KR20160140152A - Liquid crystal compound, liquid crystal composition and liquid crystal display comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고유전율 이방성 및 저온 안정성을 동시에 나타내는 액정 조성물을 제공할 수 있는 액정 화합물과 이를 포함하는 액정 조성물 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal compound capable of providing a liquid crystal composition exhibiting both high-dielectric anisotropy and low-temperature stability, a liquid crystal composition containing the same, and a liquid crystal display.
액정 표시 장치(LCD)는 시계, 전자 계산기를 비롯하여 각종 전기 기기, 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자 수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전 등에 사용되고 있다. 액정 표시 방식에는 대표적으로 TN(Twist nematic), STN(Super-twisted nematic), IPS(In-plane switching), FFS(Fringe field switching) 및 VA(Virtical alignment) 등이 있다. The liquid crystal display (LCD) is used in various electronic devices such as a clock, an electronic calculator, a measuring instrument, an automobile panel, a word processor, an electronic notebook, a printer, a computer, and a television. Typical examples of the liquid crystal display include TN (Twist nematic), STN (Super-twisted nematic), IPS (In-plane switching), FFS (Fringe field switching) and VA (Virtical alignment).
이러한 액정 표시 장치에 사용되는 단일 액정 화합물은 약 200 내지 600g/mol의 분자량과 막대 모양의 분자 구조를 가진다. 통상 액정 화합물의 분자 구조는 직진성을 유지하는 중심그룹(core group)과 유연성을 가지는 말단그룹(terminal group) 그리고 특정 용도를 위한 연결그룹(linkage group)으로 구분된다. 이중, 말단그룹에 도입되는 치환기의 종류를 조절하여 액정 화합물 및 이를 포함하는 조성물의 물성을 조절할 수 있다. 구체적으로, 한쪽 또는 양쪽 말단에 휘어지기 쉬운 사슬형태의 그룹(알킬, 알콕시 또는 알케닐 그룹 등)을 도입하여 유연성을 확보하거나, 혹은 양쪽 말단 중 어느 한쪽 말단에 극성기(F, CN, OCF3 등)를 도입하여 유전율과 같은 물성을 조절할 수 있다. The single liquid crystal compound used in such a liquid crystal display device has a molecular weight of about 200 to 600 g / mol and a rod-like molecular structure. The molecular structure of a liquid crystal compound is generally classified into a core group that maintains linearity, a terminal group that has flexibility, and a linkage group that is used for specific purposes. The physical properties of the liquid crystal compound and the composition containing the liquid crystal compound can be controlled by controlling the type of the substituent group introduced into the terminal group. Concretely, flexibility is ensured by introducing a chain group (alkyl, alkoxy or alkenyl group or the like) which is prone to bend at one or both ends, or a polar group (F, CN, OCF 3 ) Can be introduced to control the physical properties such as the dielectric constant.
상술한 액정 표시 장치에 사용되는 액정 화합물은 저전압 구동 및 고속 응답이 가능하며, 넓은 온도 범위에서 동작 가능할 것이 요구된다. 구체적으로, 넓은 온도 범위에서 안정적으로 구동하기 위하여 액정 재료는 약 -20℃ 이하에서 안정적인 제반 물성을 나타내며(저온 안정성), 높은 투명점을 가질 것이 요구된다. 그리고, 저전압 구동 및 고속 응답을 위하여, 액정 재료는 유전율 이방성의 절대값이 크고, 회전 점도가 작으며, 적절한 탄성 계수(K11, K22, K33 평균값)를 가질 것이 요구된다.The liquid crystal compound used in the above-described liquid crystal display device is required to be capable of low-voltage driving and high-speed response and capable of operating over a wide temperature range. Specifically, in order to drive stably in a wide temperature range, the liquid crystal material is required to exhibit stable physical properties at about -20 占 폚 or lower (low temperature stability) and have a high transparency point. For the low-voltage driving and the high-speed response, the liquid crystal material is required to have a large absolute value of the dielectric anisotropy, a small rotational viscosity, and a suitable modulus of elasticity (K 11 , K 22 , K 33 average value).
이와 같은 액정 재료의 요구 물성은 1 내지 2 종류의 액정 화합물을 사용하여 만족시키는 것은 불가능하며, 통상적으로 7 내지 20 종류의 액정 화합물을 배합하여 충족시키고 있다. The required physical properties of such a liquid crystal material can not be satisfied by using one or two kinds of liquid crystal compounds, and usually 7 to 20 kinds of liquid crystal compounds are mixed and satisfied.
그러나, 이와 같이 다양한 종류의 단일 액정 화합물이 혼합된 조성물은 저온 환경에 놓이면 상기 조성물에 포함된 단일 액정 화합물 중 보다 높은 녹는점을 가지는 화합물이 재결정화되면서 본래의 기능을 상실하는 문제를 갖는다. However, such a composition in which a variety of single liquid crystal compounds are mixed has a problem in that when the composition is in a low temperature environment, the compound having a higher melting point among the single liquid crystal compounds contained in the composition is recrystallized and lost its original function.
이에 따라, 이러한 재결정화를 피하기 위해, 긴 사슬을 갖는 치환기를 도입하거나 긴 사슬을 갖는 물질을 적절히 배합하는 방법이 소개되었다. 하지만, 굴절률 이방성 또는 유전율 이방성이 높은 단일 액정 화합물의 경우에는 긴 사슬로 인해 탄성 계수와 회전 점도가 열악해지는 결과를 보였고, 이에 따라 액정 표시 장치의 응답 시간이 증가되는 문제를 보였다. 구체적으로, 다음 화학식 Q-1으로 표시되는 액정 화합물은 86℃의 높은 녹는점을 가지나, Q-1의 액정 화합물에 보다 긴 알킬 사슬을 도입한 하기 화학식 Q-2의 액정 화합물은 64℃의 낮은 녹는점을 가진다. Accordingly, in order to avoid such recrystallization, a method of introducing a substituent having a long chain or appropriately compounding a substance having a long chain has been introduced. However, in the case of a single liquid crystal compound having a high refractive index anisotropy or a high dielectric anisotropy, the elastic modulus and the rotational viscosity become poor due to the long chain, and thus the response time of the liquid crystal display device is increased. Specifically, the liquid crystal compound represented by the following formula (Q-1) has a high melting point of 86 DEG C, but the liquid crystal compound of the formula (Q-2) in which a longer alkyl chain is introduced into the liquid crystal compound of Q- It has a melting point.
[화학식 Q-1][Chemical formula (Q-1)
[화학식 Q-2][Chemical formula (Q-2)
하지만, 상기 화학식 Q-1의 액정 화합물은 387mPa·s의 회전 점도를 가지는데 반해, 상기 화학식 Q-2의 액정 화합물은 411mPa·s의 회전 점도를 가진다. 이에 따라, 화학식 Q-2의 액정 화합물을 이용할 경우 LCD 패널에서 응답 속도가 증가하는 문제가 초래된다. However, the liquid crystal compound of the formula (Q-1) has a rotational viscosity of 387 mPa · s, whereas the liquid crystal compound of the formula (Q-2) has a rotational viscosity of 411 mPa · s. Accordingly, when the liquid crystal compound of the formula (Q-2) is used, the response speed of the LCD panel is increased.
따라서, 고유전율 이방성을 요구하는 액정 조성물의 저온 안정성을 향상시키기 위한 기술 개발이 절실한 실정이다.
Therefore, there is an urgent need to develop a technique for improving the low-temperature stability of a liquid crystal composition requiring high-dielectric constant anisotropy.
본 발명은 고유전율 이방성 및 저온 안정성을 동시에 나타내는 액정 조성물을 제공할 수 있는 액정 화합물을 제공한다. The present invention provides a liquid crystal compound capable of providing liquid crystal compositions simultaneously exhibiting high anisotropy and low temperature stability.
또한, 본 발명은 상기 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물 및 액정 표시 장치를 제공한다.
The present invention also provides a liquid crystal composition and a liquid crystal display device comprising the liquid crystal compound.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 액정 화합물과 이를 포함하는 액정 조성물 및 액정 표시 장치 등에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a liquid crystal compound according to a specific embodiment of the present invention, a liquid crystal composition containing the same, a liquid crystal display device, and the like will be described.
발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 액정 화합물이 제공된다. According to one embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal compound represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
R1은 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이고,Wherein R 1 is a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms, or wherein one to three of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-O-, -OCO-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -O-,
X1는 F, Cl, CN, NCS 및 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 플루오로알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 각각 산소 원자로 대체된 라디칼이며, X 1 is a radical of any one of F, Cl, CN, NCS and fluoroalkyl of 1 to 5 carbon atoms containing 1 to 3 F, or wherein at least one -CH 2 - of the radicals is replaced by an oxygen atom Radical,
Y1은 H 또는 F이고,Y 1 is H or F,
A1 및 A2 환은 각각 독립적으로 하기 구조의 환 중 어느 하나이며, The A 1 and A 2 rings are each independently any one of rings having the following structure,
Z1은 단일 결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C-, -CH2CF2-, -CHFCHF-, -CF2CH2-, -CH2CHF-, -CHFCH2-, -C2F4-, -COO-, -OCO-, -CF2O- 또는 -OCF2-이고,Z 1 is a single bond, -CH 2 CH 2 -, -CH = CH-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -C≡C-, -CH 2 CF 2 -, -CHFCHF-, -CF 2 CH 2 -, -CH 2 CHF-, -CHFCH 2 -, -C 2 F 4 -, -COO-, -OCO-, -CF 2 O- or -OCF 2 -, and
n은 0 또는 1이다.n is 0 or 1;
본 발명자들은 상기 화학식 1과 같이 액정 화합물에 메틸기로 치환된 페닐기가 도입되면, 고리(ring) 간의 사이각이 커져 분자 간 응집밀도(packing density)가 감소되고 녹는점이 낮아지는 효과가 있음을 발견하였다. 그리고, 이와 같은 효과로 인해 액정 화합물이 매우 우수한 저온 안정성을 나타낼 수 있음을 발견하였다. The present inventors have found that when a phenyl group substituted with a methyl group is introduced into a liquid crystal compound as in the above formula (1), the cross-linking angle between the rings is increased to reduce the packing density and the melting point of the molecules . It has been found that the liquid crystal compound can exhibit excellent low temperature stability due to such an effect.
