CN101495598A - 液晶组成物以及液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶组成物，该液晶组成物于向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、黏度小、光学各向异性大、负介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等特性中，满足至少一种特性，或关于至少两种特性具有适当的平衡。这种液晶组成物包括第一成分以及第二成分，且具有负介电各向异性，其中该第一成分包含选自式(1－1)及式(1－2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，该第二成分包含选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。其中，例如，R1、R2、R3及R4为碳数1至12的烷基；Z1、Z2及Z3为单键或－(CH2)2－；环A为1，4－伸环己基或1，4－伸苯基。

Description

液晶组成物以及液晶显示器件
技术领域
本发明是关于一种主要适用于有源矩阵(active matrix，以下简称为AM)器件的液晶组成物以及含有该组成物的AM器件。尤其，本发明是关于一种介电各向异性(dielectric anisotropy)为负的液晶组成物、含有该组成物的横向电场切换(in-plane switching，以下简称为IPS)模式或垂直配向(vertical alignment，以下简称为VA)模式的器件。
背景技术
在液晶显示器件中，基于液晶的运作模式的分类有：相变(phasechange，以下简称为PC)、扭转向列(twisted nematic，以下简称为TN)、超扭转向列(super twisted nematic，以下简称为STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，以下简称为ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，以下简称为OCB)、IPS、VA等。基于器件的驱动方式的分类有：被动型矩阵(passive matrix，以下简称为PM)及AM。PM分为静态(static)及多工(multiplex)等，AM分为薄膜晶体管(thin film transistor，以下简称为TFT)、金属绝缘体金属(metalinsulator metal，MIM)等。TFT的分类有非晶硅(amorphous silicon)以及多晶硅(polycrystal silicon)。后者可根据制造步骤的不同而分为高温型及低温型。基于光源的分类有利用自然光的反射型、利用背光(backlight)的穿透型、并且有利用自然光及背光此两者的半穿透型。
这些器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(nematic phase)。为获得具有良好的一般特性的AM器件，须提升组成物的一般特性。将两种一般特性的关系归纳于下述表1中。根据市售的AM器件来进一步说明组成物的一般特性。向列相的温度范围与可使用器件的温度范围相互关联。向列相的较佳上限温度为大于等于70℃，继而，向列相的较佳下限温度为小于等于-10℃。组成物的黏度与器件的响应时间相互关联。为了在器件中显示动画，较好的是响应时间短。因此，较好的是组成物的黏度小。更好的是低温下的黏度小。
表1.组成物及AM器件的一般特性
  No   组成物的一般特性   AM器件的一般特性
  1   向列相的温度范围广   可使用的温度范围广
  2   黏度小1)   响应时间短
  3   光学各向异性适当   对比率大
  4   介电各向异性的绝对值大   阈电压低、功率消耗小、对比率大
  5   比电阻(specific resistivity)大   电压保持率大、对比率大
  6   对紫外线及热较稳定   寿命长
1)可缩短将组成物注入至液晶单元中的时间
组成物的光学各向异性(optical anisotropy)与器件的对比率相互关联。具有VA模式、IPS模式等的器件利用电性控制的双折射(electricallycontrolled birefringence)。因此，为使具有VA模式、IPS模式等的器件的对比率达到最大，须将组成物的光学各向异性(Δn)与器件的单元间隙(d)的乘积(Δn·d)设计为固定值。该固定值之例为0.30μm至0.40μm(VA模式)的范围或者0.20μm至0.30μm(IPS模式)的范围。由于单元间隙(d)通常为2μm至6μm的范围，故而组成物的光学各向异性主要为0.05至0.16的范围。组成物的介电各向异性较大，则有助于器件获得低阈电压、小电力消耗及大对比率。因此，较好的是介电各向异性较大。组成物的比电阻较大，则有助于器件获得高电压保持率及大对比率。因此，较好的是在初始阶段，在室温下，以及高温下均具有较大比电阻的组成物。并且，较好的是长时间使用后，在室温下以及高温下均具有较大比电阻的组成物。组成物对紫外线以及热的稳定性与液晶显示器件的寿命相互关联。当对紫外线以及热的稳定性较高时，该器件的寿命较长。此种特性对于液晶投影仪(liquid crystal projector)、液晶电视(liquidcrystal television)等中所使用的AM器件而言较好。
在具有TN模式的AM器件中，使用具有正性介电各向异性的组成物。另一方面，在具有VA模式的AM器件中，使用具有负介电各向异性的组成物。在具有IPS模式的AM器件中，使用具有正或负介电各向异性的组成物。具有负介电各向异性的液晶组成物的例子揭示于下述专利文献中。
【专利文献1】日本专利特表2004-532344公报。
【专利文献2】日本专利特开2002-201474公报。
【专利文献3】日本专利特开2001-354967公报。
【专利文献4】日本专利特开2000-038585公报。
【专利文献5】日本专利特开平11-240890号公报。
【专利文献6】日本专利特开2002-069449公报。
【专利文献7】日本专利特开2000-053602公报。
【专利文献8】日本专利特开2001-262145公报。
【专利文献9】日本专利特开2001-115161公报。
【专利文献10】日本专利特开2001-031972公报。
【专利文献11】日本专利特开2001-019965公报。
较理想的AM器件具有可使用的温度范围广、响应时间短、对比率大、阈电压低、电压保持率大、寿命长等特性。响应时间较理想的是比1毫秒更短。因此，组成物的较理想特性为，向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、黏度小、光学各向异性大、负介电各向异性大，比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等。
发明内容
本发明的目的是一种液晶组成物，该液晶组成物满足下列特性中的至少一种特性，即，向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、黏度小、光学各向异性大、负介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等特性。本发明的其他目的是一种关于至少两种特性具有适当平衡的液晶组成物。本发明的其他目的是一种含有此种组成物的液晶显示器件。本发明的其他目的是一种具有光学各向异性大、负介电各向异性大、对紫外线的稳定性高等特性的组成物，继而是一种具有响应时间短、电压保持率大、对比率大、寿命长等特性的AM器件。
本发明是一种液晶组成物以及含有该组成物的液晶显示器件，该液晶组成物包括第一成分以及第二成分，且具有负介电各向异性，其中第一成分包含选自式(1-1)及式(1-2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，第二成分包含选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
Figure A20078002797900081
(式(1-1)、式(1-2)以及式(2)中，R1独立为碳数1至12的烷基；R2、R3及R4独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基；Z1、Z2及Z3独立为单键或-(CH2)2-；环A为1，4-伸环己基或1，4-伸苯基。)
本发明的优点在于一种液晶组成物，该液晶组成物满足下述各特性中的至少一种特性，即，向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、黏度小、光学各向异性大、负介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等特性。本发明的一观点是一种关于至少两种特性具有适当平衡的液晶组成物。本发明的其他观点是一种含有此种组成物的液晶显示器件。本发明的其他观点是一种具有光学各向异性大、负介电各向异性大、对紫外线的稳定性高等特性的组成物，继而是一种具有响应时间短、电压保持率大、对比率大、寿命长等特性的AM器件。
附图说明
无
具体实施方式
本说明书中的术语使用方法如下所述。有时将本发明的液晶组成物或本发明的液晶显示器件分别简称为「组成物」或「器件」。液晶显示器件是液晶显示面板以及液晶显示模组的总称。「液晶化合物」意指具有向列相、层列相(smectic phase)等液晶相的化合物或者虽不具有液晶相但可用作组成物成分的化合物。所使用的化合物含有1，4-伸环己基或1，4-伸苯基等六员环(six-membered rings)，并且具有棒状(rod like)分子结构。有时将光学活性化合物添加于组成物中。即便化合物为液晶化合物，此处亦将其分类为添加物。有时将选自式(1-1)所表示的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)」表示式(1-1)所表示的一种化合物或者两种或两种以上的化合物。其他式所表示的化合物亦与此相同。
