KR20200050363A - 액정 조성물 및 그 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 조성물을 제공하며, 상기 액정 조성물은: 1종 이상의 일반식 II의 화합물; 1종 이상의 일반식 M의 화합물; 1종 이상의 일반식 A-1의 화합물; 및 1종 이상의 일반식 A-2의 화합물을 포함한다. 본 발명은 상기 액정 조성물을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 더 공개한다. 본 발명에서 제공하는 액정 조성물은 적절한 투명점을 유지하면서, 비교적 큰 광학 이방성, 비교적 큰 유전 이방성, 비교적 낮은 회전 점도, 비교적 우수한 저온 저장 안정성, 비교적 큰 Kave값, 비교적 큰 VHR(초기) 및 VHR(UV) 및 VHR(고온)(즉 비교적 높은 신뢰성)을 더 구비하여, 본 발명의 액정 조성물을 포함하는 액정 디스플레이 장치가 비교적 작은 빛산란, 비교적 높은 콘트라스트를 가지도록 하며, 이는 특히 능동 매트릭스 박막 트랜지스터(AM-TFT)에 의해 구동되는 액정 디스플레이 소자에 적용된다.
Figure pat00302
II
Figure pat00303
M
Figure pat00304
A-1

Description

액정 조성물 및 그 디스플레이 장치{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND DISPLAY DEVICE THEREOF}
본 발명은 액정 재료 분야에 관한 것으로, 구체적으로 액정 조성물 및 그 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이 소자는 시계와 전자 계산기를 대표로 하는 각종 가전제품, 측정 설비, 자동차 패널, 워드 프로세서, 컴퓨터, 프린터, 텔레비전 등에 사용될 수 있다. 디스플레이 모드에 따라 PC(phase change, 상변화), TN (twist nematic, 트위스트 네마틱상), STN(super twisted nematic, 슈퍼 트위스티드 네마틱상), ECB(electrically controlled birefringence, 전압 제어 복굴절), OCB(optically compensated bend, 광학 보상 휨), IPS(in-plane switching, 평면 정렬 스위칭), VA(vertical alignment, 수직 배향) 등의 유형으로 분류할 수 있고, 소자의 구동 방식에 따라 PM(passive matrix, 수동 매트릭스)형 및 AM(active matrix, 능동 매트릭스)형으로 분류된다. PM은 정적상태(static) 및 멀티플렉스(multiplex) 등의 유형으로 분류되고, AM은 TFT(thin film transistor, 박막 트랜지스터), MIM(metal insulator metal, 금속-절연체-금속)등의 유형으로 나뉜다. TFT는 비정질 실리콘(amorphous silicon) 및 다결정 실리콘(polycrystal silicon)으로 나뉘고, 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 제조 공정에 따라 고온형과 저온형으로 나뉜다. 액정 디스플레이 소자는 광원의 종류에 따라, 자연광을 이용한 반사형, 백 라이트를 이용한 투과형, 자연광 및 백 라이트 모두를 이용한 반투과형으로 분류된다.
정보량이 적은 경우, 일반적으로 패시브 구동 방법을 적용하지만, 정보량이 많아지고, 디스플레이 사이즈와 디스플레이 채널 수가 증가됨에 따라, 크로스 토크 및 콘트라스트의 저하 현상이 심각해졌으며, 따라서 일반적으로 액티브 매트릭스(AM)의 구동 방식을 채택하고, 현재 박막 트랜지스터(TFT)를 채택하여 구동하는 경우가 많다. AM-TFT소자에서, TFT 스위칭 장치는 2차원 그리드에서 어드레싱되고, 도통된 제한 시간 동안 픽셀 전극을 충전한 후, 다음 사이클에서 다시 어드레싱 될 때까지 오프 상태가 된다. 따라서, 2 개의 어드레싱 사이클 사이에서, 픽셀 점에서의 전압 변화를 원하지 않으며, 전압 변화가 생기면 픽셀 점의 투과율이 변하여, 디스플레이의 불안정을 초래한다. 픽셀 점의 방전속도는 전극 용량 및 전극 사이의 유전 재료의 저항률에 의해 결정된다. 따라서, 구동 전압을 낮추고 전력 소모를 줄이기 위해, 액정 재료는 비교적 높은 저항률이 요구되며, 동시에 적절한 광학 이방성
Figure pat00001
(
Figure pat00002
값은 일반적으로 0.08~0.13 정도이다) 및 비교적 낮은 문턱전압이 요구되며; 빠른 응답 요구를 만족시키기 위해, 비교적 낮은 점도를 구비하는 것도 요구된다. 이러한 액정 조성물에 관해서는, 예컨대 WO9202597, WO9116398, WO9302153, WO9116399 및 CN1157005A 등의 많은 문헌 보도가 있었다.
연구에 따르면, 액정 디스플레이 소자에 영향을 주는 콘트라스트에 영향을 주는 가장 주요한 요인이 액정 재료의 광 누설이고, 광 누설에 영향을 주는 주요 요인은 빛산란(LC Scattering)이며, LC Scattering과 평균 탄성 계수 Kave의 관계식은 다음과 같다:
LC Scattering ∝
Figure pat00003
，
여기서, d는 액정 셀의 간격을 나타내고, ne는 이상광 굴절률을 나타내며, no는 정상광 굴절률을 나타낸다. 상기 관계식에서 보다시피, LC Scattering과 Kave는 반비례하고, Kave가 커지면, 액정 재료의 광 누설을 줄일 수 있다.
이외에도, 콘트라스트(CR)와 휘도(L)의 관계식은 다음과 같다:
CR=L255/L0Х100%，
여기서, L255는 온 스테이트 휘도이고, L0은 오프 스테이트 휘도이다. CR에 현저하게 영향을 주는 것은 L0의 변화임을 알 수 있다. 오프 스테이트에서, L0은 액정 분자의 유전체와 무관하며, 액정 재료 자체의 LC Scattering과 관계 있기 때문에, L0이 작을수록, CR도 따라서 현저하게 향상된다.
유전 이방성 절대값이 큰 액정 조성물을 가지는 액정 디스플레이 소자는 기준 전압값 및 구동 전압을 낮추고, 나아가 전력 소모를 줄일 수 있다.
