KR20180095032A - 신남산 유도체 - Google Patents

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KR20180095032A
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carbon atoms
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alkyl
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케빈 아들렘
알렉스 홀트
하싼 아라시
조셉 사전트
레이첼 터핀
이안 찰스 세이지
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메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 S의 신남산 유도체, 이의 제조 방법, 및 액정 혼합물에서의 자가 조립 광정렬제로서의 이의 용도에 관한 것이다:
Figure pct00208

상기 식에서, 라디칼들은 청구항 1에 기재된 의미를 갖는다.
또한, 본 발명은, 하나 이상의 화학식 S의 화합물 및 임의적으로 중합성 화합물을 포함하며 양의 유전 이방성 또는 음의 유전 이방성을 갖는 액정 혼합물을 광정렬시킴으로써 수평 정렬을 갖는 액정(LC) 디스플레이 디바이스의 제조 방법, 자가 조립 광정렬제 및 임의적으로 중합성 화합물을 포함하는 액정 혼합물, 및 상기 제조 방법에 의해 제조된 LC 디스플레이에 관한 것이다.

Description

신남산 유도체
본 발명은 신남산 유도체, 이의 제조 방법, 및 액정 혼합물에서 자가 조립(self assembling) 광정렬제로서의 이의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 신남산 유도체 및 임의적으로 중합성(polymerisable) 화합물을 포함하는 액정 혼합물, 자가 조립 후에 상기 신남산 유도체를 광정렬시킴으로써 수평(homogeneous) 정렬을 갖는 액정(LC) 디스플레이 디바이스의 제조 방법, 및 상기 제조 방법에 의해 제조된 LC 디스플레이에 관한 것이다.
액정 매질은 정보 표시 목적으로 전기-광학 디스플레이(액정 디스플레이 - LCD)에서 수십년 동안 사용되어 왔다. 현재 사용되는 액정 디스플레이(LC 디스플레이)는 종종 TN("twisted nematic") 유형의 것이다. 그러나, 이는 콘트라스트의 강한 시야각 의존성의 단점을 갖는다.
또한, 더 넓은 시야각을 갖는 소위 VA("vertically aligned") 디스플레이가 공지되어 있다. VA 디스플레이의 LC 셀은 2 개의 투명 전극 사이에 LC 매질의 층을 포함하는데, 이때 상기 LC 매질은 일반적으로 유전(DC) 이방성의 음의 값을 갖는다. 스위치 오프 상태에서, LC 층의 분자는 전극 표면에 수직(homeotropically) 또는 경사 평면형(tilted planar)(수평(homogeneous)) 정렬된다. 2개의 전극에 전압을 인가하면, 전극 표면에 평행한 LC 분자의 재정렬이 일어난다. 또한, 소위 IPS("in plane switching") 디스플레이 및 추후 FFS("fringe-field switching") 디스플레이가 보고되었고(특히, 문헌[S.H. Jung et al., Jpn. J. Appl. Phys., Volume 43, No. 3, 2004, 1028] 참조), 이는 동일한 기판 상에 2 개의 전극을 포함하며, 그 중 하나는 빗형 방식으로 구성되고 다른 하나는 비구조화된다. 강한, 소위 "프린지 필드"가 생성되고, 즉 전극 에지에 근접한 곳에서 및 셀 전체에 걸쳐 강한 전기장이 생성되고, 이때 전기장은 강한 수직 성분 및 또한 강한 수평 성분을 둘다 갖는다. FFS 디스플레이는 콘트라스트의 시야각 의존성이 낮다. FFS 디스플레이는 일반적으로 양의 유전 이방성을 갖는 LC 매질 및 일반적으로 폴리이미드의 정렬 층을 포함하며, 이는 LC 매질의 분자에 평면 정렬을 제공한다.
또한, FFS 디스플레이가 개시되어 있고(문헌[S.H. Lee et al., Appl. Phys. Lett. 73(20), 1998, 2882-2883] 및 [S.H. Lee et al., Liquid Crystals 39(9), 2012, 1141-1148] 참조), 이는 FFS 디스플레이와 유사한 전극 설계 및 층 두께를 갖지만, 양의 유전 이방성을 갖는 LC 매질 대신에 음의 유전 이방성을 갖는 LC 매질의 층을 포함한다. 음의 유전 이방성을 갖는 LC 매질은, 양의 유전 이방성을 갖는 LC 매질에 비하여 더 적은 경사 및 더 많은 트위스트 배향을 갖는 보다 바람직한 디렉터(director) 배향을 나타내며; 결과적으로 이들 디스플레이는보다 높은 투과율을 갖는다.
추가 개발은 소위 PS(polymer sustained) 또는 PSA(polymer sustained alignment) 디스플레이이며, 이 용어에 대해 "중합체 안정화된"이라는 용어가 때때로 사용된다. PSA 디스플레이는, 다른 파라미터들, 예컨대 특히 콘트라스트의 양호한 시야각 의존성에 심각한 악영향을 미치지 않으면서 응답 시간의 단축에 의해 구별된다.
이러한 디스플레이에서, 소량(예를 들어, 0.3 중량%, 전형적으로 1 중량% 미만)의 하나 이상의 중합성 화합물(들)이 이 LC 매질에 첨가되고, LC 셀에 도입된 후, 인가된 전기 전압을 사용하거나 사용하지 않으면서 전극들 사이에서 일반적으로 UV 광중합에 의해 동일 반응계에서 중합되거나 가교결합된다. 반응성 메소젠 또는 "RM"으로도 알려진 중합성 메소젠성 또는 액정 화합물을 LC 혼합물에 첨가하는 것이 특히 적합한 것으로 입증되었다. PSA 기술은 지금까지 주로 음의 유전 이방성을 갖는 LC 매질에 사용되었다.
별도로 명시하지 않는 한, "PSA"라는 용어는 이후 PS 디스플레이 및 PSA 디스플레이의 대표로 사용된다.
그 동안 PSA 원리는 다양한 종류의 LC 디스플레이에 사용되고 있다. 따라서, 예를 들어, PSA-VA, PSA-OCB, PSA-IPS, PSA-FFS 및 PSA-TN 표시가 알려져 있다. 중합성 화합물의 중합은 바람직하게는 PSA-VA 및 PSA-OCB 디스플레이의 경우 인가된 전기 전압에 의해, 그리고 PSA-IPS 디스플레이의 경우에는 인가된 전기 전압에 의해 또는 없이 발생한다. 시험 셀에서 입증할 수 있듯이 PS(A) 방법은 셀에 '선경사'(pretilt)를 생성시킨다. 예를 들어, PSA-OCB 디스플레이의 경우, 벤드 구조가 안정화되어 오프세트(offset) 전압이 불필요하거나 감소될 수 있다. PSA-VA 디스플레이의 경우, 선경사는 응답 시간에 긍정적 영향을 미칩니다. PSA-VA 디스플레이에는 표준 MVA 또는 PVA 픽셀 및 전극 레이아웃을 사용할 수 있다. 또한, 그러나, 예를 들어 구조화된 단지 하나의 전극면과 돌출부가 없도록 관리가 가능하고, 이는 제조를 대폭 간소화시키고 동시에 매우 우수한 콘트라스트와 동시에 매우 우수한 광 투과성을 제공할 수 있다.
PSA-VA 디스플레이는 예를 들어 JP 10-036847 A, EP　1　170　626 A2, US 6,861,107, US 7,169,449, US　2004/0191428 A1, US　2006/0066793 A1 및 US　2006/0103804 A1에 기재되어 있다. PSA-OCB 디스플레이는 예를 들어 문헌[T.-J- Chen et al., Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704] 및 [S. H. Kim, L.-C- Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647]에 기술되어 있다. PSA-IPS 디스플레이는 예를 들어 US　6,177,972 및 문헌[Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264]에 기재되어 있다. PSA-TN 디스플레이는 예를 들어, 문헌[Optics Express 2004, 12(7), 1221]에 기재되어 있다. PSA-VA-IPS 디스플레이는 예를 들어 WO 2010/089092 A1에 개시되어 있다.
전술한 통상의 LC 디스플레이와 마찬가지로, PSA 디스플레이는 능동-매트릭스 또는 수동-매트릭스 디스플레이로서 작동될 수 있다. 능동-매트릭스 디스플레이의 경우, 개별 픽셀은 일반적으로, 예를 들어 트랜지스터(예를 들어, 박막 트랜지스터 또는 "TFT")와 같은 집적형 비선형 능동 소자에 의해 어드레싱되는 반면, 수동-매트릭스 디스플레이의 경우, 개별 픽셀은 일반적으로 멀티플렉스 방법에 의해 어드레싱되며, 두 방법 모두 종래 기술로부터 공지되어 있다.
종래 기술에서, 예컨대 하기 화학식의 중합성 화합물은 예컨대 US 7,169,449에 기재된 바와 같이 PSA-VA에서 사용된다:
Figure pct00001
상기 식에서,
P1 및 P2는 중합성 기, 보통 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 나타낸다.
상기 언급된 선경사를 유도하는 중합체 층 아래에, 배향 층-일반적으로 폴리이미드-은 제조 공정의 중합체 안정화 단계에 관계없이 액정의 초기 균일 정렬을 제공한다.
러빙된 폴리이미드는 액정을 정렬하기 위해 오랜 시간 동안 사용되어 왔다. 그러나 러빙 공정은 무라(mura), 오염, 정전기 방전, 부스러기(debris) 등의 문제를 야기한다. 따라서, 폴리이미드 층의 제조, 층의 처리, 및 범프(bump) 또는 중합체 층의 개선을 위한 노력이 비교적 많다. 한편으로는, 생산 비용을 줄이는 한편, 다른 한편으로는 이미지 품질(시야각 의존성, 콘트라스트, 응답 시간)을 최적화하는 데 도움이 되는 간소화 기술이 바람직할 것이다.
종래 기술에서, 적절한 발색단을 포함하는 중합체를 배향시키는 메카니즘이 기재되어 있는데, 여기서 광변성(photomodification)은 바람직한 분자 배열을 유도하는 선형 편광된 광 조사에 의해 개시된다(참조: US 5,389,698). 이러한 결과에 기초하여, 광정렬이 개발되었는데, 이는 정렬 표면의 이러한 광-유도 배향 순서에 의한 러빙(rubbing)을 회피하는 액정 정렬을 달성하기 위한 기술이다. 이는 선형 편광된 광에 의해 광분해, 광이량체화 및 광이성질체화(문헌[N.A. Clark et al. Langmuir 2010, 26(22), 17482-17488] 및 이 문헌에 인용된 문헌)의 메커니즘을 통해 달성될 수 있다.
광가교결합성 신나메이트는, 예컨대 EP0763552에 개시된 하기 구조의 것이 종래 기술에 공지되어 있다.
Figure pct00002
이런 화합물로부터 중합체 예컨대 하기 화학식의 것이 수득될 수 있고
Figure pct00003
,
이는 WO9949360에 개시된 바와 같이 광정렬에서 사용되었고, 이때 편광-민감성(polarisation-sensitive) 광중합체는 선형 편광된(linearly polarised) 광에 의한 조사에 의해 배향되고, 이는 배향이 적합한 기판 상에서 수행 시에 액정의 배향 층으로서 사용될 수 있다. 이 공정에 의해 수득되는 배향 층의 단점은 폴리이미드보다 낮은 전압 보존율을 생성하는 것이다.
따라서, 이상적으로는 여전히 광반응성 기를 포함하는 적절하게 유도체화된 폴리이미드 층이 요구된다. 추가적인 개선은, 높은 VHR 값을 희생시키지 않으면 서 폴리이미드의 사용을 완전히 피하는 것일 것이다. VA 디스플레이의 경우, WO 2012/104008 및 WO 2012/038026에 개시된 바와 같이, PSA 디스플레이로부터 공지된 중합 공정에 후속하는 자가 조립 메커니즘에 의해 동일 반응계에서 정렬을 유도하는 자가 정렬화제를 LC에 첨가함으로써 달성되었다.
이로부터 유도된 실록산 및 폴리실록산은, 디스플레이용 정렬 재료로서 제안되었다(예를 들면, WO　2014/021174　A1, WO　2008/044644 및 WO　2009/025388). 그러나, 기판은 디스플레이의 조립 전에 이들 물질로 코팅되어야 한다.
문헌[N.A. Clark et al., Langmuir 2010, 26(22), 17482-17488]은, 하기 구조의 화합물
Figure pct00004
을 기판 상으로 자가 조립하여, 광정렬되어 액정의 수평 정렬을 유도하는 단층을 생성할 수 있는 것을 보여 준다. 그러나, LC 셀의 제조 전에 별도의 자가 조립 단계를 수행하고, 광에 대한 노출 시에 정렬의 가역성이 보고되었다. 또한, 이의 강한 색도(chromaticity) 때문에 모니터 또는 TV용 디스플레이에서의 이의 적용성은 제한된다.
본 발명의 목적은, 종래 기술에서 공지된 물질의 단점을 갖지 않는 광 정렬가능한 자가 조립 물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 폴리이미드를 사용하지 않고 IPS 기술의 이점, 예컨대 비교적 짧은 응답 시간, 각도 의존성 및 높은 콘트라스트을 포기하지 않고 액정을 정렬하는 방법을 제공함으로써 LC 디스플레이의 제조 공정을 단순화하는 것이다.
놀랍게도, 두 개의 기판 사이에, 액정 분자, 하나 이상의 하기 화학식 S의 자가 조립 광정렬제(photoalignment agent), 및 하나 이상의 하기 화학식 P의 중합성 화합물을 포함하는 액정 혼합물을 개재시키고; 상기 액정 혼합물을, 액정의 광정렬을 일으키는 선형 편광된 광으로 조사하고; 및 상기 액정 혼합물 내의 상기 중합성 화합물을 자외선 조사에 의해 경화시킴에 의해, 폴리이미드 정렬 층 없이 액정 디스플레이를 제조하는 것이 가능함이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 하기 화학식 S의 화합물에 관한 것이다:
Figure pct00005
상기 식에서,
R11 및 R12는 동일하거나 상이하게 P, P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF5 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때, 또한 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다)을 나타내고,
P는 중합성 기를 나타내고,
Sp, Sp11, 및 Sp12는 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,
A11, A12 및 A13은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, 바람직하게는 4 내지 25개의 고리 원자를 갖는 방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기를 나타내고, 이는 비치환되거나, L로 일치환 또는 다치환되고,
Z11 및 Z12는 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n1-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2)n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 또는 단일 결합을 나타내고,
