KR101498728B1

KR101498728B1 - 액정 디스플레이

Info

Publication number: KR101498728B1
Application number: KR1020070102561A
Authority: KR
Inventors: 게오르그 베르나츠; 안드레아스 타우거백
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2015-03-04
Also published as: TW200833822A; CN101162333A; CN102660294B; TW201346013A; CN101162333B; DE502007004908D1; EP1911828A1; US20080090026A1; JP2013242572A; KR20080033117A; JP2008116931A; TWI440700B; CN103739587A; JP5968831B2; CN102660294A; ATE479735T1; US8778466B2; EP1911828B1; TWI481696B; JP5383994B2

Abstract

본 발명은 PSA(polymer sustained alignment; 중합체 지속 배향) 유형의 액정 디스플레이, 및 PSA 디스플레이에 사용하기 위한 신규 액정 매질 및 신규의 중합가능한 화합물에 관한 것이다.

PSA 디스플레이, 액정 매질, 바이아릴 화합물.

Description

액정 디스플레이{LIQUID-CRYSTAL DISPLAY}

현재 사용되는 액정 디스플레이(LC 디스플레이)는 대부분 TN(twisted nematic; 트위스티드 네마틱) 유형의 디스플레이이다. 그러나, 이들은 콘트라스트의 강한 시야각 의존성이라는 단점을 갖는다. 또한, 더 넓은 시야각을 갖는 소위 VA(vertical alignment; 수직 배향) 디스플레이가 공지되어 있다. VA 디스플레이의 LC 셀은 2개의 투명한 전극 사이에 LC 매질 층을 함유하고, LC 매질은 통상 음의 유전 (DC) 이방성 값을 갖는다. 스위치-오프(switched-off) 상태에서, LC 층의 분자는 전극 표면에 수직으로 배향되거나(호메오트로픽) 또는 경사진 호메오트로픽 배향을 갖는다. 전압을 전극에 인가하면, 전극 표면에 수평으로 LC 분자의 재배향이 이루어진다. 뿐만 아니라, 복굴절 효과에 기초하고 소위 "벤드(bend)" 배향 및 통상 양의 (DC) 이방성을 나타내는 LC 층을 갖는 OCB(optically compensated bend; 광학 보상 벤드) 디스플레이가 공지되어 있다. 전압을 인가하면, 전극 표면에 수직으로 LC 분자의 재배향이 이루어진다. 또한, OCB 디스플레이는 통상 어두운 상태에서 벤드 셀의 광에 대한 원치 않는 투과성을 방지하기 위하여 하나 이상의 복굴절성 광학 지연 필름을 함유한다. OCB 디스플레이는 TN 디스플레이에 비해 더 넓은 시야각 및 더 짧은 응답 시간을 갖는다.

더욱 최근 유형의 VA 디스플레이에서는, LC 분자의 균일한 배향이 LC 셀 내의 복수개의 비교적 작은 도메인으로 제한된다. 이들 도메인 사이에는 경사 도메인으로도 알려져 있는 경사 결함(disclination)이 존재한다. 경사 도메인을 갖는 VA 디스플레이는 통상적인 VA 디스플레이에 비해 더 큰 콘트라스트의 시야각 의존성 및 회색조를 갖는다. 또한, 이 유형의 디스플레이는, 예컨대 마찰에 의한 것과 같은 스위치-온(switched-on) 상태에서의 분자의 균일한 배향을 위한 전극 표면의 추가적인 처리가 더 이상 필요하지 않기 때문에, 제조하기가 더 간단하다. 대신, 경사 또는 선경사각의 우선적인 방향은 전극의 특수한 디자인에 의해 조절된다. 소위 MVA(다중 도메인 수직 배향) 디스플레이에서는, 통상적으로 국부적인 선경사를 야기하는 돌기를 갖는 전극에 의해 이를 달성한다. 그 결과, LC 분자는 전압 인가시 셀의 상이한 한정된 영역에서 상이한 방향으로 전극 표면에 대해 수평으로 배향된다. 이에 의해 "조절된" 스위칭이 달성되며, 간섭 경사 결함 선의 형성이 방지된다. 이 배치가 디스플레이의 시야각을 개선시키기는 하지만, 광에 대한 그의 투과성을 감소시킨다. MVA의 추가적인 개발시에는 한쪽 전극 면에만 돌기를 사 용하고 대향 전극은 슬릿팅시켜 광에 대한 투과성을 개선시킨다. 슬릿팅된 전극은 전압의 인가시 LC 셀에서 비균질 전기장을 발생시키는데, 이는 조절된 스위칭이 여전히 달성됨을 의미한다. 광 투과성의 추가적인 개선을 위하여, 슬릿과 돌기 사이의 간격을 증가시킬 수 있으나, 이는 또한 응답 시간이 길어지게 한다. 소위 PVA(패턴화된 VA)에서는, 대향하는 면 상의 슬릿에 의해 두 전극을 모두 구조화시키는 점에서 돌기를 완전히 불필요하게 만드는데, 이는 콘트라스트를 증가시키고 광에 대한 투과성을 개선시키지만, 기술적으로 어렵고 디스플레이를 기계적 영향(탭핑 등)에 대해 더욱 민감하게 만든다. 그러나, 예를 들어 모니터 및 특히 TV 스크린 같은 다수의 용도에서는, 디스플레이의 응답 시간 단축 및 콘트라스트와 휘도(투과율) 개선이 요구된다.

추가적인 발전은 소위 PSA(중합체 지속 배향) 디스플레이이다. 이들에서는, 소량(예컨대, 0.3중량%, 전형적으로는 1중량% 미만)의 중합가능한 화합물을 LC 매질에 첨가하고, LC 셀 내로 도입한 후, 전압을 전극 사이에 인가하면서 통상 UV 광 중합에 의해 이를 동일 반응계 내에서 중합 또는 가교결합시킨다. "반응성 메소젠(mesogen)"(RM)으로도 알려져 있는 중합가능한 메소제닉(mesogenic) 또는 액정 화합물을 LC 혼합물에 첨가하는 것이 특히 적합한 것으로 입증되었다. 소위 PSA-VA 디스플레이 및 PSA-OCB 디스플레이의 두 용도를 언급할 수 있다. 시험 셀에서 입증될 수 있는 바와 같이, PSA 방법은 셀에 선경사를 야기한다. 따라서, PSA-OCB 디스플레이의 경우에는, 벤드 구조를 안정화시켜 오프셋(offset) 전압이 불필요해지거나 감소될 수 있도록 한다. PSA-VA 디스플레이의 경우에는, 이 선경사가 응답 시간에 긍정적인 효과를 갖는다. PSA-VA 디스플레이를 위해, 표준 MVA 또는 PVA 화소 및 전극 레이아웃(layout)을 이용할 수 있다. 그러나, 또한 예컨대 돌기를 사용하지 않고 하나의 구조화된 전극 면만으로 처리할 수도 있는데, 이는 제조를 상당히 간소화시키는 동시에 매우 우수한 광에 대한 투과성 및 매우 우수한 콘트라스트를 야기시킨다.

중합가능한 화합물 또는 RM을 포함하는 LC 혼합물을 함유하는 PSA-VA 디스플레이는 예를 들어 일본특허 제 10-036847 A 호, 유럽특허 제 1 170 626 A2 호, 유럽특허 제 1 378 557 A1 호, 유럽특허 제 1 498 468 A1 호, 미국특허 제 2004/0191428 A1 호, 미국특허 제 2006/0066793 A1 호 및 미국특허 제 2006/0103804 A1 호에 기재되어 있다. 중합된 RM 또는 중합체를 포함하는 LC 혼합물을 함유하는 PSA-OCB 디스플레이는, 예컨대, 첸(T.-J- Chen) 등의 문헌[Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704] 및 킴(S. H. Kim) 및 치엔(L.-C- Chien)의 문헌[Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647]에 기재되어 있다.

그러나, 종래 기술로부터 공지되어 있는 LC 혼합물 및 RM은 PSA 디스플레이에 사용될 때 여전히 몇몇 단점을 갖는다. 그러므로, 모든 가용성 단량체 또는 RM은 PSA 디스플레이에 적합하지 않고, 선경사 측정을 이용한 직접 PSA 실험보다 더욱 적합한 선택 기준을 찾기는 어려워 보인다. 광 개시제를 첨가하지 않고 UV 광에 의해 중합시키고자 하는 경우(이는 특정 용도에서 유리할 수 있음)에는 선택이 더더욱 좁아진다.

그러므로, 상기 기재된 단점을 갖지 않거나 적은 정도로만 그런 단점을 갖고 개선된 특성을 갖는 특히 VA 및 OCB 유형의 PSA 디스플레이, 및 이들 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질 및 중합가능한 화합물이 지속적으로 크게 요구되고 있다. 특히, 큰 작업-온도 범위, 심지어 저온에서도 짧은 응답 시간 및 낮은 문턱 전압(이는 다수의 회색조, 높은 콘트라스트 및 넓은 시야각을 용이하게 함)과 동시에 높은 비저항을 갖고 UV 노출 후에 높은 보전율(HR) 값을 나타내는 PSA 디스플레이 또는 물질이 크게 요구되고 있다.

본 발명은 상기 나타낸 단점을 갖지 않거나 더 적은 한도로만 가져서 선경사각을 설정할 수 있고, 바람직하게는 그와 동시에 매우 높은 비저항 값, 낮은 문턱 전압 및 짧은 응답 시간을 갖는 PSA 디스플레이를 제공하고자 하는 목적에 기초한다.

놀랍게도, 최근 청구범위 제 1 항에 따른 화학식 I의 바이아릴 구조 요소를 갖는 중합된 화합물을 함유하는 본 발명에 따른 PSA 디스플레이를 사용함으로써, 이 목적을 달성할 수 있음을 발견하였다. 이는 VA 경사 측정 셀에서의 선경사 측정에 의해 LC 매질에서 입증되었다. 특히, 광 개시제를 첨가하지 않고서 선경사를 달성하였다.

