KR20010098942A - 전기-광학 디스플레이, 및 상기 디스플레이에 함유되는액정 매질 - Google Patents

전기-광학 디스플레이, 및 상기 디스플레이에 함유되는액정 매질 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1 내지 3의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질, 전기-광학 액정 디스플레이에서 이러한 매질의 용도, 및 이러한 액정 디스플레이, 특히 호메오트로픽성으로(homeotropically) 정렬된 액정 및 수평 전기장을 갖고 이러한 액정 매질을 함유하는 디스플레이에 관한 것이다.
상기 식에서,
R1, R2및 R3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 n-알킬 또는 n-알콕시, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 n-알킬 또는 n-알콕시이거나, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 알콕시알킬 또는 알케닐옥시, 바람직하게는 1E-알케닐, 비분지 알콕시알킬 또는 알케닐옥시, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 4의 1E-알케닐, 비분지 알콕시알킬 또는 알케닐옥시이고,
n1은 0 또는 1이고,
n2는 1 또는 2이고,
는또는

Description

전기-광학 디스플레이, 및 상기 디스플레이에 함유되는 액정 매질{ELECTRO-OPTICAL DISPLAY, AND LIQUID-CRYSTAL MEDIUM CONTAINED THEREIN}
본 발명은 활성 매트릭스-어드레싱된 액정 디스플레이(AMD 및 AM LCD), 특히 박막 트랜지스터(TFT) 또는 배리스터(varistor)의 활성 매트릭스를 사용하는 것에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 디스플레이에 사용하기 위한 액정 매질에 관한 것이다. 이러한 AMD는 여러 활성 전자 스위칭 요소를 사용할 수 있다. 가장 널리 퍼져있는 것은 3극 스위칭 요소를 사용하는 디스플레이이다. 이들은 또한 본 발명에 바람직하다. 이러한 3극 스위칭 요소의 예는 MOS(금속 산화물 규소) 트랜지스터, 또는 상기 언급된 TFT 또는 배리스터이다. TFT의 경우, 주로 규소 또는 카드뮴 셀레나이드인 여러 반도체 물질이 사용된다. 특히, 다결정성 규소 또는 무정형 규소가 사용된다. 3극 전자 스위칭 요소에 반해, 예를 들면 MIM(금속 절연체 금속) 다이오드, 고리 다이오드 또는 배면 결합 다이오드와 같은 2극 스위칭 요소의 매트릭스는 AMD에 사용될 수 있다. 또한 본 출원에 의해 제공되지만, 이들은 하기 상세하게 설명되는 바와 같이 AMD에 의해 달성되는 전기-광학 특성이 불량하기 때문에 바람직하지 않다.
이 유형의 액정 디스플레이에서, 액정은 광학 특성이 전압의 인가에 역으로 변화하는 유전체로서 사용된다. 매질로서 액정을 사용하는 전기-광학 디스플레이는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 이러한 액정 디스플레이는 여러 전기-광학 효과를 사용한다. 가장 일반적이고 통상적인 디스플레이는 TN 효과(비틀린 네마틱, 약 90°비틀린 네마틱 구조를 가짐), STN 효과(초비틀린 네마틱) 또는 SBE 효과(초비틀린 복굴절 효과)를 사용한다. 이러한 및 유사한 전기-광학 효과에서, 양성 유전 이방성(Δε)의 액정 매질이 사용된다.
양성 유전 이방성의 액정 매질을 요구하는 상기 언급된 전기-광학 효과 외에, 예를 들면 ECB 효과(전기 제어 복굴절) 및 그의 아형태 DAP(정렬상의 변형), VAN(수직 정렬 네마틱) 및 CSH(색 슈퍼 호메오트로픽(homeotropic))와 같은 음성 유전 이방성의 액정 매질을 사용하는 다른 전기-광학 효과가 있다.
최근에 사용이 증가하고 있는 IPS 효과(평면내 스위칭)는 사용되는 디스플레이 모드에 따라 유전적으로 양성 또는 유전적으로 음성인 매질에서 염료를 사용할 수 있는 게스트/호스트 디스플레이와 유사하게 유전적으로 양성 및 유전적으로 음성인 액정 매질을 둘 다 사용할 수 있다.
최근에 기술되는 전기-광학 효과(문헌[Kim, K.H., Park, S.B., Shim, J.-U., Chen, J. and Souk, J.H., International Display Workshop '97, p.175 ff.(1997), Lee, S.H., Kim, Y.H., Jung, T.K., Park, I.C., Lee, Y.H., Rho, B.G., Park, J.S. and Park, H.S., International Display Workshop '97, p. 9 ff.(1997) andLiu, W., Kelly, J. and Chen, J., SID 98 Digest, p.318-322(1998)])는 IPS 디스플레이의 장점인 내부디지탈 전극으로 불리는 단지 하나의 기판에서 전극의 사용과 VAN 디스플레이의 우수한 휘도, 관측각 의존성 및 응답 시간의 장점을 조합한다. 이 효과는 초기에 호메오트로픽성으로 정렬된 유전적으로 양성인 액정 매질을 사용한다. 전극은 액정층으로서 동일면에 있어서 액정층과 실질적으로 평행한 수평 전기장(HEF)을 형성한다.
이러한 디스플레이는 상기 언급된 VAN 디스플레이와 같이 그의 광학 지연이 액정층의 광학 지연에 순응하고 일반적으로 이것과 동일한 광학적으로 음성인 보상층을 사용한다.
상기 언급된 액정 디스플레이 및 유사한 효과를 사용하는 모든 액정 디스플레이에서 사용되는 액정 매질은 일반적으로 주로 및 일반적으로 대부분 상응하는 유전성 등방성을 갖는 액정 화합물, 즉 유전적으로 양성인 매질의 경우 양성 유전성 등방성의 화합물 및 유전적으로 음성인 매질의 경우 음성 유전 이방성의 화합물로 구성된다. 이에 대한 이유는 작동 전압이 일반적으로 이러한 효과를 사용하는 디스플레이를 포함하는 디스플레이에서 가능한 낮아야 하기 때문이다. 따라서, 일반적으로 주로 유전적으로 양성인 액정 화합물로 이루어지고 많아야 비교적 적은 양의 유전적으로 중성인 화합물을 함유하는 매우 큰 유전 이방성의 액정 매질을 사용한다.
