液晶显示元件

技术领域

本发明关于液晶显示元件。

背景技术

以往，在VA方式的液晶显示器中，为了在未施加电压时诱发液晶分子的垂直取向、在施加电压时实现液晶分子的水平取向，在电极上设置有作为取向膜发挥功能的聚酰亚胺(PI)膜。然而，PI膜的制造需要庞大成本，近年来，正在研究用于即便省略PI膜但仍实现液晶分子的取向的方法(例如，参照专利文献1)。

该专利文献1中，公开了通过在含有液晶化合物(液晶分子)及聚合性化合物(聚合性单体)的聚合物的液晶层中减少残留单体量，来改善电压保持率(VHR)及离子密度(ID)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/143601号

发明内容

发明所要解决的课题

然而，根据本申请发明人等的探讨，发现就专利文献1的实施例所记载的残留单体量而言，电压保持率的改善效果依然不足，有进一步改善的空间。

本发明是鉴于该观点而作出的，其目的在于提供一种在液晶取向性、取向稳定性、高电压保持率及电压保持率的稳定性方面优异的液晶显示元件。

用于解决课题的技术手段

这样的目的通过下述(1)～(12)的本发明来实现。

(1)一种液晶显示元件，其特征在于，具备两个基板、及设置于该两个基板间的液晶层，

上述液晶层含有液晶分子、及聚合性单体的聚合物，

上述液晶层中的上述聚合性单体的残留量为200ppm以下。

(2)如上述(1)记载的液晶显示元件，其中，上述液晶层中的上述聚合性单体的残留量为10ppm以上。

(3)如上述(1)或(2)记载的液晶显示元件，其中，上述聚合性单体包含具有吸附基的聚合性单体A。

(4)如上述(3)记载的液晶显示元件，其中，上述液晶层中的上述聚合性单体A的残留量为100ppm以下。

(5)如上述(1)～(4)中任一项记载的液晶显示元件，其中，上述聚合性单体包含不具有吸附基的聚合性单体B。

(6)如上述(5)记载的液晶显示元件，其中，上述液晶层中的上述聚合性单体B的残留量为100ppm以下。

(7)如上述(5)或(6)记载的液晶显示元件，其中，上述聚合性单体B由下述通式(P)表示。

[化1]

(式(P)中，R

P

[化2]

[式中，R

Sp

Z

A

(a

(b

(c

[上述基团(a

m

当分子内存在多个Z

(8)如上述(1)～(7)中任一项记载的液晶显示元件，其中，上述聚合性单体具有选自下述通式(AP-1)～通式(AP-9)所表示的组中的聚合性基。

[化3]

(式中，R

W

t

*表示连接键)。

(9)如上述(1)～(8)中任一项记载的液晶显示元件，其中，上述液晶分子的介电常数各向异性(Δε)为负。

(10)如上述(1)～(9)中任一项记载的液晶显示元件，其为主动矩阵驱动用。

(11)如上述(1)～(10)中任一项记载的液晶显示元件，其为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。

(12)如上述(1)～(11)中任一项记载的液晶显示元件，其中，上述两个基板中的至少一个基板不具有取向膜。

发明的效果

通过本发明，通过使液晶层中的聚合性单体的残留量优化，能够提供一种特性(特别是电压保持率)优异的液晶显示元件。

附图说明

[图1]图1为示意性地表示液晶显示元件的一实施方式的分解立体图。

[图2]图2为将图1中的由I线包围的区域放大后的俯视图。

具体实施方式

以下，基于优选实施方式对本发明的液晶显示元件详细地进行说明。

(液晶组合物)

本发明中所使用的液晶组合物用于形成液晶显示元件所具有的液晶层。本实施方式的液晶组合物含有介电常数各向异性(Δε)为负的液晶分子、及具有使液晶分子自发取向的功能的取向助剂(聚合性单体A)。

((取向助剂))

取向助剂具备如下功能：对于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、丙烯酸系基板、透明基板、柔性基板等)、树脂层(例如滤色器、取向膜、保护层(overcoat)等)、绝缘膜(例如无机材料膜、SiNx等))发生相互作用，诱发液晶层中所含有的液晶分子的垂直排列。

取向助剂优选具有用于聚合的聚合性基、与液晶分子类似的液晶原基、可与和液晶层直接抵接的构件相互作用的吸附基(极性基)、及引起液晶分子的取向的取向诱导基。

优选地，吸附基及取向诱导基连接于液晶原基，聚合性基直接或根据需要经由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组入至吸附基中的状态在液晶原基上进行取代。

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的取向的功能，优选为下述通式(AK)所表示的基。

[化4]

R

式中，R

R

另外，烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH

进一步，烷基中的氢原子可被氟原子或氯原子取代，也可被氟原子取代。

就对取向助剂赋予所谓的两亲性的观点而言，上述取向诱导基优选连接于液晶原基的与吸附基相反的一侧。

“聚合性基”

聚合性基优选由P

P

[化5]

式中，R

W

t

P

Sp

另外，在Sp

在取向助剂中，P

p

P

另外，P

其中，在分子内存在多个P

“液晶原基”

液晶原基为具备刚直部分的基，例如指具备1个以上的环式基的基，优选为具备2～4个环式基的基，更优选为具备3～4个环式基的基。其中，环式基可根据需要由连接基连接。液晶原基优选具有与液晶层所使用的液晶分子(液晶化合物)类似的骨架。

其中，在本说明书中，“环式基”指构成的原子连接成环状的原子团，包含碳环、杂环、饱和或不饱和环式结构、单环、二环式结构、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，也可经至少1个取代基(卤基、聚合性基、有机基(烷基、烷氧基、芳基等))取代。在环式基为单环时，液晶原基优选含有2个以上单环。

上述液晶原基优选为由例如通式(AL)表示。

[化6]

式中，Z

A

Z

其中，在分子内存在多个Z

m

通式(AL)中，Z

进一步，当目的在于提高棒状分子的直线性时，Z

通式(AL)中，A

其中，这些基可未经取代，或可经取代基取代。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，烷基可经氟原子或羟基取代。

另外，环式基中的1个或2个以上的氢原子可被取代为卤基、吸附基、P

通式(AL)中，所谓一价有机基，为通过使有机化合物成为一价基的形态而构成化学结构的基，指从有机化合物中将1个氢原子去除而成的原子团。

作为该一价有机基，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个或不相邻的2个以上的-CH

上述通式(AL)中，m

作为上述液晶原基的优选方式，可列举下述式(me-1)～(me-44)。

[化7]

