KR101153020B1

KR101153020B1 - 소자 적용이 가능한 신규의 겔화제

Info

Publication number: KR101153020B1
Application number: KR1020080058400A
Authority: KR
Inventors: 최범규; 고민진; 정재호; 강대호; 문명선; 이기열; 김윤봉
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2012-06-04
Also published as: KR20090132232A

Abstract

본 발명은 신규한 겔화제(gelator)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저분자량 유기 단분자 내에 실란(sliane) 구조와 아마이드(amide) 구조를 동시에 갖는 유기물로서, 용매에 용해되어 겔(gel)을 형성할 수 있는 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 겔화제는 액정 조성물 또는 코팅 용액에 사용되거나, 이를 포함하는 소자를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 겔화제는 상용성과 용해도가 우수하면서도 침전성이 낮아 용매의 유동성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 실용성이 큰 화합물이다.

Description

소자 적용이 가능한 신규의 겔화제 {NOVEL GELATOR FOR DEVICE USAGE}

본 발명은 겔화제(gelator)에 관한 것으로, 상용성과 용해도가 우수하면서도 침전성이 낮아 용매의 유동성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 실용성이 큰 화합물 및 이를 포함하는 소자에 관한 것이다.

우리는 일상 생활에서 음식물이나 생활용품을 통해 수많은 젤을 접할 수 있으며, 이러한 젤은 의학, 생물학, 물리학적으로 매우 중요하며, 사진 기술, 화장품, 음식물 석유산업, 약물전달, 인조근육, 화학센서 등에 응용된다. 젤은 젤 상태를 형성하는 결합, 즉 연결구조(network structure)가 어떠한 상호작용으로 이루어졌는지에 의해 화학적 젤과 물리적 젤로 분류할 수 있다.

겔화제(gelator)는 액정소재와 코팅경화막과 같은 다양한 디스플레이 소재에 적용 가능하다. 근래에 액정재료는 다양한 요구를 충족시키기 위해 많은 연구개발이 이루어지고 있는데, 액정겔이라는 개념은 이미 1990년부터 보고된 것으로 초기의 액정겔은 랜덤 네트워크를 형성하고 있는 고분자를 이용하였으나, 보다 실용적인 액정 조성물에 응용되기 위해서 저분자의 겔화제를 이용한 액정겔이 제안되었다. 이와같은 저분자량 겔화제는 소량으로, 미세한 사이즈의 섬유회합체를 형성하 는 동시에 액정의 유동성을 소실시킬 수 있는 것이 특징이다. 이러한 특성을 이용하여 액정겔을 스위칭 소자에 이용하여 디바이스의 제조공정을 단순화하고 응답속도 등의 스위칭 특성을 제어, 개량하는 기술이 보고된 예가 있다. 또한 최근에는 액정필름 제조용 조성물에 이를 적용한 예도 보고되고 있으며 그 향후 응용분야의 확대가 예상된다.

디스플레이(display)에 사용되는 코팅경화막의 특성을 개선하기 위한 복합체에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 코팅 조성물 내에 겔화제를 첨가하여 수소결합에 의한 네트워크(network)를 형성할 경우, 막 제조과정상에서 발생하는 결점(defect)이 줄고, 경화막의 투명도와 기계적 강도가 증가하는 효과를 얻을 수가 있다.

일반적으로 겔화제는 분자 내에 수소결합이 가능한 관능기를 함유하고, 이 분자들간 상호 작용에 의한 분자 결합에 의하여 섬유상의 회합체를 형성한다. 또한, 일반적으로 겔화제는 분자간의 수소결합이 가능한 관능기인 -NHCO-로 표시되는 아마이드(amide) 결합을 갖고 있으며 분자 내에 알킬렌기를 2개 이상 가지며, 알킬렌기의 탄소 길이(탄소수)가 6 내지 20 이상이고 대부분의 탄소 길이가 10 이상인 것들이 주로 겔화 특성이 우수한 것으로 알려져 있다. 겔화제는 화학구조상의 긴 알킬사슬에 의한 겔화 현상과 π-π 쌓임 효과에 의한 겔화 현상이 보고된 바 있으나, 이 보고들에 게시된 화합물은 녹는점이 높고 상분리가 심한 문제가 있어 소자적용이 힘든 문제가 있었다. 따라서, 침전성은 낮으면서도 겔용매와의 상용성과 용해도를 개선한 실용적인 겔화제가 절실하다.

