KR20220051813A - 액정 매질 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양의 유전 이방성을 갖는 액정(LC) 매질, 이러한 매질을 함유하는 액정 디스플레이(LCD), 특히 능동 매트릭스에 의해 어드레싱된 디스플레이, 특히 TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-FFS, SA-HB-FFS, 중합체 안정화된 SA-HB-FFS, 양성 VA 또는 양성 PS-VA 유형의 LC 디스플레이에 관한 것이다.
Description
본 발명은 양의 유전 이방성을 갖는 액정(LC) 매질 및 상기 매질을 함유하는 액정 디스플레이(LCD), 특히 능동 매트릭스에 의해 어드레싱(addressing)되는 디스플레이, 특히 TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-HB-FFS, SA-HB-FFS, 중합체 안정화된 SA-HB-FFS, 양성 VA 또는 양성 PS-VA 유형의 액정 디스플레이에 관한 것이다.
액정 디스플레이는 정보의 디스플레이를 위한 다양한 분야에 사용된다. LCD는 직시형(direct-view) 디스플레이 및 투시형(projection type) 디스플레이 둘 다에 사용된다. 사용되는 전자-광학 모드는, 예를 들어 비틀린 네마틱(twisted nematic: TN), 초비틀린 네마틱(super twisted nematic: STN), 광학적으로 보상된 굽힘(optically compensated bend: OCB) 및 전기적으로 제어되는 복굴절률(electrically controlled birefringence: ECB) 모드, 및 이의 다양한 변형 등이다. 상기 모드는 모두 기판 및 액정 층에 실질적으로 수직하게 생성되는 전기장을 이용한다.
상기 모드 이외에도, 기판 또는 액정 층에 실질적으로 평행한 전기장을 이용하는 전자-광학 모드도 존재한다. 예를 들어, WO 91/10936은 전기장이 액정 층에 평행한 중요한 성분을 갖는 방식으로 전기 신호가 생성되는 액정 디스플레이를 기술하고 있고, 그 이후로 평면 스위칭(in-plane switching: IPS) 디스플레이로 공지되었다. 이러한 디스플레이를 작동하는 원리는, 예를 들어 문헌[R.A. Soref in Journal of Applied Physics, Vol. 45, No. 12, pp. 5466-5468 (1974)]에 기술된다.
IPS 디스플레이는 평면 배향의 두 기판 사이에 LC 층을 포함하며, 여기서 두 전극은 두 기판 중 하나에만 배열되고, 바람직하게는 서로 맞물린 빗-모양 구조를 갖는다. 전극에 전압을 인가하면 LC 층과 평행한 중요한 성분을 갖는 전기장이 전극 사이에 생성된다. 이것은 층 평면에서 LC 분자의 재정렬을 유발한다.
예를 들어, EP 0 588 568은 전극 설계 및 IPS 디스플레이 어드레싱을 위한 다양한 가능성을 설명한다. DE 198 24 137은 마찬가지로 이러한 IPS 디스플레이의 다양한 양태를 설명한다.
이러한 유형의 IPS 디스플레이용 액정 물질은, 예를 들어 DE 195 28 104에 설명되어 있다.
또한, 소위 "프린지-필드 스위칭(fringe-field switching: FFS)＂ 디스플레이(특히, 문헌[S.H. Jung et al., Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 43, No. 3, 1028, 2004] 참조)가 보고되었고, 이는 동일한 기판에 2개의 전극을 포함하며, 그 중 하나는 빗-모양 방식으로 구조화되고 다른 하나는 구조화되지 않는다. 이에 의해, 강한 소위 "프린지 필드"(즉, 전극의 가장자리에 가까운 강한 전기장이 생성되고, 전지 전체에 걸쳐 강한 수직 성분과 또한 강한 수평 성분을 갖는 전기장)가 생성된다. FFS 디스플레이는 콘트라스트의 낮은 시야각 의존도를 갖는다. FFS 디스플레이는 일반적으로 양의 유전 이방성을 갖는 LC 매질, 및 LC 매질의 분자에 평면 정렬을 제공하는, 일반적으로 폴리이미드의 정렬 층을 포함한다.
IPS 및 FFS 전자-광학 모드의 액정 디스플레이는 특히 최신 데스크탑 모니터, TV 세트 및 멀티미디어 제품에 사용하기에 적합한다. 본 발명에 따른 액정 매질은 상기 유형의 디스플레이에 바람직하게 사용된다. 일반적으로, 낮은 값의 유전 이방성을 갖는 유전 양성 액정 매질이 FFS 디스플레이에 사용되지만, 일부 경우, 단지 약 3이거나 심지어 더 낮은 유전 이방성을 갖는 액정 매질도 IPS 디스플레이에 사용된다.
소위 HB-FFS 모드에 의해 추가 개선이 이루어졌다. 기존 FFS 기술과 대조되는 HB-FFS 모드의 고유한 특징 중 하나는 더 적은 에너지 소비로 패널을 작동할 수 있는 더 높은 투과율을 가능하게 한다는 것이다.
LCD, 특히 FFS 및 IPS 디스플레이에 적합한 액정 조성물은, 예를 들어 JP 07-181 439 (A), EP 0 667 555, EP 0 673 986, DE 195 09 410, DE 195 28 106, DE 195 28 107, WO 96/23851 및 WO 96/28521로부터 공지되어 있다. 그러나, 이러한 조성물은 특정한 단점들을 가진다. 다른 단점들 중에서도, 이 중 대부분은 불리하게 긴 어드레싱 시간을 갖고/거나, 부적절한 값의 저항률을 갖고/거나, 지나치게 높은 작동 전압을 요한다. 작동적 특성 및 제품 수명 둘 다에서의 향상이 바람직하다.
FFS 및 IPS 디스플레이는 능동-매트릭스 디스플레이(active-matrix display: AMD) 또는 수동-매트릭스 디스플레이(passive-matrix display: PMD)로 작동할 수 있다. 능동-매트릭스 디스플레이의 경우, 개별 픽셀은 일반적으로, 예를 들어 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT)와 같은 통합된 비선형 능동 소자로 어드레싱되는 반면, 수동-매트릭스 디스플레이의 경우, 개별 픽셀은 일반적으로 종래 기술로부터 공지된 멀티플렉스 방법에 의해 어드레싱된다.
평면 스위칭(IPS) 및 프린지-필드 스위칭(FFS) 기술의 일반적인 적용례는 모니터, 노트북, 텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 PC 등이다.
IPS와 FFS 기술 모두, 예를 들어 수직 정렬(VA) 기술과 같은 다른 LCD 기술에 비해 특정 이점, 예컨대 콘트라스트의 넓은 시야각 의존도를 갖는다.
LCD, 특히 FFS 및 IPS 디스플레이에 적합한 추가 액정 조성물은 EP 3 228 681 A1, EP 3 434 751 A1 및 EP 3 666 853 A1에 기술되어 있다.
높은 투과율, 양호한 흑색 상태 및 높은 콘트라스트 비를 갖는 디스플레이, 특히 우수한 저온 안정성 및 빠른 어드레싱 시간을 제공하는 FFS 및 IPS 적용례에서 추가의 액정 매질 및 이의 용도에 대한 요구가 당업계에 여전히 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술된 단점을 나타내지 않거나 더 적은 정도로만 나타내고, 바람직하게는 높은 비저항, 낮은 임계 전압, 적절한 유전 이방성, 우수한 저온 안정성(LTS), 빠른 응답 시간 및 낮은 회전 점도를 갖고, 높은 휘도 및 높은 투과율을 가능하게 하며, 또한 유리한 신뢰성 및 안정성을 나타내는 액정 매질, 특히 FFS, HB-FFS 및 IPS 디스플레이, 및 TN, 양성 VA 또는 STN 디스플레이, 특히 TFT에 의해 어드레싱된 바와 같은 능동-매트릭스 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 특히 저온 및 고온에서 높은 콘트라스트 비, 하나의 광학 상태에서 높은 투과율, 빠른 어드레싱 시간 및 유리한 안정성을 갖는 디스플레이를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 하기 상세한 설명으로부터 당업자에게 즉시 명백하다.
상기 목적은 독립항에 정의된 대상 발명에 의해 해결되며, 바람직한 양태는 각각의 종속항에 제시되고 하기 추가로 설명된다.
본 발명은 특히 주요 양상, 바람직한 양태 및 특정 특징을 포함하는 하기 항목을 제공하며, 이들은 각각 단독으로 및 조합하여 상기 목적을 해결하고 궁극적으로 추가적인 이점을 제공하는 데 기여한다.
본 발명의 제1 양상은 양의 유전 이방성을 갖고, 특히 +0.5 이상의 유전 이방성을 갖고, 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물 및 하나 이상의 안정화제를 포함하는 액정 매질을 제공한다.
상기 식에서,
R11 및 R12는 동일하거나 상이하게, H, 알킬 또는 알콕시 라디칼, 특히 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼이고, 이러한 라디칼 중 하나 이상의 CH2 기는 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, 
, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 대체되고, 하나 이상의 H 원자는 할로겐으로 임의적으로 대체될 수 있다.
