CN105849233B

CN105849233B - 向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件

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Publication number: CN105849233B
Application number: CN201480070729.4A
Authority: CN
Inventors: 须藤豪; 梅津安男
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2018-11-23
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: US20160319195A1; JPWO2015098740A1; JP5950057B2; TW201536901A; CN105849233A; WO2015098740A1; TWI641678B; US10174254B2

Abstract

本发明是涉及一种液晶组合物的发明，其提供含有通式(II‑1)所表示的化合物的液晶组合物用抗氧化剂，以及含有通式(II‑1)所表示的化合物作为第一成分和通式(K)所表示的化合物作为第二成分的液晶组合物。该通式(II‑1)所表示的化合物发挥作为抗氧化剂的作用效果，因此能够提供维持高介电各向异性不变且低温稳定性等可靠性提高的含有抗氧化剂的液晶组合物。

Description

向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件

技术领域

本发明涉及一种作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示正值的向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件从时钟、计算器开始，发展到用于各种测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视、时钟、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性方式有：TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型、IPS(平面转换)型或FFS(边缘场转换)型等横向取向型等。这些液晶显示元件中使用的液晶组合物要求对水分、空气、热、光等外部刺激稳定，此外，在以室温为中心尽可能宽的温度范围内表现液晶相，低粘性，并且驱动电压低。进一步，为了对于各显示元件而言使介电常数各向异性(Δε)或和折射率各向异性(Δn)等为最适值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。

垂直取向(VA)型显示器中，使用Δε为负的液晶组合物，TN型、STN型或IPS(平面转换)型等水平取向型显示器中，使用Δε为正的液晶组合物。此外，也报告了使Δε为正的液晶组合物在未施加电压时垂直取向，通过施加横向电场进行显示的驱动方式，从而Δε为正的液晶组合物的必要性进一步提高。另一方面，所有驱动方式中均要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。即，要求Δε为正且绝对值大、粘度(η)小、向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)高。此外，考虑到Δn与单元间隔(d)之乘积即Δn×d的设定，需要结合单元间隔将液晶组合物的Δn调节为适当范围。除此之外，在将液晶显示元件应用于电视等的情况下，重视高速响应性，因此要求旋转粘性(γ1)小的液晶组合物。

作为追求高速响应性的液晶组合物的构成，公开了例如将作为Δε为正的液晶化合物的式(A-1)、(A-2)所表示的化合物和作为Δε为中性的液晶化合物的(B)组合使用的液晶组合物。关于这些液晶组合物的特征，在该液晶组合物的领域中广泛已知，Δε为正的液晶化合物具有-CF₂O-结构、Δε为中性的液晶化合物具有烯基。(专利文献1至4)

[化1]

此外，例如，如专利文献5所示，为了防止大气中的加热所导致的电阻率降低、在液晶显示元件长时间运转后的向列相的上限温度附近维持大的电压保持率，通常在液晶组合物中混合抗氧化剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-037918号

专利文献2：日本特开2008-038018号

专利文献3：日本特开2010-275390号

专利文献4：日本特开2011-052120号

专利文献5：日本特开2013-173915号

发明内容

发明所要解决的课题

上述专利文献1～5的液晶组合物在向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小粘度、大光学各向异性、大介电常数各向异性、大电阻率、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等特性中具备至少一种特性。

然而，因近年来液晶显示元件的用途扩大，其使用方法、制造方法也可见大的变化，要求将以往所知的上述基本特性以外的特性最适化。即，液晶显示元件已达到VA型或IPS型等被广泛使用的程度，其大小为50型以上的超大型尺寸的显示元件也得以实用化。随着这样的液晶显示元件的基板尺寸的大型化，液晶组合物向基板的注入方法也从以往的真空注入法转变为滴注(ODF：One Drop Fill)法并成为注入方法的主流，但将液晶组合物滴于基板时的滴痕导致显示品质降低的问题显著化。进一步，在利用ODF法的液晶显示元件制造工序中，需要根据液晶显示元件的尺寸滴下最适的液晶注入量。因此，如果液晶注入量与最适值间的偏差增大，则预先设计的液晶显示元件的折射率、驱动电场的平衡会崩溃，发生斑点产生或对比度不良等显示不良。尤其对于多用于最近流行的智能手机中的小型液晶显示元件，由于最适的液晶注入量少，因此将与最适值的偏差控制在一定范围内其本身是困难的。因此，为了保持较高的液晶显示元件的成品率，还需要如下性能：例如，对液晶滴下时所产生的滴下装置内的急剧压力变化、冲击的影响少，可长时间稳定地持续滴下液晶。

如此，对于以TFT元件等进行驱动的有源矩阵驱动液晶显示元件所使用的液晶组合物，要求如下开发：维持高速响应性能等作为液晶显示元件所要求的特性、性能，并且具有以往就重视的高电阻率值或高电压保持率；考虑对光、热等外部刺激稳定这样的特性以及液晶显示元件的制造方法。因此，对于添加于这样的液晶组合物的抗氧化剂，也要求维持液晶组合物的特性。

然而，确认了如下新问题：来源于液晶显示元件的液晶层内所存在的抗氧化剂的离子性杂质不仅成为使电压保持率降低的原因，而且该离子性杂质沿着形成于该液晶层的电场进行平面移动，因此来源于抗氧化剂的离子性杂质聚集于电极附近等特定部分(热点)，并且该聚集区域会从外部作为(线)残影而看到。

因此，本发明在解决这样的问题的同时，提供一种抗氧化剂及含有其的液晶组合物，所述抗氧化剂是用于介电常数各向异性(Δε)为正的液晶组合物的抗氧化剂，其维持如下液晶组合物的特性：具有宽温度范围的液晶相，粘性小，低温下的溶解性良好，电阻率、电压保持率高，而且对热、光稳定。进一步通过使用该液晶组合物，从而高成品率地提供显示品质优异，不易发生烧屏、滴痕等显示不良的TN型、IPS型、FFS型等的液晶显示元件。

