KR102719617B1 - Reative light stablizer compound and liquid crystal composition including the same - Google Patents
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Abstract
본원은 반응성 광 안정제 화합물, 이를 포함하는 액정 조성물, 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 구현예에 따른 반응성 광 안정제 화합물은 액정 조성물의 투명점, 탄성계수, 유전율 이방성 또는 굴절률 이방성 등 액정 조성물의 제반 물성에 불리한 영향을 미치지 않으면서도 저온 안정성과 잔상 개선 효과를 동시에 달성할 수 있으며, 노광공정이 필요한 모드에서 전압유지율(VHR)은 높이고 RDC는 낮추어 잔상을 개선할 수 있다.The present invention relates to a reactive light stabilizer compound, a liquid crystal composition comprising the same, and a liquid crystal display device comprising the same. The reactive light stabilizer compound according to one embodiment of the present invention can simultaneously achieve low-temperature stability and an afterimage improvement effect without adversely affecting various physical properties of the liquid crystal composition, such as a clearing point, elastic coefficient, dielectric anisotropy, or refractive index anisotropy, and can improve afterimage by increasing voltage holding ratio (VHR) and decreasing RDC in a mode requiring an exposure process.
Description
본원은 반응성 광 안정제 화합물, 이를 포함하는 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reactive light stabilizer compound, a liquid crystal composition comprising the same, and a liquid crystal display device comprising the same.
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 조절함으로써, ON/OFF 표시가 가능하다. 이는 투과형 및 반사형 모두에 적용이 가능하여 TN(Twisted nematic), IPS(in-Plane Switching), OCB(Optically Compensatory Bend), VA(Vertically Aligned), ECB(Electrically Controlled Birefringence), STN(Super Twisted Nematic) 등과 같은 다양한 모드의 액정 표시 장치가 개발되고 있다. Liquid crystal display (LCD) is one of the most widely used flat panel displays today. The LCD determines the direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer by applying voltage to the electric field generating electrode to generate an electric field, and controls the transmittance of light passing through the liquid crystal layer, thereby enabling ON/OFF display. This can be applied to both transmissive and reflective types, and various modes of LCD are being developed, such as TN (Twisted nematic), IPS (in-Plane Switching), OCB (Optically Compensatory Bend), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence), and STN (Super Twisted Nematic).
여러 산업적 용도로 사용되고 있는 액정 표시 장치는 다양한 요건을 충족시켜야 하며, 예를 들어 저전압 구동, 고속 응답 및 넓은 온도 범위에서 동작될 것이 요구된다. 즉, Δε의 절대치가 크고, 회전 점도(η)가 낮고, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 요구되고 있다. 또한, 적절한 유전율 이방성, 굴절률 이방성 및 탄성계수가 요구된다. Liquid crystal displays, which are used for various industrial purposes, must satisfy various requirements, such as low-voltage operation, high-speed response, and operation over a wide temperature range. That is, a large absolute value of Δε, a low rotational viscosity (η), and a high nematic-to-isotropic liquid phase transition temperature (Tni) are required. In addition, appropriate dielectric anisotropy, refractive index anisotropy, and elastic modulus are required.
이러한 다양한 물성들 외에, 액정 표시 장치에 이용되는 액정 조성물은, 수분, 공기, 열, 광(적외선, 가시광선, 자외선) 등의 외적 자극에 대한 화학적 내성도 요구된다. 특히, 액정 표시 장치는 백라이트로부터 빛을 받기 때문에 액정의 안정성이 문제되며, 액정 물질의 광 유도 반응은 잔상(image sticking)으로 알려진 디스플레이 결함을 일으킬 수도 있다. 이는 액정 표시 장치의 수명을 크게 감소시키는 요인이 된다.In addition to these various physical properties, the liquid crystal composition used in the liquid crystal display device also requires chemical resistance to external stimuli such as moisture, air, heat, and light (infrared, visible, ultraviolet). In particular, since the liquid crystal display device receives light from a backlight, the stability of the liquid crystal is a problem, and the light-induced reaction of the liquid crystal material can cause a display defect known as image sticking. This is a factor that significantly reduces the lifespan of the liquid crystal display device.
이를 방지하기 위하여, 액정 조성물에 광 안정제를 포함할 수 있다. 일반적인 광 안정제로는 자외선 차단제(UV screener), 자외선 흡수제(UV absorber), 소광제(Quencher) 또는 라디칼 스케빈저(Radical scavenger) 등이 있는데, 액정 표시 장치 분야에서는 라디칼 스케빈저인 HALS(Hindered Amine Light Stabilzer)를 통상적으로 사용한다. To prevent this, a light stabilizer may be included in the liquid crystal composition. Common light stabilizers include UV screeners, UV absorbers, quenchers, or radical scavengers, and in the field of liquid crystal displays, a radical scavenger, HALS (Hindered Amine Light Stabilizer), is commonly used.
예를 들어, 광 안정화제로서 소량의 하기 화학식의 화합물 티뉴빈(TINUVIN, 등록상표) 770을 포함하는, 음성 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 혼합물이 국제특허공개공보 WO 제 2009/129911호에 제안되어 있다. 그러나, 상응하는 액정 혼합물은 많은 실용적인 적용에 부적절한 특성을 갖는다. 그 중에서도, 이들은 전형적인 CCFL 백라이트를 사용하는 조사에 대해 충분히 안정하지 않다.For example, nematic liquid crystal mixtures with negative dielectric anisotropy, which contain a small amount of the compound TINUVIN® 770 of the following chemical formula as a light stabilizer, are proposed in International Patent Publication No. WO 2009/129911. However, the corresponding liquid crystal mixtures have properties which make them unsuitable for many practical applications. Among others, they are not sufficiently stable to irradiation using typical CCFL backlights.
또한, 종래에 알려진 일부 HALS는 저온 안정성이 우수하나 잔상 개선 효과가 없는 반면, 다른 일부 HALS는 잔상 개선 효과는 우수하나 저온 안정성이 열악한 문제점이 있다. In addition, some of the HALS known in the past have excellent low-temperature stability but no afterimage improvement effect, while some other HALS have excellent afterimage improvement effect but have poor low-temperature stability.
따라서, 액정 조성물의 투명점, 탄성계수, 유전율 이방성 또는 굴절률 이방성 등 액정 조성물의 제반 물성에 영향을 미치지 않으면서도 저온 안정성과 잔상 개선 효과를 동시에 달성할 수 있으며, 노광공정이 필요한 모드에서 전압유지율(VHR)은 높이고 RDC는 낮추어 잔상을 개선할 수 있는 새로운 광 안정제 화합물의 개발이 시급하다. Therefore, there is an urgent need to develop a new light stabilizer compound that can simultaneously achieve low-temperature stability and afterimage improvement effects without affecting various physical properties of the liquid crystal composition, such as the transparent point, elastic coefficient, dielectric anisotropy, or refractive index anisotropy of the liquid crystal composition, and can improve afterimages by increasing the voltage holding ratio (VHR) and lowering the RDC in a mode requiring an exposure process.
본원이 해결하고자 하는 과제는 액정 조성물의 투명점, 탄성계수, 유전율 이방성 또는 굴절률 이방성 등 액정 조성물의 제반 물성에 불리한 영향을 미치지 않으면서도 저온 안정성과 잔상 개선 효과를 동시에 달성할 수 있으며, 노광공정이 필요한 모드에서 전압유지율(VHR)은 높이고 RDC는 낮추어 잔상을 개선할 수 있는 광 안정제 화합물, 및 상기 화합물을 포함하는 액정 조성물을 제공하는 것이다.The problem that the present invention seeks to solve is to provide a light stabilizer compound that can simultaneously achieve low-temperature stability and an afterimage improvement effect without adversely affecting various physical properties of the liquid crystal composition, such as the transparent point, elastic coefficient, dielectric anisotropy, or refractive index anisotropy of the liquid crystal composition, and can improve afterimage by increasing the voltage holding ratio (VHR) and lowering the RDC in a mode requiring an exposure process, and a liquid crystal composition comprising the compound.
그러나 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 기술한 과제들로 제한되지 않으며, 기술되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the tasks that this invention seeks to solve are not limited to the tasks described above, and other tasks not described will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본원의 제1 측면은 하기 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물을 제공한다:A first aspect of the present invention provides a reactive light stabilizer compound represented by the following formula I:
[화학식 I][Chemical Formula I]
상기 화학식 I 에서,In the above chemical formula I,
T1 내지 T3 는 각각 독립적으로 수소(H), 하기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나이거나, 또는 중합성 관능기이고 (이때, T1 내지 T3 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 하나이고, 나머지 중 적어도 어느 하나는 상기 중합성 관능기임), T 1 to T 3 are each independently hydrogen (H), one of the following chemical formulae 1 to 4, or a polymerizable functional group (wherein at least one of T 1 to T 3 is one of the following chemical formulae 1 to 3, and at least one of the others is the polymerizable functional group),
[화학식 1] [화학식 2][Chemical Formula 1] [Chemical Formula 2]
[화학식 3] [화학식 4][Chemical Formula 3] [Chemical Formula 4]
Sp 는 단일결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-이고, Sp is a single bond, -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-,
R1 은 H, 또는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음), R 1 is H, or C 1~10 straight-chain or branched alkyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of C 1~10 straight-chain or branched alkyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in such a way that the oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens of C 1~10 straight-chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ),
R2 내지 R5 는 각각 독립적으로 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음), R 2 to R 5 are each independently C 1~10 straight chain or branched alkyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1~10 straight chain or branched alkyl may be each independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in such a manner that the oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens of the C 1~10 straight chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ),
Y는 H, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬, C1~10 직쇄 또는 분지형알콕시 또는 C2~10 직쇄 또는 분지형알케닐이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬, C1~10 직쇄 또는 분지형알콕시 또는 C2~10 직쇄 또는 분지형알케닐의 하나 이상의 비인접한 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),Y is H, C 1~10 straight chain or branched alkyl, C 1~10 straight chain or branched alkoxy, or C 2~10 straight chain or branched alkenyl (wherein, one or more non-adjacent methylene groups (-CH 2 -) of C 1~10 straight chain or branched alkyl, C 1~10 straight chain or branched alkoxy, or C 2~10 straight chain or branched alkenyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO - O-, -O-CO-, or -O-CO-O- in such a manner that oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens of C 1~10 straight chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl, or CF 3 ),
n2 는 1 내지 4의 정수이고, n2 is an integer from 1 to 4,
A1 내지 A3 는 각각 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되며, A 1 to A 3 are each independently represented by the following chemical formula 5,
[화학식 5][Chemical Formula 5]
L 은 단일결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-이고,L is a single bond, -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-,
Z 는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐, 또는 C5~20 고리형 알킬레닐기이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있으며, C5~20 고리기의 하나 이상의 탄소(C) 원자는 O, N 또는 S로 치환될 수 있고 C5~20 고리기의 하나 이상의 수소는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),Z is a C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl group, or a C 5~20 cyclic alkylenyl group (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl group may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in a manner in which oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of the C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl group may be replaced by F, Cl or CF 3 , and one or more carbon (C) atoms of the C 5~20 cyclic group may be substituted by O, N or S, and one or more hydrogens of the C 5~20 cyclic group may be replaced by F, Cl or CF 3 ).
n3 는 1 또는 2의 정수이고, n3이 2인 경우 L, Z는 각각 서로 같거나 다를 수 있다.n3 is an integer of 1 or 2, and when n3 is 2, L and Z can be equal to or different from each other.
