本發明涉及一種作為電光學液晶顯示材料有用的介電常數各向異性(Δε)顯示正值的向列型液晶組合物。
背景技術:
:液晶顯示元件被用于以時鐘、計算器為代表的各種測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、打印機、計算機、電視、時鐘、廣告顯示板等。作為液晶顯示方式,其代表性的方式有以使用TN(扭轉向列)型、STN(超扭轉向列)型、TFT(薄膜晶體管)的垂直取向為特征的VA型或以水平取向為特征的IPS(橫向電場效應)型/FFS型等。對用于這些液晶顯示元件所使用的液晶組合物,要求相對于水、空氣、熱、光等外部因素為穩定,另外,要求以室溫為中心在盡可能寬的溫度范圍表示液晶相、低粘性,且驅動電壓低。進而液晶組合物,為了相對于各個顯示元件配合最適當的介電常數各向異性(Δε)和/或使折射率各向異性(Δn)等成為最適當的值,由數種至數十種的化合物來構成。垂直取向型顯示器使用Δε為負的液晶組合物,TN型、STN型或IPS型等水平取向型顯示器使用Δε為正的液晶組合物。近年,也報告有使Δε為正的液晶組合物在無施加電壓時垂直取向,通過施加IPS型/FFS型電場來顯示的驅動方式,而Δε為正的液晶組合物的必要性更進一步提升。另一方面,在全部的驅動方式中,都要求有低電壓驅動、高速應答、寬工作溫度范圍。即,要求有Δε為正且絕對值大、粘度(η)小、向列相-各向同性液體相轉變溫度(Tni)高。另外,必須根據Δn與單元間隙(d)的積即Δn×d的設定,配合單元間隙而將液晶組合物的Δn調整于適當的范圍。此外,將液晶顯示元件應用于電視等時,由于重視高速應答性,故要求γ1小的液晶組合物。公開了使用Δε為正的液晶化合物即式(A-1)或式(A-2)所示的化合物來作為液晶組合物的構成成分的液晶組合物(專利文獻1至專利文獻4),但這些液晶組合物沒有實現充分低的粘性。另一方面,公開了一種關于為了改善液晶顯示器的性能,將具有氟原子或三氟甲氧基作為極性基團以外、具有各種基團的化合物及含有其的組合物的發明(專利文獻5至專利文獻18)。然而,這些液晶組合物同樣地仍無法說是必定能實現充分低的粘性。為了高速應答的低粘性化外,就液晶組合物而言,為了液晶顯示元件的高壽命化,要求即使長時間使用,質量、性能的經時變化也小的組合物。尤其由于一般低分子有機化合物的液晶材料對于紫外線有穩定性不強的問題,為了解決該問題,公開了以下發明:在具有嘧啶環的化合物中含有添加劑的液晶組合物(專利文獻19)、在組合有特定化合物的介電常數各向異性為負的液晶組合物中含有添加劑的液晶組合物(專利文獻20)。另外,使用液晶組合物的液晶顯示元件被使用,以至VA(垂直取向)型或IPS(橫向電場效應)型等廣泛地被使用,其大小也達到50型以上的超大型尺寸顯示元件的實用化。隨著基板尺寸的大型化,液晶組合物向基板注入的方法也從先前的真空注入法變成滴加注入(ODF:OneDropFill)法成為注入方法的主流(參照專利文獻21),將液晶組合物滴加于基板時的滴加痕導致顯示質量下降的問題表面化,顯示不良導致液晶顯示元件的成品率惡化的情形成為問題。另外,在液晶組合物中添加抗氧化劑、光吸收劑等添加物時,有時這種成品率惡化也很成問題,進一步,除了這種滴加痕以外,若液晶顯示元件長時間同樣持續顯示,則有時也產生即使關閉顯示而其顯示仍持續顯示的被稱為燒屏的現象的問題。謀求開發出兼具作為液晶顯示元件的基本性能的對比度、應答速度等特性和難以發生燒屏、滴加痕等畫質質量的信賴性的液晶顯示元件,謀求開發適合它們的液晶組合物。【現有技術文獻】【專利文獻】專利文獻1:WO96/032365號專利文獻2:日本特開平09-157202號專利文獻3:WO98/023564號專利文獻4:日本特開2003-183656號專利文獻5:日本特表平3-505742號專利文獻6:日本特表平6-500343號專利文獻7:日本特表平7-509025號專利文獻8:日本特表平8-500366號專利文獻9:日本特表平8-507771號專利文獻10:日本特表平8-510220號專利文獻11:日本特開平6-40988號專利文獻12:日本特開平6-329573號專利文獻13:日本特開平7-82561號專利文獻14:日本特開平7-145099號專利文獻15:日本特開2004-115800號專利文獻16:日本特開2006-321804號專利文獻17:日本特開2008-189927號專利文獻18:日本特表2011-516628號專利文獻19:日本特開2007-137921號專利文獻20:日本特開2012-224632號專利文獻21:日本特開平6-235925號技術實現要素:發明要解決的課題本發明要解決的課題是提供一種具有寬溫度范圍的液晶相、粘性小、低溫下的溶解性良好、比電阻或電壓保持率高、對熱或光穩定的Δε為正的液晶組合物,進一步通過使用該液晶組合物提供一種顯示質量優異、燒屏或滴加痕等的顯示不良難以發生的IPS型或TN型等的液晶顯示元件。解決課題的技術手段本發明人研究各種液晶化合物及各種化學物質,發現通過組合特定化合物可解決上述課題,而完成本發明。本發明提供一種含有第一成分和第二成分,且介電常數各向異性(Δε)為正的液晶組合物,并提供一種使用該液晶組合物的液晶顯示元件,作為第一成分,其含有0.001質量%至5質量%具有通式(I)所示的部分結構的化合物(式中,R1表示氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10的烷氧基或碳原子數2至10的烯基,R2~R5表示碳原子數1至4的烷基),作為第二成分,其含有選自由通式(III)所示的化合物組成的組中的1種或2種以上化合物,(式中,R31表示碳原子數1至10的烷基或碳原子數2至10的烯基,M31~M33相互獨立地表示反式-1,4-亞環己基或1,4-亞苯基,該反式-1,4-亞環己基中的1個或2個-CH2-也可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-取代,該亞苯基中的1個或2個氫原子也可用氟原子取代,M34表示式(A-1)及式(A-2)的任一者,Z31表示-CF2O-、-OCH2-或-CH2O-,n31及n32相互獨立地表示0、1或2,n31+n32表示1、2或3,M31及M33存在多個時,可為相同也可不同,(式中,X31~X33相互獨立地表示氫原子或氟原子,Y31表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基))。發明效果本發明的Δε為正的液晶組合物,可得到非常低的粘性、低溫下的溶解性良好、比電阻或電壓保持率因熱或光的變化極小,進一步制造商品時的實用性高,使用其的IPS型或FFS型等液晶顯示元件,可達到高速應答,抑制燒屏或滴加痕等顯示不良,是非常有用的。