向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件
技术领域
[0001] 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（A e)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】
[0002] 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（A e)或和折射率各向异性（An)等为最适值，液晶组合物由数种至数十种化合物构 成。
[0003] 垂直取向（VA)型显示器中，使用A e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A e为正的液晶组合物。此外，也报告了使A e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A e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A e为正且绝对值大、粘度(q)小、向列相-各向同性液体相转 变温度(Tni)高。此外，考虑到A n与单元间隔(d)之乘积即A n X d的设定，需要结合单元间 隔将液晶组合物的An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（T 1)小的液晶组合物。
[0004] 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A e为正的液晶化 合物的式(A-1)、(A_2)所表示的化合物和作为Ae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，A e为正的液 晶化合物具有-CF2〇-结构、A e为中性的液晶化合物具有烯基。（专利文献1至4)
[0005] [化1]
[0007] 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。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2008-037918号
[0011] 专利文献2:日本特开2008-038018号 [0012] 专利文献3:日本特开2010-275390号
[0013] 专利文献4:日本特开2011-052120号
[0014] 专利文献5:日本特开2013-173915号
【发明内容】
[0015]发明所要解决的课题
[0016] 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。
[0017] 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(0DF: One Drop Fi 11)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0DF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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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（A e)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。
[0021] 用于解决课题的方法
[0022] 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。
[0023] 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，
[0026](式中，My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-0-、-CO-、-coo-、-0C0-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-、-C00-、-0C0-取代。）、-0CH2-、-CH2O-、-C00-、-0⑶-、-CF2O-、-0CF2-、-CF2CF2-、-CH = CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH-、-0C0-CH=CH-、-CH=CH-、-C e 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，1表示2~6的整数。），
[0027][化3]
[0029] (上述通式(K)中，Rkl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-CH 2-可各自独立地被-C=C-、-0-、-C0-、-coo-或-0C0-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，
[0030] 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-CH 2-可被-0-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，
[0031] 环KQ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，
[0032] Zkl、Zk2 或 Zk3 各自独立地表示单键、-〇12〇12-、-(〇12)4-、-0〇1 2-、-〇120-、-0〇卩2-、-CF2〇-、-CH2CH2CF2O-、-coo-、-oco-或-C=C-，
[0033] nkl各自独立地表示0、1、2、3或4,当nkl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，
[0034] Xkl、Xk2、Xk3和Xk4各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子，
[0035] Ykl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。）。 [0036]发明效果
[0037] 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型等的液晶显不兀件能够实现尚速响应，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】
[0038] 图1是示意性表示本发明的液晶显示元件的构成的图。
[0039] 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。
[0040] 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】
[0041] 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，
[0042] [化4]
[0046] 上述通式(II-1)中，My表示碳原子数1至25的烃(该烃中的一个或两个以上-CH 2_可 以氧原子不直接邻接的方式被_0-、-〇)-、-〇)0-、-0〇)-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-0-、-CO-、-coo-、-0C0-取代。)、-0CH2-、-CH 2〇-、_⑶0-、-0C0-、-CF2〇-、-0CF2-、-CF2CF2-、-CH =CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH-、-0C0-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，1表示2~6的整 数。
[0047] 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。