그러므로, 본 발명은 2개의 기판(적어도 하나의 기판은 광에 투과성이고, 적어도 하나의 기판은 전극 층을 가짐) 및 이들 기판 사이에 위치하며 하나 이상의 중합된 화합물(이는 전압을 인가하면서 LC 매질중 LC 셀의 2개의 기판 사이의 하나 이상의 중합가능한 화합물을 중합시킴으로써 수득될 수 있음)을 포함하는 저분자량 LC 매질 층으로 이루어진 LC 셀을 함유하는 PSA(중합체 지속 배향) 유형의 액정(LC) 디스플레이에 관한 것으로, 이 디스플레이는 중합가능한 화합물중 적어도 하나가 선택적으로는 유기 기 또는 스페이서 기를 통해 하나 이상의 위치에서 하나 이상의 중합가능한 기에 연결되는 하기 화학식 I의 바이아릴 구조 요소를 가짐을 특징으로 한다:

상기 식에서,

및

는 각각 서로 독립적으로 방향족 또는 완전 또는 부분 포화 고리이고, 이 때 개별적인 고리에서는 또한 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH₂ 기가 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 O 및/또는 S로 대체될 수 있고, 개별적인 고리는 또한 일치환 또는 다치환될 수 있다.

본 발명은 또한 화학식 I의 바이아릴 구조 요소를 함유하는 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 신규의 LC 매질에 관한 것이다.

뿐만 아니라 본 발명은 화학식 I의 바이아릴 구조 요소를 함유하는 신규의 중합가능한 화합물에 관한 것이다.

상기 및 하기 도시되는 바이아릴 구조 요소, 및 이들을 함유하는 중합가능한 화합물 및 중합된 화합물은 키랄성이고, 광학 활성 형태로, 즉 순수한 거울상 이성질체로서 또는 두 거울상 이성질체의 임의의 목적하는 혼합물로서 또는 이들의 라세미체로서 사용될 수 있다. 라세미체의 사용이 바람직하다. 라세미체의 사용은 순수한 거울상 이성질체의 사용에 비해, 예를 들어, 상당히 더 간단한 합성 및 더 적은 물질 비용 같은 몇몇 이점을 갖는다.

상기 및 하기 도시되는 화학식 및 부속 화학식에서, 하기 화학식 I의 바이아릴 골격은 하기 화학식 Ia 내지 If로부터 바람직하게 선택된다:

화학식 Ia 및 Ib의 골격이 특히 바람직하다.

스페이서 기를 통해 하나 이상의 위치에서 하나 이상의 중합가능한 기에 연결되는 화학식 I의 구조 요소를 함유하고, 바람직하게는 화학식 I의 구조 요소에 직접 연결되는 중합가능한 기를 한 개 함유하거나 함유하지 않는 중합가능한 화합물이 특히 바람직하다.

뿐만 아니라, 단 하나의 위치에서 중합가능한 기에 직접 연결되는 화학식 I의 구조 요소를 함유하는 중합가능한 화합물이 바람직하다.

또한, 2개의 위치에서 중합가능한 기에 직접 연결되는 화학식 I의 구조 요소를 함유하는 중합가능한 화합물이 바람직하다.

더욱이, 2개보다 많은 위치에서 중합가능한 기에 직접 연결되는 화학식 I의 구조 요소를 함유하는 중합가능한 화합물이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 중합가능한 화합물은 하기 화학식 I1로부터 선택되고, 이 때 화학식 I1의 고리 각각에서는 또한 하나 이상의 CH 기가 N에 의해 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH₂ 기가 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있다:

상기 식에서,

및

는 각각 서로 독립적으로 융합된 벤젠, 사이클로헥세인 또는 사이클로헥센이고;

Y¹ 내지 Y⁴는 각각 서로 독립적으로 H, 할로겐, SF₅, NO₂, 탄소 라디칼 또는 탄화수소 라디칼이고, 또한 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상은 인접한 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴ 및/또는 바이아릴 골격과 함께 지방족 또는 방향족, 일환상 또는 다환상 및 선택적으로는 축합된 고리 시스템을 형성할 수 있고, 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상은 중합가능한 기 P를 함유하거나 중합가능한 기 P이고;

y1 및 y2는 각각 서로 독립적으로 1, 2 또는 3이고;

y3 및 y4는 각각 서로 독립적으로 1, 2, 3 또는 4이다.

본 발명에 따른 바람직한 중합된 바이아릴 화합물은 중합가능한 바이아릴 화합물에 대해 상기 및 하기 도시되는 화학식, 예를 들어, 중합가능한 기 P가 중합 반응으로부터 생성된 중합체 주쇄로의 상응하는 연결기로 대체된 화학식 I1 및 그의 부속 화학식에 따른다. 그러므로, 예를 들어, 화학식 CH₂=CH-COO-의 기 P(아크릴레이트)는 상응하는 중합된 화합물에서 구조

(여기에서, n은 단량체 단위의 수, 즉 중합도임)에 의해 대체될 수 있다. 간단히 하기 위하여, 아래에서는 중합가능한 화합물의 화학식만을 도시한다. 본 발명에 따른 중합된 바이아릴 화합물은 매번 명시적으로 언급하지 않아도 이들 화학식에 의해 포괄된다.

상기 및 하기에 나타내는 화학식에서는, 하기 의미가 적용된다:

아래에서 "Sp"로도 일컬어지는 용어 "스페이서" 또는 "스페이서 기"는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 문헌에 기재되어 있다. 예컨대, 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 치어스크(C. Tschierske), 펠즐(G. Pelzl), 디엘(S. Diele)의 문헌[Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]을 참조한다. 달리 언급되지 않는 한, 상기 및 하기의 용어 "스페이서" 또는 "스페이서 기"는 가요성 유기 기이며, 이는 중합가능한 메소제닉 화합물("RM")에서 메소제닉 기와 중합가능한 기를 연결한다.

용어 "메소제닉 기"는 액정(LC) 상 거동을 유도할 수 있는 기를 의미한다. 메소제닉 기를 포함하는 화합물은 반드시 그 자체로 LC 상을 나타내어야 하는 것은 아니다. 또한, 이들은 다른 화합물과의 혼합물에서만 또는 메소제닉 화합물 또는 이들의 혼합물이 중합될 때에만 LC 상 거동을 나타낼 수도 있다. 간단하게 하기 위하여, 이후 메소제닉 물질 및 LC 물질 둘 다에 대해 용어 "액정"을 사용한다. 정의에 대해 개략적으로 살펴보려면 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 치어스크, 펠즐 및 디엘의 문헌[Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]을 참조한다.

용어 "유기 기"는 탄소 또는 탄화수소 기를 일컫는다.

용어 "탄소 기"는 추가적인 원자를 함유하지 않거나(예컨대 -C≡C-), 예를 들어, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge 같은 하나 이상의 추가적인 원자를 함유하는(예컨대, 카본일 등), 하나 이상의 탄소 원자를 함유하는 1가 또는 다가 유기 기를 말한다. 용어 "탄화수소 기"는 추가로 하나 이상의 H 원자 및 선택적으로 예컨대 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge 같은 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는 탄소 기를 일컫는다.

"할로겐"은 F, Cl, Br 또는 I를 말한다.

탄소 또는 탄화수소 기는 포화 또는 불포화 기일 수 있다. 불포화 기는 예를 들어 아릴, 알켄일 또는 알킨일 기이다. 3개보다 많은 C 원자를 갖는 탄소 또는 탄화수소 라디칼은 직쇄, 분지형 및/또는 환상일 수 있고, 또한 스피로 연결 또는 축합된 고리를 가질 수도 있다.

용어 "알킬", "아릴", "헤테로아릴" 등은 또한 다가 기, 예를 들어 알킬렌, 아릴렌, 헤테로아릴렌 등을 포함한다.

용어 "아릴"은 방향족 탄소 기 또는 이로부터 유도되는 기를 말한다. 용어 "헤테로아릴"은 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는 상기 정의에 따른 "아릴"을 나타낸다.

바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개, 특히 바람직하게는 1 내지 18개의 C 원자를 갖는 선택적으로 치환되는 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 및 알콕시카본일옥시; 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 선택적으로 치환되는 아릴 또는 아릴옥시; 또는 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 선택적으로 치환되는 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카본일, 아릴옥시카본일, 아릴카본일옥시 및 아릴옥시카본일옥시이다.

추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 C₁-C₄₀ 알킬, C₂-C₄₀ 알켄일, C₂-C₄₀ 알킨일, C₃-C₄₀ 알릴, C₄-C₄₀ 알킬다이엔일, C₄-C₄₀ 폴리엔일, C₆-C₄₀ 아릴, C₆-C₄₀ 알킬아릴, C₆-C₄₀ 아릴알킬, C₆-C₄₀ 알킬아릴옥시, C₆-C₄₀ 아릴알킬옥시, C₆-C₄₀ 헤테로아릴, C₄-C₄₀ 사이클로알킬, C₄-C₄₀ 사이클로알켄일 등이다. 특히 바람직한 것은 C₁-C₂₂ 알킬, C₂-C₂₂ 알켄일, C₂-C₂₂ 알킨일, C₃-C₂₂ 알릴, C₄-C₂₂ 알킬다이엔일, C₆-C₁₂ 아릴, C₆-C₂₀ 아릴알킬 및 C₆-C₂₀ 헤테로아릴이다.

추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개의 C 원자를 갖고 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 일치환 또는 다치환되고 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -C(R^x)=C(R^x)-, -C≡C-, -N(R^x)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있는 직쇄, 분지형 또는 환상 알킬 라디칼이다.

R^x는 H, 할로겐; 1 내지 25개의 C 원자를 갖고 또한 그의 하나 이상의 인접하지 않은 C 원자가 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고 그의 하나 이상의 H 원자가 불소로 대체될 수 있는 직쇄, 분지형 또는 환상 알킬; 또는 5 내지 40개의 C 원자를 갖는 선택적으로 치환되는 아릴, 아릴옥시, 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타낸다.

바람직한 알킬 기는, 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, 아이소뷰틸, s-뷰틸, 3급-뷰틸, 2-메틸뷰틸, n-펜틸, s-펜틸, 사이클로펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, 2-에틸헥실, n-헵틸, 사이클로헵틸, n-옥틸, 사이클로옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, 도데칸일, 트라이플루오로메틸, 퍼플루오로-n-뷰틸, 2,2,2-트라이플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이다.

바람직한 알켄일 기는, 예를 들어, 에텐일, 프로펜일, 뷰텐일, 펜텐일, 사이클로펜텐일, 헥센일, 사이클로헥센일, 헵텐일, 사이클로헵텐일, 옥텐일, 사이클로옥텐일 등이다.

