KR100789347B1

KR100789347B1 - 액정 매질

Info

Publication number: KR100789347B1
Application number: KR1020027007974A
Authority: KR
Inventors: 헤크마이어미카엘; 쉴러브리지테; 괴트쯔아킴; 키르쉬피어; 포에트쉬아이케; 파우루스데트레프
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2007-12-28
Also published as: US7001646B2; DE50015778D1; JP5031965B2; HK1050207A1; TWI222995B; ATE447002T1; WO2001046336A2; EP1248826A2; AU2674301A; DE19961702B4; US20030134056A1; EP1248826B1; DE19961702A1; WO2001046336A3; JP2003518154A; KR20020070326A

Abstract

본 발명은, 하나 이상의 화학식 I의 알케닐 화합물:

[화학식 I]

및 하나 이상의 화학식 IA의 화합물:

[화학식 IA]

(단, R, R¹, R², 고리 A 및 고리 B, L¹, L²; L³; L⁴; X, Z¹, Z², y 및 z는 특허청구범위 제 1항에서의 의미를 갖는다)

을 함유하는 것을 특징으로 하는, 포지티브 유전 이방성의 극성 화합물의 혼합물에 기초한 액정 매질에 관한 것이다.

Description

액정 매질{LIQUID CRYSTALLINE MEDIUM}

본 발명은 액정 매질 및 전기-광학적 목적을 위한 이의 용도, 및 이 매질을 포함하는 디스플레이에 관한 것이다.

액정은 디스플레이 장치에서 주로 유전체로서 사용되는데, 그 이유는 이러한 물질의 광학 성질이 전압을 인가하면 변형될 수 있기 때문이다. 액정에 기초한 전기-광학 장치는 당업자에게 매우 잘 알려져 있으며, 다양한 효과에 근거할 수 있다. 이러한 장치의 예로는, 동력 스캐터링을 가진 셀, DAP(정렬된 상의 변형) 셀, 게스트/호스트 셀, 트위스트 네마틱 구조를 가진 TN 셀, STN(수퍼트위스트 네마틱) 셀, SBE(초복굴절 효과) 셀 및 OMI(광학 모드 간섭) 셀이다. 가장 일반적인 디스플레이 장치는 슈타트-헬프리히(Schadt-Helfrich) 효과에 근거하며, 트위스트 네마틱 구조를 가진다.

액정 재료는 우수한 화학적 안정성 및 열 안정성 및 전기장 및 전자기선에 대한 우수한 안정성을 가져야 한다. 또한, 액정 재료는 셀 내에서 점성이 낮고, 어드레싱 시간이 짧고, 임계 전압이 낮고, 콘트라스트가 높아야 한다.

액정 재료는 또한 통상의 작동 온도, 즉, 실온 위아래로 가능한 가장 넓은 범위에서, 상기 셀들에 대한 적절한 중간상, 예를 들어, 네마틱 또는 콜레스테릭 중간상을 가져야 한다. 액정은 일반적으로 다수의 성분들의 혼합물로서 사용되기 때문에, 성분들이 서로 쉽게 혼합될 수 있는 것이 중요하다. 또한, 전기 전도도, 유전 이방성 및 광학 이방성과 같은 특성이 셀 형태 및 적용 영역에 따라 다양한 필요조건을 충족시켜야 한다. 예를 들어, 트위스트 네마틱 구조를 가진 셀용 재료는 포지티브 유전 이방성 및 낮은 전기 전도도를 가져야 한다.

예를 들어, 큰 포지티브 유전 이방성, 넓은 네마틱 상, 비교적 낮은 복굴절성, 매우 높은 비저항, 우수한 UV 및 온도 안정성 및 낮은 증기압을 가진 매질이 개별 픽셀을 스위칭하기 위하여 집적 비선형 성분을 포함한 매트릭스 액정 디스플레이(MLC 디스플레이)에 바람직하다.

이러한 타입의 매트릭스 액정 디스플레이는 공지되어 있다. 개별 픽셀의 개별 스위칭을 위해 사용할 수 있는 비선형 성분은 예를 들면, 활성 성분(즉, 트랜지스터)이다. 이것을 "활성 매트릭스"라 칭하고, 두 타입 사이에 차이가 생길 수 있다:

1. 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 상에 MOS(금속산화물 반도체) 또는 다른 다이오드.

2. 기판으로서의 유리 기판 상에 박막 트랜지스터(TFTs).

다양한 부분-디스플레이의 모듈식 조립이라도 접합 부분에서 문제가 생기기 때문에, 기판 재료로서 단결정 실리콘을 사용하면 디스플레이 크기가 제한된다.

더 기대되는 바람직한 타입 2의 경우, 사용되는 전기-광학 효과는 일반적으로 TN 효과이다. 두 기술 사이에는 차이가 있다: 예를 들어 CdSe와 같은 화합물 반도체를 포함하는 TFTs, 또는 다결정 또는 비결정 실리콘에 기초한 TFTs. 후자의 기술에 대해 세계적으로 집중적으로 연구되고 있다.

TFT 매트릭스는 디스플레이의 한쪽 유리 기판 내부에 적용되고, 반면 다른 쪽 유리 기판은 투명한 대향전극을 그 내부로 가져온다. 픽셀 전극의 크기에 비해, TFT는 매우 작고, 실질적으로 이미지에 역효과를 나타내지 않는다. 이 기술은 또한 레드, 그린 및 블루 필터의 모자이크가 각 필터 성분이 스위치 가능한 픽셀의 반대쪽에 위치하는 방식으로 배열되는 완전 컬러-적합성 디스플레이로 확대될 수 있다.

TFT 디스플레이는 일반적으로 전송시 교차된 편광기를 가진 TN 셀로 작동하고, 후광된다.

본 명세서에서 MLC 디스플레이라는 용어는 집적 비선형 성분을 포함하는 임의의 매트릭스 디스플레이, 즉, 활성 매트릭스 이외에, 배리스터 또는 다이오드(MIM = 금속-절연체-금속)와 같은 불활성 성분을 포함하는 디스플레이를 포함한다.

