CN112534022A - 聚合性液晶组合物及液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明要提供一种含有聚合性化合物的液晶组合物，其不阻碍使液晶分子垂直取向的取向约束力、因预倾角的变化所导致的显示不良不发生或极少发生、且为高电压保持率，还提供一种使用该液晶组合物的液晶显示元件。关于本发明的液晶组合物，通过提供含有特定的聚合性化合物的液晶组合物，以及提供使用该液晶组合物的液晶显示元件，从而解决上述课题。

Description

聚合性液晶组合物及液晶显示元件
技术领域
本发明关于一种含有聚合性化合物的液晶组合物及使用其的液晶显示元件。
背景技术
一般而言，液晶面板、液晶显示器等液晶显示元件是通过电场等外部刺激来改变液晶分子的排列状态，将与之相伴随的光学特性的变化利用于显示。通常，这样的液晶显示元件为在两片透明基板的间隙填充有液晶分子的构成，在与该液晶分子抵接的基板的表面形成有用于使液晶分子预先排列于特定方向的取向膜。
然而，存在下述问题：在液晶显示元件的制造工序中因发生于取向膜表面的损伤、灰尘而导致产生取向缺陷的问题，随着基板尺寸大型化而难以设计及管理用于遍及基板整面地得到长时间均匀取向的取向膜的问题。
对此，近年来正在开发通过在液晶层中使用含有控制液晶分子取向的自发取向材料的液晶组合物从而不需要取向膜的液晶显示元件(专利文献1、2)。
不需要取向膜的液晶显示元件的制造以下述方式进行，即：将含有液晶性化合物、自发取向材料及聚合性化合物的含聚合性化合物的液晶组合物注入基板间，在施加电压而使液晶分子取向的状态下使自发取向材料、聚合性化合物聚合，从而固定液晶分子的取向。作为该液晶显示元件的显示不良(即烧屏)的原因，已知是杂质所导致的原因及液晶分子取向的变化(预倾角的变化)。
液晶分子的预倾角的变化所引起的烧屏是：在构成了液晶显示元件的情况下，长时间持续显示同一图案时聚合物的结构产生变化，其结果，预倾角产生变化。因此，形成聚合物结构不会变化的具有刚直结构的聚合物的聚合性化合物变得必要。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利公开2017-0123275号公报
专利文献2：日本特表2015-168826号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明提供一种含有聚合性化合物的液晶组合物，其不阻碍使液晶分子垂直取向的取向约束力，抑制制成液晶显示元件时所残存的聚合性化合物，电压保持率的下降、预倾角的变化所导致的显示不良不发生或极少发生；及提供一种使用该液晶组合物的液晶显示元件。
用于解决课题的手段
本发明人等进行努力研究，结果发现通过含有1种或2种以上的通式(i)所表示的聚合性化合物的液晶组合物，可解决上述课题，从而完成了本申请发明。
[化1]
Figure BDA0002929817070000021
(式中，Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12分别独立地表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤原子或氢原子的任一者，
选自Xi1～Xi12的至少两个分别独立地表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基或卤原子，
Pi1及Pi2分别独立地表示以下式(R-I)至式(R-IX)的任一者，
[化2]
Figure BDA0002929817070000022
(式中，R21、R31、R41、R51及R61分别独立地表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基，W表示单键、-O-或亚甲基，T表示单键或-COO-，p、t及q分别独立地表示0、1或2)，
Spi1及Spi2分别独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-能以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，
ni1表示0、1或2，
Li1及Li2分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中，Ra表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，z表示1～4的整数)，
当存在多个Xi5、Xi6、Xi7、Xi8及/或Li2的情况下，分别可以相同也可以不同。)
此外，本发明的目的在于提供一种使用该液晶组合物的液晶显示元件、使用该液晶组合物的主动矩阵驱动用液晶显示元件、使用该液晶组合物的PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FSS模式用液晶显示元件、及使用该液晶组合物且在一对基板中的至少一个基板表面不具备有取向膜的液晶显示元件。
发明的效果
通过使用本发明的聚合性液晶组合物，可得到预倾角的变化少的液晶显示元件。另外，使用本发明的聚合性液晶组合物制成的液晶显示元件具有以下特征，即：具有高电压保持率(VHR)，进一步，元件内的未聚合的聚合性化合物极少。
具体实施方式
在上述通式(i)中，Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12分别独立地表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤原子或氢原子的任一者，烷基及烷氧基优选为直链状，优选为氢原子、甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、氟原子或氯原子，优选为氢原子、甲基、乙基、甲氧基或氟原子，优选为氢原子、甲基、甲氧基或氟原子。优选2个以上为氢原子以外的基团，优选2个或3个为氢原子以外的基团，优选2个为氢原子以外的基团。
在重视液晶的取向性的情况下，上述烷基及烷氧基的优选碳原子数优选为10～18，重视在液晶化合物中的溶解性的情况下，优选为1～4。另外，在重视倾斜角稳定性的情况下，优选为烷基。另外，上述烷基及烷氧基也可为直链状或支链状，特别优选为直链状。
优选为Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12中的2个以上表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基或卤原子的任一者，在重视液晶的取向性的情况下，上述烷基及烷氧基的优选碳原子数优选为10～18，重视在液晶化合物中的溶解性的情况下，优选为1～4。另外，在重视倾斜角稳定性的情况下，优选为烷基。另外，上述烷基及烷氧基也可为直链状或支链状，特别优选为直链状。
另外，在重视电压保持率的情况下，优选为Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12中的至少一个以上为碳原子数1至18的烷基。在重视液晶的取向性的情况下，上述烷基的优选碳原子数优选为10～18，重视在液晶化合物中的溶解性的情况下，优选为1～4。另外，在重视倾斜稳定性的情况下，优选为1～3。上述烷基也可为直链状或支链状，特别优选为直链状。
在上述通式(i)中，为了使UV照射后的残存单体量少，优选为Xi11或Xi12的1个或2个为氢原子。
在上述通式(i)中，重视在液晶组合物中的溶解性的情况下，优选为Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12的至少1个以上为卤原子，特别优选为氟。
在上述通式(i)中，在ni1为1时，在重视倾斜角稳定性的情况下，选自Xi5、Xi6、Xi7、及Xi8中的2个优选为碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤原子，特别优选为碳原子数1至3的烷基、氟。
在上述通式(i)中，Li1优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-C2H4-COO-、-C2H4-OCO-、-OCO-C2H4-、-COO-C2H4-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，更优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-C2H4-COO-、-C2H4-OCO-、-OCO-C2H4-、-COO-C2H4-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，特别优选为单键。
在上述通式(i)中，Li2优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-C2H4-COO-、-C2H4-OCO-、-OCO-C2H4-、-COO-C2H4-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，更优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-C2H4-COO-、-C2H4-OCO-、-OCO-C2H4-、-COO-C2H4-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，特别优选为单键。
在上述通式(i)中，Li1与Li2可彼此相同，也可彼此不同，更优选Li1与Li2相同。
在通式(i)中，Pi1及Pi2分别独立地表示以下式(R-I)至式(R-IX)的任一者。
[化3]
Figure BDA0002929817070000051
(式中，R21、R31、R41、R51及R61分别独立地为氢原子、碳原子数1～5个的烷基或碳原子数1～5个的卤化烷基，W为单键、-O-或亚甲基，T为单键或-COO-，p、t及q分别独立地为0、1或2。)
当中，在上述通式(i)中，Pi1及Pi2分别独立地优选为式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)、式(R-IV)、式(R-V)或式(R-VII)，更优选为式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)或式(R-IV)，更优选为式(R-I)，进一步优选为丙烯酰氧基((R-I)中R21为氢原子的取代基)或甲基丙烯酰氧基((R-I)中R21为甲基的取代基)，进一步优选为甲基丙烯酰氧基。
在通式(i)中，Spi1及Spi2优选分别独立地为单键或碳原子数1～3的亚烷基，进一步优选为单键。
通式(i)所表示的聚合性化合物可仅使用1种，也可组合2种以上来使用。
本发明涉及的液晶组合物优选含有1种～5种通式(i)所表示的聚合性化合物，优选含有1种～4种通式(i)所表示的聚合性化合物，优选含有1种～3种通式(i)所表示的聚合性化合物。
关于本发明的液晶组合物中的通式(i)所表示的聚合性化合物的含量的下限，优选为0.05质量％，优选为0.08质量％，优选为0.1质量％，优选为0.15质量％，优选为0.17质量％，优选为0.2质量％，优选为0.22质量％，优选为0.25质量％，优选为0.27质量％，优选为0.3质量％，优选为0.32质量％，优选为0.35质量％，优选为0.37质量％，优选为0.4质量％，优选为0.42质量％，优选为0.45质量％，优选为0.48质量％，优选为0.5质量％，优选为0.53质量％，优选为0.55质量％，优选为0.58质量％，优选为0.60质量％，优选为0.63质量％，优选为0.65质量％，优选为0.68质量％，优选为0.70质量％，优选为0.73质量％，优选为0.75质量％，优选为0.78质量％，优选为0.8质量％。关于本发明的液晶组合物中的通式(i)所表示的聚合性化合物的含量的上限，优选为2.5质量％，优选为2.3质量％，优选为2.1质量％，优选为2质量％，优选为1.8质量％，优选为1.6质量％，优选为1.5质量％，优选为1质量％，优选为0.95质量％，优选为0.9质量％，优选为0.85质量％，优选为0.8质量％，优选为0.75质量％，优选为0.7质量％，优选为0.65质量％，优选为0.6质量％，优选为0.55质量％，优选为0.5质量％，优选为0.45质量％，优选为0.4质量％。
在单独使用通式(i)所表示的聚合性化合物的情况下，从低温时的保存稳定性的观点来看，优选较少，在组合使用多种通式(i)所表示的聚合性化合物的情况下，为了更能表现本申请的效果，优选较多。
其中，为了兼具低温时的保存稳定性与预倾角的变化，本发明的液晶组合物中的通式(i)所表示的聚合性化合物的含量优选为0.1～1％，优选为0.2～0.8％，优选为0.3～0.75％，优选为0.35～0.7％，优选为0.4～0.7％。作为本发明涉及的通式(i)所表示的聚合性化合物的合适的化合物，可列举以下式RM-1～RM-33。
[化4]
Figure BDA0002929817070000071
[化5]
Figure BDA0002929817070000081
优选为上述式RM-1至RM-33，更优选为RM-3～RM-11、RM-22～RM-30，进一步优选为RM-3、RM-11及RM-25、RM-28～RM-30。
本发明涉及的液晶组合物虽然含有通式(i)所表示的聚合性化合物，但也可并用其他聚合性化合物。作为该其他聚合性化合物，优选为以下通式(P)所表示的化合物。另外，优选含有1种或2种以上该聚合性单体。
[化6]
