KR20090084760A - 액정 매질 및 액정 디스플레이 - Google Patents

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KR20090084760A
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Abstract

본 발명은, 각각의 경우 하기 화학식 IA, IB 및 IC의 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하는, 양의 유전율을 가진 제 1 성분인 A 성분, 및 임의로, 3보다 큰 유전 이방성을 갖는 양의 유전율의 화합물 하나 이상을 포함하는, 양의 유전율을 가진 제 2 성분인 B 성분, 및 임의로, 중성 유전율을 가진 성분인 C 성분을 포함하는, 양의 유전율을 가진 액정 매질, 및 상기 매질을 포함하는 액정 디스플레이, 특히 능동 매트릭스 디스플레이, 특히 TN, IPS 및 FFS 디스플레이에 관한 것이다:
Figure 112009006120530-PAT00001
상기 식에서, 변수들은 명세서에서 제공된 의미를 갖는다.

Description

액정 매질 및 액정 디스플레이{LIQUID-CRYSTALLINE MEDIUM AND LIQUID-CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 매질, 상기 매질을 포함하는 액정 디스플레이, 특히 능동 매트릭스(active matrix)에 의해 어드레싱(addressing)되는 디스플레이, 구체적으로는 트위스트 네마틱(Twisted Nematic: TN), 인 플레인 스위칭(In Plane Switching: IPS) 또는 프린지-필드 스위칭(Fringe-Field Switching; FFS) 유형의 디스플레이에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)는 정보를 나타내기 위한 많은 용도에 사용된다. LCD는 직시형(direct-view) 디스플레이 및 투사형(projection type) 디스플레이 모두에서 사용된다. 이용되는 전기광학 방식은 예컨대, 트위스트 네마틱(TN), 수퍼 트위스트 네마틱(STN), 광학 보상 벤드(OCB) 및 전기적으로 제어된 복굴절(ECB) 방식과 이들의 다양한 변형 형태 및 그 밖의 다른 것들이다. 이들 방식은 모두 기판 또는 액정층에 대해 실질적으로 수직인 전기장을 사용한다. 상기 방식 이외에, 예 컨대, 인 플레인 스위칭 방식(예컨대, DE 40 00 451호 및 EP 0 588 568호에 개시되어 있음) 및 프린지 필드 스위칭(FFS) 방식(여기에는 강한 프린지 필드가 존재함. 즉, 강한 전기장이 전극 모서리 부분에 인접하여 존재하고, 강한 수직 분력(component) 및 강한 수평 분력을 모두 갖는 전기장이 셀 전반에 걸쳐 존재함)에서처럼 기판 또는 액정층에 대해 실질적으로 평행한 전기장을 사용하는 전기광학 방식도 있다. 특히, 이들 중 후자에 해당하는 2개의 전기광학 방식은 최신 데스크탑 모니터용 LCD에 사용되고, 멀티미디어 제품용 TV 세트의 디스플레이에 적용되는 것으로 의도된다. 본 발명에 따른 액정은 바람직하게 상기 유형의 디스플레이에서 사용된다. 일반적으로, 다소 낮은 값의 유전 비이방성을 갖는 양의 유전율을 가진 액정 매질이 FFS 디스플레이에 사용되지만, 일부 경우에는 단지 약 3 이하의 유전 비이방성을 갖는 액정 매질이 또한 IPS 디스플레이에 사용된다.
상기 디스플레이에는, 개선된 특성을 갖는 신규한 액정 매질이 필요하다. 특히, 많은 유형의 제품에 있어서 응답 시간이 개선되어야 한다. 따라서, 보다 낮은 점도(η), 특히 보다 낮은 회전 점도(γ1)를 갖는 액정 매질이 요구된다. 특히, 모니터 용도에서는, 회전 점도가 80mPa·s 이하, 바람직하게는 60mPa·s 이하, 특히 55mPa·s 이하이어야 한다. 상기 변수 이외에, 상기 매질은 적당히 넓은 범위 및 위치의 네마틱 상 및 적절한 복굴절(Δn)을 가져야 하고, 유전 이방성(Δε)은 상당히 낮은 작동 전압을 허용할 수 있게 충분히 높아야 한다. Δε는 상당히 높은 비저항을 방지할 수 있기 때문에, 바람직하게 Δε은 2보다 커야 하고, 매우 바 람직하게는 3보다 커야 하며, 바람직하게는 15 이하이어야 하고, 특히 12 이하이어야 한다.
노트북 또는 다른 모바일(mobile) 제품용 디스플레이에 적용하기 위해서는, 회전 점도가 바람직하게는 120mPa·s 이하 및 특히 바람직하게는 100mP·s 이하이어야 한다. 본원에서, 유전 이방성은 바람직하게는 8보다 커야 하며, 특히 바람직하게는 12보다 커야 한다.
본 발명에 따른 디스플레이는 바람직하게는 능동 매트릭스(active matrix LCD, 약어로 AMD)에 의해, 바람직하게는 박막 트랜지스터(TFT) 매트릭스에 의해 어드레싱된다. 그러나, 본 발명에 따른 액정은 또한 다른 공지된 어드레싱 수단을 갖는 디스플레이에서 유리하게 사용될 수도 있다.
저분자량 액정 물질과 중합성 물질로 이루어진 복합 시스템을 사용하는 다양한 다른 디스플레이 방식이 존재한다. 이들은 예컨대, WO 91/05 029호에 개시된 바와 같은 중합체 분산된 액정(PDLC) 시스템, 네마틱 곡선 정렬 상(NCAP) 시스템 및 중합체 네트워크(PN) 시스템, 또는 축대칭 마이크로도메인(ASM) 시스템 등이다. 이와 대조적으로, 본 발명에 따르는 특히 바람직한 방식은 표면상에 배향된 액정 매질을 그 자체로 사용하는 것이다. 상기 표면은 전형적으로 액정 물질의 균일한 정렬을 이루도록 예비 처리된다. 본 발명에 따른 디스플레이 방식은 바람직하게는 상기 복합 층에 실질적으로 평행한 전기장을 사용한다.
LCD, 특히 IPS 디스플레이에 적합한 액정 조성물은 예컨대, JP 07-181 439(A)호, EP 0 667 555호, EP 0 673 986호, DE 195 09 410호, DE 195 28 106호, DE 195 28 107호, WO 96/23 851호 및 WO 96/28 521호에 공지되어 있다. 그러나, 상기 조성물은 중대한 약점을 갖는다. 이들 중 대부분은, 다른 결점들 중에서도, 불리할 정도로 긴 응답 시간을 초래하고, 부적절한 비저항 값을 갖고/갖거나, 지나치게 높은 작동 전압을 필요로 한다. 또한, LCD의 저온 거동을 개선하고자 하는 요구가 있다. 현재, 작동 특성 및 저장 수명 모두의 개선이 필요하다.
따라서, 넓은 네마틱 상 범위, 사용되는 디스플레이 유형에 따라 적절한 광학 이방성(Δn), 높은 Δε, 및 특히 짧은 응답 속도를 위한 특히 낮은 점도와 같이 실제 제품에 적합한 특성을 갖는 액정 매질이 상당히 요구된다.
놀랍게도, 선행 기술의 물질이 갖는 약점을 나타내지 않거나 최소한 대폭 줄어든 정도로 나타내면서 적합하게 높은 Δε, 적합한 상 범위 및 Δn을 갖는 액정 매질이 실현될 수 있음이 최근 밝혀졌다.
