CN111234844B

CN111234844B - 液晶组合物和液晶显示元件

Info

Publication number: CN111234844B
Application number: CN202010069100.5A
Authority: CN
Inventors: 须藤豪; 平田真一; 后藤麻里奈
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2037-11-09
Also published as: CN109072079B; KR101988816B1; JPWO2018096932A1; CN109072079A; CN111234844A; JP6369663B1; US20190203120A1; KR20180107289A; WO2018096932A1

Abstract

本发明涉及液晶组合物和液晶显示元件。介电常数各向异性为负的液晶组合物，含有式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物。

Description

液晶组合物和液晶显示元件

本申请是申请日为2017年11月9日，申请号为201780018249.7，发明名称为《液晶组合物和液晶显示元件》的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及液晶组合物和使用了该液晶组合物的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件从用于钟表、电子计算器开始，发展到用于家庭用各种电气设备、测定仪器、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视等。作为液晶显示方式，其代表性的方式可列举TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS(平面转换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直)型、或FLC(铁电性液晶)等。另外，作为驱动方式，也可列举静态驱动、多工驱动、简单矩阵方式、利用TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等驱动的有源矩阵(AM)方式。这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型或CSH型等具有使用Δε(介电常数各向异性)显示负值的液晶组合物这样的特征。这些当中，尤其是利用了AM驱动的VA型显示方式被用于要求高速响应和宽视野角的显示元件、例如电视或监视器等用途。

作为Δε为负的液晶组合物，公开了使用有以下那样的具有2,3-二氟亚苯基骨架的液晶化合物(A)和(B)(参照专利文献1)的液晶组合物。

[化1]

该液晶组合物中，使用液晶化合物(C)和(D)作为Δε大致为0的液晶化合物，但是在液晶电视等的要求高速响应的液晶组合物中还没有实现充分低的粘性。

[化2]

另一方面，虽然使用液晶化合物(E)的液晶组合物已经被公开，但还介绍了组合有上述液晶化合物(D)而成的折射率各向异性Δn小的液晶组合物(参照专利文献2)、为了改善响应速度而添加了液晶化合物(F)的液晶组合物(参照专利文献3)。

[化3]

另外，还已经公开了使用液晶化合物(G)和液晶化合物(F)的液晶组合物(参照专利文献4)，但要求进一步的高速响应化。

[化4]

公开了在液晶化合物(A)和液晶化合物(G)中组合有Δε大致为0的式(I)所表示的液晶化合物而成的液晶组合物(参照专利文献5)。

[化5]

然而，任何一种液晶组合物都无法兼顾特别是大型的液晶显示元件所要求的响应速度和可靠性。另一方面，专利文献6中，公开了通过使用(式1)所示的指数大的液晶材料来提高垂直排列的液晶单元的响应速度，但不能说能够充分满足要求。

[数1]

鉴于以上内容，对于液晶电视等要求高速响应的液晶组合物，要求在不使折射率各向异性(Δn)和向列相-各向同性液体相转变温度(T_ni)降低的情况下，使粘度(η)充分小、旋转粘性(γ₁)充分小、弹性常数(K₃₃)变大。

另外，近年来被开发的PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶显示装置，具有为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成了聚合物结构体的结构，由于高速响应性、高对比度，主要作为电视用途的液晶显示元件而被开发、改良。

PSA型液晶显示元件的制造通过如下的方式进行：将含有聚合性化合物的液晶组合物注入基板间，在施加有电压而使液晶分子取向的状态下照射紫外线，使聚合性化合物聚合，固定液晶分子的取向。此时，聚合性化合物的聚合速度非常重要。如果聚合速度适度快，则在短的紫外线照射时间内聚合性化合物的残留量少，因此难以发生因紫外线引起的液晶组合物等的周边构件的劣化等。如果聚合性化合物的聚合速度慢，聚合性化合物的残留量变少，需要长时间照射强紫外线，因此导致制造装置的大型化、制造效率的降低，并且会发生因紫外线引起的液晶组合物等的周边构件的劣化等。另外，如果因为紫外线的照射时间短等理由，聚合性化合物的残留量变多，则无法避免因残留的聚合性化合物引起的作为显示不良之一的烧屏的发生。

基于以上内容，对于PSA型液晶显示元件所使用的液晶组合物，要求不发生因紫外线照射而引起的劣化，或者基本上不发生劣化，并且要求在制成液晶显示元件时不发生烧屏、响应速度快等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-104869号

专利文献2：欧洲专利申请公开第0474062号

专利文献3：日本特开2006-037054号

专利文献4：日本特开2001-354967号

专利文献5：WO2012/137810号

专利文献6：日本特开2006-301643

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明要解决的课题在于提供一种用于制造K₃₃大、γ₁/K₃₃小、紫外线照射后的VHR高、聚合性化合物的聚合速度快、不发生因预倾角的变化而引起的显示不良或极少发生、具有充分的预倾角、响应性能优异的PSA型或PSVA型液晶显示元件的液晶组合物，或含有聚合性化合物的液晶组合物，以及提供使用其的液晶显示元件。

解决技术问题的手段

本发明人等进行了潜心研究，结果发现，采用由具有特定化学结构的化合物和聚合性化合物的组合而成的液晶组合物，能够解决上述技术问题，从而完成了本申请发明。

发明效果

本发明的液晶组合物是在使折射率各向异性(Δn)和向列相-各向同性液体相转变温度(T_ni)基本上不降低的情况下，呈现小的旋转粘性(γ₁)和大的弹性常数(K₃₃)、γ₁/K₃₃的值小、紫外线照射时的聚合性化合物的聚合速度快的液晶组合物。并且，使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件可获得充分的预倾角，呈现高的电压保持率(VHR)和高速响应，没有取向不良、烧屏这样的显示不良或被抑制，含有聚合性化合物时聚合性化合物的残留量少、对液晶显示元件几乎没有不良影响，呈现出优异的显示品质。

另外，本发明的液晶组合物能够提供一种优异的PSA型或PSVA型液晶显示元件，在含有聚合性化合物时，不会阻碍该聚合性化合物的聚合性，聚合后赋予的预倾角充分，并且没有因残存的聚合性化合物、预倾角的变化而引起的显示不良或极少发生。因此，使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件非常有用。

