KR101969811B1 - 네마틱 액정 조성물 및 이를 사용한 액정 표시 소자 - Google Patents

네마틱 액정 조성물 및 이를 사용한 액정 표시 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, Δn 증대 및 Δε의 증대에 수반하는 점성(粘性) 악화를 억제한 액정 조성물의 제공 및, 당해 액정 조성물을 사용함으로써 응답 속도가 현저하게 개선된 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 액정 조성물은, Δn이 크고, Δε이 음이며 그 절대치가 크다는 특징을 갖는다. 또한 η도 낮고, 액정성이 우수하며, 넓은 온도 범위에서 안정된 액정상(液晶相)을 나타낸다. 또한, 열, 광, 물 등에 대하여, 화학적으로 안정적이기 때문에, 저(低)전압 구동이 가능한 실용적이며 신뢰성이 높은 액정 조성물이다.

Description

네마틱 액정 조성물 및 이를 사용한 액정 표시 소자{NEMATIC LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT USING SAME}
본 발명은 전기 광학적 액정 표시 재료로서 유용한 유전율 이방성(Δε)이 음의 네마틱 액정 조성물, 및 이를 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
음의 유전율 이방성(음의 Δε)을 갖는 액정 조성물을 사용한 수직 배향형의 VA-LCD는, 칠흑인 흑(黑)을 표현할 수 있기 때문에 표시 품위가 우수하며, 고(高)콘트라스트인 액정 표시 장치로서, 액정 텔레비전을 중심으로 한 시장에 널리 침투해 있다. 또한, 최근에는 액정 텔레비전 등으로 대표되는 액티브 매트릭스 구동 방식 외, 차재(車載)나 가전 용도의 표시기로서 사용되고 있는 패시브 매트릭스 구동 방식에서도 VA-LCD의 채용이 증가하고 있다. 액정 텔레비전 용도에서는, 매끄러운 동영상 표시 성능을 실현하기 위해 유리 기판간의 갭이 좁아지는 경향이 있어, 액정 재료의 복굴절률(Δn)은 커지는 경향이 있다. 한편, 차재용 표시기에 있어서는, 표시 용량이 큰 고시분할(高時分割) 구동에서도 양호한 콘트라스트를 얻기 위해서, 음의 Δε을 갖는 액정 조성물로서는 종래에 없는 큰 Δn이 구해짐과 함께, 저(低)전압화에도 대응하기 위해서 Δε의 절대치도 큰 것이 요구되게 되었다. VA-LCD용의 액정 재료로서 많은 액정 화합물 및 액정 조성물이 제안되고 있지만, Δn을 증대시키기 위해서는 액정 조성물 중의 Δn이 큰 액정 화합물의 함유량을 상승시킬 필요가 있고, Δε의 절대치를 증대시키기 위해서는 액정 조성물 중의 Δε의 절대치가 큰 액정 화합물의 함유량을 상승시킬 필요가 있지만, 이들 화합물의 함유량을 상승시키면 점성(粘性)(η)이 악화되어, 응답 속도가 악화된다.
지금까지 Δε이 음의 값을 나타내며 또한 Δn의 값이 큰 액정 조성물이 개시되어 있다(특허문헌 1∼4). 그러나, 특허문헌 1에 기재된 액정 조성물은 Δε이 양의 액정 화합물을 함유하고 있으며, Δε의 절대치는 작은 것이다. 또한, 특허문헌 2∼4에 기재된 액정 조성물은 Δε의 절대치는 크지만 Δn의 값은 충분하게 크지 않으며, 또한, η에 대해서도 큰 값이 되어 있다.
이 때문에, Δε의 절대치 및 Δn이 크며 또한 η이 작은 액정 조성물이 요구되고 있다.
