CN102292412B - 液晶组成物以及液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶组成物，其在向列相上限温度高、向列相下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、负介电各向异性大、电阻率大、对紫外线稳定性高、对热稳定性高等特性中充分具备至少一个，或在其中至少两者之间有适当平衡。本发明并提供一种AM元件，其具有短响应时间、大电压保持率、高对比度、长寿命等。上述液晶组成物含有作第一成分的负介电各向异性大且下限温度低的特定化合物、作第二成分的黏度小或上限温度高的特定化合物，以及作为第三成分的具有可聚合官能基的特定化合物。上述液晶显示元件含有此液晶组成物。

Description

液晶组成物以及液晶显示元件
技术领域
本发明主要关于一种适于主动矩阵(AM)元件等的液晶组成物及含有其的AM元件等，特别关于一种负介电各向异性的液晶组成物及含有其的横向电场切换(in-plane switching，IPS)、垂直配向(VA)或聚合物稳定配向(polymer sustained alignment，PSA)等模式的元件。 
背景技术
液晶显示元件依运作模式分类为相变(PC)、扭转向列(TN)、超扭转向列(STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)、横向电场切换、垂直配向、聚合物稳定配向模式等。依驱动方式分类为被动矩阵(PM)与主动矩阵(AM)。PM分为静态(static)与多工(multiplex)等，AM分为薄膜晶体管(TFT)、金属-绝缘体-金属(MIM)等。TFT分类为非晶硅及多晶硅型，后者依制程分类为高温型与低温型。依光源分类为利用自然光的反射型、利用背光的透射型、以及利用自然光与背光两者的半透射型。 
该些元件含有具适当特性的液晶组成物，其具有向列相。为得具良好一般特性的AM元件，须提高组成物的一般特性，两者的关系汇总于下表1。组成物的一般特性是依市售AM元件作进一步说明。向列相的温度范围与元件的可使用温度范围有关。向列相上限温度较佳70℃以上，下限温度较佳-10℃以下。组成物的粘度与元件的响应时间有关。为在元件中显示动态图像，响应时间短较佳。因此，组成物以黏度小者为佳，低温度下粘度小者更佳。 
表1.组成物与AM元件的一般特性 
  No   组成物的一般特性   AM元件的一般特性
  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   对比度高
  4   正或负的介电各向异性大   临界电压低、消耗电力小、对比度高
  5   电阻率大   电压保持率大、对比度高
  6   对紫外线及热稳定   寿命长
1)可缩短组成物注入液晶胞的时间 
组成物的光学各向异性(Δn)与元件的对比度有关，其与元件的胞间隙(d)的乘积(Δn×d)设计成使对比度达到最高。适当的乘积值依运作模式种类而定，VA或PSA模式元件为0.30～0.40μm，IPS模式元件为0.20～0.30μm。此情形下对胞间隙小的元件，组成物较佳具有大光学各向异性。组成物具绝对值大的介电各向异性可使元件有低临界电压、小消耗电力及高对比度。因此，绝对值大的介电各向异性较佳。组成物具大电阻率可使元件有大电压保持率及高对比度。因此，较佳是组成物在初阶段不仅于室温下具大电阻率且高温下亦具大电阻率，并且经长时间使用后不仅于室温下具大电阻率且高温下亦具大电阻率。组成物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命有关。该些稳定性高时，元件的寿命长。此种特性对液晶投影器、液晶电视等所使用的AM元件而言较佳。 
TN模式AM元件使用正介电各向异性的组成物，另VA模式AM元件使用负介电各向异性的组成物，IPS模式AM元件使用正或负介电各向异性的组成物，PSA模式AM元件使用正或负介电各向异性的组成物。负介电各向异性的液晶组成物的例子揭示于专利文献1～4。 
[现有技术文献] 
[专利文献] 
专利文献1：日本专利公开2003-307720号公报 
专利文献2：日本专利公开2004-131704号公报 
专利文献3：日本专利公开2006-133619号公报 
专利文献4：欧洲专利申请公开第1889894号说明书 
理想的AM元件有以下等特性：可使用温度范围广、响应时间短、对比度高、临界电压低、电压保持率大、寿命长。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：向列相上限温度高、向列相下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、正或负值介电各向异性大、电阻率大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等。 
发明内容
发明要解决的技术课题 
本发明目的之一是在下述特性中充分具备至少一个的液晶组成物：向列相上限温度高、向列相下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、负介电各向异性大、电阻率大、对紫外线稳定性高、对热稳定性高等。本发明另一目的是在至少上述两特性间具适当平衡的液晶组成物。本发明又一目的是含此种组成物的液晶显示元件。本发明又一目的是具小或大的(即适当的)光学各向异性、大负介电各向异性、对紫外线的高稳定性等的组成物，以及具短响应时间、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 
本发明是一种液晶组成物及含有其的LCD元件，此液晶组成物含有作为第一成分的选自式(1)所示化合物族群的至少一化合物、作为第二成分的选自式(2)所示化合物族群的至少一化合物，以及作为第三成分的选自式(3)所示化合物族群的至少一种化合物， 
Figure BDA0000077497940000031
其中，R1、R2、R3及R4独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基；R5及R6独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基，且R5及R6中至少一个为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基；各环A独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；各环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、3-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基；各环D及环E独立为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、3-甲基-1，4-亚苯基或2，6-亚萘基；Z1独立为单键、亚乙基、亚甲氧基或羰氧基；Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基；k及j独立为1、2或3；m为0、1或2。 
发明的效果 
本发明优点是在下述特性中充分具备至少一个的液晶组成物：向列相上限温度高、下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、负介电各向异性大、电阻率大、对紫外线稳定性高、热稳定性高等。本发明一方面是在至少上述两特性间有适当平衡的液晶组成物，另一方面是含此组成物的LCD元件，又一方面是具适当光学各向异性、大负介电各向异性、对紫外线高稳定性等的组成物，及具短响应时间、大电压保持率、高对比度、长寿命等的AM元件。 
