KR20030081037A - 말단기의 하나가 수소인 액정성 화합물, 그 조성물 및이것을 함유하는 액정 표시 소자 - Google Patents

말단기의 하나가 수소인 액정성 화합물, 그 조성물 및이것을 함유하는 액정 표시 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학 이방성이 크고 다른 액정성 화합물과의 우수한 상용성을 가지며, 조성물의 성분으로서 우수한 화합물, 조성물에 필요한 일반적 특성 및 큰 광학 이방성을 가지는 조성물 및 이 조성물을 함유하는 액정 표시 소자로서,
하기 화합물 (1), 이 화합물을 함유하는 조성물 및 이 조성물을 함유하는 액정 표시 소자를 제공한다:
Ra는 탄소수 1∼15의 알킬 등이며, A1, A2및 A3는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 1,4-페닐렌 등이며, Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2- 등이며, n 및 m은 독립적으로 0 또는 1이고, (F)P를 가지는 페닐은 페닐, 2-플루오로페닐, 2,5-디플루오로페닐, 2,3,5-트리플루오로페닐, 2,3,6-트리플루오로페닐, 또는 2,3,5,6-테트라플루오로페닐이다.

Description

말단기의 하나가 수소인 액정성 화합물, 그 조성물 및 이것을 함유하는 액정 표시 소자 {LIQUID CRYSTAL COMPOUND HAVING HYDROGEN AS A TERMINAL GROUP, COMPOSITION COMPRISING THE COMPOUND, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT COMPRISING THE COMPOSITION}
본 발명은 주로 액정성 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 말단기가 수소인 액정성 화합물, 이 화합물을 함유하는 액정 조성물, 및 이 조성물을 함유하는 액정 표시 소자에 관한 것이다.
액정성 화합물의 용어는 액정상(液晶相)을 가지는 화합물 및 액정상을 갖지 않지만 액정 조성물의 성분으로서 유용한 화합물의 총칭으로서 사용한다. 액정성 화합물, 액정 조성물, 액정 표시 소자를 각각 화합물, 조성물, 소자로 표기하는 경우가 있다. 식 (1) 내지 식 (12)로 표기되는 화합물을 각각 화합물 (1) 내지 화합물 (12)로 표기하는 경우가 있다. 식 (2) 내지 식 (12)에서, 육각형으로 둘러싼 B, D, E 등의 기호는 환 B, 환 D, 환 E 등을 나타낸다.
액정 표시 소자에 있어서, 액정의 동작 모드에 기초한 분류는 PC(phase change), TN(twisted nematic), IPS(in-plane switching), STN(super twistednematic), OCB(optically compensated bend), ECB(electrically controlled birefringence), VA(vertical alignment) 등이다. 소자의 구동 방식에 기초한 분류는 PM(passive matrix) 및 AM(active matrix)이다. PM(passive matrix)는 스태틱(static)과 멀티플렉스(multiplex) 등으로 분류되고, AM은 TFT(thin film transistor), MIM(metal insulator metal) 등으로 분류된다.
이들 소자는 적절한 특성을 가지는 액정 조성물을 함유한다. 소자에 필요한 일반적인 특성을 향상시키기 위해서 이 조성물에는 다음과 같은 일반적인 특성이 필요하다.
No. 조성물에 필요한 일반적인 특성 소자에 필요한 일반적인 특성
1. 열에 안정이다 수명이 길다
2. 자외선에 안정하다1)수명이 길다
3. 네마틱상의 범위가 넓다 사용할 수 있는 온도 범위가 넓다
4. 점도가 작다2)응답 시간이 짧다
5. 역치 전압이 낮다 소비 전력이 작다
6. 비저항이 높다 전압 유지율이 높다
1) 제조 공정에서 자외선을 사용할 수 있다.
2) 액정 셀에 조성물을 주입하는 시간이 짧다.
AM 소자에 사용하는 조성물로서는 No. 1∼6의 특성이 중요하다. PM 소자에 사용하는 조성물로서는 No. 1∼5의 특성이 중요하다. 이들 특성의 이외에, 광학이방성(Δn), 유전율 이방성(Δε), 탄성 상수 등의 특성도 중요하다.
최근에는 소자에 사용되는 기판을 만드는 기술이 발달했기 때문에, 기판의 셀갭(cell gap)이 작아지는 경향이 있다. TN 모드, OCB 모드 등의 AM 소자에서는 셀갭을 특히 작게 하는 경향이 있다. 셀갭은 2매의 기판 사이의 간격이며, 액정 조성물의 층 두께와 동일하다. TN 모드의 소자에서, 셀갭을 작게 하면 응답 시간이 짧아져서, 리버스 도메인이 생기기 어렵다. OCB 모드에서, 셀갭을 작게 하면 스프레이 배향으로부터 벤드 배향으로 전이(轉移)되는 시간(전이 시간)이 짧아지고, 인가 전압의 변화에 따라 액정 분자가 배향을 바꾸는 데 필요로 하는 시간(응답 시간)이 짧아진다.
