TWI810416B

TWI810416B - 液晶顯示元件

Info

Publication number: TWI810416B
Application number: TW108145239A
Authority: TW
Inventors: 間宮純一; 井之上雄一; 山本淳子; 木村正臣
Original assignee: 日商Ｄｉｃ股份有限公司
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2023-08-01
Also published as: TW202039799A; CN112840266A; WO2020137574A1; JPWO2020137574A1; JP6841388B2

Abstract

提供一種在液晶配向性、配向穩定性、高電壓保持率及電壓保持率之穩定性方面優異的液晶顯示元件。本發明之液晶顯示元件其特徵在於：具備兩個基板、及設置於該兩個基板間之液晶層，上述液晶層含有液晶分子、及聚合性單體之聚合物，上述液晶層中，上述聚合性單體之殘留量在200ppm以下。又，較佳為上述液晶層中，上述聚合性單體之殘留量在10ppm以上。進一步，較佳為上述聚合性單體包含具有吸附基之聚合性單體A。

Description

液晶顯示元件

本發明係關於一種液晶顯示元件。

以往，於VA方式之液晶顯示器中，為了於未施加電壓時誘發液晶分子之垂直配向，於施加電壓時實現液晶分子之水平配向，於電極上設置有作為配向膜發揮功能之聚醯亞胺（PI）膜。然而，PI膜之製造需要龐大成本，近年來，正在研究用於儘管省略PI膜但仍實現液晶分子之配向之方法（例如，參閱專利文獻1）。於此專利文獻1揭示有：藉由在含有液晶化合物（液晶分子）及聚合性化合物（聚合性單體）之聚合物的液晶層中減少殘留單體量，而改善電壓保持率（VHR）及離子密度（ID）。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：國際公開第2016／143601號

[發明所欲解決之課題]

然而，根據本案發明人等的探討，發現了：藉由專利文獻1之實施例所記載之殘留單體量，電壓保持率之改善效果依然不足，有進一步改善的空間。本發明係有鑒於此觀點而成者，其目的在於提供一種在液晶配向性、配向穩定性、高電壓保持率及電壓保持率之穩定性方面優異的液晶顯示元件。 [解決課題之技術手段]

此種目的係藉由下述（1）～（12）之本發明而達成。（1）一種液晶顯示元件，其具備兩個基板、及設置於該兩個基板間之液晶層，上述液晶層含有液晶分子、及聚合性單體之聚合物，上述液晶層中，上述聚合性單體之殘留量在200ppm以下。（2）如上述（1）之液晶顯示元件，其中，上述液晶層中，上述聚合性單體之殘留量在10ppm以上。（3）如上述（1）或（2）之液晶顯示元件，其中，上述聚合性單體包含具有吸附基之聚合性單體A。（4）如上述（3）之液晶顯示元件，其中，上述液晶層中，上述聚合性單體A之殘留量在100ppm以下。（5）如上述（1）～（4）中任一項之液晶顯示元件，其中，上述聚合性單體包含不具有吸附基之聚合性單體B。（6）如上述（5）之液晶顯示元件，其中，上述液晶層中，上述聚合性單體B之殘留量在100ppm以下。

（7）如上述（5）或（6）之液晶顯示元件，其中，上述聚合性單體B係以下述通式（P）表示。（式（P）中，R^p1 表示氫原子、氟原子、氰基、碳原子數1～15之烷基或－Sp^p2 －P^p2 [上述烷基中所存在之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －可分別獨立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，上述烷基中所存在之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被氰基、氟原子或氯原子取代]， P^p1 及P^p2 分別獨立地表示下述通式（P^p1 －1）～式（P^p1 －9）之任一者， [式中，R^p11 及R^p12 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1～5之烷基或碳原子數1～5之鹵化烷基，W^p11 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－或－CH₂ －，t^p11 表示0、1或2，於分子内存在複數個R^p11 、R^p12 、W^p11 及／或t^p11 之情形時，其等可相同，亦可不同，*表示鍵結鍵]， Sp^p1 及Sp^p2 分別獨立地表示單鍵或間隔基， Z^p1 及Z^p2 分別獨立地表示單鍵、－O－、－S－、－CH₂ －、－OCH₂ －、－CH₂ O－、－CO－、－C₂ H₄ －、－COO－、－OCO－、－OCOOCH₂ －、－CH₂ OCOO－、－OCH₂ CH₂ O－、－CO－NR^ZP1 －、－NR^ZP1 －CO－、－SCH₂ －、－CH₂ S－、－CH＝CR^ZP1 －COO－、－CH＝CR^ZP1 －OCO－、－COO－CR^ZP1 ＝CH－、－OCO－CR^ZP1 ＝CH－、－COO－CR^ZP1 ＝CH－COO－、－COO－CR^ZP1 ＝CH－OCO－、－OCO－CR^ZP1 ＝CH－COO－、－OCO－CR^ZP1 ＝CH－OCO－、－（CH₂ ）₂ －COO－、－（CH₂ ）₂ －OCO－、－OCO－（CH₂ ）₂ －、－（C＝O）－O－（CH₂ ）₂ －、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF₂ －、－CF₂ O－、－OCF₂ －、－CF₂ CH₂ －、－CH₂ CF₂ －、－CF₂ CF₂ －或－C≡C－[式中，R^ZP1 分別獨立地表示氫原子或碳原子數1～4之烷基，於分子内存在複數個R^ZP1 之情形時，其等可相同，亦可不同]， A^p1 、A^p2 及A^p3 分別獨立地表示選自由基（a^p ）～基（c^p ）所組成之群中的基[下述基（a^p ）、基（b^p ）及基（c^p ）中所存在之氫原子可分別獨立地被鹵素原子、碳原子數1～8之烷基或碳原子數1～8之烯基、氰基或－Sp^p2 －P^p2 取代]，（a^p ）1,4－伸環己基[該基中所存在之1個－CH₂ －或不相鄰之2個以上之－CH₂ －可被－O－取代]，（b^p ）1,4－伸苯基[該基中所存在之1個－CH＝或不相鄰之2個以上之－CH＝可被－N＝取代]，及（c^p ）萘－2,6－二基、萘－1,4－二基、萘－1,5－二基、1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基、菲－2,7－二基或蒽－2,6－二基[該等基中所存在之1個－CH＝或不相鄰之2個以上之－CH＝可被－N＝取代]， m^p1 表示0、1、2或3，於分子内存在複數個Z^p1 、A^p2 、Sp^p2 及／或P^p2 之情形時，其等可相同，亦可不同，A^p3 於m^p1 為0且A^p1 為上述基（c^p ）之情形時，表示單鍵）。

（8）如上述（1）～（7）中任一項之液晶顯示元件，其中，上述聚合性單體具有選自下述通式（AP－1）～通式（AP－9）所表示之群中之聚合性基。（式中，R^AP1 及R^AP2 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1～5之烷基或碳原子數1～10之鹵化烷基[該烷基中之1個或2個以上之－CH₂ －可被－O－或－CO－取代，上述烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被鹵素原子或羥基取代， W^AP1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－或－CH₂ －， t^AP1 表示0、1或2， *表示鍵結鍵）。

（9）如上述（1）～（8）中任一項之液晶顯示元件，其中，上述液晶分子其介電各向導性（Δε）為負值。（10）如上述（1）～（9）中任一項之液晶顯示元件，其為主動矩陣驅動用。（11）如上述（1）～（10）中任一項之液晶顯示元件，其為PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。（12）如上述（1）～（11）中任一項之液晶顯示元件，其中，上述兩個基板中之至少一個基板不具有配向膜。 [發明之效果]

藉由本發明，可提供一種藉由使液晶層中之聚合性單體之殘留量最佳化而特性（特別是電壓保持率）優異之液晶顯示元件。

以下，基於較佳之實施形態對本發明之液晶顯示元件詳細地進行說明。（液晶組成物）本發明中所使用之液晶組成物用於形成液晶顯示元件所具有之液晶層。本實施形態之液晶組成物含有介電各向導性（Δε）為負值之液晶分子、及具有使液晶分子自發配向之功能的配向助劑（聚合性單體A）。（（配向助劑））配向助劑具備如下功能：與和含有液晶組成物之液晶層直接抵接之構件（電極（例如ITO）、基板（例如玻璃基板、丙烯酸基板、透明基板、可撓性基板等）、樹脂層（例如濾色器、配向膜、保護層（overcoat）等）、絕緣膜（例如無機材料膜、SiNx等））相互作用，而引起液晶層中所含有之液晶分子之垂直排列。

配向助劑較佳為具有用於聚合之聚合性基、與液晶分子類似之液晶原基、可與和液晶層直接抵接之構件相互作用之吸附基（極性基）、及引起液晶分子之配向之配向誘導基。較佳為吸附基及配向誘導基鍵結於液晶原基，聚合性基直接或視需要經由間隔基取代成液晶原基、吸附基及配向誘導基。特別是，聚合性基於被編入至吸附基中之狀態下較佳為被液晶原基取代。以下，化學式中之左端之＊及右端之＊表示鍵結鍵。

「配向誘導基」配向誘導基具有誘導液晶分子之配向之功能，較佳為下述通式（AK）所表示之基。式中，R^AK1 表示直鏈狀或支鏈狀之碳原子數1〜20之烷基。其中，烷基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －可分別獨立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被鹵代基（halogeno group）取代。

R^AK1 較佳為表示直鏈狀或支鏈狀之碳原子數1〜20之烷基，更佳為表示直鏈狀之碳原子數1〜20之烷基，進而較佳為表示直鏈狀之碳原子數1〜8之烷基。又，烷基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接的方式分別獨立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。進而，烷基中之氫原子可被氟原子或氯原子取代，亦可被氟原子取代。就對配向助劑賦予所謂之兩親媒性之觀點而言，上述配向誘導基較佳為鍵結於與液晶原基之吸附基相反側。

「聚合性基」聚合性基較佳為由P^AP1 －表示，介隔Sp^AP1 －（單鍵或間隔基）而與液晶原基鍵結。 P^AP1 較佳為選自下述通式（AP－1）〜通式（AP－9）所表示之群中之基。

式中，R^AP1 及R^AP2 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1〜5之烷基或碳原子數1〜10之鹵化烷基。其中，烷基中之1個或2個以上之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接的方式被－O－或－CO－取代，烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被鹵素原子或羥基取代。 W^AP1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－或－CH₂ －。 t^AP1 表示0、1或2。

P^AP1 較佳為下述通式（AP－1）〜通式（AP－7）所表示之基，更佳為下述通式（AP－1）或通式（AP－2）所表示之基，進而較佳為通式（AP－1）。 Sp^AP1 較佳為表示單鍵或直鏈狀或支鏈狀之碳原子數1〜20之伸烷基，更佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數1〜20之伸烷基，進而較佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數2〜10之伸烷基。又，於Sp^AP1 中，伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接的方式分別獨立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。

於配向助劑中，P^AP1 －Sp^AP1 －之數量較佳為1個以上且5個以下，更佳為1個以上且4個以下，進而較佳為2個以上且4個以下，尤佳為2個或3個，最佳為2個。 p^AP1 －Sp^AP1 －中之氫原子可被聚合性基、後述之吸附基及／或上述配向誘導基取代。 P^AP1 －Sp^AP1 －亦可鍵結於聚合性基、液晶原基、後述之吸附基及／或上述配向誘導基。又，P^AP1 －Sp^AP1 －較佳為鍵結於液晶原基、後述之吸附基或上述配向誘導基，更佳為鍵結於液晶原基或後述之吸附基。再者，於分子內存在複數個P^AP1 及／或Sp^AP1 －之情形時，分別可相互相同，亦可不同。