본 발명자들은 상기 문제들을 해결하기 위하여 연구한 결과, 실란과 아마이드 구조를 포함하는 특정구조의 화합물이 용매와의 상용성과 용해도가 우수하면서도 용해되었을 때 침전없이 용이하게 겔을 형성한다는 사실을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 겔용매와의 상용성과 용해도가 우수하고 실용성이 큰 신규의 겔화제(젤레이터, gelator) 화합물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 겔화제 화합물을 포함하는 겔조성물 및 상기 겔조성물을 사용 또는 포함하는 소자를 제공하는 것이다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 겔화제(gelator) 화합물을 제공한다.

[화학식 1]

화학식 1에서

R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 C₁~C₃₀의 알킬, C₁~C₃₀의 알콕시, -H, -OH, -OSiR³R⁴-, 또는 할로겐이며;

육각환(hexagonal ring) H는 X, Y가 1,4- 또는 1,3- 또는 1,2- 위치에 치환된 페닐렌이거나, 1,4- 또는 1,3- 또는 1,2- 위치에 치환된 사이클로헥실렌이며;

Y는 -C(=O)NR³- 또는 -NR³C(=O)- 이며;

X는 -(CE₂)_p-, -(CE₂)_pL-, -(CE₂)_pL(CJ₂)_q-, 또는 -(CE₂)_pL(CJ₂)_qL- 이며, 이때 L은 -O-, -NR³-, -C=C-, 또는 -C≡C-이고, E₂ 및 J₂는 각각 독립적으로 H₂ 또는 산소(O)이며, p 및 q는 각각 독립적으로 0~20의 정수이며;

R³ 및 R⁴는 각각 독립적으로 -H 또는 C₁~C₃₀의 알킬이며;

e는 1~5의 정수이다.

이때, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 겔화제 화합물은 용매를 겔화시킬 수 있는 겔화제이며, 상기 용매는 조성물이거나 용액이다.

본 발명의 겔화제는 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 겔화제 화합물을 포함하는 겔조성물을 제공한다. 이때 겔조성물은 액정 물질을 포함하는 액정겔 조성물이거나; 코팅용액 또는 필름소재(예를 들면, 코팅경화막의 제조)에 사용되는 겔용액 조성물인 것이 바람직하지만, 적용이 이에 제한되지는 않는다.

또한, 본 발명은 상기 겔조성물을 사용 또는 포함하는 소자를 제공한다.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 겔화제 화합물은 용매에 녹이면 용액의 유동성을 침전발생 없이 효과적으로 저하시킬 수 있고 용매와의 상용 성이 우수하므로 실용적인 겔조성물 제조에 효과적이다. 따라서, 본 발명에 따른 화합물은 보다 실용가능성이 큰 겔화제 화합물을 제공할 수 있으며, 또한 이를 이용한 부품 및 소자 제작에 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 겔화제 화합물은 용매에 녹일 때 상용성 및 용해도가 우수한 화합물로서, 실란과 아마이드 구조를 동시에 포함하는 화합물이다.

일반적으로 통상의 겔화제는 분자간의 수소결합이 가능한 관능기인 -NHCO-로 표시되는 아마이드(amide) 결합을 갖고 있으며 분자 내에 알킬렌기를 2개 이상 가지며, 알킬렌기의 탄소 길이(탄소수)가 6 내지 20 이상이고 대부분의 탄소 길이가 10 이상인 것들이 알려져 있다. 그러나, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 화합물처럼 실란과 아마이드 구조를 동시에 갖는 겔화제 화합물은 알려져 있지 않다.

본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 겔화제 화합물은 분자 내에 아마이드 구조를 포함하고 있으므로, 아마이드 기에 의한 분자간의 수소 결합과 더불어 환구조와 용해물질과의 아로마틱-아로마틱 혹은 알리파틱-알리파틱 상호작용이 가능하다. 이러한 상호작용으로 인하여 본 발명의 겔화제 화합물은 용매와의 상용성이 우수하다. 또한, 본 발명의 겔화제 화합물은 실란구조를 포함하여 분자간의 상호결합을 적절히 조절하는 동시에 용매에 대한 용해도가 우수하면서도 침전성이 낮은 특징이 있다.

