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液晶組合物及液晶顯示元件的制作方法

文檔序號:19185953發布日期:2019-11-20 01:29
本發明涉及一種液晶組合物、含有所述組合物的液晶顯示元件等。特別涉及一種含有具有聚合性基的極性化合物(或其聚合體)、通過所述化合物的作用可達成液晶分子的垂直取向的介電各向異性為負的液晶組合物,及液晶顯示元件。
背景技術
:液晶顯示元件中,基于液晶分子的運作模式的分類為相變(phasechange,pc)、扭轉向列(twistednematic,tn)、超扭轉向列(supertwistednematic,stn)、電控雙折射(electricallycontrolledbirefringence,ecb)、光學補償彎曲(opticallycompensatedbend,ocb)、共面切換(in-planeswitching,ips)、垂直取向(verticalalignment,va)、邊緣場切換(fringefieldswitching,ffs)、電場感應光反應取向(field-inducedphoto-reactivealignment,fpa)等。基于元件的驅動方式的分類為無源矩陣(passivematrix,pm)與有源矩陣(activematrix,am)。pm被分類為靜態式(static)、復用式(multiplex)等,am被分類為薄膜晶體管(thinfilmtransistor,tft)、金屬-絕緣體-金屬(metalinsulatormetal,mim)等。tft的分類為非晶硅(amorphoussilicon)及多晶硅(polycrystalsilicon)。后者根據制造步驟而分類為高溫型與低溫型。基于光源的分類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合物。所述組合物具有適當的特性。通過提高所述組合物的特性,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于下述表1中。基于市售的am元件來對組合物的特性進一步進行說明。向列相的溫度范圍與元件可使用的溫度范圍相關聯。向列相的優選的上限溫度為約70℃以上,而且向列相的優選的下限溫度為約-10℃以下。組合物的粘度與元件的響應時間相關聯。為了以元件顯示動態圖像(movingimage),優選為響應時間短。理想為短于1毫秒的響應時間。因此,優選為組合物的粘度小。進而優選為低溫下的粘度小。表1.組合物與am元件的特性組合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,而需要大的光學各向異性或小的光學各向異性、即適當的光學各向異性。組合物的光學各向異性(δn)與元件的單元間隙(d)的積(δn×d)被設計成使對比度比為最大。積的適當的值依存于運作模式的種類。va模式的元件中,所述值為約0.30μm至約0.40μm的范圍,ips模式或ffs模式的元件中,所述值為約0.20μm至約0.30μm的范圍。這些情況下,對于單元間隙小的元件而言優選為具有大的光學各向異性的組合物。組合物的大的介電各向異性有助于元件的低閾電壓、小的電力消耗與大的對比度比。因此,優選為大的介電各向異性。組合物的大的比電阻有助于元件的大的電壓保持率與大的對比度比。因此,優選為在初始階段中,不僅在室溫下而且在接近于向列相的上限溫度的溫度下也具有大的比電阻的組合物。且優選為在長時間使用后,不僅在室溫下而且在接近于向列相的上限溫度的溫度下也具有大的比電阻的組合物。組合物對于紫外線及熱的穩定性與元件的壽命相關聯。在所述穩定性高時,元件的壽命長。此種特性對于用于液晶投影儀、液晶電視等的am元件而言優選。聚合物穩定取向(polymersustainedalignment,psa)型的液晶顯示元件中,使用含有聚合體的液晶組合物。首先,將添加有少量聚合性化合物的組合物注入至元件中。其次,一邊對所述元件的基板之間施加電壓,一邊對組合物照射紫外線。聚合性化合物進行聚合而在組合物中生成聚合體的網狀結構。所述組合物中,可利用聚合體來控制液晶分子的取向,因此元件的響應時間縮短,圖像的殘像得到改善。在具有tn、ecb、ocb、ips、va、ffs、fpa之類的模式的元件中可期待聚合體的此種效果。通用的液晶顯示元件中,液晶分子的垂直取向是通過聚酰亞胺取向膜來達成。另一方面,在不具有取向膜的液晶顯示元件中,使用含有聚合體及極性化合物的液晶組合物。首先,將添加有少量聚合性化合物及少量極性化合物的組合物注入至元件中。此處,極性化合物吸附于基板表面并進行排列。依據所述排列,液晶分子進行取向。其次,一邊對所述元件的基板之間施加電壓,一邊對組合物照射紫外線。此處,聚合性化合物進行聚合,并使液晶分子的取向穩定化。所述組合物中,可利用聚合體及極性化合物來控制液晶分子的取向,因此元件的響應時間縮短,圖像的殘像得到改善。進而,不具有取向膜的元件中不需要形成取向膜的步驟。由于不存在取向膜,故通過取向膜與組合物的相互作用,元件的電阻不會降低。在具有tn、ecb、ocb、ips、va、ffs、fpa之類的模式的元件中可期待利用聚合體與極性化合物的組合的此種效果。具有tn模式的am元件中使用具有正的介電各向異性的組合物。具有va模式的am元件中使用具有負的介電各向異性的組合物。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合物。聚合物穩定取向型的am元件中使用具有正或負的介電各向異性的組合物。具有負的介電各向異性的液晶組合物的例子公開于以下的專利文獻1至專利文獻2中。所述方法中,利用含有具有環己基二苯基骨架的聚合性化合物且具有負的介電各向異性的液晶組合物,可獲得具有聚酰亞胺取向膜的psa型的液晶顯示元件,但在不具有取向膜的液晶顯示元件中存在無法獲得液晶化合物的充分的垂直取向的問題。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:國際公開第2011/142299號手冊專利文獻2:國際公開第2011/142302號手冊技術實現要素:發明所要解決的問題本發明所欲解決的課題在于提供一種液晶組合物,其使用具有聚合性基的極性化合物來控制不具有取向膜的液晶顯示元件的液晶分子的取向,且具有聚合性基的極性化合物顯示出良好的相容性。解決問題的技術手段使用一種液晶組合物,其含有作為第一添加物的選自式(1)所表示的化合物的群組中的至少一種具有聚合性基的極性化合物、以及至少一種液晶性化合物,而且具有負的介電各向異性。式(1)中,r1為氫、-sp20-p20、-sp30-p30、或碳數1至15的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-s-或-nh-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;環a1、環a4、及環a5獨立地為亞環己基、亞環己烯基、亞苯基、亞萘基、十氫亞萘基、四氫亞萘基、四氫吡喃二基、1,3-二噁烷二基、嘧啶二基、或吡啶二基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;環a2、及環a3獨立地為亞環己基、或亞苯基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;z1、z40及z50獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;sp20、及sp30獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;p20、及p30獨立地為下述式(p-1)所表示的聚合性基;式(p-1)中,m10及m20獨立地為氫、鹵素、碳數1至5的烷基、或至少一個氫經鹵素取代的碳數1至5的烷基;r40為選自下述式(1a)、式(1b)、及式(1c)的任一者所表示的基中的基;式(1a)、式(1b)、及式(1c)中,sp50及sp60獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-nh-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;s1為>ch-或>n-;s2為>c<或>si<;x1獨立地為-oh、-nh2、-or50、-n(r50)2、-cooh、-sh、-b(oh)2、或-si(r50)3所表示的基,此處,r50為氫或碳數1至10的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;a10、b10及c10獨立地為0、1、2、3、或4;d10及e10獨立地為0、1、2、3、或4;d10及e10之和為2、3、或4。發明的效果通過利用本發明的包含具有聚合性基的極性化合物的液晶組合物,不需要取向膜的形成步驟,因此可獲得使制造成本減少的液晶顯示元件。另外,可獲得與具有聚合性基的極性化合物的相容性良好的具有負的介電各向異性的液晶組合物。具體實施方式本說明書中的用語的使用方法如以下那樣。有時將“液晶組合物”及“液晶顯示元件”的用語分別簡稱為“組合物”及“元件”。“液晶顯示元件”為液晶顯示面板及液晶顯示模塊的總稱。“液晶性化合物”是具有向列相、近晶相等液晶相的化合物,以及雖不具有液晶相,但出于調節向列相的溫度范圍、粘度、介電各向異性之類的特性的目的而混合于組合物中的化合物的總稱。所述化合物具有例如1,4-亞環己基或1,4-亞苯基之類的六元環,且其分子結構為棒狀(rodlike)。“聚合性化合物”是出于使組合物中生成聚合體的目的而添加的化合物。液晶組合物是通過將多種液晶性化合物混合來制備。向所述液晶組合物中視需要而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、聚合引發劑、聚合抑制劑、極性化合物之類的添加物。液晶性化合物或添加物以此種順序混合。即便在添加有添加物的情況下,液晶性化合物的比例(含量)也是由基于不含添加物的液晶組合物的重量的重量百分率(重量%)來表示。添加物的比例(添加量)是由基于不含添加物的液晶組合物的重量的重量百分率(重量%)來表示。有時也使用重量百萬分率(ppm)。聚合引發劑及聚合抑制劑的比例例外地基于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”是指組合物在初始階段中,不僅在室溫下而且在接近于上限溫度的溫度下也具有大的比電阻,而且在長時間使用后,不僅在室溫下而且在接近于上限溫度的溫度下也具有大的比電阻。“電壓保持率大”是指元件在初始階段中,不僅在室溫下而且在接近于上限溫度的溫度下也具有大的電壓保持率,而且在長時間使用后,不僅在室溫下而且在接近于上限溫度的溫度下也具有大的電壓保持率。組合物或元件中,有時在經時變化試驗(包含加速劣化試驗)前后研究特性。