KR20040045373A

KR20040045373A - Liquid crystalline medium and liquid crystal display

Info

Publication number: KR20040045373A
Application number: KR1020030083594A
Authority: KR
Inventors: 윤동규; 이승은; 김은영; 진민옥
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-24
Publication date: 2004-06-01
Also published as: JP2004182986A; TW200415228A

Abstract

PURPOSE: Provided are a liquid crystal medium having wide nematic phase range, suitable optical birefringence (Δn), high dielectric anisotropy (Δε) and low viscosity and a liquid crystal display device containing the liquid crystal medium. CONSTITUTION: The liquid crystal medium comprises a dielectrically positive component A which comprises at least one dielectrically positive compound represented by the formula 1 and at least one dielectrically positive compound represented by the formula 2 or 3; optionally a dielectrically neutral compound B; optionally an additional dielectrically positive compound C; and optionally a dielectrically negative compound D, wherein R1, R2 and R3 are independently a C1-C7 alkyl, alkoxy, fluorinated alkyl or fluorinated alkoxy group, or a C2-C7 alkenyl, alkenyloxy, alkoxyalkyl or fluorinated alkenyl group; Y11, Y12, Y21, Y22, Y31 and Y32 are independently H or F, preferably Y11 is F; and X3 is a halogen atom, a C1-C3 halogenated alkyl or alkoxy group, or a C2-C3 halogenated alkenyl or alkenyloxy group.

Description

액정 매질 및 액정 표시장치{LIQUID CRYSTALLINE MEDIUM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}LIQUID CRYSTALLINE MEDIUM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정 매질 및 이 매질을 포함하는 액정 표시장치, 특히 활성 매트릭스로 주소지정(address)된 표시장치, 더욱 특히 평면 전환(InPlaneSwitching: IPS) 유형의 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal medium and a liquid crystal display comprising the medium, in particular a display addressed to an active matrix, and more particularly to an I n P lane S witching (IPS) type display.

액정 표시장치(LCD)는 정보를 표시하기 위하여 널리 사용된다. LCD는 직시(direct view) 표시장치, 및 투사(projection) 유형의 표시장치에 사용된다. 사용되는 전기광학 방식은, 예컨대 비틀린 네마틱(TN), 초비틀린 네마틱(STN), 광학 보상 굽힘(OCB), 전기적 제어 복굴절(ECB) 방식, 및 이들의 다양한 변형 등이 있다. 이들 모든 방식은 전기장을 이용하고, 이는 실질적으로 기판에, 각각의 액정 층에 수직이다. 이들 방식 외에, 또한 기판, 각각의 액정 층 등에 실질적으로 평행인 전기장을 이용하는 전기광학 방식, 예컨대 평면 전환 방식(예컨대, 독일 특허 공개 제 DE 40 00 451 호 및 유럽 특허 공개 제 EP 0 588 568 호에 개시된 내용 참조)도 있다. 특히, 이 전기광학 방식은 최근의 데스크탑 모니터용 LCD에 사용되고 다중 매체 응용 기기용 표시장치에 적용되려 하고 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 액정은 이러한 유형의 표시장치에 사용된다.Liquid crystal displays (LCDs) are widely used to display information. LCDs are used in direct view displays and projection type displays. Electro-optic schemes used include, for example, twisted nematic (TN), super-twisted nematic (STN), optically compensated bending (OCB), electrically controlled birefringence (ECB) schemes, and various variations thereof. All these schemes use an electric field, which is substantially perpendicular to the substrate and to each liquid crystal layer. In addition to these methods, electrooptical methods, such as planar switching methods (e.g., German Patent Publication DE 40 00 451 and European Patent Publication EP 0 588 568), which also use electric fields substantially parallel to the substrate, each liquid crystal layer, etc. See also disclosed). In particular, this electro-optic method is being used in LCDs for desktop monitors in recent years, and is being applied to display devices for multimedia application devices. Preferably, the liquid crystal according to the invention is used in this type of display device.

이들 표시장치의 경우, 개선된 성질을 갖는 새로운 액정 매질이 요구된다. 특히 많은 유형의 응용 기기에서 응답 시간이 개선되어야 한다. 따라서, 낮은 점도(η)를 갖는, 특히 낮은 회전 점도(γ1)를 갖는 액정 매질이 요구된다. 회전 점도는 85mPaㆍs 이하, 바람직하게는 75mPaㆍs 이하, 특히 70mPaㆍs 이하이어야 한다. 이 매개변수 외에, 매질은 적절히 넓은 범위의 네마틱 상 및 다소 적은 복굴절률(△n)을 나타내야 하고, 유전체 이방성(Δε)은 합당하게 낮은 작동 전압을 가능케 하도록 충분히 높아야 한다. Δε는 적어도 합당하게 높은 비저항에 대하여 해로울 수 있으므로, 바람직하게는 6 초과, 매우 바람직하게는 7 초과이어야 하고, 바람직하게는 18 이하, 특히 15 이하이어야 한다.For these displays, new liquid crystal media with improved properties are required. Especially for many types of applications, the response time needs to be improved. Therefore, a liquid crystal medium having a low viscosity η, in particular having a low rotational viscosity γ 1 is required. The rotational viscosity should be 85 mPa · s or less, preferably 75 mPa · s or less, in particular 70 mPa · s or less. In addition to this parameter, the medium should exhibit a reasonably wide range of nematic phase and somewhat less birefringence (Δn), and the dielectric anisotropy (Δε) should be high enough to allow a reasonably low operating voltage. [Delta] [epsilon] can be at least reasonably detrimental to a high resistivity, therefore it should preferably be greater than 6, very preferably greater than 7, and preferably 18 or less, in particular 15 or less.

바람직하게는, 본 발명에 따른 표시장치는 활성 매트릭스(activematrix LCD, 줄여서는 AMD)로, 바람직하게는 박막 트랜지스터(TFT) 매트릭스로 주소지정된다. 그러나, 본 발명의 액정은 또한 알려진 다른 주소지정 수단을 갖는 표시장치에도 유익하게 사용될 수 있다.Preferably, the display device according to the invention is designated the active matrix (a ctive m atrix LC D, is for short AMD) with, preferably, a thin film transistor (TFT) matrix with the address. However, the liquid crystal of the present invention can also be advantageously used for display devices having other known addressing means.

저분자량의 액정 물질의 중합체 물질과의 복합물 체계를 이용하는 다양한 상이한 표시장치 방식이 있다. 이러한 것으로는, 예컨대 국제 특허 공개 제 WO 91/05 029 호에 개시된 바의 중합체 분산 액정(PDLC), 네마틱 곡선 정렬 상(NCAP) 및 중합체 망상(PN) 체계, 또는 축선상 대칭 미소영역(microdomain: ASM) 체계 등이 있다. 이들과 대조적으로, 본 발명에 따라 특히 바람직한 방식은 표면에 배향된 것 같은 액정 매질을 이용한다. 전형적으로는, 이 표면을 전처리하여 액정 물질의 균일한 정렬을 달성한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 표시장치 방식은 복합물 층에 실질적으로 평행한 전기장을 이용한다.There are a variety of different display modes that utilize a composite system of low molecular weight liquid crystal materials with polymeric materials. These include, for example, polymer dispersed liquid crystal (PDLC), nematic curve alignment phase (NCAP) and polymer network (PN) systems, or axial symmetric microdomains as disclosed in WO 91/05 029. : ASM) system. In contrast to these, a particularly preferred manner according to the invention utilizes a liquid crystal medium which is oriented on the surface. Typically, this surface is pretreated to achieve uniform alignment of the liquid crystal material. Preferably, the display device according to the invention uses an electric field substantially parallel to the composite layer.