具體實施方式本發明中的液晶組合物中,作為第一成分,含有1種或2種以上具有通式(I)所示的部分結構的化合物(式中,R1表示氫原子、碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10的烷氧基或碳原子數2至10的烯基,R2~R5表示碳原子數1至4的烷基)。作為具有上述部分結構的化合物,可舉出通式(I-1)及通式(I-2)所示的化合物(式中,RH1~RH5分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至10的烷基,M1表示碳原子數1至20的烷基,烷基中的1個-CH2-也可被-O-、-COO-或-OCO-取代,M2表示碳原子數1至20的亞烷基,亞烷基中的1個-CH2-也可被-O-、-COO-或-OCO-取代,亞烷基中的1個-CH2-CH2-也可被-CH=CH-取代,nH1及nH2分別獨立地表示0或1,nH3表示1至4的整數;當nH3為2、3或4且RH5存在多個時,它們可為相同也可不同)。通式(I-1)中,RH1表示氫原子或碳原子數1至10的烷基,特別優選為氫原子。為烷基時,優選碳原子數為1至8,優選碳原子數為1至5,優選碳原子數為1至3,更優選碳原子數為1。通式(I-1)中,M1表示碳原子數1至20的烷基,但若考慮賦予液晶組合物粘性或自身揮發性,則M1優選為碳原子數5至18的烷基,優選為碳原子數8至18的烷基。通式(I-2)中,RH1及RH2分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至10的烷基,特別優選為氫原子。為烷基時,優選碳原子數為1至8,優選碳原子數為1至5,優選碳原子數為1至3,更優選碳原子數為1。通式(I-2)中,M2表示碳原子數1至15的亞烷基,但若考慮賦予液晶組合物粘性或自身揮發性,則M2優選為碳原子數2至10的亞烷基,優選為碳原子數4至8的亞烷基,優選為碳原子數6至8的亞烷基。通式(I-3)中,RH3、RH4及RH5,分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至10的烷基,M1及M2分別獨立地表示碳原子數1至20的亞烷基,亞烷基中的1個-CH2-也可被-O-、-COO-或-OCO-取代,亞烷基中的1個-CH2-CH2-也可被-CH=CH-取代,但特別優選為氫原子。為烷基時,優選碳原子數為1至8,優選碳原子數為1至5,優選碳原子數為1至3,更優選碳原子數為1。通式(I-3)中,nH1及nH2分別獨立地表示0或1,nH3表示1至4的整數。nH3表示2、3或4,優選表示2。以通式(I-3)所示的化合物,由于有效胺濃度高,故為更有效地發揮作用的化合物。另外,就通式(I-1)所示的化合物而言,分子量小的化合物吸附于液晶顯示元件中的取向膜,發現有誘發顯示不均的情況,而通式(I-3)所示的化合物由于分子量變大,因此可防止顯示不均的誘發。作為通式(I-1)所示的化合物,優選為通式(I-1)至通式(I-7)所示的化合物。作為通式(I-2)所示的化合物,優選為通式(I-24)、通式(I-26)、通式(I-28)所示的化合物。作為通式(I-3)所示的化合物,可舉出通式(I-31)及通式(I-32)所示的化合物。這些式中的RH3、RH4及RH5如上所述。更具體而言,優選為通式(I-32H)所示的化合物。液晶組合物中,優選含有0.01至5質量%的通式(I)所示的化合物,優選為0.01至0.3質量%,更優選為0.02至0.3質量%,特別優選為0.05至0.12質量%。若進一步詳述,則重視抑制低溫下的析出時,其含量優選為0.01至0.11質量%。進而,可以將通式(I)所示的化合物并用2種以上。本發明的液晶組合物中,作為第二成分,含有1種或2種以上通式(III)所示的化合物。式中,R31表示碳原子數1至10的烷基或碳原子數2至10的烯基,優選碳原子數為2至5的烷基或碳原子數2至5的烯基。R31為烯基時,優選為選自式(R1)至式(R5)的任一者所示的基團,(各式中的黑點表示與環的連結點)。M31~M33相互獨立地表示反式-1,4-亞環己基或1,4-亞苯基,該反式-1,4-亞環己基中的1個或2個-CH2-也可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-取代,該亞苯基中的1個或2個氫原子也可用氟原子取代,優選為反式-1,4-亞環己基、四氫吡喃基、1,4-二烷-2,5-二基或1,4-亞苯基。M31及M33存在多個時,可為相同也可不同。M34,表示式(A-1)及式(A-2),其式中,X31~X33相互獨立地表示氫原子或氟原子,優選X31及X33均為氟原子。Y31表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,優選為氟原子或三氟甲氧基,更優選為氟原子。Z31表示-CF2O-、-OCH2-或-CH2O-。n31及n32相互獨立地表示0、1或2,n31+n32表示1、2或3,n31+n32優選為1或2。通式(III)所示的化合物的特征為具有3~5個環,進一步具有-CF2O-、-OCH2-或-CH2O-的任一個作為連結基。通式(III)所示的液晶化合物,具體而言為下述通式(III-1)至通式(III-6)所示。通式(III-1)所示的液晶化合物,具體而言優選為下述通式(III-1-a)至通式(III-1-f)所示的化合物。(式中,X34~X39相互獨立地表示氫原子或氟原子)。通式(III-2)所示的液晶化合物,具體而言優選為下述通式(III-2-a)至通式(III-2-d)所示的化合物。通式(III-3)所示的液晶化合物,具體而言優選為下述通式(III-3-a)至通式(III-3-n)所示的化合物。通式(III-4)所示的液晶化合物,具體而言優選為下述通式(III-4-a)至通式(III-4-g)所示的化合物。通式(III-5)所示的液晶化合物,具體而言優選為下述通式(III-5-a)至通式(III-5-i)所示的化合物。通式(III-6)所示的液晶化合物,具體而言優選為下述通式(III-6-a)至通式(III-6-c)所示的化合物。第二成分的通式(III)所示的化合物的含量為1質量%至60質量%,優選為5質量%至50質量%,優選為5質量%至40質量%,優選為10質量%至40質量%,優選為10質量%至35質量%,優選為15質量%至35質量%。本發明的液晶組合物中,作為第三成分,優選含有1種或2種以上通式(II-a)至通式(II-j)所示的化合物,式中,R21及R22相互獨立地表示碳原子數1至10的烷基或碳原子數1至10的烷氧基或碳原子數2至10的烯基,優選相互獨立地為碳原子數1至5的烷基或碳原子數1至5的烷氧基或碳原子數2至5的烯基。X21表示碳原子數1至3的烷基、碳原子數1至3的烷氧基、氟原子或氫原子,優選碳原子數為1的烷基、氟原子或氫原子,更優選為氟原子或氫原子。