KR102223235B1

KR102223235B1 - 액정 매질

Info

Publication number: KR102223235B1
Application number: KR1020140117488A
Authority: KR
Inventors: 에벨리네 바론; 줄리안 복흐트; 충 퉁; 슈테판 데로우
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2021-03-08
Also published as: US9487702B2; KR20150030612A; TW201522586A; JP6618678B2; JP2015054971A; CN104449760A; CN104449760B; US20150070609A1; EP2848676B1; TWI643940B; EP2848676A3; EP2848676A2

Abstract

본 발명은 중합성 화합물을 포함하는 액정 (LC) 매질, 그의 제조 방법, 특히 LC 디스플레이, 특별히 PSA ("중합체 유지 배향") 유형의 LC 디스플레이에서의 광학적, 전자-광학적 및 전자적 목적을 위한 그의 용도, 및 그를 포함하는 LC 디스플레이에 관한 것이다.

Description

액정 매질 {LIQUID CRYSTAL MEDIUM}

현재 사용되는 액정 디스플레이 (LC 디스플레이)는 통상적으로 TN ("트위스트 네마틱") 유형의 것들이다. 그러나, 이들은 콘트라스트의 강한 시야각 의존성의 단점을 갖는다.

또한, 보다 넓은 시야각을 갖는 소위 VA ("수직 배향") 디스플레이가 공지되어 있다. VA 디스플레이의 LC 셀은 2개의 투명 전극 사이에 LC 매질의 층을 함유하며, 여기서 LC 매질은 통상적으로 음의 값의 유전 (DC) 이방성을 갖는다. 스위치-오프 상태에서, LC 층에서의 분자는 전극 표면에 대해 수직으로 (호메오트로픽으로) 배향되거나, 또는 경사진 호메오트로픽 배향을 갖는다. 2개의 전극에 대한 전기 전압의 인가시에, 전극 표면에 대해 평행한 LC 분자의 재배향이 발생한다.

또한, 복굴절 효과를 기반으로 하고, 소위 "휨" 배향 및 통상적으로 양의 (DC) 이방성을 갖는 LC 층을 갖는 OCB ("광학 보상 휨") 디스플레이가 공지되어 있다. 전기 전압의 인가시에, 전극 표면에 대해 수직인 LC 분자의 재배향이 발생한다. 또한, OCB 디스플레이는 통상적으로 암 상태에서 휨 셀의 바람직하지 않은 광 투명도를 방지하기 위해 1개 이상의 복굴절성 광학 위상지연 필름을 갖는다. OCB 디스플레이는 TN 디스플레이에 비해 보다 넓은 시야각 및 보다 짧은 응답 시간을 갖는다.

2개의 기판 사이에 LC 층을 함유하며, 여기서 2개의 전극은 2개의 기판 중 1개 상에만 배열되고, 바람직하게는 치합된 빗살형 구조를 갖는 것인, 소위 IPS ("면내 스위칭") 디스플레이가 또한 공지되어 있다. 전극에 대한 전압의 인가시에, 이로써 이들 사이에 LC 층에 대해 평행한 주요 성분을 갖는 전계가 생성된다. 이는 층 평면 내에서의 LC 분자의 재배향을 유발한다.

또한, 소위 FFS ("프린지-필드 스위칭") 디스플레이가 제안되었으며 (특히, 문헌 [S.H. Jung et al., Jpn. J. Appl. Phys., Volume 43, No. 3, 2004, 1028] 참조), 이는 마찬가지로 동일한 기판 상에 2개의 전극을 함유하지만, IPS 디스플레이와는 달리, 이들 중 1개만 빗살형 방식으로 구조화된 전극의 형태이고, 다른 전극은 비구조화된다. 이로써, 강력한 소위 "프린지 필드", 즉 전극의 연부에 근접한 강력한 전계, 및 셀 전반에 걸쳐 강력한 수직 성분 및 또한 강력한 수평 성분 둘 다를 갖는 전계가 생성된다. IPS 디스플레이 및 또한 FFS 디스플레이 둘 다는 콘트라스트의 낮은 시야각 의존성을 갖는다.

보다 최근 유형의 VA 디스플레이에서, LC 분자의 균일한 배향은 LC 셀 내의 다수의 상대적으로 작은 도메인으로 제한된다. 경사 도메인으로도 공지된 이들 도메인 사이에는 회위가 존재할 수 있다. 경사 도메인을 갖는 VA 디스플레이는 통상의 VA 디스플레이에 비해 콘트라스트 및 회색 음영의 더 큰 시야각 독립성을 갖는다. 또한, 이 유형의 디스플레이는, 예를 들어 러빙에 의한 것과 같은, 스위치-온 상태에서의 분자의 균일한 배향을 위한 전극 표면의 추가 처리가 더 이상 필요하지 않기 때문에 제조하기에 보다 단순하다. 그 대신에, 경사각 또는 선경사각의 우선적인 방향은 전극의 특수한 설계에 의해 제어된다.

소위 MVA ("다중도메인 수직 배향") 디스플레이에서, 이는 통상적으로 국부 선경사를 유발하는 돌기를 갖는 전극에 의해 달성된다. 그 결과, LC 분자는 전압의 인가시에 셀의 상이한 규정 영역에서 상이한 방향으로 전극 표면에 대해 평행하게 배향된다. 이로써 "제어된" 스위칭이 달성되고, 간섭 회위 선의 형성이 방지된다. 상기 배열은 디스플레이의 시야각을 개선하지만, 이는 그의 광 투명도에서의 감소를 초래한다. MVA의 추가 개발은, 한쪽 전극 상에만 돌기를 사용하는 한편, 반대쪽 전극은 슬릿을 갖게 하여, 광 투명도를 개선한다. 슬릿을 갖는 전극은 전압의 인가시에 LC 셀에서 불균질한 전계를 생성하며, 이는 제어된 스위칭이 여전히 달성됨을 의미한다. 광 투명도의 추가 개선을 위해, 슬릿과 돌기 사이의 간격을 증가시킬 수 있지만, 이는 응답 시간의 연장을 초래한다. 소위 PVA ("패턴화 VA") 디스플레이에서, 돌기는 전극 둘 다가 반대쪽 상의 슬릿에 의해 구조화되어 있다는 점에서 완전히 불필요하게 되고, 이는 증가된 콘트라스트 및 개선된 광 투명도를 유발하지만, 기술적으로 어렵고 디스플레이를 기계적 영향 ("태핑" 등)에 보다 민감하게 만든다. 그러나, 다수의 용도, 예컨대 예를 들어 모니터, 특히 TV 스크린에 대해, 디스플레이의 응답 시간 단축 및 콘트라스트 및 휘도 (투과율) 개선이 요구된다.

추가 개발은 소위 PS ("중합체 유지") 또는 PSA ("중합체 유지 배향") 디스플레이이며, 이에 대해 용어 "중합체 안정화"가 또한 때때로 사용된다. 이들에서, 소량 (예를 들어, 0.3 중량%, 전형적으로 < 1 중량%)의 1종 이상의 중합성 화합물(들), 바람직하게는 중합성 단량체 화합물(들)은 LC 매질에 첨가되며, LC 셀 내로의 도입 후에, 인가된 전기 전압의 존재 또는 부재 하에 전극 사이에서 통상적으로 UV 광중합에 의해 동일계내 중합되거나 또는 가교된다. 중합은 LC 매질이 액정 상을 나타내는 온도, 통상적으로 실온에서 수행된다. LC 혼합물에 대한 반응성 메소겐 또는 "RM"으로도 공지된 중합성 메소겐 또는 액정 화합물의 첨가가 특히 적합한 것으로 입증되었다.

달리 나타내지 않는 한, 용어 "PSA"는 PS 디스플레이 및 PSA 디스플레이를 대표하는 것으로서 하기 사용된다.

한편, PS(A) 원리는 각종 고전적 LC 디스플레이에 사용되고 있다. 따라서, 예를 들어 PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PSA-FFS 및 PSA-TN 디스플레이가 공지되어 있다. 중합성 화합물(들)의 중합은, PSA-VA 및 PSA-OCB 디스플레이의 경우에는 바람직하게는 인가된 전기 전압의 존재 하에, PSA-IPS 디스플레이의 경우에는 인가된 전기 전압의 존재 또는 부재 하에, 바람직하게는 부재 하에 발생한다. 시험 셀에서 증명될 수 있는 바와 같이, PS(A) 방법은 셀에서 선경사를 유발한다. 예를 들어 PSA-OCB 디스플레이의 경우에, 오프셋 전압이 불필요하거나 또는 감소될 수 있도록 휨 구조를 안정화시키는 것이 가능하다. PSA-VA 디스플레이의 경우에, 선경사는 응답 시간에 대해 긍정적 효과를 갖는다. PSA-VA 디스플레이에 대해, 표준 MVA 또는 PVA 픽셀 및 전극 레이아웃이 사용될 수 있다. 그러나, 또한, 예를 들어 돌기 없이 한쪽만 구조화된 전극으로 하는 것도 가능하며, 이는 제조를 유의하게 단순화하고, 동시에 매우 우수한 광 투명도와 동시에 매우 우수한 콘트라스트를 유발한다.

또한, 소위 포지-VA 디스플레이 ("포지티브 VA")가 특히 적합한 모드인 것으로 입증되어 있다. 고전적 VA 디스플레이에서와 마찬가지로, 포지-VA 디스플레이에서의 LC 분자의 초기 배향은 전압이 인가되지 않은 초기 상태에서 호메오트로픽, 즉 기판에 대해 실질적으로 수직이다. 그러나, 고전적 VA 디스플레이와는 달리, 포지-VA 디스플레이에서는 양의 유전 이방성을 갖는 LC 매질이 사용된다. 통상적으로 사용되는 IPS 디스플레이에서와 마찬가지로, 포지-VA 디스플레이에서의 2개의 전극은 2개의 기판 중 1개 상에만 배열되고, 바람직하게는 치합된 빗살형 (교대배치형) 구조를 나타낸다. LC 매질의 층에 대해 실질적으로 평행한 전계를 생성하는 교대배치형 전극에 대한 전압의 인가에 의해, LC 분자는 기판에 대해 실질적으로 평행한 배향으로 전이된다. 포지-VA 디스플레이에서도, 중합체 안정화 (PSA)가 유리한 것으로 입증되었는데, 즉 RM을 LC 매질에 첨가하고, 이를 셀에서 중합함으로써, 스위칭 시간의 유의한 감소를 실현할 수 있다.

PSA-VA 디스플레이는, 예를 들어 JP 10-036847 A, EP　1　170　626 A2, US 6,861,107, US 7,169,449, US　2004/0191428 A1, US　2006/0066793 A1 및 US　2006/0103804 A1에 기재되어 있다. PSA-OCB 디스플레이는, 예를 들어 문헌 [T.-J- Chen et al., Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704, 및 S. H. Kim, L.-C- Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647]에 기재되어 있다. PSA-IPS 디스플레이는, 예를 들어 US　6,177,972 및 문헌 [Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264]에 기재되어 있다. PSA-TN 디스플레이는, 예를 들어 문헌 [Optics Express 2004, 12(7), 1221]에 기재되어 있다.

상기 기재된 통상의 LC 디스플레이와 마찬가지로, PSA 디스플레이는 능동-매트릭스 또는 수동-매트릭스 디스플레이로서 작동할 수 있다. 능동-매트릭스 디스플레이의 경우에는 개별 픽셀이 통상적으로 집적된 비-선형 능동 소자, 예컨대 예를 들어 트랜지스터 (예를 들어, 박막 트랜지스터 ("TFT"))에 의해 주소지정되는 반면, 수동-매트릭스 디스플레이의 경우에는 개별 픽셀이 통상적으로 선행 기술로부터 공지된 바와 같은 멀티플렉스 방법에 의해 주소지정된다.

PSA 디스플레이는 디스플레이 셀을 형성하는 기판 중 1개 또는 둘 다에 대한 배향 층을 또한 포함할 수 있으며, 여기서 상기 배향 층은 LC 매질과 접촉되어 있고, LC 분자의 초기 배향을 유도하며, 광배향에 의해 수득된다.

특히 모니터, 특별히 TV 용도에 대해, LC 디스플레이의 응답 시간, 뿐만 아니라 콘트라스트 및 휘도 (이에 따라 또한 투과율)의 최적화가 계속 요구되고 있다. PSA 방법은 여기서 결정적 이점을 제공할 수 있다. 특히 PSA-VA, PSA-IPS, PSA-FFS 및 PSA-포지-VA 디스플레이의 경우에, 시험 셀에서 측정가능한 선경사와 상호관련된 응답 시간의 단축이 다른 파라미터에 대한 유의한 유해 작용 없이 달성될 수 있다.

선행 기술에서는, 예를 들어 US 7,169,449에 기재된 바와 같은, 예를 들어 하기 화학식의 중합성 화합물이 사용된다:

상기 식에서, P는 중합성 기, 통상적으로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 나타낸다.

그러나, 예를 들어 불충분한 경사가 설정되거나 또는 전혀 설정되지 않기 때문에, 또는 예를 들어 소위 "전압 유지 비" (VHR 또는 HR)가 TFT 디스플레이 용도에 불충분하기 때문에, LC 혼합물 (하기에 "LC 호스트 혼합물"로도 지칭됨) + 중합성 성분 (전형적으로 RM)으로 이루어진 모든 조합이 PSA 디스플레이에 적합한 것을 아니라는 문제가 발생한다. 또한, PSA 디스플레이에 사용시에 선행 기술로부터 공지된 LC 혼합물 및 RM은 여전히 일부 단점을 갖는 것으로 밝혀졌다. 따라서, LC 혼합물에 가용성인 공지된 모든 RM이 PSA 디스플레이에 사용하기에 적합한 것은 아니다. 또한, PSA 디스플레이에서의 선경사의 직접 측정 이외에 RM에 대한 적합한 선택 기준을 찾는 것은 종종 어렵다. 특정 용도에 유리할 수 있는, 광개시제의 첨가 없이 UV 광에 의해 중합하는 것이 바람직한 경우에는, 적합한 RM의 선택의 여지가 훨씬 더 좁아진다.

또한, LC 호스트 혼합물/RM의 선택된 조합은 가능한 가장 낮은 회전 점도 및 가능한 가장 우수한 전기적 특성을 가져야 한다. 특히, 그것은 가능한 가장 높은 VHR을 가져야 한다. PSA 디스플레이에서, UV 노출은 디스플레이 제조 공정의 필수 부분일 뿐만 아니라 완성된 디스플레이의 작동 중에는 통상적 노출로서도 발생하기 때문에, UV 광 조사 후 높은 VHR이 특히 필요하다.