본원의 제2 측면은 상기 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물을 포함하는 액정 조성물을 제공한다.The second aspect of the present invention provides a liquid crystal composition comprising a reactive light stabilizer compound represented by the chemical formula I.
본원의 제3 측면은 상기 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.The third aspect of the present invention provides a liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition.
본 발명의 일 구현예에 따른 광 안정제 화합물은 액정 조성물의 투명점, 탄성계수, 유전율 이방성 또는 굴절률 이방성 등 액정 조성물의 제반 물성에 불리한 영향을 미치지 않으면서도 저온 안정성과 잔상 개선 효과를 동시에 달성할 수 있으며, 노광공정이 필요한 모드에서 전압유지율(VHR)은 높이고 RDC는 낮추어 잔상을 개선할 수 있는 작용효과를 나타낸다. According to one embodiment of the present invention, a light stabilizer compound can simultaneously achieve low-temperature stability and an afterimage improvement effect without adversely affecting various physical properties of a liquid crystal composition, such as a clear point, elastic coefficient, dielectric anisotropy, or refractive index anisotropy of the liquid crystal composition, and exhibits an effect of improving afterimage by increasing voltage holding ratio (VHR) and decreasing RDC in a mode requiring an exposure process.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 반응성 광 안정제 화합물의 NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 반응성 광 안정제 화합물의 NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.Figure 1 shows an NMR spectrum of a reactive light stabilizer compound according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 shows an NMR spectrum of a reactive light stabilizer compound according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, implementation examples and embodiments of the present invention will be described in detail so that a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the invention.
그러나, 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the implementation examples and embodiments described herein. In addition, in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the explanation are omitted, and similar parts are given similar drawing reference numerals throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that an element is "on" another element, this includes not only cases where the element is in contact with the other element, but also cases where there is another element between the two elements.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when a part is said to "include" a component, this does not mean to the exclusion of other components, but rather to the inclusion of other components, unless otherwise specifically stated. The terms "about," "substantially," and the like, as used throughout this specification, are used to mean at or near the numerical values indicated when manufacturing and material tolerances inherent in the meanings stated, and are used to prevent unscrupulous infringers from unfairly exploiting disclosures that contain precise or absolute values to aid the understanding of this specification. The terms "step of doing" or "step of" as used throughout this specification do not mean "step for."
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination of these" included in the expressions in the Makushi format means a mixture or combination of one or more selected from the group consisting of the components described in the Makushi format, and means including one or more selected from the group consisting of said components.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는 A 및 B"를 의미한다. Throughout this specification, references to “A and/or B” mean “A or B, or A and B.”
본원 명세서 전체에서, 용어 "아릴" 또는 "아릴렌"은 C6~50 방향족 탄화수소 고리기, 예를 들어, 페닐, 벤질, 나프틸, 비페닐, 터페닐, 플루오레닐, 페난트레닐, 트리페닐레닐, 페릴레닐, 크리세닐, 플루오란테닐, 벤조플루오레닐, 벤조트리페닐레닐, 벤조크리세닐, 안트라세닐, 스틸베닐, 파이레닐 등의 방향족 고리를 포함하는 것을 의미하며, 용어 "헤테로아릴" 또는 "헤테로아릴렌"은 적어도 1 개의 헤테로 원소를 포함하는 C2~50 방향족 고리로서, 예를 들어, 피롤릴, 피라지닐, 피리디닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 푸릴, 벤조푸라닐, 이소벤조푸라닐, 다이벤조푸라닐, 벤조티오페닐, 다이벤조티오페닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 퀴녹살리닐, 카르바졸릴, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 티에닐, 및 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 피리다진 고리, 트리아진 고리, 인돌 고리, 퀴놀린 고리, 아크리딘고리, 피롤리딘 고리, 디옥산 고리, 피페리딘 고리, 모르폴린 고리, 피페라진 고리, 카르바졸 고리, 푸란 고리, 티오펜 고리, 옥사졸 고리, 옥사디아졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 티아졸 고리, 티아디아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 트리아졸 고리, 이미다졸 고리, 벤조이미다졸 고리, 피란 고리, 다이벤조퓨란 고리로부터 형성되는 헤테로고리기를 포함하는 것을 의미할 수 있다.As used throughout this specification, the term "aryl" or "arylene" means a C 6-50 aromatic hydrocarbon ring group, for example, an aromatic ring such as phenyl, benzyl, naphthyl, biphenyl, terphenyl, fluorenyl, phenanthrenyl, triphenylenyl, perylenyl, chrysenyl, fluoranthenyl, benzofluorenyl, benzotriphenylenyl, benzocrysenyl, anthracenyl, stilbenyl, pyrenyl, and the term "heteroaryl" or "heteroarylene" means a C 2-50 aromatic ring containing at least one heteroatom, for example, pyrrolyl, pyrazinyl, pyridinyl, indolyl, isoindolyl, furyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, benzothiophenyl, dibenzothiophenyl, quinolyl, isoquinolyl, It can mean to include a heterocyclic group formed from quinoxalinyl, carbazolyl, phenanthridinyl, acridinyl, phenanthrolinyl, thienyl, and a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a triazine ring, an indole ring, a quinoline ring, an acridine ring, a pyrrolidine ring, a dioxane ring, a piperidine ring, a morpholine ring, a piperazine ring, a carbazole ring, a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, an oxadiazole ring, a benzoxazole ring, a thiazole ring, a thiadiazole ring, a benzothiazole ring, a triazole ring, an imidazole ring, a benzoimidazole ring, a pyran ring, a dibenzofuran ring.
본원 명세서 전체에서 용어 "치환된" 또는 "치환될 수 있는"은 중수소, 산소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, 실란기 또는 C1~30 알킬기, C2~30 알케닐기, C1~30 알콕시기, C3~20 시클로알킬기, C3~20 헤테로시클로알킬기, C6~30 아릴기 및 C2~30 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환될 수 있는 것을 의미할 수 있다. 또한, 본원 명세서 전체에서 동일한 기호는 특별히 언급하지 않는 한 같은 의미를 가질 수 있다.As used throughout this specification, the term "substituted" or "which can be substituted" can mean that can be substituted with one or more groups selected from the group consisting of deuterium, oxygen, halogen, an amino group, a nitrile group, a nitro group, a silane group, or a C 1 to 30 alkyl group, a C 2 to 30 alkenyl group, a C 1 to 30 alkoxy group, a C 3 to 20 cycloalkyl group, a C 3 to 20 heterocycloalkyl group, a C 6 to 30 aryl group, and a C 2 to 30 heteroaryl group. In addition, the same symbols can have the same meaning throughout this specification unless specifically stated otherwise.
반응성 광 안정제 화합물Reactive light stabilizer compounds
본원의 제1 측면은 하기 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물을 제공한다:A first aspect of the present invention provides a reactive light stabilizer compound represented by the following formula I:
[화학식 I][Chemical Formula I]
상기 화학식 I 에서,In the above chemical formula I,
T1 내지 T3 는 각각 독립적으로 수소(H), 하기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나이거나, 또는 중합성 관능기이고 (이때, T1 내지 T3 중 적어도 어느 하나는 상기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 하나이고, 나머지 중 적어도 어느 하나는 상기 중합성 관능기임), T 1 to T 3 are each independently hydrogen (H), one of the following chemical formulas 1 to 4, or a polymerizable functional group (wherein at least one of T 1 to T 3 is one of the above chemical formulas 1 to 3, and at least one of the others is the above polymerizable functional group),
[화학식 1] [화학식 2][Chemical Formula 1] [Chemical Formula 2]
[화학식 3] [화학식 4][Chemical Formula 3] [Chemical Formula 4]
Sp 는 단일결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-이고, Sp is a single bond, -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-,
R1 은 수소(H), 또는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음), R 1 is hydrogen (H), or C 1~10 straight-chain or branched alkyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of C 1~10 straight-chain or branched alkyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in such a way that oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of C 1~10 straight-chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ),
R2 내지 R5 는 각각 독립적으로 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음), R 2 to R 5 are each independently C 1~10 straight chain or branched alkyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1~10 straight chain or branched alkyl may be each independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in such a manner that the oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens of the C 1~10 straight chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ),
Y는 H, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬, C1~10 직쇄 또는 분지형알콕시 또는 C2~10 직쇄 또는 분지형알케닐이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬, C1~10 직쇄 또는 분지형알콕시 또는 C2~10 직쇄 또는 분지형알케닐의 하나 이상의 비인접한 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),Y is H, C 1~10 straight chain or branched alkyl, C 1~10 straight chain or branched alkoxy, or C 2~10 straight chain or branched alkenyl (wherein, one or more non-adjacent methylene groups (-CH 2 -) of C 1~10 straight chain or branched alkyl, C 1~10 straight chain or branched alkoxy, or C 2~10 straight chain or branched alkenyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO - O-, -O-CO-, or -O-CO-O- in such a manner that oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens of C 1~10 straight chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl, or CF3),
n2 는 1 내지 4의 정수이고, n2 is an integer from 1 to 4,
A1 내지 A3 는 각각 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되며, A 1 to A 3 are each independently represented by the following chemical formula 5,
[화학식 5][Chemical Formula 5]
L 은 단일결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-이고,L is a single bond, -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-,
Z 는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐, 또는 C5~20 고리형 알킬레닐기이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있으며, C5~20 고리기의 하나 이상의 C 원자는 O, N 또는 S로 치환될 수 있고 C5~20 고리기의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),Z is a C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl group, or a C 5~20 cyclic alkylenyl group (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl group may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in a manner in which oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of the C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl group may be replaced by F, Cl or CF 3 , and one or more C atoms of the C 5~20 cyclic group may be substituted by O, N or S, and one or more hydrogens (H) of the C 5~20 cyclic group may be replaced by F, Cl or CF 3 ).
n3 는 1 또는 2의 정수이고, n3이 2인 경우 L, Z는 각각 서로 같거나 다를 수 있다.n3 is an integer of 1 or 2, and when n3 is 2, L and Z can be equal to or different from each other.