有时将向列相的上限温度简称为「上限温度」。有时将向列相的下限温度简称为「下限温度」。「比电阻大」，意指组成物在初始阶段，不仅在室温下具有大比电阻，在高温下亦具有大比电阻，并且，在长时间使用后，不仅在室温下具有大比电阻，在高温下亦具有大比电阻。「电压保持率大」，是指器件在初始阶段，不仅在室温下具有较大的电压保持率，在高温下亦具有较大的电压保持率，并且，在长时间使用后，不仅在室温下具有较大的电压保持率，在高温下亦具有较大的电压保持率。说明光学各向异性等特性时，使用以实施例中所记载的方法所测定的值。第一成分为一种化合物或者两种或两种以上的化合物。「第一成分的比例」，意指第一成分以液晶组成物的总重量为基准的重量百分比(wt％)。第二成分的比例等亦与此相同。混合于组成物中的添加物的比例，意指以液晶组成物的总重量为基准的重量百分比(wt％)。
在成分化合物的化学式中，符号R1用于多种化合物中。在这些化合物中，R1的含义可相同，或亦可不同。例如，有时化合物(1)的R1为乙基，化合物(2)的R1为乙基。有时化合物(1)的R1为乙基，化合物(2)的R1为丙基。这样的规则亦适用于R2、R3等。
本发明为下述各项。
1.一种液晶组成物，包括第一成分以及第二成分，且具有负介电各向异性，其中第一成分包含选自式(1-1)及式(1-2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，第二成分包含选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
Figure A20078002797900101
(式(1-1)、式(1-2)以及式(2)中，R1独立为碳数1至12的烷基；R2、R3及R4独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基；Z1、Z2及Z3独立为单键或-(CH2)2-；环A为1，4-伸环己基(1，4-cyclohexylene group)或1，4-伸苯基(1，4-phenylene group)。)
2.一种液晶组成物，包括第一成分以及第二成分，且具有负介电各向异性，其中第一成分包含选自式(1-1-1)以及式(1-2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，第二成分包含选自式(2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
Figure A20078002797900102
(式(1-1-1)、式(1-2-1)以及式(2-1)中，R1独立为碳数1至12的烷基；R2、R3及R4独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基；环A为1，4-伸环己基或1，4-伸苯基。)
3.如第1项所述的液晶组成物，其中第一成分为选自式(1-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，第二成分为选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
4.如第1项所述的液晶组成物，其中第一成分为选自式(1-2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，第二成分为选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
5.如第1项至第4项中任一项所述的液晶组成物，其中以液晶组成物的总重量为基准，第一成分的含有比例为30wt％至80wt％的范围，第二成分的含有比例为20wt％至70wt％的范围。
6.如第1项至第5项中任一项所述的液晶组成物，其中除第一成分以及第二成分以外，该液晶组成物亦含有第三成分，第三成分是选自式(3)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
Figure A20078002797900111
(式(3)中，R5及R6独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基；环B、环C、环D以及环E独立为1，4-伸环己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基、或3-氟-1，4-伸苯基；Z4及Z5独立为单键、-(CH2)2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；P为0或1。)
7.如第6项所述的液晶组成物，其中第三成分为选自式(3-1)至式(3-4)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
Figure A20078002797900112
(式(3-1)至式(3-4)中，R7独立为碳数1至12的烷基或碳数2至12的烯基；R8独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基。)
8.如第6项所述的液晶组成物，其中第三成分为选自式(3-5)至式(3-7)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
Figure A20078002797900121
(式(3-5)至式(3-7)中，R7独立为碳数1至12的烷基或碳数2至12的烯基；R8独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基。)
9.如第7项所述的液晶组成物，其中第三成分为选自式(3-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
10.如第8项所述的液晶组成物，其中第三成分为选自式(3-6)以及式(3-7)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
11.如第6项至第10项中任一项所述的液晶组成物，其中以液晶组成物的总重量为基准，第一成分的含有比例为30wt％至75wt％的范围，第二成分的含有比例为20wt％至65wt％的范围，继而，第三成分的含有比例为5wt％至50wt％的范围。
12.如第1项至第11项中任一项所述的液晶组成物，其中除第一成分、第二成分以及第三成分以外，该液晶组成物亦含有第四成分，第四成分是选自式(4-1)至式(4-4)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
Figure A20078002797900122
(式(4-1)至式(4-4)中，R9独立为碳数1至12的烷基，R10独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基。)
13.如第12项所述的液晶组成物，其中第一成分为选自式(1-1-1)以及式(1-2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，第二成分为选自式(2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，第三成分为选自式(3-1)、式(3-5)以及式(3-6)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，继而，第四成分为选自式(4-1)至式(4-3)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
14.如第12项所述的液晶组成物，其中以液晶化合物的总重量为基准，第一成分的含有比例为30wt％至70wt％的范围，第二成分的含有比例为20wt％至60wt％的范围，第三成分的含有比例为5wt％至45wt％的范围，继而，第四成分的含有比例为5wt％至45wt％的范围。
15.如第1项至第14项中任一项所述的液晶组成物，其中液晶组成物的光学各向异性的值为0.07至0.16的范围。
16.如第1项至第15项中任一项所述的液晶组成物，其中液晶组成物的介电各向异性的值为-5.0至-2.0的范围。
17.一种液晶显示器件，含有如第1项至第16项中任一项所述的液晶组成物。
18.如第17项所述的液晶显示器件，其中液晶显示器件的运作模式为VA模式或IPS模式，液晶器件的驱动方式为有源矩阵方式。
本发明亦包含下述各项。1)含有光学活性化合物的上述组成物；2)含有抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂等添加物的上述组成物。3)含有上述组成物的AM器件；4)含有上述组成物，且具有IPS或VA模式的器件；5)含有上述组成物的穿透型器件；6)将上述组成物用作具有向列相的组成物；7)藉由将光学活性化合物添加于上述组成物中，而作为光学活性组成物。
以下述顺序说明本发明的组成物。第一，说明组成物中成分化合物的构成。第二，说明成分化合物的主要特性、以及该化合物带给组成物的主要效果。第三，说明成分化合物的较佳比例及其根据。第四，说明成分化合物的较佳形态。第五，表示成分化合物的具体例。第六，说明可混合于组成物中的添加物。第七，说明成分化合物的合成法。最后，说明组成物的用途。
第一，说明组成物中成分化合物的构成。将本发明的组成物分为组成物A及组成物B。组成物A可进一步含有其他液晶化合物、添加物、杂质等。「其他液晶化合物」，是指与化合物(1-1)、化合物(1-2)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4-1)、化合物(4-2)、化合物(4-3)以及化合物(4-4)不同的液晶化合物。为了进一步调整特性，而将此种化合物混合于组成物中。其他液晶化合物中，自对热或紫外线的稳定性的观点考虑，较好的是氰基(Cyano)化合物较少。氰基化合物的更佳比例是0wt％。添加物是指光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂等。杂质是指在成分化合物的合成等步骤中混入的化合物等。
