TWI671386B - 液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的用途 - Google Patents

液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的用途 Download PDF

Info

Publication number
TWI671386B
TWI671386B TW104141216A TW104141216A TWI671386B TW I671386 B TWI671386 B TW I671386B TW 104141216 A TW104141216 A TW 104141216A TW 104141216 A TW104141216 A TW 104141216A TW I671386 B TWI671386 B TW I671386B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal composition
group
compound
composition
Prior art date
Application number
TW104141216A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201627477A (zh
Inventor
古里好優
齋藤将之
Original Assignee
日商捷恩智股份有限公司
日商捷恩智石油化學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商捷恩智股份有限公司, 日商捷恩智石油化學股份有限公司 filed Critical 日商捷恩智股份有限公司
Publication of TW201627477A publication Critical patent/TW201627477A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI671386B publication Critical patent/TWI671386B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/02—Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • C09K19/0208—Twisted Nematic (T.N.); Super Twisted Nematic (S.T.N.); Optical Mode Interference (O.M.I.)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/02—Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • C09K19/0216—Super Birefringence Effect (S.B.E.); Electrically Controlled Birefringence (E.C.B.)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C09K19/322—Compounds containing a naphthalene ring or a completely or partially hydrogenated naphthalene ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0466—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the linking chain being a -CF2O- chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0488—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a special bonding
    • C09K2019/0496—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a special bonding the special bonding being a specific pi-conjugated group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/123—Ph-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3004—Cy-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3009—Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3015—Cy-Cy-Ph-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3016—Cy-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3019—Cy-Cy-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3021—Cy-Ph-Ph-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3025—Cy-Ph-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3077—Cy-Cy-COO-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3083—Cy-Ph-COO-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K2019/3422—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K2019/3422—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered ring
    • C09K2019/3425—Six-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells

Abstract

本發明提供一種液晶組成物，其於向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學各向異性適當、介電各向異性大、比電阻大、對紫外線或熱的穩定性高、彈性常數大等特性中，充分滿足至少一個特性或關於至少兩個特性而具有適當的平衡。本發明為一種液晶組成物及含有該組成物的液晶顯示元件，所述液晶組成物含有作為添加物成分的消光劑及作為第一成分的具有大的正介電各向異性的特定化合物，且該組成物亦可含有作為第二成分的具有高的上限溫度或小的黏度的特定化合物、或者作為第三成分的具有負的介電各向異性的特定化合物。

Description

液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的用 途
本發明是有關於一種液晶組成物、含有該組成物的液晶顯示元件等。特別是有關於一種介電各向異性為正的液晶組成物、及含有該組成物且具有扭轉向列(twisted nematic，TN)、電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光學補償彎曲(optically compensated bend，OCB)、面內切換(in-plane switching，IPS)、邊緣場切換(Fringe Field switching，FFS)或電場感應光反應配向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)的模式的主動矩陣(active matrix，AM)元件。
液晶顯示元件中，基於液晶分子的運作模式的分類為相變(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)、面內切換(in-plane switching，IPS)、垂直配向(vertical alignment，VA)、邊緣場切換(fringe field switching，FFS)、電場感應光反應配向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基於元件的驅動方式的分類為被動矩陣（passive matrix，PM）與主動矩陣（active matrix，AM）。PM被分類為靜態式（static）、多工式（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的分類為非晶矽（amorphous silicon）及多晶矽（polycrystal silicon）。後者根據製造步驟而分類為高溫型及低溫型。基於光源的分類為利用自然光的反射型、利用背光的透過型、及利用自然光與背光這兩者的半透過型。
液晶顯示元件含有具有向列相的液晶組成物。該組成物具有適當的特性。藉由提高該組成物的特性，可獲得具有良好特性的AM元件。將兩者的特性中的關聯歸納於下述表1中。基於市售的AM元件來對組成物的特性進一步進行說明。向列相的溫度範圍與元件可使用的溫度範圍相關聯。向列相的較佳的上限溫度為約70℃以上，而且向列相的較佳的下限溫度為約-10℃以下。組成物的黏度與元件的響應時間相關聯。為了以元件顯示動態影像，較佳為響應時間短。理想為短於1毫秒的響應時間。因此，較佳為組成物的黏度小。更佳為低的溫度下的黏度小。組成物的彈性常數與元件的對比度相關聯。為了提高元件的對比度，更佳為組成物的彈性常數大。
表1. 組成物與AM元件的特性
