CN102918135A - 液晶组成物以及液晶显示组件 - Google Patents

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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、小的粘度、适当的光学各向异性、大的负介电各向异性、大的比电阻、对紫外线或热的高稳定性等特性中，具有至少一种或者至少两种的适当平衡的液晶组成物，并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。一种液晶组成物，其含有作为第一成分的具有大的光学各向异性及大的负介电各向异性的特定二环化合物、作为第二成分的具有大的上限温度及大的介电各向异性的特定三环化合物、作为第三成分的具有大的光学各向异性及大的介电各向异性的特定三环化合物、以及作为第四成分的具有小的黏度的特定二环化合物，而且该液晶组成物具有负的介电各向异性。另外，制成含有该组成物的液晶显示组件。

Description

液晶组成物以及液晶显示组件
技术领域
本发明涉及一种主要适合于主动矩阵(active matrix，AM)组件等的液晶组成物以及含有该组成物的AM组件等。尤其涉及介电各向异性为负的液晶组成物，而且涉及含有该组成物的横向电场切换(in-plane switching，IPS)模式、垂直配向(vertical alignment，VA)模式、边缘电场切换(fringe fieldswitching，FFS)、或者高分子稳定配向(polymer sustained alignment，PSA)模式的组件等。
背景技术
液晶显示组件中，基于液晶的运作模式的分类为相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，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(in-plane switching，IPS)、垂直配向(vertical alignment，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。基于组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分类为静态(static)与多任务(multiplex)等，AM分类为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulatormetal，MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphous silicon)以及多晶硅(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及利用自然光与背光源两者的半穿透型。
这些组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。为了获得具有良好的一般特性的AM组件，而使组成物的一般特性提高。将两者的一般特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM组件来对组成物的一般特性进一步进行说明。向列相的温度范围与组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，而且向列相的较佳下限温度约为-10℃以下。组成物的黏度与组件的响应时间相关联。为了以组件显示动态影像，较佳为响应时间短。因此，较佳为组成物的黏度小。更佳为在低温度下的黏度小。
表1.组成物与AM组件的一般特性
Figure BDA00002475692000021
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组件的对比度相关联。组成物的光学各向异性(Δn)与组件的单元间隙(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。VA模式的组件中为约0.30μm至约0.40μm的范围，IPS模式、或者FFS模式的组件中为约0.20μm至约0.30μm的范围。此时，对单元间隙小的组件而言较佳为具有大光学各向异性的组成物。组成物的绝对值大的介电各向异性有助于组件的低临界电压、小消耗电力及大对比度。因此，较佳为绝对值大的介电各向异性。组成物的大比电阻有助于大电压保持率，其有助于组件的大对比度。
因此，较佳为在初始阶段中不仅在室温下，而且在高温下亦具有大比电阻的组成物。较佳为在长时间使用后，不仅在室温下，而且在高温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组件的寿命相关联。当这些稳定性高时，该组件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪、液晶电视等所使用的AM组件而言较佳。
具有TN模式的AM组件中使用具有正介电各向异性的组成物。另一方面，具有VA模式的AM组件中使用具有负介电各向异性的组成物。具有IPS模式或者FFS模式的AM组件中使用具有正或负介电各向异性的组成物。具有PSA模式的AM组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如下所述的专利文献1至专利文献4。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特开2009-035630号公报
专利文献2日本专利特开2008-285570号公报
专利文献3日本专利特开2008-024815号公报
专利文献4日本专利特开2003-327965号公报
专利文献5日本专利特表2008-505235号公报
较理想的AM组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。较理想为响应时间短于1毫秒。因此，组成物的较理想特性为向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的黏度、适当的光学各向异性、正或负的大介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等。
发明内容
发明解决的技术问题
本发明的一目的为一种在向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的黏度、适当的光学各向异性、大的负介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等特性中，满足至少一种特性的液晶组成物。另一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，尤其是满足高的上限温度及小的黏度的液晶组成物。另一目的是一种含有此种组成物的液晶显示组件。另一目的是一种具有小的光学各向异性或者大的光学各向异性的适当光学各向异性、大的负介电各向异性、对紫外线的高稳定性等特性的组成物，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组件。
解决的问题所采用的手段
本发明为液晶组成物及含有该组成物的液晶显示组件，该液晶组成物含有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、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、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、以及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，而且具有负的介电各向异性。
