WO2014155532A1 - 液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子 - Google Patents

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Abstract

　本発明が解決しようとする課題は、誘電率異方性、粘度、ネマチック相上限温度、低温でのネマチック相安定性、γ１等の液晶表示素子としての諸特性及び表示素子の焼き付き特性を悪化させること無く、製造時の滴下痕が発生し難く、ＯＤＦ工程における安定した液晶材料の吐出量を実現する液晶表示素子に適する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子を提供することにある。式（Ｉ－１）で表される化合物を含有し、一般式（ＩＩ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する誘電率異方性が負の液晶組成物を提供し、併せて該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。

Description

液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
　本願発明は液晶表示装置等の構成部材として有用な液晶組成物及び液晶表示素子に関する。
　液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたＶＡ（垂直配向）型やＩＰＳ（イン・プレーン・スイッチング）型等がある。これらの液晶表示素子に用いられる液晶組成物は水分、空気、熱、光などの外的要因に対して安定であること、また、室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、低粘性であり、かつ駆動電圧が低いことが求められる。さらに液晶組成物は個々の表示素子に対してあわせ最適な誘電率異方性（Δε）又は及び屈折率異方性（Δｎ）等を最適な値とするために、数種類から数十種類の化合物から構成されている。
　垂直配向型ディスプレイではΔεが負の液晶組成物が用いられており、液晶ＴＶ等に広く用いられている。一方、全ての駆動方式において低電圧駆動、高速応答、広い動作温度範囲が求められている。すなわち、Δεが正で絶対値が大きく、粘度（η）が小さく、高いネマチック相－等方性液体相転移温度（Ｔｎｉ）が要求されている。また、Δｎとセルギャップ（ｄ）との積であるΔｎ×ｄの設定から、液晶組成物のΔｎをセルギャップに合わせて適当な範囲に調節する必要がある。加えて液晶表示素子をテレビ等へ応用する場合においては高速応答性が重視されるため、γ１の小さい液晶組成物が要求される。
従来、γ１の小さい液晶組成物を構成するためには、ジアルキルビシクロヘキサン骨格を有する化合物を用いることが一般的であった（特許文献１参照）。しかしながら、ビシクロヘキサン系化合物はγ１の低減には効果が高いものの、一般に蒸気圧が高くアルキル鎖長の短い化合物は特にその傾向が顕著である。又、Ｔｎｉも低い傾向があることからそのため、アルキルビシクロヘキサン系化合物は側鎖長の合計が炭素原子数７以上の化合物を用いることが多く、側鎖長の短い化合物については十分な検討がなされていないのが実情であった。
　一方、液晶表示素子の用途が拡大するに至り、その使用方法、製造方法にも大きな変化が見られこれらに対応するためには、従来知られているような基本的な物性値以外の特性を最適化することが求められるようになった。すなわち、液晶組成物を使用する液晶表示素子はＶＡ（垂直配向）型やＩＰＳ（イン・プレーン・スイッチング）型等が広く使用されるに至り、その大きさも５０型以上の超大型サイズの表示素子が実用化されるに至り使用されるようになった。基板サイズの大型化に伴い、液晶組成物の基板への注入方法も従来の真空注入法から滴下注入（ＯＤＦ：Ｏｎｅ　Ｄｒｏｐ　Ｆｉｌｌ）法が注入方法の主流となり（特許文献２参照）、液晶組成物を基板に滴下した際の滴下痕が表示品位の低下を招く問題が表面化するに至った。さらに、液晶表示素子中の液晶材料のプレチルト角の生成を高速応答性を目的に、ＰＳ液晶表示素子（ｐｏｌｙｍｅｒ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ、ポリマー安定化）、ＰＳＡ液晶表示素子（ｐｏｌｙｍｅｒ　ｓｕｓｔａｉｎｅｄ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ポリマー維持配向）が開発され（特許文献３参照）、この問題はより大きな問題となっている。すなわち、これらの表示素子は液晶組成物中にモノマーを添加し、組成物中のモノマーを硬化させることに特徴を有する。アクティブマトリクス用液晶組成物は、高い電圧保持率を維持する必要性から、使用可能な化合物が特定され、化合物中にエステル結合を有する化合物は使用が制限されている。ＰＳＡ液晶表示素子に使用するモノマーはアクリレート系が主であり、化合物中にエステル結合を有するものが一般的であり、このような化合物はアクティブマトリクス用液晶化合物としては通常使用されないものである（特許文献３参照）。このような異物は、滴下痕の発生を誘発し、表示不良による液晶表示素子の歩留まりの悪化が問題となっている。また、液晶組成物中に酸化防止剤、光吸収剤等の添加物を添加する際にも歩留まりの悪化が問題となる。
　ここで、滴下痕とは、黒表示した場合に液晶組成物を滴下した痕が白く浮かび上がる現象と定義する。
　滴下痕の抑制には、液晶組成物中に混合した重合性化合物の重合により、液晶層中にポリマー層を形成することにより配向制御膜との関係で発生する滴下痕を抑制する方法が開示されている（特許文献４）。しかしながら、この方法においては液晶中に添加した重合性化合物に起因する表示の焼き付きの問題があり、滴下痕の抑制についてもその効果は不十分であり、液晶表示素子としての基本的な特性を維持しつつ、焼き付きや滴下痕の発生し難い液晶表示素子の開発が求められていた。
特表２００８－５０５２３５号公報 特開平６－２３５９２５号公報 特開２００２－３５７８３０号公報 特開２００６－５８７５５号公報
　本発明が解決しようとする課題は、誘電率異方性、粘度、ネマチック相上限温度、低温でのネマチック相安定性、γ１等の液晶表示素子としての諸特性及び表示素子の焼き付き特性を悪化させること無く、製造時の滴下痕が発生し難く、ＯＤＦ工程における安定した液晶材料の吐出量を実現する液晶表示素子に適する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子を提供することにある。
　本発明者らは上記課題を解決するために、滴下法による液晶表示素子の作製に最適な種々の液晶組成物の構成を検討し、特定の液晶化合物を特定の混合割合で使用することにより液晶表示素子における滴下痕の発生を抑制することができることを見出し本願発明の完成に至った。
　本願発明は、式（Ｉ－１）で表される化合物を含有し、一般式（ＩＩ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する誘電率異方性が負の液晶組成物及び当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
（式中、Ｒ１は炭素原子数２～５のアルキル基又は炭素原子数１～４のアルコキシ基を表す。）
　本発明の液晶表示素子は高速応答性優れ、焼き付きの発生が少ない特徴を有し、その製造に起因する滴下痕の発生が少ない特徴を有することから、液晶ＴＶ、モニター等の表示素子に有用である。
図１は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。 図２は、当該図１における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。 図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図である。 図４は、図３におけるＩＶの領域である薄膜トランジスタを拡大した図である。
　前述の通り、滴下痕の発生のプロセスは現時点では明らかで無い、しかし、液晶化合物中の不純物と配向膜の相互作用、クロマト現象等が関係している可能性が高い。液晶化合物中の不純物は化合物の製造プロセスに大きな影響を受けるものであるが、化合物の製造方法は、たとえ側鎖の炭素原子数が異なるのみであっても同一とは限らない。すなわち、液晶化合物は精密な製造プロセスによって製造されることから、そのコストは化成品の中では高く、製造効率の向上が強く求められている。そのため、少しでも安い原料を使用するためには、たとえ側鎖の炭素原子数が一つ異なっただけでも全く別種の原料から製造を行った方が効率がよい場合もある。従って、液晶原体の製造プロセスは、原体毎に異なっていることがあり、たとえプロセスが同一であっても、原料が異なることは大部分であり、その結果、各原体毎に異なった不純物が混入していることが多い。しかし、滴下痕はきわめて微量の不純物によっても発生する可能性があり、原体の精製のみにより滴下痕の発生を抑制することには限界がある。
　その一方で、汎用されている液晶原体の製造方法は製造プロセス確立後は、原体毎に一定に定まる傾向がある。分析技術の発展した現在においても、どのような不純物が混入しているかを完全に明らかにすることは容易ではないが、原体毎に定まった不純物が混入している前提で組成物の設計を行うことが必要となる。本願発明者らは、液晶原体の不純物と滴下痕の関係について検討を行った結果、組成物中に含まれていても滴下痕が発生し難い不純物と、発生し易い不純物があることを経験的に明らかにした。従って、滴下痕の発生を抑えるためには、特定の化合物を特定の混合割合で使用すること重要であり、特に滴下痕の発生がし難い組成物の存在を明らかにしたものである。以下に記載する好ましい実施の態様は、前記の観点から見いだされたものである。
