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KR101648601B1 - 액정 디스플레이 - Google Patents

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KR101648601B1
KR101648601B1 KR1020117017151A KR20117017151A KR101648601B1 KR 101648601 B1 KR101648601 B1 KR 101648601B1 KR 1020117017151 A KR1020117017151 A KR 1020117017151A KR 20117017151 A KR20117017151 A KR 20117017151A KR 101648601 B1 KR101648601 B1 KR 101648601B1
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Abstract

본 발명은 PS(중합체-안정화된) 또는 PSA(중합체-지속된 배향) 유형의 LC 디스플레이에 사용하기 위한 액정(LC) 매질에 관한 것이다.

Description

액정 디스플레이{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 PS(중합체-안정화된) 또는 PSA(중합체-지속된 배향) 유형의 LC 디스플레이에 사용하기 위한 액정(LC) 매질에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 액정 디스플레이(LC 디스플레이)는 대부분 TN(비틀린 네마틱) 유형의 디스플레이이다. 그러나, 이러한 디스플레이는 명암비(contrast)가 시야각(viewing-angle) 의존성이 강하다는 단점을 갖는다. 또한, 광범위한 시야각을 갖는 소위 VA(수직 배향) 디스플레이도 공지되어 있다. VA 디스플레이의 LC 셀(cell)은 2개의 투명 전극 사이에 일반적으로 음의 유전(DC) 이방성을 갖는 LC 매질의 층을 함유한다. 스위치-오프(switch-off) 상태에서, LC 층의 분자는 전극 표면에 대하여 직각으로(호메오트로픽(homeotropically)) 배향되거나 또는 경사진 호메오트로픽 배향을 갖는다. 전극에 전압을 인가하였을 때, LC 분자는 전극 표면에 평행하게 재배향된다. 또한, 복굴절 효과에 기초하고 소위 "벤드(bend)" 배향 및 일반적으로 양의 (DC) 이방성을 갖는 LC 층을 갖는 OCB(광학적으로 보상된 벤드) 디스플레이가 공지되어 있다. 전압을 인가하였을 때, LC 분자는 전극 표면에 수직 방향으로 재배향된다. 또한, OCB 디스플레이는 통상적으로 어두운 상태에서 벤드 셀의 바람직하지 않은 투광성을 방지하기 위하여 하나 이상의 복굴절성 광학 지연 필름을 함유한다. OCB 디스플레이는 TN 디스플레이에 비해 더 광범위한 시야각 및 더 짧은 응답 시간을 갖는다. 또한, 2개의 기판(이들 2개의 기판 중 단 하나만이 전극 층을 가짐) 사이에 LC 층을 함유하고 일반적으로 빗-형상 구조를 가진 IPS(평면 내 스위칭) 디스플레이도 공지되어 있다. 전압을 인가하였을 때, LC 층에 평행한 유효 성분을 갖는 전기장이 생성된다. 이는, 층 평면에서 LC 분자의 재배향을 유발한다. 또한, 기판들 중 단 하나만이 구조화된 (빗-형상의) 전극이고 나머지 하나의 전극은 구조화되지 않은 IPS 디스플레이와는 달리, 유사하게 동일한 기판상에 2개의 전극을 함유하는 소위 FFS(프린지 필드 스위칭) 디스플레이도 제안되었다(특히, 문헌[S.H.Jung et al., Jpn. J. Appl. Phys., Volume 43, No. 3, 2004, 1028] 참고). 이에 의해, 강한, 소위 "프린지 필드", 즉 전극의 엣지에 인접한 강한 전기장, 및 셀 전체에 걸쳐, 강한 수직 성분과 강한 수평 성분을 모두 갖는 강한 전기장이 생성된다. IPS 디스플레이뿐만 아니라 FFS 디스플레이도, 명암비의 낮은 시야각 의존성을 갖는다.
더 최근 유형의 VA 디스플레이의 경우, LC 분자의 균일한 배향이 LC 셀 내의 다수의 비교적 작은 도메인으로 제한된다. 또한 경사 도메인(tilt domain)으로도 알려진 이들 도메인 사이의 전경(disclination)이 존재할 수 있다. 경사 도메인을 갖는 VA 디스플레이는 종래의 VA 디스플레이에 비해 명암비 및 회색 색조의 더 큰 시야각 의존성을 갖는다. 또한, 스위치-온 상태에서 분자의 균일한 배향을 위한 전극 표면의 추가 처리, 예컨대 러빙(rubbing)이 더 이상 필요치 않기 때문에 이러한 유형의 디스플레이는 더 간단하게 제조될 수 있다. 대신에, 전극의 특별한 디자인에 의해 경사(tilt) 또는 선경사(pretilt) 각도의 우선적인 방향이 제어된다. 소위 MVA(다중도메인 수직 배향) 디스플레이의 경우, 이는 일반적으로, 국부적인 선경사를 야기시키는 돌출부를 갖는 전극에 의해 달성된다. 그 결과, LC 분자는 전압의 인가시에 셀의 한정된 상이한 영역 내에서 상이한 방향으로 전극 표면에 평행하게 배향된다. 이에 의해 "제어된" 스위칭이 달성되며, 간섭 전경 라인(interfering disclination line)의 형성이 억제된다. 이러한 배열은 디스플레이의 시야각을 개선시키지만, 그의 투광성은 감소시킨다. MVA의 추가적인 개발은 단지 하나의 전극 면 상에서만 돌출부를 사용하고 반대편 전극은 슬릿(slit)을 갖는 것이며, 이로써 투광성이 개선된다. 슬롯화된 전극은 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 모두가 양쪽 면 상에 슬릿으로 구조화된다는 점에서 돌출부가 완전히 불필요하며, 이로써 명암비가 증가되고 투광성은 개선되지만, 이는 기술적으로 어려우며 디스플레이를 기계적인 영향(탭핑 등)에 더 민감하게 만든다. 그러나, 예를 들어 모니터 및 특히 TV 스크린과 같은 많은 용도의 경우, 디스플레이의 응답 시간의 단축 및 명암비 및 휘도(투과도)의 개선이 요구된다.
"PS(중합체-안정화된)"이라는 용어로도 또한 공지되어 있는 소위 PSA(중합체-지속된 배향) 디스플레이가 또한 개발되었다. 이 경우, 소량(예를 들면, 0.3 중량%, 전형적으로는 1 중량% 미만)의 중합성 화합물이 LC 매질에 첨가되고, LC 셀로 도입된 후에, 일반적으로 전극들 사이에 전압을 인가하거나 또는 인가하지 않고 UV 광중합시킴으로써 동일 반응계에서 중합되거나 가교결합된다. 또한, "반응성 메소젠(RM)"으로도 알려진 중합성 메소젠성 또는 액정 화합물을 LC 혼합물에 첨가하는 것이 특히 적합한 것으로 입증되어 왔다. 한편, PSA 원리는 다양한 종래의 LC 디스플레이에도 사용되고 있다. 이에 따라, 예를 들면 PSA-VA, PSA-OCB, PS-IPS/FFS 및 PS-TN 디스플레이가 공지되어 있다. 일반적으로, 중합성 화합물의 동일 반응계 내 중합은, 예를 들어 PSA-VA 디스플레이의 경우에는 전압을 인가하여 수행되고, PSA-IPS 디스플레이의 경우에는 전압을 인가하거나 또는 인가하지 않고 수행된다. 시험 셀에서 증명될 수 있는 바와 같이, PSA 방법은 셀 내에 선경사를 생성시킨다. 따라서, PSA-OCB 디스플레이의 경우, 오프셋(offset) 전압이 불필요하거나 감소될 수 있도록 벤드 구조를 안정화시킬 수 있다. PSA-VA 디스플레이의 경우, 이러한 선경사가 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 들어 단지 하나의 구조화된 전극 면만을 갖고 돌출부를 전혀 갖지 않도록 조작함으로써 제조를 상당히 단순화시키는 동시에 매우 양호한 명암비와 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 출원 공개 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.
특히, 모니터 및 특히 TV 용도에서, LC 디스플레이의 응답 시간뿐만 아니라 명암비 및 조도(따라서 투과도)를 최적화하는 것이 계속 요구되고 있다. 상기 PSA 방법은 여기서 중요한 이점을 제공할 수 있다. 특히 PSA-VA의 경우에, 다른 변수에 대한 심각한 부정적인 영향 없이 응답 시간의 단축(이는, 시험 셀에서 측정가능한 선경사(pretilt)와 관련됨)이 달성될 수 있다.
그러나, 선행 기술로부터 공지된 LC 혼합물 및 RM은 PSA 디스플레이에 사용되는 경우 여전히 몇몇 단점을 갖는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 목적하는 모든 가용성 RM이 PSA 디스플레이에 적합한 것은 아니며, 종종 선경사를 측정하는 직접식 PSA 실험보다 더 적합한 선택 기준을 찾기가 어렵다. 광개시제의 첨가 없이 UV 광선을 사용한 중합(이는, 특정 용도에서 이로울 수 있음)이 바람직한 경우, 선택의 여지는 더욱 작아진다. 또한, LC 혼합물(또한 하기에서는 "LC 호스트 혼합물"로도 지칭됨) + 중합성 성분의 선택된 "물질 시스템"은, 가능한 최소의 회전 점도 및 가능한 최고의 전기적 성질(본원에서는 소위 "전압 보전율"(VHR 또는 HR)로 강조됨)을 가져야 한다. PSA 디스플레이와 관련하여, UV 광 조사 후 높은 VHR이 특히 중요하며, 그 이유는, UV 노출은 디스플레이 제조 공정에 필요한 부분이지만 자연적으로 최종 디스플레이에서 "정상" 노출로서도 일어나기 때문이다.
그러나, 모든 LC 혼합물 + 중합성 성분의 조합이 PSA 디스플레이에 훨씬 더 적합한 것은 아니라는 문제가 발생하며, 그 이유는, 예를 들어 경사가 없거나, 부적절한 경사가 일어나거나, VHR이 TFT 디스플레이 용도에 부적합하기 때문이다.
특히, 작은 선경사 각을 생성하는, PSA 디스플레이용으로 이용가능한 신규 물질이 바람직할 것이다. 동일한 노출 시간으로 중합하는 동안 지금까지 공지된 물질보다 더 작은 선경사 각을 생성하는 물질이 바람직하고/하거나, 사용시, 공지된 물질을 사용하여 달성할 수 있는 (더 큰) 선경사 각을 더 짧은 노출 시간 후에 이미 달성할 수 있는 물질이 특히 바람직할 것이다. 따라서, 상기 디스플레이의 제조 시간(택트 시간(tact time))이 단축되고, 제조 공정의 비용이 감소될 수 있다.
따라서, 전술된 단점을 갖지 않거나 단지 적은 정도로만 갖고 개선된 특성을 갖는, 특히 VA 및 OCB 유형의 PSA 디스플레이, 및 상기 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질 및 중합성 화합물이 여전히 많이 요구되고 있다. 특히, 높은 비저항과 동시에 넓은 작동 온도 범위, 심지어 저온에서의 짧은 응답 시간, 낮은 문턱 전압, 작은 선경사 각, 다수의 회색 색조, 높은 명암비 및 넓은 시야각을 가능하게 하고, UV 노출 후 높은 전압 보유 비(VHR)를 갖는 PSA 디스플레이가 많이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 전술된 단점을 갖지 않거나 단지 감소된 정도로 갖고, 작은 선경사 각이 달성되도록 하고, 바람직하게는 동시에, 매우 높은 비저항 값, 높은 VHR 값, 낮은 문턱 전압 및 짧은 응답 시간을 가능하게 하는 PSA 디스플레이에 사용하기 위한 신규의 LC 매질을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 개시된 바와 같은 LC 매질 및 LC 디스플레이에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 특히, 놀랍게도 본 발명에 따른 LC 매질을 PSA 디스플레이에 사용할 경우, 특히 작은 선경사 각 및 목적하는 경사 각의 신속한 달성이 가능함이 밝혀졌다. 이는, 선경사 측정 방법에 의해 LC 매질과 관련되어 입증된다. 특히, 선경사가 광개시제의 첨가 없이 달성되었다. 또한, 본 발명에 따른 물질은, 노출 시간에 의존하는 선경사 각의 측정에 의해 입증되는 바와 같이, 선행 기술로부터 공지된 물질에 비해 선경사 각을 상당히 더 빨리 생성하는 것으로 나타난다.
본 발명은, PS(중합체-안정화된) 또는 PSA(중합체-지속된 배향) 유형의 LC 디스플레이에서의 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 바람직하게는 5 중량% 초과의 농도로 포함하는 LC 혼합물의 용도에 관한 것이다:
Figure 112011056489615-pct00001
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬 또는 알콕시를 나타내고, 이때 하나 이상의 비인접 CH2 기는 또한, O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체되고,
L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF3, CF3, CH2F, CHF2를 나타낸다.
또한, 본 발명은 상기 및 하기 기술되는 바와 같은 본 발명에 따른 LC 혼합물, 및 바람직하게는 반응성 메소젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 중합성 화합물을 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 및 하기 기술되는 바와 같은 본 발명에 따른 혼합물, 및 바람직하게는 반응성 메소젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 중합성 화합물을 중합시켜 수득가능한 중합체를 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
(1) 바람직하게는 반응성 메소젠으로부터 선택되는 하나 이상의 중합성 화합물을 포함하는 중합성 성분 (A), 및
(2) 상기 및 하기 기술되는 바와 같은 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 LC 혼합물로 이루어진 액정 성분 (B)(이후, "LC 호스트 혼합물"로도 지칭됨)