특히 작은 선경사각을 생성하는 PSA 디스플레이에 대해 이용가능한 신규 물질을 갖는 것이 특히 바람직할 것이다. 여기서 바람직한 물질은 현재까지 공지된 물질보다 낮은 선경사각을 동일한 노출 시간 동안의 중합 중에 생성하는 것들, 및/또는 그의 사용을 통해, 공지된 물질로 달성할 수 있는 (보다 높은) 선경사각을 보다 짧은 노출 시간 후에 미리 달성할 수 있는 것들이다. 따라서, 디스플레이의 제조 시간 ("택트 타임")이 단축되고, 제조 공정 비용이 감소될 수 있다.

PSA 디스플레이 제조에서의 추가의 문제는, 특히 디스플레이에서의 선경사각 생성을 위한 중합 단계 후, 비중합 RM의 잔류량의 존재 또는 제거이다. 예를 들어, 이 유형의 비반응 RM은, 예를 들어 디스플레이 완성 후의 작동 중에 제어되지 않은 방식으로 중합됨으로써 디스플레이의 특성에 유해한 영향을 미칠 수 있다.

따라서, 선행 기술로부터 공지된 PSA 디스플레이는 소위 "이미지 스티킹" 또는 "이미지 번"의 바람직하지 않은 효과를 종종 나타내는데, 즉 개별 픽셀의 일시적 주소지정에 의해 LC 디스플레이에서 생성된 이미지가 심지어 이들 픽셀에서의 전계가 스위치 오프된 후 또는 다른 픽셀이 주소지정된 후에도 여전히 가시적으로 남아있다.

상기 "이미지 스티킹"은 한편으로는 낮은 VHR을 갖는 LC 호스트 혼합물이 사용된 경우에 발생할 수 있다. 일광 또는 백라이팅의 UV 성분은 그 안에서 LC 분자의 바람직하지 않는 분해 반응을 초래하여 이온성 또는 자유-라디칼 불순물의 생성을 개시할 수 있다. 이들은, 특히 전극 또는 배향 층에서 축적될 수 있고, 여기서 이들은 유효 인가 전압을 감소시킬 수 있다. 상기 효과는 또한 중합체 성분이 없는 통상의 LC 디스플레이에서 관찰될 수 있다.

또한, 비중합 RM의 존재에 의해 초래된 추가적 "이미지 스티킹" 효과가 PSA 디스플레이에서 종종 관찰된다. 여기서 환경으로부터의 또는 백라이팅에 의한 UV 광에 의해 잔류 RM의 제어되지 않은 중합이 개시된다. 스위칭된 디스플레이 영역에서, 이는 다수의 주소지정 주기 후에 경사각을 변화시킨다. 그 결과, 스위칭 영역에서는 투과율의 변화가 발생할 수 있는 반면, 비스위칭 영역에서는 변화되지 않은 채로 남아있다.

따라서, RM의 중합을 PSA 디스플레이의 제조 중에 가능한 한 완전하게 진행시키고, 디스플레이에서의 비중합 RM의 존재를 가능한 한 배제하거나 또는 최소로 감소시키는 것이 바람직하다. 이를 위해, 고도로 효과적이고 완전한 중합을 가능하게하는 물질이 요구된다. 또한, 이들 잔류량의 제어된 반응이 바람직할 것이다. 이는 RM이 현재까지 공지된 물질보다 빠르고 효과적으로 중합되는 경우에 보다 단순해질 것이다.

해결해야할 또 다른 문제는 선행 기술의 RM이 종종 높은 융점을 갖고, 현재 흔한 다수의 LC 혼합물에서 제한된 용해도만을 나타내어, 혼합물로부터 자발적으로 결정화하는 경향이 빈번하게 있다는 것이다. 또한, 자발적 중합의 위험은 LC 호스트 혼합물을 중합성 성분이 용해되도록 가온하는 것을 방해하며, 이는 심지어 실온에서도 가능한 가장 우수한 용해도가 필요하다는 것을 의미한다. 또한, 예를 들어 LC 디스플레이로의 LC 매질의 도입시에 분리 (크로마토그래피 효과)의 위험이 존재하는데, 이는 디스플레이의 균질성을 크게 손상시킬 수 있다. 이는 자발적 중합의 위험 (상기 참조)을 감소시키기 위해 LC 매질을 통상적으로 저온에서 도입한다는 점에 의해 추가로 증가되며, 이는 또한 용해도에 대한 유해 작용을 갖는다.

선행 기술에서 관찰된 또 다른 문제는, PSA 유형의 디스플레이를 포함하지만 이에 제한되지 않는 PSA 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질은 종종 높은 점도를 나타내고, 그 결과 높은 스위칭 시간을 나타낸다는 것이다. LC 매질의 점도 및 스위칭 시간을 감소시키기 위해, 선행 기술에서 알케닐 기를 갖는 LC 화합물을 첨가하는 것이 제안되었다. 그러나, 알케닐 화합물을 함유하는 LC 매질은 종종 신뢰성 및 안정성의 감소, 및 특히 UV 방사선에 대한 노출 후 VHR의 감소를 나타내는 것으로 관찰되었다. 특히 PSA 디스플레이에서의 사용에 대해 상기는 상당한 단점이 되며, 이는 PSA 디스플레이에서의 RM의 광-중합이 통상적으로 LC 매질에서의 VHR 강하를 초래하는 UV 방사선에 대한 노출에 의해 수행되기 때문이다.

따라서, 상기 기재된 단점을 나타내지 않거나 또는 작은 정도로만 나타내며 개선된 특성을 갖는, 특히 VA 및 OCB 유형의 PSA 디스플레이 및 이러한 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질 및 중합성 화합물에 대한 많은 요구가 여전히 존재한다. 특히, 높은 비저항과 동시에 큰 작동-온도 범위, 심지어 저온에서도 짧은 응답 시간, 및 낮은 역치 전압, 작은 선경사각, 다중의 회색 음영, 높은 콘트라스트 및 넓은 시야각을 가능하게 하고, UV 노출 후 "전압 유지 비" (VHR)에 대한 높은 값을 갖고, LC 호스트 혼합물 중에서 낮은 융점 및 높은 용해도를 갖는, PSA 디스플레이 및 PSA 디스플레이에 사용하기 위한 물질에 대한 많은 요구가 존재한다.

본 발명은 상기 나타낸 단점을 갖지 않거나 또는 감소된 정도로만 갖고, 가능한 한 빠르고 완전하게 중합하고, 작은 선경사각이 가능한 한 빠르게 설정되는 것을 가능하게 하고, 디스플레이에서의 "이미지 스티킹"의 발생을 감소시키거나 또는 방지하고, 바람직하게는 동시에 매우 높은 비저항 값, 높은 VHR 값, 낮은 역치 전압 및 짧은 응답 시간을 가능하게 하고, PSA 디스플레이에서 호스트 혼합물로서 전형적으로 사용되는 LC 매질 중에서 높은 용해도를 갖는, PSA 디스플레이에 사용하기에 적합한 신규 물질, 특히 RM, 및 그를 포함하는 LC 매질을 제공하는 목적을 기반으로 한다.

본 발명의 추가의 목적은 특히 광학적, 전자-광학적 및 전자적 용도를 위한 신규 RM, 및 그의 제조에 적합한 방법 및 중간체의 제공이다.

특히, 본 발명은 광중합 후에 보다 큰 최대 선경사를 생성하여, 목적하는 선경사를 보다 빠르게 달성하고 이에 따라 LC 디스플레이의 제조 시간을 유의하게 단축시키며, LC 혼합물에서 용이하게 가공가능한 중합성 화합물을 제공하는 목적을 기반으로 한다.

상기 목적은 본원에 기재된 바와 같은 물질 및 방법에 의해 본 발명에 따라 달성되었다. 특히, PSA 디스플레이에서의 하기 기재된 바와 같은 화학식 I의 다중반응성 중합성 화합물의 사용은 빠른 중합 반응, 목적 경사각의 빠른 달성 및 UV 광중합 후 LC 매질의 낮은 VHR 값을 용이하게 하는 것으로 밝혀졌다. 알케닐 화합물을 함유하는 LC 매질에서 화학식 I의 다중반응성 화합물을 사용하는 경우에는, 놀랍게도 UV 노출 후 신뢰성 및 VHR 값이 알케닐 화합물 및 이중반응성 중합성 화합물을 갖는 LC 매질에 비해 보다 높은 것으로 또한 밝혀졌다.

또한, 중합성 기 중 적어도 1개와 방향족 코어 사이에 스페이서 기를 포함하는 화학식 I의 다중반응성 화합물을 사용함으로써, 중합 반응의 속도를 추가로 증가시키고, 혼합물 중 비중합 RM의 잔류량을 감소시키는 것이 가능한 것으로 밝혀졌다.

따라서, 1개 이상의 스페이서 기를 갖는 화학식 I의 다중반응성 중합성 화합물의 사용은 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물의 결점, 예컨대 감소된 신뢰성 및 낮은 VHR 값을 회피하면서, 이러한 호스트 혼합물의 이점, 예컨대 감소된 점도 및 보다 빠른 스위칭 시간을 활용하도록 한다.

본 발명은 하기 화학식 I의 1종 이상의 중합성 화합물을 포함하고, 알케닐 기를 포함하는 1종 이상의 메소겐 또는 액정 화합물을 추가로 포함하는 액정 (LC) 매질에 관한 것이며, 여기서 알케닐 기는 바람직하게는 화학식 I의 중합성 화합물의 중합에 사용되는 조건 하에서 중합 반응에 안정하다.

<화학식 I>

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:

m은 0 또는 1이고,

P¹, P², P³은 서로 독립적으로 중합성 기를 나타내고,

Sp¹, Sp², Sp³은 서로 독립적으로 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고, 여기서 Sp¹, Sp² 및 Sp³ 중 적어도 1개는 단일 결합이 아니고,

L은 P-Sp-, 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, 임의로 치환된 실릴, 5 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴, 또는 1 내지 25개, 특히 바람직하게는 1 내지 10개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 여기서 또한 1개 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있고,

R⁰⁰ 및 R⁰⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,

r은 0, 1, 2 또는 3이고,

R^x는 P-Sp-, H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 시클릭 알킬을 나타내고, 여기서 1개 이상의 비-인접 CH₂-기는 O- 및/또는 S-원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 임의로 대체되고, 여기서 1개 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 P-Sp-, 5 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의로 치환된 아릴, 아릴옥시, 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시에 의해 임의로 대체되고,

P는 P¹에 대해 주어진 의미 중 하나를 갖고,

Sp는 Sp¹ 또는 Sp²에 대해 주어진 의미 중 하나를 갖는다.

본 발명은 추가로 LC 디스플레이, 바람직하게는 LC 디스플레이의 활성 층 또는 배향 층에서의 LC 매질의 용도에 관한 것이며, 여기서 LC 디스플레이는 바람직하게는 PSA (중합체 유지 배향) 유형의 것이다.

본 발명은 또한

- 1종 이상의 중합성 화합물을 포함하며, 이들 중 적어도 1종은 화학식 I의 화합물인 중합성 성분 A), 및

- 바람직하게는 메소겐 또는 액정 화합물로부터 선택된 1종 이상, 바람직하게는 2종 이상의 저분자량 (단량체 및 비중합성) 화합물을 포함하며, 여기서 이들 메소겐 또는 액정 화합물 중 적어도 1종은 알케닐 기를 포함하고, 여기서 상기 알케닐 기는 바람직하게는 중합성 화합물의 중합에 사용되는 조건 하에서 중합 반응에 안정한 것인, 하기에 "LC 호스트 혼합물"로도 지칭된 액정 성분 B)

를 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.

본 발명은 또한 중합성 화합물 또는 중합성 성분 A)가 중합된 것인, 상기 및 하기 기재된 바와 같은 LC 매질에 관한 것이다.

본 발명은 또한 임의로 1종 이상의 추가의 중합성 화합물과 함께, 화학식 I의 1종 이상의 중합성 화합물의 중합에 의해 수득가능하거나 또는 상기 기재된 바와 같은 중합성 성분 A)의 중합에 의해 수득가능한 중합체를 포함하고, 메소겐성, 액정성 및/또는 중합성일 수도 있는 1종 이상의 추가의 화합물 또는 상기 기재된 바와 같은 성분 B)를 추가로 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.

본 발명은 또한 1종 이상의 저분자량 액정 화합물 또는 상기 및 하기 기재된 바와 같은 LC 호스트 혼합물 또는 액정 성분 B)를, 화학식 I의 1종 이상의 중합성 화합물, 및 임의로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합하는 단계를 포함하는, 상기 및 하기 기재된 바와 같은 LC 매질의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 바람직하게는 전계 또는 자계에서의, PSA 디스플레이에서의 본 발명에 따른 중합성 화합물(들)의 동일계내 중합에 의한 LC 매질에서의 경사각의 생성을 위한, PSA 디스플레이에서의 본 발명에 따른 중합성 화합물 및 LC 매질의 용도, 특히 LC 매질을 함유하는 PSA 디스플레이에서의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 1종 이상의 중합성 화합물 또는 LC 매질을 포함하는 LC 디스플레이, 특히 PSA 디스플레이, 특히 바람직하게는 PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PS-FFS, PSA-포지-VA 또는 PSA-TN 디스플레이에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 기재된 바와 같은 화학식 I의 1종 이상의 중합성 화합물 또는 중합성 성분 A)의 중합에 의해 수득가능한 중합체를 포함하거나, 또는 본 발명에 따른 LC 매질을 포함하는 LC 디스플레이, 특히 PSA 디스플레이, 특히 바람직하게는 PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PS-FFS, PSA-포지-VA 또는 PSA-TN 디스플레이에 관한 것이다.

본 발명은 또한 2개의 기판 및 2개의 전극 (여기서, 적어도 1개의 기판은 광 투명성이고, 적어도 1개의 기판은 1 또는 2개의 전극을 가짐), 및 기판 사이에 위치한, 중합된 성분 및 저분자량 성분을 포함하는 LC 매질의 층을 갖는 LC 셀을 함유하며, 여기서 중합된 성분은 LC 셀의 기판 사이에서 LC 매질 중 1종 이상의 중합성 화합물을, 바람직하게는 전극에 전기 전압을 인가하면서 중합함으로써 수득가능하고, 여기서 중합성 화합물 중 적어도 1종은 화학식 I로부터 선택되고/거나 LC 매질은 상기 및 하기 기재된 바와 같은 LC 매질인 PSA 유형의 LC 디스플레이에 관한 것이다.