Figure BDA00002475692000041
其中，R1、R2、R3、R4、R5及R6独立地为碳数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；R7为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基；R8为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、乙烯基、或者任意的氢经氟取代的乙烯基；环A为1,4-亚环己基、或者1,4-亚苯基；X1、X2、X3及X4独立地为氟或者氯；Y1为氢或者甲基；Z1为单键或者亚乙基。
发明的效果
本发明的优点是在向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的黏度、适当的光学各向异性、大的负介电各向异性、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组件。另一方面是具有适当的光学各向异性、大的负介电各向异性、对紫外线的高稳定性等的组成物，而且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组件。
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组件分别简称为“组成物”或者“组件”。液晶显示组件是液晶显示面板及液晶显示模块的总称。“液晶性化合物”是表示具有向列相、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而有用的化合物。该有用的化合物具有例如1,4-亚环己基(1,4-cyclohexylene)或1,4-亚苯基(1,4-phenylene)的类的六员环，其分子结构为棒状(rod like)。光学活性化合物以及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)”是表示式(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”是表示不仅是位置，而且个数亦可自由选择。
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”是表示，组成物在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近向列相的上限温度的温度下亦具有大的比电阻，并且在长时间使用后不仅在室温下，而且在接近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”是表示，组件在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近向列相的上限温度的温度下亦具有大的电压保持率，并且在长时间使用后不仅在室温下，而且在接近向列相的上限温度的温度下亦具有大的电压保持率。当对光学各向异性等特性进行说明时，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”是以基于液晶组成物的总重量的第一成分的重量百分率(wt%)来表示。对于第二成分的比例等亦同样。组成物中所混合的添加物的比例是以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)来表示。
成分化合物的化学式中，将R1的记号用于多种化合物。这些化合物中的任意两种化合物中，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，且化合物(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R2、Z1等。
本发明为下述项目等。
1.一种液晶组成物，含有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、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、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、以及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，而且具有负的介电各向异性：
Figure BDA00002475692000061
其中，R1、R2、R3、R4、R5及R6独立地为碳数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；R7为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基；R8为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、乙烯基、或者任意的氢经氟取代的乙烯基；环A为1,4-亚环己基或者1,4-亚苯基；X1、X2、X3及X4独立地为氟或者氯；Y1为氢或者甲基；Z1为单键或者亚乙基。
2.如第1项所述的液晶组成物，其中上述第二成分为选自式(2-1)或式(2-2)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、或者碳数2至12的烯基。
3.如第1项或第2项所述的液晶组成物，其中上述第三成分为选自式(3-1)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
Figure BDA00002475692000071
其中，R5及R6独立地为碳数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。
4.如第1项至第3项所述的液晶组成物，其中上述第四成分为选自式(4-1)或式(4-2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
其中，R7、R9及R10独立地为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基。
5.如第2项所述的液晶组成物，其中上述第二成分为选自式(2-1)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
6.如第2项所述的液晶组成物，其中上述第二成分为选自式(2-2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
7.如第4项所述的液晶组成物，其中上述第四成分为选自式(4-2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
8.如第1项至第7项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75wt%的范围，上述第二成分的比例为10wt%至75wt%的范围，上述第三成分的比例为5wt%至70wt%的范围，而且上述第四成分的比例为10wt%至75wt%的范围。
9.如第1项至第8项中任一项所述的液晶组成物，其中还含有选自式(5)所表示的化合物组群中的至少一种化合物作为第五成分：
Figure BDA00002475692000073
其中，R11及R12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B、环C及环D独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或者3-氟-1,4-亚苯基；Z2及Z3独立地为单键、亚乙基、亚甲氧基、或者羰氧基；m为0、1或2，而且，当m为0时，环C及环D中至少一个为1,4-亚苯基。
