氟取代4-链烯基苯甲酸及其衍生物、 向列液晶组合物和使用该组合物的液晶显示装置 本发明涉及作为电光学显示材料有用的氟取代4-链烯基苯甲酸及其衍生物，及含苯甲酸氰基苯基酯衍生物的向列液晶组合物和使用该组合物的液晶显示装置。
在液晶显示元件中具有代表的元件有TN-LCD(扭曲向列液晶显示元件)，它用于钟表、电子计算器、电子记事本、袖珍计算机、文字处理机、个人计算机等。一方面，随着OA机处理情报的增加，由Scheffer等[SID’85Digest，第120页，1985年]、衣川等[SID’86 Digest，第122页，1986年]开发的STN(超扭曲向列)-LCD开始广泛普遍用于便携终端、电子记事本、袖珍计算机、文字处理机、个人计算机或显示器显示等高情报处理用的显示。
最近，以改善STN-LCD应答特性为目的，提出了动态寻址驱动方式[Proe.12th IDRC，第503页，1992年]和多线寻址驱动方式[STD’92 Digest，第232页，1992年]。另外，为了达到更明亮显示和更高对比度的目的，有人提出利用液晶和位相差板的双折射性代替滤色镜层的新的反射型彩色液晶显示方式[电视学会技术报告，第14卷，第10期，第51页，1990年]和具有在基板电极侧施放小抛物面反射面的液晶显示装置。
特别是在显示面积大型化的用途方面，正在寻求相对于背光照明温度分布显示的均一性和高对比度；寻求更稳定取向性和温度依赖性更小的液晶材料，或者寻求为了防止壳厚度的散乱相对于规定值的双折射性。为了进行更高的负载驱动以增加像素数，也重视相对于此的反应性、灰度等级等。另一方面，在中小型便携性显示方面，相对于环境温度的显示稳定性成为重点，人们寻求能减低反应性和电功率消耗的更低驱动电压的液晶材料，或者寻求在-30-0℃和40-80℃温度范围内驱动电压、陡性和所希望的负载驱动频率依赖性等为更小地材料等。更进一步，人们正在寻求一定的液晶电阻值(电阻率)，即有必要避免液晶电阻过低以减少电力消耗，但液晶电阻值也不能过高，以便没有烧结现象。这样现在也希望更详细区别尽量改进的液晶材料。
如上详述，对液晶显示元件的要求可列举如下：更精细的高密度显示容量；对驱动电压和环绕温度具有更快的反应速度；具有高稳定电化学性能的较低驱动电压；更高的灰度等级；对于使用环境温度和视野角具有更高的对比度等。为此，现在也正在开发研究在宽的温度范围内具有向列性、在低温保存时维持长时间的向列相、能改善反应性更低的粘性、能达到所希望的驱动电压、特别是更低的驱动电压的液晶材料。还有人们正在关注将双折射率、介电常数各向异性、弹性常数的设计以及相对于这些的温度依赖性、双折射率的光波长依赖性和负载数的介电常数各向异性的频率依赖性等也作为改进手段。
适于上述条件的液晶材料必须综合具有以下最合适的特性：双折射率、弹性常数、介电常数各向异性、更低的粘性、更宽的向列温度、化学稳定性、电稳定性(所希望的电阻率)等物理特性和与取向性有关的规定倾角、更宽的d/p边缘等各种特性。现在也要求新的液晶化合物或液晶组合物的方案。
作为与本发明组A1-A3有关的化合物，例如通式(Ⅰ-1)中化合物记载于德国专利2306739(1973),J.Phys.(Paris),Suppl.36,Cl,387(1975)中，通式(Ⅰ-4)的化合物记载于日本专利公开昭58-83665(1983)、美国专利第4455261号(1984)中，通式(Ⅰ-2)、(Ⅰ-3)、(Ⅰ-5)-(Ⅰ-9)的化合物记载于特表平3-503637、WO89/08102(1989)等中。使用这些化合物的组合物除记载于除上述文献以外，还记载于日本专利公开平9-157654(1997)等。
作为与本发明A4-A6组有关的化合物，例如通式(Ⅰ-10)、(Ⅰ-13)化合物记载于日本专利公开平2-225444(1990)、日本专利公开平2-233656(1990)、EP464648(1991)、EP466183(1991)、日本专利公开平4-230352(1992)中，通式(Ⅰ-16)记载于日本专利公开平4-300861(1992)等中。
作为使用上述化合物的组合物，除记载于除上述文献以外，还记载于日本专利特表昭62-501509(1986)、US4818426(1989)、EP207975B(1990)、日本专利特表昭63-5025969(1987)、日本专利特表平1-500837(1988)、日本专利公开平4-279560(1992)、WO96/32365(1996)、日本专利公开平9-59625(1997)、日本专利公开平9-227866(1997)、日本专利公开平10-88140(1998)、日本专利公开平10-140157(1998)、日本专利公开平10-158651(1998)等中。
但是，在上述技术中，也有一部分不成功的，对解决本发明的课题来说是不充分的。例如通式(Ⅰ-11)、(Ⅰ-12)中的化合物，通式(Ⅰ-14)、(Ⅰ-15)或通式(Ⅰ-17)、(Ⅰ-18)的化合物是未知的。即使在与组合物有关的技术中，具体地说，虽然能见到一般化合物的组合的记载，但具体实施例却很少，未公开到本领域人员能够方便使用的程度，所以该技术的公开还是不充分的。
即使采用了上述技术，依然存在问题。更具体地说，例如，仍渴望得到与介电常数各向异性Δε大小比较，由较小的粘弹性能可以改善液晶显示的反应性，对其它液晶材料来说，能降低结晶化或降低易于析出的倾向，通过获得低温下稳定的向列相在较宽的温度范围内能驱动的液晶显示。另外，例如在文字处理机、个人计算机等信息量多的STN-LCD方面，人们一直寻求对于高负荷化驱动电压频率特性的稳定化，或者在携带用方面驱动电压温度依赖性的稳定化，因此需要更优秀的液晶材料。
本发明就是要解决上述课题。更具体地说，本发明由于添加介电常数各向异性大的强P化合物，提供了液晶组合物阈值电压的降低效果优良的，并且与现有液晶材料相溶性优良的新的液晶化合物。
更进一步，本发明在于提供包括少量添加时、也不损害其它特性、能达到本发明目的的液晶材料。更详细地，本发明由于相溶性的改善、低温保存性的提高等，扩大了液晶显示特性的动作温度范围，改善了驱动电压降低及其温度变化，达到或改善了相对于规定驱动电压较快的反应性。本发明还提供由于使用此液晶组合物作为构成材料，TN-LCD、STN-LCD等电光学特性得到改善了的液晶显示装置。
本发明为解决上述课题，发现以下措施：
1、一种用通式(Ⅰ)表示的化合物
式中R表示为氢原子或C1-7直链烷基，X、Y和Z各自独自地表示氢原子或氟原子。
2、按照上述1所述的用通式(Ⅰ)表示的化合物，其特征在于R为氢原子或CH3。
3、按照上述1所述的化合物，其特征在于X为氟原子，Y为氢原子。
4、一种用通式(Ⅱ)表示的化合物：
式中，R表示氢原子或C1-7直链烷基，Z表示氢原子或氟原子。
5、一种向列液晶组合物，其特征在于该组合物包含由选自A1-A6组中1、2或3个以上的组形成的液晶成份A，所述的组由通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-18)表示的化合物构成，上述液晶成份A由1～20种化合物形成；组合物中还含有0-95重量％由具有+2以上介电常数各向异性的化合物构成的液晶成份B，及含0-95重量％由具有-10以上，+2以下介电常数各向异性的化合物构成的液晶成份C，而且在所述向列液晶组合物中液晶成份B和液晶成份C的总量为30-90重量％，
上式中，R11各自独立地表示C1-10烷基或烷氧基，R12各自独立表示C2-10的链烯基或链烯氧基，所述烷基、烷氧基、链烯基或链烯氧基是未取代的或可以具有1个F、CH3或CF3取代基，以及/或在所述烷基、烷氧基、链烯基或链烯氧基中存在的1个或2个以上的CH2基可以各自独立地被-O-、-CO-或-COO-取代，并且O原子不相互直接结合，构成这些化合物的原子也可被其同位素取代；
液晶成份A的特征在于满足以下(ⅰ)-(ⅷ)条件中的至少一个条件：
(ⅰ)上述液晶成份A包含选自由通式(Ⅰ-11)、(Ⅰ-12)、(Ⅰ-14)、(Ⅰ-15)、(Ⅰ-17)、(Ⅰ-18)表示的化合物中的1种或2种以上，在所述液晶成份A中该化合物的含量为5-100重量％；
(ⅱ)上述液晶成份A包含1-10种由A5组表示的化合物，包含1-10种由A4组和/或A6组表示的化合物，在所述液晶成份A中两类化合物的含量为5-100重量％；
(ⅲ)上述液晶成份A包含1-10种由A6组表示的化合物，包含1-10种由A4组和/或A5组表示的化合物，在所述液晶成份A中两类化合物的含量为5-100重量％；
(ⅳ)上述液晶成份A包含1-10种由侧链基有链烯基的A4-A6组所表示的化合物，包含1-10种由侧链有烷基的A1-A3组所表示的化合物，在所述液晶成份A中两类化合物的含量为5-100重量％；
(ⅴ)上述液晶成份A包含1-10种由具有3,5-二氟代-4-氰基苯基的A3组和/或A6组所表示的化合物，包含1-10种由具有3-氟代-4-氰基苯基的A2组和/或A5组表示的化合物，而且在这些所选择的化合物中至少一种属于A5组或A6组，在所述液晶成分A中两类化合物的含量为5-100重量％；
(ⅵ)上述液晶成份A包含1-10种由具有3,5-二氟代-4-氰基苯基的A3组和/或A6组表示的化合物，包含1-10种由具有4-氰基苯基的A1组和/或A4组表示的化合物，而且在这些所选择的化合物中至少一种属于A4组或A6组，在所述液晶成份A中两类化合物的含量为5-100重量％；
(ⅶ)上述液晶成份A包含1-10种由具有3,5-二氟代-4-氰基苯基的A3组和/或A6组表示的化合物，包含1-10种由具有3-氟4-氰基苯基的A2组和/或A5组表示的化合物，包含1-10种由在其中具有4-氰基苯基的A1组和/或A4组表示的化合物，在所述液晶成份A中这些化合物的含量为5-100重量％；
(ⅷ)上述液晶成份A含有1-10种由R12为CH2=CH-,CH2=CH-(CH2)2-、CH2=CH-(CH2)4-、CH3CH=CH-、CH3CH=CH-(CH2)2-或CH3CH=CH-(CH2)4表示的化合物。
6．一种按照上述5所述的向列液晶组合物，其特征在于：所述液晶成份B是包含1-15种选自由通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)表示的化合物组中的化合物，
式中R21-R24各自独立地表示C1-10的烷基或C2-10的链烯基，该烷基或链烯基是未取代的或可以具有1个F、CH3或CF3取代基，和/或存在于该烷基或链烯基中的1个或2个以上CH2基可以各自独立地被-O-、-CO-或-COO-取代，并且氧原子不相互直接结合；X21-X24各自独立地表示F、Cl、CF3、OCF3、OCF2H、NCS或CN；Y21-Y28各自独立表示H、F、Cl或OCF3；W21-W28各自独立地表示H、F或Cl、Z21-Z26各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-或-N(O)=N-；Z21、Z24-Z26还可以为-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-；环A21-A24各自独立表示反式-1,4-亚环己基、反式-1,4-亚环己烯基或反式-1,3-二噁烷-2,5-二基；环A24还可以是1,4-亚苯基、2或3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基，在为反式-1,4-亚环己基时，该环中的1个或2个以上氢原子可以被重氢原子取代；k21-k24各自独立地代表0或1,k23+k24为0或1，而且构成上述通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)化合物中的原子可以被其同位素原子取代。
7．一种按照上述6中所述的向列液晶组合物，其特征在于所述液晶成分B含有1-15种选自下列的化合物：
在通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)中，R21-R24各自独立为C2-5链烯基的化合物，X21-X24各自独立地表示F、Cl或-OCF3的化合物；在上述通式(Ⅱ-1)中，Z22表示-(CH2)2或-(CH2)4-的化合物，k21为1的化合物；在上述通式(Ⅱ-2)中，Y23、Y24、W21、W22中的至少一种为F的化合物，k22为1,Z24为-C≡C-的化合物，Z23表示单键或-(CH2)2-,Z24为-COO-的化合物；在上述通式(Ⅱ-3)中，Y25、Y26、W23-W26中的至少一种为F的化合物，Z26为-C≡C-的化合物；Z25为单键或-C≡C-、Z26为-COO-的化合物；以上述通式(Ⅱ-4)表示的化合物；在上述通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)中，环A21-A23为反式-1,4-亚环己基，该环中的1个或2个以上氢原子被重氢原子取代的化合物。
8．一种按照上述6所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶成份B含有1-15种选自下列一组的化合物，该化合物含量是液晶成份B的10-100重量％：
在上述通式(Ⅱ-1)中，R21为C2-5烷基或链烯基，k21为0、X21为-CN的化合物；k21为1,X21为F或-CN,Y21、Y22各自独立表示H或F的化合物；在上述通式(Ⅱ-2)中，R22表示C2-5烷基或链烯基、k22为0、X22为-CN,Y23、Y24、W21、W22各自独立表示H或F的化合物；k22为1,Z23表示单键、-(CH2)2-或-COO-,Z24为单键、-COO-或-C≡C-,X22表示F或-CN,Y23、Y24、W21、W22各自独立地表示H或F的化合物；在上述通式(Ⅱ-3)中，R23表示C2-5烷基或链烯基，Z25和Z26中的一个为单键，另一个是单键、-COO-或-C≡C-的化合物，Y25、Y26、W23-W26各自独立地表示H或F的化合物；在上述通式(Ⅱ-4)中，R24为C2-7的烷基或链烯基，k23+k24为0的化合物；在上述通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)中，环A21-A23为反式-1,4-亚环己基，该环中的1个或2个以上的氢原子被重氢原子取代的化合物。
9．一种按照上述6所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶成份B含有1-15种选自下列一组的化合物，该化合物含量占液晶成份B的10-100重量％：
在上述通式(Ⅱ-1)中，R21表示C2-5的烷基或链烯基，k21为1,Z21和Z22中的一个为单键，另一个为单键、-COO-、-(CH2)2-或-(CH2)4,X21为F、Cl、CF3、OCF3或OCF2H,Y21、Y22中的一个或2个表示F的化合物；在上述通式(Ⅱ-2)中，R22表示C2-5的烷基或链烯基，k22为1,Z23为单键、-(CH2)2-或-COO-,Z24为单键、-COO-或-C≡C-,X22表示F、Cl、CF3、OCF3或OCF2H,Y23、Y24中的一个或2个为F,W21、W22各自独立地为表示H或F的化合物；在上述通式(Ⅱ-3)中，R23为C2-5烷基或烯基，Z25和Z26中的一个为单键，另一个为单键、-COO-或-C≡C-,X23是F,Y25、Y26中的1个或2个为F,W23-W26是H或1个以上是表示F的化合物；在上述通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)中，环A21-A23为反式-1,4-亚环己基，该环中的1个或2个以上的氢原子被重氢原子取代的化合物。
10．一种按照上述5、6、7、8或9所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶成份C含有1-15种选自一组由通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物：
