TWI384055B - 液晶組成物以及液晶顯示元件 - Google Patents

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Description

液晶組成物以及液晶顯示元件
本發明是關於適合於AM(active matrix，主動矩陣)元件等的液晶組成物，以及含有這種組成物的AM元件。特別是關於具有向列相(nematic phase)的組成物，以及介電各向異性為正的組成物。
對於液晶顯示元件來講，根據液晶的動作模式分為PC(phase change，相變)、TN(twisted nemtic，扭轉向列)、STN(super twisted nematic，超扭轉向列)、ECB(electrically controlled birefringence，電控雙折射)、OCB(optically compensated bend，光學補償彎曲)、IPS(in-plane switching，板內切換)、VA(vertical alignment，垂直配向)等類型。根據元件的驅動方式分為PM(passive matrix，被動矩陣)型和AM(active matrix，主動矩陣)型。PM分為靜態(static)和多路(multiplex)等類型。AM分為TFT(thin film transistor，薄膜晶體管)、MIM(metal insulator metal，金屬-絕緣層-金屬)等類型。TFT的類型有非晶矽(amorphous silicon)和多晶矽(polycrystal silicon)。後者根據製造工藝分為高溫型和低溫型。液晶顯示元件根據光源的類型分為利用自然光的反射型、利用背光的透過型、以及利用自然光和背光兩種光源的半透過型。
這些元件中含有具有適當特性的液晶組成物。這種液晶組成物具有向列相。為了獲得具有良好的一般特性的 AM元件，需要提高組成物的一般特性。兩種一般特性之間的關聯歸納表示在下述表1中。以市場上銷售的AM元件為基礎，對組成物的一般特性作進一步地說明。向列相的溫度範圍關係到元件能夠使用的溫度範圍。向列相的上限溫度在70℃以上為佳，向列相的下限溫度在-20℃以下為佳。組成物的黏度關係到元件的響應時間。為了在元件上顯示動態畫面，響應時間短為佳。因此，對於組成物來講，黏度低為佳。在低溫下，黏度低則更佳。
1)能夠縮短向液晶單元內注入組成物的時間。
組成物的光學各向異性關係到元件的對比度。為了使元件的對比度達到最大，組成物的光學各向異性(△n)和元件的單元間隙(d)的乘積(△n．d)設計在大約0.45 μm。因此，組成物的光學各向異性主要在0.08~0.12的範圍內。近年來，為了縮短元件的響應時間，△n．d變為設計在0.38~0.42 μm。在這種情況下，組成物的光學各向異性是在0.10~0.15的範圍。組成物的低臨界電壓有助於減少元件的電力消耗和增大對比度。因此，低的臨界電壓為佳。 組成物的比電阻大有助於提高元件的電壓保持率和增大對比度。因此，在初期階段時，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有大的比電阻的組成物為佳。長時間使用後，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有大的比電阻的組成物為佳。
以往的組成物公開在下列的專利文獻1~7中。專利文獻3、4和6是關於強介電性液晶組成物(具有近晶相的組成物)。專利文獻2和5是關於具有向列相，並且介電各向異性為負的液晶組成物。另外，專利文獻1和7是關於具有向列相，並且介電各向異性為正的液晶組成物。
[專利文獻1]
日本專利特開昭第60-51135號公報/1985(US4,594,465、EP0132377A2)
[專利文獻2]
日本專利特表平第1-500860號公報/1989(W088/02130A2)
[專利文獻3]
日本專利特表平第1-503455號公報/1989(W087/07890A2)
[專利文獻4]
日本專利特開平第4-279695號公報/1992
[專利文獻5]
日本專利特開平第9-183974號公報/1997(GB2300642A)
[專利文獻6]
日本專利特表平第10-501019號公報/1998(W095/33802A1)
[專利文獻7]
專利合作協定第2004/035710號公報
所期望的AM元件是要具有能夠使用的溫度範圍廣、響應時間短、對比度大等的特性。響應時間即使縮短1毫秒也是所期望的。因此，特別期望組成物具有高的向列相上限溫度、低的向列相下限溫度、低黏度、有適當大小的光學各向異性、低的臨界電壓、大的比電阻等特性。
本發明的目的是提供一種液晶組成物，充分具有高的向列相上限溫度、低的向列相下限溫度、低黏度、適當的光學各向異性、低臨界電壓、大的比電阻等特性中的多種特性。其目的是提供具有多種特性之間性能均衡的液晶組成物。其目的是提供一種含有這種組成物的液晶顯示元件。其目的是提供一種含有具有低黏度、0.10~0.15的光學各向異性、以及低臨界電壓的組成物，並且具有響應時間短，電壓保持率高等特性的AM元件。其中最主要的目的是提供元件的短的響應時間。
本發明是關於含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分，具有正的介電各向異性、具有向列相的液晶組成物，以及含有這種組成物的液晶顯示元件。
其中，R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
本發明的組成物，充分具有高的向列相上限溫度、低的向列相下限溫度、低黏度、適當的光學各向異性、低臨界電壓、大的比電阻等特性中的多種特性。這種組成物具有適中的、性能均衡的多種特性。本發明的元件含有這種組成物。含有具有低黏度、0.10~0.15的光學各向異性、以及低臨界電壓的組成物的元件，具有響應時間短、電壓保持率高的特性，適合於作為AM元件。特別是，此元件具有短的響應時間。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，作詳細說明如下。
本說明書中使用的術語如下。本發明的液晶組成物以及本發明的液晶顯示元件分別省略記作“組成物”和“元件”。液晶顯示元件是液晶顯示屏和液晶顯示模塊的總稱。“液晶性化合物”是指在25℃時具有向列相、近晶相等液晶相的化合物，或者在25℃時雖然不具有液晶相，但是其組成物的成分是有用的化合物。光學活性的化合物不包括在液晶性化合物中。從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物省略記作“化合物(1)”。由式(1)所表示的化合物群也省略記作“化合物(1)”。對於其它分子式表示的化合物，省略方式相同。
式(1)中“R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基”的意思是在一種化合物(1)中R11和R12必須具是有不同的碳原子數的烷基。例如，在組成物的成分中含有兩種化合物(1)的情況時，一種化合物中的R11和R12是具有不同碳原子數的烷基。另一種的化合物(1)的R11和R12也是具有不同碳原子數的烷基。
“從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物”的意思是至少選擇一種化合物(1)作為組成物的成分。選擇兩種以上的化合物(1)作為組成物的成分也可以。對於其它的分子式也同樣。
“從式(2)~式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物”的意思是至少混合化合物(2)~化合物(7)之中的任何一種作為組成物的成分。從化合物(2)~化合物(7)的任何一個式中，選擇兩種以上的化合物作為組成物的成分也可以。從化合物(2)~化合物(7)之中的幾個式中，選擇兩種以上的化合物作為組成物的成分也可以。對於其它分子式也同樣。
“第一成分的比例”的意思是指當第一成分是一種化合物時，那種化合物的比例。當第一成分是兩種以上的化合物時，其意思是指組成第一成分的化合物的合計的比例。“第二成分的比例”的意思與此相同。
“第二成分是從式(2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物”的意思是第二成分僅從化合物(2)中選擇，並且第二成分中不含有化合物(2)以外的化合物。對於第 三成分以及其它分子式也同樣。
“式(1)所表示的化合物群”的意思是當化合物(1)是一種時，就指的是那種化合物。當化合物(1)是兩種以上時，指的是兩種以上的化合物(1)的全部。對於其它分子式也同樣。
向列相的上限溫度省略記作“上限溫度”。向列相的下限溫度省略記作“下限溫度”。“比電阻大”的意思是組成物在初期階段時，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有大的比電阻，並且長時間使用後，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有大的比電阻。“電壓保持率高”的意思是元件在初期階段時，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有高的電壓保持率，並且長時間使用後，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有高的電壓保持率。在說明光學各向異性等的特性時，使用的是實施例中所記載的方法測得的測量值。成分以及液晶性化合物的比例(百分比)是以液晶性化合物的總重量為基準的重量百分比(重量%)。
本發明的詳細內容如以下各項所述。
1.一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相。
其中，R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
2.如第1項中所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內。
3.如第1項中所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至10重量%的範圍內。
4.如第1項中所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內。
5.一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分、以及含有從式(2)~式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為另一種必須成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相。
