KR101424805B1

KR101424805B1 - 액정 매질 및 액정 디스플레이

Info

Publication number: KR101424805B1
Application number: KR1020070007802A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 크잔타; 멜라니에 클라센멤머; 아이케 포에츠크; 라즈 리에자우
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2014-07-31
Also published as: US7445819B2; ATE446350T1; US20070205396A1; DE602006009892D1; JP5591441B2; TWI419960B; KR20070078704A; TW200738850A; JP2007197729A; EP1813662A1; EP1813662B1

Abstract

본 발명은 유전적으로 양성인 화학식 1의 화합물을 포함하는, 제 1의 유전적으로 양성 성분인 성분 A, 및 선택적으로 유전 이방성 3 초과의 유전적으로 양성인 화합물을 하나 이상 포함하는, 제 2의 유전적으로 양성 성분인 성분 B, 및 선택적으로 유전적으로 중성 성분인 성분 C를 포함하는 유전적으로 양성인 액정 매질, 및 상기 매질을 포함하는 액정 디스플레이, 특히 능동 매트릭스 디스플레이, 및 구체적으로 TN 및 IPS 디스플레이에 관한 것이다:

상기 식에서,

R¹은 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시이거나, 또는 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불소화된 알켄일이고, 바람직하게는 알킬 또는 알켄일이고;

은

또는

, 바람직하게는

이고;

은

또는

, 바람직하게는

또는

이고;

X¹은 할로겐, 탄소수 1 내지 3의 할로겐화된 알킬 또는 알콕시이거나, 또는 탄소수 2 내지 3의 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이고, 바람직하게는 F, Cl, -OCF₃또는 -CF₃, 가장 바람직하게는 F, Cl 또는 -OCF₃이고;

Z¹은 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH- 또는 단일 결합이고, 가장 바람직하게는 -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- 또는 단일 결합이다.

Description

액정 매질 및 액정 디스플레이{LIQUID CRYSTALLINE MEDIUM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정 매질 및 상기 매질을 포함하는 액정 디스플레이, 특히 능동 매트릭스로 어드레스된 디스플레이 및 특히 꼬인 네마틱(TN, Twisted Nematic) 또는 평면 스위칭(IPS, In Plane Switching) 유형의 디스플레이에 관한 것이다.

액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)는 정보를 표시하기 위해 폭넓게 사용된다. LCD는 직시형 디스플레이뿐만 아니라, 투사형 디스플레이를 위해 사용된다. 사용된 전기-광학 모드는, 예를 들어 꼬인 네마틱(TN)-, 극도로 꼬인 네마틱(STN)-, 광학적으로 보상된 굴절(OCB)- 및 전기적으로 제어된 복굴절(ECB)-모드, 및 이들의 다양한 변형물 등이다. 상기 모드 모두는 각각의 액정층에 대해 기판에 실질적으로 수직인 전기장을 사용한다. 상기 모드 이외에, 예를 들어, 평면 스위칭 모드(예컨대, 독일 특허 제 40 00 451 호 및 유럽 특허 제 0 588 568 호 에 개시됨)와 같은 기판, 즉 각각의 액정층에 대해 실질적으로 수평인 전기장을 사용하는 전기-광학 모드가 또한 존재한다. 특히, 상기 전기-광학 모드는 최신 데스크탑 모니터용 LCD를 위해 사용되고, 멀티 미디어용 디스플레이에 적용하기 위한 것으로 고안된다. 본 발명에 따른 액정은 바람직하게 상기 유형의 디스플레이에서 사용된다.

이러한 디스플레이를 위해, 개선된 특성을 가진 신규한 액정 매질이 요구된다. 많은 유형의 용도를 위해, 특히 반응 시간이 개선되어야 한다. 따라서, 보다 낮은 점성(η), 특히 보다 낮은 회전 점성(γ₁)을 갖는 액정 매질이 요구된다. 회전 점성은 75mPa·s 이하, 바람직하게 60mPa·s 이하 및 특히 55mPa·s 이하이어야 한다. 상기 파라미터 이외에, 매질은 적절하게 넓은 범위의 네마틱 상을 나타내야 하고, 적합한 복굴절성(Δn) 및 유전 이방성(Δε)은 합리적으로 낮은 작동 전압을 허용하기 위해 충분히 높아야 한다. 바람직하게, Δε은 4보다 높아야 하고, 매우 바람직하게 5보다 높지만, 바람직하게 15보다 높지 않아야 하고, 특히 12보다 높지 않아야 하는데, 이는 최소한 합리적으로 높은 비저항성에 해로울 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 디스플레이는 바람직하게 능동 매트릭스(Active Matrix LCD, 약어로 AMD), 바람직하게 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)로 어드레스된다. 그러나, 본 발명의 액정은 또한 다른 공지된 어드레싱 수단과 함께 디스플레이 내에서 유리하게 사용될 수 있다.

중합성 물질과 함께 저분자량 액정 물질의 복합체 시스템을 사용한 다양하고 상이한 디스플레이 모드가 존재한다. 상기 모드는, 예를 들어 국제 공개공보 제 91/05 029 호에 개시된 바와 같은 중합체 분산 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)-, 네마틱 곡선 정렬 상(NCAP, Nematic Curvi-linearly Aligned Phase)- 및 중합체 네트워크(PN, Polymer Network)-시스템, 또는 축 대칭 마이크로도메인(ASM, Axially Symmetric Microdomain) 시스템 등이다. 이와 대조적으로, 본 발명에 따른 특히 바람직한 모드는 표면상에 배향된 액정 매질을 사용한다. 상기 표면은 전형적으로 액정 물질의 균질한 정렬이 달성되도록 예비 처리된다. 본 발명에 따른 디스플레이 모드는 바람직하게 복합체층에 실질적으로 평행한 전기장을 사용한다.