이러한 타입의 MLC 디스플레이는 TV 적용(예를 들어, 포켓 TV), 또는 컴퓨터 적용(랩탑)을 위한 및 자동차 또는 항공기 구조물 내의 고도의 정보 디스플레이에 특히 적합하다. 콘트라스트의 각 의존성 및 반응 시간에 대한 문제들 이외에도, 액정 혼합물의 부적합한 비저항으로 인해 MLC 디스플레이에서 어려움이 또한 발생한다[TOGASHI, S., SEKOGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SCHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145ff, Paris]. 저항성이 감소하면서, MLC 디스플레이의 콘트라스트가 떨어지고, 이미지 제거 후의 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 액정 혼합물의 비저항은 디스플레이의 내부 표면들과 상호작용하여 MLC 디스플레이의 수명 상에서 떨어지므로, 허용가능한 서비스 수명을 얻기 위해서는 고도의 (초기) 저항이 매우 중요하다. 특히, 저볼트 혼합물의 경우에는 지금까지 매우 높은 비저항값을 얻는 것이 불가능하였다. 또한 비저항은 승온과 함께 그리고 가열 및/또는 UV 노광 후에 가능한 한 적게 증가하는 것이 중요하다. 선행 기술의 혼합물의 저온 특성은 또한 특히 불리하다. 저온에서라도 결정화 및/또는 스멕틱 상은 일어나지 않고, 점성의 온도 의존성이 가능한 한 낮을 필요가 있다. 따라서, 종래 기술의 MLC 디스플레이는 오늘날의 필요조건을 만족시키지 않는다.

따라서, 매우 높은 비저항과 동시에 광범위한 작동 온도 범위, 저온에서도 짧은 반응 시간, 및 낮은 임계 전압을 가지고, 이러한 불리한 점이 없거나, 또는 단지 더 감소된 정도만 있는 MLC 디스플레이에 대한 큰 요구가 계속되고 있다.

TN(Schadt-Helfrich) 셀에서, 매질은 셀에서 하기 이점을 조성하는 것이 바람직하다:

- 확대된 네마틱 상 범위(특히 저온으로 떨어질 때)

- 극저온에서도 저장 안정성

- 극저온에서 스위치 가능성(야외 용도, 자동차, 항공 전자 공학)

- UV 조사에 대한 증가된 저항성(더 긴 수명)

선행 기술에서 사용가능한 매질은 다른 파라미터를 동시에 보유하면서 이러한 이점을 달성할 수 없다.

수퍼트위스트(STN) 셀의 경우, 매질은 더 큰 멀티플렉서빌러티 및/또는 더 낮은 임계 전압 및/또는 더 광범위한 네마틱 상 범위(특히, 저온에서)를 가능하게 하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 이용할 수 있는 파라미터 범위(클리어링 포인트, 스멕틱-네마틱 전이 또는 용융점, 점성, 유전 파라미터, 탄성 파라미터)를 더 확장하는 것이 매우 요망된다.

본 발명의 목적은 상기 단점이 없거나 단지 감소된 정도만 있고, 바람직하게는 동시에 매우 높은 비저항값과 낮은 임계 전압을 가진, 특히 이러한 MLC, TN 또는 STN 디스플레이를 위한 매질을 제공하는 것이다.

이제 디스플레이에 본 발명에 따른 매질을 사용하여 상기 목적을 달성할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

따라서 본 발명은 하나 이상의 화학식 I의 알케닐 화합물:

및 하나 이상의 화학식 IA의 화합물:

(단, 상기 식에서,

R은 탄소수 1 내지 15인 할로겐화되거나 비치환된 알킬 또는 알콕시 라디칼로, 이들 라디칼 중 하나 이상의 CH₂기가 각기 상호 독립적으로, O 원자가 상호 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수도 있고,

R¹은 탄소수 2 내지 7의 알케닐 라디칼이고,

R²는 R에 대해 정의된 바와 같거나, y가 1 또는 2이면 선택적으로 Q-Y이고,

Q는 CF₂, OCF₂, CFH, OCFH, OCHFCF₃, OCF₂CHFCF₂ 또는 단일 결합이고,

Y는 F 또는 Cl이고,

X는 F, Cl, CN, 탄소수 6 이하의 할로겐화된 알킬 라디칼, 할로겐화된 알케닐 라디칼, 할로겐화된 알콕시 라디칼 또는 할로겐화된 알케닐옥시 라디칼이고,

Z¹ 및 Z²는 각기 상호 독립적으로 -CF₂O-, -OCF₂- 또는 단일 결합이고, z=1인 경우, Z¹≠Z²이고,

및

는 각기 상호 독립적으로

또는

이고,

y는 0, 1 또는 2이고,

z는 0 또는 1이고,

L¹, L², L³ 및 L⁴는 각기 상호 독립적으로 H 또는 F이다)

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 포지티브 유전 이방성의 극성 화합물의 혼합물에 기초한 액정 매질에 관한 것이다.

화학식 I 및 화학식 Ia의 화합물은 광범위한 적용 범위를 가진다. 치환체의 선택에 따라, 이들 화합물은 주로 액정 매질을 구성하는 기본 재료로 사용될 수 있으나; 또한 화학식 I 및 화학식 IA의 화합물을 다른 종류의 화합물로부터의 액정 기본 재료에 첨가하여, 예를 들면, 유전 및/또는 이 타입의 유전체의 광학 이방성을 변경시키거나 및/또는 이의 임계 전압 및/또는 이의 점성을 최적화할 수 있다.

순수한 상태에서, 화학식 I 및 IA의 화합물은 무색이고, 전기-광학적 용도로 바람직한 온도 범위에서 액정 중간상을 형성한다. 이것은 화학적, 열적으로 안정하고, 빛에 대해 안정하다.