일본국 특개평11-228966호 일본국 특개평11-140447호 일본국 특개2001-354967호 일본국 특개2000-96058호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, Δn 증대 및 Δε의 증대에 수반하는 점성 악화를 억제한 액정 조성물의 제공 및, 당해 액정 조성물을 사용함으로써 응답 속도가 개선된 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
본원 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 적어도 2종류 이상의 특정의 화합물의 조합에 의해, 상기 과제가 해결되는 것을 알아냈다. 즉, 제1 성분으로서 일반식(I)
Figure 112013050999628-pct00001
(식 중, R11 및 R12은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내고, 이들 기는 서로 독립하여, 비치환이거나, 혹은 치환기로서 적어도 1개의 할로겐기를 갖고 있으며, 그리고 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-에 의해 치환되어도 되고,
A11 및 A12은 서로 독립하여,
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 및／또는 -S-로 치환되어도 됨)
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝기는 -N＝으로 치환되어도 됨)
(c) 1,4-시클로헥세닐렌, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내지만, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c) 상의 수소 원자는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼3의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼3의 알케닐옥시기, CN 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
Z11 및 Z12은 서로 독립하여, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -(CH2)4-, -CH＝CH-CH2CH2-, -CH2CH2-CH＝CH- 또는 단결합을 나타내고,
a11 및 a12은 서로 독립하여 0 또는 1을 나타냄)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1 종류 또는 2 종류 이상의 화합물 및 제2 성분으로서 일반식(Ⅱ) 및 (Ⅲ)
Figure 112013050999628-pct00002
(식 중, R21, R22, R31 및 R32은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내고, 이들 기는 서로 독립하여, 비치환이거나, 혹은 치환기로서 적어도 1개의 할로겐기를 갖고 있으며, 그리고 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-에 의해 치환되어도 되고,
A21, A22, A23, A31, A32 및 A33은 서로 독립하여,
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 및／또는 -S-로 치환되어도 됨)
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝기는 -N＝으로 치환되어도 됨)
(c) 1,4-시클로헥세닐렌, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내지만, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c) 상의 수소 원자는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼3의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼3의 알케닐옥시기, CN 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
Z21, Z22, Z23, Z31, Z32 및 Z33은 서로 독립하여, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -(CH2)4-, -CH＝CH-CH2CH2-, -CH2CH2-CH＝CH- 또는 단결합을 나타내고,
a21, a22, a31 및 a32은 서로 독립하여 0 또는 1을 나타냄)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물 및 당해 액정 조성물을 구성 부재로 하는 액정 표시 소자를 제공한다.
본 발명의 액정 조성물은, Δn이 크고, Δε이 음으로서 그 절대치가 크다는 특징을 갖는다. 또한 η도 낮고, 액정성이 우수하며, 넓은 온도 범위에서 안정된 액정상(液晶相)을 나타낸다. 또한, 열, 광, 물 등에 대하여, 화학적으로 안정적이기 때문에, 저전압 구동이 가능한 실용적이고 신뢰성이 높은 액정 조성물이다.
제1 성분인 일반식(I)으로 표시되는 화합물에 있어서, R11 및 R12은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 직쇄상이 바람직하다. a11은 0 또는 1을 나타내지만, 고속 응답을 중시할 경우에는 0이 바람직하고, 네마틱상 상한 온도를 중시할 경우에는 1이 바람직하며, Δn을 크게 하는 것을 중시할 경우에도 1이 바람직하다. A11 및 A12은 서로 독립하여
Figure 112013050999628-pct00003
중 어느 것을 나타내고, 벤젠환 위에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 할로겐으로 치환되어 있어도 되지만, 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기가 바람직하고, 1,4-페닐렌기는 1개 또는 2개 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다. A11은 존재할 경우에 점성을 중시할 경우에는 1,4-시클로헥실렌기가 보다 바람직하고, A12은 굴절률 이방성을 중시할 경우에는 1,4-페닐렌기가 보다 바람직하다.
일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식(I-1)∼(I-3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure 112013050999628-pct00004
(식 중, R11은 일반식(I)에 있어서의 R11과 동일한 의미를 나타내고, R12은 일반식(I)에 있어서의 R12과 동일한 의미를 나타냄)
제2 성분인 일반식(Ⅱ-1) 및 (Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물만을 1종 또는 2종 이상 사용해도 되고, 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물만을 1종 또는 2종 이상 사용해도 되며, 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 및 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
일반식(I)으로 표시되는 화합물을 적어도 2중량％ 이상 함유하는 것이 바람직하지만, 2중량％∼70중량％ 함유하는 것이 보다 바람직하고, 2중량％∼40중량％ 함유하는 것이 더 바람직하다.
