CN104968765B

CN104968765B - 液晶组合物和使用其的液晶显示元件

Info

Publication number: CN104968765B
Application number: CN201480007508.2A
Authority: CN
Inventors: 小川真治; 栗泽和树; 岩下芳典; 河村丞治; 根岸真
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2034-01-30
Also published as: JPWO2014123057A1; TW201443202A; WO2014123057A1; TWI490319B; CN104968765A; JP5655996B1

Abstract

本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示负的值的向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件。本发明的液晶组合物具有宽温度范围的液晶相，粘性小，低温下的溶解性良好，电阻率、电压保持率高，对于热、光稳定，因此，通过使用该液晶组合物，能够高成品率地提供显示品质优异、难以发生烧屏、产生滴痕等显示不良的VA型、PSVA型等液晶显示元件。使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件是兼顾了高速响应和显示不良的抑制的有用的液晶显示元件，尤其对有源矩阵驱动用液晶显示元件是有用的，可以适用于VA模式、PSVA模式等液晶显示元件。

Description

液晶组合物和使用其的液晶显示元件

技术领域

本申请发明涉及作为液晶显示装置等的构成部件有用的液晶组合物和液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件正在被用于以时钟、计算器为首的各种测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视机、时钟、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性方式有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用了TFT(薄膜晶体管)的VA(垂直取向)型、IPS(平面转换)型等。这些液晶显示元件中使用的液晶组合物要求对水分、空气、热、光等外界因素稳定、此外在以室温为中心的尽可能宽的温度范围内显示液晶相、低粘性且驱动电压低。进而，液晶组合物为了针对各显示元件将适应最适的介电常数各向异性(Δε)或和折射率各向异性(Δn)等设为最适的值而由数种至数十种化合物构成。

垂直取向型显示器中使用Δε为负的液晶组合物，广泛用于液晶TV等。另一方面，全部驱动方式均要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。即，需要Δε为正且绝对值大、粘度(η)小、向列相-各向同性液体相转变温度(T_ni)高。此外，需要由Δn与单元间隔(d)之积即Δn×d的设定根据单元间隔将液晶组合物的Δn调节至适当的范围。另外，将液晶显示元件应用于电视机等时重视高速响应性，因此需要γ₁小的液晶组合物。

以往，为了构成γ₁小的液晶组合物，一般使用具有二烷基二环己烷骨架的化合物(参照专利文献1)。然而，二环己烷系化合物对于γ₁的减少效果好，但一般而言蒸汽压高，烷基链长度短的化合物该倾向尤其显著。此外，还存在T_ni低的倾向，因此，烷基二环己烷系化合物大多使用侧链长度的合计为碳原子数7以上的化合物，实际上并未对侧链长度短的化合物进行充分的研究。

另一方面，随着液晶显示元件的用途扩大，可以预见其使用方法、制造方法也会发生大的变化，为了应对这种情况，要求对除以往已知那样的基本物性值以外的特性进行优化。即，随着使用液晶组合物的液晶显示元件广泛使用VA(垂直取向)型、IPS(平面转换)型等，关于其大小，也实用化并使用了50型以上的超大型尺寸的显示元件。伴随基板尺寸的大型化，向基板注入液晶组合物的方法也从以往的真空注入法转变为滴注(ODF：One DropFill)法成为注入方法的主流(参照专利文献2)，使得液晶组合物滴加在基板上时的滴痕导致显示品质降低的问题表面化。进而，出于使液晶显示元件中的液晶材料的预倾角的生成以高速响应为目的，开发了PS液晶显示元件(polymer stabilized、聚合物稳定化)、PSA液晶显示元件(polymer sustained alignment、聚合物维持取向)(参照专利文献3)，该问题就成了更大的问题。即，这些显示元件具有在液晶组合物中添加单体并使组合物中的单体固化的特征。从维持高的电压保持率的必要性出发，有源矩阵用液晶组合物能够使用的化合物是特定的，化合物中具有酯键的化合物的使用受到限制。PSA液晶显示元件中使用的单体主要是丙烯酸酯系，化合物中一般具有酯键，这样的化合物通常不作为有源矩阵用液晶化合物而使用(参照专利文献3)。这样的异物诱导滴痕的产生，因显示不良导致的液晶显示元件的成品率的恶化就成了问题。此外，在液晶组合物中添加抗氧化剂、光吸收剂等添加物时成品率的恶化也成了问题。

这里，滴痕定义为进行黑显示时滴加液晶组合物的痕迹浮现白色的现象。

对于滴痕的抑制，公开了如下方法：利用混入到液晶组合物中的聚合性化合物的聚合在液晶层中形成聚合物层，从而通过与取向控制膜的关系对产生的滴痕进行抑制(专利文献4)。然而，该方法存在因添加在液晶中的聚合性化合物导致的显示的烧屏的问题，对于滴痕的抑制其效果也不充分，要求维持了作为液晶显示元件的基本特性、同时难以发生烧屏、滴痕产生的液晶显示元件的开发。此外，在不是利用聚合性化合物的聚合在液晶层中形成聚合物层的模式、而是利用一般的垂直取向膜进行取向控制的垂直取向型显示器中，也同样要求难以发生烧屏、滴痕的液晶显示元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-505235号公报

专利文献2：日本特开平6-235925号公报

专利文献3：日本特开2002-357830号公报

专利文献4：日本特开2006-58755号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所要解决的课题在于提供一种液晶组合物和使用其的液晶显示元件，所述液晶组合物不会使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、低温下的向列相稳定性、γ₁等作为液晶显示元件的各项特性和显示元件的烧屏特性恶化、难以产生制造时的滴痕、实现了ODF工序中稳定的液晶材料的吐出量，适合于液晶显示元件。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明人等对最适于利用滴注法制作液晶显示元件的各种液晶组合物的构成进行了研究，发现通过将特定的液晶化合物按特定的混合比例而使用，能够抑制液晶显示元件中的滴痕的产生，从而完成了本申请发明。

本申请发明提供一种液晶组合物和使用了该液晶组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物含有式(i)所表示的化合物，含有式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合物，介电常数各向异性为负。

[化1]

[化2]

发明的效果

本发明的液晶显示元件具有高速响应性优异、烧屏的产生少的特征，具有因其制造导致的滴痕的产生少的特征，因而对液晶TV、显示器等显示元件是有用的。

附图说明

图1是本发明的液晶显示元件的结构的一个例子。

图2是反向交错(Inverted Staggered Type)型薄膜晶体管的构成例。

符号说明

1 偏光板

2 基板

3 透明电极或带有源元件的透明电极

4 取向膜

5 液晶

11 栅极

12 阳极氧化皮膜

13 栅绝缘层

14 透明电极

15 漏极

16 欧姆接触层

17 半导体层

18 保护膜

19a 源极1

19b 源极2

100 基板

101 保护层

具体实施方式

如上所述，目前滴痕产生的过程尚不明确，但与液晶化合物中的杂质和取向膜的相互作用、层析现象等相关的可能性很高。液晶化合物中的杂质受到化合物的制造工艺的大幅影响，即使仅侧链的碳原子数不同，化合物的制造方法也不一定相同。即，液晶化合物通过精细的制造工艺来制造，其成本在化工产品中较高，强烈要求制造效率的提高。因此，有时为了使用稍为便宜的原料，即便侧链的碳原子数仅一个之差，也有由完全不同种类的原料进行制造效率好的情况。因此，液晶原体的制造工艺有根据各原体的不同而不同的情况，即便工艺相同，原料也不同是多数情况，其结果，多数情况下各原体混入不同的杂质。可是，即使是极微量的杂质也可能导致滴痕的产生，仅通过原体的精制来抑制滴痕的产生是有极限的。

而另一方面，广泛使用的液晶原体的制造方法存在在制造工艺确立后各原体确定为一定的倾向。即使在分析技术已有发展的今天，要完全确定混入了何种杂质也并非易事，需要以各原体混入了确定的杂质为前提进行组合物的设计。本申请发明人等对液晶原体的杂质与滴痕的关系进行了研究，结果凭经验明确了存在即使在组合物中含有也可以难以产生滴痕的杂质和容易产生滴痕的杂质。因此，为了抑制滴痕的产生，将特定的化合物按特定的混合比例进行使用是重要的，尤其明确了难以产生滴痕的组合物的存在。以下记载的优选实施方式是由上述的观点而发现的。

本发明的液晶组合物中，含有式(i)所表示的化合物作为第一成分，优选含有5～50质量％，更优选含有10～45质量％，进一步优选含有15～40质量％，进一步优选含有20～40质量％，更具体而言，当重视响应速度时，优选含有25～50质量％，当更重视驱动电压时，优选含有20质量％～40质量％。

含有式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合物作为第二成分，优选含有2～30质量％，更优选含有4～25质量％，进一步优选含有6～20质量％，特别优选含有8～20质量％。

进而，本发明的液晶组合物也可以含有1种或2种以上的通式(L)所表示的化合物作为其他成分。

[化3]

(式中，R^L1和R^L2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH₂-各自独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

