本发明涉及含有偶氮系二色性色素的液晶组合物和使用其的液晶显示元件或调光元件。
背景技术：
：液晶材料不仅用于以tv、智能手机为代表的显示文字、图像、影像的各种显示元件，而且作为对光的透过进行调节的调光元件的使用也正在实用化。其中，当使用在主液晶组合物添加了二色性色素的“宾主(gh)型液晶组合物”的情况下，不需要偏光板，因而可期待低成本且透过率高的调光元件。对于gh型液晶组合物，早先就进行了研究，并且不断进行尝试了开发具有有用的元件性能(例如大的二色比、高对比度、在液晶组合物中的高溶解性、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(参照专利文献1)。可是，含有二色性色素的液晶组合物中，根据其构成成分的不同，有的液晶组合物不适合用于液晶显示元件、调光元件，需要性能的进一步提高。例如为了获得大的二色比，需要在液晶组合物中大量含有二色性色素，存在二色性色素、液晶化合物析出这样的组合物溶解性的问题。尤其是为了用作调光元件，必须在宽的温度范围内呈现向列液晶相，但色素的分子量比液晶化合物大，因此低温时的溶解性存在问题。作为调光元件用的主液晶组合物，可以利用介电常数各向异性为负的高可靠性tv用液晶组合物，为了实际用作调光元件用液晶组合物，需要开发低温时的溶解稳定性优异、且同时满足高向列-各向同性转变温度(tni)和对高耐光性、高耐热性有效的低双折射率各向异性(δn)的gh型液晶组合物。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：国际公开第1997/17415号技术实现要素：发明所要解决的课题本申请发明所要解决的课题在于，提供同时满足高对比度、高溶解性、高向列-各向同性转变温度(tni)、对高耐光性和高耐热性有效的低双折射率各向异性(δn)的含有二色性色素的液晶组合物，并且提供使用其的液晶显示元件或调光元件。用于解决课题的方法本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过设为含有1种或2种以上由通式(l)所表示的化合物和3种或4种以上选自偶氮化合物的二色性色素的液晶组合物，能够解决上述课题，从而完成了本申请发明。[化1](式中，rl1和rl2各自独立地表示碳原子数1～12的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上-ch2-各自独立地可被-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-coo-或-oco-取代，ml1表示0、1、2或3，al1、al2和al3各自独立地表示选自由(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-ch2-或不相邻的2个以上-ch2-可被-o-取代。)、(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-ch＝或不相邻的2个以上-ch＝可被-n＝取代。)和(c)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-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基组成的组中的基团，上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、氰基或氟原子取代，al1、al2和a4l3不表示2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,7,8-三氟萘-2,6-二基或3,4,5-三氟萘-2,6-二基，zl1和zl2各自独立地表示单键、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-och2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-ch＝n-n＝ch-、-ch＝ch-、-c≡c-或-cf＝cf，ml1为2或3而al2和zl2存在多个的情况下，al2和zl2各自独立地可以相同也可以不同。)即，本申请发明提供含有1种或2种以上由通式(l)所表示的化合物和3种或4种以上选自偶氮化合物的二色性色素的液晶组合物，此外，还提供使用其的液晶显示元件或调光元件。发明的效果根据本申请发明，能够提供同时满足高对比度、高溶解性、高向列-各向同性转变温度(tni)、对高耐光性和高耐热性有效的低双折射率各向异性(δn)的含有二色性色素的液晶组合物，进一步，通过使用该液晶组合物，可以提供表观上呈良好的黑色、同时具有高对比度、高显示品质、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含有3种或4种以上选自偶氮化合物的二色性色素。作为偶氮化合物，优选含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素。液晶组合物中，作为选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素，可以仅含有3种或4种以上的二偶氮化合物，可以仅含有3种或4种以上的三偶氮化合物，也可以含有二偶氮化合物和三偶氮化合物两者。作为二偶氮化合物或三偶氮化合物，例如优选含有从以下的通式(a)所表示的化合物中选择的化合物。[化2](式中，ra1和ra2各自独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数1～12的烷基、结合有碳原子数1～12的烷基的二烷基氨基，该烷基和二烷基氨基中的1个或不相邻的2个以上-ch2-各自独立地可被-o-、-co-、-coo-或-oco-取代，此外，烷基和二烷基氨基中的氢原子可被氟原子取代，x1和x2各自独立地表示单键、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-och2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-ch＝n-n＝ch-、-ch＝ch-、-c≡c-或-cf＝cf，ar1和ar3各自独立地表示选自[化3](ra3和ra3各自独立地表示碳原子数1～12的烷基。)的基团，这些基团各自独立地可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、氰基或氟原子取代，ar2表示选自[化4]的基团，这些基团各自独立地可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、氰基或氟原子取代，p表示0、1或2，p为2而ar1和x1存在多个的情况下，ar1和x1各自独立地可以相同也可以不同，q表示2或3，ar2各自独立地可以相同也可以不同。)通式(a)中存在的烷基可以为直链状，也可以为支链状。作为偶氮化合物，优选使用至少1种以上选自最大吸收波长为390nm～440nm的二色性色素(以下称为“化合物a”。)、最大吸收波长为490nm～540nm的二色性色素(以下称为“化合物b”。)和最大吸收波长为550～650nm的二色性色素(以下称为“化合物c”。)的二色性色素，更优选含有至少1种以上的化合物a、至少1种以上的化合物b和至少1种以上的化合物c。通过分别具有化合物a、化合物b和化合物c，即使增加二色性色素的总添加量，也能够维持在液晶组合物中的溶解性、低温稳定性。相对于液晶组合物中的二色性色素的总量，前述化合物a、化合物b和化合物c的配合比率a:b:c优选为10～60重量％:10～60重量％:10～60重量％。化合物a、化合物b和化合物c的配合比率根据目标色度适当调节。此外，相对于液晶组合物中的二色性色素的总量，化合物a、化合物b和化合物c的总添加量优选为50重量％以上，优选为60重量％以上，优选为70重量％以上，优选为80重量％以上，优选为90重量％以上，优选为95重量％以上，优选为100重量％。本发明的液晶组合物优选为以标准光源d65中的色度x、y分别为0.310～0.370的方式进行了调节而得到的色度。