「液晶原基」液晶原基係具備剛直部分之基，例如係指具備1個以上之環式基之基，較佳為具備2〜4個環式基之基，更佳為具備3〜4個環式基之基。再者，環式基可視需要經連結基連結。液晶原基較佳為具有與液晶層所使用之液晶分子（液晶化合物）類似之骨架。再者，於本說明書中，「環式基」係指構成之原子鍵結成環狀之原子團，包含碳環、雜環、飽和或不飽和環式結構、單環、二環式結構、多環式結構、芳香族、非芳香族等。又，環式基可含有至少1個雜原子，進而，亦可經至少1個取代基（鹵代基、聚合性基、有機基（烷基、烷氧基、芳基等））取代。於環式基為單環之情形時，液晶原基較佳為含有2個以上單環。

上述液晶原基較佳為由例如通式（AL）表示。式中，Z^A ^L1 表示單鍵、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－C≡C－、－COO－、－OCO－、－OCOO－、－CF₂ O－、－OCF₂ －、－CH＝CHCOO－、－OCOCH＝CH－、－CH₂ －CH₂ COO－、－OCOCH₂ －CH₂ －、－CH＝C（CH₃ ）COO－、－OCOC（CH₃ ）＝CH－、－CH₂ －CH（CH₃ ）COO－、－OCOCH（CH₃ ）－CH₂ －、－OCH₂ CH₂ O－或碳原子數1〜20之伸烷基。其中，伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接的方式被－O－、－COO－或－OCO－取代。

A^A ^L1 及A^A ^L2 分別獨立地表示二價環式基。 Z^AL1 、A^A ^L1 及A^AL2 中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被鹵代基、吸附基、P^AP1 －Sp^AP1 －或一價有機基取代，再者，於分子內存在複數個Z^A ^L1 及A^AL1 之情形時，分別可相互相同，亦可不同。 m^AL1 表示1〜5之整數。通式（AL）中，Z^AL1 較佳為單鍵或碳原子數2〜20之伸烷基，更佳為單鍵或碳原子數2〜10之伸烷基，進而較佳為單鍵、－（CH₂ ）₂ －或－（CH₂ ）₄ －。伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －可被取代為－O－、－COO－或－OCO－。進而，於目的在於提高棒狀分子之直線性之情形時，Z^AL1 較佳為環與環直接連結之形態之單鍵或將環與環直接連結之原子的數量為偶數個之形態。例如，於－CH₂ －CH₂ COO－之情形時，將環與環直接連結之原子之數量為4個。

通式（AL）中，A^AL1 及A^AL2 分別獨立地表示二價環式基。作為二價環式基，較佳為選自由1,4－伸苯基、1,4－環伸己基、1,4－環己烯基、四氫吡喃－2,5－二基、1,3－二㗁烷－2,5－二基、四氫噻喃^_ 2,5－二基、噻吩－2,5－二基、1,4－雙環（2,2,2）伸辛基、十氫萘－2,6－二基、吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、吡𠯤－2,5－二基、噻吩－2,5－二基－、1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基、2,6－伸萘基、菲－2,7－二基、9,10－二氫菲－2,7－二基、1,2,3,4,4a,9,10a－八氫菲－2,7－二基、1,4－伸萘基、苯并[1,2－b：4,5－b']二噻吩－2,6－二基、苯并[1,2－b：4,5－b']二硒吩－2,6－二基、[1]苯并噻吩[3,2－b]噻吩－2,7－二基、[1]苯并硒吩[3,2－b]硒吩－2,7－二基及茀－2,7－二基所組成之群中之1種，更佳為1,4－伸苯基、1,4－伸環己基、2,6－伸萘基或菲－2,7－二基，進而較佳為1,4－伸苯基或1,4－伸環己基。再者，該等基可未經取代，或可經取代基取代。作為該取代基，較佳為氟原子或碳原子數1〜8之烷基。進而，烷基可經氟原子或羥基取代。又，環式基中之1個或2個以上之氫原子可被取代為鹵代基、吸附基、P^AP1 －Sp^AP1 －或一價有機基。

通式（AL）中，所謂一價有機基，係藉由使有機化合物成為一價基之形態而構成化學結構之基，係指自有機化合物中將1個氫原子去除而成之原子團。作為該一價有機基，例如可列舉：碳原子數1〜15之烷基、碳原子數2〜15之烯基、碳原子數1〜14之烷氧基、碳原子數2〜15之烯氧基等；較佳為碳原子數1〜15之烷基或碳原子數1〜14之烷氧基，更佳為碳原子數1〜8之烷基或碳原子數1〜8之烷氧基，進而較佳為碳原子數1〜5之烷基或碳原子數1〜4之烷氧基，尤佳為碳原子數1〜3之烷基或碳原子數1〜2之烷氧基，最佳為碳原子數1或2之烷基或碳原子數1之烷氧基。又，上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －亦可被－O－、－COO－或－OCO－取代。進而，上述一價有機基可具有作為上述配向誘導基之作用。上述通式（AL）中，m^AL1 較佳為1〜4之整數，更佳為1〜3之整數，進而較佳為2或3。

作為上述液晶原基之較佳之形態，可列舉下述式（me－1）〜（me－44）。

通式（AL）係2個氫原子自該等化合物脫離所得之結構。於該等式（me－1）〜（me－44）中，環己烷環、苯環或萘環中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被取代為鹵代基、P^AP1 －Sp^AP1 －、一價有機基（例如碳原子數1〜15之烷基、碳原子數1〜14之烷氧基）、吸附基或配向誘導基。上述液晶原基之中，較佳之形態為式（me－8）〜（me－44），更佳之形態為式（me－8）〜（me－10）、式（me－12）〜（me－18）、式（me－22）〜（me－24）、式（me－26）〜（me－27）及式（me－29）〜（me－44），進而較佳之形態為式（me－12）、（me－14）、（me－16）、（me－22）〜（me－24）、（me－29）、（me－34）、（me－36）〜（me－37）、（me－42）〜（me－44）。

上述液晶原基之中，尤佳之形態為下述通式（AL－1）或（AL－2），最佳之形態為下述通式（AL－1）。

式中，X^AL101 〜X^AL118 、X^AL201 〜X^AL214 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1～5之烷基、碳原子數1～5之烷氧基、鹵代基、P^AP1 －Sp^AP1 －、後述之吸附基或上述配向誘導基。環A^AL1 ¹ 、環A^AL1 ² 及環A^AL ²¹ 分別獨立地表示環己環或苯環。 X^AL101 〜X^AL118 、X^AL201 〜X^AL214 中之任1個或2個以上被後述之吸附基取代。 X^AL101 〜X^AL118 、X^AL201 〜X^AL214 中之任1個或2個以上被上述配向誘導基取代。後述之吸附基及上述配向誘導基可被P^AP1 －Sp^AP1 －取代。通式（AL－1）或通式（AL－2）於其分子內具有1個或2個以上之P^AP1 －Sp^AP1 －。

於通式（AL－1）中，較佳為X^AL101 為上述配向誘導基。於通式（AL－1）中，較佳為X^AL109 、X^AL110 及X^AL111 之至少1個為後述之吸附基，更佳為X^AL1 ⁰⁹ 及X^AL110 均為吸附基或X^AL110 為後述之吸附基，進而較佳為X^AL110 為後述之吸附基。於通式（AL－1）中，較佳為X^AL109 、X^AL110 及X^AL111 之至少1個為後述之吸附基中之P^AP1 －Sp^AP1 －或結構內具有可聚合之部位之吸附基，更佳為X^AL109 及X^AL1 ¹¹ 之兩者或一者為P^AP1 －Sp^AP1 －。於通式（AL－1）中， X^AL104 〜X^AL108 、X^AL112 〜X^AL116 之1個或2個分別獨立，較佳為碳原子數1〜5之烷基、碳原子數1〜5之烷氧基或鹵代基，更佳為碳原子數1〜3之烷基或氟原子。尤佳為X^AL105 、X^AL106 或X^AL107 分別獨立地為碳原子數1〜3之烷基或氟原子。

於通式（AL－2）中，較佳為X^AL201 為上述配向誘導基。於通式（AL－2）中，較佳為X^AL207 、X^AL208 及X^AL209 之至少1個為後述之吸附基，更佳為X^AL207 及X^AL208 均為後述之吸附基或X^AL208 為後述之吸附基，進而較佳為X^AL208 為後述之吸附基。於通式（AL－2）中，較佳為X^AL207 、X^AL208 及X^AL209 之至少1個為後述之吸附基中之P^AP1 －Sp^AP1 －或結構內具有可聚合之部位之吸附基，更佳為X^AL207 及X^AL209 之兩者或一者為P^AP1 －Sp^AP1 －。於通式（AL－2）中，X^AL202 〜X^AL206 、X^AL210 〜X^AL214 之1個或2個分別獨立，較佳為碳原子數1〜5之烷基、碳原子數1〜5之烷氧基或鹵代基，更佳為碳原子數1〜3之烷基或氟原子。尤佳為X^AL204 、X^AL205 或X^AL206 分別獨立地為碳原子數1〜3之烷基或氟原子。

「吸附基」吸附基係具備與吸附介質進行吸附之功能之基，上述吸附介質為基板、膜、電極等作為與液晶組成物抵接之層。吸附通常被分為形成化學鍵（共價鍵、離子鍵或金屬鍵）而於吸附介質與吸附物質之間進行吸附之化學吸附、及化學吸附以外之物理吸附。於本說明書中，吸附可為化學吸附或物理吸附之任一者，較佳為物理吸附。因此，吸附基較佳為可與吸附介質進行物理吸附之基，更佳為可藉由分子間力與吸附介質鍵結之基。作為藉由分子間力與吸附介質鍵結之形態，可列舉藉由永久偶極、永久四極、分散力、電荷遷移力或氫鍵等之相互作用而形成之形態。作為吸附基之較佳之形態，可列舉可藉由氫鍵與吸附介質鍵結之形態。於該情形時，吸附基亦可發揮介存氫鍵之質子的供體及受體之任一者之功能或兩者之功能。

吸附基較佳為包含「具有碳原子與雜原子連結而成之原子團的極性要素」之基（以下，有時亦將「吸附基」記載為「極性基」）。於本說明書中，所謂極性要素，係指碳原子與雜原子直接連結而成之原子團。作為雜原子，較佳為選自由N、O、S、P、B及Si所組成之群中之至少1種，更佳為選自由N、O及S所組成之群中之至少1種，進而較佳為選自由N及O所組成之群中之至少1種，尤佳為O。又，於配向助劑中，極性要素之價數並不特別限制於一價、二價、三價等，又，吸附基中之極性要素之個數亦無特別限制。配向助劑較佳為於一分子中具有1〜8個吸附基，更佳為具有1〜4個吸附基，進而較佳為具有1〜3個吸附基。再者，自吸附基中將聚合性基及配向誘導基去除，但吸附基包括吸附基中之氫原子被取代為P^AP1 －Sp^AP1 －之結構及P^AP1 －Sp^AP1 －中之氫原子被取代為－OH之結構。

吸附基包含1個或2個以上之極性要素，被大致分成環式基型與鏈式基型。環式基型係包含其結構中具備含極性要素之環狀結構之環式基的形態，鏈式基型係不包含「其結構中具備含極性要素之環狀結構之環式基」的形態。鏈式基型係於直鏈或分支之鏈狀基中具有極性要素之形態，亦可其一部分具有不包含極性要素之環狀結構。所謂環式基型之吸附基，意指具有在環狀之原子排列內包含至少1個極性要素之結構之形態。再者，於本說明書中，所謂環式基，係如上所述。因此，環式基型之吸附基只要僅包含「含極性要素之環式基」即可，作為吸附基整體，可分支，亦可為直鏈狀。另一方面，所謂鏈式基型之吸附基，意指具有在分子內不包含「含極性要素之環狀之原子排列」，且在線狀之原子排列（可分枝）內包含至少1個極性要素之結構之形態。

