CN117285939A - 液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示元件，其使用了介电常数各向异性为负的液晶组合物，其中，所述液晶组合物的由介电常数各向异性的绝对值|Δε|及螺距P：μm构成的式(I)为5至40的范围，并且所述液晶组合物含有由通式(np01)表示的化合物及由通式(np02)表示的化合物，并且所述液晶组合物含有选自通式(I‑31)及通式(I‑32)的聚合性化合物，其中，所述液晶组合物含有1种或2种以上的由通式(III‑1)或通式(III‑2)表示的化合物。|△ε|/PX100式(I)

Description

液晶显示元件
本申请是申请日为2016年6月9日，申请号为201680026382.2，发明名称为《向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件》的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件被用于以钟表、电子计算器为代表的家庭用各种电气设备、测定设备、汽车用面板、文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视等。作为液晶显示方式，其代表性者可列举：TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS(共平面切换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电控双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直取向)型或者FLC(铁电液晶)等。另外，作为驱动方式，也可列举：静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、介由TFT(薄膜晶体管)或TFD(薄膜二极管)等进行驱动的有源矩阵(AM)方式。
在这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型或CSH型等具有使用△ε显示负值的液晶材料的特征。这些中，特别是介由AM驱动的VA型显示方式被使用于高速且要求广视角的显示元件例如电视等用途。
对于被使用于VA型等显示方式的向列液晶组合物，要求对应3D至高精细的高速响应。即，重要的是：液晶组合物的旋转粘性(γ1)小，弹性常数(K33)大，由它们求得的γ1/K33的值够小。
另外，必须从折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，根据用于改良响应速度的小的单元间隙，将液晶材料的Δn调节为适当大的范围。并且，要求将液晶组合物的γ1抑制得较小。
迄今为止，通过对Δε为负且其绝对值大的化合物进行各种研究来改良液晶组合物的特性。
作为Δε为负的液晶材料，公开了一种使用以下那样的具有2,3-二氟亚苯基骨架的液晶化合物(A)及(B)(参照专利文献1)的液晶组合物，但并未得到够小的γ1/K33。
[化1]
另外，通过使用液晶化合物(N2)及由通式(N3)表示的化合物作为Δε大致为零的化合物的组合，虽然可使γ1/K33的值较小(参照专利文献2)，但是被要求进一步改良响应速度。
[化2]
[化3]
(式中，Rp及Rq各自独立地表示碳原子数1至10的烷基，环J、环F及环K各自独立地表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。)
在专利文献3中，公开了通过使用由(式1)表示的指数大的液晶材料来提升垂直液晶单元的响应速度，但仍不可说足够。
[数1]
在专利文献4中，公开了一种使用联苯化合物与介电常数为负的液晶化合物的液晶组合物，但并未公开使用手性剂的液晶组合物。
在专利文献5中，公开了一种使用手性剂的垂直取向型液晶显示装置，在专利文献6中，公开了一种垂直取向型超扭曲液晶显示元件及其制造方法，但均未兼顾低驱动电压、高透射率与高响应速度。
如上所述，虽然为了改良液晶组合物的特性而进行了各种研究，但对于被用于要求高速响应的液晶电视的液晶组合物而言，兼顾低驱动电压、高透射率与高响应速度为尚未解决的重要课题，另外，寻求一种使用其时没有滴痕、烧屏、显示不均等不良，且具有低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-104869号
专利文献2：WO2015/050035A1
专利文献3：日本特开2006-301643号
专利文献4：日本特开2015-91983号
专利文献5：日本特开2009-229894号
专利文献6：日本特许第5229766号
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题在于提供一种液晶组合物，该液晶组合物的折射率各向异性(Δn)大，旋转粘性(γ1)小，进而电压保持率(VHR)高，弹性常数(K33)大，具有负的介电常数各向异性(Δε)，进而寻求一种使用该液晶组合物时没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良或滴痕、烧屏、显示不均等显示不良受到抑制，并且兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件。
用于解决课题的方法
本发明人对各种液晶组合物与各种物性值进行了潜心研究，结果发现，利用式(I)所得到的数值为3至70的范围的介电常数各向异性为负的液晶组合物，可解决前述课题，从而完成了本发明。
即发现，通过以由式(I)所得到的数值落入3至70的范围的方式制备液晶组合物，可得到解决了课题的液晶显示元件，其中该式(I)由介电常数各向异性的绝对值(|Δε|)及螺距(P：μm)构成。
[数2]
|△ε|/P×100 式(I)
另外发现，可提供使用此液晶组合物的PS模式、PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式的液晶显示元件。
发明效果
通过本发明，可提供一种折射率各向异性(Δn)大，旋转粘性(γ1)小，电压保持率(VHR)高，具有负的介电常数各向异性(Δε)的液晶组合物，进而可提供一种使用该液晶组合物时没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良或滴痕、烧屏、显示不均等显示不良受到抑制，并且兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件。
具体实施方式
本发明的液晶组合物为一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，由介电常数各向异性的绝对值(|Δε|)及螺距(P：μm)构成的式(I)所得到的数值为3至70的范围，并且该液晶组合物含有1种或2种以上由通式(np01)及通式(np02)表示的化合物，
[数3]
|△ε|/P×100 式(I)
[化4]
(式中，R01、R02、R03、R04各自独立地表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数2～10的烯氧基，该烷基中的氢原子可被氟原子取代，n01、n02各自独立地表示0或1。)。
为了得到兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件，优选将由式(I)所得到的数值调整为3至70的范围。由式(I)所得到的数值的下限优选为4，优选为5，优选为6，优选为7，优选为8，优选为9，优选为10，优选为11，优选为12，优选为13，优选为14，优选为15，优选为16，优选为17，优选为18，优选为19，优选为20。由式(I)所得到的数值的上限优选为65，优选为60，优选为55，优选为50，优选为45，优选为44，优选为43，优选为42，优选为41，优选为40，优选为39，优选为38，优选为37，优选为36，优选为35，优选为34，优选为33，优选为32，优选为31，优选为30。
在本发明的液晶组合物中，诱发间距的手性剂只要为具有不对称碳原子的化合物即可，优选为具有1个或2个以上的1,4-亚苯基(该基团中的1个或2个氢原子可被氟、甲基、甲氧基取代。)的分子结构。
本发明的液晶组合物优选为Δε为负的向列液晶组合物，且优选为Δε为负的手性向列液晶组合物。
本发明的液晶组合物也可将用于TN模式或STN模式的手性剂转用作诱发间距的手性剂。
为了改良或调整间距的温度依赖性，也可混合多种手性剂使用。
作为诱发间距的手性剂，可使用具有不对称原子的化合物，也可使用轴手性化合物(axial chiral compound)，还可将它们混合使用。
作为具有不对称原子的化合物，具体而言优选由通式(Ch-I)表示的化合物。
[化5]
(通式(Ch-I)中，R100及R101各自独立地表示氢原子、-CN、-NO2、卤素原子、-OCN、-SCN、-SF5、碳原子数1～30个的手性或非手性的烷基、聚合性基或含有环结构的手性基，n11为0时，R100及R101的至少1个为手性的烷基，
Z100及Z101各自独立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-N(R105)-、-N(R105)-CO-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，
A100及A101各自独立地表示：
(a’)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子。)，
(b’)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子。)或
(c’)1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、茚满-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基(存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子，存在于这些基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子。)，