具体实施方式
本说明书中用语的使用方法如下。有时将本发明的液晶组成物或LCD元件分别简称为“组成物”或“元件”。LCD元件是LCD面板及LCD模组的总称。“液晶性化合物”是指具向列相、层列相等液晶相的化合物或者虽不具液晶相但可用作组成物的成分的化合物，其例如具有1，4-亚环己基或1，4-亚苯基之类的六元环且分子结构为棒状。有时将光学活性化合物及可聚合化合物添 入组成物；其即便是液晶性化合物，此处亦归类为添加物。有时将选自式(1)所示化合物族群的至少一化合物简称为“化合物(1)”。“化合物(1)”是指式(1)所示的一个化合物或两个以上的化合物。以其他式所示的化合物亦同。“任意”不仅表示位置为任意，而且表示个数为任意，但不包括个数为0的情况。 
有时将向列相上限温度简称为“上限温度”，向列相下限温度简称为“下限温度”。“电阻率大”是指组成物在初阶段不仅于室温下且在接近向列相上限温度时亦具大电阻率，且长时间使用后不仅于室温下且在接近向列相上限温度时亦具大电阻率。“电压保持率大”是指元件在初阶段不仅于室温下且高温下亦具大电压保持率，且长时间使用后不仅于室温下且在接近向列相上限温度时亦具大电压保持率。在说明光学各向异性等特性时，是使用以实验例所述测定方法而得的值。第一成分是一个或者两个以上的化合物。“第一成分的比例”是指相对于除第三成分以外的液晶组成物的重量的第一成分的重量百分比(wt％)。第二成分的比例等亦同。混入组成物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比或重量百万分比(ppm)。 
成分化合物的化学式中符号R1用于多种化合物，其中任两化合物中R1的含义可相同或不同。例如，有化合物(1-1)的R1为乙基、化合物(1-2)的R1为乙基的例子，亦有化合物(1-1)的R1为乙基、化合物(1-2)的R1为丙基的例子。该规则亦适用于R2、Z1等。 
本发明包括下述的项目。 
1.一种液晶组成物，含有作第一成分的选自式(1)所示化合物族群的至少一化合物、作第二成分的选自式(2)所示化合物族群的至少一化合物，及作第三成分的选自式(3)所示化合物族群的至少一化合物，且具有负介电各向异性， 
Figure BDA0000077497940000051
Figure BDA0000077497940000061
其中，R1、R2、R3及R4独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基；R5及R6独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基，且R5及R6中至少一个为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基；各环A独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；各环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、3-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基；各环D及环E独立为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、3-甲基-1，4-亚苯基或2，6-亚萘基；Z1独立为单键、亚乙基、亚甲基基或羰氧基；Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基；k及j独立为1、2或3；m为0、1或2。 
2.如第1项所述的液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-1)～(1-7)所示化合物族群的至少一化合物， 
Figure BDA0000077497940000062
Figure BDA0000077497940000071
其中，R1及R2独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基。 
3.如第2项所述的液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-1)所示化合物族群的至少一化合物。 
4.如第2项所述的液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-4)所示化合物族群的至少一化合物。 
5.如第2项所述的液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-7)所示化合物族群的至少一化合物。 
6.如第2项所述液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-1)所示化合物族群的至少一化合物及选自式(1-4)所示化合物族群的至少一化合物的混合物。 
7.如第2项所述液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-1)所示化合物族群的至少一化合物及选自式(1-7)所示化合物族群的至少一化合物的混合物。 
8.如第2项所述的液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-1)所示化合物族群的至少一化合物、选自式(1-4)所示化合物族群的至少一化合物及选自式(1-7)所示化合物族群的至少一化合物的混合物。 
9.如第1项所述的液晶组成物，其中第二成分是选自式(2-1)～(2-12)所示化合物族群的至少一化合物， 
Figure BDA0000077497940000072
Figure BDA0000077497940000081
其中，R3及R4独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基。 
10.如第9项所述的液晶组成物，其中第二成分是选自式(2-1)所示化合物族群的至少一化合物。 
11.如第9项所述液晶组成物，其中第二成分是选自式(2-1)所示化合物族群的至少一化合物及选自式(2-5)所示化合物族群的至少一化合物的混合物。 
12.如第9项所述液晶组成物，其中第二成分是选自式(2-1)所示化合物族群的至少一化合物及选自式(2-7)所示化合物族群的至少一化合物的混合物。 
13.如第9项所述的液晶组成物，其中第二成分是选自式(2-1)所示化合物族群的至少一化合物、选自式(2-5)所示化合物族群的至少一化合物及选自式(2-7)所示化合物族群的至少一化合物的混合物。 
14.如第1～13项中任一项的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-1)～(3-23)所示化合物族群的至少一化合物， 
Figure BDA0000077497940000101
其中，R5及R6独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基，且R5及R6中至少一个为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基；Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基。 
15.如第14项所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-2)所示化合 物族群的至少一化合物。 
