KR20040010703A

KR20040010703A - 유체 결정성 매질 및 고비틀림 액정 표시 소자

Info

Publication number: KR20040010703A
Application number: KR10-2003-7016304A
Authority: KR
Inventors: 수에르만줄리아네; 타우거벡안드레아스; 키르쉬피에르; 파울루트데틀레프
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2004-01-31
Also published as: WO2002100979A1; DE10221751A1; JP2004532345A; CN1283750C; CN1516730A; US20040173775A1

Abstract

본 발명은 고비틀림 액정 매질, 이의 전기광학용 용도, 및 상기 매질을 함유하는 표시 장치에 관한 것이다.

Description

유체 결정성 매질 및 고비틀림 액정 표시 소자{FLUID CRYSTALLINE MEDIUM AND HIGH-TORSION LIQUID CRYSTALLINE DISPLAY DEVICE}

액정 디스플레이는 종래 기술로부터 공지되어 있다. 대부분의 통상적인 표시 소자는 샤트-헬프리치(Schadt-Helfrich) 효과에 기초하며 비틀린 네마틱(nematic) 구조, 예컨대 90°의 전형적인 비틀림 각을 갖는 TN(비틀린 네마틱) 셀 및 180 내지 270°의 전형적인 비틀림 각을 갖는 STN(초비틀린 네마틱) 셀을 갖는 액정 매질을 함유한다. 또한, 강유전성 액정 디스플레이는 비틀린 스멕틱(smectic) 구조를 갖는 액정 매질을 함유하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 디스플레이에서, 비틀린 구조는 하나 이상의 키랄 도판트를 네마틱 또는 스멕틱 액정 매질에 첨가시킴으로써 통상적으로 달성된다.

또한, 액정 디스플레이는 키랄 네마틱 또는 콜레스테릭(cholesteric) 구조를 갖는 액정(LC) 매질을 함유하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 매질은 TN 및 STN셀로부터의 매질보다 상당히 높은 비틀림을 갖는다.

콜레스테릭 액정은 원형으로 편광된 광의 선택적 반사, 콜레스테릭 나선의 방향성에 상응하는 광 벡터의 회전 방향을 나타낸다. 반사 파장(λ)은 하기 수학식 1에 따라 콜레스테릭 나선형 피치(p) 및 콜레스테릭 액정의 평균 복굴절율(n)로부터 산출될 수 있다.

"키랄 네마틱"과 "콜레스테릭"이라는 용어는 종래기술 분야에서 동시에 사용된다. "키랄 네마틱"은 나선형으로 비틀린 슈퍼구조를 유도하는 광학 활성 성분으로 도핑된 네마틱 호스트 혼합물로 이루어진 LC 물질을 의미하기도 한다. 반대로, "콜레스테릭"은 종종 키랄 LC 물질, 예컨대 콜레스테릴 유도체를 의미하며 이는 "천연" 나선형으로 비틀린 콜레스테릭 상을 갖는다. 또한 상기 두 용어는 나란히 동일한 것을 의미하는 것으로 사용된다. 본 출원에서는, 전술한 유형의 LC 물질이 "콜레스테릭"으로서 지칭되며 이 용어가 "키랄 네마틱" 및 "콜레스테릭"의 광범위한 의미를 포함하는 것으로 의도된다.

대부분의 통상적인 콜레스테릭 액정(CLC) 디스플레이는 SSCT(표면 안정화된 콜레스테릭 텍스처) 및 PSCT(중합체 안정화된 콜레스테릭 텍스처) 디스플레이이다.

SSCT 및 PSCT 디스플레이는, 통상적으로 예컨대 초기 상태에서 특정 파장의 광을 반사하는 평면 구조를 나타내고 전기적 교대 전류 펄스를 인가시킴으로써 초점성 원추형 광산란 구조로 변환될 수 있으며, 또한 반대로도 이와 마찬가지인 CLC매질을 함유한다.

이러한 디스플레이는 쌍안정성이며, 즉 개개의 상태가 전기장을 스위칭 오프한 후 유지되며 단지 전기장을 재인가시킴으로써 초기 상태로 되돌아간다. 따라서, 픽셀은 짧은 전압 펄스에 의해, 반대로는 예컨대 어스레싱(addressing)된 픽셀에서의 LC 매질이 전기장을 스위칭 오프한 후 초기 상태로 즉시 되돌아가는 전기광학 TN 또는 STN 디스플레이에 의해 생성될 수 있으며, 따라서 이는 어드레싱 전압이 영구 픽셀을 생성시키도록 유지하는데 있어 필수적이다.

더 높은 전압 펄스가 인가된 경우, CLC 매질은 전압이 빠르게 스위칭 오프될 때 2차원 상태로 완화되거나 전압이 서서히 스위칭 오프될 때 초점성 원추형 상태로 완화되는 수직 투명 상태로 이동된다.

SSCT 디스플레이에서, 초기 상태에서의 CLC 셀에서의 CLC 매질의 평면 배열은 예컨대 셀 벽의 표면 처리에 의해 달성된다. PSCT 디스플레이에서, CLC 매질은 개별 어드레싱된 상태에서 CLC 매질의 구조를 안정화시키는 상-분리 중합체 또는 망상 중합체를 추가로 포함한다.

예를 들어, WO 92/19695 호 및 미국 특허 제 5,384,067 호는 포지티브 유전 이방성을 갖는 CLC 물질을 액정 물질중에 분산된 상-분리 망상 중합체의 10중량% 이하로 함유하는 PSCT 디스플레이를 기재하고 있다. 예컨대, 미국 특허 제 5,453,863 호는 포지티브 유전 이방성을 갖는 중합체-부재 CLC 물질을 함유하는 SSCT 디스플레이를 기재하고 있다.

CLC 디스플레이는 일반적으로 후광을 필요로 하지 않는다. 평면 상태에서,픽셀에서의 CLC 매질이 상기 수학식 1에 따른 특정 파장의 광의 선택적 반사를 나타내므로 화소는 반사 색상에 따라, 예컨대 흑색 배경 상에 나타난다. 반사 색상은 초점성 원추형 산란 또는 수직 투명 상태로의 전이시 사라진다.

상기 이유에 의해, CLC 디스플레이는 TN 또는 STN 디스플레이보다 전력을 현저히 덜 소비한다. 더욱이, 이들은 임의의 경우 산란 상태에서 낮은 시야각 의존성을 나타낸다. 또한 TN 디스플레이와 같은 능동-매트릭스 어드레싱을 요구하지 않지만 간단해진 다중 또는 수동-매트릭스 방식으로 작동될 수 있다.

전술한 디스플레이를 위한 CLC 매질은 예컨대 고도로 비틀린 키랄 도판트로 네마틱 LC 매질을 도핑시킴으로써 제조될 수 있다. 콜레스테릭 나선형의 피치(p)는 이어서 하기 수학식 2에 따라 키랄 도판트의 농도(c) 및 나선형 비틀림력(HTP)으로부터 산출될 수 있다.

다르게는, 2개 이상의 도판트가 사용되어 예컨대 개별 도판트의 HTP의 온도 의존성을 보상함으로써 CLC 매질의 나선형 피치 및 반사 파장의 저온 의존성을 달성할 수 있다.

전술한 CLC 디스플레이에 사용하는 경우, 키랄 도판트는 저온 의존성과 함께 매우 높은 비틀림력, 높은 안정성 및 액정 호스트 상에서의 우수한 용해성을 나타내어야 한다. 더욱이, 이들은 이상적으로는 액정에 대해서와 액정 호스트 상의 전기광학에 대한 역효과를 갖지 않는 것이어야 한다. 도판트의 고비틀림력은 특히예컨대 콜레스테릭 디스플레이에서의 작은 피치를 달성할뿐 아니라 도판트의 농도를 저감시킬 수 있는데 있어 바람직하다. 그 결과, 한편으로는 도판트에 의한 액정 매질 특성의 손상 위험성이 감소되고 다른 한편으로는 도판트의 용해성 면에서의 범주가 확장되므로, 예컨대 비교적 낮은 용해성의 도판트를 사용하는 것이 가능하다.

전술한 CLC 디스플레이에 사용하는 경우, 액정 매질은 우수한 화학적 및 열적 안정성 및 전기장 및 전자기선으로의 우수한 안정성을 가져야 한다. 또한, 액정 물질은 높은 청명점, 충분히 높은 복굴절성, 높은 포지티브 유전 이방성 및 낮은 회전 점도를 나타내는 넓은 콜레스테릭 액정 상을 가져야 한다.

또한, CLC 매질은 특히 가시 범위에서의 여러 반사 파장이 시료에 의해 인식되고 변형이 조절될 수 있어야 한다. 더욱이, 이들은 반사 파장의 저온 의존성을 나타내어야 한다.

일반적으로 액정은 다수의 성분의 혼합물로 사용되므로 성분들은 서로 용이하게 혼화되는 것이 중요하다. 유전 이방성 및 광학 이방성과 같은 추가적인 특성은 셀 유형에 따른 여러 요건을 만족시켜야만 한다.

반면, 전술한 매개변수 모두에 대한 바람직한 값은 종래 기술로부터 입수가능한 매질을 사용하여 달성될 수 없다.

예컨대 EP 0 450 025 호는 2개 이상의 키랄 도판트를 포함하는 네마틱 액정으로 이루어진 콜레스테릭 액정 혼합물을 기재한다. 그러나, 여기에 개시된 혼합물은 낮은 복굴절성 및 낮은 청명점만을 갖는다. 또한, 26%의 높은 비율의 키랄도판트를 갖는다.

따라서, 고비틀림, 넓은 작동 온도 범위, 짧은 응답 시간, 낮은 임계 전압 및 반사 파장의 저온 의존성을 갖고 종래 매질의 단점을 갖지 않거나 상당히 저감된 정도로 갖는 CLC 디스플레이를 위한 LC 매질이 크게 요구된다.

본 발명은 고비틀림 액정 매질, 이의 전기광학용 용도, 및 상기 매질을 함유하는 디스플레이에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 전술한 요구 특성을 갖지만 종래 기술의 매질의 단점은 갖지 않거나 상당히 저감된 정도로 갖는 CLC 디스플레이를 위한 매질을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 CLC 디스플레이에서 본 발명에 따른 매질을 사용함으로써 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다.

따라서, 본 발명은, 나선형으로 비틀린 구조를 갖고, 네마틱 성분 및 광학 활성 성분을 포함하는 액정 매질로서, 상기 광학 활성 성분이 매질의 나선형 피치가 1㎛ 이하가 되도록 비틀림력 및 농도가 선택된 키랄 화합물을 1종 이상 포함하고, 상기 네마틱 성분이 하기 화학식 I의 화합물 1종 이상, 및 하기 화학식 II 및 III의 화합물로부터 선택된 화합물 1종 이상을 포함함을 특징으로 하는, 액정 매질에 관한 것이다.

