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WO2015072369A1 - 液晶表示素子 - Google Patents

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WO2015072369A1
WO2015072369A1 PCT/JP2014/079197 JP2014079197W WO2015072369A1 WO 2015072369 A1 WO2015072369 A1 WO 2015072369A1 JP 2014079197 W JP2014079197 W JP 2014079197W WO 2015072369 A1 WO2015072369 A1 WO 2015072369A1
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WO
WIPO (PCT)
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liquid crystal
group
carbon atoms
general formula
crystal display
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2014/079197
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English (en)
French (fr)
Inventor
小川　真治
芳典 岩下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP14862983.5A priority patent/EP3070521B1/en
Priority to US15/035,652 priority patent/US20160272889A1/en
Priority to JP2015510566A priority patent/JP5850287B2/ja
Priority to KR1020167009099A priority patent/KR101717466B1/ko
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    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/10—Materials and properties semiconductor

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display element.
  • Liquid crystal display elements are used in various electrical appliances for home use, measuring instruments, automotive panels, word processors, electronic notebooks, printers, computers, televisions, as well as watches and calculators.
  • Typical liquid crystal display methods include TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), DS (dynamic light scattering), GH (guest / host), and IPS (in-plane switching).
  • Type FFS (fringe field switching) type, OCB (optical compensation birefringence) type, ECB (voltage controlled birefringence) type, VA (vertical alignment) type, CSH (color super homeotropic) type, or FLC (ferroelectric) Liquid crystal).
  • As a driving method multiplex driving is generally used instead of conventional static driving, and the active matrix (AM) method driven by a TFT (thin film transistor), TFD (thin film diode) or the like has become mainstream recently. ing.
  • TFT thin film transistor
  • TFD thin film dio
  • Silicon-based materials are known as semiconductors applicable to active matrix thin film transistors.
  • a technique in which a thin film transistor using an oxide semiconductor such as zinc oxide or In—Ga—Zn—O is manufactured and applied to a liquid crystal display element has attracted attention (see Patent Document 1). Since a thin film transistor using an oxide semiconductor has higher field-effect mobility than a thin film transistor using a silicon-based material, performance of the display element can be improved and power saving can be achieved. Therefore, vigorous developments such as adoption of an array using a thin film transistor using an oxide semiconductor continue in liquid crystal element manufacturers.
  • a thin film transistor using an oxide semiconductor has a problem that electric characteristics are easily changed and reliability is low.
  • One cause of fluctuations in electrical characteristics is that oxygen is desorbed from the oxide semiconductor film to generate lattice defects typified by oxygen defects.
  • a method of reducing the electron carrier concentration by controlling the conditions of the oxygen atmosphere at the time of forming the oxide semiconductor to make it difficult to generate oxygen defects see Patent Document 2.
  • the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer of the liquid crystal display element has been highly managed with respect to the impurity because the presence of the impurity in the composition greatly affects the electrical characteristics of the display element.
  • the material for forming the alignment film it is already known that the alignment film directly affects the liquid crystal layer and the impurities remaining in the alignment film move to the liquid crystal layer, thereby affecting the electrical characteristics of the liquid crystal layer. The characteristics of the liquid crystal display element due to the impurities in the alignment film material are being studied.
  • a thin insulating film, or a thin insulating film and a thin alignment film, or the like is a member that separates a liquid crystal composition between an oxide semiconductor film of a thin film transistor and a liquid crystal layer.
  • Patent Document 2 it has been the essence of the invention to suppress the desorption of oxygen from an oxide semiconductor, and a thin film transistor using an oxide semiconductor and a liquid crystal composition are No direct relationship was considered.
  • the present invention prevents a decrease in voltage holding ratio (VHR) and an increase in ion density (ID) of a liquid crystal layer in a liquid crystal display element using an oxide semiconductor, and displays such as white spots, uneven alignment, and baking.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of solving the problem of defects.
  • the present inventors have intensively studied the configuration of various liquid crystal compositions suitable for a liquid crystal display element having a thin film transistor using an oxide semiconductor, and as a result, liquid crystal using a specific liquid crystal composition.
  • the display element prevents a decrease in the voltage holding ratio (VHR) of the liquid crystal layer and an increase in ion density (ID), solves the problem of display defects such as white spots, alignment unevenness, and burn-in, and saves power. It was found that this was possible, and the present invention was completed.
  • the present invention Sandwiching a liquid crystal layer containing a liquid crystal composition between the first substrate, the second substrate, and the first substrate and the second substrate disposed opposite to each other; A plurality of gate lines and data lines arranged in a matrix on the first substrate; A thin film transistor provided at an intersection of the gate wiring and the data wiring, and a pixel electrode made of a transparent conductive material driven by the transistor,
  • the thin film transistor includes a gate electrode, an oxide semiconductor layer provided through the gate electrode and an insulating layer, and a source electrode and a drain electrode provided in conduction with the oxide semiconductor layer,
  • the liquid crystal composition has the general formula (LC3) to general formula (LC5).
  • R LC31, R LC32, R LC41 , R LC42, R LC51 and R LC52 is 1 to 15 carbon atoms independently, one in the alkyl group or two or more —CH 2 — may be substituted with —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C ⁇ C— so that the oxygen atom is not directly adjacent.
  • one or more hydrogen atoms in the group may be optionally substituted by a halogen atom, a LC31, a LC32, a LC41, a LC42, a LC51 and a LC52 each independently any of the following Structure
  • one or more —CH 2 — in the cyclohexylene group may be substituted with an oxygen atom
  • one or more —CH ⁇ in the 1,4-phenylene group is Any one of which may be substituted with a nitrogen atom
  • one or more hydrogen atoms in the structure may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, —CF 3 or —OCF 3 ).
  • Z LC31, Z LC32, Z LC41, Z LC42, Z LC51 and Z LC51 each independently represent a single bond
  • -CH CH -, - C ⁇ C -, - CH 2 CH 2 -, - ( CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—
  • Z 5 represents —CH 2 — or an oxygen atom
  • X LC41 represents Represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • m LC31 , m L C32, m LC41, m LC42, m LC51 and m LC52 each independently represent 0 ⁇ 3, m LC31 + m LC32, m LC41 + m LC42 and m LC51 + m LC52 is 1, 2 or 3,
  • a LC31 ⁇ When a plurality of A LC52 and Z
  • R 19 to R 30 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms
  • X 21 represents hydrogen
  • the liquid crystal display element of the present invention uses a TFT using an oxide semiconductor and a specific liquid crystal composition to prevent a decrease in voltage holding ratio (VHR) and an increase in ion density (ID) of the liquid crystal layer. It is possible to prevent display defects such as white spots, alignment unevenness, and burn-in, and to save power.
  • VHR voltage holding ratio
  • ID ion density
  • FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of a thin film transistor layer 103 cut along a line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of a thin film transistor layer 103 cut along a line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of a thin film transistor layer 103 cut along a line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows typically the structure of the one aspect
  • FIG. 6 is an example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element taken along the line III-III in FIG. 5.
  • FIG. 6 is another example of a plan view in which a region II of the electrode layer 3 including a thin film transistor formed on the substrate in FIG. 4 is enlarged.
  • FIG. 6 is another example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element taken along the line III-III in FIG. It is the top view to which the electrode structure of the liquid crystal display element was expanded.
  • It is sectional drawing of the liquid crystal display element which shows a color on filter.
  • It is sectional drawing of the liquid crystal display element which shows a color filter on array.
  • It is sectional drawing of the liquid crystal display element of the other form which shows a color filter on array.
  • a first preferred embodiment of a liquid crystal display element according to the present invention has a thin film transistor using an oxide semiconductor and a specific liquid crystal composition, and is substantially vertical between a first substrate and a second substrate of the liquid crystal display element. It is a liquid crystal display element in which a direction electric field is generated.
  • a first preferred embodiment is a liquid crystal display element having electrodes on each of a first substrate and a second substrate, for example, a transmissive liquid crystal display element adopting a VA (Vertical Alignment) type. is there.
  • a first preferred embodiment of a liquid crystal display device is a liquid crystal composition between a first substrate, a second substrate, and the first substrate and the second substrate disposed to face each other.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing the structure of one embodiment of a liquid crystal display element. Further, in FIG. 1, for convenience of explanation, each component is illustrated separately.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a region surrounded by II line of an electrode layer 103 (or also referred to as a thin film transistor layer 103) including a thin film transistor formed on the substrate in FIG. 3 is a cross-sectional view of the thin film transistor layer 103 shown in FIG. 2 taken along the line III-III in FIG.
  • the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the configuration of the liquid crystal display element 100 includes a second substrate 108 provided with a transparent electrode (layer) 106 (also referred to as a common electrode 106) made of a transparent conductive material, as shown in FIG.
  • a liquid crystal display element having a liquid crystal composition (or a liquid crystal layer 105) sandwiched between them, and the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal composition when no voltage is applied is substantially perpendicular to the substrates 102 and 108.
  • liquid crystal composition a TFT using an oxide semiconductor is used and a specific liquid crystal composition as described below is used as the liquid crystal composition. Note that the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal composition when no voltage is applied is substantially perpendicular to the substrates 102 and 108 means that the liquid crystal composition exhibits homeotropic alignment when no voltage is applied.
  • the first substrate 102 and the second substrate 108 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 101 and 109. Further, in FIG. 1, a color filter 107 is provided between the second substrate 109 and the common electrode 106. Furthermore, a pair of alignment films 104 are formed on the surfaces of the thin film transistor layer 103 and the transparent electrode (layer) 106 so as to be adjacent to the liquid crystal layer 105 according to the present invention and to directly contact the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 105. May be.
  • the liquid crystal display element 100 includes a first polarizing plate 101, a first substrate 102, an electrode layer (also referred to as a thin film transistor layer) 103 including a thin film transistor, an alignment film 104, and a liquid crystal composition.
  • the layer 105 including the alignment layer 104, the common electrode 106, the color filter 107, the second substrate 108, and the first polarizing plate 109 are sequentially stacked.
  • the electrode layer 103 including a thin film transistor formed on the surface of the first substrate 102 includes a gate wiring 126 for supplying a scanning signal and a data wiring 125 for supplying a display signal.
  • pixel electrodes 121 are formed in a matrix in a region surrounded by the plurality of gate lines 126 and the plurality of data lines 125.
  • a switching element for supplying a display signal to the pixel electrode 121 a thin film transistor including a source electrode 127, a drain electrode 124, and a gate electrode 128 in the vicinity of the intersection where the gate wiring 126 and the data wiring 125 intersect with each other, It is connected to the pixel electrode 121.
  • a storage capacitor 123 for storing a display signal supplied through the data wiring 125 is provided in a region surrounded by the plurality of gate wirings 126 and the plurality of data wirings 125.
  • the first substrate 102 and the second substrate 108 can be made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic, and one of them can be an opaque material such as silicon.
  • the two substrates 1102 and 108 are bonded to each other by a sealing material and a sealing material such as an epoxy thermosetting composition disposed in the peripheral region, and in order to maintain the distance between the substrates, for example, Spacer columns made of resin formed by granular spacers such as glass particles, plastic particles, alumina particles, or a photolithography method may be arranged.
  • the thin film transistor can be suitably used for a liquid crystal display element having an inverted staggered type.
  • a preferred embodiment of the structure of the inverted staggered thin film transistor includes a gate electrode 111 formed on the substrate 102, and the gate electrode 111 covering the substantially entire surface of the substrate 102.
  • the gate insulating layer 112 provided so as to cover, the semiconductor layer 113 formed on the surface of the gate insulating layer 12 so as to face the gate electrode 111, and covering one side edge of the semiconductor layer 113;
  • the drain electrode 116 provided to be in contact with the gate insulating layer 112 formed on the substrate 102 and the gate formed on the surface of the substrate 102 so as to cover the other side end of the semiconductor layer 113
  • a source electrode 117 provided so as to be in contact with the insulating layer 112, and provided so as to cover the drain electrode 116 and the source electrode 117. It has an insulating protective layer 118, a.
  • An anodic oxide film (not shown) may be formed on the surface of the gate electrode 111 for reasons such as eliminating a step with the gate electrode.
  • “on the substrate” in this specification includes not only a direct contact with the substrate but also a indirectly supported state in which the substrate is supported.
  • an oxide semiconductor is used.
  • the oxide semiconductor preferably contains at least one element selected from In, Ga, Zn, and Sn.
  • oxide semiconductor examples include indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and gallium oxide.
  • oxide containing a plurality of metal elements include In—Zn, Sn—Zn, Al—Zn, Zn—Mg, Sn—Mg, In—Mg, In—Ga, and In—Ga—.
  • an In—Ga—Zn-based oxide means an oxide containing In, Ga, and Zn, and there is no limitation on the ratio of In, Ga, and Zn. Moreover, metal elements other than In, Ga, and Zn may be contained.
  • the composition is not limited thereto, and a material having an appropriate composition may be used depending on required semiconductor characteristics (mobility, threshold value, variation, and the like). In order to obtain the required semiconductor characteristics, it is preferable that the carrier density, impurity concentration, defect density, atomic ratio of metal element to oxygen, interatomic distance, density, and the like are appropriate.
  • the oxide semiconductor layer 113 is in a single crystal state, a polycrystalline state, a CAAC (C Axis Aligned Crystal) state, an amorphous state, or the like.
  • the oxide semiconductor layer 113 is preferably a CAAC-OS (C Axis Crystallized Oxide Semiconductor) film. Part of oxygen included in the oxide semiconductor film may be replaced with nitrogen.
  • a thin film transistor using an oxide semiconductor can reduce a current value (off-state current value) in an off state, can increase an electric signal such as an image signal, and can have a long writing interval in a power-on state. Can be set. Therefore, since the frequency of the refresh operation can be reduced, there is an effect of suppressing power consumption.
  • a transistor including an oxide semiconductor film can have high field-effect mobility and can be driven at high speed. Further, since the thin film transistor can be made smaller than before, the amount of transmission per pixel can be increased. Therefore, a high-quality image can be provided by using a transistor including an oxide semiconductor for a pixel portion of a liquid crystal display element.
  • the use of a transparent semiconductor film as the oxide semiconductor is preferable from the viewpoint of increasing the aperture ratio of the element because adverse effects of optical carriers due to light absorption can be suppressed.
  • an ohmic contact layer may be provided between the semiconductor layer 113 and the drain electrode 116 or the source electrode 117 for the purpose of reducing the width and height of the Schottky barrier.
  • a material in which an impurity such as phosphorus such as n-type amorphous silicon or n-type polycrystalline polysilicon is added at a high concentration can be used.
  • the gate bus line 126 and the data bus line 125 are preferably metal films, more preferably Al, Cu, Au, Ag, Cr, Ta, Ti, Mo, W, Ni or alloys thereof, and wiring of Al or alloys thereof The case of using is particularly preferable.
  • the gate bus line 126 and the data bus line 125 overlap with each other through a gate insulating film.
  • the insulating protective layer 118 is a layer having an insulating function, and is formed of silicon nitride, silicon dioxide, silicon oxynitride film, or the like.
  • a conductive metal oxide can be used as the material of the transparent electrode used for the pixel electrode 121 and the transparent electrode (layer) 106 (or the common electrode 106).
  • Is indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO), niobium added Titanium dioxide (Ti 1-x Nb x O 2 ), fluorine-doped tin oxide, graphene nanoribbons or metal nanowires can be used, but zinc oxide (ZnO), indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ) or oxidation Indium zinc (In 2 O 3 —ZnO) is preferred.
  • a photo-etching method or a method using a mask can be used.
  • the color filter 107 includes a black matrix and at least an RGB three-color pixel unit. Further, the color filter 107 preferably forms a black matrix (not shown) in a portion corresponding to the thin film transistor and the storage capacitor 123 from the viewpoint of preventing light leakage.
  • the liquid crystal composition is aligned on the first substrate and the surface in contact with the liquid crystal composition on the second substrate. Although it can be arranged between the liquid crystal layers, even if the alignment film is thick, it is as thin as 100 nm or less, so that oxygen desorbed from the oxide semiconductor layer 113 is completely prevented from diffusing into the liquid crystal layer 5. Not what you get.
  • the interaction between the oxide semiconductor layer and the liquid crystal compound that constitutes the liquid crystal layer becomes greater.
  • alignment film material transparent organic materials such as polyimide, polyamide, BCB (Penzocyclobutene Polymer), polyvinyl alcohol and the like can be used. Particularly, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.
  • Aliphatic or alicyclic tetracarboxylic anhydrides such as aliphatic or alicyclic diamines, butanetetracarboxylic anhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic anhydride, pyromellitic dianhydride
  • a polyimide alignment film obtained by imidizing a polyamic acid synthesized from an aromatic tetracarboxylic anhydride such as a product is preferable.
  • rubbing is generally used as a method for imparting orientation, but when used for a vertical orientation film or the like, it can be used without imparting orientation.
  • the alignment film material a material containing chalcone, cinnamate, cinnamoyl or azo group in the compound can be used, and it may be used in combination with materials such as polyimide and polyamide. In this case, the alignment film is rubbed. Or a photo-alignment technique may be used.
  • the alignment film is generally formed by applying the alignment film material on a substrate by a method such as spin coating to form a resin film, but a uniaxial stretching method, Langmuir-Blodgett method, or the like can also be used. .
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention has the general formula (LC3) to the general formula (LC5).
  • R LC31, R LC32, R LC41 , R LC42, R LC51 and R LC52 is 1 to 15 carbon atoms independently, one in the alkyl group or two or more —CH 2 — may be substituted with —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C ⁇ C— so that the oxygen atom is not directly adjacent.
  • one or more hydrogen atoms in the group may be optionally substituted by a halogen atom, a LC31, a LC32, a LC41, a LC42, a LC51 and a LC52 each independently any of the following Structure
  • one or more —CH 2 — in the cyclohexylene group may be substituted with an oxygen atom
  • one or more —CH ⁇ in the 1,4-phenylene group is Any one of which may be substituted with a nitrogen atom
  • one or more hydrogen atoms in the structure may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, —CF 3 or —OCF 3 ).
  • Z LC31, Z LC32, Z LC41, Z LC42, Z LC51 and Z LC51 each independently represent a single bond
  • -CH CH -, - C ⁇ C -, - CH 2 CH 2 -, - ( CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—
  • Z 5 represents —CH 2 — or an oxygen atom
  • X LC41 represents Represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • m LC31 , m L C32, m LC41, m LC42, m LC51 and m LC52 each independently represent 0 ⁇ 3, m LC31 + m LC32, m LC41 + m LC42 and m LC51 + m LC52 is 1, 2 or 3,
  • a LC31 ⁇ When a plurality of A LC52 and Z
  • R LC31 to R LC52 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms. Most preferably,
  • a LC31 to A LC52 each independently preferably has the following structure:
  • Z LC31 to Z LC51 each independently has a single bond, —CH 2 O—, —COO—, —OCO— , —CH 2 CH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 — or —OCH 2 —. preferable.
  • Compounds represented by general formula (LC3), general formula (LC4), and general formula (LC5) include general formula (LC3-1), general formula (LC4-1), and general formula (LC5-1).
  • R 31 to R 33 are alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, or alkenyloxy groups having 2 to 8 carbon atoms.
  • R 41 to R 43 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
  • Z 31 to Z 33 are a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —. , —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—,
  • X 41 represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Z 34 represents —CH 2 — or an oxygen atom. It is preferable to contain at least one compound selected from the group .
