本发明涉及含有偶氮系二色性色素的液晶组合物及使用了其的液晶显示元件或调光元件。
背景技术：
含有二色性色素的液晶组合物一直以来备受探讨，已开发、提出了各种使用了其的被称为gh(宾主)型的液晶显示元件，由于具有视野角或亮度等特征，因此一部分被实用作为车载用途的液晶显示元件、调光元件。
作为二色性色素所要求的特性，二色比及形成元件时的对比度自不用提，还要求与液晶组合物的溶解性、甚至是耐光性、耐uv性、耐热性等。
作为二色性色素的具体例，例如公开了蓝色的二色性色素(专利文献1、2)、黄色至红色的二色性色素(专利文献3)等。另外，近年来，由于有偏好于黑色的倾向，因此提出了通过将多种二色性色素混合而得的黑色的二色性色素(专利文献4、5、6)。
另外，关于用于含有二色性色素(宾)的液晶组合物(主)，除了上述专利文献1至6以外，也在专利文献7中公开了介电常数各向异性为正的液晶组合物。
进行了开发具有有用的元件性能(大二色比、高对比度、高溶解性、优异的耐光性、优异的耐uv性、优异的耐热性)的液晶显示元件、调光元件的尝试，但另一方面，在含有二色性色素的液晶组合物中，有时因其构成成分而不适于在液晶显示元件、调光元件中使用。例如，为了得到大二色比，必须使液晶组合物大量地含有二色性色素，但是存在如下实用上致命的情况：在室温下二色性色素、液晶化合物会析出的组合物溶解性问题；在-20℃以下的低温会在一天后析出的低温下溶解稳定性问题等。
进一步，在含有黑色的二色性色素的液晶显示元件、调光元件中，期望其黑色的外观更加清晰、鲜明。
因此，必须兼具gh型的液晶显示元件、调光元件中所要求的大二色比、高对比度、清晰的色泽或色调、高溶解性等要求特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-534945号公报
专利文献2：日本特公平6-19038号公报
专利文献3：日本特公平4-32867号公报
专利文献4：日本特开2000-313881号
专利文献5：日本特开平11-172252号
专利文献6：国际公开第1997/17415号
专利文献7：日本特开平9-031460号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
本申请发明要解决的课题是提供一种兼具大二色比、高对比度、高溶解性、优异的耐光性、优异的耐uv性、优异的耐热性、清晰的黑色色泽等要求特性的含有二色性色素的液晶组合物，及使用了其的液晶显示元件或调光元件。
解决课题的技术手段
本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过将特定的二色性色素，即色度为(0.287±0.05，0.245±0.05)且呈现紫色的二色性色素与其他二色性色素调和从而形成为呈现黑色的液晶组合物，可解决上述课题，从而完成本申请发明。
也就是说，本申请发明提供一种液晶组合物，其含有一种或两种以上的色度为(0.287±0.05，0.245±0.05)且呈现紫色的二色性色素，进一步含有两种或三种以上的其他二色性色素，并且该液晶组合物呈现黑色，另外，本发明提供一种使用了该液晶组合物的液晶显示元件或调光元件。
发明的效果
通过本申请发明，可提供一种兼具大二色比、高溶解性、良好的低温稳定性、呈现清晰的黑色的色泽等要求特性的含有二色性色素的液晶组合物，进一步，通过使用此液晶组合物，可提供一种具备高对比度、外观良好的黑色等高显示质量，并具备高实用性的液晶显示元件或调光元件。
具体实施方式
本申请发明的液晶组合物是含有一种或两种以上的色度为(0.287±0.05，0.245±0.05)且呈现紫色的二色性色素，进一步含有两种或三种以上的其他二色性色素，并且呈现黑色的液晶组合物。
本申请发明中液晶组合物的色度是：使d65标准光源的光穿过注入有添加了1％二色性色素的液晶组合物的水平取向的测试平台(单元厚度10μm)后的透过光的色度，以cie1931xy坐标系来表示。
本申请发明的液晶组合物含有呈现紫色的二色性色素。进一步，呈现紫色的二色性色素的色度为(0.287±0.05，0.245±0.05)，优选为(0.287±0.04，0.245±0.04)，优选为(0.287±0.03，0.245±0.03)，优选为(0.287±0.02，0.245±0.02)，优选为(0.287±0.01，0.245±0.01)。
上述呈现紫色的二色性色素的极大吸收波长(λmax)优选为500nm至630nm的范围，优选为530nm至600nm的范围，优选为540nm至590nm的范围。
本申请发明的液晶组合物含有一种或两种以上的上述呈现紫色的二色性色素，进一步含有两种或三种以上的其他二色性色素。作为其他二色性色素，优选呈现蓝色的二色性色素、呈现红色的二色性色素、呈现黄色的二色性色素。
本申请发明的液晶组合物优选相对于主体100重量份含有0.01重量份至3重量份的呈现紫色的二色性色素、0.01重量份至3重量份的呈现蓝色的二色性色素、0.01重量份至3重量份的呈现红色的二色性色素、0.01重量份至3重量份的呈现黄色的二色性色素。
关于呈现紫色的二色性色素的含量，相对于主体100重量份为0.01重量份至3重量份，其下限优选为0.02重量份，优选为0.03重量份，优选为0.04重量份，优选为0.05重量份，优选为0.06重量份，优选为0.07重量份，优选为0.08重量份，优选为0.09重量份，优选为0.1重量份，优选为0.12重量份，优选为0.14重量份，优选为0.06重量份，优选为0.18重量份，优选为0.2重量份，其上限优选为2.5重量份，优选为2.0重量份，优选为1.5重量份，优选为1.0重量份，优选为0.5重量份，优选为0.4重量份，优选为0.3重量份，优选为0.2重量份。
呈现蓝色的二色性色素的含量相对于主体100重量份为0.01重量份至3重量份，其下限优选为0.1重量份，优选为0.2重量份，优选为0.3重量份，优选为0.4重量份，优选为0.5重量份，优选为0.6重量份，优选为0.8重量份，优选为1.0重量份，优选为1.1重量份，优选为1.2重量份，优选为1.3重量份，优选为1.4重量份，优选为1.5重量份，其上限优选为2.8重量份，优选为2.6重量份，优选为2.4重量份，优选为2.2重量份，优选为2.0重量份，优选为1.9重量份，优选为1.8重量份，优选为1.7重量份。
呈现红色的二色性色素的含量相对于主体100重量份为0.01重量份至3重量份，其下限优选为0.02重量份，优选为0.04重量份，优选为0.06重量份，优选为0.08重量份，优选为0.1重量份，优选为0.15重量份，优选为0.2重量份，优选为0.25重量份，优选为0.3重量份，优选为0.35重量份，优选为0.4重量份，优选为0.45重量份，优选为0.5重量份，优选为0.6重量份，其上限优选为2.5重量份，优选为2.0重量份，优选为1.5重量份，优选为1.0重量份，优选为0.9重量份，优选为0.8重量份，优选为0.7重量份，优选为0.6重量份。
呈现黄色的二色性色素的含量相对于主体100重量份为0.01重量份至3重量份，其下限优选为0.02重量份，优选为0.04重量份，优选为0.06重量份，优选为0.08重量份，优选为0.1重量份，优选为0.15重量份，优选为0.2重量份，优选为0.25重量份，优选为0.3重量份，优选为0.35重量份，优选为0.4重量份，优选为0.45重量份，优选为0.5重量份，优选为0.6重量份，其上限优选为2.5重量份，优选为2.0重量份，优选为1.5重量份，优选为1.0重量份，优选为0.9重量份，优选为0.8重量份，优选为0.7重量份，优选为0.6重量份。
呈现蓝色的二色性色素的极大吸收波长(λmax)为580nm至680nm的范围，优选为580nm至650nm的范围。
呈现红色的二色性色素的极大吸收波长(λmax)为480nm至580nm的范围，优选为500nm至550nm的范围。
呈现黄色的二色性色素的极大吸收波长(λmax)为380nm至450nm的范围，优选为390nm至430nm的范围。
本申请发明的液晶组合物中所含有的二色性色素优选为偶氮系二色性色素，更优选为双偶氮系二色性色素或三偶氮系二色性色素。
如上所述，通过对主液晶组合物加入一种或两种以上的呈现紫色的二色性色素，并含有两种或三种以上的呈现蓝色的二色性色素、呈现红色的二色性色素、呈现黄色的二色性色素等作为其他二色性色素，从而即便增大二色性色素的总添加量，也可维持与液晶组合物的溶解性、低温稳定性，结果，可形成高对比度、呈现清晰的黑色的色泽等优异的液晶组合物。
本申请发明的液晶组合物优选含有一种或两种以上的通式(ii)所表示的化合物。
[化1]
式中，r21及r22分别独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的烯基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯氧基，基团中所存在的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被氟原子或氯原子取代，n21表示0、1或2。)
通式(ii)中，r21优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，r22优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，进一步优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基。重视元件的响应速度的情况下，优选r21及r22的至少一者为碳原子数2至5的烯基，进一步优选为碳原子数2至3的烯基，优选r21及r22的两者为碳原子数2至5的烯基，进一步优选为碳原子数2至3的烯基。重视元件的耐光性或耐uv性或耐热性的情况下，优选r21及r22的至少一者为碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基，进一步优选为碳原子数1至5的烷基，优选r21及r22的两者为碳原子数1至5的烷基。
通式(ii)中，n21表示0、1或2，优选为0或1，特别优选n21为0的化合物。重视元件的响应速度的情况下，n21优选为0或1，进一步优选为0。重视元件的耐光性或耐uv性或耐热性的情况下，n21优选为1或2。
本申请发明的液晶组合物优选含有1至80质量％的通式(ii)所表示的化合物，含量的下限优选为1质量％，优选为2质量％，优选为3质量％，优选为4质量％，优选为5质量％，优选为10质量％，优选为15质量％，优选为20质量％，优选为25质量％，优选为30质量％，含量的上限优选为80质量％，优选为75质量％，优选为70质量％，优选为65质量％，优选为60质量％，优选为55质量％，优选为50质量％。
通式(ii)所表示的化合物的中，优选为通式(ii-11)及通式(ii-12)所表示的化合物，在重视元件的响应速度的情况下合适。
[化2]
式中，rv及rv1分别独立地表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数2至10的烯基，优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数2至3的烯基。
通式(ii-11)及/或通式(ii-12)所表示的化合物例如优选为通式(ii-101)至(ii-110)。
[化3]
若进一步详细叙述，则为了得到快速的响应速度，通式(ii-11)及通式(ii-12)所表示的化合物的含量优选为20至80质量％，重视抑制低温下的析出的情况下，其含量优选为5至40质量％。另外，重视高电压保持率(vhr)的情况下，优选含有1至30质量％的通式(ii-11)及通式(ii-12)所表示的化合物，优选含有1至20质量％，优选含有1至10质量％。
另外，特别是为了获得高耐光性、耐uv性或耐热性，通式(ii)所表示的化合物中，优选r21为碳原子数1至5的烷基、r22为碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基的化合物，优选为碳原子数1至5的烷基的化合物。
为了使介电常数各向异性为负，本申请发明的液晶组合物可含有选自通式(iii-1)或通式(iii-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化4]