LCD 및 특히 IPS 디스플레이에 적합한 액정 조성물은, 예를 들어 일본 특허 제 07-181 439(A)호, 유럽 특허 제 0 667 555호, 유럽 특허 제 0 673 986호, 독일 특허 제 195 09 410호, 독일 특허 제 195 28 106호, 독일 특허 제 195 28 107호, 국제 공개공보 제 96/23 851호 및 국제 공개공보 제 96/28 521호에 공지되어 있다. 그러나, 이들 조성물은 심각한 단점을 가지고 있다. 다른 결점 중에서 특히, 대부분의 상기 조성물은 불리하게도 긴 반응 시간을 야기하고, 지나치게 낮은 저항값을 가지고/갖거나, 지나치게 높은 작동 전압을 요구한다.

따라서, 넓은 네마틱 상 범위, 사용된 디스플레이 모드에 따른 적합한 광학 이방성 Δn, 높은 Δε 및 특히 낮은 점성 같은, 실제 적용을 위해 적합한 특성을 가진 액정 매질에 대한 상당한 필요성이 존재한다.

본 발명의 개요

놀랍게도, 종래 기술의 물질의 결점을 나타내지 않거나 최소한 현저하게 줄어든 정도만 나타내면서도, 적합하게 높은 Δε, 적합한 상 범위 및 Δn을 가진 액정 매질이 실현될 수 있다는 사실을 발견하였다.

본 발명에 따른 이들 개선된 액정 매질은

- 유전적으로 양성인 하기 화학식 1의 화합물을 하나 이상 포함하는, 제 1의 유전적으로 양성 성분인 성분 A,

- 선택적으로, 화학식 1의 화합물을 배제한, 유전 이방성 3 초과의 유전적으로 양성인 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 2 및 화학식 3의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함하는, 제 2의 유전적으로 양성 성분인 성분 B, 및

- 선택적으로, 화학식 4의 유전적으로 중성인 화합물을 하나 이상 포함하는 유전적으로 중성 성분인 성분 C를 포함한다:

화학식 1

상기 식들에서,

은

또는

, 바람직하게는

이고;

은

또는

, 바람직하게는

또는

이고;

X¹ 은 할로겐, 탄소수 1 내지 3의 할로겐화된 알킬 또는 알콕시이거나, 또는 탄소수 2 또는 3의 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이고, 바람직하게는 F, Cl, -OCF₃ 또는 -CF₃, 가장 바람직하게는 F, Cl 또는 -OCF₃ 이고;

Z¹ 은 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH- 또는 단일 결합이고, 가장 바람직하게는 -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- 또는 단일 결합이고;

R² 및 R³ 은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시이거나, 또는 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불소화된 알켄일이고, R² 및 R³ 은 바람직하게 알킬 또는 알켄일이고;

내지

은 서로 독립적으로

또는

이고;

L²¹ , L²² , L³¹ 및 L³²는 서로 독립적으로 H 또는 F이고, 바람직하게 L²¹ 및/또는 L³¹은 F이고;

X² 및 X³은 서로 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 3의 할로겐화된 알킬 또는 알콕시이거나, 또는 탄소수 2 또는 3의 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이고, 바람직하게는 F, Cl, -OCF₃ 또는 -CF₃이고, 가장 바람직하게는 F, Cl 또는 -OCF₃이고;

Z³은 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH- 또는 단일 결합이고, 가장 바람직하게는 -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- 또는 단일 결합이고;

l, m, n 및 o는 서로 독립적으로 0 또는 1이고;

R⁴¹, 및 R⁴²는 서로 독립적으로 화학식 2의 R²에 대해 주어진 의미를 갖고, 바람직하게는 R⁴¹은 알킬이고 R⁴²는 알킬 또는 알콕시이고, 또는 R⁴¹은 알켄일이고 R⁴²는 알킬이고;

및

은 서로 독립적으로, 그리고

이 2개 존재하는 경우에도 서로 독립적으로

또는

이고, 바람직하게

및

중 하나 이상이

이고;

Z⁴¹ 및 Z⁴²는 서로 독립적으로, 그리고 Z⁴¹이 2개 존재하는 경우에도 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 하나 이상이 단일 결합이고;

p는 0, 1 또는 2이고, 바람직하게 0 또는 1이다.

바람직하게, 성분 A는 바람직하게 하기 화학식 1a 내지 화학식 1c, 특히 화학식 1a 및 화학식 1c의 화합물의 그룹으로부터 선택된 유전 이방성 3 초과의 유전적으로 양성인 화학식 1의 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게 전적으로 상기 화합물로 구성된다:

상기 식들에서,

치환기들은 상기 화학식 1에 주어진 각각의 의미를 갖고,

바람직하게 Z¹은 단일결합이고, 바람직하게 X¹ 은 F이다.

바람직하게, 매질에서 성분 A의 농도는 1％ 내지 70％, 더욱 바람직하게 2％ 내지 40％, 더욱더 바람직하게 4％ 내지 20％, 가장 바람직하게 5％ 내지 15％의 범위이다.

바람직하게, 본 발명에 따른 매질은 제 2의 유전적으로 양성 성분인 성분 B를 포함한다. 바람직하게 상기 제 2의 유전적으로 양성 성분인 성분 B는 3 초과의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 양성인 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다.

바람직하게, 상기 성분인 성분 B는 화학식 2 및 3의 화합물의 그룹으로부터 선택된 3 초과의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 양성인 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서, 성분 B는 하기 화학식 2a 및 화학식 2b의 화합물의 그룹으로부터 선택된 유전 이방성 3 초과의 유전적으로 양성인 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다:

상기 식들에서,

치환기는 상기 화학식 2에 주어진 각각의 의미를 갖고,

치환기 L²³ 및 L²⁴는, 서로 및 다른 치환기와 독립적으로, H 또는 F이다.

