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TW201831660A - 液晶顯示元件、聚合物穩定配向型的液晶顯示元件及液晶組成物與其用途、以及化合物的用途 - Google Patents

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TW201831660A
TW201831660A TW107103216A TW107103216A TW201831660A TW 201831660 A TW201831660 A TW 201831660A TW 107103216 A TW107103216 A TW 107103216A TW 107103216 A TW107103216 A TW 107103216A TW 201831660 A TW201831660 A TW 201831660A
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TW
Taiwan
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liquid crystal
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diyl
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independently
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Application number
TW107103216A
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Inventor
平井吉治
近藤史尚
荻田和寛
Original Assignee
日商捷恩智股份有限公司
日商捷恩智石油化學股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明在於提供一種液晶組成物，其使用無著色且具有特定結構的配向性單體來控制不具有配向膜的液晶顯示元件的液晶分子的配向，而且無著色的配向性單體顯示出良好的相容性。本發明的不具有配向膜的液晶顯示元件中，針對含有具有肉桂酸酯基或查耳酮基及羥基的配向性單體作為第一添加物且具有負的介電各向異性的液晶組成物，若一邊於高於液晶組成物的上限溫度的溫度下進行加熱，一邊進行偏光曝光，則可控制液晶分子的配向。

Description

液晶顯示元件、聚合物穩定配向型的液晶顯示元件及液晶組成物與其用途、以及化合物的用途
本發明是有關於一種含有介電各向異性為負的液晶組成物的液晶顯示元件及液晶組成物。尤其是有關於一種利用了液晶組成物的液晶顯示元件，所述液晶組成物含有配向性單體，並藉由該化合物的作用而可不使用聚醯亞胺之類的配向膜來達成液晶分子的配向。
液晶顯示元件中，基於液晶分子的運作模式的分類為相變（phase change，PC）、扭轉向列（twisted nematic，TN）、超扭轉向列（super twisted nematic，STN）、電控雙折射（electrically controlled birefringence，ECB）、光學補償彎曲（optically compensated bend，OCB）、共面切換（in-plane switching，IPS）、垂直配向（vertical alignment，VA）、邊緣場切換（fringe field switching，FFS）、電場感應光反應配向（field-induced photo-reactive alignment，FPA）等模式。基於元件的驅動方式的分類為被動矩陣（passive matrix，PM）與主動矩陣（active matrix，AM）。PM被分類為靜態式（static）、多工式（multiplex）等，AM被分類為薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）、金屬-絕緣體-金屬（metal insulator metal，MIM）等。TFT的分類為非晶矽（amorphous silicon）及多晶矽（polycrystal silicon）。後者根據製造步驟而分類為高溫型與低溫型。基於光源的分類為利用自然光的反射型、利用背光的透過型以及利用自然光與背光這兩者的半透過型。
液晶顯示元件含有具有向列相的液晶組成物。該組成物具有適當的特性。藉由提高該組成物的特性，可獲得具有良好特性的AM元件。將兩者的特性中的關聯歸納於下述表1中。基於市售的AM元件來對組成物的特性進一步進行說明。向列相的溫度範圍與元件可使用的溫度範圍相關聯。向列相的較佳的上限溫度為約70℃以上，而且向列相的較佳的下限溫度為約-10℃以下。組成物的黏度與元件的響應時間相關聯。為了以元件顯示動態影像（moving image），較佳為響應時間短。理想為短於1毫秒的響應時間。因此，較佳為組成物的黏度小。尤佳為低溫下的黏度小。
組成物的光學各向異性與元件的對比度相關聯。根據元件的模式，而需要大的光學各向異性或小的光學各向異性、即適當的光學各向異性。組成物的光學各向異性（Δn）與元件的單元間隙（d）的積（Δn×d）被設計成使對比度為最大。適當的積的值依存於運作模式的種類。VA模式的元件中，該值為約0.30 μm至約0.40 μm的範圍，IPS模式或FFS模式的元件中，該值為約0.20 μm至約0.30 μm的範圍。該些情況下，對於單元間隙小的元件而言較佳為具有大的光學各向異性的組成物。組成物的大的介電各向異性有助於元件的低臨限電壓、小的電力消耗與大的對比度。因此，較佳為大的介電各向異性。組成物的大的比電阻有助於元件的大的電壓保持率與大的對比度。因此，較佳為在初始階段中，具有大的比電阻的組成物。較佳為在長時間使用後，具有大的比電阻的組成物。組成物對於紫外線及熱的穩定性與元件的壽命相關聯。於該穩定性高時，元件的壽命長。此種特性對於用於液晶監視器、液晶電視等的AM元件而言較佳。
具有TN模式的AM元件中使用具有正的介電各向異性的組成物。具有VA模式的AM元件中使用具有負的介電各向異性的組成物。具有IPS模式或FFS模式的AM元件中使用具有正或負的介電各向異性的組成物。聚合物穩定配向（polymer sustained alignment，PSA）型的液晶顯示元件中，使用含有聚合體的液晶組成物。首先，將添加有少量聚合性化合物的組成物注入至元件中。繼而，一邊對該元件的基板之間施加電壓，一邊對組成物照射紫外線。聚合性化合物進行聚合而於組成物中生成聚合體的網狀結構。該組成物中，可利用聚合體來控制液晶分子的配向，因此元件的響應時間縮短，圖像的殘像得到改善。於具有TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPA之類的模式的元件中可期待聚合體的此種效果。
報告有如下方法：代替聚醯亞胺之類的配向膜而使用具有肉桂酸酯基的低分子化合物或聚肉桂酸乙烯酯、具有查耳酮結構的低分子化合物、具有偶氮苯結構的低分子化合物或樹枝狀聚合物來控制液晶的配向（專利文獻1）。專利文獻1的方法中，首先，將該低分子化合物或聚合物以添加物的形式溶解於液晶組成物中。繼而，藉由使該添加物進行相分離而於基板上生成包含低分子化合物或聚合物的薄膜。最後，於高於液晶組成物的上限溫度的溫度下對基板照射直線偏光。於低分子化合物或聚合物藉由該直線偏光而進行二聚化或異構化時，其分子在固定方向上進行排列。該方法中，藉由選擇低分子化合物或聚合物的種類而可製造IPS或FFS之類的水平配向模式的元件與VA之類的垂直配向模式的元件。該方法中，重要的是低分子化合物或聚合物容易於高於液晶組成物的上限溫度的溫度下溶解，恢復至室溫時，容易自液晶組成物中進行相分離。但是，難以確保低分子化合物或聚合物與液晶組成物的相容性。
專利文獻2及專利文獻3的方法中，將具有偶氮苯作為部分結構的樹枝狀聚合物以添加物的形式溶解於液晶組成物中。繼而，藉由使該化合物進行相分離而於基板上生成該化合物的薄膜。此時，液晶組成物相對於基板而垂直配向。繼而，不對基板進行加熱而照射直線偏光。於樹枝狀聚合物藉由該直線偏光而進行二聚化或異構化時，其分子在相對於基板而水平的方向上進行排列。可製造IPS或FFS之類的水平配向模式的元件。該方法中，亦為了使樹枝狀聚合物容易進行溶解與相分離，而必須適當組合樹枝狀聚合物與液晶組成物。於使用具有偶氮苯作為部分結構的樹枝狀聚合物的情況下，存在有源自偶氮苯的著色的問題。專利文獻4～專利文獻6中揭示有具有負的介電各向異性的液晶性化合物與具有極性基的聚合性化合物的組合。此處，液晶媒體中所含的具有極性基的聚合性化合物的目的在於將液晶的配向控制為垂直。即便使用此處所記載的方法，亦難以將液晶性化合物的配向控制為水平。另外，亦不存在具有極性基的聚合性化合物可藉由偏光照射而控制液晶性化合物的水平配向的暗示或記載。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2015/146369號 [專利文獻2]日本專利特開2015-64465號公報 [專利文獻3]日本專利特開2015-125151號公報 [專利文獻4]國際公開第2012/038026號 [專利文獻5]日本專利特開2015-168826號 [專利文獻6]國際公開第2016/015803號
[發明所欲解決的課題] 本發明所欲解決的課題在於提供一種液晶組成物，其使用無著色的配向性單體來控制不具有配向膜的液晶顯示元件的液晶分子的配向，而且無著色的配向性單體顯示出良好的相容性。 [解決課題之手段]
本發明的不具有配向膜的液晶顯示元件中，針對含有具有肉桂酸酯基或查耳酮基及羥基的配向性單體作為第一添加物且具有負的介電各向異性的液晶組成物，若一邊於高於液晶組成物的上限溫度的溫度下進行加熱，一邊進行偏光曝光，則可控制液晶分子的配向。 [發明的效果]
藉由利用本發明的包含配向性單體的液晶組成物，由於不需要配向膜的形成步驟，因此可獲得減低製造成本的液晶顯示元件。 另外，可獲得與配向性單體的相容性佳且具有負的介電各向異性的液晶組成物。
該說明書中的用語的使用方法為如下所述。有時將「液晶組成物」及「液晶顯示元件」的用語分別簡稱為「組成物」及「元件」。「液晶顯示元件」為液晶顯示面板及液晶顯示模組的總稱。「液晶性化合物」是具有向列相、層列相等液晶相的化合物，以及雖不具有液晶相，但出於調節向列相的溫度範圍、黏度、介電各向異性之類的特性的目的而混合於組成物中的化合物的總稱。該化合物具有例如1,4-伸環己基或1,4-伸苯基之類的六員環，且其分子結構為棒狀（rod like）。「聚合性化合物」是出於使組成物中生成聚合體的目的而添加的化合物。具有烯基的液晶性化合物於其意義方面並非為聚合性。
液晶組成物是藉由將多種液晶性化合物混合來製備。向該組成物中視需要而添加光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物之類的添加物。即便於添加有添加物的情況下，液晶性化合物的比例亦是由相對於液晶性化合物的合計量的重量百分率（重量%）來表示。添加物的比例是由將液晶性化合物的合計量設為100重量份時的重量百分率（重量%）來表示。即，液晶性化合物或添加物的比例是基於液晶性化合物的總重量而算出。有時使用重量百萬分率（ppm）。聚合起始劑及聚合抑制劑的比例例外地基於聚合性化合物的重量來表示。
有時將「向列相的上限溫度」簡稱為「上限溫度」。有時將「向列相的下限溫度」簡稱為「下限溫度」。「比電阻大」是指組成物在初始階段中具有大的比電阻，而且在長時間使用後亦具有大的比電阻。「電壓保持率大」是指元件在初始階段中不僅於室溫下，而且於接近於上限溫度的溫度下亦具有大的電壓保持率，而且在長時間使用後不僅於室溫下，而且於接近於上限溫度的溫度下亦具有大的電壓保持率。為了對組成物或元件的特性進行研究，有時使用經時變化試驗。「提高介電各向異性」的表述於介電各向異性為正的組成物時，是指其值正向地增加，於介電各向異性為負的組成物時，是指其值負向地增加。
有時將式（1）所表示的化合物簡稱為「化合物（1）」。有時將選自式（1）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物簡稱為「化合物（1）」。「化合物（1）」是指式（1）所表示的一種化合物、兩種化合物的混合物或三種以上化合物的混合物。對於其他式所表示的化合物亦相同。「至少一個‘A’」的表述是指‘A’的數量為任意。「至少一個‘A’可經‘B’取代」的表述是指於‘A’的數量為一個時，‘A’的位置為任意，於‘A’的數量為兩個以上時，它們的位置亦可無限制地選擇。該規則亦適用於「至少一個‘A’經‘B’取代」的表述。
於該說明書中使用「至少一個-CH2 -可經-O-取代」之類的表述。該情況下，-CH2 -CH2 -CH2 -可藉由不鄰接的-CH2 -經-O-取代而轉換為-O-CH2 -O-。然而，鄰接的-CH2 -不會經-O-取代。這是因為該取代中生成-O-O-CH2 -（過氧化物）。即，該表述是指「一個-CH2 -可經-O-取代」與「至少兩個不鄰接的-CH2 -可經-O-取代」這兩者。該規則不僅適用於取代為-O-的情況，亦適用於取代為-CH=CH-或-COO-之類的二價基的情況。
成分化合物的化學式中，將末端基R1 的記號用於多種化合物。該些化合物中，任意的兩個R1 所表示的兩個基可相同，或亦可不同。例如，有化合物（1-1）的R1 為乙基，且化合物（1-2）的R1 為乙基的情況。亦有化合物（1-1）的R1 為乙基，而化合物（1-2）的R1 為丙基的情況。該規則亦適用於其他末端基等的記號。式（1）中，於下標‘a’為2時，存在兩個環A。該化合物中，兩個環A所表示的兩個環可相同，或亦可不同。於下標‘a’大於2時，該規則亦適用於任意的兩個環A。該規則亦適用於Z1 、環D等記號。
由六邊形包圍的A、B、C、D等記號分別與環A、環B、環C、環D等環相對應，且表示六員環、縮合環等環。式（3）中，橫切六邊形的一邊的斜線表示環上的任意氫可經-Sp1 -P1 等基取代。‘e’等下標表示經取代的基的數量。於下標‘e’為0（零）時，不存在此種取代。於下標‘e’為2以上時，於環F上存在多個-Sp1 -P1 。由-Sp1 -P1 所表示的多個基可相同，或亦可不同。
2-氟-1,4-伸苯基是指下述兩種二價基。化學式中，氟可為朝左（L），亦可為朝右（R）。該規則亦適用於四氫吡喃-2,5-二基之類的藉由自環中去除兩個氫而生成的非對稱的二價基。該規則亦適用於羰基氧基（-COO-或-OCO-）之類的二價鍵結基。