즉, 본 발명의 광 안정제 화합물은 아민과 같은 다관응성 그룹을 코어로 가지는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 알킬 그룹 등과 같은 연결기를 가짐으로써 용해도가 개선되어 우수한 저온 안정성을 얻을 수 있다. 또한, 아민의 말단에 하나 이상의 HALS 작용기가 도입되므로, 이를 통하여 액정 표시 장치의 잔상을 개선할 수 있다. 더불어, 아민의 다른 말단에 하나 이상의 중합기가 도입되므로, 노광 공정에서 반응성 메소젠(RM)과 직접적으로 결합하여 높은 전압유지율(VHR)을 유지할 수 있다.That is, the light stabilizer compound of the present invention is characterized by having a multi-responsive group such as amine as a core. Through this, by having a linking group such as an alkyl group, the solubility is improved, and excellent low-temperature stability can be obtained. In addition, since one or more HALS functional groups are introduced to the terminal of the amine, the afterimage of the liquid crystal display device can be improved through this. In addition, since one or more polymerization groups are introduced to the other terminal of the amine, it can directly combine with a reactive mesogen (RM) in an exposure process to maintain a high voltage holding ratio (VHR).
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 중합성 관능기는 하기 식 중 어느 하나일 수 있으며, 구체적으로 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트일 수 있다:According to one embodiment of the present invention, the polymerizable functional group may be any one of the following formulae, and specifically may be acrylate or methacrylate:
, , . , , .
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 T1 내지 T3 중 적어도 어느 하나는 이상은 하기 화학식 1 또는 화학식 2이고, 나머지 중 적어도 어느 하나는 상기 중합성 관능기일 수 있다. 이를 통하여 액정 표시 장치의 전압유지율(VHR), 잔류DC(RDC), 비저항 등의 특성이 개선되어 잔상을 개선할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, at least one of T 1 to T 3 may be the chemical formula 1 or 2 below, and at least one of the others may be the polymerizable functional group. Through this, the characteristics of the liquid crystal display device, such as voltage holding ratio (VHR), residual DC (RDC), and resistivity, may be improved, thereby improving afterimages.
[화학식 1] [화학식 2][Chemical Formula 1] [Chemical Formula 2]
또한 본 발명의 일 구현예에 따르면, Sp 는 -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-일 수 있고, 구체적으로 는 -COO- 일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, Sp can be -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-, and specifically can be -COO-.
또한 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 R1 은 수소(H)일 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, R 1 may be hydrogen (H).
또한 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 n2 는 1 또는 2의 정수일 수 있고, 구체적으로 n2 는 2 일 수 있다. n2가 2일 경우 구조적으로 보다 안정할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, n2 may be an integer of 1 or 2, and specifically, n2 may be 2. When n2 is 2, it may be structurally more stable.
또한 본 발명의 일 구현예에 따르면,In addition, according to one embodiment of the present invention,
L 은 단일결합이고, L is a single bond,
Z 는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐일 수 있다 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음). 이를 통하여 알킬 그룹 등과 같은 연결기를 가짐으로써, 용해도가 개선되어 우수한 저온 안정성을 얻을 수 있다.Z can be a C 1-10 straight chain or branched alkylenyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1-10 straight chain or branched alkylenyl can be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in a manner such that oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of the C 1-10 straight chain or branched alkylenyl can be replaced by F, Cl or CF 3 ). Through this, by having a linking group such as an alkyl group, the solubility is improved, so that excellent low-temperature stability can be obtained.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 화학식 I의 반응성 광 안정제 화합물은 아민 코어 그룹이 도입되어 다중 작용기(multi-function)의 구조를 가지므로 용해도가 개선되고 저온안정성이 우수하다. 또한, 상기 화학식 I의 반응성 광 안정제 화합물은 말단에 HALS(Hindered Amine Light Stabilzer) 작용기가 도입되어 액정 조성물 또는 배향막에 잔류한 이온, 라디칼 등을 효과적으로 포획할 수 있는 스캐빈저(scavenger) 역할을 수행함으로써 액정 표시 장치의 잔상 개선 효과가 우수하다. 더불어, 상기 화학식 I의 반응성 광 안정제 화합물은 노광공정에서 반응성 메소젠(RM)과 직접적으로 결합하여 분자간 결속력을 높이고, 미반응성 잔류 물질을 효과적으로 제거함으로써 높은 전압 유지율(VHR)을 유지할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reactive light stabilizer compound of chemical formula I has a multi-functional structure by introducing an amine core group, so that the solubility is improved and the low-temperature stability is excellent. In addition, the reactive light stabilizer compound of chemical formula I has a HALS (Hindered Amine Light Stabilizer) functional group introduced at the terminal, so that it can effectively capture ions, radicals, etc. remaining in a liquid crystal composition or an alignment film and acts as a scavenger, thereby having an excellent effect on improving afterimages in a liquid crystal display device. In addition, the reactive light stabilizer compound of chemical formula I can directly bind to a reactive mesogen (RM) in an exposure process to increase intermolecular bonding strength and effectively remove unreacted residual substances, thereby maintaining a high voltage holding ratio (VHR).
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물은 하기와 같은 반응식 1로 합성될 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 다양한 방법으로도 합성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the reactive light stabilizer compound represented by the chemical formula I can be synthesized by the following reaction scheme 1, but is not limited thereto and can also be synthesized by various methods.
[반응식 1][Reaction Formula 1]
이 때, 중합성 관능기가 하나 일 경우, 반응식 1과 동일한 방법으로 합성하되, 하기 반응식 2 와 같은 중간 단계 과정을 거쳐 합성 가능하다.At this time, if there is only one polymerizable functional group, it can be synthesized using the same method as reaction scheme 1, but through an intermediate step process as in reaction scheme 2 below.
또한, 반응식 1 에서 대신에 , , , 등을 사용하거나, 메타크릴산을 아크릴산 등으로 대체하여 다양한 형태의 상기 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물를 합성할 수 있다.Also, in reaction scheme 1 Instead , , , Various forms of reactive light stabilizer compounds represented by the chemical formula I can be synthesized by using the following compounds or by replacing methacrylic acid with acrylic acid, etc.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 화학식 I 로 표시되는 반응성 화합물은 하기에 제시된 화합물일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the reactive compound represented by the chemical formula I may be a compound presented below. However, it is not limited thereto.
중합성 화합물polymeric compound
일반적으로 PSA 모드 또는 PS-VA 모드 액정표시장치에서 중합성 화합물을 혼합한 액정 매체를 이용하여 적정 선경사각을 유지 시킨다. 통상적으로 VA모드에서는 87~89°의 선경사각을 유지하는 것이 적절하다.In general, in PSA mode or PS-VA mode liquid crystal displays, a liquid crystal medium mixed with a polymeric compound is used to maintain an appropriate tilt angle. Normally, in VA mode, it is appropriate to maintain a tilt angle of 87 to 89°.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 중합성 화합물은 하기 화합물 11과 화합물 12 로 표시되는 화합물일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the polymerizable compound may be a compound represented by Compound 11 and Compound 12 below. However, the present invention is not limited thereto.
[화합물 11][Compound 11]
[화합물 12][Compound 12]
액정 조성물Liquid crystal composition
본원의 제2 측면은 상기 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함하는 액정 조성물을 제공한다. 본 측면에 따른 액정 조성물에 있어서, 본원의 제1 측면에서 기술한 내용이 모두 적용될 수 있으며, 이에 제한되지 않을 수 있다.The second aspect of the present invention provides a liquid crystal composition comprising one or more reactive light stabilizer compounds represented by the chemical formula I. In the liquid crystal composition according to the present invention, all of the contents described in the first aspect of the present invention may be applied, but may not be limited thereto.
상기 액정 조성물은 상술한 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물을 포함함으로써, 액정 조성물의 투명점, 탄성계수, 유전율 이방성 또는 굴절률 이방성 등 액정 조성물의 제반 물성에 불리한 영향을 미치지 않으면서도 저온 안정성과 잔상 개선 효과를 동시에 달성할 수 있으며, 노광공정이 필요한 모드에서 전압유지율(VHR)은 높이고 RDC는 낮추어 잔상을 개선할 수 있다.The above liquid crystal composition can simultaneously achieve low-temperature stability and an afterimage improvement effect without adversely affecting various physical properties of the liquid crystal composition, such as a clearing point, elastic coefficient, dielectric anisotropy, or refractive index anisotropy, by including a reactive light stabilizer compound represented by the above-described chemical formula I, and in a mode requiring an exposure process, the voltage holding ratio (VHR) can be increased and the RDC can be decreased to improve the afterimage.
또한 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 I 로 표시되는 광 안정제 화합물은 액정 조성물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부, 0.001 내지 4 중량부, 0.001 내지 3 중량부, 0.001 내지 2 중량부, 0.001 내지 1 중량부, 구체적으로 0.001 내지 0.5 중량부, 0.001 내지 0.3 중량부, 0.003 내지 1 중량부, 0.003 내지 0.5 중량부, 또는 0.003 내지 0.3 중량부로 포함될 수 있으며, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 액정 조성물의 100 중량부에는 광 안정제 화합물의 함량은 포함되지 않을 수 있다. 상기 함량 범위를 초과할 경우, 액정 조성물의 물성이 변화할 수 있으며, 함량범위 미만일 경우, 개선효과가 떨어질 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the light stabilizer compound represented by the chemical formula I may be included in an amount of 0.001 to 5 parts by weight, 0.001 to 4 parts by weight, 0.001 to 3 parts by weight, 0.001 to 2 parts by weight, 0.001 to 1 part by weight, specifically 0.001 to 0.5 parts by weight, 0.001 to 0.3 parts by weight, 0.003 to 1 part by weight, 0.003 to 0.5 parts by weight, or 0.003 to 0.3 parts by weight, per 100 parts by weight of the liquid crystal composition, but may not be limited thereto. The content of the light stabilizer compound may not be included in 100 parts by weight of the liquid crystal composition. When the content range is exceeded, the physical properties of the liquid crystal composition may change, and when the content range is less than the content range, the improvement effect may be reduced.
한편, 상기 액정 조성물에서, 상기 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물은 상기 조성물이 적용되는 액정 패널의 특성에 맞게 다양한 종류의 액정 화합물과 조합될 수 있다.Meanwhile, in the liquid crystal composition, the reactive light stabilizer compound represented by the chemical formula I can be combined with various types of liquid crystal compounds according to the characteristics of the liquid crystal panel to which the composition is applied.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 액정 조성물은 하기 화학식 II 로 표시되는 화합물을 더 포함할 수 있다:According to one embodiment of the present invention, the liquid crystal composition may further include a compound represented by the following chemical formula II:
[화학식 II][Chemical Formula II]
상기 화학식 II 에서,In the above chemical formula II,
고리 A 및 고리 B는 각각 독립적으로 고리 내 탄소(C)가 하나 이상의 산소(O)로 치환 또는 비치환된 1,4-시클로헥실렌, 또는 하나 이상의 수소(H)가 할로겐으로 치환 또는 비치환된 1,4-페닐렌이고, Ring A and ring B are each independently 1,4-cyclohexylene in which one or more carbons (C) in the ring are substituted or unsubstituted with oxygen (O), or 1,4-phenylene in which one or more hydrogens (H) are substituted or unsubstituted with halogen,
R6 및 R7 은 각각 독립적으로 C1~7 알킬, C1~7 알콕시, 또는 C2~7 알케닐이고,R 6 and R 7 are each independently C 1~7 alkyl, C 1~7 alkoxy, or C 2~7 alkenyl,
n4 는 1 내지 3의 정수이고, n4가 2 또는 3인 경우 고리 B는 서로 같거나 다를 수 있다.n4 is an integer from 1 to 3, and when n4 is 2 or 3, the rings B can be the same or different.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 할로겐은 불소(F)일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the halogen may be fluorine (F).
