KR20140001103A - Liquid crystal display device - Google Patents

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이유진
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Abstract

A liquid crystal display device is disclosed. The liquid crystal display device comprises: a first substrate; a second substrate facing the first substrate at a distance; a liquid crystal layer placed in between the first and the second substrates; a common electrode plate placed in between the first substrate and the liquid crystal layer; and a pixel electrode with a pattern, which limits an opening, placed in between the common electrode and the liquid crystal layer. The liquid crystal layer comprises 1-50 wt% of achiral smectic liquid crystal and extra nematic liquid crystal.

Description

액정 표시 장치{Liquid Crystal Display Device}[0001] The present invention relates to a liquid crystal display device,

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 네마틱 액정 및 스멕틱 액정을 갖는 액정층을 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device including a liquid crystal layer having a nematic liquid crystal and a smectic liquid crystal.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 고화질, 고휘도 및 대형화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 연구의 일환으로 액정 표시 장치의 고화질, 고휘도 및 대형화를 위하여 액정 표시 장치 내 전극들의 구조가 다양해지고 복잡해지고 있다. 이러한 전극들로 구동 전압이 인가되면, 액정층의 액정 분자들은 인가된 전기장에 의해 그 배열이 변경되는데, 상기 액정 분자들은 상기 전극들에 의해 그 배열이 불균일하고 안정적이지 못하다. 상기 액정 분자들의 불균일하고 불안한 배열은 액정 표시 장치의 휘도를 저하시키는 문제로 발생시키고 있다.Liquid crystal display devices are one of the flat panel display devices most widely used at present, and studies for high quality, high brightness, and large size are being actively conducted. As a part of the research, the structure of electrodes in the liquid crystal display device has been diversified and complicated for the high quality, high brightness and large size of the liquid crystal display device. When a driving voltage is applied to these electrodes, the arrangement of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is changed by an applied electric field, and the arrangement of the liquid crystal molecules is uneven and unstable by the electrodes. Uneven and unstable arrangement of the liquid crystal molecules is caused by a problem of lowering the brightness of the liquid crystal display.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 휘도가 향상된 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having improved luminance.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 개념에 따른 일 실시예는 액정 표시 장치를 제공한다. 상기 액정 표시 장치는, 제1 기판; 상기 제1 기판과 이격되어 마주하는 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되는 액정층; 상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되는 판형의 공통 전극; 및 상기 공통 전극 및 상기 액정층 사이에 배치되는 개구를 한정하는 패턴을 갖는 화소 전극을 포함하되, 상기 액정층은, 비카이럴 스멕틱 액정(achiral smectic liquid crystal) 1 내지 50중량%; 및 여분의 네마틱 액정(nematic liquid crystal)을 포함한다.One embodiment according to the inventive concept provides a liquid crystal display device. The liquid crystal display device includes a first substrate; A second substrate spaced apart from and facing the first substrate; A liquid crystal layer disposed between the first and second substrates; A plate-shaped common electrode disposed between the first substrate and the liquid crystal layer; And a pixel electrode having a pattern defining an opening disposed between the common electrode and the liquid crystal layer, wherein the liquid crystal layer comprises: 1 to 50% by weight of an achiral smectic liquid crystal; And extra nematic liquid crystals.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 액정 표시 장치는, FFS(field fringe switching) 모드일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the liquid crystal display may be in a field fringe switching (FFS) mode.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 액정 표시 장치는, 상기 액정층에 인접하게 배치되는 배향막을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal display may further include an alignment layer disposed adjacent to the liquid crystal layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 배향막은 리액티브 메조겐(reactive mesogen) 물질을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the alignment layer may include a reactive mesogen material.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(negative nematic liquid crystal)을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the nematic liquid crystal may include a negative nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(positive nematic liquid crystal)을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the nematic liquid crystal may include a positive nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은, 카이럴 액정(chiral liquid crystal)을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a chiral liquid crystal.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 카이럴 액정은, 상기 액정층 내 0.01 중량% 내지 10중량%을 차지할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the chiral liquid crystal may occupy 0.01 wt% to 10 wt% in the liquid crystal layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a reactive mesogen material.

본 발명의 개념에 따른 다른 실시예는 액정 표시 장치를 제공한다. 상기 액정 표시 장치는, 제1 기판; 상기 제1 기판과 이격되어 마주하는 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되는 액정층; 상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되는 판형의 공통 전극; 및 상기 공통 전극 및 상기 액정층 사이에 배치되는 개구를 한정하는 패턴을 갖는 화소 전극을 포함하되, 상기 액정층은, 스멕틱 액정 3 내지 50 중량%; 및 여분의 네마틱 액정을 포함하되, 상기 스멕틱 액정은, 비카이럴 스멕틱 액정 70 내지 97 중량%; 및 카이럴 스멕틱 액정 3 내지 30중량%를 포함한다.Another embodiment according to the inventive concept provides a liquid crystal display device. The liquid crystal display device includes a first substrate; A second substrate spaced apart from and facing the first substrate; A liquid crystal layer disposed between the first and second substrates; A plate-shaped common electrode disposed between the first substrate and the liquid crystal layer; And a pixel electrode having a pattern defining an opening disposed between the common electrode and the liquid crystal layer, wherein the liquid crystal layer comprises: 3 to 50 wt% smectic liquid crystal; And an extra nematic liquid crystal, wherein the smectic liquid crystal comprises: 70 to 97% by weight of a non-chiral smectic liquid crystal; And 3 to 30% by weight of a chiral smectic liquid crystal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 액정층은 카이럴 도펀트(chiral dopant)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a chiral dopant.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 카이럴 스멕틱 액정은 상기 카이럴 도펀트보다 높은 자발 분극(spontaneous polarization) 특성을 가질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the chiral smectic liquid crystal may have a higher spontaneous polarization characteristic than the chiral dopant.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the nematic liquid crystal may include a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the nematic liquid crystal may include a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a reactive mesogen material.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층에 인접하게 배치되는 배향막을 더 포함하되, 상기 배향막은 리액티브 메조겐 물질을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, further comprising an alignment layer disposed adjacent to the liquid crystal layer, the alignment layer may include a reactive mesogen material.

본 발명의 실시예에 따르면, 액정 표시 장치는, 네마틱 액정 및 비카이럴 스멕틱 액정을 갖는 액정층을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정층은 카이럴 액정을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층을 포함하는 액정 표시 장치에서, 상기 액정층 내 액정 분자들의 배향 균일성 및 안정성이 향상되어 상기 액정 표시 장치의 투과도를 향상시킬 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the liquid crystal display may include a liquid crystal layer having a nematic liquid crystal and a non-chiral smectic liquid crystal. In addition, the liquid crystal layer according to the embodiment of the present invention may further include a chiral liquid crystal. In the liquid crystal display including the liquid crystal layer, alignment uniformity and stability of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer may be improved to improve transmittance of the liquid crystal display.

본 발명의 보다 완전한 이해와 도움을 위해, 참조가 아래의 설명에 첨부도면과 함께 주어져 있고 참조번호가 아래에 나타나 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 3은 인가되는 전압에 따른, 비교예, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 투과도를 비교한 그래프이다.
도 4a는 비교예의 액정 표시 장치의 투과도와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 액정층 내 비카이럴 성분의 양에 따른 투과도를 나타내는 그래프이다.
도 4b는 비교예의 액정 표시 장치의 투과도와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 액정층 내 카이럴 성분의 양에 따른 투과도를 나타내는 그래프이다.
도 5a는 비교예, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 응답속도를 비교한 그래프이다.
도 5b는 비교예의 액정 표시 장치의 라이징 시간 및 폴링 시간과, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 라이징 시간 및 폴링 시간을 비카이럴 성분의 양에 따라 나타내는 그래프이다.
도 5c는 비교예와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 라이징 시간을 인가되는 전압에 따라 나타내는 그래프이다.
도 5d는 비교예와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 폴링 시간을 인가되는 전압에 따라 나타내는 그래프이다.
도 6a 내지 도 6h 및 도 7a 내지 도 7h는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 액정 표시 장치들의 텍스쳐들이다.
도 8a 및 도 8b는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 텍스쳐들의 거리에 따른 투과도를 나타내는 그래프들이다.
도 9a 및 도 9b는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 텍스쳐들의 거리에 따른 투과도를 나타내는 그래프들이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding and assistance of the invention, reference is made to the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view for describing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a graph comparing transmittances of the liquid crystal display of Comparative Examples and Examples 1 to 7 according to the applied voltage.
4A is a graph showing the transmittance of the liquid crystal display of the comparative example and the transmittance according to the amount of non-chiral component in the liquid crystal layer of the liquid crystal display of Examples 1 to 7. FIG.
4B is a graph showing the transmittance of the liquid crystal display of the comparative example and the transmittance according to the amount of chiral components in the liquid crystal layer of the liquid crystal display of Examples 1 to 7.
FIG. 5A is a graph comparing the response speeds of the liquid crystal displays of Comparative Examples and Examples 1 to 7. FIG.
5B is a graph illustrating the rising time and the polling time of the liquid crystal display of the comparative example, and the rising time and the polling time of the liquid crystal display of Examples 1 to 7 according to the amount of non-chiral component.
5C is a graph illustrating a rising time of the comparative example and the liquid crystal display devices of Examples 1 to 7 according to the applied voltage.
5D is a graph illustrating a comparison time and polling times of liquid crystal display devices of Examples 1 to 7 according to applied voltage.
6A through 6H and 7A through 7H are textures of the liquid crystal display of Comparative Example and Embodiments 1 through 7.
8A and 8B are graphs showing transmittances according to distances of the textures of Comparative Examples and Examples 1 to 7. FIG.
9A and 9B are graphs showing transmittances according to distances of the textures of Comparative Examples and Examples 1 to 7. FIG.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Those of ordinary skill in the art will understand that the concepts of the present invention may be practiced in any suitable environment.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is to be understood that the terms 'comprises' and / or 'comprising' as used herein mean that an element, step, operation, and / or apparatus is referred to as being present in the presence of one or more other elements, Or additions.

본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다. When a film (or layer) is referred to herein as being on another film (or layer) or substrate it may be formed directly on another film (or layer) or substrate, or a third film Or layer) may be interposed.

본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1 막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2 막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다Although the terms first, second, third, etc. have been used in various embodiments herein to describe various regions, films (or layers), etc., it is to be understood that these regions, do. These terms are merely used to distinguish any given region or film (or layer) from another region or film (or layer). Thus, the membrane referred to as the first membrane in one embodiment may be referred to as the second membrane in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.The terms used in the embodiments of the present invention may be construed as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.

이하, 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[[액정 표시 장치]][[Liquid crystal display]]

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view for describing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 표시 장치(2)는, 제1 기판(100), 상기 제1 기판(100)에 대향하는 제2 기판(200), 및 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)을 포함한다. 상기 제1 기판(100)은 박막 트랜지스터들이 형성된 기판에 해당하므로 박막 트랜지스터 기판이라고 지칭되며, 상기 제2 기판(200)은 컬러 필터들(CF)이 형성된 기판에 해당하므로 컬러 필터 기판이라고 지칭된다.1 and 2, the liquid crystal display device 2 may include a first substrate 100, a second substrate 200 facing the first substrate 100, and the first substrate 100. The liquid crystal layer 300 is formed between the second substrate 200. Since the first substrate 100 corresponds to a substrate on which thin film transistors are formed, the first substrate 100 is referred to as a thin film transistor substrate, and the second substrate 200 corresponds to a substrate on which color filters CF are formed.

상기 제1 기판(100)은 제1 절연 기판(101), 복수의 게이트 라인과, 복수의 데이터 라인, 및 복수의 화소(PXL)를 포함한다. 상기 제1 절연 기판(101)은 대략 사각 형상을 가지며 투명 절연 물질로 이루어진다.The first substrate 100 includes a first insulating substrate 101, a plurality of gate lines, a plurality of data lines, and a plurality of pixels PXL. The first insulating substrate 101 has a substantially rectangular shape and is made of a transparent insulating material.

상기 게이트 라인들은 상기 제1 절연 기판(101) 상에 제1 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 게이트 라인들은 예를 들어, n+p개의 게이트 라인들(GL1, ..., GLn, GLn+1, ..., GL(n+p)-1, GLn+p)로 이루어진다.The gate lines extend in a first direction on the first insulating substrate 101. The gate lines are, for example, n + p gate lines GL1, ..., GLn, GLn + 1, ..., GL (n + p) -1, GLn + p.

상기 데이터 라인들은 상기 게이트 라인들과 절연막을 사이에 두고 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장되어 제공된다. 상기 데이터 라인들은 예를 들어, m+q개의 데이터 라인들(DL1, ..., DLm, DLm+1, ..., DL(m+q)-1, DLm+q)로 이루어진다. 상기 각 화소는 상기 게이트 라인들(GL1, ..., GLn, GLn+1, ..., GL(n+p)-1, GLn+p) 중 하나와 상기 데이터 라인들(DL1, ..., DLm, DLm+1, ..., DL(m+q)-1, DLm+q) 중 하나에 연결된다. The data lines extend in a second direction crossing the first direction with the gate lines and the insulating layer interposed therebetween. The data lines are composed of, for example, m + q data lines DL1, ..., DLm, DLm + 1, ..., DL (m + q) -1, DLm + q. Each pixel includes one of the gate lines GL1, ..., GLn, GLn + 1, ..., GL (n + p) -1, GLn + p and the data lines DL1, ... , DLm, DLm + 1, ..., DL (m + q) -1, DLm + q).

각 화소(PXL)는 서로 동일한 구조로 이루어지므로, 도 1에서는 설명의 편의상 n번째 게이트 라인(GLn), m번째 데이터 라인(DLm), 및 하나의 화소(PXL)를 도시한다.Since each pixel PXL has the same structure, in FIG. 1, an n-th gate line GLn, an m-th data line DLm, and one pixel PXL are illustrated for convenience of description.

상기 각 화소(PXL)는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극(PE), 상기 화소 전극(PE)을 커버하는 보호층(113), 및 상기 화소 전극(PE)과 이격되어 제공된 공통 전극(CE)을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극(GE), 게이트 절연막(111), 반도체 패턴(SM), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE)을 포함한다.Each pixel PXL includes a thin film transistor, a pixel electrode PE connected to the thin film transistor, a protective layer 113 covering the pixel electrode PE, and a common electrode spaced apart from the pixel electrode PE. (CE). The thin film transistor includes a gate electrode GE, a gate insulating layer 111, a semiconductor pattern SM, a source electrode SE, and a drain electrode DE.

상기 게이트 전극(GE)은 상기 제n 게이트 라인(GLn)으로부터 돌출되거나 상기 제n 게이트 라인(GLn)의 일부 영역 상에 제공된다.The gate electrode GE may protrude from the n-th gate line GLn or may be provided on a portion of the n-th gate line GLn.

상기 게이트 전극(GE)은 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 게이트 전극(GE)은 니켈, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 구리, 텅스텐, 및 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 게이트 전극(GE)은 상기 금속을 이용한 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(GE)은 몰리브덴, 알루미늄, 및 몰리브덴이 순차적으로 적층된 삼중막이거나, 티타늄과 구리가 순차적으로 적층된 이중막일 수 있다. 또는 티타늄과 구리의 합금으로 된 단일막일 수 있다.The gate electrode GE may be formed of a metal. The gate electrode GE may be made of nickel, chromium, molybdenum, aluminum, titanium, copper, tungsten, and an alloy thereof. The gate electrode GE may be formed of a single film or multiple films using the metal. For example, the gate electrode GE may be a triple film in which molybdenum, aluminum, and molybdenum are sequentially laminated, or a double film in which titanium and copper are sequentially laminated. Or a single film of an alloy of titanium and copper.

상기 게이트 절연막(111) 은 상기 제1 절연 기판(101)의 전면에 제공되어, 상기 제n 게이트 라인(GLn), 상기 제n 게이트 라인(GLn)을 커버한다.The gate insulating layer 111 is provided on the entire surface of the first insulating substrate 101 to cover the n-th gate line GLn and the n-th gate line GLn.

상기 반도체 패턴(SM)은 상기 게이트 절연막(111) 상에 제공된다. 상기 반도체 패턴(SM)은 일부 영역이 상기 게이트 전극(GE)과 중첩된다. 상기 반도체패턴(SM) 은 상기 게이트 절연막(111) 상에 제공된 액티브 패턴(ACT)과 상기 액티브 패턴(ACT) 상에 형성된 오믹 콘택층(OC)을 포함한다. 상기 액티브 패턴(ACT)은 비정질 실리콘 박막으로 이루어질 수 있으며, 상기 오믹 콘택층(OC)은 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어질 수 있다. 상기 오믹 콘택층(OC)은 상기 액티브 패턴(ACT)의 일부 영역과 후술할 소스 전극(SE) 사이 및 상기 액티브 패턴(ACT)의 다른 일부 영역과 후술할 드레인 전극(DE) 사이에 제공된다. 상기 오믹 콘택층(OC)은 상기 액티브 패턴(ACT)과 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 사이를 각각 오믹 콘택(ohmic contact)시킨다. The semiconductor pattern SM is provided on the gate insulating layer 111. A portion of the semiconductor pattern SM overlaps the gate electrode GE. The semiconductor pattern SM includes an active pattern ACT provided on the gate insulating layer 111 and an ohmic contact layer OC formed on the active pattern ACT. The active pattern ACT may be formed of an amorphous silicon thin film, and the ohmic contact layer OC may be formed of n + amorphous silicon thin film. The ohmic contact layer OC is provided between a portion of the active pattern ACT and a source electrode SE to be described later, and between another portion of the active pattern ACT and a drain electrode DE to be described later. The ohmic contact layer OC makes ohmic contact between the active pattern ACT, the source electrode SE, and the drain electrode DE, respectively.

상기 소스 전극(SE) 은 상기 제m 데이터 라인(DLm)에서 분지되어 제공된다. 상기 소스 전극(SE)은 상기 오믹 콘택층(OC) 상에 형성되며 일부 영역이 상기 게이트 전극(GE)과 중첩한다.The source electrode SE is provided branched from the m-th data line DLm. The source electrode SE is formed on the ohmic contact layer OC and a portion of the source electrode SE overlaps the gate electrode GE.

상기 드레인 전극(DE) 은 상기 반도체 패턴(SM)을 사이에 두고 상기 소스 전극(SE)으로부터 이격되어 제공된다. 상기 드레인 전극(DE)은 상기 오믹 콘택층(OC) 상에 형성되며 일부 영역이 상기 게이트 전극(GE)과 중첩하도록 제공된다.The drain electrode DE is provided spaced apart from the source electrode SE with the semiconductor pattern SM therebetween. The drain electrode DE is formed on the ohmic contact layer OC, and a portion of the drain electrode DE is provided to overlap the gate electrode GE.

상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)은 니켈, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 구리, 텅스텐, 및 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)은 상기 금속을 이용한 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)은 티타늄과 구리가 순차적으로 적층된 이중막일 수 있다. 또는 티타늄과 구리의 합금으로 이루어진 단일막일 수 있다.The source electrode SE and the drain electrode DE may be made of nickel, chromium, molybdenum, aluminum, titanium, copper, tungsten, and alloys thereof. The source electrode SE and the drain electrode DE may be formed of a single film or multiple films using the metal. For example, the source electrode SE and the drain electrode DE may be a double layer in which titanium and copper are sequentially stacked. Or a single film made of an alloy of titanium and copper.

