[go: up one dir, main page]

KR101638756B1 - 액정 디스플레이 - Google Patents

액정 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR101638756B1
KR101638756B1 KR1020157010736A KR20157010736A KR101638756B1 KR 101638756 B1 KR101638756 B1 KR 101638756B1 KR 1020157010736 A KR1020157010736 A KR 1020157010736A KR 20157010736 A KR20157010736 A KR 20157010736A KR 101638756 B1 KR101638756 B1 KR 101638756B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diyl
formula
compounds
groups
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020157010736A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150056862A (ko
Inventor
게오르그 버나츠
안드레아스 타우거베르크
Original Assignee
메르크 파텐트 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메르크 파텐트 게엠베하 filed Critical 메르크 파텐트 게엠베하
Publication of KR20150056862A publication Critical patent/KR20150056862A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101638756B1 publication Critical patent/KR101638756B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3098—Unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexene rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C09K19/322—Compounds containing a naphthalene ring or a completely or partially hydrogenated naphthalene ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/3483—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a non-aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C09K2019/548—Macromolecular compounds stabilizing the alignment; Polymer stabilized alignment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13775—Polymer-stabilized liquid crystal layers
    • G02F2001/13775—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명은 PS(중합체 안정화) 또는 PSA(중합체 지속된 정렬) 유형의 액정(LC) 디스플레이, 및 PS(중합체 안정화) 및 PSA 디스플레이에서 사용하기 위한 중합가능한 화합물 및 LC 매질에 관한 것이다.

