TWI572697B - A liquid crystal composition containing a polymerizable compound, and a liquid crystal display device using the same - Google Patents

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Shotaro Kawakami
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Description

含聚合性化合物之液晶組成物、及使用其之液晶顯示元件
本發明係關於一種含聚合性化合物之液晶組成物，進而關於一種使用該液晶組成物之液晶顯示元件。
PSA(Polymer Sustained Alignment，聚合物穩定定向)型液晶顯示裝置係具有為控制液晶分子之預傾角而於單元內形成有聚合物結構物之結構者，且因高速響應性或較高之對比度而作為液晶顯示元件進行開發。
PSA型液晶顯示元件之製造係藉由如下方式進行：將由液晶性化合物及聚合性化合物所構成之聚合性組成物注入基板間，於施加電壓而使液晶分子定向之狀態下使聚合性化合物聚合而固定液晶分子之定向。作為該PSA型液晶顯示元件之顯示不良即殘像之原因之一，已知有由雜質引起者及液晶分子之定向之變化(預傾角之變化)。
由雜質引起之殘像係由聚合不完全而殘留之聚合性化合物及為促進聚合進行而添加之聚合起始劑引起。因此，必須將聚合結束後之聚合性化合物之殘留量抑制在最小限度，且抑制添加之聚合起始劑之量。例如，若為了使聚合完全進行而添加大量之聚合起始劑，則由於殘留之聚合起始劑導致顯示元件之電壓保持率降低，而對顯示品質造成不良影響。又，若為了抑制電壓保持率之降低而減少聚合時使用之聚合起始劑之量， 則聚合未完全進行，因此聚合性化合物殘留，而無法避免由殘留之聚合性化合物引起之殘像產生。又，為了以較少之聚合起始劑之添加量使聚合性化合物完全硬化而抑制聚合性化合物之殘留，亦有藉由於聚合中長時間照射較強之紫外線等而施加大量能量之方法。然而，於該情形時，導致製造裝置之大型化及製造效率之降低，並且產生液晶材料之由紫外線引起之劣化等。因此，於先前之含有聚合性化合物之液晶組成物中，難以同時減少未硬化之聚合性化合物及聚合起始劑兩者之殘留量。
又，關於產生殘像之其他原因，亦已知有含有聚合性化合物之液晶組成物中之液晶分子之預傾角變化。即，若作為聚合性化合物之硬化物之聚合物柔軟，則於構成顯示元件之情形時，若長時間連續顯示同一圖案，則聚合物之結構產生變化，結果預傾角產生變化。由於預傾角之變化成為殘像之原因，故必需形成具有聚合物結構不產生變化之剛直結構之聚合物之聚合性化合物。
先前，為了藉由提高聚合物之剛直性而防止殘像，對下述情況進行有研究：使用具有僅具有環結構與聚合性官能基之1,4-伸苯基等結構之聚合性化合物而構成顯示元件(參照專利文獻1)；或使用具有聯芳基結構之聚合性化合物而構成顯示元件(參照專利文獻2)。
又，為了藉由提高聚合物之剛直性而防止殘像，提出有使用2官能性之聚合性化合物與二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯等3官能以上之聚合性化合物之混合液晶組成物而構成顯示元件(參照專利文獻3)。
關於其他技術，於專利文獻4中揭示有如下含聚合性化合物 之液晶組成物，其藉由將聚合性化合物分子內之聚合性官能基之數量設為3個以上，而提高生成之聚合物之交聯密度，進而聚合後之液晶定向限制力較高，不產生殘像等不良。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-307720號公報
[專利文獻2]日本特開2008-116931號公報
[專利文獻3]日本特開2004-302096號公報
[專利文獻4]日本特開2012-87165公報
然而，專利文獻1或2之聚合性化合物對液晶化合物之相溶性較低，因此於製備液晶組成物時，該聚合性化合物之析出發生，因此難以用作實用之液晶組成物。
又，專利文獻3所記載之聚合性化合物存在如下問題：由於二新戊四醇五丙烯酸酯及二新戊四醇六丙烯酸酯於分子內不具有環結構，故與液晶化合物之親和力較弱，而限制定向之力較弱，因此無法獲得充分之定向穩定性。又，該等聚合性化合物於聚合時必須添加聚合起始劑，若不添加聚合起始劑，則於聚合後聚合性化合物殘留。因此，含聚合性化合物之液晶組成物難以滿足所要求之顯示元件之殘像特性、定向穩定性、不發生析出之作為組成物之穩定性、製作PSA型液晶顯示元件時之製造效率 等特性，從而必須進一步改善。
進而，若使用如上述專利文獻4之聚合性化合物，則剛聚合後液晶定向限制力較高，而未產生殘像等不良，但聚合後隨著時間流逝，於環結構與聚合性官能基之間存在柔軟之間隔部位(伸烷基)、或存在於聚合性化合物之分子中之聚合性官能基失衡，因此確認有如下情況，即傾斜角隨時間變化，難以長期維持高品質之顯示。
因此，本發明之目的在於提供一種可解決上述問題之含聚合性化合物之液晶組成物。
本發明人等進行潛心研究，結果發現，利用由具有特定化學結構之聚合性化合物與非聚合性之液晶化合物所構成的含聚合性化合物之液晶組成物可解決上述課題，從而完成本案發明。
作為本案發明之必須成分之聚合性化合物與其他非聚合性液晶化合物之相溶性優異，因此可獲得穩定之液晶組成物。
本發明之聚合性化合物具有與液晶化合物類似之骨架，且液晶化合物之定向限制力較強。
含有本發明之聚合性化合物之液晶組成物可以極少量之添加使聚合性化合物聚合，而可無聚合後殘留之未聚合之聚合性化合物或者使聚合後殘留之未聚合之聚合性化合物變得極少。
於含有本發明之聚合性化合物之液晶組成物中，可大幅削減聚合性化合物之聚合所必需之能量。
藉由含有本發明之聚合性化合物之液晶組成物，可大幅減少藉由使液晶材料中之聚合性化合物聚合物化而進行定向賦予之液晶顯示元件的顯示不良，又，可削減用以製造之能量成本而提高生產效率，因此可用作該液晶顯示元件用之液晶材料。
以下，對本發明之實施形態進行詳細說明。再者，本申請案係基於2013年3月21日提出申請之日本專利申請第2013-058218號，且其揭示內容藉由參照被整體引用。
第一，本發明係一種含聚合性化合物之液晶組成物，其係含有聚合性化合物與液晶化合物者，且上述聚合性化合物含有至少1種以上之通式(I)所表示之聚合性化合物：
(上述通式(I)中，Z表示氫原子、烷基、烷氧基、-S1-R12，該S1為選自由碳原子數1~12個之伸烷基及單鍵所組成之群中之至少1種連結基，該伸烷基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-，R11及R12相互獨立，表示氫原子或以下之式(R-I)至式(R-IX)中之任一者：
上述式(R-I)~(R-IX)中，R2~R6相互獨立，為氫原子、碳原子數1~5個之烷基或碳原子數1~5個之鹵化烷基，W為單鍵、-O-或亞甲基，T為單鍵或-COO-，p、t及q分別獨立為0、1或2，L11及L12分別獨立，為單鍵、-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分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述式中，z表示1~4之整數)，M12表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3 -二烷-2,5-二基，M12分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代，M13分別獨立，為以下之式(i)~(ix)中之任一者：
l為1或2，m及n分別獨立地表示0~3之整數，於n為0之情形時，Z為氫原子，於m表示2及3之情形時，存在2個或3個之L11、M12可相同亦可不同，其中L11之至少1個表示單鍵，又，l=1之情形之M11表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，M11分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代，l=2之情形之M11為上述式(iV)~(vi)中之任一者)， 作為上述液晶化合物，含有至少1種選自由以下之化合物所組成之群中之液晶化合物，即，通式(II)所表示之至少1種化合物，通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)所表示之至少1種化合物，以及通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之至少1種化合物：R 21 -M 21 -L 21 -M 22 -(L 22 -M 23 ) o -R 22 (II)
(上述通式(II)中，R21及R22分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子，M21、M22及M23分別獨立地表示選自由以下之基所組成之群中之基：(a)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、(c)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，o表示0、1或2，L21及L22分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH-或-C≡C-，於存在複數個L22之情形時，其等可相同亦可不同，於存在複數 個M23之情形時，其等可相同亦可不同)，
(上述通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)中，R31、R32及R33分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子，M31、M32、M33、M34、M35、M36、M37及M38分別獨立地表示選自由以下之基所組成之群中之基：(d)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(e)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、(f)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基， 上述基(d)、基(e)或基(f)所含有之氫原子分別可經氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37及L38分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，於存在複數個M32、M34、M35、M37、M38、L31、L33、L35、L36及/或L38之情形時，其等可相同亦可不同，X31、X32、X33、X34、X35、X36及X37分別獨立地表示氫原子或氟原子，Y31、Y32及Y33分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰基、硫氰基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基或二氟甲氧基，p、q、r、s及t分別獨立地表示0、1或2，且q+r及s+t為2以下)，
(上述通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)中，R41、R42、R43、R44、R45及R46分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子 或氯原子，M41、M42、M43、M44、M45、M46、M47、M48及M49分別獨立地表示選自由以下之基所組成之群中之基：(g)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(h)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、及(i)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基，上述基(g)、基(h)或基(i)所含有之氫原子分別可經氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48及L49分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，於存在複數個M42、M43、M45、M46、M48、M49、L41、L43、L44、L46、L47及/或L49之情形時，其等可相同亦可不同，X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47及X48分別獨立地表示氫原子、三氟甲基、三氟甲氧基、氯原子或氟原子，X41及X42中之任一者表示氟原子，X43、X44及X45中之任一者表示氟原子，X46、X47及X48中之任一者表示氟原子，但無X46及X47同時表示氟原子之情況，且無X46及X48同時表示氟原子之情況，G表示-CH2-或-O-，u、v、w、x、y及z分別獨立地表示0、1或2，且u+v、w+x及y+z為2以下)。
即，本案發明之含聚合性化合物之液晶組成物包含上述通式(I)所表示之聚合性化合物、與選自由上述通式(II)、上述通式(IIIa)、上述通式(IIIb)、上述通式(IIIc)、上述通式(IVa)、上述通式(IVb)及上述通式(IVc)所表示之化合物所組成之群中之至少1種液晶化合物。
藉由使用該含聚合性化合物之液晶組成物，而期待提高液晶化合物之定向限制力。
本發明之含聚合性化合物之組成物較佳為如下者，即係含有聚合性化合物與液晶化合物的含聚合性化合物之液晶組成物，且上述聚合性化合物含有通式(I)：
(上述通式(I)中，Z表示氫原子、烷基、烷氧基、-R12，R11及R12分別獨立地表示以下之式(R-1)至式(R-15)：
中之任一者，L11及L12分別獨立為單鍵、-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-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH2OCO-、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述式中，z表示1~4之整數)，M11及M12分別獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5- 二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，M11及M12分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代，M13為以下之式(i)~(ix)：
(上述式(i)~(ix)中之＊表示鍵結部位)中之任一者，m及n分別獨立地表示0~3之整數，於n為0之情形時，Z為氫原子，於m表示2及3之情形時，存在2個或3個之L11、M12可相同亦可不同，其中，該情形時L11之至少1個表示單鍵)所表示之化合物之至少1種以上作為第一成分，上述液晶化合物係含有選自由作為第二成分之通式(II)：R 21 -M 21 -L 21 -M 22 -(L 22 -M 23 ) o -R 22 (II)