通式(II-a)至通式(II-j)之中,優選為選自通式(II-a)、通式(II-d)、通式(II-f)、通式(II-g)、通式(II-h)及通式(II-i)的化合物,更優選為選自通式(II-a)、通式(II-f)、通式(II-g)、通式(II-h)及通式(II-i)的化合物,更優選為選自通式(II-a)、通式(II-f)及通式(II-i)的化合物,特別優選為選自通式(II-a)及通式(II-i)的化合物。作為第三成分的選自通式(II-a)至通式(II-j)所示的化合物組中的化合物含量為1質量%至60質量%,但優選為5質量%至55質量%,優選為5質量%至50質量%,8質量%至50質量%,優選為10質量%至50質量%,優選為15質量%至50質量%,優選為20質量%至50質量%,優選為25質量%至50質量%,優選為25質量%至45質量%。本發明的液晶組合物,進一步可含有通式(V)所示的化合物。式中,R51表示碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10的烷氧基或碳原子數2至10的烯基,優選為碳原子數1至5的烷基、碳原子數1至5的烷氧基或碳原子數2至5的烯基。X51及X52相互獨立地表示氫原子或氟原子,Y51表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,優選X51為氟原子。M51~M53相互獨立地表示反式-1,4-亞環己基或1,4-亞苯基,該反式-1,4-亞環己基中的1個或2個-CH2-可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-取代,該亞苯基中的1個或2個氫原子可被氟原子取代,優選為反式-1,4-亞環己基、四氫吡喃基、1,4-二烷-2,5-二基或1,4-亞苯基,優選為反式-1,4-亞環己基或1,4-亞苯基。Z51~Z53相互獨立地表示單鍵或-CH2CH2-,優選Z51~Z53中的2個為單鍵,更優選Z51~Z53全部為單鍵。n51及n52相互獨立地表示0、1或2,n51+n52表示0、1或2,優選n51+n52為1或2。M51、M53、Z51及Z53存在多個時,可為相同也可不同。作為通式(V)所示的化合物,具體而言如下述通式(V-1)至通式(V-26)(式中,X54~X59相互獨立地表示氫原子或氟原子)。作為其他成分的通式(V)所示的化合物的含量為0質量%至50質量%,優選為0質量%至40質量%,優選為5質量%至40質量%,優選為5質量%至35質量%,優選為5質量%至30質量%,優選為5質量%至25質量%,優選為5質量%至20質量%。本發明的液晶組合物中,作為第一成分的通式(I)所示的化合物、作為第二成分的通式(III)所示的化合物、作為第三成分的選自通式(II-a)至通式(II-j)所示的化合物組中的化合物及作為其他成分的通式(V)所示的化合物的合計含量優選為70~100質量%,更優選為80~100質量%,進一步優選為85~100質量%,進一步優選為90~100質量%,進一步優選為95~100質量%。本發明的液晶組合物的25℃的介電常數各向異性(Δε)優選為1.5至20.0,更優選為1.5至18.0,更優選為1.5至15.0,再更優選為1.5至11,特別優選為1.5至8。本發明的液晶組合物的25℃的介電常數各向異性(Δε)優選為+1.5至2.5,又優選為3.5至8.0,優選為+4.5至7.0,優選為+8.5至10。本發明的液晶組合物的20℃的折射率各向異性(Δn)為0.08至0.14,更優選為0.09至0.13,特別優選為0.09至0.12。若進一步詳細說明,則對應于薄單元間隙時,優選為0.10至0.13,對應于厚單元間隙時,優選為0.08至0.10。本發明的液晶組合物的20℃的粘度(η)為10至50mPa·s,更優選為10至40mPa·s,特別優選為10至35mPa·s。本發明的液晶組合物的20℃的旋轉粘性(γ1)為60至130mPa·s,更優選為60至110mPa·s,特別優選為60至100mPa·s。本發明的液晶組合物的向列相-各向同性液體相轉變溫度(Tni)為60℃至120℃,更優選為70℃至100℃,特別優選為70℃至90℃。本發明的液晶組合物可含有1種或2種以上光學活性化合物。關于光學活性化合物,只要能夠使液晶分子扭轉而使其取向,可使用任何物質。通常該扭轉因溫度而變化,故為了獲得所期望的溫度依賴性,可使用很多光學活性化合物。為了對于向列相液晶相的溫度范圍、粘度等不產生不良影響,優選選擇使用扭轉效果強的光學活性化合物。作為這樣的光學活性化合物,具體而言優選為膽甾狀納米網等的液晶或下述通式(Ch-1)至通式(Ch-6)所示的化合物。(式中,Rc1、Rc2、R*分別獨立地表示碳數1~15的烷基,該烷基中的1個或2個以上的-CH2-也可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代,該烷基中的1個或2個以上的氫原子也可任意地被鹵素取代,其中,R*至少有具有1個具有光學活性的支鏈基團或鹵素取代基,Zc1、Zc2分別獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-,D1、D2表示環己烷環或苯環,環己烷環中的1個或2個以上的-CH2-也可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-取代,另外該環中的1個或2個以上的-CH2CH2-也可被-CH=CH-、-CF2O-或-OCF2-取代,苯環中的1個或2個以上的-CH=也可以以氮原子不直接鄰接的方式被-N=取代,該環中的1個以上的氫原子可被F、Cl、CH3取代;t1、t2表示0、1、2或3;MG*、Qc1及Qc2表示下述的結構,(式中,D3、D4表示環己烷環或苯環,環己烷環中的1個或2個以上的-CH2-也可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-取代,另外該環中的1個或2個以上的-CH2CH2-也可被-CH=CH-、-CF2O-或-OCF2-取代;苯環中的1個或2個以上的-CH=也可以以氮原子不直接鄰接的方式被-N=取代,該環中的1個以上的氫原子也可被F、Cl、CH3取代)。本發明的液晶組合物也可含有1種或2種以上聚合性化合物,聚合性化合物優選為以苯衍生物、三亞苯衍生物、三亞茚衍生物、酞菁衍生物或環己烷衍生物作為分子中心的母核、直鏈烷基、直鏈烷氧基或取代苯甲酰氧基作為其側鏈而放射狀取代的結構的圓盤狀液晶化合物。