16.如第14项所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-3)所示化合物族群的至少一化合物。 
17.如第14项所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-4)所示化合物族群的至少一化合物。 
18.如第14项所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-7)所示化合物族群的至少一化合物。 
19.如第14项所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-9)所示化合物族群的至少一化合物。 
20.如第14项所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-10)所示化合物族群的至少一化合物。 
21.如第1～20项中任一项所述的液晶组成物，其中相对于除第三成分以外的液晶组成物的重量，第一成分的比例为10～60wt％，第二成分的比例为5～50wt％，且相对于除第三成分以外的液晶组成物100重量份，第三成分的比例为0.05～10重量份。 
22.如第1～21项中任一项所述的液晶组成物，其还含有作为第四成分的选自式(4-1)～(4-3)所示化合物族群的至少一化合物， 
Figure DEST_PATH_GDA0000077497990000011
其中，R1及R2独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12的烯基；环A及环G独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；各环F独立为四氢吡喃-2，5-二基、1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或2，3- 二氟-1，4-亚苯基；Z1及Z4独立为单键、亚乙基、亚甲氧基或羰氧基；X1及X2中一个为氟且另一个为氯；X3为氢或甲基，且于X3为氢时，至少一个环F为四氢吡喃-2，5-二基或2，3-二氟-1，4-亚笨基；r及t独立为1、2或3；p及q独立为0、1、2或3，且p与q的和在3以下。 
23.如第22项所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-1-1)～(4-1-3)、(4-2-1)～(4-2-15)及(4-3-1)～(4-3-4)所示化合物族群的至少一化合物， 
Figure BDA0000077497940000121
Figure BDA0000077497940000131
其中，R1及R2独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基；环A1、环A2、环G1及环G2独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；Z1及Z4独立为单键、亚乙基、亚甲氧基或羰氧基。 
24.如第23项所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-1-2)所示化合物族群的至少一化合物。 
25.如第23项所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-2-1)所示化合物族群的至少一化合物。 
26.如第23项所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-2-4)所示化合物族群的至少一化合物。 
27.如第23项所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-2-7)所示化合物族群的至少一化合物。 
28.如第23项所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-2-13)所示化合物族群的至少一化合物。 
29.如第23项所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-2-14)所示化合物族群的至少一化合物。 
30.如第22～29项中任一项所述的液晶组成物，其中相对于除第三成分以外的液晶组成物的重量，第四成分的比例为5～50wt％。 
31.如第1～30项中任一项所述的液晶组成物，其还含有聚合起始剂。 
32.如第1～31项中任一项所述的液晶组成物，其还含有聚合抑制剂。 
33.如第1～32项中任一项所述的液晶组成物，其向列相上限温度在70℃以上，25℃、波长589nm下的光学各向异性在0.08以上，且25℃、频率1kHz时的介电各向异性在-2以下。 
34.一种液晶显示元件，其含有如第1～33项中任一项所述的液晶组成物。 
35.如第34项所述的液晶显示元件，其运作模式为VA、IPS或PSA模式，且驱动方式为主动矩阵方式。 
本发明亦包含下列项目：1)还含光学活性化合物的上述组成物，2)还含抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂等添加物的上述组成物，3)含上述组成物的AM元件，4)含上述组成物且具TN、ECB、OCB、IPS、VA或PSA模式的元件，5)含上述组成物的透射型元件，6)将上述组成物用作具向列相组成物的用 途，7)于上述组成物中添加光学活性化合物而用作光学活性组成物的用途。 
本发明的组成物以如下顺序说明。一是组成物中成分化合物的构成，二是成分化合物的主要特性及该化合物为组成物带来的主要效果，三是组成物中成分的组合、成分化合物较佳比例及其根据，四是成分化合物的较佳形态，五是成分化合物的具体例，六是可混入组成物的添加物，七是成分化合物的合成方法，最后是组成物的用途。 
首先说明组成物中成分化合物的构成。本发明组成物分类为组成物A与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”指与化合物(1)、(2)、(3)、(4-1)、(4-2)及(4-3)不同的液晶性化合物，其是为了进一步调整特性而混入组成物。其他液晶性化合物中，依对热或紫外线的稳定性的观点，氰基化合物少量为佳，更佳比例为0。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、可聚合化合物、聚合起始剂等。杂质是在成分化合物合成等步骤中混入的化合物等，其即便为液晶性化合物，此处亦归类为杂质。 
组成物B实质上仅含化合物(1)、(2)、(3)、(4-1)、(4-2)及(4-3)。“实质上”是指组成物亦可含添加物及杂质，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，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。就可藉由混合其他液晶性化合物而进一步调整物性的观点而言，组成物A优于组成物B。 
第二说明成分化合物的主要特性及该化合物为组成物特性带来的主要效果。依照本发明的效果，成分化合物的主要特性汇总于表2。表2符号中L是指大或高，M是指中等程度，S是指小或低。符号L、M、S是基于成分化合物之间的定性比较的分类，O表示值大致为零。 
表2.化合物的特性 
  化合物   (1)   (2)   (4-1)、(4-2)、(4-3)
  上限温度   S～L   S～L   S～L
  黏度   M   S～M   M～L
  光学各向异性   M～L   S～L   M～L