본원에 따른 이런 개선된 액정 매질은 하기 성분들을 적어도 포함한다:
(i) 하기 화학식 IA의 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상, 하기 화학식 IB의 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상, 및 하기 화학식 IC의 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는, 양의 유전율을 가진 제 1 성분인 A 성분,
(ii) 임의로, 바람직하게는 하기 화학식 II 및 III의 화합물 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 3보다 큰 유전 이방성을 갖는 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는, 양의 유전율을 가진 제 2 성분인 B 성분, 및
(iii) 임의로, 하기 화학식 IV의 중성(neutral) 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는, 중성 유전율을 가진 성분인 C 성분,
Figure 112009006120530-PAT00002
[상기 식에서,
R1은 탄소원자 1 내지 7개의 알킬, 알콕시, 플루오르화 알킬 또는 플루오르화 알콕시, 탄소원자 2 내지 7개의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 플루오르화 알켄일이고, 바람직하게는 알킬 또는 알켄일를 나타내며,
Figure 112009006120530-PAT00003
는 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00004
Figure 112009006120530-PAT00005
를 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00006
는 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00007
를 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00008
및
Figure 112009006120530-PAT00009
는, 서로 독립적으로, 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00010
Figure 112009006120530-PAT00011
를 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00012
는 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00013
Figure 112009006120530-PAT00014
를 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00015
는
Figure 112009006120530-PAT00016
Figure 112009006120530-PAT00017
를 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00018
는 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00019
를 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00020
는 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00021
를 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00022
는 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00023
Figure 112009006120530-PAT00024
보다 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00025
를 나타내고,
Z11 내지 Z15는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CF2CF2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 -CF2O- 또는 단일 결합을 나타내고,
Z13은 특히 더 바람직하게는 단일 결합을 나타내고,
Z14 및 Z15는 특히 더 바람직하게는 -CF2O-을 나타내고,
L11 및 L12는 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl, 바람직하게는 H 또는 F, 바람직하게는 이들 중 하나 또는 이들 모두, 특히 이들 모두는 F를 나타낸다]
Figure 112009006120530-PAT00026
[상기 식에서,
R2와 R3은 서로 독립적으로 탄소원자 1 내지 7개의 알킬, 알콕시, 플루오르화 알킬 또는 플루오르화 알콕시, 탄소원자 2 내지 7개의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 플루오르화 알켄일, 바람직하게는 R2와 R3은 알킬 또는 알켄일을 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00027
내지
Figure 112009006120530-PAT00028
는 각각의 경우 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00029
Figure 112009006120530-PAT00030
를 나타내고,
L21, L22, L31 및 L32는 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내고, 바람직하게는 L21 및/또는 L31는 F를 나타내며,
X2와 X3은 서로 독립적으로 할로겐, 탄소원자 1 내지 3개의 할로겐화 알킬 또는 알콕시, 또는 탄소원자 2 또는 3개의 할로겐화 알켄일 또는 알켄일옥시, 바람직하게는 F, Cl, -OCF3 또는 -CF3, 매우 바람직하게는 F, Cl 또는 -OCF3를 나타내고,
Z3은 -CH2CH2-, -CF2CF2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH- 또는 단일 결합, 매우 바람직하게는 -COO-, 트랜스-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고,
m 및 n은 서로 독립적으로 0, 1 또는 3, 바람직하게는 1 또는 3, 특히 바람직하게는 1이며,
X2가 F 또는 OCF3가 아닌 경우, m은 또한 2를 나타낼 수 있으며,
X3가 F 또는 OCF3가 아니고/아니거나 Z3가 단일 결합이 아닌 경우, m은 또한 2를 나타낼 수 있다]
Figure 112009006120530-PAT00031
[상기 식에서,
R41과 R42는 서로 독립적으로 상기 화학식 II의 R2에 대해 주어진 의미를 갖고, 바람직하게는 R41은 알킬을 나타내며 R42는 알킬 또는 알콕시를 나타내거나, 또는 R41은 알케닐을 나타내며 R42는 알킬을 나타내고,
Figure 112009006120530-PAT00032
은 서로 독립적으로, 또한
Figure 112009006120530-PAT00033
이 두개 존재하는 경우는 이들 또한 서로 독립적으로,
Figure 112009006120530-PAT00034
Figure 112009006120530-PAT00035
을 나타내고,
바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00036
중 하나 이상은
Figure 112009006120530-PAT00037
을 나타내고,
Z41과 Z42는 서로 독립적으로, 또한 Z41이 두개 존재하는 경우는 이들 또한 서로 독립적으로, -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O-, -C≡C- 또는 단일 결합, 바림직하게는 이들 중 하나 이상은 단일 결합을 나타내고,
p는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1을 나타낸다].
본 발명에 따르면, 선행 기술의 물질이 갖는 약점을 나타내지 않거나 최소한 대폭 줄어든 정도로 나타내면서 적합하게 높은 Δε, 적합한 상 범위 및 Δn을 갖는 액정 매질을 수득할 수 있다.
바람직하게, A 성분은 각각의 경우, 바람직하게는 3보다 큰 유전 이방성을 갖는 양의 유전율을 가진 화학식 IA, IB 및 IC의 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지고, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어지며, 이 때 변수는 상기 화학식 I에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 전체적으로,
1 내지 30%, 바람직하게는 2 내지 20%의 화학식 IA의 화합물,
1 내지 30%, 바람직하게는 2 내지 20%의 화학식 IB의 화합물, 및
1 내지 30%, 바람직하게는 2 내지 20%의 화학식 IC의 화합물을 포함한다.
각각의 화합물은 1 내지 20%, 바람직하게는 1 내지 15%의 농도로 사용된다. 이러한 한계치는 특히, 2종 이상의 동족체 화합물인 경우, 즉, 동일한 화학식의 화합물들이 사용되는 경우에 적용된다. 단지 단일 물질인 경우, 즉, 단지 하나의 화학식의 화합물인 동족체가 사용되는 경우에, 이것의 농도는 2 내지 20%, 바람직하게는 3 내지 4%이다.
바람직하게, 매질 중 A 성분의 농도는 10% 내지 50%, 더욱 바람직하게는 12% 내지 40%, 더 더욱 바람직하게는 15% 내지 35%, 및 매우 바람직하게는 20% 내지 30%, 바람직하게는 23% 내지 30%의 범위이다. 각각의 화학식 IA, IB 및 IC의 단일 동족체 화합물이 매질에 사용되는 경우에, 이것의 농도는 바람직하게는 1 내지 20%이고, 각각의 화학식 IA, IB 및/또는 IC 중 2종 이상의 동족체 화합물이 매질에 사용되는 경우에는, 바람직하게는 2% 내지 15%의 각각의 동족체가 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, A 성분은 각각의 경우, 바람직하게는 3보다 큰 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 IA-1 및 IA-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 하기 화학식 IB-1 및 IB-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 하기 화학식 IC-1 및 IC-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게는 화학식 IA-1, IB-2 및 IC-2의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지며, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다.