这是为了得到呈黑色的色味的液晶组合物，得到对比度优异的元件。色度是用cie1931xy坐标系表示的。色度优选在单元厚度10μm的单元中注入有液晶组合物的状态下测定，更优选单元为反平行单元。本发明的液晶组合物中，相对于100重量份液晶组合物，优选含有0.5～5重量份的二色性色素。更具体地，相对于100重量份液晶组合物，优选含有1重量份以上的二色性色素，优选含有1.3重量份以上，优选含有1.5重量份以上，优选含有2.0重量份以上，优选含有2.5重量份以上，优选含有4重量份以下，优选含有3.5重量份以下，优选含有3重量份以下。本申请发明的液晶组合物也可以含有除了二偶氮化合物和三偶氮化合物以外的二色性色素。本申请发明的液晶组合物中所含的二色性色素优选均为偶氮系二色性色素。通过二色性色素均为偶氮系二色性色素，二色性比、液晶组合物的溶解性和低温稳定性进一步优异。本申请发明的液晶组合物含有1种或2种以上由通式(l)所表示的化合物。通式(l)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用。能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、双折射率等期望的性能适当组合使用。关于使用的化合物的种类，例如作为本发明的一个实施方式为1种。或者，在本发明的其他实施方式中为2种、为3种、为4种、为5种、为6种、为7种、为8种、为9种、为10种以上。本发明的组合物中，通式(l)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、双折射率等所要求的性能适当调整。相对于本发明的组合物的总量，式(l)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、为2％、为5％、为8％、为10％、为13％、为15％、为18％、为20％、为22％、为25％、为30％、为40％、为50％、为55％、为60％、为65％、为70％、为75％、为80％。此外，如果含量多则会引起析出等问题，因此优选含量的上限值为85％、为75％、为65％、为55％、为45％、为35％、为30％、为28％、为25％、为23％、为20％、为18％、为15％、为13％、为10％、为8％、为5％。在需要保持本发明的组合物的粘度低、为响应速度快的组合物的情况下，优选上述下限值高且上限值高。进一步，本发明的组合物的电阻率值、vhr高，是高可靠性的组合物，在驱动电压没有限制的情况下，优选上述下限值高且上限值高。此外，当为了保持驱动电压低而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值低且上限值低。在重视可靠性的情况下，优选rl1和rl2均为烷基，在重视降低化合物的挥发性的情况下，优选为烷氧基，在重视粘性的降低的情况下，优选至少一方为烯基。分子内存在的卤原子优选为0、1、2或3个，优选为0或1，在重视与其他液晶分子的相容性的情况下，优选为1。关于rl1和rl2，在其结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，在其结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子与存在氧原子时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。作为烯基，优选从式(r1)至式(r5)中的任一者所表示的基团中选择。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)[化5]在重视响应速度的情况下，ml1优选为0，为了改善向列相的上限温度，优选为2或3，为了取得它们的平衡，优选为1。此外，为了满足作为组合物所要求的特性，优选组合不同值的化合物。在要求增大δn的情况下，al1、al2和al3优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，优选各自独立地表示反式-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、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，更优选表示下述结构，[化6]更优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。在重视响应速度的情况下，zl1和zl2优选为单键。通式(l)所表示的化合物的分子内的卤原子数优选为0个或1个。作为通式(l)，更具体地，优选含有通式(c1)至(c3)所表示的化合物。作为通式(c1)至(c3)所表示的化合物，可以使用1种，也可以组合使用2种以上。[化7]上式中，rd和re各自独立地表示碳原子数1～12的烷基，它们可以为直链状，也可以具有甲基或乙基支链，还可以具有3～6元环的环状结构，存在于基团内的任意-ch2-可被-o-、-ch＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-取代，存在于基团内的任意氢原子可被氟原子或三氟甲氧基取代，优选为碳原子数1～7的直链状烷基、碳原子数2～7的直链状1-烯基、碳原子数4～7的直链状3-烯基、碳原子数1～3的直链状烷氧基或末端被碳原子数1～3烷氧基取代的碳原子数1～5的直链状烷基，进一步特别优选至少一方为碳原子数1～7的直链状烷基、碳原子数2～7的直链状1-烯基或碳原子数4～7的直链状3-烯基。此外，由于支链而产生了不对称碳的情况下，作为化合物，可以是光学活性的，也可以是外消旋体。环g、环h、环i和环j各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，各化合物中，反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基优选为1个以内，其他环优选为反式-1,4-亚环己基或可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基。lg、lh和li为连接基，各自独立地表示单键、亚乙基(-ch2ch2-)、1,2-亚丙基(-ch(ch3)ch2-和-ch2ch(ch3)-)、1,4-亚丁基、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-ch＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-cf＝cf-、-c≡c-或-ch＝nn＝ch-，优选为单键、亚乙基、1,4-亚丁基、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-cf＝cf-、-c≡c-或-ch＝nn＝ch-，优选(c2)中的至少1个、(c3)中的至少2个表示单键。其中，在组合使用通式(c1)至(c3)所表示的化合物的情况下，不同分子中的相同选择项(环g、lg等)可以表示相同取代基，也可以表示不同取代基。此外，通式(c1)至(c3)中，分子内的卤原子数优选为0个或1个。相对于本发明的组合物的总量，通式(c1)至(c3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、为2％、为5％、为8％、为10％、为13％、为15％、为18％、为20％、为22％、为25％、为30％、为40％、为50％、为55％、为60％、为65％、为70％、为75％、为80％。优选含量的上限值为85％、为75％、为65％、为55％、为45％、为35％、为30％、为28％、为25％、为23％、为20％、为18％、为15％、为13％、为10％、为8％、为5％。在需要保持本发明的组合物的粘度低、为响应速度快的组合物的情况下，优选使上述下限值低、使上限值高。进一步，在需要本发明的组合物的电阻率值、vhr高、为高可靠性的组合物的情况下，优选使上述下限值高、使上限值高。