일반식(Ⅱ-1) 및 (Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물에 있어서, R21, R22, R31 및 R32은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 직쇄상이 바람직하다. a21, a22, a31 및 a32은 서로 독립하여, 0 또는 1을 나타내지만, a21 + a22은 0 또는 1이 바람직하고, 고속 응답을 중시할 경우에는 0이 바람직하며, 네마틱상 상한 온도를 중시할 경우에는 1이 바람직하고, a31 + a32은 0 또는 1이 바람직하며, 고속 응답을 중시할 경우에는 0이 바람직하고, 네마틱상 상한 온도를 중시할 경우에는 1이 바람직하다. Z21, Z22, Z31 및 Z32은 서로 독립하여, 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH2O-, -OCH2- 또는 -CH2CH2-를 나타내지만, 단결합, -CH2O-, -OCH2- 또는 -CH2CH2-가 바람직하다. A21, A22, A23, A31, A32 및 A33은 서로 독립하여
Figure 112013050999628-pct00005
중 어느 것을 나타내지만, 벤젠환 위에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 할로겐으로 치환되어 있어도 되지만, 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기가 바람직하고, 1,4-페닐렌기는 1개 또는 2개 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다. 점성을 중시할 경우에는 1,4-시클로헥실렌기가 바람직하다.
일반식(Ⅱ) 및 (Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식(Ⅱ-1)∼(Ⅲ-3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure 112013050999628-pct00006
(식 중, R21은 일반식(Ⅱ)에 있어서의 R21과 동일한 의미를 나타내고, R22은 일반식(Ⅱ)에 있어서의 R22과 동일한 의미를 나타내며, R31은 일반식(Ⅲ)에 있어서의 R31과 동일한 의미를 나타내고, R32은 일반식(Ⅲ)에 있어서의 R32과 동일한 의미를 나타냄)
또한, 일반식(Ⅱ-1) 및 (Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물에 있어서 R21은 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, R22은 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하며, 또한 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물에 있어서 R21은 알케닐기가 바람직하고, R22은 알킬기가 바람직하며, 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물에 있어서 R21은 알케닐기가 바람직하고, R22은 알킬기가 바람직하며, 일반식(Ⅱ-2), (Ⅱ-4) 및 (Ⅱ-5)으로 표시되는 화합물에 있어서 R21은 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, R22은 알콕시기 또는 알케닐옥시기가 바람직하며, 또한 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물에 있어서 R21은 알케닐기가 바람직하고, R22은 알케닐옥시기가 바람직하며, 일반식(I-1-4)으로 표시되는 화합물에 있어서 R21은 알킬기가 바람직하고, R22은 알콕시기가 바람직하며, 일반식(Ⅱ-5)으로 표시되는 화합물에 있어서 R21은 알킬기가 바람직하고, R22은 알콕시기가 바람직하며 일반식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2) 및 (Ⅲ-3)으로 표시되는 화합물에 있어서 R31은 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, R32은 알콕시기 또는 알케닐옥시기가 바람직하며, R31은 알킬기가 더 바람직하고, R32은 알콕시기가 더 바람직하다.
일반식(Ⅱ) 및 (Ⅲ)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 화합물을 적어도 1종류 이상 사용하지만 2종류 이상이 보다 바람직하고, 3종류 이상이 더 바람직하다.
제3 성분인 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은 Δε이 제로 부근의 화합물이며, 분자 내에 전자 흡인성기를 갖고 있어도 되지만, 2개 이하가 바람직하고, 1개 이하가 바람직하며, 전혀 포함하지 않은 것이 더 바람직하다.
Figure 112013050999628-pct00007
R41 및 R42은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 직쇄상이 바람직하다.
A41, A42 및 A43은 서로 독립하여
Figure 112013050999628-pct00008
중 어느 것을 나타내지만, 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기가 바람직하고, 1,4-페닐렌기는 1개 또는 2개 이상의 불소 원자 또는 메틸기에 의해 치환되어 있어도 된다.
Z41 및 Z42은 서로 독립하여, 단결합, -C≡C-, -C＝N-N＝C-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -CF2O-, -OCF2-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내지만, 단결합, -CH2CH2-, -C≡C-, -COO- 또는 -OCO-가 바람직하고, 단결합 또는 -C≡C-가 바람직하다. a41은 0, 1 또는 2를 나타내지만, 0 또는 1이 바람직하다. A42이 복수 존재할 경우에는, 그것들은 동일해도 되고 달라도 되며, Z42이 복수 존재할 경우에는, 그것들은 동일해도 되고 달라도 된다.