를 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
(1) 바람직하게는 반응성 메소젠으로부터 선택되는 하나 이상의 중합성 화합물을 포함하는 중합성 성분 (A)의 중합에 의해 수득가능한 중합체, 및
(2) 상기 및 하기 기술되는 바와 같은 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 LC 혼합물로 이루어진 액정 성분 (B)(이후, "LC 호스트 혼합물"로도 지칭됨)
를 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 PS 및 PSA 디스플레이, 특히 LC 매질을 함유하는 PS 및 PSA 디스플레이에서의 본 발명에 따른 LC 혼합물 및 LC 매질의 용도로서, 상기 PSA 디스플레이에서 바람직하게는 전기장 또는 자기장 인가 하의 중합성 화합물(들)의 동일 반응계 내 중합에 의해 LC 매질의 경사 각을 생성하는 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 특히 PS 또는 PSA 디스플레이, 특히 바람직하게는 PSA-VA, PSA-IPS 또는 PS-FFS 디스플레이에서의, 본 발명에 LC 매질을 함유하는 LC 디스플레이에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 2개의 기판 및 2개의 전극으로 구성된 LC 셀을 포함하는 PS 또는 PSA 유형의 LC 디스플레이에 관한 것이며, 이때 적어도 하나의 기판은 광에 투명하고; 적어도 하나의 기판은 전극, 및 상기 기판들 사이에 배치된, 중합된 성분 및 저분자량 성분을 포함하는 LC 매질 층을 포함하고; 상기 중합된 성분은, 바람직하게는 상기 전극에 전압을 인가하여, LC 셀의 기판들 사이 LC 매질 중의 하나 이상의 중합성 화합물을 중합함으로써 수득가능하고; 상기 저분자량 성분은 상기 및 하기 기술되는 바와 같은 본 발명에 따른 LC 혼합물이다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 저분자량 액정 화합물 또는 본 발명에 따른 LC 혼합물과, 하나 이상의 중합성 화합물 및 임의로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제를 혼합함으로써, 본 발명에 따른 LC 매질을 제조하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 LC 혼합물과, 하나 이상의 중합성 화합물 및 임의로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제를 혼합하고; 이러한 혼합물을, 상기 및 하기 기술되는 바와 같은, 2개의 기판 및 2개의 전극을 갖는 LC 셀에 도입하고; 바람직하게는 상기 전극에 전압을 인가하여, 상기 중합성 화합물을 중합함으로써, 본 발명에 따른 LC 디스플레이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 PS 및 PSA 디스플레이는, LC 셀을 형성하는 기판들 중 하나 또는 둘 다에 적용되는 바람직하게는 투명 층 형태의 2개의 전극을 갖는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 PSA-VA, PSA-OCB 또는 PSA-TN 디스플레이에서와 같이 하나의 전극이 상기 2개의 기판에 각각 적용되거나, 예를 들어, 본 발명에 따른 PSA-IPS 또는 PSA-FFS 디스플레이에서와 같이 2개의 기판 중 하나에만 2개의 전극이 적용되고 나머지 기판은 전극을 갖지 않는다.
하기 의미가 상기 및 하기에 적용된다:
"PSA"라는 용어는, 달리 기재되지 않는 한, PS 디스플레이 및 PSA 디스플레이를 나타내는 데 사용된다.
"경사" 및 "경사 각"이라는 용어는, LC 디스플레이(본원에서는 바람직하게는 PS 또는 PSA 디스플레이)에서 셀의 표면에 대한 LC 매질의 LC 분자들의 경사 배향에 관한 것이다. 본원에서 경사 각은, LC 분자(LC 방향자)의 종방향 분자 축 및 평면-평행 외측 플레이트 면(이는 LC 셀을 형성함) 사이의 평균 각(90°미만)을 나타낸다. 경사 각의 작은 값(즉, 90°각으로부터의 큰 편차)은 큰 경사에 대응한다. 경사 각을 측정하기에 적합한 방법은 실시예에 제시되어 있다. 달리 기재되지 않는 한, 상기 및 하기 개시된 경사 각 값은 이러한 측정법과 관련된다.
"메소젠성 기"라는 용어는, 당업자에게 공지되어 있으며, 문헌에 기술되어 있고, 이의 인력 및 척력의 비등방성으로 인해 본질적으로 저분자량 또는 중합성 물질 중에 액정(LC) 상을 유발하는 데 기여하는 기를 나타낸다. 메소젠성 기를 함유하는 화합물(메소젠성 화합물) 자체가 LC 상을 가질 필요는 없다. 또한, 메소젠성 화합물은 다른 화합물과의 혼합 후 및/또는 중합 후에만 LC 상 거동을 나타낼 수도 있다. 전형적인 메소젠성 기는, 예를 들어 강성 막대형 또는 디스크형 단위이다. 메소젠성 또는 LC 화합물과 관련하여 사용되는 용어 및 정의에 대한 개요는 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에 제시되어 있다.
또한, "스페이서 기"(상기 및 하기에서 "Sp"로도 지칭됨)라는 용어는 당업자에게 공지되어 있으며, 문헌(예컨대, 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368] 참조)에 기술되어 있다. 달리 기재되지 않는 한, 상기 및 하기의 "스페이서 기" 또는 "스페이서"라는 용어는, 중합성 메소젠성 화합물에서 메소젠성 기와 중합성 기를 서로 연결하는 가요성 기를 나타낸다.
"반응성 메소젠" 또는 "RM"이라는 용어는, 메소젠성 기 및 중합에 적합한 하나 이상의 작용 기(이는 또한 중합성 기 또는 P 기로도 공지됨)를 함유하는 화합물을 나타낸다.
"저분자량 화합물" 및 "비-중합성 화합물"이라는 용어는, 당업자에게 공지된 통상적 조건, 특히 RM의 중합에 사용되는 조건 하에 중합에 적합한 임의의 작용 기를 함유하지 않는 일반적으로 단량체성 화합물을 나타낸다.
본 발명의 목적을 위해, "LC 매질"이라는 용어는, LC 혼합물, 및 하나 이상의 중합성 화합물(예를 들면, 반응성 메소젠)을 포함하는 매질을 나타내는 것으로 의도된다. "LC 혼합물"(또는 "호스트 혼합물")이라는 용어는, 바람직하게는 2종 이상의 액정 화합물의 비중합성 저분자량 화합물 및 임의로 추가의 예를 들면 키랄 도판트 또는 안정화제로만 이루어진 액정 혼합물을 나타내는 것으로 의도된다. "비중합성"은 화합물들이 적어도 상기 중합성 화합물의 중합체 사용되는 조건 하에서의 중합 반응에 대해 안정하거나 또는 비반응성임을 의미한다.
네마틱 상, 특히 실온에서 네마틱 상을 갖는 LC 혼합물 및 LC 매질이 특히 바람직하다.
화학식 I의 화합물에서, 라디칼 L1 및 L2 모두가 F이거나, 또는 라디칼 L1 및 L2 중 하나가 F이고 나머지 하나가 Cl인 경우가 바람직하다.
화학식 I의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 I1 내지 I6으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00002
상기 식에서, 알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
특히 바람직하게는 화학식 I1 및 I2의 화합물이다.
상기 LC 혼합물 중의 화학식 I의 화합물의 농도는 바람직하게는 5 내지 50%, 특히 바람직하게는 10 내지 45%이다.
바람직한 알킬 기는, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, 2급-부틸, 3급-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, 2급-펜틸, n-헥실, 2-에틸헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실 등이다.
바람직한 알켄일 기는, 예를 들어 에텐일, 프로펜일, 부텐일, 펜텐일, 헥센일, 헵텐일, 옥텐일 등이다.
바람직한 알콕시 기는, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 2-메톡시에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, 2급-부톡시, 3급-부톡시, 2-메틸부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵톡시, n-옥톡시, n-노녹시, n-데콕시, n-운데콕시, n-도데콕시 등이다.
또 하나의 특히 바람직한 LC 혼합물, LC 매질 및 LC 디스플레이는 하기와 같다:
1) 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 II 및/또는 III의 화합물을 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00003
상기 식에서,
R1 및 R2는 화학식 I에 기재된 의미를 갖고, 라디칼 L5 및 L6 중 하나는 F이고 나머지 하나는 Cl이다.
화학식 II의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 II1 내지 II4로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00004
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다. 특히 바람직하게는 화학식 II1의 화합물이다.
화학식 III의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 III1 내지 III4로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00005
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다. 특히 바람직하게는 화학식 III1의 화합물이다.
특히 바람직하게는 화학식 II 및 III, 및 이들의 하위화학식의 화합물들이며, 이때 R1은 n-프로필, n-부틸 또는 n-펜틸이고, R2는 에톡시이다.
LC 혼합물 중의 화학식 II의 화합물의 농도는 바람직하게는 1 내지 40%이다.
LC 혼합물 중의 화학식 II 및 III의 화합물의 총 농도는 바람직하게는 1 내지 50%, 특히 바람직하게는 1 내지 20%, 매우 특히 바람직하게는 1 내지 10%이다.
2) 하나 이상의 알켄일 기를 함유하는 화합물 또는 하나 이상의 CH2 기가 CH=CH 및 임의로 다른 기에 의해 추가로 대체된 알킬 기를 하나 이상 함유하는 화합물, 특히 메소젠성 또는 액정 화합물은 포함하지 않는 LC 혼합물.
3) 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 IV의 화합물을 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00006
IV
상기 식에서,
R1 및 R2는 화학식 I에 기재된 의미를 갖고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬 또는 알콕시이다.
화학식 IV의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 IV1 및 IV2로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00007
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다. 특히 바람직하게는 화학식 IV1의 화합물이다.
LC 혼합물 중의 화학식 IV의 화합물의 농도는 바람직하게는 1 내지 60%이다.
LC 혼합물 중의 화학식 I 및 IV의 화합물의 총 농도는 바람직하게는 10% 이상, 특히 바람직하게는 15 내지 50%이다.
4) 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 V의 화합물을 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00008
V
상기 식에서,
R1 및 R2는 화학식 I에 기재된 의미를 갖고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬 또는 알콕시이다.
화학식 V의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 V1 및 V2로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00009
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다. 특히 바람직하게는 화학식 V1의 화합물이다.
LC 혼합물 중의 화학식 V의 화합물의 농도는 바람직하게는 5 내지 50%이다.
LC 혼합물 중의 화학식 I 및 V의 화합물의 총 농도는 바람직하게는 20% 이상, 특히 바람직하게는 20 내지 80%이다.
5) 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 VI의 화합물을 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00010
VI
상기 식에서,
R1 및 R2는 화학식 I에 기재된 의미를 갖고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬 또는 알콕시이다.
화학식 VI의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 VI1 및 VI2로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00011
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다. 특히 바람직하게는 화학식 VI1의 화합물이다.
LC 혼합물 중의 화학식 VI의 화합물의 농도는 바람직하게는 5 내지 50%이다.