바람직한 양태에서, 액정 매질은 2개 이상의 상이한 안정화제를 포함한다.
바람직하게는, HB-FFS 모드와 같은 디스플레이에서 높은 휘도가 양의 유전 이방성을 갖고 또한 액정 분자의 세로축에 수직인 증가된 유전 상수 ε⊥를 갖는 액정 매질을 사용하여 얻을 수 있다는 것이 인정되었다. 이 제공은 전체 매질의 양의 유전 이방성을 유지하면서, 음의 유전 이방성을 갖는 제한된 양의 액정 화합물(높은 ε⊥ 특성을 가짐)을 액정 매질에 첨가함으로써 유리하게 달성될 수 있다.
그러나, 높은 ε⊥ 특성을 갖는 화합물의 첨가는 몇 가지 단점이 있을 수 있다. 예를 들어, 이러한 첨가는 회전 점도 γ1의 더 높은 값, 및 결과적으로 비틀림 변형에 대한 회전 점도 γ1과 탄성 상수 K22의 비 γ1/K22의 더 높은 값을 야기할 수 있고, 이는 더 높은 응답 시간을 야기한다. K22가 스플레이 변형(splay deformation)에 대한 탄성 상수 K11에 대략 비례하고, 이때 K22의 값이 일반적으로 K11의 값의 약 절반이므로, 이것은 γ1 및 K11을 측정하여 적절하게 결정될 수 있다. 또한, 이러한 혼합물, 특히 HB-FFS 혼합물의 신뢰성, 특히 전압 유지비(VHR)가 통상적인 FFS 혼합물과 비교하여 영향을 받을 수 있다는 것이 인정되어 왔다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 매질은 본원에 기술되고 청구된 액정 매질을 사용하여 유리하게는 상대적으로 높은 ε⊥ 값을 나타내고, 동시에 회전 점도 및 γ1/K22 및 γ1/K11 비의 감소를 가능하게 하고, 디스플레이에서 빠른 응답 시간을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 따른 매질을 사용하는 디스플레이는 특히 높은 콘트라스트 및 우수한 신뢰성을 유리하게 나타낸다. 이와 관련하여, 매질에 대한 하나 이상의 안정화제의 첨가는 특히 광, 특히 자외선(UV) 광 및 열과 관련하여 또한 극한 부하 하에서 개선된 신뢰성 및 안정성을 얻는 데 유리하게 기여할 수 있다. 이러한 안정화 효과는 놀랍게도 본원에 기술되고 청구된 액정 매질에 2개 이상의 상이한 안정화제를 첨가함으로써 훨씬 더 개선될 수 있다.
본 발명에 따르면, 적당히 양의 유전 이방성, 및 동시에 액정 분자의 세로축에 수직으로 증가된 유전 상수 ε⊥를 나타내는 액정 매질이 제공될 수 있으며, 이는 유리하게 낮은 회전 점도 및 비 γ1/K11의 낮은 값을 유지할 수 있다. 이를 통해 특히 HB-FFS, FFS 및 IPS 모드에서 높은 휘도와 투과율 및 짧은 응답 시간을 갖는 액정 디스플레이를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 양상은 본 발명에 따른 액정 매질을 함유하는 액정 디스플레이, 특히, 전자-광학 액정 디스플레이, 바람직하게는 TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-HB-FFS, SA-HB-FFS, 중합체 안정화된 SA-HB-FFS, 양성 VA 또는 양성 PS-VA 디스플레이, 더욱 바람직하게는 FFS, HB-FFS, IPS, PS-HB-FFS 또는 PS-IPS 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 매질은, 예를 들어, 휴대 전화 및 PDA와 같은 이동 적용례 및 TFT 적용례에 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 유전적 양성 액정에 기초한 FFS, HB-FFS 및 IPS 디스플레이에 사용하기에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 액정 매질은 특히 대형 TV 적용례를 위한 유전적 양성 액정, 및 이의 중합체 안정화된 변형에 기초한 FFS, HB-FFS 및 IPS 모드의 액정 디스플레이에 사용하기에 특히 적합하다.
본 발명의 다른 양상은 전자-광학 스위칭 적용례에서 본 발명에 따른 액정 매질의 용도, 특히 TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-HB-FFS, SA-HB-FFS, 중합체 안정화된 SA-HB-FFS, 양성 VA 및 양성 PS-VA 디스플레이, 라이트 셔터(light shutter), 스위칭가능한 윈도우(switchable window) 또는 3D 제품에서 액정 매질의 용도에 관한 것이다.
본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 이하에서, 본 발명은 양상, 양태 및 특정 특징의 상세한 설명에 의해 예시되고, 특정 양태가 더 상세하게 설명된다.
본원에서, 할로겐은 F, Cl, Br 또는 I, 바람직하게는 F 또는 Cl, 더욱 바람직하게는 F이다.
본원에서, 모든 원자는 이의 동위원소도 포함한다. 특히, 하나 이상의 수소 원자(H)는 중수소(D)로 대체될 수 있고, 이는, 특히 저농도의 경우에서, 고도의 중수소가 화합물의 분석적 측정을 가능하게 하거나 단순화시키는 일부 양태에서 특히 바람직하다.
알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 바람직하게는, 이는 직쇄이고, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개의 C 원자를 갖고, 따라서 바람직하게는 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시 또는 헵틸옥시, 추가로 메틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 메톡시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 운데실옥시, 도데실옥시, 트라이데실옥시 또는 테트라데실옥시이다.
옥사알킬은 바람직하게는 직쇄 2-옥사프로필(= 메톡시메틸), 2-옥사부틸(= 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, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실이다.
본원에서, 알켄일 즉 하나의 CH2 기가 -CH=CH=로 대체된 알킬 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄이고, 2 내지 10개의 C 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, 데크-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 -9-엔일이다.
본원에서, 할로겐으로 적어도 일치환된 알킬 또는 알켄일 라디칼은 바람직하게는 직쇄이고, 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이다. 다치환의 경우, 할로겐은 바람직하게는 F이다. 생성되는 라디칼은 과불화 라디칼도 포함한다. 일치환의 경우, 불소 또는 염소 치환기가 임의의 목적하는 위치, 바람직하게는 ω-위치에 존재할 수 있다.
본원에서, 1, 2 또는 3개의 C 원자를 갖는 일불화 또는 다불화된 알킬 또는 알콕시 라디칼; 또는 2 또는 3개의 C 원자를 갖는 일불화 또는 다불화된 알켄일 라디칼은 특히 바람직하게는 F, Cl, CF3, CHF2, OCF3, OCHF2, OCFHCF3, OCFHCHF2, OCFHCHF2, OCF2CH3, OCF2CHF2, OCF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CHF2, OCF2CF2CF3, OCF2CF2CClF2, OCClFCF2CF3, OCH=CF2 또는 CH=CF2, 매우 특히 바람직하게는 F 또는 OCF3, 추가로 CF3, OCF=CF2, OCHF2 또는 OCH=CF2이다.
바람직하게는, 화학식 I-1, I-2 및 I-3에서, R11 및 R12는 동일하거나 상이하게, 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알콕시 라디칼, 더욱 바람직하게는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알콕시 라디칼이다.
화학식 I-1의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 I-1-a 내지 I-1-e의 화합물의 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
R11 및 R12는 동일하거나 상이하게 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 에틸, n-프로필, n-부틸 또는 n-펜틸이다.
화학식 I-2의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 I-2-a 내지 I-2-e의 화합물의 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
R11 및 R12는 동일하거나 상이하게 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬이다.
화학식 I-3의 화합물은 바람직하게는 화학식 I-3-a 내지 I-3-j의 화합물의 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
R12는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 에틸, n-프로필 또는 n-부틸이다.
바람직한 양태에서, 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물은 하기 화합물 I-A 내지 I-P의 군으로부터 선택된다:
바람직하게는, 하나 이상의 화합물은 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물의 군으로부터 선택되고, 특히 이의 더욱 바람직한 화합물은 20 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 15 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 10 중량% 이하의 총량으로 액정 매질에 함유된다. 액정 매질에 함유된 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물, 특히 이의 더욱 바람직한 화합물의 총량이 2.5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량%, 특히 6 내지 8 중량%인 것이 바람직하다.
한 양태에서, 액정 매질은 하기 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물의 군으로부터 선택되는 2개 이상의 화합물을 포함한다.
바람직한 양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 I-2의 화합물, 특히 하나 이상의 화학식 I2a의 화합물을 포함한다. 매질이 2개 이상의 화학식 I-2의 화합물, 특히 2개 이상의 화학식 I-2-a의 화합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
다른 양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 I-1의 화합물을 포함한다.
추가 양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 I-3의 화합물을 포함한다.