其中，R1是烷基；R3是烷基或者烯基；R4是烷基、烯基、或者是任意的氫原子被氟原子替換後的烯基。R5是烷基或者烷氧基；R6是烷基或者烷氧甲基；R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基；A1和A6分別為1，4-亞環己基(1,4-cyclohexylene)或者1，4-苯撐(1,4-phenylene)；A2是1，4-亞環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基(1,3-dioxane-2,5-diyl)、或者1，4-苯撐；A3是1，4-亞 環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基、1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐(2-fluoro-1,4-phenylene)、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐(2,6-difluoro-1,4-phenylene)；A4是1，4-亞環己基、1，4-苯撐、或者2-氟基-1，4-苯撐；A5是1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐；A7是1，4-苯撐或者2-氟基-1，4-苯撐；Z1是單鍵、-(CH2)2-、-CF2O-、或者-COO-；Z2是單鍵或者-(CH2)2-；Z3是單鍵或者-CF2O-；Z4是單鍵或者-COO-；X1和X2分別為氫原子或者氟原子；Y1是氟原子、氯原子、-OCF3-、或者-OCF2H；並且Y2是氟原子或者氯原子。
6.如第5項中所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內。
7.如第5項中所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至10重量%的範圍內。
8.如第5項中所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內。
9.如第1~8項中的任何一項所述的液晶組成物，具有0.10~0.15的光學各向異性。
10.一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分、從式(2)~式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分、以及從式(5)~式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介電各向異 性，而且具有向列相。
其中，R1是烷基；R3是烷基或者烯基；R4是烷基、烯基、或者是任意的氫原子被氟原子替換後的烯基。R5是烷基或者烷氧基；R6是烷基或者烷氧甲基；R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基；A1和A6分別為1，4-亞環己基或者1，4-苯撐；A2是1，4-亞環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基或者1，4-苯撐；A3是1，4-亞環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基、1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐；A4是1，4-亞環己基、1，4-苯撐、或者2-氟基-1，4-苯撐；A5是1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐；A7是1，4-苯撐或者2-氟基-1，4-苯撐；Z1是單鍵、-(CH2)2-、-CF2O-、或者-COO-；Z2是單鍵或者-(CH2)2-；Z3是單鍵或者-CF2O-；Z4是單鍵或者-COO-；X1和X2分別為氫原子或者氟原子；Y1是氟原子、氯原子、-OCF3-、或者-OCF2H；並 且Y2是氟原子或者氯原子。
11.如第10項中所述的液晶組成物，第二成分是從式(2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
12.如第10項中所述的液晶組成物，第二成分是從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
13.如第10項中所述的液晶組成物，第二成分是從式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
14.如第10項中所述的液晶組成物，第二成分是從式(2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
15.如第10項中所述的液晶組成物，第二成分是從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
16.如第10項中所述的液晶組成物，第二成分是從式(2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、以及從式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
17.如第10~16項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(5)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
18.如第10~16項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
19.如第10~16項中的任何一項所述的液晶組成物， 第三成分是從式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
20.如第10~16項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(5)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
21.如第10~16項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(5)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、從式(6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、以及從式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
22.如第10~21項中的任何一項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
23.如第10~21項中的任何一項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至不到10重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
24.如第10~21項中的任何一項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
25.如第10~24項中的任何一項所述的液晶組成物， 具有0.10~0.15的光學各向異性。
26.一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分，從式(2-1)、式(3-1)~式(3-6)、以及式(4-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，從式(5-1)、式(5-2)、式(6-1)、式(6-2)、以及式(7-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相。
其中，R1和R2分別為烷基；R7是烯基；而且R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
27.如第26項中所述的液晶組成物，第二成分是從式 (3-3)~式(3-6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，而且第三成分是從式(5-1)、式(5-2)、式(6-1)、以及式(6-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
28.如第26或者第27項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，並且第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
29.如第26或者第27項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至小於10重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，並且第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
30.如第26或者第27項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，並且第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
31.如第26~30項中的任何一項所述的液晶組成物，具有0.10~0.15的光學各向異性。
32.一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分，從式(3-3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，並且從式(5-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、以及從式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介 電各向異性，而且具有向列相。
其中，R1和R2分別為烷基；R7是烯基；而且R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
33.如第32項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，作為第二成分的式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，第三成分中式(5-1)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內，並且式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物的比例在3重量%至45重量%的範圍內。
34.如第32項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至小於10重量%的範圍內，作為第二成分的式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，第三成分中式(5-1)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內，並且式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物的比例在3重量%至45重量%的範圍內。