再者，於本說明書中，所謂鏈式基，係指結構式中不包含環狀之原子排列，且所構成之原子線狀（可分支）地鍵結而成之原子團，且係指非環式基。換言之，所謂鏈式基，係指直鏈狀或支鏈狀之脂肪族基，可包含飽和鍵或不飽和鍵之任一者。因此，鏈式基例如包括烷基、烯基、烷氧基、酯基、醚基或酮基等。再者，該等基中之氫原子可被至少1個取代基（反應性官能基（乙烯基、丙烯酸基（acrylic group）、甲基丙烯酸基（methacrylic group）等）、鏈狀有機基（烷基、氰基等））取代。又，鏈式基可為直鏈狀或支鏈狀之任一者。

作為環式基型之吸附基，較佳為碳原子數3〜20之雜芳基（包含縮合環）或碳原子數3〜20之雜脂環族基（包含縮合環），更佳為碳原子數3〜12之雜芳基（包含縮合環）或碳原子數3〜12之雜脂環族基（包含縮合環），進而較佳為5員環之雜芳基、5員環之雜脂環族基、6員環之雜芳基或6員環之雜脂環族基。再者，該等環結構中之氫原子可被鹵代基、碳原子數1〜5之直鏈狀或支鏈狀之烷基或烷氧基取代。作為鏈式基型之吸附基，較佳為結構內之氫原子或－CH₂ －被取代為極性要素之直鏈狀或支鏈狀之碳原子數1〜20之烷基。再者，烷基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －可被取代為－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－。又，鏈式基型之吸附基較佳為於其端部含有1個或2個以上之極性要素。

吸附基中之氫原子可被聚合性基取代。作為極性要素之具體例，可列舉：含有氧原子之極性要素（以下，含氧極性要素）、含有氮原子之極性要素（以下，含氮極性要素）、含有磷原子之極性要素（以下，含磷極性要素）、含有硼原子之極性要素（以下，含硼極性要素）、含有矽原子之極性要素（以下，含矽極性要素）或含有硫原子之極性要素（以下，含硫極性要素）。就吸附能力之觀點而言，作為極性要素，較佳為含氮極性要素或含氧極性要素，更佳為含氧極性要素。

作為含氧極性要素，較佳為選自由羥基、烷醇基（alkylol group）、烷氧基、甲醯基、羧基、醚基、羰基、碳酸酯基及酯基所組成之群中之至少1種基或於碳原子鍵結有該基之基。作為含氮極性要素，較佳為選自由氰基、一級胺基、二級胺基、三級胺基、吡啶基、胺甲醯基及脲基所組成之群中之至少1種基或於碳原子連結有該基之基。因此，作為吸附基，較佳為選自由具備含氧極性要素之環式基（以下，含氧環式基）、具備含氮極性要素之環式基（以下，含氮環式基）、具備含氧極性要素之鏈式基（以下，含氧鏈式基）及具備含氮極性要素之鏈式基（以下，含氮鏈式基）所組成之群中之1種或2種以上之基本身或包含該基。

作為含氧環式基，較佳為包含於環結構內具有氧原子作為醚基之下述基之任一者。

又，作為含氧環式基，較佳為包含環結構內具有氧原子作為羰基、碳酸酯基及酯基之下述基之任一者。

作為含氮環式基，較佳為包含下述基之任一者。

作為含氧鏈式基，較佳為包含下述基之任一者。

式中，R^at1 表示碳原子數1〜5之烷基。 Z^at1 表示單鍵、碳原子數1〜15之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基或碳原子數2〜18之直鏈狀或支鏈狀之伸烯基。其中，伸烷基或伸烯基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接之方式被－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－取代。 X^at1 表示氫原子或碳原子數1〜15之烷基。其中，烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接之方式被－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－取代。

作為含氮鏈式基，較佳為包含下述基之任一者。式中，R^at 、R^bt 、R^ct 及R^dt 分別獨立地表示氫原子或碳原子數1〜5之烷基。

作為吸附基，較佳為下述通式（AT）所表示之基。式中，Sp^AT1 表示單鍵、碳原子數1〜25之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。其中，伸烷基中之氫原子可被－OH、－CN、－W^AT1 －Z^AT ¹ 或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，伸烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鍵結之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－、－CH＝CH－或－OCO－COO－取代。 W^AT1 表示單鍵或下述通式（WAT1）或（WAT2）。 Z^AT ¹ 表示包含極性要素之一價基。其中，Z^AT ¹ 中之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代。

（式中，Sp^WAT1 及Sp^WAT2 分別獨立地表示單鍵、碳原子數1〜25之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基，伸烷基中之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，伸烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鍵結之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－或－CH＝CH－取代）。

Sp^AT1 、Sp^WAT1 及Sp^WAT2 分別獨立，較佳為表示單鍵或直鏈狀或支鏈狀之碳原子數1〜20之伸烷基，更佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數1〜20之伸烷基，進而較佳為表示單鍵或直鏈狀之碳原子數2〜10之伸烷基。又，於Sp^AT1 、Sp^WAT1 及Sp^WAT2 中，伸烷基中之1個或2個以上之－CH₂ －可分別獨立地以氧原子不直接鍵結之方式被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。又，Sp^AT1 及Sp^WAT1 中之氫原子可分別獨立地被－W^AT1 －Z^AT1 或P^AP1 －Sp^AP1 －取代。

Z^AT ¹ 表示包含極性要素之一價基，較佳為下述通式（ZAT1－1）或（ZAT1－2）所表示之基。

式中，Sp^ZAT11 及Sp^ZAT12 分別獨立地表示單鍵、碳原子數1〜25之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。其中，伸烷基中之氫原子可被－OH、－CN、－Z^ZAT11 －R^ZAT11 或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，伸烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－或－CH＝CH－取代。 Z^ZAT11 表示含極性要素之基。通式（ZAT1－2）中之由包含Z^ZAT12 之環表示之結構表示5〜7員環。 Z^ZAT11 及Z^ZAT12 中之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代。 R^ZAT11 及R^ZAT12 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1〜8之直鏈狀或支鏈狀之烷基。其中，烷基中之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鍵結之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－、－CH＝CH－或－Z^ZAT11 －取代。

作為通式（ZAT1－1）所表示之基，較佳為下述通式（ZAT1－1－1）〜（ZAT1－1－30）所表示之基。

式中，鍵結於碳原子之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代。 Sp^ZAT11 表示單鍵、碳原子數1〜25之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。其中，伸烷基中之氫原子可被－OH、－CN、－Z^ZAT11 －R^ZAT11 或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，伸烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－或－CH＝CH－取代。 R^ZAT11 表示氫原子、碳原子數1〜8之直鏈狀或支鏈狀之烷基。其中，烷基中之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鍵結之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－、－CH＝CH－或－Z^ZAT11 －取代。

作為通式（ZAT1－2）所表示之基，較佳為下述通式（ZAT1－2－1）〜（ZAT1－2－9）所表示之基。

式中，鍵結於碳原子之氫原子可被取代為鹵素原子、－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －。 Sp^ZAT11 表示單鍵、碳原子數1〜25之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。其中，伸烷基中之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，伸烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－、－CH＝CH－或－Z^ZAT11 －取代。

作為通式（ZAT1－1）所表示之基，可列舉下述基。

式中，R^tc 表示氫原子、碳原子數1〜20之烷基或P^AP1 －Sp^AP1 －。其中，烷基中之氫原子可被－OH、－CN或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鄰接之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－、－CH＝CH－或－Z^ZAT11 －取代。分子內之氫原子可被P^AP1 －Sp^AP1 －取代。＊表示鍵結鍵。

配向助劑較佳為吸附基中所含有之極性要素或聚合性基中所含之極性要素局部存在之形態。吸附基係對用以使液晶分子垂直配向而言重要之結構，藉由使吸附基與聚合性基相鄰而獲得更良好之配向性，又，顯示出對液晶組成物之良好之溶解性。具體而言，配向助劑較佳為於液晶原基之同一環上具有聚合性基及吸附基之形態。該形態包含：1個以上之聚合性基及1個以上之吸附基分別鍵結於同一環上之形態；及1個以上之聚合性基之至少1個、或1個以上之吸附基之至少1個中，其中一者鍵結於另一者且於同一環上具有聚合性基及吸附基之形態。又，於該情形時，與聚合性基鍵結之間隔基中之氫原子亦可被吸附基取代，進而，吸附基中之氫原子亦可經由間隔基而被聚合性基取代。

作為配向助劑（自發配向性化合物），較佳為下述通式（SAL）所表示之化合物。式中，鍵結於碳原子之氫原子可被碳原子數1〜25之直鏈狀或支鏈狀之烷基、－OH、－CN、－Sp^AT1 －W^AT1 －Z^AT1 或P^AP1 －Sp^AP1 －取代。其中，烷基中之氫原子可被－OH、－CN、－Sp^AT1 －W^AT1 －Z^AT1 或P^AP1 －Sp^AP1 －取代，烷基中之－CH₂ －能以氧原子不直接鍵結之方式被環式基、－O－、－COO－、－C（＝O）－、－OCO－或－CH＝CH－取代。 R^AK1 表示與通式（AK）中之R^AK1 相同之意義。

A^AL1 及A^AL2 分別獨立地表示與通式（AL）中之A^AL1 及A^AL2 相同之意義。 Z^AL1 表示與通式（AL）中之Z^AL1 相同之意義。 m^AL1 表示與通式（AL）中之m^AL1 相同之意義。 Sp^AT1 表示與通式（AT）中之Sp^AT1 相同之意義。 W^AT1 表示與通式（AT）中之W^AT1 相同之意義。 Z^AT1 表示與通式（AT）中之Z^AT1 相同之意義。

作為通式（SAL）所表示之化合物，較佳為下述式（SAL－1.1）〜（SAL－2.10）所表示之化合物。

液晶組成物中所包含之配向助劑之量較佳為0.01〜10質量％左右。就使液晶分子更適當地配向之觀點而言，其更佳之下限值為0.05質量％、0.1質量％。另一方面，就改善應答特性之觀點而言，其更佳之上限值為7質量％、5質量％、4質量％、3質量％、1質量％。

（（聚合性化合物））本發明中所使用之液晶組成物較佳為含有不具吸附基（極性基）之聚合性化合物（聚合性單體B）。該聚合性化合物具有賦予液晶分子特定預傾角之功能。此聚合性化合物較佳為以下述通式（P）表示。再者，液晶組成物可含有兩種以上此聚合性化合物。式（P）中，R^p1 表示氫原子、氟原子、氰基、碳原子數1〜15之烷基或－Sp^p2 －P^p2 。其中，烷基中所存在之1個或未相鄰之2個以上之－CH₂ －可分別獨立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代。又，烷基中所存在之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被氰基、氟原子或氯原子取代。

P^p1 及P^p2 分別獨立地表示下述通式（P^p1 －1）〜式（P^p1 －9）之任一者。（式中，R^p11 及R^p12 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1〜5之烷基或碳原子數1〜5之鹵化烷基，W^p ¹¹ 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－或－CH₂ －，t^p11 表示0、1或2，於分子內存在複數個R^p11 、R^p12 、W^p11 及／或t^p11 之情形時，其等可相同，亦可不同）。