본 발명은 또한 1종 이상의 저분자량 액정 화합물 또는 상기 및 하기 기재된 바와 같은 LC 호스트 혼합물 또는 액정 성분 B), 및 상기 및 하기 기재된 바와 같은 화학식 I의 1종 이상의 중합성 화합물 또는 중합성 성분 A)를 포함하는 LC 매질을, 상기 및 하기 기재된 바와 같은 2개의 기판 및 2개의 전극을 갖는 LC 셀에 충전하는 단계, 및 중합성 화합물을, 바람직하게는 전극에 전기 전압을 인가하면서 중합하는 단계를 포함하는, 상기 및 하기 기재된 바와 같은 LC 디스플레이의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 PSA 디스플레이는 LC 셀을 형성하는 기판 중 1개 또는 둘 다에 적용되는, 바람직하게는 투명 층의 형태인 2개의 전극을 갖는다. 각 경우에, 예를 들어 본 발명에 따른 PSA-VA, PSA-OCB 또는 PSA-TN 디스플레이에서와 같이 1개의 전극이 2개의 기판 각각에 적용되거나, 또는 예를 들어 본 발명에 따른 PSA-포지-VA, PSA-IPS 또는 PSA-FFS 디스플레이에서와 같이 둘 다의 전극이 2개의 기판 중 1개 상에만 적용되는 한편, 다른 기판은 전극을 갖지 않는다.

용어의 정의

본원에 사용된 용어 "경사" 및 "경사각"은 LC 디스플레이 (여기서 바람직하게는 PSA 디스플레이)에서의 셀의 표면에 대한 LC 매질의 LC 분자의 경사 배향을 의미한다. 여기서 경사각은 LC 분자 (LC 방향자)의 종방향 분자 축과 LC 셀을 형성하는 평면-평행 외부 플레이트의 표면 사이의 평균 각도 (< 90°)를 나타낸다. 경사각에 대한 낮은 값 (즉, 90° 각도로부터의 큰 편차)은 여기서 큰 경사에 해당한다. 경사각의 측정에 적합한 방법은 실시예에 주어진다. 달리 나타내지 않는 한, 상기 및 하기 개시된 경사각 값은 이 측정 방법에 관한 것이다.

본원에 사용된 용어 "메소겐 기"는 당업자에게 공지되어 있고, 참고문헌에 기재되어 있으며, 그의 인력적 및 척력적 상호작용의 이방성으로 인해, 저분자량 또는 중합체 물질에서 액정 (LC) 상을 유발하는데 필수적으로 기여하는 기를 의미한다. 메소겐 기를 함유하는 화합물 (메소겐 화합물) 그 자체가 반드시 LC 상을 가져야 하는 것은 아니다. 또한, 메소겐 화합물은 다른 화합물과의 혼합 후 및/또는 중합 후에만 LC 상 거동을 나타내는 것이 가능하다. 전형적인 메소겐 기는, 예를 들어 강성 막대형 또는 디스크형 단위이다. 메소겐 또는 LC 화합물과 관련하여 사용된 용어 및 정의의 개관은 문헌 [Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 문헌 [C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에 제공되어 있다.

하기에 "Sp"로도 지칭된 용어 "스페이서 기"는 당업자에게 공지되어 있고, 참고문헌에 기재되어 있으며, 예를 들어 문헌 [Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 문헌 [C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]을 참조한다. 본원에 사용된 용어 "스페이서 기" 또는 "스페이서"는 중합성 메소겐 화합물에서 메소겐 기 및 중합성 기(들)를 연결하는 가요성 기, 예를 들어 알킬렌 기를 의미한다.

본원에 사용된 용어 "반응성 메소겐" 및 "RM"은 1개의 메소겐 기 및 중합에 적합한 1개 이상의 관능기를 함유하는 화합물을 의미하고, 후자는 "중합성 기" 또는 "P"로도 지칭된다.

하기 사용된 용어 "중합성 화합물"은 달리 언급되지 않는 한, 중합성 단량체 화합물을 의미한다.

하기 사용된 용어 "중합성"은 달리 언급되지 않는 한, 기 P 또는 P¹ ^-3을 함유하는 화합물, 예컨대 상기 및 하기 기재된 바와 같은 화학식 I의 화합물 또는 중합성 화합물 또는 RM의 중합에 사용되는 조건 하에서의 중합성을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "저분자량 화합물" 및 "비중합성 화합물"은 당업자에게 공지된 통상의 조건, 특히 기 P 또는 P¹ ^-3을 함유하는 화합물, 예컨대 상기 및 하기 기재된 바와 같은 중합성 화합물 또는 RM의 중합에 사용되는 조건 하에서 중합에 적합한 관능기를 함유하지 않는, 통상적으로 단량체인 화합물을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "활성 층" 및 "스위칭가능한 층"은, 예를 들어 LC 분자와 같은 구조적 및 광학적 이방성을 갖는 1종 이상의 분자를 포함하는 전자광학적 디스플레이, 예를 들어 LC 디스플레이에서의 층을 의미하며, 상기 분자는 전계 또는 자계와 같은 외부 자극시에 그의 배향이 변화하여 편광 또는 무편광 광에 대한 층의 투과율의 변화를 유발한다.

상기 및 하기 "유기 기"는 탄소 또는 탄화수소 기를 나타낸다.

"탄소 기"는 적어도 1개의 탄소 원자를 함유하는 1가 또는 다가 유기 기를 나타내고, 여기서 이는 추가 원자를 함유하지 않거나 (예컨대 예를 들어, -C≡C-) 또는 임의로 1개 이상의 추가 원자, 예컨대 예를 들어 N, O, S, B, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 함유한다 (예를 들어, 카르보닐 등). 용어 "탄화수소 기"는 1개 이상의 H 원자 및 임의로 1개 이상의 헤테로원자, 예컨대 예를 들어 N, O, S, B, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 추가로 함유하는 탄소 기를 나타낸다.

"할로겐"은 F, Cl, Br 또는 I를 나타낸다.

-CO-, -C(=O)- 및 -C(O)-는 카르보닐 기, 즉

를 나타낸다.

"공액 라디칼" 또는 "공액 기"는 상응하는 헤테로원자에 의해 대체될 수도 있는 sp²-혼성화 (또는 sp-혼성화도 가능함) 탄소 원자를 주로 함유하는 라디칼 또는 기를 나타낸다. 가장 단순한 경우에, 이는 이중 결합 및 단일 결합이 교대로 존재하는 것을 의미한다. 이와 관련하여 "주로"는 공액 중단을 생성하는 자연 (비-무작위) 발생 결함이 용어 "공액"을 평가절하시키지는 않는다는 것을 의미한다. 또한 용어 "공액"은, 예를 들어 아릴아민 단위 또는 특정 헤테로사이클 (즉, N, O, P 또는 S 원자를 통한 공액)이 라디칼 또는 기에 위치하는 경우에도 본원 본문에서 마찬가지로 사용된다.

탄소 또는 탄화수소 기는 포화 또는 불포화 기일 수 있다. 불포화 기는, 예를 들어 아릴, 알케닐 또는 알키닐 기이다. 3개 초과의 C 원자를 갖는 탄소 또는 탄화수소 라디칼은 직쇄, 분지형 및/또는 시클릭일 수 있고, 또한 스피로 연결 또는 융합된 고리를 함유할 수 있다.

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

용어 "아릴"은 방향족 탄소 기 또는 그로부터 유도된 기를 나타낸다. 용어 "헤테로아릴"은 1개 이상의 헤테로원자를 함유하는, 상기 정의된 바와 같은 "아릴"을 나타낸다.

바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개, 특히 바람직하게는 1 내지 18개의 C 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시 및 알콕시카르보닐옥시, 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 임의로 치환된 아릴 또는 아릴옥시, 또는 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카르보닐, 아릴옥시카르보닐, 아릴카르보닐옥시 및 아릴옥시카르보닐옥시이다.

추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 C₁-C₄₀ 알킬, C₂-C₄₀ 알케닐, C₂-C₄₀ 알키닐, C₃-C₄₀ 알릴, C₄-C₄₀ 알킬디에닐, C₄-C₄₀ 폴리에닐, C₆-C₄₀ 아릴, C₆-C₄₀ 알킬아릴, C₆-C₄₀ 아릴알킬, C₆-C₄₀ 알킬아릴옥시, C₆-C₄₀ 아릴알킬옥시, C₂-C₄₀ 헤테로아릴, C₄-C₄₀ 시클로알킬, C₄-C₄₀ 시클로알케닐 등이다. 특히 바람직한 것은 C₁-C₂₂ 알킬, C₂-C₂₂ 알케닐, C₂-C₂₂ 알키닐, C₃-C₂₂ 알릴, C₄-C₂₂ 알킬디에닐, C₆-C₁₂ 아릴, C₆-C₂₀ 아릴알킬 및 C₂-C₂₀ 헤테로아릴이다.

추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 비치환되거나 또는 F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 일치환 또는 다치환된 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 시클릭 알킬 라디칼이고, 여기서 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로 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-에 의해 대체될 수 있다.

R^x는 바람직하게는 H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 시클릭 알킬 쇄를 나타내고, 여기서 또한 1개 이상의 비-인접 C 원자는 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 여기서 1개 이상의 H 원자는 플루오린, 6 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기에 의해 대체될 수 있다.

바람직한 알콕시 기는, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 2-메톡시에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시, 2-메틸부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵톡시, n-옥톡시, n-노녹시, n-데콕시, n-운데콕시, n-도데콕시 등이다.

바람직한 알킬 기는, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, 시클로헥실, 2-에틸헥실, n-헵틸, 시클로헵틸, n-옥틸, 시클로옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, 도데카닐, 트리플루오로메틸, 퍼플루오로-n-부틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이다.

바람직한 알케닐 기는, 예를 들어 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 등이다.

바람직한 알키닐 기는, 예를 들어 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 옥티닐 등이다.

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

추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 바람직하게는 3 내지 20개의 고리 원자를 함유하는 아릴 및 헤테로아릴 기이다. 아릴 및 헤테로아릴 기는 모노시클릭일 수 있는데, 즉 1개의 고리를 함유할 수 있거나, 또는 폴리시클릭일 수 있는데, 즉 2개 이상의 고리를 함유할 수 있다. 폴리시클릭 아릴 또는 헤테로아릴 기는 융합된 고리 (예컨대 예를 들어, 나프탈렌 기) 또는 공유 결합된 고리 (예컨대 예를 들어, 비페닐 기) 또는 융합된 고리 및 공유 결합된 고리 둘 다를 함유할 수 있다. 헤테로아릴 기는 바람직하게는 O, N, S 및 Se로부터 선택된 1개 이상의 헤테로원자를 함유한다.

특히 바람직한 것은, 임의로 융합된 고리를 함유하고 임의로 치환된, 5 내지 25개의 C 원자를 갖는 모노-, 비- 또는 트리시클릭 아릴 기 및 3 내지 25개의 고리 원자를 갖는 모노-, 비- 또는 트리시클릭 헤테로아릴 기이다. 또한 바람직한 것은 5-, 6- 또는 7-원 아릴 및 헤테로아릴 기이고, 여기서 또한 1개 이상의 CH 기는 O 원자 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 N, S 또는 O에 의해 대체될 수 있다.

바람직한 아릴 기는, 예를 들어 페닐, 비페닐, 터페닐, [1,1':3',1"]터페닐-2'-일, 나프틸, 안트라센, 비나프틸, 페난트렌, 9,10-디히드로-페난트렌, 피렌, 디히드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌, 스피로비플루오렌 등이다.

바람직한 헤테로아릴 기는, 예를 들어 5-원 고리, 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 테트라졸, 푸란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 6-원 고리, 예컨대 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 또는 축합된 기, 예컨대 인돌, 이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 퓨린, 나프트이미다졸, 페난트르이미다졸, 피리드이미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤족사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 벤조티아졸, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 디티에노티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 벤조티아디아조티오펜, 또는 이들 기의 조합이다.

상기 및 하기 언급된 아릴 및 헤테로아릴 기는 또한 알킬, 알콕시, 티오알킬, 플루오린, 플루오로알킬 또는 추가의 아릴 또는 헤테로아릴 기에 의해 치환될 수 있다.

추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 바람직하게는 3 내지 20개의 고리 원자를 함유하는 비-방향족 카르보시클릭 또는 헤테로시클릭 기이다. 카르보시클릭 및 헤테로시클릭 기는 포화 고리, 즉 단일 결합만으로 구성된 고리, 및/또는 부분 불포화 고리, 즉 단일 결합 및 다중 결합, 예컨대 예를 들어 이중 결합으로 구성된 고리를 함유할 수 있다. 헤테로시클릭 기는 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se로부터 선택된 1개 이상의 헤테로 원자를 함유한다.

비-방향족 카르보시클릭 및 헤테로시클릭 기는 모노시클릭일 수 있는데, 즉 1개의 고리만을 함유할 수 있거나, 또는 폴리시클릭일 수 있는데, 즉 2개 이상의 고리를 함유할 수 있다. 폴리시클릭 카르보시클릭 또는 헤테로시클릭 기는 융합된 고리 (예컨대 예를 들어, 데카히드로나프탈렌 또는 비시클로[2.2.1]옥탄) 또는 공유 결합된 고리 (예컨대 예를 들어, 1,1'-비시클로헥산) 또는 융합된 고리 및 공유 결합된 고리 둘 다를 함유할 수 있다.

특히 바람직한 것은 포화 고리만을 함유하는 비-방향족 카르보시클릭 및 헤테로시클릭 기이다. 또한 바람직한 것은 모노-, 비- 또는 트리시클릭이고, 5 내지 25개의 고리 원자를 갖고, 임의로 융합된 고리를 함유하고, 임의로 치환된 비-방향족 카르보시클릭 및 헤테로시클릭 기이다. 또한 바람직한 것은 5-, 6-, 7- 또는 8-원 카르보시클릭 기이고, 여기서 또한 1개 이상의 C 원자는 Si에 의해 대체될 수 있고/거나 1개 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있고/거나 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기는 -O- 및/또는 -S-에 의해 대체될 수 있다.

바람직한 카르보시클릭 및 헤테로시클릭 기는, 예를 들어 5-원 기, 예컨대 시클로펜탄, 테트라히드로푸란, 테트라히드로티오푸란, 피롤리딘, 6-원 기, 예컨대 시클로헥산, 실리난, 시클로헥센, 테트라히드로피란, 테트라히드로티오피란, 1,3-디옥산, 1,3-디티안, 피페리딘, 7-원 기, 예컨대 시클로헵탄, 및 융합된 기, 예컨대 테트라히드로나프탈렌, 데카히드로나프탈렌, 인단, 비시클로[1.1.1]펜탄-1,3-디일, 비시클로[2.2.2]옥탄-1,4-디일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-디일, 옥타히드로-4,7-메타노인단-2,5-디일이다.

바람직한 치환기는, 예를 들어 용해-촉진 기, 예컨대 알킬 또는 알콕시, 전자-끄는 기, 예컨대 플루오린, 니트로 또는 니트릴, 또는 중합체에서 유리 전이 온도 (Tg)를 증가시키기 위한 치환기, 특히 벌키 기, 예컨대 예를 들어 t-부틸 또는 임의로 치환된 아릴 기이다.