当A100或A101存在多个时，它们可相同也可不同，
n11表示0或1，n11表示0时，m12表示0且m11表示0、1、2、3、4或5，n11表示1时，m11与m12各自独立地表示0、1、2、3、4或5，
D表示由下述式(D1)～(D4)表示的2价基团(式(D1)～(D4)中，带有黑圆点的部位分别键结于Z100(或者R100)或Z101(或者R101)。)。)
[化6]
通式(Ch-I)中，R100及R101各自独立地表示氢原子、-CN、-NO2、卤素原子、-OCN、-SCN、-SF5、碳原子数1～30个的手性或非手性的烷基、聚合性基或含有环结构的手性基。n11为0时，R100及R101的至少1个为手性的烷基。
当通式(Ch-I)中的R100或R101为碳原子数1～30个的手性或非手性的烷基时，该烷基中的1个或2个以上的未邻接的亚甲基(-CH2-)可以以氧原子或硫原子不相互直接键结的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-、-CF2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-或C≡C-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素原子或氰基取代。另外，该烷基可为直链状基团，也可为支链状基团，还可为含有环结构的基团。
作为手性的烷基，优选为由以下的通式(Ra)～(Rk)表示的基团。通式(Ra)～(Rk)中，星号(＊)表示手性的碳原子。当R100或R101为这些基团时，在左端，分别键结于A100(或者D、Z101)或A101(或者D、Z100)。
[化7]
通式(Ra)～(Rk)中，R103及R104各自独立地表示碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基或氢原子。其中，通式(Ra)、(Rb)、(Rd)、(Re)、(Rf)、(Rg)、(Ri)、(Rj)中，R103为碳原子数1～10的直链状或者支链状的烷基，以使R103所键结的碳原子(带有＊的位置)成为不对称原子。该烷基的1个或2个以上的亚甲基可以以氧原子或硫原子不相互直接键结的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-O-SO2-、-SO2-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、亚环丙基或-Si(CH3)2-取代，进而烷基的1个或1个以上的氢原子可被卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子)或氰基取代。另外，该烷基也可具有聚合性基。作为该聚合性基，可列举：乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基等。
作为通式(Ra)～(Rj)中的R103，优选为亚甲基、氢原子不被取代成其他基团等(即，无取代)的碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基，更优选为无取代的碳原子数1～8的直链状或者支链状的烷基，进一步优选为无取代的碳原子数1～6的直链状烷基。
作为通式(Rd)或(Ri)中的R104，优选为氢原子或无取代的碳原子数1～5的直链状或者支链状的烷基，更优选为无取代的碳原子数1～3的直链状烷基，进一步优选为氢原子或甲基。
通式(Ra)～(Rk)中，n12为0～20的整数，优选为0～10的整数，更优选为0～5的整数，进一步优选为0。
通式(Ra)～(Rk)中，n13为0或1。
另外，通式(Rk)中，n14为0～5的整数。
通式(Ra)～(Rk)中，X101及X102各自独立地为卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基(-CF3)、三氟甲氧基(-OCF3)取代。)、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基。其中，通式(Ra)、(Rb)、(Rc)、(Rf)、(Rg)、(Rh)中，X101与R103为彼此不同的基团，以使X101所键结的碳原子(带有＊的位置)成为不对称原子。另外，通式(Rc)及(Re)中，X101与X102为彼此不同的基团，以使X101所键结的碳原子(带有＊的位置)成为不对称原子。
作为通式(Ra)、(Rb)、(Rc)、(Rf)、(Rg)、(Rh)、(Rk)中的X101及X102，优选各自独立地为卤素原子、苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基取代。)、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基。其中，作为通式(Ra)、(Rb)、(Rc)、(Rf)、(Rg)、(Rh)中的X101及X102，更优选各自独立地为苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基取代。)，进一步优选为无取代的苯基。另外，作为通式(Rk)中的X101，更优选为卤素原子、氰基、烷基、烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基，进一步优选为卤素原子、甲基、三氟甲基、或三氟甲氧基。
通式(Re)及(Rj)中，Q为二价的烃基。作为该二价的烃基，可为直链状，也可为支链状，还可为具有环状结构的基团。另外，该二价的烃基的碳原子数优选为1～16，更优选为1～10，进一步优选为1～6。作为该二价的烃基，优选为1个碳原子与通式(Re)及(Rj)中的2个氧原子分别以单键键结的基团。此时，通式(Re)及(Rj)中，带有星号的2个碳原子与分别和它们键结的2个氧原子与Q中的1个碳原子形成了5元环。具体而言可列举：无取代或1个或者2个氢原子被烃基取代的亚甲基、亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基等，更优选为亚甲基、亚异丙基、亚环己基。
作为由通式(Ra)～(Rk)表示的基团，优选为由通式(Ra)或通式(Rf)表示的基团。作为由通式(Ra)表示的基团，优选为下述的基团：通式(Ra)中，n12为0～5的整数，X101为苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基取代。)，R103为无取代的碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基，更优选为下述的基团：n12为0～5的整数，X101为无取代的苯基，R103为无取代的碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基。作为由通式(Rf)表示的基团，优选为下述的基团：通式(Rf)中，n12为0～5的整数，n13为0或1，X103为卤素原子、甲基或三氟甲基，R103为无取代的碳原子数2～12的直链状烷基。
作为由通式(Ch-I)表示的化合物的R100或R101，特别优选为由下述式(Ra-1)～(Ra-3)或通式(Rf-1)～(Rf-3)表示的基团。当R100或R101为这些基团时，左端分别键结于A100(或者D、Z101)或A101(或者D、Z100)。另外，星号表示手性的碳原子。
[化8]
通式(Rf-1)～(Rf-3)中，n13表示0或1。另外，通式(Ra-1)～(Ra-3)、(Rf-1)～(Rf-3)中，n表示2～12的整数。通式(Ra-1)～(Ra-3)、(Rf-1)～(Rf-3)中，n优选为3～8的整数，更优选为4、5或6。
当通式(Ch-I)中的R100或R101为聚合性基时，作为该聚合性基，优选为由以下述式(R-1)～(R-16)中的任一者表示的结构所构成的基团。由式(R-1)～(R-14)、(R-16)表示的基团的右端及由式(R-15)表示的基团的左端分别键结于A100(或者D、Z101)或A101(或者D、Z100)。
[化9]
这些聚合性基通过自由基聚合、自由基加聚、阳离子聚合或阴离子聚合而固化。尤其当进行紫外线聚合作为聚合方法时，优选为由式(R-1)、式(R-2)、式(R-4)、式(R-5)、式(R-7)、式(R-11)、式(R-13)、式(R-15)或式(R-16)表示的基团，更优选为由式(R-1)、式(R-2)、式(R-7)、式(R-11)、式(R-13)或式(R-16)表示的基团，进一步优选为由式(R-1)，式(R-2)或式(R-16)表示的基团。
当通式(Ch-I)中的R100或R101为含有环结构的手性基时，该基团所含有的环结构可为芳香族，也可为脂肪族。作为烷基可具有的环结构，可列举：单环结构、缩合环结构或螺(spirocyclic)环结构，另外，可含有1个或2个以上的杂原子。
通式(Ch-I)中，Z100及Z101各自独立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-N(R105)-、-N(R105)-CO-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键。此处，R105表示碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基，优选为碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基，更优选为碳原子数1～3的直链状烷基。当m11为2以上的整数，一分子中存在多个Z100时，它们可相同也可不同。同样地，当m12为2以上的整数，一分子中存在多个Z101时，它们可相同也可不同。作为由通式(Ch-I)表示的化合物，Z100及Z101优选各自独立地为-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-、-CF＝CF-、-COO-、-OCO-、-CH2-CH2-、-C≡C-或单键。
通式(Ch-I)中，A100及A101各自独立地为下述(a’)基、(b’)基或(c’)基。当m11为2以上的整数，一分子中存在多个A100时，它们可相同也可不同。同样地，当m12为2以上的整数，一分子中存在多个A101时，它们可相同也可不同。