  介电各向异性   S～L1)   0   M～L1)
  电阻率   L   L   L
1)介电各向异性的值为负，符号表示的是绝对值的大小 
将成分化合物混入组成物时，其为组成物特性带来的主要效果如下。化合物(1)提高介电各向异性的绝对值，且降低下限温度。化合物(2)降低粘度或提高上限温度。化合物(4-1)、(4-2)及(4-3)提高介电各向异性的绝对值。 
第三说明组成物中成分的组合、成分化合物较佳比例及其根据。组成物中成分组合为：第一成分+第二成分+第三成分及第一成分+第二成分+第三成分+第四成分。 
为提高介电各向异性的绝对值，第一成分的比例较佳在10wt％以上，为降低下限温度，该比例较佳在60wt％以下。该比例更佳为10～55wt％，特佳为15～50wt％。 
为降低粘度或提高上限温度，第二成分比例较佳在5wt％以上，为提高介电各向异性的绝对值，该比例较佳在50wt％以下，该比例更佳为10～45wt％，特佳10～40wt％。 
为得其效果，第三成分比例较佳是相对除第三成分以外的液晶组成物100重量份而为0.05重量份以上，为防止显示不良，该比例较佳是相对除第三成分以外的液晶组成物100重量份而为10重量份以下。该比例更佳是相对除第三成分以外的液晶组成物100重量份而为0.1～2重量份。 
为提高介电各向异性的绝对值，第四成分的比例较佳在5wt％以上；为降低粘度，该比例较佳在50wt％以下。该比例更佳5～45wt％，特佳5～40wt％。 
第四说明成分化合物的较佳形态。R1、R2、R3及R4独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基。为提高对紫外线或热的稳定性等，R1或R2较佳为碳数1～12烷基，为提高介 电各向异性绝对值，R1或R2较佳为碳数1～12烷氧基。为提高对紫外线或热的稳定性等，R3或R4较佳为碳数1～12烷基；为降低下限温度，R3或R4较佳为碳数2～12烯基。R5及R6独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基，且R5、R6中至少一个为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基。R5或R6较佳为丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。 
烷基较佳为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基；为降低粘度，更佳为乙基、丙基、丁基、戊基或庚基。 
烷氧基较佳为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基；为降低粘度，更佳为甲氧基或乙氧基。 
烯基较佳为乙烯基、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；为降低粘度，更佳为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基。该些烯基中-CH＝CH-的较佳立体构型取决于双键的位置。为了降低黏度等目的，1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基等烯基较佳是反式，2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基等烯基较佳是顺式。于该些烯基中，直链的烯基优于支链的烯基。 
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-戊烯基及6，6-二氟-5-己烯基；为降低粘度，更佳例为2，2-二氟乙烯基或4，4-二氟-3-丁烯基。 
环A及环G独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基，k、r或p为2或3时任两环A可相同或不同，q为2或3时任两环G可相同或不同。为降低粘度，环A或环G较佳为1，4-亚环己基。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、3-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基，j为2或3时任两环B可相同或不同。为降低粘度，环B或环C较佳为1，4-亚环己基。 环D及环E独立为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、3-甲基-1，4-亚苯基或2，6-亚萘基，m为2时两环D可相同或不同。为提高光学各向异性，环D或环E较佳为1，4-亚苯基。环F为四氢吡喃-2，5-二基、1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基，t为2或3时任两环F可相同或不同。为提高介电各向异性绝对值，环F较佳为四氢吡喃-2，5-二基。四氢吡喃-2，5-二基为 
Figure BDA0000077497940000181
较佳是 
Figure BDA0000077497940000182
Z1及Z4独立为单键、亚乙基、亚甲氧基或羰氧基，k、j、r、t或p为2或3时任两Z1可相同或不同，m为2时两个Z1可相同或不同，q为2或3时任两Z4可相同或不同。为降低粘度，Z1较佳为单键；为提高介电各向异性绝对值，Z1较佳为亚甲氧基。为降低粘度，各Z4较佳分为单键。Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基。为降粘度，Z2或Z3较佳为单键。 
X1及X2中一个为氟且另一个为氯。为降低下限温度，较佳是X1为氟且X2为氯。X3为氢或甲基；当X3为氢时，至少一个环F为四氢吡喃-2，5-二基或2，3-二氟-1，4-亚苯基。为提高介电各向异性的绝对值，X1较佳为氢。 
k、j、r及t独立为1、2或3。为提高介电各向异性绝对值，k较佳为1。为降粘度，j较佳为1。为降下限温度，r及t较佳分为2。m为0、1或2。为降下限温度，m较佳为1。p及q独立为0、1、2或3，且p+q在3以下。为提高上限温度，p较佳为2。为降下限温度，q较佳为0。 
第五揭示成分化合物的具体例。下述较佳化合物中，R7为碳数1～12直链烷基或碳数1～12直链烷氧基。R8及R9独立为碳数1～12直链烷基或碳数2～12直链烯基。Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基。为提高上限温度，该些化合物中1，4-亚环己基的立体构型 是反式优于顺式。R10及R11独立为丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。 
化合物(1)中较佳为(1-1-1)～(1-7-1)，更佳为(1-1-1)、(1-3-1)、(1-4-1)、(1-6-1)及(1-7-1)，特佳为(1-1-1)、(1-4-1)及(1-7-1)。化合物(2)中较佳为(2-1-1)～(2-12-1)，更佳为(2-1-1)、(2-3-1)、(2-5-1)、(2-7-1)、(2-8-1)、(2-9-1)及(2-12-1)，特佳为(2-1-1)、(2-5-1)、(2-7-1)及(2-12-1)。化合物(3)中较佳为(3-1-1)～(3-23-1)，更佳为(3-2-1)、(3-3-1)、(3-4-1)、(3-5-1)、(3-6-1)、(3-7-1)、(3-8-1)、(3-9-1)、(3-10-1)、(3-11-1)及(3-19-1)，特佳为(3-2-1)、(3-6-1)、(3-7-1)、(3-8-1)、(3-9-1)及(3-10-1)。化合物(4-1)中较佳为(4-1-1-1)～(4-1-3-1)，更佳为(4-1-2-1)。化合物(4-2)中较佳为(4-2-1-1)～(4-2-15-1)，更佳为(4-2-1-1)、(4-2-3-1)、(4-2-5-1)、(4-2-6-1)、(4-2-7-1)、(4-2-13-1)、(4-2-14-1)及(4-2-15-1)，特佳为(4-2-1-1)、(4-2-5-1)、(4-2-7-1)。化合物(4-3)中较佳为(4-3-1-1)～(4-3-1-4)、(4-3-2-1)～(4-3-2-2)、(4-3-3-1)～(4-3-3-5)、(4-3-4-1)～(4-3-4-2)，更佳为(4-3-1-1)、(4-3-1-3)、(4-3-3-1)、(4-3-3-3)及(4-3-4-1)，特佳为(4-3-1-3)及(4-3-3-3)。 
