CN102858918A

CN102858918A - 液晶组成物以及液晶显示元件

Info

Publication number: CN102858918A
Application number: CN2011800073740A
Authority: CN
Inventors: 服部宪和; 吉田章悟
Original assignee: JNC Corp; Chisso Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2013-01-02
Also published as: US8642142B2; JPWO2011099400A1; KR20130036196A; EP2535394A1; US20120298917A1; JP5874396B2; WO2011099400A1; EP2535394A4; TWI491712B; TW201130960A

Abstract

提供一种液晶组成物，其于向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、大的光学各向异性、大的介电各向异性、大的比电阻、大的弹性常数、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等特性中，满足至少一种特性，或者关于至少两种特性具有适当的平衡。提供一种具有短的响应时间、大的电压保持率、大的对比度、长寿命等的AM元件。液晶组成物以及含有该组成物的液晶显示元件，液晶组成物包括作为第一成分的具有高上限温度及大的光学各向异性的特定4环化合物、及作为第二成分的具有高上限温度及大的介电各向异性的特定化合物，并且具有向列相。

Description

液晶组成物以及液晶显示元件

技术领域

本发明涉及一种主要适合于主动矩阵（Active Matrix，AM）元件等的液晶组成物以及含有该组成物的AM元件等，尤其涉及一种介电各向异性为正的液晶组成物，且涉及一种含有该组成物的扭转向列（TwistedNematic，TN）模式、光学补偿弯曲（Optically Compensated Bend，OCB）模式、横向电场切换（In-Plane Switching，IPS）模式、边缘电场切换（FringeField Switching，FFS）或者高分子稳定配向（Polymer SustainedAlignment，PSA）模式的元件等。

背景技术

液晶显示元件中，基于液晶的运作模式的分类为相变（PhaseChange，PC）、扭转向列（Twisted Nematic，TN）、超扭转向列（SuperTwisted Nematic,STN）、电控双折射（Electrically ControlledBirefringence，ECB）、光学补偿弯曲（Optically Compensated Bend，OCB）、横向电场切换（In-Plane Switching，IPS）、垂直配向（VerticalAlignment，VA）、边缘电场切换（Fringe Field Switching，FFS）、高分子稳定配向（Polymer Sustained Alignment，PSA）模式等。基于元件的驱动方式的分类为被动矩阵（Passive Matrix，PM）与主动矩阵（ActiveMatrix，AM）。PM被分类为静态（static）与多工（multiplex）等，AM被分类为薄膜电晶体（Thin Film Transistor，TFT）、金属-绝缘体-金属（Metal Insulator Metal，MIM）等。TFT的分类为非晶硅（amorphoussilicon）及多晶硅（polycrystal silicon）。后者根据制造步骤而分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光源的穿透型、以及利用自然光与背光源两者的半穿透型。

这些元件包含具有适当特性的液晶组成物。该液晶组成物具有向列相。为了获得具有良好的一般特性的AM元件，而提高组成物的一般特性。将两种一般特性中的关联总结于下述表1中。基于市售的AM元件对组成物的一般特性进一步加以说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的较佳上限温度约为70℃以上，并且向列相的较佳下限温度约为-10℃以下。组成物的粘度与元件的响应时间相关联。为了使元件显示动态影像，较佳为短的响应时间。因此，较佳为组成物的粘度小。更佳为低温下的粘度小。组成物的弹性常数与元件的对比度相关联。为了提高元件的对比度，更佳为组成物的弹性常数大。

表1、组成物与AM元件的一般特性

1）可缩短向液晶单元中注入组成物的时间。

组成物的光学各向异性与元件的对比度相关联。组成物的光学各向异性（Δn）与元件的液晶单元间隙（d）的积（Δn×d）是设计成使对比度为最大。适当的积值依赖于运作模式的种类。例如TN等模式的元件中，适当的值约为0.45μm。在该情况下，对液晶单元间隙小的元件而言较佳为具有大光学各向异性的组成物。组成物的大介电各向异性有助于元件中的低临界电压、小消耗电力及大对比度。因此，大的介电各向异性较佳。组成物的大比电阻有助于元件的大电压保持率及大对比度。因此，较佳为于初始阶段不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦具有大比电阻的组成物。较佳为长时间使用后不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦具有大比电阻的组成物。组成物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命相关联。当这些稳定性高时，该元件的寿命长。此种特性对用于液晶投影仪、液晶电视等的AM元件而言较佳。组成物的大弹性常数有助于元件的大对比度及短响应时间。因此，较佳为大的弹性常数。

具有TN模式的AM元件中是使用具有正的介电各向异性的组成物。另一方面，具有VA模式的AM元件中是使用具有负的介电各向异性的组成物。具有IPS模式或者FFS模式的AM元件中是使用具有正或负的介电各向异性的组成物。具有PSA模式的AM元件中是使用具有正或负的介电各向异性的组成物。具有正的介电各向异性的液晶组成物的例子揭示于下述专利文献1至专利文献2中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2000-84560号公报

专利文献2国际公开2008/102641号小册子

较理想的AM元件具有可使用的温度范围广、响应时间短、对比度大、临界电压低、电压保持率大、寿命长等特性。较理想为比1毫秒更短的响应时间。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、小的粘度、大的光学各向异性、大的介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性、大的弹性常数等。