바람직하게 성분 B는 L²¹ 및 L²² 또는 L³¹ 및 L³²가 둘 다 F인 화학식 2a 및 2b의 화합물의 그룹으로부터 선택된다.

하나의 바람직한 실시양태에서, 성분 B는 L²¹, L²², L³¹ 및 L³² 모두가 F인 화학식 2a 및 화학식 2b의 화합물의 그룹으로부터 선택된다.

바람직하게 성분 B는 화학식 2a의 화합물을 하나 이상 포함한다. 바람직하게 화학식 2a의 화합물은 하기 화학식 2aa 내지 화학식 2ae의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

치환기는 상기에 주어진 각각의 의미를 갖는다.

바람직하게 성분 B는 L²¹ 및 L²² 또는 L³¹ 및 L³²가 둘 다 F인 화학식 2aa 내지 화학식 2ae의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물을 포함한다.

하나의 바람직한 실시양태에서, 성분 B는 L²¹, L²², L³¹ 및 L³² 모두가 F인 화학식 2aa 내지 화학식 2ae의 화합물의 그룹으로부터 선택된다.

특히 바람직한 화학식 2a의 화합물은 하기 화합물이다:

상기 식들에서,

R²는 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게, 성분 B는 화학식 2b의 화합물을 하나 이상 포함한다. 바람직하게, 화학식 2b의 화합물은 하기의 화학식 2ba 내지 화학식 2bd의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

치환기는 상기에 주어진 각각의 의미를 갖고,

바람직하게 L²¹ 및 L²²는 둘 다 F이고, L³¹ 및 L³²는 둘 다 H이거나, 또는

L²¹, L²², L³¹ 및 L³²는 모두 F이다.

특히 바람직한 화학식 2b의 화합물은 하기와 같다:

상기 식들에서,

R²는 상기에 주어진 의미를 갖는다.

본 발명의 추가적인 바람직한 실시양태에서, 성분 B는 하기 화학식 3a 및 3b의 화합물의 그룹으로부터 선택된 3 초과의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 양성인 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다:

상기 식들에서,

치환기는 상기 화학식 3의 화합물에 주어진 각각의 의미를 갖는다.

바람직하게 성분 B는 화학식 3a의 화합물을 하나 이상 포함한다. 바람직하게 화학식 3a의 화합물은 하기 화학식 3aa 및 화학식 3ab의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

치환기는 상기에 주어진 각각의 의미를 갖고,

치환기 L³³ 및 L³⁴는, 서로 및 다른 치환기와 독립적으로, H 또는 F이다.

바람직하게 성분 B는 화학식 3b의 화합물을 하나 이상 포함한다. 바람직하게 화학식 3b의 화합물은 하기 화학식 3ba 내지 화학식 3bg의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

치환기는 상기에 주어진 각각의 의미를 갖는다.

바람직하게, 성분 B는 하기 화학식 3aa의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게 상기 화합물은 화학식 3aaa 내지 화학식 3aaf의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게, 성분 B는 화학식 3ba의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게 상기 화합물은 하기 화학식 3baa 내지 화학식 3bad의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게, 성분 B는 화학식 3bb의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게 상기 화합물은 하기 화학식 3bba 내지 화학식 3bbe의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게, 성분 B는 화학식 3bc 및 화학식 3bd의 화합물의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하고, 이는 하기 화학식 3bca 및 3bda의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게 성분 B는 화학식 3be의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게 상기 화합물은 하기 화학식 3bea 내지 화학식 3bee의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게 성분 B는 화학식 3bf의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게 상기 화합물은 하기 화학식 3bfa 내지 화학식 3bfe의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게 성분 B는 화학식 3bg의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게 상기 화합물은 하기 화학식 3bga 내지 화학식 3bgc의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

화학식 3a 및/또는 화학식 3b의 화합물에 추가하거나 이를 대체하여, 본 발명에 따른 매질은 하기 화학식 3c의 화합물 하나 이상, 바람직하게는 화학식 3ca의 화합물을 포함한다:

[상기 식에서,

치환기는 상기 화학식 3의 화합물에 주어진 각각의 의미를 갖는다]

상기 식에서,

R³은 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게, 본 발명에 따른 액정 매질은 유전적으로 중성 성분인 성분 C를 포함한다. 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는다. 바람직하게, 이는 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 중성인 화합물을 포함하고, 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 특히 바람직하게는 전부 상기 화합물로 구성된다. 바람직하게, 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 중성인 화학식 4의 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 특히 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다.

바람직하게, 유전적으로 중성 성분인 성분 C는 하기 화학식 4a 내지 화학식 4e의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다.

상기 식들에서,

R⁴¹ 및 R⁴²는 각각 상기 화학식 4의 화합물의 치환기에 대해 주어진 의미를 가지며,

화학식 4a, 화학식 4d 및 화학식 4e의 화합물에서, R⁴¹은 바람직하게 알킬 또는 알켄일이고, 바람직하게 알켄일이며; R⁴²는 바람직하게 알킬 또는 알켄일이고, 바람직하게 알킬이고;

화학식 4b의 화합물에서 R⁴¹ 및 R⁴²는 바람직하게 알킬이고;

화학식 4c의 화합물에서 R⁴¹은 바람직하게 알킬 또는 알켄일이고, 바람직하게 알킬이고; R⁴²는 바람직하게 알킬 또는 알콕시이고, 바람직하게 알콕시이다.

바람직하게 유전적으로 중성 성분인 성분 C는 화학식 4a, 화학식 4c, 화학식 4d 및 화학식 4e의 화합물의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물, 바람직하게 화학식 4a의 화합물 중 하나 이상의 화합물 및 화학식 4c 및 화학식 4d의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물 중 하나 이상의 화합물, 바람직하게 각각 화학식 4a, 화학식 4c 및 화학식 4d의 화합물 중 하나 이상의 화합물, 가장 바람직하게 각각 화학식 4a, 화학식 4c, 화학식 4d 및 화학식 4e의 화합물 중 하나 이상의 화합물을 포함한다.