R이 알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 바람직하게는 이것은 직쇄이고, 탄소수가 2, 3, 4, 5, 6 또는 7이고, 따라서 바람직하게는, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥속시 또는 헵톡시이고, 또한 메틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 메톡시, 옥톡시, 노녹시, 데콕시, 운데콕시, 도데콕시, 트리데콕시 또는 테트라데콕시이다.

옥사알킬은 직쇄 2-옥사프로필(= 메톡시메틸), 2-(= 에톡시메틸) 또는 3-옥사부틸(= 2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐, 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실이 바람직하다.

R이 하나의 CH₂기가 -CH=CH-로 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 이것은 바람직하게는 직쇄이고, 탄소수가 2 내지 10이다. 따라서, 이것은 특히, 비닐, 프로프-1- 또는-2-에닐, 부트-1-, -2- 또는 -3-에닐, 펜트-1-, -2-, -3- 또는 -4-에닐, 헥스-1-, -2-, -3-, -4- 또는 -5-에닐, 헵트-1-, -2-, -3-, -4-, -5- 또는 -6-에닐, 옥트-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, 또는 -7-에닐, 논-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- 또는 -8-에닐, 데스-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 -9-에닐이다.

R이 하나의 CH₂기는 -O-로 치환되고, 하나는 -CO-로 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것은 인접하는 것이 바람직하다. 따라서, 이것은 아실옥시기 -CO-O- 또는 옥시카르보닐기 -O-CO-를 포함한다. 이것은 직쇄이고, 탄소수가 2 내지 6인 것이 바람직하다. 따라서, 특히 아세틸옥시, 프로피오닐옥시, 부티릴옥시, 펜타노일옥시, 헥사노일옥시, 아세틸옥시메틸, 프로피오닐옥시메틸, 부티릴옥시메틸, 펜타노일옥시메틸, 2-아세틸옥시에틸, 2-프로피오닐옥시에틸, 2-부티릴옥시에틸, 2-아세틸옥시프로필, 3-프로피오닐옥시프로필, 4-아세틸옥시부틸, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로폭시카르보닐, 부톡시카르보닐, 펜톡시카르보닐, 메톡시카르보닐메틸, 에톡시카르보닐메틸, 프로폭시카르보닐메틸, 부톡시카르보닐메틸, 2-(메톡시카르보닐)에틸, 2-(에톡시카르보닐)에틸, 2-(프로폭시카르보닐)에틸, 3-(메톡시카르보닐)프로필, 3-(에톡시카르보닐)프로필 또는 4-(메톡시카르보닐)부틸이다.

R이 하나의 CH₂기는 비치환되거나 -CH=CH-로 치환되고, 인접 CH₂기는 CO 또는 CO-O 또는 O-CO로 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 이것은 직쇄이고, 탄소수가 4 내지 12인 것이 바람직하다. 따라서, 특히 아크릴로일옥시메틸, 2-아크릴로일옥시에틸, 3-아크릴로일옥시프로필, 4-아크릴로일옥시부틸, 5-아크릴로일옥시펜틸, 6-아크릴로일옥시헥실, 7-아크릴로일옥시헵틸, 8-아크릴로일옥시옥틸, 9-아크릴로일옥시노닐, 10-아크릴로일옥시데실, 메타크릴로일옥시메틸, 2-메타크릴로일옥시에틸, 3-메타크릴로일옥시프로필, 4-메타크릴로일옥시부틸, 5-메타크릴로일옥시펜틸, 6-메타크릴로일옥시헥실, 7-메타크릴로일옥시헵틸, 8-메타크릴로일옥시옥틸 또는 9-메타크릴로일옥시노닐이다.

R이 CN 또는 CF₃로 일치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼인 경우, 이 라디칼은 직쇄인 것이 바람직하다. CN 또는 CF₃에 의한 치환은 어느 위치라도 가능하다.

R이 할로겐으로 하나 이상 치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼인 경우, 이 라디칼은 직쇄인 것이 바람직하고, 할로겐은 F 또는 Cl인 것이 바람직하다. 다치환된 경우, 할로겐은 F인 것이 바람직하다. 생성된 라디칼은 또한 과플루오르화된 라디칼을 포함한다. 일치환된 경우, 플루오르 또는 염소 치환체는 어느 원하는 위치라도 가능하지만, ω-위치가 바람직하다.

부속 분지쇄 그룹 R을 포함하는 화합물은 통상의 액정 기본 재료에서 용해도가 우수하기 때문에 때때로 중요할 수 있지만, 특히, 이것이 광학 활성인 경우 특히 키랄 도펀트로서 중요할 수 있다. 이 타입의 스멕틱 화합물은 강유전 재료의 성분으로서 적합하다.

이러한 타입의 분지쇄기는 일반적으로 하나 이하의 분지쇄를 포함한다. 바람직한 분지쇄 라디칼 R은 이소프로필, 2-부틸(= 1-메틸프로필), 이소부틸(= 2-메 틸프로필), 2-메틸부틸, 이소펜틸(= 3-메틸부틸), 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 2-메틸부톡시, 3-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥속시, 1-메틸헥속시 또는 1-메틸헵톡시이다.

R이 둘 이상의 CH₂기가 -O- 및/또는 -CO-O-로 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 이것은 바람직하게는 분지쇄이고, 탄소수가 3 내지 12이다. 따라서, 이것은 특히, 비스카르복시메틸, 2,2-비스카르복시에틸, 3,3-비스카르복시프로필, 4,4-비스카르복시부틸, 5,5-비스카르복시펜틸, 6,6-비스카르복시헥실, 7,7-비스카르복시헵틸, 8,8-비스카르복시옥틸, 9,9-비스카르복시노닐, 10,10-비스카르복시데실, 비스(메톡시카르보닐)메틸, 2,2-비스(메톡시카르보닐)에틸, 3,3-비스(메톡시카르보닐)프로필, 4,4-비스(메톡시카르보닐)부틸, 5,5-비스(메톡시카르보닐)펜틸, 6,6-비스(메톡시카르보닐)헥실, 7,7-비스(메톡시카르보닐)헵틸, 8,8-비스(메톡시카르보닐)옥틸, 비스(에톡시카르보닐)메틸, 2,2-비스(에톡시카르보닐)에틸, 3,3-비스(에톡시카르보닐)프로필, 4,4-비스(에톡시카르보닐)부틸 또는 5,5-비스(에톡시카르보닐)헥실이다.