Description

액정 디스플레이{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 PS(중합체 안정화) 또는 PSA(중합체 지속된 정렬) 유형의 액정(LC) 디스플레이, 및 PS(A) 디스플레이에 사용되는 신규한 중합가능한 화합물 및 신규한 LC 매질에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 액정 디스플레이(LC 디스플레이)는 대부분 TN(비틀린 네마틱) 유형의 디스플레이이다. 그러나, 이러한 디스플레이는 콘트라스트(contrast)의 시야각(viewing-angle) 의존성이 강하다는 결점을 가지고 있다.
또한, 광범위한 시야각을 갖는 소위 VA(수직 정렬) 디스플레이도 공지되어 있다. VA 디스플레이의 LC 셀(cell)은 2개의 투명 전극 사이에 일반적으로 음(-) 값의 유전(DC) 이방성을 갖는 LC 매질의 층을 함유한다. 스위치-오프(switch-off) 상태에서, LC 층의 분자는 전극 표면에 대하여 직각으로 정렬(호메오트로픽(homeotropically))되거나 경사진 호메오트로픽 정렬을 갖는다. 전극에 전기 전압을 인가하였을 때, LC 분자는 전극 표면에 평행하게 재정렬된다.
또한, 복굴절 효과를 기본으로 하고 소위 "벤드(bend)" 정렬 및 일반적으로 양성(DC) 이방성을 갖는 LC 층을 갖는 OCB(광학적으로 보상된 벤드) 디스플레이가 공지되어 있다. 전기 전압을 인가하였을 때, LC 분자는 전극 표면에 수직 방향으로 재정렬된다. 또한, OCB 디스플레이는 통상적으로는 어두운 상태에서 벤드 셀의 원치않는 투광성을 방지하기 위하여 하나 이상의 복굴절성 광학 지연 필름을 함유한다. OCB 디스플레이는 TN 디스플레이와 비교하였을 때 더 광범위한 시야각 및 더 짧은 응답 시간을 갖는다.
2개의 기판(이들 2개의 기판 중 단 하나만이 전극 층을 가지고 있다) 사이에 LC 층을 함유한, 일반적으로는 빗-형상 구조를 가진 IPS(인-플레인 스위칭) 디스플레이도 또한 공지되어 있다. 전압을 인가하였을 때, LC 층에 평행한 주 성분을 갖는 전기장이 생성된다. 이는 층 평면에서 LC 분자의 재정렬을 유발시킨다. 또한, 유사하게 동일한 기판 상에 2개의 전극을 함유하지만, IPS 디스플레이와는 대조적으로 이들 중 단 하나만이 구조화된 (빗-형상의) 전극이고 다른 하나의 전극은 구조화되지 않은, 소위 FFS(프린지 필드 스위칭) 디스플레이도 제안되어 왔다(특히, 문헌[S.H.Jung et al., Jpn. J. Appl. Phys., Volume 43, No. 3, 2004, 1028] 참고). 이에 의해, 강한 소위 "프린지 필드"가 생성된다, 즉 강한 전기장이 전극의 엣지 및 셀 전체에 걸쳐 강한 수직 성분과 강한 수평 성분을 모두 갖는 전기장에 밀접한다. IPS 디스플레이 및 또한 FFS 디스플레이 모두 콘트라스트의 낮은 시야각 의존성을 갖는다.
보다 최근 유형의 VA 디스플레이의 경우, LC 분자의 균일한 정렬이 LC 셀 내의 다수의 비교적 작은 도메인으로 제한된다. 또한 틸트 도메인(tilt domain)으로도 알려진 이들 도메인 사이의 회위(disclination)가 존재할 수 있다. 틸트 도메인을 갖는 VA 디스플레이는 종래의 VA 디스플레이와 비교하였을 때 콘트라스트 및 회색 음영의 더 큰 시야각 의존성을 갖는다. 또한, 스위치-온 상태(switched-on state)에서 분자의 균일한 정렬을 위한, 예를 들면, 러빙(rubbing)과 같은 전극 표면의 추가 처리가 더 이상 필요치 않기 때문에 이러한 유형의 디스플레이는 간단하게 제조될 수 있다. 대신에, 전극의 특이한 디자인에 의해 틸트 또는 프리틸트 각도의 우선적인 방향이 제어된다. 소위 MVA(다중도메인 수직 정렬) 디스플레이의 경우, 이는 일반적으로 국부적인 프리틸트를 야기시키는 돌출부를 갖는 전극에 의해 달성된다. 그 결과, LC 분자는 전압의 인가시에 셀의 상이하게 한정된 영역내에서 상이한 방향으로 전극 표면에 평행하게 정렬된다. 이에 의해 "제어된" 스위칭이 달성되며, 방해 회위 라인(interfering disclination line)의 형성이 억제된다. 이러한 배열은 디스플레이의 시야각을 개선시키지만, 이는 그들의 투광성을 감소시킨다. MVA의 추가적인 개선은 단지 하나의 전극 면 상에서만 돌출부를 사용하는 반면, 반대 전극은 슬릿(slit)을 가짐으로써 투광성을 개선시킨다. 슬릿팅된 전극(slitted electrode)은 전압의 인가시에 LC 셀 내에서 불균일한 전기장을 발생시키며, 이는 여전히 제어된 스위칭이 달성되고 있다는 의미이다. 투광성을 더욱 개선하기 위하여, 슬릿과 돌출부 사이의 간격을 증가시킬 수 있지만, 이는 실제로는 응답 시간을 연장시킨다. 소위 PVA(패턴화된 VA)의 경우, 2개의 전극 모두를 반대 면 상에 슬릿에 의해 구조화함으로써 콘트라스트를 증가시키고 투광성을 개선시키지만, 이는 기술적으로 어렵고 디스플레이를 기계적인 영향(탭핑 등)에 더 민감하게 만든다는 점에서 돌출부는 완전히 불필요하게 된다. 그러나, 예를 들면, 모니터 및 특히 TV 스크린과 같은 많은 용도의 경우, 디스플레이의 응답 시간의 단축 및 콘트라스트 및 휘도(투과)의 개선이 요구된다.
용어 "PSA(중합체 지속된 정렬)"로도 또한 공지되어 있는 소위 PS(중합체 안정화) 디스플레이가 추가로 개발되었다. 이들의 경우, 소량(예를 들면, 0.3중량%, 전형적으로는 1중량% 미만)의 중합가능한 화합물이 LC 매질에 첨가되고, LC 셀로 도입된 후에, 일반적으로는 전극 사이에 전기 전압을 인가하여 UV 광중합시킴으로써 동일반응계에서 중합되거나 가교결합된다. 또한, "반응성 메소젠(RM)"으로도 알려진 중합가능한 메소제닉 또는 액정 화합물을 LC 혼합물에 첨가하는 것이 특히 적합한 것으로 입증되어 왔다.
한편, PS 또는 PSA 원리는 다양한 종래의 LC 디스플레이에도 사용된다. 예를 들면, PSA-VA, PSA-OCB, PS-IPS 및 PS-TN 디스플레이가 알려져 있다. 테스트 셀에서 증명될 수 있는 바와 같이, PSA 방법은 셀 내에서 프리틸트를 생성시킨다. 따라서, PSA-OCB 디스플레이의 경우, 오프셋(offset) 전압이 불필요하거나 감소될 수 있도록 벤드 구조를 안정화시킬 수 있다. PSA-VA 디스플레이의 경우, 이러한 프리틸트가 응답 시간에 대해 긍정적인 효과를 갖는다. PSA-VA 디스플레이의 경우, 표준 MVA 또는 PVA 픽셀 및 전극 설계가 사용될 수 있다. 그러나, 그 외에도, 예를 들면, 단지 하나의 구조화된 전극 면만을 갖고 돌출부를 전혀 갖지 않도록 조작함으로써 생산을 상당히 단순화시키는 동시에 매우 양호한 콘트라스트와 함께 매우 양호한 투광성을 얻을 수 있다.
PSA-VA 디스플레이는, 예를 들면, 일본 특허 제 10-036847 A 호, 유럽 특허 제 1 170 626 A2 호, 제 1 378 557 A1 호, 제 1 498 468 A1 호, 미국 특허 제 2004/0191428 A1 호, 제 2006/0066793 A1 호 및 제 2006/0103804 A1 호에 기술되어 있다. PSA-OCB 디스플레이는, 예를 들면, 문헌[T. -J-. Chen et al., Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704] 및 문헌[S. H. Kim, L. -C-. Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647]에 기술되어 있다. PS-IPS 디스플레이는, 예를 들면, 미국 특허 제 6,177,972 호 및 문헌[Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264]에 기술되어 있다. PS-TN 디스플레이는, 예를 들면, 문헌[Optics Express 2004, 12(7), 1221]에 기술되어 있다.
그러나, 종래 기술로부터 공지된 LC 혼합물 및 RM은 PS(A) 디스플레이에서 사용하는 경우 여전히 몇몇 단점을 갖는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 목적하는 모든 가용성 단량체가 PS(A) 디스플레이에 적합한 것은 아니며, 때로는 프리틸트를 측정하는 직접식 PSA 실험보다 더 적합한 선택 기준을 확인하는 것이 어려운 것으로 보인다. 특정 용도에서 이로울 수 있는 광개시제의 첨가 없이 UV 광선을 사용한 중합이 바람직한 경우 선택의 여지는 더욱 작아진다. 또한, LC 혼합물(또한 하기에서는 "LC 호스트 혼합물"로도 지칭됨) + 중합가능한 성분의 선택된 "물질 시스템"은 최고로 가능한 전기적 성질, 특히 "전압 보전율"(HR 또는 VHR)을 가져야 한다.
종래 기술에 개시된 PS(A) 디스플레이는 일반적으로 하기 화학식으로부터 선택된 RM을 함유하는 유럽 특허 제 1 498 468 A1 호에 제시된 디스플레이와 같이 메소제닉 기의 고리 시스템이 그의 이웃한 기(추가의 기, 가교 기, 스페이서 또는 중합가능한 기)의 파라-위치에 연결된 RM을 함유한다.
Figure 112015040136701-pat00001
상기 식에서,
P1 및 P2는 중합가능한 기, 예를 들면 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐, 비닐옥시 또는 에폭사이드 기를 나타낸다.
그러나, 상기 언급한 화학식의 것과 같은 RM은 일반적으로 다수의 현재 통용하는 LC 혼합물에서 높은 융점 및 한정된 용해도를 가지므로, 빈번하게 혼합물로부터 자발적으로 결정화되려는 경향이 있다. 또한, 자발적 중합의 위험성은 중합가능한 성분을 용해시키기 위해 LC 호스트 혼합물이 가온되는 것을 방지하고, 이는 심지어 실온에서 가장 가능한 용해도가 필요하다는 것을 의미한다. 또한, 예를 들면 LC 매질의 LC 디스플레이로의 도입에 대한 분리 위험성이 존재하며(크로마토그래피 효과), 이는 디스플레이의 균일성을 매우 손상시킬 수 있다. 이는 자발적 중합의 위험성을 감소시키기 위해 LC 매질이 저온에서 일반적으로 도입된다는 사실(상기를 참고)에 의해 더욱 증가될 수 있으며, 결국 용해도에 악영향을 미친다.
따라서, 상기 기재한 단점을 갖지 않거나 적은 정도로만 갖거나 개선된 특성을 갖는, PS(A) 디스플레이, 특히 VA 및 OCB 유형의 디스플레이, 및 상기 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질 및 RM에 대한 요구가 여전히 크게 존재한다. 특히, 다수의 회색 음영, 높은 콘트라스트 및 넓은 시야각을 조장하고 UV 노출 후에 높은 값의 전압 보전율(HR)을 갖는, 큰 작업 온도 범위, 저온에서의 짧은 응답 시간 및 낮은 문턱 전압과 동시에 저온에서의 분리에 대한 높은 안정성, 높은 비저항을 갖는 상기 디스플레이에서 사용하기 위한 LC 매질 및 RM 뿐만 아니라 PS(A) 디스플레이에 대한 요구가 크게 존재한다.
본 발명은 프리틸트 각도를 설정할 수 있고, 바람직하게는 그와 동시에 매우 높은 비저항 값, 낮은 문턱 전압 및 짧은 응답 시간을 갖는, 상기에서 기재한 단점들을 갖지 않거나 단지 적게 가지는 PS(A) 디스플레이를 제공하는 것이 목적이다.
놀랍게도, 이러한 목적은 본 발명에 기재된 중합가능한 또는 중합된 메소제닉 화합물을 함유하는 본 발명에 따른 PS(A) 디스플레이를 사용함으로써 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 중합가능한 메소제닉 화합물(RM)은 일반적으로 LC 분자에서 오직 파라 위치를 통해(즉, 약 180°의 결합 각도)서만 이웃한 2개의 기에 연결되지 않는 하나 이상의 고리 시스템을 갖고, 대신에 이웃한 2개의 기로의 메타-연결을 갖는(또는 180°와 상당히 다른, 예컨대 120°이하의 유사한 결합 각도) 하나 이상의 고리를 갖는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 RM은 "비틀린" 분자 구조를 가질 수 있지만, 종래 기술로부터의 RM은 막대 형상을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 RM은 종래 기술로부터의 RM과 비교하여, 다수의 상업적으로 이용가능한 LC 호스트 혼합물에서 낮은 융점, 결정화에 대한 낮은 경향, 및 개선된 용해도를 갖는다. 또한, RM의 "비틀린" 분자 구조에도 불구하고, 특히 광개시제의 첨가 없이 본 발명에 따른 LC 매질에 의해 적절한 프리틸트를 달성할 수 있음이 VA 틸트 측정 셀에서 프리틸트를 측정함으로써 LC 매질과 함께 증명되었다.
이러한 결과는 놀라운 것이며, 종래 기술로부터 예상할 수 없었고, 특히 본 발명에 따른 RM이 실제로 LC 호스트 혼합물에 의한 RM의 열등한 상용성 및 그에 따른 LC 디스플레이의 열등한 특성이 예상되는 시판되는 LC 호스트 혼합물에서 LC 분자의 일반적 막대 형상과 상이한 분자 구조를 갖기 때문이다.
따라서, 본 발명은 2개의 기판, 및 상기 기판들 사이에 위치한 중합된 성분 및 저분자량 성분을 포함한 LC 매질의 층으로 구성된 LC 셀을 함유한, PS(중합체 안정화) 또는 PSA(중합체 지속된 정렬) 유형의 액정(LC) 디스플레이에 관한 것으로서, 이때 하나 이상의 기판은 투광성이고, 하나 이상의 기판은 전극 층을 가지며, 중합된 성분은 전기 전압의 인가에 의해 LC 매질에서 LC 셀의 기판들 사이에 하나 이상의 중합가능한 화합물을 중합시켜 수득될 수 있고, 중합가능한 화합물 중 하나 이상은 하기 화학식 I로부터 선택되는 것을 특징으로 한다:
[화학식 I]
Figure 112015040136701-pat00002
상기 식에서 개개의 라디칼은 다음과 같은 의미를 갖는다:
Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 P-Sp-, H, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고, 이때 라디칼 Ra 및 Rb 중 하나 이상은 P-Sp-를 나타내고,
P는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 중합가능한 기를 나타내고,
Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,
A1 및 A3은 각각 서로 독립적으로 1,3-페닐렌, 나프탈렌-1,3-다이일, 나프탈렌-1,6-다이일, 나프탈렌-2,5-다이일 또는 나프탈렌-2,7-다이일(이때, 또한 이들 라디칼 내의 하나 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있다), 사이클로헥세인-1,3-다이일(이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있다), 1,3-사이클로헥센일렌, 피페리딘-2,4-다이일, 피페리딘-2,6-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,7-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,7-다이일 또는 인데인-2,4-다이일(이때, 이들 기 모두는 치환되지 않거나 L로 일치환 또는 다치환될 수 있다)을 나타내고, m1 및 m3이 1인 경우, 라디칼 A1 및 A3 중 하나는 또한 A2에 대해 기재된 의미 중 하나를 가질 수 있고,
A2는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 1,4-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일 또는 나프탈렌-2,6-다이일(이때, 또한 이들 기 내의 하나 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있다), 사이클로헥세인-1,4-다이일(이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있다), 1,4-사이클로헥센일렌, 바이사이클로[1.1.1]펜테인-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥테인-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵테인-2,6-다이일, 피페리딘-2,5-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 인데인-2,5-다이일, 티오펜-2,5-다이일, 플루오렌-2,7-다이일 또는 옥타하이드로-4,7-메타노인데인-2,5-다이일(이때, 이들 기 모두는 치환되지 않거나 L로 일치환 또는 다치환될 수 있다)을 나타내거나, A1에 대해 기재한 의미 중 하나를 가질 수 있고,
L은 P-Sp-, H, OH, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고,
Z1 및 Z2는 각각의 경우 서로 독립적이고, 각각의 경우 동일하거나 상이하게 -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 결합을 나타내고,
R0 및 R00은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
m1 및 m3은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 이때 m1 + m3은 0 초과이고,
m2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
n1은 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.
또한, 본 발명은 화학식 I의 신규한 중합가능한 화합물(반응성 메소젠, "RM"), 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 화학식 I의 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 하기 성분을 포함하는 LC 매질에 관한 것이다:
- 화학식 I의 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 중합가능한 성분 (A), 및
- 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상의 저분자량(즉, 단량체성 또는 비중합된) 화합물을 포함하는, "LC 호스트 혼합물"로도 지칭되는 액정 성분 (B).
또한, 본 발명은 PS 및 PSA 디스플레이에서 화학식 I의 중합가능한 화합물의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 화학식 I의 하나 이상의 화합물 또는 본 발명에 따른 LC 매질을 함유하는 LC 디스플레이, 특히 PS 또는 PSA 디스플레이, 특히 바람직하게는 PSA-VA, PSA-OCB, PS-IPS, PS-FFS 또는 PS-TN 디스플레이에 관한 것이다.
화학식 I의 1, 2 또는 3개의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질이 특히 바람직하다.
중합가능한 성분 (A)가 화학식 I의 중합가능한 화합물로만 이루어진 LC 매질이 더욱 바람직하다.
성분 (B)가 네마틱 액정 상을 갖는 LC 화합물 또는 LC 혼합물인 LC 매질이 더욱 바람직하다.
비키랄 중합가능한 화합물, 및 비키랄 화합물을 포함하고, 바람직하게는 오직 비키랄 화합물로만 이루어진 LC 매질이 더욱 바람직하다.
중합가능한 화합물은 LC 매질에 개별적으로 첨가될 수 있지만, 또한 본 발명에 따른 중합가능한 화합물 둘 이상을 포함하는 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 유형의 혼합물의 중합시에 공중합체가 형성된다. 더 나아가, 본 발명은 상기 및 하기에서 언급한 중합가능한 혼합물에 관한 것이다. 중합가능한 화합물은 메소제닉 또는 비메소제닉일 수 있다.
특히 바람직한 화학식 I의 화합물은 A1 내지 A3, Z1, Z2, P, Sp, m1, m2, m3 및 n1이 상기 언급한 의미를 갖고,
L이 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, 선택적으로 치환된 실릴, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴, 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있다)를 나타내고,
Y1이 할로겐을 나타내고,
Rx가 P-Sp-, H, 할로겐, 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환식 알킬(이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있으며, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있다), 6 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타내고,
Ra 및 Rb가 P-Sp-, H, 상기 정의한 L, 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타내고, 이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 각각 -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있고, 라디칼 Ra 및 Rb 중 하나 이상은 P-Sp-인 것들이다.
특히 바람직한 화학식 I의 화합물은
- Ra 및 Rb가 동일하거나 상이한 라디칼 P-Sp-를 나타내고,
- Ra 및 Rb가 동일하거나 상이한 라디칼 P-Sp-를 나타내고, 이때 라디칼 Sp 중 하나가 단일 결합을 나타내고,
- 라디칼 Ra 및 Rb 중 하나가 P-Sp-를 나타내고, 다른 하나가 상기 정의된 L, 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타내고, 이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 각각 -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있고,
- Sp는 단일 결합을 나타내고,
- Z1 및 Z2는 단일 결합을 나타내고,