전술한 실시양태와 동일하거나 다를 수 있는 본 발명의 추가적인 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 액정 혼합물은, 상기 개시된 화학식 4a 내지 화학식 4e의 화합물, 및 선택적으로 하기 화학식 4f 내지 화학식 4m의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화학식 4의 화합물을 포함하고, 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 전부 상기 화합물로 구성되는 성분 C를 포함한다:

상기 식들에서,

R⁴¹ 및 R⁴²는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시; 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬, 또는 불소화된 알켄일이고;

L⁴는 H 또는 F이다.

본 발명에 따른 매질은, 화학식 2 및/또는 화학식 3의 화합물에 추가하거나 또는 이를 대체하여, 유전적으로 양성인 하기 화학식 5의 화합물을 하나 이상 포함한다:

상기 식에서,

R⁵는 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시; 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불소화된 알켄일이고, 바람직하게 알킬 또는 알켄일이고;

내지

은 서로 독립적으로

또는

이고;

L⁵¹ 및 L⁵²는 서로 독립적으로 H 또는 F이고, 바람직하게 L⁵¹은 F이고;

X⁵는 할로겐, 탄소수 1 내지 3의 할로겐화된 알킬 또는 알콕시 또는 탄소수 2 내지 3의 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이고, 바람직하게 F, Cl, -OCF₃ 또는 -CF₃이고, 가장 바람직하게 F, Cl, 또는 -OCF₃이고;

Z⁵는 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF- 또는 -CH₂O이고, 바람직하게 -CH₂CH₂-, -COO- 또는 트랜스- -CH=CH-이고, 가장 바람직하게 -COO- 또는 -CH₂CH₂-이고;

q는 0 또는 1이다.

바람직하게, 본 발명에 따른 매질은 화학식 5의 화합물, 바람직하게 하기 화학식 5a 및 화학식 5b의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다:

상기 식들에서,

치환기는 상기에 주어진 각각의 의미를 갖고,

치환기 L⁵³ 및 L⁵⁴는, 서로 독립적이며 다른 치환기와도 독립적으로, H 또는 F이고,

바람직하게 Z⁵는 -CH₂-CH₂-이다.

바람직하게 화학식 5a의 화합물은 하기 화학식 5aa 및 화학식 5ab의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R⁵는 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게, 화학식 5b의 화합물은 하기 화학식 5ba 내지 화학식 5bd의 화합물의 그룹으로부터 선택된다:

상기 식들에서,

R⁵는 상기에 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게, 본 발명에 따른 액정 매질은 추가의 유전적으로 중성 성분인 성분 D를 포함한다. 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는다. 바람 직하게, 이는 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 중성인 화합물을 포함하고, 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 특히 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다. 바람직하게, 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 중성인 하기 화학식 6의 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 특히 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다:

상기 식에서,

R⁶¹ 및 R⁶²는 서로 독립적으로 상기 화학식 2의 화합물의 치환기 R²에 대해 주어진 의미를 갖고, 바람직하게 R⁶¹은 알킬이고, R⁶²는 알킬 또는 알켄일이고;

은, 2개가 존재하는 경우에는 각각 서로 독립적으로

또는

이고, 바람직하게

중의 적어도 하나는

이고;

Z⁶¹ 및 Z⁶²는 서로 독립적으로, 그리고 Z⁶¹이 2개 존재하는 경우에도 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게 적어도 하나가 단일 결합이고;

r은 0, 1 또는 2이고, 바람직하게 0 또는 1이다.

바람직하게, 유전적으로 중성 성분인 성분 D는 하기 화학식 6a 및 화학식 6b의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다:

상기 식들에서,

R⁶¹ 및 R⁶²는 상기 화학식 6의 화합물의 치환기에 대해 주어진 각각의 의미를 갖고, R⁶¹은 바람직하게 알킬이고, 화학식 6a의 화합물에서 R⁶²는 바람직하게 알켄일이고, 바람직하게 -(CH₂)₂-CH=CH-CH₃이고, 화학식 6b의 화합물에서 R⁶²는 바람직하게 알킬 이다.

바람직하게, 유전적으로 중성 성분인 성분 D는, 바람직하게 R⁶¹이 n-알킬이고, R⁶²가 화학식 6a에서는 바람직하게 알켄일이고, 화학식 6b에서는 바람직하게 n-알킬인 화학식 6a 및 화학식 6b의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 액정 혼합물은 성분 A 및 성분 B 이외에 추가적인 성분을 하나 이상 함유한다. 상기 제 3 성분은 성분 C 및 성분 D중의 하나일 수 있고, 바람직하게 존재하는 제 3 성분은 성분 C이다.

명백하게, 본 발명에 따른 혼합물은 또한 성분 A, 성분 B, 성분 C 및 성분 D 모두를 함유할 수 있다.

추가적으로, 본 발명에 따른 액정 혼합물은 음성의 유전 이방성을 가진 추가의 선택적 성분인 성분 E를 포함할 수 있고, 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 더욱 바람직하게는 필수적으로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다:

상기 식에서,

R⁷¹ 및 R⁷²는 서로 독립적으로 상기 화학식 2의 화합물의 R²에 대해 주어진 의미를 갖고;

은

또는

이고, 바람직하게

이고;

는

또는

이고;

Z⁷¹ 및 Z⁷²는 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 적어도 하나가 단일 결합이고, 가장 바람직하게 둘 다 단일 결합이고;

L⁷¹ 및 L⁷²는 서로 독립적으로 C-F 또는 N이고, 바람직하게 적어도 하나가 C-F이고, 가장 바람직하게 둘 다 C-F이고;

k는 0 또는 1이다.