液晶性化合物的烷基為直鏈狀或分支狀，不包含環狀烷基。直鏈狀烷基優於分支狀烷基。該些情況對於烷氧基、烯基等末端基亦相同。為了提高上限溫度，與1,4-伸環己基相關的立體構型是反式構型優於順式構型。
本發明為下述項等。
項1. 一種液晶顯示元件，其在對向配置且經由密封劑而貼合的一對基板間夾持液晶層， 在所述一對基板與所述液晶層之間具有對液晶分子進行配向控制的配向控制層，所述液晶層包含具有負的介電各向異性的液晶組成物， 所述液晶組成物含有作為第一添加物即配向性單體的選自式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物與液晶性化合物， 所述配向控制層包含藉由使所述第一添加物聚合而生成的聚合體， 式（A-1）及式（A-2）中，P10 獨立地為選自式（Q-1）至式（Q-5）所表示的基中的基； 式（Q-1）至式（Q-5）中，M10 、M20 及M30 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基； 式（A-1）及式（A-2）中， Sp10 及Sp11 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟、氯或式（Q-6）取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代；式（Q-6）中，M11 、M21 及M31 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基； Sp41 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代； 式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）中， 環A10 、環A20 、環A30 、環A40 及環A50 獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、茀-2,7-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,6-二基、全氫環戊并[a]菲-3,17-二基或2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氫環戊并[a]菲-3,17-二基，於鄰接的結構為-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的情況下，為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、茀-2,7-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,6-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、羥基、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至11的烷氧基或碳數2至11的烯基氧基取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代； 式（A-1）及式（A-2）中，Z10 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； 式（A-2）中，Z11 為-CH=CH-CO-或-CO-CH=CH-； 式（A-1）及式（A-2）中，n10 為0至4的整數； 式（B-1）及式（B-2）中， R20 為氫、氟、氯、羥基、氰基、硝基、三氟甲基、碳數1至10的烷基或碳數1至10的烷氧基； Sp20 及Sp21 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代； Z20 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； n20 為0至3的整數。
項2. 如項1所述的液晶顯示元件，其中所述式（A-1）及式（A-2）中， P10 獨立地為式（Q-1）； 式（Q-1）中， M10 獨立地為氫、氟、甲基或三氟甲基； M20 及M30 為氫； Sp10 及Sp11 獨立地為單鍵或碳數2至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟、氯或式（Q-6）取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代； 式（Q-6）中，M11 獨立地為氫、氟、甲基或三氟甲基；M21 及M31 為氫； Sp41 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代； 式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）中， 環A10 、環A20 、環A30 、環A40 及環A50 獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，於鄰接的結構為-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的情況下，為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、羥基、三氟甲基、碳數1至5的烷基或碳數1至5的烷氧基取代； 式（A-1）及式（A-2）中，Z10 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； 式（A-2）中，Z11 為-CH=CH-CO-或-CO-CH=CH-； 式（A-1）及式（A-2）中，n10 為0至4的整數； 式（B-1）及式（B-2）中， R20 為氫、氟、氯、羥基、碳數1至5的烷基或碳數1至5的烷氧基； Sp20 及Sp21 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個-CH2 -可經-O-取代； Z20 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； n20 為0至3的整數。
項3. 如項1或項2所述的液晶顯示元件，其中所述式（A-1）及式（A-2）中， P10 獨立地為式（Q-1）； 式（Q-1）中， M10 獨立地為氫、甲基或氟； M20 及M30 為氫； Sp10 及Sp11 獨立地為單鍵或碳數2至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經式（Q-6）取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代； 式（A-1）及式（A-2）中，Z10 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； 式（A-2）中，Z11 為-CH=CH-CO-或-CO-CH=CH-； 式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）中，環A10 、環A20 、環A30 、環A40 及環A50 獨立地為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、萘-2,6-二基或四氫萘-2,6-二基，於鄰接的結構為-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的情況下，為1,4-伸苯基或萘-2,6-二基，所述1,4-伸苯基中，任意的氫可經氟、羥基、三氟甲基、碳數1至3的烷基或碳數1至3的烷氧基取代； 式（A-1）及式（A-2）中，n10 為0至2的整數； 式（B-1）及式（B-2）中， R20 為氫、氟、羥基、碳數1至5的烷基或碳數1至5的烷氧基； Sp20 及Sp21 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個-CH2 -可經-O-取代； n20 為0至3的整數。
項4. 如項1至項3中任一項所述的液晶顯示元件，其中所述配向性單體的比例於將液晶性化合物的合計量設為100重量份時為0.1重量份至10重量份的範圍。
項5. 如項1至項4中任一項所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物含有選自式（1）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分，式（1）中，R1 及R2 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或碳數2至12的烯基氧基；環A及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯取代的1,4-伸苯基、或者四氫吡喃-2,5-二基；環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基或7,8-二氟二氫苯并哌喃-2,6-二基；Z1 及Z2 獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基；a為1、2或3，b為0或1，而且a與b的和為3以下。
項6. 如項1至項5中任一項所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物含有選自式（1-1）至式（1-22）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分， 式（1-1）至式（1-22）中，R1 及R2 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或碳數2至12的烯基氧基。
項7. 如項5或項6所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物中，相對於液晶性化合物的合計量，第一成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
項8. 如項1至項7中任一項所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物進而含有選自式（2）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分，式（2）中，R3 及R4 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基；環D及環E獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基；Z3 為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基；c為1、2或3。
項9. 如項1至項8中任一項所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物進而含有選自式（2-1）至式（2-13）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分，式（2-1）至式（2-13）中，R3 及R4 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基。
項10. 如項8或項9所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物中，相對於液晶性化合物的合計量，第二成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
項11. 如項1至項10中任一項所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物進而含有選自式（3）所表示的聚合性化合物的群組中的至少一種化合物作為第二添加物，式（3）中，環F及環I獨立地為環己基、環己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氫吡喃-2-基、1,3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基或吡啶-2-基，該些環中，至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代；環G為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代；Z4 及Z5 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，該伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，而且至少一個-CH2 CH2 -可經-CH=CH-、-C(CH3 )=CH-、-CH=C(CH3 )-或-C(CH3 )=C(CH3 )-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代；P1 、P2 及P3 為聚合性基；Sp1 、Sp2 及Sp3 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，該伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代，而且至少一個-CH2 CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代；d為0、1或2；e、f及g獨立地為0、1、2、3或4，而且e、f及g的和為1以上。
項12. 如項11所述的液晶顯示元件，其中式（3）中，P1 、P2 及P3 獨立地為選自式（P-1）至式（P-5）所表示的聚合性基的群組中的基，式（P-1）至式（P-5）中，M1 、M2 及M3 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基。