[0048] 上述通式(II-1)中，My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-〇-、-(：〇-、-〇)〇-、-〇0)-取代。）。此外41尤选为碳原子数2 至10的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上-ch 2-可以氧原子不直接邻接的方式被 C0-、-⑶0-、-0C0-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。1优选为2以上4以下的整数，进一步优 选为2。
[0049] 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。
[0050] [化6]
[0052] 上述通式(II-2)中，Mx表示碳原子数1至25的烃(该烃中的一个或两个以上-CH 2_可 以氧原子不直接邻接的方式被_〇-、-〇)-、-〇)〇-、-〇0)-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。）。
[0053] 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-、-⑶o-、-oco-取代。）、-0CH2-、-CH 2〇-、-COO-、-oco-、-CF2〇-、-0CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH -、-0C0-CH=CH-、-CH=CH -、-C=C-、单键、1，4-亚苯基（1，4-亚苯基中的任意氛原子 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-0-、-C0-、-⑶0-、-0C0-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。
[0054] 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。
[0055] 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。
[0056] [化7]
[0058] 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-、-⑶0-、-0C0-取代。）、-0〇1 2-、-〇120-、-C00-、-oco-、-CF2〇-、-0CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-C00-、-CH=CH-0C0-、-C00-CH=CH-、-0C0-01 = 01-、-01 = 01-、-(^(：-、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。
[0059] 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 -a 10)所表示的化合物。
[0060] [化8]
[0062] 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％。
[0063] 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°C时的值。
[0064] 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。
[0065]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（A e)并且可靠性优异的方面优选。
[0066]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。更具体而目，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％。
[0067] 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。
[0068] 本发明的通式(K)中，Rkl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-CH 2-可各自独立 地被-C = C-、-0-、-C0-、-C00-或-0C0-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。
[0069] 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-0-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#慈,.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。
[0070] 环KQ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。
[0071] 本发明的通式（K)中，Zkl、Zk2和Zk3各自独立地表示单键、-(^ 2(^2-、-((^2)4-、-0(^2-、-(^2〇-、-〇〇卩2-、-〇卩2〇-、-(：112(：112〇卩2〇-、<0〇-、-〇(：〇-或-〇三(：-，优选为单键、-ch 2ch2-、-och2-、-ch2〇-、-ocf 2-或-cf2〇-，进一步优选为单键、-och2-或-ocf2-。如果进一步 详细说明，则z kl优选为-och2-或-ocf2-，进一步优选为-0CH2-，z k2和zk3优选为单键、-och2-、-ch2〇-、-ocf 2-或-cf2〇-，进一步优选为单键。
[0072] 本发明的通式(K)中，nkl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 kl为2以上时，环K2可相同也可不同，此外，Zk3可相同也可不同。
[0073] 本发明的通式(K)中，Xkl、Xk2、Xk3和Xk4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。
[0074]本发明的通式(K)中，Ykl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。
[0075] 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。
[0076] [化9]
[0078] (上述通式(K1)中，Rkl、环K1、环 (K)所述，因而此处省略。）
[0079] [化 10]
[0081 ](上述通式(K2)中，Rkl、环 K1、环 K2、nkl、Xkl、Xk2、Xk3、X k4、Ykl、Zkl、Zk2 和 Zk3 如上述通式 (K)所述，因而此处省略）
[0082] 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％。
[0083] 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％。
[0084] 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。
[0085] 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。
[0086] 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。
[0087] 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。
[0088] 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。
[0089] 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。
[0090] [化11]