10.如第9项所述的液晶组成物，其中上述第五成分为选自式(5-1)至式(5-12)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
Figure BDA00002475692000081
其中，R11及R12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。
11.如第10项所述的液晶组成物，其中上述第五成分为选自式(5-4)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
12.如第10项所述的液晶组成物，其中上述第五成分为选自式(5-7)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
13.如第9项至第12项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，上述第五成分的比例为5wt％至40wt%的范围。
14.如第1项至第13项中任一项所述的液晶组成物，其中还含有选自式(6-1)、或者式(6-2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物作为第六成分：
Figure BDA00002475692000091
其中，R13及R14独立地为碳数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E及环F独立地为1,4-亚环己基、或者1,4-亚苯基；Z4为单键、亚乙基、或者亚甲氧基；Z5及Z6独立地为单键、亚乙基、亚甲氧基、或者羰氧基；X5及X6独立地为氟或者氯；p为0、1或2，q为0或1，而且，p与q的和为1或2。
15.如第14项所述的液晶组成物，其中上述第六成分为选自式(6-1-1)至式(6-1-3)及式(6-2-1)至式(6-2-5)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
Figure BDA00002475692000101
其中，R13及R14独立地为碳数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.如第15项所述的液晶组成物，其中上述第六成分为选自式(6-1-1)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
17.如第15项所述的液晶组成物，其中上述第六成分为选自式(6-2-4)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
18.如第14项至第17项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，上述第六成分的比例为5wt%至40wt%的范围。
19.如第1项至第18项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，而且频率1kHz下的介电各向异性(25℃)为-2以下。
20.一种液晶显示组件，含有如第1项至第19项中任一项所述的液晶组成物。
21.如第20项所述的液晶显示组件，其中该液晶显示组件的运作模式为VA模式、IPS模式、FFS模式、或者PSA模式，液晶显示组件的驱动方式为主动矩阵方式。
本发明亦包括如下各项。1)还含有光学活性化合物的上述组成物；2)还含有抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂等添加物的上述组成物；3)含有上述组成物的AM组件；4)含有上述组成物，而且具有TN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、或者PSA模式的组件；5)含有上述组成物的穿透型组件；6)将上述组成物作为具有向列相的组成物的使用；7)通过在上述组成物中添加光学活性化合物而作为光学活性组成物的使用。
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构成进行说明。第二，对成分化合物的主要特性及该化合物给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、成分的较佳比例以及其根据进行说明。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，对亦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与组成物B。组成物A亦可还含有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)、化合物(5)、化合物(6-1)以及化合物(6-2)不同的液晶性化合物。此种化合物是为了进一步调整特性的目的而混合于组成物中。其他的液晶性化合物中，就对热或紫外线的稳定性的观点而言，氰基化合物较佳为少量。氰基化合物的尤佳比例为0wt%。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。杂质是在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实质上仅包含选自化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4)、化合物(5)、化合物(6-1)以及化合物(6-2)中的化合物。“实质上”是表示除了添加物及杂质，组成物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亦优于组成物A。就可通过混合其他的液晶性化合物来进一步调整物性的观点而言，组成物A亦优于组成物B。
第二，对成分化合物的主要特性及该化合物给组成物的特性带来的主要效果进行说明。基于本发明效果，将成分化合物的主要特性归纳于表2中。表2的记号中，L是指大或高，M是指中等程度的，S是指小或低。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)是表示值大致为零。
表2.化合物的特性
Figure BDA00002475692000121
当将成分化合物混合于组成物中时，成分化合物给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，且提高介电各向异性的绝对值。化合物(2)提高介电各向异性的绝对值，降低下限温度。化合物(3)提高光学各向异性，提高介电各向异性的绝对值，且降低下限温度。化合物(4)降低黏度，调节适当的光学各向异性，且降低下限温度。化合物(5)降低黏度，降低下限温度。化合物(6-1)以及化合物(6-2)提高介电各向异性的绝对值，降低下限温度。
第三，对组成物中的成分的组合、成分的较佳比例以及其根据进行说明。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+第六成分、第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第五成分+第六成分。
为了提高上限温度，或者为了降低黏度，组成物中的较佳的成分组合为第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第五成分，为了提高介电各向异性的绝对值，为了降低黏度，或者为了降低下限温度，组成物中的较佳的成分组合为第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第五成分+第六成分。