(a’)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子。)。
(b’)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子。)。
(c’)1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、茚满-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基(存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子，存在于这些基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子。)。
前述(a’)基、(b’)基及(c’)基均可为无取代，也可该基团中的1个或2个以上的氢原子被卤素原子、氰基、硝基、碳原子数1～7的烷基(该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代。)、碳原子数1～7的烷氧基(该烷氧基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代。)、碳原子数1～7的烷基羰基(该烷基羰基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代。)或碳原子数1～7的烷氧基羰基(该烷氧基羰基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代。)取代。
作为由通式(Ch-I)表示的化合物的A100及A101，优选为前述(a’)基或前述(b’)基，更优选为无取代的反式-1,4-亚环己基；无取代的1,4-亚苯基；1个或者2个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷基羰基或者碳原子数1～4的烷氧基羰基取代的反式-1,4-亚环己基或1个或者2个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷基羰基或者碳原子数1～4的烷氧基羰基取代的1,4-亚苯基，进一步优选为无取代的反式-1,4-亚环己基或无取代的1,4-亚苯基，进而进一步优选为无取代的1,4-亚苯基。
通式(Ch-I)中，n11表示0或1。
n11为0时，m12为0，且m11为0、1、2、3、4或5。n11及m12为0时，m11优选为1、2、3或4，更优选为1、2或3。
n11为1时，m11与m12各自独立地为0、1、2、3、4或5，优选为1、2、3或4，更优选为1、2或3。n11为1时，m11与m12也可彼此不同，但优选为相同。
通式(Ch-I)中，D是由前述式(D1)～(D4)表示的2价基团。式(D1)～(D4)中，带有黑圆点的部位分别键结于Z100(或者R100)或Z101(或者R101)。
由前述(D1)或(D3)表示的基团中，苯环的任意1个或2个以上的任意氢原子可各自独立地被卤素原子(F、Cl、Br、I)、碳原子数1～20的烷基或碳原子数1～20的烷氧基取代。成为苯环中的氢原子的取代基的碳原子数1～20的烷基或烷氧基，该基团中的1个或2个以上的氢原子可被取代成氟原子，该基团中的1个或2个以上的亚甲基可被-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CF2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-或-C≡C-以氧原子或硫原子不相互直接键结的方式取代。
由通式(Ch-I)表示的化合物中，作为n11为0的化合物，优选去除该化合物两端的R100及R101后剩下的部分结构为由下述通式(b1)～(b13)表示的结构。由通式(b1)～(b13)表示的结构中，两端中的任一端与R100键结，剩余的另一端则与R101键结。其中，具有这些结构的化合物中，R100及R101的至少一者为手性的烷基。
[化10]
通式(b1)～(b13)中，Z102与通式(Ch-I)中的Z100及Z101同样。
另外，通式(b1)～(b13)中，A102为1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子，存在于该基团中的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基取代。)。通过取代1,4-亚苯基中的-CH＝、氢原子，可对含有该化合物的液晶组合物控制结晶性的降低及介电常数各向异性的方向、大小。
在可靠性方面，相较于A102中的环结构为吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物(即，为存在于1,4-亚苯基中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝被取代成氮原子后的基团的化合物)，优选A102中的环结构为苯环的化合物(即，为存在于1,4-亚苯基中的-CH＝未被取代成氮原子的基团的化合物)。另一方面，在增大介电常数各向异性的方面，相较于A102中的环结构为苯环的化合物，优选A102中的环结构为吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物。具有苯环、环己烷环等烃环的化合物，该化合物所具有的极化性相对较小，而具有吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物，该化合物所具有的极化性相对较大，可使结晶性降低，使液晶性稳定化，故优选。
由通式(Ch-I)表示的化合物中，作为n11及m12为0的化合物，优选为下述通式(Ch-I-1)～(Ch-I-30)。通式(Ch-I-1)～(Ch-I-30)中，R100、R101及Z100表示与通式(Ch-I)中的R100、R101及Z100相同的意义，R100及R101的至少一者表示手性的烷基，L100～L105各自独立地表示氢原子或氟原子，L100～L105各自独立地表示氢原子或氟原子。
[化11]
/>
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
作为由通式(Ch-I-1)～(Ch-I-30)表示的化合物，优选为下述的化合物：R100及R101中的一者或两者为由通式(Ra)～(Rk)中的任一者表示的基团，更优选为下述的化合物：R100及R101中的一者或两者为由前述式(Ra-1)～(Ra-3)或通式(Rf-1)～(Rf-3)表示的基团。作为仅R100及R101中的任一者为由通式(Ra)～(Rk)中的任一者表示的基团的化合物，优选R100及R101的剩余一者为碳原子数1～30个的非手性的烷基(该烷基中的1个或2个以上的未邻接的亚甲基可被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-、-CF2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-或C≡C-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素原子或氰基取代。)的化合物，更优选R100及R101的剩余一者为碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基的化合物。
作为本发明的液晶组合物，优选含有至少1种由通式(Ch-I-1)～(Ch-I-30)中的任一者表示的化合物，更优选含有由通式(Ch-I-30)表示的化合物。作为由通式(Ch-I-30)表示的化合物，具体而言，可列举由下述通式(Ch-I-30-1)～(Ch-I-30-6)(式中，n13表示0或1，n表示2～12的整数，R102表示碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基。)表示的化合物。通式(Ch-I-30-1)～(Ch-I-30-6)中，R102优选为碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数2～6的烯基或碳原子数2～6的烯氧基。
[化16]
当n11为1时，由通式(Ch-I)表示的化合物成为在环结构部分具有不对称碳的结构。此时，作为由通式(Ch-I)表示的化合物，优选D为前述式(D2)或(D4)的化合物，更优选D为式(D4)的化合物。作为D为式(D2)的化合物，优选为由下述通式(K2-1)～(K2-8)表示的化合物，作为D为式(D4)的化合物，优选为由下述通式(K3-1)～(K3-6)表示的化合物。
[化17]
[化18]
[化19]
通式(K2-1)～(K2-8)、(K3-1)～(K3-6)中，Rk各自独立地表示与通式(Ch-I)中的R100及R101相同的意义。作为本发明的液晶组合物中使用的HTP(-)手性化合物，由通式(K2-1)～(K2-8)或(K3-1)～(K3-6)表示的化合物中，优选Rk各自独立地为碳原子数1～30个的手性或非手性的烷基(该烷基中的1个或2个以上的未邻接的亚甲基可被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-、-CF2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-或C≡C-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素原子或氰基取代。)的化合物，更优选Rk各自独立地为碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基的化合物，进一步优选Rk各自独立地为碳原子数3～10的烷基、碳原子数3～9的烷氧基、碳原子数3～10的烯基或碳原子数3～9的烯氧基的化合物。
若进一步详述，则例如优选为由式(c01)表示的化合物。
[化20]
另外，进一步优选为由式(c02)表示的手性剂。
[化21]
