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CN107209421B - 液晶显示元件及其制造方法 - Google Patents

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CN107209421B CN201580067589.XA CN201580067589A CN107209421B CN 107209421 B CN107209421 B CN 107209421B CN 201580067589 A CN201580067589 A CN 201580067589A CN 107209421 B CN107209421 B CN 107209421B
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Abstract

本发明提供一种液晶显示元件及其制造方法，其不会使介电各向异性、粘度、向列相上限温度、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性和液晶显示元件的残影特性变差，并且在制造时不易产生滴下痕迹。另外，根据本发明，能够制造作为液晶显示元件的高速响应性优良，液晶分子的取向性、预倾角稳定，产生的残影减少，其制造时的滴下痕迹的产生少的液晶显示元件。本发明制造的液晶显示元件能够有效用作液晶电视、监视器等的显示元件。

Description

液晶显示元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及作为液晶电视等的构成部件而有用的液晶显示元件及其制造方法。
背景技术
液晶显示元件被用于以钟表、台式电子计算器为代表的各种测定设备、车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视机、钟表、广告显示板等。对于液晶显示方式，作为其代表性的方式，可以例举：TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型(垂直取向、VA)、IPS(面内切换)型等。希望这些液晶显示元件所使用的液晶组合物对于水分、空气、热、光等外部因素稳定，另外，在以室温为中心的尽可能广的温度范围示出液晶相，粘性低，且驱动电压低。并且，对于各个液晶显示元件，为了使介电各向异性(Δε)、折射率各向异性(Δn)等成为最佳的值，液晶组合物由几种至几十种的化合物构成。
在VA型显示器中，使用Δε为负的液晶组合物，被广泛用于液晶电视等。另一方面，在所有的驱动方式中，希望低电压驱动、高速响应、宽的动作温度范围。即，要求Δε的绝对值大、粘度(η)小、向列相-各向同性液体相变温度(Tni)高。另外，需要根据Δn与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，将液晶组合物的Δn与单元间隙相匹配地调节为适当范围。此外，在将液晶显示元件应用到电视机等的情况下，由于重视高速响应性，因此，要求旋转粘度(γ1)小的液晶组合物。
另一方面，为了改善VA型显示器的视角特性，广泛使用通过在基板上设置有突起构造物，从而将像素中的液晶分子的取向方向分割为多个的MVA(多域垂直取向)型的液晶显示元件。MVA型液晶显示元件虽然视角特性好，但在远离基板上的突起构造物附近的部位，液晶分子的响应速度不同，由于远离突起构造物的响应速度慢的液晶分子的影响，存在整体的响应速度不够的问题，存在突起构造物引起的透射率下降的问题。为解决该问题，作为与通常的MVA型液晶显示元件不同地，不是在单元中设置非透过性的突起构造物而是在分割的像素内赋予均一的预倾角的方法，正在开发PSA液晶显示元件(polymer sustainedalignment：聚合物维持取向、包含PS液晶显示元件(polymer stabilised：聚合物稳定化)。PSA液晶显示元件是将少量的反应性单体添加到液晶组合物，并在将该液晶组合物导入到液晶单元后，边对电极间施加电压，边利用活性能量射线的照射，使液晶组合物中的反应性单体聚合而制造的。因此，能够在分割像素中赋予适当的预倾角，作为结果，能够达成基于透射率提高的对比度提高和基于赋予均一预倾角的高速响应性(例如，参照专利文献1)。然而，在PSA液晶显示元件中，需要在液晶组合物中添加反应性单体，在要求高的电压保持率的有源矩阵液晶显示元件中，问题多，还会带来产生残影等显示不良的问题。
作为改良PSA液晶显示元件的缺点，不会在液晶组合物中混入液晶材料以外的异物，对液晶分子赋予均一的预倾角的方法，正在开发如下方式：将反应性单体混入到取向膜材料中，并在将液晶组合物导入到液晶单元后，边对电极间施加电压，边利用活性能量射线的照射，使取向膜中的反应性单体聚合(例如，参照专利文献2、3和4)。
另一方面，随着液晶显示元件的大画面化，液晶显示元件的制造方法也有较大的变化。即，以往的真空式注入法在制造大型面板的情况下，由于制造过程需要很长的时间，因此，在制造大型面板时，主流的制造方法是ODF(one drop fill，单滴注入)方式(例如，参照专利文献5)。该方式与真空式注入法相比，能够缩短注入时间，因此，成为液晶显示元件的制造方法的主流。但是会产生如下的新问题：滴下液晶组合物后的滴下痕迹即使在液晶显示元件制造后，也会以滴下的形状残留在液晶显示元件的现象。此外，滴下痕迹被定义为在黑显示的情况下滴下了液晶组合物的痕迹呈白色地浮起的现象。特别是，在向上述的取向膜材料中添加反应性单体并对液晶分子赋予预倾角的方式中，由于在向基板滴下液晶组合物时，作为异物的反应性单体会存在于取向膜中，因此，容易产生滴下痕迹的问题。另外，一般而言，滴下痕迹的产生多是由于液晶材料的选择而产生的，其原因不明。
作为滴下痕迹的抑制方法，公开了如下方法：混合到液晶组合物中的聚合性化合物发生聚合，在液晶组合物层中形成聚合物层，从而抑制因为与取向控制膜的关系而产生的滴下痕迹(例如，参照专利文献6)。然而，仅用该方法时与PSA方式等同样，存在添加到液晶组合物中的反应性单体引起的显示的残影的问题，对于抑制滴下痕迹而言其效果不够，希望开发能维持作为液晶显示元件的基本特性且不易产生残影、滴下痕迹的液晶显示元件。并且，由于液晶显示元件在其制造时和使用时被暴露在紫外光中，因此，不会因这些紫外光照射而产生劣化等，或者即使产生也不会给显示带来影响是重要的。
因此，申请人在日本专利第05299595号公报(专利文献12)等中提出了一种液晶显示元件：即，在垂直取向膜中含有反应性单体，在将液晶组合物导入到液晶单元后，边对电极间施加电压，边利用活性能量射线的照射，使取向膜中的反应性单体聚合，并且，在该方式中将特定的液晶组合物组合。能提供一种液晶显示元件及其制造方法，利用该液晶显示元件，不会使介电各向异性、粘度、向列相上限温度、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性以及液晶显示元件的残影特性恶化，不易产生制造时的滴下痕迹。然而，由于对液晶显示元件的要求变高，因此，希望开发一种作为液晶显示元件的各种特性进一步提高，特别是可靠性更高的液晶组合物和液晶显示元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-357830号公报
专利文献2：日本特开2010-107536号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2011/261295号
专利文献4：日本特开2011-227284号公报
专利文献5：日本特开平6-235925号公报
专利文献6：日本特开2006-58755号公报
专利文献7：日本特开2011-95696号公报
专利文献8：日本特开2011-95697号公报
专利文献9：日本特开2009-139455号公报
专利文献10：日本特开2010-32860号公报
专利文献11：日本特开2010-107537号公报
专利文献12：专利05299595号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种液晶显示元件及其制造方法，其不会使介电各向异性、粘度、向列相上限温度、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性以及液晶显示元件的残影特性恶化，不易产生制造时的滴下痕迹，作为液晶显示元件的各种特性高，可靠性高。
用于解决问题的方案
本发明人等为解决上述问题，探讨了各种液晶组合物，结果发现通过包含特定的聚合性化合物能够解决上述问题，至此完成了本发明申请。
即，本发明的液晶显示元件具有：具有第一基板和第二基板的一组基板；以及被夹持在所述基板之间的液晶组合物层，并且，在所述第一基板和所述第二基板中的至少一者具有电极，在所述第一基板和所述第二基板中的至少一者具有取向膜，所述取向膜含有通过将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合来控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物，构成所述液晶组合物层的液晶组合物含有从由下述通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物组中选出的1种或者2种以上的化合物，
[化学式1]
Figure GDA0002529459340000051
(式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31和RN32分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基，该烷基中的1个或者不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或者-OCO-取代，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31和AN32分别独立地表示从由
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或者不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-)；以及
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝)；
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或者十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝)
组成的组中选择的基团，所述基团(a)、基团(b)和基团(c)可分别独立地被氰基、氟原子或者氯原子取代，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31和ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或者-C≡C-，
XN21表示氢原子或者氟原子，
TN31表示-CH2-或者氧原子，
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31和nN32分别独立地表示0～3的整数，但nN11+nN12、nN21+nN22和nN31+nN32分别独立地为1、2或者3，在存在多个AN11～AN32、ZN11～ZN32的情况下，它们可以相同，也可以不同)，
作为所述具有聚合性基团的化合物，含有1种或者2种以上由通式(I)表示的化合物，
[化学式2]
Figure GDA0002529459340000061
(式中，X10和X11分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp3和Sp4分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-X-(CH2)t-(式中，t表示2～7的整数，X表示-O-、-OCOO-、-OCO-、或者-COO-，X与菲环键合))。
另外，一种液晶显示元件的制造方法，在第一基板和第二基板中的至少一者涂布取向材料并加热从而形成取向膜材料之后，利用所述第一基板和所述第二基板来夹持液晶组合物，在所述第一基板和所述第二基板中的至少一者具有电极，并在施加有电压的状态下对所述电极照射活性能量射线，从而将所述取向膜材料中包含的具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合，继而具有控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的取向膜，所述液晶组合物含有从由下述通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物组中选出的1种或者2种以上化合物，
[化学式3]
Figure GDA0002529459340000071
(式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31和RN32分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基，该烷基中的1个或者不相邻的2个以上-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或者-OCO-取代，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31和AN32分别独立地表示从由
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或者不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-)；以及
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝)；
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或者十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝)
组成的组中选出的基团，所述基团(a)、基团(b)和基团(c)可分别独立地被氰基、氟原子或者氯原子取代，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31和ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或者-C≡C-，
XN21表示氢原子或者氟原子，
TN31表示-CH2-或者氧原子，
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31和nN32分别独立地表示0～3的整数，但nN11+nN12、nN21+nN22和nN31+nN32分别独立地为1、2或者3，在存在多个AN11～AN32、ZN11～ZN32的情况下，它们可以相同，也可以不同)，
作为所述具有聚合性基团的化合物，含有1种或者2种以上由通式(I)表示的化合物，
[化学式4]
Figure GDA0002529459340000081
(式中，X10和X11分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp3和Sp4分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-X-(CH2)t-(式中，t表示2～7的整数，X表示-O-、-OCOO-、-OCO-、或者-COO-，X与菲环键合))。
发明效果
根据本发明，由于作为液晶显示元件的高速响应性优良，残影的产生少，其制造时的滴下痕迹的产生少，作为液晶显示元件的各种特性优良，另外，可靠性高，因此，可以有效用作液晶电视、监视器等显示元件。
另外，根据本发明，能够高效地制造不易产生滴下痕迹的液晶显示元件。
附图说明
图1是示出本发明的液晶显示元件的一个实施方式的概要立体图。
图2是示出本发明的液晶显示元件所使用的狭缝电极(梳形电极)的一个例子的概要平面图。
图3是示出本发明的液晶显示元件的预倾角的定义的图。
附图标记的说明
10液晶显示元件、11第一基板、12第二基板、13液晶组合物层、14共用电极、15像素电极、16垂直取向膜、17垂直取向膜、18彩色滤光片、19液晶分子、20聚合物层、21聚合物层
具体实施方式
说明本发明的液晶显示元件及其制造方法的实施方式。
此外，本实施方式是为了更好地理解发明的内容而进行的具体说明，只要没有特别说明，就不限定本发明。
[液晶显示元件]
本发明的液晶显示元件是具有夹持在一对基板之间的液晶组合物层的液晶显示元件，基于如下原理：对液晶组合物层施加电压，使液晶组合物层中的液晶分子进行弗雷德里克斯转变，从而作为光学开关工作，在这一点上，可以使用已知的常用技术。
在2个基板具有用于将液晶分子弗雷德里克斯转变的电极的通常的垂直取向液晶显示元件中，一般采用在2个基板间施加垂直电荷的方式。在该情况下，一个电极为共用电极，另一个电极为像素电极。下面，示出该方式的最典型的实施方式。
图1是示出本发明的液晶显示元件的一个实施方式的概要立体图。
本实施方式的液晶显示元件10主要包括：第一基板11；第二基板12；夹持在第一基板11和第二基板12之间的液晶组合物层13；在第一基板11的与液晶组合物层13对置的面上设置的共用电极14；在第二基板12的与液晶组合物层13对置的面上设置的像素电极15；在共用电极14的与液晶组合物层13对置的面上设置的垂直取向膜16；在像素电极15的与液晶组合物层13对置的面上设置的垂直取向膜17，根据需要，还包括：形成于垂直取向膜16上的聚合物层20；形成于垂直取向膜17上的聚合物层21；设置在第一基板11与共用电极14之间的彩色滤光片18。
作为第一基板11、第二基板12，使用玻璃基板或者塑料基板。
作为塑料基板，使用由丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、环状烯烃树脂等树脂构成的基板。
共用电极14通常由掺杂铟的氧化锡(ITO)等具有透明性的材料构成。
像素电极15通常由掺杂铟的氧化锡(ITO)等具有透明性的材料构成。
像素电极15以矩阵状配设在第二基板12。像素电极15被以TFT开关元件为代表的有源元件的漏极电极控制，该TFT开关元件矩阵状地具有作为地址信号线的栅极线和作为数据线的源极线。此外，此处，未图示TFT开关元件的构成。
在为了提高视角特性而进行将像素内的液晶分子的倾倒方向分割为若干区域的像素分割的情况下，在各像素内也可以设置具有狭缝(未形成电极的部分)的像素电极，该狭缝具有条纹状、V形的图案。
图2是示出将像素内分割为4个区域的情况下的狭缝电极(梳形电极)的典型形态的概要平面图。该狭缝电极通过从像素的中央向4个方向具有梳齿状的狭缝，从而在未施加电压时与基板大致垂直取向的各像素内的液晶分子随着电压的施加，使液晶分子的指向矢朝向向4个不同的方向，接近水平取向。其结果是，由于能够将像素内的液晶的取向方位分割为多个，因此，具有极大的视角特性。
作为用于像素分割的方法，除了在所述像素电极设置狭缝的方法之外，还可以使用在像素内设置线状突起等构造物的方法；设置像素电极、共用电极以外的电极的方法等。也可以利用这些方法来分割液晶分子的取向方向，但从透射率、制造的容易度而言，优选为使用狭缝电极的构成。设置有狭缝的像素电极由于在未施加电压时对液晶分子没有驱动力，因此，不能对液晶分子赋予预倾角。但是，通过并用本发明中使用的取向膜材料，从而能够赋予预倾角，并且通过与像素分割后的狭缝电极组合，从而能够达到像素分割所带来的广视角。
在本发明中，具有预倾角是指在未施加电压状态下，与基板面(第一基板11和第二基板12的与液晶组合物层13相邻的面)垂直的方向和液晶分子的指向矢略微不同的状态。
(取向膜)
本发明的液晶显示元件由于是垂直取向(VA)型液晶显示元件，因此，在未施加电压时液晶分子的指向矢与基板面大致垂直取向。为了使液晶分子垂直取向，一般使用(垂直)取向膜。
在本发明中使用含有通过将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合，从而控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物的取向膜。即，在本发明中使用含有将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合后得到的聚合物的取向膜，所述聚合物具有控制组合物中的液晶分子的取向方向的能力。
作为形成垂直取向膜的材料(垂直取向膜材料)，使用聚酰亚胺、聚酰胺、聚硅氧烷、聚合性液晶化合物的固化物等。
在使用聚酰亚胺作为形成垂直取向膜的取向膜材料的情况下，优选使用使四羧酸二酐和二异氰酸酯的混合物、聚酰胺酸、聚酰亚胺溶解或者分散在溶剂后的聚酰亚胺溶液，在该情况下，聚酰亚胺溶液中的聚酰亚胺的含量优选为1质量％以上且10质量％以下，更优选为3质量％以上且5质量％以下，进一步优选为10质量％以下。
另外，在使用聚硅氧烷类材料作为形成垂直取向膜的取向膜材料的情况下，可以使用溶解有聚硅氧烷的聚硅氧烷溶液，聚硅氧烷是通过将具有烷氧基的硅化合物、醇衍生物和草酸衍生物以预定的配合量比混合并加热从而制造的。
在本发明的液晶显示元件中，由聚酰亚胺等形成的所述垂直取向膜16、17包含由具有聚合性基团的聚合性化合物的聚合而形成的聚合物等。该聚合性化合物赋予将液晶分子的预倾角固定的功能。即，能够使用狭缝电极等，使像素内的液晶分子的指向矢在施加电压时向不同的方向倾斜。但是，在使用了狭缝电极的构成中，在未施加电压时，液晶分子与基板面几乎垂直取向，不会产生预倾角，但通过对电极间施加电压，并在使液晶分子略微倾斜的状态下照射紫外线等，使液晶组合物中的反应性单体聚合，从而赋予适当的预倾角。
另外，根据需要，所述聚合物层20、21在将液晶组合物中所含有的的聚合性化合物夹持在基板间后，通过边施加电压边使聚合性化合物固化，聚合性化合物能够边进行相分离边在所述垂直取向膜16、17的表面形成为聚合物。
