JPH05286920A - ジフルオロシアノ化合物、液晶組成物及び液晶電気光学素子 - Google Patents
ジフルオロシアノ化合物、液晶組成物及び液晶電気光学素子Info
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- JPH05286920A JPH05286920A JP11815392A JP11815392A JPH05286920A JP H05286920 A JPH05286920 A JP H05286920A JP 11815392 A JP11815392 A JP 11815392A JP 11815392 A JP11815392 A JP 11815392A JP H05286920 A JPH05286920 A JP H05286920A
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Abstract
N は3,5-ジフルオロ-4- シアノ-1- 置換フェニル基であ
り、R は水素原子あるいは炭素数 1〜10のアルキル基、
アルコキシ基等を示す)で表されるジフルオロシアノ化
合物。 【効果】この化合物は、液晶組成物として使用した場
合、しきい値電圧を低下させ、低電圧駆動が可能であ
り、化学的にも安定な液晶組成物を構成させる。
Description
物及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶
電気光学素子に関するものである。
め、近年では測定器、自動車用計器、複写器、カメラ、
OA機器用表示装置、家電製品用表示装置等種々の用途
に使用され始めており、広い動作温度範囲、低動作電
圧、高速応答性、化学的安定性等の種々の性能要求がな
されている。
独の材料で全て満たす材料はなく、複数の液晶、及び、
非液晶の材料を混合して液晶組成物として要求性能を満
たしている状態である。このため、各種特性の全てでは
なく、一もしくは二以上の特性に優れた液晶または非液
晶の材料開発が望まれている。
素子分野において用いられる液晶化合物に要求される種
々の特性の中でも、低電圧で駆動でき、さらに他の液晶
または非液晶との相溶性に優れ、化学的にも安定な材料
を提供することは重要な課題である。
解決すべく、新規な材料を提供するものであり、一般式
(1) R-A-C≡C-PhF2CN (式中、A は置換基として 1個もしくは 2個以上のハロ
ゲン原子もしくはメチル基を有していてもよい1,4-ジ置
換フェニレン基であり、この基中に存在する 1個もしく
は 2個以上のCH基は窒素原子に置換されていてもよく、
-PhF2CN は3,5-ジフルオロ-4- シアノ-1- 置換フェニル
基であり、R は水素原子あるいは炭素数 1〜10のアルキ
ル基を示し、アルキル基の場合には、その基中に存在す
る 1個もしくは 2個以上の水素原子はフッ素原子に置換
されていてもよく、また、炭素−炭素結合間あるいはこ
の基と環との間の炭素−炭素結合間に酸素原子が挿入さ
れていてもよい。)で表されることを特徴とするジフル
オロシアノ化合物、及び、そのジフルオロシアノ化合物
を含有することを特徴とする液晶組成物、及び、その液
晶組成物を、電極付の基板間に挟持してなることを特徴
とする液晶電気光学素子を提供するものである。
ルオロ-4- シアノ-1- 置換フェニル基を表しており、そ
の構造式は以下のとおりである。
きな正の誘電異方性(Δε)を有しており、また、他の
液晶材料または非液晶材料との相溶性に優れ、化学的に
も安定な材料であり、液晶組成物として駆動電圧を大幅
に下げるのに適した材料である。
材料または非液晶材料と混合して液晶組成物にして使用
される。それにより、低電圧での駆動が可能になる。
いる他の材料としては、用途、要求性能等により異なる
が、液晶材料及びそれと類似の構造を有する主成分と、
必要に応じて添加される添加成分とからなる。
粘性成分、他の誘電異方性を向上させる成分、屈折率異
方性を調整する成分、コレステリック性を示す成分、2
色性を示す成分、導電性を付与する成分、その他各種添
加剤等がある。
ては、例えば以下のようなものがある。なお、以下の式
でのR1、R2はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原
子、シアノ基等の基を表わし、-Ph-は1、4-ジ置換フェニ
レン基、-Cy-はトランス-1,4-ジ置換シクロヘキシレン
基を表す。
なく、環構造もしくは末端基の水素原子のハロゲン原
子、シアノ基、メチル基等への置換、シクロヘキサン
環、ベンゼン環の他の六員環、五員環、例えば、ピリジ
ン環、ジオキサン環等への置換、環の間の結合基の変更