- 라디칼 A2는 1,4-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일 또는 나프탈렌-2,6-다이일(이때, 또한 이들 기 내의 하나 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있다), 사이클로헥세인-1,4-다이일(이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있다), 1,4-사이클로헥센일렌, 바이사이클로[1.1.1]펜테인-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥테인-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵테인-2,6-다이일, 피페리딘-2,5-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 인데인-2,5-다이일, 티오펜-2,5-다이일, 플루오렌-2,7-다이일 또는 옥타하이드로-4,7-메타노인데인-2,5-다이일 중에서 선택되고, 이때, 이들 기 모두는 치환되지 않거나 L로 일치환 또는 다치환될 수 있고,
- 라디칼 A2는 1,4-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일 또는 나프탈렌-2,6-다이일 중에서 선택되고, 이때, 또한 이들 기 내의 하나 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있고, 이들 기 모두는 치환되지 않거나 L로 일치환 또는 다치환될 수 있고,
- 라디칼 A1 및 A3은 1,3-페닐렌, 나프탈렌-1,3-다이일, 나프탈렌-1,6-다이일, 나프탈렌-2,5-다이일 및 나프탈렌-2,7-다이일 중에서 선택되고, 이때, 또한 이들 라디칼 내의 하나 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있고, 이들 기 모두는 치환되지 않거나 L로 일치환 또는 다치환될 수 있고,
- 바람직하게는 이웃하는 고리 기 A1 내지 A3 또는 상응하는 가교 기 Z1 및 Z2로의 메타- 또는 파라-위치에서의 연결기인 라디칼 A1 및/또는 A3은 하나 이상의 치환기 L을 갖고, 이때 L은 P-Sp-를 나타내고,
- m1 및 m3은 1이고, m2는 0, 1 또는 2이고,
- m1 및 m2는 0이고, m3은 1인 것들이다.
보다 특히 바람직한 화학식 I의 화합물은 하기 하위 화학식 I1 내지 I20으로부터 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00003
Figure 112015040136701-pat00004
Figure 112015040136701-pat00005
Figure 112015040136701-pat00006
상기 식에서,
R, P 및 Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 언급한 정의를 갖고,
R은 바람직하게는 P-Sp를 나타내고,
L은 상기 및 하기에 기재한 의미 중 하나를 갖고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4를 갖고,
s는 0, 1, 2 또는 3이다.
L이 기 P-Sp 및/또는 R에 대한 오르쏘- 또는 메타-위치에서 P-Sp-를 나타내는 하나 이상의 치환기 L을 갖는 화학식 I1 내지 I20의 화합물이 특히 바람직하다. R이 P-Sp-를 나타내는 이러한 유형의 화합물이 특히 바람직하다. 하나 이상, 바람직하게는 2개의 라디칼 Sp가 단일 결합을 나타내고, 하나 이상, 바람직하게는 정확하개 1개의 라디칼 Sp가 스페이서 기를 나타내는 이러한 유형의 화합물이 보다 더 바람직하다. 이러한 유형의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위 화학식 I21 내지 I41로부터 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00007
Figure 112015040136701-pat00008
Figure 112015040136701-pat00009
Figure 112015040136701-pat00010
Figure 112015040136701-pat00011
상기 식에서,
R, P 및 Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 언급한 정의를 갖고,
R은 바람직하게는 P-Sp를 나타내고,
L은 상기 및 하기에 기재한 P-Sp 이외의 다른 의미 중 하나를 갖고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4를 갖고,
s는 0, 1, 2 또는 3이고,
t는 0, 1 또는 2이다.
상기 및 하기에서 아래의 의미가 적용된다.
용어 "PSA"는 달리 지적되지 않은 한 PS 디스플레이 및 PSA 디스플레이를 나타내기 위해 사용한다.
용어 "메소제닉 기"는 당해 분야의 숙련자들에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있으며, 그의 유인 및 반발 상호작용의 이방성으로 인하여 저분자량 물질 또는 중합체성 물질 내에서 액정(LC) 상을 유발시키는데 필수적으로 기여하는 기를 나타낸다. 메소제닉 기를 함유하는 화합물(메소제닉 화합물)은 반드시 그들 스스로가 LC 상을 가져야만 하는 것은 아니다. 또한, 메소제닉 화합물은 단지 다른 화합물과의 혼합 후에 및/또는 중합 후에만 LC 상 거동을 나타낼 수 있다. 전형적인 메소제닉 기는, 예를 들면, 강성 막대-형상 또는 디스크-형상 단위이다. 메소제닉 화합물 또는 LC 화합물과 관련하여 사용되는 용어 및 정의에 대한 개략적인 내용이 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888(2001)] 및 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에 나타나 있다.
또한, 상기 및 하기에서 "Sp"로도 지칭되는 용어 "스페이서 기"는 당해 분야의 숙련자들에게 공지되어 있으며, 예를 들면, 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888(2001)] 및 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에 기술되어 있다. 달리 지적되지 않은 한, 상기 및 하기에서 용어 "스페이서 기" 또는 "스페이서"는 중합가능한 메소제닉 화합물("RM") 내에 메소제닉 기 및 중합가능한 기(들)를 서로 연결하는 가요성 기를 지칭한다.
용어 "반응성 메소젠" 또는 "RM"은 중합에 적합한 메소제닉 기 또는 하나 이상의 작용성 기(또한 중합가능한 기 또는 P 기로서 공지됨)를 함유하는 화합물을 나타낸다.
용어 "저분자량 화합물" 및 "비중합가능한 화합물"은 당해 분야의 숙련자에게 공지된 통상적 조건, 특히 RM의 중합에 사용되는 조건하에 중합에 적합한 임의의 작용기를 함유하지 않는 일반적으로 단량체성인 화합물을 나타낸다.
용어 "유기 기"는 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타낸다.
용어 "탄소 기"는 추가의 원자를 전혀 함유하지 않거나(예를 들면, -C≡C-), 선택적으로 예를 들면, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge와 같은 하나 이상의 추가의 원자를 함유하는(예를 들면, 카보닐 등), 하나 이상의 탄소 원자를 함유하는 1가 또는 다가의 유기 기를 나타내다. 용어 "탄화수소 기"는 하나 이상의 H 원자 및 선택적으로 예를 들면, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge와 같은 하나 이상의 헤테로원자를 추가로 함유하는 탄소 기를 나타낸다.
"할로겐"은 F, Cl, Br 또는 I를 나타낸다.
탄소 기 또는 탄화수소 기는 포화 또는 불포화된 기일 수 있다. 불포화된 기는, 예를 들면, 아릴, 알켄일 또는 알킨일 기이다. 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄소 또는 탄화수소 라디칼은 직쇄, 분지쇄 및/또는 환식일 수 있으며, 또한 스피로 결합 또는 축합 고리를 가질 수 있다.
용어 "알킬", "아릴", "헤테로아릴" 등은 또한 다가의 기, 예를 들면 알킬렌, 아릴렌, 헤테로아릴렌 등도 포함한다.
용어 "아릴"은 방향족 탄소 기 또는 그로부터 유도된 기를 나타낸다. 용어 "헤테로아릴"은 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는, 상기에서 정의된 바와 같은 "아릴"을 나타낸다.
바람직한 탄소 기 및 탄화수소 기는 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개, 특히 바람직하게는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시; 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시; 또는 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐, 아릴카보닐옥시 및 아릴옥시카보닐옥시이다.
추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 C1-C40 알킬, C2-C40 알켄일, C2-C40 알킨일, C3-C40 알릴, C4-C40 알킬다이엔일, C4-C40 폴리엔일, C6-C40 아릴, C6-C40 알킬아릴, C6-C40 아릴알킬, C6-C40 알킬아릴옥시, C6-C40 아릴알킬옥시, C2-C40 헤테로아릴, C4-C40 사이클로알킬, C4-C40 사이클로알켄일 등이다. C1-C22 알킬, C2-C22 알켄일, C2-C22 알킨일, C3-C22 알릴, C4-C22 알킬다이엔일, C6-C12 아릴, C6-C20 아릴알킬 및 C2-C20 헤테로아릴이 특히 바람직하다.
추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환되고, 하나 이상의 비이웃한 CH2 기가 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있는, 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환식 알킬 라디칼이다.
Rx는 바람직하게는 H; 할로겐; 또한, 하나 이상의 비이웃한 탄소 원자가 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자가 플루오르에 의해 대체될 수 있는, 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환식 알킬 쇄; 6 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기; 또는 5 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타낸다.
바람직한 알킬 기는, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, 아이소뷰틸, s-뷰틸, t-뷰틸, 2-메틸뷰틸, n-펜틸, s-펜틸, 사이클로펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, 2-에틸헥실, n-헵틸, 사이클로헵틸, n-옥틸, 사이클로옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, 도데칸일, 트라이플루오로메틸, 퍼플루오로-n-뷰틸, 2,2,2-트라이플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이다.
바람직한 알켄일 기는, 예를 들면, 에텐일, 프로펜일, 뷰텐일, 펜텐일, 사이클로펜텐일, 헥센일, 사이클로헥센일, 헵텐일, 사이클로헵텐일, 옥텐일, 사이클로옥텐일 등이다.
바람직한 알킨일 기는, 예를 들면, 에틴일, 프로핀일, 뷰틴일, 펜틴일, 헥신일, 옥틴일 등이다.
바람직한 알콕시 기는, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, 2-메톡시-에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-뷰톡시, i-뷰톡시, s-뷰톡시, t-뷰톡시, 2-메틸뷰톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, n-운데실옥시, n-도데실옥시 등이다.
바람직한 아미노 기는, 예를 들면, 다이메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이다.
아릴 및 헤테로아릴 기는 일환식 또는 다환식일 수 있다, 즉 이들은 1개의 고리를 함유할 수 있거나(예를 들면, 페닐) 2개 이상의 고리를 함유할 수 있으며, 이들은 또한 융합될 수 있거나(예를 들면, 나프틸) 공유결합될 수 있거나(예를 들면, 바이페닐), 융합 고리와 결합 고리의 조합을 함유할 수 있다. 헤테로아릴 기는 바람직하게는 O, N, S 및 Se 중에서 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.
이들 중에서 특히 바람직한 것은 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 일환식, 이환식 또는 삼환식 아릴 기 및 2 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 일환식, 이환식 또는 삼환식 헤테로아릴 기이며, 이는 선택적으로 융합 고리를 함유하고 선택적으로 치환된다. 또한 하나 이상의 CH 기가 O 원자 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 N, S 또는 O에 의해 대체될 수 있는 5-, 6- 또는 7원 아릴 및 헤테로아릴 기가 보다 더 바람직하다.
바람직한 아릴 기는, 예를 들면, 페닐, 바이페닐, 터페닐, [1,1':3',1"]터페닐-2'-일, 나프틸, 안트라센, 바이나프틸, 페난트렌, 피렌, 다이하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌, 스피로바이플루오렌 등이다.
바람직한 헤테로아릴 기는, 예를 들면, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 테트라졸, 퓨란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 아이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 1,2,3-옥사다이아졸, 1,2,4-옥사다이아졸, 1,2,5-옥사다이아졸, 1,3,4-옥사다이아졸, 1,2,3-티아다이아졸, 1,2,4-티아다이아졸, 1,2,5-티아다이아졸, 1,3,4-티아다이아졸과 같은 5원 고리; 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트라이아진, 1,2,4-트라이아진, 1,2,3-트라이아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진과 같은 6원 고리; 또는 인돌, 아이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 푸린, 나프트이미다졸, 페난트르이미다졸, 피리드이미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤즈옥사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 아이속사졸, 벤조티아졸, 벤조퓨란, 아이소벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조아이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카바졸, 벤조카볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 다이티에노티오펜, 아이소벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 벤조티아다이아조티오펜과 같은 축합 기; 또는 이들 기들의 조합이다. 헤테로아릴 기는 또한 알킬, 알콕시, 티오알킬, 플루오르, 플루오로알킬 또는 추가의 아릴 기 또는 헤테로아릴 기로 치환될 수도 있다.
(비방향족) 지환족 및 헤테로환식 기는 오직 단일 결합만을 함유하는 포화 고리, 및 또한 다중 결합을 함유할 수도 있는 부분 불포화 고리 모두를 포함한다. 헤테로환식 고리는 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se 중에서 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.
(비방향족) 지환족 및 헤테로환식 기는 일환식, 즉 단지 하나의 고리만을 함유할 수 있거나(예를 들면, 사이클로헥세인), 다환식, 즉 다수의 고리를 함유할 수 있다(예를 들면, 데카하이드로나프탈렌 또는 바이사이클로옥테인). 이들 중에서 특히 바람직한 것은 포화 기이다. 선택적으로 융합 고리를 함유하고 선택적으로 치환된, 3 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 일환식, 이환식 또는 삼환식 기가 보다 더 바람직하다. 또한 하나 이상의 탄소 원자가 Si에 의해 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH 기가 N에 의해 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 비이웃한 CH2 기가 -O- 및/또는 -S-에 의해 대체될 수 있는 5-, 6-, 7- 또는 8원 카보환식 기가 보다 더 바람직하다.
바람직한 지환족 및 헤테로환식 기는, 예를 들면, 사이클로펜테인, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로티오퓨란, 피롤리딘과 같은 5원 기; 사이클로헥세인, 실리네인, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오피란, 1,3-다이옥세인, 1,3-다이티안, 피페리딘과 같은 6원 기; 사이클로헵테인과 같은 7원 기; 및 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 인데인, 바이사이클로[1.1.1]펜테인-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥테인-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵테인-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노인데인-2,5-다이일과 같은 융합 기이다.
아릴, 헤테로아릴, 탄소 및 탄화수소 라디칼은 바람직하게는 실릴, 설포, 설포닐, 포르밀, 아민, 이민, 나이트릴, 메르캅토, 나이트로, 할로겐, C1-C12 알킬, C6-C12 아릴, C1-C12 알콕시, 하이드록실 또는 이들 기의 조합으로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 치환기를 선택적으로 갖는다.
바람직한 치환기는, 예를 들면, 알킬 또는 알콕시와 같은 용해도-촉진성 기, 플루오르, 나이트로 또는 나이트릴과 같은 전자-끌기 기, 또는 중합체의 유리 전이 온도(Tg)를 증가시키기 위한 치환기, 특히, 예를 들면, t-뷰틸 또는 선택적으로 치환된 아릴 기와 같은 벌크상 기(bulky group)이다.
또한, 이하에서 "L"이라 지칭되기도 하는 바람직한 치환기는, 예를 들면, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -N(Rx)2(이때, Rx는 상기에서 기재한 의미를 가지며, Y1은 할로겐, 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 실릴 또는 아릴, 및 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl에 의해 선택적으로 대체된다)를 나타낸다)이다.
"치환된 실릴 또는 아릴"은 바람직하게는 할로겐, -CN, RO, -ORO, -CO-RO, -CO-O-RO, -O-CO-RO, 또는 -O-CO-O-RO(이때, RO은 상기에서 기재한 의미를 갖는다)으로 치환된 것을 의미한다.
특히 바람직한 치환기 L은, 예를 들면, F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5, 및 또한 페닐이다.
Figure 112015040136701-pat00012
는 바람직하게는
Figure 112015040136701-pat00013
이며, 이때 L은 상기에서 기재한 의미 중 하나를 갖는다.
중합가능한 기 P는 유리-라디칼 또는 이온성 쇄 중합, 중첨가 또는 중축합과 같은 중합 반응, 또는 중합체 주 쇄로의 첨가 또는 축합과 같은 중합체-유사 반응에 적합한 기이다. 쇄 중합을 위한 기, 특히 C=C 이중 결합 또는 C≡C 삼중 결합을 함유하는 것들 및 고리 개환에 의한 중합에 적합한 기, 예컨대 옥세테인 또는 에폭사이드 기가 특히 바람직하다.
바람직한 P 기는 CH2=CW1-COO-, CH2=CW1-CO-,
Figure 112015040136701-pat00014
, 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- 중에서 선택되고, 이때 W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고, W2 및 W3은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W4, W5 및 W6은 각각 서로 독립적으로 Cl, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬을 나타내고, W7 및 W8은 각각 서로 독립적으로 H, Cl 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, Phe는 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 L 라디칼에 의해 선택적으로 치환된 1,4-페닐렌을 나타내고, k1, k2 및 k3은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고, 바람직하게는 k3은 1을 나타낸다.
특히 바람직한 P 기는 CH2=CH-COO-, CH2=C(CH3)-COO-, CH2=CH-, CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-,