利用所述垂直取向膜16、17中含有的聚合物、根据需要而形成的所述垂直取向膜16、17的表面所形成的所述聚合物层20、21，液晶分子的取向性高，残影的产生少，其制造时的滴下痕迹的产生少。
在本发明中，大致垂直是指垂直取向的液晶分子的指向矢从垂直方向略微倾倒并赋予了预倾角的状态。设预倾角在完全垂直取向的情况下为90°，平行取向(与基板面水平地取向)的情况下为0°，大致垂直优选为89.5～85°，更优选为89.5～87°。
包含具有聚合性基团的聚合性化合物的聚合物的垂直取向膜16、17是利用垂直取向膜材料中混合的聚合性化合物的效应而形成的。所以，垂直取向膜和聚合性化合物复杂地交织，虽然被推定为形成一种聚合物合金，但无法示出其准确的构造。
另外，根据需要而形成的所述聚合物层20、21在液晶组合物中所含有的聚合性化合物聚合时边从液晶组合物进行相分离边形成于所述垂直取向膜16、17的表面，但可认为，是均匀地形成于垂直取向膜的整个表面还是以不均匀的海岛构造形成是根据制造的条件而不同的，无法示出其准确的构造。图1中示出均一形成的情况。
在本发明中使用的取向膜需要具有使液晶组合物层中的液晶分子在与基板面垂直的方向取向的垂直取向能力，并且还需要具有控制液晶分子的取向方向的取向控制能力。作为得到具有所述垂直取向能力和取向控制能力这2个功能的取向膜的方法，有在通常使用的取向膜材料中配合具有聚合性基团的聚合性化合物的方法；使用在侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物的聚合物作为取向膜材料的方法；和使用聚合性液晶化合物的固化物的方法。下面，说明各方法。
(在取向膜材料中配合具有聚合性基团的聚合性化合物的方法)
作为在取向膜材料中配合具有聚合性基团的聚合性化合物的方法，可以例举：向所述的取向膜材料配合具有聚合性基团的聚合性化合物的方法。
取向膜材料所含有的具有聚合性基团的聚合性化合物可以包含或不包含介晶性部位，但作为具有聚合性基团的化合物，重要的是含有1种或者2种以上由通式(I)所表示的化合物，
[化学式5]
Figure GDA0002529459340000141
(式中，X10和X11分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp3和Sp4分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-X-(CH2)t-(式中，t表示2～7的整数，X表示-O-、-OCOO-、-OCO-、或者-COO-，X与菲环键合。)，式中的菲环的任意氢原子也可以被氟原子取代。)。通式(I)所表示的化合物的反应速度快，因此，通过含有该化合物，从而能够使在取向膜中形成的聚合物成为少的能量大小，即，能够降低紫外线等的照射量。
在所述通式(I)中，X10和X11分别独立地表示氢原子或者甲基，但在重视反应速度的情况下优选为氢原子，在重视降低反应残留量的情况下优选为甲基。
所述通式(I)中，Sp3和Sp4分别独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或者-X-(CH2)t-(式中，t表示2～7的整数，X表示-O-、-OCOO-、或者-COO-，X与菲环键合)，但优选碳链不太长，优选为单键或者碳原子数为1～5的亚烷基，更优选为单键或者碳原子数为1～3的亚烷基。另外，在Sp3和Sp4表示-X-(CH2)t-的情况下，优选的也是t为1～5，更优选为1～3，更优选为Sp3和Sp4的至少一方是单键，特别优选都是单键。
所述通式(I)所表示的化合物具体而言，优选为由以下的通式(I-1)～(I-52)所表示的化合物。
[化学式6]
Figure GDA0002529459340000151
[化学式7]
Figure GDA0002529459340000161
[化学式8]
Figure GDA0002529459340000171
所述通式(I)所表示的化合物在形成取向膜的所述高分子化合物前体中的含量优选为0.1～6质量％，更优选为0.5～5质量％，进一步优选为1～4质量％。
作为取向膜材料所含有的具有聚合性基团的聚合性化合物，除了上述通式(I)所表示的化合物以外，也可以包含由下述通式(V)所表示的聚合性化合物，
[化学式9]
Figure GDA0002529459340000172
(式中，X7和X8分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp1和Sp2分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-X-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，X表示O、OCOO、OCO、或者COO，X与存在于U中的芳香环键合)，U表示碳原子数为2～20的直链或者支链多元亚烷基、碳原子数为3～20的直链或者支链多元亚烯基或者碳原子数为5～30的多元环状取代基，但多元亚烷基中的亚烷基或者多元亚烯基中的亚烯基可以在氧原子不相邻的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数为5～20的烷基(基中的亚烷基可以在氧原子不相邻的范围内被氧原子取代)或环状取代基取代，k表示0～5的整数)。
在所述通式(V)中，X7和X8分别独立地表示氢原子或者甲基，但在重视反应速度的情况下优选为氢原子，在重视降低反应残留量的情况下优选为甲基。
所述通式(V)中，Sp1和Sp2分别独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或者-X-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，X表示O、OCOO、或者COO，X与存在于U中的芳香环键合)，但优选碳链不太长，优选为单键或者碳原子数为1～5的亚烷基，更优选为单键或者碳原子数为1～3的亚烷基。另外，在Sp1和Sp2表示-X-(CH2)s-的情况下，也优选为s为1～5，更优选为1～3，更优选Sp1和Sp2中的至少一方是单键，特别优选都是单键。
在所述通式(V)中，k表示0～5的整数，在重视液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的控制性的情况下，优选k表示1～5的整数，更优选k表示1～3的整数，进一步优选k表示1。
在所述通式(V)中，U表示碳原子数为2～20的直链或者支链多元亚烷基、碳原子数为3～20的直链或者支链多元亚烯基或者碳原子数为5～30的多元环状取代基，但多元亚烷基中的亚烷基可以在氧原子不相邻的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数为5～20的烷基(基中的亚烷基可以在氧原子不相邻的范围内被氧原子取代)或环状取代基取代，优选被2个以上的环状取代基取代。
在所述通式(V)中，具体而言，U优选表示下式(Va-1)至式(Va-5)，更优选表示式(Va-1)、式(Va-2)，特别优选表示式(Va-1)。
[化学式10]
Figure GDA0002529459340000191
(式中，为两端与Sp1或者Sp2键合(上述的k＝1的情况)，在k是2～5的整数的情况下，连接基团数相应地增加。Z1、Z2和Z3分别独立地表示-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-或者单键，式中的所有芳香环中任意氢原子可以被氟原子取代)
所述U中，Z1、Z2和Z3分别独立地优选为-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或者单键，更优选为-COO-、-OCO-或者单键，特别优选为单键。
在U具有所述环结构的情况下，优选所述Sp1和Sp2的至少一者表示单键，也优选两者都是单键。
在所述通式(V)中，k表示0～5的整数，但优选是k为1的二官能化合物、或者k为2的三官能化合物，更优选是k为1的二官能化合物。
由所述通式(V)所表示的化合物具体而言优选为由以下通式(Va-1-1)～(Va-5-3)所表示的化合物。
[化学式11]
Figure GDA0002529459340000201
[化学式12]
Figure GDA0002529459340000211
[化学式13]
Figure GDA0002529459340000221
[化学式14]
Figure GDA0002529459340000231
[化学式15]
Figure GDA0002529459340000241
[化学式16]
Figure GDA0002529459340000242
[化学式17]
Figure GDA0002529459340000251
[化学式18]
Figure GDA0002529459340000261
[化学式19]
Figure GDA0002529459340000262
[化学式20]
Figure GDA0002529459340000271
[化学式21]
Figure GDA0002529459340000272
另外，在上式(Va-1-1)～式(Va-5-3)所表示的化合物中，优选式(Va-1-1)～式(Va-2-11)所表示的化合物，更优选式(Va-1-1)～式(Va-1-13)所表示的化合物。
所述通式(V)所表示的化合物在形成取向膜的取向膜材料中的含量优选为0～6质量％，更优选为0.5～4质量％，进一步优选为1～2质量％。
具有所述聚合性基团的聚合性化合物整体在形成取向膜的所述高分子化合物前体中的含量优选为0.1～6质量％，更优选为0.5～5质量％，进一步优选为1～4质量％。
(使用在侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物的聚合物作为取向膜材料的方法)
作为在侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物，只要在侧链部分具有交联性官能团(聚合性基团)，则主链部分没有特别限定，但作为主链部分，优选使用具有所述酰亚胺骨架、硅氧烷骨架的化合物，更优选使用在主链部分具有聚酰亚胺骨架的化合物。作为在主链部分具有聚酰亚胺骨架且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物，可以例举：在构成聚酰亚胺结构的重复单元(主链部分)包含交联性官能团作为侧链的化合物。而且，该交联性官能团成为聚合反应起始点，在取向膜材料中配合的具有聚合性基团的聚合性化合物发生自由基反应，形成侧链，从而具有控制液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的取向控制能力。作为所述交联性官能团，只要能够进行自由基反应则具有任何结构都可以，但优选为由以下示出的(V2-1)～(V2-7)表示的基团，更优选为由(V2-1)～(V2-3)表示的基团，进一步优选为由(V2-1)或者(V2-2)表示的基团。
[化学式22]
Figure GDA0002529459340000291
(R1是表示碳原子数为1～5的烷基)
所述交联性官能团只要经由共价键与主链部分键合即可，也可以与主链部分直接键合，也可以经由连接基而与主链部分键合，但作为连接基团，优选使用-O-C6H4-或者-O-C6H4-(R2O)r-，(R2表示碳原子数为1～20的亚烷基，r表示1以上的整数)。
作为具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物，例如可以例举由以下所示的通式(V2)表示的化合物。
[化学式23]
Figure GDA0002529459340000292
(通式(V2)中，R3表示下述(V2-A)～(V2-F)所表示的基团中的任意1种，R4和R5分别独立地表示碳原子数为1～20的亚烷基，R6和R7分别独立地表示所述(V2-1)～(V2-7)所表示的基团中的任意1种，n表示1以上的整数，m1和m2分别表示0或者1，m3和m4分别表示0或者1以上的整数，m5和m6分别表示0或者1，但m5和m6的至少1个表示1。)
[化学式24]
Figure GDA0002529459340000301
作为与主链部分具有聚酰亚胺骨架且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物一并配合在取向膜材料中的具有聚合性基团的聚合性化合物，可以例举与所述通式(I)和所述通式(V)所表示的化合物相同的化合物，但其特征在于一定含有通式(I)所表示的化合物。通过含有该所述通式(I)所表示的化合物，从而能够以少的能量形成侧链，即，能够降低紫外线等的照射量。
所述通式(I)所表示的化合物在取向膜材料中配合的配合量优选为0.1～6质量％，更优选为0.5～5质量％，进一步优选为1～4质量％。
具有所述聚合性基团的聚合性化合物整体在取向膜材料中配合的配合量优选为0.1～6质量％，更优选为0.5～5质量％，进一步优选为1～4质量％。
此外，在使用在侧链部分具有交联性官能团的聚合性化合物的聚合物作为该取向膜材料的情况下，也可以并用地使用所述已知的聚酰亚胺类材料。
(使用聚合性液晶化合物的固化物作为取向膜的方法)
在使用聚合性液晶化合物的固化物作为取向膜的情况下，可以将包含所述聚酰亚胺类材料、聚硅氧烷类材料的取向膜用作底涂取向膜。
在使用聚合性液晶化合物的固化物作为取向膜的情况下，其特征在于一定含有下述通式(V3)所表示的聚合性液晶化合物以及所述通式(I)所表示的化合物。通过含有该所述通式(I)所表示的化合物，从而能够以少的能量得到聚合性液晶化合物的固化物，即，能够降低紫外线等的照射量。
在使用聚合性液晶化合物的固化物来制造取向膜的情况下，相对于所述通式(I)所表示的化合物和通式(V3)所表示的聚合性液晶化合物的总量，优选为含有0.1～50质量％的所述通式(I)所表示的化合物，更优选为含有0.3～30质量％，进一步优选为含有0.5～10质量％。
作为形成取向膜的聚合性液晶化合物，具体而言，优选含有1种或2种以上由下述通式(V3)表示的聚合性化合物，
[化学式25]
Figure GDA0002529459340000311
(式中，X1表示氢原子或者甲基，Sp5和Sp6分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-O-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，氧原子与芳香环键合)，Z4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-(Y1和Y2分别独立地表示氢原子、氟原子)、-C≡C-或者单键，Y表示碳原子数为1～8的烷基、碳原子数为2～8的烯基、碳原子数为1～8的烷氧基、碳原子数为2～8的烯氧基、氢原子、氟原子或者氰基、或者以下结构，
[化学式26]
Figure GDA0002529459340000321
(式中，X2表示氢原子或者甲基)，C环表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或者单键，在C环中，1,4-亚苯基的任意氢原子可以被氟原子取代。)。
在所述通式(V3)中，X1和X2分别独立地表示氢原子或者甲基，但在重视反应速度的情况下优选为氢原子，在重视降低反应残留量的情况下优选为甲基。
所述通式(V3)中，Sp5和Sp6分别独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或者-O-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，氧原子与芳香环键合)，但优选碳链不太长，优选为单键或者碳原子数为1～5的亚烷基，更优选为单键或者碳原子数为1～3的亚烷基。另外，在Sp5和Sp6表示-O-(CH2)s-的情况下，也优选s为1～5，更优选为1～3，更优选Sp5和Sp6的至少一方是单键，特别优选都是单键。
在所述通式(V3)中，Z4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-(Y1和Y2分别独立地表示氢原子、氟原子。)、-C≡C-或者单键，但优选为-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或者单键，更优选为-COO-、-OCO-或者单键，特别优选为单键。
在所述通式(V3)中，C环表示任意氢原子可以被氟原子取代的1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或者单键，但优选为1,4-亚苯基或者单键。
在C环表示单键以外的环结构的情况下，Z4也更优选为单键以外的连接基团，在C环是单键的情况下，Z4优选为单键。
对于Y表示碳原子数为1～8的烷基、碳原子数为2～8的烯基、碳原子数为1～8的烷氧基、碳原子数为2～8的烯氧基、氢原子、氟原子或氰基的化合物，是单官能的聚合性液晶化合物，Y不具有聚合性骨架。另一方面，Y表示所述聚合性骨架的化合物是二官能聚合性液晶化合物。在本发明中，可以使用单官能的聚合性液晶化合物或者二官能聚合性液晶化合物的任意，但从耐热性的观点而言，优选二官能聚合性液晶化合物，也可以同时使用这两者。
由以上可知，作为具有环结构的聚合性液晶化合物，优选由以下的通式(V3-1)至(V3-6)表示的化合物，特别优选由通式(V3-1)至(V3-4)表示的化合物，最优选由通式(V3-2)表示的化合物。
[化学式27]
Figure GDA0002529459340000341
(上式中，Sp5和Sp6分别独立地表示与上述定义的结构相同的结构)
在使用聚合性液晶化合物的固化物作为取向膜的情况下，在加热取向膜形成材料中的聚合性液晶化合物并成为各向同性液体后，需要使温度下降，使聚合性液晶化合物的取向设定为垂直取向。之后，在施加了从基板面倾斜特定角度的磁场的状态下赋予预倾角，在该状态下照射紫外线，使聚合性液晶化合物固化，成为取向膜。
另外，在该取向膜也可以具有水平取向膜作为取向膜的基底层。具体而言，也可以具有如下的水平取向膜：使用聚酰亚胺类水平取向取向膜材料等，利用旋转涂布法在基板上涂布水平取向膜材料，并利用加热等将溶剂去除后，进行烧成，制成基底层，进行摩擦处理，赋予了水平取向性。
(为了在取向膜表面形成聚合物层而在液晶组合物中含有的聚合性化合物)
在本发明的液晶显示元件中，垂直取向膜包含通过具有反应性基团的聚合性化合物的聚合而形成的聚合物，并能够利用该聚合物来赋予适当的预倾角，但也可以进一步根据需要，在液晶组合物中含有聚合性化合物，将该液晶组合物夹持在基板间，然后，边施加电压边使该聚合性化合物固化，从而聚合性化合物边进行相分离，边在所述垂直取向膜的表面形成为聚合物层，进一步能够得到液晶分子的取向性、预倾角的稳定性高、残影的产生少，其制造时的滴下痕迹的产生少的液晶显示元件。
形成所述聚合层的聚合性化合物可以例举：具有1个反应性基团的单官能性的聚合性化合物、二官能或者三官能等具有2个以上的反应性基团的多官能性的聚合性化合物等，但优选为二官能或者三官能等具有2个以上的反应性基团的多官能性的聚合性化合物。所使用的聚合性化合物可以是1种，也可以是2种以上。
作为形成聚合物层的聚合性化合物，优选含有由所述通式(I)表示的化合物。通过使用该由所述通式(I)表示的化合物，从而能够以少的能量在取向膜的表面形成聚合物层，即，能够降低紫外线等的照射量。
另外，作为形成聚合物层的聚合性化合物，优选与所述通式(V)同样地，由通式(V1)表示的聚合性化合物，
[化学式28]
Figure GDA0002529459340000351
(式中，X7和X8分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp1和Sp2分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-X-(CH2)r-(式中，r表示2～7的整数，X表示O、OCOO、OCO、或者COO，X与存在于U中的芳香环键合)，U表示碳原子数为2～20的直锁或者支链多元亚烷基、碳原子数为3～20的直锁或者支链多元亚烯基或者碳原子数为5～30的多元环状取代基，但多元亚烷基中的亚烷基或者多元亚烯基中的亚烯基可以在氧原子不相邻的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数为5～20的烷基(基中的亚烷基可以在氧原子不相邻的范围内被氧原子取代)或环状取代基取代，k表示0～5的整数)。
在所述通式(V1)中，X7和X8分别独立地表示氢原子或者甲基，但在重视反应速度的情况下优选为氢原子，在重视降低反应残留量的情况下优选为甲基。
所述通式(V1)中，Sp1和Sp2分别独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或者-X-(CH2)r-(式中，r表示2～7的整数，X表示O、OCOO、或者COO，X与存在于U中的芳香环键合)，但是优选碳链不太长，优选为单键或者碳原子数为1～5的亚烷基，更优选为单键或者碳原子数为1～3的亚烷基。另外，在Sp1和Sp2表示-X-(CH2)s-的情况下，也优选r为1～5，更优选为1～3，更优选Sp1和Sp2的至少一方是单键，特别优选都是单键。
在所述通式(V1)中，k表示0～5的整数，但在重视液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的控制性的情况下，优选k表示1～5的整数，更优选k表示1～3的整数，进一步优选k表示1。
在所述通式(V1)中，U表示碳原子数为2～20的直链或者支链多元亚烷基、碳原子数为3～20的直链或者支链多元亚烯基或者碳原子数为5～30的多元环状取代基，但多元亚烷基中的亚烷基可以在氧原子不相邻的范围内被-O-、-CO-、-CF2-取代，也可以被碳原子数为5～20的烷基(基中的亚烷基可以在氧原子不相邻的范围内被氧原子取代)或环状取代基取代，优选为被2个以上的环状取代基取代。具体而言，U优选表示下式(V1a-1)至式(V1a-5)，更优选表示式(V1a-1)、式(V1a-2)，特别优选表示式(V1a-1)。
[化学式29]
Figure GDA0002529459340000371
