KR20150123906A - 액정 조성물 및 액정 표시 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 조성물을 제공하고, 상기 액정 조성물은 적어도 하나의 화학식(Ⅰ)의 화합물과, 상기 액정 조성물 총 중량의 5%~75%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅱ)의 극성 화합물과, 상기 액정 조성물 총 중량의 0%~25%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅲ)의 화합물 및 상기 액정 조성물 총 중량의 5%~75%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅳ)의 화합물을 포함한다. 본 발명의 액정 조성물은 광학 이방성이 크고 점도가 작으며 저온 안정성이 좋고 자외선에 대한 안정성이 높으며 열 안정성이 높은 특성을 구비하여, AM소자에 사용될 수 있고, 반응시간이 짧고 대조비가 크며 수명이 긴 등 특성을 구비한다.

Description

액정 조성물 및 액정 표시 소자{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 조성물에 관한 것으로, 특히 광학 이방성이 크고 점도가 작으며 저온 안정성이 좋고 자외선에 대한 안정성이 높으며 열 안정성이 높은 액정 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 소자에 더 관한 것이다.
액정 재료는 고상과 액상 사이의 액정상 물질로서, 이런 물질의 광학 성능은 인가되는 전압에 의해 변화될 수 있으므로 주로 디스플레이 중의 유전체로 사용된다. 액정을 기반으로 하는 전기 광학 소자는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 대하여 공지된 것으로 그 중 각종 효과와 반응을 포함할 수 있다. 이런 유형의 소자의 실예로서, 동적 산란의 액정셀, DAP(배향 상변형) 액정셀, 보조/메인형 액정셀, 왜곡 네마틱 구조를 구비하는 TN셀, STN(고도 왜곡 네마틱), SBE(고도 복굴절 효과) 액정셀 및 OMI(광필름 간섭) 액정셀이 있다. 가장 흔이 보는 디스플레이는 Schadt-Helfrich효과에 기반하고 왜곡 네마틱 구조를 구비한다. 이 밖에, IPS(면내 전환(Face switch))액정셀과 같은, 기판과 액정면에 평행되는 전기장의 조작에 사용되기 위한 액정셀이 존재한다. 특별한 것은, TN, STN 및 IPS 액정셀에서, 특히 TN 및 IPS액정셀은 본 발명의 매개로서 현재 상업적 의미를 구비하는 응용 영역이다.
액정 재료는 반드시 양호한 화학 및 열 안정성과 양호한 전기장과 전자기 방사에 대한 안정성을 구비해야 한다. 이 밖에, 액정 재료는 반드시 낮은 점도를 구비하고 액정셀 내에서 짧은 주소 지정 시간, 낮은 역치의 전압과 높은 대조도를 발생해야 한다. 액정 표시 장치에 있어서, 열 안정성, 양호한 유도 성질 및 낮은 점도를 구비하는 액정 조성물과 액정 매질은 현재의 수요를 만족시킨다.
조성물의 광학 이방성과 소자의 대조도는 서로 연관된다. 액정 표시 소자의 대조도의 최대화를 위하여, 액정 조성물의 광학 이방성(Δn)와 액정층의 두께(d)를 곱한 값(Δn*d)을 고정값으로 설정하는 방식으로 설계할 수 있다. 적당한 곱한 값은 운행 모드의 종류에 따라 결정된다. 예를 들면, TN모드의 소자의 적당한 값은 약 0.45㎛이다. 해당 경우, 액정층 두께가 비교적 작은 소자에 있어서, 광학 이방성이 큰 조성물이 비교적 좋다. 조성물의 큰 유도 이방성은, 소자가 낮은 임계 전압, 작은 전력 소모 및 큰 대조도를 갖도록 하는데 유리하다. 따라서, 큰 유도 이방성을 구비하는 것이 비교적 좋다. 조성물의 저항률이 클 경우, 소자가 큰 전압 유지율 및 큰 대조도를 구비하도록 하는데 유리하다. 따라서, 초기 단계에서 실온에서 뿐만 아니라 고온 하에서도 비교적 큰 저항률을 구비하는 조성물인 것이 비교적 좋다. 장시간 사용 후, 실온에서 뿐만 아니라 고온 하에서도 비교적 큰 저항률을 구비하는 조성물인 것이 비교적 좋다. 조성물은 자외선 및 열에 대한 안정성과 액정 표시 소자의 수명과 관련된다. 상기 안정성이 높을 경우, 상기 소자의 수명은 길다. 이런 특성은 액정 프로젝터, 액정 텔레비젼 등에서 사용되는 AM소자에 있어서 비교적 좋다.