組成物的光學各向異性與元件的對比度比相關聯。根據元件的模式，而需要光學各向異性大或光學各向異性小，即光學各向異性適當。組成物的光學各向異性（Δn）與元件的單元間隙（d）的積（Δn×d）被設計成使對比度比成為最大。適當的積的值依存於運作模式的種類。於TN般的模式的元件中，適當的值為約0.45 μm。該情況下，對單元間隙小的元件而言較佳為具有大的光學各向異性的組成物。組成物的介電各向異性大有助於使元件的臨限電壓低、消耗電力小及對比度比大。因此，較佳為介電各向異性大。組成物的比電阻大有助於使元件的電壓保持率大及對比度比大。因此，較佳為於初始階段中不僅在室溫下，並且在接近向列相的上限溫度的溫度下亦具有大的比電阻的組成物。較佳為於長時間使用後，不僅在室溫下，並且在接近向列相的上限溫度的溫度下亦具有大的比電阻的組成物。組成物對紫外線及熱的穩定性與液晶顯示元件的壽命相關聯。該些的穩定性高時，該元件的壽命長。此種特性對於液晶投影儀、液晶電視等中使用的AM元件而言較佳。
於聚合物穩定配向（polymer sustained alignment，PSA）型的液晶顯示元件中使用含有聚合物的液晶組成物。首先，將添加有少量聚合性化合物的組成物注入至元件中。繼而，一邊對該元件的基板之間施加電壓，一邊對組成物照射紫外線。聚合性化合物進行聚合而於組成物中生成聚合物的網眼結構。該組成物中，可利用聚合物來控制液晶分子的配向，因此元件的響應時間縮短，圖像的殘像得到改善。於具有TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPA之類的模式的元件中可期待聚合物的此種效果。
於具有TN模式的AM元件中使用具有正的介電各向異性的組成物。於具有VA模式的AM元件中使用具有負的介電各向異性的組成物。於具有IPS模式或FFS模式的AM元件中使用具有正或負的介電各向異性的組成物。於聚合物穩定配向（polymer sustained alignment，PSA）型的AM元件中使用具有正或負的介電各向異性的組成物。本發明中所使用的化合物（1-1）揭示於以下的專利文獻1中。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-025025號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的其中一個目的為一種液晶組成物，其於向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學各向異性適當、介電各向異性大、比電阻大、對紫外線的穩定性高、對熱的穩定性高、彈性常數大等特性中，充分滿足至少一個特性。另一目的為於至少兩個特性之間具有適當的平衡的液晶組成物。另一目的為含有此種組成物的液晶顯示元件。又一目的為一種AM元件，其具有響應時間短、電壓保持率大、臨限電壓低、對比度比大、壽命長等特性。 [解決課題之手段]
本發明為一種液晶組成物、及含有該組成物的液晶顯示元件，所述液晶組成物含有作為添加物成分的至少一種消光劑及作為第一成分的選自式（2）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物，而且具有向列相及正的介電各向異性。式（2）中，R1 為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數2至12的烯基；環A為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基；Z1 為單鍵、伸乙基、羰基氧基或二氟亞甲基氧基；X1 及X2 獨立地為氫或氟；Y1 為氟、氯、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基氧基；a為1、2、3、或4。 [發明的效果]
本發明的優點為一種液晶組成物，其於向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學各向異性適當、介電各向異性大、比電阻大、對紫外線的穩定性高、對熱的穩定性高、彈性常數大等特性中，充分滿足至少一個特性。另一優點為於至少兩個特性之間具有適當的平衡的液晶組成物。另一優點為含有此種組成物的液晶顯示元件。另一優點為一種AM元件，其具有響應時間短、電壓保持率大、臨限電壓低、對比度比大、壽命長等特性。
該說明書中的用語的使用方法如下所述。有時將「液晶組成物」及「液晶顯示元件」的用語分別簡稱為「組成物」及「元件」。「液晶顯示元件」為液晶顯示面板及液晶顯示模組的總稱。「液晶性化合物」是具有向列相、層列相等液晶相的化合物，及雖不具有液晶相，但出於調節向列相的溫度範圍、黏度、介電各向異性之類的特性的目的而混合於組成物中的化合物的總稱。該化合物具有例如1,4-伸環己基或1,4-伸苯基之類的六員環，且其分子結構為棒狀（rod-like）。「聚合性化合物」是出於使組成物中生成聚合物的目的而添加的化合物。
液晶組成物是藉由將多種液晶性化合物進行混合來製備。液晶性化合物的比例（含量）是由基於該液晶組成物的重量的重量百分率（重量%）所表示。於該組成物中視需要來添加光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑之類的添加物。添加物的比例（添加量）是與液晶性化合物的比例同樣地，由基於液晶組成物的重量的重量百分率（重量%）所表示。有時亦使用重量百萬分率（ppm）。聚合起始劑及聚合抑制劑的比例是例外地基於聚合性化合物的重量來表示。
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」。「比電阻大」是指組成物於初始階段中不僅在室溫下，而且在接近於向列相的上限溫度的溫度下亦具有大的比電阻，而且於長時間使用後，不僅在室溫下，而且在接近於向列相的上限溫度的溫度下亦具有大的比電阻。「電壓保持率大」是指元件於初始階段中不僅在室溫下，而且在接近於向列相的上限溫度的溫度下亦具有大的電壓保持率，而且於長時間使用後，不僅在室溫下，而且在接近於向列相的上限溫度的溫度下亦具有大的電壓保持率。對於組成物或元件，研究於經時變化試驗（包括加速劣化試驗）的前後的特性。關於「提高介電各向異性」的表述，當介電各向異性為正的組成物時，是指其值正向地增加，當介電各向異性為負的組成物時，是指其值負向地增加。
有時將式（2）所表示的化合物簡稱為「化合物（2）」。有時將選自式（3）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物簡稱為「化合物（3）」。「化合物（3）」是指式（3）所表示的一種化合物、兩種化合物的混合物或三種以上化合物的混合物。對於其他式所表示的化合物亦相同。「至少一個‘A’」的表述是指‘A’的數量為任意。「至少一個‘A’可經‘B’所取代」的表述是指當‘A’的數量為一個時，‘A’的位置為任意，當‘A’的數量為兩個以上時，該些的位置亦可無限制地選擇。該規則亦適用於「至少一個‘A’經‘B’所取代」的表述。
成分化合物的化學式中，將末端基R1 的記號用於多種化合物。該些化合物中，任意的兩個R1 所表示的兩個基可相同，或亦可不同。例如，有化合物（2-1）的R1 為乙基，且化合物（2-2）的R1 為乙基的情況。亦有化合物（2-1）的R1 為乙基，且化合物（2-2）的R1 為丙基的情況。該規則亦適用於其他末端基等的記號。式（2）中，a為2時，存在兩個環A。該化合物中，兩個環A所表示的兩個環可相同，或亦可不同。當a大於2時，該規則亦適用於任意的兩個環A。該規則亦適用於Z2 、環B等的記號。
烷基為直鏈狀或分支狀，不含環狀烷基。直鏈狀烷基優於分支狀烷基。該些情況對於烷氧基、烯基等末端基而言亦相同。為了提高上限溫度，對於與1,4-伸環己基有關的立體構型而言，反式構型優於順式構型。2-氟-1,4-伸苯基是指下述兩種二價基。化學式中，氟可為朝左（L），亦可為朝右（R）。該規則亦適用於四氫吡喃-2,5-二基之類的藉由自環去除兩個氫而生成的非對稱的二價基。該規則亦適用於羰基氧基（-COO-及-OCO-）之類的鍵結基。
本發明為下述項等。
項1. 一種液晶組成物，其含有作為添加物成分的至少一種消光劑及作為第一成分的選自式（2）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物，而且具有向列相及正的介電各向異性，式（2）中，R1 為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數2至12的烯基；環A為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基；Z1 為單鍵、伸乙基、羰基氧基或二氟亞甲基氧基；X1 及X2 獨立地為氫或氟；Y1 為氟、氯、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基氧基；a為1、2、3、或4。
項2. 如項1所述的液晶組成物，其中添加物成分為具有共軛雙鍵的非芳香族化合物，共軛雙鍵的數量為2至10的整數。
項3. 如項1或項2所述的液晶組成物，其中添加物成分為選自式（1-1）至式（1-6）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物，式（1-1）至式（1-6）中，環上的至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基所取代。
項4. 如項1至項3中任一項所述的液晶組成物，其中添加物成分為選自式（1-1）至式（1-6）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物，。
項5. 如項1至項4中任一項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，添加物成分的比例為0.005重量%至2重量%的範圍。
項6. 如項1至項5中任一項所述的液晶組成物，其含有選自式（2-1）至式（2-35）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第一成分， 式（2-1）至式（2-35）中，R1 為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數2至12的烯基。
項7. 如項1或項6所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，第一成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
項8. 如項1至項7中任一項所述的液晶組成物，其含有選自式（3）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第二成分，式（3）中，R2 及R3 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基；環B及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基；Z2 為單鍵、伸乙基或羰基氧基；b為1、2或3。