비교적 낮은 문턱전압의 액정 조성물을 가지는 액정 디스플레이 소자는 디스플레이의 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있으며, 특히 휴대폰, 태블릿 PC 등 휴대용 전자 제품과 같은 소모품에 더 긴 항속 시간을 제공한다. 그러나 비교적 낮은 문턱전압을 가지는 액정 조성물(일반적으로 큰 유전 극성을 가지는 라디칼)에 있어서, 그 액정 분자는 규칙도가 낮으므로, 액정 분자의 규칙도를 나타내는 Kave 값도 낮아지기 때문에, 액정 재료의 광 누설 및 콘드라스트에 영향을 주므로, 일반적으로 양자 모두를 고려하기 어렵다.
점도가 낮은 액정 조성물은 액정 디스플레이 소자의 응답 속도를 높일 수 있다. 액정 디스플레이 소자의 응답 속도가 빠를 때, 이는 애니메이션 디스플레이에 적용될 수 있다. 또한, 액정 디스플레이 소자의 액정 셀 내에 액정 조성물을 주입할 경우, 주입 시간을 줄일 수 있고, 작업성을 향상시킬 수 있다.
특허문헌 CN102858918A와 같은 종래 기술에는 낮은 전력 소모 및 비교적 빠른 응답 속도를 가지는 액정 조성물이 개시되어 있지만, 종래기술의 액정 조성물에는 환경문제(예, 염소 함유 화합물의 사용)가 있고, 사용 수명이 짧으며(예, UV 또는 열에 대한 낮은 안정성), 콘트라스트가 낮은 문제점(예, 주간에 디스플레이 스크린에 백색 스크린이 나타남)이 있고, 적절한 광학 이방성, 적절한 유전 이방성, 높은 전압 유지율, 양호한 UV차단 안정성 및 고온 안정성을 요구하는 액정 텔레비전 및 태플릿 PC등의 성능 균형을 동시에 고려하기 어려운 문제점이 있어, 여러 가지 가이드라인을 동시에 만족하지 못한다.
액정 재료의 제조 면에서 출발하면, 액정 재료의 각 성능은 서로 영향력을 미치며, 어느 성능 지수가 올라가면 기타 성능에 변화가 일어날 수 있다. 따라서, 각 방면의 성능에 모두 적합한 액정 재료를 제조하기 위해 진보적 노력이 필요한 경우가 많다.
액정 재료는 액정 디스플레이의 중요한 구성 부분이며, 현재 전세계 액정 디스플레이 장치는 매우 큰 시장 수요가 있으며, 이는 전기 전자 제품에 많이 사용되지만, 사용 수명이 비교적 짧다. 비교적 짧은 사용 주기는 자연적으로 폐기와 오염 등의 문제를 야기하며, 오늘날 사회 각계가 환경보호 문제를 날로 중요시하는 환경에서, 액정 재료의 조제 과정에서부터 환경보호 소재를 사용하는 것과 같이, 원천적으로 제어할 수 있다면, 액정 디스플레이 장치 폐기물을 처리하는데 치르는 환경 대가를 크게 줄일 수 있다. 따라서, 각 방면의 성능에 모두 적합하고, 경제적이며 환경 친화적인 액정 재료를 제조하는 것은 더 많은 진보적 노력을 필요로 한다.
발명 목적: 종래 기술의 단점을 감안하여, 적절한 투명점을 유지하면서, 비교적 큰 광학 이방성, 비교적 큰 유전 이방성, 비교적 낮은 회전 점도, 비교적 우수한 저온 저장 안정성, 비교적 큰 Kave값, 비교적 큰 VHR(초기) 및 VHR(UV) 및 VHR(고온)(즉 비교적 높은 신뢰성)을 더 구비하는 액정 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 액정 조성물을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기 발명의 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 액정 조성물을 제공하며, 상기 액정 조성물은:
1종 이상의 일반식 II의 화합물
Figure pat00004
II;
1종 이상의 일반식 M의 화합물
Figure pat00005
M;
1종 이상의 일반식 A-1의 화합물
Figure pat00006
A-1, 및
1종 이상의 일반식 A-2의 화합물
Figure pat00007
A-2,
을 포함하고,
여기서,
R2는 -H, 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄의 알킬기 또는 알콕시기, 탄소 원자 2개 내지 12개를 포함하는 알케닐기 또는 알케닐옥시기를 나타내고;
RM1 및 RM2 는 각각 독립적으로 -H, 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
또는
Figure pat00010
를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며;
RA1 및 RA2는 각각 독립적으로 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
또는
Figure pat00013
를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며, 상기 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
또는
Figure pat00016
중의 1개 이상의 -H는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있으며;
ZM1 및 ZM2는 각각 독립적으로 단일 결합, -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH2CH2- 또는 -(CH2)4-를 나타내고;
ZA11, ZA21 및 ZA22는 각각 독립적으로 단일 결합, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -CH2O- 또는 -OCH2-를 나타내며;
LA11, LA12, LA13, LA21 및 LA22는 각각 독립적으로 -H, 탄소 원자 1개 내지 3개를 포함하는 알킬기 또는 할로겐을 나타내고;
XA1 및 XA2은는 각각 독립적으로 할로겐, 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 할로알킬기 또는 할로알콕시기, 탄소 원자 2개 내지 5개를 포함하는 할로알케닐기 또는 할로알케닐옥시기를 나타내며;
고리
Figure pat00017
는
Figure pat00018
또는
Figure pat00019
를 나타내고;
고리
Figure pat00020
, 고리
Figure pat00021
및 고리
Figure pat00022
는 각각 독립적으로
Figure pat00023
또는
Figure pat00024
를 나타내고， 여기서,
Figure pat00025
중 1개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환될 수 있고,
Figure pat00026
중의 1개 이하의 -H는 할로겐으로 치환될 수 있으며;
고리
Figure pat00027
및 고리
Figure pat00028
, 고리
Figure pat00029
및 고리
Figure pat00030
는 각각 독립적으로
Figure pat00031
,
Figure pat00032
,
Figure pat00033
또는
Figure pat00034
를 나타내고，여기서，
Figure pat00035
,
Figure pat00036
및
Figure pat00037
중의 1개 이상의 CH2-는 -O-로 치환될 수 있고, 1개 이상의 고리 중의 단일 결합은 이중 결합으로 치환될 수 있으며,
Figure pat00038
및
Figure pat00039
중의 하나 이상의 -H는 -CN, -F 또는 -Cl로 치환될 수 있고, 1개 이상의 고리 중의 -CH=는 -N=로 치환될 수 있으며；
a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 5를 나타내는 정수이고;
nM1 및 nA11 및 nA2는 각각 독립적으로 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, nM1=2 또는 3일 경우, 고리
Figure pat00040
는 같거나 다를 수 있고, ZM2는 같거나 다를 수 있으며, nA11=2 또는 3일 경우, 고리
Figure pat00041
은 같거나 다를 수 있고, ZA11 은 같거나 다를 수 있으며; nA2=2 또는 3일 경우,
Figure pat00042
은 같거나 다를 수 있고, ZA21 은 같거나 다를 수 있으며;
nA12는 1 또는 2를 나타내고， nA12=2일 경우, 고리
Figure pat00043
는 같거나 다를 수 있으며; 또한
상기 일반식 M의 화합물 중에는 일반식 II의 화합물이 포함되지 않는다.