具体实施方式

本发明的液晶组合物为以式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物为必须成分的液晶组合物，另外，为使用了该液晶组合物的液晶显示元件。

[化6]

就本发明的液晶组合物中的式(B31)的化合物的含量而言，作为下限值，优选为3质量％，更优选为5质量％，进一步优选为7质量％，作为上限值，优选为25质量％，更优选为20质量％，更优选为18质量％，更优选为15质量％，更优选为13质量％，进一步优选为11质量％，作为含量的范围，优选为3～25质量％，更优选为5～20质量％，进一步优选为5～15质量％。

就本发明的液晶组合物中的式(CB31)的化合物的含量而言，作为下限值，优选为2质量％，更优选为3质量％，进一步优选为5质量％，进一步优选为8质量％，作为上限值，优选为15质量％，更优选为13质量％，进一步优选为11质量％，作为含量的范围，优选为2～15质量％，更优选为2～13质量％，进一步优选为2～11质量％。

本发明的液晶组合物中，除了式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物以外，优选含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、(N-02)、(N-03)和(N-04)所表示的化合物组的化合物。这些化合物相当于介电性具有负的各向异性的化合物。这些化合物的Δε的符号为负，且其绝对值表示大于2的值。需说明的是，化合物的Δε是从在25℃时介电性大致中性的组合物中添加该化合物而成的组合物的介电常数各向异性的测定值进行外推而得到的值。

[化7]

式中，R²¹和R²²分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Z¹分别独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，m分别独立地表示1或2。

R²¹优选为碳原子数1至8的烷基，更优选碳原子数1至5的烷基，进一步优选碳原子数1至4的烷基。其中，Z¹表示单键以外时，R²¹优选碳原子数1～3的烷基。

R²²优选为碳原子数1～8的烷基或碳原子数1至8的烷氧基，更优选碳原子数1～5的烷基或碳原子数1至4的烷氧基，进一步优选碳原子数1～4的烷氧基。

R²¹和R²²可以为烯基，优选选自式(R1)至式(R5)中的任一者所表示的基团(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)，优选为式(R1)或式(R2)，R²¹和R²²为烯基的化合物的含量优选尽量少，多数情况下优选不含有。

[化8]

Z¹分别独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，优选为单键、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-，更优选为单键或-CH₂O-。进一步优选为单键。

m优选为1。

通式(N-01)、(N-02)、(N-03)和(N-04)所表示的化合物的氟原子可以被同样为卤族的氯原子取代。其中，被氯原子取代的化合物的含量优选尽量少，优选不含有。

通式(N-01)、(N-02)、(N-03)和(N-04)所表示的化合物的环的氢原子可进一步被氟原子或氯原子取代。其中，被氯原子取代的化合物的含量优选尽量少，优选不含有。

通式(N-01)、(N-02)、(N-03)和(N-04)所表示的化合物优选为Δε为负且其绝对值大于3的化合物。

作为通式(N-01)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上的选自由通式(N-01-1)、通式(N-01-2)、通式(N-01-3)和通式(N-01-4)所表示的化合物组的化合物。这些化合物中，更优选通式(N-01-1)或通式(N-01-4)所表示的化合物。要求更高的VHR、高可靠性时，优选不含有通式(N-01-3)所表示的化合物。

[化9]

式中，R²¹表示与前述相同的含义，R²³分别独立地表示碳原子数1至4的烷氧基。

作为通式(N-02)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上的选自由通式(N-02-1)、通式(N-02-2)和通式(N-02-3)所表示的化合物组的化合物。这些化合物中，更优选通式(N-02-1)或通式(N-02-3)所表示的化合物，特别优选通式(N-02-1)所表示的化合物。特别优选将通式(N-01-4)所表示的化合物与通式(N-02-1)所表示的化合物组合。

[化10]

作为通式(N-03)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上的通式(N-03-1)所表示的化合物。

[化11]

式中，R²¹表示与前述相同的含义，R²³表示碳原子数1至4的烷氧基。

特别优选将通式(N-01-4)所表示的化合物、通式(N-02-1)所表示的化合物和通式(N-03-1)所表示的化合物组合。

作为通式(N-04)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上的通式(N-04-1)所表示的化合物。

[化12]

本发明的液晶组合物中，选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)和通式(N-04)所表示的化合物组的化合物的含量的合计优选为10质量％至80质量％，优选为20质量％至75质量％，优选为30质量％至73质量％，优选为35质量％至70质量％。以下，以％记载含量，其表示质量％。

相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-01)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％，为1％，为5％，为10％，为20％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为95％，为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为25％，为20％，为15％，为10％。

相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-02)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％，为1％，为5％，为10％，为20％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为95％，为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为25％，为20％，为15％，为10％。

相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-03)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％，为1％，为5％，为10％，为20％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为95％，为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为25％，为20％，为15％，为10％。

相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-04)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％，为1％，为5％，为10％，为20％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为95％，为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为25％，为20％，为15％，为10％。

本发明的液晶组合物中，优选含有合计10％至80％的选自由通式(N-01-1)、通式(N-01-4)、通式(N-02-1)和通式(N-03-1)所表示的化合物组的化合物。

为了将本发明的液晶组合物的旋转粘性(γ₁)保持得低、获得响应速度快的液晶显示元件，优选上述的下限值低且上限值低。另外，为了将驱动电压保持得低、为了增大介电常数各向异性(Δε)，优选使上述的下限值高且上限值高。

本发明的液晶组合物可以进一步含有一种或两种以上的通式(N-05)所表示的化合物。

[化13]

(式中，R²¹和R²²表示与前述相同的含义，在表示烯基的情况下，优选式(R4)或式(R5)。)

通式(N-05)所表示的化合物在想要调整各种物性时是有效的，尤其为了获得大的折射率各向异性(Δn)而可以使用。

相对于本发明的液晶组合物的总量，式(N-05)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％，为2％，为5％，为8％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。优选含量的上限值为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％。

通式(N-05)所表示的化合物优选为选自由式(N-05-1)至式(N-05-3)所表示的化合物组的化合物。

[化14]