이들 모드에서는 광학 이방성(Δn)과 셀갭(d)의 곱(Δn×d)은 일정하다. 이 경우, 셀갭을 작게 하면 광학 이방성은 커진다. 따라서, 광학 이방성이 큰 조성물이 필요하게 된다. 이러한 조성물을 조제하는 데에는 큰 광학 이방성을 가지는 화합물을 첨가하면 된다. 이 화합물의 첨가량은 많은 편이 바람직하다. 그러나, 단일 화합물을 조성물에 다량 첨가한 경우에는 저온으로 보관하는 동안에 결정이 석출되는 경우가 있다. 이러한 경우에는 소자에서의 표시를 할 수 없다. 따라서, 큰 광학 이방성을 가지며, 또한 다른 액정성 화합물과의 상용성이 우수한 화합물이 필요하게 되었다.
본 발명의 화합물이 관련되는 특허 명세서는 다음과 같다.
[특허문헌 1]
일본 특개소58-121225호 공보(US 4808333)
[특허문헌 2]
일본 특개소60-051135호 공보(US 4594465)
[특허문헌 3]
일본 특개평2-004725호 공보(US 5279764)
[특허문헌 4]
일본 특개평5-286905호 공보(US 5849216)
[특허문헌 5]
일본 특개평5-339573호 공보(US 5523127)
[특허문헌 6]
일본 특표평5-500679호 공보(US 6180026)
[특허문헌 7]
일본 특표평5-502433호 공보(US 5358663)
[특허문헌 8]
일본 특개평6-263662호 공보(US 5525258)
[특허문헌 9]
일본 특개평7-278546호 공보
[특허문헌 10]
일본 특개평9-249881호 공보(GB 2310669A)
[특허문헌 11]
일본 특개2001-316346공보
[특허문헌 12]
독일 특허출원공개 제3839213호 명세서
[특허문헌 13]
독일 특허출원공개 제4338266호 명세서
[특허문헌 14]
독일 특허출원공개 제4338267호 명세서
[특허문헌 15]
독일 특허출원공개 제4338540호 명세서
본 발명에서의 제1 과제는 큰 광학 이방성 및 다른 액정성 화합물과의 우수한 상용성을 가지고, 조성물의 성분으로서 우수한 화합물을 제공함에 있다. 제2 과제는 이 화합물을 함유하며, 또한 조성물에 필요한 일반적인 특성 및 큰 광학 이방성을 가지는 조성물, 및 이 조성물을 함유하는 액정 표시 소자를 제공함에 있다. 조성물에 필요한 일반적인 특성은 이미 기재한 6항목을 의미한다.
본 발명자들은 말단기가 수소인 화합물 (1)이 다음 특성을 가지는 것을 발견했다. 이 화합물은 열과 자외선에 대한 양호한 안정성, 큰 광학 이방성, 작은 유전율 이방성, 및 다른 액정성 화합물과의 우수한 상용성을 가진다. 이 화합물을 함유하는 조성물은 조성물에 필요한 일반적인 특성, 큰 광학 이방성 및 저온에서의 양호한 상용성을 가진다. 이 조성물은 작은 셀갭을 가지는 액정 표시 소자에 특히유용하다. 말단기가 수소인 화합물 (1)은 말단기가 극성기인 대응 화합물에 비하여 열과 자외선에 대한 양호한 안정성, 높은 투명점, 작은 점도, 그리고 저온에서의 양호한 상용성을 가진다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 양태는 하기와 같다 이 양태에 있어서, 화합물 (1)에서의 말단기, 환 및 결합기에 대해 바람직한 예도 설명했다.
1. 하기 식 (1)로 표기되는 화합물.
식 (1)에서, Ra는 탄소수 1∼15의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O-, -S-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-으로 치환되어 있을 수도 있다.
"알킬에서 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 등으로 치환되어 있을 수도 있다"는 문구의 의미를 일례로 나타낸다. C4H9-에서 임의의 -CH2-를 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환한 기의 일부는 C3H7O-, CH3-O-(CH2)2-, CH3-O-CH2-O-, H2C=CH-(CH2)3-, CH3-CH=CH-(CH2)2-, 및 CH3-CH=CH-CH2-O-이다. 이와 같이 "임의의"라는 말은 "구별없이 선택된 최소한 하나의"를 의미한다. 화합물의 안정성을 고려하여, 산소와 산소가 인접한 CH3-O-O-CH2-보다도, 산소와 산소가 인접하지 않는 CH3-O-CH2-O- 쪽이 바람직하다.