(上述通式(II)中，R21及R22分別獨立地表示碳原子1至10之烷基或 碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子，M21、M22及M23分別獨立地表示選自由以下之(a)、(b)、及(c)：(a)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基及(c)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基
所組成之群中之至少一個基，o表示0、1或2，L21及L22分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH-或-C≡C-，於存在複數個L22之情形時，該等可相同亦可不同，於存在複數個M23之情形時，該等可相同亦可不同)所表示之至少1種化合物、作為第三成分之通式(IIIa)、通式(IIIb)或通式(IIIc)：
(上述通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)中，R31、R32及R33分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子，M31、M32、M33、M34、M35、M36、M37及M38分別獨立地表示選自由以下之(d)、(e)、及(f)：(d)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(e)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基及、(f)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基
所組成之群中之基，上述之基(d)、基(e)或基(f)所含有之氫原子可分別被取代為氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37及L38分別獨立地表示單鍵、-COO-、 -OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，於存在複數個M32、M34、M35、M37、M38、L31、L33、L35、L36及/或L38之情形時，該等可相同亦可不同，X31、X32、X33、X34、X35、X36及X37分別獨立地表示氫原子或氟原子，Y31、Y32及Y33分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰基、硫氰基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基或二氟甲氧基，p、q、r、s及t分別獨立地表示0、1或2，但q+r及s+t為2以下)所表示之至少1種化合物以及作為第四成分之通式(IVa)、通式(IVb)或通式(IVc)：
(上述通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)中，R41、R42、R43、R44、R45及R46分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子， M41、M42、M43、M44、M45、M46、M47、M48及M49分別獨立地表示選自由以下之(g)、(h)、及(i)：(g)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(h)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、(i)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基、所組成之群中之基，上述之基(g)、基(h)或基(i)所含有之氫原子可分別被取代為氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子，L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48及L49分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，於存在複數個M42、M43、M45、M46、M48、M49、L41、L43、L44、L46、L47及/或L49之情形時，該等可相同亦可不同、X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47及X48分別獨立地表示氫原子、三氟甲基、三氟甲氧基、氯原子或氟原子，X41及X42中之任一者表示氟原子，X43、X44及X45中之任一者表示氟原子，X46、X47及X48中之任一者表示氟原子，但無X46及X47同時表示氟原子之情況，且無X46及X48同時表示氟原子之情況，G表示-CH2-或-O-，u、v、w、x、y及z分別獨立地表示0、1或2，但u+v、w+x及y+z為2以下)所表示之至少1種化合物所組成之群中之至少1種成分。因此，通式(I)中，l為1之條件較佳。
即，本發明之含聚合性化合物之液晶組成物必須含有作為第一成分之通式(I)所表示之至少1種化合物，且較佳為含有選自由作為第二成分之通式(II)所表示之至少1種化合物、作為第三成分之通式(IIIa)~(IIIc)所表示之至少1種化合物及作為第四成分之通式(IVa)~(IVc)所表示之至少1種化合物所組成之群中之至少1種化合物。因此，本發明之含聚合性化合物之液晶組成物係以通式(I)所表示之聚合性化合物為必需成分者，且可視需要而含有選自由通式(II)~通式(IVa)~(IVc)所組成之群中之至少1種液晶化合物。
本發明之含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物具有與液晶化合物(例如第二成分~第四成分等)類似之骨架，且該聚合性化合物之分子結構具有直接鍵結於環結構之聚合性官能基，因此藉由聚合反應，而可產生交聯密度較高而剛直之高分子，因此可認為液晶化合物之定向限制力變強。即，本發明之含聚合性化合物之液晶組成物藉由於環結構與聚合性官能基之間不具有間隔基(伸烷基、支鏈伸烷基、氧基伸烷基等)之聚合性化合物與液晶化合物，從而聚合後之聚合物具有剛直之交聯結構，藉此可持續長期顯現穩定之液晶分子之定向限制力。
關於本發明之含聚合性化合物之液晶組成物中所含有之液晶化合物的含量，即通式(II)、通式(IIIa)~通式(IIIc)、及通式(IVa)~(IVc)所表示之化合物之合計含量(液晶組成物)，作為下限值，以60質量%、65質量%、70質量%、75質量%、80質量%、85質量%、90質量%、92質量%、95質量%、98質量%及99質量%之順序隨著數值變大而更佳，作為上限值，較佳為99.9質量%，更佳為99.5質量%。
於本發明之含聚合性化合物之液晶組成物中，亦可混合抗氧化劑、UV吸收劑等公知之添加劑，於該情形時，該添加物相對於含聚合性化合物之液晶組成物(100質量%)，較佳為0.005~1質量%之範圍，進而較佳為0.02~0.5質量%，尤佳為0.03~0.1質量%。
本發明之含聚合性化合物之液晶組成物之介電各向導性△ε可根據液晶顯示元件的顯示模式而使用具有正或負之△ε者。於MVA模式之液晶顯示元件中，使用具有負之△ε之液晶組成物。關於該情形之△ε之值，於25℃較佳為-0.5至-20.0，更佳為-0.7至-15.0，尤佳為-1.0至-13.0，若進一步詳述，則於重視響應速度之情形時，若該介電各向導性△ε之值為-1.0~-7.0之範圍，則就響應速度之觀點而言較佳，於重視驅動電壓之情形時，較佳為-3.0~-13.0。
本發明之含聚合性化合物之液晶組成物之折射率各向異性△n之值於25℃下較佳為0.060至0.250，更佳為0.080至0.200。若進一步詳述，則於對應較薄之單元間隙(單元間隙3.4μm以下)之情形時，較佳為0.100至0.200，於對應較厚之單元間隙(單元間隙3.5μm以上)之情形時，較佳為0.080至0.150。
本發明之含聚合性化合物之液晶組成物之旋轉黏度(γ1)的上限值較佳為200(mPa‧s)以下，更佳為150(mPa‧s)以下，尤佳為130(mPa‧s)以下。另一方面，該旋轉黏度(γ1)之下限值較佳為20(mPa‧s)以上，更佳為30(mPa‧s)以上，進而較佳為40(mPa‧s)以上，進而更佳為50(mPa‧s)以上，進而更佳為60(mPa‧s)以上，尤佳為70(mPa‧s)以上。
於本發明之含聚合性化合物之液晶組成物中，較佳為旋轉黏度與折射率各向異性之函數，即Z顯示特定之值。
(上述數式中，γ1表示旋轉黏度，△n表示折射率各向異性)。
Z較佳為13000以下，更佳為12000以下，尤佳為11000以下。
於本發明之含聚合性化合物之液晶組成物用於主動矩陣顯示元件之情形時，較佳為具有1011(Ω‧m)以上之比電阻，比電阻更佳為1012(Ω‧m)，進而較佳為1013(Ω‧m)以上，進而更佳為1014(Ω‧m)以上。
本發明之含聚合性化合物之液晶組成物係可以較廣範圍之向列相-各向同性液體相轉移溫度(TNI)而使用者，液晶相溫度範圍較佳為100℃以上，更佳為120℃以上。該相轉移溫度(TNI)較佳為60~200℃，更佳為65~150℃，尤佳為70~110℃。
以下，對可含於本發明之含聚合性化合物之液晶組成物之各成分詳細進行說明。
本發明之第一成分係聚合性化合物，且較佳為通式(I)所表示之聚合性化合物：
(上述通式(I)中，Z表示氫原子、烷基、烷氧基、-S1-R12，該S1 為選自由碳原子數1~12個之伸烷基及單鍵所組成之群中之至少1種連結基，該伸烷基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-，R11及R12相互獨立地表示氫原子或以下之式(R-I)至式(R-IX)：
中之任一者，上述式(R-I)~(R-IX)中，R2~R6相互獨立地為氫原子、碳原子數1~5個之烷基或碳原子數1~5個之鹵化烷基，W為單鍵、-O-或亞甲基，T為單鍵或-COO-，p、t及q分別獨立為0、1或2，L11及L12分別獨立為單鍵、-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-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH2OCO -、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述式中，z表示1~4之整數)，M12表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，但M12分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代，M13分別獨立為以下之式(i)~(ix)：
中之任一者，l為1或2，m及n分別獨立地表示0~3之整數，於n為0之情形時，Z為氫原子，於m表示2及3之情形時，存在2個或3個之L11、M12可相同 亦可不同，其中，L11之至少1個表示單鍵，又，l=1之情形之M11表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，但M11分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代，l=2之情形之M11為上述式(iv)~(vi)中之任一者)。
藉由於組成物中含有至少1種上述通式(I)所表示之聚合性化合物，從而由於該聚合性化合物之分子結構具有直接鍵結於環結構之聚合性官能基，故藉由聚合反應而產生交聯密度較高而剛直之高分子，因此可認為液晶化合物之定向限制力變強。
本發明之通式(I)中，m為0~3之整數，m較佳為1~3之整數。
可認為若本發明之通式(I)中之m為1以上，則該聚合性化合物具有3個以上之環結構，因此可有效率地吸收光能，而於不使用光聚合起始劑或添加極少量之光聚合起始劑之情況下使聚合性化合物聚合，可無聚合後殘留之未聚合之聚合性化合物、或使聚合後殘留之未聚合之聚合性化合物變得極少。除此以外，可大幅削減聚合性化合物之聚合所必需之能量。
本發明之通式(I)中，n為0~3之整數，n較佳為1~3之整數。
可認為若本發明之通式(I)中之n為1以上，則藉由使聚 合性化合物分子內之聚合性官能基之數量為2個以上而提高產生之聚合物的交聯密度，進而聚合後之液晶定向限制力變高。
本發明之通式(I)中之l為1或2，較佳為l為1。
可認為若本發明之通式(I)中之l為1以上，則藉由使聚合性化合物分子內之聚合性官能基之數量為2個以上而提高產生之聚合物的交聯密度，進而聚合後之液晶定向限制力變高。
本發明之通式(I)中，Z為氫原子、烷基、烷氧基、或-S1-R12，較佳為-R12。於該情形時，R11及R12分別獨立為上述式(R-I)~式(R-IX)所表示之9個聚合性官能基，該等聚合基係藉由自由基聚合、自由基加成聚合、陽離子聚合及陰離子聚合而硬化。
又，本發明之通式(I)中，較佳為R11及R12分別獨立地表示以下之式(R-1)至式(R-15)：
中之任一者。尤其是於進行作為聚合方法之紫外線聚合之情形時，較 佳為式(R-1)、式(R-2)、式(R-4)、式(R-5)、式(R-7)、式(R-11)、式(R-13)或式(R-15)，更佳為式(R-1)、式(R-2)、式(R-7)、式(R-11)或式(R-13)，更佳為式(R-1)或式(R-2)。
可認為若Z為上述式(R-1)~式(R-15)所表示之15個聚合性官能基R12，則未形成所謂環結構(此處為M13)與聚合性官能基(R12)之間之間隔基(伸烷基、支鏈伸烷基、氧基伸烷基等)，因此於聚合後成為聚合物之情形時，具有剛直之交聯結構，因此可持續長期顯現穩定之液晶分子之定向限制力。又，R11亦同樣地直接與環結構(此處為M11)鍵結，因此可認為亦發揮利用於兩端具有剛直之交聯結構之相乘作用。
本發明之通式(I)中，L11及L12分別獨立為單鍵、-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-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH2OCO-、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述式中，z表示1~4之整數)，存在於分子內之L11及L12中之至少一者較佳為-COO-、-CH=CH -COO-、-CH=CH-OCO-、-CH=CCH3-COO-、-CH=CCH3-OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、或-(C=O)-O-(CH2)z-，L11或L12中之任一者更佳為-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、或-(C=O)-O-(CH2)z-。
於本發明之通式(I)中，存在m個之L11與1個之L12，尤佳為該等m+1個之L11及L12中之至少一者選自由-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-及-(C=O)-O-(CH2)z-所組成之群。
本發明之通式(I)中，M11及M12分別獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，但M11及M12分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代，M13為以下之式(i)~(ix)：
(上述式(i)~(ix)中之＊表示鍵結部位)
中之任一者，M11及M12較佳為分別獨立為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基或萘-2,6-二基，M13較佳為式(iii)、(v)、(vi)及(viii)。