일반식 II의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 II의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7%, 8%, 9% 또는 10%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 II의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 28%, 27%, 26%, 25.5%, 25%, 24.5%, 24%, 22%, 20%, 18%, 16% 또는 15% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 II의 화합물은 액정 조성물의 중량의 0.1%~50%를 차지한다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 II의 화합물 중, a 및 b는 각각 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타낸다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 II의 화합물 중, R2는 바람직하게 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 알킬기 또는 알콕시기, 탄소 원자 2개 내지 8개를 포함하는 알케닐기 또는 알케닐옥시기를 나타내고; 더 바람직하게 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 알킬기 또는 알콕시기, 탄소 원자 2개 내지 5개를 포함하는 알케닐기 또는 알케닐옥시기를 나타낸다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 II의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00044
II-1;
Figure pat00045
II-2;
Figure pat00046
II-3; 및
Figure pat00047
II-4,
로 조성되는 그룹에서 선택되고,
여기서,
Lx는 -H 또는 -CH3를 나타낸다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식II의 화합물은 바람직하게 일반식 II-3 및 일반식 II-4의 화합물로 조성되는 그룹에서 선택되고; 특히 바람직하게 일반식 II-4의 화합물에서 선택된다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 액정 조성물은 바람직하게 1종 이상의 일반식 II-4의 화합물을 포함하고; 특히 바람직하게 2종의 일반식 II-4의 화합물을 포함한다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 액정 조성물은 2종 이상의 일반식 II의 화합물을 포함하고, 여기서 1종 이상의 일반식 II의 화합물은 일반식 II-4의 화합물에서 선택된다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M의 화합물의 유전 이방성의 절대값은 3이하 이고; 바람직하게, 일반식 M의 화합물의 유전 이방성의 절대값은 2이하 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M의 화합물 중, RM1 및 RM2는 바람직하게 각각 독립적으로 탄소 원자 1개 내지 10개를 포함하는 직쇄의 알킬기, 탄소 원자 1개 내지 9개를 포함하는 직쇄의 알콕시기, 또는 탄소 원자 2개 내지 10개를 포함하는 직쇄의 알케닐기; 더 바람직하게 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄의 알킬기, 탄소 원자 1개 내지 7개를 포함하는 직쇄의 알콕시기, 또는 탄소 원자 2개 내지 8개를 포함하는 직쇄의 알케닐기; 보다 더 바람직하게 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알킬기, 탄소 원자 1개 내지 4개를 포함하는 직쇄의 알콕시기, 또는 탄소 원자 2개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알케닐기이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, RM1 및 RM2는 바람직하게 각각 독립적으로 탄소 원자 2개 내지 8개를 포함하는 직쇄의 알케닐기이고; 더 바람직하게, RM1 및 RM2는 각각 독립적으로 탄소 원자 2개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알케닐기이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 바람직하게, RM1 및 RM2 중의 하나는 탄소 원자 2개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알케닐기이고, 나머지 하나는 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알킬기이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 바람직하게, RM1 및 RM2 양자 모두 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄의 알킬기, 또는 탄소 원자 1개 내지 7개를 포함하는 직쇄의 알콕시기이며; 더 바람직하게, RM1 및 RM2 양자 모두 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알킬기, 또는 탄소 원자 1개 내지 4개를 포함하는 직쇄의 알콕시기이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 바람직하게, RM1 및 RM2 중의 하나는 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알킬기이고, 나머지 하나는 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알킬기, 또는 탄소 원자 1개 내지 4개를 포함하는 직쇄의 알콕시이며; 더 바람직하게, RM1 및 RM2 양자 모두 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 직쇄의 알킬기이다.
본 발명의 알케닐기는 바람직하게 식(V1) 내지 식(V9) 중 어느 하나로 나타내는 라디칼에서 선택되고, 특히 바람직하게 식(V1), 식(V2), 식(V8), 또는 식(V9)에서 선택된다. 식(V1) 내지 식(V9)가 나타내는 라티칼은:
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
이고,
여기서, *은 결합된 고리 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다.
본 발명의 알케닐옥시기는 바람직하게 식（OV1） 내지 식（OV9） 중의 어느 하나로 나타내는 라디칼에서 선택되고, 특히 바람직하게 식(OV1), 식(OV2), 식(OV8), 또는 식(OV9)에서 선택된다. 식(OV1) 내지 식(OV9)가 나타내는 라티칼은:
Figure pat00057
Figure pat00058
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
이고,
여기서, *은 결합된 고리 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00066
M1;
Figure pat00067
M2;
Figure pat00068
M3;
Figure pat00069
M4;
Figure pat00070
M5;
Figure pat00071
M6;
Figure pat00072
M7;
Figure pat00073
M8;
Figure pat00074
M9;
Figure pat00075
M10;
Figure pat00076
M11;
Figure pat00077
M12;
Figure pat00078
M13;
Figure pat00079
M14;
Figure pat00080
M15;
Figure pat00081
M16;
Figure pat00082
M17;
Figure pat00083
M18;
Figure pat00084
M19;
Figure pat00085
M20;
Figure pat00086
M21;
Figure pat00087
M22;
Figure pat00088
M23; 및
Figure pat00089
M24
로 조성되는 그룹에서 선택된다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M의 화합물의 함량은 저온에서의 용해성, 변환 온도, 전기 신뢰성, 복굴절률, 공정 적응성, 드레인 흔적, 번인, 유전 이방성 등 성능에 대한 요구에 따라 적절하게 조절할 필요가 있다.