  • R 31 to R 33 are alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, and 1 to 8 carbon atoms. Represents an alkoxy group or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 41 to R 43 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, It preferably represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 3 to 8 carbon atoms.
  • it represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably represents an alkyl group having 3 carbon atoms or an alkoxy group having 2 carbon atoms, and has 2 carbon atoms. It is particularly preferred to represent an alkoxy group.
  • Z 31 to Z 33 are a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, — CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or — It preferably represents CF 2 O—, and more preferably represents a single bond or —CH 2 O—.
  • the liquid crystal composition preferably contains 5 to 50% by mass of a compound selected from the group of compounds represented by formula (LC3-1), formula (LC4-1), and formula (LC5-1).
  • the content is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, more preferably 8 to 27% by mass, and still more preferably 10 to 25% by mass.
  • the compound represented by the general formula (LC3-1) is preferably a compound represented by the following general formula (LC3-11) to general formula (LC3-14).
  • the compound represented by the general formula (LC4-1) is preferably a compound represented by the following general formula (LC4-11) to general formula (LC4-14).
  • the compound represented by the general formula (LC5-1) is preferably a compound represented by the following general formula (LC5-11) to general formula (LC5-14).
  • R 33 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • R 43a represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • Z 34 represents —CH 2 -Or represents an oxygen atom.
  • R 31 to R 33 are preferably the same embodiments as in formulas (LC3-1) to (LC5-1).
  • R 41a to R 41c are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 2 carbon atoms.
  • R 31 to R 33 are preferably the same embodiment as in general formula (II-1).
  • R 41a to R 41c are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 3 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 3 carbon atoms.
  • general formulas (LC3-11) to (LC5-14) in order to increase the absolute value of dielectric anisotropy, general formula (LC3-11), general formula (LC4-11), Formula (LC5-11), general formula (LC3-13), general formula (LC4-13) and general formula (LC5-13) are preferred, and general formula (LC3-11), general formula (LC4-11), general formula Formula (LC5-11) is more preferred.
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention preferably contains one or more compounds represented by the general formulas (LC3-11) to (LC5-14), and contains one or two compounds. It is preferable to contain one or two compounds represented by the general formula (LC3-1).
  • R 51 to R 53 are an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
  • R 61 to R 63 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
  • B 1 to B 3 each represents a 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group which may be fluorine-substituted
  • Z 41 to Z 43 each represents a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— the stands
  • X 42 represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Z 4 It is -CH 2 - represents an or an oxygen atom). It is preferable to contain at least one compound selected from the group of compounds represented by:
  • R 51 to R 53 are each an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkenyl having 2 to 8 carbon atoms.
  • Group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. More preferably, it represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably represents an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 carbon atoms. And particularly preferably an alkyl group having 3 carbon atoms.
  • R 61 to R 63 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, It preferably represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 3 to 8 carbon atoms.
  • it represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably represents an alkyl group having 3 carbon atoms or an alkoxy group having 2 carbon atoms, and has 2 carbon atoms. It is particularly preferred to represent an alkoxy group.
  • B 31 to B 33 each represents a 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, which may be substituted with fluorine, but is an unsubstituted 1,4-phenylene group or trans-1,4- A cyclohexylene group is preferred, and a trans-1,4-cyclohexylene group is more preferred.
  • Z 41 to Z 43 are a single bond, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, — CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O— represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or — It preferably represents CF 2 O—, and more preferably represents a single bond or —CH 2 O—.
  • the compounds represented by general formula (LC3-2), general formula (LC4-2) and general formula (LC5-2) are preferably contained in the liquid crystal composition in an amount of 10 to 60%, but 20 to 50%. It is more preferably contained, more preferably 25 to 45% by mass, even more preferably 28 to 42%, still more preferably 30 to 40%.
  • the compound represented by the general formula (LC3-2) is preferably a compound represented by the following general formula (LC3-21) to general formula (LC3-26).
  • R 51 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • R 61a represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (LC4-2) is preferably a compound represented by the following general formula (LC4-21) to general formula (LC4-26).
  • the compound represented by the general formula (LC5-2) is preferably a compound represented by the following general formula (LC5-21) to general formula (LC5-26).
  • R 53 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • R 63a represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • W 2 represents —CH 2 -Represents an oxygen atom
  • R 61a to R 63a are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 2 carbon atoms.
  • R 51 to R 53 are the general formula (LC3-2), general formula (LC4-2), and general formula (LC5 Similar embodiments in -2) are preferred.
  • R 61a to R 63a are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 3 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 3 carbon atoms.
  • general formula (LC3-21), general formula (Lc3-22) and general formula Formula (LC3-25) in order to increase the absolute value of dielectric anisotropy, general formula (LC3-21), general formula (Lc3-22) and general formula Formula (LC3-25), Formula (LC4-21), Formula (LC4-22) and Formula (LC4-25), Formula (LC5-21), Formula (LC5-22) and Formula (LC LC5-25) is preferred.
  • the compounds represented by the general formula (LC3-2), the general formula (Lc4-2) and the general formula (LC5-2) can be contained in one kind or two or more kinds, but B 1 to B 3 are 1, It is preferable to contain at least one compound each representing a 4-phenylene group and a compound in which B 1 to B 3 represent a trans-1,4-cyclohexylene group.
  • R LC31 , R LC32 , A LC31 and Z LC31 each independently represent the same meaning as R LC31 , R LC32 , A LC31 and Z LC31 in the general formula (LC3)
  • X LC3b1 to X LC3b6 are Represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and at least one of X LC3b1 and X LC3b2 or X LC3b3 and X LC3b4 represents a fluorine atom, m LC3a1 is 1, 2 or 3, and m LC3b1 is 0 or 1 represents a plurality of A LC31 and Z LC31 , they may be the same or different.) It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types of compounds chosen from the compound group represented by these.
  • R LC31 and R LC32 each independently represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 7 carbon atoms. Is preferably represented.
  • a LC31 preferably represents a 1,4-phenylene group, a trans-1,4-cyclohexylene group, a tetrahydropyran-2,5-diyl group, or a 1,3-dioxane-2,5-diyl group.
  • 4-phenylene group and trans-1,4-cyclohexylene group are more preferable.
  • Z LC31 is a single bond, -CH 2 O -, - COO -, - OCO -, - CH 2 CH 2 - is preferred to represent, and more preferably a single bond.
  • the general formula (LC3-a) preferably represents the following general formula (LC3-a1).
  • R LC31 and R LC32 each independently represent the same meaning as R LC31 and R LC32 in General Formula (LC3).
  • R LC31 and R LC32 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R LC31 has 1 carbon atom. More preferably, it represents an alkyl group of ⁇ 7 , and R LC32 represents an alkoxy group of 1 to 7 carbon atoms.
  • the general formula (LC3-b) is preferably represented by the following general formula (LC3-b1) to general formula (LC3-b12).
  • the general formula (LC3-b1), the general formula (LC3-b6), the general formula (LC3-b8) and general formula (LC3-b11) are more preferable, general formula (LC3-b1) and general formula (LC3-b6) are more preferable, and general formula (LC3-b1) is Most preferably it represents.
  • R LC31 and R LC32 each independently represent the same meaning as R LC31 and R LC32 in General Formula (LC3).
  • R LC31 and R LC32 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R LC31 has 2 carbon atoms. Or an alkyl group having 3 carbon atoms, and more preferably R LC32 represents an alkyl group having 2 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (LC4) is preferably a compound represented by the following general formula (LC4-a) to general formula (LC4-c), and the compound represented by the general formula (LC5) is Compounds represented by the following general formula (LC5-a) to general formula (LC5-c) are preferable.
  • R LC41, R LC42 and X LC41 each independently represent the same meaning as R LC41, R LC42 and X LC41 in the general formula (LC4)
  • R LC51 and R LC52 is the general independently It represents the same meaning as R LC51 and R LC52 in formula (LC5)
  • R LC41, R LC42, R LC51 and R LC52 each independently represents an alkyl group of 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, the number alkenyl group or a carbon atom of 2 to 7 carbon atoms 2 It preferably represents ⁇ 7 alkenyloxy groups.
  • Z LC4a1 to Z LC5c1 each independently preferably represents a single bond, —CH 2 O—, —COO—, —OCO— , —CH 2 CH 2 —, and more preferably represents a single bond.
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention has a general formula (II-a) to a general formula (II-f)
  • R 19 to R 30 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms
  • X 21 represents hydrogen 1 or 2 or more types of compounds selected from the group consisting of compounds represented by:
  • R 19 to R 30 are linear alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms when the ring structure to which they are bonded is a phenyl group (aromatic).
  • Alkenyl groups are preferred.
  • R 19 to R 30 are preferably alkyl groups.
  • R 19 to R 30 are preferably alkenyl groups.
  • R 19 to R 30 it is preferable to use many types of R 19 to R 30 in combination.
  • R 19 to R 30 a compound having an alkyl group or an alkenyl group having 2, 3 and 4 carbon atoms is preferably used in combination, and a compound having 3 or 5 carbon atoms is preferably used in combination. It is preferable to use the compounds of formulas 3, 4 and 5 in combination.
  • R 19 to R 20 are preferably an alkyl group or an alkoxy group, and at least one of them is preferably an alkoxy group. More preferably, R 19 is an alkyl group and R 20 is an alkoxy group. More preferably, R 19 is an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms, and R 20 is an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms.
  • R 21 to R 22 are preferably an alkyl group or an alkenyl group, and at least one of them is preferably an alkenyl group. In the case where both are alkenyl groups, they are preferably used to increase the response speed, but are not preferable when it is desired to improve the chemical stability of the liquid crystal display element.
  • At least one of R 23 to R 24 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms. If a good balance between the response speed and T ni is required, at least one of R 23 to R 24 is preferably an alkenyl group, and if a good balance between the response speed and the solubility at low temperature is required, R 23 At least one of to R 24 is preferably an alkoxy group.
  • At least one of R 25 to R 26 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 25 ⁇ R 26 is an alkenyl group
  • R 25 ⁇ At least one of R 26 is preferably an alkoxy group. More preferably, R 25 is an alkenyl group and R 26 is an alkyl group. It is also preferred that R 25 is an alkyl group and R 26 is an alkoxy group.
  • At least one of R 27 to R 28 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 27 ⁇ R 28 is an alkenyl group
  • R 27 ⁇ At least one of R 28 is preferably an alkoxy group. More preferably, R 27 is an alkyl group or an alkenyl group, and R 28 is an alkyl group. It is also preferred that R 27 is an alkyl group and R 28 is an alkoxy group. Furthermore, it is particularly preferred that R 27 is an alkyl group and R 28 is an alkyl group.
  • X 21 is preferably a fluorine atom.
  • At least one of R 29 to R 30 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms. If a good balance between response speed and T ni is required, at least one of R 29 to R 30 is preferably an alkenyl group, and if high reliability is required, at least one of R 29 to R 30 is an alkyl group. It is preferably a group. More preferably, R 29 is an alkyl group or an alkenyl group, and R 30 is an alkyl group or an alkenyl group. It is also preferred that R 29 is an alkyl group and R 30 is an alkenyl group. Furthermore, it is also preferred that R 29 is an alkyl group and R 30 is an alkyl group.
  • the compound group represented by the general formula (II-a) to the general formula (II-f) preferably contains 1 to 10 types, particularly preferably 1 to 8 types, and its content is 5 It is preferably ⁇ 80% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, more preferably 20 to 60% by mass, preferably 30 to 50% by mass, and 32 to 48% by mass. More preferably, it is more preferably 34 to 46% by mass.
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention preferably further contains a compound represented by the general formula (LC).
  • LC general formula
  • R LC represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and one or two or more —CH 2 — in the alkyl group is such that an oxygen atom is not directly adjacent to each other.
  • —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C ⁇ C— may be substituted, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group are optionally substituted May be substituted with a halogen atom
  • a LC1 and A LC2 are each independently (A) trans-1,4-cyclohexylene group (the one present in the group -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be substituted with an oxygen atom or a sulfur atom May be good), (B) a 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in the group or two or more non-adjacent —CH ⁇ may be substituted with a nitrogen atom), and (c
  • the compound selected from the compound group represented by the general formula (LC) is preferably contained in 1 to 10 types, more preferably 1 to 8 types, and the content thereof is 5 to 50% by mass. It is preferably 10 to 40% by mass.
  • the compound represented by the general formula (LC) is represented by the following general formula (LC6) from the viewpoint of increasing the response speed.
  • R LC61 and R LC62 each independently represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and one or more of —CH 2 — in the alkyl group is not directly adjacent to an oxygen atom. And may be substituted with —O—, —CH ⁇ CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C ⁇ C—, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group May be optionally halogen-substituted, and A LC61 to A LC63 each independently represent
  • one or more —CH 2 — in the cyclohexylene group may be substituted with —CH ⁇ CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, Z LC61 and Z LC62 each independently represents a single bond, —CH ⁇ CH—, —C, wherein one or two or more CH groups in the group may be substituted with a nitrogen atom.
  • ⁇ C -, - CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-a represents, m III1 is Represents 0-3.
  • the compound represented by general formula (I) is excluded.
  • a liquid crystal composition containing one or more compounds represented by formula (1) is preferred.
  • R LC61 and R LC62 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms. Most preferably,
  • a LC61 to A LC63 each independently preferably has the following structure:
  • Z LC61 and Z LC62 are each independently preferably a single bond, —CH 2 CH 2 —, —COO— , —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—.
  • R LC61 and R LC62 are each independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or 2 to 7 carbon atoms) It is more preferable that it is 1 type, or 2 or more types of compounds chosen from the group which consists of a compound represented by this.
  • the compounds represented by the general formulas (LC3) to (LC5) are compounds having a negative dielectric anisotropy and a relatively large absolute value.
  • the total content of these compounds is 30 to 65% is preferable, 40 to 55% is more preferable, and 43 to 50% is particularly preferable.
  • the compound represented by the general formula (LC) includes both a positive compound and a negative compound with respect to the dielectric anisotropy, but the dielectric anisotropy is negative and the absolute value thereof is 0.3.
  • the total content of the compounds represented by the general formulas (LC3) to (LC5) and (LC) is preferably 35 to 70%, more preferably 45 to 65%, 50 to 60% is particularly preferable.
  • a compound represented by general formula (II-a) to general formula (II-f) is contained, and represented by general formula (LC3) to general formula (LC5) and general formula (LC)
  • the compound is preferably contained in an amount of 35 to 70%
  • the compound represented by the general formula (II-a) to the general formula (II-f) is contained in an amount of 35 to 45%
  • the general formula (LC3) to the general formula More preferably, the compound represented by 45 to 65% of the compound represented by LC5) and general formula (LC) is represented by the compound represented by general formula (II-a) to general formula (II-f)
  • the total content of the compounds represented by general formula (LC3) to general formula (LC5), (II-a) to general formula (II-f) and general formula (LC) is 80 with respect to the entire composition. To 100% is preferable, 90 to 100% is more preferable, and 95 to 100% is particularly preferable.
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention can be used in a wide range of nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T ni ), but is preferably 60 to 120 ° C., 70 To 100 ° C is more preferable, and 70 to 85 ° C is particularly preferable.
  • T ni nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature
  • the dielectric anisotropy is preferably ⁇ 2.0 to ⁇ 6.0 at 25 ° C., more preferably ⁇ 2.5 to ⁇ 5.0, and ⁇ 2.5 to ⁇ 4. Particularly preferred is 0.
  • the refractive index anisotropy is preferably 0.08 to 0.13 at 25 ° C., more preferably 0.09 to 0.12. More specifically, it is preferably 0.10 to 0.12 when corresponding to a thin cell gap, and preferably 0.08 to 0.10 when corresponding to a thick cell gap.
  • the rotational viscosity ( ⁇ 1) is preferably 150 or less, more preferably 130 or less, and particularly preferably 120 or less.
  • Z which is a function of rotational viscosity and refractive index anisotropy, exhibits a specific value.
  • Z is preferably 13000 or less, more preferably 12000 or less, and particularly preferably 11000 or less.
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention needs to have a specific resistance of 10 12 ( ⁇ ⁇ m) or more, preferably 10 13 ( ⁇ ⁇ m). 10 14 ( ⁇ ⁇ m) or more is more preferable.
  • the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present invention may contain a normal nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a polymerizable monomer, etc., in addition to the above-described compound, depending on the application. good.
  • any one of a monofunctional polymerizable compound having one reactive group and a polyfunctional polymerizable compound having two or more reactive groups such as bifunctional or trifunctional is used. contains.
  • the polymerizable compound having a reactive group may or may not contain a mesogenic moiety.
  • the reactive group is preferably a substituent having photopolymerizability.
  • the reaction of the polymerizable compound having a reactive group can be suppressed during the thermal polymerization of the vertical alignment film material. Substituents are particularly preferred.
  • polymerizable compound having a monofunctional reactive group among the polymerizable compounds having a reactive group include the following general formula (VI)
  • X 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 3 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) t — (wherein t is 2 to And an oxygen atom is bonded to an aromatic ring.
  • V represents a linear or branched polyvalent alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or a polyvalent cyclic group having 5 to 30 carbon atoms.
  • the alkylene group in the polyvalent alkylene group may be substituted with an oxygen atom in the range where the oxygen atom is not adjacent to each other, and the alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group is an oxygen atom) May be substituted with an oxygen atom in a range not adjacent to each other)) or may be substituted with a cyclic substituent, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms).
  • the polymerizable compound represented is preferred.
  • X 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • a hydrogen atom is preferred, and when importance is placed on reducing the residual amount of reaction, a methyl group is preferred. preferable.
  • Sp 3 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) t — (wherein t represents an integer of 2 to 7, Represents a bond to an aromatic ring, but the carbon chain is preferably not so long, a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a single bond or 1 to 3 carbon atoms is preferable.
  • An alkylene group is more preferred.
  • Sp 3 represents —O— (CH 2 ) t —
  • t is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
  • V represents a linear or branched polyvalent alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or a polyvalent cyclic substituent having 5 to 30 carbon atoms, and an alkylene group in the polyvalent alkylene group. May be substituted with an oxygen atom in the range where the oxygen atom is not adjacent, and an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group may be substituted with an oxygen atom within the range where the oxygen atom is not adjacent) .) Or may be substituted with a cyclic substituent, and is preferably substituted with two or more cyclic substituents.
  • polymerizable compound represented by the general formula (VI) is represented by the general formula (X1a).
  • a 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • a 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkylene group are each independently an oxygen atom, assuming that oxygen atoms are not directly bonded to each other, -CO-, -COO- or -OCO- may be substituted, and one or more hydrogen atoms in the alkylene group are each independently substituted with a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group.
  • a 3 and A 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) And each independently may be substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group are each independently a halogen atom. Which may be substituted with an atom or an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms).
  • a 4 and A 7 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkyl group are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other) And each independently may be substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group are each independently a halogen atom. Which may be substituted with an atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms).
  • B 1 , B 2 and B 3 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups in the alkyl group are
  • each may be independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, and one or more of the alkyl groups may be substituted.
  • each of the hydrogen atoms may be independently substituted with a halogen atom or a trialkoxysilyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • polymerizable compound represented by the general formula (VI) is specifically the general formula (X1b).
  • T 1 , T 2 and T 3 are each independently
  • polymerizable compound represented by the general formula (VI) is specifically the general formula (X1c).
  • R 70 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 71 represents a hydrocarbon group having a condensed ring
  • the polymerizable compound having a polyfunctional reactive group is represented by the following general formula (V).