组成物B实质上仅由选自化合物(1-1)、化合物(1-2)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4-1)、化合物(4-2)、化合物(4-3)以及化合物(4-4)中的化合物构成。「实质上」表示组成物并不含有与这些化合物不同的液晶化合物。「实质上」亦表示组成物可进一步含有添加物、杂质等。与组成物A相比，组成物B的成分的数量较少。自降低成本的观点考虑，组成物B比组成物A更佳。自可藉由添加其他液晶化合物而进一步调整物性的观点考虑，组成物A比组成物B更佳。
第二，说明成分化合物的主要特性、以及该化合物带给组成物特性的主要效果。根据本发明的效果，将成分化合物的主要特性归纳于表2-1及表2-2中。表2-1以及表2-2的符号中，L表示大或高，M表示中等程度，S表示小或低。符号L、M、S是以成分化合物间的定性比较的分类。
表2-1.化合物的特性
  化合物   (1-1)   (1-2)   (2)   (3-1)   (3-2)   (3-3)   (3-4)
  上限温度   S   M   S   M   M   M   M
  黏度   S   M   S   M   M   M   M
  光学各向异性   M   M～L   S   M   M   L   L
  介电各向异性1)   M～L   M～L   S   S   S   S   S
  比电阻   L   L   L   L   L   L   L
1)介电各向异性的值为负，符号表示绝对值的大小
表2-2.化合物的特性
  化合物   (3-5)   (3-6)   (3-7)   (4-1)   (4-2)   (4-3)   (4-4)
  上限温度   M   L   L   S   M   M   M
  黏度   M   M   M   S   M～L   M～L   M～L
  光学各向异性   S   M   L   M   M～L   L   L
  介电各向异性1)   S   S   S   M～L   M～L   M～L1)   M～L1)
  比电阻   L   L   L   L   L   L   L
1)介电各向异性的值为负，符号表示绝对值的大小
当将成分化合物混合于组成物中时，成分化合物带给组成物的特性的主要效果如下所述。化合物(1-1)将增大介电各向异性的绝对值。化合物(1-2)将提高光学各向异性，并且增大介电各向异性的绝对值。化合物(2)将降低下限温度，继而降低黏度。化合物(3-1)及化合物(3-2)将降低下限温度，继而降低黏度。化合物(3-3)及化合物(3-4)将降低下限温度，提高光学各向异性。化合物(3-5)将降低下限温度，降低黏度。化合物(3-6)及化合物(3-7)将提高上限温度，提高光学各向异性。化合物(4-1)及化合物(4-2)将增大介电各向异性的绝对值。化合物(4-3)及化合物(4-4)将提高光学各向异性，增大介电各向异性的绝对值。
第三，说明成分化合物的较佳比例及其根据。为增大介电各向异性的绝对值，第一成分的较佳比例为大于等于30wt％，而为降低下限温度，第一成分的较佳比例为小于等于80wt％。更佳比例为30wt％至75wt％的范围。特别好的比例为30wt％至70wt％的范围。
为降低黏度，第二成分的较佳比例为大于等于20wt％，而为降低下限温度，第二成分的较佳比例为小于等于70wt％。更佳比例为20wt％至65wt％的范围。特别好的比例为20wt％至60wt％的范围。
第三成分特别适用于制备黏度小的组成物。在以该目的而含有第三成分的情形时，第三成分的较佳比例为5wt％至50wt％的范围。更佳比例为5wt％至45wt％的范围。特别好的比例为10wt％至45wt％的范围。
第四成分特别适用于制备介电各向异性的绝对值较大的组成物。在以该目的而含有第四成分的情形时，第四成分的较佳比例为5wt％至45wt％的范围。更佳比例为10wt％至45wt％的范围。特别好的比例为15wt％至45wt％的范围。
在组成物A中，为获得良好的特性，第一成分、第二成分、第三成分以及第四成分的总量的较佳比例为大于等于70wt％。更佳比例为大于等于90％。组成物B中四种成分的总量为100wt％。
第四，说明成分化合物的较佳形态。R1及R9为碳数1～12的烷基。R2、R3、R4、R5、R6、R8及R10为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基。为提升对紫外线或热的稳定性等，较好的R3、R4、R5、R6及R8为碳数1～10的直链烷基。为增大介电各向异性的绝对值，较好的R2及R10为碳数1～10的直链烷氧基。R7为碳数1～12的烷基或碳数2～12的烯基。为提升对紫外线或热的稳定性等，较好的R7为碳数1～10的直链烷基。
较好的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基。为降低黏度，更好的烷基为乙基、丙基、丁基、戊基、或庚基。
较好的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或庚氧基。为降低黏度，更好的烷氧基为甲氧基或乙氧基。
较好的烯基为：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。为降低黏度，更好的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或3-戊烯基。这些烯基中的-CH＝CH-的较佳组态(configuration)依赖于双键的位置。从为了降低黏度等方面来考虑，在1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基等烯基中，较好的是反式组态(trans-configuration)。在2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基等烯基中，较好的是顺式组态(cis-configuration)。在这些烯基中，相比分支状烯基而言，直链烯基较好。
任意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、以及6，6-二氟-5-己烯基。为降低黏度，更好的例子为2，2-二氟乙烯基、以及4，4-二氟-3-丁烯基。
环A为1，4-伸环己基或1，4-伸苯基。为提高上限温度，较好的环A为1，4-伸环己基。为提高上限温度，与顺式组态相比，1，4-伸环己基的组态较好的是反式组态。
环B、环C、环D以及环E为1，4-伸环己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基、或3-氟-1，4-伸苯基。为提高上限温度，以及为降低黏度，较好的环B、环C、环D为1，4-伸环己基、或1，4伸苯基。为提高上限温度，与顺式组态相比，1，4-伸环己基的组态较好的是反式组态。
Z1、Z2、Z3为单键或-(CH2)2-。为降低黏度，较好的Z1、Z2、Z3为单键。Z4及Z5独立为单键、-(CH2)2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-。为降低黏度，较好的Z4及Z5为单键。
P为0或1。为降低黏度，P较好的是0。
第五，列举成分化合物的具体例。在下述较佳化合物中，R11为碳数1至12的烷基。R12及R13为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基。再者，R7、R8、R9及R10如上所述。在这些化合物中，为提高上限温度，与顺式组态相比，1，4-伸环己基的组态较好的是反式组态。
较好的化合物(1-1)为化合物(1-1-1)以及化合物(1-1-2)。更好的化合物(1-1)为化合物(1-1-1)。较好的化合物(1-2)为化合物(1-2-1-1)、化合物(1-2-1-2)、化合物(1-2-2-1)或化合物(1-2-2-2)。更好的化合物(1-2)为化合物(1-2-1-1)或化合物(1-2-1-2)。较好的化合物(3)为化合物(3-1)、化合物(3-2)、化合物(3-3)、化合物(3-4)、化合物(3-5)、化合物(3-6)或化合物(3-7)。更好的化合物(3)为化合物(3-1)、化合物(3-6)或化合物(3-7)。
Figure A20078002797900171
Figure A20078002797900181
第六，说明可混合于组成物中的添加物。此种添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂等。为了诱导出液晶的螺旋构造以赋予扭转角，而将光学活性化合物混合于组成物中。此种化合物的例为化合物(5-1)至化合物(5-4)。光学活性化合物的较佳比例为大于等于5wt％。更佳比例为0.01wt％至2wt％的范围。
Figure A20078002797900191
为了防止由于在大气中加热而导致比电阻降低，或为了在长时间使用器件后，不仅在室温下且在高温下亦可维持较大的电压保持率，可将抗氧化剂混合于组成物中。
Figure A20078002797900192
抗氧化剂的较佳例是n为1至9的整数的化合物(6)等。在化合物(6)中，较好的n为1、3、5、7、或9。更好的n为1或7。n为1的化合物(6)由于挥发性大，故而在防止由于在大气中加热而导致比电阻降低时较为有效。n为7的化合物(6)由于挥发性小，故而在长时间使用器件后，不仅在室温下，且在高温下亦可有效地维持较大的电压保持率。为获得上述效果，抗氧化剂的较佳比例为大于等于50ppm，并且，为了不会降低上限温度，或者不会提高下限温度，抗氧化剂的较佳比例为小于等于600ppm。更佳比例为100ppm至300ppm的范围。
紫外线吸收剂的较佳例为二苯甲酮(benzophenone)衍生物、苯甲酸酯(benzoate)衍生物、三唑(triazole)衍生物等。具有位阻(sterichindrance)的胺等光稳定剂亦较好。为获得前述效果，这些吸收剂或稳定剂的较佳比例为大于等于50ppm，并且，为了不会降低上限温度，或者不会提高下限温度，这些吸收剂或稳定剂的较佳比例为小于等于10000ppm。更佳比例为100ppm至10000ppm的范围。