本发明的液晶组合物可以进一步含有一种或两种以上的通式(N-06)所表示的化合物。

[化15]

(式中，R²¹和R²²表示与前述相同的含义。)

通式(N-06)所表示的化合物在想要调整各种物性时是有效的，尤其为了获得大的折射率各向异性(Δn)、高的T、大的Δε而可以使用。

相对于本发明的液晶组合物的总量，式(N-06)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％，为2％，为5％，为8％，为10％，为13％，为15％，为17％，为20％。优选含量的上限值为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为5％。

本发明的液晶组合物优选含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至通式(NU-06)所表示的化合物组的化合物。

[化16]

式中，R^NU11、R^NU12、R^NU21、R^NU22、R^NU31、R^NU41、R^NU42、R^NU51、R^NU61和R^NU62分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，R^NU32和R^NU52分别独立地表示碳原子数2至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，R^NU11、R^NU12、R^NU21、R^NU22、R^NU31、R^NU41、R^NU42、R^NU51、R^NU61和R^NU62优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基，进一步优选碳原子数1至5的烷基，R^NU32和R^NU52优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基，进一步优选为碳原子数2至5的烷基。

R^NU11、R^NU12、R^NU21、R^NU22、R^NU31、R^NU32、R^NU41、R^NU42、R^NU51、R^NU52、R^NU61和R^NU62为烯基的化合物的含量可以尽量少，多数情况下优选不含有。

本发明的液晶组合物，在通式(NU-01)至通式(NU-06)所表示的化合物组中，优选含有通式(NU-01)或通式(NU-02)所表示的化合物，特别优选含有通式(NU-01)所表示的化合物。

通式(NU-01)所表示的化合物的含量优选为5～60质量％，更优选为10～50质量％，进一步优选为15～40质量％。

通式(NU-02)所表示的化合物的含量优选为3～30质量％，更优选为5～25质量％，进一步优选为5～20质量％。

通式(NU-03)所表示的化合物的含量优选为0～20质量％，更优选为0～15质量％，进一步优选为0～10质量％。

通式(NU-04)所表示的化合物的含量优选为3～30质量％，更优选为3～20质量％，进一步优选为3～10质量％。

通式(NU-05)所表示的化合物的含量优选为0～30质量％，更优选为0～20质量％，进一步优选为0～10质量％。

通式(NU-06)所表示的化合物的含量优选为3～30质量％，更优选为3～20质量％，进一步优选为3～10质量％。

本发明的液晶组合物可以含有一种或两种以上的聚合性化合物。

本发明的液晶组合物中，作为聚合性化合物，可含有一种或两种以上的通式(RM)表示的聚合性化合物。

[化17]

式中，R¹⁰¹、R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷和R¹⁰⁸分别独立地表示P¹³-S¹³-、可被氟原子取代的碳原子数1至18的烷基、可被氟原子取代的碳原子数1至18的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，P¹¹、P¹²和P¹³分别独立地表示选自式(Re-1)至式(Re-9)的基团中的任一者，

[化18]

(式中，R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴和R¹⁵分别独立地表示碳原子数1至5的烷基、氟原子或氢原子中的任一者，m^r5、m^r7、n^r5和n^r7分别独立地表示0、1或2。)S¹¹、S¹²和S¹³分别独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个-CH₂-或不邻接的2个以上-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，P¹³和S¹³存在多个时，分别可以相同也可以不同。

包含通式(RM)表示的聚合性化合物的液晶组合物在制作PSA型或PSVA型的液晶显示元件时是优选的。

包含通式(RM)表示的聚合性化合物的液晶组合物由于具有适当快的聚合速度，因此能够在短紫外线照射时间内赋予目标的预倾角。进一步，能够使聚合性化合物的残留量少。由此，能够提高PSA型或PSVA型的液晶显示元件制造的生产效率。另外，能够实现不发生因预倾角的变化而引起的显示不良(例如烧屏等不良状况)或极少发生这样的效果。需说明的是，本说明书中的显示不良意味着，因预倾角经时变化而引起的显示不良、因未反应的聚合性化合物的残留量而引起的显示不良、因电压保持率的降低而引起的显示不良。

上述通式(RM)中，R¹⁰¹、R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷和R¹⁰⁸分别独立地表示P¹³-S¹³-、可被氟原子取代的碳原子数1至18的烷基、可被氟原子取代的碳原子数1至18的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，为烷基和烷氧基时的优选的碳原子数为1～16，更优选为1～10，进一步优选为1～8，更进一步优选为1～6，进一步更优选为1～3。另外，前述烷基和烷氧基可以为直链状或分支状，特别优选直链状。

上述通式(RM)中，R¹⁰¹、R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷和R¹⁰⁸优选表示P¹³-S¹³-、可被氟原子取代的碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，进一步优选表示P¹³-S¹³-、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者。该烷氧基优选碳原子数为1以上3以下，更优选为1以上2以下，特别优选为1。

另外，P¹¹、P¹²和P¹³可以全部为相同的的聚合性基(式(Re-1)～式(Re-9))，也可以为不同的聚合性基。

上述通式(RM)中，P¹¹、P¹²和P¹³分别独立地优选为式(Re-1)、式(Re-2)、式(Re-3)、式(Re-4)、式(Re-5)或式(Re-7)，更优选为式(Re-1)、式(Re-2)、式(Re-3)或式(Re-4)，更优选为式(Re-1)，进一步优选为丙烯酸基或甲基丙烯酸基。

P¹¹和P¹²中的至少一者优选为式(Re-1)，更优选为丙烯酸基或甲基丙烯酸基，进一步优选为甲基丙烯酸基，特别优选P¹¹和P¹²为甲基丙烯酸基。

上述通式(RM)中，S¹¹、S¹²和S¹³分别独立地优选为单键或碳原子数1～5的亚烷基，特别优选为单键。S¹¹、S¹²和S¹³为单键时，紫外线照射后的聚合性化合物的残留量充分少，难以发生因预倾角的变化而引起的显示不良。