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond
  • U is a linear or branched chain having 2 to 20 carbon atoms
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. However, when importance is attached to the reaction rate, a hydrogen atom is preferable, and importance is placed on reducing the amount of residual reaction. In this case, a methyl group is preferred.
  • Sp 1 and Sp 2 are each independently a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s — (wherein s is 2 to 7 Wherein the oxygen atom is bonded to the aromatic ring), the carbon chain is preferably not so long, a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a single bond or An alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferred.
  • Sp 1 and Sp 2 represent —O— (CH 2 ) s —
  • s is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, and at least one of Sp 1 and Sp 2 is a single bond. More preferably, it is particularly preferable that both are single bonds.
  • U represents a linear or branched polyvalent alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or a polyvalent cyclic substituent having 5 to 30 carbon atoms
  • an alkylene group in the polyvalent alkylene group May be substituted with an oxygen atom in the range where the oxygen atom is not adjacent, and an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group may be substituted with an oxygen atom within the range where the oxygen atom is not adjacent)
  • May be substituted with a cyclic substituent and is preferably substituted with two or more cyclic substituents.
  • U specifically preferably represents the following formula (Va-1) to formula (Va-5), and the formula (Va-1) to formula (Va-3) It is more preferable to represent, and it is particularly preferable to represent the formula (Va-1).
  • both ends shall be bonded to Sp 1 or Sp 2.
  • at least one of the Sp 1 and Sp 2 preferably represents a single bond, and it is also preferable that both are single bonds.
  • k represents an integer of 1 to 5, but k is preferably a bifunctional compound of 1 or k is a trifunctional compound of 2, more preferably a bifunctional compound. .
  • the compound represented by the general formula (V) is preferably a compound represented by the following general formula (Vb).
  • X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or —O— (CH 2 ) s —
  • Z 1 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 —, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—
  • a compound in which one represents a hydrogen atom and the other represents a methyl group is also preferable.
  • diacrylate derivatives are the fastest, dimethacrylate derivatives are slow, asymmetric compounds are in the middle, and a preferred embodiment can be used depending on the application.
  • a dimethacrylate derivative is particularly preferable.
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s—.
  • Is preferably a compound in which at least one is a single bond, and both represent a single bond or one represents a single bond and the other represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or —O— (CH 2 ) s—.
  • an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and s is preferably 1 to 4.
  • Z 1 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, — CF 2 CF 2 —, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —COO—CH 2 CH 2 —, —OCO— CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 —COO—, —CH 2 CH 2 —OCO—, —COO—CH 2 —, —OCO—CH 2 —, —CH 2 —COO—, —CH 2 —OCO—, —CY 1 ⁇ CY 2 —, —C ⁇ C— or a single bond, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF
  • C represents a 1,4-phenylene group, a trans-1,4-cyclohexylene group or a single bond in which any hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom.
  • -A phenylene group or a single bond is preferred.
  • Z 1 is preferably a linking group other than a single bond.
  • Z 1 is preferably a single bond.
  • C represents a single bond and the ring structure is formed of two rings.
  • Specific examples of the polymerizable compound having a ring structure include the following general formula: Compounds represented by (V-1) to (V-6) are preferred, compounds represented by general formulas (V-1) to (V-4) are particularly preferred, and compounds represented by general formula (V-2) Most preferred are the compounds
  • the compound represented by the general formula (V) is also preferably a compound represented by the following general formula (Vc).
  • X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 , Sp 2 and Sp 3 each independently represents a single bond having 1 to 8 carbon atoms.
  • An alkylene group or —O— (CH 2 ) s — (wherein s represents an integer of 2 to 7 and an oxygen atom is bonded to an aromatic ring), and Z 11 and Z 12 are each independently —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 —, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —COO—CH 2 CH 2 —, —OCO—CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 -COO -, - CH 2 CH 2
  • polymerization initiator examples include benzoin ethers, benzophenones, acetophenones, benzyl ketals, acylphosphine oxides, and the like.
  • a stabilizer may be added in order to improve storage stability.
  • examples of the stabilizer that can be used include hydroquinones, hydroquinone monoalkyl ethers, tert-butylcatechols, pyrogallols, thiophenols, nitro compounds, ⁇ -naphthylamines, ⁇ -naphthols, nitroso compounds, and the like. It is done.
  • the liquid crystal layer containing a polymerizable monomer is useful for a liquid crystal display device, particularly useful for a liquid crystal display device for driving an active matrix, and for a liquid crystal display device for a PSA mode, PSVA mode, VA mode, IPS mode or ECB mode. Can be used.
  • the liquid crystal layer containing a polymerizable monomer is a liquid crystal that provides liquid crystal alignment ability by polymerizing the polymerizable monomer contained therein by ultraviolet irradiation, and controls the amount of light transmitted using the birefringence of the liquid crystal composition. Used for display elements.
  • the oxide semiconductor film 113 is a member in which only the insulating film 118, the alignment film 4 and the like are separated from the liquid crystal composition, and the insulating film 118 and the alignment film 4 are usually 0.1 ⁇ m or less, etc. Therefore, the influence of oxygen desorbed from the oxide semiconductor film on the liquid crystal layer cannot be sufficiently prevented.
  • a second embodiment of the liquid crystal display element according to the present invention includes a thin film transistor using an oxide semiconductor and a specific liquid crystal composition, and a liquid crystal that generates an electric field having a component in a direction parallel to the substrate surface of the liquid crystal display element It is a display element.
  • an IPS liquid crystal display element an in-plane switching mode liquid display
  • an FFS liquid crystal display element fringe field switching mode liquid crystal display element (Fringe field switching mode liquid crystal display element)
  • Field Switching mode Liquid Crystal Display is used.
  • An IPS type liquid crystal display element which is a second preferred embodiment of the liquid crystal display element according to the present invention, includes a first substrate, a second substrate, the first substrate, and a second substrate disposed to face each other.
  • a liquid crystal layer containing a liquid crystal composition is sandwiched between the substrate and a plurality of gate wirings and data wirings arranged in a matrix on the first substrate, and provided at intersections of the gate wirings and the data wirings.
  • a pixel electrode, a common electrode provided on the first substrate or the second substrate and spaced apart from the pixel electrode, a liquid crystal layer and each of the first transparent insulating substrate and the second transparent insulating substrate A shortest path connecting the common electrode adjacent to the pixel electrode from the pixel electrode, the alignment layer being provided in the vicinity of the liquid crystal layer and having an alignment film that induces homogeneous alignment with respect to the liquid crystal composition.
  • the pixel electrode and the common electrode are arranged so as to have a parallel component with respect to the second substrate.
  • the shortest path connecting the pixel electrode to the common electrode adjacent to the pixel electrode has a parallel component with respect to the first or second substrate, and is disposed at a distance closest to the pixel electrode from the pixel electrode.
  • the direction vector indicating the shortest path connecting the common electrodes has a parallel direction component with respect to the first or second substrate.
  • the shortest path connecting the common electrode adjacent to the pixel electrode from the pixel electrode is the first Or, since it is perpendicular to the second substrate, it does not correspond to a component having a parallel component with respect to the first or second substrate. That is, the pixel electrode and the counter electrode are arranged so as not to overlap in the vertical direction with respect to the first or second substrate.
  • the counter electrode may be provided on the first substrate or may be provided on the second substrate.
  • an electric field (E) generated between the common electrode and the pixel electrode is planar. It can have a directional component. Therefore, for example, when an alignment film that induces homogeneous alignment with respect to the liquid crystal composition is used for the alignment layer, the alignment layer is aligned in the plane direction that is the alignment direction of the alignment film before voltage is applied between the common electrode and the pixel electrode. When the applied liquid crystal molecules block light and when a voltage is applied, the liquid crystal molecules rotate horizontally with respect to the substrate by the electric field (E) applied in the plane direction, and light is transmitted by being aligned along the electric field direction. An element can be provided.
  • An FFS type liquid crystal display element which is a second preferred embodiment of the liquid crystal display element according to the present invention, includes a first substrate, a second substrate, the first substrate, and a second substrate that are arranged to face each other.
  • a liquid crystal layer containing a liquid crystal composition is sandwiched between the substrate and a plurality of gate wirings and data wirings arranged in a matrix on the first substrate, and provided at intersections of the gate wirings and the data wirings.
  • a source electrode and a drain electrode provided in conduction with the layer ; a common electrode provided apart from the pixel electrode on the first transparent insulating substrate; and the first transparent insulating substrate and the second electrode
  • a liquid crystal layer is provided between each of the insulating substrates and the liquid crystal layer, and has an alignment film that induces homogeneous alignment with respect to the liquid crystal composition.
  • the shortest distance between the adjacent common electrode and the pixel electrode It is preferable that the distance d is shorter than the shortest separation distance G between the alignment films.
  • a liquid crystal display element in which the shortest separation distance d between the common electrode and the pixel electrode is longer than the shortest separation distance G between the alignment layers is referred to as an IPS liquid crystal display element.
  • An element in which the shortest distance d from the electrode is shorter than the shortest distance G between the alignment layers is referred to as FFS. Accordingly, the only requirement for the FFS method is that the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance G between the alignment layers. Therefore, the surface of the common electrode and the surface of the pixel electrode There is no limitation on the positional relationship in the thickness direction.
  • the pixel electrode may be provided closer to the liquid crystal layer than the common electrode as shown in FIGS. 4 to 8, and the pixel electrode and the common electrode as shown in FIG. May be provided on the same surface.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view schematically showing a structure of one embodiment of the liquid crystal display element, which is a so-called FFS type liquid crystal display element.
  • a liquid crystal display element 10 according to the present invention includes a first polarizing plate 1, a first substrate 2, an electrode layer (also referred to as a thin film transistor layer) 3 including a thin film transistor, an alignment film 4, and a liquid crystal composition. It is preferable that the liquid crystal layer 5, the alignment film 4, the color filter 6, the second substrate 7, and the second polarizing plate 8 are sequentially stacked. As shown in FIG.
  • the first substrate 2 and the second substrate 7 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 1 and 8. Further, in FIG. 4, a color filter 6 is provided between the second substrate 7 and the alignment film 4. Further, a pair of alignment films 4 may be formed on the (transparent) electrode (layer) 3 so as to be close to the liquid crystal layer 5 according to the present invention and to directly contact the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 5.
  • the FFS mode liquid crystal display element uses a fringe electric field.
  • the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance G between the alignment layers, the common electrode and the pixel electrode A fringe electric field is formed between them, and the horizontal and vertical alignments of the liquid crystal molecules can be used efficiently. That is, in the case of the FFS liquid crystal display element, a horizontal electric field formed in a direction perpendicular to a line forming the comb-teeth of the pixel electrode 21 and a parabolic electric field can be used.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view of the region II of the electrode layer 3 (or also referred to as the thin film transistor layer 3) including the thin film transistor formed on the substrate in FIG.
  • the thin film transistor including the source electrode 27, the drain electrode 24 and the gate electrode 28 serves as a switching element for supplying a display signal to the pixel electrode 21. It is provided in connection with.
  • FIG. 4 shows a configuration in which a flat plate-like common electrode 22 is formed on the back surface of an interdigital pixel electrode 21 via an insulating layer (not shown).
  • the surface of the pixel electrode 21 may be covered with a protective insulating film and an alignment film layer.
  • a storage capacitor 23 for storing a display signal supplied through the data wiring 25 may be provided in a region surrounded by the plurality of gate wirings 26 and the plurality of data wirings 25. Further, a common line 29 is provided in parallel with the gate wiring 26. The common line 29 is connected to the common electrode 22 in order to supply a common signal to the common electrode 22.
  • FIG. 6 is an example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element taken along the line III-III in FIG.
  • the substrate 7 is spaced apart from the alignment layer at a predetermined interval G, and the liquid crystal layer 5 containing the liquid crystal composition is filled in this space.
  • a gate insulating film 12 is formed on a part of the surface of the first substrate 2, and a common electrode 22 is formed on a part of the surface of the gate insulating film 12, and further covers the common electrode 22 and the thin film transistor.
  • An insulating film 18 is formed.
  • a pixel electrode 21 is provided on the insulating film 18, and the pixel electrode 21 is in contact with the liquid crystal layer 5 through the alignment layer 4. Therefore, the minimum distance d between the pixel electrode and the common electrode can be adjusted as the (average) film thickness of the gate insulating film 12. In other words, in the embodiment of FIG. 6, the distance in the horizontal direction on the substrate between the pixel electrode and the common electrode is zero.
  • the electrode width of the comb-like portion of the pixel electrode 21: l and the width of the gap of the comb-like portion of the pixel electrode 21: m are such that all the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 can be driven by the generated electric field. It is preferable to form the width.
  • the major axis direction is When a voltage is applied to the liquid crystal molecules arranged parallel to the alignment direction of the alignment layer, an equipotential line of a parabolic electric field is formed between the pixel electrode 21 and the common electrode 22 between the pixel electrode 21 and the common electrode 22.
  • the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 rotate in the liquid crystal layer 5 along the formed electric field and function as a switching element.
  • the plane direction that is the alignment direction of the alignment film before voltage is applied between the common electrode and the pixel electrode
  • the common electrode and the pixel electrode are separated from each other on the same substrate (or electrode layer).
  • the vertical component electric field (fringe field) derived from the edges of these electrodes is generated when the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance G between the alignment layers.
  • Even liquid crystal molecules having a low dielectric anisotropy can be driven. Therefore, in the liquid crystal composition, the amount of the compound having a large dielectric anisotropy ( ⁇ ) can be reduced as much as possible, so that the liquid crystal composition itself can contain a large amount of a low-viscosity compound.
  • the rubbing direction of the alignment film 4 in the second embodiment is such that the direction perpendicular to the line forming the comb-teeth of the pixel electrode 21 (the direction in which the horizontal electric field is formed) is the x axis. Alignment is preferably made so that the angle ⁇ formed by the x-axis and the major axis direction of the liquid crystal molecules is approximately 0 to 45 °.
  • the same liquid crystal composition as that described in the first embodiment is used as the liquid crystal composition, that is, a liquid crystal composition having negative dielectric anisotropy is used. Used. In a state where no voltage is applied, the liquid crystal molecules are arranged so that the major axis direction thereof is parallel to the alignment direction of the alignment film 4.
  • the liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy rotate so that the major axis direction thereof is perpendicular to the generated electric field direction.
  • the liquid crystal molecules located near the pixel electrode 21 are easily affected by the fringe electric field, the liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are oriented in the major axis direction because the polarization direction is on the minor axis of the molecule. It does not rotate in a direction perpendicular to the film 4, and the major axis direction of all the liquid crystal molecules 30 in the liquid crystal layer 5 can be maintained parallel to the alignment film 4. Therefore, the FFS type liquid crystal display element using liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy can obtain excellent transmittance characteristics.
  • FIG. 7 is another form of a plan view in which the region II of the electrode layer 3 including the thin film transistor (also referred to as the thin film transistor layer 3) formed on the substrate in FIG. 4 is enlarged.
  • the thin film transistor including the source electrode 27, the drain electrode 24 and the gate electrode 28 serves as a switching element for supplying a display signal to the pixel electrode 21. It is provided in connection with.
  • the pixel electrode 21 may have a structure cut out by at least one notch, and an example thereof is shown in FIG.
  • the pixel electrode 21 has a shape in which the center and both ends of a rectangular flat plate are cut out by a triangular cutout, and the remaining region is cut out by eight rectangular cutouts.
  • Reference numeral 22 denotes a comb tooth body (not shown).
  • the surface of the pixel electrode may be covered with a protective insulating film and an alignment film layer.
  • a storage capacitor 23 for storing a display signal supplied through the data wiring 24 may be provided in a region surrounded by the plurality of gate wirings 25 and the plurality of data wirings 24. Note that the shape and number of the notches are not particularly limited.
  • FIG. 8 shows another example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element taken along the line III-III in FIG. That is, the difference from the structure of the liquid crystal display element shown in FIG. 6 is that the liquid crystal display element shown in FIG. 5 has a common electrode as a flat plate and a pixel electrode as a comb.
  • the pixel electrode 21 has a rectangular flat plate whose center and both ends are cut out by a triangular cutout, and a remaining area is 8. It has a shape cut out by two rectangular cutouts, and the common electrode has a comb-like structure.
  • the minimum separation distance d between the pixel electrode and the common electrode is equal to or greater than the (average) film thickness of the gate insulating film 12 and less than the alignment layer separation distance G.
  • the common electrode has a comb-like structure, but the common electrode may be a flat plate in this embodiment.
  • the FFS mode liquid crystal display element according to the present invention only needs to satisfy the condition that the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance G between the alignment layers.
  • the pixel electrode 21 is covered with the protective film 18, but in the configuration of the liquid crystal display element shown in FIG. 5, the pixel electrode 21 is covered with the alignment layer 4. .
  • the pixel electrode may be covered with either a protective film or an alignment film.
  • a polarizing plate is formed on one surface of the first substrate 2 and a gate insulating film 12 is formed so as to cover the comb-like common electrode 22 formed on a part of the other surface.
  • a pixel electrode 21 is formed on a part of the surface of the gate insulating film 12, and an insulating film 18 is formed so as to cover the pixel electrode 21 and the thin film transistor 20.
  • an alignment layer 4, a liquid crystal layer 5, an alignment layer 4, a color filter 6, a second substrate 7 and a polarizing plate 8 are laminated on the insulating film 18.
  • the minimum separation distance d between the pixel electrode and the common electrode is adjusted by both electrode positions, the electrode width of the comb-like portion of the pixel electrode 21: l, or the width of the gap of the comb-like portion of the pixel electrode 21: m. can do.
  • an electric field (E) having a thickness direction component can be applied at the same time because an electric field having a planar direction component is formed and the height in the thickness direction is different between the surface of the pixel electrode and the surface of the common electrode.
  • the FFS mode liquid crystal display element uses a fringe electric field, and is particularly limited as long as the shortest distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest distance G between the alignment layers.
  • the pixel electrode 41 and the common electrode 42 are provided on the same surface on the first substrate 2.
  • the configuration may be such that the plurality of tooth portions and the plurality of tooth portions of the comb-like common electrode 42 are separated and meshed.
  • an IPS liquid crystal display element can be obtained by making the distance between the tooth portion of the common electrode 42 and the tooth portion of the pixel electrode 41 longer than the shortest distance G between the alignment layers, and the tooth portion of the common electrode 42 and the pixel electrode 41.
  • the thin film transistor shown in FIGS. 6 and 8 includes a gate electrode 11 formed on the surface of the substrate 2, a gate insulating layer 12 that covers the gate electrode 11 and covers substantially the entire surface of the substrate 2, A semiconductor layer 13 formed on the surface of the gate insulating layer 12 so as to face the gate electrode 11; a protective film 14 provided so as to cover a part of the surface of the semiconductor layer 13; the protective layer 14; A drain electrode 16 which covers one side end of the semiconductor layer 13 and is in contact with the gate insulating layer 12 formed on the surface of the substrate 2, the other of the protective film 14 and the semiconductor layer 13 A source electrode 17 provided so as to cover a side end portion of the substrate 2 and in contact with the gate insulating layer 12 formed on the surface of the substrate 2, the drain electrode 16, and the source electrode 1.
  • the difference from the structure of the thin film transistor described with reference to FIG. 3 in the first embodiment is that a protective film 14 that covers a part of the surface of the semiconductor layer 13 is provided. Since the protective film 14 separates the liquid crystal layer 5 from the semiconductor layer 13 using an oxide semiconductor, the influence of oxygen desorbed from the oxide semiconductor film on the liquid crystal layer can be reduced.