发明内容

发明欲解决的课题本发明的其中一个目的是一种液晶组成物，其于向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、大的光学各向异性、大的介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性、大的弹性常数等特性中，满足至少一种特性。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。另一目的是一种含有此种组成物的液晶显示元件。又一目的是一种具有大的光学各向异性、大的介电各向异性、对紫外线的高稳定性、大的弹性常数等的组成物，并且具有短的响应时间、大的电压保持率、大的对比度、长寿命等特性的AM元件。

解决课题的手段

本发明为包括作为第一成分的选自式（1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物、以及作为第二成分的选自式（2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物的液晶组成物，以及含有该组成物的液晶显示元件。

其中，R¹及R²独立地为碳数1至12的烷基（alkyl）、碳数1至12的烷氧基（alkoxy）、碳数2至12的烯基（alkenyl）、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基；X¹、X²、X³、X⁴及X⁵独立地为氢、或者氟；Y¹为氟或氯；Y²为氟、氯、或者三氟甲氧基（trifluoromethoxy）。

发明的效果

本发明的优点为于向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、大的光学各向异性、大的介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性、大的弹性常数等特性中，满足至少一种特性的液晶组成物。本发明的一方面是关于至少两种特性具有适当平衡的液晶组成物。另一方面是含有此种组成物的液晶显示元件。又一方面是具有大的光学各向异性、大的介电各向异性、对紫外线的高稳定性、大的弹性常数等特性的组成物，以及具有短的响应时间、大的电压保持率、大的对比度、长寿命等特性的AM元件。

具体实施方式

本说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将本发明的液晶组成物或者本发明的液晶显示元件分别简称为“组成物”或者“元件”。液晶显示元件是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、层列相等液晶相的化合物或者虽不具有液晶相但作为组成物的成分有用的化合物。该有用的化合物例如具有如1,4-亚环己基（1,4-cyclohexylene）或1,4-亚苯基（1,4-phenylene）等的六员环，其分子结构为棒状（rod like）。光学活性化合物或者可聚合的化合物有时添加于组成物中。即便这些化合物为液晶性化合物，在此亦分类为添加物。有时将选自式（1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物简称为“化合物（1）”。“化合物（1）”是指式（1）所表示的一种化合物或者两种以上的化合物。对于其他化学式所表示的化合物亦同样。“任意的”是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”。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。“比电阻大”是指，组成物于初始阶段不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦具有大的比电阻，并且于长时间使用后不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦具有大的比电阻。“电压保持率大”是指，元件于初始阶段不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦具有大的电压保持率，并且于长时间使用后不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦具有大的电压保持率。对光学各向异性等特性进行说明时，是使用以实例中记载的测定方法所获得的值。第一成分为一种化合物或者两种以上的化合物。“第一成分的比例”是指基于液晶组成物的总重量的第一成分的重量百分率（wt%）。对于第二成分的比例等亦同样。混合于组成物中的添加物的比例是指基于液晶组成物的总重量的重量百分率（wt%）或者重量百万分率（ppm）。

成分化合物的化学式中，将R¹的符号用于多种化合物。这些化合物中，任意的2个R¹所选择的基团可相同，亦可不同。例如，有化合物（1）的R¹为乙基，而化合物（1-1）的R¹为乙基的情况。亦有化合物（1）的R¹为乙基，而化合物（1-1）的R¹为丙基的情况。该规则亦适用于X¹、Y¹等。

本发明为下述项目等。

1、一种液晶组成物，包括：作为第一成分的选自式（1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物、及作为第二成分的选自式（2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物，

其中，R¹及R²独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基；X¹、X²、X³、X⁴及X⁵独立地为氢、或者氟；Y¹为氟或氯；Y²为氟、氯、或者三氟甲氧基。

2、如项1所述的液晶组成物，其中上述第一成分是选自式（1-1）或者式（1-2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

其中，R¹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基。

3、如项2所述的液晶组成物，其中上述第一成分是选自式（1-1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

4、如项1至项3中任一项所述的液晶组成物，其中上述第二成分是选自式（2-1）或者式（2-2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

其中，R²为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基。

5、如项4所述的液晶组成物，其中上述第二成分是选自式（2-1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

6、如项1至项5中任一项所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第一成分的比例为10wt%至50wt%的范围，并且上述第二成分的比例为10wt%至90wt%的范围。

7、如项1至项6中任一项所述的液晶组成物，还包括作为第三成分的选自式（3）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

其中，R³及R⁴独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基；环A及环B独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基或3-氟-1,4-亚苯基；Z¹独立地为单键、亚乙基、或者羰氧基；p为1、2或3。

8、如项7所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-1）至式（3-16）所表示的化合物组群的至少一种化合物：

其中，R³及R⁴独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基；R⁵及R⁶独立地为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基；R⁷为碳数1至12的烷基。

9、如项8所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

10、如项8所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-4）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

11、如项8所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-10）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

12、如项8所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物、及选自式（3-10）所表示的化合物组群中的至少一种化合物的混合物。

13、如项7至项12中任一项所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第三成分的比例为5wt%至80wt%的范围。

14、如项1至项13中任一项所述的液晶组成物，还包括作为第四成分的选自式（4）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