개별적인 유형의 매질(유전적으로 양성 또는 유전적으로 음성)에서, 일반적으로 액정 디스플레이는 가장 낮은 가능한 어드레싱 전압을 가져야 하기 때문에,많아야 상당량의 유전적으로 중성인 액정 화합물이 전형적으로 사용된다. 이 이유로 인해, 매질의 유전 이방성에 대한 신호에 반대되는 유전 이방성을 갖는 액정 화합물은 일반적으로 매우 드물게 사용되거나 전혀 사용되지 않는다.
예외로 MIM 디스플레이(금속 절연체 금속)용 액정 매질이 있고(문헌[J.G. Simmons, Phys. Rev. Vol. 155 No. 3, pp. 657-660; K. Niwa et al., SID 84 Digest, pp. 304-307, June 1984]), 여기서 액정 매질은 박막 트랜지스터(TFD, 박막 다이오드)의 활성 매트릭스에서 어드레싱된다. 다이오드 스위칭의 비선형 특성 라인을 사용하는 이 유형의 어드레싱에서, 저장 커패시터는 TFT 디스플레이와는 반대로 액정 디스플레이 요소(픽셀)의 전극과 함께 하전될 수 없다. 따라서, 어드레싱 사이클 동안 전압 강하의 효과를 최소화하기 위해, 유전 상수의 가장 높은 가능한 기본값이 필요하다. 예를 들면 MIM-TN 디스플레이에서 사용되는 유전적으로 양성인 매질에서, 분자축에 수직인 유전 상수(ε⊥)는 픽셀의 기본 용량을 결정하기 때문에 가능한 한 커야 한다. 이를 위해, 국제 특허 공개공보 제 WO 93/01253 호, 유럽 특허원 제 0 663 502 호 및 독일 특허원 제 195 21 483 호에서와 같이, 음성 유전 이방성의 화합물은 유전적으로 양성인 화합물 외에 유전적으로 양성인 액정 매질에서 사용된다.
유럽 특허원 제 0 394 419 호는 선택적으로 유전적으로 음성인 화합물을 함유할 수 있는, 유전적으로 중성 및 유전적으로 양성인 액정 화합물을 기초로 한 활성 매트릭스를 위한 유전적으로 양성인 액정 매질을 제안한다.
종래의 액정 매질은 상대적으로 불량한 저온 안정성을 갖는다. 따라서, 네마틱 상은 종종 단지 -20℃로 연장되고 몇몇 경우에서 단지 0℃로 연장된다.
또한, 임계 전압(V10)은 동시에 비교적 높고, 종종 1.0 V보다 크고, 일반적으로 1.3 V보다 크다.
특히, 이들이 낮은 임계 전압을 가지는 경우, 대부분의 종래의 액정 매질은 △n에 대해 비교적 큰 값, 종종 0.11보다 큰 값, 종종 0.12보다 상당히 큰 값, 주로 0.10보다 큰 값을 갖는다.
그러나, 이러한 큰 △n 값은 약 0.32 ㎛의 전형적인 광학 지연 d·Δn을 갖는 VA HEF 디스플레이에 대해 특히 유리하지는 않다. 이러한 큰 Δn 값은 매우 작은 층 두께가 달성되는 것을 요구하고, 이것은 관찰되는 응답 시간에는 유리하나 생성 수율을 낮춘다.
지금까지, 매우 높은 극성, 즉 높은 Δε과 동시에 요구되는 비교적 작은 Δn 값을 달성하고자 하는 문제가 있다.
따라서, 종래의 매질의 단점을 갖지 않거나 적어도 상당히 감소된 범위로 단점을 갖고 동시에 호메오트로픽 가장자리 정렬과 함께 사용하기에 적합한 액정 매질에 대한 큰 요구가 있었고 현재도 존재한다.
이것은 본 발명에 따른 액정 매질을 사용하여 달성된다.
본 발명의 목적은 높은 Δε 및 비교적 작은 Δn 값을 갖는 액정 매질을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전기-광학 디스플레이는 하기 성분 a) 및 선택적으로 성분 b) 내지 f)를 포함하는 액정 매질을 포함한다:
a) 하기 화학식 1 내지 3의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 강한 양성인 화합물(들);
b) 하기 화학식 4의 하나 이상의 유전적으로 양성인 화합물(들);
c) 하기 화학식 5의 하나 이상의 유전적으로 양성인 화합물(들);
d) 하기 화학식 6의 하나 이상의 유전적으로 양성인 화합물(들);
e) 하기 화학식 7의 하나 이상의 유전적으로 중성인 화합물(들); 및
f) 하기 화학식 8의 하나 이상의 유전적으로 중성인 화합물(들).