(式中，为两端与Sp1或者Sp2键合(上述是k＝1的情况)，在k是2～5的整数的情况下，连接基团数相应地增加。Z1、Z2和Z3分别独立地表示-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-或者单键，式中的所有芳香环中任意氢原子可以被氟原子取代。)
所述U中，Z1、Z2和Z3分别独立，优选为-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或者单键，更优选为-COO-、-OCO-或者单键，特别优选为单键。
在U具有所述环结构的情况下，优选所述Sp1和Sp2的至少一者表示单键，优选两者都是单键。
所述通式(V1)所表示的化合物优选为由以下的通式(V1b)表示的化合物。
[化学式30]
Figure GDA0002529459340000381
(式中，X1和X2分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp1b和Sp2b分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-O-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，氧原子与芳香环键合)，Z4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-(Y1和Y2分别独立地表示氢原子、氟原子)、-C≡C-或者单键，C环表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或者单键，式中的所有1,4-亚苯基中任意氢原子可以被氟原子取代。)
在所述通式(V1b)中，X1和X2分别独立地表示氢原子或者甲基，但优选为都表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、或者都具有甲基的二甲基丙烯酸衍生物，也优选一方表示氢原子，另一方表示甲基的化合物。对于这些化合物的聚合速度，二丙烯酸酯衍生物最快，二甲基丙烯酸衍生物慢，非对称化合物是其中间，可以根据其用途来使用优选的形态。
在所述通式(V1b)中，Sp1b和Sp2b分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-O-(CH2)s-，但优选至少一方是单键，优选都表示单键的化合物、或者一方表示单键另一方表示碳原子数为1～8的亚烷基或-O-(CH2)s-的形态。在该情况下，优选为碳原子数为1～4的亚烷基，优选s为1～4。
在所述通式(V1b)中，Z4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-、-C≡C-或者单键，但优选为-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或者单键，更优选为-COO-、-OCO-或者单键，特别优选为单键。
在C环表示单键以外的环结构的情况下，Z4也优选单键以外的连接基团，在C环是单键的情况下，Z4优选为单键。
如上所述，在所述通式(V1b)中，优选的情况是C环表示单键且环结构由2个环形成，作为具有环结构的聚合性化合物，具体而言，优选由以下的通式(V1b-1)至(V1b-6)表示的化合物，特别优选由通式(V1b-1)至(V1b-4)表示的化合物，最优选由通式(V1b-2)表示的化合物。
[化学式31]
Figure GDA0002529459340000401
(Sp1b和Sp2b分别表示与通式(V1b)中记载的Sp1和Sp2相同的意思。)
所述通式(V1)所表示的化合物具体而言也优选由以下的通式(V1c)表示的化合物。
[化学式32]
Figure GDA0002529459340000402
(式中，X1、X2和X3分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp1c、Sp2c和Sp3c分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-O-(CH2)s-(式中，s表示2～7的整数，氧原子与芳香环键合)，Z11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-、-C≡C-或者单键，J环表示1,4-亚苯基、或者单键，式中的所有1,4-亚苯基中任意氢原子可以被氟原子取代。)
用于在垂直取向膜表面形成聚合物层而使用的由通式(I)表示的化合物的液晶组合物中的合计含量优选为0～1质量％，优选为0.03～0.8质量％，更优选为0.05～0.6质量％。
另外，用于在垂直取向膜表面形成聚合物层而使用的由通式(V1)表示的聚合性化合物的液晶组合物中的合计含量优选为0～1质量％，优选为0.03～0.8质量％，更优选为0.05～0.6质量％。
用于在垂直取向膜表面形成聚合物层而使用的聚合性化合物整体在液晶组合物中的合计含量优选为0～1质量％，优选为0.03～0.8质量％，更优选为0.05～0.6质量％。
(液晶组合物)
本发明的液晶组合物含有1种或者2种以上的由通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物。
[化学式33]
Figure GDA0002529459340000421
式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31和RN32分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基，该烷基中的1个或者不相邻的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或者-OCO-取代，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31和AN32分别独立地表示从由
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或者不相邻的2个以上-CH2-也可以被取代为-O-)；
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝也可以被取代为-N＝)；以及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或者十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝)
组成的组中选出的基团，所述基(a)、基(b)和基(c)可以分别独立地由氰基、氟原子或者氯原子取代，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31和ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或者-C≡C-，
XN21表示氢原子或者氟原子，
TN31表示-CH2-或者氧原子，
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31和nN32分别独立地表示0～3的整数，但nN11+nN12、nN21+nN22和nN31+nN32分别独立是1、2或者3，在AN11～AN32、ZN11～ZN32存在多个的情况下，这些可以相同也可以不同。
由通式(N-1)、(N-2)和(N-3)表示的化合物优选是Δε为负且其绝对值大于3的化合物。
在通式(N-1)、(N-2)和(N-3)中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31和RN32分别独立，优选为碳原子数为1～8的烷基、碳原子数为1～8的烷氧基、碳原子数为2～8的烯基或者碳原子数为2～8的烯氧基，优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为2～5的烯基或者碳原子数为2～5的烯氧基，进一步优选碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，进一步优选碳原子数为2～5的烷基或者碳原子数为2～3的烯基，特别优选碳原子数为3的烯基(丙烯基)。
另外，在其所键合的环结构是苯基(芳香族)的情况下，优选直链状的碳原子数为1～5的烷基、直链状的碳原子数为1～4的烷氧基和碳原子数为4～5的烯基，在其所键合的环结构是环己烷、吡喃和二恶烷等已饱和的环结构的情况下，优选为直链状的碳原子数为1～5的烷基、直链状的碳原子数为1～4的烷氧基和直链状的碳原子数为2～5的烯基。为了使向列相稳定化，优选碳原子与存在氧原子时的氧原子的合计为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选从由式(R1)至式(R5)中任一式表示的基团中选择。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
[化学式34]
Figure GDA0002529459340000431
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31和AN32分别独立，在希望增大Δn的情况下，优选为芳香族，若为了改善响应速度，则优选为脂肪族，且优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示下述的构造，
[化学式35]
Figure GDA0002529459340000441
更优选表示反式-1,4-亚环己基或者1,4-亚苯基。
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31和ZN32优选分别独立地表示-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或者单键，进一步优选为-CH2O-、-CH2CH2-或者单键，特别优选为-CH2O-或者单键。
XN21优选为氟原子。
TN31优选为氧原子。
nN11+nN12、nN21+nN22和nN31+nN32优选为1或者2，且优选nN11为1且nN12为0的组合、nN11为2且nN12为0的组合、nN11为1且nN12为1的组合、nN11为2且nN12为1的组合、nN21为1且nN22为0的组合、nN21为2且nN22为0的组合、nN31为1且nN32为0的组合、nN31为2且nN32为0的组合。
由通式(N-1)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量(液晶组合物中所包含的液晶化合物的总量。下同)的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是20％，是30％，是40％，是50％，是55％，是60％，是65％，是70％，是75％，是80％。优选含量的上限值是95％，是85％，是75％，是65％，是55％，是45％，是35％，是25％，是20％。
由通式(N-2)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是20％，是30％，是40％，是50％，是55％，是60％，是65％，是70％，是75％，是80％。优选含量的上限值是95％，是85％，是75％，是65％，是55％，是45％，是35％，是25％，是20％。
由通式(N-3)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是20％，是30％，是40％，是50％，是55％，是60％，是65％，是70％，是75％，是80％。优选含量的上限值是95％，是85％，是75％，是65％，是55％，是45％，是35％，是25％，是20％。
在需要将本发明的组合物的粘度保持为较低且响应速度快的组合物的情况下，优选所述下限值低且上限值低。并且，在需要将本发明的组合物的Tni保持为较高且温度稳定性良好的组合物的情况下，优选所述下限值低且上限值低。另外，在为了将驱动电压保持为较低而希望增大介电各向异性时，优选将所述下限值提高且上限值高。
通式(N-1)所表示的化合物优选为从通式(N-1-1)、(N-1-2)、(N-1-3)、(N-1-4)、(N-1-5)、(N-1-10)、(N-1-11)、(N-1-12)、(N-1-13)、(N-1-14)、(N-1-15)、(N-1-16)、(N-1-17)、(N-1-18)、(N-1-20)、(N-1-21)所表示的化合物组中选出的化合物。
通式(N-1-1)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式36]
Figure GDA0002529459340000461
(式中，RN111和RN112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN111优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为丙基或者戊基。RN112优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-1)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较少，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-1)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％，是23％，是25％，是27％，是30％，是33％，是35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是50％，是40％，是38％，是35％，是33％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％，是5％，是3％。
并且，通式(N-1-1)所表示的化合物优选为从式(N-1-1.1)、式(N-1-1.2)、式(N-1-1.3)、式(N-1-1.4)、式(N-1-1.11)、式(N-1-1.12)、式(N-1-1.13)、式(N-1-1.14)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(N-1-1.1)～(N-1-1.4)所表示的化合物，优选为式(N-1-1.1)和式(N-1-1.3)所表示的化合物。
[化学式37]
Figure GDA0002529459340000471
式(N-1-1.1)～(N-1-1.4)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，但单独或者这些化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％，是23％，是25％，是27％，是30％，是33％，是35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是50％，是40％，是38％，是35％，是33％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％，是5％，是3％。
通式(N-1-2)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式38]
Figure GDA0002529459340000481
(式中，RN121和RN122分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN121优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基、丁基或者戊基。RN122优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或者丙氧基。
通式(N-1-2)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选为将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较少，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-2)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是7％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％，是23％，是25％，是27％，是30％，是33％，是35％，是37％，是40％，是42％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是50％，是48％，是45％，是43％，是40％，是38％，是35％，是33％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％，是5％。
并且，通式(N-1-2)所表示的化合物优选为从式(N-1-2.1)、式(N-1-2.2)、式(N-1-2.3)、式(N-1-2.4)、式(N-1-2.5)、式(N-1-2.6)、式(N-1-2.7)、(N-1-2.10)、(N-1-2.11)、(N-1-2.12)、式(N-1-2.13)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(N-1-2.3)至式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)和式(N-1-2.13)所表示的化合物，在重视Δε的改良的情况下，优选为式(N-1-2.3)至式(N-1-2.7)所表示的化合物，在重视TNI的改良的情况下，优选为式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)和式(N-1-2.13)所表示的化合物。
[化学式39]
Figure GDA0002529459340000491
式(N-1-2.1)至式(N-1-2.13)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，但单独或者这些化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％，是23％，是25％，是27％，是30％，是33％，是35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是50％，是40％，是38％，是35％，是33％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％，是5％，是3％。
通式(N-1-3)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式40]
Figure GDA0002529459340000501
(式中，RN131和RN132分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN131优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN132优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-3)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-3)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
并且，通式(N-1-3)所表示的化合物优选为从式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)、式(N-1-3.5)、式(N-1-3.6)、式(N-1-3.7)、式(N-1-3.10)、式(N-1-3.11)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(N-1-3.1)～(N-1-3.7)所表示的化合物，优选为式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)和式(N-1-3.6)所表示的化合物。
[化学式41]
Figure GDA0002529459340000511
式(N-1-3.1)～式(N-1-3.4)和式(N-1-3.6)所表示的化合物可以单独使用，也可以使用组合，但优选为从式(N-1-3.1)和式(N-1-3.2)的组合、从式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)和式(N-1-3.6)中选出的2种或者3种的组合。单独或者这些化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％。)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-4)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式42]
Figure GDA0002529459340000521
(式中，RN141和RN142分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN141和RN142分别独立，优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为甲基、丙基、乙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-4)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较少，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-4)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是3质量％(以下，将质量％简称为％)，是5％，是7％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值相是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是11％，是10％，是8％。
