CN111373019B

CN111373019B - 液晶组合物及液晶显示元件

Info

Publication number: CN111373019B
Application number: CN201880075273.9A
Authority: CN
Inventors: 间宫纯一; 井之上雄一; 木村正臣; 山本淳子
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2023-10-03
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: JP6828832B2; WO2019124153A1; CN111373019A; TWI774891B; JPWO2019124153A1; TW201939136A; KR20200100624A

Abstract

本发明提供一种垂直取向性与烧屏特性优异的液晶组合物，并且提供一种使用该液晶组合物的液晶显示元件。本发明提供一种液晶组合物，其含有1种以上的自取向性单体，该自取向性单体具有第1介晶骨架、由通式(PG1)表示的至少一个聚合性基团、及至少一个吸附基团，并且，该液晶组合物包含具备与前述自取向性单体不同化学结构的选自由下述通式(I)所表示的聚合性单体组成的组中的2种以上的聚合性单体。

Description

液晶组合物及液晶显示元件

技术领域

本发明涉及含有3种以上的单体的液晶组合物及使用该液晶组合物的液晶显示元件。

背景技术

一般而言，液晶面板、液晶显示器等液晶显示元件通过电场等外部刺激来改变液晶分子的排列状态，并将伴随其的光学特性的变化利用于显示。这种液晶显示元件具有在两片透明基板的间隙填充有液晶分子的状态的构成，通常在与该液晶分子抵接的基板的表面形成有用于预先使液晶分子沿特定方向排列的取向膜。

但是，在液晶显示元件的制造工序中，具有下述问题：因取向膜表面所产生的损伤、尘埃而产生取向缺陷；伴随基板尺寸大型化，难以设计及管理用于得到基板整面的均匀取向性及长时间的均匀取向的取向膜。

因此，近年来，要求开发出通过将含有控制液晶分子取向的自取向剂的液晶组合物用于液晶层，而无需以聚酰亚胺层为代表的取向膜的液晶显示元件。

例如专利文献1中，记载了一种含有自取向材料的液晶组合物，该液晶组合物含有具备辛基且显示出高直线性的单官能的联苯单体和具备硬脂基且显示出低直线的双官能的联苯单体，来代替与液晶分子的相互作用相对较弱的丙烯酸月桂酯，通过该液晶组合物来抑制电压保持率下降。

另外，专利文献2中，公开了各种在不使用取向膜的情况下控制液晶分子取向的含有聚合性自取向添加剂的液晶组合物。具体而言，记载了：若将含有低分子量非聚合性液晶成分及聚合性自取向添加剂的液晶组合物填充于无聚酰亚胺取向层的测试单元(没有预取向层的测试用单元)中，则相对于基板表面会有自发的垂直(homeotropic)取向，该取向可稳定地保持至透明点，所形成的VA单元通过施加电压能够可逆地开关。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利公开2017-0123275号公报

专利文献2：日本特表2017-523289号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，上述专利文献1所示那样的含有2种烷基链长且具备联苯骨架的疏水性单体的组合物，虽然被认为与填充于一对基板间的液晶层的液晶分子的相互作用比丙烯酸月桂酯强，但会发生因对基板的吸附力低而无法控制液晶分子的取向方向的问题。

另外，专利文献2中，由于记载了对具有设为羟基、氨基的吸附基团的聚合性自取向添加剂混合非聚合性自取向添加剂、1种聚合性单体的形态，因此被认为是考虑了对基板的吸附力的分子设计。然而，若聚合性自取向添加剂对基板的吸附力过高，则由于聚合性自取向添加剂无法均匀地展开于基板上，因此会产生发生取向不均这样的问题。另外，未考虑过在聚合性自取向添加剂吸附于基板的状态下进行聚合的层的状态。即，就专利文献2所记载的组合物而言，由于为将非聚合性自取向添加剂与聚合性自取向添加剂混合而成的组合物、聚合成分仅为聚合性自取向添加剂或为1种聚合性单体中的任一者，因此难以形成致密的层。若无法形成致密的层，则由于自取向添加剂所具备的垂直取向成分无法固定化，因此会发生预倾角的变化量变大、烧屏特性下降的问题。

因此，本发明所要解决的课题在于提供一种垂直取向性与烧屏特性优异的液晶组合物，及提供使用了该液晶组合物的液晶显示元件。

本发明所要解决的另一课题在于提供一种垂直取向性、低温溶解性及烧屏特性这3种特性优异的液晶组合物，及提供使用了该液晶组合物的液晶显示元件。

用于解决课题的方法

本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过含有1种以上的自取向聚合性单体和2种以上具有特定化学结构的聚合性单体的液晶组合物及使用了该液晶组合物的液晶显示元件，可解决上述课题，从而完成本申请发明。

发明效果

本发明涉及的液晶组合物显示出对液晶分子的优异的垂直取向性和优异的烧屏特性。

本发明涉及的液晶组合物对基板显示出优异的展开性(润湿扩展)。

本发明涉及的液晶组合物没有取向不均或能够减少取向不均。

本发明涉及的液晶显示元件没有取向不均或显示出减少了的取向不均。

具体实施方式

本发明的第一方式为一种液晶组合物，其含有：具有介晶基、通式(PG1)表示的至少一个聚合性基团、及至少一个吸附基团的1种以上的自取向性单体，以及具备与前述自取向性单体不同化学结构式的选自由下述通式(I)所表示的化合物组成的组中的2种以上的聚合性单体。

[化1]

*——S¹¹-P¹¹ (PG1)

上述式中，前述P¹¹为以下的式(P-I)～式(P-IX)表示的任一个基团，

[化2]

(式中，R^p11及R^p12各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的卤代烷基，W^p11表示单键、-O-、-COO-或亚甲基，t^p11表示0、1或2，前述聚合性基团P¹¹的1个以上的氢原子可以被取代成前述吸附基团。)

S¹¹表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个-CH₂-或未邻接的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，前述S¹¹的1个以上的氢原子可以被取代成前述吸附基团。上述化学式中的＊表示连接键。)

[化3]

(上述通式(I)中，R¹⁰¹、R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷、R¹⁰⁸、R¹⁰⁹及R¹¹⁰各自独立地表示P²¹-S²¹-、碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤素原子或氢原子中的任一者，上述P²¹为上述式(R-I)～式(R-IX)表示的任一个基团，

上述S²¹表示单键或碳原子数1～15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-、-OCO-或-COO-取代，

n¹¹表示0、1或2，

n¹²及n¹³各自独立地表示0或1，

n¹¹+n¹²+n¹³＝1、2或3，

A¹¹表示选自由下述的基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团：

(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH₂-或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被取代成-O-。)

(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)及

(c)萘-2,6-二基、2,7-菲二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)

上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可以各自独立地被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或P¹¹-S¹¹-取代，

L¹⁰及L¹¹各自独立地表示单键、-OCH₂-、-CH₂O-、-C₂H₄-、-OC₂H₄O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CR^a-COO-、-CH＝CR^a-OCO-、-COO-CR^a＝CH-、-OCO-CR^a＝CH-、-(CH₂)_z-COO-、-(CH₂)_z-OCO-、-OCO-(CH₂)_z-、-COO-(CH₂)_z-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-或-C≡C-(式中，R^a各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，前述式中，z各自独立地表示1～4的整数。)，

当P²¹、S²¹、L¹¹及A¹¹存在多个的情形时，各自可相同也可不同。)

本发明涉及的液晶组合物由于含有化学结构不同的至少3种单体，因此容易应对各种聚合条件，容易进行聚合反应，从而能够形成致密的聚合物的网络层。另外，认为通过使用2种以上的聚合性单体，可含有参与聚合反应的聚合性单体组与有助于垂直取向性的聚合性单体组的功能分离的2种以上的单体，因此能够实现高垂直取向性与小预倾变化量。

以下，本发明涉及的液晶组合物含有为必须构成成分的自取向性单体及聚合性单体作为聚合性成分，并含有非聚合性液晶化合物作为液晶成分。以下，在说明作为必须构成成分的自取向性单体及聚合性单体后，再详述液晶组合物所含的液晶成分。

＜自取向性单体＞

本发明涉及的自取向性单体主要添加于液晶组合物来使用，相对于与含有该液晶组合物的液晶层直接抵接的构件(电极(例如，ITO)、基板(例如，玻璃基板、丙烯酸基板、透明基板、柔性基板等)、树脂层(例如，滤色器、取向膜、保护层等)、绝缘膜(例如，无机材料膜、SiNx等))发生相互作用，具备诱发液晶层的液晶分子的垂直排列或水平取向的功能。

上述自取向性单体优选具有用于聚合的聚合性基团、与液晶分子类似的介晶基团、以及能够和与液晶层直接抵接的构件相互作用的吸附基团，并根据需要进一步具有诱发液晶分子取向的柔性基团。

“聚合性基团”

本发明涉及的聚合性基团为通式(PG1)表示的基团，P¹¹为选自下述通式(P-I)～通式(P-IX)表示的组中的基团。

[化4]

(式中，R^p11及R^p12各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的卤代烷基，W^p11表示单键、-O-、-COO-或亚甲基，t^p11表示0、1或2。)

上述P¹¹优选为选自下述通式(P-I)～通式(P-IX)表示的组中的基团，优选为通式(P-I)。

本发明涉及的自取向性单体中，P¹¹-S¹¹-可以键结于介晶基团、吸附基团和/或柔性基团。

另外，在本发明的自取向性单体中，聚合性基团优选直接或通过间隔基团键结于介晶基团、吸附基团或柔性基团，更优选直接或通过间隔基团键结于介晶基团或吸附基团。

上述间隔基团(Sp¹¹)优选表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～20个的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数1～20个的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数2～10个的亚烷基。另外，在上述间隔基团(Sp¹¹)中，亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。

在本发明涉及的自取向性单体中，聚合性基团(P¹¹-S¹¹-)的数目优选为1以上5以下，更优选为1以上4以下，进一步优选为2以上4以下，进一步优选为2或3，更进一步优选为2。

P¹¹-S¹¹-中的氢原子可以被聚合性基团、吸附基团和/或柔性基团取代。

“介晶基团”

本发明涉及的介晶基团是指具备刚性部分的基团，例如具备1个以上的环式基的基团，优选具有2～4个环式基，更优选具有3～4个环式基，根据需要，环式基可以用连结基进行连结。介晶基团优选为与液晶层所使用的液晶化合物类似的骨架。

需要说明的是，本说明书中，“环式基”是指构成的原子键结成环状的原子团，包含碳环、杂环、饱和或不饱和环式结构、单环、2环式结构、多环式结构、芳香族、非芳香族等。另外，环式基可以含有至少1个杂原子，进一步，可以被至少1个取代基(卤素原子、反应性官能团、有机基(烷基、芳基等)取代。当环式基为单环的情形时，介晶基团优选含有2个以上的单环。

上述介晶基团例如优选由通式(AL)表示。

[化5]

(式中，Z^AL表示单键、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH₂-CH₂COO-、-OCOCH₂-CH₂-、-CH＝C(CH₃)COO-、-OCOC(CH₃)＝CH-、-CH₂-CH(CH₃)COO-、-OCOCH(CH₃)-CH₂-、-OCH₂CH₂O-或碳原子数1～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代，

A^AL表示2价的环式基，

Z^AL及A^AL中的1个或2个以上的氢原子可以各自独立地被卤素原子、吸附基团、P¹¹-S¹¹-或1价有机基取代，当Z^AL及A^AL各自存在多个的情形时，各自彼此可相同也可不同，m^AL表示1～5的整数，上述式中的左端的＊及右端的＊表示连接键。)