为使组成物适用于宾主(Guest host，GH)模式的器件，而将偶氮系色素、蒽醌系色素等二色性色素(dichroic dye)混合于组成物中。色素的较佳比例为0.01wt％至10wt％的范围。为防止起泡，可将二甲基硅油、甲基苯基硅油等消泡剂混合于组成物中。为获得上述效果，消泡剂的较佳比例为大于等于1ppm，而为防止显示不良，消泡剂的较佳比例为小于等于1000ppm。更佳比例为1ppm至500ppm的范围。
第七，说明成分化合物的合成法。这些化合物可利用已知方法进行合成。以下，例示合成法。化合物(1-1)以及化合物(1-2)可藉由日本专利特开2000-053602号公报中所记载的方法合成。化合物(2-1)可藉由日本专利特开昭59-070624号公报中所记载的方法合成。化合物(3-7)可藉由日本专利特开平2-237949号公报中所记载的方法合成。化合物(4-1)以及化合物(4-2)可藉由日本专利特表平2-503441号公报中所记载的方法合成。化合物(4-4)可藉由日本专利特表平2-501071号公报中所记载的方法合成。市售有抗氧化剂。式(6)的n为1的化合物可自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation)购入。n为7的化合物(6)等可藉由美国专利3660505号说明书中所记载的方法合成。
未记载有合成方法的化合物，可根据有机合成(Organic Syntheses，John Wiley & Sons，Inc)、有机反应(Organic Reactions，John Wiley &Sons，Inc)、综合有机合成(Comprehensive Organic Synthesis，PergamonPress)、新实验化学讲座(丸善)等书籍中所记载的方法合成。组成物可根据众所周知的方法，由以上述方式获得的化合物制备出。例如，混合成分化合物，继而藉由加热而使其相互溶解。
最后，说明组成物的用途。大部分的组成物具有小于等于-10℃的下限温度、大于等于70℃的上限温度，并且具有0.07～0.20的范围的光学各向异性。含有该组成物的器件具有较大的电压保持率。前述组成物适用于AM器件。该组成物特别适用于穿透型AM器件。可藉由控制成分化合物的比例，或者藉由混合其他液晶化合物，而制备具有0.08～0.25的范围的光学各向异性的组成物，进而制备具有0.10～0.30的范围的光学各向异性的组成物。前述组成物可用作具有向列相的组成物，并且可藉由添加光学活性化合物而用作光学活性组成物。
该组成物可用于AM器件中。进而亦可用于PM器件中。该组成物可用于具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA等模式的AM器件以及PM器件中。特别好的是用于具有VA或IPS模式的AM器件中。这些器件可为反射型、穿透型或半穿透型。较好的是使用于穿透型器件中。亦可使用于非晶硅-TFT器件或多晶硅-TFT器件中。亦可使用于将前述组成物微胶囊(microcapsule)化而制作的向列曲线状整列相位(nematic curvilinearaligned phase，NCAP)型器件、或在组成物中形成有立体网状高分子的聚合物分散(polymer dispersed，PD)型器件中。
[实施例]
当试料为组成物时，直接测定，记载所获得的值。当试料为化合物时，藉由将该化合物(15wt％)混合于母液晶(85wt％)中而制备出试料。根据测定而得的值，利用外推法(extrapolation)计算出化合物的特性值。(外推值)＝{(试料的测定值)-0.85×(母液晶的测定值)}/0.15。当在该比例下，层列相(或结晶)在25℃下析出时，以10wt％∶90wt％、5wt％∶95wt％、1wt％∶99wt％的顺序变更化合物与母液晶的比例。利用上述外推法，求出化合物的上限温度、光学各向异性、黏度以及介电各向异性的值。
母液晶的组成如下所述。
Figure A20078002797900211
根据下述方法来测定特性值。其等方法中大部分为日本电子机械工业会标准(Standard of Electric Industries Association of Japan)EI AJ·ED-2521A中所记载的方法，或者对其加以改进后的方法。
向列相的上限温度(NI；℃)：将试料放置于具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板上，以1℃/min的速度加热。测定出试料的一部分自向列相变更为等向性液体时的温度。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；℃)：将具有向列相的试料放入玻璃瓶中，在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、以及-40℃的冷冻器(freezer)中保存10天后，观察液晶相。例如，当试料在-20℃下为向列相状态，而在-30℃下变更为结晶或层列相时，将TC记为-20℃。有时将向列相的下限温度简称为「下限温度」。
黏度(η；在20℃下进行测定；mPa·s)：测定中使用E型旋转黏度计(rotational viscometer)。
光学各向异性(折射率各向异性；Δn；在25℃下进行测定)：使用波长为589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计(Abberefractometer)进行测定。沿一个方向摩擦(rubbing)主棱镜的表面，然后将试料滴下至主棱镜上。在偏光方向与摩擦方向平行时测定折射率n//。在偏光方向与摩擦方向垂直时测定折射率n⊥。根据式Δn＝n//-n⊥计算出光学各向异性的值。
介电各向异性(Δε；在25℃下进行测定)：根据式Δε＝ε//-ε⊥计算出介电各向异性的值。以下述方式测定介电常数(ε//以及ε⊥)。
1)介电常数(ε//)的测定：将十八烷基三乙氧基硅烷(0.16mL)的乙醇(20mL)溶液涂布于经充分清洗的玻璃基板上。使用旋转器(spinner)使玻璃基板旋转后，在150℃下加热1小时。将试料装入至2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm的VA器件中，使用以紫外线进行硬化的接着剂来密封该器件。对该器件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后，测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε//)。
2)介电常数(ε⊥)的测定：将聚酰亚胺涂布于经充分清洗的玻璃基板上。煅烧前述玻璃基板后，对所获得的配向膜进行摩擦处理。将试料装入至2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm、扭转角为80度的TN器件中。对该器件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后，测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。
阈电压(Vth；在25℃下进行测定；V)：测定中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(halide lamp)。将试料装入至2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm，摩擦方向为反平行的正常显黑模式(normally black mode)VA器件中，使用紫外线(ultraviolet，以下简称为UV)硬化接着剂来密封该器件。对该器件施加的电压(60Hz、矩形波)以0.02V为单位自0V逐渐增加至20V为止。此时，自垂直方向对器件照射光，测定透过器件的光量。制作出光量最大时透过率为100％，光量最小时透过率为0％的电压-透过率曲线。阈电压是透过率为10％时的电压。
电压保持率(VHR-1；25℃；％)：测定中所使用的TN器件具有聚酰亚胺配向膜，且2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。装入试料后，以利用紫外线而聚合的接着剂来密封前述器件。对前述TN器件施加脉冲电压(5V、60微秒)进行充电。使用高速电压计，测定出在16.7毫秒期间衰减的电压，求出单位周期的电压曲线与横轴间的面积A。面积B为未产生衰减时的面积。电压保持率为面积A相对于面积B的百分比。
电压保持率(VHR-2；80℃；％)：测定中所使用的TN器件具有聚酰亚胺配向膜，且2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。装入试料后，以利用紫外线而聚合的接着剂来密封前述器件。对前述TN器件施加脉冲电压(5V、60微秒)进行充电。使用高速电压计，测定出在16.7毫秒期间衰减的电压，求出单位周期的电压曲线与横轴间的面积A。面积B为未产生衰减时的面积。电压保持率为面积A相对于面积B的百分比。
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。具有较大VHR-3的组成物对紫外线具有高稳定性。测定中所使用的TN器件具有聚酰亚胺配向膜，且单元间隙为5μm。将试料注入至该器件中，照射光20分钟。光源为超高压水银灯USH-500D(Ushio电机制造)，器件与光源的间隔为20cm。VHR-3的测定中，测定出在16.7毫秒(ms)期间衰减的电压。VHR-3较好的是大于等于90％，更好的是大于等于95％。
电压保持率(VHR-4；25℃；％)：将注入有试料的TN器件，在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。具有较大VHR-4的组成物对热具有高稳定性。VHR-4的测定中，测定出在16.7毫秒期间衰减的电压。