[0102] 上述通式(K11)~(K28)中，Rkl、Xkl、Xk2、Z k2、环 K2、Zk3、nkl、Xk3、Xk4 和Ykl如上所述，但 Xkl和Xk2特别优选为氟原子，Zk2和Zk3特别优选为单键，环K 2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 kl优选为0或1，特别优选 为l，Xk3和Xk4特别优选为氟原子，Y kl优选为氟原子或三氟甲氧基，特别优选为氟原子。
[0103] 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％。
[0104] 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％。
[0105] 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。
[0106]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。
[0107] 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。
[0108] [化 17]
[0110] 上述通式(N1)中，Rnl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-CH 2-可各自独立地被-C = C-、-0-、-⑶-、-C00-或-0⑶-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。
[0111] 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-CH 2-可被-0-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。
[0112] 上述通式（N1)中，Zn4PZn2各自独立地表示单键、-(^2〇1 2-、-(〇12)4-、-0〇12-、-CH2〇-、-0CF2-、-CF 2〇-、-CH2CH2CF2O-、-coo-、-0C0-或-C=C- 〇
[0113] 上述通式(N1)中，nnl各自独立地表示0~4的整数，当nnl为2以上时，环N 1可相同也 可不同，此外，Znl可相同也可不同。
[0114] 上述通式(N1)中，Xnl、Xn2、Xn3、X n4和Xn5各自独立地表示氢原子或氟原子。
[0115] 上述通式(N1)中，Ynl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。
[0116] 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（An)并且可靠性优异的方面进一步优选。
[0117] 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％。
[0118] 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。
[0119] 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。
[0120] [化 18]
[0122] 上述通式(N1)和通式(N2)中，Rnl、环 N1、Znl、nnl、Xnl、Xn2、X n4、Xn5和Ynl 如上所述，环 N1 优选为1，4_亚环己基、四氛吡喃_2，5_二基、1，4_亚苯基、3_氣_1，4_亚苯基、3，5_二氣_1，4_ 亚苯基或二》慈、.烷基，进一步优选为1，4_亚苯基、3_氣_1，4_亚苯基或3，5_二氣_1，4_亚苯 基，Z nl特别优选为单键，nnl优选为0或l，Xnl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，X n4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，Y nl优选为氟原子或三氟甲氧基。
[0123] 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％。
[0124] 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％。
[0125] 本发明的通式(N)所表示的化合物也优选为以下通式(N3)。
[0126] [化 19]
[0128] 上述通式(N3)中，Rnl、环 N1、Xnl、Xn2、Xn4、Xn5 和 Ynl 如上所述。
[0129] 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。
[0130] 上述通式(似）中，环炉表示1，4-亚环己基、四氢吡喃-2,5-二基、1，4-亚苯基、3-氣-1，4_亚苯基、3,5_二氣_1，4_亚苯基或二**悉..烷基，进一步优选为1，4_亚苯基、3_氣_1，4_ 亚苯基或3，5-二氣-1，4-亚苯基。
[0131] 上述通式(N3)中，n表示0以上2以下的整数，优选为0或1。
[0132] 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％。
[0133] 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。
[0134] 作为本发明的通式(N3)所表示的化合物，优选为以下(Nil)~(N14)。
[0143] 在本发明的液晶组合物中，通式(Nil)~(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％。
[0144] 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)。
[0145] [化 24]
[0147] 上述通式(Pa)中，RNel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-CH 2-可各自独立地被-C = C-、-0-、-⑶-、-C00-或-0C0-取代，优 选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基。
[0148] 上述通式(Pa)中，环P\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-CH 2-可被-0-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、四氛吡喃_2,5_二基、1，4_亚苯基、3_氣_1，4_亚苯基或3,5_二氣_1， 4-亚苯基。
[0149] 上述通式（Pa)中，ZNcl、ZNc:2或ZNc3各自独立地表示单键、-〇1 2(^2-、-((^2)4-、-0CH2-、-CH2〇-、-0CF2-、-CF 2〇-、-COO-、-0C0-或-C = C-，进一步优选为单键、-CH2CH2-、-ch2〇-或-CF2〇-，进一步优选所存在的Z Nc:1、ZNc:2或ZNc:3之内任一者为单键，也优选全部为单键。
[0150] 上述通式(Pa)中，n。1、]!。2或n。3各自独立地表示0、1或S^d+nd+n。 3表示1至5,进一 步优选为4以下，特别优选为3以下。
[0151] 上述通式(Pa)中，XNel和XN。2各自独立地表示氢原子或氟原子。
[0152] 上述通式(Pa)中，YNel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。
[0153] 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％。
[0154] 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。
[0155] 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。
[0156] [化 25]
[0168] 上述通式(P1)~(P80)中，RNel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-、-0-、-C0-、-C00-或-0C0-取代，优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基。