“提高介電各向異性”的表述在介電各向異性為正的組合物時,是指其值正向地增加,在介電各向異性為負的組合物時,是指其值負向地增加。有時將式(1)所表示的化合物簡稱為“化合物(1)”。有時將選自式(1)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物簡稱為“化合物(1)”。“化合物(1)”是指式(1)所表示的一種化合物、兩種化合物的混合物、或三種以上的化合物的混合物。對于其他式所表示的化合物也相同。“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’取代”的表述是指在‘a’的數量為一個時,‘a’的位置為任意,在‘a’的數量為兩個以上時,它們的位置也可無限制地選擇。所述規則也適用于“至少一個‘a’經‘b’取代”的表述。成分化合物的化學式中,將末端基r1的記號用于多種化合物。這些化合物中,任意的兩個r1所表示的兩個基可相同,或也可不同。例如,有化合物(1-1)的r1為乙基,且化合物(1-2)的r1為乙基的情況。也有化合物(1-1)的r1為乙基,而化合物(1-2)的r1為丙基的情況。所述規則也適用于其他末端基等的記號。式(1)中,在a為2時,存在兩個環a。所述化合物中,兩個環a所表示的兩個環可相同,或也可不同。在a大于2時,所述規則也適用于任意的兩個環a。所述規則也適用于其他記號。所述規則也適用于化合物(4-27)中的兩個-sp4-p2之類的情況。由六邊形包圍的a、b、c、d等記號分別與環a、環b、環c、環d等環相對應,且表示六元環、縮合環等環。橫切所述六邊形的斜線表示環上的任意的氫可經-sp3-p1等基取代。‘j’等下標表示經取代的基的數量。在下標‘j’為0時,不存在此種取代。在下標‘j’為2以上時,在環j上存在多個-sp3-p1。由-sp3-p1所表示的多個基可相同,或也可不同。2-氟-1,4-亞苯基是指下述兩種二價基。化學式中,氟可為朝左(l),也可為朝右(r)。所述規則也適用于四氫吡喃-2,5-二基之類的通過自環中去除兩個氫而生成的非對稱的二價基。所述規則也適用于羰氧基(-coo-或-oco-)之類的二價鍵結基。在本說明書中使用“至少一個-ch2-可經-o-取代”之類的表述。所述情況下,-ch2-ch2-ch2-可通過不鄰接的-ch2-經-o-取代而轉換為-o-ch2-o-。然而,鄰接的-ch2-不會經-o-取代。這是因為所述取代中生成-o-o-ch2-(過氧化物)。即,所述表述是指“一個-ch2-可經-o-取代”與“至少兩個不鄰接的-ch2-可經-o-取代”這兩者。所述規則不僅適用于取代為-o-的情況,也適用于取代為-ch=ch-或-coo-之類的二價基的情況。式(1)中,r1為碳數1至25的烷基等。存在所述烷基的碳數通過此種取代而增加的情況。此時,最大的碳數為30。所述規則不僅適用于r1之類的一價基,也適用于亞烷基之類的二價基。液晶性化合物的烷基為直鏈狀或分支狀,不含環狀烷基。直鏈狀烷基優于分支狀烷基。這些情況對于烷氧基、烯基等末端基也相同。與1,4-亞環己基相關的立體構型一般而言反式構型優于順式構型。鹵素是指氟、氯、溴、碘。優選的鹵素為氟或氯。進而優選的鹵素為氟。本發明為下述項等。項1.一種液晶組合物,其含有作為第一添加物的選自式(1)所表示的化合物的群組中的至少一種具有聚合性基的極性化合物、以及至少一種液晶性化合物,而且具有負的介電各向異性。式(1)中,r1為氫、-sp20-p20、-sp30-p30、或碳數1至15的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-s-或-nh-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;環a1、環a4、及環a5獨立地為亞環己基、亞環己烯基、亞苯基、亞萘基、十氫亞萘基、四氫亞萘基、四氫吡喃二基、1,3-二噁烷二基、嘧啶二基、或吡啶二基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;環a2、及環a3獨立地為亞環己基、或亞苯基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;z1、z40及z50獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;sp20、及sp30獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;p20、及p30獨立地為下述式(p-1)所表示的聚合性基;式(p-1)中,m10及m20獨立地為氫、鹵素、碳數1至5的烷基、或至少一個氫經鹵素取代的碳數1至5的烷基;r40為選自下述式(1a)、式(1b)、及式(1c)的任一者所表示的基中的基;式(1a)、式(1b)、及式(1c)中,sp50及sp60獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-nh-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;s1為>ch-或>n-;s2為>c<或>si<;x1獨立地為-oh、-nh2、-or50、-n(r50)2、-cooh、-sh、-b(oh)2、或-si(r50)3所表示的基,此處,r50為氫或碳數1至10的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;a10、b10及c10獨立地為0、1、2、3、或4;d10及e10獨立地為0、1、2、3、或4;d10及e10之和為2、3、或4。項2.根據項1所述的液晶組合物,其中第一添加物為選自式(1-1)所表示的化合物的群組中的至少一種具有聚合性基的極性化合物。式(1-1)中,p20及p30獨立地為下述式(p-1-1)所表示的聚合性基;式(p-1-1)中,m10及m20獨立地為氫、氟、或甲基;sp50獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-nh-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;sp20及sp30獨立地為單鍵或碳數1至3的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-取代;r1為氫、-sp20-p20、-sp30-p30、或碳數1至15的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-s-或-nh-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代;環a1為亞環己基、亞環己烯基、亞苯基、亞萘基、十氫亞萘基、四氫亞萘基、四氫吡喃二基、1,3-二噁烷二基、嘧啶二基、或吡啶二基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;環a2、及環a3獨立地為亞環己基、或亞苯基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;z1為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;a10為0、1、2、3、或4。項3.根據項1或項2所述的液晶組合物,其中在將液晶性化合物的合計量設為100重量份時,液晶組合物中的第一添加物的比例為0.05重量份至5重量份的范圍。項4.根據項1至項3中任一項所述的液晶組合物,其含有選自式(2)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分。式(2)中,r3及r4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、或碳數2至12的烯氧基;環c及環e獨立地為1,4-亞環己基、1,4-亞環己烯基、1,4-亞苯基、至少一個氫經氟或氯取代的1,4-亞苯基、或四氫吡喃-2,5-二基;環d為2,3-二氟-1,4-亞苯基、2-氯-3-氟-1,4-亞苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亞苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或7,8-二氟色原烷-2,6-二基;z2及z3獨立地為單鍵、-ch2ch2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、或-oco-;b為1、2、或3,c為0或1,而且b與c之和為3以下。項5.根據項1至項4中任一項所述的液晶組合物,其含有選自式(2-1)至式(2-22)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第一成分。式(2-1)至式(2-22)中,r3及r4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、或碳數2至12的烯氧基。項6.根據項4或項5所述的液晶組合物,其中基于液晶組合物的重量,第一成分的比例為10重量%至90重量%的范圍。項7.根據項1至項6中任一項所述的液晶組合物,其含有選自式(3)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分。式(3)中,r5及r6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取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基;環f及環g獨立地為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、或2,5-二氟-1,4-亞苯基;z4為單鍵、-ch2ch2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、或-oco-;d為1、2、或3。項8.根據項1至項7中任一項所述的液晶組合物,其含有選自式(3-1)至式(3-13)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物作為第二成分。式(3-1)至式(3-13)中,r5及r6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取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基。項9.根據項7或項8所述的液晶組合物,其中基于液晶組合物的重量,第二成分的比例為10重量%至90重量%的范圍。項10.根據項1至項9中任一項所述的液晶組合物,其含有選自式(4)所表示的化合物的群組中的至少一種聚合性化合物作為第二添加物。