作为轴手性化合物，具体而言，优选为由通式(IV-1)、(IV-2)、(IV-3)或(IV-4)表示的化合物。
[化22]
通式(IV-1)及(IV-2)中，R71及R72各自独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基或碳原子数1～20的烷基。该烷基中的任意1个或2个以上的亚甲基可以以氧原子及硫原子不相互直接键结的方式被-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代。进而，该烷基中的任意1个或2个以上的氢原子可被卤素原子取代。作为由通式(IV-1)或(IV-2)表示的化合物，R71及R72优选各自独立地为无取代或可具有取代基的碳原子数1～20的烷基，更优选为碳原子数1～20的无取代的烷基，进一步优选为碳原子数1～6的无取代的烷基。
通式(IV-1)及(IV-2)中，A71及A72各自独立地表示芳香族性或者非芳香族性的3、6～8元环，或碳原子数9以上的缩合环。这些环结构中的任意1个或2个以上的氢原子可被卤素原子、碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～3的卤烷基取代。另外，该环结构中的任意1个或未互相邻接的2个以上的亚甲基可被-O-、-S-或-NH-取代，该环结构中的任意1个或未互相邻接的2个以上的-CH＝可被-N＝取代。当m71为2以上，一分子中存在多个A71时，它们可彼此相同，也可不同。同样地，当m72为2以上，一分子中存在多个A72时，它们可彼此相同，也可不同。
作为由通式(IV-1)或(IV-2)表示的化合物，A71及A72优选各自独立地为1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基。也优选为这些基团中的1个或者2个以上的氢原子被卤素原子、碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～3的卤烷基取代后的基团。其中，更优选为1个或者2个以上的氢原子可被氟原子取代的1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，进一步优选为无取代的1,4-亚苯基或无取代的反式-1,4-亚环己基。
通式(IV-1)及(IV-2)中，Z71及Z72各自独立地表示单键或碳原子数1～8的亚烷基。该亚烷基中的任意1个或2个以上的亚甲基可以以氧原子及硫原子不相互直接键结的方式被-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N(O)＝N-、-N＝N(O)-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代。另外，该亚烷基中的任意1个或2个以上的氢原子可被卤素原子取代。当m71为2以上，一分子中存在多个Z71时，它们可彼此相同也可不同。同样地，当m72为2以上，一分子中存在多个Z72时，它们可彼此相同也可不同。
作为由通式(IV-1)或(IV-2)表示的化合物，Z71及Z72优选各自独立地为单键、碳原子数1～4的无取代的亚烷基、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-，更优选为单键、-CH2-、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-，进一步优选为单键、-COO-或-OCO-。
通式(IV-1)及(IV-2)中，X71及X72各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-CH2CH2-。作为由通式(IV-1)或(IV-2)表示的化合物，X71及X72优选各自独立地为单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-，更优选为单键、-COO-或-OCO-。
通式(IV-2)中，R73表示氢原子、卤素原子或-X71-(A71-Z71)m71-R71。
通式(IV-1)及(IV-2)中，m71及m72各自独立地表示1～4的整数。其中，通式(IV-2)中，当R73为-X71-(A71-Z71)m71-R71时，2个m71中的任一者可为0。作为由通式(IV-1)或(IV-2)表示的化合物，m71及m72优选各自独立地为2或3，更优选为2。
需要说明的是，手性剂可为右旋，也可为左旋，只要根据液晶显示元件的构成适当使用即可。
通式(np01)及通式(np02)中，R01、R02、R03、R04优选各自独立地为碳原子数1～5的烷基，优选为碳原子数1～5的烷氧基，优选为碳原子数2～5的烯基，优选为碳原子数2～5的烯氧基，进一步优选为碳原子数1～5的烷基，进一步优选为碳原子数1～3的烷氧基，进一步优选为碳原子数2～3的烯基，进一步优选为碳原子数2～3的烯氧基。
通式(np01)及通式(np02)中，n01、n02各自独立地表示0或1，当使γ1更小，想要得到高响应速度时，n01优选为0。
当为由通式(np01)表示的化合物，n01表示0时，优选为由通式(II-11)或通式(II-12)表示的化合物，当重视液晶显示元件的响应速度时，较适合。
[化23]
式中，RV及RV1各自独立地表示碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数2至3的烯基。需要说明的是，这些烷基或烯基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可被氧原子取代。
由通式(II-11)及/或通式(II-12)表示的化合物，例如，优选为通式(II-101)至(II-110)，特别优选为通式(II-103)或通式(II-108)。
[化24]
若进一步详述，则为了得到高响应速度，由通式(II-11)及通式(II-12)表示的化合物的含量优选为10至80质量％，当重视抑制低温时的析出时，其含量优选为5至40质量％。另外，当重视高的电压保持率(VHR)时，优选含有1至30质量％的由通式(II-11)及通式(II-12)表示的化合物，优选含有1至20质量％，优选含有1至10质量％。当得到更高的电压保持率(VHR)时，优选含有1至15质量％的由通式(II-108)表示的化合物。
为由通式(np01)表示的化合物且n01表示0时的另一个优选形态中，R01为碳原子数1～10的烷基，R02为碳原子数1～10的烷基或碳原子数1～10的烷氧基。此时，R01优选为碳原子数1～5的烷基，R01更优选为碳原子数2～5的烷基，R02优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，R02优选为碳原子数2～5的烷基，当兼顾高VHR与高响应速度时，较适当。
当为由通式(np01)表示的化合物，n01表示1时，优选为由式(L-4.1)至式(L-4.10)表示的化合物，更优选为式(L-4.4)。当重视高响应速度时，优选为式(L-4.4)。
[化25]
[化26]
[化27]
当为由通式(np02)表示的化合物，n02表示0时，优选为选自式(L-3.1)至式(L-3.7)的化合物组中的化合物，更优选为由式(L-3.1)、式(L-3.2)、式(L-3.4)或式(L-3.6)表示的化合物，当重视高响应速度与高VHR时，特别优选为式(L-3.1)或式(L-3.2)。当重视大的弹性常数时，优选为式(L-3.4)。
[化28]
当为由通式(np02)表示的化合物，n02表示1时，优选为由式(L-5.1)至式(L-5.7)表示的化合物，更优选为由式(L-5.1)或式(L-5.2)表示的化合物。
[化29]
[化30]
[化31]
本发明的液晶组合物可进一步含有由通式(III-1)及/或通式(III-2)表示的化合物。
[化32]
式中，R31至R34各自独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，存在于R31至R34中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可各自独立地被取代成-O-或-S-，另外，存在于R31至R34中的1个或2个以上的氢原子可各自独立地被取代成氟原子或氯原子，R31及R33优选各自独立地为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，更优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，更优选为碳原子数1至3的烷基或碳原子数2至3的烯基，R32及R34优选各自独立地为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，更优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基。
环A32、环B31及环B32各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、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、十氢化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
Z31及Z32各自独立地表示-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键，优选为-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。
由通式(III-1)表示的化合物，具体而言，优选为由以下所示的通式(III-A1)至通式(III-A4)表示的化合物，优选为由通式(III-A1)表示的化合物，优选为由通式(III-A3)表示的化合物，优选为由通式(III-A4)表示的化合物，更优选为由通式(III-A1)表示的化合物，更优选为由通式(III-A3)表示的化合物，特别优选为由通式(III-A1)表示的化合物。
[化33]
式中，R31及R32表示与上述相同的意义。