通式(AL)中，Z^AL优选为单键或碳原子数2～20的亚烷基，更优选为单键或碳原子数2～10的亚烷基。上述亚烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代。进一步，当以棒状分子的直线性为目的的情形时，优选环与环直接连结的形态即单键或直接连结环与环的原子的数目为偶数个的形态。例如，当-CH₂-CH₂COO-的情形时，直接连结环与环的原子的数目为4个。

通式(AL)中，环式基优选表示选自由1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基及芴-2,7-二基组成的组中的1种结构，这些结构可未经取代或经取代，更优选为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、2,6-亚萘基或菲-2,7-二基，优选为1,4-亚苯基或1,4-亚环己基。另外，环式基中的1个或2个以上的氢原子可以被卤素原子、吸附基团、P¹¹-S¹¹-或1价有机基取代。

通式(AL)中，所谓一价有机基，为通过有机化合物形成1价基团的形态而构成化学结构的基团，是指从有机化合物去除1个氢原子而成的原子团，例如可列举：碳原子数1～15的烷基、碳原子数2～15的烯基、碳原子数1～14的烷氧基、碳原子数2～15的烯氧基等，优选为碳原子数1～15的烷基或碳原子数1～14的烷氧基。另外，上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代。进一步，上述一价有机基可以具有作为后述的柔性基团的作用。

上述通式(AL)中，m^AL优选为2～4的整数。

作为上述介晶基团的优选形态，可列举以下的式(me-1)～(me-42)。通式(AL)为这些结构中的2个氢原子脱离后的结构。

这些式(me-1)～(me-44)中的环己烷环、苯环或萘环中的1个或2个以上氢原子可以被取代成卤素原子、P¹¹-S¹¹-、1价有机基(例如，碳原子数1～15的烷基、碳原子数1～14的烷氧基)、吸附基团或柔性基团。

[化6]

[化7]

[化8]

[化9]

[化10]

上述介晶基团中，优选的形态为式(me-8)～(me-44)，更优选为式(me-8)～(me-10)、式(me-12)～(me-18)、式(me-22)～(me-24)、式(me-26)～(me-27)及式(me-29)～(me-44)，进一步优选为式(me-12)、(me-15)～(me-16)、(me-22)～(me-24)、(me-29)、(me-34)、(me-36)～(me-37)、(me-42)～(me-44)。

上述介晶基团中，特别优选的形态由以下的通式(AL-1)或(AL-2)表示，更优选为式(AL-2)。

[化11]

(上述式中，X^al1～X^al18各自独立地表示氢原子、卤素原子、P¹¹-S¹¹-、吸附基团或柔性基团，环A及环B各自独立地表示环己烷环或苯环，

X^al1～X^al18的任1种或2种以上被取代成前述吸附基团，

X^al1～X^al18的任1种或2种以上被取代成前述柔性基团，

前述吸附基团及前述柔性基团可以被取代成前述P¹¹-S¹¹-，

通式(AL-1)或通式(AL-2)中各自具有1种或2种以上的前述P¹¹-S¹¹-。)

上述式(AL-1)中，优选X^a11或X^a18～X^a112的至少1种或2种以上被取代成吸附基团，更优选X^a11或X^a110的至少1种或2种以上被取代成吸附基团。需要说明的是，在该情形时，前述吸附基团可以被取代成P¹¹-S¹¹-。尤其是当环A为环己烷环的情形时，优选X^a110被取代成吸附基团。

上述式(AL-1)中，优选X^a16～X^a114的至少1种或2种以上被取代成聚合性基团，更优选X^al9或X^a111的任一者被取代成P¹¹-S¹¹-。

上述式(AL-1)中，优选X^a11～X^a13、X^a6～X^a114、X^a117～X^a118的至少1种或2种以上被取代成柔性基团，优选X^a11～X^a13、X^a6～X^a19、X^a111～X^a114或X^a117～X^a118的至少1种或2种以上被取代成柔性基团。更优选X^a11被取代成柔性基团，且X^a6～X^a19或X^a111～X^a114的任1种被取代成柔性基团。在该情形时，进一步优选前者的X^a11中的柔性基团的碳原子数比后者的柔性基团多。柔性基团也可以被取代成P¹¹-S¹¹-。

上述式(AL-2)中，优选X^a11或X^a16～X^a110的至少1种或2种以上被取代成吸附基团，更优选X^a11或X^a18被取代成吸附基团。需要说明的是，在该情形时，吸附基团可以被取代成P¹¹-S¹¹-。尤其是当环A为环己烷环的情形时，优选X^a18被取代成吸附基团。

上述式(AL-2)中，优选X^al6～X^a110的任1种或2种以上被取代成P¹¹-S¹¹-，更优选X^al7或X^a19的任一者被取代成P¹¹-S¹¹-。

上述式(AL-2)中，优选X^a16～X^a110的至少1种或2种以上被取代成P¹¹-S¹¹-，更优选X^a17或X^a14的任一者被取代成P¹¹-S¹¹-。

上述式(AL-2)中，优选X^a11～X^a17或X^a9～X^a114的至少1种或2种以上被取代成柔性基团，优选X^a11、X^a4～X^a17或X^a19～X^a112的至少1种或2种以上被取代成柔性基团。更优选X^a11被取代成柔性基团，且X^al4～X^a17或X^a19～X^a112的任1种被取代成柔性基团。在该情形时，进一步优选前者的X^a11中的柔性基团的碳原子数比后者的柔性基团多。柔性基团也可以被取代成P¹¹-S¹¹-。

“吸附基团”

本发明涉及的吸附基团为具备与基板、膜、电极等吸附介质吸附的作用的基团。吸附一般分为形成化学键(共价键、离子键或金属键)而在吸附介质与被吸附物质之间吸附的化学吸附、或该化学吸附以外的物理吸附，本说明书的吸附可为化学吸附或物理吸附的任一者，优选通过物理吸附而与吸附介质吸附。因此，本发明涉及的吸附基团优选为能够与吸附介质作物理吸附的基团，该吸附基团更优选通过分子间作用力而与吸附介质结合。作为通过该分子间作用力而与吸附介质结合的形态，可列举通过永久偶极、永久四极、分散力、电荷移动力或氢键等相互作用而与吸附介质结合。作为本发明涉及的吸附基团的优选形态，可列举能够通过氢键而与吸附介质结合的形态。在该情形时，本发明涉及的吸附基团可为通过氢键的质子的施体或者受体，另外也可以为两者。

本发明涉及的吸附基团优选为含有极性要素的基团，该极性要素具有碳原子与杂原子连结而成的原子团。本说明书中所说的极性要素是指碳原子与杂原子直接连结而成的原子团。作为上述杂原子，优选为选自由N、O、S、P、B及Si组成的组中的至少1种，优选为选自由N、O及S组成的组中的至少1种，优选为选自由N及O组成的组中的至少1种，优选为O。

另外，在本发明涉及的自取向性单体中，本发明涉及的极性要素的价数为一价、二价、三价等，并无特别限定，另外，吸附基团中的极性要素的个数也无特别限制。

本发明涉及的自取向性单体中，上述吸附基团优选在一分子中具有1～8个，更优选具有1～4个，进一步优选具有1～3个。

需要说明的是，本发明涉及的吸附基团不包含P¹¹-S¹¹-及柔性基团。

本发明涉及的吸附基团含有1个或2个以上的极性要素，吸附基团大致可分为环式基型与链式基型。环式基型为在其结构中含有环式基的形态，该环式基具备含有极性要素的环状结构，链式基型为在其结构中不含环式基(该环式基具备含有极性要素的环状结构)的形态。链式基为在直链或分支的链状基中具有极性要素的形态，也可以在其一部分具有不含极性要素的环状结构。

所谓本发明涉及的吸附基团为含有环式基的形态，是指在环状的原子排列内含有至少1个极性要素的形态。需要说明的是，本说明书中的环式基如上所述。因此，当本发明涉及的吸附基团为含有环式基的形态的情形时，只要含有包含极性要素的环式基即可，吸附基团整体上可以分支，也可以为直链状。

所谓本发明涉及的吸附基团为链式基的形态，是指下述形态：分子内没有含有极性要素的环状原子排列，且在线状的原子排列(可以分支)内含有至少1个极性要素。需要说明的是，所谓本说明书中的链式基，是指结构式中没有环状的原子排列且构成的原子键结成线状(可以分支)的原子团，是指非环式基。换言之，为下述概念：是指直链状或分支状的脂肪族基，可含有饱和键或不饱和键的任一者，例如包含烷基、烯基、烷氧基、酯、醚或酮等，可以被至少1个取代基(反应性官能团(乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等)、链状有机基(烷基、氰基等))取代。另外，本发明的链式基可为直链状或分支状的任一者。

本发明涉及的吸附基团优选具有链式基或环式基，当重视吸附能力的情形时，优选为链式基，从对液晶组合物的稳定性的观点考虑，优选为环式基。

本发明涉及的吸附基团为环式基的情形时，更优选为碳原子数3～20个的杂芳香族基(包含缩合环)或碳原子数3～20个的杂脂肪族基(包含缩合环)，进一步优选为碳原子数3～12个的杂芳香族基(包含缩合环)或碳原子数3～12个的杂脂肪族基(包含缩合环)，更进一步优选表示5元环杂芳香族基、5元环杂脂肪族基、6元环杂芳香族基或6元环杂脂肪族基，这些环结构中的氢原子可以被取代成卤素原子、碳原子数1～5的直链状或者分支状的烷基或烷基氧基。

当本发明涉及的吸附基团为链式基的情形时，优选直链状或者分支状的碳原子数1～20个的烷基中的氢原子、-CH₂-被取代成极性要素，该烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-或-OCO-COO-取代。另外，当本发明涉及的吸附基团为链式基的情形时，优选在端部含有极性要素或含有2个以上的极性要素。

本发明涉及的吸附基团的氢原子可以被取代成聚合性基团。

本发明涉及的极性要素的种类，具体而言，优选为由含有氧原子的极性要素(以下，称为含氧极性要素)、含有氮原子的极性要素(以下，称为含氮极性要素)、含有磷原子的极性要素(以下，称为含磷极性要素)、含有硼原子的极性要素(以下，称为含硼极性要素)、含有硅原子的极性要素(以下，称为含硅极性要素)或含有硫原子的极性要素(以下，称为含硫极性要素)表示的部分结构，从吸附能力的观点考虑，更优选为含氮极性要素、含氮极性要素或含氧极性要素，进一步优选为含氧极性要素。

作为上述含氧极性要素，优选为选自由羟基(-OH)、烷醇基(-R^t-OH；R^t为亚烷基)、烷氧基(-OR；其中，R为烷基)、甲酰基(-CHO)、羧基(-COOH)、醚基(-R^tOR^t’-；其中，R^t、R^t’为亚烷基或亚烯基)、羰基(-R^t-C(＝O)-R^t’-；其中，R^t、R^t’为亚烷基或亚烯基)、碳酸酯基(-O-C(＝O)-O-)及酯基(-COOR^t’-；其中，R^t’为亚烷基或亚烯基)组成的组中的至少1种基团或在碳原子上连结该基团而成的基团。

作为上述含氮极性要素，优选为选自由氰基(-CN)、伯氨基(-NH₂)、仲氨基(-NH-)、叔氨基(-NRR’；其中，R、R’为烷基)、吡啶基、氨基甲酰基(-CONH₂)及脲基(-NHCONH₂)组成的组中的至少1种基团或在碳原子上连结该基团而成的基团。

作为上述含磷极性要素，优选为选自由膦基(-CX₂-P(＝O)H₂)及磷酸基(-CX₂-OP(＝O)(OH)₂)组成的组中的至少1种基团或在碳原子上连结该基团而成的基团。