R0 및 R00은 각각, 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
n1은 1, 2, 3 또는 4이고,
m은 0, 1 또는 2이고,
n은 0 또는 1이고,
p는 0 또는 1이고,
q는 0, 1 또는 2이고,
m+n+p+q는 4 이하이고,
r은 0, 1, 2 또는 3이고,
s는 0, 1, 2, 3, 또는 4이고,
L은 P, P-Sp-, OH, CH2OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -N(Rx)2, 임의적으로 치환된 실릴, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴, 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시(이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다)를 나타내고,
Y1은 할로겐을 나타내고,
Rx는 P, P-Sp-, H, 할로겐, 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬(이때, 또한 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다), 6 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 임의적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타내고,
G는 OH 또는 Si(OR13)3을 나타내고,
R13은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타낸다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 화학식 S의 화합물을 포함하는 액정 혼합물에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 하나 이상의 기판, 바람직하게는 2개의 기판 및 2개 이상의 전극(이때, 하나 이상의 기판은 광투명성이고, 하나 이상의 기판은 1 또는 2개의 전극을 갖는다)을 갖는 LC 셀 내부의 액정 혼합물을 광정렬시킴으로써 수평 정렬을 갖는 LC 디스플레이 디바이스, 바람직하게는 IPS 또는 FFS 유형의 LC 디스플레이 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이는 적어도,
픽셀 전극 및 공통 전극을 포함하는 제 1 기판을 제공하는 단계;
상기 제 1 기판에 대향하게 배치되는 제 2 기판을 제공하는 단계;
상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정 혼합물을 개재시키는(interposing) 단계로서, 상기 액정 혼합물은 액정 분자, 하나 이상의 상기 화학식 S의 자가 조립 광정렬제, 및 임의적으로 하나 이상의 하기 화학식 P의 중합성 화합물을 포함하는, 단계;
상기 액정 혼합물을 액정 혼합물의 광정렬을 유발하는 선형 편광된 자외선 또는 선형 편광된 가시광으로 조사시키는 단계; 및
상기 액정 혼합물의 중합성 화합물을 자외선으로 조사하여 경화시키는 단계
를 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 선형 편광된 광은, 자가 조립 광정렬제의 광정렬 및 중합성 화합물의 광경화를 동시에 가능케 하는 자외선이다.
또한, 본 발명은, 액정 디스플레이의 제조를 위한 본 발명에 따른 액정 화합물의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술된 제조 방법에 의해 제조된 LC 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자가 조립 광정렬제(SAPA)는 적어도 하나의 극성 측부 기 및 하나 이상의 광반응성 기를 포함하는 화합물이다. 본 발명에 대한 조사를 고려하면, 극성 측부 기는 기판 표면과 상호 작용하여, SAPA가 LC 셀의 충전 후에 LC 혼합물로부터 상 분리되는 것을 가능하게 하는 것으로 보인다. 이 견해에 따르면, SAPA는 선형 편광된 UV 광으로 광정렬될 수 있는 층을 기판 상에 형성한다. 액정은 정렬된 SAPA의 배향을 따라 전체 디스플레이에 걸쳐 균일한 평면 정렬을 제공한다.
본원에 따르면, "선형 편광된 광"이란 용어는, 적어도 부분적으로 선형으로 편광된 광을 의미한다. 바람직하게는, 정렬 광은 5:1보다 큰 편광도로 선형 편광된다. 선형 편광된 광의 파장, 세기 및 에너지는 광정렬가능한 물질의 감광성에 의존하여 선택된다. 전형적으로, 파장은 UV-A, UV-B 및/또는 UV-C 범위 또는 가시광 범위이다. 바람직하게는, 선형 편광된 광은 450 nm 미만, 보다 바람직하게는 420 nm 미만의 파장의 광을 포함한다.
본 발명에 따른 광정렬 공정은 적절한 파장의 선형 편광된 광의 조사 하에 화학식 S의 SAPA를 광화학 반응시킨다. 이 광화학 반응은 각도-의존적 공정으로, 결국, 우선적으로 화학선 광의 편광에 수직 또는 평행하고 LC를 정렬할 수 있는 배향 이방성을 갖는 SAPA 배향의 광선택을 제공한다.
편광된 광의 파장 영역은 바람직하게는 SAPA의 흡수 스펙트럼과 일치하도록 선택된다.
정렬이 예를 들어 열 또는 빛의 영향 하에 가역성인 경우, SAPA 및 LC의 정렬을 고정하는 것이 바람직하다. 놀랍게도, 광정렬 단계 후 또는 도중에 셀 내부에 UV 광을 사용하여 하기 화학식 P의 중합성 화합물을 광중합함으로써 정렬을 고정시키는 것이 가능하다는 것이 확인되었다. 결과적으로, LC의 수평 정렬은 비가 역적이며 열 또는 빛에 대해 안정하다.
화학식 S의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00006
Figure pct00007
상기 식에서, 라디칼 및 파라미터는 전술된 의미를 갖는다.
특히 바람직한 화학식 S1 내지 S7의 화합물은 하기 하위화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
상기 식에서,
R11, R12 및 G, L 및 s는 전술된 의미를 갖고, n은 1 내지 11의 정수이고, 바람직하게는 G는 Si(OR13)3를 나타낸다.
제 1 바람직한 실시양태에서, 화학식 S의 화합물에서 R11 및 R12는 각각 동일하거나 상이하게 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다.
제 2 바람직한 실시양태에서, 화학식 S의 화합물 중 R11 및 R12 중 하나는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, R11 및 R12 중 다른 하나는 P-Sp이다.
제 3 바람직한 실시양태에서, 화학식 S의 화합물에서 R11 및 R12는 각각 동일하거나 상이하게 P-Sp를 나타낸다.
바람직하게는, P는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 나타낸다.
Sp는 바람직하게는 화학식 P에 대해 아래에 나타낸 바람직한 의미 중 하나를 갖고, 특히 바람직하게는 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬렌을 나타낸다.
화학식 S의 화합물은 문헌(예를 들어, Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart)를 사용하여 상기 반응에 공지되고 적합한 반응 조건 하에서 정확하게 수행된다. 또한 그 자체로 알려진 변이체를 사용할 수도 있지만 여기서는 언급하지 않았다.
화학식 S의 화합물은 바람직하게는 하기 반응식 1에 예시된 바와 같이 합성된다.
반응식 1
Figure pct00014
본 발명에 따른 화학식 S의 화합물의 합성을 위한 바람직한 중간체는, 반응식 1에 나타낸 바와 같은 표준 변형 후에 합성될 수 있는, 예를 들어 화합물(4)와 같은 플루오로방향족 화합물이다. 불소 원자는, 페놀(5)을 제공하는 하이드록사이드로 또는 바람직하게는 수소화 나트륨과의 동일 반응계에서의 반응에 의해 형성되는 알콜레이트로 친핵적으로(nucleophilically) 대체될 수 있다. 말단 디올을 사용하여, 하이드록시 에터(6)를 얻는다. 신나메이트 잔기는, 바람직하게는 아릴 브로마이드 또는 요오다이드(5, 6)를 에틸 아크릴레이트와 같은 적합한 아크릴산 에스터와의 헥(Heck) 반응을 수행하여 신나메이트(cinnamates)(7)를 수득함으로써 제조된다. 페놀(5)은 말단 알켄일 할라이드, 예컨대 알릴 브로마이드로 알킬화되어 에터(8)를 생성시키는데, 이는 예를 들어 카르스테트(Karstedt) 촉매(문헌[J. Stein et al., J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 3693-3703])의 존재하에 트라이알콕시실란으로 하이드로실릴화되어 화합물 9를 수득할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 액정 혼합물은 하나 이상의 하기 화학식 P의 중합성 화합물을 추가로 포함한다:
Pa-(Spa)s1-A2-(Za-A1)n2-(Spb)s2-Pb P
상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
Pa, 및 Pb는 각각, 서로 독립적으로, 중합성 기를 나타내고,
Spa, 및 Spb는 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, 스페이서 기를 나타내고,
s1, 및 s2는 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고,
A1, 및 A2는 각각, 서로 독립적으로, 하기 군으로부터 선택되는 라디칼을 나타내고:
a) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,4-사이클로헥센일렌 및 4,4'-바이사이클로헥실렌[이때, 또한, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 -O- 및/또는 -S-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있다]으로 이루어진 군,
b) 1,4-페닐렌 및 1,3-페닐렌[이때, 또한, 1 또는 2개의 CH 기는 N으로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 L로 대체될 수 있다]으로 이루어진 군,
c) 테트라하이드로피란-2,5-다이일, 1,3-다이옥산-2,5-다이일, 테트라하이드로퓨란-2,5-다이일, 사이클로부탄-1,3-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 티오펜-2,5-다이일 및 셀레노펜-2,5-다이일[이들 각각은 또한 L로 일치환 또는 다치환될 수 있다]로 이루어진 군,
d) 5 내지 20개의 환형 탄소 원자를 갖는, 포화, 부분 불포화 또는 전체 불포화되며 임의적으로 치환된 다환형 라디칼[이때, 상기 탄소 원자들 중 하나 이상은, 또한, 헤테로원자로 대체될 수 있다]로 이루어지고, 바람직하게는 하기로부터 선택되는 군:
Figure pct00015
[여기서, 또한 이러한 라디칼의 하나 이상의 H 원자는 L로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 이중 결합은 단일 결합으로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH 기는 N으로 대체될 수 있다],
n2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
Za는 각각의 경우에, 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, 또는 -(CH2)n-(이때 n은 2, 3 또는 4이다), -O-, -CO-, -C(RyRz)-, -CH2CF2-, -CF2CF2- 또는 단일 결합을 나타내고,
L은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN, SCN, SF5, 또는 직쇄 또는 분지형이며 각각의 경우에 임의적으로 플루오르화된 탄소수 12 이하의 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시를 나타내고,
Ry, 및 Rz는 각각, 서로 독립적으로, H, F 또는 직쇄 또는 분지형 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있고,
M은 -O-, -S-, -CH2-, -CHY1- 또는 -CY1Y2-를 나타내고,
Y1 및 Y2는 각각, 서로 독립적으로, 상기 R0에 대해 기재된 의미 중 하나를 갖거나 Cl 또는 CN을 나타낸다.
중합성 기 Pa,b는 예를 들어 자유-라디칼 또는 이온 쇄 중합, 중부가 또는 중축합과 같은 중합 반응에 또는 중합체-유사체 반응, 예를 들어 주 중합체 쇄로의 부가 또는 축합에 적합한 기이다. C=C 이중 결합 또는 -C≡C- 삼중 결합을 함유하는 쇄 중합용 기 및 개환에 의한 중합에 적합한 기, 예를 들어 옥세탄 또는 에폭사이드 기가 특히 바람직하다.
바람직한 기 Pa,b는 CH2=CW1-CO-O-, CH2=CW1-CO-,
Figure pct00016
Figure pct00017
, 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 탄소 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3를 나타내고, W2 및 W3은 각각, 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, W4, W5 및 W6은 각각, 서로 독립적으로, Cl, 옥사알킬 또는 옥사카본일, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, W7 및 W8은 각각, 서로 독립적으로, H, Cl 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, Phe는 상기에서 정의된 하나 이상의 라디칼 L로 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌(이는 P-Sp- 이외의 것이다)을 나타내고, k1, k2 및 k3은 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고, k3은 바람직하게는 1을 나타내고, k4는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.
특히 바람직한 기 Pa,b는 CH2=CW1-CO-O-, 특히 CH2=CH-CO-O-, CH2=C(CH3)-CO-O- 및 CH2=CF-CO-O-, 또는 CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-O-CO-, (CH2=CH)2CH-O-,
Figure pct00018
로 이루어진 군으로부터 선택된다.
매우 특히 바람직한 기 Pa,b는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 또는 비닐옥시, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드 기로부터 선택되고, 이들 중 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이다.