상기 식에서,

R, R¹및 R²는 각각 서로 독립적으로 H, 탄소수 1 내지 15의 알킬 또는 알케닐 라디칼(이는 치환되지 않거나 CN 또는 CF₃로 일치환되거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환되며, 또한 이러한 라디칼중 하나 이상의 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 치환될 수 있다)이고,

,및는 각각 서로 독립적으로또는이고,

L¹내지 L⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이고,

Z¹은 -COO-이고, 라디칼 A¹및 A²중 하나 이상이 트랜스-1,4-사이클로헥실렌인 경우, 추가적으로 -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고,

Z²는 -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고,

Z³은 -COO-, -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고,

X⁰는 F, Cl, CN, 탄소수 1 내지 6의 할로겐화된 알킬, 알케닐 또는 알콕시이고,

a, b 및 c는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이다.

본 발명에 따른 CLC 디스플레이를 위한 혼합물에서 화학식 I, II 및 III의 화합물의 사용으로 인해 높은 극성, 즉 낮은 임계 전압 및 높은 Δn 값, 즉 스위칭된 상태에서의 높은 전송이 초래된다.

특히, 화학식 I의 화합물은 임계 전압을 감소시킨다.

특히, 화학식 II 및 III의 화합물은 복굴절율을 증가시킴으로써 콘트라스트를 증가시킨다.

추가적으로, 본 발명에 따른 혼합물은 하기 이점을 갖는다.

- 특히 낮은 온도에서 넓은 콜레스테릭 상 범위 및 높은 청명점을 갖는다.

- 높은 UV 안정성을 갖는다.

화학식 I, II 및 III의 화합물은 광범위한 적용을 갖는다. 치환기의 선택에따라, 이러한 화합물은 액정 매질을 주로 구성하는 기본 물질로서 작용할 수 있지만, 또한 유전성 및/또는 이러한 유형의 유전성의 광학 이방성을 개질시키고/시키거나 임계 전압 및/또는 점성을 최적화시키기 위해 화학식 I, II 및 III의 화합물을 다른 부류의 화합물로부터의 액정 기본 물질에 첨가시킬 수 있다. 순수 상태에서, 화학식 I, II 및 III의 화합물은 전기광학용을 위해 바람직하게 설정된 온도 범위에서 무색이고 액정 메소상을 형성한다. 이들은 광에 대해 화학적으로 열적으로 안정하다.

라디칼 A¹및 A²중 하나 이상이 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고/이거나 Z¹이 -COO-인 화학식 I의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 I의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다.

상기 식에서,

R은 화학식 I에 정의된 바와 같고,

L¹및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

이들 화합물에서, R은 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시가 특히 바람직하다.

화학식 Ia, Ib 또는 Ie의 화합물, 이중 특히 L¹및/또는 L²가 F인 화합물을 1종 이상 포함하는 혼합물이 특히 바람직하다.

또한, L²가 H이고 L¹이 H 또는 F, 특히 F인 화학식 If의 화합물을 1종 이상 포함하는 혼합물이 바람직하다.

화학식 II의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다.

상기 식에서,

R은 화학식 I에 정의된 바와 같고,

X⁰는 F 또는 Cl이고,

L¹내지 L⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

화학식 IIa 및 IIb의 화합물, 이중 특히 L¹, L²및 L⁴가 H인 화합물이 특히 바람직하다. X⁰가 Cl인 화학식 IIc 및 IId의 화합물, L⁶이 F인 화학식 IId 및 IIf의 화합물, L³또는 L⁶이 F이고 X⁰가 바람직하게는 F인 화학식 IIe 및 IIf의 화합물이 또한 바람직하다.

화학식 III의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다.

상기 식에서,

R¹및 R²는 앞서 정의된 바와 같다.

이들 화합물에서, R¹및 R²는 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시가 특히 바람직하다.

화학식 IIIa, IIIb 및 IIIe의 화합물이 특히 바람직하다.

바람직한 액정 혼합물은 바람직하게는 화학식 I, II 및 III의 화합물에 부가하여, 하기 화학식 IV1 내지 IV9의 이환식 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물 1종 이상 및/또는 하기 화학식 IV10 내지 IV24 및 IV 32 내지 IV33의 삼환식 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물 1종 이상 및/또는 하기 화학식 IV25 내지 IV31의 사환식 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물 1종 이상을 포함한다.

상기 식에서,

R¹및 R²는 화학식 II에서의 정의와 동일하고, 바람직하게는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시 또는 알케닐 그룹(여기서 또한 하나 또는 2개의 비인접한 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이고,

L¹은 H 또는 F이다.

화학식 IV10 내지 IV19 및 화학식 IV23 내지 IV32에서의 1,4-페닐렌 그룹은 또한 각각 서로 독립적으로 불소로 일치환되거나 또는 다치환될 수 있다.

R¹이 알킬이고 R²가 알킬 또는 알콕시, 특히 알콕시(각각의 경우 1 내지 7개의 탄소원자를 갖는다)인 화학식 IV25 내지 IV31의 화합물이 특히 바람직하다. 또한, L¹이 F인 화학식 IV25 내지 IV31의 화합물이 바람직하다. 화학식 IV25 및 IV27의 화합물이 매우 특히 바람직하다.

화학식 IV1 내지 IV30의 화합물에서, R¹및 R²는 탄소수 1 내지 12의 직쇄 알킬 또는 알콕시가 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 화학식 I, II 및 III의 화합물에 부가하여 하기 화학식 V1 및 V2로부터 선택된 알케닐 화합물을 1종 이상 포함한다.

상기 식에서,

A⁴는 1,4-페닐렌 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,

d는 0 또는 1이고,

R³은 탄소수 2 내지 7의 알케닐 그룹이고,

R⁴는 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시 또는 알케닐 그룹(여기서 하나 또는 2개의 비인접한 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이고,

Q는 CF₂, OCF₂, CFH, OCFH 또는 단일 결합이고,

Y는 F 또는 Cl이고,

L¹및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

d가 1인 화학식 V1의 화합물이 특히 바람직하다. 또한, 바람직한 화학식 V1의 화합물은 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다.

상기 식에서,

R^3a및 R^4a는 각각 서로 독립적으로 H, CH₃, C₂H₅또는 n-C₃H₇이고 알킬은 탄소수 1 내지 8의 알킬 그룹이다.

화학식 V1a의 화합물, 이중 특히 R^3a및 R^4a가 CH₃인 화합물, 화학식 V1e의 화합물, 이중 특히 R^3a가 H인 화합물, 화학식 V1f, V1g, V1h 및 V1i의 화합물, 이중특히 R^3a가 H 또는 CH₃인 화합물이 특히 바람직하다.

특히 바람직한 화학식 V2의 화합물은 L¹및/또는 L²가 F이고, Q-Y가 F 또는 OCF₃인 화합물이다. 또한, 화학식 V2의 바람직한 화합물은 R³이 탄소수 2 내지 7, 특히 탄소수 2, 3 또는 4의 1E-알케닐 또는 3E-알케닐인 화합물이다. 또한 화학식 V2의 바람직한 화합물은 하기 화학식 V2a의 화합물이다.

상기 식에서, R^3a는 H, CH₃, C₂H₅또는 n-C₃H₇, 특히 H 또는 CH₃이다.

화학식 V1 및 V2의 화합물의 사용으로 특히 낮은 회전 점도를 갖는 본 발명에 따른 액정 혼합물, 및 특히 저온에서 신속한 응답 시간을 갖는 CLC 디스플레이가 이루어진다.

또다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 화학식 I 및 II의 화합물에 부가하여 하기 화학식 VI1 및/또는 VI2의 화합물을 1종 이상 포함한다.

상기 식에서,

A⁴는 1,4-페닐렌(이는 3- 및/또는 5-위치에서 불화될 수 있다) 또는 1,4-사이클로헥실렌이고,

R⁵는 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시 또는 알케닐 그룹(여기서 하나 또는 2개의 비인접한 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이고,

Q는 CF₂, OCF₂, CFH, OCFH 또는 단일 결합이고,

Y는 F 또는 Cl이고,

L¹및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

A⁴가 1,4-페닐렌인 하기 화학식 VI1 및 VI2의 화합물이 특히 바람직하다.

또한, 화학식 VI1 및 VI2의 바람직한 화합물은 하기 화학식의 화합물로부터선택된다.

상기 식에서, R⁵는 앞서 정의된 바와 같고 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시가 바람직하다.

화학식 VI1a 및 VI2b의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 VI1 및 VI2의 화합물은 특히 본 발명에 따른 매질에서의 복굴절율을 증가시킨다. 특히, 화학식 VI2의 화합물은 저점도를 유지하면서 복굴절율을 증가시킨다.

광학 활성 성분은 LC 매질의 나선형 피치가 1㎛ 이하가 되도록 비틀림 및 농도가 선택된 키랄 도판트를 1종 이상 포함한다.

매질의 나선형 피치는 바람직하게는 130 내지 1000㎚, 특히 200 내지 750㎚, 특히 바람직하게는 300 내지 450㎚이다.

나선형 피치는 매질이 가시 파장 범위에서의 광을 반사하도록 선택되는 것이 바람직하다. "가시 파장 범위" 또는 "가시 스펙트럼"이란 용어는 전형적으로 400 내지 800㎚의 파장 범위를 포함한다. 상기 및 하기에서, 이러한 용어는 또한 UV 및 적외선(IR) 범위 및 원자외선(far UV) 및 원적외선(far IR) 범위를 비롯하여 200 내지 1200㎚ 파장 범위를 포함하도록 의도된다.

본 발명에 따른 LC 매질의 반사 파장은 바람직하게는 200 내지 1500㎚, 특히 300 내지 1200㎚, 특히 바람직하게는 350 내지 900㎚, 매우 특히 바람직하게는 400 내지 800㎚ 범위이다. 또한, 400 내지 700㎚, 특히 400 내지 600㎚ 반사 파장을 갖는 LC 매질이 바람직하다.

파장값은 특별히 지적하지 않는 한 상기 및 하기에서 반사 대역의 반폭을 의미한다.

본 발명에 따른 CLC 디스플레이에서의 액정 셀의 층 두께(d)(외부 판과 분리)와 LC 매질의 나선형 피치(p)의 d/p 비는 바람직하게는 1 초과, 특히 2 내지 20, 특히 바람직하게는 3 내지 15, 매우 특히 바람직하게는 4 내지 10이다.

본 발명에 따른 LC 매질에서의 광학 활성 성분의 비율은 20% 이하, 특히 10% 이하, 특히 바람직하게는 0.01 내지 7%, 매우 특히 바람직하게는 0.1 내지 5%이다. 광학 활성 성분은 바람직하게는 1 내지 6종, 특히 1, 2, 3 또는 4종의 키랄 화합물을 포함한다.

키랄 도판트는 바람직하게는 저온 의존성과 높은 나선형 비틀림력(HTP)를 갖는다. 이들은 네마틱 성분중에서의 우수한 용해성을 가지며 LC 매질의 액정 특성을 손상시키지 않거나 단지 조금만 손상시켜야 한다. 이들은 동일하거나 상반되는 회전 배향 및 동일하거나 상반되는 비틀림의 온도 의존성을 갖는다.

20㎛^-1이상, 특히 40㎛^-1이상, 특히 바람직하게는 70㎛^-1이상의 HTP를 갖는 도판트가 특히 바람직하다. 광학 활성 성분의 경우, 다수의 키랄 도판트(이중 일부는 시판되고 있다)는 콜레스테릴 노나노에이트, R/S-811, R/S-1011, R/S-2011 또는 CB15(독일 다름슈타트 소재의 메르크(Merck KGaA)사 제품)와 같이 당해 분야의 숙련자에게 입수가능하다.