바람직한 알킨일 기는, 예컨대, 에틴일, 프로핀일, 뷰틴일, 펜틴일, 헥신일, 옥틴일 등이다.

바람직한 알콕시 기는, 예컨대, 메톡시, 에톡시, 2-메톡시-에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-뷰톡시, i-뷰톡시, s-뷰톡시, 3급-뷰톡시, 2-메틸뷰톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, n-운데실옥시, n-도데실옥시 등이다.

바람직한 아미노 기는, 예를 들어, 다이메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이다.

아릴 기는 일환상 또는 다환상일 수 있다. 즉, 이들은 하나의 고리(예컨대, 페닐) 또는 축합될 수 있거나(예컨대, 나프틸), 공유 결합될 수 있는(예컨대, 바이페닐) 둘 이상의 고리를 가질 수 있거나, 축합된 고리와 결합된 고리의 조합을 함유할 수 있다. 완전 컨쥬게이트된(conjugated) 아릴 기가 바람직하다.

바람직한 아릴 기는, 예를 들어, 페닐, 바이페닐, 트라이페닐, [1,1':3',1"]터페닐-2'-일, 나프틸, 안트라센, 바이나프틸, 페난트렌, 피렌, 다이하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌, 스피로바이플루오렌 등이다.

바람직한 헤테로아릴 기는, 예를 들어, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 테트라졸, 퓨란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 아이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 1,2,3-옥사다이아졸, 1,2,4-옥사다이아졸, 1,2,5-옥사다이아졸, 1,3,4-옥사다이아졸, 1,2,3-티아다이아졸, 1,2,4-티아다이아졸, 1,2,5-티아다이아졸, 1,3,4-티아다이아졸 같은 5-원 고리; 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트라이아진, 1,2,4-트라이아진, 1,2,3-트라이아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진 같은 6-원 고리; 또는 인돌, 아이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 퓨린, 나프트이미다졸, 페난트르이미다졸, 피리드이미다졸, 피라진이미다졸, 퀸옥살린이미다졸, 벤즈옥사졸, 나프트옥사졸, 안트르옥사졸, 페난트르옥사졸, 아이속사졸, 벤조티아졸, 벤조퓨란, 아이소벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조아이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 펜옥사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀸옥살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카바졸, 벤조카볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 다이티에노티오펜, 아이소벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 벤조티아다이아조티오펜과 같은 축합된 기; 또는 이들 기의 조합이다. 헤테로아릴 기는 또한 알킬, 알콕시, 티오알킬, 불소, 플루오로알킬 또는 추가의 아릴 또는 헤테로아릴 기에 의해 치환될 수 있다.

아릴, 헤테로아릴, 탄소 및 탄화수소 라디칼은 실릴, 설포, 설폰일, 폼일, 아민, 이민, 나이트릴, 머캅토, 나이트로, 할로겐, C_1-12 알킬, C_6-12 아릴, C_1-12 알콕시, 하이드록시 또는 이들 기의 조합을 포함하는 군으로부터 바람직하게 선택되는 하나 이상의 치환기를 선택적으로 갖는다.

바람직한 치환기는, 예를 들어, 알킬 또는 알콕시 같은 용해-촉진 기; 불소, 나이트로 또는 나이트릴 같은 전자-끌기 기; 또는 중합체에서 유리전이온도(Tg)를 높이기 위한 치환기, 특히 예컨대 3급-뷰틸 또는 선택적으로 치환되는 아릴기 같은 부피가 큰 기이다.

아래에서 "L"로도 일컬어지는 바람직한 치환기는, 예를 들어, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(R^x)₂, -C(=O)Y¹, -C(=O)R^x또는 -N(R^x)₂이고, R^x는 상기 나타낸 의미를 갖고, Y¹은 할로겐, 선택적으로 치환되는 실릴, 4 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 20개의 C 원자를 갖는 아릴, 및 1 내지 25개의 C 원자를 갖고 그의 하나 이상의 H 원자가 선택적으로 F 또는 Cl로 대체될 수 있는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시를 나타낸다.

특히 바람직한 치환기 L은, 예를 들어, F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, COOCH₃, COOC₂H₅, CF₃, OCF₃, OCHF₂ 및 OC₂F₅, 추가로 페닐이다.

중합가능한 기 P는, 예를 들어, 자유-라디칼 또는 이온성 연쇄 중합, 다중부가 또는 다중축합, 예컨대, 중합체 주쇄 상으로의 부가 또는 축합 같은 중합 반응, 또는 중합체-유사 반응에 적합한 기이다. 연쇄 중합을 위한 기, 구체적으로는 C-C 이중 결합 또는 C-C 삼중 결합을 함유하는 기, 및 개환이 이루어지는 중합에 적합한 기(예컨대, 옥세테인 또는 에폭사이드 기)가 특히 바람직하다.

바람직한 기 P는 CH₂=CW¹-COO-, CH₂=CW¹-CO-,

, CH₂=CW²-(O)_k1-, CH₃-CH=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-, HO-CW²W³-, HS-CW²W³-, HW²N-, HO-CW²W³-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- 및 W⁴W⁵W⁶Si-로부터 선택되고, W¹은 H, F, Cl, CN, CF₃, 페닐 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, Cl 또는 CH₃이고, W² 및 W³은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 구체적으로는 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고, W⁴, W⁵ 및 W⁶은 각각 서로 독립적으로 Cl, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카본일알킬이고, W⁷ 및 W⁸은 각각 서로 독립적으로 H, Cl 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬이고, Phe는 상기 정의된 하나 이상의 라디칼 L에 의해 선택적으로 치환되는 1,4-페닐렌이고, k₁ 및 k₂는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이다.

특히 바람직한 기 P는 CH₂=CH-COO-, CH₂=C(CH₃)-COO-, CH₂=CH-, CH₂=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-,

및

, 특히 비닐, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 옥세테인 및 에폭사이드이다.

바람직한 스페이서 기 Sp는 라디칼 "P-Sp-"가 화학식 "P-Sp'-X'-"을 따르도록 하기 화학식으로부터 선택된다:

Sp'-X'

상기 식에서,

Sp'은 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖고, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 선택적으로 일치환 또는 다치환되고, 또한 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR⁰-, -SiR⁰-R⁰⁰-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NR⁰-CO-O-, -O-CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-NR⁰-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 대체될 수 있는 알킬렌이고,

X'은 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-, -NR⁰-CO-NR⁰-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR⁰-, -CY²=CY³-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,

R⁰ 및 R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고,

Y² 및 Y³은 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이고,

X'은 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-, -NR⁰-CO-NR⁰- 또는 단일 결합이다.

전형적인 스페이서 기 Sp'은, 예를 들어, -(CH₂)_p1-, -(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂- 또는 -(SiR⁰R⁰⁰-O)_p1-이고, 이 때 p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이고, R⁰ 및 R⁰⁰은 상기 나타낸 의미를 갖는다.

특히 바람직한 기 -X'-Sp'-은 -(CH₂)_p-, -O-(CH₂)_p1-, -OCO-(CH₂)_p1-, -OCOO-(CH₂)_p1-이다.

특히 바람직한 기 Sp'은, 예를 들어, 각각의 경우에 직쇄 에틸렌, 프로필렌, 뷰틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시뷰틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 및 뷰텐일렌이다.

특히 바람직한 것은 하기 화학식 I1a 및 I1b의 중합가능한 화합물이다:

상기 식에서,

L,

,

, Y¹ 내지 Y⁴, y3 및 y4는 상기 나타낸 의미를 갖고;

y11 및 y22는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고;

r1 및 r2는 각각 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고;

Y¹ 및 Y²는 바람직하게 중합가능한 기를 함유하거나 또는 중합가능한 기이다.

특히 바람직한 화학식 I1a 및 I1b의 화합물은 하기 부속 화학식 I1a1 및 I1b1의 화합물이다:

상기 식에서,

Y¹, Y², L,

및

는 상기 나타낸 의미를 갖고;

r11 및 r22는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이다.

라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상이 하기 화학식의 라디칼인 화학식 I1, I1a, I1a1, I1b, I1b1 및 이들의 부속 화학식의 화합물이 특히 바람직하다:

-W-(Z¹-A¹)_m1-Sp-P

상기 식에서,

W는 O, S, CH₂ 또는 단일 결합이고;

Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고;

P는 중합가능한 기이고;

A¹은 각각 동일하거나 상이하게 4 내지 20개의 C 원자를 갖고, 선택적으로 치환되고, 또한 그의 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고/있거나 그의 하나 이상의 CH₂ 기가 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 O 및/또는 S로 대체될 수 있는 아릴, 헤테로아릴 또는 완전 또는 부분 포화 사이클로알킬이고;

Z¹은 각각 동일하거나 상이하게 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR⁰R⁰⁰ 또는 단일 결합이고;

R⁰ 및 R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 알킬이고;

m1은 0, 1, 2, 3 또는 4이다.

또한, 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상이 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y이고, 이 때 W, Z¹, A¹ 및 m1이 상기 나타낸 의미를 갖고, R^y가 각각 동일하거나 상이하게 H, 상기 정의된 L, 및 1 내지 25개의 C 원자를 갖고 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I, CN 또는 P-Sp-에 의해 일치환 또는 다치환되고 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -C(R^x)=C(R^x)-, -C≡C-, -N(R^x)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있는 직쇄 또는 분지형 알킬이고, R^x가 상기 나타낸 의미를 갖고, 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴가 모두 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y인 경우 라디칼 R^y중 하나 이상이 하나 이상의 기 P-Sp-를 갖는 화학식 I1, I1a, I1a1, I1b, I1b1 및 이들의 부속 화학식의 화합물도 바람직하다.

기 -(Z¹-A¹)_m1-은 하기 화학식 Ia 내지 It로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서,

Z는 Z¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고;

L은 상기 나타낸 의미를 갖고;

r은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이다.

Z는 특히 바람직하게는 OCO, OCH₂, OCF₂, CH₂CH₂, CH=CH, C≡C 또는 단일 결합이고, L은 바람직하게는 F이다.

r이 0이 아닌

는 바람직하게는

또는

이고, 여기에서 L은 각각 동일하거나 상이하게 상기 나타낸 의미중 하나를 갖는다.