具體而言,聚合性化合物優選為通式(PC)所示的聚合性化合物(式中,P1表示聚合性官能基,Sp1表示碳原子數0~20的間隔基,Qp1表示單鍵、-O-、-NH-、-NHCOO-、-OCONH-、-CH=CH-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-,p1及p2分別獨立地表示1、2或3,MGp表示液晶原(mesogen)基或液晶原性支撐基,Rp1表示鹵素原子、氰基或碳原子數1~25的烷基,該烷基中1個或2個以上的CH2基也可以以O原子不直接鄰接的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代,或Rp1可為P2-Sp2-Qp2-,P2、Sp2、Qp2分別獨立地表示與P1、Sp1、Qp1相同的意思)。更優選聚合性化合物通式(PC)中的MGp為以下的結構所示的聚合性化合物。(式中,C01~C03分別獨立地表示1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,4-環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)亞辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-亞萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲2,7-二基或芴基2,7-二基,1,4-亞苯基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-亞萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲2,7-二基及芴基2,7-二基也可具有1個以上的F、Cl、CF3、OCF3、氰基、碳原子數1~8的烷基、烷氧基、烷酰基、烷酰氧基、碳原子數2~8的烯基、烯氧基、烯酰基或烯酰氧基來作為取代基,Zp1及Zp2分別獨立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-或單鍵,p3表示0、1或2。)此處,Sp1及Sp2分別獨立為亞烷基時,該亞烷基也可被1個以上的鹵素原子或CN取代,該基團中存在的1個或2個以上的CH2基也可以以O原子不直接鄰接的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。另外,P1及P2優選分別獨立地為下述通式的任一者。(式中,Rp2至Rp6分別獨立地表示氫原子、鹵素原子或碳原子數1~5的烷基。)更具體而言,聚合性化合物通式(PC)優選為通式(PC0-1)至通式(PC0-6)所示的聚合性化合物(PC0-3)P1-Sp1-Qp1-MGp-Qp2-Sp2-P2(PC0-4)P1-Qp1-MGp,-Qp2-P2(PC0-5)P1-Sp1-Qp1-MGp-Rp1(PC0-6)P1-Qp1-MGp-Rp1(式中,p4分別獨立地表示1、2或3)。進一步具體而言,優選為通式(PC1-1)至通式(PC1-9)所示的聚合性化合物,(式中,p5表示0、1、2、3或4)。其中,Sp1、Sp2、Qp1及Qp2優選為單鍵,P1及P2優選為式(PC0-a),更優選為丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基,p1+p4優選為2、3或4,Rp1優選為H、F、CF3、OCF3、CH3或OCH3。更進一步,優選為通式(PC1-2)、通式(PC1-3)、通式(PC1-4)及通式(PC1-8)所示的化合物。另外,通式(PC)中的MGp優選為通式(PC1)-9所示的圓盤狀液晶化合物,(式中,R7分別獨立地表示P1-Sp1-Qp1或通式(PC1-e)的取代基,R81及R82分別獨立地表示氫原子、鹵素原子或甲基,R83表示碳原子數1~20的烷氧基,該烷氧基中的至少1個氫原子被上述通式(PC0-a)至(PC0-d)所示的取代基取代)。聚合性化合物的使用量優選為0.05~2.0質量%。本發明的液晶組合物可進一步含有1種或2種以上抗氧化劑,也可進一步含有1種或2種以上UV吸收劑。作為抗氧化劑,優選選自下述通式(E-1)和或通式(E-2)所示,(式中,Re1表示碳數1~15的烷基,該烷基中的1個或2個以上的-CH2-基也可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代,該烷基中的1個或2個以上的氫原子也可任意地被鹵素取代,Ze1、Ze2分別獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-,E1表示環己烷環或苯環,環己烷環中的1個或2個以上的-CH2-也可以以氧原子不直接鄰接的方式被-O-取代,另外該環中的1個或2個以上的-CH2CH2-也可被-CH=CH-、-CF2O-或-OCF2-取代,苯環中的1個或2個以上的-CH=也可以氮原子不直接鄰接的方式被-N=取代,該環中的1個以上的氫原子也可被F、Cl、CH3取代;q1表示0、1、2或3)。本發明的液晶組合物可作為液晶顯示元件尤其是主動矩陣驅動用液晶顯示元件,使用于例如TN模式、OCB模式、ECB模式、IPS(包含FFS電極)模式或VA-IPS模式(包含FFS電極)。此處,所謂VA-IPS模式是在無施加電壓時,使介電常數各向異性為正的液晶材料(Δε>0)相對于基板面垂直取向,利用配置在同一基板面上的像素電極與通用電極而驅動液晶分子的方法,液晶分子在用像素電極和通用電極產生的彎曲電場的方向上排列,因此可容易地進行像素分割或形成多象限(multi-domain),有應答優異的優點。根據非專利文獻Proc.13thIDW,97(1997)、Proc.13thIDW,175(1997)、SIDSym.Digest,319(1998)、SIDSym.Digest,838(1998)、SIDSym.Digest,1085(1998)、SIDSym.Digest,334(2000)、EurodisplayProc.,142(2009),被稱為EOD、VA-IPS等各種稱呼,在本發明中以下簡稱為“VA-IPS”。一般而言,TN、ECB方式中的夫瑞德利克茲轉變(Freedericksztransition)的閾值電壓(Vc)通過式(I)表示,STN方式中以式(II)表示,VA方式以式(III)表示,(式中,Vc表示夫瑞德利克茲轉變(V)、π表示圓周率、dcell表示第一基板與第二基板的間隔(μm)、dgap表示像素電極與通用電極的間隔(μm)、dITO表示像素電極和/或通用電極的寬度(μm)、<r1>、<r2>及<r3>表示外插長(μm)、K11表示展曲彈性系數(N)、K22表示扭曲彈性系數(N)、K33表示彎曲彈性系數(N),Δε表示介電常數的各向異性)。另一方面,VA-IPS方式中,本發明人等,發現適用式(IV)。