KR20100113564A

KR20100113564A - 액정 매질

Info

Publication number: KR20100113564A
Application number: KR1020107017910A
Authority: KR
Inventors: 게오르그 뤼??; 크리스티안 호크; 브리지테 슐러; 아이케 푀취
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2008-01-14
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-10-21
Also published as: DE102008062858A1; JP5518739B2; JP2011510112A; US8715527B2; TWI519631B; EP2229427B1; CN105295954A; US20110042615A1; CN101910362A; KR101602510B1; WO2009089898A1; EP2229427A1; TW201026823A

Abstract

본 발명은 하기 화학식 I의 화합물 하나 이상, 및 하기 화학식 IA 및 IB의 화합물로부터 선택된 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 포지티브 유전 이방성의 극성 화합물들의 혼합물을 기재로 하는 액정 매질에 관한 것이다:
[화학식 I]

[화학식 IA]

[화학식 IB]

상기 식에서,
R¹, R², L¹ 내지 L⁴, X¹ 및 X²는 청구범위 제 1 항에 정의된 의미를 갖는다.

Description

액정 매질{LIQUID-CRYSTAL MEDIUM}

본 발명은 액정 매질, 전기광학적 목적을 위한 이의 용도, 이러한 매질을 함유하는 디스플레이 및 상기 액정 매질의 제조 방법에 관한 것이다.

액정은 인가된 전압에 의해 액정 물질의 광학 특성이 변형될 수 있기 때문에, 대체로 디스플레이 디바이스에서 유전체로서 사용된다. 액정을 기재로 한 전기광학 디바이스는 당해 분야의 숙련자에게 매우 널리 공지되어 있고, 다양한 효과에 근거할 수 있다. 이러한 디바이스의 예는 동적 산란을 갖는 셀, DAP(정렬된 상의 변형(deformation of aligned phases)) 셀, 게스트/호스트 셀, 비틀린 네마틱 구조를 갖는 TN 셀, STN(초 비틀린 네마틱(supertwisted nematic)) 셀, SBE(초 복굴절 효과(superbirefringence effect)) 셀 및 OMI(광학 모드 간섭(optical mode interference)) 셀이다. 가장 통상적인 디스플레이 디바이스는 샤트-헬프리히(Schadt-Helfrich) 효과에 근거하고, 비틀린 네마틱 구조를 갖는다.

액정 물질은 양호한 화학 안정성, 열 안정성, 및 전기장 및 전자기 방사선에 대한 양호한 안정성을 가져야 한다. 또한, 액정 물질은 저 점도를 가져야 하고, 셀에서 짧은 어드레싱(addressing) 시간, 낮은 문턱 전압 및 높은 콘트라스트(contrast)를 생성시켜야 한다.

또한, 이들은 일반적인 작동 온도, 즉 실온 위 또는 아래로 가능한 가장 넓은 범위에서, 전술한 셀에 대한 적합한 메조상, 예컨대 네마틱 또는 콜레스테릭 메조상을 가져야 한다. 일반적으로, 액정은 다수의 성분들의 혼합물로서 사용되기 때문에, 성분들이 서로 용이하게 혼화되는 것이 중요하다. 추가의 특성, 예컨대 전기 전도성, 유전 이방성 및 광학 이방성은 셀 유형 및 적용 분야에 따라 다양한 요건을 충족시켜야 한다. 예를 들어, 비틀린 네마틱 구조를 갖는 셀을 위한 물질은, 포지티브 유전 이방성 및 낮은 전기 전도성을 가져야 한다.

예를 들어, 개개의 화소를 스위칭(switching) 하기 위한 집적된 비선형 소자(element)를 갖는 매트릭스 액정 디스플레이(MLC 디스플레이)의 경우, 큰 포지티브 유전 이방성, 넓은 네마틱 상, 비교적 낮은 복굴절, 매우 높은 비저항, 양호한 UV 및 온도 안정성, 및 낮은 증기압을 갖는 매질이 바람직하다.

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

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

2. 기판으로서 유리 플레이트 상의 박막 트랜지스터(TFT).

기판 물질로서 단일 결정 규소의 사용은, 다양한 부품-디스플레이의 균일한 모듈 어셈블리(modular assembly)가 접합부에 문제를 일으키기 때문에 디스플레이의 크기를 제한한다.

바람직하고 더욱 유망한 유형 2의 경우, 사용되는 전기광학 효과는 일반적으로 TN 효과이다. 두 가지 기술(즉, 반도체 화합물, 예컨대 CdSe를 포함하는 TFT, 또는 다결정질 또는 비정질 규소를 기재로 한 TFT)에는 차이가 있다. 후자의 기술에 대한 집중적인 연구가 세계적으로 이루어지고 있다.

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

TFT 디스플레이는 투과기 내의 교차된 편광기를 갖는 TN 셀로서 일반적으로 작동하고, 후면 조명된다.