Figure 112015040136701-pat00015
및
Figure 112015040136701-pat00016
이고, 특히 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세테인 및 에폭사이드이다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 화학식 I 및 그의 하위 화학식의 화합물은 둘 이상의 중합가능한 기 P(다작용성 중합가능한 라디칼)를 함유하는 하나 이상의 분지된 라디칼 Ra 및/또는 Rb 및/또는 L을 함유한다. 이러한 유형의 적합한 라디칼 및 이를 함유하는 중합가능한 화합물은 예를 들면, 미국 특허 제 7,060,200 B1 호 또는 제 2006/0172090 A1 호에 개시되어 있다. 하기 화학식 I*a 내지 I*k 중에서 선택된 다작용성 중합가능한 라디칼이 특히 바람직하다:
Figure 112015040136701-pat00017
상기 식에서,
알킬은 단일 결합, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬렌이고, 이때 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 CN에 의해 대체될 수 있고, 이때 Rx는 상기 언급한 의미를 갖고, 바람직하게는 상기 정의한 바와 같은 R0을 나타내고,
aa 및 bb는 각각 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고,
X는 X'에 대해 기재한 의미 중 하나를 갖고,
P1 내지 P5는 각각 서로 독립적으로 상기 P에 대해 기재한 의미 중 하나를 갖는다.
바람직한 스페이서 기 Sp는 라디칼 "P-Sp-"가 화학식 "P-Sp'-X'-"에 상응하도록 화학식 Sp'-X'로부터 선택되며, 이때
Sp'는 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌을 나타내고, 이는 선택적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환되고, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NRO-, -SiROROO-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NRO-CO-O-, -O-CO-NRO-, -NRO-CO-NRO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 대체될 수 있고,
X'는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRO-, -NRO-CO-, -NRO-CO-NRO-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CRO-, -CY2=CY3-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고,
RO 및 ROO은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내며,
Y2 및 Y3은 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타낸다.
X'는 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRO-, -NRO-CO-, -NRO-CO-NRO- 또는 단일 결합이다.
전형적인 스페이서 기 Sp'는, 예를 들면, -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-, -CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiROROO-O)p1-(이때, p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이며, RO 및 ROO은 상기에서 기재한 의미를 갖는다)이다.
특히 바람직한 기 -X'-Sp'-는 -(CH2)p1-, -O-(CH2)p1-, -OCO-(CH2)p1-, -OCOO-(CH2)p1-이다.
특히 바람직한 기 Sp'는, 예를 들면, 각각의 경우에 직쇄 에틸렌, 프로필렌, 뷰틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시뷰틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 및 뷰텐일렌이다.
중합가능한 화합물은 당해 분야의 숙련자들에게 공지되고, 예를 들면, 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에서와 같이 유기 화학의 표준 작업에 기술되어 있는 공정과 유사하게 제조된다. 화학식 I의 중합가능한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 합성은 미국 특허 제 5,723,066 호에 기술되어 있는 방법과 유사하게 수행될 수 있다. 또한, 특히 바람직한 방법이 하기 실시예에 나타나 있다.
가장 간단한 경우, 이러한 합성은, 예를 들면, 1-(3-하이드록시페닐)페닐-3-올과 같은 상업적으로 입수가능한 화학식 HO-A1-Z1-(A2-Z2)m1-A3-OH(이때, A1 내지 A3, Z1, Z2 및 m1은 상기에서 기재한 의미를 갖는다)의 다이올을, 예를 들면, DCC(다이사이클로헥실카보다이이미드)와 같은 탈수제의 존재하에, 예를 들면, (메트)아크릴로일 클로라이드 또는 (메트)아크릴산과 같은, P 기를 함유하는 상응하는 산, 산 유도체 또는 할로겐화된 화합물을 사용하여 에스터화하거나 에터화함으로써 수행된다.
중합가능한 화합물은 전압의 인가와 함께 LC 디스플레이의 기판들 사이의 LC 매질에서 동일 반응계 중합에 의해 중합되거나 가교결합된다(화합물이 2개 이상의 중합가능한 기를 함유하는 경우). 적합하고 바람직한 중합 방법은, 예를 들면, 열중합 또는 광중합, 바람직하게는 광중합, 특히 UV 광중합이다. 필요한 경우, 하나 이상의 개시제가 첨가될 수 있다. 적합한 중합 조건, 및 개시제의 적합한 유형 및 양은 당해 분야의 숙련자들에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있다. 유리-라디칼 중합에 적합한 개시제는, 예를 들면, 상업적으로 입수가능한 광개시제인 이가큐어(Irgacure, 등록상표명) 651, 이가큐어(등록상표명) 184, 이가큐어(등록상표명) 907, 이가큐어(등록상표명) 369 또는 다로큐어(Darocure, 등록상표명) 1173(시바 아게(Ciba AG))이다. 개시제가 사용되는 경우, 전체 혼합물 중에서 그의 비율은 바람직하게는 0.001 내지 5중량%, 특히 바람직하게는 0.001 내지 1중량%이다. 그러나, 이러한 중합은 또한 개시제의 첨가없이 일어날 수 있다. 추가의 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 중합 개시제를 포함하지 않는다.
중합가능한 성분 (A) 또는 LC 매질은, 예를 들면 저장 도중 또는 운송 도중에 RM의 원치않는 자발적 중합을 방지하기 위하여 하나 이상의 안정화제를 또한 포함할 수 있다. 안정화제의 적합한 유형 및 양은 당해 분야의 숙련자들에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있다. 특히 적합한 것은, 예를 들면, 상업적으로 입수가능한 이가녹스(Irganox, 등록상표명) 계열(시바 아게)의 안정화제이다. 안정화제가 사용되는 경우, 그들의 비율은 RM 또는 중합가능한 성분 (A)의 총량을 기준으로 바람직하게는 10 내지 5000ppm, 특히 바람직하게는 50 내지 500ppm이다.
본 발명에 따른 중합가능한 화합물은 또한 개시제없이 중합시키는 데에 특히 적합하며, 이는 예를 들면, 낮은 재료 비용 및 특히 개시제 또는 그의 분해 생성물의 가능한 잔류량에 의한 LC 매질의 낮은 오염도와 같은 상당한 잇점과 관련된다.
본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 5% 미만, 특히 바람직하게는 1% 미만, 매우 특히 바람직하게는 0.5% 미만의 중합가능한 화합물, 특히 상기 언급된 화학식의 중합가능한 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 중합가능한 화합물은 개별적으로 LC 매질에 첨가될 수 있지만, 본 발명에 따른 둘 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 혼합물 또는 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물 및 하나 이상의 추가적인 중합가능한 화합물(공단량체)을 포함하는 혼합물을 사용하는 것도 가능하다. 공단량체는 메소제닉 또는 비메소제닉일 수 있다. 이러한 유형의 혼합물의 중합시에 공중합체가 형성된다. 또한, 본 발명은 상기 및 하기에 언급한 중합가능한 혼합물에 관한 것이다.
적합하고 바람직한 메소제닉 공단량체는, 예를 들면 하기 화학식 I*1 내지 I*12 중에서 선택된 화합물이다:
Figure 112015040136701-pat00018
Figure 112015040136701-pat00019
상기 식에서,
P1 및 P2는 P에 대해 기재된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 나타내고,
Sp1및 Sp2는 Sp에 대해 기재된 의미 중 하나를 갖거나, 단일 결합을 나타내며,
Z2 및 Z3은 각각 서로 독립적으로 -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,
L은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -N(Rx)2, 선택적으로 치환된 실릴, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴, 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있다)를 나타내고,
L' 및 L"는 각각 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl을 나타내고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
s는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
t는 0, 1 또는 2를 나타내고,
x는 0 또는 1을 나타내고,
Ry 및 Rz는 각각 서로 독립적으로 H 또는 CH3을 나타낸다.
상술된 중합가능한 화합물 이외에도, 본 발명에 따른 LC 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질은 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상의 저분자량(즉, 단량체성 또는 비중합된) 화합물을 포함하는 LC 혼합물("호스트 혼합물")을 포함한다. 둘 이상의 저분자량 화합물을 포함하는 LC 혼합물은 중합가능한 화합물의 중합에 사용되는 조건하에 중합 반응에 대해 안정하거나 비반응성이다. 대체로, 통상의 VA 및 OCB 디스플레이에 사용하기 적합한 임의의 LC 혼합물이 호스트 혼합물로서 적합하다. 적합한 LC 혼합물이 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기재되어 있으며, 예를 들면 VA 디스플레이에서의 혼합물은 유럽 특허 제 1 378 557 A1 호에 기재되어 있고, OCB 디스플레이용 혼합물은 유럽 특허 제 1 306 418 A1 호 및 독일 특허 제 102 24 046 A1 호에 기재되어 있다.
특히 바람직한 호스트 혼합물 및 LC 매질을 하기에 나타내었다:
(a) 하기 화학식 CY 및 PY 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 LC 매질:
[화학식 CY]
Figure 112015040136701-pat00020
[화학식 PY]
Figure 112015040136701-pat00021
상기 식에서 각각의 라디칼은 다음과 같은 의미를 갖는다:
a는 1 또는 2를 나타내고,
b는 0 또는 1을 나타내고,
Figure 112015040136701-pat00022
는
Figure 112015040136701-pat00023
를 나타내고,
R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한 1개 또는 2개의 비이웃한 CH2 기는 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시이고,
Zx 및 Zy는 각각 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CHCH2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타내고,
L1 내지 L4는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F 또는 CHF2를 나타낸다.
바람직하게는, 라디칼 L1 및 L2 모두가 F를 나타내거나 라디칼 L1 및 L2중 하나가 F를 나타내고 다른 하나는 Cl을 나타내거나, 라디칼 L3 및 L4 모두가 F를 나타내거나 라디칼 L3 및 L4 중 하나가 F를 나타내고 다른 하나는 Cl을 나타낸다.
화학식 CY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위 화학식 CY1 내지 CY28의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00024
Figure 112015040136701-pat00025
Figure 112015040136701-pat00026
Figure 112015040136701-pat00027
상기 식에서,
a는 1 또는 2를 나타내며,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 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-를 나타낸다.
화학식 PY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위 화학식 PY1 내지 PY20의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00028
Figure 112015040136701-pat00029
Figure 112015040136701-pat00030
Figure 112015040136701-pat00031
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 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-를 나타낸다.
(b) 하나 이상의 하기 화학식 ZK의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 ZK]
Figure 112015040136701-pat00032
상기 식에서 각각의 라디칼은 다음과 같은 의미를 갖는다:
Figure 112015040136701-pat00033
는
Figure 112015040136701-pat00034
를 나타내고,
Figure 112015040136701-pat00035
는
Figure 112015040136701-pat00036
를 나타내고,
R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬이며, 이때, 또한 1개 또는 2개의 비이웃한 CH2 기는 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고,
Zy는 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CHCH2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타낸다.
화학식 ZK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위 화학식 ZK1 내지 ZK10의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00037
Figure 112015040136701-pat00038
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 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-를 나타낸다.
(c) 하나 이상의 하기 화학식 DK의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 DK]
Figure 112015040136701-pat00039
상기 식에서 각각의 라디칼은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 다음과 같은 의미를 갖는다:
R5 및 R6는 각각 서로 독립적으로 R1에 대해 상기에서 기재한 의미 중 하나를 갖고,
Figure 112015040136701-pat00040
는
Figure 112015040136701-pat00041
를 나타내고,
Figure 112015040136701-pat00042
는
Figure 112015040136701-pat00043
를 나타내고,
e는 1 또는 2를 나타낸다.
화학식 DK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위 화학식 DK1 내지 DK10의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00044
Figure 112015040136701-pat00045
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일 및 알켄일*은 각각 서로 독립적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.
알켄일 및 알켄일*은 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-를 나타낸다.
(d) 하나 이상의 하기 화학식 LY의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 LY]
Figure 112015040136701-pat00046
상기 식에서 각각의 라디칼은 다음과 같은 의미를 갖는다:
Figure 112015040136701-pat00047
는
Figure 112015040136701-pat00048
를 나타내고,
f는 0 또는 1을 나타내고,
R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한 1개 또는 2개의 비이웃한 CH2 기는 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고,
Zx 및 Zy는 각각 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CHCH2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타내고,
L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F 또는 CHF2를 나타낸다.
바람직하게는, 라디칼 L1 및 L2는 모두 F를 나타내거나, 라디칼 L1 및 L2 중 하나는 F를 나타내며 다른 하나는 Cl을 나타낸다.
화학식 LY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위 화학식 LY1 내지 LY18 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00049
Figure 112015040136701-pat00050
Figure 112015040136701-pat00051
상기 식에서,
R1은 상기에서 기재한 의미를 가지며,
v는 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
R1은 바람직하게는 직쇄 알킬 또는 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-를 나타낸다.
(e) 하기 화학식 G1 내지 G4 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure 112015040136701-pat00052
상기 식에서,
알킬은 C1 -6-알킬을 나타내고,
L은 H 또는 F를 나타내며,
X는 F, Cl, OCF3, OCHF2 또는 OCH=CF2를 나타낸다.
X가 F를 나타내는 화학식 G1의 화합물이 특히 바람직하다.
(f) 하기 화학식 Y1 내지 Y16 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure 112015040136701-pat00053
Figure 112015040136701-pat00054
Figure 112015040136701-pat00055
상기 식에서,
R5는 R1에 대해 상기에서 기재한 의미 중 하나를 갖고,
알킬은 C1 -6-알킬을 나타내고,
d는 0 또는 1을 나타내며,
z 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
이들 화합물에서, R5는 특히 바람직하게는 C1 -6-알킬 또는 -알콕시 또는 C2 -6-알켄일이며, d는 바람직하게는 1이다. 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 하나 이상의 상기 언급된 화학식의 화합물을 5중량% 이상의 양으로 포함한다.
(g) 하나 이상의 하기 화학식 B1 내지 B3의 바이페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 B1]
Figure 112015040136701-pat00056
[화학식 B2]
Figure 112015040136701-pat00057
[화학식 B3]
Figure 112015040136701-pat00058
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일 및 알켄일*은 각각 서로 독립적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.
알켄일 및 알켄일*은 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-를 나타낸다.