특정 양태에서, 화학식 I-1, I-2 및/또는 I-3에서 하나 이상의 기 R11 및 R12는 분지쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼이다. 이러한 양태에서, 액정 매질이 화합물 I-D 내지 I-K로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
바람직한 양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 하기 화학식 II의 화합물을 추가로 포함한다:
상기 식에서,
R2는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이고, 이때 하나 이상의 CH2 기는 서로 독립적으로 
로 임의적으로 대체될 수 있고;
이고;
L21, L22, L23 및 L24는 서로 독립적으로 H 또는 F이고;
L25는 H 또는 CH3, 바람직하게는 H이고;
X2는 할로겐, 1 내지 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 또는 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이다.
매질은 바람직하게는 하나 이상의 화학식 II의 화합물을 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 15 중량% 이상, 특히 20 중량% 이상의 총량으로 포함한다.
화학식 II에서, L21 및 L22 또는 L23 및 L24는 바람직하게는 둘 다 F이다.
화학식 II의 다른 바람직한 양태에서, L21, L22, L23 및 L24는 모두 F이다.
화학식 II의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 II-a 내지 II-h의 화합물의 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
파라미터는 상기 화학식 II에 대해 제공된 각각의 의미를 갖는다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 매질은 화학식 II-a 내지 IIh의 화합물(이때, L21 및 L22 또는 L23 및 L24는 둘 다 F임)의 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다.
다른 바람직한 양태에서, 매질은 화학식 II-a 내지 IIh의 화합물(이때, L21, L22, L23 및 L24는 모두 F임)의 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다.
매질이 화학식 II-a, II-b 및 II-c의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다. 매질이 화학식 II-a, II-b 및 II-c의 화합물의 군으로부터 선택되는 2개 이상의 화합물, 특히 화학식 II-a, II-b 및 II-c의 화합물의 군으로부터 선택되는 3개 이상의 화합물을 포함하는 것이 더욱 더 바람직하다.
특히 바람직한 화학식 II의 화합물은 하기 화학식 II-A, II-B, II-C 및 II-D의 화합물, 특히 하기 화학식 II-B, II-C 및 II-D의 화합물이다:
상기 식에서,
R2는 상기 화학식 II에 제공된 의미를 갖는다.
바람직한 양태에서, 매질은 하나 이상의 화학식 II-B의 화합물 및/또는 하나 이상의 화학식 II-C의 화합물 및/또는 하나 이상의 화학식 II-D의 화합물을 함유한다.
추가 양태에서, 액정 매질은 하기 화학식 II-E 내지 II-P의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R2는 상기 화학식 II에 제공된 의미를 갖는다.
한 양태에서, 액정 매질은 하기 화학식 III-1 내지 III-32의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R3은 상기 화학식 II에서 R2에 대해 제공된 의미를 갖는다.
바람직하게는, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 III-1의 화합물을, 바람직하게는 2 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 5 중량% 이상의 양으로 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 매질은 하나 이상의 하기 화학식 IV의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R41 및 R42는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이고, 바람직하게는 R41은 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬이고, R42는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 또는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알콕시이거나, R41은 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일이고, R42는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
바람직하게는 
중 하나 이상은 
이고;
Z41 및 Z42는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O-, -C≡C- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고;
p는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1, 더욱 바람직하게는 0이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 액정 매질은 하기 화학식 IV-1 내지 IV-5의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 IV의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R41 및 R42는 상기 화학식 IV 하에 제공된 각각의 의미를 갖고, 화학식 IV-1, IV-4 및 IV-5에서, R41은 바람직하게는 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 알켄일이고, R42는 바람직하게는 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 알킬이고; 화학식 IV-2에서, R41 및 R42는 바람직하게는 알킬이고, 화학식 IV-3에서, R41은 바람직하게는 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 알킬이고, R42는 바람직하게는 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 알콕시이다.
특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 매질은 하나 이상의 화학식 IV-1의 화합물 및 하나 이상의 화학식 IV-4의 화합물을 포함한다.
임의적으로, 매질이 하기 화학식 IV-6 내지 IV-13의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 IV의 화합물을 추가로 포함하는 것이 바람직하다:
상기 식에서,
R41 및 R42는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이고;
L4는 H 또는 F이다.
바람직한 양태에서, 매질은 하나 이상의 하기 화학식 IV-1의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R41 및 R42는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이다.
바람직하게는, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 IV-1의 화합물을 10 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 20 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 30 중량% 이상, 특히 35 중량% 이상의 총량으로 포함한다.
한 양태에서, 매질은 하나 이상의 하기 화학식 V의 화합물을 포함할 수 있다:
상기 식에서,
R5는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이고, 바람직하게는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일이고;
이고;
L51 및 L52는 서로 독립적으로 H 또는 F이고, 바람직하게는 L51은 F이고;
X5는 할로겐, 1 내지 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 또는 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시, 바람직하게는 F, Cl, -OCF3 또는 -CF3, 가장 바람직하게는 F, Cl 또는 -OCF3이고;
Z5는 -CH2CH2-, -CF2CF2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -CH2O, 바람직하게는 -CH2CH2-, -COO- 또는 트랜스-CH=CH-, 가장 바람직하게는 -COO- 또는 -CH2CH2-이고;
q는 0 또는 1이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 매질은 하기 화학식 V-1 및 V-2의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 V의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
파라미터는 상기 화학식 V에 제공된 각각의 의미를 갖고, 파라미터 L53 및 L54는 서로 독립적으로 H 또는 F이고, 바람직하게는 Z5는 -CH2-CH2-이다.
바람직하게는, 화학식 V-1의 화합물은 하기 화학식 V-1a 및 V-1b의 화합물의 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
R5는 상기 화학식 V에 제공된 의미를 갖는다.
바람직하게는, 화학식 V-2의 화합물은 하기 화학식 V-2a 내지 V-2d의 화합물의 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
R5는 상기 화학식 V에 제공된 의미를 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 액정 매질은 하나 이상의 하기 화학식 VI의 화합물을 추가로 포함한다:
상기 식에서,
R61 및 R62는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이고, 바람직하게는 R61은 알킬이고, R62는 각각 7개 이하의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알켄일이고;
이고;
Z61 및 Z62는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들 중 하나 이상은 단일 결합이고;
r은 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이다.
바람직하게는, 화학식 VI의 화합물은 하기 화학식 VI-1 내지 VI-4의 화합물의 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
R61 및 R62는 상기 화학식 VI에 대해 제공된 각각의 의미를 갖고, R61은 바람직하게는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬이고, 화학식 VI-1에서, R62는 바람직하게는 7개 이하의 C 원자를 갖는 알켄일, 더욱 바람직하게는 -(CH2)2-CH=CH-CH3이고, 화학식 VI-2에서, R62는 바람직하게는 7개 이하의 C 원자를 갖는 알켄일, 더욱 바람직하게는 -(CH2)2-CH=CH2이고, 화학식 VI-3 및 VI-4에서, R62는 바람직하게는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬이다.
바람직하게는, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 VI-1의 화합물을 바람직하게는 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 7.5 중량% 이상, 특히 10 중량% 이상의 양으로 포함한다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 매질은 하나 이상의 하기 화학식 Y의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
이고;
R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬 또는 알콕시 라디칼(비치환되거나 할로겐화되고, 1 내지 15개의 C 원자를 갖고, 또한, 이러한 라디칼 중 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, 
, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있음)이고;
Zx 및 Zy는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CH-CH2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고;
L1, L2, L3 및 L4는 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl, 바람직하게는 H 또는 F, 더욱 바람직하게는 F이고;
x 및 y는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고, x+y는 3 이하이다.
바람직하게는, 화학식 Y의 화합물은 F 또는 Cl, 바람직하게는 F인 하나 이상의 치환기 L1 내지 L4, 더욱 바람직하게는 F인 2개 이상의 치환기 L1 내지 L4를 함유한다.
화학식 Y 및 이의 하위화학식의 화합물에서, R1 및 R2는 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 알켄일, 특히 비닐, 1E-프로펜일, 1E-부텐일, 3-부텐일, 1E-펜텐일, 3E-펜텐일 또는 4-펜텐일이다.
화학식 Y 및 이의 하위화학식의 화합물에서, 바람직하게는 라디칼 L1 및 L2는 둘 다 F이다. 본 발명의 다른 바람직한 양태에서, 화학식 Y 및 이의 하위화학식의 화합물에서, 라디칼 L1 및 L2 중 하나는 F이고, 다른 하나는 Cl이다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 매질은 하기 하위화학식으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 Y의 화합물을 함유한다:
상기 식에서,
R1, R2, Zx, Zy, L1 및 L2는 화학식 Y에 제공된 의미 중 하나 또는 상기 및 하기 제공된 바람직한 의미 중 하나를 갖고;
a는 1 또는 2이고;
b는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 1 또는 2이고;
L3 및 L4는 서로 독립적으로 F 또는 Cl, 바람직하게는 F이다.
바람직하게는, 화학식 Y1 및 Y2의 화합물에서, L1 및 L2는 둘 다 F이거나, L1 및 L2 중 하나는 F이고, 다른 하나는 Cl이거나, L3 및 L4는 둘 다 F이거나, L3 및 L4 중 하나는 F이고, 다른 하나는 Cl이다.