이러한 효과는 특히 화학식 1과 같이 말단 페닐기(가장 오른쪽에 표시된 페닐기)의 3번 위치에 메틸기가 도입된 경우 발현될 수 있다. 만일, 상기 화학식 1에서 말단 페닐기의 3번 위치에 탄소수 2 이상의 치환기가 도입되면 분자 장축 대 단축의 비가 감소하여 투명점의 급격한 저하를 유발하게 된다. 한편, 상기 화학식 1에서 말단 페닐기의 3번 위치에 F가 도입되면 저온 안정성 향상 효과는 발현될 수 있으나, 양의 유전율 이방성이 감소되어 목적하는 고유전율 이방성의 액정 조성물을 제공하기 어렵다. This effect can be expressed particularly when the methyl group is introduced at the 3-position of the terminal phenyl group (the rightmost-marked phenyl group) as shown in the formula (1). If a substituent having 2 or more carbon atoms is introduced at the 3-position of the terminal phenyl group in the above formula (1), the ratio of the molecular long axis to the short axis decreases, resulting in a sharp decrease in the transparent point. On the other hand, when F is introduced at the 3-position of the terminal phenyl group in the above formula (1), the low-temperature stability improving effect can be exhibited, but the positive dielectric constant anisotropy is reduced.
본 명세서에서 특별한 제한이 없는 한 다음 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다. Unless defined otherwise herein, the following terms may be defined as follows.
할로겐(halogen)은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)일 수 있다.The halogen may be fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) or iodine (I).
탄소수 1 내지 15의 알킬 라디칼은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬 라디칼일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 15의 알킬 라디칼은 탄소수 1 내지 10의 직쇄 알킬 라디칼; 탄소수 1 내지 5의 직쇄 알킬 라디칼; 탄소수 3 내지 10의 분지쇄 또는 고리형 알킬 라디칼; 혹은 탄소수 3 내지 5의 분지쇄 또는 고리형 알킬 라디칼일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 15의 알킬 라디칼은 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, iso-부틸, tert-부틸, n-펜틸, iso-펜틸 또는 사이클로헥실 등일 수 있다. Alkyl radicals of 1 to 15 carbon atoms may be straight, branched or cyclic alkyl radicals. Specifically, the alkyl radical having 1 to 15 carbon atoms is a straight chain alkyl radical having 1 to 10 carbon atoms; A straight chain alkyl radical having 1 to 5 carbon atoms; Branched or cyclic alkyl radicals having from 3 to 10 carbon atoms; Or a branched or cyclic alkyl radical having from 3 to 5 carbon atoms. More specifically, the alkyl radical having from 1 to 15 carbon atoms may be methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl or cyclohexyl.
그리고, 탄소수 1 내지 15의 알킬 라디칼은 상기 라디칼의 하나 이상의 -CH2-가 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -COO-, -OCO- 또는 -OCO-O-로 치환된 라디칼로 대체될 수 있다. 일 예로, 메틸 라디칼은 메틸 라디칼(-CH2-H)의 -CH2-가 -CH=CH-로 치환된 비닐 라디칼(-CH=CH-H)에 의하여 대체될 수 있다. 단, 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-는 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 상술한 치환기로 치환될 수 있다. In the alkyl radical having 1 to 15 carbon atoms, at least one -CH 2 - of the radical is -C≡C-, -CF 2 O-, -CH═CH-, -O-, -COO-, -OCO- or -OCO-O-. ≪ / RTI > In one example, a methyl radical can be replaced by a vinyl radical (-CH = CH-H) in which -CH 2 - of the methyl radical (-CH 2 -H) is replaced by -CH = CH-. Provided that at least one -CH 2 - of the radicals may be substituted with any of the substituents described above so that the oxygen atoms are not directly connected.
또한, 탄소수 1 내지 15의 알킬 라디칼은 상기 라디칼의 하나 이상의 H가 할로겐으로 치환된 라디칼로 대체될 수 있다. 일 예로, 메틸 라디칼은 메틸 라디칼(-CH3)의 모든 H가 F로 치환된 퍼플루오로메틸 라디칼(-CF3)로 대체될 수 있다.Also, alkyl radicals of 1 to 15 carbon atoms may be replaced by radicals in which one or more of the radicals of the radicals is replaced by a halogen. For example, a methyl radical can be replaced by a perfluoromethyl radical (-CF 3 ) in which all H of the methyl radical (-CH 3 ) is replaced by F.
단일 결합은 Z1으로 표시되는 부분에 별도의 원자가 존재하지 않는 경우를 의미한다. 일 예로, 화학식 1에서 Z1이 단일 결합이고, n이 0이며, A2 환이 사이클로헥실렌기인 경우 사이클로펜틸기는 사이클로헥실렌에 직접 연결될 수 있다. A single bond means that there is no separate atom in the moiety represented by Z < 1 & gt ;. For example, in formula (1), when Z 1 is a single bond, n is 0, and the A 2 ring is a cyclohexylene group, the cyclopentyl group may be directly linked to cyclohexylene.
상기 화학식 1에서 R1이 탄소수 1 내지 3의 알킬 라디칼이거나, 탄소수 1 내지 15의 알킬 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 -CH=CH-로 치환된 라디칼일 수 있다. 만일 R1이 탄소수 1 내지 15의 알킬 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 -CH=CH-로 치환된 라디칼이라면, 회전 점도 감소, 투명점 증가 및 탄성계수의 최적화를 위해 R1의 탄소수가 짝수일 때에는 말단에 이중결합을 도입하는 것이 유리하고, R1의 탄소수가 홀수일 때에는 홀수번째 탄소에 이중결합을 도입하는 것이 유리하다. 일 예로, 탄성계수의 최적화 및 투명점 증가를 위해 R1은 -CH=CH2, -CH2-CH2-CH=CH2, -CH=CH-CH3 또는 -CH2-CH2-CH=CH2-CH3일 수 있다. 또한, 화학식 1의 액정 화합물에서 중심그룹의 말단 환은 사이클로펜틸기이므로, R1이 수소인 경우 효과적으로 회전점도를 낮출 수 있다. In Formula 1, R 1 may be an alkyl radical having 1 to 3 carbon atoms, or a radical in which at least one -CH 2 - of the alkyl radicals having 1 to 15 carbon atoms is substituted with -CH = CH-. Ten thousand and one R 1 is 1 to 15 carbon atoms one or more of alkyl radicals of -CH 2 - if the radicals substituted with a -CH = CH-, rotational viscosity decreases, the number of carbon atoms of R 1 is an even number in order to optimize the clearing point and increase in modulus of elasticity , It is advantageous to introduce a double bond at the terminal. When the number of carbon atoms in R 1 is odd, it is advantageous to introduce a double bond to the odd-numbered carbon. For example, in order to optimize the modulus of elasticity and increase the transparency point, R 1 is selected from the group consisting of -CH═CH 2 , -CH 2 -CH 2 -CH═CH 2 , -CH═CH-CH 3 or -CH 2 -CH 2 -CH = CH 2 -CH 3 . Further, in the liquid crystal compound of Chemical Formula 1, since the terminal group of the central group is a cyclopentyl group, the rotational viscosity can be effectively lowered when R 1 is hydrogen.
상기 화학식 1에서 X1은 극성 라디칼로서, 상술한 치환기 중 어느 하나일 수 있다. 특히, 저점도의 액정 조성물의 제공을 위해, X1은 F, Cl, CF3 또는 OCF3일 수 있다. In Formula 1, X 1 is a polar radical, and may be any of the substituents described above. In particular, for the provision of a low viscosity liquid crystal composition, X 1 can be F, Cl, CF 3 or OCF 3 .
상기 화학식 1에서 말단 페닐기의 6번 자리, 즉, Y1은 수소 또는 불소일 수 있으며, 보다 높은 유전율 이방성을 확보하고자 한다면, Y1이 불소인 화합물을 사용할 수 있다.In the above formula (1), the 6-position of the terminal phenyl group, that is, Y 1 may be hydrogen or fluorine, and a compound in which Y 1 is fluorine may be used in order to secure a higher dielectric anisotropy.
상기 화학식 1에서 Z1의 구조는 유전율 이방성, 회전점도, 굴절율 이방성 등을 고려하여 선택될 수 있으며, 통상 요구되는 액정 화합물의 제반 물성을 확보하기 위해 단일 결합 또는 -CF2O- 등이 선택될 수 있다. In formula (I) Z 1 is a structure of the dielectric anisotropy, the rotation viscosity, can be selected in consideration of the refractive index anisotropy, etc., typically a single bond to secure the various physical properties of the liquid crystal compound is required, or -CF 2 O-, etc. is selected, .