式中，R31-R38各自独立地表示C1-7烷基或烷氧基、或C2-7链烯基或链烯氧基，该烷基、烷氧基、链烯基或链烯氧基是未取代的或可以具有1个F、CH3或CF3取代基，以及/或存在于该烷基、烷氧基、烯基或烯氧基中的1个或2个以上的CH2基可各自独立地被-O-、-CO-或-COO-取代，并且使氧原子相互不直接结合，Y31-Y36各自独立地表示H或F,Y33、Y36也可以是-CH3,W31-W38各自独立地表示H、F或Cl,Z31-Z36各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-或-N(O)=N-,Z31、Z34-Z36也可以是-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-，环A31-A35各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、反式-1,4-亚环己烯基或反式-1,3-二噁烷-2,5-二基，环A31、A33-A35也可以是1,4-亚苯基、2或3-氟代-1,4-亚苯基、2,3-二氟代-1,3-亚苯基、3,5-二氟代-1,4-亚苯基，在有反式-1,4-亚环己基的情况下，该环中的1个或2个以上的氢原子可被重氢原子取代；k31-k36各自独立地表示0或1，k34+k35为0或1，另外，构成上述通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)中的化合物中的原子可被其同位素原子取代。
11．一种按照上述10所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶成份C含有1-15种选自由上述通式(Ⅲ-1)表示的化合物、由上述通式(Ⅲ-2)表示的化合物，或由上述通式(Ⅲ-3)表示的化合物，该化合物含量在液晶成份C中占10-100重量％。
12．一种按照上述10所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶C含有1-15种选自下列一组的化合物：在前述通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)中，R31-R34各自独立地表示C2-5链烯基的化合物，R36-R38各自独立地表示C2-7直链烯基或链烯氧基的化合物；在前述通式(Ⅲ-1)中，k31为0,Z32表示单键或-(CH2)2-的化合物；k31为1的化合物；由前述通式(Ⅲ-2)表示的化合物；在前述通式(Ⅲ-3)中，Y34、Y36、W34-W36中的至少1个为F,Y33表示F或-CH3的化合物；k33为0,Z36为单键的化合物；k33为1,Z35表示单键、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N(O)=N-、-CH=CH-或-CF=CF-的化合物；Z35表示-COO-或-C≡C-,Z36表-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N(O)=N-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的化合物；以前述通式(Ⅲ-4)表示的化合物；在前述通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)中，环A31-A35为反式-1,4-亚环己基，该环中的1个或2个以上氢原子是被重氢原子取代的化合物。
13．一种按照上述10所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶成份C含有1-15种选自下列一组的化合物，该化合物的含量在液晶成份C中占10-100重量％：
在前述通式(Ⅲ-1)中，R31表示C1-5烷基或C2-5链烯基，R35表示C1-5烷基或烷氧基，或者C2-5链烯基或链烯氧基，k31为0、Z32表示单键、-COO-或-(CH2)2-的化合物；k31为1，环A31为反式-1,4-亚环己基，Z31和Z32中的一个为单键，另一个表示单键，-COO-或-(CH2)2-的化合物；在前述通式(Ⅲ-2)中，R32表示C1-5烷基或C2-5链烯基，R36表示C1-5烷基或烷氧基、或者C2-5链烯基或链烯氧基，环A32表示反式-1,4-亚环己基或反式-1,4-亚环己烯基，k32为0,Z33表示单键、-COO-或-(CH2)2-的化合物；k32为1,Z33和Z34中的一个是单键化的合物；在前述通式(Ⅲ-3)中，R33表示C1-5烷基或C2-5链烯基，R37表示C1-5烷基或烷氧基、或者是C2-5链烯基或链烯氧基，k33为0,Z36表示单键、-C≡C-或-CH=N-N=CH-的化合物，k33为1,Z35表示单键、-(CH2)2-、-COO-或-C≡C-,Z36表示单键、-COO-或-C≡C-的化合物；Z35和Z36中的一个为单键，另一个表示单键或-C≡C-,W34、W35中的至少一个是F的化合物；Y35、Y36中的任何一个是被F、CH3取代的化合物；在前述通式(Ⅲ-4)中，R34表示C1-5烷基或C2-5链烯基，R38表示C1-5烷基或烷氧基、或者C2-5链烯基或链烯氧基，k34+k35为0的化合物。
14．一种按照上述5-13中所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还含有1-10种具有4个六员环核构造的化合物，该化合物的液晶相-各向同性液体相转移温度在100℃以上。
15．一种按照上述5-14中所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物的双折射率为0.08-0.195，弹性常数比K33/K11为1.1-4.0，向列相-各向同性液体相转移温度为50-150℃，结晶相、近晶相或玻璃相-向列相转移温度为-200℃-0℃。
16．一种按照上述5-15中所述的向列液晶组合物，其特征在于，在所述液晶组合物中包含具有感应螺旋螺距为0.5-1000μm光学活性基的化合物。
17．一种使用上述16所述的向列液晶组合物的有源矩阵变换电路、扭曲向列或超扭曲向列液晶显示装置。
以下就本发明中的一个例子进行说明。
本发明液晶组合物含有选自由通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-18)表示的化合物形成的液晶成份A作为必要成份，该液晶成份A以构成分类A1-A6组为特征。A1-A6组是将由通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-18)表示的化合物，按极性基团分成具有3,5-二氟代-4-氰基苯基的组，具有3-氟代-4-氰基苯基的组，具有4-氰基苯基的组；也可按侧链基分类，例如具有链烯基的组和例如具有烷基的组。液晶成份A选自A1-A6组。此组的选择方法根据目的可以选择一组、二组、三组以上的组。本发明是以上述观点对通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-18)中的化合物进行分类，并使这些组的特征能够更好地构成液晶成份A，从而能够达到本发明的目的。更具体地，由于具有上述特征的液晶成份A，如果在液晶组合物中混合该液晶成份A的话，向列相-各向同性液体转移温度比较好，能维持应答性或不使应答性恶化，具有使驱动电压降低的效果，具有在现有技术中驱动电压降低减小的液晶化合物中不曾有的优秀特性。
本发明液晶组合物具有以下特征，本发明中的液晶成份A具有介电常数各向异性Δε非常大的特征。因此本发明液晶组合物具有能在宽的范围内调整介电常数各向异性Δε，能在低电压下驱动的特征。一般来说，介电常数各向异性Δε非常大的化合物具有同时粘度也大的缺陷。但是本发明中发现，当该组合物包含上述液晶成份A，含0-95重量％由具有+2以上的介电常数各向异性的化合物构成的液晶成份B，及含0-95重量％具有由-10-12的介电常数各向异性的化合物构成的液晶成份C，并且该液晶成份B与该液晶成份C的总和为30-95重量％时，组合物具有相对于介电常数各向异性的大小而具有较小粘度等效果。另外，液晶成份A，在和上述液晶成份B和液晶成份C的液晶材料进行混合时，能使固体相或近晶相-向列相转移温度降低，或延长在低温条件下的保存时间等，因此，能调整显示温度范围使变得更宽。
液晶成份A含1种以上选自由通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-18)表示的化合物，根据目的，优选以1种-20种化合物构成。此时，可以同组中选择1种以上化合物，也可以由同一通式表示的化合物中选择多个化合物，也可从二个或三个不同种通式中选择。在不同组中选择时，也可从二个或三个以上不同种通式中进行选择。从同一组选择的化合物可由1种-20种构成，更优选由1种-10种构成。
A3组和A6组的化合物，在与其它组化合物严格比较的时候，驱动电压降低效果优良，但向列相-各向同性液体相转移温度低，有使应答性恶化的倾向。从而，希望含具有3,5-二氟代-4-氰基苯基的A3组和A6组中的化合物的成分数尽可能少。具体地说，优选由1种-10种构成，再优选由1种-5种构成，更加优选由3种或2种或1种构成。
以下表示在通式(Ⅰ-1)(Ⅰ-18)表示的化合物中更理想的形式。侧链基R11的更优选形式是以下式(Ⅰ-a)-(Ⅰ-ag)表示，侧链基R12的更优选形式是以下式(Ⅰ-ah)-(Ⅰ-bc)表示。以此基表示的化合物是有用的化合物。(Ⅰ-a) C2H5- (Ⅰ-g) C2H5O- (Ⅰ-m) C2H5COO-(Ⅰ-b) C3H7- (Ⅰ-h) C3H7O- (Ⅰ-n) C3H7COO-(Ⅰ-c) C4H9- (Ⅰ-i) C4H9O- (Ⅰ-o) C4H9COO- (Ⅰ-d) C5H11- (Ⅰ-j) C5H11O- (Ⅰ-p) C5H11COO-(Ⅰ-e) C6H13- (Ⅰ-k) C6H13O- (Ⅰ-q) C6H13COO-(Ⅰ-f) C7H15- (Ⅰ-1) C7H15O- (Ⅰ-r) C7H15COO-(Ⅰ-s) CH3OCH2- (Ⅰ-x) C2H5OCH2- (Ⅰ-ac) C3H7OCH2-(Ⅰ-t) CH3OC2H4- (Ⅰ-y) C2H5OC2H4 (Ⅰ-ad) C3H7OC2H4-(Ⅰ-u) CH3OC3H6- (Ⅰ-z) C2H5OC3H6-(Ⅰ-ae) C3H7OC3H6-(Ⅰ-v) CH3OC4H8- (Ⅰ-aa) C2H5OC4H8-(Ⅰ-af) C3H7OC4H8-(Ⅰ-w) CH3OC5H10- (Ⅰ-ab) C2H5OC5H10-(Ⅰ-ag) C3H7OC5H10-(Ⅰ-ah) CH2=CH- (Ⅰ-ao) CH2=CHO-(Ⅰ-ai) CH3CH=CH- (Ⅰ-ap) CH3CH=CHO-(Ⅰ-aj) C2H5CH=CH- (Ⅰ-aq) C2H5CH=CHO-(Ⅰ-ak) C3H7CH=CH- (Ⅰ-ar C3H7CH=CHO-(Ⅰ-al) CH2=CHC2H4- (Ⅰ-as) CH2=CHC2H4O-(Ⅰ-am) CH3CH=CHC2H4- (Ⅰ-at) CH3CH=CHC2H4O-(Ⅰ-an) CH2=CHCH2- (Ⅰ-au) CH2=CHCH2O-(Ⅰ-av) CHF=CH- (Ⅰ-az) CHF=CHC2H4-(Ⅰ-aw) CH2=CF- (Ⅰ-ba) CH2=CFC2H4-(Ⅰ-ax) CF2=CH- (Ⅰ-bb) CF2=CHC2H4-(Ⅰ-ay) CHF=CF- (Ⅰ-bc) CHF=CFC2H4-
以下使用的各种化合物，可以用蒸馏、柱法精制、重结晶等方法除去杂质，使用充分精制的物质。
更详细地说，希望液晶成分A使用以下化合物，就能得到本发明的效果。
在通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-9)中，
(Ⅰ-ⅰ)：R11表示C2-7烷基的化合物，更具体地是由通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-9)的基本结构，且侧链基是(Ⅰ-a)-(Ⅰ-l)、(Ⅰ-s)-(Ⅰ-ag)构成的化合物。更优选侧链基为(Ⅰ-a)-(Ⅰ-f)、(Ⅰ-s)-(Ⅰ-x)、(Ⅰ-ac)的化合物，具有使驱动电压降低的效果，能调整弹性常数及其K33/K11和K33/K22的比，能获得TN-LCD、STN-LCD等更加改善的电光学特性。
在通式(Ⅰ-10)-(Ⅰ-18)中，
(Ⅰ-ⅱ)：R12表示C2-7链烯基的化合物，具体地说，具有通式(Ⅰ-10)-(Ⅰ-18)的基本结构，侧链基是(Ⅰ-ah)-(Ⅰ-bc)的化合物。更优选侧链基是(Ⅰ-al)-(Ⅰ-an)、(Ⅰ-as)-(Ⅰ-au)、(Ⅰ-az)-(Ⅰ-bc)中的化合物。特别优选含有1种-10种R12由CH2=CH-、CH2=CH-(CH2)2-、CH=CH-(CH2)4-、CH3CH=CH-、CH3CH=CH-(CH2)2-、CH3CH=CH(CH2)4-表示的化合物的向列液晶组合物。由于这些化合物，具有维持向列相-各向同性液体相转移温度和应答性，或者不使其恶化，并具有使驱动电压降低的效果，以及由于液晶组合物相溶性的改善、低温保存性的提高，能够扩大动作温度范围，并调整弹性常数及其K33/K11和K33/K22的比，因此能够获得更好改善了TN-LCD、STN-LCD等的陡性或应答性或者其温度特性的电光学特性。
在降低驱动电压的效果以及其温度特性，或者相对高负荷化的驱动电压频率特性的稳定化方面：
(Ⅰ-ⅲ)：优选多使用由具有3,5-二氟代-4-氰基苯基的A3组和/或A6组表示的化合物，及由具有3-氟-4-氰基苯基的A2组和/或A5组表示的化合物。此时，更优选选择R11为(Ⅰ-a)-(Ⅰ-f)、(Ⅰ-s)-(Ⅰ-x)、(Ⅰ-ac)的化合物。R12为(Ⅰ-al)-(Ⅰ-an)、(Ⅰ-as)-(Ⅰ-au)、(Ⅰ-az)-(Ⅰ-bc)的化合物。
以维持向列相-各向同性液体相转移温度和应答性，或者不使其恶化并使驱动电压降低为目的情况时：
(Ⅰ-ⅳ)：优选多使用由具有3,5-二氟-1,4-亚苯基的通式(Ⅰ-3)、(Ⅰ-6)、(Ⅰ-12)、(Ⅰ-15)的化合物，及由具有3-氟-1,4-亚苯基的通式(Ⅰ-2)、(Ⅰ-5)、(Ⅰ-18)、(Ⅰ-11)、(Ⅰ-14)、(Ⅰ-17)化合物。
包含1种或2种从这些(Ⅰ-ⅰ)-(Ⅰ-ⅳ)小组中选择的化合物的液晶成份A是优选的。特别地，只选择性地组合侧链基具有链烯基化合物的液晶成份A或同时选择具有烷基和链烯基的化合物的液晶成份A，对于STN-LCD陡性和应答性或其温度特性是优选的。另外，同时选择具有极性基为3,5-二氟-4-氰基苯基化合物和具有3-氟-4-氰基苯基化合物的液晶成份A，能在改良相溶性问题的同时降低驱动电压，所以是优选的。从这种观点出发，优选液晶成份A由具有满足至少下列条件之一的A1-A6组的构成。
(ⅰ)前述液晶成份A含有1种或2种以上选自通式(Ⅰ-11)、(Ⅰ-12)、(Ⅰ-14)、(Ⅰ-15)、(Ⅰ-17)、(Ⅰ-18)表示的化合物，在液晶成分A中该化合物的含量为5-100重量％。此构成能得到在前述(Ⅰ-ⅱ)-(Ⅰ-ⅳ)小组中所说明的效果。
(ⅱ)前述液晶成份A含有1种-10种由A5组表示的化合物，含有1种-10种由A4组和/或A6组表示的化合物，在前述液晶成份A中的两类化合物的含量为5-100重量％。
(ⅲ)前述液晶成份A含有1种-10种由A6组表示的化合物，含有1种-10种由A4组和/或A5组表示的化合物，在前述液晶成份A中的两类化合物含量为5-100重量％。
上述构成着眼于极性基团，使具有3,5-二氟-4-氰基苯基的组与具有3-氟-4-氰基苯基的组和/或具有4-氰基苯基的组组合，同时也着眼于侧链基，把具有链烯基的组作为主成份。此构成就能得到在前述(Ⅰ-ⅱ)-(Ⅰ-ⅳ)小组中说明的效果。
(ⅳ)前述液晶成份A包含1种-10种由侧链基具有链烯基的A4-A6组表示的化合物，含有1种-10种由侧链基具有烷基的A1-A3组表示的化合物，在前述液晶成份A中的两类化合物含量为5-100重量％。
(ⅴ)前述液晶成份A，包含1种-10种由具有3,5-二氟-4-氰基苯的A3组和/或A6组表示的化合物，包含1种-10种由具有3-氟-4-氰基苯基A2组和/或A5组表示的化合物，该所选择的化合物中的至少一种属于A5组或A6组，在前述液晶成份A中的两类化合物的含量为5-100重量％。
(ⅵ)前述液晶成份A，含1种-10种由具有3,5-二氟-4-氰基苯基的A3组和/或A6组表示的化合物，包含1种-10种由具有4-氰基苯基的A1组和/或A4组表示的化合物，该所选择的化合物中的至少一种属于A4组或A6组，在前述液晶成份A中的两类化合物的含量为5-100重量％。
上述构成，在着眼于极性基，使具有3,5-二氟-4-氰基苯基的组与具有3-氟-4-氰基苯基的组和/或具有4-氰基苯基的组组合的同时，着眼于侧链基，并使用具有链烯基的组和具有烷基的组。这种构成能得到在前述(Ⅰ-ⅰ)-(Ⅰ-ⅳ)小组中说明的效果。