Figure BDA0002929817070000091
(上述通式(P)中，Rp1表示氢原子、氟原子、氰基、碳原子数1～15的烷基或-Spp2-Pp2，该烷基中的1个或非邻接的2个以上-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
Pp1及Pp2分别独立地表示通式(Pp1-1)～式(Pp1-9)中的任一者，
[化7]
Figure BDA0002929817070000092
(式中，Rp11及Rp12分别独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～5的卤化烷基，Wp11表示单键、-O-、-COO-或亚甲基，tp11表示0、1或2，分子内存在多个Rp11、Rp12、Wp11及/或tp11时，它们可以相同也可以不同。)
Spp1及Spp2分别独立地表示单键或间隔基，
Zp1及Zp2分别独立地表示单键、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRZP1-、-NRZP1-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CRZP1-COO-、-CH＝CRZP1-OCO-、-COO-CRZP1＝CH-、-OCO-CRZP1＝CH-、-COO-CRZP1＝CH-COO-、-COO-CRZP1＝CH-OCO-、-OCO-CRZP1＝CH-COO-、-OCO-CRZP1＝CH-OCO-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-(C＝O)-O-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-(式中，RZP1分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，分子内存在多个RZP1时，它们可以相同也可以不同)，
Ap1、Ap2及Ap3分别独立地表示选自由以下基团(ap)～基团(cp)组成的组中的基团，
(ap)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上-CH2-可被-O-取代)、
(bp)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上-CH＝可被-N＝取代)、及
(cp)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基(存在于这些基团中的1个-CH＝或未邻接的2个以上-CH＝可被-N＝取代)，
存在于上述基团(ap)、基团(bp)及基团(cp)中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤原子、氰基、碳原子数1～8的烷基或-Spp2-Pp2取代，该烷基中的1个或非邻接的2个以上-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
mp1表示0、1、2或3，分子内存在多个Zp1、Ap2、Spp2及/或Pp2时，它们可以相同也可以不同，在mp1为0且Ap1为菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基时Ap3表示单键。
但通式(i)所表示的化合物除外。)
本发明涉及的通式(P)中，Rp1优选为-Spp2-Pp2。
Pp1及Pp2分别独立地优选为式(Pp1-1)～式(Pp1-3)中的任一者，优选为(Pp1-1)。
Rp11及Rp12分别独立地优选为氢原子或甲基。
tp11优选为0或1。
Wp11优选为单键、亚甲基或亚乙基。
mp1优选为0、1或2，优选为0或1。
Zp1及Zp2分别独立地为优选单键、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH＝CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-OCOCH＝CH-、-COO-(CH2)2-、-OCF2-或-C≡C-，优选为单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-OCOCH＝CH-、-COO-(CH2)2-或-C≡C-，优选存在于分子内的仅1个为-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-OCO-(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-OCOCH＝CH-、-COO-(CH2)2-或-C≡C-且其他全部为单键，优选存在于分子内的仅1个为-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-或-OCO-且其他全部为单键，优选全部为单键。
另外，优选存在于分子内的Zp1及Zp2中的仅1个为选自由-CH＝CH-COO-、-COO-CH＝CH-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)2-OCO-、-O-CO-(CH2)2-、-COO-(CH2)2-组成的组中的连接基，且其他为单键。
Spp1及Spp2分别独立地表示单键或间隔基，间隔基优选为碳原子数1～30的亚烷基，该亚烷基中的-CH2-可在氧原子彼此不直接连接的情况下被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，该亚烷基中的氢原子可被卤原子取代，优选为直链的碳原子数1～10的亚烷基或单键。
优选为Ap1、Ap2及Ap3分别独立地为1,4-亚苯基或1,4-亚环己基，优选为1,4-亚苯基。为了改善与液晶化合物的相溶性，1,4-亚苯基优选被1个氟原子、1个甲基或1个甲氧基取代。
通式(P)所表示的化合物的合计含量相对于本申请的包含通式(P)所表示的化合物的组合物优选含有0.05～10％，优选含有0.1～8％，优选含有0.1～5％，优选含有0.1～3％，优选含有0.2～2％，优选含有0.2～1.3％，优选含有0.2～1％，优选含有0.2～0.56％。
通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选下限值相对于本申请的包含通式(P)所表示的化合物的组合物为0.01％、0.03％、0.05％、0.08％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％。
通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选上限值相对于本申请的包含通式(P)所表示的化合物的组合物为10％、8％、5％、3％、1.5％、1.2％、1％、0.8％、0.5％。
若含量少，则难以表现出加入通式(P)所表示的化合物的效果，会产生液晶组合物的取向约束力弱或经时变弱等问题，若过多，则会产生固化后残留的量变多、固化耗费时间、液晶的可靠性降低等问题。因此，考虑它们的平衡以设定含量。
作为本发明涉及的通式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-1-1)～式(P-1-46)所表示的聚合性化合物。
[化8]
Figure BDA0002929817070000121
[化9]
Figure BDA0002929817070000131
[化11]
Figure BDA0002929817070000132
[化12]
Figure BDA0002929817070000133
(式中，Pp11、Pp12、Spp11及Spp12表示与通式(P-1)中的Pp11、Pp12、Spp11及Spp12相同的含义。)
作为本发明涉及的通式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-2-1)～式(P-2-12)所表示的聚合性化合物。
[化13]
Figure BDA0002929817070000141
(式中，Pp21、Pp22、Spp21及Spp22表示与通式(P-2)中的Pp21、Pp22、Spp21及Spp22相同的含义。)
作为本发明涉及的通式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-3-1)～式(P-3-15)所表示的聚合性化合物。
[化14]
Figure BDA0002929817070000151
[化15]
Figure BDA0002929817070000161
(式中，Pp31、Pp32、Spp31及Spp32表示与通式(P-3)中的Pp31、Pp32、Spp31及Spp32相同的含义。)
作为本发明涉及的通式(P)所表示的化合物的优选例，可列举下述式(P-4-1)～式(P-4-21)所表示的聚合性化合物。
[化16]
Figure BDA0002929817070000162
[化17]
Figure BDA0002929817070000171
[化18]
Figure BDA0002929817070000172
[化19]
Figure BDA0002929817070000181
(式中，Pp41、Pp42、Spp41及Spp42表示与通式(P-4)中的Pp41、Pp42、Spp41及Spp42相同的含义。)
本发明涉及的液晶组合物可含有1种～3种通式(i)所表示的聚合性化合物、以及结构不同于通式(i)的1种～3种通式(P)所表示的聚合性化合物。
关于通式(i)所表示的化合物及通式(P)所表示的聚合性化合物的合计含量的下限，通式(i)优选为0.01质量％，优选为0.03质量％，优选为0.05质量％，优选为0.08质量％，优选为0.10质量％，优选为0.12质量％，优选为0.15质量％，优选为0.17质量％，优选为0.2质量％，优选为0.22质量％，优选为0.25质量％，优选为0.27质量％，优选为0.3质量％，优选为0.32质量％，优选为0.35质量％，优选为0.37质量％，优选为0.4质量％。
关于本发明的液晶组合物中的通式(i)所表示的聚合性化合物及通式(P)所表示的聚合性化合物的合计含量的上限，优选为2.0质量％，优选为1.8质量％，优选为1.5质量％，优选为1.0质量％，优选为0.8质量％，优选为0.5质量％，优选为0.47质量％，优选为0.质量％，优选为0.45质量％，优选为0.43质量％，优选为0.40质量％，优选为0.37质量％，优选为0.35质量％，优选为0.32质量％，优选为0.30质量％，优选为0.27质量％，优选为0.25质量％，优选为0.23质量％，优选为0.20质量％。
液晶组合物也可进一步含有液晶分子、以及具有使该液晶分子自发取向的功能且具备吸附基(极性基)的取向助剂。
(取向助剂)
取向助剂(自发取向性化合物)具备以下功能：和与含有液晶组合物的液晶层直接抵接的构件(电极(例如ITO)、基板(例如玻璃基板、丙烯酸基板、透明基板、可挠性基板等)、树脂层(例如滤色器、取向膜、外覆层等)、绝缘膜(例如无机材料膜、SiNx等))发生相互作用，诱导液晶层所含的液晶分子的垂直排列或沿面取向。
取向助剂优选含有用于聚合的聚合性基、与液晶分子类似的液晶原基(mesogengroup)、能够和与液晶层直接抵接的构件发生相互作用的吸附基(极性基)、以及诱导液晶分子的取向的取向诱导基。
吸附基及取向诱导基与液晶原基进行连接，优选聚合性基直接或根据需要隔着间隔基而在液晶原基、吸附基及取向诱导基上取代。特别优选聚合性基以进入吸附基中的状态而在液晶原基上取代。
以下，化学式中的左端的＊及右端的＊表示连接键。
“取向诱导基”
取向诱导基具有诱导液晶分子取向的功能，优选为下述通式(AK)所表示的基团。
[化20]
RAK1-* (AK)
式中，RAK1表示直链状或支链状的碳原子数1～20的烷基。其中，烷基中的1个或2个以上-CH2-可在氧原子不直接连接的情况下分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，烷基中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤素基取代。
RAK1优选表示直链状或支链状的碳原子数1～20的烷基，更优选表示直链状的碳原子数1～20的烷基，进一步优选表示直链状的碳原子数1～8的烷基。
另外，烷基中的1个或未邻接的2个以上-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
进一步，烷基中的氢原子可被氟原子或氯原子取代，可被氟原子取代。
从对取向助剂赋予对液晶层的所谓两亲性的观点考虑，上述取向诱导基优选连接于液晶原基。
“聚合性基”
聚合性基优选以PAP1-SpAP1-表示。
PAP1优选为选自下述通式(AP-1)～通式(AP-9)所表示的组中的基团。
[化21]
Figure BDA0002929817070000201
式中，RAP1及RAP2分别独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～10的卤化烷基。其中，烷基中的1个或2个以上-CH2-可被-O-或-CO-取代，烷基中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤原子或羟基取代。
WAP1表示单键、-O-、-COO-或-CH2-。
tAP1表示0、1或2。