일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식(Ⅳ-1)∼(Ⅳ-10)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure 112013050999628-pct00009
(식 중, R41은 일반식(Ⅳ)에 있어서의 R41과 동일한 의미를 나타내고, R42은 일반식(Ⅳ)에 있어서의 R42과 동일한 의미를 나타냄)
일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은 1종∼10종 함유하는 것이 바람직하고, 2종∼8종 함유하는 것이 특히 바람직하며, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물의 함유율의 하한치는 5질량％인 것이 바람직하고, 10질량％인 것이 보다 바람직하며, 20질량％인 것이 더 바람직하고, 30질량％인 것이 특히 바람직하며, 상한치로서는 80질량％가 바람직하고, 70질량％가 더 바람직하며, 60질량％가 더 바람직하다.
본 발명에 있어서, 액티브 매트릭스 구동 액정 표시 소자에 사용할 경우에는, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)는 60 내지 120℃인 것이 바람직하고, 하한치로서는 65℃가 보다 바람직하며, 70℃가 특히 바람직하다. 상한치로서는 90℃가 보다 바람직하고, 80℃가 특히 바람직하다. 25℃에서의 Δε이 -2.0 내지 -6.0인 것이 바람직하고, -2.5 내지 -5.0인 것이 보다 바람직하며, -2.5 내지 -3.5인 것이 특히 바람직하다. 25℃에서의 Δn은, 0.08 내지 0.13인 것이 바람직하지만, 0.09 내지 0.12인 것이 보다 바람직하다. 더 상술하면, 얇은 셀갭에 대응할 경우에는 0.10 내지 0.12인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응할 경우에는 0.08 내지 0.10인 것이 바람직하다. 20℃에서의 점도는 10 내지 30mPa·s인 것이 바람직하지만, 10 내지 25mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 20mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
또한 패시브 매트릭스 구동 액정 표시 소자에 사용할 경우에는, 민생 용도에서는 Tni는 60 내지 120℃인 것이 바람직하고, 하한치로서는 65℃가 보다 바람직하며, 70℃가 특히 바람직하다. 상한치로서는 90℃가 보다 바람직하고, 80℃가 특히 바람직하다. 차재 용도 등에서는 하한치로서는 90℃가 보다 바람직하고, 100℃가 특히 바람직하다. 상한치로서는 115℃가 보다 바람직하고, 105℃가 특히 바람직하다. 25℃에서의 Δn은, 저duty 구동용에서는 0.08 내지 0.13인 것이 바람직하지만 0.08 내지 0.11인 것이 특히 바람직하다. 또한, 고duty 구동용에서는 0.13 내지 0.20인 것이 바람직하지만, 0.15 내지 0.18인 것이 특히 바람직하다. 25℃에서의 Δε은 저duty 구동에서는 -2.0 내지 -7.0인 것이 바람직하고, -2.5 내지 -5.5인 것이 특히 바람직하다. 20℃에서의 점도는 10 내지 40mPa·s인 것이 바람직하지만, 10 내지 30mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 25mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 네마틱 액정 조성물은, 상술한 화합물 이외에, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 중합성 모노머 등을 함유해도 된다.
본 발명의 네마틱 액정 조성물은, 광중합성 모노머를 500∼5000ppm 함유해도 된다.
본 발명의 네마틱 액정 조성물은, 액정 표시 소자에 유용하며, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자 및 패시브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하며, 특히 패시브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하다. 또한 VA 모드, PSVA 모드, IPS 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.
[실시예]
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「％」는 『질량％』를 의미한다.
이하에 본 발명의 실시예를 소개하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
실시예 중의 용어를 이하에 설명한다.
TNI: 네마틱-아이소트로픽 전이 온도[℃]
Δn: 굴절률 이방성(589㎚, 25℃)
Δε: 유전율 이방성(1㎑, 25℃)
η: 벌크 플로우 점도[mPa·s](20℃)
응답 속도: 갭 3.5㎛, 프리틸트각 89°의 수직 배향셀에 주입하여 5V 100㎐ 직사각형파로 측정
τon: 투과율 0％ ⇒ 투과율 90％로 변화할 때까지의 시간[ms]
τoff: 투과율 100％ ⇒ 투과율 10％로 변화할 때까지의 시간[ms]
실시예 중의 화합물 기재에 하기 약호를 사용한다.
측쇄 약호를 이하에 나타낸다.
-n(숫자): -CnH2n +1(알킬 측쇄는 숫자, 대표할 때에는 R로 함)
-On: -OCnH2n +1
-ndm: -(CnH2n +1-C＝C-(CH2)m-1)
ndm-: CnH2n +1-C＝C-(CH2)m-1-
-nOm: -(CH2)nOCmH2m +1
nOm-: CnH2n +1O(CH2)m-
-Od(m)n: -O(CnH2n +1-C＝C-(CH2)m-2)
d(m)nO-: CnH2n +1-C＝C-(CH2)m-2O-
연결기 약호를 이하에 나타낸다.
