CN102498189B

CN102498189B - 液晶组成物及液晶显示元件

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Publication number: CN102498189B
Application number: CN201080020830.0A
Authority: CN
Inventors: 宫入孝博; 服部宪和
Original assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2030-05-10
Also published as: JP5704068B2; WO2010131614A1; KR20160130325A; US8506842B2; JPWO2010131614A1; TWI509055B; CN102498189A; US20120044453A1; KR20120042737A; TW201100526A

Abstract

本发明提供一种于向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小粘度、大光学异向性、大介电异向性、大电阻率、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等特性中充分满足至少一个特性或于至少两个特性间具有适当平衡的液晶组成物，及一种具有短响应时间、大电压保持率、高对比度、长寿命等的AM元件。液晶组成物含有作为第一成分的具有大介电异向性的具有特定二氟亚甲氧基键的三环化合物、作为第二成分的具有大介电异向性的特定三环化合物、作为第三成分的具有高上限温度的特定四环化合物、及作为第四成分的具有高上限温度及小粘度的特定二环化合物，而且具有向列相；液晶显示元件含有上述组成物。

Description

液晶组成物及液晶显示元件

技术领域

本发明主要涉及一种适合于主动式矩阵(active matrix，AM)元件等的液晶组成物及含有该组成物的AM元件等。本发明特别涉及一种介电异向性为正的液晶组成物，以及含有该组成物的扭转向列(twisted nematic，TN)模式、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)模式、共平面切换(in-plane switching，IPS)模式、或聚合物稳定配向(Polymer sustained alignment，PSA)模式的元件等。

背景技术

液晶显示元件依液晶的动作模式而分为相变(phase change，PC)、扭转向列、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲、共平面切换、垂直配向(vertical alignment，VA)、聚合物稳定配向模式等。依元件的驱动方式而分为被动式矩阵(passive matrix，PM)与主动式矩阵(active matrix，AM)。PM分为静态式(static)与多工式(multiplex)等，AM分为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT分为非晶硅(amorphous silicon)以及多晶硅型(polycrystal silicon)。后者依制程而分为高温型与低温型。依光源而分为利用自然光的反射型、利用背光(backlight)的透射型、以及利用自然光与背光两方的半透射型。

该些元件含有具有适当特性的液晶组成物。该液晶组成物具有向列相。为了获得具有良好一般特性的AM元件，须提高组成物的一般特性。将两者的一般特性的联系总结于下述表1中。根据市售的AM元件来对组成物的一般特性进行进一步说明。向列相的温度范围与元件的可使用的温度范围有关。向列相的较佳上限温度为约70℃以上，另外向列相的较佳下限温度为约-10℃以下。组成物的粘度与元件的响应时间有关。为了于元件中显示动画，以响应时间短为佳。因此，以组成物的小粘度为佳。更佳的是低温度下的小粘度。

表1.组成物与AM元件的一般特性

1)于液晶胞中注入组成物的时间可缩短

组成物的光学异向性与元件的对比度有关。组成物的光学异向性(Δn)与元件的胞间隙(d)的积(Δn×d)是以使对比度达到最高的方式来设计。适当的积的值是依动作模式的种类而定。对于TN之类的模式的元件而言，适当的值为约0.45μm。此时，胞间隙小的元件中较佳的是具有大光学异向性的组成物。组成物的大介电异向性有助于元件的低临界电压、小消耗电力及高对比度。因此，以介电异向性大为佳。组成物的大电阻率有助于元件的大电压保持率及高对比度。因此，较佳的是于初期阶段中不仅于室温下而且于高温度下亦具有大电阻率的组成物，且较佳的是经长时间使用后不仅于室温下而且于高温度下亦具有大电阻率的组成物。对紫外线及热的组成物的稳定性与液晶显示元件的寿命有关。当该些稳定性高时，该元件的寿命长。此种特性于液晶投影仪(crystal liquid projector)、液晶电视(crystal liquid television)等所用的AM元件而言较佳。

具有TN模式的AM元件中使用具有正介电异向性的组成物。另一方面，具有VA模式的AM元件中使用具有负介电异向性的组成物。具有IPS模式的AM元件中使用具有正或负介电异向性的组成物。具有PSA模式的AM元件中使用具有正或负介电异向性的组成物。

先前的组成物是于下述专利文献1～专利文献15中有所揭示。例如，专利文献10的液晶组成物未达成向列相的高上限温度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1国际公开2008-128623手册

专利文献2日本专利公开2008-255201号公报

专利文献3日本专利公开2008-095110号公报

专利文献4日本专利公开2008-095098号公报

专利文献5国际公开2008-009398手册

专利文献6美国公开2007-176146说明书

专利文献7国际公开2006-133783手册

专利文献8日本专利特开2006-328400号公报

专利文献9日本专利特开2006-328399号公报

专利文献10日本专利特开2006-199941号公报

专利文献11国际公开2006-038443手册

专利文献12日本专利特表2008-502754号公报

专利文献13日本专利特开2005-220355号公报

专利文献14德国公开102004019901说明书

专利文献15日本专利特开2004-182882号公报

理想的AM元件具有可使用的温度范围广、响应时间短、对比度高、临界电压低、电压保持率大、寿命长等的特性。理想的是短1毫秒也好的响应时间。因此，组成物的理想特性为向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小粘度、大光学异向性、大介电异向性、大电阻率、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等。

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明的一个目的为一种于下述特性中充分满足至少一个特性的液晶组成物：向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小粘度、大光学异向性、大介电异向性、大电阻率、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等。本发明的另一目的为一种在至少两个特性间具有适当平衡的液晶组成物。本发明的又一目的为一种含有上述组成物的液晶显示元件。本发明的又一目的为一种具有适当光学异向性、大介电异向性、对紫外线的高稳定性等的组成物，以及具有短响应时间、大电压保持率、高对比度、长寿命等的AM元件。

解决课题的技术手段

一种液晶组成物及含有该组成物的液晶显示元件，上述液晶组成物含有作为第一成分的选自式(1)所示化合物族群中的至少一种化合物、作为第二成分的选自式(2)所示化合物族群中的至少一种化合物、作为第三成分的选自式(3)所示化合物族群中的至少一种化合物、及作为第四成分的选自式(4)所示化合物族群中的至少一种化合物，且相对于液晶组成物的总重量，第三成分的比例为5wt％～80wt％的范围，而且上述液晶组成物具有向列相，