LCD, 특히 IPS 표시장치에 적합한 액정 조성물이, 예컨대 일본 특허 공개 제 JP 07-181439(A) 호, 유럽 특허 공개 제 EP 0 667 555 호, 제 EP 0 673 986 호, 독일 특허 공개 제 DE 195 09 410 호, 제 DE 195 28 106 호, 제 DE 195 28 107 호, 국제 특허 공개 제 WO 96/23851 호 및 제 WO 96/28521 호에 공개되어 있다. 그러나, 이들 조성물은 상당한 단점을 갖는다. 이들의 대부분은 여러 단점들중에서도 불리하게 긴 응답 시간을 갖고, 지나치게 낮은 저항 값을 갖고/갖거나 지나치게 높은 작동 전압을 요구한다.Liquid crystal compositions suitable for LCDs, in particular IPS displays, are described, for example, in JP 07-181439 (A), EP 0 667 555, EP 0 673 986, DE 195 09 410, DE 195 28 106, DE 195 28 107, WO 96/23851 and WO 96/28521. However, these compositions have significant disadvantages. Most of these have disadvantageously long response times, among other disadvantages, have excessively low resistance values and / or require excessively high operating voltages.

따라서, 넓은 네마틱 상 범위, 사용되는 표시장치 방식에 따라서 적절한 광학적 복굴절률(△n), 높은 Δε 및, 특히 낮은 점도 같은 실제 응용에 적합한 성질을 갖는 액정 매질이 절실히 요구된다.Accordingly, there is an urgent need for liquid crystal media having properties suitable for practical applications such as a wide range of nematic phases, suitable optical birefringence [Delta] n, high [Delta] [epsilon], and particularly low viscosity, depending on the display system used.

본 발명자들은 선행 기술에 따른 물질의 단점을 나타내지 않거나 적어도 유의성있게 감소된 정도로 단점을 나타내는, 적합하게 높은 Δε, 적합한 상 범위 및 △n을 갖는 액정 매질이 실현될 수 있다는 놀라운 사실을 발견하였다.The inventors have found the surprising fact that a liquid crystal medium having a suitably high Δε, suitable phase range and Δn can be realized, which does not exhibit the disadvantages of the materials according to the prior art or at least significantly reduced the disadvantages.

본 발명에 따른 개선된 액정 매질은 적어도 하기의 성분을 포함한다:An improved liquid crystal medium according to the invention comprises at least the following components:

하기 화학식 1의 유전적으로 양의 화합물 하나 이상 및 하기 화학식 2 및 3의 화합물중에서 선택된 유전적으로 양의 화합물 하나 이상을 포함하는 유전적으로 양의 성분인 성분 A;Component A, which is a genetically positive component comprising at least one genetically positive compound of Formula 1 and at least one genetically positive compound selected from compounds of Formulas 2 and 3;

선택적으로 유전적으로 중성의 성분인 성분 B;Component B, optionally a genetically neutral component;

선택적으로 추가의 유전적으로 양의 성분인 성분 C; 및Optionally a further genetically positive component, Component C; And

선택적으로 유전적으로 음의 성분인 성분 D:Component D, optionally genetically negative:

화학식 1Formula 1

화학식 2Formula 2

화학식 3Formula 3

상기 식들에서,In the above formulas,

R¹, R²및 R³은 서로 독립적으로 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화 알킬 또는 불화 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알케닐, 알케닐옥시, 알콕시알킬 또는 불화 알케닐이고, 바람직하게는 R¹은 알킬 또는 알케닐이고;R ¹ , R ² and R ³ independently of one another are alkyl, alkoxy, fluorinated alkyl or alkoxy fluorides having 1 to 7 carbon atoms, or alkenyl, alkenyloxy, alkoxyalkyl or fluorides having 2 to 7 carbon atoms Alkenyl, preferably R ¹ is alkyl or alkenyl;

는이고; Is ego;

Y¹¹, Y¹², Y²¹, Y²², Y³¹및 Y³²는 서로 독립적으로 H 또는 F이고, 바람직하게는 Y¹¹은 F이고;Y ¹¹ , Y ¹² , Y ²¹ , Y ²² , Y ³¹ and Y ³² are independently of each other H or F, preferably Y ¹¹ is F;

X³은 할로겐, 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬 또는 알콕시, 또는 2 또는 3개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알케닐 또는 알케닐옥시, 바람직하게는 F, Cl, -OCF₃또는 -CF₃, 가장 바람직하게는 F 또는 -OCF₃이다.X ³ is halogen, halogenated alkyl or alkoxy having 1 to 3 carbon atoms, or halogenated alkenyl or alkenyloxy having 2 or 3 carbon atoms, preferably F, Cl, —OCF ₃ or —CF ₃ , Most preferably F or -OCF ₃ .

유전적으로 양의 성분인 성분 A는 바람직하게는 하나 이상의 유전적으로 양의 화합물을, 바람직하게는 화학식 1 내지 3의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을, 더욱 바람직하게는 화학식 1 및 3의 화합물 각각의 하나 이상의 화합물을, 가장 바람직하게는 화학식 1, 2 및 3의 화합물 각각의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들 화합물로 주로 구성되고, 더더욱 바람직하게는 이들 화합물로 본질적으로 구성되고, 특히 바람직하게는 이들 화합물로 전적으로 구성된다.Component A, which is a genetically positive component, preferably comprises at least one genetically positive compound, preferably at least one compound selected from the group consisting of compounds of formulas 1 to 3, more preferably compounds of formulas 1 and 3 Each of at least one compound, most preferably comprising at least one compound of each of the compounds of Formulas 1, 2 and 3, more preferably consisting mainly of these compounds, even more preferably consisting essentially of these compounds And particularly preferably entirely composed of these compounds.

바람직하게는, 유전적으로 양의 성분인 성분 A는 하기 화학식 1a 내지 1c의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:Preferably, the genetically positive component, Component A, comprises one or more compounds selected from the group consisting of compounds of Formulas 1a-1c:

상기 식들에서,In the above formulas,

R¹은 화학식 1에 대하여 앞에서 정의된 의미를 갖고;R ¹ has the meaning defined above for Formula 1;

화학식 1a 및 1b에서 바람직하게는 n-알킬이고;Preferably in formulas 1a and 1b n-alkyl;

화학식 1c에서 바람직하게는 알케닐, 더욱 바람직하게는 1E-알케닐 또는 3-알케닐이다.In formula (Ic) it is preferably alkenyl, more preferably 1E-alkenyl or 3-alkenyl.

바람직하게는, 유전적으로 양의 성분인 성분 A는 화학식 1b 및 1c의 화합물중에서 선택된 화합물을 하나 이상 포함한다. 바람직한 실시태양에서, 성분 A는 화학식 1b의 화합물, 바람직하게는 하나 이상의 R¹이 n-알킬인 화학식 1b의 화합물을 포함한다. 이 실시태양에서, 성분 A는 또는 바람직하게는 화학식 1c의 화합물, 가장 바람직하게는 R¹이 알케닐인 하나 이상의 화학식 1c의 화합물을 포함한다.Preferably, component A, which is a genetically positive component, comprises one or more compounds selected from compounds of Formulas 1b and 1c. In a preferred embodiment, component A comprises a compound of formula 1b, preferably a compound of formula 1b wherein at least one R ¹ is n-alkyl. In this embodiment, component A or preferably comprises at least one compound of formula 1c wherein R ¹ is alkenyl.

바람직하게는, 유전적으로 양의 성분인 성분 A는 하기 화학식 2a 내지 2g의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:Preferably, component A, which is a genetically positive component, comprises one or more compounds selected from the group consisting of compounds of Formulas 2a-2g:

상기 식들에서,In the above formulas,

R²는 화학식 2에 대하여 앞에서 정의된 의미를 갖고, 바람직하게는 알킬 또는 알케닐이다.R ² has the meanings defined above for Formula 2 and is preferably alkyl or alkenyl.

