JP6848140B2 - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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Description
式(1)において、R1およびR2は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;環A、環B、環C、および環Dは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;ただし、環A、環B、環C、および環Dの少なくとも1つは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z1、Z2、およびZ3は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;ただし、Z1、Z2、およびZ3の少なくとも1つはエチレンである。
式(1)において、R1およびR2は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;環A、環B、環C、および環Dは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;ただし、環A、環B、環C、および環Dの少なくとも1つは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z1、Z2、およびZ3は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;ただし、Z1、Z2、およびZ3の少なくとも1つはエチレンである。
式(1−1)から式(1−14)において、R1およびR2は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルである。
式(2)において、R3およびR4は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Eおよび環Fは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z4は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;aは、1、2、または3である。
式(2−1)から式(2−13)において、R3およびR4は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
式(3)において、R5およびR6は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;環Gおよび環Jは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;環Iは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z5およびZ6は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;bは、1または2であり;cは、0または1であり;bとcとの和は2以下である。
式(3−1)から式(3−22)において、R5およびR6は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルである。
式(4)において、環Kおよび環Mは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Lは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z7およびZ8は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P1、P2、およびP3は独立して、重合性基であり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合、または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;dは、0、1、または2であり;e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり;そしてe、f、およびgの和は、1以上である。
式(P−1)から式(P−6)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
式(4)において、e個のP1およびg個のP3のすべてが、式(P−4)で表される基であるとき、e個のSp1およびg個のSp3のうちの少なくとも1つは、少なくとも1つの−CH2−が、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられた、炭素数1から10のアルキレンである。
式(4−1)から式(4−27)において、P4、P5、およびP6は独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される基の群から選択された重合性基であり;
式(P−1)から式(P−3)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
式(4−1)から式(4−27)において、Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合、または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
または
であり、好ましくは
である。
1)誘電率(ε‖)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
(メトキシメチル)トリフェニルホスホニウムクロリド(482.08g、1.41mol)のTHF(2L)溶液を−60℃に冷却し、カリウムt−ブトキシド(215.66g、1.92mol)を滴下し、1時間攪拌した。そこへ公知の方法で合成した化合物(T−3)(300.67g、1.26mol)のTHF(900mL)溶液を滴下し、攪拌しながら室温に戻した。反応混合物を水へ注ぎ、通常の後処理を行い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、化合物(T−4)(293.17g、1.10mol;87%)を得た。
化合物(T−4)(293.17g、1.10mol)と2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(125.71g、1.21mol)のアセトン溶液に6Nの塩酸(180mL、1.08mol)を滴下し、室温で数日間攪拌した。通常の後処理を行い、シリカゲルクロマトグラフィーと再結晶により精製し、化合物(T−5)(140.51g、0.48mol;43%)を得た。
(メトキシメチル)トリフェニルホスホニウムクロリド(197.39g、0.58mol)のTHF(700mL)溶液を−60℃に冷却し、カリウムt−ブトキシド(59.29g、0.53mol)を滴下し、1時間攪拌した。そこへ公知の方法で合成した化合物(T−5)(140g、0.48mol)のTHF(700mL)溶液を滴下し、攪拌しながら室温に戻した。反応混合物を水へ注ぎ、通常の後処理を行い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、化合物(T−6)(153.51g、0.48mol;定量的)を得た。