[化8]

[化9]

[化10]

通式(AL)为2个氢原子从这些化合物脱离所得的结构。

在这些式(me-1)～(me-44)中，环己烷环、苯环或萘环中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被取代为卤基、P

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-14)、(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11]

式中，X

环A

X

X

后述的吸附基及上述取向诱导基可被P

通式(AL-1)或通式(AL-2)在其分子内具有1个或2个以上的P

在通式(AL-1)中，优选X

在通式(AL-1)中，优选X

在通式(AL-1)中，优选X

在通式(AL-1)中，X

在通式(AL-2)中，优选X

在通式(AL-2)中，优选X

在通式(AL-2)中，优选X

在通式(AL-2)中，X

“吸附基”

吸附基为具备与吸附介质进行吸附的功能的基，上述吸附介质为基板、膜、电极等与液晶组合物抵接的层。

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、及化学吸附以外的物理吸附。在本说明书中，吸附可为化学吸附或物理吸附的任一者，优选为物理吸附。因此，吸附基优选为可与吸附介质进行物理吸附的基，更优选为可通过分子间力与吸附介质连接的基。

作为通过分子间力与吸附介质连接的形态，可列举通过永久偶极、永久四极、分散力、电荷迁移力或氢键等相互作用而形成的形态。

作为吸附基的优选方式，可列举可通过氢键与吸附介质连接的形态。在该情况下，吸附基也可发挥间隔地存在氢键的质子供体及受体的任一者的功能或两者的功能。

吸附基优选为包含极性要素的基，该极性要素具有碳原子与杂原子连接而成的原子团(以下，有时也将“吸附基”记载为“极性基”)。在本说明书中，所谓极性要素，指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所组成的组中的至少1种，更优选为选自由N、O及S所组成的组中的至少1种，进一步优选为选自由N及O所组成的组中的至少1种，特别优选为O。

另外，在取向助剂中，极性要素的价数并不特别限制于一价、二价、三价等，另外，吸附基中的极性要素的个数也无特别限制。

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，从吸附基中将聚合性基及取向诱导基排除，但吸附基包括吸附基中的氢原子被取代为P

吸附基包含1个或2个以上的极性要素，被大致分成环式基型与链式基型。

环式基型是包含如下的环式基的形态：该环式基在其结构中具备含极性要素的环状结构；链式基型是不包含如下的环式基的形态：该环式基在其结构中具备含极性要素的环状结构。

链式基型是在直链或分支的链状基中具有极性要素的形态，也可在其一部分具有不包含极性要素的环状结构。

所谓环式基型的吸附基，意思是具有如下结构的形态：在环状的原子排列内包含至少1个极性要素。

其中，在本说明书中，所谓环式基，如上所述。因此，环式基型的吸附基只要包含含极性要素的环式基即可，作为吸附基整体，可分支，也可为直链状。

另一方面，所谓链式基型的吸附基，意思是具有如下结构的形态：在分子内不包含含极性要素的环状的原子排列、且在线状的原子排列(可分枝)内包含至少1个极性要素。

其中，在本说明书中，所谓链式基，指结构式中不包含环状的原子排列、且构成的原子以线状(可分支)连接而成的原子团，且指非环式基。换言之，所谓链式基，指直链状或支链状的脂肪族基，可包含饱和键或不饱和键的任一者。

因此，链式基例如包括烷基、烯基、烷氧基、酯基、醚基或酮基等。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、丙烯酸基(acrylic group)、甲基丙烯酸基(methacrylic group)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的杂芳基(包含缩合环)或碳原子数3～20的杂脂环族基(包含缩合环)，更优选为碳原子数3～12的杂芳基(包含缩合环)或碳原子数3～12的杂脂环族基(包含缩合环)，进一步优选为5元环的杂芳基、5元环的杂脂环族基、6元环的杂芳基或6元环的杂脂环族基。其中，这些环结构中的氢原子可被卤基、碳原子数1～5的直链状或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、-CH

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：含有氧原子的极性要素(以下称为含氧极性要素)、含有氮原子的极性要素(以下称为含氮极性要素)、含有磷原子的极性要素(以下称为含磷极性要素)、含有硼原子的极性要素(以下称为含硼极性要素)、含有硅原子的极性要素(以下称为含硅极性要素)或含有硫原子的极性要素(以下称为含硫极性要素)。就吸附能力的观点而言，作为极性要素，优选为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(alkylol group)、烷氧基、甲酰基、羧基、醚基、羰基、碳酸酯基及酯基所组成的组中的至少1种基或该基团连接于碳原子的基。

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、氨基甲酰基及脲基所组成的组中的至少1种基或该基团连接于碳原子的基。

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)所组成的组中的1种或2种以上的基本身或包含该基。

作为含氧环式基，优选包含在环结构内以醚基的形式具有氧原子的下述基的任一者。

[化12]

另外，作为含氧环式基，优选包含在环结构内以羰基、碳酸酯基及酯基的形式具有氧原子的下述基的任一者。

[化13]

作为含氮环式基，优选包含下述基的任一者。

[化14]

作为含氧链式基，优选包含下述基的任一者。

[化15]

*-OH *-O-R

式中，R

Z

X

作为含氮链式基，优选包含下述基的任一者。

[化16]

*-C≡N *-NH

式中，R

作为吸附基，优选为下述通式(AT)所表示的基。

[化17]

*-Sp

式中，Sp

W

Z

[化18]

(式中，Sp

Sp

另外，在Sp

另外，Sp

Z

[化19]

*-Sp

式中，Sp

Z

通式(ZAT1-2)中的由包含Z

Z

R

作为通式(ZAT1-1)所表示的基，优选为下述通式(ZAT1-1-1)～(ZAT1-1-30)所表示的基。

[化20]

[化21]

式中，连接于碳原子的氢原子可被-OH、-CN或P

Sp

R

作为通式(ZAT1-2)所表示的基，优选为下述通式(ZAT1-2-1)～(ZAT1-2-9)所表示的基。

[化22]

式中，连接于碳原子的氢原子可被取代为卤素原子、-OH、-CN或P

Sp

作为通式(ZAT1-1)所表示的基，可列举下述基。

[化23]

[化24]

[化25]

[化26]

[化27]

式中，R

分子内的氢原子可被P

＊表示连接键。

取向助剂优选为吸附基中所含有的极性要素、聚合性基中所含的极性要素局部存在的形态。吸附基为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相邻而获得更良好的取向性，另外，显示出在液晶组合物中的良好的溶解性。