由通式(III-2)表示的化合物，具体而言，优选为由以下所示的通式(III-B1)至通式(III-B6)表示的化合物，优选为由通式(III-B1)表示的化合物，优选为由通式(III-B3)表示的化合物，优选为由通式(III-B4)表示的化合物，优选为由通式(III-B5)表示的化合物，优选为由通式(III-B6)表示的化合物，更优选为通式(III-B1)的化合物，更优选为通式(III-B3)的化合物，更优选为通式(III-B5)的化合物，更优选为通式(III-B6)的化合物，特别优选为由通式(III-B1)表示的化合物，特别优选为由通式(III-B5)表示的化合物。
[化34]
式中，R33及R34表示与上述相同的意义。
本发明的液晶组合物优选由通式(III-A1)及通式(III-B1)的组合构成，更优选为由通式(III-A1)及通式(III-B1)及通式(III-B4)的组合构成，更优选为由通式(III-A1)及通式(III-B1)及通式(III-B5)的组合构成。
本发明的液晶组合物优选由通式(III-A3)及通式(III-B5)的组合构成，更优选由通式(III-A3)及通式(III-B4)及通式(III-B5)的组合构成，更优选由通式(III-A3)及通式(III-B5)及通式(III-B1)的组合构成。
本发明的液晶组合物优选由通式(III-A4)及通式(III-B1)的组合构成，更优选由通式(III-A4)及通式(III-A1)及通式(III-B1)的组合构成，优选由通式(III-A4)及通式(III-B5)的组合构成，优选由通式(III-A4)及通式(III-B5)及通式(III-B4)的组合构成，优选由通式(III-A4)及通式(III-B1)的组合构成，更优选由通式(III-A4)及通式(III-B1)及通式(III-B5)的组合构成。
本发明的液晶组合物优选一定含有选自通式(III-B7)的化合物组中的化合物作为通式(III-2)的化合物。
[化35]
(式中，R33及R34表示与上述相同的意义。)
本发明的液晶组合物含有1种或2种以上的由通式(III-1)及/或通式(III-2)表示的化合物，优选含有2种至10种。其含量为10至90质量％，其下限优选为10质量％，优选为15质量％，优选为20质量％，优选为25质量％，优选为30质量％，优选为35质量，优选为40质量，优选为45质量％，其上限优选为80质量％，优选为75质量％，优选为70质量％，优选为65质量％，优选为60质量％，优选为55质量％，优选为50质量％，优选为45质量％。
本发明的液晶组合物优选含有1种或2种以上的选自由通式(IV-A)至通式(IV-J)表示的化合物中的化合物作为其他成分。其中，不包括与通式(np01)或通式(np02)相同的化合物。
[化36]
式中，R41及R42各自独立地表示碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数1至3的烷氧基、碳原子数2至5的烯基。
X41表示碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子，优选为甲基、氟原子或氢原子，更优选为氟原子或氢原子。
需要说明的是，通式(IV-F)、通式(IV-G)、通式(IV-H)及通式(IV-I)的R41及R42可各自独立地为碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基。
通式(IV-A)至通式(IV-J)中，优选为选自通式(IV-A)、通式(IV-D)、通式(IV-F)、通式(IV-G)、通式(IV-H)及通式(IV-I)的化合物，更优选为选自通式(IV-A)、通式(IV-F)、通式(IV-G)、通式(IV-H)及通式(IV-I)的化合物，更优选为选自通式(IV-F)、通式(IV-H)及通式(IV-I)的化合物，特别优选为选自通式(III-F)及通式(III-H)的化合物。
选自由通式(IV-A)至通式(IV-J)表示的化合物组中的化合物的含量为1质量％至60质量％，优选为5质量％至50质量％，优选为5质量％至40质量％，优选为10质量％至40质量％，优选为10质量％至30质量％。
本发明的液晶组合物可进一步含有1种或2种以上由通式(V)表示的化合物。
[化37]
式中，R61及R62各自独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基或碳原子数2至8的烯氧基，优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基。
本发明的液晶组合物也可含有1种或2种以上由通式(N-001)表示的化合物。
[化38]
式中，RN1及RN2各自独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基或碳原子数2至8的烯氧基，优选为碳原子数1至5的烷基。
式中，L1及L2各自独立地表示氢原子、氟原子、CH3或CF3，L1及L2的至少一者优选为氟原子，也优选两者均为氟原子。
由通式(IV-I)、通式(V)或通式(N-001)表示的化合物适于得到Δn大的液晶组合物，进而可期待加快聚合性化合物的反应速度的效果，故非常有用。
本发明的液晶组合物也可含有1种或2种以上由通式(VIII-a)、通式(VIII-c)或通式(VIII-d)表示的化合物。
[化39]
[化40]
/>
[化41]
式中，R51及R52各自独立地表示碳原子数1至5的烷基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数1至5的烷氧基，X51及X52各自独立地表示氟原子或氢原子，X51及X52的至少一者为氟原子。
本发明的液晶组合物也可含有1种或2种以上由通式(V-9.1)至通式(V-9.3)表示的化合物。
[化42]
本发明的液晶组合物含有聚合性化合物，也可含有由通式(I-1)表示的聚合性化合物。
[化43]
式中，n11及n12各自独立地表示0至3的整数，n11+n12为1至6的整数，当存在多个R11或Z时，可相同也可不同。需要说明的是，n11+n12优选为1至5的整数，优选为1至4的整数，优选为1至3的整数，更优选为2至3的整数。
式中，Z表示氢原子、碳原子数1至12的烷基、碳原子数1至12的烷氧基或R12，优选表示R12。
式中，R11表示P11-S11-，R12表示P12-S12-，P11及P12各自独立地表示式(R-1)至式(R-15)中的任一者，优选为式(R-1)或式(R-2)，特别优选聚合性化合物的分子结构中一定含有式(R-2)。
[化44]
式中，S11及S12各自独立地表示单键或碳原子数1至15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，优选为单键或碳原子数1至6的亚烷基，更优选为单键。当重视与液晶组合物的溶解性时，优选为碳原子数1至6的亚烷基，更优选为碳原子数1至3的亚烷基，更优选为碳原子数1至2的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代。另外，存在的S11及S12中至少1个为单键，优选存在的S11及S12全部为单键。
式中，M11及M12各自独立地表示1,4-亚苯基、苯-1,2,4-三基、苯-1,2,4,6-四基、1,4-亚环己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基、菲-2,7-二基，优选为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基，更优选为1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基。需要说明的是，M11及M12中至少1个被碳原子数1至12的烷氧基取代。该烷氧基优选为碳原子数1至6的烷氧基，优选为碳原子数1至5的烷氧基，优选为碳原子数1至4的烷氧基，优选为碳原子数1至3的烷氧基，优选为碳原子数1至2的烷氧基，特别优选为碳原子数1的烷氧基。
L11表示单键、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRa-、-NRa-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-COO-CRa＝CH-COO-、-COO-CRa＝CH-OCO-、-OCO-CRa＝CH-COO-、-OCO-CRa＝CH-OCO-、-(CH2)Z-C(＝O)-O-、-(CH2)z-O-(C＝O)-、-O-(C＝O)-(CH2)z-、-(C＝O)-O-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，前述式中z表示1～4的整数。)，优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，前述式中，z表示1～4的整数。)，更优选为单键、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-COO-(CH2)2-或-C≡C-，更优选为-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-或-OCO-(CH2)2-。
m11表示0至4的整数，存在多个L11及M12时，可相同也可不同。需要说明的是，m11优选为1至3的整数，当重视聚合速度时，m11优选为2至4的整数，当重视与液晶组合物的相溶性时，m11优选为0至2的整数。因此，为了兼顾聚合速度与相溶性，m11特别优选为2。
作为由通式(I-1)表示的聚合性化合物，具体而言可列举由以下的通式(I-11-01)至(I-11-10)、通式(I-12-01)至(I-12-06)、通式(I-13-01)至(I-13-06)、通式(I-21-01)至(I-21-17)、通式(I-T01)至(I-T10)、通式(I-A01)至(I-A09)表示的化合物。
[化45]
[化46]
[化47]
[化48]
式中，RM1、RM2及RM3各自独立地表示氢原子、碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基或式(R-1)至式(R-15)中的任一者，优选各自独立地为氢原子、碳原子数1至3的烷氧基或式(R-1)至式(R-5)中的任一者，优选各自独立地为氢原子、碳原子数1至3的烷氧基或式(R-1)至式(R-2)中的任一者。