項13. 如項1至項12中任一項所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物含有選自式（3-1）至式（3-27）所表示的聚合性化合物的群組中的至少一種化合物作為第二添加物， 式（3-1）至式（3-27）中，P4 、P5 及P6 獨立地為選自式（P-1）至式（P-3）所表示的聚合性基的群組中的基，此處，M1 、M2 及M3 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基；Sp1 、Sp2 及Sp3 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，該伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代，至少一個-CH2 CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代。
項14. 如項11至項13中任一項所述的液晶顯示元件，其中液晶組成物中，第二添加物的比例於將液晶性化合物的合計量設為100重量份時為0.03重量份至10重量份的範圍。
項15. 一種液晶顯示元件，其在一對基板之間具有如項1至項14中任一項所述的液晶顯示元件中的液晶組成物與電極，並藉由照射直線偏光，所述液晶組成物中的第一添加物進行反應。
項16. 如項15所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為IPS模式、VA模式、FFS模式或FPA模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
項17. 如項15所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為IPS模式或FFS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
項18. 一種聚合物穩定配向型的液晶顯示元件，其含有如項11至項14中任一項所述的液晶顯示元件中的液晶組成物，該液晶組成物中的聚合性化合物進行聚合。
項19. 一種液晶組成物的用途，所述液晶組成物為如項1至項14中任一項所述的液晶顯示元件中的液晶組成物，其用於液晶顯示元件中。
項20. 一種液晶組成物的用途，所述液晶組成物為如項1至項14中任一項所述的液晶顯示元件中的液晶組成物，其用於聚合物穩定配向型的液晶顯示元件中。
項21. 一種化合物的用途，所述化合物是由如項1至項3中任一項所述的液晶顯示元件中的式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）來表示，其用作配向控制層形成用單體。
項22. 一種液晶組成物，其為如項1至項14中任一項所述的液晶顯示元件中的液晶組成物。
本發明亦包括以下項。（a）所述組成物，其進而含有光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物等添加物的至少一種。（b）一種AM元件，其含有所述組成物。（c）一種聚合物穩定配向（PSA）型的AM元件，其含有所述組成物，所述組成物進而含有聚合性化合物。（d）一種聚合物穩定配向（PSA）型的AM元件，其含有所述組成物，且該組成物中的聚合性化合物進行聚合。（e）一種元件，其含有所述組成物，而且具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS或FPA的模式。（f）一種透過型的元件，其含有所述組成物。（g）將所述組成物作為具有向列相的組成物的用途。（h）藉由向所述組成物中添加光學活性化合物而作為光學活性組成物的用途。
對本發明的液晶顯示元件中所使用的液晶組成物中所含的具有肉桂酸酯基或查耳酮基及羥基的配向性單體進行說明。該化合物為第一添加物。該化合物吸收紫外線並引起二聚化或異構化之類的反應及聚合反應，本發明中，由式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）表示。
式（A-1）及式（A-2）中，P10 獨立地為選自式（Q-1）至式（Q-5）所表示的基中的基； 式（Q-1）至式（Q-5）中，M10 、M20 及M30 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基； 式（A-1）及式（A-2）中， Sp10 及Sp11 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟、氯或式（Q-6）取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代；
式（Q-6）中，M11 、M21 及M31 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基； Sp41 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代； 式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）中， 環A10 、環A20 、環A30 、環A40 及環A50 獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、茀-2,7-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,6-二基、全氫環戊并[a]菲-3,17-二基或2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氫環戊并[a]菲-3,17-二基，於鄰接的結構為-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的情況下，為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、茀-2,7-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,6-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、羥基、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至11的烷氧基或碳數2至11的烯基氧基取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代； 式（A-1）及式（A-2）中，Z10 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； 式（A-2）中，Z11 為-CH=CH-CO-或-CO-CH=CH-； 式（A-1）及式（A-2）中，n10 為0至4的整數； 式（B-1）及式（B-2）中， R20 為氫、氟、氯、羥基、氰基、硝基、三氟甲基、碳數1至10的烷基或碳數1至10的烷氧基； Sp20 及Sp21 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，該伸烷基的至少一個氫可經氟取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代； Z20 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； n20 為0至3的整數。
作為第一添加物的具有肉桂酸酯基或查耳酮基及羥基的配向性單體藉由照射紫外線而產生由自反式體向順式體的光異構化或二聚化所引起的環丁烷環的形成。另外，認為藉由羥基與基板界面的相互作用，第一添加物變得容易吸附於基板界面側。另外，由於具有聚合性基，因此藉由聚合而固定化。可利用該性質來製備可使液晶分子配向的薄膜。為了製備該薄膜，所照射的紫外線合適的是直線偏光。首先，將第一添加物以0.1重量份至10重量份的範圍添加於液晶組成物中，為了使第一添加物溶解，而對組成物進行加溫。將該組成物注入至不具有配向膜的元件中。繼而，一邊對元件進行加溫，一邊對包含吸附於基板界面側的第一添加物的薄膜照射直線偏光，藉此促進光異構化或二聚化。光異構化的化合物或二聚化的化合物在固定方向上進行排列。同時，亦產生光聚合，薄膜於基板上被固定化。所形成的薄膜具有作為液晶配向膜的功能。
以如下順序對本發明中所使用的組成物進行說明。第一，對組成物的構成進行說明。第二，對成分化合物的主要特性及該化合物給組成物或元件帶來的主要效果進行說明。第三，對組成物中的成分的組合、成分的較佳比例及其根據進行說明。第四，對成分化合物的較佳形態進行說明。第五，示出較佳的成分化合物。第六，對可添加於組成物中的添加物進行說明。第七，對成分化合物的合成方法進行說明。第八，對組成物的用途進行說明。第九，對製造元件的方法進行說明。
第一，對組成物的構成進行說明。該組成物含有多種液晶性化合物。該組成物亦可含有添加物。添加物為光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物等。就液晶性化合物的觀點而言，該組成物被分類為組成物A與組成物B。組成物A除了含有選自化合物（1）及化合物（2）中的液晶性化合物以外，亦可進而含有其他液晶性化合物。「其他液晶性化合物」是與化合物（1）及化合物（2）不同的液晶性化合物。此種化合物是出於進一步調整特性的目的而混合於組成物中。
組成物B實質上僅包含選自化合物（1）及化合物（2）中的液晶性化合物。「實質上」這一用語是指組成物雖可含有添加物，但不含其他液晶性化合物。與組成物A相比較，組成物B的成分的數量少。就降低成本的觀點而言，組成物B優於組成物A。就可藉由混合其他液晶性化合物來進一步調整特性的觀點而言，組成物A優於組成物B。
第二，對成分化合物的主要特性及該化合物給組成物或元件帶來的主要效果進行說明。基於本發明的效果，將成分化合物的主要特性歸納於表2中。表2的記號中，L是指大或高，M是指中等程度的，S是指小或低。記號L、M、S是基於成分化合物之間的定性比較的分類，記號0（零）是指介電各向異性極其小。
於將成分化合物混合於組成物中時，成分化合物給組成物的特性帶來的主要效果為如下所述。具有肉桂酸酯基或查耳酮基及羥基的配向性單體為第一添加物。該化合物於藉由偏光而進行二聚化或異構化及聚合時，以分子水平在固定方向上進行排列。因此，由第一添加物形成的薄膜與聚醯亞胺之類的配向膜同樣地使液晶分子配向。作為第一成分的化合物（1）提高介電各向異性，而且降低下限溫度。作為第二成分的化合物（2）提高上限溫度，或降低黏度。作為第二添加物的化合物（3）藉由聚合而提供聚合體，該聚合體可縮短元件的響應時間，而且改善圖像的殘像。
第三，對組成物中的成分的組合、成分的較佳比例及其根據進行說明。組成物中的成分的較佳組合為第一添加物+第一成分、第一添加物+第二成分、第一添加物+第一成分+第二成分、第一添加物+第一成分+第二添加物、第一添加物+第二成分+第二添加物或第一添加物+第一成分+第二成分+第二添加物。尤佳的組合為第一添加物+第一成分+第二成分或第一添加物+第一成分+第二成分+第二添加物。
於將液晶性化合物的合計量設為100重量份時，為了使液晶分子配向，第一添加物的較佳比例為約0.1重量份以上，為了防止元件的顯示不良，第一添加物的較佳比例為約10重量份以下。尤佳的比例為約0.3重量份至約6重量份的範圍。特佳的比例為約0.5重量份至約4重量份的範圍。
相對於液晶性化合物的合計量，為了提高介電各向異性，第一成分的較佳比例為約10重量%以上，為了降低下限溫度，第一成分的較佳比例為約90重量%以下。尤佳的比例為約20重量%至約85重量%的範圍。特佳的比例為約30重量%至約85重量%的範圍。
相對於液晶性化合物的合計量，為了降低黏度，第二成分的較佳比例為約10重量%以上，為了提高介電各向異性，第二成分的較佳比例為約90重量%以下。尤佳的比例為約15重量%至約65重量%的範圍。特佳的比例為約20重量%至約60重量%的範圍。
第二添加物亦可出於適合於聚合物穩定配向型的元件的目的而添加於組成物中。於將液晶性化合物的合計量設為100重量份時，為了使液晶分子配向，該添加物的較佳比例為約0.03重量份以上，為了防止元件的顯示不良，該添加物的較佳比例為約10重量份以下。尤佳的比例為約0.1重量份至約2重量份的範圍。特佳的比例為約0.2重量份至約1.0重量份的範圍。
第四，對成分化合物的較佳形態進行說明。式（1）及式（2）中，R1 及R2 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或碳數2至12的烯基氧基。為了提高對於紫外線或熱的穩定性，較佳的R1 或R2 為碳數1至12的烷基，為了提高介電各向異性，較佳的R1 或R2 為碳數1至12的烷氧基。R3 及R4 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基。為了降低黏度，較佳的R3 或R4 為碳數2至12的烯基，為了提高對於紫外線或熱的穩定性，較佳的R3 或R4 為碳數1至12的烷基。此處，R1 ～R4 為烷基、烯基、烷氧基或烯基氧基，該些為直鏈狀、分支鏈狀，不包含環狀（結構）。直鏈狀（結構）優於分支（結構）。
較佳的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基。為了降低黏度，尤佳的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。
較佳的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基。為了降低黏度，尤佳的烷氧基為甲氧基或乙氧基。
較佳的烯基為乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基或5-己烯基。為了降低黏度，尤佳的烯基為乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基。該些烯基中的-CH=CH-的較佳立體構型依存於雙鍵的位置。為了降低黏度等原因，於1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之類的烯基中較佳為反式構型。於2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之類的烯基中較佳為順式構型。