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

이러한 유형의 MLC 디스플레이는 TV 제품(예를 들면, 휴대용 소형 TV), 또는 컴퓨터 제품(랩탑 컴퓨터) 및 자동차 또는 항공기 구조체에서의 고 정보 디스플레이용에 특히 적합하다. 콘트라스트의 각 의존성 및 응답 시간에 관한 문제 외에도, 부적당하게 높은 액정 혼합물의 비저항 때문에 MLC 디스플레이에서도 또한 문제가 발생한다(문헌[TOGASHI, S., SEKOGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris]; 문헌[STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Display, p. 145 ff, Paris]). 저항이 감소하면서, MLC 디스플레이의 콘트라스트는 저하되고, 잔상 제거 문제가 발생할 수 있다. 액정 혼합물의 비저항은 디스플레이의 내부 표면과의 상호작용에 기인하여 MLC 디스플레이의 수명에 걸쳐 일반적으로 감소하므로, 허용될 수 있는 사용 수명을 획득하기 위해서 높은(최초) 저항이 매우 중요하다. 특히, 저-전압 혼합물의 경우, 지금까지는 매우 높은 비저항 값을 얻는 것이 불가능하였다. 온도가 증가됨에 따라 그리고 가열 및/또는 UV 노출된 후, 비저항은 가능한 한 최소 증가치를 나타내는 것이 또한 중요하다. 종래 기술로부터의 혼합물의 저온 특성 또한 특히 불리하다. 결정화 및/또는 스멕틱 상은 심지어 저온에서도 생기지 않아야 하고, 점도의 온도 의존성은 가능한 한 낮아야 함이 요구된다. 따라서, 종래 기술로부터의 MLC 디스플레이는 오늘날의 요건을 충족시키지 않는다.

따라서, 상기 단점들을 갖지 않거나 또는 단지 감소된 정도만 갖는, 매우 높은 비저항을 갖는 동시에 넓은 작동-온도 범위, 더욱 낮은 온도에서의 짧은 응답 시간 및 낮은 문턱 전압을 갖는 MLC 디스플레이에 대한 많은 요구가 계속되고 있다.

후면 조명을 이용하는 액정 디스플레이, 즉 투과적으로 및 필요한 경우 반사투과적으로(transflectively) 작동되는 액정 디스플레이 외에, 반사성 액정 디스플레이가 또한 특히 주목을 끈다. 이들 반사성 액정 디스플레이는 정보 표시를 위해 주변 광을 사용한다. 따라서, 이들은 동등한 크기 및 해상도를 갖는 후면 발광 액정 디스플레이보다 상당히 적은 에너지를 소비한다. TN 효과는 매우 우수한 콘트라스트의 특징을 갖기 때문에, 이런 유형의 반사성 디스플레이는 밝은 주변 조건에서 조차도 우수하게 판독될 수 있다. 이는 이미 예컨대 시계 및 휴대용 계산기에서 사용되는 간단한 반사성 TN 디스플레이에서 알려져 있다. 그러나, 또한 상기 원리는 예컨대 TFT 디스플레이와 같은 고 품질의 보다 높은 해상도를 갖는 능동 매트릭스-어드레스드 디스플레이에 적용될 수도 있다. 여기서, 일반적으로 통상적인 투과성 TFT-TN 디스플레이에서와 같이, 낮은 광학 지연성(d·Δn)을 성취하기 위해 낮은 복굴절율(Δn)의 액정 디스플레이의 사용이 필요하다. 이는 낮은 광학 지연성은 보통 콘트라스트의 허용가능한 낮은 시야각 의존성을 초래한다(DE 30 22 818 호 참조). 반사성 디스플레이에서, 낮은 복굴절율의 액정 디스플레이의 사용은 투과성 디스플레이에서보다 훨씬 더 중요한데, 이는 광이 통과하는 유효 층 두께가 동일한 층 두께를 갖는 투과성 디스플레이에서보다 반사성 디스플레이에서 약 두 배 정도로 크기 때문이다.

TN(샤트-헬프리히) 셀에서, 다음의 장점을 상기 셀에서 촉진시키는 매질이 바람직하다:

-확장된 네마틱 상 범위(특히 저온으로 낮춘다);

-극히 낮은 온도에서의 저장 안정성;

-극히 낮은 온도에서의 스위칭 능력(야외 용도, 자동차, 항공 전자 공학);

-UV 방사선에 대한 증가된 저항성(보다 긴 사용 수명);

-반사성 디스플레이에서의 낮은 광학 복굴절율(Δn).

종래 기술로부터 입수 가능한 매질은 다른 파라미터를 유지하면서, 상기 장점들을 얻을 수 없었다.

초 비틀린(STN) 셀의 경우, 보다 많은 다양성 및/또는 보다 낮은 문턱 전압 및/또는 보다 넓은 네마틱 상 범위(특히, 저온에서)를 허용하는 매질이 바람직하다. 이를 위해, 이용가능한 파라미터 범위(투명점, 스멕틱-네마틱 전이 또는 융점, 점도, 유전 파라미터, 탄성 파라미터)를 더욱 넓히는 것이 매우 바람직하다.

본 발명의 목적은 상기 단점들을 갖지 않거나 또는 단지 감소된 정도로만 갖고, 바람직하게는 동시에 낮은 문턱 전압, 저 점도 및 높은 값의 전압 보전율(VHR)를 갖는, 특히 이러한 유형의 MLC, TN 또는 STN 디스플레이용 매질의 제공하는 것이다.

이제, 이러한 목적은 본 발명에 따른 매질을 디스플레이에 사용하는 경우 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다.

