KR101898748B1

KR101898748B1 - 중합가능한 화합물 및 액정 디스플레이에서의 이의 용도

Info

Publication number: KR101898748B1
Application number: KR1020137021699A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 타우거벡; 아힘 괴츠; 알렉산더 한; 마틴 엔겔
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2018-09-13
Also published as: EP2665798B1; JP5554883B2; TWI567172B; WO2012097858A1; TW201245425A; US20130308081A1; US10414743B2; US20160159763A1; KR20140004180A; US9279082B2; JP2014509332A; EP2665798A1

Abstract

본 발명은, 중합가능한 화합물, 이를 제조하기 위한 방법 및 중간체, 및 광학, 전기-광학 및 전자 용도, 특히 액정(LC) 매질 및 LC 디스플레이, 특히 PS("중합체 지속된") 또는 PSA("중합체 지속된 정렬") 유형의 LC 디스플레이에서의 이의 용도에 관한 것이다.

Description

중합가능한 화합물 및 액정 디스플레이에서의 이의 용도{POLYMERISABLE COMPOUNDS AND THE USE THEREOF IN LIQUID-CRYSTAL DISPLAYS}

현재 사용되고 있는 액정 디스플레이(LC 디스플레이)는 통상적으로 TN("비틀린 네마틱") 유형의 디스플레이이다. 그러나, 이러한 디스플레이는 명암비(contrast)의 시야각 의존성이 강하다는 단점을 가지고 있다.

또한, 보다 광범위한 시야각을 갖는 소위 VA("수직 정렬") 디스플레이가 공지되어 있다. VA 디스플레이의 LC 셀은 2개의 투명한 전극 사이에 통상적으로 음의 값의 유전(DC) 이방성을 갖는 LC 매질 층을 함유한다. 스위치-오프(switch-off) 상태에서, LC 층의 분자는 전극 표면에 수직으로 정렬(호메오트로픽(homeotropically))되거나 경사진 호메오트로픽 정렬을 갖는다. 두 전극에 전압을 인가했을 때, LC 분자는 전극 표면에 평행하게 재정렬된다.

또한, 복굴절 효과에 기초하고, 소위 "벤드(bend)" 정렬 및 통상적으로 양의 (DC) 이방성을 갖는 LC 층을 갖는 OCB("광학 보상적 벤드") 디스플레이가 공지되어 있다. 전압을 인가했을 때, LC 분자는 전극 표면에 수직으로 재정렬된다. 또한, OCB 디스플레이는 통상적으로는 어두운 상태에서 벤드 셀의 목적하지 않은 투광성을 방지하기 위해 하나 이상의 복굴절성 광학 지연 필름을 함유한다. OCB 디스플레이는 TN 디스플레이에 비해, 보다 광범위한 시야각 및 보다 짧은 응답 시간을 갖는다.

또한, 2개의 기판(이때, 이들 2개의 기판중 하나의 기판에만 2개의 전극이 배치되어 있음) 사이에 LC 층을 함유하고, 바람직하게는 인터메쉬(intermesh)의 빗-형상의 구조를 가진 소위 IPS("평면내 스위칭") 디스플레이가 공지되어 있다. 전극에 전압을 인가했을 때, LC 층에 평행한 유의적 성분을 갖는 전기장이 이들 전극 사이에 생성된다. 이는 층 평면에서 LC 분자의 재정렬을 야기한다.

또한, 유사하게 동일한 기판상에 2개의 전극을 함유하지만, IPS 디스플레이와는 반대로, 기판중 하나만이 빗-형상 방식으로 구조화된 전극의 형상이고 나머지 전극은 구조화되지 않은 소위 FFS("프린지-필드 스위칭") 디스플레이가 제안되었다(특히, 문헌[S.H. Jung et al., Jpn. J. Appl. Phys., Volume 43, No. 3, 2004, 1028] 참조). 이에 따라, 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 모두 명암비의 낮은 시야각 의존성을 갖는다.

보다 최근의 유형의 VA 디스플레이의 경우, LC 분자의 균일한 정렬이 LC 셀내의 다수의 상대적으로 작은 도메인으로 제한된다. 또한, 경사(tilt) 도메인으로 공지된 이들 도메인 사이에서 전경(disclination)이 존재할 수 있다. 경사 도메인을 갖는 VA 디스플레이는 전통적인 VA 디스플레이에 비해, 명암비 및 회색 색조의 보다 큰 시야각 의존성을 갖는다. 또한, 스위치-온 상태에서, 분자의 균일한 정렬을 위한 전극 표면의 추가의 처리, 예컨대, 러빙(rubbing)이 더 이상 필요하지 않기 때문에, 이러한 유형의 디스플레이는 제조에 있어 보다 간단하다. 대신에, 전극의 특별한 디자인에 의해 경사 또는 선경사(pretilt) 각의 우선적 방향이 제어된다.

소위 MVA("다중도메인 수직 정렬") 디스플레이의 경우, 이는 통상적으로 국부적인 선경사를 야기하는 돌출부를 갖는 전극에 의해 달성된다. 이에 따라, LC 분자는 전압의 인가시에 셀의 한정된 상이한 영역내에서 상이한 방향으로 전극 표면에 평행하게 정렬된다. "제어된" 스위칭이 이에 따라 달성되고, 간섭 전경 라인(interfering disclination line)의 형성이 방지된다. 이러한 배열은 디스플레이의 시야각을 개선시키지만, 이의 투광성을 감소시킨다. MVA의 추가적인 개발은, 단지 하나의 전극 면상에서만 돌출부를 사용하고 반대편 전극은 슬릿(slit)을 갖는 것이며, 이로써 투광성을 개선시킨다. 슬릿화된 전극은 전압의 인가시에 LC 셀내에서 불균일한 전기장을 생성하고, 이는 여전히 제어된 스위칭이 달성되고 있다는 것을 의미한다. 투광성을 추가로 개선하기 위해, 슬릿과 돌출부 사이의 간격을 증가시킬 수 있지만, 이는 결과적으로는 응답 시간을 연장시킨다. 소위 PVA("패턴화된 VA") 디스플레이의 경우, 2개의 전극 모두가 반대 면상에 슬릿으로 구조화된다는 점에서 돌출부가 완전히 불필요하고, 이로써 명암비가 증가되고 투광성이 개선되지만, 이는 기술적으로 어렵고 디스플레이를 기계적인 영향("탭핑" 등)에 더 민감하게 만든다. 그러나, 많은 용도, 예컨대 모니터, 특히 TV 스크린의 경우, 디스플레이의 응답 시간의 단축 및 명암비 및 휘도(투과도)의 개선이 요구된다.

"중합체 안정화된"으로도 이따금씩 사용되는 소위 PS("중합체 지속된") 또는 PSA("중합체 지속된 정렬") 디스플레이가 또한 개발되었다. 이 경우, 소량(예컨대 0.3 중량%, 전형적으로는 1 중량% 미만)의 하나 이상의 중합가능한 화합물이 LC 매질에 첨가되고, LC 셀내로 도입된 후에, 전극 사이에 전압을 인가하거나 인가하지 않고, 통상적으로는 UV 광중합에 의해 동일 반응계에서 중합되거나 가교결합된다. 중합은 LC 매질이 액정 상(phase)을 나타내는 온도, 통상적으로 실온에서 수행된다. 또한, 반응성 메소젠 또는 "RM"으로도 공지된 중합가능한 메소젠성 또는 액정 화합물을 LC 혼합물에 첨가하는 것이 특히 적절한 것으로 입증되어 왔다.

달리 명시되지 않는 한, 용어 "PSA"는 이하에서는 PS 디스플레이 및 PSA 디스플레이의 대표로서 사용된다.

한편, PS(A) 원리는 다양한 종래의 LC 디스플레이에서도 사용되고 있다. 따라서, 예컨대 PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PSA-FFS 및 PSA-TN 디스플레이가 공지되어 있다. 중합가능한 화합물의 중합은, PSA-VA 및 PSA-OCB 디스플레이의 경우에는 바람직하게는 전압을 인가하여 수행되고, PSA-IPS 디스플레이의 경우에는 전압을 인가하거나 인가하지 않고, 바람직하게는 인가하지 않고 수행된다. 시험 셀에서 증명될 수 있는 바와 같이, PS(A) 방법은 셀내에서 선경사를 야기한다. 예컨대, PSA-OCB 디스플레이의 경우, 오프셋(offset) 전압이 불필요하거나 감소될 수 있도록 벤드 구조를 안정화시킬 수 있다. PSA-VA 디스플레이의 경우, 이러한 선경사는 응답 시간에 대해 긍정적인 영향을 갖는다. PSA-VA 디스플레이의 경우, 표준 MVA 또는 PVA 픽셀 및 전극 설계가 사용될 수 있다. 그러나, 예컨대 단지 하나의 구조화된 전극 면만 갖고 돌출부를 전혀 갖지 않도록 조작함으로써, 상당히 단순화된 생산과 동시에 매우 양호한 명암비 및 매우 양호한 투광성을 얻을 수도 있다.

또한, 소위 포지-VA 디스플레이("포지티브 VA")가 특히 적절한 모드인 것으로 입증되었다. 종래의 VA 디스플레이에서와 같이, 포지-VA 디스플레이에서의 LC 분자의 초기 배향은 전압이 인가되지 않은 초기 상태에서 호메오트로픽, 즉, 기판에 실질적으로 수직이다. 그러나, 종래의 VA 디스플레이와는 달리, 포지-VA 디스플레이에서는 양의 유전 이방성을 갖는 LC 매질이 사용된다. 통상적으로 사용되는 IPS 디스플레이와 마찬가지로, 포지-VA 디스플레이에서의 2개의 전극은 2개의 기판중 하나의 기판상에만 배치되고, 바람직하게는 인터메쉬 및 빗-형(인터디지털(interdigital)) 구조를 나타낸다. LC 매질 층에 실질적으로 평행한 전기장을 생성하는 인터디지털 전극에 전압이 인가되면, LC 분자는 기판에 실질적으로 평행한 배향으로 변환된다. 포지-VA 디스플레이에서도 역시, 중합체 안정화(PSA)가 유리한 것으로 입증되었으며, 즉, 셀내에서 중합되는 RM을 LC 매질에 첨가함에 따라 스위칭 시간의 유의한 감소가 실현될 수 있다.

PSA-VA 디스플레이는, 예컨대, 일본특허 제 10-036847 A 호, 유럽특허 제 1 170 626 A2 호, 미국특허 제 6,861,107 호, 미국특허 제 7,169,449 호, 미국특허출원공개 제 2004/0191428 A1 호, 미국특허출원공개 제 2006/0066793 A1 호 및 미국특허출원공개 제 2006/0103804 A1 호에 기술되어 있다. PSA-OCB 디스플레이는 예컨대, 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. PSA-IPS 디스플레이는 예컨대, 미국특허 제 6,177,972 호 및 문헌[Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264]에 기술되어 있다. PSA-TN 디스플레이는 예컨대 문헌[Optics Express 2004, 12(7), 1221]에 기술되어 있다.

전술된 전통적인 LC 디스플레이와 마찬가지로, PSA 디스플레이는 능동-매트릭스 또는 수동-매트릭스 디스플레이로서 작동될 수 있다. 능동-매트릭스 디스플레이의 경우, 개별적인 픽셀은 통상적으로 집적화된 비선형 능동 소자, 예컨대 트랜지스터(예컨대 박막 트랜지스터("TFT"))에 의해 어드레싱되지만, 수동-매트릭스 디스플레이의 경우, 개별적인 픽셀은 통상적으로 종래 기술로부터 공지된 멀티플렉스 방법에 의해 어드레싱된다.

특히, 모니터, 특히 TV 용도에서, LC 디스플레이의 응답 시간뿐만 아니라 명암 및 조도(따라서 투과도도 또한)를 최적화하는 것이 계속하여 요구되고 있다. PSA 방법은 여기서 중요한 이점을 제공할 수 있다. 특히, PSA-VA, PSA-IPS, PSA-FFS 및 PSA-포지-VA 디스플레이의 경우, 다른 파라미터에 대한 심각한 부정적인 영향 없이 응답 시간의 단축(이는 시험 셀에서 측정가능한 선경사와 관련됨)이 달성될 수 있다.

종래의 기술에서, 예컨대 하기 화학식의 중합가능한 화합물이 사용되었다:

상기 식에서,

P는 중합가능한 기, 통상적으로 예컨대 미국특허 제 7,169,449 호에 기술된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 나타낸다.

그러나, LC 혼합물(또한, 이하에서는 "LC 호스트 혼합물"로도 지칭됨) + 중합가능한 성분(전형적으로 RM)으로 이루어진 모든 조합이 PSA 디스플레이에 적절하지는 않다는 문제가 발생하는데, 이는 예컨대, 부적절한 경사가 형성되거나 전혀 형성되지 않기 때문이거나, 또는 예컨대, 소위 "전압 보전율(VHR 또는 HR)"이 TFT 디스플레이 제품에 부적절하기 때문이다. 또한, PSA 디스플레이에서 사용시, 종래 기술로부터 공지된 LC 혼합물 및 RM이 여전히 몇몇 단점을 갖는 것으로 밝혀졌다. 따라서, LC 혼합물에 용해되는 모든 공지된 RM이 PSA 디스플레이에서 사용하기에 적절한 것은 아니다. 또한, PSA 디스플레이에서 선경사의 직접적인 측정 이외에, RM에 대한 적절한 선택 기준을 찾는 것이 종종 어렵다. 광개시제의 첨가 없이 UV 광에 의한 중합(이는, 특정 용도에서 유리할 수 있음)이 바람직한 경우, 적절한 RM의 선택의 여지는 더욱 줄어든다.

또한, 선택된 LC 호스트 혼합물/RM의 조합은 최소 가능한 회전 점도 및 최고 가능한 전기적 성질을 가져야 한다. 특히, 가능한 최고의 VHR을 가져야 한다. PSA 디스플레이에서, UV 광 조사 후 높은 VHR이 특히 필요하며, 이는 UV 노출이 디스플레이 제조 공정에 필요한 부분이지만, 최종 디스플레이의 작동중에 정상적인 노출로서 또한 발생하기 때문이다.

특히, 작은 선경사 각을 생성하는 PSA 디스플레이용으로 이용가능한 신규 물질이 바람직할 것이다. 동일한 노출 시간으로 중합하는 동안, 현재까지 공지된 물질보다 더 작은 선경사 각을 생성하는 물질이 바람직하고/하거나, 공지된 물질을 사용하여 달성될 수 있는 (보다 큰) 선경사 각이 보다 짧은 노출 시간 후에 이미 달성될 수 있는 물질이 바람직하다. 따라서, 상기 디스플레이의 제조 시간("택트 시간(tact time)")이 단축될 수 있고, 제조 공정의 비용이 감소될 수 있다.

PSA 디스플레이의 제조시 추가의 문제는, 특히 디스플레이에서 선경사 각을 생성하기 위한 중합 단계 후에 비중합된 RM의 잔량의 존재 또는 제거이다. 예컨대, 이러한 유형의 비반응된 RM은, 예컨대 디스플레이의 마감 후 작동 동안에 비제어된 방식으로 중합됨으로써 디스플레이의 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

따라서, 종래 기술로부터 공지된 PSA 디스플레이는 종종 소위 "잔상" 또는 "이미지 번(image burn)", 즉, 개별적인 픽셀이 전기장이 스위치-오프된 후 또는 다른 픽셀들이 어드레싱 된 후에도 이들 픽셀들의 일시적인 어드레싱이 여전히 가시적으로 남아있는 바람직하지 않은 효과를 나타낸다.

이러한 "잔상"은 한편으로는 낮은 VHR을 갖는 LC 호스트 혼합물이 사용되는 경우 발생할 수 있다. 일광 또는 백라이팅의 UV 요소는 내부의 LC 분자의 목적하지 않은 분해 반응을 야기할 수 있고, 따라서, 이온성 또는 자유-라디칼 불순물의 생성을 개시한다. 이들은 특히 전극 또는 정렬 층에 축적될 수 있고, 이때, 이들은 유효 인가 전압을 감소시킬 수 있다. 이러한 효과는 또한 중합체 성분을 포함하지 않는 통상적인 LC 디스플레이에서 관찰될 수 있다.

