或乙氧基。
通式(N-1-4)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-4)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-4)所表示的化合物优选为选自式(N-1-4.1)至式(N-1-4.18)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-4.1)～式(N-1-4.5)所表示的化合物，优选为式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及式(N-1-4.4)所表示的化合物，优选为式(N-1-4.4)所表示的化合物。
[化20]
Figure BDA0003322698840000151
式(N-1-4.1)～式(N-1-4.14)所表示的化合物能够单独使用，也能够组合使用，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，单独或这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-5)所表示的化合物为下述化合物。
[化21]
Figure BDA0003322698840000152
(式中，RN151及RN152分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-5)中，RN151及RN152分别独立地优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-5)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得低则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-5)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-5)所表示的化合物优选为选自式(N-1-5.1)至式(N-1-5.6)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物。
[化22]
Figure BDA0003322698840000161
式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物能够单独使用，也能够组合使用，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，单独或这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-10)所表示的化合物为下述化合物。
[化23]
Figure BDA0003322698840000171
(式中，RN1101及RN1102分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-10)中，RN1101优选为碳原子数1～5的烷基，优选为甲基、乙基、丙基或丁基。RN1102优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-10)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得低则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-10)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-10)所表示的化合物优选为选自式(N-1-10.1)至式(N-1-10.15)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-10.1)～式(N-1-10.5)所表示的化合物，优选为式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)所表示的化合物，优选为式(N-1-10.2)所表示的化合物。
[化24]
Figure BDA0003322698840000181
式(N-1-10.1)～式(N-1-10.15)所表示的化合物能够单独使用，也能够组合使用，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，单独或这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-11)所表示的化合物为下述化合物。
[化25]
Figure BDA0003322698840000182
(式中，RN1111及RN1112分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代；其中，式(N1-I)所表示的化合物除外)
通式(N-1-11)中，RN1111优选为碳原子数1～5的烷基，优选为甲基、乙基、丙基或丁基。RN1112优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-11)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得低则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-11)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-11)所表示的化合物优选为选自式(N-1-11.1)至式(N-1-11.5)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-11.1)～式(N-1-11.3)所表示的化合物，优选为式(N-1-11.2)所表示的化合物。
[化26]
Figure BDA0003322698840000191
式(N-1-11.1)～式(N-1-11.5)所表示的化合物能够单独使用，也能够组合使用，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，单独或这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-12)所表示的化合物为下述化合物。
[化27]
Figure BDA0003322698840000192
(式中，RN1121及RN1122分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-12)中，RN1121优选为碳原子数1～5的烷基，优选为乙基或丙基。RN1122优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-12)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-12)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-13)所表示的化合物为下述化合物。
[化28]
Figure BDA0003322698840000201
(式中，RN1131及RN1132分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-13)中，RN1131优选为碳原子数1～5的烷基，优选为乙基、丙基或丁基。RN1132优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-13)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-13)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-14)所表示的化合物为下述化合物。
[化29]
Figure BDA0003322698840000202
(式中，RN1141及RN1142分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-14)中，RN1141优选为碳原子数1～5的烷基，优选为乙基、丙基或丁基。RN1142优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-14)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-14)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-15)所表示的化合物为下述化合物。
[化30]
Figure BDA0003322698840000211
(式中，RN1151及RN1152分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-15)中，RN1151优选为碳原子数1～5的烷基，优选为乙基、丙基或丁基。RN1152优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-15)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-15)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-16)所表示的化合物为下述化合物。
[化31]
Figure BDA0003322698840000221
(式中，RN1161及RN1162分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-16)中，RN1161优选为碳原子数1～5的烷基，优选为乙基、丙基或丁基。RN1162优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-16)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-16)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-17)所表示的化合物为下述化合物。