項9. 如項1至項8中任一項所述的液晶組成物，其含有選自式（3-1）至式（3-13）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第二成分，式（3-1）至式（3-13）中，R2 及R3 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基。
項10. 如項8或項9所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，第二成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
項11. 如項1至項10中任一項所述的液晶組成物，其含有選自式（4）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第三成分，式（4）中，R4 及R5 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基；環D及環F獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯所取代的1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基；環E為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基或7,8-二氟色原烷-2,6-二基；Z3 及Z4 獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基；c為1、2、或3，d為0或1；c與d的和為3以下。
項12. 如項1至項11中任一項所述的液晶組成物，其含有選自式（4-1）至式（4-21）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第三成分， 式（4-1）至式（4-21）中，R4 及R5 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基。
項13. 如項11或項12所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，第三成分的比例為3重量%至25重量%的範圍。
項14. 如項1至項13中任一項所述的液晶組成物，其中向列相的上限溫度為70℃以上，波長589 nm下的光學各向異性（於25℃下測定）為0.07以上，而且頻率1 kHz下的介電各向異性（於25℃下測定）為2以上。
項15. 一種液晶顯示元件，其含有如項1至項14中任一項所述的液晶組成物。
項16. 如項15所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為TN模式、ECB模式、OCB模式、IPS模式、FFS模式或FPA模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
項17. 一種如項1至項14中任一項所述的液晶組成物的用途，其用於液晶顯示元件中。
本發明亦包括以下項。（a）所述組成物，其含有選自光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑之類的添加物的組群中的一種化合物、兩種化合物、或三種以上化合物。（b）一種AM元件，其含有所述組成物。（c）一種聚合物穩定配向（PSA）型的AM元件，包含更含有聚合性化合物的所述組成物。（d）一種聚合物穩定配向（PSA）型的AM元件，其含有所述組成物，且該組成物中的聚合性化合物進行聚合。（e）一種元件，其含有所述組成物，而且具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS或FPA的模式。（f）一種透過型的元件，其含有所述組成物。（g）將所述組成物作為具有向列相的組成物的用途。（h）藉由在所述組成物中添加光學活性化合物而作為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的構成進行說明。第二，對成分化合物的主要特性、及該化合物給組成物帶來的主要效果進行說明。第三，對組成物中的成分的組合、成分的較佳的比例及其根據進行說明。第四，對成分化合物的較佳的形態進行說明。第五，示出較佳的成分化合物。第六，對可添加於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的構成進行說明。本發明的組成物被分類為組成物A及組成物B。組成物A除了含有選自化合物（2）、化合物（3）及化合物（4）中的液晶性化合物以外，亦可還含有其他的液晶性化合物、添加物等。「其他的液晶性化合物」是與化合物（2）、化合物（3）及化合物（4）不同的液晶性化合物。此種化合物是出於進一步調整特性的目的混合於組成物中。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、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑等。消光劑亦被分類為添加物。
組成物B實質上僅包含選自化合物（2）、化合物（3）及化合物（4）中的液晶性化合物。「實質上」是指組成物雖可含有添加物，但不含其他的液晶性化合物。組成物B的例子為含有化合物（1）、化合物（2）及化合物（3）作為必需成分的組成物。與組成物A相比較，組成物B的成分的數量少。就降低成本的觀點而言，組成物B優於組成物A。就可藉由混合其他的液晶性化合物來進一步調整特性的觀點而言，組成物A優於組成物B。
第二，對成分化合物的主要特性、及該化合物給組成物的特性帶來的主要效果進行說明。基於本發明的效果，將成分化合物的主要特性歸納於表2中。表2的記號中，L是指大或高，M是指中等程度的，S是指小或低。記號L、M、S是基於成分化合物之間的定性比較的分類，0（零）是指值為零，或接近於零。
表2. 化合物的特性 1）介電各向異性為正的化合物 2）介電各向異性為負的化合物
當將成分化合物混合於組成物中時，成分化合物給組成物的特性帶來的主要效果如下所述。添加物成分（消光劑）有助於對熱或紫外線的高的穩定性。添加物成分的添加量為極少量，因此對上限溫度、光學各向異性及介電各向異性之類的特性無影響。第一成分提高介電各向異性。第二成分降低黏度或提高上限溫度。第三成分提高短軸方向上的介電常數。
消光劑是使分子自激發狀態恢復至基態（ground state）的物質。分子吸收光而激發。該分子自激發狀態恢復至基態時，釋放光。將自經激發的分子接受能量的物質稱為消光劑。消光劑吸收紫外線，但與紫外線吸收劑相比，其能力小。消光劑與紫外線吸收劑的不同如下所述。紫外線吸收劑是與欲被保護而不受紫外線影響的物質相比優先吸收紫外線，並將該光能量轉換為熱能量的化合物。另一方面，消光劑是接受欲保護的物質所吸收的光能量，並轉換為熱能量的化合物。
消光劑的例子為具有共軛雙鍵的非芳香族化合物。即，該例子為共軛聚烯，且不含芳香族化合物。共軛雙鍵的較佳的數量為2至15。尤佳的數量為2至10。共軛聚烯較佳為7員環或8員環之類的環狀。此種化合物的例子為化合物（1-1）、化合物（1-2）及化合物（1-4）。該些化合物亦可具有環己基或苯基之類的取代基。此種化合物的例子為化合物（1-5）及化合物（1-6）。當共軛聚烯具有取代基時，可為直鏈狀。此種化合物的例子為化合物（1-3）及1,4-二苯基-1,3-丁二烯。
第三，對組成物中的成分的組合、成分化合物的較佳的比例及其根據進行說明。組成物中的成分的較佳的組合為添加物成分+第一成分、添加物成分+第一成分+第二成分、添加物成分+第一成分+第三成分或添加物成分+第一成分+第二成分+第三成分。尤佳的組合為添加物成分+第一成分+第二成分或添加物成分+第一成分+第二成分+第三成分。
為了提高對紫外線或熱的穩定性，添加物成分的較佳的比例為約0.005重量%以上，為了降低下限溫度，添加物成分的較佳的比例為約2重量%以下。尤佳的比例為約0.01重量%至約1重量%的範圍。特佳的比例為約0.03重量%至約0.3重量%的範圍。
為了提高介電各向異性，第一成分的較佳的比例為約10重量%以上，為了降低下限溫度或為了降低黏度，第一成分的較佳的比例為約90重量%以下。尤佳的比例為約20重量%至約80重量%的範圍。特佳的比例為約30重量%至約70重量%的範圍。
為了提高上限溫度或為了降低黏度，第二成分的較佳的比例為約10重量%以上，為了提高介電各向異性，第二成分的較佳的比例為約90重量%以下。尤佳的比例為約20重量%至約80重量%的範圍。特佳的比例為約25重量%至約70重量%的範圍。
為了提高介電各向異性，第三成分的較佳的比例為約3重量%以上，為了降低下限溫度，第三成分的較佳的比例為約25重量%以下。尤佳的比例為約5重量%至約20重量%的範圍。特佳的比例為約5重量%至約15重量%的範圍。
第四，對成分化合物的較佳的形態進行說明。式（2）、式（3）及式（4）中，R1 為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數2至12的烯基。為了提高對紫外線或熱的穩定性，較佳的R1 為碳數1至12的烷基。R2 及R3 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基。為了降低黏度，較佳的R2 或R3 為碳數2至12的烯基，為了提高穩定性，較佳的R2 或R3 為碳數1至12的烷基。R4 及R5 獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基。為了提高穩定性，較佳的R4 或R5 為碳數1至12的烷基，為了提高介電各向異性，較佳的R4 或R5 為碳數1至12的烷氧基。
較佳的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基。為了降低黏度，尤佳的烷基為乙基、丙基、丁基、戊基或庚基。
較佳的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基。為了降低黏度，尤佳的烷氧基為甲氧基或乙氧基。