(ⅶ)前述液晶成份A，包含1种-10种由具有3,5-二氟-4-氰基苯基的A3组和/或A6组表示的化合物，包含1种-10种由具有3-氟-4-氰基苯基的A2组和/或A5组表示的化合物，包含1种-10种由具有4-氰基苯基的A1组和/或A4组表示的化合物，在前述液晶成份A中的这些化合物的含量为5-100重量％。
上述构成着眼于极性基，将具有3,5-二氟-4-氰基苯基的组与具有3-氟-4-氰基苯基的组与具有4-氰基苯基的组组合同时并用。这种构成主要能得到在前述(Ⅰ-ⅳ)小组中说明的效果。
本发明中的液晶成份A可含有1种以上从A1-A6组中任选的化合物，即使含有1种，就能得到上述效果。根据所需的目的，优选用上述(ⅰ)-(ⅷ)所示的化合物构成。含这种液晶成份A的本发明液晶组合物，由于相溶性的改善，低温保存性的提高，能扩大液晶显示特性的动作温度范围，能改善驱动电压的降低及其温度变化，相对于规定的驱动电压，能完成或改善比较快的应答性。将其用作构成材料作成TN-LCD、STN-LCD等液晶显示装置，对于更加改善了的电光学特性，特别使在低温时的温度依赖性更为理想。
本发明中液晶组合物，除加入上述液晶成份A以外，还包含1种或2种以上介电常数各向异性为+2以上的化合物的液晶成分B。在本发明中所述的具有大于2的介电介各向异性的液晶化合物，具有以下意义。液晶化合物的化学结构呈棒状，其中央部分具有1至4个六元环的核构造，位于中央部分长轴方向两端处的六元环在相当于液晶分子长轴方向位置处具有被取代的末端基，存在于两端的末端基至少一个是极性基，即例如，-F、-Cl、-NO2、-CF3、-OCF3、-OCHF2、-CN、-OCN、-NCS等的化合物。由此，能使液晶层的光学各向异性达到规定的值，能用电驱动、能使动作温度范围扩大。
作为液晶成B，介电常数各向异性为+2以上的化合物，能至少使用1种以上，3-15种范围是优选的。优选适当选择包含介电常数为+2-+8的化合物、+8-+13化合物、+14-+18化合物、+18以上的化合物，就能得到规定的驱动电压和应答特性。此时，+2-+13的介电常数各向异性化合物至多在10种以下范围内混合是优选的，+14-+18的化合物至多在8种以下范围内混合，+18以上的化合物至多在10种以下范围内混合。按上述使用液晶成份B，赋予显示特性的温度特性更好的效果。更具体地说，和驱动电压，陡性有关的对照比、应答性等温度依赖性更好。
从这种观点出发，在用通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)表示的化合物中，更好的基本构造形态是以下列通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-4g)表示的化合物：
另外，侧链基、R21-R24的式(Ⅱ-51)-(Ⅱ-54)的更好形态是以下列通式(Ⅱ-5a)-(Ⅱ5bc)表示的化合物。
(Ⅱ-51)R21- (Ⅱ-52)R22- (Ⅱ-53)R23- (Ⅱ-54)-R24-
(Ⅱ-5a)C2H5- (Ⅱ-5g)C2H5O- (Ⅱ-5m)C2H5COO-
(Ⅱ-5b)C3H7- (Ⅱ-5h)C3H7O- (Ⅱ-5n)C3H7COO-
(Ⅱ-5c)C4H9- (Ⅱ-5i)C4H9O- (Ⅱ-5o)C4H9COO-
(Ⅱ-5d)C5H11- (Ⅱ-5j)C5H11O- (Ⅱ-5p)C5H11COO-
(Ⅱ-5e)C6H13- (Ⅱ-5k)C5H13O- (Ⅱ-q)C6H13COO-
(Ⅱ-5f)C7H15- (Ⅱ-5i)C7H15O- (Ⅱ-5r)C7H15COO-
(Ⅱ-5s)CH3OCH2- (Ⅱ-5x)C2H5OCH2- (Ⅱ-jac)C3H7OCH2-
(Ⅱ-5t)CH3OC2H4- (Ⅱ-5y)C2H5OC2H4- (Ⅱ-5ad)C3H7OC2H4-
(Ⅱ-5u)CH3OC3H6- (Ⅱ-5z)C2H5OC3H6- (Ⅱ-5ae)C3H7OC3H6-
(Ⅱ-5v)CH3OC4H8- (Ⅱ-5aa)C2H5OC4H8- (Ⅱ-5af)C3H7OC4H8-
(Ⅱ-5w)CH3OC5H10- (Ⅱ-5ab)C2H5OC5H10- (Ⅱ-5ag)C3H7OC5H10-
(Ⅱ-5ah)CH2=CH- (Ⅱ-5ao)CH2=CHO-
(Ⅱ-5ai)CH3CH=CH- (Ⅱ-5ap)CH3CH=CHO-
(Ⅱ-5aj)C2H5CH=CH- (Ⅱ-5aq)C2H5CH=CHO-
(Ⅱ-5ak)C3H7CH=CH- (Ⅱ-5ar)C3H7CH=CHO-
(Ⅱ-5al)CH2=CHC2H4- (Ⅱ-5as)CH2=CHC2H4O-
(Ⅱ-5am)CH3CH2=CHC2H4- (Ⅱ-5at)CH3CH2=CHC2H4O-
(Ⅱ-5an)CH2=CHC2H5CH=CH- (Ⅱ-5au)CH2=CHC2H5CH=CHO-(Ⅱ-5av) CHF=CH- (Ⅱ-5az) CHF=CHC2H4-(Ⅱ-5aw) CH2=CF- (Ⅱ-5ba) CH2=CFC2H4-(Ⅱ-5ax) CF2=CH- (Ⅱ-5bb) CF2=CHC2H4-(Ⅱ-5ay) CHF=CF- (Ⅱ-5bc) CHF=CFC2H4-
更进一步，具有极性基的1,4-亚苯基的部分结构式(Ⅱ-61)-(Ⅱ-64)的更好形态是用下列通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)表示的化合物。
以下所使用的化合物，是用蒸馏、柱法精制，重结晶等方法除去杂质，使用经充分精制的物质。
更详细地说，就是在把通用液晶组合物作为目的的时候，优选使用以下化合物作为液晶成份B，使这种液晶成份B与液晶成份A组合，就能获得本发明的效果。
在前述通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)中
(Ⅱ-aⅰ)：R21-R24为C2-5烯基的化合物；具体地说，为通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-4g)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5bc)、极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-br)的化合物，更优选为通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-1l)、(Ⅱ-2i)-(Ⅱ-2ae)的基本构造的化合物，就能使STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等获得更加改善的电光学特性。
(Ⅱ-aⅱ)：X21-X24为F、Cl、或-OCF3的化合物，更具体地说，是具有通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-4g)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6d)-(Ⅱ-6i)、(Ⅱ-6m)-(Ⅱ-6o)的化合物，更优选具有通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-1l)、(Ⅱ-2f)-(Ⅱ-2q)、(Ⅱ-2u)-(Ⅱ-2w)、(Ⅱ-2ab)-(Ⅱ-4f)的基本结构，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6d)-(Ⅱ-6i)、(Ⅱ-6m)-(Ⅱ-6o)的化合物，在实际把这些化合物作为主要成份时，有源用的TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等的驱动电压降低和高电压保持率优良；另外当实际并用X21-X24为F和CN的化合物作为主要成份的时候，TN-LCD、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等的驱动电压、陡性和应答性或其温度特性优良。
在前述通式(Ⅱ-1)的化合物中，
(Ⅱ-aⅲ)：Z22表示-(CH2)2-或(CH2)4-的化合物，具体地说，具有通式(Ⅱ-1c)、(Ⅱ-1d)、(Ⅱ-1g)、(Ⅱ-1h)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)、极性基部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-aⅳ)：k21表示1的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-1e)-(Ⅱ-1l)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物，这些适用于需要驱动电压低，较小的双折射性的用途。
在前述通式(Ⅱ-2)化合物中：
(Ⅱ-aⅴ)：Y23、W24、W21、W22中的至少一个表示F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-2a)、(Ⅱ-2c)、(Ⅱ-2f)、(Ⅱ-2i)、(Ⅱ-2l)、(Ⅱ-2o)、(Ⅱ-2r)、(Ⅱ-2u)、(Ⅱ-2x)、(Ⅱ-2y)、(Ⅱ-2ab)、(Ⅱ-2ac)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基部分结构为通式(Ⅱ-6b)、(Ⅱ-6c)、(Ⅱ-6e)、(Ⅱ-6f)、(Ⅱ-6h)、(Ⅱ-6i)、(Ⅱ-6k)、(Ⅱ-6l)、(Ⅱ-6n)、(Ⅱ-6o)、(Ⅱ-6q)、(Ⅱ-6r)的化合物或者通式为(Ⅱ-2b)、(Ⅱ-2d)、(Ⅱ-2e)、(Ⅱ-2g)、(Ⅱ-2h)、(Ⅱ-2j)、(Ⅱ-2k)、(Ⅱ-2m)、(Ⅱ-2n)、(Ⅱ-2p)、(Ⅱ-2q)、(Ⅱ-2s)、(Ⅱ-2t)、(Ⅱ-2v)、(Ⅱ-2w)、(Ⅱ-2z)、(Ⅱ-2aa)、(Ⅱ-2ad)、(Ⅱ-2ae)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物，适用于使驱动电压降低的用途。
(Ⅱ-aⅵ)：k22为1,Z24为-C≡C-的化合物，具体地说，具有通式(Ⅱ-2o)-(Ⅱ-2q)、(Ⅱ-2ab)-(Ⅱ-2ae)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物，适用于需要驱动电压低、较大双折射性的用途。
(Ⅱ-aⅶ)：Z23为单键或-(CH2)2-,Z24为-COO-的化合物，具体地说：是具有通式(Ⅱ-2l)-(Ⅱ-2n)、(Ⅱ-2r)-(Ⅱ-2t)、(Ⅱ-2y)-(Ⅱ-2aa)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-a)-(Ⅱ-6r)的化合物，适用于驱动电压低的用途。
在前述通式(Ⅱ-3)的化合物中：
(Ⅱ-aⅷ)：Y25、Y26、W23-W26中的至少一种为F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-3a)、(Ⅱ-3j)、(Ⅱ-3k)、(Ⅱ-3s)、(Ⅱ-3t)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6b)、(Ⅱ-6c)、(Ⅱ-6e)、(Ⅱ-6f)、(Ⅱ-6h)、(Ⅱ-6i)、(Ⅱ-6k)、(Ⅱ-6l)、(Ⅱ-6n)、(Ⅱ-6o)、(Ⅱ-6q)、(Ⅱ-6r)的化合物，或者具有通式(Ⅱ-3b)-(Ⅱ-3i)、(Ⅱ-3l)-(Ⅱ-3r)、(Ⅱ-3u)-(Ⅱ-3x)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物，适用于使驱动电压降低的用途。
(Ⅱ-aⅸ)：Z26为-C≡C-的化合物，具体地说，是具有通式(Ⅱ-3k)-(Ⅱ-3r)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物，适用于需要驱动电压降低，较大双折射率的用途。
(Ⅱ-aⅹ)：Z25为单键或-C≡C-,Z26为-COO-的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-3j)、(Ⅱ-3y)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-aⅹⅰ)：用前述通式(Ⅱ-4)表示的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-4a)-(Ⅱ-4g)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
在前述通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)的化合物中：
(Ⅱ-aⅹⅱ)：环A21-A24为反式-1,4-亚环己基，此环中的氢原子被重氢原子取代的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-1l)、(Ⅱ-2i)-(Ⅱ-2ae)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
优选包含1种或2种选自以这些(Ⅱ-aⅰ)-(Ⅱ-aⅹⅱ)小组表示的化合物的向列液晶组合物。
另外，在以适用于TN-LCD和STN-LCD液晶组合物为目的的情况时，液晶成份B优选使用以下化合物，将这种液晶成份B与液晶成份A组合就能得到本发明的效果。
在前述通式(Ⅱ-1)中，R21是C2-5烷基或链烯基，(Ⅱ-bⅰ)：k21为0,X21为-CN的化合物，具体地说具有通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-1d)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-bⅱ)：k21为1,X21为F或-CN,Y21、Y22为H或F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-1e)-(Ⅱ-1l)的基本构造，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6f)的化合物。
在前述通式(Ⅱ-2)中，R22为C2-5的烷基或链烯基，
(Ⅱ-bⅲ)：k22为0,X22为-CN,Y23、Y24、W21、W22为H或F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-2a)-(Ⅱ-2h)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6c)的化合物。
(Ⅱ-bⅳ)：k22为1,Z23为单键，-(CH2)2-或-COO-,Z24为单键，-COO-或-C≡C-,X22为F或-CN,Y23、Y24、W21、W22为H或F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-2i)-(Ⅱ-2ae)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分构造为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6f)的化合物。
在前述通式(Ⅱ-3)中，R23为C2-5烷基或烯基，
(Ⅱ-bⅴ)：Z25和Z26中的一个为单键，另一个为单键、-COO-或-C≡C-的化合物，具体地说是具有(Ⅱ-3a)-(Ⅱ-3x)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-bⅵ)：Y25、Y26、W23-W26为H或F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-3a)-(Ⅱ-3x)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-bⅶ)：在前述通式(Ⅱ-4)中，R24为C2-7烷基或烯基，k23+k24表示0的化合物，具体地具有通式(Ⅱ-4a)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5f)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-bⅷ)：在前述通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)的化合物中，环A21-A24为反式-1,4-亚环己基，此环中的氢原子被重氢原子取代的化合物，具体地说具有通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-1l)、(Ⅱ-2i)-(Ⅱ-2ae)的基本结构，侧基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