PAP1优选为下述通式(AP-1)～通式(AP-7)所表示的基团，更优选为下述通式(AP-1)或通式(AP-2)所表示的基团，进一步优选为通式(AP-1)。
SpAP1优选表示单键或直链状或者支链状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数1～20的亚烷基，进一步优选表示单键或直链状的碳原子数2～10的亚烷基。
另外，SpAP1中，亚烷基中的1个或未邻接的2个以上-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
取向助剂中，聚合性基(PAP1-SpAP1-)的个数优选为1以上且5以下，更优选为1以上且4以下，进一步优选为2以上且4以下，特别优选为2或3，最优选为2。
PAP1-SpAP1-中的氢原子可被聚合性基、吸附基及/或取向诱导基取代。
聚合性基(PAP1-SpAP1-)可与聚合性基、液晶原基、吸附基及/或取向诱导基进行连接。
另外，聚合性基(PAP1-SpAP1-)优选与液晶原基、吸附基或取向诱导基进行连接，更优选与液晶原基或吸附基进行连接。
其中，分子内存在多个PAP1及/或SpAP1-时，它们相互可相同也可不同。
“液晶原基”
液晶原基意思是具备刚直部分的基团，例如具备一个以上的环式基的基团，优选为具备2～4个环式基的基团，更优选为具备3～4个环式基的基团。其中，根据需要，环式基可由连接基连接。液晶原基优选具有与液晶层中使用的液晶分子(液晶化合物)类似的骨架。
其中，本说明书中，“环式基”意思是构成原子连接成环状的原子团，包括碳环、杂环、饱和或不饱和环式结构、单环、2环式结构、多环式结构、芳香族、非芳香族等。
另外，环式基可含有至少1个杂原子，进一步，可被至少1个取代基(卤素基、聚合性基、有机基(烷基、烷氧基、芳基等))取代。环式基为单环时，液晶原基优选含有2个以上的单环。
上述液晶原基优选由例如通式(AL)表示。
[化22]
Figure BDA0002929817070000211
式中，ZAL1表示单键、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH＝C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)＝CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-或碳原子数1～20的亚烷基。其中，亚烷基中的1个或未邻接的2个以上-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代。
AAL1及AAL2分别独立地表示2价环式基。
ZAL1、AAL1及AAL2中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤素基、吸附基、PAP1-SpAP1-或1价有机基取代。
其中，分子内存在多个ZAL1及AAL1时，它们相互可相同也可不同。
mAL1表示1～5的整数。
通式(AL)中，ZAL1优选为单键或碳原子数2～20的亚烷基，更优选为单键或碳原子数2～10的亚烷基，进一步优选为单键、-(CH2)2-或-(CH2)4-。亚烷基中的1个或未邻接的2个以上-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代。
进一步，当以提高棒状分子的直线性为目的时，ZAL1优选作为环与环直接连接的方式即单键、将环与环直接连接的原子的个数为偶数个的方式。例如-CH2-CH2COO-的情况下，将环与环直接连接的原子的个数为4个。
通式(AL)中，AAL1及AAL2分别独立地表示2价环式基。作为2价环式基，优选为选自由1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b：4,5-b‘]二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基([1]benzothieno[3,2-b]thiophene-2,7-diyl)、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基及芴-2,7-二基组成的组中的1种，更优选为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、2,6-亚萘基或菲-2,7-二基，进一步优选为1,4-亚苯基或1,4-亚环己基。
其中，这些基团可未经取代或被取代基取代。作为该取代基，优选为氟原子或碳原子数1～8的烷基。进一步，烷基可被氟原子或羟基取代。
另外，环式基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素基、吸附基、PAP1-SpAP1-或1价有机基取代。
通式(AL)中，1价有机基是有机化合物成为1价基的方式从而构成化学结构的基团，意思是从有机化合物去掉1个氢原子而成的原子团。
作为该1价有机基，例如可列举碳原子数1～15的烷基、碳原子数2～15的烯基、碳原子数1～14的烷氧基、碳原子数2～15的烯氧基等，优选为碳原子数1～15的烷基或碳原子数1～14的烷氧基，更优选为碳原子数1～8的烷基或碳原子数1～8的烷氧基，进一步优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，特别优选为碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～2的烷氧基，最优选为碳原子数1或2的烷基或碳原子数1的烷氧基。
另外，上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中的1个或未邻接的2个以上-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代。进一步，上述1价有机基可具有后述的作为取向诱导基的作用。
上述通式(AL)中，mAL1优选为1～4的整数，更优选为1～3的整数，进一步优选为2或3。
作为上述液晶原基的优选方式，可列举下述式(me-1)～(me-44)。
[化23]
Figure BDA0002929817070000231
[化24]
Figure BDA0002929817070000241
[化25]
Figure BDA0002929817070000242
[化26]
Figure BDA0002929817070000251
通式(AL)为2个氢原子从这些化合物脱离而成的结构。
这些式(me-1)～(me-44)中，环己烷环、苯环或萘环中1个或2个以上的氢原子可分别独立地被卤素基、PAP1-SpAP1-、1价有机基(例如碳原子数1～15的烷基、碳原子数1～14的烷氧基)、吸附基或取向诱导基取代。
上述液晶原基中，优选方式为式(me-8)～(me-44)，更优选方式为式(me-8)～(me-10)、式(me-12)～(me-18)、式(me-22)～(me-24)、式(me-26)～(me-27)及式(me-29)～(me-44)，进一步优选方式为式(me-12)、(me-15)～(me-16)、(me-22)～(me-24)、(me-29)、(me-34)、(me-36)～(me-37)、(me-42)～(me-44)。
上述液晶原基中，特别优选方式为下述通式(AL-1)或(AL-2)，最优选方式为下述通式(AL-1)。
[化27]
Figure BDA0002929817070000261
式中，XAL101～XAL118、XAL201～XAL214分别独立地表示氢原子、卤素基、PAPl-SpAPl-、吸附基或取向诱导基。
环AAL11、环AAL12及环AAL21分别独立地表示环己烷环或苯环。
XAL101～XAL118、XAL201～XAL214中任1种或2种以上可被吸附基取代。
XAL101～XAL118、XAL201～XAL214中任1种或2种以上可被取向诱导基取代。
吸附基及取向诱导基可被PAP1-SpAP1-取代。
关于通式(AL-1)或通式(AL-2)，其分子内具有1种或2种以上的PAP1-SpAPl-。
通式(AL-1)中，XAL101优选为取向诱导基。
通式(AL-1)中，优选XAL109、XAL110及XAL111中的至少1个为吸附基，更优选XAL109及XAL110均为吸附基或XAL110为吸附基，进一步优选XAL110为吸附基。
通式(AL-1)中，优选XAL109、XAL110及XAL111中的至少1个为PAP1-SpAP1-或在结构内具有能够聚合的部位的吸附基，更优选XAL109及XAL111的两者或一者为PAP1-SpAP1-。
通式(AL-1)中，XAL104～XAL108、XAL112～XAL116中的1个或2个以上分别独立地优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基或卤素基，更优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。XAL105、XAL106或XAL107分别独立地特别优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。
通式(AL-2)中，XAL201优选为取向诱导基。
通式(AL-2)中，优选XAL207、XAL208及XAL209中的至少1个为吸附基，更优选XAL207及XAL208均为吸附基或XAL208为吸附基，进一步优选XAL208为吸附基。
通式(AL-2)中，优选XAL207、XAL208及XAL209中的至少1个为PAP1-SpAP1-或在结构内具有能够聚合的部位的吸附基，更优选XAL207及XAL209的两者或一者为PAP1-SpAP1-。
通式(AL-2)中，XAL202～XAL206、XAL210～XAL214中的1个或2个以上分别独立地优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基或卤素基，更优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。XAL204、XAL205或XAL206分别独立地特别优选为碳原子数1～3的烷基或氟原子。
“吸附基”
吸附基为具备与吸附介质进行吸附的作用的基团，该吸附介质是基板、膜、电极等与液晶组合物抵接的层。
关于吸附，通常分为形成化学键(共价键、离子键或金属键)而在吸附介质与吸附物质之间进行吸附的化学吸附、以及化学吸附以外的物理吸附。本说明书中，吸附可为化学吸附或物理吸附中的任一者，优选为物理吸附。因此，吸附基优选为能够与吸附介质进行物理吸附的基团，更优选为能够通过分子间力而与吸附介质连接的基团。
作为通过分子间力与吸附介质连接的方式，可列举利用永久偶极子、永久四极子、分散力、电荷转移力或氢键等相互作用的方式。
作为吸附基的优选方式，可列举能够利用氢键而与吸附介质连接的方式。在该情况下，吸附基可发挥间隔地存在有氢键的质子的供体及受体中任一者的作用，或也可发挥二者的作用。
吸附基优选为包含极性要素的基团(以下，也将“吸附基”记载为“极性基”)，该极性要素具有碳原子与杂原子连接而成的原子团。本说明书中，极性要素意思是碳原子与杂原子直接连接而成的原子团。
作为杂原子，优选为选自由N、O、S、P、B及Si组成的组中的至少1种，更优选为选自由N、O及S组成的组中的至少1种，进一步优选为选自由N及O组成的组中的至少1种，特别优选为O。
另外，取向助剂中，极性要素的价数为1价、2价、3价等，没有特别限制，另外，吸附基中的极性要素的个数也没有特别限制。
取向助剂优选在一分子中具有1～8个吸附基，更优选具有1～4个吸附基，进一步优选具有1～3个吸附基。
其中，从吸附基中排除聚合性基及取向诱导基，但吸附基中的氢原子被PAP1-SpAP1-取代的结构及PAP1-SpAP1-中的氢原子被-OH取代的结构包含在吸附基中。
吸附基包含1个或2个以上的极性要素，大致分为环式基型及链式基型。
环式基型为在其结构中包含环式基的方式，该环式基具备含极性要素的环状结构，链式基型为在其结构中不包含环式基的方式，该环式基具备含极性要素的环状结构。
链式基型为在直链或支链的链状基中具有极性要素的方式，其一部分可具有不含极性要素的环状结构。
环式基型的吸附基意思是具有在环状的原子排列内包含至少1个极性要素的结构的方式。
其中，本说明书中，环式基如上所述。因此，环式基型的吸附基只要含有包含极性要素的环式基即可，作为吸附基整体，可支链也可为直链状。
另一方面，链式基型的吸附基意思是具有在分子内不含有包含极性要素的环状的原子排列、并且在线状的原子排列(可分枝)内包含至少1个极性要素的结构的方式。
其中，本说明书中，链式基意思是在结构式中不含环状的原子排列、且构成原子连接成线状(可分支)的原子团，称为非环式基。换句话说，链式基意思是直链状或支链状的脂肪族基，可包含饱和键或不饱和键中的任一者。
因而，链式基中包含例如烷基、烯基、烷氧基、酯、醚或酮等。其中，这些基团中的氢原子可被至少1个取代基(反应性官能团(乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等)、链状有机基(烷基、氰基等))取代。另外，链式基可为直链状或支链状中的任一者。
作为环式基型的吸附基，优选为碳原子数3～20的杂芳香族基(包括缩合环)或碳原子数3～20的杂脂环族基(包括缩合环)，更优选为碳原子数3～12的杂芳香族基(包括缩合环)或碳原子数3～12的杂脂环族基(包括缩合环)，进一步优选为5元环的杂芳香族基、5元环的杂脂环族基、6元环的杂芳香族基或6元环的杂脂环族基。其中，这些环结构中的氢原子可被卤素基、碳原子数1～5的直链状或者支链状的烷基或烷氧基取代。