바람직한 스페이서 기 Spa,b는, 라디칼 Pa/b-Spa/b-가 화학식 Pa/b-Sp"-X"-에 일치되도록 화학식 Sp"-X"로부터 선택되고, 이때
Sp"는 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌을 나타내고, 이는 임의적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환되고, 또한 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -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 대체될 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-, -CY3=CY4-, -C≡C-, -CH=CH-CO-O-, -O-CO-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고,
R0, R00, 및 R000은 각각, 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
Y3 및 Y4는 각각, 동일하거나 상이하게, H, F, Cl 또는 CN을 나타낸다.
X"는 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -C(O)O-, -OC(O)-, -O-C(O)O-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0- 또는 단일 결합을 나타낸다.
전형적 스페이서 기 Sp"는, 예를 들면, -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiR00R000-O)p1-이고, 이때 p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이고, R00 및 R000은 전술된 의미를 갖는다.
특히 바람직한 기 -Sp"-X"-는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-O-CO-, -(CH2)p1-O-CO-O-이고, 이때 p1 및 q1은 전술된 의미를 갖는다.
특히 바람직한 기 Sp"는, 예를 들면, 각각의 경우에 직쇄 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노-에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 또는 부텐일렌이다.
특히 바람직한 화학식 P의 단량체는 하기와 같다:
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
P1, P2 및 P3은 각각, 서로 독립적으로, 화학식 P에 대해 정의된 중합성 기, 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 옥세탄, 비닐옥시 또는 에폭사이드 기를 나타내고,
Sp1, Sp2 및 Sp3는 각각, 서로 독립적으로, 단일 결합 또는 바람직하게는 Spa에 대해 전술 및 후술되는 의미 중 하나를 갖는 스페이서 기, 특히 바람직하게는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-CO-O- 또는 -(CH2)p1-O-CO-O-를 나타내고, 이때 p1은 1 내지 12의 정수이고, 마지막에 언급된 기들에서 인접 고리에 대한 연결은 O- 원자를 통해 일어나고,
이때, 또한, 라디칼 P1-Sp1-, P2-Sp2- 및 P3-Sp3- 중 하나 이상은 라디칼 Raa를 나타낼 수 있고, 단 존재하는 라디칼 P1-Sp1-, P2-Sp2- 및 P3-Sp3- 중 하나 이상은 Raa를 나타내지 않고,
Raa는 H, F, Cl, CN 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R0)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P1-Sp1-, 특히 바람직하게는 직쇄 또는 분지형, 임의적으로 모노- 또는 폴리플루오르화된 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카본일, 알콕시카본일 또는 알킬카본일옥시(이때, 상기 알켄일 및 알킨일 라디칼은 2개 이상의 탄소 원자를 가지며, 분지형 라디칼은 3개 이상의 탄소 원자를 갖는다)로 대체될 수 있고,
R0 및 R00은 각각, 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
Ry 및 Rz는 각각, 서로 독립적으로, H, F, CH3 또는 CF3을 나타내고,
Zp1은 -O-, -CO-, -C(RyRz)- 또는 -CF2CF2-를 나타내고,
Zp2 및 Zp3는 각각, 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -(CH2)n3-를 나타내고, 이때 n3은 2, 3 또는 4이고,
L은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN, SCN, SF5, 또는 직쇄 또는 분지형, 임의적으로 모노- 또는 폴리-플루오르화된 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시, 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.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서 LC 혼합물은 하나 이상의 하기 화학식 P10-1의 화합물을 포함한다:
Figure pct00024
상기 식에서, 파라미터는 상기 기재된 바와 같이 정의되고, P1 및 P2는 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 나타낸다.
특히 바람직한 화학식 P10-1의 화합물은 하기 하위하학식의 군으로부터 선택된다:
Figure pct00025
상기 식에서, 각각의 n4는 서로 독립적으로 2 내지 10의 정수, 바람직하게는 3, 4, 5 또는 6을 나타낸다.
적합하고 바람직한 중합 방법은 예를 들어 열 또는 광중합, 바람직하게는 광중합, 특히 UV 광중합이다. 하나 이상의 개시제를 또한 임의적으로 여기에 추가할 수도 있다. 중합에 적합한 조건 및 개시제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있으며 문헌에 기재되어 있다. 자유-라디칼 중합에 적합한 것은 예를 들어 상업적으로 입수 가능한 광개시제 이르가큐어(Irgacure)651®, 이르가큐어184®, 이르가큐어907®, 이르가큐어369® 또는 다로큐어(Darocure)1173® (BASF SE)이다. 개시제를 사용하는 경우, 그 비율은 바람직하게는 0.001 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.001 내지 1 중량%이다.
본 발명에 따른 중합성 화합물은 개시제가 없는 중합에도 적합하며, 예를 들어 재료 비용이 낮고, 특히 가능한 잔류량의 개시제 또는 그의 분해 생성물에 의해 LC 매질의 오염이 감소되는 등의 상당한 이점과 관련된다. 따라서, 개시제를 첨가하지 않고 중합을 수행할 수도 있다. 따라서, 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 중합 개시제를 포함하지 않는다.
중합성 성분 또는 LC 매질은 또한 예를 들어 저장 또는 수송 중에 RM의 바람직하지 않은 자발적 중합을 방지하기 위해 하나 이상의 안정화제를 포함할 수 있다. 적합한 유형 및 양의 안정화제는 당업자에게 공지되어 있으며, 문헌에 기재되어 있다. 예를 들어 이르가녹스(Irganox)® 시리즈(BASF SE)로부터 상업적으로 입수 가능한 안정화제, 예컨대 이르가녹스 1076이 특히 적합하다. 안정화제가 사용되는 경우, RM 또는 중합성 성분의 총량에 기초한 이들의 비율은 바람직하게는 10 내지 10,000 ppm, 특히 바람직하게는 50 내지 500 ppm이다.
전술한 화학식 S의 SAPA 및 상기 기재된 화학식 P의 중합성 화합물 외에도, 본 발명에 따른 LC 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질은, 하나 이상, 바람직하게는 2 개 이상의 저 분자량(즉, 단량체성 또는 비중합된) 화합물을 포함하는 LC 혼합물("호스트 혼합물")을 포함한다. 후자는 중합성 화합물의 중합 또는 SAPA의 광정렬에 사용되는 조건 하에서 중합 반응 또는 광정렬에 대해 안정하거나 비반응성이다. 원칙적으로, 적합한 호스트 혼합물은 통상의 VA, IPS 또는 FFS 디스플레이에서의 사용에 적합한 임의의 유전적 음성 또는 양성 LC 혼합물이다.
적합한 LC 혼합물은 당업자에게 공지되어 있으며 문헌에 기재되어 있다. 음의 유전 이방성을 갖는 VA 디스플레이용 LC 매질은 EP 1 378 557 A1에 기술되어 있다.
LCD, 특히 IPS 디스플레이에 적합한 양의 유전 이방성을 갖는 적합한 LC 혼합물은 예를 들어 JP　07-181　439　(A), EP　0　667　555, EP 0　673　986, DE　195　09　410, DE　195　28　106, DE　195　28　107, WO　96/23　851, WO　96/28　521 및 WO2012/079676에 공지되어 있다.
본 발명에 따른 음 또는 양의 유전 이방성을 갖는 액정 매질의 바람직한 실시양태를 하기에 나타낸다.
이미 언급한 바와 같이, 화학식 S 및 화학식 P의 화합물은 액정 매질에서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 하나 이상의 화학식 P의 화합물 및 하나 이상의 화학식 S의 화합물 이외의 추가의 성분으로서 2 내지 40종, 바람직하게는 4 내지 30종의 성분을 포함하는 액정 매질에 관한 것이다. 이들 매질은 특히 바람직하게는 본 발명에 따른 하나 이상의 화합물 이외에 7 내지 25종의 성분을 포함한다. 이들 추가의 성분은 바람직하게는 네마틱 또는 네마토젠성(모노트로픽 또는 등방성) 물질, 특히 아족시벤젠, 벤질리덴아닐린, 바이페닐, 터페닐, 1,3-다이옥산, 2,5-테트라하이드로피란, 페닐 또는 사이클로-헥실 벤조에이트, 사이클로-헥산-카복실산의 페닐 또는 사이클로-헥실 에스터, 사이클로-헥실-벤조산의 페닐 또는 사이클로-헥실 에스터, 사이클로-헥실-사이클로-헥산-카복실산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스터, 벤조산 또는 사이클로-헥산-카복실산 또는 사이클로헥실-사이클로헥산-카복실산의 사이클로-헥실-페닐 에스터, 페닐-사이클로-헥산, 사이클로-헥실-바이페닐, 페닐-사이클로헥실-사이클로-헥산, 사이클로-헥실-사이클로-헥산, 사이클로-헥실-사이클로-헥실-사이클로-헥센, 1,4-비스사이클로-헥실-벤젠, 4',4'-비스사이클로-헥실-바이페닐, 페닐- 또는 사이클로-헥실-피리미딘, 페닐- 또는 사이클로-헥실-피리딘, 페닐- 또는 사이클로-헥실-다이옥산, 페닐- 또는 사이클로-헥실-1,3-다이티안, 1,2-다이페닐-에탄, 1,2-다이사이클로-헥실-에탄, 1-페닐-2-사이클로-헥실-에탄, 1-사이클로-헥실-2-(4-페닐-사이클로-헥실)-에탄, 1-사이클로-헥실-2-바이페닐-에탄, 1-페닐-2-사이클로-헥실-페닐-에탄, 임의적으로 할로겐화된 스틸벤, 벤질 페닐 에터, 톨란 및 치환된 신남산 부류의 물질로부터 선택된다. 이들 화합물 중 1,4-페닐렌 기는 또한 모노- 또는 폴리-플루오르화될 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따른 LC 디스플레이에 사용하기 위한 LC 매질은 하나 이상의, 바람직하게는 2종 이상의 메소젠성 화합물, 및 전술된 화학식 S의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물 및 하나 이상의 화학식 P의 화합물을 포함하는 LC 혼합물("호스트 혼합물")을 포함한다.
본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 0.01 내지 10 %, 특히 바람직하게는 0.05 내지 2.5 % 및 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.5 %의 본 발명에 따른 화학식 S의 화합물을 포함한다. 상기 매질은 바람직하게는 본 발명에 따른 화학식 S의 화합물 1, 2 또는 3종, 보다 바람직하게는 1 또는 2종, 가장 바람직하게는 1종을 포함한다.
본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 본 발명에 따른 화학식 P의 화합물 0.01 내지 10 %, 특히 바람직하게는 0.05 내지 7.5 % 및 가장 바람직하게는 2 내지 5 %를 포함한다. 상기 매질은 바람직하게는 본 발명에 따른 화학식 P의 화합물 1, 2 또는 3종, 보다 바람직하게는 1 또는 2종, 가장 바람직하게는 1종을 포함한다.
LC 호스트 혼합물은 바람직하게는 네마틱 LC 혼합물이고, 바람직하게는 키랄성 LC 상을 갖지 않는다.
본 발명의 바람직한 하나의 실시양태에서, LC 매질은 음의 유전 이방성을 갖는 LC 호스트 혼합물을 포함한다. 이러한 LC 매질 및 상응하는 LC 호스트 혼합물의 바람직한 실시양태는 하기 섹션 a) 내지 z)의 것들이다:
a) 하나 이상의 하기 화학식 CY 및/또는 PY의 화합물을 포함하는 LC 매질:
Figure pct00026
상기 식에서,
a는 1 또는 2를 나타내고,
b는 0 또는 1을 나타내고,
Figure pct00027
는
Figure pct00028
를 나타내고,
R1 및 R2는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬(이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있다)을 나타내고, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시를 나타내고,
Zx 및 Zy는 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,
L1-4는 각각, 서로 독립적으로, F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, 또는 CHF2를 나타낸다.
바람직하게는, L1 및 L2는 둘다 F를 나타내거나, L1 및 L2 중 하나가 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타내거나, L3 및 L4는 둘다 F를 나타내거나, 또는 L3 및 L4 중 하나가 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타낸다.
화학식 CY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
상기 식에서,
a는 1 또는 2를 나타내고,
알킬 및 알킬*은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알켄일은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고,