AM소자는, 사용 가능한 온도 범위가 크고 응답 시간이 짧으며 대조도가 크고 임계 전압이 낮으며 전압 유지율이 크고 수명이 긴 등 특성을 구비하는 것이 비교적 이상적이고, 응답 시간이 심지어 1밀리초 보다 작은 것이 비교적 이상적이다. 따라서, 조성물의 특성에 있어서, 네마틱 상(nematic phase)의 상한 온도가 높고 네마틱 상의 하한 온도가 낮으며 점도가 작고 광학 이방성이 크며 유전 상수 이방성이 크고 저항률이 크며 자외선에 대한 안정성이 높고 열에 대한 안정성이 높은 등인 것이 비교적 이상적이다.
단일의 액정 화합물은 일반적으로 그 특성을 발휘하기 어렵고, 통상적으로 해당 단일의 액정 화합물을 기타 여러가지 액정 화합물과 혼합시켜 조성물로 조제한다. 따라서, 상기 우점을 구비하는 액정 조성물이 시급히 필요한 상황이고, 중국 공개번호 CN1823151A에서 제기된 화합물을 액정 조성물 중에 조제시킴으로써 다음과 같은 비교적 우수한 특성을 얻을 수 있는 바, 그 구조는 다음과 같다.
Figure pct00001
하지만, 상기 특허 출원에서 제기된 화합물의 유전 이방성은 여전히 충분히 크지 않다.
유럽 공개번호 EP2292720A1중의 발명 구조는 다음과 같다.
Figure pct00002
하지만, 상기 문헌에서 제기된 화합물은 아직 독립적으로 본 발명의 요구를 만족시키지 못한다.
본 발명의 목적은 액정 조성물을 제공하는 것으로, 상기 액정 조성물은 네마틱 상의 상한 온도가 높고 네마틱 상의 하한 온도가 낮으며 점도가 작고 광학 이방성이 크며 유전 이방성이 크고 저항률이 크며 자외선에 대한 안정성이 높고 열에 대한 안정성이 높은 등 특성 중의 적어도 한가지 특성을 구비한다. 상기 액정 조성물은 AM소자에 적용되어 AM소자로 하여금 응답 시간이 짧고 전압 유지율이 크며 대조도가 크고 수명이 긴 등 특성을 구비하도록 한다.
CN1823151A EP2292720A1
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광학 이방성이 크고 점도가 작으며 저온 안정성이 좋고 자외선에 대한 안정성이 높으며 열 안정성이 높은 액정 조성물 및 액정 표시 소자를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면,
상기 액정 조성물 총 중량의 1%~30%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅰ)의 화합물과,
Figure pct00003
(Ⅰ)
상기 액정 조성물 총 중량의 5%~75%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅱ)의 극성 화합물과,
Figure pct00004
(Ⅱ)
상기 액정 조성물 총 중량의 0%~25%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅲ)의 화합물 및
Figure pct00005
(Ⅲ)
상기 액정 조성물 총 중량의 5%~75%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅳ)의 화합물을 포함하고,
Figure pct00006
(Ⅳ)
여기서, R1 , R2, R3 , R4 , R5 및 R6 는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 탄소 원자수가 1~15개인 알킬기 또는 알콕시기와 탄소 원자수가 2~15인 알켄닐기 또는 알켄옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
L1 , L2, L3 및 L4 는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 H 또는 F이며 L1 및 L2 중의 적어도 하나는 F이고,
Figure pct00007
,
Figure pct00008
및
Figure pct00009
동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로
Figure pct00010
,
Figure pct00011
및
Figure pct00012
로 이루어진 군으로부터 선택되며, 그 중
Figure pct00013
중의 하나 또는 복수 개 H는 서로 독립적으로 F에 의해 치환될 수 있고,
Figure pct00014
,
Figure pct00015
,
Figure pct00016
,
Figure pct00017
