液晶组合物及液晶显示元件的制作方法
1.本发明涉及一种作为液晶显示材料有用的介电各向异性(δε)显示负值的向列型液晶组合物及使用所述向列型液晶组合物的液晶显示元件。
背景技术：
2.液晶显示元件被用于以时钟、桌上计算器为代表的家庭用各种电气设备、测定设备、汽车用面板、文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视机等中。作为液晶显示方式，其具代表性者可列举：扭转向列(twisted nematic，tn)型、超扭转向列(super twisted nematic，stn)型、动态光散射(dynamic light scattering，ds)型、宾主(guest host，gh)型、共面切换(in-plane switching，ips)型、光学补偿双折射(optically compensated birefringence，ocb)型、电控双折射(electrically controlled birefringence，ecb)型、垂直取向(vertical alignment，va)型、颜超级垂直(color super homeotropic，csh)型、或铁电性液晶(ferroelectric liquid crystal，flc)等。另外，作为驱动方式，也可列举静态式驱动、多工式驱动、单纯矩阵方式、通过薄膜晶体管(thin film transistor，tft)或薄膜二极管(thin film diode，tfd)等进行驱动的有源矩阵(active matrix，am)方式。
3.在这些显示方式中，ips型、ecb型、va型、或csh型等具有使用δε显示出负值的液晶材料的特征。这些中，尤其是基于am驱动的va型显示方式被用于要求高速且广视角的显示元件、例如电视机等的用途中。
4.对va型等显示方式中所使用的向列型液晶组合物要求低电压驱动、高速响应及广的动作温度范围。即，要求δε为负且绝对值大、粘度低、向列相-各向同性液体相转变温度(t
ni
)高。另外，根据折射率各向异性(δn)与单元间隙(d)的积即δn
×
d的设定，需要将液晶材料的δn与单元间隙相符地调节为适当的范围。此外，在将液晶显示元件应用于电视机等中的情况下，由于重视高速响应性，因此要求粘度(η)低的液晶材料。另一方面，液晶向电视(television，tv)用液晶面板的封入是通过如下方式进行：在其中一个基板上滴加液晶并在减压下与另一个基板贴合。此时，因减压时的气体的流动而基板带电，有时直至面板化后仍会作为不均而残存影响。因此，在面板的制造工序中，理想的是以适当的速度从液晶面板脱出电荷。容易脱出电荷的方法设想有多种，在调整液晶组合物中的特定材料的含量的同时进而添加少量添加剂也是一种方法。
5.[现有技术文献]
[0006]
[专利文献]
[0007]
[专利文献1]国际公开第2010/084823号
[0008]
[专利文献2]日本专利特开2016-216747号公报
[0009]
[专利文献3]日本专利特开2017-14486号公报
[0010]
[专利文献4]国际公开第2018/193861号
技术实现要素：
[0011]
[发明所要解决的问题]
[0012]
近年来，液晶tv的高分辨率化、高频驱动化等的发展过程中，对于适于没有显示不均等的高性能液晶器件、且可满足各种特性的液晶组合物的要求不断提高。但是，所述专利文献1～专利文献4中记载的那样的液晶组合物仍有改良的余地。
[0013]
本发明所要解决的课题是提供一种液晶组合物、及使用其的液晶显示元件，所述液晶组合物满足δε为负的n型液晶组合物所要求的诸特性、同时在用于液晶tv等液晶器件时可达成高速响应、低的驱动电压、高的透过率及快的除电速度。
[0014]
[解决问题的技术手段]
[0015]
本发明人对各种液晶化合物等进行了研究，发现通过进行这些的选择的调整，可解决所述课题，从而完成了本发明。
[0016]
即，本发明提供一种液晶组合物、另外提供一种使用所述液晶组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物中，作为液晶化合物，含有相对于使用的液晶化合物的总量而为30质量％以上且60质量％以下的选自下述通式(l)中的一种或两种以上的液晶化合物，且
[0017]
含有相对于使用的液晶化合物的总量而为30质量％以上且60质量％以下的选自下述通式(lc3)中的一种或两种以上的液晶化合物，
[0018]
通式(l)所表示的液晶化合物及通式(lc3)所表示的液晶化合物的合计含量相对于使用的液晶化合物的总量而为90质量％以上，
[0019]
[化1]
[0020][0021]
(式中，r
l1
表示碳原子数1～10的烷基，r
l2
表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，
[0022]nl1
表示0、1或2，
[0023]al1
、a
l2
及a
l3
分别独立地表示选自由
[0024]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可经取代为-o-)以及
[0025]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch＝或不邻接的两个以上的-ch＝可经取代为-n＝；所述基中存在的氢原子可经仅一个氟原子取代)所组成的组中的基，
[0026]zl1
及z
l2
分别独立地表示单键、-ch2ch
2-、-(ch2)
4-、-och
2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ocf
2-、-cf2o-、-ch＝n-n＝ch-、-ch＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-，
[0027]
在a
l2
或z
l2
存在多个的情况下，这些可分别相同也可不同)
[0028]
[化2]
[0029][0030]
(式中，r
lc31
及r
lc32
分别独立地表示碳原子数1～15的烷基或碳原子数2～15的烯基，所述基中的一个或两个以上的-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-或-s-，另外，r
lc31
及r
lc32
中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经取代为氟
原子或氯原子；a
lc31
及a
lc32
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、2,5-二氟-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、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、-1,4-二基、萘-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；z
lc31
及z
lc32
分别独立地表示单键、-ch＝ch-、-c≡c-、-ch2ch
2-、-(ch2)
4-、-coo-、-oco-、-och
2-、-ch2o-、-ocf
2-或-cf2o-，m
lc31
及m
lc32
分别独立地表示0～3，m
lc31
+m
lc32
为1、2或3，在a
lc31
～a
lc32
、z
lc31
～z
lc32
存在多个的情况下，这些可分别相同也可不同)
[0031]
且进而含有一种或两种以上的通式(i)所表示的化合物，
[0032]
[化3]
[0033][0034]
(式中的r1表示氢原子、-o
·
、-oh、碳原子数1～12的烷基，所述烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-或-cf2o-；r2、r3、r4及r5分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-或-cf2o-，r2与r3和/或r4与r5可彼此键结而形成环；r6及r7分别独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，所述烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-或-cf2o-；n1表示1～6的整数，在n1表示2～6的整数的情况下，存在多个的r1、r2、r3、r4、r5、r6及r7可分别相同也可不同；m1表示一价～六价的有机基，m1的价数与n1所表示的数为相同的数)
[0035]
[发明的效果]
[0036]
本发明的液晶组合物满足δε为负的n型液晶组合物所要求的诸特性，同时在用于液晶tv等液晶器件时可达成高速响应、低的驱动电压、高的透过率，且可使由液晶器件的制造工序引起的显示不均不会产生、或减轻，使用所述液晶组合物的本发明的液晶显示元件对于液晶tv、监视器等的显示元件有用。
具体实施方式
[0037]
如上所述，本技术发明涉及一种液晶组合物及使用其的液晶显示元件。以下，首先，对本发明中的液晶组合物的实施方式进行说明。
[0038]
＜液晶组合物＞
[0039]
(通式(l)所表示的液晶化合物)
[0040]
本发明的液晶组合物含有选自下述通式(l)中的一种或两种以上的液晶化合物作为液晶化合物。
[0041]
[化4]
[0042][0043]
(式中，r
l1
表示碳原子数1～10的烷基，r
l2
表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数1
～8的烷氧基，
[0044]nl1
表示0、1或2，
[0045]al1
、a
l2
及a
l3
分别独立地表示选自由
[0046]
(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可经取代为-o-)以及
[0047]
(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch＝或不邻接的两个以上的-ch＝可经取代为-n＝；所述基中存在的氢原子可经仅一个氟原子取代)所组成的组中的基，
[0048]zl1
及z
l2
分别独立地表示单键、-ch2ch
2-、-(ch2)
4-、-och
2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ocf
2-、-cf2o-、-ch＝n-n＝ch-、-ch＝ch-、或-c≡c-，
[0049]
在a
l2
或z
l2
存在多个的情况下，这些可分别相同也可不同)
[0050]
通式(l)所表示的化合物相当于介电性大致为中性的化合物(δε的值为-2～2)。因此，优选为将分子内具有的卤素等极性基的个数设为两个以下，优选为设为一个以下，优选为不具有。
[0051]
通式(l)所表示的化合物可单独使用，也可组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所期望的性能适宜地组合来使用。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，为一种。或者，在本发明的其他实施方式中，为两种，为三种，为四种，为五种，为六种，为七种，为八种以上。
[0052]
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、电气可靠性、双折射率、工艺适合性、滴加痕迹、残像、介电各向异性等所要求的性能适宜调整。
[0053]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，通式(l)所表示的化合物的含量的下限值为30质量％以上且上限值为60质量％以下。若通式(l)所表示的化合物的含量为所述范围，则与后述的通式(lc3)所表示的化合物一起并用的通式(i)所表示的化合物的效果变大，可制成能够达成良好的物性值以及快的除电速度的液晶组合物。通式(l)所表示的化合物的含量的优选的含量的下限值为32质量％以上，为34质量％以上，为35质量％以上。优选的含量的上限值为58质量％以下，为56质量％以下，为55质量％以下。
[0054]
为了提高液晶组合物的可靠性，所述通式(l)所表示的化合物重要的是r
l1
表示烷基，r
l2
为烷基或烷氧基。
[0055]
通式(l)中，a
l1
、a
l2
及a
l3
在要求增大δn的情况下优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，更优选为表示下述结构，
[0056]
[化5]
[0057][0058]
更优选为表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
[0059]
通式(l)中，z
l1
及z
l2
在重视响应速度的情况下优选为单键。
[0060]
通式(l)所表示的化合物优选为分子内的卤素原子数为0个或一个。
[0061]
通式(l)所表示的化合物优选为选自通式(l-1)～通式(l-7)所表示的化合物组中的化合物。
[0062]