상기 화학식 1에서 A1 및 A2 환의 구조는 굴절율 이방성 또는 유전율 이방성을 고려하여 선택될 수 있다. 만일 굴절률 이방성이 높은 액정 재료를 제공하고자 한다면 A1 및 A2 환이 1,4-페닐렌기인 액정 화합물이 적절하며, 유전율 이방성이 높은 액정 재료를 제공하고자 한다면 A1 및 A2 환이 F 또는 O가 포함된 환인 액정 화합물이 적절하다. The structure of the A 1 and A 2 rings in Formula 1 may be selected in consideration of refractive index anisotropy or dielectric anisotropy. If a liquid crystal material having a high refractive index anisotropy is to be provided, a liquid crystal compound in which A 1 and A 2 rings are 1,4-phenylene groups is suitable, and in order to provide a liquid crystal material having a high dielectric anisotropy, A 1 and A 2 rings are F or O The included liquid crystal compounds are suitable.
일 구현예로서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조의 액정 화합물 중 어느 하나일 수 있다. In one embodiment, the compound of Formula 1 may be any one of the following liquid crystal compounds.
[1-1] [1-1]
[1-2] [1-2]
[1-3] [1-3]
[1-4] [1-4]
[1-5] [1-5]
[1-6] [1-6]
[1-7] [1-7]
[1-8] [1-8]
[1-9] [1-9]
[1-10] [1-10]
[1-11] [1-11]
[1-12] [1-12]
[1-13] [1-13]
[1-14] [1-14]
[1-15] [1-15]
[1-16]
[1-16]
[1-17] [1-17]
[1-18] [1-18]
[1-19] [1-19]
[1-20] [1-20]
[1-21] [1-21]
[1-22] [1-22]
[1-23] [1-23]
[1-24] [1-24]
상기 식에서, R1은 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다. Wherein R < 1 > is the same as defined in formula (1).
본 명세서에서 서로 다른 화학식에 기입된 동일 기호는 동종의 치환기를 의미하지 않는다. 예로, 서로 다른 화학식 1-1 내지 1-24에서 동일 기호 'R1'은 동종의 치환기를 의미하지 않으므로, 1-1에서 'R1'이 수소이더라도, 1-2의 'R1'은 메틸일 수 있다. 또한, 본 명세서의 화학식에서 둥근 괄호"( )"는 둥근 괄호 안에 기재된 치환기로 치환될 수 있음을 의미하는 것이다. 보다 구체적으로, -(F)는 그 부위에 수소 또는 불소가 결합될 수 있음을 의미한다. The same symbols written in different formulas herein do not denote homologous substituents. For example, one another does not mean the same symbols 'R 1' is a substituent of the same kind in different formulas 1-1 to 1-24, although the 'R 1' hydrogen at 1-1, 'R 1' 1-2 is methyl Lt; / RTI > In addition, in the formulas of the present specification, the round parenthesis "()" means that it can be substituted with the substituent described in the round parenthesis. More specifically, - (F) means that hydrogen or fluorine can be bonded to the site.
한편, 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물이 제공된다. 상기 액정 조성물은 상술한 화학식 1의 액정 화합물을 포함하여 고유전율 이방성을 나타내면서도 우수한 저온 안정성을 나타낼 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal composition comprising the liquid crystal compound represented by the above formula (1). The liquid crystal composition includes a liquid crystal compound having the above-described formula (1) and exhibits excellent low-temperature stability while exhibiting high anisotropy.
상기 화학식 1의 액정 화합물은 상기 조성물에 포함되는 전체 액정 화합물 100 중량부에 대해 1 내지 50 중량부로 포함되어 상술한 효과를 발현할 수 있다.The liquid crystal compound of Formula 1 may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total liquid crystal compound contained in the composition.
한편, 상기 액정 조성물에서, 상기 화학식 1의 액정 화합물은 상기 조성물이 적용되는 액정 패널의 특성에 맞게 알려진 다양한 액정 화합물과 조합될 수 있다. Meanwhile, in the liquid crystal composition, the liquid crystal compound of Formula 1 may be combined with various liquid crystal compounds known to suit the characteristics of the liquid crystal panel to which the composition is applied.
일 예로, 상기 액정 조성물은 모체 제1성분으로 하기 화학식 2로 표시되는 저점성 액정 화합물을 포함할 수 있다. For example, the liquid crystal composition may include a low viscosity liquid crystal compound represented by the following formula (2) as a matrix first component.
[화학식2](2)
상기 화학식 2에서, In Formula 2,
R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이고, R 21 and R 22 are each independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms, or wherein 1 to 3 of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - It is not connected -C≡C-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- or a radical replaced by a -O-CO-O-,
A3 및 A4환은 각각 독립적으로 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기이다. The A 3 and A 4 rings are each independently a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group.
이러한 화학식 2의 화합물로는 높은 비저항을 유지하면서, 투명점, 회전점도, 굴절률 이방성, 유전율 이방성을 유리하게 조절할 수 있도록 하기 구조의 액정 화합물 중 선택되는 화합물을 사용할 수 있다.As the compound of the formula (2), a compound selected from the liquid crystal compounds having the following structures can be used so that the transparent point, the rotational viscosity, the refractive index anisotropy and the dielectric anisotropy can be advantageously controlled while maintaining a high specific resistance.
[2-1] [2-1]
[2-2] [2-2]
[2-3] [2-3]
[2-4] [2-4]
상기 식들에서, R21 및 R22는 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다. In the above formulas, R 21 and R 22 are the same as defined in formula (2).
한편, 상기 액정 조성물은 모체 제2성분으로 하기 화학식 3으로 표시되는 고온 액정 화합물을 포함할 수 있다. Meanwhile, the liquid crystal composition may include a high temperature liquid crystal compound represented by the following formula (3) as a matrix second component.
[화학식3](3)
상기 화학식 3에서, In Formula 3,
R31 및 R32는 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이고, R 31 and R 32 are each independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms, or wherein 1 to 3 of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - It is not connected -C≡C-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- or a radical replaced by a -O-CO-O-,
A5 및 A7환은 각각 독립적으로 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기이며,The A 5 and A 7 rings are each independently a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group,
A6환은 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오르-1,4-페닐렌기, 3-플루오르-1,4-페닐렌 또는 2,3-디플루오르-1,4-페닐렌기이고, The A 6 ring may be a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group, a 2-fluoro-1,4-phenylene group, a 3-fluoro- A 4-phenylene group,
o는 1 또는 2이다. o is 1 or 2;
이러한 화학식 3의 화합물로는 높은 비저항을 유지하면서, 투명점, 회전점도, 굴절률 이방성, 유전율 이방성을 유리하게 조절할 수 있도록 하기 구조의 액정 화합물 중 선택되는 화합물을 사용할 수 있다.
As the compound of the formula (3), a compound selected from the liquid crystal compounds having the following structures can be used so as to advantageously control the transparent point, the rotational viscosity, the refractive index anisotropy and the dielectric anisotropy while maintaining a high specific resistance.
[3-1] [3-1]
[3-2] [3-2]
[3-3] [3-3]
[3-4] [3-4]
[3-5] [3-5]
[3-6] [3-6]
[3-7] [3-7]
[3-8] [3-8]
[3-9] [3-9]
[3-10] [3-10]
[3-11] [3-11]
[3-12] [3-12]
[3-13] [3-13]
[3-14] [3-14]
상기 식들에서, R31 및 R32는 화학식 3에서 정의한 바와 동일하다.In the above formulas, R 31 and R 32 are the same as defined in Formula (3).
한편, 상기 액정 조성물은 모체 제3성분으로 하기 화학식 4로 표시되는 고유전율 액정 화합물을 포함할 수 있다. Meanwhile, the liquid crystal composition may include a high dielectric constant liquid crystal compound represented by the following formula (4) as a matrix third component.
[화학식4][Chemical Formula 4]
상기 화학식 4에서, In Formula 4,
R41는 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이고, R 41 is a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms, or wherein one to three of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-O-, -OCO-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -O-,
X2는 F, Cl, CN, NCS 및 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 플루오로알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자로 대체된 라디칼이며, X 2 is a radical of any one of F, Cl, CN, NCS and fluoroalkyl of 1 to 5 carbon atoms including 1 to 3 F or a radical in which one or more of the radicals -CH 2 - is replaced by an oxygen atom Lt;
Y2는 H, F 또는 메틸기이고, Y3 및 Y4는 각각 독립적으로 H 또는 F이고,Y 2 is H, F or methyl group, Y 3 and Y 4 are each independently H or F,
A11, A22 및 A33 환은 각각 독립적으로 하기 구조의 환 중 어느 하나이며, A 11 , A 22 and A 33 are each independently any one of rings having the following structure,
Z11, Z12 및 Z13은 각각 독립적으로 단일 결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C-, -CH2CF2-, -CHFCHF-, -CF2CH2-, -CH2CHF-, -CHFCH2-, -C2F4-, -COO-, -OCO-, -CF2O- 또는 -OCF2-이고,Z 11 , Z 12 and Z 13 each independently represents a single bond, -CH 2 CH 2 -, -CH═CH-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -C≡C-, -CH 2 CF 2 -, -CHFCHF-, -CF 2 CH 2 -, -CH 2 CHF-, -CHFCH 2 -, -C 2 F 4 -, -COO-, -OCO-, -CF 2 O- or -OCF 2 - ,
f는 1, 2 또는 3이고, g는 0, 1 또는 2이며, h는 0 또는 1이되, f, g 및 h의 합은 2 또는 3이다. f is 1, 2 or 3, g is 0, 1 or 2, h is 0 or 1, and the sum of f, g and h is 2 or 3.
이러한 화학식 4의 화합물로는 높은 비저항을 유지하면서, 투명점, 회전점도, 굴절률 이방성, 유전율 이방성을 유리하게 조절할 수 있도록 하기 구조의 액정 화합물 중 선택되는 화합물을 사용할 수 있다. As the compound of formula (4), compounds selected from liquid crystal compounds having the following structures can be used so as to advantageously control the transparent point, the rotational viscosity, the refractive index anisotropy, and the dielectric anisotropy while maintaining a high specific resistance.