화학식 I 및 화학식 IA의 화합물은 문헌(예를 들어, Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart와 같은 표준 작업서)에 기재된 바와 같은 그 자체로 공지된 방법을 사용하여, 상기 반응에 적합하고 공지되어 있는 반응 조건 하에서 정확하게 제조된다. 이 방법들에서, 그 자체로 공지되고 본 명세서에서 보다 상세하게 언급되지 않은 변형 방법들도 사용할 수 있다. 또한, 화학식 IA의 화합물은 예를 들어 DE-A-40 06 921에 알려져 있다.

본 발명은 또한 이러한 타입의 매질을 포함하는 전기-광학 디스플레이(특히, 프레임과 함께 셀, 외부 기판 상의 개별 픽셀을 스위칭하기 위한 집적 비선형 성분, 및 셀 내에 위치한 포지티브 유전 이방성 및 높은 비저항을 가진 네마틱 액정 혼합물을 형성하는 두 개의 면-평행 외부 기판을 가진 STN 또는 MLC 디스플레이) 및 전기-광학적 목적을 위한 이 매질의 용도에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정 혼합물은 가능한 파라미터 범위를 상당히 확장시킨다. 클리어링 포인트, 저온에서의 점성, 열 및 UV 안정성 및 유전 이방성의 달성 가능한 조합은 현재 선행 기술 재료보다 훨씬 우수하다.

지금까지 높은 클리어링 포인트, 저온에서의 네마틱 상 및 높은 △ε에 대한 요건은 충분히 달성되지 못했다. 예를 들어 ZLI-3119와 같은 시스템은 비교할만한 클리어링 포인트와 비교할만한 우수한 점성을 가지지만, △ε은 단지 +3이다.

다른 혼합물 시스템은 점성 및 △ε값이 비교할만 하지만, 클리어링 포인트는 60℃ 영역에서만 가진다.

네마틱 상을 -20℃ 이하, 바람직하게는 -30℃ 이하, 특히 바람직하게는 -40℃ 이하로 유지하고, 클리어링 포인트는 60℃ 이상, 바람직하게는 65℃ 이상, 특히 바람직하게는 70℃ 이상으로 유지하는 동안, 본 발명에 따른 액정 혼합물은 ≥6, 바람직하게는 ≥8의 유전 이방성 △ε 값 및 높은 비저항값을 동시에 달성하여, 뛰어난 STN 및 MLC 디스플레이를 얻을 수 있다. 특히, 이 혼합물은 낮은 작동 전압을 특징으로 한다. TN 임계값은 2.0 V이하, 바람직하게는 1.5 V이하, 특히 바람직하게는 <1.3 V이다.

본 발명에 따른 혼합물의 성분을 적합하게 선택하면 다른 유리한 특성을 유지하면서, 더 높은 임계 전압으로 더 높은 클리어링 포인트(예를 들어 110℃ 이상)를 얻거나, 더 낮은 임계 전압으로 더 낮은 클리어링 포인트를 얻을 수 있다. 이와 유사하게, 대응하여 거의 증가하지 않은 점성으로 더 높은 △ε과 더 낮은 임계값을 가진 혼합물을 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 MLC 디스플레이는 예를 들면, 높은 경사의 특징적인 라인 및 콘트라스트의 낮은 각 의존성(독일 특허 제 30 22 818호)과 같은 특히 바람직한 전기-광학 특성 이외에, 더 낮은 유전 이방성이 제 2 최저한도에서 유사한 디스플레이에서와 같은 임계 전압에서 충분한, 제 1 구츠 및 태리 투과 최저한도[C.H. Gooch 및 H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; C.H. Gooch 및 H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975]에서 작동하는 것이 바람직하다. 따라서, 제 1 최저한도에서 본 발명에 따른 혼합물을 사용하여 시아노 화합물을 포함하는 혼합물의 경우보다 상당히 더 높은 비저항을 얻을 수 있다. 당해 기술분야의 기술자들은 단순한 통상의 방법을 사용하여 개별 성분 및 이의 중량비를 적절하게 선택하여 MLC 디스플레이의 특정 층두께에 필요한 복굴절을 설정할 수 있다.

20℃에서 유체 점성 ν₂₀은 < 60㎟·s^-1 가 바람직하고, < 50㎟·s^-1 이 특히 바람직하다. 20℃에서 본 발명에 따른 혼합물의 회전 점성 γ₁은 < 160 mPa.s가 바람직하고, < 150 mPa.s가 특히 바람직하다. 네마틱 상의 범위는 90°이상이 바 람직하고, 100°이상이 특히 바람직하다. 이 범위는 -20° 내지 +80° 이상으로 확장되는 것이 바람직하다.

액정 디스플레이에는 응답 시간이 짧은 것이 바람직하다. 이는 비디오 재생 능력을 갖는 디스플레이에서 특히 그렇다. 이러한 디스플레이는 응답 시간(t_on + t_off합)이 25ms 이하여야 한다. 응답 시간 상한은 리프레쉬(refresh) 속도에 의해 결정된다. 응답 시간은 회전 점성 (γ₁) 뿐 아니라 경사각에 의해서도 영향받는다. 특히, 화학식 IA의 화합물을 ≥ 20% 포함하는 혼합물은 Merck KGaA제 ZLI-4792 제품에 비해 경사각이 >2.5, 바람직하게는 >3.0이다.

전압 보유비(HR)[S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984); G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)]를 측정하면, 화학식 IA의 화합물을 포함하는 본 발명의 혼합물은, HR이 아주 조금 저하되며, 화학식 IA의 화합물이 화학식

의 시아노페닐시클로헥산 또는 화학식

의 에스테르로 대체된 유사 혼합물보다 온도가 증가한다.