并且，通式(N-1-4)所表示的化合物优选为从式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)、式(N-1-4.3)、式(N-1-4.4)、式(N-1-4.11)、式(N-1-4.12)、式(N-1-4.13)、式(N-1-4.14)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(N-1-4.1)～(N-1-4.4)所表示的化合物，优选为式(N-1-4.1)和式(N-1-4.2)所表示的化合物。
[化学式43]
Figure GDA0002529459340000531
式(N-1-4.1)～(N-1-4.4)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，但单独或者这些化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是3质量％(以下，将质量％简称为％)，是5％，是7％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是11％，是10％，是8％。
通式(N-1-5)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式44]
Figure GDA0002529459340000541
(式中，RN151和RN152分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN151和RN152分别独立，优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙基、丙基或者丁基。
通式(N-1-5)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较少，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-5)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是8％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是33％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
并且，通式(N-1-5)所表示的化合物优选为从式(N-1-5.1)至式(N-1-5.6)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(N-1-5.2)和式(N-1-5.4)所表示的化合物。
[化学式45]
Figure GDA0002529459340000551
式(N-1-5.2和式(N-1-5.4)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，但单独或者这些化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是8％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是33％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-10)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式46]
Figure GDA0002529459340000561
(式中，RN1101和RN1102分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1101优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1102优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-10)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-10)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
并且，通式(N-1-10)所表示的化合物优选为从式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.3)、式(N-1-10.4)、式(N-1-10.5)、式(N-1-10.11)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(N-1-10.1)～(N-1-10.5)所表示的化合物，优选为式(N-1-10.1)和式(N-1-10.2)所表示的化合物。
[化学式47]
Figure GDA0002529459340000571
式(N-1-10.1)和式(N-1-10.2)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，但单独或者这些化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-11)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式48]
Figure GDA0002529459340000581
(式中，RN1111和RN1112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1111优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1112优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-11)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改进的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-11)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
并且，通式(N-1-11)所表示的化合物优选为从式(N-1-11.1)、式(N-1-11.2)、式(N-1-11.3)、式(N-1-11.4)、式(N-1-11.5)、式(N-1-11.11)、式(N-1-11.12)、式(N-1-11.13)、式(N-1-11.14)、式(N-1-11.15)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(N-1-11.2)和式(N-1-11.4)所表示的化合物。
[化学式49]
Figure GDA0002529459340000601
式(N-1-11.2和式(N-1-11.4)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用，但单独或者这些化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-12)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式50]
Figure GDA0002529459340000611
(式中，RN1121和RN1122分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1121优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1122优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-12)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-12)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-13)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式51]
Figure GDA0002529459340000621
(式中，RN1131和RN1132分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1131优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1132优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-13)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-13)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-14)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式52]
Figure GDA0002529459340000631
(式中，RN1141和RN1142分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1141优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1142优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-14)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-14)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-15)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式53]
Figure GDA0002529459340000641
(式中，RN1151和RN1152分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1151优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1152优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-15)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-15)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-16)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式54]
Figure GDA0002529459340000651
(式中，RN1161和RN1162分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1161优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1162优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-16)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-16)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-17)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式55]
Figure GDA0002529459340000661
(式中，RN1171和RN1172分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1171优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1172优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，且优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-17)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-17)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-18)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式56]
Figure GDA0002529459340000671
(式中，RN1181和RN1182分别独立地表示与通式(N)中的RN11和RN12相同的意思。)
RN1181优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，且优选为乙基、丙基或者丁基。RN1182优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，优选为乙氧基、丙氧基或者丁氧基。
通式(N-1-18)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视Δε的改善的情况下，优选将含量设定为较高，在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，在重视TNI的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(N-1-18)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量的优选含量的下限值是5质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是35％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(N-1-20)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式57]
Figure GDA0002529459340000681
(式中，RN1201和RN1202分别独立地表示与通式(N)中的RN11和RN12相同的意思。)
通式(N-1-21)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式58]
Figure GDA0002529459340000682
(式中，RN1211和RN1212分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
通式(N-2)所表示的化合物优选为从通式(N-2-1)～(N-2-3)所表示的化合物组中选出的化合物。
通式(N-2-1)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式59]
Figure GDA0002529459340000683
(式中，RN211和RN212分别独立地表示与通式(N-2)中的RN21和RN22相同的意思。)
通式(N-2-2)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式60]
Figure GDA0002529459340000691
(式中，RN221和RN222分别独立地表示与通式(N-2)中的RN21和RN22相同的意思。)
通式(N-2-3)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式61]
Figure GDA0002529459340000692
(式中，RN231和RN232分别独立地表示与通式(N-3)中的RN31和RN32相同的意思。)
通式(N-3)所表示的化合物优选为从通式(N-3-1)～(N-3-2)所表示的化合物组中选出的化合物。
通式(N-3-1)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式62]
Figure GDA0002529459340000693
(式中，RN311和RN312分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
通式(N-3-2)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式63]
Figure GDA0002529459340000701
(式中，RN321和RN322分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11和RN12相同的意思。)
由通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物相对于本发明的组合物的总量(液晶组合物中包含的液晶化合物的总量)的合计含量优选为10～90质量百分，进一步优选为20～80质量％，进一步优选为20～70质量％，进一步优选为20～60质量％，进一步优选为20～55质量％，进一步优选为25～55质量％，特别优选为30～55质量％。
更具体而言，对于由通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物的合计含量，作为在组合物中的下限值，优选含有1质量％(以下，将质量％简称为％)以上，优选含有5％以上，优选含有10％以上，优选含有13％以上，优选含有15％以上，优选含有18％以上，优选含有20％以上，优选含有23％以上，优选含有25％以上，优选含有28％以上，优选含有30％以上，优选含有33％以上，优选含有35％以上，优选含有38％以上，优选含有40％以上。另外，作为上限值，优选含有95％以下，优选含有90％以下，优选含有88％以下，优选含有85％以下，优选含有83％以下，优选含有80％以下，优选含有78％以下，优选含有75％以下，优选含有73％以下，优选含有70％以下，优选含有68％以下，优选含有65％以下，优选含有63％以下，优选含有60％以下，优选含有55％以下，优选含有50％以下，优选含有40％以下。
本发明的液晶组合物优选为含有1种或者2种以上由通式(L)表示的化合物。通式(L)所表示的化合物相当于介质性大致中性的化合物(Δε的值为-2～2)。
[化学式64]
Figure GDA0002529459340000711
(式中，RL1和RL2分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基，该烷基中的1个或者不相邻的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或者-OCO-取代，
nL1表示0、1、2或者3，
AL1、AL2和AL3分别独立地表示从
(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或者不相邻的2个以上的-CH2-也可以被取代为-O-)；
(b)1,4-亚苯基(该基中存在的1个-CH＝或者不相邻的2个以上的-CH＝也可以被取代为-N＝)；以及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或者十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或者不相邻的2个以上的-CH＝可以被取代为-N＝)
组成的组中选出的基团，所述基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地由氰基、氟原子或者氯原子取代，
ZL1和ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或者-C≡C-，
在nL1是2或者3且AL2存在多个的情况下，这些可以相同，也可以不同，在nL1是2或者3且ZL3存在多个的情况下，这些可以相同，也可以不同，但不包括由通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物。)
通式(L)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对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是1种。或者在本发明的其他实施方式中，是2种，是3种，是4种，是5种，是6种，是7种，是8种，是9种，是10种以上。
在本发明的组合物中，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、电可靠性、双折射率、工艺兼容性、滴下痕迹、残影、介电各向异性等希望的性能来适当调整。
由式(L)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是10％，是20％，是30％，是40％，是50％，是55％，是60％，是65％，是70％，是75％，是80％。优选含量的上限值是95％，是85％，是75％，是65％，是55％，是45％，是35％，是25％。
在将本发明的组合物的粘度保持为较低，需要响应速度快的组合物的情况下，优选所述下限值高且上限值高。并且，在将本发明的组合物的Tni保持为较高，需要温度稳定性良好的组合物的情况下，优选所述下限值高且上限值高。另外，在为了将驱动电压保持为较低而希望增大介电各向异性时，优选将所述下限值降低且上限值低。