바람직하게는, 유전적으로 양의 성분인 성분 A는 화학식 2a, 2e 및 2g의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 화학식 2a 및 2g의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물, 더욱 바람직하게는 하나 이상의 화학식 2a의 화합물, 가장 바람직하게는 화학식 2a 및 2g의 화합물, 특히 R²가 n-알킬인 이들 화합물의 각각을 하나 이상 포함한다.Preferably, the genetically positive component A is at least one compound selected from the group consisting of compounds of formulas 2a, 2e and 2g, preferably at least one compound selected from the group consisting of compounds of formulas 2a and 2g, more preferably Preferably at least one compound of formula (2a), most preferably at least one of compounds of formula (2a) and (2g), in particular each of those compounds in which R ² is n-alkyl.

바람직하게는, 유전적으로 양의 성분인 성분 A는 하기 화학식 3a 내지 3f의 화합물로 구성된 군에서 선택된, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 3a, 3b 및 3f의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:Preferably, component A, which is a genetically positive component, comprises at least one compound selected from the group consisting of compounds of Formulas 3a to 3f, more preferably selected from the group consisting of compounds of Formulas 3a, 3b and 3f. :

상기 식들에서,In the above formulas,

R³은 화학식 3에 대하여 앞에서 정의된 의미를 갖고;R ³ has the meaning defined above for Formula 3;

화학식 3a에서 바람직하게는 n-알킬이고;Preferably in formula 3a it is n-alkyl;

화학식 3e에서 바람직하게는 알케닐, 더욱 바람직하게는 1E-알케닐, 가장 바람직하게는 1E-알케닐이다.In formula (3e) it is preferably alkenyl, more preferably 1E-alkenyl, most preferably 1E-alkenyl.

바람직하게는, 유전적으로 양의 성분인 성분 A는 화학식 3a, 3b, 3e 및 3f의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 화학식 3a 및 3e의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물, 가장 바람직하게는 R³이 n-알킬인 하나 이상의 화학식 3a의 화합물을 포함한다.Preferably, the genetically positive component A is at least one compound selected from the group consisting of compounds of formulas 3a, 3b, 3e and 3f, preferably at least one compound selected from the group consisting of compounds of formulas 3a and 3e, Most preferably at least one compound of formula 3a wherein R ³ is n-alkyl.

바람직하게는, 본 발명에 따른 액정 매질은 유전적으로 중성의 성분인 성분 B를 포함한다. 이 성분은 -1.5 내지 3 범위의 유전체 이방성을 갖는다. 바람직하게는, 이는 유전적으로 중성의 화합물을 포함하고, 바람직하게는 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 특히 바람직하게는 전적으로 이들 화합물로 구성된다. 이 성분은 하나 이상의 하기 화학식 4의 유전적으로 중성의 화합물을 바람직하게는 포함하고, 더욱 바람직하게는 본질적으로 포함하고, 특히 바람직하게는 전적으로 포함한다:Preferably, the liquid crystal medium according to the present invention comprises component B which is a genetically neutral component. This component has dielectric anisotropy in the range of -1.5 to 3. Preferably, it comprises genetically neutral compounds and preferably consists mainly of these compounds, more preferably essentially, more preferably essentially, particularly preferably entirely. This component preferably comprises, more preferably essentially comprises, particularly preferably entirely, at least one genetically neutral compound of the formula

상기 식에서,Where

R⁴¹및 R⁴²는 서로 독립적으로 화학식 1에 대하여 앞에서 정의된 의미를 갖고, 바람직하게는 R⁴¹은 알킬이고, R⁴²는 알콕시이고;R ⁴¹ and R ⁴² independently of one another have the meanings defined above for Formula 1, preferably R ⁴¹ is alkyl and R ⁴² is alkoxy;

는 서로 독립적으로, 또한이 2번 존재하는경우 이들은 서로 독립적으로 Are independent of each other, If they exist twice, they are independent of each other.

이고, 바람직하게는 , Preferably

는이고; Is ego;

Z⁴¹및 Z⁴²는 서로 독립적으로, 또한 Z⁴¹이 2번 존재하는 경우 이들은 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들중 하나 이상은 단일 결합이고;Z ⁴¹ and Z ⁴² are independent of each other, and when Z ⁴¹ is present twice they are independently of each other -CH ₂ CH _2- , -COO-, trans-CH = CH-, trans-CF = CF-, -CH ₂ O-, -CF ₂ O- or a single bond, preferably at least one of them is a single bond;

n은 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이다.n is 0, 1 or 2, preferably 0 or 1.

바람직하게는, 유전적으로 중성의 성분인 성분 B는 하기 화학식 4a 내지 4e의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다:Preferably, component B, which is a genetically neutral component, comprises one or more compounds selected from the group consisting of compounds of Formulas 4a to 4e:

상기 식들에서,In the above formulas,

R⁴¹및 R⁴²는 화학식 4에 대하여 앞에서 정의된 의미를 갖고;R ⁴¹ and R ⁴² have the meanings defined above for Formula 4;

화학식 4a, 4d 및 4e에서 R⁴¹은 바람직하게는 알킬 또는 알케닐, 더욱 바람직하게는 알케닐이고, R⁴²는 바람직하게는 알킬 또는 알케닐, 더욱 바람직하게는 알킬이고;R ⁴¹ in formulas 4a, 4d and 4e is preferably alkyl or alkenyl, more preferably alkenyl, and R ⁴² is preferably alkyl or alkenyl, more preferably alkyl;

화학식 4b에서 R⁴¹및 R⁴²는 바람직하게는 알킬이고;R ⁴¹ and R ⁴² in Formula 4b are preferably alkyl;

화학식 4c에서 R⁴¹은 바람직하게는 알킬 또는 알케닐, 더욱 바람직하게는 알킬이고, R⁴²는 바람직하게는 알킬 또는 알콕시, 더욱 바람직하게는 알콕시이다.R ⁴¹ in formula 4c is preferably alkyl or alkenyl, more preferably alkyl, and R ⁴² is preferably alkyl or alkoxy, more preferably alkoxy.

유전적으로 중성의 성분인 성분 B는 바람직하게는 화학식 4a, 4c, 4d 및 4e의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물, 더욱 바람직하게는 화학식 4a의 화합물의 하나 이상의 화합물 및 화학식 4c 및 4d의 화합물로 구성된 군에서선택된 하나 이상의 화합물, 더더욱 바람직하게는 화학식 4a, 4c 및 4d의 화합물의 각각의 하나 이상의 화합물, 가장 바람직하게는 화학식 4a, 4c, 4d 및 4e의 화합물의 각각의 하나 이상의 화합물을 포함한다.Component B, which is a genetically neutral component, is preferably at least one compound selected from the group consisting of compounds of formulas 4a, 4c, 4d and 4e, more preferably at least one compound of compounds of formula 4a and compounds of formulas 4c and 4d At least one compound selected from the group consisting of, more preferably at least one compound of each of the compounds of formulas 4a, 4c and 4d, most preferably at least one compound of each of the compounds of formulas 4a, 4c, 4d and 4e do.

선택적으로, 본 발명에 따른 액정 매질은 제 2의 유전적으로 양의 성분인 성분 C를 포함한다. 이 성분은 3 초과의 유전체 이방성을 갖는다. 바람직하게는, 이는 유전적으로 양의 화합물을 포함하고, 바람직하게는 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 특히 바람직하게는 전적으로 이 화합물을 포함한다. 이 성분은 바람직하게는 하나 이상의 하기 화학식 5의 유전적으로 양의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로, 더더욱 바람직하게는 본질적으로, 특히 바람직하게는 전적으로 이들 화합물로 구성된다:Optionally, the liquid crystal medium according to the invention comprises component C, which is a second dielectrically positive component. This component has more than three dielectric anisotropies. Preferably, it comprises a genetically positive compound, preferably mainly, more preferably essentially, particularly preferably entirely. This component preferably comprises at least one genetically positive compound of formula (5) and more preferably consists primarily of these compounds, more preferably mainly, even more preferably essentially, particularly preferably entirely:

상기 식에서,Where

R⁵는 화학식 2에 대하여 앞에서 정의된 의미를 갖고;R ⁵ has the meaning defined above for Formula 2;

는 서로 독립적으로, 또한가 2번 존재하는 경우 이들은 서로 독립적으로 Are independent of each other, Are present twice, they are independent of each other.