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形态。该形态包含：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形态；及1个以上的聚合性基中的至少1个或1个以上的吸附基中的至少1个中，其中一者连接于另一者且在同一环上具有聚合性基及吸附基的形态。

另外，在该情况下，与聚合性基连接的间隔基中的氢原子也可被吸附基取代，进一步，吸附基中的氢原子也可经由间隔基而被聚合性基取代。

作为取向助剂(自发取向性化合物)，优选为下述通式(SAL)所表示的化合物。

[化28]

式中，连接于碳原子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、-Sp

R

A

Z

m

Sp

W

Z

作为通式(SAL)所表示的化合物，优选为下述式(SAL-1.1)～(SAL-2.10)所表示的化合物。

[化29]

[化30]

[化31]

[化32]

[化33]

[化34]

[化35]

[化36]

[化37]

[化38]

[化39]

[化40]

[化41]

液晶组合物中所包含的取向助剂的量优选为0.01～10质量％左右。就使液晶分子更适当地取向的观点而言，其更优选下限值为0.05质量％、0.1质量％。另一方面，就改善响应特性的观点而言，其更优选上限值为7质量％、5质量％、4质量％、3质量％、1质量％。

((聚合性化合物))

本发明中所使用的液晶组合物优选含有不具吸附基(极性基)的聚合性化合物(聚合性单体B)。该聚合性化合物具有对液晶分子赋予特定预倾角的功能。此聚合性化合物优选为由下述通式(P)表示。其中，液晶组合物可含有两种以上的该聚合性化合物。

[化42]

式(P)中，R

P

[化43]

(式中，R

Sp

Z

A

(a

(b

(c

(上述基团(a

m

当分子内存在多个Z

其中，聚合性化合物中不包括取向助剂。

R

P

优选R

t

W

m

Z

其中，优选分子内所存在的Z

另外，优选分子内所存在的Z

Sp

其中，优选Sp

A

为了改善与液晶分子(液晶化合物)的相溶性，1,4-亚苯基优选为经1个氟原子、1个甲基或1个甲氧基取代。

液晶组合物中所含的聚合性化合物的量优选为0.05～10质量％，更优选为0.1～8质量％，进一步优选为0.1～5质量％，进一步优选为0.1～3质量％，进一步优选为0.2～2质量％，进一步优选为0.2～1.3质量％，特别优选为0.2～1质量％，最优选为0.2～0.5质量％。

其优选下限值为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％。另一方面，其优选上限值为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％。

若聚合性化合物的量较少，则存在如下情况：难以表现出将聚合性化合物添加至液晶组合物中的效果，例如根据液晶分子、取向助剂的种类等而产生液晶分子的取向限制力较弱或经时变弱等问题。另一方面，若聚合性化合物的量过多，则存在例如根据紫外线的照度等而产生聚合性化合物固化后所残存的量增多、固化耗费时间、液晶组合物的可靠性降低等问题的情况。因此，优选考虑到这些的平衡来设定聚合性化合物的量。

作为通式(P)所表示的聚合性化合物的优选例，可列举下述式(P-1-1)～式(P-1-46)所表示的聚合性化合物。

[化44]

[化45]

[化46]

[化47]

[化48]

式中，P

另外，作为通式(P)所表示的聚合性化合物的优选例，也可列举下述式(P-2-1)～式(P-2-12)所表示的聚合性化合物。

[化49]

式中，P

进一步，作为通式(P)所表示的聚合性化合物的优选例，也可列举下述式(P-3-1)～式(P-3-15)所表示的聚合性化合物。

[化50]

[化51]

式中，P

另外，作为通式(P)所表示的聚合性化合物的优选例，也可列举下述式(P-4-1)～式(P-4-21)所表示的聚合性化合物。

[化52]

[化53]

[化54]

[化55]

式中，P

((液晶分子))

本发明的液晶组合物除了上述聚合性单体之外，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)所表示的化合物来作为液晶分子。这些化合物相当于具有介电性为负的各向异性的化合物。这些化合物的Δε的符号为负、且其绝对值显示大于2的值。其中，化合物的Δε为下述的值：从将该化合物添加至25℃的介电性大致为中性的组合物而成的组合物的介电常数各向异性的测量值外推而得到的值。

[化56]

式中，R

R

R

R

[化57]

Z

m为1时，Z

m为2时，Z

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也可进一步被氟原子或氯原子取代。其中，被氯原子取代的化合物的含量尽可能少为好，优选不含有。

通式(N-01)、(N-02)、(N-03)、(N-04)及(N-05)所表示的化合物优选为Δε为负且其绝对值大于3的化合物。具体而言，R

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。

[化58]

(式中，R

液晶组合物优选含有聚合性单体、通式(N-01-1)、及通式(N-01-4)所表示的化合物。

在要求高VHR时，即要求高可靠性时，换言之，在重视得到无显示不良的液晶显示元件1时，优选不含有通式(N-01-3)所表示的化合物。

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。

[化59]

(式中，R

液晶组合物优选含有聚合性单体及通式(N-02-1)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有聚合性单体及通式(N-02-3)所表示的化合物。

液晶组合物特别优选同时含有聚合性单体、通式(N-01-1)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。

液晶组合物特别优选同时含有聚合性单体、通式(N-01-1)所表示的化合物、通式(N-01-4)所表示的化合物、及通式(N-02-3)所表示的化合物。

作为通式(N-03)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上通式(N-03-1)所表示的化合物。

[化60]

(式中，R

液晶组合物优选将聚合性单体及通式(N-03-1)所表示的化合物组合。

液晶组合物特别优选同时含有聚合性单体、通式(N-01-1)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。

作为通式(N-04)所表示的化合物，优选含有一种或两种以上通式(N-04-1)所表示的化合物。

[化61]

(式中，R

液晶组合物特别优选同时含有聚合性单体、通式(N-01-1)所表示的化合物、通式(N-01-4)所表示的化合物、及通式(N-04-1)所表示的化合物。

通式(N-05)所表示的化合物优选为选自式(N-05-1)至式(N-05-3)所表示的化合物。

[化62]

相对于液晶组合物的总量，通式(N-01)所表示的化合物的优选含量的下限值为0质量％、为1质量％、为5质量％、为10质量％、为20质量％、为30质量％、为40质量％、为50质量％、为55质量％、为60质量％、为65质量％、为70质量％、为75质量％、为80质量％。优选含量的上限值为95质量％、为85质量％、为75质量％、为65质量％、为55质量％、为45质量％、为35质量％、为25质量％、为20质量％、为15质量％、为10质量％。