在重视可靠性的情况下，优选RL1和RL2都是烷基，在重视降低化合物的挥发性的情况下，优选为烷氧基，在重视粘性下降的情况下，优选至少一方是烯基。
在RL1和RL2所键合的环结构是苯基(芳香族)的情况下，RL1和RL2优选为直链状的碳原子数为1～5的烷基、直链状的碳原子数为1～4的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，在RL1和RL2所键合的环结构是环己烷、吡喃和二恶烷等已饱和的环结构的情况下，RL1和RL2优选为直链状的碳原子数为1～5的烷基、直链状的碳原子数为1～4的烷氧基和直链状的碳原子数为2～5的烯基。为了使向列相稳定化，优选碳原子与在存在氧原子的情况下的氧原子的合计为5以下，优选为直链状。
作为烯基，优选从由式(R1)至式(R5)中的任一式表示的基团中选出。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
[化学式65]
Figure GDA0002529459340000731
nL1在重视响应速度的情况下优选为0，为了改善向列相的上限温度而优选2或者3，为了取得它们的平衡而优选1。另外，为了满足作为组合物而希望的特性，优选将不同值的化合物组合。
AL1、AL2和AL3在希望增大Δn的情况下优选为芳香族，为了改善响应速度而优选为脂肪族，优选为分别独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示下述的构造，
[化学式66]
Figure GDA0002529459340000732
更优选表示反式-1,4-亚环己基或者1,4-亚苯基。
ZL1和ZL2在重视响应速度的情况下优选为单键。
通式(L)所表示的化合物优选为从通式(L-1)～(L-7)所表示的化合物组中选出的化合物。
通式(L-1)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式67]
Figure GDA0002529459340000741
(式中，RL11和RL12分别独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
RL11和RL12优选为直链状的碳原子数为1～5的烷基、直链状的碳原子数为1～4的烷氧基和直链状的碳原子数为2～5的烯基。
通式(L-1)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对于所使用的化合物的种类，例如作为本发明一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
相对于本发明的液晶组合物的总量，优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是15％，是20％，是25％，是30％，是35％，是40％，是45％，是50％，是55％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是95％，是90％，是85％，是80％，是75％，是70％，是65％，是60％，是55％，是50％，是45％，是40％，是35％，是30％，是25％。
在将本发明的组合物的粘度保持为较低，需要响应速度快的组合物的情况下，优选所述下限值高且上限值高。并且，在将本发明的组合物的Tni保持为较高，需要温度稳定性良好的组合物的情况下，优选所述下限值适中且上限值适中。另外，在为了将驱动电压保持为较低而希望增大介电各向异性时，优选所述下限值低且上限值低。
通式(L-1)所表示的化合物优选为从通式(L-1-1)所表示的化合物组中选出的化合物。
[化学式68]
Figure GDA0002529459340000751
(式中RL12表示与通式(L-1)中的意思相同的意思。)
通式(L-1-1)所表示的化合物优选为从式(L-1-1.1)至式(L-1-1.3)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(L-1-1.2)或者式(L-1-1.3)所表示的化合物，特别优选为式(L-1-1.3)所表示的化合物。
[化学式69]
Figure GDA0002529459340000752
由式(L-1-1.3)所表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)是2％，是3％，是5％，是7％，是10％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是20％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％，是5％，是3％。
通式(L-1)所表示的化合物优选为从通式(L-1-2)所表示的化合物组中选出的化合物。
[化学式70]
Figure GDA0002529459340000753
(式中RL12表示与通式(L-1)中的意思相同的意思。)
由式(L-1-2)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是5％，是10％，是15％，是17％，是20％，是23％，是25％，是27％，是30％，是35％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是60％，是55％，是50％，是45％，是42％，是40％，是38％，是35％，是33％，是30％。
并且，通式(L-1-2)所表示的化合物优选为从式(L-1-2.1)至式(L-1-2.4)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(L-1-2.2)至式(L-1-2.4)所表示的化合物。特别是，式(L-1-2.2)所表示的化合物明显改善本发明的组合物的响应速度，因此优选。另外，在要求比响应速度更高的Tni时，优选使用式(L-1-2.3)或者式(L-1-2.4)所表示的化合物。为了使低温下的溶解度良好，将式(L-1-2.3)和式(L-1-2.4)所表示的化合物的含量设定为30质量％以上是不优选的。
[化学式71]
Figure GDA0002529459340000761
由式(L-1-2.2)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是10质量％(以下，将质量％简称为％)，是15％，是18％，是20％，是23％，是25％，是27％，是30％，是33％，是35％，是38％，是40％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是60％，是55％，是50％，是45％，是43％，是40％，是38％，是35％，是32％，是30％，是27％，是25％，是22％。
由式(L-1-1.3)表示的化合物和由式(L-1-2.2)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的合计的优选含量的下限值是10质量％(以下，将质量％简称为％)，是15％，是20％，是25％，是27％，是30％，是35％，是40％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是60％，是55％，是50％，是45％，是43％，是40％，是38％，是35％，是32％，是30％，是27％，是25％，是22％。
通式(L-1)所表示的化合物优选为从通式(L-1-3)所表示的化合物组中选出的化合物。
[化学式72]
Figure GDA0002529459340000771
(式中RL13和RL14分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基或者碳原子数为1～8的烷氧基。)
RL13和RL14优选为直链状的碳原子数为1～5的烷基、直链状的碳原子数为1～4的烷氧基和直链状的碳原子数为2～5的烯基。
由式(L-1-3)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是5％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％，是23％，是25％，是30％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是60％，是55％，是50％，是45％，是40％，是37％，是35％，是33％，是30％，是27％，是25％，是23％，是20％，是17％，是15％，是13％，是10％。
并且，通式(L-1-3)所表示的化合物优选为从式(L-1-3.1)、式(L-1-3.2)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)、式(L-1-3.12)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)或者式(L-1-3.4)所表示的化合物。特别是，式(L-1-3.1)所表示的化合物显著改善本发明的组合物的响应速度，因此优选。另外，在要求比响应速度更高的Tni时，优选使用式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)和式(L-1-3.12)所表示的化合物。为了使低温下的溶解度良好，将式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)和式(L-1-3.12)所表示的化合物的合计含量设定为20质量％以上是不优选的。
[化学式73]
Figure GDA0002529459340000781
由式(L-1-3.1)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是13％，是15％，是18％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是20％，是17％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％。
通式(L-1)所表示的化合物优选为从通式(L-1-4)和/或(L-1-5)所表示的化合物组中选出的化合物。
[化学式74]
Figure GDA0002529459340000791
(式中RL15和RL16分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基或者碳原子数为1～8的烷氧基。)
RL15和RL16优选为直链状的碳原子数为1～5的烷基、直链状的碳原子数为1～4的烷氧基和直链状的碳原子数为2～5的烯基。
由式(L-1-4)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是5％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是25％，是23％，是20％，是17％，是15％，是13％，是10％。
由式(L-1-5)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是5％，是10％，是13％，是15％，是17％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是25％，是23％，是20％，是17％，是15％，是13％，是10％。
并且，通式(L-1-4)和(L-1-5)所表示的化合物优选为从式(L-1-4.1)至式(L-1-5.3)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(L-1-4.2)或者式(L-1-5.2)所表示的化合物。
[化学式75]
Figure GDA0002529459340000801
由式(L-1-4.2)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是13％，是15％，是18％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是20％，是17％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％。
优选将从式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)和式(L-1-3.12)所表示的化合物中选出的2种以上化合物组合，优选将从式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)和式(L-1-4.2)所表示的化合物中选出的2种以上化合物组合，相对于本发明的液晶组合物的总量，这些化合物的合计含量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是13％，是15％，是18％，是20％，是23％，是25％，是27％，是30％，是33％，是35％，相对于本发明的组合物的总量，上限值是80％，是70％，是60％，是50％，是45％，是40％，是37％，是35％，是33％，是30％，是28％，是25％，是23％，是20％。在重视组合物的可靠性的情况下，优选将从式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)和式(L-1-3.4))所表示的化合物选出的2种以上化合物组合，在重视组合物的响应速度的情况下，优选将从式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)所表示的化合物选出的2种以上化合物组合。
通式(L-2)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式76]
Figure GDA0002529459340000811
(式中，RL21和RL22分别独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
RL21优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，RL22优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基。
通式(L-2)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对于所使用的化合物的种类，例如作为本发明一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在重视低温下的溶解性的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，相反，在重视响应速度的情况下，如果将含量设定为较少，则效果好。并且，在改良滴下痕迹、残影特性的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
由式(L-2)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)是2％，是3％，是5％，是7％，是10％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是20％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％，是5％，是3％。
并且，通式(L-2)所表示的化合物优选为从式(L-2.1)至式(L-2.6)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)和式(L-2.6)所表示的化合物。
[化学式77]
Figure GDA0002529459340000821
通式(L-3)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式78]
Figure GDA0002529459340000822
(式中，RL31和RL32分别独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
RL31和RL32分别独立，优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基。
通式(L-3)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对于所使用的化合物的种类，例如作为本发明一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
由式(L-3)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％。相对于本发明的组合物的总量，优选含量的上限值是20％，是15％，是13％，是10％，是8％，是7％，是6％，是5％，是3％。
在得到高的双折射率的情况下，如果将含量设定为较多，则效果好，相反，在重视高Tni的情况下，如果将含量设定为较少，则效果好。并且，在对滴下痕迹、残影特性进行改良的情况下，优选将含量的范围设定在中间。
并且，通式(L-3)所表示的化合物优选为从式(L-3.1)至式(L-3.4)所表示的化合物组中选出的化合物，优选为式(L-3.2)至式(L-3.4)以及式(L-3.6)至式(L-3.7)所表示的化合物。
[化学式79]
Figure GDA0002529459340000831
通式(L-4)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式80]
Figure GDA0002529459340000841
(式中，RL41和RL42分别独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
RL41优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，RL42优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基。
通式(L-4)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对于所使用的化合物的种类，例如作为本发明一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在本发明的组合物中，通式(L-4)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、电可靠性、双折射率、工艺兼容性、滴下痕迹、残影、介电各向异性等希望的性能来适当调整。
由式(L-4)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是14％，是16％，是20％，是23％，是26％，是30％，是35％，是40％。相对于本发明的组合物的总量，式(L-4)所表示的化合物的优选含量的上限值是50％，是40％，是35％，是30％，是20％，是15％，是10％，是5％。
通式(L-4)所表示的化合物优选为例如式(L-4.1)至式(L-4.3)所表示的化合物。
[化学式81]
Figure GDA0002529459340000851
根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能，可以含有式(L-4.1)所表示的化合物，可以含有式(L-4.2)所表示的化合物，也可以含有式(L-4.1)所表示的化合物和式(L-4.2)所表示的化合物这两者，也可以包含全部的式(L-4.1)至式(L-4.3)所表示的化合物。相对于本发明的组合物的总量，式(L-4.1)或者式(L-4.2)所表示的化合物的优选含量的下限值是3％，是5％，是7％，是9％，是11％，是12％，是13％，是18％，是21％，优选的上限值是45，是40％，是35％，是30％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是10％，是8％。
在含有式(L-4.1)所表示的化合物和式(L-4.2)所表示的化合物这两者的情况下，相对于本发明的液晶组合物的总量，两化合物的优选含量的下限值是15质量％(以下，将质量％简称为％)，是19％，是24％，是30％，优选的上限值是45，是40％，是35％，是30％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(L-4)所表示的化合物优选为例如式(L-4.4)至式(L-4.6)所表示的化合物，优选为式(L-4.4)所表示的化合物。
[化学式82]
Figure GDA0002529459340000861
根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能，可以含有式(L-4.4)所表示的化合物，也可以含有式(L-4.5)所表示的化合物，也可以含有式(L-4.4)所表示的化合物和式(L-4.5)所表示的化合物这两者。
由式(L-4.4)或者式(L-4.5)表示的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量的优选含量的下限值是3质量％(以下，将质量％简称为％)，是5％，是7％，是9％，是11％，是12％，是13％，是18％，是21％。优选的上限值是45，是40％，是35％，是30％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％，是10％，是8％。
在含有式(L-4.4)所表示的化合物和式(L-4.5)所表示的化合物这两者的情况下，相对于本发明的液晶组合物的总量，两化合物的优选含量的下限值是15质量％(以下，将质量％简称为％)，是19％，是24％，是30％，优选的上限值是45，是40％，是35％，是30％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是13％。