Sp^p1 及Sp^p2 分別獨立地表示單鍵或間隔基。 Z^p1 及Z^p2 分別獨立地表示單鍵、－O－、－S－、－CH₂ －、－OCH₂ －、－CH₂ O－、－CO－、－C₂ H₄ －、－COO－、－OCO－、－OCOOCH₂ －、－CH₂ OCOO－、－OCH₂ CH₂ O－、－CO－NR^ZP1 －、－NR^ZP1 －CO－、－SCH₂ －、－CH₂ S－、－CH＝CR^ZP1 －COO－、－CH＝CR^ZP1 －OCO－、－COO－CR^ZP1 ＝CH－、－OCO－CR^ZP1 ＝CH－、－COO－CR^ZP1 ＝CH－COO－、－COO－CR^ZP1 ＝CH－OCO－、－OCO－CR^ZP1 ＝CH－COO－、－OCO－CR^ZP1 ＝CH－OCO－、－（CH₂ ）₂ －COO－、－（CH₂ ）₂ －OCO－、－OCO－（CH₂ ）₂ －、－（C＝O）－O－（CH₂ ）₂ －、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－CF＝CH－、－CH＝CF－、－CF₂ －、－CF₂ O－、－OCF₂ －、－CF₂ CH₂ －、－CH₂ CF₂ －、－CF₂ CF₂ －或－C≡C－（式中，R^ZP1 分別獨立地表示氫原子或碳原子數1〜4之烷基，於分子內存在複數個R^ZP1 之情形時，其等可相同，亦可不同）。

A^p1 、A^p2 及A^p3 分別獨立地表示選自由基（a^p ）～基（c^p ）所組成之群中之基（下述基（a^p ）、基（b^p ）及基（c^p ）中所存在之氫原子亦可分別獨立地被鹵素原子、碳原子數1～8之烷基或碳原子數1～8之烯基、氰基或－Sp^p2 －P^p2 取代）：（a^p ）1,4－伸環己基（該基中所存在之1個－CH₂ －或不相鄰之2個以上之－CH₂ －可被－O－取代）、（b^p ）1,4－伸苯基（該基中所存在之1個－CH＝或不相鄰之2個以上之－CH＝可被－N＝取代）、及（c^p ）萘－2,6－二基、萘－1,4－二基、萘－1,5－二基、1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基、菲－2,7－二基或蒽－2,6－二（該等基中所存在之1個－CH＝或不相鄰之2個以上之－CH＝可被－N＝取代）。

m^p1 表示0、1、2或3。於分子內存在複數個Z^p1 、A^p2 、Sp^p2 及／或P^p2 之情形時，其等可相同，亦可不同。其中，A^p3 於m^p1 為0且A^p1 為上述基（c^p ）之情形時，亦可為單鍵。再者，聚合性化合物中不包括配向助劑。

R^p1 較佳為－Sp^p2 －P^p2 。 P^p1 及P^p2 分別獨立，較佳為通式（P^p1 －1）〜式（P^p1 －3）之任一者，更佳為（P^p1 －1）。較佳為R^p11 及R^p12 分別獨立地為氫原子或甲基。 t^p11 較佳為0或1。 W^p11 較佳為單鍵、－CH₂ －或－C₂ H₄ －。 m^p1 較佳為0、1或2，較佳為0或1。

Z^p1 及Z^p2 分別獨立，較佳為單鍵、－OCH₂ －、－CH₂ O－、－CO－、－C₂ H₄ －、－COO－、－OCO－、－COOC₂ H₄ －、－OCOC₂ H₄ －、－C₂ H₄ OCO－、－C₂ H₄ COO－、－CH＝CH－、－CF₂ －、－CF₂ O－、－（CH₂ ）₂ －COO－、－（CH₂ ）₂ －OCO－、－OCO－（CH₂ ）₂ －、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－（CH₂ ）₂ －、－OCF₂ －或－C≡C－，更佳為單鍵、－OCH₂ －、－CH₂ O－、－C₂ H₄ －、－COO－、－OCO－、－COOC₂ H₄ －、－OCOC₂ H₄ －、－C₂ H₄ OCO－、－C₂ H₄ COO－、－CH＝CH－、－（CH₂ ）₂ －COO－、－（CH₂ ）₂ －OCO－、－OCO－（CH₂ ）₂ －、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－（CH₂ ）₂ －或－C≡C－。

再者，較佳為僅分子內所存在之Z^p1 及Z^p2 之1個為－OCH₂ －、－CH₂ O－、－C₂ H₄ －、－COO－、－OCO－、－COOC₂ H₄ －、－OCOC₂ H₄ －、－C₂ H₄ OCO－、－C₂ H₄ COO－、－CH＝CH－、－（CH₂ ）₂ －COO－、－（CH₂ ）₂ －OCO－、－OCO－（CH₂ ）₂ －、－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－OCOCH＝CH－、－COO－（CH₂ ）₂ －或－C≡C－，其他均為單鍵，更佳為僅分子內所存在之Z^p1 及Z^p2 之1個為－OCH₂ －、－CH₂ O－、－C₂ H₄ －、－COO－或－OCO－，其他均為單鍵，進而較佳為分子內所存在之所有Z^p1 及Z^p2 均為單鍵。又，較佳為僅分子內所存在之Z^p1 及Z^p2 之1個為選自由－CH＝CH－COO－、－COO－CH＝CH－、－（CH₂ ）₂ －COO－、－（CH₂ ）₂ －OCO－、－O－CO－（CH₂ ）₂ －、－COO－（CH₂ ）₂ －所組成之群中之連結基，其他均為單鍵。

Sp^p ¹ 及Sp^p2 分別獨立地表示單鍵或間隔基，間隔基較佳為碳原子數1〜30之伸烷基。其中，只要氧原子彼此不會直接連結，則伸烷基中之－CH₂ －可被取代為－O－、－CO－、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－或－C≡C－，伸烷基中之氫原子可被取代為鹵素原子。其中，較佳為Sp^p1 及Sp^p2 分別獨立地為直鏈之碳原子數1〜10之伸烷基或單鍵。 A^p1 、A^p2 及A^p3 分別獨立，較佳為1,4－伸苯基或1,4－伸環己基，更佳為1,4－伸苯基。為了改善與液晶分子（液晶化合物）之相溶性，1,4－伸苯基較佳為經1個氟原子、1個甲基或1個甲氧基取代。

液晶組成物中所含之聚合性化合物的量較佳為0.05〜10質量％，更佳為0.1〜8質量％，進而較佳為0.1〜5質量％，進而較佳為0.1〜3質量％，進而較佳為0.2〜2質量％，進而較佳為0.2〜1.3質量％，尤佳為0.2〜1質量％，最佳為0.2〜0.5質量％。

其較佳之下限值為0.01質量％、0.03質量％、0.05質量％、0.08質量％、0.1質量％、0.15質量％、0.2質量％、0.25質量％、0.3質量％。另一方面，其較佳之上限值為10質量％、8質量％、5質量％、3質量％、1.5質量％、1.2質量％、1質量％、0.8質量％、0.5質量％。

若聚合性化合物的量較少，則存在如下情形：難以表現出將聚合性化合物添加至液晶組成物中之效果，例如根據液晶分子或配向助劑之種類等而產生液晶分子之配向限制力較弱或隨時間經過而變弱等問題。另一方面，若聚合性化合物的量過多，則存在例如根據紫外線之照度等而產生聚合性化合物硬化後所殘存之量增多、硬化耗費時間、液晶組成物之可靠性降低等問題之情形。因此，較佳為考慮到該等之平衡性後設定聚合性化合物的量。

作為通式（P）所表示之聚合性化合物之較佳之例，可列舉下述式（P－1－1）〜式（P－1－46）所表示之聚合性化合物。

式中，P^p11 、P^p12 、Sp^p11 及Sp^p12 表示與通式（P）中之P^p1 、P^p2 、Sp^p1 及Sp^p2 相同之意義。

又，作為通式（P）所表示之聚合性化合物之較佳之例，亦可列舉下述式（P－2－1）〜式（P－2－12）所表示之聚合性化合物。式中，P^p21 、P^p22 、Sp^p21 及Sp^p22 表示與通式（P）中之P^P1 、P^p2 、Sp^p1 及Sp^p2 相同之意義。

進而，作為通式（P）所表示之聚合性化合物之較佳之例，亦可列舉下述式（P－3－1）〜式（P－3－15）所表示之聚合性化合物。

式中，P^p31 、P^p32 、Sp^p31 及Sp^p32 表示與通式（P）中之P^p1 、P^p2 、Sp^p1 及Sp^p2 相同之意義。

又，作為通式（P）所表示之聚合性化合物之較佳之例，亦可列舉下述式（P－4－1）〜式（P－4－21）所表示之聚合性化合物。

式中，P^p41 、P^p42 、Sp^p41 及Sp^p42 表示與通式（P）中之P^p1 、P^p2 、Sp^p1 及Sp^p2 相同之意義。

（（液晶分子））本發明之液晶組成物除了上述聚合性單體之外，較佳為含有一種或兩種以上選自通式（N－01）、（N－02）、（N－03）、（N－04）及（N－05）所表示之化合物來作為液晶分子。其等化合物符合具有於介電方面為負的異向性之化合物。其等化合物顯示Δε之符號為負、且其絶對値為大於2之値。再者，化合物之Δε為下述之值：從將該化合物添加至在25℃介電性大致為中性之組成物所製備的組成物其介電各向導性之測量值外插之值。

式中，R²¹ 及R²² 分別獨立地表示碳原子數1～8之烷基、碳原子數1～8之烷氧基、碳原子數2～8之烯基、或碳原子數2～8之烯氧基，該基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －可分別獨立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代，Z¹ 分別獨立地表示單鍵、－CH₂ CH₂ －、－OCH₂ －、－CH₂ O－、－COO－、－OCO－、－OCF₂ －、－CF₂ O－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－，m分別獨立地表示1或2。

R²¹ 較佳為碳原子數1～8之烷基，更佳為碳原子數1～5之烷基，再更佳為碳原子數1～4之烷基。其中，於Z¹ 表示單鍵以外之情形時，R²¹ 較佳為碳原子數1～3之烷基。 R²² 較佳為碳原子數1～8之烷基或碳原子數1～8之烷氧基，更佳為碳原子數1～5之烷基或碳原子數1～4之烷氧基，再更佳為碳原子數1～4之烷氧基。

R²¹ 及R²² 亦可為烯基。於此情形時，R²¹ 及R²² 分別獨立，較佳為選自下述式（R1）～式（R5）所表示之基（各式中之黑點表示環結構中之碳原子），更佳為式（R1）或式（R2）。其中，R²¹ 及R²² 為烯基之化合物的含量儘可能較少為佳，較多情形為不含有者為佳。

Z¹ 分別獨立，表示單鍵、－CH₂ CH₂ －、－OCH₂ －、－CH₂ O－、－COO－、－OCO－、－OCF₂ －、－CF₂ O－、－CH＝CH－、－CF＝CF－或－C≡C－，較佳為單鍵、－CH₂ CH₂ －、－OCH₂ －、－CH₂ O－，更佳為單鍵或－CH₂ O－。 m為1時，Z¹ 為單鍵較佳。 m為2時，Z¹ 為－CH₂ CH₂ －或－CH₂ O－較佳。

通式（N－01）、（N－02）、（N－03）、（N－04）及（N－05）所表示之化合物之氟原子亦可被同為鹵素族的氯原子取代。其中，被氯原子取代之化合物的含量儘可能較少為佳，較佳為不含有。通式（N－01）、（N－02）、（N－03）、（N－04）及（N－05）所表示之化合物之環上所存在之氫原子亦可進一步被氟原子或氯原子取代。其中，被氯原子取代之化合物的含量儘可能較少為佳，較佳為不含有。通式（N－01）、（N－02）、（N－03）、（N－04）及（N－05）所表示之化合物較佳為Δε為負且其絶對値大於3之化合物。具體而言，R²² 較佳為碳原子數1～8之烷氧基或碳原子數2～8之烯氧基。