본 발명에 따른 겔화제 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 화합물이면 특별한 제한이 없으며, 용매가 액정과 같은 방향족인 경우 페닐 아마이드 구조를 갖고, 비방향족인 경우 사이클로 헥실 아마이드 구조를 갖는 겔화제 화합물인 것이 상용성 측면에서 바람직하다.

화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 몇 가지의 예를 들면 하기 화합물들과 같으나, 본 발명에 따른 화합물은 하기 예시된 것들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 겔화제 화합물은 용해물질, 즉 매질로의 용해도와 상용성이 우수하고 침전과 같은 불량 없이 용매의 유동성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 화합물로서, 액정필름, 광학용 코팅경화막, 젤분산형 액정, 발광 디바이스, 태양전지, 각종 센서, 강유전체, 광메모리, 그리고 잉크젯 염료 등과 같은 다양한 부분에 적용 이 가능한 겔조성물을 제공하는데 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 겔화제 화합물은 보다 실용적인 겔조성물, 및 상기 겔조성물을 이용한 소자에 사용될 수 있다. 겔조성물의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 비제한적인 예를 들면 목적에 따라서 필름 형태 또는 특정한 형상으로 제조할 수 있다. 또한, 적용 소자는 상기 겔조성물을 사용하거나, 이를 포함하는 것이며, 광학부품이거나 전자소자인 것이 바람직하다.

겔 형성을 위하여 사용되는 용매는 특별히 제한되지 않으며, 일반적으로 문헌에 알려진 액정 조성물 혹은 코팅 용액일 수 있다. 겔을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 겔화제 화합물을 용매에 혼합하고 고온에서 녹인 뒤에 저온으로 냉각시켜서 겔을 형성할 수 있다. 또는 용매와 겔화제 화합물을 휘발성 유기용매에 용해시키고 유기용매를 제거하면서 겔을 형성할 수도 있다.

본 발명의 겔화제 화합물은 유기용매에 용해되었을 때, 매질을 겔화시킬 수 있는 기능을 특징으로 한다. 용매가 방향족인 경우 페닐 아마이드 구조가, 비방향족인 경우 사이클로 헥실 아마이드 구조를 갖는 겔화제를 사용하는 것이 상용성 측면에서 바람직하다. 방향족 용매의 예로는 톨루엔, 자일렌 등이 있으며, 비방향족 용매로는 알코올, 에테르, 아세테이트 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예에 언급된 겔화제는 100℃ 이하에서도 유기용매에 침전물의 생성시키지 않고 효과적으로 용해되며, 20wt% 정도 용해되었을 때, 대략 60℃ 근방에서 겔-액상 전이(gel-liquid transition)를 보이나, 구조를 변화시킴으로써 조절이 가능하다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

(합성예 1)

1-Hexene 1.0 당량을 4.0 당량의 dimethylchlorosilane과 혼합한 뒤에 hydrogen hexachloroplatinate(IV) hydrate 0.1 당량을 넣고 60℃에서 약 1시간 정도 반응을 진행시켰다. Crude NMR로 vinyl peak가 완전히 사라진 것을 확인한 후 여분의 dimethylchlorosilane을 감압 증류로 제거한 후 crude 화합물을 얻었다. 이 화합물을 무수 THF에 용해시킨 뒤에 상기의 Grignard reagent 1.0 당량을 넣고 10시간 정도 reflux하였다. 반응 종료 후 10% aq. HCl과 ether로 work-up하고 실리카겔을 이용하여 85%의 수율로 원하는 화합물을 얻었다. 이 화합물 1.0 당량을 무수 THF에 용해시키고 1.05 당량의 n-BuLi을 -78℃에서 2시간 정도 교반하여 음이온을 만들었다. 여기에 CO₂ gas를 1시간 정도 버블링(bubbling) 한 후 10% aq. HCl과 ethyl acetate로 work-up하고 실리카겔로 정제하여 80%의 수율로 상기의 acid 화합물을 얻었다. 상기의 acid 화합물 2.0 당량과 p-phenylenediamine 1.0 당량을 CH₂Cl₂ 용매에 녹이고 2.2 당량의 EDC 및 0.2 당량의 DMAP를 넣고 10시간 정도 교반 하였다. 반응 완결 후 물로 work-up하고 실리카겔로 분리하여 최종 화합물을 70%의 수율로 얻었고, ¹HNMR 데이터는 아래에 기재하였다.