优选向列液晶组合物，包含1种或2种选自由这些(Ⅱ-6i)-(Ⅱ-bⅷ)小组表示的化合物，作为液晶成份的该化合物的含量为10-100重量％。
更进一步，在作为适用于有源用TFT-LCD、IPS、PDLC、PN-LCD等液晶组合物为目的的时候，液晶成份B优选使用以下化合物，将这种液晶成份B与液晶成份A组合，就能得到本发明的效果。
(Ⅱ-cⅰ)：在前述通式(Ⅱ-1)中，R21为C2-5烷基或烯基，k21为1,Z21或Z22中的一个是单键而另一个是单键、-COO-、-(CH2)2-或-(CH2)4,X21为F、Cl、CF3、OCF3或OCF2H2,Y21、Y22中的1个或2个为F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-1e)-(Ⅱ-1k)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5ar)-(Ⅱ5bc)，极性基的部分构造为通式(Ⅱ-6d)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-cⅱ)：在前述通式(Ⅱ-2)中，R22为C2-5烷基或烯基，k22为1,Z23为单键、-(CH2)2-或-COO-,Z24为单键、-COO-或-C≡C-,R22为F、Cl、CF3、OCF3或OCF2H,Y23、Y24中的1个或2个是F,W21、W22为H或F表示的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-2i)-(Ⅱ-2ae)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5av)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6d)-(Ⅱ-6r)的化合物。
(Ⅱ-cⅲ)：在前述通式(Ⅱ-3)中，R23为C2-5烷基或烯基，Z25和Z26中的一个为单键，另一个为单键，-COO-或-C≡C-,X23为F,Y25、Y26中的一个或2个为F,W23-W28为H或有1个以上为F的化合物，具体地说具有通式(Ⅱ-3a)-(Ⅱ-3x)的基本结构，侧基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5d)、(Ⅱ-5ah)-(Ⅱ-5am)、(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6e)、((Ⅱ-6f)的化合物。
(Ⅱ-cⅳ)：在前述通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)的化合物中，环A21-A24为反式-1,4-亚环己基，此环中的氢原子被重氢原子取代的化合物，具体地说是具有通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-1l)、(Ⅱ-2i)-(Ⅱ-2ae)的基本结构；侧基为(Ⅱ-5a)-(Ⅱ-5bc)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)-(Ⅱ-6r)的化合物。
优选向列液晶组合物包含1种或2种以上选自以这些(Ⅱ-cⅰ)-(Ⅱ-cⅳ)小组表示的化合物，作为液晶成份B该化合物的含量为10-100重量％。
在用通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)表示的化合物中，特别优选的形式是含以下化合物的液晶成份B。
(Ⅱ-ⅰ)：R21-R24为C2-7烷基的化合物。R21、R22为CH2=CH-(CH2)p(p=0.2)的烯基化合物。具体地优选具有通式(Ⅱ-1a)、(Ⅱ-1e)、(Ⅱ-2a)、(Ⅱ-2c)、(Ⅱ-2d)、(Ⅱ-2i)、(Ⅱ-2l)、(Ⅱ-2o)、(Ⅱ-3a)、(Ⅱ-3l)、(Ⅱ-4a)-(Ⅱ-4c)、(Ⅱ-4e)基本结构的化合物中具有这些基团，使液晶成份B中包含至少一种以上具有烷基和/或烯基的化合物，就能使粘度和弹性降低。
(Ⅱ-dⅱ)：选择X21-X24为F、Cl、-OCF3或-CN表示的化合物，优选包含至少一种以上。
(Ⅱ-dⅲ)：在重视高速应答的情况时，优选在液晶成份B中多用R21-R24为F、-OCF3或-CN表示的通式(Ⅱ-1a)、((Ⅱ-1e)、(Ⅱ-2a)、(Ⅱ-2c)、(Ⅱ-2d)、(Ⅱ-2i)、(Ⅱ-2l)、(Ⅱ-2o)、(Ⅱ-3a)、(Ⅱ-3l)、(Ⅱ-4a)的化合物。
(Ⅱ-dⅳ)：在需要更大双折射率的情况时，优选在液晶成份B中多用X22-X24为Cl,-OCF3,-CN表示的通式(Ⅱ-2a)-(Ⅱ-4d)化合物，和/或Z24-Z26为-C≡C-表示的通式(Ⅱ-2f)-(Ⅱ-2h)、(Ⅱ-2o)-(Ⅱ-2q)、(Ⅱ-2ab)-(Ⅱ-2ae)、(Ⅱ-3k)-(Ⅱ-3x)的化合物。
(Ⅱ-dⅴ)：在需要更低驱动电压的情况时，优选在液晶成份B中多用X21-X24为F、Cl、-CN,Y21-U24必须为F的通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-4g)的化合物。
(Ⅱ-dⅵ)：可以使用通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)中环己烷环中的氢原子被重氢原子取代的化合物，这种化合物在适于液晶组合物的弹性常数的调整和取向膜的预倾斜角的调整方面是有用的，所以优选使包含至少一种被重氢原子取代的化合物。
(Ⅱ-dⅶ)：通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)、(Ⅱ-4)中k21-k24为0的2环化合物与在通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)中k21、k22为1的化合物、在通式(Ⅱ-4)中k23+k24为1的化合物和/或通式(Ⅱ-3)的3环化合物在液晶成份B中的混合比可适当在从k0-100到100-0的范围内选择。在需要更高向列相-各向向同性液体相转移温度的情况时，优选多用通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)中k21、k22为1的化合物，通式(Ⅱ-3)的化合物和/或在通式(Ⅱ-4)中k23+k24为1的化合物。
含这些(Ⅱ-aⅰ)-(Ⅱ-dⅶ)化合物的液晶成份B，具有与必须成份液晶成份A良好混合的特征，特别是在适应驱动电压目的的调制及其温度依存性的改善或应答性的改善方面是有用的。特别地，通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-1g)、通式(Ⅱ-2a)-(Ⅱ-2q)、通式(Ⅱ-2u)-(Ⅱ-2x)，通式(Ⅱ-2ab)-(Ⅱ-2ae)，通式(Ⅱ-3a)-(Ⅱ-3d)，通式(Ⅱ-3l)-(Ⅱ-3r)，通式(Ⅱ-4a)-(Ⅱ-14e)的化合物都具有上述中的至少一种优良的效果。基于本发明的向列液晶组合物的总量，即使含量为0.1-25重量％，或更少，也能得到这种效果。
即使在后面叙述的液晶成份C的含量非常小的时候，也能获得上述液晶成份B的效果。为了特别地使驱动电压降低的目的，可使液晶成份C的含量在10重量％以下。此时，使液晶成份C的粘性尽可能降低是优选的，可使驱动电压的上升几乎不存在或限制于小范围，能有效地改善应答速度。例如，在液晶成份C用量少的情况时，作为用液晶成份B达到这种效果的方法，优选液晶成份B中的在通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)中X21-X24为F、Cl、-OCF3化合物或Y21-Y24为F的化合物或Z24、Z25为-COO-、-C≡C-化合物或k11为1的化合物中的任一种化合物。特别优选在通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)中，X21-X24为F、Cl、-OCF3、-CN和成/或Y21-Y23为F的化合物。
本发明液晶组合物，除作为必须成份的液晶成份A以外，优选使其包含至多85重量％由具有-10-2的介电常数各向异性化合物构成的液晶成份C。具有在本发明中所述的-10-2的介电常数各向异性液晶化合物中的优选化合物如下所示。即，液晶化合物的化学构造呈棒状，中央部分有具有1个至4个六元环的核构造，位于中央部分长轴方向两端处的六元环，在相当于液晶分子长轴方向的位置具有被取代的末端基，存在于两端的两个末端基是非极性基，例如是烷基、烷氧基、烷氧烷基、烯基、烯氧基、烷酰氧基的化合物。液晶成份C在多于1种以上且少于20种以下范围内构成是优选的，在多于2种以上且少于12种以下的范围内构成是更优选的。
从这种观点出发，在通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物中，更优选基本结构的形式为在下面用通式(Ⅲ-1a)-(Ⅲ-4o)表示的化合物。本发明液晶成份C优选含10-100重量％选自用通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物。包含这些化合物的液晶成份C，具有与含通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-3)化合物的液晶成份A良好混合的特征，对于改善在低温时的向列相是有用的，还能调整所希望的双折射性，改进TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等的陡性和应答性或其温度特性。侧链基R31-R38的通式(Ⅲ-51)-(Ⅱ-58)的更好形态是用如下式((Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)表示的化合物。(Ⅲ-51)R31- (Ⅲ-52)R32- (Ⅲ-53)R33- (Ⅲ-54)R34-(Ⅲ-55)R35- (Ⅲ-56)R36- (Ⅲ-57)R37- (Ⅲ-58)R38-(Ⅲ-5a) CH3- (Ⅲ-5h) CH3O- (Ⅲ-5o) CH3COO-(Ⅲ-5b) C2H5- (Ⅲ-5i) C2H5O- (Ⅲ-5p) C2H5COO-(Ⅲ-5c) C3H7- (Ⅲ-5j) C3H7O- (Ⅲ-5q) C3H7COO-(Ⅲ-5d) C4H9- (Ⅲ-5k) C4H9O- (Ⅲ-5r) C4H9COO-(Ⅲ-5e) C5H11- (Ⅲ-5l) C5H11O- (Ⅲ-5s) C5H11COO-(Ⅲ-5f) C6H13- (Ⅲ-5m) C5H13O- (Ⅲ-5t) C5H13COO-(Ⅲ-5g) C7H15- (Ⅲ-5n) C7H15O- (Ⅲ-5u) C7H15COO-(Ⅲ-5v) CH3OCH2- (Ⅲ-5aa) C2H5OCH2- (Ⅲ-5af) C3H7OCH2-(Ⅲ-5w) CH3OC2H4- (Ⅲ-5ab) C2H5OC2H4- (Ⅲ-5ag) C3H7OC2H4-(Ⅲ-5x) CH3OC3H6- (Ⅲ-5ac) C2H5OC3H6- (Ⅲ-5ah) C3H7OC3H6-(Ⅲ-5y) CH3OC4H8- (Ⅲ-5ad) C2H5OC4H8- (Ⅲ-5ai) C3H7OC4H8-(Ⅲ-52) CH3OC5H10-(Ⅲ-5ae) C2H5OC5H10- (Ⅲ-5aj) C3H7OC5H10-(Ⅲ-5ak) CH2=CH- (Ⅲ-5ar) CH2=CHO-(Ⅲ-5al) CH3CH=CH- (Ⅲ-5as) CH3CH=CHO-(Ⅲ-5am) C2H5CH=CH- (Ⅲ-5at) C2H5CH=CHO-(Ⅲ-5an) C3H7CH=CH- (Ⅲ-5au) C3H7CH=CHO-(Ⅲ-5ao) CH2=CHC2H4- (Ⅲ-5av) CH2=CHC2H4O-(Ⅲ-5ap) CH3CH2=CHC2H4- (Ⅲ-5aw) CH3CH2=CHC2H4O-(Ⅲ-5aq) CH2=CHC2H5CH=CH- (Ⅲ-5ax) CH2=CHC2H5CH=CHO-(Ⅲ-5ay) CHF=CH- (Ⅲ-5bc) CHF=CHC2H4-(Ⅲ-5az) CH2=CF- (Ⅲ-5bd) CH2=CFC2H4-(Ⅲ-5ba) CF2=CH- (Ⅲ-5be) CF2=CHC2H4-(Ⅲ-5bb) CHF=CF- (Ⅲ-5bf) CHF=CFC2H4-
在以下使用的各化合物，采用蒸馏、柱法精制、重结晶等方法除去杂质，使用充分精制的物质。
液晶成份C，可包含由前述通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物，也可以由前述通式(Ⅲ-1)表示的化合物，由前述通式(Ⅲ-2)表示的化合物，由前述通式(Ⅲ-4)表示的化合物、由前述通式(Ⅲ-3)表示的化合物构成，或者可以同时使用这些化合物。包含1种或2种以上选自由前述通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-3)表示的化合物中的任何化合物，作为液晶成份C而且该化合物含量为10-100重量％的向列液晶组合物是更优选的。
更详细地说，在以通用液晶组合物为目的的情况时，液晶成份C优选使用以下化合物，将这样的液晶成份C与液晶成份A，或在使用时与液晶成份B组合，就能得到本发明的效果。
在前述通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)中，
(Ⅲ-aⅰ)：R31-R34为C2-5烯基的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-1a)-(Ⅲ-4o)的基本结构，侧链基R36-R38为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)，侧链基R31-R34为(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物。由于粘度和粘弹性的降低可使应答性提高及使向列相-各向同性液体相转移温度得到改良，所以就能使STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等的电光学特性更加改善。
(Ⅲ-aⅱ)：R35-R38为C2-7直链状烯基或烯氧基化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-1a)-Ⅲ-4o)的基本结构，侧链基R31-R34为(Ⅲ-5a)-(Ⅱ-5bf)，侧链烯R35-R38为(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ5bF)的化合物，由于粘度和粘弹性的降低，可使应答性提高，及使向列相-各向同性液体相转移温度得到改善，所以就能使STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等的电光学特性更加改善。
在前述通式(Ⅲ-1)的化合物中，
(Ⅲ-aⅲ)：k31为0,Z32为单键或-(CH2)2-的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-1a)、(Ⅲ-1c)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-aⅳ)：由k31为1的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-1d)-(Ⅲ-1r)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-aⅴ)：前述通式(Ⅲ-2)表示的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-2a)-(Ⅲ-2o)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
在前述通式(Ⅲ-3)的化合物中，