[0169] 上述通式(P1)~(P80)中，YN。2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。
[0170] 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。
[0171] [化 31]
[0179]本发明的液晶组合物可含有介电常数各向异性（A e)为-1至+1的化合物(优选介 电常数各向异性（A e)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。
[0180]作为上述第三成分，为下述通式(L)所表示的化合物：
[0181][化 35]
[0183] 上述通式(L)中，妒^卩妒2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-01 = (^-、-(] = 0、-〇-、-co-、-coo-或-oco-取代。
[0184] 上述通式(L)中，0L表示0、1、2或3,优选为0、1或2。
[0185] 上述通式(L)中，Bu、B12和B13各自独立地表示1，4-亚环己基(存在于该基团中的一 个-CH 2-或不邻接的两个以上-CH2-可被-0-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。）。
[0186] 上述通式（L)中，Ll1和LL2各自独立地表示单键、-(^ 2(^2-、-((^2)4-、-0(^2-、-CH 2〇-、-COO-、-0C0-、-0CF2-、-CF2〇-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF = CF-或-C=C- 〇
[0187] 当0L为2或3而存在多个L12时，它们可相同也可不同。
[0188] 当0L为2或3而存在多个妒3时，它们可相同也可不同。
[0189] 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。
[0190] 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。
[0191] [化 36]
[0193] 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。R 6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 稀氧基。
[0194] 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。
[0195] 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，R 6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R 6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。
[0196] 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％。
[0197] 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 (Vlll-e)所表示的化合物。
[0198] [化 37]
[0204] 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，X 51和X52各自独立地表示氟原子、氯原子或氢 原子。
[0205] 更具体而言，可列举式(V-6.1)的化合物。
[0208] 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。
[0211] 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。
[0212] 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，
[0213][化 42]
[0214]
[0215] 通式(M)中，X2。1和X2° 2各自独立地表示氢原子、甲基或-CF3基。优选X2。1和X 2°2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。
[0216] Sp2。1和Sp2。2各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-〇-(CH 2)s-(式中，s表 示2至7的整数，氧原子与环结合。）。关于Sp2()1和Sp2()2,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-〇-(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。
[0217] 环M2Q1、环M2Q2和环M2Q3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-0-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-l，4-二基、萘- 2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基或l，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。
[0220] Z2()1 和Z2。2各自独立地表示-〇(^2-、-(：112〇-、-(：0〇-、-〇(：〇-、-〇卩2〇-、-〇〇卩2-、- CH2CH2-、-CF2CF2-、_CH = CH-C00-、-CH = CH-0⑶-、-C00-CH = CH-、-0⑶-CH = CH-、-C00-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-⑶0-CH2-、-0C0-CH2-、-CH2-C00-、-CH 2-〇C〇-、-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-C00-、-0⑶-、-CH = CH-C00-、-CH = CH-0⑶-、-C00-CH = CH-、-0⑶-CH = CH-、-C00-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-0 ⑶-、-COO-CH = CH-、-(XO-CH = CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-或单键。
[0221] n2()1表示0、1或2,优选为0或1。其中，当环M2()2和Z2()2各自存在多个时，各自可不同也 可相同。
[0222] 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％。
[0223] 更具体而言，通式(M)中，当n2()1为0时，Sp2()1与Sp2()2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Sp 2(n或Sp2()2结合。
[0234] 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。
[0235] 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)。
[0236] [化 49]
[0238] 式中，Spxx表示碳原子数1~8的亚烷基或-〇-(CH2) s-(式中，s表示2至7的整数，氧 原子与环结合。）。
[0239] 式中的苯基中的氢原子进一步可被4、-(：1、-〇?3、-〇13、式(1?-1)至式(1?-15)中的任 一者取代。
[0240] 通式(M)中，当n2()1为1时，优选为例如式(M31)至式(M48)那样的聚合性化合物。
[0241] [化 50]
[0243] 式中的苯基和萘基中的氢原子进一步可被4、-(：1、-〇?3、-〇13、式(1?-1)至式(1?-15) 中的任一者取代。