其中，R⁸为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基；环C独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基（3-fluoro-1,4-phenylene）、3,5-二氟-1,4-亚苯基（3,5-difluoro-1,4-phenylene）、2,5-嘧啶（2,5-pyrimidine）、1,3-二恶烷-2,5-二基（1,3-dioxane-2,5-diyl）、或者四氢哌喃-2,5-二基（tetrahydropyran-2,5-diyl）；X⁶及X⁷独立地为氢或氟；Y³为氟、氯、或者三氟甲氧基；Z²独立地为单键、亚乙基、羰氧基、或者二氟亚甲氧基；q为1、2或3；并且，当q为3时，3个Z²全部为单键。

15、如项14所述的液晶组成物，其中上述第四成分是选自式（4-1）至式（4-21）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

其中，R⁸为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基。

16、如项15所述的液晶组成物，其中上述第四成分是选自式（4-14）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

17、如项15所述的液晶组成物，其中上述第四成分是选自式（4-15）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

18、如项14至项17中任一项所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第四成分的比例为5wt%至40wt%的范围。

19、如项1至项18中任一项所述的液晶组成物，还包括作为第五成分的选自式（5）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

其中，R⁹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基。

20、如项19所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第五成分的比例为5wt%至40wt%的范围。

21、如项1至项20中任一项所述的液晶组成物，其中向列相的上限温度为70℃以上，波长589nm下的光学各向异性（25℃）为0.08以上，并且频率1kHz下的介电各向异性（25℃）为2以上。

22、一种液晶显示元件，包括如项1至项21中任一项所述的液晶组成物。

23、如项22所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为TN模式、OCB模式、IPS模式、FFS模式、或者PSA模式，且液晶显示元件的驱动方式为主动矩阵方式。

本发明也包括下述项目：1）还包括光学活性化合物的上述组成物；2）还包括抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂、可聚合的化合物、聚合起始剂等添加物的上述组成物；3）包括上述组成物的AM元件；4）包括上述组成物，并且具有TN、ECB、OCB、IPS、或者PSA模式的元件；5）包括上述组成物的穿透型元件；6）将上述组成物用作具有向列相的组成物；以及7）在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。

以下述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构成进行说明。第二，对成分化合物的主要特性、以及该化合物对组成物带来的主要效果进行说明。第三，对组成物中的成分的组合、成分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进行说明。第五，列出成分化合物的具体例子。第六，对可混合于组成物中的添加物进行说明。第七，对成分化合物的合成法进行说明。最后，对组成物的用途进行说明。

第一，对组成物中的成分化合物的构成进行说明。本发明的组成物被分类为组成物A及组成物B。组成物A除了包括选自化合物（1）、化合物（2）、化合物（3）、化合物（4）及化合物（5）中的化合物以外，亦可还包括其他的液晶性化合物、添加物、杂质等。“其他的液晶性化合物”是与化合物（1）、化合物（2）、化合物（3）、化合物（4）及化合物（5）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于组成物中。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、可聚合的化合物、聚合起始剂等。杂质是于成分化合物的合成等步骤中混入的化合物等。即便该化合物为液晶性化合物，在此亦分类为杂质。

组成物B实质上仅包括选自化合物（1）、化合物（2）、化合物（3）、化合物（4）及化合物（5）中的化合物。“实质上”是指，组成物可含有添加物以及杂质，但不含与这些化合物不同的液晶性化合物。组成物B与组成物A相比较，成分数少。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来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、以及该化合物对组成物的特性带来的主要效果进行说明。基于本发明的效果，将成分化合物的主要特性总结于表2中。表2的记号中，L表示大或者高，M表示中等程度的，S表示小或者低。记号L、M、S是基于成分化合物之间的定性比较的分类，0（零）表示值基本上为零。

表2、化合物的特性

化合物	（1）	（2）	（3）	（4）	（5）
						上限温度	L	L	S～L	M～L	M
粘度	M	M	S～M	M～L	L
						光学各向异性	L	M	S～L	M～L	L
介电各向异性	L	L	0	M～L	L
						比电阻	L	L	L	L	L

当将成分化合物混合于组成物中时，成分化合物对组成物的特性带来的主要效果如下所述。化合物（1）提高上限温度，提高光学各向异性，并且提高介电各向异性。化合物（2）提高上限温度，并且提高介电各向异性。化合物（3）降低下限温度，并且降低粘度。化合物（4）降低下限温度，并且提高介电各向异性。化合物（5）提高光学各向异性，并且提高介电各向异性。

第三，对组成物中的成分的组合、成分的较佳比例及其根据进行说明。组成物中的成分的组合为第一成分＋第二成分、第一成分＋第二成分＋第三成分、第一成分＋第二成分＋第四成分、第一成分＋第二成分＋第五成分、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＋第五成分、第一成分＋第二成分＋第四成分＋第五成分、以及第一成分＋第二成分＋第三成分＋第四成分＋第五成分。

组成物中的成分的较佳组合为第一成分＋第二成分＋第三成分＋第四成分以及第一成分＋第二成分＋第三成分＋第四成分＋第五成分。

为了提高上限温度，以及为了提高介电各向异性，第一成分的较佳比例约为10wt%以上，为了降低下限温度，第一成分的较佳比例约为50wt%以下。更佳比例为约15wt%至约40wt%的范围。特佳比例为约20wt%至约30wt%的范围。