일반식 M의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 0.1%, 1%, 10%, 20%, 30%, 40% 또는 50%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 35% 또는 25% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M의 화합물은 액정 조성물의 중량의 0.1%~90%를 차지한다.
일반식 M의 화합물의 함량과 관련하여, 본 발명의 액정 조성물의 비교적 낮은 점도 및 비교적 짧은 응답 시간을 유지할 필요가 있을 경우, 바람직하게 하한값은 비교적 높고 상한값도 비교적 높아야 하며; 나아가 본 발명의 액정 조성물의 비교적 높은 투명점 및 양호한 온도 안정성을 유지할 필요가 있을 경우, 바람직하게 하한값은 비교적 높고 상한값도 비교적 높아야 하며; 구동 전압을 비교적 낮게 유지하고, 유전 이방성의 절대 값을 크게 하기 위해, 바람직하게 하한값은 낮게 하고, 상한값을 낮게 해야 한다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 신뢰성을 중요시하는 상황에서, 바람직하게 RM1 및 RM2는 모두 알킬기이고; 화합물의 휘발성 저감을 중요시하는 상황에서, 바람직하게 RM1 및 RM2는 모두 알콕시기이며; 점도 저감을 중요시하는 상황에서, 바람직하게 RM1 및 RM2 중의 1종 이상은 알케닐기이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M의 화합물은 특히 바람직하게 일반식 M1, 일반식 M2, 일반식 M3, 일반식 M4, 일반식 M7, 일반식 M8, 일반식 M9, 일반식 M10, 일반식 M11, 일반식 M13, 일반식 M15, 일반식 M16, 일반식 M17, 일반식 M18, 일반식 M19, 일반식 M20, 일반식 M21, 일반식 M22, 일반식 M23 및 일반식 M24의 화합물로 조성되는 그룹에서 선택된다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M의 화합물은 바람직하게 일반식 M1, 일반식 M4, 일반식 M9, 일반식 M13, 일반식 M20, 의 화합물로 조성되는 그룹에서 선택된다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M1의 화합물 중, RM1은 탄소 원자 1개 내지 7개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 또는 알콕시기를 나타내고; 더 바람직하게 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 또는 알콕시기를 나타낸다.
일반식 M1의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M1의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 3%, 5%, 7%, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%, 23%, 25% 또는 30%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M1의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 37%, 35%, 33%, 30%, 27%, 25%, 23%, 20%, 17%, 15%, 13% 또는 10% 이다.
본 발명의 액정 조성물의 응답 시간을 특별히 개선하기 위해, 바람직하게 일반식 M1의 화합물 중 RM1은 에틸기, n-프로필기, 부틸기 또는 펜틸기이고, RM2는 메틸기 또는 메톡시기의 화합물이며, 일반식 M1의 화합물 중 RM1은 에틸기, n-프로필기, 부틸기 또는 펜틸기이고, RM2는 에틸기 또는 에톡시기의 화합물이고, 또는 일반식 M1의 화합물 중 RM1은 n-프로필기, 부틸기 또는 펜틸기이고, RM2는 n-프로필기 또는 프로폭시기의 화합물이다.
본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M1의 화합물 중 RM1은 n-프로필기이고, RM2는 에틸기인 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, 13%, 15%, 18% 또는 20%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M1의 화합물 중 RM1은 n-프로필기이고, RM2는 에틸기인 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 20%, 17%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7% 또는 6% 이다.
일반식 M2의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M2의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7% 또는 10%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M2의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 20%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, 6%, 5% 또는3% 이다.
일반식 M4의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M4의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7% 또는 10%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M4의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 20%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, 6%, 5% 또는3% 이다.
일반식 M9의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M9의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, 14%, 16%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35% 또는40%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M9의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 50%, 40%, 35%, 30%, 20%, 15%, 10% 또는 5% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 저온에서의 용해성, 변환 온도, 전기 신뢰성, 복굴절률 등 성능에 대한 요구에 따라, 바람직하게 일반식 M9의 화합물 중 RM1은 탄소 원자 2개 내지 4개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알케닐기, RM2는 CH3-인 화합물을 포함하며, 상기 탄소 원자 2개 내지 4개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알케닐기는 더 바람직하게
Figure pat00090
또는
Figure pat00091
이다.
본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M9의 화합물 중 RM1은
Figure pat00092
또는
Figure pat00093
, RM2는 CH3-인 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 3%, 5%, 7%, 9%, 11%, 12%, 13%, 18% 또는 21%이고, 또한 바람직한 상한값은 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10% 또는 8% 이다. 상기 두 가지 화합물을 동시에 함유할 경우, 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 상기 두 가지 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 3%, 5%, 7%, 9%, 11%, 13%, 15%, 19%, 24% 또는 30%이고, 바람직한 상한값은 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 11% 또는 9% 이다.
일반식 M10의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M10의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7%, 10%, 14%, 16% 또는 20%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M10의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 45%, 40%, 35%, 30%, 20%, 15%, 10% 또는 5% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 저온에서의 용해성, 변환 온도, 전기 신뢰성, 복굴절률 등 성능에 대한 요구에 따라, 바람직하게 일반식 M10의 화합물 중 RM1은 탄소 원자 2개 내지 4개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알케닐기, RM2는 CH3-인 화합물을 포함하며, 상기 탄소 원자 2개 내지 4개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알케닐기는 더 바람직하게
Figure pat00094
또는
Figure pat00095
이다.
본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M10의 화합물 중 RM1은
Figure pat00096
또는
Figure pat00097
이고, RM2는 CH3-인 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 3%, 4%, 5%, 7%, 9%, 11%, 12%, 13%, 18% 또는 20%이고, 또한 중량%의 바람직한 상한값은 40%, 35%, 30%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10% 또는 8% 이다. 상기 두 가지 화합물을 동시에 함유할 경우, 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 상기 두 가지 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 3%, 5%, 7%, 9%, 11%, 13%, 15%, 19%, 24% 또는 30%이고, 바람직한 상한값은 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15% 또는 13% 이다.