특히 바람직하게는, 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 하나 이상의 화학식 V 및 하나 이상의 화학식 VI의 화합물을 포함하는 LC 혼합물이며, 이때 화학식 I, V 및 VI의 화합물의 총 농도는 바람직하게는 25% 이상, 특히 바람직하게는 25 내지 80%이다.
6) 하나 이상의 염소 원자를 함유하고, 화합물, 특히 메소젠성 또는 액정 화합물은 포함하지 않는 LC 혼합물.
7) 화학식 II, III, IV, V 및 VI의 화합물과는 상이한, 하기 화학식 CY 및/또는 PY의 화합물을 하나 이상 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00012
상기 식에서,
a는 1 또는 2를 나타내고,
b는 0 또는 1을 나타내고,
Figure 112011056489615-pct00013
는
Figure 112011056489615-pct00014
또는
Figure 112011056489615-pct00015
를 나타내고,
R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고(이때, 1개 또는 2개의 비인접 CH2 기는, O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있음), 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬 또는 알콕시를 나타내고,
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, CHF2를 나타낸다.
바람직하게, 라디칼 L1 및 L2는 둘 다 F를 나타내거나, 라디칼 L1 및 L2 중 하나는 F를 나타내고 나머지 하나는 Cl를 나타내거나, 라디칼 L3 및 L4는 둘 다 F를 나타내거나, 라디칼 L3 및 L4 중 하나는 F를 나타내고 나머지 하나는 Cl를 나타낸다.
상기 화학식 CY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 CY1 내지 CY7로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00016
상기 식에서,
a는 1 또는 2를 나타내고,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다.
상기 화학식 PY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 PY1 내지 PY10으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00017
Figure 112011056489615-pct00018
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼이고,
(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다.
특히 바람직하게는 상기 화학식 PY1의 화합물이다.
8) 하기 화학식 ZK의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00019
상기 식에서,
Figure 112011056489615-pct00020
는
Figure 112011056489615-pct00021
Figure 112011056489615-pct00022
또는
Figure 112011056489615-pct00023
를 나타내고,
Figure 112011056489615-pct00024
는
Figure 112011056489615-pct00025
또는
Figure 112011056489615-pct00026
를 나타내고,
R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고, 이때 또한 1개 또는 2개의 비인접 CH2 기는, O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있고,
Zy는 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CHCH2O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 단일 결합이다.
화학식 ZK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 ZK1 내지 ZK8로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00027
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
특히 바람직하게는 상기 화학식 ZK1 및/또는 ZK2의 화합물 하나 이상을 바람직하게는 2 내지 40%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이다.
바람직하게는 또한 상기 화학식 ZK3 및/또는 ZK4의 화합물 하나 이상을 바람직하게는 1 내지 30%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이다.
9) 하기 화학식 DK의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00028
DK
상기 식에서,
각각의 라디칼은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 하기 의미를 갖는다:
R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 화학식 ZK에 대해 제시된 의미를 갖고,
Figure 112011056489615-pct00029
는
Figure 112011056489615-pct00030
또는
Figure 112011056489615-pct00031
를 나타내고,
Figure 112011056489615-pct00032
는
Figure 112011056489615-pct00033
또는
Figure 112011056489615-pct00034
를 나타내고,
e는 1 또는 2를 나타낸다.
상기 화학식 DK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 DK1 내지 DK9로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00035
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
특히 바람직하게는 상기 화학식 DK1 및/또는 DK2의 화합물 하나 이상을 바람직하게는 2 내지 30%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이다.
바람직하게는 또한 상기 화학식 DK3의 화합물 하나 이상을 바람직하게는 1 내지 30%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이다.
10) 상기 화학식 ZK 또는 DK의 화합물은 포함하지 않는 LC 혼합물, 여기서 R3 및/또는 R4는 알켄일 기 또는 알킬 기를 나타내고, 이때 CH2 기는 -CH=CH-, 및 임의로 또한 다른 기에 의해 추가로 대체된다.
11) 하기 화학식 LY의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00036
상기 식에서,
Figure 112011056489615-pct00037
는
Figure 112011056489615-pct00038
또는
Figure 112011056489615-pct00039
를 나타내고,
f는 0 또는 1을 나타내고,
R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고, 이때 1개 또는 2개의 비인접 CH2 기는 또한, O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 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 결합이고, 바람직하게는 단일 결합이고,
L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F 또는 CHF2를 나타낸다.
바람직하게는, L1 및 L2 라디칼이 둘 다 F를 나타내거나, L1 및 L2 라디칼 중 하나는 F를 나타내고, 나머지 하나는 Cl를 나타낸다.
상기 화학식 LY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 LY1 내지 LY18로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00040
Figure 112011056489615-pct00041
Figure 112011056489615-pct00042
상기 식에서,
R1은 상기 제시된 의미를 갖고,
알킬은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼이고,
(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고,
v는 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
R1은 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬을 나타낸다.
특히 바람직하게는 상기 화학식 LY1 내지 LY9의 화합물 하나 이상을 바람직하게는 2 내지 60%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이다. LC 혼합물 중의 상기 화학식 LY1 내지 LY9의 개별 화합물의 농도는 바람직하게는 2 내지 20%이다.
바람직하게는 또한 상기 화학식 LY10 내지 LY14의 화합물 하나 이상을 2 내지 30%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이다. LC 혼합물 중의 상기 화학식 LY10 내지 LY14의 개별 화합물의 농도는 바람직하게는 2 내지 20%이다.
12) 하기 화학식 G1 내지 G4로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00043
상기 식에서,
알킬은 C1 -6-알킬을 나타내고,
Lx는 H 또는 F를 나타내고,
X는 F, Cl, OCF3, OCHF2 또는 OCH=CF2를 나타낸다.
X가 F를 나타내는 화학식 G1의 화합물이 특히 바람직하다.
13) 하기 화학식 Y1 내지 Y16으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00044
Figure 112011056489615-pct00045
상기 식에서,
R5는 상기 R1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고,
알킬은 C1 -6-알킬을 나타내고,
d는 0 또는 1을 나타내고,
z 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
상기 화합물에서 R5는 특히 바람직하게는 C1 -6-알킬, C1 -6-알콕시 또는 C2 -6-알켄일이고, d는 바람직하게는 1이다. 본 발명에 따른 LC 혼합물은 바람직하게는, 전술된 화학식의 화합물 하나 이상을 5 중량% 이상의 양으로 포함한다.
14) 하기 화학식 B1의 바이페닐 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00046
B1
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
LC 혼합물 중의 상기 화학식 B1 내지 B3의 바이페닐의 비율은 바람직하게는 3 중량% 이상, 특히 5 중량% 이상이다.
15) 하기 화학식 T의 터페닐 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00047
상기 식에서,
R5 및 R6는 각각 서로 독립적으로 상기 R1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고,
Figure 112011056489615-pct00048
및
Figure 112011056489615-pct00049
는 각각 서로 독립적으로,
Figure 112011056489615-pct00050
또는
Figure 112011056489615-pct00051
를 나타내고,
L5는 F 또는 Cl, 바람직하게는 F를 나타내고,
L6은 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F 또는 CHF2, 바람직하게는 F를 나타낸다.
상기 화학식 T의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식 T1 내지 T24로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00052
Figure 112011056489615-pct00053
Figure 112011056489615-pct00054
상기 식에서,
R은 탄소수 1 내지 7의 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고,
(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고,
m은 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
R은 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 또는 펜톡시를 나타낸다.
상기 화학식 T1, T2, T3 및 T21의 화합물이 특히 바람직하다. 이들 화합물에서, R은 바람직하게는 알킬, 또한 알콕시이며, 이들은 각각 탄소수 1 내지 5이다.
상기 화학식 T 또는 이의 하위화학식의 화합물 하나 이상을 2 내지 5O 중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 30 중량%, 매우 특히 바람직하게는 5 내지 20 중량%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이 또한 바람직하다.