等が可能であり、所望の性能に合わせて種々の材料が選
択使用されればよい。
晶セルに注入する等して、電極付の基板間に挟持されて
液晶電気光学素子とされる。そして、ツイストネマチッ
ク(TN)方式、ゲスト・ホスト(GH)方式、動的散
乱方式、フェーズチェンジ方式、DAP方式、二周波駆
動方式、強誘電性液晶表示方式等種々のモードで使用す
ることができる。
気光学素子がある。なお、ここで液晶電気光学素子と表
現しているのは、表示用途以外、例えば、調光窓、光シ
ャッター、偏光変換素子等にも使用できることを明らか
にしているためである。
に応じてSiO2、Al2O3 等のアンダーコート層やカラーフ
ィルター層を形成し、In2O3-SnO2(ITO)、SnO2等の
電極を設け、パターニングした後、必要に応じてポリイ
ミド、ポリアミド、SiO2、Al2O3 等のオーバーコート層
を形成し、配向処理し、これにシール材を印刷し、電極
面が相対向するように配して周辺をシールし、シール材
を硬化して空セルを形成する。
物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成
する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー偏光
板、光源、カラーフィルター、半透過反射板、反射板、
導光板、紫外線カットフィルター等を積層する、文字、
図形等を印刷する、ノングレア加工する等して液晶電気
光学素子とする。
基本的な構成及び製法を示したにすぎなく、例えば2層
電極を用いた基板、2層の液晶層を形成した2層液晶セ
ル、TFT、MIM等の能動素子を形成したアクティブ
マトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、
種々の構成のものが使用できる。
ち、高ツイスト角のスーパーツイストネマチック(ST
N)型液晶電気光学素子や、多色性色素を用いたGH型
液晶電気光学素子、強誘電性液晶電気光学素子等にも使
用できる。また、電気的にではなく、熱による書き込み
をするタイプのものに用いることもできる。
次の方法に従って製造される。なお、各式中、R 、A に
関しては、夫々前記の意味を持つ。
化チオニルのごとき塩素化剤を用いて酸塩化物(3) と
し、この式(3) の化合物に、式(4) の臭素化物とマグネ
シウムより調製したグリニヤール試薬を反応させること
により、式(5) の化合物を得る。
ミニウムのごとき還元剤により還元し、アルコール化合
物(6) とし、この式(6) の化合物を硫酸水素カリウムの
ごとき脱水剤により脱水し、式(7) の化合物を得る。こ
の式(7) の化合物に臭素を付加させ、ジブロマイド(8)
とし、次いで1,5-ジアザビシクロ〔5,4,0 〕ウンデセン
-5のごとき塩基を用いて脱臭化水素を行い、式(9) の化
合物を得る。
反応させ、炭酸ガスで処理することによりカルボン酸(1
0)とする。この式(10)の化合物に塩化チオニルのごとき
塩素化剤を反応させ酸塩化物(11)とし、この式(11)の化
合物にアンモニアを反応させ酸アミド(12)としたもの
に、塩化チオニルのごとき脱水剤を反応させることによ
り、目的とする一般式(1) の化合物が得られる。
く、種々の製造方法が使用できる。
する。 実施例1 3,5-ジフルオロ安息香酸47.4g(0.300mol) に、四塩化炭
素190ml 、及び塩化チオニル80mlを加え、 3時間加熱還
流した後、溶媒及び過剰の塩化チオニルを留去し、残渣
として3,5-ジフルオロ安息香酸クロリドを得た。
l との混合物を−50℃に冷却し、これにp-エトキシベン
ジルブロマイド64.5g(0.300mol) と削り状マグネシウム
7.65g(0.315mol) より、無水テトラヒドロフラン300ml
中、室温において調製したグリニヤール試薬を、−50℃
で 1時間を要して滴下し、さらに同温度で 3時間撹拌し
た。次いでこの反応液に10%希塩酸500ml を加え、トル
エンにて抽出し、水洗、乾燥の後トルエンを留去し、エ
タノールにより再結晶を行い、下記化合物34.8g(0.126m
ol) を得た。 C2H5O-Ph-CH2CO-PhF2
l に溶解した溶液を、水素化リチウムアルミニウム5.26
g(0.139mol) と無水テトラヒドロフラン140ml の混合溶
液に滴下し、室温で15時間撹拌した。これに、10%希塩
酸200ml を加え、トルエンにて抽出し、水洗、乾燥の
後、溶媒を留去した。得られた化合物を、トルエン400m
l に溶解し、硫酸水素カリウム4.29g(0.0315mol)を加
え、 3時間加熱還流した。冷却後、水洗を行い、乾燥、
溶媒留去の後、減圧蒸留を行い下記エチレン化合物25.3