바람직하게, 본 발명에 따른 액정 매질은, 성분 A 내지 성분 E, 바람직하게 성분 A 내지 성분 D, 가장 바람직하게 성분 A 내지 성분 C 및 특히 화학식 1 내지 화학식 7, 바람직하게 화학식 1 내지 화학식 5, 가장 바람직하게 화학식 1 내지 화학식 3의 화합물의 그룹으로부터 선택된 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 상기 물질로 구성되고, 더욱더 바람직하게는 필수적으로 상기 물질로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 물질로 구성된다.

본원에서 용어 "포함한다"는 조성물의 함유물 중에서 예를 들어 매질 또는 성 분으로 지칭되는 물질이 문제의 성분 또는 화합물의 성분 또는 화합물을 바람직하게 10% 이상 및 가장 바람직하게 20% 이상의 총 농도로 함유한다는 것을 의미한다.

본문에서 용어 "주로 구성된다"는 물질이 문제의 성분 또는 화합물의 성분 또는 화합물을 55% 이상, 바람직하게 60% 이상, 가장 바람직하게 70% 이상 함유하는 것을 나타냄을 의미한다.

본문에서 용어 "필수적으로 구성된다"는 물질이 문제의 성분 또는 화합물의 성분 또는 화합물을 80% 이상, 더욱 바람직하게 90% 이상, 가장 바람직하게 95% 이상 함유하는 것을 나타냄을 의미한다.

본문에서 용어 "전적으로 구성된다"는 물질이 문제의 성분 또는 화합물의 성분 또는 화합물을 98% 이상, 더욱 바람직하게 99% 이상, 가장 바람직하게 100.0% 함유하는 것을 나타냄을 의미한다.

성분 E는 화학식 7의 화합물, 바람직하게 하기 화학식 7a 내지 화학식 7c의 화합물의 그룹으로부터 선택되는 화학식 7의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다:

상기 식들에서,

R⁷¹ 및 R⁷²는 상기 화학식 6의 화합물에 주어진 각각의 의미를 갖는다.

화학식 7a 내지 화학식 7c의 화합물에서, R⁷¹은 바람직하게 n-알킬이거나 1-E-알켄일이고, R⁷²는 바람직하게 n-알킬 또는 알콕시이다.

또한, 상기 명백하게 언급되지 않은 다른 메소젠성 화합물이 선택적으로 및 유리하게 본 발명에 따른 매질 중에서 사용될 수 있다. 이러한 화합물은 당 분야의 숙련가들에게 공지되어 있다.

본 발명에 따른 액정 매질은 70℃ 이상, 바람직하게 75℃ 이상의 청명점을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정 매질의 589nm(Na^D) 및 20℃에서의 Δn은 바람직하게 0.060 이상 내지 0.135 이하의 범위, 더욱 바람직하게 0.070 이상 내지 0.125 이하의 범위, 및 가장 바람직하게 0.080 이상 내지 0.120 이하의 범위이다. 특히 Δn 이 0.11 이하, 바람직하게 0.10 이하인 매질이 바람직하다.

본 발명에 따른 액정 매질의 1㎑ 및 20℃에서의 Δε은 바람직하게 4.0 이상, 더욱 바람직하게 6.0 이상, 가장 바람직하게 8.0 이상이다. 특히 Δε은 10.0 이상이다.

바람직하게, 본 발명의 매질의 네마틱 상은 최소한 0℃ 이하에서 70℃ 이상까지, 더욱 바람직하게 최소한 -20℃ 이하에서 70℃ 이상까지, 가장 바람직하게 최소한 -30℃ 이하에서 75℃ 이상까지, 특히 최소한 -40℃ 이하에서 75℃ 이상까지 확장된다.

본 발명의 바람직한 제 1 실시양태에서, 액정 매질의 Δn은 0.090 이상 0.125 이하의 범위, 더욱 바람직하게 0.095 이상 0.120 이하, 및 가장 바람직하게 0.100 이상 내지 0.115 이하의 범위이고, 반면에 Δε은 바람직하게 4.0 이상 내지 10.0 이하, 바람직하게 7.0 이하의 범위이다.

본 발명의 바람직한 제 2 실시양태에서, 액정 매질의 Δn은 0.085 이상 0.130 이하의 범위, 더욱 바람직하게 0.090 이상 0.125 이하, 및 가장 바람직하게 0.095 이상 내지 0.120 이하의 범위이고, 반면에 Δε은 바람직하게 6.0 이상, 더욱 바람직하게 7.0 이상, 더욱더 바람직하게 8.0 이상 및 가장 바람직하게 8.0 이상 내지 10.0 이하의 범위이다.

상기 실시양태에서, 바람직하게 본 발명의 매질의 네마틱 상은 최소한 -20℃ 이하에서 70℃ 이상까지, 더욱 바람직하게 최소한 -20℃ 이하에서 70℃ 이상까지, 가장 바람직하게 -30℃ 이하에서 70℃ 이상까지, 및 특히 -40℃ 이하에서 70℃ 이 상까지 확장된다.

본 발명의 바람직한 제 3 실시양태에서, 액정 매질의 Δn은 0.070 이상 내지 0.120 이하의 범위, 더욱 바람직하게 0.075 이상 내지 0.115 이하의 범위, 및 가장 바람직하게 0.080 이상 내지 0.110 이하의 범위이고, 반면에 Δε은 바람직하게 4.0 이상, 더욱 바람직하게 4.0 이상 14.0 이하 및 가장 바람직하게 4.0 이상 6.0 이하, 특히 6.0 이상 11.0 이하의 범위가 바람직하다.