화학식 1
화학식 2
화학식 3
상기 식에서,
R1, R2및 R3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 n-알킬 또는 n-알콕시, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 n-알킬 또는 n-알콕시이거나, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 알콕시알킬 또는 알케닐옥시, 바람직하게는 1E-알케닐, 비분지 알콕시알킬 또는 알케닐옥시, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 4의 1E-알케닐, 비분지 알콕시알킬 또는 알케닐옥시이고,
n1은 0 또는 1이고,
n3은 1 또는 2이고,
는또는이고,
X2는 F, Cl, OCF2H 또는 OCF3이고,
L21및 L22는 H 또는 F이고,
R4는 화학식 1의 R1과 동일하고,
Z41은 -CH2-CH2-, -CF2-O-, -O-CF2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고,
Z42는 -COO-, -CH2-CH2-, -CF2-O-, -O-CF2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO-, -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고,
X4는 F, Cl, OCF2H 또는 OCF3, 바람직하게는 F, OCF2H 또는 OCF3이고,
Y41및 Y42는 서로 독립적으로 H 또는 F이고,
X가 F인 경우, 바람직하게는 Y41및 Y42중 하나 이상이 F이고, 바람직하게는 Y41및 Y42둘 다가 F이고,
R5는 화학식 1의 R1과 동일하고,
Z51및 Z52는 서로 독립적으로 -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고,
는또는, 바람직하게는이고,
X5는 F, Cl, OCF2H 또는 OCF3, 바람직하게는 F, OCF2H 또는 OCF3이고,
n52는 0 또는 1이고,
n51은 1이고, n52가 1인 경우 또한 2이고,
R6은 화학식 1의 R1과 동일하고,
Z61및 Z62는 서로 독립적으로 -CH2-CH2-, -COO- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 단일 결합이고,
는또는바람직하게는이고,
는 서로 독립적으로바람직하게는이고,
n6은 0 또는 1, 바람직하게는 1이고,
R71및 R72는 서로 독립적으로 화학식 1의 R1과 동일하고,
Z71및 Z72는 서로 독립적으로 -COO-, -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 Z71및 Z72중 하나가 -COO-이거나 둘 다 -COO-가 아니고,
는 서로 독립적으로바람직하게는이고, 특히 바람직하게는 존재하는 경우 하나 이상이이고,
n71및 n72는 서로 독립적으로 0 또는 1이고,
R81및 R82는 서로 독립적으로 화학식 1의 R1과 동일하고,
Z81및 Z82는 서로 독립적으로 -COO-, -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 단일 결합이고,
는 서로 독립적으로이고, 바람직하게는 존재하는 경우 하나 이상이이고,
n81및 n82는 서로 독립적으로 0 또는 1이고,
화학식 8에서, 화학식 7의 화합물은 배제된다.
액정 매질은 바람직하게는 각각의 경우에서 하기 화학식 1a, 1b, 2i 내지 2iii, 3a 및 3b의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화학식, 바람직하게는 둘 이상의 상이한 화학식의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
상기 식에서,
파라미터들은 화학식 1 내지 3에서 상기 정의된 바와 같다.
화학식 2i의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 2ia 내지 2id의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 식에서,
R2는 화학식 2i에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 2ia 및/또는 2ic의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 2iia 내지 2iih의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 2ii의 화합물이다.
상기 식에서,
R2는 화학식 2ii에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 2iid의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 2iiia 내지 2iiic의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 2iii의 화합물이다.
상기 식에서,
R3은 화학식 2iii에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 2iiia의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 4i 내지 4iv의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 4의 화합물이다.
상기 식에서,
파라미터들은 화학식 4에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 4i 및/또는 4iv의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 4ia 내지 4if의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 4i의 화합물이다.
상기 식에서,
R4는 화학식 4i에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 R4가 바람직하게는 알케닐인 화학식 4ia, 화학식 4ib, 4ic 및/또는 4if의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 4iia 내지 4iie의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 4ii의 화합물이다.
상기 식에서,
R4는 화학식 4ii에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 4iia, 4iib 및/또는 4iid의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 4iiia 내지 4iiie의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 4iii의 화합물이다.
상기 식에서,
R4는 화학식 4iii에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 4iiia 및/또는 4iiib의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 4iva 내지 4ive의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 4iv의 화합물이다.
상기 식에서,
R4는 화학식 4iv에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 4ivc의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 5i 내지 5iii의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 5의 화합물이다.
상기 식에서,
파라미터들은 화학식 5에서 정의된 바와 같다.
바람직한 것은 하기 화학식 5ia 내지 5if의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 5i의 화합물이다.
상기 식에서,
R5는 화학식 5i에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 5ia, 5id 및/또는 5ie의 화합물, 매우 특히 바람직하게는 화학식 5ia의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 5iia 내지 5iid의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 5ii의 화합물이다.
상기 식에서,
R5는 화학식 5ii에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 5iib의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 5iiia 내지 5iiif의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 5iii의 화합물이다.
상기 식에서,
R5는 화학식 5iii에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 5iiib의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 6i 및 6ii의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 6의 화합물이다.
상기 식에서,
파라미터들은 화학식 6에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 6i의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 6ia 내지 6id의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 6i의 화합물이다.
상기 식에서,
R6은 화학식 6에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 6ia, 6ib 및/또는 6id이고, 매우 특히 바람직한 것은 화학식 6ia 및/또는 6id의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 6iia 및 6iib의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 6ii의 화합물이다.
상기 식에서,
R6은 화학식 6에서 정의된 바와 같다. 특히 바람직한 것은 화학식 6iia의 화합물이다.
바람직한 것은 하기 화학식 7i 내지 7iii의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 7의 화합물이다.
상기 식에서,
파라미터들은 화학식 7에서 정의된 바와 같다.
바람직한 것은 하기 화학식 7ia 내지 7id의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 7i의 화합물이다.
상기 식에서,
각각의 경우 서로 독립적으로,
n 및 m은 1 내지 7, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고,
l은 0 또는 1, 바람직하게는 0이고,
p 및 q는 각각 0 내지 3의 정수, 바람직하게는 0 또는 1이다.
바람직한 것은 하기 화학식 7iia 내지 7iif의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 7ii의 화합물이다.
상기 식에서,
R71및 R72는 화학식 7ii에서 정의된 바와 같다.
바람직한 것은 하기 화학식 7iiia 내지 7iiic의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 7iii의 화합물이다.
상기 식에서,
R71및 R72는 화학식 7iii에서 정의된 바와 같다.
바람직한 것은 하기 화학식 8i 내지 8iii의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 8의 화합물이다.
상기 식에서,
R81및 R82는 화학식 8에서 정의된 바와 같다.
바람직한 것은 하기 화학식 8ia 내지 8id의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 8i의 화합물이다.