본 발명에 따른 혼합물은 UV 안정성도 상당히 우수하다. 즉, 이들은 UV 노출시 HR이 아주 조금 저하된다.

화학식 I의 화합물은 하기된 화합물:

(단, 상기 식에서,

R¹, L¹, L², Q 및 Y는 특허청구범위 제 1항에서 정의된 바와 같으며, R ²는 R에 대해 정의된 바와 같다)

을 포함한다.

하나 이상의 화학식 I-1 및/또는 I-3 의 화합물, 특히 바람직하게는 각 경우 하나 이상의 화학식 I-1의 화합물을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 매질이 특히 바람직하다.

화학식 I-1, I-2 및 I-3에서, R¹은 탄소수 2 내지 7인 1E-알케닐 또는 3E-알케닐이 특히 바람직하다.

화학식 I-1의 화합물 중 R²가 탄소수 2 내지 7인 알케닐인 화합물, 특히 하기 화학식의 화합물:

(단, 상기 식에서,

R^1a 및 R^2a는 각기 상호 독립적으로, H, CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇이고, 알킬은 탄소수 1 내지 7인 직쇄 알킬기이다)

이 특히 바람직하다.

각 R^1a 및 R^2a 가 동일한 의미를 갖는 화학식 I-1a 및/또는 I-1c의 화합물을 하나 이상 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 매질 및 화학식 I-1e의 화합물을 하나 이상 포함하여 이루어지는 매질이 특히 바람직하다.

더 바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 매질은 화학식 I-2의 화합물을 하나 이상 포함하여 이루어진다. 화학식 I-2 화합물 중, L¹ 및 L²가 H인 화합물 및 R²가 탄소수 1 내지 8, 특히 탄소수 1, 2 또는 3인 알킬이고 R¹이 탄소수 2 내지 7, 특히 탄소수 2, 3 또는 4인 1E-알케닐 또는 3E-알케닐인 화합물 특히 바람직하다.

화학식 I-3의 화합물 중, L¹ 및/또는 L²가 F이고, Q-Y가 F 또는 OCF₃인 화합물이 특히 바람직하다. 화학식 I-3의 화합물 중 탄소수 2 내지 7, 특히 탄소수 2, 3 또는 4인 1E-알케닐 또는 3E-알케닐인 화합물이 더 바람직하다.

화학식 IA의 화합물 중 화학식 IA-1 내지 화학식 IA-15의 화합물:

(단, 상기 식에서,

R은 화학식 IA에서 정의된 바와 같다)

이 특히 바람직하다.

이들 바람직한 화합물 중, 화학식 IA-1, IA-2, IA-3 및 IA-4, 특히 화학식 IA-1 및 IA-2의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 IA의 화합물은 예를 들어 DE-A-40 06 921에 알려져 있다.

바람직한 실시형태는 다음에 기재한다:

- 매질이 화학식 IA-1 내지 IA-12의 화합물을 한 개, 두 개 또는 그 이상 함유한다.

- 매질이 화학식 II 내지 VI로 구성되는 그룹에서 선택되는 화합물:

(단, 상기 식에서,

R⁰는 각각 탄소수 9 이하인 n-알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알케닐이고,

X⁰는 F, Cl, 탄소수 6 이하의 할로겐화된 알킬, 알케닐, 알케닐옥시 또는 알콕시이고,

Z⁰는 -C₂F₄-, -C₂H₄-, -(CH₂)₄-, -OCH₂- 또는 -CH₂O-이고,

Y¹및 Y²는 각기 상호 독립적으로 H 또는 F이고,

r은 0 또는 1이다)

을 하나 이상 추가로 포함하여 이루어진다.

화학식 IV의 화합물은 바람직하게는

또는

이다.

- 매질은 화학식 VII 내지 XIII로 구성되는 그룹에서 선택되는 화합물:

(단, 상기 식에서,

R⁰, X⁰, Y¹ 및 Y²는 각기 상호 독립적으로 특허청구범위 제 4항에 정의된 바와 같다. Y³은 H 또는 F이다. X⁰는 F, Cl, CF₃, OCF₃ 또는 OCHF₂인 것이 바람직하다. R⁰는 각각 탄소수가 6이하인 알킬, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알케닐인 것이 바람직하다)

을 하나 이상 추가로 포함하여 이루어진다.

- 매질은 화학식 Ea 내지 화학식 Ed의 에스테르 화합물:

(단, 상기 식에서,

R⁰는 특허청구범위 제 4항에서 정의된 바와 같다)

을 하나 이상 포함하여 이루어진다;

- 화학식 Ea 내지 Ed의 화합물의 비율은 바람직하게는 10 내지 30 중량%, 특히 15 내지 25 중량%이다;

- 전체 혼합물 중 화학식 IA 및 화학식 I 내지 VI의 화합물의 비율은 50 중량 이상이다;

- 전체 혼합물 중 화학식 I의 화합물의 비율은 0.05 내지 40 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 30 중량%이다;

-전체 혼합물 중 화학식 IA의 화합물의 비율은 1 내지 50 중량%, 특히 바람직하게는 15 내지 40 중량%이다;

- 전체 혼합물 중 화학식 II 내지 VI의 화합물의 비율은 30 내지 80 중량%이다;

은 바람직하게는

또는

이다.