　本願発明の液晶組成物において、第一成分として式（Ｉ－１）で表される化合物の液晶組成物中の含有率として、下限値としては３質量％が好ましく、５質量％が好ましく、７質量％が好ましく、上限値としては３０質量％が好ましく、２５質量％が好ましく、２３質量％が好ましい。より具体的には、応答速度を重視する場合には１５～３０質量％含有することが好ましく、２０～３０質量％含有することがより好ましく、より駆動電圧を重視する場合には３～２０質量％含有することが好ましく、５～１５質量％含有することがより好ましい。
　一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率として、１０～４０質量％含有することが好ましく、１５～３５質量％含有することがより好ましく、１０～２３質量％含有することが更に好ましい。
　一般式（ＩＩ）で表される化合物は次に記載する式（ＩＩ－１）～式（ＩＩ－８）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
で表される化合物群の中から少なくとも１種類が選ばれることが好ましく、式（ＩＩ－１）～式（ＩＩ－５）及び式（ＩＩ－７）で表される化合物群の中から選ばれることがより好ましく、式（ＩＩ－１）及び式（ＩＩ－３）～式（ＩＩ－５）で表される化合物群の中から選ばれることが更に好ましく、式（ＩＩ－１）、式（ＩＩ－３）及び式（ＩＩ－４）で表される化合物群の中から選ばれることが特に好ましく、式（ＩＩ－１）で表される化合物が選ばれることが最も好ましい。
　また、本願発明の液晶組成物が高いネマチック－等方相転移温度（Ｔｎｉ）を求められる場合には、式（ＩＩ－５）～式（ＩＩ－８）　で表される化合物群の中から少なくとも１種類が選ばれることが好ましく、式（ＩＩ－５）及び式（ＩＩ－７）で表される化合物群の中から選ばれることがより好ましく、式（ＩＩ－５）で表される化合物が選ばれることが更に好ましい。
　本願発明の液晶組成物において、式（ＩＩ－１）で表される化合物が選ばれた場合、その含有率は５～３０質量％であることが好ましく、７～２８質量％であることがより好ましく、１０～２５質量％であることが更に好ましく、１０～２３質量％であることが特に好ましい。
　本願発明の液晶組成物は、以下に示す式（Ｉ－２）及び（Ｉ－３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
で表される化合物群から選ばれる化合物を１種又は２種含有することができる。
　式（Ｉ－２）及び式（Ｉ－３）で表される化合物が選ばれる場合、式（Ｉ－２）で表される化合物が選ばれることが好ましい。
　式（Ｉ－２）及び式（Ｉ－３）で表される化合物が選ばれる場合、それらの化合物の総含有率は３～２０質量％が好ましく、４～１５質量％がより好ましく、５～１２質量％が更に好ましい。
　本願発明の液晶組成物は、以下に示す一般式（ＩＩＩ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
（式中Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、Ａ１は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、Ａ１が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）で表される化合物群から選ばれる化合物を更に含有することができる。
　一般式（ＩＩＩ）で表される化合物において、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、Ｒ３は炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数２～８のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１～８のアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基であることが更に好ましく、Ｒ４は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数１～８のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素原子数２～５のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）で表される化合物において、Ａ１は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、１，４－シクロヘキシレン基または１，４－フェニレン基であることが好ましく、Ａ１が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよいが、３つ以下の水素原子がフッ素原子で置換されていることが好ましく、２つ以下の水素原子がフッ素原子で置換されていることがより好ましく、１つの水素原子がフッ素原子で置換されていることが更に好ましく、無置換であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）で表される化合物において、Ａ１が１，４－シクロヘキシレン基で表される場合、次に記載する一般式（ＩＩＩａ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（式中Ｒ３ａ及びＲ４ａはそれぞれ一般式（ＩＩＩ）におけるＲ３及びＲ４と同じ意味を表す。）で表されるが、その化合物群のうち、式（ＩＩＩａ－１）～式（ＩＩＩａ－８）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
で表される化合物群の中から選ばれることが好ましく、式（ＩＩＩａ－１）～式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物がより好ましく、式（ＩＩＩａ－１）、式（ＩＩＩａ－３）及び式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物が更に好ましく、式（ＩＩＩａ－１）及び式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物が特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物は、３～３０質量％含有することが好ましいが、３～２８質量％含有することがより好ましく、３～２５質量％含有することが更に好ましく、３～２３質量％含有することが特に好ましく、３～２０質量％含有することが最も好ましい。
　一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物を４種以上使用する場合には、式（ＩＩＩａ－１）から式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＩＩａ－１）から式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物を３種使用する場合には、式（ＩＩＩａ－１）、式（ＩＩＩａ－２）及び式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＩＩａ－１）　、式（ＩＩＩａ－２）及び式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物を２種使用する場合には、式（ＩＩＩａ－１）及び式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＩＩａ－１）及び式（ＩＩＩａ－４）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）で表される化合物において、Ａ１が１，４－フェニレン基で表わされる場合、次に記載する一般式（ＩＩＩｂ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
（式中Ｒ３ｂ及びＲ４ｂはそれぞれ一般式（ＩＩＩ）におけるＲ３及びＲ４と同じ意味を表す）で表されるが、その化合物群のうち、式（ＩＩＩｂ－１）～式（ＩＩＩｂ－８）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
で表される化合物が好ましく、式（ＩＩＩｂ－１）～式（ＩＩＩｂ－４）で表される化合物がより好ましく、式（ＩＩＩｂ－１）及び式（ＩＩＩｂ－３）で表される化合物が更に好ましく、式（ＩＩＩｂ－１）で表される化合物が特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物は、１～２０質量％含有することが好ましいが、２～１５質量％含有することがより好ましく、３～１８質量％含有することが更に好ましく、５～１５質量％含有することが特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物を４種以上使用する場合には、式（ＩＩＩｂ－１）～式（ＩＩＩｂ－４）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＩＩｂ－１）～式（ＩＩＩｂ－４）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物を３種使用する場合には、式（ＩＩＩｂ－１）～式（ＩＩＩｂ－３）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＩＩｂ－１）～式（ＩＩＩｂ－３）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物を２種使用する場合には、式（ＩＩＩｂ－１）及び式（ＩＩＩｂ－３）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＩＩｂ－１）及び式（ＩＩＩｂ－３）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　本願発明の液晶組成物は、以下に示す一般式（ＩＶ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