化合物(T−6)(153g、0.47mol)とテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB;9.28g、0.029mol)の塩化メチレン(600mL)溶液に6Nの塩酸(380mL、1.14mol)を滴下し、22時間攪拌した。通常の後処理を行った後、後処理を行った溶液にNaOH(1.13g、0.028mol)とソルミックスA−11(1.1L)を加え、室温で18時間攪拌した。通常の後処理を行い、化合物(T−7)(150.28g、0.49mol、cis/trans=9/91;定量的)を得た。ソルミックス(登録商標)A−11は、エタノール(85.5%)、メタノール(13.4%)とイソプロピルアルコール(1.1%)の混合物であり、日本アルコール販売(株)から入手した。
水素化ホウ素ナトリウム(11.21g、0.30mol)のエタノール(500mL)溶液を氷冷し、化合物(T−7)(146.21g、0.47mol)のエタノール(600mL)溶液を滴下し、室温で18時間攪拌した。通常の後処理を行い、シリカゲルクロマトグラフィーと再結晶により精製し、化合物(T−8)(81.97g、0.26mol;56%)を得た。
化合物(T−8)(30.54g、0.098mol)、イミダゾール(8.82g、0.13mol)とトリフェニルホスフィン(34.06g、0.13mol)のトルエン(200mL)溶液を氷冷し、ヨウ素(32.9g、0.13mol)のトルエン(300mL)溶液を滴下した後、室温で数日間攪拌した。通常の後処理を行い、シリカゲルクロマトグラフィーと再結晶により精製し、化合物(T−9)(31.59g、0.075mol;77%)を得た。
化合物(T−9)(31.59g、0.075mol)にトリエチルアミン(0.8g、7.91mmol)、トリフェニルホスフィン(20.89g、0.080mol)と1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(11mL)を加え、加熱攪拌を7日間行った。通常の処理を行い、化合物(T−10)(47.56g、0.07mol;93%)を得た。
化合物(T−10)(15.61g、0.023mol)のTHF(100mL)溶液を−60℃に冷却し、カリウムt−ブトキシド(2.80g、0.025mol)を滴下し、1時間攪拌した。そこへ公知の方法で合成した化合物(T−11)(5.37g、0.02mol)のTHF(40mL)溶液を滴下し、攪拌しながら室温に戻した。反応混合物を水へ注ぎ、通常の後処理を行い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、化合物(T−12)(10.10g、0.019mol;93%)を得た。
化合物(T−12)(10.10g、0.019mol)をトルエン(100mL)とイソプロピルアルコール(IPA;100mL)に溶解させ、さらにPd/C(0.24g)を加え水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで、室温で攪拌した。Pd/Cを除去した後、シリカゲルクロマトグラフィーと再結晶により精製し、化合物(T−13)(6.21g、0.011mol;61%)を得た。
化合物(T−13)(6.21g、0.011mol)とテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB;0.84g、2.61mmol)のトルエン(300mL)溶液に87%のギ酸(40mL)を加え、11時間加熱攪拌した。通常の後処理を行い、化合物(T−14)(6.47g、0.014mol、cis/trans=24/76;定量的)を得た。
化合物(T−14)(5.23g、0.011mol)にトルエン(75mL)、メタノール(150mL)とp−トルエンスルホン酸(PTSA;0.71g、3.73mmol)を加え、3時間加熱攪拌した。通常の後処理を行い、化合物(T−15)(5.40g、0.011mol;定量的)を得た。
化合物(T−15)(5.40g、0.011mol)とテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB;0.76g、2.36mmol)のトルエン(100mL)溶液に87%のギ酸(20mL)を加え、室温で数時間攪拌した。通常の後処理を行い、化合物(T−16)(3.72g、8.08mmol;77%)を得た。
メチルトリフェニルホスホニウムブロミド(3.47g、10.47mol)のTHF(50mL)溶液を−70℃に冷却し、カリウムt−ブトキシド(1.21g、10.78mmol)を滴下し、1時間攪拌した。そこへ化合物(T−16)(3.72g、8.08mmol)のTHF(50mL)溶液を滴下し、攪拌しながら室温に戻した。反応混合物を水へ注ぎ、通常の後処理を行い、シリカゲルクロマトグラフィーと再結晶により精製し、化合物(1−5)(2.86g、6.24mmol;77%)を得た。
特開2002−193853号公報に開示された組成物の中から例3を選んだ。根拠は、この組成物が、化合物(2−2)、化合物(3−1)、および化合物(3−6)を含有しており、また最もγ1の小さい組成物であるからである。この組成物の成分および特性は下記のとおりであった。
5−HB−3 (2−2) 13%
5−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 13%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 14%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 14%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−6) 12%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−6) 12%
5−HHHB(2F,3F)−1 (−) 5%
3−HB(2F,3F)HH−3 (−) 5%
2−HB(2F,3F)HH−3 (−) 3%
5−HB(2F,3F)−O4 (3−1) 9%
NI=112.6℃;γ1=241.0mPa・s;Δn=0.093;Δε=−4.1.
V−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 7%
3−HH−V (2−1) 30%
V−HHB−1 (2−5) 4%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 3%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 7%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 8%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 4%
NI=99.8℃;Tc<−30℃;γ1=127.0mPa・s;Δn=0.108;Δε=−3.8;Vth=2.26V;K33=17.3pN.
3−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 3%
V−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 4%
V−HH2BB(2F,3F)−O4 (1−6) 5%
V−HH−V (2−1) 18%
V−HH−2V (2−1) 6%
V−HHB−1 (2−5) 8%
V2−HHB−1 (2−5) 8%
2−H1OB(2F,3F)−O2 (3−3) 6%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 8%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 8%
3−HH2B(2F,3F)−O2 (3−7) 8%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−16) 8%
3−dhBB(2F,3F)−O2 (3−17) 7%
5−HBBH−1O1 (−) 3%
NI=101.1℃;Tc<−20℃;γ1=131.7mPa・s;Δn=0.110;Δε=−3.4.