作为链式基型的吸附基，优选为结构内的氢原子、-CH2-被极性要素取代的直链状或支链状的碳原子数1～20的烷基。其中，烷基中的1个或未邻接的2个以上-CH2-可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-OCO-COO-取代。另外，链式基型的吸附基优选在其端部含有1个或2个以上的极性要素。
吸附基中的氢原子可被聚合性基取代。
作为极性要素的具体例，可列举含氧原子的极性要素(以下称为含氧极性要素)、含氮原子的极性要素(以下称为含氮极性要素)、含磷原子的极性要素(以下称为含磷极性要素)、含硼原子的极性要素(以下称为含硼极性要素)、含硅原子的极性要素(以下称为含硅极性要素)或含硫原子的极性要素(以下称为含硫极性要素)。从吸附能力的观点考虑，作为极性要素，优选为含氮极性要素、含氮极性要素或含氧极性要素，更优选为含氧极性要素。
作为含氧极性要素，优选为选自由羟基、烷醇基、烷氧基、甲酰基、羧基、醚基、羰基、碳酸酯基及酯基组成的组中的至少1种基团或该基团与碳原子连接的基团。
作为含氮极性要素，优选为选自由氰基、伯胺基、仲胺基、叔胺基、吡啶基、氨基甲酰基及脲基组成的组中的至少1种基团或该基团与碳原子连接的基团。
作为含磷极性要素，优选为选自由氧膦基(phosphinyl group)及磷酸基组成的组中的至少1种基团或该基团与碳原子连接的基团。
因此，作为吸附基，优选为选自由具备含氧极性要素的环式基(以下称为含氧环式基)、具备含氮极性要素的环式基(以下称为含氮环式基)、具备含硫极性要素的环式基(以下称为含硫环式基)、具备含氧极性要素的链式基(以下称为含氧链式基)及具备含氮极性要素的链式基(以下称为含氮链式基)组成的组中的1种或2种以上的基团本身或包含该基团，从吸附能力的观点考虑，更优选为包含选自由含氧环式基、含硫环式基、含氧链式基及含氮链式基组成的组中的1种或2种以上的基团。
作为含氧环式基，优选含有在环结构内以醚基的形式具有氧原子的下述基团中的任一者。
[化28]
Figure BDA0002929817070000301
另外，作为含氧环式基，优选含有在环结构内以羰基、碳酸酯基及酯基的形式具有氧原子的下述基团中的任一者。
[化29]
Figure BDA0002929817070000302
作为含氮环式基，优选含有下述基团中的任一者。
[化30]
Figure BDA0002929817070000311
作为含氧链式基，优选含有下述基团中的任一者。
[化31]
Figure BDA0002929817070000312
式中，Rat1表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。
Zat1表示单键、碳原子数1～15的直链状或者支链状的亚烷基或碳原子数2～18的直链状或者支链状的亚烯基。其中，亚烷基或亚烯基中的-CH2-能够以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-取代。
Xat1表示碳原子数1～15的烷基。其中，烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-取代。
作为含氮链式基，优选含有下述基团中的任一者。
[化32]
Figure BDA0002929817070000313
式中，Rat、Rbt、Rct及Rdt分别独立地表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。
作为吸附基，优选为下述通式(AT)所表示的基团。
[化33]
*-SpAT1-WAT1-ZAT1 (AT)
式中，SpAT1表示单键、碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，亚烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接连接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-、-CH＝CH-或-OCO-COO-取代。
WAT1表示单键或下述通式(WAT1)或(WAT2)。
ZAT1表示包含极性要素的1价基。其中，ZAT1中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代。
[化34]
Figure BDA0002929817070000321
(式中，SpWAT1及SpWAT2分别独立地表示单键、碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基，亚烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，亚烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接连接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。)
SpAT1、SpWAT1及SpWAT2分别独立地优选表示单键或直链状或支链状的碳原子数1～20的亚烷基，更优选表示单键或直链状的碳原子数1～20的亚烷基，进一步优选表示单键或直链状的碳原子数2～10的亚烷基。
另外，SpAT1、SpWAT1及SpWAT2中，亚烷基中的1个或未邻接的2个以上-CH2-可分别独立地以氧原子不直接连接的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
另外，SpAT1及SpWAT1中的氢原子可分别独立地被-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代。
ZAT1表示含极性要素的1价基，优选为下述通式(ZAT1-1)或(ZAT1-2)所表示的基团。
[化35]
*-SpZAT11-ZZAT11-RZAT11 (ZAT1-1
Figure BDA0002929817070000331
式中，SpZAT11及SpZAT12分别独立地表示碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，亚烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接邻接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。
ZZAT11表示含极性要素的基团。
通式(ZAT1-2)中包含ZZAT12的环所表示的结构表示5～7元环。
ZZAT11及ZZAT12中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代。
RZAT11及RZAT12分别独立地表示碳原子数1～8的直链状或支链状的烷基。其中，烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接连接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。
作为通式(ZAT1-1)所表示的基团，优选为下述通式(ZAT1-1-1)～(ZAT1-1-30)所表示的基团。
[化36]
Figure BDA0002929817070000341
[化37]
Figure BDA0002929817070000351
式中，与碳原子连接的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代。
SpZAT11表示碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，亚烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接邻接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。
RZAT11表示碳原子数1～8的直链状或支链状的烷基。其中，烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接连接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。
作为通式(ZAT1-2)所表示的基团，优选为下述通式(ZAT1-2-1)～(ZAT1-2-9)所表示的基团。
[化38]
Figure BDA0002929817070000361
式中，与碳原子连接的氢原子可被卤原子、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代。
SpZAT11表示碳原子数1～25的直链状或支链状的亚烷基。其中，亚烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，亚烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接邻接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。
作为通式(ZAT1-1)所表示的基团，可列举下述基团。
[化39]
Figure BDA0002929817070000371
[化40]
Figure BDA0002929817070000372
[化41]
Figure BDA0002929817070000381
[化42]
Figure BDA0002929817070000382
[化43]
Figure BDA0002929817070000391
式中，Rtc表示氢原子、碳原子数1～20的烷基或PAP1-SpAP1-。其中，烷基中的氫原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，烷基中的-CH2-能夠以氧原子不直接邻接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。
分子内的氢原子可被PAP1-SpAP1-取代。
＊表示连接键。
取向助剂优选为吸附基所含的极性要素、聚合性基所含的极性要素局部存在的方式。吸附基是用于使液晶分子垂直取向的重要结构，通过使吸附基与聚合性基邻接，能够获得更良好的取向性，另外，表现出在液晶组合物中的良好溶解性。
具体而言，取向助剂优选为在液晶原基的同一环上具有聚合性基及吸附基的方式。该方式中，包括：1个以上的聚合性基及1个以上的吸附基分别连接于同一环上的方式；1个以上的聚合性基中的至少一个或1个以上的吸附基中的至少一个中的一者连接于另一者，在同一环上具有聚合性基及吸附基的方式。
另外，在该情况下，聚合性基所具有的间隔基中的氢原子可被吸附基取代，进一步，吸附基中的氢原子可隔着间隔基而被聚合性基取代。
作为取向助剂，优选为下述通式(SAL)所表示的化合物。
[化44]
Figure BDA0002929817070000401
式中，与碳原子连接的氢原子可被碳原子数1～25的直链状或支链状的烷基、-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代。其中，烷基中的氢原子可被-OH、-CN、-SpAT1-WAT1-ZAT1或PAP1-SpAP1-取代，烷基中的-CH2-能够以氧原子不直接连接的方式被环式基、-O-、-COO-、-C(＝O)-、-OCO-或-CH＝CH-取代。
RAK1表示与通式(AK)中的RAK1相同的含义。
AAL1及AAL2分别独立地表示与通式(AL)中的AAL1及AAL2相同的含义。
ZAL1表示与通式(AL)中的ZAL1相同的含义。
mAL1表示与通式(AL)中的mAL1相同的含义。
SpAT1表示与通式(AT)中的SpAT1相同的含义。
WAT1表示与通式(AT)中的WAT1相同的含义。
ZAT1表示与通式(AT)中的ZAT1相同的含义。
作为通式(SAL)所表示的化合物，优选为下述式(SAL-1.1)～(SAL-2.9)所表示的化合物。
[化45]
Figure BDA0002929817070000411
[化46]
Figure BDA0002929817070000421
[化47]
Figure BDA0002929817070000431
[化48]
Figure BDA0002929817070000441
[化49]
Figure BDA0002929817070000451
[化50]
Figure BDA0002929817070000461
[化51]
Figure BDA0002929817070000471
[化52]
Figure BDA0002929817070000481
[化53]
Figure BDA0002929817070000482
[化54]
Figure BDA0002929817070000491
[化55]
Figure BDA0002929817070000501
[化56]
Figure BDA0002929817070000511
[化57]
Figure BDA0002929817070000521
液晶组合物中所含的取向助剂的量优选为0.01～50质量％左右。从使得液晶分子更适宜地取向的观点考虑，其更优选的下限值为0.05质量％、0.1质量％。另一方面，从改善响应特性的观点考虑，其更优选的上限值为30质量％、10质量％、7质量％、5质量％、4质量％、3质量％。
