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KR19990072364A - 액정조성물,저항조정방법및치환된페놀 - Google Patents

액정조성물,저항조정방법및치환된페놀 Download PDF

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KR19990072364A
KR19990072364A KR1019990003333A KR19990003333A KR19990072364A KR 19990072364 A KR19990072364 A KR 19990072364A KR 1019990003333 A KR1019990003333 A KR 1019990003333A KR 19990003333 A KR19990003333 A KR 19990003333A KR 19990072364 A KR19990072364 A KR 19990072364A
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다리우스미카엘
라이펜라트폴커
다루미가즈아키
리거베른하르트
헤크마이어미카엘
로이터마르쿠스
키르쉬페르
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플레믹 크리스티안
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Abstract

본 발명은 비저항값을 갖는, 산성 화합물을 포함하는 액정 혼합물에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 이러한 액정 혼합물을 함유하는 액정 표시장치에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 하기 화학식 1의 화합물, 그의 제조 방법 및 액정 혼합물에서 특정한 비저항값을 얻기 위한 그의 용도에 관한 것이다:
상기 식에서,
A1및 A2는 각각 서로 독립적으로, 또한 A1이 수회 존재하는 경우에는 A1각각이 서로 독립적으로,
a) 하나 이상의 인접하지 않은 CH2그룹들이 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있는 1,4-시클로헥실렌 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌,
b) 하나 또는 두개의 CH 그룹이 N에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌,
c) 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-3,6-디일 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이고,
이 때, (a) 및 (b)는 불소 원자에 의해 일치환되거나 또는 이치환될 수 있고;
Z1및 Z2는 각각 서로 독립적으로, 또한 Z1이 수회 존재하는 경우에는 Z1각각이 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CO-CH2-, -CH2-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이거나, 또는 Z1및 Z2그룹중 하나는 -(CH2)4-, -(CH2)3CO-, -(CH2)2-O-CO-, -(CH2)2-(CO-O)-, -CH=CH-CH2CH2-, -CH2-CH2-CH=CH- 또는 -CH2-CH=CH-CH2-이고;
R은 수소, 1 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐, 또는 CN, F, Cl 또는 COOR'이고, 적절하다면 OH이며, 이 때 상기 알킬 또는 알케닐은 CN 또는 CF3에 의해 비치환 또는 일치환되거나 또는 할로겐, 특히 F 또는 Cl에 의해 일치환되거나 다치환되고, 또한 상기 알킬 또는 알케닐 중의 하나 이상의 CH2그룹은 서로 독립적으로 두개의 산소 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-에 의해 치환될 수 있고;
R'은 수소, 또는 CN, F, OH 및 COOR'이 아닌 R이고;
n은 0, 1 또는 2이고;
m은 0 또는 1이고;
o는 1, 2 또는 3이고;
n + m + o는 2, 3 또는 4이고;
X 및 Y는 각각 서로 독립적으로, 또한 X 및/또는 Y가 수회 존재하는 경우에는 X 각각 및/또는 Y 각각이 서로 독립적으로, F, Cl, COOR', NO2또는 CN이고, 이 때, X는 바람직하게는 F이고, Y는 바람직하게는 CN이며;
p1, p2, q1및 q2는 각각 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
q1및 q2중 하나, 바람직하게는 q2는 1이고;
o가 1이고 q2가 0인 경우, p2는 3 또는 4이고;
o가 1이고 q2가 1, 2 또는 3인 경우, p2+ q2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q2는 1이고 p2는 1 또는 2이고;
o가 2 또는 3인 경우, p1+ p2+ q1+ q2는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고;
q1+ q2가 1 또는 2인 경우, p1+ p2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q1+ q2는 1이고 p1+ p2는 1 또는 2이고;
q1+ q2가 0인 경우, p1+ p2는 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고, 바람직하게는 6, 7 또는 8이다.
본 발명은 또한 산성 화합물을 사용하여 액정 혼합물의 비저항을 조정하는 방법에 관한 것이다.

Description

액정 조성물, 저항 조정 방법 및 치환된 페놀{Liquid-crystal composition, method of adjusting the resistance, and substituted phenols}
본 발명은 특정한 저항값을 갖는 액정 혼합물 및 액정 혼합물의 비저항을 미리 지정된 값, 전형적으로는 109Ω·㎝ 내지 1012Ω·㎝의 범위로 조정하는 방법에 관한 것이다. 이는 특히 말단 불소화된 화합물 또는 말단 불소화된 치환체를 갖는 화합물을 포함하거나 또는 이들로 구성되는 액정 혼합물 및 일반적으로는 낮은 극성의 고-저항 액정 혼합물에도 적용된다.
구체적으로는, 산성 화합물, 특히 바람직하게는 페놀을 사용하여 저항을 조정한다. 본 발명은 또한 신규의 치환된 페놀에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 본 발명에 따른 액정 혼합물을 함유하는 액정 표시장치에 관한 것이다.
높은 비저항값을 갖는 액정 혼합물은 몇가지 유형의 액정 표시장치에서 문제를 일으킨다.
이러한 고-저항 액정 혼합물의 주요한 문제는 정전하의 발생에 있다. 이것은 단순히 표시장치를 생산하는 동안 편광자 등의 보호막 또는 보강막이 박피될 때 종종 발생한다. 그러나, 정전하는 예를 들면 플라스틱 부분 또는 옷감과의 접촉 및/또는 마찰 때문에 그러한 표시장치를 조작하는 동안에도 발생할 수 있다. 예를 들면 자동 라디오 표시장치에서, 이런 유형의 정전하는 표시장치와 손가락의 접촉 때문에 발생할 수도 있다. 가장 간단한 경우에, 이런 정전하는 스위치-오프된(switched-off) 표시장치 또는 그의 일부를 원하지 않는데도 스위치-온(switching-on)으로 만들 수 있다.
그러나, 표시장치에 대한 비가역적 변화가 종종 관찰된다. 예를 들면 이것은 정전하에 의한 얼라인먼트(alignment) 층에 대한 변화에 의해 유발된다. 이런 현상은 특히 TN 및 STN 표시장치에서 관찰된다. 이런 유형의 표시장치에서는, 액정 혼합물의 높은 비저항 때문에 종종 표시장치가 스위치-오프된 후에도 정보가 보다 오래 표시되기도 한다. 액정 혼합물의 높은 비저항 때문에, 축적된 전하 운반체는 어렵게 분산될 수 밖에 없어서, 종종 "지속(sticking) 효과" 또는 "상 지속 효과"로도 언급되는 소위 "잔상" 또는 "유령 상"을 유발시킨다. 능동 매트릭스 구동의 표시장치(예를 들면 TN-AMD 또는 IPS-AMD)에서는, 특히 능동 매트릭스의 비선형 스위치(예를 들면 TFT)가 손상되거나 또는 심지어는 파괴될 수도 있다. "상 지속 효과"는 AMD에서도 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 여러가지 해결책이 당해 분야에서 이미 제시되어 왔다. 예를 들면 액정 표시장치의 생산에서의 정전하 발생을 방지하기 위한 설비적인 수단 이외에, 액정 혼합물을 최적화하기 위한 다수의 제안들이 기술되어 왔다.
이러한 제안의 대부분은 바람직한 저항값을 달성하기 위해 다양한 도판트(dopant)의 사용을 제시한다. 그러나, 이 경우에는 액정 혼합물에 대한 도판트의 용해도가 주로 문제가 된다. 더욱이, 예를 들면, 등명점(clearing point)의 저하 및 다른 물리적 성질에서의 변화와 같은 원하지 않는 효과가 자주 발생한다. 또한 목적하는 저항을 갖는 세팅(setting)의 재현성이 좋지 않거나 또는 수득가능한 저항값의 범위가 비교적 좁다.
액정 혼합물의 전도도 또는 비저항을 조정하기 위해 이용되는 화합물의 더욱 필수적인 성질은 증기압이다. 이것은 액정 혼합물의 다른 구성성분의 증기압에 비해 너무 높아서는 안되는데, 그렇지 않으면 조성에서의 변화가 발생하여 저항에서의 원하지 않는 변화를 가져오기 때문이다. 이것은 표시장치 제조시 매우 널리 사용하는 진공 충전 단위장치에서 특히 중요하다. 발생하는 변화는 발생하는 압력의 지속시간 및 크기에 따라 달라지는 것으로 보인다.
최근 액정 혼합물에서 특정 비저항 값을 설정하는데 사용되는 화합물의 전형적인 예는 국제 특허 공개 공보 제 97-03164 호에 개시된 바와 같이 사용되는 크라운 에테르이다. 그러나, 이들은 소량으로 사용할 때에도 저항의 매우 큰 감소를 가져온다.