作为上述含硼极性要素，优选为在碳原子上连结硼酸基(-B(OH)₂)而成的基团。

作为上述含硅极性要素，优选为-Si(OH)₃基或-Si(OR)(OR’)(OR”)(其中，R、R’、R”为烷基)基连结于碳原子而成的基团。

作为上述含硫极性要素，优选为选自由巯基(-SH)、硫醚基(-S-)、亚磺酰基(-S(＝O)-)、磺酰基(-SO₂-)、磺酰胺基(-SO₂NH₂)、磺酸基(-SO₃H)及亚磺酸基(-S(＝O)OH)组成的组中的至少1种基团或在碳原子上连结该基团而成的基团。

因此，本发明涉及的吸附基团优选为选自由环式基具备含氧极性要素的基团(以下，称为含氧环式基)、环式基具备氮原子极性要素的基团(以下，称为含氮环式基)、环式基具备含磷极性要素的基团(以下，称为含磷环式基)、环式基具备含硼极性要素的基团(以下，称为含硼环式基)、环式基具备含硅极性要素的基团(以下，称为含硅环式基)、环式基具备含硫极性要素的基团(以下，称为含硫环式基)、链式基具备含氧极性要素的基团(以下，称为含氧链式基)、链式基具备氮原子极性要素的基团(以下，称为含氮链式基)、链式基具备含磷极性要素的基团(以下，称为含磷链式基)、链式基具备含硼极性要素的基团(以下，称为含硼链式基)、链式基具备含硅极性要素的基团(以下，称为含硅链式基)及链式基具备含硫极性要素的基团(以下，称为含硫链式基)组成的组中的1种或2种以上的基团本身或含有该基团，从吸附能力的观点考虑，更优选含有选自由含氧环式基、含硫环式基、含氧链式基及含氮链式基组成的组中的1种或2种以上的基团。

作为上述含氧环式基，优选在环内具有醚基或羰基，作为该醚基，优选包含以下基团。

[化12]

另外，作为前述羰基，优选包含以下基团的任一者。

[化13]

作为上述含氮环式基，优选包含以下基团的任一者。

[化14]

作为上述含硫环式基，优选含有以下基团的任一者。

[化15]

作为上述含硼环式基，优选包含以下基团的任一者。

[化16]

作为上述含硅环式基，优选包含倍半硅氧烷基[-(R)_n(SiO_1.5)_n-1]。

作为上述含氧链式基，优选包含以下基团的任一者。

[化17]

(上述通式中，R^at各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。上述通式中，Z^at表示单键、碳原子数1～15个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，X^at表示碳原子数1～5的烷基，该烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。)

作为上述含氮链式基，优选包含以下的基团。

[化18]

(上述通式中，R^at、R^bt、R^ct及R^dt各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。)

作为上述含硫链式基，优选包含以下的基团。

[化19]

作为上述含硅链式基，优选包含-Si(OH)₃或-Si(OR)(OR’)(OR”)；其中，R、R’、R”为烷基)。作为上述含硼链式基，优选包含-B(OH)₂。作为上述含磷链式基，优选包含-OP(＝O)(OH)₂。

作为本发明涉及的吸附基团，优选为由下述通式(T)表示的基团。

[化20]

(上述通式(T)中，X^t1表示碳原子数1～18个的直链状或分支状的烷基或-NH₂，前述烷基中的氢原子可以被取代成氰基、P¹¹-S¹¹-，或前述烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-、-CH＝CH-，

上述R^t1表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基或可以与Z^t1键结的碳原子数1～8个的直链状或者分支状的亚烷基或可以与Z^t1键结的碳原子数2～8个的直链状或者分支状的亚烯基，上述Z^t2表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，

Z^t1表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，另外，当X^t1为-Z^t2-O-R^at基，且R^at为亚烷基或亚烯基的情形时，可以将Z^t1的氢原子取代而与R^t1键结，

W^t0表示碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-CH＝CH-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，另外，前述亚烷基的氢原子可以被取代成通式(T)，

W^t1表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，

n^t1表示0以上4以下的整数，

分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

上述通式(T)中，优选的X^t1表示碳原子数1～17个的直链状或分支状的烷基、-NH₂或-Z^t2-O-R^t1基，该烷基中的氢原子可以被取代成氰基、P¹¹-S¹¹-，上述R^t1表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基或可以与Z^t1键结的碳原子数1～8个的直链状或者分支状的亚烷基或可以与Z^t1键结的碳原子数2～8个的直链状或者分支状的亚烯基，上述Z^t2表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。

上述通式(T)中，作为吸附基团(通式(T))可以被吸附基团(通式(T))取代的形态，可列举上述通式(T)由下述通式(t)表示的基团。

[化21]

(上述通式(t)中，X^t1、Z^t1、W^t1及n^t1与上述通式(T)中的记号相同，

W^t2表示单键或2价～4价的有机基，

m^t1表示1以上3以下的整数，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团Pd-S¹¹-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

上述通式(t)中的“-W^t2-Any”表示：W^t2表示单键～多价基团，连接键为1价～多价(Any)。

上述通式(t)中，所谓2～4价的有机基，是通过有机化合物成为2～4价基团的形态而构成了化学结构的基团，是指从有机化合物去除2～4个氢原子而成的原子团。

上述通式(t)中，为2价～4价有机基的-W^t2-Any优选为链状有机基，例如，可列举：直链状或者分支状的碳原子数1个～10个的亚烷基(该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-)、直链状或者分支状的碳原子数1个～10个的亚烷基多价基团(该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-)、-PH-、-POH-、-NH-、氮原子或磷原子等。该亚烷基多价基团是指从亚烷基进一步去除1～2个氢原子而形成的3价或4价的基团，是指在所谓的烃链上具有游离原子价的3～4价基团。

由上述通式(t)表示的基团为通式(T)中的W^t0的优选方式，即吸附基团(通式(T))可以被吸附基团(通式(T))取代的形态的一个方式，作为由上述通式(t)表示的基团的优选形态，例如当W^t2为3价有机基的情形时，即m^t1’为2、W^t2为氮原子或亚烷基多价基团的情形时，例如可列举以下的通式(t-a)或(t-b)。

[化22]

(上述式(t-a)及(t-b)中，R^tc由氢原子、直链状或者分支状的碳原子数1个～10个的烷基或聚合性基团P¹¹-S¹¹-表示，

Z^t1及Z^t1’各自独立地表示与通式(T)中的Z^t1相同的意义，

X^t1及X^t1’各自独立地表示与通式(T)中的Z^t1相同的意义，

W^t1表示与通式(T)中的W^t1相同的意义，

n^t1及n^t1’各自独立地表示与通式(T)中的n^t1相同的意义，

通式(t)中，例如当-W^t2-Any为4价有机基的情形时，即m^t1’为3、-W^t2-Any为亚烷基多价基团的情形时，例如可列举以下的通式(t-c)。

[化23]

(上述式(t-c)中，Z^t1、Z^t1’及Z^t1”各自独立地表示与通式(T)中的Z^t1相同的意义，

X^t1、X^t1’及X^t1”各自独立地表示与通式(T)中的X^t1相同的意义，

W^t1表示与通式(T)中的W^t1相同的意义，

n^t1、n^t1’及n^t1”各自独立地表示与通式(T)中的n^t1相同的意义，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

上述通式(t)中，mt1’优选为1或2，mt1’更优选为1。另外，在由上述通式(t-a)、通式(t-b)、通式(t-c)表示的形态中，优选为由上述通式(t-a)表示的形态。

上述通式(t)中，-W^t2-Any优选为单键或2价～3价有机基，更优选为单键、直链状或者分支状的碳原子数1～8个的亚烷基(该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)、直链状或者分支状的碳原子数1～8个的烷三基(alkanetriyl)(该烷三基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)或直链状或者分支状的烷基-亚基(该烷基-亚基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)。例如，可列举以下的基团。

[化24]

(上述式中，R^tc表示碳原子数1～8个的烷基或聚合性基团(P¹¹-S¹¹-)，nt0表示1～7的整数，＊表示连接键。)另外，可以将W^t2的氢原子取代成聚合性基团(P¹¹-S¹¹-)。

上述通式(t)中，mt1优选表示1或2。

上述通式(T)或通式(t)中，W^t1优选表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～8个的亚烷基(表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。)，更优选表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～7个的亚烷基(表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-。)。另外，W^t1可以取代于介晶基团、聚合性基团或柔性基团的氢原子而键结。

上述通式(T)或通式(t)中，包含X^t1不与Z^t1键结的形态(链式基)及X^t1与Z^t1键结而形成环的形态(环式基)。

在前者的形态的情形时，优选为碳原子数1～8个的直链状或者分支状的烷基、被-NH₂、-Z^t2-O-R^t1基或氰基取代的碳原子数1～7个的直链状或者分支状的烷基，更优选为碳原子数1～7个的直链状或分支状的烷基、被-Z^t2-O-R^t1基、氰基取代的碳原子数1～7个的直链状或分支状的烷基。另外，在前者的形态的情形时，前述R^t1各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基，上述Z^t2优选为单键、碳原子数1～10个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～10个的直链状或者分支状的亚烯基(该亚烷基或该亚烯基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-)。

在后者的形态的情形时，优选为n^t1为1以上，X^t1为-Z^t2-O-R^t1，R^t1为碳原子数1～7个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～7个的直链状或者分支状的亚烯基，并将Z^t1的氢原子取代而与R^t1键结，例如，优选由下述通式(T’)表示。

[化25]

(上述通式(T’)中，R^t1’各自独立地表示碳原子数1～8的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～8的直链状或者分支状的亚烯基，

Z^t2’各自独立地表示单键、碳原子数1～10的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～10的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，

Z^t1’表示碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基3价基团或碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烯基3价基团，该亚烷基3价基团或亚烯基3价基团的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-或OCO-，

W^t2表示单键或2价～4价的有机基，

-W^t1-表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，该亚烷基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，

n^t1’表示1以上4以下的整数，

m^t1’表示1以上3以下的整数，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

该亚烷基3价基团是指从亚烷基进一步去除1个氢原子而形成的3价基团。该亚烯基3价基团是指从亚烯基进一步去除1个氢原子而形成的3价基团，包含所谓在烃链上具有游离原子价的3价基团，例如烷三基、烷基-亚基等。

上述通式(T)中，当X^t1为不与Z^t1键结的形态(链式基)的情形时，Z^t1表示单键、碳原子数1～12个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～12个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基的-CH₂-可以被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-。

上述通式(T)中，当X^t1为与Z^t1键结的形态(环式基)的情形时，如上述通式(T’)所示。

上述通式(T)中，n^t1优选表示0以上3以下的整数，n^t1更优选表示0以上2以下的整数。

上述通式(T)优选为选自由通式(T-1-1)～(T-4-1)表示的环式基及通式(T-5-1)～(T-7-1)表示的链式基组成的组中的至少1种。当本发明涉及的通式(T)表示的吸附基团选择环式基的情形时，从吸附能力及对液晶组合物的相容性的观点考虑，优选为通式(T-1-1)或通式(T-2-1)。当本发明涉及的通式(T)表示的吸附基团选择链式基的情形时，从吸附能力及对液晶组合物的稳定性的观点考虑，优选为通式(T-5-1)或通式(T-6-1)。

[化26]

(上述通式(T-1-1)～(T-7-1)中，X^ta及X^tb各自独立地表示-O-、-S-或-CH₂-，

R^t5表示碳原子数1～8个的直链状或分支状的烷基、氰基化烷基或碳原子数1～8个的直链状或分支状的烷氧基，这些烷基中的至少2个以上的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-CH＝CH-、-C≡C-、-O-或-NH-，

Z^t3表示单键、碳原子数1～18个的直链状或者分支状的亚烷基或碳原子数2～18个的直链状或者分支状的亚烯基，该亚烷基或该亚烯基的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-，

