KR20170000052A - 화합물, 이를 포함하는 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

화합물, 이를 포함하는 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 Download PDF

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김시흔
오근찬
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이선희
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Abstract


본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
Figure pat00137

상기 화학식 1에서,
상기 n은 0, 1 또는 2이고,
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 여기서 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
상기 R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
상기
Figure pat00138
,
Figure pat00139
는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00140
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.

Description

화합물, 이를 포함하는 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{COMPOUND, LIQUID CRYSTAL COMPOSITION COMPRISING THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 화합물, 이를 포함하는 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 대한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(flat panel display) 중 하나이다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성함으로써 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절한다.
액정 표시 장치에서 액정 조성물은 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 얻는데 매우 중요하다. 특히, 액정 표시 장치의 용도가 다양화됨에 따라, 저전압 구동, 높은 전압 보전율(voltage holding ratio, VHR), 넓은 시야각 특성, 넓은 동작 온도 범위 및 고속 응답성 등의 다양한 특성이 요구된다.
액정 표시 장치의 고속 응답 특성 등을 갖기 위해 액정 조성물이 갖는 회전 점도, 굴절률, 및 탄성 계수 등의 물성을 개선하는 연구가 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고속 응답 특성 및 저점도 등을 구현하기 위한 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
상기 n은 0, 1 또는 2이고,
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 이때 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내며,
상기
Figure pat00002
,
Figure pat00003
는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00004
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00008
상기 화학식 1에서,
상기 n은 0, 1 또는 2이고,
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 이때 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 alkyl을 나타내고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
상기
Figure pat00009
,
Figure pat00010
는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00011
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
상기 액정 조성물의 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 30 중량% 사이일 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00015
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량이 5중량% 내지 60중량%일 수 있다.
하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00016
상기
Figure pat00017
는 각각 독립적으로
Figure pat00018
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00019
상기
Figure pat00020
는 각각 독립적으로
Figure pat00021
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
상기 (F)는 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내며,
상기 R5는 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00022
상기 R6은 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%사이일 수있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극, 상기 화소 전극과 절연되어, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 공통전극, 상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판, 및 상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 액정층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00023
상기 화학식 1에서,
상기 n은 0, 1 또는 2이고,
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 여기서 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
상기
Figure pat00024
,
Figure pat00025
는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00026
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 30 중량% 사이일 수 있다.