- Y¹ 및 Y²가 각각 서로 독립적으로 -W-(Z¹-A¹)_m1-Sp-P 또는 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖거나,

- Y¹ 및 Y²가 동일한 라디칼이거나,

- Y¹ 및 Y²가 P-Sp-이거나,

- Y¹ 및 Y²가 P-이거나,

- Y¹ 및/또는 Y²가 -W-(Z¹-A¹)_m1-Sp-P이고, 이 때 m1이 0보다 크거나,

- Y¹ 및/또는 Y²가 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y이고, 이 때 m1이 0보다 크거나,

- Y¹ 및/또는 Y²가 R^y이거나,

- Y³ 및/또는 Y⁴가 H이거나,

- Y³ 및 Y⁴가 각각 서로 독립적으로 -W-(Z¹-A¹)_m1-Sp-P 또는 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖거나,

- Y³ 및 Y⁴가 동일한 라디칼이거나,

- Y³ 및 Y⁴가 P-Sp-이거나,

- Y³ 및 Y⁴가 P-이거나,

- Y³ 및/또는 Y⁴가 -W-(Z¹-A¹)_m1-Sp-P이고, 이 때 m1이 0보다 크거나,

- Y³ 및/또는 Y⁴가 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y이고, 이 때 m1이 0보다 크거나,

- Y³ 및/또는 Y⁴가 R^y이거나,

- 하나 이상의 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴가 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고, 이 때 라디칼 R^y중 하나 이상이 P-Sp-에 의해 이치환 또는 다치환되거나,

- Y¹ 및 Y²가 P, 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이고, Y³ 및 Y⁴가 H 또는 L에 의해 선택적으로 일치환 또는 다치환되는 아릴, 바람직하게는 H 또는 치환되지 않은 페닐이거나,

- y3 및 y4가 각각 1이거나,

- m1이 0이거나,

- m1이 1 또는 2이거나,

- W가 단일 결합이거나,

- Sp가 단일 결합이거나,

- Sp가 -O-(CH₂)_p1-, -OCO-(CH₂)_p1- 또는 -OCOO-(CH₂)_p1-이고, p1이 2 내지 12의 정수, 바람직하게는 3 또는 6이거나,

- P가 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이거나,

- L이 F이거나,

-

및

가 벤젠 고리이거나,

-

및

가 사이클로헥세인 고리이거나,

- y11 및 y22가 1이거나,

- r1 및 r2가 0이거나,

- r11 및 r22가 0이거나,

- r11 및 r22가 1이고, L이 상기 나타낸 의미중 하나를 갖고, 특히 바람직하게는 메틸 또는 페닐인 화학식 I1, I1a, I1a1, I1b, I1b1 및 이들의 부속 화학식의 화합물이 추가로 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시양태는 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상, 바람직하게는 라디칼 Y¹ 및 Y²가 인접한 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴와 함께 또는 바이아릴 골격과 함께 지방족 또는 방향족 일환상 또는 다환상 및 선택적으로는 축합된 고리 시스템을 형성하는 화학식 I1, I1a, I1a1, I1b, I1b1 및 이들의 부속 화학식의 화합물에 관한 것이다. 이러한 화합물은, 예컨대, 유럽특허 제 1 249 483 A1 호, 국제특허출원 제 02/034739 A1 호, 국제특허출원 제 02/006195 A1 호 및 국제특허출원 제 02/094805 A1 호에 기재되어 있다.

그러나, 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상, 바람직하게는 적어도 라디칼 Y¹ 및 Y², 특히 바람직하게는 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴ 모두가 말단기인(즉, 서로 또는 바이아릴 골격과 함께 고리 시스템을 형성하지 않는) 화학식 I1, I1a, I1a1, I1b, I1b1 및 이들의 부속 화학식의 화합물이 특히 바람직하다.

본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 화학식 I1, I1a, I1a1, I1b, I1b1 및 이들의 부속 화학식의 화합물은 둘 이상의 중합가능한 기 P(다작용성의 중합가능한 라디칼)를 갖는 하나 이상의 분지된 라디칼 R을 함유한다. 이 유형의 적합한 라디칼 및 이들을 함유하는 바이나프틸 화합물은, 예를 들어, 미국특허 제 7,060,200 B1 호 또는 미국특허 제 2006/0172090 A1 호에 기재되어 있다. 하기 화학식 I^*a내지 I^*k로부터 선택되는 다작용성의 중합가능한 라디칼 R이 특히 바람직하다:

상기 식에서,

알킬은 단일 결합, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖고 치환되지 않거나 F, Cl 또는 CN에 의해 일치환 또는 다치환되고, 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R^x)=C(R^x)-, -C≡C-, -N(R^x)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있는 직쇄 또는 분지형 알킬렌이고;

R^x는 상기 나타낸 의미를 갖고, 바람직하게는 상기 정의된 R⁰이고;

aa 및 bb는 각각 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;

X는 X'에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고;

P¹ 내지 P⁵는 각각 서로 독립적으로 P에 대해 상기 나타낸 의미중 하나를 갖는다.

화학식 I1a1의 특히 바람직한 화합물은 하기 부속 화학식 I1a1a 내지 I1a1h의 화합물이다:

상기 식에서,

Y³, Y⁴, X', Sp', P, Z¹, A¹, L, r11 및 r22는 각각 동일하거나 상이하게 상기 나타낸 의미를 갖고;

Z² 및 A²는 각각 Z¹ 및 A¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖는다.

기 -Z¹-A¹- 및 -Z¹-A¹-Z²-A²-는 화학식 Ia 내지 Iq로부터 바람직하게 선택된다.

화학식 I1b1의 특히 바람직한 화합물은 하기 부속 화학식 I1b1a 내지 I1b1d의 화합물이다:

상기 식에서,
Sp 및 P는 각각 동일하거나 상이하게 상기 나타낸 의미를 갖는다.

화학식 I1a1e 및 I1a1f의 특히 바람직한 화합물의 예가 하기 표에 기재된다(r11=r22=0).

화학식 I1a1e :

화학식 I1a1f :

당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 예를 들어, 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie(Methods of Organic Chemistry), Thieme-Verlag, 슈투트가르트] 같은 유기 화학 분야의 표준 연구에 기재되어 있는 공정과 유사하게 중합가능한 화합물을 제조한다. 중합가능한 바이나프틸 화합물 및 그의 합성법은, 예를 들어, 독일특허 제 43 42 280 A1 호, 독일특허 제 195 20 704 A1 호, 영국특허 제 2 328 436 A 호, 영국특허 제 2 398 569 A 호, 영국특허 제 2 298 202 A 호, 유럽특허 제 0 964 035 A1 호, 유럽특허 제 1 249 483 A1 호, 국제특허출원 제 02/034739 A1 호, 국제특허출원 제 02/006195 A1 호, 국제특허출원 제 02/094805 A1 호, 미국특허 제 2005/179005 A1 호, 일본특허 제 2001-066431 A 호, 일본특허 제 2005-170934 A 호 또는 일본특허 제 2005-171235 A 호에 기재되어 있다.

전압을 인가하면서 LC 디스플레이의 기판 사이의 LC 매질에서 동일 반응계 내 중합시킴으로써, 중합가능한 화합물을 중합 또는 가교결합시킨다(이 화합물이 둘 이상의 중합가능한 기를 갖는 경우). 적합하고 바람직한 중합 방법은, 예를 들어, 열 중합 또는 광 중합, 바람직하게는 광 중합, 특히 UV 광 중합이다. 필요한 경우, 하나 이상의 개시제를 또한 여기에 첨가할 수 있다. 중합에 적합한 조건, 및 개시제의 적합한 유형 및 양은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기재되어 있다. 자유-라디칼 중합에 적합한 것은, 예를 들어, 시판되고 있는 광 개시제인 어가큐어(Irgacure) 651(등록상표), 어가큐어 184(등록상표) 또는 다로큐어(Darocure) 1173(등록상표)(시바 아게(Ciba AG))이다. 개시제를 사용하는 경우, 전체 혼합물중 그의 비율은 바람직하게는 0.001 내지 5중량%, 특히 바람직하게는 0.005 내지 1중량%이다. 그러나, 개시제를 첨가하지 않고서도 중합시킬 수 있다.

본 발명에 따른 바이아릴 화합물은 개시제 없이 중합시키는데 특히 적합하며, 이는, 예를 들어, 더 낮은 물질 비용 및 특히 가능한 잔류량의 개시제 또는 그의 분해 산물에 의한 LC 매질의 더 낮은 오염 같은 상당한 이점을 수반한다.

LC 매질은 또한, 예를 들어 저장 또는 수송 동안 RM의 바람직하지 못한 자발적인 중합을 피하기 위하여 하나 이상의 안정화제를 포함할 수 있다. 안정화제의 적합한 유형 및 양은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기재되어 있다. 특히 적합한 것은, 예를 들어, 어가녹스(Irganox; 등록상표) 씨리즈(시바 아게)의 시판되고 있는 안정화제이다. 안정화제가 사용되는 경우, 중합가능한 화합물의 총량에 대한 이들의 양은 바람직하게는 10 내지 5000ppm, 매우 바람직하게는 50 내지 500ppm이다.

본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 5% 미만, 특히 바람직하게는 1% 미만, 매우 특히 바람직하게는 0.5% 미만의 중합가능한 화합물, 특히 상기 언급된 화학식의 바이아릴 화합물을 포함한다.

본 발명에 따른 중합가능한 화합물을 개별적으로 LC 매질에 첨가할 수 있으나, 또한 본 발명에 따른 둘 이상의 중합가능한 바이아릴 화합물을 포함하는 혼합물 또는 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 바이아릴 화합물과 하나 이상의 추가적인 중합가능한 화합물(공단량체)을 포함하는 혼합물도 사용할 수 있다. 공단량체는 메소제닉이거나 메소제닉이 아닐 수 있다. 이 유형의 혼합물의 중합의 경우에는, 공중합체가 생성된다. 본 발명은 또한 상기 및 아래 언급되는 중합가능한 혼합물에 관한 것이다.

적합하고 바람직한 메소제닉 공단량체는, 예를 들어, 하기 화학식 I^*1 내지 I^*10으로부터 선택되는 화합물이다:

상기 식에서,

P¹ 및 P²는 P에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고, 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이고;

Sp¹ 및 Sp²는 Sp에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖거나 또는 단일 결합이고;

Z² 및 Z³은 각각 서로 독립적으로 Z¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고, 바람직하게는 -COO- 또는 -OCO이고;

L 및 r은 각각 동일하거나 상이하게 상기 나타낸 의미중 하나를 갖고, L은 바람직하게는 F 또는 CH₃이고;

s는 0, 1, 2 또는 3이고;
R^a 및 R^b는 각각 서로 독립적으로 H 또는 CH₃이다.