式中，r31、r32、r33及r34分别独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，基团中所存在的1个-ch2-或不邻接的2个以上的-ch2-可分别独立地被-o-或-s-取代，另外，基团中所存在的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被氟原子或氯原子取代，r31及r33优选分别独立地为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，进一步优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，进一步优选为碳原子数1至3的烷基或碳原子数2至3的烯基，r32及r34优选分别独立地为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，进一步优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子数1至5的烷氧基。
环a32、环b31及环b32分别独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-二环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，优选为反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基，更优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
z31及z32分别独立地表示-och2-、-ch2o-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2ch2-、-cf2cf2-或单键，优选为-ch2o-、-cf2o-、-ch2ch2-、-cf2cf2-或单键，进一步优选为-ch2o-、-ch2ch2-或单键，特别优选为-ch2o-或单键。
通式(iii-1)所表示的化合物具体而言优选为以下所示的通式(iii-a1)至通式(iii-a4)所表示的化合物，优选为通式(iii-a1)所表示的化合物，优选为通式(iii-a3)所表示的化合物，优选为通式(iii-a4)所表示的化合物，更优选为通式(iii-a1)所表示的化合物，更优选为通式(iii-a3)所表示的化合物，特别优选为通式(iii-a1)所表示的化合物。
[化5]
式中，r31及r32表示与上述相同涵义。
通式(iii-2)所表示的化合物具体而言优选为以下所示的通式(iii-b1)至通式(iii-b6)所表示的化合物，优选为通式(iii-b1)所表示的化合物，优选为通式(iii-b3)所表示的化合物，优选为通式(iii-b4)所表示的化合物，优选为通式(iii-b5)所表示的化合物，优选为通式(iii-b6)所表示的化合物，更优选为通式(iii-b1)的化合物，更优选为通式(iii-b3)的化合物，更优选为通式(iii-b5)的化合物，更优选为通式(iii-b6)的化合物，特别优选为通式(iii-b1)所表示的化合物，特别优选为通式(iii-b5)所表示的化合物。
[化6]
式中，r33及r34表示与上述相同涵义。
本申请发明的液晶组合物优选由通式(iii-a1)及通式(iii-b1)的组合所构成，更优选由通式(iii-a1)、通式(iii-b1)及通式(iii-b4)的组合所构成，更优选由通式(iii-a1)、通式(iii-b1)及通式(iii-b5)的组合所构成。
本申请发明的液晶组合物优选由通式(iii-a3)及通式(iii-b5)的组合所构成，更优选由通式(iii-a3)、通式(iii-b4)及通式(iii-b5)的组合所构成，更优选由通式(iii-a3)、通式(iii-b5)及通式(iii-b1)的组合所构成。
本申请发明的液晶组合物优选由通式(iii-a4)及通式(iii-b1)的组合所构成，更优选由通式(iii-a4)、通式(iii-a1)及通式(iii-b1)的组合所构成，优选由通式(iii-a4)及通式(iii-b5)的组合所构成，优选由通式(iii-a4)、通式(iii-b5)及通式(iii-b4)的组合所构成，优选由通式(iii-a4)及通式(iii-b1)的组合所构成，更优选由通式(iii-a4)、通式(iii-b1)及通式(iii-b5)的组合所构成。
本申请发明的液晶组合物含有一种或两种以上的通式(iii-1)或通式(iii-2)所表示的化合物，优选含有两种至十种。其含量的合计优选为10至90质量％，其下限优选为10质量％，优选为15质量％，优选为20质量％，优选为25质量％，优选为30质量％，优选为35质量％，优选为40质量％，优选为45质量％，其上限优选为80质量％，优选为75质量％，优选为70质量％，优选为65质量％，优选为60质量％，优选为55质量％，优选为50质量％，优选为45质量％。
本申请发明的液晶组合物优选含有一种或两种以上的选自通式(iv-a)至通式(iv-h)所表示的化合物中的化合物。
[化7]
式中，r41及r42分别独立地表示碳原子数1至5的烷基或碳原子数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，优选为碳原子数2至5的烷基或碳原子数1至3的烷氧基、碳原子数2至5的烯基。
x41表示碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子或氢原子，优选为甲基、氟原子或氢原子，更优选为氟原子或氢原子。
通式(iv-a)至通式(iv-h)中，优选含有选自通式(iv-a)、通式(iv-d)、通式(iv-f)或通式(iv-g)中的化合物，更优选含有选自通式(iv-a)、通式(iv-f)或通式(iv-g)中的化合物，更优选含有选自通式(iv-f)或通式(iv-g)中的化合物，特别优选含有选自通式(iii-f)中的化合物。为了得到大二色比或高对比度，特别优选同时含有选自通式(iv-f)及通式(iv-g)中的化合物。
本申请发明的液晶组合物优选含有一种或两种以上的通式(iv-a)至通式(iv-h)所表示的化合物，优选含有2种至10种，它们的合计含量为0至90质量％，其下限优选为1质量％，优选为5质量％，优选为10质量％，优选为15质量％，优选为20质量％，优选为25质量％，优选为30质量％，优选为35质量％，优选为40质量％，优选为45质量％，其上限优选为90质量％，优选为80质量％，优选为75质量％，优选为70质量％，优选为65质量％，优选为60质量％，优选为55质量％，优选为50质量％，优选为45质量％。
本申请发明的液晶组合物可含有一种或两种以上的通式(v)所表示的化合物。
[化8]
式中，r61及r62分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基或碳原子数2至8的烯氧基，优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基。其中，重视高耐光性或高耐uv性或高耐热性的情况下，优选不含有通式(v)的化合物，其含量的上限优选为10％，优选为5％，特别优选为0％。
本申请发明的液晶组合物可含有一种或两种以上的通式(n-001)所表示的化合物。
[化9]
式中，rn1及rn2分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基或碳原子数2至8的烯氧基，优选为碳原子数1至5的烷基。
式中，l1及l2分别独立地表示氢原子、氟原子、ch3或cf3，优选为l1及l2的至少一者为氟原子，优选两者皆为氟原子。
本申请发明的液晶组合物优选含有通式(iii-b7)所表示的化合物。
[化10]
(式中，r33及r34表示与上述相同涵义)
为了使介电常数各向异性为正，本申请发明的液晶组合物优选含有通式(m)所表示的化合物。
[化11]
式中，rm1表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上的-ch2-可分别独立地被-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-coo-或-oco-取代，nm1表示0、1、2、3或4，am1及am2可分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的一个-ch2-或不邻接的两个以上的-ch2-可被取代为-o-或-s-)及
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的一个-ch＝或不邻接的两个以上的-ch＝可被取代为-n＝)
上述基团(a)及基团(b)上的氢原子可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
zm1及zm2分别独立地表示单键、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-och2-、-ch2o-、-ocf2-、-cf2o-、-coo-、-oco-或-c≡c-，
nm1为2、3或4从而am2存在多个的情况下，它们可相同也可不同，nm1为2、3或4从而zm1存在多个的情况下，它们可相同也可不同，
xm1及xm3分别独立地表示氢原子、氯原子或氟原子，
xm2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。
通式(m)中，rm1优选为碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，更优选为碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，更优选为碳原子数2～5的烷基或碳原子数2～3的烯基，特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。
重视可靠性的情况下，rm1优选为烷基，重视降低粘性的情况下，优选为烯基。
另外，在其所键结的环结构为芳香环的情况下，优选为直链状的碳原子数1至5的烷基、直链状的碳原子数1至4的烷氧基及碳原子数4至5的烯基，在其所键结的环结构为环己烷、吡喃及二
作为烯基，优选选自式(r1)至式(r5)中的任一者所表示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)
[化12]
am1及am2分别独立，在需要增大δn的情况下优选为芳香环，为了改善响应速度，优选为脂肪族的环。
优选am1及am2分别独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-二环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，更优选表示以下结构。
[化13]
更优选表示以下结构。
[化14]
zm1及zm2优选分别独立地表示-ch2o-、-cf2o-、-ch2ch2-、-cf2cf2-或单键，更优选为-cf2o-、-ch2ch2-或单键，特别优选为-cf2o-或单键。
通式(m)所表示的化合物，例如就本申请发明的一个实施方式而言，使用1种、或使用2种、或使用3种。进一步，本申请发明的另一实施方式中，使用4种、或使用5种、或使用6种、或使用7种以上。
本申请发明的液晶组合物中，通式(m)所表示的化合物的含量根据向列相-各向同性液相转变温度(tni)、双折射率、介电常数各向异性等所要求的性能而适当调整。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，通式(m)所表示的化合物的优选的含量的下限值为1质量％、10质量％、20质量％、30质量％、40质量％、50质量％、55质量％、60质量％、65质量％、70质量％、75质量％、80质量％。相对于本申请发明的组合物的总量，优选的含量的上限值例如在本发明的一个形态中为95质量％、85质量％、75质量％、65质量％、55质量％、45质量％、35质量％、25质量％。