35.如第32項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，作為第二成分的式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，第三成分中式(5-1)所表示的化合物的比例在11重量% 至50重量%的範圍內，並且式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物的比例在3重量%至45重量%的範圍內。
36.如第32~35項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(3-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
37.如第36項所述的液晶組成物，含有從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
38.如第37項所述的液晶組成物，含有從式(3-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
39.如第36項所述的液晶組成物，含有從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，以及從式(3-4)、式(3-5)和式(3-6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
40.如第39項所述的液晶組成物，含有從式(7-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分。
其中，R1和R2分別為烷基。
41.如第32~35項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
42.如第41項所述的液晶組成物，含有從式(3-6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
43.如第32~35項中的任何一項所述的液晶組成物， 含有從式(3-5)和式(4-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
44.一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分，從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、從式(3-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、以及從式(3-3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，並且從式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相。
其中，R1和R2分別為烷基；R7是烯基；而且R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
45.如第44項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，第二成分中式(2-1)所表示的化合物的比例在3重量%至35重量%的範圍內、式 (3-1)所表示的化合物的比例在5重量%至35重量%的範圍內、式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，並且作為第三成分的式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內。
46.如第44項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至小於10重量%的範圍內，第二成分中式(2-1)所表示的化合物的比例在3重量%至35重量%的範圍內、式(3-1)所表示的化合物的比例在5重量%至35重量%的範圍內、式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，並且作為第三成分的式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內。
47.如第44項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，第二成分中式(2-1)所表示的化合物的比例在3重量%至35重量%的範圍內、式(3-1)所表示的化合物的比例在5重量%至35重量%的範圍內、式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，作為第三成分的式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內。
48.如第44~47項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(3-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分。
其中，R1是烷基。
49.如第44~47項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(3-4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，從式(6-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(7-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分。
其中，R1和R2分別為烷基。
50.如第32~49項中的任何一項所述的液晶組成物，具有0.10~0.15的光學各向異性。
51.一種液晶顯示元件，含有第1~50項中的任何一項所述的液晶組成物。
52.如第32~35項中的任何一項所述的液晶組成物，另外還含有式(3-1)所表示的化合物，其比例在5重量%至35重量%的範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
53.如第52項所述的液晶組成物，另外還含有式(2-1)所表示的化合物，其比例在3重量%至35重量%的 範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
54.如第53項所述的液晶組成物，另外還含有式(3-2)所表示的化合物，其比例在3重量%至30重量%的範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
55.如第52項所述的液晶組成物，另外還含有的式(2-1)所表示的化合物，其比例在3重量%至35重量%的範圍內，作為第二成分，以及式(3-4)、式(3-5)、和式(3-6)所表示的化合物，其比例在2重量%至25重量%的範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
56.如第55項所述的液晶組成物，另外還含有式(7-1)所表示的化合物，其比例在2重量%至20重量%的範圍內，作為第三成分。
其中，R1和R2分別為烷基。
57.如第32~35項中的任何一項所述的液晶組成物，另外還含有式(2-1)所表示的化合物，其比例在3重量%至35重量%的範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
58.如第57項所述的液晶組成物，另外還含有式(3-6)所表示的化合物，其比例在3重量%至20重量%的範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
59.如第32~35項中的任何一項所述的液晶組成物，另外還含有式(3-5)和式(4-1)所表示的化合物，其比例在5重量%至30重量%的範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
60.如第44~47項中的任何一項所述的液晶組成物，另外還含有式(3-2)所表示的化合物，其比例在3重量%至30重量%的範圍內，作為第二成分。
其中，R1是烷基。
61.如第44~47項中的任何一項所述的液晶組成物，另外還含有式(3-4)所表示的化合物，其比例在3重量%至25重量%的範圍內，作為第二成分，式(6-2)所表示的化合物，其比例在3重量%至15重量%的範圍內，作為第三成分，以及式(7-1)所表示的化合物，其比例在2重量%至20重量%的範圍內，作為第三成分。
其中，R1和R2分別為烷基。
62.如第53~62項中的任何一項所述的液晶組成物，具有0.10~0.15的光學各向異性的組成物。
63.一種液晶顯示元件，含有第52~62項中的任何一項所述的液晶組成物。
64.如第1~50，52~62項所述的液晶組成物，另外還含有抗氧化劑。
65.如第64項所述的液晶組成物，抗氧化劑是式(10)所表示的化合物。
其中，n是1~9的整數。
66.如第64項或者第65項所述的液晶組成物，相對於 液晶性化合物的總重量，抗氧化劑的比例在50至600ppm。
67.一種液晶顯示元件，含有第64~66項中的任何一項所述的液晶組成物。
本發明還包括下述幾項。1)向列相的上限溫度在70℃以上，而且向列相的下限溫度在-20℃以下的上述組成物；2)還含有光學活性的化合物的上述組成物；3)含有上述組成物的AM元件；4)含有上述組成物，而且具有TN、ECB、OCB、以及IPS模式的元件；5)含有上述組成物的透過型元件；6)把上述組成物作為具有向列相的組成物使用；7)在上述組成物中添加光學活性的化合物，作為光學活性的組成物使用。
按以下的順序對本發明的組成物進行說明。第一，對本發明的要點給予說明。第二，說明組成物中成分化合物的構成。第三，說明成分化合物的主要特性，以及這些化合物對於組成物產生的主要效果。第四，說明所期望的成分化合物的比例，以及其根據。第五，說明所期望的成分化合物的形態。第六，給出成分化合物的具體例子。第七，說明成分化合物的合成法。最後，說明組成物的用途。
第一，說明本發明的要點。
本發明的第一要點是從組成物的光學各向異性的差異中，發現了化合物(1)的效果的顯示方式的不同。通過實驗進行說明。對化合物(1)用在具有比較小的光學各向異性的組成物中時的情形，與用在具有比較大的光學各向異性的組成物中時的情形進行了比較。結果歸納表示在表2 中。表2中的No.1和No.2的組成物是組成物的光學各向異性被調整在0.1以下時的情形，No.3和No.4是組成物的光學各向異性被調整在0.1以上時的情形。No.1和No.3的組成物是沒有混合化合物(1)時的實例，No.2和No.2的組成物是混合了化合物(1)的實例。再有，對於No.1~No.4的組成物，介電各向異性調整為正，而且上限溫度以及臨界電壓被調整在相同數值上。由這個表可知，當使用化合物(1)，把其調製在具有比較小的光學各向異性的組成物中時，沒有發現化合物(1)的有用性。當使用化合物(1)，把其調製在具有比較大的光學各向異性的組成物中時，能夠看到化合物(1)的有用性。其中所說的有用性指的是旋轉黏度(γ1)以及響應時間的特性優異的意思。這些發現是本發明的第一要點。