따라서, 본 발명은 하기 화학식 I의 화합물 하나 이상, 및 하기 화학식 IA 및 IB의 화합물로부터 선택된 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질, 바람직하게는 포지티브 유전 이방성의 극성 화합물들의 혼합물을 기재로 하는 액정 매질에 관한 것이다:

[화학식 I]

[화학식 IA]

[화학식 IB]

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된, CN-치환된 또는 비치환된 알킬 라디칼이고, 또한 이들 라디칼 중 하나 이상의 CH₂ 기는 서로 독립적으로, O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로, -C≡C-, -CO-, -CH=CH-, -O-,

에 의해 대체될 수 있고;

X¹ 및 X²는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, CN, SF₅, SCN, NCS, 또는 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 알킬 라디칼, 할로겐화된 알케닐 라디칼, 할로겐화된 알콕시 라디칼 또는 할로겐화된 알케닐옥시 라디칼을 나타내고;

L¹ 내지 L⁴는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

화학식 I, IA 및 IB의 화합물은 넓은 적용 범위를 갖는다. 치환기의 선택에 따라, 이들 화합물은 액정 매질의 주요 구성요소인 기재 물질로서 작용할 수 있지만, 예를 들면 이런 유형의 유전체의 유전성 및/또는 광학 이방성을 개질시키거나 그의 문턱 전압 및/또는 점도를 최적화하기 위해 다른 부류의 화합물로부터의 액정 기재 물질에 화학식 I 및 IA/IB의 화합물을 첨가할 수도 있다. 본 발명에 따른 혼합 개념은 매우 우수한 장기간 안정성 및 Vth/γ₁ 비에 의해 종래 기술과 구별되는 혼합물을 생성한다. 본 발명에 따른 혼합물은 노트북, PC, PDA 및 기타 휴대용품에 특히 적합하다.

순수한 상태에서, 화학식 I, IA 및 IB의 화합물은 무색이고, 전기광학 용도를 위해 유리하게 위치되는 온도 범위에서 액정 메조상을 형성한다. 이들은 화학적으로, 열적으로, 그리고 빛에 대해 안정하다.

화학식 I/IA/IB에서의 R¹ ^/2이 알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼을 나타내는 경우, 이는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄형이고, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개의 탄소 원자를 갖고, 따라서 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시 또는 헵틸옥시를 나타내고, 또한 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 운데실옥시, 도데실옥시, 트라이데실옥시 또는 테트라데실옥시를 나타낸다.

R¹ ^/2이 하나의 CH₂ 기가 -CH=CH-로 대체된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄형이고, 2 내지 1O개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이는 특히 비닐, 프로프-1- 또는 -2-엔일, 부트-1-, -2- 또는 -3-엔일, 펜트-1-, -2-, -3- 또는 -4-엔일, 헥스-1-, -2-, -3-, -4- 또는 -5-엔일, 헵트-1-, -2-, -3-, -4-, -5- 또는 -6-엔일, 옥트-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- 또는 -7-엔일, 논-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- 또는 -8-엔일, 또는 데크-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 -9-엔일을 나타낸다.

R¹ ^/2이 하나의 CH₂ 기가 -O-로 대체되고 다른 하나가 -CO-로 대체된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이들은 바람직하게는 인접된다. 따라서 이들은 아실옥시 기 -CO-O- 또는 옥시카보닐 기 -OCO-를 함유한다. 이들은 바람직하게는 직쇄형이고, 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이들은 특히 아세톡시, 프로피오닐옥시, 부티릴옥시, 펜타노일옥시, 헥사노일옥시, 아세톡시메틸, 프로피오닐옥시메틸, 부티릴옥시메틸, 펜타노일옥시메틸, 2-아세톡시에틸, 2-프로피오닐옥시에틸, 2-부티릴옥시에틸, 2-아세톡시프로필, 3-프로피오닐옥시프로필, 4-아세톡시부틸, 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)부틸을 나타낸다.

R¹ ^/2이 하나의 CH₂ 기가 비치환 또는 치환된 -CH=CH-로 대체되고, 인접 CH₂ 기가 CO, CO-O 또는 O-CO로 대체된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이들은 직쇄형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는 직쇄형이고, 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 특히 아크릴로일옥시메틸, 2-아크릴로일옥시에틸, 3-아크릴로일옥시프로필, 4-아크릴로일옥시부틸, 5-아크릴로일옥시펜틸, 6-아크릴로일옥시헥실, 7-아크릴로일옥시헵틸, 8-아크릴로일옥시옥틸, 9-아크릴로일옥시노닐, 1O-아크릴로일옥시데실, 메타크릴로일옥시메틸, 2-메타크릴로일옥시에틸, 3-메타크릴로일옥시프로필, 4-메타크릴로일옥시부틸, 5-메타크릴로일옥시펜틸, 6-메타크릴로일옥시헥실, 7-메타크릴로일옥시헵틸, 8-메타크릴로일옥시옥틸 또는 9-메타크릴로일옥시노닐을 나타낸다.

R¹ ^/2이 CN으로 일치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼을 타나내는 경우, 이 라디칼은 바람직하게는 직쇄형이이다. CN에 의한 치환은 임의의 목적하는 위치에서 일어난다.

R¹ ^/2이 할로겐에 의해 적어도 일치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼을 나타내는 경우, 이 라디칼은 바람직하게는 직쇄형이고, 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이다. 다중치환인 경우, 할로겐은 바람직하게는 F이다. 또한, 생성된 라디칼은 퍼플루오르화된 라디칼을 포함한다. 일치환의 경우, 플루오르 또는 염소 치환기는 임의의 목적하는 위치에 있을 수 있지만, 바람직하게는 ω-위치에 있다.