至少一個氫經氟或氯取代的烷基的較佳例為氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基、7-氟庚基或8-氟辛基。為了提高介電各向異性，尤佳例為2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基或5-氟戊基。
至少一個氫經氟或氯取代的烯基的較佳例為2,2-二氟乙烯基、3,3-二氟-2-丙烯基、4,4-二氟-3-丁烯基、5,5-二氟-4-戊烯基或6,6-二氟-5-己烯基。為了降低黏度，尤佳例為2,2-二氟乙烯基或4,4-二氟-3-丁烯基。
環A及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯取代的1,4-伸苯基、或者四氫吡喃-2,5-二基。為了降低黏度，較佳的環A或環C為1,4-伸環己基，為了提高介電各向異性，較佳的環A或環C為四氫吡喃-2,5-二基，為了提高光學各向異性，較佳的環A或環C為1,4-伸苯基。四氫吡喃-2,5-二基為或， 較佳為。
環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基或7,8-二氟二氫苯并哌喃-2,6-二基。為了降低黏度，較佳的環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基，為了降低光學各向異性，較佳的環B為2-氯-3-氟-1,4-伸苯基，為了提高介電各向異性，較佳的環B為7,8-二氟二氫苯并哌喃-2,6-二基。
環D及環E獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基。為了降低黏度，或為了提高上限溫度，較佳的環D或環E為1,4-伸環己基，為了降低下限溫度，較佳的環D或環E為1,4-伸苯基。為了提高上限溫度，與1,4-伸環己基相關的立體構型是反式構型優於順式構型。
Z1 及Z2 獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基。為了降低黏度，較佳的Z1 或Z2 為單鍵，為了降低下限溫度，較佳的Z1 或Z2 為伸乙基，為了提高介電各向異性，較佳的Z1 或Z2 為亞甲基氧基。Z3 為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基。為了降低黏度，較佳的Z3 為單鍵，為了降低下限溫度，較佳的Z3 為伸乙基，為了提高上限溫度，較佳的Z3 為羰基氧基。
a為1、2或3，b為0或1，而且a與b的和為3以下。為了降低黏度，較佳的a為1，為了提高上限溫度，較佳的a為2或3。為了降低黏度，較佳的b為0，為了降低下限溫度，較佳的b為1。c為1、2或3。為了降低黏度，較佳的c為1，為了提高上限溫度，較佳的c為2或3。
式（3）中，P1 、P2 及P3 獨立地為聚合性基。較佳的P1 、P2 或P3 為選自式（P-1）至式（P-5）所表示的基的群組中的聚合性基。尤佳的P1 、P2 或P3 為式（P-1）、式（P-2）或式（P-3）所表示的基。特佳的P1 、P2 或P3 為式（P-1）或式（P-2）所表示的基。最佳的P1 、P2 或P3 為式（P-1）所表示的基。式（P-1）所表示的較佳的基為-OCO-CH=CH2 或-OCO-C(CH3 )=CH2 。式（P-1）至式（P-5）的波形線表示所鍵結的部位。
式（P-1）至式（P-5）中，M1 、M2 及M3 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基。為了提高反應性，較佳的M1 、M2 或M3 為氫或甲基。尤佳的M1 為氫或甲基，尤佳的M2 或M3 為氫。
Sp1 、Sp2 及Sp3 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，該伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代。較佳的Sp1 、Sp2 或Sp3 為單鍵、-CH2 -CH2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-CO-CH=CH-或-CH=CH-CO-。尤佳的Sp1 、Sp2 或Sp3 為單鍵。
環F及環I獨立地為環己基、環己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氫吡喃-2-基、1,3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基或吡啶-2-基，該些環中，至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代。較佳的環F或環I為苯基。環G為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代。較佳的環G為1,4-伸苯基或2-氟-1,4-伸苯基。
Z4 及Z5 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，該伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-、-C(CH3 )=CH-、-CH=C(CH3 )-或-C(CH3 )=C(CH3 )-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代。較佳的Z4 或Z5 為單鍵、-CH2 -CH2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-或-OCO-。尤佳的Z4 或Z5 為單鍵。
d為0、1或2。較佳的d為0或1。e、f及g獨立地為0、1、2、3或4，e、f及g的和為1以上。較佳的e、f或g為1或2。
第五，示出較佳的成分化合物。對較佳的作為第一添加物的配向性單體進行說明。配向性單體較佳為具有至少一個以上的聚合性基與羥基。藉由使具有一個聚合性基且具有至少一個羥基的配向性單體聚合而獲得的薄膜（聚合體）柔軟，但由於具有羥基與基板的分子間力，因此認為於使液晶顯示元件驅動的溫度環境中，變形少。因此，可期待維持配向控制力的效果。認為於具有兩個以上的聚合性基且具有至少一個羥基的配向性單體的情況下，聚合後所獲得的薄膜的交聯密度提高而成為牢固的膜，因此可期待於高溫的環境下，亦可維持配向控制力。認為於氟包含於聚合性基中的情況下，聚合反應性亦變高，因此於對聚合後所獲得的配向控制層的機械強度進行控制的情況下較佳。藉由偏光而產生二聚化或異構化的部位為具有查耳酮結構或肉桂酸酯結構的部分。於在分子內具有多個的情況下，亦可期待相同的效果。為了控制對於液晶性化合物的溶解性，而提高與液晶性化合物的末端鏈的相容性，因此亦可將間隔物導入至聚合性基與環狀結構之間。間隔物較佳為直鏈狀或分支狀。間隔物的長度較佳為碳數2以上。具體地例示較佳的配向性單體。較佳的第一添加物為化合物（A-1-1）至化合物（A-1-9）、化合物（B-1-1）至化合物（B-1-8）。化合物（A-1-1）至化合物（B-1-8）中的n及m獨立地為2至6。配向性單體可單獨使用或以兩種以上的組合使用。
較佳的化合物（1）為項6所述的化合物（1-1）至化合物（1-22）。該些化合物中，較佳為第一成分的至少一種為化合物（1-1）、化合物（1-3）、化合物（1-4）、化合物（1-6）、化合物（1-8）或化合物（1-10）。較佳為第一成分的至少兩種為化合物（1-1）及化合物（1-6）、化合物（1-1）及化合物（1-10）、化合物（1-3）及化合物（1-6）、化合物（1-3）及化合物（1-10）、化合物（1-4）及化合物（1-6）或化合物（1-4）及化合物（1-8）的組合。
較佳的化合物（2）為項9所述的化合物（2-1）至化合物（2-13）。該些化合物中，較佳為第二成分的至少一種為化合物（2-1）、化合物（2-3）、化合物（2-5）、化合物（2-6）、化合物（2-8）或化合物（2-9）。較佳為第二成分的至少兩種為化合物（2-1）及化合物（2-3）、化合物（2-1）及化合物（2-5）或化合物（2-1）及化合物（2-6）的組合。
較佳的化合物（3）為項13所述的化合物（3-1）至化合物（3-27）。該些化合物中，較佳為添加物的至少一種為化合物（3-1）、化合物（3-2）、化合物（3-3）、化合物（3-18）、化合物（3-24）或化合物（3-25）。較佳為添加物的至少兩種為化合物（3-1）及化合物（3-2）、化合物（3-1）及化合物（3-18）、化合物（3-1）及化合物（3-25）、化合物（3-2）及化合物（3-25）、化合物（3-2）及化合物（3-26）、化合物（3-18）及化合物（3-24）或化合物（3-25）及化合物（3-26）的組合。
第六，對可添加於組成物中的添加物進行說明。此種添加物為光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑、極性化合物等。出於引起液晶分子的螺旋結構來賦予扭轉角（torsion angle）的目的，而將光學活性化合物添加於組成物中。此種化合物的例子為化合物（4-1）至化合物（4-5）。光學活性化合物的較佳比例為約5重量份以下。尤佳的比例為約0.01重量份至約2重量份的範圍。
為了防止由大氣中的加熱所引起的比電阻下降，或為了在長時間使用元件後，不僅於室溫下，而且於接近於上限溫度的溫度下亦維持大的電壓保持率，而將抗氧化劑添加於組成物中。抗氧化劑的較佳例為n為1至9的整數的化合物（5）等。
化合物（5）中，較佳的n為1、3、5、7或9。尤佳的n為7。n為7的化合物（5）由於揮發性小，因此對於在長時間使用元件後，不僅於室溫下，而且於接近於上限溫度的溫度下亦維持大的電壓保持率而言有效。為了獲得所述效果，抗氧化劑的較佳比例為約50 ppm以上，為了不降低上限溫度，或為了不提高下限溫度，抗氧化劑的較佳比例為約600 ppm以下。尤佳的比例為約100 ppm至約300 ppm的範圍。
紫外線吸收劑的較佳例為二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外，具有立體阻礙的胺之類的光穩定劑亦較佳。為了獲得所述效果，該些吸收劑或穩定劑的較佳比例為約50 ppm以上，為了不降低上限溫度，或為了不提高下限溫度，該些吸收劑或穩定劑的較佳比例為約10000 ppm以下。尤佳的比例為約100 ppm至約10000 ppm的範圍。
為了適合於賓主（guest host，GH）模式的元件，而將偶氮系色素、蒽醌系色素等之類的二色性色素（dichroic dye）添加於組成物中。色素的較佳比例為約0.01重量份至約10重量份的範圍。為了防止起泡，而將二甲基矽酮油、甲基苯基矽酮油等消泡劑添加於組成物中。為了獲得所述效果，消泡劑的較佳比例為約1 ppm以上，為了防止顯示不良，消泡劑的較佳比例為約1000 ppm以下。尤佳的比例為約1 ppm至約500 ppm的範圍。
為了適合於聚合物穩定配向（PSA）型的元件而使用聚合性化合物。化合物（3）適合於該目的。亦可將與化合物（3）不同的聚合性化合物和化合物（3）一併添加於組成物中。亦可代替化合物（3）而將與化合物（3）不同的聚合性化合物添加於組成物中。此種聚合性化合物的較佳例為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯基氧基化合物、丙烯基醚、環氧化合物（氧雜環丙烷、氧雜環丁烷）、乙烯基酮等化合物。尤佳例為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的衍生物。藉由改變化合物（3）的種類，或藉由以適當的比組合與化合物（3）不同的聚合性化合物，可調整聚合性化合物的反應性或液晶分子的預傾角。藉由將預傾角最佳化，可達成元件的短的響應時間。液晶分子的配向穩定化，因此可達成大的對比度或長壽命。
化合物（3）之類的聚合性化合物藉由紫外線照射而聚合。亦可於光聚合起始劑等適當的起始劑存在下進行聚合。用以進行聚合的適當條件、起始劑的適當類型及適當的量已為本領域技術人員所知，並記載於文獻中。例如作為光起始劑的奧尼拉德（Omnirad）651（註冊商標；IGM樹脂（IGM Resins））、奧尼拉德（Omnirad）184（註冊商標；IGM樹脂（IGM Resins））或奧尼拉德（Omnirad）1173（註冊商標；IGM樹脂（IGM Resins））適合於自由基聚合。基於聚合性化合物的總量，光聚合起始劑的較佳比例為約0.1重量份至約5重量份的範圍。尤佳的比例為約1重量份至約3重量份的範圍。
保管化合物（3）之類的聚合性化合物時，為了防止聚合，亦可添加聚合抑制劑。聚合性化合物通常是以未去除聚合抑制劑的狀態添加於組成物中。聚合抑制劑的例子為對苯二酚、甲基對苯二酚之類的對苯二酚衍生物、4-第三丁基鄰苯二酚、4-甲氧基苯酚、啡噻嗪等。
極性化合物為具有極性的有機化合物。此處，不含具有離子鍵的化合物。氧、硫及氮之類的原子的電性偏陰性且存在具有部分負電荷的傾向。碳及氫為中性或存在具有部分正電荷的傾向。極性是因部分電荷在化合物中的不同種的原子間不均等地分佈而產生。例如，極性化合物具有-OH、-COOH、-SH、-NH2 、＞NH、＞N-之類的部分結構的至少一種。
第七，對成分化合物的合成方法進行說明。該些化合物可利用已知的方法來合成。例示合成方法。化合物（1-1）是利用日本專利特表平2-503441號公報中所記載的方法來合成。化合物（2-5）是利用日本專利特開昭57-165328號公報中所記載的方法來合成。化合物（3-18）是利用日本專利特開平7-101900號公報中所記載的方法來合成。抗氧化劑已有市售。式（5）的n為1的化合物可自西格瑪奧德里奇公司（Sigma-Aldrich Corporation）獲取。n為7的化合物（5）等是利用美國專利3660505號說明書中所記載的方法來合成。作為第一添加物的具有肉桂酸酯基或查耳酮基及羥基的聚合性化合物是利用日本專利特開2012-87286號公報、日本專利特開2012-107198號公報中所記載的方法來合成。具有α-氟丙烯酸酯基的配向性單體是參考日本專利特開2005-112850號公報中記載的方法來合成。