用于解决课题的方法

本发明人对各种液晶化合物和各种化学物质进行了研究，发现通过组合特定的液晶化合物能够解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明提供一种液晶组合物，进一步提供一种使用其的液晶显示元件，所述液晶组合物含有通式(II-1)所表示的抗氧化剂作为第一成分和通式(K)所表示的化合物作为第二成分，

[化2]

(式中，M^y表示碳原子数1至25的烃(该烃中的一个或两个以上-CH₂-可以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代。)、1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，1,4-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代，X^y彼此可相同也可不同，表示碳原子数1至15的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上-CH₂-可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-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，1,4-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代，l表示2～6的整数。)，

[化3]

(上述通式(K)中，R^k1各自独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可各自独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，基团中的一个或两个以上氢原子可各自独立地被氟原子取代，

环K¹和环K²各自独立地表示1,4-亚环己基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可被-O-或-S-取代。)或1,4-亚苯基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH＝可被-N＝取代。)，基团中的氢原子可各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，

环K⁰表示萘-2,6-二基或1,4-亚苯基，基团中的氢原子可各自独立地被氟原子取代，

Z^k1、Z^k2或Z^k3各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH₂CH₂CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，

n^k1各自独立地表示0、1、2、3或4，当n^k1为2以上时，环K²可相同也可不同，此外，Z^k3可相同也可不同，

X^k1、X^k2、X^k3和X^k4各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子，

Y^k1各自独立地表示氯原子、氟原子、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，表示氟原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基。)。

发明效果

本发明的液晶组合物能够获得非常低的粘度或旋转粘性，并且低温下的溶解性良好，电阻率、电压保持率高，因热、光受到的变化极小，因此制品的实用性高，使用该液晶组合物的TN型、IPS型等的液晶显示元件能够实现高速响应，并且能够抑制滴痕、线残影等显示不良，因而是非常有用的。

附图说明

图1是示意性表示本发明的液晶显示元件的构成的图。

图2是将图1中的在基板上形成的包含薄膜晶体管的电极层的II区域放大后的平面图。

图3是沿图2中的III-III线方向将图1所示的液晶显示元件切断而得的截面图。

具体实施方式

本发明为一种液晶组合物，其含有通式(II-1)所表示的抗氧化剂作为第一成分和通式(K)所表示的化合物作为第二成分，

[化4]

[化5]

上述通式(II-1)中，M^y表示碳原子数1至25的烃(该烃中的一个或两个以上-CH₂-可以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代。)、1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，1,4-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代，X^y彼此可相同也可不同，表示碳原子数1至15的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上-CH₂-可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-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，1,4-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代，l表示2～6的整数。

本发明的通式(II-1)所表示的化合物发挥作为抗氧化剂的作用效果，因此能够提供维持高介电常数各向异性不变且低温稳定性等可靠性提高的含有抗氧化剂的液晶组合物。

上述通式(II-1)中，M^y优选为碳原子数1至10的烃(该烃中的一个或两个以上-CH₂-可以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代。)。此外，X^y优选为碳原子数2至10的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上-CH₂-可以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代。)、单键、1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基。此外，上述通式(II-1)中的一个X^y各自彼此可相同也可不同，优选为相同。l优选为2以上4以下的整数，进一步优选为2。

本发明的通式(II-1)所表示的化合物优选为以下通式(II-2)所表示的化合物。

[化6]

上述通式(II-2)中，M^x表示碳原子数1至25的烃(该烃中的一个或两个以上-CH₂-可以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代。)，优选为碳原子数2至15的烃(该烃中的一个或两个以上-CH₂-可以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代。)。

上述通式(II-2)中，X各自独立地表示碳原子数1至15的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上-CH₂-可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-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代。)或反式-1,4-亚环己基，优选为碳原子数2至15的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上-CH₂-可以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代)、单键、1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基。此外，上述通式(II-2)中的4个X各自彼此可相同也可不同，优选为相同。

上述通式(II-2)中，a、b、c、d各自独立地表示0或1，a+b+c+d表示2以上。a+b+c+d进一步优选为2至4，进一步优选为2。

本发明的通式(II-1)所表示的抗氧化剂优选为以下通式(II)所表示的受阻酚衍生物。

[化7]

上述通式(II)中，M表示碳原子数1至15的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上-CH₂-可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-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代。)或反式-1,4-亚环己基，优选为碳原子数1至14的亚烷基，如果考虑挥发性，则优选碳原子数大的数值，但如果考虑粘度，则优选碳原子数不过大，因此本发明的通式(II)中的M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。

本发明的抗氧化剂特别优选为以下式(II-a6)、式(II-a7)、式(II-a8)、式(II-a9)或式(II-a10)所表示的化合物。

[化8]

本发明的抗氧化剂优选与液晶化合物共存，更优选与向列液晶化合物(或向列液晶组合物)共存。在该情况下，在该液晶组合物中，优选含有一种以上抗氧化剂，其含量优选为0.001至1质量％，更优选为0.001至0.5质量％，特别优选为0.01至0.3质量％。

此外，本发明的液晶组合物含有一种或两种以上具有绝对值为4以上的正介电常数各向异性的液晶化合物，并且该液晶化合物的含量为3质量％以上，优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上，特别优选为20质量％以上。更具体而言，优选为3质量％至70质量％，进一步优选为5质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至60质量％，特别优选为20质量％至60质量％。予以说明的是，液晶化合物的介电常数各向异性表示20℃时的值。

本说明书中的“液晶组合物”是含有具有绝对值为4以上的正介电常数各向异性的液晶化合物和本发明的抗氧化剂的组合物。

包含本发明的液晶组合物所含有的通式(K)所表示的化合物和抗氧化剂的液晶组合物在维持高介电常数各向异性(Δε)并且可靠性优异的方面优选。

因此，通式(K)所表示的化合物优选具有绝对值为4以上的正介电常数各向异性，并且在本发明的液晶组合物中，该化合物的含量为3质量％以上。在本发明的液晶组合物中，通式(K)所表示的化合物的含量优选为1质量％以上，优选为3质量％以上，进一步优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。更具体而言，优选为3质量％至70质量％，进一步优选为5质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至50质量％。