式(4)中,環j及環p獨立地為環己基、環己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氫吡喃-2-基、1,3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基、或吡啶-2-基,這些環中,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、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代;環k為1,4-亞環己基、1,4-亞環己烯基、1,4-亞苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、或吡啶-2,5-二基,這些環中,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、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代;z5及z6獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述z5及z6中,至少一個-ch2-可經-o-、-co-、-coo-、或-oco-取代,而且至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-、-c(ch3)=ch-、-ch=c(ch3)-、或-c(ch3)=c(ch3)-取代,至少一個氫可經氟或氯取代;p1、p2、及p3為聚合性基;sp3、sp4、及sp5獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述sp3、sp4、及sp5中,至少一個-ch2-可經-o-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,而且至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,至少一個氫可經氟或氯取代;q為0、1、或2;j、k、及p獨立地為0、1、2、3、或4,而且j、k、及p之和為1以上。項11.根據項10所述的液晶組合物,其中式(4)中,p1、p2、及p3獨立地為選自式(p-1)至式(p-5)所表示的基的群組中的聚合性基。式(p-1)至式(p-5)中,m1、m2、及m3獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基。項12.根據項1至項11中任一項所述的液晶組合物,其中第二添加物為選自式(4-1)至式(4-29)所表示的化合物的群組中的至少一種聚合性化合物。式(4-1)至式(4-29)中,p1、p2、及p3獨立地為選自式(p-1)至式(p-3)所表示的基的群組中的聚合性基,此處,m1、m2、及m3獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基;sp3、sp4、及sp5獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述sp3、sp4、及sp5中,至少一個-ch2-可經-o-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,而且至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,至少一個氫可經氟或氯取代。項13.根據項10至項12中任一項所述的液晶組合物,其中在將液晶性化合物的合計量設為100重量份時,液晶組合物中的第二添加物的比例為0.03重量份至10重量份的范圍。項14.一種液晶顯示元件,其含有根據項1至項13中任一項所述的液晶組合物。項15.根據項14所述的液晶顯示元件,其中液晶顯示元件的運作模式為ips模式、va模式、ffs模式、或fpa模式,液晶顯示元件的驅動方式為有源矩陣方式。項16.一種聚合物穩定取向型的液晶顯示元件,其含有根據項1至項13中任一項所述的液晶組合物,且所述液晶組合物中的聚合性化合物經聚合。項17.一種不具有取向膜的液晶顯示元件,其含有根據項1至項13中任一項所述的液晶組合物,且所述液晶組合物中的聚合性化合物經聚合。項18.一種液晶組合物的用途,所述液晶組合物為根據項1至項13中任一項所述的液晶組合物,其用于液晶顯示元件中。項19.一種液晶組合物的用途,所述液晶組合物為根據項1至項13中任一項所述的液晶組合物,其用于聚合物穩定取向型的液晶顯示元件中。項20.一種液晶組合物的用途,所述液晶組合物為根據項1至項13中任一項所述的液晶組合物,其用于不具有取向膜的液晶顯示元件中。本發明也包括以下項。(a)所述液晶顯示元件的制造方法,其通過將所述液晶組合物配置于兩塊基板之間,在對所述組合物施加電壓的狀態下照射光,使所述組合物中所含有的具有聚合性基的極性化合物進行聚合,來制造所述液晶顯示元件。(b)所述液晶組合物,其向列相的上限溫度為70℃以上,波長589nm下的光學各向異性(在25℃下測定)為0.08以上,而且頻率1khz下的介電各向異性(在25℃下測定)為-2以下。本發明也包括以下項。(c)所述組合物,雖然日本專利特開2006-199941號公報中所記載的化合物(5)至化合物(7)是介電各向異性為正的液晶性化合物,但所述組合物含有選自這些化合物的群組中的至少一種化合物。(d)含有至少兩個所述具有聚合性基的極性化合物(1)的所述組合物。(e)進而含有與具有聚合性基的極性化合物(1)不同的極性化合物的所述組合物。(f)所述組合物,其含有一種、兩種、或至少三種光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合性化合物、聚合引發劑、聚合抑制劑、極性化合物之類的添加物。(g)一種am元件,其含有所述組合物。(h)一種元件,其含有所述組合物,而且具有tn、ecb、ocb、ips、ffs、va、或fpa的模式。(i)一種透過型元件,其含有所述組合物。(j)將所述組合物作為具有向列相的組合物的用途。(k)通過向所述組合物中添加光學活性化合物而作為光學活性組合物的用途。以如下順序對本發明的組合物進行說明。第一,對組合物的構成進行說明。第二,對成分化合物的主要特性及所述化合物給組合物帶來的主要效果進行說明。第三,對組合物中的成分的組合、成分的優選比例及其根據進行說明。第四,對成分化合物的優選形態進行說明。第五,示出優選的成分化合物。第六,對可添加于組合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。最后,對組合物的用途進行說明。第一,對組合物的構成進行說明。本發明的組合物被分類為組合物a與組合物b。組合物a除了含有選自化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物以外,也可進而含有其他液晶性化合物、添加物等。“其他液晶性化合物”是與化合物(2)及化合物(3)不同的液晶性化合物。此種化合物是出于進一步調整特性的目的而混合于組合物中。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、聚合引發劑、聚合抑制劑、極性化合物等。組合物b實質上僅包含選自化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物。“實質上”是指組合物雖可含有添加物,但不含其他液晶性化合物。與組合物a相比較,組合物b的成分的數量少。就降低成本的觀點而言,組合物b優于組合物a。就可通過混合其他液晶性化合物來進一步調整特性的觀點而言,組合物a優于組合物b。第二,對成分化合物的主要特性及所述化合物給組合物的特性帶來的主要效果進行說明。基于本發明的效果,將成分化合物的主要特性歸納于表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是基于成分化合物之間的定性比較的分類,記號0是指值為零、或接近零。表2.化合物的特性特性化合物(2)化合物(3)上限溫度s~ls~l粘度m~ls~m光學各向異性m~ls~l介電各向異性m~l1)0比電阻ll1)介電各向異性的值為負,且記號表示絕對值的大小在將成分化合物混合于組合物中時,成分化合物給組合物的特性帶來的主要效果如以下那樣。化合物(1)中通過極性基的作用而吸附于基板表面,在分子結構的中央部自環己基二苯基結構延伸出的基與液晶分子相容,由此控制液晶分子的取向。為了獲得所期望的效果,化合物(1)必須具有與液晶性化合物的高的相容性。可認為化合物(1)中自環己基二苯基結構延伸出的基具有與液晶性化合物相同的結構而可提高相容性,故最適于所述目的。化合物(1)通過聚合而提供聚合體。所述聚合體使液晶分子的取向穩定化,因此縮短元件的響應時間,而且改善圖像的殘像。化合物(2)提高介電各向異性,而且降低下限溫度。化合物(3)降低粘度。化合物(4)通過聚合而提供聚合體。所述聚合體由于使液晶分子的取向穩定化,因此縮短元件的響應時間,而且改善圖像的殘像。就液晶分子的取向的觀點而言,化合物(1)的聚合體具有與基板表面的相互作用,因此推測較化合物(4)的聚合體更有效果。第三,對組合物中的成分的組合、成分的優選比例及其根據進行說明。組合物中的成分的優選組合為化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)、或者為化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)+化合物(4)。化合物(1)是出于控制液晶分子的取向的目的而添加于組合物中。在將液晶性化合物的合計量設為100重量份時,為了使液晶分子進行取向,化合物(1)的優選比例為約0.05重量份以上,為了防止元件的顯示不良,化合物(1)的優選比例為約5重量份以下。進而優選的比例為約0.1重量份至約5重量份的范圍。基于液晶組合物的重量,為了提高介電各向異性,化合物(2)的優選比例為約10重量%以上,為了降低下限溫度,化合物(2)的優選比例為約90重量%以下。進而優選的比例為約20重量%至約85重量%的范圍。特別優選的比例為約30重量%至約85重量%的范圍。基于液晶組合物的重量,為了提高上限溫度或為了降低下限溫度,化合物(3)的優選比例為約10重量%以上,為了提高介電各向異性,化合物(3)的優選比例為約90重量%以下。進而優選的比例為約15重量%至約75重量%的范圍。特別優選的比例為約15重量%至約60重量%的范圍。化合物(4)是出于適合于聚合物穩定取向型的元件的目的而添加于組合物中。在將液晶性化合物的合計量設為100重量份時,為了提高元件的長期可靠性,化合物(4)的優選比例為約0.03重量份以上,為了防止元件的顯示不良,化合物(4)的優選比例為約10重量份以下。進而優選的比例為約0.1重量份至約2重量份的范圍。特別優選的比例為約0.2重量份至約1.0重量份的范圍。