响应时间(τ；在25℃下进行测定；ms)：测定中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。将低通滤波器(Low-passfilter)设定为5kHz。将试料装入至2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm，摩擦方向为反平行的正常显黑模式VA器件中，使用UV硬化接着剂来密封该器件。对该器件施加矩形波(60Hz、10V、0.5秒)。此时，自垂直方向对器件照射光，测定出透过器件的光量。前述光量最大时透过率为100％，前述光量最小时透过率为0％。响应时间为透过率自90％变化至10％所需的时间(下降时间；fall time；毫秒)。
比电阻(ρ；在25℃下进行测定；Ωcm)：在具备电极的容器中注入试料1.0mL。对前述容器施加直流电压(10V)，测定10秒后的直流电流。根据下述式计算出比电阻。(比电阻)＝{(电压)×(容器的电容)}/{(直流电流)×(真空的介电常数)}。
气相层析分析：测定中使用岛津制作所制造的GC-14B型气相层析仪(gas chromatograph)。载体气体(carrier gas)为氦气(2mL/min)。将试料气化室设定为280℃，将火焰游离侦检器(flame ionizationdetector，FID)设定为300℃。成分化合物的分离中使用了安捷伦科技公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱(capillary column)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)。将前述管柱在200℃下保持2分钟后，以5℃/min的比例升温至280℃为止。将试料制备成丙酮溶液(0.1wt％)后，将1μL该丙酮溶液注入至试料气化室中。记录仪(recorder)为岛津制作所制造的C-R5A型Chromatopac、或其同等品。所获得的气相层析图表示出与成分化合物相对应的波峰的保持时间以及波峰的面积。
用以稀释试料的溶剂可使用氯仿、己烷等。为分离成分化合物，可使用下述毛细管柱。安捷伦科技公司制造的HP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、Restek Corporation制造的Rtx-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、SGE International Pty.Ltd制造的BP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。为防止化合物波峰重迭，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化合物的比例可根据如下所述的方法算出。液晶化合物可使用气相层析仪进行检测。气相层析图中的波峰的面积比相当于液晶化合物的比例(莫耳数)。当使用上述毛细管柱时，可将各液晶化合物的修正系数(correction coefficient)视作1。因此，液晶化合物的比例(wt％)可根据波峰的面积比而计算出。
根据实施例来详细说明本发明。本发明并不受下述实施例限定。根据下述表3的定义，使用符号来表示比较例以及实施例中的化合物。
在表3中，1，4-伸环己基的组态为反式组态。实施例中，符号后的括号内的编号与较佳化合物的编号相对应。符号(-)表示其他液晶化合物。液晶化合物的比例(百分比)为以液晶组成物总重量为基准的重量百分比(wt％)，除此以外，液晶组成物中亦含有杂质。最后，归纳组成物的特性值。
表3.使用符号的化合物的表述方法
R-(A1)-Z1-......-Zn-(An)-R′
Figure A20078002797900251
比较例1
自日本专利特开2004-532344号公报所揭示的组成物中选择实施例4。其依据在于，该组成物含有化合物(2)、化合物(3)、化合物(4-1)、化合物(4-2)以及化合物(4-3)，且含有与化合物(1-1)或化合物(1-2)类似的化合物。该组成物的成分及特性如下所述。
  3-HH-5   (2-1)   5％
  3-HH-V1   (2-1)   9％
  5-HH-V   (2-1)   18％
  V2-HHB-1   (3-1)   8％
  5-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   6％
  5-HB(2F，3F)-O4   (4-1)   10％
  3-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   9％
  2-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   8％
  3-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   9％
  V-HB(2F，3F)-O2   (-)   9％
  V-HB(2F，3F)-O4   (-)   9％
NI＝70.2℃；Tc  -40℃；Δn＝0.091；Δε＝-3.4；Vth＝2.10V；η＝19.6mPa·s。
比较例2
自日本专利特开2001-354967号公报所揭示的组成物中选择实施例12。其依据在于，该组成物含有化合物(2)、化合物(3)、化合物(4-1)、化合物(4-2)以及化合物(4-3)，且含有与化合物(1-1)或化合物(1-2)类似的化合物。该组成物的成分及特性如下所述。
  3-HH-5   (2-1)   5％
  3-HH-V1   (2-1)   10％
  5-HH-V   (2-1)   20％
  3-HBB-2   (3-2)   3％
  3-HB(2F，3F)-O4   (4-1)   10％
  5-HB(2F，3F)-O4   (4-1)   16％
  3-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   6％
  2-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   10％
  3-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   10％
  V-HBB(2F，3F)-O2   (-)   10％
NI＝80.0℃；Tc  -30℃；Δn＝0.102；Δε＝-3.5；Vth＝2.17V；η＝22.7mPa·s。
比较例3
自日本专利特开2000-053602号公报所揭示的组成物中选择实施例11。其依据在于，该组成物含有化合物(2)、化合物(4-1)以及化合物(4-3)，且含有与化合物(1-1)或化合物(1-2)类似的化合物。该组成物的成分及特性如下所述。
  2-HH-3   (2-1)   5％
  3-HH-4   (2-1)   6％
  3-HH-O1   (2-1)   4％
  3-HH-O3   (2-1)   5％
  5-HH-O1   (2-1)   4％
  3-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   12％
  5-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   11％
  3-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   14％
  5-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   15％
  V-HB(2F，3F)-O3   (-)   8％
  V2-HB(2F，3F)-O2   (-)   8％
  V2-HHB(2F，3F)-O2   (-)   8％
NI＝71.7℃；Δn＝0.079；Δε＝-4.4；η＝26.0mPa·s。
实施例1
与比较例1的组成物相比，实施例1的组成物具有向列相的上限温度高、负介电各向异性大、以及黏度小的特性。
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   10％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   10％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   10％
  1V2-H2B(2F，3F)-O4   (1-1-2)   9％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   7％
  1V2-HHB(2F，3F)-O4   (1-2-1-1)   8％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   6％
  2-HH-5   (2-1)   10％
  3-HH-4   (2-1)   15％
  3-HH-5   (2-1)   10％
  3-HH-V1   (2-1)   5％
NI＝72.3℃；Tc  -20℃；Δn＝0.084；Δε＝-3.6；Vth＝2.06V；η＝17.7mPa·s；VHR-1＝99.1％；VHR-2＝98.1％；VHR-3＝97.9％。
实施例2
与比较例2的组成物相比，实施例2的组成物具有向列相的上限温度高、负介电各向异性大、以及黏度小的特性。
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   10％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   9％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   10％
  1V2-H2B(2F，3F)-O4   (1-1-2)   9％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   7％