상기 실시양태에서, 바람직하게 본 발명의 매질의 네마틱 상은 최소한 -20℃ 이하에서 75℃ 이상까지, 더욱 바람직하게 최소한 -30℃ 이하에서 70℃ 이상까지, 가장 바람직하게 -30℃ 이하에서 75℃ 이상까지, 및 특히 -30℃ 이하에서 80℃ 이상까지 확장된다.

성분 A는 바람직하게 총 혼합물의 1 내지 65%, 더욱 바람직하게 2 내지 60%, 더욱더 바람직하게 3 내지 50%, 및 가장 바람직하게 5 내지 40%의 농도로 사용된다.

성분 B는 바람직하게 총 혼합물의 5 내지 60%, 더욱 바람직하게 10 내지 55%, 더욱더 바람직하게 15 내지 50%, 및 가장 바람직하게 20 내지 45%의 농도로 사용된다.

성분 C는 바람직하게 총 혼합물의 0 내지 70%, 더욱 바람직하게 10 내지 60%, 더욱더 바람직하게 20 내지 50%, 및 가장 바람직하게 15 내지 50%의 농도로 사용된다.

성분 D는 바람직하게 총 혼합물의 0 내지 50%, 더욱 바람직하게 1 내지 40%, 더욱더 바람직하게 5 내지 30%, 및 가장 바람직하게 10 내지 20%의 농도로 사용된다.

성분 E는 바람직하게 총 혼합물의 0 내지 30%, 더욱 바람직하게 0 내지 15%, 가장 바람직하게 1 내지 10%의 농도로 사용된다.

선택적으로, 본 발명의 매질은 물리적인 특성을 조정하기 위해 추가적인 액정 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 화합물은 숙련가에게 공지되어 있다. 본 발명에 따른 매질중의 상기 화합물의 농도는 바람직하게 0 내지 30%, 더욱 바람직하게 0.1 내지 20% 및 가장 바람직하게 1 내지 15%이다.

상술된 본 발명의 바람직한 제 1 실시양태에서, 성분 A는 바람직하게 총 혼합물의 40 내지 65%, 더욱 바람직하게 45 내지 60% 및 가장 바람직하게 50 내지 57%의 농도로 사용되고, 반면에 성분 D는 바람직하게 총 혼합물의 5 내지 40%, 바람직하게 10 내지 35% 및 가장 바람직하게 10 내지 30%의 농도로 사용된다.

상기 바람직한 실시양태에서, 매질은 바람직하게 화학식 6의 화합물 하나 이상, 가장 바람직하게 화학식 6b의 화합물을 포함한다.

특히, 상술한 본 발명의 바람직한 제 2 실시양태에서, 성분 C는 바람직하게 화학식 4의 화합물 하나 이상, 더욱 바람직하게 화학식 4a의 화합물, 더욱더 바람직하게 화학식 CC-n-V 및/또는 CC-n-Vm의 화합물, 더욱 바람직하게 CC-n-V1의 화합물 및/또는 화학식 CC-n-V의 화합물 및 가장 바람직하게 화학식 CC-3-V, 화학식 CC-4-V, 화학식 CC-5-V 및 화학식 CC-3-V1의 그룹으로부터 선택된 화합물을 포함한다.

바람직하게, 액정 매질은 성분 A, 성분 B, 성분 C 및 성분 D, 바람직하게 성분 A, 성분 B 및 성분 C를 전체적으로 50 내지 100%, 더욱 바람직하게 70 내지 100% 및 가장 바람직하게 80 내지 100% 및 특히 90 내지 100%로 함유하고, 이는 화학식 1 내지 화학식 7의 화합물 중의 하나 이상, 바람직하게 화학식 1 내지 화학식 6의 화합물 중의 하나 이상을 함유하고, 바람직하게는 주로 상기 화합물로 구성되고, 가장 바람직하게는 전적으로 상기 화합물로 구성된다.

본원에서, 용어 "유전적으로 양성"은 Δε이 3.0 초과인 화합물 또는 성분을 의미하고, 용어 "유전적으로 중성"은 Δε이 -1.5 이상 3.0 이하인 화합물 또는 성분을 의미하고, 용어 "유전적으로 음성"은 Δε이 -1.5 미만인 화합물 또는 성분을 의미한다. Δε은 1㎑의 주파수 및 20℃에서 측정된다. 각각의 화합물의 유전 이방성은 생성된 네마틱 호스트 혼합물 중의 각각 개별적인 화합물의 10% 용액으로부터 측정된다. 호스트 혼합물 중에서 각각의 화합물의 용해도가 10% 미만인 경우, 농도는 5%로 감소된다. 시험 혼합물의 전기용량은 등방성 정렬인 셀 및 균일한 정렬인 셀 중에서 측정된다. 상기 두 가지 유형의 셀의 셀 간격은 대략 20㎛이다. 인가된 전압은 1㎑의 주파수 및 전형적으로 0.5 내지 1.0V의 제곱평균값을 가진 방형파 (rectangular wave)이지만, 항상 개별적인 시험 혼합물의 전기용량의 역치 미만이도록 선택된다.

둘 다 독일 소재의 메르크 카게아아(Merck KGaA) 제품인 유전적으로 양성 화합물인 혼합물 ZLI-4792 및 유전적으로 중성이자 유전적으로 음성 화합물인 혼합물 ZLI-3086이 각각 호스트 혼합물로서 사용된다. 화합물의 유전율은 관심 있는 화합 물의 첨가시 호스트 혼합물의 각각의 값의 변화로부터 측정된다. 값은 100%의 관심 있는 화합물의 농도로 외삽된다. 20℃의 측정 온도에서 네마틱 상을 갖는 성분은 상기처럼 측정되고, 다른 모든 성분은 화합물처럼 처리된다.