- 매질은 화학식 II, 화학식 III, 화학식 IV, 화학식 V 또는 화학식 VI의 화합물을 포함하여 이루어진다;

- R⁰는 탄소수 2 내지 7인 직쇄 알킬 또는 알케닐이다;

- 매질은 반드시 화학식 IA, 화학식 I 내지 VI 및 화학식 XIII의 화합물로 구성된다;

- 매질은 추가 화합물, 바람직하게는 화학식 XIV 내지 XVII로 구성되는 그룹에서 선택되는 화합물:

(단, 상기 식에서,

R⁰ 및 X⁰는 상기 정의된 바와 같고, 1,4-페닐렌 고리는 CN, 염소 또는 플루오르로 치환될수 있다. 1,4-페닐렌 고리는 플루오르 원자로 일치환 또는 다치환되는 것이 바람직하다)

을 포함하여 이루어진다;

- 매질은 화학식 XVIII의 화합물:

(단, 상기 식에서,

R⁰, X⁰, Y¹ 및 Y²는 상기 정의된 바와 같다)

을 하나 이상 추가로 포함하여 이루어진다.

- 매질은 하기 화학식의 화합물:

(단, 상기 식에서,

"알킬" 및 "알킬^*"는 상기 정의된 바와 같다)

을 한 개, 두 개, 세 개 또는 그 이상, 바람직하게는 두 개 또는 세 개를 추가로 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 혼합물 중 화학식 O1 및/또는 O2의 화합물의 비율은 5는 내지 10 중량%인 것이 바람직하다.

- 매질은 화학식 IVa의 화합물을 5 내지 35 중량%를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

- 매질은 화학식 IVa의 화합물(단, X⁰가 F 또는 OCF₃이다)을 한 개, 두 개 또는 세 개 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

- 매질은 화학식 IIa 내지 IIg의 화합물:

(단, 상기 식에서, R⁰는 상기 정의된 바와 같다. 화학식 IIa-IIe의 화합물 중, R⁰는 에틸, n-프로필, n-부틸 및 n-펜틸이 바람직하다.)

을 하나 이상 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

- 중량비 (I+IA):(II+III+IV+V+VI)는 1:10 내지 10:1이 바람직하다.

- 매질은 본질적으로 화학식 IA 및 화학식 I 내지 XIII으로 이루어진 그룹에서 선택된 화합물로 구성된다.

- X⁰가 플루오르이고 R⁰가 C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉또는 n-C₅H₁₁인 화학식 IVb 및/또는 IVc의 화합물의 비율은, 전체 혼합물 중에서 2 내지 20 중량%, 특히 2 내지 15 중량%이다;

- 매질은 화학식 AN1 내지 AN7가 합쳐진 고리를 갖는 화합물:

(단, 상기 식에서, R⁰는 상기 정의된 바와 같다)

을 한개, 두개 또는 그 이상 추가로 포함하여 이루어진다.

통상의 액정 재료, 특히 하나 이상의 화학식 II, III, IV, V 및/또는 VI의 화합물과 함께 비교적 작은 비율로 혼합된 화학식 I 및 화학식 IA의 화합물은 임계 전압을 크게 감소시키고, 복굴절값을 낮추어, 낮은 스멕틱-네마틱 전이 온도를 가진 광범위한 네마틱 상이 동시에 관찰되고, 저장 안정성이 개선된다는 것이 밝혀졌다. 하나 이상의 화학식 I 및 화학식 IA의 화합물에 더하여 하나 이상의 화학식 IV의 화합물, 특히 X⁰가 F 또는 OCF₃인 화학식 IVa의 화합물을 포함하는 혼합물이 특히 바람직하다. 화학식 I 내지 VI의 화합물은 무색이고, 안정하며, 서로 및 다른 액정 재료와 쉽게 혼합된다.

"알킬" 또는 "알킬^*"이라는 용어는 탄소수가 1-7인 직쇄 및 분지쇄 알킬기, 특히 직쇄 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 및 헵틸기를 포함한다. 탄소수가 2-5인 기가 일반적으로 바람직하다.

"알케닐"이라는 용어는 탄소수가 2-7인 직쇄 및 분지쇄 알케닐기, 특히 직쇄 기를 포함한다. 바람직한 알케닐기는 C₂-C₇-1E-알케닐, C₄-C₇-3E-알케닐, C₅-C₇-4-알케닐, C₆-C₇-5-알케닐 및 C₇-6-알케닐이고, 특히, C₂-C₇-1E-알케닐, C₄-C₇-3E-알케닐 및 C₅-C₇-4-알케닐이다. 특히 바람직한 알케닐기의 예로는, 비닐, 1E-프로페닐, 1E-부테닐, 1E-펜테닐, 1E-헥세닐, 1E-헵테닐, 3-부테닐, 3E-펜테닐, 3E-헥세닐, 3E-헵테닐, 4-펜테닐, 4Z-헥세닐, 4E-헥세닐, 4Z-헵테닐, 5-헥세닐, 6-헵테닐 등을 들 수 있다. 탄소수가 5 이하인 기가 일반적으로 바람직하다.

"플루오로알킬"이라는 용어는 바람직하게는 말단 플루오르를 가진 직쇄기, 즉, 플루오로메틸, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로부틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포함한다. 그러나, 다른 위치의 플루오르가 배제되는 것은 아니다.

"옥사알킬"이라는 용어는 바람직하게는 화학식 C_nH_2n+1-O-(CH₂) _m의 직쇄 라디칼을 포함하고, 여기서, n 및 m은 각기 상호 독립적으로 1 내지 6이다. 바람직하게는, n = 1 이고, m은 1 내지 6이다.

R⁰ 및 X⁰의 의미를 적합하게 선택하면, 응답 시간, 임계 전압, 투과 특성 라인의 경사 등을 원하는 대로 변형시킬 수 있다. 예를 들어, 1E-알케닐 라디칼, 3E-알케닐 라디칼, 2E-알케닐옥시 라디칼 등으로는 일반적으로 알킬 또는 알콕시 라디탈에 비해 짧은 응답 시간, 개선된 네마틱 경향 및 더 높은 비율의 탄성 상수 k₃₃(굴곡부) 및 k₁₁(사면)을 얻는다. 4-알케닐 라디칼, 3-알케닐 라디칼 등으로는 일반적으로 알킬 및 알콕시 라디칼에 비해 더 낮은 임계 전압 및 더 작은 k₃₃/k₁₁ 값을 얻는다.