优选RM1、RM2及RM3中至少1个为式(R-1)至式(R-15)中的任一者，更优选至少2个为式(R-1)至式(R-15)中的任一者，更优选至少3个为式(R-1)至式(R-15)中的任一者。
也就是说，由通式(I-1)表示的聚合性化合物如前述结构所示，为具有1个以上的环的介晶结构，其特征在于：在其中的1个部位具有烷氧基，进而具有1个以上的聚合性基。若进一步详述，则除了上述特征以外，也可在介晶结构中的1个部位具有氟基。
作为由通式(I-1)表示的聚合性化合物，由通式(I-21)或(I-22)表示的化合物也适当。
[化49]
式中，R101至R106各自独立地表示氢原子、碳原子数1至12的烷基、碳原子数1至12的烷氧基或式(R-1)至式(R-15)中的任一者，优选表示氢原子、碳原子数1至3的烷基或式(R-1)至式(R-5)中的任一者，更优选为氢原子、式(R-1)或式(R-2)。
若进一步详述，则R101至R106中的2个、3个或4个优选各自独立地为式(R-1)或式(R-2)，R101至R106中的3个或4个优选各自独立地为式(R-1)或式(R-2)，R101至R106中的3个优选各自独立地为式(R-1)或式(R-2)。
A11及B11各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，基团为无取代或可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、卤素取代，优选为无取代、经碳原子数1～3的烷基取代或经氟基取代的1,4-亚苯基或萘-2,6-二基，更优选为无取代或经氟基取代的1,4-亚苯基。其中，当R101至R106中均非烷氧基时，A11及B11的至少1个被碳原子数1至5的烷氧基取代。另外，当A11及B11未被碳原子数1至5的烷氧基取代时，R101至R106中至少1个表示碳原子数1至5的烷氧基。其中，该烷氧基优选为碳原子数1至4的烷氧基，优选为碳原子数1至3的烷氧基，优选为碳原子数1至2的烷氧基，特别优选为碳原子数1的烷氧基。即，由通式(I-21)或(I-22)表示的化合物的特征在于：具有至少1个烷氧基。
L13表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝
CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，前述式中，z表示1～4的整数。)，优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-COO-(CH2)2-、-CH＝CH-或-C≡C-，更优选为单键、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-或-OCO-(CH2)2-。
作为由通式(I-21)表示的聚合性化合物，可列举由通式(I-B01)至(I-B15)表示的化合物。
[化50]
/>
式中，RM1、RM2及RM3如先前所述。
本发明的液晶组合物也可含有由通式(I-31)及通式(I-32)表示的聚合性化合物。其中，不包括由通式(I-1)表示的化合物。
[化51]
式中，R107表示P107-S107-，R110表示P110-S110-，P107及P110各自独立地表示式(R-1)至式(R-15)中的任一者，S107及S110各自独立地表示单键或碳数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，优选为单键或碳数1～6的亚烷基(该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-取代。)，特别优选为单键。
式中，R108、R109、R111及R112各自独立地表示式(R-1)至式(R-15)、碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，A12表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，基团为无取代或可被碳原子数1至12的烷基、卤素、氰基或硝基取代，L14表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1至3的烷基，前述式中，z表示1至4的整数。)。
式中，X15、X16、X17及X18各自独立地表示氢原子、碳原子数1至3的烷基或氟原子。
作为由通式(I-32)表示的化合物，例如，优选为由式(XX-1)至通式(XX-10)表示的化合物，更优选为式(XX-1)至式(XX-4)。
[化52]
式(XX-1)至通式(XX-10)中，Spxx表示碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-(式中，s表示2至7的整数，氧原子键结于环。)。
式(XX-1)至通式(XX-10)中，1,4-亚苯基中的氢原子也可进一步被-F、-Cl、-CF3、-CH3、式(R-1)至式(R-15)中的任一者取代。
另外，作为由通式(I-31)表示的化合物，例如，优选为式(M31)至式(M48)那样的聚合性化合物。
[化53]
另外，也优选式(M301)至式(M316)那样的聚合性化合物。
[化54]
式(M301)至式(M316)中的1,4-亚苯基及萘基中的氢原子也可进一步被-F、-Cl、-CF3、-CH3取代。
另外，也可使用式(Ia-1)～式(Ia-31)那样的聚合性化合物。
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
本发明的液晶组合物更优选使用由式(XX-2)、式(XX-4)、式(M31)、式(M-302)或(Ia-31)表示的聚合性化合物或它们类似分子结构的聚合性化合物。
本发明的液晶组合物含有0.01至5质量％的聚合性化合物，含量的下限优选为0.02质量％，优选为0.03质量％，优选为0.04质量％，优选为0.05质量％，优选为0.06质量％，优选为0.07质量％，优选为0.08质量％，优选为0.09质量％，优选为0.1质量％，优选为0.15质量％，优选为0.2质量％，优选为0.25质量％，优选为0.3质量％，优选为0.35质量％，优选为0.4质量％，优选为0.5质量，优选为0.55质量％，含量的上限优选为4.5质量％，优选为4质量％，优选为3.5质量％，优选为3质量％，优选为2.5质量％，优选为2质量％，优选为1.5质量％，优选为1质量％，优选为0.95质量％，优选为0.9质量％，优选为0.85质量％，优选为0.8质量％，优选为0.75质量％，优选为0.7质量％，优选为0.65质量％，优选为0.6质量％，优选为0.55质量％。若进一步详述，当要得到充分的预倾角或少的残留单体或高的电压保持率(VHR)时，其含量优选为0.2至0.6质量％，当重视抑制低温下的析出时，其含量优选为0.1至0.4质量％。
本发明的液晶组合物除了上述化合物以外，也可含有通常的向列液晶、近晶液晶、胆固醇液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等。
作为使用于本发明的液晶组合物的抗氧化剂，可列举由通式(H-1)至通式(H-4)表示的受阻酚。
[化59]
通式(H-1)至通式(H-4)中，RH1表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，存在于基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可各自独立地被取代成-O-或-S-，另外，存在于基团中的1个或2个以上的氢原子可各自独立地被取代成氟原子或氯原子。更具体而言，优选为碳原子数2至7的烷基、碳原子数2至7的烷氧基、碳原子数2至7的烯基或碳原子数2至7的烯氧基，更优选为碳原子数3至7的烷基或碳原子数2至7的烯基。
通式(H-4)中，MH4表示碳原子数1至15的亚烷基(该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。)、-OCH2-，-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-CH＝CH-、-C≡C-、单键、1,4-亚苯基(1,4-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代。)或反式-1,4-亚环己基，优选为碳原子数1至14的亚烷基，若考虑挥发性，则碳原子数优选为大的数值，但若考虑粘度，则碳原子数优选不过大，因此，更优选为碳原子数2至12，更优选为碳原子数3至10，更优选为碳原子数4至10，更优选为碳原子数5至10，更优选为碳原子数6至10。
通式(H-1)至通式(H-4)中，1,4-亚苯基中的1个或不邻接的2个以上的-CH＝可被-N＝取代。另外，1,4-亚苯基中的氢原子可各自独立地被氟原子或氯原子取代。
通式(H-1)至通式(H-4)中，1,4-亚环己基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可被-O-或-S-取代。另外，1,4-亚环己基中的氢原子可各自独立地被氟原子或氯原子取代。
更具体而言，例如可列举式(H-11)至式(H-15)。
当本发明的液晶组合物含有抗氧化剂时，其含量优选为10质量ppm以上，优选为20质量ppm以上，优选为50质量ppm以上。当含有抗氧化剂时，上限为10000质量ppm，优选为1000质量ppm，优选为500质量ppm，优选为200质量ppm，优选为100质量ppm。
当含有使用于本发明的液晶组合物的光稳定剂时，优选使用一般可取得的Tinuvin770、LA-57等HALS。其含量优选在100ppm至2000ppm的范围进行调整，更优选为200ppm至1200ppm的范围，特别优选为500ppm至1200ppm的范围。
本发明的液晶组合物在25℃的介电常数各向异性(Δε)为-2.0至-8.0，其下限优选为-7.0，优选为-6.5，优选为-6.0，优选为-5.5，优选为-5.0，优选为-4.5，优选为-4.0，优选为-3.9，优选为-3.8，优选为-3.7，其上限优选为-2.5，优选为-2.6，优选为-2.7，优选为-2.8，优选为-2.9，优选为-3.0。