未記載合成方法的化合物可利用以下成書中所記載的方法來合成：「有機合成（Organic Syntheses）」（約翰威立父子出版公司（John Wiley & Sons, Inc.））、「有機反應（Organic Reactions）」（約翰威立父子出版公司（John Wiley & Sons, Inc.））、「綜合有機合成（Comprehensive Organic Synthesis）」（培格曼出版公司（Pergamon Press））、「新實驗化學講座」（丸善）等。組成物是利用公知的方法，由以所述方式獲得的化合物來製備。例如，將成分化合物混合，然後藉由加熱而使其相互溶解。
第八，對組成物的用途進行說明。大部分的組成物具有約-10℃以下的下限溫度、約70℃以上的上限溫度以及約0.07至約0.20的範圍的光學各向異性。可藉由控制成分化合物的比例、或藉由混合其他液晶性化合物來製備具有約0.08至約0.25的範圍的光學各向異性的組成物。進而，亦可藉由該方法來製備具有約0.10至約0.30的範圍的光學各向異性的組成物。含有該組成物的元件具有大的電壓保持率。該組成物適合於AM元件。該組成物尤其適合於透過型的AM元件。該組成物可用作具有向列相的組成物，可藉由添加光學活性化合物而用作光學活性組成物。
該組成物可用於AM元件。進而，亦可用於PM元件。該組成物可用於具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、FPA等模式的AM元件及PM元件。特佳為用於具有VA、OCB、IPS模式或FFS模式的AM元件。具有IPS模式或FFS模式的AM元件中，於不施加電壓時，液晶分子的排列可相對於玻璃基板而為平行，或亦可為垂直。該些元件可為反射型、透過型或半透過型。較佳為用於透過型的元件。亦可用於非晶矽-TFT元件或多晶矽-TFT元件。亦可用於將該組成物進行微膠囊化（microencapsulation）而製作的向列曲線排列相（nematic curvilinear aligned phase，NCAP）型的元件或使組成物中形成三維網狀高分子而成的聚合物分散（polymer dispersed，PD）型的元件。
第九，對製造元件的方法進行說明。第一步驟為將第一添加物添加於液晶組成物中並於高於上限溫度的溫度下對組成物進行加溫而使其溶解。第二步驟為將該組成物注入至液晶顯示元件中。第三步驟為於將液晶組成物加溫至高於上限溫度的溫度的狀態下照射偏光紫外線。第一添加物藉由直線偏光而進行二聚化或異構化，同時亦進行聚合。直線偏光紫外線的較佳的累計光量（J/cm2 ）於到達元件表面時為0.1 J/cm2 ～20 J/cm2 。累計光量的較佳的範圍為0.1 J/cm2 ～10 J/cm2 ，更佳的範圍為0.1 J/cm2 ～7 J/cm2 。累計光量（J/cm2 ）可利用紫外線的照度（單位：mW/cm2 ）×照射時間（單位：sec）來求出。直線偏光紫外線照射時的溫度條件較佳為與所述熱處理溫度同樣地設定。直線偏光紫外線照射的時間是根據燈照度而計算，因此就生產效率的觀點而言，較佳為以盡可能高的照度來進行。包含第一添加物的聚合體以薄膜的形式形成於基板上並加以固定化。該聚合體以分子水平在固定方向上進行排列，因此薄膜具有作為液晶配向膜的功能。可藉由該方法來製造不具有聚醯亞胺之類的配向膜的液晶顯示元件。 [實施例]
藉由實施例來對本發明進一步進行詳細說明。本發明不受該些實施例的限制。本發明包含實施例1的組成物與實施例2的組成物的混合物。本發明亦包含將實施例的組成物的至少兩種混合而成的混合物。所合成的化合物是藉由核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）分析等方法來鑑定。化合物、組成物及元件的特性是藉由下述記載的方法來測定。
NMR分析：於測定中使用布魯克拜厄斯賓（Bruker BioSpin）公司製造的DRX-500。1 H-NMR的測定中，使試樣溶解於CDCl3 等氘化溶媒中，以於室溫下、500 MHz、累計次數16次的條件進行測定。使用四甲基矽烷作為內部標準。19 F-NMR的測定中，使用CFCl3 作為內部標準，以累計次數24次來進行。核磁共振光譜的說明中，s是指單峰（singlet），d是指雙重峰（doublet），t是指三重峰（triplet），q是指四重峰（quartet），quin是指五重峰（quintet），sex是指六重峰（sextet），m是指多重峰（multiplet），br是指寬峰（broad）。
氣相層析分析：於測定中使用島津製作所製造的GC-14B型氣相層析儀。載體氣體為氦氣（2 mL/min）。將試樣氣化室設定為280℃，將檢測器（火焰離子化檢測器（flame ionization detector，FID））設定為300℃。於進行成分化合物的分離時，使用安捷倫科技有限公司（Agilent Technologies Inc.）製造的毛細管柱DB-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm；固定液相為二甲基聚矽氧烷；無極性）。該管柱於200℃下保持2分鐘後，以5℃/min的比例升溫至280℃。將試樣製備成丙酮溶液（0.1重量%）後，將其1 μL注入至試樣氣化室中。記錄計為島津製作所製造的C-R5A型層析儀組件（Chromatopac）或其同等品。所獲得的氣相層析圖顯示出與成分化合物相對應的峰值的保持時間及峰值的面積。
用以稀釋試樣的溶媒可使用氯仿、己烷等。為了將成分化合物分離，可使用以下的毛細管柱。安捷倫科技有限公司（Agilent Technologies Inc.）製造的HP-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm）、瑞斯泰克公司（Restek Corporation）製造的Rtx-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm）、澳大利亞SGE國際公司（SGE International Pty. Ltd）製造的BP-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm）。出於防止化合物峰值的重疊的目的，可使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025（長度50 m、內徑0.25 mm、膜厚0.25 μm）。
組成物中所含有的液晶性化合物的比例可利用如下所述的方法來算出。利用氣相層析儀（FID）來對液晶性化合物的混合物進行檢測。氣相層析圖中的峰值的面積比相當於液晶性化合物的比例（重量比）。於使用上文記載的毛細管柱時，可將各種液晶性化合物的修正係數視為1。因此，液晶性化合物的比例（重量%）可根據峰值的面積比來算出。
測定試樣：於測定組成物及元件的特性時，將組成物直接用作試樣。於測定化合物的特性時，藉由將該化合物（15重量%）混合於母液晶（85重量%）中來製備測定用試樣。根據藉由測定而獲得的值，利用外推法來算出化合物的特性值。（外推值）=｛（試樣的測定值）-0.85×（母液晶的測定值）｝/0.15。於在該比例下，層列相（或結晶）於25℃下析出時，將化合物與母液晶的比例以10重量%：90重量%、5重量%：95重量%、1重量%：99重量%的順序變更。利用該外推法來求出與化合物相關的上限溫度、光學各向異性、黏度及介電各向異性的值。
使用下述母液晶。成分化合物的比例是以重量%表示。
測定方法：利用下述方法來進行特性的測定。該些方法大多是社團法人電子資訊技術產業協會（Japan Electronics and Information Technology Industries Association；以下稱為JEITA）所審議製定的JEITA標準（JEITA·ED-2521B）中所記載的方法或將其加以修飾而成的方法。測定中所使用的TN元件中，未安裝薄膜電晶體（TFT）。
（1）向列相的上限溫度（NI；℃）：於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上放置試樣，以1℃/min的速度進行加熱。對試樣的一部分自向列相變化為各向同性液體時的溫度進行測定。有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。
（2）向列相的下限溫度（TC ；℃）：將具有向列相的試樣放入玻璃瓶中，於0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷凍器中保管10天後，觀察液晶相。例如，於試樣在-20℃下為向列相的狀態，而於-30℃下變化為結晶或層列相時，將TC 記載為＜-20℃。有時將向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。
（3）黏度（體積黏度；η；於20℃下測定；mPa·s）：於測定中使用東京計器股份有限公司製造的E型旋轉黏度計。
（4）黏度（旋轉黏度；γ1；於25℃下測定；mPa·s）：依據M.今井（M. Imai）等人的「分子晶體與液晶（Molecular Crystals and Liquid Crystals）」第259期第37頁（1995）中所記載的方法來進行測定。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為20 μm的VA元件中放入試樣。對該元件於39伏特至50伏特的範圍內，以1伏特為單位來階段性地施加電壓。不施加電壓0.2秒後，以僅施加一個矩形波（矩形脈衝；0.2秒）與不施加電壓（2秒）的條件反覆施加。測定藉由該施加而產生的暫態電流（transient current）的峰值電流（peak current）及峰值時間（peak time）。根據該些測定值與M.今井等人的論文第40頁的計算式（8）來獲得旋轉黏度的值。該計算所需要的介電各向異性是於（6）項中進行測定。
（5）光學各向異性（折射率各向異性；Δn；於25℃下測定）：使用波長589 nm的光，利用在接目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計來進行測定。將主稜鏡的表面向一方向摩擦後，將試樣滴加於主稜鏡上。折射率n∥是於偏光的方向與摩擦的方向平行時進行測定。折射率n⊥是於偏光的方向與摩擦的方向垂直時進行測定。光學各向異性的值是根據Δn=n∥-n⊥的式子來計算。
（6）介電各向異性（Δε；於25℃下測定）：介電各向異性的值是根據Δε=ε∥-ε⊥的式子來計算。介電常數（ε∥及ε⊥）是以如下方式進行測定。 1）介電常數（ε∥）的測定：於經充分洗滌的玻璃基板上塗佈十八烷基三乙氧基矽烷（0.16 mL）的乙醇（20 mL）溶液。利用旋轉器使玻璃基板旋轉後，於150℃下加熱1小時。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為4 μm的VA元件中放入試樣，利用以紫外線進行硬化的黏接劑將該元件密封。對該元件施加正弦波（0.5 V、1 kHz），2秒後測定液晶分子的長軸方向上的介電常數（ε∥）。
2）介電常數（ε⊥）的測定：於經充分洗滌的玻璃基板上塗佈聚醯亞胺溶液。將該玻璃基板煅燒後，對所獲得的配向膜進行摩擦處理。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為9 μm、扭轉角為80度的TN元件中放入試樣。對該元件施加正弦波（0.5 V、1 kHz），2秒後測定液晶分子的短軸方向上的介電常數（ε⊥）。
（7）臨限電壓（Vth；於25℃下測定；V）：於測定中使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為4 μm且摩擦方向為反平行的正常顯黑模式（normally black mode）的VA元件中放入試樣，使用以紫外線進行硬化的黏接劑將該元件密封。對該元件施加的電壓（60 Hz、矩形波）是以0.02 V為單位，自0 V階段性地增加至20 V。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透過元件的光量。製成於該光量達到最大時透過率為100%，且於該光量為最小時透過率為0%的電壓-透過率曲線。臨限電壓是由透過率達到10%時的電壓來表示。
（8）電壓保持率（VHR-1；於25℃下測定；%）：測定中所使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，而且兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為5 μm。該元件在放入試樣後，利用以紫外線進行硬化的黏接劑來密封。對該TN元件施加脈衝電壓（5 V、60微秒）來充電。利用高速電壓計，於16.7毫秒期間測定所衰減的電壓，求出單位週期中的電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B為未衰減時的面積。電壓保持率是由面積A相對於面積B的百分率來表示。
（9）電壓保持率（VHR-2；於80℃下測定；%）：除了代替25℃而於80℃下進行測定以外，以與所述相同的順序來測定電壓保持率。由VHR-2來表示所獲得的值。
（10）電壓保持率（VHR-3；於25℃下測定；%）：照射紫外線後，測定電壓保持率，並評價對於紫外線的穩定性。測定中所使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，而且單元間隙為5 μm。於該元件中注入試樣，照射光20分鐘。光源為超高壓水銀燈USH-500D（牛尾（Ushio）電機製造），元件與光源的間隔為20 cm。VHR-3的測定中，於16.7毫秒期間測定所衰減的電壓。具有大的VHR-3的組成物對於紫外線具有大的穩定性。VHR-3較佳為90%以上，尤佳為95%以上。
（11）電壓保持率（VHR-4；於25℃下測定；%）：將注入有試樣的TN元件於80℃的恆溫槽內加熱500小時後，測定電壓保持率，並評價對於熱的穩定性。VHR-4的測定中，於16.7毫秒期間測定所衰減的電壓。具有大的VHR-4的組成物對於熱具有大的穩定性。
（12）響應時間（τ；於25℃下測定；ms）：於測定中使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。低通濾波器（Low-pass filter）設定為5 kHz。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為4 μm、摩擦方向為反平行的正常顯黑模式（normally black mode）的VA元件中放入試樣。使用以紫外線進行硬化的黏接劑將該元件密封。對該元件施加矩形波（60 Hz、10 V、0.5秒）。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透過元件的光量。於該光量達到最大時視作透過率為100%，於該光量為最小時視作透過率為0%。響應時間是由透過率自90%變化為10%所需要的時間（下降時間；fall time；毫秒）來表示。