此外，当为了保持驱动电压低而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值低、使上限值低。(c1)中的更优选方式可以由以下的通式(c1a)～(c1h)表示。[化8]上述各式中，rf和rg各自独立地表示碳原子数1～7的直链状烷基、碳原子数2～7的直链状1-烯基、碳原子数4～7的直链状3-烯基、碳原子数1～3的直链状烷氧基或末端被碳原子数1～3的烷氧基取代的碳原子数1～5的直链状烷基，至少一方表示碳原子数1～7的直链状烷基、碳原子数2～7的直链状1-烯基或碳原子数4～7的直链状3-烯基。其中，在环g1～环g8为芳香环的情况下，对应的rf要将1-烯基和烷氧基除外，在环h1～环h8为芳香环的情况下，对应的rg要将1-烯基和烷氧基除外。环g1和环h1各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，各化合物中，反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基优选为1个以内，这种情况下，另一个环为反式-1,4-亚环己基或可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基。环g2和环h2各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基，各化合物中，反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基优选为1个以内，这种情况下，另一个环为反式-1,4-亚环己基或可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基。环g3和环h3各自独立地表示可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基，各化合物中可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基优选为1个以内。进一步优选为下述化合物。[化9][化10][化11](c2)中的更优选方式可以由以下的通式(c2a)～(c2m)表示。[化12]上式中，环g1、环g2、环g3、环h1、环h2和环h3表示前述意思，环i1表示与环g1相同的含义，环i2表示与环g2相同的含义，环i3表示与环g3相同的含义。此外，上述各化合物中，反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基优选为1个以内，这种情况下，另一个环为反式-1,4-亚环己基或可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基。进一步优选为下述化合物。[化13][化14]接下来，(c3)中的更优选方式可以由以下的通式(c3a)～(c3f)表示。[化15]上式中，环g1、环g2、环h1、环h2、环i1和环i2表示前述意思，环j1表示与环g1相同的含义，此外环j2表示与环g2相同的含义。此外，上述各化合物中，反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1～2个氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基优选为1个以内，这种情况下，另一个环为反式-1,4-亚环己基或可被1～2个氟原子或甲基取代的1,4-亚苯基。进一步优选为下述化合物。[化16]通式(l)所表示的化合物优选为通式(c1a)和(c2a)，更优选为下述通式(i)。[化17](式中，ri1和ri2各自独立地表示与通式(l)中的rl1和rl2相同的含义，ai1表示与al2相同的含义，ni1表示1或2，当ni1表示2的情况下，存在多个的ai1可以相同也可以不同。)通式(i)中，ri1优选为碳原子数1至5的烷基或碳原子数2至5的烯基，ri2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。在重视元件的响应速度的情况下，优选ri1和ri2的至少一方为碳原子数2至5的烯基，进一步优选为碳原子数2至3的烯基，优选ri1和ri2两者为碳原子数2至5的烯基，进一步优选为碳原子数2至3的烯基。在重视元件的耐光性或耐uv性或耐热性的情况下，优选ri1和ri2的至少一方为碳原子数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ri1和ri2两者为碳原子数1至5的烷基。通式(i)中，关于ni1，在重视元件的响应速度的情况下，ni1优选为1。在重视元件的耐光性或耐uv性或耐热性的情况下，ni1优选为2。本申请发明的液晶组合物优选含有1至80质量％的通式(i)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％。关于本申请发明的液晶组合物，在介电常数各向异性(δε)为负的液晶组合物的情况下，优选进一步含有1种或2种以上由通式(n)所表示的化合物。通式(n)所表示的化合物优选为介电性为负的化合物、δε的符号为负、且其绝对值大于2，更优选大于3。通式(n)所表示的化合物可以单独使用，也可以组合使用。能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、双折射率等期望的性能适当组合使用。[化18](式中，rn1和rn2各自独立地表示碳原子数1～12的烷基，该烷基中的1个或不相邻的2个以上-ch2-各自独立地可被-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-coo-或-oco-取代，mn1表示0、1、2或3，an1、an2和an3各自独立地表示选自由(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-ch2-或不相邻的2个以上-ch2-可被-o-取代。)、(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-ch＝或不相邻的2个以上-ch＝可被-n＝取代。)和(c)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-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基组成的组中的基团，上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)各自独立地可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、氰基或氟原子取代，an1、an2和an3中的至少1个表示2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,7,8-三氟萘-2,6-二基或3,4,5-三氟萘-2,6-二基，zn1和zn2各自独立地表示单键、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-och2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-ch＝n-n＝ch-、-ch＝ch-、-c≡c-或-cf＝cf-，mn1为2或3而an2和zn2存在多个的情况下，an2和zn2各自独立地可以相同也可以不同。)通式(n)中，rn1和rn2各自独立地优选为碳原子数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，进一步优选碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选为碳原子数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)。此外，在其结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基和碳原子数4～5的烯基，在其结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基、直链状的碳原子数1～4的烷氧基和直链状的碳原子数2～5的烯基。