作為通式（N－01）所表示之化合物，較佳為含有一種或兩種以上選自通式（N－01－1）、通式（N－01－2）、通式（N－01－3）及通式（N－01－4）所表示之化合物。（式中，R²¹ 表示與上述相同之意義，R²³ 分別獨立地表示碳原子數1～4之烷氧基）。

液晶組成物較佳為含有聚合性單體、通式（N－01－1）、及通式（N－01－4）所表示之化合物。於將高VHR設為必要之情形時，亦即將高可靠性設為必要之情形時，更進一步說，於重視得到無顯示不良之液晶顯示元件1之情形時，較佳為不含有通式（N－01－3）所表示之化合物。

作為通式（N－02）所表示之化合物，較佳為含有一種或兩種以上選自通式（N－02－1）、通式（N－02－2）、及通式（N－02－3）所表示之化合物。（式中，R²¹ 表示與上述相同之意義，R²³ 分別獨立地表示碳原子數1～4之烷氧基）。

液晶組成物較佳為含有聚合性單體及通式（N－02－1）所表示之化合物。液晶組成物較佳為含有聚合性單體及通式（N－02－3）所表示之化合物。液晶組成物尤佳為同時含有聚合性單體、通式（N－01－1）所表示之化合物、通式（N－01－4）所表示之化合物、及通式（N－02－1）所表示之化合物。液晶組成物尤佳為同時含有聚合性單體、通式（N－01－1）所表示之化合物、通式（N－01－4）所表示之化合物、及通式（N－02－3）所表示之化合物。

作為通式（N－03）所表示之化合物，較佳為含有一種或兩種以上通式（N－03－1）所表示之化合物。（式中，R²¹ 表示與上述相同之意義，R²³ 表示碳原子數1～4之烷氧基）。

液晶組成物較佳為組合聚合性單體及通式（N－03－1）所表示之化合物。液晶組成物尤佳為同時含有聚合性單體、通式（N－01－1）所表示之化合物、通式（N－01－4）所表示之化合物、及通式（N－03－1）所表示之化合物。

作為通式（N－04）所表示之化合物，較佳為含有一種或兩種以上通式（N－04－1）所表示之化合物。（式中，R²¹ 表示與上述相同之意義，R²³ 表示碳原子數1～4之烷氧基）。

液晶組成物尤佳為同時含有聚合性單體、通式（N－01－1）所表示之化合物、通式（N－01－4）所表示之化合物、及通式（N－04－1）所表示之化合物。

通式（N－05）所表示之化合物較佳為選自式（N－05－1）至式（N－05－3）所表示之化合物。

相對於液晶組成物之總量，通式（N－01）所表示之化合物之較佳含量的下限値為0質量％、為1質量％、為5質量％、為10質量％、為20質量％、為30質量％、為40質量％、為50質量％、為55質量％、為60質量％、為65質量％、為70質量％、為75質量％、為80質量％。較佳含量的上限値為95質量％、為85質量％、為75質量％、為65質量％、為55質量％、為45質量％、為35質量％、為25質量％、為20質量％、為15質量％、為10質量％。

相對於液晶組成物之總量，通式（N－02）所表示之化合物之較佳含量的下限値為0質量％、為1質量％、為5質量％、為10質量％、為20質量％、為30質量％、為40質量％、為50質量％、為55質量％、為60質量％、為65質量％、為70質量％、為75質量％、為80質量％。較佳含量的上限値為95質量％、為85質量％、為75質量％、為65質量％、為55質量％、為45質量％、為35質量％、為25質量％、為20質量％、為15質量％、為10質量％。

相對於液晶組成物之總量，通式（N－03）所表示之化合物之較佳含量的下限値為0質量％、為1質量％、為5質量％、為10質量％、為20質量％、為30質量％、為40質量％、為50質量％、為55質量％、為60質量％、為65質量％、為70質量％、為75質量％、為80質量％。較佳含量的上限値為95質量％、為85質量％、為75質量％、為65質量％、為55質量％、為45質量％、為35質量％、為25質量％、為20質量％、為15質量％、為10質量％。

相對於液晶組成物之總量，通式（N－04）所表示之化合物之較佳含量的下限値為0質量％、為1質量％、為5質量％、為10質量％、為20質量％、為30質量％、為40質量％、為50質量％、為55質量％、為60質量％、為65質量％、為70質量％、為75質量％、為80質量％。較佳含量的上限値為95質量％、為85質量％、為75質量％、為65質量％、為55質量％、為45質量％、為35質量％、為25質量％、為20質量％、為15質量％、為10質量％。

相對於液晶組成物之總量，通式（N－05）所表示之化合物之較佳含量的下限値為0質量％、為2質量％、為5質量％、為8質量％、為10質量％、為13質量％、為15質量％、為17質量％、為20質量％。較佳含量的上限値為30質量％、為28質量％、為25質量％、為23質量％、為20質量％、為18質量％、為15質量％、為13質量％。

液晶組成物尤佳為含有0.1～15質量％之聚合性單體、含有1～20質量％之通式（N－01－1）所表示之化合物、含有1～30質量％之通式（N－01－4）所表示之化合物、含有1～20質量％之通式（N－04－1）所表示之化合物。

液晶組成物亦可進一步含有一種或兩種以上之通式（N－06）所表示之化合物。（式中，R²¹ 及R²² 表示與上述相同之意義）。

通式（N－06）所表示之化合物在欲調整各種物性之情形時可發揮功效，於為了得到大的折射率異向性（Δn）、高Tni、大的Δε時，可使用。相對於液晶組成物之總量，通式（N－06）所表示之化合物之較佳含量的下限値為0質量％、為2質量％、為5質量％、為8質量％、為10質量％、為13質量％、為15質量％、為17質量％、為20質量％。較佳含量的上限値為30質量％、為28質量％、為25質量％、為23質量％、為20質量％、為18質量％、為15質量％、為13質量％、為10質量％、為5質量％。液晶組成物較佳為含有一種或兩種以上之選自通式（NU－01）～通式（NU－06）所表示之化合物。（式中，R^NU11 、R^NU12 、R^NU21 、R^NU22 、R^NU31 、R^NU32 、R^NU41 、R^NU42 、R^NU51 、R^NU52 、R^NU61 及R^NU62 分別獨立地表示碳原子數1～8之烷基、碳原子數1～8之烷氧基、碳原子數2～8之烯基或碳原子數2～8之烯氧基，該基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －亦可分別獨立地被－CH＝CH－、－C≡C－、－O－、－CO－、－COO－或－OCO－取代）。

若更詳細敘述，則R^NU11 、R^NU12 、R^NU21 、R^NU22 、R^NU31 、R^NU32 、R^NU41 、R^NU42 、R^NU51 、R^NU52 、R^NU61 及R^NU62 分別獨立，較佳為碳原子數1～5之烷基、碳原子數1～5之烷氧基、或碳原子數2～3之烯基，更佳為碳原子數1～5之烷基或碳原子數2～3之烯基。於重視應答速度之情形時，較佳為R^NU11 、R^NU21 、R^NU31 、R^NU41 、R^NU51 及R^NU61 中之至少1個為碳原子數2～3之烯基。具有此種烯基之化合物之較佳含量為相對於液晶組成物之總量，為10質量％以上，為20質量％以上，為25質量％以上，為30質量％以上，為40質量％以上，為45質量％以上，為50質量％以上。於重視高VHR之情形時，具有烯基之化合物之較佳含量為40質量％以下，為35質量％以下，為30質量％以下。

為了兼具高速速度與高可靠性，較佳為僅使用通式（NU－01）所表示之化合物來作為具有烯基之化合物。此時，較佳為R^NU11 為碳原子數2～4之烷基、R^NU12 為碳原子數2～3之烯基。為了兼具高速速度與高可靠性，較佳為使用通式（NU－01）及通式（NU－05）所表示之化合物來作為具有烯基之化合物，此時，較佳為R^NU11 為碳原子數2～4之烷基、R^NU12 為碳原子數2～3之烯基。又，較佳為R^NU51 為碳原子數2～3之烯基、R^NU52 為碳原子數2～3之烷基。

為了兼具高速速度與高可靠性，較佳為使用通式（NU－01）、通式（NU－05）及通式（NU－04）所表示之化合物來作為具有烯基之化合物。此時，較佳為R^NU11 為碳原子數2～4之烷基、R^NU12 為碳原子數2～3之烯基。又，R^NU51 及R^NU41 分別獨立，較佳為碳原子數2至3之烯基，R^NU52 及R^NU42 分別獨立，較佳為碳原子數2至3之烷基。

液晶組成物較佳為含有通式（NU－01）及通式（NU－02）所表示之化合物。液晶組成物較佳為含有通式（NU－01）及通式（NU－03）所表示之化合物。液晶組成物較佳為含有通式（NU－04）及通式（NU－05）所表示之化合物。液晶組成物較佳為含有通式（NU－05）及通式（NU－06）所表示之化合物。

液晶組成物較佳為含有通式（NU－01）及通式（NU－05）所表示之化合物。液晶組成物較佳為含有通式（NU－01）及通式（NU－06）所表示之化合物。液晶組成物較佳為含有通式（NU－01）、通式（NU－05）、及通式（NU－06）所表示之化合物。

通式（NU－01）所表示之化合物之含量較佳為5～60質量％、更佳為10～50質量％、再更佳為25～45質量％。通式（NU－02）所表示之化合物之含量較佳為3～30質量％，更佳為5～25質量％，再更佳為5～20質量％。通式（NU－03）所表示之化合物之含量較佳為0～20質量％，更佳為0～15質量％，再更佳為0～10質量％。

通式（NU－04）所表示之化合物之含量較佳為3～30質量％，更佳為3～20質量％，再更佳為3～10質量％。通式（NU－05）所表示之化合物之含量較佳為0～30質量％，更佳為1～20質量％，再更佳為3～20質量％。通式（NU－06）所表示之化合物之含量較佳為1～30質量％，更佳為3～20質量％，再更佳為3～10質量％。

本發明之液晶組成物係具有三苯結構或四苯結構、且介電各向導性Δε大於+2之化合物，亦即，可含有1種或2種以上介電各向導性為正之化合物來作為液晶分子。再者，化合物之Δε為下述之值：從將該化合物添加於在25℃介電性大致為中性之組成物所製備的組成物其介電各向導性之測量值外插之值。該化合物可根據例如低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、折射率異向性等所欲之性能來組合使用，特別是，可使含有聚合性化合物之液晶組成物中之聚合性單體的反應性加速。

具有三苯結構或四苯結構、且介電各向導性Δε大於+2之化合物相對於液晶組成物之總量的較佳含量之下限値為0.1質量％、為0.5質量％、為1質量％、為1.5質量％、為2質量％、為2.5質量％、為3質量％、為4質量％、為5質量％、為10質量％。較佳含量的上限値為相對於液晶組成物之總量，為20質量％、為15質量％、為10質量％、為9質量％、為8質量％、為7質量％、為6質量％、為5質量％、為4質量％、為3質量％。

作為可於液晶組成物中使用之具有三苯結構或四苯結構、且介電各向導性大於+2之化合物較佳為例如含有式（M－8.51）～式（M－8.54）所表示之化合物、式（M－7.1）～式（M－7.4）所表示之化合物、式（M－7.11）～式（M－7.14）所表示之化合物、式（M－7.21）～式（M－7.24）所表示之化合物。