在本发明的液晶组合物中，含有一种或两种以上所添加的通式(K)所表示的化合物，优选含有1～10种，进一步优选含有1～8种，进一步优选含有2～8种，特别优选含有2～5种。

本发明的通式(K)中，R^k1各自独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，优选为碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～8的烯基，进一步优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基。另外，基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可各自独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，基团中的一个或两个以上氢原子可各自独立地被氟原子取代。

本发明的通式(K)中，环K¹和环K²各自独立地优选为选自由1,4-亚环己基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可被-O-或-S-取代。)、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH＝可被-N＝取代。)、3-氟-1,4-亚苯基或3,5-二氟-1,4-亚苯基和二烷基组成的组中的至少一种基团，进一步优选为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，基团中的氢原子可各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代。

环K⁰表示萘-2,6-二基或1,4-亚苯基，基团中的氢原子可各自独立地被氟原子取代。

本发明的通式(K)中，Z^k1、Z^k2和Z^k3各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH₂CH₂CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，优选为单键、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-或-CF₂O-，进一步优选为单键、-OCH₂-或-OCF₂-。如果进一步详细说明，则Z^k1优选为-OCH₂-或-OCF₂-，进一步优选为-OCH₂-，Z^k2和Z^k3优选为单键、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-或-CF₂O-，进一步优选为单键。

本发明的通式(K)中，n^k1表示0、1、2或3，进一步优选为0、1或2，进一步优选为0或1。另外，当n^k1为2以上时，环K²可相同也可不同，此外，Z^k3可相同也可不同。

本发明的通式(K)中，X^k1、X^k2、X^k3和X^k4各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子，进一步优选为氢原子或氟原子。

本发明的通式(K)中，Y^k1各自独立地表示氯原子、氟原子、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，优选为氟原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基，进一步优选为氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基。

本发明的通式(K)所表示的化合物优选为选自由以下通式(K1)和通式(K2)所表示的化合物组成的组中的至少一种。

[化9]

(上述通式(K1)中，R^k1、环K¹、环K²、n^k1、X^k1、X^k2、X^k3、X^k4、Y^k1、Z^k1、Z^k2和Z^k3如上述通式(K)所述，因而此处省略。)

[化10]

(上述通式(K2)中，R^k1、环K¹、环K²、n^k1、X^k1、X^k2、X^k3、X^k4、Y^k1、Z^k1、Z^k2和Z^k3如上述通式(K)所述，因而此处省略)

在本发明的液晶组合物中，通式(K1)所表示的化合物的含量优选为1质量％以上，优选为3质量％以上，进一步优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。更具体而言，优选为3质量％至70质量％，进一步优选为5质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至50质量％。

在本发明的液晶组合物中，通式(K2)所表示的化合物的含量优选为1质量％以上，优选为3质量％以上，进一步优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。更具体而言，优选为3质量％至70质量％，进一步优选为5质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至50质量％。

在本发明的液晶组合物中，优选含有选自由通式(K1)所表示的化合物和通式(K2)所表示的化合物组成的组中的至少一种。

在本发明的液晶组合物中，优选含有一种以上通式(K1)所表示的化合物，进一步优选含有两种至五种。

在本发明的液晶组合物中，优选含有一种以上通式(K2)所表示的化合物，进一步优选含有两种至五种。

在本发明的液晶组合物中，也优选含有一种以上通式(K1)所表示的化合物，并且含有一种以上通式(K2)所表示的化合物。

在本发明的液晶组合物中，优选含有合计一种或两种以上通式(K1)和通式(K2)所表示的化合物，优选含有1～10种，进一步优选含有1～8种，进一步优选含有2～8种，特别优选含有2～5种。

本发明的通式(K)所表示的化合物优选为选自以下通式(K11)至(K28)所表示的化合物组中的化合物，进一步优选为选自通式(K11)至(K17)和通式(K25)至(K28)所表示的化合物组中的化合物，特别优选为选自通式(K11)至(K17)所表示的化合物组中的化合物。

[化11]

[化12]

[化13]

[化14]

[化15]

[化16]

上述通式(K11)～(K28)中，R^k1、X^k1、X^k2、Z^k2、环K²、Z^k3、n^k1、X^k3、X^k4和Y^k1如上所述，但X^k1和X^k2特别优选为氟原子，Z^k2和Z^k3特别优选为单键，环K²优选为1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基或3,5-二氟-1,4-亚苯基，特别优选为3,5-二氟-1,4-亚苯基，n^k1优选为0或1，特别优选为1，X^k3和X^k4特别优选为氟原子，Y^k1优选为氟原子或三氟甲氧基，特别优选为氟原子。

在本发明的液晶组合物中，通式(K11)～(K17)所表示的化合物的含量优选为1质量％以上，优选为3质量％以上，进一步优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。更具体而言，优选为3质量％至70质量％，进一步优选为5质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至50质量％。

在本发明的液晶组合物中，通式(K25)～(K28)所表示的化合物的含量优选为1质量％以上，优选为3质量％以上，进一步优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。更具体而言，优选为3质量％至70质量％，进一步优选为5质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至60质量％，进一步优选为10质量％至50质量％。

在本发明的液晶组合物中，优选含有一种或两种以上通式(K11)～(K17)所表示的化合物，优选含有1～10种，进一步优选含有1～8种，进一步优选含有2～8种，特别优选含有2～5种。

在本发明的液晶组合物中，优选含有一种或两种以上通式(K25)～(K28)所表示的化合物，优选含有1～10种，进一步优选含有1～8种，进一步优选含有2～8种，特别优选含有2～5种。

本发明的液晶组合物可含有通式(N)所表示的化合物作为具有绝对值为4以上的正介电常数各向异性的液晶化合物。

[化17]

上述通式(N1)中，Rⁿ¹表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可各自独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，基团中的一个或两个以上氢原子可各自独立地被氟原子取代。

上述通式(N1)中，环N¹表示1,4-亚环己基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可被-O-或-S-取代。)或1,4-亚苯基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH＝可被-N＝取代。)，上述基团中的氢原子可各自独立地被氰基、氟原子取代。

上述通式(N1)中，Zⁿ¹和Zⁿ²各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH₂CH₂CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-。