[化32]
Figure BDA0003322698840000222
(式中，RN1171及RN1172分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-17)中，RN1171优选为碳原子数1～5的烷基，优选为乙基、丙基或丁基。RN1172优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-17)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-17)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-18)所表示的化合物为下述化合物。
[化33]
Figure BDA0003322698840000231
(式中，RN1181及RN1182分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代；其中，式(N1-V)所表示的化合物除外)
通式(N-1-18)中，RN1181优选为碳原子数1～5的烷基，优选为甲基、乙基、丙基或丁基。RN1182优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-18)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-18)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-18)所表示的化合物优选为选自式(N-1-18.1)至式(N-1-18.4)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-18.1)～式(N-1-18.3)所表示的化合物，优选为式(N-1-18.2)及式(N-1-18.3)所表示的化合物。
[化34]
Figure BDA0003322698840000241
通式(N-1-20)所表示的化合物为下述化合物。
[化35]
Figure BDA0003322698840000242
(式中，RN1201及RN1202分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
通式(N-1-20)中，RN1201及RN1202分别独立地优选为碳原子数1～5的烷基，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，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-20)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
通式(N-1-22)所表示的化合物为下述化合物。
[化36]
Figure BDA0003322698840000251
(式中，RN1221及RN1222分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代；其中，式(N1-VI)所表示的化合物除外)
通式(N-1-22)中，RN1221及RN1222分别独立地优选为碳原子数1～5的烷基，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，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定得高，在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，在重视TNI的情况下，若将含量设定得高则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(N-1-22)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为0.5质量％，为1质量％，为1.5质量％，为2质量％，为2.5质量％。优选的含量的上限值为6.5质量％，为6质量％，为5.5质量％，为5质量％。
进而，通式(N-1-22)所表示的化合物优选为选自式(N-1-22.1)至式(N-1-22.5)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(N-1-22.1)～式(N-1-22.4)所表示的化合物，优选为式(N-1-22.1)～式(N-1-22.3)所表示的化合物。
[化37]
Figure BDA0003322698840000261
其中，作为具有比-2负向大的介电各向异性的化合物(N-1)，优选为使用一种以上的化合物(N-1-11)所表示的化合物，优选为化合物(N-1-1)、化合物(N-1-4)、化合物(N-1-5)的任一种以上、和化合物(N-1-11)与化合物(N-1-18)的任一种以上的组合，更优选为化合物(N-1-1)、化合物(N-1-4)的任一种以上、与化合物(N-1-11)的组合。
本发明的液晶组合物中，作为介电性大致为中性的化合物(-2＜Δε＜2)，含有式(L-10-1)所表示的化合物作为必需成分。
[化38]
Figure BDA0003322698840000262
通过在本发明的液晶组合物中将式(L-10-1)所表示的化合物与所述具有特定结构的介电各向异性为负的液晶化合物组合来使用，可制成保存稳定性优异的液晶组合物，可改善所获得的液晶显示元件的高速响应化等诸物性。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-1-10)所表示的化合物的优选的含量的下限值为2质量％，为4质量％，为5质量％，为10质量％，为15质量％，为16质量％，为17质量％，为18质量％，为20质量％，为21质量％，为22质量％，为23质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为38质量％，为35质量％，为32质量％，为30质量％，为29质量％。
本发明的液晶组合物中，优选为进而含有式(L-10-2)所表示的化合物作为介电性大致为中性的化合物(-2＜Δε＜2)。
[化39]
Figure BDA0003322698840000271
通过在本发明的液晶组合物中将式(L-10-2)所表示的化合物与所述具有特定结构的介电各向异性为负的液晶化合物及所述式(L-10-1)所表示的液晶化合物组合来使用，可制成保存稳定性优异的液晶组合物，可改善所获得的液晶显示元件的高速响应化等诸物性。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-10-2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为8质量％，为10质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为40质量％，为35质量％，为25质量％，为22质量％，为20质量％，为17质量％，为15质量％。
本发明的液晶组合物优选为进而含有一种或两种以上的通式(L)所表示的介电性大致为中性(-2＜Δε＜2)的液晶化合物。
(化合物(L))
[化40]
Figure BDA0003322698840000272
(式中，RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-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)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可经取代为-O-)以及
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)
所组成的群组中的基，所述基(a)、基(b)及基(c)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或3且AL2存在多个的情况下，这些可相同也可不同，在nL1为2或3且ZL2存在多个的情况下，这些可相同也可不同，通式(N1)、式(N1-I)、式(N1-II)、式(N1-III)、式(N1-IV)、式(N1-V)、式(N1-VI)、式(L-10-1)及式(L-10-2)所表示的化合物除外)
通式(L)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种。或者在本发明的其他实施形态中，为两种，为三种，为四种，为五种，为六种，为七种，为八种，为九种，为十种以上。
本发明的液晶组合物中，通式(L)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适合性、滴加痕迹、残像、介电各向异性等所要求的性能适宜调整。
在重视可靠性的情况下，优选为RL1及RL2均为烷基，在重视减低化合物的挥发性的情况下，优选为烷氧基，在重视粘性的降低的情况下，优选为至少一者为烯基。
RL1及RL2在其所键结的环结构为苯基(芳香族)的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及碳原子数4～5的烯基，在其所键结的环结构为环己烷、吡喃及二噁烷等饱和的环结构的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子及存在时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选为选自式(R1)至式(R9)的任一者所表示的基中。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子)