[4-1] [4-1]
[4-2] [4-2]
[4-3] [4-3]
[4-4] [4-4]
[4-5] [4-5]
[4-6] [4-6]
[4-7] [4-7]
[4-8] [4-8]
[4-9] [4-9]
[4-10] [4-10]
[4-11] [4-11]
[4-12] [4-12]
[4-13] [4-13]
[4-14] [4-14]
[4-15] [4-15]
[4-16] [4-16]
[4-17] [4-17]
[4-18] [4-18]
상기 식들에서, R41 및 X2는 화학식 4에서 정의한 바와 동일하다.In the above formulas, R 41 and X 2 are the same as defined in formula (4).
한편, 상기 액정 조성물은 모체 제4성분으로 하기 화학식 5로 표시되는 고유전율 액정 화합물을 포함할 수 있다.Meanwhile, the liquid crystal composition may include a high dielectric constant liquid crystal compound represented by the following formula (5) as a fourth component of the matrix.
[화학식5][Chemical Formula 5]
상기 화학식 5에서,In Formula 5,
R51은 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이고, R 51 is hydrogen and having 1 or any of the radicals of alkyl of 1 to 15, or the radical of from one to three H, or is substituted with halogen or one or more -CH 2 - so as not to directly connect to an oxygen atom -C≡ -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-O-, -OCO-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -O-,
X3는 F, Cl, CN, NCS 및 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 플루오로알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자로 대체된 라디칼이며, X 3 is a radical of any one of F, Cl, CN, NCS and fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms containing 1 to 3 F or a radical in which one or more of the radicals -CH 2 - is replaced by an oxygen atom Lt;
Y5 및 Y6은 각각 독립적으로 H 또는 F이고,Y 5 and Y 6 are each independently H or F,
A51, A52 및 A53 환은 각각 독립적으로 하기 구조의 환 중 어느 하나이며, A 51 , A 52 and A 53 rings are each independently any one of the rings of the following structures,
Z51, Z52 및 Z53은 각각 독립적으로 단일 결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C-, -CH2CF2-, -CHFCHF-, -CF2CH2-, -CH2CHF-, -CHFCH2-, -C2F4-, -COO-, -OCO-, -CF2O- 또는 -OCF2-이고,Z 51 , Z 52 and Z 53 each independently represents a single bond, -CH 2 CH 2 -, -CH═CH-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -C≡C-, -CH 2 CF 2 -, -CHFCHF-, -CF 2 CH 2 -, -CH 2 CHF-, -CHFCH 2 -, -C 2 F 4 -, -COO-, -OCO-, -CF 2 O- or -OCF 2 - ,
j는 1, 2 또는 3이고, k는 0, 1 또는 2이며, m은 0 또는 1이되, j, k 및 m의 합은 2 또는 3이다. j is 1, 2 or 3, k is 0, 1 or 2, m is 0 or 1, and the sum of j, k and m is 2 or 3.
이러한 화학식 5의 화합물로는 높은 비저항을 유지하면서, 투명점, 회전점도, 굴절률 이방성, 유전율 이방성을 유리하게 조절할 수 있도록 하기 구조의 액정 화합물 중 선택되는 화합물을 사용할 수 있다.As the compound of formula (5), compounds selected from liquid crystal compounds having the following structures can be used so as to advantageously control the transparent point, the rotational viscosity, the refractive index anisotropy and the dielectric anisotropy while maintaining a high specific resistance.
[5-1] [5-1]
[5-2] [5-2]
[5-3] [5-3]
[5-4] [5-4]
[5-5] [5-5]
[5-6] [5-6]
[5-7] [5-7]
[5-8] [5-8]
상기 식들에서, R51 및 X3은 화학식 5에서 정의한 바와 동일하다.In the above formulas, R 51 and X 3 are the same as defined in formula (5).
상기 액정 조성물은 상술한 모체 제1 내지 4성분 중 적어도 어느 한 종류를 화학식 1의 액정 화합물과 함께 포함하여 저온 안정성이 기존 대비 현저하게 우수하며 유전율 이방성이 큰 액정 재료를 제공할 수 있다. The liquid crystal composition may include at least one of the first to fourth components described above together with the liquid crystal compound of Formula 1 to provide a liquid crystal material having a remarkably excellent low temperature stability and a high dielectric anisotropy.
한편, 상기 액정 조성물은 액정 화합물 외에도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용하는 다양한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. Meanwhile, the liquid crystal composition may further include various additives commonly used in the art to which the present invention belongs, in addition to the liquid crystal compound.
구체적으로, 상기 액정 조성물은 산화 방지제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 산화 방지제로는 하기 화학식 6 및 화학식 7로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 산화 방지제 등을 예시할 수 있다.Specifically, the liquid crystal composition may further include an antioxidant. Examples of such antioxidants include antioxidants selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (6) and (7).
[화학식 6][Chemical Formula 6]
[화학식 7](7)
상기 화학식 6 및 7에서, R19 및 R20은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 15의 알킬 및 탄소수 1 내지 15의 알콕시 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -CF2O-, -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되거나 또는 상기 라디칼 중 하나 이상의 H가 할로겐으로 대체된 라디칼이고, In the above formulas (6) and (7), R 19 and R 20 are each independently a radical of any one of hydrogen, alkyl having 1 to 15 carbon atoms and alkoxy having 1 to 15 carbon atoms, or at least one of -CH 2 - -CF 2 O-, -O-, -COO- or -OCO-, or in which one or more of the radicals is replaced by halogen, such that the atoms are not directly connected Lt; / RTI >
A13는 사이클로헥실렌, 테트라하이드로피라닐렌(tetrahydropyranylene) 또는 다이옥세이닐렌(dioxanylene)이다.A 13 is cyclohexylene, tetrahydropyranylene, or dioxanylene.
또한, 상기 액정 조성물은 UV 안정제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 UV 안정제로는 Hals (Hindered amine light stabilizer) 계열을 사용할 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 UV 안정제로는 하기 화학식 8 및 화학식 9로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 UV 안정제 등을 사용할 수 있다. In addition, the liquid crystal composition may further comprise a UV stabilizer. As such UV stabilizer, Hals (Hindered amine light stabilizer) series can be used. As a non-limiting example, UV stabilizers selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (8) and (9) can be used.
[화학식 8][Chemical Formula 8]
상기 화학식 8에서, R23 및 R24는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 15의 알킬 및 탄소수 1 내지 15의 알콕시 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -CF2O-, -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되거나 또는 상기 라디칼 중 하나 이상의 H가 할로겐으로 대체된 라디칼이고, In Formula 8, R 23 and R 24 are each independently a radical of any one of hydrogen, alkyl having 1 to 15 carbon atoms and alkoxy having 1 to 15 carbon atoms, or at least one of -CH 2 - Is a radical substituted with -C≡C-, -CH = CH-, -CF 2 O-, -O-, -COO- or -OCO-, or one or more of the radicals H is replaced by halogen ,
q는 0 내지 12의 정수이며,q is an integer of 0 to 12,
[화학식 9][Chemical Formula 9]
상기 화학식 9에서 R25는 수소, 탄소수 1 내지 15의 알킬 및 탄소수 1 내지 15의 알콕시 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -CF2O-, -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되거나 또는 상기 라디칼 중 하나 이상의 H가 할로겐으로 대체된 라디칼이고,In Formula 9, R 25 is a radical selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 15 carbon atoms and alkoxy having 1 to 15 carbon atoms, or at least one of -CH 2 - -, -CH = CH-, -CF 2 O-, -O-, -COO- or -OCO-, or in which at least one of the radicals H is replaced by halogen,
d는 0 내지 12의 정수이다. and d is an integer of 0 to 12.
상기 산화 방지제 및/또는 UV 안정제는 전체 액정 조성물 중량에 대하여 약 1 내지 2,000ppm 혹은 약 200 내지 500ppm 정도로 사용될 수 있다. The antioxidant and / or UV stabilizer may be used in an amount of about 1 to 2,000 ppm or about 200 to 500 ppm based on the total weight of the liquid crystal composition.
추가로, 상기 액정 조성물을 STN 또는 TN 모드의 액정 표시 장치에 사용하고자 하는 경우에는 나선 구조의 구현을 위해, 액정 조성물에 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물을 더 첨가할 수 있다.Further, when the liquid crystal composition is to be used in a STN or TN mode liquid crystal display device, a compound represented by the following formula (10) may be further added to the liquid crystal composition for realizing the spiral structure.
[화학식 10][Chemical formula 10]
상기 화학식 10으로 표시되는 화합물은 액정 조성물 100 중량부에 대하여 약 0.01 내지 약 5 중량부로 사용되어 용이하게 원하는 피치(pitch)를 구현할 수 있다. The compound represented by Formula 10 is used in an amount of about 0.01 to about 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the liquid crystal composition, thereby easily achieving a desired pitch.
본 발명의 일 구현예에 따른 화학식 1의 액정 화합물을 사용하여 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물을 제공할 수 있으며, 보다 구체적으로 3 이상의 유전율 이방성, 70℃ 이상의 투명점 및 0.09 이상의 굴절율 이방성을 나타내는 액정 조성물을 용이하게 제공할 수 있다. A liquid crystal composition having positive dielectric anisotropy can be provided using the liquid crystal compound of Formula 1 according to an embodiment of the present invention. More specifically, it is possible to provide a liquid crystal composition having a dielectric anisotropy of 3 or more, a transparent point of 70 DEG C or more and a refractive index anisotropy of 0.09 or more A liquid crystal composition can be easily provided.