本發明之通式(I)中，較佳為Z為-R12，且M13為式(iv)~(ix)中之任一者，進而n為1以上之條件。
若為該條件，則成為於通式(I)之兩端具有1個以上聚合性官能基之化學結構，藉此存在於聚合性化合物之分子中之聚合性官能基難以失衡，因此於使含有該聚合性化合物之液晶組成物聚合之情形時，藉由抑制交聯密度較高之區域與較低之區域的分離，而抑制、防止存在於系統之液晶分子之傾斜角的經時變化。
再者，本說明書中之「烷基」較佳為直鏈狀或支鏈狀之烷基，更佳為直鏈狀烷基。又，作為該「烷基」之例，可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、第三丁基、3-戊基、異戊基、新戊基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十五烷基等。再者，於本說 明書中，烷基之例共通，且根據各烷基之碳原子數之數量而適當自上述例示進行選擇。
又，「烷氧基」之例較佳為該取代基中之至少1個氧原子存在於與環結構直接鍵結之位置，更佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基(正丙氧基、異丙氧基)、丁氧基、戊氧基、辛氧基、癸氧基。再者，於本說明書中，烷氧基之例共通，且根據各烷氧基之碳原子數之數量而適當自上述例示進行選擇。
於本發明之含聚合性化合物之液晶組成物中，含有至少1種通式(I)所表示之聚合性化合物，但較佳為含有1種~5種，尤佳為含有1種~3種。關於本發明之含聚合性化合物之液晶組成物中之通式(I)所表示之化合物的含有率(質量%)，若較少，則對非聚合性液晶化合物之定向限制力變弱，若過多，則聚合時之必需能量上升，未聚合而殘留之聚合性化合物之量增加，因此下限值較佳為0.01質量%，更佳為0.03質量%，上限值較佳為2.0質量%，更佳為1.0質量%。
關於本發明之通式(I)所表示之聚合性化合物，具體而言，較佳為式(I-1)~式(I-40)所表示之化合物，更佳為式(I-1)~(I-10)、式(I-14)~(I-17)及式(I-28)~(I-40)所表示之化合物，尤其是式(I-2)、(I-7)、(I-8)、(I-16)及(I-28)~(I-37)尤佳。
若聚合性化合物為式(I-28)~(I-40)，則於光聚合時顯示增感作用，故而尤佳。
本發明之第一成分之更佳形態為通式(Ia)：
(上述通式(Ia)中，Z1、Z2及Z3分別獨立，為氫原子及選自由上述式(R-1)~上述式(R-15)所組成之群中之至少1種，上述通式(Ia)中，R11、M11、L11、M12、L12、m與上述通式(I)或(I)共通，因此省略)。
又，關於本發明之第一成分之尤佳形態，上述通式(Ia)中，m為1以上，R1為選自由上述式(R-1)~上述式(R-15)所組成之群中之至少1種，Z1、Z2及Z3中之至少2個基為選自由上述式(R-1)~上述式(R-15)所組成之群中之至少1種，L11或L12與上述通式(I)共通，但L11或L12中之任一者為-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-或-(C=O)-O-(CH2)z-，M12未經取代、或者表示被取代為選自由碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基及硝基所組成之群中之至少1種取代基的1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二烷-2,5-二基，且M11為下述通式(1-1)或(1-2)：
(上述通式(1-1)及通式(1-2)中，X1、X2及X3分別獨立為選自由氫原子、鹵素原子、碳原子數1~15個之烷氧基及-OCO(CjH2j+1)所組成之群中之至少1種。上述式中，q為1~5之整數)中之任一者。
若將具備此種化學結構之聚合性化合物添加於液晶組成物中，則不僅與其他非聚合性液晶化合物之相溶性優異，而且可產生交聯密度較高而剛直之高分子，因此可保持共存之液晶化合物之定向限制力較強。又，含有該聚合性化合物之液晶組成物具有3個以上之環結構，因此若發明之聚合性化合物具有3個以上之環結構，則有效率地吸收光能，藉此可顯現迅速之聚合反應。
本發明之第二成分為通式(II)：R 21 -M 21 -L 21 -M 22 -(L 22 -M 23 ) o -R 22 (II)。
藉由於液晶組成物中含有上述通式(II)所表示之介電性幾乎中性之化合物，而可於不影響介電各向導性(△ε)之情況下，將其他各種物性、例如向列相-各向同性液體相轉移溫度(TNI)、液晶相溫度範圍、相轉移溫度黏度(η)、旋轉黏度(γ1)、折射率各向異性(△n)調整為較佳範圍。
於用作上述第二成分之通式(II)所表示之化合物中，R21 及R22較佳為相互獨立地為碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基(亦包括存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-被取代為-O-或-S-者，又存在於該等基中之1個或2個以上之氫原子被取代為氟原子或氯原子者)，更佳為碳原子數1至5之烷基、碳原子數1至5之烷氧基、碳原子數2至5之烯基或碳原子數3至6之烯氧基，尤佳為碳原子數1至5之烷基或碳原子數1至5之烷氧基。進而較佳為直鏈狀。
M21、M22及M23較佳為相互獨立地為反式-1,4-伸環己基(包括存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個-CH2-被取代為-O-者)、1,4-伸苯基(包括存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=被取代為-N=者)、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，更佳為反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或1,4-二環[2.2.2]伸辛基，尤佳為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。o較佳為0、1或2，更佳為0或1。L21及L22較佳為相互獨立地為單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH-或-C≡C-，更佳為單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-或-CH2O-，進而較佳為單鍵或-CH2CH2-。
於由上述選擇項之組合形成之結構中，-CH=CH-CH=CH-、-C≡C-C≡C-及-CH=CH-C≡C-就化學穩定性而言欠佳。又，該等結構中之氫原子被取代為氟原子者亦同樣地欠佳。又，成為氧原子彼此鍵結之結構、硫原子彼此鍵結之結構及硫原子與氧原子鍵結之結構之情 況亦同樣地欠佳。又，氮原子彼此鍵結之結構、氮原子與氧原子鍵結之結構及氮原子與硫原子鍵結之結構亦同樣地欠佳。
若進一步詳述，則作為上述通式(II)之具體結構，較佳為由以下之通式(II-A)至通式(II-P)所組成之群所表示之化合物。
(上述通式(II-A)~(II-P)中，R23及R24分別獨立地表示碳數1至10之烷基、碳數1至10之烷氧基、碳數2至10之烯基或碳數3至10之烯氧基)。
R23及R24更佳為分別獨立為碳數1至10之烷基、碳數1至10之烷氧基或碳數2至10之烯基，進而較佳為碳數1至5之烷基或碳數1至10之烷氧基。進而較佳為直鏈狀。
通式(II-A)至通式(II-P)所表示之化合物中，較佳為 通式(II-A)、通式(II-B)、通式(II-C)、通式(II-E)、通式(II-H)、通式(II-I)、通式(II-I)或通式(II-K)所表示之化合物，進而較佳為通式(II-A)、通式(II-C)、通式(II-E)、通式(II-H)或通式(II-I)所表示之化合物。
本案發明中含有至少1種通式(II)所表示之化合物，較佳為含有1種~10種，尤佳為含有2種~8種，通式(II)所表示之化合物之含有率之下限值較佳為5質量%，更佳為10質量%，進而較佳為20質量%，尤佳為30質量%，作為上限值，較佳為80質量%，進而較佳為70質量%，進而較佳為60質量%。
本發明之第三成分為選自由通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)：
所組成之群中之至少1種。
藉由於液晶組成物中含有上述通式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc) 及(M)所表示之介電性為正之液晶性化合物，而可使液晶分子長軸方向之介電常數ε // 變大。介電各向導性△ε係藉由ε // -ε⊥而獲得，因此只要液晶組成物之介電各向導性(△ε)為正，則作為p型液晶，可藉由施加電場而使液晶分子驅動。作為可使用之液晶顯示元件，例如可列舉：TN型、STN型、OCB型、IPS型、FFS型、GH型等。
於用作上述第三成分之通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)所表示之化合物中，R31、R32及R33較佳為分別獨立為碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基、碳數1~15之直鏈狀烷基或碳數2~15之烯基(亦包括存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-被取代為-O-或-S-者、又存在於該等基中之1個或2個以上之氫原子被取代為氟原子或氯原子者)，更佳為碳數1~10之直鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀烷氧基或碳數2~10烯基，尤佳為碳數1~8之直鏈狀烷基或碳數1~8之烷氧基。
M31、M32、M33、M34、M35、M36、M37及M38較佳為相互獨立地為反式-1,4-伸環己基(亦包括存在於該基中之1個亞甲基或不鄰接之2個以上之亞甲基被取代為-O-或-S-者)、1,4-伸苯基(亦包括存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=被取代為-N=者)、1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基所表示之基(亦包括各基之氫原子分別被取代為氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子者)，更佳為反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基或3,5-二氟-1,4-伸苯基，進而較佳為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基，尤佳為反式 -1,4-伸環己基。
L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37及L38較佳為相互獨立地為單鍵、-OCO-、-COO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，更佳為單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-或-C≡C-，尤佳為單鍵或-CH2CH2-。
X31、X32、X33、X34、X35、X36及X37相互獨立地表示氫原子或氟原子，但較佳為X31為氟原子，較佳為X31及X32為氟原子，較佳為X33為氟原子，較佳為X33及X34為氟原子，較佳為X36為氟原子，較佳為X36及X37為氟原子。
Y31、Y32及Y33較佳為相互獨立地表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基、硫氰基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、二氟甲氧基或碳原子數1~12之烷基，較佳為表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基或碳原子數1~12之烷基，尤佳為表示氟原子。
p、q、r、s及t相互獨立地表示0、1或2，但q+r及s+t表示2以下。
於由上述選擇項之組合形成之結構中，-CH=CH-CH=CH-、-C≡C-C≡C-及-CH=CH-C=C-就化學穩定性而言欠佳。又，該等結構中之氫原子被取代為氟原子者亦同樣地欠佳。又，成為氧原子彼此鍵結之結構、硫原子彼此鍵結之結構及硫原子與氧原子鍵結之結構之情況亦同樣地欠佳。又，氮原子彼此鍵結之結構、氮原子與氧原子鍵結之結構及氮原子與硫原子鍵結之結構亦同樣地欠佳。
具體而言，較佳為表示以下之通式(IIIa-1)所示之結構。
(式中，R34表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，L39及L40相互獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M38表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，X32表示氫原子或氟原子，p1表示0或1，Y34表示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基)。
進而具體而言，較佳為以下之通式(IIIa-2a)~通式(IIIa-4d)
(式中，R34表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，X31及X32相互獨立地表示氫原子或氟原子，Y31表示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基)所表示之結構，
(式中，R34表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，Y31表示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基)所表示之結構亦較佳。
關於通式(IIIb)之具體結構，較佳為以下之通式
(式中，R35表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，Y35表示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基)所表示之結構，關於通式(IIIc)之具體結構，較佳為以下之通式
(式中，R36表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，Y36表示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基)所表示之結構。
含有至少1種選自由通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)所表示之化合物所組成之群中之化合物，較佳為含有1種~10種，尤佳為含有2種~8種，且由通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)所表示之化合物所組成之群之含有率的下限值較佳為5質量%，更佳為10質量%，進 而較佳為20質量%，上限值較佳為80質量%，較佳為70質量%，較佳為60質量%，進而較佳為50質量%。