LG 혼합물에서 화학식 B1 내지 B3의 바이페닐의 비율은 바람직하게는 3중량% 이상, 특히 5중량% 이상이다.
화학식 B2의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 B1 내지 B3의 화합물은 바람직하게는 하기 하위 화학식 B1a, B2a, B2b 및 B2c로부터 선택된다:
[화학식 B1a]
Figure 112015040136701-pat00059
[화학식 B2a]
Figure 112015040136701-pat00060
[화학식 B2b]
Figure 112015040136701-pat00061
[화학식 B2c]
Figure 112015040136701-pat00062
상기 식에서,
알킬*은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼을 나타낸다. 본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 화학식 B1a 및/또는 B2c의 화합물을 하나 이상 포함한다.
(h) 하나 이상의 하기 화학식 T의 터페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 T]
Figure 112015040136701-pat00063
상기 식에서,
R5 및 R6는 각각 서로 독립적으로 R1에 대해 상기에서 기재한 의미 중 하나를 갖고,
Figure 112015040136701-pat00064
는 각각 서로 독립적으로
Figure 112015040136701-pat00065
를 나타내고, 이때 L5는 F 또는 Cl, 바람직하게는 F를 나타내며, L6은 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F 또는 CHF2, 바람직하게는 F를 나타낸다.
화학식 T의 화합물은 바람직하게는 하기 하위 화학식 T1 내지 T24의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00066
Figure 112015040136701-pat00067
Figure 112015040136701-pat00068
상기 식에서,
R은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고,
R*은 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고,
m은 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
R*은 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-를 나타낸다.
R은 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸, 헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 뷰톡시 또는 펜톡시를 나타낸다.
본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 화학식 T 및 그의 바람직한 하위 화학식의 터페닐을 2 내지 30중량%, 특히 5 내지 20중량%의 양으로 포함한다.
화학식 T1, T2, T3 및 T21의 화합물이 특히 바람직하다. 이들 화합물에서, R은 바람직하게는 각각 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 또한 알콕시를 나타낸다.
터페닐은 바람직하게는 혼합물의 Δn 값이 0.1 이상인 경우 본 발명에 따른 혼합물에 사용된다. 바람직한 혼합물은 화학식 T, 바람직하게는 화합물 T1 내지 T22로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 터페닐 화합물을 2 내지 20중량% 포함한다.
(i) 하나 이상의 하기 화학식 O1 내지 O11의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure 112015040136701-pat00069
Figure 112015040136701-pat00070
상기 식에서,
R1 및 R2는 상기에서 기재한 의미를 가지며, 바람직하게는 각각 서로 독립적으로 직쇄 알킬 또는 알켄일을 나타낸다.
바람직한 매질은 화학식 O1, O3 및 O4 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다.
(k) 하나 이상의 하기 화학식 FI의 화합물을, 바람직하게는 3중량% 초과, 특히 5중량% 이상, 매우 특히 바람직하게는 5 내지 30중량%의 양으로 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 FI]
Figure 112015040136701-pat00071
상기 식에서,
Figure 112015040136701-pat00072
는
Figure 112015040136701-pat00073
를 나타내고,
R9는 H, CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 나타내고,
q는 1, 2 또는 3을 나타내며,
R7은 R1에 대해 기재한 의미 중 하나를 갖는다.
특히 바람직한 화학식 FI의 화합물은 하기 하위 화학식 FI1 내지 FI8의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00074
Figure 112015040136701-pat00075
상기 식에서,
R7은 바람직하게는 직쇄 알킬을 나타내며,
R9는 CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 나타낸다.
화학식 FI1, FI2 및 FI3의 화합물이 특히 바람직하다.
(m) 하나 이상의 하기 화학식 VK1 내지 VK4의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure 112015040136701-pat00076
상기 식에서,
R8은 R1에 대해 기재한 의미를 가지며,
알킬은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
(n) 예를 들면, 하기 화학식 N1 내지 N10의 화합물 중에서 선택되는 화합물과 같은, 테트라하이드로나프틸 또는 나프틸 단위를 함유하는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure 112015040136701-pat00077
Figure 112015040136701-pat00078
Figure 112015040136701-pat00079
상기 식에서,
R10 및 R11은 각각 서로 독립적으로 R1에 대해 기재한 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 직쇄 알킬, 직쇄 알콕시 또는 직쇄 알켄일을 나타내며,
Z, Z1 및 Z2는 각각 서로 독립적으로 -C2H4-, -CH=CH-, -(CH2)4-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CHCH2CH2-, -CH2CH2CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH2- 또는 단일 결합을 나타낸다.
(o) 하나 이상의 하기 화학식 BC 또는 CR의 다이플루오로-다이벤조크로만 및/또는 크로만을 바람직하게는 3 내지 20중량%, 특히 3 내지 15중량%의 양으로 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 BC]
Figure 112015040136701-pat00080
[화학식 CR]
Figure 112015040136701-pat00081
상기 식에서,
R11 및 R12는 각각 서로 독립적으로 상기 언급한 의미를 가지며,
c는 0 또는 1을 나타낸다.
화학식 BC 및 CR의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위 화학식 BC1 내지 BC7 및 CR1 내지 CR5의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00082
Figure 112015040136701-pat00083
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일 및 알켄일*은 각각 서로 독립적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.
알켄일 및 알켄일*은 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-를 나타낸다.
1, 2 또는 3개의 화학식 BC2의 화합물을 포함하는 혼합물이 매우 특히 바람직하다.
(p) 하나 이상의 하기 화학식 PH 또는 BF의 플루오르화된 페난트렌 또는 다이벤조퓨란을 추가로 포함하는 LC 매질:
[화학식 PH]
Figure 112015040136701-pat00084
[화학식 BF]
Figure 112015040136701-pat00085
상기 식에서,
R11 및 R12는 각각 서로 독립적으로 상기에서 언급한 의미를 갖고,
b는 0 또는 1을 나타내고,
L은 F를 나타내고,
r은 1, 2 또는 3을 나타낸다.
화학식 PH 및 BF의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위 화학식 PH1, PH2, BF1 및 BF2의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00086
Figure 112015040136701-pat00087
상기 식에서,
R 및 R'는 각각 서로 독립적으로 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타낸다.
(q) 하나 이상의 하기 화학식 AA, BB 및 CC의 화합물을 포함하는, 바람직하게는 PSA-OCB 디스플레이에서 사용하기 위한 LC 매질:
[화학식 AA]
Figure 112015040136701-pat00088
[화학식 BB]
Figure 112015040136701-pat00089
[화학식 CC]
Figure 112015040136701-pat00090
상기 식에서,
R0은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 9개 이하의 탄소 원자를 갖는 n-알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 나타내고,
X0은 F, Cl 또는 각각의 경우 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 알킬, 알켄일, 알켄일옥시 또는 알콕시를 나타내고,
Z0은 -CF2O- 또는 단일 결합을 나타내고,
Y1 내지 Y6은 각각 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타낸다.
X0은 바람직하게는 F, Cl, CF3, CHF2, OCF3, OCHF2, OCFHCF3, OCFHCHF2, OCFHCHF2, OCF2CH3, OCF2CHF2, OCF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CHF2, OCF2CF2CF3, OCF2CF2CClF2, OCClFCF2CF3, 또는 CH=CF2, 특히 바람직하게는 F 또는 OCF3이다.
화학식 AA의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 AA1 내지 AA9의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00091
Figure 112015040136701-pat00092
상기 식에서,
R0 및 X0은 상기에서 언급한 의미를 갖고,
X0은 바람직하게는 F를 나타낸다.
화학식 AA2 및 AA6의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 BB의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 BB1 내지 BB6의 화합물 중에서 선택된다:
Figure 112015040136701-pat00093
상기 식에서,
R0 및 X0은 상기 언급한 의미를 갖고, X0은 바람직하게는 F를 나타낸다.
화학식 BB1, BB2 및 BB5의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 CC의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 CC1의 화합물 중에서 선택된다:
[화학식 CC1]
Figure 112015040136701-pat00094
상기 식에서,
R0은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 언급한 의미를 갖고, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다.
(r) 화학식 I 또는 그의 하위 화학식의 중합가능한 화합물 및 공단량체를 제외하고 말단 비닐 또는 비닐옥시 기(-CH=CH2, -O-CH=CH2)를 함유하는 화합물을 전혀 포함하지 않는 LC 매질.
(s) 1 내지 5개, 바람직하게는 1, 2 또는 3개의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질.
(t) 전체 혼합물 중에서 중합가능한 화합물의 비율이 0.05 내지 5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1중량%인 LC 매질.
(u) 화학식 CY1, CY2, PY1 및/또는 PY2의 화합물 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 5개를 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물 중에서 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개개 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.
(v) 화학식 CY9, CY10, PY9 및/또는 PY10의 화합물 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 5개를 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물 중에서 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개개 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.
(w) 화학식 ZK의 화합물, 특히 화학식 ZK1, ZK2 및/또는 ZK6의 화합물 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 8개를 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물 중에서 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 3 내지 25%, 특히 바람직하게는 5 내지 45%이다. 이들 개개 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.
(x) 전체 혼합물 중에서 화학식 CY, PY 및 ZK의 화합물의 비율이 70% 초과, 바람직하게는 80% 초과인 LC 매질.
상기에서 언급된 바람직한 실시양태 (a) 내지 (x)의 화합물과 상술된 중합된 화합물과의 조합은 본 발명에 따른 LC 매질 내에서 높은 등명점 및 높은 HR 값을 유지하면서 낮은 문턱 전압, 낮은 회전 점도 및 매우 양호한 저온 안정성을 달성하며, PS(A) 디스플레이에서 프리틸트 각도가 설정된다. 특히, LC 매질은 종래의 매질과 비교하였을 때 PS(A) 디스플레이에서 상당히 짧아진 응답 시간, 특히 또한 회색-음영 응답 시간을 나타낸다.
액정 혼합물은 20℃에서 바람직하게는 80K 이상, 특히 바람직하게는 100K 이상의 네마틱상 범위 및 250mPa·s 이하, 바람직하게는 200mPa·s 이하의 회전 점도를 갖는다.
VA 유형의 디스플레이에 사용되는 본 발명에 따른 LC 매질은 20℃ 및 1kHz에서 바람직하게는 약 -0.5 내지 -7.5, 특히 약 -2.5 내지 -5.5 범위의 음성 유전 이방성 Δε을 갖는다.
OCB 유형의 디스플레이에 사용되는 본 발명에 따른 LC 매질은 20℃ 및 1kHz에서 바람직하게는 약 +7 내지 +17 범위의 양성 유전 이방성 Δε을 갖는다.
VA 유형의 디스플레이에 사용되는 본 발명에 따른 LC 매질 내에서의 복굴절성 Δn은 바람직하게는 0.16 미만, 특히 바람직하게는 0.06 내지 0.14, 특히 0.07 내지 0.12이다.
OCB 유형의 디스플레이에 사용되는 본 발명에 따른 LC 매질 내에서의 복굴절성 Δn은 바람직하게는 0.14 내지 0.22, 특히 0.16 내지 0.22이다.
유전체는 또한 당해 분야의 숙련자들에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 0 내지 15중량%의 다색성 염료가 첨가될 수 있고, 또한 전도성을 개선하기 위하여 나노입자, 전도성 염, 바람직하게는 에틸다이메틸도데실암모늄 4-헥스옥시벤조에이트, 테트라뷰틸암모늄 테트라페닐보레이트 또는 크라운 에터의 착체 염(참조, 예를 들면 문헌[Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258(1973)])이 첨가될 수 있거나, 네마틱상의 유전 이방성, 점도 및/또는 정렬을 개선하기 위한 물질들이 첨가될 수 있다. 이러한 유형의 물질들이, 예를 들면, 독일 특허 제 A 22 09 127 호, 제 22 40 864 호, 제 23 21 632 호, 제 23 38 281 호, 제 24 50 088 호, 제 26 37 430 호 및 제 28 53 728 호에 기술되어 있다.
본 발명에 따른 LC 매질의 바람직한 실시양태 (a) 내지 (x)의 개개 성분들은 공지되어 있거나, 관련 분야의 숙련자들은 종래 기술로부터 그들을 제조할 수 있는 방법을 문헌에 기술되어 있는 표준 방법에 기초한 종래 기술로부터 쉽게 유추할 수 있다. 화학식 CY에 상응하는 화합물은, 예를 들면, 유럽 특허 제 A 0 364 538 호에 기술되어 있다. 화학식 ZK에 상응하는 화합물은, 예를 들면, 독일 특허 제 A 26 36 684 호 및 제 A 33 21 373 호에 기술되어 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 LC 매질은 종래 방식 자체, 예를 들면 하나 이상의 상기 언급된 화합물을 상기에서 정의된 바와 같은 하나 이상의 중합가능한 화합물 및 선택적으로는 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합하여 제조한다. 일반적으로, 더 적은 양으로 사용되는 성분의 목적하는 양을 유리하게는 승온에서 주성분 내에 용해시킨다. 또한, 유기 용매, 예를 들면 아세톤, 클로로폼 또는 메탄올에서 성분의 용액을 혼합한 다음, 완전히 혼합된 후에 용매를, 예를 들면 증류에 의해 다시 제거할 수도 있다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 LC 매질의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 LC 매질이, 예를 들면, H, N, O, Cl, F가 상응하는 동위원소에 의해 대체된 화합물을 포함할 수도 있다는 사실은 당해 분야의 숙련자들에게는 두말할 나위도 없다.
본 발명에 따른 LC 디스플레이의 구조는 상기에서 인용된 종래 기술에 기술되어 있는 바와 같은 PS(A) 디스플레이에 대한 종래의 기하구조에 상응한다. 특히, 또한 컬러 필터 면 상의 전극이 구조화되지 않고 단지 TFT 면 상의 전극만이 슬릿을 갖는, 돌출부가 없는 기하구조가 바람직하다. PSA-VA 디스플레이에 특히 적합하고 바람직한 전극 구조가, 예를 들면, 미국 특허 제 2006/0066793 A1 호에 기술되어 있다.
하기 실시예들은 본 발명을 제한없이 설명한 것이다. 그러나, 당해 분야의 숙련자들은 바람직하게 사용되는 화합물, 및 그들 개개의 농도 및 그의 조합을 갖는 바람직한 혼합물 구상을 알고 있다. 또한, 하기 실시예들은 이용될 수 있는 특성 및 특성의 조합을 예시하는 것이다.
또한, 하기 약어 및 기호가 사용된다:
Figure 112015040136701-pat00095
V0은 20℃에서의 용량성 문턱 전압[V]을 나타낸다.
ne는 20℃ 및 589㎚에서의 비정상 굴절률(extraordinary refractive index)을 나타낸다.
n0은 20℃ 및 589㎚에서의 정상 굴절률(ordinary refractive index)을 나타낸다.
Δn은 20℃ 및 589㎚에서의 광학 이방성을 나타낸다.
ε⊥은 20℃ 및 1kHz에서 디렉터(director)에 수직인 유전 감응성(dielectric susceptibility)을 나타낸다.
ε∥은 20℃ 및 1kHz에서 디렉터에 평행인 유전 감응성을 나타낸다.
Δε은 20℃ 및 1kHz에서의 유전 이방성을 나타낸다.
cl.p., T(N,I)는 등명점[℃]을 나타낸다.
γ1은 20℃에서의 회전 점도[mPa.s]를 나타낸다.
K1은 20℃에서의 탄성 상수, "스플레이(splay)" 변형률[pN]을 나타내다.
K2는 20℃에서의 탄성 상수, "비틀림(twist)" 변형률[pN]을 나타낸다.
K3은 20℃에서의 탄성 상수, "벤드" 변형률[pN]을 나타낸다.
LTS는 테스트 셀 내에서 측정된 저온 안정성(상)을 나타낸다.
HR20은 20℃에서의 전압 보전율[%]을 나타낸다.
HR100은 100℃에서의 전압 보전율[%]을 나타낸다.
달리 명백하게 지적되지 않은 한, 본 출원에서의 모든 농도는 중량%로 표시되며, 달리 명백하게 지적되지 않은 한 상응하는 혼합물 또는 혼합물 성분에 관한 것이다.
달리 명백하게 지적되지 않은 한, 본 출원에서의 모든 온도, 예를 들면, 융점 T(C,N), 스멕틱(S) 상에서 네마틱(N) 상으로의 전이온도 T(S,N) 및 등명점 T(N,I)는 섭씨 온도(℃)로 표시된다.
각각의 경우에 달리 명백하게 지적되지 않은 한, 모든 물성은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 측정되고, 20℃의 온도를 적용하고, Δn은 589nm에서 측정되며, Δε은 1kHz에서 측정된다.