为了提高光学各向异性及为了提高介电各向异性的绝对值，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75wt%以下。尤佳比例为约12wt%至约50wt%的范围。特佳比例为约15wt%至约30wt%的范围。
为了提高介电各向异性的绝对值，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75wt%以下。为了降低黏度，尤佳比例为约15wt%至约60wt%的范围。特佳比例为约20wt%至约45wt%的范围。
为了提高光学各向异性及为了提高介电各向异性的绝对值，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70wt%以下。尤佳比例为约10wt%至约60wt%的范围。特佳比例为约20wt%至约50wt%的范围。
为了降低黏度，第四成分的较佳比例为10wt%以上；为了降低下限温度，第四成分的较佳比例约为75wt%以下。尤佳比例为约15wt%至约65wt%的范围。特佳比例为约20wt%至约60wt%的范围。
为了降低黏度，第五成分的较佳比例约为5wt%以上；为了降低下限温度，第五成分的较佳比例约为40wt％以下。尤佳比例为约10wt%至约35wt%的范围。特佳比例为约15wt%至约30wt%的范围。
为了提高介电各向异性的绝对值，第六成分的较佳比例约为5wt%以上；为了降低下限温度，第六成分的较佳比例约为40wt%以下。尤佳比例为约10wt%至约30wt%的范围。特佳比例为约15wt%至约25wt%的范围。
第四，对成分化合物的较佳形态进行说明。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R13及R14独立地为碳数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，R11及R12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，R8为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、乙烯基、或者任意的氢经氟取代的乙烯基，R7、R9及R10独立地为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基。
为了降低下限温度，或者为了降低黏度，较佳的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R13或R14为碳数1至12的烷基、或者碳数2至12的烯基。为了提高介电各向异性的绝对值，尤佳的R2、R4、R6或R14为碳数1至12的烷氧基。为了降低下限温度，或者为了降低黏度，较佳的R11或R12为碳数2至12的烯基；为了提高对紫外线或热的稳定性，较佳的R11或R12为碳数1至12的烷基。为了降低黏度，较佳的R8为乙烯基；为了提高对紫外线或热的稳定性，较佳的R8为碳数1至12的烷基。为了提高上限温度，较佳的R7、R9或R10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。为了降低黏度，尤佳的烷基为乙基、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。为了降低黏度，尤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。为了降低黏度，尤佳的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或者3-戊烯基。这些烯基中的-CH=CH-的较佳立体构型依赖于双键的位置。由于为了降低黏度等，如1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之类的烯基中较佳为反式构型。如2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之类的烯基中较佳为顺式构型。这些烯基中，直链烯基亦优于支链烯基。
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-戊烯基及6,6-二氟-5-己烯基。为了降低黏度，尤佳的例子为2,2-二氟乙烯基及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。
m为0、1或2。为了提高上限温度，较佳的m为1或2；为了降低黏度，较佳的m为0。
p为0、1或2，q为0或1，而且，p与q的和为1或2。为了提高上限温度，较佳的p为2；为了降低黏度，较佳的p为1。为了提高上限温度，较佳的q为1；为了降低下限温度，较佳的q为0。
环A为1,4-亚环己基或者1,4-亚苯基，为了提高上限温度，较佳的环A为1,4-亚环己基；为了提高光学各向异性，较佳的环A为1,4-亚苯基。
环B、环C及环D独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或者3-氟-1,4-亚苯基，其中，当m为0时，环C及环D中至少一个为1,4-亚苯基。m为2时的任意的两个环B可相同，亦可不同。为了提高上限温度，较佳的环B、环C、或环D为1,4-亚环己基；为了提高光学各向异性，较佳的环B、环C、或环D为1,4-亚苯基。
环E及环F独立地为1,4-亚环己基、或者1,4-亚苯基，当p为2时的任意两个环E可相同，亦可不同。为了提高上限温度，较佳的环E为1,4-亚环己基；为了降低下限温度，较佳的环E为1,4-亚苯基。为了提高上限温度，较佳的环F为1,4-亚环己基。
X1、X2、X3、X4、X5及X6独立地为氟或者氯。为了降低黏度，较佳的X1、X2、X3、X4、X5或X6为氟。
Y1为氢或者甲基。为了降低黏度，较佳的Y1为氢；为了提高对紫外线、热等的稳定性，较佳的Y1为甲基。
Z1为单键或者亚乙基。为了降低黏度，较佳的Z1为单键；为了降低下限温度，较佳的Z1为亚乙基。Z2、Z3、Z5及Z6独立地为单键、亚乙基、亚甲氧基、或者羰氧基，m为2时的任意两个Z2可相同，亦可不同，当p为2时的任意两个Z5可相同，亦可不同。为了降低黏度，较佳的Z2、Z3、Z5、或Z6为单键；为了提高介电各向异性，较佳的Z2、Z3、Z5或Z6为亚甲氧基或者羰氧基。Z4为单键、亚乙基或者亚甲氧基。为了降低下限温度，较佳的Z4为亚乙基；为了提高介电各向异性的绝对值，较佳的Z4为亚甲氧基。
第五，列出成分化合物的具体例子。
下述较佳化合物中，R15为具有碳数1至12的直链烷基、具有碳数2至12的直链烯基，R16为具有碳数1至12的直链烷基，R17独立地为碳数1至12的直链烷基、碳数1至12的直链烷氧基、或者碳数2至12的直链烯基，R18为具有碳数1至12的直链烷基或者具有碳数1至12的直链烷氧基，R19为具有碳数1至12的直链烷基、具有碳数1至12的直链烷氧基、具有碳数2至12的直链烯基、或者任意的氢经氟取代的具有碳数2至12的直链烯基。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)。较佳的化合物(2)为化合物(2-1-1)以及化合物(2-2-1)。尤佳的化合物(2)为化合物(2-1-1)。较佳的化合物(3)为化合物(3-1-1)。较佳的化合物(4)为化合物(4-1-1)以及化合物(4-2-1)。尤佳的化合物(4)为化合物(4-2-1)。较佳的化合物(5)为化合物(5-1-1)至化合物(5-12-1)。尤佳的化合物(5)为化合物(5-7-1)。较佳的化合物(6-1)为化合物(6-1-1-1)至化合物(6-1-3-1)。尤佳的化合物(6-1)为化合物(6-1-1-1)以及化合物(6-1-3-1)。较佳的化合物(6-2)为化合物(6-2-1-1)至化合物(6-2-5-1)。尤佳的化合物(6-2)为化合物(6-2-4-1)。