상기 식에서,
각각의 경우 서로 독립적으로,
n 및 m은 1 내지 7, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고,
l은 0 또는 1, 바람직하게는 0이고,
p 및 q는 0 내지 3의 정수, 바람직하게는 0 또는 1이다.
바람직한 것은 하기 화학식 8iia 및 8iib의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화학식 8ii의 화합물이다.
상기 식에서,
R81및 R82는 화학식 8ii에서 정의된 바와 같다.
바람직한 것은 하기 화학식 8iiia 및 8iiib의 화합물로 구성된 군으로부터선택된 화학식 8iii의 화합물이다.
상기 식에서,
R81및 R82는 화학식 8iii에서 정의된 바와 같다.
제 1 바람직한 양태에서, 액정 매질은
a1) 하기 화학식 1 및 2의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 강한 양성인 화합물(들); 및
b1) 하기 화학식 4 내지 6의 유전적으로 양성인 화합물들 및 하기 화학식 7 및 8의 유전적으로 중성인 화합물들로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물(들)을 포함한다.
화학식 1
화학식 2
화학식 4
화학식 5
화학식 6
화학식 7
화학식 8
상기 식에서,
파라미터들은 상기 화학식에서 정의된 바와 같고,
Z2는 바람직하게는 -COO-이다.
이 양태의 제 1 바람직한 아양태에서, 액정 매질은
a11) 하기 화학식 1의, 바람직하게는 하기 화학식 1a 및 1b의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 강한 양성인 화합물(들), 특히 바람직하게는 각각의 경우에 하기 화학식 1a 및 하기 화학식 1b의 화합물 둘 다 중 하나 이상의 화합물(들); 및
b11) 하기 화학식 7의, 바람직하게는 하기 화학식 7i 내지 7iii의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 중성인 화합물(들)을 포함한다.
화학식 1
화학식 1a
화학식 1b
화학식 7
화학식 7i
화학식 7ii
화학식 7iii
상기 식에서,
파라미터들은 상기 화학식에서 정의된 바와 같다.
이 바람직한 아양태에서, 액정 매질은 바람직하게는 다음을 포함한다:
- 바람직하게는 20 % 내지 60 %, 특히 바람직하게는 30 % 내지 50 %의 총 농도로 화학식 1a 및 1b의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물(들) 및/또는
- 바람직하게는 10 % 내지 45 %, 특히 바람직하게는 15 % 내지 35 %, 매우 특히 바람직하게는 17 % 내지 26 %의 총 농도로 화학식 1a의 하나 이상, 바람직하게는 2 내지 5개의 화합물(들) 및/또는
- 바람직하게는 5 % 내지 30 %, 특히 바람직하게는 8 % 내지 22 %, 매우 특히 바람직하게는 10 % 내지 20 %의 총 농도로 화학식 1b의 하나 이상, 바람직하게는 2 내지 4개의 화합물(들) 및/또는
- 바람직하게는 40 % 내지 80 %, 특히 바람직하게는 50 % 내지 70 %의 총 농도로 화학식 7의 하나 이상, 바람직하게는 4 내지 10개의 화합물(들) 및/또는
- 바람직하게는 30 % 내지 70 %, 특히 바람직하게는 40 % 내지 60 %의 총 농도로 화학식 7i의 하나 이상, 바람직하게는 2 내지 6개의 화합물(들) 및/또는
- 바람직하게는 4 % 내지 30 %, 특히 바람직하게는 8 % 내지 20 %의 총 농도로 화학식 7ii의 하나 이상, 바람직하게는 2 내지 5개의 화합물(들) 및/또는
- 선택적으로, 바람직하게는 3 % 내지 20 %, 특히 바람직하게는 5 % 내지 15 %의 총 농도로 화학식 7iii의 하나 이상, 바람직하게는 2 내지 5개의 화합물(들).
이 바람직한 아양태에서, 액정 매질은 전체적으로 20 % 미만, 특히 바람직하게는 15 % 미만, 매우 특히 바람직하게는 10 % 미만, 가장 바람직하게는 5 % 미만의 화학식 1 및 7의 범주에 속하지 않는 화합물을 포함한다.
제 2 바람직한 아양태에서, 액정 매질은 하기 성분 a12) 및 선택적으로 성분 b12) 내지 e12)를 포함한다:
a12) 하기 화학식 2의, 바람직하게는 하기 화학식 2i 내지 2iii의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 특히 바람직하게는 화학식 2i의 하나 이상의 유전적으로 강한 양성인 화합물(들), 특히 바람직하게는 하기 화학식 2ia 내지 2id, 2iia 내지 2iie 및 2iiia 내지 2iiic의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 매우 특히 바람직하게는 화학식 2ia 및/또는 2ic, 선택적으로 추가로 2iid 및/또는 2iiia의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물(들);
b12) 하기 화학식 1 및 3의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 바람직하게는 하기 화학식 1a, 1b, 3a 및 3c의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 특히 바람직하게는 하기 화학식 1a 및 3a의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 강한 양성 화합물(들);
c12) 하기 화학식 4 및 5의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 양성인 화합물(들), 바람직하게는 하나 이상의 화학식 4 및 5의 하나 이상의 화합물, 특히 바람직하게는 각각의 경우 하나 이상의 화학식 4 및 화학식 5의 화합물;
d12) 하기 화학식 6의 하나 이상의 유전적으로 양성인 화합물(들); 및
e12) 하기 화학식 7 및 8의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 바람직하게는 화학식 7의 하나 이상의 유전적으로 중성인 화합물(들).
화학식 2
화학식 2i
화학식 2ii
화학식 2iii
화학식 2ia
화학식 2ib
화학식 2ic
화학식 2id
화학식 2iia
화학식 2iib
화학식 2iic
화학식 2iid
화학식 2iie
화학식 2iiia
화학식 1
화학식 3
화학식 1a
화학식 1b
화학식 3a
화학식 3b
화학식 4
화학식 5
화학식 6
화학식 7
화학식 8
상기 식에서,
파라미터들은 상기 화학식에서 정의된 바와 같다.