상기 화학식 T2의 화합물 하나 이상을 포함하는 LC 혼합물이 또한 바람직하며, 이때 개별 화합물의 농도는 2 내지 20 중량%이다.
상기 화학식 T3의 화합물 하나 이상을 포함하는 LC 혼합물이 또한 바람직하며, 이때 개별 화합물의 농도는 2 내지 10 중량%이다.
본 발명에 따른 혼합물의 Δn이 0.1 이상인 것으로 의도되는 경우, 바람직하게는 터페닐이 상기 혼합물에 사용된다. 바람직한 LC 혼합물은 상기 화학식 T의 화합물, 바람직하게는 상기 화학식 T1 내지 T22의 화합물의 군으로부터 선택되는 터페닐 화합물 하나 이상을 2 내지 20 중량% 포함한다.
16) 하기 화학식 O1 내지 O11로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물 하나 이상을 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00055
Figure 112011056489615-pct00056
상기 식에서,
R1 및 R2는 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬을 나타낸다.
상기 화학식 O1 및/또는 O2의 화합물 하나 이상을 포함하는 LC 혼합물이 특히 바람직하다.
17) 하기 화학식 FI의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00057
상기 식에서,
Figure 112011056489615-pct00058
은
Figure 112011056489615-pct00059
를 나타내고,
R9는 H, CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 나타내고,
(F)는 임의적인 불소 치환기를 나타내고,
q는 1, 2 또는 3을 나타내고,
R7은 R1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
특히 바람직한 상기 화학식 FI의 화합물은 하기 하위화학식 FI1 내지 FI8로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00060
Figure 112011056489615-pct00061
상기 식에서,
R7은 바람직하게는 직쇄 알킬을 나타내고,
R9는 CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 나타낸다.
화학식 FI1, FI2 및 FI3의 화합물이 특히 바람직하다.
상기 화학식 FI의 화합물 하나 이상을 2 내지 3O 중량%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물이 특히 바람직하다. LC 혼합물 중의 상기 화학식 T1의 개별 화합물의 농도는 바람직하게는 2 내지 15 중량%이다.
18) 하기 화학식 VK1 내지 VK4로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물 하나 이상을 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00062
상기 식에서,
R8은 R1에 대해 제시된 의미를 갖고,
알킬은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼이다.
19) 테트라하이드로나프틸 또는 나프틸 단위를 함유하는 화합물, 예를 들어 하기 화학식 N1 내지 N10으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물 하나 이상을 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00063
Figure 112011056489615-pct00064
상기 식에서,
R10 및 R11은 각각 서로 독립적으로 R1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 또는 알콕시, 또는 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알켄일을 나타내고,
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.
20) 하기 화학식 BC 및 CR의 다이플루오로 다이벤조크로만 및/또는 크로만을 하나 이상 추가로, 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 특히 3 내지 15 중량%의 양으로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00065
Figure 112011056489615-pct00066
상기 식에서,
R11 및 R12는 각각 서로 독립적으로 상기 제시된 의미를 갖고,
c는 0 또는 1을 나타낸다.
특히 바람직한 상기 화학식 BC 및 CR의 화합물은 하기 하위화학식 BC1 내지 BC4 및 CR1 내지 CR4로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00067
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
상기 화학식 BC2의 화합물 1종, 2종 또는 3종을 포함하는 혼합물이 매우 특히 바람직하다.
21) 하기 화학식 PH 및 BF의 불화된 페난트렌 및/또는 다이벤조푸란을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 혼합물:
Figure 112011056489615-pct00068
상기 식에서,
R11 및 R12는 각각 서로 독립적으로 상기 제시된 의미를 갖고,
b는 0 또는 1을 나타내고,
L은 F를 나타내고,
r은 1, 2 또는 3을 나타낸다.
하기 하위화학식 PH1, PH2, BF1 및 BF2로 이루어진 군으로부터 선택되는 화학식 PH 및 BF의 화합물이 특히 바람직하다:
Figure 112011056489615-pct00069
Figure 112011056489615-pct00070
상기 식에서,
R 및 R'은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타낸다.
22) 상기 화학식 I의 화합물 하나 이상을 1O 중량% 이상, 바람직하게는 5 내지 50 중량% 이상, 특히 바람직하게는 14 내지 45 중량%으로 포함하는 LC 혼합물.
23) 상기 화학식 II 및 III의 화합물 하나 이상을 1 내지 50 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 매우 특히 바람직하게는 1 내지 10 중량%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물.
24) 상기 화학식 I 및 IV의 화합물 하나 이상을 10 중량% 이상, 특히 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물.
25) 상기 화학식 I 및 V의 화합물 하나 이상을 20 중량% 이상, 특히 바람직하게는 20 내지 80 중량%의 총 농도로 포함하는 LC 혼합물.
26) 하나 이상의 상기 화학식 I의 화합물, 하나 이상의 상기 화학식 V의 화합물 및 하나 이상의 상기 화학식 VI의 화합물을 포함하는 LC 혼합물. LC 혼합물 중의 상기 화학식 I, V 및 VI의 화합물의 총 농도는 바람직하게는 25 중량% 이상, 특히 바람직하게는 25 내지 80 중량%이다.
27) 중합성 성분 또는 성분 (A)의 농도가 5% 이하, 바람직하게는 1% 이하, 특히 바람직하게는 0.5% 이하, 및 바람직하게는 0.01% 이상, 특히 바람직하게는 0.1% 이상인 LC 매질.
28) 액정 성분(LC 혼합물) 또는 성분 (B)의 농도가 95% 이상, 특히 바람직하게는 99% 이상인 LC 매질.
29) 성분 (A)의 중합성 성분과 별도로, 말단 비닐옥시 기(-O-CH=CH2)를 함유하는 화합물은 포함하지 않는 LC 매질.
30) 선경사 각이 바람직하게는 85°이하, 특히 바람직하게는 80°이하인 PSA-VA 디스플레이.
본 발명에 따른 LC 혼합물의 바람직한 실시양태 1) 내지 26)의 개별적인 성분들은 공지되어 있거나, 또는 관련 분야의 숙련자들은, 문헌에 기술된 표준 방법에 기초한 선행 기술로부터 그들을 제조할 수 있는 방법을 쉽게 유도할 수 있다. 상기 화학식 CY의 대응 화합물은, 예를 들면 유럽 특허 제 A-0 364 538 호에 기술되어 있다. 상기 화학식 ZK에 대응하는 화합물은, 예를 들면 독일 특허 제 A-26 36 684 호 및 제 A-33 21 373 호에 기술되어 있다.
전술된 바람직한 실시양태 1) 내지 26)의 LC 혼합물과, 전술된 중합된 화합물과의 조합은 본 발명에 따른 LC 매질 내에서 낮은 문턱 전압, 낮은 회전 점도 및 매우 양호한 저온 안정성과 동시에 높은 등명점 및 높은 HR 값을 달성하며, PSA 디스플레이에서 특히 작은 선경사 각이 빨리 생성되게 한다. 특히, 선행 기술로부터의 매질에 비해, PSA 디스플레이에서 상기 매질은 상당히 단축된 응답 시간, 특히 또한 회색-색조 응답 시간을 나타낸다.
상기 LC 혼합물은 20℃에서 바람직하게는 80K 이상, 특히 바람직하게는 100K 이상의 네마틱상 범위, 및 250 mPa·s 이하, 바람직하게는 200 mPa·s 이하의 회전 점도를 갖는다.
본 발명에 따른 VA-유형 디스플레이에서, 상기 LC 매질의 층 중의 분자는 스위치-오프 상태에서 전극 표면에 대하여 직각으로 배향(호메오트로픽 배향)되거나 또는 경사진 호메오트로픽 배향을 갖는다. 전극에 전압을 인가하였을 때, LC 분자는 종방향 분자 축이 전극 표면에 평행하도록 재배향된다.
VA 유형의 디스플레이에 사용되는 본 발명에 따른 LC 혼합물은 20℃ 및 1 kHz에서 바람직하게는 -0.5 내지 -10, 특히 -2.5 내지 -7.5 범위의 음의 유전 이방성 Δε을 갖는다.
VA 유형의 디스플레이에 사용되는 본 발명에 따른 LC 혼합물 내에서의 복굴절률 Δn은 바람직하게는 0.16 미만, 특히 바람직하게는 0.06 내지 0.14, 특히 0.07 내지 0.12이다.
또한, 본 발명에 따른 LC 혼합물 및 LC 매질은 당업자에게 공지되고 문헌에 기술된 추가의 첨가제, 예를 들어 중합 개시제, 저해제, 안정화제, 표면-활성 물질 또는 키랄 도판트를 포함할 수 있다. 이들은 중합성이거나 비-중합성일 수 있다. 따라서, 중합성 첨가제는 중합성 성분 또는 성분 (A)로 분류된다. 따라서, 비-중합성 첨가제는 LC 혼합물(호스트 혼합물), 또는 비-중합성 성분 또는 성분 (B)로 분류된다.
상기 LC 혼합물 및 LC 매질은, 예를 들어 키랄 도판트, 바람직하게는 하기 표 B로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다.
또한, 상기 LC 매질에, 0 내지 15 중량%, 바람직하게는 0 내지 10 중량%의 다색성 염료, 나노입자, 전도성 염, 착체 염, 및 네마틱 상의 유전 이방성, 점도 및/또는 배향을 개질하기 위한 물질을 가할 수 있다. 적합하고 바람직한 전도성 염은, 예를 들어 에틸다이메틸도데실암모늄 4-헥속시벤조에이트, 테트라부틸암모늄 테트라페닐보레이트 또는 크라운 에터의 착체 염(예를 들면, 문헌[Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258(1973)] 참조)이다. 이러한 유형의 물질은, 예를 들면 독일 특허 제 A-22 09 127 호, 제 A-22 40 864 호, 제 A-23 21 632 호, 제 A-23 38 281 호, 제 A-24 50 088 호, 제 A-26 37 430 호 및 제 A-28 53 728 호에 기술되어 있다.
PSA 디스플레이를 제조하는 경우, 상기 중합성 화합물은, 전압의 인가시 상기 LC 디스플레이의 기판들 사이의 LC 매질 내에서 동일 반응계 중합에 의해 중합되거나 가교결합된다(화합물이 2개 이상의 중합성 기를 함유하는 경우). 상기 중합은 단일 단계로 수행될 수 있다. 또한, 먼저, 선경사 각을 생성하기 위해 전압을 인가하여, 제 1 단계로 중합을 수행하고, 후속적으로 제 2 중합 단계로, 상기 제 1 단계에서 반응하지 않은 화합물을 전압의 인가 없이 중합 또는 가교결합시키는 것도 가능하다(최종 경화).
적합하고 바람직한 중합 방법은, 예를 들어 열중합 또는 광중합, 바람직하게는 광중합, 특히 UV 광중합이다. 필요한 경우, 여기에 하나 이상의 개시제를 또한 가할 수 있다. 이러한 중합에 적합한 조건 및 개시제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있으며, 문헌에 기술되어 있다. 예를 들어, 자유-라디칼 중합에 적합한 것은 시판되는 광개시제 이르가큐어(Irgacure)651(등록상표), 이르가큐어184(등록상표), 이르가큐어907(등록상표), 이르가큐어369(등록상표) 또는 다로큐어(Darocure)1173(등록상표)(시바 아게(Ciba AG)이다. 개시제가 사용되는 경우, 이의 비율은 바람직하게는 0.001 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.001 내지 1 중량%이다. 그러나, 중합은 또한 개시제를 첨가하지 않고도 수행될 수 있다. 추가의 바람직한 실시양태에서, 상기 LC 매질은 중합 개시제를 포함하지 않는다.
또한, 상기 중합성 성분 (A) 또는 상기 LC 매질은, 예를 들어 저장 또는 수송 동안 RM의 바람직하지 않은 자발적 중합을 방지하기 위해 하나 이상의 안정화제를 포함할 수도 있다. 안정화제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있으며, 문헌에 기술되어 있다. 예를 들어, 시판되는 안정화제 이르가녹스(Irganox)(등록상표) 시리즈(시바 아게), 예컨대 이르가녹스(등록상표) 1076이 특히 적합하다. 안정화제가 사용되는 경우, RM 또는 중합성 성분 (A)의 총량을 기준으로 안정화제의 비율은 바람직하게는 10 내지 10,000 ppm, 특히 바람직하게는 50 내지 500 ppm이다.