이고, 바람직하게는 , Preferably

및, 존재하는 경우,는이고; And, if present, Is ego;

Z⁵¹및 Z⁵²는 서로 독립적으로, 또한 Z⁵¹이 2번 존재하는 경우 이들은 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들중 하나 이상은 단일 결합이고, 가장 바람직하게는 존재하는 경우 이들중 둘 이상은 단일 결합이고;Z ⁵¹ and Z ⁵² are independent of each other, and when Z ⁵¹ is present twice they are independently of each other -CH ₂ CH _2- , -COO-, trans-CH = CH-, trans-CF = CF-, -CH ₂ O-, —CF ₂ O— or a single bond, preferably one or more of them is a single bond, and most preferably two or more of these, if present, are a single bond;

X⁵는 F, Cl, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬 또는 할로겐화 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알케닐 또는 할로겐화 알케닐옥시이고, 이때 할로겐화는 바람직하게는 불화 및/또는 염소화, 더욱 바람직하게는 불화이고, 바람직하게는 X⁵는 F, -OCF₃또는 -OCF₂H이고;X ⁵ is F, Cl, halogenated alkyl or halogenated alkoxy having 1 to 7 carbon atoms, or halogenated alkenyl or halogenated alkenyloxy having 2 to 7 carbon atoms, where halogenation is preferably fluorinated and / or Chlorination, more preferably fluorination, preferably X ⁵ is F, -OCF ₃ or -OCF ₂ H;

m은 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이고;m is 0, 1 or 2, preferably 0 or 1;

이들 화합물로부터 화학식 3의 화합물은 제외된다.From these compounds the compounds of formula 3 are excluded.

바람직하게는, 본 발명에 따른 액정 혼합물은 성분 A 이외에 하나 이상의 추가의 성분을 함유한다. 이 제 2 성분은 성분 B, 성분 C 및 성분 D중의 하나, 바람직하게는 성분 B 또는 성분 C, 특히 바람직하게는 성분 B이다.Preferably, the liquid crystal mixture according to the invention contains at least one further component in addition to component A. This second component is one of component B, component C and component D, preferably component B or component C, particularly preferably component B.

또한, 본 발명에 따른 혼합물은 이들 성분의 3가지, 바람직하게는 성분 A, B 및 C는 물론, 경우에 따라 이들 성분 4가지 모두를 함유할 수 있음은 물론이다.Furthermore, the mixtures according to the invention can of course contain three of these components, preferably components A, B and C, as well as all four of these components as the case may be.

본 발명의 바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 액정 혼합물의 제 2의 유전적으로 양의 성분인 성분 C는 하기 화학식 5a 내지 5g의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화학식 5의 화합물을 포함한다:In a preferred embodiment of the invention the second genetically positive component C of the liquid crystal mixture according to the invention comprises at least one compound of the formula (5) selected from the group consisting of compounds of the formulas (5a) to (5g):

상기 식들에서,In the above formulas,

R⁵, X⁵및 L⁵¹내지 L⁵⁶은 화학식 5에 대하여 앞에서 정의된 각각의 의미를 갖고, 바람직하게는R ⁵ , X ⁵ and L ⁵¹ to L ⁵⁶ have the respective meanings defined above for Formula 5, and preferably

R⁵는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화 알킬 또는 불화 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알케닐, 알케닐옥시, 알콕시알킬 또는 불화알케닐이고;R ⁵ is alkyl, alkoxy, alkyl fluoride or alkoxy fluoride having 1 to 7 carbon atoms, or alkenyl, alkenyloxy, alkoxyalkyl or alkenyl fluoride having 2 to 7 carbon atoms;

X⁵는 F, Cl, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 불화 알킬 또는 불화 알콕시, 또는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 불화 알케닐 또는 불화 알케닐옥시이고, 바람직하게는 F, -OCF₃또는 -OCF₂H이고;X ⁵ is F, Cl, alkyl fluoride or alkoxy fluoride having 1 to 4 carbon atoms, or alkenyl fluoride or alkenyloxy fluoride having 2 to 4 carbon atoms, preferably F, -OCF ₃ or- OCF ₂ H;

L⁵¹내지 L⁵⁶은 서로 독립적으로 H 또는 F, 바람직하게는 이들중 하나 이상, 바람직하게는 L⁵¹, 더욱 바람직하게는 이들중, 바람직하게는 L⁵¹, L⁵²및 L⁵³으로 구성된 군에서 선택된 둘 이상은 F이다.L ⁵¹ to L ⁵⁶ independently of one another are selected from the group consisting of H or F, preferably at least one of them, preferably L ⁵¹ , more preferably of these, preferably L ⁵¹ , L ⁵² and L ⁵³ Two or more are F.

하기 화학식 5aa 내지 5ad, 5ba 내지 5bo, 5ca 내지 5cf, 5da 내지 5dh, 5ea 내지 5ed, 5fa 내지 5fd 및 5ga 내지 5gd의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 함유하는 액정 혼합물이 특히 바람직하다:Particular preference is given to liquid crystal mixtures containing at least one compound selected from the group consisting of compounds of the formulas 5aa-5ad, 5ba-5bo, 5ca-5cf, 5da-5dh, 5ea-5ed, 5fa-5fd and 5ga-5gd:

상기 식들에서,In the above formulas,

R⁵는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화 알킬 또는 불화 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알케닐, 알케닐옥시, 알콕시알킬 또는 불화 알케닐이다.R ⁵ is alkyl, alkoxy, alkyl fluoride or alkoxy fluoride having 1 to 7 carbon atoms, or alkenyl, alkenyloxy, alkoxyalkyl or alkenyl fluoride having 2 to 7 carbon atoms.

전술한 바와 같거나 다를 수 있는, 본 발명의 바람직한 추가의 실시태양에서, 본 발명에 따른 액정 혼합물은 전술한 화학식 4a 내지 4e의 화합물, 및 임의의 하기 화학식 4f 내지 4j의 화합물로 구성된 군에서 선택된 화학식 4의 화합물을 포함하는, 바람직하게는 이들 화합물로 주로 구성된, 가장 바람직하게는 이들 화합물로 전적으로 구성된 성분 B를 포함한다:In a further preferred embodiment of the invention, which may be as described above or different, the liquid crystal mixture according to the invention is selected from the group consisting of the compounds of formulas 4a to 4e as described above and any of the compounds of formulas 4f to 4j Component B comprising a compound of Formula 4, preferably consisting primarily of these compounds, most preferably entirely composed of these compounds:

상기 식들에서,In the above formulas,

R⁴¹및 R⁴²는 서로 독립적으로 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화 알킬 또는 불화 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알케닐, 알케닐옥시, 알콕시알킬 또는 불화 알케닐이고;R ⁴¹ and R ⁴² are independently of each other alkyl, alkoxy, fluorinated alkyl or alkoxy fluoride having 1 to 7 carbon atoms, or alkenyl, alkenyloxy, alkoxyalkyl or alkenyl fluoride having 2 to 7 carbon atoms ;

L⁴는 H 또는 F이다.L ⁴ is H or F.