本发明的液晶组合物中通式(RM)表示的聚合性化合物的含量的下限优选为0.01质量％，优选为0.02质量％，优选为0.03质量％，优选为0.04质量％，优选为0.05质量％，优选为0.06质量％，优选为0.07质量％，优选为0.08质量％，优选为0.09质量％，优选为0.1质量％，优选为0.12质量％，优选为0.15质量％，优选为0.17质量％，优选为0.2质量％，优选为0.22质量％，优选为0.25质量％，优选为0.27质量％，优选为0.3质量％，优选为0.32质量％，优选为0.35质量％，优选为0.37质量％，优选为0.4质量％，优选为0.42质量％，优选为0.45质量％，优选为0.5质量％，优选为0.55质量％。本发明的液晶组合物中通式(RM)表示的聚合性化合物的含量的上限优选为5质量％，优选为4.5质量％，优选为4质量％，优选为3.5质量％，优选为3质量％，优选为2.5质量％，优选为2质量％，优选为1.5质量％，优选为1质量％，优选为0.95质量％，优选为0.9质量％，优选为0.85质量％，优选为0.8质量％，优选为0.75质量％，优选为0.7质量％，优选为0.65质量％，优选为0.6质量％，优选为0.55质量％，优选为0.5质量％，优选为0.45质量％，优选为0.4质量％。

进一步详细而言，为了获得充分的预倾角或聚合性化合物的少的残留量或高的电压保持率(VHR)，其含量优选为0.2至0.6质量％，重视低温下析出的抑制时，其含量优选为0.01至0.4质量％。特别是获得快的响应速度时，优选将其含量增量至2质量％。

另外，含有多种由通式(RM)所表示的聚合性化合物时，各自的含量优选为0.01至0.4质量％。从而，为了解决所有这些技术问题，特别优选将通式(RM)所表示的聚合性化合物调整为0.1至0.6质量％的范围。

作为本发明涉及的通式(RM)所表示的聚合性化合物，具体而言，优选通式(RM-1)至(RM-10)所表示的化合物，使用了它们的PSA型液晶显示元件，其聚合性化合物的残留量少、具有充分的预倾角、没有因预倾角的变化等引起的取向不良、显示不良这样的不良状况或极少发生。

[化19]

[化20]

式中，，R^M1和R^M2分别独立地表示碳原子数1至5的烷基、氟原子或氢原子中的任一者，更优选表示碳原子数1的烷基或氢原子。

本发明涉及的液晶组合物可以含有一种或两种以上的具有三联苯结构或四联苯结构并且介电常数各向异性Δε大于+2的化合物。需说明的是，化合物的Δε为从在25℃时介电性大致中性的组合物中添加该化合物而成的组合物的介电常数各向异性的测定值进行外推而得到的值。该化合物根据例如低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、折射率各向异性等期望的性能进行组合而使用，尤其能够加快含有聚合性化合物的液晶组合物中的聚合性化合物的反应性。

相对于本发明的液晶组合物的总量，具有三联苯结构或四联苯结构并且介电常数各向异性Δε大于+2的化合物，其优选含量的下限值为0.1％，为0.5％，为1％，为1.5％，为2％，为2.5％，为3％，为4％，为5％，为10％。优选含量的上限值相对于本发明的液晶组合物的总量，例如在本发明的一个方式中为20％，为15％，为10％，为9％，为8％，为7％，为6％，为5％，为4％，为3％。

将本发明的液晶组合物的粘度保持得低、制成响应速度快的液晶组合物时，优选使上述的下限值低、使上限值低。进一步，制作难以发生烧屏的液晶组合物时，优选使上述的下限值低、使上限值低。另外，为了将驱动电压保持得低而增大介电常数各向异性时，优选使上述的下限值高、使上限值高。加快液晶组合物中所含有的聚合性化合物的反应性时，优选使上述的下限值低、使上限值低。

作为本发明的液晶组合物中可使用的具有三联苯结构或四联苯结构并且介电常数各向异性大于+2的化合物，优选为式(M-8.51)至式(M-8.54)所表示的化合物，其中优选含有式(M-8.52)所表示的化合物。

[化21]

作为本发明的液晶组合物中可使用的具有三联苯结构或四联苯结构并且介电常数各向异性大于+2的化合物，可列举选自通式(M-7)表示的组的化合物。

[化22]

(式中，X^M71至X^M76分别独立地表示氟原子或氢原子，R^M71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，Y^M71表示氟原子或OCF₃。)

可组合的化合物的种类没有特别限制，优选含有这些化合物中的一种～两种，更优选含有一种～三种，进一步优选含有一种～四种。

关于通式(M-7)所表示的化合物的含量，考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而在每个实施方式中有上限值和下限值。

相对于本发明的液晶组合物的总量，式(M-7)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为4％，为5％，为8％，为10％，为13％，为15％，为18％，为20％。优选含量的上限值为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％，为5％。

进一步，通式(M-7)所表示的化合物例如可列举式(M-7.1)至式(M-7.4)所表示的化合物，优选为式(M-7.2)所表示的化合物。

[化23]

进一步，通式(M-7)所表示的化合物可列举式(M-7.11)至式(M-7.14)所表示的化合物，优选为式(M-7.11)和式(M-7.12)所表示的化合物。

[化24]

进一步，通式(M-7)所表示的化合物可列举式(M-7.21)至式(M-7.24)所表示的化合物，优选为式(M-7.21)和式(M-7.22)所表示的化合物。

[化25]

本发明涉及的液晶组合物，为了提高液晶组合物的T_ni，也可以含有式(L-7.1)至式(L-7.4)、式(L-7.11)至式(L-7.13)、式(L-7.21)至式(L-7.23)、式(L-7.31)至式(L-7.34)、式(L-7.41)至式(L-7.44)、式(L-7.51)至式(L-7.53)的4环的介电性大致为0(大概-2至+2的范围)的化合物。

[化26]

[化27]

[化28]

[化29]

[化30]

[化31]

本发明的液晶组合物中，除了上述的化合物以外，还可含有通常的向列液晶、近晶液晶、胆甾醇液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等。

作为抗氧化剂，可列举通式(H-1)至通式(H-4)所表示的受阻酚。

[化32]