상기 액정층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00030
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량이 5 중량% 내지 60 중량%일 수 있다.
상기 액정층은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00031
상기
Figure pat00032
는 각각 독립적으로
Figure pat00033
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
상기 액정층은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00034
상기
Figure pat00035
는 각각 독립적으로
Figure pat00036
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
상기 (F)는 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내며,
상기 R5는 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 함량이 1% 내지 40%일 수 있다.
상기 액정층은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00037
상기 R6은 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예는 화합물 및 이를 포함하는 액정 조성물, 이를 사용하여 액정 표시 장치를 형성함으로써 액정 표시 장치의 성능을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 영역의 일부를 도시한 배치도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부의 접촉 구멍의 단면도 및 도 1의 배치도를 II-II 단면선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이다.
도 4는 도 3에 도시한 실시예에 따른 표시 장치를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 화합물, 이를 포함하는 액정 조성물 및 이를 포함하여 제조된 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시된 화합물이다.
[화학식 1]
Figure pat00038
상기 화학식 1에서, n은 0, 1 또는 2이고, R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있다.
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 여기서 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
Figure pat00039
,
Figure pat00040
, 는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00041
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
상기 신규 화합물 중 화학식 1-1의 제조 공정을 도식화하면 하기와 같다.
Figure pat00045
또한, 상기 화학식 1-2의 화합물의 제조 공정을 도식화하면 하기와 같다.
Figure pat00046
또한 상기 화학식 1-8의 화합물의 제조 공정을 도식화하면 하기와 같다.
Figure pat00047
이상에서, 본 발명 화학식 1로 표현되는 화합물의 일부 구체예에 대한 제조 공정을 도식화하여 나타냈으나, 상기 화합물의 제조 공정이 상기 제조 공정에 국한되는 것은 아니다.
이러한 상기 신규 화합물은, 이후 설명하겠지만 메타 방향에 메틸 치환체를 가짐으로써, 액정 조성물에 적용하는 경우 기존 구조에 비하여 회전 점도 에서 유리한 특성을 가질 수 있다.
그러면, 이하 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00048
상기 화학식 1에서, n은 0, 1 또는 2이고, R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있다.
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 F를 1 내지 3개 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬일 수 있으며, 이때 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
Figure pat00049
,
Figure pat00050
, 는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00051
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
이때, 전체 액정 조성물에서 화학식 1로 표시되는 화합물의 적절한 함량은 1 중량% 내지 30 중량% 사이일 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량% 사이일 수 있으며 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 15중량% 사이일 수 있다.
전체 액정 조성물에서 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 미만인 경우, 저점성 효과를 기대하기 어려워서 바람직하지 않다.
또한 전체 액정 조성물에서 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 30 중량% 초과인 경우 저온안정성이 떨어질 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00055
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량이 5 중량% 내지 60 중량%일 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00056
상기
Figure pat00057
는 각각 독립적으로
Figure pat00058
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00059
상기
Figure pat00060
는 각각 독립적으로
Figure pat00061
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고, 상기 R5는 알킬, 알콕시 또는 알케닐이며, (F)는 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타낸다.
상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 함량은 1% 내지 40%일 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00062
상기 R6은 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