Figure BDA0000077497940000191
Figure BDA0000077497940000201
Figure BDA0000077497940000221
Figure BDA0000077497940000241
第六说明可混入组成物的添加物，其为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合起始剂、聚合抑制剂等。为诱发液晶螺旋结构而得扭转角，将光学活性化合物混入组成物，其例为化合物(5-1)～(5-4)。光学活性化合物的比例较佳5wt％以下，更佳0.01～2wt％。 
Figure BDA0000077497940000252
为防止因在大气中加热导致的电阻率下降，或为在长时间使用元件后不仅于室温下且高温下亦维持大电压保持率，可将抗氧化剂混入组成物。 
Figure BDA0000077497940000253
抗氧化剂的较佳例是n为1至9整数的化合物(6)等，n较佳为1、3、5、7或9，更佳为1或7。n为1的化合物(6)挥发性大，故可有效防止因在大气 中加热导致的电阻率下降。n为7的化合物(6)挥发性小，故可有效使元件于长时间使用后不仅于室温下且高温下亦维持大电压保持率。为得其效果，抗氧化剂的比例较佳在50ppm以上；为不使上限温度下降或下限温度上升，该比例较佳在600ppm以下。该比例更佳为100～300ppm。 
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。立体阻障的胺之类的光稳定剂亦较佳。为得其效果，该些吸收剂或稳定剂的比例较佳在50ppm以上，且为不使上限温度下降或下限温度上升，该比例较佳在10000ppm以下，更佳为100～10000ppm。 
为适于宾主(GH)模式元件，可将偶氮系色素、蒽醌系色素等二色性色素(dichroic dye)混入组成物，其比例较佳为0.01～10wt％。 
为防起泡，可将二甲基硅油、甲基苯基硅油等消泡剂混入组成物。为得其效果，消泡剂的比例较佳在1ppm以上；为防显示不良，该比例较佳在1000ppm以下。该比例更佳为1～500ppm。 
亦可混入聚合起始剂，其易产生自由基或离子，而为启动连锁聚合反应所需物质。例如，作为光聚合起始剂的Irgacure651TM、Irgacure184TM或Darocure1173TM(汽巴日本(Ciba Japan)公司制)对自由基聚合较合适。可聚合化合物较佳含0.1～5wt％的光聚合起始剂，特佳含1～3wt％光聚合起始剂。 
于自由基聚合系统中，为与自聚合起始剂或单体所产生的自由基迅速反应成稳定的自由基或中性化合物以停止聚合反应，可混入聚合抑制剂。聚合抑制剂在结构上分为两种，其一为三(对硝基苯基)甲基、二(对氟苯基)胺等本身稳定的自由基，另一种则易与聚合系统中存在的自由基反应成为稳定的自由基，其代表是硝基、亚硝基、胺基、多羟基化合物等。为得其效果，聚合抑制剂的比例较佳在5ppm以上；为防显示不良，该比例较佳在1000ppm以下。聚合抑制剂的比例更佳为5～500ppm。 
第七说明成分化合物的合成方法。该些化合物可藉已知方法合成，其例如下。化合物(1-4-1)以日本专利公表平2-503441号揭示的方法合成。化合物 (2-1-1)及(2-5-1)以日本专利公开昭59-176221记载的方法合成。化合物(3-18-1)以日本专利公开平7-101900号揭示的方法而合成。化合物(4-3-2-1)以日本专利公开2005-35986号记载的方法合成。抗氧化剂为市售品。式(6)的n＝1的化合物可自奥尔德里(Aldrich)公司购得。n＝7的化合物(6)等是以美国专利第3660505号说明书记载的方法而合成。 
未记载合成法的化合物可以有机合成(Organic Syntheses(John Wiley &Sons，Inc))、有机反应(Organic Reactions(John Wiley & Sons，Inc))、有机合成大全(Comprehensive Organic Synthesis(Pergamon Press))、新实验化学讲座(丸善)等书中记载的方法合成。组成物可藉周知方法，由以上述方式所得的化合物来制备。例如，可将成分化合物混合，然后加热使其相互溶解。 
最后说明组成物的用途。大部分组成物有-10℃以下的下限温度、70℃以上的上限温度及0.07～0.20的光学各向异性。含该组成物的元件有大电压保持率。该组成物适于AM元件，尤其是透射型AM元件。藉由控制成分化合物的比例或混合其他液晶性化合物，亦可制备光学各向异性0.08～0.25的组成物。该组成物可用作具向列相的组成物，并可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元件，亦可用于PM元件。该组成物可用于PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA、PSA等模式的AM及PM元件，特佳是PSA模式AM元件，该些元件可为反射型、透射型或半透射型，较佳是透射型。亦可用于非晶硅TFT或多晶硅TFT元件。亦可用于将组成物微胶囊化而作的向列曲线排列相(nematic curvilinear aligned phase，NCAP)型元件，或在组成物中形成三维网状高分子的聚合物分散(polymer dispersed，PD)型元件。 
[实验例] 
为评价组成物及其所含化合物的特性，将组成物及其所含化合物作为测定目标物。当测定目标物为组成物时，其直接作为试样测定，并记载所得值。当试样为化合物时，则将其(15wt％)混入母液晶(85wt％)制备测定用试样，并 以外插法由测定得值算出化合物的特性值。(外插值)＝{(测定用试样的测定值)-0.85×(母液晶测定值)}/0.15。该比例下于25℃析出层列相(或结晶)时，将化合物与母液晶的比例依序变为10wt％∶90wt％、5wt％∶95wt％、1wt％∶99wt％，并利用上述外插法求出与化合物相关的上限温度、光学各向异性、粘度及介电各向异性的值。 
母液晶的成分及其比例如下。 
特性用下述方法测定，大多为日本电子机械工业会标准EIAJ·ED-2521A记载的方法或对其加以修改的方法。 
向列相上限温度(NI，℃)：将试样置于具偏光显微镜的熔点测定装置的加热板上，以1℃/分的速率加热。测定试样的一部分自向列相变为各向同性液体时的温度。有时将向列相上限温度简称为“上限温度”。 
向列相下限温度(TC，℃)：将具向列相的试样放入玻璃瓶，于0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保存10天，然后观察液晶相。例如，在试样于-20℃下为向列相而于-30℃下变化为结晶或层列相时，则将TC记为≤-20℃。有时将向列相下限温度简称为“下限温度”。 