g(0.0970mol)を得た。 C2H5O-Ph-CH=CH-PhF2
し、室温で臭素17.1g(0.107mol) を滴下した。室温で 1
時間撹拌した後、溶媒を留去し、得られた化合物を、N,
N-ジメチルホルムアミド400ml に溶解し、1,5-ジアザビ
シクロ〔5,4,0 〕ウンデセン-5 32.5g(0.214mol) を加
え、20時間加熱還流した。冷却後、水800ml を加え、ト
ルエンにて抽出し、水洗、乾燥の後トルエンを留去し、
エタノールにより再結晶を行い、下記トラン化合物17.0
g(0.0660mol)を得た。 C2H5O-Ph-C≡C-PhF2
ヒドロフラン80mlに溶解したものを−50℃に冷却し、こ
れにn-ブチルリチウムのヘキサン溶液24.8g(n-ブチルリ
チウム 0.0581mol相当)を−50℃で 1時間を要して滴下
した。同温度で 1時間撹拌した後、炭酸ガスを−50℃で
2時間吹き込み、徐々に室温に戻した後、希塩酸60mlを
加え、トルエンにて抽出し、水洗、乾燥後、トルエンを
留去し、トルエン−テトラヒドロフラン混合溶媒により
再結晶を行い、下記トラン化合物8.42g(0.0279mol)を得
た。 C2H5O-Ph-C≡C-PhF2COOH
チオニル3ml を加え、 3時間加熱還流した。溶媒及び過
剰の塩化チオニルを留去し、得られた化合物をトルエン
50mlに溶解した溶液を、 5℃に冷却したトルエン30ml及
び濃アンモニア水8ml の混合液中に滴下し、析出した白
色結晶を濾取し、水洗の後乾燥させた。
ンスルホン酸クロライド8.0g(0.042mol)及び、ピリジン
6.6g(0.084mol)を加え、17時間加熱還流した。反応混合
物を室温に戻した後、水100ml を加えトルエンにて抽出
し、 5%希塩酸、水、 5%水酸化ナトリウム水溶液、水
の順に洗浄、乾燥の後、シリカゲルカラムクロマトグラ
フィーにかけ、溶媒留去後、エタノールにより 2回再結
晶を行い、目的とする下記化合物5.47g(0.0193mol)を得
た。融点 114.5℃ C2H5O-Ph-C≡C-PhF2CN
1に示す。
ドに代え、対応するp-置換ベンジルブロマイド等を用い
ることにより、以下に示すような化合物が合成できる。
なお、以下の説明も含め、-Ph-は1,4-ジ置換フェニレン
基、-PhF2CN は4-シアノ-3,5- ジフルオロフェニル基を
夫々表す。
ル(KBr錠)を図2に示す。
85.9℃であった。これをITO電極付基板上に酸化ケイ
素のコート層を形成し、ラビング処理した基板間に挟持
するようにして、基板間隙 8μmの液晶セルを作成し
た。
を測定したところ、2.34Vであった。この液晶組成物95
wt%に、本発明の実施例1の化合物(C2H5O-Ph-C≡C-Ph
F2CN)を 5wt%添加したところ、組成物の透明点( N-I
) は82.7℃となり、しきい値電圧は2.04Vに低下し、
駆動電圧を大幅に低下させることができた。
(1) のジフルオロシアノ化合物、及び、その化合物を含
有する液晶組成物、及び、その液晶組成物を電極付の基
板間に挟持した液晶電気光学素子を提供することによ
り、低電圧での駆動が可能であり、化学的にも安定な液
晶組成物を構成させうる効果を生ずる優れたものであ
る。
解決すべく、新規な材料を提供するものであり、一般式
(1) R-A-C≡C-PhF2CN (式中、A は置換基として 1個もしくは 2個以上のハロ
ゲン原子もしくはメチル基を有していてもよい1,4-ジ置
換フェニレン基であり、この基中に存在する 1個もしく
は 2個以上のCH基は窒素原子に置換されていてもよく、
-PhF2CN は3,5-ジフルオロ-4- シアノ-1- 置換フェニル
基であり、R は水素原子あるいは炭素数 1〜10のアルキ
ル基を示し、アルキル基の場合には、その基中に存在す
る 1個もしくは 2個以上の水素原子はフッ素原子に置換
されていてもよく、また、炭素−炭素結合間あるいはこ
の基と環との間の炭素−炭素結合間に酸素原子が挿入さ
れていてもよい。)で表されることを特徴とするジフル
オロシアノ化合物、及び、そのジフルオロシアノ化合物
を含有することを特徴とする液晶組成物、及び、その液
晶組成物を、電極付の基板間に挟持してなることを特徴
とする液晶電気光学素子を提供するものである。
ルオロ-4- シアノ-1- 置換フェニル基を表しており、そ
の構造式は以下のとおりである。
ては、例えば以下のようなものがある。なお、以下の式
でのR1、R2はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原
子、シアノ基等の基を表わし、-Ph-は1、4-ジ置換フェニ
レン基、-Cy-はトランス-1,4-ジ置換シクロヘキシレン