삭제

상기 기재된 중합가능한 바이아릴 화합물 외에, 본 발명에 따른 LC 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질은 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상의 저분자량(즉, 단량체 또는 중합되지 않은) 화합물을 포함하는 LC 혼합물("호스트 혼합물")을 포함한다. 저분자량 화합물은 바이아릴 화합물의 중합에 사용되는 조건하에서 중합 반응에 대해 안정하거나 비반응성이다. 원칙상, 통상적인 VA 및 OCB 디스플레이에 사용하기 적합한 임의의 LC 혼합물이 호스트 혼합물로서 적합하다. 적합한 LC 혼합물은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있으며 문헌에 기재되어 있는데, 예를 들어 VA 디스플레이에 사용되는 혼합물은 유럽특허 제 1 378 557 A1 호에, 또한 OCB 디스플레이에 사용되는 혼합물은 유럽특허 제 1 306 418 A1 호 및 독일특허 제 102 24 046 A1 호에 기재되어 있다.

특히 바람직한 LC 매질은 아래 언급되는 바와 같다:

1) 하나 이상의 하기 화학식 II의 화합물을 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖고, 또한 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있는 알킬이고;

Z^x 및 Z^y는 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CHCH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고;
L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂이고;

삭제

a는 0 또는 1이고;

는

또는

이다.

바람직하게는, L¹ 및 L²는 F이거나, L¹ 및 L²중 하나는 Cl이고 다른 하나는 F이다.

화학식 II의 화합물은 하기 화학식 II1 내지 II41로부터 바람직하게 선택된 다:

상기 식에서,

p1은 2이고;

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬이고;

알켄일은 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄일이다.

2) 하나 이상의 하기 화학식 III의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

는

또는

이고;

b는 0 또는 1이고;

L³ 및 L⁴는 각각 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl이고;

R³은 2 내지 9개의 C 원자를 갖는 알켄일이고;

R⁴는 1 내지 12개의 C 원자를 갖고 또한 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있는 알킬이거나, b가 0이고 고리 B가 사이클로헥실렌인 경우, R⁴는 또한 R¹이다.

R⁴는 바람직하게는 1 내지 8개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시, 특히 바람직하게는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시 또는 n-뷰톡시이다. 바람직하게는, L³ 및 L⁴는 F이거나, L³은 Cl이고 L⁴는 F이다.

화학식 III의 화합물은 하기 화학식 IIIa 내지 IIIi로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서,

R³은 각각 동일하거나 상이하게 상기 나타낸 의미를 갖고;

o는 0 또는 1이고;

"알킬"은 바람직하게는 직쇄인 C₁ _-6-알킬이다.

화학식 IIIa, IIIb, IIId 및 IIIf의 화합물이 특히 바람직하다.

3) 하나 이상의 하기 화학식 IV의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 화학식 II에서 나타낸 의미중 하나를 갖고;

및

는 각각 서로 독립적으로

또는

이고;

L⁵는 F 또는 Cl, 바람직하게는 F이고;
L⁶은 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂, 바람직하게는 F이다.

삭제

화학식 IV의 화합물은 하기 화학식 IV1 내지 IV23으로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서,

R은 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시이고;

R^*은 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄일이고;

m은 1 내지 6의 정수이다.

4) 하기 화학식 Va 및 Vb로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R⁷ 및 R⁸은 각각 서로 독립적으로 R¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고;

R⁹는 CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇이고;

q는 1 또는 2이다.

화학식 Va 및 Vb의 화합물은 하기 화학식 Va1 내지 Va4 및 Vb1 내지 Vb4로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서,

R⁷ 및 R⁸은 바람직하게는 직쇄 알킬이고;

R⁹는 CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇이다.

5) 예를 들어, 하기 화학식 VIa 내지 VIk로부터 선택되는 화합물 같은, 테트라하이드로나프틸 또는 나프틸 단위를 갖는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R¹⁰ 및 R¹¹은 각각 서로 독립적으로 R¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고, 바람직하게는 직쇄 알킬, 직쇄 알콕시 또는 직쇄 알켄일이고;

Z, Z¹ 및 Z²는 각각 서로 독립적으로 -C₂H₄-, -CH=CH-, -(CH₂)₄-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃-, -CH=CHCH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH=CH-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH₂- 또는 단일 결합이다.

6) 하나 이상의 하기 화학식 VII의 화합물을 추가적으로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R⁵ 및 R⁶은 서로 독립적으로 화학식 II에서 R¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고;

는

또는

이고;

는

또는

이고;

e는 0 또는 1이다.

화학식 VII의 화합물은 하기 화학식 VIIa 내지 VIIg로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서,

"알킬"은 C_1-6-알킬이고;

R은 C_1-6-알킬 또는 -알콕시이고;

"알켄일"은 C_2-7-알켄일이고;

L은 H 또는 F이다.

7) 하기 화학식 VIIIa 내지 VIIId로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

"알킬"은 C_1-6-알킬이고;

L은 H 또는 F이고;

X⁰은 F 또는 Cl이다.

특히 바람직한 것은 X⁰이 F인 화학식 VIIIa의 화합물이다.

8) 하기 화학식 IXa 내지 IXc, Xa, Xb, XIa 내지 XIc, XIIa, XIIb, 및 XIIIa 내지 XIIIc로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가적으로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R⁵ 및 "알킬"은 상기 나타낸 의미를 갖고;

d는 0 또는 1이다.

이들 화합물의 R⁵는 특히 바람직하게는 C₁ _-6-알킬 또는 -알콕시이고, d는 바람직하게는 1이다. 화학식 Xb 및 XIb의 화합물이 특히 바람직하다.

9) 하기 화학식 XIV1 내지 XIV11 및 XV1 내지 XV4로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R⁵ 및 R⁶은 상기 나타낸 의미를 갖고, 바람직하게는 1 내지 8개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
R⁸은 상기 주어진 R¹의 의미중 하나를 갖고;

삭제

알킬은 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬이다.

10) 화학식 I 또는 I1 또는 이들의 부속 화학식의 중합가능한 화합물 및 공단량체에 덧붙여, 말단 비닐 또는 비닐옥시 기(-CH=CH₂ 또는 -O-CH=CH₂)를 갖는 알켄일 측쇄를 갖는 화합물을 포함하지 않는 매질.

11) 화학식 II2 및/또는 II27의 화합물 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 5개를 포함하는 매질. 전체 혼합물중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별적인 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우 2 내지 20%이다.

12) 화학식 II8 및/또는 II33의 화합물 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 5개를 포 함하는 매질. 전체 혼합물중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별적인 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우 2 내지 20%이다.

13) 화학식 III의 화합물, 구체적으로는 화학식 IIIa, IIIb, IIId, IIIe 또는 IIIf의 화합물 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 5개를 포함하는 매질. 전체 혼합물중 화학식 III의 화합물의 비율은 바람직하게는 2 내지 70%, 특히 바람직하게는 5 내지 60%이다. 화학식 III의 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우 1 내지 60%이다.

14) 화학식 VIIc의 화합물 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 8개를 포함하는 매질.

15) 화학식 VII의 화합물, 구체적으로는 화학식 VIIa 및/또는 VIId의 화합물 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 8개를 포함하는 매질.

16) 전체 혼합물중 화학식 II33, IV2 및 IV3의 화합물의 비율이 바람직하게는 5 내지 50%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%인 매질. 화학식 II33의 개별적인 화합물의 함량은 각각의 경우 2 내지 15%이다. 화학식 IV2의 개별적인 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우 2 내지 10%이다. 화학식 IV3의 개별 화합물의 함량은 각각의 경우 2 내지 20%이다.

17) 전체 혼합물중 화학식 Va 및 Vb의 화합물의 비율이 바람직하게는 30% 이하, 특히 바람직하게는 20% 이하인 매질. 화학식 Va 및 Vb의 개별적인 화합물의 함량은 각각의 경우 2 내지 12%이다.

18) 전체 혼합물중 테트라하이드로나프틸 또는 나프틸 단위를 함유하는 화합물(예컨대, 화학식 VIa 내지 VIe의 화합물)의 비율이 바람직하게는 30% 이하, 특히 바람직하게는 20% 이하인 매질. 이러한 유형의 개별 화합물의 함량은 각각의 경우 2 내지 20%이다.

19) 전체 혼합물중 화학식 VII 내지 XV 및 XIX 내지 XXIII의 화합물의 비율이 10 내지 70%, 바람직하게는 10 내지 60%인 매질.

20) 1 내지 5개, 바람직하게는 1, 2 또는 3개의 중합가능한 화합물을 포함하는 매질.

21) 전체 혼합물중 중합가능한 화합물의 비율이 0.05 내지 5%, 바람직하게는 0.1 내지 1%인 매질.

22) 특히 OCB 디스플레이에 사용하기 위한, 하기 화학식 XVI, XVII 및 XVIII의 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R⁰은 각각 동일하거나 상이하게 각각 9개 이하의 C 원자를 갖는 n-알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일이고;

X⁰은 F, Cl, 또는 각각의 경우 각각 6개 이하의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알킬, 알켄일, 알켄일옥시 또는 알콕시이고;

Z⁰은 -CF₂O- 또는 단일 결합이고;

Y¹ 내지 Y⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

X⁰은 바람직하게는 F, Cl, CF₃, CHF₂, OCF₃, OCHF₂, OCFHCF₃, OCFHCHF₂, OCFHCHF₂, OCF₂CH₃, OCF₂CHF₂, OCF₂CF₂CHF₂, OCFHCF₂CF₃, OCFHCF₂CHF₂, OCF₂CF₂CF₃, OCF₂CF₂CClF₂, OCClFCF₂CF₃ 또는 CH=CF₂, 특히 바람직하게는 F 또는 OCF₃이다.

화학식 XVI의 화합물은 하기 화학식 XVIa 내지 XVIi로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서, R⁰ 및 X⁰은 상기 나타낸 의미를 갖고, X⁰은 바람직하게는 F이다.