为了提高介电各向异性，第二成分的较佳比例约为10wt%以上，为了降低下限温度，第二成分的较佳比例约为90wt%以下。更佳比例为约10wt%至约60wt%的范围。特佳比例为约15wt%至约40wt%的范围。

为了降低粘度，第三成分的较佳比例约为5wt%以上，为了降低下限温度，第三成分的较佳比例约为80wt%以下。更佳比例为约20wt%至约65wt%的范围。特佳比例为约45wt%至约60wt%的范围。

为了提高介电各向异性，第四成分的较佳比例约为5wt%以上，为了降低下限温度，第四成分的较佳比例约为40wt%以下。更佳比例为约10wt%至约30wt%的范围。特佳比例为约15wt%至约25wt%的范围。

第五成分适合于制备特别大的介电各向异性。该成分的较佳比例为约5wt%至约40wt%的范围。更佳比例为约5wt%至约30wt%的范围。特佳比例为约10wt%至约20wt%的范围。

第四，对成分化合物的较佳形态进行说明。R¹、R²、R³及R⁴独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基。为了提高对紫外线或热的稳定性等，较佳的R¹或R²为碳数1至12的烷基。为了降低粘度，较佳的R³或R⁴为碳数2至12的烯基，为了提高对紫外线或热的稳定性等，R³或R⁴为碳数1至12的烷基。R⁵及R⁶独立地为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基。为了降低粘度，较佳的R⁵或R⁶为碳数1至12的烷基。R⁷为碳数1至12的烷基。为了降低粘度，较佳的R⁷为碳数1至3的烷基。R⁸及R⁹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基。为了降低下限温度，较佳的R⁸或R⁹为碳数2至12的烯基，为了降低粘度，较佳的R⁸或R⁹为碳数1至12的烷基。

较佳的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或者辛基。为了降低粘度，更佳的烷基为乙基、丙基、丁基、戊基、或者庚基。

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、或者庚氧基。为了降低粘度，更佳的烷氧基为甲氧基或者乙氧基。

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、或者5-己烯基。为了降低粘度，更佳的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基。这些烯基中的-CH=CH-的较佳立体构型取决于双键的位置。就为了降低粘度等而言，如1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基等的烯基中较佳为反式构型。如2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基等的烯基中较佳为顺式构型。这些烯基中，直链的烯基优于分支的烯基。

任意的氢经氟取代的烯基的较佳例子为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。为了降低粘度，更佳的例子为2,2-二氟乙烯基、以及4,4-二氟-3-丁烯基。

烷基不包括环状烷基。烷氧基不包括环状烷氧基。烯基不包括环状烯基。

环A及环B独立地为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，当p为2或3时的任意2个环A可相同，亦可不同。为了降低粘度，较佳的环A或环B为1,4-亚环己基，为了提高光学各向异性，较佳的环A或环B为1,4-亚苯基。环C为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,5-嘧啶、1,3-二恶烷-2,5-二基、或者四氢哌喃-2,5-二基，当q为2或3时的任意2个环C可相同，亦可不同。为了提高上限温度，较佳的环C为1,4-亚环己基，为了提高光学各向异性，较佳的环C为1,4-亚苯基。

X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶及X⁷独立地为氢或氟。为了提高介电各向异性，较佳的X¹、X²、X³、X⁶或X⁷为氟。为了提高上限温度，或者为了降低粘度，较佳的X⁴或X⁵为氢。

Y¹为氟或氯。为了降低粘度，较佳的Y¹为氟。Y²及Y³独立地为氟、氯、或者三氟甲氧基。为了降低粘度，较佳的Y²或Y³为氟，为了降低下限温度，较佳的Y²或Y³为氯或者三氟甲氧基。

Z¹为单键、亚乙基、或者羰氧基，当p为2或3时的任意2个Z¹可相同，亦可不同。为了降低粘度，较佳的Z¹为单键，为了提高介电各向异性，较佳的Z¹为二氟亚甲氧基。Z²为单键、亚乙基、羰氧基、或者二氟亚甲氧基，当q为2时的任意2个Z²可相同，亦可不同，当q为3时，3个Z²全部为单键。为了降低粘度，较佳的Z²为单键，为了提高介电各向异性，较佳的Z²为二氟亚甲氧基。

p为1、2或3。为了降低粘度，较佳的p为1，为了提高上限温度，较佳的p为3。q为1、2或3。为了提高上限温度，较佳的q为2，为了提高对紫外线或热的稳定性等，较佳的q为3。

第五，列出成分化合物的具体例子。下述较佳化合物中，R¹⁰及R¹²独立地为碳数1至12的烷基或者碳数2至12的烯基。R¹¹为碳数1至7的烷基。并且，R⁴及R⁶与上述的定义相同。为了提高上限温度，这些化合物中与1,4-亚环己基相关的立体构型是反式构型优于顺式构型。

较佳的化合物（1）为化合物（1-1-1）。较佳的化合物（2）为化合物（2-1-1）。较佳的化合物（3）为化合物（3-1-1）至化合物（3-16-1）。更佳的化合物（3）为化合物（3-1-1）至化合物（3-7-1）、以及化合物（3-10-1）至化合物（3-16-1）。特佳的化合物（3）为化合物（3-2-1）至化合物（3-4-1）、化合物（3-6-1）、化合物（3-10-1）、化合物（3-11-1）、以及化合物（3-16-1）。较佳的化合物（4）为化合物（4-1-1）至化合物（4-21-1）。更佳的化合物（4）为化合物（4-5-1）至化合物（4-8-1）、以及化合物（4-13-1）至化合物（4-21-1）。特佳的化合物（4）为化合物（4-14-1）至化合物（4-17-1）、化合物（4-20-1）、化合物（4-21-1）。较佳的化合物（5）为化合物（5-1）。