이때 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 화학식 2 내지 5로 표시되는 화합물은 전부 포함할 수 도 있고 화학식 2 내지 화학식 5의 화합물 중 일부만 포함할 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 필수 구조로 포함하며, 상기 화학식 2 내지 5로 표시되는 화합물은 필요에 따라 적정한 비율로 포함할 수 있다.
그러면 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 화합물의 물성 평가 결과에 대하여 설명한다.
하기 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신규 화합물 및 비교예의 화합물에 대하여 Tni, △n, 유전율 이방성(△ε), 회전점도(γ1)을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
구조 Tni △n △ε γ1
3 ring 비교예 1
Figure pat00063
 48 0.21 20 156
비교예 2
Figure pat00064
 0 0.13 23 102
실시예 1
(화학식 1-1)
Figure pat00065
 -51 0.08 19 96
4 ring 비교예 3
Figure pat00066
 99 0.20 31 232
실시예 2
(화학식 1-8)
Figure pat00067
 66 0.17 20 148
상기 표 1을 통해 확인할 수 있는 것처럼, 본원발명의 일 실시예에 따른 화합물은 비교예에 비하여 회전 점도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
상기 표 1을 참고로 하면 본 발명의 실시예에 따른 화합물은 메타 방향이 메틸기로 치환되어 있다. 그러나 본 발명 비교예에 따른 화합물의 경우 메타 방향에 메틸 치환체가 나타나지 않는다.
즉 3 ring 구조를 비교하여 보면, 본원발명과 같이 메타 방향이 메틸기로 치환된 화학식 1-1의 화합물은 비교예의 화합물에 비하여 회전 점도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
마찬가지로 4 ring 구조를 비교하여 보면, 본원발명과 같이 메타 방향이 메틸기로 치환된 화학식 1-8의 화합물이 비교예 3의 화합물에 비하여 회전점도가 현저하게 개선됨을 확인할 수 있었다.
그러면, 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물의 물성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
하기 표 2는 본 발명 비교예 및 실시예에 따른 액정 조성물의 물성을 측정한 결과이다. 또한 하기 표 3은 각 본 발명 비교예 및 실시예에 따른 액정 조성물에 포함된 액정 싱글의 함량을 나타낸 것이다.
물성 비교예 1 실시예 4 실시예 5 실시예 6
유전율 이방성(△ε), 4.5 4.6 4.4 4.3
Tni 79 78 79 74
△n 0.110 0.110 0.110 0.110
회전점도(γ1) 53 46 44 45
싱글군 (함량, %) R1 R2 비교예 1 실시예 4 실시예 5 실시예 6
1
Figure pat00068
 - - 36.2 38.1 38.0 39.0
2
Figure pat00069
 - - 9.4 10.8 9.0 8.0
3
Figure pat00070
 C3H7 C2H5 4.5 4.3 4.0 3.0
C5H11 C2H5 4.2 3.9 4.0 -
4
Figure pat00071
 - - 5.2 4.9 6.2 4.5
5
Figure pat00072
 C2H5 C3H7 2.6 4.3 6.0 2.8
C3H7 C3H7 1.6 3.1 - -
6
Figure pat00073
 C2H5 - - - 6.8 9.7
C3H7 - - - 4.9
7
Figure pat00074
 C2H5 - 2.4 6.3 - -
C3H7 - 7.5 3.9 - -
C5H11 - 8.0 - - -
8
Figure pat00075
 - - - 7.5 9.0 5.0
9
Figure pat00076
 - - - - 3.0 4.0
10
Figure pat00077
 - - 5 - 4.0 8.3
11
Figure pat00078
 - - 4.5 6.2 2.0 7.5
12
Figure pat00079
 - - 7.0 - - -
13
Figure pat00080
 - - 2.1 6.7 8.0 3.3
상기 표 2를 참고로 하면, 본원발명의 비교예에 따른 액정 조성물(비교예 1)과, 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 본원발명 실시예에 따른 액정 조성물(실시예 1 내지 3)의 Tni, △n, 유전율 이방성(△ε)이 동등 수준이면서 회전점도(γ1)가 개선되었음을 확인할 수 있다.
표 3은 상기 실험에서 사용된 본 발명 비교예 및 실시예 액정 조성물에 포함된 액정 싱글군의 종류 및 함량을 나타낸 것이다. 표 3을 참고로 하면 본 발명의 실시예에 따른 액정 조성물은 고유전율이방성을 가지는 터페닐계 7번 액정 싱글의 함량을 감소하거나(실시예 1), 포함하지 않는다(실시예 2).
그러나 표 2를 참고로 하면 본 발명의 실시예에 따른 액정 조성물은 터페닐계 액정 싱글의 함량을 감소시키거나 포함하지 않고서도 동등 또는 유사 수준의 유전율이방성을 가지면서 회전점도 특성을 개선할 수 있었다.
즉, 터페닐계 화합물은 고유전율 이방성을 가지므로, 액정 조성물에서 주요하게 일정 비율로 함유되어야 한다. 그러나 본원발명과 같이 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 경우, 터페닐계 액정 싱글의 함량을 줄이거나 감소시키면서도, 동등 또는 개선된 물성을 유지할 수 있다.
즉 기존에 액정 조성물의 필수 구조로 사용되던 터페닐계 화합물을 사용하지 않고도, 본원발명의 일 실시예에 따른 신규한 메타 위치에 메틸기가 치환된 싱글(화학식 1로 표시되는 화합물)을 이용하여 동등 또는 유사한 성능을 확보할 수 있다.
그럼, 이상에서 설명한 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 장치에 대해 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다. 그러나 이하 설명하는 표시 장치의 구조는 예시적인 것으로, 이와 다른 구조의 액정 표시 장치에도 본 발명의 액정 조성물이 적용될 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 영역의 일부를 도시한 배치도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부의 접촉 구멍의 단면도 및 도 1의 배치도를 II-II 단면선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 도전체(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인(phosphorus) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치될 수 있다. 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171)과 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