本發明之第四成分為選自由通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之化合物：
所組成之群中之至少1種。
藉由於液晶組成物中含有上述通式(IVa)、(IVb)及(IVc)所表示之介電性為負之液晶性化合物，而可使液晶分子短軸方向之介電常數ε⊥變大。介電各向導性△ε係藉由ε // -ε⊥而獲得，因此只要液晶組成物之介電各向導性(△ε)為負，則作為n型液晶，可藉由施加電場而使液晶分子驅動。作為可使用之液晶顯示元件，例如可列舉：VA型、MVA型、IPS型、FFS型、GH型等。
又，於通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之化合物中，R41、R42、R43、R44、R45及R46較佳為相互獨立地為碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基、碳數1~15之直鏈狀烷基或碳數2~15 之烯基(亦包括存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-被取代為-O-或-S-者、又存在於該等基中之1個或2個以上之氫原子被取代為氟原子或氯原子者)，更佳為碳數1~10之直鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀烷氧基或碳數2~10之直鏈狀烯基，尤佳為碳數1~8之直鏈狀烷基或碳數1~8之直鏈狀烷氧基。
M41、M42、M43、M44、M45、M46、M47、M48及M49較佳為相互獨立地為反式-1,4-伸環己基(亦包括存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-被取代為-O-或-S-者)、1,4-伸苯基(亦包括存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=被取代為-N=者)、1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基所表示之基(亦包括各基所含有之氫原子分別被取代為氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子者)，更佳為反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基或2,3-二氟-1,4-伸苯基，進而較佳為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基，尤佳為反式-1,4-伸環己基。
L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48及L49較佳為相互獨立地為單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCO-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，更佳為單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-。
X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47及X48相互獨立地表示氫原子、三氟甲基、三氟甲氧基、氯原子或氟原子，但較佳為X42為氟原子，較佳為X41及X42為氟原子，較佳為X41為氯原子且X42為氟原子，較佳為X43 為氟原子，較佳為X43及X44為氟原子，較佳為X43及X45為氟原子，較佳為X43、X44及X45為氟原子，較佳為X46為氟原子，較佳為X47及X48為氟原子。
G表示亞甲基或-O-，較佳為-O-。
u、v、w、x、y及z相互獨立地表示0、1或2，但u+v、w+x及y+z較佳為2以下。
於由上述選擇項之組合形成之結構中，-CH=CH-CH=CH-、-C≡C-C≡C-及-CH=CH-C≡C-就化學穩定性而言欠佳。又，該等結構中之氫原子被取代為氟原子者亦同樣地欠佳。又，成為氧原子彼此鍵結之結構、硫原子彼此鍵結之結構及硫原子與氧原子鍵結之結構之情況亦同樣地欠佳。又，氮原子彼此鍵結之結構、氮原子與氧原子鍵結之結構及氮原子與硫原子鍵結之結構亦同樣地欠佳。
於通式(IVa)所表示之化合物中，具體而言，較佳為表示以下之通式(IVa-1)所示之結構。
(式中，R47及R48相互獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，L50、L51及L52相互獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M50表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，u1及v1相互獨立地表示0或1)。
進而具體而言，較佳為以下之通式(IVa-2a)~通式(IVa -3k)
(式中，R47及R48相互獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基)所表示之結構，進而較佳為R47及R48相互獨立地為碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基。
於通式(IVb)所表示之化合物中，具體而言，較佳為表示以下之通式(IVb-1)所示之結構。
(式中，R49及R50相互獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，L52、L53及L54相互獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M51、M52及M53表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，w1及x1獨立地表示0、1或2，但w1+x1表示2以下)。
進而具體而言，較佳為以下之通式(IVb-2a)~(IVb-3f)
(式中，R49及R50相互獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基)所表示之結構。
於通式(IVc)所表示之化合物中，具體而言，較佳為表示 以下之通式(IVc-1a)及通式(IVc-1b)所示之結構。
(式中，R51及R52相互獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯基，L56、L57及L58相互獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，M54、M55及M56表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，y1及z1獨立地表示0、1或2，但y1+z1表示2以下)。
進而具體而言，為以下通式(IVc-2a)~(IVc-2g)
(式中，R51及R52相互獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8 之烷氧基或碳原子數2~8之烯基)。
含有至少1種用作第三成分之選自由通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)所表示之化合物所組成之群中之化合物或選自由通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之化合物所組成之群中之化合物，較佳為含有2種~10種，尤佳為含有2種~8種，含有率之下限值較佳為5質量%，更佳為10質量%，更佳為20質量%，上限值較佳為80質量%，較佳為70質量%，較佳為60質量%，較佳為50質量%。
作為通式(IV)之化合物，通式(Np-1)及(Np-2)
(式中，RNp1及RNp2分別獨立地表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基，存在於基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可分別獨立被取代為-O-或-S-，又，存在於基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立被取代為氟原子，XNp1、XNp2、XNp3、XNp4及XNp5分別獨立地表示氫原子或氟原子)所表示之化合物亦較佳。
對製作PSA模式或PSVA模式等之液晶顯示元件時所使用 之含聚合性化合物的液晶組成物而言，藉由含有通式(Np-1)及(Np-2)之化合物，有使含有之聚合性化合物之聚合速度充分變快，聚合後之聚合性化合物之殘留量為零或者得到充分抑制的效果。因此，例如亦可用作用以適應用來使聚合性化合物聚合之UV照射燈之規格之聚合反應速度調整劑。
本發明之液晶化合物除含有上述第一成分、第二成分、第三成分及下述之第四成分外，較佳為含有以下之下述通式(M)所表示之化合物中任一種1種以上。
(式中，RM1表示碳原子數1~8之烷基，該烷基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可分別獨立被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，PM表示0、1、2、3或4，CM1及CM2分別獨立地表示選自由(d)1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)及(e)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)
所組成之群中之基，上述之基(d)、基(e)可分別獨立被取代為氰基、 氟原子或氯原子，KM1及KM2分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，於PM為2、3或4，且存在複數個KM1之情形時，該等可相同亦可不同，於PM為2、3或4，且存在複數個CM2之情形時，該等可相同亦可不同，XM1及XM3分別獨立地表示氫原子、氯原子或氟原子，XM2表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。其中，通式(i)所表示之化合物及通式(ii)所表示之化合物除外)。
可組合之化合物之種類並無特別限制，可根據低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等所需之性能而組合上述通式(M)所表示之複數種化合物而使用。關於使用之化合物之種類，例如於本發明之一實施形態中為1種。或者於本發明之另一實施形態中為2種。進而，於本發明之另一實施形態中為3種。又，進而於本發明之另一實施形態中為4種。進而於本發明之另一實施形態中為5中。進而於本發明之另一實施形態中為6種。進而於本發明之另一實施形態中為7種以上。
又，相對於本發明之液晶組成物之總質量，上述通式(M)所表示之化合物之含量例如於本發明之一實施形態中為1~95質量%。進而於本發明之另一實施形態中，上述化合物之含量為1~85質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為1~75質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為1~65質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為1~55質量%。於本發明之進而另一實 施形態中，上述化合物之含量為1~45質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為1~35質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為1~25質量%。
RM1於其鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時，較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及碳原子數4~5之烯基，於其鍵結之環結構為環己烷、吡喃及二烷等飽和之環結構之情形時，較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子1~4之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
通式(M)所表示之化合物於要求液晶組成物之化學穩定性之情形時，較佳為於其分子內不具有氯原子。進而液晶組成物內具有氯原子之化合物較佳為5%以下，較佳為3%以下，較佳為1%以下，較佳為0.5%以下，較佳為實質上不含有。所謂實質上不含有，意指作為化合物製造時之雜質產生之化合物等並非故意且僅含有氯原子之化合物混入液晶組成物。
通式(M)所表示之化合物例如較佳為選自通式(VIII)所表示之化合物群之化合物。
(式中，R8表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基，X81至X85分別獨立地表示氫原子或氟原子，Y8表示氟原 子或-OCF3)。
可組合之化合物之種類並無特別限制，可根據低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等所需之性能而組合上述通式(VIII)所表示之複數種化合物而使用。關於使用之化合物之種類，例如於本發明之一實施形態中為1種。或者於本發明之另一實施形態中為2種。進而於本發明之另一實施形態中為3種以上。
相對於本發明之液晶組成物之總質量，上述通式(VIII)所表示之化合物之含量例如於本發明之一實施形態中為2~40質量%。進而，例如於本發明之另一實施形態中，上述化合物之含量為4~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為5~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為6~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為7~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為8~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為9~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為10~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為11~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為12~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為14~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為15~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為21~40質量%。例如於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為23~40質量%。