本发明的液晶组合物在25℃的折射率各向异性(Δn)为0.08至0.20，其下限优选为0.09，优选为0.10，优选为0.11，优选为0.12，优选为0.13，其上限优选为0.19，优选为0.18，优选为0.17，优选为0.16，优选为0.15。若进一步详述，则当应对薄的单元间隙时，优选为0.10至0.20，当应对厚的单元间隙时，优选为0.08至0.12。
本发明的液晶组合物在25℃的旋转粘性(γ1)为50至200mPa·s，其下限优选为55mPa·s，优选为60mPa·s，优选为62mPa·s，优选为64mPa·s，优选为66mPa·s，优选为68mPa·s，优选为70mPa·s，其上限优选为190mPa·s，优选为180mPa·s，优选为170mPa·s，优选为160mPa·s，优选为150mPa·s。
间距只要根据液晶显示元件的单元厚度适当设定即可，过短或过长均会产生不良情形。本发明的液晶组合物在25℃的间距(μm)的下限为5μm，优选为6μm，优选为7μm，优选为8μm，优选为9μm，优选为10μm，优选为11μm，优选为12μm，优选为13μm，优选为14μm，优选为15μm，优选为20μm，间距的上限为140μm，优选为130μm，优选为120μm，优选为110μm，优选为100μm，优选为90μm，优选为80μm，优选为70μm，优选为60μm。优选的范围如上所述，但因单元厚度(单元间隙)、透明电极的结构及取向膜的种类等的影响，必须在一定程度的范围内适当调整。
本发明的液晶组合物的向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)为60℃至120℃，其下限优选为65℃，优选为70℃，优选为71℃，优选为72℃，优选为73℃，优选为74℃，优选为75℃，其上限优选为110℃，优选为105℃，优选为100℃，优选为95℃，优选为90℃，优选为88℃，优选为86℃，优选为85℃，优选为84℃，优选为82℃，优选为80℃。
使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件具有下述显著特征：没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良，或滴痕、烧屏、显示不均等显示不良受到抑制，并且兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度。
使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件，尤其对于有源矩阵驱动用液晶显示元件有用，可使用于PS模式、PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式用液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件可充分且适度得到倾斜角(tilt angle)，没有残留单体，或少至不会造成问题，电压保持率(VHR)高，因此，没有取向不良、显示不良等不良情形，或取向不良、显示不良等不良情形被充分抑制。
本发明的液晶组合物由于可容易地控制倾斜角及/或残留单体，因此容易将用于制造的能量成本优化及削减，由于能够容易地制造没有不良情形的液晶显示元件，因此最适于提升生产效率与稳定的量产。
用于液晶显示元件的液晶单元的2片基板可使用玻璃或如塑料般具有柔软性的透明材料，也可一方为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板例如可通过将铟锡氧化物(ITO)溅射于玻璃板等透明基板上而得到。
滤色器例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制作。若以利用颜料分散法制作滤色器的方法为一例进行说明，则将滤色器用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上，实施图案化处理，然后通过加热或光照射使其固化。通过分别对红、绿、蓝3色进行该工序，可制作滤色器用的像素部。另外，也可在该基板上设置设有TFT、薄膜二极管、金属绝缘体金属电阻率元件等有源元件的像素电极。
以透明电极层成为内侧的方式使前述基板相对向。此时，也可介由间隔物来调整基板的间隔。此时，优选调整成使所得到的调光层的厚度为1～100μm。更优选为1.5至10μm，使用偏光板时，优选以使对比度成为最大的方式调整液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d之积。另外，当具有两片偏光板时，也可调整各偏光板的偏光轴，以视角、对比度成为良好的方式进行调整。进而，也可使用用于扩大视角的相位差膜。作为间隔物，例如可列举：玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等。然后，以设有液晶注入口的形式将环氧系热固化性组合物等密封剂丝网印刷于该基板，将该基板彼此贴合，进行加热使密封剂热固化。
将液晶组合物夹持于2片基板间的方法，可使用通常的真空注入法或ODF法等。
作为使本发明的液晶组合物所含的聚合性化合物聚合的方法，为了得到液晶的良好取向性能而优选为适当的聚合速度，因此优选通过单独或并用或依序照射紫外线或电子射线等活性能量射线而使其聚合的方法。当使用紫外线时，可使用偏光光源，也可使用非偏光光源。另外，当在将液晶组合物夹持于2片基板间的状态下进行聚合时，至少照射面侧的基板必须对于活性能量射线具有适当的透明性。另外，也可使用下述手段：在光照射时使用掩模，仅使特定的部分聚合后，改变电场、磁场或温度等条件，从而使未聚合部分的取向状态发生变化，进一步照射活性能量射线使其聚合。尤其当进行紫外线曝光时，优选将交流电场施加于液晶组合物，并且进行紫外线曝光。施加的交流电场优选为频率10Hz至10kHz的交流，更优选为频率60Hz至10kHz，电压取决于液晶显示元件所期望的预倾角来加以选择。也就是说，可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。在MVA模式的液晶显示元件中，从取向稳定性及对比度的观点出发，优选将预倾角控制在80度至89.9度。
照射时的温度优选为本发明的液晶组合物保持液晶状态的温度范围内。优选在接近室温的温度即典型地在15～35℃使其聚合。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。另外，作为照射的紫外线的波长，优选照射不是液晶组合物吸收波长区域的波长区域的紫外线，且优选视需要滤除(cut)紫外线来使用。照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2～100W/cm2，更优选为2mW/cm2～50W/cm2。照射的紫外线的能量可适当调整，优选为10mJ/cm2至500J/cm2，更优选为100mJ/cm2至200J/cm2。当照射紫外线时，也可改变强度。照射紫外线的时间根据照射的紫外线强度适当加以选择，优选为10秒至3600秒，更优选为10秒至600秒。
实施例
以下举出实施例更进一步详述本发明，但本发明并没有限定于这些实施例。另外，下述实施例及比较例的组合物中的“％”意指“质量％”。
实施例中，关于化合物的记载，使用以下的代号。
(侧链)
-n -CnH2n+1碳原子数n的直链状烷基
n- CnH2n+1-碳原子数n的直链状烷基
-On -OCnH2n+1碳原子数n的直链状烷氧基
nO- CnH2n+1O-碳原子数n的直链状烷氧基
-V -CH＝CH2
V- CH2＝CH-
-V1 -CH＝CH-CH3
1V- CH3-CH＝CH-
-2V -CH2-CH2-CH＝CH2
V2- CH2＝CH-CH2-CH2-
-2V1 -CH2-CH2-CH＝CH-CH3
1V2- CH3-CH＝CH-CH2-CH2-
(连结基)
-CF2O- -CF2-O-
-OCF2- -O-CF2-
-1O- -CH2-O-
-O1- -O-CH2-
-COO- -COO-
-OCO- -OCO-
-2- -CH2-CH2-
-V- -CH＝CH-
(环结构)
[化60]
实施例中，测定的物性如下。
Tni：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Δn：25℃的折射率各向异性
Δε：25℃的介电常数各向异性
γ1：25℃的旋转粘性(mPa·s)
K33：25℃的弹性常数K33(pN)
VHR：1V、60Hz、60℃的电压保持率VHR(％)
P：25℃的螺距
需要说明的是，测定方法如下。
Tni使用具备温度调节平台的偏光显微镜进行测定。
Δn使用阿贝折射计进行测定。
Δε使用Agilent制LCR meter进行测定。
γ1使用东阳Technica制测定装置LCM-2进行测定。
K33使用东阳Technica制测定装置EC-1进行测定。
VHR使用东阳Technica制测定装置LCM-2进行测定。
P使用楔形单元(wedge shaped cell)进行测定。
(比较例1、比较例2、实施例1、实施例2及实施例3)
相对于比较例1(LC-1)及比较例2(LC-2)，制备实施例1(EX-1)、实施例2(EX-2)及实施例3(EX-3)的液晶组合物，测定其物性值。液晶组合物的构成与其物性值的结果如表1所示。需要说明的是，Ex-1是对100g的Host LC添加手性剂(Chiral dopant)1g及聚合性化合物(Reactive monomer)0.33g而制得。其他组合物也以同样方式制备。
[表1]
组分 Host LC LC-1 EX-1 EX-2 EX-3 LC-2
3-Cy-Cy-V(np01) 12 - - - - -
3-Cy-Cy-Ph-1(np01) 4 - - - - -
3-Ph-Ph-1(np02) 4 - - - - -
4-Ph-Ph-1(np02) 7 - - - - -
5-Ph-Ph-1(np02) 12 - - - - -
3-Ph-Ph-O1(np02) 3 - - - - -
3-Cy-Ph-Ph-2(np02) 4 - - - - -