[化41]
Figure BDA0003322698840000281
关于nL1，在重视响应速度的情况下优选为0，为了改善向列相的上限温度而优选为2或3，为了取得这些的平衡而优选为1。另外，为了满足作为组合物而要求的特性，优选为将不同值的化合物加以组合。
关于AL1、AL2及AL3，在要求增大Δn的情况下，优选为芳香族，为了改善响应速度而优选为脂肪族，优选为分别独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选为表示下述结构，
[化42]
Figure BDA0003322698840000291
更优选为表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
ZL1及ZL2在重视响应速度的情况下优选为单键。
分子内的卤素原子数优选为0个或1个。
通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(ii-1)、通式(ii-3)、通式(ii-4)、通式(L-2)、通式(L-4)、通式(L-5)、通式(L-6)、和/或通式(L-7)所表示的化合物群组中的化合物。
通式(L)所表示的化合物优选为通式(ii-1)所表示的化合物(其中，式(L-10-1)、式(L-10-2)所表示的化合物除外)。
[化43]
Figure BDA0003322698840000292
(式中，Rii11表示氢原子或甲基，Rii2表示碳原子数1～10的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
通式(ii-1)所表示的化合物优选为选自式(ii-1.11)～式(ii-1.14)所表示的化合物群组中的化合物。
[化44]
Figure BDA0003322698840000301
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(ii-1.11)～式(ii-1.14)所表示的各化合物或化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
另外，通式(ii-1)所表示的化合物优选为选自式(ii-1.21)至式(ii-1.24)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(ii-1.23)至式(ii-1.24)所表示的化合物。
[化45]
Figure BDA0003322698840000302
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(ii-1.21)～式(ii-1.24)所表示的各化合物或化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
另外，通式(ii-1)所表示的化合物优选为选自式(ii-1.31)及式(ii-1.41)所表示的化合物群组中的化合物。
[化46]
Figure BDA0003322698840000311
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(ii-1.31)～式(ii-1.41)所表示的各化合物或化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(ii-3)和/或通式(ii-4)所表示的化合物群组中的化合物。
[化47]
Figure BDA0003322698840000312
(式中，Rii31及Rii41分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
Rii31及Rii41优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(ii-3)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(ii-4)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
进而，通式(ii-3)及通式(ii-4)所表示的化合物优选为选自式(ii-3.1)至式(ii-4.3)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(ii-3.2)至式(ii-4.2)所表示的化合物。
[化48]
Figure BDA0003322698840000321
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(ii-3.1)～式(ii-4.3)所表示的各化合物或化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(L-2)所表示的化合物群组中的化合物。
通式(L-2)所表示的化合物为下述化合物。
[化49]
Figure BDA0003322698840000322
(式中，RL21及RL22分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
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，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-2)所表示的化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
进而，通式(L-2)所表示的化合物优选为选自式(L-2.1)至式(L-2.6)所表示的化合物群组中的化合物，优选为式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及式(L-2.6)所表示的化合物。
[化50]
Figure BDA0003322698840000331
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-2.1)～式(L-2.6)所表示的各化合物或化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(L-4)所表示的化合物群组中的化合物。
通式(L-4)所表示的化合物为下述化合物。
[化51]
Figure BDA0003322698840000332
(式中，RL41及RL42分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
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，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-4)所表示的化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
通式(L-4)所表示的化合物例如优选为式(L-4.1)至式(L-4.3)所表示的化合物。
[化52]
Figure BDA0003322698840000341
根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能，可含有式(L-4.1)所表示的化合物，可含有式(L-4.2)所表示的化合物，可含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者，可包含式(L-4.1)至式(L-4.3)所表示的化合物的全部。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-4.1)或式(L-4.2)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为9质量％，优选的上限值为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为5质量％。
在含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者的情况下，相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，两化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为9质量％，优选的上限值为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为5质量％。
通式(L-4)所表示的化合物例如优选为式(L-4.4)至式(L-4.6)所表示的化合物，优选为式(L-4.4)所表示的化合物。
[化53]
Figure BDA0003322698840000342
根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能，可含有式(L-4.4)所表示的化合物，可含有式(L-4.5)所表示的化合物，可含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-4.4)和/或式(L-4.5)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为7质量％，为9质量％，为10质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的合计含量的上限值为25质量％，为20质量％，为18质量％，为15质量％，为13质量％，为11质量％。
通式(L-4)所表示的化合物优选为式(L-4.7)至式(L-4.10)所表示的化合物，特别优选为式(L-4.9)所表示的化合物。
[化54]
Figure BDA0003322698840000351