OL表示0、1、2或3，

B^L1、B^L2和B^L3各自独立地表示选自由下述基团(a)、基团(b)组成的组的基团，

(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH₂-或不相邻的2个以上的-CH₂-可被-O-取代。)和

(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或不相邻的2个以上的-CH＝可被-N＝取代。)

上述的基团(a)、基团(b)各自独立地可被氰基、氟原子或氯原子中的任一种取代，

L^L1和L^L2各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，

当OL为2或3且存在多个L^L2时，它们可以相同也可以不同，当OL为2或3且存在多个B^L3时，它们可以相同也可以不同，只是，式(i)所表示的化合物除外。)

R^L1和R^L2在其结合的环结构为苯基(芳香族)时优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，在其结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和的环结构时优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。

当需要液晶组合物的化学稳定性时，通式(L)所表示的化合物优选其分子内没有氯原子。

通式(L)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的下限值在一个实施方式中为-3，在另一实施方式中为-2.5。在进一步的另一实施方式中为-2，在进一步的另一实施方式中为-1.5。在更进一步的另一实施方式中为-1，另外在更进一步的另一实施方式中为-0.5。此外在另一方面，通式(L)所表示的化合物的介电常数各向异性(Δε)的上限值在一个实施方式中为3，在另一实施方式中为2.5。在进一步的另一实施方式中为2，在进一步的另一实施方式中为1.5。此外在更进一步的另一实施方式中为1，在更进一步的另一实施方式中为0.5。

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等期望的性能适宜组合而使用。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。此外，在本发明的另一实施方式中为3种。进而，在本发明的另一实施方式中为4种。进而，在本发明的另一实施方式中为5种以上。

本发明的液晶组合物中，通式(L)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性或挥发性等所需的性能而适宜调整。

关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为5％。此外，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为35％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。进而，在本发明的另一实施方式中为25％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为5～25％。或者，在本发明的另一实施方式中为10～30％。此外，在本发明的另一实施方式中为15～35％。进而，在本发明的另一实施方式中为20～40％。进而，在本发明的另一实施方式中为25～45％。

当需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度为快的液晶组合物时，优选上述下限值高上限值高。进而，当需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、温度稳定性好的液晶组合物时，优选上述下限值高上限值高。此外，为了保持驱动电压低而欲增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值低上限值低。

进而，通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(I)至通式(V)所表示的化合物组的化合物。

[化4]

(式中，R⁹¹至R^9a各自独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或碳原子数2至10的烯基，通式(I)中，式(i)所表示的化合物除外。)

当含有选自通式(I)至通式(V)所表示的化合物组的化合物时，优选含有1种～10种，特别优选含有1种～5种，也优选含有2种以上的化合物，此时的含量优选为5～40质量％，进一步优选为8～35质量％，特别优选为10～30质量％。

R⁹¹至R^9a各自独立地优选表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烷氧基，更优选表示碳原子数1至5的烷基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烷氧基，作为烯基，优选为下面记载的式(Alkenyl-1)～式(Alkenyl-4)

[化5]

(式中，通过右端结合于环结构。)

所表示的结构，当本申请发明的液晶组合物含有反应性单体时，优选为式(Alkenyl-2)和式(Alkenyl-4)所表示的结构，更优选为式(Alkenyl-2)所表示的结构。

此外，R⁹¹和R⁹²可以相同也可以不同，优选表示不同的取代基。

进而，通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-a)所表示的化合物组的化合物。

[化6]

(式中，R¹³和R¹⁴各自独立地表示碳原子数1～5的烷基，R¹³和R¹⁴表示碳原子数3和2的烷基的组合而成的化合物除外。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能而进行组合。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。此外，在本发明的另一实施方式中为3种以上。

本发明的液晶组合物中，通式(I-a)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能而适宜调整。关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3％。或者，在本发明的另一实施方式中为8％。此外，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为25％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为40％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3～15％。或者，在本发明的另一实施方式中为5～20％。此外，在本发明的另一实施方式中为10～30％。进而，在本发明的另一实施方式中为15～40％。

本发明的液晶组合物以式(i)所表示的化合物为必需成分，当与通式(I-a)所表示的化合物并用时，其含量的总量优选为25～60质量％，更优选为25～55质量％，进一步优选为30～55质量％，进一步优选为30％～50质量％。

式(I-a)所表示的化合物更具体而言优选为下面记载的化合物。

[化7]

[化8]

[化9]

优选为式(I-a-1)和式(I-a-2)所表示的化合物。当欲制作Tni高、即使在高温下也能够稳定的显示的液晶显示元件时，优选增加式(I-a-1)和式(I-a-2)所表示的化合物的含量。

进而，通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-b)所表示的化合物组的化合物。

[化10]

(式中，R¹⁸各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的烷氧基。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。此外，在本发明的另一实施方式中为3种以上。

本发明的液晶组合物中，通式(I-b)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能适宜调整。关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为2％。或者，在本发明的另一实施方式中为3％。此外，在本发明的另一实施方式中为5％。进而，在本发明的另一实施方式中为8％。进而，在本发明的另一实施方式中为11％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为40％。进而，在本发明的另一实施方式中为35％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。进而，在本发明的另一实施方式中为25％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为2～15％。或者，在本发明的另一实施方式中为4～15％。此外，在本发明的另一实施方式中为8～15％。进而，在本发明的另一实施方式中为11～20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15～25％。进而，在本发明的另一实施方式中为20～30％。进而，在本发明的另一实施方式中为25～35％。进而，在本发明的另一实施方式中为30～40％。

式(I-b)所表示的化合物更具体而言优选为下面记载的化合物。

[化11]

[化12]

优选为式(I-b-2)或式(I-b-3)所表示的化合物，特别优选为式(I-b-3)所表示的化合物。

进而，通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-c)所表示的化合物组的化合物。

[化13]

(式中，R¹³表示碳原子数1～5的烷基，R¹⁵表示碳原子数1～4的烷氧基。)

本发明的液晶组合物中，通式(I-c)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能适宜调整。关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为2％。或者，在本发明的另一实施方式中为4％。此外，在本发明的另一实施方式中为6％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为25％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为2～15％。或者，在本发明的另一实施方式中为4～20％。此外，在本发明的另一实施方式中为6～25％。

当重视低温下的溶解性时，将含量设定为多则效果好，相反地，当重视响应速度时，将含量设定为少则效果好。进而，当对滴痕、烧屏特性进行改善时，优选将含量的范围设为中间。

式(I-c)所表示的化合物更具体而言优选为下面记载的化合物。

[化14]

[化15]

优选为式(I-c-1)、式(I-c-2)或式(I-c-3)所表示的化合物。

本申请发明的液晶组合物也可以进一步含有具有与通式(I)所表示的化合物类似的结构的式(I-d-1)所表示的化合物。

[化16]

优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能对式(I-d-1)所表示的化合物的含量进行调整，相对于本发明的液晶组合物的总量，使该化合物优选含有5质量％以上32质量％以下，进一步优选含有8质量％以上32质量％以下，进一步优选含有12质量％以上32质量％以下，特别优选含有15质量％以上32质量％以下。

进而，通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-e)所表示的化合物组的化合物。

[化17]

(式中，R¹⁶和R¹⁷各自独立地表示碳原子数2～5的烯基。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能组合1种至3种以上。关于通式(I-e)所表示的化合物的含量，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能，相对于本发明的液晶组合物的总量，优选为5质量％以上，更优选为10质量％，更优选为15质量％以上，更优选为20质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为40质量％以下，更优选为35质量％以下，特别优选为30质量％以下。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，优选为5质量％以上25质量％以下，更优选为10质量％以上30质量％以下，更优选为15质量％以上35质量％以下，更优选为20质量％以上40质量％以下。

进而，通式(I-e)所表示的化合物优选为选自式(I-e-1)至式(I-e-10)所表示的化合物组的化合物，优选为式(I-e-2)、式(I-e-4)和式(I-e-7)所表示的化合物。

[化18]

[化19]

[化20]

[化21]

[化22]

[化23]

[化24]

[化25]

[化26]

[化27]

进而，通式(II)所表示的化合物优选为选自通式(II-a)所表示的化合物组的化合物。

[化28]

(式中，R¹¹表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，R¹²表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。

本发明的液晶组合物中，通式(II-a)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能适宜调整。关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为1％。或者，在本发明的另一实施方式中为4％。此外，在本发明的另一实施方式中为7％。进而，在本发明的另一实施方式中为12％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为40％。进而，在本发明的另一实施方式中为35％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3～8％。或者，在本发明的另一实施方式中为5～13％。此外，在本发明的另一实施方式中为7～18％。进而，在本发明的另一实施方式中为11～20％。进而，在本发明的另一实施方式中为13～25％。进而，在本发明的另一实施方式中为15～30％。

式(II-a)所表示的化合物更具体而言优选为下面记载的化合物。

[化29]

[化30]

[化31]

[化32]

[化33]

[化34]

[化35]

进而，优选为式(II-a-1)、式(II-a-2)、式(II-a-3)或式(II-a-6)所表示的化合物。

进而，本发明的液晶组合物也可以含有选自具有与通式(II)所表示的化合物类似的结构的通式(II-b)所表示的化合物组的化合物。

[化36]