通式(i)所表示的化合物、通式(SAL)所表示的化合物(即，作为含有吸附基ZAT1的化合物的取向助剂)、与通式(P)所表示的化合物的合计含量相对于液晶组合物优选为0.05～10质量％，优选为0.1～8质量％，优选为0.1～5质量％，优选为0.1～3质量％，优选为0.2～2质量％，优选为0.2～1.3质量％，优选为0.2～1质量％，优选为0.2～0.56质量％。
本申请发明的聚合性液晶组合物含有通式(i)所表示的化合物作为聚合性化合物，优选进一步含有通式(SAL)所表示的化合物(即，作为含有吸附基ZAT1的化合物的取向助剂)与通式(P)所表示的化合物。
此处，作为取向助剂的通式(SAL)所表示的化合物具有使液晶组合物中的液晶化合物相对于基板大致垂直地取向的作用，通式(i)所表示的化合物及通式(P)所表示的化合物是为了在未施加电压的状态下使液晶化合物相对于基板朝一定方向倾斜的取向稳定化而使用”。虽然即便只使用通式(P)所表示的化合物，也可在一定程度上达成使液晶化合物相对于基板的倾斜稳定化，但是通过使用通式(i)所表示的化合物，可达成本申请的解决课题。
通式(i)所表示的化合物、通式(SAL)所表示的化合物(即，作为含有吸附基ZAT1的化合物的取向助剂)、与通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选下限值相对于液晶组合物为0.01质量％、0.03质量％、0.05质量％、0.08质量％、0.1质量％、0.15质量％、0.2质量％、0.25质量％、0.3质量％。
通式(SAL)所表示的化合物与通式(P)所表示的化合物的合计含量的优选上限值相对于液晶组合物为10质量％、8质量％、5质量％、3质量％、1.5质量％、1.2质量％、1质量％、0.8质量％、0.5质量％。
若通式(i)所表示的化合物、通式(SAL)所表示的化合物(即，作为含有吸附基ZAT1的化合物的取向助剂)、与通式(P)所表示的化合物的合计含量少，则难以表现出将这些化合物添加于液晶组合物中的效果，根据例如液晶分子的种类等的不同，有时会产生液晶分子的取向约束力弱或随着时间而变弱等问题。另一方面，若通式(SAL)所表示的化合物与通式(P)所表示的化合物的合计含量过多，则例如根据活性能量射线的照度等的不同，有时会产生以下问题：该化合物在固化后残留的量变多、固化耗费时间、液晶组合物的可靠性降低等。因此，优选为考虑它们的平衡以设定其含量。
本发明的液晶组合物优选含有一种或两种以上选自通式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及(N-05)所表示的化合物组中的化合物。这些化合物相当于具有介电性为负的各向异性的化合物。“具有介电性为负的各向异性的化合物”意思是显示Δε的符号为负、且其绝对值比2大的值的化合物。其中，化合物的Δε为下述的值：从将该化合物添加于在25℃介电性大致为中性的组合物所制备的组合物的介电常数各向异性的测量值外推的值。
本发明的液晶组合物优选含有一种或两种以上选自通式(N-01)、(N-02)、(N-03)及(N-04)所表示的化合物组中的化合物。
[化58]
Figure BDA0002929817070000541
式中，R21及R22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的烯氧基，该基团中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Z1分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，m分别独立地表示1或2。
R21优选为碳原子数1至8的烷基，更优选为碳原子数1至5的烷基，进一步优选为碳原子数1至4的烷基。其中，在Z1表示单键以外的情况下，R21优选为碳原子数1～3的烷基。
R22优选为碳原子数1～8的烷基或碳原子数1至8的烷氧基，更优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数1至4的烷氧基，进一步优选为碳原子数1～4的烷氧基。
R21及R22为烯基时，优选为选自式(R1)至式(R5)(各式中的黒点表示环结构中的碳原子)的任一者所表示的基团，
[化59]
Figure BDA0002929817070000551
进一步优选为式(R1)或式(R2)。但R21及R22为烯基的化合物的含量尽可能少为好，优选为不含有。
Z1分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，优选为单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-，更优选为单键或-CH2O-。
m为1时，Z1优选为单键。
m为2时，Z1优选为-CH2CH2-或-CH2O-。
通式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及(N-05)所表示的化合物的氟原子也可被同为卤素族的氯原子取代。其中，被氯原子取代的化合物的含量尽可能少为好，优选为不含有。
通式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及(N-05)所表示的化合物的环上所存在的氢原子可被氟原子或氯原子取代，但不优选氯原子。
通式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及(N-05)所表示的化合物优选为Δε为负且其绝对值比3大的化合物。具体而言，R22优选表示碳原子数1至8的烷氧基或碳原子数2至8的烯氧基，特别优选为碳原子数1至4的烷氧基。
本发明的液晶组合物中，作为通式(N-01)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上选自通式(N-01-1)、通式(N-01-2)、通式(N-01-3)及通式(N-01-4)所表示的化合物组中的化合物。
[化60]
Figure BDA0002929817070000561
(式中，R21表示与前述相同的含义，R23分别独立地表示碳原子数1至4的烷氧基。)
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、及一种或两种以上选自通式(N-01-1)至通式(N-01-4)所表示的化合物组的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-01-1)所表示的化合物、及通式(N-01-4)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-01-3)所表示的化合物、及通式(N-01-4)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物中，作为通式(N-02)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上选自通式(N-02-1)、通式(N-02-2)、及通式(N-02-3)所表示的化合物组的化合物。
[化61]
Figure BDA0002929817070000571
(式中，R21表示与前述相同的含义，R23分别独立地表示碳原子数1至4的烷氧基。)
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、及通式(N-02-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-02-1)所表示的化合物、及通式(N-02-3)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-02-1)所表示的化合物、及通式(N-01-4)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物中，作为通式(N-03)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上的通式(N-03-1)所表示的化合物。
[化62]
Figure BDA0002929817070000572
(式中，R21表示与前述相同的含义，R23表示碳原子数1至4的烷氧基。)
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、及通式(N-03-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-03-1)所表示的化合物、及通式(N-01-4)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-03-1)所表示的化合物、及通式(N-02-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-03-1)所表示的化合物、通式(N-01-4)所表示的化合物、及通式(N-02-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物中，作为通式(N-04)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上的通式(N-04-1)所表示的化合物。
[化63]
Figure BDA0002929817070000581
(式中，R21表示与前述相同的含义，R23表示碳原子数1至4的烷氧基。)
本发明的液晶组合物优选同时含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、及通式(N-04-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物特别优选同时含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-04-1)所表示的化合物、及通式(N-01-4)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物特别优选同时含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-04-1)所表示的化合物、通式(N-01-4)所表示的化合物、及通式(N-02-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物特别优选同时含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-04-1)所表示的化合物、通式(N-01-4)所表示的化合物、及通式(N-03-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物特别优选同时含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-04-1)所表示的化合物、通式(N-02-1)所表示的化合物、及通式(N-03-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物特别优选同时含有作为第一成分的聚合性化合物、作为第二成分的聚合性化合物、通式(N-04-1)所表示的化合物、通式(N-01-4)所表示的化合物、通式(N-02-1)所表示的化合物、及通式(N-03-1)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物中，作为通式(N-05)所表示的化合物，也可含有选自式(N-05-1)至式(N-05-3)所表示的化合物组的化合物。
[化64]
Figure BDA0002929817070000591
相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-01)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％、为1％、为5％、为10％、为20％、为30％、为40％、为50％、为55％、为60％、为65％、为70％、为75％、为80％。优选含量的上限值为95％、为85％、为75％、为65％、为55％、为45％、为35％、为25％、为20％、为15％、为10％。
相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-02)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％、为1％、为5％、为10％、为20％、为30％、为40％、为50％、为55％、为60％、为65％、为70％、为75％、为80％。优选含量的上限值为95％、为85％、为75％、为65％、为55％、为45％、为35％、为25％、为20％、为15％、为10％。
相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-03)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％、为1％、为5％、为10％、为20％、为30％、为40％、为50％、为55％、为60％、为65％、为70％、为75％、为80％。优选含量的上限值为95％、为85％、为75％、为65％、为55％、为45％、为35％、为25％、为20％、为15％、为10％。