第六，对可混合于组成物中的添加物进行说明。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、可聚合的化合物、聚合起始剂等。为了引起液晶的螺旋结构而赋予扭转角的目的，将光学活性化合物混合于组成物中。此种化合物的例子为化合物（6-1）至化合物（6-4）。光学活性化合物的较佳比例约为5wt%以下。尤佳比例为约0.01wt%至约2wt%的范围。

为了防止由大气中的加热引起的比电阻下降，或者为了于长时间使用元件后，不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦维持大的电压保持率，故而将抗氧化剂混合于组成物中。

抗氧化剂的较佳例子为w为1至9的整数的化合物（7）等。化合物（7）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（7）由于挥发性大，故而于防止由大气中的加热引起的比电阻下降时有效。w为7的化合物（7）由于挥发性小，故而对于在长时间使用元件后，不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下亦维持大的电压保持率而言有效。为了获得上述效果，抗氧化剂的较佳比例约为50ppm以上，为了不降低上限温度或者不提高下限温度，抗氧化剂的较佳比例约为600ppm以下。更佳比例为约100ppm至约300ppm的范围。

紫外线吸收剂的较佳例子为二苯甲酮（benzophenone）衍生物、苯甲酸酯（benzoate）衍生物、三唑（triazole）衍生物等。另外，如具有立体障碍的胺那样的光稳定剂亦较佳。为了获得上述效果，这些吸收剂或稳定剂的较佳比例约为50ppm以上，为了不降低上限温度，或者不提高下限温度，这些吸收剂或稳定剂的较佳比例约为10000ppm以下。更佳比例为约100ppm至约10000ppm的范围。

为了使组成物适合于宾主（Guest Host，GH）模式的元件，将如偶氮（azo）系色素、蒽醌（anthraquinone）系色素等的二色性色素（dichroicdye）混合于组成物中。色素的较佳比例为约0.01wt%至约10wt%的范围。为了防止起泡，将二甲基硅油、甲基苯基硅油等消泡剂混合于组成物中。为了获得上述效果，消泡剂的较佳比例约为1ppm以上，为了防止显示不良，消泡剂的较佳比例约为1000ppm以下。更佳比例为约1ppm至约500ppm的范围。

为了使组成物适合于高分子稳定配向（Polymer SustainedAlignment，PSA）模式的元件，将可聚合的化合物混合于组成物中。可聚合的化合物的较佳例子为丙烯酸酯（acrylate）、甲基丙烯酸酯（methacrylate）、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（oxirane）、氧杂环丁烷（oxetane））、乙烯基酮等具有可聚合的基团的化合物。特佳的例子为丙烯酸酯、或者甲基丙烯酸酯的衍生物。为了获得上述效果，可聚合的化合物的较佳比例约为0.05wt%以上，为了防止显示不良，可聚合的化合物的较佳比例约为10wt%以下。尤佳比例为约0.1wt％至约2wt％的范围。可聚合的化合物较佳为于光聚合起始剂等适当起始剂的存在下藉由紫外线（ultraviolet，UV）照射等进行聚合。用于聚合的适当条件、起始剂的适当类型、以及适当的量对业者而言已知，并记载于文献中。例如作为光起始剂的Irgacure 651（注册商标）、Irgacure 184（注册商标）、或者Darocure 1173（注册商标）（汽巴（日本）公司(Ciba Japan K.K.)）对自由基聚合适合。可聚合的化合物较佳为以约0.1wt%至约5wt%的范围包含光聚合起始剂。特佳为以约1wt%至约3wt%的范围包含光聚合起始剂。

第七，对成分化合物的合成法进行说明。这些化合物可利用已知的方法来合成。以下例示合成法。化合物（1-1-1）及化合物（2-1-1）是利用日本专利特开平10-251186号公报中记载的方法来合成。化合物（3-1-1）是利用日本专利特开昭59-70624号公报中记载的方法来合成。化合物（3-2-1）是利用日本专利特开昭59-176221号公报中记载的方法来合成。化合物（4-5-1）是利用日本专利特开平2-233626号公报中记载的方法来合成。化合物（5-1）是利用日本专利特开平10-251186号公报中记载的方法来合成。抗氧化剂已有市售。式（7）的w为1的化合物可由Aldrich（西格玛-奥尔德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation)）获取。w为7的化合物（7）等是利用美国专利3660505号说明书中记载的方法来合成。

未记载合成法的化合物可利用有机合成（有机合成，约翰·威利父子公司(Organic Syntheses，John Wiley & Sons,Inc)）、有机反应（有机反应，约翰·威利父子公司(Organic Reactions，John Wiley & Sons,Inc)）、综合有机合成（综合有机合成，佩加蒙出版社(Comprehensive OrganicSynthesis，Pergamon Press)）、新实验化学讲座（丸善）等成书中记载的方法来合成。组成物是利用公知的方法，由如此获得的化合物来制备。例如，将成分化合物混合，接着藉由加热而使其相互溶解。