(式中,Vc表示夫瑞德利克茲轉變(V)、π表示圓周率、dcell表示第一基板與第二基板的間隔(μm)、dgap表示像素電極與通用電極的間隔(μm)、dITO表示像素電極和/或通用電極的寬度(μm)、<r>、<r’>及<r3>表示外插長(μm)、K33表示彎曲彈性系數(N),Δε表示介電常數的各向異性)。根據式(IV),單元構成通過使dgap盡可能小、dITO盡可能大,來謀求低驅動電壓化,而通過選擇所使用的液晶組合物的Δε的絕對值大、K33小,來謀求低驅動電壓化。本發明的液晶組合物,可調整為優選Δε、K11、K33。液晶組合物的折射率各向異性(Δn)與顯示設備的第一基板與第二基板的間隔(d)的積(Δn×d)與視角特性、應答速度有強烈關聯。因此,有間隔(d)變為薄至3~4μm的傾向。積(Δn×d),在TN模式、ECB模式、IPS模式時,優選為0.31~0.33。VA-IPS模式中,相對于兩基板垂直取向時,優選為0.20~0.59,特別優選為0.30~0.40。無施加時的液晶取向需要與基板面大致水平的TN模式、ECB模式時的傾斜角優選為0.5~7°,無施加時的液晶取向需要與基板面大致垂直的VA-IP模式時的傾斜角優選為85~90°。為了使液晶組合物如此取向,可設置由聚酰亞胺(PI)、聚酰胺、查耳酮、桂皮酸鹽或桂皮酰基等構成的取向膜。另外,取向膜優選使用利用光取向技術而制作的取向膜。含有通式(LCO)中的X103為F的化合物的本發明液晶組合物容易控制容易排列在取向膜的易磁化軸上的期望的傾斜角。進而,含有通式(PC)所示的化合物作為聚合性化合物的本發明液晶組合物可提供在施加電壓下或無施加電壓下使該液晶組合物中所含有的聚合性化合物進行聚合而制成的高分子穩定化的TN模式、OCB模式、ECB模式、IPS模式或VA-IPS模式用液晶顯示元件。[實施例]以下列舉實施例更詳細說明本發明,但本發明并不限定于這些實施例。另外,以下的實施例及比較例組合物中的“%”意指“質量%”。實施例中的組成例的測定特性如以下所述Tni:向列相-各向同性液體相轉變溫度(℃)Δn:298K的折射率各向異性(別名:雙折射率)Δε:298K的介電常數各向異性η:293K的粘度(mPa·s)γ1:298K的旋轉粘性(mPa·s)VHR:頻率60Hz、施加電壓5V條件下333K的電壓保持率(%)耐光VHR:隔著厚度0.5mm的玻璃,使用超高壓水銀燈對液晶組合物照射1kJ/m2的紫外線。紫外線照射后的液晶的電壓保持率以與上述VHR測定同樣的方法進行測定。其中,照射強度設為366nm時1W/m2。化合物記載使用下述簡寫符號。[表1]簡寫符號結構簡寫符號結構nCnH2n+1--OCFF--OCF2-m-CmH2m+1-V--CO-nOCnH2n+1O--VO--COO-Om-OCmH2m+1-OV--OCO-ndm-CnH2n+1-CH=CH-(CH2)m-1--F-F-ndm-(CH2)n-1-CH=CH-CmH2m+1-Cl-ClndmO-CnH2n+1-CH=CH-(CH2)m-1O--CN-C≡N-Ondm-O-(CH2)n-1-CH=CH-CmH2m+1-CFFF-CF3-2--CH2CH2--CFF-CHF2-d--CH=CH--OCFFF-OCF3-T--C≡C--OCFF-OCHF2-1O--CH2O--CFFCFFF-CF2CF3-O1--OCH2--OCF=CFF-OCF=CF2-CFFO--CF2O--OCH=CFF-OCH=CF2實施例中所進行的評價如下述。燒屏:液晶顯示元件的燒屏評價是:在顯示區域內使規定的固定圖案顯示任意的試驗時間(Ht)后,測量進行全畫面均勻顯示時固定圖案的殘影到達不可允許的殘影水平的試驗時間(Ht)。1)這里所說的試驗時間(Ht)表示固定圖案的顯示時間,該時間越長,越抑制殘影的發生,從而表現出性能高。2)無法容許的殘影水平是指觀察到通過合格與否判定為不合格的殘影的水平。滴加痕:液晶顯示設備的滴加痕的評價是:制作液晶顯示面板后于室溫保持1小時,整面顯示半色調時,以目視觀察浮現白色的滴加痕,進行以下5級評價。5:無滴加痕(優)4:有極少許滴加痕但為可容許的等級(良)3:有些許滴加痕,合格與否判定的極限等級(有附加條件的可)2:有滴加痕,無法容許的等級(不可)1:有滴加痕,相當惡劣(差)工藝適合性:制作45吋的LCD面板時,在ODF工藝中,使用等容計量泵以每次分別100μL,滴加適當的液晶于前板(frontplane)整面。接著,經由密封劑貼合后板(blackplane)與前板,而制作LCD面板。將制作完成的LCD面板于420K的高溫槽保持30分鐘后,安裝IC來制作評價用LCD面板。測定該LCD面板在整面半色調顯示時的亮度,將亮度斑產生等級以1~5的5級進行評價。數字越大,基于ODF工藝的亮度斑越少,表示工藝適合性佳。5:無亮度斑(優)4:有極少許亮度斑可容許等級(良)3:有些許亮度斑,合格與否判定的極限等級(有附加條件的可)2:有亮度斑,無法容許的等級(不可)1:有亮度斑,相當惡劣(差)低溫下的溶解性:低溫下的溶解性評價是:制備液晶組合物后,于2mL的樣品瓶內稱量1g液晶組合物,在溫度控制式試驗槽中,以下述運轉狀態“-20℃(保持1小時)→升溫(0.1℃/每分鐘)→0℃(保持1小時)→升溫(0.1℃/每分鐘)→20℃(保持1小時)→降溫(-0.1℃/每分鐘)→0℃(保持1小時)→降溫(-0.1℃/每分鐘)→-20℃”作為1個循環持續對液晶組合物賦予溫度變化,以目視觀察來自液晶組合物的析出物的產生,測量觀察到析出物時的試驗時間。試驗時間越長,則經歷長時間越穩定且保有液晶相,低溫下的溶解性良好。制造裝置污染性:液晶材料的揮發性評價如下進行:使用頻閃儀觀察真空攪拌脫泡混合儀的運轉狀態,通過目視觀察液晶材料的發泡。具體而言,于容量2.0L的真空攪拌脫泡混合儀的專用容器中放入0.8kg的液晶組合物,在4kPa的脫氣下、以公轉速度15S-1、自轉速度7.5S-1運轉真空攪拌脫泡混合儀,使用設定為與公轉速度同步地發光的頻閃儀來進行觀察,測量至發泡開始的時間。至發泡開始的時間越長則越難以揮發,污染制造裝置的可能性低,因而表示高性能。(實施例1~21及比較例1~3)制備以下所示的LC1、LC5、LC7、LC9、LC14的液晶組合物,測定其物性值。液晶組合物的構成與其物性值的結果如表所示。[表2]對于液晶組合物LC1,制備添加有式(I-28H)的化合物的液晶組合物。(實施例1~5)對于LC1,確認了通過增加式(I-28H)的化合物的添加量,而改善對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性。另外,認為根據式(I-28H)的化合物的有無,滴加痕或工藝適合性有差異。