在将本申请发明的液晶组合物的粘度保持较低、需要响应速度快的组合物的情况下，优选使上述下限值为低、使上限值为低。进一步，将本申请发明的液晶组合物的向列相-各向同性液相转变温度(tni)保持较高、需要温度稳定性良好的液晶组合物的情况下，优选使上述下限值和上限值为低。另外，为了将驱动电压保持较低而欲增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值和上限值为高。
重视可靠性的情况下，优选rm1为烷基，重视降低粘性的情况下，优选为烯基。
通式(m)所表示的化合物优选为例如通式(m-1)所表示的化合物。
[化15]
(式中，rm11表示碳原子数1至5的烷基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数1至4的烷氧基，xm11～xm15分别独立地表示氢原子或氟原子，ym11表示氟原子或ocf3)
可加以组合的化合物的种类并无特别限制，可根据向列相-各向同性液相转变温度(tni)、双折射率、介电常数各向异性等所需的性能进行组合而使用。关于使用的化合物的种类，例如就本发明的一个实施方式而言，为一种、两种、三种以上。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，通式(m-1)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％、22质量％、25质量％、30质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
将本申请发明的液晶组合物的粘度保持较低，需要响应速度快的液晶组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。进一步，将本申请发明的液晶组合物的tni保持较高，需要温度稳定性良好的组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。另外，为了将驱动电压保持较低而欲增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值为高，使上限值为高。
进一步，通式(m-1)所表示的化合物具体而言优选为式(m-1.1)至式(m-1.4)所表示的化合物，优选为式(m-1.1)或式(m-1.2)所表示的化合物，进一步优选为式(m-1.2)所表示的化合物。另外，也优选同时使用式(m-1.1)或式(m-1.2)所表示的化合物。
[化16]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-1.1)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、6质量％。优选含量的上限值为15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-1.2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、6质量％。优选含量的上限值为30质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-1.1)及式(m-1.2)所表示的化合物的合计的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、6质量％。优选含量的上限值为30质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％。
进一步，通式(m)所表示的化合物优选为例如为通式(m-2)所表示的化合物。
[化17]
(式中，rm21表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，xm21及xm22分别独立地表示氢原子或氟原子，ym21表示氟原子、氯原子或ocf3)
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％、22质量％、25质量％、30质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
将本申请发明的液晶组合物的粘度保持较低，需要响应速度快的液晶组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。进一步，将本发明的组合物的tni保持较高，需要不易产生烧屏的组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。另外，为了将驱动电压保持为低而欲增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值为高，使上限值为高。
进一步，通式(m-2)所表示的化合物优选为式(m-2.1)至式(m-2.5)所表示的化合物，优选为式(m-2.3)或式(m-2.5)所表示的化合物。
[化18]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-2.2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、6质量％。优选含量的上限值为15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-2.3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、6质量％。优选含量的上限值为30质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-2.5)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、6质量％。优选含量的上限值为30质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-2.2)、(m-2.3)及式(m-2.5)所表示的化合物的合计的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、6质量％。优选含量的上限值为30质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％。
本申请发明的液晶组合物中所使用的通式(m)所表示的化合物优选为通式(m-3)所表示的化合物。
[化19]
(式中，rm31表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，xm31～xm36分别独立地表示氢原子或氟原子，ym31表示氟原子、氯原子或ocf3)
可加以组合的化合物并无特别限制，优选考虑转变温度、双折射率等而组合一种至两种以上。
考虑到转变温度、双折射率等特性，通式(m-3)所表示的化合物的含量在每实施方式中具有上限值与下限值。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，本申请发明的液晶组合物所使用的通式(m-3)所表示的化合物具体而言优选为式(m-3.1)至式(m-3.4)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-3.1)及/或式(m-3.2)所表示的化合物。
[化20]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-3.1)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-3.2)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-3.1)及式(m-3.2)所表示的化合物的合计的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为20％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m)所表示的化合物优选为通式(m-4)所表示的化合物。
[化21]
(式中，rm41表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，xm41～xm48分别独立地表示氟原子或氢原子，ym41表示氟原子、氯原子或ocf3)
可加以组合的化合物并无特别限制，优选考虑转变温度、双折射率等而组合一种、两种或三种以上。
考虑到转变温度、双折射率等特性，通式(m-4)所表示的化合物的含量在每实施方式中具有上限值与下限值。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-4)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
将本申请发明的液晶组合物用于单元间隙小的液晶显示元件的情况下，适宜使通式(m-4)所表示的化合物的含量为多。用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下，适宜使通式(m-4)所表示的化合物的含量为多。另外，用于低温环境下使用的液晶显示元件的情况下，适宜使通式(m-4)所表示的化合物的含量为少。为用于响应速度快的液晶显示元件的组合物的情况下，适宜使通式(m-4)所表示的化合物的含量为少。
进一步，关于本申请发明的液晶组合物所使用的通式(m-4)所表示的化合物，具体而言，优选为式(m-4.1)至式(m-4.4)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-4.2)至式(m-4.4)所表示的化合物，更优选含有式(m-4.2)所表示的化合物。
[化22]
进一步，通式(m)所表示的化合物优选为通式(m-5)所表示的化合物。
[化23]
(式中，rm51表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，xm51及xm52分别独立地表示氢原子或氟原子，ym51表示氟原子、氯原子或ocf3)
可加以组合的化合物的种类并无特别限制，考虑到转变温度、双折射率等而在每实施方式中适当组合而使用。例如，在本发明的一实施方式中，为一种，在另一实施方式中，将两种组合，在又一实施方式中，将三种组合，在再又一实施方式中，将四种组合，在再又一实施方式中，将五种组合，在再又一实施方式中，将六种以上组合。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-5)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％、22质量％、25质量％、30质量％。优选含量的上限值为50质量％、45质量％、40质量％、35质量％、33质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
将本申请发明的液晶组合物的粘度保持较低，需要响应速度快的组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。进一步，将本发明的组合物的tni保持较高，需要不易产生烧屏的组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。另外，为了将驱动电压保持为低而欲增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值为高，使上限值为高。
进一步，通式(m-5)所表示的化合物优选为式(m-5.1)至式(m-5.4)所表示的化合物，优选为式(m-5.1)至式(m-5.4)所表示的化合物。
[化24]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m-5)所表示的化合物优选为式(m-5.11)至式(m-5.17)所表示的化合物，优选为式(m-5.11)、式(m-5.13)及式(m-5.17)所表示的化合物。
[化25]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m-5)所表示的化合物优选为式(m-5.21)至式(m-5.28)所表示的化合物，优选为式(m-5.21)、式(m-5.22)、式(m-5.23)及式(m-5.25)所表示的化合物。