黏度(体积粘度，η，20℃下测定，mPa·s)：测定是使用E型旋转粘度计。 
光学各向异性(折射率各向异性，Δn，25℃下测定)：用波长589nm的光，以接目镜上装有偏光板的阿贝(Abbe)折射计来进行。沿一个方向摩擦主棱镜 的表面后，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。光学各向异性的值是以Δn＝n//-n⊥的式子来计算。 
介电各向异性(Δε，25℃下测定)：介电各向异性的值以算式Δε＝ε//-ε⊥计算，其中ε//及ε⊥以如下方式测定。 
1)ε//的测定：于充分洗净的玻璃基板上涂布0.16mL十八烷基三乙氧基硅烷的20mL乙醇溶液。以旋转器使玻璃基板旋转后，于150℃下加热1小时。将试样放入两玻璃基板间隔(胞间隙)4μm的VA元件中，用紫外线硬化型粘接剂将该元件密封。然后对该元件施加正弦波(0.5V，1kHz)，2秒后测定液晶分子长轴方向上的介电常数ε//。 
2)ε⊥的测定：于充分洗净的玻璃基板上涂布聚酰亚胺溶液，再烘烤该玻璃基板，并对所得配向膜作摩擦处理。将试样放入两玻璃基板间隔(胞间隙)9μm、扭转角80°的TN元件中。然后对该元件施加正弦波(0.5V，1kHz)，2秒后测定液晶分子短轴方向上的介电常数ε⊥。 
临界电压(Vth，25℃下测定，V)：测定使用大冢电子公司制LCD5100型亮度计，光源为卤素灯。将试样放入两玻璃基板间隔(胞间隙)4μm、摩擦方向为反平行的常黑模式VA元件，用UV硬化型粘接剂密封该元件。施于该元件的电压(60Hz、矩形波)是以0.02V的段差自0V阶段性地增至20V。其间自垂直方向对元件照光，并测定透过元件的光量。制作该光量达最大时的透射率为100％、达最小时透射率为0％的电压-透射率曲线。临界电压是透射率为10％时的电压。 
电压保持率(VHR-1，25℃，％)：测定用的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，且两玻璃基板间隔(胞间隙)为5μm。该元件在试样放入后用紫外线硬化粘接剂密封，并施加脉冲电压(5V，60微秒)进行充电，再用高速电压计测量16.7毫秒期间的衰减电压，求出单位周期的电压曲线与横轴之间的面积A。电压保持率为面积A相对于面积B(未衰减时的面积)的百分比。 
电压保持率(VHR-2，80℃，％)：测定用的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，且两玻璃基板间隔(胞间隙)为5μm。该元件在试样放入后用紫外线硬化粘接剂密封，并施加脉冲电压(5V，60微秒)进行充电，再用高速电压计测量16.7毫秒期间的衰减电压，求出单位周期的电压曲线与横轴之间的面积A。电压保持率为面积A相对于面积B(未衰减时的面积)的百分比。 
电压保持率(VHR-3，25℃，％)：照紫外线后测量电压保持率，以评价对紫外线的稳定性。VHR-3大者即对紫外线具有高稳定性。测定用的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，且胞间隙为5μm。试样注入元件后照光20分钟，光源为超高压水银灯USH-500D(优志旺(Ushio)电机制)，元件与光源的间隔为20cm。测定VHR-3时，是测量16.7毫秒期间的衰减电压，其值较佳在90％以上，更佳在95％以上。 
电压保持率(VHR-4，25℃，％)：注入试样的TN元件于80℃恒温槽内加热500小时，再测定电压保持率，并评价对热的稳定性。VHR-4大者即对热具有高稳定性。测定VHR-4时，是在16.7毫秒期间内测量衰减的电压。 
响应时间(τ，25℃下测定，ms)：使用大冢电子公司制LCD5100型亮度计，光源为卤素灯，低通滤波器设为5 kHz。将试样放入两玻璃基板间隔(胞间隙)3.2μm、摩擦方向为反平行的常黑模式PVA元件，用UV硬化型粘接剂密封该元件，对其施加稍超过临界电压的电压约1分钟，然后一面施加5.6V的电压一面照射23.5mW/cm2的紫外线约8分钟。对该元件施加矩形波(60Hz，10V，0.5秒)，其间自垂直方向对元件照光，并测定透过元件的光量。该光量达最大时的透射率为100％，最小时透射率0％。响应时间为透射率自0％变为90％所需时间(上升时间，毫秒)。 
电阻率(ρ，25℃下测定，Ω·cm)：1.0mL试样注入具电极容器中，再对其施加直流电压(10V)，测定10秒后的直流电流。电阻率是以下式算出。(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：使用岛津制作所制GC-14B型气相层析仪。载气为氦(2 mL/min)，试样气化室设为280℃，检测器(火焰离子侦测器)为300℃。使用安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制毛细管柱DB-1(长30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm，固定液相为二甲基聚硅氧烷，无极性)分离成分化合物。将该管柱于200℃下保存2分钟后，以5℃/分速率升温至280℃。将试样制备成0.1％丙酮溶液后，将其中1μL注入试样气化室。记录计为岛津制作所制C-R5A型色谱仪(Chromatopac)或其同等品。所得气相层析图显示与成分化合物对应的波峰的滞留时间以及波峰的面积。 
稀释试样用溶剂亦可使用氯仿、己烷等。为分离成分化合物，亦可使用以下毛细管柱：安捷伦科技公司(Agilent Technologies Inc.)制HP-1(长30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm)、雷斯泰克(Restek)公司制Rtx-1(长30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm)、SGE国际公司(SGE International Pty.Ltd)制BP-1(长30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm)。为防化合物波峰重迭，亦可使用岛津制作所制CBP1-M50-025(长50m，内径0.25mm，膜厚0.25μm)。 
组成物所含液晶性化合物比例可以如下方法算出。液晶性化合物可利用气相层析仪来检测。气相层析图中波峰的面积比相当于液晶性化合物的比例(摩尔比)。使用上述毛细管柱时，可将各液晶性化合物的校正系数视为1。因此，液晶性化合物的比例(wt％)可由波峰面积比算出。 
接着以实验例详细说明本发明，但本发明不受其限制。比较例及实验例中的化合物是依下表3的定义用符号来表示。 
表3中与1，4-亚环己基相关的立体构型为反式。实验例中位于符号后的括号内的编号与化合物的编号相对应。符号(-)表示其他液晶性化合物。液晶性化合物的比例是以液晶组成物的总重量为基准的重量百分比(wt％)，液晶组成物中除此以外含有杂质。最后，汇总组成物的特性值。 
表3  使用符号的化合物的标记法 
R-(A1)-Z1-·····-Zn-(An)-R’ 
Figure BDA0000077497940000321
[比较例1] 
该组成物是不含本发明的第三成分的介电各向异性为负的液晶组成物，其成分及特性如下。 
Figure BDA0000077497940000331
NI＝74.7℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.090，Δε＝-2.9，Vth＝2.16V，τ＝7.7ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％，VHR-3＝98.1％. 