其中，R¹为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基；R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；Z⁵为单键或亚乙基；X¹、X²、X³、X⁴、X⁵及X⁶独立为氢或氟；Y¹为氟、氯或三氟甲氧基；于式(1)中，Z¹及Z²中的至少一个为二氟亚甲氧基。

发明的效果

本发明的优点为一种于向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小粘度、大光学异向性、大介电异向性、大电阻率、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等的特性中充分满足至少一种特性的液晶组成物。本发明的一个侧面为一种于至少两个特性间具有适当平衡的液晶组成物。本发明的另一侧面为一种含有上述组成物的液晶显示元件。本发明的又一侧面为一种具有适当光学异向性、大介电异向性、对紫外线的高稳定性等的组成物，以及具有短响应时间、大电压保持率、高对比度、长寿命等的AM元件。

具体实施方式

本说明书中的术语的使用方法如下。有时将本发明的液晶组成物或本发明的液晶显示元件分别简称为“组成物”或“元件”。液晶显示元件为液晶显示面板及液晶显示模组的总称。“液晶性化合物”是指具有向列相、层列相等的液晶相的化合物或者不具有液晶相但作为组成物的成分而有用的化合物。该有用的化合物例如具有1，4-亚环己基或1，4-亚苯基之类的六员环，且其分子结构为棒状(rod like)。有时将光学活性的化合物添加至组成物中。该化合物即便为液晶性化合物，此处亦分至添加物一类中。有时将选自式(1-1)所示化合物族群中的至少一种化合物简称为“化合物(1-1)”。“化合物(1-1)”是指式(1-1)所示的一种化合物或两种以上的化合物。其他式所示的化合物亦相同。“任意的”表示不仅位置为任意而且个数亦为任意，但不包括个数为0的情况。

有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”，将向列相的下限温度简称为“下限温度”。“电阻率大”是指组成物于初期阶段中不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的温度下亦具有大电阻率，并且经长时间使用后不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的温度下亦具有大电阻率。“电压保持率大”是指元件于初期阶段中不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的温度下亦具有大电压保持率，并且经长时间使用后不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的温度下亦具有大电压保持率。对光学异向性等的特性进行说明时，使用藉由实例中记载的测定方法所得的值。第一成分为一种化合物或两种以上的化合物。“第一成分的比例”是指相对于液晶组成物总重量的第一成分的重量百分率(wt％)。第二成分的比例等亦相同。混合至组成物中的添加物的比例是指相对于液晶组成物总重量的重量百分率(wt％)或重量百万分率(ppm)。

于成分化合物的化学式中，将记号R¹用于多种化合物中。该些化合物中，其中任意两个R¹的含意可相同或不同。例如，有化合物(1-1)的R¹为乙基、化合物(1-2)的R¹为乙基的情况。亦有化合物(1-1)的R¹为乙基、化合物(1-2)的R¹为丙基的情况。该规则(rule)亦可应用于R²、X⁵等。化学式的“CL”表示氯。

本发明包括下述的项目。

1.一种液晶组成物，含有作为第一成分的选自式(1)所示化合物族群中的至少一种化合物、作为第二成分的选自式(2)所示化合物族群中的至少一种化合物、作为第三成分的选自式(3)所示化合物族群中的至少一种化合物、及作为第四成分的选自式(4)所示化合物族群中的至少一种化合物，且相对于液晶组成物的总重量，第三成分的比例为5wt％～80wt％的范围，而且上述液晶组成物具有向列相，

其中，R¹为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基；

R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基；

Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；

Z⁵为单键或亚乙基；

X¹、X²、X⁵及X⁶独立为氢或氟；

Y¹为氟、氯或三氟甲氧基；

于式(1)中，Z¹及Z²中的至少一个为二氟亚甲氧基。

2.如技术方案第1项所记载的液晶组成物，其中第一成分为选自式(1-1)～式(1-3)所示化合物族群中的至少一种化合物，第三成分为选自式(3-1)及式(3-2)所示化合物族群中的至少一种化合物，另外第四成分为选自式(4-1)及式(4-2)所示化合物族群中的至少一种化合物，

R⁴、R⁵及R⁶独立为碳数1～12的烷基、或碳数1～12的烷氧基；

R⁷独立为碳数2～12的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基；

Z⁴为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；

X¹、X²、X³、X⁴、X⁵及X⁶独立为氢或氟；

Y¹为氟、氯或三氟甲氧基。

3.如技术方案第2项所记载的液晶组成物，其中第一成分为选自式 (1-1)所示化合物族群中的至少一种化合物，第三成分为选自式(3-1)所示化合物族群中的至少一种化合物，另外第四成分为选自式(4-1)所示化合物族群中的至少一种化合物。

4.如技术方案第2项或第3项所记载的液晶组成物，其中第三成分为选自式(3-1)所示化合物族群中的至少一种化合物、及选自式(3-2)所示化合物族群中的至少一种化合物的混合物。

5.如技术方案第2项至第4项中任一项所记载的液晶组成物，其中第四成分为选自式(4-1)所示化合物族群中的至少一种化合物。

6.如技术方案第1项至第5项中任一项所记载的液晶组成物，其中相对于液晶组成物的总重量，第一成分的比例为5wt％～80wt％的范围，第二成分的比例为5wt％～80wt％的范围，另外第四成分的比例为10wt％～85wt％的范围。

7.如技术方案第1项至第6项中任一项所记载的液晶组成物，还含有作为第五成分的选自式(5)所示化合物族群中的至少一种化合物，

其中，R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基；

Z⁶及Z⁷独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；

环A、环B及环C独立为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基；

m为0、1或2；

当m为0时，环B为1，4-亚苯基或2-氟-1，4-亚苯基。

8.如技术方案第7项所记载的液晶组成物，其中第五成分为选自式(5-1)～式(5-9)所示化合物族群中的至少一种化合物，

其中，R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基。

9.如技术方案第8项所记载的液晶组成物，其中第五成分为选自式(5-5)所示化合物族群中的至少一种化合物。

10.如技术方案第8项所记载的液晶组成物，其中第五成分为选自式(5-3)所示化合物族群中的至少一种化合物、及选自式(5-5)所示化合物族群中的至少一种化合物的混合物。