-V-: -CO-
-VO-: -COO-(-E-도 가능함)
-OV-: -OCO-
-1N-: -C＝N-
-N1-: -N＝C-
-T-: -C≡C-
-2-: -CH2CH2-
-3-: -CH2CH2CH2-
-4-: -CH2CH2CH2CH2-
-1O-: -CH2-O-
-O1-: -O-CH2-
-Z-: -CH＝N-N＝CH-
-G-: -CF＝CF-
-D-: -CH＝CH-
-2D-: -CH2CH2CH＝CH-
-D2-: -CH＝CHCH2CH2-
치환기 약호를 이하에 나타낸다.
-CN: -C≡N
-F: -F
-Cl: -Cl
OCFFF: OCF3
CFFF: CF3
OCFF: OCHF2
O1CFFF: OCH2CF3
환 약호를 이하에 나타낸다.
Figure 112013050999628-pct00010
Figure 112013050999628-pct00011
Figure 112013050999628-pct00012
Figure 112013050999628-pct00013
실시예 1 및 2
이하에 네마틱 액정 조성예와 물성치의 측정 결과를 나타낸다.
(실시예 1, 2 및 비교예 1)
실시예 1 및 2는 일반식(I) 및 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 1은 실시예 1에 함유되는 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 불소 원자가 치환되어 있지 않은 톨란 유도체(3-Ph-T-Ph-O2 등)로 치환한 액정 조성물이다. 비교예 1에 대하여 실시예 1은 점도가 근소하게 상승하여 있지만, Δε의 절대치는 커져 있다. 이 때문에, 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량을 감소시켜, 소위 감점제(Δε의 절대치는 낮지만, 첨가에 의해 액정 조성물의 점도를 저하시키는 것이 가능)의 함유량을 증가시켜도 비교예 1의 Δε과 동(同)정도의 값을 나타내는 액정 조성물을 조제하는 것이 가능해진다. 이 실시예 2에 나타내는 액정 조성물은 비교예 1과 비교하여 대폭 점성을 저하시킬 수 있었다.
[표 1]
Figure 112013050999628-pct00014
(실시예 3, 4 및 비교예 2)
실시예 3 및 4는 일반식(I), (Ⅱ-1) 및 (Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 2는 실시예 3에 함유되는 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 불소 원자가 치환되어 있지 않은 톨란 유도체(3-Ph-T-Ph-O2 등)로 치환한 액정 조성물이다. 실시예 1, 2 및 비교예 1과 같이 대폭 점성을 저하시킴을 알 수 있었다.
[표 2]
Figure 112013050999628-pct00015
(실시예 5, 6 및 비교예 3)
실시예 5 및 6은 일반식(I) 및 (Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 1은 실시예 1에 함유되는 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 분자 내에 연결기를 갖고 있지 않은 화합물(3-Cy-Ph5-O2 등)로 치환한 액정 조성물이다. 비교예 3에 대하여 실시예 5는 점도가 근소하게 상승하여 있지만, Δε의 절대치는 커져 있다. 이 때문에, 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량을 감소시켜, 소위 감점제(Δε의 절대치는 낮지만, 첨가에 의해 액정 조성물의 점도를 저하시키는 것이 가능)의 함유량을 증가시켜도 비교예 1의 Δε과 동정도의 값을 나타내는 액정 조성물을 조제하는 것이 가능해진다. 이 실시예 6에 나타내는 액정 조성물은 비교예 1과 비교하여 대폭 점성을 저하시킬 수 있었다.
[표 3]
Figure 112013050999628-pct00016
(실시예 7, 8 및 비교예 4)
실시예 7 및 8은 일반식(I) 및 (Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 4는 실시예 7에 함유되는 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 분자 내에 연결기를 갖고 있지 않은 화합물(3-Cy-Ph5-O2 등)로 치환한 액정 조성물이다. 실시예 5, 6 및 비교예 3과 같이 대폭 점성을 저하시킴을 알 수 있었다.