为了使向列相稳定化，碳原子与存在氧原子时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。作为烯基，优选选自式(r1)至式(r5)中任一种所表示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)[化19]an1、an2、an21和a23各自独立地，在要求增大δn的情况下，优选为芳香族，为了改善响应速度，优选为脂肪族，优选表示反式-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，更优选表示下述结构，[化20]更优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基。zn11和zn12各自独立地优选表示-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。mn1优选为0、1或2，在想要降低粘度的情况下，mn1优选为0，在想要提高转变温度的情况下，mn1优选为1。相对于本发明的组合物的总量，式(n)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、为10％、为20％、为30％、为40％、为50％、为55％、为60％、为65％、为70％、为75％、为80％。优选含量的上限值为95％、为85％、为75％、为65％、为55％、为45％、为35％、为25％、为20％。在需要保持本发明的组合物的粘度低、为响应速度快的组合物的情况下，优选上述下限值低且上限值低。进一步，在要求本发明的组合物的电阻率值、vhr高、为高可靠性的组合物的情况下，优选上述下限值低且上限值低。此外，在当为了保持驱动电压低而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值高且使上限值高。作为通式(n)，优选含有通式(n-i)。[化21](式中，rni1、rni2、zni1和mni1各自独立地表示与通式(n)中的rn1、rn2、zn1和mn1相同的含义，ani1和ani2各自独立地表示选自由(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-ch2-或不相邻的2个以上-ch2-可被-o-和/或-s-取代)、(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-ch2-或不相邻的2个以上-ch2-基可被-n-取代)和(c)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-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基组成的组中的基团，上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)上的氢原子相互独立地可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、cn或卤素取代。)ani1和ani2相互独立地优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，在想要降低粘度的情况下，更优选为反式-1,4-亚环己基，在想要增大双折射率各向异性的情况下，更优选为1,4-亚苯基。此外，优选各基团未经取代。此外，作为通式(n)，优选含有1种或2种以上选自通式(v)或通式(vi)的化合物。[化22]式中，r51和r61相互独立地表示与通式(n)中的rn1相同的含义，r52和r62相互独立地表示与通式(n)中的rn2相同的含义。a51、a52、a53、a61、a62和a63相互独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基，1,4-亚苯基上存在的1个或2个以上的氢原子相互独立地可被卤素取代，本发明中相互独立地优选为反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基，在想要降低粘度的情况下，优选为反式-1,4-亚环己基，在想要提高双折射率的情况下，优选为1,4-亚苯基。z51、z52、z61和z62相互独立地表示单键、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-och2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-ch＝n-n＝ch-、-ch＝ch-、-c≡c-或-cf＝cf-，本发明中相互独立地优选为-ch2o-、-och2-或单键。a51、a52、a61和a62相互独立地表示0、1或2，a51+a52表示0、1或2，a61+a62表示0、1或2，在a51表示2的情况下，存在的2个a51可以相同也可以不同，在a52表示2的情况下，存在的2个a52可以相同也可以不同，在a51表示2的情况下，存在的2个z51可以相同也可以不同，在a52表示2的情况下，存在的2个z52可以相同也可以不同，在a61表示2的情况下，存在的2个a61可以相同也可以不同，在a62表示2的情况下，存在的2个a62可以相同也可以不同，在a61表示2的情况下，存在的2个z61可以相同也可以不同，在a62表示2的情况下，存在的2个z62可以相同也可以不同。本发明中相互独立地，在想要降低粘度的情况下，优选为0，在想要提高转变温度的情况下，a51+a52和a61+a62优选为1或2。作为前述通式(v)，优选含有通式(n-1d)。[化23](式中，rn1和rn2分别表示与通式(n)中的rn1和rn1相同的含义，nnd11表示1或2。)此外，作为通式(n)，可以含有下述通式(n-1a)～(n-1g)所表示的化合物组中的任一种以上。[化24](式中，rn1和rn2表示与通式(n)中的rn1和rn1相同的含义，nna11表示0或1，nnb11表示1或2，nnc11表示0或1，nne11表示1或2，nnf11表示1或2，nng11表示1或2，ane11表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，ang11表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基且至少1个表示1,4-亚环己烯基，zne11表示单键或亚乙基且至少1个表示亚乙基。)关于本申请发明的液晶组合物，在介电常数各向异性(δε)为正的液晶组合物的情况下，优选进一步含有1种或2种以上的选自以下通式(a1)至(a3)和通式(b1)至(b3)所表示的化合物组的化合物。选自通式(a1)至(a3)和通式(b1)至(b3)所表示的化合物组的化合物优选是介电性为正的化合物，δε的符号为正且其绝对值大于2。选自通式(a1)至(a3)和通式(b1)至(b3)所表示的化合物组的化合物可以单独使用，也可以组合使用。能够组合的化合物的种类没有特别限制，根据低温时的溶解性、转变温度、双折射率等期望的性能适当组合使用。通式(a1)至(a3)所表示的化合物是所谓氟系(卤系)的p型化合物。[化25](式中，rb表示碳原子数1～12的烷基，它们可以为直链状，也可以具有甲基或乙基支链，还可以具有3～6元环的环状结构，存在于基团内的任意-ch2-可被-o-、-ch＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-取代，存在于基团内的任意氢原子可被氟原子或三氟甲氧基取代，由于支链而产生了不对称碳的情况下，作为化合物，可以是光学活性的，也可以是外消旋体，环a、环b和环c各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的1,4-亚苯基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，la、lb和lc各自独立地表示单键、亚乙基(-ch2ch2-)、1,2-亚丙基(-ch(ch3)ch2-和-ch2ch(ch3)-)、1,4-亚丁基、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-ch＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-cf＝cf-、-c≡c-或-ch＝nn＝ch-，环z表示通式(la)～(lc)所表示的取代基，[化26](式中，ya～yj各自独立地表示氢原子或氟原子，pa表示氟原子、氯原子、三氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲基或二氟甲基或被2个以上的氟原子取代的碳原子数2或3的烷氧基、烷基、烯基或烯氧基。)