11.如技术方案第8项所记载的液晶组成物，其中第五成分为选自式(5-5)所示化合物族群中的至少一种化合物、及选自式(5-9)所示化合物族群中的至少一种化合物的混合物。

12.如技术方案第7项至第11项中任一项所记载的液晶组成物，其中第五成分的比例为5wt％～75wt％的范围。

13.如技术方案第1项至第12项中任一项所记载的液晶组成物，还含有作为第六成分的选自式(6)所示化合物族群中的至少一种化合物，

环D独立为1，4-亚环己基、1，3-二氧六环-2，5-二基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基或2，5-嘧啶；

Z⁶独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；

X¹及X²独立为氢或氟；

Y¹为氟、氯或三氟甲氧基；

n为1、2或3；

当n为2时，两个Z⁶独立为单键、亚乙基或羰氧基，

当n为3时，三个环D中至少两个环D独立为1，3-二氧六环-2，5-二基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基或2，5-嘧啶。

14.如技术方案第13项所记载的液晶组成物，其中第六成分为选自式(6-1)～式(6-12)所示化合物族群中的至少一种化合物，

其中，R¹为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基。

15.如技术方案第14项所记载的液晶组成物，其中第六成分为选自式(6-9)所示化合物族群中的至少一种化合物。

16.如技术方案第14项所记载的液晶组成物，其中第六成分为选自式(6-10)所示化合物族群中的至少一种化合物。

17.如技术方案第14项所记载的液晶组成物，其中第六成分为选自式(6-12)所示化合物族群中的至少一种化合物。

18.如技术方案第14项所记载的液晶组成物，其中第六成分为选自式(6-9)所示化合物族群中的至少一种化合物、及选自式(6-12)所示化合物族群中的至少一种化合物的混合物。

19.如技术方案第13项至第18项中任一项所记载的液晶组成物，其中相对于液晶组成物的总重量，第六成分的比例为5wt％～50wt％的范围。

20.如技术方案第1项至第19项中任一项所记载的液晶组成物，其向列相的上限温度为70℃以上，波长589nm下的光学异向性(25℃)为0.08以上，而且频率1kHz时的介电异向性(25℃)为2以上。

21.一种液晶显示元件，含有如技术方案第1项至第20项中任一项所记载的液晶组成物。

22.如技术方案第21项所记载的液晶显示元件，其中液晶显示元件的动作模式为TN模式、OCB模式、IPS模式或PSA模式，且液晶显示元件的驱动方式为主动式矩阵方式。

本发明亦包括下述项目。1)还含有光学活性的化合物的上述组成物；2)还含有抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂等的添加物的上述组成物；3)含有上述组成物的AM元件；4)含有上述组成物，而且具有TN、ECB、OCB、IPS或PSA模式的元件；5)含有上述组成物的透射型元件；6)将上述组成物用作具有向列相的组成物的用途；7)藉由在上述组成物中添加光学活性的化合物而用作光学活性的组成物的用途。

以如下顺序对本发明的组成物进行说明。第一，对组成物中的成分化合物的结构进行说明。第二，对成分化合物的主要特性、及该化合物对组成物带来的主要效果进行说明。第三，对组成物的成分组合、成分化合物的较佳比例及其根据进行说明。第四，对成分化合物的较佳形态

第一，对组成物中的成分化合物的结构进行说明。本发明的组成物分类为组成物A与组成物B。组成物A可还含有其他液晶性化合物、添加物、杂质等。“其他液晶性化合物”是与化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4)、化合物(5)及化合物(6)不同的液晶性化合物。此种化合物是以进一步调整特性为目的而混合至组成物中。其他液晶性化合物中，氰基化合物就对热或紫外线的稳定性的观点而言以少为佳。氰基化合物的更佳比例为0wt％。添加物为光学活性的化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、可聚合的化合物、聚合起始剂等。杂质为于成分化合物的合成等的步骤中混入的化合物等。该化合物即便为液晶性化合物，此处亦分至杂质一类中。

组成物B实质上仅由选自化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4)、化合物(5)及化合物(6)中的化合物构成。“实质上”是指组成物可含有添加物及杂质，但不含与该些化合物不同的液晶性化合物。与组成物A相比较，组成物B的成分数较少。就降低成本的观点而言，组成物B优于组成物A。就藉由混合其他液晶性化合物而可进一步调整物性的观点而言，组成物A优于组成物B。

第二，对成分化合物的主要特性、及该化合物对组成物的特性带来的主要效果进行说明。根据本发明的效果将成分化合物的主要特性总结于表2中。表2的记号中，L是指大或高，M是指中等程度，S是指小或低。记号L、M、S为依据成分化合物之间的定性比较的分类，0(零)是指值大致为零。

表2.化合物的特性

于将成分化合物混合至组成物中时，成分化合物对组成物的特性带来的主要效果如下。

化合物(1)增大介电异向性，而且增大光学异向性。

化合物(2)增大介电异向性，而且减小光学异向性。

化合物(3)增大介电异向性，而且提高上限温度。

化合物(4)提高上限温度，而且降低下限温度或减小粘度。

化合物(5)降低下限温度，而且减小粘度或使光学异向性最适。

化合物(6)降低下限温度，而且增大介电异向性。

第三，对组成物的成分组合、成分化合物的较佳比例及其根据进行说明。组成物的成分组合为

第一成分+第二成分+第三成分+第四成分、

第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第五成分、

第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第五成分+第六成分、及

第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第六成分。

关于第一成分的较佳比例，为了增大光学异向性及为了增大介电异向性而为约5wt％以上，为了降低下限温度而为约80wt％以下。第一成分的更佳比例为约10wt％～约40wt％的范围，特别佳的比例为约10wt％～25wt％的范围。

关于第二成分的较佳比例，为了提高上限温度或为了增大介电异向性而为5wt％以上，为了降低下限温度而为约80wt％以下。第二成分的更佳比例为约5wt％～约40wt％的范围，特别佳的比例为约5wt％～约30wt％的范围。