특히 적합한 도판트는, 키랄 라디칼 1종 이상 및 메소제닉 그룹 1종 이상, 또는 키랄 라디칼과 함께 메소제닉 그룹을 형성하는 방향족 또는 지환족 그룹 1종 이상을 갖는 화합물이다.

적합한 키랄 라디칼은 예컨대 키랄 분지형 탄화수소 라디칼, 키랄 에탄디올, 비나프톨 또는 디옥솔란, 추가적으로 당 유도체, 당 알콜, 당 산, 락트산, 키랄 치환된 글리콜, 스테로이드 유도체, 테르펜 유도체, 아미노산 또는 수개 바람직하게는 1 내지 5개의 아미노산 서열을 포함하는 군으로부터 선택된 1가 또는 다가 키랄 라디칼이다.

바람직한 키랄 라디칼은 당 유도체, 예컨대 글루코스, 만노스, 갈락토스, 플럭토스, 아라비노스, 덱스트로스; 당 알콜, 예컨대 소르비톨, 만니톨, 이디톨, 갈락티톨 또는 그의 무수 유도체, 특히 디안하이드로헥사이트(dianhydrohexite) 예컨대 디안하이드로소르바이드(1,4:3,6-디안하이드로-D-소르바이드, 이소소르바이드), 디안하이드로만니톨(이소소르비톨) 또는 디안하이드로이디톨(이소이디톨); 당 산 예컨대 글루콘산, 굴론산, 케토굴론산; 키랄 치환된 글리콜 라디칼 예컨대 모노- 또는 올리고-에틸렌 또는 모노- 또는 올리고-프로필렌 글리콜(여기서 하나 이상의 CH₂그룹은 알킬 또는 알콕시로 치환된다); 아미노산 예컨대 알라닌, 발린, 페닐글리신 또는 페닐알라닌, 1개 또는 5개의 이러한 아미노산 서열; 스테로이드 유도체 예컨대 콜리스테릴 또는 담즙산 라디칼; 테르펜 유도체 예컨대 멘틸, 네모멘틸, 캄페일, 피네일, 터피네일, 이솔론기폴릴(isolongifolyl), 펜칠, 카레일, 미르테닐, 노필, 게라니일, 리날로일, 네릴, 시트로넬릴 또는 디하이드로시트로넬릴이다.

적합한 키랄 라디칼 및 메소제닉 키랄 화합물은 예컨대 DE 34 25 503 호, DE 35 34 777 호, DE 35 34 778 호, DE 35 34 779 호 및 DE 35 34 780 호, DE-A-43 42 280 호, EP-A-1 038 941 호 및 DE-A-195 41 820 호에 기재되어 있다.

바람직한 도판트는 하기 화학식 VII 내지 IX의 화합물, 이소소르바이드의 유도체, 이소만니톨 또는 이소이디톨, 특히 하기 화학식 X의 디안하이드로소르바이드 유도체, 및 키랄 에탄디올 예컨대 디페닐에탄디올(하이드로벤조인), 특히 하기 화학식 XI의 메소제닉 하이드로벤조인 유도체(제시되지 않은 (R,S), (S,R), (R,R) 및 (S,S) 거울이성질체 포함)로부터 선택된다.

상기 식에서,

E 및 F는 각각 서로 독립적으로 1,4-페닐렌(이는 또한 L로 일치환, 이치환 또는 삼치환될 수 있다) 또는 1,4-사이클로헥실렌이고,

L은 H, F, Cl, CN 또는 선택적으로 할로겐화된 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알콕시카보닐옥시이고,

v는 0 또는 1이고,

Z⁰는 -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고,

R은 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알킬카보닐옥시이다.

화학식 X의 화합물은 WO 98/00428 호에 기재되어 있다. 화학식 XI의 화합물은 GB-A-2 328 207 호에 기재되어 있다.

특히 바람직한 도판트는 EP 01111954.2 호에 기재된 바와 같은 키랄 비나프틸 유도체, EP 00122844.4 호, EP 00123385.7 호 및 EP 01104842.8 호에 기재된 바와 같은 키랄 비나프톨 아세탈 유도체, WO 02/06265 호에 기재된 바와 같은 키랄 TADDOL 유도체, 및 WO 02/06196 호 및 WO 02/06195 호에 기재된 바와 같은 하나 이상의 불화된 브릿징 그룹 및 말단 또는 중심 키랄 그룹을 갖는 키랄 도판트이다.

EP 01111954.2 호로부터의 키랄 비나프틸 유도체는 하기 화학식 XII의 화합물이다.

상기 식에서,

개별 라디칼은 서로 독립적으로 하기와 같이 정의되며,

X³¹, X³², Y³¹및 Y³²는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, Br, I, CN, SCN, SF₅, 탄소수 25 이하의 직쇄 또는 분지형 알킬(이는 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -NH-, -NR⁰⁰-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자 및/또는 황원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다), 중합가능한 그룹, 또는 탄소수 20 이하의 사이클로알킬 또는 아릴(이는 L 또는 중합가능한 그룹으로 선택적으로 일치환 또는 다치환될 수 있다)이고,

R⁰⁰는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이고,

x¹및 x²는 각각 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고,

y¹및 y²는 각각 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고,

B 및 C는 각각 서로 독립적으로 방향족 또는 부분 또는 완전 포화된 지방족 6원 고리(여기서 하나 이상의 CH 그룹은 N에 의해 치환되거나 또는 하나 이상의 CH₂그룹은 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있다)이고,

W¹¹및 W²²중 하나의 라디칼은 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m-R³¹이고 다른 하나는 R³²또는 A³³이거나, 또는 라디칼 W¹¹및 W²²둘 모두가 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m-R³¹이되 W¹¹및 W²²가 동시에 H는 아니거나, 또는가또는이고,

U¹및 U²는 각각 서로 독립적으로 CH₂, O, S, CO 또는 CS이고,

V¹및 V²는 각각 서로 독립적으로 (CH₂)_n(여기서 4개 이하의 비인접한 CH₂그룹은 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있다)이고, 라디칼 V¹및 V²중 하나, 또는이인 경우 라디칼 V¹및 V²중 하나 또는 둘 모두는 또한 단일 결합일 수 있고,

n은 1 내지 7의 정수이고,

Z¹¹및 Z²²는 각각 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR⁰⁰-, -NR⁰⁰-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,

A¹¹, A²²및 A³³은 각각 서로 독립적으로 1,4-페닐렌(여기서 또한 하나 이상의 CH 그룹은 N에 의해 치환될 수 있다), 1,4-사이클로헥실렌(여기서 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹은 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있다), 1,3-디옥솔란-4,5-디일, 1,4-사이클로헥세닐렌, 1,4-비사이클로-(2,2,2)-옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이며, 이들 모든 그룹은 치환되지 않거나 L로 일치환 또는 다치환될 수 있고, A¹¹은 또한 단일 결합일 수 있고,

L은 할로겐, CN, NO₂, 또는 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐 그룹(여기서 하나 이상의 수소원자는 F 또는 Cl로 치환될 수 있다)이고,

m은 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고,

R³¹및 R³²는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, Br, I, CN, SCN, OH, SF₅, 탄소수 25이하의 직쇄 또는 분지형 알킬(이는 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -NH-, -NR⁰⁰-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자 및/또는 황원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다), 또는 중합가능한 그룹이다.

다음과 같은 화학식 XII의 화합물이 특히 바람직하다.

- 라디칼 B 및 C중 하나 이상, 바람직하게는 둘 모두가 방향족 고리이고,

- 라디칼 B 및 C중 하나 이상, 바람직하게는 둘 모두가 2개의 포화 탄소원자를 함유하고,

- 라디칼 B 및 C중 하나 이상, 바람직하게는 둘 모두가 4개의 포화 탄소원자를 함유하고,

- 라디칼 U¹및 U²중 하나 이상, 바람직하게는 둘 모두가 O이고,

- V¹및 V²가 (CH₂)_n(여기서 n은 1, 2, 3 또는 4이다)이고, 바람직하게는 라디칼 V¹및 V²중 하나가 CH₂이고 다른 하나가 CH₂또는 (CH₂)₂이고,

- 라디칼 V¹및 V²중 하나가 CH₂이고 다른 하나가 단일 결합이고,

- 라디칼 Z¹¹및 Z²²중 하나 이상이 -CF₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂CF₂-이고,

- Z¹¹이 단일 결합이고,

- 라디칼 Z¹¹및 Z²²중 하나 이상이 -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂CF₂- 또는 -CF=CF-이고 다른 하나가 -COO-, -OCO-, -CH₂-CH₂- 또는 단일 결합이고,

- 라디칼 Z¹¹및 Z²²중 하나 이상이 -C≡C-이고,

-이또는(여기서 m은 0 또는 1, 특히 0이고, 바람직하게는 m은 0이고 A¹은 단일 결합이다)이고,

- W¹¹이 R³²또는 A³³, 특히 H 또는 F이고, W²²가 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m-R³¹(여기서 m은 1 또는 2이다)이고,

- x¹및 x²가 1이고,

- y¹및 y²가 1이고,

- x¹, x², y¹및 y²가 0이고,

- 라디칼 X³¹, X³², Y³¹및 Y³²중 하나 이상, 바람직하게는 하나 또는 2개가 중합가능한 그룹이거나 이를 함유하고,

- R³¹이 중합가능한 그룹이고,

- R³¹이 탄소수 1 내지 12의 직쇄 알킬(여기서 또한 하나 이상의 수소원자는 F 또는 Cl에 의해 치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자 및/또는 황원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다), 매우 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시이고,

- X³¹, X³², Y³¹, Y³²및 R³²가 H, F, 및 탄소수 1 내지 12의 직쇄 알킬(여기서 또한 하나 이상의 수소원자는 F 또는 CN에 의해 치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자 및/또는 황원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이고, 매우 바람직하게는 H, F 및 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시이고,

- X³¹, X³², Y³¹및 Y³²가 아릴, 바람직하게는 페닐(이는 치환되지 않거나 4-위치에서 L로 일치환 또는 다치환, 바람직하게는 일치환될 수 있다),

- L이 F, Cl, CN 또는 탄소수 1 내지 7의 선택적으로 불화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐이고,

- L이 F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, CF₃, CHF₂, CH₂F, OCF₃,OCHF₂, OCH₂F 또는 OC₂F₅이고,

- A³³이 5개 이하, 바람직하게는 1, 2 또는 3개의 F 또는 Cl 원자, CN 또는 NO₂그룹, 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐 그룹(여기서 또한 하나 이상의 수소원자는 F 또는 Cl에 의해 치환될 수 있다)으로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 또는 1,4-사이클로헥실렌이고,

- A¹¹및 A²²가 치환되지 않거나 4개 이하의 L 라디칼로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 및 트랜스-1,4-사이클로헥실렌으로부터 선택되고,

- 메소제닉 그룹 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m이 1, 2 또는 3개의 5원 또는 6원 고리를 함유하고,

- 메소제닉 그룹 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m이 비사이클로헥실, 비페닐, 페닐사이클로헥실, 사이클로헥실페닐 또는 비페닐사이클로헥실(여기서 페닐 고리는 1 또는 2개의 불소원자로 선택적으로 치환될 수 있다)이다.