相对于本发明的液晶组合物的总量，使通式(II-b)所表示的化合物优选为1质量％以上6质量％以下，更优选为3质量％以上8质量％以下，更优选为6质量％以上15质量％以下，更优选为8质量％以上20质量％以下，更优选为10质量％以上25质量％以下。

进而，通式(II-b)所表示的化合物优选为式(II-b-1)所表示的化合物。

[化37]

进而，通式(III)所表示的化合物优选为选自通式(III-a)所表示的化合物组的化合物。

[化38]

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种以上。

本发明的液晶组合物中，通式(III-a)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能适宜调整。关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3％。或者，在本发明的另一实施方式中为5％。此外，在本发明的另一实施方式中为8％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为12％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为35％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3～15％。或者，在本发明的另一实施方式中为5～15％。进而，在本发明的另一实施方式中为12～25％。进而，在本发明的另一实施方式中为15～30％。进而，在本发明的另一实施方式中为20～35％。

当要获得高的双折射率时，将含量设定为多则效果好，相反地，当重视高的Tni时，将含量设定为少则效果好。进而，当对滴痕、烧屏特性进行改善时，优选将含量的范围设为中间。

式(III-a)所表示的化合物更具体而言优选为下面记载的化合物。

[化39]

[化40]

优选为式(III-a-2)、式(III-a-3)或式(III-a-4)所表示的化合物。

进而，还可以含有选自具有与通式(III)所表示的化合物类似的结构的通式(III-b)所表示的化合物组的化合物。

[化41]

(式中，R¹¹表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，R¹²表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X¹¹和X¹²各自独立地表示氟原子或氢原子，X¹¹或X¹²的任一方为氟原子。)

相对于本发明的液晶组合物的总量，使通式(III-b)所表示的化合物优选为2质量％以上，更优选为4质量％，更优选为6质量％以上，更优选为9质量％以上，更优选为12质量％以上。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，优选为2质量％以上15质量％以下，更优选为5质量％以上18质量％以下，更优选为9质量％以上25质量％以下。

进而，通式(III-b)所表示的化合物优选为式(III-b-1)所表示的化合物。

[化42]

进而，通式(IV)所表示的化合物例如优选为选自通式(IV-a)所表示的化合物组的化合物。

[化43]

(R²⁵表示碳原子数1～5的烷基，R²⁴表示碳原子数1～5的烷基。)

本发明的液晶组合物中，通式(IV-a)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能适宜调整。关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3％。或者，在本发明的另一实施方式中为5％。此外，在本发明的另一实施方式中为7％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为14％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为5％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3～15％。或者，在本发明的另一实施方式中为5～15％。此外，在本发明的另一实施方式中为7～15％。进而，在本发明的另一实施方式中为10～20％。

式(IV-a)所表示的化合物更具体而言优选为下面记载的化合物。

[化44]

优选为式(IV-a-2)所表示的化合物。

进而，通式(IV)所表示的化合物例如优选为选自通式(IV-b)所表示的化合物组的化合物。

[化45]

(R²⁵表示碳原子数1～5的烷基，R²⁶表示碳原子数1～4的烷氧基。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能含有这些化合物的中的1种～3种。

通式(IV-b)所表示的化合物的含量优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行调整，优选为1质量％以上，更优选为4质量％以上，进一步优选为8质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为15质量％以下，更优选为10质量％以下，进一步优选为8质量％以下。

优选的含量范围优选为1质量％以上10质量％以下，更优选为4质量％以上12质量％以下，进一步优选为8质量％以上15质量％以下。

进而，通式(IV-b)所表示的化合物例如也优选为式(IV-b-1)至式(IV-b-4)所表示的化合物，其中，优选为式(IV-b-3)所表示的化合物。

[化46]

[化47]

[化48]

[化49]

进而，通式(IV)所表示的化合物例如也可以为选自通式(IV-c)所表示的化合物组的化合物。

[化50]

(R²³表示碳原子数2～5的烯基，R²⁴表示碳原子数1～5的烷基。)

本发明的液晶组合物中，通式(IV-c)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能适宜调整。关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3％。或者，在本发明的另一实施方式中为5％。此外，在本发明的另一实施方式中为5％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为14％。进而，在本发明的另一实施方式中为16％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3～12％。或者，在本发明的另一实施方式中为5～12％。此外，在本发明的另一实施方式中为7～15％。进而，在本发明的另一实施方式中为10～20％。

进而，通式(IV-c)所表示的化合物例如优选为式(IV-c-1)至式(IV-c-3)所表示的化合物。

[化51]

[化52]

[化53]

根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能，可以含有式(IV-c-1)所表示的化合物，可以含有式(IV-c-2)所表示的化合物，也可以含有式(IV-c-1)所表示的化合物和式(IV-c-2)所表示的化合物这两者，还可以全部含有式(IV-c-1)至式(IV-c-3)所表示的化合物。关于式(IV-c-1)或式(IV-c-2)所表示的化合物的含量，相对于本发明的液晶组合物的总量，优选为3质量％，更优选为5质量％以上，更优选为7质量％以上，更优选为9质量％以上，更优选为11质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为13质量％以下。

进而，优选的含量范围优选为3质量％以上15质量％以下，更优选为5质量％以上15质量％以下，更优选为7质量％以上15质量％以下，更优选为9质量％以上18质量％以下。

此外，关于式(IV-c-2)所表示的化合物的含量，相对于本发明的液晶组合物的总量，优选为3质量％，更优选为5质量％以上，进一步优选为8质量％以上，进一步优选为10质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为12质量％以下。

当含有式(IV-c-1)所表示的化合物和式(IV-c-2)所表示的化合物这两者时，两者的化合物的合计相对于本发明的液晶组合物的总量优选为8质量％以上，进一步优选为13质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为25质量％以下，更优选为20质量％以下，进一步优选为15质量％以下。

进而，优选的含量范围优选为5质量％以上20质量％以下，更优选为8质量％以上18质量％以下，进一步优选为10质量％以上18质量％以下。

进而，通式(V)所表示的化合物优选为选自通式(V-a)所表示的化合物组的化合物。

[化54]

(R³¹表示碳原子数1～5的烷基，R³²表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)

式(V-a)所表示的化合物更具体而言优选为下面记载的化合物。

[化55]

[化56]

进而，通式(V)所表示的化合物优选为选自通式(V-b)所表示的化合物组的化合物。

[化57]

(R³³表示碳原子数2～5的烯基，R³²各自独立地表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)

优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能对含量进行调整，优选为4质量％以上，更优选为6质量％以上，进一步优选为10质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为10质量％以下。

进而，含量的优选范围优选为4质量％以上13质量％以下，更优选为6质量％以上13质量％以下，进一步优选为8质量％以上13质量％以下。

通式(V-b)所表示的化合物例如优选为式(V-b-1)或式(V-b-2)所表示的化合物。

[化58]

[化59]

进而，通式(V)所表示的化合物优选为选自通式(V-c)所表示的化合物组的化合物。

[化60]

(R³¹表示碳原子数1～5的烷基，R³⁴表示碳原子数1～4的烷氧基。)

通式(V-c)所表示的化合物的含量优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行调整，优选为4质量％以上，更优选为6质量％以上，进一步优选为10质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为18质量％以下，更优选为13质量％以下，进一步优选为8质量％以下。

进而，含量的优选范围优选为4质量％以上10质量％以下，更优选为6质量％以上10质量％以下。

进而，通式(V-c)所表示的化合物例如优选为选自式(V-c-1)至式(V-c-3)所表示的化合物组的化合物，特别优选为式(V-c-3)所表示的化合物。

[化61]

[化62]

[化63]

进而，通式(L)所表示的化合物例如优选为选自通式(VI)所表示的化合物组的化合物。

[化64]

(R²¹和R²²各自独立地表示碳原子数2～5的烯基或表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)

通式(VI)所表示的化合物的含量优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行调整，优选为4质量％以上，更优选为8质量％以上，进一步优选为12质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为18质量％以下，更优选为12质量％以下，进一步优选为8质量％以下。

进而，含量的优选范围优选为4质量％以上14质量％以下，更优选为8质量％以上14质量％以下。

进而，通式(VI)所表示的化合物例如优选为式(VI-1)和式(VI-2)所表示的化合物。

[化65]

通式(VI)所表示的化合物的含量优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行调整，优选为4质量％以上，更优选为8质量％以上，进一步优选为12质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为18质量％以下，进一步优选为14质量％以下。

进而，通式(L)所表示的化合物例如也可以为选自通式(VII)所表示的化合物组的化合物。

[化66]

(R²¹和R²²各自独立地表示碳原子数2～5的烯基、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。)

可以仅含有这些化合物中的1种，也可以含有2种以上，优选根据所需的性能适宜组合。能够组合的化合物的种类没有特别限制，优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能含有这些化合物中的1种～2种，特别优选含有1种～3种。

关于通式(VII)所表示的化合物的含量，相对于本发明的液晶组合物的总量，优选为1质量％以上，更优选为2质量％以上，更优选为3质量％以上，更优选为4质量％以上，特别优选为5质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为10质量％以下，更优选为8质量％以下。