rb优选为碳原子数1～7的直链状烷基、碳原子数2～7的直链状1-烯基、碳原子数4～7的直链状3-烯基、末端被碳原子数1～3的烷氧基取代的碳原子数1～5的烷基。环a、环b和环c优选为反式-1,4-亚环己基、反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被氟原子取代的萘-2,6-二基或可被1～2个氟原子取代的1,4-亚苯基。尤其在环b为反式-1,4-亚环己基或反式十氢萘-反式-2,6-二基的情况下，环a优选为反式-1,4-亚环己基，在环c为反式-1,4-亚环己基或反式十氢萘-反式-2,6-二基的情况下，环b和环a优选为反式-1,4-亚环己基。此外，(a3)中环a优选为反式-1,4-亚环己基。la、lb和lc优选为单键、亚乙基、1,4-亚丁基、-coo-、-ocf2-、-cf2o-、-cf＝cf-或-c≡c-，特别优选为单键或亚乙基。此外，优选(a2)中的至少1个、(a3)中的至少2个表示单键。环z中，优选(la)中的ya和yb中的至少1个为氟原子，优选(lb)中的yd～yf中的至少1个为氟原子，特别是yd进一步优选为氟原子。末端基pa优选为氟原子、三氟甲氧基或二氟甲氧基，特别优选为氟原子。其中，在组合使用通式(a1)至(a3)所表示的化合物的情况下，不同分子中的相同选择项(环a、la等)可以表示相同取代基，也可以表示不同取代基。此外，通式(a1)至(a3)中，本发明的通式(i)和(ii)除外。相对于本发明的组合物的总量，通式(a1)至(a3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为5％，为8％，为10％，为13％，为15％，为18％，为20％，为22％，为25％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％，为5％。在需要保持本发明的组合物的粘度低、为响应速度快的组合物的情况下，优选使上述下限值高、使上限值高。进一步，在需要本发明的组合物的电阻率值、vhr高、为高可靠性的组合物的情况下，优选使上述下限值低、上限值低。此外，当为了保持驱动电压低而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值高、使上限值高。通式(a1)～(a3)中的更优选方式可以由以下的通式(a1a)～(a3c)表示。[化27](式中，a、b、c、ya和yb表示与通式(a1)至(a3)中的a、b、c、ya和yb相同的含义。)进一步优选为下述化合物。[化28][化29]通式(b1)至(b3)所表示的化合物是所谓氰系的p型化合物。[化30](式中，rc表示碳原子数1～12的烷基，它们可以为直链状，也可以具有甲基或乙基支链，还可以具有3～6元环的环状结构，存在于基团内的任意-ch2-可被-o-、-ch＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-取代，存在于基团内的任意氢原子可被氟原子或三氟甲氧基取代，由于支链而产生了不对称碳的情况下，作为化合物，可以是光学活性的，也可以是外消旋体，环d、环e和环f各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的1,4-亚苯基、可被1个以上的氟原子取代的萘-2,6-二基、可被1个以上的氟原子取代的四氢萘-2,6-二基、可被氟原子取代的1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，ld、le和lf各自独立地表示单键、亚乙基(-ch2ch2-)、1,2-亚丙基(-ch(ch3)ch2-和-ch2ch(ch3)-)、1,4-亚丁基、-coo-、-oco-、-ocf2-、-cf2o-、-ch＝ch-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-cf＝cf-、-c≡c-、-och2-、-ch2o-或-ch＝nn＝ch-，环y为芳香环且表示以下的通式(ld)～(lf)所表示的取代基，[化31](式中，yk～yq各自独立地表示氢原子或氟原子。)末端基pb表示氰基(-cn)、氰氧基(-ocn)或-c≡ccn。)rc优选为碳原子数1～7的直链状烷基、碳原子数2～7的直链状1-烯基、碳原子数4～7的直链状3-烯基、末端被碳原子数1～3的烷氧基取代的碳原子数1～5的烷基。环d、环e和环f优选为反式-1,4-亚环己基、反式十氢萘-反式-2,6-二基、可被氟原子取代的萘-2,6-二基或可被1～2个氟原子取代的1,4-亚苯基。尤其在环e为反式-1,4-亚环己基或反式十氢萘-反式-2,6-二基的情况下，环d优选为反式-1,4-亚环己基，在环f为反式-1,4-亚环己基或反式十氢萘-反式-2,6-二基的情况下，环d和环e优选为反式-1,4-亚环己基。此外，(b3)中，环d优选为反式-1,4-亚环己基。ld、le和lf优选为单键、亚乙基、-coo-、-ocf2-、-cf2o-、-cf＝cf-或-c≡c-，特别优选为单键、亚乙基或-coo-。此外，优选(b2)中的至少1个、(b3)中的至少2个表示单键。环y中，(le)中的ym优选为氟原子。末端基pb优选为氰基。其中，在组合使用通式(b1)至(b3)所表示的化合物的情况下，不同分子中的相同选择项(环d、ld等)可以表示相同取代基，也可以表示不同取代基。此外，通式(b1)至(b3)中，本发明的通式(i)和(ii)是除外的。相对于本发明的组合物的总量，通式(b1)至(b3)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％，为2％，为5％，为8％，为10％，为13％，为15％，为18％，为20％，为22％，为25％，为30％，为40％，为50％，为55％，为60％，为65％，为70％，为75％，为80％。优选含量的上限值为85％，为75％，为65％，为55％，为45％，为35％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％，为5％。在需要保持本发明的组合物的粘度低、为响应速度快的组合物的情况下，优选使上述下限值低、使上限值高。进一步，在需要本发明的组合物的电阻率值、vhr高、为高可靠性的组合物的情况下，优选使上述下限值低、使上限值高。此外，当为了保持驱动电压低而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值高、使上限值高。通式(b1)～(b3)中的更优选方式可以由以下的通式(b1a)～(b2c)表示。[化32](式中，a、b、yk和yl表示与通式(b1)至(b3)中的a、b、yk和yl相同的含义。)进一步优选为下述化合物。[化33][化34]本申请发明的液晶组合物优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(l)所表示的化合物、以及通式(n)所表示的化合物，优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(i)所表示的化合物、以及通式(n)所表示的化合物。