W^t2表示单键或1价～4价的有机基，

W^t1表示单键或直链状或者分支状的亚烷基，

n^t1表示0以上4以下的整数，

mt1表示1以上3以下的整数，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

上述通式(T-1-1)～(T-4-1)中，优选X^ta或X^tb的任一者为-O-，更优选X^ta及X^tb为-O-。

作为上述通式(T-1-1)～(T-4-1)的具体例，可列举以下的基团。

[化27]

(上述式中，R^tc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团P¹¹-S¹¹-表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

上述通式(T-5-1)优选表示通式(T-5-2)。

[化28]

(上述通式(T-5-2)中，W^t1表示与上述通式(T-5)中的W^t1相同的意义，R^t51及R^t52各自独立地表示碳原子数1～8个的直链状或分支状的烷基或氰基化烷基，这些烷基中的至少2个以上的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-或-NH-取代，R^tc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团P¹¹-S¹¹-表示，n^t1、n^t2及n^t3各自独立地表示0或1，分子内的氢原子可以被取代成P¹¹-S¹¹-。)

作为上述通式(T-5-1)的具体例，可列举以下的基团。

[化29]

[化30]

[化31]

[化32]

(上述式中，R^tc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团P¹¹-S¹¹-表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-。)(＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

作为上述通式(T-6-1)的具体例，可列举以下的例子。

[化33]

(上述式中，R^c由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团P¹¹-S¹¹-表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-，＊表示连接键，与介晶基团、聚合性基团、柔性基团或间隔基团键结。)

作为上述通式(T-7-1)的具体例，可列举以下的例子。

[化34]

本发明涉及的自取向性单体中，优选为使吸附基团所含的极性要素、聚合性基团所含的极性要素局部存在的形态。吸附基团为用于使液晶组合物垂直取向的重要结构，通过吸附基团与聚合性基团邻接，可得到更良好的取向性，另外，显示出对液晶组合物的良好的溶解性。具体而言，优选为在介晶基团的同一环上具有聚合性基团及吸附基团的形态。在该情形时，包含：1个以上的聚合性基团及1个以上的吸附基团各自键结于同一环上的形态；以及1个以上的聚合性基团的至少一个或1个以上的吸附基团的至少一个中，其中一者键结于另一者，在同一环上具有聚合性基团及吸附基团的形态。另外，在该情形时，聚合性基团的间隔基团(S¹¹)的氢原子可以被吸附基团取代，进一步也包含吸附基团的分子的氢原子与聚合性基团的间隔基团(S¹¹)结合的形态。

另外，在本发明涉及的自取向性单体中，聚合性基团的1个以上的氢原子可以被取代成吸附基团。作为该情形的优选形态，可列举聚合基P¹¹或根据需要的连结于该聚合基的间隔基团(S¹¹)的1个以上的氢原子被取代成吸附基团的形态，作为更优选的形态，可列举聚合性基团(P¹¹-S¹¹-)中的1个以上的氢原子被取代成上述通式(T)表示的吸附基团的形态。

例如，作为吸附基团与聚合性基团连结的适合的形态，可列举以下的式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)或(T-5-1.1)。

[化35]

(上述式中，R^t11a、R^t16a及R^t151a各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，R^t151b及R^t151c各自独立地表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的氰基化烷基，

X^a及X^b表示-O-、-S-或-CH₂-，

L^t151a及L^t151b各自独立地表示单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、乙烯叉基、亚乙烯基、亚异丙烯基或乙叉基，

n^t11c，n^t151c、n^t16c、n^t151d、n^t151e、n^t151f及n^t151g各自独立地表示0或1，n^t11a、n^t11b、n^t16a、n^t16b、n^t151a及n^t151b各自独立地表示1～11的整数，＊表示对介晶基团的连接键。)

上述式(T-1-1.1)中，优选X^a或X^b的任一者为-O-，更优选X^ta及X^tb为-O-。

上述式(T-5-1.1)中，优选L^t151a及L^t151b各自独立地为亚甲基、亚乙基、乙烯叉基、亚乙烯基、亚异丙烯基或乙叉基。

上述式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)及(T-5-1.1)中，

n^t11a、n^t11b、n^t16a、n^t16b、n^t151a及n^t151b优选各自独立地为1～8的整数，更优选为1～5的整数。

“柔性基团”

本发明涉及的柔性基团具有诱导液晶分子的取向的功能，优选表示直链状或者分支状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示直链状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示直链状的碳原子数2～15的亚烷基。另外，该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。

从自取向性单体对于液晶层具备所谓的两亲性的观点考虑，上述柔性基团优选键结于介晶基团。

本发明涉及的自取向性单体中，上述柔性基团优选具有1～6个，更优选具有1～4个，进一步优选具有1～3个。

本发明涉及的自取向性化合物优选为以下的通式(SAL)所表示的化合物。

[化36]

(上述通式(SAL)中，-Sp^al-P^al表示上述聚合性基团，T表示上述通式(T)所表示的吸附基团，MG表示上述通式(AL)所表示的介晶基团，Cg表示氢原子、前述通式(T)所表示的吸附基团、前述作为聚合性基团的-Sp^al-P^al或作为柔性基团的直链状或者分支状的碳原子数1～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Cg、MG及T的任一者均可以被取代成上述作为聚合性基团的-Sp^al-P^al，

n^sal1、n^sal2及n^sal3各自独立地表示1～5的自然数。)

(上述式中，P^al表示通式(P-I)～通式(P-IX)所表示的基团，

[化37]

Sp^al表示单键或直链状或者分支状的碳原子数1～20个的亚烷基，亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

T表示吸附基团，

MG表示介晶基团，

Cg表示氢原子、前述吸附基团、前述-Sp^al-P^al或直链状或者分支状的碳原子数1～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Cg、MG及T的任一者均可以被取代成上述作为聚合性基团的-Sp^al-P^al-，

n^sal1、n^sal2及n^sal3各自独立地表示1～5的自然数。)

作为本发明涉及的优选的自取向性单体，优选为选自由以下的通式(al-1)～通式(al-3)组成的组中的至少1种。

[化38]

(式中，R^al1、R^al2、Z^al1、Z^al2、L^al1、L^al2、L^al3、L^al4、Sp¹¹¹、Sp¹¹²、Sp¹¹³、Sp¹¹⁴、P¹¹¹、P¹¹²、P¹¹³、P¹¹⁴、m^al1、m^al2、m^al3、m^al4、n^al1、n^al2、n^al3、n^al4、P¹¹¹及P¹¹²各自彼此独立，

R^al1表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～20个的直链状或分支状的烷基，该烷基中的1个-CH₂-或未邻接的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，

R^al2表示可以被取代成上述聚合基P¹¹-S¹¹-的吸附基团，优选表示可以被取代成上述聚合基P¹¹-S¹¹-的上述通式(T)所表示的吸附基团，更优选R^al2为选自由通式(T-1-1)～(T-7-1)组成的组中的至少1者，进一步优选为选自由通式(T-1-1)、(T-2-1)、(T-5-1)、(T-6-1)组成的组中的至少1者，

更进一步优选为选自由式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)及(T-5-1.1)组成的组中的至少1者，

环A^al1、A^al2各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、2,6-亚萘基或菲-2,7-二基，

Sp¹¹¹、Sp¹¹²及Sp¹¹³各自彼此独立地表示碳原子数1～12个的亚烷基或单键，该亚烷基中的1个-CH₂-或未邻接的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，

P¹¹¹、P¹¹²、P¹¹³及P¹¹⁴各自彼此独立地表示丙烯酰基、甲基丙烯酰基，

Z^al1及Z^al2各自彼此独立地表示单键、-O-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-(CH₂)n^al-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)n^al-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-或-OCO-CH＝CH-，上述n^al表示1～4的整数，

L^al1、L^al2、L^al3及L^al4各自彼此独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～15个的烷基、碳原子数1～14个的烷氧基或R^al2，此处，该烷基的1个以上的氢原子可以被卤素原子取代，

P¹¹¹及P¹¹²各自彼此独立地表示0或1，m^al1、m^al2、m^al3及m^al4各自彼此独立地表示0～3的整数，n^al1、n^al2、n^al3及n^al4各自彼此独立地表示0～3的整数。)

通式(al-2)：

[化39]

(式中，Z^ad1及Z^ad2各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH₂-CH₂COO-、-OCOCH₂-CH₂-、-CH＝C(CH₃)COO-、-OCOC(CH₃)＝CH-、-CH₂-CH(CH₃)COO-、-OCOCH(CH₃)-CH₂-、-OCH₂CH₂O-或碳原子数2～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代，

A^ad1及A^ad2各自独立地表示2价的6元环芳香族基或2价的6元环脂肪族基，2价的未经取代的6元环芳香族基、2价的未经取代的6元环脂肪族基或这些环结构中的氢原子优选未经取代或被碳原子数1～15的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、卤素原子取代，优选为2价的未经取代的6元环芳香族基或者该环结构中的氢原子被氟原子取代后的基团、或2价的未经取代的6元环脂肪族基，优选为取代基上的氢原子可以被卤素原子、烷基或烷氧基取代的1,4-亚苯基、2,6-萘基或1,4-环己基，但至少一个取代基被P¹¹-S¹¹-取代，

当Z^ad1、A^ad1及Aa^ad2各自存在多个的情形时，各自彼此可相同也可不同，

R^ad1表示氢原子、碳原子数1～20的直链或分支的烷基、卤代烷基或P¹¹-S¹¹-，该烷基中的-CH₂-优选为-O-、-OCO-或-COO-(其中，-O-不连续)，更优选表示氢原子、碳原子数1～18的直链或分支的烷基或P¹¹-S¹¹-，该烷基中的-CH₂-以氧原子不直接邻接的方式表示-O-、-OCO-。

Ab^ad1表示可以被取代成上述聚合基P¹¹-S¹¹-的吸附基团，优选表示可以被取代成上述聚合基P¹¹-S¹¹-的上述通式(T)所表示的吸附基团，更优选R^al2为选自由通式(T-1-1)～(T-7-1)组成的组中的至少1者，进一步优选为选自由通式(T-1-1)、(T-2-1)、(T-5-1)、(T-6-1)组成的组中的至少1者，

P¹¹-S¹¹-表示上述聚合性基团，

当Z^ad1、Z^ad2、A^ad1、m^ad1和/或A^ad2各自存在多个的情形时，各自彼此可相同也可不同，其中，A^ad1及A^ad2的任一者被至少一个P¹¹-S¹¹-取代，

m^ad1表示1～5的整数，

m^ad2表示1～5的整数，

G^ad1表示2价、3价、4价的任一分支结构，或2价、3价、4价的任一脂肪族或芳香族的环结构，

m^ad3表示比G^ad1的价数小1的整数。)

通式(al-3)；

[化40]

(上述通式(al-3)中，R^al31表示碳原子数1～15的烷基，在该烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-S-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，在这些基团中，至少1个氢原子可以被卤素原子取代，

A^al31及A^al34各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基或菲-2,7-二基，在这些环中，至少1个氢原子可以被卤素原子、碳原子数1至12的烷基、碳原子数2至12的烯基、碳原子数1至11的烷氧基或碳原子数2至11的烯氧基取代，在这些基团中，至少1个氢原子可以被氟原子或氯原子取代，

Z^al31表示单键或碳原子数1～10的亚烷基，在该亚烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-S-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，在这些基团中，至少1个氢原子可以被卤素原子取代，

S^al31表示单键或碳原子数1～10的亚烷基，在该亚烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-S-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，在这些基团中，至少1个氢原子可以被卤素原子取代，