[化26]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％、22质量％、25质量％、30质量％。优选含量的上限值为40质量％、35质量％、33质量％、30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m)所表示的化合物优选为通式(m-6)所表示的化合物。
[化27]
(式中，rm61表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，xm61～xm64分别独立地表示氟原子或氢原子，ym61表示氟原子、氯原子或ocf3)
可加以组合的化合物的种类并无限制，考虑到转变温度、双折射率等而在每实施方式中适当组合。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-6)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13％、10质量％、8质量％、5质量％。
将本申请发明的液晶组合物用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下，适宜使通式(m-6)所表示的化合物的含量为多。另外，用于响应速度快的液晶显示元件的组合物的情况下，适宜使通式(m-6)所表示的化合物的含量为少。
进一步，通式(m-6)所表示的化合物具体而言优选为式(m-6.1)至式(m-6.4)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-6.2)及式(m-6.4)所表示的化合物。
[化28]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于通式(m-6)所表示的化合物，具体而言优选为式(m-6.11)至式(m-6.14)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-6.12)及式(m-6.14)所表示的化合物。
[化29]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于通式(m-6)所表示的化合物，具体而言优选为式(m-6.21)至式(m-6.24)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-6.21)、式(m-6.22)及式(m-6.24)所表示的化合物。
[化30]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于通式(m-6)所表示的化合物，具体而言优选为式(m-6.31)至式(m-6.34)所表示的化合物。其中，优选含有式(m-6.31)及式(m-6.32)所表示的化合物。
[化31]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于通式(m-6)所表示的化合物，具体而言优选为式(m-6.41)至式(m-6.44)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-6.42)所表示的化合物。
[化32]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m)所表示的化合物优选为通式(m-7)所表示的化合物。
[化33]
(式中，xm71～xm76分别独立地表示氟原子或氢原子，rm71表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，ym71表示氟原子或ocf3)
可加以组合的化合物的种类并无特别限制，优选含有这些化合物中的一种～两种，更优选含有一种～三种，进一步优选含有一种～四种。
考虑到转变温度、双折射率等特性，通式(m-7)所表示的化合物的含量在每实施方式中具有上限值与下限值。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，式(m-7)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
将本申请发明的液晶组合物用于单元间隙小的液晶显示元件的情况下，适宜使通式(m-7)所表示的化合物的含量为多。用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下，适宜使通式(m-7)所表示的化合物的含量为多。另外，用于低温环境下使用的液晶显示元件的情况下，适宜使通式(m-7)所表示的化合物的含量为少。为用于响应速度快的液晶显示元件的组合物的情况下，适宜使通式(m-7)所表示的化合物的含量为少。
进一步，通式(m-7)所表示的化合物优选为式(m-7.1)至式(m-7.4)所表示的化合物，优选为式(m-7.2)所表示的化合物。
[化34]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m-7)所表示的化合物优选为式(m-7.11)至式(m-7.14)所表示的化合物，优选为式(m-7.11)及式(m-7.12)所表示的化合物。
[化35]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m-7)所表示的化合物优选为式(m-7.21)至式(m-7.24)所表示的化合物，优选为式(m-7.21)及式(m-7.22)所表示的化合物。
[化36]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，通式(m)所表示的化合物优选为通式(m-8)所表示的化合物。
[化37]
(式中，xm81～xm84分别独立地表示氟原子或氢原子，ym81表示氟原子、氯原子或ocf3，rm81表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，am81及am82分别独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、
[化38]
[化39]
[化40]
1,4-亚苯基上的氢原子可被氟原子取代)
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，通式(m-8)所表示的化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
将本申请发明的液晶组合物的粘度保持较低，需要响应速度快的组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。进一步，需要不易产生烧屏的组合物的情况下，优选使上述下限值为低，使上限值为低。另外，为了将驱动电压保持较低而欲增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值为高，使上限值为高。
进一步，关于本发明的组合物中使用的通式(m-8)所表示的化合物，具体而言优选为式(m-8.1)至式(m-8.4)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-8.1)及式(m-8.2)所表示的化合物。
[化41]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于本申请发明的液晶组合物所使用的通式(m-8)所表示的化合物，具体而言，优选为式(m-8.11)至式(m-8.14)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-8.12)所表示的化合物。
[化42]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，本申请发明的液晶组合物所使用的通式(m-8)所表示的化合物具体而言优选为式(m-8.21)至式(m-8.24)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-8.22)所表示的化合物。
[化43]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18％、20％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于本申请发明的液晶组合物所使用的通式(m-8)所表示的化合物，具体而言，优选为式(m-8.31)至式(m-8.34)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-8.32)所表示的化合物。
[化44]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1％、2％、4％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于本申请发明的液晶组合物所使用的通式(m-8)所表示的化合物，具体而言，优选为式(m-8.41)至式(m-8.44)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-8.42)所表示的化合物。
[化45]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
进一步，关于本申请发明的液晶组合物所使用的通式(m-8)所表示的化合物，具体而言，优选为式(m-8.51)至式(m-8.54)所表示的化合物，其中，优选含有式(m-8.52)所表示的化合物。
[化46]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％。优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
本申请发明的液晶组合物也可含有一种或两种以上的通式(viii-a)、通式(viii-c)或通式(viii-d)所表示的化合物。
[化47]
[化48]
[化49]
式中，r51及r52分别独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的烷氧基，x51及x52分别独立地表示氟原子或氢原子，x51及x52的至少一者表示氟原子。
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为0质量％、1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％，优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
本申请发明的液晶组合物可含有一种或两种以上的通式(v-9.1)至通式(v-9.3)所表示的化合物。
[化50]
相对于本申请发明的液晶组合物的总量，这些化合物的优选含量的下限值为0质量％、1质量％、2质量％、4质量％、5质量％、8质量％、10质量％、13质量％、15质量％、18质量％、20质量％，优选含量的上限值为30质量％、28质量％、25质量％、23质量％、20质量％、18质量％、15质量％、13质量％、10质量％、8质量％、5质量％。
本申请发明的液晶组合物优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、及通式(ii)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(iii-1)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(iii-2)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、通式(iii-1)所表示的化合物、及通式(iii-2)所表示的化合物。除此之外，也优选含有通式(iv-a)所表示的化合物及/或通式(iv-f)所表示的化合物及/或通式(iv-g)所表示的化合物。