분지된 측쇄 기 R¹ ^/2을 함유하는 화합물은 종종 통상의 액정 기재 물질에서 보다 우수한 용해도로 인하여 때로는 중요할 수 있지만, 특히 이들이 광학적으로 활성인 경우 키랄 도판트로서 그러하다. 이러한 유형의 스멕틱 화합물은 강유전체 물질의 성분으로서 적합하다.

이러한 유형의 분지형 기는 일반적으로 하나보다 많지 않은 쇄 분지를 함유한다. 바람직한 분지형 라디칼 R¹ ^/2은 아이소프로필, 2-부틸(= 1-메틸프로필), 아이소부틸(= 2-메틸프로필), 2-메틸부틸, 아이소펜틸(= 3-메틸부틸), 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 아이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 2-메틸부톡시, 3-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥실옥시, 1-메틸헥실옥시 및 1-메틸헵틸옥시가 있다.

R¹ ^/2이 둘 이상의 CH₂ 기가 -O- 및/또는 -CO-O-에 의해 대체된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는 분지형이고, 3 내지 12개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이는 특히 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)헥틸, 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)펜틸을 나타낸다.

화학식 I, IA 및 IB의 화합물은 예를 들어 표준 문헌, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기술된 바와 같은 본래 공지된 방법에 의해, 반응에 적합하고 공지된 반응 조건하에 정확하게 제조된다. 본래 공지된 변형법이 본원에 사용될 수 있고, 이는 본원에 더욱 상세히 언급되지는 않는다. 화학식 I의 화합물은 예컨대 DE 102004021334 A1 호에 기재된 바와 같이 제조된다.

또한, 본 발명은 상기 유형의 매질을 함유한 전기광학 디스플레이(특히, 프레임(frame)과 함께, 셀을 형성하는 두 개의 평면-평행형 외부 플레이트, 외부 플레이트 상에 개개의 화소를 스위칭하기 위한 집적된 비선형 소자, 및 셀 내에 위치하는 포지티브 유전 이방성 및 높은 비저항의 네마틱 액정 혼합물을 갖는 STN 또는 MLC 디스플레이), 및 전기광학적 목적을 위한 상기 매질의 용도에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정 혼합물은 이용가능한 파라미터 범위를 상당히 넓힐 수 있다. 투명점, 낮은 온도에서의 점도, 열 및 UV 안정성 및 유전 이방성의 가능한 조합은 종래 기술로부터의 선행 물질보다 훨씬 뛰어나다.

종래 기술에서 개시되어 있는 혼합물과 비교 시에, 본 발명에 따른 혼합물은 보다 높은 투명점, 낮은 γ₁ 값, 보다 낮은 유동 점도 값, 및 매우 높은 100℃에서의 VHR 값을 갖는다. 본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 모니터 또는 (부분적으로) 반사성 디스플레이용 TN-TFT 혼합물로서 적합하다.

본 발명에 따른 액정 혼합물은 -30℃ 이하까지, 특히 바람직하게는 -40℃ 이하까지 네마틱 상을 유지하면서, 70℃ 초과, 바람직하게는 75℃ 초과, 특히 바람직하게는 80℃ 이상의 투명점과 동시에 6 이상, 바람직하게는 8 이상의 유전 이방성 값 Δε을 허용하며, 높은 값의 비저항으로 달성되어, 우수한 STN 및 MLC 디스플레이가 획득된다. 특히, 혼합물은 낮은 작동 전압을 특징으로 한다. TN 문턱 전압은 1.5V 미만, 바람직하게는 1.3V 미만, 특히 바람직하게는 1.2V 이하이다.

본 발명에 따른 혼합물의 성분을 적합하게 선택함으로써, 다른 유리한 특성을 보유하면서, 보다 높은 투명점(예를 들어, 110℃ 초과)을 보다 높은 문턱 전압에서 얻게되거나 또는 보다 낮은 투명점을 보다 낮은 문턱 전압에서 얻게 될 수 있음은 당연하다. 단지 약간 상응하게 증가된 점도에서, 보다 높은 Δε 및 이에 따른 낮은 문턱 전압을 갖는 혼합물을 수득하는 것 또한 가능하다. 본 발명에 따른 MLC 디스플레이는 바람직하게는 제 1 구치 및 테리(Gooch and Tarry) 투과율 최소치에서 작동하고(문헌[C.H. Gooch and H.A. Tarry, Electron. Lett.10, 2-4, 1974; C.H. Gooch and H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol.8, 1575-1584, 1975]), 이때 예컨대 특성 선의 높은 경사도 및 콘트라스트의 낮은 각 의존성(독일 특허 제 30 22 818 호)과 같은 특히 유리한 전기광학 특성 외에도, 보다 낮은 유전 이방성은 제 2 최소치에서 유사한 디스플레이에서와 동일한 문턱 전압에서 충분하다. 이는 시아노 화합물을 포함하는 혼합물의 경우보다 제 1 최소치에서 본 발명에 따른 혼합물을 사용하여 상당히 높은 비저항 값을 얻게 한다. 개개의 성분 및 이들의 중량 비율을 적합하게 선택함으로써, 당해 분야의 숙련자는 간단한 통상적인 방법을 사용하여 MLC 디스플레이의 예비-규정된 층 두께에 필요한 복굴절을 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 혼합물의 20℃에서의 회전 점도 γ₁은 바람직하게는 140mPa·s 미만이고, 특히 바람직하게는 120mPa·s 미만이다. 네마틱 상 범위는 바람직하게는 100°이상, 특히 110°이상이다. 이러한 범위는 바람직하게는 적어도 -40°로부터 +75°로 연장된다.