第四,對成分化合物的優選形態進行說明。式(1)中,x1為極性基。化合物(1)因添加于組合物中,故優選為穩定。在將化合物(1)添加于組合物中時,優選為所述化合物不會降低元件的電壓保持率。化合物(1)優選為具有低的揮發性。優選的摩爾質量為130g/mol以上。進而優選的摩爾質量為150g/mol至950g/mol的范圍。優選的化合物(1)具有α-羥基甲基丙烯酰氧基(-oco-c(=ch2)-ch2oh)之類的聚合性基。x1獨立地為-oh、-nh2、-or50、-n(r50)2、或-si(r50)3所表示的基,此處,r50為氫或碳數1至5的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-取代,這些基中,至少一個氫可經氟取代。就在液晶組合物中的高的溶解度的觀點而言,x1特別優選為-oh或-nh2。-oh因具有高的錨固力,故優于-o-、-co-、或-coo-。特別優選為具有多個雜原子(氮、氧)的基。具有此種極性基的化合物即便為低濃度,也有效。式(1)中,r1為氫、-sp20-p20、-sp30-p30、或碳數1至15的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-s-或-nh-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代。再者,關于sp20、p20、sp30、及p30將后述。優選的r1為碳數1至15的烷基、碳數2至15的烯基、碳數1至14的烷氧基、或碳數2至14的烯氧基。進而優選的r1為碳數1至10的烷基、碳數2至10的烯基、或碳數1至9的烷氧基。特別優選的r1為碳數1至10的烷基。環a1、環a4、及環a5獨立地為亞環己基、亞環己烯基、亞苯基、亞萘基、十氫亞萘基、四氫亞萘基、四氫吡喃二基、1,3-二噁烷二基、嘧啶二基、或吡啶二基,這些環中,至少一個氫可經鹵素(特別是氟或氯)、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至11的烯氧基、或至少一個氫經鹵素取代的碳數1至12的烷基取代。再者,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。優選的環a1、環a4、或環a5為亞環己基、亞環己烯基、亞苯基、亞萘基、四氫吡喃二基、或1,3-二噁烷二基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至5的烷基、或碳數1至4的烷氧基取代。進而優選的環a1、環a4、或環a5為亞環己基、亞苯基、至少一個氫經氟取代的亞苯基、或至少一個氫經碳數1至3的烷基取代的亞苯基。特別優選的環a1、環a4、或環a5為亞環己基、亞苯基、至少一個氫經甲基取代的亞苯基、至少一個氫經乙基取代的亞苯基。環a2及環a3獨立地為亞環己基、或亞苯基,這些環中,至少一個氫可經鹵素(特別是氟或氯)、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至11的烯氧基、或至少一個氫經鹵素取代的碳數1至12的烷基取代。再者,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。式(1)中,z1、z40及z50獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。優選的z1、z40及z50為單鍵、-ch2ch2-、-ch=ch-、-c≡c-、-co-、-coo-、-oco-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2o-、-och2-、或-cf=cf-。進而優選的z1、z40及z50為單鍵。式(1)中,sp20或sp30獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。優選的sp20或sp30為單鍵、碳數1至5的亞烷基、或一個-ch2-經-o-取代的碳數1至5的亞烷基。進而優選的sp20、或sp30為單鍵、碳數1至3的亞烷基、或一個-ch2-經-o-取代的碳數1至3的亞烷基。特別優選的sp20、或sp30為-ch2-、-(ch2)2-、-(ch2)3-、或-o(ch2)2-。式(1)中,p20、及p30獨立地為下述式(p-1)所表示的聚合性基。式(p-1)中,m10及m20獨立地為氫、鹵素、碳數1至5的烷基、或至少一個氫經鹵素取代的碳數1至5的烷基。為了提高反應性,優選的m10、m20為氫或甲基。進而優選的m10、m20為氫。r40為下述式(1a)、式(1b)、及式(1c)的任一者所表示的基。優選的r40為式(1a)或式(1b)所表示的基。進而優選的r40為式(1a)所表示的基。式(1a)、式(1b)、及式(1c)中,sp50及sp60獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-nh-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素、特別是氟或氯取代。優選的sp50及sp60為單鍵、碳數1至5的亞烷基、或一個-ch2-經-o-取代的碳數1至5的亞烷基。進而優選的sp50及sp60為單鍵、碳數1至5的亞烷基、或一個-ch2-經-o-取代的碳數1至5的亞烷基。特別優選的sp50及sp60為單鍵、-ch2-、-(ch2)2-、-(ch2)3-、或-o(ch2)2-。式(1a)至式(1c)中,s1為>ch-或>n-;s2為>c<或>si<。優選的s1為>ch-或>n-,優選的s2為>c<。式(1a)至式(1c)中,x1獨立地為-oh、-nh2、-or50、-n(r50)2、-cooh、-sh、-b(oh)2、或-si(r50)3所表示的基,此處,r50為氫或碳數1至10的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素、特別是氟或氯取代。優選的x1為-oh、-nh2、或-si(r50)3所表示的基,此處,r50為碳數1至5的烷基或碳數1至4的烷氧基。進而優選的x1為-oh、-nh2、-si(och3)3、或-si(oc2h5)3。特別優選的x1為-oh。a10、b10及c10獨立地為0、1、2、3、或4。優選的a10、b10及c10為0至3。d10及e10獨立地為0、1、2、3、或4。優選的d10及e10為1。化合物(1)的特別優選例為下述式(1-1)所表示的化合物。式(1-1)中,p20及p30獨立地為下述式(p-1-1)所表示的聚合性基。式(p-1-1)中,m10及m20獨立地為氫、氟、或甲基。sp50獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-nh-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代。sp20及sp30獨立地為單鍵或碳數1至3的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-取代。r1為氫、-sp20-p20、-sp30-p30、或碳數1至15的烷基,所述烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-s-或-nh-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經鹵素取代。環a1為亞環己基、亞環己烯基、亞苯基、亞萘基、十氫亞萘基、四氫亞萘基、四氫吡喃二基、1,3-二噁烷二基、嘧啶二基、或吡啶二基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代;環a2、及環a3獨立地為亞環己基、或亞苯基,這些環中,至少一個氫可經氟、氯、碳數1至12的烷基、碳數2至12的烯基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至11的烯氧基取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。z1為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。a10為0、1、2、3、或4。式(2)及式(3)中,r3及r4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、或碳數2至12的烯氧基。為了提高穩定性,優選的r3或r4為碳數1至12的烷基,為了提高介電各向異性,優選的r3或r4為碳數1至12的烷氧基。r5及r6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取代的碳數1至12的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數2至12的烯基。為了降低粘度,優選的r5或r6為碳數2至12的烯基,為了提高穩定性,優選的r5或r6為碳數1至12的烷基。液晶性化合物的烷基為直鏈狀或分支狀,不含環狀烷基。直鏈狀烷基優于分支狀烷基。這些情況對于烷氧基、烯基等末端基而言也相同。優選的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基。為了降低粘度,進而優選的烷基為乙基、丙基、丁基、戊基、或庚基。優選的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或庚氧基。為了降低粘度,進而優選的烷氧基為甲氧基或乙氧基。優選的烯基為乙烯基、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。為了降低粘度,進而優選的烯基為乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或3-戊烯基。這些烯基中的-ch=ch-的優選立體構型依存于雙鍵的位置。為了降低粘度等原因,在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優選為反式構型。在2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之類的烯基中優選為順式構型。優選的烯氧基為乙烯氧基、烯丙基氧基、3-丁烯氧基、3-戊烯氧基、或4-戊烯氧基。為了降低粘度,進而優選的烯氧基為烯丙基氧基或3-丁烯氧基。至少一個氫經氟或氯取代的烷基的優選例為氟甲基、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,進而優選的例子為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取代的烯基的優選例為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。