K^al31及K^al32各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～5的烷基或至少1个氢原子被卤素原子(例如氟原子)取代后的碳原子数1至5的烷基，

n^al31为由0～4表示的整数，

R^al32为由式(al3-1)或式(al3-2)表示的基团，

[化41]

·——S^a131-X^a131(a13-1)

式(al3-1)及式(al3-2)中，

S^al32及S^al33各自独立地为单键或碳原子数1至10的亚烷基，在该亚烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-S-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，在这些基团中，至少1个氢原子可以被卤素原子取代，

S^al31为＝CH-或＝N-，

X^al31为-OH、-NH₂、-OR³、-N(R³)₂、式(X^al31)、-COOH、-SH、-B(OH)₂或-Si(R³)₃所表示的基团，此处，R³为氢原子或碳原子数1～10的烷基，在该烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-S-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，在这些基团中，至少1个氢原子可以被卤素原子取代，

式(X^al31)：

[化42]

(n^al32为1～5的整数。)

上述自取向性单体中，不易与液晶层融合的吸附基团、聚合性基团等极性部分及容易与液晶层融合的介晶基团、柔性基团等非极性部分优选在分子内不均匀地存在，优选对所谓的液晶层显示出两亲性。因此，本发明涉及的自取向性单体优选为下述结构：在介晶基团的一端部具有使液晶分子取向的柔性基团，而在介晶基团的另一端部具有聚合性基团及吸附基团。认为：由于在液晶层与基板的界面附近，界面自由能变高，因此在一分子内具有对液晶层有亲和性的非极性部分和对液晶层的亲和性低的极性部分的物质会排列于界面上，因而使界面自由能降低。

本发明涉及的液晶组合物中的自取向性单体的含量下限优选为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％。本发明涉及的液晶组合物中的通式(I)所表示的聚合性单体的含量上限优选为2.5质量％，优选为2.3质量％，优选为2.1质量％，优选为2质量％，优选为1.8质量％，优选为1.6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％。

本发明涉及的自取向性单体的特别合适的具体例为以下的通式(al-1-1)所表示的化合物。

[化43]

(上述通式(al-1-1)中，R^al3表示碳原子数1～12的直链状的烷基，在该烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-或-CH＝CH-取代，

L^al5、L^al6、L^al7及L^al8各自独立地表示氢原子、碳原子数1～12个的烷基、卤素原子或上述P¹¹-S¹¹-，在该烷基中，1个或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-或-CH＝CH-取代，

环A^al3表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，

R^ala或R^alb各自独立地表示氢原子或上述P¹¹-S¹¹-，R^ala或R^alb的至少一者表示上述P¹¹-S¹¹-，

Z^al3表示单键、-CH₂-CH₂-、-CH₂-O-或O-CH₂-，

R^al4表示由上述通式(T)表示的吸附基团，

P¹¹³及P¹¹⁴各自独立地表示0或1。)

上述通式(al-1-1)中，优选L^al7及L^al8中的一者表示碳原子数1～5个的烷基。

上述通式(al-1-1)中，R^ala及R^alb优选表示上述P¹¹-S¹¹-。

上述通式(al-1-1)中，R^al4优选为上述通式(T-1-1)～(T-7-1)或式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)或(T-5-1.1)。

作为上述通式(al-1)所表示的优选化合物，可列举以下的式(AL-1.1)～(AL-1.18)所表示的化合物。

作为上述通式(al-2)所表示的优选化合物，可列举以下的式(AL-2.1)～(AL-2.48)所表示的化合物。

[化44]

[化45]

[化46]

[化47]

[化48]

[化49]

[化50]

[化51]

[化52]

[化53]

[化54]

[化55]

[化56]

[化57]

[化58]

[化59]

＜聚合性单体＞

本发明涉及的聚合性单体具备与上述自取向性单体不同的化学结构式，该聚合性单体在液晶组合物中含有选自由下述通式(I)所表示的化合物组成的组中的2种以上。

[化60]

(上述通式(I)中，R¹⁰¹、R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷、R¹⁰⁸、R¹⁰⁹及R¹¹⁰各自独立地表示P²¹-S²¹-、碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤素原子或氢原子中的任一者，上述P²¹为下述式(P-I)～式(P-IX)所表示的任一基团，

[化61]

n¹¹表示0、1或2，

n¹²及n¹³各自独立地表示0或1，

n¹¹+n¹²+n¹³＝1、2或3，

上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可以各自独立地被碳原子数1～12的烷基、碳原子数1～12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或P²¹-S²¹-取代，

L¹⁰及L¹¹各自独立地表示单键、-OCH₂-、-CH₂O-、-C₂H₄-、-OC₂H₄O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CR^a-COO-、-CH＝CR^a-OCO-、-COO-CR^a＝CH-、-OCO-CR^a＝CH-、-(CH₂)_z-COO-、-(CH₂)_z-OCO-、-OCO-(CH₂)_z-、-COO-(CH₂)_z-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-或-C≡C-(式中，R^a各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，前述式中，z各自独立地表示1～4的整数。)

若本发明的液晶组合物中含有2种以上的聚合性单体，则通过存在于组合物中的聚合性单体与自取向性单体的最初聚合过程，会变得容易构成可形成液晶分子的倾斜角的聚合物网络。在液晶组合物中，存在具备各自不同的化学结构的、1种以上的自取向性单体与2种以上的聚合性单体这至少3种单体。认为由于这3种单体的聚合反应性不同，因此能够应对大范围的反应条件，可成为聚合反应的触发物(trigger)的单体能够促进其他单体的反应。更详细而言，认为当通过UV照射进行聚合的情形时，由于化学结构、尤其是对光的吸收影响最大的介晶骨架或键结于该介晶骨架的取代基这3者均不同，因此该3种单体中吸收波长最长的单体能够促进其他两种以上的单体的反应。由此认为，在组合物中所存在的聚合性单体与自取向性单体的最初聚合过程中，容易构成可形成液晶分子的倾斜角的大小的聚合物网络。

本发明涉及的聚合性单体优选含有具备与上述自取向性单体不同化学结构式的选自由上述通式(I)所表示的化合物组成的组中的2种～4种聚合性单体，更优选为2～3种，特别优选为2种。

上述通式(I)中，优选R¹⁰¹及R¹¹⁰各自独立地为P²¹-S²¹-。上述P²¹优选为通式(P-I)。

上述通式(I)中，优选S²¹表示单键或碳原子数1～8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-、-OCO-或-COO-取代，更优选表示单键或碳原子数1～5的亚烷基。

上述通式(I)中，优选A¹¹表示选自由1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基及2,7-菲二基组成的组中的基团，上述A¹¹可以被碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基或氟原子取代。

上述通式(I)中，优选L¹⁰及L¹¹各自独立地表示单键、-OCH₂-、-CH₂O-、-C₂H₄-、-OC₂H₄O-、-COO-或-OCO-，L¹⁰及L¹¹更优选表示单键。

当含有2种聚合性单体的情形时，上述通式(I)中，优选由通式(I)表示的聚合性单体的一者中n¹¹为0，且R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷、R¹⁰⁸或R¹⁰⁹的任一者为碳原子数1至18的烷基，R¹⁰¹及R¹¹⁰各自独立地为P²¹-S²¹-。

本发明涉及的由通式(I)表示的聚合性单体，具体而言，优选为选自下述通式(RM-1)、通式(RM-2)及通式(RM-3)所表示的聚合性单体组中的2种以上。

[化62]

(上述通式(RM-1)及通式(RM-2)中，R¹⁰¹表示P³³-S³³-，R¹¹⁰表示P⁴⁴-S⁴⁴-，P³³及P⁴⁴各自独立地表示上述式(P-I)至式(P-IX)的任一者，S³³及S⁴⁴各自独立地表示单键或碳数1～10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-、-OCO-或-COO-取代，

R¹⁰²、R¹⁰⁴、R¹⁰⁷及R¹⁰⁹各自独立地表示碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，

A¹¹表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、萘-2,6-二基或2,7-菲二基，该A¹¹为未经取代或可以被碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基或卤素(氟原子、氯原子)取代，

L¹¹表示单键、-OCH₂-、-CH₂O-、-C₂H₄-、-COO-、-OCO-、-CH＝CR^a-COO-、-CH＝CR^a-OCO-、-COO-CR^a＝CH-、-OCO-CR^a＝CH-、-(CH₂)_Y-COO-、-(CH₂)_Y-OCO-、-OCO-(CH₂)_Y-、-COO-(CH₂)_Y-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-或-C≡C-(式中，R^a各自独立地表示氢原子或碳原子数1至3的烷基，前述式中，Y表示1至4的整数。)，

R¹⁰³、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶及R¹⁰⁸各自独立地表示碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者。)

[化63]

(上述通式(RM-3)中，X^M1～X^M8各自独立地表示氢原子或氟原子，

S^M2及S^M3各自独立地表示碳原子数1～12的亚烷基或单键，该亚烷基中的-CH₂-可以以氧原子彼此不直接键结的形态被取代成氧原子、-COO-、-OCO-或-OCOO-，

R^M2及R^M3表示上述式(P-1)至式(P-15)中的任一者。)

在本发明涉及的液晶组合物中，优选含有至少1种吸收波长较长的聚合性单体。作为该吸收波长较长的聚合性单体，优选为含有联苯骨架且具有2个以上的(甲基)丙烯酸系官能团的结构，该联苯骨架可以被卤素原子、烷基或烷氧基取代。

在本发明涉及的液晶组合物中，作为具有2种以上由通式(I)表示的聚合性单体的优选方式，可列举含有2种以上由通式(RM-2)表示的聚合性单体的方式、含有由通式(RM-1)表示的聚合性单体与由通式(RM-2)表示的聚合性单体的方式、或含有由通式(RM-2)表示的聚合性单体与由通式(RM-3)表示的聚合性单体的方式这3种。

一般而言，PSA工序、使用含有自发性取向剂或聚合性单体的液晶组合物的液晶显示元件，通过光照射1次或2次以上而使液晶组合物中的自发性取向单体或聚合性单体固化而将聚合物网络形成于基板表面，通过该网络来控制液晶分子的倾斜角。认为：此时若在最初的光照射工序中形成可控制液晶分子倾斜角的大小的聚合物网络，则能够减少液晶显示元件随着时间的倾斜角变化量、减少烧屏。因此，认为通过使用含有1种以上的自发性取向单体与2种以上的聚合性单体的液晶组合物，能够在这至少3种单体的光吸收区段进行聚合，因此会变得容易发生聚合反应，并且该至少3种单体中吸收波长最长的单体可作为聚合触发物(所谓的引发剂的作用)促进其他2种以上的单体的反应。因此，优选含有至少1种吸收波长较长的聚合性单体。具体而言，优选为含有2种以上由上述通式(RM-2)表示的聚合性单体的方式、含有由通式(RM-1)表示的聚合性单体与由通式(RM-2)表示的聚合性单体的方式、或含有由通式(RM-2)表示的聚合性单体与由通式(RM-3)表示的聚合性单体的方式。

另一方面，在含有1种自发性取向单体与1种聚合性单体的液晶组合物、或仅含有自发性取向单体的液晶组合物的情形时，为了在最初的光照射工序中形成可控制液晶分子倾斜角的大小的聚合物网络，而使用吸收波长较长的聚合性单体，但吸收波长较长的聚合性单体会变成含有大量芳香族环的结构，从对于液晶组合物的相容性、低温稳定性的观点等考虑，无法添加所期望的浓度。另外，若使用反应性低的聚合性单体、自取向性单体，则构成聚合物网络的区域会变得稀疏，因而无法控制相对于液晶分子的倾斜角，通过进行多次光照射工序，使在最初的光照射工序后残存的聚合性单体或自取向性单体固化来补强聚合物网络的方法中，一般认为倾斜角的稳定性低。