(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다.
알켄일은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-를 나타낸다.
화학식 PY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알켄일은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다.
알켄일은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-를 나타낸다.
b) 하나 이상의 하기 화학식 ZK의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00038
상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
Figure pct00039
는
Figure pct00040
Figure pct00041
를 나타내고,
Figure pct00042
는
Figure pct00043
를 나타내고,
R3 및 R4는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 대체될 수 있고,
Zy는 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O-, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CH-CH2O- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타낸다.
화학식 ZK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00044
Figure pct00045
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알켄일은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다. 알켄일은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-를 나타낸다.
화학식 ZK1 및 ZK3의 화합물이 특히 바람직하다.
특히 바람직한 화학식 ZK의 화합물은 하기 하위화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00046
Figure pct00047
상기 식에서, 프로필, 부틸 및 펜틸 기는 직쇄 기이다.
화학식 ZK1a 및 ZK3a의 화합물이 가장 바람직하다.
c) 하나 이상의 하기 화학식 DK의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00048
상기 식에서, 개별 라디칼은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, 하기 의미를 갖는다:
R5 및 R6는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬(이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있다)을 나타내고, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시이고,
Figure pct00049
는
Figure pct00050
이고,
Figure pct00051
는
Figure pct00052
이고,
e는 1 또는 2이다.
화학식 DK의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00053
Figure pct00054
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알켄일은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다. 알켄일 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 화학식의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00055
상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
Figure pct00056
는
Figure pct00057
Figure pct00058
를 나타내고, 이때 하나 이상의 고리 F는 사이클로헥실렌과는 상이하고,
f는 1 또는 2를 나타내고,
R1 및 R2는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있고,
Zx는 -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 및 L2는 각각, 서로 독립적으로, F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, 또는 CHF2를 나타낸다.
바람직하게는, 라디칼 L1 및 L2는 둘다 F를 나타내거나, 라디칼 L1 및 L2 중 하나는 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타낸다.
화학식 LY의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
상기 식에서,
R1은 전술된 의미를 갖고, 알킬은 1 내지 6개의 탄소 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 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일, 특히 CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5H11, CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-를 나타낸다.
e) 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00063
상기 식에서, 알킬은 C1-6-알킬을 나타내고, Lx는 H 또는 F를 나타내고, X는 F, Cl, OCF3, OCHF2 또는 OCH=CF2를 나타낸다. X가 F를 나타내는 화학식 G1의 화합물이 특히 바람직하다.
f) 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
상기 식에서, R5는 R1에 대해 전술된 의미 중 하나를 갖고, 알킬은 C1-6-알킬을 나타내고, d는 0 또는 1을 나타내고, z 및 m은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6의 정수를 나타낸다. 이들 화합물에서 R5는 특히 바람직하게는 C1-6-알킬 또는 C1-6-알콕시 또는 C2-6-알켄일이고, d는 바람직하게는 1이다. 본 발명에 따른 LC 매질은 바람직하게는 하나 이상의 전술된 화학식의 화합물을 5 중량% 이상의 양으로 포함한다.
g) 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바이페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00067
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고, 알켄일 및 알켄일*은 각각, 서로 독립적으로, 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다. 알켄일 및 알켄일*은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-를 나타낸다.
LC 혼합물 중의 화학식 B1 내지 B3의 바이페닐의 비율은 바람직하게는 3 중량% 이상, 특히 5 중량% 이상이다.
화학식 B2의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 B1 내지 B3의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00068
상기 식에서,
알킬*은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼을 나타낸다. 본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 하나 이상의 화학식 B1a 및/또는 B2c의 화합물을 포함한다.
h) 하나 이상의 하기 화학식 T의 터페닐 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00069
상기 식에서, R5 및 R6은 각각, 서로 독립적으로, 전술된 의미 중 하나를 갖고,
Figure pct00070
는 각각, 서로 독립적으로,
Figure pct00071
를 나타내고,
이때, L5는 F 또는 Cl, 바람직하게는 F를 나타내고, L6는 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F 또는 CHF2, 바람직하게는 F를 나타낸다.
화학식 T의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00072
Figure pct00073
Figure pct00074
상기 식에서,
R은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, R*은 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고, (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 화학식 T 및 이의 바람직한 하위화학식의 터페닐을 0.5-30 중량%, 특히 1-20 중량%의 양으로 포함한다.
화학식 T1, T2, T3 및 T21의 화합물이 특히 바람직하다. 이들 화합물에서, R은 바람직하게는 각각 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 또는 알콕시를 나타낸다.
바람직하게는 터페닐은 혼합물의 Δn 값이 0.1 이상인 경우 본 발명에 따른 혼합물에서 사용된다. 바람직한 혼합물은 2-20 중량%의 하나 이상의 화학식 T의 터페닐 화합물, 바람직하게는 화합물 T1 내지 T22의 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다.
i) 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00075
Figure pct00076
상기 식에서,
R1 및 R2는 전술된 의미를 갖고, 바람직하게는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일을 나타낸다.
바람직한 매질은 화학식 O1, O3 및 O4로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다.
k) 하나 이상의 하기 화학식 FI의 화합물을 바람직하게는 3 중량% 초과, 특히 5 중량% 이상, 매우 특히 바람직하게는 5 내지 30 중량%의 양으로 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00077
상기 식에서,
Figure pct00078
는
Figure pct00079
를 나타내고,
R9은 H, CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 나타내고,
(F)는 임의적인 불소 치환기를 나타내고,
q는 1, 2 또는 3을 나타내고,
R7은 R1에 대해 기재된 의미 중 하나를 갖는다.
특히 바람직한 화학식 FI의 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00080
Figure pct00081
상기 식에서,
R7은 바람직하게는 직쇄 알킬을 나타내고, R9은 CH3, C2H5 또는 n-C3H7을 나타낸다. 화학식 FI1, FI2 및 FI3의 화합물이 특히 바람직하다.
l) 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00082
상기 식에서,
R8은 R1에 대해 기재된 의미를 갖고,
알킬은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타낸다.
m) 테트라하이드로나프틸 또는 나프틸 유닛을 함유하는 하나 이상의 화합물, 예컨대 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00083
Figure pct00084
상기 식에서,
R10 및 R11은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬(이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있다)을 나타내고, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시를 나타내고,
R10 및 R11은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일을 나타내고,
Z1 및 Z2는 각각, 서로 독립적으로, -C2H4-, -CH=CH-, -(CH2)4-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CH-CH2CH2-, -CH2CH2CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O-, -O-CO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH2- 또는 단일 결합을 나타낸다.
n) 하나 이상의 하기 화학식의 다이플루오로-다이벤조크로만 및/또는 크로메이트를 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 특히 3 내지 15 중량%의 양으로 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00085
상기 식에서,
R11 및 R12는 각각, 서로 독립적으로, R11에 대해 전술된 의미 중 하나를 갖고,
고리 M은 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고,
Zm은 -C2H4-, -CH2O-, -OCH2-, -CO-O- 또는 -O-CO-이고,
c는 0, 1 또는 2이다.
특히 바람직한 화학식 BC, CR 및 RC의 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00087
Figure pct00088
Figure pct00089
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
(O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고,
c는 1 또는 2이고,
알켄일 및 알켄일*은 각각, 서로 독립적으로, 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타낸다.
알켄일 및 알켄일*은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-를 나타낸다.
1, 2 또는 3개의 화학식 BC-2의 화합물을 포함하는 혼합물이 매우 특히 바람직하다.
o) 하나 이상의 하기 화학식의 플루오르화된 펜안트렌 및/또는 다이벤조퓨란을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00090
상기 식에서,