通式(l-1)所表示的化合物为下述化合物。
[0063]
[化6]
[0064][0065]
(式中，r
l11
及r
l12
分别独立地表示碳原子数1～10的烷基)
[0066]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，通式(l-1)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1质量％，为5质量％，为10质量％，为13质量％，为15质量％，为17质量％，为20质量％，为23质量％，为25质量％，为30质量％。相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选的含量的上限值为60质量％，为55质量％，为50质量％，为45质量％，为40质量％，为37质量％，为35质量％，为33质量％，为30质量％，为27质量％，为25质量％，为23％质量％，为20％质量％，为17％质量％，为15质量％，为13质量％，为10质量％。
[0067]
进而，通式(l-1)所表示的化合物优选为选自下述式(l-1-3.1)至式(l-1-3.5)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(l-1-3.1)、式(l-1-3.3)或式(l-1-3.4)所表示的化合物。另外，式(l-1-3.1)所表示的化合物因尤其改善本发明的组合物的响应速度而优选，尤其是相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选为含有10质量％以上且30质量％以下的式(l-1-3.1)所表示的化合物，优选为含有15质量％以上且28质量％以下，优选为含有18质量％以上且28质量％以下，优选为含有20质量％以上且28质量％以下。另外，在要求比响应速度高的t
ni
时，优选为使用式(l-1-3.3)、式(l-1-3.4)所表示的化合物。为了使低温下的溶解度良好而将式(l-1-3.3)、式(l-1-3.4)所表示的化合物的合计含量设为20质量％以上的情况并不优选。
[0068]
[化7]
[0069][0070]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-1-3.1)～式(l-1-3.5)所表示的化合物的优选的合计含量的下限值为1质量％，为2质量％，为3质量％，为5质
量％，为7质量％，为10质量％，为13质量％，为15质量％，为18质量％，为20质量％。相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选的合计含量的上限值为40质量％，为38质量％，为35质量％，为34质量％，为32质量％。
[0071]
通式(l-2)所表示的化合物为下述化合物。
[0072]
[化8]
[0073][0074]
(式中，r
l21
表示碳原子数1～10的烷基，r
l22
表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数1～8的烷氧基)
[0075]
通式(l-2)中，r
l21
优选为碳原子数1～5的烷基，r
l22
优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～3的烷氧基。
[0076]
通式(l-2)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。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，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
[0077]
在重视低温下的溶解性的情况下，若将含量设定得高则效果高，相反，在重视响应速度的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
[0078]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，通式(l-2)所表示的化合物的优选的合计含量的下限值为1质量％，为2质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％。相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选的合计含量的上限值为20质量％，为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为7质量％，为6质量％，为5质量％，为3质量％。
[0079]
进而，通式(l-2)所表示的化合物优选为选自式(l-2.1)至式(l-2.6)所表示的化合物组中的化合物。
[0080]
[化9]
[0081][0082]
式(l-2.1)至式(l-2.6)所表示的化合物可单独使用一种，也可并用两种以上，就筹备的容易性而言，优选为仅使用一种。
[0083]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-2.1)至式(l-2.6)所表示的化合物的优选的含量的下限值为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％，为12质量％，为15质量％，为18质量％，为20质量％，为22质量％。优选的含量的上限值为40质量％，为35质量％，为30质量％，为25质量％，为20质量％，为18质量％，为16质量％，为15质量％，为12质量％，为10质量％。尤其是，关于使用式(l-2.5)时的含量，相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选为含有1质量％以上且25质量％以下，优选为含有3质量％以上且20质量％以下，优选为含有5质量％以上且18质量％以下。另外，关于使用式(l-2.6)时的含量，相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选为含有1质量％以上且25质量％以下，优选为含有3质量％以上且20质量％以下，优选为含有5质量％以上且18质量％以下。
[0084]
通式(l-3)所表示的化合物为下述化合物。
[0085]
[化10]
[0086][0087]
(式中，r
l31
表示碳原子数1～10的烷基，r
l32
表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数1～8的烷氧基)
[0088]
通式(l-3)中，r
l31
优选为碳原子数1～5的烷基，r
l32
优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～3的烷氧基。
[0089]
通式(l-3)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。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，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
[0090]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，通式(l-3)所表示的化合物的优选的合计含量的下限值为1质量％，为2质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％。相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选的合计含量的上限值为20质量％，为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为7质量％，为6质量％，为5质量％，为3质量％。
[0091]
在获得高的双折射率的情况下，若将含量设定得高则效果高，相反，在重视高的t
ni
的情况下，若将含量设定得低则效果高。进而，在改良滴加痕迹或残像特性的情况下，优选为将含量的范围设定于中间。
[0092]
进而，通式(l-3)所表示的化合物优选为选自下述式(l-3.1)至式(l-3.7)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(l-3.1)至式(l-3.2)所表示的化合物。尤其是，关于使用式(l-3.1)时的含量，相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选为含有1质量％以上且25质量％以下，优选为含有3质量％以上且20质量％以下，优选为含有5质量％以上且18质量％以下。另外，关于使用式(l-3.2)时的含量，相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，优选为含有1质量％以上且25质量％以下，优选为含有3质量％以上且20质量％以下，优选为含有5质量％以上且18质量％以下。
[0093]
[化11]
[0094][0095]
通式(l-4)所表示的化合物为下述化合物。
[0096]
[化12]
[0097][0098]
(式中，r
l41
及r
l42
分别独立地表示碳原子数1～10的烷基)
[0099]rl41
优选为碳原子数1～5的烷基，r
l42
优选为碳原子数1～5的烷基。
[0100]
通式(l-4)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。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，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
[0101]
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、电气可靠性、双折射率、工艺适合性、滴加痕迹、残像、介电各向异性等所要求的性能适宜调整。
[0102]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-4)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1质量％，为2质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％，为14质量％，为16质量％，为20质量％，为23质量％，为26质量％，为30质量％，为35质量％，为40质量％。相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-4)所表示的化合物的优选的含量的上限值为50质量％，为40质量％，为35质量％，为30质量％，为20质量％，为15质量％，为10质量％，为5质量％。
[0103]
通式(l-4)所表示的化合物例如优选为式(l-4.4)至式(l-4.10)所表示的化合物，优选为式(l-4.4)所表示的化合物。
[0104]
[化13]
[0105][0106]
[化14]
5.2)或式(l-5.3)或式(l-5.6)或式(l-5.7)或式(l-5.8)所表示的化合物各自的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％。优选的上限值为25质量％，为23质量％，为20质量％，为18质量％，为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为6质量％。
[0120]
在含有式(l-5.1)所表示的化合物与式(l-5.2)所表示的化合物两者的情况下，相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，两化合物的优选的含量的下限值为0质量％，为1质量％，为3质量％，为5质量％。优选的上限值为25质量％，为23质量％，为20质量％，为18质量％，为15质量％，为13质量％，为10质量％，为8质量％，为6质量％。
[0121]
[化16]
[0122][0123]
[化17]
[0124][0125]
通式(l-6)所表示的化合物为下述化合物。
[0126]
[化18]
[0127][0128]
(式中，r
l61
及r
l62
分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，x
l61
及x
l62
分别独立地表示氢原子或氟原子，在采用氟原子的情况下仅为任一者)
[0129]rl61
及r
l62
优选为分别独立地为碳原子数1～5的烷基，优选为x
l61
及x
l62
中的一者为氟原子另一者为氢原子。
[0130]
通式(l-6)所表示的化合物也可单独使用，也可将两种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能适宜地组合来使用。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，为一种，为两种，为三种，为四种，为五种以上。