화학식 XVIb 및 XVIf의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 XVII의 화합물은 하기 화학식 XVIIa 내지 XVIIf로부터 바람직하게 선택된다:

화학식 XVIIa, XVIIb 및 XVIIe의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 XVIII의 화합물은 하기 화학식 XVIIIa의 화합물로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서, R⁰은 각각 동일하거나 상이하게 상기 나타낸 의미를 갖고, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬이다.

23) 하나 이상의 하기 화학식 XIX의 화합물을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R⁵ 및 R⁶은 각각 서로 독립적으로 R¹에 대해 상기 나타낸 의미중 하나를 갖고,

는

또는

이고,

는

또는

이며,

g는 1 또는 2이다.

화학식 XIX의 화합물은 하기 부속 화학식 XIX1 내지 XIX10으로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬이고,

알켄일 및 알켄일^*은 각각 서로 독립적으로 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄 일이다.

24) 하나 이상의 하기 화학식 XX의 화합물을 추가적으로 포함하는 매질:

상기 식에서,

는

또는

이고;

f는 0 또는 1이고;

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖고 또한 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있는 알킬이고;

Z^x 및 Z^y는 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CHCH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고;

L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂이다.

바람직하게는, L¹ 및 L²는 F이거나, L¹과 L²중 하나는 Cl이고 다른 하나는 F이다.

화학식 XX의 화합물은 하기 부속 화학식 XX1 내지 XX18로부터 바람직하게 선 택된다:

상기 식에서,

R¹은 상기 나타낸 의미를 갖고;

v는 1 내지 6의 정수이다.

R¹은 바람직하게는 직쇄 알킬 또는 알켄일이다.

25) 하기 화학식 XXI 및 XXII의 하나 이상의 다이플루오로다이벤조크로메인 및/또는 크로메인 화합물을 바람직하게는 3 내지 20중량%, 매우 바람직하게는 3 내지 15중량%의 양으로 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

R¹¹ 및 R¹²는 각각 서로 독립적으로 상기 나타낸 의미를 갖고;

c는 0 또는 1이다.

화학식 XXI 및 XXII의 화합물은 하기 부속 화학식 XXI1 내지 XXI7 및 XXII1 내지 XXII5로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬이고;

알켄일 및 알켄일^*은 각각 서로 독립적으로 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄일이다.

26) 하기 화학식 XXIII 및 XXIV의 하나 이상의 플루오르화된 페난트렌 또는 다이벤조퓨레인을 추가로 포함하는 매질:

상기 식에서,

b는 0 또는 1이고;

L은 F이고;

r은 1, 2 또는 3이다.

화학식 XXIII 및 XXIV의 화합물은 하기 부속 화학식 XXIII1, XXIII2, XXIV1 및 XXIV2로부터 바람직하게 선택된다:

상기 식에서, R 및 R'은 각각 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시이다.

상기 기재된 중합된 바이아릴 화합물과 화학식 II 내지 XXIV의 화합물의 조합은 본 발명에 따른 LC 매질에서 높은 등명점 및 높은 HR 값을 유지하면서 낮은 문턱 전압, 낮은 회전 점도 및 매우 우수한 저온 안정성을 나타내며, PSA 디스플레이에서 선경사각을 설정할 수 있다. 특히, LC 매질은 종래 기술로부터의 매질과 비교하여 PSA 디스플레이에서 상당히 단축된 응답 시간, 구체적으로는 회색조 응답 시간을 나타낸다.

액정 혼합물은 80K 이상, 특히 바람직하게는 100K 이상의 네마틱 상 범위, 및 20℃에서 250mPa·s 이하, 바람직하게는 200mPa·s 이하의 회전 점도를 바람직하게 갖는다.

VA 유형의 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질은 20℃ 및 1kHz에서 바람직하게는 약 -0.5 내지 -7.5, 특히 약 -2.8 내지 -5.5의 음의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

OCB 유형의 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 20℃ 및 1kHz에서 약 +7 내지 +17의 양의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

VA 유형의 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질에서의 복굴절률 Δn은 바람직하게는 0.16 미만, 특히 바람직하게는 0.06 내지 0.14, 특히 0.07 내지 0.12이다.

OCB 유형의 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질에서의 복굴절률 Δn은 바람직하게는 0.14 내지 0.22, 특히 0.16 내지 0.22이다.

유전체는 또한 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기재되어 있는 추가의 첨가제도 포함할 수 있다. 예를 들어, 0 내지 15중량%의 다색성 염료, 또한 나노입자, 전도성을 개선시키기 위한 전도성 염, 바람직하게는 에틸다이메틸도데실암모늄 4-헥속시-벤조에이트, 테트라뷰틸암모늄 테트라페닐보레이트 또는 크라운 에터의 착염(예를 들어, 문헌[홀러(Haller) 등, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)]), 또는 유전 이방성, 점도 및/또는 네마틱 상의 배향을 개질시키기 위한 성분을 첨가할 수 있다. 이러한 유형의 성분은, 예를 들어, 독일특허 제 A 22 09 127 호, 제 22 40 864 호, 제 23 21 632 호, 제 23 38 281 호, 제 24 50 088 호, 제 26 37 430 호 및 제 28 53 728 호에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 LC 혼합물의 화학식 II 내지 XXIV의 개별적인 성분은 공지되어 있거나, 또는 이들의 제조 방법은 문헌에 기재되어 있는 표준 방법에 기초하기 때문에 당해 분야의 숙련자가 종래 기술로부터 용이하게 유도할 수 있다. 화학식 II의 상응하는 화합물은, 예를 들어 유럽특허 제 A-0 364 538 호에 기재되어 있다. 화학식 III의 상응하는 화합물은, 예컨대 유럽특허 제 A-0 122 389 호에 기재되어 있다. 화학식 VII의 상응하는 화합물은, 예컨대 독일특허 제 A-26 36 684 호 및 독일특허 제 A-33 21 373 호에 기재되어 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 LC 매질은 그 자체로 통상적인 방식으로, 예를 들어 화학식 II 내지 XXIV의 하나 이상의 화합물을 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 중합가능한 화합물 및 선택적으로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합함으로써 제조된다. 일반적으로, 더 적은 양으로 사용되는 성분의 목적하는 양을 유리하게는 승온에서 주성분을 구성하는 성분에 용해시킨다. 또한, 유기 용매, 예를 들어 아세톤, 클로로폼 또는 메탄올중 성분의 용액을 혼합하고, 완전히 혼합한 후, 예컨대 증류에 의해 다시 용매를 제거할 수도 있다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 LC 매질의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 LC 매질이 또한, 예를 들어, H, N, O, Cl, F가 상응하는 동위원소로 대체된 화합물도 포함할 수 있음은 당해 분야의 숙련자에게 말할 필요도 없다.

본 발명에 따른 LC 디스플레이의 구성은 처음에 인용된 종래 기술에 기재되어 있는 바와 같은, PSA 디스플레이의 통상적인 배열에 상응한다. 돌기가 없는 배열, 특히 컬러 필터 면 상의 전극이 구조화되지 않고 TFT 면 상의 전극만이 슬릿을 갖는 배열이 바람직하다. PSA-VA 디스플레이에 특히 적합하고 바람직한 전극 구조는, 예를 들어, 미국특허 제 2006/0066793 A1 호에 기재되어 있다.

하기 실시예는 본 발명을 한정하지 않으면서 본 발명을 설명하고자 한다. 상기 및 하기에서, 달리 표시되지 않는 한, 백분율 데이터는 중량%이고; 모든 온도는 ℃로 표시된다.

하기 약어 및 두문자어가 사용된다:

Tg: 유리전이 온도

N: 네마틱 상

I: 등방성 상

cl.p.: 등명점[℃]

Δn: 20℃ 및 589nm에서의 광학 이방성(복굴절률)

Δε: 20℃ 및 1kHz에서의 유전 이방성

ε_∥: 20℃ 및 1kHz에서 유도자(director)에 평행한 유전 상수

K₃/K₁: 탄성 상수 K₃ 및 K₁의 비

γ₁: 회전 점도[mPa·s](달리 표시되지 않는 한 20℃에서)

V₀: 용량 문턱 전압[V]

τ: 응답 시간(msec)

달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본원에서의 모든 농도는 중량%로서 주어 지며, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 상응하는 혼합물 또는 혼합물 성분을 일컫는다.

달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 예컨대 융점 T(C,N), 스멕틱 상(S)으로부터 네마틱 상(N)으로의 전이 T(S,N) 및 등명점 T(N,I) 같은 본원에서의 모든 온도 값은 ℃로 주어진다.

모든 물리적 특성은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status 1997년 11월, Merck KGaA, 독일]에 따라 결정되거나 결정되었으며, 20℃의 온도에 대해 유효하고, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, Δn은 589nm에서 또한 Δε은 1kHz에서 결정된다.

용량 문턱 전압의 측정에 사용되는 디스플레이는 간격 4㎛의 2개의 평면-평행 외부 판 및 외부 판의 내면 위의 전극 층(이 위에는 마찰된 폴리이미드의 배향 층이 있음)을 갖는데, 이는 액정 분자의 호메오트로픽 가장자리 배향을 생성시킨다.

전압(통상 10V 내지 30V 교류)을 디스플레이에 인가하는 동시에, 소정 시간동안, 예를 들어 28mW/cm²의 강도를 갖는 UV를 조사함으로써, 디스플레이에서 중합가능한 화합물을 중합시킨다.

회전 결정 실험(오트로닉-멜처스(Autronic-Melchers) TBA-105)에 의해 경사각을 결정한다. 여기에서 작은 값(즉, 90°로부터 크게 벗어남)은 큰 경사에 상응한다.

실시예 1

2'-(2-메틸아크릴로일옥시)[1,1']바이나프탈린일-2-일 2-메틸아크릴레이트(화학식 1의 화합물)

이 화합물은 젱(S. Zheng) 및 소가(D. Y. Sogah)의 문헌[Polymer Preprints 2001, 42(1), 452-453]에 라세미체로서 기재되어 있으며, (+)-R-1,1'-바이-2-나프톨로부터 광학 활성 형태로 유사하게 수득하였다.