상기 및 하기에 "L"로도 지칭된 추가의 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^x, -N(R^x)₂이고, 여기서 R^x는 상기 나타낸 의미를 갖고, Y¹은 할로겐, 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 20개의 C 원자를 갖는 임의로 치환된 실릴 또는 아릴, 및 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시 또는 알콕시카르보닐옥시를 나타내고, 여기서 1개 이상의 H 원자는 F 또는 Cl에 의해 임의로 대체될 수 있다.

"치환된 실릴 또는 아릴"은 바람직하게는 할로겐, -CN, R⁰, -OR⁰, -CO-R⁰, -CO-O-R⁰, -O-CO-R⁰ 또는 -O-CO-O-R⁰에 의해 치환된 것을 의미하고, 여기서 R⁰은 상기 나타낸 의미를 갖는다.

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

는 바람직하게는

이고, 여기서 L은 상기 나타낸 의미 중 하나를 갖는다.

중합성 기 (P, P¹, P², P³)는 중합 반응, 예컨대 예를 들어 자유-라디칼 또는 이온성 쇄 중합, 중부가 또는 중축합에 적합하거나, 또는 중합체-유사 반응, 예를 들어 주요 중합체 쇄에 대한 부가 또는 축합에 적합한 기이다. 특히 바람직한 것은 쇄 중합을 위한 기, 특히 C=C 이중 결합 또는 -C≡C- 삼중 결합을 함유하는 것, 및 개환을 포함하는 중합에 적합한 기, 예컨대 예를 들어 옥세탄 또는 에폭시드 기이다.

바람직한 중합성 기는 CH₂=CW¹-CO-O-, CH₂=CW¹-CO-,

,

,

, CH₂=CW²-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, 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-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 W¹은 H, F, Cl, CN, CF₃, 페닐 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH₃을 나타내고, W² 및 W³은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W⁴ ^, W⁵ 및 W⁶은 각각 서로 독립적으로 Cl, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카르보닐알킬을 나타내고, W⁷ 및 W⁸은 각각 서로 독립적으로 H, Cl 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, Phe는 상기 정의된 바와 같은 1개 이상의 비-중합성 라디칼 L에 의해 임의로 치환된 1,4-페닐렌을 나타내고, k₁, k₂ 및 k₃은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, k₃은 바람직하게는 1을 나타내고, k₄는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.

특히 바람직한 중합성 기는 CH₂=CW¹-CO-O-, CH₂=CW¹-CO-,

,

,

, CH₂=CW²-O-, CH₂=CW²-, CW¹=CH-CO-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH- 및 W⁴W⁵W⁶Si-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 W¹은 H, F, Cl, CN, CF₃, 페닐 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH₃을 나타내고, W² 및 W³은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W⁴, W⁵ 및 W⁶은 각각 서로 독립적으로 Cl, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카르보닐알킬을 나타내고, W⁷ 및 W⁸은 각각 서로 독립적으로 H, Cl 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, Phe는 1,4-페닐렌을 나타내고, k₁, k₂ 및 k₃은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, k₃은 바람직하게는 1을 나타내고, k₄는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.

매우 특히 바람직한 중합성 기는 CH₂=CW¹-CO-O-, 특히 CH₂=CH-CO-O-, CH₂=C(CH₃)-CO-O- 및 CH₂=CF-CO-O-, 또한 CH₂=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-O-CO-, (CH₂=CH)₂CH-O-,

및

로 이루어진 군으로부터 선택된다.

추가로 매우 특히 바람직한 중합성 기는 비닐, 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭시드 기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 특히 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 옥세탄 기를 나타낸다.

스페이서 기 Sp, Sp¹, Sp² 및 Sp³은 바람직하게는 화학식 Sp'-X' 중에서 선택되며, 여기서 Sp'는 중합성 기에 연결되며 (이로써, 예를 들어 라디칼 P-Sp-, P¹-Sp¹-, P²-Sp²- 또는 P³-Sp³-은 각각 화학식 P-Sp'-X' 또는 P¹ ^/2/3-Sp'-X'-의 것임), 여기서 Sp' 및 X'는 하기 의미를 갖는다:

Sp'는 F, Cl, Br, I, CN 또는 P에 의해 임의로 일치환 또는 다치환된 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬렌을 나타내고, 여기서 또한 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -N(R⁰)-, -Si(R⁰⁰R⁰⁰⁰)-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N(R⁰⁰)-CO-O-, -O-CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-N(R⁰⁰)-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 대체될 수 있고,

X'는 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-, -N(R⁰⁰)-CO-N(R⁰⁰)-, -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-CO-O-, -O-CO-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고, 여기서 X"는 화학식 I에서의 에스테르 기 (O-CO 또는 CO-O)에 인접하는 경우에 단일 결합을 나타내고,

Y² 및 Y³은 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타내고,

P는 화학식 I에 정의된 바와 같다.

X'는 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-, -NR⁰-CO-NR⁰- 또는 단일 결합, 매우 바람직하게는 -O- 또는 단일 결합이다.

바람직한 기 Sp, Sp¹, Sp²,Sp³ 및 Sp'-X'는 비제한적으로 *-(CH₂)_p1-, *-(CH₂)_p2-O-(CH₂)_p3-, *-(CH₂)_p2-S-(CH₂)_p3-, *-(CH₂)_p2-NH-(CH₂)_p3-, *-(CH₂)_p1-O-, *-(CH₂)_p1-CO-, *-(CH₂)_p1-CO-O-, *-(CH₂)_p1-O-CO- 및

를 포함하고,

여기서 별표 (*)는 각각의 중합성 기(들)에 대한 연결을 나타내고, p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 정수이고, p2 및 p3은 서로 독립적으로 1 내지 6, 바람직하게는 1, 2 또는 3의 정수이다.

본 발명의 바람직한 실시양태는 스페이서 기 Sp, Sp¹, Sp² 및 Sp³이 Sp'-X'를 나타내고, 여기서 Sp'가 상기 정의된 바와 같은 직쇄 알킬렌으로부터 선택된 것인 화학식 I의 화합물에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태는 1개 이상의 기 P-Sp-, P¹-Sp¹-, P²-Sp²- 또는 P³-Sp³을 함유하고, 여기서 Sp, Sp¹, Sp² 또는 Sp³이 각각 Sp'-X'를 나타내고, 여기서 Sp'가 상기 정의된 바와 같은 기 P에 의해 치환된 분지형 알킬렌 (분지형 중합성 기)인 화학식 I의 화합물에 관한 것이다.

화학식 I의 추가의 바람직한 화합물은

- m이 0이고,

- m이 1이고,

- P, P¹, P² 및 P³이 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 옥세탄으로 이루어진 군으로부터 선택되고,

- Sp¹이 단일 결합이고,

- Sp¹이 단일 결합이고, Sp² 및 Sp³이 단일 결합이 아니고,

- Sp¹이 단일 결합이 아니고,

- Sp¹이 단일 결합이 아니고, Sp² 및 Sp³이 단일 결합이고,

- Sp¹, Sp² 및 Sp³이 단일 결합이 아니고,

- 화학식 I의 화합물이 3개의 중합성 기 (이는 화학식 I에 제시된 기 P¹, P² 및 P³에 의해 나타내어짐)만을 함유하고,

- 화학식 I의 화합물이 3개의 기 P¹, P² 및 P³ 이외의 임의의 추가의 중합성 기를 함유하지 않고,

- L이 중합성 기를 나타내지 않거나 또는 함유하지 않고,

- L이 기 P-Sp-를 나타내지 않거나 또는 함유하지 않고,

- 화학식 I에서의 벤젠 고리 중 적어도 1개가, P-Sp-가 아니고, 중합성이 아니고, 바람직하게는 F, Cl, -CN 및 1 내지 25개, 특히 바람직하게는 1 내지 10개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬로부터 선택된 기 L에 의해 치환되고, 여기서 또한 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기가 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 여기서 또한 1개 이상의 H 원자가 F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 대체될 수 있고,

- 화학식 I에서의 벤젠 고리 중 적어도 1개가 1 또는 2개의 플루오린 원자에 의해 치환된 것들이다.

화학식 I의 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서, P¹, P², P³, Sp¹, Sp², Sp³, L 및 r은 화학식 I에 주어진 의미 또는 상기 및 하기 기재된 바와 같은 바람직한 의미 중 하나를 갖는다.

화학식 I1, I2 및 I3의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 I의 매우 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서, P¹, P² 및 P³은 화학식 I에 주어진 의미 또는 상기 및 하기 기재된 바와 같은 바람직한 의미 중 하나를 갖고, X는 각 경우에 동일하거나 상이하게 -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -O- 또는 단일 결합이고, m 및 n은 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고, 각각의 화학식에서 m 및 n 중 하나는 0이 아니다.

화학식 I의 추가의 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로부터 선택된다:

추가로 바람직한 것은 메타크릴레이트 기가 아크릴레이트 기에 의해 치환된, 상기 열거된 바와 같은 하위화학식 I1-1-1 내지 I5-8-1의 화합물이다.

화학식 I 및 그의 하위화학식의 화합물은 당업자에게 공지되어 있고 유기 화학의 표준 작업, 예컨대 예를 들어 문헌 [Houben-Weyl, Methoden der organi-schen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재되어 있는 방법에 의해 또는 그와 유사하게 제조될 수 있다. 삼중반응성의 반응성 메소겐을 제조하기에 적합한 방법은, 예를 들어 US 8,313,669에 개시되어 있다.

화학식 I의 화합물은, 예를 들어 상응하는 산, 산 유도체 또는 중합성 기 P 또는 P¹ ^,2,3을 함유하는 할로겐화 화합물을 사용한, 중합성 기 P 및 P¹ ^,2,3이 OH 기에 의해 대체되어 있는 상응하는 중간체의 에스테르화 또는 에테르화에 의해 합성될 수 있다.

반응식 1에 예시적으로 제시된 바와 같이, 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르 (여기서, Phe는 페닐렌을 나타내고, Sp¹ ^,2,3 및 A는 상기 주어진 의미를 갖고, "Acr"은 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 나타냄)는 염기, 예컨대 피리딘 또는 트리에틸 아민 및 4-(N,N-디메틸아미노)피리딘 (DMAP)의 존재 하의 상응하는 알콜과 산 유도체, 예컨대 예를 들어 (메트)아크릴로일 클로라이드 또는 (메트)아크릴산 무수물과의 에스테르화에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로, 에스테르는 탈수 시약의 존재 하의, 예를 들어 슈테글리히(Steglich)에 따라 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC), N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 (EDC) 또는 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 히드로클로라이드 및 DMAP를 사용한, 알콜과 (메트)아크릴산과의 에스테르화에 의해 제조될 수 있다.

<반응식 1>

중간체는 참고문헌에 기재되어 있는 공지된 방법에 따라 또는 그와 유사하게 합성될 수 있다.

화학식의 화합물 및 그의 중간체의 추가의 제조 방법은 하기 반응식에 예시적으로 제시된다.

<반응식 2>

화학식 I의 다른 화합물은 상기 기재된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.

PSA 디스플레이의 제조를 위해, 중합성 화합물은 전압의 인가와 함께 LC 디스플레이의 기판 사이에서 LC 매질 중 동일계내 중합에 의해 중합되거나 또는 (1개의 화합물이 2개 이상의 중합성 기를 함유하는 경우에) 가교된다. 중합은 1 단계로 수행될 수 있다. 또한, 선경사각을 생성시키기 위해 먼저 제1 단계에서 전압의 인가와 함께 중합을 수행한 다음, 후속적으로 전압의 인가 없이 제2 중합 단계에서 제1 단계에서 반응하지 않았던 화합물을 중합시키거나 또는 가교시키는 것 ("최종 경화")이 가능하다.

적합하고 바람직한 중합 방법은, 예를 들어 열 또는 광중합, 바람직하게는 광중합, 특히 UV 광중합이다. 여기서 1종 이상의 개시제를 임의로 첨가할 수도 있다. 중합에 적합한 조건 및 개시제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있고, 참고문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 광개시제 이르가큐어(Irgacure)651®, 이르가큐어184®, 이르가큐어907®, 이르가큐어369® 또는 다로큐어(Darocure)1173® (시바 아게(Ciba AG))이 자유-라디칼 중합에 적합하다. 개시제가 사용되는 경우에, 그의 비율은 바람직하게는 0.001 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.001 내지 1 중량%이다.

본 발명에 따른 중합성 화합물은 또한 개시제 없는 중합에 적합하며, 이는 상당한 이점, 예컨대 예를 들어 보다 낮은 재료 비용 및 특히 개시제 또는 그의 분해 산물의 가능한 잔류량에 의한 LC 매질의 보다 적은 오염을 동반한다. 중합은 따라서 또한 개시제의 첨가 없이 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 따라서 중합 개시제를 포함하지 않는다.

중합성 성분 A) 또는 LC 매질은, 예를 들어 저장 또는 수송 동안 RM의 바람직하지 않은 자발적 중합을 방지하기 위해 1종 이상의 안정화제를 또한 포함할 수 있다. 안정화제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있고, 참고문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, 이르가녹스(Irganox)® 시리즈 (시바 아게)로부터 상업적으로 입수가능한 안정화제, 예컨대 예를 들어 이르가녹스® 1076이 특히 적합하다. 안정화제가 사용되는 경우에, 그의 비율은 RM 또는 중합성 성분 A)의 총량을 기준으로 하여 바람직하게는 10-500,000 ppm, 특히 바람직하게는 50-50,000 ppm이다.

중합성 성분 A) 또는 LC 매질은, 예를 들어 트위스트 분자 구조를 유도하기 위해 1종 이상의 키랄 도펀트를 또한 포함할 수 있다. 키랄 도펀트의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있고, 참고문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 키랄 도펀트 R/S-811, R/S-1011, R/S-2011, R/S-3011, R/S-4011 또는 R/S-5011 (머크 카게아아(Merck KGaA))이 특히 적합하다. 키랄 도펀트가 사용되는 경우에, 그의 비율은 성분 A) 및 B) 둘 다를 포함하는 전체 LC 매질을 기준으로 하여 바람직하게는 0.001 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%이다.

추가의 바람직한 실시양태에서 LC 매질은 키랄 화합물을 함유하지 않는다.

바람직하게는 본 발명에 따른 LC 매질은 상기 및 하기 기재된 바와 같은 화학식 I의 1종 이상의 중합성 화합물 및 LC 호스트 혼합물로 본질적으로 이루어진다. 그러나, LC 매질 또는 LC 호스트 혼합물은, 바람직하게는 공단량체, 키랄 도펀트, 중합 개시제, 억제제, 안정화제, 계면활성제, 습윤제, 윤활제, 분산제, 소수성화제, 접착제, 유동 개선제, 소포제, 탈기제, 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료, 안료 및 나노입자를 포함하지만 이에 제한되지 않는 군으로부터 선택된 1종 이상의 추가의 성분 또는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

PSA 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 >0 내지 < 5 중량%, 특히 바람직하게는 >0 내지 < 1 중량%, 매우 특히 바람직하게는 0.01 내지 0.5 중량%의 중합성 화합물, 특히 화학식 I 및 그의 하위화학식의 중합성 화합물을 포함한다.