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 II 로 표시되는 화합물은 하기 화학식 II-1 내지 화학식 II-6으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the compound represented by the chemical formula II may include compounds represented by the following chemical formulas II-1 to II-6.
[화학식 II-1][Chemical Formula II-1]
[화학식 II-2][Chemical Formula II-2]
[화학식 II-3][Chemical Formula II-3]
[화학식 II-4][Chemical Formula II-4]
[화학식 II-5][Chemical Formula II-5]
[화학식 II-6][Chemical Formula II-6]
상기 화학식 II-1 내지 II-6에서,In the above chemical formulas II-1 to II-6,
R6 및 R7은 상기 화학식 II에서의 정의와 동일하다.R 6 and R 7 are the same as defined in the above chemical formula II.
상기 화학식 II-1로 표시되는 화합물은 액정 조성물이 낮은 점도를 유지하도록 하는 역할을 할 수 있다.The compound represented by the above chemical formula II-1 can play a role in allowing the liquid crystal composition to maintain low viscosity.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 화학식 II-1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 II-1-1 내지 화학식 II-1-7로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 이들 화합물은 상기 액정 조성물의 낮은 점도 유지에 특히 유용한 효과를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the compound represented by the chemical formula II-1 may include compounds represented by the following chemical formulas II-1-1 to II-1-7. These compounds may have a particularly useful effect in maintaining low viscosity of the liquid crystal composition.
[화학식 II-1-1][Chemical Formula II-1-1]
[화학식 II-1-2][Chemical Formula II-1-2]
[화학식 II-1-3][Chemical Formula II-1-3]
[화학식 II-1-4][Chemical Formula II-1-4]
[화학식 II-1-5][Chemical Formula II-1-5]
[화학식 II-1-6][Chemical Formula II-1-6]
[화학식 II-1-7][Chemical Formula II-1-7]
상기 화학식 II로 표시되는 화합물은 유전율 이방성이 -1 내지 3 정도를 갖는 화합물로 액정 조성물이 낮은 회전점도를 가지면서 넓은 액정상 범위를 유지하도록 할 수 있는 화합물이다.The compound represented by the above chemical formula II is a compound having a dielectric anisotropy of about -1 to 3, and is a compound that can enable a liquid crystal composition to have a low rotational viscosity while maintaining a wide liquid crystal phase range.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 화학식 II로 표시되는 화합물은 액정 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부로 포함될 수 있으며, 이에 제한되지 않을 수 있다. 10 중량부 미만으로 포함하는 경우 상온에서 액정 조성물이 액정상의 범위를 벗어나거나 낮은 회전점도 구현이 어려울 수 있고, 50 중량부를 초과하면 액정 조성물의 유전율 이방성이 감소하여 디스플레이의 구동전압을 조절하는게 어려울 수 있다.In one embodiment of the present invention, the compound represented by the chemical formula II may be included in an amount of 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the liquid crystal composition, but may not be limited thereto. If included in an amount less than 10 parts by weight, the liquid crystal composition may go beyond the range of a liquid crystal phase at room temperature or it may be difficult to implement low rotational viscosity, and if included in an amount exceeding 50 parts by weight, the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition may decrease, making it difficult to control the driving voltage of the display.
특히, 상기 화학식 II-1-2의 화합물과 같이 말단에 이중결합이 있는 물질은 UV에 의해 잔상에 취약한 물질이다. 상기 화학식 II-1-2의 화합물을 10 내지 50 중량부 포함한 액정 조성물에 화학식 I의 화합물을 첨가하는 경우 조성물의 잔상을 개선할수 있다.In particular, a substance having a double bond at the terminal, such as the compound of the above chemical formula II-1-2, is a substance vulnerable to afterimages due to UV. When the compound of the above chemical formula I is added to a liquid crystal composition containing 10 to 50 parts by weight of the compound of the above chemical formula II-1-2, the afterimage of the composition can be improved.
본 발명에서 전체 액정 조성물 100 중량부는 액정 조성물에 포함되는 모든 성분의 함량으로 산정될 수 있으며, 이에 제한되지 않으나, 예를 들면 액정 화합물, 광 안정제 화합물, 및 기타의 첨가제 등을 포함하여 산정될 수 있다.In the present invention, 100 parts by weight of the entire liquid crystal composition can be calculated as the content of all components included in the liquid crystal composition, and can be calculated including, but not limited to, for example, a liquid crystal compound, a light stabilizer compound, and other additives.
그러나, 본원은 여러 가지 상이한 형태의 화합물과 조합하여 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 화학식 II 로 한정되지 않는다.However, the present invention can be implemented in combination with various different types of compounds and is not limited to the chemical formula II described herein.
액정 표시 장치Liquid crystal display
본원의 제3 측면은 상기 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다. 본 측면에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 본원의 제1 측면 또는 제2 측면에서 기술한 내용이 모두 적용될 수 있으며, 이에 제한되지 않을 수 있다.The third aspect of the present invention provides a liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition. In the liquid crystal display device according to the present invention, all of the contents described in the first aspect or the second aspect of the present invention may be applied, but may not be limited thereto.
상기 액정 조성물은 상술한 화학식 I 로 표시되는 반응성 광 안정제 화합물을 포함함으로써, 액정 조성물의 투명점, 탄성계수, 유전율 이방성 또는 굴절률 이방성 등 액정 조성물의 제반 물성에 영향을 미치지 않으면서도 저온 안정성과 잔상 개선 효과를 동시에 달성할 수 있으며, 노광공정이 필요한 모드에서 전압유지율(VHR)은 높이고 RDC는 낮추어 잔상을 개선할 수 있다. The above liquid crystal composition can simultaneously achieve low-temperature stability and an afterimage improvement effect without affecting various physical properties of the liquid crystal composition, such as a clear point, elastic coefficient, dielectric anisotropy, or refractive index anisotropy, by including a reactive light stabilizer compound represented by the chemical formula I described above, and in a mode requiring an exposure process, the voltage holding ratio (VHR) can be increased and the RDC can be decreased to improve the afterimage.
따라서, 상기 액정 조성물은 본 발명이 속하는 기술분야에 알려진 다양한 방법을 통해 액정 표시 장치에 적용될 수 있으며, VA(Vertical Alignment), MVA(Multidomain Vertical Alignment), PVA(Patterned Vertical Alignment), PSA(Polymer Stabilized Vertical Alignment), PS-VA(Polymer Stabilized Vertical Alignment) 또는 IPS(In-Plane Switching), FFS(Fringe Field Switching) PLS(Plane to Line Switching), TN(Twisted Nemactic) 등 다양한 모드의 액정 표시 장치로 제조될 수 있다.Therefore, the liquid crystal composition can be applied to a liquid crystal display device through various methods known in the art to which the present invention belongs, and can be manufactured into a liquid crystal display device of various modes such as VA (Vertical Alignment), MVA (Multidomain Vertical Alignment), PVA (Patterned Vertical Alignment), PSA (Polymer Stabilized Vertical Alignment), PS-VA (Polymer Stabilized Vertical Alignment), or IPS (In-Plane Switching), FFS (Fringe Field Switching), PLS (Plane to Line Switching), and TN (Twisted Nemactic).
그러나, 본원은 여러 가지 상이한 형태의 액정 표시 장치에 적용될 수 있으면, 여기에서 설명하는 액정 표시 장치에 한정되지 않는다.However, the present invention is not limited to the liquid crystal display device described herein, as it can be applied to various different types of liquid crystal display devices.
실시예Example
이하, 본원의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하며, 본 실시예에 의하여 본원의 범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, and the scope of the present invention is not limited by these examples.
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 1에 정리하였다. The liquid crystal compounds used in the examples and comparative examples are indicated by codes. The code is written by sequentially listing the symbols of the rings forming the central group of the liquid crystal compound from the left, listing the linking groups connecting the rings of the central group in order, and listing the terminal groups on the right. At this time, there is no separate distinction between the rings of the central group and the linking groups connecting the rings of the central group, but the central group and the terminal group are separated by writing "-", and the two terminal groups are separated by writing ".". The individual abbreviated symbols (codes) of the substances are summarized in Table 1 below.
상기 표 1을 참고하면, 다음 코드는 하기 표시된 구조의 액정 화합물을 의미한다. Referring to Table 1 above, the following codes represent liquid crystal compounds having the structures shown below.
<예시> <Example>
BAF-3.O2 BAF-3.O2
제조예 1 내지 3: 음(-)의 유전율을 가지는 혼합 액정의 제조Manufacturing examples 1 to 3: Manufacturing of mixed liquid crystals having negative (-) dielectric constant
하기 표 2에 기재된 성분을 기재된 함량으로 혼합하여 하기 실시예에 따른 액정 조성물을 제조하였다.A liquid crystal composition according to the following example was prepared by mixing the components described in Table 2 below in the described contents.
위 제조된 액정 조성물은 하기 표 3에 정리된 물성을 나타낸다.The liquid crystal composition manufactured above exhibits the properties summarized in Table 3 below.
제조예 4: 양(-)의 유전율을 가지는 혼합 액정의 제조Manufacturing Example 4: Manufacturing of mixed liquid crystals having positive (-) dielectric constant
하기 표 4에 기재된 성분을 기재된 함량으로 혼합하여 하기 실시예에 따른 액정 조성물을 제조하고, 정리된 물성을 나타내었다.The components described in Table 4 below were mixed in the described amounts to prepare a liquid crystal composition according to the following examples, and the summarized physical properties were exhibited.