¹HNMR (400MHz, CDCl₃): δ 0.31 (s, 12H), 0.72~0.83 (m, 4H), 0.92~1.10 (m, 6H), 1.26~1.43 (br, 12H), 1.60~1.71 (m, 4H), 7.61 (d, 4H), 7.66 (s, 4H), 7.86 (d, 4H), 8.14 (s, 2H).

(합성예 2)

1.0 당량의 Mg을 질소분위기하에서 무수 에테르에 suspension 시킨 뒤에 1-bromoheptane 1.0 당량을 넣고 2시간 정도 가열하여 Grignard reagent를 만들었다. 상온에서 1.2 당량의 dimethylchlorosilane을 서서히 적가 한 후 2시간 더 가열하였다. 반응 종료 후 물과 에테르로 work-up 한 뒤 유기 용매를 완전히 제거하였다. 생성된 crude 실란 화합물을 톨루엔에 용해시키고 1.0 당량의 methyl acrylate와 0.1 당량의 hydrogen hexachloro-platinate(IV) hydrate를 넣고 5시간 정도 가열하였다. 반응 종료 후 물과 에테르로 work-up 하고 실리카겔 컬럼크로마토그래피법으로 분리하여 상기의 베타 실릴 에스테를 90% 수율로 합성하였다. 1.0 당량의 에스테르 화합물을 톨루엔에 용해시킨 후 0.5 당량의 trans-1,4-diaminocyclohexane 및 0.2 당량의 Zr(IV) acetate hydroxide를 넣고 10시간 정도 가열하였다. 반응 종료 후 실리카겔 컬럼크로마토그래피법으로 분리하여 85%의 수율로 최종 화합물을 합성하였다. ¹HNMR (400MHz, CDCl₃): δ 0.25 (s, 12H), 0.65~0.87 (m, 8H), 0.90~1.10 (m, 6H), 1.19~1.40 (br, 14H), 1.58~1.70 (m, 6H), 1.95~ 2.18 (m, 8H), 2.28 (t, 4H), 2.31~2.41 (m, 2H).

(합성예 3)

Allyloxy-tert-butyldimethylsilane 1.0 당량을 4.0 당량의 dimethylchlorosilane과 혼합한 뒤에 hydrogen hexachloroplatinate(IV) hydrate 0.1 당량을 넣고 65℃에서 약 1시간 정도 반응을 진행시켰다. 여분의 dimethylchlorosilane을 감압 증류하여 제거 한 후 crude 화합물을 얻었다. 이 화합물을 무수 THF에 용해시킨 뒤에 상기의 Grignard reagent 1.0 당량을 넣고 10시간 정도 reflux하였다. 반응 종료 후 물과 ether로 work-up하고 실리카겔을 이용하여 88%의 수율로 원하는 화합물을 얻었다. 이 화합물 1.0 당량을 무수 THF에 용해시키고 1.05 당량의 n-BuLi을 -78℃에서 2시간 정도 교반하여 음이온을 만들었다. 여기에 CO₂ gas를 1시간 정도 버블링(bubbling) 한 후 물과 ethyl acetate로 work-up하고 유기 용매를 증발시켰다. 여기에 THF 용매를 넣고 10% aq. HCl을 2.0 당량 넣고 1시간 정도 상온에서 교반하여 실란 deprotection 반응을 수행하였다. 반응 종료 후 물과 ethyl acetate로 work-up하고 실리카겔로 분리하여 상기의 acid 화합물을 80%의 수율로 얻었다. 이 acid 화합물 1.0 당량을 DMAc 용매에 용해시키고 1.0 당량의 acryloyl chloride를 0℃에서 넣고 상온에서 1시간 정도 교반하였다. 반응 완료 후 물과 ether로 work-up하고 실리카겔로 분리하여 상기의 화합물을 90% 이상의 수율로 얻었다. 이 화합물 2.0 당량과 p-phenylenediamine 1.0 당량을 CH₂Cl₂ 용매에 용해시키고, 2.2 당량의 EDC 및 0.2 당량의 DMAP를 넣고 상온에서 10시간 정도 교반하였다. 물과 CH₂Cl₂로 work-up 후에 실리카겔을 이용하여 정제하여 최종 화합물을 60%의 수율로 제조하였고, ¹HNMR 데이터는 아래에 기재하였다.