  • an insulating film 18 is formed so as to cover the pixel electrode 21 and the thin film transistor 20. Since the insulating film 18 also separates the liquid crystal layer 5 from the semiconductor layer 13 using an oxide semiconductor, the influence of oxygen released from the oxide semiconductor film on the liquid crystal layer can be reduced.
  • the configurations of the first substrate 2, the second substrate 7, the transparent electrode 6, the color filter 6, the alignment film 4, and the liquid crystal layer 5 are the same as those described above. Since this is the same as the first substrate 102, the second substrate 109, the transparent electrode 107, the color filter 108, the alignment films 104 and 106, and the liquid crystal layer 105 described in the embodiment, the description thereof is omitted.
  • the oxide semiconductor film 13 is a member that separates only the insulating film 18, the alignment film 4, the protective film 14 and the like from the liquid crystal composition, as shown in FIGS. Since the insulating film 118, the alignment film 4, and the protective film 14 are usually thin, it is not possible to sufficiently prevent the influence of oxygen desorbed from the oxide semiconductor film on the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal display element of the present invention since a specific liquid crystal composition is used, the influence of the interaction between the oxide semiconductor film and the liquid crystal composition can be reduced.
  • the liquid crystal display element of the present invention can prevent a decrease in voltage holding ratio (VHR) and an increase in ion density (ID) of the liquid crystal layer, and prevent display defects such as white spots, alignment unevenness, and baking. And power saving can be achieved.
  • VHR voltage holding ratio
  • ID ion density
  • the configuration of the third embodiment according to the present invention is a liquid crystal display device having a thin film transistor using an oxide semiconductor and a specific liquid crystal composition, and a first substrate on which an electrode layer 3 including the thin film transistor is formed; It is preferable that the color filter 6 is formed on the same substrate side.
  • FIG. 10 shows another form of a sectional view of the liquid crystal display element.
  • the configuration of the liquid crystal composition is that the alignment layer 4, the thin film transistor (11, 13, 15, 16, 17), the color filter 6 and the pixel electrode 21 are formed on the surface of the first substrate 2, and the alignment layer 4 is The second substrate 7 formed on the substrate is spaced apart from the alignment layers, and the space is filled with a liquid crystal layer 5 containing a liquid crystal composition.
  • a thin film transistor and a gate insulating film 12 are formed on a part of the surface of the first substrate 2, and a buffer layer 30 that is also a flat film is formed so as to cover the thin film transistor.
  • the color filter 6, the pixel electrode 21, and the alignment layer 4 are stacked on the layer 30 in this order. Therefore, unlike FIG. 6 and the like, the color filter 6 does not exist on the second substrate 7.
  • the liquid crystal display element has a rectangular display area located at the center and a frame-like non-display area located along the periphery of the display area.
  • red, green, or blue A color filter is formed in the display area. More specifically, the periphery of the color filter is disposed so as to overlap the signal line (data wiring, gate wiring, etc.).
  • a plurality of pixel electrodes 21 formed of a transparent conductive film such as ITO are provided on the color filter.
  • Each pixel electrode 21 is connected to a corresponding thin film transistor through an insulating film 18 and a through hole (not shown) formed in each colored layer. More specifically, the pixel electrode 21 is connected to the thin film transistor via the contact electrode described above.
  • a plurality of columnar spacers may be provided on the pixel electrode 21.
  • An alignment film 4 is formed on the color filter and the pixel electrode 21.
  • FIG. 11 is a diagram showing a color filter on array having a different form from that in FIG. 10, and is an enlarged view of a portion of the thin film transistor and the substrate 2.
  • the color filter is present on the liquid crystal layer side from the thin film transistor.
  • the thin film transistor is present on the liquid crystal layer side from the color filter. Are joined via a buffer layer.
  • the configuration of the oxide semiconductor film, the liquid crystal layer, and the like in the third embodiment is the same as that described in the first and second embodiments, the description thereof is omitted.
  • the liquid crystal display element of the present invention and a backlight are used in various applications such as a liquid crystal television, a personal computer monitor, a mobile phone, a smartphone display, a notebook personal computer, a portable information terminal, and a digital signage.
  • the backlight include a cold cathode tube type backlight, a two-wavelength peak pseudo-white backlight and a three-wavelength peak backlight using a light emitting diode or an organic EL element using an inorganic material.
  • T ni Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C.) ⁇ n: refractive index anisotropy at 25 ° C. ⁇ : dielectric anisotropy at 25 ° C. ⁇ : viscosity at 20 ° C. (mPa ⁇ s) ⁇ 1 : rotational viscosity at 25 ° C. (mPa ⁇ s) d gap : gap between the first substrate and the second substrate of the cell ( ⁇ m) VHR: Voltage holding ratio at 70 ° C.
  • the burn-in evaluation of the liquid crystal display element is based on the following four-level evaluation of the afterimage level of the fixed pattern when the predetermined fixed pattern is displayed in the display area for 1000 hours and then the entire screen is uniformly displayed. went. ⁇ No afterimage ⁇ Although there is a slight afterimage, acceptable level ⁇ Without afterimage, unacceptable level ⁇ Without afterimage, considerably poor transmittance The transmittance in the liquid crystal display device is 100% as the transmittance of the device before liquid crystal composition injection.
  • Example 1 A thin film transistor layer was provided on the first substrate by forming the thin film transistor illustrated in FIG. 3 having an In—Ga—Zn oxide film by a sputtering method.
  • a counter electrode was provided on the second substrate.
  • a weak rubbing treatment is performed to create a VA cell, and between the first substrate and the second substrate,
  • VHR, ID, and transmittance of the obtained liquid crystal display element were measured.
  • image sticking evaluation of the obtained liquid crystal display element was performed.
  • the composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR of the liquid crystal display element, the ID, the transmittance, and the results of the burn-in evaluation are shown in the following table.
  • the liquid crystal composition 1 has a practical liquid crystal layer temperature range of 81 ° C. as a TV liquid crystal composition, has a large absolute value of dielectric anisotropy, has a low viscosity, and an optimal ⁇ n. I understand that.
  • Example 1 The liquid crystal display element of Example 1 was able to realize high VHR, small ID, and high transmittance. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Examples 2 and 3 In the same manner as in Example 1, the liquid crystal composition 2 and the liquid crystal composition 3 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 2 and 3, and their VHR, ID, and transmittance were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR of the liquid crystal display element, the ID, the transmittance, and the results of the burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 2 and 3 were able to realize high VHR, small ID, and high transmittance. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 6 As in Example 1, liquid crystal compositions 4 to 6 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 4 to 6, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 7 to 9 Similarly to Example 1, liquid crystal compositions 7 to 9 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 7 to 9, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 10 to 12 The liquid crystal display elements of Examples 7 to 9 were able to realize high VHR and small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 10 to 12 In the same manner as in Example 1, liquid crystal compositions 10 to 12 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 10 to 12, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 13 to 15 The liquid crystal display elements of Examples 10 to 12 were able to realize high VHR and small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 13 to 15 In the same manner as in Example 1, liquid crystal compositions 13 to 15 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 13 to 15, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 16 to 18 The liquid crystal display elements of Examples 13 to 15 were able to realize high VHR and small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 16 to 18 In the same manner as in Example 1, liquid crystal compositions 16 to 18 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 16 to 18, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 19 to 21 The liquid crystal display elements of Examples 16 to 18 were able to realize high VHR and small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 19 to 21 In the same manner as in Example 1, liquid crystal compositions 19 to 21 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 19 to 21, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 22 to 24 The liquid crystal display elements of Examples 19 to 21 were able to realize high VHR and small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 22 to 24 Similarly to Example 1, liquid crystal compositions 22 to 24 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 22 to 24, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 25 to 27 The liquid crystal display elements of Examples 22 to 24 were able to realize high VHR and small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 25 to 27 liquid crystal compositions 25 to 27 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 25 to 27, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 28 Liquid crystal composition 1 was mixed with 0.3% by mass of 2-methyl-acrylic acid 4- ⁇ 2- [4- (2-acryloyloxy-ethyl) -phenoxycarbonyl] -ethyl ⁇ -biphenyl-4′-yl ester. A liquid crystal composition 28 was obtained.
  • the liquid crystal composition 28 was sandwiched between the VA cells used in Example 1, and irradiated with ultraviolet rays for 600 seconds (3.0 J / cm 2 ) while applying a driving voltage between the electrodes, and a polymerization treatment was performed.
  • the liquid crystal display element of Example 28 was produced and its VHR and ID were measured.
  • the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed.
  • the composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • the liquid crystal display element of Example 28 was able to realize a high VHR and a small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 29 The liquid crystal composition 13 was mixed with 0.3% by mass of bismethacrylic acid biphenyl-4,4′-diyl to obtain a liquid crystal composition 29.
  • the liquid crystal composition 28 was sandwiched between the VA cells used in Example 1, and irradiated with ultraviolet rays for 600 seconds (3.0 J / cm 2 ) while applying a driving voltage between the electrodes, and a polymerization treatment was performed.
  • the liquid crystal display element of Example 29 was produced and its VHR and ID were measured.
  • the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed.
  • the composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Liquid crystal composition 30 was prepared by mixing 0.3% by mass of bismethacrylic acid 3-fluorobiphenyl-4,4′-diyl with liquid crystal composition 19.
  • the liquid crystal composition 28 was sandwiched between the VA cells used in Example 1, and irradiated with ultraviolet rays for 600 seconds (3.0 J / cm 2 ) while applying a driving voltage between the electrodes, and a polymerization treatment was performed.
  • the liquid crystal display element of Example 28 was produced and its VHR and ID were measured.
  • the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed.
  • the composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 30 The liquid crystal display element of Example 30 was able to realize a high VHR and a small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Examples 31 to 33 Similarly to Example 1, liquid crystal compositions 31 to 33 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 31 to 33, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 34 to 36 In the same manner as in Example 1, liquid crystal compositions 34 to 36 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 34 to 36, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 37 and 38 In the same manner as in Example 1, the liquid crystal compositions 37 and 38 shown in the following table were sandwiched to produce the liquid crystal display elements of Examples 37 and 38, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 39 to 41 As in Example 1, liquid crystal compositions 39 to 41 shown in the following table were sandwiched to produce liquid crystal display elements of Examples 39 to 41, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 42 In the liquid crystal display elements of Examples 39 to 41, although the ID was large, the afterimage was very slight in the burn-in evaluation, which was an acceptable level.
  • Example 42 In the same manner as in Example 1, the liquid crystal composition 45 shown in the following table was sandwiched to produce a liquid crystal display element of Example 45, and its VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 1 In the liquid crystal display element of Example 42, although the ID was large, the afterimage was very slight in the burn-in evaluation, which was an acceptable level.
  • Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, the comparative liquid crystal composition 1 shown in the following table was sandwiched to produce a liquid crystal display element of Comparative Example 1, and its VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. Further, the transmittance of the liquid crystal display element of Comparative Example 1 was measured. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR of the liquid crystal display element, the ID, the transmittance, and the results of the burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Comparative Examples 2 to 5 As in Example 1, comparative liquid crystal compositions 2 to 5 shown in the following table were sandwiched to produce liquid crystal display devices of comparative examples 2 to 5, and their VHR and ID were measured. The burn-in evaluation of the liquid crystal display device was performed. The results are shown in the following table.
  • Comparative Examples 5 to 12 In the same manner as in Examples 1, 2, 8, 13, 14, 19, 20, and 26, except that an amorphous silicon film was used instead of the In—Ga—Zn oxide film, the liquid crystal display devices of Comparative Examples 5 to 12 was prepared, and its VHR and ID were measured. The burn-in evaluation of the liquid crystal display device was performed. Further, the transmittances of Comparative Example 16 and Comparative Example 17 were measured. The results are shown in the following table.