[0131]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-6)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1质量％，为2质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％，为14质量％，为16质量％，为20质量％，为23质量％，为26质量％，为30质量％，为35质量％，为40质量％。相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-6)所表示的化合物的优选的含量的上限值为50质量％，为40质量％，为35质量％，为30质量％，为20质量％，为15质量％，为10质量％，为5质量％。在将重点放在增大δn的情况下，优选为
增多含量，在将重点放在低温下的析出的情况下，优选为含量少。
[0132]
通式(l-6)所表示的化合物优选为下述式(l-6.1)至式(l-6.9)所表示的化合物。
[0133]
[化19]
[0134][0135]
可组合的化合物的种类并无特别限制，优选为含有这些化合物中的一种～三种，进而优选为含有一种～四种。另外，即便选择的化合物的分子量分布广也对溶解性有效，因此例如优选为选择式(l-6.1)或式(l-6.2)所表示的化合物中的一种、式(l-6.4)或式(l-6.5)所表示的化合物中的一种、式(l-6.6)或式(l-6.7)所表示的化合物中的一种、式(l-6.8)或式(l-6.9)所表示的化合物中的一种化合物并将这些适宜地组合。其中，优选为包含式(l-6.1)、式(l-6.3)、式(l-6.4)、式(l-6.6)及式(l-6.9)所表示的化合物。
[0136]
通式(l-7)所表示的化合物为下述化合物。
[0137]
[化20]
[0138][0139]
(式中，r
l71
及r
l72
分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，a
l71
及a
l72
分别独立地表示与通式(l)中的a
l2
及a
l3
相同的含义，a
l71
及a
l72
上的氢原子可分别独立地由氟原子取代，z
l71
表示与通式(l)中的z
l2
相同的含义，x
l71
及x
l72
分别独立地表示氟原子或氢原子，在采用氟原子的情况下仅为任一者)
[0140]
式中，r
l71
及r
l72
优选为分别独立地为碳原子数1～5的烷基，a
l71
及a
l72
优选为分别独立地为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，所述环结构所具有的氢原子的一个可由氟原子取代，z
l71
优选为单键或coo-，优选为单键，x
l71
及x
l72
优选为氢原子。
[0141]
可组合的化合物的种类并无特别限制，可根据低温下的溶解性、转变温度、电气可靠性、双折射率等所要求的性能来组合。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，为一种，为两种，为三种，为四种。
[0142]
本发明的组合物中，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、电气可靠性、双折射率、工艺适合性、滴加痕迹、残像、介电各向异性等所要求的性能适宜调整。
[0143]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-7)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1质量％，为2质量％，为3质量％，为5质量％，为7质量％，为10质量％，为14质量％，为16质量％，为20质量％。相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，式(l-7)所表示的化合物的优选的含量的上限值为30质量％，为25质量％，为23质量％，为20质量％，为18质量％，为15质量％，为10质量％，为5质量％。
[0144]
本发明的组合物在期望高的t
ni
的实施方式的情况下，优选为增多式(l-7)所表示的化合物的含量，在期望低粘度的实施方式的情况下，优选为减少含量。
[0145]
进而，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。
[0146]
[化21]
[0147][0148]
进而，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。
[0149]
[化22]
[0150][0151]
进而，通式(l-7)所表示的化合物为式(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。
[0152]
[化23]
[0153][0154]
进而，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。
[0155]
[化24]
[0156][0157]
进而，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。
[0158]
[化25]
[0159][0160]
进而，通式(l-7)所表示的化合物优选为式(l-7.51)至式(l-7.53)所表示的化合物。
[0161]
[化26]
[0162][0163]
(通式(lc3)所表示的液晶化合物)
[0164]
本发明的液晶组合物含有选自下述通式(lc3)中的一种或两种以上的液晶化合物作为液晶化合物。
[0165]
[化27]
[0166][0167]
(式中，r
lc31
及r
lc32
分别独立地表示碳原子数1～15的烷基或碳原子数2～15的烯基，所述基中的一个或两个以上的-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-或-s-，另外，r
lc31
及r
lc32
中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经取代为氟原子或氯原子；a
lc31
及a
lc32
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、2,5-二氟-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、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、-1,4-二基、萘-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；z
lc31
及z
lc32
分别独立地表示单键、-ch＝ch-、-c≡c-、-ch2ch
2-、-(ch2)
4-、-coo-、-oco-、-och
2-、-ch2o-、-ocf
2-或-cf2o-；m
lc31
及m
lc32
分别独立地表示0～3，m
lc31
+m
lc32
为1、2或3，在a
lc31
～a
lc32
、z
lc31
～z
lc32
存在多个的情况下，这些可相同也可不同)
[0168]
通式(lc3)所表示的化合物优选为介电各向异性(δε)为负且其绝对值大于3的化合物。
[0169]
通式(lc3)中，r
lc3
优选为碳原子数1～7的烷基、碳原子数1至7的烷氧基、碳原子数2至7的烯基、碳原子数2至7的烯基氧基，更优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，进而优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数2至3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。
[0170]
通式(lc3)中，r
lc32
优选为碳原子数1至7的烷基、碳原子数1至7的烷氧基、碳原子数2至7的烯基、碳原子数2至7的烯基氧基，更优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1至4的烷氧基。在r
lc31
为烯基的情况下，优选为选自式(r1)至式(r5)的任一者所表示的基中。(各式中的黑点表示与环的连结点)
[0171]
[化28]
[0172][0173]
通式(lc3)中，a
lc31
及a
lc32
优选为分别独立地表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基。
[0174]
通式(lc3)中，z
lc31
～z
lc32
优选为分别独立地为单键、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ch2ch
2-、-cf2o-、-ocf
2-或-och
2-。
[0175]
通式(lc3)中，m
lc31
及m
lc32
优选为分别独立地表示1或2。
[0176]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，通式(lc3)所表示的化合物的含量的下限值为30质量％以上且上限值为60质量％以下。若通式(lc3)所表示的化合物的含量为所述范围，则与所述通式(l)所表示的化合物一起并用的通式(i)所表示的化合物的效果变大，可制成能够达成良好的物性值以及快的除电速度的液晶组合物。通式(lc3)所表示的化合物的含量的优选的含量的下限值为32质量％以上，为34质量％以上，为35质量％以上。优选的含量的上限值为58质量％以下，为56质量％以下，为55质量％以下。
[0177]
作为通式(lc3)，优选为含有以下的通式(ii-1)所表示的化合物。
[0178]
[化29]
[0179][0180]
(式中，r
21
及r
22
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的烯基氧基，r
21
及r
22
中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-或-s-，另外，r
21
及r
22
中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经取代为氟原子或氯原子；a
21
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、2,5-二氟-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、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、-1,4-二基、萘-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；z
21
表示-och
2-、-ch2o-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2ch
2-或-cf2cf
2-；z
22
表示-och
2-、-ch2o-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2ch
2-、-cf2cf
2-或单键，与r
21
直接键结的z
22
表示单键；m
21
表示1、2或3，在a
21
及z
22
存在多个的情况下，这些可相同也可不同)
[0181]
通式(ii-1)所表示的化合物优选为介电各向异性(δε)为负且其绝对值大于3的化合物。
[0182]
通式(ii-1)中，r
21
优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，进而优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数2至3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。r
22
优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1至4的烷氧基。
[0183]
在r
21
及r
22
为烯基的情况下，优选为选自式(r1)至式(r5)的任一者所表示的基中。(各式中的黑点表示与环的连结点)
[0184]
[化30]
[0185][0186]
通式(ii-1)中，a
21
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、-1,4-二基、萘-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，优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
[0187]
通式(ii-1)中，z
21
表示-och
2-、-ch2o-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2ch