바람직하게는, 매질은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 Y1의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
a는 1 또는 2이고, 알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼이고, 알켄일은 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼이고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합이다. 알켄일은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-이다.
매우 바람직하게는, 매질은 화학식 Y1-2 및 Y1-10으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 Y1의 화합물을 함유한다.
바람직하게는, 매질은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 Y2의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
알킬 및 알킬*는 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알켄일은 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다. 알켄일은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-이다.
매우 바람직하게는, 매질은 화학식 Y2-2 및 Y2-10으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 Y2의 화합물, 특히 하나 이상의 화학식 Y2-10의 화합물을 함유한다.
매질 중 화학식 Y1 또는 이의 하위화학식의 화합물의 비율은 바람직하게는 1 내지 10 중량%이다.
매질 중 화학식 Y2 또는 이의 하위화학식, 특히 화학식 Y2-10의 화합물의 비율은 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 중량%이다.
매질 중 화학식 Y1 및 Y2 또는 이들의 하위화학식의 총 비율은 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 매우 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 가장 바람직하게는 1 내지 10 중량%이다.
바람직하게는, 매질은 1, 2 또는 3개의 화학식 Y1 및 Y2 또는 이들의 하위화학식의 화합물, 매우 바람직하게는 화학식 Y1-2, Y1-10, Y2-2 및 Y2-10으로부터 선택되는 화합물을 함유한다.
바람직하게는, 매질은 하기 하위화학식으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 Y의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R1, R2, L1, L2, X, x 및 Zx는 화학식 Y에 제공된 의미를 갖고, 하나 이상의 고리 X는 사이클로헥센일렌이다. x가 2인 경우, 바람직하게는, 하나의 고리 X는 사이클로헥실렌-1,4-다이일이고, 다른 고리 X는 사이클로헥실렌-1,4-다이일 또는 사이클로헥산-1,4-다이일이다.
바람직하게는, 화학식 LY에서, x는 1 또는 2이고, 
는 
이고, x가 2인 경우, 하나의 기 
는 그 대신 
이다.
바람직하게는, 라디칼 L1 및 L2는 둘 다 F이다. 다른 양태에서, 라디칼 L1 및 L2 중 하나는 F이고, 다른 하나는 Cl이다.
화학식 LY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
R1은 상기 화학식 LY에 대해 제공된 의미를 갖고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합이고, v는 1 내지 6의 정수이다. R1은 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄일, 특히 CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5H11, CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-이다.
바람직하게는, 매질은 1, 2 또는 3개의 화학식 LY의 화합물을 포함한다. 매질에서 화학식 LY 또는 이의 하위화학식의 화합물의 비율은 바람직하게는 1 내지 15 중량%이다.
매질이 하나 이상의 화학식 LY4의 화합물을 함유하는 것이 특히 바람직하고, 매질에서 화학식 LY4의 비율은 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 중량%이다.
한 양태에서, 매질은 하기 화학식 Y4-1 내지 Y4-24의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
R은 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼이고, R*는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼이고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합이고, m은 1 내지 6의 정수이다. R*는 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-이다. R은 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 또는 펜톡시이다.
바람직하게는, 매질에서 화학식 I-1, I-2, I-3 및 Y, 특히 이들의 각각의 하위화학식의 화합물의 총 비율은 2 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 26 중량%, 더욱 더 바람직하게는 8 내지 20 중량%이다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 -20℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -30℃, 더욱 더 바람직하게는 -40℃ 이상의 네마틱 상을 보유한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 액정 매질은 75℃ 이상, 더욱 바람직하게는 80℃ 이상, 특히 85℃ 이상의 등명점을 갖는다. 또한, 액정 매질은 바람직하게는 110 mPa·s 이하, 특히 바람직하게는 100 mPa·s 이하의 회전 점도 γ1을 나타내고, 이때 회전 점도는 20℃에서 측정된다. 따라서, 빠른 응답 시간을 갖는 LC 디스플레이가 바람직하게 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 액정 매질은 양의 유전 이방성 △ε을 갖는다.
상기 및 하기에서, △ε은 △ε = ε∥ - ε⊥인 유전 이방성을 나타낸다. 유전 이방성 △ε은 바람직하게는 20℃ 및 1 kHz에서 측정된다.
특히, 액정 매질은 바람직하게는 +0.5 이상, 더욱 바람직하게는 +1.5 이상, 더욱 더 바람직하게는 +2.5 이상의 유전 이방성 △ε을 갖는다. 액정 매질이 +1.5 내지 +12.0, 더욱 바람직하게는 +3.5 내지 +10.0, 더욱 더 바람직하게는 +5.0 내지 +8.0, 특히 +6.0 내지 +7.0의 유전 이방성 △ε을 나타내는 것이 특히 바람직하다.
액정 매질은 바람직하게는 0.08 이상, 더욱 바람직하게는 0.10 이상, 더욱 더 바람직하게는 0.12 이상의 광학 이방성 △n을 갖는다.
상기 및 하기에서, △n은 △n = ne - no인 광학 이방성을 나타내고, 바람직하게는 광학 이방성 △n은 20℃ 및 589.3 nm의 파장에서 측정된다. 액정 매질은 바람직하게는 0.08 내지 0.15, 특히 0.11 내지 0.13의 광학 이방성을 갖는다.
액정 매질의 회전 점도 γ1은 바람직하게는 80 mPa·s 이하, 더욱 바람직하게는 70 mPa·s 이하, 더욱 더 바람직하게는 60 mPa·s 이하이다.
액정 매질의 비 γ1/K11(이때, γ1은 회전 점도이고, K11은 스플레이 변형의 탄성 상수임)은 바람직하게는 4.5 mPa . s/pN 이하, 더욱 바람직하게는 4.2 mPa . s/pN 이하, 가장 바람직하게는 4.0 mPa . s/pN 이하이다.
본 발명에 따른 액정 매질의 네마틱 상 범위는 바람직하게는 90℃ 이상, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상, 특히 110℃ 이상의 너비를 갖는다. 이러한 범위는 특히 바람직하게는 적어도 -25℃ 내지 +80℃ 연장된다.
본 발명에 따라서, 액정 매질은 하나 이상의 안정화제를 포함한다. 바람직한 양태에서, 매질은 2개 이상의 안정화제를 함유한다. 특히, 하나 이상의 안정화제는, 특히 열 및/또는 빛에 대한, 매질의 열화을 예방하거나 방해하는 데 유용한 첨가제이다.
하나 이상의 안정화제, 바람직하게는 2개 이상의 안정화제는 바람직하게는 입체장애 아민 광 안정화제(HALS로도 공지됨)로부터 선택된다. 따라서, 바람직한 안정화제는, 예를 들어 티누빈(TINUVIN)®770이다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 액정 매질은 하기 화학식 ST-a 내지 ST-r의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 안정화제를 포함한다:
상기 식에서,
RST는 H, 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 라디칼이고, 또한, 이러한 라디칼 중 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, CH=CH-, 
, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 각각 할로겐으로 대체될 수 있고;
이고;
ZST는 각각 서로 독립적으로 -CO-O-, -O-CO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CH=CH-CH2O-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고;
L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, CF3 또는 CHF2이고;
p는 1 또는 2이고;
q는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10이다.
본 발명의 다른 바람직한 양태에서, 액정 매질은 표 F로부터 선택되는 하나 이상의 안정화제를 함유한다.
본 발명에 따른 액정 매질이 화합물 ST-1 내지 ST-5로 이루어진 군, 특히 ST-1, ST-2 및 ST-3으로부터 선택되는 하나 이상의 안정화제, 더욱 바람직하게는 2개 이상의 안정화제를 포함하는 것이 특히 바람직하다:
바람직하게는 화합물 ST-1 내지 ST-5로부터 선택되는 개별 안정화제는 바람직하게는 혼합물을 기준으로 0.005 내지 2.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%, 더욱 더 바람직하게는 0.03 내지 0.5 중량%, 특히 0.1 내지 0.2 중량%의 양으로 본 발명에 따른 액정 매질에 존재한다.
본 발명에 따른 혼합물이 2개 이상의 안정화제를 포함하는 경우, 이러한 화합물의 전체 농도는 바람직하게는 혼합물을 기준으로 0.01 내지 2.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 1.0 중량%이다.
그러나, 하나 이상의 안정화제의 총 비율은 본 발명에 따른 혼합물을 기준으로 바람직하게는 3 중량% 이하여야 한다.
안정화제 ST-3의 사용이 특히 바람직하다.
본 발명의 한 양상에서, 액정 매질은 양의 유전 이방성을 갖고 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 호스트 매질과 하나 이상의 안정화제를 혼합함으로써 제조된다.
본 발명의 다른 양상은 양의 유전 이방성을 갖고 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질에서, 바람직하게는 화합물 ST-1 내지 ST-5, 특히 ST-1, ST-2 및 ST-3으로부터 선택되거나, 특히 ST-3인 하나 이상의 안정화제의 용도에 관한 것이다.