  1V2-HHB(2F，3F)-O4   (1-2-1-1)   7％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   7％
  3-HH-V   (2-1)   10％
  3-HH-V1   (2-1)   10％
  V-HHB-1   (3-1)   7％
  V2-HHB-1   (3-1)   6％
  3-HB-O2   (-)   4％
  5-HB-O2   (-)   4％
NI＝80.9℃；Tc  -20℃；Δn＝0.100；Δε＝-3.6；Vth＝2.14V；η＝18.8mPa·s；VHR-1＝99.0％；VHR-2＝98.3％；VHR-3＝98.1％。
实施例3
与比较例3的组成物相比，实施例3的组成物具有向列相的上限温度高以及黏度小的特性。
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   10％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   9％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   9％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   10％
  1V2-H2B(2F，3F)-O4   (1-1-2)   9％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   3％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-1)   7％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O4   (1-2-2-1)   6％
  1V2-HB2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-2)   5％
  1V2-HB2B(2F，3F)-O4   (1-2-2-2)   5％
  2-HH-3   (2-1)   11％
  3-HH-V   (2-1)   9％
  3-HH-V1   (2-1)   7％
NI＝73.0℃；Tc  -20℃；Δn＝0.095；Δε＝-4.4；Vth＝1.87V；η＝18.8mPa·s；VHR-1＝98.9％；VHR-2＝98.0％；VHR-3＝97.7％。
实施例4
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   10％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   9％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   9％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   7％
  1V2-HHB(2F，3F)-O4   (1-2-1-1)   7％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   7％
  1V2-HBB(2F，3F)-O4   (1-2-1-2)   7％
  2-HH-3   (2-1)   11％
  3-HH-4   (2-1)   15％
  3-HH-5   (2-1)   8％
  5-HH-O1   (2-1)   5％
  3-HB-O2   (-)   5％
NI＝75.4℃；Tc  -20℃；Δn＝0.090；Δε＝-3.4；η＝19.1mPa·s。
实施例5
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   10％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   10％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HHB(2F，3F)-O4   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   7％
  1V2-HBB(2F，3F)-O4   (1-2-1-2)   7％
  3-HH-V   (2-1)   25％
  3-HH-V1   (2-1)   9％
  2-BB(3F)B-3   (3-3)   5％
  3-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   6％
  2-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   4％
  3-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   5％
NI＝84.8℃；Tc  -20℃；Δn＝0.113；Δε＝-3.4；η＝18.9mPa·s。
实施例6
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   10％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   10％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   10％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   10％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HHB(2F，3F)-O4   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   6％
  2-HH-3   (2-1)   11％
  3-HH-4   (2-1)   15％
  3-HH-5   (2-1)   10％
  3-HHEH-4   (3-5)   3％
  3-HHEH-5   (3-5)   3％
NI＝70.8℃；Tc  -20℃；Δn＝0.081；Δε＝-3.4；η＝19.0mPa·s。
实施例7
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   14％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   14％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   12％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   3％
  1V2-HBB(2F，3F)-O4   (1-2-1-2)   7％
  1V2-HBB(2F，3F)-1   (1-2-1-2)   7％
  2-HH-3   (2-1)   11％
  3-HH-4   (2-1)   14％
  3-HH-5   (2-1)   9％
  3-HHB-1   (3-1)   3％
  3-HHEBH-3   (3-6)   3％
  3-HHEBH-5   (3-6)   3％
NI＝79.0℃；Tc  -20℃；Δn＝0.085；Δε＝-3.4；η＝19.0mPa·s。
实施例8
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   9％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   9％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   9％
  1V2-H2B(2F，3F)-O4   (1-1-2)   9％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HHB(2F，3F)-1   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   6％
  1V2-HBB(2F，3F)-O4   (1-2-1-2)   6％
  2-HH-3   (2-1)   11％
  2-HH-5   (2-1)   4％
  3-HH-4   (2-1)   7％
  3-HH-V   (2-1)   8％
  3-HH-V1   (2-1)   5％
  5-HBB(3F)B-3   (3-7)   5％
NI＝78.5℃；Tc  -20℃；Δn＝0.097；Δε＝-3.4；η＝18.9mPa·s。
实施例9
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   6％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   6％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   7％
  1V2-H2B(2F，3F)-O4   (1-1-2)   6％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-1)   5％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O4   (1-2-2-1)   5％
  1V2-HB2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-2)   5％
  1V2-HB2B(2F，3F)-O4   (1-2-2-2)   5％
  3-HH-V   (2-1)   12％
  3-HH-V1   (2-1)   10％