2-或-cf2cf
2-，优选为-ch2o-、-cf2o-、-ch2ch
2-、或-cf2cf2，进而优选为-ch2o-、或-ch2ch
2-，特别优选为-ch2o-。
[0188]
通式(ii-1)中，z
22
表示-och
2-、-ch2o-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2ch
2-、-cf2cf
2-或单键，优选为-ch2o-、-cf2o-、-ch2ch
2-、-cf2cf
2-或单键，进而优选为-ch2o-、-ch2ch
2-或单键，特别优选为-ch2o-或单键。其中，与r
21
直接键结的z
22
表示单键。
[0189]
通式(ii-1)中，m
21
表示1、2或3，在a
21
及z
22
存在多个的情况下，这些可相同也可不同。
[0190]
通式(ii-1)所表示的化合物优选为通式(ii-1a)或通式(ii-1b)所表示的化合物。
[0191]
[化31]
[0192][0193]
(式中，r
21
、r
22
、a
21
及z
21
分别独立地表示与通式(ii-1)中的r
21
、r
22
、a
21
及z
21
相同的含义)
[0194]
[化32]
[0195][0196]
(式中，b
21
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、-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；r
21
、r22
、a
21
及z
21
分别独立地表示与通式(ii-1)中的r
21
、r
22
、a
21
及z
21
相同的含义)
[0197]
作为通式(ii-1a)所表示的化合物，优选为下述通式(ii-1a-1)～通式(ii-1a-4)所表示的化合物，更优选为通式(ii-1a-1)所表示的化合物、及通式(ii-1a-4)所表示的化合物，进而优选为通式(ii-1a-1)所表示的化合物。
[0198]
[化33]
[0199][0200]
(式中，r
21
及r
22
分别独立地表示与通式(ii-1)中的r
21
及r
22
相同的含义)
[0201]
作为通式(ii-1b)所表示的化合物，优选为下述通式(ii-1b-1)～通式(ii-1b-6)所表示的化合物，更优选为通式(ii-1b-1)、通式(ii-1b-3)所表示的化合物、及通式(ii-1b-6)所表示的化合物，进而优选为通式(ii-1b-1)所表示的化合物、及通式(ii-1b-3)所表示的化合物。
[0202]
[化34]
[0203][0204]
(式中，r
21
及r
22
分别独立地表示与通式(ii-1)中的r
21
及r
22
相同的含义)
[0205]
本发明的液晶组合物可含有至少一种以上的通式(ii-1a)及通式(ii-1b)所表示的化合物中的任一者，也可含有分别为一种以上的通式(ii-1a)及通式(ii-1b)所表示的化合物的两者。本发明的液晶组合物优选为含有一种或两种以上的通式(ii-1a)及通式(ii-1b)所表示的化合物，更优选含有两种至十种。
[0206]
若进一步详述，则通式(ii-1a)及通式(ii-1b)优选为含有一种或两种以上的选自通式(ii-1a-1)及通式(ii-1b-1)所表示的化合物组中的化合物，更优选为通式(ii-1a-1)所表示的化合物及通式(ii-1b-1)所表示的化合物的组合。
[0207]
相对于液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，通式(ii-1)、或通式(ii-1a)和/或通式(ii-1b)、或通式(ii-1a-1)～通式(ii-1a-4)、通式(ii-1a-1)～通式(ii-1b-5)和/或通式(ii-1b-6)所表示的化合物的含量优选为30质量％至60质量％，进而优选为32质量％至58质量％，特别优选为35质量％至55质量％。
[0208]
更具体而言，关于通式(ii-1)、或通式(ii-1a)和/或通式(ii-1b)、或通式(ii-1a-1)～通式(ii-1a-4)、通式(ii-1a-1)～通式(ii-1b-5)和/或通式(ii-1b-6)所表示的化合物的含量，相对于液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，在组合物中，作为下限值，优选为含有1质量％(以下组合物中的％表示质量％)以上，优选为含有5％以上，优选为含有
10％以上，优选为含有13％以上，优选为含有15％以上，优选为含有18％以上，优选为含有20％以上，优选为含有23％以上，优选为含有25％以上，优选为含有28％以上，优选为含有30％以上，优选为含有33％以上，优选为含有35％以上，优选为含有38％以上，优选为含有40％以上。另外，作为上限值，优选为含有60％以下，优选为含有55％以下，优选为含有50％以下，优选为含有40％以下。
[0209]
作为通式(lc3)，优选为含有一种或两种以上的通式(ii-2)所表示的化合物。
[0210]
[化35]
[0211][0212]
(式中，r
25
及r
26
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的烯基氧基，r
25
及r
26
中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-或-s-，另外，r
25
及r
26
中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经取代为氟原子或氯原子；a
23
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、2,5-二氟-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、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、-1,4-二基、萘-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；n
21
表示1、2或3，在a
23
存在多个的情况下，这些可相同也可不同)
[0213]
通式(ii-2)中，r
25
优选为分别独立地为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，进而优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数2至3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。r
26
优选为分别独立地为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1至4的烷氧基。在r
25
及r
26
为烯基的情况下，优选为选自式(r1)至式(r7)的任一者所表示的基中。(各式中的黑点表示与环的连结点)
[0214]
[化36]
[0215][0216]
通式(ii-2)中，a
23
优选为表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基。
[0217]
通式(ii-2)中，n
21
优选为表示1或2。
[0218]
通式(ii-2)所表示的化合物优选为通式(ii-2a)或通式(ii-2b)所表示的化合物。
[0219]
[化37]
[0220][0221]
(式中，r
25
、r
26
及a
23
表示与通式(ii-2)中的r
25
、r
26
及a
23
相同的含义)
[0222]
[化38]
[0223][0224]
(式中，b
23
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、-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；r
25
、r
26
及a
23
分别独立地表示与通式(ii-2)中的r
25
、r
26
及a
23
相同的含义)
[0225]
作为通式(ii-2a)所表示的化合物，优选为下述通式(ii-2a-1)及通式(ii-2a-2)所表示的化合物，更优选为通式(ii-2a-2)所表示的化合物。
[0226]
[化39]
[0227][0228]
(式中，r
25
及r
26
表示与通式(ii-2)中的r
25
及r
26
相同的含义)
[0229]
作为通式(ii-2b)所表示的化合物，优选为下述通式(ii-2b-1)～通式(ii-2b-3)所表示的化合物，进而优选为通式(ii-2b-1)及通式(ii-2b-2)所表示的化合物，特别优选为通式(ii-2b-2)所表示的化合物。
[0230]
[化40]
[0231][0232]
(式中，r
25
及r
26
表示与通式(ii-2)中的r
25
及r
26
相同的含义)
[0233]
关于通式(ii-2)、或通式(ii-2a)和/或通式(ii-2b)、或通式(ii-2a-1)、通式(ii-2a-2)、通式(ii-2b-1)、通式(ii-2b-2)和/或通式(ii-2b-3)所表示的化合物的含量，相对于液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，在组合物中，作为下限值，优选为含有1质量％(以下组合物中的％表示质量％)以上，优选为含有2％以上，优选为含有3％以上，优选为含有5％以上。另外，作为上限值，优选为含有20％以下，优选为含有18％以下，优选为含有15％以下，优选为含有13％以下，优选为含有12％以下，优选为含有10％以下。
[0234]
另外，作为通式(lc3)，优选为含有一种或两种以上的下述通式(lc3-b)所表示的化合物。
[0235]
[化41]
[0236][0237]
(式中，r
lc31
、r
lc32
、a
lc31
、a
lc32
及z
lc31
表示与通式(lc3)中的r
lc31
、r
lc32
、a
lc31
、a
lc32
及z
lc31
相同的含义，x
lc3b1
～x
lc3b4
表示氢原子或氟原子，x
lc3b1
及x
lc3b2
或x
lc3b3
及x
lc3b4
中的至少一者的组合均表示氟原子，m
lc3b1
表示0或1；其中，通式(lc3-b)中，将通式(ii-1)及通式(ii-2)所表示化合物除外)
[0238]
作为通式(lc3-b)，优选为表示下述通式(lc3-b1)～通式(lc3-b10)，更优选为表示通式(lc3-b1)、通式(lc3-b3)及通式(lc3-b4)，更优选为表示通式(lc3-b1)。本发明的液晶组合物优选为必须含有通式(lc3-b1)所表示的化合物。
[0239]
[化42]
[0240][0241]
(式中，r
lc33
及r
lc34
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的烯基或碳原子数2至8的烯基氧基)
[0242]rlc33
及r
lc34
的组合并无特别限定，优选为两者表示烷基、两者表示烯基、其中任一
者表示烷基且另一者表示烯基、其中任一者表示烷基且另一者表示烷氧基、及其中任一者表示烷基且另一者表示烯基氧基，更优选为两者表示烷基、及两者表示烯基。
[0243]
另外，作为通式(lc3-b)，优选为表示下述通式(lc3-b11)。本发明的液晶组合物优选为必须含有通式(lc3-b11)所表示的化合物。
[0244]
[化43]
[0245][0246]
(式中，r
lc35
及r
lc36
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的烯基或碳原子数2至8的烯基氧基)
[0247]
关于通式(lc3-b)、或通式(lc3-b1)～通式(lc3-b10)和/或通式(lc3-b11)所表示的化合物的含量，相对于液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，在组合物中，作为下限值，优选为含有1质量％(以下组合物中的％表示质量％)以上，优选为含有2％以上，优选为含有3％以上，优选为含有5％以上。另外，作为上限值，优选为含有20％以下，优选为含有18％以下，优选为含有15％以下，优选为含有13％以下，优选为含有12％以下，优选为含有10％以下。
[0248]
另外，作为通式(lc3)，也优选为含有一种或两种以上的通式(pap-1)所表示的化合物。
[0249]
[化44]
[0250][0251]
(式中，r
55
及r
56
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的烯基氧基，基中的氢原子的一个或两个以上可经氟原子取代)
[0252]r55
优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至4的烷氧基、碳原子数2至5的烯基、碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2至5的烯基。r
56