본 발명을 위하여, 용어 "문턱 전압"은 달리 명백하게 지적되지 않은 한 또한 프레데릭츠(Freedericksz) 문턱값으로도 알려져 있는 용량성 문턱값(V0)에 관한 것이다. 실시예에서는, 일반적으로 있는 일이지만, 10% 상대 콘트라스트에 대한 광학 문턱값(V10)이 표시될 수도 있다.
용량성 문턱 전압을 측정하는데 사용되는 디스플레이는 4㎛ 분리된 2개의 평면-평행 외측 플레이트, 및 액정 분자의 호메오트로픽 엣지 정렬을 유발시키는, 외측 플레이트 내면 상에 러빙된 폴리이미드의 중첩 정렬 층을 갖는 전극층을 갖는다.
중합가능한 화합물은 디스플레이에 전압(일반적으로는 10V 내지 30V 교류 전류, 1kHz)을 동시에 인가하면서 예정된 시간 동안 UV 조사하여 디스플레이 내에서 중합시킨다. 실시예에서, 달리 명백하게 지적되지 않은 한, 28mW/㎠ 수은 증기 램프를 사용하였으며, 강도는 365㎚ 밴드-통과 필터가 장치된 표준 UV 미터(모델 유시오(Ushio) UNI 미터)를 사용하여 측정하였다.
회전 결정 실험(오트로닉-멜쳐스(Autronic-Melchers) TBA-105)에 의해 틸트 각도를 측정하였다. 작은 값(즉, 90°로부터 큰 편차)은 큰 틸트에 상응한다.
실시예 1
3'-(2-메틸아크릴로일옥시)바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트(1)를 다음과 같이 제조하였다.
1.1: 3,3'- 다이벤질옥시바이페닐
Figure 112015040136701-pat00096
화합물은 문헌에 기재되어 있고(CAS 26988-39-6), 예를 들면 시판되는 m-벤질옥시브로모벤젠(CAS 53087-13-1) 및 m-벤질옥시벤젠보론산(CAS 156682-54-1)의 스즈키(Suzuki) 커플링에 의해 제조될 수 있다.
1.2: 바이페닐 -3,3'- 다이올
Figure 112015040136701-pat00097
3,3'-다이벤질옥시바이페닐 146g(0.392mol)을 THF 1.5L에 용해시키고, Pd/C 촉매 상에서 수소화를 완료시켰다. 촉매를 여과 제거하고, 여과물을 증발시키고, 잔여물을 톨루엔/에틸 아세테이트를 사용하는 실리카 겔에 통과시켜 여과하여 무색 고체로서 바이페닐-3,3'-다이올을 수득하였다.
Figure 112015040136701-pat00098
1.3: 3'-(2- 메틸아크릴로일옥시 ) 바이페닐 -3-일 2- 메틸아크릴레이트
Figure 112015040136701-pat00099
바이페닐-3,3'-다이올 5.00g(26.9mmol), 메타크릴산 9.5ml(0.112mol) 및 N,N-다이메틸아미노피리딘(DMAP) 0.7g을 톨루엔 200ml로 먼저 도입하고, N,N'-다이사이클로헥실카보다이이미드 23.5g(0.114mol)의 용액을 얼음 냉각하면서 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 옥살산 2수화물 4.4g을 첨가한 후, 배치를 1시간 동안 교반하고 여과한 후, 여과물을 증발시켰다. 잔여물을 헵테인/에틸 아세테이트(2:1)를 사용하는 실리카 겔 상에서 크로마토그래피하여 70℃의 융점을 갖는 무색 결정으로서 3'-(2-메틸아크릴로일옥시)바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트를 수득하였다.
실시예 2
3'-아크릴로일옥시바이페닐-3-일 아크릴레이트(2)를 다음과 같이 제조하였다.
Figure 112015040136701-pat00100
실시예 1과 유사하게, 바이페닐-3,3'-다이올 및 메타크릴산에 의해 48℃의 융점을 갖는 무색 고체로서 3'-아크릴로일옥시바이페닐-3-일 아크릴레이트를 수득하였다.
실시예 3
3'-[3-(2-메틸아크릴로일옥시)프로폭시]바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트(3)를 다음과 같이 제조하였다.
3.1: 3'-(3- 하이드록시프로폭시 ) 바이페닐 -3-올
Figure 112015040136701-pat00101
바이페닐-3,3'-다이올 26.0g(0.140mol) 및 3-브로모-1-프로판올 10.0g을 아세톤 300ml에 용해시키고, 탄산칼륨 19.3g(0.140mol)을 첨가한 후 혼합물을 환류하에 밤새 가열하였다. 이어서 배치를 여과하고 증발시킨 후, 잔여물을 톨루엔/에틸 아세테이트(1:1)를 사용하는 실리카 겔 상에서 크로마토그래피하여 무색 결정으로서 3'-(3-하이드록시프로폭시)바이페닐-3-올을 수득하였다.
3.2: 3'-[3-(2- 메틸아크릴로일옥시 ) 프로폭시 ] 바이페닐 -3-일 2- 메틸아크릴레이트
Figure 112015040136701-pat00102
1.3에 기재된 반응과 유사하게, 3'-(3-하이드록시프로폭시)-바이페닐-3-올에 의해 49℃의 융점을 갖는 무색 고체로서 3'-[3-(2-메틸아크릴로일옥시)프로폭시]바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트를 수득하였다.
실시예 4
3'-[3-(2-메틸아크릴로일옥시)프로필]바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트(4)를 다음과 같이 제조하였다.
4.1: 3-(3'- 벤질옥시바이페닐 -3-일)프로피온산
Figure 112015040136701-pat00103
나트륨 메타보레이트 옥타하이드레이트 21.5g(77.2mmol), 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II) 클로라이드 0.700g(977mmol), 하이드라진 하이드레이트 0.1ml(2mmol) 및 3-(3-브로모-페닐)프로피온산 10.0g(42.3mmol)을 테트라하이드로퓨란 10ml 및 물 30ml에 먼저 도입하고, THF 30ml 중 3-벤질옥시-벤젠보론산 10.0g(43.9mmol)의 용액을 첨가하였다. 이어서 배치를 환류하에 밤새 가열하고 물에 첨가하고 MTB 에터로 3회 추출하였다. 합한 유기 상을 헵테인/에틸 아세테이트(1:1)를 사용하는 실리카 겔을 통해 여과하고, 조질 생성물을 톨루엔으로부터 재결정하여 무색 고체로서 3-(3'-벤질옥시바이페닐-3-일)프로피온산을 수득하였다.
4.2: 3-(3'- 벤질옥시바이페닐 -3-일) 프로판올
Figure 112015040136701-pat00104
리튬 알루미늄 하이드라이드 1.1g(29mmol)을 THF 50ml에 먼저 도입하고, THF 50 ml 중 3-(3'-벤질옥시-바이페닐-3-일)프로피온산 8.0g(24.1mmol)의 용액을 첨가하였다. 배치를 실온에서 1시간 동안 교반하고 1시간 동안 환류하에 가열하고 물에 첨가하고 묽은 황산을 사용하여 산성화시켰다. 수성 상을 분리 제거하고, MTB 에터로 추출하였다. 합한 유기 상을 물 및 포화 염화나트륨 용액으로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔여물을 추가의 정제없이 다음 단계에서 사용하였다.
4.3: 3'-(3- 하이드록시프로필 ) 바이페닐 -3-올
Figure 112015040136701-pat00105
3-(3'-벤질옥시바이페닐-3-일)프로판올 7.8g(23.7mmol)을 팔라듐/활성화된 탄소 촉매 상에서 THF 중에서 수소화를 완료시켰다. 촉매를 여과 제거하고, 여과물을 증발시키고, 잔여물을 톨루엔/에틸 아세테이트(2:1)를 사용하는 실리카 겔 상에서 크로마토그래피하여 무색 오일로서 3'-(3-하이드록시프로필)바이페닐-3-올을 수득하였다.
Figure 112015040136701-pat00106
4.4: 3'-[3-(2- 메틸아크릴로일옥시 )프로필] 바이페닐 -3-일 2- 메틸아크릴레이트
Figure 112015040136701-pat00107
실시예 1과 유사하게, 3'-(3-하이드록시프로필)바이페닐-3-올 및 메타크릴산에 의해 무색 오일로서 3'-[3-(2-메틸아크릴로일옥시)프로필]바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트를 수득하였다.
실시예 5
3',5'- 비스(2-메틸아크릴로일옥시)바이페닐 -4-일 2- 메틸아크릴레이트 (5)
Figure 112015040136701-pat00108
1.3에 기재된 합성과 유사하게, 바이페닐-3,5,4'-트라이올(문헌[A.N. Cammidge et al., Tetrahedron Lett. 2006, 47, 5569-5572]의 방법에 의해 제조됨) 및 메타크릴로일 클로라이드에 의해 무색 오일로서 3',5'-비스(2-메틸아크릴로일옥시)바이페닐-4-일 2-메틸아크릴레이트를 수득하였다. 상 거동 Tg -35 I.
실시예 6
3',5'- 비스(아크릴로일옥시)바이페닐 -4-일 아크릴레이트 (6)
Figure 112015040136701-pat00109
1.3에 기재된 합성과 유사하게, 바이페닐-3,5,4'-트라이올 및 아크릴로일 클로라이드에 의해 무색 오일로서 3',5'-비스(아크릴로일옥시)바이페닐-4-일 아크릴레이트를 수득하였다. 상 거동 Tg -28 I.
실시예 7
5-(2-메틸아크릴로일옥시)-4'-[2-(2-메틸아크릴로일옥시)에틸]바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트(7)를 다음과 같이 제조하였다:
7.1: 2-(3',5'- 다이메톡시바이페닐 -4-일)에탄올
Figure 112015040136701-pat00110
2-(4-브로모페닐)에탄올 20g(99mmol), 나트륨 메타보레이트 옥타하이드레이트 20g(72mmol) 및 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II) 클로라이드 2.0g(2.8mmol)을 THF 30 ml 및 물 120ml에 먼저 도입시키고, 하이드라진 하이드레이트 0.03ml를 첨가한 후, THF 60ml 중 3,5-다이메톡시벤젠보론산 15.5g(85mmol)의 용액을 적가하였다. 배치를 밤새 환류하에 가열하고 이어서 다이클로로메테인으로 4회 추출하였다. 합한 유기 상을 물로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 조질 생성물을 헵테인/에틸 아세테이트(2:1)를 사용하는 실리카 겔 상에서 크로마토그래피하여 무색 고체로서 2-(3',5'-다이메톡시바이페닐-4-일)에탄올을 수득하였다.
Figure 112015040136701-pat00111
7.2: 4'-(2-하이드록시에틸) 바이페닐 -3,5- 다이올
Figure 112015040136701-pat00112
2-(3',5'-다이메톡시바이페닐-4-일)에탄올 17.0g(65.2mmol)을 크실렌 1L에 용해시키고 다이에틸 에터 중 메틸마그네슘 요오다이드 3M 용액 110ml(330mmol)를 첨가한 후, 혼합물을 3일 동안 환류하에 가열하였다. 이어서 물을 첨가하여 배치를 조심스럽게 가수분해시키고 묽은 염산을 사용하여 산성화시켰다. 유기 상을 분리 제거하고, 물로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 조질 생성물을 톨루엔으로부터 재결정하여 무색 고체로서 4'-(2-하이드록시에틸)바이페닐-3,5-다이올을 수득하였다.
7.3: 5-(2- 메틸아크릴로일옥시 )-4'-[2-(2- 메틸아크릴로일옥시 )에틸] 바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트
Figure 112015040136701-pat00113
1.3에 기재된 합성과 유사하게, 4'-(2-하이드록시에틸)-바이페닐-3,5-다이올 및 아크릴로일 클로라이드에 의해 5-(2-메틸아크릴로일옥시)-4'-[2-(2-메틸아크릴로일옥시)에틸]바이페닐-3-일 2-메틸아크릴레이트를 수득하였다.
상 거동 Tg -38 I.
실시예 8
3'-(2-메틸아크릴로일옥시)-3-[4-(2-메틸아크릴로일옥시)뷰틸]바이페닐-4-일 2-메틸아크릴레이트(8)를 다음과 같이 제조하였다.
8.1: 2-(4- 벤질옥시뷰트 -1-엔일)-4- 브로모페놀
Figure 112015040136701-pat00114
(3-벤질옥시프로필)트라이페닐포스포늄 브로마이드 60.0g(122mmol)을 THF 400ml에 먼저 도입시키고, THF 100ml 중 칼륨 t-뷰톡사이드 25.0g(223mmol)의 용액을 -10℃에서 적가하였다. 이어서 THF 200ml 중 5-브로모-2-하이드록시벤즈알데하이드 20.0g(99.5mmol)의 용액을 0℃에서 적가하고, 배치를 실온에서 밤새 교반하였다. 이어서 반응 혼합물을 물을 사용하여 가수분해시키고 MTB 에터로 3회 추출하였다. 합한 유기 상을 물 및 포화 염화나트륨 용액으로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔여물을 헵테인/에틸 아세테이트(4:1)를 사용하는 실리카 겔을 통해 여과시켜 무색 오일로서 시스- 및 트랜스-2-(4-벤질옥시뷰트-1-엔일)-4-브로모페놀의 혼합물을 수득하였고, 이를 추가의 정제없이 반응시켰다.
8.2: 3'- 벤질옥시 -3-(4- 벤질옥시뷰트 -1-엔일) 바이페닐 -4-올
Figure 112015040136701-pat00115
2-(4-벤질옥시뷰트-1-엔일)-4-브로모페놀 10.3g(31mmol), 나트륨 메타보레이트 옥타하이드레이트 5.5g(20mmol) 및 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II) 클로라이드 0.6g(0.84mmol)을 THF 20ml 및 물 60ml에 먼저 도입시키고, 하이드라진 하이드레이트 0.03ml를 첨가한 후, THF 40ml 중 3-벤질옥시벤젠보로산 6.0g(26mmol)의 용액을 적가하였다. 배치를 환류하에 밤새 가열한 후 이어서 다이클로로메테인으로 4회 추출하였다. 합한 유기 상을 물로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 조질 생성물을 톨루엔 및 에탄올로부터 한번씩 재결정하여 무색 고체로서 3'-벤질옥시-3-(4-벤질옥시뷰트-1-엔일)바이페닐-4-올을 수득하였다.
8.3: 3'-(4- 하이드록시뷰틸 ) 바이페닐 -3,4'- 다이올
Figure 112015040136701-pat00116
3'-벤질옥시-3-(4-벤질옥시뷰트-1-엔일)바이페닐-4-올을 THF에 용해시키고 팔라듐/활성화된 탄소 촉매 상에서 수소화를 완료시켰다. 촉매를 여과 제거하고, 여과물을 진공하에 농축시키고 헵테인/에틸 아세테이트(1:1)를 사용하는 실리카 겔을 통해 여과시켜 무색 고체로서 3'-(4-하이드록시뷰틸)바이페닐-3,4'-다이올을 수득하였다.
Figure 112015040136701-pat00117
8.4: 3'-(2- 메틸아크릴로일옥시 )-3-[4-(2- 메틸아크릴로일옥시 ) 뷰틸 ] 바이페닐-4-일 2-메틸아크릴레이트
Figure 112015040136701-pat00118
1.3에 기재된 합성과 유사하게, 3'-(4-하이드록시뷰틸)-바이페닐-3,4'-다이올 및 메타크릴로일 클로라이드에 의해 무색 오일로서 3'-(2-메틸아크릴로일옥시)-3-[4-(2-메틸아크릴로일옥시)뷰틸]바이페닐-4-일 2-메틸아크릴레이트를 수득하였다.
실시예 9
4'-(2- 메틸아크릴로일옥시 )-3-[4-(2- 메틸아크릴로일옥시 ) 뷰틸 ] 바이페닐 -4-일 2-메틸아크릴레이트(9)
Figure 112015040136701-pat00119
실시예 8의 이성질체인 4'-(2-메틸아크릴로일옥시)-3-[4-(2-메틸아크릴로일옥시)뷰틸]바이페닐-4-일 2-메틸아크릴레이트를 4-벤질옥시벤젠보론산으로부터 출발하여 상기 기재된 합성과 유사하게 76℃의 융점을 갖는 무색 고체로서 수득하였다.
실시예 10
4-{4'-아크릴로일옥시-5-[4-(2-메틸아크릴로일옥시)뷰틸]바이페닐-3-일}뷰틸 2-메틸아크릴레이트(10)를 다음과 같이 제조하였다.
10.1: 4'- 벤질옥시 -3,5- 다이브로모바이페닐
Figure 112015040136701-pat00120
나트륨 메타보레이트 옥타하이드레이트 9.0g(32mmol) 및 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II) 클로라이드 1.3g(1.82mmol)을 물 200ml 및 THF 40ml에 먼저 도입하고, THF 80ml 중 1,3,5-트라이브로모벤젠 55g(171mmol)의 용액을 첨가하고, 4-벤질옥시벤젠보론산 10g(45.5mmol)의 용액을 환류하에 적가하였다. 배치를 16시간 동안 환류하에 가열하고 물에 첨가하고, MTB 에터로 3회 추출하였다. 합한 유기 상을 포화 염화나트륨 용액으로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔여물을 헵테인/에틸 아세테이트(19:1)를 사용하는 실리카 겔 상에서 크로마토그래피하고, 에탄올로부터 재결정하여 무색 결정으로서 4'-벤질옥시-3,5-다이브로모바이페닐을 수득하였다.
10.2: 4-[4'- 벤질옥시 -5-(4- 하이드록시뷰트 -1-인일) 바이페닐 -3-일] 뷰트 -3-인-1-올
Figure 112015040136701-pat00121
4'-벤질옥시-3,5-다이브로모바이페닐 10.0g(23.8mmol)을 DMF 80ml에 용해시키고, 트라이에틸아민 11.5ml, 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II)클로라이드 1.4g(2.0mmol) 및 구리 요오다이드 0.4g(2.1mmol)을 첨가하고, 이어서 DMF 20ml 중 3-뷰틴-1-올 5.5ml(71.3mmol)의 용액을 적가하였다. 배치를 80℃에서 밤새 교반하도록 방치시키고, 물에 첨가하고, 묽은 염산을 사용하여 산성화시키고 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 합한 유기 상을 포화 염화나트륨 용액으로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔여물을 톨루엔/에틸 아세테이트(1:1)를 사용하는 실리카 겔 상에서 여과시켜 무색 오일로서 4-[4'-벤질옥시-5-(4-하이드록시뷰트-1-인일)바이페닐-3-일]뷰트-3-인-1-올을 수득하였다.
10.3: 3',5'- 비스(4-하이드록시뷰틸)바이페닐 -4-올
Figure 112015040136701-pat00122
4-[4'-벤질옥시-5-(4-하이드록시뷰트-1-인일)바이페닐-3-일]뷰트-3-인-1-올을 THF에 용해시키고 팔라듐/활성화된 탄소 촉매 상에서 수소화를 완료시켰다. 촉매를 여과 제거하고, 여과물을 진공하에 증발시키고, 잔여물을 톨루엔/에틸 아세테이트(1:1)를 사용하는 실리카 겔을 통해 여과시켰다.
Figure 112015040136701-pat00123
10.4: 4-{4'- 아크릴로일옥시 -5-[4-(2- 메틸아크릴로일옥시 ) 뷰틸 ] 바이페닐 -3-일}-뷰틸 2-메틸아크릴레이트
Figure 112015040136701-pat00124
1.3에 기재된 합성과 유사하게, 3',5'-비스(4-하이드록시-뷰틸)바이페닐-4-올 및 메타크릴로일 클로라이드에 의해 무색 오일로서 4-{4'-아크릴로일옥시-5-[4-(2-메틸아크릴로일옥시)뷰틸]바이페닐-3-일}뷰틸 2-메틸아크릴레이트를 수득하였다.
하기 화합물들을 유사하게 제조하였다:
(Acr = 아크릴레이트, MAcr = 메타크릴레이트)
Figure 112015040136701-pat00125
Figure 112015040136701-pat00126
Figure 112015040136701-pat00127
Figure 112015040136701-pat00128
Figure 112015040136701-pat00129
Figure 112015040136701-pat00130
용도 실시예 1
화합물 (1)의 용해도를 중합가능한 기가 메소제닉 기의 파라-위치에서 연결된 종래 기술(예를 들면, 유럽 특허 제 1 498 468 A1 호)로부터 공지된 구조적으로 유사한 화합물 (A)의 용해도와 비교하였다:
화합물 (A)
Figure 112015040136701-pat00131
융점: 147℃
이를 위해, 각각의 화합물을 50℃에서 (1/2 시간) 교반하면서 5중량%의 농도로 시판되는 네마틱 LC 혼합물 LCT-06-441(메르크 카게아아(Merck KGaA), 독일 다름스타트 소재)에 용해시킨 후 교반하지 않으면서 실온으로 냉각시켰다.
결과:
(1): 실온에서 밤새 결정화됨
(A): 실온으로 냉각하자마자 즉시 결정화됨
본 발명에 따른 화합물은 종래 기술로부터의 화합물보다 상당히 우수한 용해도를 나타낸다.
용도 실시예 2 - 혼합 실시예
네마틱 LC 호스트 혼합물 N1을 다음과 같이 배합하였다:
Figure 112015040136701-pat00132
실시예 1 내지 10으로부터의 0.3%의 중합가능한 단량체성 화합물을 LC 혼합물 N1에 첨가하고, 생성된 혼합물을 VA-e/o 테스트 셀(90°에서 러빙됨, 정렬 층 VA-폴리이미드, 층 두께 d = 약 4㎛)에 도입시켰다. 각각의 셀을 10V 전압을 인가하면서(교류 전류) 20분 동안 28mW/cm2의 강도를 갖는 UV 광선에 의해 조사하여 단량체성 화합물의 중합을 유발시켰다. 일련의 제 2 실험에서, 0.006%의 광개시제 이가큐어(등록상표명) 651을 LC/단량체 혼합물에 추가적으로 첨가하고, 노출 시간을 2분으로 단축시켰다. 회전 결정 실험(오트로닉-멜쳐스 TBA-105)에 의한 UV 조사 전 및 후에 틸트 각도를 결정하였다.
비교를 위해, 상기 기재된 실험을 중합가능한 기가 메소제닉 기의 파라-위치에서 연결된 종래 기술(예를 들면, 유럽 특허 제 1 498 468 A1 호)로부터 공지된 구조적으로 유사한 중합가능한 화합물 (A) 및 (B)를 사용하여 수행하였다.
화합물 (A)
Figure 112015040136701-pat00133
화합물 (B)
Figure 112015040136701-pat00134
결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112015040136701-pat00135
Figure 112015040136701-pat00136
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 특히 광개시제를 사용하지 않는 본 발명에 따른 단량체 (1) 내지 (10)에 의한 중합 후 충분히 큰 틸트(즉, 작은 틸트 각도)가 또한 달성될 수 있다.
따라서 그의 우수한 용해도(실시예 5 참고)로 인해, 본 발명에 따른 화합물 (1) 내지 (10)은 PS(A) 디스플레이에 사용하기에 특히 적합하다.