Figure 112009006120530-PAT00038
Figure 112009006120530-PAT00039
본 발명의 바람직한 실시양태에서, A 성분은 바람직하게는, 3보다 큰 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 IA-1a 내지 IA-1d/IA-1g의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 하기 화학식 IA-1a 및 IA-1b의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지며, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00040
Figure 112009006120530-PAT00041
상기 식에서, R1은 상기 화학식 I에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, A 성분은 바람직하게는, 3보다 큰 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 IA-2a 내지 IA-2d의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 하기 화학식 IA-2a 내지 IA-2b로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지고, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 구성되고, 매우 바람직하게는 전적으로 이들로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00042
상기 식에서, R1은 상기 화학식 I에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, A 성분은 바람직하게는, 3보다 큰 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 IB-1a 내지 IB-1c로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 하기 화학식 IB-1a 및 IB-1b로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지고, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00043
Figure 112009006120530-PAT00044
상기 식에서, R1은 상기 화학식 I에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, A 성분은 바람직하게는, 3보다 큰 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 IB-2a 내지 IB-2c의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 하기 화학식 IB-2a 및 IB-2c의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지고, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00045
Figure 112009006120530-PAT00046
상기 식에서, R1은 상기 화학식 I에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, A 성분은 바람직하게는, 3보다 큰 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 IC-1a 내지 IC-1c의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 IC-1a 및 IC-1c의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 IC-1c로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지고, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00047
상기 식에서, R1은 상기 화학식 I에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, A 성분은 바람직하게는, 3보다 큰 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 IC-2a 내지 IC-2f의 화합물로부터 선택되고, 바람직하게는 하기 화학식 IC-2a, IC-2b, IC-2d, IC-2e 및 IC-2f의 화합물로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 IC-2b, IC-2e 및 IC-2f의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지고, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00048
Figure 112009006120530-PAT00049
상기 식에서, R1은 상기 화학식 I에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 양의 유전율을 가진 제 2 성분, 즉 B 성분을 포함한다. 상기 양의 유전율을 가진 제 2 성분, 즉 B 성분은 바람직하게는 3보다 큰 유전 이방성을 갖는 양의 유전율을 가진 화합물을 포함하고, 더욱 바람직 하게는 이들로 주로 이루어지고, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어직고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 성분, 즉 B 성분은 화학식 II 및 III의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고 3보다 큰 유전 이방성을 갖는 양의 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 보다 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 본질적으로 이루어지며, 가장 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, B 성분은 3보다 큰 유전 이방성을 갖고 하기 화학식 II-1 내지 II-4의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 II-1 및/또는 II-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 양의 유전율을 가진 이방성 화합물을 하나 이상 포함하고:
Figure 112009006120530-PAT00050
Figure 112009006120530-PAT00051
[상기 식에서,
상기 변수는 상기 화학식 II에서 제시된 각각의 의미를 갖고,
변수 L23 및 L24는 서로 독립적으로 H 또는 F이고, 바람직하게는 L23는 F이고,
Figure 112009006120530-PAT00052
는
Figure 112009006120530-PAT00053
로 제시된 의미 중 하나를 갖고,
화학식 II-1 및 II-4에서, X2는 바람직하게는 F 또는 OCF3, 특히 바람직하게는 F이고,
화학식 II-3에서,
Figure 112009006120530-PAT00054
는 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00055
, 및/또는 하기 화학식 III-1 및 III-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고:
Figure 112009006120530-PAT00056
(상기 식에서, 상기 변수는 상기 화학식 III에서 제시된 각각의 의미를 갖는다)],
본 발명에 따른 매질은 다르게는, 또는 상기 화학식 III-1 및/또는 III-2에 부가적으로 하기 화학식 III-3의 화합물을 포함할 수 있다:
Figure 112009006120530-PAT00057
(상기 식에서,
상기 변수는 상기 제시된 각각의 의미를 갖고,
상기 변수 L33 및 L34는 서로 독립적으로 및 다른 변수들과 독립적으로 H 또는 F이다).
B 성분은 바람직하게는 상기 화합물들로 주로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다.
바람직하게, B 성분은 L21과 L22 및/또는 L23과 L24가 둘 다 F인 화학식 II-1 내지 II-4의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, B 성분은 L21, L22, L23 및 L24가 모두 F인 화학식 II-2 및 II-3의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함한다.
바람직하게, B 성분은 화학식 II-1의 화합물을 하나 이상 포함한다. 바람직하게, 화학식 II-1의 화합물은 하기 화학식 II-1a 내지 II-1e의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112009006120530-PAT00058
Figure 112009006120530-PAT00059
상기 식에서,
변수는 상기에서 제시된 각각의 의미를 갖고,
L25 및 L26은 서로 독립적으로 및 다른 변수들과 독립적으로 H 또는 F이고,
바람직하게는 화학식 II-1a 및 II-1b에서, L21 및 L22는 둘 다 F이고,
화학식 II-1c 및 II-1d에서, L21 및 L22는 둘 다 F이고/이거나, L23 및 L24는 둘 다 F이고,
화학식 II-1e에서, L21, L22 및 L23은 F이다.
특히 바람직한 화학식 II-1의 화합물은 하기와 같다:
Figure 112009006120530-PAT00060
Figure 112009006120530-PAT00061
상기 식에서, R2는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 II-2a 내지 II-2j의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 II-2의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00062
Figure 112009006120530-PAT00063
Figure 112009006120530-PAT00064
상기 식에서,
상기 변수는 상기에서 제시된 각각의 의미를 가지며,
L25 내지 L28은 서로 독립적으로 H 또는 F이고,
바람직하게는 L27과 L28은 둘 다 H이고,
특히 바람직하게는 L26이 H이다.
바람직하게, B 성분은 화학식 II-1a 내지 II-1e의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하고, 이 때 L21과 L22는 둘 다 F이고/이거나 L23과 L24는 둘 다 F이다.
바람직한 실시양태에서, B 성분은 화학식 II-1a 내지 II-1i의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하고, 이 때 L21, L22, L23 및 L24는 모두 F이다.
특히 바람직한 화학식 II-2의 화합물은 하기 화합물이다:
Figure 112009006120530-PAT00065
Figure 112009006120530-PAT00066
Figure 112009006120530-PAT00067
상기 식에서, R2 및 X2는 상기에서 제시된 의미를 갖고, X2는 바람직하게는 F이다.
바람직하게, B 성분은 화학식 II-3의 화합물을 하나 이상 포함한다. 이러한 화학식 II-3의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 II-3a 내지 II-3c의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112009006120530-PAT00068
상기 식에서, 변수는 상기에서 제시된 각각의 의미를 갖고, L21 및 L22는 바람직하게는 둘 다 F이다.
바람직한 실시양태에서, B 성분은 화학식 II-4의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 II-4a의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00069
상기 식에서, 변수는 상기에서 제시된 의미를 갖고, X2는 바람직하게는 F 또는 OCF3, 특히 바람직하게는 F이다.
바람직하게, B 성분은 화학식 III-1의 화합물을 하나 이상 포함한다. 화학식 III-1의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 III-1a 및 III-1b의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112009006120530-PAT00070
상기 식에서, 변수는 상기에서 제시된 각각의 의미를 갖고, 변수 L33 및 L34는 서로 독립적으로 및 다른 변수들과 독립적으로 H 또는 F이다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-1a-1 내지 III-1a-6의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식 III-1a의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00071
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-1b-1 내지 III-1b-4, 바람직하게는 III-1b-4의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식 III-1b의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00072
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 화학식 III-2의 화합물을 하나 이상 포함한다. 바람직하게, 화학식 III-2의 화합물은 하기 화학식 III-2a 내지 III-2j의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112009006120530-PAT00073
Figure 112009006120530-PAT00074
Figure 112009006120530-PAT00075
상기 식에서, 변수는 상기에서 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 변수가 상기 제시된 각각의 의미를 갖고, L35 및 L36은 서로 독립적으로 및 다른 변수들과 독립적으로 H 또는 F이다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2a-1 내지 III-2a-5의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2a의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00076
Figure 112009006120530-PAT00077
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2b-1 및 III-2b-2, 바람직하게는 하기 화학식 III-2b-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2b의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00078
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2c-1 내지 III-2c-5의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2c의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00079
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2d-1 및 III-2e-1의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2d 및 III-2e의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00080
Figure 112009006120530-PAT00081
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2f-1 내지 III-2f-5의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2f의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00082
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2g-1 내지 III-2g-5의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2g의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00083
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2h-1 내지 III-2h-3, 바람직하게는 하기 화학식 III-2h-3의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2h의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00084
상기 식에서, 변수는 상기에서 제시된 의미를 갖고, X3은 바람직하게는 F이다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2i-1 및 III-2i-2, 바람직하게는 하기 화학식 III-2i-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2i의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00085
상기 식에서, 변수는 상기에서 제시된 의미를 갖고, X3은 바람직하게는 F이다.
바람직하게, B 성분은 바람직하게는 하기 화학식 III-2j-1 및 III-2j-2, 바람직하게는 하기 화학식 III-2j-1의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 III-2j의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00086
상기 식에서, 변수는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
다르게는, 또는 화학식 III-1 및/또는 III-2에 부가적으로, 본 발명에 따른 매질은 하기 화학식 III-3의 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다:
Figure 112009006120530-PAT00087
상기 식에서, 상기 변수는 상기 화학식 III에 대해 제시된 각각의 의미를 갖는다.
