TWI441903B - 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
本發明主要是關於一種適用於主動矩陣(active matrix，AM)元件等的液晶組成物以及含有該組成物的AM元件等。本發明尤其關於一種介電異向性(dielectric anisotropy)為負的液晶組成物，且關於一種含有該組成物的橫向電場切換(in-plane switching，IPS)模式、垂直配向(vertical alignment，VA)模式、或者聚合物穩定配向(polymer sustained alignment，PSA)模式之元件。
液晶顯示元件基於液晶之運作模式可分類為：相變(phase change，PC)、扭轉向列(twisted nematic，TN)、超扭轉向列(super twisted nematic，STN)、電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光學補償彎曲(optically compensated bend，OCB)、橫向電場切換(in-plane switching，IPS)、垂直配向(vertical alignment，VA)、聚合物穩定配向(Polymer sustained alignment，PSA)模式等。基於元件之驅動方式可分類為：被動矩陣(passive matrix，PM)與主動矩陣(active matrix，AM)。PM被分類為靜態(static)與多工(multiplex)等，AM被分類為薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)、金屬-絕緣體-金屬(metal insulator metal，MIM)等。TFT是分類為非晶矽(amorphous silicon)以及多晶矽(polycrystal silicon)。後者根據製造步驟可分類為高溫型與低溫型。基於光源可分類為：利用自然光的反射型、利用背光源(back light)的透射型、以及利用自然光與背光源兩者的半透射型。
該等元件含有具有適當之特性的液晶組成物。該液晶組成物具有向列相。為了獲得具有良好之一般特性的AM元件，而提高組成物的一般特性。將上述兩種一般特性的相關性歸納在下述表1中。基於市售的AM元件來進一步說明組成物的一般特性。向列相的溫度範圍與元件可使用之溫度範圍相關。向列相的較好的上限溫度為大於等於70℃，並且向列相的較好的下限溫度為小於等於-10℃。組成物的黏度與元件的響應時間(response time)相關。旋轉黏度與黏度相同，亦與元件的響應時間相關。為了藉由元件顯示動態影像，較好的是響應時間較短。因此，較好的是組成物之黏度較小。更好的是在較低溫度下的黏度較小。
組成物之光學異向性與元件之對比度相關。組成物之光學異向性(Δn)與元件之單元間隙(d)的乘積(Δn‧d)是以使對比度達到最大的方式進行設計。組成物之光學異向性與元件之單元間隙之乘積的適當值依賴於運作模式的種類。在採用VA模式之元件時，上述乘積的適當值在0.30μm至0.40μm之範圍內；在採用IPS模式之元件時，上述積的適當值在0.20μm至0.30μm之範圍內。於該情形時，對於單元間隙較小之元件而言較好的是具有光學異向性之組成物。組成物中的絕對值較大的介電異向性有助於使元件具有較低的門限電壓(threshold voltage)、較小的功耗以及較大的對比度。因此，較好的是絕對值較大的介電異向性。組成物的電阻率較大，該情況有助於使元件具有較大的電壓保持率以及較大的對比度。因此，較好的是在初始階段，不僅在室溫下，且在較高的溫度下亦具有電阻率較大的組成物。較好的是，在長時間使用後，不僅在室溫下，且在較高的溫度下亦具有較大電阻率之組成物。組成物對紫外線及熱的穩定性與液晶顯示元件之壽命有關。對紫外線及熱的穩定性較高時，該元件之壽命較長。此種特性對於用於液晶投影器(liquid crystal projector)、液晶電視(liquid crystal television)等中之AM元件而言較好。
在具有TN模式之AM元件中，可使用具有正介電異向性的組成物。另一方面，在具有VA模式之AM元件中，可使用具有負介電異向性的組成物。在具有IPS模式之AM元件中，可使用具有正或負介電異向性的組成物。在具有PSA模式之AM元件中，可使用具有正或負介電異向性的組成物。具有負介電異向性的液晶組成物的例子揭示在如下專利文獻中。
[專利文獻1]日本專利特開2005-35986號公報
[專利文獻2]日本專利特開2005-105132號公報
[專利文獻3]日本專利特開2005-281560號公報
[專利文獻4]日本專利特開2005-290349號公報
[專利文獻5]國際公開第2006/040009號手冊
[專利文獻6]日本專利特開2007-254583號公報
較理想的AM元件具有如下特性：可使用之溫度範圍較廣、響應時間較短、對比度較大、門限電壓較低、電壓保持率較大、壽命較長等。較理想的是小於1毫秒的響應時間。因此，組成物的理想特性為：向列相的上限溫度較高、向列相的下限溫度較低、黏度較小、光學異向性較大、正或負的介電異向性較大、電阻率較大、對紫外線的穩定性較高、對熱的穩定性較高等。
本發明之一個目的是提供一種液晶組成物，其在向列相的上限溫度較高、向列相的下限溫度較低、黏度較小、光學異向性較大、負的介電異向性較大、電阻率較大、對紫外線的穩定性較高、對熱的穩定性較高等特性中，滿足至少一種特性。本發明之另一目的是提供一種在至少兩種上述特性間具有適當之平衡的液晶組成物。本發明之其他目的是提供含有如上所述之組成物的液晶顯示元件。本發明之其他目的是提供一種具有光學異向性較大、負的介電異向性較大、對紫外線的穩定性較高等特性的組成物，並且提供一種具有響應時間較短、電壓保持率較大、對比度較大、壽命較長等特性的AM元件。
本發明是關於一種液晶組成物、以及含有該組成物的液晶顯示元件，該液晶組成物含有作為第一成分的選自式(1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、作為第二成分的選自式(2)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及作為第三成分的選自式(3)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物，並且該液晶組成物具有負的介電異向性。