Figure BDA00002475692000161
Figure BDA00002475692000171
Figure BDA00002475692000181
第六，对亦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(7-1)至化合物(7-4)。光学活性化合物的较佳比例为约5wt%以下。尤佳比例为约0.01wt%至约2wt%的范围。
Figure BDA00002475692000191
为了防止由大气中的加热引起的比电阻的下降，或者为了长时间使用组件后，不仅在室温下，而且在接近向列相的上限温度的温度下亦维持大的电压保持率，而将抗氧化剂混合于组成物中。
Figure BDA00002475692000192
抗氧化剂的较佳例子是w为1至9的整数的化合物(8)等。化合物(8)中，较佳的w为1、3、5、7或9。尤佳的w为1或7。w为1的化合物(8)由于挥发性大，故而在防止由大气中的加热引起的比电阻的下降时有效。w为7的化合物(8)由于挥发性小，故而对于在长时间使用组件后，不仅在室温下，而且在接近向列相的上限温度的温度下亦维持大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，或者为了不提高下限温度，抗氧化剂的较佳比例约为600ppm以下。尤佳比例为约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，如具有空间位阻的胺之类的光稳定剂亦较佳。为了获得上述效果，这些吸收剂或稳定剂中的较佳比例约为50ppm以上；为了不降低上限温度，或者为了不提高下限温度，这些吸收剂或稳定剂的较佳比例约为10000ppm以下。尤佳比例为约100ppm至约10000ppm的范围。
为了适合于宾主(guest host，GH)模式的组件，将偶氮(azo)系色素、蒽醌(anthraquinone)系色素等之类的二色性色素(dichroic dye)混合于组成物中。色素的较佳比例约为0.01wt%至约10wt%的范围。为了防止起泡，将二甲基硅油(dimethyl silicone oil)、甲基苯基硅油(methyl phenyl silicone oil)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；为了防止显示的不良，消泡剂的较佳比例约为1000ppm以下。尤佳比例为约1ppm至约500ppm的范围。
为了适合于高分子稳定配向(polymer sustained alignment，PSA)模式的组件，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、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(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在光聚合起始剂等适当起始剂的存在下通过UV照射等而聚合。用以聚合的适当条件、起始剂的适当类型及适当的量已为业者所知，并记载于文献中。例如光聚合起始剂艳佳固651(Irgacure 651)(注册商标)、艳佳固184(Irgacure 184)(注册商标)、或者达罗固1173(Darocure 1173)(注册商标)(巴斯夫，BASF)适合于自由基聚合。较佳的光聚合起始剂的比例为可聚合的化合物的约0.1wt%至约5wt%的范围，更佳为约1wt%至约3wt%的范围。
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。例示合成法。化合物(1-1)是利用日本专利特表平2-503430号公报中记载的方法来合成。化合物(2-1-1)是利用日本专利特表平2-503441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57-114532号公报中记载的方法来合成。化合物(4-1-1)是利用日本专利特开昭59-70624号公报中记载的方法来合成。化合物(5-1-1)是利用日本专利特开昭56-68636号公报中记载的方法来合成。化合物(6-2-4-1)是利用日本专利特开2005-290349号公报中记载的方法来合成。抗氧化剂已有市售。式(8)的w为1的化合物可自艾瑞契(Aldrich)(辛格玛艾瑞契公司，Sigma-AldrichCorporation)获取。w为7的化合物(8)等是利用美国专利3660505号说明书所记载的方法来合成。
未记载有合成法的化合物可利用有机合成(有机合成，约翰·威利父子出版公司；Organic Syntheses,John Wiley&Sons,Inc)、有机反应(有机反应，约翰·威利父子出版公司；Organic Reactions,John Wiley&Sons,Inc)、综合有机合成(综合有机合成，培格曼出版公司；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。组成物是利用公知方法，由以上述方式获得的化合物来制备。例如，将成分化合物混合，然后通过加热而使其相互溶解。
最后，对组成物的用途进行说明。大部分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。含有该组成物的组件具有大的电压保持率。该组成物适合于AM组件。该组成物特别适合于穿透型AM组件。通过控制成分化合物的比例，或者通过混合其他的液晶性化合物，亦可制备具有约0.08至约0.25范围的光学各向异性的组成物。该组成物可作为具有向列相的组成物来使用，且可通过添加光学活性化合物而作为光学活性组成物来使用。
该组成物可用于AM组件。进而亦可用于PM组件。该组成物可用于具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、PSA等模式的AM组件及PM组件。特佳为用于具有IPS、FFS或VA模式的AM组件。这些组件亦可为反射型、穿透型或者半穿透型。较佳为用于穿透型组件。亦可用于非晶硅-TFT组件或者多晶硅-TFT组件。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)型组件或在组成物中形成三维网状高分子的高分子分散(polymer dispersed，PD)型组件。
实例
为了对组成物及组成物中所含的化合物进行评价，将组成物及该化合物作为测定目标物。当测定目标物为组成物时直接测定，并记载所得的值。当测定目标物为化合物时，通过将该化合物(15wt%)混合于母液晶(85wt%)中来制备测定用试料。通过测定而得的值，利用外插法(extrapolation)来算出化合物的特性值。(外插值)＝{(测定用试料的测定值)-0.85×(母液晶的测定值)}/0.15。当在该比例下层列相(或者结晶)在25℃下析出时，将化合物与母液晶的比例以10wt%∶90wt%、5wt%∶95wt%、1wt%∶99wt%的顺序变更。利用该外插法来求出与化合物相关的上限温度、光学各向异性、黏度以及介电各向异性的值。
母液晶的成分及其比例为如下所述。
Figure BDA00002475692000221
特性值的测定是依据下述方法。这些方法多为社团法人电子信息技术产业协会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association，以下称为JEITA)所审议制定的JEITA标准(JEITA ED-2521B)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(TC，℃)：将具有向列相的试料放入玻璃瓶中，在0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10日后，观察液晶相。例如，当试料在-20℃下为向列相的状态，而在-30℃下转变为结晶或者层列相时，将TC记载为≦-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。