R11 및 R12는 각각, 서로 독립적으로, R11에 대해 전술된 의미 중 하나를 갖고, b는 0 또는 1을 나타내고, L은 F를 나타내고, R은 1, 2 또는 3을 나타낸다.
화학식 PH 및 BF의 특히 바람직한 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00091
상기 식에서,
R 및 R'은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타낸다.
p) 하나 이상의 하기 화학식 Y의 일환형 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00092
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬(이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO- 또는 -COO-로 대체될 수 있다)을 나타내고, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시이고,
L1 및 L2는 각각, 서로 독립적으로, F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, 또는 CHF2를 나타낸다.
바람직하게는, L1 및 L2는 둘다 F를 나타내거나, L1 및 L2 중 하나가 F를 나타내고 다른 것은 Cl을 나타낸다.
화학식 Y의 화합물은 바람직하게는 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00093
Figure pct00094
상기 식에서,
알킬 및 알킬*은 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼을 나타내고,
알콕시는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알콕시 라디칼을 나타내고,
알켄일 및 알켄일*은 각각, 서로 독립적으로, 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일 라디칼을 나타내고,
O는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타낸다.
알켄일 및 알켄일*은 바람직하게는 CH2=CH-, CH2=CHCH2CH2-, CH3-CH=CH-, CH3-CH2-CH=CH-, CH3-(CH2)2-CH=CH-, CH3-(CH2)3-CH=CH- 또는 CH3-CH=CH-(CH2)2-를 나타낸다.
특히 바람직한 화학식 Y의 화합물은 하기 하위화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00095
상기 식에서, 알콕시는 바람직하게는 3, 4, 또는 5개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알콕시를 나타낸다.
q) 본 발명에 따른, 특히 화학식 I 또는 이의 하위화학식의 안정화제 이외에 하기 말단 비닐옥시 기(-O-CH=CH2)를 함유하는 화합물을 포함하지 않는 LC 매질.
r) 바람직하게는, 본 발명에 따른, 특히 화학식 I 또는 이의 하위화학식의 안정화제로부터 선택되는, 1 내지 5개, 바람직하게는 1, 2 또는 3개의 안정화제를 포함하는 LC 매질.
s) 전체 혼합물 중 특히 화학식 I 또는 이의 하위화학식의 안정화제의 비율이 1 내지 1500ppm, 바람직하게는 100 내지 1000ppm인 LC 매질.
t) 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 5개의 화학식 CY1, CY2, PY1 및/또는 PY2의 화합물을 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.
u) 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 5개의 화학식 CY9, CY10, PY9 및/또는 PY10의 화합물을 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 10 내지 35%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.
v) 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 8개의 화학식 ZK의 화합물, 특히 화학식 ZK1, ZK2 및/또는 ZK6의 화합물을 포함하는 LC 매질. 전체 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 3 내지 25%, 특히 바람직하게는 5 내지 45%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 2 내지 20%이다.
w) 전체 혼합물 중 화학식 CY, PY 및 ZK의 화합물의 비율이 70% 초과, 바람직하게는 80% 초과인 LC 매질.
x) LC 호스트 혼합물이 알켄일 기를 함유하는 화합물, 바람직하게는 화학식 CY, PY 및 LY(이때, R1 및 R2 중 하나 또는 둘다는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일을 나타낸다), 화학식 ZK 및 DK(이때, R3 및 R4 중 하나 또는 둘다 또는 R5 및 R6 중 하나 또는 둘다는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알켄일을 나타낸다), 및 화학식 B2 및 B3로 이루어진 군으로부터, 매우 바람직하게는 화학식 CY15, CY16, CY24, CY32, PY15, PY16, ZK3, ZK4, DK3, DK6, B2 및 B3으로부터, 가장 바람직하게는 화학식 ZK3, ZK4, B2 및 B3으로부터 선택되는 화합물 하나 이상을 함유하는 LC 매질. LC 호스트 혼합물 중 이들 화합물의 농도는 바람직하게는 2 내지 70%, 매우 바람직하게는 3 내지 55%이다.
y) 하나 이상의, 바람직하게는 1 내지 5개의, 화학식 PY1 내지 PY8로부터 선택되는 화합물, 매우 바람직하게는 화학식 PY2의 화합물을 함유하는 LC 매질. 전체 혼합물 중 이들 화합물의 비율은 바람직하게는 1 내지 30%, 특히 바람직하게는 2 내지 20%이다. 이들 개별 화합물의 함량은 바람직하게는 각각의 경우에 1 내지 20%이다.
z) 하나 이상의, 바람직하게는 1, 2 또는 3개의 화학식 T2의 화합물을 함유하는 LC 매질. 전체 혼합물 중 이들 화합물의 함량은 바람직하게는 1 내지 20%이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 양의 유전 이방성을 갖는 LC 호스트 혼합물을 함유한다. 이러한 LC 매질 및 상응하는 LC 호스트 혼합물의 바람직한 실시양태는하기 섹션 aa) 내지 mmm)의 것들이다 :
aa) 하기 화학식 II 및 III의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 LC 매질:
Figure pct00096
상기 식에서,
R20은 각각, 동일하거나 상이하게, 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 또는 비치환된 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, 이때, 또한, 이들 라디칼의 하나 이상의 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-,
Figure pct00097
, -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고,
X20은 각각, 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN, SF5, SCN, NCS, 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 알킬 라디칼, 할로겐화된 알켄일 라디칼, 할로겐화된 알콕시 라디칼 또는 할로겐화된 알켄일옥시- 라디칼을 나타내고,
Y20-24는 각각, 동일하거나 상이하게, H 또는 F를 나타내고;
Figure pct00098
는 각각, 서로 독립적으로,
Figure pct00099
를 나타낸다.
화학식 II의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00100
Figure pct00101
상기 식에서, R20 및 X20은 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F를 나타낸다. 화학식 IIa 및 IIb의 화합물, 특히 X가 F를 나타내는 화학식 IIa 및 IIb의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 III의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00102
Figure pct00103
상기 식에서, R20 및 X20은 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F를 나타낸다. 화학식 IIIa 및 IIIe의 화합물, 특히 화학식 IIIa의 화합물이 특히 바람직하다;
bb) 하기 화학식들로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 LC 매질:
Figure pct00104
Figure pct00105
상기 식에서,
R20, X20 및 Y20-23은 전술된 의미를 갖고,
Z20은 -C2H4-, -(CH2)4-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO- 또는 -OCF2-, 화학식 V 및 VI에서는 또한 단일 결합, 화학식 V 및 VIII에서는 또한 -CF2O-를 나타내고,
r은 0 또는 1을 나타내고,
s은 0 또는 1을 나타낸다;
- 화학식 IV의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00106
상기 식에서, R20 및 X20은 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20 바람직하게는 F 또는 OCF3, 또는 OCF=CF2 또는 Cl을 나타낸다;
- 화학식 V의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00107
Figure pct00108
상기 식에서, R20 및 X20은 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F 및 OCF3, 또는 OCHF2, CF3, OCF=CF2 및 OCH=CF2를 나타낸다;
- 화학식 VI의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00109
상기 식에서, R20 및 X20은 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F, 또는 OCF3, CF3, CF=CF2, OCHF2 및 OCH=CF2를 나타낸다;
- 화학식 VII의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00110
상기 식에서, R20 및 X20은 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F, 또는 OCF3, OCHF2 및 OCH=CF2를 나타낸다.
cc) 상기 매질은 전술된 화학식 ZK1 내지 ZK10으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함한다. 화학식 ZK1 및 ZK3의 화합물이 특히 바람직하다. 특히 바람직한 화학식 ZK의 화합물은 하위화학식 ZK1a, ZK1b, ZK1c, ZK3a, ZK3b, ZK3c 및 ZK3d로부터 선택된다.
dd) 상기 매질은 전술된 화학식 DK1 내지 DK12로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함한다. 특히 바람직한 화합물은 DK3이다.
ee) 상기 매질은 하기 화학식으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함한다:
Figure pct00111
상기 식에서, X20은 전술된 의미를 갖고,
L은 H 또는 F를 나타내고,
"알켄일"은 C2-6-알켄일을 나타낸다.
ff) 화학식 DK-3a 및 IX의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00112
상기 식에서, "알킬"은 C1-6-알킬, 바람직하게는 n-C3H7, n-C4H9 또는 n-C5H11, 특히 n-C3H7을 나타낸다.
gg) 상기 매질은 전술된 화학식 B1, B2 및 B3으로부터, 바람직하게는 화학식 B2로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함한다. 화학식 B1 내지 B3의 화합물은 특히 바람직하게는 화학식 B1a, B2a, B2b 및 B2c로부터 선택된다.
hh) 상기 매질은 하기 화학식들로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함한다:
Figure pct00113
상기 식에서,
L20은 H 또는 F를 나타내고,
R21 및 R22는 각각, 동일하거나 상이하게, 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 n-알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 나타내고, 바람직하게는 각각, 동일하거나 상이하게, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다.
ii) 상기 매질은 하나 이상의 하기 화학식의 화합물을 포함한다:
Figure pct00114
상기 식에서,
R20, X20 및 Y20-23은 화학식 I에 기재된 의미를 갖고,
Figure pct00115
는 각각, 서로 독립적으로,
Figure pct00116
를 나타내고,
Figure pct00117
는
Figure pct00118
를 나타낸다.
화학식 XI 및 XII의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00119
Figure pct00120
Figure pct00121
상기 식에서,
R20 및 X20은 전술된 의미를 갖고, 바람직하게는 R20은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, X20은 F를 나타낸다.
본 발명에 따른 혼합물은 특히 바람직하게는 하나 이상의 화학식 XIIa 및/또는 XIIe의 화합물을 포함한다.
jj) 상기 매질은 하나 이상의, 전술된 화학식 T의 화합물, 바람직하게는 화학식 T21 내지 T23 및 T25 내지 T27의 화합물의 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다.
화학식 T21 내지 T23의 화합물이 특히 바람직하다. 하기 화학식들의 화합물이 매우 특히 바람직하다:
Figure pct00122
kk) 상기 매질은 전술된 화학식 DK9, DK10 및 DK11의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다.