및
Figure pct00018
는 동일하거나 상이하며, 각자 독립적으로
Figure pct00019
및
Figure pct00020
로 이루어진 군으로부터 선택되고, 그 중
Figure pct00021
중의 하나 또는 복수 개 H는 서로 독립적으로 F에 의해 치환될 수 있으며,
X는 F, CI, CN 또는 탄소 원자수가 1 내지 5인 플루오로화 알킬기 또는 플루오로화 알콕시기를 나타내고,
Z1, Z2, Z3, Z4 및 Z5는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 -COO-, -OCO-, -CF2O-, -CH2O-, -CH2CH2-, -CF2CH2-, -CF=CF-, -CH=CH-, -C2F4-, -(CH2)4-, -(CF2)4-, -OCF2CF2O-, -CF2CF2CF2O-, -CH2CH2CF2O-, -OCH2CF2O-, -OCF2CH2O-, -CH2CF2CH2-, -CH=CHCF2O-, -CF2OCH=CH-, -CF2OCF=CH-, -CF2OCH=CF-, -CF=CFCF2O-, -CF2OCF=CF-, -C2H4OCH2-, -CH=CHCH2CH2-, -CH2CH=CHCH2-, -OCH2CH2CH2- , -CF=CF-CF=CF-, -C=C-, -C=C-CF=CF-, -C=C-CF=CF-C=C-, -CF=CF-C=C-CF=CF-와 -C=C-CF2O-로 이루어진 군으로부터 선택되며,
a, b와 c는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 0, 1 또는 2를 표시하는 액정 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 상기 액정 조성물은 적어도 두 개의 상기 화학식(Ⅰ)의 화합물을 포함하며 상기 액정 조성물 총 중량의 2%~30%를 차지하거나 또는 상기 액정 조성물은 단 하나의 상기 화학식(Ⅰ)의 화합물을 포함하며 상기 액정 조성물 총 중량의 1%~8%를 차지한다.
본 발명의 실시방안에서, 상기 화학식(Ⅰ)의 화합물은 화학식(Ⅰ-1)의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
Figure pct00022
(Ⅰ-1)
여기서,
상기 R1은 탄소 원자수가 1~7인 알킬기 또는 알콕시기와 탄소 원자수가 2~7인 알켄닐기 또는 알켄옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시방안에서, 상기 화학식(Ⅱ)의 화합물은 다음과 같은 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
Figure pct00023
Figure pct00024
여기서,
상기 R2는 탄소 원자수가 1~7인 알킬기 또는 알콕시기와 탄소 원자수가 1~7인 알켄닐기 또는 알켄옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시방안에서, 상기 화학식(Ⅲ)의 화합물은 다음과 같은 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
Figure pct00025
여기서,
상기 R3과 상기 R4는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 탄소 원자수가 1~7인 알킬기 또는 알콕시기, 또는 탄소 원자수가 2~7인 알켄닐기를 나타낸다.
본 발명의 실시방안에서, 상기 화학식(Ⅳ)의 화합물은 다음과 같은 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
Figure pct00026
여기서,
상기 R5는 탄소 원자수가 1~7인 알킬기와 탄소 원자수가 1~7인 알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 본 발명의 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 소자를 제공한다.
본 발명은 상기 화합물에 대하여 조합 실험을 진행하고 대조 및 비교를 거쳐 상기 액정 조성물을 포함하는 액정 매질이 점도가 작고 저온 안정성이 양호하며 자외선에 대한 안정성이 높고 또한 열에 대한 안정성이 높은 특성을 구비하는 것이 확인되었다.
본 발명에서 특별한 설명이 없는 한, 상기 비례는 모두 중량비이고 모든 온도는 모두 섭씨 온도이며 상기 응답 시간 데이터에 대한 시험에서 선택 사용된 셀 두께는 7㎛이다.