（式中Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、Ａ２は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、Ａ２が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）で表される化合物群から選ばれる化合物を更に含有することができる。
　一般式（ＩＶ）で表される化合物において、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、Ｒ５は炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数２～８のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１～８のアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基であることが更に好ましく、Ｒ６は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数１～８のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素原子数２～５のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
　一般式（ＩＶ）で表される化合物において、Ａ２は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、１，４－シクロヘキシレン基または１，４－フェニレン基であることが好ましく、Ａ２が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよいが、３つ以下の水素原子がフッ素原子で置換されていることが好ましく、２つ以下の水素原子がフッ素原子で置換されていることがより好ましく、１つの水素原子がフッ素原子で置換されていることが更に好ましく、無置換であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＶ）で表される化合物において、Ａ２が１，４－シクロヘキシレン基で表わされる場合、次に記載する一般式（ＩＶａ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
（式中Ｒ５ａ及びＲ６ａはそれぞれ一般式（ＩＩＩ）におけるＲ５及びＲ６と同じ意味を表す。）で表されるが、その化合物群のうち、次に記載する式（ＩＶａ－１）～式（ＩＶａ－６）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
で表される化合物が好ましく、式（ＩＶａ－１）～式（ＩＶａ－４）で表される化合物がより好ましく、式（ＩＶａ－１）～式（ＩＶａ－３）で表される化合物が更に好ましく、式（ＩＶａ－１）及び式（ＩＶａ－３）で表される化合物が特に好ましい。
　また、本願発明の液晶組成物が高いネマチック－等方相転移温度（Ｔｎｉ）を求められる場合には、式（ＩＶａ－５）及び式（ＩＶａ－６）で表される化合物群の中から少なくとも１種類が選ばれることが好ましい。
　一般式（ＩＶａ）で表される化合物を４種以上使用する場合には、式（ＩＶａ－１）から式（ＩＶａ－４）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＶａ－１）から式（ＩＶａ－４）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＶａ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＶａ）で表される化合物を３種使用する場合には、式（ＩＶａ－１）から式（ＩＶａ－３）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＶａ－１）から式（ＩＶａ－３）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＶａ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＶａ）で表される化合物を２種使用する場合には、式（ＩＶａ－１）及び式（ＩＶａ－３）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＶａ－１）及び式（ＩＶａ－３）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＶａ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　一般式（ＩＶ）で表される化合物において、Ａ２が１，４－フェニレン基で表わされる場合、次に記載する一般式（ＩＶｂ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
（式中Ｒ５ｂ及びＲ６ｂはそれぞれ一般式（ＩＩＩ）におけるＲ５及びＲ６と同じ意味を表す）で表されるが、その化合物群のうち、次に記載する式（ＩＶｂ－１）～（ＩＶｂ－４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
で表される化合物が好ましく、式（ＩＶｂ－１）又は式（ＩＶｂ－２）で表される化合物がより好ましい。
　一般式（ＩＶｂ）で表される化合物を２種以上使用する場合には、式（ＩＶｂ－１）及び式（ＩＶｂ－２）で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式（ＩＶｂ－１）及び式（ＩＶｂ－２）で表される化合物の含有量が、一般式（ＩＶｂ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
　本願発明の液晶組成物は、以下に示す一般式（Ｖ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
（式中Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、
Ａ３は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、Ａ３が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、
Ｚ１は単結合、－ＯＣＨ２－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、
ｎは０又は１を表し、
Ｘ１～Ｘ６はそれぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を表すが、Ｘ１～Ｘ６の少なくとも１つはフッ素原子を表す。）で表される化合物群から選ばれる化合物を更に含有することができる。
　一般式（Ｖ）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（Ｖ－１）～（Ｖ－１６）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
（式中、Ｒ７及びＲ８は一般式（Ｖ）におけるＲ７及びＲ８と同じ意味を表す。）
で表される化合物が好ましいが、式（Ｖ－１）、式（Ｖ－３）～式（Ｖ－９）及び式（Ｖ－１２）～式（Ｖ－１５）がより好ましく、式（Ｖ－１）、式（Ｖ－３）、式（Ｖ－５）、式（Ｖ－６）、式（Ｖ－９）、式（Ｖ－１２）及び式（Ｖ－１５）が更に好ましく、式（Ｖ－１）、式（Ｖ－５）、式（Ｖ－６）が特に好ましく、式（Ｖ－５）が最も好ましい。
　一般式（Ｖ）で表される化合物を使用する場合には、式（Ｖ－５）で表される化合物を使用することが好ましいが、式（Ｖ－５）で表される化合物の含有量が、一般式（Ｖ）で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましい。
　一般式（Ｖ）におけるＲ７及びＲ８はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数２～８のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基を表すことが更に好ましく、直鎖であることが好ましく、Ｒ７及びＲ８が共にアルキル基である場合には、それぞれの炭素原子数は異なっている方が好ましい。
　更に詳述すると、Ｒ７がプロピル基を表しＲ８がエチル基を表す化合物又はＲ７がブチル基を表しＲ８がエチル基を表す化合物が好ましい。
　本願発明の液晶組成物は、また更に、一般式（ＶＩ－ａ）から一般式（ＶＩ－ｅ）で表される化合物群から選ばれる化合物を含有することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
（式中、Ｒ９１～Ｒ９ａはそれぞれ独立して炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数１から１０のアルコキシ基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表すが、一般式（ＶＩ－ａ）において、Ｒ９１が炭素原子数３のアルキル基を表し、Ｒ９２が炭素原子数２のアルケニル基を表す化合物、Ｒ９１が炭素原子数３のアルキル基を表し、Ｒ９２が１－プロペニル基を表す化合物、Ｒ９１が炭素原子数２のアルキル基を表し、Ｒ９２が１－プロペニル基を表す化合物、Ｒ９１が炭素原子数３のアルキル基を表し、Ｒ９２が炭素原子数２～５のアルキル基を表す化合物及びＲ９１が炭素原子数３のアルキル基を表し、Ｒ９２が炭素原子数１～４のアルコキシ基を表す化合物は除かれる。）
　一般式（ＶＩ－ａ）から一般式（ＶＩ－ｅ）で表される化合物群から選ばれる化合物を含有する場合、１種～１０種含有することが好ましく、１種～８種含有することが特に好ましく、１種～５種含有することが特に好ましく、２種以上の化合物を含有することも好ましく、１種の化合物を含有することも好ましいが、この場合の含有量は１～２０質量％であることが好ましく、１～１５質量％であることが更に好ましく、２～１０質量％であることが特に好ましい。