액정 디스플레이에서 짧은 응답 시간이 바람직하다. 이는 특히 비디오 재생이 가능한 디스플레이에 적용된다. 이러한 유형의 디스플레이에서, 16ms 이하의 응답 시간(합: t_on + t_off)이 요구된다. 응답 시간의 상한은 이미지 재생 빈도에 의해 결정된다.

전압 보전율(HR)의 측정(문헌[S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320(1989)]; [K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304(1984)]; [G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381(1989)])은, 본 발명에 따른 화학식 IA의 화합물 대신 일반식

의 시아노페닐사이클로헥세인 또는 일반식

의 에스터를 포함하는 유사한 혼합물보다 화학식 I 및 IA/IB의 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 혼합물이 HR이 상당히 더 작게 감소됨을 보여준다.

본 발명에 따른 혼합물은 나이트릴을 거의 포함하지 않거나(10중량% 이하), 전혀 포함하지 않는다. 본 발명에 따른 혼합물의 보전율에 대한 값은 20℃에서 98% 초과, 특히 99% 초과이다. 본 발명에 따른 혼합물의 UV 안정성은 또한 상당히 양호하다. 즉, 이들은 UV에 노출시 상당히 적은 HR 감소를 나타낸다.

화학식 I의 화합물에서 R¹은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 알킬, 특히 CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁, n-C₆H₁₃, n-C₇H₁₅이고, 또한 1E- 또는 3-알케닐, 특히 CH₂=CH, CH₃CH=CH, CH₂=CHCH₂CH₂, CH₃CH=CH-CH₂CH₂이다.

화학식 I의 화합물은 바람직하게는 하기 일반식 I-1 내지 I-5의 화합물을 포함한다:

상기 식에서,

n은 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7을 나타낸다.

특히 바람직한 화학식 I의 화합물은 X가 F 또는 OCF₃인 화학식 I의 화합물 및 일반식 I-1 내지 I-5의 화합물이다.

일반식 I-1 및/또는 I-2의 화합물 하나 이상을 포함하는 본 발명에 따른 매질이 바람직하다.

화학식 IA의 바람직한 화합물은 하기 일반식 IA-1 내지 IA-4의 화합물이다:

상기 식에서, R²는 전술된 의미를 갖는다.

이들 바람직한 화합물 중에서, 일반식 IA-1 및 IA-2의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 IB의 바람직한 화합물은 일반식 IB-1 내지 IB-4의 화합물이다:

상기 식에서, R²는 전술된 의미를 갖는다.

화학식 I, IA 및 IB와 연관된 하위-화학식의 화합물에서의 1,4-치환된 사이클로헥산 고리는 바람직하게는 1,4-트랜스 구조이다.

바람직한 실시양태를 하기에 기재한다:

- 매질은 일반식 IA-1 내지 IA-4로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 1 또는 2개 이상을 포함한다.

- 매질은 일반식 IB-1 내지 IB-4로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 1 또는 2개 이상을 포함한다.

- 매질은 하기 화학식 II 내지 VI로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 하나 이상을 추가로 포함한다:

[화학식 II]

[화학식 III]

[화학식 IV]

[화학식 V]

[화학식 VI]

상기 식에서, 개별 라디칼은 다음과 같은 의미를 갖는다:

R⁰은 H, 또는 각각 9개 이하의 탄소 원자를 갖는 n-알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬, 알케닐옥시 또는 알케닐을 나타내고,

X⁰은 F, Cl, 또는 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 알킬, 할로겐화된 알케닐, 할로겐화된 알케닐옥시 또는 할로겐화된 알콕시를 나타내고;

Z⁰은 -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CH=CH-, -O(CH₂)₃-, -(CH₂)₃O-, -C₂H₄-, -(CH₂)₄-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OCH₂- 또는 -CH₂O-를 나타내고;

Y¹ 내지 Y⁴는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내고;

r은 0 또는 1을 나타낸다.

화학식 IV의 화합물은 바람직하게는 하기의 화합물이다:

- 매질은 하기 화학식 VII 내지 XI의 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 하나 이상을 추가로 포함한다:

[화학식 VII]

[화학식 VIII]

[화학식 IX]

[화학식 X]

[화학식 XI]

상기 식에서,

R⁰, X⁰, Y¹ 및 Y²은 각각 서로 독립적으로 상기 화학식 II에서 나타낸 의미 중 하나를 갖는다. Y³ 및 Y⁴는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다. X⁰은 바람직하게는 F, Cl, CF₃, OCF₃ 또는 OCHF₂이다. R⁰은 바람직하게는 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알케닐을 나타낸다.

- 매질은 하기 일반식 Ea 내지 Ef의 에스터 화합물 하나 이상을 포함한다:

상기 식에서, R⁰은 상기 화학식 II에서 기재된 의미를 갖는다.

- 혼합물에서 화학식 IA/IB와 I 내지 VI의 화합물의 합한 비율은 전체적으로 50중량% 이상이다.

- 혼합물에서 화학식 I의 화합물의 비율은 전체적으로 5중량% 이상, 바람직하게는 10중량% 이상, 특히 12중량% 이상이다.