-CH₂CH₂- 기는 일반적으로 단일 공유 결합에 비해 k₃₃/k₁₁ 값이 크다. k₃₃/k₁₁ 값이 클수록, 예를 들면, 90°트위스트를 가진 TN 셀에서 투과 특성 라인이 더 평평해지고(회색 그림자를 얻기 위해), STN, SBE 및 OMI 셀에서 전도 특성 라인이 가파르게 되고(더 큰 멀티플렉서빌러티), 반대도 같다.

화학식 I, IA 및 II + III + IV + V + VI의 화합물의 최적 중량비는 원하는 특성, 화학식 I, IA, II, III, V 및/또는 VI의 성분의 선택, 및 존재할 수 있는 다른 성분의 선택에 크게 의존한다.

상기에 주어진 범위 내에서 적당한 중량비는 경우에 따라 쉽게 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 혼합물에서 화학식 IA 및 화학식 I 내지 XIII의 화합물의 총량은 중요하지 않다. 따라서, 혼합물은 다양한 특성을 최적화하기 위해 하나 이상의 다른 성분을 포함할 수 있다. 그러나, 일반적으로 화학식 IA 및 화학식 I 내지 XIII의 화합물의 총 농도가 클수록 응답 시간 및 임계 전압에 대해 관찰된 효과가 크다.

특히 바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 매질은 화학식 II 내지 VI(바람직하게는 II, III 및/또는 IV, 특히 IVa)의 화합물을 포함하고, 여기서, X⁰는 F, OCF₃, OCHF₂, OCH=CF₂, OCF=CF₂ 또는 OCF₂-CF₂H이다. 화학식 I 및 화학식 IA의 화합 물을 사용한 바람직한 상승 효과는 특히 유리한 성질을 나타낸다. 화학식 IA의 화합물 및 화학식 IVa의 화합물을 포함하는 혼합물은 특히 그것의 낮은 임계 전압에 의해 구별된다.

본 발명에 따른 매질에 사용가능한 화학식 IA 및 화학식 I 내지 XVII의 각 화합물, 이의 하위 화합물은 공지되어 있거나 공지 화합물과 유사하게 제조할 수 있다.

편광기, 전극 기본 기판 및 표면 처리된 전극으로부터 본 발명에 따른 MLC 디스플레이의 구조는 이 형태의 디스플레이에 대한 통상의 구조에 대응한다. "통상의 구조"라는 용어는 본 명세서에서 광범위하게 설명되고, 또한 특히 폴리-Si TFT 또는 MIM에 기초한 매트릭스 디스플레이 성분을 포함하는 MLC 디스플레이의 모든 유도체 및 변형체를 포함한다.

그러나, 본 발명에 따른 디스플레이와 트위스트된 네마틱 셀에 기초한 통상의 디스플레이 사이의 중요한 차이점은 액정층의 액정 파라미터의 선택에 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 액정 혼합물은 통상의 방법 그 자체로 제조된다. 일반적으로, 더 적은 양으로 사용되는 성분의 바람직한 양은 편리하게는 승온에서 주요 성분을 구성하는 성분에 용해된다. 또한, 성분의 용액을 예를 들면, 아세톤, 클로로포름 또는 메탄올과 같은 유기용매에 혼합시키고, 완전히 혼합시킨 후 예를 들면, 증류시켜 다시 용매를 제거할 수 있다.

또한, 유전체는 당업자들에게 공지되고, 문헌에 기재된 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 0-15%의 다색성 염료 또는 키랄 도펀트가 첨가될 수 있다.

C는 결정상, S는 스멕틱상, Sc는 스멕틱 C 상, N은 네마틱 상, 그리고 I는 등방성상을 나타낸다.

V₁₀은 10% 투과에 대한 전압을 나타낸다(기판 표면에 수직인 조망 방향). t_on은 V₁₀값의 2.0배에 상응하는 작동 전압에서의 온 타임(on time)을 나타내고, t_off는 오프 타임(off time)을 나타낸다. △n은 광학 이방성을 나타내고, n₀는 굴절률을 나타낸다. △ε는 유전 이방성(△ε=ε∥-ε⊥, ε∥은 분자의 세로축에 평행인 유전 상수이고, ε⊥은 이에 수직인 유전 상수이다). 달리 언급이 없는 한, 전기 광학 데이터는 TN 셀에서 20℃의 제 1 최저한도(즉, 0.5의 d·△n)에서 측정하였다. 달리 언급이 없는 한, 광학 데이터는 20℃에서 측정하였다.

본 명세서 및 하기 실시예에서, 액정 화합물의 구조는 하기 표 Aa, Ab 및 표 Ba, Bb, Bc에 따라 화학식으로 변환가능한 머릿글자를 사용하여 나타낸다. 모든 라디칼 C_nH_2n+1 및 C_mH_2m+1은 n 또는 m개의 탄소 원자를 가진 직쇄 알킬 라디칼이다; n 및 m은 정수이고, 바람직하게는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12이다. 표 Ba, Bb, Bc에 따른 코딩은 자명하다. 표 Aa, Ab에서, 모구조의 머릿글자만을 나타낸다. 각 경우, 그 다음에는, 하이픈에 의해 모구조의 머릿글자로부터 분리되어 치환체 R^1*, R^2*, L^1*, L^2*및 L^3*에 대한 코드가 표시된다.

바람직한 혼합물 성분은 표 Aa, Ab 및 Ba, Bb, Bc에 나타낸다.

화학식 I 및 IA의 화합물에 추가로, 표 Ba 내지 Bc의 화합물을 한 개, 두 개, 세 개 또는 네 개 이상 포함하는 액정 혼합물이 특히 바람직하다.

표 Ca와 Cb는 본 발명에 따른 혼합물에 일반적으로 첨가될 수 있는 도판트를 나타낸다.