通式(L-4)所表示的化合物优选为式(L-4.7)至式(L-4.10)所表示的化合物，特别优选为式(L-4.9)所表示的化合物。
[化学式83]
Figure GDA0002529459340000871
通式(L-5)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式84]
Figure GDA0002529459340000872
(式中，RL51和RL52分别独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思。)
RL51优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，RL52优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为4～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基。
通式(L-5)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对于所使用的化合物的种类，例如作为本发明一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
在本发明的组合物中，通式(L-5)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、电可靠性、双折射率、工艺兼容性、滴下痕迹、残影、介电各向异性等希望的性能来适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总量，式(L-5)所表示的化合物的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是14％，是16％，是20％，是23％，是26％，是30％，是35％，是40％。相对于本发明的组合物的总量，式(L-5)所表示的化合物的优选含量的上限值是50％，是40％，是35％，是30％，是20％，是15％，是10％，是5％。
通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.1)或者式(L-5.2)所表示的化合物，特别优选为式(L-5.1)所表示的化合物。
相对于本发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％。这些化合物的优选含量的上限值是20％，是15％，是13％，是10％，是9％。
[化学式85]
Figure GDA0002529459340000881
通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.3)或者式(L-5.4)所表示的化合物。
相对于本发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％。这些化合物的优选含量的上限值是20％，是15％，是13％，是10％，是9％。
[化学式86]
Figure GDA0002529459340000891
通式(L-5)所表示的化合物优选为从式(L-5.5)至式(L-5.7)所表示的化合物组中选出的化合物，特别优选为式(L-5.7)所表示的化合物。
相对于本发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％。这些化合物的优选含量的上限值是20％，是15％，是13％，是10％，是9％。
[化学式87]
Figure GDA0002529459340000892
通式(L-6)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式88]
Figure GDA0002529459340000893
(式中，RL61和RL62分别独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思，XL61和XL62分别独立地表示氢原子或者氟原子。)
RL61和RL62分别独立，优选为碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为2～5的烯基，优选XL61和XL62中的一方是氟原子且另一方是氢原子。
通式(L-6)所表示的化合物可以单独使用，但也可以组合2种以上化合物来使用。可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来适当组合使用。对于所使用的化合物的种类，例如作为本发明一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种，是5种以上。
相对于本发明的液晶组合物的总量，式(L-6)所表示的化合物的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是14％，是16％，是20％，是23％，是26％，是30％，是35％，是40％。相对于本发明的组合物的总量，式(L-6)所表示的化合物的优选含量的上限值是50％，是40％，是35％，是30％，是20％，是15％，是10％，是5％。在重点放在增大Δn的情况下，优选使含量增多，在重点放在低温下的析出的情况下，优选使含量减少。
通式(L-6)所表示的化合物优选为式(L-6.1)至式(L-6.9)所表示的化合物。
[化学式89]
Figure GDA0002529459340000911
对能够组合的化合物的种类没有特别限制，但优选含有这些化合物中的1种～3种，进一步优选含有1种～4种。另外，由于选择的化合物的分子量分布宽对于溶解性也有效，因此优选例如从式(L-6.1)或者(L-6.2)所表示的化合物选出1种、从式(L-6.4)或者(L-6.5)所表示的化合物选出1种、从式(L-6.6)或者式(L-6.7)所表示的化合物选出1种、从式(L-6.8)或者(L-6.9)所表示的化合物选出1种的化合物，并将它们适当组合。这其中，优选包含式(L-6.1)、式(L-6.3)、式(L-6.4)、式(L-6.6)和式(L-6.9)所表示的化合物。
并且，通式(L-6)所表示的化合物优选为例如式(L-6.10)至式(L-6.17)所表示的化合物，这其中优选为式(L-6.11)所表示的化合物。
[化学式90]
Figure GDA0002529459340000921
相对于本发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％。这些化合物的优选含量的上限值是20％，是15％，是13％，是10％，是9％。
通式(L-7)所表示的化合物是下述的化合物。
[化学式91]
Figure GDA0002529459340000931
(式中，RL71和RL72分别独立地表示与通式(L)中的RL1和RL2相同的意思，AL71和AL72分别独立地表示与通式(L)中的AL2和AL3相同的意思，但AL71和AL72中的氢原子也可以分别独立地被氟原子取代，ZL71表示与通式(L)的ZL2相同的意思，XL71和XL72分别独立地表示氟原子或者氢原子。)
式中，RL71和RL72分别独立，优选为碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为2～5的烯基或者碳原子数为1～4的烷氧基，AL71和AL72分别独立，优选为1,4-亚环己基或者1,4-亚苯基，AL71和AL72中的氢原子可以分别独立地被氟原子取代，QL71优选为单键或者COO-，优选为单键，XL71和XL72优选为氢原子。
可以组合的化合物的种类没有特别限制，但要根据低温的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等希望的性能来组合。对于所使用的化合物的种类，例如作为本发明一个实施方式是1种，是2种，是3种，是4种。
在本发明的液晶组合物中，通式(L-7)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、电可靠性、双折射率、工艺兼容性、滴下痕迹、残影、介电各向异性等希望的性能来适当调整。
相对于本发明的组合物的总量，式(L-7)所表示的化合物的优选含量的下限值是1质量％(以下，将质量％简称为％)，是2％，是3％，是5％，是7％，是10％，是14％，是16％，是20％。相对于本发明的组合物的总量，式(L-7)所表示的化合物的优选含量的上限值是30％，是25％，是23％，是20％，是18％，是15％，是10％，是5％。
在期望本发明的组合物为高Tni的实施方式的情况下，优选使式(L-7)所表示的化合物的含量为较多，在期望低粘度的实施方式的情况下，优选使含量为较少。
并且，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.1)至式(L-7.4)所表示的化合物，优选为式(L-7.2)所表示的化合物。
[化学式92]
Figure GDA0002529459340000941
并且，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.11)至式(L-7.13)所表示的化合物，优选为式(L-7.11)所表示的化合物。
[化学式93]
Figure GDA0002529459340000942
并且，通式(L-7)所表示的化合物是式(L-7.21)至式(L-7.23)所表示的化合物。优选为式(L-7.21)所表示的化合物。
[化学式94]
Figure GDA0002529459340000951
并且，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.31)至式(L-7.34)所表示的化合物，优选为式(L-7.31)或/和式(L-7.32)所表示的化合物。
[化学式95]
Figure GDA0002529459340000952
并且，通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.41)至式(L-7.44)所表示的化合物，优选为式(L-7.41)或/和式(L-7.42)所表示的化合物。
[化学式96]
Figure GDA0002529459340000961
本发明所涉及的液晶组合物中的添加剂(抗氧化剂、紫外光吸收剂等)优选为100ppm～1质量％。
本发明的液晶组合物虽然是可以在较宽的范围内使用向列相-各向同性液体相变温度(Tni)，但向列相-各向同性液体相变温度(Tni)优选为60～120℃，更优选是70～100℃，特别优选为70～85℃。
本发明的液晶组合物的介电各向异性Δε在25℃时优选为-2.0～-6.0，更优选是-2.5～-5.0，特别优选为-2.5～-3.5。
本发明的液晶组合物的折射率各向异性Δn在25℃时优选为0.08～0.13，但更优选为0.09～0.12。更进行详细说明，在对应于薄单元间隙的情况下，本发明的液晶组合物的折射率各向异性在25℃时优选为0.10～0.12，进一步详细说明，在对应于薄单元间隙(单元间隙为3.4μm以下)的情况下，优选为约0.9至约0.12左右，在对应于厚单元间隙(单元间隙为3.5μm以上)的情况下，优选为约0.08至约0.1左右。
本发明所涉及的液晶组合物的旋转粘度(γ1)的上限值优选为150(mPa·s)以下，更优选为130(mPa·s)以下，特别优选为120(mPa·s)以下。另一方面，该旋转粘度(γ1)的下限值优选为20(mPa·s)以上，更优选为30(mPa·s)以上，进一步优选为40(mPa·s)以上，更进一步优选为50(mPa·s)以上，再进一步优选为60(mPa·s)以上，特别优选为70(mPa·s)以上。
在本发明所涉及的液晶组合物中，优选旋转粘度与折射率各向异性的函数即Z表示特定的值。
[数学式1]
Z＝γ1/(Δn)2
(在所述数学式中，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，特别优选为11000以下。
在本发明所涉及的液晶组合物用在有源矩阵显示元件中的情况下，需要具有1011(Ω·m)以上的比电阻，优选为1012(Ω·m)，更优选为1013(Ω·m)以上。
本发明所涉及的液晶组合物虽然可以在宽的范围内使用向列相-各向同性液体相变温度(TNI)，但该相变温度(TNI)优选为60～120℃，更优选为70～110℃，特别优选为75～100℃。
[液晶显示元件的制造方法]
接下来，参照图1，说明本发明的液晶显示元件的制造方法。
在第一基板11的形成有共用电极14的面以及第二基板12的形成有像素电极15的面，涂布含有具有聚合性基团的聚合性化合物的取向膜材料或者聚合性液晶化合物，并通过加热来形成垂直取向膜16、17。此外，在使用聚合性液晶化合物作为取向膜的情况下，也可以具有通常的取向膜作为基底取向膜。
此处，首先，制备包含成为第1高分子化合物的高分子化合物前体和/或由所述通式(V2)表示的化合物、以及由所述通式(I)表示的化合物和根据需要的由通式(V)表示的化合物等聚合性化合物或者具有光聚合性和光交联性的化合物的取向膜材料，或者制备包含由通式(I)表示的化合物和聚合性液晶化合物的取向膜材料。
在第1高分子化合物是聚酰亚胺的情况下，作为高分子化合物前体，例如可以例举：四羧酸二酐和二异氰酸酯的混合物、聚酰胺酸、使聚酰亚胺溶解或分散到溶剂中而得到的聚酰亚胺溶液等。该聚酰亚胺溶液中的聚酰亚胺的含量优选为1质量％以上且10质量％以下，更优选为3质量％以上且5质量％以下。
另外，在第1高分子化合物是聚硅氧烷的情况下，作为高分子化合物前体，例如可以例举：将具有烷氧基的硅化合物、具有卤化烷氧基的硅化合物、醇和草酸以预定的配合量比混合并加热，从而合成聚硅氧烷，并使其溶解在溶剂中而得到的聚硅氧烷溶液等。
此外，也可以根据需要，在取向膜材料中添加具有光交联性的化合物、光聚合引发剂、溶剂等。
在调整取向膜材料后，将该取向膜材料以覆盖共用电极14、像素电极15及其狭缝部(未图示)的方式分别涂布或印刷在第一基板11和第二基板12之后，进行加热等处理。由此，被涂布或者印刷的取向膜材料中包含的高分子化合物前体和/或所述通式(V2)所表示的化合物、或者聚合性液晶化合物发生聚合和固化，成为高分子化合物，形成高分子化合物与由通式(I)表示的化合物和根据需要的由通式(V)表示的化合物混合存在的、或者由通式(I)表示的化合物和聚合性液晶化合物半固化后的垂直取向膜16、17。
此处，在进行加热处理的情况下，其温度优选为80℃以上，更优选为150～200℃。
此外，在该阶段，形成使液晶组合物层中的液晶分子在与基板面垂直的方向取向的垂直取向能力。之后，也可以根据需要来实施摩擦等处理。
接下来，使第一基板11与第二基板12重合，并在它们之间密封包含液晶分子的液晶组合物层13。
具体而言，对第一基板11和第二基板12中任一方的形成有垂直取向膜16、17的面，散布用于确保单元间隙的间隔物突起物，例如塑料微珠等，并且，例如利用丝网印刷法，使用环氧粘接剂等印刷密封部。
之后，经由间隔物突起物和密封部将第一基板11与第二基板12以与垂直取向膜16、17对置的方式贴合，并注入包含液晶分子和根据需要的聚合性化合物的液晶组合物。
之后，进行加热等，使密封部固化，从而将液晶组合物密封在第一基板11与第二基板12之间。
接下来，使用施加电压单元对共用电极14与像素电极15之间施加电压。例如，以5～30(V)的大小施加电压。所述施加也存在与第一基板和第二基板大致垂直地施加电荷的情况。由此，产生相对于第一基板11的与液晶组合物层13相邻的面(与液晶组合物层13对置的面)以及第二基板12的与液晶组合物层13相邻的面(与液晶组合物层13对置的面)构成预定角度的方向的电场，液晶分子19从第一基板11和第二基板12的法线方向向预定方向倾斜地取向。此时，液晶分子19的倾斜角与在后述工序中赋予液晶分子19的预倾角θ大致相等。所以，适当调节电压的大小，从而能够控制液晶分子19的预倾角θ的大小(参照图3)。
并且，在施加了电压的状态下，通过将紫外光UV例如从第一基板11的外侧向液晶组合物层13照射，从而使垂直取向膜16、17中的由通式(I)表示的化合物和根据需要的由通式(V)表示的化合物或者聚合性液晶化合物以及液晶组合物中的聚合性化合物聚合，生成高分子聚合物。
在该情况下，照射的紫外光UV的强度可以一定，也可以不一定，在改变照射强度时各个强度的照射时间也是任意的，但在采用2阶段以上的照射工序的情况下，优选第2阶段以后的照射工序的照射强度选择比第1阶段的照射强度弱的强度，优选第2阶段以后的总照射时间比第1阶段的照射时间长且照射总能量大。另外，在使照射强度不连续地变化的情况下，优选所有照射工序时间的前半部分的平均照射光强度比后半部分的平均照射强度更强，更优选刚刚开始照射后的强度最强，进一步优选随着照射时间的经过，照射强度一直持续减少，直到某个定值。在该情况下的紫外线UV强度优选为2mW/cm-2～100mW/cm-2，但更优选在多阶段照射的情况下的第1阶段或者在不连续地照射强度变化的情况下的所有照射工序中的最高照射强度是10mW/cm-2～100mW/cm-2，且在多阶段照射的情况下的第2阶段以后或者在使照射强度不连续地变化的情况下的最低照射强度是2mW/cm-2～50mW/cm-2。另外，照射总能量优选为10J～300J，但更优选为50J～250J，进一步优选为100J～250J。
在该情况下，施加的电压可以是交流，也可以是直流。
其结果是，具有与垂直取向膜16、17的取向控制部牢固固定的包含垂直取向膜材料的取向控制能力(未图示)，继而，根据需要在其表面形成聚合物层20、21。该取向控制部在非驱动状态下，具有对液晶组合物层13的位于与聚合物层20、21(垂直取向膜16、17)的界面附近的液晶分子19赋予预倾角θ的功能(取向控制能力)。此外，虽然此处从第一基板11的外侧照射紫外光UV，但也可以从第二基板12的外侧照射，还可以从第一基板11和第二基板12这两者基板的外侧照射。
这样，在本发明的液晶显示元件中，在液晶组合物层13中，液晶分子19具有预定的预倾角θ。由此，与完全未实施预倾角处理的液晶显示元件和具备该元件的液晶显示装置相比，能够大幅提高对于驱动电压的响应速度。
在本发明的液晶显示元件中，作为构成垂直取向膜16、17的高分子化合物前体，优选非感光性的聚酰亚胺前体。
实施例
下面，利用实施例和比较例来进一步具体说明本发明，但本发明不限于以下的实施例。另外，以下的实施例和比较例的组合物的“％”是指“质量％”。
在以下的实施例和比较例中，分别以如下方式定义Tni、Δn、Δε、η、γ1。
Tni：向列相-各向同性液体相变温度(℃)
Tcn：固相-向列相变温度(℃)
Δn：25℃时的折射率各向异性
Δε：25℃时的介电各向异性
γ1：25℃时的旋转粘度(mPa·s)
K33：20℃时的弯曲的弹性常数(pN)
紫外光照射前电压保持率(初始VHR)：在频率60Hz、施加电压1V的条件下的343K时的电压保持率(％)
紫外光照射后VHR：向以下的实施例、比较例的液晶显示元件照射紫外光后，以与上述VHR测定方法相同的条件进行测定。
在下面的实施例和比较例中，利用下述的方法来评价液晶显示元件的残影、滴下痕迹和预倾角。
(残影)
液晶显示元件的残影评价是在显示区域内显示预定的固定图案1000小时后，目测评价进行了整个画面的均匀显示时的固定图案的残像水平，并使用以下4个等级进行评价。
◎：无残像
○：略有残像但能够容许的水平
△：有残像且不能容许的水平
×：有残像且非常差
(滴下痕迹)
液晶显示装置的滴下痕迹的评价是目测观察在整个表面显示为黑色的情况下的呈白色地浮现的滴下痕迹，并使用以下4等级进行评价。
◎：无残像
○：略有残像但能够容许的水平
△：有残像且不能容许的水平
×：有残像且非常差
(预倾角)
在随机对液晶显示元件的面内的5处进行测量，将平均值作为预倾角。另外，在评价预倾角的稳定性的情况下，比较应力前后的预倾角的变化。应力是经由将液晶显示装置投入到保持为70℃的炉中，并施加168小时的1kHz、30V的矩形波而被赋予的。
预倾角变化角(°)：应力后的预倾角-应力前的预倾角
此外，在实施例中对化合物的记载使用了以下的简称。此外，n表示自然数。
(侧链)
-n -CnH2n+1 碳原子数为n的直链状的烷基
n- CnH2n+1- 碳原子数为n的直链状的烷基
-On -OCnH2n+1 碳原子数为n的直链状的烷氧基
nO- CnH2n+1O- 碳原子数为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
(连接基团)
-n- -CnH2n-
-nO- -CnH2n-O-
-On- -O-CnH2n-
-COO- -C(＝O)-O-
-OCO- -O-C(＝O)-
-CF2O- -CF2-O-
-OCF2- -O-CF2-
D -C＝C-
T -C≡C-
(环结构)
[化学式97]
Figure GDA0002529459340001041
(实施例1)
制造具备由透明的共用电极构成的透明电极层和彩色滤光片层的第一基板(共用电极基板)；以及具备具有被有源元件驱动的透明像素电极的像素电极层的第二基板(像素电极基板)。
在像素电极基板中，作为各像素电极，使用为了将液晶分子的取向分割而以在像素电极中存在不具有电极的狭缝的方式蚀刻了ITO而成的电极。
利用旋转涂布法，将包含聚酰亚胺前体和具有聚合性基团的聚合性化合物的垂直取向膜材料分别涂布在共用电极基板和像素电极基板，用200℃加热该涂布膜，从而使垂直取向膜材料中的聚酰亚胺前体固化，在各基板的表面形成有100nm±20nm的垂直取向膜。在该阶段中，该垂直取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物并未固化。
作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％的聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制造)中含有3.0％由下式(I-1)表示的化合物的溶液。
[化学式98]
Figure GDA0002529459340001051
将含有由下表所示的化学式表示的化合物的液晶组合物(LC-A)夹持在形成有垂直取向膜的共用电极基板和像素电极基板之后，使该密封材料固化，形成液晶组合物层。此时，使用厚度为3.0μm的间隔物，将液晶组合物层的厚度设为3.0μm。