相对于液晶组合物的总量，通式(N-02)所表示的化合物的优选含量的下限值为0质量％、为1质量％、为5质量％、为10质量％、为20质量％、为30质量％、为40质量％、为50质量％、为55质量％、为60质量％、为65质量％、为70质量％、为75质量％、为80质量％。优选含量的上限值为95质量％、为85质量％、为75质量％、为65质量％、为55质量％、为45质量％、为35质量％、为25质量％、为20质量％、为15质量％、为10质量％。

相对于液晶组合物的总量，通式(N-03)所表示的化合物的优选含量的下限值为0质量％、为1质量％、为5质量％、为10质量％、为20质量％、为30质量％、为40质量％、为50质量％、为55质量％、为60质量％、为65质量％、为70质量％、为75质量％、为80质量％。优选含量的上限值为95质量％、为85质量％、为75质量％、为65质量％、为55质量％、为45质量％、为35质量％、为25质量％、为20质量％、为15质量％、为10质量％。

相对于液晶组合物的总量，通式(N-04)所表示的化合物的优选含量的下限值为0质量％、为1质量％、为5质量％、为10质量％、为20质量％、为30质量％、为40质量％、为50质量％、为55质量％、为60质量％、为65质量％、为70质量％、为75质量％、为80质量％。优选含量的上限值为95质量％、为85质量％、为75质量％、为65质量％、为55质量％、为45质量％、为35质量％、为25质量％、为20质量％、为15质量％、为10质量％。

相对于液晶组合物的总量，通式(N-05)所表示的化合物的优选含量的下限值为0质量％、为2质量％、为5质量％、为8质量％、为10质量％、为13质量％、为15质量％、为17质量％、为20质量％。优选含量的上限值为30质量％、为28质量％、为25质量％、为23质量％、为20质量％、为18质量％、为15质量％、为13质量％。

液晶组合物特别优选含有0.1～15质量％的聚合性单体、含有1～20质量％的通式(N-01-1)所表示的化合物、含有1～30质量％的通式(N-01-4)所表示的化合物、含有1～20质量％的通式(N-04-1)所表示的化合物。

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63]

(式中，R

通式(N-06)所表示的化合物在想要调整各种物性时有效，可以在为了得到大的折射率各向异性(Δn)、高Tni、大的Δε时使用。

相对于液晶组合物的总量，通式(N-06)所表示的化合物的优选含量的下限值为0质量％、为2质量％、为5质量％、为8质量％、为10质量％、为13质量％、为15质量％、为17质量％、为20质量％。优选含量的上限值为30质量％、为28质量％、为25质量％、为23质量％、为20质量％、为18质量％、为15质量％、为13质量％、为10质量％、为5质量％。

液晶组合物优选含有一种或两种以上的选自通式(NU-01)～通式(NU-06)所表示的化合物。

[化64]

(式中，R

若更详细而言，则R

在重视响应速度时，优选为R

在重视高VHR时，具有烯基的化合物的优选含量为40质量％以下，为35质量％以下，为30质量％以下。

为了兼具高速速度与高可靠性，优选仅使用通式(NU-01)所表示的化合物来作为具有烯基的化合物。此时，优选R

为了兼具高速速度与高可靠性，优选使用通式(NU-01)及通式(NU-05)所表示的化合物来作为具有烯基的化合物，此时，优选地，R

为了兼具高速速度与高可靠性，优选使用通式(NU-01)、通式(NU-05)及通式(NU-04)所表示的化合物来作为具有烯基的化合物。此时，优选地，R

液晶组合物优选含有通式(NU-01)及通式(NU-02)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有通式(NU-01)及通式(NU-03)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有通式(NU-04)及通式(NU-05)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有通式(NU-05)及通式(NU-06)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有通式(NU-01)及通式(NU-05)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有通式(NU-01)及通式(NU-06)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有通式(NU-01)、通式(NU-05)、及通式(NU-06)所表示的化合物。

通式(NU-01)所表示的化合物的含量优选为5～60质量％、更优选为10～50质量％、进一步优选为25～45质量％。

通式(NU-02)所表示的化合物的含量优选为3～30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0～20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3～30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0～30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％。

本发明的液晶组合物可含有1种或2种以上的如下化合物来作为液晶分子：具有三苯结构或四苯结构、且介电常数各向异性Δε大于+2的化合物，即介电常数各向异性为正的化合物。其中，化合物的Δε为下述的值：从将该化合物添加于25℃时的介电性大致为中性的组合物而成的组合物的介电常数各向异性的测量值外推而得到的值。

该化合物可根据例如低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、折射率各向异性等所期望的性能来组合使用，特别是，可使含有聚合性化合物的液晶组合物中的聚合性单体的反应性加速。

具有三苯结构或四苯结构、且介电常数各向异性Δε大于+2的化合物相对于液晶组合物的总量的优选含量的下限值为0.1质量％、为0.5质量％、为1质量％、为1.5质量％、为2质量％、为2.5质量％、为3质量％、为4质量％、为5质量％、为10质量％。优选含量的上限值相对于液晶组合物的总量为20质量％、为15质量％、为10质量％、为9质量％、为8质量％、为7质量％、为6质量％、为5质量％、为4质量％、为3质量％。

作为可在液晶组合物中使用的具有三苯结构或四苯结构、且介电常数各向异性大于+2的化合物，优选例如含有式(M-8.51)～式(M-8.54)所表示的化合物、式(M-7.1)～式(M-7.4)所表示的化合物、式(M-7.11)～式(M-7.14)所表示的化合物、式(M-7.21)～式(M-7.24)所表示的化合物。

[化65]

[化66]

[化67]

[化68]

本发明的液晶组合物为了提高其Tni，也可含有式(L-7.1)～式(L-7.4)、式(L-7.11)～式(L-7.13)、式(L-7.21)～式(L-7.23)、式(L-7.31)～式(L-7.34)、式(L-7.41)～式(L-7.44)、式(L-7.51)～式(L-7.53)的4环且介电性大致为零(约在-2～+2的范围)的化合物。

[化69]

[化70]

[化71]

[化72]

[化73]

[化74]

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。

作为抗氧化剂，可列举通式(H-1)～通式(H-4)所表示的受阻酚(hinderedphenol)。

[化75]