특히 바람직한 것은 본 발명에 따른 1, 2 또는 3종의 중합성 화합물을 포함하는 LC 매질이다.

또한 바람직한 것은 중합성 성분 (성분 A)이 본 발명에 따른 중합성 화합물만을 포함하는 것인 LC 매질이다.

또한 바람직한 것은 성분 B)가 네마틱 액정 상을 갖고, 바람직하게는 키랄 액정 상을 갖지 않는 LC 화합물 또는 LC 혼합물인 LC 매질이다.

또한 바람직한 것은 본 발명에 따른 비키랄 중합성 화합물, 및 성분 A) 및/또는 B)의 화합물이 비키랄 화합물로 이루어진 군으로부터만 선택된 것인 LC 매질이다.

또한 바람직한 것은 중합성 성분 또는 성분 A)가 1개의 중합성 기를 함유하는 본 발명에 따른 1종 이상의 중합성 화합물 (단일반응성) 및 2개 이상, 바람직하게는 2개의 중합성 기를 함유하는 본 발명에 따른 1종 이상의 중합성 화합물 (이중- 또는 다중반응성)을 포함하는 것인 LC 매질이다.

또한 바람직한 것은 중합성 성분 또는 성분 A)가 2개의 중합성 기를 함유하는 본 발명에 따른 중합성 화합물 (이중반응성)만을 포함하는 것인 PSA 디스플레이 및 LC 매질이다.

본 발명에 따른 LC 매질 중 중합성 성분 또는 성분 A)의 비율은 바람직하게는 > 0 내지 < 5%, 특히 바람직하게는 > 0 내지 < 1%, 매우 특히 바람직하게는 0.01 내지 0.5%이다.

본 발명에 따른 LC 매질 중 액정 성분 또는 성분 B)의 비율은 바람직하게는 95 내지 < 100%, 특히 바람직하게는 99 내지 <100%이다.

본 발명에 따른 중합성 화합물은 개별적으로 중합될 수 있지만, 본 발명에 따른 2종 이상의 중합성 화합물을 포함하는 혼합물, 또는 본 발명에 따른 1종 이상의 중합성 화합물 및 1종 이상의 추가의 중합성 화합물 ("공단량체") (바람직하게는 메소겐성 또는 액정성임)을 포함하는 혼합물을 중합시키는 것도 가능하다. 이러한 혼합물의 중합의 경우에, 공중합체가 형성된다. 본 발명은 또한 상기 및 하기 언급된 중합성 혼합물에 관한 것이다. 중합성 화합물 및 공단량체는 메소겐성 또는 비-메소겐성이며, 바람직하게는 메소겐성 또는 액정성이다.

바람직한 실시양태에서 LC 매질은 1개의 중합성 기만을 갖는 1종 이상의 중합성 화합물 (단일반응성) 및 2개 이상의 중합성 기를 갖는 1종 이상의 중합성 화합물을 함유한다.

또 다른 바람직한 실시양태에서 LC 매질은 2개 이상의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물만을 함유한다.

또 다른 바람직한 실시양태에서 LC 매질은 정확하게 3개의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물만을 함유한다.

또 다른 바람직한 실시양태에서 LC 매질은 화학식 I로부터 선택된, 매우 바람직하게는 정확하게 3개의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물만을 함유한다.

특히 PSA 디스플레이에 사용하기에 적합하고 바람직한 메소겐 공단량체는, 예를 들어 하기 화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:

P¹, P² 및 P³은 각각 서로 독립적으로 P¹에 대해 상기 및 하기 나타낸 의미 중 하나를 갖는 중합성 기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 옥세탄, 비닐, 비닐옥시 또는 에폭시드 기를 나타내고,

Sp¹, Sp² 및 Sp³은 각각 서로 독립적으로 Sp¹에 대해 상기 및 하기 나타낸 의미 중 하나를 갖는 단일 결합 또는 스페이서 기를 나타내고, 특히 바람직하게는 -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-O-, -(CH₂)_p1-CO-O-, -(CH₂)_p1-O-CO- 또는 -(CH₂)_p1-O-CO-O-를 나타내며, 여기서 p1은 1 내지 12의 정수이고, 여기서 또한 라디칼 P¹-Sp¹-, P¹-Sp²- 및 P³-Sp³- 중 1개 이상은 R^aa를 나타낼 수 있고, 단 존재하는 라디칼 P¹-Sp¹-, P²-Sp² 및 P³-Sp³- 중 적어도 1개는 R^aa가 아니고,

R^aa는 H, F, Cl, CN 또는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 C(R⁰)=C(R⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 여기서 또한 1개 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P¹-Sp¹-, 특히 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형, 임의로 모노- 또는 폴리플루오린화 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시 또는 알콕시카르보닐옥시 (여기서, 알케닐 및 알키닐 라디칼은 적어도 2개의 C 원자를 갖고, 분지형 라디칼은 적어도 3개의 C 원자를 가짐)에 의해 대체될 수 있고,

R⁰, R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 각 경우에 동일하거나 상이하게 H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,

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

X¹, X² 및 X³은 각각 서로 독립적으로 -CO-O-, -O-CO- 또는 단일 결합을 나타내고,

Z¹은 -O-, -CO-, -C(R^yR^z)- 또는 -CF₂CF₂-를 나타내고,

Z² 및 Z³은 각각 서로 독립적으로 -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂- 또는 -(CH₂)_n-을 나타내고, 여기서 n은 2, 3 또는 4이고,

L은 각 경우에 동일하거나 상이하게 F, Cl, CN 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형, 임의로 모노- 또는 폴리플루오린화 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시 또는 알콕시카르보닐옥시, 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 1을 나타낸다.

화학식 M1 내지 M28의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 M1 내지 M42의 화합물에서

는 바람직하게는

이고, 여기서 L은 각 경우에 동일하거나 또는 상이하게 상기 또는 하기 주어진 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, C(CH₃)₃, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, COOCH₃, COOC₂H₅, CF₃, OCF₃, OCHF₂, OC₂F₅ 또는 P-Sp-, 매우 바람직하게는 F, Cl, CN, CH₃, C₂H₅, OCH₃, COCH₃, OCF₃ 또는 P-Sp-, 보다 바람직하게는 F, Cl, CH₃, OCH₃, COCH₃ 또는 OCF₃, 특히 F 또는 CH₃이다.

상기 기재된 중합성 화합물 이외에도, 본 발명에 따른 LC 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질은 1종 이상, 바람직하게는 2종 이상의 저분자량 (즉, 단량체 또는 비중합) 화합물을 포함하는 LC 혼합물 ("호스트 혼합물")을 포함한다. 후자는 중합성 화합물의 중합에 사용되는 조건 하에서 중합 반응에 안정하거나 또는 비반응성이다. 원칙적으로, 통상의 VA 및 OCB 디스플레이에 사용하기에 적합한 임의의 LC 혼합물은 호스트 혼합물로서 적합하다. 적합한 LC 혼합물은 당업자에게 공지되어 있고, 참고문헌에 기재되어 있으며, 예를 들어 EP 1 378 557 A1에서의 VA 디스플레이에서의 혼합물 및 EP 1 306 418 A1 및 DE 102 24 046 A1에서의 OCB 디스플레이를 위한 혼합물이다.

화학식 I의 중합성 화합물 이외에도, 본 발명에 따른 LC 매질은 알케닐 기를 포함하는 1종 이상의 메소겐 또는 액정 화합물 ("알케닐 화합물")을 포함하며, 여기서 상기 알케닐 기는 바람직하게는 화학식 I의 중합성 화합물 또는 LC 매질에 함유된 다른 중합성 화합물의 중합에 사용되는 조건 하에서 중합 반응에 안정하다.

선행 기술로부터 공지된 반응성 메소겐에 비해, 이러한 LC 매질 중 화학식 I의 중합성 화합물은 개선된 특성, 예컨대 용해도, 반응성 또는 경사각 생성 능력을 나타낸다.

LC 매질은 바람직하게는

- 알케닐 기를 포함하는 1종 이상의 메소겐 또는 액정 화합물을 포함하는, 하기에 "LC 호스트 혼합물"로도 지칭된 액정 성분 B)

를 포함한다.

LC 호스트 혼합물은 바람직하게는 네마틱 LC 혼합물이고, 바람직하게는 키랄 LC 상을 갖지 않는다.

알케닐 화합물 내 알케닐 기는 바람직하게는, 특히 2 내지 25개의 C 원자, 특히 바람직하게는 2 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 시클릭 알케닐로부터 선택되며, 여기서 또한 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기는 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 여기서 또한 1개 이상의 H 원자는 F 및/또는 Cl에 의해 대체될 수 있다.

바람직한 알케닐 기는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 및 시클로헥세닐, 특히 에테닐 (비닐), 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 1,4-시클로헥센-1-일 및 1,4-시클로헥센-3-일이다.

LC 호스트 혼합물 (즉, 어떠한 중합성 화합물도 없음) 중 알케닐 기를 함유하는 화합물의 농도는 바람직하게는 5% 내지 100%, 매우 바람직하게는 20% 내지 60%이다.

알케닐 기를 갖는 1 내지 5종, 바람직하게는 1, 2 또는 3종의 화합물을 함유하는 LC 혼합물이 특히 바람직하다.

알케닐 기를 함유하는 메소겐 및 액정 화합물은 바람직하게는 하기 화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서, 개별 라디칼은 각 경우에 동일하거나 상이하게 각각 서로 독립적으로 하기 의미를 갖는다:

는

이고,

는

이고,

는

이고,

R¹¹은 2 내지 9개의 C 원자를 갖는 알케닐이거나, 또는 고리 X, Y 및 Z 중 적어도 1개가 시클로헥세닐을 나타내는 경우에는, 또한 R^d의 의미 중 하나이고,

R¹²는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고,

Z^x는 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH-CH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고,

L¹ ^-4는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂H, 바람직하게는 H, F 또는 Cl이고,

x는 1 또는 2이고,

z는 0 또는 1이다.

R²²는 바람직하게는 1 내지 8개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐이다.

LC 매질은 바람직하게는 말단 비닐옥시 기 (-O-CH=CH₂)를 함유하는 화합물, 특히 R¹¹ 또는 R¹²가 말단 비닐옥시 기 (-O-CH=CH₂)를 나타내거나 또는 함유하는 화학식 A 또는 B의 화합물을 포함하지 않는다.

바람직하게는, L¹ 및 L²는 F를 나타내거나, 또는 L¹ 및 L² 중 1개는 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타내고, L³ 및 L⁴는 F를 나타내거나, 또는 L³ 및 L⁴ 중 1개는 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타낸다.

화학식 AN의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알킬은 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알케닐 및 알케닐*는 각각 서로 독립적으로 2-7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타낸다. 알케닐 및 알케닐*는 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

화학식 AY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로부터 선택된다:

화학식 AN의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서, m은 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고, i는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, R^b1은 H, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타낸다.

하기 화합물이 특히 바람직하다:

화학식 AN1a1의 화합물이 가장 바람직하다.

화학식 AY의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로부터 선택된다:

상기 식에서, m 및 n은 각각 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고, i는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, R^b1은 H, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, 알케닐은 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

제1 바람직한 실시양태에서 LC 매질은 음의 유전 이방성을 갖는 화합물을 기재로 하는 LC 호스트 혼합물을 함유한다. 이러한 LC 매질은 PSA-VA 디스플레이에 사용하기에 특히 적합하다. 이러한 LC 매질 및 상응하는 LC 호스트 혼합물의 특히 바람직한 실시양태는 하기 섹션 a)-y)의 것들이다:

a) 화학식 CY 및/또는 PY의 1종 이상의 화합물을 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

a는 1 또는 2를 나타내고,

b는 0 또는 1을 나타내고,

는

를 나타내고, R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시를 나타내고,

Z^x 및 Z^y는 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH-CH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타내고,

L¹ ^-4는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F, CHF₂를 나타낸다.

바람직하게는, L¹ 및 L² 둘 다는 F를 나타내거나, 또는 L¹ 및 L² 중 1개는 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타내거나, 또는 L³ 및 L⁴ 둘 다는 F를 나타내거나, 또는 L³ 및 L⁴ 중 1개는 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타낸다.

화학식 CY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, a는 1 또는 2를 나타내고, 알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알케닐은 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다. 알케닐은 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

화학식 PY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알케닐은 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다. 알케닐은 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

b) 하기 화학식의 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:

는

를 나타내고,

는

를 나타내고,

R³ 및 R⁴는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-에 의해 대체될 수 있고,

Z^y는 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH-CH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타낸다.

화학식 ZK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알케닐은 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타낸다. 알케닐은 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

c) 하기 화학식의 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, 개별 라디칼은 각 경우에 동일하거나 또는 상이하게 하기 의미를 갖는다:

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

는

를 나타내고,

는

를 나타내고,

e는 1 또는 2를 나타낸다.

화학식 DK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알케닐 및 알케닐*는 각각 서로 독립적으로 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타낸다. 알케닐 및 알케닐*는 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

d) 하기 화학식의 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:

는

를 나타내고,

f는 0 또는 1을 나타내고,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고,

L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F, CHF₂를 나타낸다.

바람직하게는, 라디칼 L¹ 및 L² 둘 다는 F를 나타내거나, 또는 라디칼 L¹ 및 L² 중 1개는 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타낸다.

화학식 LY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R¹은 상기 나타낸 의미를 갖고, 알킬은 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고, v는 1 내지 6의 정수를 나타낸다. R¹은 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐, 특히 CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁, CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

e) 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, 알킬은 C₁ _-6-알킬을 나타내고, L^x는 H 또는 F를 나타내고, X는 F, Cl, OCF₃, OCHF₂ 또는 OCH=CF₂를 나타낸다. 특히 바람직한 것은 X가 F를 나타내는 것인 화학식 G1의 화합물이다.

f) 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, R⁵는 R¹에 대해 상기 나타낸 의미 중 하나를 갖고, 알킬은 C₁ _-6-알킬을 나타내고, d는 0 또는 1을 나타내고, z 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6의 정수를 나타낸다. 이들 화합물에서 R⁵는 특히 바람직하게는 C₁ _-6-알킬 또는 -알콕시 또는 C₂ _-6-알케닐이고, d는 바람직하게는 1이다. 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 상기 언급된 화학식의 1종 이상의 화합물을≥ 5 중량%의 양으로 포함한다.

g) 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

LC 혼합물 중 화학식 B1 내지 B3의 비페닐의 비율은 바람직하게는 적어도 3 중량%, 특히 ≥ 5 중량%이다.