- 혼합물에서 화학식 I의 화합물의 비율은 전체적으로 5 내지 40중량%, 바람직하게는 8 내지 30중량%, 특히 바람직하게는 10 내지 30중량%이다.

- 혼합물에서 화학식 IA의 화합물의 비율은 전체적으로 10 내지 50중량%, 특히 바람직하게는 15 내지 40중량%이다.

- 혼합물에서 화학식 IB의 화합물의 비율은 전체적으로 1 내지 20중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 10중량%이다.

- 혼합물에서 화학식 II 내지 VI의 화합물의 비율은 전체적으로 30 내지 80중량%이다.

-

는 바람직하게는

이다.

- 매질은 화학식 II, III, IV, V 및/또는 VI의 화합물을 포함한다.

- R⁰은 바람직하게는 1 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 각각 갖는 직쇄 알킬 또는 알케닐이다.

- 매질은 화학식 IA/IB와 I 내지 VI의 화합물로 본질적으로 이루어진다.

- 매질은 하기 일반식 O1 및 O2 중 1, 2 또는 3개 이상, 바람직하게는 2 또는 3개의 화합물을 추가로 포함한다:

상기 식에서, "알킬" 및 "알킬^*"은 각각 서로 독립적으로 1 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬 라디칼을 나타낸다.

본 발명에 따른 혼합물에서 일반식 O1 및/또는 O2의 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 10중량%이다.

- 매질은 바람직하게는 5 내지 35중량%의 일반식 IVa의 화합물을 포함한다.

- 매질은 바람직하게는 X⁰이 F 또는 OCF₃을 나타내는 일반식 IVa의 화합물 1, 2 또는 3개를 포함한다.

- 매질은 바람직하게는 하기 일반식 IIa 내지 IIg의 화합물 하나 이상을 포함한다:

상기 식에서, R⁰은 전술된 의미를 갖는다.

일반식 IIa 내지 IIg의 화합물에서, R⁰은 바람직하게는 H, 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실 또는 n-헵틸을 나타낸다.

- (I + IA/IB) : (II + III + IV + V + VI) 중량비는 바람직하게는 1:10 내지 10:1이다.

- 매질은 화학식 IA/IB와 I 내지 XI로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물로 본질적으로 이루어진다.

- 혼합물에서 일반식 IVb 및/또는 IVc(이때, X⁰은 불소를 나타내고, R⁰은 C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉ 또는 n-C₅H₁₁을 나타낸다)의 화합물의 비율은 전체적으로 2 내지 20중량%, 특히 2 내지 15중량%이다.

- 매질은 바람직하게는 하기 일반식 H1 내지 H15(n = 1-12)로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물들 중 1, 2, 3 또는 4개의 동족체를 포함한다:

- 매질은 바람직하게는 화합물 IIb(이때 R⁰은 메틸을 나타낸다)을 포함한다.

- 매질은 바람직하게는 하기 일반식 RI 내지 RVII로 이루어진 군 중에서 선택된 낮은 Δn 화합물을 포함한다:

상기 식에서,

R^*은 각각 9개 이하의 탄소 원자를 갖는 n-알킬, 알케닐, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알케닐옥시를 나타내고,

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬 라디칼을 나타내고,

(O)는 단일 결합 또는 -O-를 나타낸다.

- 매질은 하기 일반식 AN1 내지 AN11의 융합된 고리를 함유하는 화합물을 1 또는 2개 이상 추가로 포함한다:

상기 식에서, R⁰은 상기 기재된 의미를 갖는다.

- 매질은 하기 일반식 P-1 내지 P-11의 피란 화합물 하나 이상을 추가로 포함한다:

상기 식에서, R⁰은 상기 기재된 의미를 갖는다.

- 매질은 하기 일반식 P-1, H15 및 P-5로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 하나 이상을 추가로 포함한다:

이들 화합물 전체의 비율은 특히 바람직하게는 5 내지 50중량%이다.

- 매질은 바람직하게는 하기 일반식 D-1 및/또는 D-2의 다이옥산 화합물 하나 이상을 포함한다:

상기 식에서, R⁰은 전술된 의미를 갖는다.

바람직한 혼합물은 2 내지 40%의 다이옥산을 포함한다.

용어 "알킬" 및 "알킬^*"은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지된 알킬 기, 특히 직쇄형 기 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 및 헵틸을 포함한다. 2 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.

용어 "알케닐"은 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지된 알케닐 기, 특히 직쇄형 기를 포함한다. 바람직한 알케닐 기는 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 및 C₅-C₇-4-알케닐이다. 특히 바람직한 알케닐 기의 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. 5개 이하의 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.

용어 "플루오로알킬"은 바람직하게는 말단 플루오르를 갖는 직쇄형 기, 즉, 플루오로메틸, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로부틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포함한다. 그러나, 플루오르의 다른 위치를 배제하지 않는다.

용어 "옥사알킬" 또는 "알킬알콕시"는 바람직하게는 일반식 C_nH_2n ₊₁-O-(CH₂)_m의 직쇄형 라디칼을 포함하고, 이때 n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6이다. 바람직하게는 n은 1이고 m은 1 내지 6이다.