화학식 XII에서의 메소제닉 그룹 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m은 바람직하게는 하기 하위 화학식 또는 그의 거울 상으로부터 선택된다. 여기서 Phe는 하나 이상의 L 그룹으로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌이고, Cyc는 1,4-사이클로헥실렌이다. Z는 각각의 경우 독립적으로 Z¹¹에 대해 앞서 정의된 바와 같다.

L은 바람직하게는 F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, CF₃, CHF₂, CH₂F, OCF₃, OCHF₂, OCH₂F, OC₂F₅, 특히 F, Cl, CN, CH₃, CHF₂, C₂H₅, OCH₃, OCHF₂, CF₃또는 OCF₃, 매우 특히 바람직하게는 F, CH₃, CF₃, OCH₃, OCHF₂또는 OCF₃이다.

중합가능한 그룹은 바람직하게는 화학식 P-Sp-X의 화합물로부터 선택되며, 여기서

P는 CH₂=CW¹-COO-,,, CH₂=CW²-(O)_k1-, CH₃-CH=CH-O-, HO-CW²W³-, HS-CW²W³-, HW²N-, HO-CW²W³-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- 또는 W⁴W⁵W⁶Si이고,

Sp는 탄소수 1 내지 25의 스페이서(Spacer) 그룹 또는 단일 결합이고,

X는 -O-, -S-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, SCH₂-, -CH₂S-, -CH=CH-COO-, -OOC-CH=CH- 또는 단일 결합이고,

W¹은 H, Cl, CN, 페닐 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, Cl 또는 CH₃이고,

W²및 W³은 각각 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고,

W⁴, W⁵및 W⁶은 각각 서로 독립적으로 Cl, 탄소수 1 내지 5의 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬이고,

Phe는 1,4-페닐렌이고,

k1 및 k2는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고,

R⁰⁰는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이다.

P는 바람직하게는 비닐, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 프로페닐에테르 또는 에폭시 그룹, 특히 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 그룹이다.

Sp는 바람직하게는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 키랄 또는 비키랄 직쇄 또는 분지형 알킬렌(여기서 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹은 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -O-CO-, -S-CO-, -O-COO-, -CO-S-, -CO-O-, -CH(할로겐)-, CH(CN)-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 치환될 수 있다)이다.

전형적인 스페이서 그룹은 예컨대 -(CH₂)_p-, -(CH₂CH₂O)_r-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-S-CH₂CH₂- 또는 -CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-이며, 여기서 p는 탄소수 2 내지 12의 정수이고, r은 1 내지 3의 정수이다.

바람직한 스페이서 그룹은 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸-이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에테닐렌, 프로페닐렌 및 부테닐렌이다.

특히 바람직한 화학식 XII의 화합물은 다음과 같다.

상기 식에서,

Z¹은 화학식 XII에서의 Z¹¹에 대해 정의된 바와 같고,

R, R', R" 및 R¹은 화학식 XII에서의 R³¹에 대해 정의된 바와 같고,

L¹및 L²는 H이거나 또는 화학식 XII에서의 L에 대해 정의된 바와 같다.

이들 바람직한 화학식에서, L¹및 L²는 바람직하게는 H 또는 F이고, R¹은 바람직하게는 H, F, 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시 또는 P-Sp-X-이고, R"는 특히 바람직하게는 CH₃이다.

하기 화학식의 화합물이 매우 특히 바람직하다.

상기 식에서,

R, X, Sp 및 P는 앞서 정의된 바와 같다.

EP 00122844.4 호, EP 00123385.7 호 및 EP 01104842.8 호로부터의 키랄 비나프톨 아세탈 유도체는 하기 화학식 XIII의 화합물이다.

상기 식에서,

개별 라디칼은 하기와 같이 정의되며,

Y¹¹및 Y²²는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, Br, I, CN, SCN, SF₅, 탄소수 30 이하의 키랄 또는 비키랄 알킬(이는 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다), 또는 중합가능한 그룹이고,

W¹및 W²중 하나의 라디칼은 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m-R¹¹이고 다른 하나는 H, R²²또는 A³³이거나, 또는 라디칼 W¹및 W²둘 모두가 -Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R이되 W¹및 W²가 동시에 H는 아니거나, 또는가이고,

Z¹¹및 Z²²는 각각 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,

R⁰⁰는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이고,

A¹¹, A²²및 A³³은 각각 서로 독립적으로 1,4-페닐렌(여기서 또한 하나 이상의 CH 그룹은 N에 의해 치환될 수 있다), 1,4-사이클로헥실렌(여기서 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹은 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있다), 1,3-디옥솔란-4,5-디일, 1,4-사이클로헥세닐렌, 1,4-비사이클로-(2,2,2)-옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이며, 이들 모든 그룹은 치환되지 않거나 할로겐, CN 또는 NO₂또는 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐로 일치환 또는 다치환될 수 있고, A¹¹은 또한 단일 결합일 수 있고,

m은 0, 1, 2 또는 3이고,

R¹¹및 R²²는 각각 서로 독립적으로 Y¹¹에 대해 정의된 바와 같다.

다음과 같은 화학식 XIII의 화합물이 특히 바람직하다.

- Y¹¹및 Y²²가 H이고,

- 라디칼 Z¹¹및 Z²²중 하나가 -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂CF₂- 또는 -CF=CF-이고 다른 하나가 -COO-, -OCO-, -CH₂-CH₂- 또는 단일 결합이고,

-이(여기서 m은 0 또는 1, 특히 0이다)이고,

- m이 0이고 A¹¹이 단일 결합이고,

- W¹이 H, R²²또는 A³³이고 W²가 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m-R¹¹이되 m이 1 또는 2이다.

화학식 XIII에서의 -Z¹¹-A¹¹-(Z²²-A²²)_m은 바람직하게는 하기 하위 화학식 또는 그의 거울 상으로부터 선택된 메소제닉 그룹이다. 여기서 Phe는 하나 이상의 L 그룹으로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌이고, Cyc는 1,4-사이클로헥실렌이다. Z는 각각의 경우 독립적으로 Z¹¹에 대해 앞서 정의된 바와 같다. L은 F, Cl, CN 또는 탄소수 1 내지 4의 선택적으로 불화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐이다.

또다른 바람직한 실시양태에서, 화학식 XII에서의 Y¹, Y²및/또는 R¹¹은 중합가능한 그룹 P-Sp-X이며, 여기서

P는 CH₂=CW¹-COO-, WCH=CH-(O)_k,또는 CH₂=CH-페닐-(O)_k-이되, W는 H, CH₃또는 Cl이고 k는 0 또는 1이고,

Sp는 탄소수 1 내지 25의 스페이서 그룹 또는 단일 결합이고,

R⁰⁰는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이다.

Sp는 바람직하게는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 키랄 또는 비키랄 직쇄 또는 분지형 알킬렌(여기서 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹은 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -O-CO-, -S-CO-, -O-COO-, -CO-S-, -CO-O-, -CH(할로겐)-, CH(CN)-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이다.

특히 바람직한 화학식 XIII의 화합물은 다음과 같다.

상기 식에서,

R은 화학식 XIII에서의 R¹¹에 대해 정의된 바와 같고,

L¹및 L²는 H 또는 F이고,

W는 H, F, 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시, 사이클로헥실 또는 페닐(이는 또한 앞서 정의된 바와 같은 L에 의해 일치환 내지 사치환될 수 있다)이다.

W가 H 또는 F, 특히 H인 전술한 화학식의 화합물이 특히 바람직하다.

WO 02/06265 호로부터의 키랄 TADDOL 유도체는 하기 화학식 XIV의 화합물이다.

상기 식에서,

X¹및 X²는 H이거나 또는 함께 -CH₂-, -CHR¹¹-, -CR¹¹ ₂-, -SiR¹¹ ₂- 및 1,1-사이클로알킬리덴을 포함하는 군으로부터 선택된 2가 라디칼을 형성하고,

X³및 X⁴는 X¹및 X²에 대해 정의된 바와 같고,

Y¹, Y², Y³및 Y⁴는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 서로 독립적으로 R¹¹, A 또는 M-R²²이고,

A는 사이클릭 그룹이고,

M은 메소제닉 그룹이고,

R¹¹및 R²²는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, Br, CN, SCN, SF₅, 탄소수 30 이하의 키랄 또는 비키랄 알킬(이는 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다), 또는 중합가능한 그룹이고,

라디칼 Y¹, Y², Y³및 Y⁴중 하나 이상은 M-R²²이다.

다음과 같은 화학식 XIV의 화합물이 특히 바람직하다.

- Y¹, Y², Y³및 Y⁴가 동일한 라디칼이고,

- Y¹= Y³이고, Y²= Y⁴이고,

- 라디칼 Y¹, Y², Y³및 Y⁴중 1, 2, 3 또는 4개가 M-R²²이고, 특히 라디칼 Y¹내지 Y⁴모두가 M-R²²이고, Y¹및 Y³이 M-R²²이고 Y²및 Y⁴가 A이고,

- X¹및 X²가 함께 2가 라디칼 -CH₂-, -CHR¹¹- 또는 -CR¹¹ ₂(여기서 R¹¹은 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 알킬이며, 특히 메틸, 에틸 또는 프로필이다)이고,

- X¹및 X²가 함께 1,1-사이클로알킬리덴 라디칼, 특히 1,1-사이클로펜틸리덴 또는 1,1-사이클로헥실리덴이고,

- X³및 X⁴가 H이고,

- R²²가 H가 아니다.

화학식 XIV에서의 사이클릭 그룹 A가 바람직하게는 페닐(여기서 또한 하나 이상의 CH 그룹은 N에 의해 치환될 수 있다), 사이클로헥실(여기서 또한 하나 또는 2개의 비인접한 CH₂그룹은 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있다), 1,3-디옥솔란-2-일, 사이클로헥세닐, 비사이클로-(2,2,2)-옥틸렌, 피페리딘-1- 또는 4-일, 나프탈렌-2- 또는 6-일, 데카하이드로나프탈렌-2- 또는 6-일, 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2- 또는 6-일이며, 이들 모든 그룹은 치환되지 않거나 할로겐, CN 또는NO₂, 또는 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐(여기서 하나 이상의 수소원자는 F 또는 Cl에 의해 치환될 수 있다)로 일치환 또는 다치환될 수 있으며, 특히 바람직하게는 페닐 또는 사이클로헥실이다.

메소제닉 그룹 M은 바람직하게는 -A¹¹-(Z¹¹-A²²)_m-이고, 여기서

A¹¹및 A²²는 각각 서로 독립적으로 1,4-페닐렌(여기서 또한 하나 이상의 CH 그룹은 N에 의해 치환될 수 있다), 1,4-사이클로헥실렌(여기서 또한 하나 또는 2개의 비인접한 CH₂그룹은 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있다), 1,3-디옥솔란-4,5-디일, 사이클로헥세닐렌, 비사이클로-(2,2,2)-옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이며, 이들 모든 그룹은 치환되지 않거나 할로겐, CN 또는 NO₂, 또는 탄소수 1 내지 7의 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐(여기서 하나 이상의 수소원자는 F 또는 Cl에 의해 치환될 수 있다)로 일치환 또는 다치환될 수 있고,

Z¹¹은 각각의 경우 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,

R⁰⁰는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이고,

m은 1, 2, 3 또는 4이다.