이 때, 데이터선(171)은 액정 표시 장치의 최대 투과율을 얻기 위해서 굽어진 형상을 갖는 제1 굴곡부를 가질 수 있으며, 굴곡부는 화소 영역의 중간 영역에서 서로 만나 V자 형태를 이룰 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에는 제1 굴곡부와 소정의 각도를 이루도록 굽어진 제2 굴곡부를 더 포함할 수 있다.
데이터선(171)의 제1 굴곡부는 게이트선(121)이 뻗어 있는 방향(x 방향)과 90도를 이루는 세로 기준선(y, y방향으로 뻗어 있는 기준선)과 약 7°정도 이루도록 굽어 있을 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에 배치되어 있는 제2 굴곡부는 제1 굴곡부와 약 7도 내지 약 15도 정도 이루도록 더 굽어 있을 수 있다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)의 일부이고, 데이터선(171)과 동일선 상에 배치된다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 나란하게 뻗도록 형성되어 있다. 따라서, 드레인 전극(175)은 데이터선(171)의 일부와 나란하다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 데이터선(171)과 동일선 상에 위치하는 소스 전극(173)과 데이터선(171)과 나란하게 뻗어 있는 드레인 전극(175)을 포함함으로써, 데이터 도전체가 차지하는 면적을 넓히지 않고도 박막 트랜지스터의 폭을 넓힐 수 있게 되고, 이에 따라 액정 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.
데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다. 데이터선(171)의 폭은 약 3.5㎛±0.75 정도일 수 있다.
데이터 도전체(171, 173, 175), 게이트 절연막(140), 그리고 반도체(154)의 노출된 부분 위에는 제1 보호막(180n)이 배치되어 있다. 제1 보호막(180n)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
제1 보호막(180n) 위에는 제2 보호막(180q)이 배치되어 있다. 제2 보호막(180q)은 생략 가능하다. 제2 보호막(180q)은 색필터일 수 있다. 제2 보호막(180q)이 색필터인 경우, 제2 보호막(180q)은 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시할 수 있으며, 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색 또는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등을 들 수 있다. 도시하지는 않았지만, 색필터는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색(white)을 표시하는 색필터를 더 포함할 수 있다.
제2 보호막(180q) 위에는 공통 전극(common electrode)(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 면형으로서 기판(110) 전면 위에 통판으로 형성되어 있을 수 있고, 드레인 전극(175) 주변에 대응하는 영역에 배치되어 있는 개구부(도시하지 않음)를 가질 수 있다. 즉 공통 전극(270)은 판 형태의 평면 형태를 가질 수 있다.
인접 화소에 위치하는 공통 전극(270)은 서로 연결되어, 표시 영역 외부에서 공급되는 일정한 크기의 공통 전압을 전달 받을 수 있다.
공통 전극(270) 위에는 제3 보호막(180z)이 배치되어 있다. 제3 보호막(180z)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
제3 보호막(180z) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 데이터선(171)의 제1 굴곡부 및 제2 굴곡부와 거의 나란한 굴곡변(curved edge)을 포함한다. 화소 전극(191)은 복수의 제1 절개부(92)를 가지며, 복수의 제1 절개부(92)에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극(192)을 포함한다.
제1 보호막(180n), 제2 보호막(180q), 그리고 제3 보호막(180z)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 제1 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 제1 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되어, 드레인 전극(175)으로부터 전압을 인가 받는다.
도시하지는 않았지만, 화소 전극(191)과 제3 보호막(180z) 위에는 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 하부 표시판(100)의 제2 보호막(180q)이 색필터인 경우, 상부 표시판(200)의 색필터(230)는 생략될 수 있다. 또한, 상부 표시판(200)의 차광 부재(220) 역시 하부 표시판(100)에 형성될 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 배향막이 배치되어 있을 수 있다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에는 액정층(3)이 개재되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정층(3)은 구체적으로 전술한 액정 조성물을 포함할 수 있다. 액정층(3)의 액정 분자(31)는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수평하게 배향될 수 있다.
즉 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00081
상기 화학식 1에서, n은 0, 1 또는 2이고, R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있다.
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 이때 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
Figure pat00082
,
Figure pat00083
는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00084
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
Figure pat00085
Figure pat00086
Figure pat00087
이때, 전체 액정 조성물에서 화학식 1로 표시되는 화합물의 적절한 함량은 1 중량% 내지 30 중량% 사이일 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량% 사이일 수 있으며 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 15중량% 사이일 수 있다.