ll) 상기 매질은 하기 화학식들로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 추가로 포함한다:
Figure pct00123
상기 식에서,
R20 및 X20은 각각, 서로 독립적으로, 전술된 의미 중 하나를 갖고, Y20-23은 각각, 서로 독립적으로, H 또는 F를 나타낸다. X20은 바람직하게는 F, Cl, CF3, OCF3 또는 OCHF2이다. R20은 바람직하게는 각각 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 옥사알킬, 플루오로알킬 또는 알켄일을 나타낸다.
본 발명에 따른 혼합물은 특히 바람직하게는 하나 이상의 하기 화학식 XVIII-a의 화합물을 포함한다:
Figure pct00124
상기 식에서, R20은 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 직쇄 알킬, 특히 에틸, n-프로필, n-부틸 및 n-펜틸, 매우 특히 바람직하게는 n-프로필을 나타낸다. 화학식 XVIII의 화합물, 특히 화학식 XVIII-a의 화합물은, 바람직하게는 본 발명에 따른 혼합물 중에서 0.5 내지 20 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 15 중량%의 양으로 사용된다.
mm) 상기 매질은 하나 이상의 하기 화학식 XIX의 화합물을 추가로 포함한다:
Figure pct00125
상기 식에서, R20, X20 및 Y20-25는 화학식 I에 기재된 의미를 갖고, s는 0 또는 1을 나타내고,
Figure pct00126
는
Figure pct00127
를 나타낸다.
화학식 XIX에서, X20은 또한 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 라디칼을 나타낼 수 있다. 상기 알킬 또는 알콕시 라디칼은 바람직하게는 직쇄이다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F를 나타낸다;
- 화학식 XIX의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식들로부터 선택된다:
Figure pct00128
Figure pct00129
상기 식에서, R20, X20 및 Y20은 전술된 의미를 갖는다. R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F를 나타내고, Y20은 바람직하게는 F이고;
Figure pct00130
는 바람직하게는
Figure pct00131
이다.
- R20은 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알켄일이다;
nn) 상기 매질은 하나 이상의 전술된 화학식 G1 내지 G4의 화합물, 바람직하게는 G1 및 G2로부터 선택되는 화합물을 포함하고, 이때 알킬은 C1-6-알킬을 나타내고, Lx는 H를 나타내고, X는 F 또는 Cl을 나타낸다. G2에서, X는 특히 바람직하게는 Cl을 나타낸다.
oo) 상기 매질은 하나 이상의 하기 화학식의 화합물을 포함한다:
Figure pct00132
상기 식에서, R20 및 X20은 전술된 의미를 갖는다. R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20은 바람직하게는 F를 나타낸다. 본 발명에 따른 매질 특히 바람직하게는 하나 이상의 화학식 XXII의 화합물을 포함하고, 이때 X20은 바람직하게는 F를 나타낸다. 화학식 XX 내지 XXII의 화합물은 바람직하게는 본 발명에 따른 혼합물 중에서 1 내지 20 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 15 중량%의 양으로 사용된다. 특히 바람직한 혼합물은 하나 이상의 화학식 XXII의 화합물을 포함한다.
pp) 상기 매질은 하기 화학식의 피리미딘 또는 피리딘 화합물 중 하나 이상의 화합물을 포함한다:
Figure pct00133
상기 식에서, R20 및 X20 전술된 의미를 갖는다.
R20은 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다. X20 바람직하게는 F를 나타낸다. 본 발명에 따른 매질은 특히 바람직하게는 하나 이상의 화학식 M-1의 화합물을 포함하고, 이때 X20은 바람직하게는 F를 나타낸다. 화학식 M-1 내지 M-3의 화합물은 바람직하게는 본 발명에 따른 혼합물 중에서 1 내지 20 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 15 중량%의 양으로 사용된다.
더욱 바람직한 실시양태가 후술된다:
qq) 상기 매질은 2개 이상의 화학식 XII의 화합물, 특히 화학식 XIIe의 화합물을 포함한다;
rr) 상기 매질은 2-30 중량%, 바람직하게는 3-20 중량%, 특히 바람직하게는 3-15 중량%의 화학식 XII의 화합물을 포함한다;
ss) 화학식 XII의 화합물 이외에, 상기 매질은 화학식 II, III, IX-XI, XIII, XVII 및 XVIII의 화합물의 군으로부터 선택되는 추가 화합물을 포함한다;
tt) 전체 혼합물 중 화학식 II, III, IX-XIII, XVII 및 XVIII의 비율은 40 내지 95 중량%이다;
uu) 상기 매질은 10-50 중량%, 특히 바람직하게는 12-40 중량%의 화학식 II 및/또는 III의 화합물을 포함한다;
vv) 상기 매질은 20-70 중량%, 특히 바람직하게는 25-65 중량%의 화학식 IX 내지 XIII의 화합물을 포함한다;
ww) 상기 매질은 4-30 중량%, 특히 바람직하게는 5-20 중량%의 화학식 XVII의 화합물을 포함한다;
xx) 상기 매질은 1-20 중량%, 특히 바람직하게는 2-15 중량%의 화학식 XVIII의 화합물을 포함한다;
yy) 상기 매질은 2개 이상의 하기 화학식의 화합물을 포함한다:
Figure pct00134
;
zz) 상기 매질은 2개 이상의 하기 화학식의 화합물을 포함한다:
Figure pct00135
;
aaa) 상기 매질은 2개 이상의 화학식 XIIa의 화합물 및 2개 이상의 화학식 XIIe의 화합물을 포함한다.
bbb) 상기 매질은 하나 이상의 화학식 XIIa의 화합물 및 하나 이상의 화학식 XIIe의 화합물 및 하나 이상의 화학식 IIIa의 화합물을 포함한다.
ccc) 상기 매질은 2개 이상의 화학식 XIIa의 화합물 및 2개 이상의 화학식 XIIe의 화합물 및 하나 이상의 화학식 IIIa의 화합물을 포함한다.
ddd) 상기 매질은 총 25 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상의 하나 이상의 화학식 XII의 화합물을 포함한다.
eee) 상기 매질은 20 중량% 이상, 바람직하게는 24 중량% 이상, 바람직하게는 25 내지 60 중량%의 화학식 ZK3의 화합물, 특히 하기 화학식 ZK3a의 화합물을 포함한다:
Figure pct00136
.
fff) 상기 매질은 화합물 ZK3a, ZK3b 및 ZK3c의 군, 바람직하게는 ZK3a로부터 선택되는 하나 이상의 화합물과 함께 하기 화합물 ZK3d을 포함한다:
Figure pct00137
.
ggg) 상기 매질은 하나 이상의 화학식 DPGU-n-F의 화합물을 포함한다.
hhh) 상기 매질은 하나 이상의 화학식 CDUQU-n-F의 화합물을 포함한다.
iii) 상기 매질은 하나 이상의 화학식 CPU-n-OXF의 화합물을 포함한다.
jjj) 상기 매질은 하나 이상의 화학식 CPGU-3-OT의 화합물을 포함한다.
kkk) 상기 매질은 하나 이상의 화학식 PPGU-n-F의 화합물을 포함한다.
lll) 상기 매질은 하나 이상의 화학식 PGP-n-m의 화합물, 바람직하게는 2 또는 3개의 화합물을 포함한다.
mmm) 상기 매질은 하기 구조를 갖는 화학식 PGP-2-2V의 화합물 하나 이상을 포함한다:
Figure pct00138
.
본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 0.01 내지 10 %, 특히 바람직하게는 0.05 내지 5 % 및 가장 바람직하게는 0.1 내지 3 %의 본 발명에 따른 화학식 S의 화합물을 포함한다. 상기 매질은 바람직하게는 1, 2 또는 3종, 보다 바람직하게는 1 개 또는 2종, 가장 바람직하게는 하나의 본 발명에 따른 화학식 S의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 매질은 바람직하게는 0.01 내지 10 %, 특히 바람직하게는 0.05 내지 7.5 % 및 가장 바람직하게는 2 내지 5 %의 본 발명에 따른 화학식 P의 화합물을 포함한다. 상기 매질은 바람직하게는 1, 2 또는 3종, 보다 바람직하게는 1 개 또는 2종, 가장 바람직하게는 하나의 본 발명에 따른 화학식 P의 화합물을 포함한다.
본 발명에 사용되는 화합물은, 상기 반응에 대해 공지되어 있고 적합한 반응 조건 하에 문헌[예를 들어, 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart)에 기재된 바와 같이 그 자체로 공지된 방법에 의해 정밀하게 제조된다. 여기에 더 많이 자세히 다루지 않은 본질적으로 알려진 변이체를 사용할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 제조 방법을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시양태에서, 액정 조성물은 제 1 및 제 2 기판 사이에 주입되거나, 제 1 및 제 2 기판을 결합친 후에 모세관력에 의해 셀로 충전된다. 다른 실시양태에서, 액정 조성물은 제 1 기판 상에 액정 조성물을 로딩한 후에 제 2 기판을 제 1 기판에 결합시킴으로써 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재될 수 있다. 바람직하게는, 액정은 예를 들어 JPS63-179323 및 JPH10-239694에 개시된 바와 같이, "일 액형 충전"(one drop filling; ODF) 공정으로 알려진 공정으로 제 1 기판 상에 적가 분배된다.
본 발명에 따른 디스플레이의 제조를 위해, 화학식 S의 SAPA는 바람직하게는 디스플레이 패널의 충전 및 조립 후에 1 분 내지 3 시간, 바람직하게는 10 분 내지 1 시간, 가장 바람직하게는 20 분 내지 30 분 동안 자가 조립된다. 자가 조립은 바람직하게는 실온에서 수행된다.
대안적인 실시양태에서, 자가 조립은 승온, 바람직하게는 20℃ 초과 120℃ 미만, 보다 바람직하게는 40℃ 초과 100℃ 미만 및 가장 바람직하게는 50℃ 초과 80℃ 미만에서 수행된다.
바람직한 실시양태에서, 디스플레이의 충전, SAPA의 자가 조립, 중합성 화합물의 광정렬 및 경화 중 하나 이상의 공정 단계는 액정 호스트 혼합물의 등명점 초과의 온도에서 수행된다.
액정 패널 내부의 액정의 광정렬 동안, 디스플레이 또는 액정 층을 경사 방향으로부터의 선형 편광된 광에 노출시킴으로써 이방성이 유도된다.
본 발명의 바람직한 제 1 실시양태에서, SAPA는 선형 편광된 광을 사용하여 제 1 단계에서 광정렬하고, UV 광을 사용하는 제 2 단계에서 SAPA가 광중합성 기를 함유하는 경우에는 경화시킨다. 제 2 단계에서, 임의적인 화학식 P의 화합물이 또한 경화된다.
제 2의 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 방법에 따라 적용된 선형 편광된 광은 자외선이고, 이는 SAPA의 광정렬 및 광경화, 및 존재하는 경우, 화학식 P의 중합성 화합물의 광경화를 동시에 할 수 있다.
화학식 P의 중합성 화합물은, 전압의 인가에 의해 임의적으로 중합되거나 가교결합된다(중합성 화합물이 2 개 이상의 중합성 기를 함유하는 경우). 중합은 하나의 단계 또는 하나 초과의 단계("최종 경화(end curing)")에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄이고, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7 개의 탄소 원자를 가지며, 따라서 바람직하게는 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시 또는 헵틸옥시, 또는 메틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 메톡시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 운데실옥시, 도데실옥시, 트라이데실옥시 또는 테트라데실옥시이다.
옥사알킬은 바람직하게는 직쇄 2-옥사프로필(= 메톡시메틸), 2- (=　에톡시메틸) 또는 3-옥사부틸(=　2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실을 나타낸다.
하나의 CH2 기가 -CH=CH-로 대체된 알킬 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 바람직하게는 직쇄이고, 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는다. 따라서, 이는 특히 비닐, 프로프-1- 또는 -2-엔일, 부트-1-, -2- 또는 -3-엔일, 펜트-1-, -2-, -3- 또는 -4-엔일, 헥스-1-, -2-, -3-, -4- 또는 -5-엔일, 헵트-1-, -2-, -3-, -4-, -5- 또는 -6-엔일, 옥트-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- 또는 -7-엔일, 논-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- 또는 -8-엔일, 데크-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 -9-엔일을 나타낸다.
할로겐으로 적어도 일치환된 알킬 또는 알켄일 라디칼은 바람직하게는 직쇄이고, 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이다. 다치환의 경우, 할로겐은 바람직하게는 F이다. 생성된 라디칼은 또한 퍼플루오르화된 라디칼을 포함한다. 일치환의 경우, 불소 또는 염소 치환기는 임의의 원하는 위치에 있을 수 있지만, 바람직하게는 ω-위치에 있다.
상기 및 하기 화학식에서, 극성 말단 기(치환기 X)는 바람직하게는 F, Cl 또는 1, 2 또는 3 개의 탄소 원자를 갖는 모노- 또는 폴리-플루오르화된 알킬 또는 알콕시 라디칼, 또는 2 또는 3 개의 탄소 원자를 갖는 모노- 또는 폴리-플루오르화된 알켄일 라디칼이다. 이들은 특히 바람직하게는 F, Cl, CF3, CHF2, OCF3, OCHF2, OCFHCF3, OCFHCHF2, OCFHCHF2, OCF2CH3, OCF2CHF2, OCF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CHF2, OCF2CF2CF3, OCF2CF2CClF2, OCClFCF2CF3, OCH=CF2 또는 CH=CF2, 매우 특히 바람직하게는 F 또는 OCF3, 또는 CF3, OCF=CF2, OCHF2 또는 OCH=CF2이다.