놀랍게도, 본 발명에서 제공되는 액정 매질이, 고온 및 저온에서도 기능성, 신뢰성 및 안정성을 나타내면서, 달성가능한 콘트라스트 및 높은 밝은 상태 투과율에 관하여, 유리한 전자-광학 장치 성능를 수득하는 데 바람직하게 기여할 수 있음이 밝혀졌다.
상기 및 하기에서, 바람직한 화합물의 약어(또는 두문자어로도 지칭됨)의 정의는 하기 표 A 내지 C에 제공된다
더욱 바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 매질은 하기를 포함한다:
- 2.5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량%, 특히 6 내지 8 중량%의 총 농도의 화학식 I-1, I-2 및 I-3, 바람직하게는 화학식 I-2의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물, 및
- 특히, 안정화제 ST-1, ST-2, ST-3, ST-4 및 ST-5의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 안정화제, 바람직하게는 2개 이상의 안정화제, 및/또는
- 바람직하게는 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 15 중량% 이상, 특히 20 중량% 이상의 총량의 하나 이상의 화학식 II, 바람직하게는 화학식 II-B, II-C 및/또는 II-D의 화합물, 및/또는
- 바람직하게는 2 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 5 중량% 이상의 양의 하나 이상의 화학식 III-1의 화합물, 및/또는
- 바람직하게는 10 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 20 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 30 중량% 이상, 특히 35 중량% 이상의 총량의 하나 이상의 화학식 IV-1의 화합물(바람직하게는 CC-n-V 및 CC-n-Vm, 더욱 바람직하게는 CC-n-V, 특히 CC-3-V, CC3-V1 및/또는 CC-3-2V1로부터 선택됨), 및/또는
- 바람직하게는 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 7.5 중량% 이상, 특히 10 중량% 이상의 총량의 하나 이상의 화학식 VI-1의 화합물, 바람직하게는 PP-n-2Vm, 특히 PP-1-2V1, 및/또는
- 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 총량의 하나 이상의 화학식 Y2-10의 화합물, 및/또는
- 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 총량의 하나 이상의 화학식 LY4의 화합물.
본원에서 용어 "알킬" 또는 "알킬*"는 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지쇄 알킬 기, 특히 직쇄 기 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 및 헥실을 포괄한다. 2 내지 5개의 C 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
용어 "알켄일" 또는 "알켄일*"는 바람직하게는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 및 분지쇄 알켄일 기, 특히 직쇄 기를 포괄한다. 바람직한 알켄일 기는 C2-C7-1E-알켄일 또는 C4-C6-3E-알켄일, 특히 C2-C6-1E-알켄일이다. 특히 바람직한 알켄일 기의 예는 비닐, 1E-프로펜일, 1E-부텐일, 1E-펜텐일, 1E-헥센일, 3-부텐일, 3E-펜텐일, 3E-헥센일, 4-펜텐일, 4Z-헥센일, 4E-헥센일 및 5-헥센일이다. 5개 이하의 C 원자를 갖는 기, 특히 CH2=CH 또는 CH3CH=CH가 일반적으로 바람직하다.
바람직하게는, 용어 "플루오로알킬"은 말단 불소를 갖는 직쇄 기, 즉 플루오로메틸, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로부틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포괄한다. 그러나, 불소의 다른 위치가 배제되지는 않는다.
용어 "옥사알킬" 또는 "알콕시"는 바람직하게는 화학식 CnH2n+1-O-(CH2)m(이때, n 및 m은, 각각 서로 독립적으로, 1 내지 6임)의 직쇄 라디칼을 포괄한다. 또한, m은 0일 수 있다. 바람직하게는, n은 1이고, m은 1 내지 6이거나, m은 0이고, n은 1 내지 3이다.
본 발명에 따른 액정 매질에 사용될 수 있는 전술된 화학식 및 이의 하위화학식의 개별 화합물은 공지되거나, 공지된 화합물과 유사하게 제조될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 중합성 화합물을 추가로 포함한다. 중합성 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 M의 화합물로부터 선택된다:
상기 식에서,
개별 라디칼은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 각각 서로 독립적으로 하기 의미를 갖는다:
Ra 및 Rb는 P, P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN 또는 SF5이거나, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이고, 또한, 하나 이상의 비인접 CH2 기는, 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록, -C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있고, B1 및/또는 B2가 포화된 C 원자를 함유하는 경우, Ra 및/또는 Rb는 또한, 상기 포화된 C 원자에 스피로-연결된 라디칼일 수 있고, Ra 및 Rb 중 하나 이상은 기 P 또는 P-Sp-이거나 이를 함유하고;
P는 중합성 기이고;
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고;
B1 및 B2는 바람직하게는 4 내지 25개의 고리 원자를 갖는 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기이고, 또한, 융합된 고리를 함유할 수 있고, 비치환되거나 L로 일치환 또는 다치환되고;
Zb는 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n1-,
-CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2)n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 또는 단일 결합이고;
R0 및 R00은, 각각 서로 독립적으로, H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
n1은 1, 2, 3 또는 4이고;
L은 P, P-Sp-, OH, CH2OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -N(Rx)2, 임의적으로 치환된 실릴, 6 내지 20개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴, 또는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있고;
P 및 Sp는 상기 정의된 의미를 갖고;
Y1은 할로겐이고;
Rx는 P, P-Sp-, H 또는 힐로겐이거나, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬(또한, 하나 이상의 비인접 CH2 기는, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있음), 6 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤체로아릴옥시 기이다.
화학식 M의 특히 바람직한 화합물은 B1 및 B2가, 각각 서로 독립적으로, 1,4-페닐렌, 1,3-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 페난트렌-2,7-다이일, 9,10-다이하이드로-페난트렌-2,7-다이일, 안트라센-2,7-다이일, 플루오렌-2,7-다이일, 쿠마린, 플라본(또한, 상기 기에서 하나 이상의 CH 기는 N으로 대체될 수 있음), 사이클로헥산-1,4-다이일(또한, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 O 및/또는 S로 대체될 수 있음), 1,4-사이클로헥센일렌, 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일 또는 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일인 것이고, 상기 기 모두는 비치환되거나 상기 정의된 L로 일치환 또는 다치환될 수 있다.
특히 바람직한 화학식 M의 화합물은 B1 및 B2가, 각각 서로 독립적으로, 1,4-페닐렌, 1,3-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일 또는 나프탈렌-2,6-다이일인 것이다.
매우 바람직한 화학식 M의 화합물은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택된다:
상기 식에서,
개별 라디칼은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 각각 서로 독립적으로 하기 의미를 갖는다:
P1, P2 및 P3은 바람직하게는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메트아크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭시로부터 선택되는 중합성 기이고;
Sp1, Sp2 및 Sp3은 단일 결합 또는 스페이서 기(또한, 라디칼 P1-Sp1-, P1-Sp2- 및 P3-Sp3- 중 하나 이상은 Raa일 수 있되, 존재하는 라디칼 P1-Sp1-, P2-Sp2- 및 P3-Sp3- 중 하나 이상은 Raa가 아님), 바람직하게는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-CO-O- 또는 -(CH2)p1-O-CO-O-이고(p1은 1 내지 12의 정수임);
Raa는 H, F, Cl 또는 CN, 또는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬(또한, 하나 이상의 비인접 CH2 기는, 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록, -C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R0)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P1-Sp1-로 대체될 수 있음), 특히 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 임의적으로 일불화 또는 다불화된 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고(알켄일 및 알킨일 라디칼은 2개 이상의 C 원자를 갖고, 분지쇄 라디칼은 3개 이상의 C 원자를 가짐);
R0 및 R00은 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
Ry 및 Rz는 H, F, CH3 또는 CF3이고;
X1, X2 및 X3은 -CO-O-, -O-CO- 또는 단일 결합이고;
ZM1은 -O-, -CO-, -C(RyRz)- 또는 -CF2CF2-이고;
ZM2 및 ZM3은
-CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -(CH2)n-(n은 2, 3 또는 4임)이고;
L은 F, Cl 또는 CN, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 임의적으로 일불화 또는 다불화된 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고;
L' 및 L"는 H, F 또는 Cl이고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
s는 0, 1, 2 또는 3이고;
t는 0, 1 또는 2이고;
x는 0 또는 1이다.
화학식 M2 및 M13의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 M15 내지 M31, 특히 M17, M18, M19, M22, M23, M24, M25, M30 및 M31의 삼반응성 화합물이 추가로 바람직하다.
화학식 M1 내지 M31의 화합물에서, 기
이고, L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 또는 하기 정의된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, CH2CH(CH3)C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5 또는 P-Sp-, 매우 바람직하게는 F, Cl, CN, CH3, C2H5, OCH3, COCH3, OCF3 또는 P-Sp-, 더욱 바람직하게는 F, Cl, CH3, OCH3, COCH3 또는 OCF3, 특히 F 또는 CH3이다.
바람직한 화학식 M1 내지 M31의 화합물은 P1, P2 및 P3이 아크릴레이트, 메트아크릴레이트, 옥세탄 또는 에폭시 기, 매우 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메트아크릴레이트 기인 화합물이다.