  5-HH-V   (2-1)   5％
  2-BBB(2F)-3   (3-4)   5％
  2-BBB(2F)-5   (3-4)   5％
  3-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   8％
  5-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   7％
  2-BB(2F，3F)B-3   (4-4)   3％
NI＝74.5℃；Tc  -20℃；Δn＝0.112；Δε＝-3.44；η＝18.9mPa·s。
实施例10
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   7％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   7％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   6％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   7％
  1V2-H2B(2F，3F)-O4   (1-1-2)   7％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-1)   7％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O4   (1-2-2-1)   7％
  1V2-HB2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-2)   7％
  2-H2H-3   (2-2)   9％
  3-H2H-V   (2-2)   9％
  V-HHB-1   (3-1)   7％
  2-BB(3F)B-3   (3-3)   5％
  2-BB(3F)B-5   (3-3)   5％
  3-HB-O1   (-)   5％
  5-HB-3   (-)   5％
NI＝71.0℃；Tc  -20℃；Δn＝0.109；Δε＝-3.5；η＝19.1mPa·s。
实施例11
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   9％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   10％
  3-HH-5   (2-1)   5％
  3-HH-V   (2-1)   15％
  3-HH-V1   (2-1)   10％
  V2-HHB-1   (3-1)   3％
  3-HHB-O 1   (3-1)   5％
  3-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   10％
  5-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   10％
  3-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   10％
  5-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   10％
  2-HHB(2F，3F)-1   (4-2)   3％
NI＝72.6℃；Tc  -20℃；Δn＝0.079；Δε＝-3.4；η＝18.9mPa·s。
实施例12
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   5％
  1V2-HHB(2F，3F)-O3   (1-2-1-1)   5％
  1V2-HHB(2F，3F)-O4   (1-2-1-1)   5％
  1V2-HHB(2F，3F)-1   (1-2-1-1)   5％
  1V2-HBB(2F，3F)-O4   (1-2-1-2)   5％
  1V2-HBB(2F，3F)-1   (1-2-1-2)   5％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-1)   5％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O4   (1-2-2-1)   5％
  5-HH-O1   (2-1)   10％
  2-H2H-3   (2-2)   10％
  3-H2H-V   (2-2)   10％
  3-HHB-O1   (3-1)   5％
  3-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   5％
  3-HB(2F，3F)-O4   (4-1)   5％
  5-HB(2F，3F)-O4   (4-1)   5％
  3-HB-O1   (-)   7％
  3-HB-O2   (-)   3％
NI＝81.2℃；Tc  -20℃；Δn＝0.088；Δε＝-3.4；η＝19.0mPa·s。
实施例13
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   8％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   8％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   8％
  1V2-H2B(2F，3F)-O2   (1-1-2)   8％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HHB(2F，3F)-O3   (1-2-1-1)   6％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   5％
  3-HH-V   (2-1)   24％
  3-HH-V1   (2-1)   3％
  V-HHB-1   (3-1)   8％
  5-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   5％
  3-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   5％
  2-BB(2F，3F)B-3   (4-4)   3％
  2-BB(2F，3F)B-4   (4-4)   3％
NI＝80.9℃；Tc  -20℃；Δn＝0.103；Δε＝-3.4；η＝18.9mPa·s。
实施例14
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   9％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   8％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   5％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   5％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-1)   8％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O4   (1-2-2-1)   7％
  2-HH-3   (2-1)   11％
  3-HH-V   (2-1)   10％
  3-HH-V1   (2-1)   7％
  2-BB(3F)B-3   (3-3)   5％
  V2-BB(3F)B-1   (3-3)   5％
  3-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   5％
  5-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   5％
  3-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   5％
  5-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   5％
NI＝91.8℃；Tc  -20℃；Δn＝0.109；Δε＝-3.5；η＝19.0mPa·s。
实施例15
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   8％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   8％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   8％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   5％
  1V2-HHB(2F，3F)-O3   (1-2-1-1)   5％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   5％
  3-HH-V   (2-1)   17％
  3-HH-V1   (2-1)   10％
  V-HHB-1   (3-1)   5％
  3-HBB-2   (3-2)   3％
  1V-HBB-2   (3-2)   3％
  3-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   6％
  5-HB(2F，3F)-O2   (4-1)   6％
  5-HHB(2F，3F)-O2   (4-2)   6％
  2-HBB(2F，3F)-O2   (4-3)   5％
NI＝78.7℃；Tc  -20℃；Δn＝0.098；Δε＝-3.4；η＝18.8mPa·s.