关于第三成分的较佳比例，为了提高上限温度或为了增大介电异向性而为约5wt％以上，为了降低下限温度而为约80wt％以下。第三成分的更佳比例为约10wt％～约50wt％的范围，特别佳的比例为约10wt％～约30wt％的范围。

关于第四成分的较佳比例，为了提高上限温度而为约10wt％以上，为了降低下限温度而为约85wt％以下。第四成分的更佳比例为约10wt％～约40wt％的范围，特别佳的比例为约15wt％～约30wt％的范围。

第五成分特别适合于制备具有小粘度的组成物。该成分的较佳比例为约5wt％～约75wt％的范围，更佳比例为约10wt％～约50wt％的范围，特别佳的比例为约15wt％～约45wt％的范围。

第六成分特别适合于制备具有大介电异向性的组成物。该成分的较佳比例为约5wt％～约50wt％的范围，更佳比例为约10wt％～约45wt％的范围，特别佳的比例为约15wt％～约40wt％的范围。

第四，对成分化合物的较佳形态进行说明。

R¹为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基。为了提高对紫外线或热的稳定性等，较佳的R¹为碳数1～12的烷基。

R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基。为了提高上限温度及为了减小粘度，较佳的R²或R³为碳数1～12的烷基。

R⁴、R⁵及R⁶独立为碳数1～12的烷基、或碳数1～12的烷氧基。为了提高上限温度及为了减小粘度，较佳的R⁴、R⁵或R⁶为碳数1～12的烷基。

R⁷为碳数2～12的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基。为了增大光学异向性，较佳的R⁷为碳数2～12的烯基。

较佳的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基。为了减小粘度，更佳的烷基为乙基、丙基、丁基、戊基或庚基。

较佳的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基。为了减小粘度，更佳的烷氧基为甲氧基或乙氧基。

较佳的烯基为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基或5-己烯基。为了减小粘度，更佳的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基。该些烯基中的-CH＝CH-的较佳立体构型是依双键的位置而定。为了减小粘度等，1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之类的烯基较佳的反式。2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之类的烯基较佳的是顺式。该些烯基中，直链烯基优于分支烯基。

任意的氢被氟取代的烯基的较佳例为2，2-二氟乙烯基、3，3-二氟-2-丙烯基、4，4-二氟-3-丁烯基、5，5-二氟-4-戊烯基或6，6-二氟-5-己烯基。为了减小粘度，更佳例为2，2-二氟乙烯基或4，4-二氟-3-丁烯基。

环A、环B及环C独立为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基，当m为0时，环B为1，4-亚苯基或2-氟-1，4-亚苯基，m为2时的两个环C可相同或不同。2-氟-1，4-亚苯基及2，5-二氟-1，4-亚苯基可分别为两种朝向中的任一种。关于较佳的环A、环B或环C、为了减小粘度而为1，4-亚环己基，为了增大光学异向性而为1，4-亚苯基。

环D为1，4-亚环己基、1，3-二恶烷-2，5-二基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基或2，5-嘧啶，当n为2或3时，其中任意两个环D可相同或不同，当n为3时，至少两个环D独立为1，3-二氧六环-2，5-二基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基或2，5-嘧啶。1，3-二氧六环-2，5-二基、2-氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基及2，5-嘧啶可分别为两种朝向中的任一种。为了增大光学异向性，较佳的环D为1，4-亚苯基。

Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基。关于较佳的Z¹、Z²、Z³或Z⁴，为了减小粘度而为单键，为了降低下限温度而为亚乙基，为了增大介电异向性而为羰氧基或二氟亚甲氧基。尤其，Z²较佳的是二氟亚甲氧基，Z⁴较佳的是单键。

Z⁵为单键或亚乙基。关于较佳的Z⁵，为了减小粘度而为单键，为了降低下限温度而为亚乙基。

Z⁶及Z⁷独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基，当n为2或3时，其中任意两个Z⁶可相同或不同，当n为2时，Z⁶独立为单键、亚乙基或羰氧基。关于较佳的Z⁶或Z⁷，为了减小粘度而为单键，为了降低下限温度而为亚乙基，为了提高上限温度而为羰氧基。

X¹、X²、X³、X⁴、X⁵及X⁶独立为氢或氟。关于较佳的X¹、X²、X³、X⁴、X⁵或X⁶，为了增大介电异向性而为氟，为了提高上限温度而为氢。

Y¹为氟、氯或三氟甲氧基。为了降低下限温度，较佳的Y¹为氟。

m为0、1或2。关于较佳的m，为了减小粘度而为0，为了提高上限温度而为2。

n为1、2或3。关于较佳的n，为了降低下限温度而为1，为了提高上限温度而为3。

第五，示出成分化合物的具体例。下述较佳化合物中，R⁸为碳数1～12的直链的烷基或碳数1～12的直链的烷氧基。R⁹、R¹⁰及R¹¹独立为具有碳数1～8的直链的烷基或具有碳数1～8的直链的烷氧基。R¹²为碳数2～8的直链的烯基、或任意的氢被氟取代的碳数2～8的烯基。R¹³及R¹⁴独立为碳数1～12的直链的烷基、碳数1～12的直链的烷氧基、或碳数2～12的直链的烯基。该些化合物中，为了提高上限温度，1，4-亚环己基的相关立体构型是反式优于顺式。

较佳的化合物(1)为化合物(1-1-1)～化合物(1-3-1)，更佳的化合物(1)为化合物(1-1-1)～化合物(1-1-3)，特别佳的化合物(1)为化合物(1-1-1)及化合物(1-1-3)。较佳的化合物(2)为化合物(2-1)～化合物(2-3)，更佳的化合物(2)为化合物(2-1)及化合物(2-3)，特别佳的化合物(2)为化合物(2-1)。较佳的化合物(3)为化合物(3-1-1)～化合物(3-2-2)，更佳的化合物(3)为化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)，特别佳的化合物(3)为化合物(3-1-1)。较佳的化合物(4)为化合物(4-1-1)～化合物(4-2-1)，更佳的化合物(4)为化合物(4-1-1)。较佳的化合物(5)为化合物(5-1-1)～化合物(5-9-1)，更佳的化合物(5)为化合物(5-3-1)～化合物(5-5-1)及化合物(5-9-1)，特别佳的化合物(5)为化合物(5-3-1)、化合物(5-5-1)及化合物(5-9-1)。较佳的化合物(6)为化合物(6-1-1)～化合物(6-12-1)，更佳的化合物(6)为化合物(6-1-1)、化合物(6-4-1)及化合物(6-9-1)～化合物(6-12-1)。特别佳的化合物(6)为化合物(6-9-1)～化合物(6-12-1)。