화학식 XIV에서의 M은 바람직하게는 하기 하위 화학식으로부터 선택된 메소제닉 그룹이다. 여기서 Phe는 하나 이상의 L 그룹으로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌이고, Cyc는 1,4-사이클로헥실렌이다. Z는 각각의 경우 독립적으로 Z¹¹에 대해 앞서 정의된 바와 같다. L은 F, Cl, CN 또는 탄소수 1 내지 4의 선택적으로 불화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐이다.

L은 바람직하게는 F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, CF₃, CHF₂, CH₂F, OCF₃, OCHF₂, OCH₂F, OC₂F₅, 특히 F, Cl, CN, CH₃, C₂H₅, OCH₃, CF₃또는 OCF₃, 매우 특히 바람직하게는 F, CH₃, CF₃, OCH₃또는 OCF₃이다.

또다른 바람직한 실시양태에서, 화학식 XIV에서의 Y¹, Y²및/또는 R은 앞서 정의된 바와 같은 중합가능한 그룹 P-Sp-X이다.

특히 바람직한 화학식 XIV의 화합물은 하기 화학식의 화합물이다.

상기 식에서,

R²²는 화학식 XIV에 정의된 바와 같고,

M¹및 M²는 M에 대해 앞서 정의된 바와 같은 서로 다른 메소제닉 그룹이다.

특히 바람직한 화학식 XIV의 화합물 및 바람직한 하위 화학식의 화합물은M¹-R²²및 M²-R²²가 하기 화학식으로부터 선택된 그룹인 것이다.

상기 식에서,

R²²는 화학식 XIV에 정의된 바와 같고,

페닐 고리는 또한 앞서 정의된 바와 같은 L로 일치환 내지 사치환될 수 있다.

WO 02/06196 호로부터의 불화된 브릿징 그룹 및 말단 키랄 그룹을 갖는 키랄 도판트는 하기 화학식 XV의 화합물이다.

상기 식에서,

R¹¹및 R²²는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, Br, CN, SCN, SF₅, 탄소수 30 이하의키랄 또는 비키랄 알킬(이는 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환될 수 있고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다), 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 함유하는 키랄 라디칼(이는 또한 융합된 고리 또는 스피로-결합된 고리 및 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다), 또는 중합가능한 그룹이고,

X¹¹및 X²²는 각각 서로 독립적으로 -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF- 또는 단일 결합이고,

R⁰⁰는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이고,

m은 1, 2, 3, 4 또는 5이고,

라디칼 X¹¹, X²²및 Z¹¹중 하나 이상은 -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CF₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -CF=CH- 또는 -CF=CF-이고 라디칼 R¹¹및 R²²중 하나 이상은 키랄 그룹이다.

화학식 XV에서의 R¹¹또는 R²²이 키랄 그룹인 경우 이들은 바람직하게는 하기 화학식으로부터 선택된다.

상기 식에서,

Q¹은 탄소수 1 내지 9의 알킬렌 또는 알킬렌옥시 그룹, 또는 단일 결합이고,

Q²는 탄소수 1 내지 10의 알킬 또는 알콕시 그룹(이는 치환되지 않거나 또는 F, Cl, Br 또는 CN으로 일치환 또는 다치환되고, 또한 하나 이상의 비인접한 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O, -S-CO- 또는 -CO-S-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이고,

Q³은 F, Cl, Br, CN, 또는 Q²에 대해 정의된 바와 같되 Q²와는 상이한 알킬 또는 알콕시 그룹이다.

Q¹이 알킬렌옥시인 경우, 산소원자는 바람직하게는 키랄 탄소원자와 인접한다.

바람직한 키랄 그룹은 2-알킬, 2-알콕시, 2-메틸알킬, 2-메틸알콕시, 2-플루오로알킬, 2-플루오로알콕시, 2-(2-에틴)-알킬, 2-(2-에틴)-알콕시, 1,1,1-트리플루오로-2-알킬 및 1,1,1-트리플루오로-2-알콕시이다.

특히 바람직한 키랄 그룹은 2-부틸(=1-메틸프로필), 2-메틸부틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 특히 2-메틸부틸, 2-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥속시, 1-메틸헥속시, 2-옥틸옥시, 2-옥사-3-메틸부틸, 3-옥사-4-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 2-헥실, 2-옥틸, 2-노닐, 2-데실, 2-도데실, 6-메톡시옥톡시, 6-메틸옥톡시, 6-메틸옥타노일옥시, 5-메틸헵틸옥시카보닐, 2-메틸부티릴옥시, 3-메틸발레로일옥시, 4-메틸헥사노일옥시, 2-클로르프로피오닐옥시, 2-클로로-3-메틸부티릴옥시, 2-클로로-4-메틸발레릴옥시, 2-클로로-3-메틸발레릴옥시, 2-메틸-3-옥사펜틸, 2-메틸-3-옥사헥실, 1-메톡시프로필-2-옥시, 1-에톡시프로필-2-옥시, 1-프로폭시프로필-2-옥시, 1-부톡시프로필-2-옥시, 2-플루오로옥틸옥시, 2-플루오로데실옥시, 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸옥시, 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸, 2-플루오로메틸옥틸옥시이다. 이중 2-헥실, 2-옥틸, 2-옥틸옥시, 1,1,1-트리플루오로-2-헥실, 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸 및 1,1,1-트리플루오로-2-옥틸옥시가 특히 바람직하다.

바람직한 실시양태에서, R¹¹또는 R²²는 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 함유하는 키랄 라디칼(이는 또한 융합된 고리 또는 스피로-결합된 고리 및 하나 이상의 헤테로원자, 특히 질소원자 및/또는 산소원자를 포함할 수 있다)이다.

이 유형의 바람직한 키랄 라디칼은 예를 들면 콜레스테릴, 테르페노이드 라디칼 예컨대 멘틸, 네오멘틸, 캄페일, 피네일, 터피네일, 이소론기폴릴, 펜칠, 카레일, 미르테닐, 노필, 게라니일, 리날로일, 네릴, 시트로넬릴 또는 디하이드로시트로넬릴, 특히 멘틸, 멘톤 유도체 예컨대또는로부터 바람직하게 선택된WO 96/17901 호에 기재된 화합물 또는 모노- 또는 비사이클릭 피라노스 또는 푸라노스 그룹을 함유하는 말단 키랄 당 유도체 예컨대 WO 95/16007 호에 기재된 바와 같은 화합물이 있다.

특히 바람직한 화학식 XV의 화합물은 다음과 같다.

상기 식에서,

R은 화학식 XV에서 R¹¹에 대해 정의된 바와 같고,

R^*는 화학식 XV에서 R¹¹에 대해 정의된 바와 같거나 전술한 바람직한 정의와 동일한 키랄 그룹이고,

Y⁰⁰는 F, Cl, CN, CF₃, CHF₂, CH₂F, OCF₃, OCHF₂, OCH₂F, C₂F₅또는 OC₂F₅이고,

Z⁰⁰는 -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-이고,

L¹, L², L³, L⁴, L⁵및 L⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

라디칼 L¹및 L²중 하나 이상, 바람직하게는 둘 모두가 F인 화합물이 특히 바람직하다. R은 바람직하게는 비키랄 그룹이다. R^*는 바람직하게는,또는(여기서, o는 0 또는 1이고, R^*가 CF₂O 그룹에 인접한 경우에는 o는 0이고, n은 2 내지 12, 바람직하게는 3 내지 8, 특히 바람직하게는 4, 5 또는 6이고,^*는 키랄 탄소원자를 의미한다)이다.

WO 02/06195 호로부터의 불화된 브릿징 그룹 및 중심 키랄 그룹을 갖는 키랄 도판트는 하기 화학식 XVI의 화합물이다.

상기 식에서,

X³³, X⁴⁴, Z¹¹및 Z²²는 각각 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,

R⁰⁰는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬이고,

m 및 n은 각각 서로 독립적으로 1, 2, 3 또는 4이고,

G는 2가 키랄 그룹이고,

라디칼 X³³, X⁴⁴, Z¹¹및 Z²²중 하나 이상은 -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CF₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -CF=CH- 또는 -CF=CF-이다.

화학식 XVI에서의 G는 바람직하게는 당 유도체, 비나프틸 유도체 및 선택적으로 활성인 글리콜, 특히 알킬- 또는 아릴에탄-1,2-디올을 포함하는 군으로부터의 키랄 2가 그룹이다. 특히 바람직한 당 유도체는 모노사이클릭 및 비사이클릭 펜토스 및 헥소스 그룹이다.

하기 그룹 G가 특히 바람직하다.

상기에서,

Phe는 앞서 정의된 바와 같고,

R⁴⁴는 F 또는 탄소수 1 내지 4의 선택적으로 불화된 알킬이고,

Y¹¹, Y²², Y³³및 Y⁴⁴는 화학식 XV에서의 R¹에 대해 정의된 바와 같다.

G는 바람직하게는 디하이드로헥시톨, 특히 디안하이드로소르비톨, 디안하이드로만니톨또는 디안하이드로이디톨, 특히 바람직하게는 디안하이드로소르비톨, 치환된 에탄디올 예컨대,또는(여기서 R⁴⁴는 F, CH₃또는 CF₃이다), 또는 선택적으로 치환된 비나프틸(여기서 Y¹¹, Y²², Y³³및 Y⁴⁴는 H, F 또는 탄소수 1 내지 8의 선택적으로 불화된 알킬이다)이다.

특히 바람직한 화학식 XVI의 화합물은 하기 화학식의 화합물이다.

상기 식에서,

R은 화학식 XVI에서의 R¹¹에 대해 정의된 바와 같고,

페닐 고리는 또한 앞서 정의된 L에 의해 일치환 내지 사치환될 수 있다.

특히, 전술한 화학식 X, XI, XII, XIII, XIV, XV 및 XVI의 도판트는 네마틱 성분중에서 우수한 용해성을 나타내고 고비틀림 및 나선형 피치 및 반사 파장의 저온 의존성을 갖는 콜레스테릭 구조를 유도한다. 이러한 이유로, 고휘도 및 저온 의존성을 갖는 가시 파장 범위에서의 반사 색상을 갖고 이러한 도판트중 하나만이 소량으로 사용되는 경우일지라도 SSCT 및 PSCT 디스플레이에 사용하기 특히 적합한 신규한 LC 매질을 수득할 수 있다.

이는 반사 파장의 온도 보상을 달성하기 위해 상반되는 비틀림의 온도 의존성을 갖는 2개 이상의 도판트(예컨대 하나는 양(+)의 온도 의존성 즉 온도가 증가함에 따라 비틀림이 증가하는 도판트이고, 다른 하나는 음(-)의 온도 의존성을 갖는다)가 통상 요구되는 종래 CLC 매질에 비해 상당한 이점이 된다. 더욱이, 공지된 CLC 매질은 종종 가시 범위에서의 반사를 달성하기 위해 다량의 도판트가 요구되기도 한다.