[0244] 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。
[0245] 通式(M)中，当n2()1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。
[0246] [化 51]
[0248] 式中的苯基和萘基中的氢原子进一步可被-F、-Cl、-CF3、-CH3取代。
[0249] 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（la-1)~式 (la-31)那样的聚合性化合物。
[0250] [化 52]
[0258]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。
[0259]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(n)、低旋转粘性（Y 1)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。
[0260]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。
[0261]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。
[0262]本发明的液晶组合物在20°C时的介电常数各向异性（A 〇为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。
[0263] 本发明的液晶组合物在20°C时的折射率各向异性（A n)为〇. 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。
[0264] 本发明的液晶组合物在20°C时的粘度（n)为10至30mPa ? s，进一步优选为10至 25mPa ? s，特别优选为10至20mPa ? s。
[0265] 本发明的液晶组合物在20°C时的旋转粘性（y 1)为50至130mPa ? s，进一步优选为 50至llOmPa ? s，特别优选为50至90mPa ? s。
[0266] 本发明的液晶组合物的向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)为60 °C至120 °C，更 优选为70 °C至110 °C，特别优选为70 °C至100 °C。
[0267] 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。
[0268] 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8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(C0A)，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。
[0269] 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。
[0270] 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。
[0271] 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25及一对数据总线24。
[0272]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。
[0273] 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17的表面的一部分的方式设置;漏电极16,其以覆盖上述保护层 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）。
[0274] 上述半导体层13中，可使用非晶娃、多晶娃(polycrystalline polysilicon)等， 但如果使用ZnO、IGZO(In-Ga-Zn-O)、IT0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。
[0275] 进一步，为了减小肖特基势皇的宽度、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 有憐等杂质的材料。
[0276] 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A1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，由氮化娃、二氧化娃、氮氧化娃膜等形成。
[0277] 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IT0(Indium Tin Oxide，氧化铟 锡）、IZ0(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌）、IZT0(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。
[0278]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1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。
[0279]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。
[0280] 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）。
[0281] 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。
[0282] 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A n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。
[0283] 实施例
[0284] 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％"。
[0285] 实施例中，所测定的特性如下。
[0286] Tni:向列相-各向同性液体相转变温度（°C )
[0287] An: 20 °C时的折射率各向异性
[0288] Ae:20°C时的介电常数各向异性
[0289] n:2(TC时的粘度(mPa ? s)
[0290] y 1:20°C时的旋转粘性(mPa ? s)
[0291] RT:20°C时的响应速度(msec)(单元厚度3.5wii的VA单元）
[0292] VHR(Init):在频率60Hz、施加电压1V的条件下60°C时的电压保持率（％ )
[0293] VHR(HEAT):以100°C的状态放置48小时后测定的在频率60Hz、施加电压IV的条件 下60 °C时的电压保持率（％ )
[0294] 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。
[0295] ◎:无滴痕
[0296]〇:稍有滴痕，但为可允许的水平
[0297] A :有滴痕，为不能允许的水平
[0298] X :有滴痕，为相当差的水平
[0299]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。
[0300] ◎:无线残影
[0301] 〇:稍有线残影，但为可允许的水平
[0302] A :有线残影，为不能允许的水平
[0303] X :有线残影，为相当差的水平
[0304] (侧链）
[0305] -F -F 氟原子
[0306] F- -F 氟原子
[0307] -n -CnH2n+i 碳原子数n的直链状烷基
[0308] n- CnH2n+i- 碳原子数n的直链状烷基
[0309] -On _0CnH2n+1碳原子数n的直链状烷氧基 [0310] n〇- CnH2n+1〇-碳原子数n的直链状烷氧基