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-4.7)、式(L-4.8)、式(L-4.9)和/或式(L-4.10)所表示的化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为9质量％，优选的上限值为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为5质量％。
通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(L-5)所表示的化合物群组中的化合物。
通式(L-5)所表示的化合物为下述化合物。
[化55]
Figure BDA0003322698840000352
(式中，RL51及RL52分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
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，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-5)所表示的化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.1)、式(L-5.2)或式(L-5.3)所表示的化合物，特别优选为式(L-5.1)所表示的化合物。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，将这些化合物单独使用或使用多种时的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为9质量％，优选的上限值为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为5质量％。
[化56]
Figure BDA0003322698840000361
通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.3)至式(L-5.4)所表示的化合物。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为9质量％，优选的上限值为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为5质量％。
[化57]
Figure BDA0003322698840000362
通式(L-5)所表示的化合物优选为选自式(L-5.5)至式(L-5.7)所表示的化合物群组中的化合物，特别优选为式(L-5.7)所表示的化合物。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，这些化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为9质量％，优选的上限值为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为5质量％。
[化58]
Figure BDA0003322698840000363
通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(L-6)所表示的化合物群组中的化合物。
通式(L-6)所表示的化合物为下述化合物。
[化59]
Figure BDA0003322698840000371
(式中，RL61及RL62分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，XL61及XL62分别独立地表示氢原子或氟原子)
RL61及RL62分别独立地优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，优选为XL61及XL62中的一者为氟原子、另一者为氢原子。
通式(L-6)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施形态，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，式(L-6)所表示的化合物合计的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为2质量％。相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为7质量％，为5质量％，为3质量％。
相对于本发明的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量，具有烯基的化合物的合计的优选的含量的上限值为30质量％，为25质量％，为20质量％，为15质量％，为13质量％，为10质量％。若含有具有烯基的化合物，则对于改善响应速度而言有效，但就可靠性或Δn的波长分散性的观点而言，也有不优选的影响。因此，式(L)所表示的化合物及式(N-1)所表示的化合物优选为不具有烯基的化合物，更优选为除了式(IV)所表示的化合物以外，实质上不含有具有烯基的化合物。
本申请发明的组合物优选为不含有分子内具有过酸(-CO-OO-)结构等的氧原子彼此键结而成的结构的化合物。
在重视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的含量设为相对于所述液晶组合物中所含的液晶化合物的总量而为5质量％以下，更优选为设为3质量％以下，进而优选为设为1质量％以下，最优选为实质上不含有。
在重视基于紫外线(Ultraviolet，UV)照射的稳定性的情况下，优选为将氯原子进行了取代的化合物的含量设为相对于所述液晶组合物中所含的液晶化合物的总量而为15质量％以下，优选为设为10质量％以下，优选为设为8质量％以下，更优选为设为5质量％以下，优选为设为3质量％以下，进而优选为实质上不含有。
优选为增多分子内的环结构均为六元环的化合物的含量，优选为将分子内的环结构均为六元环的化合物的含量设为相对于所述液晶组合物中所含的液晶化合物的总量而为80质量％以上，更优选为设为90质量％以上，进而优选为设为95质量％以上，最优选为实质上仅由分子内的环结构均为六元环的化合物构成组合物。
为了提高组合物的倾斜稳定性，优选为增多侧链为烷基及烷氧基的化合物的含量，优选为将侧链为烷基及烷氧基的化合物的含量设为相对于所述液晶组合物中所含的液晶化合物的总量而为85质量％以上，优选为设为87质量％以上，优选为设为90质量％以上，优选为设为93质量％以上，优选为设为95质量％以上，优选为设为98质量％以上，进而优选为设为实质上为100质量％。所谓实质上为100质量％，是指将聚合性化合物、稳定剂及附加混入的杂质除外而为100质量％。
为了抑制组合物的氧化所致的劣化，优选为减少具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量，优选为将具有亚环己烯基的化合物的含量设为相对于所述液晶组合物中所含的液晶化合物的总量而为10质量％以下，优选为设为8质量％以下，更优选为设为5质量％以下，优选为设为3质量％以下，进而优选为实质上不含有。
在重视粘度的改善及Tni的改善的情况下，优选为减少分子内具有氢原子可经取代为卤素的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量，优选为将分子内具有所述2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量设为相对于所述液晶组合物中所含的液晶化合物的总量而为10质量％以下，优选为设为8质量％以下，更优选为设为5质量％以下，优选为设为3质量％以下，进而优选为实质上不含有。
在本申请中，所谓实质上不含有，是除了计划外含有的物质以外不含有的含义。
(聚合性化合物)
为了制作PSA模式、PSVA模式、横电场型PSA模式或横电场型PSVA模式等的液晶显示元件，本发明的液晶组合物中可含有聚合性化合物。作为可使用的聚合性化合物，可列举利用光等能量线进行聚合的光聚合性单体等，可列举具有例如联苯衍生物、三联苯衍生物等的六元环的多个连结而成的液晶骨架作为结构的聚合性化合物等。
更具体而言，可列举通式(P)所表示的聚合性化合物作为优选的化合物。
[化60]
Figure BDA0003322698840000381
(所述通式(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，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经氰基、氟原子或氯原子取代，
Pp1及Pp2分别独立地表示通式(Pp1-1)～式(Pp1-9)的任一者，
[化61]
Figure BDA0003322698840000391
(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的卤化烷基，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和/或tp11的情况下，这些可相同也可不同)
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)z-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-(C＝O)-O-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，RZP1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，这些可相同也可不同)，
Ap1、Ap2及Ap3分别独立地表示选自由
(ap)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可经取代为-O-)