(Ⅲ-aⅵ)：Y34、Y35、W34-W36中的至少一个为F和/或Y33为F或-CH3的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-3b)、(Ⅲ-3c)、(Ⅲ-3e)-(Ⅲ-3g)、(Ⅲ-3i)-(Ⅲ-3o)、(Ⅲ-3r)-(Ⅲ-3w)、(Ⅲ-3y)-(Ⅲ-3ab)、(Ⅲ-3ad)-(Ⅲ-3aj)、(Ⅲ-3al)-(Ⅲ-3as)、(Ⅲ-3au)-(Ⅲ-3bb)、(Ⅲ-3bk)-(Ⅲ-3bs)、(Ⅲ-3bu)、(Ⅲ-3bv)、(Ⅲ-3by)-(Ⅲ-3ch)、(Ⅲ-3ck)-(Ⅲ-3dc)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-aⅶ)：k33为0,Z36为单键的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-3a)-(Ⅲ-3c)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-aⅷ)：k33为1,Z35为单键、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N(O)=N-、-CH=CH-或-CF=CF-的化合物，具体地是具有例如通式(Ⅲ-3q)-(Ⅲ-3w)、(Ⅲ-3ac)-(Ⅲ-3bc)、(Ⅲ-3be)、(Ⅲ-3bg)、(Ⅲ-3bi)-(Ⅲ-3bs)、(Ⅲ-3bw)、(Ⅲ-3ci)-(Ⅲ-3dc)、(Ⅲ-3de)、(Ⅲ-3dh)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-aⅸ)：Z36为-COO-或-C≡C-,Z36为-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N(O)=N-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的化合物，具体地说是具有例如通式(Ⅲ-3bf)、(Ⅲ-3bh)、(Ⅲ-3df)、(Ⅲ-3ag)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-aⅹ)：由前述通式(Ⅲ-4)表示的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-4a)-(Ⅲ-4o)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-aⅹⅰ)：在前述通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)的化合物中，选自环A31-A35为反式-1,4-亚环己基，其环中氢原子被重氢原子取代的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-1a)-(Ⅲ-2o)、(Ⅲ-3q)-(Ⅲ-3bi)、(Ⅲ-4c)、(Ⅲ-4d)、(Ⅲ-4h)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
优选包含1种或2种选自由上述(Ⅲ-aⅰ)-(Ⅲ-aⅹⅰ)小组表示的化合物的向列液晶组合物。
在由通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物中优选形式为含有以下化合物的液晶成份C。
在前述通式(Ⅲ-1)中，R31为C1-5烷基或C2-5的烯基，R35为C1-5烷基，烷氧基、C2-5烯基、烯氧基，
(Ⅲ-bⅰ)：k31为0,Z32为单键、-COO或-(CH2)2-的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-1a)-(Ⅲ-1c)的基本结构，侧链基R31为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物，侧链基R35为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5by)的化合物；
(Ⅲ-bⅱ)：k31为1，环A31为反式-1,4-亚环己基，Z31和Z32中的一个为单键，另一个为单键，-COO-或-(CH2)2-的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-1d)、(Ⅲ-1g)-(Ⅲ-1j)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物，侧链基R35为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
在前述通式(Ⅲ-2)中，R32为C1-5烷基或C2-5烯基，R36为C1-5烷基、烷氧基、C2-5烯基、烯氧基，环A32为反式-1,4-亚环己基或反式1,4-亚环己烯基，
(Ⅲ-bⅲ)：k32为0,Z33为单键、-COO-或-(CH2)2-的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-2a)、(Ⅲ-2d)、(Ⅲ-2e)的基本结构，侧链基R32为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物，侧烯基R36为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物；
(Ⅲ-bⅳ)：k32为1,Z33和Z34之一是单键表示的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-2f)-(Ⅲ-2i)的基本结构，侧链R32为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)，侧链R36是(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e),(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l),(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap),(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw),(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
在前述通式(Ⅲ-3)中，R33为C1-5烷基或C2-5烯基，R37为C1-5烷基、烷氧基，C2-5烯基、烯氧基，
(Ⅲ-bⅴ)：k33为0,Z36为单键，-C≡C-或-CH=N-N=CH-的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-3a)-(Ⅲ-3c)、(Ⅲ-3h)-(Ⅲ-3p)的基本结构，侧链基R33为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物，侧链基R37为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅱ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物；
(Ⅲ-bⅵ)：k33为1,Z35为单键，-(CH2)2-、-COO-或-C≡C-,Z36为单键、-COO-或-C≡C-的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-3q)-(Ⅲ-3bb)、(Ⅲ-3bd)-(Ⅲ-3bg)、(Ⅲ-3bj)-(Ⅲ-3ch)、(Ⅲ-3cj)-(Ⅲ-3di)的基本结构、侧链基R33为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物、侧链基R37为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5bf)的化合物；
(Ⅲ-bⅶ)：由Z35和Z36中的一个为单键，另一个为单键或-C≡C-,W34,W35中的至少1个为F的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-3r)、(Ⅲ-3t)、(Ⅲ-3au)、(Ⅲ-3aw)、(Ⅲ-3ay)、(Ⅲ-3bk)、(Ⅲ-3bn)、(Ⅲ-3bo)、(Ⅲ-3bz)、(Ⅲ-3cb)、(Ⅲ-3ce)、(Ⅲ-3cf)、(Ⅲ-3cu)、(Ⅲ-3cx)、(Ⅲ-3cz)的基本结构、侧链基R33为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物、侧链基R37为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物；
(Ⅲ-bⅷ)：Y35、Y36中任一个被F、CH3取代的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-3c)、(Ⅲ-3f)、(Ⅲ-3g)、(Ⅲ-3j)、(Ⅲ-3l)-(Ⅲ-3o)、(Ⅲ-3s)、(Ⅲ-3u)-(Ⅲ-3w)、(Ⅲ-3z)、(Ⅲ-3ab)、(Ⅲ-3ae)、(Ⅲ-3ag)、(Ⅲ-3ai)、(Ⅲ-3aj)、(Ⅲ-3am)、(Ⅲ-3ao)、(Ⅲ-3aq)-(Ⅲ-3as)、(Ⅲ-3av)、(Ⅲ-3ax)、(Ⅲ-3az)-(Ⅲ-3bb)、(Ⅲ-3bl)、(Ⅲ-3bm)、(Ⅲ-3bp)-((Ⅲ-3bs)、(Ⅲ-3bv)、(Ⅲ-3ca)、(Ⅲ-3cc)、(Ⅲ-3cd)、(Ⅲ-3cg)、(Ⅲ-3ch)、(Ⅲ-3cm)-((Ⅲ-3cs)、(Ⅲ-3cv)-(Ⅲ-3cx)、(Ⅲ-3d)-(Ⅲ-3dc)的基本结构，侧链基R33为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物，侧链基R37为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
(Ⅲ-bⅸ)：在前述通式(Ⅲ-4)中，R34为C1-5烷基或C2-5烯基，R38为C1-5烷基、烷氧基，C2-5烯基、烯氧基，K34+k35为0的化合物，具体地说是具有通式(Ⅲ-4a)、(Ⅲ-4b)的基本结构，侧链基R34为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)的化合物，侧链基R38为(Ⅲ-5a)-(Ⅲ-5e)、(Ⅲ-5g)-(Ⅲ-5l)、(Ⅲ-5ak)-(Ⅲ-5ap)、(Ⅲ-5ar)-(Ⅲ-5aw)、(Ⅲ-5ay)-(Ⅲ-5bf)的化合物。
优选包含1种或2种以上选自由这些(Ⅲ-bⅰ)(Ⅲ-bⅸ)小组表示的化合物作为液晶成份C，该化合物含量为10-100重量％的向列液晶组合物。
在用通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物中，特别优选形式是含以下化合物的液晶成份C。
作为液晶成份C，含通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)中的化合物，具有能使粘度和粘弹性降低，电阻率和电压保持率比较高的特征。希望液晶成份C的粘度尽可能低。在本发明中，优选45cp以下，较优选30cp以下，更加优选20cp以下，特别优选15cp以下。从这种观点出发，较优选的化合物为：
(Ⅲ-cⅰ)：基本结构为由通式(Ⅲ-1a)-(Ⅲ-1f)、(Ⅲ-1k)、(Ⅲ-2a)-(Ⅲ-2f)、(Ⅲ-3a)、(Ⅲ-3h)-(Ⅲ-3j))、(Ⅲ-3o)、(Ⅲ-3p)、(Ⅲ-3q)、(Ⅲ-3ac)、(Ⅲ-3at)-(Ⅲ-3ax)、(Ⅲ-3ba)、(Ⅲ-3bb)、(Ⅲ-3bf)、(Ⅲ-3bg)、(Ⅲ-3bx)-(Ⅲ-3cb)、(Ⅲ-3ct)-(Ⅲ-3cx)表示的化合物。
较优选(Ⅲ-cⅱ)：在上述(Ⅲ-cⅰ)中，R31-R34为C2-5直链烷基或CH2=CH-(CH2)q(q=0、2)的烯基，R35-R38为C1-5直链烷基或CH2=CH-(CH2)q(q=0、2)的烯基的化合物。
更优选(Ⅲ-cⅲ)：两侧链基都是烯基，基本结构由通式(Ⅲ-1a)、(Ⅲ-1d)、(Ⅲ-2a)、(Ⅲ-2f)、(Ⅲ-3a)、(Ⅲ-3h)、(Ⅲ-3p)、(Ⅲ-3q)表示的化合物。
本发明液晶成份C，也可各自单独由通式(Ⅲ-1)、通式(Ⅲ-2)、通式(Ⅲ-3)、通式(Ⅲ-4)表示的化合物构成，也可由(Ⅲ-cⅳ)化合物和(Ⅲ-cⅴ)化合物一起使用，就能根据用途，容易使液晶组合物的双折射率最适合。其中(Ⅲ-cⅳ)：用通式(Ⅲ-1)和/或(Ⅲ-2)表示的化合物，特别地通式(Ⅲ-1a)、(Ⅲ-1d)、(Ⅲ-2a)-(Ⅲ-2c)、(Ⅲ-2f)的化合物；
(Ⅲ-cⅴ)：用通式(Ⅲ-3)和/或通式(Ⅲ-4)表示的化合物，特别地用Z35为单键、-C≡C-、-CH=N-N=CH-表示的化合物，具体地说是通式(Ⅲ-3a)、(Ⅲ-3h)、(Ⅲ-3p)、(Ⅲ-3q)、(Ⅲ-3at)、(Ⅲ-4a)、(Ⅲ-4h)中的化合物。通常，通过多用通式(Ⅲ-1)、通式(Ⅲ-2)中的化合物，例如通式(Ⅲ-1a)-(Ⅲ-2f)中的化合物，就能使双折射率降低，容易达到液晶显示装置的颜色不均匀降低，视角特性提高，对比度增加。另外，通过多用通式(Ⅲ-3)中的化合物，例如通式(Ⅲ-3a)-(Ⅲ-3j)的化合物，或者多用通式(Ⅲ-4)中的化合物，例如通式(Ⅲ-4a)-(Ⅲ-4e)的化合物，能使双折射率增大，就有可能制作液晶层为1-5μm的薄的液晶显示元件。
含这些(Ⅲ-aⅰ)-(Ⅲ-cⅴ)化合物的液晶成份C具有与必须成分液晶成份A良好混合的特性，在相应于目的双折射率的调制，陡性及其温度依赖性的改善或应答性的改善方面是有用的。这些化合物具有这些效果中的至少一个优良效果，并基于本发明中向列液晶组合物的总量，其含量为0.1-30重量％或更小，就能得到此效果。
与本发明有关的化合物，其构成原子可有意识地被其同位素原子取代。此时，其中的氢原子被重氢原子取代的化合物是特别优选的，表现出对相溶性、弹性常数、预倾斜角(プレチルト角)、电压保持率等更好的效果。优选形态是在上述侧链基、连结基或环内存在的氢原子被重氢原子取代的化合物。更优选，如果是侧链基的话，是取代或未取代的烷基、烯基，如果是环的话，是取代或未取代的1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、反式-1,4-亚环己基、反式-1,4-亚环己烯基或反式-1,4-二噁烷-2,5-二基、如果是连接基的话，为-CH2O-、-OCR2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-。特别优选烷基、烯基、1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基、-(CH2)2-、-(CH2)4-。
现有用于TN-LCD、STN-LCD或TFT-LCD的取向膜，多使用聚酰亚胺类，例如LX1400,SE150,SE610,AL1051,AL3408等。对于取向膜的规格。与液晶显示特性、显示品质、可靠性及生产性有密切相关，对于液晶材料，例如预倾斜角特性是重要的。为了获得所希望的液晶显示特性和均一的定向性，预倾斜角的大小，有必要适当调整。例如，在预倾斜角大时，易变成不稳定的取向状态，在预倾斜角小时，就不满足充分显示特性。
本发明者们发现预倾斜角可根据更大的液晶材料和更小的液晶材料进行选择，并发现由于这种选择就能使液晶材料达到所希望的液晶显示和均匀的定向性。这种技术也能应用于本发明。例如，液晶成份B含通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)的时候就成为以下状态：使R21为烯基、X21为F,Cl、-CN,Y21,Y22为F的化合物和/或R21为烷基，X21为F、Cl、-CN,Z22为-C2H4-、-C4H8-的化合物含量多，就能得到更大的预倾斜角；使R21为烯基、C8H28+1-O-CtH2t,X21为F,Y21为F,Y22为H的化合物和/或Z22为-COO-的化合物含量多，就能得到更小的预倾斜角。具体地说在通式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)、(Ⅱ-4)中的环A21-A24和在通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)中的环A31-A35为环己烷环，并且该环中的氢原子被重氢原子取代的场合，由于取代位置不同，就能大幅度调整预倾斜角。