또한, 비중합된 RM의 존재에 의해 야기되는 추가의 "잔상" 효과는 종종 PSA 디스플레이에서 관찰된다. 잔여 RM의 비제어된 중합은 환경으로부터의 UV 광 또는 백라이팅에 의해 여기에서 개시된다. 스위칭된 디스플레이 영역에서, 이는 수많은 어드레싱 사이클 후에 경사 각을 변화시킨다. 따라서, 스위칭된 영역에서 투과의 변화가 발생할 수 있지만, 스위칭되지 않은 영역에서는 변화되지 않고 유지된다.

따라서, RM의 중합이 PSA 디스플레이의 제조 동안 가능한한 완전하게 진행되는 것이 바람직하고, 디스플레이내의 비중합된 RM의 존재는 가능한한 배제되거나 최소한도로 감소되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 고도로 효과적이고 완전한 중합을 가능케 하는 물질이 요구된다. 또한, 이러한 잔량의 제어된 반응이 바람직할 것이다. 이는, RM이 현재까지 공지된 물질보다 더욱 신속하고 효과적으로 중합되는 경우, 보다 단순해질 것이다.

따라서, 전술된 단점을 나타내지 않거나 단지 적은 정도로만 나타내고, 개선된 특성을 갖는, 특히 VA 및 OCB 유형의 PSA 디스플레이, 및 이러한 디스플레이에서 사용하기 위한 LC 매질 및 중합가능한 화합물에 대한 요구가 여전히 크다. 특히, 높은 비저항과 동시에 넓은 작동 온도 범위, 심지어 저온에서의 짧은 응답 시간 및 낮은 문턱 전압, 낮은 선경사 각, 다수의 회색 색조, 높은 명암비 및 광범위한 시야각을 가능하게 하고, UV 노출 후 "전압 보전율(VHR)"을 갖는 PSA 디스플레이, 및 PSA 디스플레이에서 사용하기 위한 물질이 많이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기 명시된 단점을 갖지 않거나 감소된 정도로 갖고, 가능한 신속하고 완전하게 중합되고, 가능한 빨리 낮은 선경사 각이 형성될 수 있게 하고, 디스플레이에서 "잔상"의 발생을 감소 또는 방지하고, 바람직하게는 동시에 매우 높은 비저항 값, 낮은 문턱 전압 및 짧은 응답 시간을 가능케 하는, PSA 디스플레이에서 사용하기에 적절한 신규 물질, 특히, RM 및 이를 포함하는 LC 매질을 제공하는 것을 기초로 한다.

본 발명의 추가의 목적은 특히 광학, 전기-광학 및 전자 제품용 신규 RM, 및 이를 제조하기에 적절한 방법 및 중간체를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 광중합 후 보다 큰 최대 선경사를 생성하는 중합가능한 화합물을 제공하는 것을 기초로 하며, 이는 목적하는 선경사를 보다 신속하게 달성함으로써 LC 디스플레이의 제조 시간을 유의하게 단축시킨다.

이러한 목적은 본원에 기술된 물질 및 방법에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 특히, 놀랍게도, PSA 디스플레이에서 쿠마린(coumarine) 또는 플라본 유도체를 기초로 하고, 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상의 중합가능한 기(이때, 2개 이상의 중합가능한 기는 동일한 고리에 부착됨)를 함유하는 본 발명에 따른 다반응성 중합가능한 화합물의 사용이 특히 낮은 선경사 각 및 목적하는 경사 각의 신속한 형성을 용이하게 해준다는 것이 밝혀졌다. 이는 선경사 측정에 의해 LC 매질과의 연결에서 증명되었다. 특히, 선경사가 광개시제의 첨가 없이 달성된다. 또한, 본 발명에 따른 화합물은, 선경사 각의 시간-의존적인 측정에 노출시킴에 따라 증명된 바와 같이, 종래 기술로부터 공지된 물질에 비해 유의하게 보다 신속한 선경사 각의 생성을 나타낸다. 또한, 본 발명의 중합가능한 화합물은 셀내에 남아있는 보다 적은 양의 비반응된 잔여물로부터 야기되는 유의하게 보다 높은 중합 속도를 나타낸다. 따라서, 셀의 전기-광학적 특성이 개선되고, 또한, 이러한 잔량의 제어된 반응이 보다 간단해진다.

중합가능한 쿠마린 유도체가 다른 목적을 위한 종래의 기술에 기술되어 있다. 국제특허출원공개 제 2004/003103 A1 호는 유기 발광 다이오드에서 사용하기 위한, 하기 화학식 If1 및 If2의 화합물과 같이 벤젠 고리와 융합된 쿠마린 기를 함유할 수도 있는 발광성의 중합가능한 화합물을 개시한다:

상기 식에서,

P는 중합가능한 기이고;

Sp는 스페이서 기이다.

국제특허출원공개 제 2009/074520 A1 호는 안과학적 조성물을 위한 공중합체에서 UV 흡수제로서 사용하기 위한, 하기 화학식의 쿠마린을 개시한다:

상기 식에서,

R¹은 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이고;

R²는 C, H, Si, O, N, P, S, F, Cl, Br로부터 선택된 30개 이하의 원자로 치환된 유기 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 아릴이고;

R³ 내지 R⁵는 H이거나, C, H, Si, O, N, P, S, F, Cl, Br로부터 선택된 30개 이하의 원자로 치환된 유기 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 아릴이고;

X 및 Y는 O, S, NH 또는 NR(이때, R은 C, H, Si, O, N, P, S, F, Cl, Br로부터 선택된 30개 이하의 원자로 치환된 유기 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 아릴임)이고;

n은 0, 1 또는 2이고;

m은 0 또는 1이다.

그러나, 이러한 문헌은, 전기장에서의 동일 반응계내의 중합에 의한 선경사 각의 형성을 위해 PS- 또는 PSA-LCD의 LC 매질에서 중합가능한 쿠마린을 사용하는 것을 개시하거나 제안하지 않았다.

국제특허출원공개 제 2010/049044 A1 호는 PSA 디스플레이에서 사용하기 위한 쿠마린 또는 플라본에 기초한 반응성 메소젠을 개시하지만, 3개 이상의 중합가능한 기를 포함하거나 동일한 고리에 부착되어 있는 2개 이상의 중합가능한 기를 포함하는 본 발명에 청구된 바와 같은 반응성 메소젠을 명확하게 개시하지 않았다.

본 발명의 화합물은 PSA 유형의 디스플레이에서 높은 선경사를 생성하는데 적절하다. 종래 기술의 중합가능한 화합물에 비해, 이들은 보다 신속하고 완전한 중합 반응을 나타내고, 보다 높은 용해도를 갖고, LC 매질에서 보다 높은 VHR 값을 가능케 한다.

본 발명은 액정(LC) 매질 및 LC 디스플레이, 바람직하게는 PS(중합체 안정화된) 또는 PSA(중합체 지속된 정렬) 유형의 LC 매질 및 디스플레이에서의 하기 화학식 I의 화합물의 용도에 관한 것이다:

상기 식에서,

개별적인 라디칼은 다음의 의미를 갖는다:

G는 -CM=CR^c-CO-, -CO-CR^c=CM-, -CR^c=CM-CO- 또는 -CO-CM=CR^c-를 나타내고;

M은 -X²-A⁴-(Z²-A³)_n2-R^b를 나타내고;

A¹내지 A⁴는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 바람직하게는 4 내지 25개의 C 원자를 갖는 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환 기를 나타내고, 이는 또한 융합된 고리를 함유할 수 있고, 선택적으로 L로 일치환 또는 다중치환되고, A² 및 A⁴는 또한 단일 결합을 나타낼 수 있고;

X¹ 및 X²는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- 또는 단일 결합을 나타내고;

Z¹ 및 Z²는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -(CH₂)_n3- -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -(CF₂)_n3-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH-, -CH₂-CH₂-CO-O-, -O-CO-CH₂-CH₂-, -CR⁰R⁰⁰- 또는 단일 결합을 나타내고;

R^a내지 R^c는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, P, P-Sp-, H, OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF₅ 또는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 치환될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN 또는 P-Sp-로 치환될 수 있음)을 나타내고, 이때, 2개 이상의 상기 라디칼 R^a는 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 함유하고;

P는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 중합가능한 기를 나타내고;

Sp는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고;

R⁰⁰ 및 R⁰⁰⁰은 각각 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고;

L은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, P-Sp-, H, OH, CH₂OH, 할로겐, SF₅, NO₂, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고;

n1 및 n2는 각각 서로 독립적으로, 0, 1, 2 또는 3을 나타내고;

n3은 1, 2, 3 또는 4를 나타내고;

x는 2, 3 또는 4를 나타낸다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물 및 하나 이상의 추가의 화합물(이는 또한, 메소젠성, 액정 및/또는 중합가능한 화합물일 수 있음)을 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물과 하나 이상의 추가의 화합물(이는 또한, 메소젠성, 액정 및/또는 중합가능한 화합물일 수 있음)을 중합하여 수득할 수 있는 중합체를 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.

또한, 본 발명은

- 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 중합가능한 성분 (A); 및

- 전술 및 후술되는 저분자량 (단량체성 및 비중합가능한) 화합물을 1종 이상, 바람직하게는 2종 이상 포함하는 액정 성분 (B)(이하에서는, "LC 호스트 혼합물"이라고도 지칭됨)

를 포함하는 LC 매질에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 하나 이상의 저분자량 액정 화합물, 또는 전술 및 후술되는 LC 호스트 혼합물이 하나 이상의 본 발명에 따른 중합가능한 화합물 및 선택적으로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합되는, 전술 및 후술되는 LC 매질의 제조 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 바람직하게는 전기장 또는 자기장의 인가시 PSA 디스플레이에서 화학식 I의 화합물의 동일 반응계내 중합에 의해 LC 매질의 경사 각을 생성하기 위한, PS 및 PSA 디스플레이, 특히 LC 매질을 함유하는 PS 및 PSA 디스플레이에서 본 발명에 따른 중합가능한 화합물 및 본 발명에 따른 LC 매질의 용도에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 하나 이상의 본 발명에 따른 중합가능한 화합물 또는 본 발명에 따른 LC 매질을 함유하는 LC 디스플레이, 특히 PS 또는 PSA 디스플레이, 특히 바람직하게는 PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PS-FFS, PSA-포지-VA 또는 PSA-TN 디스플레이에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 2개의 기판 및 2개의 전극(이때, 하나 이상의 기판은 투광성이고, 하나 이상의 기판은 1 또는 2개의 기판을 가짐)을 갖는 LC 셀, 및 상기 기판 사이에 배치된, 중합된 성분 및 저분자량 성분을 포함하는 LC 매질의 층(이때, 중합된 성분은 바람직하게는 전극에 전압을 인가하여, LC 매질내의 LC 셀의 기판 사이의 하나 이상의 중합가능한 화합물을 중합함으로써 수득될수 있고, 이러한 중합가능한 화합물중 하나 이상은 본 발명에 따른 중합가능한 화합물로부터 선택됨)을 함유하는 PS 또는 PSA 유형의 LC 디스플레이에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 하나 이상의 저분자량 액정 화합물 또는 전술 및 후술되는 LC 호스트 혼합물과 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질을 전술 및 후술되는 2개의 기판 및 2개의 전극을 갖는 LC 셀로 도입하고, 바람직하게는 상기 전극에 전압을 인가하여 상기 중합가능한 화합물을 중합하는, 전술 및 후술되는 LC 디스플레이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 PS 및 PSA 디스플레이는 LC 셀을 형성하는 기판중 하나 또는 둘 다에 적용되는, 바람직하게는 투명 층 형태의 2개의 전극을 갖는다. 예컨대, 본 발명에 따른 PSA-VA, PSA-OCB 또는 PSA-TN 디스플레이에서와 같이 하나의 전극이 2개의 기판에 각각 적용되거나, 예컨대, 본 발명에 따른 PSA-포지-VA, PSA-IPS 또는 PSA-FFS 디스플레이에서와 같이 2개의 전극이 2개의 기판중 하나에만 적용되고 다른 하나의 기판은 전극을 갖지 않는다.

또한, 본 발명은 화학식 I의 신규 화합물에 관한 것이되, 이때 G, A¹, A², Z¹, X¹, R^a, n1 및 x는 상기 주어진 의미를 갖고,

(a) X¹ 및/또는 X²는 단일 결합이고/이거나;

(b) n1 및 n2중 하나는 0이 아니고/아니거나;

(c) A² 및 A⁴중 하나는 단일 결합이 아니다.

또한, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 제조 방법, 및 이러한 방법에서 사용되거나 수득되는 신규 중간체에 관한 것이다.

용어 "경사" 및 "경사 각"은 LC 디스플레이(본원에서는 바람직하게는 PS 또는 PSA 디스플레이)에서 셀 표면에 대한 LC 매질의 LC 분자들의 경사 정렬에 관한 것이다. 본원에서, 경사 각은 LC 분자(LC 방향자)의 종방향 분자 축과 평면-평행 외측 플레이트(이는 LC 셀을 형성함) 사이의 평균 각(90° 미만)을 나타낸다. 본원에서, 경사 각의 낮은 값(즉, 90° 각으로부터 큰 편차)은 큰 경사에 상응한다. 경사 각의 적절한 측정 방법이 실시예에 주어져 있다. 달리 명시되지 않는 한, 상기 및 하기에 개시된 경사 각 값은 이러한 측정 방법과 관련된다.

용어 "메소젠성 기"는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있으며, 이의 인력 및 척력의 비등방성으로 인해, 본질적으로 저분자량 또는 중합 물질중에 액정(LC) 상을 유발하는 데 기여하는 기를 나타낸다. 메소젠성 기를 함유하는 화합물(메소젠성 화합물)은 그 자체가 LC 상을 가질 필요가 없다. 또한, 메소젠성 화합물은 다른 화합물과의 혼합 후 및/또는 중합 후에만 LC 상 거동을 나타낼 수도 있다. 전형적인 메소젠성 기는, 예컨대 강성 막대형 또는 디스크형 단위이다. 메소젠성 또는 LC 화합물과 관련하여 사용되는 용어 및 정의에 대한 개요가 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.

용어 "스페이서 기(상기 및 하기에서 "Sp"로도 지칭됨)"가 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 문헌(예컨대, 문헌[Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)] 및 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368] 참조)에 기술되어 있다. 달리 명시되지 않는 한, 상기 및 하기에서, 용어 "스페이서 기" 또는 "스페이서"는 중합가능한 메소젠성 화합물에서 메소젠성 기와 중합가능한 기를 서로 연결하는 가요성 기를 나타낸다.

용어 "반응성 메소젠" 또는 "RM"은 하나의 메소젠성 기 및 중합에 적절한 하나 이상의 작용기(이는 또한, 중합가능한 기 또는 P 기로도 지칭됨)를 함유하는 화합물을 나타낸다.

용어 "저분자량 화합물" 및 "비중합가능한 화합물"은 당해 분야의 숙련자에게 공지된 통상적인 조건, 특히 RM의 중합에 사용되는 조건하에, 중합에 적절한 작용기를 함유하지 않은, 통상적으로 단량체성 화합물을 나타낸다.

상기 및 하기에서, "유기 기"는 탄소 또는 탄화수소 기를 나타낸다.

"탄소 기"는 하나 이상의 탄소 원자를 함유하고, 추가의 원자(예컨대, -C≡C-)를 함유하지 않거나, 선택적으로 하나 이상의 추가의 원자(예컨대, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge)를 함유하는 1가 또는 다가 유기 기(예컨대, 카보닐 등)를 나타낸다. 용어 "탄화수소 기"는 추가적으로 하나 이상의 H 원자 및 선택적으로 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.