상 거동: Tg 12℃ I

하기 화학식 15의 화합물을 유사하게 제조하였다:

상 거동: Tg 16 C 128 I

실시예 2

2'-(2-메틸아크릴로일옥시)-6,6'-다이페닐[1,1']바이나프탈린일-2-일 (±)-2-메틸-아크릴레이트(화학식 2의 화합물)를 하기와 같이 제조하였다:

단계 1: (±)-6,6'-다이페닐-1-[1,1']바이나프탈린일-2,2'-다이올

(±)-6,6'-다이브로모[1,1']바이나프탈린일-2,2'-다이올 12.0g(25.7밀리몰), 소듐 메타보레이트 8수화물 11.5g(41밀리몰) 및 비스트라이페닐포스핀팔라듐(II) 클로라이드 800mg을 먼저 물 100ml 및 THF 20ml에 도입하고, 하이드라진 수화물 0.13ml를 첨가한 후, THF 80ml중 벤젠보론산 7.0g(57밀리몰)의 용액을 적가하였다. 이어서, 배치(batch)를 환류하에 하룻밤동안 가열하고, 물에 첨가한 다음, MTB 에터로 3회 추출하였다. 합쳐진 유기 상을 물로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 용매를 진공에서 제거하고, 톨루엔/에틸 아세테이트(19:1)를 사용하여 실리카겔을 통해 잔류물을 여과한 다음 증발시키고, 생성물을 각각 톨루엔/사이클로헥세인(1:1) 및 아이소프로판올로부터 1회씩 재결정화시켜, (±)-6,6'-다이페닐[1,1']바이나프탈린일-2,2'-다이올을 무색 결정으로서 수득하였다.

MS(EI): m/e (%) = 438 [M⁺](100).

단계 2: 2'-(2-메틸아크릴로일옥시)-6,6'-다이페닐[1,1']바이나프탈린일-2-일 (±)-2-메틸아크릴레이트

(±)-6,6'-다이페닐[1,1']바이나프탈린일-2,2'-다이올 6.6g(14.5밀리몰) 및 트라이에틸아민 11ml(80밀리몰)를 다이클로로메테인 350ml에 용해시키고, 메타크릴로일 클로라이드 3.7ml(37.8밀리몰)를 빙냉시키면서 첨가하였다. 배치를 실온에서 하룻밤동안 교반하고 증발시킨 다음, 톨루엔/에틸 아세테이트(19:1)를 사용하여 실리카겔 상에서 잔류물을 크로마토그래피시켰다. 조질 생성물을 다이에틸 에터로부터 결정화시켜, 융점 180℃의 무색 결정(라세미체)을 수득하였다.

시판되고 있는 (R)-(CAS 번호 65283-60-5) 또는 (S)-6,6'-다이브로모[1,1']바이나프탈린일-2,2'-다이올(CAS 번호 80655-81-8)로부터 상기 기재된 합성법과 유사하게 화학식 2의 순수한 광학 활성 거울상 이성질체를 수득할 수 있다.

실시예 3

하기 화학식 3의 화합물을 다음과 같이 제조하였다:

크램(D. J. Cram) 등의 문헌[J. Org. Chem. 1981, 46, 393-406]의 방법에 의해 입수할 수 있는 5,6,7,8,5',6',7',8'-옥타하이드로[1,1']바이나프탈렌일-2,2'-다이올로부터 출발하여, [1,1']-바이나프탈렌일-2,2'-다이올의 촉매에 의한 수소화, 실시예 1 및 2와 유사한 아크릴로일 클로라이드와의 반응에 의해, 2'-아크릴로일옥시-5,6,7,8,5',6',7',8'-옥타하이드로[1,1']바이나프탈렌일-2-일 아크릴레이트를 무색 고체로서 수득하였다.

하기 화합물을 유사하게 제조하였다(Me=메틸, Ph=페닐):

실시예 4

하기 화학식 16의 화합물:

뉴맨(M. S. Newman), 산카란(V. Sankaran), 올슨(D. R. Olson)의 문헌[J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 3237-3241]의 방법에 의해 제조된 4-브로모-2-나프톨로부터, 노지(M. Noji), 나카지마(M. Nakajima), 고가(K. Koga)의 문헌[Tetrahedron Lett. 1994, 35, 7983-7984]의 방법에 의해, 출발 물질인 4,4'-다이브로모[1,1']바이나프탈린일-2,2'-다이올을 제조하였다. HPLC(칼럼: 키랄팩(Chiralpak) AD-H 20㎛, 용리제: 에탄올)에 의해 거울상 이성질체를 분리하였다.

단계 1: 9,17-다이브로모-13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]-다이옥소닌

4,4'-다이브로모[1,1']바이나프탈린일-2,2'-다이올 5.66g(12.7밀리몰) 및 탄산세슘 9.5g(29.2밀리몰)을 먼저 DMF 75ml에 도입하고, 80℃에서 1,3-다이브로모프로페인 1.4ml(13.4밀리몰)를 첨가하였다. 배치를 하룻밤동안 교반하고, 물에 첨가한 다음, 톨루엔으로 추출하였다. 합쳐진 유기 상을 증발시키고, 톨루엔을 사용하여 실리카겔을 통해 잔류물을 여과함으로써, 9,17-다이브로모-13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]다이옥소닌을 무색 결정으로서 수득하였다.

단계 2: 13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]다이옥소닌-9,17-다이 일-9,17-다이보론산

9,17-다이브로모-13,14-다이하이드로-12H-나프토-[2,1,10,13-fgh][1,5]-다이옥소닌 4.00g(8.26밀리몰)을 다이옥세인 100ml에 용해시키고, 아세트산칼륨 5.0g(50.9밀리몰), 비스(피나콜레이토)-다이보론 6.5g(25.1밀리몰) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센-팔라듐(II) 클로라이드 400mg(0.545밀리몰)을 첨가한 후, 혼합물을 환류하에 4시간동안 가열하였다. 이어서, 배치를 물에 첨가하고, MTB 에터로 추출한 다음, 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 용매를 진공에서 제거하고, 헵테인/에틸 아세테이트(2:1)를 사용하여 실리카겔을 통해 잔류물을 여과한 후, 증발시키고, 아세톤 200ml에 넣고, 과요오드산나트륨 9g(45밀리몰) 및 아세트산암모늄 3.2g(45밀리몰)을 첨가한 다음, 전환이 완결될 때까지(TLC) 실온 및 45℃에서 혼합물을 하룻밤동안 교반하였다. 이어서, 진공에서 용매를 제거하고, 물을 잔류물에 첨가한 후, 혼합물을 MTB 에터로 추출하였다. 합쳐진 유기 상을 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 용매를 제거하여, 13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]다이옥소닌-9,17-다이일-9,17-다이보론산을 수득하였으며, 이를 추가로 정제하지 않고 다음 단계에 사용하였다.

단계 3: 9,17-다이하이드록시-13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]-다이옥소닌

13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]-다이옥소닌-9,17-다이일-9,17-다이보론산 2.6g(6.4밀리몰)을 먼저 THF 50ml에 도입하고, 물 2ml 및 빙초산 2.2ml를 첨가한 다음, 35 p.c. 과산화수소 3.5ml(36밀리몰)를 빙냉시키면서 서서히 후속 첨가하였다. 배치를 실온에서 3시간동안 교반한 다음, 물로 희석시키고, MTB 에터로 추출하였다. 합쳐진 유기 상을 황산철(II)암모늄 용액 및 물로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조시킨 후 증발시켰다. 헵테인/MTB 에터(1:4)를 사용하여 실리카겔 상에서 조질 생성물을 크로마토그래피시킴으로써, 9,17-다이하이드록시-13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]다이옥소닌을 무색 고체로서 수득하였다.

단계 4: 13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]다이옥소닌-9,17-다이일 다이메트아크릴레이트

9,17-다이하이드록시-13,14-다이하이드로-12H-나프토-[2,1,10,13-fgh][1,5]다이옥소닌 1.20g(3.35밀리몰)을 톨루엔 30ml에 용해시키고, 톨루엔 20ml중 다이사이클로헥실카보다이이미드 및 N,N-다이메틸-아미노피리딘 150mg을 첨가하였다. 아크릴산 0.85ml(10밀리몰)를 후속 첨가하고, 배치를 하룻밤동안 교반하였다. 옥살산 이수화물 0.5g을 첨가한 후, 혼합물을 추가로 2시간동안 교반하고, 침전된 고체를 여과한 후, 여액을 증발시키고, 헵테인/에틸 아세테이트(6:1)를 사용하여 실리카겔 상에서 잔류물을 크로마토그래피시키며, 조질 생성물을 에터/에틸 아세테이트로부터 재결정화시켜, 13,14-다이하이드로-12H-나프토[2,1,10,13-fgh][1,5]다이옥소닌-9,17-다이일 다이메타크릴레이트를 무색 고체로서 수득하였다.

상 거동: Tg 157 C 240 I

비회전 (c=0.5, CH₂Cl₂): [α]^D ₂₀ = -210.5

혼합물 실시예 A

다음과 같이 네마틱 LC 호스트 혼합물 N1을 배합하였다:

실시예 1 내지 4의 중합가능한 단량체 화합물 0.3%를 LC 혼합물 N1에 첨가하고, 생성된 혼합물을 VA e/o 시험 셀(90°에서 마찰시킴, VA-폴리이미드 배향 층, 층 두께 d≒4㎛) 내로 도입하였다. 10V(교류)의 전압을 인가하면서 28mW/cm²의 강도를 갖는 UV 광으로 각 셀을 20분간 조사하여, 단량체 화합물을 중합시켰다. 두번째 일련의 실험에서는, 광개시제인 어가큐어 651 0.006%를 LC/단량체 혼합물에 추가로 첨가하고, 노출 시간을 2분으로 단축하였다. UV 조사 전후에, 회전 결정 실험(오트로닉-멜처스 TBA-105)에 의해 경사각을 결정하였다. 결과는 표 1에 기재된다.

표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 단량체를 사용하여 특히 광 개시제를 사용하지 않고도 중합 후 경사의 상당한 증가(즉, 경사각의 감소)를 달성할 수 있었다.