黏度(整体黏度，η，在20℃下测定，mPa·s)：测定时使用E型旋转黏度计。
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，利用目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行。将主棱镜的表面向一个方向摩擦后，将试料滴加于主棱镜上。折射率n∥是在偏光的方向与摩擦的方向平行时测定。折射率n⊥是在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由Δn＝n∥-n⊥的式子计算出。
介电各向异性(Δε，在25℃下测定)：介电各向异性的值是由Δε＝ε∥-ε⊥的式子计算出。介电常数(ε∥及ε⊥)是以如下方式测定。
1)介电常数(ε∥)的测定：在经充分清洗的玻璃基板上涂布十八烷基三乙氧基硅烷(0.16mL)的乙醇(20mL)溶液。以旋转器使玻璃基板旋转后，在150℃下加热1小时。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm的VA组件中放入试料，然后将该组件利用以紫外线硬化的接着剂加以密封。对该组件施加正弦波(0.5V，1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向的介电常数(ε∥)。
2)介电常数(ε⊥)的测定：在经充分清洗的玻璃基板上涂布聚酰亚胺溶液。将该玻璃基板煅烧后，对所得的配向膜进行摩擦处理。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm且扭转角为80度的TN组件中放入试料。对该组件施加正弦波(0.5V，1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向的介电常数(ε⊥)。
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。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm且摩擦方向为反平行的正常显黑模式(normally black mode)的VA组件中放入试料，将该组件利用以UV硬化的接着剂加以密封。对该组件施加的电压(60Hz，矩形波)是以0.02V为单位自0V阶段性地增加至20V。此时，自垂直方向对组件照射光，测定穿透过组件的光量。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10%时的电压。
电压保持率(VHR-1，25℃，%)：测定时使用的TN组件具有聚酰亚胺配向膜，而且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。该组件在加入试料后，利用通过紫外线而聚合的接着剂加以密封。对该TN组件施加脉冲电压(5V，60微秒)来充电。利用高速电压计在16.7毫秒之间测定所衰减的电压，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组件具有聚酰亚胺配向膜，而且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。该组件在加入试料后，利用通过紫外线而聚合的接着剂加以密封。对该TN组件施加脉冲电压(5V，60微秒)来充电。利用高速电压计在16.7毫秒之间测定所衰减的电压，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。测定时使用的TN组件具有聚酰亚胺配向膜，而且单元间隙为5μm。在该组件中注入试料，照射光20分钟。光源为超高压水银灯USH-500D(Ushio电机制造)，组件与光源的间隔为20cm。测定VHR-3时是在16.7毫秒之间测定所衰减的电压。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组件在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。测定VHR-4时是在16.7毫秒之间测定所衰减的电压。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-pass filter)是设定为5kHz。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm且摩擦方向为反平行的正常显黑模式(normally black mode)的VA组件中放入试料，将该组件利用以UV硬化的接着剂加以密封。对该组件施加矩形波(60Hz，10V，0.5秒)。此时，自垂直方向对组件照射光，测定穿透过组件的光量。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%。响应时间是穿透率自90%变化为10%所需要的时间(下降时间，fall time，毫秒)。
比电阻(ρ，在25℃下测定，Ωcm)：在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。比电阻是由如下式子算出。(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℃，且将检测器(火焰离子检测器，flame ionization detector，FID)设定为300℃。在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)。该管柱在200℃下保持2分钟后，以5℃/min的比例升温至280℃。试料制备成丙酮溶液(0.1wt%)后，将其中1μL注入至试料气化室中。记录计为岛津制作所制造的C-R5A型色谱仪组件(Chromatopac)、或者其同等品。所得的气相层析图表示与成分化合物对应的峰值的保持时间及波峰的面积。
用以稀释试料的溶剂亦可使用氯仿、己烷等。为了分离成分化合物，亦可使用如下毛细管柱。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)、SGE国际公司(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叠的目的，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)。
组成物中所含的液晶性化合物的比例可利用如下所述的方法算出。液晶性化合物可利用气相层析仪来检测。气相层析图中的波峰的面积比相当于液晶性化合物的比例(摩尔数)。使用上记载的毛细管柱时，可将各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来算出。
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，利用记号来表示。表3中，与1,4-亚环己基相关的立体构型为反式构型。位于比较例及实例中记号后的括号内的编号与化合物的编号对应。(-)的记号是指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%)，液晶组成物中包含有杂质。最后，归纳组成物的特性值。
表3.使用记号的化合物表述法
R-(A1)-Z1-·····-Zn-(An)-R′
Figure BDA00002475692000261
[比较例1]