最后，对组成物的用途进行说明。本发明的组成物主要具有约-10℃以下的下限温度、约70℃以上的上限温度、以及约0.07至约0.20的范围的光学各向异性。含有该组成物的元件具有大的电压保持率。该组成物适合于AM元件。该组成物尤其适合于穿透型AM元件。藉由控制成分化合物的比例，或者藉由混合其他的液晶性化合物，可制备具有约0.08至约0.25范围的光学各向异性的组成物，进而可制备具有约0.10至约0.30范围的光学各向异性的组成物。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化合物而用作光学活性组成物。

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、FFS、VA、PSA等模式的AM元件以及PM元件。特佳为用于具有TN、OCB、IPS模式或者FFS模式的AM元件。于具有IPS模式或者FFS模式的AM元件中，未施加电压的状态下的液晶分子的排列相对于面板基板可为平行或者垂直。这些元件可为反射型、穿透型或者半穿透型。较佳为用于穿透型元件。亦可用于非晶硅-TFT元件或者多晶硅-TFT元件。亦可用于将该组成物微胶囊化而制作的向列曲线排列相（Nematic Curvilinear Aligned Phase，NCAP）型元件、或于组成物中形成有三维网状高分子的聚合物分散（Polymer Dispersed，PD）型的元件。

[实例]

为了对组成物以及组成物中所含的化合物的特性进行评价，而以组成物以及该化合物为测定目标物。当测定目标物为组成物时，将其直接作为试料进行测定，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%）混合于母液晶（85wt%）中而制备测定用试料。利用外推法，由测定所得的值来算出化合物的特性值。（外推值）＝｛（测定用试料的测定值）－0.85×（母液晶的测定值）｝/0.15。当层列相（或者结晶）以该比例于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%。利用该外推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。

母液晶的成分如下所述。各成分的比例为重量百分率。

特性值的测定是依据下述方法。这些方法多为日本电子机械工业会规格（Standard of Electric Industries Association of Japan）EIAJ·ED-2521A中记载的方法、或者将其修饰而成的方法。

向列相的上限温度（NI，℃）：在具备偏光显微镜的熔点测定装置的加热板上放置试料，以1℃/min的速度加热。测定试料的一部分由向列相转变为各向同性液体时的温度。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（T_C，℃）：将具有向列相的试料放入玻璃瓶中，于0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10日后，观察液晶相。例如，当试料于-20℃下为向列相的状态，而于-30℃下转变为结晶或者层列相时，将T_C记载为≤-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。

粘度（整体粘度，η，在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，在25℃下测定，mPa·s）：测定是依据今井等人，分子晶体和液晶，卷259，37（1995）(M.Imai et al.,MolecularCrystals and Liquid Crystals,Vol.259,37(1995))中记载的方法。在扭转角为0°，并且2块玻璃基板的间隔（液晶单元间隙）为5μm的TN元件中放入试料。对该元件以0.5V为单位于16V至19.5V的范围内阶段性地施加电压。不施加电压0.2秒后，以仅1个矩形波（矩形脉冲，0.2秒）及不施加电压（2秒）的条件反复施加。测定藉由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（peaktime）。根据这些测定值及M.Imai等人的论文中的第40页记载的计算式（8）获得旋转粘度的值。该计算中所必需的介电各向异性的值是使用测定该旋转粘度的元件，以如下所述的方法求出。

光学各向异性（折射率各向异性，Δn，在25℃下测定）：测定是使用波长589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计而进行。将主棱镜的表面向一方向摩擦后，将试料滴加于主棱镜上。折射率n∥是于偏光的方向与摩擦的方向平行时测定。折射率n⊥是于偏光的方向与摩擦的方向垂直时测定。光学各向异性的值是根据Δn＝n∥－n⊥的式子计算出。

介电各向异性（Δε，在25℃下测定）：于2块玻璃基板的间隔（液晶单元间隙）为9μm，并且扭转角为80度的TN元件中放入试料。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的介电常数（ε⊥）。介电各向异性的值是根据Δε＝ε∥－ε⊥的式子计算出。

临界电压（Vth，在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块玻璃基板的间隔（液晶单元间隙）约为0.45/Δn（μm），且扭转角为80度的正常显白模式（normally white mode）的TN元件中放入试料。对该元件施加的电压（32Hz，矩形波）是以0.02V为单位自0V阶段性地增加至10V。此时，自垂直方向对元件照射光，测定穿透元件的光量。制成当该光量达到最大时穿透率为100%，且当该光量为最小时穿透率为0%的电压-穿透率曲线。临界电压是穿透率达到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，并且2块玻璃基板的间隔（液晶单元间隙）为5μm。该元件是于放入试料后利用以紫外线硬化的接着剂加以密封。对该元件施加脉冲电压（5V，60微秒）进行充电。利用高速电压计测定于16.7毫秒之间衰减的电压，求出单位周期中的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B是未衰减时的面积。电压保持率是面积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，并且2块玻璃基板的间隔（液晶单元间隙）为5μm。该元件在放入试料后，利用以紫外线硬化的接着剂加以密封。对该TN元件施加脉冲电压（5V，60微秒）进行充电。利用高速电压计测定于16.7毫秒之间衰减的电压，求出单位周期中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。电压保持率是面积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。测定时使用的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，并且液晶单元间隙为5μm。于该元件中注入试料，照射光20分钟。光源为超高压水银灯USH-500D（Ushio电机制造），元件与光源的间隔为20cm。测定VHR-3时，是测定于16.7毫秒之间衰减的电压。具有大的VHR-3的组成物对紫外线具有大的稳定性。VHR-3较佳为90%以上，更佳为95%以上。