또한, 액정 혼합물 내에서 뿐만 아니라 내부 표시장치 표면(필수적으로 얼라인먼트 층)에서 크라운 에테르와 다양한 불순물의 상호작용으로 인해, 수득된 결과는 사용된 물질에 따라 매우 크게 달라지고, 재현성이 종종 부적절했다. 따라서, 액정 혼합물에 쉽게 용해되고 많은 얼라인먼트 층과 양립할 수 있는, 비저항의 재현성있는 조정을 위한 물질이 필요하였다.
하기 화학식 2 및 3의 화합물은 공지되어 있고, 예를 들면 문헌[Chemical Abstracts CAS-2894-87-3 및 CAS-2200-70-6]을 참조한다:
JP-A 08-067577 호에는 액정 혼합물의 비저항을 감소시키는 것으로 트리(폴리옥시알킬렌)아민이 제시되어 있다.
JP-A 08-337778 호에는 STN 표시장치에서 사용되는 과산화물-제거 화합물을 함유하는 액정 혼합물이 개시되어 있다.
본 발명은 미리 지정된 비저항 값을 갖는 액정 혼합물의 제공을 목적으로 했다. 다른 목적은 액정의 비저항을 재현성있게 조정할 수 있는 물질을 선택하거나 또는 제공하는 것이었다.
본 발명의 목적은 산성 화합물, 특히 산성 페놀, 더욱 특히 하기 화학식?1의 산성 페놀을 사용함으로써 달성되었다:
화학식 1
상기 식에서,
A1및 A2는 각각 서로 독립적으로, 또한 A1이 수회 존재하는 경우에는 A1각각이 서로 독립적으로,
a) 하나 이상의 인접하지 않은 CH2그룹들이 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있는 1,4-시클로헥실렌 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌,
b) 하나 또는 두개의 CH 그룹이 N에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌,
c) 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-3,6-디일 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이고,
이 때, (a) 및 (b)는 불소 원자에 의해 일치환되거나 또는 이치환될 수 있고;
Z1및 Z2는 각각 서로 독립적으로, 또한 Z1이 수회 존재하는 경우에는 Z1각각이 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CO-CH2-, -CH2-CO-, CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이거나, 또는 Z1및 Z2그룹중 하나는 -(CH2)4-, -(CH2)3CO-, -(CH2)2-O-CO-, -(CH2)2-(CO-O)-, -CH=CH-CH2CH2-, -CH2-CH2-CH=CH- 또는 -CH2-CH=CH-CH2-이고;
R은 수소, 1 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐, 또는 CN, F, Cl 또는 COOR'이고, 적절하다면 OH이며, 이 때 상기 알킬 또는 알케닐은 CN 또는 CF3에 의해 비치환 또는 일치환되거나 또는 할로겐, 특히 F 또는 Cl에 의해 일치환되거나 다치환되고, 또한 상기 알킬 또는 알케닐중의 하나 이상의 CH2그룹은 서로 독립적으로 두개의 산소 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-에 의해 치환될 수 있고;
R'은 수소, 또는 CN, F, OH 및 COOR'이 아닌 R이고;
n은 0, 1 또는 2이고;
m은 0 또는 1이고;
o는 1, 2 또는 3이고;
n + m + o는 2, 3 또는 4이고;
X 및 Y는 각각 서로 독립적으로, 또한 X 및/또는 Y가 수회 존재하는 경우에는 X 각각 및/또는 Y 각각이 서로 독립적으로, F, Cl, COOR', NO2또는 CN이고, 이 때, X는 바람직하게는 F이고, Y는 바람직하게는 CN이며;
p1, p2, q1및 q2는 각각 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
q1및 q2중 하나, 바람직하게는 q2는 1이고;
o가 1이고 q2가 0인 경우, p2는 3 또는 4이고;
o가 1이고 q2가 1, 2 또는 3인 경우, p2+ q2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q2는 1이고 p2는 1 또는 2이고;
o가 2 또는 3인 경우, p1+ p2+ q1+ q2는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고;
q1+ q2가 1 또는 2인 경우, p1+ p2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q1+ q2는 1이고 p1+ p2는 1 또는 2이고;
q1+ q2가 0인 경우, p1+ p2는 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고, 바람직하게는 6, 7 또는 8이다.
바람직한 화합물은 하기 화학식 4의 화합물이다:
상기 식에서,
A1및 A2는 각각 서로 독립적으로, 또한 A1이 수회 존재하는 경우에는 A1각각이 서로 독립적으로,
a) 하나 이상의 인접하지 않은 CH2그룹들이 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있는 1,4-시클로헥실렌 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌,
b) 하나 또는 두개의 CH 그룹이 N에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌,
c) 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-3,6-디일 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이고,
이 때, (a) 및 (b)는 불소 원자에 의해 일치환되거나 또는 이치환될 수 있고;
Z1및 Z2는 각각 서로 독립적으로, 또한 Z1이 수회 존재하는 경우에는 Z1각각이 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CO-CH2-, -CH2-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이거나, 또는 Z1및 Z2그룹중 하나는 -(CH2)4-, -(CH2)3CO-, -(CH2)2-O-CO-, -(CH2)2-(CO-O)-, -CH=CH-CH2CH2-, -CH2-CH2-CH=CH- 또는 -CH2-CH=CH-CH2-이고;
R은 수소, 1 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐, 또는 CN, F, Cl 또는 COOR'이고, 적절하다면 OH이며, 이 때 상기 알킬 또는 알케닐은 CN 또는 CF3에 의해 비치환 또는 일치환되거나 또는 할로겐, 특히 F 또는 Cl에 의해 일치환되거나 다치환되고, 또한 상기 알킬 또는 알케닐중의 하나 이상의 CH2그룹은 서로 독립적으로 두개의 산소 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-에 의해 치환될 수 있고;
R'은 수소, 또는 CN, F 및 COOR'이 아닌 R이고;
n은 0, 1 또는 2이고;
m은 0 또는 1이고;
o는 1, 2 또는 3이고;
n + m + o는 2, 3 또는 4이고;
X 및 Y는 각각 서로 독립적으로, 또한 X 및/또는 Y가 수회 존재하는 경우에는 X 각각 및/또는 Y 각각이 서로 독립적으로, F, Cl, COOR', NO2또는 CN이고, 이 때 X는 바람직하게는 F이고, Y는 바람직하게는 CN이고;
p1, p2, q1및 q2는 각각 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
q1및 q2중 하나, 바람직하게는 q2는 1이고;
o가 1이고 q2가 0인 경우, p2는 3 또는 4이고;
o가 1이고 q2가 1, 2 또는 3인 경우, p2+ q2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q2는 1이고 p2는 1 또는 2이고;
o가 2 또는 3인 경우, p1+ p2+ q1+ q2는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고;
q1+ q2가 1 또는 2인 경우, p1+ p2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q1+ q2는 1이고 p1+ p2는 1 또는 2이고;
q1+ q2가 0인 경우, p1+ p2는 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고, 바람직하게는 6, 7 또는 8이다.
또다른 바람직한 화합물은 하기 화학식 5의 화합물이다:
상기 식에서,
A1및 A2는 각각 서로 독립적으로, 또한 A1이 수회 존재하는 경우에는 A1각각이 서로 독립적으로,
a) 하나 이상의 인접하지 않은 CH2그룹들이 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있는 1,4-시클로헥실렌 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌,
b) 하나 또는 두개의 CH 그룹이 N에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌,
c) 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-3,6-디일 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이고,
이 때, (a) 및 (b)는 불소 원자에 의해 일치환되거나 또는 이치환될 수 있고;
Z1및 Z2는 각각 서로 독립적으로, 또한 Z1이 수회 존재하는 경우에는 Z1각각이 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CO-CH2-, -CH2-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이거나, 또는 Z1및 Z2그룹중 하나는 -(CH2)4-, -(CH2)3CO-, -(CH2)2-O-CO-, -(CH2)2-(CO-O)-, -CH=CH-CH2CH2-, -CH2-CH2-CH=CH- 또는 -CH2-CH=CH-CH2-이고;
R은 수소, 1 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐, 또는 CN, F, Cl 또는 COOR'이고, 적절하다면 OH이며, 이 때 상기 알킬 또는 알케닐은 CN 또는 CF3에 의해 비치환 또는 일치환되거나 또는 할로겐, 특히 F 또는 Cl에 의해 일치환되거나 다치환되고, 또한 상기 알킬 또는 알케닐중의 하나 이상의 CH2그룹은 서로 독립적으로 두개의 산소 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,
, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-에 의해 치환될 수 있고;
R'은 수소, 또는 CN, F 및 COOR'이 아닌 R이고;
n은 0, 1 또는 2이고;
m은 0 또는 1이고;
o는 1, 2 또는 3이고;
n + m + o는 2, 3 또는 4이고;
X 및 Y는 각각 서로 독립적으로, 또한 X 및/또는 Y가 수회 존재하는 경우에는 X 각각 및/또는 Y 각각이 서로 독립적으로 F, Cl, COOR', NO2또는 CN이고, 이 때 X는 바람직하게는 F이고, Y는 바람직하게는 CN이고;
p 및 q는 0, 1, 2 또는 3이고;
p + q는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고;
q는 바람직하게는 0 또는 1이고;
q가 0인 경우에, p는 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고;
q가 1인 경우에, p는 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7이고, X는 바람직하게는 F이고, Y는 바람직하게는 CN이다.