추가적으로, 본 발명에 따른 액정 혼합물은 추가의 선택적 성분인 성분 D를 포함할 수 있으며, 이 성분 D는 음의 유전적 이방성을 갖고 유전적으로 음의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 6의 화합물을 포함하고, 바람직하게는 이 화합물로 주로 구성되고, 더욱 바람직하게는 이 화합물로 본질적으로 구성되고, 가장 바람직하게는 이 화합물로 전적으로 구성된다:In addition, the liquid crystal mixture according to the invention may comprise a further optional component, Component D, which comprises a negative dielectric anisotropy and a genetically negative compound, preferably a compound of formula Preferably composed mainly of this compound, more preferably essentially composed of this compound, most preferably entirely composed of this compound:

상기 식에서,Where

R⁶¹및 R⁶²는 서로 독립적으로 화학식 2에 대하여 앞에서 정의된 의미를 갖고;R ⁶¹ and R ⁶² independently of one another have the meanings defined above for Formula 2;

는, 바람직하게는이고; Is , Preferably ego;

는이고; Is ego;

Z⁶¹및 Z⁶²는 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들중 하나 이상은 단일 결합이고, 가장 바람직하게는 이들은 둘 다 단일 결합이고;Z ⁶¹ and Z ⁶² are independently of each other —CH ₂ CH ₂ —, —COO—, trans—CH═CH—, trans—CF═CF—, —CH ₂ O—, —CF ₂ O— or a single bond, Preferably at least one of these is a single bond, most preferably they are both single bonds;

L⁶¹및 L⁶²는 서로 독립적으로 C-F 또는 N이고, 바람직하게는 이들중 하나 이상은 C-F이고, 가장 바람직하게는 이들은 둘 다 C-F이고;L ⁶¹ and L ⁶² are independently of each other CF or N, preferably at least one of them is CF, most preferably they are both CF;

k는 0 또는 1이다.k is 0 or 1;

본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 바람직하게는 성분 A 내지 D, 특히 화학식 1 내지 6의 화합물로 구성된 군에서 선택된 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들 성분으로 주로 구성되고, 가장 바람직하게는 이들 성분으로 전적으로 구성된다.The liquid crystal medium according to the invention preferably comprises compounds selected from the group consisting of components A to D, in particular compounds of formulas 1 to 6, more preferably mainly composed of these components, most preferably It consists entirely of these components.

본원에서 "포함하는"은 조성물의 문맥에 있어서, 예컨대 매질 또는 성분을 언급하는 실체(entity)가 해당 성분 또는 성분들, 또는 화합물 또는 화합물들을, 바람직하게는 총 농도 10% 이상으로, 가장 바람직하게는 20% 이상으로 함유함을 의미한다.“Including” herein means in the context of the composition, such that, for example, the entity referring to the medium or component is that component or components, or compound or compounds, preferably at a total concentration of at least 10%, most preferably Means containing at least 20%.

본원의 문맥에서 "주로 구성되는"은 언급되는 실체가 해당 성분 또는 성분들, 또는 화합물 또는 화합물들을 55% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 가장 바람직하게는 70% 이상 함유함을 의미한다.“Consisting mainly of” in the context of this application means that the entity mentioned contains at least 55%, preferably at least 60%, most preferably at least 70% of the component or components, or compound or compounds of interest.

본원의 문맥에서 "본질적으로 구성되는"은 언급되는 실체가 해당 성분 또는 성분들, 또는 화합물 또는 화합물들을 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상 함유함을 의미한다."Consisting essentially of" in the context of the present application means that the entity mentioned contains at least 80%, preferably at least 90% and most preferably at least 95% of the component or components, or compound or compounds of interest.

본원의 문맥에서 "전적으로 구성되는"은 언급되는 실체가 해당 성분 또는 성분들, 또는 화합물 또는 화합물들을 98% 이상, 바람직하게는 99% 이상, 가장 바람직하게는 100% 함유함을 의미한다."Consisting entirely of" in the context of this application means that the entity mentioned contains at least 98%, preferably at least 99%, most preferably 100% of the component or components, or compound or compounds of interest.

성분 A가 화학식 1 내지 4의 화합물로 구성된 군에서 선택된 화합물을 포함하는, 바람직하는 이들 화합물로 주로 구성되는, 가장 바람직하게는 이들 화합물로 전적으로 구성되는 액정 매질이 특히 바람직하다.Particular preference is given to liquid-crystalline media consisting mainly of these compounds, preferably consisting entirely of these compounds, in which component A comprises compounds selected from the group consisting of compounds of the formulas 1-4.

성분 D는 바람직하게는 하기 화학식 6a 내지 6c의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화학식 6의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들 화합물로 주로 구성되고, 가장 바람직하게는 이들 화합물로 전적으로 구성된다:Component D preferably comprises at least one compound of formula (6) selected from the group consisting of compounds of formulas (6a) to (6c), more preferably consists mainly of these compounds, and most preferably consists entirely of these compounds:

상기 식들에서,In the above formulas,

R⁶¹및 R⁶²는 화학식 6에 대하여 앞에서 정의된 각각의 의미를 갖는다.R ⁶¹ and R ⁶² have each meaning defined above for Formula 6.

화학식 6a 내지 6c에서 R⁶¹은 바람직하게는 n-알킬 또는 1E-알케닐이고, R⁶²는 바람직하게는 n-알킬 또는 알콕시이다.R ⁶¹ in formulas 6a to 6c is preferably n-alkyl or 1E-alkenyl and R ⁶² is preferably n-alkyl or alkoxy.

또한, 다른 메소젠성(mesogenic) 화합물도 앞에서 명시적으로 언급하지 않았지만, 본 발명에 따른 매질에 선택적으로 유익하게 사용될 수 있다. 이러한 화합물은 당해 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있다.In addition, other mesogenic compounds, although not explicitly mentioned above, may optionally be advantageously used in the medium according to the invention. Such compounds are known to those skilled in the art.

성분 A는 총 혼합물을 기준으로, 바람직하게는 5 내지 80%, 더욱 바람직하게는 10 내지 60%, 더더욱 바람직하게는 15 내지 40%, 가장 바람직하게는 17 내지30%의 농도로 사용된다.Component A is used at a concentration of preferably 5 to 80%, more preferably 10 to 60%, even more preferably 15 to 40% and most preferably 17 to 30%, based on the total mixture.

성분 B는 총 혼합물을 기준으로, 바람직하게는 0 내지 95%, 더욱 바람직하게는 30 내지 90%, 더더욱 바람직하게는 40 내지 88%, 가장 바람직하게는 60 내지 85%의 농도로 사용된다.Component B is used at a concentration of preferably 0 to 95%, more preferably 30 to 90%, even more preferably 40 to 88%, most preferably 60 to 85%, based on the total mixture.

성분 C는 총 혼합물을 기준으로, 바람직하게는 0 내지 50%, 더욱 바람직하게는 0 내지 40%, 더더욱 바람직하게는 0 내지 30%, 가장 바람직하게는 1 내지 20%의 농도로 사용된다.Component C is used at a concentration of preferably 0 to 50%, more preferably 0 to 40%, even more preferably 0 to 30% and most preferably 1 to 20%, based on the total mixture.

성분 D는 총 혼합물을 기준으로, 바람직하게는 0 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0 내지 15%, 가장 바람직하게는 1 내지 10%의 농도로 사용된다.Component D is used at a concentration of preferably 0 to 30%, more preferably 0 to 15% and most preferably 1 to 10%, based on the total mixture.

선택적으로, 본 발명에 따른 매질은 물리적 성질을 조정하기 위하여 추가의 액정 성분을 포함할 수 있다. 이러한 화합물은 당해 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 본 발명에 따른 매질에서 이의 농도는 바람직하게는 0 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0 내지 20%, 가장 바람직하게는 1 내지 15%이다.Optionally, the medium according to the invention may comprise further liquid crystal components to adjust the physical properties. Such compounds are known to those skilled in the art. Its concentration in the medium according to the invention is preferably 0 to 30%, more preferably 0 to 20%, most preferably 1 to 15%.

바람직하게는, 액정 매질은 성분 A, B, C 및 D를, 바람직하게는 성분 A, B 및 C를 바람직하게는 총 50 내지 100%, 더욱 바람직하게는 70 내지 100%, 가장 바람직하게는 80 내지 100%, 특히 90 내지 100%로 함유하며, 또한 이들 성분은 각각 화학식 1, 2, 3, 4, 5 및 6의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 함유하고, 바람직하게는 이들 화합물로 주로 구성되고, 가장 바람지하게는 이들 화합물로 전적으로 구성된다.Preferably, the liquid crystalline medium comprises components A, B, C and D, preferably components A, B and C, preferably in total from 50 to 100%, more preferably from 70 to 100%, most preferably 80 To 100%, in particular 90 to 100%, and these components each contain at least one compound selected from the group consisting of compounds of the formulas 1, 2, 3, 4, 5 and 6, and preferably Predominantly and most preferably entirely of these compounds.