通式(H-1)至通式(H-3)中，R^H1分别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、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，基团中存在的1个-CH₂-或不邻接的2个以上-CH₂-分别独立地可被-O-或-S-取代，另外，基团中存在的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被氟原子或氯原子取代。进一步具体而言，优选为碳原子数2至7的烷基、碳原子数2至7的烷氧基、碳原子数2至7的烯基或碳原子数2至7的烯氧基，进一步优选为碳原子数3至7的烷基或碳原子数2至7的烯基。

通式(H-4)中，M^H4表示碳原子数1至15的亚烷基(该亚烷基中的1个或2个以上的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代。)、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-CH＝CH-、-C≡C-、单键、1,4-亚苯基(1,4-亚苯基中的任意的氢原子可以被氟原子取代。)或反式-1,4-亚环己基，优选为碳原子数1至14的亚烷基，如果考虑到挥发性，则碳原子数优选为大的数值，如果考虑到粘度，则碳原子数优选不过大，因此进一步优选为碳原子数2至12，进一步优选为碳原子数3至10，进一步优选为碳原子数4至10，进一步优选为碳原子数5至10，进一步优选为碳原子数6至10。

通式(H-1)至通式(H-4)中，1,4-亚苯基中的1个或不邻接的2个以上的-CH＝可被-N＝取代。另外，1,4-亚苯基中的氢原子分别独立地可被氟原子或氯原子取代。

通式(H-2)和通式(H-4)中的1,4-亚环己基中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-可被-O-或-S-取代。另外，1,4-亚环己基中的氢原子分别独立地可被氟原子或氯原子取代。

进一步具体而言，例如可列举式(H-11)至式(H-15)。

[化33]

本发明的液晶组合物中含有抗氧化剂时，优选为10质量ppm以上，优选为20质量ppm以上，优选为50质量ppm以上。含有抗氧化剂时的上限为10000质量ppm，优选为1000质量ppm，优选为500质量ppm，优选为100质量ppm。

本发明的液晶组合物的向列相-各向同性液体相转变温度(T_ni)为60℃至120℃，更优选70℃至100℃，特别优选70℃至85℃。

本发明涉及的液晶组合物的适宜的实施方式可以设想液晶组合物整体呈现正的介电常数各向异性的情况、以及液晶组合物整体呈现负的介电常数各向异性的情况，但优选液晶组合物整体呈现负的介电常数各向异性的情况。

本发明的液晶组合物的20℃时的折射率各向异性(Δn)为0.08至0.14，更优选为0.09至0.13，特别优选为0.09至0.12。进一步详细而言，在对应于薄的单元间隙时，优选为0.10至0.13，在对应于厚的单元间隙时，优选为0.08至0.10。

本发明的液晶组合物的20℃时的旋转粘性(γ₁)为50至160mPa·s，优选为55至160mPa·s，优选为60至160mPa·s，优选为80至150mPa·s，优选为90至140mPa·s，优选为90至130mPa·s，优选为100至130mPa·s。

本发明的液晶组合物的20℃时的介电常数各向异性(Δε)为-2.0至-8.0，优选为-2.0至-6.0，更优选为-2.0至-5.0，更优选为-2.5至-4.0，特别优选为-2.5至-3.5。

构成本发明的液晶组合物的化合物中，具有烯基的化合物的含量的合计的上限值优选为10％，优选为8％，优选为6％，优选为5％，优选为4％，优选为3％，优选为2％，优选为1％，优选为0％，具有烯基的化合物的含量的合计的范围优选为0～10％，优选为0～8％，优选为0～5％，优选为0～4％，优选为0～3％，优选为0～2％。

本发明的液晶组合物优选含有作为必须成分的式(B31)和式(CB31)的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)、通式(N-04)、通式(N-05)和通式(N-06)所表示的化合物组的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至(NU-06)所表示的化合物组的化合物；更优选含有作为必须成分的式(B31)和式(CB31)的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)和通式(N-04)所表示的化合物组的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至(NU-06)所表示的化合物组的化合物；进一步优选含有作为必须成分的式(B31)和式(CB31)的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)和通式(N-04)所表示的化合物组的化合物，进一步含有一种或两种以上的通式(NU-01)表示的化合。

本发明的液晶组合物含有作为必须成分的式(B31)和式(CB31)的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)、通式(N-04)、通式(N-05)和通式(N-06)所表示的化合物组的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至(NU-06)所表示的化合物组的化合物，其构成成分的含量的合计的上限值优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％，其构成成分的含量的合计的下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％、99质量％。

本发明的液晶组合物含有作为必须成分的式(B31)和式(CB31)的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)和通式(N-04)所表示的化合物组的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至(NU-06)所表示的化合物组的化合物，其构成成分的含量的合计的上限值进一步优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％，其构成成分的含量的合计的下限值进一步优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％、99质量％。

另外，本发明的在液晶组合物中含有聚合性化合物的液晶组合物中，含有作为必须成分的式(B31)和式(CB31)的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)、通式(N-04)、通式(N-05)和通式(N-06)所表示的化合物组的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至(NU-06)所表示的化合物组的化合物，进一步含有一种或两种以上的通式(RM)所表示的化合物，其构成成分的含量的合计的上限值优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％，其构成成分的含量的合计的下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％、99质量％。

使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件具有高速响应这样的显著特征，除此之外，可得到充分的预倾角，不存在未反应的聚合性化合物或者少至不会带来问题的程度，电压保持率(VHR)高，因此不发生取向不良、显示不良这样的不良状况或得到充分抑制。另外，能够容易地控制倾角和聚合性化合物的残留量，因此使得用于制造的能耗的最优化和减少容易，由此最适合于生产效率的提高和稳定的量产。

使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件尤其在有源矩阵驱动用液晶显示元件中有用，能够用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式用液晶显示元件。