[표 4]
Figure 112013050999628-pct00017
(실시예 9, 10 및 비교예 5)
실시예 9 및 10은 일반식(I), (Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 5는 실시예 9에 함유되는 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 불소 원자가 치환되어 있지 않은 톨란 유도체(3-Ph-T-Ph-O2 등)에, 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물을 분자 내에 연결기를 갖고 있지 않은 화합물(3-Cy-Ph5-O2 등)로 치환한 액정 조성물이다. 비교예 5에 대하여 실시예 9는 점도가 상승하여 있지만, Δε의 절대치는 대폭 커져 있다. 이 때문에, 일반식(I) 및 (Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 감소시켜, 소위 감점제(Δε의 절대치는 낮지만, 첨가에 의해 액정 조성물의 점도를 저하시키는 것이 가능)의 함유량을 증가시켜도, 실시예 10에 나타내는 액정 조성물과 같이, 비교예 1보다 Δε의 절대치가 커, 큰폭으로 저점성의 액정 조성물을 조제할 수 있음을 알 수 있었다.
[표 5]
Figure 112013050999628-pct00018
(실시예 11, 12 및 비교예 6)
실시예 11 및 12는 일반식(I) 및 (Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 6은 실시예 11에 함유되는 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물을 분자 내에 연결기를 갖고 있지 않은 화합물(2-Cy-Cy-Ph5-O2 등)로 치환한 액정 조성물이다. 실시예 9, 10 및 비교예 5와 같이 대폭 점성을 저하시킴을 알 수 있었다.
[표 6]
Figure 112013050999628-pct00019
(실시예 13 및 비교예 7)
실시예 13은 일반식(I), 일반식(Ⅱ-1) 및 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 7은 실시예 13에 함유되는 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 불소 원자가 치환되어 있지 않은 톨란 유도체(3-Ph-T-Ph-1 등)로 치환한 액정 조성물이며, TNI, Δn 및 Δε을 맞추고 있다. 실시예 13은 점성이 크게 개선되어 있음을 알 수 있었다.
[표 7]
Figure 112013050999628-pct00020
(실시예 14 및 비교예 8)
실시예 14는 일반식(I), 일반식(Ⅱ-1) 및 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물이며, 비교예 8은 실시예 14에 함유되는 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 불소 원자가 치환되어 있지 않은 톨란 유도체(3-Ph-T-Ph-1 등)로 치환한 액정 조성물이며, TNI, Δn 및 Δε을 맞추고 있다. 실시예 14는 점성이 크게 개선되어 있음을 알 수 있었다.
[표 8]
Figure 112013050999628-pct00021
(실시예 15 및 16)
실시예 15는 Δn을 0.089로 낮게 한 액정 조성물이며, 실시예 16은 Δn을 0.200으로 높게 설정한 액정 조성물이다. 또한 Δε의 절대치는 5.9∼5.6으로 커, 넓은 Δn의 범위에서 저전압화가 가능한 Δε의 절대치가 큰 액정 조성물을 조제할 수 있었다. 본원 발명의 액정 조성물은 다양한 요구 특성에 맞춰, Δn 및 Δε을 조정할 수 있어, 저점성을 더 실현할 수 있음을 알 수 있었다.
[표 9]
Figure 112013050999628-pct00022
(실시예 17∼19)
실시예 17∼19는 TNI가 104℃로 높고, Δn 및 Δε도 각각 높게 설정한 액정 조성물이다. 통상 이와 같은 요구 특성을 만족시키는 액정 조성물을 얻는 것은 어렵지만, 본원 발명은 이를 가능하게 하며, 점성의 상승도 더 억제할 수 있었다.