본 발명에 따른 액정 매질은 70℃ 이상, 바람직하게는 75℃ 이상, 특히 80℃이상의 등명점을 특징으로 한다.The liquid crystal medium according to the invention is characterized by a clear point of at least 70 ° C, preferably at least 75 ° C, in particular at least 80 ° C.

본 발명에 따른 액정 매질의 복굴절률(△n)은 0.11 이하, 바람직하게는 0.060 내지 0.135 범위, 더욱 바람직하게는 0.070 내지 0.125 범위, 가장 바람직하게는 0.080 내지 0.115, 특히 0.090 내지 0.110 범위이다.The birefringence (Δn) of the liquid crystal medium according to the present invention is 0.11 or less, preferably in the range of 0.060 to 0.135, more preferably in the range of 0.070 to 0.125, most preferably in the range of 0.080 to 0.115, especially 0.090 to 0.110.

본 발명에 따른 액정 매질의 1kHz 및 20℃에서의 이방성(Δε)은 6.0 이상, 바람직하게는 7.0 이상, 가장 바람직하게는 8.0 이상, 특히 8.0 내지 10.0이다.The anisotropy (Δε) at 1 kHz and 20 ° C. of the liquid crystal medium according to the invention is at least 6.0, preferably at least 7.0, most preferably at least 8.0, in particular 8.0 to 10.0.

본 발명의 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 0 내지 70℃, 더욱 바람직하게는 적어도 -20 내지 70℃, 가장 바람직하게는 적어도 -30 내지 75℃, 특히 적어도 -40 내지 75℃에서 연장하고, 이때 "적어도"는 바람직하게는 하한이 명시된 값 미만이고, 상한이 명시된 값을 초과함을 의미한다.The nematic phase of the media of the invention preferably extends at least 0 to 70 ° C, more preferably at least -20 to 70 ° C, most preferably at least -30 to 75 ° C, in particular at least -40 to 75 ° C, "At least" here means that the lower limit is preferably below the specified value and the upper limit exceeds the specified value.

본원에서 용어 "유전적으로 양"은 Δε이 3.0 초과인, "유전적으로 중성"은 Δε이 -1.5 이상 3.0 이하인, "유전적으로 음"은 Δε이 -1.5 미만인 화합물 또는 성분을 의미한다. Δε은 1kHz의 진동수에서 20℃에서 결정된다. 개개의 화합물의 유전체 이방성은 네마틱 호스트 혼합물중의 개개의 화합물의 10% 용액의 결과물로부터 결정된다. 호스트 혼합물에서 개개의 혼합물의 용해도가 10% 미만인 경우, 농도를 5%로 줄인다. 시험 혼합물의 용량은 수직(homeotropic) 및 수평(homogeneous) 배향을 갖는 셀 둘 다에서 결정된다. 이 두 유형의 셀의 셀 간극(gap)은 대략 20㎛이다. 적용되는 전압은 1kHz의 진동수 및 전형적으로 0.5 내지 1.0V의 근평균 제곱값을 갖는 장방형파이지만, 항상 개개의 시험 혼합물의 용량 한계값(threshhold) 미만이 되도록 선택된다.As used herein, the term "genetically positive" means a compound or component having a Δε greater than 3.0, "genetically neutral" having a Δε greater than or equal to -1.5 and less than 3.0, and "genetically negative" with a Δε less than -1.5. Δε is determined at 20 ° C at a frequency of 1 kHz. The dielectric anisotropy of the individual compounds is determined from the result of a 10% solution of the individual compounds in the nematic host mixture. If the solubility of the individual mixtures in the host mixture is less than 10%, the concentration is reduced to 5%. The dose of the test mixture is determined in both cells with homeotropic and homogeneous orientations. The cell gap of these two types of cells is approximately 20 μm. The voltage applied is a rectangular wave with a frequency of 1 kHz and a root mean square value typically of 0.5 to 1.0 V, but is always chosen to be below the capacity threshold of the individual test mixture.

유전적으로 양의 화합물의 경우 혼합물 ZLI-4792 및 유전적으로 중성 및 유전적으로 음의 화합물의 경우 혼합물 ZLI-3086이 각각 호스트 혼합물로서 사용되며, 이들 혼합물은 둘 다 독일 메르크 가게아아(Merck KGaA)의 제품이다. 화합물의 유전체 유전율은 관심 화합물의 첨가시 호스트 혼합물의 개개의 값의 변화로부터 결정된다. 이 값은 관심 화합물의 100% 농도에 대하여 외삽법을 행하여 추정된다. 20℃의 측정 온도에서 네마틱 상을 갖는 성분은 이와 같이 측정되고, 다른 모든 것도 이들 화합물과 같이 처리된다.For the genetically positive compound mixture ZLI-4792 and for the genetically neutral and genetically negative compound mixture ZLI-3086 are used respectively as host mixtures, both of which are from Merck KGaA, Germany. Product. The dielectric permittivity of the compound is determined from the change in the individual values of the host mixture upon addition of the compound of interest. This value is estimated by extrapolation to 100% concentration of the compound of interest. Components having a nematic phase at a measurement temperature of 20 ° C. are thus measured and all others are treated with these compounds.

본원에서 달리 명시적으로 언급되지 않으면, 용어 "한계값"은 광학적 한계값을 가리키고 10%의 상대적 대비(V₁₀)에 대하여 주어지며, 용어 "포화 전압"은 광학적 포화를 가리키고 90%의 상대적 대비(V₉₀)에 대하여 주어진다. 용량 한계 전압(V₀)은 프레데릭스(Freedericksz)-한계값(V_Fr)으로도 불리며 명시적으로 언급된 경우에만 사용된다.Unless expressly stated otherwise herein, the term “limit value” refers to the optical limit value and is given for a relative contrast of 10% (V ₁₀ ), and the term “saturation voltage” refers to the optical saturation and a relative contrast of 90%. Is given for (V ₉₀ ). The capacitive limit voltage (V ₀ ) is also called Freedericksz-limit (V _Fr ) and is used only when explicitly stated.

본원에 주어진 매개변수의 범위는 달리 언급되지 않으면 한계값을 모두 포함한다.The range of parameters given herein includes all limits unless stated otherwise.

본원을 통해 명시적으로 언급되지 않으면 모든 농도는 질량%로 주어지며 개개의 완전한 혼합물에 관한 것이고, 모든 온도는 백분도(섭씨)로 주어지며, 모든 온도의 차이는 백분도로 주어진다. 모든 물리적 성질은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 결정되고, 달리 명시적으로 언급되지 않으면 20℃의 온도에대하여 주어진다. 광학적 이방성(△n)은 589.3nm의 파장에서 측정된다. 유전체 이방성(Δε)은 1kHz의 진동수에서 측정된다. 한계 전압 및 다른 모든 전기광학적 성질은 독일의 메르크 카게아아에서 제조된 시험 셀을 이용하여 결정되었다. Δε의 결정을 위한 시험 셀은 대략 20㎛의 셀 간극을 가졌다. 전극은 1.13cm²의 면적 및 보호 고리를 갖는 원형 ITO 전극이었다. 배향층은 수직 배향(ε_∥)용으로 레시틴 및 수평 배향(ε_⊥)용으로 저팬 신세틱 러버(Japan Synthetic Rubber)의 폴리이미드 AL-1054이었다. 용량은 0.3V_rms의 전압을 갖는 사인파를 이용한 진동수 응답 분석기 솔라트론(Solatron) 1260으로 측정하였다. 전기광학적 측정에 사용된 광은 백색광이었다. 사용된 장치는 일본 소재의 오츠카(Otsuka)에서 상업적으로 입수할 수 있는 장치이었다. 특성 전압은 수직 관찰하에서 측정하였다. 한계(V₁₀), 중간 회색(V₅₀) 및 포화(V₉₀) 전압은 각각 10%, 50% 및 90%의 상대 대비에 대하여 측정되었다.Unless explicitly stated throughout this application, all concentrations are given in mass percent and relate to an individual complete mixture, all temperatures are given in percent (degrees C), and all temperature differences are given in percent. All physical properties are described in "Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany] and given for a temperature of 20 ° C. unless explicitly stated otherwise. Optical anisotropy (Δn) is measured at a wavelength of 589.3 nm. Dielectric anisotropy (Δε) is measured at a frequency of 1 kHz. Threshold voltage and all other electro-optic properties were determined using a test cell manufactured at Merck Kagaea, Germany. The test cell for the determination of Δε had a cell gap of approximately 20 μm. The electrode was a circular ITO electrode with an area of 1.13 cm ² and a protective ring. The alignment layer was polyimide AL-1054 from Japan Synthetic Rubber for lecithin and horizontal alignment (ε _⊥ ) for vertical alignment (ε _∥ ). The capacitance was measured with a Solatron 1260 frequency response analyzer using a sine wave with a voltage of 0.3V _rms . The light used for the electro-optical measurement was white light. The device used was a device commercially available from Otsuka, Japan. The characteristic voltage was measured under vertical observation. Limit (V ₁₀ ), medium gray (V ₅₀ ) and saturation (V ₉₀ ) voltages were measured for relative contrasts of 10%, 50% and 90%, respectively.