  • Example 43 to 45 An electrode structure is formed on at least one of the first and second substrates, a horizontal alignment film is formed on each facing side, and then a weak rubbing process is performed to create an FFS cell.
  • the VHR, ID, and transmittance of the liquid crystal display elements of Examples 43 to 45 were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR of the liquid crystal display element, the ID, the transmittance, and the results of the burn-in evaluation are shown in the following table.
  • Example 46 and 47 The liquid crystal display elements of Examples 43 to 45 were able to realize high VHR, small ID, and high transmittance. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.
  • Example 46 and 47 In the same manner as in Example 1, liquid crystal compositions 46 and 47 shown in the following table were sandwiched to prepare liquid crystal display elements of Examples 46 and 47, and their VHR and ID were measured. Moreover, the burn-in evaluation of the liquid crystal display element was performed. The composition of the liquid crystal composition, its physical properties, the VHR and ID of the liquid crystal display element, and the results of burn-in evaluation are shown in the following table.
  • liquid crystal display elements of Examples 46 and 47 were able to realize high VHR and small ID. Further, even in the burn-in evaluation, there was no afterimage, or even a very slight and acceptable level.

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Abstract

　対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、第一基板上に設けられる薄膜トランジスタと、トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、薄膜トランジスタが、ゲート電極と、ゲート電極と絶縁層を介して設けられる酸化物半導体層と、酸化物半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、液晶組成物が一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上と、一般式（ＩＩ－ａ）から一般式（ＩＩ－ｆ）で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上含有する液晶表示素子を提供する。

Description

液晶表示素子
　本発明は、液晶表示素子に関する。
　液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、家庭用各種電気機器、測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲスト・ホスト）型、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）型、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）型、ＯＣＢ（光学補償複屈折）型、ＥＣＢ（電圧制御複屈折）型、ＶＡ（垂直配向）型、ＣＳＨ（カラースーパーホメオトロピック）型、あるいはＦＬＣ（強誘電性液晶）等を挙げることができる。また駆動方式としても従来のスタティック駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、単純マトリックス方式、最近ではＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）等により駆動されるアクティブマトリックス（ＡＭ）方式が主流となっている。
　アクティブマトリクス方式の薄膜トランジスタに適用可能な半導体としてシリコン系材料が知られている。また、近年、酸化亜鉛、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系等の酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを作製し、液晶表示素子に適用する技術が注目されている（特許文献１参照）。酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタは、シリコン系材料を用いた薄膜トランジスタと比較すると、高い電界効果移動度を有するため、表示素子の性能を向上させることができ、また、省電力化が可能である。そのため、液晶素子メーカにおいて酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを用いたアレイの採用等盛んな開発が続いている。
　しかし、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタは、電気特性が変動しやすく信頼性が低いという問題がある。電気特性の変動の一因として、酸化物半導体膜から酸素が脱離して、酸素欠陥に代表されるような格子欠陥が生じることが挙げられる。このような問題に対して、酸化物半導体の成膜時の酸素雰囲気の条件を制御することで電子キャリア濃度を小さくし、酸素欠陥を生じにくくする方法が検討されている（特許文献２参照）。
　一方、液晶表示素子の液晶層を構成する液晶組成物は、組成物中に不純物が存在すると表示素子の電気的特性に大きな影響を及ぼすことから不純物についての高度な管理がなされてきた。又、配向膜を形成する材料に関しても配向膜は液晶層が直接接触し、配向膜中に残存した不純物が液晶層に移動することにより、液晶層の電気的特性に影響を及ぼすことは既に知られており、配向膜材料中の不純物に起因する液晶表示素子の特性についての検討がなされつつある。
　しかし、特許文献２に記載のように、酸素欠陥に代表されるような格子欠陥の問題に対する検討が行われているものの、酸化物半導体膜からの酸素脱離を十分に防止できるものではなかった。酸化物半導体膜から酸素が脱離すると、酸化物半導体膜を覆う絶縁膜に拡散し、当該絶縁膜を変質させる。液晶表示素子において、薄膜トランジスタの酸化物半導体膜と液晶層との間には、薄い絶縁膜、あるいは薄い絶縁膜と薄い配向膜等しか液晶組成物を隔てる部材が無いことから、酸化物半導体膜から脱離した酸素の拡散、それに伴う絶縁膜の変質が生じると、酸化物半導体膜と液晶層とが十分に遮断されなくなり、酸化物半導体膜から脱離する酸素による、液晶層への影響が想定される。酸化物半導体膜から脱離した酸素等による不純物が液晶層に拡散すると、液晶層の電圧保持率（ＶＨＲ）の低下、イオン密度（ＩＤ）の増加による白抜け、配向むら、焼き付きなどの表示不良を発現する可能性がある。
　しかしながら、従来は、特許文献２に開示されるように、酸化物半導体から酸素が脱離することを抑えることが発明の本質となっており、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタと、液晶組成との直接的な関係については検討が行われていなかった。
特開２００７－９６０５５号公報 特開２００６－１６５５２８号公報
　そこで、本発明は、酸化物半導体を用いた液晶表示素子において、液晶層の電圧保持率（ＶＨＲ）の低下、イオン密度（ＩＤ）の増加を防止し、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の問題を解決することが可能である液晶表示素子を提供することにある。
　本願発明者らは、上記課題を解決するために酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを有する液晶表示素子に最適な種々の液晶組成物の構成を鋭意検討した結果、特定の液晶組成物を用いた液晶表示素子が、液晶層の電圧保持率（ＶＨＲ）の低下、イオン密度（ＩＤ）の増加を防止し、白抜け、配向むら、焼き付きなどの表示不良の問題を解決し、且つ、省電力化が可能であることを見出し本願発明の完成に至った。
　即ち、本発明は、
対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、
前記第一基板上にマトリクス状に配置される複数個のゲート配線及びデータ配線と、
前記ゲート配線とデータ配線との交差部に設けられる薄膜トランジスタと、該トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、
前記薄膜トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極と絶縁層を介して設けられる酸化物半導体層と、該酸化物半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、
前記液晶組成物が一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ＡＬＣ３１、ＡＬＣ３２、ＡＬＣ４１、ＡＬＣ４２、ＡＬＣ５１及びＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
（該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は酸素原子で置換されていてもよく、１，４－フェニレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ＝は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ３１、ＺＬＣ３２、ＺＬＣ４１、ＺＬＣ４２、ＺＬＣ５１及びＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｚ５は－ＣＨ２－又は酸素原子を表し、ＸＬＣ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、ｍＬＣ３１、ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１、ｍＬＣ４２、ｍＬＣ５１及びｍＬＣ５２はそれぞれ独立して０～３を表し、ｍＬＣ３１＋ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１＋ｍＬＣ４２及びｍＬＣ５１＋ｍＬＣ５２は１、２又は３であり、ＡＬＣ３１～ＡＬＣ５２、ＺＬＣ３１～ＺＬＣ５２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）
で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上と、一般式（ＩＩ－ａ）から一般式（ＩＩ－ｆ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
（式中、Ｒ１９～Ｒ３０はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数１から１０のアルコキシ基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、Ｘ２１は水素原子又はフッ素原子を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上含有する液晶表示素子である。
　本発明の液晶表示素子は、酸化物半導体を用いたＴＦＴと、特定の液晶組成物を用いることで、液晶層の電圧保持率（ＶＨＲ）の低下、イオン密度（ＩＤ）の増加を防止することができ、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の発生を防止することができ、且つ、省電力化が可能である。
液晶表示素子の一態様の構造を模式的に示す分解斜視図である。 図１における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層１０３のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図ある。 図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に薄膜トランジスタ層１０３を切断した断面図の一例である。 液晶表示素子の一態様の構造を模式的に示す分解斜視図である。 図４における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３のＩＩの領域を拡大した平面図の一例である。 図５におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に液晶表示素子を切断した断面図の一例である。 図４における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３のＩＩの領域を拡大した平面図の他の例である。 図５におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に液晶表示素子を切断した断面図の他の例である。 液晶表示素子の電極構成を拡大した平面図である。カラーオンフィルタを示す液晶表示素子の断面図である。 カラーフィルタオンアレイを示す液晶表示素子の断面図である。 カラーフィルタオンアレイを示す他の形態の液晶表示素子の断面図である。
＜第一の実施形態＞
　本発明に係る液晶表示素子の第一の好ましい実施形態は、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタと特定の液晶組成物を有し、液晶表示素子の第一の基板と第二の基板間に略垂直方向の電界が生じる液晶表示素子である。第一の好ましい実施形態は、第一の基板と第二の基板のそれぞれに電極を有する液晶表示素子であり、例えば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：垂直配向）型を採用した透過型の液晶表示素子である。
　本発明に係る液晶表示素子の第一の好ましい実施形態は、対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、前記第一基板上にマトリクス状に配置される複数個のゲートバスライン及びデータバスラインと、ゲートバスラインとデータバスラインとの交差部に設けられる薄膜トランジスタと、該トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、前記薄膜トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極と絶縁層を介して設けられる酸化物半導体層と、該酸化物半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、第二の基板上に、透明導電性材料からなる共通電極を有し、液晶層は電圧無印加時にホメオトロピック配向を示すことが好ましい。
　第一の実施形態の液晶表示素子の一例を図１～図３に示す。図１は、液晶表示素子の一態様の構造を模式的に示す分解斜視図である。また、図１では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。図２は、当該図１における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層１０３（または薄膜トランジスタ層１０３とも称する。）のＩＩ線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に図２に示す薄膜トランジスタ層１０３を切断した断面図である。以下、図１～３を参照して、本発明に係る液晶表示素子を説明する。
　本発明に係る液晶表示素子１００の構成は、図１に記載するように透明導電性材料からなる透明電極（層）１０６（または共通電極１０６とも称する。）を具備した第二の基板１０８と、透明導電性材料からなる画素電極および各画素に具備した前記画素電極を制御する薄膜トランジスタを形成した薄膜トランジスタ層１０３を具備した第一の基板１０２と、前記第一の基板１０２と第二の基板１０８との間に挟持された液晶組成物（または液晶層１０５）を有し、該液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板１０２，１０８に対して略垂直である液晶表示素子であって、酸化物半導体を用いたＴＦＴを用い、液晶組成物として以下に説明するような特定の液晶組成物を用いたことに特徴を有するものである。なお、液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板１０２，１０８に対して略垂直であるとは、電圧無印加時に液晶組成物がホメオトロピック配向を示すことをいう。
　また図１に示すように、前記第一の基板１０２および前記第二の基板１０８は、一対の偏光板１０１，１０９により挟持されてもよい。さらに、図１では、前記第二の基板１０９と共通電極１０６との間にカラーフィルタ１０７が設けられている。またさらに、本発明に係る液晶層１０５と隣接し、かつ当該液晶層１０５を構成する液晶組成物と直接当接するよう一対の配向膜１０４を薄膜トランジスタ層１０３及び透明電極（層）１０６表面に形成してもよい。
　すなわち、本発明に係る液晶表示素子１００は、第一の偏光板１０１と、第一の基板１０２と、薄膜トランジスタを含む電極層（又は薄膜トランジスタ層とも称する）１０３と、配向膜１０４と、液晶組成物を含む層１０５と、配向膜１０４と、共通電極１０６と、カラーフィルタ１０７と、第二の基板１０８と、第一の偏光板１０９と、が順次積層された構成である。
　また図２に示すように、第一の基板１０２の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層１０３は、走査信号を供給するためのゲート配線１２６と表示信号を供給するためのデータ配線１２５とが互いに交差しており、かつ前記複数のゲート配線１２６と複数のデータ配線１２５とに囲まれた領域には、画素電極１２１がマトリックス状に形成されている。画素電極１２１に表示信号を供給するスイッチ素子として、前記ゲート配線１２６と前記データ配線１２５が互いに交差している交差部近傍において、ソース電極１２７、ドレイン電極１２４およびゲート電極１２８を含む薄膜トランジスタが、前記画素電極１２１と連結して設けられている。さらに、前記複数のゲート配線１２６と複数のデータ配線１２５とに囲まれた領域にはデータ配線１２５を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ１２３が設けられている。
（基板）
　第一の基板１０２と第二の基板１０８はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。２枚の基板１１０２、１０８は、周辺領域に配置されたエポキシ系熱硬化性組成物等のシール材及び封止材によって貼り合わされていて、その間には基板間距離を保持するために、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子等の粒状スペーサーまたはフォトリソグラフィー法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されていてもよい。
（薄膜トランジスタ）
　本発明においては、薄膜トランジスタが逆スタガード型である液晶表示素子に好適に使用できる。逆スタガード型の薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図３で示すように、基板１０２上に形成されたゲート電極１１１と、当該ゲート電極１１１を覆い、且つ前記基板１０２の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層１１２と、前記ゲート電極１１１と対向するよう前記ゲート絶縁層１２の表面に形成された半導体層１１３と、前記半導体層１１３の一方の側端部を覆い、かつ前記基板１０２上に形成された前記ゲート絶縁層１１２と接触するように設けられたドレイン電極１１６と、前記半導体層１１３の他方の側端部を覆い、かつ前記基板１０２表面に形成された前記ゲート絶縁層１１２と接触するように設けられたソース電極１１７と、前記ドレイン電極１１６および前記ソース電極１１７を覆うように設けられた絶縁保護層１１８と、を有している。ゲート電極１１１の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜（図示せず）を形成してもよい。
　なお、本明細書における「基板上」とは、基板と直接当接するだけでなく間接的に当接する、いわゆる基板に支持されている状態も含む。
　本発明の半導体層１１３には、酸化物半導体を用いる。酸化物半導体としては、Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ，及びＳｎから選ばれる少なくとも一つの元素を含むことが好ましい。また、該酸化物を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすために、それらに加えてハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）のいずれか一種あるいは複数種を有してもよい。
　酸化物半導体として、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ガリウム等が挙げられる。また、複数金属元素を含む酸化物として、Ｉｎ－Ｚｎ系、Ｓｎ－Ｚｎ系、Ａｌ－Ｚｎ系、Ｚｎ－Ｍｇ系、Ｓｎ－Ｍｇ系、Ｉｎ－Ｍｇ系、Ｉｎ－Ｇａ系、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ系、Ｓｎ－Ｇａ－Ｚｎ系、Ａｌ－Ｇａ－Ｚｎ系、Ｓｎ－Ａｌ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｈｆ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｚｒ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｌａ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｃｅ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｐｒ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｎｄ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｓｍ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｅｕ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｇｄ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｔｂ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｄｙ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｈｏ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｅｒ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｔｍ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｙｂ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｌｕ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｇａ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｈｆ－Ｇａ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ａｌ－Ｇａ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｓｎ－Ａｌ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｈｆ－Ｚｎ系、Ｉｎ－Ｈｆ－Ａｌ－Ｚｎ系等の酸化物を用いることができる。中でも、Ｉｎ，Ｇａ，及びＺｎを含む酸化物であるＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯ）が、液晶素子の省電力化、透過率等の液晶素子の性能を向上させる観点から好ましい。
　なお、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
　これらに限られず、必要とする半導体特性（移動度、しきい値、ばらつき等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とする半導体特性を得るために、キャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。　　
　酸化物半導体層１１３は、単結晶、多結晶、ＣＡＡＣ（Ｃ　Ａｘｉｓ　Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ）または非晶質などの状態をとる。酸化物半導体層１１３は、ＣＡＡＣ－ＯＳ（Ｃ　Ａｘｉｓ　Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜とすることが好ましい。酸化物半導体膜を構成する酸素の一部は窒素で置換されてもよい。　
　酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタは、オフ状態における電流値（オフ電流値）を低くすることができる、画像信号等の電気信号の保持時間を長くすることができ、電源オン状態では書き込み間隔も長く設定できる。よって、リフレッシュ動作の頻度を少なくすることができるため、消費電力を抑制する効果を奏する。また、酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。また、従来よりも薄膜トランジスタの小型化が可能になるため、１画素あたりの透過量を高めることができる。よって、液晶表示素子の画素部に酸化物半導体を用いたトランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。さらに、酸化物半導体として透明半導体膜を用いると、光吸収に起因する光キャリアの弊害を抑制できるため、素子の開口率を増大する観点からも好ましい。
　さらに、ショットキー障壁の幅や高さを低減する目的で半導体層１１３とドレイン電極１１６またはソース電極１１７との間にオーミック接触層を設けても良い。オーミック接触層には、ｎ型アモルファスシリコンやｎ型多結晶ポリシリコン等のリン等の不純物を高濃度に添加した材料を用いることができる。
　ゲートバスライン１２６やデータバスライン１２５は金属膜であることが好ましく、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ又はその合金がより好ましく、Ａｌ又はその合金の配線を用いる場合が特に好ましい。ゲートバスライン１２６およびデータバスライン１２５はゲート絶縁膜を介して重なっている。また、絶縁保護層１１８は、絶縁機能を有する層であり、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素酸窒化膜等で形成される。
（透明電極）
　本発明の液晶表示素子において、画素電極１２１、透明電極（層）１０６（または共通電極１０６）に用いられる透明電極の材料としては、導電性の金属酸化物を用いることができ、金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、ニオブ添加二酸化チタン（Ｔｉ１－ｘＮｂｘＯ２）、フッ素ドープ酸化スズ、グラフェンナノリボン又は金属ナノワイヤー等が使用できるが、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２）又は酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）が好ましい。これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法やマスクを用いる方法などを使用することができる。
（カラーフィルタ）
　カラーフィルタ１０７は、ブラックマトリックス及び少なくともＲＧＢ三色画素部から構成される。また、当該カラーフィルタ１０７は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタ１２３に対応する部分にブラックマトリックス（図示せず）を形成することが好ましい。
（配向膜）
　本発明の液晶表示素子において、第一の基板と、第二の基板上の液晶組成物と接する面には液晶組成物を配向させるため、配向膜を必要とする液晶表示素子においてはカラーフィルタと液晶層間に配置することができるが、配向膜の膜厚が厚いものでも１００ｎｍ以下と薄いため、酸化物半導体層１１３から脱離した酸素が液晶層５に拡散してしまうことを完全に防止し得るものでは無い。
　又、配向膜を用いない液晶表示素子においては、酸化物半導体層と液晶層を構成する液晶化合物との相互作用はより大きくなる。
　配向膜材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ペンゾシクロブテンポリマー）、ポリビニルアルコールなどの透明性有機材料を用いることができ、特に、ｐ－フェニレンジアミン、４，４’－ジアミノジフエニルメタンなどの脂肪族または脂環族ジアミン等のジアミン及びブタンテトラカルボン酸無水物や２，３，５－トリカルボキシシクロペンチル酢酸無水物等の脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸無水物から合成されるポリアミック酸をイミド化した、ポリイミド配向膜が好ましい。この場合の配向付与方法は、ラビングを用いることが一般的であるが、垂直配向膜等に使用する場合は配向を付与しないで使用することもできる。
　配向膜材料としては、カルコン、シンナメート、シンナモイル又はアゾ基等を化合物中に含む、材料を使用することができ、ポリイミド、ポリアミド等の材料と組み合わせて使用してもよく、この場合配向膜はラビングを用いてもよく光配向技術を用いてもよい。
　配向膜は、基板上に前記配向膜材料をスピンコート法などの方法により塗布して樹脂膜を形成することが一般的であるが、一軸延伸法、ラングミュア・ブロジェット法等を用いることもできる。
（液晶層）
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ＡＬＣ３１、ＡＬＣ３２、ＡＬＣ４１、ＡＬＣ４２、ＡＬＣ５１及びＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
（該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は酸素原子で置換されていてもよく、１，４－フェニレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ＝は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ３１、ＺＬＣ３２、ＺＬＣ４１、ＺＬＣ４２、ＺＬＣ５１及びＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｚ５は－ＣＨ２－又は酸素原子を表し、ＸＬＣ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、ｍＬＣ３１、ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１、ｍＬＣ４２、ｍＬＣ５１及びｍＬＣ５２はそれぞれ独立して０～３を表し、ｍＬＣ３１＋ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１＋ｍＬＣ４２及びｍＬＣ５１＋ｍＬＣ５２は１、２又は３であり、ＡＬＣ３１～ＡＬＣ５２、ＺＬＣ３１～ＺＬＣ５２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）
で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上含む。
　ＲＬＣ３１～ＲＬＣ５２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
　ＡＬＣ３１～ＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　ＺＬＣ３１～ＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＯＣＨ２－が好ましい。
　一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３－１）、一般式（ＬＣ４－１）、及び一般式（ＬＣ５－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