[实验例1] 
Figure BDA0000077497940000341
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-BB-MAC    (3-2-1) 
NI＝75.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.093，Δε＝-2.9，Vth＝2.18V，τ＝4.4ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例2] 
Figure BDA0000077497940000342
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
AC-BB-AC      (3-2-1) 
NI＝79.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.108，Δε＝-3.1，Vth＝2.35V，τ＝4.6ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例3] 
Figure BDA0000077497940000343
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.5重量份。 
MAC-B-MAC    (3-1-1) 
NI＝85.9℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.117，Δε＝-3.6，Vth＝2.20V，τ＝5.4ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例4] 
Figure BDA0000077497940000352
Figure BDA0000077497940000361
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
AC-BB(2F，3F)-AC    (3-5-1) 
NI＝85.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.102，Δε＝-3.2，Vth＝2.33V，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例5] 
Figure BDA0000077497940000362
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3 重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝91.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.108，Δε＝-4.4，Vth＝2.04V，τ＝5.8ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.0％。 
[实验例6] 
Figure BDA0000077497940000371
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2Me)B-MAC    (3-12-1) 
NI＝79.3℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.093，Δε＝-2.9，Vth＝2.30V，τ＝4.1ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例7] 
Figure DEST_PATH_GDA0000077497990000031
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
AC-B(F)B-AC    (3-4-1) 
NI＝75.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.096，Δε＝-2.7，Vth＝2.29 V，τ＝3.8ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例8] 
Figure DEST_PATH_GDA0000077497990000032
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
AC-B(Me)B-AC    (3-13-1) 
NI＝75.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.088，Δε＝-3.1，Vth＝2.06V，τ＝4.3ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例9] 
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B(2F)-MAC    (3-6-1) 
NI＝75.7℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.096，Δε＝-2.8，Vth＝2.38V，τ＝4.4ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例10] 
Figure BDA0000077497940000392
Figure BDA0000077497940000401
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2Me)B(2Me)-MAC(3-14-1) 
NI＝70.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.093，Δε＝-2.8，Vth＝2.33V，τ＝4.4ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.0％。 
[实验例11] 
Figure BDA0000077497940000402
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B(F)-MAC(3-7-1) 
NI＝76.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.1，Vth＝2.26V，τ＝6.0ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.3％。 
[实验例12] 
Figure BDA0000077497940000411
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2Me)B(Me)-MAC(3-15-1) 
NI＝78.4℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.112，Δε＝-3.0，Vth＝2.30V，τ＝6.1ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.3％。 
[实验例13] 
Figure BDA0000077497940000412
Figure BDA0000077497940000421
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B(2F)-MAC    (3-8-1) 
NI＝81.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.101，Δε＝-2.7，Vth＝2.43V，τ＝4.4ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.0％。 
[实验例14] 
Figure BDA0000077497940000422
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(Me)B(2Me)-MAC(3-16-1) 
NI＝70.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.102，Δε＝-3.1，Vth＝2.21V，τ＝4.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例15] 
Figure BDA0000077497940000423
Figure BDA0000077497940000431
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B(2F，3F)-MAC(3-9-1) 
NI＝90.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.097，Δε＝-3.6，Vth＝1.92V，τ＝5.5ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例16] 
Figure BDA0000077497940000432
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3 重量份。 
MAC-B(F)B(2F，3F)-MAC  (3-10-1) 
NI＝80.9℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.1，Vth＝2.26V，τ＝4.7ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.3％。 
[实验例17] 
Figure BDA0000077497940000441
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
AC-B(2F，3F)B(2F，3F)-AC  (3-11-1) 
NI＝72.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.096，Δε＝-2.4，τ＝3.7ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例18] 
Figure BDA0000077497940000451
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-BBB-MAC    (3-18-1) 
NI＝92.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.086，Δε＝-2.4，τ＝3.5ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例19] 
Figure BDA0000077497940000452
Figure BDA0000077497940000461
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-BB(F)B-MAC    (3-19-1) 
NI＝72.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.093，Δε＝-2.9，τ＝3.6ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例20] 
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-BB(Me)B-MAC    (3-23-1) 
NI＝74.6℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.089，Δε＝-3.4，τ＝4.1ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例21] 
Figure BDA0000077497940000471
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-BB(2F，5F)B-MAC    (3-22-1) 
NI＝92.3℃，Tc≤-30℃，Δn＝0.132，Δε＝-3.1，τ＝5.8ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例22] 
Figure BDA0000077497940000472
Figure BDA0000077497940000481
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
AC-BB(2F，3F)B-AC    (3-21-1) 
NI＝85.4℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.093，Δε＝-2.8，τ＝5.4ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例23] 
Figure BDA0000077497940000482
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3 重量份。 
MAC-BBB(2F)-MAC    (3-20-1) 
NI＝82.9℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.089，Δε＝-3.0，τ＝4.3ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例24] 
Figure BDA0000077497940000491
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.5重量份。 
MAC-Np-MAC         (3-17-1) 
NI＝85.5℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.119，Δε＝-3.8，Vth＝2.16V，τ＝5.7ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.0％。 
[实验例25] 
Figure BDA0000077497940000492
Figure BDA0000077497940000501
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-BB-MAC    (3-2-1) 
NI＝80.7℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.095，Δε＝-3.4，τ＝5.4ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.0％。 
[实验例26] 
Figure BDA0000077497940000502
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3 重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC  (3-3-1) 
NI＝80.5℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.5，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例27] 
Figure BDA0000077497940000511
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝80.5℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.5，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例28] 
Figure BDA0000077497940000512
Figure BDA0000077497940000521
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-BB-MAC    (3-2-1) 
NI＝79.4℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.095，Δε＝-3.4，τ＝5.4ms，VHR-1＝99.0％，VHR-2＝98.0％。 
[实验例29] 
Figure BDA0000077497940000522
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝79.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.5，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％， VHR-2＝98.2％。 
[实验例30] 
Figure BDA0000077497940000531
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝79.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.5，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例31] 
Figure BDA0000077497940000532
Figure BDA0000077497940000541
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝81.5℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.095，Δε＝-3.5，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例32] 
Figure BDA0000077497940000542
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC     (3-4-1) 
NI＝81.5℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.095，Δε＝-3.5，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例33] 
Figure BDA0000077497940000551
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝80.3℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.6，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例34] 
Figure BDA0000077497940000552