상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)은 상기 반도체 패턴(SM) 상에서 소정 간격 이격되도록 제공된다. 이에 따라 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE) 사이의 상기 액티브 패턴(ACT)의 상면이 노출되며, 상기 게이트 전극(GE)의 전압 인가 여부에 따라 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 이루는 채널부(CH)가 된다.The source electrode SE and the drain electrode DE are provided to be spaced apart from each other on the semiconductor pattern SM by a predetermined interval. Accordingly, an upper surface of the active pattern ACT between the source electrode SE and the drain electrode DE is exposed, and the source electrode SE and the drain are dependent on whether the voltage of the gate electrode GE is applied. It becomes the channel part CH which forms a conductive channel between the electrodes DE.

상기 화소 전극(PE)은 상기 드레인 전극(DE)과 상기 게이트 절연막(111) 상에 구비된다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 드레인 전극(DE)의 일부와 상기 게이트 절연막(111)의 바로 위에 제공되어 상기 드레인 전극(DE)의 일부와 상기 게이트 절연막(111)과 직접 접촉한다. The pixel electrode PE is provided on the drain electrode DE and the gate insulating layer 111. The pixel electrode PE is provided directly on the portion of the drain electrode DE and the gate insulating layer 111 to directly contact the portion of the drain electrode DE and the gate insulating layer 111.

상기 화소 전극(PE)은 평면상에서 볼 때 대략 직사각 형상을 가지나, 이에 한정되는 것은 아니며 화소의 형상에 따라 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 내부에 개구부와 같은 패턴이 없이 통판으로 형성된다.The pixel electrode PE has a substantially rectangular shape in plan view, but may be formed in various shapes depending on the shape of the pixel. The pixel electrode PE is formed as a plate without a pattern such as an opening therein.

상기 공통 전극(CE)은 개구를 갖는 패턴을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공통 전극(CE)은 일 방향으로 연장하며 서로 등간격 이격된 스트라이프(stripe) 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서는 스트라이프 구조의 공통 전극(CE)을 예시적으로 설명하고 있으나, 본 발명에서 상기 공통 전극(CE)의 구조를 한정하는 것은 아니다.The common electrode CE may include a pattern having an opening. According to an embodiment of the present invention, the common electrode CE may have a stripe structure extending in one direction and spaced at equal intervals from each other. In the present exemplary embodiment, the common electrode CE having the stripe structure is exemplarily described, but the structure of the common electrode CE is not limited thereto.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(100)은 상기 공통 전극(CE) 및 상기 액정층(300) 사이에 제1 배향막(115)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 배향막(115)은 상기 액정층(300) 내 액정 분자들을 한 방향으로 초기(pre-tilt) 배향시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 배향막(115)은 폴리 아믹산(poly-amic acid), 폴리 이미드(poly-imide), 레시틴(lecithin), 나일론(nylon), PVA(polyvinylalcohol)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 배향막(115)은 리액티브 메조겐(reactive mesogen) 물질을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first substrate 100 may further include a first alignment layer 115 between the common electrode CE and the liquid crystal layer 300. The first alignment layer 115 may pre-tilt the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 300 in one direction. According to one embodiment, the first alignment layer 115 is made of poly-amic acid, polyimide, lecithin, nylon, polyvinylalcohol (PVA). It may include at least one selected from. In another embodiment, the first alignment layer 115 may further include a reactive mesogen material.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 기판(200)은, 상기 컬러 필터(CF) 및 상기 액정층(300) 사이에 제2 배향막(215)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제2 배향막(215)은 폴리 아믹산(poly-amic acid), 폴리 이미드(poly-imide), 레시틴(lecithin), 나일론(nylon), PVA(polyvinylalcohol)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 배향막(215)은 리액티브 메조겐(reactive mesogen) 물질을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the second substrate 200 may further include a second alignment layer 215 between the color filter CF and the liquid crystal layer 300. According to one embodiment, the second alignment layer 215 is a group consisting of poly-amic acid, polyimide, lecithin, nylon, and polyvinylalcohol (PVA). It may include at least one selected from. In another embodiment, the second alignment layer 215 may further include a reactive mesogen material.

상기 액정층(300)은 상기 제1 및 제2 기판들(100, 200) 사이를 충진할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 액정층(300)은 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(negative nematic liquid crytal), 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(positive nematic liquid crytal) 및 강유전성 액정(ferroelectric liquid crystal)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층(300)은 비강유전성 액정(non-ferroelectric liquid crystal) 및 강유전성 액정(ferroelectric liquid crystal)을 포함할 수 있다. 상기 액정층(300)에 대한 설명은 이하에서 상세하게 설명하기로 한다.The liquid crystal layer 300 may fill between the first and second substrates 100 and 200. According to an embodiment, the liquid crystal layer 300 may include a negative nematic liquid crytal having a negative dielectric anisotropy, a positive nematic liquid crytal having a positive dielectric anisotropy, and a ferroelectric liquid. crystal). According to another embodiment, the liquid crystal layer 300 may include a non-ferroelectric liquid crystal and a ferroelectric liquid crystal. Description of the liquid crystal layer 300 will be described in detail below.

상술한 바와 같이, FFS모드(field fringe switching mode)의 액정 표시 장치의 액정층(300)이 강유전성 액정을 포함함으로써, 네마틱 액정과 더불어 액정 조성물의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 액정층(300)을 포함하는 액정 표시 장치의 휘도가 향상될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 배향막들(115, 215)에 리액티브 메조겐 물질을 더 포함함으로써, 액정층(300) 내 액정 분자들의 배향 속도가 빨라지며, 배향되는 각도도 커져 광학적 특성이 향상될 수 있다.
As described above, since the liquid crystal layer 300 of the liquid crystal display device of the field fringe switching mode (FFS mode) includes the ferroelectric liquid crystal, the alignment of the liquid crystal composition together with the nematic liquid crystal can be improved and the stability of the alignment can be improved. have. Therefore, the luminance of the liquid crystal display including the liquid crystal layer 300 may be improved. In addition, by further including the reactive mesogen material in the first and second alignment layers 115 and 215, the alignment speed of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 300 may be increased, and the angle of the alignment may be increased, thereby improving optical characteristics. Can be.

이하에서는 액정층에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the liquid crystal layer will be described in detail.

[[[[ 액정층Liquid crystal layer _제1 _First 실시예]]Example]

본 발명의 실시예들에 따른 액정층은, 네마틱 액정(nematic liquid crystal) 및 비카이럴 스멕틱 액정(achiral smectic liquid crystal)을 포함할 수 있다.The liquid crystal layer according to the embodiments of the present invention may include a nematic liquid crystal and a non-chiral smectic liquid crystal.

상기 액정층은, 약 1중량% 내지 약 50중량%의 비카이럴 스멕틱 액정 및 약 50중량% 내지 약 99중량%의 네마틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 비카이럴 스멕틱 액정이 상기 액정층 총량의 약 1중량%이하일 경우, 상기 액정층의 액정 배향성이 불안정할 수 있다. 또한, 상기 비카이럴 스멕틱 액정이 상기 액정층 총량의 약 50중량%을 초과하는 경우, 액정층의 점도가 증가하여 상기 액정층을 포함하는 표시 장치의 응답 속도(response time)가 느려질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 액정층은, 약 1중량% 내지 약 35중량%의 비카이럴 스멕틱 액정을 포함할 수 있다.The liquid crystal layer may include about 1 wt% to about 50 wt% non-chiral smectic liquid crystal and about 50 wt% to about 99 wt% nematic liquid crystal. When the non-chiral smectic liquid crystal is about 1% by weight or less of the total amount of the liquid crystal layer, the liquid crystal alignment of the liquid crystal layer may be unstable. In addition, when the non-chiral smectic liquid crystal exceeds about 50% by weight of the total amount of the liquid crystal layer, the viscosity of the liquid crystal layer may increase, thereby reducing the response time of the display device including the liquid crystal layer. More preferably, the liquid crystal layer may include about 1% by weight to about 35% by weight of a non-chiral smectic liquid crystal.

일 실시예에 따르면, 상기 액정층 내, 비카이럴 스멕틱 액정의 양은 상기 비카이럴 스멕틱 액정의 점도(viscosity)에 의해 결정될 수 있다. 비카이럴 스멕틱 액정의 점도가 낮은 경우, 상기 액정층 내 상기 비카이럴 스멕틱 액정이 약 50중량% 이상 포함할 수 있다. 한편, 비카이럴 스멕틱 액정의 점도가 높은 경우, 액정층의 전체 점도를 고려하여, 약 35중량% 이하로 유지하는 것이 바람직할 수 있다.According to one embodiment, the amount of non-chiral smectic liquid crystal in the liquid crystal layer may be determined by the viscosity of the non-chiral smectic liquid crystal. When the viscosity of the non-chiral smectic liquid crystal is low, the non-chiral smectic liquid crystal in the liquid crystal layer may include about 50% by weight or more. On the other hand, when the viscosity of the non-chiral smectic liquid crystal is high, it may be desirable to maintain the total viscosity of the liquid crystal layer at about 35% by weight or less.

일 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(negative nematic liquid crystal)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 음의 이방성을 갖는 네마틱 액정 및 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(positive nematic liquid crystal)을 포함할 수 있다. 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 상기 네마틱 액정의 약 10중량% 정도를 차지할 수 있다.
According to an embodiment, the nematic liquid crystal may include a negative nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy. According to another embodiment, the nematic liquid crystal may include a nematic liquid crystal having negative anisotropy and a positive nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy. The nematic liquid crystal having the positive dielectric anisotropy may occupy about 10% by weight of the nematic liquid crystal.

이하에서, 상기 네마틱 액정 및 상기 비카이럴 스멕틱 액정의 예시적 물질들을 설명하도록 한다. 하기에 설명되는 예시적인 물질들로, 본 발명의 네마틱 액정 및 비카이럴 스멕틱 액정을 이것으로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary materials of the nematic liquid crystal and the non-chiral smectic liquid crystal will be described. The exemplary materials described below do not limit the nematic liquid crystal and the non-chiral smectic liquid crystal of the present invention to this.

우선, 네마틱 액정의 특징을 간략하게 설명하고, 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 및 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정의 예시들을 분류하도록 한다.First, the characteristics of nematic liquid crystals will be briefly described, and examples of nematic liquid crystals having negative dielectric anisotropy and nematic liquid crystals having positive dielectric anisotropy will be classified.

네마틱 액정은 액정의 가늘고 긴 분자가 서로의 위치는 불규칙하지만 그 장축은 모두 일정한 방향으로 향하고 있는 상태의 액정을 이른다. 네마틱 액정의 각 분자는 장축 방향으로 자유롭게 움직일 수 있으므로 점성이 작아 흐르기 쉬우며, 네마틱 분자의 방향은 위, 아래가 실질적으로 동일하기 때문에 분극이 상쇄되어 일반적으로 강유전성을 나타내지 않는다. 액정의 분자의 축 방향과 직각 방향에서, 물리적 성질이 매우 다르다. 따라서, 네마틱 액정은 광학적 이방성을 가지는 물질이다. 축 방향이 평행인 유전 이방성과 축 방향이 직각인 유전 이방성의 차이(△ε)가 0보다 작으면 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정이라고 하고, 0보다 크면 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정이라고 한다.
Nematic liquid crystals form liquid crystals in which the elongated molecules of the liquid crystal have irregular positions of each other but their long axes are directed in a constant direction. Since each molecule of the nematic liquid crystal can freely move in the long axis direction, the viscosity is small and easily flows. Since the directions of the nematic molecules are substantially the same in the up and down directions, the polarization is canceled and generally does not exhibit ferroelectricity. In the direction perpendicular to the axial direction of the molecules of the liquid crystal, physical properties are very different. Therefore, nematic liquid crystal is a material having optical anisotropy. If the difference between the dielectric anisotropy parallel to the axial direction and the dielectric anisotropy perpendicular to the axial direction (Δε) is less than zero, it is called a nematic liquid crystal with negative dielectric anisotropy. It is called.

음의 유전 Negative heredity 이방성을Anisotropy 갖는  Have 네마틱Nematic 액정 Liquid crystal

일 실시예에 따르면, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들을 포함할 수 있다. 일 측면에서, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들은 한 종류(single)일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들은, 서로 상이한 종류(mixture)일 수 있다. 예를 들면, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들은, 제1 유전 이방성을 갖는 액정 분자 및 제2 유전 이방성을 갖는 액정 분자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 유전 이방성은 상기 제1 유전 이방성과 상이할 수 있다. 상기 제1 유전 이방성 및 제2 유전 이방성 중 적어도 하나는 음의 이방성을 갖는 유전 이방성을 가질 수 있다. 상기 제1 유전 이방성을 갖는 액정 분자 및 상기 제2 유전 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함하는 네마틱 액정 분자들의 전체적인 유전 이방성이 음의 유전성을 가지면 족한다.According to an embodiment, the nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy may include nematic liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy. In one aspect, the nematic liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy may be a single type. In another aspect, the nematic liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy may be of different kinds from each other. For example, the nematic liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy may include liquid crystal molecules having first dielectric anisotropy and liquid crystal molecules having second dielectric anisotropy. In this case, the second dielectric anisotropy may be different from the first dielectric anisotropy. At least one of the first dielectric anisotropy and the second dielectric anisotropy may have dielectric anisotropy having negative anisotropy. The overall dielectric anisotropy of the nematic liquid crystal molecules including the liquid crystal molecules having the first dielectric anisotropy and the liquid crystal molecules having the second dielectric anisotropy may be negative.

다른 실시예에 따르면, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들 및 기저 액정 분자들을 포함할 수 있다. 상기 기저 액정 분자들 각각은, 음의 유전 이방성을 갖는 액정 분자, 양의 유전 이방성을 갖는 액정 분자, 중성의 액정 분자, 카이럴 액정 분자 및 비카이럴 액정 분자로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 측면에서, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 한 종류의 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들과, 기저 분자들을 포함할 수 있다. 다른 측면에서, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 다양한 종류의 음의 유전 이방성을 갖는 액정 분자들과, 기저 액정 분자들을 포함할 수 있다.According to another embodiment, the nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy may include nematic liquid crystal molecules and base liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy. Each of the base liquid crystal molecules may include at least one selected from the group consisting of liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy, liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy, neutral liquid crystal molecules, chiral liquid crystal molecules, and non-chiral liquid crystal molecules. Can be. In one aspect, the nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy may include nematic liquid crystal molecules having one kind of negative dielectric anisotropy and base molecules. In another aspect, the nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy may include liquid crystal molecules having various kinds of negative dielectric anisotropy and base liquid crystal molecules.

이하에서는, 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정의 예들을 나열하여 설명하도록 한다. 하기의 물질들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.Hereinafter, examples of nematic liquid crystals having negative dielectric anisotropy will be listed and described. The following materials may be used alone or in combination.

상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 할로겐계(halogen group), 시안화계(cyanide group), 또는 이소시아네이트계(isocyanate group) 네마틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 할로겐계(halogen group), 시안화계(cyanide group), 또는 이소시아네이트계(isocyanate group) 네마틱 액정을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 기저 액정 분자들을 더 포함할 수 있다.
The negative liquid crystal having negative dielectric anisotropy may include a halogen group, a cyanide group, or an isocyanate group nematic liquid crystal. The nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy may be used alone or in combination with a halogen group, a cyanide group, or an isocyanate group nematic liquid crystal. As described above, the nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy may further include base liquid crystal molecules.

할로겐계 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 불소계(fluorine group), 염소계(chlorine group) 또는 브롬계(brome group)물질 등을 포함할 수 있으며, 단일 또는 다중환 구조를 가질 수 있다. The nematic liquid crystal having a halogen-based negative dielectric anisotropy may include a fluorine group, a chlorine group, or a bromine group material, and may have a single or polycyclic structure.

할로겐 계열 2환 구조의 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 하기 화학식 1 및 2로 표기될 수 있다.Nematic liquid crystals having a negative dielectric anisotropy of a halogen-based bicyclic structure may be represented by the following Chemical Formulas 1 and 2.

화학식 1Formula 1

Figure pat00001
Figure pat00001

화학식 2(2)

Figure pat00002
Figure pat00002

화학식 1 및 2에서, R은 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬(alkyl), 또는 알콕시(alkoxy)이고 (여기에서, 수소는 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen)으로 치환될 수 있고, -CH2- 그룹은 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-로 치환될 수 있음), X는 서로 독립적으로 할로겐(halogen), 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화된 알킬(halogenated alkyl), 알콕시(halogenated alkoxy), 할로겐화된 알케닐(halogenated alkenyl) 또는 알케닐옥시(halogenated oxy)이고, L1 및 L2는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐(halogen)이다.In formulas (1) and (2), R is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, or alkoxy, wherein hydrogen may be substituted with CN, CF 3 , or halogen, and CH 2 -group can be substituted with -CH = CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- or -S-), X independently of each other Halogen, halogenated alkyl with 1 to 15 carbon atoms, halogenated alkoxy, halogenated alkenyl or alkenyloxy, L 1 and L 2 Are independently of each other hydrogen or halogen.

할로겐 계열 3환 구조의 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 화학식 3 내지 6으로 표기될 수 있다.Nematic liquid crystals having a negative dielectric anisotropy of a halogen-based tricyclic structure may be represented by Chemical Formulas 3 to 6.

화학식 3(3)

Figure pat00003
Figure pat00003

화학식 4Formula 4

Figure pat00004
Figure pat00004

화학식 5Formula 5

Figure pat00005
Figure pat00005

화학식 66

Figure pat00006
Figure pat00006

화학식 3 내지 6에서, R, L1, 및 L2는 상기 화학식 1 및 2에서 정의된 바와 같고, L3 및 L4는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐(halogen)이며, Z는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -(CH2)4-, CF=CF-, -CH=CF- 또는 -CF=CH-이다. In Formulas 3 to 6, R, L 1 , and L 2 are as defined in Formulas 1 and 2, L 3 and L 4 are independently hydrogen or halogen, and Z is a single bond, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -O-CO-, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -C≡C-, -CH 2 O-,-(CH 2 ) 4 -, CF = CF-, -CH = CF- or -CF = CH-.

할로겐 계열 4환 구조의 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 화학식 7 내지 9로 표기될 수 있다.Nematic liquid crystals having a negative dielectric anisotropy of a halogen-based tetracyclic structure may be represented by Chemical Formulas 7 to 9.