실시예 1: 화합물 5의 합성Example 1: Synthesis of compound 5
[합성예 1] 화합물 1의 합성[Synthesis Example 1] Synthesis of Compound 1
하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 5-브로모-1-펜탄올(5-bromo-1-pentanol) (50.00 g, 299.31 mmol)과 3,4-디하이드로-2H-피란(3,4-dihydro-2H-pyran) (30.21 g, 359.17 mmol)을 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran) 500 mL에 혼합하고, 여기에 파라-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid) (0.57 g, 2.99 mmol)을 첨가하여 1 시간 동안 교반시켰다. 반응 용액을 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물을 이용하여 추출한 후, 유기층을 농축하여 얻은 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 무색 투명의 액체 화합물 1(64.50 g, 86% yield)을 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 1, 5-bromo-1-pentanol (50.00 g, 299.31 mmol) and 3,4-dihydro-2 H -pyran (30.21 g, 359.17 mmol) were mixed in 500 mL of tetrahydrofuran, and p -toluenesulfonic acid (0.57 g, 2.99 mmol) was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour. After the reaction solution was extracted using ethyl acetate and water, the organic layer was concentrated, and the resulting reactant was purified by silica column chromatography to obtain colorless and transparent liquid compound 1 (64.50 g, 86% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 4.55-4.56 (1H, m), 3.82-3.87 (1H, m), 3.71-3.77 (1H, m), 3.48-3.50 (1H, m), 3.35-3.43 (3H, m), 1.49-1.92 (12H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 4.55-4.56 (1H, m), 3.82-3.87 (1H, m), 3.71-3.77 (1H, m), 3.48-3.50 (1H, m) , 3.35-3.43 (3H, m), 1.49-1.92 (12H, m)
[반응식 1][Reaction Formula 1]
[합성예 2] 화합물 2의 합성[Synthesis Example 2] Synthesis of Compound 2
하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 화합물 1 (30.30 g, 120.64 mmol)과 글리신 메틸 에스터 하이드로클로라이드(glycine methyl ester hydrochloride) (7.57 g, 60.32 mmol)를 아세토나이트릴(acetonitrile) 200 mL에 혼합하고, 여기에 포나슘카보네이트(potassium carbonate) (33.35 g, 241.28 mmol)와 포타슘아이오다이드(potassium iodide) (40.05 g, 241.28 mmol)를 첨가하여 48 시간 동안 환류 반응을 진행하였다. 반응 용액을 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물을 이용하여 추출한 후, 유기층을 농축하여 얻은 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 무색 투명의 액체 화합물 2(18.74 g, 72% yield)를 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 2, compound 1 (30.30 g, 120.64 mmol) and glycine methyl ester hydrochloride (7.57 g, 60.32 mmol) were mixed in 200 mL of acetonitrile, and potassium carbonate (33.35 g, 241.28 mmol) and potassium iodide (40.05 g, 241.28 mmol) were added thereto, and the mixture was refluxed for 48 hours. The reaction solution was extracted using ethyl acetate and water, and the organic layer was concentrated, and the resulting reactant was purified by silica column chromatography to obtain colorless and transparent liquid compound 2 (18.74 g, 72% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 4.55-4.56 (2H, m), 3.83-3.88 (2H, m), 3.71-3.75 (2H, m), 3.69 (3H, s), 3.48-3.50 (2H, m), 3.34-3.40 (2H, m), 3.32 (2H, s), 2.56 (4H, t, J = 7.2 Hz), 1.32-1.85 (24H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 4.55-4.56 (2H, m), 3.83-3.88 (2H, m), 3.71-3.75 (2H, m), 3.69 (3H, s), 3.48 -3.50 (2H, m), 3.34-3.40 (2H, m), 3.32 (2H, s), 2.56 (4H, t, J = 7.2 Hz), 1.32-1.85 (24H, m)
[반응식 2][Reaction Formula 2]
[합성예 3] 화합물 3의 합성[Synthesis Example 3] Synthesis of Compound 3
하기 반응식 3에 나타낸 바와 같이,화합물 2 (15.44 g, 35.94 mmol)와 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperinde) (11.00 g, 71.88 mmol)을 톨루엔(toluene) 200 mL에 혼합하고, 여기에 티타늄 이소프로폭사이드(titanium isopropoxide) (2.13 mL, 7.19 mmol)를 첨가하여 24 시간 동안 환류 반응을 진행하였다. 반응 용액을 농축하고, 농축된 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 노란색 액체 화합물 3(13.50 g, 68% yield)을 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 3, compound 2 (15.44 g, 35.94 mmol) and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperinde (11.00 g, 71.88 mmol) were mixed in 200 mL of toluene, and titanium isopropoxide (2.13 mL, 7.19 mmol) was added thereto, and the reflux reaction was performed for 24 hours. The reaction solution was concentrated, and the concentrated reactant was purified by silica column chromatography to obtain yellow liquid compound 3 (13.50 g, 68% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 5.22 (1H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 4.55-4.57 (2H, m), 3.83-3.89 (2H, m), 3.70-3.76 (2H, m), 3.47-3.50 (2H, m), 3.35-3.39 (2H, m), 3.30 (2H, s), 2.58 (4H, t, J = 7.2 Hz), 1.91 (2H, dd, J = 12.0, 4.0 Hz), 1.31-1.85 (24H, m), 1.23 (6H, s), 1.11-1.17 (8H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 5.22 (1H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 4.55-4.57 (2H, m), 3.83-3.89 (2H, m), 3.70-3.76 (2H, m), 3.47-3.50 (2H, m), 3.35-3.39 (2H, m), 3.30 (2H, s), 2.58 (4H, t, J = 7.2 Hz), 1.91 (2H, dd, J = 12.0, 4.0 Hz), 1.31-1.85 (24H, m), 1.23 (6H, s), 1.11-1.17 (8H, m)
[반응식 3][Reaction Formula 3]
[합성예 4] 화합물 4의 합성[Synthesis Example 4] Synthesis of Compound 4
하기 반응식 4에 나타낸 바와 같이, 화합물 3 (13.50 g, 23.33 mmol)을 메탄올(methanol) 90 mL에 혼합하고, 여기에 1 N 염화수소 수용액(1 N hydrochloric acid) (90 mL)을 첨가하여 30 분 동안 교반시켰다. 반응 용액을 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 2 M 수산화나트륨 수용액(2 M NaOH solution)을 이용하여 추출한 후, 유기층을 농축하여 얻은 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 무색 투명의 액체 화합물 4(5.60 g, 60% yield)를 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 4, compound 3 (13.50 g, 23.33 mmol) was mixed in 90 mL of methanol, and 1 N hydrochloric acid (90 mL) was added thereto, and the mixture was stirred for 30 minutes. The reaction solution was extracted using ethyl acetate and 2 M sodium hydroxide aqueous solution (2 M NaOH solution), and the organic layer was concentrated. The resulting reactant was purified by silica column chromatography to obtain colorless, transparent liquid compound 4 (5.60 g, 60% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 5.22 (1H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 3.63 (4H, t, J = 6.4 Hz), 3.28 (2H, s), 2.58 (4H, t, J = 7.2 Hz), 1.92 (2H, dd, J = 12.4, 4.4 Hz), 1.34-1.61 (12H, m), 1.23 (6H, s), 1.12-1.18 (8H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 5.22 (1H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 3.63 (4H, t, J = 6.4 Hz), 3.28 (2H, s), 2.58 ( 4H, t, J = 7.2 Hz), 1.92 (2H, dd, J = 12.4, 4.4 Hz), 1.34-1.61 (12H, m), 1.23 (6H, s), 1.12-1.18 (8H, m)
[반응식 4][Reaction Formula 4]
[합성예 5] 화합물 5의 합성[Synthesis Example 5] Synthesis of Compound 5
하기 반응식 5에 나타낸 바와 같이, 화합물 4 (3.10 g, 8.02 mmol)와 메타크릴산(methacrylic acid) (1.70 mL, 20.05 mmol)을 디클로로메탄(dichloromethane) 120 mL에 혼합하고, 여기에 N,N`-디사이클로헥실카보디이미드(N,N`-dicyclohexylcarbodiimide) (4.14 g, 20.05 mmol)와 4-디메틸아미노피리딘(4-dimethylaminopyridine) (0.98 g, 8.02 mmol)을 첨가하여 24 시간 동안 교반시켰다. 반응 용액을 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물을 이용하여 추출한 후, 유기층을 농축하여 얻은 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 미색 투명 액체 화합물 5(1.10 g, 26% yield)를 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 5, compound 4 (3.10 g, 8.02 mmol) and methacrylic acid (1.70 mL, 20.05 mmol) were mixed in 120 mL of dichloromethane, and N,N`-dicyclohexylcarbodiimide (4.14 g, 20.05 mmol) and 4-dimethylaminopyridine (0.98 g, 8.02 mmol) were added thereto, and the mixture was stirred for 24 hours. After the reaction solution was extracted using ethyl acetate and water, the organic layer was concentrated, and the resulting reactant was purified by silica column chromatography to obtain a light-colored transparent liquid compound 5 (1.10 g, 26% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 6.08 (2H, s), 5.54 (2H, s), 5.22 (1H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 4.13 (4H, t, J = 6.4 Hz), 3.29 (2H, s), 2.58 (4H, t, J = 6.4 Hz), 1.89-1.93 (8H, m), 1.68 (4H, quintet, J = 6.8 Hz), 1.48 (4H, quintet, J = 7.2 Hz), 1.38 (4H, quintet, J = 7.2 Hz), 1.23 (6H, s), 1.11-1.17 (8H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 6.08 (2H, s), 5.54 (2H, s), 5.22 (1H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 4.13 (4H, t, J = 6.4 Hz), 3.29 (2H, s), 2.58 (4H, t, J = 6.4 Hz), 1.89-1.93 (8H, m), 1.68 (4H, quintet, J = 6.8 Hz), 1.48 (4H, quintet) , J = 7.2 Hz), 1.38 (4H, quintet, J = 7.2 Hz), 1.23 (6H, s), 1.11-1.17 (8H, s), m)
[반응식 5][Reaction Formula 5]
1H NMR(CDCl3, Varian 400 MHz): 도 1에 표시된 바와 같음. 1 H NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): As shown in Figure 1.