本發明之液晶組成物為了提高其Tni，亦可含有式（L－7.1）～式（L－7.4）、式（L－7.11）～式（L－7.13）、式（L－7.21）～式（L－7.23）、式（L－7.31）～式（L－7.34）、式（L－7.41）～式（L－7.44）、式（L－7.51）～式（L－7.53）之4環且介電性大致為零（約在－2～+2之範圍）之化合物。

本發明之液晶組成物除了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、膽固醇型液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑或紅外線吸收劑等。作為抗氧化劑，可列舉通式（H－1）～通式（H－4）所表示之受阻酚（hindered phenol）。

通式（H－1）～通式（H－3）中，R^H1 分別獨立地表示碳原子數1～10之烷基、碳原子數1～10之烷氧基、碳原子數2～10之烯基或碳原子數2～10之烯氧基，基中所存在之1個－CH₂ －或不相鄰之2個以上之－CH₂ －亦可分別獨立地被－O－或－S－取代，又，基中所存在之1個或2個以上之氫原子亦可分別獨立地被氟原子或氯原子取代。更具體而言，R^H1 分別獨立，較佳為碳原子數2～7之烷基、碳原子數2～7之烷氧基、碳原子數2～7之烯基或碳原子數2～7之烯氧基，更佳為碳原子數3～7之烷基或碳原子數2～7之烯基。

通式（H－4）中，M^H4 表示碳原子數1～15之伸烷基（該伸烷基中之一個或兩個以上之－CH₂ －亦能以氧原子不直接鄰接之方式被－O－、－CO－、－COO－、－OCO－取代）、－OCH₂ －、－CH₂ O－、－COO－、－OCO－、－CF₂ O－、－OCF₂ －、－CF₂ CF₂ －、－CH＝CH－COO－、－CH＝CH－OCO－、－COO－CH＝CH－、－OCO－CH＝CH－、－CH＝CH－、－C≡C－、單鍵、1,4－伸苯基（1,4－伸苯基中之任意之氫原子亦可被氟原子取代）或反式－1,4－伸環己基，較佳為碳原子數1～14之伸烷基。再者，若考慮揮發性，則碳原子數較佳為較大的數値，若考慮黏度，則碳原子數較佳為不要過大，因此M^H4 較佳為碳原子數2～12，更佳為碳原子數3～10，再更佳為碳原子數4～10，尤佳為碳原子數5～10，最佳為碳原子數6～10。

通式（H－1）～通式（H－4）中，1,4－伸苯基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH＝亦可被－N＝取代。又，1,4－伸苯基中之氫原子亦可分別獨立地被氟原子或氯原子取代。通式（H－2）及通式（H－4）中之1,4－伸環己基中之1個或不相鄰之2個以上之－CH₂ －亦可被－O－或－S－取代。又，1,4－伸環己基中之氫原子亦可分別獨立地被氟原子或氯原子取代。

更具體而言，作為抗氧化劑，例如可列舉式（H－11）～式（H－15）所表示之化合物。

液晶組成物含有抗氧化劑之情形時，其較佳之下限為10質量ppm以上，為20質量ppm以上，為50質量ppm以上。另一方面，其較佳之上限為10000質量ppm，為1000質量ppm，為500質量ppm，為100質量ppm。液晶組成物其向列相－等向性液相轉移溫度（Tni）較佳為60℃～120℃，更佳為70℃～100℃，再更佳為70℃～85℃。再者，於本說明書中，將60℃以上表示為Tni高。於液晶電視用途之情形時，Tni較佳為70～80℃，於攜帶用途之情形時，Tni較佳為80～90℃，於PID（Public Information Display）等室外顯示用途之情形時，Tni較佳為90～110℃。

液晶組成物於20℃之折射率異向性（Δn）較佳為0.08～0.14，更佳為0.09～0.13，再更佳為0.09～0.12。若進一步詳述，則對應於薄單元間隙之情形時，折射率異向性（Δn）較佳為0.10～0.13，對應於厚單元間隙之情形時，折射率異向性（Δn）較佳為0.08～0.10。再者，於本說明書中，將0.09以上表示為Δn大。液晶組成物於20℃之旋轉黏性（γ₁ ）較佳為50～160mPa･s，更佳為55～160mPa･s，更佳為60～160mPa･s，更佳為80～150mPa･s，再更佳為90～140mPa･s，尤佳為90～130mPa･s，最佳為100～130mPa･s。

液晶組成物於20℃之介電各向導性（Δε）較佳為－2.0～－8.0，更佳為－2.0～－6.0，再更佳為－2.0～－5.0，尤佳為－2.5～－4.0，最佳為－2.5～－3.5。關於構成液晶組成物之化合物中的具有烯基之化合物的含量之合計，其較佳上限値為10質量％，為8質量％，為6質量％，為5質量％，為4質量％，為3質量％，為2質量％，為1質量％，為0質量％。又，具有烯基之化合物的含量之合計的較佳範圍為0～10質量％，為0～8質量％，為0～5質量％，為0～4質量％，為0～3質量％，為0～2質量％。其中，不包括通式（NU－01）所表示之化合物。

液晶組成物較佳為含有作為必須成分之聚合性單體，進一步含有一種或兩種以上之選自通式（N－01）、通式（N－02）、通式（N－03）、通式（N－04）、通式（N－05）及通式（N－06）所表示之化合物，進一步含有一種或兩種以上之選自通式（NU－01）至（NU－06）所表示之化合物。其等含量之合計上限値較佳為100質量％、為99質量％、為98質量％、為97質量％、為96質量％、為95質量％、為94質量％、為93質量％、為92質量％、為91質量％、為90質量％、為89質量％、為88質量％、為87質量％、為86質量％、為85質量％、為84質量％，其等含量之合計下限値較佳為78質量％、為80質量％、為81質量％、為83質量％、為85質量％、為86質量％、為87質量％、為88質量％、為89質量％、為90質量％、為91質量％、為92質量％、為93質量％、為94質量％、為95質量％、為96質量％、為97質量％、為98質量％、為99質量％。

本發明之液晶顯示元件尤其對於主動矩陣驅動用之液晶顯示元件有用，可適當用於VA型、FFS型、IPS型、PSA型、PSVA型、PS－IPS型或PS－FFS型、NPS型、PI－less型、ECB型等液晶顯示元件，尤佳可用於PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型液晶顯示元件。

（液晶顯示元件）如上之液晶組成物係使用於形成液晶顯示元件之液晶層。以下，一邊適當參閱圖1、2，一邊對本實施形態之液晶顯示元件進行說明。圖1係示意性地表示液晶顯示元件之一實施形態之分解立體圖，圖2係將圖1中之由I線包圍之區域放大之俯視圖。再者，於圖1及圖2中，為便於說明，存在將各部之尺寸及其等之比率誇大表示而與實際情況不同之情形。又，以下所示之材料、尺寸等為一例，本發明並不限於其等，可於不脫離其主旨之範圍內適當進行變更。

圖1所示之液晶顯示元件1具備以對向方式配置之主動矩陣基板AM及濾色器基板CF、及夾持於主動矩陣基板AM與濾色器基板CF之間之液晶層4。主動矩陣基板AM具有第1基板2、設置於第1基板2之液晶層4側之面的像素電極層5、及設置於第1基板2之與液晶層4相反側之面的第1偏光板7。

另一方面，濾色器基板CF具有第2基板3、設置於第2基板3之液晶層4側之共用電極層6、設置於第2基板3之與液晶層4相反側之面的第2偏光板8、及設置於第2基板3與共用電極層6之間的濾色器9。液晶層4係使用有負的介電各向導性之垂直配向型，於液晶層4中，在電極層5、6間未施加電壓的狀態下，液晶分子對基板AM、CF幾乎垂直地配向。

即，本實施形態之液晶顯示元件1具有第1偏光板7、第1基板2、像素電極層5、液晶層4、共用電極層6、濾色器9、第2基板3、及第2偏光板8依序積層而成之構成。第1基板2及第2基板3分別係由例如玻璃材料、或塑膠材料之類的具有柔軟性（可撓性）之材料形成。第1基板2及第2基板3可均具有透光性，亦可僅其中一者具有透光性。於後者之情形時，另一基板可由例如金屬材料、矽材料之類的不透明之材料構成。

像素電極層5如圖2所示，具有用以供給掃描訊號之複數條閘極匯流排線11、用以供給顯示訊號之複數條資料匯流排線12、及複數個像素電極13。再者，於圖2中示出一對閘極匯流排線11、11及一對資料匯流排線12、12。複數條閘極匯流排線11與複數條資料匯流排線12相互交叉地配置成矩陣狀，並藉由由該等所包圍之區域形成液晶顯示元件1之單位像素。於各單位像素內形成有1個像素電極13。再者，各像素亦可由複數個子像素構成。

像素電極13例如可形成為具備相互正交而形成十字形狀之2個幹部、及自各幹部分支並對各幹部以約45°的角度傾斜之複數個枝部之結構（所謂之魚骨結構）。換而言之，像素電極13也可以看作是具有具備形成在枝部彼此之間的狹縫結構的電極。藉由該結構之像素電極13，液晶分子會成為一致地朝「枝部對幹部傾斜之4個方向」傾斜配向。因此，形成在一個像素内被分割成4份之區域，而可擴大液晶顯示元件1之視野角。

各枝部的寬度L較佳為1～5μm左右，更佳為2～4μm左右。又，相鄰之枝部的間隔距離S較佳為1～5μm左右，更佳為2～4μm左右。藉由此種構成，可使液晶分子更確實地朝特定方向傾斜配向。於一對閘極匯流排線11、11之間，與閘極匯流排線11大致平行地設置有Cs電極14。又，於閘極匯流排線11與資料匯流排線12相互交叉之交叉部附近設置有包含源極電極15及汲極電極16之薄膜電晶體。於汲極電極16設置有接觸孔17。

閘極匯流排線11及資料匯流排線12較佳為分別由例如Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或含有該等之合金形成，更佳為由Mo、Al或含有該等之合金形成。為了提高光之穿透率，像素電極13例如係由透明電極構成。透明電極係藉由對ZnO、InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO（Indium Zinc Oxide）、ITO（Indium Tin Oxide）、SnO、TiO、AZTO（AlZnSnO）之類的化合物進行濺鍍等而形成。透明電極之平均厚度較佳為10〜200 nm左右。又，為了降低電阻，亦可藉由對非晶之ITO膜進行焙燒而以多晶之ITO膜之形式形成透明電極。

另一方面，共用電極層6例如具有一併設置之複數個條紋狀之共用電極（透明電極）。該共用電極亦可與像素電極13同樣地形成。濾色器9例如可藉由顏料分散法、印刷法、電沈積法或染色法等製作。於顏料分散法中，將濾色器用之硬化性著色組成物以成為特定圖案之方式供給至第2基板3上後，藉由加熱或光照射而進行硬化。針對紅、綠、藍3色進行該操作，藉此可獲得濾色器9。再者，濾色器9亦可配置於第1基板2側。

又，就防止漏光之觀點而言，液晶顯示元件1亦可設置黑矩陣（未圖示）。該黑矩陣較佳為形成在與薄膜電晶體對應之部分。再者，黑矩陣可與濾色器9一併配置於第2基板3側，亦可與濾色器9一併配置於第1基板2側，亦可分別分開地將黑矩陣配置於第1基板2側、將濾色器9配置於第2基板3側。又，黑矩陣亦可由與濾色器9之各色重疊而使穿透率降低之部分所構成。