优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至4的烷氧基、碳原子数2至5的烯基、碳原子数2至5的烯基氧基，进而优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基，进而优选为碳原子数1至5的烷氧基。
[0253]
关于通式(pap-1)所表示的化合物的含量，相对于液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，在组合物中，作为下限值，优选为含有1质量％(以下组合物中的％表示质量％)以上，优选为含有2％以上，优选为含有3％以上，优选为含有5％以上。另外，作为上限值，优选为含有20％以下，优选为含有18％以下，优选为含有15％以下，优选为含有13％以下，优选为含有12％以下，优选为含有10％以下。
[0254]
本发明的液晶组合物中，作为通式(lc3)所表示的化合物，可含有至少一种以上的通式(ii-1a)、通式(ii-1b)、通式(ii-2a)及通式(ii-2b)所表示的化合物中的任一者，也可含有分别为一种以上的通式(ii-1a)及通式(ii-1b)所表示的化合物两者，也可含有分别为
一种以上的通式(ii-2a)及通式(ii-2b)所表示的化合物两者。本发明的液晶组合物优选为含有一种或两种以上的选自通式(ii-1a)、通式(ii-1b)、通式(ii-2a)及通式(ii-2b)所表示的化合物组中的化合物，更优选为含有两种至十种。
[0255]
若进一步详述，则通式(lc3)所表示的化合物优选为通式(ii-2a-1)及通式(ii-2b-1)的组合，进而优选为通式(ii-2a-1)及通式(ii-2b-1)及通式(ii-2b-2)的组合。
[0256]
若进一步详述，则通式(lc3)所表示的化合物优选为通式(ii-2a-2)及通式(ii-2b-1)的组合。
[0257]
若进一步详述，则通式(lc3)所表示的化合物进而优选为通式(ii-1a-1)及通式(ii-1b-1)及通式(ii-2a-1)的组合，进而优选为通式(ii-1a-1)及通式(ii-1b-1)及通式(ii-2a-2)的组合。
[0258]
若进一步详述，则通式(lc3)所表示的化合物进而优选为通式(ii-2a-1)及通式(ii-2b-1)及通式(ii-1b-1)的组合。
[0259]
若进一步详述，则通式(lc3)所表示的化合物优选为通式(ii-2a-2)及通式(ii-1b-1)的组合，进而优选为通式(ii-2a-2)及通式(ii-1b-1)及通式(ii-2b-2)的组合，进而优选为通式(ii-2a-2)及通式(ii-1b-1)及通式(ii-1b-3)的组合。
[0260]
若进一步详述，则通式(lc3)所表示的化合物优选为通式(ii-1a-1)及通式(ii-1b-1)及通式(lc3-b)的组合，更优选为通式(ii-1a-1)及通式(ii-1b-1)及通式(lc3-b1)的组合，更优选为通式(ii-1a-1)及通式(ii-1b-1)及通式(lc3-b11)的组合。
[0261]
在本发明的液晶组合物中，优选为含有一种或两种以上的选自通式(lc3)中的r
lc31
为丙烯基的化合物的组中的化合物。
[0262]
(其他液晶化合物)
[0263]
本发明的液晶组合物可含有所述通式(l)及通式(lc3)所表示的液晶化合物以外的以下液晶化合物作为其他液晶化合物。
[0264]
相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量，通式(l)及通式(lc3)所表示的液晶化合物以外使用的下述液晶化合物的含量的下限值为0质量％以上且上限值为10质量％以下。使用的液晶化合物的含量的优选的含量的下限值为1质量％以上，为2质量％以上，为3质量％以上，为5质量％以上。优选的含量的上限值为9质量％以下，为8质量％以下，为7质量％以下。
[0265]
具体而言，可在所述含量的范围内将以下的液晶化合物组合使用。
[0266]
(通式(l-1-1)所表示的化合物)
[0267]
可使用一种或两种以上的选自通式(l-1-1)所表示的化合物组中的化合物。
[0268]
[化45]
[0269][0270]
(式中，r
l12
表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地由-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-coo-或-oco-取代)
[0271]
通式(l-1-1)所表示的化合物优选为选自式(l-1-1.1)至式(l-1-1.3)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(l-1-1.2)或式(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。
[0272]
[化46]
[0273][0274]
(通式(l-1-2)所表示的化合物)
[0275]
可使用一种或两种以上的选自通式(l-1-2)所表示的化合物组中的化合物。
[0276]
[化47]
[0277][0278]
(式中，r
l12
表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中的一个或非邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地由-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-coo-或-oco-取代)
[0279]
进而，通式(l-1-2)所表示的化合物优选为选自式(l-1-2.1)至式(l-1-2.4)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(l-1-2.2)至式(l-1-2.4)所表示的化合物。尤其是，式(l-1-2.2)所表示的化合物由于尤其改善本发明的组合物的响应速度而优选。另外，在要求比响应速度高的t
ni
时，优选为使用式(l-1-2.3)或式(l-1-2.4)所表示的化合物。
[0280]
[化48]
[0281][0282]
(通式(l-1-4)、通式(l-1-5)所表示的化合物)
[0283]
可使用一种或两种以上的选自通式(l-1-4)、通式(l-1-5)所表示的化合物组中的化合物。
[0284]
[化49]
[0285][0286]
(式中，r
l15
及r
l16
分别独立地表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基)
[0287]
进而，通式(l-1-4)及通式(l-1-5)所表示的化合物优选为选自式(l-1-4.1)至式
(l-1-5.3)所表示的化合物组中的化合物，优选为式(l-1-4.2)或式(l-1-5.2)所表示的化合物。
[0288]
[化50]
[0289][0290]
(通式(l-3-a)所表示的化合物)
[0291]
可使用一种或两种以上的选自通式(l-3-a)所表示的化合物组中的化合物。
[0292]
[化51]
[0293][0294]
(式中，r
l31
及r
l32
分别独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，r
l31
及r
l32
不会同时表示碳原子数1～5的烷基)
[0295]
进而，通式(l-3-a)所表示的化合物优选为选自式(l-3.4)至式(l-3.5)所表示的化合物组中的化合物。
[0296]
[化52]
[0297][0298]
(通式(l-4-a)所表示的化合物)
[0299]
可使用一种或两种以上的选自通式(l-4-a)所表示的化合物组中的化合物。
[0300]
[化53]
[0301][0302]
(式中，r
l41
表示碳原子数2～5的烯基，r
l42
表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基)
[0303]
通式(l-4-a)所表示的化合物例如优选为式(l-4.1)至式(l-4.3)所表示的化合物。
[0304]
[化54]
[0305][0306]
(通式(l-5-a)所表示的化合物)
[0307]
可使用一种或两种以上的选自通式(l-5-a)所表示的化合物组中的化合物。
[0308]
[化55]
[0309][0310]
(式中，r
l51
及r
l52
优选为分别独立地为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，r
l52
表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数4～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，r
l51
及r
l52
不会同时表示碳原子数1～5的烷基)
[0311]
通式(l-5-a)所表示的化合物优选为选自式(l-5.4)～式(l-5.5)所表示的化合物组中的化合物。
[0312]
[化56]
[0313][0314]
(通式(l-6-a)所表示的化合物)
[0315]
可使用一种或两种以上的选自通式(l-6-a)所表示的化合物组中的化合物。
[0316]
[化57]
[0317][0318]
(式中，r
l61
及r
l62
分别独立地表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，r
l61
及r
l62
不会同时表示碳原子数1～5的烷基，x
l61
及x
l62
分别独立地表示氢原子或氟原子)
[0319]
通式(l-6-a)所表示的化合物例如优选为式(l-6.10)至式(l-6.17)所表示的化合物，其中，优选为式(l-6.11)所表示的化合物。
[0320]
[化58]
[0321][0322]
(通式(i)所表示的化合物)
[0323]
本发明的液晶组合物含有至少一种以上的通式(i)所表示的化合物。
[0324]
[化59]
[0325][0326]
通式(i)中，为了提高光劣化防止能力，r1优选为氢原子、-o
·
、-oh，进而优选为氢原子或-oh，特别优选为氢原子。另外，为了提高与液晶组合物的相容性，优选为碳原子数1～12的未经取代的烷基、碳原子数1～12的烷氧基或碳原子数3～12的烯基，优选为碳原子数1～8的未经取代的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数3～8的烯基，进而优选为碳原子数1～4的未经取代的烷基、碳原子数1～4的烷氧基或碳原子数3或4的烯基。另外，优选为直链状。
[0327]
r2、r3、r4及r5优选为分别独立地为碳原子数1～4的烷基，优选为未经取代的烷基，优选为直链状。进而优选为r2、r3、r4及r5的任一个以上为甲基，特别优选为r2、r3、r4及r5全部
表示甲基。另外，r2与r3、和/或r4及r5可彼此键结而形成环结构。
[0328]
r6及r7优选为氢原子或碳原子数1～4的烷基，就制造容易性而言，特别优选为氢原子。
[0329]
n1表示1～6的整数，m1表示一价～六价的有机基，m1的价数与n1所表示的数为相同的数，优选为n1为3，m1为三价有机基。
[0330]
在n1表示3的情况下，为了提高与液晶组合物的相容性及保存稳定性，优选为m1为通式(i-m)所表示的结构。
[0331]
[化60]
[0332][0333]
(式中的z1、z2及z3分别独立地表示-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-、-cf2o-、-nh-或单键；
[0334]
sp1、sp2及sp3分别独立地表示单键或碳原子数1～10的亚烷基，所述亚烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-或-cf2o-；
[0335]
a表示选自
[0336]
[化61]
[0337][0338]
中的基，
[0339]
(式中的r8表示氢原子、-oh或碳原子数1～10的烷基，所述亚烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-o-、-o-co-；另外，环状结构中的氢原子也可经卤素原子或氰基取代))
[0340]
此处，就制造的容易性、及原料的获取容易性而言，优选为z1、z2及z3的至少一个以上表示-o-、-co-o-或单键，特别优选为z1、z2及z3全部表示-o-、-co-o-或单键。另外，sp1、sp2及sp3优选为表示单键或碳原子数1～10的亚烷基，优选为表示单键或碳原子数1～8的亚烷
基，更优选为表示单键或碳原子数1～4的亚烷基。所述亚烷基优选为未经取代，或者亚烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-分别独立地经取代为-o-、-co-、-co-o-或-o-co-，更优选为未经取代。具体而言，sp1、sp2及sp3特别优选为-co-、-ch
2-co-、-ch
2-ch
2-co-、-ch
2-o-、-ch
2-ch
2-o-、-ch
2-ch
2-ch