在多使用其中的氢原子被重氢原子取代的化合物的时候，相对于杂质的混入，就具有维持更高电压保持率的特别效果，适合于有源用TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等的显示特性和制造上的利用。这些效果包括考虑了在液晶化合物中发现的重水性质，即反应平衡常数和速度常数的差异，低离子移动度、无机物和氧的低溶解性等性质。使上述化合物含量相对于液晶组合物总量为10-40重量％或者更多，就能大体得到维持更高电压保持率。
在本发明向列液晶组合物中，各液晶成份可以含量如下。液晶成份A,5-70重量％范围，优选5-60重量％范围，更优选5-50重量％范围。液晶成份B,0-95重量％范围，优选3-80重量％范围，更优选5-60重量％范围。液晶成份C，至多95重量％范围，优选3-70重量％范围，更优选5-70重量％范围。通式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-18)表示的化合物含量，优选单独使用一种时的用量小于10重量％，超过此用量时，优选由2种以上化合物构成。用通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-4)表示的化合物，具体地说用通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-4g)表示的化合物含量，单独使用一种时用量优选小于30重量％，更优选小于25重量％，超过此用量以上由二种以上化合物构成是优选的，其相对于液晶成份B的用量为10-100重量％范围，优选50-100重量％范围，更优选75-100重量％范围。用通式(Ⅲ-1a)-(Ⅲ-4o)表示的化合物，具体地说用通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物含量，单独使用一种时用量优选30重量％以下，更优选25重量％以下，超过此用量以上由二种以上化合物构成是优选的，其相对于液晶成份C的含量为10-100重量％范围，优选50-100重量％，更优选75-100重量％。
本发明的液晶组合物，除包含用上述通式(Ⅰ-1)-(Ⅲ-4)表示的化合物以外，为了改善液晶组合物的特性，也可包含通常人们所认识的作为向列液晶，蝶状液晶、胆甾醇型液晶等的液晶化合物。例如，具有四个六元环的核结构的化合物，可包含1种或2种以上该化合物的液晶相-各向同性液体相转移温度为100℃以上的化合物。然而，大量使用这些化合物降低了向列液晶组合物的特性，所以根据所得到的向列液晶组合物要求的特性，限制了其添加量。
结晶相或蝶状液晶-向列液晶相转移温度优选-10℃以下，更优选-20℃以下，特别优选-30℃以下。向列相-各向同性液体相转移温度在50℃以上，优选70℃以上，更优选80℃-150℃范围。本发明液晶组合物的介电常数各向异性可以在3以上，优选4-40范围，在重视高速应答性情况时为4-16范围，在需要更低驱动电压情况时优选为17-30范围。更小或中等程度的双折射率优选0.08-0.195范围，更优选0.10-0.18范围。这种向列液晶组合物的特点因为用于扭曲向列或超扭曲向列液晶显示装置，所以是有用的。
本发明液晶组合物，在把相应于驱动电压的大小更快的应答性作为目的情况下，可按如下执行。在把中等驱动电压作为目的的时候，优选本发明液晶组合物的介电常数各向异性在3-15范围内，在20℃时粘度在8-20c.p.范围内。此时，液晶成份C本身的粘度优选25c.p.以下，更优选15c.p.以下，特别优选10c.p.以下。特别地在把低驱动电压作为目的的时候，本发明液晶组合物的介电常数各向异性优选在15-30范围内，特别优选在18-28范围内。
上述向列液晶组合物，是对高速应答性的TN-LCD和STN-LCD有用的，另外即使不用彩色滤波器，对于能以液晶层和相位差板的双折射性彩色显示的液晶显示元件也是有用的，可用于透过型或反射型液晶显示元件。这种液晶显示元件有透明性电极层，至少一面具有透明基板，在此基板间使前述向列液晶组合物中的分子扭曲取向，根据目的可在30-360°范围内选择，优选可在90-270°范围内选择，特别优选在45°-135℃范围内或在180-260℃范围内选择。为此，本发明液晶组合物可包含具有感应螺族螺距为0.5-1000μm的光学活性基化合物。作为这种化合物，有胆甾醇衍生物，手征性(カイラル)向列、强介电性液晶等，更具体地优选使用胆甾基壬酯(コレステリルノナネ-ト)、C-15、CB-15、S-811等。另外随着温度的升高，可以知道感应螺旋螺距变长和变短，所以可以单独使用以上1种或2种，也可组合使用1种或2种以上。混合量优选0.001重量％-10重量％范围，更优选0.05重量％-3重量％范围，更加优选0.1重量-3重量％。但是这些量根据上述扭角θ与基板间的厚度d来确定，当然就决定了所定感应螺旋螺距。
由设置在透明性电极基板内的取向膜所得的预倾斜角，优选在1°-20°范围内选择。扭角为30°-100°时，优选1° -4°的预倾斜角，扭角为100°-180°时，优选2°-6°的预倾斜角；扭角为180°-260°时，优选3°-12°的预倾斜角；扭角为260°-360°时，优选6°-20°的预倾斜角。
本发明提供用通式(Ⅰ)表示的苯甲酸苯基酯衍生物及作为其制造中间体有用的通式(Ⅱ)表示的2-氟-4-(3-链烯基)苯甲酸。R表示氢原子或C1-7直链烷基，优选氢原子或甲基。另外，在R表示烷基时优选双键异构体为反式构型。X、Y和Z各自独立表示氟原子或氢原子，为使介电常数各向异性增大以便提高其极限值电压降低效果，优选X、Y、Z中的1个以上代表氟原子，更优选至少2个表示氟原子。另外，当X、Y和Z同时代表氟原子时，因为溶解性和液晶性稍微降低，所以优选至少一个为氢原子。从而，当Z表示氟原子时，X为氟原子且Y为氢原子是最优选的；当Z表示氢原子时，X和Y同时为氟原子是最优选的。
以下叙述用与本发明有关的通式(Ⅰ)
表示的苯甲酸苯基酯衍生物制造方法的例子。即，用亚硫酰氯等氯化剂把用通式(Ⅱ)
(式中，R和Z的意思如前所述)表示的氟取代-4-(3-链烯基)苯甲酸转变为相应的酰氯，然后再与用通式(Ⅳ)
(式中，X和Y的意思如前所述)表示的4-氰基苯酚或其氟取代物于吡啶等碱存在下反应，就能容易地得到通式(Ⅰ)表示的化合物。或者不通过将(Ⅱ)转变为相应的酰氯，使(Ⅱ)和(Ⅳ)在二环己基碳化二亚胺(DCC)等缩合剂存在下直接反应，也能得到(Ⅰ)。
此时式(Ⅱ)的氟取代4-(3-链烯基)苯甲酸根据其中的Z，可按如下方法制造。
(a)Z代表氟原子的时候，
1)使从3,5-二氟-1-溴代苯(Ⅴa)调制的格利雅反应试剂或苯基锂反应试剂与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等甲酰化剂反应，然后用硼氢化钠等还原剂处理，就能制得3,5-二氟苯甲醇(Ⅵa)。
或者可以用格利雅反应试剂或苯基锂反应试剂和代替甲酰化剂的甲醛反应的方法，在一步中得到(Ⅵa)。再溴化此(Ⅵa)就制得3,5-二氟苯甲基溴(Ⅶa)使式(Ⅶa)和通式(Ⅷa)
(式中，R的意思如前所示，W代表氯原子或溴原子)表示的格利雅反应试剂反应，就能制得由通式(Ⅸa)
(式中，R的意思如前所述。)表示的3,5-二氟-1-(3-链烯基)苯。或者代替(Ⅷa)，也可采用由通式(Ⅷb)
(式中，R的意思如前所述，W表示氯原子或溴原子。)表示的格利雅反应剂进行反应，随后使三键在液态氨或低级胺中被转移还原反应的方法，制得(Ⅸa)，在R表示烷基时，后一方法是优选的。在用丁基锂等烷基锂使(Ⅸa)锂化后，使与二氧化碳反应，就能得到在用通式(Ⅱ)表示的氟取代4-(3-链烯基)苯甲酸中，Z表示氟原子情况时的2,6-二氟-4-(3-烯基)苯甲酸(Ⅱa)。(式中，R的意思如前所述)。2)或者使由(Ⅴa)调制的格利雅反应试剂或苯基锂反应试剂与由通式(Ⅹ)
(式中，R的意思如前所述，G表示CN、COOR’或COCl)表示的不饱和羧酸衍生物反应，根据需要水解的方法，就可制得用通式(Ⅺa)
(式中，R的意思如前所示)表示的化合物。使此羰基还原，就可制得前述(Ⅸa)化合物。
(b)Z为氢原子的时候：
3)使从3-氟-1-溴苯(Ⅴb)
调制的格利雅反应试剂或苯基锂反应试剂进行与(a)中的1)同样的反应，就可得到如下式(Ⅸb)
(式中，R的意思如前所述)表示的化合物。乙酰化(Ⅸb)化合物以后，用次氯酸盐氧化，就可制得在用通式(Ⅱ)表示的氟取代-4-(3-链烯基)苯甲酸中，Z表示氢原子时的2-氟-4-(3-烯基)苯甲酸(Ⅱb)
(式中，R的意思如前所述)。
4)或者，也可使(Ⅸb)在路易斯酸存在下与乙二酰氯反应，从(Ⅱb)就可直接得到酰氯。
5)或者，代替3-氟-1-溴苯(Ⅴb)，使用含有被保护的羧基的化合物(Ⅴc)
(式中，P表示如4,4-二甲基-1,3-噁唑啉-2-基一类的羧基的保护基)，与前述的2)或3)相同，可得到由通式(Ⅻb)
(式中，R和P代表的意思如前所述)表示的化合物。再脱保护基，也可得到(Ⅱb)的苯甲酸衍生物。
这些(Ⅱ)的氟取代-4-(3-链烯基)苯甲酸和2,6-二氟-4-(3-链烯基)苯甲酸是新的化合物，除用于本发明中的(Ⅰ)化合物以外，作为各种液晶化合物的制造中间体是非常有用的化合物。本发明也提供这种(Ⅱ)化合物。
由上述制造方法制造的用通式(Ⅰ)表示的化合物的代表例示于表1中，
[表1]
表1通式(Ⅰ)化合物的相转移温度
(在表中，Cr代表结晶相，I代表各向同性液体相。相转移温度以“℃”表示)。
本发明化合物(Ⅰ)的结构特征在于，具有由3-链烯基代替烷基的侧基。以前已公知许多具有链烯基作为侧链的化合物，已报道过与相应侧链为烷基的化合物相比具有各种特征，但是很少报道3-烯基直接键合在苯甲酸骨架的化合物。更进一步如通式(Ⅰ-6)那样的强P型化合物，而且在苯甲酸主链上导入氟的例子是未知的。由于在本化合物中因其结构而赋予此特征，就有可能解决前述课题。
如在表1中所示的那样，用通式(Ⅰ)表示的化合物本身在单独情况下也不表示向列液晶性。然而，在添加到主液晶组合物中的情况的向列相上限温度(TN-1)的下降程度，至少也与通式(Ⅰ-6)相同，即使与取代氟数量少的A组相比也不太大，而且熔点比较低，也具有优良的与其他液晶组合物的相溶性，所以不担心发生析出现象。因而，可以与其他液晶化合物相混的混合物状态，特别是作为所谓的TN型和STN型电场效果型显示元件的材料是十分合适的。
由此，作为能与用通式(Ⅰ)表示的化合物混合使用的向列液晶化合物的优选代表例，可列举如下：苯甲酸苯基酯衍生物、环己烷羧酸苯基酯衍生物、环己烷羧酸联苯-4-基衍生物、环己烷羰氧基苯甲酸苯基酯衍生物、环己基苯甲酸苯基酯衍生物、环己基苯甲酸环己基酯衍生物、联苯衍生物、环己基苯衍生物、三联苯衍生物，二环己烷衍生物、4-环己基联苯基衍生物、4-苯基二环己烷衍生物、三环己烷衍生物、1,2-环己基乙烷衍生物、1,2-二苯基乙烷衍生物、1,2-二苯基乙炔衍生物、(2-环己基乙基)苯衍生物、4-苯乙基二环己烷衍生物、4-(2-环己基乙基)联苯衍生物、1-(4-苯基)环己基-2-环己基乙烷衍生物、1-(4-环己基苯基)-2-苯基乙炔衍生物、苯基嘧啶衍生物、(4-联苯基-4-基)嘧啶衍生物、苯基吡啶衍生物、(4-联苯-4-基)吡啶衍生物等。
本发明液晶组合物由包含上述已详细叙述过的液晶成份A、B、C得到。以下说明作为优选例子的向列液晶组合物(1-01)～(1-16)，但本发明并不限于这些例子。这些例举的组合物，例如，向列液晶组合物(1-01)-(1-05)、(1-11)-(1-16)可用于TN-LCD，向列液晶组合物(1-06)～(1-09)可用于STN-LCD，向列液晶组合物(1-16)可用于PDLC、PN-LCD。为达到所要求的目的和用途，在这些例子中所示的化合物(1-101)～(1-1610)中的一个或多个化合物、可以用通式(Ⅰ-1)～(Ⅲ-4)表示的化合物代替，更具体地说可以用具有通式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-18)基本结构，侧链基为(Ⅰ-a)～(Ⅰ-bc)化合物；具有通式(Ⅱ-1a)-(Ⅱ-48)的基本结构，侧链基为(Ⅱ-5a)～(Ⅱ-5r)，极性基的部分结构为通式(Ⅱ-6a)～(Ⅱ-6r)化合物；具有通式(Ⅲ-1a)～(Ⅲ-4o)的基本结构，侧链基为(Ⅲ-5a)～(Ⅲ-5bf)的化合物替换。下面表示作为优选组成例的向列液晶组合物(1-01)～(1-16)。
向列液晶组合物(1-01)
向列液晶组合物(1-02)
向列液晶组合物(1-03)
向列液晶组合物(1-04)
向列液晶组合物(1-05)
向列液晶组合物(1-06)
向列液晶组合物(1-07)
向列液晶组合物(1-08)
向列液晶组合物(1-09)
向列液晶组合物(1-10)上述向列液晶组合物(1-10)的特性值如下所示：TN-1:88.6℃T→N:-70℃Δε:8.6Δn:0.168构成TN-LCD时的阈值电压(Vth) : 2.01V(8μ)构成TN-LCD时的陡性(γ) : 1.15构成STN-LCD时的阈值电压(Vth): 2.27V构成STN-LCD时的陡性(γ) : 1.028
向列液晶组合物(1-11)上述向列液晶组合物(1-11)的特性值如下所示：TN-1:70.1℃T→N:-70℃Δε:7.1Δn:0.084构成TN-LCD时的阈值电压(Vth): 1.66V(8)构成TN-LCD时的陡性(γ) : 1.17
向列液晶组合物(1-13)
向列液晶组合物(1-14)上述向列液晶组合物(1-14)的特性值如下所示：TN-1:97.1℃T→N:-70℃Δε:7.6Δn:0.058构成TN-LCD时的阈值电压(Vth): 1.78V(8μ)构成TN-LCD时的陡性(γ): 1.15
向列液晶组合物(1-15)
向列液晶组合物(1-16)
目前，液晶显示装置的价格竞争处于激烈的状态。因此，在液晶材料方面，人们一直寻求如何能简便地适应各种用途的显示特性，即所谓由二种液晶材料形成的二瓶(ボトル)和由四种液晶材料形成的四瓶的系统化的液晶材料。其代表特性有阈值电压、双折射率、向列相-各向同性液体相转移温度。例如，如果其他特性相同、如果使用仅阈值电压更高的液晶材料及由更低的液晶材料形成的二瓶系统的话，使用的驱动电子部件等就不受到制约，适当调合二种类型的液晶材料，就能变得更快更便宜。按上述观点本发明是十分有用的，可以使用适当混合向列液晶组合物(1-01)～(1-16)和部分替换得到的组合物。这些使用方法当然都包含于后面所述的实施例中并可以实施。
[实施例]
以下是本发明实施例，用以更进一步地说明本发明。但是本发明不受这些实施例的限制。
相转移温度的测定使用带有温度调节等级的偏光显微镜和差示扫描量热计(DSC)。另外，化合物的结构可用核磁共振波谱(1H-NMR、13C-NMR、19F-NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)等确认。
以下“％”表示“重量％”。
(实施例1)2,6-二氟-4-(3-丁烯基)苯甲酸的合成
(1-a)3,5-二氟苯甲醛的合成
使28g镁悬浮于60ml四氢呋喃(THF)中，以溶剂稳定回流的速度滴入含200g 3,5-二氟-1-溴苯的800ml THF溶液。滴完后，再在室温下搅拌1小时，滴入91g N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。然后再在室温下搅拌1小时，加入1000ml 1％盐酸，搅拌1小时。用1000ml醋酸乙酯萃取，用饱和食盐水洗涤二次，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，制得125克3,5-二氟苯甲醛。
(1-b)3,5-二氟苯甲醇的合成
使20g硼氢化钠悬浮于(部分溶解)80ml乙醇中，用冰冷却，滴入含125g3,5-二氟苯甲醛的380ml乙醇溶液中。滴入后再搅拌1小时，蒸去溶剂，加400ml水。用700ml醋酸乙酯萃取，用水、饱和食盐水依次洗涤，用无水硫酸钠干燥。蒸出溶剂后，制得120g 3,5-二氟苯甲醇。
(1-c)3,5-二氟苄基溴的合成
在120g 3,5-二氟苯甲醇中加入120ml 48％氢溴酸。在室温下滴入120ml硫酸，滴入后再搅拌3小时。将反应溶液注入碎冰内，用600ml己烷萃取，依次用水、饱和食盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，制得176g3,5-二氟苄基溴。
(1-d)3,5-二氟-1-(3-丁烯基)苯的合成