심지어 통상적인 액정 매질, 특히 하나 이상의 화학식 II, III, IV, V 및/또는 VI의 화합물과 혼합된 비교적 적은 비율의 화학식 I 및 IA/IB의 화합물일지라도, 문턱 전압을 상당히 낮추며, VHR(100℃)에 대한 높은 값을 생성하고, 동시에 낮은 스멕틱-네마틱 전이 온도를 갖는 넓은 네마틱 상이 관찰되어 보존 수명이 개선되는 것으로 밝혀졌다. 추가로, 하나 이상의 화학식 I 및 IA/IB의 화합물 외에도, 하나 이상의 화학식 IV의 화합물, 특히 X⁰이 F 또는 OCF₃를 나타내는 일반식 IVa의 화합물을 포함하는 혼합물이 특히 바람직하다. 화학식 IA/IB 및 I 내지 VI의 화합물은 무색이며, 안정하고 다른 화합물 및 다른 액정 물질과 용이하게 혼화될 수 있다.

화학식 I, IA, IB 및 II + III + IV + V + VI의 화합물의 최적 혼합 비율은 실질적으로 목적하는 비율, 화학식 I, IA, IB, II, III, IV, V 및/또는 VI의 성분의 선택, 및 존재할 수 있는 임의의 다른 성분의 선택에 좌우된다.

상기 주어진 범위 내에서, 적합한 혼합 비율은 개별 성분들의 물질 데이터를 참고하여 경우에 따라 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 혼합물 중 화학식 IA/IB 및 I 내지 XI의 화합물의 총량은 중요하지 않다. 따라서, 혼합물은 다양한 특성을 최적화하기 위한 목적을 위해 하나 이상의 추가의 성분을 포함할 수 있다. 그러나, 어드레싱 시간 및 문턱 전압에 대해 관찰된 효과는 일반적으로 화학식 IA/IB 및 I 내지 XI의 화합물의 총 농도가 높아질 수록 더욱 크다.

특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 매질은 X⁰이 F, OCF₃, OCHF₂, OCH=CF_2, OCF=CF₂ 또는 OCF₂-CF₂H인 화학식 II 내지 VI(바람직하게는, 화학식 II, III 및/또는 IV, 특히 IVa)의 화합물을 포함한다. 화학식 I 및 IA/IB의 화합물과의 유리한 상승 효과로 인해 특히 유리한 특성이 생긴다. 특히, 화학식 I 및 IA/IB의 화합물과 화학식 IVa의 화합물을 포함하는 혼합물은 이들의 낮은 문턱 전압을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 매질에서 사용될 수 있는 화학식 IA/IB 및 I 내지 XVIII 및 이들의 하위 화학식의 개별 화합물은 공지되어 있거나, 공지 화합물로부터 유사하게 제조될 수 있다.

편광판, 전극 기재 플레이트 및 표면-처리된 전극으로 구성된 본 발명에 따른 MLC 디스플레이의 구조는 이러한 유형의 디스플레이를 위한 통상적인 고안에 상응한다. 용어 "통상적인 고안(usual design)"은 본원에서 광범위하게 사용되고, 이는 또한 MLC 디스플레이, 특히 폴리-Si TFT 또는 MIM을 기재로 하는 매트릭스 디스플레이 소자를 비롯한 모든 유도체 및 변형을 포괄한다.

그러나, 본 발명에 따른 디스플레이와 비틀린 네마틱 셀을 기재로 한 통상적인 디스플레이간의 중요한 차이점은 액정 층의 액정 파라미터의 선택에 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 액정 혼합물은 통상적인 방식 그 자체로 제조된다. 일반적으로, 보다 적은 양으로 사용되는 성분들의 목적하는 양은, 유리하게는 승온에서 기본 구성물을 구성하는 성분 중에 용해된다. 또한, 유기 용매, 예컨대 아세톤, 클로로폼 또는 메탄올 중에서 성분의 용액들을 혼합하고 철저하게 혼합한 후 예컨대 증류에 의해 용매를 다시 제거하는 것이 가능하다.

또한, 유전체는 당해 분야의 숙련자에게 공지되고 예를 들어 문헌에 기재된 추가의 첨가제, 예컨대 안정화제, UV 필터 및 항산화제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 0 내지 15%의 다색성 염료 또는 키랄 도판트가 첨가될 수 있다.

그러므로, 본 발명은 또한 전술 및 후술되는 액정 매질의 제조 방법에 관한 것으로서, 이는 화학식 I의 화합물 하나 이상, 및 화학식 IA 및 IB의 화합물로부터 선택된 화합물 하나 이상을 추가의 액정 공-구성성분과 혼합하고, 임의적으로 첨가제를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시양태 및 변형체의 추가적 조합은 청구범위로부터 명확하다.

본원 및 하기 실시예에서, 액정 화합물의 구조를 약어로서 나타내었고, 화학식으로의 변환은 하기 표 A 및 B에 따라 일어난다. 모든 라디칼 C_nH_2n ₊₁ 및 C_mH_2m+1은 각각 n 및 m개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 알킬 라디칼이고; n 및 m은 바람직하게는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12이다. 표 B의 코드는 자명하다. 표 A에서, 단지 모구조의 약자만이 제시되어 있다. 개별적인 경우, 모구조의 약자 뒤에서 대쉬(dash)로 분리되고, 치환기 R¹ ^*, R² ^*, L¹ ^*, L² ^*및 L³ ^*의 코드가 뒤따른다:

바람직한 혼합물 성분이 표 A 및 B에 도시되어 있다:

[표 A]

[표 B]

화학식 I 및 IA/IB의 화합물 외에, 표 B로부터 적어도 1, 2, 3, 또는 4개의 화합물을 포함하는 액정 혼합물이 특히 바람직하다.