[表3]比較例1實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5液晶組合物LC1LC1LC1LC1LC1LC1液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)00.030.090.150.210.27I-32H(質量份)000000VHR(%)98.698.698.598.398.097.5耐光VHR(%)75.580.889.690.591.091.1燒屏(H)4805761176144016801680滴加痕345554工藝適合性355544低溫下的溶解性(H)576552552528384240制造裝置污染性(S)180180180180180180對于液晶組合物LC5,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例6~10)LC5,確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加量,而改善對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性。另外,認為根據式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的有無,滴加痕或工藝適合性有差異。[表4]比較例2實施例6實施例7實施例8實施例9實施例10液晶組合物LC5LC5LC5LC5LC5LC5液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)00.050.100.1500I-32H(質量份)00000.050.10VHR(%)98.798.798.698.798.698.5耐光VHR(%)85.589.090.691.291.092.0燒屏(H)45611761224144012481344滴加痕245545工藝適合性255544低溫下的溶解性(H)576528504480480456制造裝置污染性(S)180180175180180185對于液晶組合物LC7,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例11~15)LC7,確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加量,而改善對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性。另外,認為根據式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的有無,滴加痕或工藝適合性有差異。[表5]比較例3實施例11實施例12實施例13實施例14實施例15液晶組合物LC7LC7LC7LC7LC7LC7液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)00.060.110.1400I-32H(質量份)00000.110.14VHR(%)98.598.898.998.999.099.1耐光VHR(%)65.577.888.690.090.291.0燒屏(H)5769601440168014641920滴加痕355555工藝適合性245555低溫下的溶解性(H)576576552528552480制造裝置污染性(S)210210210210210210對于液晶組合物LC9、LC14,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例16~24)任一的液晶組合物,確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加量,而改善對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性。另外,確認了通過式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加,滴加痕或工藝適合性有良好的結果。[表6]實施例16實施例17實施例18實施例19實施例20實施例21液晶組合物LC9LC9LC9LC14LC14PC14液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)000.060.050.100.15I-32H(質量份)0.060.110.06000VHR(%)98.698.798.698.798.698.5耐光VHR(%)88.690.290.690.291.091.5燒屏(H)120012241200122412361260滴加痕555555工藝適合性455455低溫下的溶解性(H)528504504504528480制造裝置污染性(S)230230230235235235(實施例22~63)進而,制備以下所示的LC19、LC21、LC23、LC27、LC29、LC34、LC39、LC43、LC49、LC53、LC60、LC69、LC70、LC72、LC77、LC82、LC86、LC90的液晶組合物,測定其物性值。液晶組合物的構成與其物性值的結果如表所示。[表7][表8][表9][表10][表11][表12]對于液晶組合物LC19、LC21、L23,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例22~27)任一的液晶組合物,也確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加量,顯示對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性有良好結果。另外,確認了通過添加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物,滴加痕或工藝適合性有良好的結果。[表13]實施例22實施例23實施例24實施例25實施例26實施例27液晶組合物LC19LC19LC21LC21LC23LC23液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)0.100.100.10.05I-32H(質量份)00.100.100.05VHR(%)98.398.598.798.798.699.0耐光VHR(%)88.989.990.390.391.691.5燒屏(H)122412241224120012001248滴加痕555555工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)528528528528528504制造裝置污染性(S)210210210210220220對于液晶組合物LC27、LC29、L34,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例28~33)任一的液晶組合物,也確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加量,顯示對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性有良好結果。