달리 명백하게 언급되지 않으면 용어 "역치 전압"은 본원에서 광학 역치를 지칭하고 10% 상대 컨트라스트(contrast)(V₁₀)에 대해 제시되며, 용어 "포화 전압"은 광학 포화를 지칭하고 90% 상대 컨트라스트(V₉₀)에 대해 제시된다. 또한, 프리데릭스-역치(V_Fr)로 지칭되는 전기 용량 역치 전압(V₀)은 명백하게 언급되는 경우에만 사용된다.

본원에서 제시된 파라미터의 범위는, 달리 명백하게 언급하지 않는 한 모두 한정된 값을 포함한다.

본원에서 달리 명백하게 언급하지 않는 한, 모든 농도는 질량 퍼센트로 제시되고, 개별적이고 완전한 혼합물에 관한 것이며, 모든 온도는 섭씨로 제시되고 모든 온도 차이도 섭씨로 제시된다. 모든 물리적인 특성은 문헌 ["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 측정되고, 달리 명백하게 언급하지 않는 한 20℃의 온도에 대해 제시된다. 광학 이방성(Δn)은 589.3nm의 파장에서 측정된다. 유전 이방성(Δε)은 1㎑의 주파수에서 측정된다. 역치 전압, 및 다른 전자-광학 특성은 독일 소재의 메르크 카게아아에서 제조된 시험 셀로 측정하였다. Δε의 측정을 위한 시험 셀은 대략 20㎛의 셀 간격을 갖는다. 전극은 1.13㎠의 면적 및 가드 고리를 가진 원형 ITO 전극이다. 배향층은 호메오트로픽 배향(ε∥; homeotropic orientation)을 위한 레시틴 및 균일 배향(ε⊥; homogeneous orientation)을 위해 재팬 신쎄틱 러버(Japan Synthetic Rubber)로부터 입수한 폴리이미드 AL-1054이다. 전기용량은 0.3V_rms의 전압을 사용한 사인파(sine wave)를 사용하여 주파수 반응 분석기 솔라트론(Solatron) 1260으로 측정하였다. 전자-광학 측정에서 사용된 빛은 백광이었다. 사용된 기구는 일본 소재의 오츠카(Otsuka)에서 시판중인 장비였다. 특징 전압은 수직 관측 하에서 측정되었다. 역치(V₁₀)-미드 그레이(V₅₀)- 및 포화(V₉₀) 전압이 각각 10%, 50%, 및 90%의 상대 컨트라스트에 대해 측정되었다.

본 발명에 따른 액정 매질은 통상적인 농도의 추가적인 첨가제 및 키랄 도판트를 함유할 수 있다. 이러한 추가적인 구성성분의 총 농도는 총 혼합물을 기준으로 0 내지 10%, 바람직하게 0.1 내지 6%의 범위이다. 각각 사용된 개별적인 화합물의 농도는 바람직하게 0.1 내지 3%의 범위이다. 이러한 첨가물 및 유사한 첨가물의 농도는 본원에서 액정 성분 및 액정 매질의 화합물의 농도의 값 및 범위에서 고려하지 않는다.

본 발명에 따른 액정 매질은 여러 개, 바람직하게 3 내지 30개, 더욱 바람직하게 4 내지 20개 및 가장 바람직하게 4 내지 16개의 화합물로 구성된다. 이들 화합물은 통상적인 방식으로 혼합된다. 일반적으로, 보다 적은 양으로 사용되는 필요량의 화합물은 보다 많은 양으로 사용되는 화합물 중에 용해된다. 온도가 보다 높은 농도로 사용되는 화합물의 청명점보다 높은 경우, 특히 용해 과정의 완결을 관측하기 쉽다. 그러나, 다른 통상적인 방식, 예를 들어 소위 예비 혼합물(예를 들어, 화합물의 균일 혼합물 또는 공융 혼합물일 수 있음)을 사용하거나, 소위 다용기 시스템(이의 구성이 혼합물 자체를 사용할 준비가 되어 있음)을 사용하여 매질을 제조하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 액정 매질은, 적합한 첨가제를 첨가하여 특히 PDLC, NCAP, PN LCD 및 특히 ASM-PA LCD 같은 복합체 시스템에서 TN-, TN-AMD, ECB-AMD, VAN-AMD, IPS 및 OCB LCD 같은 액정 매질을 사용하여, 모든 공지된 유형의 액정 디스플레이에서 사용할 수 있도록 변형될 수 있다.

액정의 용융점 T(C,N), 스메틱(S) 상에서 네마틱(N) 상으로의 전이 온도 T(S,N) 및 청명점 T(N,I)는 섭씨로 제시된다.

본원 및 특히 하기의 실시예에서, 액정 화합물의 구조체는 또한 두문자어(acronym)라고 불리는 약어로 표시된다. 약어를 상응하는 구조체로 변환하는 것은 하기의 표 1 및 표 2에 따르면 수월하다. 모든 C_nH_2n ₊₁ 및 C_mH_2m ₊₁ 기는 각각 탄소수 n 및 m의 직쇄 알킬기이다. 표 2의 해석은 자명하다. 표 1은 구조체의 핵심부에 대한 약어를 개시한다. 개별적인 화합물은 핵심부의 약어에 이어 하이픈으로 표시되고, 치환기 R¹, R², L¹ 및 L²를 특정한 코드가 뒤따른다:

본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는,

- 표 1 및 표 2의 화합물의 그룹으로부터 선택된, 바람직하게 상이한 화학식을 가진 7개 이상, 바람직하게 8개 이상의 화합물, 및/또는

- 표 1의 화합물의 그룹으로부터 선택된, 바람직하게 상이한 화학식을 가진 1개 이상, 바람직하게 2개 이상, 더욱 바람직하게 3개 이상의 화합물, 및/또는

- 표 2의 화합물의 그룹으로부터 선택된, 바람직하게 상이한 화학식을 가진 3개 이상, 더욱 바람직하게 4개 이상, 더욱더 바람직하게 5개 이상의 화합물을 함유한다.