本發明的第二要點是發現了當化合物(1)的左側末端和右側末端的烷基的碳原子數不同時，影響到組成物的特性的優劣。通過實驗進行說明。對化合物(1)的R11和R12的碳原子數相同時的情形，與化合物(1)的R11和R12的碳原子數不同時的情形進行了比較。結果歸納表示在表3中。表3中No.5的組成物是混合了具有R11和R12為不同碳原子數的烷基的化合物的情形，No.6和No.7的組成物是混合了具有R11和R12為相同碳原子數的烷基的化合物的情形。這些組成物的介電各向異性被調整為正。由這個表可知，當R11和R12是具有相互不同的碳原子數時，組成物以及元件的特性有所提高。也就是說，能夠進一步降低了向列相的下限溫度，而且能夠進一步了降低旋轉黏度。這個發現是本發明的第二要點。
第二，說明組成物中成分化合物的構成。本發明的組成物可以分類成組成物A和組成物B。組成物A可以含有其它的化合物。“其它的化合物”是指液晶性化合物、添加物、不純物等。其中的液晶性化合物不同於化合物(1)~化合物(7)。在組成物中混合這樣的液晶性化合物的目的是為了進一步調整特性。其中的添加物是指光學活性的化合物、色素、抗氧化劑等。在組成物中混合光學活性的化合物的目的是為了誘發液晶的螺旋結構產生扭曲角。為了適用於GH(Guest host，賓主)模式的元件，在組成物中混合色素。為了防止在空氣中因加熱導致比電阻降低，並且為了使元件在長時間使用之後，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有大的電壓保持率，在組成物中混合抗氧化劑。抗氧化劑是由式(10)表示的化合物等。不純物是在成分化合物的合成等的生產過程中混入的化合物等。
組成物B僅指的是實質上從化合物(1)~(7)的任何一種中選出的化合物。所謂“實質上”的意思是組成物中不含有與這些化合物不同的液晶性化合物。“實質上”的意思還指的是，組成物中還可以含有添加物、不純物等。組成物B與組成物A相比，成分的數量少。從降低成本上講，組成物B比組成物A好。由於通過混合其它的液晶性化合物，能夠進一步調整物理特性，所以組成物A比組成物B好。
與化合物(1)~化合物(7)不同，液晶性化合物中包括具有氰基的化合物。這樣的化合物具有如式(8-1) ~式(8-3)那樣的部分構造。這樣的液晶性化合物可以混合到用在具有IPS等模式的元件的組成物中。但是，由於這種化合物將降低組成物的比電阻，所以最好不混合到用在TN-TFT元件等的組成物中。光學活性的化合物的例子如式(9-1)~式(9-4)所示。
對於上述第1項~第4項的組成物來講，為了驅動元件，進一步混入具有10以上的介電各向異性的液晶性化合物作為一種成分為佳。為了進一步縮短元件的響應時間，進一步混入具有10以上的介電各向異性的液晶性化合物，以及進一步混入介電各向異性不到10的液晶性化合物 為更佳。
對於上述第5項~第9項的組成物來講，作為另一種必須的成分，從化合物(2)~化合物(4)的任何一種中選擇時，為了進一步縮短元件的響應時間，進一步混入介電各向異性不到10的液晶性化合物為佳。作為另一種必須的成分，從化合物(5)~化合物(7)的任何一種中選擇時，為了驅動元件，進一步混入具有10以上的介電各向異性的液晶性化合物為佳。
第三，說明成分化合物的主要特性，以及這些化合物對於組成物產生的主要效果。根據本發明的目的，成分化合物的主要特性歸納表示在表4中。表4中符號的意思是，L為大或者高，M為中等程度，S為小或者低。0是表示介電各向異性基本為零(或者極小)。
有代表性的成分化合物的介電各向異性歸納在表5中。從表5可知，用於驅動元件的低臨界電壓主要依存于本發明的第二成分。表5中的化合物名稱是依據表6的表示法表示的。
成分化合物對於組成物產生的主要效果如下。化合物(1)是提高組成物的光學各向異性，而且提高臨界電壓。化合物(2)~化合物(4)是降低組成物的臨界電壓。化合物(2)是降低組成物的上限溫度。化合物(3)是提高組成物的上限溫度。化合物(4)是進一步提高組成物的上限溫度。化合物(5)~(6)是降低組成物的黏度，而且提高臨界電壓。化合物(5)是降低組成物的上限溫度。化合物(6)是提高組成物的上限溫度。化合物(7)是進一步提高組成物的上限溫度。
對於這些化合物作進一步地說明。化合物(2)包括化合物(2-1)~化合物(2-8)。在這些化合物中，特別是化合物(2-1)在降低組成物的下限溫度的同時降低組成物的黏度。
化合物(3)包括化合物(3-1)~化合物(3-36)。在這些化合物中，化合物(3-1)~化合物(3-6)特別具有以下的特點。化合物(3-1)是提高光學各向異性、提高上限溫度，而且降低黏度。化合物(3-2)是提高組成物的上限溫度、降低下限溫度，而且降低黏度。化合物(3-3)是提高組成物的光學各向異性，而且大幅度地降低臨界電壓。化合物(3-4)是提高組成物的光學各向異性、降低下限溫度。化合物(3-5)是降低組成物的光學各向異性、降低黏度。化合物(3-6)是降低組成物的光學各向異性，特別使臨界電壓降低。
化合物(4)包括化合物(4-1)~化合物(4-6)。在這些化合物中，化合物(4-1)是降低組成物的黏度。化合物(5)包括化合物(5-1)~化合物(5-6)。在這些化合物中，化合物(5-1)和化合物(5-2)是特別使組成物的黏度降低。化合物(5-1)是降低組成物的下限溫度。
化合物(6)包括化合物(6-1)~化合物(6-8)。在這些化合物中，化合物(6-1)和化合物(6-2)是特別使組成物的黏度降低。化合物(6-1)是降低組成物的下限溫度。化合物(7)包括化合物(7-1)~化合物(7 -5)。這些化合物中，化合物(7-1)是特別提高組成物的光學各向異性。
第四，說明所期望的成分化合物的比例，以及其根據。
所期望的第一成分的比例是，為了提高組成物的光學各向異性，在3%以上為佳，為了降低下限溫度，在50%以下為佳。比例在3%至小於10%，或者10%至50%為更佳。為了降低組成物的光學各向異性、進一步降低下限溫度，比例在3%至小於10%為佳。為了提高組成物的光學各向異性，比例在10%至50%為佳。是為了提光學各向異性，而且進一步降低下限溫度，特別期望的比例是11%至40%，11%至30%為更佳。
所期望的第二成分的比例是，為了降低組成物的臨界電壓，在10%以上為佳，而且為了降低下限溫度，在80%以下為佳。為了進一步降低組成物的臨界電壓，以及進一步降低下限溫度，比例在15%至80%為更佳。為了特別地降低組成物的臨界電壓，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是25%至75%。
所期望的第三成分的比例是，為了提高組成物的上限溫度，在10%以上為佳，為了降低下限溫度，在80%以下為佳。為了進一步提高組成物的上限溫度，以及降低下限溫度，比例在15%至75%為更佳。為了特別地提高組成物的上限溫度，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是20%至65%。
對於構成第二成分和第三成分的各種化合物，混合時 所期望的含有量進行說明。化合物(2-1)的比例是，為了降低組成物的下限溫度，在3%以上為佳，為了提高上限溫度，在35%以下為佳。為了進一步提高組成物的上限溫度，比例在3%至30%為更佳。為了特別地提高組成物的上限溫度，特別期望的比例是3%至25%。
化合物(3-1)的比例是，為了提高組成物的上限溫度，在5%以上為佳，為了降低下限溫度，在35%以下為佳。為了進一步提高組成物的上限溫度，以及進一步降低下限溫度，比例在10%至30%為更佳。為了特別地降低組成物的下限溫度，特別期望的比例是10%至25%。
化合物(3-2)的比例是，為了提高組成物的上限溫度，在3%以上為佳，為了降低下限溫度，在30%以下為佳。為了進一步降低組成物的下限溫度，比例在3%至25%為更佳。為了特別地提高組成物的上限溫度，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是5%至20%。
化合物(3-3)的比例是，為了降低組成物的臨界電壓，在3%以上為佳，為了降低組成物的下限溫度，在40%以下為佳。為了進一步降低組成物的臨界電壓，以及進一步降低下限溫度，比例在5%至35%為更佳。為了特別地降低組成物的臨界電壓，以及特別地降低組成物的下限溫度，特別期望的比例是10%至30%。
化合物(3-4)的比例是，為了降低組成物的臨界電壓，在3%以上為佳，為了降低組成物的下限溫度，在25%以下為佳。為了進一步降低組成物的下限溫度，比例在3% 至20%為更佳。為了特別地降低組成物的臨界電壓，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是5%至15%。
化合物(3-4)、化合物(3-4)和化合物(3-4)和在一起所占的比例是，為了降低組成物的臨界電壓，在2%以上為佳，為了降低下限溫度，在25%以下為佳。為了進一步降低組成物的下限溫度，比例在2%至20%為更佳。為了特別地降低組成物的臨界電壓，特別期望的比例是2%至15%。
化合物(3-6)的比例是，為了降低組成物的臨界電壓，在3%以上為佳，為了降低組成物的下限溫度，在20%以下為佳。為了進一步降低組成物的下限溫度，比例在3%至15%為更佳。為了特別地降低組成物的臨界電壓，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是5%至10%。
化合物(3-5)和化合物(4-1)和在一起所占的比例是，為了降低組成物的臨界電壓，在5%以上為佳，為了降低下限溫度，在30%以下為佳。為了進一步降低組成物的臨界電壓，以及進一步降低下限溫度，比例在10%至25%為更佳。為了特別地降低組成物的臨界電壓，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是15%至20%。
化合物(5-1)的比例是，為了降低組成物的黏度，在11%以上為佳，為了降低下限溫度，在50%以下為佳。為了進一步降低組成物的黏度，以及進一步降低下限溫度，比例在15%至45%為更佳。為了特別地降低組成物的黏度，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是20% 至40%。
化合物(5-1)和化合物(5-2)和在一起所占的比例是，為了降低組成物的黏度，在11%以上為佳，為了降低下限溫度，在50%以下為佳。為了進一步降低組成物的黏度，以及進一步降低下限溫度，比例在15%至45%為更佳。為了特別地降低組成物的黏度，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是20%至40%。
化合物(6-2)的比例是，為了提高組成物的上限溫度，在3%以上為佳，為了降低下限溫度，在15%以下為佳。為了進一步降低組成物的下限溫度，比例在3%至10%為更佳。為了特別地降低組成物的下限溫度，特別期望的比例是3%至5%。