将176g 3,5-二氟苄基溴溶解于300ml THF中，在室温下滴入450ml氯化烯丙基镁的THF溶液(2摩尔/升)。再搅拌1小时，加入300ml水。用800ml己烷萃取，用饱和食盐水洗二次，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂后，减压蒸馏(79-82℃/20mmHg)制得104g 3,5-二氟-1-(3-丁烯基)苯。
(1-e)2,6-二氟-4-(3-丁烯基)苯甲酸的合成
使50g 3,5-二氟-1-(3-丁烯基)苯溶解于200ml THF中，冷却至-60℃。以保持-40℃以下的速度滴入正丁基锂的己烷溶液(1.59摩尔/升)190ml，滴完后再搅拌1小时。在此溶液中，以内温保持-40℃以下的速度吹入二氧化碳气体。看到不发热后，再搅拌1小时，再恢复到室温。加入130ml 10％盐酸，用400ml醋酸乙醋萃取，用饱和食盐水洗涤二次，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，制得62g 2,6-二氟-4-(3-丁烯基)苯甲酸。
(实施例2)2-氟-4-(3-戊烯基)苯甲酸的合成
(2-a)2-(4-甲酰基2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的合成
使2-(4-溴-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-二噁唑啉(此化合物是用亚硫酰氯使4-溴-2-氟苯甲酸成为酰氯，再使其与2-氨基-2-甲基-1-丙醇反应，再与亚硫酰氯反应而制得的)与THF中的镁反应，调制成格利雅试剂。与(1-a)相同，使此物与DMF反应，制得2-(4-甲酰基2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的白色结晶物。
(2-b)2-(4-羟甲基-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的合成
同样用硼氢化钠还原在(2-a)中得到的2-(4-甲酰基-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉，制得2-(4-羟甲基-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的白色结晶物。
(2-c)2-(4-溴甲基2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的合成
在THF和四溴甲烷的混合液中溶解在(2-b)中得到的2-(4-羟甲基-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉，加入三苯基膦，加热回流一小时。冷却后加入己烷进行搅拌，过滤除去析出的三苯基膦。蒸去溶剂后使从己烷重结晶，制得2-(4-溴甲基-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的白色结晶。
(2-d)2-[4-(3-戊炔-1-基)-2-氟]苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的合成
在2-(4-溴甲基-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-唑啉的THF溶液内，滴入由1-氯-2-丁炔调制的格利雅试剂。以下与(1-d)相同，制得2-(4-(3-戊炔-1-基)-2-氟)苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的白色结晶物。
（2-e)2-[4-(反式-3-戊烯-1-基)-2-氟]苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的合成
将锂溶解到冷却到-40℃的液态氨中，再往其中滴入在(2-d)中得到的2-[4-(3-戊炔-1-基)-2-氟]苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉和叔丁醇的THF溶液。加入氯化铵以后，蒸馏出氨。在甲苯中溶解后，用水洗涤，蒸馏出溶剂，制得2-[反式-4-(3-戊烯-1-基)-2-氟]苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉的白色结晶物。
(2-f)2-氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸的合成
将在(2-e)中得到的2-[4-(反式-3-戊烯-1-基)-2-氟]苯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉溶解于乙醇中，加入10％盐酸，在室温下搅拌四小时。蒸馏去除大部分乙醇以后，用甲苯萃取，使所得粗生成物从己烷中重结晶，制得2-氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸的白色结晶。
(实施例3)2,6-二氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸3-氟-4-氰基苯基酯(Ⅰ)-1的合成
把15g在实施例1中得到的2,6-二氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸溶解于45ml二氯甲烷中，加入13g亚硫酰氯和0.1ml吡啶，加热回流6小时。蒸馏掉溶剂，将所得的酰氯与10g 3-氟-4-氰基苯酚一起溶解在60ml二氯甲烷中，在室温时滴入9g吡啶。滴入后搅拌1小时，加入60ml 10％盐酸。分离有机层，依次用水，饱和碳酸氢钠、水，饱和食盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥。蒸馏除去溶剂，用硅胶柱层析法(甲苯)进行精制，再从己醇中重结晶，制得13g2,6-二氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸3-氟-4-氰基苯基酯。
用同样方法得到以下化合物：
2,6-二氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸4-氰基苯基酯，
2,6-二氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸3,5-二氟-4-氰基苯基酯，
2,6-二氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸4-氰基苯基酯，
2,6-二氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸3-氟-4-氰基苯基酯，
2,6-二氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸3,5-二氟-4-氰基苯基酯，
2,6-二氟-4-反式-3-己烯-1-基)苯甲酸4-氰基苯基酯，
2,6-二氟-4-(反式-3-己烯-1-基)苯甲酸3-氟-4-氰基苯基酯，
2,6-二氟-4-(反式-3-己烯-1-基)苯甲酸3,5-二氟-4-氰基苯基酯。
(实施例4)2-氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸3,5-二氟-4-氰基苯基酯(Ⅰ)-2的合成
从在实施例2中得到的2-氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸，用和实施例3相同的方法，制得2-氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸3,5-二氟-4-氰基苯基酯(Ⅰ)-2。
同样，制得以下化合物：
2-氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸4-氰基苯基酯，
2-氟-4-(反式-3-戊烯-1-基)苯甲酸3-氟-4-氰基苯基酯，
2-氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸4-氰基苯基酯，
2-氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸3-氟-4-氰基苯基酯，
2-氟-4-(3-丁烯-1-基)苯甲酸3,5-二氟-4-氰基苯基酯，
2-氟-4-(反式-3-己烯-1-基)苯甲酸4-氰基苯基酯，
2-氟-4-(反式-3-己烯-1-基)苯甲酸3-氟-4-氰基苯基酯，
2-氟-4-(反式-3-己烯-1-基)苯甲酸3,5-二氟-4-氰基苯基酯。
以下更详细地叙述本发明的组合物，但这些实施例并不限制本发明。在以下的实施例的组合物中“％”表示“重量％”，-(CH2)2与-C2H4-及-(CH2)4-与-C4H8-是相同的。
实施例中，液晶组合物的物理特性和构成TN-LCD的液晶显示装置的显示特性如下：
TN-1：向列相-各向同性液体相转移温度(℃)
T→N：固体相或配向相-向列相转移温度(℃)
Δε：在20℃时的介电常数各向异性
Δn：在20℃时的双折射率
η：在20℃时的粘度(c.p.)
Vth：构成TN-LCD时的在20℃的阈值电压(V)
γ：在20℃时的陡性、饱和电压(Vsat)与Vth的比
τr=τd：在20℃时，把从0V开始施加规定电压时的立起(立ち上がり)时间作为τr，把施加规定电压后无施加电压时的立下(立ち下がリ)时间作为τd的时候，两者变得相等的时间。
组合物化学稳定性的试验：将2g液晶组合物放入安瓿管内，真空脱气后，进行氮气置换处理，封闭安瓿管，在150℃下加热1小时。测定此液晶组合物试验前的电阻率、加热促进试验后的电阻率、试验前的电压保持率、加热促进试验后电压保持率。
另外，可将在实施例中所示化合物中的1种或数种化合物根据所要达到的目的和用途，和通式(Ⅰ-1)～(Ⅲ-4)表示的化合物替换使用。以下例子表示此种情况时的具体化合物。液晶成分A通式(Ⅰ-10)的例子化合物(2-11)：侧链基(Ⅰ-ah)基本构造(Ⅰ-10)通式(Ⅰ-13)的例子化合物(2-12)：侧链基(Ⅰ-ah)基本构造(Ⅰ-13)通式(Ⅰ-16)的例子化合物(2-13)：侧链基(Ⅰ-ah)基本构造(Ⅰ-16)液晶成分B通式(Ⅱ-1)的例子化合物(2-21)：侧链基(Ⅱ-5a)基本构造(Ⅱ-1a)极性基(Ⅱ-6a)通式(Ⅱ-2)的例子化合物(2-22)：侧链基(Ⅱ-5a)基本构造(Ⅱ-2a)极性基(Ⅱ-6a)通式(Ⅱ-3)的例子化合物(2-23)：侧链基(Ⅱ-5a)基本构造(Ⅱ-3a)极性基(Ⅱ-6a)通式(Ⅱ-4)的例子化合物(2-24)：侧链基(Ⅱ-5a)基本构造(Ⅱ-4a)极性基(Ⅱ-6a)液晶成分C通式(Ⅲ-1)的例子化合物(2-31)：侧链基(Ⅲ-5b)基本构造(Ⅲ-1a)侧链基(Ⅲ-5b)通式(Ⅲ-2)的例子化合物(2-32)：侧链基(Ⅲ-5b)基本构造(Ⅲ-2a)侧链基(Ⅲ-5b)通式(Ⅲ-3)的例子化合物(2-33)：侧链基(Ⅲ-5b)基本构造(Ⅲ-3a)侧链基(Ⅲ-5b)通式(Ⅲ-4)的例子化合物(2-34)：侧链基(Ⅲ-5b)基本构造(Ⅲ-4a)侧链基(Ⅲ-5b) 化合物的定义液晶成分A液晶成分B液晶成分C(实施例5和比较例1)
调制与本发明有关的通式(Ⅲ-1b)表示的化合物，形成的以下组成的主(host)液晶组合物(H)调制“等量混合物”。此混合物相当于本发明中的液晶成份C。测定此组合物的各特性，结果如下。
TN-1:72.5℃
T→N:+17.℃
Δε:-1.3
Δn:0.085
Vth:-
调制由90％的上述主液晶(H)和10％现用的下述化合物(A)组成的液晶组合物(H-A)用作比较，测定此组合物的各特性，结果如下：
TN-1:65.5℃
Δε:3.0
Δn:0.093
Vth:2.38V
然后，在(H)中加入同量(10％)在第1表中所示的本发明组合物(Ⅰ)-1，调制成液晶组合物(H-1)，测定此组合物的各特性，结果如下。
TN-1:62.0℃
Δε:2.6
Δn:0.088
Vth:1.96V
与本发明有关的(H-1)的TN-1为62.0℃，与组合物(H-A)相比变得稍低。虽然介电常数各向异性(Δε)变小10％以上，但是证实了阈值电压(Vtb)也被降低0.4V以上。另一方面应答没有变得迟缓。然后将此(H-1)放置在0℃，即使放置一周时间，也没能观察到结晶析出和相分离。再放置在-40℃，使结晶化，测定其熔点为4℃。
(比较例2)
与前述实施例5和比较例1相同，将同量(10％)的现用的下述化合物(B)：加入到主液晶(H)中，调制成用于比较的液晶组合物(H-B)。测定该组合物的各种特性，结果如下：
TN-1:64.1℃
Δε:3.4
Δn:0.091
Vth:2.30V
(H-B)的TN-1为64.1℃，与(H-A)比稍低，与(H-1)相比变得稍高。阈值电压即使与(H-A)相比，也只降低了一点，证实了远远不及(H-1)。
(比较例3)与前述相同，将同量(10％)现用过的下述化合物(C)加入到主液晶(H)中，调制比较用的液晶组合物(H-C)。测定该组合物的各性能，结果如下。
TN-1:63.0℃
Δε:3.5
Δn:0.089
Vth:2.15V
(H-C)的TN-1为63.0℃，与(H-1)几乎相同。(H-C)的介电常数各向异性非常大，因此该极限值电压与(H-A)和(H-B)比较得到很大改进。然而，与(H-1)比较的话，虽然具有更大的介电常数各向异性，但是证实了其阈值电压约高0.2V，在其降低效果方面是远远不及的。再将此(H-C)放置在℃，三天内结晶化，测定其熔点，较高，为18℃。
从以上看出，本发明通式(Ⅰ)的化合物与过去用的强P型苯甲酸苯基酯衍生物相比较，具有优良的阈值电压降低的效果，而且其相溶性也很好。
(实施例6)
下面在(H)中加入同量(10％)在第1表中所示的本发明化合物(Ⅰ)-2，调制成液晶组合物(H-2)。测定该组合物的各特性，结果如下，
TN-1:66.0℃
Δε:3.7
Δn:0.091
Vth:1.89V
此(H-2)的TN-1为62.5℃，与(H-1)相比稍高。可见介电常数各向异性(Δε)比(H-1)大，该阈值电压(Vth)进一步被大大降低。将此(H-2)放置在0℃下，即使放置1周时间也没能观察到结晶的析出和相分离。
(实施例7和比较例4)
在主液晶(H)中，分别混合相当于在本发明中作为必须成份的液晶成份A的式(Ⅰ)-1化合物和与含有式(Ⅰ)-3化合物的本发明液晶组合物相比较用的式(D)、式(E)化合物，调制成本发明以外的液晶组合物。就含式(Ⅰ)-1化合物的液晶组合物而言，分别调制成式(Ⅰ)-1化合物含量对于前述主液晶(H)为10重量％，15重量％、20重量％、25重量％和30重量％的五种液晶组合物。含式(D)的液晶组合物的情况也按照式(Ⅰ)-1的情况同样调制液晶组合物。另外，就含有式(Ⅰ)-3化合物的液晶组合物而言，分别调制成式(Ⅰ)-3化合物的含量对前述主液晶(H)为10重量％、15重量％和20重量％的三种液晶组合物。含有式(E)液晶组合物的情况也按照式(Ⅰ)-3的情况同样调制液晶组合物。
分别测定上述调制的液晶组合物在20℃时的粘度和门限值电压，测定结果示于附图1中。
从第1图所示的结果看出，在由液晶成份C形成的主液晶(H)中，加入相当于在本发明向列液晶组合物中作为必须成份A的式(Ⅰ)-1或(Ⅰ)-3的化合物所得到的本发明的向列液晶组合物，与含有比较化合物(D)或(E)的本发明以外的液晶组合物相比，确认对驱动电压的大小具有更小的粘性。
由具有-10-2介电常数各向异性的二种以上化合物形成的液晶成份C的粘度越小，上述效果越易达到。液晶成份C本身的粘度优选25c.p.以下，更优选15c.p.以下，进一步优选10c.p.以下，特别优选8c.p.以下。特别是在把侧链基具有烯基的通式(Ⅰ-10)～(Ⅰ-18)化合物作为液晶成份A使用的时候，作为液晶成份C的通式(Ⅲ-1a)～(Ⅲ-1d)、(Ⅲ-2a)、(Ⅲ-2f)、(Ⅲ-3a)、(Ⅲ-3h)化合物，特别优选含有并使用小组(Ⅲ-aⅰ)～(Ⅲ-aⅴ)、(Ⅲ-bⅰ)～(Ⅲ-bⅲ)、(Ⅲ-cⅰ)～(Ⅲ-cⅲ)化合物作为具体化合物时，在粘性改性方面是优选的。由于这样使用，包含A4-A6组化合物的向列液晶组合物的粘性得到进一步的改善。
(实施例8)
向列液晶组合物(3-01)调制由上述组成的向列组合物(3-01)，测定该组合物的各特性，结果如下。
TN-1:85.2℃
T→N:-30.0℃
Vth:1.61V
Δε:7.2
Δn:0.169
η:20.0c.p.