실시예 2: 화합물 9의 합성Example 2: Synthesis of compound 9
[합성예 6] 화합물 6의 합성[Synthesis Example 6] Synthesis of Compound 6
하기 반응식 6에 나타낸 바와 같이, 화합물 1 (20.00 g, 79.63 mmol)과 디메틸 이미노디아세테이트 하이드로클로라이드(dimethyl iminodiacetate hydrochloride) (15.74 g, 79.63 mmol)를 아세토나이트릴(acetonitrile) 400 mL에 혼합하고, 여기에 포나슘카보네이트(potassium carbonate) (44.00 g, 318.52 mmol)와 포타슘아이오다이드(potassium iodide) (52.87 g, 318.52 mmol)를 첨가하여 48 시간 동안 환류 반응을 진행하였다. 반응 용액을 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물을 이용하여 추출한 후, 유기층을 농축하여 얻은 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 무색 투명의 액체 화합물 6(19.12 g, 72% yield)를 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 6, compound 1 (20.00 g, 79.63 mmol) and dimethyl iminodiacetate hydrochloride (15.74 g, 79.63 mmol) were mixed in 400 mL of acetonitrile, and potassium carbonate (44.00 g, 318.52 mmol) and potassium iodide (52.87 g, 318.52 mmol) were added thereto, and the mixture was refluxed for 48 hours. The reaction solution was extracted using ethyl acetate and water, and the organic layer was concentrated, and the resulting reactant was purified by silica column chromatography to obtain colorless and transparent liquid compound 6 (19.12 g, 72% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 4.55-4.57 (1H, m), 3.82-3.88 (1H, m), 3.71-3.75 (1H, m), 3.70 (6H, s), 3.54 (4H, s), 3.46-3.53 (1H, m), 3.34-3.40 (1H, m), 2.69 (2H, t, J = 7.2 Hz), 1.32-1.85 (12H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 4.55-4.57 (1H, m), 3.82-3.88 (1H, m), 3.71-3.75 (1H, m), 3.70 (6H, s), 3.54 (4H, s), 3.46-3.53 (1H, m), 3.34-3.40 (1H, m), 2.69 (2H, t, J = 7.2 Hz), 1.32-1.85 (12H, m)
[반응식 6][Reaction Formula 6]
[합성예 7] 화합물 7의 합성[Synthesis Example 7] Synthesis of Compound 7
하기 반응식 7에 나타낸 바와 같이,화합물 6 (19.12 g, 57.70 mmol)과 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperinde) (45.36 g, 288.47 mmol)을 톨루엔(toluene) 250 mL에 혼합하고, 여기에 티타늄 이소프로폭사이드(titanium isopropoxide) (3.42 mL, 11.54 mmol)를 첨가하여 24 시간 동안 환류 반응을 진행하였다. 반응 용액을 농축하고, 농축된 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 노란색 액체 화합물 7(19.00 g, 57% yield)을 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 7, compound 6 (19.12 g, 57.70 mmol) and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperinde (45.36 g, 288.47 mmol) were mixed in 250 mL of toluene, and titanium isopropoxide (3.42 mL, 11.54 mmol) was added thereto, and the reflux reaction was performed for 24 hours. The reaction solution was concentrated, and the concentrated reactant was purified by silica column chromatography to obtain yellow liquid compound 7 (19.00 g, 57% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 5.22 (2H, quintet, J = 11.2, 4.4 Hz), 4.55-4.57 (1H, m), 3.83-3.88 (1H, m), 3.70-3.76 (1H, m), 3.52 (4H, s), 3.46-3.50 (1H, m), 3.35-3.40 (1H, m), 2.71 (2H, t, J = 7.6 Hz), 1.93 (4H, dd, J = 12.4, 4.0 Hz), 1.33-1.83 (12H, m), 1.23 (12H, s), 1.12-1.18 (16H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 5.22 (2H, quintet, J = 11.2, 4.4 Hz), 4.55-4.57 (1H, m), 3.83-3.88 (1H, m), 3.70-3.76 (1H, m), 3.52 (4H, s), 3.46-3.50 (1H, m), 3.35-3.40 (1H, m), 2.71 (2H, t, J = 7.6 Hz), 1.93 (4H, dd, J = 12.4, 4.0 Hz), 1.33-1.83 (12H, m), 1.23 (12H, s), 1.12-1.18 (16H, m)
[반응식 7][Reaction Formula 7]
[합성예 8] 화합물 8의 합성[Synthesis Example 8] Synthesis of Compound 8
하기 반응식 8에 나타낸 바와 같이, 화합물 7 (19.00 g, 32.66 mmol)을 메탄올(methanol) 125 mL에 혼합하고, 여기에 1 N 염화수소 수용액(1 N hydrochloric acid) (125 mL)을 첨가하여 30 분 동안 교반시켰다. 반응 용액을 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 2 M 수산화나트륨 수용액(2 M NaOH solution)을 이용하여 추출한 후, 유기층을 농축하여 얻은 반응물을 헥산(hexane)으로 재결정 하여 흰색 고체 화합물 8(11.18 g, 69% yield)를 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 8, compound 7 (19.00 g, 32.66 mmol) was mixed in 125 mL of methanol, and 1 N hydrochloric acid (125 mL) was added thereto, and the mixture was stirred for 30 minutes. The reaction solution was extracted using ethyl acetate and 2 M sodium hydroxide aqueous solution (2 M NaOH solution), and the organic layer was concentrated, and the resulting reactant was recrystallized with hexane to obtain a white solid compound 8 (11.18 g, 69% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 5.22 (2H, quintet, J = 11.2, 4.4 Hz), 3.64 (2H, t, J = 6.8 Hz), 3.51 (4H, s), 2.72 (2H, t, J = 7.2 Hz), 1.93 (4H, dd, J = 12.0, 4.0 Hz), 1.38-1.60 (6H, m), 1.23 (12H, s), 1.12-1.18 (16H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 5.22 (2H, quintet, J = 11.2, 4.4 Hz), 3.64 (2H, t, J = 6.8 Hz), 3.51 (4H, s), 2.72 ( 2H, t, J = 7.2 Hz), 1.93 (4H, dd, J = 12.0, 4.0 Hz), 1.38-1.60 (6H, m), 1.23 (12H, s), 1.12-1.18 (16H, m)
[반응식 8][Reaction Formula 8]
[합성예 9] 화합물 9의 합성[Synthesis Example 9] Synthesis of Compound 9
하기 반응식 9에 나타낸 바와 같이, 화합물 8 (2.00 g, 4.02 mmol)과 메타크릴산(methacrylic acid) (0.36 mL, 4.22 mmol)을 디클로로메탄(dichloromethane) 40 mL에 혼합하고, 여기에 N,N`-디사이클로헥실카보디이미드(N,N`-dicyclohexylcarbodiimide) (1.00 g, 4.82 mmol)와 4-디메틸아미노피리딘(4-dimethylaminopyridine) (0.25 g, 2.01 mmol)을 첨가하여 24 시간 동안 교반시켰다. 반응 용액을 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물을 이용하여 추출한 후, 유기층을 농축하여 얻은 반응물을 실리카 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 미색 투명 액체 화합물 9(1.00 g, 44% yield)를 수득하였다.As shown in the following reaction scheme 9, compound 8 (2.00 g, 4.02 mmol) and methacrylic acid (0.36 mL, 4.22 mmol) were mixed in 40 mL of dichloromethane, and N,N`-dicyclohexylcarbodiimide (1.00 g, 4.82 mmol) and 4-dimethylaminopyridine (0.25 g, 2.01 mmol) were added thereto, and the mixture was stirred for 24 hours. After the reaction solution was extracted using ethyl acetate and water, the organic layer was concentrated, and the resulting reactant was purified by silica column chromatography to obtain a light-colored transparent liquid compound 9 (1.00 g, 44% yield).
1H-NMR (CDCl3, Varian 400 MHz): δ = 6.08 (1H, s), 5.54 (1H, s), 5.22 (2H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 4.13 (2H, t, J = 6.8 Hz), 3.51 (4H, s), 2.71 (2H, t, J = 7.2 Hz), 1.90-1.93 (7H, m), 1.69 (2H, quintet, J = 7.2 Hz), 1.52 (2H, quintet, J = 6.8 Hz), 1.41 (2H, quintet, J = 6.8 Hz), 1.24 (12H, s), 1.13-1.19 (16H, m) 1 H-NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): δ = 6.08 (1H, s), 5.54 (1H, s), 5.22 (2H, tt, J = 11.2, 4.0 Hz), 4.13 (2H, t, J = 6.8 Hz), 3.51 (4H, s), 2.71 (2H, t, J = 7.2 Hz), 1.90-1.93 (7H, m), 1.69 (2H, quintet, J = 7.2 Hz), 1.52 (2H, quintet) , J = 6.8 Hz), 1.41 (2H, quintet, J = 6.8 Hz), 1.24 (12H, s), 1.13-1.19 (16H, m)
[반응식 9][Reaction Formula 9]
1H NMR(CDCl3, Varian 400 MHz): 도 2에 표시된 바와 같음. 1 H NMR (CDCl 3 , Varian 400 MHz): As shown in Figure 2.
합성된 반응성 광 안정제 화합물의 물성을 확인하기 위하여 공지의 물질과 비교하여 하기 기재된 방법에 따라 평가 하였다. 하기의 화합물 10을 비교예로 사용하였다.In order to confirm the properties of the synthesized reactive light stabilizer compound, they were evaluated according to the method described below in comparison with known materials. Compound 10 below was used as a comparative example.
화학식 10Chemical formula 10
중합성 화합물polymeric compound
합성된 반응성 광 안정제 화합물의 물성을 확인하기 앞서 적정 선경사각을 형성하기 위하여 공지의 중합성 화합물 물질 화합물 11과 화합물 12를 실시예 및 비교예로 사용하였다.Before confirming the properties of the synthesized reactive light stabilizer compound, known polymerizable compound materials Compound 11 and Compound 12 were used as examples and comparative examples to form an appropriate tilt angle.
액정 조성물의 제조Preparation of liquid crystal composition
하기 표 5의 조성으로 실시예 3 내지 13 및 비교예 1 내지 7의 액정 조성물을 제조하였다.Liquid crystal compositions of Examples 3 to 13 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared with the compositions shown in Table 5 below.
액정 화합물 및 액정 조성물의 평가 방법Evaluation method of liquid crystal compounds and liquid crystal compositions
액정 화합물 및 액정 조성물의 저온 안정성 및 물성은 하기 기재된 방법에 따라 평가하였다.The low-temperature stability and physical properties of liquid crystal compounds and liquid crystal compositions were evaluated according to the methods described below.
(1) 저온 안정성(1) Low temperature stability
10mL 바이알에 액정 혼합물(혼합 액정, 및 화학식 I로 표시되는 화합물을 혼합 액정 100 중량부에 대해 0.001 중량부, 0.005 중량부 또는 0.01 중량부로 혼합한 액정 조성물 티누빈(TINUVIN)® 770을 혼합 액정 100 중량부에 대해 0.001 중량부, 0.005 중량부 또는 0.01 중량부로 혼합한 액정 조성물)을 2g 넣고 -25℃ 냉동고에 보관하였다. 1일 간격으로 재결정여부를 확인하였다. 최초 냉동고 보관일로부터 20일 이전에 재결정이 발생시 "석출"이라고 표시하였고, 20일 이후에도 액정상을 그대로 유지하면 "우수"라 표현하였다.2 g of a liquid crystal mixture (a liquid crystal composition containing a liquid crystal mixture and a compound represented by the formula I in an amount of 0.001 part by weight, 0.005 part by weight, or 0.01 part by weight per 100 parts by weight of the liquid crystal mixture, and TINUVIN ® 770 in an amount of 0.001 part by weight, 0.005 part by weight, or 0.01 part by weight per 100 parts by weight of the liquid crystal mixture) was placed in a 10 mL vial and stored in a -25°C freezer. Recrystallization was checked at daily intervals. If recrystallization occurred before 20 days from the initial freezer storage date, it was marked as “precipitation”, and if the liquid crystal phase was maintained even after 20 days, it was expressed as “excellent”.
(2) 투명점(Tc)(2) Transparent point (Tc)
투명점을 측정하고자 하는 액정 조성물을 스포이드로 슬라이드 글라스 위에 한 방울 떨어뜨린 후, 커버 글라스로 덮어 투명점 측정을 위한 샘플을 제조하였다.A sample for measuring the transparency point was prepared by dropping a drop of the liquid crystal composition for which the transparency point is to be measured on a slide glass using a dropper and then covering it with a cover glass.
METTLER TOLEDO FP90 온도 조정기가 달린 기구에 상기 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 액정 조성물의 투명점으로 규정하였다.The sample was placed in an apparatus equipped with a METTLER TOLEDO FP90 temperature controller, and the change in the sample was observed while increasing the temperature at a rate of 3℃/min using the FP82HT Hot stage. The temperature at the point where a hole was created in the sample was recorded, and this operation was repeated three times to derive an average value. Then, this value was defined as the transparent point of the liquid crystal composition.