本申请发明的液晶组合物优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(iv-f)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、通式(iv-f)所表示的化合物、及通式(iii-g)所表示的化合物，除此之外，也优选含有通式(iv-a)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、及通式(m-1)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(m-2)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(m-3)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(m-4)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(m-5)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(m-6)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(m-7)所表示的化合物，优选同时含有包含上述呈现紫色的二色性色素的三种或四种以上的二色性色素、式(ii)所表示的化合物、及通式(m-8)所表示的化合物，除此之外，也优选含有通式(iv-a)及/或通式(iv-f)及/或通式(iv-g)。
上述二色性色素优选皆为偶氮系二色性色素。通过二色性色素皆为偶氮系二色性色素，二色性比、液晶组合物的溶解性及低温稳定性更加优异。
本申请发明的液晶组合物除了上述化合物以外还可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆固醇型液晶、手性剂、聚合性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等。
本申请发明的液晶组合物中，诱导间距的手性剂只要为具有不对称碳原子的化合物即可，优选为具有1个或2个以上的1,4-亚苯基(该基团中的1个或2个氢原子可被氟、甲基、甲氧基取代)的分子结构。
本申请发明的液晶组合物为介电常数各向异性(δε)为正或负的向列型液晶组合物，但优选为δε为负的手性向列型液晶组合物。
为了改良或调整间距的温度相关性，可混合多种手性剂来使用。
作为诱导间距的手性剂，可使用具有不对称原子的化合物，可使用轴不对称化合物，也可将它们混合使用。
作为具有不对称原子的化合物，具体而言优选为通式(ch-i)所表示的化合物。
[化51]
(式中，r100及r101分别独立地表示氢原子、-cn、-no2、卤素原子、-ocn、-scn、-sf5、碳原子数1～30的手性或非手性烷基、聚合性基或含有环结构的手性基，n11为0时，r100及r101的至少1个为手性的烷基，
z100及z101分别独立地表示-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-o-coo-、-co-n(r105)-、-n(r105)-co-、-och2-、-ch2o-、-sch2-、-ch2s-、-cf2o-、-ocf2-、-cf2s-、-scf2-、-ch2ch2-、-cf2ch2-、-ch2cf2-、-cf2cf2-、-ch＝ch-、-cf＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝cf-、-c≡c-、-ch＝ch-coo-、-oco-ch＝ch-或单键，
a100及a101分别独立地表示
(a’)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子)、
(b’)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-ch＝或不邻接的2个以上的-ch＝可被取代成氮原子)、或
(c’)1,4-亚环己烯基、1,4-二环[2.2.2]亚辛基、茚满-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基(存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子，存在于这些基团中的1个-ch＝或不邻接的2个以上的-ch＝可被取代成氮原子)，
当a100或a101存在多个的情况下，它们可相同也可不同，
n11表示0或1，n11表示0时，m12表示0且m11表示0、1、2、3、4或5，n11表示1时，m11与m12分别独立地表示0、1、2、3、4或5，
d表示下述式(d1)～(d4)的2价基团。
[化52]
(式(d1)～(d4)中，在标记有黑圆点的部位，分别键结于z101(或者r100)或z101(或者r100))
当通式(ch-i)中的r100或r101为碳原子数1～30个的手性或非手性烷基的情况下，该烷基中的1个或2个以上的不邻接的亚甲基(-ch2-)可以氧原子或硫原子不相互直接键结的方式被-o-、-s-、-nh-、-n(ch3)-、-co-、-coo-、-oco-、-oco-o-、-s-co-、-co-s-、-ch＝ch-、-cf2-、-cf＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝cf-或c≡c-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素原子或氰基取代。另外，该烷基可为直链状基团，可为支链状基团，可为含有环结构的基团。
作为手性的烷基，优选为以下的通式(ra)～(rk)所表示的基团。通式(ra)～(rk)中，星号(＊)表示手性的碳原子。当r100或r101为这些基团的情况下，在左端，分别键结于a100(或者d或z101)或a101(或者d或z100)。
[化53]
通式(ra)～(rk)中，r103及r104分别独立地表示碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基，或氢原子。其中，在通式(ra)、(rb)、(rd)、(re)、(rf)、(rg)、(ri)、(rj)中，r103为碳原子数1～10的直链状或者支链状的烷基，以使r103所键结的碳原子(标记有*的位置)成为不对称原子。该烷基的1个或2个以上的亚甲基可以氧原子或硫原子不相互直接键结的方式被-o-、-s-、-nh-、-n(ch3)-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-s-co-、-co-s-、-o-so2-、-so2-o-、-ch＝ch-、-c≡c-、亚环丙基或-si(ch3)2-取代，进一步烷基的1个或1个以上的氢原子可被卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子)或氰基取代。另外，该烷基可具有聚合性基团。作为该聚合性基团，可列举乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基等。
作为通式(ra)～(rj)中的r103，优选为亚甲基、氢原子不被取代成其他基团等(即，未经取代)的碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基，更优选为未经取代的碳原子数1～8的直链状或者支链状的烷基，更优选为未经取代的碳原子数1～6的直链状烷基。
作为通式(rd)或(ri)中的r104，优选为氢原子或未经取代的碳原子数1～5的直链状或者支链状的烷基，更优选为未经取代的碳原子数1～3的直链状烷基，进一步优选为氢原子或甲基。
通式(ra)～(rk)中，n12为0～20的任一整数，优选为0～10的任一整数，更优选为0～5的任一整数，进一步优选为0。
通式(ra)～(rk)中，n13为0或1。
另外，通式(rk)中，n14为0～5的任一整数。
通式(ra)～(rk)中，x101及x102分别独立地为卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基(-cf3)、三氟甲氧基(-ocf3)取代。)、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基。其中，在通式(ra)、(rb)、(rc)、(rf)、(rg)、(rh)中，x101与r103为彼此不同的基团，以使x101所键结的碳原子(标记有*的位置)成为不对称原子。另外，在通式(rc)及(re)中，x101与x102为彼此不同的基团，以使x101所键结的碳原子(标记有*的位置)成为不对称原子。
作为通式(ra)、(rb)、(rc)、(rf)、(rg)、(rh)、(rk)中的x101及x102，优选分别独立地为卤素原子、苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基取代)、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基。其中，作为通式(ra)、(rb)、(rc)、(rf)、(rg)、(rh)中的x101及x102，更优选分别独立地为苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基取代)，进一步优选为未经取代的苯基。另外，作为通式(rk)中的x101，更优选为卤素原子、氰基、烷基、烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基，更优选为卤素原子、甲基、三氟甲基、或三氟甲氧基。
通式(re)及(rj)中，q为二价的烃基。作为该二价的烃基，可为直链状，可为支链状，可为具有环状结构的基团。另外，该二价的烃基的碳原子数优选为1～16，更优选为1～10，进一步优选为1～6。作为该二价的烃基，优选为在1个碳原子上与通式(re)及(rj)中的2个氧原子分别以单键键结的基团。在该情况下，通式(re)及(rj)中，标记有星号的2个碳原子、分别与它们键结的2个氧原子、以及q中的1个碳原子形成了5元环。具体而言可列举：未经取代或1个或者2个氢原子被烃基取代的亚甲基、亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基等，更优选为亚甲基、亚异丙基、亚环己基。
作为通式(ra)～(rk)所表示的基团，优选为通式(ra)或通式(rf)所表示的基团。作为通式(ra)所表示的基团，优选为下述的基团：通式(ra)中，n12为0～5的任一整数，x101为苯基(该苯基的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基取代。)，r103为未经取代的碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基，更优选为下述的基团：n12为0～5的任一整数，x101为未经取代的苯基，r103为未经取代的碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基。作为通式(rf)所表示的基团，优选为下述的基团：通式(rf)中，n12为0～5的任一整数，n13为0或1，x103为卤素原子、甲基或三氟甲基，r103为未经取代的碳原子数2～12的直链状的烷基。
作为通式(ch-i)所表示的化合物的r100或r101，特别优选为下述式(ra-1)～(ra-3)或通式(rf-1)～(rf-3)所表示的基团。当r100或r101为这些基团的情况下，左端分别键结于a100(或者d或z101)或a101(或者d或z100)。另外，星号表示手性的碳原子。
[化54]
通式(rf-1)～(rf-3)中，n13表示0或1。另外，通式(ra-1)～(ra-3)、(rf-1)～(rf-3)中，n表示2～12的整数。在通式(ra-1)～(ra-3)、(rf-1)～(rf-3)中，n优选为3～8的整数，更优选为4、5或6。
当通式(ch-i)中的r100或r101为聚合性基团的情况下，作为该聚合性基团，优选为由下述式(r-1)～(r-16)中的任一者所表示的结构构成的基团。式(r-1)～(r-14)、(r-16)所表示的基团的右端及式(r-15)所表示的基团的左端分别键结于a100(或者d或z101)或a101(或者d或z100)。
[化55]