另外,確認了通過添加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物,滴加痕或工藝適合性有良好的結果。[表14]實施例28實施例29實施例30實施例31實施例32實施例33液晶組合物LC27LC27LC29LC29LC34LC34液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)00.10.1000.1I-32H(質量份)0.1000.10.10VHR(%)98.798.598.798.798.699.0耐光VHR(%)90.089.390.190.091.791.6燒屏(H)122411761176122411761200滴加痕555555工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)504528552504504480制造裝置污染性(S)220221210215195198對于液晶組合物LC39、LC43、LC49,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-26H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例34~39)任一的液晶組合物,也確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-26H)的化合物的添加量,顯示對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性有良好結果。另外,確認了通過添加式(I-28H)的化合物或式(I-26H),滴加痕或工藝適合性有良好的結果。[表15]實施例34實施例35實施例36實施例37實施例38實施例39液晶組合物LC39LC39LC43LC43LC49LC49液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)00.110.09000.1I-26H(質量份)0.11000.090.10VHR(%)98.598.498.898.698.599.1耐光VHR(%)89.789.190.089.089.789.6燒屏(H)9841008105610329841008滴加痕555555工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)552504528552552480制造裝置污染性(S)205210200205210215對于液晶組合物LC53、LC60,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-24H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例40~45)任一的液晶組合物,也確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-24H)的化合物的添加量,顯示對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性有良好結果。另外,確認了通過添加式(I-28H)的化合物或式(I-24H),滴加痕或工藝適合性有良好的結果。[表16]實施例40實施例41實施例42實施例43實施例44實施例45液晶組合物LC53LC53LC53LC60LC60LC60液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)0.100.150.10.050.15I-24H(質量份)00.1000.050VHR(%)99.199.398.898.898.999.5耐光VHR(%)89.289.190.289.389.989.8燒屏(H)9841008103296010081008滴加痕555555工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)504504480528552480制造裝置污染性(S)200200205180175170對于液晶組合物LC69、LC70,制備添加有式(I-32H)的化合物或式(I-24H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例46~51)任一的液晶組合物,也確認了通過增加式(I-32H)的化合物或式(I-24H)的化合物的添加量,顯示對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性有良好結果。另外,確認了通過添加式(I-32H)的化合物或式(I-24H)的化合物,滴加痕或工藝適合性有良好的結果。[表17]實施例46實施例47實施例48實施例49實施例50實施例51液晶組合物LC69LC69LC69LC70LC70LC70液晶組合物(質量份)100100100100100100I-32H(質量份)0.100.100.10.05I-24H(質量份)00.100.100.05VHR(%)99.199.598.998.999.199.6耐光VHR(%)89.289.190.189.389.990.8燒屏(H)9841008103296010081008滴加痕444555工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)600624624460444428制造裝置污染性(S)170175175240245235對于液晶組合物LC72、LC77,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例52~57)任一的液晶組合物,也確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加量,顯示對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性有良好結果。另外,確認了通過添加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物,滴加痕或工藝適合性有良好的結果。