(bp)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)以及
(cp)萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、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(这些基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝)
所组成的群组中的基，所述基(ap)、基(bp)及基(cp)中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经卤素原子、氰基、碳原子数1～8的烷基或-Spp2-Pp2取代，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
mp1表示0、1、2或3，在分子内存在多个Zp1、Ap2、Spp2和/或Pp2的情况下，这些可相同也可不同，Ap3在mp1为0、且Ap1为菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基的情况下，表示单键)
通式(P)中，Rp1优选为-Spp2-Pp2。
Pp1及Pp2分别独立地优选为式(Pp1-1)～式(Pp1-3)的任一者，优选为(Pp1-1)。
Rp11及Rp12分别独立地优选为氢原子或甲基。
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。
Zp1及Zp2分别独立地优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH＝CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-OCOCH＝CH-、-COO-(CH2)2-、-OCF2-或-C≡C-，优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-OCOCH＝CH-、-COO-(CH2)2-或-C≡C-，优选为分子内所存在的仅一个为-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-OCOCH＝CH-、-COO-(CH2)2-或-C≡C-、其他全部为单键，优选为分子内所存在的仅一个为-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-或-OCO-、其他全部为单键，优选为全部为单键。
另外，优选为分子内所存在的Zp1及Zp2的仅一个为选自由-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-O-CO-(CH2)2-、-COO-(CH2)2-所组成的群组中的连结基、其他为单键。
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，只要氧原子彼此不直接连结，则所述亚烷基中的-CH2-也可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，所述亚烷基中的氢原子可经卤素原子取代，优选为直链的碳原子数1～10的亚烷基或单键。
Ap1、Ap2及Ap3分别独立地优选为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或萘-1,4-二基，优选为1,4-亚苯基或1,4-亚环己基，优选为1,4-亚苯基。关于1,4-亚苯基，为了改善与液晶化合物的相容性，优选为经一个氟原子、一个甲基或一个甲氧基取代。
相对于本申请的包含通式(P)所表示的化合物的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％，通式(P)所表示的化合物的合计含量优选为包含0.05质量％～10质量％，优选为包含0.1质量％～8质量％，优选为包含0.1质量％～5质量％，优选为包含0.1质量％～3质量％，优选为包含0.2质量％～2质量％，优选为包含0.2质量％～1.3质量％，优选为包含0.2质量％～1质量％，优选为包含0.2质量％～0.56质量％。
相对于本申请的包含通式(P)所表示的化合物的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％，式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的下限值为0.01质量％，为0.03质量％，为0.05质量％，为0.08质量％，为0.1质量％，为0.15质量％，为0.2质量％，为0.25质量％，为0.3质量％。
相对于本申请的包含式(P)所表示的化合物的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％，式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的上限值为10质量％，为8质量％，为5质量％，为3质量％，为1.5质量％，为1.2质量％，为1质量％，为0.8质量％，为0.5质量％。
若含量少，则难以显现出加入式(P)所表示的化合物的效果，产生液晶组合物的取向限制力弱或经时性变弱等问题，若过多，则产生硬化后残存的量变多、硬化花费时间、液晶的可靠性降低等问题。因此，考虑到这些的平衡来设定含量。
作为式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-1-1)～式(P-1-54)所表示的聚合性化合物。
[化62]
Figure BDA0003322698840000421
[化63]
Figure BDA0003322698840000431
[化64]
Figure BDA0003322698840000432
[化65]
Figure BDA0003322698840000441
[化66]
Figure BDA0003322698840000442
[化67]
Figure BDA0003322698840000451
[化68]
Figure BDA0003322698840000452
(式中，Pp11、Pp12、Spp11及Spp12分别表示与通式(P)中的Pp1、Pp2、Spp1及Spp2相同的含义)
作为本发明的通式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-2-1)～式(P-2-29)所表示的聚合性化合物。
[化69]
Figure BDA0003322698840000461
[化70]
Figure BDA0003322698840000471
[化71]
Figure BDA0003322698840000481
[化72]
Figure BDA0003322698840000482
(式中，Pp21、Pp22、Spp21及Spp22分别表示与通式(P)中的Pp1、Pp2、Spp1及Spp2相同的含义)
作为本发明的通式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-3-1)～式(P-3-15)所表示的聚合性化合物。
[化73]
Figure BDA0003322698840000491
[化74]
Figure BDA0003322698840000501
(式中，Pp31、Pp32、Spp31及Spp32分别表示与通式(P)中的Pp1、Pp2、Spp1及Spp2相同的含义)
作为本发明的通式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-4-1)～式(P-4-19)所表示的聚合性化合物。
[化75]
Figure BDA0003322698840000511
[化76]
Figure BDA0003322698840000512
[化77]
Figure BDA0003322698840000521
[化78]
Figure BDA0003322698840000531
(式中，Pp41、Pp42、Spp41及Spp42分别表示与通式(P)中的Pp1、Pp2、Spp1及Spp2相同的含义，多个Pp42、Spp42可分别相同也可不同)
本发明中，在使用聚合性单体的情况下，聚合性单体可单独使用一种，也可并用两种以上。其中，通过组合使用聚合反应速度不同的两种或三种以上的聚合性单体，能够适当地控制聚合反应速度，可减低残存单体量，且可赋予适当的预倾角，因此优选。另外，就保存稳定性与聚合反应速度的平衡的观点而言，也优选为并用两种以上的聚合性单体。在使用两种以上的聚合性单体的情况下，优选为并用所述式(P)所表示的化合物的两种以上。
相对于包含这些化合物的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％，通式(P)所表示的化合物的合计含量优选为包含0.05质量％～1质量％，优选为包含0.1质量％～8质量％，优选为包含0.1质量％～5质量％，优选为包含0.1质量％～3质量％，优选为包含0.2质量％～2质量％，优选为包含0.2质量％～1.3质量％，优选为包含0.2质量％～1质量％，优选为包含0.2质量％～0.56质量％。
相对于包含这些化合物的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％，通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的下限值为0.01质量％，为0.03质量％，为0.05质量％，为0.08质量％，为0.1质量％，为0.15质量％，为0.2质量％，为0.25质量％，为0.3质量％。
相对于包含这些化合物的液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％，通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选的上限值为10质量％，为8质量％，为5质量％，为3质量％，为1.5质量％，为1.2质量％，为1质量％，为0.8质量％，为0.5质量％。