화학식 4에서,
는 o가 1일 때는 하기 화학식 6, 7 또는 특히 8인 것이 바람직하고, o가 0일 때에는 하기 화학식 9인 것이 바람직하다:
상기 식에서,
Xp1, Xp2, Yq1및 Yq2는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같다.
화학식 5에서,
는 하기 화학식 10, 11, 12, 13 또는 14인 것이 바람직하다:
상기 식에서,
X는 F, Cl 또는 COOR'이고, 바람직하게는 F이고,
Y는 CN 또는 NO2이고, 바람직하게는 CN이고,
p 및 q는 각각 0, 1, 2 또는 3이고,
p + q는 2 또는 3이고, R이 CN, F, Cl, OH 또는 COOR'인 경우에는 1이다.
화학식 5에서,
는 하기 화학식 15인 것이 특히 바람직하다:
상기 식에서, Xp및 Yq는 화학식 5에서 정의한 바와 같다.
X는 바람직하게는 F이고, Y는 바람직하게는 CN이다.
더욱 바람직한 화합물은 하기 화학식 16 내지 21의 화합물이다:
상기 식에서
R, A1, A2, Z1, Z2, n, m, X 및 Y는 화학식 4에서 정의한 바와 같다.
Y는 바람직하게는 CN이고, X는 바람직하게는 F이고, n은 바람직하게는 0이고, R은 바람직하게는 CN, F 또는 OH이다.
더욱 바람직한 화합물은 하기 화학식 22 내지 26이다:
상기 식에서,
R, A1, Z1, n, X 및 Y는 화학식 5에서 정의한 바와 같다.
Y는 바람직하게는 CN이고, X는 바람직하게는 F이다.
더욱 바람직한 화합물은 하기 화학식 27, 28, 29 및 30의 화합물이다:
상기 식에서,
R, A2및 m은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
화학식 27, 28, 29 및 30에서,
는또는인 것이 바람직하고,
는인 것이 바람직하고,
는또는인 것이 바람직하다.
더욱 바람직한 화합물은 하기 화학식 31, 32 및 33이다:
상기 식에서,
R은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
화학식 31, 32 및 33에서,
는인 것이 바람직하고,
는또는인 것이 바람직하다.
매우 바람직한 화합물은 하기 화학식 34의 화합물이다:
상기 식에서, R은 CN, F, Cl 또는 OH이고, 바람직하게는 F이다.
매우 바람직한 화합물은 또한 하기 화학식 35, 36 및 37의 화합물이다:
상기 식에서, R은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
화학식 35의 화합물에서, R은 더욱 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐이고, 더더욱 바람직하게는 에틸, 프로필, 부틸 또는 펜틸이다. 화학식 36의 화합물에서, R은 더욱 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시이고, 더더욱 바람직하게는 메톡시, 에톡시, 프로폭시 또는 부톡시이다.
전술한 페놀 화합물을 포함하는 액정 혼합물외에, 본 발명은 또한 공지되어 있지 않은 페놀 화합물 자체에 관한 것이다. 이러한 액정 혼합물은 특히 STN 및 IPS 표시장치와 같은 액정 표시장치에서의 사용에 특히 적합하다.
STN 표시장치용 액정 혼합물 및 특히 그와 같은 표시장치에 유리한 액정 표시장치 혼합물 개념은 EP 0394417 호에 개시되어 있고, AMD 표시장치에 대한 것은 EP 0394419 호에 개시되어 있다.
본원에 따른 TN 표시장치용 액정 혼합물은 바람직하게는 유전적으로 양성인 화합물로서 말단 시아노-치환된 화합물을 포함한다. TN 표시장치용 액정 혼합물은 더욱 바람직하게는 하기 화학식 38의 화합물을 포함한다:
상기 식에서,
A3은, A3이 수회 존재하는 경우 서로 독립적으로,
a) 하나 이상의 인접하지 않은 CH2그룹들이 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있는 1,4-시클로헥실렌 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌,
b) 하나 또는 두개의 CH 그룹이 N에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌,
c) 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-3,6-디일 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이고,
이 때, (a) 및 (b)는 불소 원자에 의해 일치환되거나 또는 이치환될 수 있고;
Z3은, Z3이 수회 존재하는 경우 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CO-CH2-, -CH2-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고;
R3은 수소, 1 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐이고, 이 때 상기 알킬 또는 알케닐은 CN 또는 CF3에 의해 비치환 또는 일치환되거나 또는 할로겐, 특히 F 또는 Cl에 의해 일치환되거나 다치환되고, 또한 상기 알킬 또는 알케닐중의 하나 이상의 CH2그룹은 서로 독립적으로 두개의 산소 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-에 의해 치환될 수 있고;
r은 1 또는 2이고;
X3은 H 또는 F이고;
Y3은 H 또는 F이다.
바람직하게는 혼합물은 하기 화학식 39 및 필요한 경우 하기 화학식 40의 화합물을 포함한다:
상기 식에서, R3은 화학식 38에서 정의한 바와 같고, 바람직하게는 n-알킬 또는 1-E-알케닐이다.
r이 1이고, A3이 1,4-시클로헥실렌이고, X3이 H이고, Z3이 단일 결합이고, Y3이 H이고, R이 1 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐인 화학식 38의 유전적으로 양성인 화합물을 포함하는 액정 혼합물이 바람직하다. 특히, 액정 혼합물은 적어도 유전적으로 양성인 구성성분을 고려하면서 이러한 화합물을 포함한다. 이것은 특히 TN 표시장치용 및 STN 표시장치용 혼합물에 적용된다. r이 1이고, A3이 1,4-페닐렌이고, Z3이 -CO-O-이고, X3이 H이고, Y3이 F이고, R이 1 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐인 화학식 38의 화합물도 또한 바람직한 액정 혼합물에 존재한다. 그러나 화학식 40의 화합물 농도는 화학식 39의 화합물의 농도에 비해 일반적으로 상당히 낮다. 바람직한 액정 혼합물의 문턱 전압(threshold voltage)은, 바람직하게는 TN 셀에서, 바람직하게는 1.5V 내지 4.0V, 더욱 바람직하게는 1.8V 내지 3.5V, 더더욱 바람직하게는 2.0V 내지 3.0V의 범위이다.
액정 혼합물 및 STN 및 AMD 표시장치용 액정 혼합물 개념과 관련하여, 전술한 두개의 특허 출원은 본원에 참고로 인용되어 있다.
TN 및 STN 표시장치에서, 본원에 따르는 더욱 바람직한 액정 혼합물은, 예를 들면 벤조니트릴 및 시아노기에 대해서 오르토 위치에서 불소로 일치환 또는 이치환된 벤조니트릴과 같은 말단 시아노-치환된 화합물을 포함하는 혼합물이다.
본원에 따르는 STN 표시장치용 액정 혼합물은 또한 말단에서 불소화된 화합물 및/또한 말단에 불소-함유 치환체를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.
본원에 따르는 STN 표시장치용 액정 혼합물은 더욱 바람직하게는 알케닐 측쇄를 함유하는 화합물을 포함한다. 이러한 화합물은 유전적으로 양성이고 알케닐 측쇄를 함유할 수 있거나, 유전적으로 중성일 수 있다. 후자의 경우에, 화합물은 한개 또는 두개의 알케닐 측쇄를 함유할 수 있다.
AMD 표시장치용 액정 혼합물에서는, 본원의 경우 말단에 불소화된 화합물 및/또는 말단에 불소-함유 치환체를 갖는 화합물이 바람직하다. 이러한 혼합물은 바람직하게는 10% 이하, 더욱 바람직하게는 5% 이하, 더더욱 바람직하게는 1% 이하의 시아노-치환된 화합물을 포함한다. 특히, 그러한 혼합물은 바람직하다면, 화학식 1 및 4 내지 37의 화학식의 시아노-치환된 화합물과는 별도로, 시아노-치환된 화합물을 포함하지 않는다.
본 발명에 따른 화합물 또는 본 발명에 따라 사용된 화합물은 IPS 표시장치용 혼합물에 더욱 바람직하게 사용된다. 그러한 IPS 표시장치의 경우, 본원에서는 AMD 표시장치용 혼합물과 마찬가지로 말단에 불소화된 화합물을 포함하는 액정 혼합물이 바람직하다. 그러나, IPS 표시장치용 혼합물은 부가적으로 말단 시아노-치환된 화합물을 포함한다. 이러한 말단 시아노-치환된 화합물의 농도는 넓은 범위에서 변화할 수 있다.