通式(H-1)～通式(H-3)中，R

更具体而言，R

通式(H-4)中，M

通式(H-1)～通式(H-4)中，1,4-亚苯基中的1个或不相邻的2个以上的-CH＝也可被-N＝取代。另外，1,4-亚苯基中的氢原子也可分别独立地被氟原子或氯原子取代。

通式(H-2)及通式(H-4)中的1,4-亚环己基中的1个或不相邻的2个以上的-CH

更具体而言，作为抗氧化剂，例如可列举式(H-11)～式(H-15)所表示的化合物。

[化76]

液晶组合物含有抗氧化剂时，其优选的下限为10质量ppm以上，为20质量ppm以上，为50质量ppm以上。另一方面，其优选的上限为10000质量ppm，为1000质量ppm，为500质量ppm，为100质量ppm。

液晶组合物的向列相-各向同性液相转变温度(Tni)优选为60℃～120℃，更优选为70℃～100℃，进一步优选为70℃～85℃。其中，在本说明书中，将60℃以上描述为Tni高。

在液晶电视用途时，Tni优选为70～80℃，在便携用途时，Tni优选为80～90℃，在PID(Public Information Display，公共信息显示)等室外显示用途时，Tni优选为90～110℃。

液晶组合物的20℃时的折射率各向异性(Δn)优选为0.08～0.14，更优选为0.09～0.13，进一步优选为0.09～0.12。若进一步详述，则对应于薄单元间隙时，折射率各向异性(Δn)优选为0.10～0.13，对应于厚单元间隙时，折射率各向异性(Δn)优选为0.08～0.10。其中，在本说明书中，将0.09以上表示为Δn大。

液晶组合物的20℃时的旋转粘性(γ

液晶组合物的20℃时的介电常数各向异性(Δε)优选为-2.0～-8.0，更优选为-2.0～-6.0，进一步优选为-2.0～-5.0，特别优选为-2.5～-4.0，最优选为-2.5～-3.5。

构成液晶组合物的化合物中的具有烯基的化合物的含量的合计的优选上限值为10质量％，为8质量％，为6质量％，为5质量％，为4质量％，为3质量％，为2质量％，为1质量％，为0质量％。另外，具有烯基的化合物的含量的合计的优选范围为0～10质量％，为0～8质量％，为0～5质量％，为0～4质量％，为0～3质量％，为0～2质量％。其中，不包括通式(NU-01)所表示的化合物。

液晶组合物优选含有作为必须成分的聚合性单体，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，进一步含有一种或两种以上的选自通式(NU-01)至(NU-06)所表示的化合物。

这些含量的合计上限值优选为100质量％、为99质量％、为98质量％、为97质量％、为96质量％、为95质量％、为94质量％、为93质量％、为92质量％、为91质量％、为90质量％、为89质量％、为88质量％、为87质量％、为86质量％、为85质量％、为84质量％，这些含量的合计下限值优选为78质量％、为80质量％、为81质量％、为83质量％、为85质量％、为86质量％、为87质量％、为88质量％、为89质量％、为90质量％、为91质量％、为92质量％、为93质量％、为94质量％、为95质量％、为96质量％、为97质量％、为98质量％、为99质量％。

本发明的液晶显示元件尤其对于主动矩阵驱动用的液晶显示元件有用，可适当用于VA型、FFS型、IPS型、PSA型、PSVA型、PS-IPS型或PS-FFS型、NPS型、无PI型、ECB型等液晶显示元件，特别优选可用于PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型液晶显示元件。

(液晶显示元件)

如上的液晶组合物用于形成液晶显示元件的液晶层。以下，一边适当参照图1、图2，一边对本实施方式涉及的液晶显示元件进行说明。

图1为示意性地表示液晶显示元件的一个实施方式的分解立体图，图2为将图1中的由I线包围的区域放大的俯视图。

其中，在图1及图2中，为便于说明，存在将各部分的尺寸及它们的比率夸大表示而与实际情况不同的情况。另外，以下所示的材料、尺寸等为一例，本发明并不限于这些，可在不脱离其主旨的范围内适当进行变更。

图1所示的液晶显示元件1具备以对向方式配置的主动矩阵基板AM及滤色器基板CF、及夹持于主动矩阵基板AM与滤色器基板CF之间的液晶层4。

主动矩阵基板AM具有第1基板2、设置于第1基板2的液晶层4侧的面的像素电极层5、及设置于第1基板2的与液晶层4相反侧的面的第1偏光板7。

另一方面，滤色器基板CF具有第2基板3、设置于第2基板3的液晶层4侧的共用电极层6、设置于第2基板3的与液晶层4相反侧的面的第2偏光板8、及设置于第2基板3与共用电极层6之间的滤色器9。

液晶层4为使用了负的介电常数各向异性的垂直取向型，在液晶层4中，在电极层5、6间未施加电压的状态下，液晶分子相对于基板AM、CF几乎垂直地取向。

即，本实施方式涉及的液晶显示元件1具有第1偏光板7、第1基板2、像素电极层5、液晶层4、共用电极层6、滤色器9、第2基板3、及第2偏光板8依序层叠而成的构成。

第1基板2及第2基板3分别由例如玻璃材料、或塑料材料那样的具有柔软性(可挠性)的材料形成。

第1基板2及第2基板3可以是二者均具有透光性，也可仅其中一者具有透光性。在后一种情况下，另一个基板可由例如金属材料、硅材料那样的不透明的材料构成。

像素电极层5如图2所示，具有用于供给扫描信号的多条栅极总线11、用于供给显示信号的多条数据总线12、及多个像素电极13。其中，在图2中示出一对栅极总线11、11及一对数据总线12、12。

多条栅极总线11与多条数据总线12相互交叉地配置成矩阵状，并通过由这些所包围的区域形成液晶显示元件1的单位像素。在各单位像素内形成有1个像素电极13。其中，各像素也可由多个子像素构成。

像素电极13例如可设为如下的结构(所谓的鱼骨结构)：具备相互正交而成为十字形状的2个干部、及从各干部分支并相对于各干部以约45°的角度倾斜的多个枝部。换而言之，像素电极13也可以看作是具有带狭缝的结构的电极，该狭缝形成在枝部彼此之间。