이러한 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 III-3a 및 III-3b의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112009006120530-PAT00088
상기 식에서, R3는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, 본 발명에 따른 액정 매질은 중성 유전율을 가진 성분, 즉 C 성분을 포함한다. 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는다. 바람직하게, 이는 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 가진 중성 유전율을 가진 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 본질적으로 이루어지며, 특히 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진다. 바람직하게, 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 가진 화학식 IV의 중성 유전율을 가진 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 본질적으로 이루어지며, 특히 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 중성 유전율을 가진 성분, 즉 C 성분은 하기 화학식 IV-1 내지 IV-6의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00089
Figure 112009006120530-PAT00090
상기 식에서,
R41과 R42는 상기 화학식 IV에서 제시된 각각의 의미를 갖고,
화학식 IV-1, IV-5 및 IV-6에서, R41은 바람직하게는 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 알켄일이며, R42는 바람직하게는 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 알킬이고,
화학식 IV-2에서, R41과 R42는 바람직하게는 알킬이며,
화학식 IV-4에서 R41은 바람직하게는 알킬 또는 알켄일, 더욱 바람직하게는 알킬이고, R42는 바람직하게는 알킬 또는 알콕시, 더욱 바람직하게는 알콕시이다.
상기 중성 유전율을 가진 성분, 즉 C 성분은 바람직하게는 화학식 IV-1, IV-4, IV-5 및 IV-6의 화합물로 이루진 군으로부터 선택된 화합물 하나 이상; 바람직하게는 화학식 IV-1의 화합물 하나 이상과 화학식 IV-4 및 IV-5의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물 하나 이상; 더욱 바람직하게는 화학식 IV-1, IV-4 및 IV-5 각각의 화합물 하나 이상; 매우 바람직하게는 화학식 IV-1, IV-4, IV-5 및 IV-6 각각의 화합물 하나 이상을 포함한다.
바람직한 양태에서, C 성분은 바람직하게는 화학식 IV-5, 더욱 바람직하게는 이의 각각의 하위화학식인 화학식 CCP-V-n 및/또는 CCP-nV-m 및/또는 CCP-Vn-m으로부터 선택된, 더욱 바람직하게는 화학식 CCP-V-n 및/또는 CCP-V2-n, 매우 바람직하게는 화학식 CCP-V-1 및 CCP-V2-1의 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다. 이들 약어(두문자)의 정의는 하기 표 D에 제시되어 있거나, 하기 표 A 내지 C로부터 분명하다.
유사하게, 바람직한 실시양태에서, C 성분은 바람직하게는 화학식 IV-1, 더욱 바람직하게는 이의 하위화학식인 화학식 CC-n-m, CC-n-V, CC-n-Vm, CC-V-V, CC-V-Vn 및/또는 CC-nV-Vm으로부터 선택된, 더욱 바람직하게는 화학식 CC-n-V 및/또는 CC-n-Vm, 매우 바람직하게는 화학식 CC-3-V, CC-4-V, CC-5-V, CC-3-V1, CC-4-V1, CC-5-V1, CC-3-V2 및 CC-V-V1의 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다. 이들 약어(두문자)의 정의는 하기 표 D에 제시되어 있거나, 하기 표 A 내지 C로부터 분명하다.
전술한 실시양태와 동일하거나 상이할 수 있는 본 발명의 더욱 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 액정 혼합물은, 상기 나타낸 바와 같은 화학식 IV-1 내지 IV-6의 화합물, 및 임의로 하기 화학식 IV-7 내지 IV-14의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 IV의 화합물을 포함하고, 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 매우 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진 C 성분을 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00091
Figure 112009006120530-PAT00092
상기 식에서,
R41과 R42는 서로 독립적으로 탄소원자 1 내지 7개의 알킬, 알콕시, 플루오르화 알킬 또는 플루오르화 알콕시, 탄소원자 2 내지 7개의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 플루오르화 알켄일이고,
L4는 H 또는 F이다.
바람직한 실시양태에서, C 성분은 바람직하게는 화학식 IV-7, 더욱 바람직하게는 이의 각각의 하위화학식인 화학식 CPP-3-2, CPP-5-2 및 CGP-3-2로부터 선택된, 더욱 바람직하게는 화학식 CPP-3-2 및/또는 CGP-3-2, 매우 바람직하게는 화학식 CPP-3-2의 화합물을 하나 이상 포함한다. 이들 약어(두문자)의 정의는 하기 표 D에 제시되어 있거나, 하기 표 A 내지 C로부터 분명하다.
다르게는, 또는 화학식 II 및/또는 III의 화합물에 부가적으로, 본 발명에 따른 매질은 하기 화학식 V의 양의 유전율을 가진 이방성 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다:
Figure 112009006120530-PAT00093
상기 식에서,
R5는 탄소원자 1 내지 7개의 알킬, 알콕시, 플루오르화 알킬 또는 플루오르화 알콕시, 탄소원자 2 내지 7개의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 플루오르화 알켄일이고, 바람직하게는 알킬 또는 알켄일이며,
Figure 112009006120530-PAT00094
은 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00095
이고,
L51과 L52는 서로 독립적으로 H 또는 F이며, L51은 바람직하게는 F이고,
X5은 할로겐, 탄소원자 1 내지 3개의 할로겐화 알킬 또는 알콕시, 또는 탄소원자 2 또는 3개의 할로겐화 알켄일 또는 알켄일옥시이고, 바람직하게는 F, Cl, -OCF3 또는 -CF3이고, 매우 바람직하게는 F, Cl 또는 -OCF3이며,
Z5은 -CH2CH2-, -CF2CF2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O- 또는 -CF2O-이고, 바람직하게는 -CH2CH2-, -COO- 또는 트랜스-CH=CH-이며, 매우 바람직하게는 -COO- 또는 트랜스-CH=CH-이고,
q는 0 또는 1이다.
바람직하게, 본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 하기 화학식 V-1 및 V-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 V의 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00096
상기 식에서,
상기 변수는 상기에서 제시된 각각의 의미를 갖고, 변수 L53과 L54는 서로 독립적으로 및 다른 변수들과 독립적으로 H 또는 F이고, Z5은 바람직하게는 -CH2CH2-이다.
바람직하게, 화학식 V-1의 화합물은 하기 화학식 V-1a 및 V-1b의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112009006120530-PAT00097
상기 식에서, R5는 상기에서 재시된 의미를 갖는다.
바람직하게, 화학식 V-2의 화합물은 하기 화학식 V-2a 내지 V-2d의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112009006120530-PAT00098
상기 식에서, R5는 상기에서 제시된 의미를 갖는다.
바람직하게, 본 발명에 따른 액정 매질은 추가적인 중성 유전율을 가진 성분, 즉 D 성분을 포함한다. 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는다. 바람직하게, 이는 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는 중성 유전율을 가진 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 본질적으로 이루어지며, 특히 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진다. 바람직하게, 상기 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 가진 하기 화학식 VI의 중성 유전율을 가진 이방성 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 본질적으로 이루어지며, 매우 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00099
상기 식에서,
R61과 R62는 서로 독립적으로 상기 화학식 II의 R2에서 제시된 의미를 갖고, 바람직하게 R61은 알킬이고, R62는 알킬 또는 알켄일이며,
Figure 112009006120530-PAT00100
및 이것이 2개 존재하는 경우에는 각각의 경우 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00101
이고, 바람직하게
Figure 112009006120530-PAT00102
중 하나 이상은
Figure 112009006120530-PAT00103
이며,
Z61과 Z62는 서로 독립적이며, Z61이 2개 존재하는 경우에는 이들도 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들 중 하나 이상이 단일 결합이고,
r은 0, 1 또는 2이고, 바람직하게는 0 또는 1이고, 특히 바람직하게는 1이다.
바람직하게, 중성 유전율을 가진 성분, 즉 D 성분은 하기 화학식 VI-1 및 VI-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다:
Figure 112009006120530-PAT00104
상기 식에서,
R61과 R62는 상기 화학식 VI에서 제시된 각각의 의미를 갖고, R61은 바람직하게는 알킬이고,
화학식 VI-1에서 R62는 바람직하게는 알켄일, 바람직하게는 -(CH2)2-CH=CH-CH3이고,
화학식 VI-2에서 R62는 바람직하게는 알킬, 즉 -(CH2)2-CH=CH2 또는 -(CH2)2-CH=CH-CH3이다.