특히, AMD 표시장치용 혼합물의 경우처럼 낮은 상한값으로 제한되는 것은 아니다. 전형적으로, 1 내지 50%의 시아노-치환된 화합물이 사용될 수 있다. 5 내지 35%의 시아노-치환된 화합물을 포함하는 혼합물이 바람직하고, 7 내지 25%의 시아노-치환된 화합물을 포함하는 혼합물이 더욱 바람직하다.
IPS 표시장치용 액정 혼합물 및 이러한 액정 표시장치용 혼합물 개념은 GB 2310669 호, EP 0807153 호, DE 19528104 호, DE 19528107 호, EP 0768359 호, DE 19611096 호 및 DE 19625100 호에 개시되어 있다. 이 7개의 특허원은 IPS 표시장치용 액정 혼합물 및 그의 혼합물 개념에 관해서 본원에 참고로 인용되어 있다.
TN, STN, AMD 및 IPS 표시장치의 구조는 공지되어 있거나 또는 공지된 규칙을 따른다. 본원에서 TN, STN, AMD 및 IPS라는 용어는 널리 서술되고 또한 이러한 유형의 표시장치의 특정한 변형도 포함한다.
STN 표시장치의 구조는 EP 0098070 호, EP 0131216 호 및 EP 0260450 호에 개시되어 있고 IPS 표시장치의 구조는, 그중에서도, US 5,576,867 호 및 EP 0588568 호에 개시되어 있다. STN 및 IPS 표시장치의 구성과 관련하여 전술한 다섯개의 특허 출원을 본원에 참고로 인용한다.
화합물의 합성
상기 식에서, R, A1, Z1, A2, Z2, n 및 m은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 화합물은 1ppm 내지 전형적으로 50,000ppm, 바람직하게는 10ppm 내지 10,000ppm, 더욱 바람직하게는 50ppm 내지 5000ppm(중량 비율 기준)의 농도로 액정 혼합물에 첨가된다.
다르게 개시되어 있지 않으면, 물리적 성질은 문헌[Physical Properties of Liquid Crystals, Merck KGaA, Ed. W. Becker, Nov. 1997]에 개시된 바와 같이 결정된다.
액정 혼합물의 비저항(SR로 약함)은 웨버(G. Weber) 등의 문헌[Liquid crystals for active matrix displays, Liquid crystals, 1989, Vol. 5, No. 5, p1381-1388]에 개시된 바와 같이 스텐레스-강 측정 셀에서 1㎖를 사용하여 결정된다.
액정 혼합물의 비저항은 또한 유리 시험 셀에서 결정된다(SRZ). 이러한 시험 셀은, 액정 표시장치 셀과 같이, 서로에 대해 일정 거리로 서로 평행하게 연결된 두개의 유리판으로 구성된다. 셀은 메르크 카가아(Merck KGaA)의 시험 셀 제조 시설에서 생산된다. 셀은 얼라인먼트 층이 없는 산화 인듐 주석(ITO) 전극을 갖는 알칼리-비함유 유리로 구성된다. 층 두께는 20㎛이다. 셀은 대향면에 두개의 충전 구멍을 갖는다. 전극은 원형이고, 각각 1㎝2의 면적을 갖는다. 전자기적 방사에 대한 스크리닝을 위해, 셀은 환형의 보호 전극을 갖는다.
시험 셀에서 액정 혼합물의 비저항(SRZ)은, (SR)로서의 비저항과 마찬가지로, 감도가 좋은 전위계[케이슬리(Keithley) 6517 고-저항 시스템)를 사용하여 측정한다. 케이슬리 617은 (SR)로서의 비저항을 측정할 때 사용된다. 건조된 셀의 충전 및 저항의 측정은 모두 에어 록크(air lock)에 의해 연결된 글로브 상자(glove box)의 시스템에서 수행된다. 무수 질소의 기류가 연속적으로 이 글로브 상자를 통과한다. 셀을 함유하는 상자 내부에서 대기의 상대 습도는 특히 셀의 충전 및 측정 동안 10% 보다 낮아야 한다.
저항은 시험 셀이 가열 매질로서 물을 사용하는 두개의 놋쇠 블록(block)에 의해 20℃로 유지되는 알루미늄 하우징(housing)에서 측정된다.
흩어진 전자기장을 막기 위해서, 측정 셀의 보호 고리가 알루미늄 하우징에 접지되어 있다. 보호 고리의 접지는 측정라인 각각에 대해 별도로, 또한 알루미늄 하우징의 접지와 함께 접지 고리를 형성하지 않는 방식으로 수행된다.
방전된 상태에서 셀의 커패시턴스는 충전하기 전에 별도로 결정된다. 그것은 전형적으로 εempty= 45pF이다.
저항을 결정하게 위해, 전류는 20V의 일정한 직류 전압에서 측정된다. 이를 위해, 시험 셀은 다음과 같이 어드레싱된다. 20초의 대기 시간이 지난 후, 교대하는 극성의 4개의 20V 펄스가 적용된다. 4개의 펄스는 모두 길이가 20초이고, 20초의 0V 간격에 의해 서로 분리된다. 4개의 펄스중 마지막 펄스가 있은 이후에 180초의 0V 간격이 있고, 이후 첫번째 펄스의 극성을 갖는 20V가 180초동안 다시 적용된다. 이 마지막 펄스가 끝난 후, 5초내에 10회 측정치를 읽고, 이로부터 평균 저항을 구한다.
가열은 세개의 글로브 상자중 다른 곳에서 수행된다. 전형적으로 120℃에서 1시간동안 가열 후, 셀을 냉각시키고, 이 후 온도-유지 셀 용기와 함께 글로브 상자로 다시 옮긴다.
완성된 액정 혼합물에서 수득된 비저항(SR) 값은 응용 및 설계 영역에 따라 109Ω㎝ 내지 1013Ω㎝이다. TN 및 STN 표시장치용 액정 혼합물은 바람직하게는 1010Ω㎝ 내지 1012Ω㎝, 특히 5×1010Ω㎝ 내지 2×1011Ω㎝의 비저항 값을 갖고, IPS 표시장치용 액정 혼합물은 5×1011Ω㎝ 내지 8×1012Ω㎝, 바람직하게는 1012Ω㎝ 내지 3×1012Ω㎝의 비저항 값을 바람직하게 갖는다.
10 내지 1000ppm 범위의 도판트 농도가 특히 바람직하게 사용되고, 셀에서의 비저항값(SRZ)으로서 5×1011Ω㎝ 내지 1×1013Ω㎝이 수득된다. 비교적 낮은 농도의 도판트가 바람직하다.
본원의 전후에서 수득한 물리적 성질은, 다르게 명백히 언급되지 않으면, 20℃의 온도에서 적용되고 수득된다.
"전압 유지 비율"(VHR 또는 HR)은 문헌["Physical Properties of Liquid Crystals", VIII, Voltage Holding Ratio, Merck KGaA, Ed. W. Becker, Nov. 1997]에 개시되어 있는 바와 같이 측정된다. 약 5㎛의 층 두께 및 1㎝2의 전극 면적을 갖는 시험 셀이 사용되었다. 전압 유지 비율은 독일의 안토닉-멜쉐르(Antonic-Melchers)에서 시판중인 기계를 사용하여 측정하였다. 측정 전압은 1V였다.
전광 특성, 특히 문턱 값 및 기울기(steepness) 값은 메르크 카가아에서 생산된 시험 셀에서 결정되었다. 문턱 전압 Vth또는 V10은 완전 포화에 대해 어드레싱되지 않은 셀과 어드레싱된 셀 사이의 상대 콘트라스트(contrast)에서 10%의 변화에 대해 결정되었다. 기울기는 V90/V10으로 결정되었다.
90。의 비틀림 각을 갖는 셀이 사용되었다. 셀은 주로 백색 모드에서 조작되어졌다. 액정 혼합물은 키랄(chiral) 도판트로 도핑하지 않았다. 셀의 층 두께는 광학적 지연이 0.5㎛가 되도록 선택되었다.
사용된 측정 기계는 일본의 오쓰카(Otsuka)에서 시판중인 기계였고, 메르크 카가아의 상응하는 측정기계였다.
본원은 또한 산성 메소제닉 화합물에 의한, 바람직하게는 적합하게 치환된 페놀에 의한 액정 혼합물에서의 특정 비저항의 수득 및 조정 방법에 관한 것이다.
본원은 산성의 메소제닉 또는 액정 유사 화합물에 의해 액정 혼합물의 저항을 목적하는 값으로 조정하는 방법에 관한 것이다. 충분히 높은 pKa값을 갖는 산성 화합물이 더욱 바람직하다. pKa의 최소값은 액정 혼합물의 저항 및 극성(특히 유전 이방성)에 따라 달라진다. 예를 들면 1010내지 1011Ω㎝ 정도의 낮은 저항값을 갖는 액정 혼합물의 경우에, 더 큰 저항값을 갖는 액정 혼합물의 경우보다 더 큰 pKa값을 갖는 산성 화합물을 사용하는 것이 필요하다.