通过该结构的像素电极13，液晶分子会一致地朝枝部相对于干部倾斜的4个方向倾斜取向。因此，形成在一个像素内被分割成4份的区域，可扩大液晶显示元件1的视野角。

各枝部的宽度L优选为1～5μm左右，更优选为2～4μm左右。另外，相邻的枝部的间隔距离S优选为1～5μm左右，更优选为2～4μm左右。通过这样的构成，可使液晶分子更确实地朝特定方向倾斜取向。

在一对栅极总线11、11之间，与栅极总线11大致平行地设置有Cs电极14。另外，在栅极总线11与数据总线12相互交叉的交叉部附近设置有包含源极电极15及漏极电极16的薄膜晶体管。在漏极电极16设置有接触孔17。

栅极总线11及数据总线12优选分别由例如Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或含有这些的合金形成，更优选由Mo、Al或含有这些的合金形成。

为了提高光的透过率，像素电极13例如由透明电极构成。透明电极通过对ZnO、InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)、ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、SnO、TiO、AZTO(AlZnSnO)那样的化合物进行溅射等而形成。

透明电极的平均厚度优选为10～200nm左右。另外，为了降低电阻，也可通过对非晶的ITO膜进行烧成而以多晶的ITO膜的形式形成透明电极。

另一方面，共用电极层6例如具有一并设置的多个条纹状的共用电极(透明电极)。该共用电极也可与像素电极13同样地形成。

滤色器9例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制作。

在颜料分散法中，将滤色器用的固化性着色组合物以成为特定图案的方式供给至第2基板3上后，通过加热或光照射而使其固化。针对红、绿、蓝3色进行该操作，从而可获得滤色器9。

其中，滤色器9也可配置于第1基板2侧。

另外，就防止漏光的观点而言，液晶显示元件1中也可设置黑矩阵(未图示)。该黑矩阵优选形成在与薄膜晶体管对应的部分。

其中，黑矩阵可与滤色器9一并配置于第2基板3侧，也可与滤色器9一并配置于第1基板2侧，也可分别分开地将黑矩阵配置于第1基板2侧、将滤色器9配置于第2基板3侧。另外，黑矩阵也可由使滤色器9的各色重叠而使透过率降低的部分所构成。

主动矩阵基板AM与滤色器基板CF在它们的周缘区域，通过由环氧系热固化性组合物、丙烯酸系UV固化性组合物等所构成的密封材料(封闭材料)而相互地贴合。

其中，也可在主动矩阵基板AM与滤色器基板CF之间配置保持它们的间隔距离的间隔件。作为间隔件，例如可列举玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子那样的粒状间隔件、通过光刻法而形成的树脂制间隔柱等。

主动矩阵基板AM与滤色器基板CF的平均间隔距离(即，液晶层4的平均厚度)优选为1～100μm左右。

第1偏光板7及第2偏光板8能以通过调整它们的透过轴的位置关系而使视野角、对比度变得良好的方式进行设计。具体而言，第1偏光板7及第2偏光板8优选为以它们的透过轴以常黑模式工作且相互正交的方式进行配置。特别优选第1偏光板7及第2偏光板8中的任一者以其透过轴与施加电压时的液晶分子的取向方向呈约45°的方式配置。

另外，在使用第1偏光板7及第2偏光板8时，优选以对比度成为最大的方式调整液晶层4的折射率各向异性(Δn)与液晶层4的平均厚度之积。进一步，液晶显示元件1也可具备用于扩大视野角的相位差膜。

其中，液晶显示元件1中，可以在主动矩阵基板AM及滤色器基板CF中的至少一者的液晶层4侧，以与液晶层4接触的方式设置聚酰亚胺取向膜等取向膜。换句话说，在本发明中，通过使用如上所述的液晶组合物，主动矩阵基板AM及滤色器基板CF中的至少一个基板也可不具有取向膜。

(液晶显示元件的制造方法)

接下来，对这样的液晶显示元件1的制造方法进行说明。

本实施方式的液晶显示元件的制造方法具有：准备工序[1]，其准备基板及液晶组合物；组装工序[2]，其将各部件进行组装；聚合工序[3]，其使取向助剂及聚合性化合物中的至少一者聚合。

[1]准备工序

首先，准备主动矩阵基板AM、滤色器基板CF、及如上述的液晶组合物。

[2]组装工序

接下来，沿着主动矩阵基板AM及滤色器基板CF的至少一者的边缘部，使用点胶机将密封材料描绘成闭环堤状。

其后，将特定量的液晶组合物滴加至密封材料的内侧后，在减压下以与液晶组合物接触的方式使主动矩阵基板AM与滤色器基板CF对向配置。

在这样的滴注(ODF：One Drop Fill)法中，必须根据液晶显示元件1的尺寸滴加最佳的注入量。如上述那样的液晶组合物例如对于滴加时所产生的滴加装置内的急剧的压力变化、冲击的影响较小，可长时间稳定地持续滴加。因此，可将液晶显示元件1的成品率维持为较高。

尤其是智能型手机经常使用的小型液晶显示元件由于液晶组合物的最佳注入量少，因而将其偏差量控制在一定范围内本身就困难。然而，通过使用如上述那样的液晶组合物，即便在小型液晶显示元件中，也可准确地滴加稳定且最佳的注入量。

另外，通过ODF法，可抑制将液晶组合物滴加至基板时的滴痕的产生。其中，所谓滴痕，是在进行黑色显示时滴加液晶组合物的痕迹呈白色浮现的现象。

然后，利用紫外线(活性能量射线)照射及加热而使密封材料固化。其中，根据密封材料的种类，也可仅对通过紫外线照射及加热的任一者来进行密封材料的固化。

[3]聚合工序

接着，通过对液晶组合物照射紫外线、电子束那样的活性能量射线而使取向助剂及聚合性化合物中的至少一者聚合。

由此，在液晶层4的界面形成控制液晶取向的聚合物层(取向助剂及聚合性化合物中的至少一者的聚合物)，获得液晶显示元件1。

为了对液晶分子赋予充分的预倾角，期待适度的聚合速度。因此，在聚合时，优选为单独、并用或依序照射活性能量射线。在使用紫外线时，可使用偏光光源，也可使用非偏光光源。

其中，在如本实施方式那样在以与液晶组合物接触的方式使2个基板对向的状态下进行聚合时，至少位于照射面侧的基板必须对活性能量射线具有适当的透过性。

另外，聚合可如下所述那样以数个阶段进行。具体而言，首先，调整电场、磁场或温度等条件，使液晶分子的取向状态变化。在该状态下对液晶组合物照射活性能量射线，使取向助剂及聚合性化合物中的至少一者聚合。接下来，不施加电场或磁场，并对液晶组合物照射活性能量射线，使残存的未聚合物(残存单体)聚合。