¹HNMR (400MHz, CDCl₃): δ 0.33 (s, 12H), 0.77~0.85 (m, 4H), 1.62~1.74 (m, 4H), 4.11 (t, 4H), 5.82 (d, 2H), 6.11 (dd, 2H), 6.39 (d, 2H), 7.61 (d, 4H), 7.66 (s, 4H), 7.85 (d, 4H), 8.01 (s, 2H).

(실시예 1)

합성예 1에서 제조된 화합물 20 중량부를 톨루엔 용매 80 중량부에 혼합하고, 80℃에서 1분간 가열하여 완전히 용해시킨 후, 혼합물을 슬라이드 글라스에 소량 적하한 후 커버 글라스로 덮었다. 얻어진 박막샘플을 80℃에서 잠깐 가열하여 투명한 용액상을 만든 뒤에, 분당 3℃/min. 으로 냉각하면서 나노 스케일의 섬유상이 자라는 모습을 60℃ 근방에서 500배율 편광현미경으로 관측하였다. 이를 도 1에 나타내었다. 합성예 1에서 제조된 화합물의 중량부를 증가시킴에 따라 겔상-액상 전이온도가 증가되었으며, 이는 도 2에 나타내었다.

(실시예 2)

합성예 2에서 제조된 화합물 20 중량부를 바이알 내에서 에탄올 용매 80 중량부에 혼합하고, 바이알을 80℃에서 5분간 가열하면서 교반하여 투명한 용액상을 만든 뒤에, 상온에서 10분간 냉각하였다. 바이알 내부의 용해물은 투명한 겔상태를 형성하였으며, 이를 도 3에 나타내었다.

(실시예 3)

합성예 3에서 제조된 최종 화합물 5 중량부를 액정조성물 E7(Merck사, 아래 화학식 참조) 95 중량부에 혼합하고, 100℃에서 5분간 가열하여 완전히 용해시킨 후, 혼합물을 슬라이드 글라스에 소량 적하한 후 커버 글라스로 덮었다. 얻어진 슬라이스 박막 샘플을 90℃에서 잠깐 가열하여 투명한 용액상을 거친 뒤에, 분당 10℃의 냉각속도에서 상을 관측하였다. 이를 도 4에 나타내었다.

(비교예 1)

p-Heptylbenzoic acid 2.0 당량과 p-phenylenediamine 1.0 당량을 CH₂Cl₂ 용매에 용해시키고, 2.2 당량의 EDC 및 0.2 당량의 DMAP를 넣고 상온에서 10시간 정도 교반하였다. 물과 CH₂Cl₂로 work-up 후에 실리카겔을 이용하여 정제하여 최종 화합물을 70%의 수율로 제조하였고, ¹HNMR 데이터는 아래에 기재하였다.

¹HNMR (400MHz, CDCl₃): δ 0.88~0.97 (m, 6H), (1.22~1.98 (m, 20H), 2.38~2.49 (m, 4H), 7.60 (d, 4H), 7.69 (s, 4H), 7.86 (d, 4H), 8.10 (s, 2H).

위에서 제조한 화합물(비교예 1의 화합물)은 톨루엔 또는 에탄올과 같은 용매에 혼합하고 가열하여도 용해되지 않았으며, 또한 액정 조성물 E7(Merck사)에 혼합하고 150℃ 에서 5분간 가열하여도 완전히 용해되지 않았고 이를 상온으로 냉각시 결정성 침전이 추가로 발생하였다.