사용된 화합물(바람직하게는 페놀 화합물)의 pKa값은 적어도 실시예 2c의 화합물 CCU-3-CN.OH-F(실시예 5의 물질)만큼은 되어야 한다(실시예 10 참조). 사용된 화합물의 pKa값은 CCU-3-CN-OH-F의 pKa값보다 큰 것이 바람직하다.
바람직하게는 사용되는 화합물은 OH-치환된 고리에 3개 이상의 불소 치환체를 갖거나, 또는 비페닐 화합물의 경우에는 각 고리에 2개 이상의 불소 치환체를 갖는다.
더욱 바람직하게는 화합물이 OH-치환된 비페닐 시스템을 함유하는 한, 7, 8 또는 9개의 불소 치환체를 갖는다. 더욱 바람직하게는 화합물은 OH-치환된 벤젠 고리에 한개의 CN 및 한개 이상의 F 치환체를 함유한다. CN 그룹은 OH에 대해서 오르토- 또는 파라-위치에 있는 것이 바람직하고, 오르토-위치에 있는 것이 더욱 바람직하다.
어느 경우에나 증기압이 과도하게 높지 않은 화합물을 사용하는 것이 또한 필요하다. 예를 들면 하기 화학식 41 및 42와 같이 통상적으로 사용되는 액정 화합물보다 증기압이 높지 않은 화합물이 바람직하다:
증기압이 하기 화학식 43의 화합물보다 높지 않은 화합물이 더욱 바람직하다:
산성 페놀, 특히 본원의 화학식 1의 화합물 및 4 내지 37의 화합물이 더욱 바람직하다.
인접한 액정 분자들의 차별적인 얼라인먼트(방향자)가 주로 약 90°(특히 80°내지 110°) 또는 160° 내지 720°의 값으로 한개의 전극에서 다른 전극으로 비틀리도록 표면 처리된 편광자, 전극 기준판 및 전극으로부터 본 발명에 따른 액정 표시장치 소자를 구성하는 것은 이런 유형의 표시장치 소자를 위한 통상적인 디자인에 상응한다. 통상의 디자인이라는 용어는 본원에서 널리 인용되고 또한 TN 및 STN 셀의 모든 유도체 및 변형체를 포함하고, 특히 매트릭스 표시장치 소자 및 부가적인 자석(magnet)을 함유하는 표시장치 소자를 포함한다. 두개의 외부판에서의 표면 경사각은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 동일한 경사각이 바람직하다. 바람직한 TN 표시장치는 외부판의 표면에서의 분자 장축과 외부판과의 사이에 0°내지 7°, 바람직하게는 0.01°내지 5°, 특히 0.1°내지 2°의 경사각을 갖는다. STN 표시장치에서는, 경사각이 1°내지 30°, 바람직하게는 1°내지 12°, 특히 3°내지 8°이다.
셀에서 TN 혼합물의 비틀림 각은 22.5°내지 170°, 바람직하게는 45°내지 130°, 특히 80°내지 115°의 값을 갖는다. 표시장치에서, 얼라인먼트 층 사이의 STN 혼합물의 비틀림 각은 100°내지 600°, 바람직하게는 170°내지 270°, 특히 180°내지 250°의 값을 갖는다.
본원의 IPS 표시장치는 바람직하게는 비틀림없는 초기 상태를 갖고 기재에 평행한 전기장 성분에 의해 기재에 수직인 축에 대해 비틀린다. 경사각은 바람직하게는 0°또는 단지 0°보다 조금 위(예를 들면 0.1°) 내지 15°, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 6°의 범위이다.
본원에 따라 사용될 수 있는 액정 혼합물은 통상적인 방식으로 제조된다. 일반적으로, 다소 적은 양으로 사용되는 성분의 목적하는 양을 적합하게 높여진 온도에서 주요 요소를 구성하는 성분에 용해시킨다. 또한 유기 용매, 예를 들면 아세톤, 클로로포름 또는 메틸알콜중 성분의 용액을 혼합하고, 그 후, 예를 들면 증류에 의해 다시 용매를 제거할 수도 있다.
액정 혼합물은 또한 당해 분야의 기술자들에게 공지되고 문헌에 개시된 또다른 도판트를 함유할 수 있다. 예를 들면, 0 내지 15%의 다색 염료(pleochroic dyes)가 첨가될 수 있다.
하기의 실시예는 본 발명을 제한없이 설명하기 위한 것이다.
다음의 약어가 사용된다:
T(S,N) 스멕틱-네마틱(smectic-nematic) 상 전이 온도
T(N,I) 네마틱-등방성(nematic-isotropic) 상 전이 온도
cl.p. 등명점(clearing point)
ton 스위치-온(switch-on)으로부터 최대 콘트라스트의 90%가 달성될 때까지의 시간
toff 스위치-오프(switch-off)로부터 최대 콘트라스트의 10%가 달성될 때까지의 시간
V90/V10 경사도
tave (ton+ toff)/2 (평균 응답시간)
Δε 유전 이방성
Δn 광학 이방성
SR 벌크(bulk)에서의 비저항
SRZ 시험 셀에서의 비저항
상기 및 하기 내용에서, 모든 온도는 ℃로 주어지고, 백분율은 중량%이고, 물리적 성질에 대한 값은 달리 명시되지 않는 한 20℃에 관한 것이다.
본원 및 하기 실시예에서, 액정 화합물의 구조는 약자로 나타내고, 하기 표 1 및 2에 따라 각 화학식이 표시된다. 모든 라디칼 CnH2n+1및 CmH2m+1은 각각 탄소수 n 및 m의 직쇄 알킬 라디칼이다. 알케닐 라디칼은 트랜스 배열을 갖는다. 표 2에서 코딩은 자명하다. 표 1에서는 모 화합물 구조에 대한 약어만 주어진다. 각각의 경우, 모 구조에 대한 약어 뒤에 가로줄을 친 후 코드를 기재한다.
TN, STN 및 IPS 표시장치는 바람직하게는 표 1 및 2로부터 한개 이상의 화합물로 구성된 액정 혼합물을 함유한다.
하기의 실시예는 본 발명을 제한함이 없이 설명하기 위한 것이다. 상기 및 하기에서, %는 중량%이다. 모든 온도는 ℃로서 주어진다. m.p.은 융점을 의미하고, cl.p.는 등명점을 나타낸다. 또한, C는 결정상을 의미하며, N은 네마틱상을 의미하고, S는 스멕틱상을 의미하고, I는 등방상을 의미한다. 이러한 기호들 사이의 데이타는 전이 온도이다. Δn은 광학 이방성(589nm, 20℃)을 나타낸다. Δε은 유전 이방성(1kHz, 20℃)을 나타낸다.
실시예
실시예 1(물질 실시예)
화합물 45
하기 화학식 44의 2,6-디플루오로-4-(4-n-프로필-트랜스-시클로헥실)벤조니트릴 4.1g을 150㎖의 THF에 용해시키고, 그 용액을 250㎖들이 4구 플라스크에 담았다:
3급 부톡시화 칼륨 1.75g을 THF 30㎖에 용해시키고, 그 용액을 온도가 30℃를 초과하지 않도록 하는 속도로 교반하면서 적가시켰다. 붉은색을 띤 반응 혼합물을 12시간 동안 교반시킨 후, 진한 염산 약 40㎖로 가수분해 시키는데, 이때 혼합물은 노란색으로 변했다. 가수분해 동안, 온도가 30℃를 넘지 않도록 했다. 혼합물을 각각 메틸 3급부틸 에테르 50㎖로 3회 추출했다. 유기층을 H2O 50㎖로 2회 세척하여 건조 증발시키고, 잔류물은 프릿(frit)을 통해 메틸 3급 부틸 에테르/헥산(1:1)으로 실리카겔 상에서 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 분획물을 증발시켜 고체 2.5g을 수득하였고, 이를 n-헵탄으로 재결정하여 PCH-3N.F.OH로 축약되는 하기 화학식 45의 화합물 2-시아노-3-플루오로-5-(4-n-페닐-트랜스-시클로헥실)페놀 1.7g을 수득하였다:
융점은 138.6℃이었다.
화합물 46 내지 51
하기 화학식 46 내지 51의 화합물도 유사하게 제조되었다:
실시예 2(물질 실시예 2)
하기 화학식 52의 화합물은 반응식 2에 따라서 대응하는 출발 화합물을 사용여, 실시예 1의 화학식 45 화합물과 유사하게 제조되었다.
상기 식에서, R, A1, Z1, A2, Z2, m 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
실시예 2a(물질 실시예 3)
하기 화학식 53의 화합물이 제조되었다.