2-o-、-ch
2-o-co-、-ch
2-ch
2-o-co-、-ch
2-ch
2-ch
2-o-co-、碳原子数1～4的未经取代的亚烷基或单键。
[0341]
另外，-sp
1-z
1-、-sp
2-z
2-及-sp
2-z
2-优选为分别独立地为-co-o-、-ch
2-co-o-、-ch
2-ch
2-co-o-、-ch
2-ch
2-ch
2-co-o-、-ch
2-o-、-ch
2-ch
2-o-、-ch
2-ch
2-ch
2-o-、-ch
2-o-co-o-、-ch
2-ch
2-o-co-o-或-ch
2-ch
2-ch
2-o-co-o-，更优选为-co-o-、-ch
2-co-o-或-ch
2-ch
2-co-o-。
[0342]
为了提高与液晶组合物的相容性及保存稳定性，更优选为a为
[0343]
[化62]
[0344][0345]
所表示的结构，
[0346]
(式中的r8表示氢原子、-oh或碳原子数1～10的烷基，所述亚烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-o-或-o-co-)
[0347]
此处，就制造容易性、及原料的获取容易性而言，r8优选为氢原子、-oh、碳原子数2～10的烷基、-o-co-r9(r9表示碳原子数1～9的烷基)，特别优选为表示氢原子。
[0348]
作为通式(i)的n1表示3的化合物优选为以下通式(i-a)所表示的化合物。
[0349]
[化63]
[0350][0351]
(式中的r1、r2、r3、r4、r5、r6及r7分别独立地表示与通式(i)中的r1、r2、r3、r4、r5、r6及r7相同的含义；a表示与通式(i-m)中的a相同的含义；z
i1
表示-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-nh-及单键；sp
i1
表示单键或碳原子数1～10的亚烷基；存在多个的r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、z
i1
及sp
i1
可相同也可不同)
[0352]zi1
优选为表示-o-、-co-o-、单键。sp
i1
优选为表示单键或碳原子数1～4的未经取代的烷基，优选为直链状。
[0353]
另外，作为通式(i)的n1表示3的化合物优选为通式(i-a.1)所表示的化合物。
[0354]
[化64]
[0355][0356]
(式中，r
h3
、r
h4
及r
h5
分别独立地表示与通式(i)中的r1相同的含义；n
h1
及n
h2
分别独立地表示0至4的整数)
[0357]
通式(i-a.1)中，r
h3
、r
h4
及r
h5
特别优选为氢原子。在为烷基的情况下，优选为碳原子数1至8，优选为碳原子数1至5，优选为碳原子数1至3，进而优选为碳原子数1。
[0358]
以下示出本发明的通式(i)所表示的化合物的优选的化合物的具体例，但本发明并不限定于这些。
[0359]
作为通式(i)的n1表示3的化合物特别优选为通式(i-a1)～通式(i-a14)所表示的化合物。
[0360]
[化65]
[0361][0362]
[化66]
[0363][0364]
(式中的r
11
、r
12
及r
13
分别独立地表示与通式(i)中的r1相同的含义)更具体而言，优选为通式(i-a1-1)～通式(i-a6-1)所表示的化合物。
[0365]
[化67]
[0366][0367]
另外，作为通式(i)所表示的化合物，优选为以下通式(i-1)所表示的化合物。
[0368]
[化68]
[0369][0370]
通式(i-1)中，r
hs
分别独立地表示氢原子或碳原子数1至10的烷基，特别优选为氢原子。在为烷基的情况下，优选为碳原子数1至8，优选为碳原子数1至5，优选为碳原子数1至3，进而优选为碳原子数1。在r
hs
存在多个的情况下，这些可相同也可不同。
[0371]mhs
在n
hs
表示1时表示碳原子数1至15的烷基，在n
hs
表示2至6的整数时表示碳原子数1至15的亚烷基，m
hs
中存在的一个以上的-ch
2-也可经-o-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-oco-、-coo-、反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基取代，若考虑到对液晶组合物赋予的粘性或自身的挥发性，则m
hs
优选为碳原子数2至10的烷基或亚烷基，优选为碳原子数2至8的烷基或亚烷基，优选为碳原子数4至8的烷基或亚烷基，优选为碳原子数6或8的烷基或亚烷基。m
hs
可为直链状，也可分支。
[0372]nhs
表示1至6的整数，优选为2至4。
[0373]
在n
hs
表示1的情况下，通式(i-1)所表示的化合物优选为通式(i-11)或通式(i-12)所表示的化合物。
[0374]
[化69]
[0375][0376]
(式中，r
h11
分别独立地表示氢原子或碳原子数1至10的烷基，m表示碳原子数1至13的亚烷基)
[0377]
[化70]
[0378][0379]
(式中，r
h12
及r
113
分别独立地表示氢原子或碳原子数1至10的烷基)
[0380]
在n
hs
表示2的情况下，通式(i-1)所表示的化合物优选为通式(i-2)所表示的化合物。
[0381]
[化71]
[0382][0383]
(式中，r
h1
及r
h2
分别独立地表示氢原子或碳原子数1至10的烷基，m表示碳原子数1至15的亚烷基，m中存在的一个以上的-ch
2-也可经-o-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-oco-、-coo-、反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基取代)
[0384]
通式(i-2)中，r
h1
及r
h2
特别优选为氢原子。在为烷基的情况下，优选为碳原子数1至8，优选为碳原子数1至5，优选为碳原子数1至3，进而优选为碳原子数1。
[0385]
通式(i-2)中，m表示碳原子数1至15的亚烷基，若考虑到对液晶组合物赋予的粘性或自身的挥发性，则m优选为碳原子数2至10的亚烷基，优选为碳原子数4至8的亚烷基，优选为碳原子数6或8的亚烷基。
[0386]
具体而言，可列举通式(i-24)、通式(i-26)及通式(i-28)所表示的化合物。这些式中的r
h1
及r
h2
如上所述。
[0387]
[化72]
[0388][0389]
若进一步详述，则可列举通式(i-24h)、通式(i-26h)及通式(i-28h)所表示的化合物，通式(i-28h)所表示的双(2,2,6,6-四甲基-4-基)癸二酸酯最适当。
[0390]
[化73]
[0391][0392]
另外，在n
hs
表示3至6的整数的情况下，通式(i-1)所表示的化合物优选为通式(i-3)所表示的化合物。通式(i-3)所表示的化合物由于有效胺浓度高，因此为更有效地发挥作用的化合物。另外，在通式(i-1)所表示的化合物中，分子量小的化合物会吸附于液晶显示元件中的取向膜上，诱发显示不均的情况多，但通式(i-3)所表示的化合物由于分子量变大，因此可防止诱发显示不均。
[0393]
[化74]
[0394][0395]
(式中，r
h3
、r
h4
及r
h5
分别独立地表示氢原子或碳原子数1至10的烷基；n
h1
及n
h2
分别独立地表示0或1；n
h3
表示1至4的整数；在n
h3
为2、3或4，且r
h5
存在多个的情况下，这些可相同也可不同)
[0396]
通式(i-3)中，r
h3
、r
h4
及r
h5
特别优选为氢原子。在为烷基的情况下，优选为碳原子数1至8，优选为碳原子数1至5，优选为碳原子数1至3，进而优选为碳原子数1。
[0397]
通式(i-3)中，n
h3
优选为表示1。具体而言，可列举所述通式(i-a1)～通式(i-a6)所表示的化合物。另外，通式(i-3)中，n
h3
优选为表示2。具体而言，可列举通式(i-31)及通式(i-32)所表示的化合物。这些式中的r
h3
、r
h4
及r
h5
如上所述。
[0398]
[化75]
[0399][0400]
[化76]
[0401][0402]
更具体而言，优选为通式(i-32h)所表示的化合物。
[0403]
[化77]
[0404][0405]
再者，通式(i)所表示的化合物不包含杂原子彼此直接键结的结构。
[0406]
在本发明的液晶组合物中，优选为含有两种以上的通式(i)所表示的化合物。具体而言，优选为含有两种以上的选自通式(i-2)、通式(i-31)、通式(i-32)、通式(i-a)所表示的化合物组中的化合物，优选为含有选自从通式(i-2)及通式(i-31)、通式(i-2)及通式(i-32)、通式(i-2)及通式(i-a)、通式(i-31)及通式(i-a)、通式(i-32)及通式(i-a)中选择的组合中的化合物。
[0407]
在本发明的液晶组合物中，相对于液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，作为下限值，优选为含有0.01质量％(以下％表示质量％)以上的通式(i)所表示的化合物，优选为含有0.02％以上，优选为含有0.03％以上，优选为含有0.05％以上，优选为含有0.07％以上，优选为含有0.1％以上，优选为含有0.15％以上，优选为含有0.2％以上，优选为含有0.25％以上，优选为含有0.3％以上，优选为含有0.5％以上，优选为含有1％以上。另外，作为上限值，优选为含有5％以下，优选为含有3％以下，优选为含有1％以下，优选为含有0.5％以下，优选为含有0.45％以下，优选为含有0.4％以下，优选为含有0.35％以下，优选为含有0.3％以下，优选为含有0.25％以下，优选为含有0.2％以下，优选为含有
0.15％以下，优选为含有0.1％以下，优选为含有0.07％以下，优选为含有0.05％以下，优选为含有0.03％以下。
[0408]
更具体而言，相对于液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，优选为含有0.01质量％至5质量％，优选为0.01质量％至0.3质量％，进而优选为0.02质量％至0.3质量％，特别优选为0.05质量％至0.25质量％。若进一步详述，则在重视抑制低温下的析出的情况下，其含量优选为0.01质量％至0.1质量％。
[0409]
本发明的液晶组合物的25℃下的介电各向异性(δε)为-2.0至-8.0，优选为-2.0至-6.0，更优选为-2.0至-5.0，特别优选为-2.5至-4.0。
[0410]
本发明的液晶组合物的20℃下的折射率各向异性(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。若进一步详述，则在应对薄的单元间隙的情况下，优选为0.10至0.13，在应对厚的单元间隙的情况下，优选为0.08至0.10。
[0411]
本发明的液晶组合物的20℃下的粘度(η)为10mpa
·
s至30mpa
·
s，更优选为10mpa
·
s至25mpa
·
s，特别优选为10mpa
·
s至22mpa
·
s。
[0412]
本发明的液晶组合物的20℃下的旋转粘性(γ1)为60mpa
·
s至130mpa
·
s，更优选为60mpa
·
s至110mpa
·
s，特别优选为60mpa
·
s至100mpa
·
s。
[0413]
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℃，更优选为70℃至100℃，特别优选为70℃至85℃。
[0414]
本发明的液晶组合物除了含有所述化合物以外，还可含有通常的向列型液晶、碟状液晶、胆甾醇型液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、聚合性单体或本发明以外的光稳定剂(受阻胺光稳定剂(hindered amine light stabilizer，hals))等。
[0415]
例如，本发明的液晶组合物可含有25℃下的介电各向异性(δε)为+2.0至+50.0的液晶化合物作为通常的向列型液晶、碟状液晶，其含量相对于本发明的液晶组合物中使用的液晶化合物的总量而为0质量％至10质量％，优选为1质量％至8质量％，优选为2质量％至6质量％。
[0416]
另外，本发明的液晶组合物可使用通式(h-1)至通式(h-4)所表示的受阻酚的抗氧化剂作为抗氧化剂。
[0417]
[化78]
[0418][0419]
通式(h-1)至通式(h-4)中，r
h1
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的烯基氧基，基中存在的一个-ch
2-或非邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-或-s-，另外，基中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经取代为氟原子或氯原子。更具体而言，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的烯基氧基，进而优选为碳原子数3至7的烷基或碳原子数2至7的烯基。