상기 중합성 화합물은 또한 개시제가 없는 중합에 적합하며, 이는, 예를 들어 더 낮은 재료 비용, 및 특히 개시제의 가능한 잔량 및 이의 분해 생성물로 인한 LC 매질의 오염이 더 적은 것과 같은 상당한 이점을 수반한다.
PSA 디스플레이에 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 1 중량% 이하, 매우 특히 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 및 바람직하게는 0.01 중량% 이상, 특히 바람직하게는 0.1 중량% 이상의 중합성 화합물, 특히 상기 및 하기 기술되는 화학식의 중합성 화합물을 포함한다.
상기 중합성 화합물을 1종, 2종 또는 3종 포함하는 LC 매질이 특히 바람직하다.
또한, 성분 (A) 및/또는 (B)가 오로지 비키랄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비키랄 중합성 화합물 및 LC 매질이 바람직하다.
또한, 상기 중합성 성분 또는 성분 (A)가, 하나의 중합성 기를 함유하는 중합성 화합물(일반응성) 하나 이상; 및 2개 이상, 바람직하게는 2개의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물(이반응성 또는 다중반응성) 하나 이상을 포함하는, LC 매질이 바람직하다.
또한, 상기 중합성 성분 또는 성분 (A)가 2개의 중합성 기를 함유하는 중합성 화합물(이반응성)로 독점적으로 이루어진 LC 매질 및 PSA 디스플레이가 바람직하다.
상기 LC 매질에 상기 중합성 화합물을 개별적으로 첨가할 수 있지만, 본 발명에 따른 둘 이상의 중합성 화합물을 포함하는 혼합물을 사용하는 것도 가능하다. 상기 혼합물의 중합의 경우, 공중합체가 형성된다. 또한, 본 발명은 상기 및 하기 언급되는 중합성 혼합물에 관한 것이다. 상기 중합성 화합물은 메소젠성 또는 비메소젠성일 수 있다. 반응성 메소젠(RM)으로도 알려져 있는 중합성 메소젠성 화합물이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 LC 매질 및 PSA 디스플레이에 사용하기 적합하고 바람직한 RM이 하기에 기술된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 중합성 화합물은 하기 화학식 I*로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00071
I*
상기 식에서,
Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 P, P-Sp-, H, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고, 이때 라디칼 Ra 및 Rb 중 적어도 하나는 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 이를 함유하고,
P는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 중합성 기를 나타내고,
Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,
A1 및 A2는 각각 서로 독립적으로, 융합된 고리를 함유할 수도 있고 임의로 L로 일치환 또는 다중치환되는, 바람직하게는 탄소수 4 내지 25의, 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기를 나타내고,
L은 P-Sp-, H, OH, CH2OH, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고,
Z1은 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-, -CROR00- 또는 단일 결합을 나타내고,
R0 및 R00은 각각 서로 독립적으로 H, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
m은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
n1은 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.
하기 정의를 갖는 화학식 I*의 화합물이 특히 바람직하다:
Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 P, P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF5 또는 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타내고, 이때 하나 이상의 비인접 CH2 기는 또한 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체되고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있고, 라디칼 Ra 및 Rb 중 적어도 하나의 라디칼은 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 이를 함유하고,
A1 및 A2는 각각 서로 독립적으로 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수도 있는 1,4-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 페난트렌-2,7-다이일, 안트라센-2,7-다이일, 플루오렌-2,7-다이일, 쿠마린, 플라본; 하나 이상의 비인접 CH2 기가 O 및/또는 S로 대체될 수도 있는 사이클로헥산-1,4-다이일; 비치환되거나 L로 일치환 또는 다중치환된, 1,4-사이클로헥센일렌, 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스파이로[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-다이일이고,
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, 임의로 치환된 실릴; 임의로 탄소수 6 내지 20의 치환된 아릴; 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 이들 기에서 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있고,
P는 중합성 기를 나타내고,
Y1은 할로겐을 나타내고,
Rx는 P, P-Sp-, H, 할로겐, 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬(이때, 하나 이상의 비인접 CH2 기는, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있음), 임의로 탄소수 6 내지 40의 치환된 아릴 또는 아릴옥시, 또는 임의로 탄소수 2 내지 40의 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타낸다.
특히 바람직한 화학식 I*의 화합물은 하기 하위화학식 I*1 내지 I*17로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00072
Figure 112011056489615-pct00073
Figure 112011056489615-pct00074
상기 식에서,
P1 및 P2는 P에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 나타내고,
Sp1 및 Sp2는 Sp에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖거나, 단일 결합을 나타내고,
Z2 및 Z3은 각각 서로 독립적으로 -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,
L은 상기 화학식 I에서 제시된 의미를 갖고,
L' 및 L＂은 각각 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl를 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, CH3 또는 CF3를 나타낸다.
본 발명의 또 하나의 바람직한 실시양태에서, 상기 중합성 화합물은 키랄이거나 또는 하기 화학식 II*로부터 선택되는 광학적으로 활성인 화합물이다(키랄 RM):
Figure 112011056489615-pct00075
II*
상기 식에서,
A1, Z1 및 m은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 화학식 I*에서 제시된 의미 중 하나를 갖고,
R*는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 화학식 I*에서 Ra에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고, 이때 R*는 키랄 또는 비키랄일 수 있고,
Q는, 임의로 화학식 I*에서 정의된 바와 같이, L로 일치환 또는 다중치환된 k-가 키랄 기를 나타내고,
k는 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고,
이때 상기 화합물은 상기 정의된 바와 같은 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 또는 이를 함유하는 하나 이상의 라디칼 R* 또는 L을 함유한다.
특히 바람직한 화학식 II*의 화합물은 상기 화학식 III*의 일가 기 Q를 함유한다:
Figure 112011056489615-pct00076
III*
상기 식에서,
L 및 r은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 제시된 의미를 갖고,
A* 및 B*는 각각 서로 독립적으로 융합된 벤젠, 사이클로헥산 또는 사이클로헥센을 나타내고,
u는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 0, 1 또는 2를 나타낸다.
u가 1을 나타내는 화학식 III*의 화합물이 특히 바람직하다.
또 하나의 바람직한 화학식 II*의 화합물은 일가 기 Q 또는 하나 이상의 하기 화학식 IV*의 화합물을 함유한다:
Figure 112011056489615-pct00077
IV*
상기 식에서,
Q1은 탄소수 1 내지 9의 알킬렌 또는 알킬렌옥시를 나타내고,
Q2는 임의로 탄소수 1 내지 10의 블화된 알킬 또는 알콕시를 나타내고, 이때 하나 또는 두 개의 비인접 CH2 기는 또한, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -S-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -O-COO-, -S-CO-, -CO-S- 또는 -C≡C-로 대체될 수 있고,
Q3은 Q2에 대해 정의된 바와 같은 F, Cl, CN 또는 알킬 또는 알콕시를 나타내지만, Q2와는 상이하다.
바람직한 화학식 IV*의 기는, 예를 들어 2-부틸(= 1-메틸-프로필), 2-메틸부틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 특히 2-메틸부틸, 2-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥속시, 1-메틸헥속시, 2-옥틸옥시, 2-옥사-3-메틸부틸, 3-옥사-4-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 2-헥실, 2-옥틸, 2-노닐, 2-데실, 2-도데실, 6-메톡시옥톡시, 6-메틸옥톡시, 6-메틸촉타노일옥시, 5-메틸헵틸옥시카보닐, 2-메틸부티릴옥시, 3-메틸발레로일옥시, 4-메틸헥사노일옥시, 2-클로로프로피오닐옥시, 2-클로로-3-메틸부티릴옥시, 2-클로로-4-메틸발레릴옥시, 2-클로로-3-메틸발레릴옥시, 2-메틸-3-옥사-펜틸, 2-메틸-3-옥사헥실, 1-메톡시프로필-2-옥시, 1-에톡시프로필-2-옥시, 1-프로폭시프로필-2-옥시, 1-부톡시프로필-2-옥시, 2-플루오로옥틸옥시, 2-플루오로-데실옥시, 1,1,1,-트라이플루오로-2-옥틸옥시, 1,1,1-트라이플루오로-2-옥틸, 2-플루오로메틸-옥틸옥시이다.
또 하나의 바람직한 화학식 II*의 화합물은 하기 화학식 V*의 이가 기 Q를 함유한다:
Figure 112011056489615-pct00078
V*
상기 식에서,
L, r, t, A* 및 B*는 상기 제시된 의미를 갖는다.
또 하나의 바람직한 화학식 II*의 화합물은 하기 화학식들로부터 선택되는 이가 기 Q를 함유한다:
Figure 112011056489615-pct00079
상기 식에서,
Phe는, 임의로 L에 의해 일치환 또는 다중치환된 페닐을 나타내고,
Rx는 F, 또는 임의로 탄소수 1 내지 4의 불화된 알킬을 나타낸다.
적합한 키랄 RM은, 예를 들어 영국 특허 제 2 314 839 호 A, 미국 특허 제 6,511,719 호, 미국 특허 제 7,223,450 호, 국제 특허 공개 제 02/34739 호 A1, 미국 특허 제 7,041,345 호, 미국 특허 제 7,060,331 호 또는 미국 특허 제 7,318,950 호에 기술되어 있다. 바이나프틸 기를 함유하는 적합한 RM은, 예를 들어 미국 특허 제 6,818,261 호, 미국 특허 제 6,916,940 호, 미국 특허 제 7,318, 950 호 및 미국 특허 제 7,223,450 호에 기술되어 있다.
상기 및 하기에 나타낸 키랄 구조 요소 및 이와 같은 키랄 구조 요소를 함유하는 중합성 및 중합된 화합물은 광학적 활성 형태로, 즉 순수 거울상 이성질체 또는 이들 두 거울상 이성질체의 임의의 바람직한 혼합물로서, 또는 다르게는 라세미체로서 사용될 수 있다. 라세미체를 사용하는 것이 바람직하다. 라세미체를 사용하면 순수한 거울상 이성질체를 사용하는 것보다 몇몇 이점, 예를 들면 상당히 더 낮은 합성 복잡성 및 더 낮은 재료 비용을 갖는다.
특히 바람직한 화학식 II*의 화합물은 하기 하위화학식 II*1 내지 II*11로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00080