其中，R1 、R2 、R4 、R5 及R6 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基；R3 是碳數為2至12之烯基；環A、環B及環C獨立為1,4-亞環己基或者1,4-亞苯基；環D及環E獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基或者2,5-二氟-1,4-亞苯基；Z1 及Z2 獨立為單鍵、亞乙基、亞甲基氧基、或者羰氧基；m及n獨立為1、2或者3；p及q獨立為0、1、2或者3，並且p＋q≦3。
[發明效果]
本發明之優點是關於一種液晶組成物，其在向列相的上限溫度較高、向列相的下限溫度較低、黏度較小、光學異向性較大、負的介電異向性較大、電阻率較大、對紫外線的穩定性較高、對熱的穩定性較高等特性中，滿足至少一種特性。本發明之一方面是關於一種至少兩種上述特性間具有適當之平衡的液晶組成物。本發明之另一方面是關於一種含有如上所述之組成物的液晶顯示元件。本發明之其他方面是關於一種具有光學異向性較大、負的介電異向性較大、對紫外線的穩定性較高等特性的組成物，並且關於一種具有響應時間較短、電壓保持率較大、對比度較大、壽命較長等特性的AM元件。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本說明書中之用語的使用方法如下所述。有時將本發明之液晶組成物或者本發明之液晶顯示元件分別簡稱為「組成物」或者「元件」。液晶顯示元件是液晶顯示面板以及液晶顯示模組的總稱。「液晶性化合物」是指具有向列相、層列相(smectic phase)等液晶相的化合物、或者雖不具有液晶相但作為組成物的成分有用的化合物。該有用的化合物例如含有如1,4-亞環己基或1,4-亞苯基等六員環，具有棒狀(rod like)分子結構。光學活性化合物或者可聚合之化合物有時會添加至組成物中。即便該等化合物為液晶性化合物，在此亦分類為添加物。有時將選自式(1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物簡稱為「化合物(1)」。「化合物(1)」是指式(1)所表示之一種化合物或者兩種或兩種以上的化合物。對於其他式所表示之化合物亦同樣。「任意的」不僅指位置為任意，亦指個數為任意，但不包括個數為0的情況。
有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。有時將向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。「電阻率較大」是指組成物在初始階段，不僅在室溫下，且在接近向列相的上限溫度的溫度下亦具有較大的電阻率，並且在長時間使用後，不僅在室溫下且在接近向列相的上限溫度的溫度下亦具有較大的電阻率。「電壓保持率較大」是指元件在初始階段，不僅在室溫下且在接近向列相的上限溫度的溫度下亦具有較大的電壓保持率，並且在長時間使用後，不僅在室溫下且在接近向列相之上限溫度的溫度下亦具有較大的電壓保持率。對光學異向性等特性進行說明時，使用藉由實施例中所述之方法所測定的值。第一成分為一種化合物或者兩種或兩種以上的化合物。「第一成分的比例」是指第一成分相對於液晶組成物的總重量的重量百分比(wt%)。第二成分的比例等亦同樣。組成物中所混合的添加物的比例是指上述添加物相對於液晶組成物的總重量的重量百分比(wt%)。
在成分化合物的化學式中，將R1 的符號用於多種化合物。在該等化合物中，任意兩個R1 的含義可相同，亦可不同。例如，有化合物(1)的R1 為乙基，且化合物(1-1)的R1 為乙基的情況。亦有化合物(1)的R1 為乙基，而化合物(1-1)的R1 為丙基的情況。該規則亦適用於R2 、R3 等。化學式的「CL」表示氯。
本發明為下述項等。
1.一種液晶組成物，其含有作為第一成分的選自式(1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、作為第二成分的選自式(2)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及作為第三成分的選自式(3)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物，並且該液晶組成物具有負的介電異向性。
其中，R1 、R2 、R4 、R5 及R6 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基；R3 是碳數為2至12之烯基；環A、環B及環C獨立為1,4-亞環己基或者1,4-亞苯基；環D及環E獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、或者2,5-二氟-1,4-亞苯基；Z1 及Z2 獨立為單鍵、亞乙基、亞甲基氧基、或者羰氧基；m及n獨立為1、2或者3；p及q獨立為0、1、2或者3，並且p＋q≦3。
2.如第1項所述之液晶組成物，其中第一成分是選自式(1-1)至式(1-4)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
其中，R1 及R2 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基；環A1 、環A2 、環B1 及環B2 獨立為1,4-亞環己基或者1,4-亞苯基；Z1 及Z2 獨立為單鍵、亞乙基、亞甲基氧基、或者羰氧基。
3.如第2項所述之液晶組成物，其中第一成分是選自式(1-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
4.如第2項所述之液晶組成物，其中第一成分是選自式(1-3)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
5.如第1項至第4項中任一項所述之液晶組成物，其中第二成分是選自式(2-1)至式(2-3)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
其中，R3 是碳數為2至12之烯基；R4 是碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基。
6.如第5項所述之液晶組成物，其中第二成分是選自式(2-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
7.如第5項所述之液晶組成物，其中第二成分是選自式(2-2)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
8.如第5項所述之液晶組成物，其中第二成分是選自式(2-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(2-2)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
9.如第1項至第8項中任一項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)至式(3-10)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
其中，R5 及R6 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基。
10.如第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
11.如第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(3-4)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
12.如第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(3-6)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
13.如第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-6)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(3-10)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
14.如第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、選自式(3-4)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(3-6)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
15.如第1項至第14項中任一項所述之液晶組成物，其中相對於液晶組成物之總重量，第一成分的比例在5wt%至35wt%之範圍內，第二成分的比例在20wt%至65wt%之範圍內，並且第三成分的比例在25wt%至65wt%之範圍內。
16.如第1項至第15項中任一項所述之液晶組成物，其中向列相的上限溫度為大於等於70℃、波長589nm下之光學異向性(25℃)大於等於0.08，並且頻率為1kHz下的介電異向性(25℃)小於等於-2。
17.一種液晶顯示元件，其含有如第1項至第16項中任一項所述之液晶組成物。
18.如第17項所述之液晶顯示單元，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式、IPS模式、或者PSA模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
本發明亦包含如下各項。1)更含有光學活性化合物的上述組成物，2)更含有抗氧化劑(antioxidant)、紫外線吸收劑(ultraviolet absorber)、消泡劑(antifoaming agent)、可聚合之化合物、聚合起始劑(polymerization initiator)等添加物的上述組成物。3)含有上述組成物的AM元件，4)含有上述組成物並且具有ECB、OCB、IPS、VA、或者PSA模式的元件，5)含有上述組成物的透射型元件，6)將上述組成物用作具有向列相之組成物的用途，7)藉由向上述組成物中添加光學活性化合物而用作光學活性組成物的用途。
以如下順序對本發明的組成物進行說明。第一，對組成物中的成分化合物之構成進行說明。第二，對成分化合物的主要特性、以及該化合物對組成物產生的主要效果進行說明。第三，對組成物中的成分的組合、成分化合物之較好的比例以及其依據進行說明。第四，對成分化合物之較好的形態進行說明。第五，列舉成分化合物的具體例子。第六，對可混合至組成物中的添加物進行說明。第七，對成分化合物的合成方法進行說明。最後，對組成物的用途進行說明。
第一，對組成物中的成分化合物之構成進行說明。本發明的組成物可分為組成物A及組成物B。組成物A可更含有其他的液晶性化合物、添加物、雜質等。「其他的液晶性化合物」是指與化合物(1)、化合物(2)、以及化合物(3)不同的液晶性化合物。此種化合物是為了進一步調整特性而混合至組成物中。其他的液晶性化合物中，自對熱或紫外線之穩定性的觀點考慮，較好的是氰基化合物較少。氰基化合物的更好的比例為0wt%。添加物為光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、可聚合之化合物、聚合起始劑等。雜質是在成分化合物之合成等步驟中所混入的化合物等。即便該化合物為液晶性化合物，在此亦歸類為雜質。
組成物B實質上由選自化合物(1)、化合物(2)、以及化合物(3)中的化合物所組成。「實質上」是指除添加物以及雜質以外，組成物不含有與該等化合物不同的液晶性化合物。組成物B的成分數少於組成物A。自降低成本的觀點考慮，組成物B優於組成物A。自可藉由混合其他的液晶性化合物來進一步調整物性的觀點考慮，組成物A優於組成物B。
第二，對成分化合物的主要特性、以及該化合物對組成物之特性產生的主要效果加以說明。根據本發明的效果，將成分化合物的主要特性歸納於表2中。表2的符號中，L表示大或者高，M表示中等程度，S表示小或者低。符號L、M、S是基於成分化合物間之定性比較的分類。
將成分化合物混合至組成物中時，成分化合物對組成物之特性產生的主要效果如下所述。化合物(1)是提高介電異向性的絕對值。化合物(2)是提高介電異向性的絕對值，並且降低下限溫度。化合物(3)是提高上限溫度或者降低黏度。
第三，對組成物中的成分之組合、成分化合物之較好的比例以及其依據進行說明。組成物中的成分之組合為第一成分＋第二成分＋第三成分。
為了提高介電異向性之絕對值，第一成分的較好的比例為大於等於5wt%；為了降低下限溫度，第一成分的較好的比例為小於等於35wt%。第一成分的更好的比例為5wt%至30wt%之範圍。尤其好的比例為5wt%至25wt%之範圍。