較佳的烯基為乙烯基、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5-己烯基。為了降低黏度，尤佳的烯基為乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基。該些烯基中的-CH=CH-的較佳的立體構型依存於雙鍵的位置。出於為了降低黏度等原因，於1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之類的烯基中較佳為反式構型。於2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之類的烯基中較佳為順式構型。
較佳的烯基氧基為：乙烯基氧基、烯丙基氧基、3-丁烯基氧基、3-戊烯基氧基或4-戊烯基氧基。為了降低黏度，尤佳的烯基氧基為烯丙基氧基或3-丁烯基氧基。
至少一個氫經氟或氯所取代的烷基的較佳的例子為氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基、7-氟庚基或8-氟辛基。為了提高介電各向異性，尤佳的例子為2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基或5-氟戊基。
至少一個氫經氟或氯所取代的烯基的較佳的例子為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-戊烯基或6,6-二氟-5-己烯基。為了降低黏度，尤佳的例子為2,2-二氟乙烯基或4,4-二氟-3-丁烯基。
環A為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基。為了提高光學各向異性，較佳的環A為1,4-伸苯基或2-氟-1,4-伸苯基。為了提高上限溫度，對於與1,4-伸環己基相關的立體構型而言，反式構型優於順式構型。四氫吡喃-2,5-二基為或，較佳為。
環B及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基。為了降低黏度，較佳的環B或環C為1,4-伸環己基，或者為了提高光學各向異性，較佳的環B或環C為1,4-伸苯基。環D及環F獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯所取代的1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基。為了降低黏度，較佳的環D或環F為1,4-伸環己基，為了提高介電各向異性，較佳的環D或環F為四氫吡喃-2,5-二基，為了提高光學各向異性，較佳的環D或環F為1,4-伸苯基。環E為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基或7,8-二氟色原烷-2,6-二基。為了提高介電各向異性，較佳的環E為2,3-二氟-1,4-伸苯基。
Z1 為單鍵、伸乙基、羰基氧基或二氟亞甲基氧基。為了降低黏度，較佳的Z1 為單鍵，為了提高介電各向異性，較佳的Z1 為二氟亞甲基氧基。Z2 為單鍵、伸乙基或羰基氧基。為了降低黏度，較佳的Z2 為單鍵。Z3 及Z4 獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基。為了降低黏度，較佳的Z3 或Z4 為單鍵，為了提高介電各向異性，較佳的Z3 或Z4 為亞甲基氧基。
X1 及X2 獨立地為氫或氟。為了提高介電各向異性，較佳的X1 或X2 為氟。
Y1 為氟、氯、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基氧基。為了降低下限溫度，較佳的Y1 為氟。
至少一個氫經氟或氯所取代的烷基的較佳的例子為三氟甲基。至少一個氫經氟或氯所取代的烷氧基的較佳的例子為三氟甲氧基。至少一個氫經氟或氯所取代的烯基氧基的較佳的例子為三氟乙烯基氧基。
a為1、2、3或4。為了降低下限溫度，較佳的a為2，為了提高介電各向異性，較佳的a為3。b為1、2或3。為了降低黏度，較佳的b為1，為了提高上限溫度，較佳的b為2或3。c為1、2或3，d為0或1，c與d的和為3以下。為了降低黏度，較佳的c為1，為了提高上限溫度，較佳的c為2或3。為了降低黏度，較佳的d為0，為了降低下限溫度，較佳的d為1。
第五，示出較佳的成分化合物。較佳的添加物成分為項2所記載的化合物（1-1）至化合物（1-6）。尤佳的添加物成分為化合物（1-1）或化合物（1-2）。該些化合物中，環上的至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基所取代。該些取代基的較佳的例子為氟、氯、甲基、乙基、甲氧基、氟甲基、二氟甲基或三氟甲基。尤佳的例子為氟、氯、甲基或三氟甲基。特佳為環上的至少一個氫經氟所取代的化合物。就合成的容易度的觀點而言，較佳為不具有此種取代基的化合物。
較佳的化合物（2）為項4所記載的化合物（2-1）至化合物（2-35）。該些化合物中，較佳為第一成分的至少一種為化合物（2-4）、化合物（2-12）、化合物（2-14）、化合物（2-15）、化合物（2-17）、化合物（2-18）、化合物（2-23）、化合物（2-27）、化合物（2-29）或化合物（2-30）。較佳為第一成分的至少兩種為化合物（2-12）及化合物（2-15）、化合物（2-14）及化合物（2-27）、化合物（2-18）及化合物（2-24）、化合物（2-18）及化合物（2-29）、化合物（2-24）及化合物（2-29）或化合物（2-29）及化合物（2-30）的組合。
較佳的化合物（3）為項7所記載的化合物（3-1）至化合物（3-13）。該些化合物中，較佳為第二成分的至少一種為化合物（3-1）、化合物（3-3）、化合物（3-5）、化合物（3-6）、化合物（3-7）或化合物（3-13）。較佳為第二成分的至少兩種為化合物（3-1）及化合物（3-3）、化合物（3-1）及化合物（3-5）或化合物（3-1）及化合物（3-7）的組合。
較佳的化合物（4）為項10所記載的化合物（4-1）至化合物（4-21）。該些化合物中，較佳為第三成分的至少一種為化合物（4-1）、化合物（4-4）、化合物（4-5）、化合物（4-7）、化合物（4-10）或化合物（4-15）。較佳為第三成分的至少兩種為化合物（4-1）及化合物（4-7）、化合物（4-1）及化合物（4-15）、化合物（4-4）及化合物（4-7）、化合物（4-4）及化合物（4-15）、化合物（4-5）及化合物（4-7）或化合物（4-5）及化合物（4-10）的組合。
第六，對可添加於組成物中的添加物進行說明。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、聚合性化合物、聚合起始劑、聚合抑制劑等。出於引起液晶分子的螺旋結構來賦予扭角（torsion angle）的目的，而將光學活性化合物添加於組成物中。此種化合物的例子為化合物（5-1）至化合物（5-5）。光學活性化合物的較佳的比例為約5重量%以下。尤佳的比例為約0.01重量%至約2重量%的範圍。
為了防止由大氣中的加熱所引起的比電阻下降，或為了於長時間使用元件後，不僅在室溫下，而且在接近於上限溫度的溫度下亦維持大的電壓保持率，而將抗氧化劑添加於組成物中。抗氧化劑的較佳的例子是n為1至9的整數的化合物（6）等。
化合物（6）中，較佳的n為1、3、5、7或9。尤佳的n為7。n為7的化合物（6）由於揮發性小，故而對於在長時間使用元件後，不僅在室溫下，而且在接近於上限溫度的溫度下亦維持大的電壓保持率而言有效。為了獲得所述效果，抗氧化劑的較佳的比例為約50 ppm以上，為了不降低上限溫度，或為了不提高下限溫度，抗氧化劑的較佳的比例為約600 ppm以下。尤佳的比例為約100 ppm至約300 ppm的範圍。
化合物（1-1）至化合物（1-6）有效用作消光劑。亦可將紫外線吸收劑與該消光劑一倂添加至組成物中。此種紫外線吸收劑的較佳的例子為二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外，具有立體阻礙的胺之類的光穩定劑亦較佳。
為了適合於賓主（guest host，GH）模式的元件，而將偶氮系色素、蒽醌系色素等之類的二色性色素（dichroic dye）添加於組成物中。色素的較佳的比例為約0.01重量%至約10重量%的範圍。為了防止起泡，而將二甲基矽酮油、甲基苯基矽酮油等消泡劑添加於組成物中。為了獲得所述效果，消泡劑的較佳的比例為約1 ppm以上，為了防止顯示不良，消泡劑的較佳的比例為約1000 ppm以下。尤佳的比例為約1 ppm至約500 ppm的範圍。
為了適合於聚合物穩定配向（PSA）型的元件，而於組成物中添加聚合性化合物。聚合性化合物的較佳的例子為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯基氧基化合物、丙烯基醚、環氧化合物（氧雜環丙烷、氧雜環丁烷）、乙烯基酮等具有可聚合的基的化合物。尤佳的例子為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的衍生物。為了獲得所述效果，聚合性化合物的較佳的比例為約0.05重量%以上，為了防止顯示不良，聚合性化合物的較佳的比例為約10重量%以下。尤佳的比例為約0.1重量%至約2重量%的範圍。聚合性化合物藉由紫外線照射而聚合。亦可於光聚合起始劑等起始劑存在下進行聚合。用以進行聚合的適當條件、起始劑的適當類型、及適當的量已為本領域技術人員所知，且記載於文獻中。例如作為光起始劑的豔佳固（Irgacure）651（註冊商標；巴斯夫（BASF））、豔佳固（Irgacure）184（註冊商標；巴斯夫（BASF））或德牢固（Darocur）1173（註冊商標；巴斯夫（BASF））適合於自由基聚合。基於聚合性化合物的重量，光聚合起始劑的較佳的比例為約0.1重量%至約5重量%的範圍。尤佳的比例為約1重量%至約3重量%的範圍。
化合物（4）之類的聚合性化合物藉由紫外線照射而聚合。亦可於光聚合起始劑等適當的起始劑存在下進行聚合。用以進行聚合的適當條件、起始劑的適當類型、及適當的量已為本領域技術人員所知，且記載於文獻中。例如作為光起始劑的豔佳固（Irgacure）651（註冊商標；巴斯夫（BASF））、豔佳固（Irgacure）184（註冊商標；巴斯夫（BASF））或德牢固（Darocur）1173（註冊商標；巴斯夫（BASF））適合於自由基聚合。基於聚合性化合物的總重量，光聚合起始劑的較佳的比例為約0.1重量%至約5重量%的範圍。尤佳的比例為約1重量%至約3重量%的範圍。