3−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 3%
2−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 3%
2−BB(F)B2B(2F,3F)−3 (1−14) 3%
V−HH−V (2−1) 21%
2−HH−3 (2−1) 6%
3−HHB−1 (2−5) 6%
3−HHB−O1 (2−5) 5%
5−HBB(F)B−3 (2−13) 3%
3−H2B(2F,3F)−O2 (3−2) 5%
2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 4%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 4%
2O−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 3%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 5%
V−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 5%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (3−12) 3%
NI=103.7℃;Tc<−20℃;γ1=135.1mPa・s;Δn=0.108;Δε=−3.7.
2−H2HBB(2F,3F)−O2 (1−2) 3%
4−H2HBB(2F,3F)−O2 (1−2) 3%
V−H2HBB(2F,3F)−O2 (1−2) 3%
V−HBB2B(2F,3F)−O2 (1−12) 3%
V−HH−2V1 (2−1) 10%
3−HH−V (2−1) 20%
3−HH−VFF (2−1) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 4%
5−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 7%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 8%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 5%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 6%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 5%
3−B(2F)B(2F,3F)−O2 (3−22) 3%
NI=104.1℃;Tc<−20℃;γ1=140.1mPa・s;Δn=0.115;Δε=−3.6.
V−H2BBB(2F,3F)−O2 (1−3) 5%
3−B2BBB(2F,3F)−O2 (1−4) 3%
V−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 4%
V−HH2BB(2F,3F)−O4 (1−6) 4%
V−HHB2B(2F,3F)−O2 (1−11) 4%
2−HH−3 (2−1) 16%
2−HH−5 (2−1) 6%
3−HH−4 (2−1) 6%
5−HB(F)BH−3 (2−12) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
V2−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
V−H1OB(2F,3F)−O2 (3−3) 5%
2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V2−BB(2F,3F)B−1 (3−9) 5%
5−BB(2F)B(2F,3F)−O2 (3−20) 3%
NI=99.5℃;Tc<−20℃;γ1=144.5mPa・s;Δn=0.126;Δε=−3.7.
2−H2BBB(2F,3F)−O2 (1−3) 3%
3−H2BBB(2F,3F)−O2 (1−3) 3%
5−H2BBB(2F,3F)−O2 (1−3) 3%
3−HB2BB(2F,3F)−O2 (1−7) 3%
V−HB2BB(2F,3F)−O2 (1−7) 3%
V−HH−2V1 (2−1) 6%
3−HH−V (2−1) 25%
1−BB−3 (2−3) 5%
1−BB(F)B−2V (2−7) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 3%
2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
1V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 3%
V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
1V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
5−HH2B(2F,3F)−O2 (3−7) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 5%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 4%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 5%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 4%
3−BB(F)B(2F,3F)−O2 (3−21) 3%
NI=111.4℃;Tc<−20℃;γ1=130.2mPa・s;Δn=0.146;Δε=−3.4.
3−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 4%
V2−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 3%
2−BB2B(2F)B(2F,3F)−3 (1−9) 3%
V−HH−V (2−1) 24%
1−BB−5 (2−3) 5%
V−HHB−1 (2−5) 6%
3−HHEBH−3 (2−11) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O4 (3−1) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 3%
5−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 4%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 3%
1V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 3%
V2−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 5%
2−HchB(2F,3F)−O2 (3−19) 3%
NI=104.7℃;Tc<−20℃;γ1=135.0mPa・s;Δn=0.111;Δε=−3.5.
4−B2BBB(2F,3F)−O2 (1−4) 3%
5−B2BBB(2F,3F)−O2 (1−4) 3%
3−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 3%
4−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 3%
2−HH−3 (2−1) 20%
2−HH−5 (2−1) 8%
1−HH−2V1 (2−1) 3%
V2−BB−1 (2−3) 5%
3−HBB−2 (2−6) 5%
5−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 3%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−6) 3%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−6) 4%
V−HH2B(2F,3F)−O2 (3−7) 6%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 4%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−16) 5%
5−HDhB(2F,3F)−O2 (3−16) 5%
3−chB(2F,3F)−O2 (3−18) 3%
NI=104.2℃;Tc<−20℃;γ1=137.8mPa・s;Δn=0.118;Δε=−3.3.