基を表す。
に応じてSiO2、Al2O3 等のアンダーコート層やカラ
ーフィルター層を形成し、In2O3-SnO2(ITO)、SnO2
等の電極を設け、パターニングした後、必要に応じてポ
リイミド、ポリアミド、SiO2、Al2O3 等のオーバーコー
ト層を形成し、配向処理し、これにシール材を印刷し、
電極面が相対向するように配して周辺をシールし、シー
ル材を硬化して空セルを形成する。
l との混合物を−50℃に冷却し、これにp-エトキシベン
ジルブロマイド64.5g(0.300mol) と削り状マグネシウム
7.65g(0.315mol) より、無水テトラヒドロフラン300ml
中、室温において調製したグリニヤール試薬を、−50℃
で 1時間を要して滴下し、さらに同温度で 3時間撹拌し
た。次いでこの反応液に10%希塩酸500ml を加え、トル
エンにて抽出し、水洗、乾燥の後トルエンを留去し、エ
タノールにより再結晶を行い、下記化合物34.8g(0.126m
ol) を得た。 C2H5O−Ph−CH2CO−PhF2
0ml に溶解した溶液を、水素化リチウムアルミニウ
ム5.26g(0.139mol) と無水テトラヒドロフラン140ml の
混合溶液に滴下し、室温で15時間撹拌した。これに、10
%希塩酸200ml を加え、トルエンにて抽出し、水洗、乾
燥の後、溶媒を留去した。得られた化合物を、トルエン
400ml に溶解し、硫酸水素カリウム4.29g(0.0315mol)を
加え、 3時間加熱還流した。冷却後、水洗を行い、乾
燥、溶媒留去の後、減圧蒸留を行い下記エチレン化合物
25.3g(0.0970mol)を得た。 C2H5O−Ph−CH=CH−PhF2
に溶解し、室温で臭素17.1g(0.107mol) を滴下した。室
温で 1時間撹拌した後、溶媒を留去し、得られた化合物
を、N,N-ジメチルホルムアミド400ml に溶解し、1,5-ジ
アザビシクロ〔5,4,0 〕ウンデセン-5 32.5g(0.214mo
l) を加え、20時間加熱還流した。冷却後、水800ml を
加え、トルエンにて抽出し、水洗、乾燥の後トルエンを
留去し、エタノールにより再結晶を行い、下記トラン化
合物17.0g(0.0660mol)を得た。 C2H5O-Ph-C≡C−PhF2
l)を無水テトラヒドロフラン80mlに溶解したものを−
50℃に冷却し、これにn-ブチルリチウムのヘキサン溶液
24.8g(n-ブチルリチウム 0.0581mol相当)を−50℃で 1
時間を要して滴下した。同温度で 1時間撹拌した後、炭
酸ガスを−50℃で 2時間吹き込み、徐々に室温に戻した
後、希塩酸60mlを加え、トルエンにて抽出し、水洗、乾
燥後、トルエンを留去し、トルエン−テトラヒドロフラ
ン混合溶媒により再結晶を行い、下記トラン化合物8.42
g(0.0279mol)を得た。 C2H5O-Ph-C≡C−PhF2COOH
トルエンスルホン酸クロライド8.0g(0.042mol)及び、ピ
リジン6.6g(0.084mol)を加え、17時間加熱還流した。反
応混合物を室温に戻した後、水100ml を加えトルエンに
て抽出し、 5%希塩酸、水、 5%水酸化ナトリウム水溶
液、水の順に洗浄、乾燥の後、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにかけ、溶媒留去後、エタノールにより 2
回再結晶を行い、目的とする下記化合物5.47g(0.0193mo
l)を得た。融点 114.5℃ C2H5O-Ph-C≡C−PhF2CN
ドに代え、対応するp-置換ベンジルブロマイド等を用い
ることにより、以下に示すような化合物が合成できる。
なお、以下の説明も含め、-Ph-は1,4-ジ置換フェニレン
基、-PhF2CN は4-シアノ-3,5- ジフルオロフェニル基を
夫々表す。
圧を測定したところ、2.34Vであった。この液晶組成物
95wt%に、本発明の実施例1の化合物(C2H5O-Ph-C≡C-
PhF2CN)を 5wt%添加したところ、組成物の透明点( N-
I ) は82.7℃となり、しきい値電圧は2.04Vに低下し、
駆動電圧を大幅に低下させることができた。
Claims (3)
- 【請求項1】一般式(1) R-A-C≡C-PhF2CN (式中、A は置換基として 1個もしくは 2個以上のハロ
ゲン原子もしくはメチル基を有していてもよい1,4-ジ置
換フェニレン基であり、この基中に存在する 1個もしく
は 2個以上のCH基は窒素原子に置換されていてもよく、
-PhF2CN は3,5-ジフルオロ-4- シアノ-1- 置換フェニル
基であり、R は水素原子あるいは炭素数 1〜10のアルキ
ル基を示し、アルキル基の場合には、その基中に存在す
る 1個もしくは 2個以上の水素原子はフッ素原子に置換