본 발명에 따른 액정 조성물 및 액정 표시 소자는, 광학 이방성이 크고 점도가 작으며 저온 안정성이 좋고 자외선에 대한 안정성이 높으며 열 안정성이 높은 효과가 있다.
이하, 구체적인 실시방안을 결부하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다. 설명해야 할 것은, 하기 실시예는 본 발명에 대한 예시로서 본 발명을 설명하기 위한 것이지, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아다. 본 발명의 주지 또는 범위를 이탈하지 않으면서 본 발명의 사상 내에서 기타 조합 및 각종 개진을 진행할 수 있다.
편리한 표달을 위하여, 이하 각 실시예에서 액정 화합물의 라디칼 구조는 표1에 열거된 코드를 사용하여 표시한다.
액정 화합물의 라디칼 구조 코드
라디칼의 유닛 구조 코드 라디칼 명칭
Figure pct00027
 C 1,4-시클로헥실리덴
P 1,4-페닐렌기
Figure pct00029
 G 2-플루오로-1,4-페닐렌기
Figure pct00030
 U 2,5-이플루오린화-1,4-페닐렌
-C≡C- T 알킨일기
-F F 플루오로 치환기
-CF2O- I(2F)O 디플루오로 에테르기
-CN N 시아노기
-COO- E 에스테르 브릿지 본드
-CnH2n+1 또는 -CmH2m+1 n 또는 m 알킬기
다음과 같은 구조식의 화합물를 예로 들면:
Figure pct00031
상기 구조식을 표1 중에 열거된 코드를 사용하여 nCCGF로 표시될 수 있다. 코드 중의 n는 좌측단 알킬기의 C원자수를 표시하고, 예를 들면 n은 “3”이다. 즉, 상기 알킬기가 -C3H7임을 표시한다. 코드 중의 C는 시클로 헥실기를 대표한다.
이하 실시예 중의 테스트 항목의 코드 약자는 각각 다음과 같은 내용을 표시한다.
Cp(℃) 클리닝 포인트(네마틱-등방성 상변이온도)
Δn 광학 이방성(589㎚, 20℃)
Δε 유전 이방성(1㎑, 25℃)
γ1 비틀림 점도(㎫*s, 20℃)
t-30℃ 저온 저장 시간(-30℃)
그 중, 굴절률 이방성은 아베 굴절계(abbe's refractometer)를 사용하여 나트륨 빛(589㎚) 광원 및 20℃ 조건 하에서 측정된 것이고, 유전 테스트 셀은 TN90형이고, 셀 두께는 7㎛이다.
이하 실시예에서, 화학식(Ⅰ-1), (Ⅱ-12)의 화합물과 이들의 서브 화학식의 각 화합물은 CN102337139A에서 공개되었고, 화학식(Ⅱ-13), (Ⅱ-14)의 화합물과 이들의 서브 화학식의 각 화합물은 CN102634346A에서 공개되었으며, 기타 사용된 각 성분은 모두 본원 발명의 발명인이 공지의 방법에 따라 합성하거나 또는 유기 합성 화학 중의 방법을 적절하게 조합시켜 합성한 것이다. 이런 합성 기술은 통상적인 것으로, 이에 의해 얻어지는 각 액정 화합물에 대하여 테스트를 거친 결과, 전자류 화합물 표준에 부합된다. 시작 원료에 대상 말단 라디칼, 링 구조 및 결합 라디칼을 도입하는 방법에 관하여, 유기합성(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc), 유기반응(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc), 종합 유기합성(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), 신 실험 화학 강좌(maruzen주식회사) 등 출판물에 기재되어 있다.
하기 실시예에서 규정하는 각 액정 조합물의 배합비에 따라 액정 조성물을 제조한다. 상기 액정 조성물의 제조는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 방법에 따라 진행되는 것인 바, 예를 들면 가열, 초음파, 현탁 등 방식을 사용하여 규정된 비례에 따라 혼합 제조한 것이다.