（13）比電阻（ρ；於25℃下測定；Ωcm）：於具備電極的容器中注入試樣1.0 mL。對該容器施加直流電壓（10 V），測定10秒後的直流電流。比電阻是根據下式而算出。（比電阻）=｛（電壓）×（容器的電容）｝/｛（直流電流）×（真空的介電常數）｝。
實施例中的化合物是基於下述表3的定義而以記號來表示。表3中，與1,4-伸環己基相關的立體構型為反式構型。位於記號後的括弧內的編號與化合物的編號相對應。（-）的記號是指其他液晶性化合物。液晶性化合物的比例（百分率）是基於液晶組成物的重量的重量百分率（重量%）。最後，歸納組成物的特性值。
表3 使用記號的化合物的表述法 R-(A1 )-Z1 -¼¼Zn-(An )-R'
元件的實施例 1.原料 向不具有配向膜的元件中注入包含第一添加物的組成物。照射經直線偏光的紫外線後，確認該元件中的液晶分子的配向。首先對原料進行說明。原料是自組成物（M1）至組成物（M22）之類的組成物、化合物（A-1-1-1）、化合物（B-1-2-1）、化合物（B-1-3-1）之類的第一添加物中適宜選擇。組成物為如下所述。
[組成物（M1）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 10% 5-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 7% 2-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 7% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 7% 3-B(2F,3F)B(2F,3F)-O2 （1-5） 3% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 5% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 10% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 10% 2-HH-3 （2-1） 14% 3-HB-O1 （2-2） 5% 3-HHB-1 （2-5） 3% 3-HHB-O1 （2-5） 3% 3-HHB-3 （2-5） 4% 2-BB(F)B-3 （2-8） 4% NI=73.2℃；Tc＜-20℃；Δn=0.113；Δε=-4.0；Vth=2.18 V；η=22.6 mPa･s.
[組成物（M2）] 3-HB(2F,3F)-O4 （1-1） 6% 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 8% 3-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 4% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 7% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HH2B(2F,3F)-O2 （1-7） 7% 5-HH2B(2F,3F)-O2 （1-7） 4% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 6% 2-HH-3 （2-1） 12% 1-BB-5 （2-3） 12% 3-HHB-1 （2-5） 4% 3-HHB-O1 （2-5） 3% 3-HBB-2 （2-6） 3% NI=82.8℃；Tc＜-30℃；Δn=0.118；Δε=-4.4；Vth=2.13 V；η=22.5 mPa･s.
[組成物（M3）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 7% 5-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 7% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 8% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 5% 5-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 4% 3-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 4% 2-BB(2F,3F)B-3 （1-9） 5% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 3% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 3-HH-V （2-1） 27% 3-HH-V1 （2-1） 6% V-HHB-1 （2-5） 3% NI=78.1℃；Tc＜-30℃；Δn=0.107；Δε=-3.2；Vth=2.02 V；η=15.9 mPa･s.
[組成物（M4）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 10% 5-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 10% 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 8% 5-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 8% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 6% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 7% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 7% 3-HDhB(2F,3F)-O2 （1-16） 5% 3-HH-4 （2-1） 14% V-HHB-1 （2-5） 10% 3-HBB-2 （2-6） 7% NI=88.5℃；Tc＜-30℃；Δn=0.108；Δε=-3.8；Vth=2.25 V；η=24.6 mPa･s；VHR-1=99.1%；VHR-2=98.2%；VHR-3=97.8%.
[組成物（M5）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 7% 3-HB(2F,3F)-O4 （1-1） 8% 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 8% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 10% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 4% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HHB(2F,3F)-1 （1-6） 6% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 6% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 6% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 4% 3-HEB(2F,3F)B(2F,3F)-O2 （1-11） 3% 3-H1OCro(7F,8F)-5 （1-14） 3% 3-HDhB(2F,3F)-O2 （1-16） 5% 3-HH-O1 （2-1） 5% 1-BB-5 （2-3） 4% V-HHB-1 （2-5） 4% 5-HB(F)BH-3 （2-12） 5% NI=81.1℃；Tc＜-30℃；Δn=0.119；Δε=-4.5；Vth=1.69 V；η=31.4 mPa･s.
[組成物（M6）] 3-HB(2F,3F)-O4 （1-1） 15% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 7% 3-dhBB(2F,3F)-O2 （1-17） 5% 3-chB(2F,3F)-O2 （1-18） 7% 2-HchB(2F,3F)-O2 （1-19） 8% 5-HH-V （2-1） 18% 7-HB-1 （2-2） 5% V-HHB-1 （2-5） 7% V2-HHB-1 （2-5） 7% 3-HBB(F)B-3 （2-13） 8% NI=98.8℃；Tc＜-30℃；Δn=0.111；Δε=-3.2；Vth=2.47 V；η=23.9 mPa･s.
[組成物（M7）] 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 18% 5-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 17% 3-HHB(2F,3Cl)-O2 （1-12） 5% 3-HBB(2F,3Cl)-O2 （1-13） 8% 5-HBB(2F,3Cl)-O2 （1-13） 7% 3-HDhB(2F,3F)-O2 （1-16） 5% 3-HH-V （2-1） 11% 3-HH-VFF （2-1） 7% F3-HH-V （2-1） 10% 3-HHEH-3 （2-4） 4% 3-HB(F)HH-2 （2-10） 4% 3-HHEBH-3 （2-11） 4% NI=77.5℃；Tc＜-30℃；Δn=0.084；Δε=-2.6；Vth=2.43 V；η=22.8 mPa･s.
[組成物（M8）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 8% 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 10% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 10% 2O-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 3% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 4% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 2-HHB(2F,3F)-1 （1-6） 5% 2-BB(2F,3F)B-3 （1-9） 6% 2-BB(2F,3F)B-4 （1-9） 6% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 4% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 7% 3-HH1OCro(7F,8F)-5 （1-15） 4% 3-HDhB(2F,3F)-O2 （1-16） 6% 3-dhBB(2F,3F)-O2 （1-17） 4% 3-HH-V （2-1） 11% 1-BB-5 （2-3） 5% NI=70.6℃；Tc＜-20℃；Δn=0.129；Δε=-4.3；Vth=1.69 V；η=27.0 mPa･s.
[組成物（M9）] 3-HB(2F,3F)-O4 （1-1） 14% 3-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 3% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 10% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 6% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 4% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 6% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 4% 3-HH-V （2-1） 14% 1-BB-3 （2-3） 3% 3-HHB-1 （2-5） 4% 3-HHB-O1 （2-5） 4% V-HBB-2 （2-6） 4% 1-BB(F)B-2V （2-8） 6% 5-HBBH-1O1 （-） 4% NI=93.0℃；Tc＜-30℃；Δn=0.123；Δε=-4.0；Vth=2.27 V；η=29.6 mPa･s.
[組成物（M10）] 3-HB(2F,3F)-O4 （1-1） 6% 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 8% 3-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 5% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 10% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 5-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 4% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 7% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 6% 3-HH-V （2-1） 11% 1-BB-3 （2-3） 6% 3-HHB-1 （2-5） 4% 3-HHB-O1 （2-5） 4% 3-HBB-2 （2-6） 4% 3-B(F)BB-2 （2-7） 4% NI=87.6℃；Tc＜-30℃；Δn=0.126；Δε=-4.5；Vth=2.21 V；η=25.3 mPa･s.