本发明涉及的液晶组合物中，作为具有2种以上的聚合性单体的更优选方式，可列举：含有2种以上由下述通式(RM-2-1)表示的聚合性单体的方式、含有由下述通式(RM-1-1)表示的聚合性单体与由下述通式(RM-2-1)表示的聚合性单体的方式、或含有由下述通式(RM-2-1)表示的聚合性单体与由下述通式(RM-3)表示的聚合性单体的方式这3种。

[化64]

(上述通式(RM-1-1)及通式(RM-2-1)中，P^RM1及P^RM2各自独立地表示上述式(P-I)至式(P-IX)的任一者，Sp^RM1及Sp^RM2各自独立地表示单键或碳数1～7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-、-OCO-或-COO-取代，

R¹⁰²～R¹⁰⁹各自独立地表示碳原子数1至4的烷基、碳原子数1至4的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者，

R¹¹¹、R¹¹²、R¹¹³及R¹¹⁴各自独立地表示碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子中的任一者。)

上述通式(RM-1-1)中，优选Sp^RM1或Sp^RM2的任一者表示碳数1～7的亚烷基，而另一者表示单键。

上述通式(RM-1-1)中，优选R¹⁰²～R¹¹⁴中的至少一者具有碳原子数1至4的烷基或氟原子，优选R¹¹¹～R¹¹⁴中的至少一者具有氟原子。

上述通式(RM-2-1)中，优选R¹⁰²～R¹⁰⁹中的至少一者具有碳原子数1至4的烷基。

＜液晶组合物＞

本发明涉及的液晶组合物含有液晶成分，作为该液晶成分，包含非聚合性的液晶化合物。

作为本发明涉及的液晶成分的液晶化合物优选含有选自由通式(L)所表示的化合物、通式(J)所表示的化合物、通式(N-1)所表示的化合物、通式(N-2)所表示的化合物及通式(N-3)所表示的化合物组成的组中的1种或2种以上。当液晶组合物整体上显示出负的介电常数各向异性的情形时，优选含有通式(L)所表示的化合物以及选自由通式(N-1)所表示的化合物、通式(N-2)所表示的化合物及通式(N-3)所表示的化合物组成的组中的1种或2种以上的化合物。另一方面，当液晶组合物整体上显示出负的介电常数各向异性的情形时，优选含有通式(L)所表示的化合物与通式(J)所表示的化合物。

本发明涉及的液晶化合物优选含有1种或2种以上的介电性大致为中性的化合物(Δε值为-2～2)的由通式(L)表示的化合物作为第一成分。

前述由通式(L)表示的化合物如下所示。

[化65]

(式中，R^L1及R^L2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

n^L1表示0、1、2或3，

A^L1、A^L2及A^L3各自独立地表示选自由下述(a)、(b)及(c)组成的组中的基团：

(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)，

上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可以各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，

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

当n^L1为2或3而存在多个A^L2的情形时，它们可相同也可不同，当n^L1为2或3而存在多个Z^L2的情形时，它们可相同也可不同。)

本发明涉及的液晶组合物含有非聚合性液晶化合物，该非聚合性液晶化合物优选含有1种或2种以上的介电性为正的化合物(Δε大于2。)的由通式(J)表示的化合物和/或介电性为负的化合物(Δε的符号为负，其绝对值大于2。)的由通式(N-1)～(N～3)表示的化合物作为第二成分。

前述介电性为正的化合物(Δε大于2。)的由通式(J)表示的化合物如下所示。

[化66]

(式中，R^J1表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

n^J1表示0、1、2、3或4，

A^J1、A^J2及A^J3各自独立地表示选自由下述(a)、(b)及(c)组成的组中的基团：

上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可以各自独立地被氰基、氟原子、氯原子、甲基、三氟甲基或三氟甲氧基取代，

Z^J1及Z^J2各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，

当n^J1为2、3或4而存在多个A^J2的情形时，它们可相同也可不同，当n^J1为2、3或4而存在多个Z^J1的情形时，它们可相同也可不同，

X^J1表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。)

上述选自由介电性为负的化合物(Δε的符号为负，其绝对值大于2。)的由通式(N-1)～(N-3)表示的化合物组成的组中的1种或2种以上如下所示。

[化67]

(上述式中，R^N11、R^N12、R^N21、R^N22、R^N31及R^N32各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

A^N11、A^N12、A^N21、A^N22、A^N31及A^N32各自独立地表示选自由下述(a)、(b)、(c)及(d)组成的组中的基团：

(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)

(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)及

(d)1,4-亚环己烯基，

上述基团(a)、基团(b)、基团(c)及基团(d)可以各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，

Z^N11、Z^N12、Z^N21、Z^N22、Z^N31及Z^N32各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，

X^N21表示氢原子或氟原子，

T^N31表示-CH₂-或氧原子，

n^N11、n^N12、n^N21、n^N22、n^N31及n^N32各自独立地表示0～3的整数，n^N11+n^N12、n^N21+n^N22及n^N31+n^N32各自独立地为1、2或3，当A^N11～A^N32、Z^N11～Z^N32存在多个的情形时，它们可相同也可不同。)

由上述通式(L)表示的化合物优选为由下述式(L-1)～(L-13)表示的化合物。

[化68]

(式中，R^L1及R^L2各自独立地表示与通式(L)相同的意义，A^L1及A^L7各自独立地表示与通式(L)相同的意义，A^L1及A^L2上的氢原子可以各自独立地被氟原子取代，Z^L1表示与通式(L)中的Z^L2相同的意义，X^L1及X^L2各自独立地表示氟原子或氢原子。)

作为由通式(J)表示的化合物，优选为由通式(M)表示的化合物及由通式(K)表示的化合物。

此处，首先对于由通式(M)表示的化合物，可列举下述结构的化合物。

[化69]

(式中，R^M1表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

n^M1表示0、1、2、3或4，

A^M1及A^M2各自独立地表示选自由(a)及(b)组成的组中的基团：

(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH₂-或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被取代成-O-或-S-。)及

(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝。)，

上述基团(a)及基团(b)上的氢原子可以各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，

Z^M1及Z^M2各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，

当n^M1为2、3或4而存在多个A^M2的情形时，它们可相同也可不同，当n^M1为2、3或4而存在多个Z^M1的情形时，它们可相同也可不同，

X^M1及X^M3各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子，

X^M2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。

通式(M)中，R^M1优选为碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，更优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，更优选为碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。

当重视可靠性的情形时，R^M1优选为烷基，当重视降低粘性的情形时，优选为烯基。

另外，当其键结的环结构为苯基(芳香族)的情形时，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及碳原子数4～5的烯基，当其键结的环结构为环己烷、吡喃及二烷等饱和的环结构的情形时，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子及存在时的氧原子的合计优选为5以下，并且优选为直链状。

作为烯基，优选选自式(R1)至式(R5)的任一者所表示的基团。(各式中的黑点表示烯基键结的环结构中的碳原子。)

[化70]

当要求增大Δn的情形时，A^M1及A^M2优选各自独立地为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，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1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示下述结构，

[化71]

更优选表示下述结构。

[化72]

Z^M1及Z^M2优选各自独立地表示-CH₂O-、-CF₂O-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-或单键，更优选为-CF₂O-、-CH₂CH₂-或单键，特别优选为-CF₂O-或单键。

n^M1优选为0、1、2或3，优选为0、1或2，当重点在于改善Δε的情形时，优选为0或1，当重视T_NI的情形时，则优选为1或2。

可组合的化合物的种类并无特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等想要的性能进行组合使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式，为1种、2种、3种。另外，进一步在本发明的其他实施方式中，为4种、5种、6种、7种以上。

本发明的组合物中，由通式(M)表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能作适当调整。

相对于本发明的液晶组合物的总量，由式(M)表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、10质量％、20质量％、30质量％、40质量％、50质量％、55质量％、60质量％、65质量％、70质量％、75质量％、80质量％。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95质量％、85质量％、75质量％、65质量％、55质量％、45质量％、35质量％、25质量％。

当将本发明的组合物的粘度保持较低，需要响应速度快的组合物的情形时，优选使上述下限值低一点，且使上限值低一点。进一步，当将本发明的组合物的T_NI保持较高，需要温度稳定性佳的组合物的情形时，优选使上述下限值低一点，且使上限值低一点。另外，为了将驱动电压保持较低而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值高一点，且使上限值高一点。

接着，由通式(K)表示的化合物为具有以下化学结构的化合物。

[化73]

(式中，R^K1表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

n^K1表示0、1、2、3或4，

A^K1及A^K2各自独立地表示选自由下述(a)及(b)组成的组中的基团：

Z^K1及Z^K2各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，

当n^K1为2、3或4而存在多个A^K2的情形时，它们可相同也可不同，当n^K1为2、3或4而存在多个Z^K1的情形时，它们可相同也可不同，

X^K1及X^K3各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子，

X^K2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。)

通式(K)中，R^K1优选为碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，更优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，更优选为碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。

当重视可靠性的情形时，R^K1优选为烷基，当重视降低粘性的情形时，则优选为烯基。

另外，当其键结的环结构为苯基(芳香族)的情形时，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及碳原子数4～5的烯基，当其键结的环结构为环己烷、吡喃及二烷等饱和的环结构的情形时，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基及直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子和存在时的氧原子的合计优选为5以下，并且优选为直链状。

[化74]

当要求增大Δn的情形时，A^K1及A^K2优选各自独立地为芳香族，为了改善响应速度，则优选为脂肪族，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1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示下述结构，

[化75]

更优选表示下述结构。

[化76]

Z^K1及Z^K2优选各自独立地表示-CH₂O-、-CF₂O-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-或单键，更优选为-CF₂O-、-CH₂CH₂-或单键，特别优选为-CF₂O-或单键。

n^K1优选为0、1、2或3，优选为0、1或2，当重点在于改善Δε的情形时，优选为0或1，当重视T_NI的情形时，则优选为1或2。

本发明的组合物中，由通式(K)表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能作适当调整。

相对于本发明的液晶组合物的总量，由通式(K)表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、10质量％、20质量％、30质量％、40质量％、50质量％、55质量％、60质量％、65质量％、70质量％、75质量％、80质量％。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量，例如在本发明的一个方式中，为95质量％、85质量％、75质量％、65质量％、55质量％、45质量％、35质量％、25质量％。

当将本发明涉及的液晶组合物的粘度保持较低，需要响应速度快的组合物的情形时，优选使上述的下限值低一点，且使上限值低一点。进一步，当将本发明的液晶组合物的T_NI保持较高，需要温度稳定性佳的组合物的情形时，优选使上述的下限值低一点，且使上限值低一点。另外，为了将驱动电压保持较低而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述的下限值高一点，且使上限值高一点。

由上述通式(J)表示的化合物优选为由下述式(M-1)～(M-18)表示的化合物。

[化77]

[化78]

(上述式中，X^M11～X^M186各自独立地表示氢原子或氟原子，R^J1～R^J181各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，X^J11～X^J181表示氟原子、氯原子或OCF₃，

A^M81及A^M82各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或

[化79]

1,4-亚苯基上的氢原子可以被氟原子取代，W^M101～W^M172各自独立地表示-CH₂-或-O-。)

作为本发明涉及的通式(N-1)所表示的化合物，可列举下述的通式(N-1a)～(N-1g)所表示的化合物组。

[化80]