이 제 2 바람직한 아양태에서, 액정 매질은 바람직하게는 다음을 포함한다:
- 바람직하게는 10 % 내지 70 %, 특히 바람직하게는 20 % 내지 60 %, 매우 바람직하게는 25 % 내지 55 %의 총 농도로 화학식 2의, 바람직하게는 화학식 2a, 2c, 2iid 및 2iiia의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물(들) 및/또는
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 25 %, 특히 바람직하게는 2 % 내지 20 %, 매우 특히 바람직하게는 4 % 내지 15 %의 총 농도로 화학식 1의, 바람직하게는 화학식 1a의 하나 이상, 바람직하게는 1 내지 4개의 화합물(들) 및/또는
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 30 %, 특히 바람직하게는 5 % 내지 25 %, 매우 특히 바람직하게는 10 % 내지 20 %의 총 농도로 화학식 3, 바람직하게는 화학식 3a의 하나 이상, 바람직하게는 1 내지 3개의 화합물(들) 및/또는
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 80 %, 특히 바람직하게는 10 % 내지 75 %, 매우 바람직하게는 15 % 내지 70 %의 총 농도로 화학식 4 및 5의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 바람직하게는 필수적으로 하나 이상의 화학식 4 또는 5의, 특히 바람직하게는 필수적으로 화학식 4 및 5 둘 다의 하나 이상의, 바람직하게는 2 내지 5개의 화합물(들) 및/또는
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 49 %, 특히 바람직하게는 10 % 내지 45 %, 매우 바람직하게는 31 % 내지 39 %의 총 농도로 화학식 6의, 바람직하게는 화학식 6ia 및 6id의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상, 바람직하게는 1 내지 4개의 화합물(들) 및/또는
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 40 %, 특히 바람직하게는 3 % 내지 30%, 매우 바람직하게는 4 % 내지 21 %의 총 농도로 화학식 7 및 8의 화합물로부터 선택된, 바람직하게는 화학식 7의 하나 이상, 바람직하게는 4 내지 10개의 화합물(들).
이 바람직한 아양태에서, 액정 매질은 전체적으로 20 % 미만, 특히 바람직하게는 15 % 미만, 매우 특히 바람직하게는 10 % 미만, 가장 바람직하게는 5 % 미만의 화학식 1 내지 7의 범주에 속하지 않는 화합물을 포함한다.
이 바람직한 아양태에 따라, 액정 매질은 바람직하게는 다음을 포함한다:
- 바람직하게는 10 % 내지 50 %, 특히 바람직하게는 20 % 내지 40 %, 매우 바람직하게는 25 % 내지 35 %의 총 농도로 화학식 2의, 바람직하게는 화학식 2a, 2c, 2iid 및 2iiia의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 특히 바람직하게는 화학식 2ia의 하나 이상의 화합물(들),
- 선택적으로, 바람직하게는 필수적으로, 바람직하게는 1 % 내지 15 %, 특히 바람직하게는 2 % 내지 12 %, 매우 특히 바람직하게는 4 % 내지 9 %의 총 농도로 화학식 1, 바람직하게는 화학식 1a의 하나 이상, 바람직하게는 1 내지 3개의 화합물(들),
- 선택적으로, 바람직하게는 필수적으로, 바람직하게는 5 % 내지 25 %, 특히 바람직하게는 8 % 내지 19 %, 매우 특히 바람직하게는 11 % 내지 18 %의 총 농도로 화학식 3, 바람직하게는 화학식 3a의 하나 이상의 화합물, 즉
- 화학식 1 및 3의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 화학식 1 및 3 둘 다,
- 선택적으로, 바람직하게는 필수적으로, 바람직하게는 5 % 내지 25 %, 특히 바람직하게는 8 % 내지 19 %, 매우 바람직하게는 11 % 내지 18 %의 총 농도로 화학식 3, 바람직하게는 화학식 3a의 하나 이상의 화합물(들),
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 40 %, 특히 바람직하게는 20 % 내지 35 %, 매우 바람직하게는 23 % 내지 33 %의 총 농도로 화학식 5, 바람직하게는 화학식 5a 및/또는 화학식 5d의 하나 이상의 화합물, 및
- 선택적으로, 바람직하게는 필수적으로, 바람직하게는 0 % 내지 30 %, 특히 바람직하게는 3 % 내지 26 %, 매우 바람직하게는 5 % 내지 9 %의 총 농도로 화학식 7의, 바람직하게는 화학식 3i 내지 3iii의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물, 또는
- 바람직하게는 10 % 내지 50 %, 특히 바람직하게는 20 % 내지 40 %, 매우 바람직하게는 25 % 내지 35 %의 총 농도로 화학식 2의, 바람직하게는 화학식 2a 및 2c의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 특히 바람직하게는 화학식 2ia 또는 2ic의 하나 이상의 화합물,
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 30 %, 특히 바람직하게는 6 % 내지 24 %, 매우 바람직하게는 9 % 내지 14 %의 총 농도로 화학식 2d의 하나 이상의 화합물(들),
- 바람직하게는 40 % 내지 80 %, 특히 바람직하게는 45 % 내지 75 %, 매우 바람직하게는 60 % 내지 73 %의 총 농도로 화학식 4 및 5의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 화학식 4 및 5 둘 다, 및
- 선택적으로, 바람직하게는 0 % 내지 15 %, 특히 바람직하게는 1 % 내지 10 %, 매우 바람직하게는 3 % 내지 9 %의 총 농도로 화학식 7 및 8의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된, 바람직하게는 화학식 7의 하나 이상의 화합물.
본 발명에 따른 액정 매질이 화학식 4ia의 화합물을 포함하면, R4는 이들 화합물에서 바람직하게는 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, 비닐 또는 1E-프로페닐, 특히 바람직하게는 비닐 또는 1E-프로페닐이다.