Claims (11)

  1. PS(중합체 안정화) 또는 PSA(중합체 지속된 정렬) 유형의 액정(LC) 디스플레이에 사용되는 하기 화학식 I의 중합가능한 화합물:
    화학식 I
    Figure 112015086394639-pat00137

    상기 식에서,
    Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하게 P-Sp-를 나타내고;
    P는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 중합가능한 기를 나타내고;
    Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고;
    A1 및 A3은 각각 서로 독립적으로 1,3-페닐렌, 나프탈렌-1,3-다이일, 나프탈렌-1,6-다이일, 나프탈렌-2,5-다이일 또는 나프탈렌-2,7-다이일(이때, 또한 이들 라디칼 내의 하나 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있다), 사이클로헥세인-1,3-다이일(이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있다), 1,3-사이클로헥센일렌, 피페리딘-2,4-다이일, 피페리딘-2,6-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,7-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,7-다이일 또는 인데인-2,4-다이일을 나타내되, A1 및 A3 중 하나 이상은, P-Sp-를 나타내는 하나 이상의 치환기 L로 치환되고, m1 및 m3이 각각 1인 경우, A1 및 A3 중 하나는 또한 A2에 대해 정의된 의미 중 하나를 가질 수 있고;
    A2는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 1,4-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일 또는 나프탈렌-2,6-다이일(이때, 또한 이들 라디칼 내의 하나 이상의 CH 기는 N에 의해 대체될 수 있다), 사이클로헥세인-1,4-다이일(이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S에 의해 대체될 수 있다), 1,4-사이클로헥센일렌, 바이사이클로[1.1.1]펜테인-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥테인-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵테인-2,6-다이일, 피페리딘-2,5-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 인데인-2,5-다이일, 티오펜-2,5-다이일, 플루오렌-2,7-다이일 또는 옥타하이드로-4,7-메타노인데인-2,5-다이일(이때, 이들 라디칼 모두는 치환되지 않거나 L로 일치환 또는 다치환될 수 있다)을 나타내거나, A1에 대해 정의된 의미 중 하나를 가질 수 있고;
    L은 P-Sp-, H, OH, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고;
    Z1 및 Z2는 각각 서로 독립적이고 각각의 경우 동일하거나 상이하게 -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 결합을 나타내고;
    R0 및 R00은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고;
    m1 및 m3은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 이때 m1 + m3은 0 초과이고;
    m2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고;
    n1은 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 기판이 투광성이고, 하나 이상의 기판이 전극 층을 갖는 2개의 기판; 및
    상기 기판들 사이에 위치하고, 전기 전압의 인가에 의해 LC 매질에서 LC 셀의 기판들 사이에 하나 이상의 중합가능한 화합물을 중합시켜 수득될 수 있는 중합된 성분, 및 저분자량 성분을 포함하는 LC 매질의 층
    으로 구성된 LC 셀을 함유하고, 중합가능한 화합물 중 하나 이상이 제 1 항에 따른 화합물인 PS 또는 PSA 유형의 LC 디스플레이에 사용되는 화학식 I의 중합가능한 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    Ra, Rb, A1 내지 A3, Z1, Z2, P, Sp, m1, m2, m3 및 n1이 제 1 항에서 정의된 의미를 갖고;
    L이 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, 선택적으로 치환된 실릴, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴, 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 이때, 또한 하나 이상의 H 원자가 F, Cl 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있고;
    Y1이 할로겐을 나타내고;
    Rx가 P-Sp-, H, 할로겐, 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환식 알킬(이때, 또한 하나 이상의 비이웃한 CH2 기는 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해 대체될 수 있고, 이때, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 P-Sp-에 의해 대체될 수 있다), 6 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 선택적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타내는
    화학식 I의 중합가능한 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하기 화학식 I1 내지 I41로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화학식 I의 중합가능한 화합물:
    Figure 112016027817668-pat00138

    Figure 112016027817668-pat00139

    Figure 112016027817668-pat00140

    Figure 112016027817668-pat00141

    Figure 112016027817668-pat00142

    Figure 112016027817668-pat00143

    Figure 112016027817668-pat00144

    Figure 112016027817668-pat00145

    Figure 112016027817668-pat00146

    상기 식에서,
    R은 P-Sp-를 나타내고;
    P, Sp 및 L은 제 1 항에서 정의된 의미를 갖고;
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    s는 0, 1, 2 또는 3이고;
    t는 0, 1 또는 2이되,
    화학식 I1 내지 I6에서 모든 r의 합은 0 초과이고,
    화학식 I7 내지 I10에서 모든 s의 합은 0 초과이고,
    화학식 I11 내지 I20에서 모든 r 및 s의 합은 0 초과이다.
  5. 제 2 항에 있어서,
    LC 매질이 하나 이상의 하기 화학식 CY 또는 PYa의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학식 I의 중합가능한 화합물:
    화학식 CY
    Figure 112015040136701-pat00147

    [화학식 PYa]
    Figure 112015040136701-pat00148

    상기 식에서,
    a는 1 또는 2를 나타내고;
    b는 0 또는 1을 나타내고;
    Figure 112015040136701-pat00149
    는
    Figure 112015040136701-pat00150
    를 나타내고;
    R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한 1 또는 2개의 비이웃한 CH2 기는 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고;
    Zx는 -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -O-, -CH2-, -CH2CH2- 또는 단일 결합을 나타내고;
    L1 내지 L4는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F 또는 CHF2를 나타낸다.
  6. 제 2 항에 있어서,
    LC 매질이 하나 이상의 하기 화학식 ZK의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학식 I의 중합가능한 화합물:
    화학식 ZK
    Figure 112015086394639-pat00151

    상기 식에서,
    Figure 112015086394639-pat00152
    는
    Figure 112015086394639-pat00153
    를 나타내고;
    Figure 112015086394639-pat00154
    는
    Figure 112015086394639-pat00155
    를 나타내고;
    R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한 1 또는 2개의 비이웃한 CH2 기는 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-에 의해 대체될 수 있고;
    Zy는 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF- 또는 단일 결합을 나타낸다.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 화학식 I의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 디스플레이.
  8. 제 7 항에 있어서,
    PSA-VA, PSA-OCB, PS-IPS, PS-FFS 또는 PS-TN 디스플레이인 것을 특징으로 하는 LC 디스플레이.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 중합가능한 성분 (A); 및
    하나 이상의 저분자량 화합물을 포함하는 액정 성분 (B)
    를 포함하는 LC 매질.
  10. 제 9 항에 있어서,
    성분 (B)가 제 5 항에서 정의된 화학식 CY 및 PYa, 및 제 6 항에서 정의된 화학식 ZK 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 LC 매질.
  11. 하나 이상의 저분자량 액정 화합물을 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물, 및 선택적으로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합함으로써 제 10 항에 따른 LC 매질을 제조하는 방법.
KR1020157010736A 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이 Expired - Fee Related KR101638756B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007041114.8 2007-08-30
DE102007041114 2007-08-30
PCT/EP2008/006302 WO2009030322A1 (de) 2007-08-30 2008-07-31 Flüssigkristallanzeige

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107006798A Division KR20100070337A (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157024289A Division KR101649088B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150056862A KR20150056862A (ko) 2015-05-27
KR101638756B1 true KR101638756B1 (ko) 2016-07-12

Family

ID=39930424

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157010739A Expired - Fee Related KR101649086B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이
KR1020167002811A Active KR101676231B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이
KR1020107006798A Withdrawn KR20100070337A (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이
KR1020157024289A Expired - Fee Related KR101649088B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이
KR1020157010736A Expired - Fee Related KR101638756B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이

Family Applications Before (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157010739A Expired - Fee Related KR101649086B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이
KR1020167002811A Active KR101676231B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이
KR1020107006798A Withdrawn KR20100070337A (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이
KR1020157024289A Expired - Fee Related KR101649088B1 (ko) 2007-08-30 2008-07-31 액정 디스플레이