されていてもよく、また、炭素−炭素結合間あるいはこ
の基と環との間の炭素−炭素結合間に酸素原子が挿入さ
れていてもよい。)で表されることを特徴とするジフル
オロシアノ化合物。 - 【請求項2】請求項1の一般式(1) で示されるジフルオ
ロシアノ化合物を含有することを特徴とする液晶組成
物。 - 【請求項3】請求項1の一般式(1) で示されるジフルオ
ロシアノ化合物を含有する液晶組成物を、電極付の基板
間に挟持してなることを特徴とする液晶電気光学素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11815392A JP3229007B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | ジフルオロシアノ化合物、液晶組成物及び液晶電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11815392A JP3229007B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | ジフルオロシアノ化合物、液晶組成物及び液晶電気光学素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05286920A true JPH05286920A (ja) | 1993-11-02 |
JP3229007B2 JP3229007B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=14729409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11815392A Expired - Fee Related JP3229007B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | ジフルオロシアノ化合物、液晶組成物及び液晶電気光学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3229007B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0648723A1 (en) * | 1993-10-13 | 1995-04-19 | Sumitomo Chemical Company Limited | Diphenylacetylene compound, process for preparing the same and liquid crystal composition and element comprising the same |
WO2002020697A3 (en) * | 2000-09-05 | 2002-05-10 | Hrl Lab Llc | Polar tolane liquid crystals |
US8420235B2 (en) | 2009-06-04 | 2013-04-16 | Nitto Denko Corporation | Emissive diaryl acetylenes |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP11815392A patent/JP3229007B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0648723A1 (en) * | 1993-10-13 | 1995-04-19 | Sumitomo Chemical Company Limited | Diphenylacetylene compound, process for preparing the same and liquid crystal composition and element comprising the same |
WO2002020697A3 (en) * | 2000-09-05 | 2002-05-10 | Hrl Lab Llc | Polar tolane liquid crystals |
US8420235B2 (en) | 2009-06-04 | 2013-04-16 | Nitto Denko Corporation | Emissive diaryl acetylenes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3229007B2 (ja) | 2001-11-12 |
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