本申请发明的液晶组合物优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(l)所表示的化合物、以及通式(n-i)所表示的化合物，优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(l)所表示的化合物、通式(n-i)所表示的化合物、以及选自通式(v)或通式(vi)的化合物。本申请发明的液晶组合物优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(l)所表示的化合物、以及选自通式(v)或通式(vi)的化合物，优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(l)所表示的化合物、以及通式(v)所表示的化合物。本申请发明的液晶组合物优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(l)所表示的化合物、以及选自通式(a1)至(a3)和通式(b1)至(b3)所表示的化合物组的化合物，优选同时含有3种或4种以上选自二偶氮化合物和三偶氮化合物的二色性色素、通式(i)所表示的化合物、以及选自通式(a1)至(a3)和通式(b1)至(b3)所表示的化合物组的化合物。相对于主液晶组合物的总量，通式(l)和通式(n)所表示的化合物的合计优选含量的下限值为80％、为85％、为88％、为90％、为92％、为93％、为94％、为95％、为96％、为97％、为98％、为99％、为100％。优选含量的上限值为100％、为99％、为98％、为95％。相对于主液晶组合物的总量，通式(l)、通式(a1)至(a3)和通式(b1)至(b3)所表示的化合物的合计优选含量的下限值为80％、为85％、为88％、为90％、为92％、为93％、为94％、为95％、为96％、为97％、为98％、为99％、为100％。优选含量的上限值为100％、为99％、为98％、为95％。相对于主液晶组合物的总量，通式(l)、通式(a1a)至(a3c)和通式(b1a)至(b2c)所表示的化合物的合计优选含量的下限值为80％、为85％、为88％、为90％、为92％、为93％、为94％、为95％、为96％、为97％、为98％、为99％、为100％。优选含量的上限值为100％、为99％、为98％、为95％。本申请发明的组合物优选不含有在分子内具有过酸(-co-oo-)结构等氧原子等杂原子彼此结合而成的结构的化合物。在重视组合物的可靠性和长期稳定性的情况下，相对于前述组合物的总质量，具有羰基的化合物的含量优选设为5％以下，更优选设为3％以下，进一步优选设为1％以下，最优选实质上不含有。在重视对uv照射的稳定性的情况下，相对于前述组合物的总质量，优选将有氯原子取代的化合物的含量设为15％以下，优选设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选实质上不含有。优选增加分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量，相对于前述组合物的总质量，优选将分子内的环结构全部为6元环的化合物的含量设为80％以上，更优选设为90％以上，进一步优选设为95％以上，最优选实质上仅由分子内的环结构全部为6元环的化合物构成组合物。为了抑制组合物的氧化导致的劣化，优选减少具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量，相对于前述组合物的总质量，优选将具有亚环己烯基的化合物的含量设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选实质上不含有。在重视粘度的改善和tni的改善的情况下，优选减少分子内具有氢原子可被卤素取代的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量，相对于前述组合物的总质量，优选将分子内具有前述2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量设为10％以下，优选设为8％以下，更优选设为5％以下，优选设为3％以下，进一步优选实质上不含有。本申请中，实质上不含有的意思是，除了非刻意地含有的物质以外不含有。本发明的组合物所含的化合物具有烯基作为侧链时，在前述烯基结合于环己烷的情况下，该烯基的碳原子数优选为2～5，在前述烯基结合于苯的情况下，该烯基的碳原子数优选为4～5，优选前述烯基的不饱和键不与苯直接结合。为了提高本发明中液晶组合物的稳定性，优选添加抗氧化剂、紫外线(uv)吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等稳定剂。作为抗氧化剂，可列举氢醌衍生物、亚硝基胺系阻聚剂、受阻酚系抗氧化剂等，更具体地，可列举叔丁基氢醌、甲基氢醌、和光纯药工业株式会社制的“q-1300”、“q-1301”、basf公司的“irganox1010”、“irganox1035”、“irganox1076”、“irganox1098”、“irganox1135”、“irganox1330”、“irganox1425”、“irganox1520”、“irganox1726”、“irganox245”、“irganox259”、“irganox3114”、“irganox3790”、“irganox5057”、“irganox565”等。作为uv吸收剂，从对波长370nm以下的紫外线的吸收能力优异以及良好的液晶显示性的观点出发，优选对波长400nm以上的可见光的吸收少的物质。更具体地，可列举例如受阻酚系化合物、羟基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络盐系化合物、三嗪系化合物，作为受阻酚系化合物，可列举2,6-二叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四〔3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、n,n’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-异氰脲酸酯。作为苯并三唑系化合物，可列举2-(2′-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2,2-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2h-苯并三唑-2-基)苯酚)、(2,4-双-(正辛基硫代)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、三乙二醇-双〔3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、n,n’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、(2-(2′-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑、2,6-二叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四〔3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕，也可以优选使用basf日本(株)制的tinuvin109、tinuvin171、tinuvin326、tinuvin327、tinuvin328、tinuvin770、tinuvin900、tinuvin928、由chemiprokaseikaisha(株)制的kemisorb71、kemisorb73、kemisorb74。相对于聚合性液晶组合物，稳定剂的添加量优选为0.01～2.0质量％，更优选为0.05～1.0质量％、0.05～0.5质量％，更优选为0.1～1.0质量％，更优选为0.1～0.5质量％。除了上述化合物以外，本申请发明的液晶组合物还可以含有从通常的向列液晶、近晶液晶、胆甾液晶、手性剂和聚合性化合物中选择的化合物。