적용 목적에 대해 비교적 높은 이들의 Δn으로 인해, 화학식 5의 화합물, 특히 화학식 5i 내지 5iii으로 구성된 군으로부터 선택된 화합물은 일반적으로 많아야 비교적 소량으로 사용된다. 이러한 화합물에서 예외는 화학식 5iii, 특히 화학식 5iiib이고, 이것은 이들의 높은 Δε 및 이들의 비교적 낮은 Δn으로 인해 비교적 많은 양으로 사용되고 바람직하게는 사용된다.
화학식 8의 화합물은 또한 비교적 높은 복굴절 값을 갖고 바람직하게는 많아야 전형적으로 10 % 이하, 바람직하게는 5 % 이하의 비교적 소량으로 사용된다.
더구나, 모든 바람직한 양태에 따른 액정 매질은 바람직하게는 화학식 7a 내지 7d, 7iia 내지 7iie, 7a 및 7b의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.
화학식 7ia
화학식 7ib
화학식 7ic
화학식 7id
화학식 7iia
화학식 7iib
화학식 7iic
화학식 7iid
화학식 7iie
화학식 7iiia
화학식 7iiib
상기 식에서,
n 및 m은 서로 독립적으로 1 내지 5이고,
o 및 p는 각각 둘 다 서로 독립적으로 0 내지 3이고,
R71및 R72는 상기 화학식에서 정의된 바와 같고,
페닐 고리는 선택적으로 불소화될 수 있다. R71은 바람직하게는 탄소수 1 내지 5, 특히 바람직하게는 1 내지 3의 n-알킬이고, R72는 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 n-알킬 또는 n-알콕시 또는 탄소수 2 내지 5의 알케닐이다. 이 중에서, 특히 바람직한 것은 화학식 7ia 내지 7id, 7iia 및 7iiib의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화합물이다.
액정 매질은 선택적으로 하기 화학식 8a 내지 8c의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R81및 R82는 각각 화학식 8에서 정의된 바와 같고,
페닐 고리는 선택적으로 불소화될 수 있다. R81은 바람직하게는 탄소수 1 내지 5, 특히 바람직하게는 1 내지 3의 n-알킬이고, R82는 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 n-알킬 또는 n-알콕시 또는 탄소수 2 내지 5의 알케닐이다. 이 중에서, 특히 바람직한 것은 화학식 8a 및 8c의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화합물이다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 각각의 경우 -20℃ 내지 65℃, 바람직하게는 -30℃ 내지 70℃, 매우 특히 바람직하게는 -40℃ 내지 80℃의 네마틱 상을 갖는다. 본원의 "네마틱 상을 갖는"이란 용어는 첫 번째로 스멕틱 상 및 결정화가 상응하는 온도에서 저온에서 관찰되지 않고 두 번째로 등명화가 네마틱 상으로부터 가열하는 동안 일어나지 않는 것을 의미한다. 저온에서의 시험은 상응하는 온도에서 유동 점도계에서 수행되고, 100시간 이상동안 전기-광학 용도에 적당한 층 두께를 갖는 시험 셀에서 보관에 의해 체크된다. 고온에서, 등명점은 모세관에서 통상적인 방법에 의해 측정된다.
본 발명에 따른 액정 매질은 비교적 낮은 광학 이방성 값을 추가의 특징으로 한다. 복굴절 값은 바람직하게는 0.050 내지 0.120, 특히 바람직하게는 0.065 내지 0.100, 매우 특히 바람직하게는 0.075 내지 0.090이다.
또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 1.5 V 이하, 바람직하게는 1.0 V 이하, 특히 바람직하게는 0.9 V 이하, 매우 특히 바람직하게는 0.8 V 이하의 작은 임계 전압 값을 갖는다.
개별적인 물성에 바람직한 이러한 값은 또한 각각의 경우에서 서로 조합된 경우에 또한 유지된다. 따라서, 본 발명에 따른 매질은 특히 다음의 특성 조합을 갖는다:
상, T/℃ Δn 임계 전압/V
본 발명에 따른 것 ≤-20 내지 ≥65 ≤0.095 ≤1.0
바람직한 것 ≤-30 내지 ≥70 ≤0.090 ≤0.9
특히 바람직한 것 ≤-40 내지 ≥80 ≤0.088 ≤0.8
"≤"은 이하를 나타내고, "≥"는 이상을 나타낸다.
특히 바람직하게는, 상기 언급된 바람직한 농도 범위는 또한 화합물의 이러한 바람직한 조합에 적용된다.
개별 화합물은 일반적으로 1 % 내지 25 %, 바람직하게는 2 % 내지 23 %, 특히 바람직하게는 3 % 내지 19 %의 농도로 사용된다.
화학식 1의 화합물의 총량에 대한 상기 언급된 제한에 독립적으로, 화학식 1a의 화합물은 이러한 액정 매질에서 1 % 내지 15 %, 바람직하게는 2 % 내지 14 %, 특히 바람직하게는 2 % 내지 8 %의 농도로 사용된다. 비교적 짧은 알킬 쇄, 특히 에틸 및 프로필을 갖는 화합물은 바람직하게는 비교적 긴 알킬 쇄, 특히 부틸, 펜틸 및 헵틸을 갖는 화합물보다 낮은 농도로 사용된다.
본 출원에서, "화합물들"이란 용어는 하나 및 다수의 화합물들 둘 다를 의미하고, 일반적으로 명칭 "화합물(들)"을 사용하여 구체적으로 강조된다.