尤其是在使用紫外线时，优选为一边对液晶组合物施加交流电场，一边照射紫外线。

所施加的交流的频率优选为10Hz～10kHz程度，更优选为60Hz～10kHz程度。

所施加的交流的电压取决于液晶显示元件1的期望的预倾角而选择。即，通过调整所施加的交流的电压，可控制液晶显示元件1的预倾角。赋予液晶分子的预倾角优选为85～89.5°程度，更优选为87.5～89°程度。通过将液晶分子的预倾角调整在该范围，可充分提高液晶显示元件1的响应速度，并可防止对比度的降低。

照射紫外线时的温度优选在保持液晶组合物的液晶状态的温度范围内。具体温度优选为接近室温的温度、即典型而言为15～35℃程度。

作为产生紫外线的灯，可使用金属卤素灯、高压水银灯、超高压水银灯、荧光管等。

另外，所照射的紫外线优选为具有波长不在液晶组合物的吸收波长区域内的紫外线，更优选根据需要将特定波长滤除后使用。

所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm

所照射的紫外线的能量可适当调整，优选为10mJ/cm

另外，照射紫外线的时间根据其强度适当选择，优选为10～3600秒程度，更优选为10～600秒程度。

其中，在[2]组装工序中，也可使用真空注入法代替滴注(ODF)法。例如，在真空注入法中，首先沿着主动矩阵基板AM及滤色器基板CF的至少一者的边缘部，以留有注入口的方式对密封材料进行网版印刷。其后，对2个基板AM、CF进行贴合，通过加热而使密封材料热固化。接下来，在真空下将液晶组合物经由注入口注入两个基板AM、CF间的由封闭材料划分的空间内后，将注入口密封。然后，转至[3]聚合工序。

以如上方式获得的液晶显示元件1优选为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型的液晶显示元件，更优选为PSA型的液晶显示元件。

在本发明中，具有如下方面的特征：将液晶层4中的聚合性单体(取向助剂及/或聚合性化合物)的残留量、即未反应的聚合性单体的量调整为200ppm以下。

若液晶层4中的聚合性单体的残留量变多、超过200ppm，则液晶显示元件1的电压保持率(VHR)急剧降低。相对于此，通过使液晶层4中的聚合性单体的残留量为200ppm以下，可抑制残留的聚合性单体(残留单体)所导致的对液晶分子的不良影响，可阻止液晶显示元件1的电压保持率的降低。

聚合性单体的残留量只要为200ppm以下即可，优选为150ppm以下，更优选为100ppm以下。通过将聚合性单体的残留量调整在该范围，会更为减少液晶显示元件1的电压保持率的降低。

在液晶组合物含有取向助剂(聚合性单体A)及聚合性化合物(聚合性单体B)两者来作为聚合性单体时，优选为将它们的合计残留量设为上述范围。

另外，在含有取向助剂及聚合性化合物两者时，取向助剂及聚合性化合物各自的残留量优选为100ppm以下，更优选为75ppm以下，进一步优选为50ppm以下。

其中，在液晶组合物仅含有取向助剂及聚合性化合物中的一者来作为聚合性单体时，其残留量优选为100ppm以下，更优选为85ppm以下。

从阻止液晶显示元件1的电压保持率的降低的观点而言，聚合性单体的残留量优选尽可能低。

另一方面，从抑制所照射的活性能量射线所导致的对液晶分子(主体化合物)的损伤的观点而言，优选积极地使若干量的聚合性单体残留于液晶层4中。

因此，液晶层4中的聚合性单体的残留量也存在下限值，其具体的残留量优选为10ppm以上，更优选为20ppm以上，进一步优选为30ppm以上。通过以该量使聚合性单体残留于液晶层4中，可更确实地抑制活性能量射线的不良影响所导致的对液晶分子的损伤，因此，也可减少液晶显示元件1的电压保持率的降低。

在液晶组合物仅含有取向助剂及聚合性化合物中的一者来作为聚合性单体时，优选将其残留量设为上述范围。

其中，在液晶组合物含有取向助剂及聚合性化合物两者来作为聚合性单体时，它们的合计残留量优选为20ppm以上，更优选为40ppm以上，进一步优选为60ppm以上。

另外，通过使若干量(微量)的聚合性单体残留，例如，在使用液晶显示元件1时通过来自背光的光的作用，即便假设在液晶层4中产生自由基，该自由基也会被聚合性单体的聚合性基捕捉。因此，难以产生自由基所导致的液晶分子的损伤。因此，也可降低液晶显示元件1的电压保持率经时下降。

进一步，残留的聚合性单体由于会因其本身捕捉自由基而失活，因此，只要为上述若干量，则对聚合性单体的液晶分子的直接损伤并不太会成为问题。

总之，虽然越是离设置在背光侧的基板的距离近的液晶分子，受到来自背光的光的影响而产生自由基的可能性越高，但是，在具有吸附基的取向助剂(聚合性单体A)残留于液晶层4中的情况下，认为残留的聚合性单体也容易偏置地存在于基板的表面(与液晶层的界面)附近。因此，即便聚合性单体的残留量为少量，也可有效地抑制液晶显示元件1的电压保持率的降低。

在也考虑聚合性单体的自由基捕捉能时，作为聚合性基，上述之中，优选为具有不饱和键的聚合性基，更优选为(甲基)丙烯酰基。

液晶层4中的聚合性单体的残留量可根据设定照射于液晶组合物的活性能量射线(紫外线)的强度、波长、能量及照射时间、聚合性单体的种类及添加量等来进行调整。

以上，基于实施方式对本发明的液晶显示元件进行了说明，但是本发明并不限定于此，各构成可被具有相同功能的任意构成替换，也可添加其他任意构成。

实施例

以下，列举实施例对本发明具体地进行说明，但本发明并不限定于这些。

针对液晶组合物所测得的特性如下所述。

Tni：向列相-各向同性液相转变温度(℃)

Δn：293K时的折射率各向异性

Δε：293K时的介电常数各向异性

γ1：293K时的旋转粘度(mPa·s)

K11：293K时的展曲弹性常数(pN)

K33：293K时的弯曲弹性常数(pN)

其中，关于各实施例及各比较例中所使用的化合物的记载，使用以下的简称。简称中的n为自然数。

(侧链)