또한, 상기 액정 조성물은 AM-LCD(Active Matrix-LCD) 또는 PM-LCD(Passive Matrix-LCD)의 용도로 사용 가능하며, TN (Twist nematic), STN (Super-twisted nematic), IPS (In-plane switching), FFS (Fringe field switching), PLS (Plane line switching), AH-IPS (advanced high-performance IPS), ADS (Advanced-super dimensional switching), PSA (Polymer sustained alignment) 등 다양한 모드의 액정 표시 장치에 사용 가능하다.The liquid crystal composition can be used for AM-LCD (Active Matrix-LCD) or PM-LCD (Passive Matrix-LCD), TN (Twist nematic), STN (Super-twisted nematic) plane switching, Fringe field switching (PLS), plane line switching (PLS), advanced high-performance IPS (IPS), advanced superdimensional switching (ADS), and polymer sustained alignment (PSA) Device.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상술한 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다. 상기 액정 조성물은 본 발명이 속하는 기술분야에 알려진 다양한 방법을 통해 액정 표시 장치에 적용될 수 있다. 또한, 상기 액정 표시 장치는 상술한 바와 같은 다양한 모드의 액정 표시 장치로 제조될 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including the liquid crystal composition described above. The liquid crystal composition can be applied to a liquid crystal display device through various methods known in the art. Also, the liquid crystal display device may be manufactured by a liquid crystal display device having various modes as described above.
발명의 일 구현예에 따른 액정 화합물은 우수한 저온 안정성을 나타내며, 고유전율 및/또는 고굴절율의 액정 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 높은 비저항을 통해 다양한 액정 표시 장치, 예를 들면, TN, STN, IPS, FFS, PLS, AH-IPS, ADS 및 PSA 모드의 액정 표시 장치에 최적화된 액정 조성물을 보다 용이하게 제공할 수 있다.
The liquid crystal compound according to one embodiment of the present invention exhibits excellent low temperature stability and can provide liquid crystal compositions having high dielectric constant and / or high refractive index. Further, liquid crystal compositions optimized for various liquid crystal display devices such as TN, STN, IPS, FFS, PLS, AH-IPS, ADS and PSA modes can be more easily provided through a high resistivity .
이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. However, this is provided as an example of the invention, and the scope of the invention is not limited thereto in any sense.
하기와 같은 방법으로 발명의 일 구현예에 따른 액정 화합물을 제조하고, 하기 기재된 방법을 이용하여 액정 화합물의 물성을 평가하였다. A liquid crystal compound according to one embodiment of the invention was prepared by the following method, and the properties of the liquid crystal compound were evaluated using the method described below.
그리고, 상기 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물을 제조하고, 하기 기재된 방법을 이용하여 액정 조성물의 물성도 평가하였다.
Then, a liquid crystal composition containing the liquid crystal compound was prepared, and physical properties of the liquid crystal composition were also evaluated by the following methods.
구체적으로, 액정 화합물의 물성은, 물성을 측정하고자 하는 액정 화합물 10 중량%와 모액정 90 중량%를 혼합하여 제조한 시료의 측정값을 하기 식 1에 대입하여 얻은 외삽값으로 규정하였다. 이때, 상기 모액정으로는 투명점이 78.3℃이고, 굴절률 이방성[△n]이 0.1214이고, 유전율 이방성[△ε]이 5.0이며, 회전점도[γ1]가 57 mPa·s인 것을 사용하였다. Specifically, the physical properties of the liquid crystal compound are defined as the extrapolated values obtained by substituting the measured values of the samples prepared by mixing 10% by weight of the liquid crystal compounds and 90% by weight of the mother liquid crystals, The mother liquid crystal had a transparent point of 78.3 占 폚, a refractive index anisotropy [? N] of 0.1214, a dielectric anisotropy [??] Of 5.0, and a rotational viscosity [? 1 ] of 57 mPa? S.
[식 1][Formula 1]
외삽값 = [모액정의 측정값] + [{(시료의 측정값) - (모액정의 측정값)} / (액정 화합물의 중량%) X 100]
(Measured value of the sample) - (measured value of the liquid crystal)} / (weight% of the liquid crystal compound) X 100]
(1) 투명점(1) Clear point
투명점을 측정하고자 하는 액정 화합물을 포함하는 시료, 혹은 액정 조성물을 스포이드로 슬라이드 글라스 위에 한 방울 떨어뜨린 후, 커버 글라스로 덮어 투명점 측정을 위한 샘플을 제조하였다. A sample containing a liquid crystal compound to be measured for a transparent point or a drop of a liquid crystal composition on a slide glass with a dropper was covered with a cover glass to prepare a sample for measuring a transparent point.
METTLER TOLEDO FP90 온도 조정기가 달린 기구에 상기 제조된 샘플을 넣고, FP82HT Hot stage로 온도를 3℃/min의 속도로 올리면서 샘플의 변화를 관찰하였다. 샘플에 구멍이 생기는 지점의 온도를 기록하고, 이와 같은 작업을 3회 반복하여 평균 값을 도출하였다. 그리고, 이 값을 시료 혹은 액정 조성물의 투명점으로 규정하였다.
The sample prepared above was put into a tool equipped with a METTLER TOLEDO FP90 temperature regulator and the change of the sample was observed by raising the temperature at a rate of 3 ° C / min with the FP82HT hot stage. The temperature at the point where the hole was formed in the sample was recorded, and this operation was repeated three times to derive an average value. This value was defined as a transparent point of the sample or liquid crystal composition.
(2) 굴절률 이방성(2) Refractive Index Anisotropy
시료 혹은 액정 조성물의 굴절률 이방성[△n]은 20℃에서 589nm 파장의 광을 사용하여 접안경에 편광판을 장착한 아베 굴절계로 측정하였다. 주프리즘의 표면을 한 방향으로 러빙한 후, 측정 대상인 시료 혹은 액정 조성물을 주프리즘에 적하하였다. 이후, 편광의 방향이 러빙의 방향과 평행할 때의 굴절률(n∥)과 편광의 방향이 러빙의 방향과 수직일 때의 굴절률(n⊥)을 측정하였다. 그리고, 상기 굴절률 값을 식 2에 대입하여 굴절률 이방성(△n)을 측정하였다.The refractive index anisotropy [? N] of the sample or liquid crystal composition was measured with an Abbe refractometer equipped with a polarizing plate on an eyepiece using light having a wavelength of 589 nm at 20 ° C. After rubbing the surface of the primary prism in one direction, the sample or liquid crystal composition to be measured was dropped into the primary prism. Thereafter, the refractive index (n∥) when the direction of the polarized light was parallel to the rubbing direction and the refractive index (n⊥) when the polarizing direction was perpendicular to the rubbing direction were measured. Then, the refractive index anisotropy (? N) was measured by substituting the refractive index value into the equation (2).
[식 2][Formula 2]
△n = n∥ - n⊥
? N = n? - n?
(3) 유전율 이방성(3) Dielectric constant Anisotropy
시료 혹은 액정 조성물의 유전율 이방성[△ε]은 하기와 같이 측정된 ε∥ 및 ε⊥를 식 3에 대입하여 계산하였다. The dielectric anisotropy [??] Of the sample or liquid crystal composition was calculated by substituting? 3 and?? Measured in the following manner into Equation 3.
[식 3][Formula 3]
△ε = ε∥ - ε⊥
△ = ε∥ - ε⊥
① 유전율 ε∥의 측정: 2 장의 유리 기판의 ITO 패턴이 형성된 면에 수직 배향제를 도포하여 수직 배향막을 형성하였다. 이어서, 수직 배향막이 서로 마주보며 2 장의 유리 기판 사이의 간격(셀 갭)이 4㎛가 되도록 2 장의 유리 기판 중 어느 하나의 기판에 스페이서를 도포한 후 2 장의 유리 기판을 합착시켰다. 그리고, 이 소자에 측정 대상인 시료 혹은 액정 조성물을 주입하고, 자외선으로 경화시키는 접착제로 밀폐하였다. 이후, Agilent에서 제조한 4294A 장비에 사용하여, 이 소자의 20℃에서 유전율 ε∥을 측정하였다.
(1) Measurement of dielectric constant??: A vertical alignment agent was applied to the surface of the two glass substrates on which the ITO pattern was formed to form a vertical alignment film. Subsequently, the spacers were coated on one of the two glass substrates so that the vertical alignment films faced each other and the interval (cell gap) between the two glass substrates was 4 占 퐉, and then the two glass substrates were bonded together. The sample or the liquid crystal composition to be measured is injected into the device, and the sample or the liquid crystal composition is sealed with an adhesive which is cured by ultraviolet rays. Subsequently, the device was used in a 4294A instrument manufactured by Agilent, and the dielectric constant?? Of the device was measured at 20 占 폚.
② 유전율 ε⊥의 측정: 2 장의 유리 기판의 ITO 패턴이 형성된 면에 수평 배향제를 도포하여 수평 배향막을 형성하였다. 이어서, 수평 배향막이 서로 마주보며 2 장의 유리 기판 사이의 간격(셀 갭)이 4㎛가 되도록 2 장의 유리 기판 중 어느 하나의 기판에 스페이서를 도포한 후 2 장의 유리 기판을 합착시켰다. 그리고, 이 소자에 측정 대상인 시료 혹은 액정 조성물을 주입하고, 자외선으로 경화시키는 접착제로 밀폐하였다. 이후, Agilent에서 제조한 4294A 장비에 사용하여, 이 소자의 20℃에서 유전율 ε⊥을 측정하였다.
(2) Measurement of dielectric constant??: A horizontal alignment agent was applied to the surface of the two glass substrates on which the ITO pattern was formed to form a horizontal alignment film. Subsequently, the spacers were coated on one of the two glass substrates so that the horizontal alignment films faced each other and the interval (cell gap) between the two glass substrates was 4 占 퐉, and then the two glass substrates were bonded together. The sample or the liquid crystal composition to be measured is injected into the device, and the sample or the liquid crystal composition is sealed with an adhesive which is cured by ultraviolet rays. Thereafter, the device was used in a 4294A instrument manufactured by Agilent, and the dielectric constant?? Of the device was measured at 20 ° C.