试验前的电阻率：8.4×1012Ω·cm
加热促进试验后的电阻率：4.0×1012Ω·cm
由于这种向列液晶组合物的加热促进试验后的电阻率高，所以可认为具有热稳定性。把此组合物作为构成材料制作扭曲向列和超扭曲向列的液晶显示装置的时候，可确认是不发生闪烁的优良材料。
更进一步，在此向列液晶组合物中添加手性物质“S-811”(默克制造)，调制成混合液晶。另一方面，在对置平面透明电极上，布置“サンエバ-610”(日产化学社制造)的有机膜，形成取向膜，制作扭角220度的STN-LCD显示用的单元(セル)。将上述混合液晶注入这个单元中，构成液晶显示装置，测定显示特性。结果，就得到了阈值电压降低，高时分离特性优良，画面的闪烁和串线现象得到改善，具有快速应答性，具有所谓视差小视角特性的特别效果的STN-LCD显示特性的液晶显示装置。
由于添加手性物质，使混合液晶固有螺旋螺距P和显示用池的厚度d成为Δn·d=0.85、d/P=0.53。
另外，构成单元厚d3.0μm的TN-LCD，测定其显示特性时，阈值电压1.39V，应答速度1.2msec。这样可以得到表示TN-LCD显示特性的液晶显示装置。
把本实施例向列液晶组合物的化合物(3-0103)改变成下述化合物：侧链基(Ⅰ-al)，基本结构(Ⅰ-16)，制作向列液晶组合物(3-01-01)。以下把这样制作的向列液晶组合物记作为“组合物(3-01-01)=化合物(3-0103)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本结构(Ⅰ-16)”。组合物(3-01-02)=合物(3-0103)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本结构(Ⅰ-16)极性基组合物(3-01-03)=化合物(3-0103)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本结构(Ⅰ-16)极性基组合物(3-01-04)=化合物(3-0103)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本结构(Ⅰ-16)极性基组合物(3-01-05)=合物(3-0103)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本结构(Ⅰ-17)极性基组合物(3-01-06)=化合物(3-0103)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本结构(Ⅰ-18)极性基组合物(3-01-07)=化合物(3-0103)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本结构(Ⅰ-19)极性基
这些向列液晶组合物(3-01-01)-(3-01-07)的显示特性与本实施例相同，能得到良好的结果。(实施例9)
向列液晶组合物(3-02)调制上述组成的液晶组合物(3-02)。测定此组合物的各特性，结果如下。
TN-1:100.0℃
T→N:-40.0℃
Vth:1.80V
Δε:6.9
Δn:0.114
η:12.3c.p.
试验前的电阻率：4.1×1013Ω·cm
加热促进试验后的电阻率：1.0×1013Ω·cm
由于此向列液晶组合物的加热促进试验后的电阻率高，所以可认为具有热稳定性。把此组合物作为构成材料，制作扭曲向列和超扭曲向列液晶显示装置的时候，可确认是不发生闪烁的优良材料。
用这样制作的TN-LCD，测定其电光学特性在-10℃～60℃下的温度依赖性的时候，测定值是1.7mv/℃，即得到优良显示特性的液晶显示装置。
(实施例10)
向列液晶组合物(3-03)调制由上述[化76]组成的液晶组合物(3-03)，测定此组合物的各特性，结果如下。
TN-1:74.0℃
T→N:-20.0℃
Vth:1.32V
Δε:10.8
Δn:0.130
η:13.9c.p.
更进一步，在此向列液晶组合物中添加手性物质“S-811”(默克公司制造)，调制成混合液晶。另一方面，在对置平面透明电极上，布置“サンエバ-610”(日产化学社制造)的有机膜，形成取向膜，制作扭角220度的STN-LCD显示用的单元。将上述混合液晶注入这个单元中，构成液晶显示装置，测定显示特性。结果，就得到了阈值电压低，高时分离特性优良，画面的闪烁和串线现象得到改善，具有快速应答性，具有所谓视差小视角特性的特别效果的STN-CD显示特性的液晶显示装置。
另外由于添加手性物质使混合液晶固有螺旋螺距P和显示用单元的厚度d成为Δn·d=0.85、d/P=0.53。
(实施例11)
向列液晶组合物(3-04)调制上述组成的向列液晶组合物(3-04)，测定该组合物的各特性，结果如下。
TN-1:82.1℃
T→N:-30.0℃
Vth:0.81V
Δε:21.2
Δn:0.107
η:36.5c.p.
试验前的电阻率：8.0×1011Ω·cm
加热促进试验后的电阻率：3.2×1011Ω·cm
由于这种向列液晶组合物的加热促进试验后的电阻率高，所以可认为具有热稳定性。把该组合物作为构成材料，制作扭曲向列和超扭曲向列的液晶显示装置，可确认是不发生闪烁的优良材料。
使用此方法制作的TN-LCD，测定其电光学特性在-10℃～40℃时温度依存性，测得值是1.0mv/℃，即得到优良显示特性的液晶显示装置，在低温时的应答性也良好。
(实施例12)
向列液晶组合物(3-05)调制上述组成的向列液晶组合物(3-05)。测定该组合物的各特性，结果如下。
TN-1:83.0℃
T→N:-70.0℃
Vth:1.32V
Δε:10.0
Δn:0.094
η:19.1c.p.
试验前的电阻率：4.1×1012Ω·cm
加热促进试验后的电阻率：1.0×1012Ω·cm
该向列液晶组合物由于加热促进试验后的电阻率高，所以可认为具有热稳定性。把该组合物作为构成材料，制作具有“サンエバ-610”取向膜的液晶显示单元，具有高倾角。
(实施例13)
向列液晶组合物(3-08)
调制上述组成的液晶组合物(3-08)，测定该组合物的各特性，结果如下。
TN-1:91.7℃
T→N:-50.0℃
Vth:1.32V
Δε:18.9
Δn:0.145
η:44.8c.p.
更进一步，在此向列液晶组合物中添加手性物质“S-811”(メルク社制造)，调制成混合液晶。另一方面，在对置平面透明电极上，布置“サンエバ-610”(日产化学社制造)的有机膜，形成取向膜，制作扭角240度的STN-LCD显示用的单元。将上述混合液晶注入单元中，构成液晶显示装置，测定显示特性。结果，就得到了门限值电压低，高时分离特性优良，画面的闪烁和串线现象得到改善，具有快速应答性，具有所谓视差小视角特性的特别效果的STN-LCD显示特性的液晶显示装置。
另外由于添加手性物质使混合液晶固有螺旋螺距P和显示用盒的厚度d成为Δn·d=0.85、d/P=0.53。
扭角240度时的STN-LCD显示特性
Vth:0.98V
γ:1.027
Δ(Vth)/Δ(T):1.3mV/℃
以下，与实施例8相同制作下述向列液晶组合物。组合物(3-08-01)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本构造(Ⅰ-16)极性基组合物(3-08-02)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本构造(Ⅰ-16)极性基组合物(3-08-03)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-an)基本构造(Ⅰ-16)极性基组合物(3-08-04)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本构造(Ⅰ-17)极性基组合物(3-08-05)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本构造(Ⅰ-17)极性基组合物(3-08-06)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-an)基本构造(Ⅰ-17)极性基组合物(3-08-07)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-d)基本构造(Ⅰ-7)极性基组合物(3-08-08)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本构造(Ⅰ-15)极性基组合物(3-08-09)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本构造(Ⅰ-15)极性基组合物(3-08-10)=化合物(3-0808)→化合物：侧链基(Ⅰ-an)基本构造(Ⅰ-15)极性基
这些向列液晶组合物(3-08-01)～(3-08-10)的显示特性与本实施例相同，能得到良好结果。其中，组合物(3-08-02)、组合物(3-08-05)、组合物(3-08-09)显示更好的特性。
(实施例14)
向列液晶组合物(3-09)
调制上述组成的向列液晶组合物(3-09)。测定该组合物的各特性，结果如下。
TN-1:89.1℃
T→N:-50.0℃
Vth:1.12V
Δε:16.7
Δn:0.144
η:32.1c.p.
更进一步，在此向列液晶组合物中添加手性物质“S-811”(默克公司制造)，调制成混合液晶。另一方面，在对置平面透明电极上，布置“サンエバ-610”(日产化学社制造)的有机膜，形成取向膜，制作扭角240度的STN-LCD显示用的单元。将上述混合液晶注入这个单元中，构成液晶显示装置，测定显示特性。结果，就得到了阈值电压低，高时分离特性优良，画面的闪烁和串线现象得到改善，具有快速应答性，具有所谓视差小视角特性的特别效果的STN-LCD显示特性的液晶显示装置。
另外由于添加手性物质使混合液晶固有螺旋螺距P和显示用盒的厚度d成为Δn·d=0.85、d/P=0.53。
扭角240度时的STN-LCD显示特性
Vth:0.99V
γ:1.029
Δ(Vth)/Δ(T):1.2mV/℃
以下，与实施例8相同，制作下列向列液晶组合物。组合物(3-09-01)=化合物(3-0904)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本构造(Ⅰ-16)极性基组合物(3-09-02)=化合物(3-0904)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本构造(Ⅰ-16)极性基组合物(3-09-03)=化合物(3-0904)→化合物：侧链基(Ⅰ-an)基本构造(Ⅰ-16)极性基组合物(3-09-04)=化合物(3-0901)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本构造(Ⅰ-10)极性基组合物(3-09-05)=化合物(3-0901)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本构造(Ⅰ-10)极性基组合物(3-09-06)=化合物(3-0901)→化合物：侧链基(Ⅰ-an)基本构造(Ⅰ-10)极性基组合物(3-09-07)=化合物(3-0905)→化合物：侧链基(Ⅰ-al)基本构造(Ⅰ-17)极性基组合物(3-09-08)=化合物(3-0905)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本构造(Ⅰ-17)极性基组合物(3-09-09)=化合物(3-0905)→化合物：侧链基(Ⅰ-an)基本构造(Ⅰ-17)极性基组合物(3-09-10)=化合物(3-905)→化合物：侧链基(Ⅰ-am)基本构造(Ⅰ-14)极性基
这些向列液晶组合物(3-09-01)～(3-09-10)的显示特性，与本实施例相同，能得到良好结果。其中，组合物(3-09-01)、组合物(3-09-02)、组合物(3-09-08)显示其阈值电压，温度依赖性和频率依赖性更好。
(实施例16)
向列液晶组合物(3-10)
调制上述组成的向列液晶组合物(3-10)，测定该组合物的各特性，结果如下。
TN-1:89.0℃
T→N:-50.0℃
Vth:1.13V
Δε:16.9
Δn:0.144
η:33.6c.p.
更进一步，在此向列液晶组合物中添加手性物质“S-811”(メルケ社制造)，调制成混合液晶。另一方面，在对置平面透明电极上，布置“サンエバ-610”(日产化学社制造)的有机膜，形成取向膜，制作扭角240度的STN-LCD显示用的单元。将上述混合液晶注入这个单元中，构成液晶显示装置，测定显示特性。结果，就得到了阈值电压低，高时分离特性优良，画面的闪烁和串线现象得到改善，具有快速应答性，具有所谓视差小视角特性的特别效果的STN-LCD显示特性的液晶显示装置。
另外由于添加手性物质使混合液晶固有螺旋螺距P和显示用盒的厚度d成为Δn·d=0.85、d/P=0.53。
扭角240度时的STN-LCD显示特性：
Vth:1.13V
γ:1.031
Δ(Vth)/Δ(T):1.3mV/℃
(实施例17)
本发明向列液晶组合物(1-16)进一步具有以下特征。测定向列液晶组合物的双折射率的波长分散，光波波长400nm对光波波长为650nm的比为1.15以上。此液晶材料，由于随着光波波长的不同呈现更大的相位差，所以不用彩色过滤层就可以进行彩色显示，是对利用液晶与相位差板的双折射性的新型反射型彩色液晶显示方式有用的材料。
(实施例18)
本发明向列液晶组合物，特别是(1-10)、(1-11)、(1-13)、(1-14)、(3-02)、(3-03)、(3-09)、(3-10)进一步具有以下特征。
把用这些液晶组合物的液晶构成因子S=(η×<a>3)-1{式中，η表示液晶组合物的粘度(单位c.p.),<a>表示液晶组合物的平均分子长(单位)}定义的缓和频数看作ωd=2×1012×S-1.4031，与表示并驱动该液晶组合物有关的帧频数和/或将用负荷数规定的，实际上附加于液晶层上的实行频数作为F时，在驱动温度范围内为1.0×102≥ωd/F≥5.0×10-1。由此，在对应于各种的时分割的频数范围内驱动电压不变动，或者由于时分割数(负荷数)的增大，可使在低温区域驱动电压急剧增加的现象得以改善。可认为这样的特征是由于液晶成份的构成造成的。因而，使用本发明的液晶组合物就能得到改善显示特性的液晶显示装置。特别是在信息量多的TN-LCD、STN-LCD型液晶显示装置中能得到良好驱动特性和显示特性。
本发明向列液晶组合物，即使加入量很少，在不损害其他特性的情况下，能提供完成发明目的的液晶材料。更详细地说，本发明可以提供即使在低温也具有能驱动的温度范围，以及对于驱动电压的大小具有更快速的应答性，而且即使以更低的电压也能驱动的向列液晶组合物。因而，由于使用本发明的液晶组合物，就能得到显示画面的闪烁、串线现象得到改善的液晶显示装置。另外，在双折射率大的时候，能降低液晶层的厚度d并能改善应答特性，特别是在情报量多的TN-LCD、STN-LCD型液晶显示装置中，能得到良好驱动特性和显示特性。
[图1]
图1表示在实施例7和比较例4中测定的在20℃时的粘度(η)和阈值电压(Vth)。