하기 실시예에서 제기된 액정 조성물을 제조 및 연구한다. 이하, 각 액정 조성물의 구성 및 그 성능 매개변수 테스트 결과를 나타낸다.
표2 및 표3에서 열거되는 내용은 대조예에 따른 액정 조성물의 성분, 배합비 및 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진되어 성능 테스트를 진행하는 테스트 결과로서, 본 발명의 액정 조성물과 성능 대조를 진행하기 위한 것이다.
대조예 1
표2에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 대조예1의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표2 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
2CCGF 5 Δn 0.1061
3CCGF 8 Δε 6.8
3CCP1 6 Cp 86.4
2CCP0CF3 3 γ1 70.5
3CCP0CF3 3 t-30℃ <144h
3CCV 30
3CCV1 10
3CCPUF 3
1PGP2V(2F) 10
3PU1(2F)OUF 5
3PGU1(2F)OUF 10
4PGU1(2F)OUF 7
합계 100
대조예 2
표3에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 대조예2의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표3 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
3CPGF 2 Δn 0.1103
2CCGF 5 Δε 5.7
3CCGF 4 Cp 84.6
3CCP1 6 γ1 83.3
2CCP0CF3 4 t-30℃ >240h
3CCP0CF3 2
3CCV 32
3CCV1 11
2PGP3 6
5PGP2 6
2IU1(2F)OUF 4
3IU1(2F)OUF 5
3IGU1(2F)OUF 7
2IGU1(2F)OUF 6
합계 100
표4에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 실시예1의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표4 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
3CCP2 5 Δn 0.1149
3CGPC3 2 Δε 4
3CPGF 2 Cp 76
3CCV 52 γ1 68.7
3CCV1 3 t-30℃ >240h
1PGP2V(2F) 6
2PGP2V(2F) 6
3PGP2V(2F) 6
2IU1(2F)OUF 4
2IGU1(2F)OUF 7
3IGU1(2F)OUF 7
합계 100
표5에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 실시예2의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표5 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
2CCGF 5 Δn 0.1065
3CCGF 5 Δε 6.9
3CCP1 6 Cp 86.7
2CCP0CF3 3 γ1 70.2
3CCP0CF3 3 t-30℃ >240h
3CPGF 3
3CCV 30
3CCV1 10
3CCPUF 3
1PGP2V(2F) 6
2PGP2V(2F) 4
3PU1(2F)OUF 5
3PGU1(2F)OUF 10
4PGU1(2F)OUF 7
합계 100
표6에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 실시예3의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표6 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
2CCGF 3 Δn 0.109
3CCGF 4 Δε 5.6
3CCP1 4 Cp 84
3CCP2 4 γ1 74.4
2CCP0CF3 4 t-30℃ >240h
3CCP0CF3 2
3CCV 34
3CCV1 11
1PGP2V(2F) 6
2PGP2V(2F) 6
2IU1(2F)OUF 4
3IU1(2F)OUF 5
2IGU1(2F)OUF 7
3IGU1(2F)OUF 6
합계 100
표7에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 실시예4의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표7 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
3CCUF 7 Δn 0.115
3CPUF 10 Δε 4.5
3PGUF 4 Cp 75.5
VCCP1 4 γ1 60.6
3CCV 45 t-30℃ >240h
1PGP2V(2F) 6
2PGP2V(2F) 6
3PGP2V(2F) 5
3PU1(2F)OUF 4
3PGU1(2F)OUF 4
3CCGUF 5
합계 100
표8에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 실시예5의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표8 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
2CCGF 6 Δn 0.11
3CCGF 9 Δε 6.8
3CCP1 4 Cp 86.8
3CCP2 5 γ1 78.8
2CCP0CF3 3 t-30℃ >240h
3CCP0CF3 3
3CCV 30
3CCV1 8
3CCPUF 3
1PGP2V(2F) 7
3PU1(2F)OUF 5
3PGU1(2F)OUF 10
4PGU1(2F)OUF 7
합계 100
표9에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 실시예6의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표9 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
2CCGF 5 Δn 0.1035
3CCGF 8 Δε 6.7
3CCP1 6 Cp 85.8
2CCP0CF3 4 γ1 72.1
3CCP0CF3 4 t-30℃ >240h
3CCV 30
3CCV1 10
3CCPUF 3
3PGP2V(2F) 8
3PU1(2F)OUF 5
3PGU1(2F)OUF 10
4PGU1(2F)OUF 7
합계 100
표10에 열거된 각 화합물 및 중량 퍼센트에 의해 실시예7의 액정 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 액정 표시 장치의 두 개의 기판 사이에 충진하여 성능 테스트를 진행하며, 테스트 데이터는 표10 중에 나타낸 바와 같다.