上述通式(N1)中，nⁿ¹各自独立地表示0～4的整数，当nⁿ¹为2以上时，环N¹可相同也可不同，此外，Zⁿ¹可相同也可不同。

上述通式(N1)中，Xⁿ¹、Xⁿ²、Xⁿ³、Xⁿ⁴和Xⁿ⁵各自独立地表示氢原子或氟原子。

上述通式(N1)中，Yⁿ¹表示氟原子、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，表示氟原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基。

本发明的液晶组合物通过还含有通式(N)所表示的化合物，从而在维持高折射率各向异性(Δn)并且可靠性优异的方面进一步优选。

在本发明的液晶组合物中，通式(N)所表示的化合物的含量优选为0至60质量％，进一步优选为1至50质量％，进一步优选为1至40质量％，进一步优选为5至40质量％，特别优选为10至40质量％。

在本发明的液晶组合物中，含有一种或两种以上通式(N)所表示的化合物，优选含有1～10种，进一步优选含有1～8种，进一步优选含有2～8种，特别优选含有2～5种。

本发明的通式(N)所表示的化合物优选为选自由通式(N1)和(N2)所表示的化合物组成的组中的化合物，进一步优选为通式(N2)所表示的化合物。

[化18]

上述通式(N1)和通式(N2)中，Rⁿ¹、环N¹、Zⁿ¹、nⁿ¹、Xⁿ¹、Xⁿ²、Xⁿ⁴、Xⁿ⁵和Yⁿ¹如上所述，环N¹优选为1,4-亚环己基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基或二烷基，进一步优选为1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基或3,5-二氟-1,4-亚苯基，Zⁿ¹特别优选为单键，nⁿ¹优选为0或1，Xⁿ¹和Xⁿ²优选为氢原子或氟原子，进一步优选至少一者为氟原子，特别优选两者均为氟原子，Xⁿ⁴和Xⁿ⁵优选为氢原子或氟原子，进一步优选至少一者为氟原子，特别优选两者均为氟原子，Yⁿ¹优选为氟原子或三氟甲氧基。

在本发明的液晶组合物中，通式(N1)所表示的化合物的含量优选为0至60质量％，进一步优选为1至50质量％，进一步优选为1至40质量％，进一步优选为5至40质量％，特别优选为10至40质量％。

在本发明的液晶组合物中，通式(N2)所表示的化合物的含量优选为0至60质量％，进一步优选为1至50质量％，进一步优选为1至40质量％，进一步优选为5至40质量％，特别优选为10至40质量％。

本发明的通式(N)所表示的化合物也优选为以下通式(N3)。

[化19]

上述通式(N3)中，Rⁿ¹、环N¹、Xⁿ¹、Xⁿ²、Xⁿ⁴、Xⁿ⁵和Yⁿ¹如上所述。

上述通式(N3)中，X¹和X²各自独立地表示氢原子或氟原子，优选至少一者为氟原子，也优选两者均为氟原子。

上述通式(N3)中，环N¹表示1,4-亚环己基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基或二烷基，进一步优选为1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基或3,5-二氟-1,4-亚苯基。

上述通式(N3)中，n表示0以上2以下的整数，优选为0或1。

在本发明的液晶组合物中，通式(N3)所表示的化合物的含量优选为0至60质量％，进一步优选为1至50质量％，进一步优选为1至40质量％，进一步优选为5至40质量％，特别优选为10至40质量％。

在本发明的液晶组合物中，含有一种或两种以上通式(N3)所表示的化合物，优选含有1～10种，进一步优选含有1～8种，进一步优选含有2～8种，特别优选含有2～5种。

作为本发明的通式(N3)所表示的化合物，优选为以下(N11)～(N14)。

[化20]

[化21]

[化22]

[化23]

在本发明的液晶组合物中，通式(N11)～(N14)所表示的化合物的含量优选为0至60质量％，进一步优选为1至50质量％，进一步优选为1至40质量％，进一步优选为5至40质量％，特别优选为10至40质量％。

本发明的液晶组合物所含有的具有绝对值为4以上的正介电常数各向异性的液晶化合物也优选为通式(Pa)。

[化24]

上述通式(Pa)中，R^Nc1表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～8的烯基，基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可各自独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基。

上述通式(Pa)中，环P¹、P²和P³各自独立地表示1,4-亚环己基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可被-O-或-S-取代。)或1,4-亚苯基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH＝可被-N＝取代。)，基团中的氢原子可各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，优选为1,4-亚环己基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基或3,5-二氟-1,4-亚苯基。

上述通式(Pa)中，Z^Nc1、Z^Nc2或Z^Nc3各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，进一步优选为单键、-CH₂CH₂-、-CH₂O-或-CF₂O-，进一步优选所存在的Z^Nc1、Z^Nc2或Z^Nc3之内任一者为单键，也优选全部为单键。

上述通式(Pa)中，n^c1、n^c2或n^c3各自独立地表示0、1或2。n^c1+n^c2+n^c3表示1至5，进一步优选为4以下，特别优选为3以下。

上述通式(Pa)中，X^Nc1和X^Nc2各自独立地表示氢原子或氟原子。

上述通式(Pa)中，Y^Nc1表示氟原子、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，优选为氟原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基，进一步优选为氟原子、三氟甲基或三氟甲氧基。

在本发明的液晶组合物中，通式(Pa)所表示的化合物的含量优选为0至60质量％，进一步优选为1至50质量％，进一步优选为1至40质量％，进一步优选为5至40质量％，特别优选为10至40质量％。

在本发明的液晶组合物中，含有一种或两种以上通式(Pa)所表示的化合物，优选含有1～10种，进一步优选含有1～8种，进一步优选含有2～8种，特别优选含有2～5种。

本发明的通式(Pa)所表示的化合物优选为选自通式(P01)至(P80)所表示的化合物组中的化合物。

[化25]

[化26]

[化27]

[化28]

[化29]

[化30]

上述通式(P1)～(P80)中，R^Nc1表示碳原子数1～8的烷基或碳原子数2～8的烯基，基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可各自独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基。

上述通式(P1)～(P80)中，Y^Nc2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，优选为氟原子、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基，进一步优选为氟原子、三氟甲基或三氟甲氧基。