电压保持率（VHR-4，25℃，%）：将注入有试料的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。测定VHR-4时，测定于16.7毫秒之间衰减的电压。具有大的VHR-4的组成物对热具有大的稳定性。

响应时间（τ，在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-passfilter）是设定为5kHz。于2块玻璃基板的间隔（液晶单元间隙）为5.0μm，且扭转角为80度的正常显白模式（normally white mode）的TN元件中放入试料。对该元件施加矩形波（60Hz，5V，0.5秒）。此时，自垂直方向对元件照射光，测定穿透元件的光量。当该光量达到最大时穿透率为100%，当该光量为最小时穿透率为0%。上升时间（τr：rise time，毫秒）是穿透率自90%变化为10%所需要的时间。下降时间（τf：fall time，毫秒）是穿透率自10%变化为90%所需要的时间。响应时间是以上述方式求出的上升时间与下降时间的和。

弹性常数（K，在25℃下测定，pN）：测定时使用横河惠普(YokogawaHewlett Packard)股份有限公司制造的HP4284A型LCR计。在2块玻璃基板的间隔（液晶单元间隙）为20μm的水平配向液晶单元中放入试料。对该液晶单元施加0伏特至20伏特电荷，测定静电容量及施加电压。使用《液晶装置手册》（日刊工业新闻公司）第75页的式（2.98）、式（2.101）将所测定的静电容量（C）及施加电压（V）进行拟合，根据式（2.99）获得K11及K33的值。接着，于上述《液晶装置手册》第171页的式（3.18）中，使用先前求出的K11及K33的值算出K22。弹性常数是以上述方式求出的K11、K22、及K33的平均值。

比电阻（ρ，于25℃下测定，Ωcm）：于具备电极的容器中注入试料1.0mL。对该容器施加直流电压（10V），测定10秒后的直流电流。比电阻是根据下式算出。（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：测定时使用岛津制作所制造的GC-14B型气相层析仪。载体气体为氦气（2mL/min）。将试料气化室设定为280℃，将检测器（火焰离子检测器，Flame Ionization Detector，FID）设定为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℃。试料是制备成丙酮溶液（0.1wt%）后，将其中1μL注入试料气化室中。记录计是使用岛津制作所制造的C-R5A型Chromatopac、或其同等品。所得的气相层析图表示与成分化合物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。为了将成分化合物分离，可使用下述毛细管柱。安捷伦科技公司(Agilent Technologies Inc.)制造的HP-1（长度30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm）、雷斯德公司(RestekCorporation)制造的Rtx-1（长度30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm）、赛格国际有限公司(SGE International Pty.Ltd)制造的BP-1（长度30m，内径0.32mm，膜厚0.25μm）。为了防止化合物波峰的重迭，可使用岛津制作所制造的毛细管柱CBP 1-M50-025（长度50m，内径0.25mm，膜厚0.25μm）。

组成物中所含的液晶性化合物的比例可以如下所述的方法算出。液晶性化合物可利用相层析仪检测。气体层析图中的波峰的面积比相当于液晶性化合物的比例（摩尔数）。当使用以上所述的毛细管柱时，可将各种液晶性化合物的修正系数视为1。因此，液晶性化合物的比例（wt%）是根据波峰的面积比算出。

利用实例，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基于下述表3的定义利用记号表示。表3中，与1,4-亚环己基相关的立体构型为反式构型。实例中记号后的括弧内的编号与化合物的编号对应。（-）的记号表示其他的液晶性化合物。液晶性化合物的比例（百分率）是基于液晶组成物的总重量的重量百分率（wt%），液晶组成物中包含杂质。最后总结组成物的特性值。

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]

自日本专利特开2009-84560号公报中揭示的组成物中选择实例11。其根据在于，该组成物含有化合物（1）、化合物（3）及化合物（4），介电各向异性最大。该组成物的成分及特性如下所述。

NI＝70.4℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.116；Δε＝3.9；Vth＝2.36V；η＝15.1mPa·s；γ1＝48.4mPa·s；τ＝5.0ms；VHR-1＝99.3%；VHR-2＝98.1%；VHR-3＝98.0%。

[比较例2]

自国际公开2008/102641号小册子中揭示的组成物中选择实例8。其根据在于，该组成物含有化合物（1）及化合物（3），介电各向异性最大。该组成物的成分及特性如下所述。

NI＝78.3℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.112；Δε＝3.1；Vth＝2.35V；γ1＝42.9mPa·s；τ＝6.2ms；VHR-1＝99.0％；VHR-2＝98.1％；VHR-3＝98.2%。

[实例1]

NI＝87.7℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.127；Δε＝5.6；γ1＝48.2mPa·s；VHR-1＝99.3%；VHR-2＝98.5%；VHR-3＝98.4%。

[实例2]

NI＝87.4℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.125；Δε＝5.8；γ1＝48.1mPa·s；VHR-1＝99.4%；VHR-2＝98.6%；VHR-3＝98.3%。