본 발명에 따른 액정 매질은 추가의 첨가제 및 키랄성 도핑제(dopant)를 통상의 농도로 함유할 수 있다. 이들 추가의 구성 성분의 총 농도는 총 혼합물을 기준으로 0 내지 10%, 바람직하게는 0.1 내지 6%이다. 바람직하게는, 사용되는 개개의 화합물의 농도는 0.1 내지 3% 범위이다. 본원에서 이들 및 유사한 첨가제의 농도는 액정 성분 및 액정 매질의 화합물의 농도의 값 및 범위에서 고려되지 않는다.The liquid crystal medium according to the invention may contain further additives and chiral dopants in conventional concentrations. The total concentration of these additional constituents is 0 to 10%, preferably 0.1 to 6%, based on the total mixture. Preferably, the concentration of the individual compounds used is in the range of 0.1 to 3%. The concentrations of these and similar additives are not considered herein in the values and ranges of the concentrations of the liquid crystal component and the compound of the liquid crystal medium.

본 발명에 따른 액정 매질은 수개의 화합물, 바람직하게는 3 내지 30개, 더욱 바람직하게는 8 내지 20개, 가장 바람직하게는 10 내지 16개의 화합물로 구성된다. 이들 화합물은 통상의 방식으로 혼합된다. 일반적으로, 더 소량으로 사용되는 화합물의 요구량을 더 다량으로 사용되는 화합물에 용해시킨다. 온도가 더 고농도로 사용되는 화합물의 등명점보다 높은 경우, 용해 공정의 완료를 관찰하기가 특히 용이하다. 그러나, 또한 다른 통상의 방식으로, 예컨대 균질한 또는 공융 혼합물인 소위 예비-혼합물을 이용하여, 또는 즉시 혼합물로서 이용할 수 있는, 구성 성분을 담은 소위 다중 병 방식(multi-bottle-system)을 이용하여 매질을 제조할 수 있다.The liquid crystal medium according to the invention consists of several compounds, preferably 3 to 30, more preferably 8 to 20 and most preferably 10 to 16 compounds. These compounds are mixed in a conventional manner. In general, the required amount of the compound used in smaller amounts is dissolved in the compound used in higher amounts. If the temperature is higher than the clearing point of the compound used at higher concentrations, it is particularly easy to observe the completion of the dissolution process. However, it is also possible to use other so-called multi-bottle-systems containing the constituents, which can be used in other conventional ways, for example using so-called pre-mixtures which are homogeneous or eutectic mixtures or as immediate mixtures. Medium can be prepared.

적절한 첨가제를 첨가하여, 본 발명에 따른 액정 매질을 TN, TN-AMD, ECB-AMD, VAN-AMD, IPS 및 OCB LCD 같은 액정 매질, 특히 PDLC, NCAP, PN LCD, 특별히 ASM-PA LCD 같은 복합물 체계를 이용하는 모든 알려진 유형의 액정 표시장치에서 사용할 수 있게 개질할 수 있다.By the addition of suitable additives, the liquid crystal medium according to the invention can be prepared using liquid crystal media such as TN, TN-AMD, ECB-AMD, VAN-AMD, IPS and OCB LCD, in particular complexes such as PDLC, NCAP, PN LCD, especially ASM-PA LCD. The system can be modified for use with all known types of liquid crystal displays.

액정 매질의 융점(T(C,N)), 스멕틱(S)으로부터 네마틱(N) 상으로의 전이점(T(S,N)) 및 등명점(T(N,I))은 섭씨로 주어진다.The melting point (T (C, N)) of the liquid crystal medium, the transition point (T (S, N)) from smectic (S) to nematic (N) and the clearing point (T (N, I)) are degrees Celsius. Is given by

본원에서, 특히 하기 실시예에서 액정 화합물의 구조는 소위 두문자어로 불리는 약어로 나타내진다. 약어의 상응하는 구조로의 변환은 하기 두 표 1 및 2에 따라 간단히 할 수 있다. 모든 기 C_nH_2n+1및 C_mH_2m+1은 각각 n 및 m개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 기이다. 표 2의 해석은 자명하다. 표 1에서는 구조의 핵심에 대한 약어만을 기입한다. 개개의 화합물은 핵심의 약어 뒤에 연자부호(-) 및, 하기와 같이 치환체 R¹, R², L¹및 L²를 특정하는 부호로써 표시된다:Herein, in particular the structures of the liquid crystal compounds in the following examples are represented by abbreviations called so-called acronyms. The conversion of the abbreviations to the corresponding structures can be simplified according to the two tables 1 and 2 below. All groups C _n H _{2n + 1} and C _m H _{2m + 1} are straight chain alkyl groups having n and m carbon atoms, respectively. The interpretation of Table 2 is self-explanatory. Table 1 lists only the abbreviations for the core of the structure. Individual compounds are represented by an abbreviation (-) after the abbreviation of the core and by the symbols specifying the substituents R ¹ , R ² , L ¹ and L ² as follows:

본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 상기 표 1 및 2의 화합물로 구성된 군에서 선택된 7개 이상, 바람직하게는 8개 이상의 바람직하게는 상이한 구조의 화합물; 및/또는 상기 표 1의 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상, 더욱 바람직하게는 3개 이상의 바람직하게는 상이한 구조의 화합물; 및/또는 상기 표 2의 화합물로 구성된 군에서 선택된 3개 이상, 바람직하게는 4개 이상의 바람직하게는 상이한 구조의 화합물을 함유한다.The liquid crystal medium according to the present invention preferably comprises at least 7, preferably at least 8, compounds of different structures, preferably selected from the group consisting of the compounds of Tables 1 and 2 above; And / or one or more, preferably two or more, more preferably three or more preferably compounds of different structures selected from the group consisting of the compounds of Table 1; And / or at least three, preferably at least four, preferably compounds of different structure selected from the group consisting of the compounds of Table 2 above.

실시예Example

하기에 주어지는 실시예는 본 발명을 예시하며, 어떠한 경우라도 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.The examples given below illustrate the invention and in no case limit the scope of the invention.

물리적 성질 및 조성을 숙련자를 위해 예시하지만, 이 성질은 달성될 수 있고 이의 범위는 변경될 수 있다. 특히, 바람직하게는 다양한 성질의 조합이 달성될 수 있고, 따라서 숙련자를 위해 충분히 정의된 것이다.Although physical properties and compositions are exemplified for the skilled person, this property can be achieved and the scope thereof can be changed. In particular, preferably a combination of various properties can be achieved and is therefore well defined for the skilled person.