바람직하게, 상기 중성 유전율을 가진 성분, 즉 D 성분은 화학식 VI-1 및 VI-2의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함하고, 이 때 바람직하게 R61은 n-알킬이고, 화학식 VI-1에서 R62은 바람직하게는 알켄일이며, 화학식 VI-2에서 R62은 바람직하게는 n-알킬이다.
바람직한 실시양태에서, D 성분은 바람직하게는 화학식 VI-1, 더욱 바람직하 게는 그의 하위화학식인 PP-n-2Vm, 더 더욱 바람직하게는 화학식 PP-1-2V1의 화합물을 하나 이상 포함한다. 이들 약어(두문자)의 정의는 하기 표 D에 제시되어 있거나, 하기 표 A 내지 C로부터 분명하다.
바람직한 실시양태에서, D 성분은 바람직하게는 화학식 VI-2, 더욱 바람직하게는 그의 하위화학식인 PGP-n-m, PGP-n-2V 및 PGP-n-2Vm, 더욱 바람직하게는 그의 하위화학식인 PGP-3-m, PGP-n-2V 및 PGP-n-v1, 매우 바람직하게는 화학식 PGP-3-2, PGP-3-3, PGP-3-4, PGP-3-5, PGP-1-2V, PGP-2-2V 및 PGP-3-2V로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다. 이들 약어(두문자)의 정의는 하기 표 D에 제시되어 있거나, 하기 표 A 내지 C로부터 분명하다.
바람직하게, 본 발명에 따른 액정 혼합물은 A 및 B 성분 이외에 하나 이상의 추가적인 성분을 함유한다. 이러한 제 3 성분은 C 및 D 성분 중 하나일 수 있으며, 바람직하게 존재하는 제 3 성분은 C 성분이다.
물론, 본 발명에 따른 혼합물은 4개의 A, B, C 및 D 성분 모두를 함유할 수도 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 액정 혼합물은, 음의 유전 이방성을 갖고, 바람직하게는 하기 화학식 VII의 음의 유전율을 가진 화합물을 포함하고, 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진 추가적인 선택적 성분, 즉 E 성분을 포함할 수 있다:
Figure 112009006120530-PAT00105
상기 식에서,
R71과 R72는 서로 독립적으로 상기 화학식 II의 R2에서 제시된 의미를 갖고,
Figure 112009006120530-PAT00106
는
Figure 112009006120530-PAT00107
이며, 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00108
이고,
Figure 112009006120530-PAT00109
는
Figure 112009006120530-PAT00110
이며,
Z71과 Z72는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들 중 하나 이상이 단일 결합이며, 매우 바람직하게는 이들 둘 다 단일 결합이고,
L71과 L72는 서로 독립적으로 C-F 또는 N이고, 바람직하게는 이들 중 하나 이상이 C-F이며, 가장 바람직하게는 이들 둘 다 C-F이고,
s는 0 또는 1이다.
추가적으로, 본 발명에 따른 액정 혼합물은, 양의 유전 이방성을 갖고, 바람직하게는 하기 화학식 VIII의 양의 유전율을 가진 화합물을 포함하고, 바람직하게 는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 본질적으로 이루어지고, 매우 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진 추가적인 선택적 성분, 즉 F 성분을 포함할 수 있다:
Figure 112009006120530-PAT00111
상기 식에서,
R8은 상기 화학식 II에서 R2에 대해 제시된 의미를 갖고,
Figure 112009006120530-PAT00112
중 하나는, 존재하는 경우,
Figure 112009006120530-PAT00113
, 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00114
이고,
Figure 112009006120530-PAT00115
은 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00116
이고,
나머지 것들은 동일한 의미를 갖거나, 서로 독립적으로
Figure 112009006120530-PAT00117
, 바람직하게는
Figure 112009006120530-PAT00118
이며,
Z81과 Z82는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들 중 하나 이상이 단일 결합이며, 가장 바람직하게는 둘 다 단일 결합이고,
t는 0, 1 또는 2이고, 바람직하게는 0 또는 1이며, 더욱 바람직하게는 1이고,
X8은 상기 화학식 II에서 X2에 대해 제시된 의미를 갖거나, 다르게는 R8과는 독립적으로 R8에 대해 제시된 의미를 가질 수 있으며,
이 경우 화학식 I의 화합물은 배제된다.
바람직하게, 본 발명에 따른 액정 매질은 A 내지 E 성분; 바람직하게는 A 내지 D 성분; 매우 바람직하게는 A 내지 C 성분; 특히 화학식 I 내지 VIII, 바람직하게는 화학식 I 내지 V, 매우 바람직하게는 화학식 I 내지 III 및/또는 IV의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들로 주로 이루어지며, 더 더욱 바람직하게는 이들로 본질적으로 이루어지며, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진다.
본원에서 "포함한다"란, 관련된 개체, 즉 매질 또는 성분이, 제시된 성분이나 성분들 또는 화합물이나 화합물들을 바람직하게는 총 농도의 10% 이상, 더욱 및 매우 바람직하게는 20% 이상 함유하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, 본원에서 "주로 이루어진다"란, 관련된 개체가, 제시된 성분이나 성분들 또는 화합물이나 화합물들을 55% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 더욱 및 매우 바람직하게는 70% 이상 함유하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, 본원에서 "본질적으로 이루어진다"란, 관련된 개체가, 제시된 성분이나 성분들 또는 화합물이나 화합물들을 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더욱 및 매우 바람직하게는 95% 이상 함유하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, 본원에서 "전적으로 이루어진다"란, 관련된 개체가, 제시된 성분이나 성분들 또는 화합물이나 화합물들을 98% 이상, 바람직하게는 99% 이상, 더욱 및 매우 바람직하게는 100.0% 함유하는 것을 의미한다.
바람직하게, E 성분은 화학식 VII의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 VII-1 내지 VII-3의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 상기 화합물로 주로 이루어지며, 매우 바람직하게는 상기 화합물로 전적으로 이루어진다:
Figure 112009006120530-PAT00119
상기 식에서, R71과 R72는 상기 화학식 VII에서 제시된 각각의 의미를 갖는다.
화학식 VII-1 내지 VII-3에서, R71은 바람직하게는 n-알킬 또는 1E-알켄일이며, R72은 바람직하게는 n-알킬 또는 알콕시이다.
또한, 상기에서 명시적으로 언급하지 않은 다른 메소젠성 화합물도 선택적으로 및 유익하게 본 발명에 따른 매질에서 사용될 수 있다. 상기 화합물은 당업계의 숙련자들에게 공지되어 있다.
본 발명에 따른 액정 매질은 60℃ 이상, 더욱 바람직하게는 65℃ 이상, 특히 바람직하게는 70℃ 이상, 더욱 및 매우 바람직하게는 75℃ 이상의 등명점을 갖는다.
본 발명에 따른 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 0℃ 이하 내지 70℃ 이상, 더욱 바람직하게는 적어도 -20℃ 이하 내지 75℃ 이상, 매우 바람직하게는 적어도 -30℃ 이하 내지 75℃ 이상, 특히 적어도 -40℃ 이하 내지 80℃ 이상에 걸쳐 있다.
본 발명에 따른 액정 매질의 1㎑ 및 20℃에서의 Δε은 바람직하게는 2 이상, 더욱 바람직하게는 4 이상, 더욱 및 매우 바람직하게는 6 이상이다. 특히, Δε은 20 이하이다.
본 발명에 따른 액정 매질의 589nm(NaD) 및 20℃에서의 Δn은 바람직하게는 0.070 이상 내지 0.150 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 0.080 이상 내지 0.140 이하의 범위, 더 더욱 바람직하게는 0.090 이상 내지 0.135 이하의 범위, 가장 바람직하게는 0.100 이상 내지 0.130 이하의 범위이다.
본 발명의 제 1 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 액정 매질의 Δn은 바람직하게는 0.080 이상, 더욱 바람직하게는 0.090 이상이다.