若含量少，则难以显现出加入通式(P)所表示的化合物的效果，产生液晶组合物的取向限制力弱或经时性变弱等问题，若过多，则产生硬化后残存的量变多、硬化花费时间、液晶的可靠性降低等问题。因此，考虑到这些的平衡来设定含量。
(其他添加剂)
本发明的液晶组合物优选为含有一种或两种以上的抗氧化剂或受阻胺光稳定剂(hindered amine light stabilizer，HALS)等光稳定剂、色素、二色性色素、荧光色素等添加剂。
通过本发明的液晶组合物含有抗氧化剂或光稳定剂，可在使用所述组合物的液晶显示元件中进一步抑制光泄漏或不产生光泄漏。作为抗氧化剂或光稳定剂，优选为具有下述结构的化合物(Q)。
[化79]
Figure BDA0003322698840000541
(式中，RQ表示羟基、氢原子、碳原子数1～22的直链烷基或分支链烷基，所述烷基中的一个或两个以上的CH2基以氧原子并不直接邻接的方式经-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代，且利用*与其他结构键结)
RQ表示碳原子数1～22的直链烷基或分支链烷基，所述烷基中的一个或两个以上的CH2基以氧原子并不直接邻接的方式经-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代，优选为碳原子数1～10的直链烷基、直链烷氧基、一个CH2基经取代为-OCO-或-COO-而成的直链烷基、分支链烷基、分支烷氧基、一个CH2基经取代为-OCO-或-COO-而成的分支链烷基，进而优选为碳原子数1～20的直链烷基、一个CH2基经取代为-OCO-或-COO-而成的直链烷基、分支链烷基、分支烷氧基、一个CH2基经取代为-OCO-或-COO-而成的分支链烷基。
更具体而言，化合物(Q)优选为下述通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示的化合物。
[化80]
Figure BDA0003322698840000551
式中，RQ1优选为碳原子数1～10的直链烷基或分支链烷基，RQ2优选为碳原子数1～20的直链烷基或分支链烷基，RQ3优选为碳原子数1～8的直链烷基、分支链烷基、直链烷氧基或分支链烷氧基，LQ优选为碳原子数1～8的直链亚烷基或分支链亚烷基。另外，在通式(Q-c)所表示的化合物中，1,4-亚环己基中的一个或两个以上的-CH2-也可以彼此并不直接邻接的方式经氧原子取代。
在通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示的化合物中，进而优选为通式(Q-c)及通式(Q-d)所表示的化合物。
在本发明的液晶组合物中，优选为含有一种或两种通式(Q)所表示的化合物，进而优选为含有一种至五种，其含量相对于液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％而优选为0.001质量％～1质量％，进而优选为0.001质量％～0.1质量％，特别优选为0.001质量％～0.05质量％。
作为本发明中可使用的抗氧化剂，更具体而言，优选为以下的(Q-1)～(Q-34)、(Q-37)及(Q-38)所表示的化合物。另外，作为本发明中可使用的光稳定剂，更具体而言，优选为以下的(Q-34)～(Q-36)、(Q-39)～(Q-44)所表示的化合物。再者，(Q-34)所表示的化合物可作为抗氧化剂及光稳定剂的任一者来使用。
[化81]
Figure BDA0003322698840000561
[化82]
Figure BDA0003322698840000562
[化83]
Figure BDA0003322698840000571
[化84]
Figure BDA0003322698840000581
[化85]
Figure BDA0003322698840000582
[化86]
Figure BDA0003322698840000591
[化87]
Figure BDA0003322698840000601
[化88]
Figure BDA0003322698840000611
[化89]
Figure BDA0003322698840000612
[化90]
Figure BDA0003322698840000621
(式中，n表示0～20的整数)
(Q-1)～(Q-44)所表示的化合物中，优选为(Q-4)～(Q-6)、(Q-21)、(Q-22)、(Q-35)、(Q-39)、(Q-41)所表示的化合物，更优选为(Q-6)所表示的化合物。
在本发明的液晶组合物中，优选为含有一种或两种(Q-1)～(Q-44)所表示的化合物，进而优选为含有一种至五种，其含量相对于液晶组合物中所含的液晶化合物的总量100质量％而优选为0.001质量％～1质量％，进而优选为0.001质量％～0.1质量％，特别优选为0.001质量％～0.05质量％。
本发明的液晶组合物除了含有所述化合物以外，也可含有通常的向列液晶、碟状液晶、胆甾醇液晶、紫外线吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等。
通常，由液晶组合物的物性值计算出的各种参数被用作表现液晶显示元件的特性的方法。这些参数有：在垂直取向(VA)液晶显示元件、高分子支持垂直取向(PSA)或高分子稳定化垂直取向(PSVA)的情况下，作为支配响应速度的参数的γ1/K33、作为支配电气光学效应的陡峭性的参数的K33/K11及作为支配驱动电压的参数的√|K33/Δε|等。本发明的液晶组合物兼顾高速响应、低驱动电压、及高透过率。
因此，作为支配响应速度的参数的γ1/K33优选为9.0mPa·s·pN-1以下，优选为8.5mPa·s·pN-1以下，优选为8.0mPa·s·pN-1以下，优选为7.5mPa·s·pN-1以下，优选为7.0mPa·s·pN-1以下，优选为6.2mPa·s·pN-1以下，特别优选为6.0mPa·s·pN-1以下。
作为支配电气光学效应的陡峭性的参数的K33/K11优选为0.80以上，优选为0.82以上，优选为0.84以上，优选为0.86以上，优选为0.88上，优选为0.90以上，优选为0.92以上，优选为0.94以上，优选为0.95以上，最优选为0.96以上。
作为支配驱动电压的参数的√|K33/Δε|优选为3.0pN-1/2以下，优选为2.8pN-1/2以下，优选为2.6pN-1/2以下，优选为2.4pN-1/2以下，优选为2.3pN-1/2以下，优选为2.25pN-1/2以下，优选为2.20pN-1/2以下，特别优选为2.15pN-1/2以下。
本发明的液晶组合物优选为通过其中所含的聚合性化合物利用紫外线照射进行聚合来赋予液晶取向能力，并用于利用组合物的双折射来控制光的透过光量的液晶显示元件中。
＜液晶显示元件＞
使用本发明的组合物的液晶显示元件没有显示不良，是兼具高透过率、高速响应、广的动作温度范围、良好的对比度的有用的液晶显示元件，尤其是对于有源矩阵驱动用液晶显示元件而言有用，可应用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式、FFS模式或ECB模式用液晶显示元件中。其中，本发明的液晶组合物对于VA模式、IPS模式、FFS模式的液晶显示元件而言适宜。
本发明的液晶显示元件优选为具有：相向配置的第一基板及第二基板、设置于所述第一基板或所述第二基板的共通电极、设置于所述第一基板或所述第二基板且具有薄膜晶体管的像素电极、以及设置于所述第一基板与第二基板间的含有液晶组合物的液晶层。视需要，也可以与所述液晶层抵接的方式在第一基板和/或第二基板的至少一个基板的相向面侧设置控制液晶分子的取向方向的取向膜。作为所述取向膜，可与液晶显示元件的驱动模式相符地适宜地选择垂直取向膜或水平取向膜等，可使用摩擦取向膜(例如，聚酰亚胺)或光取向膜(分解型聚酰亚胺等)等公知的取向膜。进而，可在第一基板或第二基板上适宜设置彩色滤光片，另外，可在所述像素电极或共通电极上设置彩色滤光片。
本发明的液晶显示元件的各构件、制造方法并无特别限定，可使用通常的构件或制造方法来构成、制造液晶显示元件。
在本发明的液晶组合物含有聚合性化合物的情况下，使所述聚合性化合物聚合的方法并无特别限定。其中，为了获得液晶的良好的取向性能，理想的是以适度的聚合速度进行聚合，因此优选为通过单一或并用或依次照射紫外线或电子束等活性能量线来进行聚合的方法。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。另外，在将液晶组合物夹持于2片基板间的状态下进行聚合的情况下，至少照射面侧的基板必须被赋予有对于活性能量线的适当的透明性。另外，也可使用如下手段：在光照射时使用掩模仅使特定部分聚合后，使电场或磁场或温度等条件发生变化，由此使未聚合部分的取向状态发生变化，进而照射活性能量线进行聚合。尤其是在进行紫外线曝光时，优选为一边对液晶组合物施加直流电场或交流电场一边进行紫外线曝光。再者，施加的交流电场优选为频率1Hz至10kHz的交流，更优选为频率60Hz至10kHz，电压是依存于液晶显示元件的所期望的预倾角来选择。即，可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。在PSA型或PSVA型的液晶显示元件中，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度至89.9度。
在PSA型或PSVA型的液晶显示元件中，若在元件制造后聚合性化合物未聚合而直接残存，则产生IS(图像残留(Image sticking)；残像)。所述残存的聚合性化合物的量优选为100ppm以下，优选为50ppm以下，优选为30ppm以下，优选为20ppm以下，进而优选为15ppm以下，特别优选为10ppm以下，特别优选为检测下限以下或0。