액정 조성물 배합방법 및 그 테스트 성능
성분 코드 백분비 성능 매개 변수 테스트 결과
2CCGF 6 Δn 0.0998
3CCGF 8 Δε 6.7
3CCP1 7 Cp 84.3
2CCP0CF3 5 γ1 70.7
3CCP0CF3 5 t-30℃ >240h
3CCV 30
3CCV1 10
3CCPUF 3
2PGP2V(2F) 4
3PU1(2F)OUF 5
3PGU1(2F)OUF 10
4PGU1(2F)OUF 7
합계 100
대조예1 및 대조예2를 참조하면, 상기 실시예1, 실시예2, 실시예3, 실시예4, 실시예5, 실시예6 및 실시예7의 테스트 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명이 제공하는 액정 조성물은 점도가 작고 저온 안정성이 양호하며 자외선에 대한 안정성이 높고 열에 대한 안정성이 높은 등 특성 중의 적어도 하나의 더욱 돌출한 특성을 구비하여 TN, IPS 등 액정 표시 모드에 적용된다.

Claims (9)

  1. 상기 액정 조성물 총 중량의 1%~30%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅰ)의 화합물과,
    Figure pct00032
    (Ⅰ)
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%~75%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅱ)의 극성 화합물과,
    Figure pct00033
    (Ⅱ)
    상기 액정 조성물 총 중량의 0%~25%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅲ)의 화합물 및
    Figure pct00034
    (Ⅲ)
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%~75%를 차지하는 적어도 하나의 화학식(Ⅳ)의 화합물을 포함하고,
    Figure pct00035
    (Ⅳ)
    여기서, R1 , R2, R3 , R4 , R5 및 R6 는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 탄소 원자수가 1~15개인 알킬기 또는 알콕시기와 탄소 원자수가 2~15인 알켄닐기 또는 알켄옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    L1 , L2, L3 및 L4 는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 H 또는 F이며 L1 및 L2 중의 적어도 하나는 F이고,
    Figure pct00036
    ,
    Figure pct00037
    및
    Figure pct00038
    동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로
    Figure pct00039
    ,
    Figure pct00040
    및
    Figure pct00041
    로 이루어진 군으로부터 선택되며, 그 중
    Figure pct00042
    중의 하나 또는 복수 개 H는 서로 독립적으로 F에 의해 치환될 수 있고,
    Figure pct00043
    ,
    Figure pct00044
    ,
    Figure pct00045
    ,
    Figure pct00046
    및
    Figure pct00047
    는 동일하거나 상이하며, 각자 독립적으로
    Figure pct00048
    및
    Figure pct00049
    로 이루어진 군으로부터 선택되고, 그 중
    Figure pct00050
    중의 하나 또는 복수 개 H는 서로 독립적으로 F에 의해 치환될 수 있으며,
    X는 F, CI, CN 또는 탄소 원자수가 1 내지 5인 플루오로화 알킬기 또는 플루오로화 알콕시기를 나타내고,
    Z1, Z2, Z3, Z4 및 Z5는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 -COO-, -OCO-, -CF2O-, -CH2O-, -CH2CH2-, -CF2CH2-, -CF=CF-, -CH=CH-, -C2F4-, -(CH2)4-, -(CF2)4-, -OCF2CF2O-, -CF2CF2CF2O-, -CH2CH2CF2O-, -OCH2CF2O-, -OCF2CH2O-, -CH2CF2CH2-, -CH=CHCF2O-, -CF2OCH=CH-, -CF2OCF=CH-, -CF2OCH=CF-, -CF=CFCF2O-, -CF2OCF=CF-, -C2H4OCH2-, -CH=CHCH2CH2-, -CH2CH=CHCH2-, -OCH2CH2CH2- , -CF=CF-CF=CF-, -C=C-, -C=C-CF=CF-, -C=C-CF=CF-C=C-, -CF=CF-C=C-CF=CF-와 -C=C-CF2O-로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    a, b와 c는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 0, 1 또는 2를 표시하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정 조성물은 적어도 두 개의 상기 화학식(Ⅰ)의 화합물을 포함하며 상기 액정 조성물 총 중량의 2%~30%를 차지하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액정 조성물은 단 하나의 상기 화학식(Ⅰ)의 화합물을 포함하며 상기 액정 조성물 총 중량의 1%~8%를 차지하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅰ)의 화합물은 화학식(Ⅰ-1)의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
    Figure pct00051
    (Ⅰ-1)
    여기서,
    상기 R1은 탄소 원자수가 1~7인 알킬기 또는 알콕시기와 탄소 원자수가 2~7인 알켄닐기 또는 알켄옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅱ)의 화합물은 다음과 같은 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
    Figure pct00052

    Figure pct00053

    여기서,
    상기 R2는 탄소 원자수가 1~7인 알킬기 또는 알콕시기와 탄소 원자수가 2~7인 알켄닐기 또는 알켄옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅲ)의 화합물은 다음과 같은 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
    Figure pct00054

    여기서,
    상기 R3과 상기 R4는 동일하거나 상이하고, 각자 독립적으로 탄소 원자수가 1~7인 알킬기 또는 알콕시기, 또는 탄소 원자수가 2~7인 알켄닐기를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅳ)의 화합물은 다음과 같은 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수 개의 화합물이고,
    Figure pct00055

    여기서,
    상기 R5는 탄소 원자수가 1~7인 알킬기와 탄소 원자수가 1~7인 알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  8. 제4항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정 조성물은,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00056
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 2%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00057
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 2%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00058
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 52%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00059
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 3%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00060
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00061
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00062
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00063
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00064
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00065
    및
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00066
    를 포함하거나,
    또는, 상기 액정 조성물은
    상기 액정 조성물 총 중량의 2%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00067
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00068
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00069
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00070
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00071
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 2%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00072
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 34%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00073
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 11%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00074
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00075
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00076