물리적 성질은 다음과 같다: C 71℃ N 83.4°I
실시예 2b(물질 실시예 4)
하기 화학식 54의 화합물이 제조되었다. C 112℃ I
실시예 2c(물질 실시예 5)
하기 화학식 55의 화합물(간략히 CCP-3-CN.OH-F.F.F.)이 제조되었다. C 229℃ I
실시예 2d(물질 실시예 6)
하기 화학식 56의 화합물이 제조되었다. K 94℃ I
실시예 2e(물질 실시예 7)
하기 화학식 57의 화합물이 제조되었다. C 146℃ I
실시예 3(용도 실시예 1)
실시예 1의 화합물 PCH-3N.F.OH 1000ppm 또는 10,000ppm(중량 기준)을 액정 혼합물 A-0에 첨가하였다.
액정 혼합물 A-0의 조성 및 물리적 성질을 하기 표 3에 나타낸다. 각 화합물에 대한 농도 데이타는, 본원의 모든 농도 데이타와 마찬가지로, 명확히 다르게 언급되지 않으면 중량 기준이다.
혼합물 A-0
조성
물질 농도/%
PCH-3 13.75
PCH-4 2.75
PCH-301 17.00
PCH-302 16.75
PCH-304 13.00
CH-33 3.25
CH-35 3.25
CH-43 3.25
CH-45 3.00
CBC-33F 4.75
CBC-53F 5.50
CBC-55F 3.75
CBC-33 4.00
CBC-53 6.00
물리적 성질
T (N,I) 96℃
Δn (589nm) 0.108
Δε (1kHz) 3.1
V10 2.8V
혼합물 A-0, A-1000 및 A-10,000의 비저항을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
PCH-3N.F.OH를 함유하는 액정 혼합물 A의 비저항
혼합물 c(도판트)/ppm SR/Ω㎝
A-0 0 1.4×1013
AP-1000 1000 1.1×1011
AP-10,000 10,000 1.0×1011/2.0×1010
실시예 4(용도 실시예 2)
실시예 1의 화합물 PCH-3N.F.OH 1000ppm(중량 기준)을 실시예 3의 액정 혼합물 A-0에 첨가하고, 생성된 혼합물 A-1000을 두부분으로 나누어, 그중 한부분을 미공 필터(테플론 40㎛)로 걸렀다(A-1000F).
수득한 세개의 혼합물 A-0, A-1000 및 A-1000F의 성질과 실시예 3의 혼합물 A-10,000의 성질을 상이한 시험 셀에서 측정하였다. 이러한 시험 셀은 메르크 카가아의 시험 셀 제조 시설에서 생산되었다. 시험 셀은 모두 6.0㎛의 층두께를 가졌다.
다섯개의 상이한 얼라인먼트 층을 갖는 시험 셀이 사용되었다.
이러한 얼라인먼트 층을 하기 표 5에 나타낸다.
사용된 얼라인먼트 층의 요약
이름 유형 상품명 제조자
PI-1 폴리이미드 AL-1051 일본 합성 고무(Japan Synthetic Rubber)
PI-2 폴리이미드 CU-1523 듀퐁-메르크(DuPont-Merck)
PI-3 폴리이미드 CU-2062 듀퐁-메르크(DuPont-Merck)
PI-4 폴리이미드 LX-1400 히타치(Hitachi)
PI-5 폴리이미드 SE-130 닛산 화학(Nissan Chemicals)
다섯개의 상이한 얼라인먼트 층을 갖는 시험 셀에서의 3가지 혼합물의 성질을 하기 표 6에 나타낸다. 다른 언급이 없다면, 수득된 모든 값은 전체 명세서와 마찬가지로 두개 이상의 개별적인 측정값의 평균이다.
상이한 얼라인먼트 층의 PCH-3N.F.OH를 함유하는 혼합물 A의 물리적 성질
조성
혼합물 A-0 AP-1000 AP-1000F AP-10,000
c(도판트)/ppm 0 1000/1 1000 10,000
SR/Ω㎝ 1.4×1013 1×1011 3.9×1011 20×1010
폴리이미드 HR(20℃)/%
PI-1 99.5 97.7 97.0 50
PI-2 95.5 94.1 94.3 57
PI-3 85.9 76 87.5 57
PI-4 92.0 98.3 91.6 86.7
PI-5 98.5 92.6 97.9 45
폴리이미드 HR(100℃)/%
PI-1 93.0 미측정 미측정 미측정
PI-2 67 미측정 미측정 미측정
PI-3 59 미측정 미측정 미측정
PI-4 61 미측정 미측정 미측정
PI-5 76 미측정 미측정 미측정
폴리이미드 V10/V
PI-1 3.0 3.0 3.0 2.6
PI-2 3.0 3.1 2.9 2.9
PI-3 2.9 2.8 2.9 2.8
PI-4 2.8 2.8 2.8 2.8
PI-5 2.8 2.8 2.9 2.7
폴리이미드 (V90/V10-1)/%
PI-1 43 44 43 43
PI-2 47 48 42 49
PI-3 47 47 44 45
PI-4 49 44 44 45
PI-5 45 47 46 47
실시예 5(용도 실시예 3)
액정 혼합물 B-0을 제조하여 4부분으로 나누었다. 실시예 1의 화합물 PCH-3N.F.OH를 100ppm, 1000ppm 및 10,000ppm의 농도로 세부분에 첨가하였다. 생성된 상이한 농도의 3가지 혼합물 B-100, B-1000 및 B-10,000 및 PCH-3N.F.OH를 함유하지 않는 원 혼합물 B-0를 물리적 성질, 특히 비저항에 대해 조사하였다. 결과를 하기 표 8에 나타낸다. 액정 혼합물 B-0은 하기 표 7에 나타난 조성 및 물리적 성질은 갖는다.
혼합물 B-0
조성
화합물 농도/%
CCP-2F.F.F 6.00
CCP-3F.F.F 9.00
CCP-5F.F.F 2.00
CCP-2OCF3 8.00
CCP-3OCF3 6.00
CCP-4OCF3 4.00
CCP-5OCF3 7.00
PDX-3 2.00
PDX-4 8.00
PDX-5 8.00
CCZU-2-F 3.00
CCZU-3-F 16.00
CCZU-5-F 3.00
CCH-301 6.00
CCH-303 6.00
CCH-501 6.00
물리적 성질
T(N,I) 72℃
Δn(589nm) 0.075
Δε(1kHz) 10.2
V0(프레드릭 수[Frederick No.]) 1.0V
혼합물 B-0 내지 B-10,000의 비저항값을 하기 표 8에 나타낸다.
PCH-3N.F.OH를 함유하는 혼합물 B의 비저항
혼합물 c(도판트)/ppm SR(20℃)/Ω㎝ SRZ(20℃)/Ω㎝ SRZ(120℃, 1시간, 20℃)/Ω㎝
B-0 0 2.5×1013 3.0×1013 1.7×1013
BP-10 10 미측정 4.7×1013 3.0×1013
BP-100 100 1.1×1011 2.4×1013 2.0×1013
BP-1000 1000 1.7×1010 3.8×1013 4.7×1012
BP-10,000 10,000 2.3×109 n.m. n.m.
실시예 6(용도 실시예 4)
실시예 5와 같이, 화합물 PCH-3N.F.OH을 사용하였으나, 액정 혼합물 C-0를 출발 물질로 하였다. 혼합물의 조성 및 물리적 성질을 하기 표 9에 나타낸다.
혼합물 C-0
조성
화합물 농도/%
CC-5-V 20.00
CC-1V-V1 6.00
PCH-2 12.00
PCH-3 8.00
PCH-3N.F.F 4.00
PCH-301 7.00
CCP-2OCF3 9.00
CCP-3OCF3 8.00
CCZU-2-F 6.00
CCZU-3-F 12.00
BCH-32 4.00
CP-33F 4.00
물리적 성질
T(N,I) 67.5℃
Δn(589nm) 0.085
Δε(1kHz) 7.5
회전 점도 74mPa·s
V0(프레드릭 수) 1.2V
혼합물의 비저항값은 하기 표 10에 나타낸다.
혼합물 C의 비저항
혼합물 c(도판트)/ppm SR(20℃)/Ω㎝
C-0 0 5.7×1011
CP-100 100 9.2×1010
CP-1000 1000 1.8×1010
CP-10,000 10,000 3.0×109
실시예 7(용도 실시예 5)
실시예 5에서 사용된 액정 혼합물 B-0을 하기 화학식 2의 화합물(간략히 BF9-OH)과 혼합하였다. 이 물질의 융점(결정상에서 등방상으로의 전이)은 120℃이다:
화학식 2
물질 BF9-OH 10, 100 또는 1000ppm을 출발 혼합물 B-0의 세개의 샘플에 첨가하였고, 생성된 혼합물 BB-10, BB-100 및 BB-1000의 비저항값을 출발 혼합물 B-0의 비저항값과 비교하였다. 20℃의 시험 셀에서의 비저항값뿐만 아니라, 1시간 동안 120℃에서 가열한 후 20℃의 시험 셀에서의 비저항값을 또한 측정했다. 결과를 하기 표 11에 나타낸다.