본 출원에서, "유전적으로 양성인 화합물"이란 용어는 1.5보다 큰 Δε을 갖는 화합물을 의미하고, "유전적으로 중성인 화합물"이란 용어는 -1.5보다 크고 1.5보다 작은 Δε를 갖는 화합물을 의미하고, "유전적으로 음성인 화합물"이란 용어는 -1.5보다 작은 Δε를 갖는 화합물을 의미한다. 화합물의 유전 이방성은 액정 호스트에서 10 %의 화합물을 용해시키고 이 혼합물의 정전 용량을 각각 10 ㎛의 두께 및 호메오트로픽 및 균일한 표면 정렬을 갖는 하나 이상의 시험 셀에서 1 KHz에서 측정함으로써 측정된다. 측정 전압은 전형적으로 0.5 V 내지 1.0 V이나 언제나 개변 액정 혼합물의 용량 임계값 미만이다.
유전적으로 양성인 화합물을 위해 사용되는 호스트 혼합물은 ZLI-4792이고, 유전적으로 중성 및 유전적으로 음성인 화합물을 위해 사용되는 것은 ZLI-3086이고, 둘 다는 독일 메르크 카게아아(Merck KGaA)로부터 제조된다. 조사되는 개별 화합물에 대한 값은 조사되는 화합물의 첨가 및 사용되는 100 %의 화합물의 외삽후 호스트 혼합물의 유전 상수의 변화로부터 얻어진다.
본 출원에서 "임계 전압"이란 용어는 명백하게 달리 나타내지 않는 한 10 % 상대 콘트라스트에 대한 광학 임계값(V10)에 관한 것이다.
그러나, 음성 유전 이방성의 액정 혼합물에 관련하여, "임계 전압"이란 용어는 명백하게 달리 나타내지 않는 한 또한 프리더릭스(Freedericksz) 임계값으로 알려져 있는 용량 임계 전압(V0)을 위해 본 출원에 사용된다.
본 출원에서 모든 농도는 명백하게 달리 나타내지 않는 한 중량%로 주어지고, 전체적으로 상응하는 혼합물에 관한 것이다. 모든 물성은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 기술된 바와 같이 측정되고 명백하게 달리 나타내지 않는 한 20℃의 온도로 적용된다. Δn은 589 nm에서 측정되고, Δε은 1 KHz에서 측정된다. 임계 전압 및 기타 전기-광학 특성은 일본의 오츠카(Otsuka)로부터의 상업적인 측정 장치에서 백색광을 사용하여 독일 메르크 카게아아에서 제조된 시험 셀에서 측정되었다. 이를 위해, 셀은 액정의 Δn에 따라 사용되었고, 제 1 구치 앤드 태리(Gooch and Tarry) 투과 최소치에 상응하는 두께를 갖는다. 따라서, 셀의 광학 지연 d·Δn은 약 0.32 ㎛이었다. 셀은 개별 인접 문지름 방향에 수직인 편광자 투과 방향으로 소위 "통상적으로 백색 모드"에서 작동되었다. 특성 전압은 모두 수직 관찰로 측정되었다. 임계 전압은 10 % 상대 콘트라스트에 대한 V10으로서 주어지고, 중심 제한 전압은 50 % 상대 콘트라스트에 대한 V50으로서 주어지고, 포화 전압은 90 % 상대 콘트라스트에 대한 V90으로서 주어진다.
음성 유전 이방성을 갖는 액정 매질의 경우, 임계 전압은 레시틴에 의해 호메오트로픽성으로 정렬된 액체를 함유한 셀에서 용량 임계 전압 V0(또한, 프리더릭스 임계값으로서 공지되어 있음)으로서 측정되었다.
본 발명에 따른 액정 매질은 또한 필요한 경우 통상적인 양으로 추가의 첨가제 및 키랄 도펀트를 포함한다. 사용되는 이러한 첨가제의 양은 전체적으로 혼합물의 총량을 기준으로 0 % 내지 10 %, 바람직하게는 0.1 % 내지 6 %의 양이다. 사용되는 개별적인 화합물의 농도는 바람직하게는 0.1 % 내지 3 %이다. 이러한 및 유사한 첨가제의 농도는 액정 매질에서 액정 화합물의 농도 및 농도 범위가 주어지는 경우 고려되지 않는다.
조성물은 통상적인 방식으로 혼합된 다수의 화합물, 바람직하게는 3 내지 30개, 특히 바람직하게는 6 내지 20개, 매우 특히 바람직하게는 10 내지 16개의 화합물로 구성된다. 일반적으로 더 적은 양으로 사용되는 성분의 목적하는 양은 편리하게는 승온에서 주요 구성성분을 구성하는 성분에 용해된다. 선택된 온도가 주요 구성성분의 등명점 이상이면, 용해 조작의 완료는 특히 용이하게 관찰된다. 그러나, 예를 들면 예비혼합물을 사용하여 또는 소위 "멀티보틀 시스템(multibottle system)"으로부터 다른 통상적인 방법으로 액정 혼합물을 제조하는 것이 또한 가능하다.
적합한 첨가제에 의해, 본 발명에 따른 액정 상은 이들이 지금까지 개시된임의의 유형의 TN-AMD에서 사용될 수 있는 방식으로 개질될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않으면서 본 발명을 예시한다. 실시예에서, 액정 물질의 융점 T(C,N), 스멕틱(S)으로부터 네마틱(N) 상으로의 전이 T(S,N) 및 등명점 T(N,I)는 ℃로 주어진다. %는 중량 기준이다.
달리 나타내지 않는 한, 상기 및 하기 모든 %는 중량%이고, 물성은 명백하게 달리 나타내지 않는 한 20℃에서의 값이다.
본 출원에 주어진 모든 온도 값은 ℃이고, 모든 온도차는 명백하게 달리 나타내지 않는 한 상응하는 온도의 차이이다.
본 출원 및 하기 실시예에서, 액정 화합물의 구조는 두문자어에 의해 지시되고, 화학식으로의 변형은 하기 표 1a 내지 1c 및 표 2a 내지 2g에 따라 이루어진다. 모든 라디칼 CnH2n+1및 CmH2m+1은 각각 탄소수 n 및 m의 직쇄 알킬 라디칼이다. 표 2a 내지 2g의 부호는 자명하다. 표 1a 내지 1c에서, 모 구조에 대한 두문자어 만이 주어진다. 각각의 경우에서, 모 구조의 두문자어는 다음과 같고, 하이픈에 의해 나누어지고, 치환체 R1, R2, L1및 L2에 대한 부호가 주어진다.