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00077
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00078
    및
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00079
    를 포함하거나,
    또는, 상기 액정 조성물은
    상기 액정 조성물 총 중량의 3%를 차지하는 화합물인
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00081
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00082
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00083
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00084
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 2%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00085
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 34%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00086
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 11%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00087
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00088
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00089
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00090
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00091
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00092
    및
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00093
    를 포함하거나,
    또는, 상기 액정 조성물은
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00094
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 10%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00095
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00096
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00097
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 45%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00098
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00099
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00100
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00101
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00102
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00103
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00104
    를 포함하거나,
    또는, 상기 액정 조성물은
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00105
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 9%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00106
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00107
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00108
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 3%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00109
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 3%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00110
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 30%를 차지하는 화합물인
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 8%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00111
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 3%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00112
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00113
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00114
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 10%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00115
    및
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00116
    를 포함하거나,
    또는, 상기 액정 조성물은
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00117
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 8%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00118
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00119
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00120
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00121
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 30%를 차지하는 화합물인
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 10%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00122
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 3%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00123
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 8%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00124
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00125
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 10%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00126
    및
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00127
    를 포함하거나,
    또는, 상기 액정 조성물은
    상기 액정 조성물 총 중량의 6%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00128
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 8%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00129
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00130
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00131
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00132
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 30%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00133
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 10%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00134
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 3%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00135
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 4%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00136
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 5%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00137
    과,
    상기 액정 조성물 총 중량의 10%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00138
    및
    상기 액정 조성물 총 중량의 7%를 차지하는 화합물인
    Figure pct00139
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 따른 상기 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 소자.
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