"공액 라디칼" 또는 "공액 기"는 원칙적으로 sp²-혼성(또는, 가능하게는 sp-혼성) 탄소 원자를 함유하는 라디칼 또는 기를 나타내며, 이는 또한 상응하는 헤테로원자로도 치환될 수 있다. 가장 간단한 경우에, 이는 대안적인 이중 및 단일 결합의 존재를 의미한다. 이와 관련하여, "원칙적으로"는 공액 간섭을 야기하는 자연적으로(비-불규칙적으로) 발생하는 결함이 용어 "공액"의 가치를 떨어뜨리지 않는 것을 의미한다. 또한, 용어 "공액"이 마찬가지로 본원의 문맥에서 예컨대, 아릴아민 단위 또는 특정 헤테로환(즉, N, O, P 또는 S 원자를 통한 공액)이 라디칼 또는 기에 위치하는 경우에 사용된다.

탄소 또는 탄화수소 기는 포화 또는 불포화 기일 수 있다. 불포화된 기는 예컨대, 아릴, 알케닐 또는 알키닐 기이다. 탄소 또는 3개 초과의 C 원자를 갖는 탄화수소 라디칼은 직쇄, 분지형 및/또는 환형일 수 있고, 또한 스피로 연결 또는 축합된 고리를 함유할 수 있다.

용어 "알킬", "아릴", "헤테로아릴" 등은 또한 다가 기, 예컨대 알킬렌, 아릴렌, 헤테로아릴렌 등을 포함한다.

용어 "아릴"은 방향족 탄소 기 또는 이로부터 유도된 기를 나타낸다. 용어 "헤테로아릴"은 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는, 상기 정의된 바와 같은 "아릴"을 나타낸다.

바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 선택적으로 1 내지 40, 바람직하게는 1 내지 25, 특히 바람직하게는 1 내지 18개의 C 원자를 갖는 치환된 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시이거나, 선택적으로 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 치환된 아릴 또는 아릴옥시이거나, 선택적으로 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 치환된 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐, 아릴카보닐옥시 및 아릴옥시카보닐옥시이다.

또한, 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 C₁-C₄₀ 알킬, C₂-C₄₀ 알케닐, C₂-C₄₀ 알키닐, C₃-C₄₀ 알릴, C₄-C₄₀ 알킬다이에닐, C₄-C₄₀ 폴리에닐, C₆-C₄₀ 아릴, C₆-C₄₀ 알킬아릴, C₆-C₄₀ 아릴알킬, C₆-C₄₀ 알킬아릴옥시, C₆-C₄₀ 아릴알킬옥시, C₂-C₄₀ 헤테로아릴, C₄-C₄₀ 사이클로알킬, C₄-C₄₀ 사이클로알케닐 등이다. C₁-C₂₂ 알킬, C₂-C₂₂ 알케닐, C₂-C₂₂ 알키닐, C₃-C₂₂ 알릴, C₄-C₂₂ 알킬다이에닐, C₆-C₁₂ 아릴, C₆-C₂₀ 아릴알킬 및 C₂-C₂₀ 헤테로아릴이 특히 바람직하다.

추가의 바람직한 탄소 및 탄화수소 기는 1 내지 40, 바람직하게는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬 라디칼이고, 이는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환되거나 비치환되고, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -C(R^X)=C(R^X)-, -C≡C-, -N(R^X)-, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 각각 치환될 수 있다.

R^x는 바람직하게는 H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬 쇄를 나타내고, 이때, 하나 이상의 비-인접 C 원자는 또한 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 치환될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 플루오르, 6 내지 40개의 C 원자를 갖는 선택적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 C 원자를 갖는 선택적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기로 치환될 수 있다.

바람직한 알콕시 기는, 예컨대, 메톡시, 에톡시, 2-메톡시-에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시, 2-메틸부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵톡시, n-옥톡시, n-노녹시, n-데콕시, n-운데콕시, n-도데콕시 등이다.

바람직한 알킬 기는, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, 사이클로펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, 2-에틸헥실, n-헵틸, 사이클로헵틸, n-옥틸, 사이클로옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, 도데카닐, 트라이플루오로메틸, 퍼플루오로-n-부틸, 2,2,2-트라이플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이다.

바람직한 알케닐 기는, 예컨대, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 사이클로펜테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 헵테닐, 사이클로헵테닐, 옥테닐, 사이클로옥테닐 등이다.

바람직한 알키닐 기는, 예컨대, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 옥티닐 등이다.

바람직한 아미노 기는, 예컨대, 다이메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이다.

아릴 및 헤테로아릴 기는 1환형 또는 다환형일 수 있다. 즉, 이들은 하나의 고리(예컨대, 페닐) 또는 2개 이상의 고리(이들은 융합되거나(예컨대, 나프틸) 또는 공유결합(예컨대, 바이페닐) 될 수 있음)를 함유할 수 있거나, 융합된 고리와 연결된 고리의 조합을 함유할 수 있다. 헤테로아릴 기는 바람직하게는 O, N, S 및 Se로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.

이들중에서 특히 바람직한 것은, 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 1환형, 2환형 또는 3환형 아릴 기 및 5 내지 25개의 고리 원자를 갖는 1환형, 2환형 또는 3환형 헤테로아릴 기이며, 이들은 선택적으로 융합된 고리를 함유하고, 선택적으로 치환된다. 또한, 하나 이상의 CH 기가, O 원자 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, N, S 또는 O로 치환될 수 있는 5-, 6- 또는 7-원 아릴 및 헤테로아릴 기가 또한 바람직하다.

바람직한 아릴 기는, 예컨대, 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, 예컨대, 5-원 고리, 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 테트라졸, 퓨란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 이속사졸, 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, 6-원 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 축합된 기, 예컨대 인돌, 이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 퓨린, 나프트이미다졸, 페난트르이미다졸, 피리드이미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤족사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 벤조티아졸, 벤조퓨란, 이소벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카바졸, 벤조카볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]-티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 다이티에노티오펜, 이소벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 벤조티아다이아조티오펜 또는 이들 기의 조합이다.

상기 및 하기에서 언급된 아릴 및 헤테로아릴 기는 또한 알킬, 알콕시, 티오알킬, 플루오르, 플루오로알킬 또는 추가의 아릴 또는 헤테로아릴 기로 치환될 수 있다.

(비-방향족) 지환족 및 헤테로환 기는 포화 고리, 즉, 단일 결합을 독점적으로 함유하는 포화 고리, 및 다중 결합을 함유할 수도 있는 부분 불포화 고리 둘 다를 포함한다. 헤테로환 고리는 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.

(비-방향족) 지환족 및 헤테로환 기는 1환형, 즉, 오직 하나의 고리만 함유하거나(예컨대, 사이클로헥산), 다환형, 즉, 다수의 고리를 함유할 수 있다(예컨대, 데카하이드로나프탈렌 또는 바이사이클로옥탄). 포화 기가 특히 바람직하다. 또한, 선택적으로 융합된 고리를 함유하고 선택적으로 치환된, 5 내지 25개의 1환형, 2환형 또는 3환형 기가 바람직하다. 또한, 하나 이상의 C 원자가 Si로 치환될 수 있고/있거나, 하나 이상의 CH 기가 N으로 치환될 수 있고/있거나, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기가 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수 있는 5-, 6-, 7- 또는 8-원 탄소환 기가 바람직하다.

바람직한 지환족 및 헤테로환 기는, 예컨대, 5-원 기, 예컨대 사이클로펜탄, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로티오퓨란, 피롤리딘, 6-원 기, 예컨대 사이클로헥산, 실리난, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오피란, 1,3-다이옥산, 1,3-다이티안, 피페리딘, 7-원 기, 예컨대 사이클로헵탄, 및 융합된 기, 예컨대 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 인단, 바이사이클로[1.1.1]-펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일이다.

바람직한 치환 기는, 예컨대 용해-촉진성 기, 예컨대 알킬 또는 알콕시, 전자-끌기 기, 예컨대 플루오르, 니트로 또는 니트릴, 또는 중합체의 유리 전이 온도(Tg)를 증가시키기 위한 치환기, 특히, 벌크 기, 예컨대, t-부틸 또는 선택적으로 치환된 아릴 기이다.

바람직한 치환기(상기 및 하기에서 "L"로도 지칭됨)는, 예컨대, F, Cl, Br, I, -CN, -N0₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=0)N(R^x)₂, -C(=0)Y¹, -C(=O)R^x, -N(R^X)₂(이때, R^X는 상기 명시된 의미를 갖고, Y¹은 할로겐, 선택적으로 6 내지 40, 바람직하게는 6 내지 20개의 C 원자를 갖는 실릴 또는 아릴, 및 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때, 하나 이상의 H 원자는 선택적으로 F 또는 Cl로 치환됨)를 나타냄)이다.

"치환된 실릴 또는 아릴"은 바람직하게는 할로겐, -CN, R⁰, -OR⁰, -CO-R⁰, -CO-O-R⁰, -O-CO-R⁰ 또는 -O-CO-O-R⁰(이때, R⁰은 상기 명시된 의미를 가짐)으로 치환된 것을 의미한다.

특히 바람직한 치환기 L은, 예컨대, F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, COOCH₃, COOC₂H₅, CF₃, OCF₃, OCHF₂, OC₂F₅ 및 페닐이다.

는 바람직하게는

이고, 이때, L은 상기 명시된 의미들중 하나를 갖는다.

중합가능한 기 P는 중합 반응, 예컨대 자유-라디칼 또는 이온성 쇄 중합, 중부가 또는 중축합에 적절한 기, 또는 중합체-유사 반응, 예컨대 중합체 주쇄로의 부가 또는 축합에 적절한 기이다. 쇄 중합을 위한 기, 특히, C=C 이중 결합 또는 -C≡C- 삼중 결합을 함유하는 기 및 개환에 의한 중합에 적절한 기, 예컨대, 옥세탄 또는 에폭사이드 기가 특히 바람직하다.

바람직한 P 기는 CH₂=CW¹-, CO-O-, CH₂=CW¹-CO-,

, CH₂=CW²-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₃-CH=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-, HO-CW²W³-, HS-CW²W³-, HW²N-, HO-CW²W³-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- 및 W⁴W⁵W⁶Si-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때, W¹은 H, F, Cl, CN, CF₃, 페닐 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히, H, F, Cl 또는 CH₃을 나타내고, W² 및 W³은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W⁴, W⁵ 및 W⁶은 각각 서로 독립적으로 Cl, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬을 나타내고, W⁷ 및 W⁸은 각각 서로 독립적으로 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 H, Cl 또는 알킬을 나태나고, Phe는 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 라디칼 L(이는 P-Sp-가 아님)로 선택적으로 치환된 1,4-페닐렌을 나타내고, k₁, k₂ 및 k₃은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, k₃은 바람직하게는 1을 나타내고, k₄는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.

특히 바람직하게는 P 기는 CH₂=CW¹-CO-O-, CH₂=CW¹-CO-,

, CH₂=CW²-O-, CH₂=CW²-, CW¹=CH-CO-(O)_k3-, CW¹=CH-CO-NH-, CH₂=CW¹-CO-NH-, (CH₂=CH)₂CH-OCO-, (CH₂=CH-CH₂)₂CH-OCO-, (CH₂=CH)₂CH-O-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-, (CH₂=CH-CH₂)₂N-CO-, CH₂=CW¹-CO-NH-, CH₂=CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-, CH₂=CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-, Phe-CH=CH- 및 W⁴W⁵W⁶Si-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때, W¹은 H, F, Cl, CN, CF₃, 페닐 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH₃을 나타내고, W² 및 W³은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W⁴, W⁵ 및 W⁶은 각각 서로 독립적으로 Cl, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬을 나타내고, W⁷ 및 W⁸은 각각 독립적으로 H, Cl 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, Phe는 1,4-페닐렌을 나타내고, k₁, k₂ 및 k₃은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, k₃은 바람직하게는 1을 나타내고, k₄는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.

매우 특히 바람직한 P 기는 CH₂=CW¹-CO-O-, 특히 CH₂=CH-CO-O-, CH₂=C(CH₃)-CO-O- 및 CH₂=CF-CO-O-, 및 CH₂=CH-O-, (CH₂=CH)₂CH-O-CO-, (CH₂=CH)₂CH-O-,

로 이루어진 군으로부터 선택된다.

추가의 매우 특히 바람직한 P 기는 비닐, 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드 기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 특히 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 나타낸다.

단일 결합 이외의 다른 바람직한 스페이서 기 Sp는 라디칼 P-Sp-가 화학식 P-Sp"-X"-를 형성하도록 화학식 Sp"-X"로부터 선택되며, 이때,

Sp"는 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬렌을 나타내고, 이는 선택적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중치환되고, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -0-, -S-, -NH-, -N(R⁰)-, -Si(R⁰⁰R⁰⁰⁰)-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -N(R⁰⁰)-CO-O-, -O-CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-N(R⁰⁰)-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환될 수 있고,

X"는 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-N(R⁰⁰)-, -N(R⁰⁰)-CO-, -N(R⁰⁰)-CO-N(R⁰⁰)-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR⁰-, -CY²=CY³-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고,

R⁰⁰ 및 R⁰⁰⁰은 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,

Y² 및 Y³은 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타낸다.

X'는 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-, -NR⁰-CO-NR⁰- 또는 단일 결합을 나타낸다.

전형적인 스페이서 기 Sp"는, 예컨대 -(CH₂)_p1-, -(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂- 또는 -(SiR⁰⁰R⁰⁰⁰-O)_p1-을 나타내고, 이때, p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이고, R⁰⁰ 및 R⁰⁰⁰은 상기 명시된 의미를 갖는다.

특히 바람직한 -Sp"-X"- 기는 -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-O-, -(CH₂)_p1-O-CO-, -(CH₂)_p1-O-CO-O-이고, 이때, p1 및 q1은 상기 명시된 의미를 갖는다.

특히 바람직한 Sp"는, 예컨대 각각의 경우에, 직쇄 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에테닐렌, 프로페닐렌 및 부테닐렌이다.

본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 화학식 I의 R^a 및/또는 R^b는 2개 이상의 중합가능한 기(다작용성 중합가능한 라디칼)를 함유하는 라디칼을 나타낸다. 이러한 유형의 적절한 라디칼, 및 이를 함유하는 중합가능한 화합물 및 이의 제조가 예컨대, 미국특허 제 7,060,200 B1 호 또는 미국특허출원공개 제 2006/0172090 A1 호에 기술되어 있다. 특히 바람직한 다작용성 중합가능한 라디칼은 하기 화학식 I^*a 내지 I^*m으로부터 선택된다:

상기 식에서,

알킬은 단일 결합 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬렌을 나타내고, 이때 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 치환될 수 있고, 이때, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 CN으로 치환될 수 있고, R⁰⁰ 및 R⁰⁰⁰은 상기 명시된 의미를 갖고;

aa 및 bb는 각각 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고;

X는 X'에 대해 명시된 의미들중 하나를 갖고;

P¹ 내지 P⁵는 각각 서로 독립적으로, P에 대해 명시된 의미들중 하나를 갖는다.

화학식 I의 화합물은 하기 화학식 Ia 내지 Id의 화합물을 포함한다. 하기 화학식 Ib 및 Ic의 화합물이 특히 바람직하다:

상기 식에서,

R^a, R^c, A¹, A², Z¹, X¹, M, n1 및 x는 화학식 I에 정의된 바와 같다.

특히 바람직한 화학식 I의 화합물 및 상기 및 하기에 명시되어 있는 이들의 하위-화학식의 화합물들은 2개 초과, 바람직하게는 3, 4, 5 또는 6개의 R^a 및 R^b(이때, 이들은 P 또는 P-Sp-를 나타냄)를 함유하는 화합물들이다

특히 바람직한 화학식 I의 화합물 및 상기 및 하기에 명시되어 있는 이들의 하위-화학식의 화합물들은,

A¹, A², A³, A⁴가 각각 서로 독립적으로, 단일 결합이 아닐 경우, 1,4-페닐렌, 나프탈렌-1,4-다이일 또는 나프탈렌-2,6-다이일을 나타내고, 이때, 이러한 기들내의 하나 이상의 CH 기는 선택적으로 N, 사이클로헥산-1,4-다이일로 치환되고, 이때, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 선택적으로 O 및/또는 S, 1,4-사이클로헥세닐렌, 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로-[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일 또는 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일로 치환되고, 모든 이러한 기는 비치환되거나 L로 일치환 또는 다치환되고;

L은 P, P-Sp-, OH, CH₂OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(R^x)₂, -C(=O)Y¹, -C(=O)R^x, -N(R^X)₂를 나타내고, 선택적으로 치환된 실릴, 선택적으로 6 내지 20개의 C 원자를 갖는 치환된 아릴, 1 내지 25 개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알케닐, 알키닐, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 이때, 모든 이러한 기들내의 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 치환될 수 있고;

Y¹은 할로겐을 나타내고;

R^x는 P, P-Sp-, H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬을 나타내고, 이때, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 치환될 수 있고, 이때, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 P-Sp-로 치환될수 있다.