본 발명에 따른 매질은 통상의 방식으로 제조된다. 일반적으로, 성분들은 바람직하게는 승온에서 서로 용해된다. 적합한 첨가제에 의해, 본 발명의 액정상은, 지금까지 개시된 모든 유형의 액정 디스플레이 소자에 사용될 수 있는 방식으로 개질될 수 있다. 이러한 유형의 첨가제는 당업자에게 공지되어 있으며, 문헌 (H. Kelker / R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980)에 상세히 기술되어 있다. 예를 들어, 다색성(pleochroic) 염료는 착색된 게스트-호스트 시스템의 생산을 위해 첨가될 수 있거나, 유전 이방성, 점도 및/또는 네마틱 상의 정렬을 변화시키기 위해 물질을 첨가할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 액정 매질을 함유하는 전기-광학 액정 디스플레이 소자에 관한 것이다.
본 명세서에 따른 본 발명의 실시양태 및 변이체의 추가의 조합은 특허청구범위로부터 발생한다.
일반적이고 잘 알려진 약어 외에도 다음과 같은 약어가 사용된다.
C: 결정 상; N: 네마틱 상; Sm: 스멕틱 상; I: 등방성 상. 이들 기호 사이의 숫자는 해당 물질의 전이 온도를 나타낸다.
온도 데이터는 달리 기재되지 않는 한 ℃로 표시된다.
물리적, 물리화학적 또는 전기-광학적 파라미터는 특히 브로셔 ["Merck Liquid Crystals - Licristal® - Physical Properties of Liquid Crystals - Descrip-tion of the Measurement Methods", 1998, Merck KGaA, Darmstadt]에 기재되어 있는 일반적으로 공지된 방법으로 결정된다.
상기 및 하기에서 Δn은 광학 이방성(589 nm, 20℃)을 나타내고, Δε는 유전 이방성(1 kHz, 20℃)을 나타낸다. 유전 이방성 Δε는 20℃ 및 1 kHz에서 결정된다. 광학 이방성 Δn은 20℃ 및 589.3 nm의 파장에서 결정된다.
본 발명에 따른 화합물의 Δε 및 Δn 값 및 회전 점도(γ1)는 본 발명에 따른 각각의 화합물 5 내지 10 중량% 및 상업적으로 이용 가능한 액정 혼합물 ZLI-2857(Δε 용) 또는 ZLI-4792(Δn, γ1 용)(혼합물, 메르크 KGaA, 다름슈타트) 90 내지 95 중량%로 이루어진 액정 혼합물로부터 선형 외삽(extrapolation)에 의해 수득된다.
본 발명 및 특히 하기 실시예에서, 메소젠성 화합물의 구조는 약어(또한 두문자어(acronym)로도 불림)로 기재된다. 이들 두문자어에서, 화학식은 하기 표 A 내지 C에 따라 약칭된다. 모든 기 CnH2n+1, CmH2m+1 및 ClH2l+1 또는 CnH2n-1, CmH2m-1 및 ClH2l-1은, 각각 n, m 및 l개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 1E-알켄일을 나타낸다. 표 A는 화합물의 코어의 고리 요소에 대해 사용되는 코드를 열거하고, 표 B는 연결 기를 도시한다. 표 C는 좌측 또는 우측 말단 기에 대한 코드의 의미를 제공한다. 이러한 두문자어는, 임의적인 연결 기를 갖는 고리 요소에 대한 코드, 및 이어서 첫 번째 하이픈 및 좌측 말단 기에 대한 코드, 및 두 번째 하이픈 및 우측 말단 기에 대한 코드로 구성된다. 하기 표 D는, 각각의 약어와 함께 화합물의 예시적 구조를 나타낸다.
표 A: 고리 요소
Figure pct00139
Figure pct00140
Figure pct00141
표 B: 연결 기
Figure pct00142
표 C: 말단 기
Figure pct00143
상기에서, n 및 m은 각각 정수를 나타내고, 3개의 점 "..."은 이 표로부터의 다른 약어에 대한 위치 지정자(place holder)를 나타낸다.
하기 표는 예시적 구조를 이들 각각의 약어와 함께 도시한다. 이들은 약어 규칙의 의미를 예시하기 위해 도시된다. 또한 이들은 바람직하게 사용되는 화합물을 나타낸다.
표 D: 예시적 구조
Figure pct00144
Figure pct00145
Figure pct00146
Figure pct00147
Figure pct00148
Figure pct00149
Figure pct00150
Figure pct00151
Figure pct00152
Figure pct00153
Figure pct00154
Figure pct00155
Figure pct00156
Figure pct00157
Figure pct00158
Figure pct00159
Figure pct00160
Figure pct00161
Figure pct00162
상기 식에서,
n, m 및 l은 바람직하게는, 서로 독립적으로, 1 내지 7을 나타낸다.
하기 표 E는, 화학식 I의 화합물에 더하여, 본 발명에 따른 메소젠성 매질에서 추가의 안정화제로서 사용될 수 있는 예시적 화합물을 나타낸다.
표 E는 본 발명에 따른 LC 매질에 첨가될 수 있는 가능한 안정화제를 나타낸다.
(여기서 n은 1 내지 12의 정수, 바람직하게는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8의 정수를 나타내고, 말단 메틸 기는 도시되지 않는다).
표 E
Figure pct00163
Figure pct00164
Figure pct00165
Figure pct00166
Figure pct00167
Figure pct00168
Figure pct00169
바람직하게는 LC 매질은 바람직하게는 0 내지 10 중량%, 특히 1 ppm 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 1 ppm 내지 1 중량%의 안정화제를 포함한다.
하기 표 F는 바람직하게는 본 발명에 따른 메소젠성 매질에서 키랄 도판트로서 사용될 수 있는 예시적 화합물을 도시한다.
표 F
Figure pct00170
Figure pct00171
Figure pct00172
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 메소젠성 매질은 표 F로부터의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.
본원에 따른 메소젠성 매질은 바람직하게는 상기 표의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 2 종 이상, 바람직하게는 4 종 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는
- 표 D의 화합물의 군으로부터 선택된 7 개 이상, 바람직하게는 8 개 이상의 화합물, 바람직하게는 3 개 이상, 바람직하게는 4 개 이상의 상이한 화학식을 갖는 화합물을 포함한다.
실시예
이후, 본 발명이 실시예를 참고하여 더욱 상세하고 구체적으로 기재되지만, 이는 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
합성
실시예 1:
에틸 (E)-3-[3-(2-하이드록시에톡시)-4-(4-펜틸바이페닐)]프로프-2-에노에이트
5-펜틸벤젠 보론산 및 4-브로모-2-플루오로-1-요오도-벤젠을 스즈키 커플링시키고, 이어서 브롬-리튬 교환 반응을 수행하고, 리튬화된 중합체를 요오드와 반응시켜 문헌 절차에 따라 출발 물질 2-플루오로-4-요오도-1-(4-펜틸-페닐)-벤젠을 제조하였다.
단계 1: 2-[5-요오도-2-(4-펜틸페닐)페녹시]에탄올
Figure pct00173
트라이에틸렌 글리콜 다이메틸 에터 (100ml), 다이벤조-18-크라운-6 (1.3g, 3.6mmol), 및 나트륨 하이드라이드 (8g, 오일 중 60% 분산액, 200mmol)를 실온에서 교반하였다. 온도를 60℃ 미만의 온도로 유지시키면서 무수 에틸렌 글리콜 (40ml, 720mmol)을 30 분에 걸쳐 적가하였다. 2-플루오로-4-요오도-1-(4-펜틸-페닐)-벤젠 (11g, 30mmol)을 첨가하고, 혼합물을 30 분에 걸쳐 160℃로 가열하고, 이어서 밤새 160℃에서 교반하였다. 혼합물을 냉각시키고, 물 (300ml) 및 진한 염산 (20ml)을 첨가하고, 혼합물을 에틸 아세테이트 (3 x 100ml)로 추출하였다. 합친 유기 층들을 페트롤 B.p 40-60℃ (300ml)로 희석하고, 물 (400ml, 2 x 250ml)로 세척하였다. 유기 층으로부터 용매를 진공에서 제거하여 오일을 수득하였다. 그 오일을, 페트롤/다이클로로메탄을 사용하여 실리카 상 진공 플래쉬 크로마토그래피로 정제하여 2-[5-요오도-2-(4-펜틸페닐)페녹시]-에탄올을 수득하였다.
단계 2: 에틸 (E)-3-[3-(2-하이드록시에톡시)-4-(4-펜틸바이페닐)]프로프-2-에노에이트
Figure pct00174
2-[5-요오도-2-(4-펜틸페닐)페녹시]에탄올 (2.0g, 5.5mmol), 나트륨 바이카보네이트 (1.1g, 13mmol), 테트라-n-부틸암모늄 브로마이드 (1.8g, 5.6mmol), 에틸 아크릴레이트 (2.4ml, 22mmol), 팔라듐 아세테이트 (62mg) 및 다이메틸포름아미드 (22ml)를 100℃로 가열하고, 6 시간 동안 유지시켰다. 혼합물을 냉각시킨 후, 묽은 염산 (60ml, 1M, 60mmol)으로 산성화시켰다. 혼합물을 에틸 아세테이트 (100ml)로 추출하였다. 유기 층을 물 (2 x 30ml)로 세척하였다. 유기 층으로부터 용매를 진공에서 제거하였다. 페트롤 B.p 40-60℃:다이클로로메탄:에틸 아세테이트로 용리하는 실리카 (60g) 상 진공 플래쉬 크로마토그래피로 오일을 정제하였다. 용매를 진공에서 제거하고, 잔류물을 헵탄 (30ml)으로부터 결정화시켜 에틸 (E)-3-[3-(2-하이드록시에톡시)-4-(4-펜틸바이페닐)]프로프-2-에노에이트를 수득하였다.
실시예 2: 에틸 (E)-3-[4-(4-펜틸페닐)-3-(3-트라이메톡시실릴프로폭시)-페닐]프로프-2-에노에이트
단계 1: 에틸 (E)-3-[3-알릴옥시-4-(4-펜틸페닐)페닐]프로프-2-에노에이트
Figure pct00175
트라이에틸렌 글리콜에서 실시예 1에서 기재된 바와 동일한 반응 조건 하에 2-플루오로-4-요오도-1-(4-펜틸-페닐)-벤젠을 나트륨 하이드록사이드와 반응시켜 5-요오도-2-(4-펜틸페닐)페놀을 수득하였다. 5-요오도-2-(4-펜틸페닐)페놀 (0.5g, 1.48mmol), 알릴 브로마이드 (0.14ml, 1.62mmol), 칼륨 카보네이트 (0.3g, 2.2mmol) 및 부탄온 (3ml)을 80℃에서 3 시간 동안 가열하였다. 혼합물을 냉각시키고, 용매를 진공에서 제거하였다. 잔류물을 다이클로로메탄에 용해시키고, 다이클로로메탄으로 용리하는 실리카 상 진공 플래쉬 크로마토그래피 (40g)로 정제하였다. 생성물을 함유하는 분획을 합치고, 용매를 진공에서 제거하여 에틸 (E)-3-[3-알릴옥시-4-(4-펜틸페닐)페닐]프로프-2-에노에이트를 수득하였다.
단계 2: 에틸 (E)-3-[4-(4-펜틸페닐)-3-(3-트라이메톡시실릴프로폭시)-페닐]프로프-2-에노에이트
Figure pct00176
에틸 (E)-3-[3-알릴옥시-4-(4-펜틸페닐)페닐]프로프-2-에노에이트 (0.55g, 1.46mmol), 트라이메톡시실란 (0.24ml, 1.89mmol), 톨루엔 (1ml), 및 백금(0)-1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착체 (자일렌 중 용액, 25mg ~2% 백금)을 80℃에서 밤새 가열하였다. 혼합물을 냉각시키고, 용매를 진공에서 제거하고, 잔류물을 톨루엔:페트롤 B.p 40-60℃:다이클로로메탄:에틸 아세테이트로 용리하는 실리카 (40g) 상 진공 플래쉬 크로마토그래피로 정제하여 에틸 (E)-3-[4-(4-펜틸페닐)-3-(3-트라이메톡시실릴프로폭시)-페닐]프로프-2-에노에이트를 수득하였다.
전술된 절차와 유사하게, 하기 실시예들을 수득하였다:
Figure pct00177
Figure pct00178
Figure pct00179
Figure pct00180
디스플레이 셀의 제조
노랜드 (Norland) 65 접착제 중 5μm 스페이서 비드를 사용하여 미가공 미처리된(raw untreated) AF 유리로써 디스플레이 셀을 제조하였다. 그 셀을 손으로 조립한 후, 60 초 동안 고압 수은 램프 (옴니큐어(Omnicure)β, 250-450nm)를 사용하여 경화시켰다.
셀 충전 및 경화
LC 혼합물을 100℃에서 열판 상에서 모세관 충전시키고, 이어서 추가 시간 동안 100℃에서 정치시킨 후, IPS 셀 유리의 에지에 대해 10° 오프세트를 갖는 IPS 전극에 대해 수직 또는 평행한 와이어 그리드 편광판을 사용하여 60 초 동안 선형 편광 UV 광 (50　mW/cm2)으로 조사하였다. 그 셀을 분 당 5℃의 냉각 속도로 실온으로 천천히 냉각시켰다.
혼합물 실시예
네마틱 LC 호스트 혼합물 N-1을 하기와 같이 제조하였다.
Figure pct00181
네마틱 LC 호스트 혼합물 N-2를 하기와 같이 제조하였다.
Figure pct00182
혼합물 실시예 1
네마틱 호스트 혼합물 N-1 중 2%의 합성 실시예 5의 화합물을 사용하여 시험 디스플레이를 전술된 절차를 따라 제조하였다. 셀을 광 테이블 상에서 교차(crossed) 편광판들 사이에 위치시키고, 암 상태가 달성되도록 정렬시켰다. 45° 회전에 의해 명 상태를 수득하였다. 암 상태 및 명 상태는 둘다 균일한(uniform) 평면 정렬을 입증하는 균일성을 보였다.
혼합물 실시예 2
네마틱 호스트 혼합물 N-1 중 2%의 합성 실시예 3의 화합물을 사용하여 시험 디스플레이를 전술된 절차를 따라 제조하였다. 셀을 광 테이블 상에서 교차 편광판들 사이에 위치시키고, 암 상태가 달성되도록 정렬시켰다. 45° 회전에 의해 명 상태를 수득하였다. 암 상태 및 명 상태는 둘다 균일한 평면 정렬을 입증하는 균일성을 보였다.
디스플레이의 투과율 변화를 하기와 같이 측정하였다: 진명(true bright) 및 진암(true dark) 투과 전압(transmission voltage)을 셀 없이 평행 각각 편광판 및 교차 편광판을 사용하여 측정하였다. 그 후 셀을 교차 편광판들 사이에 위치시키고, 투과 전압을 전기장 전압을 증가시킴으로써 측정하였다. 하기 식을 사용하여, 상대 투과율(%T)을 측정하였고, 이때 100%는 "진명"으로서 정의되고, 0%는 "진암"으로서 정의된다:
%T = 100((측정값 - 진암)/(진명 - 진암))
하기 표 1은 %투과율 값 대 인가 전압을 보여 준다.
전압/V %T
0 1.42
1 1.47
2 4.40
3 16.55
4 32.97
5 44.48
6 49.56
7 50.41
8 49.73
9 47.36
10 45.67
11 43.97
12 42.28
표 1로부터 알 수 있듯이, 실시예 1의 화합물을 함유하는 혼합물 실시예 2의 혼합물을 사용하여 제조된 디스플레이는 탁월한 스위칭 성질을 보인다.
혼합물 실시예 3
네마틱 호스트 혼합물 N-2 중 2%의 합성 실시예 5의 화합물을 사용하여 시험 디스플레이를 전술된 절차를 따라 제조하였다. 셀을 광 테이블 상에서 교차 편광판들 사이에 위치시키고, 암 상태가 달성되도록 정렬시켰다. 45° 회전에 의해 명 상태를 수득하였다. 암 상태 및 명 상태는 둘다 균일한 평면 정렬을 입증하는 균일성을 보였다.