（式中、Ｒ３１～Ｒ３３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｒ４１～Ｒ４３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｚ３１～Ｚ３３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｘ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ３４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有することが好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１）～一般式（ＬＣ５－１）において、Ｒ３１～Ｒ３３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基又は炭素原子数２～４のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３～５のアルキル基又は炭素原子数２のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数３のアルキル基を表すことが特に好ましい。
　Ｒ４１～Ｒ４３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基あるいは炭素原子数１～５のアルコキシ基、又は炭素原子数４～８のアルケニル基あるいは炭素原子数３～８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１～３のアルキル基又は炭素原子数１～３のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数３のアルキル基又は炭素原子数２のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数２のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
　Ｚ３１～Ｚ３３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すが、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すことが好ましく、単結合又は－ＣＨ２Ｏ－を表すことがより好ましい。
　液晶組成物において、一般式（ＬＣ３－１）、一般式（ＬＣ４－１）、及び一般式（ＬＣ５－１）で表される化合物群から選ばれる化合物を５～５０質量％含有することが好ましく、５～４０質量％含有することが好ましく、５～３０質量％含有することがより好ましく、８～２７質量％含有することがより好ましく、１０～２５質量％含有することがさらに好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ３－１１）～一般式（ＬＣ３－１４）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
（式中、Ｒ３１は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ４１ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表す。）
　一般式（ＬＣ４－１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ４－１１）～一般式（ＬＣ４－１４）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
（式中、Ｒ３２は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ４２ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｘ４１は水素原子又はフッ素原子を表す。）
　一般式（ＬＣ５－１）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ５－１１）～一般式（ＬＣ５－１４）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
（式中、Ｒ３３は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ４３ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｚ３４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）
　一般式（ＬＣ３－１１）、一般式（ＬＣ３－１３）、一般式（ＬＣ４－１１）、一般式（ＬＣ４－１３）、一般式（ＬＣ５－１１）、及び一般式（ＬＣ５－１３）において、Ｒ３１～Ｒ３３は、一般式（ＬＣ３－１）～一般式（ＬＣ５－１）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ４１ａ～Ｒ４１ｃは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は２のアルキル基がより好ましく、炭素原子数２のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１２）、一般式（ＬＣ３－１４）、一般式（ＬＣ４－１２）、一般式（ＬＣ４－１４）、一般式（ＬＣ５－１２）、及び一般式（ＬＣ５－１４）において、Ｒ３１～Ｒ３３は、一般式（ＩＩ－１）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ４１ａ～Ｒ４１ｃは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は３のアルキル基がより好ましく、炭素原子数３のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－１１）～一般式（ＬＣ５－１４）の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式（ＬＣ３－１１）、一般式（ＬＣ４－１１）、一般式（ＬＣ５－１１）、一般式（ＬＣ３－１３）、一般式（ＬＣ４－１３）及び一般式（ＬＣ５－１３）が好ましく、一般式（ＬＣ３－１１）、一般式（ＬＣ４－１１）、一般式（ＬＣ５－１１）がより好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、一般式（ＬＣ３－１１）～一般式（ＬＣ５－１４）で表される化合物を１種又は２種以上含有することが好ましく、１種又は２種含有することが好ましく、一般式（ＬＣ３－１）で表される化合物を１種又は２種含有することが好ましい。
　また、一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）、及び一般式（ＬＣ５－２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
（式中、Ｒ５１～Ｒ５３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｒ６１～Ｒ６３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｂ１～Ｂ３はフッ素置換されていてもよい、１，４－フェニレン基又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表し、Ｚ４１～Ｚ４３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｘ４２は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ４４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）
で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有することが好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）、及び一般式（ＬＣ５－２）において、Ｒ５１～Ｒ５３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２～５のアルキル基又は炭素原子数２～４のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３～５のアルキル基又は炭素原子数２のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数３のアルキル基を表すことが特に好ましい。
　Ｒ６１～Ｒ６３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１～５のアルキル基あるいは炭素原子数１～５のアルコキシ基、又は炭素原子数４～８のアルケニル基あるいは炭素原子数３～８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１～３のアルキル基又は炭素原子数１～３のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数３のアルキル基又は炭素原子数２のアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数２のアルコキシ基を表すことが特に好ましい。
　Ｂ３１～Ｂ３３はフッ素置換されていてもよい、１，４－フェニレン基又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表すが、無置換の１，４－フェニレン基又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基が好ましく、トランス－１，４－シクロヘキシレン基がより好ましい。
　Ｚ４１～Ｚ４３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すが、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表すことが好ましく、単結合又は－ＣＨ２Ｏ－を表すことがより好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）、及び一般式（ＬＣ５－２）で表される化合物は、液晶組成物において１０～６０％含有することが好ましいが、２０～５０％含有することがより好ましく、２５～４５質量％含有することがより好ましく、２８～４２％含有することがより好ましく、３０～４０％含有することがさらに好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ３－２１）～一般式（ＬＣ３－２６）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
（式中、Ｒ５１は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ６１ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表すが、一般式（ＬＣ３－２）におけるＲ５１及びＲ６１と同様の実施態様が好ましい。）
　一般式（ＬＣ４－２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ４－２１）～一般式（ＬＣ４－２６）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
（式中、Ｒ５２は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ６２ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｘ４２は水素原子又はフッ素原子を表すが、一般式（ＬＣ４－２）におけるＲ５２及びＲ６２と同様の実施態様が好ましい。）
　一般式（ＬＣ５－２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（ＬＣ５－２１）～一般式（ＬＣ５－２６）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
（式中、Ｒ５３は炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基を表し、Ｒ６３ａは炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｗ２は－ＣＨ２－又は酸素原子を表すが、一般式（ＬＣ５－２）におけるＲ５３及びＲ６３と同様の実施態様が好ましい。）
　一般式（ＬＣ３－２１）、一般式（ＬＣ３－２２）、一般式（ＬＣ３－２５）、一般式（ＬＣ４－２１）、一般式（ＬＣ４－２２）、一般式（ＬＣ４－２５）、一般式（ＬＣ５－２１）、一般式（ＬＣ５－２２）、及び一般式（ＬＣ５－２５）において、Ｒ５１～Ｒ５３は、一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）及び一般式（ＬＣ５－２）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ６１ａ～Ｒ６３ａは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は２のアルキル基がより好ましく、炭素原子数２のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２３）、一般式（ＬＣ３－２４）及び一般式（ＬＣ３－２６）、一般式（ＬＣ４－２３）、一般式（ＬＣ４－２４）及び一般式（ＬＣ４－２６）、一般式（ＬＣ５－２３）、一般式（ＬＣ５－２４）及び一般式（ＬＣ５－２６）においてＲ５１～Ｒ５３は、、一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）及び一般式（ＬＣ５－２）における同様の実施態様が好ましい。Ｒ６１ａ～Ｒ６３ａは炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、炭素原子数１又は３のアルキル基がより好ましく、炭素原子数３のアルキル基が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２１）～一般式（ＬＣ５－２６）の中でも、誘電率異方性の絶対値を増大するためには、一般式（ＬＣ３－２１）、一般式（Ｌｃ３－２２）及び一般式（ＬＣ３－２５）、一般式（ＬＣ４－２１）、一般式（ＬＣ４－２２）及び一般式（ＬＣ４－２５）、一般式（ＬＣ５－２１）、一般式（ＬＣ５－２２）及び一般式（ＬＣ５－２５）が好ましい。
　一般式（ＬＣ３－２）、一般式（Ｌｃ４－２）及び一般式（ＬＣ５－２）で表される化合物は１種又は２種以上含有することができるが、Ｂ１～Ｂ３が１，４－フェニレン基を表す化合物、及びＢ１～Ｂ３がトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表す化合物をそれぞれ少なくとも１種以上含有することが好ましい。
　また、一般式（ＬＣ３）で表される化合物として、他には、下記一般式（ＬＣ３－ａ）及び一般式（ＬＣ３－ｂ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
（式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１と同じ意味を表し、ＸＬＣ３ｂ１～ＸＬＣ３ｂ６は水素原子又はフッ素原子を表すが、ＸＬＣ３ｂ１及びＸＬＣ３ｂ２又はＸＬＣ３ｂ３及びＸＬＣ３ｂ４のうちの少なくとも一方の組み合わせは共にフッ素原子を表し、ｍＬＣ３ａ１は１、２又は３であり、ｍＬＣ３ｂ１は０又は１を表し、ＡＬＣ３１及びＺＬＣ３１が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）
で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以上の化合物であることが好ましい。
　ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基又は炭素原子数２～７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
　ＡＬＣ３１は、１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル基、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル基を表すことが好ましく、１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
　ＺＬＣ３１は単結合、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
　一般式（ＬＣ３－ａ）としては、下記一般式（ＬＣ３－ａ１）を表すことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
　ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数１～７のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数１～７のアルコキシ基を表すことがより好ましい。
　一般式（ＬＣ３－ｂ）としては、下記一般式（ＬＣ３－ｂ１）～一般式（ＬＣ３－ｂ１２）を表すことが好ましく、一般式（ＬＣ３－ｂ１）、一般式（ＬＣ３－ｂ６）、一般式（ＬＣ３－ｂ８）、一般式（ＬＣ３－ｂ１１）を表すことがより好ましく、一般式（ＬＣ３－ｂ１）及び一般式（ＬＣ３－ｂ６）を表すことがさらに好ましく、一般式（ＬＣ３－ｂ１）を表すことが最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
（式中、ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ３）におけるＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２と同じ意味を表す。）
　ＲＬＣ３１及びＲＬＣ３２はそれぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、ＲＬＣ３１が炭素原子数２又は３のアルキル基を表し、ＲＬＣ３２が炭素原子数２のアルキル基を表すことがより好ましい。
　また、一般式（ＬＣ４）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ４－ａ）から一般式（ＬＣ４－ｃ）で表される化合物が好ましく、一般式（ＬＣ５）で表される化合物は、下記一般式（ＬＣ５－ａ）から一般式（ＬＣ５－ｃ）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
（式中、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ４）におけるＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２及びＸＬＣ４１と同じ意味を表し、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して前記一般式（ＬＣ５）におけるＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２と同じ意味を表し、ＺＬＣ４ａ１、ＺＬＣ４ｂ１、ＺＬＣ４ｃ１、ＺＬＣ５ａ１、ＺＬＣ５ｂ１及びＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表す。）
　ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基又は炭素原子数２～７のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
　ＺＬＣ４ａ１～ＺＬＣ５ｃ１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、一般式（ＩＩ－ａ）から一般式（ＩＩ－ｆ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
（式中、Ｒ１９～Ｒ３０はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数１から１０のアルコキシ基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、Ｘ２１は水素原子又はフッ素原子を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上含有する。
　一般式（ＩＩａ）～一般式（ＩＩｆ）において、Ｒ１９～Ｒ３０はそれが結合する環構造がフェニル基（芳香族）である場合には、直鎖状の炭素原子数１～５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１～４（またはそれ以上）のアルコキシ基及び炭素原子数４～５のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数１～５のアルキル基、直鎖状の炭素原子数１～４（またはそれ以上）のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましい。
　熱や光に対する化学的安定性が良いことを重視すれば、Ｒ１９～Ｒ３０はアルキル基が好ましい。また、粘度が小さく応答速度が速い液晶表示素子を作ることが重視されるならば、Ｒ１９～Ｒ３０はアルケニル基が好ましい。さらに、粘度が小さくかつネマチック－等方相転移温度（Ｔｎｉ）が高く、応答速度の更なる短縮を目的とするならば、末端が不飽和結合ではないアルケニル基を用いることが好ましく、アルケニル基の隣にメチル基が末端としてあることが特に好ましい。また、低温での溶解度が良いことを重視するならば、一つの解決策としては、Ｒ１９～Ｒ３０はアルコキシ基とすることが好ましい。また、他の解決策としては、多種類のＲ１９～Ｒ３０を併用することが好ましい。例えば、Ｒ１９～Ｒ３０として、炭素原子数２、３及び４のアルキル基またはアルケニル基を持つ化合物を併用することが好ましく、炭素原子数３及び５の化合物を併用することが好ましく、炭素原子数３、４及び５の化合物を併用することが好ましい。
　Ｒ１９～Ｒ２０はアルキル基またはアルコキシ基が好ましく、少なくとも一方はアルコキシ基であることが好ましい。Ｒ１９がアルキル基でありＲ２０がアルコキシ基であることがより好ましい。Ｒ１９が炭素原子数３～５のアルキル基でありＲ２０が炭素原子数１～２のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
　Ｒ２１～Ｒ２２はアルキル基またはアルケニル基が好ましく、少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。両方ともアルケニル基の場合は応答速度を早くする場合に好適に用いられるが、液晶表示素子の化学的安定性を良くしたい場合は好ましくない。
　Ｒ２３～Ｒ２４の少なくとも一方は、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のアルコキシ基または炭素原子数４～５のアルケニル基が好ましい。応答速度とＴｎｉのバランスが良いことを求めれば、Ｒ２３～Ｒ２４の少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましく、応答速度と低温での溶解性のバランスが良いことを求めれば、Ｒ２３～Ｒ２４の少なくとも一方はアルコキシ基であることが好ましい。
　Ｒ２５～Ｒ２６の少なくとも一方は、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のアルコキシ基または炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましい。応答速度とＴｎｉのバランスが良いことを求めれば、Ｒ２５～Ｒ２６の少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましく、応答速度と低温での溶解性のバランスが良いことを求めれば、Ｒ２５～Ｒ２６の少なくとも一方はアルコキシ基であることが好ましい。Ｒ２５はアルケニル基でありＲ２６はアルキル基であることがより好ましい。また、Ｒ２５はアルキル基でありＲ２６はアルコキシ基であることも好ましい。
　Ｒ２７～Ｒ２８の少なくとも一方は、炭素原子数１～５のアルキル基、炭素原子数１～５のアルコキシ基または炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましい。応答速度とＴｎｉのバランスが良いことを求めれば、Ｒ２７～Ｒ２８の少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましく、応答速度と低温での溶解性のバランスが良いことを求めれば、Ｒ２７～Ｒ２８の少なくとも一方はアルコキシ基であることが好ましい。Ｒ２７はアルキル基またはアルケニル基でありＲ２８はアルキル基であることがより好ましい。また、Ｒ２７はアルキル基でありＲ２８はアルコキシ基であることも好ましい。さらに、Ｒ２７はアルキル基でありＲ２８はアルキル基であることが特に好ましい。
Ｘ２１はフッ素原子であることが好ましい。
　Ｒ２９～Ｒ３０の少なくとも一方は、炭素原子数１～５のアルキル基または炭素原子数４～５のアルケニル基が好ましい。応答速度とＴｎｉのバランスが良いことを求めれば、Ｒ２９～Ｒ３０の少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましく、信頼性が良いことを求めれば、Ｒ２９～Ｒ３０の少なくとも一方はアルキル基であることが好ましい。Ｒ２９はアルキル基またはアルケニル基でありＲ３０はアルキル基またはアルケニル基であることがより好ましい。また、Ｒ２９はアルキル基でありＲ３０はアルケニル基であることも好ましい。さらに、Ｒ２９はアルキル基でありＲ３０はアルキル基であることも好ましい。
　一般式（ＩＩ－ａ）から一般式（ＩＩ－ｆ）で表される化合物群は１種～１０種含有することが好ましく、１種～８種含有することが特に好ましく、その含有量は５～８０質量％であるのが好ましく、１０～７０質量％であることがより好ましく、２０～６０質量％であることがより好ましく、３０～５０質量％含有することが好ましく、３２～４８質量％含有することがより好ましく、３４～４６質量％含有することがさらに好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、更に、一般式（ＬＣ）で表される化合物を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
（一般式（ＬＣ）中、ＲＬＣは炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子に置換されていてもよく、
ＡＬＣ１及びＡＬＣ２は、それぞれ独立して、
（ａ）トランス－１，４－シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。）、
（ｂ）１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は窒素原子で置換されていてもよい。）、及び
（ｃ）１，４－ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、又はクロマン－２，６－ジイル基
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基（ａ）、基（ｂ）又は基（ｃ）に含まれる１つ又は２つ以上の水素原子はそれぞれ、フッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよく、
　ＺＬＣは単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を表し、
　ＹＬＣは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、
　ａは１～４の整数を表すが、ａが２、３又は４を表し、ＡＬＣ１が複数存在する場合、複数存在するＡＬＣ１は、同一であっても異なっていても良く、ＺＬＣが複数存在する場合、複数存在するＺＬＣは、同一であっても異なっていても良い。ただし、一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、一般式（ＬＣ５）、及び一般式（ＩＩ－ａ）から（ＩＩ－ｆ）で表される化合物を除く。）
　一般式（ＬＣ）で表される化合物群から選ばれる化合物は、１種～１０種含有することが好ましく、１種～８種含有することがより好ましく、その含有量は５～５０質量％であることが好ましく、１０～４０質量％であることがより好ましい。
　また、一般式（ＬＣ）で表される化合物は、応答速度を速くする観点からは、下記一般式（ＬＣ６）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
（式中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２はそれぞれ独立して炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、ＡＬＣ６１～ＡＬＣ６３はそれぞれ独立して下記
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
（該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－で置換されていてもよく、１，４－フェニレン基中１つ又は２つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、ｍｉｉｉ１は０～３を表す。ただし、一般式（Ｉ）で表される化合物は除く。）で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物が好ましい。
　ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
　ＡＬＣ６１～ＡＬＣ６３はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
　ＺＬＣ６１及びＺＬＣ６２はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－が好ましい。
　一般式（ＬＣ６）は、一般式（ＬＣ６－ａ）から一般式（ＬＣ６－ｇ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
（式中、ＲＬＣ６１及びＲＬＣ６２はそれぞれ独立して炭素原子数１～７のアルキル基、炭素原子数１～７のアルコキシ基、炭素原子数２～７のアルケニル基又は炭素原子数２～７のアルケニルオキシ基を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物であるのがより好ましい。
　一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）で表される化合物は、誘電率異方性が負であってその絶対値が比較的大きい化合物であるが、これら化合物の合計含有量は、３０～６５％が好ましく、４０～５５％がより好ましく、４３～５０％が特に好ましい。
　一般式（ＬＣ）で表される化合物は誘電率異方性については正の化合物も負の化合物も包含しているが、誘電率異方性が負であって、その絶対値が０．３以上の化合物を用いる場合、一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）及び一般式（ＬＣ）で表される化合物の合計含有量は、３５～７０％が好ましく、４５～６５％がより好ましく、５０～６０％が特に好ましい。
　一般式（ＩＩ－ａ）～一般式（ＩＩ－ｆ）で表される化合物を３０～５０％含有し、且つ一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）及び一般式（ＬＣ）で表される化合物を３５～７０％含有することが好ましく、一般式（ＩＩ－ａ）～一般式（ＩＩ－ｆ）で表される化合物を３５～４５％含有し、且つ一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）及び一般式（ＬＣ）で表される化合物を４５～６５％含有することがより好ましく、一般式（ＩＩ－ａ）～一般式（ＩＩ－ｆ）で表される化合物で表される化合物を３８～４２％含有し、且つ一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）及び一般式（ＬＣ）を５０～６０％含有することが特に好ましい。
　一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）、（ＩＩ－ａ）～一般式（ＩＩ－ｆ）及び一般式（ＬＣ）で表される化合物の合計含有量は、組成物全体に対して、８０～１００％が好ましく、９０～１００％がより好ましく、９５～１００％が特に好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、ネマチック相－等方性液体相転移温度（Ｔｎｉ）を幅広い範囲で使用することができるものであるが、６０から１２０℃であることが好ましく、７０から１００℃がより好ましく、７０から８５℃が特に好ましい。
　誘電率異方性は、２５℃において、－２．０から－６．０であることが好ましく、－２．５から－５．０であることがより好ましく、－２．５から－４．０であることが特に好ましい。
　屈折率異方性は、２５℃において、０．０８から０．１３であることが好ましいが、０．０９から０．１２であることがより好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は０．１０から０．１２であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は０．０８から０．１０であることが好ましい。
　回転粘度（γ１）は１５０以下が好ましく、１３０以下がより好ましく、１２０以下が特に好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層においては、回転粘度と屈折率異方性の関数であるＺが特定の値を示すことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
（式中、γ１は回転粘度を表し、Δｎは屈折率異方性を表す。）
Ｚは、１３０００以下が好ましく、１２０００以下がより好ましく、１１０００以下が特に好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、アクティブマトリクス表示素子に使用する場合においては、１０１２（Ω・ｍ）以上の比抵抗を有することが必要であり、１０１３（Ω・ｍ）が好ましく、１０１４（Ω・ｍ）以上がより好ましい。