实施例16
  1V2-HB(2F，3F)-O2   (1-1-1)   14％
  1V2-HB(2F，3F)-O3   (1-1-1)   14％
  1V2-HB(2F，3F)-O4   (1-1-1)   12％
  1V2-HHB(2F，3F)-O2   (1-2-1-1)   7％
  1V2-HBB(2F，3F)-O2   (1-2-1-2)   5％
  1V2-HH2B(2F，3F)-O2   (1-2-2-1)   5％
  2-HH-3   (2-1)   10％
  3-HH-5   (2-1)   5％
  3-HH-V   (2-1)   10％
  3-HH-V1   (2-1)   9％
  3-HHB-1   (3-1)   3％
  3-HHEBH-5   (3-6)   3％
  1O1-HBBH-3   (-)   3％
NI＝77.6℃；Tc  -20℃；Δn＝0.088；Δε＝-3.4；η＝17.2mPa·s。
本发明可应用于具有响应时间短、电压保持率大、对比率大、寿命长等特性的AM器件用途中，例如可应用于液晶投影仪、液晶电视中。

Claims (18)

1.一种液晶组成物，其特征在于其包括：第一成分以及第二成分，且该液晶组成物具有负介电各向异性，其中该第一成分包含选自式(1-1)及式(1-2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，该第二成分包含选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物；
式(1-1)、式(1-2)以及式(2)中，R1独立为碳数1至12的烷基；R2、R3及R4独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基；Z1、Z2及Z3独立为单键或-(CH2)2-；环A为1，4-伸环己基或1，4-伸苯基。
2.一种液晶组成物，其特征在于其包括：第一成分以及第二成分，且该液晶组成物具有负介电各向异性，其中该第一成分包含选自式(1-1-1)以及式(1-2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，该第二成分包含选自式(2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物；
Figure A2007800279790002C2
式(1-1-1)、式(1-2-1)以及式(2-1)中，R1独立为碳数1至12的烷基；R2、R3及R4独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基；环A为1，4-伸环己基或1，4-伸苯基。
3.根据权利要求1所述的液晶组成物，其特征在于其中的该第一成分为选自式(1-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，该第二成分为选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
4.根据权利要求1所述的液晶组成物，其特征在于其中的该第一成分为选自式(1-2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，该第二成分为选自式(2)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的液晶组成物，其特征在于其中的以该液晶组成物的总重量为基准，该第一成分的含有比例为30wt％至80wt％的范围，该第二成分的含有比例为20wt％至70wt％的范围。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的液晶组成物，其特征在于其中的除该第一成分以及该第二成分以外，该液晶组成物亦含有第三成分，该第三成分是选自式(3)所表示的化合物族群中的至少一种化合物；
式(3)中，R5及R6独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基；环B、环C、环D以及环E独立为1，4-伸环己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基、或3-氟-1，4-伸苯基；Z4及Z5独立为单键、-(CH2)2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；P为0或1。
7.根据权利要求6所述的液晶组成物，其特征在于其中的该第三成分为选自式(3-1)至式(3-4)所表示的化合物族群中的至少一种化合物；
Figure A2007800279790003C2
式(3-1)至式(3-4)中，R7独立为碳数1至12的烷基或碳数2至12的烯基；R8独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基。
8.根据权利要求6所述的液晶组成物，其特征在于其中的该第三成分为选自式(3-5)至式(3-7)所表示的化合物族群中的至少一种化合物；
Figure A2007800279790004C1
式(3-5)至式(3-7)中，R7独立为碳数1至12的烷基或碳数2至12的烯基；R8独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基。
9.根据权利要求7所述的液晶组成物，其特征在于其中的该第三成分为选自式(3-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
10.根据权利要求8所述的液晶组成物，其特征在于其中的该第三成分为选自式(3-6)以及式(3-7)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
11.根据权利要求6至10中任一权利要求所述的液晶组成物，其特征在于其中以该液晶组成物的总重量为基准，该第一成分的含有比例为30wt％至75wt％的范围，该第二成分的含有比例为20wt％至65wt％的范围，而该第三成分的含有比例为5wt％至50wt％的范围。
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的液晶组成物，其特征在于其中除该第一成分、该第二成分以及该第三成分以外，该液晶组成物亦含有第四成分，该第四成分是选自式(4-1)至式(4-4)所表示的化合物族群中的至少一种化合物；
式(4-1)至式(4-4)中，R9独立为碳数1至12的烷基，R10独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或碳数2至12的烯基。
13.根据权利要求12所述的液晶组成物，其特征在于其中该第一成分为选自式(1-1-1)以及式(1-2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，该第二成分为选自式(2-1)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，该第三成分为选自式(3-1)、式(3-5)以及式(3-6)所表示的化合物族群中的至少一种化合物，而该第四成分为选自式(4-1)至式(4-3)所表示的化合物族群中的至少一种化合物。
14.根据权利要求12所述的液晶组成物，其特征在于其中以该液晶化合物的总重量为基准，该第一成分的含有比例为30wt％至70wt％的范围，该第二成分的含有比例为20wt％至60wt％的范围，该第三成分的含有比例为5wt％至45wt％的范围，而该第四成分的含有比例为5wt％至45wt％的范围。
15.根据权利要求1至14中任一权利要求所述的液晶组成物，其特征在于其中该液晶组成物的光学各向异性的值为0.07至0.16的范围。
16.根据权利要求1至15中任一权利要求所述的液晶组成物，其特征在于其中该液晶组成物的介电各向异性的值为-5.0至-2.0的范围。
17.一种液晶显示器件，该液晶显示器件含有如权利要求1至16中任一权利要求所述的液晶组成物。
18.根据权利要求17所述的液晶组成物，其特征在于其中液晶显示器件的运作模式为VA模式或IPS模式，液晶器件的驱动方式为有源矩阵方式。
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