又，相對於本發明之液晶組成物之總質量，上述化合物之含量例如於本發明之一實施形態中為2~40質量%。進而於本發明之另一實施形態中，上述化合物之含量為2~30質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為2~25質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為2~21質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為2~16質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為2~12質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為2~8質量%。於本發明之進而另一實施形態中，上述化合物之含量為2~5質量%。
進而，關於通式(VIII)所表示之化合物，具體而言，較佳為式(26.1)至式(26.4)所表示之化合物，較佳為式(26.1)或式(26.2)所表示之化合物，進而較佳為式(26.2)所表示之化合物。
上述通式(M)所表示之化合物較佳為通式(X-6)所表示之化合物。
(式中，R10表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基)。
可組合之化合物並無特別限制，考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等，較佳為組合1種或2種以上之上述通式(X-6)所表示之化合物。
於僅使用上述化合物中1種之情形時，作為相對於上述總質量之上述化合物之含量之下限值，較佳為1%，更佳為2%，進而較佳為3%，作為相對於上述總質量之上述化合物之含量之上限值，較佳為15%，更佳為12%，進而較佳為10%，尤佳為8%，最佳為7%。
於使用上述化合物中2種之情形時，作為相對於上述總質量之上述2種化合物之合計含量之下限值，較佳為4%，更佳為5%，進而較佳為6%，作為相對於上述總質量之上述2種化合物之合計含量之上限值，較佳為25%，更佳為20%，進而較佳為18%，進而較佳為16%。
例如於本發明之一實施形態中，相對於本發明之液晶組成物 之總質量，上述通式(X-6)所表示之化合物之含量為3~30質量%，於另一實施形態中為3~25質量%，於進而另一之實施形態中為3~10質量%，於又一實施形態中為3~7質量%，於又一實施形態中為5~10質量%，於又一實施形態中為6~16質量%，於又一實施形態中為14~20質量%。
又，例如於本發明之一實施形態中，相對於本發明之液晶組成物之總質量，上述化合物之含量為1~30質量%，於另一實施形態中為1~20質量%，於進而另一實施形態中為1~13質量%，於又一實施形態中為1~10質量%，於又一實施形態中為1~7質量%，於又一實施形態中為1~3質量%。
進而，關於本發明之液晶組成物所使用之通式(X-6)所表示之化合物，具體而言，較佳為式(44.1)至式(44.4)所表示之化合物。該等中，較佳為含有式(44.1)及/或式(44.2)所表示之化合物。
進而，通式(M)所表示之化合物較佳為通式(IX-1-1)所表示之化合物。
(上述式中，R9表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基)。
可組合之化合物之種類並無特別限制，可根據低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等所需之性能而組合上述通式(IX-1-1)所表示之複數種化合物而使用。關於使用之化合物之種類，例如於本發明之一實施形態中為1種。或者於本發明之另一實施形態中為2種。
相對於上述總質量之上述通式(IX-1-1)所表示之化合物之含量於一實施形態中為1~40質量%，於另一實施形態中為1~35質量%，於進而另一實施形態中為1~30質量%，於又一實施形態中為1~25質量%，於又一實施形態中為1~10質量%，於又一實施形態中為1~7質量%，於又一實施形態中為1~5質量%。
進而，上述通式(IX-1-1)所表示之化合物較佳為式(28.1)至式(28.5)所表示之化合物。上述液晶組成物較佳為含有式(28.3)及式 (28.5)所表示之化合物中任意1種或2種。
進而，本發明之液晶組成物所使用之通式(M)所表示之化合物較佳為通式(XI-1)所表示之化合物。
(式中，R110表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基)。
可組合之化合物並無特別限制，考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性、雙折射率等，每個實施形態可適當組合上述通式(XI-1)所表示之複數種化合物。例如，於本發明之一實施形態中組合1種，於另一實施形態中組合2種，於進而另一實施形態中組合3種以上。
關於通式(XI-1)所表示之化合物之含量，考慮低溫下之溶解性、轉移溫度、電氣可靠性等，較佳為相對於本發明之液晶組成物之總質量為1質量%以上且20質量%以下，更佳為3質量%以上且20質量%以下，進而較佳為4質量%以上且20質量%以下，進而較佳為6質量%以上且15質量%以下，尤佳為9質量%以上且12質量%以下。
進而，關於本發明之液晶組成物所使用之通式(XI-1)所表示之化合物，具體而言，較佳為式(45.1)至式(45.4)所表示之化合物，其中，較佳為含有式(45.2)至式(45.4)所表示之化合物，更佳為含有式(45.2)所表示之化合物。
於本發明中，於含聚合性化合物之液晶組成物所含有之通式(I)所表示之聚合性化合物、通式(II)所表示之化合物、及通式(IIIa)~(IIIc)所表示之化合物及通式(IVa)~(IVc)所表示之化合物中不採用-O-O-、-O-S-及-S-S-等雜原子彼此直接鍵結之部分結構。
關於本發明之含聚合性化合物之液晶化合物之較佳一態樣，較佳為含有選自通式(I)之化合物0.01~2質量%、選自通式(II)之化合物5~70質量%、及選自由通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)所表示之化合物所組成之群中之化合物或選自由通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之化合物所組成之群中之化合物5~70質量%。
關於本發明之含聚合性化合物之液晶化合物之較佳一態樣，較佳為含有選自通式(I)之化合物0.01~2質量%、選自通式(II)之化合物5~70質量%、及選自由通式(M)所表示之化合物所組成之群中之化合物5~70質量%。
本發明之液晶組成物於20℃之折射率各向異性(△n)為0.08至0.25，較佳為0.09至0.15，尤佳為0.09至0.13。若進一步詳述，則於對應較薄之單元間隙之情形時，較佳為0.10至0.13，於對應較厚之單元間隙 之情形時，較佳為0.08至0.10。
於本案發明之液晶組成物中，△ε可根據液晶顯示元件之顯示模式而使用具有正或負之△ε者。於具有負之△ε之情形時，可用於MVA模式、PSVA模式、n-IPS模式、n-FFS模式等，於該等液晶顯示元件中，△ε較佳為-1以下，更佳為-2以下。於具有正之△ε之情形時，可用於TN模式、IPS模式、FFS模式等，於該等液晶顯示元件中，△ε較佳為+3以上，更佳為+5以上。
本案發明之液晶組成物具有較廣之液晶相溫度範圍(液晶相下限溫度與液晶相上限溫度之差之絕對值)，但液晶相溫度範圍較佳為100℃以上，更佳為120℃以上。又，液晶相上限溫度較佳為70℃以上，更佳為80℃以上。進而，液晶相下限溫度較佳為-20℃以下，更佳為-30℃以下。
本發明之液晶組成物於20℃下之黏度(η)為5至30mPa‧s，更佳為10至25mPa‧s，尤佳為10至22mPa‧s。
本發明之液晶組成物於20℃之旋轉黏性(γ1)為60至150mPa‧s，更佳為60至110mPa‧s，尤佳為60至100mPa‧s。
本發明之液晶組成物之向列相-各向同性液體相轉移溫度(Tni)為60℃至120℃，進而較佳為70℃至100℃，尤佳為70℃至85℃。
本發明之液晶組成物之彈性常數(K33)為12.5以上，較佳為13.0以上，進而較佳為13.5以上，尤佳為14.0以上。
本案發明之液晶組成物除含有上述化合物以外，亦可含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇狀液晶等。
於使用本發明之含聚合性化合物之液晶組成物作為p型之液晶組成物之情形時，較佳為必須含有通式(I)所表示之化合物、與選自由通式(IIIa)~通式(IIIc)所表示之化合物所組成之群中之至少1種化合物，且根據需要含有通式(II)所表示之化合物、或通式(IVa)~通式(IVv)所表示之化合物。又，於使用本發明之含聚合性化合物之液晶組成物作為n型之液晶組成物之情形時，較佳為必須含有通式(I)所表示之化合物、與選自由通式(IVa)~通式(IVc)所表示之化合物所組成之群中之至少1種化合物，且根據需要含有通式(II)所表示之化合物、或通式(IIIa)~通式(IIIc)所表示之化合物。
含有本案發明之聚合性化合物之液晶組成物即便於不存在聚合起始劑之情形時亦進行聚合，但為了促進聚合亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑，可列舉：安息香醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基氧化膦類等。
於本案發明之液晶組成物中，為了提高其保存安定性，亦可添加穩定劑。作為可使用之穩定劑，例如可列舉：氫醌類、氫醌單烷基醚類、第三丁基兒茶酚類、鄰苯三酚類、苯硫酚類、硝基化合物類、β-萘胺類、β-萘酚類、亞硝基化合物等。使用穩定劑之情形之添加量較佳為相對於液晶組成物為0.005~1質量%之範圍，進而較佳為0.02~0.5質量%，尤佳為0.03~0.1質量%。
本發明之液晶組成物亦可進而含有通式(Q)所表示之化合物。
式中，RQ表示碳原子數1至22之直鏈烷基或支鏈烷基，基中之1個或不鄰接之2個以上之CH2基可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代。
MQ表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或單鍵。
關於通式(Q)所表示之化合物，具體而言，較佳為下述通式(Q-a)至通式(Q-e)所表示之化合物。
式中，RQ1較佳為碳原子數1至10之直鏈烷基或支鏈烷基。
RQ2較佳為碳原子數1至20之直鏈烷基或支鏈烷基。
RQ3較佳為碳原子數1至8之直鏈烷基、支鏈烷基、直鏈烷氧基或支鏈烷氧基。
LQ較佳為碳原子數1至8之直鏈伸烷基或支鏈伸烷基。
LQ2較佳為碳原子數2至12之直鏈伸烷基或支鏈伸烷基。
通式(Q-a)至通式(Q-e)所表示之化合物中，進而較佳為通式(Q-c)、通式(Q-d)及通式(Q-e)所表示之化合物。
本發明之液晶組成物含有一種或兩種以上通式(Q)所表示之化合物，較佳為含有一種至5種，進而較佳為含有一種至3種，尤佳為含有一種。又，其含量較佳為0.001質量%至1質量%，進而較佳為0.001質量%至0.1質量%，尤佳為0.001質量%至0.05質量%。
本案發明之液晶組成物係藉由液晶組成物中之聚合性化合物聚合而被賦予液晶定向能力，可用於利用液晶組成物之雙折射而控制光之透過光量之液晶顯示元件。作為液晶顯示元件，可用於AM-LCD(主動 矩陣液晶顯示元件)、TN(向列型液晶顯示元件)、STN-LCD(超扭轉向列型液晶顯示元件)、OCB-LCD及IPS-LCD(橫向電場效應型(in plane switching)液晶顯示元件)，尤其是可用於AM-LCD，可用於透過型或反射型之液晶顯示元件。
液晶顯示元件所使用之液晶單元之2片基板可使用玻璃或如塑膠般具有柔軟性之透明材料，另一方面，亦可使用矽等不透明之材料。具有透明電極層之透明基板例如可藉由於玻璃板等透明基板上濺鍍氧化銦錫(ITO)而獲得。
彩色濾光片例如可藉由顏料分散法、印刷法、電鍍法、或染色法等進行製作。若以利用顏料分散法之彩色濾光片之製作方法為一例進行說明，則將彩色濾光片用之硬化性著色組成物塗佈於該透明基板上，實施圖案化處理，然後藉由加熱或光照射而進行硬化。可藉由分別針對紅、綠、藍及/或其他顏色進行該步驟而製作彩色濾光片用之像素部。此外，亦可於該基板上設置設有TFT、薄膜二極體、金屬絕緣體金屬比電阻元件等主動元件之像素電極。
使高分子穩定化液晶組成物夾持於2片基板間之方法可使用通常之真空注入法或ODF法等。首先，使上述基板以透明電極層成為內側之方式對向。此時，亦可插入間隔物而調整基板之間隔。此時，較佳為以獲得之調光層之厚度成為1~100μm之方式進行調整。進而較佳為1.5至10μm，於使用偏光板之情形時，較佳為以對比度成為最大之方式調整液晶之折射率各向異性△n與單元厚度d之乘積。又，於存在兩片偏光板之情形時，亦可以調整各偏光板之偏光軸而使視野角或對比度變良好之方式 進行調整。進而，亦可使用用以擴大視野角之相位差膜。作為間隔物，例如可列舉：玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻材料等。其後，可根據注入方式，以適當方法使用熱硬化性或感光性組成物等密封劑，而將維持一定間隔之基板間進行密封。
關於使聚合性化合物聚合之方法，由於較理想為聚合迅速進行，故較佳為藉由照射紫外線或電子束等活性能量線而進行聚合之方法。於使用紫外線之情形時，可使用偏光光源，亦可使用非偏光光源。又，於使液晶組成物於夾持於2片基板間之狀態下進行聚合之情形時，必須使至少照射面側之基板對活性能量線具有適當透明性。又，亦可使用如下手段，即於光照射時使用遮罩而僅使特定部分聚合後，使電場或磁場或者溫度等條件變化，藉此使未聚合部分之定向狀態變化，進而照射活性能量線而進行聚合。尤其是於進行紫外線曝光時，較佳為對含聚合性化合物之液晶組成物一面施加交流電場一面進行紫外線曝光。施加之交流電場較佳為頻率10Hz至10kHz之交流，更佳為頻率50Hz至10kHz，電壓可依據液晶顯示元件所需之預傾角而選擇。即，可藉由施加之電壓而控制液晶顯示元件之預傾角。於MVA模式之液晶顯示元件中，就定向穩定性及對比度之觀點而言，必須將預傾角控制在80度至89度。
本發明之含聚合性化合物之液晶組成物較佳為用於具有形成於一對基板間之液晶層、透明電極、及偏光板之液晶顯示元件的含有聚合性化合物者，且藉由於形成於上述一對基板間之空間內收容有上述含聚合性化合物之液晶組成物之上述液晶層內使上述聚合性化合物聚合而賦予液晶定向能力。
照射時之溫度較佳為保持本案發明之液晶組成物之液晶狀態的溫度範圍內。較佳為於接近室溫之溫度、即典型而言15~35℃之溫度下進行聚合。作為產生紫外線之燈，可使用金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又，作為照射之紫外線之波長，較佳為視需要將紫外線遮蔽而使用。照射之紫外線之強度較佳為0.1mW/cm2~100W/cm2，更佳為2mW/cm2~50W/cm2。照射之紫外線之能量可適當調整，較佳為10mJ/cm2至500J/cm2，更佳為100mJ/cm2至200J/cm2。於照射紫外線時，亦可使強度變化。照射紫外線之時間係根據照射之紫外線強度而適當選擇，較佳為10秒至3600秒。
[實施例]
於以下列舉實施例而對本發明進一步詳述，但本發明並不限定於該等實施例。又，以下之實施例及比較例之組成物中之「%」意指『質量%』。
關於液晶組成物之物性，如下述般進行表示。
TN-I(℃)：向列相-各向同性液體相轉移溫度(液晶相上限溫度)
△ε：介電各向導性
△n：折射率各向異性
(UV硬化後之單體殘留量之測定方法)