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8313669B2 (ko)
EP (1) EP2181174B1 (ko)
JP (2) JP5908209B2 (ko)
KR (5) KR101649086B1 (ko)
CN (1) CN101848978B (ko)
AT (1) ATE542875T1 (ko)
DE (1) DE102008035889A1 (ko)
TW (1) TWI470064B (ko)
WO (1) WO2009030322A1 (ko)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9900305B2 (en) 1998-01-12 2018-02-20 Soverain Ip, Llc Internet server access control and monitoring systems
US8313669B2 (en) 2007-08-30 2012-11-20 MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung Liquid-crystal display
JP5595915B2 (ja) * 2007-08-30 2014-09-24 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
RU2011143816A (ru) * 2009-03-30 2013-05-10 Шарп Кабусики Кайся Жидкокристаллическое дисплейное устройство, способ получения жидкокристаллического дисплейного устройства, композиция для получения полимерного слоя и композиция для получения жидкокристаллического слоя
DE102010012900A1 (de) 2009-04-23 2010-11-25 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige
TWI458706B (zh) * 2009-05-11 2014-11-01 Jnc Corp 聚合性化合物及含有其之液晶組成物
DE102009022309A1 (de) * 2009-05-22 2010-11-25 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige
JP5524795B2 (ja) * 2009-09-30 2014-06-18 エイチ・シー・スタルク・クレビオス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 安定化されたチオフェン誘導体
CN102575167A (zh) * 2009-11-18 2012-07-11 株式会社艾迪科 含有聚合性化合物的液晶组合物以及使用该液晶组合物的液晶显示元件
TWI482839B (zh) 2010-01-26 2015-05-01 Jnc Corp 液晶組成物及液晶顯示元件
DE102011011836A1 (de) 2010-03-09 2011-09-15 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmedien und Flüssigkristallanzeigen
TW201144412A (en) 2010-05-12 2011-12-16 Jnc Corp Liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP5657923B2 (ja) * 2010-06-16 2015-01-21 株式会社Adeka 重合性化合物を含有する液晶組成物及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子
JP5593890B2 (ja) * 2010-07-06 2014-09-24 Ｄｉｃ株式会社 液晶組成物および液晶デバイス
US9217109B2 (en) 2010-07-22 2015-12-22 Merck Patent Gmbh Polymer-stabilised liquid-crystal media and displays
JP5691293B2 (ja) * 2010-08-23 2015-04-01 株式会社ニコン 硬化性組成物、その硬化物、及び光学材料
WO2012050179A1 (ja) 2010-10-14 2012-04-19 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
TWI574994B (zh) 2010-10-14 2017-03-21 Merck Patent Gmbh Liquid crystal display device
WO2012066933A1 (ja) 2010-11-15 2012-05-24 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
US9080101B2 (en) 2010-12-24 2015-07-14 Dic Corporation Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
EP2691490B1 (de) * 2011-03-29 2017-07-26 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines medium
JP6056234B2 (ja) 2011-07-27 2017-01-11 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
TWI586645B (zh) 2011-10-12 2017-06-11 Jnc Corp 聚合性化合物、液晶組成物及液晶顯示元件
JP6098520B2 (ja) * 2011-11-28 2017-03-22 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
US9157027B2 (en) 2012-04-24 2015-10-13 Jnc Corporation Compound having four polymerizable groups, liquid crystal composition and liquid crystal display device
US8961823B2 (en) * 2012-07-05 2015-02-24 Jnc Corporation Polymerizable compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device
TWI565790B (zh) 2012-08-08 2017-01-11 捷恩智股份有限公司 液晶組成物、液晶顯示元件及液晶組成物的使用
US9028713B2 (en) * 2012-09-21 2015-05-12 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Mixture for liquid crystal medium and liquid crystal display using the same
CN102863968A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US8815117B2 (en) * 2012-09-21 2014-08-26 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Mixture for liquid crystal medium and liquid crystal display using the same
CN102863970A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
CN102888229B (zh) * 2012-09-21 2014-07-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US9127198B2 (en) * 2012-09-21 2015-09-08 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Mixture for liquid crystal medium and liquid crystal display using the same
CN102876337A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
JP6102423B2 (ja) * 2013-03-29 2017-03-29 Dic株式会社 重合性化合物及び光学素子
JP6299969B2 (ja) 2013-04-17 2018-03-28 Jnc株式会社 共役結合を有する重合性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
EP2818531B1 (en) * 2013-06-25 2017-07-26 Merck Patent GmbH Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal displays
JP6098421B2 (ja) 2013-07-31 2017-03-22 Jnc株式会社 含酸素五員環を有する重合性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
EP2848676B1 (en) 2013-09-12 2017-07-26 Merck Patent GmbH Liquid crystal medium
CN104673324B (zh) * 2013-11-27 2017-05-03 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及包含该液晶组合物的显示器件
JP6319618B2 (ja) * 2013-12-06 2018-05-09 Dic株式会社 重合性化合物及び光学異方体
US20170226419A1 (en) 2014-06-19 2017-08-10 Dic Corporation Polymerizable-monomer-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element using same
EP3124465B1 (en) * 2014-07-30 2022-09-28 Merck Patent GmbH Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal displays
EP2990459B1 (en) * 2014-08-25 2017-04-26 Merck Patent GmbH Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal displays
KR102272215B1 (ko) 2015-01-13 2021-07-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 조성물, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
EP3095834B9 (en) * 2015-05-21 2019-09-04 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline medium and liquid-crystal display comprising the same
KR102611212B1 (ko) 2016-04-19 2023-12-07 삼성디스플레이 주식회사 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR102651756B1 (ko) 2016-08-11 2024-03-29 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이에 포함되는 액정 조성물
KR102662829B1 (ko) 2016-09-27 2024-05-03 티씨엘 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 액정 조성물 및 이를 포함하는 표시 장치
CN109943347A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物及液晶显示元件
EP3502210B1 (en) * 2017-12-20 2020-09-09 Merck Patent GmbH Liquid-crystal medium
CN110527521A (zh) * 2018-05-23 2019-12-03 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有茚满结构的可聚合性化合物及其制备方法与应用
CN110922984A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有新型可聚合化合物的液晶组合物及其应用
CN110922987A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有苯并呋喃类可聚合化合物的液晶组合物及其应用
EP3816264A1 (en) 2018-10-31 2021-05-05 Merck Patent GmbH Liquid crystal media comprising polymerisable compounds
TWI719395B (zh) * 2019-01-25 2021-02-21 達興材料股份有限公司 添加劑及其應用
CN113046096A (zh) 2020-06-10 2021-06-29 默克专利股份有限公司 包含可聚合化合物的液晶介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000119222A (ja) 1998-10-09 2000-04-25 Japan Chemical Innovation Institute 液晶性（メタ）アクリレート化合物、該化合物を含有する液晶組成物及びこれを用いた光学異方体

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE795849A (fr) 1972-02-26 1973-08-23 Merck Patent Gmbh Phases nematiques modifiees
US3814700A (en) 1972-08-03 1974-06-04 Ibm Method for controllably varying the electrical properties of nematic liquids and dopants therefor
DE2450088A1 (de) 1974-10-22 1976-04-29 Merck Patent Gmbh Biphenylester
DE2637430A1 (de) 1976-08-20 1978-02-23 Merck Patent Gmbh Fluessigkristallines dielektrikum
DE2636684C3 (de) 1976-08-14 1980-06-19 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Phenylcyclohexanderivate und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Dielektrika
DE2853728A1 (de) 1978-12-13 1980-07-17 Merck Patent Gmbh Fluessigkristalline carbonsaeureester, verfahren zu ihrer herstellung, diese enthaltende dielektrika und elektrooptisches anzeigeelement
DE3321373A1 (de) 1983-06-14 1984-12-20 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Bicyclohexyle
DE3807872A1 (de) 1988-03-10 1989-09-21 Merck Patent Gmbh Difluorbenzolderivate
WO1993022397A1 (en) 1992-04-27 1993-11-11 Merck Patent Gmbh Electrooptical liquid crystal system
GB9220750D0 (en) * 1992-10-02 1992-11-18 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline material forming ananisotropic
JPH09104656A (ja) * 1994-10-13 1997-04-22 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物
EP0794991B1 (en) 1994-12-03 2000-11-08 MERCK PATENT GmbH Cholesteric polymer network
EP0731084B1 (de) * 1995-03-03 2002-09-25 Rolic AG Photovernetzbare Naphthylderivate
US6449024B1 (en) * 1996-01-26 2002-09-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Inc. Liquid crystal electro-optical device utilizing a polymer with an anisotropic refractive index
JPH1036847A (ja) 1996-07-25 1998-02-10 Seiko Epson Corp 液晶表示素子およびその製造方法
KR19980057674A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 손욱 배향막 형성용 조성물, 이로부터 형성되는 배향막과 이 배향막을 구비한 액정표시소자
KR100566684B1 (ko) * 1997-05-22 2006-04-03 롤리크 아게 중합성 액정 화합물, 및 이를 포함하는 가교결합성 액정 혼합물 및 광학 부재
EP1141172A1 (en) * 1998-11-17 2001-10-10 QinetiQ Limited Liquid crystal materials
US6177972B1 (en) 1999-02-04 2001-01-23 International Business Machines Corporation Polymer stabilized in-plane switched LCD
US7060200B1 (en) 1999-09-03 2006-06-13 Merck Patent Gmbh Multireactive polymerizable mesogenic compounds
JP2001081465A (ja) * 1999-09-10 2001-03-27 Fuji Photo Film Co Ltd ディスコティック液晶組成物、光学補償シートおよび液晶表示装置
JP2002023199A (ja) 2000-07-07 2002-01-23 Fujitsu Ltd 液晶表示装置およびその製造方法
JP2002174730A (ja) * 2000-12-08 2002-06-21 Konica Corp 光学補償フィルム及び液晶表示素子
JP2002205974A (ja) * 2000-12-12 2002-07-23 Merck Patent Gmbh バナナ形状重合性メソゲン化合物
EP1215195A1 (en) 2000-12-12 2002-06-19 MERCK PATENT GmbH Banana-shaped polymerizable mesogenic compounds
DE10224046B4 (de) 2001-06-26 2013-02-07 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
GB2379931B (en) 2001-08-17 2004-12-22 Merck Patent Gmbh Polymerisable dicyclohexylbenzenes
EP1295863A1 (en) * 2001-09-24 2003-03-26 Rolic AG Liquid crystalline "laterally polymerizable" compounds
EP1306418B1 (en) 2001-10-23 2008-06-04 MERCK PATENT GmbH Liquid crystalline medium and liquid crystal display
JP4175826B2 (ja) * 2002-04-16 2008-11-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
EP1378557B1 (de) 2002-07-06 2007-02-21 MERCK PATENT GmbH Flüssigkristallines Medium
US7153548B2 (en) * 2003-01-10 2006-12-26 Fuji Photo Film Co., Ltd. Compound, retardation plate and method for forming optically anisotropic layer
JP4424979B2 (ja) 2003-01-10 2010-03-03 富士フイルム株式会社 化合物、位相差板、及び光学異方性層の形成方法
JP2004294605A (ja) 2003-03-26 2004-10-21 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶パネル
JP4569189B2 (ja) * 2003-06-23 2010-10-27 チッソ株式会社 液晶性化合物、液晶組成物およびそれらの重合体
JP2005309255A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Asahi Denka Kogyo Kk 配向性高分子
JP4387276B2 (ja) 2004-09-24 2009-12-16 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2006124666A (ja) * 2004-09-28 2006-05-18 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶性組成物
JP2006139047A (ja) 2004-11-12 2006-06-01 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
US7527746B2 (en) 2005-01-28 2009-05-05 Chisso Corporation Liquid crystal polyfunctional acrylate derivative and polymer thereof
US7628935B2 (en) * 2005-10-26 2009-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Controlled actuated membranes and methods of making same
JP5040259B2 (ja) * 2005-12-08 2012-10-03 Ｊｎｃ株式会社 側方α−置換アクリレート化合物およびその重合体
JP4923992B2 (ja) * 2006-12-05 2012-04-25 Ｊｎｃ株式会社 重合性液晶組成物および光学異方性薄膜
JP4999574B2 (ja) * 2007-04-06 2012-08-15 株式会社Ａｄｅｋａ 重合性組成物及び重合体
EP2181175A1 (de) * 2007-08-29 2010-05-05 Merck Patent GmbH Flüssigkristallanzeige
US8313669B2 (en) 2007-08-30 2012-11-20 MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung Liquid-crystal display
JP5595915B2 (ja) * 2007-08-30 2014-09-24 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
US8114310B2 (en) * 2007-10-22 2012-02-14 Merck Patent Gmbh Liquid-crystal display

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000119222A (ja) 1998-10-09 2000-04-25 Japan Chemical Innovation Institute 液晶性（メタ）アクリレート化合物、該化合物を含有する液晶組成物及びこれを用いた光学異方体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009030322A1 (de) 2009-03-12
KR20100070337A (ko) 2010-06-25
KR20150056863A (ko) 2015-05-27
ATE542875T1 (de) 2012-02-15
EP2181174B1 (de) 2012-01-25
CN101848978A (zh) 2010-09-29
EP2181174A1 (de) 2010-05-05
KR20150108042A (ko) 2015-09-24
US20110101269A1 (en) 2011-05-05
JP6162059B2 (ja) 2017-07-12
KR20160020581A (ko) 2016-02-23
DE102008035889A1 (de) 2009-03-19
US8313669B2 (en) 2012-11-20
KR101676231B1 (ko) 2016-11-14
KR101649086B1 (ko) 2016-08-17
JP2010536894A (ja) 2010-12-02
JP5908209B2 (ja) 2016-04-26
KR101649088B1 (ko) 2016-08-17
CN101848978B (zh) 2014-06-18
TWI470064B (zh) 2015-01-21
TW200920822A (en) 2009-05-16
KR20150056862A (ko) 2015-05-27
JP2014160248A (ja) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101638756B1 (ko) 액정 디스플레이
KR101498750B1 (ko) 액정 디스플레이
KR101778817B1 (ko) 중합가능한 화합물 및 이의 액정 디스플레이에서의 용도
KR101709807B1 (ko) 액정 디스플레이
KR101646804B1 (ko) 액정 디스플레이
KR101504379B1 (ko) 액정 디스플레이
KR102128256B1 (ko) 중합성 화합물 및 액정 디스플레이에서 이의 용도
KR101778815B1 (ko) 액정 디스플레이
KR101898748B1 (ko) 중합가능한 화합물 및 액정 디스플레이에서의 이의 용도
JP2019043954A (ja) 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用
KR101810718B1 (ko) 중합가능한 화합물 및 이의 액정 디스플레이에서의 용도
KR101902726B1 (ko) 중합가능한 화합물 및 액정 디스플레이에서 이의 용도
TWI595078B (zh) 可聚合化合物及其用於液晶顯示器之用途
KR20170013944A (ko) 중합가능한 화합물 및 액정 디스플레이에서 이의 용도
WO2022122780A1 (en) Liquid crystal mixture and liquid crystal display

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
PA0104 Divisional application for international application

Comment text: Divisional Application for International Patent

Patent event code: PA01041R01D

Patent event date: 20150424

Application number text: 1020107006798

Filing date: 20100329

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20150706

Patent event code: PE09021S01D

A107 Divisional application of patent
PA0104 Divisional application for international application

Comment text: Divisional Application for International Patent

Patent event code: PA01041R01D

Patent event date: 20150904

Application number text: 1020107006798

Filing date: 20100329

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160125

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20160528

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20160705

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20160705

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190618

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190618

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210621

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230619

Start annual number: 8

End annual number: 8

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20250416