Claims

2개의 기판 및 이들 기판 사이에 위치하고 하나 이상의 중합된 화합물을 포함하는 저분자량 액정(LC) 매질 층으로 이루어진 LC 셀을 함유하는 PSA(polymer sustained alignment; 중합체 지속 배향) 유형의 LC 디스플레이로서,

상기 기판 중 하나 이상이 광에 투과성이고, 상기 기판 중 하나 이상이 전극 층을 갖고,

상기 중합된 화합물이 전압을 인가하면서 LC 매질중 LC 셀의 2개의 기판 사이의 하나 이상의 중합가능한 화합물을 중합시킴으로써 수득될 수 있고,

상기 중합가능한 화합물중 하나 이상이 선택적으로 유기 기 또는 스페이서 기를 통해 하나 이상의 위치에서 하나 이상의 중합가능한 기에 연결되는 하기 화학식 I의 바이아릴 구조 요소를 갖는 화합물의 라세미체인 것을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

및
는 각각 서로 독립적으로 방향족 또는 완전 또는 부분 포화 고리이고, 이 때 개별적인 고리에서는 또한 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고, 하나 이상의 CH₂ 기가 O, S, 또는 O 및 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 O 또는 S로 대체될 수 있고, 개별적인 고리는 또한 일치환 또는 다치환될 수 있다.
제 1 항에 있어서,

화학식 I의 구조 요소가 하나 이상의 위치에서 스페이서 기를 통해 하나 이상의 중합가능한 기에 연결되는 것을 특징으로 하는 LC 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

화학식 I의 구조 요소가 하나, 둘 또는 둘보다 많은 위치에서 중합가능한 기에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 LC 디스플레이.
제 1 항에 있어서,

화학식 I의 구조 요소가 하기 화학식 Ia 내지 Ic로부터 선택됨을 특징으로 하는 LC 디스플레이:
제 1 항에 있어서,

중합가능한 화합물이 하기 화학식 I1의 라세미체로부터 선택됨을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

및
는 각각 서로 독립적으로 융합된 벤젠, 사이클로헥세인 또는 사이클로헥센이고;

Y¹ 내지 Y⁴는 각각 서로 독립적으로 H, 할로겐, SF₅, NO₂, 탄소 기 또는 탄화수소 기이고, 또한 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상은 인접한 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴ 또는 바이아릴 골격과 함께 지방족 또는 방향족, 일환상 또는 다환상 및 선택적으로는 축합된 고리 시스템을 형성할 수 있고, 라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상은 중합가능한 기 P를 함유하고;

y1 및 y2는 각각 서로 독립적으로 1, 2 또는 3이고;

y3 및 y4는 각각 서로 독립적으로 1, 2, 3 또는 4이고;

이 때, 상기 고리 각각에서는 또한 하나 이상의 CH 기가 N에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 CH₂ 기가 O, S, 또는 O 및 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 O 또는 S에 의해 대체될 수 있다.
제 5 항에 있어서,

중합가능한 화합물이 하기 화학식 I1a 및 I1b의 라세미체로부터 선택됨을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

,
, Y¹ 내지 Y⁴, y3 및 y4는 제 5 항에 나타낸 의미를 갖고;

r1 및 r2는 각각 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고;

y11 및 y22는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고;

L은 F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(R^x)₂, -C(=O)Y¹, -C(=O)R^x, -N(R^x)₂, 선택적으로 치환되는 실릴; 4 내지 40개의 C 원자를 갖는 아릴; 및 1 내지 25개의 C 원자를 갖고 그의 하나 이상의 H 원자가 F 또는 Cl로 선택적으로 대체될 수 있는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시이고;

R^x는 H, 할로겐; 1 내지 25개의 C 원자를 갖고 또한 그의 하나 이상의 인접하지 않은 C 원자가 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고 그의 하나 이상의 H 원자가 불소로 대체될 수 있는 직쇄, 분지형 또는 환상 알킬; 또는 5 내지 40개의 C 원자를 갖는 선택적으로 치환되는 아릴, 아릴옥시, 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기이고;

Y¹은 할로겐이다.
제 6 항에 있어서,

중합가능한 화합물이 하기 화학식 I1a1 및 I1b1의 라세미체로부터 선택됨을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

Y¹ 내지 Y⁴, L,
및
는 제 6 항에 나타낸 의미를 갖고;

r11 및 r22는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이다.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상이 하기 화학식의 라디칼임을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

-W-(Z¹-A¹)_m1-Sp-P

상기 식에서,

W는 O, S, CH₂ 또는 단일 결합이고;

Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고;

P는 중합가능한 기이고;

A¹은 각각 동일하거나 상이하게 4 내지 20개의 C 원자를 갖고, 선택적으로 치환되고, 또한 그의 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고, 그의 하나 이상의 CH₂ 기가 O, S, 또는 O 및 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 O 또는 S로 대체될 수 있는 아릴, 헤테로아릴 또는 완전 또는 부분 포화 사이클로알킬이고;

Z¹은 각각 동일하거나 상이하게 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR⁰R⁰⁰ 또는 단일 결합이고;

R⁰ 및 R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 알킬이고;

m1은 0, 1, 2, 3 또는 4이다.
제 8 항에 있어서,

라디칼 Y¹ 내지 Y⁴중 하나 이상이 하기 화학식의 라디칼임을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

-W-(Z¹-A¹)_m1-R^y

상기 식에서,

W, Z¹, A¹ 및 m1은 제 8 항에 나타낸 의미를 갖고;

R^y는 각각 동일하거나 상이하게 H, 제 4 항에 정의된 L, 및 1 내지 25개의 C 원자를 갖고, F, Cl, Br, I, CN 또는 P-Sp-에 의해 일치환 또는 다치환되거나 치환되지 않고 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 각각 서로 독립적으로 O, S, 또는 O 및 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -C(R^x)=C(R^x)-, -C≡C-, -N(R^x)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있는 직쇄 또는 분지형 알킬이고;

R^x는 제 5 항에 나타낸 의미를 갖고;

라디칼 Y¹ 내지 Y⁴가 모두 -W-(Z¹-A¹)_m1-R^y인 경우, 라디칼 R^y중 하나 이상은 하나 이상의 기 P-Sp-를 갖는다.
제 7 항에 있어서,

중합가능한 화합물이 하기 화학식 I1a1a 내지 I1a1h 및 I1b1a 내지 I1b1d의 라세미체로부터 선택됨을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

Y³, Y⁴, P, Sp, Z¹, A¹, L, r11 및 r22는 각각 동일하거나 상이하게 제 7 항 또는 제 8 항에 나타낸 의미를 갖고;

Z² 및 A²는 각각 Z¹ 및 A¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고;

Sp'은 1 내지 20개의 C 원자를 갖고, F, Cl, Br, I 또는 CN으로 선택적으로 일치환 또는 다치환되고, 또한 그의 하나 이상의 인접하지 않은 CH₂ 기가 각각 서로 독립적으로 O, S, 또는 O 및 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR⁰-, -SiR⁰-R⁰⁰-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NR⁰-CO-O-, -O-CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-NR⁰-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 대체될 수 있는 알킬렌이고;

X'은 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-, -NR⁰-CO-NR⁰-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR⁰-, -CY²=CY³-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;

R⁰ 및 R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;

Y² 및 Y³은 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이다.
제 1 항에 있어서,

LC 매질이 하나 이상의 하기 화학식 II의 화합물을 포함함을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖고, 또한 그의 하나 또는 둘의 인접하지 않은 CH₂ 기가 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있는 알킬이고;

Z^x 및 Z^y는 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CHCH₂O- 또는 단일 결합이고;

L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂이고;

a는 0 또는 1이고;

는
또는
이다.
제 11 항에 있어서,

LC 매질이 하나 이상의 하기 화학식 III의 화합물을 추가로 포함함을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

는
또는
이고;

b는 0 또는 1이고;

L³ 및 L⁴는 각각 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl이고;

R³은 2 내지 9개의 C 원자를 갖는 알켄일이고;

R⁴는 1 내지 12개의 C 원자를 갖고, 또한 그의 하나 또는 둘의 인접하지 않은 CH₂ 기가 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있는 알킬이거나, b가 0이고 고리 B가 사이클로헥실렌인 경우, R⁴는 또한 R¹이다.
제 11 항에 있어서,

LC 매질이 하나 이상의 하기 화학식 VII의 화합물을 추가로 포함함을 특징으로 하는 LC 디스플레이:

상기 식에서,

R⁵ 및 R⁶은 각각 서로 독립적으로 화학식 II에서 R¹에 대해 나타낸 의미중 하나를 갖고;

는
또는
이고;

는
또는
이고;

e는 0 또는 1이다.
제 1 항에 정의된 바와 같은 LC 매질.
제 1 항에 정의된 바와 같은 화학식 I의 바이아릴 구조 요소를 포함하는 중합가능한 화합물의 라세미체.
제 15 항에 있어서,

선택적으로 유기 기 또는 스페이서 기를 통해 하나 이상의 위치에서 하나 이상의 중합가능한 기에 연결되는 하기 화학식 Ib의 바이아릴 구조 요소를 가짐을 특징으로 하는 중합가능한 화합물의 라세미체:

상기 식에서,

개별적인 고리는 또한 일치환 또는 다치환될 수 있다.
하기 화학식 I1a1b로부터 선택됨을 특징으로 하는 광학 활성 중합가능한 화합물 또는 그의 라세미체:

상기 식에서,

P, Sp, L, r11 및 r22는 제 10 항에 나타낸 의미를 갖는다.
하기 화학식 I1b1로부터 선택됨을 특징으로 하는 광학 활성 중합가능한 화합물 또는 그의 라세미체:

상기 식에서,

,
, L, r11 및 r22는 제 10 항에 나타낸 의미를 갖고;

Y¹ 및 Y²는 각각 서로 독립적으로 중합가능한 기를 함유하거나 중합가능한 기이다.
제 1 항 내지 제 7 항 및 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

PSA-VA(중합체 지속 배향-수직 배향) 또는 PSA-OCB(중합체 지속 배향-광학 보상 벤드) 디스플레이임을 특징으로 하는 LC 디스플레이.
제 15 항에 따른 하나 이상의 중합가능한 또는 중합된 라세미체, 또는 중합가능한 또는 중합된 광학 활성 화합물을 포함하는 LC 매질.
제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 중합가능한 또는 중합된 라세미체, 또는 중합가능한 또는 중합된 광학 활성 화합물을 포함하는 LC 매질.
하나 이상의 저분자량 액정 화합물을 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물 및 선택적으로 추가의 액정 화합물, 첨가제, 또는 추가의 액정 화합물 및 첨가제와 혼합함을 특징으로 하는, 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 중합가능한 또는 중합된 라세미체, 또는 중합가능한 또는 중합된 광학 활성 화합물을 포함하는 LC 매질의 제조 방법.