　本発明の液晶表示素子における液晶層は、上述の化合物以外に、用途に応じて、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合性モノマーなどを含有しても良い。
　重合性モノマーとしては、ひとつの反応性基を有する単官能性の重合性化合物、及び二官能又は三官能等の二つ以上の反応性基を有する多官能性の重合性化合物のいずれか一方を含有する。反応性基を有する重合性化合物はメソゲン性部位を含んでいても、含んでいなくてもよい。
　反応性基を有する重合性化合物において、反応性基は光による重合性を有する置換基が好ましい。特に、垂直配向膜が熱重合により生成するときに、垂直配向膜材料の熱重合の際に、反応性基を有する重合性化合物の反応を抑制できるので、反応性基は光による重合性を有する置換基が特に好ましい。
　反応性基を有する重合性化合物の内、単官能性の反応基を有する重合性化合物として具体的には、下記一般式（ＶＩ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
（式中、Ｘ３は、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ３は、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ－（式中、ｔは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｖは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、Ｗは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１～８のアルキレン基を表す。）で表される重合性化合物が好ましい。
　上記一般式（ＶＩ）において、Ｘ３は、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
　上記一般式（ＶＩ）において、Ｓｐ３は、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ－（式中、ｔは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すが、炭素鎖があまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数１～５のアルキレン基が好ましく、単結合又は炭素原子数１～３のアルキレン基がより好ましい。また、Ｓｐ３が－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ－を表す場合も、ｔは１～５が好ましく、１～３がより好ましい。
　上記一般式（ＶＩ）において、Ｖは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、２つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
　一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物は更に具体的には、一般式（Ｘ１ａ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
（式中、Ａ１は水素原子又はメチル基を表し、
Ａ２は単結合又は炭素原子数１～８のアルキレン基（該アルキレン基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキレン基中の１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。）を表し、
Ａ３及びＡ６はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１～１０のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数１～１７のアルキル基で置換されていてもよい。）を表わし、
Ａ４及びＡ７はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１～１０のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数１～９のアルキル基で置換されていてもよい。）を表し、
ｐは１～１０を表し、
Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１～１０の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基（該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して酸素原子、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子又は炭素原子数３～６のトリアルコキシシリル基で置換されていてもよい。）を表わす化合物が挙げられる。
　また、一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物は具体的には、一般式（Ｘ１ｂ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
（式中、Ａ８は水素原子又はメチル基を表し、
６員環Ｔ１、Ｔ２及びＴ３はそれぞれ独立して
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
のいずれか（ただしｑは１から４の整数を表す。）を表し、
ｑは０又は１を表し、
Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２－又は－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ－を表し、
Ｙ３は単結合、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を表し、
Ｂ８は炭素原子数１～１８の炭化水素基を表す。）で表わす化合物も挙げられる。
　更に、一般式（ＶＩ）で表される重合性化合物は具体的には、一般式（Ｘ１ｃ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
（式中、Ｒ７０は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ７１は縮合環を有する炭化水素基を表す。）で表わす化合物も挙げられる。
　反応性基を有する重合性化合物の内、多官能性の反応基を有する重合性化合物が、下記一般式（Ｖ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｕは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、ｋは１～５の整数を表す。）で表される重合性化合物が好ましい。
上記一般式（Ｖ）において、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、反応速度を重視する場合には水素原子が好ましく、反応残留量を低減することを重視する場合にはメチル基が好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表すが、炭素鎖があまり長くないことが好ましく、単結合又は炭素原子数１～５のアルキレン基が好ましく、単結合又は炭素原子数１～３のアルキレン基がより好ましい。また、Ｓｐ１及びＳｐ２が－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表す場合も、ｓは１～５が好ましく、１～３がより好ましく、Ｓｐ１及びＳｐ２の少なくとも一方が、単結合であることがより好ましく、いずれも単結合であることが特に好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、Ｕは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）、環状置換基により置換されていてもよく、２つ以上の環状置換基により置換されていることが好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、Ｕは具体的には、以下の式（Ｖａ－１）から式（Ｖａ－５）を表すことが好ましく、式（Ｖａ－１）から式（Ｖａ－３）を表すことがより好ましく、式（Ｖａ－１）を表すことが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
（式中、両端はＳｐ１又はＳｐ２に結合するものとする。）
　Ｕが環構造を有する場合、前記Ｓｐ１及びＳｐ２は少なくとも一方が単結合を表すことが好ましく、両方共に単結合であることも好ましい。
　上記一般式（Ｖ）において、ｋは１～５の整数を表すが、ｋが１の二官能化合物、又はｋが２の三官能化合物であることが好ましく、二官能化合物であることがより好ましい。
　上記一般式（Ｖ）で表される化合物は、具体的には、以下の一般式（Ｖｂ）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１は－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＹ１＝ＣＹ２－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、Ｃは１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい。）
　上記一般式（Ｖｂ）において、Ｘ１及びＸ２は、はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表すが、いずれも水素原子を表すジアクリレート誘導体、又はいずれもメチル基を有するジメタクリレート誘導体が好ましく、一方が水素原子を表し、もう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。ＰＳＡ液晶表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。
　上記一般式（Ｖｂ）において、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表すが、ＰＳＡ液晶表示素子においては少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－を表す態様が好ましい。この場合、炭素原子数１～４のアルキレン基が好ましく、ｓは１～４が好ましい。
　上記一般式（Ｖｂ）において、Ｚ１は、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＹ１＝ＣＹ２－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－又は単結合が好ましく、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
上記一般式（Ｖｂ）において、Ｃは任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、１，４－フェニレン基又は単結合が好ましい。
Ｃが単結合以外の環構造を表す場合、Ｚ１は単結合以外の連結基も好ましく、Ｃが単結合の場合、Ｚ１は単結合が好ましい。
　以上より、上記一般式（Ｖｂ）において、Ｃが単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合が好ましく、環構造を有する重合性化合物としては、具体的には以下の一般式（Ｖ－１）から（Ｖ－６）で表される化合物が好ましく、一般式（Ｖ－１）から（Ｖ－４）で表される化合物が特に好ましく、一般式（Ｖ－２）で表される化合物が最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
　上記一般式（Ｖ）で表される化合物は、具体的には、以下の一般式（Ｖｃ）で表される化合物も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
（式中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１、Ｓｐ２及びＳｐ３はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｚ１１及びＺ１２はそれぞれ独立して、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＹ１＝ＣＹ２－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、Ｊは１，４－フェニレン基、トランス－１，４－シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての１，４－フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい。）
　重合性モノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。また、保存安定性を向上させるために、安定剤を添加しても良い。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β－ナフチルアミン類、β－ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。
　重合性モノマーを含有する液晶層は、液晶表示素子に有用であり、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示素子に有用であり、ＰＳＡモード、ＰＳＶＡモード、ＶＡモード、ＩＰＳモード又はＥＣＢモード用液晶表示素子に用いることができる。
　重合性モノマーを含有する液晶層は、これに含まれる重合性モノマーが紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、液晶組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。
　上述したように酸化物半導体を用いる薄膜トランジスタを有する液晶表示素子において、酸化物半導体膜１１３から酸素脱離により、酸化物半導体膜１１３を覆う絶縁膜１１８に拡散してしまう問題は避けられない。また、酸化物半導体膜１１３は、図３に示すように、絶縁膜１１８や配向膜４等だけが液晶組成物と隔てる部材であり、これら絶縁膜１１８や配向膜４は通常０．１μｍ以下等の薄い膜厚にすぎないため、酸化物半導体膜から脱離する酸素による液晶層への影響を十分に防ぐことができない。
　しかし、本発明に係る液晶組成物を含む液晶表示素子では、特定の液晶組成物を用いているため、酸化物半導体膜と液晶組成物の相互作用による影響を減少することができる。本発明の液晶表示素子は、液晶層の電圧保持率（ＶＨＲ）の低下、イオン密度（ＩＤ）の増加を防止することができ、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の発生を防止することができ、且つ、省電力化が可能である。
＜第二の実施形態＞
　本発明に係る液晶表示素子の第二の実施形態は、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタと特定の液晶組成物を有し、液晶表示素子の基板面に対して平行方向成分を有する電界が生じる液晶表示素子である。第二の好ましい実施形態は、ＩＰＳ型液晶表示素子（Ｉｎ　Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、又は、ＩＰＳ型の液晶表示素子の一種であるＦＦＳ型液晶表示素子（フリンジフィールドスイッチングモード液晶表示素子（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
　本発明に係る液晶表示素子の第二の好ましい実施形態である、ＩＰＳ型液晶表示素子は、対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、前記第一基板上にマトリクス状に配置される複数個のゲート配線及びデータ配線と、ゲート配線とデータ配線との交差部に設けられる薄膜トランジスタと、該トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、前記薄膜トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極と絶縁層を介して設けられる酸化物半導体層と、該酸化物半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、ゲート配線と前記データ配線との各交差部に設けられる薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続された画素電極と、前記第一の基板又は第二の基板上に前記画素電極と離間して設けられる共通電極と、第一の透明絶縁基板及び第二の透明絶縁基板のそれぞれと液晶層との間に液晶層に近接して設けられ、液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜とを有し、前記画素電極から前記画素電極に近接する前記共通電極を結ぶ最短経路が、第一または第二の基板に対して平行方向成分を備えるよう前記画素電極および前記共通電極を配置されていることが好ましい。
　前記画素電極から前記画素電極に近接する前記共通電極を結ぶ最短経路が、第一または第二の基板に対して平行方向成分を備えるとは、画素電極から前記画素電極に最も近い距離に配置されている共通電極を結ぶ最短経路を示す方向ベクトルが、第一または第二の基板に対して平行方向成分を有することである。例えば、画素電極と対向電極とが、第一または第二の基板に対して垂直方向に重なりあう部分がある場合、画素電極から前記画素電極に近接する前記共通電極を結ぶ最短経路は、第一または第二の基板に対して垂直方向になるため、第一または第二の基板に対して平行方向成分を備えるものには該当しない。すなわち、画素電極と対向電極とが、第一または第二の基板に対して垂直方向に重なりあわないように配置されていることをいう。対向電極は、第一の基板に設けられていても第二の基板に設けられていてもよい。
　共通電極と画素電極とを第一または第二の基板に対して垂直方向に重なりあわないように離間して設けることで、前記共通電極と前記画素電極との間に生じる電界（Ｅ）が平面方向成分を有することができる。そのため、例えば液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜を前記配向層に用いると、共通電極と画素電極との間に電圧をかける前は配向膜の配向方向である面方向に配列している液晶分子が光を遮断し、電圧をかけると平面方向にかかる電界（Ｅ）により液晶分子が基板に対して水平に回転して、当該電界方向に沿って配列することで光を透過する素子を提供できる。
　本発明に係る液晶表示素子の第二の好ましい実施形態である、ＦＦＳ型液晶表示素子は、対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、前記第一基板上にマトリクス状に配置される複数個のゲート配線及びデータ配線と、ゲート配線とデータ配線との交差部に設けられる薄膜トランジスタと、該トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、前記薄膜トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極と絶縁層を介して設けられる酸化物半導体層と、該酸化物半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、第一の透明絶縁基板上に、画素電極と離間して設けられる共通電極を有し、第一の透明絶縁基板及び第二の透明絶縁基板のそれぞれと液晶層との間に液晶層に近接して設けられ、液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜を有し、近接する前記共通電極と前記画素電極との最短離間距離ｄが前記配向膜同士の最短離間距離Ｇより短いことが好ましい。
　なお本明細書において、共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが、配向層同士の最短離間距離Ｇより長い条件の液晶表示素子をＩＰＳ方式の液晶表示素子と称し、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが、配向層同士の最短離間距離Ｇより短い条件の素子をＦＦＳと称する。したがって、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが、配向層同士の最短離間距離Ｇより短いことだけがＦＦＳ方式の条件であるため、当該共通電極の表面と画素電極との表面との厚さ方向の位置関係に制限はない。そのため、本発明に係るＦＳＳ方式の液晶表示素子としては、図４～図８のように画素電極が共通電極より液晶層側に設けられてもよく、図９のように画素電極と共通電極とが同一面上に設けられていても良い。
　本発明に係る第二の実施形態としてＦＦＳ型液晶表示素子の一例を図４～図９を用いて以下説明する。図４は、液晶表示素子の一態様の構造を模式的に示す分解斜視図であり、いわゆるＦＦＳ方式の液晶表示素子である。本発明に係る液晶表示素子１０は、第一の偏光板１と、第一の基板２と、薄膜トランジスタを含む電極層（又は薄膜トランジスタ層とも称する）３と、配向膜４と、液晶組成物を含む液晶層５と、配向膜４と、カラーフィルタ６と、第二の基板７と、第二の偏光板８と、が順次積層された構成であることが好ましい。また、図４に示すように、前記第一の基板２および前記第二の基板７は、一対の偏光板１，８により挟持されてもよい。さらに、図４では、前記第二の基板７と配向膜４との間にカラーフィルタ６が設けられている。さらに、本発明に係る液晶層５と近接し、かつ当該液晶層５を構成する液晶組成物と直接当接するよう一対の配向膜４を（透明）電極（層）３に形成してもよい。
　ＦＦＳ方式の液晶表示素子は、フリンジ電界を利用するものであり、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが、配向層同士の最短離間距離Ｇより短いと、共通電極と画素電極との間にフリンジ電界が形成され、液晶分子の水平方向および垂直方向の配向を効率的に利用することができる。すなわち、ＦＦＳ方式の液晶表示素子の場合は、画素電極２１の櫛歯形を形成するラインに対して垂直な方向に形成される水平方向の電界と、放物線状の電界を利用することができる。
　図５は、図４における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３（または薄膜トランジスタ層３とも称する。）のＩＩの領域を拡大した平面図である。ゲート配線２６とデータ配線２５が互いに交差している交差部近傍において、ソース電極２７、ドレイン電極２４およびゲート電極２８を含む薄膜トランジスタが、画素電極２１に表示信号を供給するスイッチ素子として前記画素電極２１と連結して設けられている。当該図４では一例として、櫛歯状の画素電極２１の背面に絶縁層（図示せず）を介して平板体状の共通電極２２が一面に形成されている構成を示す。また、前記画素電極２１の表面には保護絶縁膜及び配向膜層によって被覆されていてもよい。なお、前記複数のゲート配線２６と複数のデータ配線２５とに囲まれた領域にはデータ配線２５を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ２３を設けてもよい。さらに、ゲート配線２６と並行して、共通ライン２９が設けられる。この共通ライン２９は、共通電極２２に共通信号を供給するために、共通電極２２と連結している。
　図６は、図５におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線方向に液晶表示素子を切断した断面図の一例である。配向層４および薄膜トランジスタ（１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７）を含む電極層３が表面に形成された第一の基板２と、配向層４が表面に形成された第二の基板７と、が所定の間隔Ｇで配向層同士向かい合うよう離間しており、この空間に液晶組成物を含む液晶層５が充填されている。前記第一の基板２の表面の一部にゲート絶縁膜１２が形成され、さらに当該ゲート絶縁膜１２の表面の一部に共通電極２２が形成されており、更に前記共通電極２２および薄膜トランジスタを覆うよう絶縁膜１８が形成されている。また、前記絶縁膜１８上に画素電極２１が設けられており、当該画素電極２１は配向層４を介して液晶層５と接している。そのため、画素電極と共通電極との最小離間距離ｄは、ゲート絶縁膜１２の（平均）膜厚として調整することができる。また、換言すると、図６の実施形態では、画素電極と共通電極間の基板に水平方向の距離は０になる。画素電極２１の櫛歯状部分の電極幅：ｌ、及び、画素電極２１の櫛歯状部分の間隙の幅：ｍは、発生する電界により液晶層５内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に形成することが好ましい。
　図４～８で示すように、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが配向層同士の最短離間距離Ｇより短い条件であるＦＦＳ方式の液晶表示素子の場合、長軸方向が、配向層の配向方向と平行になるように配置している液晶分子に電圧を印加すると、画素電極２１と共通電極２２との間に放物線形の電界の等電位線が画素電極２１と共通電極２２の上部にまで形成され、液晶層５内の液晶分子は、形成された電界に沿って液晶層５内を回転してスイッチング素子としての作用を奏する。より詳細には、例えば液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜を前記配向層に用いると、共通電極と画素電極との間に電圧をかける前は配向膜の配向方向である面方向に配列している液晶分子が光を遮断し、電圧をかけると共通電極と画素電極とが同一の基板（または電極層）上に離間して設けられていることに起因する平面方向成分の電界と、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが配向層同士の最短離間距離Ｇより短いことにより発生するこれら電極の縁由来の垂直方向成分の電界（フリンジ電界）とが発生するため、低い誘電率異方性を有する液晶分子であっても駆動することができる。そのため、液晶組成物において、誘電率異方性（Δε）が大きい化合物の量を極力低減することができるため、液晶組成物自体に低粘度の化合物を多く含有させることが可能になる。
　また、第二の実施形態における配向膜４のラビング方向は、画素電極２１の櫛歯形を形成するラインに対して垂直な方向（水平電界が形成される方向）をｘ軸としたときに、該ｘ軸と液晶分子の長軸方向とのなす角θが、概ね０～４５°となるように配向されることが好ましい。第二の実施形態において、液晶組成物は、前記第一の実施形態において説明した液晶組成物の構成と同じものが用いられることから、すなわち、負の誘電率異方性を有する液晶組成物が用いられる。電圧を印加しない状態では、液晶分子は、その長軸方向が、配向膜４の配向方向と平行になるように配置している。電圧を印加すると、負の誘電率異方性を有する液晶分子は、その長軸方向が発生した電界方向に直行するように回転する。画素電極２１の近くに位置する液晶分子はフリンジ電界の影響を受けやすいものの、負の誘電率異方性を有する液晶分子は分極方向が分子の短軸にあることから、その長軸方向が配向膜４に対して直行する方向に回転することはなく、液晶層５内の全ての液晶分子３０の長軸方向は、配向膜４に対して平行方向を維持できる。したがって、負の誘電率異方性を有する液晶分子を用いたＦＦＳ型の液晶表示素子は、優れた透過率特性を得ることができる。
　図７は、図４における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層３（または薄膜トランジスタ層３とも称する。）のＩＩの領域を拡大した平面図の別の形態である。ゲート配線２６とデータ配線２５が互いに交差している交差部近傍において、ソース電極２７、ドレイン電極２４およびゲート電極２８を含む薄膜トランジスタが、画素電極２１に表示信号を供給するスイッチ素子として前記画素電極２１と連結して設けられている。また、画素電極２１は少なくとも一つの切欠き部でくり抜かれた構造であってもよく、当該図７にその一例を示す。前記画素電極２１は、四角形の平板体の中央部および両端部が三角形状の切欠き部でくり抜かれ、さらに残る領域を８つの長方形状の切欠き部でくり抜かれた形状であり、かつ共通電極２２が櫛歯体（図示せず）である。また、前記画素電極の表面には保護絶縁膜及び配向膜層によって被覆されていてもよい。なお、前記複数のゲート配線２５と複数のデータ配線２４とに囲まれた領域にはデータ配線２４を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ２３を設けてもよい。なお、上記切欠き部の形状や数などは特に制限されることは無い。
　図８は、図７において、図６と同様のＩＩＩ－ＩＩＩ方向の位置で液晶表示素子を切断した断面図の他の形態の一例である。すなわち、前記図６の液晶表示素子の構造との相違点は、図５に示す液晶表示素子は、共通電極が平板体であり、かつ画素電極が櫛歯体である。一方、上記で説明したように、図７に示す液晶表示素子においては、画素電極２１は、四角形の平板体の中央部および両端部が三角形状の切欠き部でくり抜かれ、さらに残る領域を８つの長方形状の切欠き部でくり抜かれた形状であり、かつ共通電極が櫛歯体の構造である。そのため、画素電極と共通電極との最小離間距離ｄは、ゲート絶縁膜１２の（平均）膜厚以上、かつ配向層離間距離Ｇ未満になる。また、図８では共通電極が櫛歯体の構造であるが、この実施形態でも共通電極を平板体にしてもよい。また、いずれにおいても、本発明に係るＦＦＳ方式の液晶表示素子は、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが配向層同士の最短離間距離Ｇより短い条件を満たしさえすればよい。さらに、図８に示す液晶表示素子の構成では、画素電極２１が保護膜１８で覆われているが、図５に示す液晶表示素子の構成では、画素電極２１が配向層４で被覆されている。本発明においては、画素電極は保護膜または配向膜のいずれにも被覆されてもよい。
　また、図８において、第一の基板２の一方の表面には偏光板が形成され、かつ他方の表面の一部に形成された櫛歯状の共通電極２２を覆うようゲート絶縁膜１２が形成され、当該ゲート絶縁膜１２の表面の一部に画素電極２１が形成されており、更に前記画素電極２１および薄膜トランジスタ２０を覆うよう絶縁膜１８が形成されている。また、前記絶縁膜１８上に配向層４、液晶層５、配向層４、カラーフィルタ６、第二の基板７および偏光板８が積層している。そのため、画素電極と共通電極との最小離間距離ｄは、両電極位置、画素電極２１の櫛歯状部分の電極幅：ｌ、または画素電極２１の櫛歯状部分の間隙の幅：ｍで調整することができる。
　図８のように、前記画素電極が前記共通電極より第二の基板側に突出し、かつ両者とも第一の基板上に並列して設けられていると、前記共通電極と前記画素電極との間で平面方向成分の電界を形成し、かつ画素電極の表面と共通電極の表面との厚み方向の高さが相違するため、厚み方向成分の電界（Ｅ）も同時にかけることができる。
　なお、ＦＦＳ方式の液晶表示素子は、フリンジ電界を利用するものであり、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離ｄが、配向層同士の最短離間距離Ｇより短い条件であれば特に制限されることは無いため、例えば、図９に示すように、画素電極４１と共通電極４２とが第一の基板２上である同一面上に設けられており、櫛歯状の画素電極４１の複数の歯部および櫛歯状の共通電極４２の複数の歯部が離間して噛合した状態で設けられている構成であってもよい。この場合、共通電極４２の歯部と画素電極４１の歯部との離間距離を配向層同士の最短離間距離Ｇより長くすればＩＰＳ型液晶表示素子となり、共通電極４２の歯部と画素電極４１の歯部との離間距離を配向層同士の最短離間距離Ｇより短くすればフリンジ電界を利用したＦＦＳ型液晶表示素子とすることができる。
（薄膜トランジスタ）
　図６及び図８に示す薄膜トランジスタは、基板２表面に形成されたゲート電極１１と、当該ゲート電極１１を覆い、且つ前記基板２の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層１２と、前記ゲート電極１１と対向するよう前記ゲート絶縁層１２の表面に形成された半導体層１３と、前記半導体層１３の表面の一部を覆うように設けられた保護膜１４と、前記保護層１４および前記半導体層１３の一方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１２と接触するように設けられたドレイン電極１６と、前記保護膜１４および前記半導体層１３の他方の側端部を覆い、かつ前記基板２表面に形成された前記ゲート絶縁層１２と接触するように設けられたソース電極１７と、前記ドレイン電極１６および前記ソース電極１７を覆うように設けられた絶縁保護層１８と、を有している。第一の実施形態において図３を用いて説明した薄膜トランジスタの構造との相違点は、半導体層１３の表面の一部を覆う保護膜１４を有することである。保護膜１４は、酸化物半導体を用いる半導体層１３と液晶層５との間を隔てるため、酸化物半導体膜から脱離する酸素による液晶層への影響を減少することができる。
　さらに、図８に示す薄膜トランジスタは、画素電極２１および薄膜トランジスタ２０を覆うよう絶縁膜１８が形成されている。絶縁膜１８も酸化物半導体を用いる半導体層１３と液晶層５との間を隔てるため、酸化物半導体膜から脱離する酸素による液晶層への影響を減少することができる。
　図４～図８に示すＦＦＳ方式の液晶表示素子において、第一の基板２、第二の基板７、透明電極６、カラーフィルタ６、配向膜４、及び液晶層５の構成は、上記第一の実施形態において説明した、第一の基板１０２、第二の基板１０９、透明電極１０７、カラーフィルタ１０８、配向膜１０４，１０６、及び液晶層１０５と同様であるので、説明を省略する。
　第二の実施形態における液晶表示素子においても、酸化物半導体膜１３は、図６，８に示すように、絶縁膜１８や配向膜４、保護膜１４等だけが液晶組成物と隔てる部材であり、これら絶縁膜１１８、配向膜４、保護膜１４は通常薄いものであるため、酸化物半導体膜から脱離する酸素による液晶層への影響を十分に防ぐことができない。
　しかし、本発明に係る液晶組成物を含む液晶表示素子では、特定の液晶組成物を用いているため、酸化物半導体膜と液晶組成物の相互作用による影響を減少することができる。本発明の液晶表示素子は、液晶層の電圧保持率（ＶＨＲ）の低下、イオン密度（ＩＤ）の増加を防止することができ、白抜け、配向むら、焼き付けなどの表示不良の発生を防止することができ、且つ、省電力化が可能である。
＜第三の実施形態＞