(式中，R^N11及R^N12表示与通式(N-1)中的R^N11及R^N12相同的意义，n^Na12表示0或1，n^Nb11表示1或2，n^Nc11表示0或1，n^Nd11表示1或2，n^Ne11表示1或2，n^Nf12表示1或2，n^Ng11表示1或2，A^Ne11表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，A^Ng11表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基，当n^Ng11为1的情形时，A^Ng11表示1,4-亚环己烯基，当n^Ng11为2的情形时，至少1个A^Ng11表示1,4-亚环己烯基，Z^Ne11表示单键或亚乙基，当n^Ne11为1的情形时，Z^Ne11表示亚乙基。当n^Ne11为2的情形时，至少1个Z^Ne11表示亚乙基。)

本发明涉及的通式(N-2)所表示的化合物优选为选自下述通式(N-2-1)～(N-2-3)所表示的化合物组中的化合物。

[化81]

(式中，R^N211及R^N212各自独立地表示与通式(N-2)中的R^N21及R^N22相同的意义。)

[化82]

(式中，R^N221及R^N222各自独立地表示与通式(N-2)中的R^N21及R^N22相同的意义。)

[化83]

(式中，R^N231及R^N232各自独立地表示与通式(N-2)中的R^N21及R^N22相同的意义。)

通式(N-3)所表示的化合物优选为选自通式(N-3-2)所表示的化合物组中的化合物。

[化84]

(式中，R^N321及R^N322各自独立地表示与通式(N-3)中的R^N31及R^N32相同的意义。)

当本发明涉及的含有聚合性单体的液晶组合物整体呈现正介电常数各向异性的情形时，优选含有通式(I)所表示的聚合性单体、1种或2种以上选自通式(J)所表示的化合物中的化合物、以及通式(L)所表示的化合物。

本发明涉及的含有聚合性单体的液晶组合物整体中，仅由通式(I)、通式(J)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例上限值优选为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％。

另外，本发明涉及的含有聚合性单体的液晶组合物整体中，仅由通式(I)、通式(J)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例下限值优选为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％。

当本发明涉及的含有聚合性单体的液晶组合物整体呈现负介电常数各向异性的情形时，优选含有通式(I)所表示的聚合性单体、1种或2种以上选自通式(N-1)所表示的化合物中的化合物、以及通式(L)所表示的化合物。

本发明涉及的含有聚合性单体的液晶组合物整体中，仅由通式(I)、通式(N-1)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占的比例上限值优选为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％。

当本发明涉及的液晶组合物为负的液晶组合物的情形时，20℃时的介电常数各向异性(Δε)为-2.0至-8.0，优选为-2.1至-6.2，更优选为-2.2至-5.3，进一步优选为-2.5至-5.0。特别优选为-2.7至-4.8。

当本发明涉及的液晶组合物为正的液晶组合物的情形时，20℃时的介电常数各向异性(Δε)为1.5至20，优选为1.5至18.0，更优选为1.5至15.0，进一步优选为1.5至11，特别优选为1.5至8。

本发明涉及的液晶组合物在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。若更进一步详述，则应对薄的单元间隙的情形时，优选为0.10至0.13，而应对厚的单元间隙的情形时，则优选为0.08至0.11。

本发明的液晶组合物在20℃时的粘度(η)为10至50mPa·s，优选为10至45mPa·s，优选为10至40mPa·s，优选为10至35mPa·s，优选为10至30mPa·s，更优选为10至25mPa·s，特别优选为10至22mPa·s。

本发明涉及的液晶组合物在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60至150mPa·s，优选为60至140mPa·s，优选为60至130mPa·s，优选为60至125mPa·s。

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

使用本发明的含有聚合性单体的液晶组合物的液晶显示元件，具有高速响应这一显著的特征，并且，可充分得到倾斜角，没有未反应的聚合性单体或少到不会成为问题，电压保持率(VHR)高，因此没有取向不良或显示不良等不良情形，或者得到了充分抑制。另外，由于能够容易地控制倾斜角及聚合性单体的残留量，因此容易实现用于制造的能量成本的优化及削减，因此，最适于生产效率的提高与稳定的量产。

使用本发明的含有聚合性单体的液晶组合物的液晶显示元件，尤其对于主动矩阵驱动用液晶显示元件有用，可用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式用液晶显示元件。

实施例

以下列举实施例进一步详述本发明，但本发明并不限定于这些实施例。另外，下述实施例及比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。实施例中关于化合物的记载，使用以下的代号。

实施例中所测得的特性如下所示。

T_ni：向列相-各向同性液相转变温度(℃)

Δn：20℃时的折射率各向异性

η：20℃时的粘度(mPa·s)

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)

＜环结构＞

[化85]

＜侧链结构＞

[表1]

代号	化学结构
		-n	C_nH_2n+1
n-	C_nH_2n+1-
		-On	-OC_nH_2n+1
nO-	C_nH_2n+1O-
		-V	-CH＝CH₂
V-	CH₂＝CH-
		-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-

(其中，表中的n为自然数。)

<连结结构>

[表2]

代号	化学结构
		-n-	C_nH_2n
-nO-	-C_nH_2nO-
		-On-	-OC_nH_2n-
-COO-	-C(＝O)-O-
		-OCO-	-O-C(＝O)-
-V-	-CH＝CH-
		-nV-	-C_nH_2n-CH＝CH-
-Vn-	-CH＝CH-C_nH_2n-
		-T-	-C≡C-
-CF2O-	-CF₂-O-
		-OCF2-	-O-CF₂-

(其中，表中的n为自然数。)

本实施例及比较例中的“低温保存性”、“垂直取向性”、“预倾角形成”及“响应特性”的评价通过以下方法进行。

(低温保存性的评价试验)

使用膜滤器(Agilent Technologies公司制，PTFE 13m-0.2μm)对液晶组合物进行过滤，在真空减压条件下静置15分钟，进行溶存空气的去除。用丙酮将其清洗后，称量0.5g至经充分干燥的小玻璃瓶，在-25℃的环境下静置10天。然后，通过目视观察有无析出，以下述2阶段来判定。

A：无法确认到析出。

B：1周后析出。

C：可确认到析出。

(垂直取向性的评价试验)

制作第一基板(共通电极基板)与第二基板(像素电极基板)，该第一基板在绝缘层上具有由经图案化的透明共通电极构成的透明电极层，不具有具备滤色器层的取向膜；该第二基板没有具有像素电极层的取向膜，该像素电极层具有通过主动元件驱动的透明像素电极。将液晶组合物滴加于第一基板上，在第二基板上夹持，在常压以110℃、2小时的条件使密封材固化，得到单元间隙3.2μm的液晶单元。使用偏光显微镜观察此时的垂直取向性及滴痕等取向不均，以下述5阶段来评价。

S：特别优异，均匀地垂直取向

A：整面上均匀地垂直取向

B：有极些微的取向缺陷，为可容许的程度

C：具有取向缺陷，为无法容许的程度

D：取向不良相当严重

(液晶烧屏评价方法(预倾角的经时变化))

首先，将会诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜涂布于带ITO的基板后，对前述聚酰亚胺取向膜进行摩擦处理，得到带ITO的基板，然后在含有该带ITO的基板的液晶单元(单元间隙3.5μm)间，使用真空注入法注入液晶组合物。然后，在对注入了液晶组合物的液晶单元以频率100Hz施加10V电压的状态下，使用高压水银灯，通过会将325nm以下的紫外线滤除的过滤器照射紫外线。此时，调整成在中心波长365nm的条件下测得的照度为100mW/cm²，照射累积光量10J/cm²的紫外线。将前述紫外线照射条件设为照射条件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。此处，为了无论有无垂直取向性都对预倾形成进行评价而用带聚酰亚胺取向膜的单元来进行评价，但在使用垂直取向性够高的单体的情形时，确认到即使用没有聚酰亚胺取向膜的单元进行相同的评价，也可得到同样的结果。

接着，使用荧光UV灯，调整成在中心波长313nm的条件下测得的照度为3mW/cm²，进一步照射累积光量20J/cm²的紫外线，得到液晶显示元件。将前述紫外线照射条件设为照射条件2。通过照射条件2，使照射条件1下未反应的液晶单元中的聚合性单体的残留量减少。

照射紫外线后，进行因预倾角的变化所造成的显示不良(烧屏)评价。首先，测量液晶显示元件的预倾角，作为预倾角(初期)。对该液晶显示元件以频率100Hz施加矩形波30V的电压，并且照射背光10小时。然后，测量预倾角，作为预倾角(试验后)。从所测得的预倾角(初期)减掉预倾角(试验后)，将所得到的值作为预倾角变化量(＝预倾角变化的绝对值)[°]。预倾角使用Shintech公司制的OPTIPRO测得。需要说明的是，30V的电压大小为通常的驱动电压的数倍大，成为加速试验。

预倾角变化量越接近0[°]，因预倾角的变化而导致显示不良发生的可能性越低。

将上述测得的预倾角变化量分为以下的4阶段。

S：0.1°以内(几乎不发生显示不良)

A：0.1°以上0.3°以内(不易发生显示不良)

B：0.3°以上0.5°以内(发生相当多的显示不良)

C：0.5°以上(发生显示不良，为无法容许的程度)

(响应特性的评价试验)

对于上述(预倾角形成的评价试验)所使用的单元间隙3.2μm的单元，进一步照射东芝照明技术公司制的UV荧光灯60分钟(313nm时的照度1.7mW/cm²)。对由此所得到的单元测定响应速度。关于响应速度，在25℃的温度条件下，使用AUTRONIC-MELCHERS公司的DMS703测量6V时的Voff。

(液晶组合物的调制与评价结果)

按照如下述所示的化合物与混合比率调制液晶组合物，将该组合物设为LC-1。以下公开液晶组合物的构成及其物性值的结果。

LC-1的向列相-各向同性液相转变温度(T_NI)为75℃，固相-向列相转变温度(T_CN)为-33℃，折射率各向异性(Δn)为0.11，介电常数各向异性(Δε)为-2.8，旋转粘性(γ₁)为98mPa·s。需要说明的是，折射率各向异性(Δn)、介电常数各向异性(Δε)及旋转粘性(γ1)均是25℃时的测定结果(下同)。

[表3]

(比较例1～8)

将LC-1设为100质量份时，将含有下述自取向性单体(P-1)1.0质量份、添加有0.3质量份由式(RM-1)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例1。

将相对于100质量份液晶组合物LC-1含有自取向性单体(P-1)1.0质量份、添加有0.3质量份由式(RM-2)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例2。

将相对于100质量份液晶组合物LC-1含有自取向性单体(P-1)1.0质量份、添加有0.3质量份由式(RM-3)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例3。

将相对于100质量份液晶组合物LC-1含有自取向性单体(P-1)1.0质量份、添加有0.3质量份由式(RM-4)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例4。

将相对于100质量份液晶组合物LC-1含有自取向性单体(P-1)0.5质量份、添加有0.3质量份由式(RM-2)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例5。

将相对于100质量份液晶组合物LC-1含有自取向性单体(P-1)0.5质量份、添加有0.6质量份由式(RM-1)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例6。

将相对于100质量份液晶组合物LC-1含有自取向性单体(P-1)1.0质量份、添加有0.6质量份由式(RM-1)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例7。

将相对于100质量份液晶组合物LC-1含有自取向性单体(P-1)1.0质量份、添加有0.6质量份由式(RM-3)表示的化合物的聚合性单体的液晶组合物作为比较例8。

(实施例1～95)

除了将下述所示的自取向性单体(P-1)至(P-41)及聚合性单体(RM-1)至(RM-16)分别以下表所示的添加量添加于LC-1以外，与比较例1同样地操作，调制液晶组合物。

以下，示出本实施例所使用的自取向性单体及聚合性单体的化学结构。以下的结构式中，“Me”表示甲基。

[化86]

[化87]

[化88]

[化89]

[化90]

[化91]

[化92]

[化93]

[化94]

[化95]

[化96]

[化97]

[化98]

[化99]