这些聚合性基团通过自由基聚合、自由基加成聚合、阳离子聚合或阴离子聚合而固化。尤其当进行紫外线聚合作为聚合方法的情况下，优选为式(r-1)、式(r-2)、式(r-4)、式(r-5)、式(r-7)、式(r-11)、式(r-13)、式(r-15)或式(r-16)所表示的基团，更优选为式(r-1)、式(r-2)、式(r-7)、式(r-11)、式(r-13)或式(r-16)所表示的基团，进一步优选为式(r-1)、式(r-2)或式(r-16)所表示的基团。
当通式(ch-i)中的r100或r101为含有环结构的手性基的情况下，该基团所含有的环结构可为芳香族，也可为脂肪族。作为烷基可采取的环结构，可列举单环结构、缩合环结构或螺环(spirocyclic)结构，另外，可含有1个或2个以上的杂原子。
通式(ch-i)中、z100及z101分别独立地表示-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-o-coo-、-co-n(r105)-、-n(r105)-co-、-och2-、-ch2o-、-sch2-、-ch2s-、-cf2o-、-ocf2-、-cf2s-、-scf2-、-ch2ch2-、-cf2ch2-、-ch2cf2-、-cf2cf2-、-ch＝ch-、-cf＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝cf-、-c≡c-、-ch＝ch-coo-、-oco-ch＝ch-或单键。此处，r105表示碳原子数1～12的直链状或者支链状的烷基，优选为碳原子数1～6的直链状或者支链状的烷基，更优选为碳原子数1～3的直链状的烷基。当m11为2以上的整数且在一分子中存在多个z100的情况下，它们可相同也可不同。同样地，当m12为2以上的整数且在一分子中存在多个z101的情况下，它们可相同也可不同。作为通式(ch-i)所表示的化合物，z100及z101优选分别独立地为-cf2o-、-ocf2-、-cf2cf2-、-cf＝cf-、-coo-、-oco-、-ch2-ch2-、-c≡c-或单键。
通式(ch-i)中，a100及a101分别独立地为下述(a’)基团、(b’)基团或(c’)基团。当m11为2以上的整数且在一分子中存在多个a100的情况下，它们可相同也可不同。同样地，当m12为2以上的整数且在一分子中存在多个a101的情况下，它们可相同也可不同。
(a’)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子)。
(b’)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-ch＝或不邻接的2个以上的-ch＝可被取代成氮原子)。
(c’)1,4-亚环己烯基、1,4-二环[2.2.2]亚辛基、茚满-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基(存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子，存在于这些基团中的1个-ch＝或不邻接的2个以上的-ch＝可被取代成氮原子)。
上述(a’)基团、(b’)基团及(c’)基团可均未经取代，也可该基团中的1个或2个以上的氢原子被卤素原子、氰基、硝基、碳原子数1～7的烷基(该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代)、碳原子数1～7的烷氧基(该烷氧基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代)、碳原子数1～7的烷羰基(该烷羰基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代)或碳原子数1～7的烷氧羰基(该烷氧羰基中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子或氯原子取代)取代。
作为通式(ch-i)所表示的化合物的a100及a101，优选为上述(a’)基团或上述(b’)基团，更优选为未经取代的反式-1,4-亚环己基；未经取代的1,4-亚苯基；1个或者2个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷羰基或者碳原子数1～4的烷氧羰基取代的反式-1,4-亚环己基；或1个或者2个以上的氢原子被氟原子、氯原子、氰基、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷羰基或者碳原子数1～4的烷氧羰基取代的1,4-亚苯基，进一步优选为未经取代的反式-1,4-亚环己基或未经取代的1,4-亚苯基，进而更优选为未经取代的1,4-亚苯基。
通式(ch-i)中，n11表示0或1，n11为0时，m12为0，且m11为0、1、2、3、4或5。n11及m12为0时，m11优选为1、2、3或4，更优选为1、2或3。
n11为1时，m11与m12分别独立地为0、1、2、3、4或5，优选为1、2、3或4，更优选为1、2或3。n11为1时，m11与m12可彼此不同，但优选为相同。
通式(ch-i)中，d为上述式(d1)～(d4)所表示的2价基团。式(d1)～(d4)中，在标记有黑圆点的部位，分别键结于z101(或者r100)或z101(或者r100)。
上述(d1)或(d3)所表示的基团中，苯环的任意1个或2个以上的任意氢原子可分别独立地被卤素原子(f、cl、br、i)、碳原子数1～20的烷基或碳原子数1～20的烷氧基取代。成为苯环中的氢原子的取代基的碳原子数1～20的烷基或烷氧基，该基团中的1个或2个以上的氢原子可被取代成氟原子，该基团中的1个或2个以上的亚甲基可被-o-、-s-、-coo-、-oco-、-cf2-、-cf＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝cf-或-c≡c-以氧原子或硫原子不相互直接键结的方式取代。
通式(ch-i)所表示的化合物中，作为n11为0的化合物，优选为去除该化合物两端的r100及r101后剩下的部分结构为由下述通式(b1)～(b13)表示的结构。关于通式(b1)～(b13)所表示的结构，两端中的任一端与r100键结，剩余的另一端则与r101键结。其中，具有这些结构的化合物中，r100及r101的至少一者为手性的烷基。
[化56]
通式(b1)～(b13)中，z102与通式(ch-i)中的z100及z101同样。
另外，通式(b1)～(b13)中，a102为1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-ch＝或不邻接的2个以上的-ch＝可被取代成氮原子，存在于该基团中的1个或2个以上的任意氢原子可被卤素原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基取代)。通过取代1,4-亚苯基中的-ch＝、氢原子，能够对含有该化合物的液晶组合物控制结晶性的降低及介电常数各向异性的朝向、大小。
在可靠性方面，相较于a102中的环结构为吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物(即，为存在于1,4-亚苯基中的1个-ch＝或不邻接的2个以上的-ch＝被取代成氮原子的基团的化合物)，优选a102中的环结构为苯环的化合物(即，为存在于1,4-亚苯基中的-ch＝未被取代成氮原子的基团的化合物)。另一方面，在增大介电常数各向异性的方面，相较于a102中的环结构为苯环的化合物，优选a102中的环结构为吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物。具有苯环、环己烷环等烃环的化合物，该化合物所具有的极化性相对较小，但具有吡啶环、嘧啶环等杂环的化合物，该化合物所具有的极化性则相对较大，可使结晶性降低，使液晶性稳定化，因此优选。
通式(ch-i)所表示的化合物中，作为n11及m12为0的化合物，优选下述通式(ch-i-1)～(ch-i-30)。通式(ch-i-1)～(ch-i-30)中，r100、r101及z100表示与通式(ch-i)中的r100、r101及z100相同的意义，r100及r101的至少一者表示手性的烷基，l100～l105分别独立地表示氢原子或氟原子，l100～l105分别独立地表示氢原子或氟原子。
[化57]
[化58]
[化59]
[化60]
[化62]
作为通式(ch-i-1)～(ch-i-30)所表示的化合物，优选为下述化合物：r100及r101中的一者或两者为通式(ra)～(rk)中的任一者所表示的基团；更优选为下述化合物：r100及r101中的一者或两者为上述式(ra-1)～(ra-3)或通式(rf-1)～(rf-3)所表示的基团。作为仅r100及r101中的任一者为通式(ra)～(rk)中的任一者所表示的基团的化合物，优选为r100及r101的剩余一者为碳原子数1～30个的非手性烷基(该烷基中的1个或2个以上的不邻接的亚甲基可被-o-、-s-、-nh-、-n(ch3)-、-co-、-coo-、-oco-、-oco-o-、-s-co-、-co-s-、-ch＝ch-、-cf2-、-cf＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝cf-或c≡c-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素原子或氰基取代)的化合物，更优选r100及r101的剩余一者为碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基的化合物。
作为本申请发明的液晶组合物，优选含有至少1种通式(ch-i-1)～(ch-i-30)中的任一者所表示的化合物，更优选含有通式(ch-i-30)所表示的化合物。作为通式(ch-i-30)所表示的化合物，具体而言，可列举下述通式(ch-i-30-1)～(ch-i-30-6)所表示的化合物。
[化63]
(式中，n13表示0或1，n表示2～12的整数，r102表示碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基。)通式(ch-i-30-1)～(ch-i-30-6)中，r102优选为碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数2～6的烯基或碳原子数2～6的烯氧基。
当n11为1的情况下，通式(ch-i)所表示的化合物会成为在环结构部分具有不对称碳的结构，在该情况下，作为由通式(ch-i)表示的化合物，优选d为上述式(d2)或(d4)的化合物，更优选d为式(d4)的化合物。作为d为式(d2)的化合物，优选为下述通式(k2-1)～(k2-8)所表示的化合物，作为d为式(d4)的化合物，优选为下述通式(k3-1)～(k3-6)所表示的化合物。
[化64]
[化65]
[化66]
通式(k2-1)～(k2-8)、(k3-1)～(k3-6)中，rk分别独立地表示与通式(ch-i)中的r100及r101相同的意义。
作为使用于本申请发明的液晶组合物的手性化合物，优选为通式(k2-1)～(k2-8)或(k3-1)～(k3-6)所表示的化合物中，rk分别独立地为碳原子数1～30个的手性或非手性烷基(该烷基中的1个或2个以上的不邻接的亚甲基可被-o-、-s-、-nh-、-n(ch3)-、-co-、-coo-、-oco-、-oco-o-、-s-co-、-co-s-、-ch＝ch-、-cf2-、-cf＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝cf-或c≡c-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可被卤素原子或氰基取代)的化合物，更优选为rk分别独立地为碳原子数1～16的烷基、碳原子数1～16的烷氧基、碳原子数2～16的烯基或碳原子数2～16的烯氧基的化合物，进一步优选为rk分别独立地为碳原子数3～10的烷基、碳原子数3～9的烷氧基、碳原子数3～10的烯基或碳原子数3～9的烯氧基的化合物。
若进一步详述，则例如优选为式(c01)所表示的化合物。
[化67]