　本発明に係る第三の実施形態の構成は、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタと特定の液晶組成物を有する液晶表示素子であり、薄膜トランジスタを含む電極層３が形成されている第一の基板と同一の基板側にカラーフィルタ６が形成されていることが好ましい。当該形態は、一般的にカラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）などと呼ばれている。具体的な構造について図１０および図１１を用いて以下説明する。図１０は、液晶表示素子を切断した断面図の別の形態である。当該液晶組成物の構成は、配向層４、薄膜トランジスタ（１１，１３，１５，１６，１７）、カラーフィルタ６および画素電極２１が表面に形成された第一の基板２と、配向層４が表面に形成された第二の基板７とが前記配向層同士向かい合うよう離間しており、この空間に液晶組成物を含む液晶層５が充填されている。また、前記第一の基板２の表面の一部に薄膜トランジスタやゲート絶縁膜１２が形成されており、さらに当該薄膜トランジスタを被覆するように平坦膜でもあるバッファー層３０が形成されており、当該バッファー層３０上にカラーフィルタ６、画素電極２１および配向層４の順で積層されている。そのため、図６などとは異なり、第二の基板７上にはカラーフィルタ６が存在しない。
　また液晶表示素子は、中央部に位置した矩形状の表示領域と、表示領域周縁部に沿って位置した枠状の非表示領域とを有しており、表示領域において、赤色、緑色または青色のカラーフィルタを形成している。より詳細にはカラーフィルタの周縁部を信号線（データ配線やゲート配線等）に重ねて配設されている。
　カラーフィルタ上には、ＩＴＯ等の透明な導電膜により形成された複数の画素電極２１が設けられている。各画素電極２１は絶縁膜１８および各着色層に形成されたスルーホール（図示せず）を介して対応する薄膜トランジスタに接続されている。より詳しくは、画素電極２１は、上記したコンタクト電極を介して薄膜トランジスタに接続されている。画素電極２１上には柱状スペーサー（図示せず）などが複数本配設されていてもよい。カラーフィルタおよび画素電極２１上には、配向膜４が形成されている。
　図１１は、図１０とは異なる形態のカラーフィルタオンアレイを示す図であり、薄膜トランジスタと基板２の箇所を拡大して示す図である。図１０ではカラーフィルタが薄膜トランジスタより液晶層側に存在した構成になっているが、図１１の形態では、薄膜トランジスタがカラーフィルタより液晶層側に存在した構成になっており、前記薄膜トランジスタとカラーフィルタとはバッファー層を介して接合させている。
　第三の実施形態における酸化物半導膜、液晶層等の構成は、上記第一及び第二の実施形態において説明した同様であるので、説明を省略する。
　本発明の液晶表示素子と、バックライトを組み合わせて、液晶テレビ、パソコンのモニター、携帯電話、スマートフォンのディスプレイや、ノート型パーソナルコンピューター、携帯情報端末、デジタルサイネージ等の様々な用途で使用される。バックライトとしては、冷陰極管タイプバックライト、無機材料を用いた発光ダイオードや有機ＥＬ素子を用いた、２波長ピークの擬似白色バックライトと３波長ピークのバックライト等がある。
　以下、実施例を挙げて本発明の最良の形態の一部を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。
　実施例中、測定した特性は以下の通りである。
Ｔｎｉ　：ネマチック相－等方性液体相転移温度（℃）
Δｎ　：２５℃における屈折率異方性
Δε　：２５℃における誘電率異方性
η　　：２０℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）
γ１　：２５℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）
ｄｇａｐ：セルの第一基板と第二基板のギャップ（μｍ）
ＶＨＲ　：７０℃における電圧保持率（％）
（セル厚３．５μｍのセルに液晶組成物を注入し、５Ｖ印加、フレームタイム２００ｍｓ、パルス幅６４μｓの条件で測定した時の測定電圧と初期印加電圧との比を％で表した値）
ＩＤ　　：７０℃におけるイオン密度（ｐＣ／ｃｍ２）
（セル厚３．５μｍのセルに液晶組成物を注入し、ＭＴＲ－１（株式会社東陽テクニカ製）で２０Ｖ印加、周波数０．０５Ｈｚの条件で測定した時のイオン密度値）
焼き付き　：
液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを１０００時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の４段階評価で行った。
◎残像無し
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
透過率
液晶表示素子における透過率は、液晶組成物注入前の素子の透過率を１００％として、液晶組成物注入後の素子の透過率を測定した際の値である。
（側鎖構造）
　－ｎ　　　　－ＣｎＨ２ｎ＋１　炭素数ｎの直鎖状のアルキル基
　ｎ－　　　　ＣｎＨ２ｎ＋１－　炭素数ｎの直鎖状のアルキル基
　－Ｏｎ　　　－ＯＣｎＨ２ｎ＋１　炭素数ｎの直鎖状のアルコキシル基
　ｎＯ－　　　ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ－　炭素数ｎの直鎖状のアルコキシル基
　－Ｖ　　　　－ＣＨ＝ＣＨ２
　Ｖ－　　　　ＣＨ２＝ＣＨ－
　－Ｖ１　　　－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ３
　１Ｖ－　　　ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－
　－２Ｖ　　　－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ３
　Ｖ２－　　　ＣＨ３＝ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ２－
　－２Ｖ１　　　－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ３
　１Ｖ２－　　　ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ２
　０ｄ３－　　　ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ２－
　－３ｄ０　　　－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ２
（連結構造）
　－ＶＯ－　　　－ＣＯＯ－
　－Ｔ－　　　－Ｃ≡Ｃ－
　－Ｎ－　　　－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－
（環構造）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
（実施例１）
　第一の基板に、スパッタリング法によりＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物膜を有する図３に示す薄膜トランジスタを形成することにより薄膜トランジスタ層を設けた。また、第二の基板に対向電極を設けた。第一及び第二の基板の電極構造を有する側にそれぞれ垂直配向性の配向膜を形成したのち弱ラビング処理を行い、ＶＡセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に以下の表に示す液晶組成物１を挟持して、実施例１の液晶表示素子を作成した（ｄｇａｐ＝３．５μｍ、配向膜ＳＥ－５３００）。得られた液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ及び透過率を測定した。また、得られた液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、透過率及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
　液晶組成物１は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な８１℃の液晶層温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。
　実施例１の液晶表示素子は、高いＶＨＲ、小さいＩＤ、及び高い透過率を実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例２，３）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物２、液晶組成物３をそれぞれ狭持し、実施例２、３の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ、ＩＤ及び透過率を測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、透過率、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
　実施例２，３の液晶表示素子は、高いＶＨＲ、小さいＩＤ、及び高い透過率を実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例４～６）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物４～６をそれぞれ狭持し、実施例４～６の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
　実施例４～６の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例７～９）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物７～９をそれぞれ狭持し、実施例７～９の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
　実施例７～９の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例１０～１２）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物１０～１２をそれぞれ狭持し、実施例１０～１２の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
　実施例１０～１２の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例１３～１５）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物１３～１５をそれぞれ狭持し、実施例１３～１５の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
　実施例１３～１５の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例１６～１８）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物１６～１８をそれぞれ狭持し、実施例１６～１８の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
　実施例１６～１８の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例１９～２１）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物１９～２１をそれぞれ狭持し、実施例１９～２１の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000064
　実施例１９～２１の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例２２～２４）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物２２～２４をそれぞれ狭持し、実施例２２～２４の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000066
　実施例２２～２４の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例２５～２７）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物２５～２７をそれぞれ狭持し、実施例２５～２７の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000068
　実施例２５～２７の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例２８）
　液晶組成物１に２－メチル－アクリル酸４－｛２－［４－（２－アクリロイルオキシ－エチル）－フェノキシカルボニル］－エチル｝－ビフェニル－４’－イルエステル０．３質量％を混合し液晶組成物２８とした。実施例１で用いたＶＡセルにこの液晶組成物２８を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を６００秒間照射（３．０Ｊ／ｃｍ２）し、重合処理を行って、実施例２８の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000069
　実施例２８の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例２９）
　液晶組成物１３にビスメタクリル酸ビフェニル‐４，４’‐ジイル　０．３質量％を混合し液晶組成物２９とした。実施例１で用いたＶＡセルにこの液晶組成物２８を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を６００秒間照射（３．０Ｊ／ｃｍ２）し、重合処理を行って、実施例２９の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
　実施例２９の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例３０）
　液晶組成物１９にビスメタクリル酸　３‐フルオロビフェニル‐４，４’‐ジイル　０．３質量％を混合し液晶組成物３０とした。実施例１で用いたＶＡセルにこの液晶組成物２８を挟持し、電極間に駆動電圧を印加したまま、紫外線を６００秒間照射（３．０Ｊ／ｃｍ２）し、重合処理を行って、実施例２８の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000071
　実施例３０の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例３１～３３）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物３１～３３をそれぞれ狭持し、実施例３１～３３の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000073
　実施例３１～３３の液晶表示素子は、ＩＤが大きくなってしまったものの、焼き付き評価において残像がごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例３４～３６）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物３４～３６をそれぞれ狭持し、実施例３４～３６の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000075
　実施例３４～３６の液晶表示素子は、ＩＤが大きくなってしまったものの、焼き付き評価において残像がごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例３７、３８）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物３７、３８を狭持し、実施例３７、３８の液晶表示素子を作製し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000076
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000077
　実施例３７、３８の液晶表示素子は、ＩＤが大きくなってしまったものの、焼き付き評価において残像がごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例３９～４１）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物３９～４１を狭持し、実施例３９～４１の液晶表示素子を作製し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000079
　実施例３９～４１の液晶表示素子は、ＩＤが大きくなってしまったものの、焼き付き評価において残像がごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例４２）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物４５を狭持し、実施例４５の液晶表示素子を作製し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000081
　実施例４２の液晶表示素子は、ＩＤが大きくなってしまったものの、焼き付き評価において残像がごく僅かであり許容できるレベルであった。
（比較例１）
　実施例１と同様に以下の表に示す比較液晶組成物１を狭持し、比較例１の液晶表示素子を作製し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。さらに、比較例１の液晶表示素子の透過率を測定した。
液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、透過率及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000083
（比較例２～５）
　実施例１と同様に以下の表に示す比較液晶組成物２～５を狭持し、比較例２～５の液晶表示装置を作製し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。その結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000086
（比較例５～１２）
　実施例１、２、８、１３、１４、１９、２０及び２６において、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物膜に代えてアモルファスシリコン膜を用いた以外は同様にして比較例５～１２の液晶表示装置を作製し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示装置の焼き付き評価を行った。さらに、比較例１６及び比較例１７の透過率を測定した。その結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000088
　比較例５～１２の液晶表示素子は、高いＶＨＲ、小さいＩＤを実現でき、また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであったものの、薄膜トランジスタ層にＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物膜を用いた実施例１及び実施例２に比べて、透過率が低くなった。
（実施例４３～４５）
　電極構造を第一及び第二の基板の少なくとも一方に作成し、各々の対向側に水平配向性の配向膜を形成したのち弱ラビング処理を行い、ＦＦＳセルを作成し、第一の基板と第二の基板の間に以下に示す液晶組成物４３～３５を挟持して、実施例４３～４５の液晶表示素子を作成した（ｄｇａｐ＝３．０μｍ、配向膜ＡＬ－１０５１）（ｄｇａｐ＝３．０μｍ）。
実施例４３～４５の液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ及び透過率を測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、透過率、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000090
　実施例４３～４５の液晶表示素子は、高いＶＨＲ、小さいＩＤ及び高い透過率を実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。
（実施例４６、４７）
　実施例１と同様に以下の表に示す液晶組成物４６，４７をそれぞれ狭持し、実施例４６，４７の液晶表示素子を作成し、そのＶＨＲ及びＩＤを測定した。また、その液晶表示素子の焼き付き評価を行った。液晶組成物の組成、その物性値、液晶表示素子のＶＨＲ、ＩＤ、及び焼き付き評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000092
　実施例４６，４７の液晶表示素子は、高いＶＨＲ及び小さいＩＤを実現できた。また、焼き付き評価においても残像がないか、又はあってもごく僅かであり許容できるレベルであった。

Claims (13)

  1. 対向に配置された第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に液晶組成物を含有する液晶層を挟持し、
    前記第一基板上にマトリクス状に配置される複数個のゲート配線及びデータ配線と、
    前記ゲート配線とデータ配線との交差部に設けられる薄膜トランジスタと、該トランジスタにより駆動され透明導電性材料からなる画素電極と有し、
    前記薄膜トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極と絶縁層を介して設けられる酸化物半導体層と、該酸化物半導体層と導通して設けられるソース電極及びドレイン電極とを有し、
    前記液晶組成物が一般式（ＬＣ３）～一般式（ＬＣ５）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、ＲＬＣ３１、ＲＬＣ３２、ＲＬＣ４１、ＲＬＣ４２、ＲＬＣ５１及びＲＬＣ５２はそれぞれ独立して炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ＡＬＣ３１、ＡＬＣ３２、ＡＬＣ４１、ＡＬＣ４２、ＡＬＣ５１及びＡＬＣ５２はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （該構造中シクロヘキシレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は酸素原子で置換されていてもよく、１，４－フェニレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ＝は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ又は２つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、ＺＬＣ３１、ＺＬＣ３２、ＺＬＣ４１、ＺＬＣ４２、ＺＬＣ５１及びＺＬＣ５１はそれぞれ独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｚ５は－ＣＨ２－又は酸素原子を表し、ＸＬＣ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、ｍＬＣ３１、ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１、ｍＬＣ４２、ｍＬＣ５１及びｍＬＣ５２はそれぞれ独立して０～３を表し、ｍＬＣ３１＋ｍＬＣ３２、ｍＬＣ４１＋ｍＬＣ４２及びｍＬＣ５１＋ｍＬＣ５２は１、２又は３であり、ＡＬＣ３１～ＡＬＣ５２、ＺＬＣ３１～ＺＬＣ５２が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。）
    で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上と、一般式（ＩＩ－ａ）から一般式（ＩＩ－ｆ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中、Ｒ１９～Ｒ３０はお互い独立して炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数１から１０のアルコキシ基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表し、Ｘ２１は水素原子又はフッ素原子を表す。）
    で表される化合物からなる群より選ばれる化合物を一種又は二種以上含有する液晶表示素子。
  2. 前記酸化物半導体層が、Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ，及びＳｎから選ばれる少なくとも一つの元素を含む酸化物である請求項１に記載の液晶表示素子。
  3. 前記酸化物半導体層が、Ｉｎ，Ｇａ，及びＺｎを含む酸化物である請求項１又は２に記載の液晶表示素子。
  4. 前記液晶層に、更に一般式（ＬＣ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （一般式（ＬＣ）中、ＲＬＣは炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－Ｃ≡Ｃ－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子に置換されていてもよく、
    ＡＬＣ１及びＡＬＣ２は、それぞれ独立して、
    （ａ）トランス－１，４－シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよい。）、
    （ｂ）１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は窒素原子で置換されていてもよい。）、及び
    （ｃ）１，４－ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、又はクロマン－２，６－ジイル基
    からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基（ａ）、基（ｂ）又は基（ｃ）に含まれる１つ又は２つ以上の水素原子はそれぞれ、フッ素原子、塩素原子、－ＣＦ３又は－ＯＣＦ３で置換されていてもよく、
    　ＺＬＣは単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－を表し、
    　ＹＬＣは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、及び炭素原子数１～１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、
    　ａは１～４の整数を表すが、ａが２、３又は４を表し、ＡＬＣ１が複数存在する場合、複数存在するＡＬＣ１は、同一であっても異なっていても良く、ＺＬＣが複数存在する場合、複数存在するＺＬＣは、同一であっても異なっていても良い。ただし、一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、一般式（ＬＣ５）、及び一般式（ＩＩ－ａ）から（ＩＩ－ｆ）で表される化合物を除く。）
    で表される化合物を含有する請求項１～３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
  5. 　一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３－１）、一般式（ＬＣ４－１）、及び一般式（ＬＣ５－１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （式中、Ｒ３１～Ｒ３３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｒ４１～Ｒ４３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｚ３１～Ｚ３３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｘ４１は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ３４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有する請求項１～４のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
  6. 　一般式（ＬＣ３）、一般式（ＬＣ４）、及び一般式（ＬＣ５）で表される化合物として、一般式（ＬＣ３－２）、一般式（ＬＣ４－２）、及び一般式（ＬＣ５－２）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （式中、Ｒ５１～Ｒ５３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｒ６１～Ｒ６３は炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基又は炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表し、Ｂ１～Ｂ３はフッ素置換されていてもよい、１，４－フェニレン基又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表し、Ｚ４１～Ｚ４３は単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は－ＣＦ２Ｏ－を表し、Ｘ４２は水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ４４は－ＣＨ２－又は酸素原子を表す。）
    で表される化合物群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有する請求項１～５の何れか一項に記載の液晶表示素子。
  7. 前記液晶層を構成する液晶組成物の、以下の式で表されるＺ
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
     （式中、γ１は回転粘度を表し、Δｎは屈折率異方性を表す。）が１３０００以下であり、γ１が１５０以下であり、Δｎが０．０８～０．１３である請求項１～６の何れか一項に記載の液晶表示素子。
  8. 前記液晶層を構成する液晶組成物の、ネマチック液晶相上限温度が６０～１２０℃であり、ネマチック液晶相下限温度が－２０℃以下であり、ネマチック液晶相上限温度と下限温度の差が１００～１５０である請求項１～７の何れか一項に記載の液晶表示素子。
  9. 前記液晶層を構成する液晶組成物の比抵抗が１０１２（Ω・ｍ）以上である請求項１～８の何れか一項に記載の液晶表示素子。
  10. 前記液晶層が一般式（ＶＩ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     （式中、Ｘ３は、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ３は、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ－（式中、ｔは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｖは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、Ｗは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数１～８のアルキレン基を表す。）
    で表される重合性化合物、及び、下記一般式（Ｖ）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
     （式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１～８のアルキレン基又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｓ－（式中、ｓは２～７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、Ｕは炭素原子数２～２０の直鎖もしくは分岐多価アルキレン基又は炭素原子数５～３０の多価環状置換基を表すが、多価アルキレン基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数５～２０のアルキル基（基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。）又は環状置換基により置換されていてもよく、ｋは１～５の整数を表す。）
    で表される重合性化合物群から選ばれる重合性化合物を一種又は二種以上含有する液晶組成物を重合してなる重合体により構成される請求項１～９のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
  11. 前記第二の基板上に、透明導電性材料からなる共通電極を有し、
    前記液晶層は電圧無印加時にホメオトロピック配向を示す請求項１～１０のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
  12. 前記第一の基板又は第二の基板上に前記画素電極と離間して設けられる共通電極と、
    第一の透明絶縁基板及び第二の透明絶縁基板のそれぞれと液晶層との間に液晶層に接して設けられ、液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜とを有し、
    前記画素電極から前記画素電極に近接する前記共通電極を結ぶ最短経路が、第一または第二の基板に対して平行方向成分を備える請求項１～１０のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
  13. 前記第一の基板上に、前記画素電極と離間して設けられる共通電極と、
    前記第一の基板及び第二の基板のそれぞれと液晶層との間に液晶層に接して設けられ、液晶組成物に対してホモジニアス配向を誘起する配向膜とを有し、
    近接する前記共通電極と前記画素電極との最短離間距離ｄが前記配向膜同士の最短離間距離Ｇより短い請求項１～１０のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
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