作为本发明的通式(Pa)所表示的化合物，进一步可列举以下化合物。

[化31]

[化32]

[化33]

[化34]

本发明的液晶组合物可含有介电常数各向异性(Δε)为-1至+1的化合物(优选介电常数各向异性(Δε)为-0.5至+0.5)作为除了上述抗氧化剂或上述具有绝对值为4以上的正介电常数各向异性的液晶化合物以外的第三成分。

作为上述第三成分，为下述通式(L)所表示的化合物：

[化35]

上述通式(L)中，R^L1和R^L2各自独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。

上述通式(L)中，OL表示0、1、2或3，优选为0、1或2。

上述通式(L)中，B^L1、B^L2和B^L3各自独立地表示1,4-亚环己基(存在于该基团中的一个-CH₂-或不邻接的两个以上-CH₂-可被-O-取代。)或1,4-亚苯基(存在于该基团中的一个-CH＝或不邻接的两个以上-CH＝可被-N＝取代，一个或两个以上氢原子可各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代。)。

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

当OL为2或3而存在多个L^L2时，它们可相同也可不同。

当OL为2或3而存在多个B^L3时，它们可相同也可不同。

本发明的液晶组合物优选含有一种或两种以上通式(L)所表示的化合物，更优选含有一种至二十种，进一步优选含有两种至十种。

作为上述通式(L)所表示的化合物，优选为选自通式(III-A)至通式(III-J)所表示的化合物组中的化合物。

[化36]

上述通式(III-A)～(III-J)中，R⁵优选为碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的烯基，更优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基。R⁶优选为碳原子数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，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的烯氧基。

本发明的液晶组合物中的第三成分进一步优选为选自通式(III-A)、通式(III-D)、通式(III-F)、通式(III-G)和通式(III-H)中的化合物，特别优选为选自通式(III-A)、通式(III-F)、通式(III-G)和通式(III-H)中的化合物。

此外，通式(III-D)、通式(III-G)和通式(III-H)所表示的化合物中，优选R⁵为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，R⁶为碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基。通式(III-F)所表示的化合物中，R⁵和R⁶各自独立地优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基。

作为上述第三成分的通式(L)所表示的化合物的含量优选为0至80质量％，更优选为1至60质量％，进一步优选为3至60质量％，更进一步优选为10至60质量％。

作为上述通式(L)所表示的化合物，可含有一种或两种以上通式(VIII-c)至通式(VIII-e)所表示的化合物。

[化37]

[化38]

[化39]

式中，R⁵¹和R⁵²各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基、碳原子数2～5的烯氧基，X⁵¹和X⁵²各自独立地表示氟原子、氯原子或氢原子。

更具体而言，可列举式(V-6.1)的化合物。

[化40]

作为上述通式(L)所表示的化合物，可含有一种或两种以上通式(V-9.1)至通式(V-9.3)所表示的化合物。

[化41]

为了制作PS模式、横向电场型PSA模式或横向电场型PSVA模式等的液晶显示元件，本发明的液晶组合物中可含有聚合性化合物。作为可使用的聚合性化合物，可列举通过光等能量射线进行聚合的联苯衍生物、三联苯衍生物等具有多个六元环连结而成的液晶骨架的光聚合性单体。

例如，优选含有0.01至2质量％的联苯衍生物、三联苯衍生物等聚合性化合物作为聚合性单体。如果进一步详细说明，则本发明的液晶组合物中，含有一种或两种以上通式(M)所表示的聚合性化合物，

[化42]

通式(M)中，X²⁰¹和X²⁰²各自独立地表示氢原子、甲基或-CF₃基。优选X²⁰¹和X²⁰²均为氢原子的二丙烯酸酯衍生物、均为甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物，也优选一者为氢原子另一者为甲基的化合物。可根据用途使用优选的化合物，在PSA显示元件中，通式(M)所表示的聚合性化合物优选具有至少一个甲基丙烯酸酯衍生物，也优选具有两个。

Sp²⁰¹和Sp²⁰²各自独立地表示单键、碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH₂)_s-(式中，s表示2至7的整数，氧原子与环结合。)。关于Sp²⁰¹和Sp²⁰²，在PSA模式的液晶显示元件中，优选至少一者为单键，优选两者均为单键的化合物或者一者为单键另一者为碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH₂)_s-，在该情况下，优选为碳原子数1～4的亚烷基，s优选为1～4。

环M²⁰¹、环M²⁰²和环M²⁰³各自独立地表示反式-1,4-亚环己基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可被-O-或-S-取代。)、1,4-亚苯基(基团中的一个或不邻接的两个以上-CH＝可被-N＝取代。)、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、十氢化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，基团中的氢原子可各自独立地被氟原子、-CF₃基、碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基或式(R-1)至式(R-15)中的任一者取代。

[化43]

Z²⁰¹和Z²⁰²各自独立地表示-OCH₂-、-CH₂O-、-COO-、-OCO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-COO-CH₂CH₂-、-OCO-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-COO-、-CH₂CH₂-OCO-、-COO-CH₂-、-OCO-CH₂-、-CH₂-COO-、-CH₂-OCO-、-CY¹＝CY²-(式中，Y¹和Y²各自独立地表示氟原子或氢原子。)、-C≡C-或单键，优选为-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-COO-CH₂CH₂-、-OCO-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-COO-、-CH₂CH₂-OCO-、-C≡C-或单键，进一步优选为-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-COO-CH₂CH₂-、-OCO-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-COO-、-CH₂CH₂-OCO-或单键。

n²⁰¹表示0、1或2，优选为0或1。其中，当环M²⁰²和Z²⁰²各自存在多个时，各自可不同也可相同。

本发明的含聚合性化合物的液晶组合物含有至少一种通式(M)所表示的聚合性化合物，优选含有一种～五种，进一步优选含有一种～三种。在通式(M)所表示的聚合性化合物的含量少的情况下，对液晶组合物的取向约束力变弱。反之，在通式(M)所表示的聚合性化合物的含量过多的情况下，聚合时所需能量上升，未聚合而残存的聚合性化合物的量增加，成为显示不良的原因，因此其含量优选为0.01～2.00质量％，进一步优选为0.05～1.00质量％，特别优选为0.10～0.50质量％。