於液晶單元注入液晶組成物後，照射UV而使聚合性化合物聚合。其後，將液晶單元分解，而獲得包含液晶材料、聚合物、未聚合之聚合性化合物之溶出成分之乙腈溶液。針對其，藉由高效液相層析法(管柱：逆相非極性管柱，展開溶劑：乙腈或乙腈/水，檢測器：UV檢測器)而測定各 成分之峰面積。根據設為指標之液晶材料之峰面積與未聚合之聚合性化合物之峰面積的比，而決定殘留之聚合性化合物之量。根據該值與最初添加之聚合性化合物之量而決定單體殘留量。再者，聚合性化合物之殘留量之檢測極限為500ppm。
(實施例1)
製備含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物之液晶組成物LC-1。構成之化合物及含有比率係如下所述。
LC-1之物性值為Tni=80℃、△ε=-3.5、△n=0.087。
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加式(I-38)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-1。CLC-1之物性與上述LC-1之物性相比沒有變化。因此，可知式(I-38)所表示之聚合性化合物未使添加之液晶組成物之液晶性降低。又，雖將該CLC-1保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-38)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-1注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角(晶體旋轉法)進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.8度，相對於此，照射後之預傾角成為86.5度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.3度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-38)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-38)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V 之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為86.4°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(比較例1)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加日本特開2012-87165號公報之式(A)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-A。利用真空注入法，將CLC-A注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.8度，相對於此，照射後之預傾角成為87.4度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。然而，藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(A)所示之聚合性化合物的含量進行分析，結果成為1200ppm，聚合性化合物(A)之聚合未完全進行。又，將該CLC-A保存在冷處(-20℃)1週，結果發生析出，因此可知式(A)所示之聚合性化合物與其他液晶化 合物之相溶性較差。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角成為85.1°，預傾斜之固定力於壓力下未得到充分維持。
可知式(I-38)所示之聚合性化合物與式(A)所示之聚合性化合物相比，聚合反應之反應性較高，與液晶之相溶性良好，且應力下之預傾斜之固定力優異。
(實施例2)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加式(I-28)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-2。CLC-2之物性與上述LC-1之物性相比沒有變化。因此，可知式(I-28)所表示之聚合性化合物未使添加之液晶組成物之液晶性降低。又，雖將該CLC-2保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-28)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-2注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角(晶體旋轉法)進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽 320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.7度，相對於此，照射後之預傾角成為85.9度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.8度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-28)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-28)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為85.7°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(比較例2)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加日本特開2012-87165號公報之式(I-11-a)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-B。可知式(I-11-a)所表示之聚合性化合物與實施例1同樣地，未使添加之液晶組成物之液晶性降低。又，雖將該CLC-B保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知(I-11-a)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-B注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.7度，相對於此，照射後之預傾角為86.1度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.6度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-11-a)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但為檢測極限以下。由此確認式(I -11-a)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角成為85.1°，預傾斜之固定力於壓力下未得到充分維持。
(實施例3)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加式(I-39)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-3。CLC-3之物性與上述LC-1之物性相比沒有變化。因此，可知式(I-39)所表示之聚合性化合物未使添加之液晶組成物之液晶性降低。又，雖將該CLC-3保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-39)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-3注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角(晶體旋轉法)進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘， 獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.5度，相對於此，照射後之預傾角成為84.9度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜3.6度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-39)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-39)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為85.2°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(比較例3)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加日本特開2002-87165號公報之式(I-33-a)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-C。可知式(I-33-a)所表示之聚合性化合物與實施例1同樣地，未使添加之液晶組成物之液晶性降低。又，雖將該CLC-C保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知(I-33-a)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-C注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.8度，相對於此，照射後之預傾角為86.2度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.6度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33-a)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但為檢測極限以下。由此確認式(I -33-a)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角成為84.8°，預傾斜之固定力於壓力下未得到充分維持。
(實施例4)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加式(I-40)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-4。CLC-4之物性與上述LC-1之物性相比沒有變化。因此，可知式(I-40)所表示之聚合性化合物未使添加之液晶組成物之液晶性降低。又，雖將該CLC-4保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-40)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-4注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角(晶體旋轉法)進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定 向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.5度，相對於此，照射後之預傾角成為85.9度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.6度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-40)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-40)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為85.6°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(比較例4)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加式(I-11-b)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-D。
利用真空注入法，將CLC-D注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直 定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.5度，相對於此，照射後之預傾角為86.3度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.3度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-11-b)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但為檢測極限以下。由此確認式(I-11-b)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
然而，將該CLC-D保存在冷處(-20℃)1週之結果，發生析出，因此可知式(I-11-b)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性較差。
又，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角成為87.5°，預傾斜之固定力於壓力下未得到充分維持。
(實施例5)
針對液晶組成物LC-1 99.7%，添加式(I-33)
所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-5。CLC-5之物性與上述LC-1之物性相比沒有變化。因此，可知式(I-33)所表示之聚合性化合物未使添加之液晶組成物之液晶性降低。又，雖將該CLC-5保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-5注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角(晶體旋轉法)進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為89.0度，相對於此，照射後之預傾角成為85.5度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜3.5度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33) 所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為85.6°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例6)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-2作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-2之物性為Tni=85℃、△ε=-3.4、△n=0.094。