[实例3]

NI＝85.2℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.132；Δε＝5.6；γ1＝46.9mPa·s；VHR-1＝99.3%；VHR-2＝98.5%；VHR-3＝98.1%。

[实例4]

NI＝85.0℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.102；Δε＝5.5；γ1＝46.9mPa·s；VHR-1＝99.1%；VHR-2＝98.5%；VHR-3＝98.4%。

在上述组成物100重量份中添加化合物（6-3）（左旋）0.25重量份时的间距为92.4μm。

[实例5]

NI＝86.1℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.104；Δε＝5.5；γ1＝46.8mPa·s；VHR-1＝99.0%；VHR-2＝98.3%；VHR-3＝98.0%。

[实例6]

NI＝86.9℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.103；Δε＝5.6；γ1＝46.4mPa·s；VHR-1＝99.3%；VHR-2＝98.5%；VHR-3＝98.4%。

[实例7]

NI＝85.7℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.116；Δε＝5.7；γ1＝46.1mPa·s；VHR-1＝99.0%；VHR-2＝98.1%；VHR-3＝97.9%。

[实例8]

NI＝85.2℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.108；Δε＝5.5；γ1＝46.4mPa·s；VHR-1＝99.4%；VHR-2＝98.5%；VHR-3＝98.6%。

[实例9]

NI＝86.2℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.106；Δε＝5.8；γ1＝46.0mPa·s；VHR-1＝99.4%；VHR-2＝98.5%；VHR-3＝98.6%。

[实例10]

NI＝86.8℃；Tc≤-20℃；Δn＝0.118；Δε＝5.8；γ1＝46.0mPa·s；VHR-1＝99.3%；VHR-2＝98.4%；VHR-3＝98.5%。

实例1至实例10的组成物与比较例1及比较例2的组成物相比，具有高的上限温度、大的介电各向异性、以及小的旋转粘度。因此，本发明的液晶组成物具有比专利文献1及专利文献2中所示的液晶组成物还优异的特性。

产业上的可利用性

本发明的液晶组成物于向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、大的光学各向异性、大的介电各向异性、大的比电阻、大的弹性常数、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等特性中，满足至少一种特性，或者关于至少两种特性具有适当的平衡。含有此种组成物的液晶显示元件可成为具有短的响应时间、大的电压保持率、大的对比度、长寿命等的AM元件，因此可用于液晶投影仪、液晶电视等。

Claims

1.一种液晶组成物，包括：

作为第一成分的选自式（1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物；以及

作为第二成分的选自式（2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物，

其中，R¹及R²独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基；X¹、X²、X³、X⁴及X⁵独立地为氢或氟；Y¹为氟或氯；Y²为氟、氯、或者三氟甲氧基。

2.根据权利要求1所述的液晶组成物，其中上述第一成分是选自式（1-1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

3.根据权利要求1或2所述的液晶组成物，其中上述第二成分是选自式（2-1）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第一成分的比例为10wt%至50wt%的范围，并且上述第二成分的比例为10wt%至90wt%的范围。

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，还包括作为第三成分的选自式（3）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

6.根据权利要求5所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-1）至式（3-16）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

7.根据权利要求6所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

8.根据权利要求6所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-4）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

9.根据权利要求6所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-10）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

10.根据权利要求6所述的液晶组成物，其中上述第三成分是选自式（3-2）所表示的化合物组群中的至少一种化合物、及选自式（3-10）所表示的化合物组群中的至少一种化合物的混合物。

11.根据权利要求5至10中任一权利要求所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第三成分的比例为5wt%至80wt%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，还包括作为第四成分的选自式（4）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

其中，R⁸为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基；环C独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,5-嘧啶、1,3-二恶烷-2,5-二基、或者四氢哌喃-2,5-二基；X⁶及X⁷独立地为氢或氟；Y³为氟、氯、或者三氟甲氧基；Z²独立地为单键、亚乙基、羰氧基、或者二氟亚甲氧基；

q为1、2或3；并且，当q为3时，3个Z²全部为单键。

13.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中上述第四成分是选自式（4-1）至式（4-21）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

14.根据权利要求13所述的液晶组成物，其中上述第四成分是选自式（4-14）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

15.根据权利要求13所述的液晶组成物，其中上述第四成分是选自式（4-15）所表示的化合物组群中的至少一种化合物。

16.根据权利要求12至15中任一权利要求所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第四成分的比例为5wt%至40wt%的范围。

17.根据权利要求1至16中任一权利要求所述的液晶组成物，还包括作为第五成分的选自式（5）所表示的化合物组群中的至少一种化合物：

18.根据权利要求17所述的液晶组成物，其中基于液晶组成物的总重量，上述第五成分的比例为5wt%至40wt%的范围。

19.根据权利要求1至18中任一权利要求所述的液晶组成物，其中向列相的上限温度为70℃以上，波长589nm下的光学各向异性（25℃）为0.08以上，并且频率1kHz下的介电各向异性（25℃）为2以上。

20.一种液晶显示元件，包括如权利要求1至19中任一权利要求所述的液晶组成物。

21.根据权利要求20所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为TN模式、OCB模式、IPS模式、FFS模式、或者PSA模式，且液晶显示元件的驱动方式为主动矩阵方式。