第六，对可混合至组成物中的添加物进行说明。此种添加物为光学活性的化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、可聚合的化合物、聚合起始剂等。为了诱发液晶的螺旋结构(helical structure)而形成扭转角，将光学活性的化合物混合至组成物中。此种化合物的例子为化合物(7-1)～化合物(7-4)。光学活性的化合物的较佳比例为约5wt％以下，更佳比例为约0.01wt％～约2wt％的范围。

为了防止由大气中的加热导致的电阻率下降，或者为了于长时间使用元件后不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的温度下亦维持大电压保持率，将抗氧化剂混合至组成物中。

抗氧化剂的较佳例为w是1～9的整数的化合物(8)等。于化合物(8)中，较佳的w为1、3、5、7或9。更佳的w为1或7。w为1的化合物(8)由于挥发性大，故于防止由大气中的加热导致的电阻率下降时有效。w为7的化合物(8)由于挥发性小，故于在长时间使用元件后不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的温度下亦维持大电压保持率时有效。关于抗氧化剂的较佳比例，为了获得上述效果而为约50ppm以上，为了不降低上限温度或为了不提高下限温度而为约600ppm以下。更佳比例为约100ppm～约300ppm的范围。

紫外线吸收剂的较佳例为二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。具有立体阻障(steric hindrance)的胺之类的光稳定剂亦较佳。关于该些吸收剂或稳定剂的较佳比例，为了获得上述效果而为约50ppm以上，为了不降低上限温度或为了不提高下限温度而为约10000ppm以下，更佳比例为约100ppm～约10000ppm的范围。

为了适合于宾主(guest host，GH)模式的元件，将偶氮系色素、蒽醌系色素等之类的二色性色素(dichroic dye)混合至组成物中。色素的较佳比例为约0.01wt％～约10wt％的范围。为了防止起泡，将二甲基硅油、甲基苯基硅油等的消泡剂混合至组成物中。关于消泡剂的较佳比例，为了获得上述效果而为约1ppm以上，为了防止显示不良而为约1000ppm以下，更佳比例为约1ppm～约500ppm的范围。

为了适合于聚合物稳定配向模式的元件，将可聚合的化合物混合至组成物中。可聚合的化合物的较佳例为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯氧基化合物、丙烯基醚、环氧化合物(环氧乙烷、氧杂环丁烷)、乙烯基酮等的具有可聚合的基的化合物。特别佳的例子为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的衍生物。关于可聚合的化合物的较佳比例，为了获得上述效果而为约0.05wt％以上，为了防止显示不良而为10wt％以下，更佳比例为约0.1wt％～2wt％的范围。可聚合的化合物较佳的是在光聚合起始剂等的适当的起始剂的存在下藉由UV照射等而聚合。用以进行聚合的适当条件、起始剂的适当类型及适当的量已为业者所知，且记载于文献中。例如作为光聚合起始剂的Irgacure 651(注册商标)、Irgacure 184(注册商标)、或Darocure 1173(注册商标)(汽巴日本(Ciba Japan)公司制造)对于自由基聚合较为适当。可聚合的化合物较佳的是以约0.1wt％～约5wt％的范围而含有光聚合起始剂，特别佳的是以约1wt％～约3wt％的范围而含有光聚合起始剂。

第七，对成分化合物的合成法进行说明。该些化合物可藉由已知的方法来合成。对合成法加以例示。化合物(1-1-1)及化合物(1-1-3)是利用日本专利特开平10-251186号公报所记载的方法来合成。化合物(2-1)是利用日本专利特开平10-204016号公报所记载的方法来合成。化合物(3-1-1)是利用日本专利特表平4-501576号公报所记载的方法来合成。化合物(4-1-1)是利用日本专利特开昭59-70624号公报所记载的方法来合成。化合物(4-2-1)是利用日本专利特开昭59-176221号公报所记载的方法来合成。化合物(5-5-1)是利用日本专利特表2006-503130号公报所记载的方法来合成。化合物(6-5-1)是利用日本专利特开平2-233626号公报所记载的方法来合成。抗氧化剂是于市场上有售。式(8)的w为1的化合物可自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation)购入。w为7的化合物(8)等是藉由美国专利3660505号说明书所记载的方法来合成。

未记载合成法的化合物可藉由有机合成(Organic Syntheses，John Wiley & Sons，Inc)、有机反应(Organic Reactions，John Wiley & Sons，Inc)、有机合成讲义(Comprehensive Organic Synthesis，Pergamon Press)、新实验化学讲座(丸善)等书中记载的方法来合成。组成物是由以此种方式获得的化合物藉由公知方法来制备。例如，将成分化合物混合，继而藉由加热而彼此溶解。

最后，对组成物的用途进行说明。大部分的组成物具有约-10℃以下的下限温度、70℃以上的上限温度、以及约0.07～约0.20的范围的光学异向性。含有该组成物的元件具有大电压保持率。该组成物适合于AM元件，特别适合于透射型AM元件。亦可藉由控制成分化合物的比例，或藉由混合其他液晶性化合物，而制备具有约0.08～约0.25的范围的光学异向性的组成物，进而制备具有约0.10～约0.30的范围的光学异向性的组成物。该组成物可用作具有向列相的组成物，且可藉由添加光学活性的化合物而用作光学活性的组成物。

该组成物可用于AM元件，进而亦可用于PM元件。该组成物可用于具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA、PSA等的模式的AM元件及PM元件，特别佳的是用于具有TN、OCB或IPS模式的AM元件。该些元件可为反射型、透射型或半透射型。较佳的是用于透射型元件。亦可用于非晶硅-TFT元件或多晶硅-TFT元件。亦可用于将该组成物制成微胶囊而制作的向列曲线排列相(nematic curvilinear aligned phase，NCAP)型的元件、或使组成物中形成三维网状高分子的聚合物分散(polymer dispersed，PD)型的元件。