화학식 B2의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 B1 내지 B3의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알킬*는 1-6개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼을 나타낸다. 본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 화학식 B1a 및/또는 B2c의 1종 이상의 화합물을 포함한다.

h) 하기 화학식의 1종 이상의 터페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, R⁵ 및 R⁶은 각각 서로 독립적으로 R¹에 대해 상기 나타낸 의미 중 하나를 갖고,

는

각각 서로 독립적으로

를 나타내고, 여기서 L⁵는 F 또는 Cl, 바람직하게는 F를 나타내고, L⁶은 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂, 바람직하게는 F를 나타낸다.

화학식 T의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R은 1-7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, R*는 2-7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고, m은 1 내지 6의 정수를 나타낸다. R*는 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

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

본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 화학식 T 및 그의 바람직한 하위화학식의 터페닐을 0.5 내지 30 중량%, 특히 1 내지 20 중량%의 양으로 포함한다.

특히 바람직한 것은 화학식 T1, T2, T3 및 T21의 화합물이다. 이들 화합물에서, R은 바람직하게는 각각 1-5개의 C 원자를 갖는 알킬, 또한 알콕시를 나타낸다.

터페닐은 바람직하게는 본 발명에 따른 혼합물의 Δn 값이 ≥ 0.1이 되는 경우에 혼합물에 사용된다. 바람직한 혼합물은 바람직하게는 화합물 T1 내지 T22의 군으로부터 선택된 화학식 T의 1종 이상의 터페닐 화합물 2-20 중량%를 포함한다.

i) 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, R¹ 및 R²는 상기 나타낸 의미를 갖고, 바람직하게는 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타낸다.

바람직한 매질은 화학식 O1, O3 및 O4로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한다.

k) 하기 화학식의 1종 이상의 화합물을 바람직하게는 > 3 중량%, 특히 ≥ 5 중량%, 매우 특히 바람직하게는 5-30 중량%의 양으로 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

는

를 나타내고,

R⁹는 H, CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇을 나타내고, (F)는 임의적 플루오린 치환기를 나타내고, q는 1, 2 또는 3을 나타내고, R⁷은 R¹에 대해 나타낸 의미 중 하나를 갖는다.

화학식 FI의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁷은 바람직하게는 직쇄 알킬을 나타내고, R⁹는 CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇을 나타낸다. 특히 바람직한 것은 화학식 FI1, FI2 및 FI3의 화합물이다.

l) 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, R⁸은 R¹에 대해 나타낸 의미를 갖고, 알킬은 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.

m) 예를 들어 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물과 같은 테트라히드로나프틸 또는 나프틸 단위를 함유하는 1종 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, R¹⁰ 및 R¹¹은 각각 서로 독립적으로 R¹에 대해 나타낸 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타내고, Z¹ 및 Z²는 각각 서로 독립적으로 -C₂H₄-, -CH=CH-, -(CH₂)₄-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃-, -CH=CH-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH=CH-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH₂- 또는 단일 결합을 나타낸다.

n) 하기 화학식의 1종 이상의 디플루오로디벤조크로만 및/또는 크로만을 바람직하게는 3 내지 20 중량%의 양, 특히 3 내지 15 중량%의 양으로 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R¹¹ 및 R¹²는 각각 서로 독립적으로 상기 나타낸 의미를 갖고,

고리 M은 트랜스-1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고,

Z^m은 -C₂H₄-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- 또는 -O-CO-이고,

c는 0 또는 1이다.

화학식 BC, CR 및 RC의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고, c는 1 또는 2이고, 알케닐 및 알케닐*는 각각 서로 독립적으로 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타낸다. 알케닐 및 알케닐*는 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

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

o) 하기 화학식의 1종 이상의 플루오린화 페난트렌 및/또는 디벤조푸란을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서, R¹¹ 및 R¹²는 각각 서로 독립적으로 상기 나타낸 의미를 갖고, b는 0 또는 1을 나타내고, L은 F를 나타내고, r은 1, 2 또는 3을 나타낸다.

화학식 PH 및 BF의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R 및 R'는 각각 서로 독립적으로 1-7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타낸다.

p) 하기 화학식의 1종 이상의 모노시클릭 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시를 나타내고,

바람직하게는, L¹ 및 L² 둘 다는 F를 나타내거나, 또는 L¹ 및 L² 중 1개는 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타낸다.

화학식 Y의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알콕시는 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알콕시 라디칼을 나타내고, 알케닐 및 알케닐*는 각각 서로 독립적으로 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타내고, O는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다. 알케닐 및 알케닐*는 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

화학식 Y의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, 알콕시는 바람직하게는 3, 4 또는 5개의 C 원자를 갖는 직쇄 알콕시를 나타낸다.

q) 본 발명에 따른, 특히 화학식 I 또는 그의 하위화학식의 중합성 화합물 및 공단량체 이외에, 말단 비닐옥시 기 (-O-CH=CH₂)를 함유하는 화합물을 포함하지 않는 LC 매질.

r) 바람직하게는 본 발명에 따른, 특히 화학식 I 또는 그의 하위화학식의 중합성 화합물로부터 선택된 1 내지 5종, 바람직하게는 1, 2 또는 3종의 중합성 화합물을 포함하는 LC 매질.

s) 전체로서의 혼합물 중 특히 화학식 I 또는 그의 하위화학식의 중합성 화합물의 비율이 0.05 내지 5%, 바람직하게는 0.1 내지 1%인 LC 매질.

t) 화학식 CY1, CY2, PY1 및/또는 PY2의 1 내지 8종, 바람직하게는 1 내지 5종의 화합물을 포함하는 LC 매질. 전체로서의 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각 경우에 2 내지 20%이다.

u) 화학식 CY9, CY10, PY9 및/또는 PY10의 1 내지 8종, 바람직하게는 1 내지 5종의 화합물을 포함하는 LC 매질. 전체로서의 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각 경우에 2 내지 20%이다.

v) 1 내지 10종, 바람직하게는 1 내지 8종의 화학식 ZK의 화합물, 특히 화학식 ZK1, ZK2 및/또는 ZK6의 화합물을 포함하는 LC 매질. 전체로서의 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 3 내지 25%, 특히 바람직하게는 5 내지 45%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각 경우에 2 내지 20%이다.

w) 전체로서의 혼합물 중 화학식 CY, PY 및 ZK의 화합물의 비율이 70% 초과, 바람직하게는 80% 초과인 LC 매질.

x) LC 호스트 혼합물이, 바람직하게는 화학식 CY, PY 및 LY (여기서, R¹ 및 R² 중 1개 또는 둘 다는 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타냄), 화학식 ZK 및 DK (여기서, R³ 및 R⁴ 중 1개 또는 둘 다는 2-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타냄), 및 화학식 B2 및 B3으로 이루어진 군으로부터 선택된, 매우 바람직하게는 화학식 CY15, CY16, CY34, CY32, PY15, PY16, ZK3, ZK4, DK3, DK6, B2 및 B3으로부터 선택된, 가장 바람직하게는 화학식 ZK3, ZK4, B2 및 B3으로부터 선택된, 알케닐 기를 함유하는 1종 이상의 화합물을 함유하는 것인 LC 매질. LC 호스트 혼합물 중 이들 화합물의 농도는 바람직하게는 2 내지 70%, 매우 바람직하게는 3 내지 55%이다.

y) 화학식 PY1 내지 PY8 중에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 1 내지 5종의 화합물, 매우 바람직하게는 화학식 PY2를 함유하는 LC 매질. 전체로서의 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 1 내지 30%, 특히 바람직하게는 2 내지 20%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각 경우에 1 내지 20%이다.

z) 화학식 T2의 1종 이상, 바람직하게는 1, 2 또는 3종의 화합물을 함유하는 LC 매질. 전체로서의 혼합물 중 이들 화합물의 함량은 바람직하게는 1 내지 20%이다.

제2의 바람직한 실시양태에서 LC 매질은 양의 유전 이방성을 갖는 화합물을 기재로 하는 LC 호스트 혼합물을 함유한다. 이러한 LC 매질은 PSA-OCB-, PSA-TN-, PSA-포지-VA-, PSA-IPS- 또는 PSA-FFS-디스플레이에 사용하기에 특히 적합하다.

하기 화학식 AA 및 BB의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 함유하며,

임의로 화학식 AA 및/또는 BB의 화합물에 추가로, 하기 화학식 CC의 1종 이상의 화합물을 함유하는, 상기 제2의 바람직한 실시양태의 LC 매질, 및 LC 호스트 혼합물이 특히 바람직하다.

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:

는 각각 서로 독립적으로 각 경우에 동일하거나 또는 상이하게

이고,

이고,

R²¹, R³¹, R⁴¹, R⁴²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 9개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 옥사알킬 또는 플루오로알킬 또는 2 내지 9개의 C 원자를 갖는 알케닐이고,

X⁰은 F, Cl, 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 할로겐화 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 할로겐화 알케닐 또는 알케닐옥시이고,

Z³¹은 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 -COO-, 트랜스-CH=CH- 또는 단일 결합이고,

Z⁴¹, Z⁴²는 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O-, -C≡C- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고,

L²¹, L²², L³¹, L³²는H 또는 F이고,

g는 1, 2 또는 3이고,

h는 0, 1, 2 또는 3이다.

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

화학식 AA의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, A²¹, R²¹, X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA에 주어진 의미를 갖고, L²³ 및 L²⁴는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이고, X⁰은 바람직하게는 F이다. 화학식 AA1 및 AA2의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 AA1의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미 중 하나를 갖고, X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA1에 주어진 의미를 갖고, L²³, L²⁴, L²⁵ 및 L²⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이고, X⁰은 바람직하게는 F이다.

화학식 AA1의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

화학식 AA2의 매우 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖고, X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA에 주어진 의미를 갖고, L²³, L²⁴, L²⁵ 및 L²⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이고, X⁰은 바람직하게는 F이다.

화학식 AA2의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 AA3의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖고, X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA3에 주어진 의미를 갖고, X⁰은 바람직하게는 F이다.

화학식 AA4의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, A³¹, A³², R³¹, X⁰, L³¹ 및 L³²는 화학식 BB에 주어진 의미를 갖고, X⁰은 바람직하게는 F이다. 화학식 BB1 및 BB2의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 BB1의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R³은 화학식 BB1에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖고, X⁰, L³¹ 및 L³²는 화학식 BB1에 주어진 의미를 갖고, X⁰은 바람직하게는 F이다.

화학식 BB1a의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R³은 화학식 BB1에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

화학식 BB1b의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁰은 화학식 BB2에서 R²¹에 대해 주어진 의미 중 하나를 갖고, X⁰, L³¹ 및 L³²는 화학식 BB2에 주어진 의미를 갖고, L³³, L³⁴, L³⁵ 및 L³⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이고, X⁰은 바람직하게는 F이다.

화학식 BB2의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

화학식 BB2b의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2c의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2d 및 BB2e의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2f의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2g의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2h의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2i의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB2k의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

화학식 BB1 및/또는 BB2의 화합물에 대안적으로 또는 추가로, LC 매질은 상기 정의된 바와 같은 화학식 BB3의 1종 이상의 화합물을 또한 포함할 수 있다.

화학식 BB3의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R³은 화학식 BB3에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게는, 상기 제2의 바람직한 실시양태에 따른 LC 매질은 화학식 AA 및/또는 BB의 화합물에 추가로, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 화학식 CC의 화합물의 군으로부터 선택된, -1.5 내지 +3 범위의 유전 이방성을 갖는 1종 이상의 유전적 중성 화합물을 포함한다.

화학식 CC의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁴¹ 및 R⁴²는 화학식 CC에 주어진 의미를 갖고, 바람직하게는 각각 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 플루오린화 알킬 또는 플루오린화 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알케닐, 알케닐옥시, 알콕시알킬 또는 플루오린화 알케닐을 나타내고, L⁴는 H 또는 F이다.

바람직하게는, 상기 제2의 바람직한 실시양태에 따른 LC 매질은 화학식 CC의 유전적 중성 화합물에 추가로 또는 대안적으로, 화학식 DD의 화합물의 군으로부터 선택된 -1.5 내지 +3 범위의 유전 이방성을 갖는 1종 이상의 유전적 중성 화합물을 포함한다.

상기 식에서, A⁴¹, A⁴², Z⁴¹, Z⁴², R⁴¹, R⁴² 및 h는 화학식 CC에 주어진 의미를 갖는다.

화학식 DD의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서, R⁴¹ 및 R⁴²는 화학식 DD에 주어진 의미를 갖고, R⁴¹은 바람직하게는 알킬을 나타내고, 화학식 DD1에서 R⁴²는 바람직하게는 알케닐, 특히 바람직하게는 -(CH₂)₂-CH=CH-CH₃을 나타내고, 화학식 DD2에서 R⁴²는 바람직하게는 알킬, -(CH₂)₂-CH=CH₂ 또는 -(CH₂)₂-CH=CH-CH₃을 나타낸다.

화학식 AA 및 BB의 화합물은 바람직하게는 전체로서의 혼합물 중 2% 내지 60%, 보다 바람직하게는 3% 내지 35%, 매우 특히 바람직하게는 4% 내지 30%의 농도로 본 발명에 따른 LC 매질에 사용된다.

화학식 CC 및 DD의 화합물은 바람직하게는 전체로서의 혼합물 중 2% 내지 70%, 보다 바람직하게는 5% 내지 65%, 보다 더 바람직하게는 10% 내지 60%, 매우 특히 바람직하게는 10% (바람직하게는 15%) 내지 55%의 농도로 본 발명에 따른 LC 매질에 사용된다.

상기 언급된 바람직한 실시양태의 화합물과 상기 기재된 중합된 화합물의 조합은 본 발명에 따른 LC 매질에서 낮은 역치 전압, 낮은 회전 점도 및 매우 우수한 저온 안정성과 동시에 일정하게 높은 투명점 및 높은 HR 값을 생성하고, PSA 디스플레이에서 특히 낮은 선경사각의 빠른 설정을 가능하게 한다. 특히, LC 매질은 선행 기술로부터의 매질에 비해 PSA 디스플레이에서 유의하게 단축된 응답 시간, 특히 또한 회색-음영 응답 시간을 나타낸다.

액정 혼합물은 바람직하게는 적어도 80K, 특히 바람직하게는 적어도 100K의 네마틱 상 범위, 및 20℃에서 250 mPa·s 이하, 바람직하게는 200 mPa·s 이하, 매우 바람직하게는 150 mPa·s 이하의 회전 점도를 갖는다.