自日本专利特开2008-285570号公报所揭示的组成物中选择实例3。根据为，该组成物是包含化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)、与化合物(4)类似的化合物、化合物(5)以及化合物(6-1)的组成物。该组成物的成分及特性为如下所述。
Figure BDA00002475692000271
NI＝90.6℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.109；η＝21.9mPa·s；Δε＝-3.0。
[实例1]
将比较例1的与化合物(4)类似的化合物置换为化合物(4-2-1)。该组成物的成分及特性为如下所述。实例1与比较例1相比，上限温度变高，光学各向异性变大，黏度变小。
Figure BDA00002475692000272
Figure BDA00002475692000281
NI＝92.5℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.112；η＝17.5mPa·s；Δε＝-3.1；VHR-1＝99.1%；VHR-2＝98.1%；VHR-3＝97.8%。
[比较例2]
将比较例1的与化合物(4)类似的化合物置换为其他与化合物(4)类似的化合物。调合本组成物，利用上述方法进行测定。该组成物的成分及特性为如下所述。比较例2与比较例1相比，黏度变小，但无实例1那样的效果。
NI＝97.3℃；Δn＝0.116；η＝20.5mPa·s；Δε＝-3.1；VHR-1＝98.9%；VHR-2＝98.2%；VHR-3＝97.9%。
[比较例3]
自日本专利特开2009-035630号公报所揭示的组成物中选择实例7。根据为，该组成物是包含化合物(1)、化合物(2)、化合物(4)、化合物(5)以及化合物(6-1)的组成物。该组成物的成分及特性为如下所述。
Figure BDA00002475692000292
NI＝86.3℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.111；η＝15.9mPa·s；Δε＝-2.7。
[比较例4]
自日本专利特开2008-024815号公报所揭示的组成物中选择实例6。根据为，该组成物是包含化合物(1)以及化合物(5)的组成物。该组成物的成分及特性为如下所述。
Figure BDA00002475692000293
Figure BDA00002475692000301
NI＝84.2℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.197；η＝35.7mPa·s；Δε＝-3.6。
[比较例5]
自日本专利特开2003-327965号公报所揭示的组成物中选择例3。根据为，该组成物是包含化合物(1)、化合物(3)、化合物(4)、化合物(5)以及化合物(6-1)的组成物。调合本组成物，利用上述方法进行测定。该组成物的成分及特性为如下所述。
Figure BDA00002475692000302
NI＝74.3℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.126；η＝17.9mPa·s；Δε＝-2.8。
[比较例6]
自日本专利特表2008-505235号公报所揭示的组成物中选择例M8。根据为，该组成物是包含化合物(1)、化合物(3)以及化合物(5)的组成物。调合本组成物，利用上述方法进行测定。该组成物的成分及特性为如下所述。
Figure BDA00002475692000303
Figure BDA00002475692000311
NI＝72.3℃；Tc≦-10℃；Δn＝0.147；η＝20.3mPa·s；Δε＝-3.4。
[实例2]
Figure BDA00002475692000312
NI＝92.1℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.101；η＝15.8mPa·s；Δε＝-3.3；VHR-1＝99.3%；VHR-2＝98.2%；VHR-3＝98.1%。
[实例3]
Figure BDA00002475692000321
NI＝92.0℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.100；η＝15.9mPa·s；Δε＝-3.4；VHR-1＝99.2%；VHR-2＝98.1%；VHR-3＝97.9%。
[实例4]
Figure BDA00002475692000322
NI＝92.8℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.120；η＝15.6mPa·s；Δε＝-2.8；VHR-1＝99.4%；VHR-2＝98.3%；VHR-3＝98.1%。
[实例5]
Figure BDA00002475692000331
NI＝91.6℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.125；η＝15.3mPa·s；Δε＝-2.8；VHR-1＝99.3%；VHR-2＝98.1%；VHR-3＝98.2%。
[实例6]
Figure BDA00002475692000341
NI＝91.9℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.120；η＝14.9mPa·s；Δε＝-2.8；VHR-1＝99.2%；VHR-2＝97.8%；VHR-3＝97.9%。
[实例7]
Figure BDA00002475692000342
NI＝91.7℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.117；η＝14.4mPa·s；Δε＝-2.8；VHR-1＝99.1%；VHR-2＝97.7%；VHR-3＝97.8%。
[实例8]
Figure BDA00002475692000351
NI＝92.1℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.120；η＝14.7mPa·s；Δε＝-3.1；VHR-1＝99.2%；VHR-2＝97.7%；VHR-3＝97.9%。
[实例9]
Figure BDA00002475692000352
Figure BDA00002475692000361
NI＝92.0℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.115；η＝14.9mPa·s；Δε＝-2.9；VHR-1＝99.1%；VHR-2＝97.9%；VHR-3＝97.7%。
[实例10]
Figure BDA00002475692000362
Figure BDA00002475692000371
NI＝92.1℃；Tc≦-20℃；Δn＝0.112；η＝14.7mPa·s；Δε＝-3.0；VHR-1＝99.1%；VHR-2＝97.7%；VHR-3＝97.6%。
实例1至实例10的组成物与比较例1及比较例4至比较例6相比，具有更大的上限温度以及小的黏度，与比较例3相比具有更大的上限温度以及大的负介电各向异性。因此，本发明的液晶组成物与专利文献1至专利文献5所示的液晶组成物相比，具有更优异的特性。
产业上的可利用性
本发明的液晶组成物在向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的黏度、适当的光学各向异性、大的负介电各向异性、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组件由于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组件，故而可用于液晶投影仪、液晶电视等。