일반식 M11의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M11의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, 14%, 16%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35% 또는 40%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M11의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 50%, 40%, 35%, 30%, 20%, 15%, 10% 또는 5% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M11의 화합물은 바람직하게 RM1은 n-프로필기 또는 n-펜틸기, RM2는 C2H5-인 화합물이고, 또는 바람직하게 RM1은
Figure pat00098
또는
Figure pat00099
이며, RM2는 n-프로필기인 화합물이며, 또는 바람직하게 RM1은 n-프로필기, n-부틸기 또는 n-펜틸기이고, RM2는 CH3O-인 화합물이며; 특히 바람직하게 RM1은 n-프로필기이고, RM2는 C2H5-인 화합물이다.
일반식 M13의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M13의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, 14%, 16%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35% 또는 40%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M13의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 50%, 40%, 35%, 30%, 20%, 15%, 10% 또는 5% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 M13의 화합물은 바람직하게 RM1 및 RM2는 각각 독립적으로 탄소 원자 2개 내지 5개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기를 나타내는 화합물, 또는 바람직하게 RM1 및 RM2 중의 하나가
Figure pat00100
또는
Figure pat00101
이고, 나머지 하나는 CH3- 또는 C2H5-인 화합물이다.
일반식 M15의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M15의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, 12%, 14%, 16%, 18%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35% 또는 40%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M15의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 50%, 40%, 35%, 30%, 25%, 22%, 20%, 18%, 15%, 12%, 10%, 8% 또는 5% 이다.
일반식 M16의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M16의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, 12%, 14%, 16%, 18%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35% 또는 40%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M16의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 50%, 40%, 35%, 30%, 25%, 22%, 20%, 18%, 15%, 12%, 10%, 8% 또는 5% 이다.
일반식 M20 내지 M24의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M20 내지 M24의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, 14%, 16% 또는 20%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 M20 내지 M24의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 30%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 12%, 10% 또는 5% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 A-1의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00102
A-1-1；
Figure pat00103
A-1-2；
Figure pat00104
A-1-3；
Figure pat00105
A-1-4；
Figure pat00106
A-1-5；
Figure pat00107
A-1-6；
Figure pat00108
A-1-7；
Figure pat00109
A-1-8；
Figure pat00110
A-1-9；
Figure pat00111
A-1-10；
Figure pat00112
A-1-11；
Figure pat00113
A-1-12；
Figure pat00114
A-1-13；
Figure pat00115
A-1-14；
Figure pat00116
A-1-15；
Figure pat00117
A-1-16；
Figure pat00118
A-1-17； 및
Figure pat00119
A-1-18,
로 조성되는 그룹에서 선택되고,
여기서,
RA1은 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00120
,
Figure pat00121
또는
Figure pat00122
를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며, 또한 상기 라디칼 중에 존재하는 1개 이상의 -H는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있으며;
R v 및 Rw 는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 -O-를 나타내고；
LA11, LA12, LA11 ', LA12 ', LA14, LA15 및 LA16 은 각각 독립적으로 -H 또는 -F를 나타내며;
LA13 및 LA13 '는 각각 독립적으로 -H 또는 -CH3을 나타내고;
XA1은 -F, -CF3 또는 -OCF3을 나타내며; 또한
v 및 w는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.
일반식 A-1의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 A-1의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 0.1%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 12%, 14%, 15%, 17%, 18% 또는 20%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 A-1의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30% 또는 25% 이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 A-1의 화합물은 액정 조성물의 중량의 0.1%~80%를 차지한다.
일반식 A-1의 화합물의 바람직한 함량과 관련하여, 본 발명의 액정 조성물의 점도를 비교적 낮게, 응답 속도를 빠르게 유지하는 환경에서, 바람직하게 그 하한값은 약간 낮게, 상한값도 약간 낮게 하며; 나아가, 본 발명의 액정 조성물의 투명점은 비교적 높게, 온도 안정성은 양호하게 유지하는 환경에서, 바람직하게 그 하한값은 약간 낮게, 상한값도 약간 낮게 해야 하며; 이외에도, 구동 전압을 비교적 낮게 유지하고, 유전 이방성의 절대값을 증가하려고 할 경우, 바람직하게 그 하한값은 약간 높게, 상한값도 비교적 높게 해야 한다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 A-1의 화합물은 바람직하게 일반식 A-1-1, 일반식 A-1-4, 일반식 A-1-7, 일반식 A-1-13, 일반식 A-1-14, 일반식 A-1-15, 일반식 A-1-16 및 일반식 A-1-17의 화합물로 조성되는 그룹에서 선택된다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 A-2의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00123
A-2-1;
Figure pat00124
A-2-2;
Figure pat00125
A-2-3;
Figure pat00126
A-2-4;
Figure pat00127
A-2-5;
Figure pat00128
A-2-6;
Figure pat00129
A-2-7;
Figure pat00130
A-2-8;
Figure pat00131
A-2-9;
Figure pat00132
A-2-10;
Figure pat00133
A-2-11;
Figure pat00134
A-2-12;
Figure pat00135
A-2-13;
Figure pat00136
A-2-14; 및
Figure pat00137
A-2-15,
로 조성되는 그룹에서 선택되고,
여기서,
R A2는 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며, 또한 상기 라디칼 중에 존재하는 1개 이상의 -H는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있으며;
LA21, LA22, LA23, LA24 및 LA25 는 각각 독립적으로 -H 또는 -F를 나타내며; 또한
XA21은 -F、-CF3, -OCF3 또는 -CH2CH2CH=CF2를 나타낸다.
일반식 A-2의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 바람직한 중량%와 관련하여: 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 A-2의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 하한값은 0.1%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 12%, 14%, 15%, 17%, 18% 또는 20%이고; 본 발명의 액정 조성물의 총중량 대비, 일반식 A-2의 화합물이 본 발명의 액정 조성물에서 차지하는 중량%의 바람직한 상한값은 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30% 또는 25%이다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 A-2의 화합물은 액정 조성물의 중량의 0.1%~80%를 차지한다.
일반식 A-2의 화합물의 바람직한 함량과 관련하여, 본 발명의 액정 조성물의 점도를 비교적 낮게, 응답 속도를 빠르게 유지하는 환경에서, 바람직하게 그 하한값은 약간 낮게, 상한값도 약간 낮게 해야 하며; 나아가, 본 발명의 액정 조성물의 투명점은 비교적 높게, 온도 안정성은 양호하게 유지하는 환경에서, 바람직하게 그 하한값은 약간 낮게, 상한값도 약간 낮게 해야 하며; 이외에도, 구동 전압을 비교적 낮게 유지하고, 유전 이방성의 절대값을 증가하려고 할 경우, 바람직하게 그 하한값은 약간 높게, 상한값도 비교적 높게 해야 한다.