V2−H2BBB(2F,3F)−O2 (1−3) 4%
V2−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 3%
3−BB2BB(2F,3F)−O2 (1−8) 3%
5−BB2BB(2F,3F)−O2 (1−8) 3%
3−HH−V (2−1) 23%
4−HH−V (2−1) 6%
3−HHEH−3 (2−4) 5%
1−BB(F)B−2V (2−7) 4%
3−HB(F)HH−2 (2−10) 3%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
V−HB(2F,3F)−O4 (3−1) 3%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (3−3) 5%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
3−B(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (3−5) 2%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 7%
2−BB(2F,3F)B−3 (3−9) 5%
2−BB(2F,3F)B−4 (3−9) 3%
V−dhBB(2F,3F)−O2 (3−17) 3%
NI=96.5℃;Tc<−20℃;γ1=138.4mPa・s;Δn=0.124;Δε=−3.2.
3−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 3%
V−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 3%
V−H2BBB(2F,3F)−O2 (1−3) 4%
5−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 3%
V−HH−V (2−1) 10%
V−HH−2V (2−1) 12%
3−HH−2V1 (2−1) 3%
3−HHB−3 (2−5) 5%
V−HHB−1 (2−5) 6%
V−HBB−2 (2−6) 4%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
5−H2B(2F,3F)−O2 (3−2) 4%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 4%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
1V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V2−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 3%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 5%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 3%
5−HDhB(2F,3F)−O2 (3−16) 3%
V−HDhB(2F,3F)−O2 (3−16) 3%
NI=109.8℃;Tc<−20℃;γ1=137.8mPa・s;Δn=0.116;Δε=−3.3.
3−H2HBB(2F,3F)−O2 (1−2) 3%
V−H2HBB(2F,3F)−O1 (1−2) 3%
3−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 3%
5−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 3%
V−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 5%
V−HH2BB(2F,3F)−O4 (1−6) 3%
V−HH−V (2−1) 15%
3−HH−V (2−1) 16%
V2−BB2B−1 (2−9) 4%
1−BB2B−2V (2−9) 4%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
V2−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 4%
1V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−6) 6%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
3−HH1OCro(7F,8F)−5 (3−15) 3%
NI=109.6℃;Tc<−20℃;γ1=114.8mPa・s;Δn=0.115;Δε=−3.4.
5−H2HBB(2F,3F)−O2 (1−2) 3%
5−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 3%
V−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 4%
V−HH2BB(2F,3F)−O4 (1−6) 3%
V−HH−2V1 (2−1) 10%
4−HH−V (2−1) 15%
7−HB−1 (2−2) 4%
V−HHB−1 (2−5) 4%
5−B(F)BB−3 (2−8) 3%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 9%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (3−3) 6%
1V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
1V−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 3%
2−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 4%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 4%
3−H1OCro(7F,8F)−5 (3−14) 3%
NI=98.6℃;Tc<−20℃;γ1=140.3mPa・s;Δn=0.111;Δε=−3.7.
2−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 3%
3−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 3%
2−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 3%
2−BB2BB(2F,3F)−O2 (1−8) 3%
V−HH−V (2−1) 13%
V−HH−V1 (2−1) 6%
2−HH−3 (2−1) 10%
3−HB−O2 (2−2) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
5−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
V−H1OB(2F,3F)−O4 (3−3) 3%
V2−H1OB(2F,3F)−O4 (3−3) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 6%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 5%
1V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 6%
4−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 3%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 6%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 6%
3−HBB(2F,3CL)−O2 (3−13) 3%
NI=97.8℃;Tc<−20℃;γ1=142.1mPa・s;Δn=0.112;Δε=−3.9.
V−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 4%
V−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 5%
5−HB2BB(2F,3F)−O2 (1−7) 3%
2−BB(F)B2B(2F,3F)−3 (1−14) 3%
3−HH−V (2−1) 25%
5−HH−V (2−1) 5%
1V2−BB−1 (2−3) 4%
V−HHB−1 (2−5) 4%
V2−HHB−1 (2−5) 4%
5−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
V2−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
V2−H2B(2F,3F)−O2 (3−2) 3%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 7%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 6%
V−HHB(2F,3CL)−O2 (3−12) 3%
V2−HHB(2F,3CL)−O2 (3−12) 3%
NI=102.7℃;Tc<−20℃;γ1=119.7mPa・s;Δn=0.109;Δε=−3.3.
5−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 3%
V−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 3%
3−HB2BB(2F,3F)−O2 (1−7) 3%
V−HBB2B(2F,3F)−O2 (1−12) 3%
3−HH−V (2−1) 25%
3−HH−V1 (2−1) 5%
V−HHB−1 (2−5) 5%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 7%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 8%
V−HH2B(2F,3F)−O4 (3−7) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 6%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 6%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 3%
3−HEB(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (3−11) 3%
NI=108.4℃;Tc<−20℃;γ1=137.5mPa・s;Δn=0.115;Δε=−3.7.