保管聚合性化合物時，為了防止聚合，亦可添加聚合抑制劑。聚合性化合物通常是以未去除聚合抑制劑的狀態添加於組成物中。聚合抑制劑的例子為對苯二酚、甲基對苯二酚之類的對苯二酚衍生物、4-第三丁基鄰苯二酚、4-甲氧基苯酚、啡噻嗪等。
第七，對成分化合物的合成方法進行說明。該些化合物可利用已知的方法來合成。例示合成方法。化合物（1-2）是市售品。化合物（2-2）及化合物（2-8）是利用日本專利特開平2-233626號公報中所記載的方法來合成。化合物（3-1）是利用日本專利特開昭59-176221號公報中所記載的方法來合成。化合物（4-1）及化合物（4-7）是利用日本專利特表平2-503441號公報中所記載的方法來合成。抗氧化劑是市售品。式（6）的n為1的化合物可自西格瑪奧德里奇公司（Sigma-Aldrich Corporation）獲取。n為7的化合物（6）等是利用美國專利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利用以下成書中記載的方法來合成：「有機合成（Organic Syntheses）」（約翰威立父子出版公司（John Wiley & Sons, Inc.））、「有機反應（Organic Reactions）」（約翰威立父子出版公司（John Wiley & Sons, Inc.））、「綜合有機合成（Comprehensive Organic Synthesis）」（培格曼出版公司（Pergamon Press））、「新實驗化學講座」（丸善）等。組成物是利用公知的方法，由以所述方式獲得的化合物來製備。例如，將成分化合物進行混合，然後藉由加熱而使其相互溶解。
最後，對組成物的用途進行說明。該組成物主要具有約-10℃以下的下限溫度、約70℃以上的上限溫度、及約0.07至約0.20的範圍的光學各向異性。亦可藉由控制成分化合物的比例，或藉由混合其他的液晶性化合物，來製備具有約0.08至約0.25的範圍的光學各向異性的組成物。亦可藉由試錯法，來製備具有約0.10至約0.30的範圍的光學各向異性的組成物。含有該組成物的元件具有大的電壓保持率。該組成物適合於AM元件。該組成物特別適合於透過型的AM元件。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。進而亦可用於PM元件。該組成物可用於具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、FPA等模式的AM元件及PM元件。特佳為用於具有TN模式、OCB模式、IPS模式或FFS模式的AM元件。於具有IPS模式或FFS模式的AM元件中，當未施加電壓時，液晶分子的排列可為與玻璃基板平行，或亦可為垂直。該些元件可為反射型、透過型或半透過型。較佳為用於透過型元件。亦可用於非晶矽-TFT元件或多晶矽-TFT元件。亦可用於將該組成物進行微膠囊化而製作的向列曲線排列相（nematic curvilinear aligned phase，NCAP）型元件或使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]
藉由實施例來對本發明進一步進行詳細說明。本發明不受該些實施例的限制。本發明包含實施例1的組成物與實施例2的組成物的混合物。本發明亦包含將實施例的組成物的至少兩種混合而成的混合物。所合成的化合物是藉由核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）分析等方法來鑑定。化合物、組成物及元件的特性是利用下述所記載的方法來測定。
NMR分析：測定時使用布魯克拜厄斯賓（Bruker BioSpin）公司製造的DRX-500。1 H-NMR的測定中，使試樣溶解於CDCl3 等氘化溶劑中，於室溫下以500 MHz、累計次數為16次的條件進行測定。使用四甲基矽烷作為內部標準。19 F-NMR的測定中，使用CFCl3 作為內部標準，以累計次數24次來進行。核磁共振光譜的說明中，s是指單峰（singlet），d是指雙重峰（doublet），t是指三重峰（triplet），q是指四重峰（quartet），quin是指五重峰（quintet），sex是指六重峰（sextet），m是指多重峰（multiplet），br是指寬峰（broad）。
氣相層析分析：測定時使用島津製作所製造的GC-14B型氣相層析儀。載體氣體為氦氣（2 mL/min）。將試樣氣化室設定為280℃，將檢測器（火焰離子化檢測器（flame ionization detector，FID））設定為300℃。進行成分化合物的分離時，使用安捷倫科技有限公司（Agilent Technologies Inc.）製造的毛細管柱DB-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm；固定液相為二甲基聚矽氧烷；無極性）。該管柱於200℃下保持2分鐘後，以5℃/min的比例升溫至280℃。將試樣製備成丙酮溶液（0.1重量%）後，將其1 μL注入至試樣氣化室中。記錄計為島津製作所製造的C-R5A型層析儀組件（Chromatopac）或其同等品。所得的氣相層析圖顯示出與成分化合物相對應的峰值的保持時間及峰值的面積。
用以稀釋試樣的溶劑可使用氯仿、己烷等。為了將成分化合物分離，可使用如下的毛細管柱。安捷倫科技有限公司製造的HP-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm）、瑞斯泰克公司（Restek Corporation）製造的Rtx-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm）、澳大利亞SGE國際公司（SGE International Pty. Ltd）製造的BP-1（長度30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm）。出於防止化合物峰值的重疊的目的，可使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025（長度50 m、內徑0.25 mm、膜厚0.25 μm）。
組成物中所含有的液晶性化合物的比例可利用如下所述的方法來算出。利用氣相層析儀（FID）來對液晶性化合物的混合物進行分析。氣相層析圖中的峰值的面積比相當於液晶性化合物的比例。使用上文記載的毛細管柱時，可將各種液晶性化合物的修正係數視為1。因此，液晶性化合物的比例（重量%）可根據峰值的面積比來算出。
測定試樣：測定組成物或元件的特性時，將組成物直接用作試樣。測定化合物的特性時，藉由將該化合物（15重量%）混合於母液晶（85重量%）中來製備測定用試樣。根據藉由測定而獲得的值，利用外推法來算出化合物的特性值。（外推值）=｛（試樣的測定值）-0.85×（母液晶的測定值）｝/0.15。當於該比例下，層列相（或結晶）於25℃下析出時，將化合物與母液晶的比例以10重量%：90重量%、5重量%：95重量%、1重量%：99重量%的順序變更。利用該外推法來求出與化合物相關的上限溫度、光學各向異性、黏度及介電各向異性的值。
使用下述母液晶。成分化合物的比例是以重量%表示。
測定方法：利用下述方法來進行特性的測定。該些方法大多是社團法人電子資訊技術產業協會（Japan Electronics and Information Technology Industries Association；稱為JEITA）所審議製定的JEITA標準（JEITA·ED-2521B）中所記載的方法或將其加以修飾而成的方法。用於測定的TN元件上未安裝薄膜電晶體（TFT）。
（1）向列相的上限溫度（NI；℃）：於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上放置試樣，以1℃/min的速度進行加熱。測定試樣的一部分自向列相變化為各向同性液體時的溫度。有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。
（2）向列相的下限溫度（TC ；℃）：將具有向列相的試樣放入玻璃瓶中，於0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷凍器中保管10天後，觀察液晶相。例如，當試樣於-20℃下為向列相的狀態，而於-30℃下變化為結晶或層列相時，將TC 記載為＜-20℃。有時將向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。
（3）黏度（體積黏度；η；於20℃下測定；mPa·s）：測定時使用東京計器股份有限公司製造的E型旋轉黏度計。
（4）黏度（旋轉黏度；γ1；於25℃下測定；mPa·s）：依據M.今井（M. Imai）等人的「分子晶體與液晶（Molecular Crystals and Liquid Crystals）」第259期第37頁（1995）中記載的方法來進行測定。於扭轉角（twist angle）為0°且兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為5 μm的TN元件中放入試樣。對該元件於16 V至19.5 V範圍內以0.5 V為單位階段性地施加電壓。不施加電壓0.2秒後，以僅施加一個矩形波（矩形脈衝；0.2秒）與不施加（2秒）的條件反覆施加。測定藉由該施加而產生的暫態電流（transient current）的峰值電流（peak current）及峰值時間（peak time）。由該些測定值與M.今井等人的論文中第40頁記載的計算式（8）來獲得旋轉黏度的值。該計算所需要的介電各向異性的值是使用該測定了旋轉黏度的元件，利用以下記載的方法求出。
（5）光學各向異性（折射率各向異性；Δn；於25℃下測定）：使用波長為589 nm的光，利用在接目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計來進行測定。將主稜鏡的表面向一個方向摩擦後，將試樣滴加於主稜鏡上。折射率n∥是在偏光的方向與摩擦的方向平行時測定。折射率n⊥是在偏光的方向與摩擦的方向垂直時測定。光學各向異性的值是根據Δn=n∥-n⊥的式子來計算。
（6）介電各向異性（Δε；於25℃下測定）：於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為9 μm且扭轉角為80度的TN元件中放入試樣。對該元件施加正弦波（10 V、1 kHz），2秒後測定液晶分子的長軸方向上的介電常數（ε∥）。對該元件施加正弦波（0.5 V、1 kHz），2秒後測定液晶分子的短軸方向上的介電常數（ε⊥）。介電各向異性的值是根據Δε=ε∥-ε⊥的式子來計算。