[0311] -V -CH=CH2
[0312] V- CH2 = CH-
[0313] -VI -CH=CH-CH3
[0314] IV- CH3-CH=CH-
[0315] -2V -CH2-CH2-CH=CH 2
[0316] V2- CH2 = CH-CH2-CH2-
[0317] -2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH 3
[0318] 1V2- CH3-CH=CH-CH2-CH 2
[0319](连结基团）
[0320] -CF20- -CF2-0-
[0321] -0CF2- -0-CF2-
[0322] -l〇- -CH2-0-
[0323] -〇l- -0-CH2-
[0324] -COO- -COO-
[0325](环结构）
[0328] (实施例1、比较例1和比较例2)
[0329] 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。
[0330] [表1]
[0332] 予以说明的是，抗氧化剂(St-1)和(St-2)为
[0333] [化 57]
[0335] 所表示的化合物。
[0336] 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A e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。
[0337] (实施例2和实施例3)
[0338] 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。
[0339] [表 2]
[0341] 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A e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。
[0342] 符号说明
[0343] 1、8:偏光板
[0344] 2:第一基板
[0345] 3:电极层
[0346] 4:取向膜
[0347] 5:液晶层
[0348] 6:彩色滤光片
[0349] 6G:彩色滤光片绿
[0350] 6R:彩色滤光片红
[0351] 7:第二基板
[0352] 11:栅电极
[0353] 12:栅极绝缘膜
[0354] 13:半导体层
[0355] 14:绝缘层
[0356] 15:欧姆接触层
[0357] 16:漏电极
[0358] 17:源电极
[0359] 18:绝缘保护层
[0360] 21:像素电极
[0361] 22:共用电极
[0362] 23:储存电容器
[0363] 24:漏电极
[0364] 25:数据总线
[0365] 27:源极总线
[0366] 29:共用线
[0367] 30:缓冲层
【主权项】
1. 一种液晶组合物，其含有通式(II-I)所表示的化合物和通式化)所表示的化合物， [化1]所述通式（II-1)中，MY表示碳原子数1至25的控、1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基，碳原 子数1至25的控中的一个或两个W上-C出-可W氧原子不直接邻接的方式被-0-、-C0-、- C00-、-0C0-取代，1，4-亚苯基中的任意氨原子可被氣原子取代;ΧΥ彼此可相同也可不同，表 示碳原子数 1 至 15 的亚烷基、-0C此-、-C此 0-、-C00-、-0C0-、-CF20-、-0C的-、-CF2CF广、-CH = CH-C00-、-CH = CH-0C0-、-C00-CH = CH-、-0C0-CH = CH-、-CH=CH-、-C 三 C-、单键、1，4-亚苯 基、反式-1,4-亚环己基，碳原子数1至15的亚烷基中的一个或两个W上-C此-可W氧原子不 直接邻接的方式被-0-、-C0-、-C00-、-0C0-取代，1，4-亚苯基中的任意氨原子可被氣原子取 代，1表示2~6的整数， [化2]所述通式化)中，Rki各自独立地表示碳原子数1~10的烷基或碳原子数2~10的締基，基 团中的一个或不邻接的两个W上-C出-可各自独立地被-C三C-、-0-、-C0-、-C00-或-0C0-取 代，基团中的一个或不邻接的两个W上氨原子可各自独立地被氣原子取代， 环Κ?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W上-C出-可被-0-或-S-取代，1,4-亚苯基中的一个或不邻接的两个W上-CH = 可被-N=取代，基团中的氨原子可各自独立地被氯基、氣原子或氯原子取代， 环护表示糞-2，6-二基或1，4-亚苯基，基团中的氨原子可各自独立地被氣原子取代， Z"、Zk2或Zk3各自独立地表示单键、-C出C此-、-(C出）4-、-〇邸2-、-(：出〇-、-〇〔。2-、-〔。2〇-、- CH2CH2CF2O-、-C00-、-0C0-或-C 三 C-， nki各自独立地表示〇、1、2、3或4,并且当nki为2W上时，环K2可相同也可不同， X"、Xk2、xk3和χΚ各自独立地表示氨原子或氣原子，Yki各自独立地表示氣原子、氯基、S 氣甲基、氣甲氧基、二氣甲氧基、Ξ氣甲氧基或氣乙基。2. 如权利要求1所述的液晶组合物，所述通式(ΙΙ-1)为通式(ΙΙ-2)所表示的化合物， [化3]所述通式（Π -2)中，MX表示碳原子数1至25的控，该控中的一个或两个W上-C此-可W氧 原子不直接邻接的方式被-0-、-C0-、-C00-、-0C0-取代，X彼此可相同也可不同，表示碳原子 数 1 至 15 的亚烷基、-0CH2-、-CH20-、-C00-、-0C0-、-CF20-、-OCFii-、-CF2CF2-、-CH=CH-C00-、- CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-C 三 C-、单键、1，4-亚苯基、反式-1， 4-亚环己基，碳原子数1至15的亚烷基中的一个或两个W上-C出-可W氧原子不直接邻接的 方式被-0-、-C0-、-C00-、-0C0-取代，1,4-亚苯基中的任意氨原子可被氣原子取代，a、b、C、d 各自独立地表示0或1，a+b+c+d表示2 W上。3. 如权利要求2所述的液晶组合物，所述通式(11-2)的a+b+c+d为2至4。4. 如权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，所述通式(II-1)或所述通式（II-2)为 通式(II)所表示的化合物， [化4]所述通式（II)中，Μ表示碳原子数1至15的亚烷基、-〇畑2-、-畑2〇-、-(：0〇-、-〇(：〇-、- CF20-、-0CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-C00-、-CH = CH-0C0-、-C00-CH = CH-、-0C0-CH=CH-、-CH = CH-、-C三C-、单键、1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基，碳原子数1至15的亚烷基中的一个 或两个W上-C此-可W氧原子不直接邻接的方式被-0-、-C0-、-C00-、-0C0-取代，1，4-亚苯 基中的任意氨原子可被氣原子取代。5. 如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物，通式(II-1)或通式(II-2)所表示的化 合物为通式(Il-a)所表示的化合物， [化5]6. 如权利要求1至8中任一项所述的液晶组合物，其含有一种W上聚合性化合物。7. -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1~9中任一项所述的液晶组合物。8. -种液晶显示元件，其使用权利要求1~9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。
【文档编号】G02F1/13GK105849233SQ201480070729
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月19日
【发明人】须藤豪, 梅津安男
【申请人】Dic株式会社