　Ｒ９１からＲ９ａはそれぞれ独立しては炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数２から１０のアルケニル基又は炭素原子数２から１０のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数２から５のアルコキシ基を表すことがより好ましく、アルケニル基を表す場合は次に記載する式（ｉ）～式（ｉｖ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
で表される構造が好ましいが、本願発明の液晶組成物が反応性モノマーを含有する場合は、式（ｉｉ）及び式（ｉｖ）で表される構造が好ましく、式（ｉｉ）で表される構造がより好ましい。
　又、Ｒ９１及びＲ９２は同一でも異なっていても良いが、異なった置換基を表すことが好ましい。
　これらの点から、式（ＶＩ－ａ）から式（ＶＩ－ｅ）で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
　これらの中でも、式（ＶＩ－ａ１）、式（ＶＩ－ａ－２）、式（ＶＩ－ｂ２）、式（ＶＩ－ｂ６）、式（ＶＩ－ｃ２）、式（ＩＩ－ｃ４）、式（ＶＩ－ｃ５）、式（ＶＩ－ｄ１）、式（ＶＩ－ｄ２及び式（ＶＩ－ｅ２）で表される化合物が好ましい。
　一般式（ＶＩ）で表される化合物は式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）及び一般式（ＩＩ）で表される化合物と誘電率異方性がほぼ０である点で共通するものであるが、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）及び一般式（ＩＩ）で表される化合物と、一般式（ＶＩ）で表される化合物の割合は、液晶組成物における式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）及び一般式（ＩＩ）で表される化合物と一般式（ＶＩ）で表される化合物の合計含有量の内、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）及び一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有量が６０～８５質量％であることが好ましく、６０～９０質量％がより好ましく、６０～９５質量％が特に好ましい。又、式（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（Ｉ－３）及び一般式（ＩＩ）と一般式（ＶＩ）の合計含有量は、組成物全体の含有量の内、１５～７０質量％含有することが好ましく、２０～６５質量％含有することがより好ましく、２５～６０質量％含有することがより好ましく、３０～５５質量％含有することがさらに好ましく、３５～５０質量％含有することが特に好ましい。
　本願における１，４－シクロヘキシル基はトランス－１，４－シクロヘキシル基であることが好ましい。
　本発明における液晶組成物は、式（Ｉ－１）及び一般式（ＩＩ）で表される化合物を必須の成分とするものであるが、更に式（Ｉ－２）、式（Ｉ－３）、一般式（ＩＩＩ）、一般式（ＩＶ）、一般式（Ｖ）及び一般式（ＶＩ－ａ）～一般式（ＶＩ－ｅ）で表される化合物を含有することができる。液晶組成物中に含有する式（Ｉ－１）、式（Ｉ－２）、（Ｉ－３）、一般式（ＩＩ）、一般式（ＩＩＩ）、一般式（ＩＶ）、一般式（Ｖ）及び一般式（ＶＩ－ａ）～一般式（ＶＩ－ｅ）で表される化合物の合計含有量は、下限値として６０質量％が好ましく、６５質量％が好ましく、７０質量％が好ましく、７５質量％が好ましく、８０質量％が好ましく、８５質量％が好ましく、９０質量％が好ましく、９２質量％が好ましく、９５質量％が好ましく、９８質量％が好ましく、９９質量％が好ましく、上限値としては１００質量％が好ましく、９９．５質量％が好ましい。
　より具体的には、式（Ｉ－１）及び一般式（ＩＩ）で表される化合物の合計含有量は、２０～５０質量％であることが好ましく、２５～４５質量％であることがより好ましく、２８～４２質量％であることが更に好ましい。
　式（Ｉ－１）及び式（ＩＩ－１）で表される化合物の合計含有量は、１０～５０質量％であることが好ましく、１５～４５質量％であることがより好ましく、１８～４２質量％であることが更に好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）で表される化合物が選ばれた場合、式（Ｉ－１）、式（ＩＩ－１）及び一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の合計含有量は、１０～５０質量％であることが好ましく、１５～４５質量％であることがより好ましく、１８～４２質量％であることが更に好ましい。
　一般式（ＩＶ）で表される化合物が選ばれた場合、式（Ｉ－１）、式（ＩＩ－１）及び一般式（ＩＶ）で表される化合物の合計含有量は、５０～８０質量％であることが好ましく、４５～７５質量％であることがより好ましく、４６～７３質量％であることが更に好ましい。
　一般式（Ｖ）で表される化合物が選ばれた場合、式（Ｉ－１）、式（ＩＩ－１）及び一般式（Ｖ）で表される化合物の合計含有量は、２０～６５質量％であることが好ましく、２５～６０質量％であることがより好ましく、３０～５５質量％であることが更に好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）及び一般式（ＩＶ）で表される化合物が選ばれた場合、式（Ｉ－１）、式（ＩＩ－１）、一般式（ＩＩＩ）及び一般式（ＩＶ）で表される化合物の合計含有量は、５５～９９質量％であることが好ましく、６０～９５質量％であることがより好ましく、６５～９０質量％であることが更に好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）及び一般式（Ｖ）で表される化合物が選ばれた場合、式（Ｉ－１）、式（ＩＩ－１）、一般式（ＩＩＩ）及び一般式（Ｖ）で表される化合物の合計含有量は、３５～８０質量％であることが好ましく、４０～７５質量％であることがより好ましく、４５～７０質量％であることが更に好ましい。
　一般式（ＩＶ）及び一般式（Ｖ）で表される化合物が選ばれた場合、式（Ｉ－１）、式（ＩＩ－１）、一般式（ＩＶ）及び一般式（Ｖ）で表される化合物の合計含有量は、５０～９５質量％であることが好ましく、５５～９０質量％であることがより好ましく、５８～８６質量％であることが更に好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）、一般式（ＩＩＩ）及び一般式（Ｖ）で表される化合物が選ばれた場合、式（Ｉ－１）、式（ＩＩ－１）、一般式（ＩＩＩ）、一般式（ＩＶ）及び一般式（Ｖ）で表される化合物の合計含有量は、６５～１００質量％であることが好ましく、７０～１００質量％であることがより好ましく、７５～１００質量％であることが更に好ましい。
　本願発明の液晶組成物は、分子内に過酸（－ＣＯ－ＯＯ－）構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
　液晶組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して５質量％以下とすることが好ましく、３質量％以下とすることがより好ましく、１質量％以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
　ＵＶ照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１５質量％以下とすることが好ましく、１０質量％以下とすることがより好ましく、５質量％以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
　分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して８０質量％以上とすることが好ましく、９０質量％以上とすることがより好ましく、９５質量％以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて６員環である化合物のみで液晶組成物を構成することが最も好ましい。
　液晶組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
　粘度の改善及びＴｎｉの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい２－メチルベンゼン－１，４－ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記２－メチルベンゼン－１，４－ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
　本発明の第一実施形態の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は２～５であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は４～５であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
　本願発明における液晶組成物の誘電率異方性Δεの値は、２５℃において、－２．０から－６．０であることが好ましく、－２．５から－５．０であることがより好ましく、－２．５から－４．０であることが特に好ましいが、更に詳述すると、応答速度を重視する場合には－２．５～－３．４であることが好ましく、駆動電圧を重視する場合には－３．４～－４．０であることが好ましい。