作为诱导螺距的手性剂，本申请发明的液晶组合物可以使用具有不对称原子的化合物，可以使用轴不对称化合物，也可以将它们混合使用。作为诱导螺距的手性剂，优选为具有不对称碳原子的化合物，优选为具有1个或2个以上的1,4-亚苯基(该基团中的氢原子中的1个或2个可被氟、甲基、甲氧基取代。)的分子结构。为了改善或调整螺距的温度依赖性，还可以混合使用多种手性剂。本申请发明的液晶组合物可以含有ps型、psa型、psva型等中使用的聚合性化合物作为聚合性化合物，例如优选为由2个或3个1,4-亚苯基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。具体地，可以在0质量％至5质量％的范围内适当含有式(rm-001)至(rm-007)所表示的聚合性化合物。也可以在0质量％至5质量％的范围内适当含有在0质量％至5质量％的范围内适当含有如下所表示的聚合性化合物。[化35]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以任意地被氟原子或甲基或甲氧基取代。此外，本申请发明中使用的聚合性化合物可以像rm-005那样在环与聚合基之间包括通常被称为间隔基的亚烷基，亚烷基优选碳原子数为1至10。当本申请发明的液晶组合物含有1质量％至5质量％的聚合性化合物的情况下，上述间隔基优选为碳原子数1至6的亚烷基，从溶解性变好的观点出发，进一步优选将多种聚合性化合物组合。当本申请发明的液晶组合物含有0.1质量％至1质量％的聚合性化合物的情况下，优选含有1种或2种以上由式(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是介电常数各向异性(δε)为正或负的向列液晶组合物。在液晶组合物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-6.0，更优选为-2.0至-5.0，特别优选为-2.5至-5.0。当本申请发明的液晶组合物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的25℃时的双折射率各向异性(δn)为0.070至0.200，更优选0.09至0.13，特别优选为0.09至0.12。本申请发明的液晶组合物的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，进一步优选为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的25℃时的旋转粘度(γ1)为40至250mpa·s，优选为40至200mpa·s，优选为40至160mpa·s，优选为40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，进一步优选为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-各向同性液体相转变温度(tni)优选为80℃以上，优选为90℃以上，优选为100℃以上，优选为110℃以上，优选为120℃以上，特别优选调节至90℃至115℃。本申请发明的液晶组合物呈黑色、可获得二色性色素和在此之前所没有的高溶解性，因此在25℃或-20℃以下的低温时没有析出或析出被抑制，能够在宽的温度范围内使用。因此，容易用于重视对严酷环境的适应性的车载用途的显示元件、智能手机和平板等便携终端、窗玻璃等调光元件等。此外，耐光性或耐uv性或耐热性优异，没有色味的变化或变化被抑制。关于使用本申请发明的液晶组合物的元件，黑色的色味优异，并非以往暗淡的黑色，而是可获得表观上具有鲜明透明感的金属质感的黑色，可获得高对比度。此外，不会发生低温时无法使用等以往的不良状况，或不良状况被抑制。此外，耐光性或耐uv性或耐热性优异，没有色味的变化或变化被抑制。关于本申请发明的液晶组合物，在介电常数各向异性为负的液晶组合物的情况下，优选为apl(反平行)且va(垂直取向)的液晶显示元件，为了获得高对比度，进一步优选使取向轴扭曲90°，进一步优选扭曲240°，在想要获得进一步高的对比度的情况下，在技术上更困难，优选为扭曲250°或扭曲260°或扭曲270°，也优选为扭曲360°。此外，当作为具有液晶组合物为负的介电常数各向异性的液晶组合物的情况下，预倾角优选为80°～90°。在本申请发明的液晶组合物为具有正的介电常数各向异性的液晶组合物的情况下，优选为所谓tn型或stn型的液晶显示元件，为了获得高对比度，进一步优选使取向轴扭曲180°，进一步优选扭曲240°或扭曲250°或扭曲260°或扭曲270°或扭曲360°以上。此外，在液晶组合物为具有正的介电常数各向异性的液晶组合物的情况下，预倾角优选为1°～15°。本申请发明的液晶组合物可以用于液晶显示元件或调光元件。此外，使用本申请发明的液晶组合物的液晶显示元件对有源矩阵驱动用液晶显示元件是有用的，可以用于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。元件中使用的液晶单元的两块基板可以使用玻璃或像塑料那样具有柔软性的透明材料，另一方可以为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板例如可以通过在玻璃板等透明基板上溅射氧化铟锡(ito)而获得。为了提高元件的对比度，优选使用实施了ar涂布等防眩光处理的基板。滤色器例如可以通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制成。以利用颜料分散法制成滤色器的方法为一例进行说明，将滤色器用的固化性着色组合物涂布在该透明基板上，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、蓝三种颜色进行该工序，可以制成滤色器用的像素部。此外，还可以在该基板上设置设有tft、薄膜二极管、金属绝缘体金属电阻元件等有源元件的像素电极。使前述基板以透明电极层为内侧的方式相对。此时，可以通过间隔物来调整基板的间隔。此时，优选以得到的调光层的厚度为1～100μm的方式调整。进一步优选为1.5至10μm，在使用偏光板的情况下，优选以对比度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之积。在液晶组合物含有手性剂的情况下，液晶组合物的扭曲间距(p)优选为2μm～20μm。更具体地，扭曲间距(p)根据tn模式、stn模式等液晶显示元件的模式适当调整。此外，在液晶组合物含有手性剂的情况下，优选扭曲间距(p)与单元厚度d的关系即d/p值满足0.5～2.2。具体地，根据扭曲角，以扭曲间距(p)与单元厚度(d)的关系d/p值成为最适的方式进行调节。最适的d/p值为不出现反相扭曲畴、条纹畴等取向缺陷的区域。例如在扭曲240°的情况下，最适的d/p值存在于0.45～0.66的范围内。优选通过目测、显微镜等对畴进行观察，以不产生取向缺陷的方式进行调整。此外，在具有两块偏光板的情况下，也可以对各偏光板的偏光轴进行调整，以视野角、对比度变得良好的方式进行调整。进一步，还可以使用用于扩大视野角的相位差膜。作为间隔物，可列举例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀材料等。然后，将环氧系热固化性组合物等密封剂以设有液晶注入口的形式丝网印刷于该基板上，将该基板彼此贴合，加热使密封剂热固化。作为在两块基板间夹持液晶组合物的方法，可以使用通常的真空注入法或odf法等。本发明的元件中，还可以在液晶单元中层叠使用例如对400nm以下波长的光进行过滤的膜作为紫外线过滤膜。本发明的元件可以以单层的液晶单元形式使用，也可以将多个液晶单元层叠两层或三层以上而使用。在层叠使用多个单元的情况下，从提高对比度的观点出发，优选将经反平行取向处理的垂直取向单元以90°正交的方式层叠。实施例以下列举实施例进一步对本发明进行详述，但本发明不限于这些实施例。此外，以下的实施例和比较例的组合物中的“％”的意思是“质量％”。实施例中关于液晶化合物的记载使用以下的简写。