(3) 굴절률 이방성(n)(3) Refractive index anisotropy (n)
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 액정 조성물을 주프리즘에 적하 하였다. 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 1에 대입하여 굴절률 이방성(n)을 측정하였다.The refractive index anisotropy (n) of the liquid crystal composition was measured using an Abbe refractometer equipped with a polarizing plate in the eyepiece using light of a wavelength of 589 nm at 20°C. After rubbing the surface of the main prism in one direction, the liquid crystal composition to be measured was dropped onto the main prism. Thereafter, the refractive index (n∥) when the direction of polarization was parallel to the direction of rubbing and the refractive index (n⊥) when the direction of polarization was perpendicular to the direction of rubbing were measured. Then, the refractive index anisotropy (n) was measured by substituting the above refractive index values into Equation 1.
[식 1][Formula 1]
n = n∥ - n⊥n = n∥ - n⊥
(4) 유전율 이방성(ε)(4) Dielectric anisotropy (ε)
액정 조성물의 유전율 이방성(ε)은 하기와 같이 측정된 εε∥ 및 ε⊥를 식 2에 대입하여 계산하였다.The dielectric anisotropy (ε) of the liquid crystal composition was calculated by substituting the measured εε∥ and ε⊥ into Equation 2 as follows.
[식 2][Formula 2]
ε = ε∥ - ε⊥ε = ε∥ - ε⊥
① 유전율 ε∥ 의 측정: 2 장의 유리 기판의 ITO 패턴이 형성된 면에 수직 배향제를 도포하여 수직 배향막을형성하였다. 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 소자에측정 대상인 액정 조성물을 주입하고, 자외선으로 경화시키는 접착제로 밀폐하였다. 이후, Agilent에서 제조한 4294A 장비에 사용하여, 1kHz, 0.3V 및 20℃에서의 소자의 유전율(ε∥)을 측정하였다.① Measurement of permittivity ε∥: A vertical alignment agent was applied to the surfaces of two glass substrates on which ITO patterns were formed to form a vertical alignment film. Then, a spacer was applied to one of the two glass substrates so that the vertical alignment films faced each other and the gap (cell gap) between the two glass substrates was 4 ㎛, and then the two glass substrates were bonded together. Then, the liquid crystal composition to be measured was injected into the device and sealed with an adhesive that was cured with ultraviolet rays. Thereafter, the permittivity (ε∥) of the device at 1 kHz, 0.3 V, and 20°C was measured using a 4294A device manufactured by Agilent.
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 액정 조성물을 주입하고, 자외선으로 경화시키는 접착제로 밀폐하였다. 이후, Agilent에서 제조한 4294A 장비에 사용하여, 1kHz, 0.3V 및 20℃에서의 소자의 유전율(ε⊥)을 측정하였다.② Measurement of permittivity ε⊥: A horizontal alignment agent was applied to the surfaces of two glass substrates on which ITO patterns were formed to form a horizontal alignment film. Then, a spacer was applied to one of the two glass substrates so that the horizontal alignment films faced each other and the gap (cell gap) between the two glass substrates was 4 ㎛, and then the two glass substrates were bonded together. Then, the liquid crystal composition to be measured was injected into the device and sealed with an adhesive that was cured with ultraviolet rays. Thereafter, the permittivity (ε⊥) of the device at 1 kHz, 0.3 V, and 20°C was measured using a 4294A device manufactured by Agilent.
(5) 회전 점도(γ1)(5) Rotational viscosity (γ1)
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 하나 의 기판에 스페이서를 도포한 후 2 장의 유리 기판을 합착시켰다. 그리고, 이 소자에 액정 조성물을 주입하여 밀봉하였다. 이후, ESPEC Corp.에서 제조한 온도 controller(Model SU-241)를 장착한 Toyo Corp.의 Model 6254 장비를 사용하여, 20℃에서 이 소자의 회전 점도를 측정하였다.A horizontal alignment agent was applied to the surfaces of two glass substrates on which ITO patterns were formed to form a horizontal alignment film. Then, a spacer was applied to one of the two glass substrates so that the horizontal alignment films faced each other and the gap (cell gap) between the two glass substrates was 20 ㎛, and then the two glass substrates were bonded together. Then, a liquid crystal composition was injected into the device and sealed. Thereafter, the rotational viscosity of the device was measured at 20°C using a Model 6254 device of Toyo Corp. equipped with a temperature controller (Model SU-241) manufactured by ESPEC Corp.
(6) 전압 유지율(VHR)(6) Voltage holding ratio (VHR)
- 초기 전압 유지율(VHR0)의 측정- Measurement of initial voltage holding ratio (VHR 0 )
2 장의 유리 기판의 ITO 패턴이 형성된 면에 수평 배향제를 도포하여 수평 배향막을 형성하였다. 이어서, 수평배향막이 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 합착하고, 120℃의 진공 오븐에서 약 4 시간 동안 건조시켰다. 그리고, 이 소자에 실시예 및 비교예의 액정 조성물을 주입하여 밀봉하였다.A horizontal alignment agent was applied to the ITO patterned surfaces of two glass substrates to form a horizontal alignment film. Then, a spacer was applied to one of the two glass substrates so that the horizontal alignment films faced each other and the gap (cell gap) between the two glass substrates was 4 μm, and the two glass substrates were bonded together and dried in a vacuum oven at 120°C for about 4 hours. Then, the liquid crystal compositions of the examples and comparative examples were injected into the device and sealed.
이어서, TOYO Corporation Model 6254C 장비를 이용하여 100℃ 하에서 1V의 전압을 60us 간 인가하고, 60Hz, 3Hz 혹은 0.6Hz 조건으로 참고예, 실시예 및 비교예의 액정셀의 초기 전압 유지율(VHR0)을 측정하였다.Next, using TOYO Corporation Model 6254C equipment, a voltage of 1 V was applied for 60 us at 100°C, and the initial voltage retention ratio (VHR 0 ) of the liquid crystal cells of the reference examples, examples, and comparative examples was measured under conditions of 60 Hz, 3 Hz, or 0.6 Hz.
- UV 조사 후의 전압 유지율(VHRt) 측정- Measurement of voltage retention ratio (VHR t ) after UV irradiation
상기 초기 전압 유지율의 측정을 위한 셀과 동일한 셀을 준비하고, AC 120Hz, 10V로 전압을 인가하면서 365nm 기준 3 내지 5 J 의 UV를 조사하여 87~89°의 적정 선경사각을 형성시켰다. 이 때 밴드-패스 필터를 사용하여 300nm이하의 가시광선을 차단 시켰다.A cell identical to the cell for measuring the initial voltage maintenance ratio was prepared, and a voltage of AC 120 Hz, 10 V was applied while irradiating UV of 3 to 5 J based on 365 nm to form an appropriate irradiance angle of 87 to 89°. At this time, a band-pass filter was used to block visible light below 300 nm.
경우에 따라서 잔류 반응성 메소젠을 최소화 하기 위하여 전압 비인가 상태에서 별도의 UV를 추가 조사하였다.In some cases, additional UV irradiation was performed separately in a voltage-free state to minimize residual reactive mesogens.
초기 전압 유지율을 측정한 조건과 동일한 조건으로 UV 조사 후의 전압 유지율을 측정하였다.The voltage retention rate after UV irradiation was measured under the same conditions as those under which the initial voltage retention rate was measured.
(7) RDC (Residual DC) (7) RDC (Residual DC)
상기 초기 전압 유지율의 측정을 위한 셀과 동일한 방법으로 실시예 3 내지 13 및 비교예 1 내지 7의 액정 조성물을 이용하여 셀을 제조하고, TOYO Corporation Model 6254C 장비를 이용하여 하기의 조건으로 RDC를 측정하였다. 실시하였다.Cells were manufactured using the liquid crystal compositions of Examples 3 to 13 and Comparative Examples 1 to 7 in the same manner as the cells for measuring the initial voltage retention ratio, and RDC was measured under the following conditions using TOYO Corporation Model 6254C equipment.
측정 온도 60℃, 측정 전압 DC 5V, 600sec 에서 Relaxtion time 2,900sec, warming up time을 5hrs로 설정하여 Vmax, V2100 값을 도출하였다.The V max and V 2100 values were derived by setting the measurement temperature to 60℃, measurement voltage to DC 5V, relaxation time to 2,900sec, and warming up time to 5hrs at 600sec.
(8) 이온 밀도 (Ion density, pC)(8) Ion density (pC)
상기 RDC 측정을 위한 셀과 동일한 셀과 장비를 이용하여 측정 온도 60℃ 혹은 100℃에서 측정 전압 10V, 0.1Hz으로 설정하여 이온 밀도를 측정하였다.The ion density was measured using the same cell and equipment as those for the above RDC measurement, at a measurement temperature of 60°C or 100°C, with a measurement voltage of 10 V and 0.1 Hz.
이온 밀도는 하기 식 3 를 토대로 구할 수 있다.The ion density can be calculated based on the following equation 3.
[식 3][Formula 3]
반응성 광 안정제 유무에 따라 기본 물성의 변화을 확인하기 위하여 실시예 3 내지 6의 물성을 확인하였다. 그 결과는 아래 표 6에 나타난 바와 같다.In order to confirm the change in basic properties depending on the presence or absence of a reactive light stabilizer, the properties of Examples 3 to 6 were confirmed. The results are as shown in Table 6 below.
실시예 3 내지 6은 전술한 제조예 1 내지 4 의 물성과 비교하였을 때, 반응성 광 안정제를 첨가하였음에도 투명점, 굴절류 이방성 유전율 이방성 회전점도 등 물성이 변함없음을 확인하였다. Examples 3 to 6 were compared with the properties of the aforementioned Manufacturing Examples 1 to 4, and it was confirmed that the properties such as the transparent point, refractive anisotropy, dielectric constant, and anisotropy rotational viscosity remained unchanged despite the addition of the reactive light stabilizer.
본원에서 개발한 반응성 광 안정제의 함량별 잔상 개선 효과를 확인하기 위해 노광 공정 이후 전압유지율(VHR), RDC 및 이온 밀도를 측정하여 실시예 7 내지 9 및 제조예 1 내지 3 의 특성을 비교하였으며, 그 결과는 아래 표 7에 나타난 바와 같다.In order to confirm the effect of improving afterimages according to the content of the reactive light stabilizer developed in this invention, the voltage holding ratio (VHR), RDC, and ion density were measured after the exposure process to compare the characteristics of Examples 7 to 9 and Manufacturing Examples 1 to 3, and the results are as shown in Table 7 below.