（7）臨限電壓（Vth；於25℃下測定；V）：測定時使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為0.45/Δn（μm）且扭轉角為80度的正常顯白模式（normally white mode）的TN元件中放入試樣。對該元件施加的電壓（32 Hz、矩形波）是以0.02 V 為單位，自0 V階段性地增加至10 V。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透過元件的光量。製成當該光量達到最大時透過率為100%，且當該光量為最小時透過率為0%的電壓-透過率曲線。臨限電壓是由透過率達到90%時的電壓來表示。
（8）電壓保持率（VHR-9；於25℃下測定；%）：測定中使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，而且兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為5 μm。加入試樣後，利用以紫外線而硬化的黏接劑將該元件密封。對該TN元件施加脈衝電壓（1 V、60微秒）來充電。利用高速電壓計在166.7毫秒期間測定所衰減的電壓，求出單位週期中的電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B為未衰減時的面積。電壓保持率是由面積A相對於面積B的百分率來表示。
（9）電壓保持率（VHR-10；於60℃下測定；%）：除了代替25℃而於60℃下進行測定以外，以與所述相同的順序來測定電壓保持率。將所得的值以VHR-10來表示。
（10）電壓保持率（VHR-11；於60℃下測定；%）：照射紫外線後，測定電壓保持率，來評價對紫外線的穩定性。測定中使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，而且單元間隙為5 μm。於該元件中注入試樣，照射5 mW/cm2 的紫外線167分鐘。光源為艾古非（EYEGRAPHICS）股份有限公司製造的黑燈（black light）、F40T10/BL（峰值波長369 nm），元件與光源的間隔為5 mm。VHR-11的測定中，於166.7毫秒期間測定所衰減的電壓。具有大的VHR-11的組成物對紫外線具有大的穩定性。
（11）電壓保持率（VHR-12；於60℃下測定；%）：將注入有試樣的TN元件於120℃的恆溫槽內加熱20小時後，測定電壓保持率，來評價對熱的穩定性。VHR-12的測定中，於166.7毫秒期間測定所衰減的電壓。具有大的VHR-12的組成物對熱具有大的穩定性。
（12）響應時間（τ；於25℃下測定；ms）：測定時使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。低通濾波器（Low-pass filter）設定為5 kHz。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為5.0 μm且扭轉角為80度的正常顯白模式（normally white mode）的TN元件中放入試樣。對該元件施加矩形波（60 Hz、5 V、0.5秒）。此時，自垂直方向對元件照射光，測定透過元件的光量。當該光量達到最大時視作透過率為100%，當該光量為最小時視作透過率為0%。上升時間（τr：rise time；毫秒）是透過率自90%變化至10%所需要的時間。下降時間（τf：fall time；毫秒）是透過率自10%變化至90%所需要的時間。響應時間是由以所述方式求出的上升時間與下降時間的和來表示。
（13）彈性常數（K；於25℃下測定；pN）：測定時使用橫河惠普（Yokogawa-Hewlett-Packard）股份有限公司製造的HP4284A型電感電容電阻（LCR）計。於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為20 μm的水平配向元件中放入試樣。對該元件施加0伏特至20伏特電荷，測定靜電電容以及施加電壓。使用「液晶元件手冊」（日刊工業新聞社）第75頁的式（2.98）、式（2.101），將所測定的靜電電容（C）與施加電壓（V）的值進行擬合（fitting），由式（2.99）獲得K11及K33的值。繼而，代入「液晶元件手冊」第171頁的式（3.18），使用剛才求出的K11及K33的值來算出K22。彈性常數是由以所述方式求出的K11、K22及K33的平均值來表示。
（14）比電阻（ρ；於25℃下測定；Ωcm）：於具備電極的容器中注入試樣1.0 mL。對該容器施加直流電壓（10 V），測定10秒後的直流電流。根據下式來算出比電阻。（比電阻）=｛（電壓）×（容器的電容）｝/｛（直流電流）×（真空的介電常數）｝。
（15）螺旋節距（P；於室溫下測定；μm）：螺旋節距是使用楔型法來測定。參照「液晶便覽」第196頁（2000年發行、丸善）。將試樣注入至楔型單元中，於室溫下靜置2小時後，利用偏光顯微鏡（尼康（Nikon）（股），商品名MM40/60系列）來觀察向錯線（disclination line）的間隔（d2-d1）。根據將楔型單元的角度表示為θ的下式來算出螺旋節距（P）。P=2×（d2-d1）×tanθ。
（16）短軸方向上的介電常數（ε⊥；於25℃下測定）：於兩塊玻璃基板的間隔（單元間隙）為9 μm且扭轉角為80度的TN元件中放入試樣。對該元件施加正弦波（0.5 V、1 kHz），2秒後測定液晶分子的短軸方向上的介電常數（ε⊥）。
實施例中的化合物是基於下述表3的定義，由記號來表示。表3中，與1,4-伸環己基相關的立體構型為反式構型。位於記號後的括弧內的編號與化合物的編號相對應。（-）的記號是指其他的液晶性化合物。液晶性化合物的比例（百分率）是基於液晶組成物的重量的重量百分率（重量%）。最後，歸納組成物的特性值。
[實施例1] 3-HHXB(F,F)-F （2-4） 10% 3-HHXB(F,F)-CF3 （2-5） 3% 2-HHBB(F,F)-F （2-19） 4% 3-HHBB(F,F)-F （2-19） 5% 4-HHBB(F,F)-F （2-19） 4% 5-HHBB(F,F)-F （2-19） 4% 4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 7% 3-BB(F)B(F,F)XB(F)-F （2-28） 4% 3-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 3% 4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 8% 5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 6% 3-HH-V （3-1） 30% 4-HH-V1 （3-1） 5% 7-HB-1 （3-2） 3% 3-HHB-O1 （3-5） 4% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=107.1℃；Tc＜-20℃；Δn=0.113；Δε=11.2；Vth=1.45 V；η=16.8 mPa·s；VHR-11=44.6%. 以0.05重量%的比例將化合物（1-1）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=73.8%.
[實施例2] 4-GHB(F,F)-F （2-7） 5% 3-GB(F)B(F)-F （2-11） 5% 3-GB(F,F)XB(F)-F （2-13） 4% 2-HHBB(F,F)-F （2-19） 4% 3-HHBB(F,F)-F （2-19） 6% 4-HHBB(F,F)-F （2-19） 5% 4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 7% 4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 9% 5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 7% 3-HHB-CL （2） 3% 3-HH-V （3-1） 29% 3-HH-VFF （3-1） 4% 3-HB-O2 （3-2） 3% 3-HHB-3 （3-5） 3% 5-HBB-2 （3-6） 3% 3-HBBH-1O1 （-） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=104.1℃；Tc＜-20℃；Δn=0.114；Δε=10.9；Vth=1.55 V；η=16.9 mPa·s；VHR-11=49.3%. 以0.1重量%的比例將化合物（1-1）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=74.5%.
[實施例3] 3-HHXB(F,F)-F （2-4） 11% 3-HGB(F,F)-F （2-6） 3% 4-GHB(F,F)-F （2-7） 10% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 9% 2-HHBB(F,F)-F （2-19） 4% 3-HHBB(F,F)-F （2-19） 5% 4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 9% 5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 3% 3-HB(2F,3F)BXB(F,F)-F （2-34） 10% 3-HH-V （3-1） 20% 1-BB-5 （3-3） 5% 3-HHB-1 （3-5） 8% 3-HBB-2 （3-6） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=94.9℃；Tc＜-20℃；Δn=0.113；Δε=12.1；Vth=1.44 V；η=18.1 mPa·s；VHR-11=52.7%. 以0.1重量%的比例將化合物（1-2）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=78.5%.