상기 및 하기에 명시되어있는 추가의 바람직한 화학식 I의 화합물 및 이의 하위-화학식의 화합물들은 하기와 같이 정의된 화합물이다:

- x는 2 또는 3이고;

- x는 2이고;

- R^a 및 R^b는 동일하거나 상이한 라디칼 P-Sp-를 나타내고;

- R^a 및 R^b는 동일하거나 상이한 라디칼 P-Sp를 나타내고, 이때, 하나 이상의 라디칼 Sp는 단일 결합을 나타내고;

- x는 2 또는 3을 나타내고, 모든 라디칼 R^a는 동일한 P-Sp- 기를 나타내고;

- R^b는 비중합가능한 기, 바람직하게는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬로부터 선택되고, 이때, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 각각 치환될 수 있고, 이때, 하나 이상의 H는 또한 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 치환될 수 있고;

- R^b는 P-Sp-를 나타내고;

- R^b는 Sp가 단일 결합을 나타내는 P-Sp를 나타내고;

- R^c는 H, C₁ _-8-알킬 또는 C₁ _-8-알콕시, 바람직하게는 H를 나타내고;

- 하나 이상의 라디칼 Sp는 단일 결합을 나타내고;

- 하나 이상의 라디칼 Sp는 -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-0-, -(CH₂)_p1-OCO- 또는 -(CH₂)_p1-OCOO-를 나타내고, 이때, p1은 1 내지 12의 정수를 나타내고, r1은 1 내지 8의 정수를 나타내고;

- L은 중합가능한 기를 나타내거나 함유하지 않고;

- A¹ 및 A³은 1,4-페닐렌 및 나프탈렌-2,6-다이일로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때, 이들 고리내의 1 또는 2개의 CH 기는 선택적으로 N으로 치환되고, 이때, 이들 고리는 선택적으로 상기 및 하기의 L로 일치환 또는 다중치환되고;

- A²는 단일 결합이고;

- A⁴는 단일 결합이고;

- A² 및 A⁴는, 단일 결합이 아닐 경우, 1,4-페닐렌 및 나프탈렌-2,6-다이일로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때, 이들 고리내의 1 또는 2개의 CH 기는 또한 선택적으로 N으로 치환되고, 이때, 이들 고리는 선택적으로 상기 및 하기의 L로 일치환 또는 다중치환되고;

- n1 및 n2는 0이고, A² 및 A⁴중 하나는 단일 결합이고 나머지 하나는 단일 결합이 아니고, 바람직하게는 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌-2,6-다이일이고, 이때, 이들 고리내의 1 또는 2개의 CH 기는 또한 선택적으로 N으로 치환되고, 이때, 이들 고리는 선택적으로 상기 및 하기의 L로 일치환 또는 다중치환되고;

- Z¹ 및 Z²는 -0-, -CO-0-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂0-, -CF₂0-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C≡C-, 단일결합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;

- n1은 0 또는 1, 바람직하게는 0이고, A²는 단일 결합이고;

- n2는 0이고, A⁴는 단일 결합이고;

- n2는 0이고, A⁴는 단일 결합이 아니고;

- n2는 0이 아니고, 바람직하게는 1 또는 2, 매우 바람직하게는 1이고, A⁴는 단일 결합이고;

- -X²-A⁴-(Z²-A³)_n2-는 -CO-C₆H₄-(이때, C₆H₄는 1,4-페닐렌을 나타냄)를 나타내지 않고;

- X²-A⁴-(Z²-A³)_n2-R^b는 -CO-C₆H₅를 나타내지 않고;

- L은 바람직하게는 F, Cl, -CN 및 1 내지 25개, 특히 바람직하게는 1 내지 10개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬로부터 선택된 비중합가능한 기를 나타내고, 이때, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-로 각각 치환될 수 있고, 이때, 하나 이상의 H 원자는 또한 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 치환될 수 있다.

특히 바람직한 화학식 I의 화합물은 다음의 하위-화학식 I1 내지 I14로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R^a, R^b, A¹ 내지 A⁴, Z¹, Z², X¹, X², n1 및 n2는 각각 서로 독립적으로, 화학식 I에 명시된 의미들중 하나를 갖거나, 상기 및 하기에 명시된다.

화학식 I1 내지 I14의 화합물이 특히 바람직하며, 이때, R^a는 P-Sp-이고, P, Sp, R^b, A¹ 내지 A⁴, Z¹, Z², X¹, X², n1 및 n2는 각각 서로 독립적으로, 화학식 I에 명시된 의미들중 하나를 갖거나, 상기 및 하기에 명시된다.

n1 또는 n2가 각각 0이 아닌 경우, 화학식 I의 화합물 및 화학식 I1 내지 I14의 화합물내의 기 -(A¹-Z¹)_n1-A²-X¹- 및 X²-A⁴-(Z²-A²)_n2-는 각각 바람직하게는 1,4-페닐렌 또는 나프탈렌-2,6-다이일을 나타내고, 이때, 이들 고리내의 1 또는 2개의 CH 기는 또한 선택적으로 N으로 치환되고, 이때, 이들 기는 또한 선택적으로 상기 및 하기의 L로 일치환 또는 다중치환된다.

매우 바람직한 화학식 I1 내지 I14의 화합물은, n1이 0이고 A²가 단일 결합인 화합물이다.

추가의 바람직한 화학식 I1 내지 I14의 화합물은, n2가 1이고 A⁴가 단일 결합인 화합물이다.

추가의 바람직한 I1 내지 I14의 화합물은 R^b가 P-Sp-를 나타내는 화합물이다.

추가의 바람직한 I1 내지 I14의 화합물은 R^b가 바람직하게는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬로부터 선택되는 비중합가능한 기를 나타내고, 이때, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 각각 치환될 수 있고, 이때, 하나 이상의 H 원자는 또한 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 치환될 수 있다.

매우 바람직한 화학식 I1 내지 I14의 화합물은, R^a가 P-Sp-이고 Sp가 단일 결합이 아닌 화합물이다.

추가의 바람직한 화학식 I1 내지 I14의 화합물은, R^a가 P-Sp-이고 하나 또는 둘 다의 Sp가 단일 결합을 나타내는 화합물이다.

추가의 바람직한 화학식 I1 내지 I14의 화합물은, R^b가 P-Sp-이고 Sp가 단일 결합을 나타내는 화합물이다.

추가의 바람직한 화학식 I1 내지 I14의 화합물은, R^b가 P-Sp-이고 Sp가 단일 결합이 아닌 화합물이다.

매우 특히 바람직한 화학식 I1 내지 I14의 화합물은 다음의 하위-화학식 I1a 내지 I14c로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

P 및 Sp는 화학식 I 또는 상기 및 하기에 명시된 의미들중 하나를 갖고;

Sp'는 Sp에 대해 주어진 의미들중 하나를 갖고, Sp와 동일하거나 상이하고;

R'는 화학식 I의 R^b 또는 상기 및 하기에 주어진 의미들 중 하나를 갖되, H, P- 및 P-Sp-와는 다르고;

페닐렌 및 나프탈렌 기는 선택적으로 1, 2, 3 또는 4개의 F 원자로 치환된다.

화학식 I, I1 내지 I14 및 I1a 내지 I14c의 화합물에서 P는 바람직하게는 아크릴레이트, 플루오로아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 나타낸다.

화학식 I, I1 내지 I14 및 I1a 내지 I14c의 화합물에서 Sp는 바람직하게는 -(CH₂)_p1-, -0-(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-O-, -OCO-(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-OCO-, -OCOO-(CH₂)_p1- 또는 -(CH₂)_p1-OCOO-를 나타내고, 이때, p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 정수를 나타내고, r1은 1 내지 8의 정수, 바람직하게는 1, 2 또는 3을 나타내고, 이러한 기는 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록 P와 연결된다.

화학식 I, I1 내지 I14 및 I1a 내지 I14c의 화합물이 바람직하고, 이때 P는 아크릴레이트, 플루오로아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 나타내고, Sp는 -(CH₂)_p1-, -0-(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-0-, -OCO-(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-OCO-, -OCOO-(CH₂)_p1- 또는 -(CH₂)_p1-OCOO-를 나타내고, 이때, p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6의 정수를 나타내고, r1은 1 내지 8의 정수, 바람직하게는 1, 2 또는 3을 나타내고, 이때, 이러한 기는 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록 P와 연결된다.

추가로, 하위-화학식 I1a 내지 I14c의 화합물이 바람직하되, 이때, 하나 이상의 라디칼 Sp는 단일 결합을 나타내고, 하나 이상의 라디칼 Sp는 단일 결합이 아니다.

추가로, 하위-화학식 I1a 내지 I14c의 화합물이 바람직하되, 이때, 하나 이상의 라디칼 Sp는 단일 결합을 나타내고, 하나 이상의 라디칼 Sp는 단일 결합이 아니고, P는 아크릴레이트, 플루오로아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 나타낸다.

또한, 본 발명은 화학식 I 및 하위-화학식 I1 내지 I14의 신규 화합물에 관한 것이되, 이때, 개별적인 라디칼은 화학식 I 또는 상기 및 하기에 명시된 의미를 갖고, 다음의 정의를 갖는다:

(a) X¹ 및/또는 X²는 단일결합이고/이거나;

(b) n1 및 n2중 하나는 0이 아니고/아니거나;

(c) A² 및 A⁴중 하나는 단일 결합이 아니다.

상기 정의된 화학식 I 및 하위-화학식 I1 내지 I14의 신규 화합물이 특히 바람직하되, 이때, n2는 0이 아니고, 바람직하게는 1 또는 2를 나타낸다.

또한, 상기 정의된 하위-화학식 I1a 내지 I14c로부터 선택된 신규 화합물이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명은 하기 화학식 I^*로부터 선택된 화학식 I의 화합물을 제조하기 위한, 신규 중간체에 관한 것이다:

상기 식에서,

G, A¹, A², Z¹, X¹, x 및 n1은 화학식 I 또는 상기 및 하기에 명시된 의미를 갖고;

라디칼 R^a 및 R^b는 각각 서로 독립적으로, -Sp-O-Sg를 나타내고, 이때, Sp는 화학식 I 또는 상기 및 하기에 명시된 의미를 갖고, Sg는 H 원자 또는 보호 기를 나타내고;

바람직하게는,

(a) X¹ 및/또는 X²는 단일 결합을 나타내고/내거나;

(b) n1 및 n2중 하나는 0이 아니고/아니거나;

(c) A² 및 A⁴중 하나는 단일 결합이 아니다.

적절한 보호 기 Sg가 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 바람직한 보호 기는 알킬, 아실 및 알킬- 또는 아릴실릴 기, 2-테트라하이드로피라닐 또는 메톡시메틸이다.

특히 바람직한 중간체는 상기 명시된 하위-화학식 I1 내지 I14로부터 선택되되, 이때, R^a 및 R^b는 화학식 I^*에 정의된 바와 같다.

매우 특히 바람직한 중간체는 하기 하위-화학식 I^*1a 내지 I14^*a로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

Sp 및 Sg는 상기 명시된 의미를 갖고;

Sp'는 Sp에 대해 주어진 의미들중 하나를 갖고, Sp와 동일하거나 상이하다.

Sg는 특히 바람직하게는 H를 나타낸다.

라디칼 Sp 및 Sp'중 하나가 -(CH₂)_p1- 또는 단일 결합을 나타내고 나머지 하나가 단일 결합을 나타내는(이때, p1은 상기 정의된 바와 같음), 상기 명시된 화학식의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 I 및 I^*, 및 이들의 하위-화학식의 화합물 및 중간체가 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 유기 화학의 표준 작업, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기술되어 있는 방법과 유사하게 제조될 수 있다. 예컨대, 화학식 I의 화합물의 합성은 상응하는 산, 산 유도체 또는 P 기를 함유하는 할로겐화된 화합물, 예컨대, 염기의 존재하에 (메트)아크릴로일 클로라이드 또는 메타크릴산 무수물, 또는 탈수제, 예컨대, DCC(다이사이클로헥실카보디이미드)의 존재하에 (메트)아크릴산을 사용하여 화학식 I의 중간체를 에스터화 또는 에터화함으로써 실시된다.

화학식 I 및 I^*의 화합물 및 중간체를 제조하기 위한, 특히 적절하고 바람직한 방법이 예를 들어 하기 반응식으로 도시되어 있고, 바람직하게는 하나 이상의 하기된 단계를 포함한다.

쿠마린에 대한 일반적인 접근법이, 예컨대 퍼킨(Perkin) 반응(예컨대, 문헌[M. J. Matos et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 20 (2010) 5157-5160] 및 이에 인용된 문헌 참조)에서, 살리실산 알데하이드를 페닐아세트산 유도체로 축합함으로써, 또는 M = H(화학식 1)인 반응식 1에 따라 살리실산 알데하이드 및 벤조니트릴(문헌[N. P. Buu-Hoi, N. Hoan, M. R. Khenissi, J. Chem. Soc. 1951 , 2307])로부터 제공된다. H가 아닌 치환기 M에서, 알데하이드 기는 상응하는 케톤으로 단순히 치환된다.

[반응식 1]

특히 비-방향족 아세트산 유도체를 위한 별법적인 접근법이 비티히(Wittig) 반응(문헌[R. S. Mali, S. G. Tilve, S. N. Yeola, A. R. Manekar, Heterocycles (1987), 26(1), 121-7])에 의해 수행된다(반응식 2).

[반응식 2]

스페이서 기를, 예컨대 하이드록시 알킨의 소노가시라(Sonogashira) 커플링 후 퍼킨 반응 전 또는 후의 수소화에 의해 도입할 수 있다(반응식 3 및 4).

[반응식 3]

[반응식 4]

스틸(Stille) 커플링 및 이어지는 하이드로보레이션 반응으로 하이드록시프로필 기를 도입하는 것이 문헌[B.S. Moon et al., Bioorg. Med. Chem. 2009, 17(9), 3479-3488]에 기술되어 있다. 헤크(Heck) 반응에는 알릴 알콜이 사용된다(문헌[R.A. Lerner et al., J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11720-11724] 참조). 동일 반응계에서 말단이 불포화된 알콜의 하이드로보레이션 반응 및 스즈키(Suzuki) 커플링에 의한 또 다른 일반적인 접근법이 문헌[A. R. de Lera, Tetrahedron 2001 , 57, 3125-3130]에 기술된 바와 같이 주어져 있다. 이러한 반응들은 다이브로모살리실산 알데하이드로부터 출발하여 프로필 유사체를 수득하는 반응(반응식 5)에 의해 예시되지만, 일반적으로 살리실산 알데하이드의 다른 이성질체 또는 동질체(congener)에 적용할 수 있다.

[반응식 5]

상기 반응식에서, 살리실산 알데하이드, 특히 알데하이드 작용기를 예컨대 아세탈로서 보호하는 것이 유리할 수 있다. 알데하이드 및 하이드록실 기를 함께 보호하는 방법이 문헌[A. Hadfield, Synth. Comm. 1994, 24(7), 1025-1028](반응식 6)에 기술되어 있다.

[반응식 6]

문헌[R. J. Bass, Chem. Comm. 1976, 78]의 방법에 의해, 다이메틸포름아미드중의 메실 클로라이드의 존재하에, 벤질 아릴 케톤을 보론 트라이플루오라이드 에터레이트로 처리하여 이소플라본을 이용할 수 있다. 하기 반응식 7에 예시된 방법에 나타난 바와 같이, 문헌[A. Suzuki et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 4762]의 방법에 의해, 스즈키 반응을 카보닐화함으로써 간단한 방식으로 케톤 그 자체를 제조할 수 있다.