Claims (21)

  1. 하기 화학식 S의 화합물:
    Figure pct00183

    상기 식에서,
    R11 및 R12는 동일하거나 상이하게 P, P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF5 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬(이때, 또한 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다)을 나타내고,
    P는 중합성(polymerisable) 기를 나타내고,
    Sp, Sp11, 및 Sp12는 스페이서 기 또는 단일 결합을 나타내고,
    A11, A12 및 A13은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, 방향족, 지환족 또는 헤테로환형 기를 나타내고, 이는 비치환되거나, L로 일치환 또는 다치환되고,
    Z11 및 Z12는 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n1-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2)n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 또는 단일 결합을 나타내고,
    R0 및 R00은 각각, 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
    n1은 1, 2, 3 또는 4이고,
    m은 0, 1 또는 2이고,
    n은 0 또는 1이고,
    p는 0 또는 1이고,
    q는 0, 1 또는 2이고,
    m+n+p+q는 4 이하이고,
    r은 0, 1, 2 또는 3이고,
    s는 0, 1, 2, 3, 또는 4이고,
    L은 P, P-Sp-, OH, CH2OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -N(Rx)2, 임의적으로 치환된 실릴, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴, 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시(이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다)를 나타내고,
    Y1은 할로겐을 나타내고,
    Rx는 P, P-Sp-, H, 할로겐, 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬(이때, 또한 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 -O- 및/또는 -S- 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, P 또는 P-Sp-로 대체될 수 있다), 6 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 임의적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타내고,
    G는 OH 또는 Si(OR13)3을 나타내고,
    R13은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬을 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하기 하위화학식들로부터 선택되는 화합물:
    Figure pct00184

    Figure pct00185

    상기 식에서, 라디칼 및 파라미터는 제 1 항에 기재된 의미를 갖는다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    G가 Si(OR13)3을 나타내는, 화합물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    G가 OH를 나타내는, 화합물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    화학식 S의 화합물의 농도가 0.01 내지 10 중량% 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 액정 혼합물.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    하나 이상의 하기 화학식 P의 중합성 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    Pa-(Spa)s1-A2-(Z1-A1)n2-(Spb)s2-Pb P
    상기 식에서,
    Pa, 및 Pb는 각각, 서로 독립적으로, 중합성 기를 나타내고,
    Spa, 및 Spb는 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, 스페이서 기를 나타내고,
    s1, 및 s2는 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고,
    A1, 및 A2는 각각, 서로 독립적으로, 하기 군으로부터 선택되는 라디칼을 나타내고:
    a) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,4-사이클로헥센일렌 및 4,4'-바이사이클로헥실렌[이때, 또한, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 -O- 및/또는 -S-로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있다]으로 이루어진 군,
    b) 1,4-페닐렌 및 1,3-페닐렌[이때, 또한, 1 또는 2개의 CH 기는 N으로 대체될 수 있고, 또한, 하나 이상의 H 원자는 L로 대체될 수 있다]으로 이루어진 군,
    c) 테트라하이드로피란-2,5-다이일, 1,3-다이옥산-2,5-다이일, 테트라하이드로퓨란-2,5-다이일, 사이클로부탄-1,3-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 티오펜-2,5-다이일 및 셀레노펜-2,5-다이일[이들 각각은 또한 L로 일치환 또는 다치환될 수 있다]로 이루어진 군,
    d) 5 내지 20개의 환형 탄소 원자를 갖는, 포화, 부분 불포화 또는 전체 불포화되며 임의적으로 치환된 다환형 라디칼[이때, 상기 탄소 원자들 중 하나 이상은, 또한, 헤테로원자로 대체될 수 있다]로 이루어지고, 바람직하게는 하기로부터 선택되는 군:
    Figure pct00186

    Figure pct00187

    [여기서, 또한 이러한 라디칼의 하나 이상의 H 원자는 L로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 이중 결합은 단일 결합으로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH 기는 N으로 대체될 수 있다],
    n2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
    Z1은 각각의 경우에, 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, 또는 -(CH2)n-(이때 n은 2, 3 또는 4이다), -O-, -CO-, -C(R0R00)-, -CH2CF2-, -CF2CF2- 또는 단일 결합을 나타내고,
    L은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN, SCN, SF5, 또는 직쇄 또는 분지형이며 각각의 경우에 임의적으로 플루오르화된 탄소수 12 이하의 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시를 나타내고,
    R0 및 R00은 각각, 서로 독립적으로, H, F 또는 직쇄 또는 분지형 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있고,
    M은 -O-, -S-, -CH2-, -CHY1- 또는 -CY1Y2-를 나타내고,
    Y1 및 Y2는 각각, 서로 독립적으로, 상기 R0에 대해 기재된 의미 중 하나를 갖거나 Cl 또는 CN을 나타낸다.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 P10-1-1 및 P10-1-2의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    Figure pct00188

    상기 식에서,
    n4는 2 내지 10의 정수를 나타낸다.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    음의 유전 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    하기 화학식으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    Figure pct00189

    상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
    a는 1 또는 2를 나타내고,
    b는 0 또는 1을 나타내고,
    Figure pct00190
    는
    Figure pct00191
    를 나타내고,
    R1 및 R2는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 대체될 수 있고,
    Zx는 -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -O-, -CH2-, -CH2CH2- 또는 단일 결합, 바람직하게는 단일 결합을 나타내고,
    L1-4는 각각, 서로 독립적으로, F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, 또는 CHF2를 나타낸다.
  11. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    양의 유전 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    하기 화학식 II 및 III의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    Figure pct00192

    상기 식에서,
    R20은 각각, 동일하거나 상이하게, 할로겐화된 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, 이때, 또한, 이들 라디칼 중 하나 이상의 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH,
    Figure pct00193
    , -O-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고,
    X20은 각각, 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN, SF5, SCN, NCS, 각각 탄소수 6 이하의 할로겐화된 알킬 라디칼, 할로겐화된 알켄일 라디칼, 할로겐화된 알콕시 라디칼 또는 할로겐화된 알켄일옥시 라디칼을 나타내고,
    Y20-24는 각각, 동일하거나 상이하게, H 또는 F를 나타내고,
    Figure pct00194
    는 각각, 동일하거나 상이하게,
    Figure pct00195
    를 나타낸다.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    화학식 XI 및 XII의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    Figure pct00196

    상기 식에서,
    R20, X20 및 Y20-23은 제 9 항에서 화학식 III에 대해 기재된 의미를 갖고,
    Figure pct00197
    는 각각, 서로 독립적으로,
    Figure pct00198

    를 나타내고,
    Figure pct00199
    는
    Figure pct00200

    를 나타낸다.
  14. 제 5 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    Figure pct00201

    상기 식에서, 개별 라디칼은 하기 의미를 갖는다:
    Figure pct00202
    는
    Figure pct00203
    Figure pct00204
    를 나타내고,
    Figure pct00205
    는
    Figure pct00206
    를 나타내고,
    R3 및 R4는 각각, 서로 독립적으로, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고, 이때, 또한, 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 대체될 수 있고,
    Zy는 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF- 또는 단일 결합을 나타낸다.
  15. 제 5 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식들로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    Figure pct00207
    .
  16. 액정 디스플레이의 제조를 위한 제 5 항 내지 제 15 항에 따른 액정 혼합물의 용도.
  17. 적어도,
    픽셀 전극 및 공통 전극을 포함하는 제 1 기판을 제공하는 단계;
    상기 제 1 기판에 대향하게 배치되는 제 2 기판을 제공하는 단계;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 제 5 항 내지 제 15 항에 따른 액정 혼합물을 개재시키는(interposing) 단계; 및
    상기 액정 혼합물을 액정 혼합물의 광정렬을 유발하는 선형 편광된(linearly polarised) 광으로 조사시키는 단계
    를 포함하는, 액정 디스플레이 디바이스의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    편광된 광으로 조사된 후에 상기 액정 혼합물의 중합성 화합물을 자외선으로 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 선형 편광된 광이 자외선인 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 수득가능한 액정 디스플레이.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 액정 디스플레이가 IPS 또는 FFS 디스플레이인, 액정 디스플레이.
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