화학식 7Formula 7

Figure pat00007
Figure pat00007

화학식 88

Figure pat00008
Figure pat00008

화학식 9Formula 9

Figure pat00009
Figure pat00009

화학식 7 내지 9에서, Y는 수소 또는 할로겐(halogen)을 나타내고, R1은 1 내지 15개의 탄소 원자를 가지는 알킬(alkyl), 또는 알케닐(alkenyl)을 나타내고, R2는 1 내지 15개의 탄소 원자를 가지는 알킬(alkyl), 알케닐(alkenyl), 또는 알콕시기(alkoxy)를 나타내고(R1, 및 R2에서, 수소는 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen) 원자에 의해 치환될 수 있고, CH2 기는 -O-, -S-, -C≡C-, -CH=CH-, -OC-O- 또는 -O-CO-에 의해 치환될 수 있음), Z는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -(CH2)4-, CF=CF-, -CH=CF- 또는 -CF=CH-이다.
In formulas 7 to 9, Y represents hydrogen or halogen, R 1 represents alkyl having 1 to 15 carbon atoms, or alkenyl, and R 2 represents 1 to 15 carbons Alkyl, alkenyl, or alkoxy having atoms (in R 1 , and R 2 , hydrogen may be replaced by CN, CF 3 , or halogen atoms) , CH 2 The group may be substituted by -O-, -S-, -C≡C-, -CH = CH-, -OC-O- or -O-CO-), Z is a single bond, -CF 2 O- , -OCF 2- , -COO-, -O-CO-, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -C≡C-, -CH 2 O-,-(CH 2 ) 4- , CF = CF-, -CH = CF- or -CF = CH-.

할로겐계 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 측면 플루오르화된 인단 유도체를 가지며, 하기 화학식 10으로 표기될 수 있다.The nematic liquid crystal having halogen negative dielectric anisotropy has a lateral fluorinated indane derivative and may be represented by the following Chemical Formula 10.

화학식 1010

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 식에서, m은 정수를 나타내고, n은 0 또는 1이다.
Wherein m represents an integer and n is 0 or 1.

시안화계 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 하기 화학식 11 내지 13으로 표기될 수 있다. The nematic liquid crystal having cyanide negative dielectric anisotropy may be represented by the following Chemical Formulas 11 to 13.

화학식 11Formula 11

Figure pat00011
Figure pat00011

화학식 12Formula 12

Figure pat00012
Figure pat00012

화학식 13Formula 13

Figure pat00013
Figure pat00013

화학식 11 내지 13에서, R3은 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬(alkyl) 그룹 (여기서, 수소는 비치환되거나 CN, CF3 , 또는 할로겐(halogen)에 의해 적어도 일치환될 수 있고, CH2 기는 -O-, -S-, -C≡C-, -CH=CH-, -OC-O- 또는 -O-CO-에 의해 대체될 수 있다)이고, L1 및 L2 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐(halogen)이고, Z는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -(CH2)4-, CF=CF-, -CH=CF- 또는 -CF=CH-이다.
In Formulas 11-13, R 3 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, wherein hydrogen is unsubstituted or at least monosubstituted by CN, CF 3 , or halogen, and CH 2 Group may be replaced by -O-, -S-, -C≡C-, -CH = CH-, -OC-O- or -O-CO-), and L 1 and L 2 independently of each other hydrogen Or halogen, Z is a single bond, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -O-CO-, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -C≡C -, -CH 2 O-,-(CH 2 ) 4- , CF = CF-, -CH = CF- or -CF = CH-.

상기 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 단일 물질 또는 혼합물일 수 있다. 실시예에 의하면 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 혼합물은, The negative liquid crystal having dielectric anisotropy may be a single substance or a mixture. According to an embodiment, the nematic liquid crystal mixture having negative dielectric anisotropy,

(a) -1.5 미만의 유전 이방성을 갖는 화합물 하나 이상으로 이루어진 액정 성분 A: (a) Liquid Crystal Component A consisting of at least one compound having a dielectric anisotropy of less than -1.5:

(b) -1.5 내지 +1.5의 유전 이방성을 갖는 화합물 하나 이상으로 이루어진 액정 성분 B: 및(b) a liquid crystal component B consisting of at least one compound having a dielectric anisotropy of -1.5 to +1.5: and

(c) 카이럴 성분 C를 포함할 수 있다. (c) chiral component C may be included.

상기 액정 성분 A는 하기 화학식 14 내지 17의 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. The liquid crystal component A may include one or more compounds of Formulas 14 to 17.

화학식 14Formula 14

Figure pat00014
Figure pat00014

화학식 15Formula 15

Figure pat00015
Figure pat00015

화학식 16Formula 16

Figure pat00016
Figure pat00016

화학식 17Formula 17

Figure pat00017
Figure pat00017

상기 액정 성분 B는 하기 화학식 18 내지 20의 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 상기 액정 성분 B는 상술한 제1 기저 액정 분자들일 수 있다.The liquid crystal component B may include one or more compounds of Formulas 18 to 20. The liquid crystal component B may be the first base liquid crystal molecules described above.

화학식 1818

Figure pat00018
Figure pat00018

화학식 19Formula 19

Figure pat00019
Figure pat00019

화학식 20Formula 20

Figure pat00020
Figure pat00020

화학식 18 내지 20에서, R4 및 R5는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 15를 갖는 알킬(alkyl), 알콕시(alkoxy), 알콕시알킬(alkoxy alkyl), 알케닐(alkenyl) 또는 알케닐옥시(alkenyl oxy)이고 (여기에서, 수소는 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen) 원자에 의해 치환될 수 있고, -CH2- 그룹은 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 치환될 수 있음), Y1은 수소 또는 할로겐(halogen)를 나타낸다.In Formulas 18 to 20, R 4 And R 5 are each independently alkyl, alkoxy, alkoxy alkyl, alkenyl or alkenyl oxy having 1 to 15 carbon atoms (wherein hydrogen May be substituted by CN, CF 3 , or halogen atom, and -CH 2 -group is -CH = CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O- May be substituted by OC-O- or -S-), Y 1 represents hydrogen or halogen.

카이럴 성분 C는 하기 예와 같은 다수의 카이럴 도펀트(dopant)가 이용 가능하다. 카이럴 도펀트의 선택은 그 자체로서는 중요하지 않다.Chiral component C is available in a number of chiral dopants, such as in the examples below. The choice of chiral dopant is not important by itself.

Figure pat00021
Figure pat00021

Figure pat00022
Figure pat00022

Figure pat00023

Figure pat00023

양의 유전 Positive oil field 이방성을Anisotropy 갖는  Have 네마틱Nematic 액정 Liquid crystal

일 실시예에 따르면, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들을 포함할 수 있다. 일 측면에서, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들은 한 종류(single)일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들은, 서로 상이한 종류(mixture)일 수 있다. 예를 들면, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들은, 제1 유전 이방성을 갖는 액정 분자 및 제2 유전 이방성을 갖는 액정 분자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 유전 이방성은 상기 제1 유전 이방성과 상이할 수 있다. 상기 제1 유전 이방성 및 제2 유전 이방성 중 적어도 하나는 양의 이방성을 갖는 유전 이방성을 가질 수 있다. 상기 제1 유전 이방성을 갖는 액정 분자 및 상기 제2 유전 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함하는 네마틱 액정 분자들의 전체적인 유전 이방성이 양의 유전성을 가지면 족한다.According to an embodiment, the nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy may include nematic liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy. In one aspect, the nematic liquid crystal molecules having the positive dielectric anisotropy may be a single type. In another aspect, the nematic liquid crystal molecules having the positive dielectric anisotropy may be of different kinds from each other. For example, the nematic liquid crystal molecules having the positive dielectric anisotropy may include liquid crystal molecules having the first dielectric anisotropy and liquid crystal molecules having the second dielectric anisotropy. In this case, the second dielectric anisotropy may be different from the first dielectric anisotropy. At least one of the first dielectric anisotropy and the second dielectric anisotropy may have dielectric anisotropy having positive anisotropy. The overall dielectric anisotropy of the nematic liquid crystal molecules including the liquid crystal molecules having the first dielectric anisotropy and the liquid crystal molecules having the second dielectric anisotropy is sufficient to have a positive dielectric property.

다른 실시예에 따르면, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들 및 기저 액정 분자들을 포함할 수 있다. 상기 기저 액정 분자들 각각은, 음의 유전 이방성을 갖는 액정 분자, 양의 유전 이방성을 갖는 액정 분자, 중성의 액정 분자, 카이럴 액정 분자 및 비카이럴 액정 분자로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 측면에서, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 한 종류의 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자들과, 기저 분자들을 포함할 수 있다. 다른 측면에서, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 다양한 종류의 양의 유전 이방성을 갖는 액정 분자들과, 기저 액정 분자들을 포함할 수 있다.According to another embodiment, the nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy may include nematic liquid crystal molecules and base liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy. Each of the base liquid crystal molecules may include at least one selected from the group consisting of liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy, liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy, neutral liquid crystal molecules, chiral liquid crystal molecules, and non-chiral liquid crystal molecules. Can be. In one aspect, the nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy may include nematic liquid crystal molecules having a kind of dielectric anisotropy and base molecules. In another aspect, the nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy may include liquid crystal molecules having various kinds of dielectric anisotropy, and base liquid crystal molecules.

이하에서는, 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 예들을 나열하여 설명하도록 한다. 하기의 물질들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.Hereinafter, nematic liquid crystals having positive dielectric anisotropy will be described by listing examples. The following materials may be used alone or in combination.

상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 시안화계(cyanide group), 이소시아네이트계(isocyanate group), 할로겐계(halogen group) 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은, 시안화계(cyanide group), 이소시아네이트계(isocyanate group), 할로겐계(halogen group) 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 제2 기저 액정 분자들을 더 포함할 수 있다.
The nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy may include a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy of a cyanide group, an isocyanate group, and a halogen group. The nematic liquid crystal having the positive dielectric anisotropy may be used alone or in combination with a cyanide group, an isocyanate group, and a halogen group positive nematic liquid crystal having the dielectric anisotropy. In addition, the nematic liquid crystal having the positive dielectric anisotropy may further include second base liquid crystal molecules.

시안화계 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 2환구조 또는 3환구조를 가질 수 있다.The nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy may have a bicyclic structure or a tricyclic structure.

2환 구조의 시안화계 네마틱 액정은 화학식 21로 표기될 수 있다.The cyanated nematic liquid crystal of the bicyclic structure may be represented by Chemical Formula 21.

화학식 21Formula 21

Figure pat00024
Figure pat00024

화학식 21에서 R6은 탄소수 1 내지 15의 알케닐(alkenyl)이다. (여기에서, 수소는 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen)에 의해 치환될 수 있고, -CH2- 그룹은 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있음) 화학식 21의 구체적인 예들이 다음에 도시된다.
R 6 in Formula 21 is alkenyl having 1 to 15 carbon atoms. Wherein hydrogen may be substituted by CN, CF 3 , or halogen, and the —CH 2 — group is —CH═CH—, —O—, —CO—, —COO—, —OOC— , Which may be optionally substituted by -O-OC-O- or -S-.

Figure pat00025
Figure pat00025

Figure pat00026
Figure pat00026

화학식 21에서, R7는 H, CH3, C2H5 또는 n-C3H7이다.
In formula 21, R 7 is H, CH 3 , C 2 H 5 or nC 3 H 7 .

3환 구조의 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 화학식 22로 표기될 수 있다.The nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy of the tricyclic structure may be represented by Chemical Formula 22.

화학식 22Formula 22

Figure pat00027
Figure pat00027

R3는 상기 화학식 11 내지 13에서 정의한 바와 같이 R3는 비치환되거나 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen)에 의해 적어도 일치환된 15개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬(alkyl) 그룹이고, 여기서 이들 알킬 중에서 하나 이상의 CH2기는 -O-, -S-, -C≡C-, -CH=CH-, -OC-O- 또는 -O-CO-에 의해 대체될 수 있고, L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐(halogen) 이다.
R 3 is as R 3 is unsubstituted or CN, CF 3, or halogen-alkyl (alkyl) having at least one carbon atom less than the 15-substituted one by (halogen) groups as defined in Formula 11 to 13, wherein One or more CH 2 groups in these alkyls may be replaced by —O—, —S—, —C≡C—, —CH═CH—, —OC—O— or —O—CO—, L 1 and L 2 each independently is hydrogen or halogen (halogen) with each other.

이소시아네이트 계 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 하기 화학식 23으로 표기될 수 있다. Nematic liquid crystals having an isocyanate-based dielectric anisotropy can be represented by the following formula (23).

화학식 23Formula 23

Figure pat00028
Figure pat00028

화학식 23에서, R8은 CnH2n +1O, CnH2n +1, 또는 CnH2n - 1 이며, 이때 n은 1 내지 15이고, A는

Figure pat00029
또는
Figure pat00030
이며, B는 -CH2-CH2- 또는 -C≡C- 이며, X1는 수소 또는 할로겐(halogen)이며, m은 1 2,3, 또는 4이다. 화학식 23의 구체적인 예들이 다음에 도시된다.In Formula 23, R 8 is C n H 2n +1 O, C n H 2n +1 , or C n H2 n - 1 , wherein n is 1 to 15, and A is
Figure pat00029
or
Figure pat00030
, B is -CH 2 -CH 2 -or -C≡C-, X 1 is hydrogen or halogen, m is 1 2,3, or 4. Specific examples of Formula 23 are shown next.

Figure pat00031
Figure pat00031

Figure pat00032
Figure pat00032

Figure pat00033

Figure pat00033

할로겐계 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 불소계 또는 염소계 물질을 포함할 수 있으며, 단일 또는 다중환 구조를 가질 수 있다. 불소계 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 화학식 24 내지 27로 표시될 수 있다. Nematic liquid crystals having a halogen-based positive dielectric anisotropy may include a fluorine-based or chlorine-based material and may have a single or polycyclic structure. Nematic liquid crystals having fluorine-based dielectric anisotropy may be represented by Chemical Formulas 24 to 27.

화학식 2424

Figure pat00034
Figure pat00034

화학식 2525

Figure pat00035
Figure pat00035

화학식 2626

Figure pat00036
Figure pat00036

화학식 2727

Figure pat00037
Figure pat00037

화학식 24 내지 27에서, R9 및 R10은 탄소원자 1 내지 15개를 갖는 알킬(alkyl), 알콕시(alkoxy), 불화된 알킬(fluorinated alkyl), 불화된 알콕시(fluorinated alkoxy), 알케닐(alkenyl), 알케닐옥시(alkenyloxy), 알콕시알킬(alkoxy alkyl) 또는 불화된 알케닐(fluorinated alkenyl)이며, L 21 L 22 L 23, 및 L 24는 각각 서로 독립적으로 수소 또는 불소(fluorine)이고, Z는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -(CH2)4-, CF=CF-, -CH=CF- 또는 -CF=CH-를 나타낸다.
In Formulas 24 to 27, R 9 and R 10 are alkyl, alkoxy, fluorinated alkyl, fluorinated alkoxy, alkenyl having 1 to 15 carbon atoms. ), Alkenyloxy, alkoxy alkyl or fluorinated alkenyl, L 21 L 22 L 23 , and L 24 are each independently hydrogen or fluorine, Z Is a single bond, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -O-CO-, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -C≡C-, -CH 2 O-, -(CH 2 ) 4- , CF = CF-, -CH = CF- or -CF = CH-.

할로겐 계열 2환 구조의 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 하기 화학식 28로 표기될 수 있다. The nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy of the halogen series bicyclic structure may be represented by the following Chemical Formula 28.

화학식 2828

Figure pat00038
Figure pat00038

화학식 28에서, R11은 수소, 할로겐(halogen), 탄소수 1 내지 15의 알케닐(alkenyl), 알케닐옥시(alkenyloxy), 알카이닐(alkynyl), 또는 알카인옥시(alkynoxy)를 나타내고, 상기 R11에서 하나 이상의 -CH2-기가 -O-, C=O 또는 -S-로 치환될 수 있고, L5는 할로겐, 탄소수 1 내지 15의 불소화된 알킬(fluorinated alkyl), 알콕시(fluorinated alkoxy), 불소화된 알케닐(fluorinated alkenyl), 알케닐옥시(alkenyloxy) 또는 옥시알킬(oxyalkyl), -OCF3, -OCHFCF3 또는 SF5이고, L6, L7, L8, 및 L9는 각각 서로 독립적으로 수소(H) 또는 할로겐(halogen)이고, Z는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -(CH2)4-, CF=CF-, -CH=CF- 또는 -CF=CH-이다. 화학식 28의 구체적인 예들이 다음에 도시된다. In Formula 28, R 11 represents hydrogen, halogen, alkenyl having 1 to 15 carbon atoms, alkenyloxy, alkynyl, or alkynoxy, wherein R One or more -CH 2 -groups at 11 may be substituted with —O—, C═O or —S—, L 5 is halogen, fluorinated alkyl having 1 to 15 carbon atoms, alkoxy (fluorinated alkoxy), Fluorinated alkenyl, alkenyloxy or oxyalkyl, -OCF 3 , -OCHFCF 3 or SF 5 , and L 6 , L 7 , L 8 , and L 9 are each independent of each other Is hydrogen (H) or halogen, Z is a single bond, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -O-CO-, -CH 2 CH 2- , -CH = CH- , -C≡C-, -CH 2 O-,-(CH 2 ) 4- , CF = CF-, -CH = CF- or -CF = CH-. Specific examples of Formula 28 are shown next.

Figure pat00039
Figure pat00039

상기 식에서, n은 1 내지 15이다.
Wherein n is 1 to 15.

할로겐 계열 3환 구조의 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 화학식 29 내지 화학식 33으로 표기될 수 있다. The nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy of the halogen-based tricyclic structure may be represented by Chemical Formulas 29 to 33.

화학식 29Formula 29

Figure pat00040
Figure pat00040

화학식 30Formula 30

Figure pat00041
Figure pat00041

화학식 3131

Figure pat00042
Figure pat00042

화학식 32(32)

Figure pat00043
Figure pat00043

화학식 33Formula 33

Figure pat00044
Figure pat00044

화학식 29 내지 33에서, R12는 탄소수 1 내지 15의 알킬(alkyl) 또는 알케닐(alkenyl)이고 (여기에서, 알킬 또는 알케닐은 비치환되거나 CN, CF3, 또는 할로겐에 의해 적어도 일치환될 수 있고, 하나 이상의 -CH2-기는 -O-에 의해 치환될 수 있음), X3는 -F, -Cl, -OCF3, -OCHF2, -OCH2F 또는 -CF3이다. 화학식 29의 구체적인 예는 다음과 같다.
In formulas 29 to 33, R 12 is alkyl or alkenyl having 1 to 15 carbon atoms (wherein alkyl or alkenyl is unsubstituted or at least monosubstituted by CN, CF 3 , or halogen) And one or more -CH 2 -groups may be substituted by -O-), X 3 is -F, -Cl, -OCF 3 , -OCHF 2 , -OCH 2 F or -CF 3 . Specific examples of the formula (29) are as follows.

Figure pat00045
Figure pat00045

Figure pat00046
Figure pat00046

Figure pat00047
Figure pat00047

여기에서, R12는 앞서 정의한 바와 같다.
Here, R 12 is as defined above.

할로겐 계열 4환 구조의 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 화학식 34 내지 화학식 36으로 표기될 수 있다.The nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy of the halogen-based tetracyclic structure may be represented by Chemical Formulas 34 to 36.