하기 표 C는 일반적으로 본 발명에 따른 혼합물에 첨가되는 사용가능한 도판트를 나타낸다:

[표 C]

예를 들어, 본 발명에 따른 혼합물에 첨가될 수 있는 안정화제가 후술된다:

[표 D]

하기 실시예는 본 발명을 비제한적으로 본 발명을 설명하려는 것이다. 당업자는 일반적 설명에서 구체적으로 언급되지 않은 절차상의 세부사항을 실시예로부터 얻을 수 있고, 일반 전문 지식에 따라 이러한 세부사항을 일반화시키고, 이들을 구체적 문제에 적용할 수 있을 것이다.

상기 및 하기에서, % 데이터는 중량%를 나타낸다. 모든 온도는 ℃로 주어진다. Δn은 광학 이방성을 나타낸다(589 nm, 20℃). Δε은 유전 이방성을 나타낸다(Δε = ε∥-ε⊥이고, 여기서 ε∥는 종 분자축에 평행한 유전 상수를 나타내고, ε⊥은 종 분자축에 수직한 유전 상수를 나타낸다). 회전 점도 γ₁(mPa·s)은 20℃에서 측정된다. V₁₀은 10% 투과율에 대한 전압(플레이트 표면에 수직인 방향으로 봄)을 나타낸다. V₁₀ 값의 2.0배에 상응하는 작동 전압에서 t_on은 스위치-온 시간을 나타내고, t_off는 스위치-오프 값을 나타낸다. Δn은 광학 이방성을 나타낸다. 달리 기재하지 않는 한, 전기광학 데이터는 20℃에서의 첫 번째 최소치(즉, 0.5㎛의 d·Δn 값)에서 TN 셀에서 측정된다.

실시예 M1

실시예 M2

실시예 M3

실시예 M4

실시예 M5

실시예 M6

실시예 M7

Claims

하기 화학식 I의 화합물 하나 이상, 및 하기 화학식 IA 및 IB의 화합물로부터 선택된 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:
[화학식 I]

[화학식 IA]

[화학식 IB]

상기 식에서,
R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된, CN-치환된 또는 비치환된 알킬 라디칼이고, 또한 이들 라디칼 중 하나 이상의 CH₂ 기는 서로 독립적으로, O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로, -C≡C-, -CO-, -CH=CH-, -O-,
에 의해 대체될 수 있고;
X¹ 및 X²는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, CN, SF₅, SCN, NCS, 또는 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 알킬 라디칼, 할로겐화된 알케닐 라디칼, 할로겐화된 알콕시 라디칼 또는 할로겐화된 알케닐옥시 라디칼을 나타내고;
L¹ 내지 L⁴는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.
제 1 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 일반식 I-1 내지 I-5로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 1 또는 2개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
X는 제 1 항에 정의된 바와 같고,
n은 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7이다.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 일반식 IA-1 내지 IA-4로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R²는 제 1 항에 정의된 바와 같다.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 일반식 IB-1 내지 IB-4로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R²는 제 1 항에 정의된 바와 같다.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 매질이 하기 화학식 II, III, IV, V 및 VI로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:
화학식 II

화학식 III

화학식 IV

화학식 V

화학식 VI

상기 식에서,
R⁰은 H, 또는 각각 9개 이하의 탄소 원자를 갖는 n-알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬, 알케닐옥시 또는 알케닐을 나타내고,
X⁰은 F, Cl, 또는 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 알킬, 할로겐화된 알케닐, 할로겐화된 알케닐옥시 또는 할로겐화된 알콕시를 나타내고,
Z⁰은 -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C₂H₄-, -CH=CH-, -O(CH₂)₃-, -(CH₂)₃O-, -(CH₂)₄-, -CF₂O-, -OCF₂-, -OCH₂- 또는 -CH₂O-를 나타내고,
Y¹ 내지 Y⁴는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내고,
r은 0 또는 1을 나타낸다.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
혼합물에서 상기 화학식 IA/IB 및 I 내지 VI의 화합물의 합한 비율이 전체적으로 50중량% 이상인 것을 특징으로 하는, 액정 매질.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 일반식 Ea 내지 Ef의 화합물 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R⁰은 제 4 항에 정의된 의미를 갖는다.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 일반식 IIa 내지 IIg의 화합물 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R⁰은 제 4 항에 정의된 바와 같다.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 일반식 RI 내지 RVII의 화합물 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질:

상기 식에서,
R^*은 각각 9개 이하의 탄소 원자를 갖는 n-알킬, 알케닐, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알케닐옥시를 나타내고,
알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지형 알킬 라디칼을 나타내고,
(O)는 단일 결합 또는 -O-를 나타낸다.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
혼합물에서 화학식 I의 화합물의 비율이 전체적으로 5 내지 40중량%인 것을 특징으로 하는, 액정 매질.
전기광학적 목적을 위한 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 함유하는 전기광학 액정 디스플레이.
화학식 I의 화합물 하나 이상, 및 하기 화학식 IA 및 IB의 화합물로부터 선택된 화합물 하나 이상을 추가의 액정 보조-성분과 혼합하고, 임의적으로 첨가제를 첨가하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 제조 방법.