[表1]
Figure GDA0002529459340001061
在施加矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-1)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，并且使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例1的液晶显示元件。利用该工序，形成包含所述式(I-1)所表示的化合物的垂直取向膜，并对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
此处，预倾角如图3所示地定义。在进行完全垂直取向的情况下，预倾角(θ)为90°，在赋予了预倾角的情况下，预倾角(θ)小于90°。
实施例1的液晶显示元件沿着图2所示的像素电极的狭缝在4个区块内朝向不同方向具有预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例1的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表2。其结果是，实施例1的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。研究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表2]
实施例1
紫外线照射前VHR(％) 99.1
紫外线照射后VHR(％) 99.0
滴下痕迹评价 ○
残影评价 ◎
(比较例1)
作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％的聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制造)中含有3.0％由下式(Va-1-1)表示的化合物的溶液，除此以外，与实施例1同样，得到比较例1的液晶显示元件。
[化学式99]
Figure GDA0002529459340001071
在施加矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，并且，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例1的液晶显示元件。此外，在与实施例1同一条件(20mW、300秒)下向液晶显示元件照射紫外线，赋予预倾角，但由于取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物的固化不充分，并未稳定地赋予预倾角，因此，为了维持预倾角需要以20mW照射600秒。
将比较例1的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表3。其结果是，由于在比较例1的取向膜材料中不含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，用于将取向膜中的具有聚合性的聚合性化合物固化的紫外光照射总能量变大，结果观察到VHR下降，确认了液晶组合物中的液晶化合物的分解所导致的物理性质下降。
[表3]
比较例1
紫外线照射前VHR(％) 99.1
紫外线照射后VHR(％) 97.5
滴下痕迹评价 ×
残影评价 △
(实施例2)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A2)，使用该液晶组合物。除此之外的条件与实施例1相同，得到实施例2的液晶显示元件。
[表4]
Figure GDA0002529459340001091
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-1)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例2的液晶显示元件。实施例2的液晶显示元件具有与实施例1同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例2的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表5。其结果是，实施例2的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的下降。研究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表5]
实施例2
紫外线照射前VHR(％) 99.5
紫外线照射后VHR(％) 99.5
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(实施例3)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A3)，使用该液晶组合物。除此之外的条件与实施例1相同，得到实施例3的液晶显示元件。
[表6]
Figure GDA0002529459340001111
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-1)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例3的液晶显示元件。实施例3的液晶显示元件具有与实施例1同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例3的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表7。其结果是，实施例3的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表7]
实施例3
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 99.2
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(实施例4)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A4)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％的聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制造)中含有1.5％的由以下的式(I-1)表示的化合物和1.5％的由式(Va-1-1)表示的化合物的溶液。除此之外的条件与实施例1相同，得到实施例4的液晶显示元件。
[化学式100]
Figure GDA0002529459340001121
[表8]
Figure GDA0002529459340001131
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-1)所表示的化合物和式(Va-1-1)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例4的液晶显示元件。实施例4的液晶显示元件具有与实施例1同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例4的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表9。其结果是，实施例4的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表9]
实施例4
紫外线照射前VHR(％) 99.4
紫外线照射后VHR(％) 98.9
滴下痕迹评价 ○
残影评价 ◎
(实施例5)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A5)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％的聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制造)中含有3.0％由下式(I-21)表示的化合物的溶液。除此之外的条件与实施例1相同，得到实施例5的液晶显示元件。
[化学式101]
Figure GDA0002529459340001141
[表10]
Figure GDA0002529459340001151
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-21)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例5的液晶显示元件。实施例5的液晶显示元件具有与实施例1同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例5的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表11。其结果是，实施例5的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表11]
实施例5
紫外线照射前VHR(％) 99.4
紫外线照射后VHR(％) 99.3
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(实施例6)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A6)，使用该液晶组合物。除此之外的条件与实施例5相同，得到实施例6的液晶显示元件。
[表12]
Figure GDA0002529459340001171
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-21)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例6的液晶显示元件。实施例6的液晶显示元件具有与实施例5同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例6的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表13。其结果是，实施例6的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表13]
实施例6
紫外线照射前VHR(％) 99.2
紫外线照射后VHR(％) 99.0
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(实施例7)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％的聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制造)中含有3.0％由下式(I-33)表示的化合物的溶液。除此之外的条件与实施例1相同，得到实施例7的液晶显示元件。
[化学式102]
Figure GDA0002529459340001181
[表14]
Figure GDA0002529459340001191
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-33)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例7的液晶显示元件。实施例7的液晶显示元件具有与实施例1同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例7的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表15。其结果是，实施例7的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表15]
实施例7
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 99.1
滴下痕迹评价 ○
残影评价 ◎
(比较例2)
作为垂直取向膜形成材料，使用在含有3％的聚酰亚胺前体的聚酰亚胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司制造)中含有3.0％由下式(Va-1-1)表示的化合物的溶液，除此以外与实施例7同样，得到比较例2的液晶显示元件。
[化学式103]
Figure GDA0002529459340001201
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例2的液晶显示元件。此外，在与实施例7同一条件(20mW、300秒)下向液晶显示元件照射紫外线，赋予预倾角，但由于取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物的固化不充分，并未稳定地赋予预倾角，因此，为了维持预倾角需要以20mW照射600秒。
将比较例2的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表16。其结果是，由于在比较例2的取向膜材料中不含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，用于将取向膜中的具有聚合性的聚合性化合物固化的紫外光照射总能量变大，结果观察到VHR下降，确认了液晶组合物中的液晶化合物的分解所导致的物理性质下降。
[表16]
比较例2
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 98.0
滴下痕迹评价 △
残影评价 ×
(实施例8)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B2)，使用该液晶组合物。除此之外的条件与实施例1相同，得到实施例8的液晶显示元件。
[表17]
Figure GDA0002529459340001221
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述式(I-1)所表示的化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例8的液晶显示元件。实施例8的液晶显示元件具有与实施例1同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例8的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表18。其结果是，实施例8的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表18]
实施例8
紫外线照射前VHR(％) 99.6
紫外线照射后VHR(％) 99.5
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(实施例9)
制造具备由透明的共用电极构成的透明电极层和彩色滤光片层的第一基板(共用电极基板)；以及具备具有被有源元件驱动的透明像素电极的像素电极层的第二基板(像素电极基板)。
在像素电极基板中，作为各像素电极，使用为了将液晶分子的取向分割而以在像素电极中存在不具有电极的狭缝的方式蚀刻了ITO而成的电极。
利用旋转涂布法将包含聚酰亚胺前体和具有聚合性基团的聚合性化合物的垂直取向膜材料分别涂布在共用电极基板和像素电极基板，用200℃加热该涂布膜，从而使垂直取向膜材料中的聚酰亚胺前体固化，在各基板的表面形成100nm的垂直取向膜。在该阶段中，该垂直取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物并未固化。
作为垂直取向膜形成材料，使用含有3％的由下式表示的聚酰亚胺衍生物、3.0％的由式(I-1)表示的聚合性化合物的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液。
[化学式104]
Figure GDA0002529459340001241
将含有由以下所示的化学式表示的化合物的液晶组合物(LC-A)夹持在形成有垂直取向膜的共用电极基板和像素电极基板之后，使该密封材料固化，形成液晶组合物层。此时，使用厚度为3.0μm的间隔物，将液晶组合物层的厚度设为3.0μm。
[表19]
Figure GDA0002529459340001251
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例△的液晶显示元件。利用该工序，形成包含具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有聚合性基团作为侧链的聚合性化合物的聚合物的垂直取向膜，并对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
实施例9的液晶显示元件沿着图2所示的像素电极的狭缝在4个区块中朝向不同方向具有预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例9的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表20。其结果是，实施例9的液晶显示元件中使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表20]
实施例9
紫外线照射前VHR(％) 99.1
紫外线照射后VHR(％) 99.0
滴下痕迹评价 ○
残影评价 ◎
(比较例3)
作为垂直取向膜形成材料，使用含有3％的下述式所表示的聚酰亚胺衍生物和3％的式(Va-1-1)所表示的聚合性化合物的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液，除此之外与实施例9同样，得到比较例3的液晶显示元件。
[化学式105]
Figure GDA0002529459340001271
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例3的液晶显示元件。此外，在与实施例9同一条件(20mW、300秒)下向液晶显示元件照射紫外线，赋予预倾角，但由于取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物的固化不充分，并未稳定地赋予预倾角，因此，为了维持预倾角，需要以20mW照射600秒。
将比较例3的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表21。其结果是，由于在比较例3的取向膜材料中不含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，用于将取向膜中的具有聚合性的聚合性化合物固化的紫外光照射总能量变大，结果观察到VHR下降，确认了液晶组合物中的液晶化合物的分解所导致的物理性质下降。
[表21]
比较例3
紫外线照射前VHR(％) 99.1
紫外线照射后VHR(％) 97.0
滴下痕迹评价 ×
残影评价 △
(实施例10)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A3)，使用该液晶组合物。除此之外的条件与实施例9相同，得到实施例10的液晶显示元件。
[表22]
Figure GDA0002529459340001281
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例10的液晶显示元件。实施例10的液晶显示元件具有与实施例9同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例10的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表23。其结果是，实施例10的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表23]
实施例10
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 99.2
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(实施例11)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A6)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用含有3％的下式所表示的聚酰亚胺衍生物、3％的由下式(I-21)表示的聚合性化合物的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液。除此之外的条件与实施例9相同，得到实施例11的液晶显示元件。
[表24]
Figure GDA0002529459340001301
[化学式106]
Figure GDA0002529459340001302
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例11的液晶显示元件。实施例11的液晶显示元件具有与实施例9同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例11的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表25。其结果是，实施例11的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表25]
实施例11
紫外线照射前VHR(％) 99.2
紫外线照射后VHR(％) 99.0
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ○