[반응식 7 ]

별법으로, 하기 반응식 8에 예시된 방법에 나타난 바와 같이, 문헌[K.M. Dawood, Tetrahedron 2007, 63, 9642]의 방법에 의해, 스즈키 반응에 의해 상응하는 브로모이소플라본을 통해 크로마논(chromanone)으로부터 이소플라본을 또한 수득할 수 있다.

[반응식 8]

예컨대, 베이커-벤카타라만 재배열(Baker-Venkataraman rearrangement)(문헌[W. Baker, Nature 1952, 169, 706])에 의해 본 발명에 따른 플라본을 제조하거나, 하기 반응식 9에 예시된 방법에 나타난 바와 같이, 문헌[E.U. Mughal et al., Bioorg. Med. Chem. 2006, 14, 4704]의 방법에 의해, 방향족 알데하이드로 알돌 축합에 의해 o-아실페놀을 수득하고, 이어서 산화적 환화(oxidative cyclisation)함으로써 이를 제조할 수 있다.

[반응식 9]

PSA 디스플레이를 제조하는 경우, 상기 중합가능한 화합물은 (하나의 화합물이 2개 이상의 중합가능한 기를 함유하는 경우) 전압의 인가시, 상기 LC 디스플레이의 기판 사이의 LC 매질내에서 동일 반응계 중합에 의해 중합되거나 가교결합된다. 중합은 단일 단계로 수행될 수 있다. 또한, 우선 선경사 각을 생성하기 위해 전압을 인가하여 제 1 단계에서 중합을 수행하고, 이어서, 제 2 중합 단계에서, 제 1 단계에서 반응하지 않은 화합물을 전압의 인가 없이 중합하거나 가교결합시키는 것도 가능하다("최종 경화").

적절하고 바람직한 중합 방법은, 예컨대, 열중합 또는 광중합, 바람직하게는 광중합, 특히 UV 광중합이다. 하나 이상의 개시제가 또한 선택적으로 여기에 첨가될 수 있다. 중합에 적절한 조건 및 개시제의 적절한 유형과 양이 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있다. 자유-라디칼 중합에 적절한 것은, 예컨대, 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.

또한, 본 발명에 따른 중합가능한 화합물은 개시제가 없는 중합에 적절하고, 이는 상당한 이점, 예컨대 보다 낮은 재료 비용, 및 특히 개시제의 가능한 잔여량 및 이의 분해 생성물로 인한 LC 매질의 보다 덜한 오염을 수반한다. 따라서, 상기 중합은 또한 개시제의 첨가 없이 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 따라서 중합 개시제를 포함하지 않는다.

상기 중합가능한 성분 (A) 또는 상기 LC 매질은 또한, 예컨대 저장 또는 운송 동안, RM의 목적하지 않은 자발적 중합을 방지하기 위해 하나 이상의 안정화제를 포함할 수 있다. 안정화제의 적절한 유형 및 양이 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있다. 예컨대, 시판되는 안정화제 이르가녹스(Irganox, 등록상표) 시리즈(시바 아게), 예컨대, 이르가녹스(등록상표) 1076이 특히 적절하다. 안정화제가 사용되는 경우, 이의 비율은 RM 또는 중합가능한 성분 (A)의 총량을 기준으로, 바람직하게는 10 내지 500,000 ppm, 특히 바람직하게는 50 내지 50,000 ppm이다.

PSA 디스플레이에서 사용하기 위한 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 0 초과 5 중량% 미만, 특히 바람직하게는 0 초과 1 중량% 미만, 매우 특히 바람직하게는 0.01 내지 0.5 중량%의 중합가능한 화합물, 특히 상기 명시된 화학식의 중합가능한 화합물을 포함한다.

본 발명에 따른 1, 2 또는 3종의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질이 특히 바람직하다.

또한, 상기 중합가능한 성분(성분 A)이 독점적으로 본 발명에 따른 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질이 바람직하다.

또한, 성분 (B)가 LC 화합물 또는 LC 혼합물(이는 네마틱 액정 상을 가짐)인 LC 매질이 바람직하다.

또한, 성분 (A) 및/또는 (B)의 화합물이 독점적으로 비키랄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 본 발명에 따른 비키랄 중합가능한 화합물 및 LC 매질이 바람직하다.

또한, 상기 중합가능한 성분 또는 성분 (A)가 하나의 중합가능한 기(일반응성)를 함유하는 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물, 및 2개 이상, 바람직하게는 2개의 중합가능한 기(이반응성 또는 다반응성)를 함유하는 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질이 바람직하다.

또한, 중합가능한 성분 또는 성분 (A)가 독점적으로 2개의 중합가능한 기(이반응성)를 함유하는 본 발명에 따른 중합가능한 화합물을 포함하는 PSA 디스플레이 및 LC 매질이 바람직하다.

본 발명에 따른 LC 매질중의 중합가능한 성분 또는 성분 (A)의 비율은 바람직하게는 0 초과 5% 미만, 특히 바람직하게는 0 초과 1% 미만, 매우 특히 바람직하게는 0.01 내지 0.5%이다.

본 발명에 따른 LC 매질중의 액정 성분 또는 성분 (B)의 비율은 바람직하게는 95 내지 100% 미만, 특히 바람직하게는 99 내지 100% 미만이다.

본 발명에 따른 중합가능한 성분을 개별적으로 중합할 수 있지만, 또한, 본 발명에 따른 2종 이상의 중합가능한 화합물; 또는 본 발명에 따른 하나 이상의 중합가능한 화합물 및 하나 이상의 추가의 중합가능한 화합물(공단량체)(이는, 바람직하게는 메소젠성 또는 액정임)을 포함하는 혼합물을 중합할 수 있다. 이러한 혼합물의 중합일 경우, 공단량체가 형성된다. 또한, 본 발명은 상기 및 하기에 언급된 중합가능한 혼합물에 관한 것이다. 상기 중합가능한 화합물 및 공단량체는 메소젠성 또는 비-메소젠성, 바람직하게는 메소젠성 또는 액정이다.

특히, PSA 디스플레이에 사용하기에 적절하고 바람직한 메소젠성 공단량체는, 예컨대 하기 화학식 M1 내지 M29의 화합물로부터 선택된다:

상기 식에서,

개별적인 라디칼은 하기의 의미를 갖는다:

P¹ 및 P²는 각각 서로 독립적으로, 바람직하게는 상기 및 하기에 P에 대해 명시된 의미들중 하나를 갖는 중합가능한 기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 옥세탄, 비닐, 비닐옥시 또는 에폭사이드 기를 나타내고;

Sp¹ 및 Sp²는 각각 서로 독립적으로, 바람직하게는 상기 및 하기에 Sp에 대해 명시된 의미들중 하나를 갖는 단일 결합 또는 스페이서 기, 특히 바람직하게는 -(CH₂)_p1-, -(CH₂)_p1-0-, -(CH₂)_p1-CO-0- 또는 -(CH₂)_p1-O-CO-0-(이때, p1은 1 내지 12의 정수이고, 마지막에 언급된 기에서 인접 고리와의 연결은 O 원자를 통해 발생됨)를 나타내고;

또한, 하나 이상의 라디칼 P¹-Sp¹- 및 P²-Sp²-는 R^aa를 나타낼 수 있으나, 단, 라디칼 P¹-Sp¹- 및 P²-Sp²-중 하나 이상은 R^aa를 나타내지 않고;

R^aa는 H, F, Cl, CN 또는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타내고, 이때, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, C(R⁰)=C(R⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰)-, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 각각 치환될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P¹-Sp¹-로 치환될 수 있고, 특히 바람직하게는 선택적으로 단일 플루오르화된 또는 다중 플루오르화된 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때, 알케닐 및 알키닐 라디칼은 2개 이상의 C 원자를 갖고, 분지형 라디칼은 3개 이상의 C 원자를 가짐)를 나타내고;

R⁰ 및 R⁰⁰은 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고;

R^y 및 R^z는 각각 서로 독립적으로, H, F, CH₃ 또는 CF₃을 나타내고;

Z¹은 -O-, -CO-, -C(R^yR^z)- 또는 -CF₂CF₂-를 나타내고;

Z² 및 Z³은 각각 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂- 또는 -(CH₂)_n-을 나타내고, 이때 n은 2, 3 또는 4이고;

L은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게 F, Cl, CN, 또는 선택적으로 단일 플루오르화되거나 다중 플루오르화된 1 내지 12 개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시, 바람직하게는 F를 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 나타낸다.

화학식 M1 내지 M29의 화합물들에서,

는 바람직하게는

이다.

상기 식에서,

L은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 상기 및 하기에 주어진 의미들중 하나를 갖고, 바람직하게는 F, Cl, CN, NO₂, CH₃, C₂H₅, C(CH₃)₃, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, COCH₃, COC₂H₅, COOCH₃, COOC₂H₅, CF₃, OCF₃, OCHF₂, OC₂F₅ 또는 P-Sp-, 매우 바람직하게는 F, Cl, CN, CH₃, C₂H₅, OCH₃, COCH₃, OCF₃ 또는 P-Sp-, 더욱 바람직하게는 F, Cl, CH₃, OCH₃, COCH₃ 또는 OCF₃ , 특히 F 또는 CH₃이다.

상기 중합가능한 화합물 이외에, 본 발명에 따른 LC 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질은 하나 이상, 바람직하게는 2종 이상의 저분자량(즉, 단량체성 또는 비중합된) 화합물을 포함하는 LC 혼합물("호스트 혼합물")을 포함한다. 2종 이상의 저분자량 화합물을 포함하는 LC 혼합물은, 중합가능한 화합물의 중합에 사용되는 조건하의 중합 반응에 대해 안정하거나 비반응성이다. 대체로, 전통적인 VA 및 OCB 디스플레이에서 사용되는 적절한 LC 혼합물이 호스트 혼합물로서 적절하다. 적절한 LC 혼합물이 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있으며, 예컨대 VA 디스플레이용 혼합물은 유럽특허 제 1 378 557 A1 호에 기술되어 있고, OCB 디스플레이용 혼합물은 유럽특허 제 1 306 418 A1 호 및 독일특허 제 102 24 046 A1 호에 기술되어 있다.

화학식 I의 중합가능한 화합물은 특히 종결 알케닐 기를 갖는 하나 이상의 화합물을 포함하는 LC 호스트 혼합물에 사용하기에 적절하다(이는 종래 기술로부터 공지된 반응성 메소젠에 비해 개선된 특성, 예컨대 용해도, 반응성 또는 경사 각을 생산하는 능력을 나타냄).

제 1의 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 음의 유전 이방성을 갖는 화합물에 기초한 LC 호스트 혼합물을 함유한다. 이러한 LC 매질은 특히 PSA-VA 디스플레이에 사용하기에 적절하다. 이러한 LC 매질의 특히 바람직한 실시양태는 하기 섹션 (a) 내지 (x)에 언급된다:

(a) 하나 이상의 하기 화학식 CY 및/또는 PY의 화합물을 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

a는 1 또는 2를 나타내고;

b는 0 또는 1을 나타내고;

는

를 나타내고;

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬(이때, 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 또한 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -0-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 치환될 수 있음), 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시를 나타내고;

Z^x 및 Z^y는 각각 서로 독립적으로, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH-CH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타내고;

L¹ 내지 L⁴는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F, CHF₂를 나타낸다.

바람직하게는,

L¹ 및 L² 둘 다는 F를 나타내거나,

L¹ 및 L²중 하나는 F를 나타내고, 나머지 하나는 Cl을 나타내거나,

L³ 및 L⁴ 둘 다는 F를 나타내거나,

L³ 및 L⁴중 하나는 F를 나타내고, 나머지 하나는 Cl을 나타낸다.

상기 화학식 CY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위-화학식 CY1 내지 CY32로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

a는 1 또는 2를 나타내고;

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고;

알케닐은 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타내고;

(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다.

알케닐은 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.

상기 화학식 PY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위-화학식 PY1 내지 PY20으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고;

(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다.

(b) 하나 이상의 하기 화학식 ZK의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

개별적인 라디칼은 다음의 의미를 갖는다:

는

를 나타내고;

R³ 및 R⁴는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 또한 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -0-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 치환될 수 있고;

Z^y는 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O- -OCH₂-, -CO-O-, -O-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CH=CH- CH₂O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타낸다.

상기 ZK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위-화학식 ZK1 내지 ZK10으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

알케닐은 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타낸다.

(c) 하나 이상의 하기 화학식 DK의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

개별적인 라디칼은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, 다음의 의미를 갖는다:

R⁵ 및 R⁶은 각각 서로 독립적으로, R¹에 대해 상기 명시된 의미들중 하나를 갖고;

는

를 나타내고;

는

를 나타내고;

e는 1 또는 2를 나타낸다.

상기 화학식 DK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위-화학식 DK1 내지 DK12의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

알케닐 및 알케닐^*은 각각 서로 독립적으로, 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타낸다.

알케닐 및 알케닐^*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:

상기 식에서,

개별적인 라디칼은 다음의 의미를 갖는다:

는

를 나타내고;

f는 0 또는 1을 나타내고;

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 또한 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -0-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 치환될 수 있고;

L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F, CHF₂를 나타낸다.

바람직하게는, 라디칼 L¹ 및 L² 모두는 F를 나타내거나, 라디칼 L¹ 및 L²중 하나는 F를 나타내고 나머지 하나는 Cl을 나타낸다.

상기 화학식 LY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위-화학식 LY1 내지 LY24로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R¹은 상기 명시된 의미를 갖고;

알킬은 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고;

(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고;

v는 1 내지 6의 정수를 나타낸다.

R¹은 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬, 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐, 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 G4로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

알킬은 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고;

L^x는 H 또는 F를 나타내고;

X는 F, Cl, OCF₃, OCHF₂ 또는 OCH=CF₂를 나타낸다.

X가 F를 나타내는 화학식 G1의 화합물이 특히 바람직하다.

(f) 하기 화학식 Y1 내지 Y16으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R⁵는 R¹에 대해 상기 명시된 의미들중 하나를 갖고;

알킬은 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고;

d는 0 또는 1을 나타내고;

z 및 m은 각각 서로 독립적으로,1 내지 6의 정수를 나타낸다.

이러한 화합물들에서 R⁵는 특히 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 알케닐이고, d는 바람직하게는 1이다. 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 상기 언급된 화학식의 화합물을 5 중량% 이상의 양으로 하나 이상 포함한다.

(g) 하기 화학식 B1 내지 B3으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 바이페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

알케닐 및 알케닐^*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.

LC 혼합물중의 상기 화학식 B1 내지 B3의 바이페닐의 비율은 바람직하게는 3 중량% 이상, 특히 5 중량% 이상이다.

상기 화학식 B2의 화합물이 특히 바람직하다.

상기 화학식 B1 내지 B3의 화합물은 바람직하게는 하기 하위-화학식 B1a 내지 B2c로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

알킬^*은 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼을 나타낸다.

본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 상기 화학식 B1a 및/또는 B2c의 화합물중 하나 이상을 포함한다.

(h) 하나 이상의 하기 화학식 T의 터페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

는 각각 서로 독립적으로,

를 나타낸다(이때, R⁵는 F 또는 Cl, 바람직하게는 F를 나타내고, L⁶은 F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂, 바람직하게는 F를 나타냄).

상기 화학식 T의 화합물은 바람직하게는 하기 하위-화학식 T1 내지 T24로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R은 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고;

R^*은 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 라디칼을 나타내고;

(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 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, 부틸, 펜틸, 헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 또는 펜톡시를 나타낸다.

본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 상기 화학식 T 및 이의 바람직한 하위-화학식의 터페닐을 0.5 내지 30 중량%, 특히 1 내지 20 중량%의 양으로 포함한다.

상기 화학식 T1 , T2, T3 및 T21의 화합물이 특히 바람직하다. 이러한 화합물에서, R은 바람직하게는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 또한 알콕시를 나타낸다.

본 발명에 따른 혼합물의 Δn 값이 0.1 이상일 경우, 바람직하게는 터페닐이 상기 혼합물에 사용된다. 바람직한 혼합물은 상기 화학식 T의 하나 이상의 터페닐 화합물, 바람직하게는 하나 이상의 T1 내지 T22로부터 선택된 화합물을 2 내지 20 중량%로 포함한다.