另外，进一步优选为式(c02)所表示的手性剂。
[化68]
作为本申请发明的液晶组合物中所使用的手性剂，可使用轴不对称化合物，具体而言，优选为通式(iv-1)或(iv-2)所表示的化合物。
[化69]
通式(iv-1)及(iv-2)中，r71及r72分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、或碳原子数1～20的烷基。该烷基中的任意1个或2个以上的亚甲基可以氧原子及硫原子不相互直接键结的方式被-o-、-s-、-coo-、-oco-、-ch＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-取代。并且，该烷基中的任意1个或2个以上的氢原子可被卤素原子取代。作为通式(iv-1)或(iv-2)所表示的化合物，r71及r72优选分别独立地为未经取代或可具有取代基的碳原子数1～20的烷基，更优选为碳原子数1～20的未经取代的烷基，进一步优选为碳原子数1～6的未经取代的烷基。
通式(iv-1)及(iv-2)中，a71及a72分别独立地表示芳香族性或者非芳香族性的3、6～8元环或碳原子数9以上的缩合环。这些环结构中的任意1个或2个以上的氢原子可被卤素原子、碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～3的卤烷基取代。另外，该环结构中的任意1个或未互相邻接的2个以上的亚甲基可被-o-、-s-或-nh-取代，该环结构中的任意1个或未互相邻接的2个以上的-ch＝可被-n＝取代。当m71为2以上从而在一分子中存在多个a71的情况下，它们可彼此相同，也可不同。同样地，当m72为2以上从而在一分子中存在多个a72的情况下，它们可彼此相同，也可不同。
作为通式(iv-1)或(iv-2)所表示的化合物，a71及a72优选分别独立地为1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基。也优选为这些基团中的1个或者2个以上的氢原子被卤素原子、碳原子数1～3的烷基或碳原子数1～3的卤烷基取代后的基团。其中，更优选为1个或者2个以上的氢原子可被氟原子取代的1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，进一步优选为未经取代的1,4-亚苯基或未经取代的反式-1,4-亚环己基。
通式(iv-1)及(iv-2)中，z71及z72分别独立地表示单键或碳原子数1～8的亚烷基。该亚烷基中的任意1个或2个以上的亚甲基可以氧原子及硫原子不相互直接键结的方式被-o-、-s-、-coo-、-oco-、-cso-、-ocs-、-n＝n-、-ch＝n-、-n＝ch-、-n(o)＝n-、-n＝n(o)-、-ch＝ch-、-cf＝cf-、或-c≡c-取代。另外，该亚烷基中的任意1个或2个以上的氢原子可被卤素原子取代。当m71为2以上而在一分子中存在多个z71的情况下，它们可彼此相同，也可不同。同样地，当m72为2以上而在一分子中存在多个z72的情况下，它们可彼此相同，也可不同。
作为通式(iv-1)或(iv-2)所表示的化合物，z71及z72优选分别独立地为单键、碳原子数1～4的未经取代的亚烷基、-coo-、-oco-、-ch＝ch-或-c≡c-，更优选为单键、-ch2-、-ch2ch2-、-coo-、-oco-、-ch＝ch-或-c≡c-，更优选为单键、-coo-或-oco-。
通式(iv-1)及(iv-2)中，x71及x72分别独立地表示单键、-coo-、-oco-、-ch2o-、-och2-、-cf2o-、-ocf2-或-ch2ch2-。作为通式(iv-1)或(iv-2)所表示的化合物，x71及x72优选分别独立地为单键、-coo-、-oco-、-ch2o-、-och2-或-ch2ch2-，更优选为单键、-coo-或-oco-。
通式(iv-2)中，r73表示氢原子、卤素原子或-x71-(a71-z71)m71-r71。
通式(iv-1)及(iv-2)中，m71及m72分别独立地表示1～4的整数。其中，通式(iv-2)中，当r73为-x71-(a71-z71)m71-r71的情况下，2个m71中的任一者可为0。作为由通式(iv-1)或(iv-2)表示的化合物，m71及m72优选分别独立地为2或3，更优选为2。
需要说明的是，手性剂可为右旋，也可为左旋，只要根据液晶显示元件的构成适当使用即可。
本申请发明的液晶组合物中，作为诱发间距的手性剂，可转用tn模式或stn模式中所使用的手性剂。
本申请发明的液晶组合物中，作为诱发间距的手性剂，也优选含有一种或两种以上的式(ch-r001)至(ch-r006)所表示的化合物。
[化70]
本申请发明的液晶组合物可在0质量％～5质量％的范围内适当地含有ps模式或psa模式或psva模式中所使用的式(rm-001)～(rm-007)所表示的聚合性化合物。
[化71]
构成聚合性化合物的分子结构的1,4-苯基中的氢原子或氟原子可被氟原子、或甲基、或甲氧基任意地取代。另外，本申请发明所使用的聚合性化合物可如rm-005那样，在环与聚合基之间含有通常被称为间隔基的亚烷基，亚烷基优选为碳原子数1～10。
本申请发明的液晶组合物在含有1质量％～5质量％的聚合性化合物的情况下，上述间隔物优选为碳原子数1至6的亚烷基，从溶解性变得良好的观点而言，进一步优选组合多种聚合性化合物。
本申请发明的液晶组合物在含有0.1质量％～1质量％的聚合性化合物的情况下，优选含有一种或两种以上的式(rm-001)至(rm-007)所表示的聚合性化合物。本申请发明的液晶组合物可含有通式(h-1)至通式(h-4)所表示的受阻酚系化合物来作为抗氧化剂。
[化72]
通式(h-1)至通式(h-4)中，rh1表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，存在于基团中的1个-ch2-或不邻接的2个以上的-ch2-可分别独立地被取代成-o-或-s-，另外，存在于基团中的1个或2个以上的氢原子可分别独立地被取代成氟原子或氯原子。更具体而言，优选为碳原子数2至7的烷基、碳原子数2至7的烷氧基、碳原子数2至7的烯基、或碳原子数2至7的烯氧基，进一步优选为碳原子数3至7的烷基或碳原子数2至7的烯基。
通式(h-4)中，mh4表示碳原子数1至15的亚烷基(该亚烷基中的1个或2个以上的-ch2-可以氧原子不直接邻接的方式被取代成-o-、-co-、-coo-、-oco-)、-och2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-cf2o-、-ocf2-、-cf2cf2-、-ch＝ch-coo-、-ch＝ch-oco-、-coo-ch＝ch-、-oco-ch＝ch-、-ch＝ch-、-c≡c-、单键、1,4-亚苯基(1,4-亚苯基中的任意的氢原子可被氟原子取代)或反式-1,4-亚环己基，优选为碳原子数1至14的亚烷基，若考虑挥发性，则碳原子数优选为大的数值，但若考虑粘度，则碳原子数优选为不过大，因此，进一步优选为碳原子数2至12，进一步优选为碳原子数3至10，进一步优选为碳原子数4至10，进一步优选为碳原子数5至10，进一步优选为碳原子数6至10。
通式(h-1)至通式(h-4)中，1,4-亚苯基中的1个或不邻接的2个以上的-ch＝可被-n＝取代。另外，1,4-亚苯基中的氢原子可分别独立地被氟原子或氯原子取代。
通式(h-1)至通式(h-4)中，1,4-亚环己基中的1个或不邻接的2个以上的-ch2-可被-o-或-s-取代。另外，1,4-亚环己基中的氢原子可分别独立地被氟原子或氯原子取代。
更具体而言，例如可列举式(h-11)至式(h-15)的化合物。
[化73]
当本申请发明的液晶组合物含有抗氧化剂的情况下，其含量的下限优选为10质量ppm，优选为20质量ppm，优选为50质量ppm，其上限优选为10000质量ppm，优选为1000质量ppm，优选为500质量ppm，优选为100质量ppm。
本申请发明的液晶组合物可含有ps型、psa型、psva型等中所使用的聚合性化合物，例如，优选为由两个或三个1,4-亚苯基所构成的聚合性化合物，聚合基优选为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
本申请发明的液晶组合物在具有负的介电常数各向异性的情况下，25℃时的介电常数各向异性(δε)为-2.0至-8.0，优选为-2.0至-6.0，更优选为-2.0至-5.0，特别优选为-2.5至-5.0。
本申请发明的液晶组合物在具有正的介电常数各向异性的情况下，25℃时的介电常数各向异性(δε)为2.0至20.0，优选为2.0至15.0，更优选为2.0至10.0，特别优选为2.0至9.0。
本申请发明的液晶组合物在25℃时的折射率各向异性(δn)为0.08至0.14，更优选为0.09至0.13，特别优选为0.09至0.12。若进一步详述，则当应对薄的单元间隙的情况下，优选为0.10至0.13，当应对厚的单元间隙的情况下，优选为0.08至0.10。
本申请发明的液晶组合物在20℃时的粘度(η)为10至100mpa·s，优选为10至90mpa·s，优选为10至80mpa·s，优选为10至70mpa·s，优选为10至60mpa·s，更优选为10至50mpa·s，优选为10至40mpa·s，特别优选为10至30mpa·s。
本申请发明的液晶组合物在25℃时的旋转粘性(γ1)为20至250mpa·s，优选为25至200mpa·s，优选为30至160mpa·s，优选为30至140mpa·s，优选为40至140mpa·s，优选为40至130mpa·s，优选为40至125mpa·s，更优选为40至120mpa·s，更优选为40至115mpa·s，更优选为40至110mpa·s，特别优选为40至100mpa·s。
本申请发明的液晶组合物的向列相-各向同性液相转变温度(tni)为60℃至130℃，更优选为70℃至120℃，更优选为75℃至110℃，特别优选为80℃至95℃。
本申请发明的液晶组合物由于呈现黑色，可得到与二色性色素的前所未有的高溶解性，因此无25℃或-20℃以下的低温下的析出，或25℃或-20℃以下的低温下的析出被抑制，可在宽广的温度范围内使用。因此，容易应用在重视严苛环境下的适应性的车载用途的显示元件、智能型手机或平板计算机等便携终端、窗玻璃等调光元件等。另外，耐光性、或耐uv性、或耐热性优异，无色泽的变化，或色泽的变化被抑制。
使用了本申请发明的液晶组合物的元件，由于在550nm附近的吸收较大，因此黑色的色泽优异，且并非是以往的暗黑色，而是可得到外观清晰且具有透明感的金属般的黑色，且可得到高对比度。另外，不会有在低温下变得无法使用等以往的不良情况，或是在低温下变得无法使用等以往的不良情况被抑制。另外，耐光性、或耐uv性、或耐热性优异，无色泽的变化，或色泽的变化受到抑制。
在本申请发明的液晶组合物为介电常数各向异性为负的液晶组合物的情况下，优选为apl(反向平行)且va(垂直取向)的液晶显示元件，但是，为了得到高对比度，更优选使取向轴扭转90°，更优选使取向轴扭转240°，在想要得到更高的对比度的情况下，虽然在技术上更为困难，但优选扭转250°、或扭转260°、或扭转270°，也优选扭转360°。
在本申请发明的液晶组合物为介电常数各向异性为正的液晶组合物的情况下，优选为所谓的tn型的液晶显示元件，但是，为了得到高对比度，更优选使取向轴扭转180°，更优选扭转240°、或扭转250°、或扭转260°、或扭转270°。
本申请发明的液晶组合物可使用于液晶显示元件或调光元件。
另外，使用了本申请发明的液晶组合物的液晶显示元件，尤其对于有源矩阵驱动用液晶显示元件有用，可使用于psa模式、psva模式、va模式、ps-ips模式、tn模式、stn模式、ips模式或ps-ffs模式用液晶显示元件。
使用于液晶显示元件的液晶单元的2片基板，可使用玻璃或如塑料般具有柔软性的透明材料，也可其中一方为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板例如可通过将铟锡氧化物(ito)溅射于玻璃板等透明基板上而得到。