使本发明的液晶组合物中所含的聚合性化合物聚合时使用的紫外线或电子束等活性能量线的照射时的温度并无特别限制。例如，在包括具有取向膜的基板的液晶显示元件中应用本发明的液晶组合物的情况下，优选为保持所述液晶组合物的液晶状态的温度范围内。即，优选为在15℃～50℃下进行聚合。
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，优选为牛尾(USHIO)公司的超高压UV灯、东芝(TOSHIBA)公司的荧光形紫外线灯，优选为发光二极管(light-emitting diode，LED)灯。另外，作为照射的紫外线的波长，优选为照射并非液晶组合物的吸收波长区域的波长区域的紫外线，视需要，优选为截止更短波长侧的紫外线来使用。照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2～100W/cm2，进而优选为2mW/cm2～50W/cm2。照射的紫外线的能量量可适宜调整，优选为10mJ/cm2至500J/cm2，进而优选为100mJ/cm2至200J/cm2。
使用本发明的组合物的液晶显示元件是兼顾高速响应与显示不良的抑制的有用的液晶显示元件，尤其是对于有源矩阵驱动用液晶显示元件而言有用，可应用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式、FFS模式或ECB模式用液晶显示元件。
另外，在利用液晶滴注(One Drop Filling，ODF)法进行的液晶显示元件的制造工序中，需要根据液晶显示元件的尺寸滴加最优的液晶注入量，本申请发明的液晶组合物例如对液晶滴加时产生的滴加装置内的急剧的压力变化或冲击的影响小，能够长时间稳定地持续滴加液晶，因此也可将液晶显示元件的良率保持得高。尤其是，最近流行的智能手机中大量使用的小型液晶显示元件由于最优的液晶注入量少，因此自身难以将与最优值的偏差控制为一定范围内，通过使用本申请发明的液晶组合物，即便在小型液晶显示元件中也可实现稳定的液晶材料的喷出量。
[实施例]
以下列举实施例来进一步对本发明进行详细叙述，但本发明并不限定于这些实施例。另外，以下的实施例及比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。
实施例中，所测定的特性为如下所述。
Tni：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Δn：298K下的折射率各向异性
Δε：298K下的介电各向异性
γ1：298K下的旋转粘度(mPa·s)
K11：298K下的扩散弹性常数(pN)
K33：298K下的弯曲弹性常数(pN)
Kave：由(K33+K11)/2算出的298K下的平均弹性常数(pN)
只要并无特别记载，则各物性值均是基于“电子信息技术产业协会规格JEITA(Japan Electronics and Information Technology Industries Association)ED-2521B(2009年3月修正，社团法人电子信息技术产业协会发行)”中记载的方法来测定。
再者，实施例中，关于化合物的记载，使用以下简称。
＜环结构＞
[化91]
Figure BDA0003322698840000651
＜侧链结构＞
[表1]
简称 化学结构
-n -C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>
n- C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>-
-On -OC<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>
nO- C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>O-
-V -CH＝CH<sub>2</sub>
V- CH<sub>2</sub>＝CH-
-V1 -CH＝CH-CH<sub>3</sub>
1V- CH<sub>3</sub>-CH＝CH-
-2V -CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH＝CH<sub>2</sub>
V2- CH<sub>2</sub>＝CH-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-
-2V1 -CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH＝CH-CH<sub>3</sub>
1V2- CH<sub>3</sub>-CH＝CH-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-
(其中，表中的n为自然数)
＜连结结构＞
[表2]
简称 化学结构
-n- -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-
-nO- -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>O-
-On- -OC<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-
-COO- -C(＝O)-O-
-OCO- -O-C(＝O)-
-V- -CH＝CH-
-nV- -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-CH＝CH-
-Vn- -CH＝CH-C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-
-T- -C≡C-
-CF2O- -CF<sub>2</sub>-O-
-OCF2- -O-CF<sub>2</sub>-
(其中，表中的n为自然数)
＜液晶显示元件的评价＞
在对作为水平取向液晶显示元件的特性进行评价的情况下，利用真空注入法，将所制备的液晶组合物分别注入到带有梳齿形氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)的单元中，由此获得FFS液晶显示元件，所述单元涂布有诱发水平(homogeneous)取向的聚酰亚胺取向膜并实施了摩擦处理。对这些所获得的FFS液晶显示元件测定电气光学特性，并对驱动电压、响应速度、透过率、对比度等进行评价。
在对作为垂直取向液晶显示元件的特性进行评价的情况下，利用真空注入法，将所制备的液晶组合物分别注入到带有ITO的单元中，由此获得垂直取向(VA)液晶显示元件，所述单元涂布有诱发垂直(homeotropic)取向的聚酰亚胺取向膜。对这些所获得的VA液晶显示元件测定电气光学特性，并对驱动电压、响应速度、透过率、对比度等进行评价。
A)响应速度、透过率及驱动电压：响应速度是测定对VA或FFS液晶显示元件施加规定电压时的透过率从90％变化为10％的时间。透过率及驱动电压是测定VA或FFS液晶显示元件的施加电压-透过率曲线(V-T曲线)。关于实施例，在对要求特性显示出充分的性能的情况下评价为○，在对要求特性未显示出充分的性能的情况下评价为×。关于比较例，将与实施例中所获得的液晶显示元件相比较以同等程度显示出充分的性能的情况评价为○，将与实施例中所获得的液晶显示元件相比较确认到明显差的情况评价为×。
B)对比度：对比度被定义为将液晶显示元件设置于以适当的角度设置的偏光板间，且在点亮一定的背光的状态下施加电压时的、亮状态的透过光量除以暗状态的透过光量而得者。在本申请实施例中，测定对所制作的FFS液晶显示元件以0V至8.0V施加电压时的施加电压-透过率曲线(V-T曲线)，将所述V-T曲线中的最大透过光量作为亮状态的透过光量，将施加0V电压时的透过光量作为暗状态的透过光量。关于所制作的液晶显示元件的对比度的优劣，将使用本申请发明的液晶组合物制成的液晶显示元件的对比度作为基准(○)，若使用对应的比较例(实施例1-比较例1、实施例2-比较例2、实施例3-比较例3)的液晶组合物制作的液晶显示元件的对比度差为±1.0％以内，则将比较例的液晶组合物评价为○，在对比度差超过1.0％而差的情况下，将比较例的液晶组合物评价为×。
C)低温保存稳定性(LTS)：将液晶显示元件在-30℃下保管240小时，确认有无亮点等显示不良。将无显示不良表述为○，将有显示不良表述为×。
＜实施例1、比较例1＞
制备LC-01(实施例1)、及LC-A(比较例1)的液晶组合物，测定其物性值。以下示出液晶组合物的结构与其物性值的结果。
[表3]
Figure BDA0003322698840000671
得知，LC-01是支配响应速度的参数即γ1/Kave充分小、支配驱动电压的参数即√|Kave/Δε|充分低、强地支配对比度的Kave充分大的显示出电气光学特性的液晶组合物。即，本发明的液晶组合物是兼具高速响应、高透过率、低驱动电压、高对比度及低温保存稳定性的液晶组合物。
另一方面，不满足本发明的液晶组合物中使用的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物的必要条件的LC-A中，支配响应速度的参数即γ1/Kave比LC-01大，另外，LTS也并非可允许的程度。
＜实施例2、比较例2＞
制备LC-02(实施例2)、及LC-B(比较例2)的液晶组合物，测定其物性值。以下示出液晶组合物的结构与其物性值的结果。
[表4]
Figure BDA0003322698840000681
得知，LC-02是支配响应速度的参数即γ1/Kave充分小、支配驱动电压的参数即√|Kave/Δε|充分低、强地支配对比度的Kave充分大的液晶组合物。即，本发明的液晶组合物是兼具高速响应、高透过率、低驱动电压、高对比度及低温保存稳定性的液晶组合物。
另一方面，不满足本发明的液晶组合物中使用的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物的必要条件的LC-B是支配响应速度的参数γ1/Kave比LC-02大、强地支配对比度的Kave比本发明低的液晶组合物。