进而，含量的优选范围优选为1质量％以上7质量％以下，更优选为2质量％以上7质量％以下。

进而，通式(VII)所表示的化合物例如优选为式(VII-1)至式(VII-5)所表示的化合物，特别优选为式(VII-2)或/和式(VII-5)所表示的化合物。

[化67]

[化68]

[化69]

[化70]

[化71]

进而，通式(L)所表示的化合物也优选为选自通式(VIII)所表示的组的化合物。

[化72]

(式中，R⁵¹和R⁵²各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，A⁵¹和A⁵²各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，Q⁵表示单键或-COO-，X⁵¹和X⁵²各自独立地表示氟原子或氢原子。X⁵¹和X⁵²不同时为氟原子。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。进而，在本发明的另一实施方式中为3种。进而，在本发明的另一实施方式中为4种。

关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如在一个实施方式中为2％。进而，在本发明的另一实施方式中为4％。进而，在本发明的另一实施方式中为7％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为12％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。

此外，作为优选含量的上限值，例如，在本发明的一个实施方式中，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为5％。进而，在本发明的另一实施方式中为4％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如在一个实施方式中为2～15％。进而，在本发明的另一实施方式中为4～12％。进而，在本发明的另一实施方式中为6～12％。

进而，通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-a)所表示的化合物。

[化73]

(式中，R⁵¹和R⁵²各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基。)

相对于本发明的液晶组合物的总量，使通式(VIII-a)所表示的化合物优选含有1质量％以上，进一步优选含有2质量％以上，进一步优选含有3质量％以上，特别优选含有4质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为15质量％以下，更优选为10质量％以下，进一步优选为8质量％以下。

进而，关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，优选含有1质量％以上15质量％以下，进一步优选含有2质量％以上10质量％以下，进一步优选含有3质量％以上8质量％以下，特别优选含有4质量％以上8质量％以下。

进而，通式(VIII-a)所表示的化合物优选为式(VIII-a-1)至式(VIII-a-4)所表示的化合物，优选为式(VIII-a-2)所表示的化合物。

[化74]

[化75]

[化76]

[化77]

进而，通式(VIII)所表示的化合物也可以为通式(VIII-b)所表示的化合物。

[化78]

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。进而，在本发明的另一实施方式中为3种以上。

相对于本发明的液晶组合物的总量，使通式(VIII-b)所表示的化合物优选含有2质量％以上，进一步优选含有4质量％以上，进一步优选含有7质量％以上，特别优选含有8质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为15质量％以下，更优选为13质量％以下，进一步优选为11质量％以下。

关于优选的含量范围，优选含有2质量％以上15质量％以下，进一步优选含有4质量％以上15质量％以下，进一步优选含有7质量％以上13质量％以下。

进而，通式(VIII-b)所表示的化合物优选为式(VIII-b-1)至式(VIII-b-3)所表示的化合物。

[化79]

[化80]

[化81]

进而，通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-c)所表示的化合物。

[化82]

(式中，R⁵¹和R⁵²各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X⁵¹和X⁵²各自独立地表示氟原子或氢原子。X⁵¹和X⁵²的至少一个为氟原子，且两个不同时为氟原子。)

进而，通式(VIII-c)所表示的化合物优选为通式(VIII-c-1)所表示的化合物。

[化83]

相对于本发明的液晶组合物的总量，使通式(VIII-c-1)所表示的化合物优选含有1质量％以上，进一步优选含有2质量％以上，进一步优选含有3质量％以上，特别优选含有4质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为10质量％以下，进一步优选为8质量％以下。

进而，关于优选的含量范围，优选含有1质量％以上10质量％以下，进一步优选含有2质量％以上8质量％以下，进一步优选含有3质量％以上8质量％以下。

进而，通式(VIII-c-1)所表示的化合物优选为式(VIII-c-1-1)至式(VIII-c-1-3)所表示的化合物，优选为式(VIII-c-1-1)所表示的化合物。

[化84]

[化85]

[化86]

进而，通式(VIII-c)所表示的化合物优选为通式(VIII-c-2)所表示的化合物。

[化87]

相对于本发明的液晶组合物的总量，使通式(VIII-c-2)所表示的化合物优选含有1质量％以上，进一步优选含有2质量％以上，进一步优选含有3质量％以上，特别优选含有4质量％以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为10质量％以下，进一步优选为8质量％以下。

进而，通式(VIII-c-2)所表示的化合物为式(VIII-c-2-1)至式(VIII-c-2-3)所表示的化合物。优选为式(VIII-c-2-1)所表示的化合物。

[化88]

[化89]

[化90]

进而，通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-d)所表示的化合物。

[化91]

(式中，R⁵¹和R⁵²各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X⁵¹和X⁵²各自独立地表示氟原子或氢原子，且两个不同时为氟原子。)

关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如在一个实施方式中为2％。进而，在本发明的另一实施方式中为4％。进而，在本发明的另一实施方式中为7％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为12％。

此外，作为优选含量的上限值，例如，在本发明的一个实施方式中，在本发明的另一实施方式中为15％。进而，在本发明的另一实施方式中为10％。进而，在本发明的另一实施方式中为5％。进而，在本发明的另一实施方式中为4％。

进而，关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如在一个实施方式中为2～10％。进而，在本发明的另一实施方式中为4％～10％。

当本发明的液晶组合物期望高的Tni的实施方式时，优选增加式(VIII-d)所表示的化合物的含量，当期望低粘度的实施方式时，优选减少式(VIII-d)所表示的化合物的含量。

进而，通式(VIII-d)所表示的化合物优选为通式(VIII-d-1)所表示的化合物。

[化92]

进而，通式(VIII-d-1)所表示的化合物优选为式(VIII-d-1-1)至式(VIII-d-1-4)所表示的化合物，优选为式(VIII-d-1-1)或/和式(VIII-d-1-2)所表示的化合物。

[化93]

[化94]

[化95]

[化96]

进而，通式(VIII-d)所表示的化合物优选为通式(VIII-d-2)所表示的化合物。

[化97]

进而，通式(VIII-d-2)所表示的化合物优选为式(VIII-d-2-1)至式(VIII-d-2-4)所表示的化合物，优选为式(VIII-d-2-1)或/和式(VIII-d-2-2)所表示的化合物。

[化98]

[化99]

[化100]

[化101]

本发明的液晶组合物也可以进一步含有1种或2种以上的通式(IX-a)所表示的化合物。

[化102]

(式中，R⁶¹和R⁶²各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10的直链烷氧基或碳原子数2至10的直链烯基。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能含有这些化合物中的1种～3种，进一步优选含有1种～4种，特别优选含有1种～5种以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为30质量％以下，更优选为25质量％以下，进一步优选为15质量％以下。

进而，优选的含量范围优选为5质量％以上35质量％以下，更优选为10质量％以上20质量％以下，进一步优选为5质量％以上15质量％以下。

通式(IX-a)所表示的化合物具体而言可以适宜地使用下面列举的化合物。

[化103]

[化104]

[化105]

[化106]

本申请发明的液晶组合物可以进一步含有1种或2种以上的通式(IX-b)所表示的化合物。

[化107]

(式中，R⁷¹和R⁷²各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10的直链烷氧基或碳原子数4至10的直链烯基。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，优选根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所需的性能含有这些化合物中的1种～3种，进一步优选含有1种～4种，特别优选含有1种～5种以上。此外，作为最大能够含有的比率，优选为30质量％以下，更优选为20质量％以下，进一步优选为15质量％以下。

进而，优选的含量范围优选为5质量％以上30质量％以下，更优选为10质量％以上20质量％以下，进一步优选为5质量％以上15质量％以下。

通式(IX-b)所表示的化合物具体而言可以适宜地使用下面列举的化合物。

[化108]

本申请中的1,4-环己基优选为反式-1,4-环己基。

本发明的液晶组合物优选含有1种或2种以上的选自通式(X)所表示的组的化合物，

[化109]

(式中，R^X1和R^X2相互独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或碳原子数2至10的烯基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可被-O-或-S-取代，此外，存在于这些基团中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代，

u和v相互独立地表示0、1或2，u+v为2以下，

M^X1、M^X2和M^X3相互独立地表示选自由下述基团(a)、基团(b)组成的组的基团，

(a)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可被-O-或-S-取代)、

上述的基团(a)或基团(b)中含有的氢原子各自可被氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，当存在多个M^X2和/或M^X3时，它们可以相同也可以不同，

L^X1、L^X2和L^X3相互独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-，-CH＝CH-或-C≡C-，当存在多个L^X1和/或L^X3时，它们可以相同也可以不同，

X^X1和X^X2相互独立地表示三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子，X³¹和X³²中的任一个表示氟原子，但式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合物除外。)。

R^X1和R^X2在其结合的环结构为苯基(芳香族)时，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，在其结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和的环结构时，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。

当重视显示元件的响应速度的改善时，优选为烯基，当重视电压保持率等可靠性时，优选为烷基。作为烯基，优选为下面记载的式(Alkenyl-1)～式(Alkenyl-4)所表示的结构，当本申请发明的液晶组合物含有反应性单体时，优选为式(Alkenyl-2)和式(Alkenyl-4)所表示的结构，更优选为式(Alkenyl-2)所表示的结构。