본 발명에 따른 VA-유형 디스플레이에서, 스위치-오프 상태에서 LC 매질의 층에서의 분자는 전극 표면에 대해 수직으로 (호메오트로픽으로) 배향되거나, 또는 경사진 호메오트로픽 배향을 갖는다. 전극에 대한 전기 전압의 인가시에, 전극 표면에 대해 평행한 종방향 분자 축으로의 LC 분자의 재배향이 발생한다.

특히 PSA-VA 유형의 디스플레이에 사용하기 위한, 제1의 바람직한 실시양태에 따른 음의 유전 이방성을 갖는 화합물을 기재로 하는 본 발명에 따른 LC 매질은 20℃ 및 1 kHz에서 바람직하게는 -0.5 내지 -10, 특히 -2.5 내지 -7.5의 음의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

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

본 발명에 따른 OCB-유형 디스플레이에서, LC 매질의 층에서의 분자는 "휨" 배향을 갖는다. 전기 전압의 인가시에, 전극 표면에 대해 수직인 종방향 분자 축을 갖는 LC 분자의 재배향이 발생한다.

PSA-OCB 유형의 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 제2의 바람직한 실시양태에 따른 양의 유전 이방성을 갖는 화합물을 기재로 하는 것이고, 바람직하게는 20℃ 및 1 kHz에서 +4 내지 +17의 양의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

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

PSA-TN-, PSA-포지-VA-, PSA-IPS- 또는 PSA-FFS-유형의 디스플레이에 사용하기 위한 제2의 바람직한 실시양태에 따른 양의 유전 이방성을 갖는 화합물을 기재로 하는 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 20℃ 및 1 kHz에서 +2 내지 +30, 특히 바람직하게는 +3 내지 +20의 양의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

PSA-TN-, PSA-포지-VA-, PSA-IPS- 또는 PSA-FFS-유형의 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질에서의 복굴절률 Δn은 바람직하게는 0.07 내지 0.15, 특히 바람직하게는 0.08 내지 0.13이다.

본 발명에 따른 LC 매질은 당업자에게 공지되어 있고, 참고문헌에 기재되어 있는 추가의 첨가제, 예컨대 예를 들어 중합 개시제, 억제제, 안정화제, 표면-활성 물질 또는 키랄 도펀트를 또한 포함할 수 있다. 이들은 중합성이거나 비-중합성일 수 있다. 중합성 첨가제는 따라서 중합성 성분 또는 성분 A)로 여겨진다. 비-중합성 첨가제는 따라서 비-중합성 성분 또는 성분 B)로 여겨진다.

바람직한 실시양태에서 LC 매질은 1종 이상의 키랄 도펀트를 바람직하게는 0.01 내지 1%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 0.5%의 농도로 함유한다. 키랄 도펀트는 바람직하게는 하기 표 B로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터, 매우 바람직하게는 R- 또는 S-1011, R- 또는 S-2011, R- 또는 S-3011, R- 또는 S-4011 및 R- 또는 S-5011로 이루어진 군으로부터 선택된다.

또 다른 바람직한 실시양태에서 LC 매질은 바람직하게는 이전 단락에서 언급된 키랄 도펀트로부터 선택된 1종 이상의 키랄 도펀트의 라세미체를 함유한다.

또한, 예를 들어 0 내지 15 중량%의 다색성 염료, 또한 전도성을 개선하기 위한 나노입자, 전도성 염, 바람직하게는 에틸디메틸도데실암모늄 4-헥속시벤조에이트, 테트라부틸암모늄 테트라페닐보레이트 또는 크라운 에테르의 착염 (예를 들어, 문헌 [Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)] 참조), 또는 네마틱 상의 유전 이방성, 점도 및/또는 배향을 변형시키기 위한 물질을 LC 매질에 첨가하는 것이 가능하다. 상기 유형의 물질은, 예를 들어 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.

본 발명에 따른 LC 매질의 바람직한 실시양태 a)-z)의 개별 성분은 공지되어 있거나, 또는 그의 제조 방법은 참고문헌에 기재된 표준 방법을 기반으로 하기 때문에 관련 분야의 당업자에 의해 선행 기술로부터 용이하게 유도될 수 있다. 화학식 CY의 상응하는 화합물은, 예를 들어 EP-A-0 364 538에 기재되어 있다. 화학식 ZK의 상응하는 화합물은, 예를 들어 DE-A-26 36 684 및 DE-A-33 21 373에 기재되어 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 LC 매질은 통상의 방식 그 자체로, 예를 들어 상기 언급된 화합물 중 1종 이상을, 상기 정의된 바와 같은 1종 이상의 중합성 화합물, 및 임의로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합함으로써 제조된다. 일반적으로, 보다 적은 양으로 사용되는 성분의 목적한 양을, 유리하게는 승온에서 주요 구성성분을 구성하는 성분 중에 용해시킨다. 또한, 유기 용매, 예를 들어 아세톤, 클로로포름 또는 메탄올 중 성분의 용액을 혼합하고, 완전히 혼합한 후, 예를 들어 증류에 의해 용매를 다시 제거하는 것이 가능하다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 LC 매질의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 LC 매질이, 예를 들어 H, N, O, Cl, F가 상응하는 동위원소에 의해 대체된 화합물을 또한 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다.

본 발명에 따른 LC 디스플레이의 구조는 서두에 언급된 선행 기술에 기재된 바와 같은 PSA 디스플레이에 대한 통상적 기하구조에 상응한다. 돌기가 없는 기하구조, 특히 또한 컬러 필터측 상의 전극은 비구조화되고, TFT측 상의 전극만 슬롯을 갖는 것들이 바람직하다. PSA-VA 디스플레이에 특히 적합하고 바람직한 전극 구조는, 예를 들어 US 2006/0066793 A1에 기재되어 있다.

하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않으면서 설명한다. 그러나, 이는 당업자에게 바람직한 혼합물 개념을 바람직하게 사용되는 화합물 및 그의 각각의 농도 및 그의 서로와의 조합으로 제시한다. 또한, 실시예는 접근가능한 특성 및 특성 조합을 예시한다.

하기 약어가 사용된다:

(n, m, z: 각 경우에 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5 또는 6)

<표 A>

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 LC 매질은 표 A로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한다.

<표 B>

표 B는 본 발명에 따른 LC 매질에 첨가될 수 있는 가능한 키랄 도펀트를 제시한다.

LC 매질은 바람직하게는 0 내지 10 중량%, 특히 0.01 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%의 도펀트를 포함한다. LC 매질은 바람직하게는 표 B로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 도펀트를 포함한다.

<표 C>

표 C는 본 발명에 따른 LC 매질에 첨가될 수 있는 가능한 안정화제를 제시한다.

(여기서, n은 1 내지 12, 바람직하게는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8의 정수를 나타내고, 말단 메틸 기는 제시되지 않음).

LC 매질은 바람직하게는 0 내지 10 중량%, 특히 1 ppm 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 1 ppm 내지 1 중량%의 안정화제를 포함한다. LC 매질은 바람직하게는 표 C로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 안정화제를 포함한다.

<표 D>

표 D는 본 발명에 따른 LC 매질에서, 바람직하게는 반응성 메소겐 화합물로서 사용될 수 있는 예시적 화합물을 제시한다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 메소겐 매질은 표 D로부터의 화합물의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한다.

또한, 하기 약어 및 기호가 사용된다:

V₀ 20℃에서의 용량성 역치 전압 [V],

n_e 20℃ 및 589 nm에서의 이상 굴절률,

n_o 20℃ 및 589 nm에서의 정상 굴절률,

Δn 20℃ 및 589 nm에서의 광학적 이방성,

ε_⊥ 20℃ 및 1 kHz에서의 방향자에 대해 수직인 유전율,

ε_∥ 20℃ 및 1 kHz에서의 방향자에 대해 평행한 유전율,

Δε 20℃ 및 1 kHz에서의 유전 이방성,

cl.p., T(N,I) 투명점 [℃],

γ₁ 20℃에서의 회전 점도 [mPa·s],

K₁ 20℃에서의 "스플레이(splay)" 변형 탄성 계수 [pN],

K₂ 20℃에서의 "트위스트" 변형 탄성 계수 [pN],

K₃ 20℃에서의 "휨" 변형 탄성 계수 [pN].

달리 명확하게 언급되지 않는 한, 본원에서의 모든 농도는 중량 백분율 단위로 인용되고, 용매 없이 모든 고체 또는 액정 성분을 포함하는 상응하는 전체로서의 혼합물에 관한 것이다.

달리 명확하게 언급되지 않는 한, 본원에 나타낸 모든 온도 값, 예컨대 예를 들어 융점 T(C,N), 스멕틱 (S)에서 네마틱 (N) 상으로의 전이 T(S,N) 및 투명점 T(N,I)는 섭씨 도 (℃) 단위로 인용된다. m.p.는 융점을 나타내고, cl.p. = 투명점이다. 또한, C = 결정질 상태, N = 네마틱 상, S = 스멕틱 상 및 I = 등방성 상이다. 이들 기호 사이의 데이터는 전이 온도를 나타낸다.

각 경우에 달리 명확하게 나타내지 않는 한, 모든 물리적 특성은 문헌 ["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 결정되며 결정되었고, 20℃의 온도에 대해 적용되고, Δn은 589 nm에서 결정되고 Δε은 1 kHz에서 결정된다.

달리 명확하게 나타내지 않는 한, 본 발명에 대해 "역치 전압"은 프리데릭스(Freedericks) 역치로도 공지된 용량성 역치 (V₀)에 관한 것이다. 실시예에서, 광학 역치는 일반적으로 통상적인 바와 같이 10% 상대 콘트라스트 (V₁₀)에 대해 인용될 수도 있다.

달리 언급되지 않는 한, 상기 및 하기 기재된 바와 같은 PSA 디스플레이에서 중합성 화합물을 중합하는 방법은 LC 매질이 액정 상, 바람직하게는 네마틱 상을 나타내는 온도에서 수행되고, 가장 바람직하게는 실온에서 수행된다.

달리 언급되지 않는 한, 시험 셀을 제조하고 그의 전자광학적 및 다른 특성을 측정하는 방법은 하기 기재된 바와 같은 방법에 의해 또는 그와 유사하게 수행된다.

용량성 역치 전압의 측정에 사용되는 디스플레이는 25 μm 간격의 2개의 평면-평행 유리 외부 플레이트로 이루어지며, 이들 각각은 내부의 전극 층 및 상부의 러빙되지 않은 폴리이미드 배향 층을 갖고, 이는 액정 분자의 호메오트로픽 연부 배향을 생성한다.

경사각의 측정에 사용되는 디스플레이 또는 시험 셀은 4 μm 간격의 2개의 평면-평행 유리 외부 플레이트로 이루어지며, 이들 각각은 내부의 전극 층 및 상부의 폴리이미드 배향 층을 갖고, 여기서 2개의 폴리이미드 층은 서로에 대해 역평행으로 러빙되어, 액정 분자의 호메오트로픽 연부 배향이 생성된다.

중합성 화합물은 디스플레이 또는 시험 셀에서 사전지정된 시간 동안 규정된 강도의 UVA 광으로의 조사와 동시에 디스플레이에 인가되는 전압 (통상적으로 10 V 내지 30 V 교류, 1kHz)에 의해 중합된다. 실시예에서, 달리 나타내지 않는 한, 금속 할라이드 램프 및 100 mW/cm²의 강도가 중합에 사용된다. 강도는 표준 UVA 미터 (UVA 센서를 갖는 횐레 UV-미터 하이 엔드(Hoenle UV-meter high end))를 사용하여 측정된다.

경사각은 결정 회전 실험 (아우트로닉-멜허스(Autronic-Melchers) TBA-105)에 의해 결정된다. 낮은 값 (즉, 90° 각도로부터의 큰 편차)은 여기서 큰 경사에 상응한다.

VHR 값은 하기와 같이 측정된다: 0.3%의 중합성 단량체 화합물을 LC 호스트 혼합물에 첨가하고, 생성된 혼합물을 VA-VHR 시험 셀 (러빙되지 않은 VA-폴리이미드 배향 층, LC-층 두께 d

6 μm) 내에 도입한다. HR 값을 100℃에서 5분 후 1 V, 60 Hz, 64 μs 펄스에서의 UV 노출 전후에 측정한다 (측정 기기: 아우트로닉-멜허스 VHRM-105).

A) LC 호스트 혼합물

비교예 C1

네마틱 LC 호스트 혼합물 C1을 하기와 같이 배합하였다.

혼합물 C1은 알케닐 화합물을 함유하지 않았다.

실시예 1

네마틱 LC 호스트 혼합물 N1을 하기와 같이 배합하였다.

혼합물 N1은 알케닐 화합물 CC-3-V를 함유하였다.

실시예 2

네마틱 LC 호스트 혼합물 N2를 하기와 같이 배합하였다.

혼합물 N2는 알케닐 화합물 CC-3-V 및 CC-3-V1을 함유하였다.

실시예 3

네마틱 LC 호스트 혼합물 N3을 하기와 같이 배합하였다.

혼합물 N3은 알케닐 화합물 CC-3-V 및 CC-3-V1을 함유하였다.

실시예 4

네마틱 LC 호스트 혼합물 N4를 하기와 같이 배합하였다.

혼합물 N4는 알케닐 화합물 CC-3-V를 함유하였다.

실시예 5

네마틱 LC 호스트 혼합물 N5를 하기와 같이 배합하였다.

혼합물 N5는 알케닐 화합물 CC-3-V 및 CC-3-V1을 함유하였다.

B) 중합성 혼합물

각 경우에 비교예 C1 및 실시예 1 내지 4의 LC 호스트 혼합물 중 1종 각각에 표 2의 단량체 중 1종을 0.3 중량%의 농도로 첨가함으로써 중합성 혼합물을 제조하였다.

단량체의 구조를 표 1에 제시한다.

<표 1>

RM1 내지 RM6은 삼중반응성이고 1개 이상의 스페이서 기를 함유하는 본 발명에 따른 화학식 I의 삼중반응성 단량체를 나타내며, CRM1은 이중반응성인 비교 단량체를 나타내고, CRM2는 삼중반응성이지만 스페이서기를 함유하지 않는 비교 단량체를 나타낸다.

각각의 중합성 혼합물의 명칭 및 조성을 하기 표 2에 제시한다.

<표 2>

P11-P56은 화학식 I의 중합성 화합물 및 알케닐 화합물을 함유하는 본 발명에 따른 중합성 혼합물이다.

CP11-CP16은 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지만 알케닐 화합물을 함유하지 않는 비교 혼합물이다.

C11-C52는 알케닐 화합물을 함유하지만 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지 않는 비교 혼합물이다.

CC11 및 CC12는 화학식 I의 중합성 화합물 및 알케닐 화합물 어느 것도 함유하지 않는 비교 혼합물이다.