更具体而言，通式(M)中，当n²⁰¹为0时，Sp²⁰¹与Sp²⁰²之间的环结构优选为式(XXa-1)至式(XXa-5)，进一步优选为式(XXa-1)至式(XXa-3)，特别优选为式(XXa-1)或式(XXa-2)。其中，式的两端与Sp²⁰¹或Sp²⁰²结合。

[化44]

[化45]

[化46]

[化47]

[化48]

含有这些骨架的通式(M)所表示的聚合性化合物的聚合后的取向约束力最适合于PSA模式的液晶显示元件，可获得良好的取向状态，因此具有显示不均受到抑制或者完全不产生的效果。

根据以上内容，作为聚合性单体，优选为式(XX-1)至通式(XX-10)所表示的化合物，进一步优选为式(XX-1)至式(XX-4)。

[化49]

式中，Sp^xx表示碳原子数1～8的亚烷基或-O-(CH₂)_s-(式中，s表示2至7的整数，氧原子与环结合。)。

式中的苯基中的氢原子进一步可被-F、-Cl、-CF₃、-CH₃、式(R-1)至式(R-15)中的任一者取代。

通式(M)中，当n²⁰¹为1时，优选为例如式(M31)至式(M48)那样的聚合性化合物。

[化50]

式中的苯基和萘基中的氢原子进一步可被-F、-Cl、-CF₃、-CH₃、式(R-1)至式(R-15)中的任一者取代。

含有这些骨架的通式(M)所表示的聚合性化合物的聚合后的取向约束力最适合于PSA模式的液晶显示元件，可获得良好的取向状态，因此具有显示不均受到抑制或完全不产生的效果。

通式(M)中，当n²⁰¹为1且具有多个式(R-1)或式(R-2)时，优选为例如式(M301)至式(M316)那样的聚合性化合物。

[化51]

式中的苯基和萘基中的氢原子进一步可被-F、-Cl、-CF₃、-CH₃取代。

作为本发明的通式(M)所表示的聚合性化合物，例如也优选为如式(Ia-1)～式(Ia-31)那样的聚合性化合物。

[化52]

[化53]

[化54]

[化55]

同时含有本发明的第一成分、第二成分、第三成分和作为聚合性化合物的通式(M)的含聚合性化合物的液晶组合物可获得低粘度(η)、低旋转粘性(γ1)以及大的弹性常数(K33)，因此使用了其的PSA模式或PSVA模式的液晶显示元件可实现高速响应。

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，对有源矩阵驱动用液晶显示元件特别有用，可应用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式或ECB模式用途。

在向本发明的液晶组合物添加聚合性化合物的情况下，虽然不存在聚合引发剂时聚合也进行，但为了促进聚合，也可含有聚合引发剂。作为聚合引发剂，可列举安息香醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苯偶酰缩酮类、酰基氧化膦类等。

本发明的液晶组合物在20℃时的介电常数各向异性(Δε)为2.0至20.0，优选为4.0至18.0，进一步优选为4.0至16.0，特别优选为4.0至14.0。

本发明的液晶组合物在20℃时的折射率各向异性(Δn)为0.08至0.18，进一步优选为0.09至0.15，特别优选为0.09至0.12。如果进一步详细说明，则在与薄单元间隔对应的情况下，优选为0.10至0.18，在与厚单元间隔对应的情况下，优选为0.08至0.10。

本发明的液晶组合物在20℃时的粘度(η)为10至30mPa·s，进一步优选为10至25mPa·s，特别优选为10至20mPa·s。

本发明的液晶组合物在20℃时的旋转粘性(γ1)为50至130mPa·s，进一步优选为50至110mPa·s，特别优选为50至90mPa·s。

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110℃，特别优选为70℃至100℃。

以下，作为本发明的液晶显示元件的优选的一个方式，以附图为基础对横向电场方式的液晶显示元件进行说明，但本发明的液晶显示元件不限于此。

图1是示意性表示液晶显示元件的构成的图。图1中，为了方便说明，将各构成要素分开记载。本发明的液晶显示元件10的构成如图1所记载，如有如下特征：是具有夹持于相对配置的第一透明绝缘基板2与第二透明绝缘基板7之间的液晶组合物(或液晶层5)的横向电场方式(图中作为一例为FFS模式)的液晶显示元件，并且使用上述本发明的液晶组合物作为该液晶组合物。第一透明绝缘基板2在液晶层5侧的面上形成有电极层3。此外，在液晶层5与第一透明绝缘基板2之间以及液晶层5与第二透明绝缘基板7之间，具有与构成液晶层5的液晶组合物直接抵接而诱发均质取向的一对取向膜4，该液晶组合物中的液晶分子在未施加电压时以与上述基板2、7大致平行的方式取向。如图1和图3所示，上述第二基板7和上述第一基板2可被一对偏光板1、8夹持。进一步，图1中，在上述第二基板7与取向膜4之间设置有彩色滤光片6。予以说明的是，作为本发明的液晶显示元件的形态，可为所谓的彩色滤光片阵列(COA)，可在含有薄膜晶体管的电极层与液晶层之间设置彩色滤光片，或者也可在该含有薄膜晶体管的电极层与第二基板之间设置彩色滤光片。

即，本发明的液晶显示元件10是依次层叠有第一偏光板1、第一基板2、含有薄膜晶体管的电极层3、取向膜4、含液晶组合物的液晶层5、取向膜4、彩色滤光片6、第二基板7以及第二偏光板8的构成。

第一基板2和第二基板7可使用玻璃或像塑料一样具有柔软性的透明材料，一者也可为硅等不透明材料。两片基板2、7借助配置于周边区域的环氧系热固性组合物等密封材料及封固材料贴合，为了保持基板间距离，在两片基板间可配置例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子等粒状间隔物或利用光刻法形成的由树脂构成的间隔柱。