[組成物（M11）] 3-HB(2F,3F)-O4 （1-1） 6% 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 8% 3-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 4% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 7% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 6% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 10% 5-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 8% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 7% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 2-HH-3 （2-1） 12% 1-BB-3 （2-3） 6% 3-HHB-1 （2-5） 3% 3-HHB-O1 （2-5） 4% 3-HBB-2 （2-6） 6% 3-B(F)BB-2 （2-7） 3% NI=93.0℃；Tc＜-20℃；Δn=0.124；Δε=-4.5；Vth=2.22 V；η=25.0 mPa･s.
[組成物（M12）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 7% 5-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 7% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 8% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 4% 5-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 5% 3-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 5% 2-BB(2F,3F)B-3 （1-9） 4% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 3% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 3-HH-V （2-1） 33% V-HHB-1 （2-5） 3% NI=76.4℃；Tc＜-30℃；Δn=0.104；Δε=-3.2；Vth=2.06 V；η=15.6 mPa･s.
[組成物（M13）] 2-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 6% 3-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 4% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 3% 2-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 14% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 7% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 11% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 9% 2-HH-3 （2-1） 5% 3-HH-VFF （2-1） 30% 1-BB-3 （2-3） 5% 3-HHB-1 （2-5） 3% 3-HBB-2 （2-6） 3% NI=78.3℃；Tc＜-20℃；Δn=0.103；Δε=-3.2；Vth=2.17 V；η=17.7 mPa･s.
[組成物（M14）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 5% 5-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 7% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 8% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 5% 5-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 4% 3-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 5% 2-BB(2F,3F)B-3 （1-9） 4% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 3% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 9% 4-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 4% 5-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 8% 3-HH-V （2-1） 27% 3-HH-V1 （2-1） 6% V-HHB-1 （2-5） 5% NI=81.2℃；Tc＜-20℃；Δn=0.107；Δε=-3.2；Vth=2.11 V；η=15.5 mPa･s.
[組成物（M15）] 3-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 7% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 8% 3-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 5% 2-BB(2F,3F)B-3 （1-9） 7% 2-BB(2F,3F)B-4 （1-9） 7% 3-HDhB(2F,3F)-O2 （1-16） 3% 5-HDhB(2F,3F)-O2 （1-16） 4% 2-HchB(2F,3F)-O2 （1-19） 8% 4-HH-V （2-1） 15% 3-HH-V1 （2-1） 6% 1-HH-2V1 （2-1） 6% 3-HH-2V1 （2-1） 4% V2-BB-1 （2-3） 5% 1V2-BB-1 （2-3） 5% 3-HHB-1 （2-5） 6% 3-HB(F)BH-3 （2-12） 4% NI=88.7℃；Tc＜-30℃；Δn=0.115；Δε=-1.9；Vth=2.82 V；η=17.3 mPa･s.
[組成物（M16）] V2-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 8% V2-H1OB(2F,3F)-O4 （1-3） 4% 3-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 7% 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 7% 3-HH2B(2F,3F)-O2 （1-7） 7% 5-HH2B(2F,3F)-O2 （1-7） 4% V-HH2B(2F,3F)-O2 （1-7） 6% V2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% V-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% V-HBB(2F,3F)-O4 （1-10） 6% 2-HH-3 （2-1） 12% 1-BB-5 （2-3） 12% 3-HHB-1 （2-5） 4% 3-HHB-O1 （2-5） 3% 3-HBB-2 （2-6） 3% NI=89.9℃；Tc＜-20℃；Δn=0.122；Δε=-4.2；Vth=2.16 V；η=23.4 mPa･s.
[組成物（M17）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 3% V-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 3% V2-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 5% 5-H2B(2F,3F)-O2 （1-2） 5% V2-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 3% 1V2-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 3% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 6% V-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 6% V-HHB(2F,3F)-O4 （1-6） 5% V2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 4% V2-BB(2F,3F)B-1 （1-9） 4% V2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% V-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 4% V-HBB(2F,3F)-O4 （1-10） 5% V-HHB(2F,3Cl)-O2 （1-12） 3% 3-HH-V （2-1） 27% 3-HH-V1 （2-1） 6% V-HHB-1 （2-5） 3% NI=77.1℃；Tc＜-20℃；Δn=0.101；Δε=-3.0；Vth=2.04 V；η=13.9 mPa･s.
[組成物（M18）] V-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 10% V2-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 10% 2-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 3% 3-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 3% 2O-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 3% V2-BB(2F,3F)-O2 （1-4） 8% V2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 5% 2-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 3% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 3% V-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 6% V-HBB(2F,3F)-O4 （1-10） 8% V-HHB(2F,3Cl)-O2 （1-12） 7% 3-HH-4 （2-1） 14% V-HHB-1 （2-5） 10% 3-HBB-2 （2-6） 7% NI=75.9℃；Tc＜-20℃；Δn=0.114；Δε=-3.9；Vth=2.20 V；η=24.7 mPa･s.
[組成物（M19）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 12% 2-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 10% 3-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 9% 2O-B(2F)B(2F,3F)-O2 （1-22） 4% 2O-B(2F)B(2F,3F)-O4 （1-22） 5% 2-HH-3 （2-1） 25% 3-HH-4 （2-1） 6% 1-BB-3 （2-3） 4% 3-HHB-1 （2-5） 9% 3-HBB-2 （2-6） 7% 5-B(F)BB-2 （2-7） 9% NI=74.2℃；Tc＜-20℃；Δn=0.103；Δε=-2.5；Vth=2.36 V；η=18.4 mPa･s.
[組成物（M20）] 3-H1OB(2F,3F)-O2 （1-3） 10% V-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 5% 2-HH1OB(2F,3F)-O2 （1-8） 4% 3-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 5% V-HBB(2F,3F)-O2 （1-10） 9% 2O-B(2F)B(2F,3F)-O2 （1-22） 5% 2O-B(2F)B(2F,3F)-O4 （1-22） 5% 2-HH-3 （2-1） 22% 3-HH-4 （2-1） 5% 3-HH-5 （2-1） 3% 3-HB-O2 （2-2） 10% 3-HHB-1 （2-5） 8% 3-HHB-3 （2-5） 4% 5-B(F)BB-2 （2-7） 5% NI=74.9℃；Tc＜-20℃；Δn=0.102；Δε=-2.8；Vth=2.30 V；η=19.2 mPa･s.
[組成物（M21）] 3-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 12% 5-HB(2F,3F)-O2 （1-1） 8% 3-HH2B(2F,3F)-O2 （1-7） 9% 3-HDhB(2F,3F)-O2 （1-16） 9% 3-dhBB(2F,3F)-O2 （1-17） 7% 2O-B(2F)B(2F,3F)-O2 （1-22） 5% 3-HH-V （2-1） 29% 2-HH-3 （2-1） 2% V-HHB-1 （2-5） 5% V-HBB-2 （2-6） 14% NI=76.5℃；Tc＜-20℃；Δn=0.098；Δε=-3.0；Vth=2.15 V；η=16.2 mPa･s.
[組成物（M22）] 2-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 3% 3-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 6% V-HHB(2F,3F)-O1 （1-6） 4% V-HHB(2F,3F)-O2 （1-6） 10% 3-HH2B(2F,3F)-O2 （1-7） 9% 2O-B(2F)B(2F,3F)-O2 （1-22） 7% 2O-B(2F)B(2F,3F)-O4 （1-22） 7% 3-HH-V （2-1） 20% 2-HH-3 （2-1） 10% 3-HH-4 （2-1） 6% 3-HB-O2 （2-2） 7% 1-BB-3 （2-3） 4% 5-B(F)BB-2 （2-7） 7% NI=75.3℃；Tc＜-20℃；Δn=0.102；Δε=-2.6；Vth=2.41 V；η=17.5 mPa･s.
第一添加物為化合物（A-1-1-1）、化合物（A-1-7-1）、化合物（B-1-2-1）及化合物（B-1-3-1）。
2.液晶分子的配向 ＜偏光曝光條件＞ 使用250 W的超高壓水銀燈（牛尾（Ushio）電機股份有限公司製造的多光源燈（Multi-Light））與線柵（wire grid）偏光板（毛特克（MOXTEK）公司製造的ProFlux（UVT-260A）），並照射3 mW/cm2 （使用牛尾（Ushio）電機股份有限公司製造的紫外線照度計UIT-150及UVD-S313來測定波長313 nm的照度）的強度的光。 實施例1 將作為第一添加物的化合物（A-1-1-1）以0.3重量份的比例添加於組成物（M1）中。於90℃（向列相的上限溫度以上）下將該混合物注入至不具有配向膜的IPS元件中。一邊於90℃下對IPS元件進行加熱，一邊自法線方向對元件照射經直線偏光的紫外線（313 nm、5.0 J/cm2 ），從而獲得形成有配向控制層的元件。所照射的紫外線通過偏振器，藉此成為直線偏光。繼而，將形成有配向控制層的元件設置於偏光顯微鏡上而對液晶的配向狀態進行觀察。偏光顯微鏡的偏振器與檢偏器以各自的透過軸正交的方式配置。首先，以液晶分子的配向方向與偏光顯微鏡的偏振器的透過軸成為平行的方式，即，以液晶分子的配向方向與偏光顯微鏡的偏振器的透過軸所形成的角度成為0度的方式，將元件設置於偏光顯微鏡的水平旋轉平台上。自元件的下側即偏振器側照射光，並觀察有無透過檢偏器的光。由於未觀察到透過檢偏器的光，因此配向判定為「良好」。再者，相同的觀察中，於觀察到透過檢偏器的光的情況下，配向判定為「不良」。繼而，使元件於偏光顯微鏡的水平旋轉平台上旋轉，並使偏光顯微鏡的偏振器的透過軸與液晶分子的配向方向所形成的角度自0度變化。確認到：透過檢偏器的光的強度隨著偏光顯微鏡的偏振器的透過軸與液晶分子的配向方向所形成的角度變大而增大，於其角度為45度時，大致成為最大。由以上所獲得的元件中，液晶分子在相對於元件的基板的主面而大致水平的方向上配向，且判定為「水平配向」。 本實施例1中，未觀察到漏光，因此配向良好。另外，液晶分子為水平配向。
實施例2 將作為第一添加物的化合物（B-1-2-1）以0.5重量份的比例添加於組成物（M2）中。使用該混合物而與實施例1同樣地製作元件。利用與實施例1相同的方法來觀察有無漏光，結果未觀察到漏光，因此配向良好。另外，液晶分子為水平配向。
實施例3 將作為第一添加物的化合物（B-1-3-1）以0.5重量份的比例添加於組成物（M11）中。於95℃（向列相的上限溫度以上）下將該混合物注入至不具有配向膜的IPS元件中。於100℃（上限溫度以上）下，自法線方向對元件照射直線偏光（313 nm、2.0 J/cm2 ）。利用與實施例1相同的方法來觀察有無漏光，結果未觀察到漏光，因此配向良好。另外，液晶分子為水平配向。
實施例4 將作為第一添加物的化合物（A-1-1-1）及化合物（A-1-7-1）分別以0.5重量份的比例添加於組成物（M1）中。使用該混合物而與實施例1同樣地製作元件。利用與實施例1相同的方法來觀察有無漏光，結果未觀察到漏光，因此配向良好。另外，液晶分子為水平配向。
比較例1 僅將組成物（M1）注入至不具有配向膜的IPS元件中。利用與實施例1相同的方法來觀察有無漏光，結果觀察到漏光，因此配向不良。
比較例2～比較例3 僅將組成物（M2）注入至不具有配向膜的IPS元件中、或僅將組成物（M11）注入至不具有配向膜的IPS元件中，利用與實施例1相同的方法來觀察有無漏光，結果觀察到漏光，因此配向不良。