Claims (21)

1.一种液晶组成物，含有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、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、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、以及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，而且具有负的介电各向异性：
其中，R1、R2、R3、R4、R5及R6独立地为碳数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；R7为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基；R8为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、乙烯基、或者任意的氢经氟取代的乙烯基；环A为1，4-亚环己基或者1，4-亚苯基；X1、X2、X3及X4独立地为氟或者氯；Y1为氢或者甲基；Z1为单键或者亚乙基。
2.根据权利要求1所述的液晶组成物，其中所述第二成分为选自式(2-1)或式(2-2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
Figure FDA00002475691900012
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、或者碳数2至12的烯基。
3.根据权利要求1或2所述的液晶组成物，其中所述第三成分为选自式(3-1)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
其中，R5及R6独立地为碳数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。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的液晶组成物，其中所述第四成分为选自式(4-1)或式(4-2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
其中，R7、R9及R10独立地为碳数1至12的烷基或者碳数1至12的烷氧基。
5.根据权利要求2所述的液晶组成物，其中所述第二成分为选自式(2-1)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2所述的液晶组成物，其中所述第二成分为选自式(2-2)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4所述的液晶组成物，其中所述第四成分为选自式(4-2)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1-7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，所述第一成分的比例为10wt％至75wt％的范围，所述第二成分的比例为10wt％至75wt％的范围，所述第三成分的比例为5wt％至70wt％的范围，而且所述第四成分的比例为10wt％至75wt％的范围。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的液晶组成物，其中还含有选自式(5)所表示的化合物组群中的至少一种化合物作为第五成分：
Figure FDA00002475691900023
其中，R11及R12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B、环C及环D独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、或者3-氟-1，4-亚苯基；Z2及Z3独立地为单键、亚乙基、亚甲氧基、或者羰氧基；m为0、1或2，而且，当m为0时，环C及环D中至少一个为1，4-亚苯基。
10.根据权利要求9所述的液晶组成物，其中所述第五成分为选自式(5-1)至式(5-12)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
Figure FDA00002475691900031
其中，R11及R12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。
11.根据权利要求10所述的液晶组成物，其中所述第五成分为选自式(5-4)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
12.根据权利要求10所述的液晶组成物，其中所述第五成分为选自式(5-7)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
13.根据权利要求9-12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，所述第五成分的比例为5wt％至40wt％的范围。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的液晶组成物，其中还含有选自式(6-1)、或者式(6-2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物作为第六成分：
Figure FDA00002475691900041
其中，R13及R14独立地为碳数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E及环F独立地为1，4-亚环己基、或者1，4-亚苯基；Z4为单键、亚乙基、或者亚甲氧基；Z5及Z6独立地为单键、亚乙基、亚甲氧基、或者羰氧基；X5及X6独立地为氟或者氯；p为0、1或2，q为0或1，而且，p与q的和为1或2。
15.根据权利要求14所述的液晶组成物，其中所述第六成分为选自式(6-1-1)至式(6-1-3)及式(6-2-1)至式(6-2-5)所表示的化合物组群中的至少一种化合物：
Figure FDA00002475691900051
其中，R13及R14独立地为碳数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.根据权利要求15所述的液晶组成物，其中所述第六成分为选自式(6-1-1)所表示的化合物组群中的至少一种化合物。
17.根据权利要求15所述的液晶组成物，其中所述第六成分为选自式(6-2-4)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14-17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，所述第六成分的比例为5wt％至40wt％的范围。
19.根据权利要求1-18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，在25℃、波长589nm下的光学各向异性为0.08以上，而且在25℃、频率1kHz下的介电各向异性为-2以下。
20.一种液晶显示组件，含有根据权利要求1-19中任一项所述的液晶组成物。
21.根据权利要求20所述的液晶显示组件，其中所述液晶显示组件的运作模式为VA模式、IPS模式、FFS模式、或者PSA模式，所述液晶显示组件的驱动方式为主动矩阵方式。
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