(4) 회전 점도(4) Rotational viscosity
2 장의 유리 기판의 ITO 패턴이 형성된 면에 수평 배향제를 도포하여 수평 배향막을 형성하였다. 이어서, 수평 배향막이 서로 마주보며 2 장의 유리 기판 사이의 간격(셀 갭)이 20㎛가 되도록 2 장의 유리 기판 중 어느 하나의 기판에 스페이서를 도포한 후 2 장의 유리 기판을 합착시켰다. 그리고, 이 소자에 시료 혹은 액정 조성물을 주입하고, 자외선으로 경화시키는 접착제로 밀폐하였다. 이후, ESPEC Corp.에서 제조한 온도 controller(Model SU-241)를 장착한 Toyo Corp.의 Model 6254 장비를 사용하여, 이 소자의 20℃에서 회전 점도를 측정하였다.
A horizontal alignment agent was applied to the surface of the two glass substrates on which the ITO pattern was formed to form a horizontal alignment film. Then, the spacers were coated on any one of the two glass substrates so that the horizontal alignment films faced each other and the interval (cell gap) between the two glass substrates was 20 占 퐉, and then the two glass substrates were bonded together. Then, a sample or a liquid crystal composition was injected into the device and sealed with an adhesive which was cured with ultraviolet rays. Thereafter, using a Model 6254 instrument manufactured by Toyo Corp. equipped with a temperature controller (Model SU-241) manufactured by ESPEC Corp., the rotational viscosity of the device was measured at 20 ° C.
(5) 녹는점(5) Melting point
녹는점을 측정하고자 하는 시료 혹은 액정 조성물을 슬라이드 글라스 위에 올리고, 커버 글라스로 덮어 녹는점 측정을 위한 샘플을 제조하였다. A sample or liquid crystal composition to be measured for melting point was placed on a slide glass and covered with a cover glass to prepare a sample for melting point measurement.
METTLER TOLEDO FP90 온도 조정기가 달린 기구에 상기 제조된 샘플을 넣고, FP82HT Hot stage로 온도를 3℃/min의 속도로 올리면서 샘플의 변화를 관찰하였다. 샘플이 고체상태에서 유동성을 나타내는 액정상으로 변화하는 지점의 온도를 기록하고, 이와 같은 작업을 3회 반복하여 평균값을 도출하였다. 이 값을 시료의 승온시의 녹는점으로 규정하였다. The sample prepared above was put into a tool equipped with a METTLER TOLEDO FP90 temperature regulator and the change of the sample was observed by raising the temperature at a rate of 3 ° C / min with the FP82HT hot stage. The temperature at the point where the sample changes from a solid state to a liquid crystal phase showing fluidity was recorded, and this operation was repeated three times to derive an average value. This value was defined as the melting point of the sample at the time of heating.
그리고, 동일 장비를 이용하여 온도를 3℃/min의 속도로 낮추면서 샘플의 변화를 관찰하였다. 샘플이 액정상에서 결정상으로 변화하는 지점의 온도를 기록하고, 이와 같은 작업을 3회 반복하여 평균값을 도출하였다. 이 값을 시료의 감온시의 녹는점으로 규정하였다.
Then, the change of the sample was observed while lowering the temperature at a rate of 3 ° C / min using the same equipment. The temperature at the point where the sample changes from the liquid crystal to the crystal phase was recorded, and this operation was repeated three times to derive an average value. This value was defined as the melting point at the time of warming of the sample.
(6) 저온 안정성(6) Low temperature stability
10mL 바이알(vial)을 준비하고, 바이알에 물성을 측정하고자 하는 액정 화합물을 포함하는 시료 혹은 액정 조성물을 2mL 주입하였다. 그리고, -25℃에서의 시료 혹은 액정 조성물의 상태를 30일 동안 관찰하였다. -25℃에서 시료 혹은 액정 조성물의 상태가 안정적으로 유지되는 동안의 기간으로서 저온 안정성을 평가하였다. 하기에서는 30일이 경과한 후에도 시료 혹은 액정 조성물이 안정적인 상태를 유지하는 경우에 '30일 이상'이라고 표시하였다.
A 10 mL vial was prepared and 2 mL of a sample or a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound to be tested for physical property was injected into the vial. The state of the sample or liquid crystal composition at -25 캜 was observed for 30 days. The low temperature stability was evaluated as a period during which the state of the sample or liquid crystal composition was stably maintained at -25 ° C. In the following, when the sample or the liquid crystal composition maintains a stable state even after 30 days have elapsed, it is indicated as " 30 days or more ".
제조예Manufacturing example 1: 액정 화합물 1-A1의 합성 1: Synthesis of liquid crystal compound 1-A1
알코올 화합물 (A-1-2) (2.3g, 14.2mmol), 포타슘 카보네이트 (3.6g, 25.9mmol), 테트라부틸암모늄 브로마이드 (0.42g, 1.29mmol) 및 DMF (50mL)의 혼합물을 질소 분위기 하에서 교반하면서 상기 혼합물을 40℃로 가열하였다. 그리고, 상기 혼합물에 브롬 화합물 (A-1-1) (5.8g, 15mmol)을 DMF 50mL에 녹여 적하하였다. 이후, 얻어진 혼합물을 90℃로 가열하고, 약 2 시간 동안 반응시킨 다음 상기 혼합물을 얼음 용기에 넣어 냉각시켰다. 이어서, 상기 혼합물로부터 생성물을 톨루엔으로 추출하고, 이를 감압 증류 하여 갈색의 고체를 얻었다. 그리고, 이 고체를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 및 재결정(헥산 및 에틸 아세테이트의 혼합 용매 사용)을 통해 정제하여 흰색의 결정 (4.76g, 10.3mol)을 얻었다. (수율 73%) Mass spectrum: 307, 468[M+]
A mixture of the alcohol compound (A-1-2) (2.3 g, 14.2 mmol), potassium carbonate (3.6 g, 25.9 mmol), tetrabutylammonium bromide (0.42 g, 1.29 mmol) and DMF (50 mL) Lt; RTI ID = 0.0 > 40 C. < / RTI > Then, the bromine compound (A-1-1) (5.8 g, 15 mmol) was dissolved in 50 mL of DMF and added dropwise to the mixture. Then, the obtained mixture was heated to 90 DEG C and reacted for about 2 hours, and then the mixture was cooled in an ice bath. The product was then extracted with toluene from the mixture, which was distilled under reduced pressure to obtain a brown solid. The solid was purified by silica gel column chromatography and recrystallization (using a mixed solvent of hexane and ethyl acetate) to obtain white crystals (4.76 g, 10.3 mol). (Yield: 73%) Mass spectrum: 307, 468 [M + ]
제조예Manufacturing example 2: 액정 화합물 1-A2의 합성 2: Synthesis of liquid crystal compound 1-A2
알코올 화합물 (A-2-2) (4.1g, 25.6mmol), 포타슘 카보네이트 (6.4g, 46.6mmol), 테트라부틸암모늄 브로마이드 (0.75g, 2.3mmol) 및 DMF (70mL)의 혼합물을 질소 분위기 하에서 교반하면서 상기 혼합물을 40℃로 가열하였다. 그리고, 상기 혼합물에 브롬 화합물 (A-2-1) (12.9g, 27mmol)을 DMF 70mL에 녹여 적하하였다. 이후, 얻어진 혼합물을 90℃로 가열하고, 약 2 시간 동안 반응시킨 다음 상기 혼합물을 얼음 용기에 넣어 냉각시켰다. 이어서, 상기 혼합물로부터 생성물을 톨루엔으로 추출하고, 이를 감압 증류 하여 갈색의 고체를 얻었다. 그리고, 이 고체를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 및 재결정(헥산 및 에틸 아세테이트의 혼합 용매 사용)을 통해 정제하여 흰색의 결정 (10.2g, 18.1mol)을 얻었다. (수율 71%) Mass spectrum: 372, 401, 562[M+]
A mixture of the alcohol compound (A-2-2) (4.1 g, 25.6 mmol), potassium carbonate (6.4 g, 46.6 mmol), tetrabutylammonium bromide (0.75 g, 2.3 mmol) and DMF (70 mL) Lt; RTI ID = 0.0 > 40 C. < / RTI > The bromine compound (A-2-1) (12.9 g, 27 mmol) was dissolved in 70 mL of DMF and added dropwise to the mixture. Then, the obtained mixture was heated to 90 DEG C and reacted for about 2 hours, and then the mixture was cooled in an ice bath. The product was then extracted with toluene from the mixture, which was distilled under reduced pressure to obtain a brown solid. The solid was purified by silica gel column chromatography and recrystallization (using a mixed solvent of hexane and ethyl acetate) to obtain white crystals (10.2 g, 18.1 mol). (Yield 71%) Mass spectrum: 372, 401, 562 [M + ]
시험예Test Example 1: One: 제조예에서In the production example 제조된 액정 화합물의 물성 평가 Evaluation of physical properties of prepared liquid crystal compounds
제조예 1 및 2에서 제조된 액정 화합물과 기존의 고유전율 이방성을 가지는 액정 화합물 P-1, P-2 및 Q-1의 물성을 상술한 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. The physical properties of the liquid crystal compounds prepared in Preparation Examples 1 and 2 and the liquid crystal compounds P-1, P-2 and Q-1 having the high dielectric anisotropy were measured by the methods described above, and the results are shown in Table 1.