C) 사용 실시예

각각의 중합성 혼합물을 VA e/o 시험 셀 (역평행으로 러빙, VA-폴리이미드 배향 층, LC-층 두께 d

4 μm)에 삽입하였다. 시험 셀을 24 V_rms (교류)의 전압의 인가와 함께 제시된 시간 동안 100 mW/cm²의 강도를 갖는 UV 광으로 조사하여, 중합성 단량체 화합물의 중합을 유발하였다.

UV 노출 전후의 중합성 혼합물의 VHR 값을 상기 기재된 바와 같이 측정하였다. 결과를 표 3-8에 제시하였으며, 여기서 "선테스트"는 UV 스텝보다 더 낮은 자외선 강도로, 그러나 그보다 더 긴 노출 시간으로의 조사 스텝을 의미한다.

<표 3>

표 3은 알케닐-무함유 LC 호스트 혼합물 C1을 기재로 하는 중합성 비교 혼합물의 VHR을 제시한다. 중합성 혼합물 CP11-13 및 CP15는 중합성 혼합물 CC-11 및 CC12와 유사한, 높은 2h 선테스트 후 VHR을 갖는다.

<표 4>

표 4는 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N1을 기재로 하는 중합성 혼합물의 VHR을 제시한다. 본 발명에 따른 중합성 혼합물 P11-P13은 UV 및 선테스트 후에 가장 높은 VHR을 갖고, 그 다음은 본 발명에 따른 중합성 혼합물 P15, 및 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지 않는 중합성 비교 혼합물 C12이고, 이중반응성 중합성 화합물을 함유하는 중합성 비교 혼합물 C11은 가장 낮은 값을 나타낸다.

<표 5>

표 5는 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N2를 기재로 하는 중합성 혼합물의 VHR을 제시한다. 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 혼합물 P21-23은 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지 않는 중합성 혼합물 C21에 비해 매우 높고 안정한 UV 노출 후 VHR 값을 갖는다. 추가의 선테스트 후 VHR 값은 또한 C21에 비해 중합성 혼합물 P21-23의 경우에 보다 높다.

<표 6>

표 6은 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N3을 기재로 하는 중합성 혼합물의 VHR을 제시한다. 또한 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 혼합물 P31 및 P32는 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지 않는 중합성 혼합물 C31보다 더 높은 UV 및 선테스트 후 VHR을 갖는다.

<표 7>

표 7은 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N4를 기재로 하는 중합성 혼합물의 VHR을 제시한다. 또한 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 혼합물 P41 및 P42는 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지 않는 중합성 비교 혼합물 C41보다 더 높은 UV 부하 후 VHR을 갖는다.

<표 8>

표 8은 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N5를 기재로 하는 중합성 혼합물의 VHR을 제시한다. 또한 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 혼합물 P51 및 P52는 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지 않는 중합성 비교 혼합물 C51보다 더 높은 UV 부하 후 VHR을 갖는다.

중합 속도를 결정하기 위해, 시험 셀 내 비중합 RM의 잔류 함량 (중량% 단위)을 다양한 노출 시간 후에 HPLC에 의해 측정하였다. 상기 목적을 위해, 각 혼합물을 언급된 조건 하에서 시험 셀 내에서 중합하였다. 이어서, MEK (메틸 에틸 케톤)를 사용하여 혼합물을 시험 셀로부터 세정해내고, 측정하였다.

다양한 노출 시간 후의 혼합물 중 각 단량체의 잔류 농도를 표 9 및 10에 제시한다.

<표 9>

표 9는 알케닐-무함유 LC 호스트 혼합물 C1을 기재로 하는 중합성 비교 혼합물의 중합 후 잔류 RM 농도를 제시한다. 각각 삼중반응성 중합성 화합물 RM1, RM2 및 CRM2를 갖는 혼합물 CP11, CP12 및 CC12는 낮은 잔류 RM 농도를 갖고, 이중반응성 중합성 화합물 CRM1을 갖는 CC11보다 더 빠른 중합을 나타낸다.

<표 10>

표 10은 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N1을 기재로 하는 중합성 혼합물의 중합 후 잔류 RM 농도를 제시한다. 여기서, 본 발명에 따른 화학식 I의 삼중반응성 중합성 화합물 RM1, RM2 및 RM3을 갖는 혼합물 P11, P12 및 P13은 매우 낮은 잔류 RM 농도를 갖고, 빠른 중합을 나타낸다. 한편으로는, 또한 삼중반응성이지만 화학식 I의 화합물이 아닌 중합성 화합물 CRM2를 함유하는 중합성 혼합물 C12는 이중반응성 중합성 화합물 CRM1을 갖는 중합성 혼합물 CC11에 비해 어떠한 개선도 나타내지 않는다.

이는 본 발명에 따른 화학식 I의 삼중반응성 화합물 RM1, RM2 및 RM3이, 또한 삼중반응성이지만 화학식 I의 화합물이 아닌 화합물 CRM2 및 이중반응성 화합물 CRM1 둘 다에 비해, 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물에 사용되는 경우에 현저한 개선을 나타내는 것을 증명한다.

경사각을 UV 조사 전후에 결정 회전 실험 (아우트로닉-멜허스 TBA-105)에 의해 결정한다. 경사각 값을 표 11 내지 13에 제시한다.

<표 11>

표 11은 알케닐-무함유 LC 호스트 혼합물 C1을 기재로 하는 중합성 혼합물에서의 선경사각 생성을 제시한다.

<표 12>

표 12는 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N1을 기재로 하는 중합성 혼합물에서의 선경사각 생성을 제시한다.

<표 13>

표 13은 알케닐-함유 LC 호스트 혼합물 N5를 기재로 하는 중합성 혼합물에서의 선경사각 생성을 제시한다.

표 11-13으로부터, 본 발명에 따른 화학식 I의 중합성 화합물을 갖는 중합성 혼합물에서의 선경사각 생성은, 화학식 I의 중합성 화합물을 함유하지 않는 중합성 비교 혼합물에서의 선경사각 생성에 비해 적어도 유사하거나 또는 심지어 그보다 더 강한 것을 볼 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 중합성 혼합물에서의 예비경사 생성은 중합성 비교 혼합물에서보다 더 빠르다.

Claims

하기 화학식 I의 1종 이상의 중합성 화합물을 포함하고, 알케닐 기를 포함하는 1종 이상의 메소겐 또는 액정 (LC) 화합물을 추가로 포함하는 액정 매질.
<화학식 I>

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
m은 0 또는 1이고,
P¹, P², P³은 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 옥세탄으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
Sp¹, Sp², Sp³은 서로 독립적으로 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고, 여기서 Sp¹, Sp² 및 Sp³ 중 적어도 1개는 단일 결합이 아니고,
L은 P-Sp-, 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, 임의로 치환된 실릴, 5 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴, 또는 1 내지 25개, 또는 1 내지 10개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1개 이상의 비-인접 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 여기서 또한 1개 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있고, 여기서 Y¹은 할로겐, 6 내지 40개, 또는 6 내지 20개의 C 원자를 갖는 임의로 치환된 실릴 또는 아릴, 및 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시 또는 알콕시카르보닐옥시를 나타내고, 여기서 1개 이상의 H 원자는 F 또는 Cl에 의해 임의로 대체될 수 있고,
R⁰⁰ 및 R⁰⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
r은 0, 1, 2 또는 3이고,
R^x는 P-Sp-, H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 시클릭 알킬을 나타내고, 여기서 1개 이상의 비-인접 CH₂-기는 O- 및/또는 S-원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 임의로 대체되고, 여기서 1개 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 P-Sp-, 5 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의로 치환된 아릴, 아릴옥시, 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시에 의해 임의로 대체되고,
P는 P¹에 대해 주어진 의미 중 하나를 갖고,
Sp는 Sp¹ 또는 Sp²에 대해 주어진 의미 중 하나를 갖는다.
제1항에 있어서, 화학식 I의 화합물에서 단일 결합이 아닌 상기 기 Sp¹, Sp² 및 Sp³이 *-(CH₂)_p1-, *-(CH₂)_p2-O-(CH₂)_p3-, *-(CH₂)_p2-S-(CH₂)_p3-, *-(CH₂)_p2-NH-(CH₂)_p3-, *-(CH₂)_p1-O-, *-(CH₂)_p1-CO-, *-(CH₂)_p1-CO-O-, *-(CH₂)_p1-O-CO- 및
로 이루어진 군으로부터 선택되고,
여기서 별표 (*)는 각각의 중합성 기(들)에 대한 연결을 나타내고, p1은 1 내지 12의 정수이고, p2 및 p3은 서로 독립적으로 1 내지 6의 정수인 액정 매질.
제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 I의 화합물에서 벤젠 고리 중 적어도 1개가 1 또는 2개의 플루오린 원자에 의해 치환된 것인 액정 매질.
제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 I의 화합물이 하기 하위화학식으로부터 선택된 것인 액정 매질.

상기 식에서, P¹, P², P³, Sp¹, Sp², Sp³, L 및 r은 제1항 또는 제2항에 주어진 의미를 갖는다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 I의 화합물이 하기 하위화학식으로부터 선택된 것인 액정 매질.

상기 식에서, P¹, P² 및 P³은 제1항에 주어진 의미를 갖고, X는 각 경우에 동일하거나 상이하게 -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 단일 결합이고, m 및 n은 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고, m 및 n 중 하나는 0이 아니다.
제1항 또는 제2항에 있어서,
1종 이상의 중합성 화합물을 포함하며, 이들 중 적어도 1종은 제1항 또는 제2항의 화합물인 중합성 성분 A), 및
알케닐 기를 포함하는 1종 이상의 메소겐 또는 액정 화합물을 포함하는 액정 성분 B)
를 포함하는 액정 매질.
제6항에 있어서, 알케닐 기를 함유하는 상기 메소겐 또는 액정 화합물에서, 상기 알케닐 기가 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐, 시클로헥세닐, 에테닐 (비닐), 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 1,4-시클로헥센-1-일 및 1,4-시클로헥센-3-일로부터 선택된 것인 액정 매질.
제7항에 있어서, 성분 B 중 알케닐 기를 함유하는 화합물의 농도가 5% 내지 100%인 액정 매질.
제1항 또는 제2항에 있어서, 알케닐 기를 함유하는 메소겐 또는 액정 화합물이 하기 화학식으로부터 선택된 것인 액정 매질.

상기 식에서, 개별 라디칼은 각 경우에 동일하거나 상이하게 각각 서로 독립적으로 하기 의미를 갖는다:

는

이고,

는

이고,

는

이고,
R¹¹은 2 내지 9개의 C 원자를 갖는 알케닐이거나, 또는 고리 X, Y 및 Z 중 적어도 1개가 시클로헥세닐을 나타내는 경우에는, 또한 R¹²의 의미 중 하나이고,
R¹²는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고,
Z^x는 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH-CH₂O- 또는 단일 결합이고,
L^1-4는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂H이고,
x는 1 또는 2이고,
z는 0 또는 1이다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 알케닐 기를 함유하는 메소겐 또는 액정 화합물이 하기 화학식으로부터 선택된 것인 액정 매질.

상기 식에서, 알킬은 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알케닐 및 알케닐*는 각각 서로 독립적으로 2-7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼, CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 알케닐 기를 함유하는 메소겐 또는 액정 화합물이 하기 화학식으로부터 선택된 것인 액정 매질.

상기 식에서, 알킬은 1-6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알케닐 및 알케닐*는 각각 서로 독립적으로 2-7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼, CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 알케닐 기를 함유하는 메소겐 또는 액정 화합물이 하기 화학식으로부터 선택된 것인 액정 매질.

상기 식에서, m은 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고, i는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, R^b1은 H, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타낸다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 알케닐 기를 함유하는 메소겐 또는 액정 화합물이 하기 화학식으로부터 선택된 것인 액정 매질.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 화학식 CY 및/또는 PY의 1종 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질.

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
a는 1 또는 2를 나타내고,
b는 0 또는 1을 나타내고,

는

를 나타내고,
R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-에 의해 대체될 수 있고,
Z^x는 -CH=CH-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -O-, -CH₂-, -CH₂CH₂- 또는 단일 결합을 나타내고,
L^1-4는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F, CHF₂를 나타낸다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 화학식의 1종 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질.

상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:

는

를 나타내고,

는

를 나타내고,
R³ 및 R⁴는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 여기서 또한 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-에 의해 대체될 수 있고,
Z^y는 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF- 또는 단일 결합을 나타낸다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 명세서 식별번호 <0572>의 표 B로부터 선택된 1종 이상의 키랄 도펀트를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제1항 또는 제2항에 있어서, 명세서 식별번호 <0577> 내지 <0580>의 표 C로부터 선택된 1종 이상의 안정화제를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제1항 또는 제2항에 있어서, 중합성 화합물이 중합된 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제1항 또는 제2항에 있어서, LC 디스플레이, 또는 중합체 유지 배향 (PSA) 유형의 LC 디스플레이에서 사용되는 액정 매질.
제1항에 따른 액정 매질을 포함하는 LC 디스플레이.
제20항에 있어서, PSA 유형 디스플레이인 LC 디스플레이.
제21항에 있어서, PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PS-FFS, PSA-포지-VA 또는 PSA-TN 디스플레이인 LC 디스플레이.
제21항에 있어서, 적어도 1개의 기판이 광 투명성이고 적어도 1개의 기판이 1 또는 2개의 전극을 갖는, 2개의 기판 및 2개의 전극, 및 기판 사이에 위치한, 중합된 성분 및 저분자량 성분을 포함하는 액정 매질의 층을 갖는 LC 셀을 함유하며, 여기서 중합된 성분은 LC 셀의 기판 사이에서 액정 매질 중 1종 이상의 중합성 화합물을 중합함으로써 수득가능하고, 여기서 액정 매질은 제1항에 따른 액정 매질인 것을 특징으로 하는 LC 디스플레이.
제23항에 있어서, 중합은 전극에 전기 전압을 인가하면서 수행되는, LC 디스플레이.
제1항에 따른 액정 매질을 상기 및 하기 기재된 바와 같은 2개의 기판 및 2개의 전극을 갖는 LC 셀 내에 충전하는 단계, 및 중합성 화합물을 중합하는 단계를 포함하는, 제21항에 따른 LC 디스플레이의 제조 방법.
제25항에 있어서, 전극에 전기 전압을 인가하면서 중합하는 단계를 포함하는, LC 디스플레이의 제조 방법.
1종 이상의 비중합성 메소겐 또는 액정 화합물, 또는 알케닐 기를 포함하는 1종 이상의 메소겐 또는 액정 화합물을 포함하는 액정 성분 B)를, 제1항 또는 제2항에 정의된 바와 같은 1종 이상의 중합성 화합물, 및 임의로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합하는 단계를 포함하는, 제1항 또는 제2항에 따른 액정 매질의 제조 방법.