為了降低粘度,進而優選的例子為2,2-二氟乙烯基或4,4-二氟-3-丁烯基。環c及環e獨立地為1,4-亞環己基、1,4-亞環己烯基、1,4-亞苯基、至少一個氫經氟或氯取代的1,4-亞苯基、或四氫吡喃-2,5-二基。“至少一個氫經氟或氯取代的1,4-亞苯基”的優選例為2-氟-1,4-亞苯基、2,3-二氟-1,4-亞苯基、或2-氯-3-氟-1,4-亞苯基。為了降低粘度,優選的環c或環e為1,4-亞環己基,為了提高介電各向異性,優選的環c或環e為四氫吡喃-2,5-二基,為了提高光學各向異性,優選的環c或環e為1,4-亞苯基。為了提高上限溫度,與1,4-亞環己基相關的立體構型是反式構型優于順式構型。四氫吡喃-2,5-二基為優選為環d為2,3-二氟-1,4-亞苯基、2-氯-3-氟-1,4-亞苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亞苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或7,8-二氟色原烷-2,6-二基。為了降低粘度,優選的環d為2,3-二氟-1,4-亞苯基,為了降低光學各向異性,優選的環d為2-氯-3-氟-1,4-亞苯基,為了提高介電各向異性,優選的環d為7,8-二氟色原烷-2,6-二基。環f及環g獨立地為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、或2,5-二氟-1,4-亞苯基。為了降低粘度或為了提高上限溫度,優選的環f或環g為1,4-亞環己基,為了降低下限溫度,優選的環f或環g為1,4-亞苯基。為了提高上限溫度,與1,4-亞環己基相關的立體構型是反式構型優于順式構型。z2及z3獨立地為單鍵、-ch2ch2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、或-oco-。為了降低粘度,優選的z2或z3為單鍵,為了降低下限溫度,優選的z2或z3為-ch2ch2-,為了提高介電各向異性,優選的z2或z3為-ch2o-或-och2-。z4為單鍵、-ch2ch2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、或-oco-。為了降低粘度,優選的z4為單鍵,為了降低下限溫度,優選的z4為-ch2ch2-,為了提高上限溫度,優選的z4為-coo-或-oco-。b為1、2、或3,c為0或1,而且b與c之和為3以下。為了降低粘度,優選的b為1,為了提高上限溫度,優選的b為2或3。為了降低粘度,優選的c為0,為了降低下限溫度,優選的c為1。d為1、2、或3。為了降低粘度,優選的d為1,為了提高上限溫度,優選的d為2或3。式(4)中,p1、p2、及p3獨立地為聚合性基。優選的p1、p2、或p3為選自式(p-1)至式(p-5)所表示的基的群組中的聚合性基。進而優選的p1、p2、或p3為式(p-1)、式(p-2)、或式(p-3)所表示的基。特別優選的p1、p2、或p3為式(p-1)或式(p-2)所表示的基。最優選的p1、p2、或p3為式(p-1)所表示的基。式(p-1)所表示的優選的基為-oco-ch=ch2或-oco-c(ch3)=ch2。式(p-1)至式(p-5)的波浪線表示鍵結的部位。式(p-1)至式(p-5)中,m1、m2、及m3獨立地為氫、氟、碳數1至5的烷基、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至5的烷基。為了提高反應性,優選的m1、m2、或m3為氫或甲基。進而優選的m1為氫或甲基,進而優選的m2或m3為氫。sp3、sp4、及sp5獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-coo-、-oco-、或-ocoo-取代,而且至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-或-c≡c-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。優選的sp3、sp4、或sp5為單鍵、-ch2ch2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-oco-、-co-ch=ch-、或-ch=ch-co-。進而優選的sp3、sp4、或sp5為單鍵。環j及環p獨立地為環己基、環己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氫吡喃-2-基、1,3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基、或吡啶-2-基,這些環中,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、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代。優選的環j或環p為苯基。環k為1,4-亞環己基、1,4-亞環己烯基、1,4-亞苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、或吡啶-2,5-二基,這些環中,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、或者至少一個氫經氟或氯取代的碳數1至12的烷基取代。優選的環k為1,4-亞苯基或2-氟-1,4-亞苯基。z5及z6獨立地為單鍵或碳數1至10的亞烷基,所述亞烷基中,至少一個-ch2-可經-o-、-co-、-coo-、或-oco-取代,而且至少一個-ch2ch2-可經-ch=ch-、-c(ch3)=ch-、-ch=c(ch3)-、或-c(ch3)=c(ch3)-取代,這些基中,至少一個氫可經氟或氯取代。優選的z5或z6為單鍵、-ch2ch2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、或-oco-。進而優選的z5或z6為單鍵。q為0、1、或2。優選的q為0或1。j、k、及p獨立地為0、1、2、3、或4,而且j、k、及p之和為1以上。優選的j、k、或p為1或2。第五,示出優選的成分化合物。優選的化合物(1)是化合物(1-1-1)至化合物(1-1-20)。這些化合物中,更優選為第一添加物的至少一種為化合物(1-1-11)、化合物(1-1-16)。優選的化合物(2)為項5所述的化合物(2-1)至化合物(2-22)。這些化合物中,優選為第一成分的至少一種為化合物(2-1)、化合物(2-3)、化合物(2-4)、化合物(2-6)、化合物(2-8)、或化合物(2-10)。優選為第一成分的至少兩種為化合物(2-1)及化合物(2-6)、化合物(2-1)及化合物(2-10)、化合物(2-3)及化合物(2-6)、化合物(2-3)及化合物(2-10)、化合物(2-4)及化合物(2-6)、或化合物(2-4)及化合物(2-8)的組合。優選的化合物(3)為項8所述的化合物(3-1)至化合物(3-13)。這些化合物中,優選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(3-8)、或化合物(3-9)。優選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(3-6)的組合。優選的化合物(4)為項12所述的化合物(4-1)至化合物(4-29)。這些化合物中,優選為第二添加物的至少一種為化合物(4-1)、化合物(4-2)、化合物(4-24)、化合物(4-25)、化合物(4-26)、化合物(4-27)或化合物(4-29)。優選為第二添加物的至少兩種為化合物(4-1)及化合物(4-2)、化合物(4-1)及化合物(4-18)、化合物(4-2)及化合物(4-24)、化合物(4-2)及化合物(4-25)、化合物(4-2)及化合物(4-26)、化合物(4-25)及化合物(4-26)、或化合物(4-18)及化合物(4-24)的組合。第六,對可添加于組合物中的第一添加物及第二添加物以外的添加物進行說明。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、聚合引發劑、聚合抑制劑、極性化合物等。出于引起液晶分子的螺旋結構來賦予扭角(torsionangle)的目的,而將光學活性化合物添加于組合物中。此種化合物的例子為化合物(5-1)至化合物(5-5)。在將液晶性化合物的合計量設為100重量份時,光學活性化合物的優選比例為約5重量份以下。進而優選的比例為約0.01重量份至約2重量份的范圍。為了防止由大氣中的加熱所引起的比電阻下降,或為了在長時間使用元件后,不僅在室溫下而且在接近于上限溫度的溫度下也維持大的電壓保持率,而將抗氧化劑添加于組合物中。抗氧化劑的優選例為n為1至9的整數的化合物(6)等。化合物(6)中,優選的n為1、3、5、7、或9。進而優選的n為7。n為7的化合物(6)由于揮發性小,因此對于在長時間使用元件后,不僅在室溫下而且在接近于上限溫度的溫度下也維持大的電壓保持率而言有效。基于液晶組合物的重量,為了獲得所述效果,抗氧化劑的優選比例為約50ppm以上,為了不降低上限溫度,或為了不提高下限溫度,抗氧化劑的優選比例為約600ppm以下。進而優選的比例為約100ppm至約300ppm的范圍。紫外線吸收劑的優選例為二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外,具有位阻的胺之類的光穩定劑也優選。為了獲得所述效果,這些吸收劑或穩定劑的優選比例為約50ppm以上,為了不降低上限溫度,或為了不提高下限溫度,這些吸收劑或穩定劑的優選比例為約10000ppm以下。進而優選的比例為約100ppm至約10000ppm的范圍。為了適合于賓主(guesthost,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(dichroicdye)添加于組合物中。色素的優選比例為約0.01重量%至約10重量%的范圍。為了防止起泡,而將二甲基硅酮油、甲基苯基硅酮油等消泡劑添加于組合物中。為了獲得所述效果,消泡劑的優選比例為約1ppm以上,為了防止顯示不良,消泡劑的優選比例為約1000ppm以下。進而優選的比例為約1ppm至約500ppm的范圍。為了適合于聚合物穩定取向(psa)型的元件,而使用聚合性化合物。化合物(1)及化合物(4)適合于所述目的。也可將化合物(1)及化合物(4)以及與化合物(1)及化合物(4)不同的其他聚合性化合物一起添加于組合物中。其他聚合性化合物的優選例為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯氧基化合物、丙烯基醚、環氧化合物(氧雜環丙烷、氧雜環丁烷)、乙烯基酮等化合物。