图2是将图1中形成于基板2上的电极层3的II线所包围的区域放大而得的平面图。图3是沿图2的III-III线方向将图1所示的液晶显示元件切断而得的截面图。如图2所示，形成于第一基板2的表面的含有薄膜晶体管的电极层3中，用于提供扫描信号的多条栅极总线26和用于提供显示信号的多条数据总线25互相交叉而配置为矩阵状。另外，图2中仅示出了一对栅极总线26及一对数据总线25。

通过多条栅极总线26和多条数据总线25所包围的区域，形成液晶显示装置的单位像素，在该单位像素内形成有像素电极21和共用电极22。在栅极总线26与数据总线25互相交叉的交叉部附近，设置有含有源电极27、漏电极24和栅电极28的薄膜晶体管。该薄膜晶体管作为对像素电极21提供显示信号的开关元件，与像素电极21连结。此外，与栅极总线26并排设置有共用线29。为了向共用电极22提供共用信号，该共用线29与共用电极22连结。

薄膜晶体管的结构的优选的一个方式例如如图3所示，具有：栅电极11，其形成于基板2表面；栅极绝缘层12，其以覆盖该栅电极11且覆盖上述基板2的大致整个面的方式设置；半导体层13，其以与上述栅电极11相对的方式形成于上述栅极绝缘层12的表面；保护膜14，其以覆盖上述半导体层13的表面的一部分的方式设置；漏电极16，其以覆盖上述保护膜14和上述半导体层13的一侧端部、并且与形成于上述基板2表面的上述栅极绝缘层12接触的方式设置；源电极17，其以覆盖上述保护膜14和上述半导体层13的另一侧端部、并且与形成于上述基板2表面的上述栅极绝缘层12接触的方式设置；以及绝缘保护层18，其以覆盖上述漏电极16和上述源电极17的方式设置。出于消除与栅电极的高低差等理由，也可在栅电极11的表面形成阳极氧化被膜(未图示)。

上述半导体层13中，可使用非晶硅、多晶硅(polycrystalline polysilicon)等，但如果使用ZnO、IGZO(In-Ga-Zn-O)、ITO等透明半导体膜，则能够抑制光吸收所带来的光载波的危害，从增大元件的开口率的观点出发也优选。

进一步，为了减小肖特基势垒的宽度、高度，可在半导体层13与漏电极16或源电极17之间设置欧姆接触层15。在欧姆接触层中，可使用n型非晶硅、n型多晶硅等高浓度地添加有磷等杂质的材料。

栅极总线26、数据总线25、共用线29优选为金属膜，更优选为Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或其合金，特别优选为使用Al或其合金的配线的情况。此外，绝缘保护层18为具有绝缘功能的层，由氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅膜等形成。

在图2和图3所示的实施方式中，共用电极22为形成于栅极绝缘层12上的几乎整个面的平板状电极，另一方面，像素电极21为形成于覆盖共用电极22的绝缘保护层18上的梳形电极。即，共用电极22配置于比像素电极21更接近第一基板2的位置，这些电极隔着绝缘保护层18互相重叠配置。像素电极21和共用电极22例如由ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide，氧化铟锌锡)等透明导电性材料形成。由于像素电极21和共用电极22由透明导电性材料形成，因此单位像素面积中所开口的面积变大，开口率和透过率增加。

此外，关于像素电极21和共用电极22，为了在这些电极间形成边缘电场，像素电极21与共用电极22之间的电极间距离(也称为最小分开距离)R以小于第一基板2与第二基板7的距离G的方式形成。这里，电极间距离R表示各电极间沿基板水平方向的距离。图3中，由于平板状的共用电极22与梳形的像素电极21重叠，因此表示了电极间距离R＝0的例子，由于最小分开距离R小于第一基板2与第二基板7的距离(即，单元间隔)G，因此形成边缘电场E。因此，FFS型的液晶显示元件可利用在与形成像素电极21的梳形的线垂直的方向形成的水平方向的电场和抛物线状的电场。像素电极21的梳状部分的电极宽度l以及像素电极21的梳状部分的间隙宽度m优选形成为通过所产生的电场可驱动全部液晶层5内的液晶分子的程度的宽度。此外，像素电极与共用电极的最小分开距离R可作为栅极绝缘膜12的(平均)膜厚来调整。此外，本发明的液晶显示元件也可与图3不同，而是以像素电极21与共用电极22之间的电极间距离(也称为最小分开距离)R大于第一基板2与第二基板7的距离G的方式形成(IPS方式)。在该情况下，例如，可例举梳状的像素电极和梳状的共用电极在大致同一面内交替而设置的构成等。

本发明的液晶显示元件优选为利用边缘电场的FFS方式的液晶显示组成，如果共用电极22与像素电极21邻接的最短分开距离d比取向层4彼此(基板间距离)的最短分开距离D短，则在共用电极与像素电极之间形成边缘电场，能够有效利用液晶分子的水平方向和垂直方向的取向。对于如本发明的优选的方式那样的FFS方式的液晶显示元件的情况，如果对以长轴方向与取向层的取向方向平行的方式配置的液晶分子施加电压，则在像素电极21与共用电极22之间，抛物线形的电场的等电位线会形成至像素电极21和共用电极22的上部，液晶层5内的液晶分子的长轴沿着所形成的电场排列。特别是，由于本发明的液晶组合物使用具有正介电常数各向异性的液晶分子，因此液晶分子的长轴方向沿着所产生的电场方向排列。

关于彩色滤光片6，从防止漏光的观点出发，优选在与薄膜晶体管和储存电容器23对应的部分形成黑矩阵(未图示)。

在电极层3和彩色滤光片6上，设置有与构成液晶层5的液晶组合物直接抵接并诱导均质取向的一对取向膜4。

此外，关于偏光板1和偏光板8，可通过调整各偏光板的偏光轴而将视角、对比度调整为良好，优选具有相互正交的透射轴以使那些透射轴以常黑模式工作。特别是，偏光板1和偏光板8中的任一者优选以具有与液晶分子30的取向方向平行的透射轴的方式配置。此外，优选以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。进一步，也可使用用于扩大视角的相位差膜。