本发明涉及的液晶显示元件优选具有相对配置的第一基板和第二基板、设置于前述第一基板或前述第二基板的共用电极、设置于前述第一基板或前述第二基板且具有薄膜晶体管的像素电极、以及设置于前述第一基板和第二基板间的含有液晶组合物的液晶层。根据需要，可以按照与前述液晶层抵接的方式在第一基板和/或第二基板中的至少一个基板的相对面侧设置控制液晶分子的取向方向的取向膜。作为该取向膜，可结合液晶显示元件的驱动模式，适宜选择垂直取向膜、水平取向膜等，可以使用摩擦取向膜(例如聚酰亚胺)或光取向膜(分解型聚酰亚胺等)等公知的取向膜。进一步，可以将滤色器设置于第一基板或第二基板上，另外可以在前述像素电极、共用电极上设置滤色器。

本发明涉及的液晶显示元件所使用的液晶单元的两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，也可以一者为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板可通过例如在玻璃板等透明基板上溅射氧化铟锡(ITO)而得到。

滤色器可以通过例如颜料分散法、印刷法、电沉积法或、染色法等制成。以通过颜料分散法进行的滤色器的制成方法作为一例进行说明：将滤色器用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上，实施图案化处理，并且通过加热或光照射使其固化。针对红、绿、蓝3色分别进行该工序，从而能够制成滤色器用的像素部。另外，可以在该基板上设置设有TFT、薄膜二极管、金属绝缘体金属电阻率元件等有源元件的像素电极。

优选使前述第一基板和前述第二基板按照共用电极、像素电极层成为内侧的方式相对。

第一基板与第二基板之间的间隔可以隔着间隔物进行调整。此时，优选按照所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，使用偏光板时，优选按照对比度成为最大的方式调整液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d之积。另外，存在两块偏光板时，可以调整各偏光板的偏光轴，按照视野角、对比度变得良好的方式进行调整。进一步，也可以使用用于扩大视野角的相位差膜。作为间隔物，可列举例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等。然后，将环氧系热固化性组合物等密封剂以设置有液晶注入口的形式在该基板进行丝网印刷，将该基板彼此贴合，加热并使密封剂热固化。

关于在两块基板间夹持液晶组合物的方法，可以使用通常的真空注入法或ODF法等。

为了形成本发明的液晶显示元件的取向状态，可以通过使用在液晶组合物中含有聚合性化合物的液晶组合物，并且使该液晶组合物中的聚合性化合物聚合来制作。

作为使本发明的液晶组合物所含的聚合性化合物聚合的方法，为了获得液晶的良好取向性能，期望以适当的聚合速度聚合，因此优选单独或并用或顺次照射紫外线或电子射线等活性能量射线，从而使其聚合的方法。使用紫外线时，可以使用偏光光源，也可以使用非偏光光源。另外，在将液晶组合物夹持于两块基板间的状态下进行聚合时，至少照射面侧的基板必须相对于活性能量射线被赋予适当的透明性。另外，也可以使用如下的手段：在光照射时使用掩模仅使特定的部分聚合后，使电场、磁场或温度等条件变化，从而改变未聚合部分的取向状态，进一步照射活性能量射线使其聚合。尤其在进行紫外线曝光时，优选一边对液晶组合物施加交流电场，一边进行紫外线曝光。施加的交流电场优选为频率10Hz至10kHz的交流，更优选频率60Hz至10kHz，电压依赖于液晶显示元件的期望的预倾角来选择。也就是说，能够利用所施加的电压控制液晶显示元件的预倾角。在PSVA型的液晶显示元件中，从取向稳定性和对比度的观点考虑，优选将预倾角控制在80度至89.9度。

对于使本发明的液晶组合物所含的聚合性化合物聚合时使用的紫外线或电子射线等活性能量射线的照射时的温度，没有特别地限制。例如在具备带有取向膜的基板的液晶显示元件中应用本发明的液晶组合物时，优选在前述液晶组合物的液晶状态得以保持的温度范围内。优选在接近室温的温度、即典型而言，在15～35℃下使其聚合。

另一方面，例如在具备不带有取向膜的基板的液晶显示元件中应用本发明的液晶组合物时，可以是比上述具备带有取向膜的基板的液晶显示元件所应用的照射时的温度范围更宽的温度范围。

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。另外，作为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，根据需要，优选将紫外线滤除(カット)而使用。所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm²～100W/cm²，进一步优选为2mW/cm²～50W/cm²。所照射的紫外线的能量可适宜调整，优选为10mJ/cm²至500J/cm²，进一步优选为100mJ/cm²至200J/cm²。照射紫外线时，可以使强度变化。照射紫外线的时间可根据所照射的紫外线强度适宜选择，优选为10秒至3600秒，进一步优选为10秒至600秒。

实施例

以下列举实施例进一步详述本发明，但本发明不限于这些实施例。另外，以下的实施例和比较例的组合物中“％”意味着“质量％”。实施例中对于化合物的记载使用以下的简称。

(侧链)

-n -C_nH_2n+1碳数n的直链状的烷基

n- C_nH_2n+1-碳数n的直链状的烷基

-On -OC_nH_2n+1碳数n的直链状的烷氧基

nO- C_nH_2n+1O-碳数n的直链状的烷氧基

-V -CH＝CH₂

V- CH₂＝CH-

-V- -CH＝CH-

-O1V -O-CH₂-CH＝CH₂

-V1 -CH＝CH-CH₃

1V- CH₃-CH＝CH-

-2V -CH₂-CH₂-CH＝CH₂

V2- CH₂＝CH-CH₂-CH₂-

-2V1 -CH₂-CH₂-CH＝CH-CH₃

1V2- CH₃-CH＝CH-CH₂-CH₂-

-F -F

-OCF3 -OCF₃

(连接基团)

-CF2O- -CF₂-O-

-OCF2- -O-CF₂-

-1O- -CH₂-O-

-O1- -O-CH₂-

-2- -CH₂-CH₂-

-COO- -COO-

-OCO- -OCO-

(环结构)

[化34]

实施例中，测定的特性如下。

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

γ₁：20℃时的旋转粘性(mPa·s)

Δε：20℃时的介电常数各向异性

K₃₃：20℃时的弹性常数K₃₃(pN)

VHR(UV)：紫外线照射(照射条件1和2)后的电压保持率(％)

(液晶显示元件的制造方法和评价方法)