실시예

하기 제시된 실시예는 본 발명을 예시하되, 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하지 않는다.

그러나, 변형될 수 있는 범위 내에서 달성될 수 있는 조성물의 물리적인 특성이 숙련가에게 예시된다. 따라서, 특히 바람직하게 달성될 수 있는 다양한 특성의 조합이 숙련가에게 잘 정의되어 있다.

실시예 1

액정 혼합물은 하기 표에 제시된 조성 및 특성을 이용하여 실현된다.

상기 혼합물은 알맞게 낮은 Δn의 값, 적당히 높은 Δε의 값, 및 매우 낮은 회전 점성을 갖는다. 따라서, 이는 IPS 모드로 작동하는 디스플레이에 매우 적합하다.

실시예 2

상기 혼합물은 다소 낮은 Δn의 값, 다소 높은 Δε의 값, 및 낮은 회전 점성을 갖는다. 따라서, 이는 IPS 모드로 작동하는 디스플레이에 매우 적합하다.

실시예 3

상기 혼합물은 알맞게 낮은 Δn의 값, 높은 Δε의 값, 및 다소 낮은 회전 점성을 갖는다. 따라서, 이는 IPS 모드로 작동하는 디스플레이에 매우 적합하다.

실시예 4

상기 혼합물은 다소 낮은 Δn의 값, 적당히 양성 Δε의 값, 및 매우 낮은 회전 점성을 갖는다. 따라서, 이는 IPS 모드로 작동하는 디스플레이에 매우 적합하다.

실시예 5

상기 혼합물은 매우 낮은 Δn의 값, 적당히 높은 Δε의 값, 및 매우 낮은 회전 점성을 갖는다. 따라서, 이는 IPS 모드로 작동하는 디스플레이에 매우 적합하다.

실시예 6

상기 혼합물은 다소 낮은 Δn의 값, 적당히 높은 Δε의 값, 및 다소 낮은 회전 점성을 갖는다. 따라서, 이는 IPS 모드로 작동하는 디스플레이에 매우 적합하다.

실시예 7

상기 혼합물은 다소 낮은 Δn의 값, 다소 높은 Δε의 값, 및 다소 낮은 회전 점성을 갖는다. 따라서, 이는 IPS 모드로 작동하는 디스플레이에 매우 적합하다.

본 발명에 따르면 넓은 상 범위, 사용되는 디스플레이 모드에 따라 적절한 광학 이방성 Δn, 높은 Δε, 특히 낮은 점도와 같이 실제 적용하기에 적합한 성질을 갖는 액정 매질이 제공된다.

Claims

하기 화학식 1a 내지 화학식 1c의 화합물의 그룹으로부터 선택되는 유전적으로 양성인 화합물을 하나 이상 포함하는, 제 1의 유전적으로 양성 성분인 성분 A

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:

화학식 1a

화학식 1b

화학식 1c

상기 식에서,

R¹은 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시이거나, 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불소화된 알켄일이고;

X¹은 할로겐, 탄소수 1 내지 3의 할로겐화된 알킬 또는 알콕시이거나, 탄소수 2 또는 3의 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이고;

Z¹은 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O- 또는 단일 결합이다.
제 1 항에 있어서,

매질중의 성분 A의 농도가 1 내지 60 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제 1 항에 있어서,

하기 화학식 2 및 하기 화학식 3의 화합물의 그룹으로부터 선택되되, 화학식 1a 내지 1c의 화합물을 배제한, 유전 이방성 3 초과의 유전적으로 양성인 화합물을 하나 이상 포함하는, 제 2의 유전적으로 양성 성분인 성분 B를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:

화학식 2

화학식 3

상기 식에서,

R²및 R³는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시이거나 또는 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불소화된 알켄일이고;

내지
은 서로 독립적으로

또는
이고;

L²¹, L²², L³¹및 L³²는 서로 독립적으로 H 또는 F이고;

X² 및 X³은 서로 독립적으로 할로겐, 탄소수 1 내지 3의 할로겐화된 알킬 또는 알콕시이거나, 또는 탄소수 2 또는 3의 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이고;

Z³은 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O- 또는 단일 결합이고;

l, m, n 및 o는 서로 독립적으로 0 또는 1이다.
제 3 항에 있어서,

화학식 2의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제 3 항에 있어서,

화학식 3의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제 1 항에 있어서,

유전적으로 중성인 하기 화학식 4의 화합물을 하나 이상 포함하는, 유전적으로 중성 성분인 성분 C를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:

화학식 4

상기 식에서,

R⁴¹ 및 R⁴²는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시이거나 또는 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불소화된 알켄일이고;

및
는 서로 독립적으로, 그리고
이 2개 존재하는 경우에도 서로 독립적으로

또는
이고;

Z⁴¹ 및 Z⁴²는 서로 독립적으로, 그리고 Z⁴¹이 2개 존재하는 경우에도, 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고;

p는 0, 1 또는 2이다.
제 1 항에 있어서,

하기 화학식 6의 화합물을 하나 이상 포함하는 성분 D를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:

화학식 6

상기 식에서,

R⁶¹ 및 R⁶²는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 불소화된 알킬 또는 불소화된 알콕시이거나 또는 탄소수 2 내지 7의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불소화된 알켄일이고;

은, 2개가 존재하는 경우에는 각각 서로 독립적으로

또는
이고;

Z⁶¹ 및 Z⁶²는 서로 독립적으로, 그리고 Z⁶¹이 2개 존재하는 경우에도 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스- -CH=CH-, 트랜스- -CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고;

r은 0, 1 또는 2이다.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 8 항에 있어서,

능동 매트릭스에 의해 어드레스되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
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