[實施例4] 3-HHB(F,F)-F （2-2） 3% 3-HHXB(F,F)-F （2-4） 13% 3-HB(F)B(F,F)-F （2-9） 5% 3-BB(F)B(F,F)-F （2-15） 13% 3-HHBB(F,F)-F （2-19） 3% 4-GBB(F)B(F,F)-F （2-22） 3% 3-HBBXB(F,F)-F （2-23） 8% 3-HBB(F,F)XB(F,F)-F （2-24） 6% 3-BB(2F,3F)BXB(F,F)-F （2-35） 3% 3-HH-V （3-1） 24% 3-HH-V1 （3-1） 7% V2-BB-1 （3-3） 3% 3-HHEH-3 （3-4） 3% 1-BB(F)B-2V （3-7） 3% 5-HBB(F)B-2 （3-13） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=93.7℃；Tc＜-20℃；Δn=0.121；Δε=7.5；Vth=1.59 V；η=18.5 mPa·s. 以0.1重量%的比例將化合物（1-3）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=81.0%.
[實施例5] 5-HXB(F,F)-F （2-1） 5% 3-HHB(F,F)-F （2-2） 10% 3-HHEB(F,F)-F （2-3） 9% 3-HHXB(F,F)-F （2-4） 13% 2-HBEB(F,F)-F （2-10） 3% 3-HBEB(F,F)-F （2-10） 3% 3-BBXB(F,F)-F （2-17） 3% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 7% 3-dhBB(F,F)XB(F,F)-F （2-25） 4% 3-BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)-F （2-31） 3% 3-HB-CL （2） 6% 3-HH-V （3-1） 7% 3-HH-V1 （3-1） 10% 5-HH-V （3-1） 7% 3-HHEBH-3 （3-10） 4% 3-BB(2F,3F)-O2 （4-5） 3% 3-dhBB(2F,3F)-O2 （4-16） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=93.7℃；Tc＜-20℃；Δn=0.121；Δε=7.5；Vth=1.59 V；η=18.5 mPa·s. 以0.2重量%的比例將化合物（1-1）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=85.7%.
[實施例6] 3-GB(F,F)XB(F,F)-F （2-14） 4% 3-BB(F)B(F,F)-CF3 （2-16） 3% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 16% 3-HHB(F)B(F,F)-F （2-20） 4% 3-HBBXB(F,F)-F （2-23） 10% 5-GB(F)B(F,F)XB(F)-F （2-26） 4% 4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 4% 5-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 4% 3-B(2F,3F)BXB(F,F)-F （2-33） 3% 3-HH-V （3-1） 25% 3-HH-O1 （3-1） 3% 1-BB-3 （3-3） 3% V-HHB-1 （3-5） 5% V-HBB-2 （3-6） 6% V-HHB(2F,3F)-O2 （4-7） 3% 3-HBB(2F,3F)-O2 （4-15） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=73.2℃；Tc＜-20℃；Δn=0.115；Δε=11.7；Vth=1.26 V；η=17.3 mPa·s. 以0.03重量%的比例將化合物（1-4）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=82.2%.
[實施例7] 3-HBB(F,F)-F （2-8） 4% 3-GB(F)B(F,F)-F （2-12） 3% 3-BB(F)B(F,F)-F （2-15） 6% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 18% 3-GB(F)B(F)B(F)-F （2-21） 7% 3-HBBXB(F,F)-F （2-23） 3% 3-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 3% 4-BB(F,F)XB(F)B(F,F)-F （2-30） 3% 3-HH-V （3-1） 29% 1-BB-3 （3-3） 4% V-HHB-1 （3-5） 11% 3-HB(F)HH-5 （3-9） 3% 5-HBBH-3 （3-11） 3% 3-HB(F)BH-3 （3-12） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=79.8℃；Tc＜-20℃；Δn=0.118；Δε=9.4；Vth=1.60 V；η=21.0 mPa·s. 以0.05重量%的比例將化合物（1-1）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=90.1%.
[實施例8] 3-HHXB(F,F)-F （2-4） 10% 4-GHB(F,F)-F （2-7） 10% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 6% 2-HHBB(F,F)-F （2-19） 4% 3-HHBB(F,F)-F （2-19） 6% 4-HHBB(F,F)-F （2-19） 5% 5-HHBB(F,F)-F （2-19） 5% 3-GBB(F)B(F,F)-F （2-22） 3% 4-GB(F)B(F,F)XB(F)-F （2-26） 8% 4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 3% 3-HH-V （3-1） 19% 2-HH-3 （3-1） 4% 3-HH-4 （3-1） 3% V2-BB-1 （3-3） 6% 3-HHB-1 （3-5） 5% 5-HBB(F)B-3 （3-13） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=107.6℃；Tc＜-20℃；Δn=0.111；Δε=10.6；Vth=1.55 V；η=19.4 mPa·s. 以0.1重量%的比例將化合物（1-2）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=83.9%.
[實施例9] 1-HHXB(F,F)-F （2-4） 7% 3-HHXB(F,F)-CF3 （2-5） 12% 3-GB(F,F)XB(F,F)-F （2-14） 8% 3-GBB(F)B(F,F)-F （2-22） 3% 4-GBB(F)B(F,F)-F （2-22） 3% 3-HBBXB(F,F)-F （2-23） 3% 5-HBBXB(F,F)-F （2-23） 5% 4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 5% 5-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 5% 3-HH-V （3-1） 22% 3-HH-V1 （3-1） 10% 3-HH-2V1 （3-1） 9% V2-HHB-1 （3-5） 8% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=89.8℃；Tc＜-20℃；Δn=0.092；Δε=11.5；Vth=1.47 V；η=17.0 mPa·s. 以0.03重量%的比例將化合物（1-5）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=81.3%.
[實施例10] 3-HHB(F,F)-F （2-2） 10% 3-HHXB(F,F)-F （2-4） 3% 3-GHB(F,F)-F （2-7） 4% 3-BB(F)B(F,F)-F （2-15） 7% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 13% 3-GB(F)B(F)B(F)-F （2-21） 6% 4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 10% 3-HH-V （3-1） 17% 3-HH-4 （3-1） 11% 5-HB-O2 （3-2） 3% 3-HHB-1 （3-5） 5% 3-HHB-O1 （3-5） 6% 3-HHB-3 （3-5） 5% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=83.3℃；Tc＜-20℃；Δn=0.103；Δε=10.8；Vth=1.36 V；η=21.2 mPa·s. 以0.03重量%的比例將化合物（1-6）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=83.9%.
[實施例11] 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 5% 2-HHBB(F,F)-F （2-19） 2% 3-HHBB(F,F)-F （2-19） 3% 4-HHBB(F,F)-F （2-19） 4% 4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 4% 5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-29） 2% 3-BB(2F,3F)XB(F,F)-F （2-32） 5% 3-HB-CL （2） 6% 3-HHB-CL （2） 6% 5-HHB-CL （2） 5% 3-HH-V1 （3-1） 10% 4-HH-V （3-1） 13% 5-HH-V （3-1） 10% V-HHB-1 （3-5） 13% 2-BB(F)B-3 （3-7） 5% 2-BB(F)B-5 （3-7） 4% 5-HBB(F)B-2 （3-13） 3% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=102.2℃；Tc＜-20℃；Δn=0.117；Δε=4.5；Vth=2.19 V；η=17.8 mPa·s. 以0.1重量%的比例將化合物（1-2）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=80.8%.
[實施例12] 3-BB(F)B(F,F)-F （2-15） 6% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F （2-18） 18% 3-HBBXB(F,F)-F （2-23） 8% 4-GB(F)B(F,F)XB(F)-F （2-26） 7% 4-GB(F)B(F,F)XB(F,F)-F （2-27） 8% 3-HH-V （3-1） 40% V2-HHB-1 （3-5） 13% 製備介電各向異性為正的所述組成物，並測定特性。NI=72.5℃；Tc＜-20℃；Δn=0.104；Δε=10.2；Vth=1.49 V；η=14.6 mPa·s. 以0.1重量%的比例將化合物（1-3）添加至該組成物中，並測定VHR-11。VHR-11=86.6%.