為了提高介電異向性之絕對值、並且降低下限溫度，第二成分的較好的比例為大於等於20wt%；為了降低黏度，第二成分的較好的比例為小於等於65wt%。第二成分的更好比例為20wt%至60wt%之範圍。尤其好的比例為25wt%至55wt%的範圍。
為了提高上限溫度或者降低黏度，第三成分的較好的比例為大於等於25wt%；為了提高介電異向性的絕對值，第三成分的較好的比例為大於等於65wt%。第三成分的更好的比例為30wt%至60wt%之範圍。尤其好的比例為35wt%至55wt%之範圍。
第四，對成分化合物之較好的形態進行說明。R1 、R2 、R4 、R5 及R6 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基。為了提高對紫外線或熱之穩定性等，較好的R1 及R2 分別為碳數為1至12之烷基。為了提高介電異向性之絕對值，R4 較好的是碳數為1至12之烷氧基。為了提高對紫外線或熱之穩定性等，較好的R5 及R6 分別為碳數為1至12之烷基；或者為了降低下限溫度，較好的R5 及R6 分別為碳數為2至12之烯基。R3 為碳數為2至12之烯基。
較好的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或者辛基。為了降低黏度，更好的烷基為乙基、丙基、丁基、戊基、或者庚基。
較好的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或者庚氧基。為了降低黏度，更好的烷氧基為甲氧基或者乙氧基。
較好的烯基為乙烯基、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。為了降低黏度，更好的烯基為乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或者3-戊烯基。該等烯基中的-CH=CH-之較好的立體構型(configuration)依賴於雙鍵之位置。就為了降低黏度等方面而言，如1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基等烯基中較好的是反式構型。如2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基等的烯基中較好的是順式構型。該等烯基中，直鏈之烯基優於支鏈之烯基。
任意的氫原子被氟原子取代而成的烯基的較好的例子為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。為了降低黏度，更好的例子為2,2-二氟乙烯基、以及4,4-二氟-3-丁烯基。
環A、環B及環C獨立為1,4-亞環己基或者1,4-亞苯基，p為2或者3時的任意兩個環A可相同亦可不同，q為2或者3時的任意兩個環B可相同亦可不同，m為2或者3時的任意兩個環C可相同亦可不同。為了降低黏度，較好的環A、環B及環C分別為1,4-亞環己基。環A1 、環A2 、環B1 及環B2 獨立為1,4-亞環己基或者1,4-亞苯基。為了降低黏度，較好的環A1 、環A2 、環B1 及環B2 分別為1,4-亞環己基。環D及環E獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基或者2,5-二氟-1,4-亞苯基，n為2或者3時的任意兩個環D可相同亦可不同。在採用2-氟-1,4-亞苯基時，基團中的氟朝向主鏈兩個方向中的任一方向均可。為了降低黏度，較好的環D及環E分別為1,4-亞環己基，或者為了提高光學異向性，較好的環D及環E分別為1,4-亞苯基。
Z1 及Z2 獨立為單鍵、亞乙基、亞甲基氧基、或者羰氧基，p、m及n為2或者3時的任意兩個Z1 可相同亦可不同，q為2或者3時的任意兩個Z2 可相同亦可不同。為了降低黏度，較好的Z1 為單鍵；或者為了提高介電異向性的絕對值，較好的Z1 為亞甲基氧基。為了降低黏度，較好的Z2 為單鍵。
m及n獨立為1、2或者3。為了降低下限溫度，較好的m為1。為了降低黏度，較好的n為1。
p及q獨立為0、1、2或者3，並且p＋q≦3。為了提高上限溫度，較好的p為2。為了降低下限溫度，較好的q為0。
第五，列舉成分化合物的具體例子。於下述較好的化合物中，R7 獨立為具有碳數1至12之直鏈烷基或者具有碳數1至12之直鏈烷氧基。R8 及R9 獨立為具有碳數1至12之直鏈烷基或者具有碳數2至12之直鏈烯基。R10 獨立為具有碳數2至12之直鏈烯基。該等化合物中，為了提高上限溫度，關於1,4-亞環己基之立體構型，反式優於順式。
較好的化合物(1)為化合物(1-1-1)至化合物(1-1-4)、化合物(1-2-1)至化合物(1-2-2)、化合物(1-3-1)至化合物(1-3-5)、以及化合物(1-4-1)至化合物(1-4-2)。更好的化合物(1)為化合物(1-1-1)、化合物(1-1-3)、化合物(1-3-1)、化合物(1-3-3)、以及化合物(1-4-1)。尤其好的化合物(1)為化合物(1-1-3)以及化合物(1-3-3)。較好的化合物(2)為化合物(2-1-1)至化合物(2-3-1)。更好的化合物(2)為化合物(2-1-1)以及化合物(2-2-1)。較好的化合物(3)為化合物(3-1-1)至化合物(3-10-1)。更好的化合物(3)為化合物(3-1-1)、化合物(3-3-1)、化合物(3-4-1)、化合物(3-6-1)、以及化合物(3-10-1)。尤其好的化合物(3)為化合物(3-1-1)、化合物(3-4-1)、以及化合物(3-6-1)。
第六，對混合至組成物中之添加物進行說明。此種添加物為光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、可聚合之化合物、聚合起始劑等。為了誘發液晶的螺旋結構來賦予扭轉角(angle of twist)，而將光學活性化合物混合至組成物中。如此之化合物的例子為化合物(4-1)至化合物(4-4)。光學活性化合物的較好的比例為小於等於5wt%。更好的比例為0.01wt%至2wt%之範圍。
為了防止由在大氣中進行加熱所引起的電阻率降低，或者為了使元件在在長時間使用後，不僅在室溫下且在接近向列相的上限溫度的溫度下亦維持較大的電壓保持率，故將抗氧化劑混合至組成物中。