5-Cy-Ph-Ph-2(np02) 2 - - - - -
V-Cy-Ph-Ph-3(np02) 4 - - - - -
3-Cy-1O-Ph5-O2(III-A1) 9 - - - - -
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(III-B1) 9 - - - - -
V-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(III-B1) 10 - - - - -
1V-Cy-Cy-1O-Ph5-O2(III-B1) 8 - - - - -
1-Ph-2-Ph-Ph5-O2(III-B7) 4 - - - - -
2-Ph-2-Ph-Ph5-O2(III-B7) 6 - - - - -
3-Ph-Ph5-Ph-2(V) 2 - - - - -
LC-1 - 100 100 100 100 100
手性剂(c01) - 2.4 1 0.5 0.15 0.07
聚合性化合物(XX-2) - 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33
TNI[℃] 74 - - - - -
Δn 0.14 - - - - -
γ1[mPa·s] 135 - - - - -
Δε -3.1 - - - - -
K33[pN] 15.5 - - - - -
P[μm] - 4 10 20 66 141
|Δε|/P×100 - 75 31 16 5 2
使用作为本发明的液晶组合物的EX-1、EX-2、EX-3及作为比较例的LC-1、LC-2，准备PS-FFS模式的液晶显示元件。评价该元件的电光学特性，结果确认，注入了LC-1的液晶显示元件没有作为元件发挥功能。而注入了EX-1、EX-2及EX-3的液晶显示元件，确认到作为元件发挥功能，驱动电压低，透射率高，响应速度快。确认注入了LC-2的液晶显示元件的响应速度较EX-1、EX-2及EX-3慢。另外，确认发生了些微取向不良。
当使用(XX-4)代替(XX-2)作为聚合性化合物时，也确认到同样的评价结果。
当使用(M33)或(M-302)代替(XX-2)作为聚合性化合物时，也确认到同样的倾向。
这些全部的液晶显示元件的VHR，确认均为97％以上的高值。
使用SHINTECH公司制造的烧屏评价装置Optipro对这些全部的液晶显示元件进行烧屏评价，结果除了LC-1以外，其余经确认没有烧屏。
由上，本发明的液晶组合物为折射率各向异性(Δn)大，旋转粘性(γ1)小，弹性常数(K33)大，并且电压保持率(VHR)高的具有负介电常数各向异性(Δε)者，使用其的液晶显示元件经确认没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良或滴痕、烧屏、显示不均等显示不良受到抑制，且兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度。

Claims (13)

1.一种液晶显示元件，其使用了介电常数各向异性为负的液晶组合物，其中，所述液晶组合物的由介电常数各向异性的绝对值|Δε|及螺距P：μm构成的式(I)为5至40的范围，
|Δε|/P×100 式(I)
并且所述液晶组合物含有由通式(np01)表示的化合物及由通式(np02)表示的化合物，
式中，R01、R02、R03、R04各自独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可各自独立地被-CH＝CH-或-O-取代，n01、n02各自独立地表示0或1，
并且所述液晶组合物含有选自通式(I-31)及通式(I-32)的聚合性化合物，
式中，R107表示P107-S107-，R110表示P110-S110-，P107及P110各自独立地表示式(R-1)至式(R-15)中的任一者，
S107及S110各自独立地表示单键或碳数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，R108、R109、R111及R112各自独立地表示式(R-1)至式(R-15)、碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，环A12表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或1,3-二噁烷-2,5-二基，这些基团可被碳原子数1至12的烷基、卤素、氰基或硝基取代，L14表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-C≡C-或-O-(CH2)z-O-，式中，Ra各自独立地表示氢原子或碳原子数1至3的烷基，z表示1至4的整数，X15、X16、X17、X18各自独立地表示氢原子、碳原子数1至3的烷基或氟原子，
其中，所述液晶组合物含有1种或2种以上的由通式(III-1)或通式(III-2)表示的化合物，
式中，R31、R32、R33、R34各自独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，存在于R31至R34中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可各自独立地被取代成-O-或-S-，另外，存在于R31至R34中的1个或2个以上的氢原子可各自独立地被取代成氟原子或氯原子，环A32、环B31、环B32表示反式-1,4-亚环己基，Z31、Z32表示-CH2O-。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物含有由通式(Ch-I)表示的化合物作为诱发间距的手性剂，
式中，R100及R101各自独立地表示氢原子、-CN、-NO2、卤素原子、-OCN、-SCN、-SF5、碳原子数1～30个的手性或非手性的烷基、聚合性基或含有环结构的手性基，n11为0时，R100及R101的至少1个为手性的烷基，
Z100及Z101各自独立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-N(R105)-、-N(R105)-CO-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，
A100及A101各自独立地表示：
(a’)反式-1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子；
(b’)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子；或
(c’)1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、茚满-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子，存在于这些基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子，
当存在多个A100或A101时，它们可相同也可不同，
n11表示0或1，n11表示0时，m12表示0，且m11表示0、1、2、3、4或5，n11表示1时，m11与m12各自独立地表示0、1、2、3、4或5，
D表示由下述式(D1)～(D4)表示的2价基团，
式(D1)～(D4)中，带有黑圆点的部位分别键结于Z100或者R100、或Z101或者R101。
3.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，通式(III-1)为选自通式(III-A1)至通式(III-A4)的化合物组中的化合物，
式中，R31及R32表示与上述相同的意义。
4.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，通式(III-2)为选自通式(III-B1)至通式(III-B6)的化合物组中的化合物，
式中，R33及R34表示与上述相同的意义。
5.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，通式(III-2)为由通式(III-B7)表示的化合物，
式中，R33及R34表示与上述相同的意义。
6.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物含有由式(c01)表示的化合物作为诱发间距的手性剂，
7.根据权利要求1或6所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物含有由式(c02)表示的化合物作为诱发间距的手性剂，
8.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物中，通式(III-1)及通式(III-2)的含量的总量为10至90质量％。
9.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物中，手性剂的含量为0.01质量％至5质量％。
10.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物中，通式(np01)及通式(np02)的含量的总量为10至90质量％。
11.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件，其中，所述液晶组合物在25℃的介电常数各向异性Δε为-2.0至-8.0的范围，在25℃的折射率各向异性Δn为0.08至0.20的范围，在25℃的旋转粘性γ1为50至200mPa·s的范围，向列相-各向同性液体相转变温度Tni为60℃至120℃的范围。
12.一种有源矩阵驱动用液晶显示元件，其使用了权利要求1至11中任一项中所述的液晶组合物。
13.一种PS模式、PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式的液晶显示元件，其使用了权利要求1至11中任一项中所述的液晶组合物。
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