[액정 화합물 P-1] [Liquid crystal compound P-1]
[액정 화합물 P-2] [Liquid crystal compound P-2]
[액정 화합물 Q-1] [Liquid crystal compound Q-1]
(1-A1)Production Example 1
(1-A1)
(1-A2)Production Example 2
(1-A2)
액정 화합물의 저온 안정성에 영향을 미치는 인자인 감온시의 녹는점을 살펴보면, 기존의 액정 화합물 P-1, P-2 및 Q-1은 각각 41℃, 71℃ 및 58℃의 감온시 녹는점을 나타내었다. 그러나, 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 화합물은 30℃ 이하 및 38℃로 기존 액정 화합물 대비 낮은 감온시의 녹는점을 나타내었다. 이로써, 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 화합물은 기존 액정 화합물 대비 우수한 저온 안정성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
The melting points of the liquid crystal compounds P-1, P-2 and Q-1, which are the factors affecting the low-temperature stability of the liquid crystal compound, are the melting points at 41 ° C., 71 ° C. and 58 ° C. Respectively. However, the liquid crystal compound according to an embodiment of the present invention has melting points of 30 ° C or lower and 38 ° C, respectively, at the time of low temperature compared to conventional liquid crystal compounds. As a result, it was confirmed that the liquid crystal compound according to one embodiment of the present invention exhibits excellent low temperature stability compared to the conventional liquid crystal compound.
실시예Example 및 And 비교예Comparative Example : 액정 조성물의 제조: Preparation of liquid crystal composition
실시예 및 비교예에서 사용되는 액정 화합물은 코드로 표시된다. 상기 코드는 액정 화합물의 중심그룹을 이루는 환의 기호를 왼쪽부터 순차로 기재하고, 상기 중심그룹의 환을 연결하는 연결그룹을 순서에 맞게 기재한 후, 말단그룹을 오른쪽에 기재하여 작성한다. 이때, 중심그룹의 환과 중심그룹의 환을 연결하는 연결그룹 사이에는 별도의 구분 표시가 없으나, 중심그룹과 말단그룹 사이는 "-"을 기재하여 구분하며, 양 말단그룹은 "."을 기재하여 구분한다. 물질의 개별적인 약식 기호(코드)는 하기 표 2에 정리하였다. The liquid crystal compounds used in Examples and Comparative Examples are represented by codes. In the above code, the symbol of the ring constituting the central group of the liquid crystal compound is described in order from the left, and the connecting group connecting the ring of the central group is described in order, and the end group is written on the right side. At this time, there is no separate division mark between the link group of the central group and the link of the center group, but the center group and the end group are distinguished by indicating "- " It is classified. The individual abbreviated symbols (codes) of the substances are summarized in Table 2 below.
상기 표 2를 참고하면, 다음 코드는 하기 표시된 구조의 액정 화합물을 의미한다. Referring to Table 2 above, the following code means a liquid crystal compound having the structure shown below.
ACE-3.F: ACE-3.F:
ACEXE-3.F: ACEXE-3.F:
BB-3.V: BB-3.V:
BB-3.U1:
BB-3.U1:
하기 표 3의 조성에 따라, 발명의 일 구현예에 따른 액정 화합물을 포함하는 실시예 1 내지 6의 액정 조성물과 발명의 일 구현예에 따른 액정 화합물을 포함하지 않는 비교예 1 내지 4의 액정 조성물을 제조하였다. 그리고, 상기 액정 조성물의 물성을 평가하여 표 3에 나타내었다. According to the composition shown in the following Table 3, the liquid crystal compositions of Examples 1 to 6 including the liquid crystal compound according to one embodiment of the invention and the liquid crystal compositions of Comparative Examples 1 to 4 without the liquid crystal compound according to one embodiment of the invention . The properties of the liquid crystal composition were evaluated and are shown in Table 3.
(1-A1)Production Example 1
(1-A1)
(1-A2)Production Example 2
(1-A2)
안정성Low temperature
stability
[℃]Transparent point
[° C]
(표 3의 조성의 단위는 중량%이다.)
(The unit of composition in Table 3 is% by weight.)
상기 표 3을 참조하면, 기존의 액정 조성물인 비교예 1 및 2의 조성물은 4.5 및 5.3 정도의 유전율 이방성을 나타내나, 이에 발명의 일 구현예에 따른 화학식 1의 액정 화합물이 첨가된 실시예 1 내지 6의 액정 조성물은 7.3 내지 11.3으로 증가된 유전율 이방성을 보였다. Referring to Table 3, the compositions of Comparative Examples 1 and 2, which are conventional liquid crystal compositions, exhibit a dielectric anisotropy of about 4.5 and 5.3, respectively. However, the liquid crystal composition according to Example 1 To 6 showed an increased dielectric anisotropy from 7.3 to 11.3.
한편, 고유전율 이방성을 위한 기존의 액정 화합물 P1 및 P2가 첨가된 비교예 3 및 4의 액정 조성물도 11.0 정도의 고유전율 이방성을 나타냈다. 그러나, 비교예 3 및 4의 액정 조성물은 -25℃의 저온에서 8 내지 10일 정도 밖에 그 상태를 유지하지 못했다. 이에 반해, 실시예 5 및 6의 액정 조성물은 비교예 3 및 4의 조성물 대비 더 증가된 유전율 이방성을 나타내면서 -25℃의 저온에서 30일 이상 안정적인 상태를 유지하였다. On the other hand, the liquid crystal compositions of Comparative Examples 3 and 4 to which the conventional liquid crystal compounds P1 and P2 for high-permittivity anisotropy were added also exhibited a high dielectric anisotropy of about 11.0. However, the liquid crystal compositions of Comparative Examples 3 and 4 failed to maintain their state at low temperatures of -25 占 폚 for only about 8 to 10 days. In contrast, the liquid crystal compositions of Examples 5 and 6 maintained a stable state for more than 30 days at a low temperature of -25 DEG C, exhibiting a higher dielectric anisotropy relative to the compositions of Comparative Examples 3 and 4. [
이로써, 발명의 일 구현예에 따른 화학식 1의 액정 화합물은 고유전율 이방성을 나타내면서도 우수한 저온 안정성을 나타내는 액정 조성물을 제공하여 각종 디스플레이 요구 조건을 보다 용이하게 충족시킬 것으로 기대된다. Thus, the liquid crystal compound of Formula 1 according to an embodiment of the present invention is expected to satisfy various display requirements more easily by providing a liquid crystal composition exhibiting excellent low-temperature stability while exhibiting high anisotropy.
Claims (16)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이고,
X1는 F, Cl, CN, NCS 및 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 플루오로알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 각각 산소 원자로 대체된 라디칼이며,
Y1은 H 또는 F이고,
A1 및 A2 환은 각각 독립적으로 하기 구조의 환 중 어느 하나이며,
Z1은 단일 결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C-, -CH2CF2-, -CHFCHF-, -CF2CH2-, -CH2CHF-, -CHFCH2-, -C2F4-, -COO-, -OCO-, -CF2O- 또는 -OCF2-이고,
n은 0 또는 1이다.
A liquid crystal compound represented by the following formula (1)
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
Wherein R 1 is a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms, or wherein one to three of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-O-, -OCO-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -O-,
X 1 is a radical of any one of F, Cl, CN, NCS and fluoroalkyl of 1 to 5 carbon atoms containing 1 to 3 F, or wherein at least one -CH 2 - of the radicals is replaced by an oxygen atom Radical,
Y 1 is H or F,
The A 1 and A 2 rings are each independently any one of rings having the following structure,
Z 1 is a single bond, -CH 2 CH 2 -, -CH = CH-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -C≡C-, -CH 2 CF 2 -, -CHFCHF-, -CF 2 CH 2 -, -CH 2 CHF-, -CHFCH 2 -, -C 2 F 4 -, -COO-, -OCO-, -CF 2 O- or -OCF 2 -, and
n is 0 or 1;
The compound of claim 1, wherein R 1 is selected from the group consisting of hydrogen, -CH = CH 2 , -CH 2 -CH 2 -CH═CH 2 , -CH═CH-CH 3 or -CH 2 -CH 2 -CH═CH 2 -CH 3 < / RTI > and alkyl having 1 to 3 carbon atoms.
The liquid crystal compound according to claim 1, wherein X 1 is F, Cl, CF 3 or OCF 3 .
[1-1]
[1-2]
[1-3]
[1-4]
[1-5]
[1-6]
[1-7]
[1-8]
[1-9]
[1-10]
[1-11]
[1-12]
[1-13]
[1-14]
[1-15]
[1-16]
[1-17]
[1-18]
[1-19]
[1-20]
[1-21]
[1-22]
[1-23]
[1-24]
상기 식에서, R1은 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이다.
The liquid crystal compound according to claim 1, wherein the compound represented by Formula 1 is one of liquid crystal compounds having the following structure:
[1-1]
[1-2]
[1-3]
[1-4]
[1-5]
[1-6]
[1-7]
[1-8]
[1-9]
[1-10]
[1-11]
[1-12]
[1-13]
[1-14]
[1-15]
[1-16]
[1-17]
[1-18]
[1-19]
[1-20]
[1-21]
[1-22]
[1-23]
[1-24]
Wherein R 1 is independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms or one to three of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - not connected -C≡C-, -CF is 2 O-, -CH = CH-, -O- , -CO-O-, -O-CO- or a radical replaced by a -O-CO-O-.
A liquid crystal composition comprising a liquid crystal compound represented by formula (1) according to claim 1.
A liquid crystal composition comprising the liquid crystal compound represented by the general formula (1) of claim 5 in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total liquid crystal compound.