進而優選的例子為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。基于聚合性化合物的總重量,化合物(1)及化合物(4)的優選比例為約10重量%以上。進而優選的比例為約50重量%以上。特別優選的比例為約80重量%以上。特別優選的比例也為100重量%。通過改變化合物(1)及化合物(4)的種類,或者通過以適當的比將其他聚合性化合物與化合物(1)及化合物(4)組合,可調整聚合性化合物的反應性或液晶分子的預傾角。通過將預傾角最佳化,可達成元件的短的響應時間。液晶分子的取向穩定化,因此可達成大的對比度比或長壽命。化合物(1)及化合物(4)之類的聚合性化合物通過紫外線照射而聚合。也可在光聚合引發劑等適當的引發劑的存在下進行聚合。用以進行聚合的適當條件、引發劑的適當類型、及適當的量已為本領域技術人員所知,并記載于文獻中。例如作為光聚合引發劑的奧尼拉德(omnirad)651(注冊商標;igm樹脂(igmresins))、奧尼拉德(omnirad)184(注冊商標;igm樹脂(igmresins))、或奧尼拉德(omnirad)1173(注冊商標;igm樹脂(igmresins))適合于自由基聚合。基于聚合性化合物的總重量,光聚合引發劑的優選比例為約0.1重量份至約5重量份的范圍。進而優選的比例為約1重量份至約3重量份的范圍。保管化合物(1)及化合物(4)之類的聚合性化合物時,為了防止聚合,也可添加聚合抑制劑。聚合性化合物通常是以未去除聚合抑制劑的狀態添加于組合物中。聚合抑制劑的例子為氫醌、甲基氫醌之類的氫醌衍生物、4-叔丁基兒茶酚、4-甲氧基苯酚、吩噻嗪等。第七,對成分化合物的合成方法進行說明。這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)的合成方法記載于實施例的項中。化合物(2-1)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。化合物(3-5)是利用日本專利特開昭57-165328號公報中所記載的方法來合成。化合物(4-18)是利用日本專利特開平7-101900號公報中所記載的方法來合成。化合物(6)的一部分被市售。式(6)的n為1的化合物可自西格瑪奧德里奇公司(sigma-aldrichcorporation)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所記載的方法來合成:《有機合成(organicsyntheses)》(約翰威立父子出版公司(johnwiley&sons,inc.))、《有機反應(organicreactions)》(約翰威立父子出版公司(johnwiley&sons,inc.))、《綜合有機合成(comprehensiveorganicsynthesis)》(培格曼出版公司(pergamonpress))、《新實驗化學講座》(丸善)等。組合物是利用公知的方法,由以所述方式獲得的化合物來制備。例如,將成分化合物混合,然后通過加熱而使其相互溶解。最后,對組合物的用途進行說明。大部分的組合物具有約-10℃以下的下限溫度、約70℃以上的上限溫度、以及約0.07至約0.20的范圍的光學各向異性。可通過控制成分化合物的比例、或通過混合其他液晶性化合物來制備具有約0.08至約0.25的范圍的光學各向異性的組合物。進而,也可通過嘗試錯誤來制備具有約0.10至約0.30的范圍的光學各向異性的組合物。含有所述組合物的元件具有大的電壓保持率。所述組合物適合于am元件。所述組合物特別適合于透過型的am元件。所述組合物可用作具有向列相的組合物,可通過添加光學活性化合物而用作光學活性組合物。所述組合物可用于am元件。進而,也可用于pm元件。所述組合物可用于具有pc、tn、stn、ecb、ocb、ips、ffs、va、fpa等模式的am元件及pm元件。特別優選為用于具有tn模式、ocb模式、ips模式或ffs模式的am元件。具有ips模式或ffs模式的am元件中,在不施加電壓時,液晶分子的取向可相對于玻璃基板而為平行,或也可為垂直。這些元件可為反射型、透過型、或半透過型。優選為用于透過型的元件。也可用于非晶硅-tft元件或多晶硅-tft元件。也可用于將所述組合物進行微膠囊化而制作的向列曲線排列相(nematiccurvilinearalignedphase,ncap)型的元件或使組合物中形成三維網狀高分子而成的聚合物分散(polymerdispersed,pd)型的元件。制造現有的聚合物穩定取向型的元件的方法的一例如下述那樣。組裝具有兩塊基板的元件,所述兩塊基板被稱為陣列基板及彩色濾光片基板。所述基板具有取向膜。所述基板的至少一片具有電極層。將液晶性化合物混合來制備液晶組合物。將聚合性化合物添加于所述組合物中。視需要可進而添加添加物。將所述組合物注入至元件中。在對所述元件施加電壓的狀態下進行光照射。優選為紫外線。通過光照射來使聚合性化合物進行聚合。通過所述聚合而生成含有聚合體的組合物。聚合物穩定取向型的元件是以如上所述的順序來制造。所述順序中,在施加電壓時,液晶分子通過電場的作用而取向。依據所述取向,聚合性化合物的分子也進行取向。由于聚合性化合物是在所述狀態下通過紫外線來進行聚合,故生成維持所述取向的聚合體。通過所述聚合體的效果,元件的響應時間縮短。由于圖像的殘像為液晶分子的運作不良,故通過所述聚合體的效果,殘像也同時得到改善。再者,也可使組合物中的聚合性化合物預先進行聚合,將所述組合物配置于液晶顯示元件的基板之間。在將化合物(1)、即具有聚合性基的極性化合物用作聚合性化合物的情況下,元件的基板不需要取向膜。不具有取向膜的元件除了使用不具有取向膜的基板以外,依據前兩個段落中記載的順序來制造。所述順序中,化合物(1)因極性基吸附于基板表面,自環己基二苯基結構延伸出的基與液晶分子相容,故在基板上進行排列。依據所述排列,液晶分子進行取向。在施加電壓時,進一步促進液晶分子的取向。由于聚合性基是在所述狀態下通過紫外線來進行聚合,故生成維持所述取向的聚合體。通過所述聚合體的效果,液晶分子的取向追加地穩定化,元件的響應時間縮短。由于圖像的殘像為液晶分子的運作不良,故通過所述聚合體的效果,殘像也同時得到改善。實施例通過實施例來對本發明進一步進行詳細說明。本發明不受這些實施例的限制。本發明包含組合物m1與組合物m2的混合物。本發明也包含將實施例的組合物的至少兩種混合而成的混合物。所合成的化合物是通過核磁共振(nuclearmagneticresonance,nmr)分析等方法來鑒定。化合物、組合物及元件的特性是通過下述的方法來測定。nmr分析:在測定中使用布魯克拜厄斯賓(brukerbiospin)公司制造的drx-500。1h-nmr的測定中,使試樣溶解于cdcl3等氘化溶媒中,以在室溫下、500mhz、累計次數16次的條件進行測定。使用四甲基硅烷作為內部標準。19f-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)。氣相色譜分析:在測定中使用島津制作所制造的gc-14b型氣相色譜儀。載體氣體為氦氣(2ml/min)。將試樣氣化室設定為280℃,將檢測器(火焰離子化檢測器(flameionizationdetector,fid))設定為300℃。在進行成分化合物的分離時,使用安捷倫科技有限公司(agilenttechnologiesinc.)制造的毛細管柱db-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm;固定液相為二甲基聚硅氧烷;無極性)。所述管柱在200℃下保持2分鐘后,以5℃/min的比例升溫至280℃。將試樣制備成丙酮溶液(0.1重量%)后,將其1μl注入至試樣氣化室中。記錄計為島津制作所制造的c-r5a型色譜儀組件(chromatopac)或其同等品。所獲得的氣相色譜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。用以稀釋試樣的溶媒可使用氯仿、己烷等。為了將成分化合物分離,可使用以下的毛細管柱。安捷倫科技有限公司(agilenttechnologiesinc.)制造的hp-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm)、瑞斯泰克公司(restekcorporation)制造的rtx-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm)、澳大利亞sge國際公司(sgeinternationalpty.ltd)制造的bp-1(長度30m、內徑0.32mm、膜厚0.25μm)。出于防止化合物峰值的重疊的目的,可使用島津制作所制造的毛細管柱cbp1-m50-025(長度50m、內徑0.25mm、膜厚0.25μm)。組合物中所含有的液晶性化合物的比例可利用以下那樣的方法來算出。利用氣相色譜法(fid)來對液晶性化合物的混合物進行分析。氣相色譜圖中的峰值的面積比相當于液晶性化合物的比例。在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系數視為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:在測定組合物及元件的特性時,將組合物直接用作試樣。在測定化合物的特性時,通過將所述化合物(15重量%)混合于母液晶(85重量%)中來制備測定用試樣。根據通過測定而獲得的值,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。于在所述比例下,近晶相(或結晶)在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。利用所述外推法來求出與化合物相關的上限溫度、光學各向異性、粘度、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。這些方法大多是日本電子信息技術產業協會(japanelectronicsandinformationtechnologyindustriesassociation;稱為jeita)所審議制定的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。測定中所使用的tn元件中,未安裝薄膜晶體管(tft)。(1)向列相的上限溫度(ni;℃):在具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的熱板上放置試樣,以1℃/min的速度進行加熱。對試樣的一部分自向列相變化為各向同性液體時的溫度進行測定。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,在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、及-40℃的冷凍器中保管10天后,觀察液晶相。