따라서, 본 발명의 특히 바람직한 실시양태는 이전 및 이후에서 기술되는CLC 매질 및 이를 함유하는 CLC 디스플레이에 관한 것이며, 여기서 키랄 도판트는 하나 이상의 키랄 화합물, 바람직하게는 15% 이하, 특히 10% 이하, 특히 바람직하게는 5% 이하를 포함하지 않는다. 이러한 매질에서의 키랄 화합물은 특히 바람직하게는 화학식 X, XI, XII, XIII, XIV, XV 및 XVI의 화합물 및 그의 바람직한 하위 화합물로부터 선택된다. 이 바람직한 실시양태의 CLC 매질은 넓은 온도 범위 상에서의 온도(T)에 대해 반사 파장(λ)의 낮은 의존성을 갖는다.

바람직하게는 0 내지 50℃, 특히 -20 내지 60℃, 특히 바람직하게는 -20 내지 70℃, 매우 특히 바람직하게는 -20 내지 10℃, 특히 5℃, 청명점 이하의 온도에서 0.6㎚/℃ 이하, 특히 0.3㎚/℃ 이하, 매우 특히 바람직하게는 0.15㎚/℃ 이하의 온도 의존성(dλ/dT)을 갖는 본 발명의 CLC 매질이 특히 바람직하다.

달리 지적하지 않는 한, dλ/dT는 함수 λ(T)의 국소 기울기이며, 이때 비선형 함수 λ(T)는 2차 또는 3차 다항식으로 대략 기재된다.

또다른 바람직한 실시양태는 하나 이상의 중합가능한 그룹을 갖는 화합물 1종 이상을 포함하는 본 발명의 CLC 매질에 관한 것이다. 이러한 CLC 매질은 예컨대 중합체 겔 디스플레이 또는 PSCT 디스플레이에 사용하기에 특히 적합하다. 중합가능한 화합물은 네마틱 및/또는 키랄 성분의 일부이거나 매질의 추가 성분을 형성할 수 있다.

적합한 중합가능한 화합물은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있거나 당해 분야에 기술되어 있다. 특히 적합한 화합물의 예는 화학식 XII에 대해 기재된 바와 같은 그룹 P, 특히 알킬 또는 아릴 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 에폭사이드를 갖는 화합물이다. 중합가능한 화합물은 또한 메소제닉 또는 액정일 수 있다. 이들은 하나 이상, 바람직하게는 2개의 중합가능한 그룹을 함유할 수 있다. 2개의 중합가능한 그룹을 갖는 비-메소제닉 화합물의 전형적인 예는 탄소수 1 내지 20 알킬 그룹을 갖는 알킬 디아크릴레이트 또는 알킬 디메타크릴레이트이다. 2개 이상의 중합가능한 그룹을 갖는 비-메소제닉 화합물의 전형적인 예는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트이다.

바람직한 키랄 중합가능한 메소제닉 화합물은 화학식 XII에 대해 정의된 바와 같은 그룹 P를 함유하는 하나 이상의 라디칼을 함유한 화학식 XII 내지 XVI의 화합물이다.

추가의 적합한 중합가능한 화합물은 예컨대 WO 93/22397 호, EP 0 261 712 호, DE 195 04 224 호, WO 95/22586 호 및 WO 97/00600 호에 기재되어 있다. 적합한 중합가능한 메소제닉 화합물의 전형적인 예는 본 발명의 대상을 제한하지 않으면서 예시하고자 하는 하기 목록에 제시되어 있다.

이러한 화합물에서, P는 화학식 XII에 정의된 바와 같은 중합가능한 그룹이고, x 및 y는 동일하거나 상이한 1 내지 12의 정수이고, C 및 D는 1,4-페닐렌 또는1,4-사이클로헥실렌이고, v는 0 또는 1이고, Y⁰는 극성 그룹이고, R⁵는 비극성 알킬 또는 알콕시 그룹이고, Ter은 터페노이드 라디칼 예컨대 멘틸이고, Chol은 콜레스테릴 라디칼이고, L¹및 L²는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, CN, OH, NO₂또는 탄소수 1 내지 7의 선택적으로 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐 또는 알콕시카보닐이다.

극성 그룹 Y⁰는 CN, NO₂, 할로겐, OCH₃, OCN, SCN, COR⁶, COOR⁶또는 탄소수 1 내지 4의 일-, 올리고- 또는 다중-불화된 알킬 또는 알콕시이다. R⁶은 탄소수 1 내지 4, 바람직하게는 탄소수 1, 2 또는 3의 선택적으로 불화된 알킬이다. Y⁰는 특히 바람직하게는 F, Cl, CN, NO₂, OCH₃, COCH₃, COC₂H₅, COOCH₃, COOC₂H₅, CF₃, OCF₃, OCHF₂또는 OC₂F₅, 특히 F, Cl, CN, OCH₃또는 OCF₃이다.

비극성 그룹 R⁵는 바람직하게는 탄소수 1 이상, 특히 1 내지 15의 알킬 또는 탄소수 2 이상, 특히 2 내지 15의 알콕시이다.

전술한 중합가능한 화합물은 자체가 공지되어 있거나 공인된 유기화학 저서 예컨대 호우벤-베일(Houben-Weyl)의 문헌[Methoden der Organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기술된 방법에 의해 제조될 수 있다.

전술한 화학식 I 내지 XVII에서, "탄소수 1 내지 3의 불화 알킬 또는 알콕시"는 바람직하게는 CF₃, OCF₃, CFH₂, OCHF₂, CF₂H, OCF₂H, C₂F₅, OC₂F₅, CFHCF₃, CFHCF₂H, CFHCFH₂, CH₂CF₃, CH₂CF₂H, CH₂CFH₂, CF₂CF₂H, CF₂CFH₂, OCFHCF₃, OCFHCF₂H, OCFHCFH₂, OCH₂CF₃, OCH₂CF₂H, OCH₂CFH₂, OCF₂CF₂H, OCF₂CFH₂, C₃H₇또는 OC₃F₇, 특히 CF₃, OCF₃, CF₂H, OCF₂H, C₂F₅, OC₂F₅, CFHCF₃, CFHCF₂H, CFHCFH₂, CF₂CF₂H, CF₂CFH₂, OCFHCF₃, OCFHCF₂H, OCFHCFH₂, OCF₂CF₂H, OCF₂CFH₂, C₃H₇또는 OC₃H₇, 특히 바람직하게는 OCF₃또는 OCF₂H를 의미한다.

"알킬"이라는 용어는 탄소수 1 내지 7의 직쇄 및 분지형 알킬 그룹, 특히 직쇄 그룹인 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 및 헵틸을 포함한다. 탄소수 2 내지 5의 그룹들이 일반적으로 바람직하다.

"알케닐"이라는 용어는 탄소수 2 내지 7의 직쇄 및 분지형 알케닐 그룹, 특히 직쇄 그룹을 포함한다. 특히 바람직한 알케닐 그룹은 C₂-C₇-1E-알케닐, C₄-C₇-3E-알케닐, C₅-C₇-4-알케닐, C₆-C₇-5-알케닐 및 C₇-6-알케닐, 특히 C₂-C₇-1E-알케닐, C₄-C₇-3E-알케닐, C₅-C₇-4-알케닐이다. 바람직한 알케닐 그룹의 예는 비닐, 1E-프로페닐, 1E-부테닐, 1E-펜테닐, 1E-헥세닐, 1E-헵테닐, 3-부테닐, 3E-펜테닐, 3E-헥세닐, 3E-헵테닐, 4-펜테닐, 4Z-헥세닐, 4E-헥세닐, 4Z-헵테닐, 5-헥세닐, 6-헵테닐 등이다. 탄소수 5 이하의 그룹이 일반적으로 바람직하다.

"플루오로알킬"이라는 용어는 말단 불소를 갖는 직쇄 그룹 즉 플루오로메틸,2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로부틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포함한다. 그러나 다른 위치의 불소가 배제되는 것은 아니다.

"옥사알킬"이라는 용어는 C_nH_2n+1-O-(CH₂)_m(여기서 n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6이다. 바람직하게는 n은 1이고 m은 1 내지 6이다)의 직쇄 라디칼을 포함한다.

할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl, 특히 F이다.

전술한 라디칼중 하나가 알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼인 경우, 이는 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 이는 직쇄가 바람직하고, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개의 탄소원자를 갖고 따라서 바람직하게는 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥속시 또는 헵톡시, 추가적으로는 메틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 메톡시, 옥톡시, 노녹시, 데콕시, 운데콕시, 도데콕시, 트리데콕시 또는 테트라데콕시이다.

옥사알킬은 바람직하게는 직쇄 2-옥사프로필(=메톡시메틸), 2-(=에톡시메틸) 또는 3-옥사부틸(=2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실이다.

전술한 라디칼중 하나가 하나의 CH₂그룹이 -CH=CH-에 의해 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이는 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄이고 2 내지 10개의 탄소원자를 갖는다. 따라서, 이는 구체적으로 비닐, 프로프-1- 또는 프로프-2-에닐, 부트-1-, -2- 또는 부트-3-에닐, 펜트-1-, -2-, -3- 또는 펜트-4-에닐, 헥스-1-, -2-, -3-, -4- 또는헥스-5-에닐, 헵트-1-, -2-, -3-, -4-, -5- 또는 헵트-6-에닐, 옥트-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- 또는 옥트-7-에닐, 노느-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- 또는 노느-8-에닐, 데크-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 데크-9-에닐이다.

전술한 라디칼중 하나가 하나의 CH₂그룹이 -O-에 의해 치환되고 하나가 -CO-에 의해 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이들은 바람직하게는 인접한다. 따라서, 아실옥시 그룹 -CO-O- 또는 옥시카보닐 그룹 -O-CO-를 함유한다. 이들은 바람직하게는 직쇄이고 2 내지 6개의 탄소원자를 갖는다.

따라서, 구체적으로는 아세틸옥시, 프로피오닐옥시, 부티릴옥시, 펜타노일옥시, 헥사노일옥시, 아세틸옥시메틸, 프로피오닐옥시메틸, 부티릴옥시메틸, 펜타노일옥시메틸, 2-아세틸옥시에틸, 2-프로피오닐옥시-에틸, 2-부티릴옥시에틸, 3-아세틸옥시프로필, 3-프로피오닐옥시프로필, 4-아세틸옥시부틸, 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, 프로폭시카보닐, 부톡시카보닐, 펜톡시카보닐, 메톡시카보닐메틸, 에톡시카보닐메틸, 프로폭시카보닐메틸, 부톡시카보닐메틸, 2-(메톡시카보닐)에틸, 2-(에톡시카보닐)에틸, 2-(프로폭시카보닐)에틸, 3-(메톡시카보닐)프로필, 3-(에톡시카보닐)프로필 또는 4-(메톡시카보닐)부틸이다.