BF9-OH를 함유하는 혼합물 B의 비저항
혼합물 c(BF9-OH)/ppm SRZ(20℃)/Ω㎝ SRZ(120℃, 1시간, 20℃)/Ω㎝
B-0 0 3.0×1013 1.7×1013
BB-10 10 2.0×1013 1.9×1013
BB-100 100 2.2×1013 2.5×1013
BB-1000 1000 1.3×1012 1.9×1012
실시예 8(용도 실시예 6)
실시예 5와 같이, PCH-3N.F.OH를 사용했다. 이것을 그 조성 및 성질이 하기 표 12에 나타나 있는 액정 혼합물 D-0에서 조사하였다.
혼합물 D-0
조성
화합물 농도/%
CCP-2F.F.F 5.00
CCP-3F.F.F 9.00
CCP-2OCF3 6.00
CCP-3OCF3 6.00
CCP-4OCF3 5.00
CCP-5OCF3 5.00
PCH-3N.F.F 14.00
PCH-5N.F.F 4.00
CCZU-2-F 3.00
CCZU-3-F 14.00
CC-5-V 20.00
PCH-302 2.00
CCH-35 4.00
BCH-32 3.00
물리적 성질
T(N,I) 70.0℃
Δn(589nm) 0.076
Δε(1kHz) 10.1
실시예 7과 같이, 혼합물의 비저항값을 시험 셀에서 측정하였다. 결과를 표 13에 나타낸다.
시험 셀에서 PCH-3N.F.OH를 함유하는 혼합물 D의 비저항
혼합물 c(도판트)/ppm SRZ(20℃)/Ω㎝ SRZ(120℃, 1시간, 20℃)/Ω㎝
D-0 0 1.2×1013 1.3×1013
DP-10 10 1.2×1013 1.4×1013
DP-100 100 8.4×1012 8.0×1012
DP-1000 1000 2.1×1011 4.0×1011
실시예 9(용도 실시예 7)
실시예 8과 같이, 액정 혼합물 D를 사용했지만 여기서는 실시예 2와 같이 BF9-OH를 첨가하였다. 시험 셀에서의 비저항의 결과를 하기 표 14에 나타낸다.
BF9-OH를 함유하는 혼합물 D의 비저항
혼합물 c(도판트)/ppm SRZ(20℃)/Ω㎝ SRZ(120℃, 1시간, 20℃)/Ω㎝
D-0 0 1.2×1013 1.3×1013
DB-10 10 1.1×1013 1.0×1013
DB-100 100 3.6×1012 4.2×1012
DB-1000 1000 4.1×1011 4.4×1011
실시예 10(용도 실시예 8)
실시예 8과 같이, 혼합물 D-0를 사용하였지만, 실시예 2c의 하기 화학식 55 화합물(실시예 5의 물질), 간략히 CCP-3-CN.OH-F.F.F를 여기에 사용했다:
화학식 55
시험 셀에서의 비저항값의 결과를 표 15에 나타낸다.
CCP-3-CN.OH-F.F.F를 함유하는 혼합물 D의 비저항
혼합물 c(도판트)/ppm SRZ(20℃)/Ω㎝ SRZ(120℃, 1시간, 20℃)/Ω㎝
D-0 0 1.2×1013 1.3×1013
DU-10 10 2.3×1013 2.5×1013
DU-100 100 1.9×1013 2.1×1013
DU-1000 1000 1.1×1013 1.5×1013
화합물 CCP-3-CN.OH-F.F.F의 산성도는 명백히 사용될 수 있는 한계에 있으며, 몇몇의 용도에 충분할 뿐이다.
비교예 1
각각의 경우에, 다양한 공급원에서 공급되고 다양하게 전처리된 하기 화학식 58의 4-시아노-4'-히드록시비페닐(간략히 OCB) 1000ppm을 실시예 3의 액정 혼합물 A-0에 첨가하였다:
대응하는 혼합물을 나누고, 각각의 경우에 한 부분은 실시예 4에 개시된 바와 같이 거르고 한 경우에는 반복적으로 걸렀다. 하기 표 16에 저항 측정의 결과를 나타냈다.
OCB를 함유하는 혼합물 A의 저항
혼합물 OCB의 공급원 c(OCB)/ppm 거른 횟수 SR/Ω㎝
A-0 - 0 0 2.7×1013
AM1-1000 Merck KGaA 1(재결정됨) 1000 0 3.9×1010
AM1-1000F 1000 1 2.2×1011
AM2-1000F Merck KGaA 2(크로마토그래피됨) 1000 0 1.1×1011
AM2-1000F 1000 1 1.9×1012
AA-1000 Aldrich(크로마토그래피됨) 1000 0 5.3×1011
AA-1000F 1000 1 4.4×1012
AA-1000 1000 0 2.0×1012
AA-1000F 1000 1 1.6×1012
AA-1000FF 1000 2 5.2×1012
AA-1000FFF 1000 3 6.5×1012
표 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 화합물 OCB가 액정 혼합물의 저항을 감소시키는데에 적합함에도 불구하고, 결과의 재현성이 없었다. 첫째, 결과가 OCB의 공급원 및 전처리(예를 들면 정제법)에 따라 달라지고, 둘째, 혼합물이 표준 조작(예를 들면 거름법)을 거치는 경우 결과가 상당히 변한다.
비교 실시예 2
하기 화학식 59의 2,6-비스-3급-부틸-4-(4-n-프로필트랜스-시클로헥실)페놀(간략히 TBCP)을 다양한 양으로 액정 혼합물 E-0에 첨가하였다:
혼합물 E-0는 하기 표 17에 나타낸 조성 및 성질을 갖는다.
혼합물 E-0
조성
화합물 농도/%
PCH-5F 10.00
PCH-6F 8.00
PCH-7F 6.00
CCP-20CF3 8.00
CCP30CF3 12.00
CCP-40CF3 7.00
CCP-50CF3 11.00
BCH-3F.F 12.00
BCH.5F.F 10.00
ECCP-30CF3 5.00
ECCP-50CF3 5.00
CBC-33F 2.00
CBC-53F 2.00
CBF-55F 2.00
물리적 성질
T(N,5) 92℃
Δn(589nm) 0.097
Δε(1kHz) 5.2
V10 2.0V
다양한 농도를 갖는 혼합물에 대해서, 전압 유지 비율을 실시예 4에서와 같이 결정하였다. 여기서 얼라인먼트 층은 PI-1(일본 합성 고무의 AL-1051)이었다. 결과를 하기 표 18에 나타냈다.
TBCP를 함유하는 혼합물 E의 전압 유지 비율
혼합물 C(TBCP)/ppm HR(20℃)/%
E-0 0 99.7
ET-1000 1000 97.6
ET-2500 2500 97.4
ET-5000 5000 96.8
표 18의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이, 화합물 TBCP는 액정 혼합물의 비저항 또는 전압 유지 비율을 감소시키는데에 적합하지 않다. 이것은 화합물 TBCP의 낮은 pKa값, 즉 낮은 산성도 때문일 것이다.
비교 실시예 3
다양한 농도의 하기 화학식 60의 화합물 4-시아노-3-플루오로페놀(간략히 CFP)을 실시예 3의 액정 혼합물 A에 용해시켜, 하기 표 19에 나타낸 비저항값을 수득하였다.
CFP를 함유하는 혼합물 A의 비저항
혼합물 c(CFP)/ppm SR/Ω㎝
A-0 0 1.2×1013
ACF-1 1 5.3×1012
ACF-10 10 2.7×1012
ACF-100 100 8.3×1011
ACF-1000 1000 1.0×1011
ACF-5000 5000 1.3×1010
ACF-10,000 10,000 4.8×109
표 19의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교적 높은 pKa 값을 갖는 화합물 CFP는 액정 혼합물의 비저항을 감소시키는데 사용될 수 있다. 이어, PI-1을 함유하는 액정 셀에서 전압 유지 비율을 결정하였다. 결과를 표 20에 나타낸다.
CFP를 함유하는 혼합물 A의 전압 유지 비율
혼합물 c(CFP)/% HR(20℃)/% HR(100℃)/%
D-0 0 99.7 98.6
A-0 0 98.8 87.9
ACF-1 1 99.4 89.1
ACF-10 10 99.4 89.2
ACF-100 100 98.4 86.8
특히 낮은 CFP 농도에서는, 기껏해야 작은 영향밖에 없음을 알 수 있다. 또한 셈플을 서로 다른 저장 시간 후, 질소 분위기의 개방 용기에서 서로 다른 시간 후 및 진공 셀-충전 단위에서 서로 다른 시간 후에 각각 조사하였다. CFP를 함유하는 혼합물의 저항은 특히 질소 분위기 하의 개방 용기 및 매우 특히 진공 충전 단위에서 저장시 상당히 증가하고, 전압 유지 비율도 마찬가지로 증가함을 발견했다. 이러한 현상은 화합물 CFP의 높은 증기압에 의한 것일 수 있다. 이런 점은 CFP 화합물이 표 19에서 나타난대로 몇 가지 경우에 액정 혼합물의 저항에 바람직한 영향을 주었음에도 불구하고, CFP 화합물을 실용적인 면에서 부적합하게 만든다.