Figure BDA0000077497940000561
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝80.3℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.6，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例35] 
Figure BDA0000077497940000562
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝82.3℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.096，Δε＝-3.6，τ＝5.1ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例36] 
Figure BDA0000077497940000571
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝82.3℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.096，Δε＝-3.6，τ＝5.1ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例37] 
Figure BDA0000077497940000572
Figure BDA0000077497940000581
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC  (3-3-1) 
NI＝80.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.7，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例38] 
Figure BDA0000077497940000582
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝80.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.094，Δε＝-3.7，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例39] 
Figure BDA0000077497940000583
Figure BDA0000077497940000591
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC  (3-3-1) 
NI＝81.9℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.096，Δε＝-3.6，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例40] 
Figure BDA0000077497940000592
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3 重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝81.9℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.096，Δε＝-3.6，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例41] 
Figure BDA0000077497940000601
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝80.6℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.090，Δε＝-3.9，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例42] 
Figure BDA0000077497940000602
Figure BDA0000077497940000611
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝80.6℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.090，Δε＝-3.9，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例43] 
Figure BDA0000077497940000612
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝80.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.084，Δε＝-3.6，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例44] 
Figure BDA0000077497940000621
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝80.1℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.084，Δε＝-3.6，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例45] 
Figure BDA0000077497940000622
Figure BDA0000077497940000631
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝80.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.084，Δε＝-3.4，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例46] 
Figure BDA0000077497940000632
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC     (3-4-1) 
NI＝80.0℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.084，Δε＝-3.4，τ＝5.3ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例47] 
Figure BDA0000077497940000641
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC  (3-3-1) 
NI＝79.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.083，Δε＝-3.0，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例48] 
Figure BDA0000077497940000642
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.3重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝79.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.083，Δε＝-3.0，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.1％。 
[实验例49] 
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.2重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝73.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.106，Δε＝-3.0，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例50] 
Figure BDA0000077497940000652
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.2重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝73.2℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.106，Δε＝-3.0，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.2％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例51] 
Figure BDA0000077497940000662
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.2重量份。 
MAC-B(2F)B-MAC    (3-3-1) 
NI＝74.7℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.104，Δε＝-3.0，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
[实验例52] 
Figure BDA0000077497940000663
于上述组成物100重量份中添加作为本发明的第三成分的下述化合物0.2重量份。 
MAC-B(F)B-MAC    (3-4-1) 
NI＝74.7℃，Tc≤-20℃，Δn＝0.104，Δε＝-3.0，τ＝5.2ms，VHR-1＝99.1％，VHR-2＝98.2％。 
实验例1～52的组成物与比较例1的相比，具有较短的响应时间。由此，本发明的液晶组成物具有较比较例1所示的液晶组成物更优良的特性。 
产业上的可利用性 
本发明的液晶组成物在向列相上限温度高、向列相的限温度低、粘度小、光学各向异性适当、负介电各向异性大、电阻率大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等特性中充分具备至少一个，或者在至少上述两特性间有适当平衡。由于含有此种组成物的液晶显示元件为具有短响应时间、大电压保持率、高对比度、长寿命等的AM元件，因此可用于液晶投影器、液晶电视等。 

Claims (20)

1.一种液晶组成物，含有作为第一成分的选自式(1)所示化合物族群的至少一化合物、作为第二成分的选自式(2)所示化合物族群的至少一化合物，以及作为第三成分的选自式(3)所示化合物族群的至少一化合物， 
Figure RE-FDA00003119686600011
其中，R1、R2、R3及R4独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基；R5及R6独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12的烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基，且R5及R6中至少一个为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基；各环A独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；各环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、3-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基；各环D及环E独立为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、3-甲基-1，4-亚苯基或2，6-亚萘基；各Z1独立为单键、亚乙基、亚甲氧基或羰氧基；Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基；k及j独立为1、2或3；m为0、1或2；并且第二成分中至少一个化合物为以下的化合物2-HH-3或V-HH-3： 
Figure RE-FDA00003119686600012
2.如权利要求1所述的液晶组成物，其中第一成分是选自式(1-1)～(1-7)所 示化合物族群的至少一化合物， 
其中，R1及R2独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基。 
3.如权利要求1所述的液晶组成物，其中第二成分还含有化合物2-HH-3或V-HH-3以外的选自式(2-1)～(2-12)所示化合物族群的至少一化合物， 
Figure RE-FDA00003119686600022
Figure RE-FDA00003119686600031
其中，R3及R4独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基。 
4.如权利要求2所述的液晶组成物，其中第二成分还含有化合物2-HH-3或V-HH-3以外的选自式(2-1)～(2-12)所示化合物族群的至少一化合物，
Figure RE-FDA0000077497980000022
Figure RE-FDA0000077497980000031
其中，R3及R4独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基。
5.如权利要求1所述的液晶组成物，其中第三成分是选自以式(3-1)～(3-23)所示化合物族群的至少一化合物，
Figure RE-FDA0000077497980000032
Figure RE-FDA0000077497980000041
Figure RE-FDA0000077497980000051
其中，R5及R6独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基，且R5及R6中至少一个为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基；Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基。
6.如权利要求4所述的液晶组成物，其中第三成分是选自以式(3-1)～(3-23)所示化合物族群的至少一化合物，
Figure RE-FDA0000077497980000052
Figure RE-FDA0000077497980000061
Figure RE-FDA0000077497980000071
其中，R5及R6独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基，且R5及R6中至少一个为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯氧基、丙烯醚基、环氧乙烷基、环氧丙烷基或乙烯酮基；Z2及Z3独立为单键、碳数1～12亚烷基或任意-CH2-被-O-取代的碳数1～12亚烷基。
7.如权利要求5所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-2)所示化合物族群的至少一化合物。
8.如权利要求6所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-2)所示化 合物族群的至少一化合物。
9.如权利要求5所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-3)所示化合物族群的至少一化合物。
10.如权利要求6所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-3)所示化合物族群的至少一化合物。
11.如权利要求5所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-4)所示化合物族群的至少一化合物。
12.如权利要求6所述的液晶组成物，其中第三成分是选自式(3-4)所示化合物族群的至少一化合物。
13.如权利要求1所述的液晶组成物，其中相对于除第三成分以外的液晶组成物的重量，第一成分的比例为10～60wt％，第二成分的比例为5～50wt％，且相对于除第三成分以外的液晶组成物的100重量份，该第三成分的比例为0.05～10重量份。
14.如权利要求1所述的液晶组成物，还含有作为第四成分的选自式(4-1)～(4-3)所示化合物族群的至少一化合物，
Figure RE-FDA0000077497980000081
其中，R1及R2独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或任意氢被氟取代的碳数2～12烯基；环A及环G独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；各环F独立为四氢吡喃-2，5-二基、1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基；Z1及Z4独立为单键、亚乙基、亚甲氧基或羰氧基；X1及 X2中一个为氟且另一个为氯；X3为氢或甲基，且当X3为氢时，至少一个环F为四氢吡喃-2，5-二基或2，3-二氟-1，4-亚苯基；r及t独立为1、2或3；p及q独立为0、1、2或3，并且p与q的和在3以下。
15.如权利要求14所述的液晶组成物，其中第四成分是选自式(4-1-1)～(4-1-3)、(4-2-1)～(4-2-15)及(4-3-1)～(4-3-4)所示化合物族群的至少一化合物，
Figure RE-FDA0000077497980000091
Figure RE-FDA0000077497980000101
其中，R1及R2独立为碳数1～12烷基、碳数1～12烷氧基、碳数2～12烯基或 任意氢被氟取代的碳数2～12烯基；环A1、环A2、环G1及环G2独立为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；Z1及Z4独立为单键、亚乙基、亚甲氧基或羰氧基。
16.如权利要求1所述的液晶组成物，其还含有一聚合起始剂。
17.如权利要求1所述的液晶组成物，其还含有一聚合抑制剂。
18.如权利要求1所述的液晶组成物，其向列相上限温度在70℃以上，25℃、波长589nm下的光学各向异性在0.08以上，且25℃、频率1kHz时的介电各向异性在-2以下。
19.一种液晶显示元件，其含有如权利要求1所述的液晶组成物。
20.如权利要求19所述的液晶显示元件，其运作模式为VA、IPS或PSA模式，且驱动方式为主动矩阵方式。 
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