Figure 112011056489615-pct00081
Figure 112011056489615-pct00082
Figure 112011056489615-pct00083
상기 식에서,
L, P, Sp, m, r 및 t는 상기 제시된 의미를 갖고,
Z 및 A는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 각각 Z1 및 A1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고,
t1은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 0 또는 1을 나타낸다.
"탄소 기"라는 용어는, 하나 이상의 탄소 원자를 함유하고 추가의 원자는 함유하지 않거나(예컨대, -C≡C-), 임의로 하나 이상의 추가의 원자(예를 들면, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge)를 함유하는(예컨대, 카보닐 등) 1가 또는 다가 유기 기를 나타낸다. "탄화수소 기"라는 용어는, 추가로 하나 이상의 H 원자 및 임의로 하나 이상의 헤테로원자(예컨대, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge)를 함유하는 탄소 기를 나타낸다.
"할로겐"은, F, Cl, Br 또는 I를 나타낸다.
탄소 또는 탄화수소 기는 포화되거나 불포화된 기일 수 있다. 불포화된 기는, 예를 들어 아릴, 알켄일 또는 알킨일 기이다. 탄소수 3 초과의 탄소 또는 탄화수소 라디칼은 직쇄, 분지쇄 및/또는 환형일 수 있고, 또한 스파이로 연결 또는 축합된 고리를 가질 수 있다.
또한, "알킬", "아릴", "헤테로아릴" 등은 다가 기, 예를 들어 알킬렌, 아릴렌, 헤테로아릴렌 등을 포함한다.
"아릴"이라는 용어는, 방향족 탄소 기 또는 이로부터 유도된 기를 나타낸다. "헤테로아릴"이라는 용어는, 하나 이상의 헤테로원자를 함유하고 상기 정의된 바에 따르는 "아릴"을 나타낸다.
바람직한 탄소 및 탄화수소 기는, 임의로 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 1 내지 25, 특히 바람직하게는 1 내지 18의 치환된 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시; 임의로 탄소수 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 25의 치환된 아릴 또는 아릴옥시; 또는 임의로 탄소수 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 25의 치환된 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐, 아릴카보닐옥시 및 아릴옥시카보닐옥시이다.
또 하나의 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.
또 하나의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬 라디칼이며, 이는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환되고, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있다.
Rx는 바람직하게는 H, 할로겐, 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬 쇄이고, 이때 하나 이상의 비인접 C 원자는 또한, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는, 불소; 임의로 탄소수 6 내지 40의 치환된 아릴 또는 아릴옥시; 또는 임의로 탄소수 2 내지 40의 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기로 대체될 수 있다.
바람직한 알콕시 기는, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 2-메톡시에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, 2급-부톡시, 3급-부톡시, 2-메틸부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵톡시, n-옥톡시, n-노녹시, n-데콕시, n-운데콕시, n-도데콕시 등이다.
바람직한 알킬 기는, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, 2급-부틸, 3급-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, 2급-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-부틸, 2,2,2-트라이플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이다.
바람직한 알켄일 기는, 예를 들어 에텐일, 프로펜일, 부텐일, 펜텐일, 사이클로펜텐일, 헥센일, 사이클로헥센일, 헵텐일, 사이클로헵텐일, 옥텐일, 사이클로옥텐일 등이다.
바람직한 알킨일 기는, 예를 들어 에틴일, 프로핀일, 부틴일, 펜틴일, 헥신일, 옥틴일 등이다.
바람직한 알콕시 기는, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 2-메톡시에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, 2급-부톡시, 3급-부톡시, 2-메틸부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵틸옥시, n-옥톡시, n-노녹시, n-데콕시, n-운데콕시, n-도데콕시 등이다.
바람직한 아미노 기는, 예를 들어 다이메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이다.
아릴 및 헤테로아릴 기는 1환형 또는 다환형일 수 있다. 즉, 이들은 1개의 고리(예를 들어, 페닐)를 함유할 수 있거나 또는 2개 이상의 고리를 함유할 수 있으며, 이들은 또한 융합되거나(예를 들어, 나프틸) 공유결합되거나(예를 들어, 바이페닐), 또는 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 탄소수 6 내지 25의 1환형, 2환형 또는 3환형 아릴 기 및 탄소수 2 내지 25의 1환형, 2환형 또는 3환형 헤테로아릴 기이며, 이들은 임의로 융합 고리를 함유하고 임의로 치환된다. 또한, 하나 이상의 CH 기가, O 원자 및/또는 S 원자들이 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 N, S 또는 O에 의해 대체될 수 있는 5-, 6- 또는 7원 아릴 및 헤테로아릴 기가 바람직하다.
바람직한 아릴 기는, 예를 들어 페닐, 바이페닐, 터페닐, [1,1':3',1"]터페닐-2'-일, 나프틸, 안트라센, 바이나프틸, 페난트렌, 피렌, 다이하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌, 스파이로바이플루오렌 등이다.
바람직한 헤테로아릴 기는, 예를 들어 5원 고리, 예컨대 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-티아다이아졸; 6원 고리, 예컨대 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-테트라진; 또는 축합 기, 예컨대 인돌, 아이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 퓨린, 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, 벤조티아다이아조티오펜; 또는 이들 기의 조합이다. 헤테로아릴 기는 또한, 알킬, 알콕시, 티오알킬, 불소, 플루오로알킬 또는 추가의 아릴 기 또는 헤테로아릴 기로 치환될 수도 있다.
(비방향족) 지환족 및 헤테로환형 기는 오직 단일 결합만을 함유하는 포화 고리, 및 다중 결합을 함유할 수도 있는 부분 불포화 고리를 둘 다 포함한다. 헤테로환형 고리는 바람직하게는,Si, O, N, S 및 Se 중에서 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.
(비방향족) 지환족 및 헤테로환형 기는 1환형, 즉 단지 하나의 고리만을 함유하거나(예를 들어, 사이클로헥산); 또는 다환형, 즉 다수의 고리를 함유할 수 있다(예를 들어, 데카하이드로나프탈렌 또는 바이사이클로옥탄). 이들 중에서 특히 바람직한 것은 포화 기이다. 임의로 융합 고리를 함유하고 임의로 치환된, 탄소수 3 내지 25의 1환형, 2환형 또는 3환형 기가 또한 바람직하다. 또한, 하나 이상의 탄소 원자가 Si에 의해 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH 기가 N에 의해 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 비-인접 CH2 기가 -O- 및/또는 -S-에 의해 대체될 수 있는 5-, 6-, 7- 또는 8원 탄소환형 기가 바람직하다.
바람직한 지환족 및 헤테로환형 기는, 예를 들어 5원 기, 예컨대 사이클로펜탄, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로티오퓨란, 피롤리딘; 6원 기, 예컨대 사이클로헥산, 실리난, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오피란, 1,3-다이옥산, 1,3-다이티안, 피페리딘; 7원 기, 예컨대 사이클로헵탄; 및 융합 기, 예컨대 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 인단, 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스파이로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일이다.
바람직한 치환기는, 예를 들어 용해-촉진성 기, 예컨대 알킬 또는 알콕시; 전자-끌기 기, 예컨대 플루오르, 나이트로 또는 나이트릴; 또는 중합체의 유리 전이 온도(Tg)를 증가시키기 위한 치환기, 특히 예를 들어 3급-부틸 또는 임의로 치환된 아릴 기와 같은 벌크 기(bulky group)이다.
또한, 상기 및 하기에서 "L"이라 지칭되기도 하는 바람직한 치환기는, 예를 들어 F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -N(Rx)2[여기서, Rx는 상기 제시된 의미를 가지며, Y1은 할로겐, 임의로 치환된 탄소수 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 20의 실릴 또는 아릴, 및 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시(여기서, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl에 의해 임의로 대체됨)를 나타냄]이다.
"치환된 실릴 또는 아릴"은 바람직하게는, 할로겐, -CN, RO, -ORO, -CO-RO, -CO-O-RO, -O-CO-RO, 또는 -O-CO-O-RO(여기서, RO은 상기 제시된 의미를 갖는다)로 치환된 것을 의미한다.
특히 바람직한 치환기 L은 예를 들어 F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5, 및 페닐이다.
Figure 112011056489615-pct00084
는 바람직하게는
Figure 112011056489615-pct00085
또는
Figure 112011056489615-pct00086
이고, 이때 L은 상기 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
중합성 기 P는 자유-라디칼 또는 이온성 쇄 중합, 중부가 또는 중축합과 같은 중합 반응, 또는 중합체 주쇄로의 부가 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 옥세탄 또는 에폭사이드 기가 특히 바람직하다.
바람직한 P 기는 CH2=CW1-COO-, CH2=CW1-CO-,
Figure 112011056489615-pct00087
, 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 탄소수 1 내지 5의 알킬을 나타내고, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고, W2 및 W3은 각각 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W4, W5 및 W6은 각각 서로 독립적으로 Cl, 탄소수 1 내지 5의 옥사알킬 또는 옥사카본일알킬을 나타내고, W7 및 W8은 각각 서로 독립적으로 H, Cl 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, Phe는, 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 라디칼 L(이는, P-Sp-가 아님)에 의해 임의적으로 치환되는 1,4-페닐렌을 나타내고, k1, k2 및 k3은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고, 바람직하게는 k3은 1을 나타낸다.
특히 바람직한 P 기는 CH2=CW1-COO-, 특히 CH2=CH-COO-, CH2=C(CH3)-COO-, CH2=CF-COO-, CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-,
Figure 112011056489615-pct00088
및
Figure 112011056489615-pct00089
이다.