[化110]

(式中，通过右端结合于环结构。)

当需要液晶组合物的化学稳定性时，通式(X)所表示的化合物优选其分子内不具有硫原子、氮原子、酯基、氰基和氯原子。

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等期望的性能适宜地组合而使用。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。此外，在本发明的另一实施方式中为3种。进而，在本发明的另一实施方式中为4种。进而，在本发明的另一实施方式中为5种。进而，在本发明的另一实施方式中为6种。进而，在本发明的另一实施方式中为7种。进而，在本发明的另一实施方式中为8种。进而，在本发明的另一实施方式中为9种。进而，在本发明的另一实施方式中为10种以上。

本发明的液晶组合物中，通式(X)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的性能适宜调整。

关于优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为15％。此外，在本发明的另一实施方式中为25％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。进而，在本发明的另一实施方式中为40％。进而，在本发明的另一实施方式中为45％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为75％。进而，在本发明的另一实施方式中为65％。进而，在本发明的另一实施方式中为55％。进而，在本发明的另一实施方式中为50％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为10～65％。或者，在本发明的另一实施方式中为15～60％。此外，在本发明的另一实施方式中为30～60％。进而，在本发明的另一实施方式中为40～55％。

当需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度为快的液晶组合物时，优选上述下限值高上限值高。进而，当需要高地保持本发明的液晶组合物的Tni、且温度稳定性好的液晶组合物时，优选上述下限值高上限值高。此外，为了保持驱动电压低而欲增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值低上限值低。

进而，通式(X)所表示的化合物优选为通式(XI)所表示的化合物。

[化111]

(式中，R^X1表示与通式(X)中的R^X1相同的意思，M^X1表示与通式(X)中的M^X1相同的意思，R^X2表示与通式(X)中的R^X2相同的意思。)

关于含有通式(XI)所表示的化合物时的优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为3％。或者，在本发明的另一实施方式中为7％。或者，在本发明的另一实施方式中为10％。此外，在本发明的另一实施方式中为11％。此外，在本发明的另一实施方式中为14％。此外，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为55％。进而，在本发明的另一实施方式中为45％。进而，在本发明的另一实施方式中为35％。

当含有通式(XI)所表示的化合物时，作为优选的含量范围，优选含有5～35质量％，更优选含有7～25质量％，进一步优选含有11～21质量％，特别优选含有13～16质量％。

通式(XI)中，R^X1优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基，更优选表示碳原子数1～8的烷基，更优选表示碳原子数3～5的烷基，进一步优选表示碳原子数3或5的烷基，优选为直链，优选为直链状。

通式(XI)中，R^X2优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，更优选表示碳原子数3～5的烷基或碳原子数2～4的烷氧基，更优选表示碳原子数3或5的烷基或碳原子数2或4的烷氧基，进一步优选表示碳原子数2或4的烷氧基，优选为直链。

当重视显示元件的响应速度的改善时，优选为烯基，当重视电压保持率等可靠性时，优选为烷基。

通式(XI)所表示的化合物可以仅使用1种，优选使用2种以上，优选使用3种以上。当使用2种以上的通式(XI)所表示的化合物时，优选组合R^X1表示碳原子数为3～5的烷基、R^X2表示碳原子数为2～4的烷氧基的通式(XI)的化合物而使用，当与其他通式(XI)所表示的化合物组合使用时，R^X1表示碳原子数为3～5的烷基、R^X2表示碳原子数为2～4的烷氧基的通式(XI)的化合物的含量优选为通式(XI)所表示的化合物中的50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上。优选的范围优选为50质量％以上70质量％以下，更优选为70质量％以上80质量％以下，进一步优选为80质量％以上100％以下。

通式(XI)中，M^X1表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基，当M^X1表示1,4-亚苯基时，该1,4-亚苯基中的1个以上的氢原子可被氟原子取代，优选为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，更具体而言，对于使用该发明的液晶组合物制作的显示元件和液晶显示器而言，当重视响应速度时，优选表示1,4-亚苯基，当重视工作温度范围时，即当需要高的工作温度范围(T_ni高)时，优选表示1,4-亚环己基，当表示1,4-亚苯基时，苯环中的1个以上的氢原子可被氟取代，优选为无取代、1取代或2取代，更优选为无取代。当为2取代时，优选表示2,3-二氟-1,4-亚苯基。

通式(XI)所表示的化合物具体而言优选为选自下面记载的通式(XI-1)和/或通式(XI-2)所表示的组的化合物。

[化112]

(式中R^X11、R^X21、R^X12和R^X22各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基、碳原子数1～5的烷氧基或碳原子数2～5的烯氧基。)。

当R^X21、R^X12和R^X22为烯基时，碳原子数优选为4～5。R^X11优选为烷基或烯基，进一步优选为烷基，R^X21和R^X22优选为烷基或烷氧基，当增大Δε的绝对值时，优选为烷氧基或烯氧基，进一步优选为烷氧基，R^X12优选为烷基或烯基，进一步优选为烷基。

本发明的液晶组合物以式(i)所表示的化合物为必需成分，当与通式(XI-1)所表示的化合物并用时，其含量的总量优选为5～40质量％，更优选为10～35质量％，进一步优选为12～30质量％。

通式(XI)所表示的化合物具体而言优选为下面记载的式(XI-1-1)～式(XI-2-4)所表示的化合物，更优选为式(XI-1-1)～式(XI-1-3)、式(XI-2-1)和式(XI-2-2)所表示的化合物，特别优选为式(XI-1-1)～式(XI-1-3)和式(XI-2-1)所表示的化合物，更具体而言，当本申请发明的液晶组合物所需的折射率各向异性Δn的值较低时(大致低于0.100)，最优选为式(XI-1-1)和式(XI-1-3)所表示的化合物，当所需的折射率各向异性Δn的值较高时(大致0.100以上)，最优选为式(XI-2-1)所表示的化合物。

[化113]

[化114]

当通式(XI)所表示的化合物具有烯基时，具体而言优选为选自下面记载的式(XI-1-10)～式(XI-2-11)所表示的组的化合物。

[化115]

[化116]

(式中，R^X22表示与通式(XI-2)中的R^X22相同的意思。)

进而，通式(X)所表示的化合物优选为通式(XII)所表示的化合物。

[化117]

(式中，R^X1表示与通式(X)中的R^X1相同的意思，M^X2表示与通式(X)中的M^X2相同的意思，R^X2表示与通式(X)中的R^X2相同的意思，式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合物除外。)

关于含有通式(XII)所表示的化合物时的优选含量的下限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为5％。或者，在本发明的另一实施方式中为10％。此外，在本发明的另一实施方式中为15％。此外，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为30％。

进而，关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为5～55％。或者，在本发明的另一实施方式中为5～50％。或者，在本发明的另一实施方式中为10～45％。此外，在本发明的另一实施方式中为15～40％。此外，在本发明的另一实施方式中为20～40％。此外，在本发明的另一实施方式中为25～40％。

通式(XII)中，R^X1优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～8的烯基，更优选表示碳原子数1～8的烷基，进一步优选表示碳原子数2～5的烷基，特别优选表示碳原子数3～5的烷基，优选为直链。

通式(XII)中，R^X2优选表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，更优选表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，进一步优选表示碳原子数1～4的烷氧基，特别优选表示碳原子数2或3的烷氧基，优选为直链。

通式(XII)所表示的化合物进一步优选为通式(XII-1)和通式(XII-2)所表示的化合物。

[化118]

(式中，R^X1表示与通式(X)中的R^X1相同的意思，R^X2表示与通式(X)中的R^X2相同的意思，通式(XII-1)中，式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合物除外。)

通式(XII-1)所表示的化合物具体而言优选为下面记载的式(XII-1-1)～(XII-1-4)、式(XII-1-7)～(XII-1-8)所表示的化合物，更优选为式(XII-1-1)～式(XII-1-4)、式(XII-1-7)所表示的化合物，进一步优选为式(XII-1-1)～式(XII-1-3)、式(XII-1-7)所表示的化合物，特别优选为式(XII-1-1)、式(XII-1-3)和式(XII-1-7)所表示的化合物。

[化119]

当通式(XII-1)所表示的化合物具有烯基时，具体而言优选为下面记载的式(XII-1-10)～(XII-1-13)所表示的化合物。

[化120]

(式中，R^X2表示与通式(X)中的R^X2相同的意思。)

通式(XII-2)所表示的化合物具体而言优选为下面记载的式(XII-2-1)～(XII-2-6)所表示的化合物，更优选为式(XII-2-1)～式(XII-2-4)所表示的化合物，进一步优选为式(XII-2-1)～式(XII-2-3)所表示的化合物，特别优选为式(XII-2-1)和式(XII-2-3)所表示的化合物。

[化121]

当通式(XII-2)所表示的化合物具有烯基时，具体而言优选为下面记载的式(XII-2-10)～(XII-2-13)所表示的化合物。

[化122]

(式中，R^X2表示与通式(X)中的R^X2相同的意思。)