　本発明における液晶組成物の屈折率異方性Δｎの値は、２５℃において、０．０８から０．１３であることが好ましいが、０．０９から０．１２であることがより好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は０．１０から０．１２であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は０．０８から０．１０であることが好ましい。
　本発明における液晶組成物の回転粘度（γ１）は１５０以下が好ましく、１３０以下がより好ましく、１２０以下が特に好ましい。
　本発明における液晶組成物では、回転粘度と屈折率異方性の関数であるＺが特定の値を示すことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
（式中、γ１は回転粘度を表し、Δｎは屈折率異方性を表す。）
Ｚは、１３０００以下が好ましく、１２０００以下がより好ましく、１１０００以下が特に好ましい。
　本発明の液晶組成物は、アクティブマトリクス表示素子に使用する場合においては、１０１２（Ω・ｍ）以上の比抵抗を有することが必要であり、１０１３（Ω・ｍ）が好ましく、１０１４（Ω・ｍ）以上がより好ましい。
　本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、用途に応じて、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合性モノマーなどを含有しても良いが、液晶組成物の化学的な安定性が求められる場合には塩素原子をその分子内に有さないことが好ましく、液晶組成物の紫外線などの光に対する安定性が求められる場合にはナフタレン環などに代表される共役長が長く紫外領域に吸収ピークが存在する縮合環等をその分子内に有さないことが望ましい。
　重合性モノマーとしては、一般式（ＶＩＩ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
（式中、Ｘ７及びＸ８はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、
Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－
（式中、ｓは２から７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、
Ｚ２は－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＹ１＝ＣＹ２－（式中、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。）、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、
　Ｂは１，４－フェニレン基、トランスー１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い。）で表されるニ官能モノマーが好ましい。
　Ｘ７及びＸ８は、何れも水素原子を表すジアクリレート誘導体、何れもメチル基を有するジメタクリレート誘導体の何れも好ましく、一方が水素原子を表しもう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。ＰＳＡ表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。
　Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表すが、ＰＳＡ表示素子においては少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表す態様が好ましい。この場合１～４のアルキル基が好ましく、ｓは１～４が好ましい。
　Ｚ１は、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－又は単結合が好ましく、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
　Ｂは任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い１，４－フェニレン基、トランスー１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、１，４－フェニレン基又は単結合が好ましい。Ｂが単結合以外の環構造を表す場合、Ｚ２は単結合以外の連結基も好ましく、Ｂが単結合の場合、Ｚ１は単結合が好ましい。
　これらの点から、一般式（ＶＩＩ）において、Ｓｐ１及びＳｐ２の間の環構造は、具体的には次に記載する構造が好ましい。
　一般式（ＶＩＩ）において、Ｂが単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合において、次の式（ＶＩＩａ－１）から式（ＶＩＩａ－５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
（式中、両端はＳｐ１又はＳｐ２に結合するものとする。）
を表すことが好ましく、式（ＶＩＩａ－１）から式（ＶＩＩａ－３）を表すことがより好ましく、式（ＶＩＩａ－１）を表すことが特に好ましい。
　これらの骨格を含む重合性化合物は重合後の配向規制力がＰＳＡ型液晶表示素子に最適であり、良好な配向状態が得られることから、表示ムラが抑制されるか、又は、全く発生しない。
　以上のことから、重合性モノマーとしては、一般式（ＶＩＩ－１）～一般式（ＶＩＩ－４）が特に好ましく、中でも一般式（ＶＩＩ－２）が最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
（式中、Ｓｐ２は炭素原子数２から５のアルキレン基を表す。）
　本発明の液晶組成物にモノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。また、保存安定性を向上させるために、安定剤を添加しても良い。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β－ナフチルアミン類、β－ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。
　本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、液晶表示素子に有用であり、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示素子に有用であり、ＰＳＡモード、ＰＳＶＡモード、ＶＡモード、ＩＰＳモード又はＥＣＢモード用液晶表示素子に用いることができる。
　本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、これに含まれる重合性化合物が紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、液晶組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。液晶表示素子として、ＡＭ－ＬＣＤ（アクティブマトリックス液晶表示素子）、ＴＮ（ネマチック液晶表示素子）、ＳＴＮ－ＬＣＤ（超ねじれネマチック液晶表示素子）、ＯＣＢ－ＬＣＤ及びＩＰＳ－ＬＣＤ（インプレーンスイッチング液晶表示素子）に有用であるが、ＡＭ－ＬＣＤに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。
　また、後述する液晶表示素子および図１～４の内容を参考にすると、液晶表示素子に使用される液晶セルの２枚の基板２，８はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極（層）６，１４を有する透明基板２，８は、例えば、ガラス板２，８等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。
　前記透明電極（層）やＴＦＴが形成された基板２，８を、透明電極（層）６，１４が内側となるように対向させる。その際、スペーサー（図示せず）を介して、基板の間隔を調整してもよい（図１～４参照）。このときは、得られる調光層の厚さが１～１００μｍとなるように調整するのが好ましい。１．５から１０μｍが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板１，９がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる（図１～４参照）。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
　上記のように２枚の基板を対向して貼り合わせることにより形成した液晶組成物を収容する液晶組成物収容空間に対して重合性モノマー含有液晶組成物を導入する方法は、通常の真空注入法又はＯＤＦ法などを用いることができるが、真空注入法においては滴下痕は発生しないものの、注入の後が残る課題を有しているものであるが、本願発明においては、ＯＤＦ法を用いて製造する表示素子により好適に使用することができる。
　重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性化合物含有液晶組成物を２枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有液晶組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数１０Ｈｚから１０ｋＨｚの交流が好ましく、周波数６０Ｈｚから１０ｋＨｚがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を８０度から８９．９度に制御することが好ましい。