相对于本发明的液晶组合物的总量，通式(N-04)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％、为1％、为5％、为10％、为20％、为30％、为40％、为50％、为55％、为60％、为65％、为70％、为75％、为80％。优选含量的上限值为95％、为85％、为75％、为65％、为55％、为45％、为35％、为25％、为20％、为15％、为10％。
相对于本发明的液晶组合物的总量，式(N-05)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％、为2％、为5％、为8％、为10％、为13％、为15％、为17％、为20％。优选含量的上限值为30％、为28％、为25％、为23％、为20％、为18％、为15％、为13％。
本发明的液晶组合物也可进一步含有一种或两种以上的通式(N-06)所表示的化合物。
[化65]
Figure BDA0002929817070000601
(式中，R21及R22表示与前述相同的含义。)
通式(N-06)所表示的化合物在想要调整各种物性的情况下可发挥功效，可以为了得到大的折射率各向异性(Δn)、高TNI、大的Δε而使用。
相对于本发明的液晶组合物的总量，式(N-06)所表示的化合物的优选含量的下限值为0％、为2％、为5％、为8％、为10％、为13％、为15％、为17％、为20％。优选含量的上限值为30％、为28％、为25％、为23％、为20％、为18％、为15％、为13％、为10％、为5％。
本发明的液晶组合物含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至通式(NU-08)所表示的化合物组中的化合物。
[化66]
Figure BDA0002929817070000611
(式中，RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及RNU82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的烯氧基，该基团中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。)
若更详细叙述，则RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及RNU82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，进一步优选为碳原子数1至5的烷基。在重视响应速度的情况下，优选至少1个RNU11、RNU21、RNU41及RNU51为碳原子数2至3的烯基，优选为式(R2)所表示的烯基。
具有烯基的化合物相对于本发明的液晶组合物的总量，优选为30％以下，优选为25％以下，优选为20％以下，优选为15％以下，优选为10％以下，优选为5％以下。在重视高VHR的情况下，具有烯基的化合物优选为10％以下，优选为5％以下，优选为1％以下，优选为不含有。
若更详细叙述，则RNU11、RNU21、RNU31、RNU41、RNU51、RNU61、RNU71、RNU81特别优选为碳原子数1至5的烷基，RNU12、RNU22、RNU32、RNU42、RNU52、RNU62、RNU72及RNU82特别优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基。
本发明的液晶组合物优选含有通式(NU-01)所表示的化合物及通式(NU-02)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有通式(NU-01)所表示的化合物及通式(NU-03)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有通式(NU-03)所表示的化合物及通式(NU-04)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有通式(NU-03)所表示的化合物及通式(NU-05)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有通式(NU-01)所表示的化合物及通式(NU-06)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有通式(NU-01)所表示的化合物及通式(NU-07)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选含有通式(NU-01)所表示的化合物及通式(NU-08)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物进一步优选含有通式(NU-01)所表示的化合物、通式(NU-02)所表示的化合物、及通式(NU-04)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物进一步优选含有通式(NU-01)所表示的化合物、通式(NU-03)所表示的化合物、及通式(NU-05)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物进一步优选含有通式(NU-01)所表示的化合物、通式(NU-02)所表示的化合物、通式(NU-03)所表示的化合物、及通式(NU-05)所表示的化合物。
通式(NU-01)所表示的化合物的含量优选为1～60质量％，更优选为10～50质量％，进一步优选为20～40质量％。
通式(NU-02)所表示的化合物的含量优选为1～40质量％，更优选为5～25质量％，进一步优选为5～20质量％。
通式(NU-03)所表示的化合物的含量优选为1～20质量％，更优选为0～15质量％，进一步优选为0～10质量％。
通式(NU-04)所表示的化合物的含量优选为1～30质量％，更优选为3～20质量％，进一步优选为3～10质量％。
通式(NU-05)所表示的化合物的含量优选为1～30质量％，更优选为1～20质量％，进一步优选为3～20质量％。
通式(NU-06)所表示的化合物的含量优选为1～30质量％，更优选为3～20质量％，进一步优选为3～10质量％。
通式(NU-07)所表示的化合物的含量优选为1～30质量％，更优选为3～20质量％，进一步优选为3～10质量％。
通式(NU-08)所表示的化合物的含量优选为1～30质量％，更优选为3～20质量％，进一步优选为3～10质量％。
本发明的液晶组合物可含有1种或2种以上在专利文献4(日本特许第6233550号)的0236至0509段所记载的介电常数各向异性为正的化合物。
本申请发明的组合物优选不含有在分子内具有过酸(-CO-OO-)结构等氧原子彼此连接而成的结构的化合物。
在重视组合物的可靠性及长期稳定性的情况下，优选将具有羰基的化合物的含量设为相对于上述组合物的总质量为5％以下，更优选设为3％以下，进一步优选设为1％以下，特别优选为实质上不含有。
在重视UV照射所致的稳定性的情况下，优选将氯原子所取代的化合物的含量设为相对于上述组合物的总质量为15％，优选设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选为实质上不含有。
将分子内的环结构全部都是6元环的化合物的含量设为较多则优选，优选将分子内的环结构全部都是6元环的化合物的含量设为相对于上述组合物的总质量为80％以上，更优选设为90％以上，进一步优选设为95％以上，特别优选为实质上仅由分子内的环结构全部都是6元环的化合物来构成组合物。
为了抑制组合物的氧化所致的劣化，使具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量较少是优选的，优选将具有亚环己烯基的化合物的含量设为相对于上述组合物的总质量为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选为实质上不含有。
在重视粘度的改善及TNI的改善的情况下，将分子内具有氢原子可被卤素取代的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量设为较少则优选，优选将上述在分子内具有2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量设为相对于上述组合物的总质量为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选为实质上不含有。
在本申请中，实质上不含有意思是除了非故意地含有的物以外不含有。
本发明的液晶组合物除了含有上述化合物以外，也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆甾醇型液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等。
本发明的液晶组合物优选含有抗氧化剂以使得在作为液晶显示元件的制造工序之一的加热处理中不会进行聚合。在不含有抗氧化剂的情况下，在UV照射工序前的加热处理中，聚合会进行，无法得到期望的取向。
作为抗氧化剂，可列举通式(H-1)至通式(H-4)所表示的受阻酚(hinderedphenol)。
[化67]
Figure BDA0002929817070000651
通式(H-1)至通式(H-3)中，RH1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的烯氧基。更具体而言，RH1进一步优选为碳原子数3的烷基。
通式(H-4)中，MH1表示碳原子数4至10的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上的-CH2-也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-亚苯基中的任意的氢原子可被氟原子取代)或反式-1,4-亚环己基。
本发明的液晶组合物在含有抗氧化剂的情况下，其下限优选为10质量ppm，优选为20质量ppm，优选为50质量ppm，其上限优选为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。
本发明的液晶组合物的向列相-各向同性液相转变温度(TNI)为60℃至120℃，更优选为70℃至100℃，特别优选为70℃至85℃。其中，在本发明中，将60℃以上表示为TNI高。
在液晶电视用途的情况下，TNI优选为70至80℃，在携带用途的情况下，TNI优选为80至90℃，在PID(Public Information Display)等室外显示用途的情况下，TNI优选为90至110℃。
本发明的液晶组合物在20℃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，则对应于薄单元间隙的情况下，优选为0.10至0.13，对应于厚单元间隙的情况下，优选为0.08至0.10。其中，本发明的液晶组合物特别优选为于20℃的折射率各向异性(Δn)为0.098至0.118。
本发明的液晶组合物在20℃的旋转粘性(γ1)为50至160mPa·s，优选为55至160mPa·s，优选为60至160mPa·s，优选为80至150mPa·s，优选为90至140mPa·s，优选为90至130mPa·s，优选为90至115mPa·s。
本发明的液晶组合物在20℃的介电常数各向异性(Δε)为-1.7至-4.0，优选为-1.7至-3.5，更优选为-1.8至-3.5，更优选为-1.9至-3.3。
本发明的液晶组合物优选含有第一成分的聚合性化合物及第二成分的聚合性化合物，进一步含有一种或两种以上的选自通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)、通式(N-04)、通式(N-05)及通式(N-06)所表示的化合物组中的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自通式(NU-01)至(NU-08)所表示的化合物组中的化合物，它们含量的合计上限值优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％，它们含量的合计下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％、99质量％、100质量％。
本发明的液晶组合物特别优选含有第一成分的聚合性化合物及第二成分的聚合性化合物，进一步含有一种或两种以上的选自通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)及通式(N-04)所表示的化合物组中的化合物，进一步含有一种或两种以上的选自通式(NU-01)至(NU-08)所表示的化合物组中的化合物，它们含量的合计上限值优选为100质量％、99质量％、98质量％、97质量％、96质量％、95质量％、94质量％、93质量％、92质量％、91质量％、90质量％、89质量％、88质量％、87质量％、86质量％、85质量％、84质量％，它们含量的合计下限值优选为78质量％、80质量％、81质量％、83质量％、85质量％、86质量％、87质量％、88质量％、89质量％、90质量％、91质量％、92质量％、93质量％、94质量％、95质量％、96质量％、97质量％、98质量％、99质量％、100质量％。
本发明的液晶组合物可赋予足够快的聚合速度及充分大的预倾角。另外，使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件其聚合后的液晶显示元件中的聚合性化合物的残存量少、4K、8K等高精细PSA型或PSVA型液晶显示元件的IS等显示不良不会发生或可被明显抑制。因此，能够显著提高4K、8K等高精细PSA型或PSVA型液晶显示元件的生产效率，产业上的利用价值非常高。