[화학식2]
[화학식3]
[화학식4]
[화학식5]
상기 화학식 2 내지 5에서,
R21, R22, R31, R32, R41 및 R51은 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이고,
X2 및 X3는 각각 독립적으로 F, Cl, CN, NCS 및 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 플루오로알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자로 대체된 라디칼이며,
Y2는 H, F 또는 메틸기이고, Y3 내지 Y6은 각각 독립적으로 H 또는 F이고,
A3, A4, A5 및 A7환은 각각 독립적으로 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기이며,
A6환은 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오르-1,4-페닐렌기, 3-플루오르-1,4-페닐렌 또는 2,3-디플루오르-1,4-페닐렌기이고,
A11, A22, A33, A51, A52 및 A53 환은 각각 독립적으로 하기 구조의 환 중 어느 하나이며,
Z11, Z12, Z13, Z51, Z52 및 Z53은 각각 독립적으로 단일 결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C-, -CH2CF2-, -CHFCHF-, -CF2CH2-, -CH2CHF-, -CHFCH2-, -C2F4-, -COO-, -OCO-, -CF2O- 또는 -OCF2-이고,
o는 1 또는 2이며,
f는 1, 2 또는 3이고, g는 0, 1 또는 2이며, h는 0 또는 1이되, f, g 및 h의 합은 2 또는 3이며,
j는 1, 2 또는 3이고, k는 0, 1 또는 2이며, m은 0 또는 1이되, j, k 및 m의 합은 2 또는 3이다.
The liquid crystal composition according to claim 5, further comprising at least one liquid crystal compound selected from the group consisting of the following formulas (2) to (5):
(2)
(3)
[Chemical Formula 4]
[Chemical Formula 5]
In the above formulas 2 to 5,
R 21 , R 22 , R 31 , R 32 , R 41 and R 51 are each independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms, or wherein 1 to 3 of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - is -C≡C-, -CF from being connected directly to an oxygen atom 2 O-, -CH = CH-, -O- , -CO-O-, -O-CO- or - O-CO-O-, < / RTI >
X 2 and X 3 are each independently a radical of any of F, Cl, CN, NCS and fluoroalkyl of 1 to 5 carbon atoms containing 1 to 3 F, or at least one of the radicals -CH 2 - Is a radical substituted with an oxygen atom,
Y 2 is H, F or a methyl group, Y 3 to Y 6 are each independently H or F,
A 3 , A 4 , A 5 and A 7 are each independently a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group,
The A 6 ring may be a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group, a 2-fluoro-1,4-phenylene group, a 3-fluoro- A 4-phenylene group,
A 11 , A 22 , A 33 , A 51 , A 52 and A 53 are each independently any one of the rings of the following structures,
Z 11 , Z 12 , Z 13 , Z 51 , Z 52 and Z 53 each independently represents a single bond, -CH 2 CH 2 -, -CH═CH-, -CH 2 O-, -OCH 2 - ≡C-, -CH 2 CF 2 -, -CHFCHF-, -CF 2 CH 2 -, -CH 2 CHF-, -CHFCH 2 -, -C 2 F 4 -, -COO-, -OCO-, -CF 2- O- or -OCF 2 -, < / RTI >
o is 1 or 2,
f is 1, 2 or 3, g is 0, 1 or 2, h is 0 or 1, the sum of f, g and h is 2 or 3,
j is 1, 2 or 3, k is 0, 1 or 2, m is 0 or 1, and the sum of j, k and m is 2 or 3.
[2-1]
[2-2]
[2-3]
[2-4]
상기 식에서, R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이다.
The liquid crystal composition according to claim 7, wherein the compound represented by Formula 2 is a compound selected from the following liquid crystal compounds:
[2-1]
[2-2]
[2-3]
[2-4]
Wherein R 21 and R 22 are each independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms or wherein one to three of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - Substituted with -C≡C-, -CF 2 O-, -CH═CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- so that the atoms are not directly connected Radical.
[3-1]
[3-2]
[3-3]
[3-4]
[3-5]
[3-6]
[3-7]
[3-8]
[3-9]
[3-10]
[3-11]
[3-12]
[3-13]
[3-14]
상기 식에서, R31 및 R32는 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이다.
The liquid crystal composition according to claim 7, wherein the compound represented by Formula 3 is a compound selected from the following liquid crystal compounds:
[3-1]
[3-2]
[3-3]
[3-4]
[3-5]
[3-6]
[3-7]
[3-8]
[3-9]
[3-10]
[3-11]
[3-12]
[3-13]
[3-14]
Wherein R 31 and R 32 are each independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms or wherein 1 to 3 of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - Substituted with -C≡C-, -CF 2 O-, -CH═CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- so that the atoms are not directly connected Radical.
[4-1]
[4-2]
[4-3]
[4-4]
[4-5]
[4-6]
[4-7]
[4-8]
[4-9]
[4-10]
[4-11]
[4-12]
[4-13]
[4-14]
[4-15]
[4-16]
[4-17]
[4-18]
상기 식에서, R1은 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이며,
X1는 F, Cl, CN, NCS 및 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 플루오로알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자로 대체된 라디칼이다.
The liquid crystal composition according to claim 7, wherein the compound represented by Formula 4 is a compound selected from the following liquid crystal compounds:
[4-1]
[4-2]
[4-3]
[4-4]
[4-5]
[4-6]
[4-7]
[4-8]
[4-9]
[4-10]
[4-11]
[4-12]
[4-13]
[4-14]
[4-15]
[4-16]
[4-17]
[4-18]
Wherein R 1 is independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms or one to three of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - not connected -C≡C-, -CF is a radical substituted 2 O-, -CH = CH-, -O- , -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O-,
X 1 is a radical of any one of F, Cl, CN, NCS and fluoroalkyl of 1 to 5 carbon atoms containing 1 to 3 F or a radical in which one or more of the radicals -CH 2 - is replaced by an oxygen atom to be.
[5-1]
[5-2]
[5-3]
[5-4]
[5-5]
[5-6]
[5-7]
[5-8]
상기 식에서, R51은 각각 독립적으로 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 1 내지 3개의 H가 할로겐으로 치환되거나 또는 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체된 라디칼이며,
X3은 F, Cl, CN, NCS 및 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 플루오로알킬 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자로 대체된 라디칼이다.
The liquid crystal composition according to claim 7, wherein the compound represented by Formula 5 is a compound selected from the following liquid crystal compounds:
[5-1]
[5-2]
[5-3]
[5-4]
[5-5]
[5-6]
[5-7]
[5-8]
Wherein R 51 is independently a radical of any one of hydrogen and alkyl of 1 to 15 carbon atoms or one to three of the radicals are substituted by halogen or one or more -CH 2 - not connected -C≡C-, -CF is a radical substituted 2 O-, -CH = CH-, -O- , -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O-,
X 3 is a radical selected from the group consisting of F, Cl, CN, NCS and fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms containing 1 to 3 F or a radical in which at least one of -CH 2 - to be.
[화학식 6]
[화학식 7]
상기 화학식 6 및 7에서, R19 및 R20은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 15의 알킬기 및 탄소수 1 내지 15의 알콕시기 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -CF2O-, -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되거나 또는 상기 라디칼 중 하나 이상의 H가 할로겐으로 대체된 라디칼이고,
A13는 사이클로헥실렌, 테트라하이드로피라닐렌(tetrahydropyranylene) 또는 다이옥세이닐렌(dioxanylene)이다.
The liquid crystal composition according to claim 5, further comprising an antioxidant selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (6) and (7)
[Chemical Formula 6]
(7)
In the formulas (6) and (7), R 19 and R 20 are each independently a radical of any one of hydrogen, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, or at least one of -CH 2 - -CH = CH-, -CF 2 O-, -O-, -COO- or -OCO- so that the oxygen atoms are not directly connected, or at least one of these radicals is replaced by halogen Lt; / RTI >
A 13 is cyclohexylene, tetrahydropyranylene, or dioxanylene.
[화학식 8]
상기 화학식 8에서, R23 및 R24는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 15의 알킬 및 탄소수 1 내지 15의 알콕시 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -CF2O-, -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되거나 또는 상기 라디칼 중 하나 이상의 H가 할로겐으로 대체된 라디칼이고,
q는 0 내지 12의 정수이며,
[화학식 9]
상기 화학식 9에서 R25는 수소, 탄소수 1 내지 15의 알킬 및 탄소수 1 내지 15의 알콕시 중 어느 하나의 라디칼이거나, 혹은 상기 라디칼 중 하나 이상의 -CH2-가 산소 원자들이 직접 연결되지 않도록 -C≡C-, -CH=CH-, -CF2O-, -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되거나 또는 상기 라디칼 중 하나 이상의 H가 할로겐으로 대체된 라디칼이고,
d는 0 내지 12의 정수이다.
The liquid crystal composition according to claim 5, further comprising a UV stabilizer selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (8) and (9):
[Chemical Formula 8]
In Formula 8, R 23 and R 24 are each independently a radical of any one of hydrogen, alkyl having 1 to 15 carbon atoms and alkoxy having 1 to 15 carbon atoms, or at least one of -CH 2 - Is a radical substituted with -C≡C-, -CH = CH-, -CF 2 O-, -O-, -COO- or -OCO-, or one or more of the radicals H is replaced by halogen ,
q is an integer of 0 to 12,
[Chemical Formula 9]
In Formula 9, R 25 is a radical selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 15 carbon atoms and alkoxy having 1 to 15 carbon atoms, or at least one of -CH 2 - -, -CH = CH-, -CF 2 O-, -O-, -COO- or -OCO-, or in which at least one of the radicals H is replaced by halogen,
and d is an integer of 0 to 12.
[화학식 10]
The liquid crystal composition according to claim 5, further comprising a compound represented by the following formula (10):
[Chemical formula 10]
A liquid crystal display comprising the liquid crystal composition according to claim 5.
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