화학식 34Formula 34

Figure pat00048
Figure pat00048

화학식 35Formula 35

Figure pat00049
Figure pat00049

화학식 36Formula 36

Figure pat00050
Figure pat00050

화학식 34 내지 36에서 R13은 각각 탄소수 1 내지 15의 알킬(alkyl), 알콕시(alkoxy) 또는 알케닐(alkenyl)이고 (상기 알킬, 알콕시, 또는 알케닐에서 수소는 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen)으로 치환될 수 있고, -CH2- 그룹은 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-로 치환될 수 있음), Z는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -(CH2)4-, CF=CF-, -CH=CF- 또는 -CF=CH-이다.
R 13 in Formulas 34 to 36 are each alkyl, alkoxy or alkenyl having 1 to 15 carbon atoms (in the alkyl, alkoxy, or alkenyl, hydrogen is CN, CF 3 , or halogen ( halogen), and the -CH 2 -group may be substituted with -CH = CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- or -S-. Z is a single bond, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -O-CO-, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -C≡C-,- CH 2 O—, — (CH 2 ) 4 —, CF═CF—, —CH═CF— or —CF═CH—.

삼치환 불소 또는 시안화기를 포함하는 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 화학식 37로 표기될 수 있다. A nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy containing a trisubstituted fluorine or cyanide group may be represented by the formula (37).

화학식 37Formula 37

Figure pat00051
Figure pat00051

화학식 37에서, 2개의 R14 및 R15 중 하나 이상은 비치환되거나 CN, CF3 또는 할로겐(halogen)에 의해 적어도 일치환된 15개 이하의 탄소 원자를 갖는 알케닐(alkenyl) 그룹이고, 다른 하나는 비치환되거나 CN, CF3 또는 할로겐에 의해 적어도 일치환된 15개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬(alkyl) 그룹일 수 있고, 여기서 이들 그룹들 중 하나 이상의 CH2 기는 -O-, -S-, -C≡C-, -OCO-, 또는 -O-CO-에 의해 대체될 수 있다. 화학식 37의 구체적인 예들이 다음에 도시된다. In formula 37, at least one of two R 14 and R 15 is an alkenyl group having up to 15 carbon atoms unsubstituted or at least monosubstituted by CN, CF 3 or halogen, and the other One may be an alkyl group having up to 15 carbon atoms unsubstituted or at least monosubstituted by halogen, CN 3, or halogen, wherein at least one CH 2 of these groups The group may be replaced by -O-, -S-, -C≡C-, -OCO-, or -O-CO-. Specific examples of Formula 37 are shown next.

Figure pat00052
Figure pat00052

n 및 m은 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 5이고, o 및 p는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5이고, 단 o+p의 합은 바람직하게는 7 이하이다.
n and m are 1 to 10, preferably 1 to 5, o and p are each independently the same or different and are 0 to 10, preferably 0 to 5, provided that the sum of o + p is preferably Is 7 or less.

상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 단일 물질 또는 혼합물일 수 있다. 일 실시예 따른 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 혼합물은,The nematic liquid crystals having said positive dielectric anisotropy can be a single substance or a mixture. Nematic liquid crystal mixture having a positive dielectric anisotropy according to one embodiment,

a) +1.5 초과의 유전성 이방성을 갖는 하나 이상의 화합물로 이루어진 액정 성분 A, a) liquid crystal component A consisting of one or more compounds having a dielectric anisotropy greater than +1.5,

b) -1.5 내지 +1.5의 유전성 이방성을 갖는 하나 이상의 화합물로 이루어진 액정 성분, 및b) a liquid crystal component consisting of one or more compounds having a dielectric anisotropy of -1.5 to +1.5, and

c) 필요한 경우에 카이럴 성분 C를 포함하는 것으로, c) including chiral component C, if necessary;

액정 성분 A는 상기 화학식 37의 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 액정 성분 B는 하기 화학식 38로 표시되는 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 상기 액정 성분 B는 상술한 제2 기저 액정 분자들일 수 있다.Liquid crystal component A may include one or more compounds of Formula 37. Liquid crystal component B may include one or more compounds represented by Formula 38 below. The liquid crystal component B may be the second base liquid crystal molecules described above.

성분 C는 다수의 카이럴 도펀트로 콜레스테릴 노나노에이트(CN), R-811, S-811, S-1011, S-2011(독일 다름스타트 소재의 메르크 카게아아(Merck KGaA)) 및 CB15(영국 풀 소재의 BDH)와 같은 시판되는 다수의 카이럴 도펀트가 이용 가능하다. 도펀트의 선택은 그 자체로서는 중요하지 않다.Component C is cholesteryl nonanoate (CN), R-811, S-811, S-1011, S-2011 (Merck KGaA, Darmstadt, Germany) with a number of chiral dopants; Many chiral dopants on the market are available, such as CB15 (BDH, Poole, UK). The choice of dopant is not important by itself.

화학식 38Formula 38

Figure pat00053
Figure pat00053

R16 및 R17은 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, 각각은 비치환되거나 CN, CF3 , 또는 할로겐(halogen)에 의해 적어도 일치환된 15개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬기(alkyl)이고, 여기서 이들 알킬기 중에서 하나 이상의 CH2는 -O-, -S-, -C≡C-, -CH=CH-, -OC-O- 또는 -OCO-에 의해 대체될 수 있고, 상기 1,4-페닐렌(1,4-phenylene) 고리는 각각 서로 독립적으로 불소(fluorine)에 의해 일치환되거나 다치환될 수도 있다.
R 16 and R 17 are each independently the same or different and each is an alkyl group having up to 15 carbon atoms which are unsubstituted or at least monosubstituted by CN, CF 3 , or halogen, Wherein one or more CH 2 in these alkyl groups may be replaced by —O—, —S—, —C≡C—, —CH═CH—, —OC—O— or —OCO—, wherein 1,4- The phenylene (1,4-phenylene) ring may be mono- or polysubstituted by fluorine independently of each other.

비카이럴B-chiral 스멕틱Smectic 액정 Liquid crystal

스멕틱 액정은 네마틱 액정보다 낮은 온도에서 발견되며, 막대 모양의 액정이 층 모양의 구조를 형성하여 액정들은 서로 평행하게 배열된다. 층의 면에서는 액정의 위치에 규칙성이 없지만, 면에 직각인 방향에는 액정 위치의 규칙성(positional order)을 유지한다. 분자 층 사이의 결합은 비교적 약하여 서로 미끄러지기 쉬운 특성을 갖는다. 이 때문에 스멕틱 액정은 2차원적 유체의 성질을 나타낸다. 그러나 보통의 액체에 비교하면 점도는 매우 높다.Smectic liquid crystals are found at lower temperatures than nematic liquid crystals, and rod-shaped liquid crystals form a layered structure so that the liquid crystals are arranged in parallel with each other. In the plane of the layer, there is no regularity in the position of the liquid crystal, but the positional order of the liquid crystal position is maintained in the direction perpendicular to the plane. The bonds between the molecular layers are relatively weak and have a slippery property. Because of this, smectic liquid crystals exhibit the properties of two-dimensional fluids. However, the viscosity is very high compared to ordinary liquids.

비카이럴 스멕틱 액정은 액정 배열에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 스멕틱 A 액정은 분자층(plane)과 수직하게 배열된다. 다른 예로, 스멕틱 C 액정은 분자층과 소정의 각도를 가지며 배열된다. 또 다른 예로, 스멕틱 B는 분자층에 수직하게 배열되지만 액정들이 층 내에서 육각형의 네트워크로 배열된다. 스멕틱 액정의 종류는 다양하며, 본 발명에서 스멕틱 액정의 종류를 상기 설명된 것으로 한정하지 않는다.The non-chiral smectic liquid crystal may have various structures depending on the liquid crystal arrangement. In one example, Smectic A liquid crystal is arranged perpendicular to the molecular plane (plane). In another example, the Smectic C liquid crystal is arranged at an angle with the molecular layer. In another example, Smectic B is arranged perpendicular to the molecular layer but the liquid crystals are arranged in a hexagonal network within the layer. The types of smectic liquid crystals are various, and the types of smectic liquid crystals in the present invention are not limited to those described above.

일 실시예에 따르면, 상기 비카이럴 스멕틱 액정은, 비카이럴 스멕틱 액정 분자들을 포함할 수 있다. 일 측면에서, 상기 비카이럴 스멕틱 액정 분자들은 한 종류(single)일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 비카이럴 스멕틱 액정 분자들은, 서로 상이한 종류(mixture)일 수 있다. 예를 들면, 상기 비카이럴 스멕틱 액정 분자들은, 제1 비카이럴 스멕틱 액정 분자 및 제2 비카이럴 스멕틱 액정 분자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 비카이럴 스멕틱 액정 분자는 상기 제1 비카이럴 스멕틱 액정 분자와 상이할 수 있다.According to one embodiment, the non-chiral smectic liquid crystal may include non-chiral smectic liquid crystal molecules. In one aspect, the non-chiral smectic liquid crystal molecules may be a single type. In another aspect, the non-chiral smectic liquid crystal molecules may be of different types from each other. For example, the non-chiral smectic liquid crystal molecules may include a first non-chiral smectic liquid crystal molecule and a second non-chiral smectic liquid crystal molecule. In this case, the second non-chiral smectic liquid crystal molecule may be different from the first non-chiral smectic liquid crystal molecule.

다른 실시예에 따르면, 상기 비카이럴 스멕틱 액정은, 비카이럴 스멕틱 액정 분자들 및 기저 액정 분자들을 포함할 수 있다. 상기 기저 액정 분자들 각각은, 음의 유전 이방성을 갖는 액정 분자, 양의 유전 이방성을 갖는 액정 분자 및 중성의 액정 분자들로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 측면에서, 상기 비카이럴 스멕틱 액정은, 한 종류의 비카이럴 스멕틱 액정 분자들과, 기저 분자들을 포함할 수 있다. 다른 측면에서, 상기 비카이럴 스멕틱 액정은, 서로 상이한 비카이럴 스멕틱 액정 분자들과, 기저 분자들을 포함할 수 있다.According to another embodiment, the non-chiral smectic liquid crystal may include non-chiral smectic liquid crystal molecules and base liquid crystal molecules. Each of the base liquid crystal molecules may include at least one selected from the group consisting of liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy, liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy, and neutral liquid crystal molecules. In one aspect, the non-chiral smectic liquid crystal may include one kind of non-chiral smectic liquid crystal molecules and base molecules. In another aspect, the non-chiral smectic liquid crystal may include different non-chiral smectic liquid crystal molecules and base molecules.

이하에서는, 비카이럴 스멕틱 액정을 예들을 나열하여 설명하도록 한다. 하기의 물질들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 비카이럴 스멕틱 액정은, 스멕틱 A 액정, 스멕틱 B 액정, 스멕틱 C 액정 등을 포함할 수 있다.
Hereinafter, the non-chiral smectic liquid crystal will be described by listing examples. The following materials may be used alone or in combination. The non-chiral smectic liquid crystal may include a smectic A liquid crystal, a smectic B liquid crystal, a smectic C liquid crystal, and the like.

스멕틱 A 액정은 하기 화학식 39 내지 41로 표기될 수 있다.Smectic A liquid crystal may be represented by the following formula 39 to 41.

화학식 39Formula 39

Figure pat00054
Figure pat00054

화학식 40Formula 40

Figure pat00055
Figure pat00055

여기에서, 1≤n≤15이다.Here, 1≤n≤15.

화학식 41Formula 41

CH2=C(CH3)COO(CH2)5PhCOOPhPhCF3 CH 2 = C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 5 PhCOOPhPhCF 3

여기에서, Ph는 1, 4-phenylene group이다.
Here, Ph is a 1, 4-phenylene group.

스멕틱 B 액정은 60.3 내지 98.5℃ 사이에서, 4-hexyl-4'-[2-(4-isothiocyanatophenyl)ethyl]-1-1'-biphenyl을 포함할 수 있다. 또한, 상기 스멕틱 B 액정은, 1-[5-(4-hexylphenyl)pyramidyl-2]-2-(4-hexyloxyphenyl) ethane, PhPhCHNPhCHCHCOOCH2CH(CH3)2, C6H13OPhCHNPhPh, C8H17OPhPhCOOPhOC5H9, C8H17PhPhCOOPhC8H17, C8H17OPhPhCOOPhOC7H17, C5H11OPhCHNPhPh 및 C16H33OPhCHNPhPh으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
The smectic B liquid crystal may comprise 4-hexyl-4 '-[2- (4-isothiocyanatophenyl) ethyl] -1-1'-biphenyl, between 60.3 and 98.5 ° C. In addition, the smectic B liquid crystal is 1- [5- (4-hexylphenyl) pyramidyl-2] -2- (4-hexyloxyphenyl) ethane, PhPhCHNPhCHCHCOOCH 2 CH (CH 3 ) 2 , C 6 H 13 OPhCHNPhPh, C 8 H 17 OPhPhCOOPhOC 5 H 9 , C 8 H 17 PhPhCOOPhC 8 H 17 , C 8 H 17 OPhPhCOOPhOC 7 H 17 , C 5 H 11 It may comprise at least one selected from the group consisting of OPhCHNPhPh and C 16 H 33 OPhCHNPhPh.

스멕틱 C 액정은 하기 화학식 42 내지 44로 표기될 수 있다.Smectic C liquid crystal may be represented by the following Chemical Formulas 42 to 44.

화화식 42Dialogue 42

Figure pat00056
Figure pat00056

여기에서, A 및 B 각각은 벤젠 고리 또는 사이클로 핵산고리이고, m 및 n은 0 또는 1이고, R1 및 R2 각각은 탄소가 1 내지 18개 갖는 alkyl 그룹, alkoxy그룹 또는 alkanoyloxy그룹이다.Here, each of A and B is a benzene ring or a cyclo nucleic acid ring, m and n are 0 or 1, and each of R 1 and R 2 is an alkyl group, an alkoxy group or an alkanoyloxy group having 1 to 18 carbons.

화학식 43Formula 43

Figure pat00057
Figure pat00057

여기에서, R3 및 R4 각각은 탄소가 1 내지 18개 갖는 alkyl 그룹이다.Here, each of R 3 and R 4 is an alkyl group having 1 to 18 carbons.

화학식 44Formula 44

Figure pat00058
Figure pat00058

여기에서, X는 코발트 본드 또는 -O-이며, n는 0 내지 10이고, R5는 탄소가 1 내지 18개인 alkyl 그룹 또는 alkoxy 그룹이며, R6는 탄소가 2개 내지 18개인 alkyl 그룹이다.Wherein X is cobalt bond or -O-, n is 0 to 10, R 5 is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 18 carbons, and R 6 is an alkyl group having 2 to 18 carbons.

본 실시예에 따르면, 상기 액정층이 네마틱 액정 및 비카이럴 스멕틱 액정을 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다.
According to the present embodiment, since the liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal and a non-chiral smectic liquid crystal, the alignment of the liquid crystal layer may be uniform and the stability of the alignment may be improved.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 카이럴 액정을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 카이럴 액정, 비카이럴 스멕틱 액정 및 네마틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 액정층 중, 카이럴 액정 및 비카이럴 스멕틱 액정의 총량이 약 1중량% 내지 약 50중량%를 차지할 수 있다. 일 예로, 상기 카이럴 액정은 상기 액정층 내 약 0.01 중량% 내지 10중량%을 차지할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a chiral liquid crystal. The liquid crystal layer may include a chiral liquid crystal, a non-chiral smectic liquid crystal, and a nematic liquid crystal. In the liquid crystal layer, the total amount of the chiral liquid crystal and the non-chiral smectic liquid crystal may account for about 1% by weight to about 50% by weight. For example, the chiral liquid crystal may occupy about 0.01 wt% to 10 wt% in the liquid crystal layer.

일 측면에 따르면, 상기 카이럴 액정은 카이럴 액정 분자들을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 카이럴 액정 분자들은 한 종류일 수 있다. 다른 예로, 상기 카이럴 액정 분자들은 서로 상이한 종류일 수 있다. 예를 들면, 상기 카이럴 액정 분자들은 자발 분극(spontaneous polarization)을 갖는 카이럴 액정 분자 및 자발 분극을 갖지 않는 카이럴 액정 분자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 카이럴 액정 분자들은 서로 상이한 자발 분극 특성을 갖는 카이럴 액정 분자들을 포함할 수 있다.According to one aspect, the chiral liquid crystal may include chiral liquid crystal molecules. For example, the chiral liquid crystal molecules may be one kind. As another example, the chiral liquid crystal molecules may be of different types. For example, the chiral liquid crystal molecules may include chiral liquid crystal molecules having spontaneous polarization and chiral liquid crystal molecules having no spontaneous polarization. In addition, the chiral liquid crystal molecules may include chiral liquid crystal molecules having different spontaneous polarization characteristics.

다른 측면에 따르면, 상기 카이럴 액정은 상기 비카이럴 스멕틱 액정과 함께 강유전성 물질로 기능할 수 있다. 강유전성 액정은 전기장을 인가하지 않아도 자발 분극(spontaneous polarization)이 존재하는 특성을 가지며, 전기적으로 절연체인 유전체의 일종이지만 일반적인 유전체와는 달리 유전 분극이 전기장에 비례하지 않고, 분극과 전기장과의 관계가 전기 이력을 갖는 이상성을 나타내는 특징을 갖는다. 강유전성 액정은 특징적으로 자발 분극을 가지고 있을 뿐만 아니라 이 자발 분극이 전기장에 의해 역전되는(polarization reversal) 현상이 나타나는 물성을 갖는다.According to another aspect, the chiral liquid crystal may function as a ferroelectric material together with the non-chiral smectic liquid crystal. Although ferroelectric liquid crystals have spontaneous polarization even when an electric field is not applied, it is a kind of dielectric that is an electrically insulator, but unlike general dielectrics, dielectric polarization is not proportional to electric field, and the relationship between polarization and electric field It has the characteristic which shows the ideal with electric history. Ferroelectric liquid crystals have not only spontaneous polarization, but also physical properties in which spontaneous polarization is reversed by an electric field.

이하에서는, 상기 카이럴 액정의 예들을 나열하여 설명하도록 한다. 본 발명에서는 하기의 물질로 상기 카이럴 액정을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the chiral liquid crystals will be listed and described. In the present invention, the chiral liquid crystal is not limited to the following materials.

상기 카이럴 액정은, 불소계 카이럴 말단(fluorine chiral end) 액정, 카이럴 아릴 에스테르계(chiral allyl ester) 액정, 중심 코어 다환(center core polyring) 카이럴 액정, 또는 카이럴 스멕틱(chiral smectic) 액정 등을 포함할 수 있다. 또한, 카이럴 액정은 바나나형(banana shape) 액정일 수도 있다.
The chiral liquid crystal may be a fluorine chiral end liquid crystal, a chiral allyl ester liquid crystal, a center core polyring chiral liquid crystal, or a chiral smectic. Liquid crystal and the like. In addition, the chiral liquid crystal may be a banana shape liquid crystal.

불소계 카이럴 말단 액정은 하기 화학식 45로 표기될 수 있다.Fluorine-based chiral terminal liquid crystal may be represented by the formula (45).