本发明的液晶组合物在制作PSA型或PSVA型液晶显示元件时适合，在制作NPS型液晶显示元件时也适合。另外，在制作以不具有取向膜为特征的无PI(PI-less)型液晶显示元件时也适合。
本发明的液晶组合物也适合于不具有取向膜的液晶显示元件，即通称为PI-less的模式。例如优选将日本特愿第2013-552125号、日本特愿第2014-517515号、日本特许第06081361号、日本特愿第2015-546888号、日本特愿第2017-12710号、WO2017041893A、日本特许第06070973号、WO17/047177等所记载的具有自发取向性的化合物与本发明的液晶组合物组合使用。
本发明的液晶组合物对于主动矩阵驱动用液晶显示元件有用，可用于PSA、PSVA、PS-IPS、PS-FFS、NPS等液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件优选具有：对向配置的第1基板及第2基板、设置于上述第1基板或上述第2基板的共用电极、设置于上述第1基板或上述第2基板且具有薄膜晶体管的像素电极、及设置于上述第1基板与第2基板间且含有液晶组合物的液晶层。也可根据需要，以与上述液晶层抵接的方式，在第1基板及/或第2基板的至少一基板的对向面侧设置控制液晶分子取向方向的取向膜。作为该取向膜，可配合液晶显示元件的驱动模式，适当选择垂直取向膜、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)等公知的取向膜。进一步，也可将滤色器适当设置于第1基板或第2基板上，另外，可在上述像素电极、共用电极上设置滤色器。
本发明的液晶显示元件中使用的液晶单元的2片基板可使用玻璃或如塑料那样具有柔软性的透明材料，其中一者也可为硅等不透明的材料。具有透明电极层的透明基板例如可通过将氧化铟锡(ITO)溅射于玻璃板等透明基板上而得。
滤色器例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制成。若以通过颜料分散法制作滤色器的方法作为一例来说明，则将滤色器用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上，施以图案化处理，然后通过加热或光照使之固化。通过对红色、绿色、蓝色的3个颜色分别进行此工序，可制作滤色器用的像素部。另外，也可在该基板上设置设有TFT、薄膜二极管、金属绝缘体金属电阻率元件等主动元件的像素电极。
优选使上述第1基板及上述第2基板以共用电极、像素电极层成为内侧的方式相对向。
第1基板与第2基板的间隔也可隔着间隔物加以调整。此时，优选调整成所得到的调光层的厚度成为1～100μm。进一步优选为1.5～10μm，当使用偏光板的情况下，优选以对比度成为最大的方式来调整液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d的积。另外，当具有两片偏光板的情况下，也可调整各偏光板的偏光轴，调整成视野角、对比度为良好。进一步，也可使用用于扩展视野角的相位差膜。作为间隔物，例如可列举：玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂(photoresist)材料等。然后，根据需要以设有液晶注入口的模具将环氧系热固化性组合物等密封剂网板印刷于该基板，将该基板彼此贴合，进行加热使密封剂热固化。
关于将液晶组合物夹持于2片基板间的方法，可使用通常的真空注入法或ODF法等。
作为使本发明的液晶组合物所含有的聚合性化合物聚合的方法，为了得到液晶的良好取向性能，较理想为以适度的聚合速度来聚合，因此，优选通过单一或合并使用或依次地照射紫外线或电子束等活性能量射线，使之聚合。当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，当在2片基板间夹持液晶组合物的状态下进行聚合的情况下，至少照射面侧的基板必须相对于活性能量射线被赋予适当的透明性。另外，也可使用下述手段：在照光时使用掩模仅使特定部分聚合后，改变电场、磁场或温度等条件，由此改变未聚合部分的取向状态，并进一步照射活性能量射线使之聚合。尤其是当进行紫外线曝光时，优选对液晶组合物施加直流电场或交流电场且同时进行紫外线曝光。其中，所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，电压取决于液晶显示元件的期望的预倾角来选择。也就是说，可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。对于PSA型或PSVA型的液晶显示元件，从取向稳定性及对比度的观点，优选将预倾角控制为80度至89.9度。
在PSA型或PSVA型液晶显示元件中，若在元件制造后，聚合性化合物未聚合而直接残留，则会发生IS。该残留的聚合性化合物的量优选为100ppm以下，进一步优选为50ppm以下，特别优选为20ppm以下，特别优选为在检测下限以下或0。
关于使本发明的液晶组合物含有的聚合性化合物聚合时所使用的紫外线或电子束等活性能量射线的照射时的温度，并无特别限制。例如，当将本发明的液晶组合物应用于具备具有取向膜的基板的液晶显示元件的情况下，优选在上述液晶组合物的液晶状态得以保持的温度范围内。也就是说，优选在15～50℃使之聚合。
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USHIO公司的超高压UV灯、TOSHIBA公司的荧光型紫外线灯。另外，作为照射的紫外线的波长，优选照射波长区域不在液晶组合物的吸收波长区域的紫外线，根据需要，优选将紫外线滤除而使用。所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2～100W/cm2，进一步优选为2mW/cm2～50W/cm2。所照射的紫外线的能量可加以适当调整，优选为10mJ/cm2至500J/cm2，更优选为100mJ/cm2至200J/cm2。
实施例
以下举出实施例进一步详述本发明，但本发明并不限定于这些实施例。另外，以下的实施例及比较例的组合物中的“％”意思是“质量％”。在实施例中关于化合物的记载使用以下的简写。
(侧链)
-n-CnH2n+1碳数n的直链状的烷基
n-CnH2n+1-碳数n的直链状的烷基
-On-OCnH2n+1碳数n的直链状的烷氧基
nO-CnH2n+1O-碳数n的直链状的烷氧基
-V-CH＝CH2
V-CH2＝CH-
-V--CH＝CH-
-O1V-O-CH2-V
-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-
-F-F
-OCF3-OCF3
(连接基)
-CF2O--CF2-O-
-OCF2--O-CF2-
-1O--CH2-O-
-O1--O-CH2-
-COO--COO-
-OCO--OCO-
(环结构)
[化68]
Figure BDA0002929817070000711
实施例中，所测定的特性如下所述。
Tni：向列相-各向同性液相转变温度(℃)
Δn：20℃的折射率各向异性
η：20℃的粘度(mPa·s)
γ1：20℃的旋转粘性(mPa·s)
Δε：20℃的介电常数各向异性
K33：20℃的弹性常数K33(pN)
(液晶显示元件的制造方法及评价方法)
(预倾角变化量的评价)
首先，测定液晶显示元件的预倾角，设为预倾角(初始)。
接着，对液晶显示元件以频率100Hz施加30V的矩形电压，并从背光(back light)连续照光10小时。然后，测定预倾角，设为预倾角(试验后)。
将从所测得的预倾角(初始)减去预倾角(试验后)所得到的值设为预倾角变化量(＝预倾角变化的绝对值)[°]。
其中，预倾角使用预倾角测定***(Shintec公司制造，“OPTIPRO”)来进行测定。另外，所施加的电压的大小(30V)为通常的驱动电压的数倍大，本评价试验为加速试验。
预倾角变化量越接近0[°]，发生预倾角的变化所导致的显示不良的可能性变得越低。
本评价中，将变化量0.3[°]设为显示不良的容许界限范围。
(残存单体量的评价)
首先，将含有聚合性化合物的液晶组合物以真空注入法注入至包含带ITO的基板的单元间隙3.5μm的液晶单元，上述带ITO的基板是涂布诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜并进行摩擦处理而得到。
然后，对注入了含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶单元，使用荧光UV灯，调整成以中心波长365nm的条件所测得的照度为3.5mW/cm2，照射紫外线120分钟，从而得到液晶显示元件(其中，液晶显示元件的各特性值的评价是使用通过相同方法制成的液晶显示元件来进行)。
以上述照射条件测定照射后的液晶显示元件中的聚合性化合物的残留量[ppm]。说明此聚合性化合物的残留量的测定方法。首先，将液晶显示元件分解，获得包含液晶组合物、聚合物、未反应的聚合性化合物的溶出成分的乙腈溶液。利用高效液相色谱对其进行分析，测得各成分的峰面积。根据作为指标的液晶化合物的峰面积与未反应的聚合性化合物的峰面积比来决定残存的聚合性化合物的量。根据该数值与最初添加的聚合性化合物的量来确定聚合性化合物的残留量。其中，聚合性化合物的残留量的检测限为10ppm。在本评价中，将残留量100ppm设为显示不良的容许界限范围。
(电压保持率的评价)
首先，将含有聚合性化合物的液晶组合物以真空注入法注入至含有不具有聚酰亚胺取向膜的附ITO的基板的单元间隙3.5μm的液晶单元中。
接着，以120℃加热1小时后，使用荧光UV灯，调整成以中心波长365nm的条件所测得的照度为3.5mW/cm2，照射紫外线120分钟，从而得到液晶显示元件。测定条件为1V、0.6Hz、60℃。
(液晶组合物的制备与评价结果)
制备LC-1及LC-2的液晶组合物，测定其物性值。液晶组合物的构成与其物性值的结果如表1所示。
[表1]
Figure BDA0002929817070000731
[化69]
Figure BDA0002929817070000732
[化70]
Figure BDA0002929817070000741
[化71]
Figure BDA0002929817070000742
(比较例1及2、实施例1～5)
相对于液晶组合物(LC-1及LC-2)100质量份，添加后述质量份的各聚合性化合物，制得聚合性液晶组合物。使用该聚合性液晶组合物，通过前述方法，制成液晶显示元件，测定各值。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加式(SAL-X1)所表示的化合物0.2质量份、式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(RM-R1)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为比较例1。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加式(SAL-X1)所表示的化合物0.2质量份、式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(RM-R2)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为比较例2。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加式(SAL-X1)所表示的化合物0.2质量份、式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(RM-11)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例1。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加式(SAL-X1)所表示的化合物0.2质量份、式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(RM-3)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例2。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加式(SAL-X1)所表示的化合物0.2质量份、式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(RM-4)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例3。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加式(SAL-X1)所表示的化合物0.2质量份、式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(RM-1)所表示的化合物0.3质量份、式(RM-11)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例4。