針對液晶組成物LC-2 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-6。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低， 且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-6保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-6注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.7度，相對於此，照射後之預傾角成為86.2度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.5度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為86.2°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例7)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-3作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-3之物性為Tni=72℃、△ε=-3,3、△n=0.086。
相對於液晶組成物LC-3 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-7。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-7保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-7注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性 化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.9度，相對於此，照射後之預傾角成為85.5度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜3.4度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為85.4°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例8)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-4作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-4之物性為Tni=81℃、△ε=-3.0、△n=0.086。
針對液晶組成物LC-4 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-8。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-8保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-8注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.9度，相對於此，照射後之預傾角成為86.1度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.8度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為86.0°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例9)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-5作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-5之物性為Tni=76℃、△ε=-3.2、△n=0.109。
針對液晶組成物LC-5 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-9。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-9保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-9注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫 外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.5度，相對於此，照射後之預傾角成為85.7度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜2.8度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為85.6°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例10)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-6作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-6之物性為Tni=80℃、△ε=-3.2、△n=0.110。
針對液晶組成物LC-6 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-10。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-10保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-10注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為89.1度，相對於此，照射後之預傾 角成為87.6度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜1.5度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為87.5°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例11)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-7作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-7之物性為Tni=76℃、△ε=-2.9、△n=0.102。
針對液晶組成物LC-7 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-11。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-11保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-11注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之 照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為88.9度，相對於此，照射後之預傾角成為87.2度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜1.7度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為87.3°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例12)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-8作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-8之物性為Tni=75℃、△ε=-3.0、△n=0.109。
針對液晶組成物LC-8 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-12。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-12保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-12注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之 照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為89.2度，相對於此，照射後之預傾角成為87.8度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜1.4度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為87.6°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例13)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-9作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-9之物性為Tni=76℃、△ε=-3.2、△n=0.108。
針對液晶組成物LC-9 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-13。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-13保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-13注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為89.1度，相對於此，照射後之預傾 角成為88.1度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜1.0度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為88.0°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例14)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-10作為含有選自通式(II)之化合物、選自通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-10之物性為Tni=75℃、△ε=-2.7、△n=0.108。
針對液晶組成物LC-10 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-14。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-14保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-14注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為89.2度，相對於此，照射後之預傾 角成為88.3度，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。
根據上述預傾角之結果，可知獲得藉由聚合性化合物聚合而產生對液晶組成物之定向限制力，而液晶分子於自初期狀態傾斜0.9度之狀態下將預傾角固定化之垂直定向性液晶顯示元件。
又，雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但未檢測出。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為88.2°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例15)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-11作為含有自選自通式(II)之化合物、選自通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)之化合物選擇之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-11之物性為Tni=85℃、△ε=5.5、△n=0.090。
針對液晶組成物LC-11 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-15。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-15保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之 相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-15注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導垂直定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為0.5度，相對於此，照射後之預傾角為3.1度，被賦予預傾角，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但為檢測極限以下。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為3.2°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例16)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-12作為含有自選自通式(II)之化合物、選自通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)之化合物選擇之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-12之物性為Tni=76℃、△ε=7.0、△n=0.105。