전체 액정 조성물에서 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 미만인 경우, 저점성 효과를 기대하기 어려워서 바람직하지 않다.
또한 전체 액정 조성물에서 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 30 중량% 초과인 경우 저온안정성이 떨어질 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00088
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량이 5 중량% 내지 60 중량%일 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00089
상기
Figure pat00090
는 각각 독립적으로
Figure pat00091
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00092
상기
Figure pat00093
는 각각 독립적으로
Figure pat00094
으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고, 상기 R5는 알킬, 알콕시 또는 알케닐이며, (F)는 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타낸다.
상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 함량은 1% 내지 40%일 수 있다.
상기 액정 조성물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00095
상기 R6은 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.
이때 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 적용되는 액정 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 화학식 2 내지 5로 표시되는 화합물은 전부 포함할 수 도 있고 화학식 2 내지 화학식 5의 화합물 중 일부만 포함할 수도 있다.
앞서 설명한 실시예는 공통 전극(270) 위에 화소 전극(191)이 위치하는 실시예에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 화소 전극(191)위에 공통 전극(270)이 위치하는 실시예도 가능하다.
도 3 및 도 4를 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 4는 도 3에 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 및 도 2에 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 거의 유사하다.
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
절연 기판(110) 위에 게이트선(121)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트 도전체(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154)가 형성되어 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171)과 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
드레인 전극(175)의 바로 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 면형, 즉 판 형태를 가지고 하나의 화소 영역에 배치된다.
데이터 도전체(171, 173, 175), 게이트 절연막(140), 반도체(154)의 노출된 부분, 그리고 화소 전극(191) 위에는 보호막(180)이 배치된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이에 보호막(180)이 배치되고, 화소 전극(191)은 보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(도시하지 않음)을 통해 드레인 전극(175)과 연결될 수도 있다.
보호막(180) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 서로 연결되어, 표시 영역 외부에 배치되어 있는 공통 전압 인가부로부터 공통 전압을 인가 받는다.
공통 전극(270)은 데이터선(171)의 제1 굴곡부 및 제2 굴곡부와 거의 나란한 굴곡변을 포함하고, 인접 화소에 배치되어 있는 공통 전극(270)은 서로 연결되어 있다. 공통 전극(270)은 복수의 제2 절개부(272)를 가지며, 복수의 제2 절개부(272)에 의해 정의되는 복수의 제2 가지 전극(271)을 포함한다.
도시하지는 않았지만, 공통 전극(270)과 보호막(180) 위에는 배향막이 도포되어 있고, 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
절연 기판(210) 위에 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 하부 표시판(100) 위에 배치될 수도 있으며, 이 경우, 차광 부재(220) 역시 하부 표시판(100)에 배치될 수도 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 배향막이 배치되어 있을 수 있다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에는 액정층(3)이 개재되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정층(3)은 구체적으로 전술한 액정 조성물을 포함할 수 있다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 즉 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00096
상기 화학식 1에서, n은 0, 1 또는 2이고, R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있다.
상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 F를 1 내지 3개 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 여기서 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
(R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
Figure pat00097
,
Figure pat00098
는 각각, 서로 독립적으로 하기
Figure pat00099
로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
3 : 액정층 31 : 액정 분자
100 : 하부 표시판 200 : 상부 표시판
121 : 게이트선 140 : 게이트 절연막
230 : 색필터 270 : 공통 전극
191: 화소 전극