화학식 45Formula 45

Figure pat00059
Figure pat00059

여기에서, X4, X5, X6 및 X7은 각각 독립적으로 CF3, CF2H, CFH2, 할로겐(halogen), 알킬(alkyl) 또는 알콕시(alkoxy)이고, C 및 D는 독립적으로 페닐(phenyl), 모노플루오르페닐(mono-fluorophenyl), 디플루오르페닐(di-fluorophenyl), 또는 싸이클로헥실(cyclo-hexyl)에서 선택되며, E들은 독립적으로 단일결합, COO, OOC, 및 C≡C에서 선택되며, E중에서 적어도 하나는 단일결합이고, q는 0 또는 1이고, R18은 하기 화학식 40의 말단 그룹이다. Wherein X 4 , X 5 , X 6 and X 7 are each independently CF 3 , CF 2 H , CFH 2 , halogen, alkyl or alkoxy, and C and D are independently Phenyl, mono-fluorophenyl, di-fluorophenyl, or cyclohexyl, E is independently a single bond, COO, OOC, and C≡C Is selected from at least one of E is a single bond, q is 0 or 1, and R 18 is a terminal group of the formula (40).

화학식 46Formula 46

Figure pat00060
Figure pat00060

화학식 46에서, Z는 O, (CH2)1O, 또는 (CH2)2O 이고, J 및 M은 독립적으로 수소, 탄소원자 1 내지 15의 알킬(alkyl)에서 선택되며, W는 탄소원자 1 내지 15개의 직선 또는 가지 달린 알킬 체인이고, J, M, W는 각각 다르며, R19는 탄소 원자 1 내지 15개를 포함하는 알케닐(alkenyl), 알케닐옥시(alkenyloxy), 알카이닐(alkynyl), 또는 알카인옥시(alkynoxy)에서 선택된다.
In formula 46, Z is O, (CH 2 ) 1 O, or (CH 2 ) 2 O, J and M are independently selected from hydrogen, alkyl of 1 to 15 carbon atoms, W is a carbon atom 1 to 15 straight or branched alkyl chains, each of J, M and W different, and R 19 represents alkenyl, alkenyloxy, alkynyl containing from 1 to 15 carbon atoms ), Or alkynoxy.

카이럴 아릴 에스테르계 액정은 화학식 47로 표시될 수 있다. The chiral aryl ester liquid crystal may be represented by Formula 47.

화학식 47Formula 47

Figure pat00061
Figure pat00061

화학식 47에서, Ra와 Rb는 서로에 관계없이 탄소수 1 내지 20의 알킬(alkyl)이고, Q는 -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-이고, Z은 불소(florine) 함유 알킬(alkyl) 또는 할로겐(halogen)으로 치환된 알킬 그룹을 나타내고, *는 카이럴 카본을 나타낸다. 화학식 41에 대한 구체적인 예로는 하기 구조식의 4'-n-(옥틸옥시페닐4'-(1,1,1-트리플루오로-2-옥틸옥시카르보닐)비페닐-4-카르복실레이트(4'-n-(octyleoxyphenyl4'-(1,1,1-trigluoro-2- octyloxycarbonyl)biphenyl-4-carboxylate)가 있다.In Formula 47, R a and R b are each independently alkyl having 1 to 20 carbon atoms, Q is -C (= 0) O- or -OC (= 0), and Z is fluorine ) Represents an alkyl group substituted with alkyl or halogen, and * represents chiral carbon. Specific examples of formula 41 include 4'-n- (octyloxyphenyl4 '-(1,1,1-trifluoro-2-octyloxycarbonyl) biphenyl-4-carboxylate (4) '-n- (octyleoxyphenyl4'-(1,1,1-trigluoro-2-octyloxycarbonyl) biphenyl-4-carboxylate).

Figure pat00062

Figure pat00062

중심 코어 다환(polyring) 카이럴 액정은 화학식 48 내지 51로 표시될 수 있다.The central core polyring chiral liquid crystal may be represented by Chemical Formulas 48 to 51.

화학식 48Formula 48

Figure pat00063
Figure pat00063

화학식 48은 S-4-(트랜스-4-헵틸사이클로헥실)-3'-클로로-4"-(1-메틸헵틸옥시)터페닐(S-4-(trans-4-heptylcyclohexyl)-3'-chloro-4"-(1-methylheptyloxy)terphenyl)을 나타낸다. Formula 48 is S-4- (trans-4-heptylcyclohexyl) -3'-chloro-4 "-(1-methylheptyloxy) terphenyl (S-4- (trans-4-heptylcyclohexyl) -3'- chloro-4 "-(1-methylheptyloxy) terphenyl).

화학식 49Formula 49

Figure pat00064
Figure pat00064

화학식 49는 R-4-옥틸-3"-클로로-4'''-(1-메틸헥실옥시)쿼터페닐(R-4-octhyl-3"-chloro-4'''-(1-methylhexyloxy)quarterphenyl)을 나타낸다. Formula 49 is R-4-octyl-3 "-chloro-4 '' '-(1-methylhexyloxy) quaterphenyl (R-4-octhyl-3" -chloro-4' ''-(1-methylhexyloxy ) quarterphenyl).

화학식 50Formula 50

Figure pat00065
Figure pat00065

화학식 50은 S-4-노닐-3'-플루오로-4'''-(2-클로로프로필옥시)쿼터페닐(S-4-nonyl-3'-fluoro-4'''-(2-chloropropyloxy)quarterphenyl)이다.Chemical Formula 50 is S-4-nonyl-3'-fluoro-4 '' '-(2-chloropropyloxy) quaterphenyl (S-4-nonyl-3'-fluoro-4' ''-(2-chloropropyloxy ) quarterphenyl).

화학식 51Formula 51

Figure pat00066
Figure pat00066

화학식 51은 부틸 S-2-(4-옥틸-2'-플루오로-3"-트리플루오로메틸-4'''-쿼터페닐옥시)-프로피오네이트(S-2-(4-octyl-2'-fluoro-3"-trifluoromethyl-4'''-quarterphenyloxy)-propionate)이다.
Formula 51 is butyl S-2- (4-octyl-2'-fluoro-3 "-trifluoromethyl-4 '''-quaterphenyloxy) -propionate (S-2- (4-octyl- 2'-fluoro-3 "-trifluoromethyl-4 '''-quarterphenyloxy) -propionate).

카이럴 액정은 하기 화학식 52 및 화학식 53 중에서 적어도 하나로 표현될 수 있다. The chiral liquid crystal may be represented by at least one of Chemical Formulas 52 and 53.

화학식 52Formula 52

Figure pat00067
Figure pat00067

화학식 53Formula 53

Figure pat00068
Figure pat00068

화학식 52 및 53에서, R20 및 R21은 각각 다른 탄소수 1개 내지 9개의 직선형 알킬(alkyl)기이고, R22 및 R23은 각각 동일하거나 다른 탄소수 1 내지 18개의 직선형 알킬(alkyl)이고(R20 내지 R23에서, 수소는 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen) 원자에 의해 치환될 수 있고, -CH2- 그룹은 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있음), X는 수소 또는 할로겐(halogen)을 나타낸다. 상기 화학식 52 및 53의 구체적인 예들이 다음에 도시된다.In Formulas 52 and 53, R 20 and R 21 each represent a linear alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and R 22 And R 23 is the same or different linear alkyl of 1 to 18 carbon atoms (in R 20 to R 23 , hydrogen may be substituted by CN, CF 3 , or halogen atom, and —CH 2 A group may be optionally substituted by -CH = CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- or -S-), X is hydrogen or halogen (halogen). Specific examples of Formulas 52 and 53 are shown next.

Figure pat00069
Figure pat00069

Figure pat00070

Figure pat00070

카이럴 스멕틱 액정은 상기 화학식 54로 표시될 수 있다. The chiral smectic liquid crystal may be represented by Chemical Formula 54.

화학식 5454

Figure pat00071
Figure pat00071

화학식 54에서, R24는 카이럴(chiral) 또는 비카이럴(achiral)한 탄소수 1 내지 20의 알킬(alkyl) 또는 알케닐(alkenyl), R25는 카이럴 또는 비카이럴의 탄소수 1 내지 20의 알콕시(alkoxy), 알케닐옥시(alkenyloxy), 알킬카보닐옥시(alkylcarbonyloxy, 알킬-COO-) 또는 알케닐카보닐옥시(alkenylcarbonyloxy, 알케닐-COO-)이며(R24 및 R25에서, 수소는 CN, CF3, 또는 할로겐(halogen) 원자에 의해 치환될 수 있고, -CH2- 그룹은 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 치환될 수 있음), Z1 은 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이고, L10 내지 L14는 수소(hydrogen), 할로겐(halogen), 시아노(cyano), 니트로(nitro), 탄소수 1 내지 20의 알킬(alkyl) 또는 알케닐(alkenyl)이고(-CH2- 그룹은 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 치환될 수 있음), X9는 -CH- 또는 질소이다. 상기 화학식 49의 구체적인 예가 다음에 도시된다.In formula 54, R 24 is a chiral or achiral alkyl or alkenyl having 1 to 20 carbon atoms, R 25 is a chiral or achiral alkoxy having 1 to 20 carbon atoms (alkoxy), alkenyloxy, alkylcarbonyloxy (alkyl-COO-) or alkenylcarbonyloxy (alkenyl-COO-) (in R 24 and R 25 , hydrogen is CN , CF 3 , or halogen atom, and -CH 2 -group is -CH = CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC- Z 1 is a single bond, -COO- or -OOC-, -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -C≡C-, -OCH 2 -Or -CH 2 O-, L 10 to L 14 is hydrogen, halogen, cyano, nitro, alkyl or alkenyl of 1 to 20 carbon atoms )-(CH 2 -group can be substituted by -CH = CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- or -S-) X 9 is -CH- or Soyida. Specific examples of the formula 49 are shown below.

Figure pat00072

Figure pat00072

바나나 형 카이럴 액정은 하기 화학식 55로 표시될 수 있다. Banana type chiral liquid crystal may be represented by the formula (55).

화학식 5555

Figure pat00073
Figure pat00073

화학식 55에서, A1

Figure pat00074
또는
Figure pat00075
이고, B1는
Figure pat00076
또는
Figure pat00077
이며, R26 및 R27은 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐(halogen)이며, R28 및 R29는 독립적으로 탄소원자 8개 내지 16개의 알킬(alkyl) 또는 알콕시(alkoxy)이다. 상기 화학식 50의 구체적인 예들이 다음에 도시된다.
In Formula 55, A 1 is
Figure pat00074
or
Figure pat00075
And B1 is
Figure pat00076
or
Figure pat00077
R 26 and R 27 are each independently hydrogen or halogen, and R 28 and R 29 are independently alkyl or alkoxy having 8 to 16 carbon atoms. Specific examples of Formula 50 are shown below.

Figure pat00078
Figure pat00078

Figure pat00079

Figure pat00079

상기 카이럴 액정은 카이럴 액정의 단일 물질 또는 카이럴 액정이 포함된 혼합물일 수 있다.The chiral liquid crystal may be a single material of the chiral liquid crystal or a mixture including the chiral liquid crystal.

화학식 56Formula 56

Figure pat00080
Figure pat00080

화학식 56에서, X10은 수소(H)이고, R30은 수소 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬(alkyl)이고, R31은 수소, 할로겐(halogen), 탄소수 1 내지 20의 알킬(alkyl) 그룹 또는 알케닐(alkenyl) 그룹(여기서, 각각의 경우, 하나 또는 2개의 -CH2- 그룹은 -O-, -C(=O)O- 또는 -Si(CH3)2-에 의해 대체될 수 있고, 알킬 또는 알케닐 그룹의 하나 이상의 수소는 불소(fluorine) 또는 CH3에 의해 대체될 수 있음)이고, R32, R33, R34, 및 R35는 각각 CH3이다.In formula 56, X 10 is hydrogen (H), R 30 is hydrogen or alkyl of 1 to 15 carbon atoms, R 31 is hydrogen, halogen, alkyl group of 1 to 20 carbon atoms or Alkenyl groups, where in each case one or two -CH 2 -groups may be replaced by -O-, -C (= 0) O- or -Si (CH 3 ) 2- At least one hydrogen of the alkyl, alkenyl group may be replaced by fluorine or CH 3 ), and R 32 , R 33 , R 34 , and R 35 are each CH 3 .

본 실시예에 따르면, 상기 액정층이 네마틱 액정 및 비카이럴 스멕틱 액정을 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액정층이 카이럴 액정을 포함함으로써, 상기 비카이럴 스멕틱 액정과 함께 강유전성 특성을 발현시킬 수 있어, 액정층의 배향을 더욱 균일하게 하고 배향의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
According to the present embodiment, since the liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal and a non-chiral smectic liquid crystal, the alignment of the liquid crystal layer may be uniform and the stability of the alignment may be improved. In addition, when the liquid crystal layer contains a chiral liquid crystal, ferroelectric characteristics can be expressed together with the non-chiral smectic liquid crystal, so that the alignment of the liquid crystal layer can be made more uniform and the stability of the alignment can be further improved.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 0.01중량% 내지 약 3중량%의 리액티브 메조겐 물질과, 약 1중량% 내지 약 50중량%의 비카이럴 스멕틱 액정과 여분의 네마틱 액정을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a reactive mesogen material. The liquid crystal layer may include about 0.01% to about 3% by weight reactive mesogen material, about 1% to about 50% by weight of a non-chiral smectic liquid crystal and an extra nematic liquid crystal.

상기 리액티브 메조겐 물질은 중합성 메조겐성 화합물을 의미한다. "메조겐성 화합물" 또는 "메조겐성 물질"은 하나 이상의 막대 모양, 판 모양 또는 디스크 모양 메조겐성 기, 즉 액정상 거동을 유도할 수 있는 능력을 가진 기를 포함하는 물질 또는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 리액티브 메조겐 물질은 자외선 등의 광에 의하여 중합되며, 인접한 물질의 배향 상태에 따라 배향되는 물질일 수 있다.The reactive mesogenic material means a polymerizable mesogenic compound. A "mesogenic compound" or "mesogenic material" may include a substance or compound comprising one or more rod-shaped, plate- or disc-shaped mesogenic groups, ie groups having the ability to induce liquid crystalline behavior. The reactive mesogen material may be a material which is polymerized by light such as ultraviolet rays and is oriented according to the alignment state of adjacent materials.

상기 리액티브 메조겐 물질의 예로는 아래의 식으로 표현되는 화합물을 들 수 있다:Examples of the reactive mesogen material include compounds represented by the following formula:

P1-A1-(Z1-A2)n-P2,P1-A1- (Z1-A2) n-P2,

여기서, P1과 P2는 아크릴레이트(acrylate), 메타크릴레이트(methacrylate), 비닐(vinyl), 비닐옥시(vinyloxy) 및 에폭시(epoxy) 그룹 중 적어도 하나이고, A1과 A2는 1,4-페닐렌(phenylen)과 나프탈렌(naphthalene)-2,6-다일(diyl) 그룹 중에서 적어도 하나이며, Z1은 COO-, OCO- 및 단일 결합 중의 하나이고, n은 0, 1 및 2 중의 하나일 수 있다.Wherein P1 and P2 are at least one of acrylate, methacrylate, vinyl, vinyloxy and epoxy groups, and A1 and A2 are 1,4-phenylene (phenylen) and naphthalene (naphthalene) -2,6-diyl group is at least one, Z1 is one of COO-, OCO- and a single bond, n may be one of 0, 1 and 2.

좀 더 구체적으로는 아래의 식 중 하나로 표현되는 화합물을 들 수 있다:More specifically, there may be mentioned a compound represented by one of the following formulas:

Figure pat00081
Figure pat00081

여기서, P1과 P2는 아크릴레이트(acrylate), 메타크릴레이트(methacrylate), 비닐(vinyl), 비닐옥시(vinyloxy) 및 에폭시(epoxy) 그룹 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, P1 and P2 may include at least one of acrylate, methacrylate, vinyl, vinyloxy, and epoxy groups.

본 실시예에 따르면, 상기 액정층이 네마틱 액정 및 비카이럴 스멕틱 액정을 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액정층이 리액티브 메조겐 물질을 포함함으로써, 액정층의 배향 속도가 증가하게 되며, 배향되는 각도도 커져 광학적 특성이 향상될 수 있다.
According to the present embodiment, since the liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal and a non-chiral smectic liquid crystal, the alignment of the liquid crystal layer may be uniform and the stability of the alignment may be improved. In addition, since the liquid crystal layer includes a reactive mesogen material, the alignment speed of the liquid crystal layer may be increased, and the angle at which the liquid crystal layer is aligned may be increased, thereby improving optical characteristics.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 비카이럴 액정, 네마틱 액정, 카이럴 액정 및 리액티브 메조겐 물질을 포함할 수 있다. 상기 액정층 중, 비카이럴 스멕틱 액정 및 카이럴 액정의 총량은 약 1중량% 내지 약 50중량%을 차지할 수 있다. 상기 액정층 중 카이럴 액정은 약 0.01중량% 내지 10중량%을 차지할 수 있다. 상기 리액티브 메조겐 물질은 상기 액정층 중 약 0.01중량% 내지 약 3중량%을 차지할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may include a non-chiral liquid crystal, a nematic liquid crystal, a chiral liquid crystal and a reactive mesogen material. In the liquid crystal layer, the total amount of the non-chiral smectic liquid crystal and the chiral liquid crystal may account for about 1% by weight to about 50% by weight. The chiral liquid crystal of the liquid crystal layer may occupy about 0.01% by weight to 10% by weight. The reactive mesogen material may comprise about 0.01 wt% to about 3 wt% of the liquid crystal layer.

상기 비카이럴 액정, 네마틱 액정, 카이럴 액정 및 리액티브 메조겐 물질에 대한 상세한 설명은 상기를 참조한다. See above for details of the non-chiral liquid crystal, nematic liquid crystal, chiral liquid crystal and reactive mesogen material.

본 실시예에 따르면, 액정층이 상기 비카이럴 액정, 네마틱 액정 및 카이럴 액정을 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액정층이 리액티브 메조겐 물질을 포함함으로써, 액정층의 배향 속도가 증가하게 되며, 배향되는 각도도 커져 광학적 특성이 향상될 수 있다.
According to the present embodiment, the liquid crystal layer includes the non-chiral liquid crystal, the nematic liquid crystal, and the chiral liquid crystal, so that the alignment of the liquid crystal layer can be uniform and the stability of the alignment can be improved. In addition, since the liquid crystal layer includes a reactive mesogen material, the alignment speed of the liquid crystal layer may be increased, and the angle at which the liquid crystal layer is aligned may be increased, thereby improving optical characteristics.

[[[[ 액정층Liquid crystal layer _제2 _Second 실시예Example ]]]]

본 발명의 실시예들에 따른 액정층은, 네마틱 액정 및 스멕틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 액정층은 약 50중량% 내지 약 97중량%의 네마틱 액정과, 약 3중량% 내지 약 50중량%의 스멕틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 스멕틱 액정이 상기 액정층의 약 3중량%이하일 경우, 상기 액정층의 액정 배향성이 불안정할 수 있다. 또한, 상기 스멕틱 액정이 상기 액정층의 총량의 약 50중량%를 초과하면, 액정층의 점도가 증가하여 상기 액정층을 포함하는 표시 장치의 응답 속도가 느려질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 액정층은 약 3중량% 내지 약 35중량%의 스멕틱 액정을 포함할 수 있다.The liquid crystal layer according to the embodiments of the present invention may include a nematic liquid crystal and a smectic liquid crystal. The liquid crystal layer may include about 50 wt% to about 97 wt% nematic liquid crystal, and about 3 wt% to about 50 wt% smectic liquid crystal. When the smectic liquid crystal is less than about 3% by weight of the liquid crystal layer, the liquid crystal alignment of the liquid crystal layer may be unstable. In addition, when the smectic liquid crystal exceeds about 50% by weight of the total amount of the liquid crystal layer, the viscosity of the liquid crystal layer may increase, thereby slowing the response speed of the display device including the liquid crystal layer. More preferably, the liquid crystal layer may include about 3% by weight to about 35% by weight smectic liquid crystal.