抗氧化劑的較好的例子是n為1至9之整數的化合物(5)等。化合物(5)中，較好的n為1、3、5、7、或者9。更好的n為1或者7。n為1的化合物(5)由於揮發性大，故而在防止由在大氣中進行加熱所引起的電阻率降低時較為有效。n為7的化合物(5)由於揮發性小，故而在如下方面有效：在長時間使用元件後，不僅在室溫下且在接近向列相的上限溫度的溫度下亦維持較大的電壓保持率。為了獲得抗氧化劑之效果，抗氧化劑的較好的比例為大於等於50ppm；為了不降低上限溫度或者不提高下限溫度，抗氧化劑的較好的比例為小於等於600ppm。抗氧化劑的更好的比例為100ppm至300ppm之範圍。
紫外線吸收劑的較好的例子為二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。如具有空間位阻之胺的光穩定劑亦較好。為了獲得紫外線吸收劑之效果，該等吸收劑或穩定劑的較好的比例為大於等於50ppm；為了不降低上限溫度或者不提高下限溫度，該等吸收劑或穩定劑的較好的比例為小於等於10000ppm。該等吸收劑或穩定劑的更好的比例為100ppm至10000ppm之範圍。
為了使組成物適合於賓主(Guest Host，GH)模式之元件，而將如偶氮(azo)系色素、蒽醌(anthraquinone)系色素等二色性色素(dichroic dye)混合至組成物中。色素的較好的比例為0.01wt%至10wt%之範圍。為了防止起泡，將二甲基矽油(dimethyl silicone oil)、甲基苯基矽油等消泡劑混合至組成物中。為了獲得消泡劑之效果，消泡劑的較好的比例為大於等於1ppm；為了防止顯示不良，消泡劑的較好的比例為小於等於1000ppm。消泡劑的更好的比例為1ppm至500ppm之範圍。
為了使組成物適合於聚合物穩定配向(Polymer sustained alignment，PSA)模式之元件，而將可聚合之化合物混合至組成物中。可聚合之化合物的較好的例子為丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，具有乙烯基、乙烯基氧基、丙烯基醚基、環氧基(環氧乙烷、環氧丙烷)、乙烯基酮基等可聚合之基團的化合物。尤其好的例子為丙烯酸酯、或者甲基丙烯酸酯的衍生物。為了獲得可聚合之化合物的效果，可聚合之化合物的較好的比例為大於等於0.05wt%；為了防止顯示不良，可聚合之化合物的較好的比例為小於等於10wt%。可聚合之化合物的更好比例為0.1wt%至2wt%之範圍。可聚合之化合物較好的是在光聚合起始劑等適當之起始劑的存在下藉由UV照射等而進行聚合。用來聚合的適當條件、起始劑的適當類型、以及適當量已為本領域技術人員所知，且記載於文獻中。例如作為光聚合起始劑的Irgacure 651(註冊商標)、Irgacure 184(註冊商標)、或者Darocure 1173(註冊商標)(Ciba Japan K.K.)適合於自由基聚合。可聚合之化合物較好的是在0.1wt%至5wt%之範圍內含有光聚合起始劑。尤其好的是在1wt%至3wt%之範圍內含有光聚合起始劑。
第七，對成分化合物的合成方法進行說明。該等化合物可藉由已知的方法來合成。以下例示合成方法。化合物(1-2-1)是藉由日本專利特開2005-35986號公報中所記載的方法來合成。化合物(2-1-1)以及化合物(2-2-1)是藉由日本專利特表平2-503441號公報中所揭示的方法來合成。化合物(3-1-1)以及化合物(3-4-1)是藉由日本專利特公平4-30382號公報中所記載的方法來合成。抗氧化劑採用市售品。式(5)之n為1的化合物可自Aldrich(Sigma-Aldrich Corporation)獲得。n為7的化合物(5)等是藉由美國專利3660505號說明書中所記載的方法來合成。
未記載合成方法的化合物可藉由有機合成(Organic Syntheses,John Wiley ＆ Sons,Inc)、有機反應(Organic Reactions,John Wiley ＆ Sons,Inc)、綜合有機合成(Comprehensive Organic Synthesis,Pergamon Press)、新實驗化學講座(丸善)等成書中所記載的方法來合成。組成物是藉由公知的方法，由以上述方式獲得之化合物而製備。例如，混合成分化合物，然後藉由加熱使其等相互溶解。
最後，對組成物的用途進行說明。本發明之組成物主要具有小於等於-10℃的下限溫度、大於等於70℃的上限溫度、以及0.07至0.20之範圍的光學異向性。含有該組成物的元件具有較大的電壓保持率。該組成物適用於AM元件。該組成物尤其適用於透射型AM元件。亦可藉由控制成分化合物的比例，或者混合入其他液晶性化合物，來製備具有0.08至0.25之範圍的光學異向性的組成物，進而製備具有0.10至0.30之範圍之光學異向性的組成物。該組成物可用作具有向列相的組成物，且可藉由添加光學活性化合物而用作光學活性組成物。
該組成物可用於AM元件。此外，該組成物亦可用於PM元件。該組成物可用於具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA、PSA等模式的AM元件以及PM元件。尤其好的是用於具有IPS或者VA模式的AM元件。該等元件可為反射型、穿透型或者半穿透型。較好的是用於穿透型元件。亦可用於非晶矽-TFT元件或者多晶矽-TFT元件。亦可用於將該組成物加以微膠囊(microcapsule)化而製成的向列曲線排列相(nematic curvilinear aligned phase，NCAP)型元件、或於組成物中形成有三維網狀高分子的聚合物分散(polymer dispersed，PD)型元件。
[實施例]
在試樣為組成物時直接進行測定，記載所獲得的值。在試樣為化合物時，藉由將該化合物(15wt%)混合入母液晶(85wt%)中而製備試樣。利用外推法(extrapolation)，由藉由測定而獲得之值算出化合物之特性值。(外推值)={(試樣的測定值)-0.85×(母液晶的測定值)}/0.15。在該比例下層列相(或者結晶)在25℃下析出時，將化合物與母液晶之比例依序變更為10wt%：90wt%、5wt%：95wt%、1wt%：99wt%。利用該外推法來求出與化合物相關的上限溫度、光學異向性、黏度以及介電異向性的值。
母液晶的組成如下所述。
特性值之測定是依據下述方法。該等方法多為日本電子機械工業會標準(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ‧ED-2521A中所記載的方法、或者對其加以修改的方法。
向列相之上限溫度(NI：℃)：將試樣放置於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板(hot plate)上，以1℃/分鐘的速度進行加熱。測定試樣之一部分由向列相轉變成等向性液體時的溫度。有時將向列相之上限溫度簡稱為「上限溫度」。