針對液晶組成物LC-12 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-16。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-16保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-16注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導平行定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為0.5度，相對於此，照射後之預傾角 為3.0度，被賦予預傾角，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但為檢測極限以下。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為3.1°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例17)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-13作為含有自選自通式(II)之化合物、選自通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)之化合物選擇之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-13之物性為Tni=79℃、△ε=11.8、△n=0.109。
針對液晶組成物LC-13 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-17。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物未使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-17保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-17注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導平行定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測 定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為0.5度，相對於此，照射後之預傾角為3.9度，被賦予預傾角，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但為檢測極限以下。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為4.0°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。
(實施例18)
製備如下述之構成成分之液晶組成物LC-14作為含有自選自通式(II)之化合物、選自通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)之化合物選擇之化合物的實例。
上述液晶組成物LC-14之物性為Tni=76℃、△є=11.3、△n=0.123。
針對液晶組成物LC-14 99.7%，添加式(I-33)所示之聚合性化合物0.3%，使之均勻地溶解，藉此製備含聚合性化合物之液晶組成物CLC-18。可知與實施例5同樣地，式(I-33)所示之聚合性化合物不使液晶性降低，且相溶性亦優異。又，雖將該CLC-18保存在冷處(-20℃)1週，但未發生析出等，而可知式(I-33)所示之聚合性化合物與其他液晶化合物之 相溶性優異。
利用真空注入法，將CLC-18注於單元間隙3.5μm且塗佈有誘導平行定向之聚醯亞胺定向膜之附帶ITO的單元中。對該單元之預傾角進行測定後，一面以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，一面介隔遮蔽320nm以下之紫外線之濾光片，藉由高壓水銀燈對液晶單元照射紫外線。以單元表面之照射強度成為15mW/cm2之方式進行調整並照射600秒鐘，獲得使含聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性化合物聚合而成之垂直定向性液晶顯示元件。元件之紫外線照射前之預傾角為0.6度，相對於此，照射後之預傾角為3.2度，被賦予預傾角，液晶分子於自初期狀態傾斜之狀態下將預傾角固定化。雖藉由液相層析法分析，對元件中所含有之未聚合之式(I-33)所示的聚合性化合物之含量進行了分析，但為檢測極限以下。由此確認式(I-33)所示之聚合性化合物於不使用聚合起始劑之情況下可進行聚合，且聚合後殘留之未聚合物為檢測極限以下。
進而，針對獲得之垂直定向性液晶顯示元件，以頻率1kHz施加5.0V之矩形波，並且投入50℃之烘箱而實施壓力試驗，結果可知，24小時後預傾角亦為3.3°，基本上未變化，預傾斜之固定力即便於壓力下亦得到充分維持。

Claims (8)

  1. 一種含聚合性化合物之液晶組成物，其係含有聚合性化合物與液晶化合物者，作為上述聚合性化合物，於0.01~2質量%之範圍內含有至少1種以上通式(I)所表示之化合物： (上述通式(I)中，Z表示-S1-R12，該S1為選自由碳原子數1~5個之伸烷基及單鍵所組成之群中之至少1種連結基，該伸烷基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-，R11及R12相互獨立，表示以下之式(R-I)及式(R-III)至式(R-IX)中之任一者： 上述式(R-I)及式(R-III)~(R-IX)中，R21、R31、R41、R51 及R61相互獨立，為氫原子、碳原子數1~5個之烷基或碳原子數1~5個之鹵化烷基，W為單鍵、-O-或亞甲基，T為單鍵或-COO-，p、t及q分別獨立，為0、1或2，L11為單鍵、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-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-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述式中，z表示2或4之整數)，L12為-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-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-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，Ra分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，上述 式中，z表示2或4之整數)，M12表示1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、或茚滿-2,5-二基，M12分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代，M13分別獨立，為以下之式(i)~(ix)中之任一者： l為1或2，m表示1~3之整數，n表示1~3之整數，於m表示2及3之情形時，存在2個或3個之L11、M12可相同亦可不同，其中，該情形時L11之至少一個表示單鍵，又，l=1之情形之M11表示1,4-伸苯基或茚滿-2,5-二基，M11分別獨立，可未經取代、或者經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵基、氰基或硝基取代， l=2之情形之M11為上述式(iv)~(vi)中之任一者)，作為上述液晶化合物，含有5~80質量%之範圍內的「通式(II)所表示之至少1種化合物」、以及5~80質量%之範圍內的「選自由通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)、以及通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之液晶化合物所組成之群中至少1種化合物」：R21-M21-L21-M22-(L22-M23)o-R22 (II)(上述通式(II)中，R21及R22分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子，M21、M22及M23分別獨立地表示選自由以下之基所組成之群中之基：(a)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、(c)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，o表示0、1或2，L21及L22分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=CH-、-CH=N-N=CH -或-C≡C-，存在複數個L22之情形時，其等可相同亦可不同，存在複數個M23之情形時，其等可相同亦可不同)， (上述通式(IIIa)、通式(IIIb)及通式(IIIc)中，R31、R32及R33分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子，M31、M32、M33、M34、M35、M36、M37及M38分別獨立地表示選自由以下之基所組成之群中之基：(d)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(e)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4- 伸苯基、(f)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基，上述基(d)、基(e)或基(f)所含有之氫原子分別可經氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37及L38分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，存在複數個M32、M34、M35、M37、M38、L31、L33、L35、L36及/或L38之情形時，其等可相同亦可不同，X31、X32、X33、X34、X35、X36及X37分別獨立地表示氫原子或氟原子，Y31、Y32及Y33分別獨立地表示氟原子、氯原子、氰基、硫氰基、三氟甲氧基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基或二氟甲氧基，p、q、r、s及t分別獨立地表示0、1或2，且q+r及s+t為2以下)， (上述通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)中，R41、R42、R43、R44、R45及R46分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，存在於該等基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-亦可被取代為-O-或-S-，又，存在於該等基中之至少1種氫原子可被取代為氟原子或氯原子，M41、M42、M43、M44、M45、M46、M47、M48及M49分別獨立地表示選自由以下之基所組成之群中之基：(g)反式-1,4-伸環己基(存在於該基中之1個-CH2-或不鄰接之2個以上之-CH2-可被取代為-O-或-S-)、(h)1,4-伸苯基(存在於該基中之1個-CH=或不鄰接之2個以上之-CH=可被取代為-N=)、及(i)1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基及十氫萘-2,6-二基，上述基(g)、基(h)或基(i)所含有之氫原子分別亦可經氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48及L49分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-C≡C-，存在複數個M42、M43、M45、M46、M48、M49、L41、L43、L44、L46、L47及/或L49之情形時，其等可相同亦可不同，X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47及X48分別獨立地表示氫原子、三氟甲基、三氟甲氧基、氯原子或氟原子，X41及X42中之任一者表示氟原 子，X43、X44及X45中之任一者表示氟原子，X46、X47及X48中之任一者表示氟原子，但無X46及X47同時表示氟原子之情況，且無X46及X48同時表示氟原子之情況，G表示-CH2-或-O-，u、v、w、x、y及z分別獨立地表示0、1或2，且u+v、w+x及y+z為2以下)。
  2. 如申請專利範圍第1項之含聚合性化合物之液晶組成物，其中，於上述通式(I)中，R11及R12分別獨立地表示以下之式(R-1)至式(R-3)、以及式(R-6)至式(R-15)中之任一者：
  3. 如申請專利範圍第1或2項之含聚合性化合物之液晶組成物，其中，於上述通式(I)中，L11為-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、 -OCO-、-CH=CH-、單鍵、-CF2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-OCF2-或-C≡C-，L12為-OCH2CH2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-或-(C=O)-O-(CH2)z-，上述式中之z為2或4之整數。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之含聚合性化合物之液晶組成物，其中，上述通式(I)之L11及L12之至少任一者為選自由-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-及-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-所組成之群中之至少1種。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之含聚合性化合物之液晶組成物，其含有選自上述通式(I)之化合物0.01~2質量%、選自通式(II)之化合物5~70質量%、及選自由通式(IIIa)、通式(IIIb)或通式(IIIc)所表示之化合物所組成之群中之化合物或者選自由通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之化合物所組成之群中之化合物5~70質量%。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之含聚合性化合物之液晶組成物，其含有上述通式(I)、至少1種選自由通式(IVa)、通式(IVb)及通式(IVc)所表示之化合物所組成之群中之化合物。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之含聚合性化合物之液晶組成物，其係對具有形成於一對基板間之液晶層、透明電極、及偏光板之液晶顯示元件使用之含有聚合性化合物者，於形成於上述一對基板間之空間內填充有上述含聚合性化合物之液晶組成物之上述液晶層內使上述聚合性化合物聚合，藉此賦予液晶 定向能力。
  8. 如申請專利範圍第7項之液晶顯示元件，其中，含聚合性化合物之液晶組成物之介電各向導性為負。
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