本发明涉及一种液晶组合物及含有所述组合物的液晶显示元件等。尤其涉及一种介电各向异性为正的液晶组合物、及含有所述组合物且具有扭转向列(twisted nematic，tn)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，ocb)、面内切换(in-plane switching，ips)、边缘场切换(fringe field switching，ffs)或电场感应光反应取向(field-inducedphoto-reactive alignment，fpa)模式的有源矩阵(active matrix，am)元件。
背景技术：
1、液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为相变(phase change，pc)、扭转向列(twisted nematic，tn)、超扭转向列(super twisted nematic，stn)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ecb)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，ocb)、面内切换(in-plane switching，ips)、垂直取向(verticalalignment，va)、边缘场切换(fringe field switching，ffs)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，fpa)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，pm)与有源矩阵(active matrix，am)。pm被分类为静态式(static)与多路复用式(multiplex)等，am被分类为薄膜晶体管(thin film transistor，tft)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，mim)等。tft的分类为非晶硅(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、及利用自然光与背光这两者的半透过型。
2、液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。所述组合物具有适当的特性。通过提高所述组合物的特性，可获得具有良好特性的am元件。将两者的特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的am元件来对组合物的特性进一步进行说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选的上限温度为约70℃以上，而且向列相的优选的下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以元件显示动态图像，优选为响应时间短。理想为短于1毫秒的响应时间。因此，优选为组合物的粘度小。更优选为低温下的粘度小。组合物的弹性常数与元件的对比度相关联。在元件中为了提高对比度，更优选为组合物中的弹性常数大。
3、表1.组合物与am元件的特性
4、
5、组合物的光学各向异性与元件的对比度比相关联。根据元件的模式，而需要大的光学各向异性或小的光学各向异性，即适当的光学各向异性。组合物的光学各向异性(δn)与元件的单元间隙(d)的积(δn×d)被设计成使对比度比为最大。适当的积的值依存于运作模式的种类。tn之类的模式的元件中，适当的值为约0.45μm。所述情况下，对单元间隙小的元件而言优选为具有大的光学各向异性的组合物。组合物的大的介电各向异性有助于元件中的低阈电压、小的消耗电力与大的对比度比。因此，优选为大的介电各向异性。组合物的大的比电阻有助于元件的大的电压保持率与大的对比度比。因此，优选为在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。优选为在长时间使用后，不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命相关联。当这些稳定性高时，所述元件的寿命长。此种特性对用于液晶投影仪、液晶电视等的am元件而言优选。
6、在具有tn模式的am元件中使用具有正的介电各向异性的组合物。在具有va模式的am元件中使用具有负的介电各向异性的组合物。在具有ips模式或ffs模式的am元件中使用具有正或负的介电各向异性的组合物。在聚合物稳定取向(polymer sustainedalignment，psa)型的am元件中使用具有正或负的介电各向异性的组合物。本发明的第一成分中所含的化合物公开于以下的专利文献1及专利文献2中。本技术第二成分中所含的化合物公开于专利文献3至专利文献6中。
7、现有技术文献
8、专利文献
9、专利文献1：国际公开第2004/48501号
10、专利文献2：国际公开第1996/11897号
11、专利文献3：日本专利特开平09-077692号公报
12、专利文献4：日本专利特开平10-114690号公报
13、专利文献5：日本专利特开2010-275390号公报
14、专利文献6：国际公开第2010/131594号
技术实现思路
1、发明所要解决的问题
2、本发明的其中一个目的为一种液晶组合物，其在向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大等特性中，充分满足至少一种特性。另一目的为在至少两种特性之间具有适当的平衡的液晶组合物。另一目的为含有此种组合物的液晶显示元件。又一目的为一种am元件，其具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度比大、寿命长等特性。
3、解决问题的技术手段
4、本发明为一种液晶组合物及含有所述组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物含有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物及作为第二成分的选自式(2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，而且具有正的介电各向异性。
5、
6、式(1)及式(2)中，r1为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯基；r2及r3独立地为碳数2至12的烯基；环a及环b独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二氧六环-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，至少一个环a为四氢吡喃-2,5-二基或1,3-二氧六环-2,5-二基；z1及z2独立地为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、羰氧基或二氟亚甲基氧基；x1及x2独立地为氢或氟；y1为氟、氯、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯氧基；a为1、2、3或4；b为0、1、2或3；而且a及b之和为4以下。
7、发明的效果
8、本发明的优点为一种液晶组合物，其在向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大等特性中，充分满足至少一种特性。另一优点为在至少两种特性之间具有适当的平衡的液晶组合物。另一优点为含有此种组合物的液晶显示元件。另一优点为一种am元件，其具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度比大、寿命长等特性。
1.一种液晶组合物，其含有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物及作为第二成分的选自式(2)所表示的化合物中的至少一种化合物，而且具有正的介电各向异性，
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有作为第一成分的选自式(1-1)至式(1-12)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
3.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，第一成分的比例为5重量％至40重量％的范围，第二成分的比例为10重量％至70重量％的范围。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有作为第三成分的选自式(3)所表示的化合物中的至少一种化合物，
5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其含有作为第三成分的选自式(3-1)至式(3-13)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
6.根据权利要求4所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，第三成分的比例为10重量％至80重量％的范围。
7.根据权利要求1所述的液晶组合物，其还含有作为第四成分的选自式(4)所表示的化合物中的至少一种化合物，
8.根据权利要求7所述的液晶组合物，其含有作为第四成分的选自式(4-1)至式(4-30)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
9.根据权利要求7所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，第四成分的比例为2重量％至45重量％的范围。
10.根据权利要求4所述的液晶组合物，其还含有作为第四成分的选自式(4)所表示的化合物中的至少一种化合物，
11.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有作为第五成分的选自式(5)所表示的化合物中的至少一种化合物，
12.根据权利要求11所述的液晶组合物，其含有作为第五成分的选自式(5-1)至式(5-22)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，
13.根据权利要求11所述的液晶组合物，其中基于液晶组合物的重量，第五成分的比例为3重量％至30重量％的范围。
14.根据权利要求4所述的液晶组合物，其含有作为第五成分的选自式(5)所表示的化合物中的至少一种化合物，
15.根据权利要求7所述的液晶组合物，其含有作为第五成分的选自式(5)所表示的化合物中的至少一种化合物，
16.根据权利要求10所述的液晶组合物，其含有作为第五成分的选自式(5)所表示的化合物中的至少一种化合物，
17.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中向列相的上限温度为70℃以上，在25℃下测定的波长589nm下的光学各向异性为0.07以上，而且在25℃下测定的频率1khz下的介电各向异性为2以上。
18.一种液晶显示元件，其含有如权利要求1所述的液晶组合物。
19.根据权利要求18所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为扭转向列模式、电控双折射模式、光学补偿弯曲模式、面内切换模式、边缘场切换模式或电场感应光反应取向模式，液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。