化合物(6-1)和化合物(6-2)和在一起所占的比例是，為了提高組成物的上限溫度，在3%以上為佳，為了降低下限溫度，在45%以下為佳。為了進一步提高組成物的上限溫度，以及進一步降低下限溫度，比例在5%至40%為更佳。為了特別地提高組成物的上限溫度，以及特別地降低下限溫度，特別期望的比例是10%至35%。
化合物(7-1)的比例是，為了提高組成物的光學各向異性，在2%以上為佳，為了降低下限溫度，在20%以下為佳。為了進一步降低組成物的下限溫度，比例在2%至15%為更佳。為了特別地降低下限溫度，特別期望的比例是2%至10%。
為了防止在空氣中因加熱導致比電阻降低，並且為了 使元件在長時間使用後，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有大的電壓保持率，有一種方法是在組成物中添加抗氧化劑。在組成物中添加抗氧化劑時，為了發揮其效果，抗氧化劑的添加量在50ppm以上為佳，為了提高組成物的上限溫度，或者降低下限溫度，添加量在600ppm以下為佳。100ppm至300ppm為更佳。此添加量的比例是以液晶性化合物的總重量為基準。
本發明的組成物中，為了獲得良好的特性，第一成分、第二成分和第三成分和在一起的比例在70%以上為佳。比例在90%以上為更佳。
第五，說明所期望的成分化合物的形態。在成分化合物的化學式中，複數的化合物中使用了R1的記號。在這些化合物中，R1的含義可以是相同的，也可以是不同的。例如，有在化合物(2)中的R1是乙基，化合物(4)中的R1是乙基這樣的情形。還有化合物(2)中的R1是乙基，化合物(4)中的R1是丙基的情形。這一規定還適用於R2，A1，Z1，X1，Y1，n等記號。
R1和R2是直鏈的碳原子數1~10的烷基為佳。R3是直鏈的碳原子數1~10的烷基，或者是直鏈的碳原子數2~10的烯基為佳。為了降低製造成本，R3是直鏈的碳原子數1~10的烷基為更佳。R4是直鏈的碳原子數1~10的烷基、直鏈的碳原子數2~10的烯基、或者是用氟原子替換了任意氫原子的直鏈的碳原子數2~10的烯基為佳。R5是直鏈的碳原子數1~10的烷基，或者是直鏈的碳原子數1 ~10的烷氧基為佳。R6是直鏈的碳原子數1~10的烷基，或者是直鏈的碳原子數1~10的烷氧甲基為佳。R7是直鏈的碳原子數2~10的烯基為佳。R11和R12是直鏈的碳原子數1~10的烷基為佳。但是，在一種化合物中，R11和R12必須具有不同的碳原子數。
除了化合物(2-1)以外，烷基是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或者辛基為佳。為了降低黏度，烷基是乙基、丙基、丁基、戊基、或者庚基為更佳。但是，在一種化合物中，R11和R12必須具有不同的碳原子數。對於這些烷基來講，直鏈烷基比分叉的好。
在化合物(2-1)中，烷基是丙基、戊基、或者庚基為佳。為了降低黏度，在化合物(2-1)中，烷基是丙基或者戊基為更佳。為了降低黏度，在化合物(2-1)中，特別期望的烷基是丙基。對於這些烷基來講，直鏈烷基比分叉的好。
烯基是乙烯基、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-己烯基為佳。為了降低黏度等，烯基是乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或者3-戊烯基為更佳。在這些烯基中，所期望的-CH=CH-的立體構型是由雙鍵的位置來決定。為了降低黏度等，對於1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基，這樣的烯基以反位為佳。對於2-丁烯基、2-戊烯基、 2-己烯基，這樣的烯基以順位為佳。對於這些烯基來講，直鏈烯基比分叉的好。
用氟原子替換了任意的氫原子後的烯基是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-戊烯基為佳。為了降低黏度等，2，2-二氟-乙烯基和4，4-二氟-3-丁烯基為更佳。對於這些用氟原子替換了任意的氫原子後的烯基來講，直鏈烯基比分叉的好。
烷氧基是甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或者庚氧基為佳。為了降低黏度等，烷氧基是甲氧基和乙氧基為更佳。對於這些烷氧基來講，直鏈烷氧基比分叉的好。
烷氧甲基是甲氧甲基、乙氧甲基、丙氧甲基、丁氧甲基、或者戊氧甲基為佳。為了降低化合物的黏度等，烷氧甲基是甲氧甲基為更佳。對於這些烷氧甲基來講，直鏈烷氧甲基比分叉的好。
A1和A6分別為1，4-亞環己基或者1，4-苯撐。A2是1，4-亞環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基、或者1，4-苯撐。為了降低黏度，A2是1，4-亞環己基或者1，4-苯撐為佳。A3是1，4-亞環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基、1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐。為了降低黏度，A3是1，4-亞環己基、1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐為佳。A4是1，4-亞環己基、1，4 -苯撐、或者2-氟基-1，4-苯撐。A5是1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐。A7是1，4-苯撐或者2-氟基-1，4-苯撐。
為了提高上限溫度，對於記號中以及構造式中的1，4-亞環己基或者1，3-二氧陸圜-2，5-二基的立體構型是順位比反位好。2，6-二氟基-1，4-苯撐的氟基處於使化合物的介電各向異性增大的位置上。例如，參照化合物(3-3)等。2，6-二氟基-1，4-苯撐的氟基可以位於環的右側，也可以位於左側。為了降低黏度，如化合物(7-1)等那樣，位於右側為佳。
Z1是單鍵、-(CH2)2-、-CF2O-、或者-COO-。為了降低黏度，Z1是單鍵、-(CH2)2-、或者-CF2O-為佳。為了進一步降低黏度，Z1是單鍵為更佳。Z2是單鍵或者-(CH2)2-。為了降低黏度，Z2是單鍵為佳。Z3是單鍵或者-CF2O-。為了降低黏度，Z3是單鍵為佳。Z4是單鍵或者-COO-。為了降低黏度，Z4是單鍵為佳。
這些-COO-或者-CF2O-的結合基處於使化合物的介電各向異性增大的位置上。例如，參照化合物(2-7)、化合物(2-8)等。
X1和X2是獨立的氫原子或者氟原子。為了降低黏度，X1和X2都是氫原子為佳。為了提高介電各向異性，X1和X2都是氟原子為佳。為了降低黏度，而且提高介電各向異性，X1和X2分別是氫原子和氟原子為佳。
Y1是氟原子、氯原子、-OCF3、或者-OCF2H-。為 了降低黏度，Y1是氟原子、氯原子、或者-OCF3為佳，Y1是氟原子或者氯原子為更佳。Y2是氟原子或者氯原子。為了降低黏度，Y2是氯原子為佳。
第六，給出成分化合物的具體例子。在下述所期望的化合物中，R11和R12分別為烷基，以直鏈的碳原子數1~10的烷基為佳。R7是烯基，以直鏈的碳原子數2~10的烯基為佳。更佳的烷基和烯基，如已經說明的那樣。對於這些所期望的化合物，為了提高上限溫度，1，4-亞環己基以及1，3-二氧陸圜-2，5-二基的立體構型是順位比反位好。
為了降低下限溫度和降低黏度，化合物(1)中的R11和R12組合以乙基和丙基、乙基和戊基、丙基和戊基、丙基和丁基為佳。對於這些烷基來講，直鏈烷基比分叉的好。
化合物(2)是化合物(2-1)~化合物(2-8)為佳。為了降低黏度和降低下限溫度，化合物(2)是化合物(2-1)和化合物(2-2)為更佳。為了降低下限溫度，特別期望的化合物(2)是化合物(2-1)。
化合物(3)是化合物(3-1)~化合物(3-36)為佳。為了降低黏度，化合物(3-1)~化合物(3-12)為更佳，特別期望的化合物(3)是化合物(3-1)~化合物(3-6)。
對於化合物(3-1)~化合物(3-6)，為了提高上限溫度，以化合物(3-1)和化合物(3-2)為佳。為了提高上限溫度，而且提高光學各向異性，以化合物(3-1) 為佳。為了提高上限溫度，而且降低下限溫度，以化合物(3-2)為佳。
對於化合物(3-1)~化合物(3-6)，為了提高介電各向異性，以化合物(3-3)~化合物(3-6)為佳。為了提高介電各向異性，而且提高光學各向異性，以化合物(3-3)和化合物(3-4)為佳。為了提高介電各向異性，而且降低光學各向異性，以化合物(3-5)和化合物(3-6)為佳。
對於化合物(3-3)和化合物(3-4)，為了進一步提高介電各向異性，以化合物(3-3)為佳。為了進一步降低黏度，以化合物(3-4)為佳。對於化合物(3-5)和化合物(3-6)，為了進一步降低介電各向異性，以化合物(3-6)為佳。為了進一步降低黏度，以化合物(3-5)為佳。
化合物(4)是化合物(4-1)~化合物(4-6)為佳。為了降低黏度，化合物(4)是化合物(4-1)和化合物(4-2)為更佳，特別期望的化合物(4)是化合物(4-1)。
化合物(5)是化合物(5-1)~化合物(5-6)為佳。為了降低黏度，化合物(5)是化合物(5-1)~化合物(5-3)為更佳，特別期望的化合物(5)是化合物(5-1)和化合物(5-2)。對於化合物(5-1)和化合物(5-2)，為了進一步降低下限溫度，以化合物(5-1)為佳，為了降低製造成本，以化合物(5-2)為佳。
化合物(6)是化合物(6-1)~化合物(6-8)為佳。 為了降低黏度，化合物(6)是化合物(6-1)~化合物(6-3)為更佳，特別期望的化合物(6)是化合物(6-1)和化合物(6-2)。對於化合物(6-1)和化合物(6-2)，為了進一步降低下限溫度，以化合物(6-1)為佳，為了降低製造成本，以化合物(6-2)為佳。
化合物(7)是化合物(7-1)~化合物(7-5)為佳。為了降低黏度，化合物(7)是化合物(7-1)~化合物(7-3)為更佳，特別期望的是化合物(7-1)。
在組成物中添加抗氧化劑時，抗氧化劑是化合物(10)為佳。
n是1~9的整數為佳。n是1、3、5、7、9為更佳。特別期望的n是1和7。n是1時的化合物，由於揮發性大，能有效地防止在空氣中因為加熱導致的比電阻降低。n是7時的化合物，由於揮發性小，能有效地使元件在長時間使用後，不僅在室溫下，而且在高溫下也具有大的電壓保持率。
第七，說明成分化合物的合成法。這些化合物能夠通 過已知的方法合成。化合物(1)用日本專利特開昭第60-51135號公報/1985中記載的方法合成。化合物(2-1)用日本專利特開昭第58-126823號公報/1983中記載的方法合成。化合物(3-3)用日本專利特開第2000-95715號公報/2000中記載的方法合成。化合物(4-1)用改進日本專利特開平第2-233626號公報/1990中記載的方法合成。化合物(5-1)用日本專利特開昭第61-27928號公報/1986中記載的方法合成。化合物(6-2)用日本專利特開昭第57-165328號公報/1982中記載的方法合成。化合物(7-1)用日本專利特開平第2-237949號公報/1990中記載的方法合成。