3−H2HHB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
V−H2HBB(2F,3F)−O2 (1−2) 3%
2−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 3%
V−HH2BB(2F,3F)−O3 (1−6) 3%
V−HH−V (2−1) 24%
V−HHB−1 (2−5) 5%
V2−HHB−1 (2−5) 3%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 3%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 6%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 4%
V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 7%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 4%
NI=112.5℃;Tc<−20℃;γ1=143.0mPa・s;Δn=0.114;Δε=−3.8.
V−HH2BB(2F,3F)−O2 (1−6) 5%
V−HH2BB(2F,3F)−O4 (1−6) 5%
3−HH−V (2−1) 28%
2−BB(F)B−3 (2−7) 4%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
V2−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 3%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
1V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
1V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 6%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 4%
NI=105.9℃;Tc<−20℃;γ1=138.9mPa・s;Δn=0.119;Δε=−3.9.
V−HH2HB(2F,3F)−O2 (1−5) 7%
3−HH−V (2−1) 30%
V−HHB−1 (2−5) 2%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 7%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
3−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 7%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 9%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 8%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 7%
V−HBB(2F,3F)−O4 (3−10) 4%
NI=98.1℃;Tc<−30℃;γ1=122.0mPa・s;Δn=0.106;Δε=−3.8;K33=17.2pN.
V−H2BBB(2F,3F)−O2 (1−3) 5%
3−HH−V (2−1) 23%
3−HHB−1 (2−5) 3%
V−HHB−1 (2−5) 10%
V2−HHB−1 (2−5) 8%
3−DhB(2F,3F)−O2 (3) 9%
2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 7%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 8%
3−HH2B(2F,3F)−O2 (3−7) 6%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−16) 11%
3−dhBB(2F,3F)−O2 (3−17) 10%
NI=86.5℃;Tc<−30℃;γ1=127.0mPa・s;Δn=0.111;Δε=−3.6;Vth=2.15V.
Claims (17)
- 第一成分として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、そしてネマチック相および負の誘電率異方性を有する液晶組成物。ただし、第一成分は式(1−1)から式(1−14)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する。
式(1)において、R1およびR2は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;環A、環B、環C、および環Dは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;ただし、環A、環B、環C、および環Dの少なくとも1つは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z1、Z2、およびZ3は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;ただし、Z1、Z2、およびZ3の少なくとも1つはエチレンであり;
式(1−1)から式(1−14)において、R 1 およびR 2 は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルである。 - 液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が3重量%から50重量%の範囲である、請求項1に記載の液晶組成物。
- 第二成分として式(2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1または2に記載の液晶組成物。
式(2)において、R3およびR4は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Eおよび環Fは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z4は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;aは、1、2、または3である。 - 液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が10重量%から70重量%の範囲である、請求項3または4に記載の液晶組成物。
- 第三成分として式(3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(3)において、R5およびR6は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;環Gおよび環Jは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;環Iは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z5およびZ6は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;bは、1または2であり;cは、0または1であり;bとcとの和は2以下である。 - 液晶組成物の重量に基づいて、第三成分の割合が10重量%から80重量%の範囲である、請求項6または7に記載の液晶組成物。
- 添加物成分として式(4)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物を含有する、請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(4)において、環Kおよび環Mは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Lは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z7およびZ8は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P1、P2、およびP3は独立して、重合性基であり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合、または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;dは、0、1、または2であり;e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり;そしてe、f、およびgの和は、1以上である。 - 式(4)において、P1、P2、およびP3が独立して、式(P−1)から式(P−6)で表される基の群から選択された重合性基である請求項9に記載の液晶組成物。
式(P−1)から式(P−6)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
式(4)において、e個のP1およびg個のP3のすべてが、式(P−4)で表される基であるとき、e個のSp1およびg個のSp3のうちの少なくとも1つは、少なくとも1つの−CH2−が、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられた、炭素数1から10のアルキレンである。 - 添加物成分として式(4−1)から式(4−27)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物を含有する、請求項1から10のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(4−1)から式(4−27)において、P4、P5、およびP6は独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される基の群から選択された重合性基であり;
式(P−1)から式(P−3)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;
式(4−1)から式(4−27)において、Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合、または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。 - 液晶組成物の重量に基づいて、添加物成分の添加割合が0.03重量%から10重量%の範囲である、請求項9から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
- 液晶表示素子の動作モードが、IPSモード、VAモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項13に記載の液晶表示素子。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有している、またはこの液晶組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向型の液晶表示素子。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。
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