비교 실시예 4
비교 실시예 3과 마찬가지로, 하기 화학식 61의 화합물 4-에톡시-3-시아노-2-플루오로페놀(간략히 ECFP)을 액정 혼합물 A-0에서 조사하였다:
매우 유사한 결과를 얻었다. CFP와 같이, ECFP도 사용된 농도에 따라 명백히 달라지는 비저항의 주목할 만한 감소를 나타낸다. 이러한 효과는 ECFP의 경우가 CFP의 경우보다 다소 크다. 그러나 ECFP의 경우에도 CFP보다는 낮은 정도이지만 과도한 증기압의 문제가 발생한다. CFP와 같이, ECFP도 결국 실제적인 응용에 특별히 적합하지는 않다.
비교 실시예 5
실시예 1의 화합물 PCH-3N.F.OH와 유사하게 제조된 하기 화학식 62의 화합물 2-시아노-4-(4-n-프로필-트랜스-시클로헥실)페놀(PCH-3N.OH)은 145.4℃의 융점을 갖는다:
실시예 3과 같이, PCH-3N.OH의 비저항은 혼합물 A-0에서 결정되었다. 결과를 표 21에 나타낸다.
PCH-3N.OH를 함유하는 혼합물 A의 비저항
혼합물 c(PCH-3N.OH)/ppm SR/Ω㎝
A-0 0 1.4×1013
AN-1000 1000 1.0×1012
실시예 3(표 4, 혼합물 A-1000)과 비교하여, 1000ppm의 실시예 1의 화합물 PCH-3N.F.OH는 혼합물 A-0의 비저항을 단지 1.9×1013Ω㎝에서 1.0×1012Ω㎝로 감소시키는 반면, 같은 농도의 PCH-3N.OH는 비저항을 1.0×1011Ω㎝으로 감소시킨다. PCH-3N.F.OH에 비교해서 낮은 산성도를 갖기 때문에, PCH-3N.OH는 결국 혼합물 A-0와 같은 액정 혼합물의 비저항을 조정하는데에 적합하지 않다.
비교 실시예 6
실시예 8과 같이, 혼합물 D-0를 사용했다. 그러나 여기에는 하기 화학식 63의 화합물(CCP-3OH-F.F.F)을 사용했다:
시험 셀에서의 비저항값의 결과를 하기 표 22에 나타낸다.
CCP-3OH-F.F.F를 함유하는 혼합물 D의 저항
혼합물 c(도판트)/ppm SRZ(20℃)/Ω㎝ SRZ(120℃, 1시간, 20℃)/Ω㎝
D-0 0 1.2×1013 1.3×1013
DC-10 10 9.8×1012 1.1×1013
DC-100 100 1.4×1013 1.2×1013
DC-1000 1000 8.7×1012 1.1×1013
결과에서 볼 수 있는 바와 같이, 화합물 CCP-3OH-F.F.F는 저항을 조정하는데에 적합하지 않다. 이것은 화합물 CCP-3OH-F.F.F의 부적절한 pKa값 때문인 것으로 보인다.
비교 실시예 7
실시예 8과 같이, 혼합물 D-0을 사용했다. 그러나 여기서는 첨가하는 화합물로 하기 화학식 64(간략히 LUU-3-OH)를 사용했다:
결과를 하기 표 23에 나타낸다.
LUU-3-OH를 함유하는 혼합물 D의 저항
혼합물 c(도판트)/ppm SRZ(20℃)/Ω㎝ SRZ(120℃, 1시간, 20℃)/Ω㎝
D-0 0 1.2×1013 1.3×1013
DL-10 10 1.9×1013 2.0×1013
DL-100 100 2.2×1013 2.0×1013
DL-1000 1000 1.7×1013 1.6×1013
비교 실시예 6의 도판트인 CCP-3OH-F.F.F와 같이, LUU-3-OH도 저항을 조정하는데에 부적합하다.
본 발명에 따른 산성 화합물에 의해, 그를 포함하는 액정 혼합물에서 특정한 비저항값을 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 산성 화합물을 10ppm 내지 10% 미만의 농도로 포함함을 특징으로 하는, 특정 비저항을 갖는 액정 혼합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    산성 화합물이 페놀임을 특징으로하는 액정 혼합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    산성 화합물이 하기 화학식 1의 페놀임을 특징으로 하는 액정 혼합물:
    화학식 1
    상기 식에서
    A1및 A2는 각각 서로 독립적으로, 또한 A1이 수회 존재하는 경우에는 A1각각이 서로 독립적으로,
    a) 하나 이상의 인접하지 않은 CH2그룹들이 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있는 1,4-시클로헥실렌 또는 트랜스-1,4-시클로헥세닐렌,
    b) 하나 또는 두개의 CH 그룹이 N에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌,
    c) 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-3,6-디일 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이고,
    이 때, (a) 및 (b)는 불소 원자에 의해 일치환되거나 또는 이치환될 수 있고;
    Z1및 Z2는 각각 서로 독립적으로, 또한 Z1이 수회 존재하는 경우에는 Z1각각이 서로 독립적으로, -CO-O-, -O-CO-, -CO-CH2-, -CH2-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이거나, 또는 Z1및 Z2그룹중 하나는 -(CH2)4-, -(CH2)3CO-, -(CH2)2-O-CO-, -(CH2)2-(CO-O)-, -CH=CH-CH2CH2-, -CH2-CH2-CH=CH- 또는 -CH2-CH=CH-CH2-이고;
    R은 수소, 1 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐, 또는 CN, F, Cl 또는 COOR'이고, 적절하다면 OH이고, 이 때 상기 알킬 또는 알케닐은 CN 또는 CF3에 의해 비치환 또는 일치환되거나 또는 할로겐, 특히 F 또는 Cl에 의해 일치환되거나 다치환되고, 또한 상기 알킬 또는 알케닐 중의 하나 이상의 CH2그룹은 서로 독립적으로 두개의 산소 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-,, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-에 의해 치환될 수 있으며;
    R'은 수소, 또는 CN, F, OH 및 COOR'가 아닌 R이고;
    n은 0, 1 또는 2이고;
    m은 0 또는 1이고;
    o는 1, 2 또는 3이고;
    n + m + o는 2, 3 또는 4이고;
    X 및 Y는 각각 서로 독립적으로, 또한 X 및/또는 Y가 수회 존재하는 경우에는 X 각각 및/또는 Y 각각이 서로 독립적으로 F, Cl, COOR', NO2또는 CN이고, 이 때 X는 바람직하게는 F이고, Y는 바람직하게는 CN이고;
    p1, p2, q1및 q2는 각각 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    q1및 q2중 하나, 바람직하게는 q2는 1이고;
    o가 1이고 q2가 0인 경우, p2는 3 또는 4이고;
    o가 1이고 q2가 1, 2 또는 3인 경우, p2+ q2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q2는 1이고 p2는 1 또는 2이고;
    o가 2 또는 3인 경우, p1+ p2+ q1+ q2는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고;
    q1+ q2가 1 또는 2인 경우, p1+ p2는 1, 2, 3 또는 4이고, 바람직하게는 q1+ q2는 1이고 p1+ p2는 1 또는 2이고;
    q1+ q2가 0인 경우, p1+ p2는 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이고, 바람직하게는 6, 7 또는 8이다.
  4. 액정 표시장치에서의 제 1 항에 따른 액정 혼합물의 용도.
  5. 제 1 항에 따른 액정 혼합물을 함유하는 액정 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    STN, AMD, TN 또는 IPS 표시장치임을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 산성 화합물을 액정 혼합물에 첨가함을 특징으로 하는, 액정 혼합물의 비저항을 조정하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    산성 화합물이 적합하게 낮은 증기압 및 적합하게 높은 산성도(pKa)의 메소제닉(mesogenic) 화합물임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    산성 화합물이 제 3 항에 개시된 화학식 1의 화합물임을 특징으로 하는 방법.
  10. 하기 화학식 2 및 3의 화합물을 제외한, 제 3 항에 따른 화학식 1의 화합물:
    화학식 2
    화학식 3
  11. 할로겐과 같은 치환체의 친핵성 치환반응에 의해 페놀성 OH 그룹을 도입함을 특징으로 하는, 제 10 항에 따른 화학식 1의 화합물의 제조 방법.
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