首先，将含有聚合性化合物的液晶组合物以单元间隙3.3μm涂布于诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜后，利用真空注入法将前述聚酰亚胺取向膜注入至包含经摩擦处理后的带ITO的基板的液晶单元。作为垂直取向膜形成材料，使用了JSR公司制的JALS2096。

然后，对注入有含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶单元，在以频率100Hz施加了20V电压的状态下，使用高压水银灯、隔着滤除325nm以下的紫外线的滤色器而照射紫外线。此时，按照在中心波长365nm的条件下测定的照度为100mW/cm²的方式进行调整，照射紫外线2分钟。将前述的紫外线照射条件作为照射条件1。通过该照射条件1，对液晶单元中的液晶分子赋予预倾角。

接着，使用荧光UV灯，按照在中心波长313nm的条件下测定的照度为3mW/cm²的方式进行调整，进一步照射90分钟的紫外线，得到液晶显示元件。将前述的紫外线照射条件作为照射条件2。通过照射条件2，使照射条件1中未反应的液晶单元中的聚合性化合物的残留量减少。

紫外线照射后，评价因预倾角的变化而引起的显示不良(烧屏)。首先，测定液晶显示元件的预倾角，作为预倾角(初始)。对该液晶显示元件以频率100Hz施加24时间的30V电压。然后，测定预倾角，作为预倾角(试验后)。将所测定的预倾角(初始)减去预倾角(试验后)所得的值作为预倾角变化量(＝预倾角的变化的绝对值)[°]。预倾角使用SYNTEC制OPTIPRO测定。

预倾角变化量越接近0[°]，则因预倾角的变化而发生显示不良的可能性越低，如果为0.5[°]以上，则因预倾角的变化而发生显示不良的可能性变得更高。

测定以照射条件1和照射条件2照射紫外线后的液晶显示元件中的聚合性化合物的残留量[ppm]。说明该聚合性化合物的残留量的测定方法。首先，将液晶显示元件分解，调制所取出的液晶组合物的乙腈溶液。对其使用高速液相色谱测定各成分的峰面积。从作为指标的液晶化合物的峰面积与聚合性化合物的峰面积比，确定聚合性化合物的量。基于该值以及最初添加的聚合性化合物的量，确定聚合性化合物的残留量。需说明的是，聚合性化合物的残留量的检测限为100ppm。

(液晶组合物的调制和评价结果)

调制实施例1(LC-1)、比较例1(LC-A)、比较例2(LC-B)和比较例3(LC-C)的液晶组合物，测定其物性值。液晶组合物的构成及其物性值的结果如表1所示。

[表1]

实施例1(LC-1)中，确认出T_ni高、Δn大、Δε为负、γ₁小、K₃₃大、γ₁/K₃₃小，制作使用了该液晶组合物的VA型的液晶显示元件，其结果为充分快的响应速度，VHR(UV)为93％这样非常高的值。与此相比，确认出比较例1(LC-A)、比较例2(LC-B)和比较例3(LC-C)的γ₁/K₃₃大，响应速度比实施例1(LC-1)相比明显慢，无法解决本发明的技术问题。

相对于99.7质量％的实施例1(LC-1)的液晶组合物，调制添加有0.3质量％的式(RM-1)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到没有取向不均等显示不良，并且为高速响应。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为检测下限以下。确认了预倾角的变化，其结果为该变化量大致为0[°]。VHR(UV)为94％这样高的值。

相对于99.7质量％的实施例1(LC-1)的液晶组合物，调制添加有0.3质量％的式(RM-2)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到没有取向不均等显示不良，并且为高速响应。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为检测下限以下。确认了预倾角的变化，其结果为该变化量大致为0[°]。VHR(UV)为96％这样高的值。

相对于99.7质量％的实施例1(LC-1)的液晶组合物，调制添加有0.3质量％的式(RM-4)表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到没有取向不均等显示不良，并且为高速响应。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为检测下限以下。确认了预倾角的变化，其结果为该变化量大致为0[°]。VHR(UV)为95％这样高的值。

需说明的是，关于PSA型液晶显示元件，以照射条件1照射紫外线，进一步以照射条件2照射紫外线。响应速度的测定条件是：Von为6V，Voff为1V，测定温度为25℃，测定设备使用AUTRONIC-MELCHERS公司的DMS703。

调制比较例4(LC-D)、比较例5(LC-E)和比较例6(LC-F)的液晶组合物，测定其物性值。液晶组合物的构成及其物性值的结果如表2所示。

[表2]

比较例4(LC-D)中，T_ni高、Δn大、Δε为负、γ₁小、K₃₃大、γ₁/K₃₃小，但VHR(UV)为86％，显著低。使用其的液晶显示元件确认到因VHR(UV)低而引起的显示不良。

比较例5(LC-E)中，γ₁/K₃₃比实施例1(LC-1)还大，VHR(UV)为84％，显著低。使用其的液晶显示元件确认到因VHR(UV)低而引起的显示不良。比较例6(LC-F)中，γ₁/K₃₃小，但VHR(UV)为77％，显著低。使用其的液晶显示元件确认到因VHR(UV)低而引起的显示不良。

相对于99.7质量％的比较例4(LC-D)的液晶组合物，调制添加有0.3质量％的式(RM-1)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到少量发生取向不均等显示不良，并且为高速响应。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为130ppm。VHR(UV)为89％这样低的值。

相对于99.7质量％的比较例5(LC-E)的液晶组合物，调制添加有0.3质量％的式(RM-1)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到少量发生取向不均等显示不良，并且为高速响应。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为150ppm。VHR(UV)为88％这样低的值。

相对于99.7质量％的比较例6(LC-F)的液晶组合物，调制添加有0.3质量％的式(RM-1)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到少量发生取向不均等显示不良，并且为高速响应。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为230ppm。VHR(UV)为82％这样低的值。

测定比较例4(LC-D)、比较例5(LC-E)和比较例6(LC-F)的预倾角的变化，其结果为变化0.5[°]以上，比实施例显著差，确认到作为显示不良之一的烧屏。

调制实施例2(LC-2)的液晶组合物，测定其物性值。液晶组合物的构成及其物性值的结果如表3所示。

[表3]