(i) 하기 화학식 O1 내지 O11의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 상기 명시된 의미를 갖고, 바람직하게는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타낸다.

상기 화학식 O1, O3 및 O4의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 매질이 바람직하다.

(k) 하나 이상의 하기 화학식 FI의 화합물을 바람직하게는 3 중량% 초과, 특히 5 중량% 이상, 매우 특히 바람직하게는 5 내지 30 중량%로 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R⁹는 H, CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇을 나타내고;

(F)는 선택적인 플루오르 치환기를 나타내고;

q는 1, 2 또는 3을 나타내고;

R⁷은 R¹에 대해 명시된 의미들중 하나를 갖는다.

특히 바람직한 상기 화학식 FI의 화합물은 하기 하위-화학식 FI1 내지 FI8로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁷은 바람직하게는 직쇄 알킬을 나타내고;

R⁹는 CH₃, C₂H₅ 또는 n-C₃H₇을 나타낸다.

상기 화학식 FI1, FI2 및 FI3의 화합물이 특히 바람직하다.

(m) 하기 화학식 VK1 내지 VK4로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R⁸은 R¹에 대해 명시된 의미를 갖고;

알킬은 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.

(n) 테트라하이드로나프틸 또는 나프틸 단위를 함유하는 화합물, 예컨대 하기 화학식 N1 내지 N10으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R¹⁰ 및 R¹¹은 각각 서로 독립적으로, R¹에 대해 명시된 의미들중 하나를 갖고, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타내고;

Z¹ 및 Z²는 각각 서로 독립적으로, -C₂H₄-, -CH=CH-, -(CH₂)₄-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃-, -CH=CH-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH=CH-, -CH₂0-, -OCH₂-, -CO-O-, -0-CO-, -C₂F₄-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH₂- 또는 단일 결합을 나타낸다.

(o) 하나 이상의 하기 화학식 BC, CR 및 RC의 다이플루오로-다이벤조크로만 및/또는 크로만을 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 특히 3 내지 15 중량%의 양으로 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

R¹¹ 및 R¹²는 각각 서로 독립적으로, 상기 명시된 의미를 갖고;

고리 M은 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고;

Z^m은 -C₂H₄-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- 또는 -O-CO-이고;

c는 0 또는 1이다.

상기 화학식 BC, CR 및 RC의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위-화학식 BC1 내지 BC7, CR1 내지 CR9, 및 RC1 내지 RC3으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고;

c는 1 또는 2이고;

상기 화학식 BC2의 화합물 1, 2 또는 3종을 포함하는 혼합물이 매우 특히 바람직하다.

(p) 하기 화학식 PH 및 BF의 플루오르화된 페난트린 및/또는 다이벤조퓨란의 화합물을 하나 이상 추가로 포함하는 LC 매질:

상기 식에서,

b는 0 또는 1을 나타내고;

L은 F를 나타내고;

r은 1, 2 또는 3을 나타낸다.

하기 하위-화학식 PH1, PH2, BF1 및 BF2로 이루어진 군으로부터 선택된 상기 화학식 PH 및 BF의 화합물이 특히 바람직하다:

상기 식에서,

R 및 R'는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타낸다.

(q) 특히 화학식 I 또는 이의 하위-화학식의 본 발명에 따른 중합가능한 화합물 이외에, 말단 비닐옥시 기(-0-CH=CH₂)를 함유하는 화합물을 포함하지 않는 LC 매질.

(r) 바람직하게는 특히 화학식 I 또는 이의 하위-화학식의 본 발명에 따른 중합가능한 화합물로부터 선택되는 1 내지 5종, 바람직하게는 1, 2 또는 3종의 중합가능한 화합물을 포함하는 LC 매질.

(s) 전체 혼합물중의 특히 화학식 I 또는 이의 하위-화학식의 중합가능한 화합물의 비율이 0.05 내지 5%, 바람직하게는 0.1 내지 1%인 LC 매질.

(t) 화학식 CY1, CY2, PY1 및/또는 PY2의 화합물을 1 내지 8종, 바람직하게는 1 내지 5종 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물중의 이들 화합물들의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별적인 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.

(u) 화학식 CY9, CY10, PY9 및/또는 PY10의 화합물을 1 내지 8종, 바람직하게는 1 내지 5종 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물중의 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별적인 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.

(v) 화학식 ZK의 화합물, 특히 화학식 ZK1, ZK2 및/또는 ZK6의 화합물을 1 내지 10종, 바람직하게는 1 내지 8종 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물중의 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 3 내지 25%, 특히 바람직하게는 5 내지 45%이다. 이들 개별적인 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.

(w) 전체 혼합물중의 화학식 CY, PY 및 ZK의 화합물의 비율이 70% 초과, 바람직하게는 80% 초과인 LC 매질.

(x) 바람직하게는 화학식 CY, PY 및 LY(이때, R¹ 및 R²중 하나 또는 모두는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타냄), 화학식 ZK 및 DK(이때, R³ 및 R⁴중 하나 또는 모두는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐을 나타냄), 및 화학식 B2 및 B3으로 이루어진 군, 매우 바람직하게는 화학식 CY15, CY16, CY34, CY32, PY15, PY16, ZK3, ZK4, DK3, DK6, B2 및 B3, 가장 바람직하게는 화학식 ZK3, ZK4, B2 및 B3으로부터 선택된 알케닐 기를 함유하는 화합물을 하나 이상 함유하는 LC 호스트 혼합물인 LC 매질. LC 호스트 혼합물중의 이들 화합물의 농도는 바람직하게는 2 내지 70%, 매우 바람직하게는 3 내지 55%이다.

(y) 선경사 각이 바람직하게는 85° 이하, 특히 바람직하게는 80° 이하인 PSA-VA 디스플레이.

제 2의 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 양의 유전 이방성을 갖는 혼합물에 기초한 LC 호스트 혼합물을 함유한다. 이러한 LC 매질은 특히 PSA-OCB-, PSA-TN-, PSA-포지-VA-, PSA-IPS- 또는 PSA-FFS-디스플레이에 사용하기에 적절하다.

하기 화학식 AA 및 BB의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 함유하고, 선택적으로, 하기 화학식 AA 및/또는 BB의 화합물 이외에, 하나 이상의 하기 화학식 CC의 화합물을 함유하는 제 2의 바람직한 실시양태의 LC 매질이 특히 바람직하다:

상기 식에서,

개별적인 라디칼은 다음의 의미를 갖는다:

R²¹, R³¹, R⁴¹, R⁴²는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 9개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 옥사알킬 또는 플루오로알킬, 또는 2 내지 9개의 C 원자를 갖는 알케닐을 나타내고;

X⁰은 F, Cl, 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 6개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알케닐 또는 알케닐옥시를 나타내고;

Z³¹은 -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂0- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH- 또는 단일 결합, 특히 바람직하게는 -COO-, 트랜스-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고;

Z⁴¹ 및 Z⁴²는 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂0-, -CF₂O-, -C≡C- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타내고;

L²¹, L²², L³¹ 및 L³²는 H 또는 F를 나타내고;

g는 1, 2 또는 3을 나타내고;

h는 0, 1, 2 또는 3을 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, 매우 바람직하게는 F 또는 OCF₃이다.

상기 화학식 AA의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 AA1 내지 AA4로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

A²¹, R²¹, X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA에 주어진 의미를 갖고;

L²³ 및 L²⁴는 각각 서로 독립적으로, H 또는 F를 나타내고;

X⁰은 바람직하게는 F를 나타낸다.

상기 화학식 AA1 및 AA2의 화합물이 특히 바람직하다.

특히 바람직한 상기 화학식 AA1의 화합물은 하기 하위-화학식 AA1a 내지 AA1e로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미들중 하나를 갖고;

X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA1에 주어진 의미를 갖고;

L²³, L²⁴, L²⁵ 및 L²⁶은 각각 서로 독립적으로, H 또는 F이고;

X⁰은 바람직하게는 F이다.

매우 특히 바람직한 화학식 AA1의 화합물은 하기 화학식 AA1a1, AA1a2, AA1b1, AA1c1 및 AA1e2로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 화학식 AA2의 화합물은 하기 화학식 AA2a 내지 AA2j로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖고;

X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA에 주어진 의미를 갖고;

X⁰은 바람직하게는 F이다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 AA2의 화합물은 하기 하위-화학식 AA2a1 내지 AA2j2로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

특히 바람직한 상기 화학식 AA3의 화합물은 하기 하위-화학식 AA3a 내지 AA3c로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖고;

X⁰, L²¹ 및 L²²는 화학식 AA3에 주어진 의미를 갖고;

X⁰은 바람직하게는 F이다.

특히 바람직한 상기 화학식 AA4의 화합물은 하기 하위-화학식 AA4a로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁰은 화학식 AA1에서 R²¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

상기 화학식 BB의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 BB1 내지 BB3으로 이루어진 군으로터 선택된다:

상기 식에서,

A³¹, A³², R³¹, X⁰, L³¹ 및 L³²는 화학식 BB에 주어진 의미를 갖고;

X⁰은 바람직하게는 F이다.

상기 화학식 BB1 및 BB2의 화합물이 특히 바람직하다.

특히 바람직한 상기 화학식 BB1의 화합물은 하기 하위-화학식 BB1a 및 BB1b로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB1에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖고;

X⁰, L³¹ 및 L³²는 화학식 BB1에 주어진 의미를 갖고;

X⁰은 바람직하게는 F이다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB1a의 화합물은 하기 하위-화학식 BB1a1 내지 BB1a6으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB1에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB1b의 화합물은 하기 하위-화학식 BB1b1 내지 BB1b4로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB1에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

특히 바람직한 상기 화학식 BB2의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2a 내지 BB2k로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁰은 화학식 BB2에서 R²¹에 대해 주어진 의미들중 하나를 갖고;

X⁰, L³¹ 및 L³²는 화학식 BB2에 주어진 의미를 갖고;

L³³, L³⁴, L³⁵ 및 L³⁶은 각각 서로 독립적으로, H 또는 F를 나타내고;

X⁰은 바람직하게는 F이다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2a1 내지 BB2a5로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2b의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2b1 내지 BB2b4로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2c의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2c1 내지 BB2c5로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2d 및 BB2e의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2d1 및 BB2e1로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2f의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2f1 내지 BB2f5로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2g의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2g1 내지 BB2g5로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2h의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2h1 내지 BB2h3으로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2i의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2i1 및 BB2i2로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

매우 특히 바람직한 상기 화학식 BB2k의 화합물은 하기 하위-화학식 BB2k1 및 BB2k2로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB2에서 R³¹에 대해 주어진 의미를 갖는다.

상기 화학식 BB1 및/또는 BB2의 화합물에 대한 별법으로, 또는 이에 추가하여, LC 매질은 또한 상기 정의된 화학식 BB3의 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다.

특히 바람직한 화학식 BB3의 화합물은 하기 하위-화학식 BB3a 및 BB3b로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R³은 화학식 BB3에서 R³에 대해 주어진 의미를 갖는다.

바람직하게는, 상기 제 2의 바람직한 실시양태에 따른 LC 매질은, 화학식 AA 및/또는 BB의 화합물에 추가로, 바람직하게는 상기 정의된 화학식 CC의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된, -1.5 내지 +3의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 중성인 화합물을 하나 이상 포함한다.

특히 바람직한 화학식 CC의 화합물은 하기 하위-화학식 CC1 내지 CC14로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁴¹ 및 R⁴²는 화학식 CC에서 주어진 의미를 갖고, 바람직하게는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 플루오르화된 알킬 또는 플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알케닐, 알케닐옥시, 알콕시알킬 또는 플루오르화된 알케닐을 나타내고;

L⁴는 H 또는 F이다.

바람직하게는, 상기 제 2의 바람직한 실시양태에 따른 LC 매질은, 화학식 CC의 유전적으로 중성인 화합물에 추가로, 또는 별법으로, 하기 화학식 DD의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된, -1.5 내지 +3의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 중성인 화합물을 하나 이상 포함한다:

상기 식에서,

A⁴¹, A⁴², Z⁴¹, Z⁴², R⁴¹, R⁴² 및 h는 화학식 CC에 주어진 의미를 갖는다.

특히 바람직한 상기 화학식 DD의 화합물은 하기 하위-화학식 DD1 및 DD2로 이루어진 군으로부터 선택된다:

상기 식에서,

R⁴¹ 및 R⁴²는 화학식 DD에 주어진 의미를 갖고, R⁴¹은 바람직하게는 알킬을 나타내고, 화학식 DD1에서 R⁴²는 바람직하게는 알케닐, 특히 바람직하게는 -(CH₂)₂-CH=CH-CH₃을 나타내고, 화학식 DD2에서 R⁴²는 바람직하게는 알킬, -(CH₂)₂-CH=CH₂ 또는 -(CH₂)₂-CH=CH-CH₃을 나타낸다.

화학식 AA 및 BB의 화합물은 바람직하게는 전체 혼합물중에 2% 내지 60%, 더욱 바람직하게는 3% 내지 35%, 매우 특히 바람직하게는 4% 내지 30%의 농도로 본 발명에 따른 LC 매질에 사용된다.

화학식 CC 및 DD의 화합물은 바람직하게는 전체 혼합물중에 2% 내지 70%, 더욱 바람직하게는 5% 내지 65%, 더욱더 바람직하게는 10% 내지 60%, 매우 특히 바람직하게는 10%(바람직하게는 15%) 내지 55%의 농도로 본 발명에 따른 LC 매질에 사용된다.

전술된 바람직한 실시양태 (a) 내지 (y)의 화합물과 전술된 중합된 화합물과의 조합은 본 발명에 따른 LC 매질에서 낮은 문턱 전압, 낮은 회전 점도 및 매우 양호한 저온 안정성과 동시에 지속적으로 높은 등명점 및 높은 HR 값을 달성하며, PSA 디스플레이에서 특히 낮은 선경사 각이 신속하게 생성되도록 한다. 특히, 종래 기술로부터의 매질에 비해, PSA 디스플레이에서 상기 LC 매질은 상당히 단축된 응답 시간, 특히 또한 회색-색조 응답 시간을 나타낸다.

상기 액정 혼합물은 20℃에서 바람직하게는 80 K 이상, 특히 바람직하게는 100 K 이상의 네마틱 상 범위를 갖고, 250 mPa·s 이하, 특히 200 mPa·s 이하의 회전 점도를 갖는다.

본 발명에 따른 VA-유형의 디스플레이에서, 상기 액정 매질의 층중의 분자는 스위치-오프 상태에서 전극 표면 수직으로 정렬(호메오트로픽)되거나 경사진 호메오트로픽 정렬을 갖는다. 전극에 전압을 인가했을 때, LC 분자는 종방향 분자 축이 전극 표면에 평행하도록 재정렬된다.

특히 PSA-VA 유형의 디스플레이에 사용되는, 본 발명의 제 1의 바람직한 실시양태에 따른 음의 유전 이방성을 갖는 화합물에 기초한 본 발명에 따른 LC 매질은 20℃ 및 1 kHz에서 바람직하게는 -0.5 내지 -10, 특히 -2.5 내지 -7.5의 음의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

PSA-VA 유형의 디스플레이에 사용되는, 본 발명에 따른 LC 매질에서의 복굴절률 Δn은 바람직하게는 0.16 미만, 특히 바람직하게는 0.06 내지 0.14, 매우 특히 바람직하게는 0.07 내지 0.12이다.

본 발명에 따른 OCB-유형 디스플레이에서, LC 매질의 층중의 분자는 "벤드" 정렬을 갖는다. 전기적 전압을 인가했을 때, LC 분자는 종방향 분자 축이 전극 표면에 수직이 되도록 재정렬된다.

PSA-OCB 유형의 디스플레이에 사용되는, 본 발명의 제 2의 바람직한 실시양태에 따른 양의 유전 이방성을 갖는 화합물에 기초한 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 20℃ 및 1 kHz에서 +4 내지 +17의 양의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

PSA-OCB 유형의 디스플레이에 사용되는, 본 발명에 따른 LC 매질에서의 복굴절률 Δn은 바람직하게는 0.14 내지 0.22, 특히 바람직하게는 0.16 내지 0.22이다.