＜实施例3、比较例3＞
制备LC-03(实施例3)及LC-C(比较例3)的液晶组合物，测定其物性值。以下示出液晶组合物的结构与其物性值的结果。
[表5]
Figure BDA0003322698840000691
得知，LC-03及LC-C均是支配响应速度的参数即γ1/Kave充分小、支配驱动电压的参数即√|Kave/Δε|充分低、强地支配对比度的Kave充分大的液晶组合物。即，本发明的液晶组合物是兼具高速响应、高透过率、低驱动电压、高对比度及低温保存稳定性的液晶组合物。
然而，不满足本发明的液晶组合物中使用的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物的必要条件的LC-C是强地支配对比度的Kave比本发明低、且低温保存稳定性也不良好的液晶组合物。
＜实施例4＞
制备LC-04(实施例4)的液晶组合物，测定其物性值。以下示出液晶组合物的结构与其物性值的结果。
[表6]
Figure BDA0003322698840000701
得知，LC-04是支配响应速度的参数即γ1/Kave充分小、支配驱动电压的参数即√|Kave/Δε|充分低、强地支配对比度的Kave充分大的液晶组合物。即，本发明的液晶组合物是兼具高速响应、高透过率、低驱动电压、高对比度及低温保存稳定性的液晶组合物。
＜实施例5～实施例8＞
制备LC-05(实施例5)、LC-06(实施例6)、LC-07(实施例7)、及LC-08(实施例8)的液晶组合物，测定其物性值。以下示出液晶组合物的结构与其物性值的结果。
[表7]
Figure BDA0003322698840000711
得知，LC-05～LC-08均是支配响应速度的参数即γ1/Kave充分小、支配驱动电压的参数即√|Kave/Δε|充分低、强地支配对比度的Kave充分大的液晶组合物。另外，确认到，LC-05～LC-08均是低温保存稳定性良好的液晶组合物。
根据以上内容，得知，本发明的液晶组合物在用于液晶显示元件中的情况下，兼具高速响应、高透过率、低驱动电压、高对比度及低温保存稳定性。

Claims (8)

1.一种液晶组合物，含有两种以上的选自下述通式(N1)中的液晶化合物作为具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物，
Figure FDA0003322698830000011
式中，AN11及AN12分别独立地表示选自由
(a)1,4-亚环己基，所述基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可经取代为-O-，以及
(b)1,4-亚苯基，所述基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝，
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，其中萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝，
(d)1,4-亚环己烯基
所组成的群组中的基，所述基(a)、基(b)、基(c)及基(d)可分别独立地经氰基、氟原子或氯原子取代，
ZN11及ZN12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-，
nN11及nN12分别独立地表示0或1，nN11+nN12为1或2，
所述通式(N1)所表示的液晶化合物的合计含量为液晶组合物中使用的具有比-2负向大的介电各向异性的液晶化合物的合计含量的75质量％以上，且
所述液晶组合物含有式(L-10-1)所表示的液晶化合物，
Figure FDA0003322698830000012
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有选自下述通式(N1-I)～通式(N1-VI)中的两种以上的液晶化合物作为选自所述通式(N1)中的液晶化合物，
Figure FDA0003322698830000021
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，进而含有式(L-10-2)所表示的液晶化合物，
Figure FDA0003322698830000022
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，进而含有一种或两种以上的通式(L)所表示的化合物，
Figure FDA0003322698830000023
式中，RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-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)1,4-亚环己基，所述基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可经取代为-O-，以及
(b)1,4-亚苯基，所述基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝，
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，其中萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝
所组成的群组中的基，所述基(a)、基(b)及基(c)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或3且AL2存在多个的情况下，这些可相同也可不同，在nL1为2或3且ZL2存在多个的情况下，这些可相同也可不同，通式(I)、通式(II)、通式(III)、通式(IV)、通式(V)、通式(VI)、式(L-10-1)及式(L-10-2)所表示的化合物除外。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物，其中所述液晶组合物进而含有一种或两种以上的选自抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂及红外线吸收剂中的添加剂。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物，进而含有通式(P)所表示的聚合性化合物，
Figure FDA0003322698830000031
所述通式(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，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，所述烷基中的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经氰基、氟原子或氯原子取代，
Pp1及Pp2分别独立地表示通式(Pp1-1)～式(Pp1-9)的任一者，
Figure FDA0003322698830000041
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的卤化烷基，Wp11表示单键、-O-、-COO-或亚甲基，tp11表示0、1或2，在关于分子内分别存在多个Rp11、Rp12、Wp11和tp11的情况下，这些可相同也可不同，
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)z-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-(C＝O)-O-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-，式中，RZP1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，这些可相同也可不同，
Ap1、Ap2及Ap3分别独立地表示选自由
(ap)1,4-亚环己基，所述基中存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可经取代为-O-，
(bp)1,4-亚苯基，所述基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝，以及
(cp)萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、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，这些基中存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可经取代为-N＝
所组成的群组中的基，所述基(ap)、基(bp)及基(cp)中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经卤素原子、氰基、碳原子数1～8的烷基或-Spp2-Pp2取代，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地由-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
mp1表示0、1、2或3，在关于分子内分别存在多个Zp1、Ap2、Spp2和Pp2的情况下，这些可相同也可不同，Ap3在mp1为0、且Ap1为菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基的情况下，表示单键。
7.一种液晶显示元件，其使用如权利要求1至6中任一项所述的液晶组合物。
8.一种边缘场切换模式或共面切换模式液晶显示元件，其使用如权利要求1至5中任一项所述的液晶组合物。
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