沒有記載合成法的化合物能夠根據《有機合成》(Organic Syntheses，John Wiley & Sons，Inc)，《有機反應》(Organic Reactions，John Wiley & Sons，Inc)，《綜合有機合成》(Comprehensive Organic Syntheses，Pergamon Press)，《新實驗化學講座》(丸善)等書中記載的方法合成。式(10)的n是1的化合物是在市場上銷售的。例如，Aldrich公司出售這種化合物。式(10)的n是7的化合物等能夠根據美國專利3660505號說明書中記載的方法合成。組成物是用這樣得到的化合物，採用眾所周知的方法調製成的。例如，把作為成分的化合物混合在一起，通過加熱使其相互溶解。
最後，說明組成物的用途。大部分的組成物具有-20℃以下的下限溫度，70℃以上的上限溫度，以及0.10~0.15 的光學各向異性。含有這種組成物的元件具有大的電壓保持率。這種組成物適合於AM元件。這種組成物特別適合於透過型的AM元件。通過控制成分化合物的比例，並且混合其它的液晶性化合物，可以調製成具有0.07~0.18的光學各向異性的組成物，還可以調製成具有0.06~0.20的光學各向異性的組成物。這種組成物可以作為具有向列相的組成物使用，通過添加光學活性的化合物，可以作為光學活性的組成物使用。
這種組成物可以用在AM元件中。還可以用在PM元件中。這種組成物還可以用在具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA等模式的元件中。以使用在具有TN、ECB、OCB、或者IPS模式的元件中為佳。這些元件可以是反射型、透過型，或者半透過型也可以。以使用在透過型元件中為佳。還可以用在非晶矽TFT元件中，或者多晶矽TFT元件中。例如，把這種組成物微膠囊化後製作的NCAP(nematic curvilinear aligned phase，弧線排列向列)元件，或者在組成物中形成了三維網格狀高分子的PD(polymer dispersed，聚合物分散)元件等，還可以使用在PN(polymer network，聚合物網絡)元件中。
通過實施例對本發明作詳細說明。本發明不受下述實施例的限制。比較例和實施例中的化合物用記號表示，其定義表示在下面的表6中。表6中，1，4-亞環己基和1，3-二氧陸圜-2，5-二基的立體構型是反位。-CH=CH-的結合基的立體構型是反位。實施例中記號後括號內的 數字對應於所期望的化合物的序號。記號(-)是表示其它的液晶性化合物的意思。液晶性化合物的比例(百分比)是以總重量為基準的重量百分比(重量%)。最後，匯總了組成物的特性值。
組成物是測量了液晶性化合物等的成分的重量之後，經過混合調製而成。因此，容易計算出成分的重量%。但是，用氣體色譜分析不容易正確地計算出成分的比例。因為修正係數隨液晶性化合物的種類而變化。幸好修正係數大致為1。並且，成分化合物中1重量%的偏差對組成物的特性影響小。所以，在本發明中，可以把氣體色譜圖上的成分峰值的面積比視為成分化合物的重量%。也就是說，可以認為氣體色譜分析的結果(峰值的面積比)不用經過修正，就等價於液晶性化合物的重量%。
試樣是組成物時，就對組成物直接進行了測量，記錄了得到的結果。試樣是化合物時，把15重量%的化合物和85重量%的母液晶混合在一起調製成試樣。從測量得到的數值，用外插法算出化合物的特性值。外插值=(試樣的測量值-0.85×母液晶的測量值)/0.15。在這個比例下，當近晶相(或者結晶)在25℃下析出時，對化合物和母液晶的比例，按10重量%：90重量%、5重量%：95重量%、1重量%：99重量%的順序進行了變化。用外插法求出了化合物的上限溫度、光學各向異性、黏度、和介電各向異性的數值。
母液晶的組成如下。
特性值的測量採用了下述的方法。其中多數是日本電子機械工業會規格(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ．ED-2521A中記載的方法，以及其改進後的方法。測量用的TN元件上沒有安裝TFT。
向列相的上限溫度(NI；℃)：把試樣放在備有偏光顯微鏡的融點測量裝置的熱託盤上，以1℃/分鐘的速度加熱。測量了當試樣的一部分由向列相變化到各向同性液體時的溫度。向列相的上限溫度省略記為“上限溫度”。
向列相的下限溫度(Tc；℃)：把具有向列相的試樣放入玻璃瓶中，在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、和-40℃的冷凍箱中保存10天後，液晶相進行了觀察。例如，試樣在-20℃下仍然是近晶相，在-30℃下變成結晶或者近晶相時，記錄為Tc≦-20℃。向列相的下限溫度省略記為“下限溫度”。
黏度(η；20℃下測量；mPa．s)：測量使用了E型旋轉黏度計。
旋轉黏度(γ1；25℃下測量；mPa．s)：測量是按照M.Imai et al.,Molecular Crystals and Liquid Crystals,Vol.259,37(1995)中所記載的方法。試樣放在兩層玻璃基板的間隔 (液晶單元間隔)為5μm，扭轉角為0°的TN元件中。在TN元件上加電壓，從16伏特開始，以0.5伏特的間隔，逐漸增加到19.5伏特。在停止加電壓0.2秒後，僅加一個矩形波電壓(矩形脈衝；0.2秒)，然後停止加電壓(2秒)，這樣的條件下重複施加電壓。對這樣由於加電壓產生的過渡電流(transient current)的峰值電流(peak current)和峰值時間(peak time)進行了測量。由這些測量值，根據M.Imai等的論文中，第40頁上的計算公式(8)，求出旋轉黏度值。在這個計算中必須知道的介電各向異性的數值是用下述的介電各向異性的測量方法，對此旋轉黏度測量時使用的元件進行測量後求出的。
光學各向異性(折射率各向異性；△n；在25℃下測量)：測量使用的是波長589 nm，目鏡上裝有偏光板的阿貝折射計(Abbe refractometer)。向一個方向磨擦主棱鏡的表面之後，把試樣滴在主棱鏡上。當偏光方向與磨擦方向平行時，測量了折射率n∥。當偏光方向與磨擦的方向垂直時，測量了折射率n⊥。光學各向異性的數值根據公式，△n=n∥-n⊥，計算出。
介電各向異性(△ε；在25℃下測量)：試樣放在兩層玻璃基板的間隔(液晶單元間隔)為9 μm，扭轉角為80度的TN元件中。在這個元件上加正弦波電壓(10V，1kHz)，2秒鐘後，對液晶分子長軸方向上的介電率(ε∥)進行了測量。在這個元件上加正弦波電壓(0.5V，1kHz)，2秒鐘後，對液晶分子短軸方向上的介電率(ε⊥)進行了 測量。介電各向異性的數值根據公式，△ε=ε∥-ε⊥，計算出。
臨界電壓(Vth；在25℃下測量；V)：測量使用的是大塚電子株式會社製造的LCD5100型亮度計。光源是鹵素燈。試樣放在兩層玻璃基板的間隔(液晶單元間隔)為5.0 μm，扭轉角為80度的常時亮態模式(normally white mode)的TN元件中。在這個元件上加電壓(32Hz，矩形波)，從0V開始，以0.02V的間隔，逐漸增加到10V。這時，光從垂直方向照射到元件上，對透過元件的光量進行了測量。以光量達到最大時的透過率為100%，光量為最小時的透過率為0%，作出電壓-透過率曲線。臨界電壓是透過率為90%時的電壓。
電壓保持率(VHR；在25℃和100℃下測量；%)：測量使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，兩層玻璃基板的間隔(液晶單元間隔)為6 μm。試樣放入元件內後，用在紫外線下重合的粘著劑密封。在這個TN元件上，加脈衝電壓(5V、60微秒)使其充電。用高速電壓計以16.7毫秒的間隔，測量了電壓的衰減，求出了單位週期內電壓曲線和橫軸之間的面積A。面積B為沒有衰減時的面積。電壓保持率是相對於面積B，面積A的百分率。在25℃下測量得到的電壓保持率用VHR-1表示。在100℃下測量得到的電壓保持率用VHR-2表示。然後，對這個TN元件在100℃下加熱250小時。VHR-3是加熱後的元件在25℃下，測得的電壓保持率。VHR-4是加熱後的元件在100℃ 下，測得的電壓保持率。VHR-1和VHR-2相當於初期階段的評價。VHR-3和VHR-4相當於元件長期使用後的評價。
響應時間(τ；在25℃下測量；毫秒)：測量使用的是大塚電子株式會社製造的LCD5100型亮度計。光源是鹵素燈。低通濾波器(Low-pass filter)設置在5kHz。試樣放在兩層玻璃基板的間隔(液晶單元間隔)為5.0 μm，扭轉角為80度的常時亮態模式(normally white mode)的TN元件中。在這個元件上加矩形波電壓(60Hz、5V、0.5秒)。這時，光從垂直方向照射到元件上，對透過元件的光量進行了測量。以光量達到最大時的透過率為100%，光量為最小時的透過率為0%。上升時間(τ r：rise time)是透過率從90%變化到10%所要的時間。下降時間(τ f：fall time)是透過率從10%變化到90%所要的時間。響應時間是這樣求出的上升時間與下降時間的和。
氣體色譜分析：測量使用的是島津製作所製造的GC-14B型氣相色譜儀。載氣為氦氣(2 ml/分鐘)。試樣氣化室溫度設定在280℃，檢測器(FID)設定在300℃。成分化合物的分離使用的是Agilent Technologies Inc.製造的毛細管柱DB-1(長30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm；固定液相是二甲基聚矽氧烷；無極性)。此柱在200℃下保持2分鐘後，以每分鐘升高5℃的速度，升溫到280℃。試樣在丙酮溶液中(0.1重量%)調製後，將1 μl試樣注入到試樣氣化室。記錄儀是島津製作所製造C-R5A型數據處 理機(Chromatopac)，或者與此等同的儀器。得到的氣相色譜表示出對應于成分化合物的峰的保持時間和峰的面積。
用於稀釋試樣的溶媒可以是三氯甲烷、己烷等。為了分離成分化合物，也可以使用以下的毛細管柱。Agilent Technologies Inc.製造的HP-1(長30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm)，Restek Corporation製造的Rtx-1(長30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm)，SGE International Pty.Ltd製造的BP-1(長30m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm)。為了防止化合物的峰重合，也可以使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025(長50 m、內徑0.25 mm、膜厚0.25 μm)。氣相色譜上峰的面積的比相當於成分化合物的比例。成分化合物的重量%與各個峰的面積比不完全一致。但是，對於本發明來講，使用這些毛細管柱時，可以認為成分化合物的重量%與各個峰的面積一致。因為成分化合物的修正係數差別不大。
比較例1
從日本專利特開昭第60-51135號公報/1985(US4,594,465、EP0132377A2)公開的組成物中選擇了混合物1。其理由是因為組成物中不含有光學活性的化合物以及具有負的介電各向異性的化合物。這個組成物的成分和特性如下所示。這個組成物是下限溫度高、光學各向異性大、γ1大、VHR-2小、響應時間長。
5-BB(F)B-5 20%
NI=82．.6℃；Tc≦0℃；△n=0．.188；△ε=6．.7；γ1=144．.2mPa．s；Vth=1．.98V；VHR-1=99．.0%；VHR-2=52．.6%；τ=16．.4ms。