상기 액정층 내, 스멕틱 액정의 양은 상기 스멕틱 액정의 점도에 의해 결정될 수 있다. 스멕틱 액정의 점도가 낮은 경우, 상기 액정층 내 상기 스멕틱 액정이 약 50중량% 이상 포함할 수 있다. 한편, 스멕틱 액정의 점도가 높은 경우, 액정층의 전체 점도를 고려하여, 약 30중량% 이하로 유지하는 것이 바람직할 수 있다.The amount of smectic liquid crystal in the liquid crystal layer may be determined by the viscosity of the smectic liquid crystal. When the viscosity of the smectic liquid crystal is low, the smectic liquid crystal in the liquid crystal layer may include about 50% by weight or more. On the other hand, when the viscosity of the smectic liquid crystal is high, in consideration of the overall viscosity of the liquid crystal layer, it may be desirable to maintain at about 30% by weight or less.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스멕틱 액정은 비카이럴 스멕틱 액정 및 카이럴 스멕틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 스멕틱 액정은 약 70중량% 내지 약 97중량%의 비카이럴 스멕틱 액정 및 약 3중량% 내지 약 30중량%의 카이럴 스멕틱 액정을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the smectic liquid crystal may include a non-chiral smectic liquid crystal and a chiral smectic liquid crystal. The smectic liquid crystal may include about 70 wt% to about 97 wt% non-chiral smectic liquid crystal and about 3 wt% to about 30 wt% chiral smectic liquid crystal.

상기 카이럴 스멕틱 액정은 자발 분극 특성을 가질 수 있다. 자발 분극은 전기장을 인가하지 않은 자연 상태에서 물질이 전기적인 분극을 하고 있는 현상을 의미한다. 상기 카이럴 스멕틱 액정에 대해서는 후속하여 상세하게 설명하기로 한다.The chiral smectic liquid crystal may have a spontaneous polarization characteristic. Spontaneous polarization refers to a phenomenon in which a material is electrically polarized in a natural state without an electric field applied. The chiral smectic liquid crystal will be described later in detail.

일 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 네마틱 액정은 음의 이방성을 갖는 네마틱 액정 및 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정은 상기 네마틱 액정의 약 10중량% 정도를 차지할 수 있다.According to an embodiment, the nematic liquid crystal may include a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy. According to another embodiment, the nematic liquid crystal may include a nematic liquid crystal having negative anisotropy and a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy. The nematic liquid crystal having the positive dielectric anisotropy may occupy about 10% by weight of the nematic liquid crystal.

본 실시예에서 설명되는 네마틱 액정, 스멕틱 액정의 비카이럴 스멕틱 액정의 구성 요소, 구조 및 예시들은 상술한 것들과 실질적으로 동일하여 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
The components, structures, and examples of the non-chiral smectic liquid crystals of the nematic liquid crystal and the smectic liquid crystal described in this embodiment are substantially the same as those described above, and thus the detailed description thereof will be omitted.

이하에서는, 상기 카이럴 스멕틱 액정에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the chiral smectic liquid crystal will be described in more detail.

상기 카이럴 스멕틱 액정은 카이럴 스멕틱 액정 분자들을 포함할 수 있다. 일 측면에 따르면, 카이럴 스멕틱 액정 분자들은 한 종류일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 카이럴 스멕틱 액정들은 서로 상이한 종류일 수 있다. 예를 들면, 카이럴 스멕틱 액정 분자들은, 제1 카이럴 스멕틱 액정 분자 및 제2 카이럴 스멕틱 액정 분자를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 카이럴 스멕틱 액정 분자들을 서로 상이할 수 있다.The chiral smectic liquid crystal may include chiral smectic liquid crystal molecules. According to one aspect, chiral smectic liquid crystal molecules may be one kind. In another aspect, the chiral smectic liquid crystals may be of different types from each other. For example, chiral smectic liquid crystal molecules may include a first chiral smectic liquid crystal molecule and a second chiral smectic liquid crystal molecule. The first and second chiral smectic liquid crystal molecules may be different from each other.

다른 실시예에 따르면, 상기 카이럴 스멕틱 액정은 카이럴 스멕틱 액정 분자들 및 기저 액정 분자들을 포함할 수 있다. 상기 기저 액정 분자들은 음의 유전 이방성을 갖는 액정 분자, 양의 유전 이방성을 갖는 액정 분자, 중성의 액정 분자 및 비카이럴 액정 분자로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to another embodiment, the chiral smectic liquid crystal may include chiral smectic liquid crystal molecules and base liquid crystal molecules. The base liquid crystal molecules may include at least one selected from the group consisting of liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy, liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy, neutral liquid crystal molecules, and non-chiral liquid crystal molecules.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 카이럴 스멕틱 액정은 상기 비카이럴 액정 분자와 함께, 상기 액정층이 강유전성 특성을 나타내게 할 수 있다.According to another embodiment, the chiral smectic liquid crystal may cause the liquid crystal layer to exhibit ferroelectric characteristics together with the non-chiral liquid crystal molecules.

카이럴 스멕틱 액정은, 카이럴 스멕틱 C 액정 및 기타 카이럴 스멕틱 액정을 포함한다.
Chiral smectic liquid crystals include chiral smectic C liquid crystals and other chiral smectic liquid crystals.

카이럴 스멕틱 C는 화학식 57 내지 화학식 60으로 표시될 수 있다.Chiral Smectic C may be represented by Formula 57 to Formula 60.

화학식 57(57)

Figure pat00082
또는
Figure pat00082
or

화학식 5858

Figure pat00083
Figure pat00083

화학식 57 및 화학식 58에서, R는 1 내지 10개의 탄소를 갖는 알킬 그룹이거나,

Figure pat00084
그룹이고, R'은 1 내지 4개의 탄소를 갖는 알킬 그룹이고, T는
Figure pat00085
이고, X는 적어도 하나의 카이럴 중심을 갖는 알킬 또는 할로겐 치환 알킬 그룹이며, Y는 불소 원자 이며, m는 0, 1 또는 2를 가지며, p는 2, 3 또는 4를 가지며, n는 10, 11 또는 12를 갖는다.
In formula (57) and formula (58), R is an alkyl group having 1 to 10 carbons, or
Figure pat00084
Is a group, R 'is an alkyl group having from 1 to 4 carbons, and T is
Figure pat00085
X is an alkyl or halogen substituted alkyl group having at least one chiral center, Y is a fluorine atom, m has 0, 1 or 2, p has 2, 3 or 4, n is 10, Has 11 or 12.

화학식 5959

Figure pat00086
Figure pat00086

화학식 59에서, R1 및 R2는 1개 내지 9개의 탄소를 포함하는 선형 알킬 그룹이며, 서로 상이하다.
In formula 59, R 1 and R 2 are linear alkyl groups containing 1 to 9 carbons and are different from each other.

화학식 6060

Figure pat00087
Figure pat00087

화학식 60에서, R3 및 R4는 1개 내지 18개의 탄소를 포함하는 알킬 그룹이며, 서로 동일하거나 상이하고, X는 수소 또는 불소이다.
In formula 60, R 3 and R 4 are alkyl groups containing 1 to 18 carbons, the same or different from each other, and X is hydrogen or fluorine.

화학식 6161

Figure pat00088
Figure pat00088

화학식 61에서, l은 1 또는 2이며, Y는, -COO-, -CH=N-, -CH2O-, -OCO-, -N=CH-, -OCH2- 또는 단일 연결이며, R10은 1개 내지 18가의 탄소를 갖는 알킬 또는 알콕시 그룹이며, R11은 (S)-2-methylbutyl, (S)-2-methylbutoxy, (S)-2-methylbutoxycarbonyl, (S)-1-methylheptyloxy, (R)-1-methylheptyloxy, (S)-1-methylheptyloxycarbonyl 또는 (R)-1-methylheptyloxycarbonyl이다.
In formula 61, l is 1 or 2, and Y is —COO—, —CH═N—, —CH 2 O—, —OCO—, —N═CH—, —OCH 2 — or a single link, R 10 Is an alkyl or alkoxy group having 1 to 18 valent carbons, R 11 is (S) -2-methylbutyl, (S) -2-methylbutoxy, (S) -2-methylbutoxycarbonyl, (S) -1-methylheptyloxy, (R) -1-methylheptyloxy, (S) -1-methylheptyloxycarbonyl or (R) -1-methylheptyloxycarbonyl.

화학식 62(62)

Figure pat00089
Figure pat00089

화학식 62에서, n는 1 또는 2이며, R은 1 내지 18개의 탄소를 포함하는 알킬 또는 알콕시 그룹이며, Y는 비대칭 탄소를 갖는 alkyl, alkoxy, aloxycarbonyl, alkanoyl 또는 alkanoyloxy 그룹이며, X는

Figure pat00090
Figure pat00091
그룹을 포함한다.In formula 62, n is 1 or 2, R is an alkyl or alkoxy group containing 1 to 18 carbons, Y is an alkyl, alkoxy, aloxycarbonyl, alkanoyl or alkanoyloxy group having an asymmetric carbon, X is
Figure pat00090
Figure pat00091
Group.

화학식 62에서, Y는In formula 62, Y is

Figure pat00092
,
Figure pat00093
,
Figure pat00094
,
Figure pat00095
,
Figure pat00096
,
Figure pat00097
그룹 중 하나일 수 있다.
Figure pat00092
,
Figure pat00093
,
Figure pat00094
,
Figure pat00095
,
Figure pat00096
,
Figure pat00097
It can be one of the groups.

본 실시예에 따르면, 상기 액정층이 네마틱 액정과, 비카이럴 스멕틱 액정 및 카이럴 스멕틱 액정을 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다.
According to the present embodiment, since the liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal, a non-chiral smectic liquid crystal and a chiral smectic liquid crystal, the alignment of the liquid crystal layer may be uniform and the stability of the alignment may be improved.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 카이럴 도펀트(chiral dopant)를 더 포함할 수 있다. 상기 카이럴 도펀트는 상기 액정층 내 약 10중량% 이하로 포함될 수 있다. 일 측면에 따르면, 상기 카이럴 도펀트는 자발 분극 특성이 없을 수 있다. 다른 측면에 따르면, 상기 카이럴 도펀트는 상기 카이럴 스멕틱 액정보다 자발 분극 특성이 작을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a chiral dopant. The chiral dopant may be included in about 10% by weight or less in the liquid crystal layer. According to one aspect, the chiral dopant may have no spontaneous polarization characteristics. According to another aspect, the chiral dopant may have a lower spontaneous polarization characteristic than the chiral smectic liquid crystal.

일 실시예에 따르면, 상기 카이럴 도펀트는 다수의 카이럴 도펀트들을 포함할 수 있다. 일 측면에 따르면, 상기 카이럴 도펀트들은 한 종류일 수 있다. 다른 측면에 따르면, 상기 카이럴 도펀트들을 서로 상이한 종류일 수 있다.According to an embodiment, the chiral dopant may include a plurality of chiral dopants. According to one aspect, the chiral dopants may be one kind. According to another aspect, the chiral dopants may be of different types from each other.

다른 실시예에 따르면, 카이럴 도펀트는, 상기 스멕틱 액정과 함께 강유전성 특정을 나타낼 수 있다.According to another embodiment, the chiral dopant may exhibit ferroelectric properties with the smectic liquid crystal.

이하에서는, 상기 카이럴 도펀트의 예들을 나열하여 설명하도록 한다. 하기의 물질들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 카이럴 도펀트를 하기의 물질로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the chiral dopant will be listed and described. The following materials may be used alone or in combination. In addition, the chiral dopant in the present invention is not limited to the following materials.

상기 카이럴 도펀트는 화학식 63 내지 70 중 선택된 적어도 하나일 수 있다.The chiral dopant may be at least one selected from Chemical Formulas 63 to 70.

화학식 63Formula 63

Figure pat00098
Figure pat00098

화학식 64(64)

Figure pat00099
Figure pat00099

화학식 65(65)

Figure pat00100
Figure pat00100

화학식 6666

Figure pat00101
Figure pat00101

화학식 67(67)

Figure pat00102
Figure pat00102

화학식 6868

Figure pat00103
Figure pat00103

화학식 69Formula 69

Figure pat00104
Figure pat00104

화학식 7070

Figure pat00105
Figure pat00105

화학식66 내지 화학식 70에서, RK 는 3개 내지 10개의 탄소를 포함하는 알킬 그룹이며, 알킬에서 링에 인접한 -CH2-은 -O-와 대체될 수 있으며, 임의의 -CH2-은 -CH-CH-의해 대체될 수 있다.In Chemical Formulas 66 to 70, R K Is an alkyl group containing 3 to 10 carbons, in which the -CH 2 -adjacent to the ring in the alkyl can be replaced with -O-, and any -CH 2 -can be replaced by -CH-CH- .

카이럴 도펀트로 콜레스테릴 노나노에이트(CN), R-811, S-811, S-1011, S-2011(독일 다름스타트 소재의 메르크 카게아아(Merck KGaA)) 및 CB15(영국 풀 소재의 BDH)와 같은 시판되는 다수의 카이럴 도펀트가 이용 가능하다.Cholesteryl nonanoate (CN), R-811, S-811, S-1011, S-2011 (Merck KGaA, Darmstadt, Germany) with chiral dopants and CB15 (Full, UK) Many chiral dopants, such as BDH), are available.

본 실시예에 따르면, 상기 액정층이 네마틱 액정, 비카이럴 스멕틱 액정 및 카이럴 스멕틱 액정을 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액정층이 카이럴 도펀트를 더 포함함으로써, 상기 스멕틱 액정과 함께 강유전성 특성을 발현시킬 수 있어, 액정층의 배향을 더욱 균일하게 하고 배향의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
According to the present embodiment, since the liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal, a non-chiral smectic liquid crystal and a chiral smectic liquid crystal, the alignment of the liquid crystal layer may be uniform and the stability of the alignment may be improved. In addition, since the liquid crystal layer further includes a chiral dopant, ferroelectric characteristics can be expressed together with the smectic liquid crystal, thereby making the alignment of the liquid crystal layer more uniform and the stability of the alignment further improved.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 0.01중량% 내지 약 3중량%의 리액티브 메조겐 물질을 포함할 수 있다. 상기 리액티브 메조겐 물질에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may further include a reactive mesogen material. The liquid crystal layer may include about 0.01 wt% to about 3 wt% of reactive mesogen material. Detailed description of the reactive mesogen material will be omitted.

본 실시예에 따르면, 상기 액정층이 네마틱 액정, 비카이럴 스멕틱 액정 및 카이럴 스멕틱 액정을 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액정층이 리액티브 메조겐 물질을 포함함으로써, 액정층의 배향 속도가 증가하게 되며, 배향되는 각도도 커져 광학적 특성이 향상될 수 있다.
According to the present embodiment, since the liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal, a non-chiral smectic liquid crystal and a chiral smectic liquid crystal, the alignment of the liquid crystal layer may be uniform and the stability of the alignment may be improved. In addition, since the liquid crystal layer includes a reactive mesogen material, the alignment speed of the liquid crystal layer may be increased, and the angle at which the liquid crystal layer is aligned may be increased, thereby improving optical characteristics.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 액정층은 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 카이럴 도펀트 및 리액티브 메조겐 물질을 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 3중량% 내지 약 50중량%의 스멕틱 액정, 약 10중량%이하의 카이럴 도펀트 및 약 0.01 중량% 내지 약 3중량%의 리액티브 메조겐 물질을 포함할 수 있다. 상기 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 카이럴 도펀트 및 리액티브 메조겐 물질에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may include a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a chiral dopant and a reactive mesogen material. The liquid crystal layer may include about 3 wt% to about 50 wt% smectic liquid crystal, about 10 wt% or less chiral dopant, and about 0.01 wt% to about 3 wt% reactive mesogen material. Detailed descriptions of the nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, chiral dopant and reactive mesogen materials will be omitted.

본 실시예에 따르면, 상기 액정층이 네마틱 액정, 비카이럴 스멕틱 액정, 카이럴 스멕틱 액정 및 카이럴 도펀트를 포함함으로써, 액정층의 배향을 균일하게 하고 배향의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액정층이 리액티브 메조겐 물질을 포함함으로써, 액정층의 배향 속도가 증가하게 되며, 배향되는 각도도 커져 광학적 특성이 향상될 수 있다.
According to the present embodiment, the liquid crystal layer may include a nematic liquid crystal, a non-chiral smectic liquid crystal, a chiral smectic liquid crystal, and a chiral dopant, thereby making the alignment of the liquid crystal layer uniform and improving stability of the alignment. In addition, since the liquid crystal layer includes a reactive mesogen material, the alignment speed of the liquid crystal layer may be increased, and the angle at which the liquid crystal layer is aligned may be increased, thereby improving optical characteristics.

[[[[ 액정층의The liquid crystal layer 제조 방법]] Manufacturing Method]]

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정층은, 네마틱 액정 및 비카이럴 스멕틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 액정층은, 약 50중량% 내지 약 99중량%의 네마틱 액정 및 약 1중량% 내지 약 50중량%의 비카이럴 스멕틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may be prepared by mixing a nematic liquid crystal and a non-chiral smectic liquid crystal. The liquid crystal layer may be prepared by mixing about 50 wt% to about 99 wt% of nematic liquid crystal and about 1 wt% to about 50 wt% of a non-chiral smectic liquid crystal.

일 측면에 따르면, 상기 액정층은 카이럴 액정을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 10중량% 이하의 카이럴 액정, 약 1중량% 내지 약 50중량%의 비카이럴 스멕틱 액정 및 여분의 네마틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다.According to one aspect, the liquid crystal layer may further include a chiral liquid crystal. The liquid crystal layer may be prepared by mixing about 10 wt% or less of chiral liquid crystals, about 1 wt% to about 50 wt% of non-chiral smectic liquid crystals, and excess nematic liquid crystals.

다른 측면에 따르면, 상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 0.01중량% 내지 약 3중량%의 리액티브 메조겐 물질과, 약 1중량% 내지 약 50중량%의 비카이럴 스멕틱 액정과 여분의 네마틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다.According to another aspect, the liquid crystal layer may further include a reactive mesogen material. The liquid crystal layer may be prepared by mixing about 0.01% to about 3% by weight reactive mesogen material, about 1% to about 50% by weight of a non-chiral smectic liquid crystal and an extra nematic liquid crystal. .