[表18]實施例52實施例53實施例54實施例55實施例56實施例57液晶組合物LC72LC72LC72LC77LC77LC77液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)0.0800.0400.080.04I-32H(質量份)00.080.040.0800.04VHR(%)99.599.398.898.698.999.4耐光VHR(%)89.389.190.289.389.989.8燒屏(H)9841008103296010081008滴加痕545444工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)504504528618660655制造裝置污染性(S)200200205175170170對于液晶組合物LC82、LC86、LC94,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例58~63)任一的液晶組合物,也確認了通過增加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加量,顯示對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性有良好結果。另外,確認了通過添加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物,滴加痕或工藝適合性有良好結果。[表19]實施例58實施例59實施例60實施例61實施例62實施例63液晶組合物LC82LC82LC86LC86LC94LC94液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)0.110.110.11000I-32H(質量份)0000.110.110.11VHR(%)99.198.398.398.999.199.4耐光VHR(%)89.589.590.189.690.989.9燒屏(H)9841008103296010201008滴加痕545554工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)666642600632770748制造裝置污染性(S)185190195190175180(實施例64~69)進而,制備以下所示的LC95、LC96、LC97的液晶組合物,并測定其物性值。液晶組合物的構成與其物性值的結果如下表所示。[表20]對于液晶組合物LC95、LC96、LC97,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例64~69)任一的液晶組合物,也確認了通過添加式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物,對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性表示良好結果。另外,確認到滴加痕或工藝適合性有良好結果。[表21]實施例64實施例65實施例66實施例67實施例68實施例69液晶組合物LC95LC95LC96LC96LC97LC97液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)0.100.050.02I-32H(質量份)0.100.050.02VHR(%)99.599.399.499.699.599.6耐光VHR(%)93.595.692.893.391.193.0燒屏(H)115212481128120010801128滴加痕445455工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)600432696576864672制造裝置污染性(S)185180180175175170(實施例70~75)進而,制備以下所示的LC98、LC99的液晶組合物,并測定其物性值。液晶組合物的構成與其物性值的結果如下表所示。[表22]對于液晶組合物LC98、LC99,制備添加有式(I-28H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例70~75)任一的液晶組合物,也確認了通過添加式(I-28H)的化合物,對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性顯示良好結果。另外,確認了滴加痕或工藝適合性有良好結果。[表23]實施例70實施例71實施例72實施例73實施例74實施例75液晶組合物LC98LC98LC98LC99LC99LC99液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)0.100.050.020.100.050.02I-32H(質量份)VHR(%)98.998.799.098.999.299.0耐光VHR(%)91.290.790.890.590.190.3燒屏(H)888816840110412241176滴加痕455455工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)480480648552744792制造裝置污染性(S)200200195200210200(實施例76~81)進而,制備以下所示的LC100、LC101、LC102的液晶組合物,并測定其物性值。液晶組合物的構成與其物性值的結果如表所示。[表24]對于液晶組合物LC100、LC101、LC102,制備添加有式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的液晶組合物。對于(實施例76~81)任一的液晶組合物,也確認了通過式(I-28H)的化合物或式(I-32H)的化合物的添加,對應VHR、燒屏、低溫下的溶解性顯示良好結果。另外,確認滴加痕或工藝適合性有良好結果。[表25]實施例76實施例77實施例78實施例79實施例80實施例81液晶組合物LC100LC100LC101LC101LC102LC102液晶組合物(質量份)100100100100100100I-28H(質量份)0.100.050.100.05I-32H(質量份)0.100.05VHR(%)98.999.298.999.298.999.2耐光VHR(%)90.589.790.589.790.589.7燒屏(H)108011761104122411041224滴加痕454545工藝適合性555555低溫下的溶解性(H)528648552600456504制造裝置污染性(S)200205195195215215由以上可以確認,本發明的液晶組合物不使折射率各向異性(Δn)及向列相-各向同性液體相轉變溫度(Tni)下降,粘度(η)十分小,旋轉粘性(γ1)十分小,低溫下的溶解性良好,耐光VHR高,燒屏、滴加痕、工藝適合性良好且實用。當前第1頁1 2 3