主動矩陣基板AM與濾色器基板CF於其等之周緣區域，藉由由環氧系熱硬化性組成物或丙烯酸系UV硬化性組成物等所構成之密封材料（密封材）而相互地貼合。再者，亦可在主動矩陣基板AM與濾色器基板CF之間配置保持其等之間隔距離之間隔件。作為間隔件，例如可列舉玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子之類的粒狀間隔件、藉由光微影法而形成之樹脂製間隔柱等。主動矩陣基板AM與濾色器基板CF之平均間隔距離（即，液晶層4之平均厚度）較佳為1〜100 μm左右。

第1偏光板7及第2偏光板8能以藉由調整其等之穿透軸之位置關係而使視野角或對比度變得良好之方式進行設計。具體而言，第1偏光板7及第2偏光板8較佳為以其等之穿透軸以常黑模式作動且相互正交之方式進行配置。尤佳為第1偏光板7及第2偏光板8中之任一者以其穿透軸與施加電壓時之液晶分子之配向方向呈約45°之方式配置。

又，於使用第1偏光板7及第2偏光板8之情形時，較佳為以對比度成為最大之方式調整液晶層4之折射率異向性（∆n）與液晶層4之平均厚度之積。進而，液晶顯示元件1亦可具備用以擴大視野角之相位差膜。再者，液晶顯示元件1中，主動矩陣基板AM及濾色器基板CF中之至少一者的液晶層4側，能以液晶層4接觸之方式設置聚醯亞胺配向膜等配向膜。換句話說，於本發明中，藉由使用如上所述之液晶組成物，主動矩陣基板AM及濾色器基板CF中之至少一基板亦可不具有配向膜。

（液晶顯示元件之製造方法）繼而，對此種液晶顯示元件1之製造方法進行說明。本實施形態之液晶顯示元件之製造方法具有：準備步驟[1]，其準備基板及液晶組成物；組裝步驟[2]，其將各部件進行組裝；聚合步驟[3]，其使配向助劑及聚合性化合物中之至少一者聚合。 [1]準備步驟首先，準備主動矩陣基板AM、濾色器基板CF、及如上述之液晶組成物。

[2]組裝步驟繼而，沿著主動矩陣基板AM及濾色器基板CF之至少一者之緣部，使用分注器將密封材料描繪成閉環堤狀。其後，將特定量之液晶組成物滴加至密封材料之內側後，於減壓下以與液晶組成物接觸之方式使主動矩陣基板AM與濾色器基板CF對向配置。於此種滴加注入（ODF：One Drop Fill）法中，必須根據液晶顯示元件1之尺寸滴加最佳之注入量。如上述之液晶組成物例如滴加時所產生之滴加裝置內之急遽之壓力變化或對衝擊之影響較少，可長時間穩定地持續滴加。因此，可將液晶顯示元件1之良率維持為較高。

尤其是智慧型手機經常使用之小型液晶顯示元件由於液晶組成物之最佳注入量少，故而將其偏差量控制在一定範圍內之情況本身困難。然而，藉由使用如上述之液晶組成物，即便於小型液晶顯示元件中，亦可準確地滴加穩定且最佳之注入量。又，藉由ODF法，可抑制將液晶組成物滴加至基板時之滴痕之產生。再者，所謂滴痕，係於顯示成黑色之情形時滴加液晶組成物之痕跡呈白色浮現之現象。然後，利用紫外線（活性能量線）照射及加熱而使密封材料硬化。再者，根據密封材料的種類，亦可僅對藉由紫外線照射及加熱之任一者來進行密封材料之硬化。

[3]聚合步驟接著，藉由對液晶組成物照射紫外線、電子束之類的活性能量線而使配向助劑及聚合性化合物中之至少一者聚合。藉此，於液晶層4之介面形成控制液晶配向之聚合物層（配向助劑及聚合性化合物中之至少一者的聚合物），獲得液晶顯示元件1。為了對液晶分子賦予充分之預傾角，期待適度之聚合速度。因此，於聚合時，較佳為單一、併用或依序照射活性能量線。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。

再者，於如本實施形態般於以與液晶組成物接觸之方式使2個基板對向之狀態下進行聚合之情形時，至少位於照射面側之基板必須對活性能量線具有適當之穿透性。又，聚合可如下所述般以數個階段進行。具體而言，首先，調整電場、磁場或溫度等條件，使液晶分子之配向狀態變化。於該狀態下對液晶組成物照射活性能量線，使配向助劑及聚合性化合物中之至少一者聚合。繼而，不施加電場或磁場，並對液晶組成物照射活性能量線，使殘存之未聚合物（殘存單體）聚合。

尤其是於使用紫外線之情形時，較佳為一面對液晶組成物施加交流電場，一面照射紫外線。所施加之交流之頻率較佳為10 Hz〜10 kHz左右，更佳為60 Hz〜10 kHz左右。所施加之交流之電壓取決於液晶顯示元件1之期望的預傾角而選擇。即，藉由調整所施加之交流之電壓，可控制液晶顯示元件1之預傾角。賦予液晶分子之預傾角較佳為85～89.5°左右，更佳為87.5～89°左右。藉由將液晶分子之預傾角調整在該範圍，可充分提高液晶顯示元件1之應答速度，並可防止對比度之降低。

照射紫外線時之溫度較佳為保持液晶組成物之液晶狀態之溫度範圍內。具體溫度較佳為接近室溫之溫度、即典型而言為15〜35℃左右。作為產生紫外線之燈，可使用金屬鹵素燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、螢光管等。又，所照射之紫外線較佳為具有並非液晶組成物之吸收波長區域之波長的紫外線，更佳為視需要將特定波長截斷後使用。

所照射之紫外線之強度較佳為0.1 mW／cm² 〜100 W／cm² 左右，更佳為2 mW／cm² 〜50 W／cm² 左右。再者，亦可一面使強度變化，一面照射紫外線。所照射之紫外線之能量可適當調整，較佳為10 mJ／cm² 〜500 J／cm² 左右，更佳為100 mJ／cm² 〜200 J／cm² 左右。又，照射紫外線之時間係根據其強度適當選擇，較佳為10〜3600秒左右，更佳為10〜600秒左右。

再者，於[2]組裝步驟中，亦可使用真空注入法代替滴加注入（ODF）法。例如，於真空注入法中，首先沿著主動矩陣基板AM及濾色器基板CF之至少一者之緣部，以留著注入口之方式對密封材料進行網版印刷。其後，藉由對2個基板AM、CF進行貼合、加熱而使密封材料熱硬化。繼而，於真空下將液晶組成物經由注入口注入兩個基板AM、CF間之由密封材劃分之空間內後，密封注入口。然後，移行至[3]聚合步驟。以如上方式獲得之液晶顯示元件1較佳為PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型之液晶顯示元件，更佳為PSA型之液晶顯示元件。

於本發明中，具有「將液晶層4中之聚合性單體（配向助劑及／或聚合性化合物）之殘留量，即未反應之聚合性單體的量調整在200ppm以下」此方面之特徴。若液晶層4中之聚合性單體的殘留量超過200ppm而變多，則液晶顯示元件1之電壓保持率（VHR）急遽降低。相對於此，藉由使液晶層4中之聚合性單體之殘留量在200ppm以下，可抑制殘留之聚合性單體（殘留單體）所導致之對液晶分子的不良影響，可阻止液晶顯示元件1之電壓保持率的降低。聚合性單體之殘留量只要為200ppm以下即可，但較佳為150ppm以下，更佳為100ppm以下。藉由將聚合性單體之殘留量調整在該範圍，會更為減少液晶顯示元件1之電壓保持率之降低。

於液晶組成物含有配向助劑（聚合性單體A）及聚合性化合物（聚合性單體B）兩者來作為聚合性單體之情形時，較佳為將其等之合計殘留量設為上述範圍。又，於含有配向助劑及聚合性化合物兩者之情形時，配向助劑及聚合性化合物之個別殘留量較佳為100ppm以下，更佳為75ppm以下，再更佳為50ppm以下。再者，於液晶組成物僅含有配向助劑及聚合性化合物中之一者來作為聚合性單體之情形時，其殘留量較佳為100ppm以下，更佳為85ppm以下。

從阻止液晶顯示元件1之電壓保持率之降低此觀點而言，聚合性單體之殘留量儘可能較低者為佳。另一方面，從抑制所照射之活性能量線所導致之對液晶分子（主體化合物）之傷害此觀點而言，較佳為積極地使若干量的聚合性單體殘留於液晶層4中。因此，液晶層4中之聚合性單體之殘留量亦存在下限値，其具體的殘留量較佳為10ppm以上，更佳為20ppm以上，再更佳為30ppm以上。藉由以該量使聚合性單體殘留於液晶層4中，可更確實地抑制活性能量線之不良影響所導致之對液晶分子之傷害，因此，亦可減少液晶顯示元件1之電壓保持率降低。

於液晶組成物僅含有配向助劑及聚合性化合物中之一者來作為聚合性單體之情形時，將其殘留量設為上述範圍較佳。再者，於液晶組成物含有配向助劑及聚合性化合物兩者來作為聚合性單體之情形時，其等之合計殘留量較佳為20ppm以上，更佳為40ppm以上，再更佳為60ppm以上。

又，藉由使若干量（微量）之聚合性單體殘留，例如，在使用液晶顯示元件1時藉由來自背光之光的作用，即便在液晶層4中產生自由基，該自由基被聚合性單體之聚合性基捕捉。因此，亦難以產生自由基所導致之液晶分子之傷害。故，亦可降低液晶顯示元件1之電壓保持率隨時間經過下降。進一步，殘留之聚合性單體由於會因其本身捕捉自由基而失活，因此，只要為上述若干量，則對聚合性單體之液晶分子的直接傷害並不太會成為問題。總之，雖然離設置在背光側的基板越近的液晶分子，受到來自背光的光的影響而產生自由基的可能性越高，但是，在具有吸附基的配向助劑（聚合性單體A）殘留在液晶層4中的情況下，認為殘留的聚合性單體也容易偏多地存在於基板的表面（與液晶層的介面）附近。因此，即便聚合性單體之殘留量為少量，亦可有效地抑制液晶顯示元件1之電壓保持率的降低。於亦考慮聚合性單體之自由基捕捉能之情形時，作為聚合性基，較佳為上述中具有不飽和鍵之聚合性基，更佳為（甲基）丙烯醯基。

液晶層4中之聚合性單體的殘留量可根據設定照射於液晶組成物之活性能量線（紫外線）之強度、波長、能量及照射時間、或聚合性單體之種類及添加量等來進行調整。以上，基於實施形態對本發明之液晶顯示元件進行了說明，但是本發明並不被限定於此，各構成可被具有相同功能的任意構成取代，亦可添加其他任意構成。 [實施例]

以下，列舉實施例對本發明具體地進行說明，但本發明並不限定於該等。針對液晶組成物所測得之特性如下所述。 Tni：向列相－等向性液相轉移溫度（℃） Δn：在293 K之折射率異向性 Δε：在293 K之介電各向導性 γ1：在293 K之旋轉黏度（mPa·s） K11：在293 K之擴散之彈性常數（pN） K33：在293 K之彎曲之彈性常數（pN）

再者，關於各實施例及各比較例中所使用之化合物之記載，使用以下之簡稱。簡稱中之n為自然數。（側鏈）－n －C_n H_2n+1 ：碳原子數n之直鏈狀烷基 n－ C_n H_2n+1 －：碳原子數n之直鏈狀之烷基－On－－OC_n H_2n+1 ：碳原子數n之直鏈狀烷氧基－V1 －CH＝CH－CH₃ ：丙烯基 V－ CH₂ ＝CH－：乙烯基 1V2－ CH₃ －CH＝CH－CH₂ －CH₂ －：戊烯基

（連結結構）－nO－－C_n H_2n O－（環結構）

關於液晶混合物LC－1、LC－2之組成及物性，示於以下之表1。 [表1]