(비교예 2)

상기의 acid 화합물 2.0 당량과 hydroquinone 1.0 당량을 CH₂Cl₂ 용매에 녹이고 2.2 당량의 EDC 및 0.2 당량의 DMAP를 넣고 10시간 정도 교반하였다. 반응 완결 후 물로 work-up하고 실리카겔로 분리하여 최종 화합물을 85%의 수율로 얻었고, ¹HNMR 데이터는 아래에 기재하였다.

¹HNMR (400MHz, CDCl₃): δ 0.30 (s, 12H), 0.71~0.83 (m, 4H), 0.92~1.10 (m, 6H), 1.23~1.44 (br, 12H), 1.60~1.73 (m, 4H), 7.36 (s, 4H), 7.61 (d, 4H), 7.86 (d, 4H).

상기 제조한 화합물(비교예 2의 화합물) 50 중량부를 톨루엔 50 중량부에 혼합하고 100℃에서 5분간 가열하여 녹인 후 상온으로 냉각하여도 겔이 형성되지 않았다.

(비교예 3)

상기 합성된 Lys-18(Advanced Functional Materials 2003, 13, No.4, p314) 5 중량부를 액정 조성물 E7(Merck사) 95 중량부에 혼합하고 150℃에서 5분간 가열하여도 대부분 녹지 않았으며, 상온으로 냉각한 후 관찰한 결과 용해도가 저하되어 대부분 침전되었다.

(비교예 4)

상기 합성된 G1(JSR) 5 중량부를 액정조성물 E7(Merck사) 95 중량부에 혼합하고 150℃에서 5분간 가열하여도 완전히 녹지 않았다. 이를 200도에서 5분간 가열하여 완전히 녹인뒤, 상온으로 냉각하여 흰색 액정겔을 얻을 수 있었으나, 곧 상용성이 저하되어 침전성 불균일계로 발전하였다.

도 1은 실시예 1에 따른 겔화제(gelator) 섬유상의 편광현미경 사진이다.

도 2는 실시예 1에 따른 농도별 겔-액상 전이온도 분포의 그래프이다.

도 3은 실시예 2에 따른 겔화 사진이다.

도 4는 실시예 3에 따른 겔액정 현미경 사진이다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 화합물.

[화학식 1]

화학식 1에서

R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 C₁~C₃₀의 알킬, C₁~C₃₀의 알콕시, -H, -OH, -OSiR³R⁴-, 또는 할로겐이며;

육각환(hexagonal ring) H는 X, Y가 1,4- 또는 1,3- 또는 1,2- 위치에 치환된 페닐렌이거나, 1,4- 또는 1,3- 또는 1,2- 위치에 치환된 사이클로헥실렌이며;

Y는 -C(=O)NR³- 또는 -NR³C(=O)- 이며;

X는 -(CE₂)_p-, -(CE₂)_pL-, -(CE₂)_pL(CJ₂)_q-, 또는 -(CE₂)_pL(CJ₂)_qL- 이며, 이때 L은 -O-, -NR³-, -C=C-, 또는 -C≡C-이고, E₂ 및 J₂는 각각 독립적으로 H₂ 또는 산소(O)이며, p 및 q는 각각 독립적으로 0~20의 정수이며;

R³ 및 R⁴는 각각 독립적으로 -H 또는 C₁~C₃₀의 알킬이며;

e는 1~5의 정수이다.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 화합물은 하기 화학식 2 내지 12 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]
제1항의 화합물 및 용매를 포함하는 겔조성물.
제3항에 있어서, 상기 용매는 조성물이거나 유기용매인 것을 특징으로 하는 겔조성물.
제4항에 있어서, 상기 유기용매는 톨루엔 및 자일렌 중 어느 하나 이상의 방향족 용매; 또는 알코올, 에테르 및 아세테이트 중 어느 하나 이상의 비방향족 용매인 것인 겔조성물.
제3항에 있어서, 상기 겔조성물은 액정겔 조성물 또는 겔용액 조성물인 것을 특징으로 하는 겔조성물.
제6항에 있어서, 상기 겔용액 조성물은 코팅용액 또는 필름소재에 사용되는 것인 겔조성물.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항의 겔조성물을 사용 또는 포함하는 소자.