相对于100质量份的液晶组合物LC-1，添加式(SAL-X1)所表示的化合物0.2质量份、式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(RM-1)所表示的化合物0.3质量份、式(RM-3)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例5。
比较例1～2及实施例1～5的紫外线照射后的电压保持率、预倾角变化量、及全部聚合性化合物的残留量如以下表2所示。
[表2]
Figure BDA0002929817070000761
可知，作为本发明的液晶组合物的实施例1～3的电压保持率显示出明显高于比较例1及2的值。如上所示，通过使用通式(i)所表示的化合物，可防止烧屏等。
进一步可知，实施例4及5的电压保持率显示出高于比较例1的值。
如上所示，可知，即便将通式(L)所示的聚合性化合物的一部分置换成通式(i)所表示的化合物，也显示高保持率。
可知，实施例1～5的预倾角变化量充分小。
可知，实施例1～5的聚合化合物的残留量也充分少。
另外，即便将利用实施例1～3所制得的聚合性液晶组合物在-20℃保管240小时后，也保持向列液晶相，未确认到聚合性化合物的析出。
根据以上可确认到，本发明的液晶组合物的电压保持率充分高，难以产生预倾角的变化所导致的显示不良，无聚合性化合物的析出。
(比较例3及4、实施例6～10)
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-R3)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为比较例3。
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-R3)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为比较例4。
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-25)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例6。
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-28)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例7。
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-23)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例8。
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-33)所表示的化合物0.6质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例9。
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-25)所表示的化合物0.3质量份、式(RM-28)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例10。
相对于100质量份的液晶组合物LC-2，添加式(SAL-X2)所表示的化合物0.4质量份、式(SAL-X3)所表示的化合物0.5质量份、式(RM-25)所表示的化合物0.3质量份、式(RM-23)所表示的化合物0.3质量份，将所得的含有聚合性化合物的液晶组合物设为实施例11。
比较例3、4及实施例6～11的紫外线照射后的电压保持率、预倾角变化量、及全部聚合性化合物的残留量如表所示。
[表3]
比较例3 比较例4
液晶组合物 LC-B LC-B
SAL-X2 0.4 0.4
SAL-X3 0.5 0.5
RM-R3 0.6
RM-R4 0.6
RM-25
RM-28
RM-23
RM-33
电压保持率 84.6 85.3
预倾角变化量 3.4 2.5
聚合性化合物的残留量 25 35
[表4]
实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11
液晶组合物 LC-B LC-B LC-B LC-B LC-B LC-B
SAL-X2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
SAL-X3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
RM-R3
RM-R4
RM-25 0.6 0.3 0.3
RM-28 0.6 0.3
RM-23 0.6 0.3
RM-33 0.6
电压保持率 97.5 97.2 97.8 96.5 96.5 93.8
预倾角变化量 0.1 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
聚合性化合物的残留量 55 43 23 70 34 32
可知，作为本发明的聚合性液晶组合物的实施例6～9的电压保持率显示出明显高于比较例3及4的值。如上所示，通过使用通式(i)所表示的化合物，可防止烧屏等显示不良。
可知，实施例10及11的电压保持率也显示出高于比较例3及4的值。
如上所示，可知，即便使用2种以上的通式(i)所表示的化合物，也显示高电压保持率。
可知，实施例6～11的预倾角变化量充分小。
可知，实施例6～11的聚合化合物的残留量也充分少。
另外，即便将实施例6～11中制得的聚合性液晶组合物在-20℃保管240小时后，也保持向列液晶相，未确认到聚合性化合物的析出。
根据以上可确认到，通过使用本发明的聚合性液晶组合物，可得到电压保持率充分高、难以产生预倾角的变化所导致的显示不良、无聚合性化合物的残留的液晶显示元件。

Claims (19)

1.一种聚合性液晶组合物，含有液晶组合物及1种或2种以上的通式(i)所表示的聚合性化合物，
[化1]
Figure FDA0002929817060000011
式中，Xi1、Xi2、Xi3、Xi4、Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12分别独立地表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基、卤原子或氢原子的任一者，
选自Xi1～Xi12的至少两个分别独立地表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基或卤原子，
Pi1及Pi2分别独立地表示以下的式(R-I)至式(R-IX)的任一者，
[化2]
Figure FDA0002929817060000012
式中，R21、R31、R41、R51及R61分别独立地表示氢原子、碳原子数1～5个的烷基，W表示单键、-O-或亚甲基，T表示单键或-COO-，p、t及q分别独立地表示0、1或2，
Spi1及Spi2分别独立地表示单键或碳原子数1～15的亚烷基，该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-能以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代，
ni1表示0、1或2，
Li1及Li2分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CRa-COO-、-CH＝CRa-OCO-、-COO-CRa＝CH-、-OCO-CRa＝CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-，式中，Ra表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，z表示1～4的整数，
当存在多个Xi5、Xi6、Xi7、Xi8及/或Li2的情况下，分别可以相同也可以不同。
2.根据权利要求1所述的聚合性液晶组合物，其中，在所述通式(i)中，选自Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12的至少两个分别独立地表示碳原子数1至18的烷基、碳原子数1至18的烷氧基或卤原子。
3.根据权利要求1或2所述的聚合性液晶组合物，其中，在所述通式(i)中，选自Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12的至少两个分别独立地为碳原子数1至18的烷基或卤原子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合性液晶组合物，其含有：
所述通式(i)所表示的聚合性化合物、及
具备与所述通式(i)所表示的聚合性化合物不同的化学结构且具有吸附基的取向助剂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)中，ni1为0，选自Xi9、Xi10、Xi11及Xi12的至少1个分别独立地为碳原子数1至18的烷基。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)中，ni1为1或2，选自Xi5、Xi6、Xi7、Xi8、Xi9、Xi10、Xi11及Xi12的至少1个分别独立地为碳原子数1至18的烷基。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)中，ni1为0，选自Xi9、Xi10、Xi11及Xi12的2个分别独立地为碳原子数1至3的烷基或卤原子。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)中，ni1为1或2，选自Xi5、Xi6、Xi7及Xi8的2个分别独立地为碳原子数1至18的烷基、卤原子，或者选自Xi9、Xi10、Xi11及Xi12的2个为碳原子数1至18的烷基或卤原子。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)中，ni1为0或1。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)中，Xi12或Xi11为氢原子。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)中，Li1及Li2为单键。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述通式(i)所表示的聚合性化合物的添加量为0.20质量％至1.0质量％。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的聚合性液晶组合物，其含有1种或2种以上的选自通式(N-01)至通式(N-05)所表示的化合物组中的化合物，
[化3]
Figure FDA0002929817060000031
式中，R21及R22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的烯氧基，该基团中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Z1分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，m分别独立地表示1或2。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的聚合性液晶组合物，其含有1种或2种以上的选自通式(NU-01)至通式(NU-08)所表示的化合物组中的化合物，
[化4]
Figure FDA0002929817060000041
式中，RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及RNU82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的烯氧基，该基团中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
15.根据权利要求4至14中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，所述取向助剂是具有用于聚合的聚合性基、与液晶分子类似的液晶原基、能够和与液晶层直接抵接的构件相互作用的吸附基、以及诱导液晶分子的取向的取向诱导基的化合物。
16.一种液晶显示元件，其使用权利要求1至15中任一项所述的聚合性液晶组合物。
17.一种主动矩阵驱动用液晶显示元件，其使用权利要求1至15中任一项所述的聚合性液晶组合物。
18.一种PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FSS模式用液晶显示元件，其使用权利要求1至15中任一项所述的聚合性液晶组合物。
19.根据权利要求1至15中任一项所述的聚合性液晶组合物，其使用于在一对基板中的至少一个基板表面不具备有取向膜的液晶显示元件。
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彭增辉，等: "光敏小分子单体链聚合诱导液晶分子排列的研究", 《液晶与显示》, no. 1, 31 December 2003 (2003-12-31), pages 14 - 17 *

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