比較實施例1至實施例3中的添加物成分的添加效果。依照所述測定方法（10）中所記載的方法對電壓保持率（VHR-11）進行測定。首先，將未添加添加物成分（紫外線吸收劑）的組成物注入至TN元件中。對該元件照射5 mW/cm2 的紫外線167分鐘，然後測定電壓保持率。其次，將添加有添加物成分的組成物注入至TN元件中，並同樣地照射紫外線，然後測定電壓保持率。藉由對該些測定值進行比較，而評價添加物成分的效果。將結果歸納於表4中。實施例1至實施例3中，未添加添加物成分時，電壓保持率（VHR-11）為約45%。可藉由於組成物中添加添加物成分而將VHR-11控制為約74%。實施例4至實施例12中的VHR-11為80.8%至90.1%的範圍，且可維持高的電壓保持率。因此，可得出本發明的液晶組成物具有優異的特性的結論。
表4. 添加添加物成分（消光劑）的效果 [產業上之可利用性]
含有本發明的液晶組成物的液晶顯示元件具有短的響應時間、大的電壓保持率、大的對比度比、長的壽命等，因此可用於液晶投影儀、液晶電視等。
無
無

Claims (17)

  1. 一種液晶組成物，其含有作為添加物成分的至少一種消光劑及作為第一成分的選自式（2）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物，而且具有向列相及正的介電各向異性，式（2）中，R1為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數2至12的烯基；環A為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基；Z1為單鍵、伸乙基、羰基氧基或二氟亞甲基氧基；X1及X2獨立地為氫或氟；Y1為氟、氯、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基氧基；a為1、2、3、或4。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其中添加物成分為具有共軛雙鍵的非芳香族化合物，共軛雙鍵的數量為2至10的整數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其中添加物成分為選自式（1-1）至式（1-6）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物，式（1-1）至式（1-6）中，環上的至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基所取代。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其中添加物成分為選自式（1-1）至式（1-6）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物，。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，添加物成分的比例為0.005重量%至2重量%的範圍。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其含有選自式（2-1）至式（2-35）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第一成分， 式（2-1）至式（2-35）中，R1為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數2至12的烯基。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，第一成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其含有選自式（3）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第二成分，式（3）中，R2及R3獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基；環B及環C獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基或2,5-二氟-1,4-伸苯基；Z2為單鍵、伸乙基或羰基氧基；b為1、2或3。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的液晶組成物，其含有選自式（3-1）至式（3-13）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第二成分，式（3-1）至式（3-13）中，R2及R3獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數2至12的烯基。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，第二成分的比例為10重量%至90重量%的範圍。
  11. 如申請專利範圍第1項或第8項所述的液晶組成物，其含有選自式（4）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第三成分，式（4）中，R4及R5獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基；環D及環F獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少一個氫經氟或氯所取代的1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基；環E為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基或7,8-二氟色原烷-2,6-二基；Z3及Z4獨立地為單鍵、伸乙基、羰基氧基或亞甲基氧基；c為1、2、或3，d為0或1；c與d的和為3以下。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的液晶組成物，其含有選自式（4-1）至式（4-21）所表示的化合物的組群中的至少一種化合物作為第三成分， 式（4-1）至式（4-21）中，R4及R5獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、碳數2至12的烯基氧基、或者至少一個氫經氟或氯所取代的碳數1至12的烷基。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的重量，第三成分的比例為3重量%至25重量%的範圍。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其中向列相的上限溫度為70℃以上，波長589 nm下的光學各向異性（於25℃下測定）為0.07以上，而且頻率1 kHz下的介電各向異性（於25℃下測定）為2以上。
  15. 一種液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為扭轉向列模式、電控雙折射模式、光學補償彎曲模式、面內切換模式、邊緣場切換模式或電場感應光反應配向模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
  17. 一種液晶組成物的用途，所述液晶組成物為如申請專利範圍第1項所述的液晶組成物，其用於液晶顯示元件中。
TW104141216A 2014-12-16 2015-12-09 液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的用途 TWI671386B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-253983 2014-12-16
JP2014253983 2014-12-16
PCT/JP2015/082534 WO2016098523A1 (ja) 2014-12-16 2015-11-19 液晶組成物および液晶表示素子
??PCT/JP2015/82534 2015-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201627477A TW201627477A (zh) 2016-08-01
TWI671386B true TWI671386B (zh) 2019-09-11

Family

ID=56126421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104141216A TWI671386B (zh) 2014-12-16 2015-12-09 液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的用途

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10385271B2 (zh)
EP (1) EP3235895B1 (zh)
JP (1) JP6642451B2 (zh)
KR (1) KR20170097043A (zh)
CN (1) CN107001939A (zh)
TW (1) TWI671386B (zh)
WO (1) WO2016098523A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7077951B2 (ja) * 2016-10-27 2022-05-31 Jnc株式会社 調光用液晶組成物および液晶調光素子
JP2018087914A (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 Dic株式会社 液晶表示素子の製造方法
JP6753285B2 (ja) * 2016-11-29 2020-09-09 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JPWO2020044832A1 (ja) * 2018-08-29 2020-12-17 Dic株式会社 組成物及びそれを使用した液晶表示素子
TWI814958B (zh) * 2019-04-24 2023-09-11 日商捷恩智股份有限公司 液晶組成物及其用途、以及液晶顯示元件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6846523B2 (en) * 2003-03-06 2005-01-25 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
JP2014025025A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Agc Seimi Chemical Co Ltd 液晶化合物および三重項消光剤を含有する液晶組成物

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62112131A (ja) 1985-11-11 1987-05-23 Seiko Epson Corp 液晶デイスプレイ
JP2002256267A (ja) * 2000-12-27 2002-09-11 Dainippon Ink & Chem Inc 抗酸化性液晶組成物
JP4038039B2 (ja) * 2001-10-31 2008-01-23 富士フイルム株式会社 ゲストホスト型液晶表示素子およびその製造方法
JP4590825B2 (ja) * 2003-02-21 2010-12-01 コニカミノルタホールディングス株式会社 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2006001444A1 (ja) * 2004-06-29 2006-01-05 Asahi Glass Company, Limited 液晶光変調素子および光ヘッド装置
JP4935055B2 (ja) 2005-11-15 2012-05-23 Ｊｎｃ株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JP2007137986A (ja) 2005-11-17 2007-06-07 Seiko Epson Corp 液晶組成物、液晶組成物の製造方法、液晶装置、プロジェクタ
JP2008170497A (ja) 2007-01-09 2008-07-24 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置とその製造方法
EP2628779B1 (en) * 2012-02-15 2017-05-17 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline medium
US11312908B2 (en) 2012-06-05 2022-04-26 Merck Patent Gmbh Liquid crystal medium and liquid crystal display
JP6006038B2 (ja) 2012-08-21 2016-10-12 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 液晶組成物
JP6696411B2 (ja) * 2015-12-03 2020-05-20 Jnc株式会社 ピペリジン誘導体、液晶組成物および液晶表示素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6846523B2 (en) * 2003-03-06 2005-01-25 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
JP2014025025A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Agc Seimi Chemical Co Ltd 液晶化合物および三重項消光剤を含有する液晶組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016098523A1 (ja) 2017-09-28
WO2016098523A1 (ja) 2016-06-23
US20170369782A1 (en) 2017-12-28
TW201627477A (zh) 2016-08-01
JP6642451B2 (ja) 2020-02-05
KR20170097043A (ko) 2017-08-25
EP3235895A1 (en) 2017-10-25
EP3235895A4 (en) 2018-06-27
US10385271B2 (en) 2019-08-20
EP3235895B1 (en) 2019-05-08
CN107001939A (zh) 2017-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6375887B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP5725321B1 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP6435874B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP6476693B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
WO2015004954A1 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP6642445B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP2015199900A (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
WO2014192454A1 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JPWO2017141671A1 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
TWI671386B (zh) 液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的用途
TWI646176B (zh) 液晶顯示元件及液晶組成物
JP2020041014A (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP6488623B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JPWO2015072243A1 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP6699555B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JPWO2015133194A1 (ja) 液晶表示素子および液晶組成物
WO2015056540A1 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
WO2015025604A1 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
TWI726059B (zh) 液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的用途
JP2018123296A (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP6344142B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP2018087289A (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
JP2015214671A (ja) 液晶組成物および液晶表示素子
TW201821598A (zh) 液晶組成物及液晶顯示元件
JP6256472B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees