KR101821432B1

KR101821432B1 - 액정 매질

Info

Publication number: KR101821432B1
Application number: KR1020127023440A
Authority: KR
Inventors: 멜라니 클라센-멤머; 마티아스 브레머; 콘스탄틴 슈나이더
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2018-01-23
Also published as: CN102753653B; TWI534130B; GB201215039D0; JP5755661B2; GB2491063A; EP2534223A1; EP2534223B1; JP2013518977A; GB2491063B; CN102753653A; DE102011009691A1; KR20120130200A; WO2011098224A1; US9777216B2; EP2534223B8; TW201136885A; US20120305843A1

Abstract

본 발명은 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 함유하는 액정 매질, 및 특히 VA, PSA, PS-VA, PALC, FFS 또는 IPS 효과에 기초한 능동 매트릭스 디스플레이에서의 상기 액정 매질의 용도에 관한 것이다.

상기 식에서,
R¹, R¹ ^*, L¹ 및 L²는 청구항 1에 기재된 의미를 갖는다.

Description

액정 매질{LIQUID CRYSTALLINE MEDIUM}

본 발명은 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 액정 매질에 관한 것이다:

상기 식에서,

R¹ 및 R¹ ^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 15의 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, 이때 상기 라디칼들 내의 하나 이상의 CH₂ 기는, O 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로, 서로 독립적으로, -C≡C-, -CF₂O-, -CH=CH-,

, -O-, -CO-O-, 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한 할로겐으로 대체될 수 있고,

L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, CF₃ 또는 CHF₂를 나타낸다.

이런 유형의 매질은 특히 ECB 효과에 기초한 능동-매트릭스 어드레싱 특성을 갖는 전기광학적 디스플레이, 및 IPS(in-plane switching) 디스플레이 또는 FFS(프린지 필드 스위칭) 디스플레이용으로 사용될 수 있다.

전기 제어 복굴절의 원리, 즉 ECB 효과 또는 DAP(정렬된 상들의 변형) 효과는 1971년에 최초로 문헌[F.F. Schieckel and K. Fahrenschon, "Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields", Appl. Phys. Lett. 19 (1971), 3912]에 기재되었다. 이후 논문[Appl. Pyhs. Lett. 20 (1972), 1193] 및 [G. Labrunie and J. Robert, J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869]이 뒤따랐다.

논문[J. Robert and F. Clerc, SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30], [J. Duchene, Displays 7 (1986), 3] 및 [H. Schad, SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244]은, ECB 효과에 기초한 고-정보(high-information) 디스플레이 소자에 사용하기에 적합하도록 높은 값의 탄성 계수 K₃/K₁의 비, 높은 값의 광학 이방성 Δn 및 Δε≤-0.5의 유전 이방성 값을 가져야 함을 기재하였다. ECB 효과에 기초한 전기광학적 디스플레이 소자는 호메오트로픽(homeotropic) 에지 정렬(VA(vertically aligned) 기술)을 갖는다. 음의 유전성을 갖는 액정 매질은 또한 소위 IPS 또는 FFS 효과를 사용하는 디스플레이에 사용될 수도 있다.

IPS(in-plane switching) 디스플레이, 예컨대 문헌[Yeo, S.D., paper 15.3: "An LC Display for the TV Applicaion", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II, pp. 758 and 759] 및 오래-공지된 TN(twisted nematic) 디스플레이 이외에, ECB 효과를 사용하는 디스플레이, 소위 VAN(vertically aligned nematic) 디스플레이, 예컨대 MVA(multi-domain vertical alignment) 방식, 예를 들면 문헌[Yoshide, H. et al., paper 3.1: "MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I, pp. 6 to 9] 및 [Liu, C.T. et al., paper 15.1: "A 46-inch TFT-LCD HDTV Technonogy ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II, pp. 750 to 753], PVA 모드(patterned vertical alignmnet), 예컨대 문헌[Kim, Sang Soo, paper 15.4: "Super PAV sets New State-of-the-Art for LCD-TV", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II, pp. 760 to 763], ASV(advanced super view) 모드, 예컨대 문헌[Shigeta, Mitzuhiro and Fukuoka, Hirofumi, paper 15.2: "Development of High Quality LCD TV", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II, pp. 754 to 757]는 최근에 특히 텔레비전 제품에서 가장 중요한, 3가지 이상의 최신 액정 디스플레이의 유형들 중 하나로서 정립되었다. 상기 기법들은 예컨대 문헌[Souk, Jun, SID Seminar 2004, seminar M-6: "Recent Advances in LCD Technology", Seminar Lecture Notes, M-6/1 to M-6/26] 및 [Miller, Lan, SID Seminar 2004, seminar M-7: "LCD-Television", Seminar Lecture Notes, M-7/1 to M-7/32]에서 일반적으로 비교된다. 현재의 ECB 디스플레이의 응답 시간이 오버드라이브에 의한 어드레싱 방법에 의해 이미 상당히 개선되었지만(예컨대, 문헌[Kim, Hyeon Kyeong et al., paper 9.1: "A 57-in. Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I, pp. 106 to 109]), 특히 그레이 색조(grey shade)의 스위칭 시 비디오-상용성(video-compatible) 응답 시간의 성취는 여전히 아직 만족스럽게 해결되지 않은 문제로 남아 있다.

전기광학 디스플레이 소자에서의 이런 효과의 산업적 적용은 여러 요건을 만족시켜야 하는 LC 상들을 필요로 한다. 습기, 공기 및 물리적 영향, 예컨대 열, 적외선, 가시광 및 자외선 조사 및 직류 전계 및 교류 전계에 대한 화학적 내성이 여기서 특히 중요하다.

또한, 산업적으로 사용가능한 LC 상들은 적합한 온도 범위 및 낮은 점도에서 액정 메조상을 가질 필요가 있다.

지금까지 개시된 액정 메조상을 갖는 일련의 화합물 중 어느 것도 이러한 요건들을 만족시키는 단일 화합물을 포함하지 않는다. 2 내지 25개, 바람직하게는 3 내지 18개의 화합물드의 혼합물이 일반적으로 LC 상으로서 사용될 수 있는 물질을 수득하기 위해 제조된다. 그러나, 상당한 음의 유전 이방성 및 적합한 장기간 안정성을 갖는 액정 물질은 지금까지 이용할 수 없었다.

매트릭스 액정 디스플레이(MLC 디스플레이)는 공지되어 있다. 개개의 화소를 각각 스위칭하기 위해 사용될 수 있는 비선형 소자는, 예컨대 능동 소자(즉, 트랜지스터)이다. 이때, 용어 "능동 매트릭스"가 사용되고, 다음의 두 가지 유형으로 구별될 수 있다:

1. 기판으로서 규소 웨이퍼 상의 MOS(금속 산화물 반도체) 또는 다른 다이오드.

2. 기판으로서 유리 플레이트 상의 박막 트랜지스터(TFT).

유형 1의 경우, 사용되는 전기광학적 효과는 보통 산란 또는 게스트-호스트 효과이다. 기판 물질로서 단일 결정 규소의 사용은, 다양한 부품-디스플레이의 균일한 모듈 어셈블리(modular assembly)가 접합부에 문제를 일으키기 때문에 디스플레이의 크기를 제한한다.

바람직하고 더욱 유망한 유형 2의 경우, 사용되는 전기광학적 효과는 일반적으로 TN 효과이다.

두 가지 기술(즉, 화합물 반도체, 예컨대 CdSe를 포함하는 TFT, 또는 다결정질 또는 비정질 규소를 기재로 한 TFT)에는 차이가 있다. 후자의 기술에 대한 집중적인 연구가 세계적으로 이루어지고 있다.

TFT 매트릭스는 디스플레이의 한 개의 유리 플레이트 내부에 적용되는 반면, 다른 유리 플레이트는 그의 내부에 투명한 상대전극을 갖는다. 화소 전극의 크기와 비교하여, TFT는 매우 작고, 실질적으로 이미지에 대해 어떠한 악영향도 미치지 않는다. 또한, 이러한 기술은, 필터 소자가 각각의 스위칭될 수 있는 화소에 대향되는 방식으로 적색, 녹색 및 청색 필터의 모자이크가 배열되어 있는 풀칼라성(fully colour-capable) 디스플레이로 확장될 수 있다.

본원에서 용어 "MLC 디스플레이"는 집적된 비선형 소자를 갖는 임의의 매트릭스 디스플레이, 즉 능동 매트릭스 이외에도, 수동 소자, 예컨대 배리스터 또는 다이오드를 갖는 디스플레이(MIM(금속-절연체-금속))를 또한 포함한다.

이러한 유형의 MLC 디스플레이는 TV 제품(예를 들면, 휴대용 소형 TV), 또는 자동차 또는 항공기 구조체에서의 고 정보 디스플레이용에 특히 적합하다. 콘트라스트의 각 의존성 및 응답 시간에 관한 문제 이외에도, 부적당하게 높은 액정 혼합물의 비저항 때문에 MLC 디스플레이에서도 또한 문제가 발생한다(문헌[TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris]; 문헌[STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Display, p. 145 ff, Paris]). 저항이 감소하면서, MLC 디스플레이의 콘트라스트는 저하되고, 잔상 제거 문제가 발생할 수 있다. 액정 혼합물의 비저항은 디스플레이의 내부 표면과의 상호작용에 기인하여 MLC 디스플레이의 수명에 걸쳐 일반적으로 감소하므로, 허용될 수 있는 사용 수명을 획득하기 위해서 높은(초기) 저항이 매우 중요하다.

따라서, 매우 높은 비저항을 갖는 동시에 넓은 작동-온도 범위, 낮은 온도에서의 짧은 응답 시간 및 다양한 그레이 색조가 생성될 수 있는 MLC 디스플레이에 대한 많은 요구가 계속되고 있다.

종종 사용되는 MLC-TN 디스플레이의 단점은 이의 비교적 낮은 콘트라스트, 비교적 높은 시야각 의존성 및 이런 디스플레이에서의 그레이 색조 생성의 어려움에 기인한다.

VA 디스플레이는 상당히 우수한 시야각 의존성을 가지므로, 원칙적으로 텔레비전 및 모니터에 사용된다. 그러나, 특히 60 Hz 초과의 프레임 속도(이미지 변화 주파수/반복 속도)를 갖는 텔레비전의 용도에서, 응답 시간의 개선 필요성이 지속되고 있다. 그러나, 동시에, 특성, 예컨대 저온 안정성은 손상되지 않아야 한다.

본 발명은 이는 전술된 단점들을 갖지 않거나 단지 감소된 정도로만 갖는, 특히 모니터 및 TV 제품용 액정 혼합물을 제공하는 목적에 기초하며, 이들은 ECB 효과 또는 IPS 또는 FFS 효과에 기초한다. 특히, 모니터 및 텔레비전에서 상기 액정 혼합물들이 극 고온 및 극 저온에서 작동되고, 동시에 짧은 응답 시간 및 개선된 신뢰도 거동을 갖는, 특히 긴 작동 시간 후에 상당히 감소된 잔상을 갖거나 잔상을 갖지 않도록 보증되어야 한다.

놀랍게도, 상기 화학식 I의 극성 화합물이 액정 혼합물, 특히, 바람직하게는 VA 디스플레이용의, 음의 유전 이방성을 갖는 LC 혼합물에 사용되는 경우, 회전 점도 및 이에 따른 응답 시간을 개선할 수 있다.

소위 일환형 화합물(하나의 고리를 갖는 화합물)은 일반적으로 그의 불량한 상 특성 및 낮은 투명점 때문에 네마틱 액정 혼합물에 사용될 수 없다. 그러나, 놀랍게도, 상기 화학식 I의 화합물은 매우 낮은 회전 점도 및 높은 유전 이방성 절대값을 동시에 갖는다. 그러므로, 짧은 응답 시간과 동시에 양호한 상 특성 및 양호한 저온 거동을 갖는 액정 혼합물, 바람직하게는 VA 혼합물을 제조할 수 있다.

따라서 본 발명은 하나 이상의 상기 화학식 I의 화합물을 포함하는 액정 매질에 관한 것이다. 마찬가지로, 본 발명은 화학식 I의 화합물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는, 70℃ 이상, 바람직하게는 75℃ 이상, 특히 80℃ 이상의 투명점, 매우 바람직한 전기용량 문턱값, 비교적 높은 보전율(holding ratio)와 동시에 -20 내지 -30℃에서의 매우 양호한 저온 안정성뿐만 아니라 매우 낮은 회전 점도 및 짧은 응답 시간을 갖는 매우 넓은 네마틱 상 범위를 보인다. 본 발명에 따른 혼합물은, 회전 점도(γ₁)에서의 개선 이외에, 응답 시간 개선을 위한 탄성 계수 K₃₃의 비교적 높은 값이 관찰될 수 있다는 사실에 의해 또한 차별화된다.

본 발명에 따른 혼합물의 일부 바람직한 실시양태는 하기와 같다.

화학식 I의 화합물에서, R¹ 및 R¹ ^*는 각각 서로 독립적으로, 바람직하게는 직쇄 알콕시, 특히 OC₂H₅, OC₃H₇, OC₄H₉, OC₅H₁₁, OC₆H₁₃, 알켄일옥시, 특히 OCH₂CH=CH₂, OCH₂CH=CHCH₃, OCH₂CH=CHC₂H₅, 또는 알킬, 특히 n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁, n-C₆H₁₃을 나타낸다.

바람직한 화학식 I의 화합물은 하기 화학식 I-1 내지 I-10의 화합물이다.

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,

알켄일 및 알켄일^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고,

알콕시 및 알콕시^*는 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 8의 직쇄 알콕시 라디칼을 나타내고,

L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로, F 또는 Cl을 나타낸다.

화학식 I-1 내지 I-10의 화합물에서, L¹ 및 L² 각각 서로 독립적으로, 바람직하게는 F 또는 Cl, 특히 F 를 나타낸다. 화학식 I-6의 화합물이 특히 바람직하다. 화학식 I-6에서, 바람직하게는 L¹ = L² = F.

본 발명에 따른 혼합물은 매우 특히 바람직하게는 화학식 I-6A 또는 I-6B의 화합물을 하나 이상 포함한다:

본 발명에 따른 혼합물은 매우 특히 바람직하게는 하기 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:

화학식 I 및 하위-화학식의 화합물에서, L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로, 바람직하게는 F 또는 Cl, 특히 F를 나타낸다. R¹ 및 R¹ ^*은 바람직하게는 모두 알콕시를 나타낸다.

화학식 I의 화합물은 예컨대 하기와 같이 제조될 수 있다:

[반응식 1]

(R 및 R'는 각각 탄소수 1 내지 6의 알킬임)

[반응식 2]

(R 및 R'는 각각 탄소수 1 내지 6의 알킬임)

마찬가지로 본 발명은 화학식 I6A-1 내지 I-6A-14 및 I-8A-1 내지 I-8A-12의 화합물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 1, 2, 3, 4개 또는 그 이상, 바람직하게는 1, 2 또는 3개의 화학식 I의 화합물을 포함한다.

화학식 I의 화합물은 바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 1중량% 이상, 바람직하게는 5중량% 이상의 양으로 액정 매질 내에 사용된다. 2 내지 15중량%의 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 액정 매질이 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 액정 매질의 바람직한 실시양태는 하기와 같다:

a) 하기 화학식 IIA, IIB 및 IIC의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

R^2A, R^2B 및 R^2C는 각각 서로 독립적으로, H, 또는 비치환되거나 CN 또는 CF₃에 의해 일치환되거나 할로겐에 의해 적어도 일치환되는 탄소수 15 이하의 알킬 라디칼이고, 이때 상기 라디칼들 내의 하나 이상의 CH₂ 기는, O 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,

, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OC-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고,

L¹ 내지 L⁴는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, CF₃ 또는 CHF₂를 나타내고,

Z² 및 Z^2'는 각각 서로 독립적으로, 단일 결합, -CH₂CH₂ _-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, 또는 -CH=CHCH₂O-를 나타내고,

p는 1 또는 2를 나타내고,

q는 0 또는 1을 나타내고,

v는 1 내지 6을 나타낸다.

화학식 IIA 및 IIB의 화합물에서, Z²는 동일하거나 상이한 의미를 가질 수 있다. 화학식 IIB의 화합물에서, Z² 및 Z^2'는 동일하거나 상이한 의미를 가질 수 있다.

화학식 IIA, IIB 및 IIC의 화합물에서, R^2A, R^2B 및 R^2C는 각각 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬, 특히 CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁를 나타낸다.

화학식 IIA 및 IIB의 화합물에서, L¹, L², L³ 및 L⁴는 바람직하게는 L¹ = L² = F 및 L³ = L⁴ = F를 나타내고, 또한 L¹ = F 및 L² = Cl, L¹ = Cl 및 L² = F, L³ = F 및 L⁴ = Cl, L³ = Cl 및 L⁴ = F를 나타낸다. 화학식 IIA 및 IIB에서 Z² 및 Z^2'는 바람직하게는 각각 서로 독립적으로, 단일 결합, 또는 -C₂H₄- 가교를 나타낸다.

화학식 IIB에서, Z² = -C₂H₄-인 경우 Z^2'는 바람직하게는 단일 결합이거나, 또는, Z^2' = -C₂H₄-인 경우 Z²는 바람직하게는 단일 결합이다. 화학식 IIA 및 IIB의 화합물에서, (O)C_vH_2v ₊ ₁는 바람직하게는 OC_vH_2v ₊₁ 또는 C_VH_2v ₊ ₁를 나타낸다. 화학식 IIC의 화합물에서, (O)C_vH_2v ₊ ₁는 바람직하게는 C_vH_2v ₊ ₁를 나타낸다. 화학식 IIC의 화합물에서, L³ 및 L⁴는 바람직하게는 각각 F를 나타낸다.

바람직한 화학식 IIA, IIB 및 IIC의 화합물은 하기와 같다:

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 혼합물은 화학식 IIA-2, IIA-8, IIA-14, IIA-29, IIA-35, IIB-2, IIB-11, IIB-16 및 IIC-1의 화합물을 하나 이상 포함한다.

전체 혼합물 중 화학식 IIA 및/또는 IIB의 화합물의 비율은 바람직하게는 20 중량% 이상이다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 매질은 하나 이상의 하기 화학식 IIC-1의 화합물을 3중량% 초과, 특히 5중량% 초과, 특히 바람직하게는 5 내지 25중량% 양으로 포함한다:

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*은 전술된 의미를 갖는다.

b) 하기 화학식 III의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

R³¹ 및 R³²는 각각 서로 독립적으로, 탄소수 12 이하의 직쇄 알킬, 알콕시알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고,

는

또는

를 나타내고,

Z³은 단일 결합, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -C₄H₈-, 또는 -CF=CF-를 나타낸다.

바람직한 화학식 III의 화합물은 하기와 같다:

상기 식에서,

본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 화학식 IIIa 및/또는 화학식 IIIb의 화합물을 하나 이상 포함한다.

전체 혼합물 중 화학식 III의 화합물의 비율은 바람직하게는 5 중량% 이상이다.

c) 하기 화학식의 화합물을 바람직하게는 5중량% 이상, 특히 10중량% 이상의 총량으로 추가로 포함하는 액정 매질.

하기 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 혼합물이 또한 바람직하다.

d) 하기 화학식의 사환형 화합물들을 하나 이상 추가로 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

R⁷ 내지 R¹⁰은 각각 서로 독립적으로, 청구항 2에서의 R^2A에 대해 기재된 의미들 중 하나를 갖고,

w 및 x는 각각 서로 독립적으로 1 내지 6을 나타낸다.

하나 이상의 화학식 V-9의 화합물을 포함하는 혼합물이 특히 바람직하다.

e) 화학식 Y-1 내지 Y-6의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

R¹⁴ 내지 R¹⁹는 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고;

z 및 m은 각각 서로 독립적으로, 1 내지 6을 나타내고;

x는 0, 1, 2 또는 3을 나타낸다.

본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 화학식 Y1 내지 Y-6의 화합물을 하나 이상 바람직하게는 5중량% 이상의 양으로 포함한다.

f) 하기 화학식 T-1 내지 T-21의 플루오르화된 터페닐을 하나 이상 추가로 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

R은 탄소수 1 내지 7의 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고,

m은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고,

n은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.

R은 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시를 나타낸다.

본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 화학식 T-1 내지 T-21의 터페닐을 2 내지 30중량%, 특히 5 내지 20중량%의 양으로 포함한다.

화학식 T-1, T-2, T-20 및 T-21의 화합물이 특히 바람직하다. 이들 화합물에서, R은 바람직하게는 각각 탄소수 1 내지 5의 알킬, 또는 알콕시를 나타낸다. 화학식 T-20의 화합물에서, R은 바람직하게는 알킬 또는 알켄일, 특히 알킬을 나타낸다. 화학식 T-21의 화합물에서, R은 바람직하게는 알킬을 나타낸다.

상기 혼합물의 Δn 값이 0.1 이상인 경우 상기 터페닐은 바람직하게는 본 발명에 따른 혼합물에 사용된다. 바람직한 혼합물은 화학식 T-1 내지 T-20의 화합물의 군으로부터 선택된, 하나 이상의 터페닐 화합물을 2 내지 20 중량% 포함한다.

g) 하기 화학식 B-1 내지 B-3의 바이페닐을 하나 이상 추가로 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

알켄일 및 알켄일^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.

전체 혼합물 중 화학식 B-1 내지 B-3의 바이페닐의 비율은 바람직하게는 3 중량% 이상, 특히 5 중량% 이상이다.

화학식 B-1 내지 B-3의 화합물 중, 화학식 B-2의 화합물이 특히 바람직하다.

특히 바람직한 바이페닐은 하기 화합물들이다:

상기 식에서,

알킬^*은 탄소수 1 내지 6의 알킬 라디칼을 나타낸다. 본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 화학식 B-1a 및/또는 B-2c의 화합물을 하나 이상 포함한다.

h) 하기 화학식 Z-1 내지 Z-7의 화합물을 하나 이상 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

R 및 알킬은 전술된 의미를 갖는다.

i) 하기 화학식 O-1 내지 O-16의 화합물을 하나 이상 포함하는 액정 매질:

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 R^2A에 대해 기재된 의미를 갖는다. R¹ 및 R²는 바람직하게는 각각 서로 독립적으로, 직쇄 알킬을 나타낸다.

바람직한 매질은 화학식 O-1, O-3, O-4, O-5, O-9, O-13, O-14, O-15 및/또는 O-16의 화합물을 하나 이상 포함한다.

본 발명에 따른 혼합물은 매우 특히 바람직하게는 화학식 O-9, O-15 및/또는 O-16의 화합물을 특히 5 내지 30%의 양으로 포함한다.

바람직한 화학식 O-15 및 O-16의 화합물은 하기와 같다:

본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 화학식 O-15a 및/또는 화학식 O-15b의 삼환형 화합물을 화학식 O-16a 내지 O16d의 이환형 화합물 하나 이상과 함께 포함한다. 화학식 O-15a 및/또는 O-15b의 화합물 및 화학식 O-16a 내지 O-16d의 이환형 화합물들로부터 선택된 하나 이상의 화합물의 총 비율은 5 내지 40%, 매우 특히 바람직하게는 15 내지 35%이다.

매우 특히 바람직한 혼합물은 하기 화학식 O-15a 및 O-16a의 화합물을 포함한다:

화학식 O-15a 및 O-16a의 화합물은 전체 혼합물을 기준으로 15 내지 35%, 특히 바람직하게는 15 내지 25% 및 특히 바람직하게는 18 내지 22%의 농도로 혼합물에 존재한다.

매우 특히 바람직한 혼합물은 하기 화학식 O-15b 및 O16a의 화합물을 포함한다:

화학식 O-15b 및 O-16a의 화합물은 전체 혼합물을 기준으로 15 내지 35%, 특히 바람직하게는 15 내지 25% 및 특히 바람직하게는 18 내지 22%의 농도로 혼합물에 존재한다.

매우 특히 바람직한 혼합물은 하기 3종의 화합물을 포함한다:

화학식 O-15a, O-15b 및 O-16a의 화합물은 전체 혼합물을 기준으로 15 내지 35%, 특히 바람직하게는 15 내지 25% 및 특히 바람직하게는 18 내지 22%의 농도로 혼합물에 존재한다.

j) 본 발명에 따른 바람직한 액정 매질은, 테트라하이드로나프틸 또는 나프틸 단위를 함유하는 하나 이상의 물질, 예컨대 하기 화학식 N-1 내지 N-5의 화합물을 포함한다:

상기 식에서,

R^1N 및 R^2N은 각각 서로 독립적으로, R^2A에 대해 기재된 의미를 갖고, 바람직하게는 직쇄 알킬, 직쇄 알콕시 또는 직쇄 알켄일을 나타내고,

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-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂- 또는 단일 결합을 나타낸다.

k) 바람직한 혼합물은 하기 화학식 BC의 다이플루오로다이벤조크로만 화합물, 하기 화학식 CR의 크로만, 하기 화학식 PH-1 및 PH-2의 플루오르화된 펜안트렌, 화학식 BF의 플루오르화된 다이벤조푸란의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:

상기 식에서,

R^B1, R^B2, R^CR1, R^CR2, R¹, R²는 각각 서로 독립적으로, R^2A의 의미를 갖고,

C는 0, 1 또는 2이다.

본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 하기 화학식 BC, CR, PH-1, PH-2 및/또는 BF의 화합물을 3 내지 20 중량%, 특히 3 내지 15 중량%의 양으로 포함한다. 특히 바람직한 화학식 BC 및 CR의 화합물은 하기 화학식 BC-1 내지 BC-7 및 CR-1 내지 CR-5의 화합물이다:

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,

알켄일 및 알켄일^*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.

매우 특히 바람직한 것은 1, 2 또는 3개의 하기 화학식 BC-2의 화합물을 포함하는 혼합물이다.

l) 바람직한 혼합물은 하기 화학식 In의 인단 화합물을 하나 이상 포함한다:

상기 식에서,

R¹¹, R¹², 및 R¹³은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬, 알콕시, 알콕시알킬 또는 알켄일 라디칼을 나타내고,

R¹² 및 R¹³은 추가적으로 할로겐, 바람직하게는 F를 나타내고,

는

를 나타내고,

i는 0, 1 또는 2를 나타낸다.

바람직한 화학식 In의 화합물은 하기 화학식 In-1 내지 In-16의 화합물이다:

화학식 In-1, In-2, In-3 및 In-4의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 In 및 하위 화학식 In-1 내지 In-16의 화합물들은 바람직하게는 5 중량% 이상, 특히 5 내지 30 중량% 및 매우 특히 바람직하게는 5 내지 25 중량%의 농도로 본 발명에 따른 혼합물에 사용된다.

m) 바람직한 혼합물은 하기 화학식 L-1 내지 L-11의 화합물을 하나 이상 추가로 포함한다:

상기 식에서,

R, R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로, 청구항 2에서의 R^2A에 대해 기재된 의미를 갖고,

알킬은 탄소수 1 내지 6의 알킬 라디칼을 나타내고,

s는 1 또는 2를 나타낸다.

화학식 L-1 및 L-4, 특히 L-4의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 L-1 내지 L-11의 화합물은 바람직하게는 5 내지 50 중량%, 특히 5 내지 40 중량%, 매우 특히 바람직하게는 10 내지 40 중량%의 농도로 사용된다.

특히 바람직한 혼합물 개념은 하기와 같다: (사용되는 약어는 표 A에 설명되어 있다. 여기서, n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6을 나타낸다).

본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 하기의 것을 포함한다:

- L¹ = L² = F 및 R¹ = R¹ ^* = 알콕시인 화학식 I의 화합물,

- CPY-n-Om, 특히 CPY-2-O2, CPY-3-O2 및/또는 CPY-5-O2(바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 5% 초과, 특히 10 내지 30%의 농도),

및/또는

- CY-n-Om, 바람직하게는 CY-3-O2, CY-3-O4, CY-5-O2 및/또는 CY-5-O4(바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 5% 초과, 특히 15 내지 50%의 농도),

및/또는

- CCY-n-Om, 바람직하게는 CCY-4-O2, CCY-3-O2, CCY-3-O3, CCY-3-O1 및/또는 CCY-5-O2(바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 5% 초과, 특히 10 내지 30%의 농도),

및/또는

- CLY-n-Om, 바람직하게는 CLY-2-O4, CLY-3-O2 및/또는 CLY-3-O3(바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 5% 초과, 특히 10 내지 30%의 농도),

및/또는

- CK-n-F, 바람직하게는 CK-3-F, CK-4-F 및/또는 CK-5-F(바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 5% 초과, 특히 5 내지 25%의 농도).

하기 혼합물 개념을 포함하는 본 발명에 따른 혼합물이 또한 바람직하다:

(n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6을 나타낸다.)

- CPY-n-Om 및 CY-n-Om(바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 10 내지 80%의 농도),

및/또는

- CPY-n-Om 및 CK-n-F(바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 10 내지 70%의 농도),

및/또는

- CPY-n-Om 및 CLY-n-Om, (바람직하게는 전체 혼합물을 기준으로 10 내지 80%의 농도).

또한 본 발명은 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 유전체로서 함유하는 것을 특징으로 하는, ECB, IPS 또는 FFS 효과에 기초한 능동-매트릭스 어드레싱 특성을 갖는 전기-화학적 디스플레이에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 -20℃ 이하로부터 70℃ 이상까지, 특히 바람직하게는 -30℃ 이하로부터 80℃ 이상까지, 매우 특히 바람직하게는 -40℃ 이하로부터 90℃ 이상까지에서 네마틱 상을 갖는다.

본원에서 "네마틱 상을 갖는다"는 표현은, 한편으로는 스메틱 상 및 결정화가 상응하는 저온에서 관찰되지 않고, 다른 한편으로는 투명화(clearing)가 가열 시에도 여전히 네마틱 상으로부터 발생되지 않는 것을 의미한다. 저온에서의 조사는 상응하는 온도에서 유동 점도계에서 수행되고, 100 시간 이상 동안 전기광학적 사용에 상응하는 층 두께를 갖는 시험 셀에서 저장하여 체크된다. 상응하는 시험 셀에서 -20℃의 온도에서의 저장 안정성이 1000 시간 이상인 경우, 상기 매질은 이 온도에서 안정한 것으로 지칭된다. -30℃ 및 -40℃의 온도에서, 상응하는 시간은 각각 500 시간 및 250 시간이다. 고온에서, 투명점은 모세관에서 통상적인 방법에 의해 측정된다.

액정 혼합물은 바람직하게는 60 K 이상의 네마틱 상 범위 및 20℃에서 30 mm²·s^-1 이하의 유동 점도(ν₂₀)을 갖는다.

액정 혼합물에서의 복굴절율 Δn의 값은 일반적으로 0.07 내지 0.16, 바람직하게는 0.08 내지 0.12이다.

본 발명에 따른 액정 혼합물은 -0.5 내지 -8.0, 특히 -2.5 내지 -6.0의 Δε를 가지며, 여기서 Δε는 유전 이방성을 나타낸다. 20℃에서의 회전 점도(γ₁)는 바람직하게는 165 mPa·s 이하, 특히 140 mPa·s 이하이다.

본 발명에 따른 액정 매질은 비교적 낮은 문턱 전압 값(V₀)을 갖는다. 이는 바람직하게는 1.7 V 내지 3.0 V 범위, 특히 바람직하게는 2.5 V 이하, 매우 특히 바람직하게는 2.3 V 이하이다.

본 발명에서, 용어 "문턱 전압"은, 달리 명시적으로 기재되지 않는 한, 프레드릭스 문턱값(Freedericks threshold)으로서 공지된 전기용량 문턱값(V₀)에 관한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 특히 액정 셀에서 디스플레이 백라이트에 노출된 후에 높은 전압 보전율 값을 갖는다.

일반적으로, 낮은 어드레싱 전압 또는 문턱 전압을 갖는 액정 매질은 보다 높은 어드레싱 전압 또는 문턱 전압을 갖는 것들보다 낮은 전압 보전율을 보이며, 그 역도 성립된다.

본 발명에서, 용어 "양의 유전율을 갖는 화합물"은 Δε > 1.5를 갖는 화합물을 의미하고, 용어 "중성 유전율을 갖는 화합물"은 -1.5 ≤ Δε ≤ 1.5를 갖는 화합물을 의미하고, 용어 "음의 유전율을 갖는 화합물"은 Δε < - 1.5를 갖는 화합물을 의미한다. 화합물의 유전 이방성은, 액정 호스트에 10%의 상기 화합물을 용해시키고, 각 경우에서 1 kHz에서 수직 및 수평 표면 정렬을 갖는 20 ㎛의 층 두께를 갖는 하나 이상의 시험 셀에서 생성된 혼합물의 전기용량을 측정함으로써 측정된다. 측정 전압은 전형적으로 0.5 V 내지 1.0 V이지만, 조사된 개별 액정 혼합물의 전기용량 문턱값보다 항상 낮다.

본원에서 기재된 모든 온도 값은 ℃이다.

본 발명에 따른 혼합물은 모든 VA-TFT 제품, 예컨대 VAN, MVA, (S)-PVE, ASV, PSA(polymer sustained VA) 및 PS-VA(polymer stabilized VA)에 적합하다. 이들은 또한 음의 Δε을 갖는 IPS(in-plane switching) 및 FFS(fringe field switching) 제품에 적합하다.

본 발명에 따른 디스플레이에서의 네마틱 액정 혼합물은 일반적으로 2개의 성분 A 및 B를 포함하며, 이들 자체는 하나 이상의 개별 화합물로 이루어진다.

성분 A는 상당한 음의 유전 이방성을 가지며, -0.5 이하의 유전 이방성을 네마틱 상에 제공한다. 하나 이상의 화학식 I의 화합물 이외에, 바람직하게는 화학식 IIA, IIB 및/또는 IIC의 화합물 또는 화학식 III의 화합물을 포함한다.

성분 A의 비율은 바람직하게는 45 내지 100%, 특히 60 내지 100%이다.

성분 A에서, Δε ≤ -0.8의 값을 갖는 하나(또는 그 이상)의 개별 화합물이 바람직하게 선택된다. 이 값은 보다 음의 값이고, 전체 혼합물 중 A의 비율보다 작아야 한다.

성분 B는 현저한 네마틱메조겐성(nematogeneity)이고, 20℃에서 30 mm²·s^-1이하, 바람직하게는 25 mm²·s^-1이하의 유동 점도를 갖는다.

성분 B에서 특히 바람직한 개별 화합물은 20℃에서 18 mm²·s^-1이하, 바람직하게는 12 mm²·s^-1이하의 유동 점도를 갖는 극히 낮은 점도의 네마틱 액정이다.

성분 B는 모노트로픽(monotropically) 또는 에난시오트로픽(enantiotropic) 네마틱이고, 스멕틱 상을 갖지 않으며, 액정 혼합물에서 매우 낮은 온도로 하강 시에 스멕틱 상의 발생을 방지한다. 예컨대, 높은 네마틱메조겐성의 다양한 물질이 스멕틱 액정 혼합물에 첨가되는 경우, 이들 물질의 네마틱메조겐성은 성취되는 스메틱 상의 억제 정도를 통해 비교될 수 있다.

상기 혼합물은 임의적으로, Δε≥ 1.5의 유전 이방성을 갖는 화합물을 포함하는 성분 C를 추가로 포함할 수 있다. 이런 소위 양성 화합물은 일반적으로 전체 혼합물을 기준으로 20 중량% 이하의 양으로 음의 유전 이방성의 혼합물에 존재한다.

다수의 적합한 물질이 문헌들로부터 당업자에게 공지되어 있다. 특히 바람직한 것은 화학식 III의 화합물이다.

또한, 이들 액정 상은 또한 18개 초과의 성분, 바람직하게는 18 내지 25개의 성분을 포함할 수 있다.

하나 이상의 화학식 I의 화합물 이외에, 상들은 바람직하게는 화학식 IIA, IIB 및/또는 IIC, 임의적으로는 화학식 III의 화합물들을 바람직하게는 4 내지 15개, 특히 5 내지 12개, 특히 바람직하게는 10개 미만 포함한다.

화학식 I의 화합물, 화학식 IIA, IIB 및/또는 IIC, 임의적으로는 화학식 III의 화합물 이외에, 다른 성분들이 또한 전체 혼합물의 예컨대 45% 이하, 바람직하게는 35% 이하, 특히 10% 이하의 양으로 존재할 수도 있다.

다른 성분들은 바람직하게는 네마틱 또는 네마토제닉(nematogenic) 물질, 특히 아족시벤젠, 벤질리덴아닐린, 바이페닐, 터페닐, 페닐 또는 사이클로헥실 벤조에이트, 페닐 또는 사이클로헥실 사이클로헥산카복실레이트, 페닐사이클로헥산, 사이클로헥실바이페닐, 사이클로헥실사이클로헥산, 사이클로헥실나프탈렌, 1,4-비스사이클로헥실바이페닐 또는 사이클로헥실피리미딘, 페닐- 또는 사이클로헥실다이옥산, 임의적으로는 할로겐화된 스틸벤, 벤질 페닐 에터, 톨란 및 치환된 신남산 에스터 부류로부터의 공지의 물질로부터 선택된다.

이런 유형의 액정 상의 성분으로서 적합한 가장 중요한 화합물은 하기 화학식 IV인 것을 특징으로 할 수 있다:

R²⁰-L-G-E-R²¹ IV

상기 식에서,

L 및 E는 1,4-이치환 벤젠 및 사이클로헥산 고리, 4,4'-이치환 벤젠 및 사이클로헥산 고리, 4,4'-이치환 바이페닐, 페닐사이클로헥산 및 사이클로헥실사이클로헥산계, 2,5-이치환된 피리미딘 및 1,3-다이옥산 고리, 2,6-이치환 나프탈렌, 다이- 및 테트라하이드로나프탈렌, 퀴나졸린 및 테트라하이드로퀴나졸린에 의해 형성된 기로부터의 각각 카보- 또는 헤테로환형 고리계를 나타내고,

G는 -CH=CH-, -N(O)=N-, -CH=CQ-, -CH=N(O)-, -C≡C-, -CH₂-CH₂-, -CO-O-, -CH₂-O-, -CO-S- -CH₂-S-, -CH=N-, -COO-Phe-COO-, -CF₂O-, -CF=CF-, -OCF₂-, -OCH₂-, -(CH₂)₄-, -(CH₂)₃O- 또는 C-C 단일 결합을 나타내고,

Q는 할로겐, 바람직하게는 염소, 또는 -CN을 나타내고,

R²⁰ 및 R²¹은 각각 탄소수 18 이하, 바람직하게는 8 이하의 알킬, 알켄일, 알콕시, 알콕시알킬 또는 알콕시카보닐옥시이거나, 또는 다르게는 이들 라디칼 중 하나는 CN, NC, NO₂, NCS, CF₃, SF₅, OCF₃, F, Cl 또는 Br을 나타낸다.

이들 화합물의 대부분에서, R²⁰ 및 R²¹은 서로 상이하고, 이들 라디칼 중 하나는 보통 알킬 또는 알콕시 기이다. 제안된 치환기들의 다른 변이체가 또한 일반적이다. 많은 이러한 물질 또는 이들의 혼합물은 상업적으로 입수가능하다. 모든 이러한 물질들은 문헌으로부터 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 VA, IPS 또는 FFS 혼합물이 예컨대 H, N, O, Cl 및 F가 상응하는 동위원소로 치환된 화합물을 또한 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 당연하다.

중합성 화합물, 소위 반응성 메조겐(RM), 예컨대 U.S. 6,861,107에 개시된 것들은 또한, 혼합물을 기준으로 0.12 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.2 내지 2 중량%의 농도로 본 발명에 따른 혼합물에 첨가될 수 있다. 이들 혼합물은 또한 예컨대 U.S. 6,781,665에 기재된 개시제를 임의적으로 포함할 수도 있다. 개시제, 예컨대 시바의 어가녹스-1076은 바람직하게는 0 내지 1%의 양으로 중합성 화합물을 포함하는 혼합물에 첨가된다. 이 유형의 혼합물은 소위 중합체-안정화된 VA 방식(PS-VA) 또는 PSA(polymer sustained VA)에 사용될 수 있고, 여기서 반응성 메조겐의 중합은 액정 혼합물에서 일어나는 것으로 의도된다. 이에 대한 선행조건은 액정 혼합물이 그 자체로 어떠한 중합성 성분도 포함하지 않는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 중합성 화합물은 하기 화학식 M의 화합물로부터 선택된다:

R^Ma-A^M1-(Z^M1-A^M2)_m1-R^Mb M

상기 식에서,

개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:

R^Ma 및 R^Mb는 각각 서로 독립적으로, P, P-Sp-, H, 할로겐, SF₅, NO₂, 알킬, 알켄일 또는 알킨일 기를 나타내고, 이때 라디칼 R^Ma 및 R^Mb 중 하나 이상은 바람직하게는 기 P 또는 P-Sp-를 나타내거나 함유하고,

P는 중합성 기를 나타내고,

Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,

A^M1 및 A^M2는 각각 서로 독립적으로, 4 내지 25개의 고리 원자(바람직하게는 C 원자)를 갖는 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기를 나타내고, 또한 융합 고리를 포함하거나 함유할 수도 있고, 임의적으로 L로 단치환 또는 다중치환될 수 있고,

L은 P, P-Sp-, OH, CH₂OH, 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, 임의적으로 치환되는 실릴, 임의적으로 치환되는 탄소수 6 내지 20의 아릴, 또는 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시를 나타내고(이때, F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다), 바람직하게는 P, P-Sp-, H, OH, CH₂OH, 할로겐, SF₅, NO₂, 알킬, 알켄일 또는 알킨일 기를 나타내고,

Y¹은 할로겐을 나타내고,

Z^M1은 -O-, S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -(CH₂)_n1-, CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -(CF₂)_n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-, -CO-O-, -OCO-CH=CH-, CR⁰R⁰⁰ 또는 단일 결합을 나타내고,

R⁰ 및 R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로, H, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,

R^x는 P, P-Sp-, H, 할로겐, 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬(이때, 하나 이상의 비인접 CH₂ 기는, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다), 임의적으로 치환되는 탄소수 6 내지 40의 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 임의적으로 치환되는 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타내고,

m1은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,

n1은 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,

이때, 존재하는 기 R^Ma, R^Mb 및 치환기 L 중 하나 이상, 바람직하게는 1, 2 또는 3개, 특히 바람직하게는 1 또는 2개는 기 P 또는 P-Sp-를 나타내거나 또는 하나 이상의 기 P 또는 P-Sp-를 함유한다.

특히 바람직한 화학식 M의 화합물은 하기와 같은 것들이다:

R^Ma 및 R^Mb은 각각 서로 독립적으로, P, P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF₅ 또는 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타내고, 이때, 하나 이상의 비인접 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R⁰)=C(R⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있고, 이때 라디칼 R^Ma 및 R^Mb 중 하나 이상은 바람직하게는 기 P 또는 P-Sp-를 나타내거나 함유하고,

A^M1 및 A^M2은 각각 서로 독립적으로, 1,4-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 펜안트렌-2,7-다이일, 안트라센-2,7-다이일, 플루오렌 -2,7-다이일, 쿠마린, 플라본(이때, 이들 기 내의 하나 이상의 CH 기는, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 N으로 대체될 수 있다), 사이클로헥산-1,4-다이일(이때, 하나 이상의 비인접 CH₂ 기는 O 및/또는 S로 대체될 수 있다), 1,4-사이클로헥센일렌, 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일 또는 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일을 나타내고, 이때, 이들 모든 기는 비치환되거나 L로 단치환 또는 다중치환될 수 있고,

L은 P, P-Sp-, OH, CH₂OH, 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, 임의적으로 치환되는 실릴, 임의적으로 치환되는 탄소수 6 내지 20의 아릴, 또는 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시를 나타내고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있고,

P는 중합성 기를 나타내고,

Y¹은 할로겐을 나타내고,

R^x는 P, P-Sp-, H, 할로겐, 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬(이때, 하나 이상의 비인접 CH₂ 기는 O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다), 임의적으로 치환되는 탄소수 6 내지 40의 아릴 또는 아릴옥시, 또는 임의적으로 치환되는 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타낸다.

화학식 M의 화합물(이때, R^Ma 및 R^Mb 중 하나 또는 이들 모두가 P 또는 P-Sp-를 나타냄)이 매우 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 액정 매질 및 PS-VA 디스플레이 또는 PSA 디스플레이에서 사용하기에 적합하고 바람직한 RM은 예컨대 하기 화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서,

P¹ 및 P²는 각각 서로 독립적으로, 중합성 기, 바람직하게는 P에 대해 전술 및 후술되는 의미 중 하나를 갖는 것을 나타내고, 특히 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 옥세탄, 비닐옥시 또는 에폭사이드 기를 나타내고,

Sp¹ 및 Sp²는 각각 서로 독립적으로, 단일 결합 또는 스페이서 기, 바람직하게는 Sp에 대해 전술 및 후술되는 의미 중 하나를 갖는 것을 나타내고, 특히 바람직하게는 -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-O-, -(CH₂)_p1-CO-O- 또는 -(CH₂)_p1-O-CO-O-을 나타내며, 이때 p1은 1 내지 12의 정수이고, 상기에서 최후에 언급된 기의 인접 고리에 대한 연결은 O 원자를 통해 일어나고, 라디칼 P¹-Sp¹- 및 P²-Sp²- 중 하나는 또한 R^aa를 나타낼 수 있고,

R^aa는 H, F, Cl, CN 또는 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타내고, 이때 하나 이상의 비인접 CH₂ 기는 또한, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R⁰)=C(R⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P¹-Sp¹-로 대체될 수 있고, 특히 바람직하게는, 임의적으로 일치환 또는 다중치환되는 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카본일, 알콕시카본일 또는 알킬카본일옥시(이때, 상기 알켄일 및 알킨일 라디칼은 2개 이상의 탄소 원자를 갖고, 분지형 라디칼은 3개 이상의 탄소 원자를 갖는다)를 나타내고,

R⁰ 및 R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 각각의 경우 동일하거나 상이하게 H, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,

R^y 및 R^z는 각각 서로 독립적으로, H, F, CH₃ 또는 CF₃를 나타내고,

Z^M1은 -O-, -CO-, -C(R^yR^z)- 또는 -CF₂CF₂-를 나타내고,

Z^M2 및 Z^M3은 각각 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂- 또는 -(CH₂)_n-을 나타내고, 이때 n은 2, 3 또는 4이고,

L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN 또는 임의적으로 일치환 또는 다중치환된 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 바람직하게는 F를 나타내고

L' 및 L"는 각각 서로 독립적으로, H, F 또는 Cl을 나타내고,

r은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,

s는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,

t는 0, 1 또는 2를 나타내고,

x는 0 또는 1이다.

적합한 중합성 화합물은 예컨대 표 D에 열거된다.

바람직하게는 본 발명에 따른 액정 매질은 총 0.1 내지 10%, 바람직하게는 0.2 내지 4.0%, 특히 바람직하게는 0.2 내지 2.0%의 중합성 화합물을 포함한다.

화학식 M의 중합성 화합물이 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 혼합물은 통상적인 첨가제, 예컨대 안정화제, 항산화제, UV 흡수제, 나노입자, 미세입자 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 액정 디스플레이의 구조는 예컨대 EP-A 0 240 379에 기재된 바와 같은 보통의 구조에 상응한다.

하기의 실시예는 이에 한정됨이 없이 본 발명을 설명하고자 의도된다. 전술 및 후술되는, % 데이터는 중량%이고, 모든 온도는 섭씨로 기재된다.

본원 전체에 걸쳐, 1,4-사이클로헥실렌 고리 및 1,4-페닐렌 고리는 하기와 같다:

화학식 IIA 및/또는 IIB 및/또는 IIC의 화합물, 하나 이상의 화학식 I의 화합물 이외에, 본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 후술되는 표 A로부터의 화합물들 중 하나 이상을 포함한다.

하기의 약어가 사용된다:

(n, m, m', z: 각각 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6이고, (O)C_mH_2m ₊₁은 OC_mH_2m ₊₁ 또는 C_mH_2m ₊₁을 의미한다)

[표 A]

본 발명에 따라 사용될 수 있는 액정 혼합물은 그 자체로 통상적인 방식으로 제조될 수 있다. 일반적으로, 보다 적은 양으로 사용되는 목적량의 성분들을 유익하게는 승온에서 주요 성분을 구성하는 성분에 용해한다. 또한 유기 용매, 예컨대 아세톤, 클로로폼 또는 메탄올 중의 성분들의 용액을 혼합하고, 다시 상기 용매를 혼합 후에 예컨대 증류에 의해 제거할 수 있다.

적합한 첨가제에 의해 본 발명에 따른 액정 상은, 이들이 예컨대 임의의 유형의 현재 개시된 ECB, VAN, IPS, GH 또는 ASM-VA LCD 디스플레이에 사용될 수 있는 방식으로 개질될 수 있다.

유전체는 또한 당업자에게 공지되고 문헌에 기재된 추가의 첨가제, 예컨대 UV 흡수제, 항산화제, 나노입자 및 유리-라디칼 소거제를 포함할 수도 있다. 예컨대, 0 내지 15%의 다색성 염료, 안정화제 또는 키랄 도판트가 첨가될 수 있다. 본 발명에 따른 혼합물에 적합한 안정화제는 특히 표 B에 열거된 것들이다.

예컨대, 0 내지 15%의 다색성 염료가 첨가될 수 있고, 또한 전도성 염, 바람직하게는 에틸다이메틸도데실암모늄 4-헥속시벤조에이트, 테트라부틸암모늄 테트라페닐보라네이트 또는 크라운 에터의 착체 염(예컨대 문헌[Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. Volume 24, pages 249-258 (1973)])이 네마틱 상의 유전 이방성, 점도 및/또는 정렬을 개질하기 위해 첨가될 수 있다. 이런 유형의 물질은 예컨대 DE-A 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281, 24 50 088, 26 37 430 및 28 53 728에 기재되어 있다.

표 B는 본 발명에 따른 혼합물에 첨가될 수 있는 가능한 도판트를 도시한다. 혼합물이 도판트를 포함하는 경우, 0.01 내지 4 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%의 양으로 사용된다.

[표 B]

예컨대 혼합물의 총량을 기준으로 10 중량% 이하, 바람직하게는 0.01 내지 6 중량%, 특히 0.1 내지 3 중량%의 양으로 본 발명에 따른 혼합물에 첨가될 수 있는 안정화제는 하기 표 C에 도시되어 있다. 바람직한 안정화제는 특히 BHT 유도체, 예컨대 2,6-다이-t-부틸-4-알킬페놀, 및 티누빈 770이다.

[표 C]

PSA 및 PS-VA 제품에서 본 발명에 따른 혼합물의 사용에 적합한 반응성 메조겐이 하기 표 D에 도시된다.

[표 D]

실시예

하기 실시예들은 본 발명을 비-제한적으로 설명하기 위한 것이다. 실시예에서, m.p.는 융점을 나타내고, C는 액정 물질의 투명점(℃)을 나타내고, 비점은 b.p.로 나타낸다.

또한, C는 결정질 고체 상태를 나타내고, S는 스멕틱 상(지수는 상 유형을 나타냄)을 나타내고, N은 네마틱 상태를 나타내고, Ch는 콜레스테릭 상을 나타내고, I는 이소트로픽 상을 나타내고, T_g는 유리 전이 온도를 나타낸다. 두 심볼들 사이의 수는 변환 온도(℃)를 나타낸다.

화학식 I의 화합물의 광학 이방성(Δn)의 결정에 사용되는 호스트 혼합물은 상업적 혼합물 ZLI-4792(메르크 케가아아)이다. 유전 이방성(Δε)은 상업적 혼합물 ZLI-2857을 사용하여 결정된다. 조사되는 화합물의 물리적 데이터는 조사되는 화합물을 첨가하고 사용된 화합물을 100%로 외삽한 후의 호스트 혼합물의 유전 상수에서의 변화로부터 수득된다. 일반적으로, 용해도에 따라 조사되는 화합물의 10%를 호스트 혼합물에 용해시킨다.

달리 기재되지 않는 한, 부 또는 % 데이터는 중량부 또는 중량%를 나타낸다.

"통상적인 후처리(work-up)"는 하기의 의미를 갖는다: 필요한 경우 물을 첨가하고, 혼합물을 메틸렌 클로라이드, 다이에틸 에터, 메틸 tert-부틸 에터 또는 톨루엔으로 추출하고, 유기 상을 건조시키고, 증발시키고, 생성물을 감압 하에 증류 또는 결정화 및/또는 크로마토그래피로 정제한다.

실시예 1

100 g(0.54 mol)의 2,3-다이플루오로부톡시벤젠을 초기에 750 ml의 THF에 도입하고, -70℃로 냉각시켰다. 그 후 360 ml의 1.6M 헥산 중 n-부틸리튬 용액(0.57 mol)을 적가하였다. 혼합물을 추가 1시간 동안 -70℃에서 교반하고, 100 ml의 THF 중 66 ml(0.59 mol)의 트라이메틸 보레이트를 순차적으로 적가하였다. 배취를 0℃로 가온시키고, 46 ml의 빙초산 및 100 ml의 물을 첨가하였다. 그 후 140 ml의 과산화수소(30%)를 30℃에서 적가하였다. 이 첨가 동안, 반응 혼합물을 약 45℃로 가온시켰다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 통상의 후처리로 처리하기 전에 추가 1시간 동안 교반하였다. 이로써 78 g의 조질 생성물을 수득하고, 추가 정제 없이 이를 200 ml의 에틸 메틸 케톤에 용해시키고, 0.4 mol의 n-부틸 브로마이드 및 0.5 mol의 칼륨 카보네이트를 첨가하였다. 혼합물을 환류 하에 밤새 비등시키고, 통상의 후처리로 처리하였다. 최종 정제를, 0.5 mbar 및 107 내지 110℃의 비점에서의 증류에 의해 수행하였다.

C -8 I; Δn = 0.0832; Δε = -8.6

하기 화학식 I의 화합물을 유사하게 제조하였다:

실시예 2

10 g의 4-프로폭시-2,3-다이플루오로페놀(53 mmol)을 8.4 g의 3-브로모-1-프로펜(69 mmol) 및 8.1 g의 칼륨 카보네이트와 함께 환류 하에 밤새 비등시켰다. 혼합물을 통상의 후처리로 처리하고, 잔류물을 0.5 mbar 및 88 내지 90℃의 비점에서 증류시켰다.

T_g -86 C -38 I; Δn = 0.0873; Δε = -7.7

하기 화학식 I의 화합물을 유사하게 제조하였다:

상기 및 하기에서 다음의 약어가 사용된다:

V₀은 20℃에서의 문턱 전압(전기용량적)[V]을 나타낸다.

Δn은 20℃ 및 589 nm에서 측정된 광학 이방성을 나타낸다.

Δε은 20℃ 및 1 kHz에서 유전 이방성을 나타낸다.

cl.p.는 투명점을 나타낸다.

K₁은 20℃에서의 탄성 상수("스플레이(splay)" 변형)[pN]를 나타낸다.

K₃은 20℃에서의 탄성 상수("벤드(bend)" 변형)[pN]를 나타낸다.

γ₁은 자기장에서의 회전에 의해 결정되며 20℃에서 측정된 회전 점도[mPa·s]를 나타낸다.

LTS는 시험 셀에서 측정된, 저온 안정성(네마틱 상)을 나타낸다.

문턱 전압의 측정에 사용된 디스플레이는 20 ㎛ 분리된 2개의 평면-평행 외부 플레이트, 및 액정의 수직 정렬을 수행하는, 상기 외부 플레이트의 내부 상에 SE-1211(닛산 케미칼즈)의 상도(overlying) 정렬층을 갖는 전극 층을 가진다.

본원에서의 모든 농도는 달리 명시적으로 기재되지 않는 한 상응하는 혼합물 또는 혼합물 성분에 관한 것이다. 모든 물리적 성질은 달리 명시적으로 기재되지 않는 한 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", status November 1997, Merck KGaA, Germany]에 기재된 바와 같이 측정되며 20℃의 온도에서 적용된다.

혼합물 실시예

실시예 M1

실시예 M2

실시예 M3

실시예 M4

실시예 M5

실시예 M6

실시예 M7

실시예 M8

실시예 M9

실시예 M10

실시예 M11

실시예 M12

실시예 M13

실시예 M14

실시예 M15

실시예 M16

실시예 M17

실시예 M18

실시예 M19

실시예 M20

실시예 M21

실시예 M22

실시예 M23

실시예 M24

실시예 M25

실시예 M26

실시예 M27

실시예 M28

실시예 M29

실시예 M30

실시예 M31

PS-VA 혼합물의 제조를 위해, 0.2%의 하기 화학식의 중합성 화합물을 실시예 M31로부터의 99.8%의 혼합물에 첨가하였다.

PS-VA 혼합물을 호메오트로픽 정렬을 갖는 셀에 도입하였다. 24 V 전압의 인가 후에, 상기 셀을 100 mW/cm²의 파워의 UV 광으로 조사하였다. 그 후 하기의 경사각이 생성되었다:

실시예 M32

실시예 M33

실시예 M34

실시예 M35

실시예 M36

실시예 M37

실시예 M38

PS-VA 혼합물의 제조를 위해, 0.3%의 하기 화학식의 중합성 화합물을 실시예 M37로부터의 99.7%의 혼합물에 첨가하였다.

PS-VA 혼합물을 호메오트로픽 정렬을 갖는 셀에 도입하였다. 24 V 전압의 인가 후에, 상기 셀을 100 mW/cm²의 파워의 UV 광으로 조사하였다.

실시예 M39

실시예 M40

Claims

극성 화합물들의 혼합물에 기초한 액정 매질로서, 상기 액정 매질이 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하고, 하기 화학식 IIA, IIB 및 IIC의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:

상기 식에서,
R¹ 및 R^1*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 15의 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, 이때 상기 라디칼들 내의 하나 이상의 CH₂ 기는, O 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로, 서로 독립적으로, -C≡C-, -CF₂O-, -CH=CH-,
, -O-, -CO-O-, 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한 할로겐으로 대체될 수 있고,
L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, CF₃ 또는 CHF₂를 나타내며,
R^2A, R^2B 및 R^2C는 각각 서로 독립적으로, H, 또는 비치환되거나 CN 또는 CF₃에 의해 일치환되거나 할로겐에 의해 적어도 일치환되는, 탄소수 15 이하의 알킬 라디칼 또는 알켄일 라디칼이고, 이때 상기 라디칼들 내의 하나 이상의 CH₂ 기는, O 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,
, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OC-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고,
L¹ 내지 L⁴는 각각 서로 독립적으로, F 또는 Cl을 나타내고,
Z² 및 Z^2'는 각각 서로 독립적으로, 단일 결합, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, 또는 -CH=CHCH₂O-을 나타내고,
p는 1 또는 2를 나타내고,
q는 0 또는 1을 나타내고,
v는 1 내지 6을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 화학식 III의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R³¹ 및 R³²는 각각 서로 독립적으로, 탄소수 12 이하의 직쇄 알킬, 알콕시알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고,

는

또는
를 나타내고,
Z³은 단일 결합, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -C₄H₉-, 또는 -CF=CF-을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 화학식 I-1 내지 I-10의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일 및 알켄일^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고,
알콕시 및 알콕시^*는 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알콕시 라디칼을 나타내고,
L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로, F 또는 Cl을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 화학식 L-1 내지 L-11의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R, R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로, H, 또는 비치환되거나 CN 또는 CF₃에 의해 일치환되거나 할로겐에 의해 적어도 일치환되는 탄소수 15 이하의 알킬 라디칼 또는 알켄일 라디칼이고, 이때 상기 라디칼들 내의 하나 이상의 CH₂ 기는, O 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,
, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OC-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고,
알킬은 탄소수 1 내지 6의 알킬 라디칼을 나타내고,
s는 1 또는 2를 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 화학식 T-1 내지 T-21의 터페닐을 하나 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R은 탄소수 1 내지 7의 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고,
m은 1 내지 6을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 화학식 O-1 내지 O-16의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로, H, 또는 비치환되거나 CN 또는 CF₃에 의해 일치환되거나 할로겐에 의해 적어도 일치환되는, 탄소수 15 이하의 알킬 라디칼 또는 알켄일 라디칼이고, 이때 상기 라디칼들 내의 하나 이상의 CH₂ 기는, O 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,
, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OC-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있다.
제 1 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 화학식 In의 인단 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R¹¹, R¹², 및 R¹³은 탄소수 1 내지 5의 직쇄 알킬, 알콕시, 알콕시알킬 또는 알켄일 라디칼을 나타내고,
R¹² 및 R¹³은 추가적으로 할로겐을 나타내고,

는

를 나타내고,
i는 0, 1 또는 2를 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
전체 혼합물 중 상기 화학식 I의 화합물의 비율이 1 중량% 이상인 것을 특징으로 하는, 액정 매질.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 제조 방법으로서, 하나 이상의 상기 화학식 I의 화합물을 하나 이상의 추가의 액정 화합물과 혼합하고, 임의적으로 첨가제를 첨가하는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
유전체로서 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 함유하는 것을 특징으로 하는, 능동-매트릭스 어드레싱(addressing) 특성을 갖는 전기광학적 디스플레이.
제 10 항에 있어서,
상기 전기광학적 디스플레이가 VA, PSA, PS-VA, PALC, FFS 또는 IPS 디스플레이인 것을 특징으로 하는, 전기광학적 디스플레이.
하기 화학식의 화합물:
제 1 항에 있어서,
화학식 IIA, IIB 및 IIC의 화합물이 하기 화학식 IIA-1 내지 IIC-1의 화합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일은 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 IIC-1의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 IIIa 내지 IIId의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 CC-n-V의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
n은 3, 4 또는 5이다.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 CC-3-V1의 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 B-1 내지 B-3의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일 및 알켄일^*은 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 O-1 내지 O-16의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로, H, 또는 비치환되거나 CN 또는 CF₃에 의해 일치환되거나 할로겐에 의해 적어도 일치환되는, 탄소수 15 이하의 알킬 라디칼 또는 알켄일 라디칼이고, 이때 상기 라디칼들 내의 하나 이상의 CH₂ 기는, O 원자들이 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,
, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OC-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있다.
제 1 항에 있어서,
L¹ 및 L²가 F이고, R¹ 및 R^1*이 알콕시인 화학식 I의 화합물, 및 하기 화학식의 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다.
제 20 항에 있어서,
(i) CPY-n-Om 및 CY-n-Om; (ii) CPY-n-Om 및 CK-n-F; 또는 (iii) CPY-n-Om 및 CLY-n-Om을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질.
제 1 항에 있어서,
하기 표 B 및 C로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:
[표 B]

[표 C]

.
제 22 항에 있어서,
첨가제가 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트인 것을 특징으로 하는, 액정 매질.
제 1 항에 있어서,
하기 표 D로부터 선택된 반응성 메조겐을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:
[표 D]
제 1 항에 있어서,
(i) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물 및 하나 이상의 화학식 CCH-nm의 화합물;
(ii) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물 및 하나 이상의 화학식 CCVC-n-V의 화합물;
(iii) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물 및 하나 이상의 화학식 CCP-n-m의 화합물;
(iv) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물 및 하나 이상의 화학식 CY-n-Om의 화합물;
(v) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물, 화학식 CCY-n-m의 화합물 및 화학식 CCY-n-Om의 화합물 중 하나 이상, 및 하나 이상의 화학식 CPY-n-(O)m의 화합물;
(vi) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물, 화학식 CLY-n-m의 화합물 및 화학식 CLY-n-Om의 화합물 중 하나 이상, 및 하나 이상의 화학식 CPY-n-(O)m의 화합물;
(vii) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물, 및 화학식 CC-3-V의 화합물 및 화학식 CC-3-V1의 화합물 중 하나 이상;
(viii) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물, 화학식 CY-n-m의 화합물 및 화학식 CY-n-Om의 화합물 중 하나 이상, 화학식 CCY-n-m의 화합물 및 화학식 CCY-n-Om의 화합물 중 하나 이상, 및 하나 이상의 화학식 CPY-n-(O)m의 화합물;
(ix) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물, 및 화학식 CPTP-n(O)mFF의 화합물 및 화학식 PTP-n(O)mFF의 화합물 중 하나 이상;
(x) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물, 및 하나 이상의 화학식 PY-n(O)m의 화합물; 및
(xi) 하나 이상의 화학식 Y-nO-Om의 화합물, 하나 이상의 화학식 PY-n-(O)m
의 화합물 및 하나 이상의 화학식 CPY-n-(O)m의 화합물
중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다.