比較例2
從專利合作協定第WO2004/0375710A1號公報中公開的組成物中選擇了實施例4-a)。其理由是γ1值公開，而且是具有最小γ1值的組成物。這個組成物的成分和特性如下所示。這個組成物是光學各向異性小、γ1大、響應時間長。
NI=89.6℃；Tc≦-30℃；△n=0.094；△ε=8.8；γ1=122.1mPa．s；Vth=1.25V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.1%；τ=21.3ms。
比較例3
從專利合作協定第WO2004/0375710A1號公報中公開的組成物中選擇了實施例3-b)-M3A+1.0wt% PGP-2-2。其理由是組成物中含有本發明的化合物(1)。這個組成物的成分和特性如下所示。這個組成物是上限溫度低、下限溫度高、光學各向異性小、響應時間長。
NI=39.6℃；Tc<-10℃；△n=0.072；△ε=5.3；γ1=56.0mPa．s；Vth=1.09V；VHR-1=99.6%；VHR-2=92.2%；τ=24.6ms。
實施例1
NI=70.0℃；Tc≦-20℃；△n=0.109；△ε=3.9；γ1=43.2mPa．s；Vth=1.91V；VHR-1=99.5%；VHR-2=92.0%；τ=7.1ms。
實施例2
NI=70.0℃；Tc≦-20℃；△n=0.110；△ε=3.5；γ1=44.0mPa．s；Vth=2.00V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.5%；τ=8.6ms。
實施例3
NI=79.8℃；Tc≦-30℃；△n=0.111；△ε=5.4；γ1=61.7mPa．s；Vth=1.88V；VHR-1=99.5%；VHR-2=92.3%；τ=9.5ms。
實施例4
NI=80.6℃；Tc≦-20℃；△n=0.119；△ε=3.9；γ1=56.9mPa．s；Vth=2.17V；VHR-1=99.6%；VHR-2=92.7%；τ=8.3ms。
實施例5
NI=77.7℃；Tc≦-20℃；△n=0.114；△ε=4.0；γ1=54.6mPa．s；Vth=2.02V；VHR-1=99.8%；VHR-2=92.6%；τ=8.9m。
實施例6
NI=80.7℃；Tc≦-30℃；△n=0.120；△ε=4.0；γ1=62.8mPa．s；Vth=2.06V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.3%；τ=9.4ms。
實施例7
NI=78.7℃；Tc≦-30℃；△n=0.121；△ε=3.9；γ1=60.3mPa．s；Vth=2.07V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.2%；τ=9.3ms。
實施例8
NI=78.8℃；Tc≦-30℃；△n=0.135；△ε=4.3；γ1=63.9mPa．s；Vth=2. 24V；VHR-1=99.7%；VHR-2=99.1%；τ=8.2ms。
實施例9
NI=79.0℃；Tc≦-30℃；△n=0.131；△ε=5.2；γ1=65.9mPa．s；Vth=2.08V；VHR-1=99.6；VHR-2=92.0%；τ=8.3ms。
實施例10
NI=80.4℃；Tc≦-30℃；△n=0.112；△ε=6.4；γ1=65.4mPa．s；Vth=1.78V；VHR-1=99.7%；VHR-2=91.9%；τ=8.5ms。
實施例11
NI=79.3℃；Tc≦-30℃；△n=0.11 1；△ε=5.7；γ1=57.2mPa．s；Vth=1.73V；VHR-1=99.5%；VHR-2=92.3%；τ=8.1ms。
實施例12
NI=79.3℃；Tc≦-20℃；△n=0.113；△ε=3.8；γ1=63.1mPa．s；Vth=2.10V；VHR-1=99.6%；VHR-2=92.2%；τ=10.6m。
實施例13
NI=84.1℃；Tc≦-30℃；△n=0.140；△ε=4.0；γ1=73.3mPa．s；Vth=2.23V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.3%；τ=9.0ms。
實施例14
NI=78.8℃；Tc≦-30℃；△n=0.117；△ε=3.9；γ1=61.5mPa．s；Vth=2.04V；VHR-1=99.5%；VHR-2=92.1%；τ=9.8ms。
實施例15
NI=85.5℃；Tc≦-30℃；△n=0.132；△ε=4.1；γ1=72.8mPa．s；Vth=2.19V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.2%；τ=8.8ms。
實施例16
2-BB(F)B-3 (1) 9%
NI=76.8℃；Tc≦-30℃；△n=0.114；△ε=6.2；γ1=63.3mPa．s；Vth=1.68V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.3%；τ=9.7ms。
實施例17
NI=78.7℃；Tc≦-30℃；△n=0.110；△ε=3.9；γ1=64.2mPa．s；Vth=2.09V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.5%；τ=10.9ms。
實施例18
NI=79.0℃；Tc≦-20℃；△n=0.113；△ε=3.8；γ1=63.8mPa．s；Vth=2.12V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.2%；τ=10.5ms。
實施例19
這個組成物中添加了300ppm式(10)的n為1的化合物。這時的組成物的特徵如下。NI=70.0℃；Tc≦-20℃；△n=0.109；△ε=3.9；γ1=43.2mPa．s；Vth=1.91V；VHR- 1=99.5%；VHR-2=92.0%；τ=7.1ms。
實施例20
這個組成物中添加了200ppm式(10)的n為7的化合物。這時的組成物的特徵如下。NI=70.0℃；Tc≦-20℃；△n=0.110；△ε=3.5；γ1=44.0mPa．s；Vth=2.00V；VHR-1=99.7%；VHR-2=92.5%；τ=8.6ms。
[在工業上的利用可能性]
液晶組成物以及這種組成物是具有向列相，介電各向異性為正的組成物，適用於AM(active matrix，主動矩陣)等元件。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (45)

  1. 一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分、從式(2)~式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分、以及從式(5)~式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相； 其中，R1是烷基；R3是烷基或者烯基；R4是烷基、烯基、或者是任意的氫原子被氟原子替換後的烯基；R5是烷基或者烷氧基；R6是烷基或者烷氧甲基；R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基；A1和A6分別為1，4-亞環己基或者1，4-苯撐；A2是1，4-亞環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基、或者1，4-苯撐；A3是1，4-亞環己基、1，3-二氧陸圜-2，5-二基、1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐；A4是1，4-亞環己基、1，4-苯撐、或者2-氟基-1，4- 苯撐；A5是1，4-苯撐、2-氟基-1，4-苯撐、或者2，6-二氟基-1，4-苯撐；A7是1，4-苯撐或者2-氟基-1，4-苯撐；Z1是單鍵、-(CH2)2-、-CF2O-、或者-COO-；Z2是單鍵或者-(CH2)2-；Z3是單鍵或者-CF2O-；Z4是單鍵或者-COO-；X1和X2分別為氫原子或者氟原子；Y1是氟原子、氯原子、-OCF3-、或者-OCF2H；並且Y2是氟原子或者氯原子。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，第二成分是從式(2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，第二成分是從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，第二成分是從式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，第二成分是從式(2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，第二成分是從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，第二成分是從式(2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、從式(3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、 以及從式(4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  8. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(5)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  9. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  10. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  11. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(5)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  12. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，第三成分是從式(5)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、從式(6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、以及從式(7)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  13. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