向列相之下限溫度(TC ：℃)：將具有向列相之試樣放入至玻璃瓶中，在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、以及-40℃之冷凍器(freezer)中保管10天，然後觀察液晶相。例如，當試樣在-20℃下為向列相，而在-30℃下轉變成結晶或者層列相時，將TC 記載為≦-20℃。有時將向列相之下限溫度簡稱為「下限溫度」。
黏度(η：在20℃下進行測定，mPa‧s)：測定是使用E型旋轉黏度計。
光學異向性(折射率異向性：Δn，在25℃下進行測定)：測定是使用波長為589nm的光，利用接目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計(Abbe refractometer)來進行。沿一個方向摩擦(rubbing)主稜鏡(prism)的表面，然後將試樣滴加至主稜鏡上。折射率n∥是在偏光方向與摩擦方向平行時進行測定。折射率n⊥是在偏光方向與摩擦方向垂直時進行測定。光學異向性的值是根據Δn=n∥-n⊥的式子計算出來的。
介電異向性(Δε：在25℃下進行測定)：介電異向性的值是根據Δε=ε∥-ε⊥的式子計算出來的。介電常數(ε∥以及ε⊥)是以如下方式進行測定。
1)介電常數(ε∥)之測定：在經過充分清洗的玻璃基板上塗佈十八烷基三乙氧基矽烷(0.16mL)的乙醇(20mL)溶液。接著以旋轉器(spinner)使玻璃基板旋轉，然後在150℃下加熱1小時。向兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm的VA元件中放入試樣，接著利用藉由紫外線硬化之接著劑將該元件密封。然後對該元件施加正弦波(sine wave)(0.5V、1kHz)，2秒後測定液晶分子的長軸方向的介電常數(ε∥)。
2)介電常數(ε⊥)之測定：在經過充分清洗的玻璃基板上塗佈聚醯亞胺溶液。接著對該玻璃基板進行煅燒，然後對所獲得的配向膜進行摩擦處理。向兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為9μm、且扭轉角為80度的TN元件中放入試樣。然後對該元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒後測定液晶分子的短軸方向的介電常數(ε⊥)。
門限電壓(Vth：在25℃下進行測定，V)：測定是使用大塚電子股份有限公司製造之LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈(halogen lamp)。向兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm、且摩擦方向為反平行(antiparallel)的常態黑色模式(normally black mode)的VA元件中放入試樣，接著使用UV硬化之接著劑將該元件密封。對該元件施加的電壓(60Hz、矩形波)是自0V階段性地增加至20V，每次增加0.02V。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透射過元件的光量。製作該光量達到最大時透射率為100%、該光量最小時透射率為0%的電壓-透射率曲線。門限電壓是透射率達到10%時的電壓。
電壓保持率(VHR-1：25℃，%)：測定中所使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，並且兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為5μm。該元件在放入試樣後利用藉由紫外線聚合的接著劑進行密封。對該TN元件施加脈波(pulse)電壓(5V，60微秒)進行充電。利用高速電壓計以16.7毫秒的間隔測定衰減的電壓，求出單位週期之電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B是未衰減時的面積。電壓保持率是面積A相對於面積B的百分比。
電壓保持率(VHR-2：80℃，%)：測定中所使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，並且兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為5μm。該元件在放入試樣後利用藉由紫外線聚合的接著劑進行密封。對該TN元件施加脈波電壓(5V，60微秒)進行充電。利用高速電壓計以16.7毫秒的間隔測定所衰減之電壓，求出單位週期之電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B是未衰減時的面積。電壓保持率是面積A相對於面積B的百分比。
電壓保持率(VHR-3：25℃，%)：照射紫外線後，測定電壓保持率，評價對紫外線的穩定性。具有較大VHR-3的組成物對紫外線具有較大的穩定性。測定中所使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，並且單元間隙為5μm。向該元件中注入試樣，照射光20分鐘。光源為超高壓水銀燈USH-500D(Ushio電機製造)，元件與光源的間隔為20cm。測定VHR-3時，是以16.7毫秒的間隔測定衰減的電壓。VHR-3較好的是大於等於90%，更好的是大於等於95%。
電壓保持率(VHR-4：25℃，%)：將注入有試樣之TN元件在80℃之恆溫槽內加熱500小時，然後測定電壓保持率，並評價對熱的穩定性。具有較大VHR-4的組成物對熱具有較大的穩定性。測定VHR-4時，是以16.7毫秒的間隔測定衰減的電壓。
響應時間(τ：在25℃下進行測定，ms)：測定是使用大塚電子股份有限公司製造之LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。低通濾波器(Low-pass filter)設定為5kHz。向兩片玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm、摩擦方向為反平行的常態黑色模式的VA元件中放入試樣，使用UV硬化之接著劑將該元件密封。對該元件施加矩形波(60Hz、10V、0.5秒)。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透射過元件的光量。該光量達到最大時透射率為100%，該光量最小時透射率為0%。響應時間是透射率自90%變化為10%所需的時間(下降時間：fall time，毫秒)。