매우 특히 바람직한 P 기는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드, 특히 아크릴레이트 및 메타크릴레이트이다.
바람직한 스페이서 기 Sp는, 라디칼 P-Sp-가 화학식 P-Sp'-X'-에 상응하도록 화학식 Sp'-X' 중에서 선택되며,
이때 Sp'는, 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 12의 알킬렌을 나타내고, 이는 임의로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환되고, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 또한 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로, -O-, -S-, -NH-, -NRO0-, -SiRO0R000-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NRO0-CO-O-, -O-CO-NRO0-, -NRO0-CO-NRO0-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 대체될 수 있고,
X'는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRO0-, -NRO0-CO-, -NRO0-CO-NRO0-, -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,
R00 및 R000은 각각 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 12의 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 들어 -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-, -CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiRO0R000-O)p1-(여기서, p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이며, RO0 및 R000은 상기 제시된 의미를 갖는다)이다.
특히 바람직한 기 -X'-Sp'-는 -(CH2)p1-, -O-(CH2)p1-, -OCO-(CH2)p1-, -OCOO-(CH2)p1-이고, 이때 p1 및 q1은 상기 제시된 의미를 갖는다.
특히 바람직한 기 Sp'는, 예를 들어 각각의 경우에 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.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, P-Sp-는, 2개 이상의 중합성 기를 함유하는 라디칼(다작용성 중합성 라디칼)을 나타낸다. 이러한 유형의 적합한 라디칼, 및 이를 함유하는 중합성 화합물 및 이의 제조 방법은, 예를 들어 미국 특허 제 7,060,200 B1 호 또는 미국 특허 출원 공개 제 2006/0172090 A1 호에 기술되어 있다. 특히 바람직한 다작용성 중합성 라디칼 P-Sp-는 하기 화학식 I*a 내지 I*m으로부터 선택된다:
Figure 112011056489615-pct00090
Figure 112011056489615-pct00091
상기 식에서,
"알킬"은, 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌을 나타내고, 이때 하나 이상의 비인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -C(R00)=C(R000)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한, F, Cl 또는 CN으로 대체될 수 있고, R00 및 R000은 상기 제시된 의미를 갖고,
aa 및 bb는 각각 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고,
X는 X'에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고,
P1 내지 P5는 각각 서로 독립적으로, P에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
상기 중합성 화합물 및 RM은, 당해 분야 숙련자들에게 공지되어 있고 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 제조될 수 있다. 추가적인 합성 방법들이 상기 및 하기에 인용된 문헌들에 제시되어 있다. 가장 간단한 경우로, 상기 RM은, 예를 들어 탈수제, 예컨대 DCC(다이사이클로헥실카보다이이미드)의 존재 하에서 상응하는 산, 산 유도체, 또는 P 기를 함유하는 할로겐화된 화합물, 예컨대 (메트)아크릴로일 클로라이드 또는 (메트)아크릴산을 사용하여 2,6-다이하이드록시나프탈렌 또는 4,4'-다이하이드로바이페닐의 에스터화 또는 에터화에 의해 합성된다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 LC 매질은 통상적인 방식 자체, 예를 들면 하나 이상의 상기 언급된 화합물을 상기에서 정의된 바와 같은 하나 이상의 중합성 화합물 및 임의로 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 메탄올 중의 성분들의 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 대응하는 동위원소에 의해 H, N, O, Cl, F가 대체된 화합물을 포함할 수도 있다는 사실은 당해 분야 숙련자들에게는 두말할 나위도 없다.
본 발명에 따른 LC 디스플레이의 구조는, 상기에서 인용된 선행 기술에 기술되어 있는 바와 같은 PSA 디스플레이의 통상적인 기하구조에 대응한다. 특히, 컬러 필터 면 상의 전극은 또한, 구조화되지 않고 단지 TFT 면 상의 전극만이 슬릿을 갖는, 돌출부가 없는 기하구조가 바람직하다. PSA-VA 디스플레이에 특히 적합하고 바람직한 전극 구조는, 예를 들면 미국 특허 출원 공개 제 2006/0066793 A1 호에 기술되어 있다.
본 발명에 따른 LC 혼합물 및 LC 매질은 원칙적으로 임의의 유형의 PS 또는 PSA 디스플레이, 특히 음의 유전 이방성의 LC 매질에 기반한 것들, 특히 바람직하게는 PSA-VA, PSA-IPS 또는 PS-FFS 디스플레이에 적합하다. 그러나, 당해 분야 숙련자는 또한 예를 들면 디스플레이의 기본 구조, 또는 사용되는 개별 구성요소들의 특성, 배향 또는 구조 예컨대 기판, 배향 층, 전극, 어드레싱 요소, 백라이팅, 편광판, 색 필터, 임의로 존재하는 보상 필름 등을 통해 상기 언급된 디스플레이와는 상이한 PS 또는 PSA 유형의 다른 디스플레이에 본 발명에 따른 적합한 LC 혼합물 및 LC 매질을 진보적 단계 없이 사용할 수 있을 것이다.
[실시예]
하기 실시예들은 본 발명을 제한하지 않고 설명한 것이다. 그러나, 하기 실시예는, 바람직하게 사용되는 화합물들, 및 그들 각각의 농도 및 서로 간의 그들의 조합을 갖는 바람직한 혼합물 개념을 당해 분야 숙련자들에게 보여준다. 또한, 하기 실시예들은, 이용될 수 있는 특성 및 특성들의 조합을 예시하는 것이다.
다음 약어들이 사용된다:
(n, m, z: 각각의 경우 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다)
[표 A]
Figure 112011056489615-pct00092
Figure 112011056489615-pct00093
Figure 112011056489615-pct00094
Figure 112011056489615-pct00095
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 LC 매질은 상기 표 A의 화합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 화합물을 하나 이상 포함한다.
하기 표 B는 본 발명에 따른 LC 매질에 첨가될 수 있는 가능한 키랄 도판트를 나타낸 것이다.
[표 B]
Figure 112011056489615-pct00096
Figure 112011056489615-pct00097
상기 LC 매질은 바람직하게는 0 내지 10 중량%, 특히 0.01 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%의 도판트를 포함한다. 상기 LC 매질은 바람직하게는 상기 표 B의 화합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 도판트를 포함한다.
하기 표 C는, 본 발명에 따른 LC 매질에 첨가될 수 있는 가능한 안정화제를 나타낸다(n은 1 내지 12의 정수를 나타낸다).
[표 C]
Figure 112011056489615-pct00098
Figure 112011056489615-pct00099
Figure 112011056489615-pct00100
Figure 112011056489615-pct00101
Figure 112011056489615-pct00102
상기 LC 매질은 바람직하게는 0 내지 10 중량%, 특히 1 ppm 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 1 ppm 내지 1 중량%의 안정화제를 포함한다. 상기 LC 매질은 바람직하게는 상기 표 C의 화합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 안정화제를 포함한다.
또한, 하기 약어 및 기호가 사용된다:
V0은 20℃에서의 용량성 문턱 전압[V]을 나타낸다.
ne는 20℃ 및 589 nm에서의 비정상(extraordinary) 굴절률을 나타낸다.
n0은 20℃ 및 589 nm에서의 정상(ordinary) 굴절률을 나타낸다.
Δn은 20℃ 및 589 nm에서의 광학 이방성을 나타낸다.
ε⊥은 20℃ 및 1 kHz에서 방향자(director)에 수직인 유전 감응성(dielectric susceptibility)을 나타낸다.
ε∥은 20℃ 및 1 kHz에서 방향자에 평행인 유전 감응성을 나타낸다.
Δε은 20℃ 및 1 kHz에서의 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, "펼침(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 시험 셀 내에서 측정된 저온 안정성(상)을 나타낸다.
HR20은 20℃에서의 전압 보전율[%]을 나타낸다.
HR100은 100℃에서의 전압 보전율[%]을 나타낸다.
달리 명백하게 기재되지 않는 한, 본원에서의 모든 농도 및 % 값(단, HR, 명암비 및 투과율은 제외)은 중량%로 표시되고, 용매 없이 전부 고체 또는 액정 성분을 전체로 포함하는 대응 혼합물에 관한 것이다.
달리 명백하게 기재되지 않는 한, 본원에서의 모든 온도 값, 예를 들면 융점 T(C,N), 스멕틱(S) 상에서 네마틱(N) 상으로의 전이온도 T(S,N) 및 등명점 T(N,I)은 섭씨 온도(℃)로 표시된다. m.p.는 융점을 나타내고, cl.p.는 등명점을 나타낸다. 또한, C는 결정질 상태이고, N은 네마틱 상이고, S는 스멕틱 상이고, I는 등방성 상이다. 상기 기호들 사이의 데이터는 전이 온도를 나타낸다.
각각의 경우에 달리 명백하게 기재되지 않는 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 589 nm에서 측정되며, Δε은 1 kHz에서 측정된다.
본 발명을 위하여, "문턱 전압"이란 용어는 달리 명백하게 기재되지 않는 한 또한 프레데릭츠(Freedericksz) 문턱값으로도 알려져 있는 용량성 문턱값(V0)에 관한 것이다. 실시예에서는, 일반적으로 있는 일이지만, 10% 상대 명암비에 대한 광학 문턱값(V10)이 표시될 수도 있다.
용량성 문턱 전압을 측정하는 데 사용되는 디스플레이는, 20 ㎛ 분리된 2개의 평면-평행 유리 외측 플레이트들로 이루어지며, 이들 각각은 내측에, 전극 층 및 상부의 러빙되지 않은 폴리이미드 배향 층(이는 액정 분자의 호메오트로픽 엣지 배향을 유발시킴)을 갖는다.
경사 각을 측정하는 데 사용되는 디스플레이 또는 시험 셀은, 4 ㎛ 분리된 2개의 평면-평행 유리 외측 플레이트들로 이루어지며, 이들 각각은 내측에, 전극 층 및 상부의 러빙되지 않은 폴리이미드 배향 층을 가지며, 이때 2개의 폴리이미드 층들은 서로 평형하지 않게 러빙되어 액정 분자의 호메오트로픽 엣지 배향을 유발시킨다.
상기 중합성 화합물은, 디스플레이에 전압(일반적으로는 10V 내지 30V 교류, 1 kHz)을 동시에 인가하면서, 예정된 시간 동안 UV 광을 조사함으로써 디스플레이 또는 시험 셀 내에서 중합된다. 실시예에서는, 달리 명백하게 기재되지 않는 한, 28 mW/cm2 수은 증기 램프를 사용하였으며, 강도는, 365 nm 밴드-통과 필터가 장착된 표준 UV 미터(유시오(Ushio) UNI 미터)를 사용하여 측정하였다.
회전 결정 실험(오트로닉-멜쳐스(Autronic-Melchers) TBA-105)에 의해 경사 각을 측정하였다. 작은 값(즉, 90°로부터 큰 편차)은 큰 경사에 대응한다.
VHR 값은 다음과 같이 측정된다: 0.3%의 중합성 단량체성 화합물을 LC 호스트 혼합물에 가하고, 생성 혼합물을 TN-VHR 시험 셀(90°로 러빙됨, TN-폴리이미드 배향 층, 층 두께 d는 약 4 ㎛)에 도입한다. HR 값은, 1V, 60 Hz, 64 μs 펄스로 2시간 동안 UV 노출(태양 시험) 전후로, 100℃에서 5분 후에 결정된다(측정 장치: 오트로닉-멜쳐스 VHRM-105).
실시예 1
본 발명에 따른 네마틱 LC 혼합물(N1)을 하기와 같이 제형화하였다:
Figure 112011056489615-pct00103
Figure 112011056489615-pct00104
II1a
실시예 2
본 발명에 따른 네마틱 LC 혼합물(N2)을 하기와 같이 제형화하였다:
Figure 112011056489615-pct00105