본 발명의 제 1 바람직한 실시양태에서, 상기 액정 매질의 Δn은 0.090 이상 내지 0.120 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 0.095 이상 내지 0.115 이하의 범위, 매우 바람직하게는 0.100 이상 내지 0.105 이하의 범위이면서, Δε은 바람직하게는 4 이상 내지 11 이하의 범위, 바람직하게는 5 이상 내지 9 이하의 범위, 특히 바람직하게는 6 이상 내지 8 이하의 범위이다.
상기 실시양태에서, 본 발명에 따른 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 -20℃ 이하 내지 70℃ 이상, 더욱 바람직하게는 적어도 -20℃ 이하 내지 70℃ 이상, 매우 바람직하게는 적어도 -30℃ 이하 내지 70℃ 이상, 특히 적어도 -40℃ 이하 내지 95℃ 이상에 걸쳐있다.
본 발명의 제 2 바람직한 실시양태에서, 상기 액정 매질의 Δn은 0.115 이상 내지 0.140 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 0.120 이상 내지 0.135 이하의 범위, 매우 바람직하게는 0.125 이상 내지 0.130 이하의 범위이면서, Δε은 바람직하게는 6 이상, 더욱 바람직하게는 7 이상, 더욱 및 매우 바람직하게는 8.5 이상 내지 10 이하의 범위이다.
상기 실시양태에서, 본 발명에 따른 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 -20℃ 이하 내지 70℃ 이상, 더욱 바람직하게는 적어도 -30℃ 이하 내지 70℃ 이상, 특히 적어도 -40℃ 이하 내지 75℃ 이상에 걸쳐있다.
본 발명의 제 3 바람직한 실시양태에서, 상기 액정 매질의 Δn은 0.115 이상 내지 0.140 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 0.120 이상 내지 0.135 이하의 범위, 매우 바람직하게는 0.125 이상 내지 0.130 이하의 범위이면서, Δε은 바람직하게는 6 이상, 더욱 바람직하게는 7 이상, 매우 바람직하게는 8.5 이상 내지 10 이하의 범위이고; 상기 액정 매질의 Δn은 0.070 이상 내지 0.120 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 0.075 이상 내지 0.115 이하의 범위, 매우 특히 바람직하게는 0.080 이상 내지 0.110 이하의 범위이면서, Δε은 내지 3.5 이상, 바람직하게는 4.0 이상 내지 7.0 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 4.5 이상 내지 6.0 이하의 범위, 특히 바람직하게는 5.0 이상 내지 5.5 이하의 범위이다.
상기 실시양태에서, 본 발명에 따른 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 -20℃ 이하 내지 75℃ 이상, 더욱 바람직하게는 적어도 -30℃ 이하 내지 70℃ 이상, 매우 바람직하게는 적어도 -30℃ 이하 내지 75℃ 이상, 특히 적어도 -30℃ 이하 내지 80℃ 이상에 걸쳐있다.
2.5V 드라이버(driver) 또는 3.3V 드라이버를 갖는 노트북의 디스플레이용으로 사용하기에 특히 적합한 본 발명의 제 4 바람직한 실시양태에서, 상기 액정 매질의 Δn은 0.090 이상 내지 0.130 이하의 범위이고, 더욱 바람직하게는 0.100 이상 내지 0.120 이하이고, 매우 특히 바람직하게는 0.115 이상 내지 0.120 이하의 범위이면서, Δε은 바람직하게는 10 이상이고, 또한, 2.5V 드라이버를 갖는 제품을 위해서는 바람직하게는 15 이상 내지 22 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 16 이상 내지 20 이하의 범위, 특히 바람직하게는 17 이상 내지 19 이하의 범위이고, 3.3V의 드라이버를 갖는 제품을 위해서는 바람직하게는 10 이상 내지 25 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 11 이상 내지 14 이하의 범위, 특히 바람직하게는 12 이상 내지 13 이하의 범위이다.
상기 실시양태에서, 본 발명에 따른 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 -10℃ 이하 내지 70℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -30℃ 이하 내지 75℃ 이상, 특히 적어도 -40℃ 이하 내지 80℃ 이상에 걸쳐 있다.
본 발명에 따르면, A 성분은 바람직하게는 전체 혼합물의 1% 내지 50%, 더욱 바람직하게는 1 내지 30%, 더 더욱 바람직하게는 2% 내지 30%, 매우 바람직하게는 3% 내지 30%의 농도로 사용된다.
B 성분은 바람직하게는 전체 혼합물의 2% 내지 60%, 더욱 바람직하게는 3% 내지 35%, 더 더욱 바람직하게는 4% 내지 20%, 매우 바람직하게는 5% 내지 15%의 농도로 사용된다.
C 성분은 바람직하게는 전체 혼합물의 5% 내지 70%, 더욱 바람직하게는 20% 내지 65%, 더 더욱 바람직하게는 30% 내지 60%, 매우 바람직하게는 40% 내지 55%의 농도로 사용된다.
D 성분은 바람직하게는 전체 혼합물의 0% 내지 50%, 더욱 바람직하게는 1% 내지 40%, 더 더욱 바람직하게는 5% 내지 30%, 매우 바람직하게는 10% 내지 20%의 농도로 사용된다.
E 성분은 바람직하게는 전체 혼합물의 0% 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 15%, 매우 바람직하게는 1% 내지 10%의 농도로 사용된다.
선택적으로, 본 발명에 따른 매질은 물리적 특성을 조정하기 위하여 추가적인 액정 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화합물은 숙련자들에게 알려져 있다. 본 발명에 따른 매질중 상기 화합물의 농도는 바람직하게는 0% 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0.1% 내지 20%, 가장 바람직하게는 1% 내지 15%이다.
전술한 본 발명의 제 1 바람직한 실시양태에서, A 성분은 바람직하게는 전체 혼합물의 1% 내지 65%, 더욱 바람직하게는 3% 내지 60%, 매우 바람직하게는 5% 내지 57%의 농도로 사용되고, D 성분은 바람직하게는 전체 혼합물의 5% 내지 40%, 바람직하게는 10% 내지 35%, 매우 바람직하게는 10% 내지 30%의 농도로 사용된다.
상기 바람직한 실시양태에서, 상기 매질은 바람직하게는 화학식 VI, 가장 바람직하게는 화학식 VI-2의 화합물을 하나 이상 포함한다.
특히, 전술한 본 발명의 제 2 바람직한 실시양태에서 C 성분은 바람직하게는 화학식 IV, 더욱 바람직하게는 화학식 IV-1, 더 더욱 바람직하게는 이들의 하위화학식인 화학식 CC-n-V 및/또는 CC-n-Vm으로부터 선택된, 더욱 바람직하게는 화학식 CC-n-V1 및/또는 CC-n-V, 매우 바람직하게는 화학식 CC-3-V, CC-4-V, CC-5-V 및 CC-3-V1으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다. 상기 약어(두문자)의 정의는 하기 표 D에 제시되어 있다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 매질 중의 화학식 CC-3-V의 화합물의 농도는 50% 내지 65%, 특히 바람직하게는 55% 내지 60%일 수 있다.
상기 액정 매질은, 화학식 IA, IB, IC, II, III, IV, V, VI 및 VII, 바람직하게는 화학식 IA, IB, IC, II, III, IV, V 및 VI의 화합물을 하나 이상 포함하고, 바람직하게는 이들로 주로 이루어지고, 매우 바람직하게는 이들로 전적으로 이루어진 A, B, C 및 D 성분, 바람직하게는 A, B 및 C 성분을 총 50% 내지 100%, 더욱 바람직하게는 70% 내지 100%, 매우 바람직하게는 80% 내지 100%, 특히 90% 내지 100% 포함한다.