-n -C

n- C

-On- -OC

-V1 -CH＝CH-CH

V- CH

1V2- CH

(连接结构)

-nO- -C

(环结构)

[化77]

关于液晶混合物LC-1、LC-2的组成及物性，示于以下的表1。

[表1]

取向助剂(聚合性单体A)使用下述取向助剂(SA1)～(SA6)。

[化78]

[化79]

[化80]

[化81]

[化82]

[化83]

聚合性化合物(聚合性单体B)使用下述聚合性化合物(PSA1)～(PSA4)。

[化84]

[化85]

[化86]

[化87]

1.液晶组合物的制备

(实施例1)

以取向助剂(SA2)相对于液晶混合物LC-1成为0.7质量％的方式进行混合，并加热熔融，从而制备液晶组合物。因此，在实施例1的液晶组合物中并未混合聚合性化合物。

(实施例2～21、比较例1～5)

除了将液晶混合物、取向助剂及聚合性化合物的种类及添加量如表2所示那样进行变更外，以与实施例1相同方式，制备液晶组合物。

2.液晶单元的制作

首先，制作第1基板(共用电极基板)和第2基板(像素电极基板)，该第1基板具有透明电极层但不具有取向膜，该第2基板具有含由主动元件驱动的透明像素电极的像素电极层但不具有取向膜。

接下来，将液晶组合物滴加于第1基板上后，用第2基板挟持，在常压下以110℃、2小时的条件使密封材料固化，从而获得单元间隙3.2μm的液晶单元。

接着，在将频率100Hz、10V的电压施加于液晶单元的状态下，使用高压水银灯，隔着将波长325nm以下的紫外线滤除的滤光器照射紫外线。此时，调整成以中心波长365nm的条件测得的照度(强度)为100mW/cm

将此紫外线照射条件设为照射条件1。利用照射条件1中的紫外线照射，对液晶单元中的液晶分子赋予预倾角。

接着，对于液晶单元，使用东芝照明技术公司制造的荧光UV灯，调整成以中心波长313nm的条件测得的照度(强度)为3mW/cm

将此紫外线照射条件设为照射条件2。通过照射条件2中的紫外线照射，使液晶单元中的未反应的聚合性单体(取向助剂及聚合性化合物)的残留量减少。

其中，使用各液晶组合物，制作两个液晶单元。

3.测定及评价

3-1.聚合性单体的残留量的测定

针对所得到的液晶单元，以下述方式测得液晶层中所残留的聚合性单体的量(ppm)。

首先，分解液晶单元，使液晶分子、聚合性单体的聚合物及未反应的聚合性单体溶出于乙腈中。接着，将含有此溶出成分的乙腈溶液以高效液相色谱进行分析，测得各溶出成分的峰值面积。

然后，根据作为指标的液晶分子的峰值面积与未反应的聚合性单体的峰值面积比，求出残留的聚合性单体的量。从该求出的值与制备液晶组合物时添加的聚合性单体的量(初始量)来确定聚合性单体的残留量。

3-2.垂直取向性的评价

针对所得到的液晶单元，使用偏光显微镜观察垂直取向性及滴痕等取向不均，根据以下基准进行评价。

[评价基准]

S：遍及整面均匀地垂直取向

A：仅具有非常少的取向缺陷，为可容许的程度

B：具有取向缺陷，为无法容许的程度

C：取向不良非常恶劣

3-3.针对电压保持率(VHR)的初始值的评价

针对所得到的液晶单元，使用电压保持率测定系统(东阳技术公司制造，“LCM-2型”)测定VHR(％)，根据以下基准进行评价。

其中，测定条件设为60℃、频率60Hz、施加电压1V。

[评价基准]

S：超过99％且在100％以下

A：超过98％且在99％以下

B：超过95％且在98％以下

C：在95％以下

3-4.针对电压保持率(VHR)的经时变化的评价

针对所得到的液晶单元，以不通过偏光板的方式连续照射亮度8500cd/m

[评价基准]

S：相对于初始值，小于10％的降低

A：相对于初始值，10％以上且小于15％的降低

B：相对于初始值，15％以上且小于20％的降低

C：相对于初始值，20％以上的降低

3-5.预倾角稳定性的评价

针对所得到的液晶单元，使用预倾角测定系统(SHINTECH公司制造，“OPTIPRO”)测定液晶分子的预倾角。将此预倾角作为初始值。

接着，对液晶单元施加频率100Hz、30V的矩形电压，且从背光连续照光10小时。然后，再次测定预倾角，作为预倾角(试验后值)。其中，30V的电压的大小为通常的驱动电压的数倍大，成为加速试验。

将从测得的预倾角(初始值)减去预倾角(试验后值)所得的值作为预倾角变化量(＝预倾角变化的绝对值)[°]，根据以下基准进行评价。预倾角变化量越接近0[°]，则产生因预倾角的变化所导致的显示不良的可能性越低。

[评价基准]

S：0.1°以内的变化(几乎没有产生显示不良)

A：超过0.1°且在0.3以内的变化(难以产生显示不良)

B：超过0.3°且在0.5°以内的变化(产生许多显示不良)

C：超过0.5°的变化(产生显示不良且为无法容许的程度)

将以上的结果示于以下表2。

[表2]

在将各聚合性单体的残留量设在100ppm以下(特别是50ppm以下)的实施例中，在不使垂直取向性降低的情况下，VHR、倾角稳定性也良好。各聚合性单体的残留量可通过调整紫外线的累积光量来进行抑制。

相对于此，在各聚合性单体的残留量超过100ppm的比较例2、4及5中，VHR明显降低。另外，在各聚合性单体的残留量超过0ppm的比较例1及3中，认为紫外线的累积光量过多，对液晶分子造成损伤，导致了VHR的降低。

根据以上结果判定，相比于各比较例，各实施例的垂直取向性、VHR及倾角稳定性良好，适合用于在不具有取向膜的液晶单元中实现液晶分子的垂直取向。

另外，在将各聚合性单体的残留量设为10ppm以上(特别是30ppm以上)的实施例中，还可抑制VHR的经时变化(经时降低)。

符号说明

1：液晶显示元件

AM：主动矩阵基板

CF：滤色器基板

2：第1基板

3：第2基板

4：液晶层

5：像素电极层

6：共用电极层

7：第1偏光板

8：第2偏光板

9：滤色器

11：栅极总线

12：数据总线

13：像素电极

14：Cs电极

15：源极电极

16：漏极电极

17：接触孔