  14. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液 晶組成物，第一成分的比例在3重量%至小於10重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
  15. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
  16. 如申請專利範圍第1~7項中的任何一項所述的液晶組成物，具有0.10~0.15的光學各向異性。
  17. 一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分，從式(2-1)、式(3-1)~式(3-6)、以及式(4-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，從式(5-1)、式(5-2)、式(6-1)、式(6-2)、以及式(7-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相； 其中，R1和R2分別為烷基；R7是烯基；而且R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的液晶組成物，第二成分是從式(3-3)~式(3-6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，並且第三成分是從式(5-1)、式(5-2)、式(6-1)、以及式(6-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物。
  19. 如申請專利範圍第17或者第18項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，並且第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
  20. 如申請專利範圍第17或者第18項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至小於10重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，並且第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
  21. 如申請專利範圍第17或者第18項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，第二成分的比例在10重量%至85重量%的範圍內，並且第三成分的比例在10重量%至80重量%的範圍內。
  22. 如申請專利範圍第17或者第18項所述的液晶組成物，具有0.10~0.15的光學各向異性。
  23. 一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第一成分，從式(3-3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，並且從式(5-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、以及從式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相； 其中，R1和R2分別為烷基；R7是烯基；而且R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，作為第二成分的式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，第三成分中式(5-1)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內，並且式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物的比例在3重量%至45重量%的範圍內。
  25. 如申請專利範圍第23項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至小於10重量%的範圍內，作為第二成分的式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，第三成分中式(5-1)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內，並且式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物的比例在3重量%至45重量%的範圍內。
  26. 如申請專利範圍第23項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，作為第二成分的式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，第三成分中式(5-1)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內，並且式(6-1)和式(6-2)所表示的化合物的比例在3重量%至45重量%的範圍內。
  27. 如申請專利範圍第23~26項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(3-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  28. 如申請專利範圍第27項所述的液晶組成物，含有從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  29. 如申請專利範圍第28項所述的液晶組成物，含有從式(3-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  30. 如申請專利範圍第27項所述的液晶組成物，含有從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，以及從式(3-4)、式(3-5)和式(3-6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  31. 如申請專利範圍第30項所述的液晶組成物，含有 從式(7-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分； 其中，R1和R2分別為烷基。
  32. 如申請專利範圍第23~26項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的液晶組成物，含有從式(3-6)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  34. 如申請專利範圍第23~26項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(3-5)和式(4-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  35. 一種液晶組成物，含有從式(1)所表示的化合物 群中選出的至少一種化合物作為第一成分，從式(2-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、從式(3-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物、以及從式(3-3)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，並且從式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分，具有正的介電各向異性，而且具有向列相； 其中，R1和R2分別為烷基；R7是烯基；而且R11和R12是彼此碳原子數互不相同的烷基。
  36. 如申請專利範圍第35項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至50重量%的範圍內，第二成分中式(2-1)所表示的化合物的比例在3重量%至35重量%的範圍內、式(3-1)所表示的化合物的比例在5重量%至35重量%的範圍內、式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，並且作為第三成分的式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內。
  37. 如申請專利範圍第35項所述的液晶組成物，第一成分的比例在3重量%至小於10重量%的範圍內，第二成 分中式(2-1)所表示的化合物的比例在3重量%至35重量%的範圍內、式(3-1)所表示的化合物的比例在5重量%至35重量%的範圍內、式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，並且作為第三成分的式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內。
  38. 如申請專利範圍第35項所述的液晶組成物，第一成分的比例在10重量%至50重量%的範圍內，第二成分中式(2-1)所表示的化合物的比例在3重量%至35重量%的範圍內、式(3-1)所表示的化合物的比例在5重量%至35重量%的範圍內、式(3-3)所表示的化合物的比例在3重量%至40重量%的範圍內，作為第三成分的式(5-1)和式(5-2)所表示的化合物的比例在11重量%至50重量%的範圍內。
  39. 如申請專利範圍第35~38項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(3-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分； 其中，R1是烷基。
  40. 如申請專利範圍第35~38項中的任何一項所述的液晶組成物，含有從式(3-4)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第二成分，從式(6-2)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物，和從式(7-1)所表示的化合物群中選出的至少一種化合物作為第三成分； 其中，R1和R2分別為烷基。
  41. 如申請專利範圍第23~26項或第35~38項中的任何一項所述的液晶組成物，具有0.10~0.15的光學各向異性。
  42. 如申請專利範圍第1~7項、第17~18項、第23~26項或第35~38項中的任何一項所述的液晶組成物，另外還含有抗氧化劑。
  43. 如申請專利範圍第42項所述的液晶組成物，抗氧化劑是式(10)所表示的化合物； 其中，n是1~9的整數。
  44. 如申請專利範圍第42項所述的液晶組成物，相對於液晶性化合物的總重量，抗氧化劑的比例在50至600ppm。
  45. 一種液晶顯示元件，含有第1~44項中的任何一項所述的液晶組成物。
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