例如,在試樣在-20℃下為向列相的狀態,而在-30℃下變化為結晶或近晶相時,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)粘度(體積粘度;η;在20℃下測定;mpa·s):在測定中使用東京計器股份有限公司制造的e型旋轉粘度計。(4)粘度(旋轉粘度;γ1;在25℃下測定;mpa·s):依據m.今井(m.imai)等人的《分子晶體與液晶(molecularcrystalsandliquidcrystals)》第259期第37頁(1995)中所記載的方法來進行測定。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為20μm的va元件中注入試樣。對所述元件在39伏特至50伏特的范圍內,以1伏特為單位來階段性地施加電壓。不施加電壓0.2秒后,以僅施加一個矩形波(矩形脈沖;0.2秒)與不施加電壓(2秒)的條件反復施加。測定通過所述施加而產生的瞬態電流(transientcurrent)的峰值電流(peakcurrent)及峰值時間(peaktime)。根據這些測定值與m.今井等人的論文中第40頁的計算式(8)來獲得旋轉粘度的值。所述計算所需的介電各向異性是利用測定(6)中所記載的方法來進行測定。(5)光學各向異性(折射率各向異性;δn;在25℃下測定):使用波長589nm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。將主棱鏡的表面向一方向摩擦后,將試樣滴加于主棱鏡上。折射率n∥是在偏光的方向與摩擦的方向平行時進行測定。折射率n⊥是在偏光的方向與摩擦的方向垂直時進行測定。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;在25℃下測定):介電各向異性的值是根據δε=ε∥-ε⊥的式子來計算。介電常數(ε∥及ε⊥)是以如下方式測定。1)介電常數(ε∥)的測定:在經充分清洗的玻璃基板上涂布十八烷基三乙氧基硅烷(0.16ml)的乙醇(20ml)溶液。利用旋轉器使玻璃基板旋轉后,在150℃下加熱1小時。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm的va元件中放入試樣,利用通過紫外線而硬化的粘接劑將所述元件密封。對所述元件施加正弦波(0.5v、1khz),2秒后測定液晶分子的長軸方向上的介電常數(ε∥)。2)介電常數(ε⊥)的測定:在經充分清洗的玻璃基板上涂布聚酰亞胺溶液。將所述玻璃基板煅燒后,對所獲得的取向膜進行摩擦處理。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為9μm、扭轉角為80度的tn元件中注入試樣。對所述元件施加正弦波(0.5v、1khz),2秒后測定液晶分子的短軸方向上的介電常數(ε⊥)。(7)閾電壓(vth;在25℃下測定;v):在測定中使用大冢電子股份有限公司制造的lcd5100型亮度計。光源為鹵素燈。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為4μm、摩擦方向為反平行的正常顯黑模式(normallyblackmode)的va元件中放入試樣,使用通過紫外線而硬化的粘接劑將所述元件密封。對所述元件施加的電壓(60hz、矩形波)是以0.02v為單位,自0v階段性地增加至20v。此時,自垂直方向對元件照射光,并測定透過元件的光量。制成在所述光量達到最大時透過率為100%,且在所述光量為最小時透過率為0%的電壓-透過率曲線。閾電壓是由透過率達到10%時的電壓來表示。(8)電壓保持率(vhr-1;在25℃下測定;%):測定中所使用的tn元件具有聚酰亞胺取向膜,而且兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為5μm。所述元件在注入試樣后,利用通過紫外線而硬化的粘接劑來密封。對所述tn元件施加脈沖電壓(5v、60微秒)來充電。利用高速電壓計,在16.7毫秒期間測定所衰減的電壓,求出單位周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相對于面積b的百分率來表示。(9)電壓保持率(vhr-2;在80℃下測定;%):除了代替25℃而在80℃下進行測定以外,以與所述相同的順序來測定電壓保持率。由vhr-2來表示所獲得的值。(10)電壓保持率(vhr-3;在25℃下測定;%):照射紫外線后,測定電壓保持率,并評價對于紫外線的穩定性。測定中所使用的tn元件具有聚酰亞胺取向膜,而且單元間隙為5μm。在所述元件中注入試樣,照射光20分鐘。光源為超高壓水銀燈ush-500d(牛尾(ushio)電機制造),元件與光源的間隔為20cm。vhr-3的測定中,在16.7毫秒期間測定所衰減的電壓。具有大的vhr-3的組合物對于紫外線具有大的穩定性。vhr-3優選為90%以上,進而優選為95%以上。(11)電壓保持率(vhr-4;在25℃下測定;%):將注入有試樣的tn元件在80℃的恒溫槽內加熱500小時后,測定電壓保持率,并評價對于熱的穩定性。vhr-4的測定中,在16.7毫秒期間測定所衰減的電壓。具有大的vhr-4的組合物對于熱具有大的穩定性。(12)響應時間(τ;在25℃下測定;ms):在測定中使用大冢電子股份有限公司制造的lcd5100型亮度計。光源為鹵素燈。低通濾波器(low-passfilter)設定為5khz。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為3.5μm、不具有取向膜的va元件中放入試樣。利用通過紫外線而硬化的粘接劑將所述元件密封。對所述元件一邊施加30v的電壓,一邊照射78mw/cm2(405nm)的紫外線449秒鐘(35j)。在紫外線的照射中使用巖崎(eyegraphics)股份有限公司制造的紫外硬化用多金屬燈m04-l41。對所述元件施加矩形波(120hz)。此時,自垂直方向對元件照射光,并測定透過元件的光量。在所述光量達到最大時視作透過率為100%,在所述光量為最小時視作透過率為0%。矩形波的最大電壓是以透過率成為90%的方式進行設定。矩形波的最低電壓是設定為透過率成為0%的2.5v。響應時間是由透過率自10%變化為90%所需要的時間(上升時間;risetime;毫秒)來表示。(13)彈性常數(k11:擴展(splay)彈性常數、k33:彎曲(bend)彈性常數;在25℃下測定;pn):在測定中使用東陽特克尼卡(toyotechnica)股份有限公司制造的ec-1型彈性常數測定器。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為20μm的垂直取向元件中注入試樣。對所述元件施加20伏特至0伏特的電荷,并測定靜電電容及施加電壓。使用《液晶器件手冊》(日刊工業新聞公司)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,由式(2.100)來獲得彈性常數的值。(14)比電阻(ρ;在25℃下測定;ωcm):在具備電極的容器中放入試樣1.0ml。對所述容器施加直流電壓(10v),測定10秒后的直流電流。比電阻是根據以下的式子來算出。(比電阻)={(電壓)×(容器的電容)}/{(直流電流)×(真空的介電常數)}。(15)預傾角(度):在預傾角的測定中使用分光橢偏儀m-2000u(j.a.伍拉姆股份有限公司(j.a.woollamco.,inc.)制造)。(16)取向穩定性(液晶取向軸穩定性):評價液晶顯示元件的電極側的液晶取向軸的變化。測定施加應力前的電極側的液晶取向角度φ(之前),然后,對元件施加矩形波4.5v、60hz20分鐘后,緩沖1秒鐘,在1秒后及5分鐘后再次測定電極側的液晶取向角度φ(之后)。由這些值并使用以下的式子來算出1秒后及5分鐘后的液晶取向角度的變化δφ(deg.)。δφ(deg.)=φ(之后)-φ(之前)(式2)這些測定是以j.希爾菲克(j.hilfiker)、b.喬司(b.johs)、c.赫辛格(c.herzinger)、j.f.埃爾曼(j.f.elman)、e.蒙巴齊(e.montbach)、d.布賴恩特(d.bryant)及p.j.博斯(p.j.bos)的《固體薄膜(thinsolidfilms)》455-456(2004)596-600為參考來進行。可以說δφ越小,則液晶取向軸的變化率越小,液晶取向軸的穩定性越好。合成例利用下述方法來合成化合物(1-1-16)。原料:索爾密克斯(solmix)(注冊商標)a-11為乙醇(85.5%)、甲醇(13.4%)與異丙醇(1.1%)的混合物,自日本酒精銷售(japanalcoholtrading)(股)獲取。[合成例1]化合物(t-4)的合成第1步驟將多聚甲醛(60.0g)、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane,dabco)(56.0g)、及水(200ml)放入至反應器中,在室溫下攪拌15分鐘。滴加化合物(t-1)(50.0g)的四氫呋喃(tetrahydrofuran,thf)(400ml)溶液,并在室溫下攪拌72小時。將反應混合物注入至水中,利用乙酸乙酯對水層進行萃取。利用水對混在一起的有機層進行清洗,并利用無水硫酸鎂加以干燥。在減壓下對所述溶液進行濃縮,利用硅膠色譜法(甲苯:乙酸乙酯=2:1(容積比))對殘渣進行精制,從而獲得化合物(t-2)(44.1g;68%)。第2步驟將化合物(t-2)(44.1g)、咪唑(25.0g)、及二氯甲烷(400ml)放入至反應器中,冷卻至0℃。滴加叔丁基二甲基氯硅烷(tbscl)(53g)的二氯甲烷溶液(200ml),升溫至室溫并攪拌4小時。將反應混合物注入至水中,利用二氯甲烷對水層進行萃取。利用水對混在一起的有機層進行清洗,并利用無水硫酸鎂加以干燥。在減壓下對所述溶液進行濃縮,利用硅膠色譜法(庚烷:乙酸乙酯=9:1(容積比))對殘渣進行精制,從而獲得化合物(t-3)(105g;84%)。第3步驟將化合物(t-3)(105g)、thf(600ml)、甲醇(150ml)、及水(100ml)放入至反應器中,冷卻至0℃。向其中加入氫氧化鋰一水合物(17.4g),恢復至室溫并攪拌12小時。將反應混合物注入至水中,緩慢加入6n鹽酸(20ml)而形成為酸性后,利用乙酸乙酯對水層進行萃取。利用水對混在一起的有機層進行清洗,并利用無水硫酸鎂加以干燥。在減壓下對所述溶液進行濃縮,從而獲得化合物(t-4)(34.0g;35%)。[合成例2]化合物(1-1-16)的合成第1步驟將化合物(t-5)(14.2g)、化合物(t-6)(25g)、氯化鈣(11.3g)放入至反應器中,緩慢添加6n鹽酸10ml。然后攪拌一晚,并注入至水中,利用乙酸乙酯進行萃取。利用水對混在一起的有機層進行清洗,并利用無水硫酸鎂加以干燥。在減壓下對所述溶液進行濃縮,并利用庚烷進行再結晶,從而獲得化合物(t-7)(20g)。