실시예 1Example 1

하기 표에 주어진 조성 및 성질을 갖는 액정 혼합물을 제조하였다:Liquid crystal mixtures having the compositions and properties given in the tables below were prepared:

이 혼합물은 유리하게 낮은 값의 △n, 적당히 높은 값의 Δε 및 매우 낮은 회전 점도를 가졌다. 따라서, 이는 IPS 방식으로 작동하는 표시장치에 매우 적합하다.This mixture advantageously had a low value of Δn, a moderately high value of Δε and a very low rotational viscosity. Therefore, this is very suitable for the display device operating in the IPS method.

실시예 2Example 2

이 혼합물은 유리하게 낮은 값의 △n, 높은 값의 Δε 및 매우 낮은 회전 점도를 가졌다. 따라서, 이는 IPS 방식으로 작동하는 표시장치에 매우 적합하다.This mixture advantageously had a low value of Δn, a high value of Δε and a very low rotational viscosity. Therefore, this is very suitable for the display device operating in the IPS method.

실시예 3Example 3

실시예 4Example 4

이 혼합물은 유리하게 낮은 값의 △n, 허용되는 값의 Δε 및 매우 낮은 회전 점도를 가졌다. 따라서, 이는 IPS 방식으로 작동하는 표시장치에 매우 적합하다.This mixture advantageously had a low value of Δn, an acceptable value of Δε and a very low rotational viscosity. Therefore, this is very suitable for the display device operating in the IPS method.

비교예 1Comparative Example 1

이 혼합물은 허용되는 값의 △n 및 Δε를 가졌지만, 비교적 높은 값의 회전 점도를 가졌다.This mixture had acceptable values of Δn and Δε, but had a relatively high value of rotational viscosity.

비교예 2Comparative Example 2

이 혼합물은 비교예 1의 혼합물과 마찬가지로 허용되는 값의 △n 및 Δε를 가졌지만, 비교적 높은 값의 회전 점도를 가졌다.This mixture had acceptable values of Δn and Δε similarly to the mixture of Comparative Example 1, but had a relatively high rotational viscosity.

본 발명에 따른 액정 매질은 넓은 네마틱 상 범위, 사용되는 표시장치 방식에 따라서 적절한 광학적 복굴절률(△n), 높은 유전체 이방성(Δε) 및 특히 낮은 점도 같은 실제 응용에 적합한 성질을 가지며, 따라서 액정 표시장치, 예컨대 IPS 표시장치에 적합하다.The liquid crystal medium according to the invention has properties suitable for practical applications such as a wide nematic phase range, suitable optical birefringence (Δn), high dielectric anisotropy (Δε) and especially low viscosity, depending on the display method used. It is suitable for displays such as IPS displays.

Claims

선택적으로 유전적으로 음의 성분인 성분 DComponent D, optionally genetically negative

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:Liquid crystal medium comprising:

화학식 1Formula 1

화학식 2Formula 2

화학식 3Formula 3

상기 식들에서,In the above formulas,

R¹, R²및 R³은 서로 독립적으로 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 불화 알킬 또는 불화 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알케닐, 알케닐옥시, 알콕시알킬 또는 불화 알케닐이고;R ¹ , R ² and R ³ independently of one another are alkyl, alkoxy, fluorinated alkyl or alkoxy fluorides having 1 to 7 carbon atoms, or alkenyl, alkenyloxy, alkoxyalkyl or fluorides having 2 to 7 carbon atoms Alkenyl;

는이고; Is ego;

X³은 할로겐, 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알킬 또는 알콕시, 또는 2 또는 3개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 알케닐 또는 알케닐옥시이다.X ³ is halogen, halogenated alkyl or alkoxy having 1 to 3 carbon atoms, or halogenated alkenyl or alkenyloxy having 2 or 3 carbon atoms.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

유전적으로 중성의 성분인 성분 B를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.A liquid crystalline medium, comprising component B, which is a genetically neutral component.

제 2 항에 있어서,The method of claim 2,

유전적으로 중성의 성분인 성분 B가 하기 화학식 4의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:A liquid crystalline medium, characterized in that component B, which is a genetically neutral component, comprises at least one compound of the formula

화학식 4Formula 4

상기 식에서,Where

R⁴¹및 R⁴²는 서로 독립적으로 제 1 항에서 R¹에 대하여 정의된 의미를 갖고;R ⁴¹ and R ⁴² independently of each other have the meaning defined for R ¹ in claim ¹ ;

는 서로 독립적으로, 또한이 2번 존재하는 경우 이들은 서로 독립적으로 Are independent of each other, If they are present two times they are independent of each other

이고; ego;

Z⁴¹및 Z⁴²는 서로 독립적으로, 또한 Z⁴¹이 2번 존재하는 경우 이들은 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -COO-, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -CH₂O-, -CF₂O- 또는 단일 결합이고;Z ⁴¹ and Z ⁴² are independent of each other, and when Z ⁴¹ is present twice they are independently of each other -CH ₂ CH _2- , -COO-, trans-CH = CH-, trans-CF = CF-, -CH ₂ O-, -CF ₂ O- or a single bond;

n은 0, 1 또는 2이다.n is 0, 1 or 2.

제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3,

제 1 항에 기재된 화학식 2의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.A liquid crystal medium comprising at least one compound of the formula (2) as defined in claim 1.

제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,

제 1 항에 기재된 화학식 3의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.A liquid crystal medium comprising at least one compound of the formula (3) according to claim 1.

제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5,

매질에서 성분 A의 농도가 15 내지 50% 범위인 것을 특징으로 하는 액정 매질.Liquid crystal medium, characterized in that the concentration of component A in the medium ranges from 15 to 50%.

제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6,

성분 A에서 화학식 1 및 2의 화합물의 농도 합계가 40% 이상인 것을 특징으로 하는 액정 매질.A liquid crystalline medium, characterized in that the sum of the concentrations of the compounds of the formulas (1) and (2) in component A is at least 40%.

제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7,

성분 A가 하기 화학식 1c의 유전적으로 양의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:Liquid crystal medium, characterized in that component A comprises at least one genetically positive compound of formula

화학식 1cFormula 1c

상기 식에서,Where

R¹은 제 1 항에서 정의된 의미를 갖는다.R ¹ has the meaning defined in claim 1.

제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8,

성분 A가 하기 화학식 2g의 유전적으로 양의 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:Liquid crystal medium, characterized in that component A comprises at least one genetically positive compound of the formula

화학식 2gFormula 2g

상기 식에서,Where

R²는 제 1 항에서 정의된 의미를 갖는다.R ² has the meaning defined in claim 1.

제 2 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 9,

유전적으로 중성의 성분인 성분 B가 하기 화학식 4a, 4d 및 4e로 구성된 군에서 선택된 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:Component B, which is a genetically neutral component, comprises at least one compound selected from the group consisting of Formulas 4a, 4d and 4e:

화학식 4aFormula 4a

화학식 4dFormula 4d

화학식 4eFormula 4e

상기 식들에서,In the above formulas,

R⁴¹및 R⁴²는 제 3 항에서 정의된 의미를 갖는다.R ⁴¹ and R ⁴² have the meanings defined in claim 3.

제 10 항에 있어서,The method of claim 10,

성분 B가 R⁴¹이 알케닐이고, R⁴²가 알킬인 화학식 4a, 4d 및 4e의 화합물로 구성된 군에서 선택된 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.A liquid crystalline medium, characterized in that component B comprises at least one compound selected from the group consisting of compounds of the formulas 4a, 4d and 4e wherein R ⁴¹ is alkenyl and R ⁴² is alkyl.

제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.12. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal medium according to any one of claims 1-11.

제 12 항에 있어서,The method of claim 12,

활성 매트릭스로 주소지정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.A liquid crystal display, characterized by being addressed with an active matrix.

제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,The method according to claim 12 or 13,

평면 전환(IPS) 표시장치인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.A liquid crystal display, characterized in that it is a planar switching (IPS) display.

액정 표시장치에서 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.Use of a liquid crystal medium according to any one of claims 1 to 11 in a liquid crystal display.