또 다른 측면에 따르면, 상기 액정층은 네마틱 액정, 비카이럴 스멕틱 액정, 카이럴 액정 및 리액티브 메조겐 물질을 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 0.01중량% 내지 약 3중량%의 리액티브 메조겐 물질과, 약 10중량% 이하의 카이럴 액정, 약 1중량% 내지 약 50중량%의 비카이럴 스멕틱 액정과 여분의 네마틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다.
According to another aspect, the liquid crystal layer may include a nematic liquid crystal, a non-chiral smectic liquid crystal, a chiral liquid crystal and a reactive mesogen material. The liquid crystal layer comprises about 0.01 wt% to about 3 wt% reactive mesogen material, about 10 wt% or less chiral liquid crystal, about 1 wt% to about 50 wt% non-chiral smectic liquid crystal, and The nematic liquid crystal can be mixed and produced.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액정층은 네마틱 액정 및 스멕틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 액정층은 약 50중량% 내지 약 97중량%의 네마틱 액정과 약 3 중량% 내지 약 50중량%의 스멕틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 스멕틱 액정은 비카이럴 스멕틱 액정 및 카이럴 스멕틱 액정을 포함할 수 있다. 상기 스멕틱 액정은 약 70중량% 내지 약 97중량%의 비카이럴 스멕틱 액정 및 약 3중량% 내지 약 30중량%의 카이럴 스멕틱 액정을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the liquid crystal layer may be prepared by mixing nematic liquid crystal and smectic liquid crystal. The liquid crystal layer may be prepared by mixing about 50 wt% to about 97 wt% nematic liquid crystal and about 3 wt% to about 50 wt% smectic liquid crystal. The smectic liquid crystal may include a non-chiral smectic liquid crystal and a chiral smectic liquid crystal. The smectic liquid crystal may include about 70 wt% to about 97 wt% non-chiral smectic liquid crystal and about 3 wt% to about 30 wt% chiral smectic liquid crystal.

일 측면에 따르면, 상기 액정층은 카이럴 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 10중량% 이하의 카이럴 도펀트, 약 3중량% 내지 약 50중량%의 스멕틱 액정 및 여분의 네마틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다.According to one aspect, the liquid crystal layer may further include a chiral dopant. The liquid crystal layer may be prepared by mixing about 10% by weight or less of chiral dopant, about 3% by weight to about 50% by weight smectic liquid crystal and excess nematic liquid crystal.

다른 측면에 따르면, 상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 약 0.01중량% 내지 약 3중량%의 리액티브 메조겐 물질, 약 3중량% 내지 약 50중량%의 스멕틱 액정 및 여분의 네마틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다.According to another aspect, the liquid crystal layer may further include a reactive mesogen material. The liquid crystal layer may be prepared by mixing about 0.01 wt% to about 3 wt% reactive mesogen material, about 3 wt% to about 50 wt% smectic liquid crystal, and excess nematic liquid crystal.

또 다른 측면에 따르면, 상기 액정층은 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 카이럴 도펀트 및 리액티브 메조겐 물질을 포함할 수 있다. 상기 액정층은 약 10중량%이하의 카이럴 도펀트, 약 0.01중량% 내지 약 3중량%의 리액티브 메조겐 물질, 약 3중량% 내지 약 50중량%의 스멕틱 액정 및 여분의 네마틱 액정을 혼합하여 제조할 수 있다.According to another aspect, the liquid crystal layer may include nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, chiral dopant and reactive mesogen material. The liquid crystal layer comprises less than about 10 wt% chiral dopant, about 0.01 wt% to about 3 wt% reactive mesogen material, about 3 wt% to about 50 wt% smectic liquid crystal and extra nematic liquid crystal. It can be prepared by mixing.

상기 혼합 공정 시, 공정 온도는 상기 액정층 중 가장 많은 양의 물질이 등방성(isotropic) 특성을 나타내는 온도일 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 혼합 공정 온도는 약 90° 내지 약 100° 온도 범위에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위는 네마틱 액정이 등방성 특성을 나타낼 때의 온도 범위일 수 있다. 본 실시예에서, 액정층의 혼합 시, 약 90° 내지 약 100° 온도 범위 내에서 수행하고 있으나, 본 발명이 액정층의 혼합 온도를 한정하는 것은 아니다.
In the mixing process, the process temperature may be a temperature at which the largest amount of material in the liquid crystal layer exhibits isotropic characteristics. According to embodiments of the present invention, the mixing process temperature may be performed in a temperature range of about 90 ° to about 100 °. The temperature range may be a temperature range when the nematic liquid crystal exhibits isotropic characteristics. In the present embodiment, the mixing of the liquid crystal layer is performed within a temperature range of about 90 ° to about 100 °, but the present invention does not limit the mixing temperature of the liquid crystal layer.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의하여 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the following examples are provided for illustrating the present invention, and the present invention is not limited by the following examples, and various modifications and changes may be made.

액정 표시 장치Liquid crystal display

<비교예><Comparative Example>

스트라이프 패턴을 갖는 공통 전극 및 통판의 화소 전극을 포함하는 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판들 사이를 충진하는 액정층을 포함하는 도 1 및 도 2의 액정 표시 장치를 제조하였다. 상기 액정 표시 장치는 FFS(field fringe switching) 모드로 제작되었다.The liquid crystal display of FIGS. 1 and 2 including a first substrate including a common electrode having a stripe pattern and a pixel electrode of a plate, a second substrate, and a liquid crystal layer filling the first and second substrates. Was prepared. The liquid crystal display is manufactured in a field fringe switching (FFS) mode.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 100 중량%로 제조되었다. 상기 액정 표시 장치의 액정층의 두께(cell gap)는 4.5㎛로 제작하였다.
The liquid crystal layer was prepared by Merck's MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) 100% by weight. A cell gap of the liquid crystal layer of the liquid crystal display device was manufactured to 4.5 μm.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

스트라이프 패턴을 갖는 공통 전극 및 통판의 화소 전극을 포함하는 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판들 사이를 충진하는 액정층을 포함하는 도 1 및 도 2의 액정 표시 장치를 제조하였다. 상기 액정 표시 장치는 FFS(field fringe switching) 모드로 제작되었다.The liquid crystal display of FIGS. 1 and 2 including a first substrate including a common electrode having a stripe pattern and a pixel electrode of a plate, a second substrate, and a liquid crystal layer filling the first and second substrates. Was prepared. The liquid crystal display is manufactured in a field fringe switching (FFS) mode.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 97중량%와, Kingston Chemical사의 KFLC 7(△n=0.18) 3중량%를 100℃에서 혼합한 액정층로 제조되었다. 상기 액정 표시 장치의 액정층의 두께는 4.5㎛로 제작하였다. 상기 3중량%의 KFLC 7은 2.8중량%의 비카이럴 성분과 0.2중량%의 카이럴 성분을 포함한다.
The liquid crystal layer was prepared as a liquid crystal layer in which 97 wt% of MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) of Merck and 3 wt% of KFLC 7 (Δn = 0.18) of Kingston Chemical were mixed at 100 ° C. The thickness of the liquid crystal layer of the said liquid crystal display device was produced in 4.5 micrometers. The 3 wt% KFLC 7 comprises 2.8 wt% non-chiral components and 0.2 wt% chiral components.

<실시예 2><Example 2>

실시예 1의 액정 표시 장치에서 액정층 물질을 제외하고는 동일하게 제작되었다.The liquid crystal display device of Example 1 was manufactured in the same manner except for the liquid crystal layer material.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 95중량%와, Kingston Chemical사의 KFLC 10(△n=0.18) 5중량%를 100℃에서 혼합한 액정층로 제조되었다. 상기 5중량%의 KFLC 10은 4.5중량%의 비카이럴 성분과 0.5중량%의 카이럴 성분을 포함한다.
The liquid crystal layer was prepared as a liquid crystal layer obtained by mixing 95 wt% of MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) of Merck and 5 wt% of KFLC 10 (Δn = 0.18) of Kingston Chemical. The 5 wt% KFLC 10 comprises 4.5 wt% non-chiral component and 0.5 wt% chiral component.

<실시예 3><Example 3>

실시예 1의 액정 표시 장치에서 액정층 물질을 제외하고는 동일하게 제작되었다.The liquid crystal display device of Example 1 was manufactured in the same manner except for the liquid crystal layer material.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 90중량%와, Kingston Chemical사의 KFLC 3(△n=0.18) 10중량%를 100℃에서 혼합한 액정층로 제조되었다. 상기 10중량%의 KFLC 3은 9.7중량%의 비카이럴 성분과 0.3중량%의 카이럴 성분을 포함한다.
The liquid crystal layer was made of a liquid crystal layer in which 90 wt% of MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) of Merck and 10 wt% of KFLC 3 (Δn = 0.18) of Kingston Chemical were mixed at 100 ° C. The 10 wt% KFLC 3 comprises 9.7 wt% of the non-chiral component and 0.3 wt% of the chiral component.

<실시예 4><Example 4>

실시예 1의 액정 표시 장치에서 액정층 물질을 제외하고는 동일하게 제작되었다.The liquid crystal display device of Example 1 was manufactured in the same manner except for the liquid crystal layer material.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 90중량%와, Kingston Chemical사의 KFLC 10(△n=0.18) 10중량%를 100℃에서 혼합한 액정층로 제조되었다. 상기 10중량%의 KFLC 10는 9.0중량%의 비카이럴 성분과 1.0중량%의 카이럴 성분을 포함한다.
The liquid crystal layer was made of a liquid crystal layer in which 90 wt% of MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) of Merck and 10 wt% of KFLC 10 (Δn = 0.18) of Kingston Chemical were mixed at 100 ° C. The 10 wt% KFLC 10 comprises 9.0 wt% of the non-chiral component and 1.0 wt% of the chiral component.

<실시예 5><Example 5>

실시예 1의 액정 표시 장치에서 액정층 물질을 제외하고는 동일하게 제작되었다.The liquid crystal display device of Example 1 was manufactured in the same manner except for the liquid crystal layer material.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 85중량%와, Kingston Chemical사의 KFLC 5(△n=0.18) 15중량%를 100℃에서 혼합한 액정층로 제조되었다. 상기 15중량%의 KFLC 5는 14.3중량%의 비카이럴 성분과 0.7중량%의 카이럴 성분을 포함한다.
The liquid crystal layer was made of a liquid crystal layer obtained by mixing 85 wt% of MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) of Merck and 15 wt% of KFLC 5 (Δn = 0.18) of Kingston Chemical. The 15 wt% KFLC 5 comprises 14.3 wt% non-chiral components and 0.7 wt% chiral components.

<실시예 6><Example 6>

실시예 1의 액정 표시 장치에서 액정층 물질을 제외하고는 동일하게 제작되었다.The liquid crystal display device of Example 1 was manufactured in the same manner except for the liquid crystal layer material.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 80중량%와, Kingston Chemical사의 KFLC 7(△n=0.18) 20중량%를 100℃에서 혼합한 액정층로 제조되었다. 상기 20중량%의 KFLC 7는 18.6중량%의 비카이럴 성분과 1.6중량%의 카이럴 성분을 포함한다.
The liquid crystal layer was made of a liquid crystal layer obtained by mixing 80 wt% of MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) of Merck and 20 wt% of KFLC 7 (Δn = 0.18) of Kingston Chemical at 100 ° C. The 20 wt% KFLC 7 comprises 18.6 wt% non-chiral components and 1.6 wt% chiral components.

<실시예 7>&Lt; Example 7 >

실시예 1의 액정 표시 장치에서 액정층 물질을 제외하고는 동일하게 제작되었다.The liquid crystal display device of Example 1 was manufactured in the same manner except for the liquid crystal layer material.

액정층은 Merck사의 MLC 6608(△n=0.084, △ε=-4.3) 70중량%와, Kingston Chemical사의 KFLC 3(△n=0.18) 30중량%를 100℃에서 혼합한 액정층로 제조되었다. 상기 30중량%의 KFLC 3은 29.1중량%의 비카이럴 성분과 0.9중량%의 카이럴 성분을 포함한다.
The liquid crystal layer was made of a liquid crystal layer in which 70 wt% of MLC 6608 (Δn = 0.084, Δε = -4.3) of Merck and 30 wt% of KFLC 3 (Δn = 0.18) of Kingston Chemical were mixed at 100 ° C. The 30 wt% KFLC 3 comprises 29.1 wt% of the non-chiral component and 0.9 wt% of the chiral component.

비교예 및 실시예 1 내지 7 구성 요소 및 액정층 두께는 하기의 표 1을 참조한다.Comparative Examples and Examples 1 to 7 components and the thickness of the liquid crystal layer refer to Table 1 below.

네마틱 액정Nematic liquid crystal 스멕틱 액정Smectic liquid crystal 액정층 두께Liquid crystal layer thickness 비카이럴 성분Non-chiral ingredients 카이럴 성분Chiral ingredients 비교예Comparative Example 100 중량%100 wt% 00 00 4.5㎛4.5 ㎛ 실시예 1Example 1 97 중량%97 wt% 2.8 중량%2.8 wt% 0.2 중량%0.2 wt% 4.5㎛4.5 ㎛ 실시예 2Example 2 95 중량%95 wt% 4.5 중량%4.5 wt% 0.5 중량%0.5 wt% 4.5㎛4.5 ㎛ 실시예 3Example 3 90 중량%90 wt% 9.7 중량%9.7 wt% 0.3 중량%0.3 wt% 4.5㎛4.5 ㎛ 실시예 4Example 4 90 중량%90 wt% 9.0 중량%9.0 wt% 1.0 중량%1.0 wt% 4.5㎛4.5 ㎛ 실시예 5Example 5 85 중량%85 wt% 14.3 중량%14.3 wt% 0.7 중량%0.7 wt% 4.5㎛4.5 ㎛ 실시예 6Example 6 80 중량%80 wt% 18.6 중량%18.6 wt% 1.6 중량%1.6 wt% 4.5㎛4.5 ㎛ 실시예 7Example 7 70 중량%70 wt% 29.1 중량%29.1 wt% 0.9 중량%0.9 wt% 4.5㎛4.5 ㎛

투과도 평가Permeability evaluation

도 3은 비교예, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 투과도를 비교한 그래프이다. 도 3은 인가되는 전압에 따른 투과도를 나타내는 그래프들이다. 도 3의 x축은 인가된 전압으로 단위는 [V]이고, y축은 투과도를 나타낸다.3 is a graph comparing the transmittance of the liquid crystal display of Comparative Example, Examples 1 to 7. 3 is a graph showing transmittance according to an applied voltage. The x-axis of FIG. 3 is an applied voltage and a unit is [V], and the y-axis shows transmittance.

도 3을 참조하면, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 투과도가 비교예의 액정 표시 장치에 비하여 전반적으로 우수한 투과성을 나타낸다. 더욱 상세하게 설명하면, 실시예 1은 비교예에 비하여 투과도 측면에서 그 효과가 미미하나 투과도가 향상한 것을 볼 수 있다. 또한, 실시예 2 내지 6의 액정 표시 장치들은 약 1.8 내지 2.0의 투과도를 나타내며, 약 1.5의 투과도를 갖는 비교예의 액정 표시 장치에 비하여 우수한 투과도를 나타내고 있다.Referring to FIG. 3, the transmittances of the liquid crystal displays of Examples 1 to 7 exhibit excellent overall transmittance as compared to the liquid crystal display of the comparative example. In more detail, it can be seen that in Example 1, although the effect is insignificant in terms of transmittance compared to the comparative example, the transmittance is improved. In addition, the liquid crystal display devices of Examples 2 to 6 exhibit a transmittance of about 1.8 to 2.0, and exhibit excellent transmittances compared to the liquid crystal display of the comparative example having a transmittance of about 1.5.

상기의 평가로, 실시예 1 내지 7의 액정층 내 비카이럴 스멕틱 액정이, 액정 분자들을 균일하고 안정하게 배향할 수 있도록 유도하는 것으로 예측된다. 따라서, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 투과도가 비교예의 액정 표시 장치의 투과도보다 우수하다는 것을 알 수 있다.
From the above evaluation, it is predicted that the non-chiral smectic liquid crystal in the liquid crystal layers of Examples 1 to 7 induces the liquid crystal molecules to be uniformly and stably aligned. Therefore, it can be seen that the transmittance of the liquid crystal display devices of Examples 1 to 7 is superior to that of the liquid crystal display device of the comparative example.

도 4a는 비교예의 액정 표시 장치의 투과도와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 액정층 내 비카이럴 성분의 양에 따른 투과도를 나타내는 그래프이고, 도 4b는 비교예의 액정 표시 장치의 투과도와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 액정층 내 카이럴 성분의 양에 따른 투과도를 나타내는 그래프이다. 도 4a 및 도 4b의 x축은 비카이럴 성분 또는 카이럴 성분의 양을 나타내고 단위는 [중량%]이고, y축은 투과도를 나타낸다.4A is a graph showing the transmittance of the liquid crystal display of Comparative Example, the transmittance according to the amount of non-chiral component in the liquid crystal layer of the liquid crystal display of Examples 1 to 7, and FIG. 4B is the transmittance of the liquid crystal display of Comparative Example; It is a graph showing the transmittance according to the amount of chiral components in the liquid crystal layer of the liquid crystal display devices of Examples 1 to 7. 4A and 4B, the x-axis represents the non-chiral component or the amount of the chiral component, the unit is [% by weight], and the y-axis represents the transmittance.

도 4a를 참조하면, 액정층 내 비카이럴 성분이 약 10중량%일 때, 가장 높은 투과도를 보였다. 비카이럴 성분의 10중량%보다 증가할수록 다소 낮은 투과도를 보였으나, 비카이럴 성분이 없는 경우보다 높은 투과도를 보였다. 다만, 비카이럴 성분이 약 30중량%인 경우만 비교예보다 낮은 투과도를 보였다.Referring to FIG. 4A, when the non-chiral component in the liquid crystal layer was about 10 wt%, the highest transmittance was shown. As the non-chiral component increased more than 10% by weight, the transmittance was slightly lower than that of the non-chiral component. However, only about 30% by weight of the non-chiral component showed lower permeability than the comparative example.

도 4b를 참조하면, 액정층 내 카이럴 성분이 있을 때, 다소 불규칙하나 전반적으로 액정층 내 카이럴 성분이 있는 경우, 카이럴 성분이 없는 것보다 높은 투과도를 보였다. 다만, 카이럴 성분이 약 0.7중량%일 경우에만 카이럴 성분이 없는 경우보다 낮은 투과도를 보였다.
Referring to FIG. 4B, when the chiral component is present in the liquid crystal layer, it is somewhat irregular, but when the chiral component is present in the liquid crystal layer, the transmittance is higher than that without the chiral component. However, only when the chiral component is about 0.7% by weight showed a lower permeability than without the chiral component.

응답속도 평가Response speed evaluation

도 5a는 비교예, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 응답속도를 비교한 그래프이다. 도 5a의 x축은 인가된 전압으로 단위는 [V]이고, y축은 응답속도로 단위는 [ms]를 나타낸다.FIG. 5A is a graph comparing the response speeds of the liquid crystal displays of Comparative Examples and Examples 1 to 7. FIG. In FIG. 5A, the x-axis represents an applied voltage and a unit is [V], and the y-axis represents a response speed and a unit is [ms].