实施例

以下，列举实施例进一步详细说明本发明，但本发明不限于这些实施例。此外，以下实施例和比较例的组合物中的“％”的意思是“质量％”。

实施例中，所测定的特性如下。

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

Δε：20℃时的介电常数各向异性

η：20℃时的粘度(mPa·s)

γ1：20℃时的旋转粘性(mPa·s)

RT：20℃时的响应速度(msec)(单元厚度3.5μm的VA单元)

VHR(Init)：在频率60Hz、施加电压1V的条件下60℃时的电压保持率(％)

VHR(HEAT)：以100℃的状态放置48小时后测定的在频率60Hz、施加电压1V的条件下60℃时的电压保持率(％)

滴痕：液晶显示装置的滴痕评价中，通过目视对于整个面显示黑色时浮现白色的滴痕按照以下四级评价来进行。

◎：无滴痕

○：稍有滴痕，但为可允许的水平

Δ：有滴痕，为不能允许的水平

×：有滴痕，为相当差的水平

线残影：液晶显示元件的线残影试验中，在显示区域内使预定的固定图案显示2000小时，然后通过目视对于在固定图案的边界部分所产生的线状残影水平按照以下四级评价来进行。

◎：无线残影

○：稍有线残影，但为可允许的水平

Δ：有线残影，为不能允许的水平

×：有线残影，为相当差的水平

(侧链)

-F -F 氟原子

F- -F 氟原子

-n -C_nH_2n+1 碳原子数n的直链状烷基

n- C_nH_2n+1- 碳原子数n的直链状烷基

-On -OC_nH_2n+1 碳原子数n的直链状烷氧基

nO- C_nH_2n+1O- 碳原子数n的直链状烷氧基

-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

(连结基团)

-CF2O- -CF₂-O-

-OCF2- -O-CF₂-

-1O- -CH₂-O-

-O1- -O-CH₂-

-COO- -COO-

(环结构)

[化56]

(实施例1、比较例1和比较例2)

调制液晶组合物LC-1(实施例1)、液晶组合物LC-A(比较例1)和液晶组合物LC-B(比较例2)，并测定它们的物性值，测定VHR(Init)及VHR(HEAT)，评价滴痕的有无、线残影的有无，结果如下。

[表1]

予以说明的是，抗氧化剂(St-1)和(St-2)为

[化57]

所表示的化合物。

VHR(HEAT)、滴痕的有无、线残影的有无中可确认到显著的差异。从这些结果可确认到，本发明的液晶组合物LC-1是具有宽温度范围的液晶相，粘性小，低温下的溶解性良好，电阻率、电压保持率高，对热、光稳定的Δε为正的液晶组合物，使用其的液晶显示元件的显示品质优异，不易发生滴痕、线残影等显示不良。

(实施例2和实施例3)

调制液晶组合物LC-2(实施例2)和液晶组合物LC-3(实施例3)，并测定它们的物性值，测定VHR(Init)和VHR(HEAT)，评价滴痕的有无、线残影的有无，结果如下。

[表2]

确认到VHR(Init)和VHR(HEAT)充分高，无滴痕，无线残影。从这些结果可确认到，本发明的液晶组合物LC-2和LC-3是具有宽温度范围的液晶相、粘性小、低温下的溶解性良好、电阻率、电压保持率高、对热、光稳定的Δε为正的液晶组合物，使用其的液晶显示元件的显示品质优异，不易发生滴痕、线残影等显示不良。

符号说明

1、8：偏光板

2：第一基板

3：电极层

4：取向膜

5：液晶层

6：彩色滤光片

6G：彩色滤光片绿

6R：彩色滤光片红

7：第二基板

11：栅电极

12：栅极绝缘膜

13：半导体层

14：绝缘层

15：欧姆接触层

16：漏电极

17：源电极

18：绝缘保护层

21：像素电极

22：共用电极

23：储存电容器

24：漏电极

25：数据总线

27：源极总线

29：共用线

30：缓冲层

Claims

1.一种液晶组合物，其含有通式(II)所表示的化合物和通式(K)所表示的化合物，

所述通式(II)中，M表示碳原子数4至10的亚烷基，

所述通式(K)中，R^k1各自独立地表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，基团中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可各自独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，基团中的一个或不邻接的两个以上氢原子可各自独立地被氟原子取代，

环K¹和环K²各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，1,4-亚环己基中的一个或不邻接的两个以上-CH₂-可被-O-或-S-取代，1,4-亚苯基中的一个或不邻接的两个以上-CH＝可被-N＝取代，基团中的氢原子可各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，

环K⁰表示1,4-亚苯基，基团中的氢原子可各自独立地被氟原子取代，

Z^k1表示-OCH₂-、-OCF₂-，Z^k2或Z^k3各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH₂CH₂CF₂O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，

n^k1各自独立地表示0、1、2、3或4，并且当n^k1为2以上时，环K²可相同也可不同，Z^k3可相同也可不同，

X^k1、X^k2、X^k3和X^k4各自独立地表示氢原子或氟原子，Y^k1各自独立地表示氟原子、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，

所述通式(K)所表示的化合物是选自以下通式(K11)至(K24)所表示的化合物组中的一种或两种以上的化合物，

所述通式(K11)～(K24)中，R^k1、X^k1、X^k2、Z^k2、环K²、Z^k3、n^k1、X^k3、X^k4和Y^k1如上所述。

2.如权利要求1所述的液晶组合物，通式(II)所表示的化合物为通式(II-a)所表示的化合物，

3.如权利要求1或2所述的液晶组合物，其含有一种以上聚合性化合物。

4.一种液晶显示元件，其具有具备由透明导电性材料构成的共用电极的第一基板、具备由透明导电性材料构成的像素电极和控制各像素所具备的像素电极的薄膜晶体管的第二基板、及夹持于所述第一基板与第二基板间的液晶组合物，该液晶组合物中的液晶分子在未施加电压时的取向与所述基板大致平行或大致垂直，作为该液晶组合物，使用权利要求1～3中任一项所述的液晶组合物。

5.一种液晶显示元件，其使用权利要求1～3中任一项所述的液晶组合物，在施加电压下或未施加电压下，使该液晶组合物中所含有的聚合性化合物聚合而制作。