[0420]
通式(h-4)中，m
h4
表示碳原子数1至15的亚烷基(所述亚烷基中的一个或两个以上的-ch
2-可以氧原子并不直接邻接的方式经取代为-o-、-co-、-coo-、-oco-)、-och
2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-cf2o-、-ocf
2-、-cf2cf
2-、-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由氟原子取代)或反式-1,4-亚环己基，优选为碳原子数1至14的亚烷基，若考虑到挥发性，则碳原子数优选为大的数值，若考虑到粘度，则碳原子数优选为并不过大，因此进而优选为
碳原子数2至12，进而优选为碳原子数3至10，进而优选为碳原子数4至10，进而优选为碳原子数5至10，进而优选为碳原子数6至10。
[0421]
通式(h-1)至通式(h-4)中，1,4-亚苯基中的一个或非邻接的两个以上的-ch＝可由-n＝取代。另外，1,4-亚苯基中的氢原子可分别独立地经氟原子或氯原子取代。
[0422]
通式(h-1)至通式(h-4)中，1,4-亚环己基中的一个或非邻接的两个以上的-ch
2-可由-o-或-s-取代。另外，1,4-亚环己基中的氢原子可分别独立地经氟原子或氯原子取代。
[0423]
更具体而言，例如可列举式(h-11)至式(h-15)。
[0424]
[化79]
[0425][0426]
本发明的液晶组合物可含有1质量ppm以上的抗氧化剂，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。抗氧化剂的含量的上限为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。
[0427]
(聚合性化合物)
ch＝ch-或-c≡c-取代，所述亚烷基中的氢原子可经卤素原子取代，优选为直链的碳原子数1～10的亚烷基或单键。
[0454]ap1
、a
p2
及a
p3
分别独立地优选为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或萘-1,4-二基，优选为1,4-亚苯基或1,4-亚环己基，优选为1,4-亚苯基。关于1,4-亚苯基，为了改善与液晶化合物的相容性，优选为经一个氟原子、一个甲基或一个甲氧基取代。
[0455]
相对于本技术的包含通式(p)所表示的化合物的液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，通式(p)所表示的化合物的合计含量优选为包含0.05质量％～10质量％，优选为包含0.1质量％～8质量％，优选为包含0.1质量％～5质量％，优选为包含0.1质量％～3质量％，优选为包含0.2质量％～2质量％，优选为包含0.2质量％～1.3质量％，优选为包含0.2质量％～1质量％，优选为包含0.2质量％～0.56质量％。
[0456]
相对于本技术的包含通式(p)所表示的化合物的液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，式(p)所表示的化合物的合计含量的优选的下限值为0.01质量％，为0.03质量％，为0.05质量％，为0.08质量％，为0.1质量％，为0.15质量％，为0.2质量％，为0.25质量％，为0.3质量％。
[0457]
相对于本技术的包含式(p)所表示的化合物的液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，式(p)所表示的化合物的合计含量的优选的上限值为10质量％，为8质量％，为5质量％，为3质量％，为1.5质量％，为1.2质量％，为1质量％，为0.8质量％，为0.5质量％。
[0458]
若含量少，则难以显现出加入式(p)所表示的化合物的效果，产生液晶组合物的取向限制力弱或经时性变弱等问题，若过多，则产生硬化后残存的量变多、硬化花费时间、液晶的可靠性降低等问题。因此，考虑到这些的平衡来设定含量。
[0459]
作为式(p)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(p-1-1)～式(p-1-54)所表示的聚合性化合物。
[0460]
[化82]
[0461][0462]
[化83]
[0463][0464]
[化84]
[0465][0466]
[化85]
[0467][0468]
[化86]
[0469][0470]
[化87]
[0471][0472]
[化88]
[0473][0474]
(式中，p
p11
、p
p12
、sp
p11
及sp
p12
表示与通式(p)中的p
p1
、p
p2
、sp
p1
及sp
p2
相同的含义)
[0475]
作为本发明的通式(p)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(p-2-1)～式(p-2-29)所表示的聚合性化合物。
[0476]
[化89]
[0477][0478]
[化90]
[0479][0480]
[化91]
3-15)所表示的聚合性化合物。
[0486]
[化93]
[0487][0488]
[化94]
[0489][0490]
(式中，p
p31
、p
p32
、sp
p31
及sp
p32
表示与通式(p)中的p
p1
、p
p2
、sp
p1
及sp
p2
相同的含义)
[0491]
作为本发明的通式(p)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(p-4-1)～式(p-4-19)所表示的聚合性化合物。
[0492]
[化95]
[0493][0494]
[化96]
[0495][0496]
[化97]
[0497][0498]
[化98]
[0499][0500]
(式中，p
p41
、p
p42
、sp
p41
及sp
p42
表示与通式(p)中的p
p1
、p
p2
、sp
p1
及sp
p2
相同的含义，多个p
p42
、sp
p42
可分别相同也可不同)
[0501]
本发明中，在使用聚合性单体的情况下，聚合性单体可单独使用一种，也可并用两种以上。其中，通过组合使用聚合反应速度不同的两种或三种以上的聚合性单体，能够适当地控制聚合反应速度，可减低残存单体量，且可赋予适当的预倾角，因此优选。另外，就保存稳定性与聚合反应速度的平衡的观点而言，也优选为并用两种以上的聚合性单体。在使用两种以上的聚合性单体的情况下，优选为并用所述式(p)所表示的化合物的两种以上。
[0502]
相对于包含这些化合物的液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，通式(p)所表示的化合物的合计含量优选为包含0.05质量％～1质量％，优选为包含0.1质量％～8质量％，优选为包含0.1质量％～5质量％，优选为包含0.1质量％～3质量％，优选为包含0.2质量％～2质量％，优选为包含0.2质量％～1.3质量％，优选为包含0.2质量％～1质量％，优选为包含0.2质量％～0.56质量％。
[0503]
相对于包含这些化合物的液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，通式(p)所表示的化合物的合计含量的优选的下限值为0.01质量％，为0.03质量％，为0.05质量％，为0.08质量％，为0.1质量％，为0.15质量％，为0.2质量％，为0.25质量％，为0.3质量％。
[0504]
相对于包含这些化合物的液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％，通式(p)所表示的化合物的合计含量的优选的上限值为10质量％，为8质量％，为5质量％，为3质量％，为1.5质量％，为1.2质量％，为1质量％，为0.8质量％，为0.5质量％。
[0505]
若含量少，则难以显现出加入通式(p)所表示的化合物的效果，产生液晶组合物的取向限制力弱或经时性变弱等问题，若过多，则产生硬化后残存的量变多、硬化花费时间、液晶的可靠性降低等问题。因此，考虑到这些的平衡来设定含量。
[0506]
通常，由液晶组合物的物性值计算出的各种参数被用作表现液晶显示元件的特性的方法。这些参数有：在垂直取向(va)液晶显示元件、高分子支持垂直取向(psa)或高分子
稳定化垂直取向(psva)的情况下，作为支配响应速度的参数的γ1/k
33
、作为支配电气光学效应的陡峭性的参数的k
33
/k
11
及作为支配驱动电压的参数的√|k
33
/δε|等。本发明的液晶组合物兼顾高速响应、低驱动电压、及高透过率。
[0507]
因此，作为支配响应速度的参数的γ1/k
33
优选为10.0mpa
·s·
pn-1
以下，优选为9.5mpa
·s·
pn-1
以下，优选为9.0mpa
·s·
pn-1
以下，优选为8.6mpa
·s·
pn-1
以下，优选为8.4mpa
·s·
pn-1
以下，优选为8.2mpa
·s·
pn-1
以下，特别优选为8.0mpa
·s·
pn-1
以下。
[0508]
作为支配电气光学效应的陡峭性的参数的k
33
/k
11
优选为0.80以上，优选为0.82以上，优选为0.84以上，优选为0.86以上，优选为0.88以上，优选为0.90以上，优选为0.92以上，优选为0.94以上，优选为0.95以上，最优选为0.96以上。
[0509]
作为支配驱动电压的参数的√|k
33
/δε|优选为3.0pn-1/2
以下，优选为2.8pn-1/2
以下，优选为2.6pn-1/2
以下，优选为2.4pn-1/2
以下，优选为2.3pn-1/2
以下，优选为2.25pn-1/2
以下，优选为2.20pn-1/2
以下，特别优选为2.15pn-1/2
以下。
[0510]
本发明的液晶组合物优选为通过其中所含的聚合性化合物利用紫外线照射进行聚合来赋予液晶取向能力，并用于利用组合物的双折射来控制光的透过光量的液晶显示元件中。
[0511]
＜液晶显示元件＞
[0512]
使用本发明的组合物的液晶显示元件是兼顾高速响应与显示不良的抑制的有用的液晶显示元件，尤其是对于有源矩阵驱动用液晶显示元件而言有用，可应用于va模式、psva模式、psa模式、ips模式或ecb模式用液晶显示元件中。其中，本发明的液晶组合物对于需要聚合性化合物通过紫外线照射而聚合的工序、且容易产生带电引起的显示不良的影响的psva模式或psa模式的液晶显示元件而言适宜。
[0513]
本发明的液晶显示元件优选为具有：相向配置的第一基板及第二基板、设置于所述第一基板或所述第二基板的共通电极、设置于所述第一基板或所述第二基板且具有薄膜晶体管的像素电极、以及设置于所述第一基板与第二基板间的含有液晶组合物的液晶层。视需要，也可以与所述液晶层抵接的方式在第一基板和/或第二基板的至少一个基板的相向面侧设置控制液晶分子的取向方向的取向膜。作为所述取向膜，可与液晶显示元件的驱动模式相符地适宜地选择垂直取向膜或水平取向膜等，可使用摩擦取向膜(例如，聚酰亚胺)或光取向膜(分解型聚酰亚胺等)等现有的取向膜。进而，可在第一基板或第二基板上适宜设置彩滤光片，另外，可在所述像素电极或共通电极上设置彩滤光片。
[0514]
本发明的液晶显示元件的各构件、制造方法并无特别限定，可使用通常的构件或制造方法来构成、制造液晶显示元件。
[0515]
在本发明的液晶组合物含有聚合性化合物的情况下，使所述聚合性化合物聚合的方法并无特别限定。其中，为了获得液晶的良好的取向性能，理想的是以适度的聚合速度进行聚合，因此优选为通过单一或并用或依次照射紫外线或电子束等活性能量线来进行聚合的方法。在使用紫外线的情况下，可使用偏光光源，也可使用非偏光光源。另外，在将液晶组合物夹持于2片基板间的状态下进行聚合的情况下，至少照射面侧的基板必须被赋予有对于活性能量线适当的透明性。另外，也可使用如下手段：在光照射时使用掩模仅使特定部分聚合后，使电场或磁场或温度等条件发生变化，由此使未聚合部分的取向状态发生变化，进而照射活性能量线进行聚合。尤其是在进行紫外线曝光时，优选为一边对液晶组合物施加
直流电场或交流电场一边进行紫外线曝光。再者，施加的交流电场优选为频率1hz至10khz的交流，更优选为频率60hz至10khz，电压是依存于液晶显示元件的所期望的预倾角来选择。即，可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。在psa型或psva型的液晶显示元件中，就取向稳定性及对比度的观点而言，优选为将预倾角控制为80度至89.9度。
[0516]
在psa型或psva型的液晶显示元件中，若在元件制造后聚合性化合物未聚合而直接残存，则产生is(图像残留(image sticking)；残像)。所述残存的聚合性化合物的量优选为100ppm以下，优选为50ppm以下，优选为30ppm以下，优选为20ppm以下，进而优选为15ppm以下，特别优选为10ppm以下，特别优选为检测下限以下或0。
[0517]