도 5a를 참조하면, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 응답속도가 비교예의 액정 표시 장치의 응답속도보다 다소 증가한 것을 볼 수 있다. 한편, 실시예 4의 액정층을 포함하는 액정 표시 장치의 응답속도는 비교예와 실질적으로 유사하게 나타나고 있다. 다소 증가한 응답속도는 네마틱 액정의 양 또는 종류를 변경시켜 낮출 수 있을 것으로 기대한다. 또는 상기 증가한 응답속도는 액정층에 리액티브 메조겐 물질을 더 추가함으로써, 낮출 수 있을 것으로 기대한다.Referring to FIG. 5A, it can be seen that the response speeds of the liquid crystal display devices of Examples 1 to 7 are slightly increased than the response speeds of the liquid crystal display devices of the comparative example. On the other hand, the response speed of the liquid crystal display including the liquid crystal layer of Example 4 is shown to be substantially similar to the comparative example. The increased response speed is expected to be lowered by changing the amount or type of nematic liquid crystals. Alternatively, the increased response speed is expected to be lowered by adding more reactive mesogen material to the liquid crystal layer.

도 5b는 비교예의 액정 표시 장치의 라이징 시간 및 폴링 시간과, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 라이징 시간 및 폴링 시간을 비카이럴 성분의 양에 따라 나타내는 그래프이다. 도 5b의 x축은 비카이럴 성분의 양을 나타내며 단위는 [중량%]이고, y축은 시간을 나타내며 단위는 [ms]를 나타낸다.5B is a graph illustrating the rising time and the polling time of the liquid crystal display of the comparative example, and the rising time and the polling time of the liquid crystal display of Examples 1 to 7 according to the amount of non-chiral component. The x-axis of Figure 5b represents the amount of non-chiral components, the unit is [% by weight], the y-axis represents time and the unit represents [ms].

액정 표시 장치의 목적하는 투과도를 100%로 볼 때, 액정 표시 장치를 온(on) 하면, 투과도 100%를 나타내기까지 시간이 걸린다. 라이징 시간(rising time)은 액정 표시 장치를 온한 후, 10%에서 90%의 투과도를 나타내는 시간을 의미한다. 반대로, 액정 표시 장치를 오프(off)하면, 투과도 0%가 나오기까지 시간이 걸린다. 폴링 시간(falling time)은 액정 표시 장치를 오프한 후, 90%에서 10%의 투과도를 나타내는 시간을 의미한다. 응답 속도(response time)는 라이징 시간 및 폴링 시간의 합이다.When the desired transmittance of the liquid crystal display device is 100%, when the liquid crystal display device is turned on, it takes time to display the transmittance 100%. The rising time refers to a time at which 10% to 90% transmittance is exhibited after turning on the liquid crystal display. On the contrary, when the liquid crystal display is turned off, it takes time until the transmittance is 0%. The falling time refers to a time at which 90% to 10% transmittance is exhibited after the liquid crystal display is turned off. Response time is the sum of rising time and polling time.

비교예는 약 50ms의 라이징 시간과, 약 60ms의 폴링 시간을 나타내며, 응답 속도는 약 110ms인 것으로 측정되었다. 실시예 1 내지 7의 데이터들을 참조하면, 라이징 시간 및 폴링 시간이 비교예에 비하여 다소 증가하여 결과적으로 응답속도가 다소 증가하는 경향이 있다.
The comparative example shows a rising time of about 50 ms and a polling time of about 60 ms, and the response speed was measured to be about 110 ms. Referring to the data of Examples 1 to 7, the rising time and the polling time are slightly increased compared to the comparative example, and as a result, the response speed tends to be slightly increased.

도 5c는 비교예와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 라이징 시간을 인가되는 전압에 따라 나타내는 그래프이고, 도 5d는 비교예와, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 폴링 시간을 인가되는 전압에 따라 나타내는 그래프이다. 도 5c 및 도 5d의 x축은 인가된 전압을 나타내며 단위는 [V]이고, y축은 시간을 나타내며 단위는 [ms]를 나타낸다.FIG. 5C is a graph illustrating a rising time of the liquid crystal display devices of Comparative Examples and Examples 1 to 7 according to the applied voltage, and FIG. 5D is a polling time of the liquid crystal display devices of Comparative Examples and Examples 7 to 7. It is a graph which shows according to the voltage to become. 5C and 5D, the x-axis represents the applied voltage, the unit is [V], the y-axis represents time, and the unit represents [ms].

도 5c를 참조하면, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 라이징 속도가 비교예의 액정 표시 장치의 라이징 속도보다 다소 증가한 것을 볼 수 있다. 한편, 실시예 4의 액정층을 포함하는 액정 표시 장치의 라이징 속도는 비교예와 실질적으로 유사하게 나타나고 있다.Referring to FIG. 5C, it can be seen that the rising speed of the liquid crystal display devices of Examples 1 to 7 is slightly increased than the rising speed of the liquid crystal display device of the comparative example. On the other hand, the rising speed of the liquid crystal display including the liquid crystal layer of Example 4 is shown to be substantially similar to the comparative example.

도 5d를 참조하면, 실시예 1 내지 7의 액정 표시 장치들의 폴링 속도가 비교예의 액정 표시 장치의 폴링 속도보다 다소 증가한 것을 볼 수 있다. 한편, 실시예 4 및 5의 액정층을 포함하는 액정 표시 장치의 폴링속도는 비교예와 실질적으로 유사하게 나타나고 있다.Referring to FIG. 5D, it can be seen that the polling speed of the liquid crystal display devices of Examples 1 to 7 is slightly increased than the polling speed of the liquid crystal display device of the comparative example. On the other hand, the polling speed of the liquid crystal display device including the liquid crystal layers of Examples 4 and 5 is substantially similar to the comparative example.

다소 증가한 라이징 및 폴링 속도는 네마틱 액정의 양 또는 종류를 변경시켜 낮출 수 있을 것으로 기대한다. 또는 상기 증가한 라이징 및 폴링 속도는 액정층에 리액티브 메조겐 물질을 더 추가함으로써, 낮출 수 있을 것으로 기대한다.
It is expected that the slightly increased rising and falling rates can be lowered by changing the amount or type of nematic liquid crystal. Alternatively, the increased rising and falling rates are expected to be lowered by adding more reactive mesogen material to the liquid crystal layer.

텍스쳐texture (( texturetexture ) 평가) evaluation

도 6a 내지 도 6h 및 도 7a 내지 도 7h는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 액정 표시 장치들의 텍스쳐들이다.6A through 6H and 7A through 7H are textures of the liquid crystal display of Comparative Example and Embodiments 1 through 7.

도 6a 내지 도 6h는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 액정 표시 장치들로 7V의 전압을 인가한 후, 교차 편광판을 회전시켜 화이트 이미지들(white images)을 획득하였다. 도 6a를 참조하면, 슬릿의 가장자리 부위들이나 슬릿의 경계에서 까맣게 보이는 불량이 보여지고 있다. 도 6b 내지 도 6h를 참조하면, 이미지들이 도 6adp 비하여 전체적으로 밝아진 것을 볼 수 있다. 또한, 도 6d 내지 도 6f의 이미지들은 슬릿의 가장자리 부위들뿐만 아니라 슬릿의 경계에서의 불량도 제거된 것을 볼 수 있다.6A to 6H illustrate a white image by rotating a cross polarizer after applying a voltage of 7 V to the liquid crystal display devices of Comparative Examples and Examples 1 to 7. FIG. Referring to FIG. 6A, a defect that looks black at the edges of the slit or the boundary of the slit is shown. 6B to 6H, it can be seen that the images are generally brighter than that of FIG. 6ADP. In addition, it can be seen that the images of FIGS. 6D-6F have eliminated not only the edge portions of the slit, but also the defect at the boundary of the slit.

도 7a 내지 도 7h는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 액정 표시 장치들로 7V의 전압을 인가한 후, 교차 편광판을 회전시켜 블랙 이미지들(black images)을 획득하였다. 도 7a과 도 7b의 이미지들을 비교해보면, 도 7b의 이미지에서 빛샘 현상이 완화되는 것을 볼 수 있다.7A to 7H are applied to the liquid crystal display devices of Comparative Examples, Examples 1 to 7, and after applying a voltage of 7V to rotate the cross-polarizing plate to obtain black images (black images). Comparing the images of FIGS. 7A and 7B, it can be seen that light leakage is alleviated in the image of FIG. 7B.

상기의 텍스쳐들을 살펴보면, 스멕틱 물질을 포함하는 액정층의 경우, 액정층 내 액정 분자들의 배향이, 강유전성 물질을 포함하지 않는 액정층에 비하여 균일하고 안정하여 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킨다는 것을 알 수 있다.
Looking at the above textures, it can be seen that in the case of the liquid crystal layer containing a smectic material, the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is uniform and stable compared to the liquid crystal layer containing no ferroelectric material, thereby improving the brightness of the liquid crystal display device. Can be.

도 8a 및 도 8b는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 텍스쳐들의 거리에 따른 투과도를 나타내는 그래프들이다. 도 8a 및 도 8b는 256(28) 그레이 레벨(gray level)로 평가하며, 0으로 갈수록 검정에 가까운 그레이를 나타내며, 0부터 255의 레벨로 그레이의 진하기를 나타낸다.8A and 8B are graphs showing transmittances according to distances of the textures of Comparative Examples and Examples 1 to 7. FIG. 8A and 8B evaluate at 256 (2 8 ) gray levels, show gray near black as going to zero, and show the darkness of gray at levels from 0 to 255. FIG.

도 8a는 도 6a 내지 도 6h의 텍스쳐의 그레이 레벨을 나타내는 것으로, 화이트 이미지들로 그레이 레벨의 150 내지 230 근처에서 많이 보여진다. 도 8a에서, 비교예는 그레이 레벨 약 150 내지 200 사이에서 많이 보여지고, 그 피크의 폭이 넓을 것을 볼 수 있다. 실시예 1, 2 및 5은 그레이 레벨 약 180 내지 200 사이에서 많이 보여지며, 그 피크 폭이 비교예의 피크 폭보다 좁은 것을 볼 수 있다. 또한, 실시예 3 및 4는 약 190 내지 230 사이에서 많이 보여지는 것을 볼 수 있다.FIG. 8A shows the gray level of the texture of FIGS. 6A-6H, which are often seen near 150-230 of the gray level as white images. In FIG. 8A, the comparative example is seen a lot between gray levels of about 150 to 200, and it can be seen that the width of the peak is wide. Examples 1, 2, and 5 are seen a lot between gray levels about 180 to 200, and it can be seen that the peak width is narrower than the peak width of the comparative example. In addition, it can be seen that Examples 3 and 4 show much between about 190 and 230.

도 8b는 도 7a 내지 도 7h의 텍스쳐의 그레이 레벨을 나타내는 것으로, 블랙 이미지들로 그레이 레벨의 0 내지 50 사이에서 많이 보여진다. 비교예는 약 50 및 약 130에서 각각 두 번의 피크를 보여주며, 그 피크의 폭이 넓을 것을 볼 수 있다. 실시예 1 내지 5는 약 20, 60 및 150에서 피크를 보여주지만, 20에서의 피크가 가장 높고 그 폭이 다소 좁을 것을 볼 수 있다.FIG. 8B shows the gray level of the texture of FIGS. 7A-7H, which are often seen between 0-50 of the gray level as black images. The comparative example shows two peaks at about 50 and about 130, respectively, and can be seen that the width of the peak is wide. Examples 1-5 show peaks at about 20, 60 and 150, but it can be seen that the peak at 20 is the highest and the width is somewhat narrow.

도 8a 및 도 8b의 그래프를 살펴보면, 그 효과적인 면이 비교예에 비하여 전체적으로 미미하지만, 실시예 3 및 5의 액정 표시 장치는 비교예에 비하여 우수한 그레이 레벨을 나타내는 것을 알 수 있다. 이는, 스멕틱 물질을 포함하는 액정층의 경우, 액정층 내 액정 분자들의 배향이, 강유전성 물질을 포함하지 않는 액정층에 비하여 균일하고 안정하여 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킨다는 것을 알 수 있다.
Referring to the graphs of FIGS. 8A and 8B, although the effective side is generally insignificant compared to the comparative example, it can be seen that the liquid crystal display of Examples 3 and 5 shows better gray levels than the comparative example. It can be seen that, in the case of the liquid crystal layer including the smectic material, the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is uniform and stable compared to the liquid crystal layer containing no ferroelectric material, thereby improving the brightness of the liquid crystal display device.

도 9a 및 도 9b는 비교예, 실시예 1 내지 실시예 7의 텍스쳐들의 거리에 따른 투과도를 나타내는 그래프들이다.9A and 9B are graphs showing transmittances according to distances of the textures of Comparative Examples and Examples 1 to 7. FIG.

도 9a는 도 6a 내지 도 6h의 텍스쳐들을 일 방향으로 절단한 후, 슬릿의 거리에 따라 변화되는 투과도를 나타낸 것이다. 도 8a를 참조하면, 비교예는 슬릿 주변에서 120의 투과도를 나타내어 슬릿 외 부분보다 까맣게 보여지는 것을 알 수 있다. 실시예 3 및 실시예 4는 약 140의 투과도를 나타낸다. 따라서, 비교예보다 실시예 3 및 실시예 4의 투과도가 슬릿들 주변에서 투과도가 높은 것을 알 수 있다.FIG. 9A illustrates the transmittance that is changed according to the distance of the slit after cutting the textures of FIGS. 6A to 6H in one direction. Referring to FIG. 8A, it can be seen that the comparative example exhibits a transmittance of 120 around the slit, so that it appears blacker than the outer portion of the slit. Examples 3 and 4 exhibit a transmission of about 140. Accordingly, it can be seen that the transmittances of Examples 3 and 4 are higher than those of the slits around the slits.

도 9b는 도 7a 내지 도 7h의 텍스쳐들을 일 방향으로 절단한 후, 슬릿의 거리에 따라 변화되는 투과도를 나타낸 것이다. 도 8b를 참조하면, 비교예의 슬릿들 주변에서 80의 투과도를 나타내어 빛샘 불량을 보이고 있다. 실시예 3 및 실시예 4의 슬릿들 주변에서는 80이하로 빛샘 불량이 다소 해결된 것으로 보인다.FIG. 9B illustrates the transmittance that is changed according to the distance of the slit after cutting the textures of FIGS. 7A to 7H in one direction. Referring to FIG. 8B, a light leakage defect is shown by showing a transmittance of 80 around the slits of the comparative example. Around the slits of Examples 3 and 4, light leakage defects of 80 or less seem to have been somewhat resolved.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and not restrictive in every respect.

100: 제1 기판
200: 제2 기판
300: 액정층
100: first substrate
200: second substrate
300: liquid crystal layer

Claims (16)

제1 기판;
상기 제1 기판과 이격되어 마주하는 제2 기판;
상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되는 액정층;
상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되는 판형의 공통 전극; 및
상기 공통 전극 및 상기 액정층 사이에 배치되는 개구를 한정하는 패턴을 갖는 화소 전극을 포함하되,
상기 액정층은, 비카이럴 스멕틱 액정(achiral smectic liquid crystal) 1 내지 50중량%; 및 여분의 네마틱 액정(nematic liquid crystal)을 포함하는 액정 표시 장치.
A first substrate;
A second substrate spaced apart from and facing the first substrate;
A liquid crystal layer disposed between the first and second substrates;
A plate-shaped common electrode disposed between the first substrate and the liquid crystal layer; And
A pixel electrode having a pattern defining an opening disposed between the common electrode and the liquid crystal layer,
The liquid crystal layer, 1 to 50% by weight of an achiral smectic liquid crystal (achiral smectic liquid crystal); And an extra nematic liquid crystal.
제1항에 있어서,
상기 액정 표시 장치는, FFS(field fringe switching) 모드인 액정 표시 장치.
The method of claim 1,
The liquid crystal display device is a liquid crystal display device of the field fringe switching (FFS) mode.
제1항에 있어서,
상기 액정층에 인접하게 배치되는 배향막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 1,
And an alignment layer disposed adjacent to the liquid crystal layer.
제3항에 있어서,
상기 배향막은 리액티브 메조겐(reactive mesogen) 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 3,
The alignment layer includes a reactive mesogen material.
제1항에 있어서,
상기 네마틱 액정은 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(negative nematic liquid crystal)을 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 1,
And the nematic liquid crystal comprises a negative nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy.
제1항에 있어서,
상기 네마틱 액정은 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정(positive nematic liquid crystal)을 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 1,
And the nematic liquid crystal comprises a positive nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy.
제1항에 있어서,
상기 액정층은, 카이럴 액정(chiral liquid crystal)을 더 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 1,
The liquid crystal layer further comprises a chiral liquid crystal.
제7항에 있어서,
상기 카이럴 액정은, 상기 액정층 내 0.01 중량% 내지 10중량%을 차지하는 액정 표시 장치.
The method of claim 7, wherein
The chiral liquid crystal is a liquid crystal display device occupies 0.01 to 10% by weight in the liquid crystal layer.
제1항에 있어서,
상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 1,
The liquid crystal layer further comprises a reactive mesogen material.
제1 기판;
상기 제1 기판과 이격되어 마주하는 제2 기판;
상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치되는 액정층;
상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되는 판형의 공통 전극; 및
상기 공통 전극 및 상기 액정층 사이에 배치되는 개구를 한정하는 패턴을 갖는 화소 전극을 포함하되,
상기 액정층은, 스멕틱 액정 3 내지 50 중량%; 및 여분의 네마틱 액정을 포함하되, 상기 스멕틱 액정은, 비카이럴 스멕틱 액정 70 내지 97 중량%; 및 카이럴 스멕틱 액정 3 내지 30중량%를 포함하는 액정 표시 장치.
A first substrate;
A second substrate spaced apart from and facing the first substrate;
A liquid crystal layer disposed between the first and second substrates;
A plate-shaped common electrode disposed between the first substrate and the liquid crystal layer; And
A pixel electrode having a pattern defining an opening disposed between the common electrode and the liquid crystal layer,
The liquid crystal layer is 3 to 50% by weight smectic liquid crystal; And an extra nematic liquid crystal, wherein the smectic liquid crystal comprises: 70 to 97% by weight of a non-chiral smectic liquid crystal; And 3 to 30% by weight of a chiral smectic liquid crystal.
제10항에 있어서,
상기 액정층은 카이럴 도펀트(chiral dopant)를 더 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 10,
The liquid crystal layer further includes a chiral dopant.
제11항에 있어서,
상기 카이럴 스멕틱 액정은 상기 카이럴 도펀트보다 높은 자발 분극(spontaneous polarization) 특성을 갖는 액정 표시 장치.
12. The method of claim 11,
The chiral smectic liquid crystal has a higher spontaneous polarization characteristic than the chiral dopant.
제10항에 있어서,
상기 네마틱 액정은 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 포함하는 액정표시 장치.
The method of claim 10,
And the nematic liquid crystal comprises a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy.
제10항에 있어서,
상기 네마틱 액정은 양의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 포함하는 액정표시 장치.
The method of claim 10,
And the nematic liquid crystal comprises a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy.
제10항에 있어서,
상기 액정층은 리액티브 메조겐 물질을 더 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 10,
The liquid crystal layer further comprises a reactive mesogen material.
제10항에 있어서,
상기 액정층에 인접하게 배치되는 배향막을 더 포함하되,
상기 배향막은 리액티브 메조겐 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
The method of claim 10,
Further comprising an alignment layer disposed adjacent to the liquid crystal layer,
The alignment layer includes a reactive mesogen material.
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