본 발명의 일부 실시방안에서, 일반식 A-2의 화합물은 바람직하게 일반식 A-2-4, 일반식 A-2-8, 일반식 A-2-11 및 일반식 A-2-12의 화합물로 조성되는 그룹에서 선택된다.
상술한 화합물 이외에, 본 발명의 액정 조성물은 통상의 네마틱상 액정, 스멕틱 액정, 콜릭스테릭상 액정, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 중합성 모노머 또는 광안정제 등을 함유해도 된다.
본 발명의 액정 조성물에 바람직하게 첨가할 수 있는 첨가제는 다음과 같다:
Figure pat00138
;
Figure pat00139
;
Figure pat00140
;
Figure pat00141
;
Figure pat00142
;
Figure pat00143
;
Figure pat00144
;
Figure pat00145
;
Figure pat00146
;
Figure pat00147
;
Figure pat00148
;
Figure pat00149
; 및
Figure pat00150
.
본 발명의 일부 실시방안에서, 바람직하게, 첨가제는 액정 조성물의 중량의 0~5%를 차지하고; 더 바람직하게, 첨가제는 액정 조성물의 0~1중량%를 차지한다.
이외에도, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 산화 방지제, 광안정제 등 첨가제는 바람직하게 하기 물질에서 선택한다:
Figure pat00151
Figure pat00152
Figure pat00153
Figure pat00154
Figure pat00155
Figure pat00156
Figure pat00157
Figure pat00158
Figure pat00159
Figure pat00160
Figure pat00161
Figure pat00162
Figure pat00163
Figure pat00164
Figure pat00165
Figure pat00166
Figure pat00167
Figure pat00168
Figure pat00169
Figure pat00170
Figure pat00171
Figure pat00172
Figure pat00173
Figure pat00174
Figure pat00175
Figure pat00176
Figure pat00177
Figure pat00178
Figure pat00179
Figure pat00180
Figure pat00181
Figure pat00182
여기서, n은 1 내지 12의 양의 정수이다.
바람직하게, 광안정제는 아래와 같은 광안정제에서 선택한다:
Figure pat00183
Figure pat00184
Figure pat00185
본 발명의 실시방안에서, 바람직하게 광안정제는 액정 조성물의 총중량의 0~5%를 차지하고; 더 바람직하게, 광안정제는 액정 조성물의 총중량의 0~1%를 차지하며; 특히 바람직하게, 광안정제는 액정 조성물의 총중량의 0.01~0.1%를 차지한다.
본 발명의 다른 방면에는 액정 디스플레이 장치가 제공되며, 이는 본 발명에서 제공하는 액정 조성물을 포함한다.
본 발명에서 제공하는 액정 조성물은 적절한 투명점을 유지하면서, 비교적 큰 광학 이방성, 비교적 큰 유전 이방성, 비교적 낮은 회전 점도, 비교적 우수한 저온 저장 안정성, 비교적 큰 Kave값, 비교적 큰 VHR(초기) 및 VHR(UV) 및 VHR(고온)(즉 비교적 높은 신뢰성)을 더 구비하여, 본 발명의 액정 조성물을 포함하는 액정 디스플레이 장치가 비교적 작은 빛산란, 비교적 높은 콘트라스트를 가지도록 하며, 이는 특히 능동 매트릭스 박막 트랜지스터(AM-TFT)에 의해 구동되는 액정 디스플레이 소자에 적용된다.
이하, 구체적인 실시방안을 결합하여 본 발명을 설명한다. 설명해야 할 것은, 이하 실시예는 본 발명의 예시이며, 본 발명을 설명하기 위해 사용될 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 요지 또는 범위를 벗어나지 않는 경우, 본 발명의 구상 범위에서 다른 조합 및 다양한 개선이 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서 특별히 설명하지 않는 한, 상기 비율은 모두 중량비를 의미하고, 상기 모든 온도는 섭씨온도이다.
표현의 편의를 위해, 이하 각 실시예에서, 액정 조성물의 라디칼 구조는 표 1의 코드로 표시한다:
Figure pat00186
이하 구조식의 화합물을 예로 들면:
Figure pat00187
상기 구조식을 표 1의 코드로 나타낼 경우, nCCGF로 표시되고, 코드에서 n은 좌측이 알킬기의 C 원자임을 나타내며, 예를 들어 n이 "3"일 경우, 즉 알킬기가 -C3H7 임을 나타내고; 코드에서 C는 사이클로헥실기를 나타내며; G는 2-플루오로-1, 4-페닐렌, F는 플루오로를 나타낸다.
이하 실시예의 테스트 항목의 약자부호는 다음과 같다:
Figure pat00188
여기서,광학 이방성은 아베 굴절계를 사용하여 나트륨 램프(589nm) 광원하에 25℃에서 테스트를 통해 얻는다.
Figure pat00189
ε=ε
Figure pat00190
-ε⊥, 여기서, ε
Figure pat00191
는 분자축에 평행되는 유전 상수이고, ε⊥ 는 분자축에 수직한 유전 상수이며, 테스트 조건은: 25℃, 1KHz이고, 테스트 케이스는 TN90형, 케이스 두께는7μm이다.
γ1 은 TOYO6254형 액정 물성 평가 시스템을 사용하여 테스트를 통해 얻고; 테스트 온도는 25℃이며, 테스트 전압은 90V이며, 케이스 두께는20μm이다.
K11, K22, K33은 LCR 테스터 및 역평행 마찰 케이스를 이용하여, 액정의 C-V 커브를 계산하여 얻은 값이며, 테스트 조건은: 7μm 역평행 마찰 케이스, V=0.1~20V; Kave=1/3（K11+K22+K33）이다.
VHR(초기)은 TOYO6254형 액정 물성 평가 시스템을 사용하여 얻고; 테스트 온도는 60℃, 테스트 전압은 5V, 테스트 주파수는 6Hz, 테스트 케이스 두께는 9μm이다.
VHR(UV)은 TOYO6254형 액정 물성 평가 시스템을 사용하여 얻고; 파장이 365nm 이고, 에너지가 6000 mJ/cm2인 UV 광을 사용하여 액정 재료를 조사하여 테스트하였으며, 테스트 온도는 60℃, 테스트 전압은 5V, 테스트 주파수는 6Hz, 테스트 케이스 두께는 9μm이다.