[표 10]
Figure 112013050999628-pct00023

Claims (18)

  1. 제1 성분으로서 일반식(I)
    Figure 112019015089131-pct00027

    (식 중, R11 및 R12은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내고, 이들 기는 서로 독립하여, 비치환이거나, 혹은 치환기로서 적어도 1개의 할로겐기를 갖고 있으며, 그리고 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-에 의해 치환되어도 되고,
    A11 및 A12은 서로 독립하여,
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 및／또는 -S-로 치환되어도 됨)
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝기는 -N＝으로 치환되어도 됨)
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내지만, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c) 상의 수소 원자는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼3의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼3의 알케닐옥시기, CN 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
    Z11 및 Z12은 서로 독립하여, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -(CH2)4-, -CH＝CH-CH2CH2-, -CH2CH2-CH＝CH- 또는 단결합을 나타내고,
    a11 및 a12은 서로 독립하여 0 또는 1을 나타냄)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 화합물 및 제2 성분으로서 일반식(Ⅱ) 및 (Ⅲ)
    Figure 112019015089131-pct00028

    (식 중, R21, R22, R31 및 R32은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내고, 이들 기는 서로 독립하여, 비치환이거나, 혹은 치환기로서 적어도 1개의 할로겐기를 갖고 있으며, 그리고 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-에 의해 치환되어도 되고,
    A21, A22, A23, A31, A32 및 A33은 서로 독립하여,
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 및／또는 -S-로 치환되어도 됨)
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝기는 -N＝으로 치환되어도 됨)
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내지만, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c) 상의 수소 원자는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼3의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼3의 알케닐옥시기, CN 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
    Z21, Z22, Z23, Z31, Z32 및 Z33은 서로 독립하여, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -(CH2)4-, -CH＝CH-CH2CH2-, -CH2CH2-CH＝CH- 또는 단결합을 나타내고,
    a21, a22, a31 및 a32은 서로 독립하여 0 또는 1을 나타냄;
    단, a21 및 a22 중 어느 한쪽이 0이고, 다른 한쪽이 1이며, 존재하는 모든 Z21, Z22 및 Z23이 단결합이고, 또한, 존재하는 모든 A21 ~ A23이 1,4-페닐렌기(1,4-페닐렌기 상의 수소 원자는 치환되어 있어도 됨)인 경우를 제외한다)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 화합물을 함유하고,
    상기 제2 성분으로서 하기 식(Ⅱ')
    Figure 112019015089131-pct00029

    (식 중, R21 및 R22은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내고, 이들 기는 서로 독립하여, 비치환이거나, 혹은 치환기로서 적어도 1개의 할로겐기를 갖고 있으며, 그리고 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-에 의해 치환되어도 되고,
    A21, A22 및 A23은 서로 독립하여,
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 및／또는 -S-로 치환되어도 됨)
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝기는 -N＝으로 치환되어도 됨)
    (c) 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내지만, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c) 상의 수소 원자는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼3의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼3의 알케닐옥시기, CN 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
    Z21 및 Z23은 서로 독립하여, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -(CH2)4-, -CH＝CH-CH2CH2-, -CH2CH2-CH＝CH- 또는 단결합을 나타내고,
    Z22 는 -CH2O- 또는 -OCH2-를 나타내고,
    a21 및 a22은 서로 독립하여 0 또는 1을 나타냄)
    으로 표시되는 화합물을 필수로 함유하는 액정 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    제3 성분으로서 일반식(Ⅳ)
    Figure 112013050999628-pct00026

    (식 중, R41 및 R42은 서로 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내고, 이들 기는 서로 독립하여, 비치환이거나, 혹은 치환기로서 적어도 1개의 할로겐기를 갖고 있으며, 그리고 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-에 의해 치환되어도 되고,
    A41, A42 및 A43은 서로 독립하여,
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 및／또는 -S-로 치환되어도 됨)
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝기는 -N＝으로 치환되어도 됨)
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌, 1,4-비시클로(2.2.2)옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내지만, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c) 상의 수소 원자는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼3의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼3의 알케닐옥시기, CN 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되지만, A41, A42 및 A43은 2,3-디할로-1,4-페닐렌기를 나타내지 않고,
    Z41 및 Z42은 서로 독립하여, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CH＝N-N＝CH-, -CH＝CH-, -C≡C-, -(CH2)4-, -CH＝CH-CH2CH2-, -CH2CH2-CH＝CH- 또는 단결합을 나타내고,
    a41은 0, 1 또는 2를 나타내지만, a41이 2를 나타낼 경우에 2개 존재하는 A42은 동일해도 달라도 되고, a41이 2를 나타낼 경우에 2개 존재하는 Z42은 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 성분으로서 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 성분으로서 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 성분으로서, Z22이 -CH2O- 또는 -CF2O-인 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 액정 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 성분으로서, A22이 1,4-페닐렌기이며, Z22이 단결합인 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 액정 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 성분으로서, Z32이 -CH2O- 또는 -CF2O-인 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 액정 조성물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 성분으로서, A22이 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이며, Z22이 단결합인 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 액정 조성물.
  9. 제2항에 있어서,
    제3 성분으로서, a41이 1이며, A41, A42 및 A43이 1,4-페닐렌기이며, Z41 및 Z42이 단결합인 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 액정 조성물.
  10. 제2항에 있어서,
    제3 성분으로서, a41이 0이며, A41 및 A43이 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이며, 또한 Z41이 단결합인 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 액정 조성물.