실시예 3
본 발명에 따른 네마틱 LC 혼합물(N3)을 하기와 같이 제형화하였다:
Figure 112011056489615-pct00106

실시예 4
비교 목적으로, 네마틱 LC 혼합물(V1)을 하기와 같이 제형화하였다:
Figure 112011056489615-pct00107

0.3%의 RM1(바이페닐 4,4'-다이메타크릴레이트)을 본 발명에 따른 LC 혼합물 N1, N2 및 N3 및 비교 혼합물 V1 각각에 가하였다:
Figure 112011056489615-pct00108
RM1
생성 혼합물을 전술된 바와 같이 V/A e/o 시험 셀에 도입하였다. 이 셀을 24V의 전압(교류)을 인가하면서, 다양한 시간 동안 50 mW/㎠의 강도를 갖는 UV 광(365 nm)으로 조사하여, 상기 RM을 중합시켰다.
각각의 시험 셀에 대해, 전술된 바와 같이 선경사 각을 결정하였다. 다양한 노출 시간 동안 각각의 경우에 달성된 선경사 각을 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112011056489615-pct00109
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교 혼합물 V1을 포함하는 LC 매질에 비해 본 발명에 따른 LC 혼합물 N1,N2 또는 N3을 포함하는 본 발명에 따른 LC 매질에서 더 낮은 선경사 각이 달성될 수 있었다. 또한, 표 1은 비교 혼합물 V1을 포함하는 LC 매질에 비해 본 발명에 따른 LC 매질에서 상당히 더 짧은 노출 시간 후에 필적하는 선경사 각이 달성되었음을 보여주고 있다.

Claims (29)

  1. 중합성 성분(A) 및 액정 성분(B)를 포함하는, PS(중합체-안정화된) 또는 PSA(중합체-지속된 배향) 디스플레이용 액정(LC) 매질로서,
    상기 중합성 성분(A)가 하나 이상의 하기 화학식 I*의 중합성 화합물을 포함하고, 상기 액정 성분(B)가 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 LC 혼합물로 이루어지며, 상기 LC 혼합물이 하기 화학식 IV, V 및 VI의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는, 액정 매질:
    Figure 112016033732593-pct00116
    I*
    [상기 식에서,
    Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 P, P-Sp-, H, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고, 이때 라디칼 Ra 및 Rb 중 적어도 하나는 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 이를 함유하고,
    P는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 중합성 기를 나타내고,
    Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,
    A1 및 A2는 각각 서로 독립적으로, 융합된 고리를 함유할 수 있고 L로 일치환 또는 다중치환될 수 있는 탄소수 4 내지 25의 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기를 나타내고,
    L은 P-Sp-, H, OH, CH2OH, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고,
    Z1은 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-, -CROR00- 또는 단일 결합을 나타내고,
    R0 및 R00은 각각 서로 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
    n1은 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.];
    Figure 112016033732593-pct00110
    I
    [상기 식에서,
    R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알콕시를 나타내고, 이때 하나 이상의 비인접 CH2 기는 또한, O 원자들이 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있고,
    L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 F, Cl, OCF3, CF3, CH2F 또는 CHF2를 나타낸다.];
    Figure 112016033732593-pct00117
    IV
    Figure 112016033732593-pct00118
    V
    Figure 112016033732593-pct00119
    VI
    [상기 식에서, R1 및 R2는 상기 정의된 의미를 가진다.]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 II 및/또는 III의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00111
    II
    Figure 112016033732593-pct00112
    III
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 제 1 항에 기재된 의미를 갖고,
    라디칼 L5 및 L6 중 하나는 F이고 나머지 하나는 Cl이다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00113
    IV
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 제 1 항에 기재된 의미를 갖는다.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 V의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00114
    V
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 제 1 항에 기재된 의미를 갖는다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 화학식 I의 화합물과 함께 하나 이상의 하기 화학식 VI의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00115
    VI
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 제 1 항에 기재된 의미를 갖는다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이, 하나 이상의 알켄일 기를 함유하는 화합물 또는 하나 이상의 CH2 기가 CH=CH에 의해 대체된 하나 이상의 알킬 기를 함유하는 화합물은 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 5 내지 50 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 하나 이상의 화학식 II 및 III의 화합물을 1 내지 20 중량%의 총 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 하나 이상의 화학식 I 및 IV의 화합물을 10 중량% 이상의 총 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 하나 이상의 화학식 I 및 V의 화합물을 20 중량% 이상의 총 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 LC 혼합물이 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 하나 이상의 화학식 V의 화합물 및 하나 이상의 화학식 VI의 화합물을 25% 이상의 총 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  12. (1) 하나 이상의 중합성 화합물을 포함하는 중합성 성분(A), 및
    (2) 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 LC 혼합물로 이루어진 액정 성분(B)을 포함하는 LC 매질로서,
    상기 중합성 성분(A)가 하나 이상의 하기 화학식 I*의 중합성 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00120
    I*
    상기 식에서,
    Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 P, P-Sp-, H, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고, 이때 라디칼 Ra 및 Rb 중 적어도 하나는 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 이를 함유하고,
    P는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 중합성 기를 나타내고,
    Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,
    A1 및 A2는 각각 서로 독립적으로, 융합된 고리를 함유할 수 있고 L로 일치환 또는 다중치환될 수 있는 탄소수 4 내지 25의 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기를 나타내고,
    L은 P-Sp-, H, OH, CH2OH, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고,
    Z1은 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-, -CROR00- 또는 단일 결합을 나타내고,
    R0 및 R00은 각각 서로 독립적으로 H, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
    n1은 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.
  13. (1) 하나 이상의 중합성 화합물을 포함하는 중합성 성분(A)의 중합에 의해 수득가능한 중합체, 및 (2) 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 LC 혼합물로 이루어진 액정 성분(B)을 포함하는 LC 매질로서,
    상기 중합성 성분(A)가 하나 이상의 하기 화학식 I*의 중합성 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00121
    I*
    상기 식에서,
    Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 P, P-Sp-, H, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고, 이때 라디칼 Ra 및 Rb 중 적어도 하나는 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 이를 함유하고,
    P는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 중합성 기를 나타내고,
    Sp는 각각의 경우 동일하거나 상이하게 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,
    A1 및 A2는 각각 서로 독립적으로, 융합된 고리를 함유할 수 있고 L로 일치환 또는 다중치환될 수 있는 탄소수 4 내지 25의 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기를 나타내고,
    L은 P-Sp-, H, OH, CH2OH, 할로겐, SF5, NO2, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고,
    Z1은 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-, -CROR00- 또는 단일 결합을 나타내고,
    R0 및 R00은 각각 서로 독립적으로 H, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
    n1은 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.
  14. 제 12 항에 있어서,
    PSA 디스플레이에서 전기장 또는 자기장 인가 하의 중합성 화합물(들)의 동일 반응계 내 중합에 의해 LC 매질의 경사 각을 생성하기 위해 PS 또는 PSA 유형의 LC 디스플레이에 사용하기 위한, LC 매질.
  15. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 LC 혼합물을 함유하는 PS 또는 PSA 유형의 LC 디스플레이.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 LC 디스플레이가 PSA-VA, PS-IPS 또는 PS-FFS 디스플레이인 것을 특징으로 하는, LC 디스플레이.
  17. 2개의 기판 및 2개의 전극으로 구성된 LC 셀을 포함하는 LC 디스플레이로서,
    이때 적어도 하나의 기판은 광에 투명하고;
    적어도 하나의 기판은, 1개 또는 2개의 전극, 및 상기 기판들 사이에 배치된, 중합된 성분 및 저분자량 성분을 포함하는 LC 매질 층을 포함하고;
    상기 중합된 성분은 LC 셀의 기판들 사이의 LC 매질 중의 하나 이상의 중합성 화합물을 중합함으로써 수득가능하고;
    상기 저분자량 성분은 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 LC 혼합물인,
    LC 디스플레이.
  18. 제 17 항에 따른 LC 디스플레이를 제조하는 방법으로서,
    상기 LC 혼합물과, 하나 이상의 중합성 화합물 및, 임의로, 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제를 혼합하는 단계;
    생성 혼합물을 상기 LC 셀에 도입하는 단계; 및
    전압을 인가하여 상기 중합성 화합물(들)을 중합하는 단계
    에 의해 수행되는 방법.
  19. 삭제
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 중합성 성분의 농도가 5 중량% 이하 0.01 중량% 이상인 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  21. 제 1 항에 있어서,
    화학식 I의 화합물이 화학식 I1 내지 I6로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00122

    상기 식에서,
    알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
  22. 제 1 항에 있어서,
    화학식 I의 화합물이 화학식 I1 및 I2로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00123

    상기 식에서,
    알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
  23. 제 1 항에 있어서,
    성분(B)의 액정 혼합물이 하기 화학식 ZK의 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00124

    상기 식에서,
    Figure 112016033732593-pct00125
    는
    Figure 112016033732593-pct00126

    Figure 112016033732593-pct00127
    또는
    Figure 112016033732593-pct00128
    를 나타내고,
    Figure 112016033732593-pct00129
    는
    Figure 112016033732593-pct00130
    또는
    Figure 112016033732593-pct00131
    를 나타내고,
    R3 및 R4는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고, 이때 또한 1개 또는 2개의 비인접 CH2 기는, O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있고,
    Zy는 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CHCH2O- 또는 단일 결합이다.
  24. 제 23 항에 있어서,
    화학식 ZK의 화합물이 화학식 ZK1 내지 ZK8로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00132

    상기 식에서,
    알킬 및 알킬*은 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
  25. 제 24 항에 있어서,
    화학식 ZK의 화합물이 화학식 ZK1으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  26. 제 25 항에 있어서,
    화학식 ZK1의 화합물이 화학식 CCH-nm으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00133

    상기 식에서,
    n 및 m은 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다.
  27. 제 26 항에 있어서,
    화학식 CCH-nm의 화합물이 CCH-23, CCH-25, CCH-34 및 CCH-35로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, LC 매질.
  28. 제 1 항에 있어서,
    성분(B)의 LC 혼합물이 화학식 CC-n-V의 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, LC 매질:
    Figure 112016033732593-pct00134

    상기 식에서, n은 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다.
  29. 제 17 항에 있어서,
    상기 중합된 성분이 상기 전극에 전압을 인가하여 LC 셀의 기판들 사이의 LC 매질 중의 하나 이상의 중합성 화합물을 중합함으로써 수득가능한 것을 특징으로 하는, LC 디스플레이.
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