전술한 라디칼중 하나가 하나의 CH₂그룹이 비치환 또는 치환된 -CH=CH-에 의해 치환되고 인접한 CH₂그룹이 CO 또는 CO-O 또는 O-CO에 의해 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이는 직쇄이거나 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄이고 4 내지 13개의 탄소원자를 갖는다. 따라서, 구체적으로는 아크릴로일옥시메틸, 2-아크릴로일옥시에틸, 3-아크릴로일옥시프로필, 4-아크릴로일옥시부틸, 5-아크릴로일옥시펜틸, 6-아크릴로일옥시헥실, 7-아크릴로일옥시헵틸, 8-아크릴로일옥시옥틸, 9-아크릴로일옥시노닐, 10-아크릴로일옥시데실, 메타크릴로일옥시메틸, 2-메타크릴로일옥시에틸, 3-메타크릴로일옥시프로필, 4-메타크릴로일옥시부틸, 5-메타크릴로일옥시펜틸, 6-메타크릴로일옥시헥실, 7-메타크릴로일옥시헵틸, 8-메타크릴로일옥시옥틸 또는 9-메타크릴로일노닐이다.

전술한 라디칼중 하나가 CN 또는 CF₃로 일치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼인 경우, 이 라디칼은 바람직하게는 직쇄이다. 임의의 위치에서 CN 또는 CF₃로 치환된다.

전술한 라디칼중 하나가 할로겐으로 적어도 일치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼인 경우, 이 라디칼은 바람직하게는 직쇄이고 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이다. 다치환인 경우, 할로겐은 바람직하게는 F이다. 생성된 라디칼은 또한 과불화된(perfluorinated) 라디칼을 포함한다. 일치환인 경우, 플루오로 또는 클로로 치환은 임의의 목적하는 위치에서 이루어질 수 있지만, ω-위치가 바람직하다.

분지형 펜던트 그룹을 함유하는 화합물은 통상적인 액정 베이스 물질에서의우수한 용해성으로 인해 때때로 중요할 수 있다. 그러나, 광학적으로 활성인 경우에는 키랄 도판트로서 특히 적합하다.

이 유형의 분지형 그룹은 일반적으로 1개 이하의 쇄 분지를 함유한다. 바람직한 분지형 라디칼은 이소프로필, 2-부틸(=1-메틸프로필), 이소부틸(=2-메틸프로필), 2-메킬부틸, 이소펜틸(=3-메틸부틸), 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 2-메틸부톡시, 3-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥속시, 1-메틸헥속시 또는 1-메틸헵톡시이다.

전술한 라디칼중 하나가 2개 이상의 CH₂그룹이 -O- 및/또는 -CO-O-에 의해 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이는 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 분지형이고 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는다. 따라서, 구체적으로는 비스카복시메틸, 2,2-비스카복시에틸, 3,3-비스카복시프로필, 4,4-비스카복시부틸, 5,5-비스카복시펜틸, 6,6-비스카복시헥실, 7,7-비스카복시헵틸, 8,8-비스카복시옥틸, 9,9-비스카복시노닐, 10,10-비스카복시데실, 비스(메톡시카보닐)메틸, 2,2-비스(메톡시카보닐)에틸, 3,3-비스(메톡시카보닐)프로필, 4,4-비스(메톡시카보닐)부틸, 5,5-비스(메톡시카보닐)펜틸, 6,6-비스(메톡시카보닐)헥실, 7,7-비스(메톡시카보닐)헵틸, 8,8-비스(메톡시카보닐)옥틸, 비스(에톡시카보닐)메틸, 2,2-비스(에톡시카보닐)에틸, 3,3-비스(에톡시카보닐)프로필, 4,4-비스(에톡시카보닐)부틸 또는 5,5-비스(에톡시카보닐)헥실이다.

또한 본 발명은 본 발명의 LC 매질을 함유하는 전기광학 디스플레이, 특히프레임과 함께 함께 셀을 형성하는 2개의 평면-평행 외부 판을 갖는 SSCT 및 PSCT 디스플레이, 및 상기 셀에 위치하는 콜레스테릭 액정 혼합물에 관한 것이다.

쌍안정 SSCT 및 PSCT 셀의 구조는 예컨대 WO 92/19695 호, WO 93/23496 호, 미국 특허 제 5,453,863 호 또는 미국 특허 제 5,493,430 호에 기재되어 있다.

또한, 본 발명은 전기광학용을 위한 본 발명의 CLC 매질의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 액정 혼합물은 허용가능한 변수 여지를 상당히 확대시켰다. 반사 파장, 복굴절성, 청명점, 점성, 열 및 UV 안정성 및 유전 이방성의 달성가능한 조합은 종래 물질보다 훨씬 우수하며 CLC 디스플레이에 사용하기에 특히 적합한 본 발명의 매질을 제공한다.

콜레스테릭 상을 -20℃ 이하, 바람직하게는 -30℃ 이하, 특히 바람직하게는 -40℃ 이하로 유지하면서 본 발명의 액정 혼합물은 70℃ 초과, 바람직하게는 90℃ 초과, 특히 바람직하게는 110℃ 초과의 청명점과 동시에 5 이상, 바람직하게는 10 이상의 유전 이방성 값(Δε), 0.15 내지 3, 바람직하게는 0.17 내지 0.26의 복굴절율 값, 및 낮은 점성 및 저항률 값이 달성되도록 하며 우수한 CLC 디스플레이가 달성될 수 있게 한다. 특히, 상기 혼합물은 낮은 작동 전압을 특징으로 한다.

본 발명의 혼합물의 성분을 적합하게 선택함으로써 다른 유익한 특성을 유지하면서 임계 전압이 높아짐에 따라 동시에 더 높은 청명점(예컨대 120℃ 초과)이 달성되거나, 임계 전압이 낮아짐에 따라 동시에 더 낮은 청명점이 달성되는 것이 가능하게 함은 당연하다. 마찬가지로, 더 높은 Δε따라서 더 낮은 임계치의 혼합물은 거의 상응하게 증가되지 않는 점도에서 수득될 수 있다.

콜레스테릭 상 범위는 바람직하게는 90℃ 이하, 특히 100℃ 이하이다. 이 범위는 바람직하게는 -20 내지 +80℃로 확장된다.

본 발명의 혼합물의 UV 안정성은 또한 상당히 우수해지며, 즉 UV 노출시 반사 파장 및 작동 전압에서의 변화가 상당히 작아지는 것을 보인다.

본 발명의 매질에 사용될 수 있는 하기 화학식 및 그의 하위 화학식의 개별 화합물은 공지되어 있거나 공지된 화합물과 유사하게 제조될 수 있다.

특히 바람직한 실시양태에서, 혼합물은 다음을 포함한다.

- 화학식 Ia, Ib 및/또는 Ie의 화합물, 특히 L¹및/또는 L²가 F인 화합물 1종 이상,

- 화학식 I의 화합물 1 내지 9종, 특히 1 내지 6종,

- 1종 이상의 화학식 I의 화합물 7 내지 80%, 특히 40 내지 70%,

- 화학식 IIa 및/또는 IIb의 화합물, 특히 L¹, L²및 L⁴가 H인 화합물 1종 이상,

- 1종 이상의 화학식 II의 화합물 0 내지 90%, 특히 0 내지 70%, 특히 바람직하게는 2 내지 55%,

- 1종 이상의 화학식 I의 화합물 5 내지 40%, 및 1종 이상의 화학식 II의 화합물 30 내지 65%,

- 화학식 IIIa, IIIb 및/또는 IIIe의 화합물 1종 이상,

- 1종 이상의 화학식 III의 화합물 5 내지 80%, 특히 15 내지 60%,

- 화학식 IV25 및/또는 IV27의 화합물(여기서 화학식 IV에서의 L은 H 또는 F, 특히바람직하게는 F이다)(액정 혼합물중의 이러한 화합물의 비율은 0 내지 50%, 특히 5 내지 15%이다) 1종 이상,

- 화학식 V1 및/또는 V2, 바람직하게는 화학식 V1e, V1f 및 V2a의 알케닐 화합물, 특히 R³¹이 H인 화합물(액정 혼합물중의 이러한 화합물의 비율은 바람직하게는 0 내지 50%, 특히 5 내지 25%이다) 1종 이상,

- 화학식 V1 및/또는 V12의 화합물, 바람직하게는 화학식 VI1a 및 VI2b의 화합물, 특히 R⁵가 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시인 화합물(액정 혼합물중의 이러한 화합물의 비율은 5 내지 50%, 특히 10 내지 40%이다) 1종 이상,

- 화학식 II, III, IV, V1, V2, VI1 및 VI2의 화합물을 전체로 15 내지 80%,

- 화학식 VII, VIII 및 IX의 화합물로부터 선택된 도판트 1종 이상,

- 화학식 X 및 XI의 화합물로부터 선택된 도판트 1종 이상,

- 화학식 XII, XIII, XIV, XV 및 XVI의 화합물로부터 선택된 도판트 1종 이상,

- 광학 활성 성분 10% 이하, 특히 0.01 내지 7%,

- 화학식 I 내지 VI2의 화합물로부터 선택된 화합물로 본질적으로 이루어진 네마틱 성분.

화학식 I 내지 VI12의 화합물에서의 말단 라디칼 R¹, R², R³, R⁴, R⁵, X⁰및 Q-Y의 정의의 적합한 선택은 응답 시간, 임계 전압 및 다른 특성이 목적에 따라 수정될 수 있게 한다. 예를 들어, 1E-알케닐 라디칼, 3E-알케닐 라디칼, 2E-알케닐옥시 라디칼 등은 일반적으로 알킬 또는 알콕시 라디칼에 비해 단축된 응답 시간, 개선된 네마틱 경향 및 높은 탄성 계수 K₃(굽힘)과 K₁(펼침)의 비를 제공한다. 4-알케닐 라디칼, 3-알케닐 라디칼 등은 일반적으로 알킬 및 알콕시 라디칼에 비해 더욱 낮은 임계 전압 및 더욱 작은 값의 K₃/K₁를 제공한다.

브릿징 그룹 Z¹, Z²및 Z³의 경우, -CH₂CH₂- 그룹은 일반적으로 단일 공유 결합에 비해 더 높은 K₃/K₁값을 생성한다. 더 높은 K₃/K₁값은, 예컨대 더 높은 HTP로 인해 도판트 농도를 변화시키지 않으면서 반사 파장을 단축시킨다.

화학식 I 내지 VI12의 화합물의 최적 중량비는 대체로 목적하는 특성, 화학식 I 내지 VI12의 성분의 선택 및 존재할 수 있는 임의의 다른 성분의 선택에 따라 변한다. 주어진 범위내에서의 적합한 중량비는 경우에 따라 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 혼합물중의 화학식 I 내지 IV2의 화합물의 전체량은 중요하지 않다. 그러므로, 혼합물은 여러 특성을 최적화시키기 위해 추가의 성분을 하나 이상 포함할 수 있다. 그러나, 응답 시간 및 임계 전압에 대한 관찰된 효과는 화학식 I 내지 IV2의 화합물의 전체 농도가 높아질수록 통상 더욱 커진다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 액정 혼합물은 자체가 통상적인 방식으로 제조된다. 일반적으로, 목적하는 양의 미량으로 사용된 성분은 편의상 승온에서 주요 구성성분으로 이루어진 성분중에 용해된다. 또한 유기 용매 예컨대 아세톤, 클로로포름 또는 메탄올중의 성분의 용액을 혼합시키고 철저한 혼합 예컨대 증류 후에 다시 용매를 제거하는 것이 가능하다.