본원에서 "양의 유전율을 가진(dielectrically positive)"이란 표현은, Δε가 3.0을 초과하는 화합물 또는 성분을 의미하고, "중성 유전율을 가진(dielectrically neutral)"이란 표현은, Δε가 -1.5 이상, 3.0 이하인 화합물 또는 성분을 의미하며, "음의 유전율을 가진(dielectrically negative)"이란 표현은, Δε가 -1.5 미만인 화합물 또는 성분을 의미한다. Δε는 1㎑ 진동수 및 20℃에서 결정된다. 각각의 화합물의 유전 이방성은 네마틱 호스트 혼합물 중 각각의 개별적인 화합물의 10% 용액의 결과로부터 결정된다. 각각의 화합물의 호스트 혼합물에 대한 용해도가 10% 미만인 경우, 상기 농도는 5%로 감소된다. 시험 화합물의 전기용량(capacity)은 수직 (homeotropic) 배향을 갖는 셀 및 수 평(homogeneous) 배향을 갖는 셀 둘 다에서 결정된다. 상기 두 유형의 셀 모두에서 층의 두께는 약 20㎛이다. 인가 전압은 1㎑의 진동수를 갖는 방형파(rectangular wave)이며 전형적으로 0.5V 내지 1.0V의 실효값이지만, 이는 항상 각각의 시험 혼합물의 전기용량 역치 미만이도록 선택되어야 한다.
Δε는 (ε∥-ε⊥)으로 정의되고, εav는 (ε∥+2ε⊥)/3으로 정의된다.
양의 유전율을 가진 화합물에 사용되는 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-4792이고, 중성 유전율을 가진 화합물 및 음의 유전율을 가진 화합물에 사용되는 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-3086이며, 상기 혼합물들은 둘 다 독일 메르크 카게아아(Merck KGaA) 제품이다. 화합물의 유전 상수의 절대값은, 관심 화합물을 첨가할 경우 호스트 혼합물의 각각의 값의 변화로부터 결정된다. 상기 값은 관심 화합물의 100% 농도까지의 외삽법으로 산정된다.
20℃ 측정 온도에서 네마틱 상을 갖는 성분은 그 자체로 측정되며, 나머지 것들은 화합물과 같이 취급된다.
명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 본원에서 "역치 전압"이란 용어는 광학 역치를 지칭하며 10% 상대 콘트라스트(V10)로 제시되고, "포화 전압"이란 용어는 광학 포화를 의미하며 90% 상대 콘트라스트(V90)로 제시된다. 또한, 프리데릭스(Freedericks)-역치(VFr)라고도 불리우는 전기용량 역치 전압(V0)은 명시적으로 언급되는 경우에만 사용된다.
명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 본원에서 제시된 변수의 범위는 모두 한 계치을 포함한다.
다양한 범위의 특성을 지시하는 상이한 상한치 및 하한치가 서로 결합되는 경우에는 추가적인 바람직한 범위가 발생한다.
명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 본원 전체에서 하기 조건 및 정의가 적용된다. 모든 농도는 질량%로 제시되며, 각각의 전체 혼합물에 관한 것이고, 모든 온도는 섭씨 온도로 제시되며, 모든 온도 차이는 섭씨 온도 차이로 제시된다. 모든 물리적 특성은 문헌[메르크 액정, 액정의 물리적 특성(Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals), 1997년 11월 판, 메르크 카게아아, 독일]에 따라 측정되며, 달리 명백하게 언급되지 않는 한, 20℃의 온도에 대하여 제시된다. 광학 이방성(Δn)은 589.3nm의 파장에서 결정된다. 유전 이방성(Δε)은 1㎑ 진동수에서 결정된다. 역치 전압 뿐만 아니라 모든 다른 전기광학 특성은 독일의 메르크 카게아아에서 제조한 시험 셀을 사용하여 측정하였다. Δε을 측정하기 위한 시험 셀은 약 20㎛의 셀 두께를 갖는다. 전극은 1.13㎠ 면적과 보호링(guard ring)을 갖춘 원형 ITO 전극이었다. 배향층은 수직 배향(ε⊥)에 대해서는 일본 니산 케미칼스(Nissan Chemicals)의 SE-1211이었고, 수평 배향(ε∥)에 대해서는 일본 신테틱 러버(Synthetic Rubber)의 폴리이마이드 AL-1054이었다. 전기용량은 0.3Vrms 전압을 갖는 사인파를 사용하는 진동수 응답 분석기 솔라트론(Solatron) 1260으로 결정하였다. 전기광학 측정에 사용된 광은 백색 광이었다. 본원에서는 독일 아우트로닉-멜쳐스(Autronic-Melchers)에서 시판되는 DMS 기기를 사용하는 장비를 사용하였다. 특징 전압은 수직 관찰하에 결정하였다. 역치 전압(V10), 중간 그레이(mid-grey) 전압(V50) 및 포화 전압(V90)은 각각 10%, 50% 및 90% 상대 콘트라스트에 대하여 결정하였다.
본 발명에 따른 액정 매질은 추가적인 첨가제 및 키랄 도판트를 통상적인 농도로 포함할 수 있다. 이들 추가적인 구성성분의 총 농도는 전체 혼합물을 기준으로 0% 내지 10%, 바람직하게는 0.1% 내지 6% 범위이다. 사용되는 개별적인 화합물의 농도는 각각 바람직하게는 0.1% 내지 3% 범위이다. 본 발명의 액정 매질의 액정 성분 및 화합물의 값 및 농도를 언급할 경우, 상기 성분들 및 이와 유사한 첨가제의 농도는 고려하지 않는다.
본 발명에 따른 액정 매질은 여러 화합물, 바람직하게는 3 내지 30종, 더욱 바람직하게는 4 내지 20종, 가장 바람직하게는 4 내지 16종의 화합물로 이루어진다. 이들 화합물은 통상적인 방식으로 혼합된다. 대체로, 보다 소량으로 사용되는 화합물이 보다 과량으로 사용되는 화합물에 용해된다. 더 고농도로 사용되는 화합물의 등명점보다 온도가 높은 경우에는, 용해 과정이 완료되는 것을 관찰하기가 특히 용이하다. 그러나, 다른 통상적인 방법, 예컨대 화합물의 균질 또는 공융(eutectic) 혼합물일 수 있는 소위 예비-혼합물(pre-mixture)을 사용하거나, 또는 구성성분 자체가 바로 사용될 수 있는 혼합물인 소위 멀티용기 시스템(multi-bottle-systems)을 사용하여 상기 매질을 제조할 수도 있다.
적합한 첨가제를 첨가함으로써 본 발명에 따른 액정 매질은, TN, TN-AMD, ECB-AMD, VAN-AMD, IPS-AMD, FFS-AMD LCD와 같은 액정 매질을 사용하거나, 또는 PDLC, NCAP, PN LCD, 특히 ASM-PA LCD와 같은 복합 시스템를 사용하는 모든 공지된 유형의 액정 디스플레이에 사용될 수 있도록 변형될 수 있다.
모든 온도, 예를 들어 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱 상(S)으로부터 네마틱 상(N)으로의 전이 T(S, N), 및 액정의 등명점 T(N,I)은 섭씨로 제시된다. 모든 온도 차는 섭씨 온도 차이로 제시된다.
본 발명, 특히 하기 실시예에서 메소젠성 화합물의 구조는 두문자라고도 불리우는 약어로 표시된다. 상기 두문자에서, 화학식은 하기 표 A 내지 C를 사용하여 간략화된다. CnH2n+1, CmH2m+1 및 ClH2l+1 또는 CnH2n-1, CmH2m-1 및 ClH2l-1 기 전부는 각각 n, m 및 l개의 탄소원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 1E-알켄일이다. 표 A는 상기 화합물의 중심 구조의 고리 성분에 대해 사용되는 코드를 나열한 것이고, 표 B는 연결 기를 나타낸 것이다. 표 C는 좌측 및 우측 말단 기에 대한 코드의 의미를 제시한다. 표 D는 화합물들의 예시적인 구조와 이들 각각의 약어를 함께 나타낸 것이다.
표 A: 고리 성분
Figure 112009006120530-PAT00120
Figure 112009006120530-PAT00121
Figure 112009006120530-PAT00122
표 B: 연결 기
Figure 112009006120530-PAT00123
표 C: 말단 기
Figure 112009006120530-PAT00124
Figure 112009006120530-PAT00125
상기에서, n 및 m은 각각 정수이고, "..."은 상기 표의 다른 약어들에 대한 이격표시이다.