추가로 바람직한 화학식 M1 내지 M31의 화합물은 Sp1, Sp2 및 Sp3이 단일 결합인 화합물이다.
추가로 바람직한 화학식 M1 내지 M31의 화합물은 Sp1, Sp2 및 Sp3 중 하나가 단일 결합이고, Sp1, Sp2 및 Sp3 중 다른 하나가 단일 결합이 아닌 화합물이다.
추가로 바람직한 화학식 M1 내지 M31의 화합물은 단일 결합이 아닌 기 Sp1, Sp2 및 Sp3이 -(CH2)s1-X"-(s1은 1 내지 6의 정수, 바람직하게는 2, 3, 4 또는 5임)이고, X"가 벤젠 고리에 대한 연결기이고, -O-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O- 또는 단일 결합인 화합물이다
1, 2 또는 3개의 화학식 M(바람직하게는 화학식 M1 내지 M31로부터 선택됨)의 중합성 화합물을 포함하는 액정 매질이 특히 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 액정 매질은 하기 표 G로부터 선택되는 하나 이상의 중합성 화합물을 포함한다.
바람직하게는, 액정 매질 중 중합성 화합물(바람직하게는, 화학식 M 및 표 G로부터 선택되는 화합물)의 비율은 0.01 내지 5%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 1%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.5%이다.
액정 매질로의 하나 이상의 중합성 화합물(예컨대, 화학식 M 및 표 G로부터 선택되는 화합물)의 첨가가 짧은 응답 시간과 같은 유리한 특성을 야기하는 것으로 관찰되었다. 이러한 액정 매질은 적은 잔상, 빠르고 완전한 중합, 자외선 노출 후에도 안정한 낮은 선경사(pretilt) 각의 빠른 생성, 높은 신뢰성, 자외선 노출 후에도 높은 VHR 값 및 높은 복굴절을 나타내는 PSA 디스플레이에 사용하기에 특히 적합하다. 중합성 화합물의 적절한 선택에 의해, 더 긴 자외선 파장에서 액정 매질의 흡광도를 증가시키는 것이 가능하게 됨으로써, 이러한 더 긴 자외선 파장을 중합에 사용하는 것이 가능하고, 이는 디스플레이 제조 방법에 유리하다.
중합성 기 P는 중합 반응, 예컨대 유리 라디칼 또는 이온성 쇄 중합, 중첨가 또는 중축합; 또는 중합체-유사 반응, 예컨대 주요 중합체 쇄로의 첨가 또는 축합에 적합한 기이다. 쇄 중합을 위한 기, 특히 C=C 이중 결합 또는 -C≡C- 삼중 결합을 함유하는 기, 및 개환 반응에 의한 중합에 적합한 기, 예컨대 옥세탄 또는 에폭사이드 기가 특히 바람직하다.
바람직한 기 P는 CH2=CW1-CO-O-, CH2=CW1-CO-, 
, CH2=CW2-(O)k3-, CW1=CH-CO-(O)k3-, CW1=CH-CO-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, HO-CW2W3-, HS-CW2W3-, HW2N-, HO-CW2W3-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- 및 W4W5W6Si-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때 W1은 H, F, Cl, CN, CF3 또는 페닐, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고, W2 및 W3은, 각각 서로 독립적으로, H, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고, W4, W5 및 W6은, 각각 서로 독립적으로, Cl, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬이고, W7 및 W8은, 각각 서로 독립적으로, H 또는 Cl, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬이고, Phe는 P-Sp- 이외의 상기 정의된 하나 이상의 라디칼 L로 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌이고, k1, k2 및 k3은, 각각 서로 독립적으로, 0 또는 1이고, k3은 바람직하게는 1이고, k4는 1 내지 10의 정수이다.
매우 바람직한 기 P는 CH2=CW1-CO-O-, CH2=CW1-CO-, 
, CH2=CW2-O-, CH2=CW2-, CW1=CH-CO-(O)k3-, CW1=CH-CO-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH- 및 W4W5W6Si-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때 W1은 H, F, Cl, CN, CF3 또는 페닐, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고, W2 및 W3은, 각각 서로 독립적으로, H, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고, W4, W5 및 W6은, 각각 서로 독립적으로, Cl, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬이고, W7 및 W8은, 각각 서로 독립적으로, H 또는 Cl, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬이고, Phe는 1,4-페닐렌이고, k1, k2 및 k3은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고, k3은 바람직하게는 1이고, k4는 1 내지 10의 정수이다.
매우 특히 바람직한 기 P는 CH2=CW1-CO-O-, 특히 CH2=CH-CO-O-, CH2=C(CH3)-CO-O- 및 CH2=CF-CO-O-, 추가로 CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-O-CO-, (CH2=CH)2CH-O-, 
로 이루어진 군으로부터 선택된다.
추가로 바람직한 중합성 기 P는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메트아크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드, 가장 바람직하게는 아크릴레이트 및 메트아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
Sp가 단일 결합이 아닌 경우, 이는 바람직하게는 화학식 Sp"-X"의 것이고, 이에 따라 각각의 라디칼 P-Sp-는 화학식 P-Sp"-X"-와 일치하고, 이때
Sp"는 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬렌이고(F, Cl, Br, I 또는 CN으로 임의적으로 일치환 또는 다치환되고, 하나 이상의 비인접 CH2 기는, 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록, -O-, -S-, -NH-, -N(R0)-, -Si(R0R00)-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N(R00)-CO-O-, -O-CO-N(R0)-, -N(R0)-CO-N(R00)-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 대체될 수 있음);
X"는 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N(R0)-, -N(R0)-CO-, -N(R0)-CO-N(R00)-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY2=CY3-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
R0 및 R00은, 각각 서로 독립적으로, H, 또는 1 내지 20개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
Y2 및 Y3은, 각각 서로 독립적으로, H, F, Cl 또는 CN이다.
X"는 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00- 또는 단일 결합이다.
전형적인 스페이서 기 Sp 및 -Sp"-X"-는, 예컨대 -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiR0R00-O)p1-이다(p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이고, R0 및 R00은 상기 정의된 의미를 가짐).
특히 바람직한 기 Sp 및 -Sp"-X"-는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-O-CO-, -(CH2)p1-CO-O- 또는 -(CH2)p1-O-CO-O-이다(p1 및 q1은 상기 정의된 의미를 가짐).
특히 바람직한 기 Sp"는 각각의 경우 직쇄 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 및 부텐일렌이다.
PSA 디스플레이의 제조를 위해, 액정 매질 중 함유된 중합성 화합물은 상기 액정 디스플레이의 기판들 사이의 액정 매질에서 동일 반응계 중합에 의해, 임의적으로 전압이 전극에 인가되는 동안 중합 또는 가교결합(하나의 화합물이 2개 이상의 중합성 기를 함유하는 경우)된다.
본 발명에 따른 PSA 디스플레이의 구조는 PSA 디스플레이에 대한 통상적인 기하구조에 상응하고, 이는 배경기술에 인용된 종래 기술에 기재되어 있다. 돌출부 없는 기하구조가 바람직하고, 특히, 추가적으로, 색상 필터 면 상의 전극이 구조화되지 않거나 TFT 면 상의 전극만이 슬롯을 갖는 것이 바람직하다. PS-VA 디스플레이에 특히 적합하고 바람직한 전극 구조는, 예를 들어 US 2006/0066793 A1에 기재되어 있다.
전술된 중합성 화합물을 갖는 전술된 바람직한 양태의 화합물의 조합은 본 발명에 따른 액정 매질에서 낮은 임계 전압, 낮은 회전 점도 및 매우 우수한 저온 안정성과 동시에 일정하게 높은 등명점 및 높은 VHR 값을 야기한다.
중합성 화합물을 함유하는 액정 매질의 사용은 PSA 디스플레이에서 특히 낮은 선경사 각의 신속한 구축을 가능하게 한다. 특히 상기 액정 매질은 PSA 디스플레이에서 종래 기술로부터의 매질보다 상당히 단축된 응답 시간, 특히 회색-음영 응답 시간을 나타낸다.
네마틱 액정 상을 갖고, 바람직하게는 키랄 액정 상을 갖지 않는 액정 매질이 일반적으로 바람직하다.
본 발명은 또한 전술 및 후술된 본 발명에 따른 액정 매질의 전자-광학 목적, 특히 액정 디스플레이, 셔터 글래스, 3D 제품, TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-FFS, 양성 VA 및 양성 PS-VA 디스플레이에서의 용도; 및 전술 및 후술된 본 발명에 따른 액정 매질을 함유하는 전자-광학 디스플레이, 특히 전술된 유형의 전자-광학 디스플레이, 특히 TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-FFS, 양성 VA(수직 정렬) 또는 양성 PS-VA 디스플레이에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 2개의 평면-평행 외부 판(이는 프레임과 함께 셀을 형성함), 상기 외부 판 상에 개별 화소를 스위칭하기 위한 집적 비선형 소자, 및 상기 셀에 위치하는 양의 유전 이방성 및 높은 비저항을 갖는 네마틱 액정 혼합물(상기 네마틱 액정 혼합물은 전술 및 후술된 본 발명에 따른 액정 매질임)을 갖는, 예컨대 STN 또는 MLC 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 매질은 이용가능한 파라미터 허용도의 현저한 확장을 가능하게 한다. 등명점, 저온 점도, 열 안정성과 자외선 안정성, 및 높은 광학 이방성의 성취가능한 조합은 종래 기술로부터의 앞선 물질보다 훨씬 우수하다.