能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等期望的性能适宜组合而使用。关于所使用的化合物的种类，例如，作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的另一实施方式中为2种。此外，在本发明的另一实施方式中为3种。进而，在本发明的另一实施方式中为4种。进而，在本发明的另一实施方式中为5种。进而，在本发明的另一实施方式中为6种以上。

当使用4种以上的通式(XII)所表示的化合物时，优选组合式(XII-2-1)～式(XII-2-4)所表示的化合物而使用，式(XII-2-1)～式(XII-2-4)所表示的化合物的含量优选为通式(XII)所表示的化合物中的40质量％以上，更优选为50质量％以上。优选的含量范围优选为40质量％以上70质量％以下。

当使用3种通式(XII)所表示的化合物时，优选组合式(XII-2-1)～式(XII-2-3)所表示的化合物而使用，式(XII-2-1)～式(XII-2-3)所表示的化合物的含量优选为通式通式(XII)所表示的化合物中的40质量％以上，更优选为50质量％以上。

优选的含量范围优选为40质量％以上70质量％以下，更优选为50质量％以上70质量％以下。

当使用2种通式(XII)所表示的化合物时，优选组合式(XII-2-1)～式(XII-2-2)所表示的化合物而使用，式(XII-2-1)～式(XII-2-2)所表示的化合物的含量优选为通式(XII)所表示的化合物中的40质量％以上，更优选为50质量％以上。

优选的含量范围优选为40质量％以上70质量％以下，更优选为50质量％以上80质量％以下。

进而，通式(X)所表示的化合物优选为通式(XIII)所表示的化合物。

[化123]

(式中，R^X1表示与通式(X)中的R^X1相同的意思，M^X31表示与通式(X)中的M^X1相同的意思，R^X2表示与通式(X)中的R^X2相同的意思，W表示0或1，X³¹～X³⁶表示氢原子或氟原子，X³¹和X³²的组合、X³³和X³⁴的组合、X³⁵和X³⁶的组合中的至少1组组合同时为氟原子。不过，式(XIII-1-2)或式(XIII-1-4)所表示的化合物除外。)

关于含有通式(XIII)所表示的化合物时的优选含量的下限值，当存在下限值时，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为1％。或者，在本发明的另一实施方式中为3％。或者，在本发明的另一实施方式中为5％。此外，在本发明的另一实施方式中为8％。此外，在本发明的另一实施方式中为10％。另一方面，不存在下限值的实施方式即0％。

进而，关于优选含量的上限值，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，在本发明的另一实施方式中为28％。进而，在本发明的另一实施方式中为20％。进而，在本发明的另一实施方式中为15％。

关于优选的含量范围，相对于本发明的液晶组合物的总量，例如，作为本发明的一个实施方式为1～25％。或者，在本发明的另一实施方式中为3～20％。或者，在本发明的另一实施方式中为5～15％。

通式(XIII)中，优选R^X1和R^X2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～8的烯基，更优选表示碳原子数1～8的烷基，进一步优选表示碳原子数2～5的烷基，特别优选表示碳原子数3～5的烷基，最优选R¹和R²的碳原子数各不相同，优选为直链。

通式(XIII)中优选X³¹～X³⁶各自独立地表示氢原子或氟原子，优选2～5个表示氟原子，更优选2～4个表示氟原子，更优选2～3个表示氟原子，进一步优选2个表示氟原子。

这种情况下，当氟原子为2个时，优选X³³～X³⁶中的任2个表示氟原子，优选X³³和X³⁴的组合同时表示氟原子或X³⁵和X³⁶的组合同时表示氟原子，进一步优选X³³和X³⁴的组合同时表示氟原子。当氟原子为3个以上时，优选至少X³³和X³⁴的组合同时表示氟原子或至少X³⁵和X³⁶的组合同时表示氟原子，进一步优选至少X³³和X³⁴的组合同时表示氟原子。

通式(XIII)中，M^X31优选表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基，当重视使用该液晶组合物制作的显示元件和液晶显示器的响应速度时，优选表示1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基，更优选表示1,4-亚苯基。当重视驱动电压时，优选表示1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基，更优选表示四氢吡喃-2,5-二基。当重视工作温度范围时，即当需要高的工作温度范围时，优选表示1,4-亚环己基或四氢吡喃-2,5-二基，更优选表示1,4-亚环己基。当表示1,4-亚苯基时，苯环中的1个以上的氢原子可被氟原子取代，优选为无取代、1取代或2取代，当为2取代时，优选表示2,3-二氟苯-1,4-二基。

通式(XIII)中，W表示0或1，当重视响应速度时，优选表示0，当重视工作温度范围时，即当需要高的工作温度范围时，优选表示1。

通式(XIII)所表示的化合物优选为下面记载的通式(XIII-1)～(XIII-43)所表示的化合物，优选为通式(XIII-1)～(XIII-10)、(XIII-12)、(XIII-20)、(XIII-22)、(XIII-40)和(XIII-42)所表示的化合物，优选为通式(XIII-1)、(XIII-2)、(XIII-10)、(XIII-12)、(XIII-20)、(XIII-22)、(XIII-40)和(XIII-42)所表示的化合物，优选为通式(XIII-1)和(XIII-2)所表示的化合物，进一步优选为通式(XIII-1)所表示的化合物。

[化124]

[化125]

[化126]

[化127]

(式中，R^X1表示与通式(X)中的R^X1相同的意思，R^X2表示与通式(X)中的R^X2相同的意思。)

通式(XIII-1)所表示的化合物具体而言优选为式(XIII-1-1)～式(XIII-1-16)所表示的化合物。

[化128]

[化129]

上述化合物中，优选为式(XIII-1-1)～式(XIII-1-6)所表示的化合物，优选为式(XIII-1-1)、式(XIII-1-2)或式(XIII-1-4)所表示的化合物。

通式(XIII)中的R^X1和R^X2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，优选表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～8的烯基，更优选表示碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选表示碳原子数2～5的烷基，优选为直链，当R^X1和R^X2均为烷基时，优选它们的碳原子数不同。

进一步详细而言，优选为R^X1表示丙基且R^X2表示乙基的化合物或R^X1表示丁基且R^X2表示乙基的化合物。

本发明的液晶组合物能够使向列相-各向同性液体相转变温度(T_NI)在宽广的范围内使用，优选为60～120℃，更优选为70～100℃，特别优选为70～90℃。

本发明的液晶组合物虽然以式(i)和、式(XII-1-5)或式(XII-1-6)的化合物为必需成分，但是作为更优选的方式，可以含有通式(L)、通式(XI-1)、通式(XII-1)、通式(XII-2)或通式(XIII)所表示的化合物。这种情况下，含量优选为下面记载的含量。

当含有式(i)、式(XII-1-5)或式(XII-1-6)和通式(L)所表示的化合物时，这些化合物的合计含量优选为20质量％～70质量％，更优选为25～65质量％，进一步优选为28～60质量％。

当含有式(i)、式(XII-1-5)或式(XII-1-6)和通式(XI-1)所表示的化合物时，这些化合物的合计含量优选为35～80质量％，更优选为38～75质量％，进一步优选为40质量％～70质量％。

当含有式(i)、式(XII-1-5)或式(XII-1-6)、通式(L)、通式(XI-1)、通式(XII-1)和通式(XII-2)所表示的化合物时，这些化合物的合计含量优选为70～100质量％，更优选为80～100质量％，进一步优选为85～100质量％。

当含有式(i)、式(XII-1-5)或式(XII-1-6)、通式(L)、通式(XI-1)、通式(XII-1)、通式(XII-2)或通式(XIII)所表示的化合物时，这些化合物的合计含量优选为80～100质量％，更优选为85～100质量％，进一步优选为90～100质量％。

当要求液晶组合物的化学稳定性时，本申请发明中使用的化合物优选其分子内不具有氯原子。进而，液晶组合物内具有氯原子的化合物优选为5％以下，优选为3％以下，优选为1％以下，优选为0.5％以下，优选实质上不含有。实质上不含有意思是液晶组合物中仅混入有作为制造化合物时的杂质而生成的化合物等意料之外的含有氯原子的化合物。

本申请发明中使用的化合物其分子内不具有过氧(-CO-OO-)结构。此外，当重视液晶组合物的可靠性和长期稳定性时，优选不使用具有氰基、羰基的化合物。此外，当重视对UV照射的稳定性时，优选不使用有氯原子取代的化合物。也优选仅为分子内的环结构全部为6元环的化合物。

本发明的液晶组合物的介电常数各向异性Δε的值在25℃时优选为-2.0至-6.0，更优选为-2.5至-5.0，特别优选为-2.5至-4.0，进一步详细而言，当重视响应速度时，优选为-2.5～-3.4，当重视驱动电压时，优选为-3.4～-4.0。

本发明的液晶组合物的折射率各向异性Δn的值在25℃时优选为0.08至0.13，更优选为0.09至0.12。进一步详细而言，当对应于薄的单元间隔时，优选为0.10至0.12，当对应于厚的单元间隔时，优选为0.08至0.10。

本发明的液晶组合物的旋转粘度(γ₁)优选为150以下，更优选为130以下，特别优选为120以下。

本发明的液晶组合物中，优选旋转粘度与折射率各向异性的函数即Z显示特定的值。

[数1]