PSA-TN-, PSA-포지-VA-, PSA-IPS- 또는 PSA-FFS- 유형의 디스플레이에 사용되는, 본 발명의 제 2의 바람직한 실시양태에 따른 양의 유전 이방성을 갖는 화합물에 기초한 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 20℃ 및 1 kHz에서 +2 내지 +30, 특히 바람직하게는 +3 내지 +20의 양의 유전 이방성 Δε을 갖는다.

PSA-TN-, PSA-포지-VA-, PSA-IPS- 또는 PSA-FFS- 유형의 디스플레이에 사용되는, 본 발명에 따른 액정 매질의 복굴절률 Δn은 바람직하게는 0.07 내지 0.15, 특히 바람직하게는 0.08 내지 0.13이다.

또한, 본 발명에 따른 LC 매질은 당해 분야의 숙련자에게 공지되고 문헌에 기술된 추가의 첨가제, 예컨대, 중합 개시제, 억제제, 안정화제, 표면-활성 물질 또는 키랄 도판트를 포함할 수 있다. 이들은 중합가능하거나 비중합가능할 수 있다. 따라서, 중합가능한 첨가제는 중합가능한 성분 또는 성분 (A)로 분류된다. 따라서, 비중합가능한 첨가제는 비중합가능한 성분 또는 성분 (B)로 분류된다.

바람직한 실시양태에서, LC 매질은 하나 이상의 키랄 도판트를 바람직하게는 0.01 내지 1%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 0.5%의 농도로 함유한다. 키랄 도판트는 바람직하게는 하기 표 B로부터의 화합물로 이루어진 군, 매우 바람직하게는 R- 또는 S-1011, R- 또는 S-2011, R- 또는 S-3011, R- 또는 S-4011, 및 R- 또는 S-5011로 이루어진 군으로부터 선택된다.

또 다른 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 바람직하게는 이전 문단에서 언급된 키랄 도판트로부터 선택된 키랄 도판트의 라세미체를 하나 이상 함유한다.

또한, 전도성을 개선하기 위해, LC 매질에, 예컨대 0 내지 15 중량%의 다색성 염료, 추가의 나노입자, 전도성 염, 바람직하게는 에틸다이메틸도데실암모늄 4-헥속시벤조에이트, 테트라부틸-암모늄 테트라페닐보레이트 또는 크라운 에터의 착체 염(예컨대, 문헌[Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)] 참조)을 첨가하거나, 네마틱 상의 유전 이방성, 점도 및/또는 정렬을 개질하기 위한 물질을 첨가할 수 있다. 이러한 유형의 물질이 예컨대 독일특허 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 (z)의 개별적인 성분들은 공지되어 있거나, 관련 분야의 숙련자들이 문헌에 기술된 표준 방법에 기초한 종래 기술로부터 이들을 제조할 수 있는 방법을 쉽게 유도할 수 있다. 화학식 CY의 상응하는 화합물이 예컨대, 유럽특허 제 A-0 364 538 호에 기술되어 있다. 화학식 ZK의 상응하는 화합물이 예컨대 독일특허 제 A-26 36 684 호 및 독일특허 제 A-33 21 373 호에 기술되어 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 LC 매질은 전통적인 방식 자체로, 예컨대 하나 이상의 상기 언급된 화합물을 하나 이상의 상기 정의된 중합가능한 화합물 및 선택적으로 추가의 액정 화합물 및/또는 첨가제와 혼합하여 제조한다. 일반적으로, 더 적은 양으로 사용되는 성분의 목적하는 양을, 유리하게는 고온에서, 주성분을 구성하는 성분에 용해시킨다. 또한, 유기 용매, 예컨대 아세톤, 클로로폼 또는 메탄올중의 성분들의 용액을 혼합하고, 완전히 혼합한 후에, 예컨대 증류에 의해 용매를 다시 제거할 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 LC 매질의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 LC 매질이 화합물, 예컨대 H, N, O, Cl, F가 상응하는 동위원소로 치환된 화합물을 포함할 수도 있다는 사실은 당해 분야의 숙련자에게는 두말 할 나위도 없다.

본 발명에 따른 LC 디스플레이의 구조는, 상기 인용된 종래 기술에 기술된 PSA 디스플레이의 통상적인 기하구조에 상응한다. 특히, 컬러 필터면상의 전극은 또한, 구조화되지 않고 단지 TFT 면상의 전극만이 슬롯을 갖는, 돌출부가 없는 기하구조가 바람직하다. PSA-VA 디스플레이에 특히 적절하고 바람직한 전극 구조가 예컨대 미국특허출원공개 제 2006/0066793 A1 호에 기술되어 있다.

하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않고 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 당해 분야의 숙련자에게 바람직하게 사용되는 화합물 및 이들 각각의 농도 및 서로간의 이들의 조합을 갖는 바람직한 혼합물 개념을 보여준다. 또한, 하기 실시예는 이용가능한 특성 및 특성들의 조합을 예시한다.

다음 약어들이 사용된다:

(n, m, z: 각각의 경우에, 서로 독립적으로, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다)

[표 A]

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 LC 매질은 상기 표 A로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.

하기 표 B는 본 발명에 따른 LC 매질에 첨가될 수 있는 이용가능한 키랄 도판트를 나타낸다.

[표 B]

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 B로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 도판트를 포함한다.

하기 표 C는 본 발명에 따른 LC 매질에 첨가될 수 있는 이용가능한 안정화제를 나타낸다(이때, n은 1 내지 12의 정수, 바람직하게는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8을 나타내고, 말단 메틸 기는 도시되지 않는다).

[표 C]

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 C로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 안정화제를 포함한다.

하기 표 D는 본 발명에 따른 LC 매질에서 바람직하게는 반응성 메소젠성 화합물로서 사용될 수 있는 예시적인 화합물을 나타낸다.

[표 D]

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 메소젠성 매질은 상기 표 D로부터의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.

또한, 하기 약어 및 기호가 사용된다:

V_o: 20℃에서의 문턱 전압, 용량성[V]

n_e: 20℃ 및 589 nm에서의 이상(extraordinary) 굴절률

n₀: 20℃ 및 589 nm에서의 정상(ordinary) 굴절률

△n: 20℃ 및 589 nm에서의 광학 이방성

ε_⊥: 20℃ 및 1 kHz에서의 방향자에 수직인 유전 감수율

ε_∥: 20℃ 및 1 kHz에서의 방향자에 평행한 유전 감수율

△ε: 20℃ 및 1 kHz에서의 유전 이방성

cl.p., T(N,I): 등명점[℃]

γ₁: 20℃에서의 회전 점도[mPa·s]

K₁: 20℃에서의 "스플레이(splay)" 변형 시의 탄성 상수[pN]

K₂: 20℃에서의 "비틀림(twist)" 변형 시의 탄성 상수[pN]

K₃: 20℃에서의 "벤드" 변형 시의 탄성 상수[pN]

달리 명확하게 명시되지 않는 한, 본원에서의 모든 농도는 중량%로 표시되고, 용매 없이 전부 고체 또는 액정 성분을 전체로 포함하는 상응하는 혼합물에 관한 것이다.

달리 명백하게 명시되지 않는 한, 본원에서의 모든 온도 값, 예컨대 융점 T(C,N), 스멕틱(S) 상에서 네마틱(N) 상으로의 전이 온도 T(S,N) 및 등명점 T(N,I)은 섭씨 온도(℃)로 명시된다. m.p는 융점을 나타내고, cl.p.는 등명점을 나타낸다. 또한, C는 결정질 상태이고, N은 네마틱 상이고, S는 스멕틱 상이고, I는 등방성 상이다. 이러한 기호들 사이의 데이터는 전이 온도를 나타낸다.

각각의 경우에, 달리 명백하게 명시되지 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 발명에 있어서, 용어 "문턱 전압"은 달리 명백하게 명시되지 않는 한, 프레데릭츠(Freedericks) 문턱값으로도 공지된 용량성 문턱값(V₀)에 관한 것이다. 실시예에서, 일반적으로 통상적이지만, 10% 상대 명암비에 대한 문턱값(V₁₀)으로 표시될 수 있다.

달리 언급되지 않는 한, 상기 및 하기의 PSA 디스플레이에서 중합가능한 화합물을 중합하는 공정은 LC 매질이 액정 상, 바람직하게는 네마틱 상을 나타내는 온도, 가장 바람직하게는 실온에서 수행된다.

용량성 문턱 전압을 측정하기 위해 사용되는 디스플레이는, 20 ㎛씩 분리된 2개의 평면-평행 유리 외측 플레이트로 이루어지고, 이들 각각은, 내측에 전극 층 및 상부에 러빙되지 않은 폴리이미드 정렬 층(이는 액정 분자의 호메오트로픽 엣지 정렬에 영향을 미침)을 갖는다.

경사 각을 측정하기 위해 사용된 디스플레이 또는 시험 셀은 4 ㎛씩 분리된 2개의 평면-평행 유리 외측 플레이트로 이루어지고, 이들 각각은, 내측에 전극 층 및 상부에 폴리이미드 정렬 층을 가지며, 이때 2개의 폴리이미드 층은 서로 평행하지 않게 러빙되어 액정 분자의 호메오트로픽 엣지 정렬에 영향을 미친다.

상기 중합가능한 화합물은 디스플레이에 전압(통상적으로 10 V 내지 30 V 교류, 1 kHz)이 동시에 인가되며, 예정된 시간 동안 정의된 강도의 UV 광이 조사됨으로써 디스플레이 또는 시험 셀내에서 중합된다. 실시예에서, 달리 명시되지 않는 한, 중합을 위해 금속 할라이드 램프가 사용되었고, 100 mW/cm²의 강도가 사용되었다. 강도는 표준 UVA 미터(UVA 센서가 장착된 횐레(Hoenle) UV-미터 고급품)를 사용하여 측정된다.

결정 회전 실험(오트로닉-멜쳐스(Autronic-Melchers) TBA-105)에 의해 경사 각이 측정된다. 낮은 값(즉, 90° 각으로부터 큰 편차)은 큰 경사에 상응한다.

VHR 값은 다음과 같이 측정된다: 0.3%의 중합가능한 단량체성 화합물이 LC 호스트 혼합물에 첨가되고, 생성된 혼합물이 VA-VHR 시험 셀(러빙되지 않음, VA-폴리이미드 정렬 층, LC-층 두께 d는 약 6 ㎛)에 도입된다. HR 값은, 1 V, 60 Hz, 64 μs 펄스로 UV 노출 전후로, 100℃에서 5분 후에 측정된다(측정 장치: 오트로닉-멜쳐스 VHRM-105).

실시예 1

2-메틸아크릴산-4-{8-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-부틸]-3-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-페닐]-2-옥소-2H-크로멘-6-일}-부틸 에스터 (1)

1.1. 6,8- 다이브로모 -3-(4- 메톡시 - 페닐 )- 크로멘 -2-온

3,5-다이브로모-2-하이드록시벤즈알데하이드(30.0 g, 107 mmol)[CAS-No. 90-59-5] 및 4-메톡시페닐아세트산(35.7 g, 166 mmol)을 아세트산 무수물(51 ml) 및 트라이에틸아민(60 ml)중에서 밤새 가열 환류하였다. 반응 혼합물을 80℃까지 냉각시키고, 교반하에 나트륨 하이드록사이드(1000 ml, 2 M)에 부었다. 5분 후에, 침전된 생성물을 진공으로 여과하고, 물로 세척하고, 에탄올(100 ml)로 2회 소화시켰다. 6,8-다이브로모-3-(4-메톡시-페닐)-크로멘-2-온을 황색 고체로서 수득하였다.

¹H-NMR (300 MHz, CDCl₃)

δ = 3.86(s, 3 H, OCH₃), 6,98(AB-m_c, 이때: J = 8.9 Hz, 2 H, Ph-H), 7.66(AB-m_c, 이때: J = 8.9 Hz, 2 H, Ph-H), 7.60(d, J = 2.2, Hz, 1 H, Ar-H), 7.62(s, 1 H, Ar-H), 7.84(d, J = 2.2 Hz, 1 H, Ar-H).

1.2. 6,8- 비스 -(4- 하이드록시 - 부트 -1- 이닐 )-3-(4- 메톡시 - 페닐 )- 크로멘 -2-온

6,8-다이브로모-3-(4-메톡시-페닐)-크로멘-2-온(30.8 g, 75.1 mmol), 구리(I) 요오다이드(1.50 g, 7.88 mmol) 및 비스(아세토니트릴)팔라듐(II) 클로라이드(5.00 g, 7.12 mmol)를 70℃에서 DMF(300 ml) 및 다이이소프로필아민(50 ml)중에 용해시키고, DMF(50 ml)중의 부틴-1-올(20.0 g, 285 mmol)의 용액을 30분 이내에 한 방울씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 밤새 교반하고, 이어서 물(300 ml)에 붓고, 2 N 염산으로 산성화하였다. 침전된 생성물을 진공으로 여과하고, 이어서 THF/톨루엔(4:1)과 함께 실리카 겔에 통과시켜 여과하고, 소량의 에탄올을 첨가하고, 조질 생성물을 톨루엔으로부터 재결정화하였다. 6,8-비스-(4-하이드록시-부트-1-이닐)-3-(4-메톡시-페닐)-크로멘-2-온을 연갈색 고체로서 수득하였으며, 이는 다음 단계에서 출발 물질로서 사용될 정도로 충분히 순수했다.

1.3. 6.8- 비스 -(4- 하이드록시 -부틸)-3-(4- 메톡시 - 페닐 )- 크로멘 -2-온

6,8-비스-(4-하이드록시-부트-1-이닐)-3-(4-메톡시-페닐)-크로멘-2-온을 Pd/활성탄상의 THF중에서 반응이 종결될 때까지 수소화하였다. 촉매를 여과해내고, 용매를 진공내에서 제거하고, 조질 생성물을 THF/톨루엔(3:2)과 함께 실리카 겔에 통과시켜 여과하고, 톨루엔으로부터 재결정화하였다. 6,8-비스-(4-하이드록시-부틸)-3-(4-메톡시-페닐)-크로멘-2-온을 무색 고체로서 수득하였다.

¹H-NMR (300 MHz, CDCl₃)

δ = 1.47(s, br., 1 H, OH), 1.55-1.86 ppm(m, 8 H, CH₂), 2.68(t, J = 7.4 Hz, 2 H, Ar-CH ₂ -), 2.89(t, J = 7.3 Hz, 2 H, Ar-CH ₂ -), 3.69(m_c, 4 H, -CH ₂ -O-) 3.85(s, 3 H, OCH₃), 6.97(AB-m_c, 이때: J = 8.9 Hz, 2 H, Ph-H), 7.17(dd, J = 2.0 Hz, J = 9.9 Hz, 2 H, Ar-H), 7.67(AB-m_c, 이때: J = 8.9 Hz, 2 H, Ph-H), 7.70(s, br., 1 H, Ar-H).

1.4. 6,8- 비스 -(4- 하이드록시 -부틸)-3-(4- 하이드록시 - 페닐 )- 크로멘 -2-온

6,8-비스-(4-하이드록시-부틸)-3-(4-메톡시-페닐)-크로멘-2-온(14.3 g, 36.0 mmol)을 다이클로로메탄(270 ml)에 용해시키고, 다이클로로메탄(30 ml)중의 보론 트라이브로마이드(12 ml, 126 mmol)의 용액을 얼음-냉각하에 첨가하였다. 냉각을 제거하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 상기 용액을 얼음물에 붓고, 2 N 염산으로 산성화하고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 합한 유기 층을 물로 세척하고, 나트륨 설페이트로 건조시켰다. 용매를 진공내에서 제거하고, 잔여물을 톨루엔/THF(7:3)와 함께 실리카 겔에 통과시켜 여과하였다. 6,8-비스-(4-하이드록시-부틸)-3-(4-하이드록시-페닐)-크로멘-2-온을 점성 오일로서 수득하였다.