본 발명의 액정 혼합물은 또한 하나 이상의 안정화제 또는 항산화제와 같은 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

본 출원 및 하기 실시예에서, LC 화합물의 구조는 두문자어로 주어지며, 이는 하기 표 A 및 B에 따른 화학식으로 변형된다. 모든 라디칼 C_nH_2n+1및 C_mH_2m+1은 각각 n 및 m개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼이다. 표 B의 부호는 자명하다. 표 A는 모체에 대한 두문자어로만 주어진다. 개개의 경우, 모체에 대한 두분자어에 이어 하이폰(-), 및 치환기 R¹, R², L¹, L²및 L³에 대한 부호가 주어진다.

바람직한 혼합물 성분은 하기 표 A, B 및 C에 제시되어 있다.

표 A: (L¹, L², L³= H 또는 F)

표 B:

표 C(도판트):

표 D

액정 혼합물에 대한 적합한 안정화제 및 항산화제는 하기에 주어져 있다(n=0내지 10, 말단 메틸 그룹은 제시되지 않음).

하기 실시예는 제한하지 않으면서 본 발명을 예시하고자 한다.

이전에서와 이후에서, %는 중량%이다. 모든 온도는 ℃로 명시된다. m.p.는 융점이고, cl.p는 청명점을 의미한다. 또한, C는 결정성 상태, S는 스멕틱 상, N은 네마틱 상, Ch는 콜레스테릭 상 및 I는 이소트로픽 상을 의미한다. 이러한 부호 사이의 데이터는 전이 온도를 대표한다.

또한, 하기 약어가 사용된다.

Δn은 589㎚ 및 20℃에서의 광학 이방성이다.

n_e는 589㎚ 및 20℃에서의 이상(extraordinary) 반사율이다.

Δε는 20℃에서의 유전 이방성이다.

ε_∥은 분자의 종축에 평행한 방향의 유전 상수이다.

γ¹은 달리 지적하지 않는 한 20℃에서의 회전 점도[mPaㆍsec]이다.

λ는 달리 지적하지 않는 한 20℃에서의 반사 파장[㎚]이다.

Δλ는 달리 지적하지 않는 한 -20 내지 +70℃의 소정의 온도 범위내에서의 반사 파장의 최대 변화량[㎚]이다.

액정 혼합물에서 나선형 비틀림 슈퍼구조를 생성하는 키랄 화합물의 나선형 비틀림력(HTP)은 식 HTP=(p*c)^-1[㎛^-1]로 주어지며, 여기서, p는 나선형 비틀림 상의 나선형 피치로서 ㎛로 주어지고, c는 키랄 화합물의 농도이다(예컨대 1중량%의 농도는 0.01의 c값에 상응한다). 달리 지적하지 않는 한, 이전 및 이후에서의 HTP값은 20℃의 온도에서 상업적으로 입수가능한 중성 네마틱 TN 호스트 혼합물 MLC-6260(독일 다름슈타트 소재의 메르크(Merck KGaA)사 제품)에 관한 것이다.

실시예 1

콜레스테릭 혼합물은 하기로 이루어진 네마틱 성분(A) 94.52% 및 하기 화학식 Xa의 키랄 화합물 5.48%를 포함하며 499㎚의 λ 및 77㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 2

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 96.26% 및 하기 화학식 Xb의 키랄 화합물 3.74%를 포함하며 545㎚의 λ 및 9㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 3

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 94.05% 및 하기 화학식 XIa의 키랄 화합물 5.95%를 포함하며 512㎚의 λ 및 84의 Δλ를 갖는다.

실시예 4

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 94.04% 및 하기 화학식 XIb의 키랄 화합물 5.96%를 포함하며 512㎚의 λ 및 86㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 5

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 96% 및 하기 화학식 XIIIa-1의 키랄 화합물 4%를 포함하며 479㎚의 λ 및 29㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 6

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 96% 및 하기 화학식 XIIIa-2의 키랄 화합물 4%를 포함하며 479㎚의 λ 및 29㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 7

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 96.6% 및 하기 화학식 XIIIb-1의 키랄 화합물 3.4%를 포함하며 506㎚의 λ 및 13㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 8

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 97.24% 및 하기 화학식 XIIIb-2의 키랄 화합물 2.76%를 포함하며 536㎚의 λ 및 25㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 9

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 95.88% 및 하기 화학식 XIIIq-1의 키랄 화합물 4.12%를 포함하며 509㎚의 λ 및 63㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 10

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 96% 및 하기 화학식 XIIIq-2의 키랄 화합물 4%를 포함하며 507㎚의 λ 및 63㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 11

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 96% 및 하기 화학식 XIIIq-3의 키랄 화합물 4%를 포함하며 575㎚의 λ 및 97㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 12

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(A) 97.5% 및 하기 화학식 XIIb-1의 키랄 화합물 2.5%를 포함하며 518㎚의 λ 및 31㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 13

콜레스테릭 혼합물은 하기로 이루어진 네마틱 성분(B) 96% 및 화학식 XIIIa-1의 키랄 화합물 4%를 포함하며 544㎚의 λ 및 22㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 14

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(B) 96% 및 화학식 XIIIa-2의 키랄 화합물 4%를 포함하며 577㎚의 λ 및 64㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 15

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(B) 96.2% 및 화학식 XIIIb-1의 키랄 화합물 3.8%를 포함하며 520㎚의 λ 및 38㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 16

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(B) 97.01% 및 화학식 XIIIb-2의 키랄 화합물 2.99%를 포함하며 557㎚의 λ 및 47㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 17

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(B) 94.57% 및 화학식 XIIIq-1의 키랄 화합물 5.43%를 포함하며 470㎚의 λ 및 48㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 18

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(B) 97.5% 및 화학식 XIIb-1의 키랄 화합물2.5%를 포함하며 613㎚의 λ 및 22㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 19

콜레스테릭 혼합물은 하기로 이루어진 네마틱 성분(C) 95.9% 및 화학식 XIIIa-1의 키랄 화합물 4.1%를 포함하며 527㎚의 λ 및 29㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 20

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(C) 96% 및 화학식 XIIIa-2의 키랄 화합물 4%를 포함하며 569㎚의 λ 및 25㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 21

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(C) 96.9% 및 화학식 XIIIb-2의 키랄 화합물 3.1%를 포함하며 547㎚의 λ 및 78㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 22

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(C) 95.15% 및 화학식 XIIIq-1의 키랄화합물 4.85%를 포함하며 523㎚의 λ 및 11㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 23

콜레스테릭 혼합물은 네마틱 성분(C) 97.5% 및 화학식 XIIb-1의 키랄 화합물 2.5%를 포함하며 526㎚의 λ 및 15㎚의 Δλ를 갖는다.

실시예 24

콜레스테릭 혼합물은 하기로 이루어진 네마틱 성분(D) 97.5% 및 화학식 XIIb-1의 키랄 화합물 2.5%를 포함하며 566㎚의 λ 및 21㎚의 Δλ를 갖는다.

Claims

나선형으로 비틀린 구조를 갖고, 네마틱 성분 및 광학 활성 성분을 포함하는 액정 매질에 있어서, 상기 광학 활성 성분이 매질의 나선형 피치가 1㎛ 이하가 되도록 비틀림력 및 농도가 선택된 키랄 화합물을 1종 이상 포함하고, 상기 네마틱 성분이 하기 화학식 I의 화합물 1종 이상, 및 하기 화학식 II 및 III의 화합물로부터 선택된 화합물 1종 이상을 포함함을 특징으로 하는 액정 매질.

화학식 I

화학식 II

화학식 III

상기 식에서,

R, R¹및 R²는 각각 서로 독립적으로 H, 탄소수 1 내지 15의 알킬 또는 알케닐 라디칼(이는 치환되지 않거나 CN 또는 CF₃로 일치환되거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환되며, 또한 이러한 라디칼중 하나 이상의 CH₂그룹이 각각의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-,, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- 또는 -C≡C-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 치환될 수 있다)이고,

,및는 각각 서로 독립적으로또는이고,

L¹내지 L⁶은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이고,

Z¹은 -COO-이고, 라디칼 A¹및 A²중 하나가 트랜스-1,4-사이클로헥실렌인 경우, 추가적으로 -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고,

Z²는 -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고,

Z³은 -COO-, -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고,

X는 F, Cl, CN, 탄소수 1 내지 6의 할로겐화된 알킬, 알케닐 또는 알콕시이고,

a, b 및 c는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이다.
제 1 항에 있어서,

하기 화학식의 화합물로부터 선택된 화합물을 1종 이상 추가로 포함함을 특징으로 하는 액정 매질.

화학식 IV27

화학식 IV28

화학식 IV29

화학식 IV30

화학식 IV31

상기 식에서,

R¹및 R²는 화학식 II에 정의된 바와 같고,

L은 H 또는 F이다.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

하기 화학식의 화합물로부터 선택된 알케닐 화합물을 1종 이상 추가로 포함함을 특징으로 하는 액정 매질.

화학식 V1

화학식 V2

상기 식에서,

A⁴는 1,4-페닐렌 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,

d는 0 또는 1이고,

R³은 탄소수 2 내지 7의 알케닐 그룹이고,

R⁴는 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시, 알케닐 그룹(여기서 하나 또는 2개의 비인접한 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이고,

Q는 CF₂, OCF₂, CFH, OCFH 또는 단일 결합이고,

Y는 F 또는 Cl이고,

L¹및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

하기 화학식의 화합물로부터 선택된 화합물을 1종 이상 추가로 포함함을 특징으로 하는 액정 매질.

화학식 VI1

화학식 VI2

상기 식에서,

A⁴는 1,4-페닐렌(이는 3- 및/또는 5-위치에서 불화될 수 있다) 또는 1,4-사이클로헥실렌이고,

R⁵는 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시 또는 알케닐 그룹(여기서 하나 또는 2개의 비인접한 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 산소원자가 서로 직접 연결되지 않은 방식으로 치환될 수 있다)이고,

Q는 CF₂, OCF₂, CFH, OCFH 또는 단일 결합이고,

Y는 F 또는 Cl이고,

L¹및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

전체 화합물중 화학식 I의 화합물의 비율이 7 내지 80중량%임을 특징으로 하는 액정 매질.
제 2 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

전체 화합물중 화학식 II 내지 VI2의 화합물의 비율이 15 내지 80중량%임을 특징으로 하는 액정 매질.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,

광학 활성 성분의 비율이 0.01 내지 7%임을 특징으로 하는 액정 매질.
제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,

400 내지 800㎚ 범위의 반사 파장을 가짐을 특징으로 하는 액정 매질.
전기광학용을 위한 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.
제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 함유하는 전기광학 액정 디스플레이.
제 10 항에 있어서,

콜레스테릭 디스플레이 또는 SSCT(표면 안정화된 콜레스테릭 텍스처) 디스플레이임을 특징으로 하는 전기광학 액정 디스플레이.