전압 유지비(VHR)의 비교 측정은, 예컨대 문헌[S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989)]; 문헌[K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984)]; 문헌[G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)]에 제시된다.
편광기, 전극 기저 판 및 표면-처리된 전극으로부터의 본 발명에 따른 MLC 디스플레이의 구축은 상기 유형의 디스플레이에 대한 통상의 디자인에 상응한다. 용어 "통상의 디자인"은 본원에서 넓은 의미로 사용되고, 특히 폴리-Si TFT 또는 MIM을 기반으로 하는 매트릭스 디스플레이 소자를 포함하는 MLC 디스플레이의 모든 유도체 및 변형을 또한 포괄한다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 액정 매질은 그 자체로 통상적인 방법, 예를 들어 청구범위 제1항에 제시된 화합물을 추가의 메소젠 화합물 및/또는 첨가제와 임의적으로 혼합함으로써 제조된다. 일반적으로, 더 소량으로 사용되는 목적량의 성분이 주 구성을 이루는 성분 중에, 유리하게는 고온에서 용해된다. 또한, 유기 용매, 예컨대 아세톤, 클로로포름 또는 메탄올 중 성분의 용액을 혼합하고, 완전한 혼합 후, 상기 용매를 다시, 예컨대 증류에 의해 제거할 수 있다.
또한, 액정 매질은 당업자에게 공지되어 있고 문헌에 기재되어 있는 추가 첨가제, 예컨대 중합 개시제, 억제제, 표면-활성 물질, 광 안정화제, 항산화제, 예컨대 BHT, TEMPOL, 마이크로입자, 유리 라디칼 소거제, 나노입자 등도 포함할 수 있다. 예를 들어, 0 내지 15%의 다색성 염료 또는 키랄 도판트(chiral dopant)가 첨가될 수 있다. 적합한 안정화제 및 도판트는 하기 표 E 및 F에 제시된다.
한 양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 키랄 도판트를, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%의 농도로 함유한다. 키랄 도판트는 바람직하게는 하기 표 E로부터의 화합물로 이루어진 군, 매우 바람직하게는 R- 또는 S-1011, R- 또는 S-2011, R- 또는 S-3011, R- 또는 S-4011, 및 R- 또는 S-5011로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 바람직한 양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 키랄 도판트의 라세미체(바람직하게는, 위 문단에서 언급된 키랄 도판트로부터 선택됨)를 함유한다.
다른 양태에서, 본 발명에 따른 LC 매질은 자가-정렬(SA) 첨가제를 바람직하게는 0.1 내지 2.5 중량%의 농도로 함유한다. 이러한 양태에 따른 LC 매질은 중합체 안정화된 SA-FFS 또는 SA-HB-FFS 디스플레에 사용하기에 특히 적합하다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 SA-FFS 또는 SA-HB-FFS 디스플레이는 폴리이미드 정렬 층을 함유하지 않는다. 다른 바람직한 양태에서, SA-FFS 또는 SA-HB-FFS 디스플레이는 폴리이미드 정렬 층을 함유한다.
상기 양태에 사용하기에 바람직한 SA 첨가제는 메소젠 기; 및 하이드록시, 카복시, 아미노 및 티올 기로부터 선택되는 하나 이상의 극성 앵커(anchor) 기로 종결되는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 측쇄를 포함하는 화합물로부터 선택된다.
추가로 바람직한 SA 첨가제는, 임의적으로 스페이서 기를 통해, 메소젠 기에 부착된 하나 이상의 중합성 기를 함유한다. 이러한 중합성 SA 첨가제는 PSA 제조 방법에서 반응성 메소젠에 적용되는 것과 유사한 조건 하에 액정 매질에서 중합될 수 있다.
특히 SA-VA 모드 디스플레이에 사용하기 위한, 호메오트로픽 정렬을 유도하는 적합한 SA 첨가제는, 예를 들어 US 2013/0182202 A1, US 2014/0838581 A1, US 2015/0166890 A1 및 US 2015/0252265 A1에 기술된다.
다른 바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 액정 매질 또는 중합체 안정화된 SA-FFS 또는 SA-HB-FFS 디스플레이는 하기 표 H로부터 선택되는 하나 이상의 자가-정렬 첨가제를 함유한다.
또한, 액정 매질에, 예를 들어 0 내지 15 중량%의 다색성 염료, 추가적으로 나노입자, 전도성을 향상시키기 위한 전도성 염, 바람직하게는 에틸다이메틸도데실암모늄 4-헥스옥시벤조에이트, 테트라부틸암모늄 테트라페닐보레이트 또는 크라운 에터의 착물 염(예를 들어, 문헌[Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)] 참조), 또는 유전 이방성, 점도 및/또는 네마틱 상의 정렬을 변형시키기 위한 물질이 첨가될 수 있다. 이러한 유형의 물질은, 예를 들어 DE-A 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281, 24 50 088, 26 37 430 및 28 53 728에 기재되어 있다.
본 발명에 다른 디스플레이는 바람직하게는 능동 매트릭스, 바람직하게는 TFT의 매트릭스에 의해 어드레싱된다. 그러나, 본 발명에 따른 액정은 또한 유리하게는 다른 공지된 어드레싱 수단을 갖는 디스플레이에 사용될 수 있다.
달리 명백히 지시되지 않는 한, 모든 물리적 특성은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 측정되고, 20℃의 온도에 대해 적용된다.
상기 및 하기에서, 달리 명확히 언급되지 않는 한, 모든 농도는 중량%로 제공되고, 즉, % 데이터는 중량%를 나타낸다. 모든 온도는 ℃로 표시된다.
본 발명에서, 특히 하기 실시예에서, 메소젠 화합물의 구조는 약어(두문자어로도 지칭됨)에 의해 표시된다. 이러한 두문자어에서, 화학식은 하기 표 A 내지 C를 사용하여 약칭된다. 모든 기 CnH2n+1, CmH2m+1 및 ClH2l+1 또는 CnH2n-1, CmH2m-1 및 ClH2l-1은 각각 n, m 및 l 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 1E-알켄일을 나타내고, 이때 n, m 및 l은 각각 서로 독립적으로 1 내지 9, 바람직하게는 1 내지 7, 또는 2 내지 9, 바람직하게는 2 내지 7의 정수를 나타낸다. CoH2o+1은 1 내지 7개, 바람직하게는 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬, 또는 1 내지 7개, 바람직하게는 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 분지쇄 알킬을 나타낸다.
표 A는 화합물의 코어 구조의 고리 요소에 사용된 코드를 나열하고, 표 B는 연결기를 나타낸다. 표 C는 왼쪽 또는 오른쪽 말단 기에 대한 코드의 의미를 제공한다. 표 D는 이러한 각각의 약어를 갖는 화합물의 예시적인 구조를 나타낸다.
[표 A]
고리 요소
[표 B]
연결기
[표 C]
말단 기
이때, n 및 m은 각각 정수를 나타내고, 3개의 점 "..."은 상기 표의 다른 약어에 대한 자리를 표시한다.
하기 표는 각각의 약어와 함께 예시적인 구조를 나타낸다. 이들은 약어 규칙의 의미를 설명하기 위해 제시된다. 이들은 또한 바람직하게 사용되는 화합물을 대표한다.
하기 예시적인 구조는 특히 바람직하게 사용된 화합물을 제시한다.
[표 D]
예시적인 구조
이때, k, l, m 및 n은 각각 서로 독립적으로 정수, 바람직하게는 1 내지 9, 더욱 바람직하게는 1 내지 7의 정수이다.
표 E는 본 발명에 따른 액정 매질에 임의적으로 첨가된 가능한 키랄 도판트를 나타낸다. 액정 매질은 바람직하게는 0 내지 10 중량%, 특히 0.01 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.01 내지 3 중량%의 키랄 도판트를 포함한다.
[표 E]
본 발명에 따른 액정 매질에 0.005 내지 3 중량%의 양으로 바람직하게 첨가될 수 있는 안정화제는 하기 제시된다.
[표 F]
하기 표 G는 본 발명에 따른 액정 매질에 사용될 수 있는 예시적인 반응성 메소젠 화합물(RM)을 나타낸다.
[표 G]
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 액정 매질은, 바람직하게는 화학식 RM-1 내지 RM-143의 중합성 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 중합성 화합물을 포함한다. 이 중에서, 화학식 RM-1, RM-4, RM-8, RM-17, RM-19, RM-35, RM-37, RM-39, RM-40, RM-41, RM-48, RM-52, RM-54, RM-57, RM-64, RM-74, RM-76, RM-88, RM-102, RM-103, RM-109, RM-117, RM-120, RM-121 및 RM-122의 화합물이 특히 바람직하다.