[化100]

[化101]

[化102]

[化103]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

关于实施例1～95的低温保存性，取代基具有长链烷基的聚合性单体(例如，RM-9～RM-11)若经过1周左右则会开始发生析出。另外，取代基具有短链烷基或者烷氧基的聚合性单体(例如，RM-3～RM-7，RM-12～RM-14)，溶解性佳，低温保存性良好。关于低温保存性，聚合性单体由于溶解性相对较佳，因此主要取决于自取向性单体的溶解性。

另外，将封入了含有2种聚合性单体的液晶组合物的液晶单元放置于偏光元件与检偏镜正交配置的偏光显微镜，观察透射光时，如果液晶分子垂直取向，则光会因偏光板的作用而无法透射，因此单元会呈黑色显示。通过这种试验法来评价上述实施例1～95的液晶组合物的样品，结果确认到，若适当地选择2种聚合性单体并添加于液晶组合物，则可显著地减轻取向不均，显示出一样的垂直取向性。所谓该适当的2种聚合性单体，可列举一个在介晶侧链导入有疏水基的双官能性单体与在300nm以上具有吸收的聚合性单体的组合，通过以适当浓度添加各单体，确认到良好的垂直取向性。

另一方面，比较例1、2、4、5～7中，确认到通过添加聚合性单体，预倾变化量相对较为良好，相对于此，垂直取向性低。比较例3中，虽然垂直取向性高，但预倾变化量大。比较例6～7中，尽管增加了1种聚合性单体的添加量，但垂直取向性并未获得改善。从这些结果可确认，若为1种聚合性单体，则并非可同时兼顾垂直取向性与预倾变化量的单体。

另外，比较例中，对自取向性单体与聚合性单体各自包含1种的组合物评价了取向性、倾斜稳定性，但是当使用在长波长具有吸收的聚合性单体(例如，RM-4)的情形时，结果是虽然倾斜稳定性相对较为良好，但垂直取向性差。另外，若使用导入有疏水性部位的化合物(RM-3)作为聚合性单体，则结果是虽然垂直取向性良好，但无法充分引起通过照射紫外光进行的聚合，无法致密地形成网络，倾斜稳定性变低。进一步，比较例1～8全部为低温保存性比实施例差的结果。

关于实施例1、12、26、42、50，认为由于使用了2种未导入疏水基的聚合性单体，因此垂直取向性与其他实施例相比为较差的结果。相对于此，实施例5、6、24、27、28、38、39、46由于使用了光的吸收区域未移动至相对较长波长侧的聚合性单体，因此聚合不易进行，在聚合的初期阶段，聚合物网络的形成不充分，作为结果，预倾变化量与其他实施例相比为较差的结果。根据上述实验结果，认为通过适当选择参与聚合的聚合性单体与有助于垂直取向性的聚合性单体的功能分离的2种单体，能够实现高的垂直取向性与小的预倾变化量。在其他实施例中，确认到除了高垂直取向性以外，还显示出足够小的预倾角变化量，且显示不均、烧屏少。尤其是认为导入有疏水基的聚合性单体发挥自取向单体与另1种聚合性单体的媒介功能，保持高垂直取向性，且同时提高聚合层的交联密度，从而使聚合物的强度提高，结果稳定性优异。

另外，评价因通过照射紫外光进行的聚合而形成的预倾角，结果确认到在分别添加有在介晶侧链导入有疏水基的双官能性单体(例如RM-3、RM-5、RM-6、RM-8)与在长波长具有吸收的聚合性单体(例如RM-4、RM-12～RM-14)的样品中，被赋予了适当的倾斜角。使用了它们的液晶显示元件由于被赋予了充分的预倾角，因此暗示了充分高速的响应。

当利用含有在实施例1～11等中作为聚合性单体使用的RM-1～RM-17的组合物来制作液晶单元时，展开性(润湿扩展)也良好。

进一步，当将实施例1～95的自取向性单体的添加量分别置换成1.0质量份至0.5质量份的情形时，也确认到垂直取向性及预倾变化量小，显示不均、烧屏获得抑制。

调制以如下述所示的化合物及混合比率构成的组合物代替组合物LC-1，将该液晶组合物设为LC-2至LC-8。

[表11]

(实施例96～103)

确认到，即使将实施例3的基础组合物置换成LC1至LC2，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施例96)。

确认到，即使将实施例30的基础组合物置换成LC1至LC3，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施例97)。

确认到，即使将实施例35的基础组合物置换成LC1至LC4，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施例98)。

确认到，即使将实施例36的基础组合物置换成LC1至LC5，并将聚合性化合物置换成P-6至P-11，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施例99)。

确认到，即使将实施例41的基础组合物置换成LC1至LC6，并将聚合性化合物置换成P-6至P-18，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施例100)。

确认到，即使将实施例44的基础组合物置换成LC1至LC7，并将聚合性化合物置换成P-7至P-23，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施例101)。

确认到，即使将实施例47的基础组合物置换成LC1至LC8，并将聚合性化合物置换成P-8至P-30，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施102)。

确认到，即使将实施例56的基础组合物置换成LC1至LC8，并将聚合性化合物置换成P-10至P-34，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制(实施例103)。

进一步，当将实施例96～103的自取向性单体的添加量分别置换成1.0质量份至0.5质量份的情形时，也确认到垂直取向性及预倾变化量小，显示不均、烧屏获得抑制。

(实施例104～123)

除了将下表所示的自取向性单体(1)0.2质量份及自取向性单体(2)0.4质量份以及下表所示的添加量的聚合性单体(1)及(2)分别添加于组合物LC-1～LC-8的任一者中以外，与比较例1同样地操作，调制液晶组合物。

[表12]

[表13]

评价由2种自取向性单体、2种聚合性单体的组合所得到的低温保存性、垂直取向性、预倾稳定性。可确认：通过以低浓度混合2种溶解性低的自取向性单体，从而在维持低温保存性的状态下提高了垂直取向性。另外，通过将聚合性单体也混合多种来使用，能够提高聚合性单体成分的浓度，能够使预倾稳定性提高。

根据上述各实施例的评价结果，实施例的液晶组合物作为液晶显示元件显示出综合优异的性能。

(实施例124～149)

除了将实施例1的自取向性单体分别置换成P-1至P-41～P-66以外，与实施例1同样地操作，调制液晶组合物，将它们设为实施例124～149。根据实施例124～149的结果，确认到：使用各种自取向性单体的情形时，垂直取向性及预倾变化量也小，显示不均、烧屏也获得抑制。

Claims

1.一种液晶组合物，其含有1种以上的自取向性单体，该自取向性单体具有具备2～4个环式基的介晶基团、由通式(PG1)表示的1～5个聚合性基团、及连接于该聚合性基团所连接的环式基的1～8个吸附基团，

作为具备2～4个环式基的介晶基团，由通式(AL)表示，

式中，Z^AL表示单键、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH₂-CH₂COO-、-OCOCH₂-CH₂-、-CH＝C(CH₃)COO-、-OCOC(CH₃)＝CH-、-CH₂-CH(CH₃)COO-、-OCOCH(CH₃)-CH₂-、-OCH₂CH₂O-或碳原子数1～20的亚烷基，该亚烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代，

A^AL表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、1,3-二烷-2,5-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基，

Z^AL及A^AL中的1个或2个以上的氢原子可以各自独立地被卤素原子、吸附基团、P¹¹-S¹¹-、碳原子数1～15的烷基、碳原子数2～15的烯基、碳原子数1～14的烷氧基或碳原子数2～15的烯氧基取代，所述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中的1个或不邻接的2个以上的-CH₂-可以被-O-、-COO-或-OCO-取代，当Z^AL及A^AL各自存在多个的情形时，各自彼此可相同也可不同，m^AL表示2～4的整数，上述式中的左端的＊及右端的＊表示连接键，

并且，该液晶组合物包含具备与所述自取向性单体不同化学结构的选自由以下的通式(I)所表示的聚合性单体组成的组中的2种～4种聚合性单体，

*-S¹¹-P¹¹ (PG1)

上述式中，所述P¹¹为由以下的式(P-I)表示的基团，

所述式(P-I)中，R^p11各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的卤代烷基，上述式中的＊表示连接键、并与S¹¹键结，

S¹¹表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个-CH₂-或未邻接的2个以上的-CH₂-可以以氧原子不直接邻接的方式被吸附基团、-O-、-OCO-或-COO-取代，

所述1～5个聚合性基团直接或通过间隔基团键结于位于所述介晶基团的一个末端的环式基，

所述吸附基团由以下的式表示，

这些式中，R^tc由氢原子、碳原子数1～7个的烷基或聚合性基团P¹¹-S¹¹-表示，分子内的氢原子可以被取代成上述聚合性基团P¹¹-S¹¹-，＊表示连接键，与所述介晶基团的由所述通式(PG1)表示的聚合性基团所键结的所述环式基连接，

上述通式(I)中，R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷、R¹⁰⁸和R¹⁰⁹各自独立地表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基或氢原子中的任一者，

R¹⁰¹及R¹¹⁰各自独立地表示P²¹-S²¹-，

P²¹为由以下的式(P-I)表示的基团，

S²¹表示单键或碳原子数1～15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-、-OCO-或-COO-取代，

n¹¹表示0、1或2，

A¹¹表示选自由1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基及2,7-菲二基组成的组中的基团，上述A¹¹可以被碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基或氟原子取代，

L¹⁰及L¹¹各自独立地表示单键、-OCH₂-、-CH₂O-、-C₂H₄-、-OC₂H₄O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CR^a-COO-、-CH＝CR^a-OCO-、-COO-CR^a＝CH-、-OCO-CR^a＝CH-、-(CH₂)_z-COO-、-(CH₂)_z-OCO-、-OCO-(CH₂)_z-、-COO-(CH₂)_z-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-或-C≡C-，式中，R^a各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，所述式中，z各自独立地表示1～4的整数，

当P²¹、S²¹、L¹¹及A¹¹存在多个的情形时，各自可相同也可不同，

所述2种～4种聚合性单体包含在介晶侧链导入有疏水基的双官能性单体与在300nm以上具有吸收的聚合性单体。

2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有1种或2种以上的选自通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物中的化合物，

式中，R^N11、R^N12、R^N21、R^N22、R^N31及R^N32各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH₂-或未邻接的2个以上的-CH₂-可以被取代成-O-；

(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；

(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；以及

(d)1,4-亚环己烯基，

X^N21表示氢原子或氟原子，

T^N31表示-CH₂-或氧原子，

n^N11、n^N12、n^N21、n^N22、n^N31及n^N32各自独立地表示0～3的整数，n^N11+n^N12、n^N21+n^N22及n^N31+n^N32各自独立地为1、2或3，当A^N11～A^N32、Z^N11～Z^N32存在多个的情形时，它们可相同也可不同。

3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其含有1种或2种以上的选自通式(L)所表示的化合物中的化合物：

式中，R^L1及R^L2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH₂-可以各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，

n^L1表示0、1、2或3，

A^L1、A^L2及A^L3各自独立地表示选自由(a)、(b)及(c)组成的组中的基团：

(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝；以及

(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH＝或未邻接的2个以上的-CH＝可以被取代成-N＝，

当n^L1为2或3而存在多个A^L2的情形时，它们可相同也可不同，当n^L1为2或3而存在多个Z^L2的情形时，它们可相同也可不同，但不包括由通式(N-1)、通式(N-2)及通式(N-3)表示的化合物。

4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，所述通式(I)所表示的聚合性单体的一者中，n¹¹为0，且R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁷、R¹⁰⁸或R¹⁰⁹中的任一者为碳原子数1至18的烷基，R¹⁰¹及R¹¹⁰各自独立地为P²¹-S²¹-。