VHR(고온)은 TOYO6254형 액정 물성 평가 시스템을 사용하여 얻고; 액정은 150℃의 고온에서 1h유지하여 테스트하였으며, 테스트 온도는 60℃, 테스트 전압은 5V, 테스트 주파수는 6Hz, 테스트 케이스 두께는 9μm이다.
이하의 실시예에서 사용하는 각 성분은 모두 공지된 방법을 통하여 합성될 수 있거나 또는 상업경로를 통하여 얻을 수 있다. 이러한 합성기술은 통상적인 것으로서 획득한 각 액정화합물은 테스트를 통하여 전자류 화합물의 표준에 부합된다.
이하 실시예에서 규정한 액정 조성물의 배합비율에 따라 액정 조성물을 제조한다. 상기 액정 조성물의 제조는 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 따라 제조된 것으로서, 예를 들어 가열, 초음파, 현탁 등의 방식으로 규정된 비율에 따라 혼합하여 제조된 것이다.
이하 실시예에서 제공하는 액정 조성물을 제조하고 연구한다. 액정 조성물의 조성 및 그 성능 파라미터는 다음과 같다.
비교예 1
표 2에 열거된 각 화합물과 중량%에 따라 비교예 1의 액정 조성물을 제조하고, 이를 액정 디스플레이 장치의 두 개의 기판 사이에 충진시켜 성능테스트를 한다. 테스트 데이터는 다음 표와 같다:
Figure pat00192
실시예 1
표 3에 열거된 각 화합물 및 중량%에 따라 실시예 1의 액정 조성물을 조제하고, 이를 액정 디스플레이 장치의 두 개의 기판 사이에 충진시켜 성능테스트를 한다. 테스트 데이터는 다음 표와 같다:
Figure pat00193
실시예2
표 4에 열거된 각 화합물과 중량%에 따라 실시예 2의 액정 조성물을 제조하고, 이를 액정 디스플레이 장치의 두 개의 기판 사이에 충진시켜 성능테스트를 한다. 테스트 데이터는 다음 표와 같다:
Figure pat00194
실시예 3
표 5에 열거된 각 화합물 및 중량%에 따라 실시예 3의 액정 조성물을 조제하고, 이를 액정 디스플레이 장치의 두 개의 기판 사이에 충진시켜 성능테스트를 한다. 테스트 데이터는 다음 표와 같다:
Figure pat00195
실시예 4
표 6에 열거된 각 화합물과 중량%에 따라 실시예 4의 액정 조성물을 제조하고, 이를 액정 디스플레이 장치의 두 개의 기판 사이에 충진시켜 성능테스트를 한다. 테스트 데이터는 다음 표와 같다:
Figure pat00196
실시예 5
표 7에 열거된 각 화합물 및 중량%에 따라 실시예 5의 액정 조성물을 조제하고, 이를 액정 디스플레이 장치의 두 개의 기판 사이에 충진시켜 성능테스트를 한다. 테스트 데이터는 다음 표와 같다:
Figure pat00197
본 발명의 액정 조성물의 유익한 효과를 강조하기 위해, 발명자는 본 발명의 실시예의 시스템과 유사한 비교예를 선택했다. 상기 비교예 1 및 실시예 1-5에서 보다시피, 본 발명에서 제공하는 액정 조성물은 적절한 투명점을 유지하면서, 비교적 큰 광학 이방성, 비교적 큰 유전 이방성, 비교적 낮은 회전 점도, 비교적 우수한 저온 저장 안정성, 비교적 큰 Kave값, 비교적 큰 VHR(초기) 및 VHR(UV) 및 VHR(고온)(즉 비교적 높은 신뢰성)을 더 구비하여, 본 발명의 액정 조성물을 포함하는 액정 디스플레이 장치가 비교적 작은 빛산란, 비교적 높은 콘트라스트를 가지도록 하며, 이는 특히 능동 매트릭스 박막 트랜지스터(AM-TFT)에 의해 구동되는 액정 디스플레이 소자에 적용된다.상기 실시방식은 본 발명의 기술 사상 및 특징을 설명하기 위한 것이며, 당업자가 본 발명의 내용을 이해하고 실시하도록 하는 데에 목적이 있으며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 사상에 따른 실질적으로 동등한 변형이나 수정은 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다.

Claims (14)

1종 이상의 일반식 II의 화합물:
Figure pat00198
II;
1종 이상의 일반식 M의 화합물
Figure pat00199
M;
1종 이상의 일반식 A-1의 화합물
Figure pat00200
A-1, 및
1종 이상의 일반식 A-2의 화합물
Figure pat00201
A-2,
을 포함하고,
여기서,
R2는 -H, 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄의 알킬기 또는 알콕시기, 탄소 원자 2개 내지 12개를 포함하는 알케닐기 또는 알케닐옥시기를 나타내고;
RM1 및 RM2 는 각각 독립적으로 -H, 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00202
,
Figure pat00203
또는
Figure pat00204
를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며;
RA1 및 RA2는 각각 독립적으로 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00205
,
Figure pat00206
또는
Figure pat00207
를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며, 상기 탄소 원자 1개 내지 12개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00208
,
Figure pat00209
또는
Figure pat00210
중의 1개 이상의 -H는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있으며;
ZM1 및 ZM2는 각각 독립적으로 단일 결합, -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH＝CH-, -C≡C-, CH2CH2- 또는 -(CH2)4-를 나타내고;
ZA11, ZA21 및 ZA22는 각각 독립적으로 단일 결합, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CH＝CH-, -CF＝CF-, -CH2O- 또는 -OCH2-를 나타내며;
LA11, LA12, LA13, LA21 및 LA22는 각각 독립적으로 -H, 탄소 원자 1개 내지 3개를 포함하는 알킬기 또는 할로겐을 나타내고;
XA1 및 XA2는 각각 독립적으로 할로겐, 탄소 원자 1개 내지 5개를 포함하는 할로알킬기 또는 할로알콕시기, 탄소 원자 2개 내지 5개를 포함하는 할로알케닐기 또는 할로알케닐옥시기를 나타내며;
고리
Figure pat00211
는
Figure pat00212
또는
Figure pat00213
를 나타내고;
고리
Figure pat00214
, 고리
Figure pat00215
및 고리
Figure pat00216
는 각각 독립적으로
Figure pat00217
또는
Figure pat00218
를 나타내고， 여기서,
Figure pat00219
중 1개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환될 수 있고,
Figure pat00220
중의 1개 이하의 -H는 할로겐으로 치환될 수 있으며;
고리
Figure pat00221
및 고리
Figure pat00222
, 고리
Figure pat00223
및 고리
Figure pat00224
는 각각 독립적으로
Figure pat00225
,
Figure pat00226
,
Figure pat00227
또는
Figure pat00228
를 나타내고，여기서，
Figure pat00229
,
Figure pat00230
및
Figure pat00231
중의 1개 이상의 CH2-는 -O-로 치환될 수 있고, 1개 이상의 고리 중의 단일 결합은 이중 결합으로 치환될 수 있으며,
Figure pat00232
및
Figure pat00233
중의 하나 이상의 -H는 -CN, -F 또는 -Cl로 치환될 수 있고, 1개 이상의 고리 중의 -CH=는 -N=로 치환될 수 있으며；
a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 5를 나타내는 정수이고;