표 H는, 임의적으로 중합성 화합물, 더욱 바람직하게는 화학식 M의 중합성 화합물과 함께, 본 발명에 따른 SA-VA 및 SA-FFS 디스플레이용 LC 매질에 사용될 수 있는 수직 정렬을 위한 자가-정렬 첨가제를 제시한다.
[표 H]
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 LC 매질 및 SA-FFS 및 SA-HB-FFS 디스플레이는 화학식 SA-1 내지 SA-34, 바람직하게는 화학식 SA-14 내지 SA-34, 더욱 바람직하게는 화학식 SA-20 내지 SA-28로부터 선택되고, 가장 바람직하게는 화학식 SA-20인 하나 이상의 SA 첨가제를, 특히 하나 이상의 화학식 M의 RM과 조합으로 포함한다.
하기 실시예는 단지 본 발명의 예시일 뿐이며 어떠한 방식으로도 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 실시예 및 이들의 변형 또는 기타 균등물은 본 개시내용에 비추어 당업자에게 명백할 것이다.
그러나, 하기 제시된 물리적 특성과 조성은 어떤 특성을 달성할 수 있고 어떤 범위에서 변형될 수 있는지 나타낸다. 특히, 바람직하게 달성될 수 있는 다양한 특성의 조합은 이에 따라 잘 정의된다.
실시예
달리 명시되지 않는 한, 부 또는 % 데이터는 전체 혼합물을 기준으로 하는 중량부 또는 중량%를 나타낸다.
기호 및 약어는 다음과 같은 의미를 갖는다:
V0: 프리데릭스(Freedericks) 임계 전압, 20℃에서의 전기용량[V],
V10: 10% 투과율을 위한 전압[V],
ne: 20℃ 및 589 nm에서 측정된 비정상 굴절률,
no: 20℃ 및 589 nm에서 측정된 정상 굴절률,
△n: 20℃ 및 589 nm에서 측정된 광학 이방성,
ε⊥: 20℃ 및 1 kHz에서 분자의 세로축에 수직인 유전 감수율(또는 "유전 상수"),
ε∥: 20℃ 및 1 kHz에서 분자의 세로축에 평행한 유전 감수율(또는 "유전 상수"),
△ε: 20℃ 및 1 kHz에서의 유전 이방성,
cl.p. 또는 T(N,I): 등명점[℃],
ν: 20℃에서 측정된 유동 점도[mm2·s-1],
γ1: 20℃에서 측정된 회전 점도[mPa·s],
K11: 탄성 상수, 20℃에서의 "스플레이" 변형[pN],
K22: 탄성 상수, 20℃에서의 "비틀린" 변형[pN],
K33: 탄성 상수, 20℃에서의 "굽힘" 변형[pN],
LTS: 벌크로 측정된 상의 저온 안정성, 및
VHR: 전압 유지비.
본 발명에 대한 용어 "임계 전압"은 달리 명시적으로 나타내지 않는 한 전기용량 역치(V0)에 관한 것이다. 실시예에서, 일반적으로 사용되는 바와 같이, 예를 들어 10% 상대 콘트라스트(V10)에 대한 광학 역치도 표시될 수 있다.
실시예 및 비교예
비교 혼합물 및 혼합물
하기 네마틱 혼합물을 제조하였고, 이때 호스트 혼합물 및 혼합물은 본원에 기술된 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 바람직한 화합물을 포함한다.
하기 화합물 I-D, I-K, I-L, I-M, I-N, II-J, II-L 및 II-O는 상기 명세서에 특정되고 제시된 바와 같이, 각각의 화합물 I-D, I-K, I-L, I-M 및 I-N 및 각각의 화학식 II-J, II-L 및 II-O의 화합물에 상응한다.
비교 혼합물 CM-1
혼합물 H-1
혼합물 H-2
혼합물 H-3
혼합물 H-4
혼합물 H-5
혼합물 H-6
혼합물 H-7
혼합물 H-8
혼합물 H-9
혼합물 H-10
혼합물 H-11
네마틱 혼합물 M-1 내지 M-30은 각각, 하기 표 1에 제시된 바와 같이, 호스트 혼합물 H-1 내지 H-8에 하나의 안정화제, 또는 바람직한 안정화제 ST-1 내지 ST-5로부터의 2개의 안정화제를 첨가함으로써 제조된다.
혼합물 CM-1, H-1 내지 H-8 및 M-1 내지 M-30의 경우, 전압 유지비(VHR)는 60 Hz의 구동 주파수 및 1 V의 인가 전압을 사용하여 60℃에서 평면 정렬(정렬 층 AL-16301을 사용함)을 갖는 셀에서 측정되고, 표 1에 제시된다.
[표 1]
비교 혼합물 CM-1과 비교하여, 혼합물 H-1 내지 H-11 및 M-1 내지 M-30은 유리하게는 디스플레이에서 개선된 투과율을 제공한다.
혼합물 M-1 내지 M-30은 호스트 혼합물 H-1 내지 H-8과 비교하여 개선된 VHR 값을 나타낸다. 2개의 안정화제가 포함된 혼합물 M-4 내지 M-9의 경우, 전압 유지비 및 신뢰성의 증가가 적합하게 수득될 수 있다.
Claims (16)
- 양의 유전 이방성을 갖고, 하기 화학식 I-1, I-2 및 I-3의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물; 및
하나 이상의 안정화제
를 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
R11 및 R12는 동일하거나 상이하게 H, 또는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 라디칼이고, 이러한 라디칼 중 하나 이상의 CH2 기는 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-,
, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 임의적으로 대체되고, 하나 이상의 H 원자는 할로겐으로 대체될 수 있다.
- 제1항에 있어서,
2개 이상의 안정화제를 포함하는 액정 매질. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
R11 및 R12가 동일하거나 상이하게 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알콕시 라디칼인, 액정 매질. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 하기 화학식 II의 화합물을 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
R2는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이고, 이때 하나 이상의 CH2 기는 서로 독립적으로로 임의적으로 대체될 수 있고;
는 서로 독립적으로
이고;
L21, L22, L23 및 L24는 서로 독립적으로 H 또는 F이고;
L25는 H 또는 CH3이고;
X2는 할로겐, 1 내지 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 또는 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알켄일 또는 알켄일옥시이다. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 화학식 II-a 내지 II-c의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
존재하는 기는 제4항에 제공된 의미를 갖고, 바람직하게는 X2는 F이다. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 하기 화학식 IV의 화합물을 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
R41 및 R42는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이고;
는 각각의 경우 동일하거나 상이하게
이고;
Z41 및 Z42는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 -CH2CH2-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH2O-, -CF2O-, -C≡C- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고;
p는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0이다. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 하기 화학식 IV-1의 화합물을 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
R41 및 R42는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이다. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 하기 화학식 VI-1의 화합물을 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
R61 및 R62는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알켄일, 알켄일옥시, 알콕시알킬 또는 불화된 알켄일이다. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 하기 화학식 Y의 화합물을 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
는
이고;
R1 및 R2는 서로 독립적으로 비치환되거나 할로겐화되고 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬 또는 알콕시 라디칼이고, 또한, 이러한 라디칼 중 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O, -CH=CH-,, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고;
Zx 및 Zy는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O-, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CH-CH2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합이고;
L1, L2, L3 및 L4는 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl, 바람직하게는 F이고;
x 및 y는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고, x + y는 3 이하이다. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 화학식 Y1, Y2 및 LY의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
R1, R2, Zx, Zy, L1, L2, L3 및 L4는 화학식 Y에 대해 제9항에 제공된 의미를 갖고;
a, b 및 x는 동일하거나 상이하게 1 또는 2이고;
는
이고;
L3 및 L4는 동일하거나 상이하게 F 또는 Cl이고;
는
이고, x가 2인 경우, 하나의 기
는 그 대신
이다.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 화학식 ST-a 내지 ST-r의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 안정화제를 포함하는 액정 매질:
상기 식에서,
RST는 H, 또는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 라디칼이고, 또한, 이러한 라디칼 중 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-,, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 각각 할로겐으로 대체될 수 있고;
는
이고;
ZST는 -CO-O-, -O-CO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CH=CH-CH2O-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고;
L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, CF3 또는 CHF2이고;
p는 1 또는 2이고;
q는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10이다. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 화학식 ST-1, ST-2 및 ST-3의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 2개 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질:
.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
+5.0 내지 +8.0의 유전 이방성을 갖는 액정 매질. - TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-HB-FFS, SA-HB-FFS, 중합체 안정화된 SA-HB-FFS, 양성 VA 및 양성 PS-VA 디스플레이, 라이트 셔터(light shutter), 스위칭가능한 윈도우(switchable window) 또는 3D 제품에서 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 함유하는 액정 디스플레이.
- 제15항에 있어서,
TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, HB-FFS, PS-HB-FFS, SA-HB-FFS, 중합체 안정화된 SA-HB-FFS, 양성 VA 또는 양성 PS-VA 디스플레이인 액정 디스플레이.
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