滤色器例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制作。若以利用颜料分散法制作滤色器的方法为一例进行说明，则将滤色器用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上，实施图案化处理，然后通过加热或光照射使其固化。通过分别对红、绿、蓝3色进行该工序，可制作滤色器用的像素部。另外，可在该基板上设置设有tft、薄膜二极管、金属绝缘体金属比电阻元件等有源元件的像素电极。
以透明电极层成为内侧的方式使上述基板相对向。此时，可经由间隔件来调整基板的间隔。此时，优选调整成所得到的调光层的厚度为1～100μm。更优选为1.5至10μm，使用偏光板的情况下，优选以对比成为最大的方式调整液晶的折射率各向异性δn与单元厚度d的积。另外，当具有二片偏光板的情况下，也可调整各偏光板的偏光轴，以视角、对比度成为良好的方式进行调整。进一步，也可使用用于扩大视角的相位差膜。作为间隔物，例如可列举：玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等。然后，以设有液晶注入口的形状将环氧系热固化性组合物等密封剂丝网印刷于该基板，将该基板彼此贴合，进行加热使密封剂热固化。
将液晶组合物夹持于2片基板间的方法可使用通常的真空注入法或odf法等。
实施例
以下举出实施例更进一步详述本发明，但本发明并没有限定于这些实施例。另外，下述实施例及比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。
实施例中关于液晶化合物的记载使用以下的代号。
(侧链)
-n-cnh2n+1碳数n的直链状烷基
n-cnh2n+1-碳数n的直链状烷基
-on-ocnh2n+1碳数n的直链状烷氧基
no-cnh2n+1o-碳数n的直链状烷氧基
-v-ch＝ch2
v-ch2＝ch-
-v1-ch＝ch-ch3
1v-ch3-ch＝ch-
-2v-ch2-ch2-ch＝ch2
v2-ch2＝ch-ch2-ch2-
-2v1-ch2-ch2-ch＝ch-ch3
1v2-ch3-ch＝ch-ch2-ch2-
-f-f
-ocf3-ocf3
(连结基)
-cf2o--cf2-o-
-ocf2--o-cf2-
-1o--ch2-o-
-o1--o-ch2-
-coo--coo-
(环结构)
[化74]
实施例中，测得的特性如下。
tni：向列相-各向同性液相转变温度(℃)
tcn：固相-向列相转变温度(℃)
δn：25℃时的折射率各向异性
γ1：25℃时的旋转粘性(mpa·s)
δε：25℃时的介电常数各向异性
k33：25℃时的弹性常数k33
溶解性：将1g左右的液晶组合物放入小玻璃瓶中，在240小时后目视观察有无析出，在无析出的情况下设为“1”，确认到析出的情况下设为“2”。保管温度设为25℃或-20℃。
色泽：目视观察注入有液晶组合物的试验板的黑色的好坏，在具有透明感的黑色的情况下设为“1”，在接近暗灰色的黑色的情况下设为“3”，在介于1与3的中间程度的情况下设为“2”。
t(0v)：是以autronic公司制造的dms-501对注入有液晶组合物的试验板在25℃评价电光学特性时，施加电压为0(v)时的穿透率t(％)。
t(8v)：是以autronic公司制造的dms-501对注入有液晶组合物的试验板在25℃评价电光学特性时，施加电压为8(v)时的穿透率t(％)
耐光性试验：目视观察以atlas公司制造的suntest对注入有液晶组合物的试验板照射24小时照度500w/m2的光后的色泽，在色泽未变化的情况下设为“1”，在色泽产生了若干变化的情况下设为“2”，在色泽产生了变化的情况下设为“3”。
耐热性试验：目视观察以70℃对注入有液晶组合物的试验板加热240小时后的色泽，在色泽未变化的情况下设为“1”，在色泽产生了若干变化的情况下设为“2”，在色泽产生了明显变化的情况下设为“3”。
另外，试验板的单元厚度为3.5μm，垂直取向用取向膜使用jals2096，水平取向用取向膜使用al1051。
(比较例1、比较例2、实施例1及实施例2)
制备host-1的液晶组合物，将呈现紫色的二色性色素g-241、呈现蓝色的二色性色素g-472或m-137、呈现黄色的二色性色素si-486、呈现红色的二色性色素si-426组合，制备lc-a(比较例1)、lc-b(比较例2)、lc-11(实施例1)及lc-12(实施例2)的液晶组合物，对它们的物性及特性进行测定。组合而得的液晶组合物的构成、它们的物性及特性、试验结果如表1所示。
另外，呈现紫色的二色性色素g-241的色度为(0.287，0.245)。
进一步，二色性色素g-241的极大吸收波长为564nm，二色性色素g-472的极大吸收波长为636nm，二色性色素m-137的极大吸收波长为640nm，二色性色素si-486的极大吸收波长为402nm，二色性色素si-426的极大吸收波长为522nm。另外，二色性色素的极大吸收波长由吸光度求出，所述吸光度通过将添加有0.5％的二色性色素的液晶组合物注入涂布有取向膜jals2096的垂直取向的试验板(单元厚度为10μm)，使用光谱仪而测得。
[表1]
制备对于host-1的液晶组合物添加有二色性色素si-426、si-486、g-241及g-472的lc-11。(实施例1)
制备对于lc-11进一步添加有手性剂c01的lc-12。(实施例2)
相对于它们，制备lc-11所含的二色性色素中除去了呈现紫色的二色性色素g-241的液晶组合物，作为lc-a。(比较例1)
制备添加了m-137(非偶氮系二色性色素)代替呈现紫色的二色性色素g-241而得的液晶组合物，作为lc-b。(比较例2)
在lc-11、lc-12、lc-a及lc-b中，由于t(0v)为较大的值，t(8v)为较小的值，因此确认到二色比大、对比度高。
关于溶解性，lc-11、lc-12、lc-a并没有特别的问题，保持了液晶相，但确认到lc-b在25℃保管240小时后析出，可知溶解性较差。另外，在-20℃保管240小时后也确认到析出。由此确认到：通过添加m-137那样的非偶氮系二色性色素，会使溶解性恶化。
关于色调，lc-11及lc-12为具有透明感的清晰的黑色，外观上可满足，相对于此，lc-a及lc-b的色泽为接近灰色的不具透明感的暗灰色，因此外观上不满足。
由上述可知，本申请发明的液晶组合物即lc-11及lc-12，比lc-a及lc-b优异。
将lc-12中所使用的手性剂c01替换成式(ch-r001)的手性剂并进行同样的评价，结果确认到，在溶解性、色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-12同样的结果。
将lc-12中所使用的手性剂c01替换成式(ch-r002)的手性剂并进行同样的评价，结果确认到，在溶解性、色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-12同样的结果。
将lc-12中所使用的手性剂c01替换成式(c02)的手性剂并进行同样的评价，结果确认到，在溶解性、色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-12同样的结果。
将lc-11及lc-12中所使用的通式(ii-11)所表示的化合物3-cy-cy-v替换成v-cy-cy-v，并进行同样的评价，结果确认到，在溶解性、色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-11及lc-12同样的结果。进一步，可知响应速度非常优异。
在lc-11及lc-12中所使用的通式(ii-11)所表示的化合物3-cy-cy-v中，将7.5％替换成3-cy-cy-v1，并进行同样的评价，结果确认到，在溶解性、色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-11及lc-12同样的结果。
在lc-11中添加0.3％的式(rm-001)所表示的聚合性化合物，制作psa液晶显示元件，结果确认到，在色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-11同样的结果。
在lc-11中添加0.4％的式(rm-002)所表示的聚合性化合物，制作psa液晶显示元件，结果确认到，在色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-11同样的结果。
在lc-11中添加0.5％的式(rm-006)所表示的聚合性化合物，制作psa液晶显示元件，结果确认到，在色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-11同样的结果。
在lc-11中添加0.35％的式(rm-007)所表示的聚合性化合物，制作psa液晶显示元件，结果确认到，在色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中，为与lc-11同样的结果。
关于在lc-11中以5ppm至200ppm的范围适当地添加抗氧化剂(h-11)、(h-12)或(h-14)而得的物质，确认到在溶解性、色泽、t(0v)、t(8v)、耐光性试验、耐热性试验中为与lc-11同样的结果。
(实施例3及实施例4)
制备lc-21(实施例3)及lc-22(实施例4)的液晶组合物，对它们的物性及特性进行测定。液晶组合物的构成及它们的物性及特性的结果系如表2所示。
[表2]
制备对于host-2的液晶组合物添加有二色性色素si-426、si-486、g-241及g-472的lc-21；制备对于lc-21进一步添加有手性剂c02的lc-22。
关于lc-21及lc-22，在溶解性方面，无析出，色泽上成为具有透明感的清晰的黑色，外观上可满足；t(0v)为较大的值，t(8v)为较小的值，在耐光性试验及耐热性试验中，在光照射后及加热后并无色泽的变化，良好。
(比较例3、实施例5及实施例6)
制备lc-c(比较例3)、lc-31(实施例5)及lc-32(实施例6)的液晶组合物，对它们的物性及特性进行测定。液晶组合物的构成及它们的物性及特性的结果如表3所示。
[表3]
制备对于host-3的液晶组合物添加有二色性色素si-426、si-486、g-241及g-472的lc-31；制备对于lc-31进一步添加有手性剂c-01的lc-32。
制备在lc-32中所含的二色性色素中添加m-137(非偶氮系二色性色素)来代替g-472而成的液晶组合物lc-c。
lc-c在制备后马上确认到析出，也无法注入至进行各种试验的试验板。另外，在25℃保管240小时后也确认到析出。实际上，在24小时后就已析出，在实用化方面不满足。由此确认到：使用m-137那样的非偶氮系二色性色素，从溶解性的观点而言不优选。
关于lc-31及lc-32，t(0v)为较大的值，t(8v)为较小的值，从而可确认到，二色比大，对比度高。
(实施例7、实施例8、实施例9及实施例10)
制备lc-41(实施例7)、lc-42(实施例8)、lc-43(实施例9)、lc-44(实施例10)来作为介电常数各向异性为正的液晶组合物，将液晶组合物的构成及它们的物性示于表4、表5、表6及表7。
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
将对host-4添加二色性色素si-426、si-486、g-241及g-472而成的本申请发明的液晶组合物lc-41设为实施例7。
将对host-5添加二色性色素si-426、si-486、g-241及g-472而成的本申请发明的液晶组合物lc-42设为实施例8。
将对host-6添加二色性色素si-426、si-486、g-241及g-472而成的本申请发明的液晶组合物lc-43设为实施例9。
将对host-7添加二色性色素si-426、si-486、g-241及g-472而成的本申请发明的液晶组合物lc-44设为实施例10。
关于实施例7、实施例8、实施例9及实施例10，进行了与实施例1同样的评价，结果确认到解决了本申请发明的课题。另外，确认到：进一步添加手性剂时，t(8v)为更小的值。另外，试验板为tn型，单元厚度为6μm，取向膜使用jsr公司制造的al1051。
由以上确认到：本申请发明的液晶组合物不管介电常数为负还是正，都解决了本申请发明的课题。
本申请发明的液晶组合物为高溶解性、作为黑色为优异色泽、兼具大二色比及高对比度，且使用了其的液晶显示元件或调光元件满足了实用上所要求的特性。