하기 표는 예시적 구조 및 이들의 개별적 약어를 도시한다. 이들은 상기 약어들에 대한 규칙의 의미를 설명하기 위해 도시된다. 또한, 이들은 바람직하게 사용되는 화합물들을 나타낸다.
표 D: 예시적 구조
Figure 112009006120530-PAT00126
Figure 112009006120530-PAT00127
Figure 112009006120530-PAT00128
Figure 112009006120530-PAT00129
Figure 112009006120530-PAT00130
Figure 112009006120530-PAT00131
Figure 112009006120530-PAT00132
Figure 112009006120530-PAT00133
Figure 112009006120530-PAT00134
Figure 112009006120530-PAT00135
Figure 112009006120530-PAT00136
Figure 112009006120530-PAT00137
Figure 112009006120530-PAT00138
하기 표 E는 본 발명에 따른 메소젠성 매질 중에서 안정화제로서 사용될 수 있는 예시적 화합물들을 도시한다.
표 E
Figure 112009006120530-PAT00139
Figure 112009006120530-PAT00140
Figure 112009006120530-PAT00141
Figure 112009006120530-PAT00142
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 메소젠성 매질은 표 E의 화합물들의 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다.
하기 표 F는 본 발명에 따른 메소젠성 매질 중에서 키랄 도판트로서 바람직하게 사용될 수 있는 예시적 화합물들을 도시한다.
표 F
Figure 112009006120530-PAT00143
Figure 112009006120530-PAT00144
Figure 112009006120530-PAT00145
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 메소젠성 매질은 표 F의 화합물들의 군으로부터 선택된 화합물 하나 이상을 포함한다.
본원에 따른 메소젠성 매질은 상기 표들의 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물 2개 이상, 바람직하게는 4개 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 매질은 표 D의 화합물의 군으로부터 선택된 3개 이상, 바람직하게는 4개 이상의 상이한 화학식을 갖는 화합물 7개 이상, 바람직하게는 8개 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
[실시예]
하기에 제공된 실시예는 본 발명을 어떠한 방식으로도 제한하지 않고 예시한다.
그러나, 수득될 수 있으며 그 범위가 변형될 수 있는 조성물의 물리적 특성이 숙련자들에게 예시되어 있다. 따라서, 특히 바람직하게 수득될 수 있는 다양한 특성의 조합이 당업계의 숙련자들에게 충분히 밝혀져 있다.
실시예 1
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00146
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 높은 등명점(넓은 작동 온도 범위)을 갖는 컴퓨터 모니터(5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적 합하다.
실시예 2
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00147
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 높은 등명점(넓은 작동 온도 범위)을 갖는 컴퓨터 모니터(5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 3
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00148
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(4V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 4
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00149
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 컴퓨터 모니터(6V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 5
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00150
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 3.3V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 6
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00151
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 2.5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 7
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00152
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 2.5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 8
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00153
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 2.5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 9
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00154
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 2.5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 10
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00155
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 2.5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 11
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00156
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 2.5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.
실시예 12
하기 표에 주어진 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:
Figure 112009006120530-PAT00157
상기 혼합물은 TN 모드의 디스플레이, 특히 노트북(특히 2.5V 드라이버)에서 사용하기 위한 디스플레이에 매우 적합하다.

Claims (10)

  1. (i) 하기 화학식 IA의 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상, 하기 화학식 IB의 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상, 및 하기 화학식 IC의 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는, 양의 유전율을 가진 제 1 성분인 A 성분,
    (ii) 임의로, 바람직하게는 하기 화학식 II 및 III의 화합물 군으로부터 선택된 양의 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는, 양의 유전율을 가진 제 2 성분인 B 성분, 및
    (iii) 임의로, 하기 화학식 IV의 중성(neutral) 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는, 중성 유전율을 가진 성분인 C 성분
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112009006120530-PAT00158
    [상기 식에서,
    R1은 탄소원자 1 내지 7개의 알킬, 알콕시, 플루오르화 알킬 또는 플루오르화 알콕 시, 탄소원자 2 내지 7개의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 플루오르화 알켄일을 나타내며,
    Figure 112009006120530-PAT00159
    는 서로 독립적으로
    Figure 112009006120530-PAT00160
    Figure 112009006120530-PAT00161
    를 나타내고,
    Figure 112009006120530-PAT00162
    는 서로 독립적으로
    Figure 112009006120530-PAT00163
    를 나타내고,
    Figure 112009006120530-PAT00164
    는
    Figure 112009006120530-PAT00165
    Figure 112009006120530-PAT00166
    를 나타내고,
    Figure 112009006120530-PAT00167
    는 서로 독립적으로
    Figure 112009006120530-PAT00168
    를 나타내고,
    Z11 내지 Z15는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CF2CF2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O- 또는 단일 결합을 나타내고,
    L11 및 L12는 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl를 나타낸다]
    Figure 112009006120530-PAT00169
    [상기 식에서,
    R2와 R3은 서로 독립적으로 탄소원자 1 내지 7개의 알킬, 알콕시, 플루오르화 알킬 또는 플루오르화 알콕시, 탄소원자 2 내지 7개의 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 플루오르화 알켄일을 나타내고,
    Figure 112009006120530-PAT00170
    내지
    Figure 112009006120530-PAT00171
    는 각각의 경우 서로 독립적으로
    Figure 112009006120530-PAT00172
    Figure 112009006120530-PAT00173
    를 나타내고,
    L21, L22, L31 및 L32는 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내며,
    X2와 X3은 서로 독립적으로 할로겐, 탄소원자 1 내지 3개의 할로겐화 알킬 또는 알콕시, 또는 탄소원자 2 또는 3개의 할로겐화 알켄일 또는 알켄일옥시를 나타내고,
    Z3은 -CH2CH2-, -CF2CF2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O- 또는 단일 결합을 나타내고,
    m 및 n은 서로 독립적으로 0, 1 또는 3이며,
    X2가 F 또는 OCF3가 아닌 경우, m은 또한 2를 나타낼 수 있으며,
    X3가 F 또는 OCF3가 아니고/아니거나 Z3가 단일 결합이 아닌 경우, m은 또한 2를 나타낼 수 있다]
    Figure 112009006120530-PAT00174
    [상기 식에서,
    R41과 R42는 서로 독립적으로 상기 화학식 II의 R2에 대해 주어진 의미를 갖고,
    Figure 112009006120530-PAT00175
    은 서로 독립적으로, 또한
    Figure 112009006120530-PAT00176
    이 두개 존재하는 경우는 이들 또한 서로 독립적으로,
    Figure 112009006120530-PAT00177
    을 나타내고,
    Z41과 Z42는 서로 독립적으로, 또한 Z41이 두개 존재하는 경우는 이들 또한 서로 독립적으로, -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O-, -C≡C- 또는 단일 결합을 나타내고,
    p는 0, 1 또는 2를 나타낸다].
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매질중 A 성분의 농도가 5% 내지 40% 범위인 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    A 성분이 Z13이 단일결합을 나타내는 화학식 IA의 화합물 하나 이상을 포함하는 것 을 특징으로 하는 액정 매질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 기재된 화학식 II의 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 기재된 화학식 III의 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 기재된 화학식 IV의 중성 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 VI의 중성 유전율을 가진 화합물 하나 이상을 포함하는, 중성 유전율을 가진 성분인 D 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
    Figure 112009006120530-PAT00179
    상기 식에서,
    R61과 R62는 서로 독립적으로, 제 3 항의 화학식 II의 R2에 대해 주어진 의미를 갖고,
    Figure 112009006120530-PAT00180
    는, 2개 존재하는 경우는 각각 서로 독립적으로,
    Figure 112009006120530-PAT00181
    Figure 112009006120530-PAT00182
    을 나타내고,
    Z61과 Z62는 서로 독립적으로, 또한 Z61이 2개 존재하는 경우에는 이들 또한 서로 독립적으로, -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O-, -C≡C- 또는 단일 결합을 나타내고,
    r은 0, 1 또는 2이다.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  9. 제 8 항에 있어서,
    능동 매트릭스(active matrix)에 의해 어드레싱되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 액정 디스플레이에서의 용도.
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