　照射時の温度は、本発明の液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には１５～３５℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ２～１００Ｗ／ｃｍ２が好ましく、２ｍＷ／ｃｍ２～５０Ｗ／ｃｍ２がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、１０ｍＪ／ｃｍ２から５００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２から２００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、１０秒から３６００秒が好ましく、１０秒から６００秒がより好ましい。
秒から３６００秒が好ましく、１０秒から６００秒がより好ましい。
　本発明の第二は、本発明に係る液晶組成物を用いた液晶表示素子である。図１は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。また、図１では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。図２は、当該図１における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３（または薄膜トランジスタ層３とも称する。）のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図３は、当該図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に図１に示す液晶表示素子を切断した断面図である。図４は、当該図３におけるＩＶの領域である薄膜トランジスタを拡大した図である。以下、図１～４を参照して、本発明に係る液晶表示素子を説明する。
　本発明に係る液晶表示素子１０の構成は、透明導電性材料からなる透明電極（層）６（または共通電極６とも称する。）を具備した第一の基板８と、透明導電性材料からなる画素電極および各画素に具備した前記画素電極を制御する薄膜トランジスタを形成した薄膜トランジスタ層３を含む第二の基板２と、前記第一の基板８と第二の基板２との間に挟持された液晶組成物（または液晶層５）を有し、該液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板２，８に対して略垂直である液晶表示素子であって、該液晶組成物として前記本発明の液晶組成物を用いたことに特徴を有するものである。また図１および図３に示すように、前記第二の基板２および前記第一の基板８は、一対の偏光板１，９間により挟持されてもよい。さらに、図１では、前記第一の基板８と共通電極６との間にカラーフィルタ７が設けられている。またさらに、本発明に係る液晶層５と隣接し、かつ当該液晶層５を構成する液晶組成物と直接当接するよう一対の配向膜４を透明電極（層）６，１４表面に形成してもよい。
　すなわち、本発明に係る液晶表示素子１０は、第二の偏光板１と、第二の基板２と、薄膜トランジスタを含む電極層（又は薄膜トランジスタ層とも称する）３と、配向膜４と、液晶組成物を含む層５と、配向膜４と、共通電極６と、カラーフィルタ７と、第一の基板８と、第一の偏光板９と、が順次積層された構成である。
　また図２に示すように、第二の基板２の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層３は、走査信号を供給するためのゲート配線２５と表示信号を供給するためのデータ配線２４とが互いに交差しており、かつ前記複数のゲート配線２５と複数のデータ配線２４とに囲まれた領域には、画素電極２１がマトリックス状に形成されている。画素電極２１に表示信号を供給するスイッチ素子として、前記ゲート配線２５と前記データ配線２４が互いに交差している交差部近傍において、ソース電極２６、ドレイン電極２３およびゲート電極２７を含む薄膜トランジスタが、前記画素電極２１と連結して設けられている。さらに、前記複数のゲート配線２５と複数のデータ配線２４とに囲まれた領域にはデータ配線２４を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ２２が設けられている。
　本発明においては、図２～４に記載するように薄膜トランジスタが逆スタガード型である液晶表示素子に好適に使用でき、ゲート配線２５やデータ配線２４などは金属膜であることが好ましく、アルミニウム配線を用いる場合が特に好ましい。さらに、ゲート配線およびデータ配線はゲート絶縁膜を介して重なっている。
　また、当該カラーフィルタ７は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタ２２に対応する部分にブラックマトリックス（図示せず）を形成することが好ましい。
　本発明に係る液晶表示素子の薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図３および図４で示すように、基板２表面に形成されたゲート電極１１と、当該ゲート電極１１を覆い、かつ前記基板２の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層１３と、前記ゲート電極１１と対向するよう前記ゲート絶縁層１３の表面に形成された半導体層１７と、前記半導体層１７の表面の一部を覆うように設けられた保護膜１８と、前記保護層１８および前記半導体層１７の一方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１３と接触するように設けられたドレイン電極１５と、前記保護膜１８および前記半導体層１７の他方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１３と接触するように設けられたソース電極１９ａ，１９ｂと、前記ソース電極１９ａ，１９ｂを覆い、かつ前記ゲート絶縁層１３に倣って前記ゲート絶縁層１３の略全面を覆うように設けられた透明電極１４と、前記透明電極１４の一部および前記ソース電極１９ａ，１９ｂを覆うように設けられた保護層１０１（図３では図示せず）と、を有している。
　また、図３および４に示すように、ゲート電極１１の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜１２を形成してもよい。さらに、ショットキー障壁の幅や高さを低減する目的で半導体層１７とドレイン電極１５との間にオーミック接触層１６を設けても良い。
　上述したように液晶表示素子を製造する過程において、滴下痕の発生は、注入される液晶材料に大きな影響を受けるものであるが、液晶表示素子の構成によってもその影響は避けられない。特に、液晶表示素子内に形成されるカラーフィルタ７、又は薄膜トランジスタなどは、図３に示すように、薄い配向膜４や透明電極６，１４等だけが液晶組成物と隔てる部材であるため、例えばカラーフィルタに用いられる顔料の化学構造あるいはカラーフィルタ樹脂の化学構造と特定化学構造を有する液晶化合物との組合せにより滴下痕の発生に影響が生じる。
　特に、本発明に係る液晶表示素子の薄膜トランジスタとして上記のような逆スタガード型を使用する場合には、図２～４に示すようにドレイン電極１５がゲート電極１１を覆うように形成されるためドレイン電極１５の面積が増大する傾向にある。一般にドレイン電極は、銅、アルミニウム、クロム、チタン、モリブデン、タンタル等の金属材料で形成され、パッシベーション処理を施されるのが通常の形態である。しかし、例えば図３および図４で示すように、保護膜１８は一般に薄く、配向膜４も薄く、イオン性物質を遮断しない可能性が高いことから、金属材料と液晶組成物の相互作用による滴下痕の発生を避けることができなかった。
　しかし、本発明に係る液晶組成物を含む液晶表示素子では、例えば液晶表示素子の部材と、本発明に係る液晶組成物の表面自由エネルギーあるいは吸着エネルギー等との間の微妙なバランスの観点から滴下痕の発生の問題も低減することができると考えられる。
　本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は高速応答と表示不良の抑制を両立させた有用なものであり、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、ＶＡモード、ＰＳＶＡモード、ＰＳＡモード、ＩＰＳモード又はＥＣＢモード用に適用できる。
　以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。
　実施例中、測定した特性は以下の通りである。
　Ｔｎｉ　：ネマチック相－等方性液体相転移温度（℃）
　Δｎ　：２５℃における屈折率異方性
　Δε　：２５℃における誘電率異方性
　η　　：２０℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）
　γ１　：２５℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）
　ＶＨＲ：周波数６０Ｈｚ，印加電圧１Ｖの条件下で６０℃における電圧保持率（％）
　焼き付き：
　液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを１０００時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の４段階評価で行った。
　◎残像無し
　○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
　△残像有り許容できないレベル
　×残像有りかなり劣悪
　滴下痕：
　液晶表示装置の滴下痕の評価は、全面黒表示した場合における白く浮かび上がる滴下痕を目視にて以下の４段階評価で行った。
　◎残像無し
　○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
　△残像有り許容できないレベル
　×残像有りかなり劣悪
プロセス適合性　：
　プロセス適合性は、ＯＤＦプロセスにおいて、定積計量ポンプを用いて１回に５０ｐＬずつ液晶を滴下することを１０００００回行い、次の「０～１００回、１０１～２００回、２０１～３００回、・・・・９９９０１～１０００００回」の各１００回ずつ滴下された液晶量の変化を以下の４段階で評価した。