	LC－1	LC－2
液晶分子 [質量%]	3－Cy－Cy－2	16.5	16.5
3－Cy－Cy－4	3	4.5
3－Cy－Cy－V1		8.5
3－Cy－Ph－O1	15	4.5
3－Ph－Ph－1	9
3－Cy－Ph－Ph－2	8	6.5
1V2－Ph－Ph－1		6
3－Cy－1O－Ph5－O1	8.5
3－Cy－Cy－1O－Ph5－O2	17
3－Cy－Ph5－O2		15.5
3－Ph－Ph5－O2		6.5
3－Cy－Cy－Ph5－O1		3.5
3－Cy－Cy－Ph5－O2		12.5
2－Cy－Ph－Ph5－O2	6.5	5.5
3－Cy－Ph－Ph5－O2	8	10
3－Cy－Ph－Ph5－O4	8.5
合計	100	100
物性值	Tni[℃]	75	74
Δn	0.112	0.104
Δε	－3.0	－2.8
γ₁ [mPa·s]	122	107
K₁₁ [pN]	14.1	14.7
K₃₃ [pN]	13.9	14.2

配向助劑（聚合性單體A）使用下述配向助劑（SA1）～（SA6）。

聚合性化合物（聚合性單體B）使用下述聚合性化合物（PSA1）～（PSA4）。

1.液晶組成物之製備（實施例1）以配向助劑（SA2）相對於液晶混合物LC－1成為0.7質量％的方式進行混合，並加熱熔融，藉此製備液晶組成物。因此，於實施例1之液晶組成物中並未混合聚合性化合物。（實施例2～21、比較例1～5）除了將液晶混合物、配向助劑及聚合性化合物之種類及添加量如表2所示般進行變更外，以與實施例1相同方式，製備液晶組成物。

2.液晶單元之製作首先，製作「具有透明電極層，不具有配向膜之第1基板（共用電極基板）」、及「具有含被主動元件驅動之透明像素電極的像素電極層，但不具有配向膜之第2基板（像素電極基板）」。繼而，將液晶組成物滴加於第1基板上後，以第2基板挾持，在常壓下以110℃、2小時之條件使密封材料硬化，從而獲得單元間隙3.2μm之液晶單元。接著，在將頻率100Hz、10V之電壓施加於液晶單元之狀態下，使用高壓水銀燈，隔著截斷波長325nm以下之紫外線的濾光器照射紫外線。此時，調整成以中心波長365nm之條件測得之照度（強度）為100mW／cm² ，照射累積光量10J／cm² 之紫外線。將此紫外線照射條件設為照射條件1。利用照射條件1中之紫外線照射，對液晶單元中之液晶分子賦予預傾角。

接著，對於液晶單元，使用東芝照明技術公司製造之螢光UV燈，調整成以中心波長313nm之條件測得之照度（強度）為3mW／cm² ，以累積光量10J／cm² （少）、20J／cm² （中）、50J／cm² （多）之任一者來照射紫外線。藉此獲得液晶顯示元件。將此紫外線照射條件設為照射條件2。藉由照射條件2中之紫外線照射，使液晶單元中之未反應之聚合性單體（配向助劑及聚合性化合物）的殘留量減少。再者，使用各液晶組成物，製作兩個液晶單元。

3.測定及評價 3－1.聚合性單體之殘留量之測定針對所得到之液晶單元，以下述方式測得液晶層中所殘留之聚合性單體的量（ppm）。首先，分解液晶單元，使液晶分子、聚合性單體之聚合物及未反應之聚合性單體溶出於乙腈中。接著，將含有此溶出成分之乙腈溶液以高效能液相層析儀進行分析，測得各溶出成分的峰值面積。然後，根據作為指標之液晶分子的峰值面積與未反應之聚合性單體的峰值面積比，求出殘留之聚合性單體的量。從此求出之値與製備液晶組成物時添加之聚合性單體的量（初始量）來決定聚合性單體的殘留量。

3－2.垂直配向性之評價針對所得到之液晶單元，使用偏光顯微鏡觀察垂直配向性及滴加痕等配向不均，根據以下基準進行評價。 [評價基準] S：遍及整面均勻地垂直配向 A：僅具有非常少的配向缺陷，但為可容許之程度 B：具有配向缺陷，為無法容許之程度 C：配向不良非常惡劣

3－3.針對電壓保持率（VHR）之初始値之評價針對所得到之液晶單元，使用電壓保持率測定系統（東陽技術公司製造，「LCM－2型」）測定VHR（％），根據以下基準進行評價。再者，測定條件設為60℃、頻率60Hz、施加電壓1V。 [評價基準] S：超過99％且在100％以下 A：超過98％且在99％以下 B：超過95％且在98％以下 C：在95％以下

3－4.針對電壓保持率（VHR）之隨時間經過之變化的評價針對所得到之液晶單元，以不通過偏光板之方式連續照射亮度8500cd／m² 之光，使表面溫度成為50℃。在經過45天後，以與上述相同的方式測定VHR，根據以下基準進行評價。 [評價基準] S：相對於初始値，減少未達10％ A：相對於初始値，減少10％以上且未達15％ B相對於初始値，減少15％以上且未達20％ C：相對於初始値，減少20％以上

3－5.預傾角穩定性之評價針對所得到之液晶單元，使用預傾角測定系統（SINTEC公司製造，「OPTIPRO」）測定液晶分子之預傾角。將此預傾角設為初始値。接著，對液晶單元施加頻率100Hz、30V之矩形電壓，且自背光連續照光10小時。然後，再度測定預傾角，設為預傾角（試驗後値）。再者，30V之電壓的大小為通常之驅動電壓的數倍大，而為加速試驗。將自測得之預傾角（初始値）減去預傾角（試驗後値）所得之値設為預傾角變化量（＝預傾角變化之絕對値）[°]，根據以下基準進行評價。預傾角變化量愈接近0[°]，則產生因預傾角之變化所導致之顯示不良的可能性越低。 [評價基準] S：0.1°以内之變化（幾乎沒有產生顯示不良） A：超過0.1°且在0.3以内之變化（難以產生顯示不良） B：超過0.3°且在0.5°以内之變化（產生許多顯示不良） C：超過0.5°之變化（產生顯示不良且為無法容許之程度）將以上之結果示於以下表2。

[表2]

於將各聚合性單體之殘留量設在100ppm以下（特別是50ppm以下）之實施例中，沒有垂直配向性降低之情況，且VHR或傾斜穩定性亦良好。各聚合性單體之殘留量可藉由調整紫外線之累積光量來進行抑制。相對於此，於各聚合性單體之殘留量超過100ppm之比較例2、4及5中，VHR明顯降低。又，於各聚合性單體之殘留量超過0ppm之比較例1及3中，紫外線之累積光量過多，對液晶分子造成傷害，認為導致了VHR的降低。根據以上結果，可知：比起各比較例，各實施例其垂直配向性、VHR及傾斜穩定性良好，於不具有配向膜之液晶單元中，由於達成液晶分子之垂直配向，因此較為合適。又，於將各聚合性單體之殘留量設為10ppm以上（特別是30ppm以上）之實施例中，亦可抑制VHR之隨時間經過之變化（隨時間經過而降低）。

1:液晶顯示元件 AM:主動矩陣基板 CF:濾色器基板 2:第1基板 3:第2基板 4:液晶層 5:像素電極層 6:共用電極層 7:第1偏光板 8:第2偏光板 9:濾色器 11:閘極匯流排線 12:資料匯流排線 13:像素電極 14:Cs電極 15:源極電極 16:汲極電極 17:接觸孔

[圖1]係示意性地表示液晶顯示元件之一實施形態之分解立體圖。 [圖2]係將圖1中之由I線包圍之區域放大後之俯視圖。

Claims

一種液晶顯示元件，其具備兩個基板、及設置於該兩個基板間之液晶層，上述液晶層含有液晶分子、及聚合性單體之聚合物，上述聚合性單體包含具有吸附基之聚合性單體A、及不具有吸附基之聚合性單體B，上述液晶層中，上述聚合性單體A之殘留量在100ppm以下，上述聚合性單體B之殘留量在100ppm以下，且上述聚合性單體A及B之合計殘留量在10ppm以上200ppm以下。
如請求項1之液晶顯示元件，其中，上述聚合性單體B係以下述通式(P)表示，
(式(P)中，R^p1表示氫原子、氟原子、氰基、碳原子數1~15之烷基或-Sp^p2-P^p2[上述烷基中所存在之1個或不相鄰之2個以上之-CH₂-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，上述烷基中所存在之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被氰基、氟原子或氯原子取代]，P^p1及P^p2分別獨立地表示下述通式(P^p1-1)~式(P^p1-9)之任一者，
[式中，R^p11及R^p12分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基，W^p11表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-或-CH₂-，t^p11表示0、1或2，於分子內存在複數個R^p11、R^p12、W^p11及/或t^p11之情形時，其等可相同，亦可不同，*表示鍵結鍵]，Sp^p1及Sp^p2分別獨立地表示單鍵或間隔基，Z^p1及Z^p2分別獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-CO-、-C₂H₄-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH₂-、-CH₂OCOO-、-OCH₂CH₂O-、-CO-NR^ZP1-、-NR^ZP1-CO-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CH=CR^ZP1-COO-、-CH=CR^ZP1-OCO-、-COO-CR^ZP1=CH-、-OCO-CR^ZP1=CH-、-COO-CR^ZP1=CH-COO-、-COO-CR^ZP1=CH-OCO-、-OCO-CR^ZP1=CH-COO-、-OCO-CR^ZP1=CH-OCO-、-(CH₂)₂-COO-、-(CH₂)₂-OCO-、-OCO-(CH₂)₂-、-(C=O)-O-(CH₂)₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-或- C≡C-[式中，R^ZP1分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，於分子內存在複數個R^ZP1之情形時，其等可相同，亦可不同]，A^p1、A^p2及A^p3分別獨立地表示選自由基(a^p)~基(c^p)所組成之群中的基[下述基(a^p)、基(b^p)及基(c^p)中所存在之氫原子可分別獨立地被鹵素原子、碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烯基、氰基或-Sp^p2-P^p2取代]，(a^p)1,4-伸環己基[該基中所存在之1個-CH₂-或不相鄰之2個以上之-CH₂-可被-O-取代]、(b^p)1,4-伸苯基[該基中所存在之1個-CH=或不相鄰之2個以上之-CH=可被-N=取代]、及(c^p)萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基[該等基中所存在之1個-CH=或不相鄰之2個以上之-CH=可被-N=取代]，m^p1表示0、1、2或3，於分子內存在複數個Z^p1、A^p2、Sp^p2及/或P^p2之情形時，其等可相同，亦可不同，A^p3於m^p1為0且A^p1為上述基(c^p)之情形時，可為單鍵)。
如請求項1或2之液晶顯示元件，其中，上述聚合性單體具有選自下述通式(AP-1)~通式(AP-9)所表示之群中之聚合性基，
(式中，R^AP1及R^AP2分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~10之鹵化烷基[該烷基中之1個或2個以上之-CH₂-可被-O-或-CO-取代，上述烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被鹵素原子或羥基取代]，W^AP1表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-或-CH₂-，t^AP1表示0、1或2，*表示鍵結鍵)。
如請求項1或2之液晶顯示元件，其中，上述液晶分子其介電各向導性(△ε)為負值。
如請求項1或2之液晶顯示元件，其為主動矩陣驅動用。
如請求項1或2之液晶顯示元件，其為PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。
如請求項1或2之液晶顯示元件，其中，上述兩個基板中之至少一個基板不具有配向膜。