  11. 제2항에 있어서,
    제3 성분으로서, Z41이 -CH＝N-N＝CH-인 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 액정 조성물.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 성분 및 제2 성분의 총량이 10질량％ 내지 80질량％인 액정 조성물.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    네마틱 아이소트로픽 전이 온도가 70℃∼120℃, 유전율 이방성이 -1.5∼-8.0, 복굴절률이 0.080∼0.250인 액정 조성물.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    광중합성 모노머를 500∼5000ppm 함유한 액정 조성물.
  15. 제1항 또는 제2항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    프리틸트각이 80° 내지 90°인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  17. 제15항에 있어서,
    액티브 매트릭스 구동형인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  18. 제15항에 있어서,
    패시브 매트릭스 구동형인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9080101B2 (en) 2010-12-24 2015-07-14 Dic Corporation Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
WO2012176615A1 (ja) * 2011-06-24 2012-12-27 Dic株式会社 誘電率異方性が負である液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子
WO2013179966A1 (ja) * 2012-05-28 2013-12-05 Dic株式会社 誘電率異方性が負である液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子
TWI454558B (zh) * 2012-12-11 2014-10-01 Dainippon Ink & Chemicals 向列型液晶組成物及使用其之液晶顯示元件
US9321960B2 (en) 2012-12-11 2016-04-26 DIC Corporation (Tokyo) Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display device using same
TWI475098B (zh) * 2013-03-07 2015-03-01 Dainippon Ink & Chemicals 液晶組成物及使用其之液晶顯示元件
EP3040398B1 (en) 2013-10-08 2018-08-15 DIC Corporation Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display element using same
CN108251127A (zh) * 2014-11-20 2018-07-06 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物及其应用
CN104479688B (zh) * 2014-11-27 2016-06-29 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物、组合物及其应用
US10913896B2 (en) * 2015-07-02 2021-02-09 Dic Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
JP6699124B2 (ja) * 2015-10-08 2020-05-27 Jnc株式会社 液晶表示装置および液晶組成物
CN110461992B (zh) * 2017-04-18 2020-11-20 Dic株式会社 液晶组合物和液晶显示元件
CN109957405A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种负介电向列相液晶组合物及其应用
WO2021253626A1 (zh) * 2020-06-16 2021-12-23 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物、液晶显示元件或液晶显示器
CN115785971A (zh) * 2022-12-07 2023-03-14 Tcl华星光电技术有限公司 液晶组合物及液晶显示面板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008266567A (ja) * 2006-12-19 2008-11-06 Merck Patent Gmbh 液晶媒体
US20100108945A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Liquid-crystalline medium and liquid crystal display

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279764A (en) * 1988-03-10 1994-01-18 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Dihalogenobenzene derivatives
EP0547194B1 (en) * 1991-07-04 1999-03-24 MERCK PATENT GmbH Liquid-crystalline medium
US6210761B1 (en) * 1996-11-28 2001-04-03 Chisso Corporation Liquid crystal compounds exhibiting negative anisotropy of permittivity, liquid crystal compositions, and liquid crystal displays
US6066268A (en) 1997-08-29 2000-05-23 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Liquid-crystalline medium
JP4355382B2 (ja) 1997-11-17 2009-10-28 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶媒体
JP2000096058A (ja) 1998-04-04 2000-04-04 Merck Patent Gmbh 液晶媒体
DE10112955B4 (de) 2000-04-14 2010-09-09 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
JP4273746B2 (ja) * 2002-10-31 2009-06-03 Ｄｉｃ株式会社 連結基として１，２−プロパンジイル基を有する化合物とそれを含有す液晶組成物
JP4655479B2 (ja) * 2004-01-28 2011-03-23 Ｄｉｃ株式会社 ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示素子
EP1731587B1 (de) * 2005-06-03 2013-01-23 Merck Patent GmbH Verfahren zur Herstellung von Tolanen
EP2031040B1 (de) * 2007-08-30 2011-10-26 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium
EP2266941B1 (en) * 2008-04-09 2014-03-05 JNC Corporation Tricyclic liquid crystalline compound having lateral fluorine, liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN101629081B (zh) * 2008-07-17 2014-09-10 默克专利股份有限公司 液晶介质
US8557142B2 (en) * 2009-09-25 2013-10-15 Merck Patent Gmbh Compounds for a liquid crystal medium and high-frequency components containing said liquid crystal medium

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008266567A (ja) * 2006-12-19 2008-11-06 Merck Patent Gmbh 液晶媒体
US20100108945A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Liquid-crystalline medium and liquid crystal display

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