실시예
하기 실시예는 제한하지 않으면서 본 발명을 예시하고자 한다. 상기 및 하기에서, %는 중량%이다. 모든 온도는 ℃로 주어진다. Δn은 광학 이방성(589 nm, 20℃)이고, Δε은 유전 이방성(1 KHz, 20℃)이고, H.R.은 전압 보유비(100℃에서, 오븐에서 5분 후, 1 V)이고, 임계 전압, 미드-그레이(mid-grey) 전압 및 포화 전압인 V10, V50및 V90은 각각 20℃에서 측정되었다.
실시예 1
액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크(cross-talk)가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 2
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 3
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 4
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 5
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 6
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 7
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 8
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
실시예 9
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 낮은 관측각 의존성을 가지면서 우수한 콘트라스트를 갖고, 인접한 온 및 오프 픽셀 사이에 크로스-토크가 실제적으로 발생하지 않았다.
비교 실시예 1
실시예 1에서와 같이, 액정 매질을 TFT 어드레싱을 갖는 VA HEF 디스플레이에 도입하였다. 이 디스플레이는 Δε이 너무 작기 때문에 우수한 콘트라스트를 갖지 못한다. 본 발명의 혼합물의 포화 전압 V90과 다른 실시예의 것과의 비교로부터 콘트라스트의 포화 값에 도달하기 위해 요구되는 구동 전압은 대부분의 용도에서 너무 높았던 것이 이미 명백하다.
본 발명의 액정 매질은 높은 Δε 및 비교적 작은 Δn 값을 가져서 호메오트로픽 가장자리 정렬과 함께 사용하기에 적합한다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1 내지 3의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 강한 양성인 화합물을 포함하는 액정 매질을 함유함을 특징으로 하는 전기-광학 디스플레이:
    화학식 1
    화학식 2
    화학식 3
    상기 식에서,
    R1, R2및 R3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 n-알킬 또는 n-알콕시, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 n-알킬 또는 n-알콕시이거나, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 알콕시알킬 또는 알케닐옥시, 바람직하게는 1E-알케닐, 비분지 알콕시알킬 또는 알케닐옥시, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 4의 1E-알케닐, 비분지 알콕시알킬 또는 알케닐옥시이고,
    n1은 0 또는 1이고,
    n2는 1 또는 2이고,
    는또는이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하기 화학식 4의 유전적으로 양성인 화합물 하나 이상 및 하기 화학식 5의 유전적으로 양성인 화합물 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 액정 매질:
    화학식 4
    화학식 5
    상기 식에서,
    R4는 제 1 항에서 정의된 화학식 1의 R1과 동일하고,
    Z41은 -CH2-CH2-, -CF2-O-, -O-CF2- 또는 단일 결합이고,
    Z42는 -COO-, -CH2-CH2-, -CF2-O-, -O-CF2- 또는 단일 결합이고,
    X4는 F, Cl, OCF2H 또는 OCF3, 바람직하게는 F이고,
    Y41및 Y42는 서로 독립적으로 H 또는 F이고, X가 F인 경우, 바람직하게는 Y41및 Y42중 하나 이상이 F이고,
    R5는 제 1 항에서 정의된 화학식 1의 R1과 동일하고,
    Z51및 Z52는 서로 독립적으로 -CH2-CH2- 또는 단일 결합이고,
    는또는, 바람직하게는이고,
    n52는 0 또는 1이고,
    n51은 1이고, n52가 1인 경우 또한 2이다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 항에 정의된 화학식 1의 화합물 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 액정 매질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 정의된 화학식 3의 유전적으로 양성인 화합물 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 액정 매질.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 6의 유전적으로 양성인 화합물 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 액정 매질:
    화학식 6
    상기 식에서,
    R6은 제 1 항에서 정의된 화학식 1의 R1과 동일하고,
    Z61및 Z62는 서로 독립적으로 -CH2-CH2-, -COO- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 단일 결합이고,
    는또는바람직하게는이고,
    는 서로 독립적으로바람직하게는이고,
    n6은 0 또는 1, 바람직하게는 1이다.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 7 및 8의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전적으로 중성인 화합물을 포함함을 특징으로 하는 액정 매질:
    화학식 7
    화학식 8
    상기 식에서,
    R71및 R72는 서로 독립적으로 제 1 항에서 정의된 화학식 1의 R1과 동일하고,
    Z71및 Z72는 서로 독립적으로 -COO-, -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 Z71및 Z72중 하나가 -COO-이거나 둘 다가 -COO-가 아니고,
    는 서로 독립적으로바람직하게는이고, 특히 바람직하게는 존재하는 경우 하나 이상이이고,
    n71및 n72는 서로 독립적으로 0 또는 1이고,
    R81및 R82는 서로 독립적으로 제 1 항에서 정의된 화학식 1의 R1과 동일하고,
    Z81및 Z82는 서로 독립적으로 -COO-, -CH2-CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 단일 결합이고,
    는 서로 독립적으로이고, 바람직하게는 존재하는 경우 하나 이상이이고,
    n81및 n82는 서로 독립적으로 0 또는 1이다.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    액정 매질의 총량을 기준으로 하여, 화학식 1의 화합물 20 % 내지 50 %, 화학식 7의 화합물 50 % 내지 75 % 및 화학식 1 및 7의 범주에 속하지 않는 다른 화합물 하나 이상 0 % 내지 10 %를 포함함을 특징으로 하는 액정 매질.
  8. 전기-광학 디스플레이에서의 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 함유하는 전기-광학 디스플레이.
  10. 제 9 항에 있어서,
    실질적으로 수평인 전기장을 갖는 VA 디스플레이인 디스플레이.
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