電阻率(ρ：在25℃下進行測定，Ωcm)：向具備電極的容器中注入1.0mL的試樣。對該容器施加直流電壓(10V)，測定10秒後的直流電流。電阻率是利用下式算出。(電阻率)={(電壓)×(容器之電容)}/{(直流電流)×(真空之介電常數)}。
氣相層析(Gas Chromatography)分析：測定是使用島津製作所製造之GC-14B型氣相層析儀。載氣(carrier gas)為氦氣(2mL/min)。將試樣氣化室設定為280℃，將檢測器(火焰離子偵測器，flam eionization detector，FID)設定為300℃。分離成分化合物是使用Agilent Technologies Inc.製造的毛細管柱DB-1(長度為30m、內徑為0.32mm、膜厚為0.25μm，固定液相(stationary liquid phase)為二甲基聚矽氧烷，無極性)。該管柱在200℃下保持2分鐘後，以5℃/分鐘的升溫速度升溫至280℃。試樣是在製備丙酮溶液(0.1wt%)後，將1μL該試樣注入至試樣氣化室中。記錄計是島津製作所製造之C-R5A型Chromatopac、或者其同等品。所獲得的氣相層析圖表示成分化合物所對應的峰值保持時間以及波峰面積。
用來稀釋試樣的溶劑可使用氯仿、己烷等。為了分離成分化合物，亦可使用如下毛細管柱。Agilent TechnologiesInc.製造的HP-1(長度為30m、內徑為0.32mm、膜厚為0.25μm)、Restek Corporation製造的Rtx-1(長度為30m、內徑為0.32mm、膜厚為0.25μm)、SGEIntemationalPty.Ltd製造的BP-1(長度為30m、內徑為0.32mm、膜厚為0.25μm)。為了防止化合物波峰的重疊，可使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025(長度為50m、內徑為0.25mm、膜厚為0.25μm)。
組成物中所含的液晶性化合物的比例可藉由如下所述的方法算出。液晶性化合物可藉由氣相層析儀檢測出。氣相層析圖中的波峰面積比相當於液晶性化合物的比例(莫耳數)。使用以上所記載的毛細管柱時，可將各液晶性化合物的修正係數(correction factor)視為1。因此，液晶性化合物的比例(wt%)是由波峰的面積比算出的。
利用實施例來詳細說明本發明。本發明不受下述實施例的限定。比較例以及實施例中的化合物是基於下述表3的定義而以符號表示。表3中，與1,4-亞環己基相關之立體構型為反式。實施例中，符號後的括號內的編號與較好的化合物的編號相對應。(-)符號表示其他的液晶性化合物。液晶性化合物的比例(百分比)是相對於液晶組成物的總重量的重量百分比(wt%)，除此之外液晶組成物中含有雜質。最後，歸納組成物的特性值。
[比較例1]
自日本專利特開2005-35986號公報所揭示之組成物中選擇實施例4。其依據在於，該組成物含有化合物(1-1-1)、化合物(1-2-1)、化合物(3-1-1)、以及化合物(3-2-1)，且黏度最小。該組成物的成分以及特性如下所述。關於在25℃下的響應時間並無記載，故而製備本組成物，並利用上述方法進行測定。
NI=70.0℃，Δn=0.077，η=28.9mPa‧s，Δε=-4.2，τ=12.6ms。
[比較例2]
自日本專利特開2005-281560號公報中所揭示之組成物中選擇實施例1。其依據在於，該組成物含有化合物(1-1-3)、化合物(1-3-3)、化合物(3-1-1)、以及化合物(3-4-1)。該組成物的成分以及特性如下所述。關於在25℃下的黏度以及響應時間並無記載，故而製備本組成物，並利用上述方法進行測定。
NI=84.0℃，Δn=0.068，η=33.5mPa‧s，Δε=-3.2，τ=14.0ms。
[比較例3]
自日本專利特開2007-254583號公報中所揭示之組成物中選擇實施例3。其依據在於，該組成物含有化合物(1-1-2)、化合物(1-2-2)、化合物(3-1-1)、以及化合物(3-2-1)。該組成物的成分以及特性如下所述。關於在25℃下的黏度以及響應時間並無記載，故而製備本組成物，並利用上述方法進行測定。
NI=69.5℃，Tc≦-20℃，Δn=0.084，η=43.7mPa‧s，Δε=-3.5，τ=18.3ms。
[實施例1]
實施例1的組成物與比較例1的組成物相比，具有較小的黏度以及較小的響應時間。
NI=76.0℃，Tc≦-20℃，Δn=0.091，η=24.4mPa．s，Δε=-3.1，Vth=2.26V，τ=8.9ms，VHR-1=99.0%，VHR-2=98.3%，VHR-3=98.1%。
[實施例2]
實施例2的組成物與比較例2的組成物相比，具有較小的黏度以及較小的響應時間。
NI=77.8℃，Tc≦-20℃，Δn=0.109，η=25.2mPa．s，Δε=-3.0，Vth=2.31V，τ=9.2ms，VHR-1=99.1%，VHR-2=98.3%，VHR-3=98.2%。
[實施例3]
實施例3的組成物與比較例3的組成物相比，具有較小的黏度以及較小的響應時間。
NI=81.2℃，Tc≦-20℃，Δn=0.098，η=19.7mPa‧s，Δε=-2.7，Vth=2.43V，τ=7.7ms，VHR-1=99.2%，VHR-2=98.0%，VHR-3=98.3%。
[實施例4]
NI=70.1℃，Tc≦-20℃，Δn=0.98，η=19.0mPa‧s，Δε=-3.1，Vth=2.21V，τ=7.5ms，VHR-1=99.1%，VHR-2=98.1%，VHR-3=98.1%。
[實施例5]
NI=90.1℃，Tc≦-20℃，Δn=0.094，η=22.8mPa‧s，Δε=-3.6，Vth=1.92V，τ=8.4ms，VHR-1=99.0%，VHR-2=98.1%，VHR-3=98.2%。
[實施例6]
NI=80.9℃，Tc≦-20℃，Δn=0.091，η=20.9mPa‧s，Δε=-3.1，Vth=2.26V，τ=7.8ms，VHR-1=99.2%，VHR-2=98.3%，VHR-3=98.2%。
[實施例7]
NI=71.6℃，Tc≦-20℃，Δn=0.090，η=20.2mPa‧s，Δε=-2.4，Vth=2.35V，τ=7.7ms，VHR-1=99.1%，VHR-2=98.1%，VHR-3=98.2%.