nM1 및 nA11 및 nA2는 각각 독립적으로 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, nM1=2 또는 3일 경우, 고리
Figure pat00234
는 같거나 다를 수 있고, ZM2는 같거나 다를 수 있으며, nA11=2 또는 3일 경우, 고리
Figure pat00235
은 같거나 다를 수 있고, ZA11 은 같거나 다를 수 있으며; nA2=2 또는 3일 경우,
Figure pat00236
은 같거나 다를 수 있고, ZA21 은 같거나 다를 수 있으며;
nA12는 1 또는 2를 나타내고， nA12=2일 경우, 고리
Figure pat00237
는 같거나 다를 수 있으며; 또한,
상기 일반식 M의 화합물 중에는 상기 일반식 II의 화합물이 포함되지 않는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 II의 화합물은 상기 액정 조성물의 중량의 0.1%~50%를 차지하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 II의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00238
II-1;
Figure pat00239
II-2;
Figure pat00240
II-3; 및
Figure pat00241
II-4,
로 조성되는 그룹에서 선택되고,
여기서,
Lx는 -H 또는 -CH3를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제3항에 있어서, 상기 일반식II의 화합물은 상기 일반식 II-3 및 상기 일반식 II-4의 화합물로 조성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제4항에 있어서, 상기 액정 조성물은 1종 이상의 상기 일반식 II-4의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제5항에 있어서, 상기 액정 조성물은 2종 이상의 일반식 II의 화합물을 포함하고, 1종 이상의 일반식 II의 화합물은 상기 일반식 II-4의 화합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제6항에 있어서, 상기 액정 조성물은 2종 이상의 상기 일반식 II-4의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 M의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00242
M1;
Figure pat00243
M2;
Figure pat00244
M3;
Figure pat00245
M4;
Figure pat00246
M5;
Figure pat00247
M6;
Figure pat00248
M7;
Figure pat00249
M8;
Figure pat00250
M9;
Figure pat00251
M10;
Figure pat00252
M11;
Figure pat00253
M12;
Figure pat00254
M13;
Figure pat00255
M14;
Figure pat00256
M15;
Figure pat00257
M16;
Figure pat00258
M17;
Figure pat00259
M18;
Figure pat00260
M19;
Figure pat00261
M20;
Figure pat00262
M21;
Figure pat00263
M22;
Figure pat00264
M23; 및
Figure pat00265
M24,
로 조성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 M의 화합물은 상기 액정 조성물의 중량의 0.1%~90%를 차지하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 A-1의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00266
A-1-1；
Figure pat00267
A-1-2；
Figure pat00268
A-1-3；
Figure pat00269
A-1-4；
Figure pat00270
A-1-5；
Figure pat00271
A-1-6；
Figure pat00272
A-1-7；
Figure pat00273
A-1-8；
Figure pat00274
A-1-9；
Figure pat00275
A-1-10；
Figure pat00276
A-1-11；
Figure pat00277
A-1-12；
Figure pat00278
A-1-13；
Figure pat00279
A-1-14；
Figure pat00280
A-1-15；
Figure pat00281
A-1-16；
Figure pat00282
A-1-17； 및
Figure pat00283
A-1-18,
로 조성되는 그룹에서 선택되고,
여기서,
RA1은 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기,
Figure pat00284
,
Figure pat00285
또는
Figure pat00286
를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며, 또한 상기 라디칼 중에 존재하는 1개 이상의 -H는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있으며;
R v 및 Rw 는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 -O-를 나타내고；
LA11, LA12, LA11 ', LA12 ', LA14, LA15 및 LA16 은 각각 독립적으로 -H 또는 -F를 나타내며;
LA13 및 LA13 '는 각각 독립적으로 -H 또는 -CH3을 나타내고;
XA1은 -F, -CF3 또는 -OCF3을 나타내며; 또한
v 및 w는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 A-1의 화합물은 상기 액정 조성물의 중량의 0.1%~80%를 차지하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 A-2의 화합물은 하기 화합물:
Figure pat00287
A-2-1;
Figure pat00288
A-2-2;
Figure pat00289
A-2-3;
Figure pat00290
A-2-4;
Figure pat00291
A-2-5;
Figure pat00292
A-2-6;
Figure pat00293
A-2-7;
Figure pat00294
A-2-8;
Figure pat00295
A-2-9;
Figure pat00296
A-2-10;
Figure pat00297
A-2-11;
Figure pat00298
A-2-12;
Figure pat00299
A-2-13;
Figure pat00300
A-2-14; 및
Figure pat00301
A-2-15,
로 조성되는 그룹에서 선택되고,
여기서,
R A2는 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기를 나타내고, 상기 탄소 원자 1개 내지 8개를 포함하는 직쇄 또는 측쇄의 알킬기 중의 하나 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -CO-O- 또는 -O-CO-로 치환될 수 있으며, 또한 상기 라디칼 중에 존재하는 1개 이상의 -H는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있으며;
LA21, LA22, LA23, LA24 및 LA25 는 각각 독립적으로 -H 또는 -F를 나타내며; 또한
XA2는 -F、-CF3, -OCF3 또는 -CH2CH2CH=CF2를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 A-2의 화합물은 상기 액정 조성물의 중량의 0.1%~80%를 차지하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 상기 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 장치.
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