(实施例12)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B)，使用该液晶组合物。另外，作为垂直取向膜形成材料，使用含有3％的下式所表示的聚酰亚胺衍生物、3％的由下式(I-33)表示的聚合性化合物的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液。除此之外的条件与实施例9相同，得到实施例12的液晶显示元件。
[表26]
Figure GDA0002529459340001321
[化学式107]
Figure GDA0002529459340001331
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到实施例12的液晶显示元件。实施例12的液晶显示元件具有与实施例9同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例12的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表27。其结果是，实施例12的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的具有聚合性基团的聚合性化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表27]
实施例12
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 99.1
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(比较例4)
作为垂直取向膜形成材料，使用含有3％的下式所表示的聚酰亚胺衍生物和3％的式(Va-1-1)所表示的聚合性化合物的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液，此外与实施例12同样，得到比较例4的液晶显示元件。
[化学式108]
Figure GDA0002529459340001341
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例4的液晶显示元件。此外，在与实施例12同一条件(20mW、300秒)下向液晶显示元件照射紫外线，赋予预倾角，但由于取向膜中的具有反应性基团的聚合性化合物的固化不充分，并未稳定地赋予预倾角，因此，为了维持预倾角，需要以20mW照射600秒。
将比较例4的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表28。其结果是，由于在比较例4的取向膜材料中不含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，用于将取向膜中的具有聚合性的聚合性化合物固化的紫外光照射总能量变大，结果观察到VHR下降，确认了液晶组合物中的液晶化合物的分解所导致的物理性质下降。
[表28]
比较例4
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 97.5
滴下痕迹评价 △
残影评价 ×
(实施例13)
制造具备由透明的共用电极构成的透明电极层和彩色滤光片层的第一基板(共用电极基板)；以及具备具有被有源元件驱动的透明像素电极的像素电极层的第二基板(像素电极基板)。
利用旋转涂布法，将包含聚合性液晶化合物和聚合引发剂的垂直取向膜材料分别涂布在共用电极基板和像素电极基板，形成厚度200nm的垂直取向膜的前体层。作为垂直取向膜形成材料，使用3.0％的由下式(I-1)表示的聚合性化合物和97.0％的UCL-011-K1(DIC株式会社制)聚合性化合物。
[化学式109]
Figure GDA0002529459340001361
将涂布了垂直取向膜形成材料的各个基板在70℃的恒温槽中加热15分钟，从而使已涂布的垂直取向膜形成材料中的聚合性液晶化合物成为各向同性液体。
之后，使温度以10℃/分的速度下降到室温，将垂直取向膜形成材料中的聚合性液晶化合物的取向设为垂直取向。
对像素电极基板和共用电极基板分别施加从基板表面倾斜了70°的磁场，对聚合性液晶化合物赋予预倾角。在该状态下，照射紫外线，使聚合性液晶化合物固化，形成垂直取向膜。
将含有由以下所示的化学式表示的化合物的液晶组合物(LC-A)夹持在形成有垂直取向膜的共用电极基板和像素电极基板之后，使该密封材料固化，形成液晶组合物层。此时，使用厚度为3.0μm的间隔物，将液晶组合物层的厚度设为3.0μm。
[表29]
Figure GDA0002529459340001371
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例13的液晶显示元件。利用该工序，形成包含聚合性液晶化合物的聚合物的垂直取向膜，并对液晶组合物层中的液晶分子赋予预倾角。
实施例13的液晶显示元件沿着图2所示的像素电极的狭缝在4个区块中朝向不同方向具有预倾角，所述聚合性液晶化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例13的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表。其结果是，实施例13的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的聚合性液晶化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表30]
实施例13
紫外线照射前VHR(％) 99.1
紫外线照射后VHR(％) 99.0
滴下痕迹评价 ○
残影评价 ◎
(比较例5)
作为垂直取向膜形成材料，使用100％的UCL-011-K1(DIC株式会社制)作为垂直取向膜形成材料，除此之外与实施例13同样地，得到比较例5的液晶显示元件。
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例5的液晶显示元件。此外，在与实施例13同一条件(20mW、300秒)下向液晶显示元件照射紫外线，赋予预倾角，但由于取向膜中的聚合性液晶化合物的固化不充分，并未稳定地赋予预倾角，因此，为了维持预倾角，需要以20mW照射600秒。
将比较例5的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表31。其结果是，由于在比较例5的取向膜材料中不含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，用于将取向膜中的聚合性液晶化合物固化的紫外光照射总能量变大，结果观察到VHR下降，确认了液晶组合物中的液晶化合物的分解所导致的物理性质下降。
[表31]
比较例5
紫外线照射前VHR(％) 99.1
紫外线照射后VHR(％) 97.7
滴下痕迹评价 ×
残影评价 ×
(实施例14)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A3)，使用该液晶组合物，除此之外与实施例13相同的条件，得到实施例14的液晶显示元件。
[表32]
Figure GDA0002529459340001401
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例14的液晶显示元件。实施例14的液晶显示元件具有与实施例13同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例14的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表33。其结果是，实施例14的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的聚合性液晶化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表33]
实施例14
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 99.2
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ◎
(实施例15)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-A6)，使用该液晶组合物。作为垂直取向膜形成材料，使用3.0％的由下式(I-21)表示的聚合性化合物和97.0％的UCL-011-K1(DIC株式会社制)聚合性化合物。除此之外，以与实施例13相同的条件，得到实施例15的液晶显示元件。
[表34]
Figure GDA0002529459340001421
[化学式110]
Figure GDA0002529459340001422
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例15的液晶显示元件。实施例15的液晶显示元件具有与实施例13同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例15的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表35。其结果是，实施例15的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的聚合性液晶化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表35]
实施例15
紫外线照射前VHR(％) 99.2
紫外线照射后VHR(％) 99.0
滴下痕迹评价 ○
残影评价 ◎
(实施例16)
制备含有下表所示的化合物的液晶组合物(LC-B)，使用该液晶组合物。作为垂直取向膜形成材料，使用3.0％的由下式(I-33)表示的聚合性化合物和97.0％的UCL-011-K1(DIC株式会社制)聚合性化合物。除此之外，以与实施例13相同的条件，得到实施例16的液晶显示元件。
[表36]
Figure GDA0002529459340001441
[化学式111]
Figure GDA0002529459340001442
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线300秒，得到实施例16的液晶显示元件。实施例16的液晶显示元件具有与实施例13同样的预倾角，在所述聚合性化合物固化后，即使在切断交流电场的状态下，也维持预倾角。
将实施例16的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表37。其结果是，实施例16的液晶显示元件所使用的液晶组合物在紫外光照射前后没有观察到VHR的大幅下降。究其原因在于：在取向膜材料中含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，能够将使取向膜中的聚合性液晶化合物聚合时的紫外光照射总能量抑制为较低，故而，能够抑制构成液晶组合物的液晶化合物的分解。
[表37]
实施例16
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 99.1
滴下痕迹评价 ◎
残影评价 ○
(比较例6)
作为垂直取向膜形成材料，使用100％的UCL-011-K1(DIC株式会社制)作为垂直取向膜形成材料，除此之外与实施例16同样，得到比较例6的液晶显示元件。
在施加了矩形的交流电场的状态下，向得到的液晶显示元件照射紫外线，使所述聚合性化合物固化。使用牛尾电机公司制造的UIS-S2511RZ作为照射装置，使用牛尾电机公司制造的USH-250BY作为紫外线灯，以20mW向液晶显示元件照射紫外线600秒，得到比较例6的液晶显示元件。此外，在与实施例16同一条件(20mW、300秒)下向液晶显示元件照射紫外线，赋予预倾角，但由于取向膜中的聚合性液晶化合物的固化不充分，并未稳定地赋予预倾角，因此，为了维持预倾角，需要以20mW照射600秒。
将比较例6的液晶显示元件所使用的液晶组合物的各物理性质、紫外光照射前后的VHR以及得到的液晶显示元件的滴下痕迹评价、残影评价示于以下的表38。其结果是，由于在比较例6的取向膜材料中不含有通式(I)所表示的聚合性化合物，因此，用于将取向膜中的聚合性液晶化合物固化的紫外光照射总能量变大，结果观察到VHR下降，确认了液晶组合物中的液晶化合物的分解所导致的物理性质下降。
[表38]
比较例6
紫外线照射前VHR(％) 99.3
紫外线照射后VHR(％) 98.0
滴下痕迹评价 ×
残影评价 ×

Claims (12)

1.一种液晶显示元件，其中，
所述液晶显示元件具有：具有第一基板和第二基板的一组基板；以及被夹持在所述基板之间的液晶组合物层，并且，在所述第一基板和所述第二基板中的至少一者具有电极，在所述第一基板和所述第二基板中的至少一者具有取向膜，所述取向膜含有通过将具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合来控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物，构成所述液晶组合物层的液晶组合物含有从由下述通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物组中选出的1种或者2种以上的化合物，
[化学式1]
Figure FDA0002529459330000011
式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31和RN32分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基，该烷基中的1个或者不相邻的2个以上-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或者-OCO-取代，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31和AN32分别独立地表示从由
(a)1,4-亚环己基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或者不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-；以及
(b)1,4-亚苯基，其中，存在于该基团中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝；
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或者十氢萘-2,6-二基，其中，存在于萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝，
组成的组中选择的基团，所述基团(a)、基团(b)和基团(c)可分别独立地被氰基、氟原子或者氯原子取代，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31和ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或者-C≡C-，
XN21表示氢原子或者氟原子，
TN31表示-CH2-或者氧原子，
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31和nN32分别独立地表示0～3的整数，但nN11+nN12、nN21+nN22和nN31+nN32分别独立地为1、2或者3，在存在多个AN11～AN32、ZN11～ZN32的情况下，它们可以相同，也可以不同，
作为所述具有聚合性基团的化合物，含有1种或者2种以上由通式(I)表示的化合物，
[化学式2]
Figure FDA0002529459330000021
式中，X10和X11分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp3和Sp4分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-X-(CH2)t-，其中，t表示2～7的整数，X表示-O-、-OCOO-、-OCO-、或者-COO-，X与菲环键合，式中的菲环中的任意氢原子可以被氟原子取代。
2.如权利要求1所述的液晶显示元件，其中，
所述液晶显示元件具有多个像素，在该像素中具有预倾角不同的2个以上区域。
3.如权利要求1所述的液晶显示元件，其中，
所述第一基板具有共用电极，第二基板具有像素电极。
4.如权利要求3所述的液晶显示元件，其中，
在所述共用电极和所述像素电极之间具有所述取向膜，所述取向膜通过对所述第一基板和所述第二基板大致垂直地施加电荷，从而控制所述液晶组合物层中的液晶分子。
5.如权利要求1至4任一项所述的液晶显示元件，其中，
所述取向膜包含控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物、或者由聚合性液晶化合物的固化物形成。
6.如权利要求5所述的液晶显示元件，其中，
作为控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物，包含具有聚合性基团的化合物的聚合物、或者包含具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物的聚合物。
7.如权利要求1至4中任一项所述的液晶显示元件，其中，
在所述取向膜表面还具有控制液晶分子的取向并使其稳定的1种或者2种以上聚合性化合物的聚合物。
8.一种液晶显示元件的制造方法，其中，
在第一基板和第二基板中的至少一者涂布取向材料并加热从而形成取向膜材料之后，利用所述第一基板和所述第二基板来夹持液晶组合物，在所述第一基板和所述第二基板中的至少一者具有电极，并在施加有电压的状态下对所述电极照射活性能量射线，从而将所述取向膜材料中包含的具有聚合性基团的化合物的聚合性基团聚合，继而具有控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的取向膜，所述液晶组合物含有从由下述通式(N-1)、通式(N-2)和通式(N-3)表示的化合物组中选出的1种或者2种以上化合物，
[化学式3]
Figure FDA0002529459330000041
式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31和RN32分别独立地表示碳原子数为1～8的烷基，该烷基中的1个或者不相邻的2个以上-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或者-OCO-取代，
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31和AN32分别独立地表示从由
(a)1,4-亚环己基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或者不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-；以及
(b)1,4-亚苯基，其中，存在于该基团中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝；
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或者十氢萘-2,6-二基，其中，存在于萘-2,6-二基或者1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或者不相邻的2个以上-CH＝可以被取代为-N＝
组成的组中选出的基团，所述基团(a)、基团(b)和基团(c)可分别独立地被氰基、氟原子或者氯原子取代，
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31和ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或者-C≡C-，
XN21表示氢原子或者氟原子，
TN31表示-CH2-或者氧原子，
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31和nN32分别独立地表示0～3的整数，但nN11+nN12、nN21+nN22和nN31+nN32分别独立地为1、2或者3，在存在多个AN11～AN32、ZN11～ZN32的情况下，它们可以相同，也可以不同，
作为所述具有聚合性基团的化合物，含有1种或者2种以上由通式(I)表示的化合物，
[化学式4]
Figure FDA0002529459330000051
式中，X10和X11分别独立地表示氢原子或者甲基，Sp3和Sp4分别独立地表示单键、碳原子数为1～8的亚烷基或者-X-(CH2)t-，其中，t表示2～7的整数，X表示-O-、-OCOO-、-OCO-、或者-COO-，X与菲环键合，式中的菲环中的任意氢原子可以被氟原子取代。
9.如权利要求8所述的液晶显示元件的制造方法，其中，
所述取向膜材料包含控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的聚合物、或者由聚合性液晶化合物的固化物形成。
10.如权利要求9所述的液晶显示元件的制造方法，其中，
作为控制所述液晶组合物层中的液晶分子的取向方向的所述聚合物，包含具有聚合性基团的化合物的聚合物、或者包含具有聚酰亚胺骨架作为主链且具有交联性官能团作为侧链的聚合性化合物的聚合物。
11.如权利要求9或10所述的液晶显示元件的制造方法，其中，
在所述取向膜表面还具有控制液晶分子的取向并使其稳定的1种或者2种以上聚合性化合物的聚合物。
12.如权利要求9或10所述的液晶显示元件的制造方法，其中，
所述活性能量射线是紫外线，其强度为2mW/cm-2～100mW/cm-2，照射总能量为10J～300J。
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