하기 실시예들은 본 발명을 제한하지 않고 설명하기 위한 것이다. 상기 및 하기에서, 퍼센트는 중량 퍼센트이다. 모든 온도는 섭씨를 말한다. m.p.는 용융점, cl.p.는 클리어링 포인트를 나타낸다. 또한 C = 결정상태, N = 네마틱 상, S = 스멕틱 상 및 I = 등방성 상이다. 이들 기호 사이의 숫자는 전이온도를 나타낸다. △n은 광학 이방성(589 nm, 20℃)을 나타내고, 유체 점성 v₂₀(mm²/sec) 및 회전 점성 γ₁(mPaㆍs)은 각각 20℃에서 측정하였다.

실시예 1

실시예 2

실시예 3

실시예 4

실시예 5

실시예 6

실시예 7

실시예 8

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실시예 50

실시예 51

실시예 52

실시예 53

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실시예 56

실시예 57

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실시예 59

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실시예 64

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실시예 67

실시예 68

실시예 69

실시예 70

실시예 71

실시예 72

실시예 73

실시예 74

실시예 75

실시예 76

실시예 77

실시예 78

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실시예 81

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실시예 83

실시예 84

실시예 85

실시예 86

실시예 87

실시예 88

실시예 89

실시예 90

실시예 91

실시예 92

실시예 93

실시예 94

실시예 95

실시예 96

실시예 97

실시예 98

실시예 99

실시예 100

실시예 101

실시예 102

실시예 103

실시예 104

실시예 105

Claims

하나 이상의 화학식 I의 알케닐 화합물:

[화학식 I]

및 하나 이상의 화학식 IA의 화합물:

[화학식 IA]

(단, 상기 식에서,

R은 탄소수 1 내지 15인 할로겐화되거나 비치환된 알킬 또는 알콕시 라디칼로, 이들 라디칼 중 하나 이상의 CH₂기가 각기 상호 독립적으로, O 원자가 상호 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수도 있고,

R¹은 탄소수 2 내지 7의 알케닐 라디칼이고,

R²는 R에 대해 정의된 바와 같거나, y가 1 또는 2이면 선택적으로 Q-Y이고,

Q는 CF₂, OCF₂, CFH, OCFH, OCHFCF₂, OCF₂CHFCF₂ 또는 단일 결합이고,

Y는 F 또는 Cl이고,

X는 F, Cl, 탄소수 6 이하의 할로겐화된 알킬 라디칼, 할로겐화된 알케닐 라디칼, 할로겐화된 알콕시 라디칼 또는 할로겐화된 알케닐옥시 라디칼이고,

Z¹ 및 Z²는 각기 상호 독립적으로 -CF₂O-, -OCF₂- 또는 단일 결합이고, z=1인 경우, Z¹≠Z²이고,

및
는 각기 상호 독립적으로

또는
이고,

y는 0, 1 또는 2이고,

z는 0 또는 1이고,

L¹, L², L³ 및 L⁴는 각기 상호 독립적으로 H 또는 F이다)

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 포지티브 유전 이방성의 극성 화합물의 혼합물에 기초한 시아노(cyano)기를 포함하지 않는 액정 매질.
제 1항에 있어서,

하기 화학식의 화합물:

[화학식 I-1a]

[화학식 I-1b]

[화학식 I-1c]

[화학식 I-1d]

[화학식 I-1e]

(단, 상기 식에서,

R^1a 및 R^2a는 각기 상호 독립적으로, H, CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇이고, 알킬은 탄소수 1 내지 7인 알킬기이다)

을 하나 이상 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

화학식 IA-1 내지 IA-15의 화합물:

[화학식 IA-1]

[화학식 IA-2]

[화학식 IA-3]

[화학식 IA-4]

[화학식 IA-5]

[화학식 IA-6]

[화학식 IA-7]

[화학식 IA-8]

[화학식 IA-9]

[화학식 IA-10]

[화학식 IA-11]

[화학식 IA-12]

[화학식 IA-13]

[화학식 IA-14]

[화학식 IA-15]

(단, 상기 식에서,

R은 제 1항에서 정의된 바와 같다)

을 한 개, 두 개 또는 그 이상 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

하기 화학식 II, III, IV, V 및 VI로 구성되는 그룹에서 선택되는 화합물:

[화학식 II]

[화학식 III]

[화학식 IV]

[화학식 V]

[화학식 VI]

(단, 상기 식에서,

R⁰는 각각 탄소수 9 이하인 n-알킬, 플루오로알킬, 알케닐 또는 화학식 C_nH_2n+1-O-(CH₂)_m의 직쇄 라디칼(여기서, n 및 m은 각기 상호 독립적으로 1 내지 6)이고,

X⁰는 F, Cl, 탄소수 6 이하의 할로겐화된 알킬, 알케닐 또는 알콕시이고,

Z⁰는 -C₂F₄-, -C₂H₄-, -(CH₂)₄-, -OCH₂- 또는 -CH₂O-이고,

Y¹및 Y²는 각기 상호 독립적으로 H 또는 F이고,

r은 0 또는 1이다)

을 하나 이상 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질.
제 4항에 있어서,

전체 혼합물 중 화학식 IA 및 화학식 I 내지 VI의 화합물의 비율이 50 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

화학식 Ea 내지 Ed 의 화합물:

[화학식 Ea]

[화학식 Eb]

[화학식 Ec]

[화학식 Ed]

(단, 상기 식에서,

R⁰는 제 4항에서 정의된 바와 같다)

을 하나 이상 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

화학식 IIa 내지 IIg의 화합물:

[화학식 IIa]

[화학식 IIb]

[화학식 IIc]

[화학식 IId]

[화학식 IIe]

[화학식 IIf]

[화학식 IIg]

(단, 상기 식에서, R⁰는 제 4항에서 정의된 바와 같다)

을 하나 이상 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

전체 혼합물 중 화학식 IA의 화합물의 비율이 10 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질.
삭제
제 1항 또는 제 2항에 따른 시아노기를 포함하지 않는 액정 매질을 함유하는 전기-광학 액정 디스플레이.
삭제