　◎変化が極めて小さい（安定的に液晶表示素子を製造できる）
　○変化が僅かに有るも許容できるレベル
　△変化が有り許容できないレベル（斑発生により歩留まりが悪化）
　×変化が有りかなり劣悪（液晶漏れや真空気泡が発生）
　低温での溶解性：
　低温での溶解性評価は、液晶組成物を調製後、２ｍＬのサンプル瓶に液晶組成物を１ｇ秤量し、これに温度制御式試験槽の中で、次を１サイクル「－２０℃（１時間保持）→昇温（０．１℃／毎分）→０℃（１時間保持）→昇温（０．１℃／毎分）→２０℃（１時間保持）→降温（－０．１℃／毎分）→０℃（１時間保持）→降温（－０．１℃／毎分）→－２０℃」として温度変化を与え続け、目視にて液晶組成物からの析出物の発生を観察し、以下の４段階評価を行った。
　◎６００時間以上析出物が観察されなかった。
　○３００時間以上析出物が観察されなかった。
　△１５０時間以内に析出物が観察された。
　×７５時間以内に析出物が観察された。
尚、実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
（側鎖）
　－ｎ　　　　－ＣｎＨ２ｎ＋１　炭素原子数ｎの直鎖状アルキル基
　－Ｏｎ　　　－ＯＣｎＨ２ｎ＋１　炭素原子数ｎの直鎖状アルコキシ基
　－Ｖ　　　　－Ｃ＝ＣＨ２　ビニル基
　－Ｖｎ　　　－Ｃ＝Ｃ－ＣｎＨ２ｎ＋１　１－アルケン
（環構造）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
（実施例１）
　次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例１の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子は、アクティブ素子として逆スタガード型の薄膜トランジスタを有している。液晶組成物の注入は、滴下法にて行い、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った。
　尚、含有量の左側の記号は、上記化合物の略号の記載である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
実施例１の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な７５．８℃の液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、極めて優れた評価結果を示した。
（比較例１）
　一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有せず、実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した以下に示される液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　比較例１の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
　尚、含有量の左側の記号は、実施例１と同様に、前記化合物略号の記載である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
　一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有しない液晶組成物（比較例１）は、一般式（ＩＩ）で表される化合物を２０％含有する液晶組成物（実施例１）と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度ηが上昇することが示された。γ１については、比較例１の値である１２１ｍＰａ・ｓは実施例１の値である１１６ｍＰａ・ｓと比較して高い値を示しており、液晶表示素子及びディスプレイにおける実効的な応答速度を表すパラメータであるγ１／Δｎ２の値で比較しても劣る結果となったがその差は決して多くはない。ただし、比較例１の初期のＶＨＲは９８．８％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．８％であり、実施例１と比較して大幅に劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１と比べて早期に析出が観察された。
（比較例２）
　式（Ｉ－１）で表される化合物を含有せず、実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した以下に示される液晶組成物（比較例２）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　比較例例２及び比較例３の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
　式（Ｉ－１）で表される化合物を含有しない液晶組成物（比較例２）は、式（Ｉ－１）で表される化合物を１９％含有する液晶組成物（実施例１）と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度ηが上昇することが示された。γ１については、比較例１の値である１４１ｍＰａ・ｓは実施例１の値である１１６ｍＰａ・ｓと比較して２０％以上高い値を示しており、液晶表示素子及びディスプレイにおける実効的な応答速度を表すパラメータであるγ１／Δｎ２の値で比較しても劣る結果となった比較例２の初期のＶＨＲは９９．０％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９８．４％であり、実施例１と比較して劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１と比べて早期に析出が観察された。
（実施例２及び実施例３）
　実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物（実施例２及び実施例３）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例２及び実施例３の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
　実施例２の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例２記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
　実施例３の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例３記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例４及び実施例５）
　実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物（実施例４及び実施例５）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例４及び実施例５の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
　実施例４の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例４記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
　実施例５の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例５記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例６及び実施例７）
　実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物（実施例６及び実施例７）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例６及び実施例７の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
　実施例６の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例６記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
　実施例７の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例７記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例８）
　実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物（実施例８）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例８の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
　実施例８の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例８記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（比較例３及び比較例４）
　一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有せず、実施例８の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物（比較例３）及び式（Ｉ－１）で表される化合物を含有せず、実施例８の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物（比較例４）をそれぞれ調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　比較例３及び比較例４の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