第2步驟將化合物(t-7)(3.0g)、化合物(t-4)(6.0g)、4-二甲基氨基吡啶(dimethylaminopyridine,dmap)(0.15g)及二氯甲烷(150ml)放入至反應器中,進行攪拌并冷卻至0℃。滴加dcc(4.0g)的二氯甲烷溶液(150ml)。升溫至室溫并攪拌5小時。將反應混合物注入至水中,利用二氯甲烷對水層進行萃取。利用水對混在一起的有機層進行清洗,并利用無水硫酸鎂加以干燥。在減壓下對所述溶液進行濃縮,利用硅膠色譜法(甲苯:乙酸乙酯=9:1(容積比))對殘渣進行精制,從而獲得化合物(t-8)(4.4g)。第3步驟將化合物(t-8)(4.4g)、對甲苯磺酸吡啶鎓鹽(2.9g)、thf(100ml)放入至反應器中,進行攪拌并冷卻至0℃。滴加四丁基氟化銨(tbaf)(1n、thf溶液)(30ml),升溫至室溫并攪拌3小時。將反應混合物注入至水中,利用乙酸乙酯對水層進行萃取。利用水對混在一起的有機層進行清洗,并利用無水硫酸鎂加以干燥。在減壓下對所述溶液進行濃縮,利用硅膠色譜法(甲苯:乙酸乙酯=1:1(容積比))對殘渣進行精制,進而通過自庚烷的再結晶進行精制,從而獲得化合物(1-1-16)(2g)。所獲得的化合物(1-1-16)的nmr分析值如以下那樣。1h-nmr:化學位移δ(ppm;cdcl3):7.23(d,1h),7.20(dd,1h),7.08(d,1h),7.02(d,1h),6.99(dd,1h),6.88(d,1h),6.49(d,2h),6.03(d,2h),4.44(dd,4h),2.62(s,2h),2.52(q,2h),2.46(q,2h),2.23(q,2h),1.94(t、2h),1.80-0.80(m,36h).化合物(1-1-16)的物性如以下那樣。轉變溫度:c36.0i.[合成例3]化合物(1-1-11)的合成[合成例2]中,使用苯酚來代替(t-6)并進行相同的操作,由此合成化合物(1-1-11)。所獲得的化合物(1-1-11)的nmr分析值如以下那樣。1h-nmr:化學位移δ(ppm;cdcl3):7.37(d,2h),7.19(d,2h),7.09(d,2h),6.97(d,2h),6.48(d,2h),6.02(d,2h),4.42(dd,4h),2.62(d,2h),2.28(d,2h),1.94(t,2h),1.80-0.80(m,30h).化合物(1-1-11)的物性如以下那樣。轉變溫度:c44.0i.以下示出組合物的實施例。成分化合物是基于下述表3的定義而由記號來表示。表3中,與1,4-亞環己基相關的立體構型為反式構型。位于記號后的括弧內的編號表示化合物所屬的化學式。(-)的記號是指其他液晶性化合物。液晶性化合物的比例(百分率)是基于不含添加物的液晶組合物的重量的重量百分率(重量%)。最后,歸納組合物的特性值。表3使用記號的化合物的表述法r-(a1)-z1-......zn-(an)-r'元件的實施例1.原料向不具有取向膜的元件中注入添加具有聚合性基的極性化合物(1)的組合物。照射紫外線后,評價所述元件中的液晶分子的垂直取向。首先對原料進行說明。原料為組合物(m1)至組合物(m22)、具有聚合性基的極性化合物(1-1-11)及極性化合物(1-1-16)、聚合性化合物(rm-1)至聚合性化合物(rm-11),并依序列出。[組合物m1]ni=73.2℃;tc<-20℃;δn=0.113;δε=-4.0;vth=2.18v;η=22.6mpa·s.[組合物m2]ni=82.8℃;tc<-30℃;δn=0.118;δε=-4.4;vth=2.13v;η=22.5mpa·s.[組合物m3]ni=78.1℃;tc<-30℃;δn=0.107;δε=-3.2;vth=2.02v;η=15.9mpa·s.[組合物m4]ni=88.5℃;tc<-30℃;δn=0.108;δε=-3.8;vth=2.25v;η=24.6mpa·s.[組合物m5]ni=81.1℃;tc<-30℃;δn=0.119;δε=-4.5;vth=1.69v;η=31.4mpa·s.[組合物m6]ni=98.8℃;tc<-30℃;δn=0.111;δε=-3.2;vth=2.47v;η=23.9mpa·s.[組合物m7]ni=77.5℃;tc<-30℃;δn=0.084;δε=-2.6;vth=2.43v;η=22.8mpa·s.[組合物m8]ni=70.6℃;tc<-20℃;δn=0.129;δε=-4.3;vth=1.69v;η=27.0mpa·s.[組合物m9]ni=93.0℃;tc<-30℃;δn=0.123;δε=-4.0;vth=2.27v;η=29.6mpa·s.[組合物m10]ni=87.6℃;tc<-30℃;δn=0.126;δε=-4.5;vth=2.21v;η=25.3mpa·s.[組合物m11]ni=93.0℃;tc<-20℃;δn=0.124;δε=-4.5;vth=2.22v;η=25.0mpa·s.[組合物m12]ni=76.4℃;tc<-30℃;δn=0.104;δε=-3.2;vth=2.06v;η=15.6mpa·s.[組合物m13]ni=78.3℃;tc<-20℃;δn=0.103;δε=-3.2;vth=2.17v;η=17.7mpa·s.[組合物m14]ni=81.2℃;tc<-20℃;δn=0.107;δε=-3.2;vth=2.11v;η=15.5mpa·s.[組合物m15]ni=88.7℃;tc<-30℃;δn=0.115;δε=-1.9;vth=2.82v;η=17.3mpa·s.[組合物m16]ni=89.9℃;tc<-20℃;δn=0.122;δε=-4.2;vth=2.16v;η=23.4mpa·s.[組合物m17]ni=77.1℃;tc<-20℃;δn=0.101;δε=-3.0;vth=2.04v;η=13.9mpa·s.[組合物m18]ni=75.9℃;tc<-20℃;δn=0.114;δε=-3.9;vth=2.20v;η=24.7mpa·s.[組合物m19]ni=74.2℃;tc<-20℃;δn=0.103;δε=-2.5;vth=2.36v;η=18.4mpa·s.[組合物m20]ni=74.9℃;tc<-20℃;δn=0.102;δε=-2.8;vth=2.30v;η=19.2mpa·s.[組合物m21]ni=76.5℃;tc<-20℃;δn=0.098;δε=-3.0;vth=2.15v;η=16.2mpa·s.[組合物m22]ni=75.3℃;tc<-20℃;δn=0.102;δε=-2.6;vth=2.41v;η=17.5mpa·s.將以下的具有聚合性基的極性化合物(1-1-11)或極性化合物(1-1-16)用作第一添加物。將以下的聚合性化合物(rm-1)至聚合性化合物(rm-8)的任一者用作第二添加物。此處,聚合性化合物(rm-1)相當于化合物(4-1),聚合性化合物(rm-2)相當于化合物(4-2),聚合性化合物(rm-3)相當于化合物(4-1),聚合性化合物(rm-4)相當于化合物(4-28),聚合性化合物(rm-5)相當于化合物(4-17),聚合性化合物(rm-6)相當于化合物(4-18),聚合性化合物(rm-7)相當于化合物(4-25),聚合性化合物(rm-8)相當于化合物(4-24)。2.液晶分子的垂直取向實施例1以0.3重量份的比例將具有聚合性基的極性化合物(1-1-11)添加于組合物m1中。在100℃的熱載臺上將所述混合物注入至兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為4.0μm且不具有取向膜的元件中。通過使用超高壓水銀燈ush-250-by(牛尾(ushio)電機制造)對所述元件照射主波長為365nm的紫外線(28j/cm2),來使具有聚合性基的極性化合物(1-1-11)進行聚合。此處的紫外線照度為4mw/cm2(使用牛尾電機股份有限公司制造的紫外線照度計uit-150及uvd-s365來測定波長365nm的照度)。將所述元件設置于偏振器與檢偏器正交配置的偏光顯微鏡,自下方對元件照射光來觀察有無漏光。在液晶分子均勻地取向、光未通過元件的情況下,判斷垂直取向為“良好”。在觀察到通過元件的光的情況下,表示垂直取向“不良”。實施例2至實施例22以及比較例1~比較例2使用如表4那樣將組合物m2至組合物m22及具有聚合性基的極性化合物組合而成的混合物,與實施例1同樣地注入至不具有取向膜的元件中。使具有聚合性基的極性化合物的添加量也如表4那樣變化。與實施例1同樣地對所述元件照射主波長為365nm的紫外線,并使具有聚合性基的極性化合物進行聚合。利用與實施例1相同的方法來觀察有無漏光。將結果歸納于表4中。在實施例17、實施例18、實施例21及實施例22中,也以0.5重量份或0.3重量份的比例也添加聚合性化合物(rm-1)。比較例1中,為了進行比較而選擇專利文獻1中記載的下述那樣的聚合性化合物(a-1)。所述化合物僅具有聚合性基,因此與化合物(1-1-11)或化合物(1-1-16)不同。表4液晶分子的取向由表4可知,實施例1至實施例22中,雖改變了組合物或極性化合物的種類及極性化合物的濃度,但未觀察到漏光。所述結果表示即便在元件中無取向膜,垂直取向也良好,液晶分子也穩定地進行垂直取向。在實施例17、實施例18、實施例21及實施例22中,進而添加了聚合性化合物(rm-1),但獲得相同的結果。另一方面,在比較例1及比較例2中觀察到漏光。所述結果表示垂直取向并非良好。另外,推測極性基有助于促進垂直取向。3.具有聚合性基的極性化合物的相容性對所述實施例中獲得的液晶組合物與具有聚合性基的極性化合物的混合物、以及所述比較例中獲得的液晶組合物與聚合性化合物的混合物的室溫狀態下的穩定性進行評價。在混合后使之變化為各向同性的液體,放置冷卻至25℃。在室溫下經過半日后確認有無析出,結果實施例1~實施例22、比較例1~比較例2的混合物中未確認到析出,任一化合物的相容性均良好。根據所述的結果可知,由具有聚合性基的極性化合物生成的聚合體對液晶分子的垂直取向發揮重要的作用,與液晶組合物的相容性也良好。因此,若使用本發明的液晶組合物,則可獲得具有可使用元件的溫度范圍廣、響應時間短、電壓保持率高、閾電壓低、對比度比大、壽命長之類的特性的液晶顯示元件。進而,可獲得具有如下液晶組合物的液晶顯示元件,所述液晶組合物在向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、粘度小、光學各向異性適當、負的介電各向異性大、比電阻大、對于紫外線的穩定性高、對于熱的穩定性高之類的特性中,滿足至少一種特性。產業上的可利用性本發明的液晶組合物在不具有取向膜的元件中,可控制液晶分子的取向。含有所述組合物的液晶顯示元件具有響應時間短、電壓保持率大、閾電壓低、對比度比大、壽命長等特性,因此可用于液晶投影儀、液晶電視等中。當前第1頁1 2 3 
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