实例

为了对组成物及组成物所含有的化合物进行评价，而将组成物及其化合物作为测定目标物。当测定目标物为组成物时，直接将组成物作为试样来进行测定，并记载所得的值。当测定目标物为化合物时，藉由将该化合物(15wt％)混合至母液晶(85wt％)中而制备测定用试样。根据藉由测定所得的值利用外插法来计算出化合物的特性值。(外插值)＝{(测定用试样的测定值)-0.85×(母液晶的测定值)}/0.15。当于该比例下层列相(或结晶)于25℃下析出时，将化合物与母液晶的比例依序变更为10wt％∶90wt％、5wt％∶95wt％、1wt％∶99wt％。藉由该外插法来求出化合物相关的上限温度、光学异向性、粘度及介电异向性的值。

母液晶的成分如下。各成分的比例为wt％。

特性值的测定是依照下述方法。该等大多数是日本电子机械工业会标准(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ·ED-2521A所记载的方法、或对其加以修饰的方法。

向列相的上限温度(NI，℃)：于具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板上放置试样，以1℃/min的速度加热。对试样的一部分由向列相变化为等向性液体时的温度进行测定。有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。

向列相的下限温度(TC，℃)：将具有向列相的试样放入至玻璃瓶中、于0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷藏室中保管10天后，观察液晶相。例如当试样于-20℃下保持向列相、于-30℃下变化为结晶或层列相时，将TC记载为≤-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。

粘度(体积粘度(bulk viscosity)，η，于20℃下测定，mPa·s)：测定时使用E型旋转粘度计。

粘度(旋转粘度，γ1，于25℃下测定，mPa·s)：测定是依照M.Imai等人的『分子晶体及液晶』(Molecular Crystals and Liquid Crystals)Vol.259，37(1995)中记载的方法来进行。于扭转角为0°、且2片玻璃基板的间隔(胞间隙)为5μm的TN元件中放入试样。对该元件于16V～19.5V的范围内以每0.5V而阶段性地施加电压。不施加0.2秒后，以仅1个矩形波(矩形脉波，0.2秒)与不施加(2秒)的条件而反复施加。对由于该施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peak current)及峰值时间(peak time)进行测定。由该些测定值及M.Imai等人的论文中第40页记载的算式(8)而获得旋转粘度的值。该计算中所必需的介电异向性的值是使用测定该旋转粘度的元件藉由以下记载的方法而求出。

光学异向性(折射率异向性，Δn，于25℃下测定)：测定是使用波长589nm的光，藉由在目镜上安装有偏光板的阿贝(Abbe)折射计来进行。对主棱镜的表面朝一个方向摩擦后，将试样滴加至主棱镜上。折射率n//是于偏光方向与摩擦方向平行时测定。折射率n⊥是于偏光方向与摩擦方向垂直时测定。光学异向性的值是由Δn＝n//-n⊥的算式而计算出。

介电异向性(Δε，于25℃下测定)：于2片玻璃基板的间隔(胞间隙)为9μm、且扭转角为80度的TN元件中放入试样。对该元件施加正弦波(10V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε//)。对该元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。介电异向性的值是由Δε＝ε//-ε⊥的算式而计算出。

临界电压(Vth，于25℃下测定，V)：测定时使用大冢电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。于2片玻璃基板的间隔(胞间隙)为约0.45/Δn(μm)、扭转角为80度的正常显白模式(normally white mode)的TN元件中放入试样。施加于该元件的电压(32Hz，矩形波)是自0V起以每0.02V而阶段性地增加至10V。此时，对元件自垂直方向照射光，测定透过元件的光量。制作该光量达到最大时为透射率100％、该光量最小时为透射率0％的电压-透射率曲线。临界电压为透射率达到90％时的电压。

电压保持率(VHR-1，25℃，％)：测定时使用的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，且2片玻璃基板的间隔(胞间隙)为5μm。该元件是于放入试样后以藉由紫外线进行聚合的粘接剂密封。对该TN元件施加脉波电压(5V、60微秒)而进行充电。利用高速电压计以16.7毫秒的期间测定衰减的电压，求出单位周期的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B为未衰减时的面积。电压保持率为面积A相对于面积B的百分率。

电压保持率(VHR-2，80℃，％)：测定时使用的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，且2片玻璃基板的间隔(胞间隙)为5μm。该元件是于放入试样后以藉由紫外线进行聚合的粘接剂密封。对该TN元件施加脉波电压(5V、60微秒)而进行充电。利用高速电压计以16.7毫秒的期间测定衰减的电压，求出单位周期的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B为未衰减时的面积。电压保持率为面积A相对于面积B的百分率。

电压保持率(VHR-3，25℃，％)：照射紫外线后测定电压保持率，评价对紫外线的稳定性。VHR-3大的组成物对紫外线的稳定性高。测定时使用的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，且胞间隙为5μm。于该元件中注入试样，照射光20分钟。光源为超高压水银灯USH-500D(优志旺电机制造)，元件与光源的间隔为20em。VHR-3的测定中，以16.7毫秒的期间测定衰减的电压。VHR-3较佳的是90％以上，更佳的是95％以上。

电压保持率(VHR-4，25℃，％)：将注入有试样的TN元件于80℃的恒温槽内加热500小时后，测定电压保持率，评价对热的稳定性。VHR-4大的组成物对热的稳定性高。VHR-4的测定中，以16.7毫秒的期间测定衰减的电压。

响应时间(τ，于25℃下测定，ms)：测定时使用大冢电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。低通滤波器(Low-pass filter)是设定于5kHz。于2片玻璃基板的间隔(胞间隙)为5.0μm、且扭转角为80度的正常显白模式(normally white mode)的TN元件中放入试样。对该元件施加矩形波(60Hz、5V、0.5秒)。此时，对元件自垂直方向照射光，测定透过元件的光量。该光量达到最大时为透射率100％，该光量最小时为透射率0％。上升时间(τr，rise time，毫秒)为透射率自90％变化为10％所需要的时间。下降时间(τf，fall time，毫秒)为透射率自10％变化为90％所需要的时间。响应时间为以此种方式求出的上升时间与下降时间之和。

电阻率(ρ，于25℃下测定，Ωcm)：于具备电极的容器中注入试样1.0mL。对该容器施加直流电压(10V)，测定10秒后的直流电流。电阻率是由以下算式而计算出。(电阻率)＝{(电压)×(容器的电容)}/{(直流电流)×(真空的介电常数)}。

气相层析分析：测定时使用岛津制作所制造的GC-14B型气相层析仪。载气为氦气(2mL/min)。将试样气化室设定于280℃，侦测器(火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector，FID))设定于300℃。成分化合物的分离时使用安捷伦科技公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱DB-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm，固定液相为二甲基聚硅氧烷，无极性)。该管柱是于200℃下保持2分钟后，以5℃/min的比例升温至280℃。将试样制备成丙酮溶液(0.1wt％)后，将其1μL注入至试样气化室中。记录计为岛津制作所制造的C-R5A型Chromatopac或其同等品。所得的气相层析图中示出与成分化合物相对应的峰值的保持时间及峰值的面积。

用以稀释试样的溶剂可使用氯仿、己烷等。为了分离成分化合物，亦可使用如下的毛细管柱：Agilent Technologies Inc.制造的HP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、雷斯德公司(Restek Corporation)制造的Rtx-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、SGE国际私人有限公司(SGE International Pty.Ltd)制造的BP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。为了防止化合物峰值的重叠，亦可使用岛津制作所制造的毛细管柱CBP1-M50-025(长度50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)。

组成物中所含有的液晶性化合物的比例可利用如下方法来计算出。液晶性化合物可利用气相层析图来检测。气相层析图中的峰值的面积比相当于液晶性化合物的比例(摩尔数)。使用上文记载的毛细管柱时，可将各液晶性化合物的补正系数视为1。因此，液晶性化合物的比例(wt％)可由峰值的面积比来计算出。

藉由实例对本发明进行详细说明。本发明不受下述实例的限定。比较例及实例中的化合物是根据下述表3的定义藉由记号来表示。表3中，1，4-亚环己基的相关立体构型为反式。实例中记号后的括弧内的编号对应于化合物的编号。(-)记号表示其他液晶性化合物。液晶性化合物的比例(百分率)是相对于液晶组成物总重量的重量百分率(wt％)，液晶组成物中含有杂质。最后，对组成物的特性值进行总结。

表3 使用记号的化合物的表述法

R-(A₁)-Z₁-……-Z_n-(A_n)-R′

[比较例1]

自国际公开2008-128623手册所揭示的组成物中选择实例13。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝75.0℃、Δn＝0.096、Δε＝7.9。

[比较例2]

自日本专利公开2008-255201号公报所揭示的组成物中选择实例6。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(1-1-3)、化合物(2-1)、化合物(4-1-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝85.7℃、Tc≤-20℃、Δn＝0.101、Δε＝4.2、Vth＝2.04V、VHR-1＝99.0％、VHR-2＝98.2％、VHR-3＝98.1％。

[比较例3]

自日本专利公开2008-095110号公报所揭示的组成物中选择实例2。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝75.5℃、Tc≤-20℃、Δn＝0.096、Δε＝7.3、Vth＝1.49V。

[比较例4]

自日本专利公开2008-095098号公报所揭示的组成物中选择实例1。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝80.0℃、Δn＝0.094、Δε＝10.2、Vth＝1.31V、η＝23.3mPa·s。

[比较例5]

自国际公开2008-009398手册所揭示的组成物中选择实例2。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)、及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝73.1℃、Δn＝0.091、Δε＝7.4、Vth＝1.46V。

[比较例6]

自美国公开2007-176146A1公报所揭示的组成物中选择实例4。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝78.0℃、Δn＝0.094、Δε＝9.4、Vth＝1.31V。

[比较例7]

自国际公开2006-133783手册所揭示的组成物中选择实例2。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝78.0℃、Δn＝0.097、Δε＝9.2、Vth＝1.37V。

[比较例8]

自日本专利特开2006-328400号公报所揭示的组成物中选择实例6。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)。该组成物的成分及特性如下。

NI＝79.0℃、Δn＝0.094、Δε＝10.2、Vth＝1.33V。

[比较例9]

自日本专利特开2006-328399号公报所揭示的组成物中选择实例32。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)。该组成物的成分及特性如下。

NI＝75.8℃、Δn＝0.097、Δε＝9.6。

[比较例10]

自日本专利特开2006-199941号公报所揭示的组成物中选择实例18。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)、化合物(3-1-1)、及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝83.6℃、Δn＝0.109、Δε＝8.9、Vth＝1.49V、η＝30.3mPa·s、VHR-1＝98.9％、VHR-2＝97.7％。

[比较例11]

自国际公开2006-038443手册所揭示的组成物中选择实例10。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝80.4℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.112、Δε＝6.4、Vth＝1.78V、γ1＝65mPa·s、VHR-1＝99.7％、VHR-2＝91.9％。

[比较例12]

自日本专利特表2008-502754号公报所揭示的组成物中选择实例M12。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)、及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝81.5℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.080、Δε＝8.9、Vth＝1.31V。

[比较例13]

自日本专利特开2005-220355号公报所揭示的组成物中选择实例7。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-2)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝79.8℃、Δn＝0.086、Δε＝7.3。

[比较例14]

自德国公开102004019901A1公报所揭示的组成物中选择实例K。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)及化合物(4-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝85.5℃、Δn＝0.081、Δε＝11.3。

[比较例15]

自日本专利特开2004-182882号公报所揭示的组成物中选择实例6。其根据在于该组成物含有化合物(1-1-1)、化合物(2-1)、化合物(2-2)、化合物(2-3)、化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)，且NI点最高。该组成物的成分及特性如下。

NI＝85.1℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.085、Vth＝1.24V、η＝29.7mPa·s、VHR-1＝98.6％、VHR-2＝93.1％。

[实例1]

NI＝93.5℃、Δn＝0.127、Δε＝11.2、η＝23.9mPa·s、VHR-1＝98.7％、VHR-2＝98.3％、VHR-3＝98.1％。

[实例2]

NI＝93.5℃、Δn＝0.129、Δε＝11.9、η＝23.4mPa·s、VHR-1＝98.7％、VHR-2＝98.3％、VHR-3＝98.3％。

[实例3]

NI＝95.6℃、Δn＝0.128、Δε＝9.4、η＝21.3mPa·s、VHR-1＝98.8％、VHR-2＝98.4％、VHR-3＝98.3％。

[实例4]

NI＝96.3℃、Δn＝0.120、Δε＝6.3、η＝19.2mPa·s、VHR-1＝98.9％、VHR-2＝98.2％。

[实例5]

NI＝92.8℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.121、Δε＝5.6、η＝20.4mPa·s、VHR-1＝98.6％、VHR-2＝98.1％。

[实例6]

NI＝92.6℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.121、Δε＝6.6、η＝18.9mPa·s、VHR-1＝98.8％、VHR-2＝98.3％。

[实例7]

NI＝92.8℃、Δn＝0.122、Δε＝9.8、η＝19.5mPa·s、VHR-1＝98.9％、VHR-2＝98.4％。

[实例8]

NI＝95.9℃、Δn＝0.121、Δε＝9.1、η＝19.6mPa·s、VHR-1＝98.7％、VHR-2＝98.3％。

[实例9]

NI＝92.0℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.128、Δε＝8.1、η＝20.9mPa·s、VHR-1＝98.1％、VHR-2＝97.8％。

[实例10]

NI＝93.1℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.125、Δε＝10.4、η＝20.2mPa·s、VHR-1＝97.8％、VHR-2＝97.0％。

[实例11]

NI＝92.1℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.126、Δε＝9.4、η＝20.3mPa·s、VHR-1＝97.7％、VHR-2＝97.3％。

[实例12]

NI＝94.1℃、Tc≤-30℃、Δn＝0.127、Δε＝8.1、η＝18.5mPa·s、VHR-1＝98.7％、VHR-2＝98.3％。

实例1～实例12的组成物与比较例1～比较例15的组成物相比，具有向列相的较高上限温度、较大折射率异向性。因此，本发明的液晶组成物具有较专利文献1～专利文献15所示的液晶组成物更优异的特性。

Claims

1.一种液晶组成物，含有作为第一成分的选自式(1)所示化合物族群中的至少一种化合物、作为第二成分的选自式(2)所示化合物族群中的至少一种化合物、作为第三成分的选自式(3)所示化合物族群中的至少一种化合物及作为第四成分的选自式(4)所示化合物族群中的至少一种化合物，且相对于液晶组成物的总重量，第一成分的比例为8wt％～25wt％的范围，第二成分的比例为3wt％～33wt％的范围，第三成分的比例为6wt％～12wt％的范围，以及第四成分的比例为10wt％～21wt％的范围，而且上述液晶组成物具有向列相，

其中，R¹为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基或碳数2～12的烯基；

R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基；

Z⁵为单键或亚乙基；

X¹、X²、X³、X⁴、X⁵及X⁶独立为氢或氟；

Y¹为氟、氯或三氟甲氧基；

于式(1)中，Z¹及Z²中的至少一个为二氟亚甲氧基。

2.如权利要求1所述的液晶组成物，其中第一成分为选自式(1-1)～式(1-3)所示化合物族群中的至少一种化合物，第三成分为选自式(3-1)及式(3-2)所示化合物族群中的至少一种化合物，另外第四成分为选自式(4-1)及式(4-2)所示化合物族群中的至少一种化合物，

R⁴、R⁵及R⁶独立为碳数1～12的烷基或碳数1～12的烷氧基；

R⁷独立为碳数2～12的烯基或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基；

Z⁴为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；

X¹、X²、X⁵及X⁶独立为氢或氟；

Y¹为氟、氯或三氟甲氧基。

3.如权利要求2所述的液晶组成物，其中第一成分为选自式(1-1)所示化合物族群中的至少一种化合物，第三成分为选自式(3-1)所示化合物族群中的至少一种化合物，另外第四成分为选自式(4-1)所示化合物族群中的至少一种化合物。

4.如权利要求2所述的液晶组成物，其中第三成分为选自式(3-1)所示化合物族群中的至少一种化合物、及选自式(3-2)所示化合物族群中的至少一种化合物的混合物。

5.如权利要求2所述的液晶组成物，其中第四成分为选自式(4-1)所示化合物族群中的至少一种化合物。

6.如权利要求1所述的液晶组成物，还含有作为第五成分的选自式(5)所示化合物族群中的至少一种化合物，

其中，R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基；

Z⁶及Z⁷独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；

m为0、1或2；

当m为0时，环B为1，4-亚苯基或2-氟-1，4-亚苯基。

7.如权利要求6所述的液晶组成物，其中第五成分为选自式(5-1)～式(5-9)所示化合物族群中的至少一种化合物，

其中，R²及R³独立为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基或任意的氢被氟取代的碳数2～12的烯基。

8.如权利要求7所述的液晶组成物，其中第五成分为选自式(5-5)所示化合物族群中的至少一种化合物、及选自式(5-9)所示化合物族群中的至少一种化合物的混合物。

9.如权利要求6所述的液晶组成物，其中第五成分的比例为5wt％～75wt％的范围。

10.如权利要求1所述的液晶组成物，还含有作为第六成分的选自式(6)所示化合物族群中的至少一种化合物，

Z⁶独立为单键、亚乙基、羰氧基或二氟亚甲氧基；

X¹及X²独立为氢或氟；

Y¹为氟、氯或三氟甲氧基；

n为1、2或3；

当n为2时，两个Z⁶独立为单键、亚乙基或羰氧基，

11.如权利要求10所述的液晶组成物，其中第六成分为选自式(6-1)～式(6-12)所示化合物族群中的至少一种化合物，

其中，R¹为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基或碳数2～12的烯基。

12.如权利要求11所述的液晶组成物，其中第六成分为选自式(6-12)所示化合物族群中的至少一种化合物。

13.如权利要求10所述的液晶组成物，其中相对于液晶组成物的总重量，第六成分的比例为5wt％～50wt％的范围。

14.如权利要求1所述的液晶组成物，其于25℃的向列相的上限温度为70℃以上，波长589nm下的光学异向性为0.08以上，而且于25℃的频率1kHz时的介电异向性为2以上。

15.一种液晶显示元件，含有如权利要求1所述的液晶组成物。

16.如权利要求15所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的动作模式为扭转向列模式、光学补偿弯曲模式、共平面切换模式或聚合物稳定配向模式，且液晶显示元件的驱动方式为主动式矩阵方式。