Z＝γ1/Δn²

(式中，γ₁表示旋转粘度，Δn表示折射率各向异性。)

Z优选为13000以下，更优选为12000以下，特别优选11000以下。

当用于有源矩阵显示元件时，本发明的液晶组合物需要具有10¹²(Ω·m)以上的电阻率，优选为10¹³(Ω·m)，更优选为10¹⁴(Ω·m)以上。

除了上述的化合物以外，根据用途，本发明的液晶组合物也可以含有通常的向列液晶、近晶液晶、胆甾液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、聚合性单体等。

作为聚合性单体，优选为通式(P)所表示的二官能单体。

[化130]

(式中，X⁷和X⁸各自独立地表示氢原子或甲基，

Sp¹和Sp²各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH₂)_s-(式中，s表示2至7的整数，氧原子结合于芳香环。)，

Z²表示-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和Y²各自独立地表示氟原子或氢原子。)、-C≡C-或单键，

B表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键，式中的全部1,4-亚苯基中任意的氢原子可被氟原子取代。)。

X⁷和X⁸均表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、均具有甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物都优选，一方表示氢原子而另一方表示甲基的化合物也优选。关于这些化合物的聚合速度，二丙烯酸酯衍生物最快，二甲基丙烯酸酯衍生物慢，非对称化合物居于两者之间，可以根据其用途使用优选的方式。PSA显示元件中，特别优选二甲基丙烯酸酯衍生物。

Sp¹和Sp²各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH₂)_s-，PSA显示元件中优选至少一方为单键，优选均表示单键的化合物或一方表示单键而另一方表示碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH₂)_s-的方式。这种情况下，优选为1～4的烷基，s优选为1～4。

Z¹优选为-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-或单键，更优选为-COO-、-OCO-或单键，特别优选为单键。

B表示任意的氢原子可被氟原子取代的1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键，优选为1,4-亚苯基或单键。当C表示单键以外的环结构时，Z²也优选为单键以外的连接基团，当C为单键时，Z¹优选为单键。

综上所述，通式(P)中，Sp¹和Sp²之间的环结构具体而言优选为下面记载的结构。

通式(P)中，当C表示单键、环结构由两个环形成时，优选表示下面的式(Pa-1)至式(Pa-5)，更优选表示式(Pa-1)至式(Pa-3)，特别优选表示式(Pa-1)。

[化131]

(式中，两端结合于Sp¹或Sp²。)

含有这些骨架的聚合性化合物其聚合后的取向约束力对PSA型液晶显示元件是最适的，由于可获得良好的取向状态，因而显示不均被抑制或完全不发生。

综上所述，作为聚合性单体，特别优选通式(Pa-1-1)～通式(Pa-1-4)，其中最优选通式(Pa-1-2)。

[化132]

(式中，Sp²表示碳原子数2至5的亚烷基。)

在本发明的液晶组合物中添加单体时，即使不存在聚合引发剂也会进行聚合，但也可以为了促进聚合而含有聚合引发剂。作为聚合引发剂，可以列举苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苄基缩酮类、酰基氧化膦类等。此外，为了提高保存稳定性，也可以添加稳定剂。作为能够使用的稳定剂，可以列举例如氢醌类、氢醌单烷基醚类、叔丁基邻苯二酚类、邻苯三酚类、苯硫酚类、硝基化合物类、β-萘胺类、β-萘酚类、亚硝基化合物等。

本发明的液晶组合物可以进一步含有通式(Q)所表示的化合物。

[化133]

(式中，R^Q表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基，该烷基中的1个或2个以上的CH₂基可以以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-取代，M^Q表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或单键。)

R^Q表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基，该烷基中的1个或2个以上的CH₂基可以以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-取代，优选为碳原子数1至10的直链烷基、直链烷氧基、1个CH₂基被-OCO-或-COO-取代的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH₂基被-OCO-或-COO-取代的支链烷基，进一步优选为碳原子数1至20的直链烷基、1个CH₂基被-OCO-或-COO-取代的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH₂基被-OCO-或-COO-取代的支链烷基。M^Q表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或单键，优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。

通式(Q)所表示的化合物更具体而言优选为下述通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示的化合物。

[化134]

[化135]

[化136]

[化137]

式中，R^Q1优选为碳原子数1至10的直链烷基或支链烷基，R^Q2优选为碳原子数1至20的直链烷基或支链烷基，R^Q3优选为碳原子数1至8的直链烷基、支链烷基、直链烷氧基或支链烷氧基，L^Q优选为碳原子数1至8的直链亚烷基或支链亚烷基。通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示的化合物中，进一步优选为通式(Q-c)和通式(Q-d)所表示的化合物。

本申请发明的液晶组合物中，优选含有1种或2种通式(Q)所表示的化合物，进一步优选含有1种至5种，其含量优选为0.001至1质量％，进一步优选为0.001至0.1质量％，特别优选为0.001至0.05质量％。

本发明的含有聚合性化合物的液晶组合物对液晶显示元件是有用的，尤其对有源矩阵驱动用液晶显示元件有用，可用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、IPS模式或ECB模式用液晶显示元件。

本发明的含有聚合性化合物的液晶组合物，含在其中的聚合性化合物通过紫外线照射发生聚合而被赋予液晶取向能力，用于利用液晶组合物的双折射对光的透射光量进行控制的液晶显示元件。作为液晶显示元件，对AM-LCD(有源矩阵液晶显示元件)、TN(向列液晶显示元件)、STN-LCD(超扭曲向列液晶显示元件)、OCB-LCD和IPS-LCD(平面转换液晶显示元件)是有用的，对AM-LCD特别有用，可以用于透射型或反射型的液晶显示元件。

液晶显示元件中使用的液晶单元的2块基板可以使用玻璃或如塑料那样具有柔软性的透明材料，一方可以为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板例如可以通过在玻璃板等透明基板上溅射氧化铟锡(ITO)而获得。

使上述基板以透明电极层成为内侧的方式相对。此时，可以介由间隔物对基板的间隔进行调整。此时，优选以获得的调光层的厚度成为1～100μm的方式进行调整。进一步优选为1.5至10μm，当使用偏光板时，优选以对比度最大的方式对液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d之积进行调整。此外，当有两块偏光板时，也可以对各偏光板的偏光轴进行调整从而以视角、对比度良好的方式进行调整。进而，还可以使用用于扩大视角的相位差膜。作为间隔物，可以列举例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀材料等。然后，用环氧系热固性组合物等密封剂以设有液晶注入口的方式在该基板上进行丝网印刷，将该基板彼此贴合，加热使密封剂热固化。

关于在2块基板间夹持含有聚合性化合物的液晶组合物的方法，可以使用通常的真空注入法或ODF法等，真空注入法中虽然不产生滴痕，但存在注入后有残留的问题，本申请发明中，可更合适地用于使用ODF法制造的显示元件。

作为使聚合性化合物聚合的方法，为了获得液晶良好的取向性能而期望适当的聚合速度，因而优选单独或并用或依次照射紫外线或电子射线等活性能量射线而进行聚合的方法。当使用紫外线时，可以使用偏振光光源，也可以使用非偏振光光源。此外，在将含有聚合性化合物的液晶组合物夹持于2块基板间的状态下进行聚合时，需要至少照射面侧的基板对活性能量射线具有适当的透明性。此外，还可以使用下述方法：在光照射时使用掩模仅使特定的部分聚合，然后，改变电场、磁场或温度等条件，从而使未聚合部分的取向状态发生变化，进一步照射活性能量射线进行聚合。尤其在进行紫外线曝光时，优选一边对含有聚合性化合物的液晶组合物施加交流电场，一边进行紫外线曝光。所施加的交流电场优选为频率10Hz至10kHz的交流，更优选频率为60Hz至10kHz，电压根据液晶显示元件的期望的预倾角来选择。即，可以利用所施加的电压对液晶显示元件的预倾角进行控制。MVA模式的液晶显示元件中，从取向稳定性和对比度的观点出发，优选将预倾角控制在80度至89.9度。

照射时的温度优选在保持了本发明的液晶组合物的液晶状态的温度范围内。优选在接近室温的温度、即典型而言15～35℃的温度进行聚合。作为产生紫外线的灯，可以使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。此外，作为所照射的紫外线的波长，优选照射波长区域不在液晶组合物的吸收波长区域的紫外线，优选根据需要对紫外线进行过滤而使用。所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm²～100W/cm²，更优选为2mW/cm²～50W/cm²。所照射的紫外线的能量可以适宜调整，优选为10mJ/cm²至500J/cm²，更优选为100mJ/cm²至200J/cm²。照射紫外线时，还可以改变强度。照射紫外线的时间根据所照射的紫外线的强度适宜选择，优选为10秒至3600秒，更优选为10秒至600秒。

如图1中记载的那样，本发明的液晶显示元件的构成具有下述特征：其为具有具备包括透明导电性材料的共通电极的第一基板、具备包括透明导电性材料的像素电极和对各像素所具备的像素电极进行控制的薄膜晶体管的第二基板、以及夹持于上述第一基板和第二基板之间的液晶组合物、该液晶组合物中的液晶分子在未施加电压时的取向相对于上述基板大体垂直的液晶显示元件，作为该液晶组合物，使用上述本发明的液晶组合物。