Claims (24)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00100

    상기 화학식 1에서,
    상기 n은 0, 1 또는 2이고,
    상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 이때 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
    R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고
    (R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내며,
    상기
    Figure pat00101
    ,
    Figure pat00102
    는 각각, 서로 독립적으로 하기
    Figure pat00103
    로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
  2. 제1항에서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물인 화합물:

    Figure pat00104

    Figure pat00105

    Figure pat00106
  3. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 액정 조성물;
    [화학식 1]
    Figure pat00107

    상기 화학식 1에서,
    상기 n은 0, 1 또는 2이고,
    상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 이때 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
    R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 alkyl을 나타내고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고
    (R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
    상기
    Figure pat00108
    ,
    Figure pat00109
    는 각각, 서로 독립적으로 하기
    Figure pat00110
    로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
  4. 제3항에서,
    상기 액정 조성물의 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물에서 선택되는 하나 이상인 액정 조성물:


    Figure pat00111

    Figure pat00112

    Figure pat00113
  5. 제3항에서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 30 중량% 사이인 액정 조성물.
  6. 제3항에서,
    상기 액정 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 조성물;
    [화학식 2]
    Figure pat00114

    상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
  7. 제6항에서,
    상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량이 5중량% 내지 60중량%인 액정 조성물.
  8. 제3항에서,
    하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 조성물:
    [화학식 3]
    Figure pat00115

    상기
    Figure pat00116
    는 각각 독립적으로
    Figure pat00117

    으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
    상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐인 액정 조성물.
  9. 제8항에서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%인 액정 조성물.
  10. 제3항에서,
    하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 조성물:
    [화학식 4]
    Figure pat00118

    상기
    Figure pat00119
    는 각각 독립적으로
    Figure pat00120
    으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
    상기 (F)는 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내며,
    상기 R5는 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
  11. 제10항에서,
    상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%인 액정 조성물.
  12. 제3항에서,
    하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 조성물:
    [화학식 5]
    Figure pat00121

    상기 R6은 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
  13. 제12항에서,
    상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%인 액정 조성물.
  14. 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극,
    상기 화소 전극과 절연되어, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 공통전극,
    상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판, 및
    상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 액정층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 표시 장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00122

    상기 화학식 1에서,
    상기 n은 0, 1 또는 2이고,
    상기 X는 F, Cl, CF3, CF2CF3 CHF2, CH2F, OCF3, CN, NCS, 또는 1 내지 3개의 F를 포함하는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, 여기서 CH2기는 각각 서로 독립적으로 O 원자로 치환 가능하고,
    R1은 수소 또는 탄소 수 1 내지 15의 알킬이고, 이때, 하나 이상의 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-, -O-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있으며, 1 내지 3개의 수소 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고
    (R1), (F)는 각각 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내고,
    상기
    Figure pat00123
    ,
    Figure pat00124
    는 각각, 서로 독립적으로 하기
    Figure pat00125
    로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
  15. 제14항에서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-14로 표시되는 화합물에서 선택되는 하나 이상인 액정 표시 장치:
    Figure pat00126

    Figure pat00127

    Figure pat00128
  16. 제14항에서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 30 중량% 사이인 액정 표시 장치.
  17. 제14항에서,
    상기 액정층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 표시 장치:
    [화학식 2]
    Figure pat00129

    상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
  18. 제17항에서,
    상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량이 5 중량% 내지 60 중량%인 액정 표시 장치.
  19. 제15항에서,
    상기 액정층은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 표시 장치:
    [화학식 3]
    Figure pat00130

    상기
    Figure pat00131
    는 각각 독립적으로
    Figure pat00132
    으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
    상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
  20. 제19항에서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%인 액정 표시 장치.
  21. 제15항에서,
    상기 액정층은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 표시 장치:
    [화학식 4]
    Figure pat00133

    상기
    Figure pat00134
    는 각각 독립적으로
    Figure pat00135
    으로 이루어진 군에서 선택되는 하나이고,
    상기 (F)는 플루오르가 치환되거나 비치환될 수 있음을 나타내며,
    상기 R5는 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
  22. 제21항에서,
    상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 함량이 1% 내지 40%인 액정 표시 장치.
  23. 제15항에서,
    상기 액정층은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 액정 표시 장치:
    [화학식 5]
    Figure pat00136

    상기 R6은 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다.
  24. 제23항에서,
    상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 함량이 1 중량% 내지 40 중량%인 액정 표시 장치.
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