使本发明的液晶组合物中所含的聚合性化合物聚合时使用的紫外线或电子束等活性能量线的照射时的温度并无特别限制。例如，在包括具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的情况下，优选为保持所述液晶组合物的液晶状态的温度范围内。即，优选为在15℃～50℃下进行聚合。
[0518]
作为产生紫外线的灯，可使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等，优选为牛尾(ushio)公司的超高压uv灯、东芝(toshiba)公司的荧光形紫外线灯，优选为发光二极管(light-emitting diode，led)灯。另外，作为照射的紫外线的波长，优选为照射并非液晶组合物的吸收波长区域的波长区域的紫外线，视需要，优选为截止更短波长侧的紫外线来使用。照射的紫外线的强度优选为0.1mw/cm2～100w/cm2，进而优选为2mw/cm2～50w/cm2。照射的紫外线的能量量可适宜调整，优选为10mj/cm2至500j/cm2，进而优选为100mj/cm2至200j/cm2。
[0519]
[实施例]
[0520]
以下列举实施例来进一步对本发明进行详细叙述，但本发明并不限定于这些实施例。另外，以下的实施例及比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。
[0521]
实施例中，所测定的特性为如下所述。
[0522]
t
ni
：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
[0523]
δn：298k下的折射率各向异性
[0524]
δε：298k下的介电各向异性
[0525]
γ1：298k下的旋转粘度(mpa
·
s)
[0526]k11
：298k下的扩展弹性常数(pn)
[0527]k33
：298k下的弯曲弹性常数(pn)
[0528]
只要并无特别记载，则各物性值均是基于“电子信息技术产业协会规格jeita(japan electronics and information technology industries association)ed-2521b(2009年3月修正，社团法人电子信息技术产业协会发行)”中记载的方法来测定。
[0529]
再者，实施例中，关于化合物的记载，使用以下简称。
[0530]
＜环结构＞
[0531]
[化99]-on
‑‑
oc
nh2n
‑‑
coo
‑‑
c(＝o)-o
‑‑
oco
‑‑
o-c(＝o)
‑‑v‑‑
ch＝ch
‑‑
nv
‑‑cnh2n-ch＝ch
‑‑
vn
‑‑
ch＝ch-c
nh2n
‑‑
t
‑‑
c≡c
‑‑
cf2o
‑‑
cf
2-o
‑‑
ocf2
‑‑
o-cf
2-[0540]
(其中，表中的n为自然数)
[0541]
＜液晶显示元件的评价＞
[0542]
a)液晶显示元件的制成：利用真空注入法，将液晶组合物分别注入到带有氧化铟锡(indium tin oxide，ito)的单元中，由此获得垂直取向(va)液晶显示元件，所述单元的单元间隙为3.3μm且涂布有诱发垂直(homeotropic)取向的聚酰亚胺取向膜。
[0543]
b)响应速度、透过率及驱动电压：响应速度是测定对va液晶显示元件施加规定电压时的透过率从90％变化为10％的时间。透过率及驱动电压是测定va液晶显示元件的施加电压-透过率曲线(v-t曲线)。关于实施例，在对要求特性显示出充分的性能的情况下评价为
○
，在对要求特性未显示出充分的性能的情况下评价为
×
。关于比较例，将与实施例中所获得的液晶显示元件相比较以同等程度显示出充分的性能的情况评价为
○
，将与实施例中所获得的液晶显示元件相比较确认到明显差的情况评价为
×
。
[0544]
c)除电速度：对未接地的状态的va液晶显示元件赋予1秒的+1.5kv的静电，由此制成带电状态。若在正交尼科耳下进行观察，则非带电状态的va液晶显示元件整面为暗状态，带电状态的va液晶显示元件通过所赋予的静电进行驱动，ito电极部分呈亮状态。进行自然除电，将可判断为ito电极部分在小于30秒时恢复到暗状态的情况评价为
○
，将可判断为在30秒以上且小于120秒时恢复到暗状态的情况评价为
△
，将在120秒以上时恢复到暗状态或未恢复到暗状态的情况评价为
×
。
[0545]
＜实施例1～实施例3及比较例1＞
[0546]
制备lc-1(实施例1)、lc-2(实施例2)、lc-3(实施例3)、及lc-a(比较例1)的液晶组合物，测定其物性值。以下示出液晶组合物的结构与其物性值的结果。
[0547]
[表3]
[0548][0549]
得知lc-1、lc-2、lc-3及lc-a是支配响应速度的参数即γ1/k
33
充分小、支配电气光学效应的陡峭性且与透过率的高度相关的参数即k
33
/k
11
充分大、支配驱动电压的参数即√|k
33
/δε|充分低的显示出同等的电气光学特性的液晶组合物。
[0550]
接着，制成使用lc-1、lc-2、lc-3及lc-a的va液晶显示元件，测定电气光学特性，结果，在各va液晶显示元件间没有确认到显著的差异。即，确认到使用实施例的液晶组合物的va液晶显示元件显示出高速响应、低驱动电压、高透过率。对这些va液晶显示元件实施除电试验，结果，lc-1、lc-2、lc-3在小于30秒时完成除电，另一方面，lc-a在除电时耗时120秒以上，确认到实施例的液晶组合物是显示出高速响应、低驱动电压、高透过率、及高速除电的优异的液晶组合物。即，明确：在将通式(i)所表示的化合物、以及作为液晶化合物的选自通式(l)中的一种或两种以上的液晶化合物、与选自通式(lc3)中的一种或两种以上的液晶化合物以特定量一并组合使用的情况下，可获得高速除电等优异的液晶组合物。
[0551]
＜实施例4～实施例12＞
[0552]
对于所制备的液晶组合物lc-1～液晶组合物lc-3，添加p-1-2-x、p-2-5-x和/或p-2-13-x所表示的聚合性化合物作为聚合性化合物，制备含有聚合性化合物的液晶组合物mlc-1～含有聚合性化合物的液晶组合物mlc-9(实施例4～实施例12)。
[0553]
[化100]
[0554][0555]
以下示出所获得的含有聚合性化合物的液晶组合物的结构。
[0556]
[表4]
[0557][0558]
[表5]
[0559][0560]
[表6]
[0561][0562]
[表7]
[0563][0564]
制成使用这些含有聚合性化合物的液晶组合物的va液晶显示元件，一边施加10v、100hz的矩形波，一边用100mw/cm-2
(365nm)的强度的高压水银灯进行10j曝光。进而，在切断电压的状态下进行100j曝光，由此获得高分子稳定化垂直取向(psva)液晶显示元件。确认到：这些psva液晶显示元件是显示出与实施例1～实施例6中制成的垂直取向(va)液晶显示元件同等以上的电气光学特性、显示出同等以上的除电速度、此外被赋予有适当的倾斜角、未产生残像、残存单体量也充分少的优异的液晶显示元件。
[0565]
根据以上内容，得知本发明的液晶组合物即便于psva显示元件中也是显示出高速
响应、高透过率、高速除电的优异的液晶组合物。
技术特征：
1.一种液晶组合物，其中作为液晶化合物，含有相对于使用的液晶化合物的总量而为30质量％以上且60质量％以下的选自下述通式(l)中的一种或两种以上的液晶化合物，且含有相对于使用的液晶化合物的总量而为30质量％以上且60质量％以下的选自下述通式(lc3)中的一种或两种以上的液晶化合物，通式(l)所表示的液晶化合物及通式(lc3)所表示的液晶化合物的合计含量相对于使用的液晶化合物的总量而为90质量％以上，式中，r
l1
表示碳原子数1～10的烷基，r
l2
表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，n
l1
表示0、1或2，a
l1
、a
l2
及a
l3
分别独立地表示选自由(a)1,4-亚环己基(所述基中存在的一个-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可经取代为-o-)以及(b)1,4-亚苯基(所述基中存在的一个-ch＝或不邻接的两个以上的-ch＝可经取代为-n＝；所述基中存在的氢原子可经仅一个氟原子取代)所组成的组中的基，所述基(a)以及基(b)可分别独立地经氰基、氟原子或氯原子取代，z
l1
及z
l2
分别独立地表示单键、-ch2ch
2-、-(ch2)
4-、-och
2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ocf
2-、-cf2o-、-ch＝n-n＝ch-、-ch＝ch-、或-c≡c-，在a
l2
或z
l2
存在多个的情况下，这些可分别相同也可不同，式中，r
lc31
及r
lc32
分别独立地表示碳原子数1～15的烷基或碳原子数2～15的烯基，所述基中的一个或两个以上的-ch
2-或不邻接的两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-或-s-，另外，r
lc31
及r
lc32
中存在的一个或两个以上的氢原子可分别独立地经取代为氟原子或氯原子；a
lc31
及a
lc32
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、2,5-二氟-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、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、-1,4-二基、萘-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；z
lc31
及z
lc32
分别独立地表示单键、-ch＝ch-、-c≡c-、-ch2ch
2-、-(ch2)
4-、-coo-、-oco-、-och
2-、-ch2o-、-ocf
2-或-cf2o-，m
lc31
及m
lc32
分别独立地表示0～3，m
lc31
+m
lc32
为1、2或3，在a
lc31
～a
lc32
、z
lc31
～z
lc32
存在多个的情况下，这些可分别相同也可不同，且进而含有一种或两种以上的通式(i)所表示的化合物，
式中的r1表示氢原子、-o
·
、-oh、碳原子数1～12的烷基，所述烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-或-cf2o-；r2、r3、r4及r5分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，所述烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-或-cf2o-，r2与r3和/或r4与r5可彼此键结而形成环；r6及r7分别独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，所述烷基中存在的一个或两个以上的-ch
2-可分别独立地经取代为-o-、-s-、-ch＝ch-、-c≡c-、-co-、-co-o-、-o-co-、-ocf
2-或-cf2o-；n1表示1～6的整数，在n1表示2～6的整数的情况下，存在多个的r1、r2、r3、r4、r5、r6及r7可分别相同也可不同；m1表示一价～六价的有机基，m1的价数与n1所表示的数为相同的数。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中所述通式(l)所表示的液晶化合物及通式(l3)所表示的液晶化合物的合计含量相对于使用的液晶化合物的总量而为95质量％以上。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中通式(i)中的n1表示3。4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，其中通式(i)的含量相对于液晶组合物中所使用的液晶化合物的总量100质量％而为0.001质量％至1质量％。5.根据权利要求1至4中任一项]所述的液晶组合物，其中含有一种或两种以上的聚合性化合物。6.一种液晶显示元件，使用如权利要求1至5中任一项所述的液晶组合物。7.一种有源矩阵驱动用液晶显示元件，使用如权利要求1至5中任一项所述的液晶组合物。8.一种垂直取向型、聚合物稳定垂直取向型、聚合物支持取向型、边缘场切换型、电控双折射型或共面切换型的液晶显示元件，使用如权利要求1至5中任一项所述的液晶组合物。
技术总结
本发明的课题在于提供一种满足Δε为负的n型液晶组合物所要求的诸特性、同时在用于液晶TV等液晶器件时可达成高速响应、低的驱动电压、高的透过率及快的除电速度的液晶组合物、以及使用其的液晶显示元件。本发明提供一种液晶组合物、以及使用所述液晶组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物使用特定量的选自通式(L)中的一种或两种以上的液晶化合物、以及选自通式(LC3)中的一种或两种以上的液晶化合物作为液晶化合物，且进而使用一种或两种通式(I)所表示的化合物。(I)所表示的化合物。