(环结构)[化36](侧链结构和连接结构)[表1]式中的记载表示的取代基和连接基1-ch3-2-c2h5-3-n-c3h7-4-n-c4h9-5-n-c5h11-v-ch2＝ch-v2-ch2＝ch-ch2-ch2-1v2-ch3-ch＝ch-ch2-ch2--1-ch3-2-c2h5-3-n-c3h7-o2-oc2h5-v0-ch＝ch2-v1-ch＝ch-ch3-2v-ch2-ch2-ch＝ch2-f-f-ocf3-ocf3-cn-cn-单键-e--coo--ch2ch2--ch2ch2--cffo--cf2o--t--c≡c--o1--och2--1o--ch2o-实施例中测定的特性如下。tni：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)使用梅特勒公司制的热载台，利用尼康偏光显微镜测定。δn：25℃时的折射率各向异性使用阿贝折射仪测定。δε：25℃时的介电常数各向异性使用安捷伦公司制的lcr测试仪测定。η：体积流动粘度[mpa·s](20℃)使用e型粘度计测定。溶解性：将0.5g左右的液晶组合物放入试管内，脱气、填充氮气后盖上盖，在恒温槽中保存，240小时后目测观察析出的有无。没有析出的情况记为“○”，确认到析出的情况记为“×”。关于保存温度，分别在-25℃、-15℃和0℃进行。色度：色度是使d65标准光源的光从注入了液晶组合物的测试面板(单元厚度10μm)透过时透射光的色度。使用dms-501光谱仪，由led光源的光谱和gh-lcd透射光的光谱换算出d65光源的色度，用cie1931xy坐标系表示。透过率(断开)：对于注入了液晶组合物的测试面板，用白色led光源(autronic公司制dms-501)在25℃评价电光学特性时，施加电压为0(v)时的透过率(％)。透过率(接通)：对于注入了液晶组合物的测试面板，用白色led光源(autronic公司制dms-501)在25℃评价电光学特性时，施加电压为810(v)时的透过率(％)。螺距：在楔形单元内注入已知螺距的标准母料和试样，由根据标准母料求得的楔形单元的角度θ和向错线的间隔算出。(比较例1、比较例2、实施例1和实施例2)使用作为偶氮色素(a)的呈黄色的二偶氮化合物(4-[4-{4-(4-乙基苄氧基)苯基偶氮}-2-甲基苯基偶氮]-4'-乙氧基羰基联苯)、作为偶氮色素(b)的呈红色的三偶氮化合物(4-n,n-二乙基氨基-4'-[4-(3,5,5-三甲基己氧基)苯基偶氮}苯基偶氮]偶氮苯)、作为偶氮色素(c)的呈蓝色的三偶氮化合物(4-[4{4-(1-庚基-2,2,4,7-四甲基-1,2,3,4-四氢喹啉-6-基偶氮)萘-1-基偶氮}萘-1-基偶氮]苯甲酸4-戊基苯酯)、以及作为比较用色素的蒽醌，调制以下表中所示的比较例1、比较例2、实施例1和实施例2的液晶组合物，测定它们的物性和特性。偶氮色素(a)的最大吸收波长为402nm，偶氮色素(b)的最大吸收波长为522nm，偶氮色素(c)的最大吸收波长为636nm。其中，二色性色素的最大吸收波长是，将二色性色素按各二色性色素为0.5％的比例添加至100％标准母料(rd-001)中，注入单元厚度10μm的反平行单元，由使用光谱仪(dms-501)测定的吸光度求出。表中的液晶组合物的比例用质量份表示。此外，使用这些液晶组合物，制作单元厚度d为10μm的垂直取向的测试面板用液晶单元。组合而成的液晶组合物的构成、它们的物性和特性、试验结果如表2所示。其中，δn、δε和η的值为主液晶(hlc)的物性值。[表2]根据实施例1、2和比较例1、2可知，与蒽醌系相比，添加偶氮系色素则在主液晶组合物中的溶解性更高。此外，通过含有介电常数各向异性为负的、相当于通式(n-i)的化合物，能够在不对粘度、介电常数各向异性和折射率各向异性产生影响的情况下使tni的值提高。进一步，通过含有相当于通式(n-i)的化合物，低温保存性提高。(实施例6～10)调制以下表中所示的实施例6～10的液晶组合物，测定它们的物性和特性。表中的液晶组合物的比例用质量份表示。此外，使用这些液晶组合物，制作单元厚度d为10μm的垂直取向的测试面板用液晶单元。组合而成的液晶组合物的构成、它们的物性和特性、试验结果如表3所示。其中，δn、δε和η的值为主液晶(hlc)的物性值。[表3]根据实施例2、7、8的结果和实施例6、9的结果可知，由于手性剂的添加，[断开透过率]-[接通透过率]的值变大，对比度得以改善。此外，与反平行取向的液晶单元(实施例2和6)相比扭曲角变大，为240°(实施例7)、360°(实施例8和9)，因此可知[断开透过率]-[接通透过率]的值变大、对比度得以改善。此外，根据实施例10，本发明的液晶组合物即使增加偶氮系色素的含量，溶解性也良好，能够提高对比度。(实施例11～15)调制以下表中所示的实施例11～15的液晶组合物，测定它们的物性和特性。表中的液晶组合物的比例用质量份表示。此外，使用这些液晶组合物，制作单元厚度d为10μm或5μm的垂直取向的测试面板用液晶单元。实施例11、14、15是，使制作的两块液晶单元的取向轴以90°正交的方式层叠，制作测试面板用液晶单元。此外，实施例13和15使用实施了ar涂布处理的基板。组合而成的液晶组合物的构成、它们的物性和特性、试验结果如表4所示。其中，δn、δε和η的值为主液晶(hlc)的物性值。[表4]根据实施例12和13、以及实施例14和15的结果可知，实施ar涂布则对比度得以改善。此外，根据实施例10和实施例11、14和15的结果可知，与单元为单层相比，使反平行单元以90°正交的方式配置而成的两层结构能够使接通透过率更低。(实施例16～19)调制以下表中所示的实施例16～19的液晶组合物，测定它们的物性和特性。表中的液晶组合物的比例用质量份表示。此外，使用这些液晶组合物，制作单元厚度d为10μm或5μm的垂直取向的测试面板用液晶单元。实施例11、14、15是，使制作的两块液晶单元的取向轴以90°正交的方式层叠，制作测试面板用液晶单元。此外，实施例13和15使用实施了ar涂布处理的基板。组合而成的液晶组合物的构成、它们的物性和特性、试验结果如表5和表6所示。其中，δn、δε和η的值为主液晶(hlc)的物性值。[表5][表6](比较例3、实施例20～24)调制以下表中所示的实施例20～23的液晶组合物，测定它们的物性和特性。表中的液晶组合物的比例用质量份表示。此外，使用这些液晶组合物，制作单元厚度d为10μm或6μm的、水平取向且扭曲角为0°的反平行单元、或扭曲角为240°的stn单元。组合而成的液晶组合物的构成、它们的物性和特性、试验结果如表7和表8所示。其中，δn、δε和η的值为主液晶(hlc)的物性值。[表7][表8](实施例25、26)调制以下表中所示的实施例25、26的液晶组合物，测定它们的物性和特性。表中的液晶组合物的比例用质量份表示。此外，使用这些液晶组合物，制作单元厚度d为10μm或6μm的水平取向的测试面板用液晶单元。组合而成的液晶组合物的构成、它们的物性和特性、试验结果如表9和表10所示。其中，δn、δε和η的值为主液晶(hlc)的物性值。[表9][表10](实施例27、28)与实施例2同样地操作，制作实施例26的测试面板用液晶单元。此外，使用粘贴有对400nm以下的光进行过滤的膜的基板，除此以外，与实施例2同样地操作，制作实施例27的测试面板用液晶单元。接下来，测定实施例27和实施例28的液晶单元的电压保持率(vhr)。vhr是使用氙灯照射uv后，测定相对于初始施加电压的电压保持率(％)而得到的值。测定条件为5v、60hz、25℃。uv照射条件为照度500w/m2，照射时间为0小时、16时间、48时间、96时间和160小时，分别在施加0v或10v电压的状态下进行。将实施例26和27的vhr(％)的结果按uv照射条件示于表11。[表11]根据实施例27和28可知，与实施例27相比，设有过滤膜的实施例28能够抑制照射uv后电压保持率的降低，能够提高可靠性。关于实施例28的电压保持率降低的抑制，随着uv照射时间越长，结果越显著。根据以上的结果，本申请发明的液晶组合物是同时满足高对比度、高溶解性、高向列-各向同性转变温度(tni)、对高耐光性和高耐热性有效的低双折射率各向异性(δn)且兼具高溶解性和高对比度的gh液晶组合物，使用其的液晶显示元件或调光元件满足实用上所要求的优异特性。当前第1页12