실시예 7 내지 9 에서 본원의 반응성 광 안정제 함량이 높을수록 이온 밀도가 증가하였으나 미미한 수준이며, 반면 VHR 높아지고 RDC 값이 낮아져 점차 향상된다. 특히 실시예 7은 반응성 광 안정제를 넣지 않은 비교예 1과 비교하여 전압유지율(VHR)과 이온 밀도는 동등 수준이나, RDC는 매우 우수하다. 반면 비교예 2 내지 3 에서 기존의 반응성 광 안정제의 함량이 증가할수록 전압유지율(VHR)과 RDC와 함께 이온 밀도도 함께 증가하였다. 실시예 7은 비교예 3보다 반응성 광 안정제 함량이 2배나 많음에도 측정 환경 100℃에서 이온 밀도가 절반 이하로 우수하다. 일반적으로 VHR 값은 높을 수록 RDC와 이온 밀도는 낮은 값을 가질수록 잔상 개선 효과가 우수하다고 알려져 있다. In Examples 7 to 9, as the content of the reactive light stabilizer of the present invention increased, the ion density increased, but only slightly, while the VHR increased and the RDC value decreased, resulting in gradual improvement. In particular, in Example 7, compared to Comparative Example 1 in which the reactive light stabilizer was not added, the voltage retention ratio (VHR) and ion density were at the same level, but the RDC was very excellent. On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3, as the content of the existing reactive light stabilizer increased, the ion density increased along with the voltage retention ratio (VHR) and RDC. In Example 7, the ion density was less than half that of Comparative Example 3 at a measurement environment of 100°C, even though the content of the reactive light stabilizer was twice as much. In general, it is known that the higher the VHR value, the lower the RDC and ion density, the better the afterimage improvement effect.
노광 공정 전/후, 액정 조성물 종류별, 중합성 화합물 종류별로 각기 전압유지율(VHR), RDC 및 이온 밀도를 측정하여 실시예 10 내지 13 및 비교예 4 내지 7 의 특성을 비교하였으며, 그 결과는 아래 표 8에 나타난 바와 같다.Before and after the exposure process, the voltage retention ratio (VHR), RDC, and ion density were measured for each type of liquid crystal composition and each type of polymerizable compound, and the characteristics of Examples 10 to 13 and Comparative Examples 4 to 7 were compared, and the results are as shown in Table 8 below.
실시예 10 내지 13에서 비교예 4 내지 7 과 비교하여 노광 공정 이전에 전압유지율(VHR)이 모두 하락하였다. 하지만 노광 공정 이후에는 동등 수준 내지 그 이상으로 전압유지율(VHR)이 모두 향상된다. 이온 밀도는 실시예 10 내지 13 에서 비교예 4 내지 7 과 비교하여 동등 수준이었다. 반면 실시예 10 내지 13 에서 RDC는 노광 공정 전/후, 액정 조성물, 중합성 화합물와 상관없이 비교예 4 내지 7 과 비교하여 모두 RDC 가 낮게 측정되어 매우 우수함을 확인하였다. In Examples 10 to 13, the voltage holding ratio (VHR) was all reduced before the exposure process compared to Comparative Examples 4 to 7. However, after the exposure process, the voltage holding ratio (VHR) was all improved to a similar level or higher. The ion density was at a similar level in Examples 10 to 13 compared to Comparative Examples 4 to 7. On the other hand, in Examples 10 to 13, the RDC was all measured to be lower than that in Comparative Examples 4 to 7 regardless of before/after the exposure process, the liquid crystal composition, and the polymerizable compound, confirming that the RDC was very excellent.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single component may be implemented in a distributed manner, and likewise, components described as distributed may be implemented in a combined manner.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present application.
Claims (14)
[화학식 I]
상기 화학식 I 에서,
T1 내지 T3 는 각각 독립적으로 수소(H), 하기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나이거나, 또는 중합성 관능기)이고 (이때, T1 내지 T3 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 하나이고, 나머지 중 적어도 어느 하나는 상기 중합성 관능기임),
[화학식 1] [화학식 2]
[화학식 3] [화학식 4]
Sp 는 단일결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-이고,
R1 은 수소(H), 또는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),
R2 내지 R5 는 각각 독립적으로 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),
Y는 H, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬, C1~10 직쇄 또는 분지형알콕시 또는 C2~10 직쇄 또는 분지형알케닐이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬, C1~10 직쇄 또는 분지형알콕시 또는 C2~10 직쇄 또는 분지형알케닐의 하나 이상의 비인접한 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬의 하나 이상의 수소는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),
n2 는 1 내지 4의 정수이고,
상기 화학식 1, 2 및 3은 서로 상이하고,
A1 내지 A3 는 각각 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되며,
[화학식 5]
L 은 단일결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-이고,
Z 는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐기이고 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),
n3 는 1 또는 2의 정수이고, n3이 2인 경우 L, Z는 각각 서로 같거나 다를 수 있다.
A reactive light stabilizer compound represented by the following chemical formula I:
[Chemical Formula I]
In the above chemical formula I,
T 1 to T 3 are each independently hydrogen (H), one of the following chemical formulas 1 to 4, or a polymerizable functional group (wherein at least one of T 1 to T 3 is one of the following chemical formulas 1 to 3, and at least one of the others is the polymerizable functional group),
[Chemical Formula 1] [Chemical Formula 2]
[Chemical Formula 3] [Chemical Formula 4]
Sp is a single bond, -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-,
R 1 is hydrogen (H), or C 1~10 straight-chain or branched alkyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of C 1~10 straight-chain or branched alkyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in such a way that oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of C 1~10 straight-chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ),
R 2 to R 5 are each independently C 1 to 10 straight-chain or branched alkyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1 to 10 straight-chain or branched alkyl may be each independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in such a manner that the oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of the C 1 to 10 straight-chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ),
Y is H, C 1~10 straight chain or branched alkyl, C 1~10 straight chain or branched alkoxy, or C 2~10 straight chain or branched alkenyl (wherein, one or more non-adjacent methylene groups (-CH 2 -) of C 1~10 straight chain or branched alkyl, C 1~10 straight chain or branched alkoxy, or C 2~10 straight chain or branched alkenyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO - O-, -O-CO-, or -O-CO-O- in such a manner that oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens of C 1~10 straight chain or branched alkyl may be replaced by F, Cl, or CF 3 ),
n2 is an integer from 1 to 4,
The above chemical formulas 1, 2 and 3 are different from each other,
A 1 to A 3 are each independently represented by the following chemical formula 5,
[Chemical Formula 5]
L is a single bond, -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-,
Z is a C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl group (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in such a way that the oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of the C 1~10 straight-chain or branched alkylenyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ),
n3 is an integer of 1 or 2, and when n3 is 2, L and Z can be equal to or different from each other.
상기 중합성 관능기는 하기 식 중 어느 하나로 표시되는 중합성 화합물:
, , .
In paragraph 1,
The above polymerizable functional group is a polymerizable compound represented by one of the following formulae:
, , .
상기 T1 내지 T3 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 1 또는 화학식 2이고, 나머지 중 적어도 어느 하나는 상기 중합성 관능기인,
[화학식 1] [화학식 2]
반응성 광 안정제 화합물.
In paragraph 1,
At least one of the above T 1 to T 3 is the following chemical formula 1 or chemical formula 2, and at least one of the others is the polymerizable functional group.
[Chemical Formula 1] [Chemical Formula 2]
Reactive light stabilizer compounds.
상기 Sp 는 -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-인,
반응성 광 안정제 화합물.
In paragraph 1,
The above Sp is -CH=CH-, -C≡C-, -CH 2 CH 2 -, -(CH 2 ) 4 -, -COO-, -OCO-, -CO-, -O-, -OCH 2 -, -CH 2 O-, -OCF 2 - or -CF 2 O-.
Reactive light stabilizer compounds.
상기 Sp 는 -COO- 인, 반응성 광 안정제 화합물.
In the third paragraph,
The above Sp is a reactive light stabilizer compound having -COO-.
상기 R1 은 수소(H) 인, 반응성 광 안정제 화합물.
In paragraph 1,
A reactive light stabilizer compound wherein R 1 is hydrogen (H).
상기 n2 는 1 또는 2의 정수인, 반응성 광 안정제 화합물.
In paragraph 1,
A reactive light stabilizer compound wherein n2 is an integer of 1 or 2.
상기 L 은 단일결합이고,
상기 Z 는 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐인 (이때, C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 메틸렌기(-CH2-)는 각각 서로 독립적으로, 산소(O) 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고 C1~10 직쇄 또는 분지형알킬레닐의 하나 이상의 수소(H)는 F, Cl 또는 CF3로 대체될 수 있음),
반응성 광 안정제 화합물.
In paragraph 1,
The above L is a single bond,
The above Z is C 1~10 straight chain or branched alkylenyl (wherein, one or more methylene groups (-CH 2 -) of the C 1~10 straight chain or branched alkylenyl may be independently replaced by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O- in a manner in which the oxygen (O) atoms are not directly connected to each other, and one or more hydrogens (H) of the C 1~10 straight chain or branched alkylenyl may be replaced by F, Cl or CF 3 ).
Reactive light stabilizer compounds.
상기 화학식 I은 하기 화학식으로 표시되는 것인, 반응성 광 안정제 화합물:
.
In paragraph 1,
The above chemical formula I is a reactive light stabilizer compound represented by the following chemical formula:
.
A liquid crystal composition comprising a reactive light stabilizer compound according to any one of claims 1 to 9.
하기 화학식 II 로 표시되는 화합물을 더 포함하는 액정 조성물:
[화학식 II]
상기 화학식 II 에서,
고리 A 및 고리 B는 각각 독립적으로 고리 내 탄소(C)가 하나 이상의 산소(O)로 치환 또는 비치환된 1,4-시클로헥실렌, 또는 하나 이상의 수소(H)가 할로겐으로 치환 또는 비치환된 1,4-페닐렌이고,
R6, R7 은 각각 독립적으로 C1~7 알킬, C1~7 알콕시, 또는 C2~7 알케닐이고,
n4 는 1 내지 3의 정수이고, n4가 2 또는 3인 경우 고리 B는 서로 같거나 다를 수 있다.
In Article 10,
A liquid crystal composition further comprising a compound represented by the following chemical formula II:
[Chemical Formula II]
In the above chemical formula II,
Ring A and ring B are each independently 1,4-cyclohexylene in which one or more carbons (C) in the ring are substituted or unsubstituted with oxygen (O), or 1,4-phenylene in which one or more hydrogens (H) are substituted or unsubstituted with halogen,
R 6 and R 7 are each independently C 1~7 alkyl, C 1~7 alkoxy, or C 2~7 alkenyl,
n4 is an integer from 1 to 3, and when n4 is 2 or 3, the rings B can be the same or different.
상기 할로겐은 불소(F)인 액정 조성물.
In Article 11,
A liquid crystal composition wherein the above halogen is fluorine (F).
상기 반응성 광 안정제 화합물은 액정 조성물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부로 포함되는 액정 조성물.
In Article 10,
A liquid crystal composition, wherein the reactive light stabilizer compound is contained in an amount of 0.001 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the liquid crystal composition.
A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition of claim 10.
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240214 Patent event code: PE09021S01D |
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| PG1601 | Publication of registration |