滴痕的产生受到所注入的液晶材料的大幅影响，即使改变显示元件的构成，也无法避免该影响。尤其是形成于液晶显示元件中的滤色器、薄膜晶体管等，仅有薄的取向膜、透明电极等与液晶组合物隔开的部件，因而根据组合的不同而对滴痕的产生产生影响。

尤其当该薄膜晶体管为反向交错型时，漏极以覆盖栅极的方式形成，因此存在其面积增大的倾向。漏极由铜、铝、铬、钛、钼、钽等金属材料形成，一般而言，实施了钝化处理的为通常的形态。可是，保护膜一般而言薄、取向膜也薄，无法隔断离子性物质的可能性很高，因此，无法避免因金属材料与液晶组合物的相互作用导致的滴痕的产生。

如图2中记载的那样，本发明中，可适宜地用于薄膜晶体管为反向交错型的液晶显示元件，优选使用铝配线的情况。

使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件是兼顾了高速响应和显示不良的抑制的有用的液晶显示元件，尤其对有源矩阵驱动用液晶显示元件是有用的，能够适用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式或ECB模式。

[实施例]

以下，通过列举实施例更详细地对本发明进行描述，但本发明不限于这些实施例。此外，以下的实施例和比较例的组合物中的“％”意思是“质量％”。

实施例中测定的特性如下所述。

T_NI：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)

Δn：20℃时的折射率各向异性

Δε：20℃时的介电常数各向异性

η：20℃时的粘度(mPa·s)

γ₁：20℃时的旋转粘度(mPa·s)

VHR：在频率60Hz、施加电压5V的条件下，50℃时的电压保持率(％)

耐热试验后的VHR：将注入有液晶组合物的VHR测定用TEG(测试元件组)在135℃的恒温槽中保持45分钟后，以与上述VHR测定法同样的条件进行测定。

烧屏：

液晶显示元件的烧屏评价是，在显示区域内显示2000小时规定的固定图案，然后在整个画面进行均匀显示时，通过目测对固定图案的残像的水平按以下的4级评价进行。

◎无残像(非常好的水平)

○稍有残像但为可以允许的水平(好的水平)

△有残像且为不能允许的水平(不好的水平)

×有残像且相当差(差的水平)

滴痕：

液晶显示装置的滴痕的评价是，通过目测对全黑显示时浮现白色的滴痕按以下的4级评价进行。

◎无残像(非常好的水平)

○稍有残像但为可以允许的水平(好的水平)

△有残像且为不能允许的水平(不好的水平)

×有残像且相当差(差的水平)

工艺适应性：

工艺适应性是，在ODF工序中，使用定体积计量泵滴加液晶，每次30pL，进行100000次，对下面的“0～100次、101～200次、201～300次、……99901～100000次”中每100次滴加的液晶量的变化按以下的4级进行评价。

◎变化极小(能够稳定地制造液晶显示元件。非常好的水平))

○稍有变化但为可以允许的水平(好的水平)

△有变化且为不能允许的水平(产生斑而导致成品率恶化。不好的水平))

×有变化且相当差(发生液晶泄漏、产生真空气泡)(差的水平)

低温下的溶解性：

低温下的溶解性评价是，调制液晶组合物后，在2mL的样品瓶中称量1g液晶组合物，在温度控制式试验槽中对其持续施加温度变化，以下面为1个循环“-30℃(保持1小时)→升温(0.1℃/每分钟)→0℃(保持1小时)→升温(0.1℃/每分钟)→20℃(保持1小时)→降温(-0.1℃/每分钟)→0℃(保持1小时)→降温(-0.1℃/每分钟)→-30℃”，通过目测观察从液晶组合物的析出物的产生，进行以下的4级评价。

◎576小时以上未观察到析出物。(非常好的水平)

○288小时以上未观察到析出物。(好的水平)

△144小时以内观察到析出物。(不好的水平)

×72小时以内观察到析出物。(差的水平)

此外，实施例中关于化合物的记载使用以下的缩写。

(侧链结构和连接结构)

-n -C_nH_2n+1碳原子数n的直链状的烷基

n- C_nH_2n+1-碳原子数n的直链状的烷基

-On -OC_nH_2n+1碳原子数n的直链状的烷氧基

nO- C_nH_2n+1O-碳原子数n的直链状的烷氧基

-V -CH＝CH₂

V- CH₂＝CH-

-V1 -CH＝CH-CH₃

1V- CH₃-CH＝CH-

-2V -CH₂-CH₂-CH＝CH₃

V2- CH₃＝CH-CH₂-CH₂-

-2V1 -CH₂-CH₂-CH＝CH-CH₃

1V2- CH₃-CH＝CH-CH₂-CH₂

(环结构)

[化138]

(比较例1和2、实施例1)

调制具有如下所示的组成的液晶组合物(LC-A～B、LC-1)，测定其物性值。将其结果示于下面的表中。

使用各液晶组合物，制作图1所示的VA液晶显示元件。该液晶显示元件具有反向交错型的薄膜晶体管作为有源元件。液晶组合物的注入通过滴注法进行，进行烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性的评价。

此外，含量左侧的记号是上述化合物的缩写的记载。

[表1]

比较例1的液晶组合物LC-A虽然含有式(i)的化合物，但不含式(XII-1-5)和式(XII-1-6)的化合物。比较例2的液晶组合物LC-B虽然含有式(XII-1-5)和式(XII-1-6)的化合物，但不含式(i)的化合物。

实施例1的液晶组合物LC-1与比较例1的液晶组合物相比可知，粘度η和旋转粘性γ1低，各种显示板评价性能、工艺适应性、以及低温下的溶解性优异。

(实施例2～4)

调制具有如下所示的组成的液晶组合物(LC-2～4)，测定其物性值。此外，利用液晶显示元件，进行烧屏、滴痕、工艺适应性和低温下的溶解性的评价。以下显示其结果。

[表2]

对于实施例2～4的液晶组合物LC-2～4可知，粘度η和旋转粘性γ1低，各种显示板评价性能、工艺适应性、以及低温下的溶解性优异。

(实施例5)

对于99.85％的实施例1所示的液晶组合物LC-1，添加0.15％的以下所示的聚合性化合物，并均匀溶解，从而调制聚合性液晶组合物CLC-A。CLC-A的物性与实施例1所示的向列液晶组合物的物性几乎没有差别。通过真空注入法将CLC-A注入至单元间隔3.5μm的涂布有诱发了平行取向的聚酰亚胺取向膜的带ITO的单元内。一边对该单元施加频率1kHz的矩形波一边隔着过滤掉320nm以下的紫外线的滤光片，利用高压水银灯对液晶单元照射紫外线。以单元表面的照射强度成为10mW/cm²的方式进行调整，照射600秒，获得使聚合性液晶组合物中的聚合性化合物聚合而得的垂直取向性液晶显示元件。确认到，通过聚合性化合物发生聚合产生了对于液晶化合物的取向约束力。

[化139]

Claims

1.一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，含有式(i)所表示的化合物，含有8～20质量％的式(XII-1-5)和/或(XII-1-6)所表示的化合物，含有式(XII-2)所表示的化合物，

[化1]

[化2]

[式3]

式中，R^X1和R^X2相互独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或碳原子数2至10的烯基。

2.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有通式(L)所表示的化合物，

[化4]

式中，R^L1和R^L2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH₂-各自独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

OL表示0、1、2或3，

B^L1、B^L2和B^L3各自独立地表示选自由下述基团(a)以及基团(b)组成的组的基团，

(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH₂-或不相邻的2个以上的-CH₂-可被-O-取代，以及

(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不相邻的2个以上的-CH＝可被-N＝取代，

当OL为2或3且存在多个L^L2时，它们可以相同也可以不同，当OL为2或3且存在多个B^L3时，它们可以相同也可以不同，只是，式(i)所表示的化合物除外。

3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有通式(XI-1)所表示的化合物，

[化5]

式中，R^X11和R^X21相互独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或碳原子数2至10的烯基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可被-O-或-S-取代，此外，存在于这些基团中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代。

4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有1种或2种以上的选自通式(XIII)所表示的化合物组的化合物，

[化6]

式中，R^X1和R^X2相互独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或碳原子数2至10的烯基，M^X31表示选自由下述基团(a)以及基团(b)组成的组的基团，

(a)反式-1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚甲基可被-O-或-S-取代，

(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不相邻的2个以上的-CH＝可被氮原子取代，

上述的基团(a)或基团(b)中含有的氢原子各自可被氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代，当存在多个M^X31时，它们可以相同也可以不同，W表示0或1，X³¹～X³⁶表示氢原子或氟原子，X³¹和X³²的组合、X³³和X³⁴的组合、X³⁵和X³⁶的组合中的至少1组组合同时为氟原子。

5.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，进一步含有反应性单体。

6.一种液晶显示元件，使用了权利要求1～5中任一项所述的液晶组合物。

7.一种液晶显示器，使用了权利要求6所述的液晶显示元件。