　一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有しない液晶組成物（比較例３）は、式（ＩＩ）で表される化合物を２０％含有する液晶組成物（実施例８）と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度ηが上昇することが示された。γ１については、比較例１の値である１０８ｍＰａ・ｓは実施例１の値である１０２ｍＰａ・ｓと比較して高い値を示しており、液晶表示素子及びディスプレイにおける実効的な応答速度を表すパラメータであるγ１／Δｎ２の値で比較しても劣る結果となったがその差は決して大きくはない。ただし、比較例３の初期のＶＨＲは９８．９％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９８．０％であり、実施例８と比較して大幅に劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例８と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例８と比べて早期に析出が観察された。
一般式（Ｉ－１）で表される化合物を含有しない液晶組成物（比較例４）は、式（Ｉ－１）で表される化合物を２１％含有する液晶組成物（実施例８）と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度ηが上昇することが示された。γ１については、比較例１の値である１２９ｍＰａ・ｓは実施例１の値である１０２ｍＰａ・ｓと比較して２５％以上高い値を示しており、液晶表示素子及びディスプレイにおける実効的な応答速度を表すパラメータであるγ１／Δｎ２の値で比較しても劣る結果となった。比較例４の初期のＶＨＲは９８．５％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９８．５％であり、実施例８と比較して大幅に劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例８と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例８と比べて早期に析出が観察された。
（実施例９及び実施例１０）
　実施例８の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物（実施例９及び実施例１０）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例９及び実施例１０の液晶組成物を用いて、実施例８と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
　実施例９の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例９記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
　実施例１０の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１０記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例１１及び実施例１２）
　実施例８の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物（実施例１１及び実施例１２）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例１１及び実施例１２の液晶組成物を用いて、実施例８と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000045
　実施例１１の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１１記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
　実施例１２の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１２記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例１３及び実施例１４）
　実施例８の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物（実施例１３及び実施例１４）を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
　実施例１３及び実施例１４の液晶組成物を用いて、実施例８と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
　実施例１３の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１３記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
　実施例１４の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１４記載の液晶組成物を用いて、ＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（符号の説明）
　１　　　　　　第二の偏光板
　２　　　　　　第二の基板
　３　　　　　　薄膜トランジスタ層，薄膜トランジスタを含む電極層
　４　　　　　　配向膜
　５　　　　　　液晶層
　６　　　　　　画素電極（共通電極）
　７　　　　　　カラーフィルタ
　８　　　　　　第一の基板
　９　　　　　　第一の偏光板
　１０　　　　　液晶表示素子
　１１　　　　　ゲート電極
　１２　　　　　陽極酸化被膜
　１３　　　　　ゲート絶縁層
　１４　　　　　透明電極（層）
　１５　　　　　　ドレイン電極
　１６　　　　　　オーミック接触層
　１７　　　　　　半導体層
　１８　　　　　　保護膜
　１９ａ，１９ｂ　ソース電極
　２１　　　　　　画素電極
　２２　　　　　　ストレイジキャパシタ
　２３　　　　　　ドレイン電極
　２４　　　　　　データ配線
　２５　　　　　　ゲート配線
　２６　　　　　　ソース電極
　２７　　　　　　ゲート電極
　１０１　　　　　保護層

Claims (10)

  1. 式（Ｉ－１）で表される化合物を含有し、一般式（ＩＩ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する誘電率異方性が負の液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、Ｒ１は炭素原子数２～５のアルキル基又は炭素原子数１～４のアルコキシ基を表す。）
  2. 一般式（ＩＩ）においてＲ１がエチル基である、請求項１に記載の液晶組成物。
  3. 式（Ｉ－２）及び式（Ｉ－３）　
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     で表される化合物群の中から１種又は２種選ばれる化合物を含有する、請求項１に記載の液晶組成物。
  4. 式（Ｉ－１）で表される化合物の含有量が１０～２３質量％である請求項１に記載の液晶組成物。
  5. 一般式（ＩＩＩ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、Ａ１は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、Ａ１が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）で表される化合物を含有する請求項１に記載の液晶組成物。
  6. 一般式（ＩＶ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式中Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、Ａ２は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、Ａ２が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）で表される化合物を含有する請求項１に記載の液晶組成物。
  7. 一般式（Ｖ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （式中Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、
    Ａ３は１，４－シクロヘキシレン基、１，４－フェニレン基又はテトラヒドロピラン－２，５－ジイル基を表すが、Ａ３が１，４－フェニレン基を表す場合、該１，４－フェニレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、
    Ｚ１は単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、
    ｎは０又は１を表し、
    Ｘ１～Ｘ６はそれぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を表すが、Ｘ１～Ｘ６の少なくとも１つはフッ素原子を表す。）で表される化合物を含有する請求項１に記載の液晶組成物。
  8. 反応性モノマーを含有する請求項１に記載の液晶組成物。
  9. 請求項１に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
  10. 請求項９に記載の液晶表示素子を用いた液晶ディスプレイ。
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