3.配向性單體與液晶組成物的相容性 對所述實施例中所獲得的液晶組成物與配向性單體的混合物於室溫狀態下的穩定性進行評價。混合後，於100℃下變化為各向同性的液體並放置冷卻至25℃。於室溫下經過半日後確認有無析出，結果實施例1～實施例4的混合物中未確認到析出，任一者的配向性單體的相容性良好。
實施例1至實施例4中，雖改變了組成物或第一添加物的種類、量、偏光曝光時的加熱溫度，但未觀察到漏光。該結果表示即便於元件中無聚醯亞胺之類的配向膜，配向亦良好，且所有的液晶分子亦在固定方向上進行排列。即便利用多種配向性單體，亦有相同的傾向。另一方面，不含有第一添加物的比較例1～比較例3中，觀測到漏光。根據以上的結果，可知由第一添加物生成的薄膜對於液晶分子的配向而言發揮重要的作用。另外，可知與液晶組成物的相容性亦良好。所述實施例中所揭示的其他液晶組成物的組合以外中，亦可同樣地獲得此種配向性單體的效果。於其他配向性單體（例如，化合物（A-1-1）～化合物（A-1-9）、化合物（B-1-1）～化合物（B-1-8））的情況下，亦可期待相同的效果。因此，若使用本發明的液晶組成物，則亦可期待獲得具有可使用元件的溫度範圍廣、響應時間短、電壓保持率高、臨限電壓低、對比度大、壽命長之類的特性的液晶顯示元件。 進而，亦可期待獲得具有如下液晶組成物的液晶顯示元件，所述液晶組成物於向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學各向異性適當、負的介電各向異性大、比電阻大、對於紫外線的穩定性高、對於熱的穩定性高之類的特性中，滿足至少一種特性。 [產業上之可利用性]
本發明的液晶組成物可用於液晶監視器、液晶電視等中。
無
無

Claims (22)

  1. 一種液晶顯示元件，其在對向配置且經由密封劑而貼合的一對基板間夾持液晶層， 在所述一對基板與所述液晶層之間具有對液晶分子進行配向控制的配向控制層，所述液晶層包含具有負的介電各向異性的液晶組成物， 所述液晶組成物含有作為第一添加物即配向性單體的選自式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物與液晶性化合物， 所述配向控制層包含藉由使所述第一添加物聚合而生成的聚合體， 式（A-1）及式（A-2）中，P10 獨立地為選自式（Q-1）至式（Q-5）所表示的基中的基； 式（Q-1）至式（Q-5）中，M10 、M20 及M30 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基； 式（A-1）及式（A-2）中， Sp10 及Sp11 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個氫可經氟、氯或式（Q-6）取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代；式（Q-6）中，M11 、M21 及M31 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基； Sp41 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個氫可經氟或氯取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代； 式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）中， 環A10 、環A20 、環A30 、環A40 及環A50 獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、茀-2,7-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,6-二基、全氫環戊并[a]菲-3,17-二基或2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氫環戊并[a]菲-3,17-二基，於鄰接的結構為-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的情況下，為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、茀-2,7-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,6-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、羥基、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至11的烷氧基或碳數2至11的烯基氧基取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代； 式（A-1）及式（A-2）中，Z10 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； 式（A-2）中，Z11 為-CH=CH-CO-或-CO-CH=CH-； 式（A-1）及式（A-2）中，n10 為0至4的整數； 式（B-1）及式（B-2）中， R20 為氫、氟、氯、羥基、氰基、硝基、三氟甲基、碳數1至10的烷基或碳數1至10的烷氧基； Sp20 及Sp21 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個氫可經氟取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代； Z20 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； n20 為0至3的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示元件，其中所述式（A-1）及式（A-2）中， P10 獨立地為式（Q-1）； 式（Q-1）中， M10 獨立地為氫、氟、甲基或三氟甲基； M20 及M30 為氫； Sp10 及Sp11 獨立地為單鍵或碳數2至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個氫可經氟、氯或式（Q-6）取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代； 式（Q-6）中，M11 獨立地為氫、氟、甲基或三氟甲基；M21 及M31 為氫； Sp41 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個氫可經氟取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代； 式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）中， 環A10 、環A20 、環A30 、環A40 及環A50 獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，於鄰接的結構為-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的情況下，為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、萘-2,6-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、羥基、三氟甲基、碳數1至5的烷基或碳數1至5的烷氧基取代； 式（A-1）及式（A-2）中，Z10 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； 式（A-2）中，Z11 為-CH=CH-CO-或-CO-CH=CH-； 式（A-1）及式（A-2）中，n10 為0至4的整數； 式（B-1）及式（B-2）中， R20 為氫、氟、氯、羥基、碳數1至5的烷基或碳數1至5的烷氧基； Sp20 及Sp21 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個-CH2 -可經-O-取代； Z20 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； n20 為0至3的整數。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中所述式（A-1）及式（A-2）中， P10 獨立地為式（Q-1）； 式（Q-1）中， M10 獨立地為氫、甲基或氟； M20 及M30 為氫； Sp10 及Sp11 獨立地為單鍵或碳數2至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個氫可經式（Q-6）取代，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，至少一個-CH2 -CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代； 式（A-1）及式（A-2）中，Z10 獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CONH-、-NHCO-、-(CH2 )4 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-； 式（A-2）中，Z11 為-CH=CH-CO-或-CO-CH=CH-； 式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）中，環A10 、環A20 、環A30 、環A40 及環A50 獨立地為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、萘-2,6-二基或四氫萘-2,6-二基，於鄰接的結構為-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的情況下，為1,4-伸苯基或萘-2,6-二基，所述1,4-伸苯基中，任意的氫可經氟、羥基、三氟甲基、碳數1至3的烷基或碳數1至3的烷氧基取代； 式（A-1）及式（A-2）中，n10 為0至2的整數； 式（B-1）及式（B-2）中， R20 為氫、氟、羥基、碳數1至5的烷基或碳數1至5的烷氧基； Sp20 及Sp21 獨立地為單鍵或碳數1至12的伸烷基，所述伸烷基的至少一個-CH2 -可經-O-取代； n20 為0至3的整數。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中作為所述第一添加物的所述配向性單體的比例於將所述液晶性化合物的合計量設為100重量份時為0.1重量份至10重量份的範圍。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物含有選自式（1）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分，式（1）中，R1 及R2 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或碳數2至12的烯基氧基；環A及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯取代的1,4-伸苯基、或者四氫吡喃-2,5-二基；環B為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基或7,8-二氟二氫苯并哌喃-2,6-二基；Z1 及Z2 獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基；a為1、2或3，b為0或1，而且a與b的和為3以下。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物含有選自式（1-1）至式（1-22）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分， 式（1-1）至式（1-22）中，R1 及R2 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或碳數2至12的烯基氧基。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物中，相對於所述液晶性化合物的合計量，所述第一成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物進而含有選自式（2）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分，式（2）中，R3 及R4 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基；環D及環E獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基；Z3 為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基；c為1、2或3。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物進而含有選自式（2-1）至式（2-13）所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分，式（2-1）至式（2-13）中，R3 及R4 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物中，相對於所述液晶性化合物的合計量，所述第二成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物進而含有選自式（3）所表示的聚合性化合物的群組中的至少一種化合物作為第二添加物，式（3）中，環F及環I獨立地為環己基、環己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氫吡喃-2-基、1,3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基或吡啶-2-基，該些環中，至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代；環G為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，該些環中，至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代；Z4 及Z5 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，而且至少一個-CH2 CH2 -可經-CH=CH-、-C(CH3 )=CH-、-CH=C(CH3 )-或-C(CH3 )=C(CH3 )-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代；P1 、P2 及P3 為聚合性基；Sp1 、Sp2 及Sp3 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代，而且至少一個-CH2 CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代；d為0、1或2；e、f及g獨立地為0、1、2、3或4，而且e、f及g的和為1以上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的液晶顯示元件，其中所述式（3）中，P1 、P2 及P3 獨立地為選自式（P-1）至式（P-5）所表示的聚合性基的群組中的基，式（P-1）至式（P-5）中，M1 、M2 及M3 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物含有選自式（3-1）至式（3-27）所表示的聚合性化合物的群組中的至少一種化合物作為第二添加物， 式（3-1）至式（3-27）中，P4 、P5 及P6 獨立地為選自式（P-1）至式（P-3）所表示的聚合性基的群組中的基，此處，M1 、M2 及M3 獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基；Sp1 、Sp2 及Sp3 獨立地為單鍵或碳數1至10的伸烷基，所述伸烷基中，至少一個-CH2 -可經-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代，至少一個-CH2 CH2 -可經-CH=CH-或-C≡C-取代，該些基中，至少一個氫可經氟或氯取代。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶組成物中，所述第二添加物的比例於將所述液晶性化合物的合計量設為100重量份時為0.03重量份至10重量份的範圍。
  15. 一種液晶顯示元件，其在一對基板之間具有如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的液晶顯示元件中的所述液晶組成物與電極，並藉由照射直線偏光，所述液晶組成物中的所述第一添加物進行反應。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶顯示元件的運作模式為共面切換模式、垂直配向模式、邊緣場切換模式或電場感應光反應配向模式，所述液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的液晶顯示元件，其中所述液晶顯示元件的運作模式為共面切換模式或邊緣場切換模式，所述液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
  18. 一種聚合物穩定配向型的液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的液晶顯示元件中的所述液晶組成物，所述液晶組成物中的聚合性化合物進行聚合。
  19. 一種液晶組成物的用途，所述液晶組成物為如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的液晶顯示元件中的所述液晶組成物，其用於液晶顯示元件中。
  20. 一種液晶組成物的用途，所述液晶組成物為如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的液晶顯示元件中的所述液晶組成物，其用於聚合物穩定配向型的液晶顯示元件中。
  21. 一種化合物的用途，所述化合物是由如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的液晶顯示元件中的式（A-1）、式（A-2）、式（B-1）及式（B-2）來表示，其用作配向控制層形成用單體。
  22. 一種液晶組成物，其為如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的液晶顯示元件中的所述液晶組成物。
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