1.5. 2-메틸-아크릴산-4-{8-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-부틸]-3-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-페닐]-2-옥소-2H-크로멘-6-일}-부틸 에스터

6,8-비스-(4-하이드록시-부틸)-3-(4-하이드록시-페닐)-크로멘-2-온(10.1 g, 25.1 mmol)을 다이클로로메탄(230 ml)에 현탁시키고, 메타크릴산(8.5 g, 99.0 mmol) 및 DMAP(0.5 g)를 첨가하고, 이어서 다이클로로메탄(20 ml)중의 1-(3-다이메틸아미노프로필)-3-에틸카보다이이미드(15.0 g, 96.6 mmol)의 용액을 얼음-냉각하에 첨가하였다. 1시간 후에 냉각을 제거하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용매를 진공내에서 제거하고, 잔여물을 실리카 상에서 컬럼 크로마토그래피(용리액으로서 다이클로로메탄/에틸 아세테에트(95:5) 사용)로 정제하였다. 2-메틸-아크릴산-4-{8-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-부틸]-3-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-페닐]-2-옥소-2H-크로멘-6-일}-부틸 에스터를 무색 오일로서 수득하였다.

¹H-NMR (300 MHz, CDCl₃)

δ = 1.70-1.85 ppm(m, 8 H, CH₂), 1.94(m_c, 6 H, 2 Me), 2.08(m_c, 3 H, Me), 2.70(m_c, 2 H, Ar-CH ₂ -), 2.92(m_c, 2 H, Ar-CH ₂ -), 4.20(m_c, -CH ₂ -O-), 5.55(m_c, 2 H, 2 CHH=C(Me)COO-), 5.78(m_c, 1 H, CHH=C(Me)COO-), 6.10(m_c, m_c, 2 H, 2 CHH=C(Me)COO-), 6.37(m_c, 1 H, CHH=C(Me)COO- ), 7.15-7.24(m, 3 H, Ar-H), 7.71-7.80(m, 4 H, Ar-H).

실시예 2

2- 메틸 -아크릴산-3-{3-[4-(2- 메틸 - 아크릴로일옥시 )- 페닐 ]-6-[3-(2- 메틸 - 아크릴로일옥시 )-프로필]-2-옥소-2H- 크로멘 -8-일}-프로필 에스터 (2)

실시예 1과 유사하게, 3-(4-하이드록시-페닐)-6,8-비스-(3-하이드록시-프로필)-크로멘-2-온으로부터 2-메틸-아크릴산-3-{3-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-페닐]-6-[3-(2-메틸-아크릴로일옥시)-프로필]-2-옥소-2H-크로멘-8-일}-프로필 에스터 (2)를 49℃의 융점을 갖는 무색 결정으로서 수득하였다.

실시예 3

2- 메틸아크릴산 -2-{6-[2-(2- 메틸 - 아크릴로일옥시 )-에틸]-3-[4-(2- 메틸 - 아크 릴로일옥시)- 페닐 ]-2-옥소-2H- 크로멘 -8-일}-에틸 에스터 (3)

실시예 1과 유사하게, 3-(4-하이드록시-페닐)-6,8-비스-(2-하이드록시-에틸)-크로멘-2-온으로부터 2-메틸-아크릴산-2-{6-[2-(2-메틸-아크릴로일옥시)-에틸]-3-[4-(2-메틸-아크릴로일옥시)-페닐]-2-옥소-2H-크로멘-8-일}-에틸 에스터를 무색 결정으로서 수득하였다.

실시예 4

2- 메틸아크릴산 -4-{6,7- 비스 -[3-(2- 메틸 - 아크릴로일옥시 )-부틸]-2-옥소-2H-크로멘-3-일}- 페닐 에스터 (4)

실시예 1에 기술된 합성 순서와 유사하게, 5-브로모-4-클로르-2-하이드록시-벤즈알데하이드[CAS-No. 876492-31-8]로부터 2-메틸-아크릴산 4-{6,7-비스-[3-(2-메틸-아크릴로일옥시)-부틸]-2-옥소-2H-크로멘-3-일}-페닐 에스터를 무색 오일로서 수득하였다.

실시예 5

2- 메틸 -아크릴산-4-{5,7- 비스 -[3-(2- 메틸 - 아크릴로일옥시 )-부틸]-2-옥소-2H-크로멘-3-일}- 페닐 에스터 (5)

실시예 1에 기술된 합성 순서와 유사하게, 2,4-다이브로모-6-하이드록시-벤즈알데하이드[CAS-No. 73289-92-6]로부터 2-메틸-아크릴산-4-{5,7-비스-[3-(2-메틸-아크릴로일옥시)-부틸]-2-옥소-2H-크로멘-3-일}-페닐 에스터를 무색 오일로서 수득하였다.

실시예 6

2- 메틸 -아크릴산-4-{7,8- 비스 -[3-(2- 메틸 - 아크릴로일옥시 )-부틸]-2-옥소-2H-크로멘-3-일}- 페닐 에스터 (6)

실시예 1에 기술된 합성 순서와 유사하게, 3,4-다이브로모-2-하이드록시-벤즈알데하이드[CAS-No. 51042-20-7]로부터 2-메틸-아크릴산-4-{7,8-비스-[3-(2-메틸-아크릴로일옥시)-부틸]-2-옥소-2H-크로멘-3-일}-페닐 에스터를 무색 오일로서 수득하였다.

하기 화합물 (7) 내지 (23)을 실시예 1에 기술된 합성과 유사하게 수득하였다:

혼합물 실시예 A

네마틱 LC 혼합물 N1을 하기와 같이 제형하였다:

각각의 측정된 샘플에서, 실시예 1 또는 2로부터 중합가능한 단량체 화합물 (1) 또는 (2)(이하 단량체 M1 또는 M2로 표기됨, 하기 참조)를 0.3 중량%의 농도로 각각 LC 혼합물 N1에 첨가하였다. 각각의 생성된 중합가능한 혼합물을 VA e/o 시험 셀(역평행으로 러빙됨, VA-폴리이미드 정렬 층, LC-층 두께 d는 약 4 ㎛)에 삽입하였다. 상기 셀을 24 V(교류)의 전압을 인가하여 나타나는 시간 동안 100 mW/cm²의 강도를 갖는 UV 광으로 조사하여, 단량체 화합물을 중합하였다. 결정 회전 실험(오트로닉-멜쳐스 TBA-105)에 의한 UV 조사 전후에 경사 각을 측정하였다.

중합 속도를 측정하기 위해, 다양한 노출 시간 후에 시험 셀내의 비중합된 RM의 잔류 함량(중량%)을 HPLC로 측정하였다. 이를 위해, 각각의 혼합물을 언급된 조건하에서 시험 셀내에서 중합하였다. 이어서, MEK(메틸 에틸 케톤)를 사용하여 시험 셀을 세척하고, 측정하였다.

또한, N1 및 단량체 M1 또는 M2를 포함하는 중합가능한 LC 혼합물의 VHR 값을 상기된 바와 같이 UV 노출 전후에 각각 측정하였다.

비교를 위해, 상기된 실험을 또한 종래 기술의 단량체 C1을 사용하여 수행하였다.

N1내의 단량체 M1, M2 및 C1에 대한 경사 각을 하기 표 1에 나타냈다. 상이한 노출 시간 후의 N1내의 단량체 M1, M2 및 C1의 잔류 농도를 하기 표 2에 나타냈다. M1, M2 또는 C1과 함께 N1을 함유하는 혼합물의 VHR 값을 하기 표 3에 나타냈다.

[표 1]

(t = 노출 시간)

[표 2]

(t = 노출 시간)

[표 3]

(t = 노출 시간)

상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 종래 기술로부터의 단량체 C1을 함유하는 PSA 디스플레이에 비해, 본 발명에 따른 단량체 M1 및 M2를 함유하는 PSA 디스플레이에서 중합 후의 작은 경사 각이 보다 신속하게 달성되었다.

상기 표 2에서 볼 수 있듯이, 종래 기술로부터의 단량체 C1을 함유하는 PSA 디스플레이에 비해, 본 발명에 따른 단량체 M1 및 M2를 함유하는 PSA 디스플레이에서 상당히 더 신속하고 완전한 중합이 달성되었다.

상기 표 3에서 볼 수 있듯이, UV 조사 후의 LC 혼합물 N1내에서, 본 발명에 따른 단량체 M1 및 M2의 VHR 값이, N1내의 단량체 C1의 VHR 값보다 상당히 더 높다.

Claims

하나 이상의 중합가능한 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 액정(LC) 매질:

상기 식에서,
G는 -CM=CR^c-CO-, -CO-CR^c=CM-, -CR^c=CM-CO- 또는 -CO-CM=CR^c-를 나타내고;
M은 -X²-A⁴-(Z²-A³)_n2-R^b를 나타내고;
A¹내지 A⁴는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 4 내지 25개의 C 원자를 갖는 방향족, 헤테로방향족, 지환족 또는 헤테로환 기를 나타내고, 이는 또한 융합된 고리를 함유할 수 있고, 선택적으로 L로 일치환 또는 다중치환되고, A² 및 A⁴는 또한 단일 결합을 나타낼 수 있고;
X¹ 및 X²는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, -0-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- 또는 단일 결합을 나타내고;
Z¹ 및 Z²는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -(CH₂)_n3- -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -(CF₂)_n3-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH-, -CH₂-CH₂-CO-O-, -O-CO-CH₂-CH₂-, -CR⁰R⁰⁰- 또는 단일 결합을 나타내고;
R^a내지 R^c는 각각 서로 독립적으로, 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, P, P-Sp-, H, OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF₅ 또는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타내되, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 또한 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -C(R⁰⁰)=C(R⁰⁰⁰)-, -C≡C-, -N(R⁰⁰)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 치환될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN 또는 P-Sp-로 치환될 수 있고, 이때, 2개 이상의 상기 라디칼 R^a는 P 또는 P-Sp- 기를 나타내거나 함유하고;
P는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 중합가능한 기를 나타내고;
Sp는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고;
R⁰, R⁰⁰ 및 R⁰⁰⁰은 각각 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고;
L은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, P-Sp-, H, OH, CH₂OH, 할로겐, SF₅, NO₂, 탄소 기 또는 탄화수소 기를 나타내고;
n1 및 n2는 각각 서로 독립적으로, 0, 1, 2 또는 3을 나타내고;
n3은 1, 2, 3 또는 4를 나타내고;
x는 2, 3 또는 4를 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
화학식 I의 R^a 및 R^b가 동일하거나 상이한 라디칼 P 또는 P-Sp-인, LC 매질.
제 1 항에 있어서,
화학식 I의 화합물이 하기 하위-화학식 I1 내지 I14로 이루어진 군으로부터 선택되는, LC 매질:

상기 식에서,
R^a, R^b, A¹, A², A³, A⁴, Z¹, Z², X¹, X², n1 및 n2는 제 1 항에 정의된 바와 같다.
제 1 항에 있어서,
화학식 I의 화합물이 하기 하위-화학식 I1a 내지 I14c로 이루어진 군으로부터 선택되는, LC 매질:

상기 식에서,
P 및 Sp는 제 1 항에 명시된 의미들중 하나를 갖고;
Sp'는 Sp에 대해 주어진 의미들중 하나를 갖고, Sp와 동일하거나 상이하고;
R'는 제 1 항에서 R^b에 대해 명시된 의미들중 하나를 갖되, H, P- 및 P-Sp-와는 상이하고,
페닐렌 및 나프탈렌 기는 선택적으로 1, 2, 3 또는 4개의 F 원자로 치환된다.
제 1 항에 있어서,
LC 매질이 하기 화학식 CY 및/또는 PY의 화합물을 하나 이상 포함하는, LC 매질:

상기 식에서,
a는 1 또는 2를 나타내고;
b는 0 또는 1을 나타내고;

는
를 나타내고;
R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 또한 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 치환될 수 있고;
Z^x는 -CH=CH-, -CH₂0-, -OCH₂-, -CF₂0-, -OCF₂-, -0-, -CH₂-, -CH₂CH₂- 또는 단일 결합을 나타내고;
L¹ 내지 L⁴는 각각 서로 독립적으로, F, Cl, OCF₃, CF₃, CH₃, CH₂F 또는 CHF₂를 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
상기 LC 매질이 하나 이상의 하기 화학식 ZK의 화합물을 포함하는, LC 매질:

상기 식에서,

는
를 나타내고;
R³ 및 R⁴는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 1 또는 2개의 비-인접 CH₂ 기는 또한 O 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않도록, -0-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 치환될 수 있고;
Z^y는 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C₂F₄-, -CF=CF- 또는 단일 결합을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
하나 이상의 중합가능한 화합물을 포함하는 중합가능한 성분 (A); 및
하나 이상의 저분자량 화합물을 포함하는 액정 성분 (B)
를 포함하고,
상기 성분 (A)가, 제 1 항에 따른 하나 이상의 화학식 I의 중합가능한 화합물을 포함하는, LC 매질.
제 1 항에 있어서,
상기 LC 매질이 알케닐 기를 함유하는 하나 이상의 화합물을 포함하는, LC 매질.
제 7 항에 있어서,
상기 성분 (B)가 제 5 항 또는 제 6 항에 따른 화학식 CY, PY 및 ZK의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는, LC 매질.
제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 LC 매질을 포함하는 LC 디스플레이.
제 10 항에 있어서,
상기 LC 디스플레이가 PS(중합체 안정화된) 또는 PSA(중합체 지속된 정렬) 유형의 LC 디스플레이인 것을 특징으로 하는, LC 디스플레이.
제 10 항에 있어서,
PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PS-FFS, PSA-포지-VA 또는 PSA-TN 디스플레이인, LC 디스플레이.
하나 이상의 기판은 투광성이고 하나 이상의 기판은 1 또는 2개의 전극을 갖는 2개의 기판 및 2개의 전극을 갖는 LC 셀; 및
상기 기판 사이에 배치된, 중합된 성분 및 저분자량 성분을 포함하는 LC 매질의 층
을 함유하되, 상기 중합된 성분은, 상기 LC 매질내의 상기 LC셀의 상기 기판 사이의 하나 이상의 중합가능한 화합물을 중합함으로써 수득될 수 있고, 상기 중합가능한 화합물중 하나 이상은 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 정의된 중합가능한 화합물인 것을 특징으로 하는, PS 또는 PSA 유형의 LC 디스플레이.
제 13 항에 있어서,
상기 전극에 전압을 인가하여 상기 중합가능한 화합물을 중합하는 것을 특징으로 하는, LC 디스플레이.
하기 화학식 I의 화합물:

상기 식에서,
G, A¹, A², Z¹, X¹, R^a, n1 및 x는 제 1 항에 주어진 의미를 갖고;
X¹ 및/또는 X²는 단일 결합을 나타내고/내거나;
n1 및 n2중 하나는 0이 아니고/아니거나;
A² 및 A⁴중 하나는 단일 결합이 아니다.
하기 화학식 I^*의 화합물:

상기 식에서,
G, A¹, A², Z¹, X¹, x 및 n1은 제 1 항에 명시된 의미를 갖고;
R^a 및 R^b는 -Sp-O-Sg를 나타내되, Sp는 제 1 항에 정의된 바와 같고, Sg는 H 원자 또는 보호 기를 나타내고, 상기 보호 기는 알킬 기, 아실 기 및 알킬실릴 기 또는 아릴실릴 기, 2-테트라하이드로피라닐 및 메톡시메틸로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제 16 항에 있어서,
하기 하위-화학식 I^*1a 내지 I14^*a로 이루어진 군으로부터 선택되는, 화합물:

상기 식에서,
Sp 및 Sp'는, 각각 서로 독립적으로, 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고, Sg는 제 16 항에 명시된 의미를 갖는다.
탈수제의 존재하에, 제 16 항 또는 제 17 항에 따른 화합물을, 상응하는 산, 산 유도체 또는 P 기를 함유하는 할로겐화된 화합물을 사용하여 에스터화 또는 에터화시키는 것을 포함하는, 제 15 항에 따른 화합물의 제조 방법.
하나 이상의 기판은 투광성이고 하나 이상의 기판은 1 또는 2개의 전극을 갖는 2개의 기판 및 2개의 전극을 갖는 LC 셀에 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 LC 매질을 도입하고, 중합가능한 화합물을 중합하는, PS 또는 PSA 유형의 LC 디스플레이의 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 전극에 전압을 인가하여 상기 중합가능한 화합물을 중합하는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.