[實施例8]
NI=74.3℃，Tc≦-20℃，Δn=0.093，η=21.2mPa‧s，Δε=-2.9，Vth=2.28V，τ=7.9ms，VHR-1=99.2%，VHR-2=98.2%，VHR-3=98.2%.
NI=77.8℃，Tc≦-20℃，Δn=0.087，η=21.9mPa‧s，Δε=-3.1，Vth=2.18V，τ=8.0ms，VHR-1=99.0%，VHR-2=98.1%，VHR-3=98.1%。
[實施例10]
s，Δε=-2.9，Vth=2.23V，τ=7.9ms，VHR-1=99.3%，VHR-2=98.2%，VHR-3=98.2%。
[實施例11]
NI=78.6℃，Tc≦-20℃，Δn=0.089，η=22.6mPa‧s，Δε=-3.0，Vth=2.21V，τ=8.0ms，VHR-1=99.2%，VHR-2=98.2%，VHR-3=98.1%。
[產業上之利用領域]
本發明是具有光學異向性較大、負的介電異向性較大、對紫外線的穩定性較高等特性的液晶組成物，因此有助於使元件具有較短的響應時間、較大的電壓保持率、較大的對比度、較長的壽命等。本發明之液晶組成物由於具有該等特性，故而可較好地用於液晶投影器、液晶電視等中所使用的AM元件。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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 (17)

  1. 一種液晶組成物，其含有第一成分、第二成分以及第三成分，上述第一成分是選自式(1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物，上述第二成分是選自式(2)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物，上述第三成分是選自式(3)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物；並且該液晶組成物具有負的介電異向性； 其中，R1 、R2 、R4 、R5 及R6 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基；R3 是碳數為2至12之烯基；環A、環B及環C獨立為1,4-亞環己基或者1,4-亞苯基；環D及環E獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、或者2,5-二氟-1,4-亞苯基；Z1 及Z2 獨立為單鍵、亞乙基、亞甲基氧基、或者 羰氧基；m及n獨立為1、2或者3；p及q獨立為0、1、2或者3，並且p+q≦3。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中第一成分是選自式(1-1)至式(1-4)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物： 其中，R1 及R2 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基；環A1 、環A2 、環B1 及環B2 獨立為1,4-亞環己基或者1,4-亞苯基；Z1 及Z2 獨立為單鍵、亞乙基、亞甲基氧基、或者羰氧基。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶組成物，其中第一成分是選自式(1-1)所表示之化合物的族群中的至少一 種化合物。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之液晶組成物，其中第一成分是選自式(1-3)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之液晶組成物，其中第二成分是選自式(2-1)至式(2-3)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物： 其中，R3 是碳數為2至12之烯基；R4 是碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶組成物，其中第二成分是選自式(2-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶組成物，其中第 二成分是選自式(2-2)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之液晶組成物，其中第二成分是選自式(2-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及式(2-2)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)至式(3-10)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物： 其中，R5 及R6 獨立為碳數為1至12之烷基、碳數為1至12之烷氧基、碳數為2至12之烯基、或者任意的氫原子被氟原子取代而成的碳數為2至12之烯基。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(3-4)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(3-6)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之液晶組成物，其中第三成分是選自式(3-1)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、選自式(3-4)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物、以及選自式(3-6)所表示之化合物的族群中的至少一種化合物的混合物。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中相對於液晶組成物之總重量，第一成分之比例是介於5重量百分比至35重量百分比的範圍，第二成分之比例是介於20重量百分比至65重量百分比的範圍，並且第三成分之比例是介於25重量百分比至65重量百分比的範圍。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中向列相之上限溫度為大於等於70℃，波長589nm下之光學異向性(25℃)大於等於0.08，並且在頻率為1kHz下之介電異向性(25℃)小於等於-2。
  16. 一種液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件之運作模式為VA模式、IPS模式、或者PSA模式，液晶顯示元件之驅動方式為主動矩陣方式。
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