实施例2(LC-2)中，确认出T_ni高、Δn大、Δε为负、γ₁小、K₃₃大、γ₁/K₃₃小，制作使用了该液晶组合物的VA型的液晶显示元件，其结果为充分快的响应速度，VHR(UV)为94％这样非常高的值。

相对于99.6质量％的实施例2(LC-2)的液晶组合物，调制添加有0.4质量％的式(RM-1)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到没有取向不均等显示不良，为高速响应，并且VHR充分高。VHR(UV)为95％。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为基于HPLC分析装置的检测下限以下。

相对于99.6质量％的实施例2(LC-2)的液晶组合物，调制添加有0.4质量％的式(RM-2)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到没有取向不均等显示不良，为高速响应，并且VHR充分高。VHR(UV)为96％。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为基于HPLC分析装置的检测下限以下。

需说明的是，PSA型液晶显示元件是以照射条件1照射紫外线、进一步以照射条件2照射紫外线而制作。

调制实施例3(LC-3)的液晶组合物，测定其物性值。液晶组合物的构成及其物性值的结果如表4所示。

[表4]

实施例3(LC-3)中，确认到T_ni高、Δn非常大、Δε为负、γ₁小、K₃₃大、γ₁/K₃₃小，制作使用了该液晶组合物的VA型的液晶显示元件，其结果为非常快的响应速度，VHR(UV)为95％这样非常高的值。

相对于99.65质量％的实施例3(LC-3)的液晶组合物，调制添加有0.35质量％的式(RM-1)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到没有取向不均等显示不良，为高速响应，并且VHR充分高。VHR(UV)为96％。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为基于HPLC分析装置的检测下限以下。需说明的是，关于PSA型液晶显示元件，以照射条件1照射紫外线，进一步以照射条件2照射紫外线。

相对于99.65质量％的实施例3(LC-3)的液晶组合物，调制添加有0.35质量％的式(RM-2)所表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，确认到没有取向不均等显示不良，为高速响应，并且VHR充分高。VHR(UV)为97％。另外，确认到PSA型液晶显示元件中残留的聚合性化合物为检测下限以下。确认了预倾角的变化，其结果为该变化量大致为0[°]。

相对于99.65质量％的实施例3(LC-3)的液晶组合物，调制添加有0.35质量％的式(RM-4)表示的聚合性化合物(其中，式中，R^M1和R^M2表示甲基。)的含聚合性化合物的液晶组合物，制作了PSA型液晶显示元件。其结果，没有取向不均等显示不良，为高速响应，并且残留的聚合性化合物为检测下限以下，预倾角的变化大致为0[°]。VHR(UV)为96％。

Claims

1.一种液晶组合物，含有式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物，20℃时的介电常数各向异性为-2.0至-8.0，含有一种或两种以上的选自由通式(N-01-3)、通式(N-01-4)、通式(N-02-1)、通式(N-03-1)和通式(N-04-1)所表示的化合物组的化合物，含有一种或两种以上的通式(NU-02)所表示的化合物，

式中，R²¹表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，R²³分别独立地表示碳原子数1至4的烷氧基，

式中，R^NU21和R^NU22分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。

2.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有一种或两种以上的选自由通式(N-01-1)、通式(N-01-2)、通式(N-02-2)、通式(N-02-3)、通式(N-05)和通式(N-06)所表示的化合物组的化合物，

式中，R²¹和R²²分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，R²³分别独立地表示碳原子数1至4的烷氧基。

3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)、通式(NU-03)、通式(NU-04)、通式(NU-05)和通式(NU-06)所表示的化合物组的化合物，

式中，R^NU11、R^NU12、R^NU31、R^NU41、R^NU42、R^NU51、R^NU61和R^NU62分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，R^NU32和R^NU52分别独立地表示碳原子数2至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。

4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，具有烯基的化合物的含量的合计为0质量％至5质量％。

5.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有一种或两种以上的具有三联苯结构或四联苯结构并且介电常数各向异性Δε大于+2的化合物。

6.根据权利要求3所述的液晶组合物，从式(B31)、式(CB31)、通式(N-01-1)～通式(N-01-4)、通式(N-02-1)～通式(N-02-3)、通式(N-03-1)、通式(N-04-1)、通式(N-05)、通式(N-06)、通式(NU-01)、通式(NU-02)、通式(NU-03)、通式(NU-04)、通式(NU-05)和通式(NU-06)所表示的化合物中选出的化合物的含量的合计为95质量％至100质量％。

7.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有一种或两种以上的通式(RM)所表示的化合物，

式中，R¹⁰¹、R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷和R¹⁰⁸分别独立地表示P¹³-S¹³-、可被氟原子取代的碳原子数1至18的烷基、可被氟原子取代的碳原子数1至18的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，P¹¹、P¹²和P¹³分别独立地表示式(Re-1)至式(Re-9)，

R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴和R¹⁵分别独立地表示碳原子数1至5的烷基、氟原子或氢原子中的任一者，m^r5、m^r7、n^r5和n^r7分别独立地表示0、1或2，S¹¹、S¹²和S¹³分别独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个-CH₂-或不邻接的2个以上的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，P¹³和S¹³存在多个时，分别可以相同也可以不同。

8.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，进一步含有抗氧化剂。

9.根据权利要求8所述的液晶组合物，所述抗氧化剂含有一种或两种以上的选自由选自通式(H-1)至通式(H-4)所表示的化合物组的化合物，

R^H1分别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、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，这些基团中存在的1个-CH₂-或不邻接的2个以上-CH₂-分别独立地可被-O-或-S-取代，另外，这些基团中存在的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被氟原子或氯原子取代，M^H4表示碳原子数1至15的亚烷基、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-CH＝CH-、-C≡C-、单键、1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代，1,4-亚苯基中的任意的氢原子可以被氟原子取代。

10.一种液晶显示元件，其使用了权利要求1至9中任一项所述的液晶组合物。

11.一种有源矩阵驱动用液晶显示元件，其使用了权利要求1至9中任一项所述的液晶组合物。

12.一种VA型、PSA型、PSVA型、PS-IPS型或PS-FFS型的液晶显示元件，其使用了权利要求1至9中任一项所述的液晶组合物。