바람직한 Ra는 알킬, 알콕시, 알콕시알킬, 알콕시알콕시, 알킬티오, 알킬티오알킬, 알킬티오알콕시, 알케닐, 알케닐옥시, 알케닐옥시알킬, 알콕시알케닐, 알키닐, 및 알키닐옥시이다. 이들 기는 분기쇄 보다도 직쇄인 편이 바람직하다. 분기된 Ra는 화합물 (1)이 광학활성일 때에 바람직하다. 특히 바람직한 Ra는 알킬, 알콕시, 알케닐, 및 알케닐옥시이다.
알케닐에서의 -CH=CH-의 바람직한 입체 배치는 이중결합의 위치에 의존한다. 1-프로페닐, 1-부테닐, 1-펜테닐, 1-헥세닐, 3-펜테닐, 3-헥세닐과 같은 알케닐에서는 트랜스 배치가 바람직하다. 2-부테닐, 2-펜테닐, 2-헥세닐과 같은 알케닐에서는 시스 배치가 바람직하다. 바람직한 입체 배치를 가지는 알케닐은 높은 투명점 또는 액정상의 넓은 온도 범위를 가진다. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109를 참조할 수 있다.
구체적인 Ra의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 메톡시메틸, 메톡시에틸, 메톡시프로필, 에톡시메틸, 에톡시에틸, 에톡시프로필, 프로폭시메틸, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 4-펜테닐, 2-프로페닐옥시, 2-부테닐옥시, 2-펜테닐옥시, 1-프로피닐, 및 1-펜티닐이다. 특히 바람직한 Ra는 에틸, 프로필 및 펜틸이다.
A1, A2및 A3는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌, 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일, 또는임의의 -CH=가 -CF=로 치환되어 있을 수도 있는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이다
임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌은 1,4-페닐렌 및 불소로 치환된 1,4-페닐렌이다. 불소의 위치는 2위치, 2, 3위치, 2, 5위치, 2, 6위치, 2, 3, 5위치, 또는 2, 3, 5, 6위치이다. 이들을 다음에 도시했다.
임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일은 나프탈렌-2,6-디일 및 불소로 치환된 나프탈렌-2,6-디일이다. 불소의 위치는 1위치, 3위치, 4위치, 1, 3위치, 1, 5위치, 1, 7위치, 1, 8위치, 3, 4위치, 3, 8위치, 1, 3, 4위치, 1, 3, 5위치, 1, 3, 7위치, 1, 3, 8위치, 1, 4, 5위치, 1, 4, 7위치, 1, 4, 8위치, 1, 3, 4, 5위치, 1, 3, 4, 7위치, 1, 3, 4, 8위인, 1, 3, 4, 5, 7위치, 1, 3, 4, 5, 8위치, 또는 1, 3, 4, 5, 7, 8위치이다.
임의의 -CH=가 -CF=로 치환되어 있을 수도 있는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일은 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일 및 불소로 치환된 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이다. 불소의 위치는 5위치, 7위치, 8위치, 5, 7위치, 5, 8위치, 7, 8위치, 또는 5, 7, 8치위이다.
바람직한 A1, A2또는 A3는 1,4-사이클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 디플루오로-1,4-페닐렌, 나프탈렌-2,6-디일, 플루오로나프탈렌-2,6-디일, 디플루오로나프탈렌-2,6-디일, 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이다. 1,4-사이클로헥실렌 및 1,3-디옥산-2,5-디일의 입체 배치에 있어서 시스 보다도 트랜스가 바람직하다.
Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -(CF2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -(CH2)4-, -(CH2)3O-, 또는 -O(CH2)3-이다. 바람직한 Z1, Z2또는 Z3는 단일결합, -(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -C≡C-, 및 -(CH2)4-이다. 더욱 바람직한 Z1, Z2또는 Z3는 단일결합, -(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, 및 -(CH2)4-이다. 특히 바람직한 Z1, Z2또는 Z3는 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O- 또는 -OCH2-이다. 특히 바람직한 Z1, Z2또는 Z3는 또한 단일결합 및 -(CH2)2-이다.
n 및 m은 독립적으로 0 또는 1이다. 여기서는 나프탈렌-2,6-디일 및 그 유도체의 2가기를 하나의 환으로서 헤아린다. m 및 n이 0인 화합물은 2환을 가진다. m이 1이고 n이 0인 화합물, 또는 m이 0이고 n이 1인 화합물은 3환을 가진다. m 및 n이 1인 화합물은 4환을 가진다. 화합물의 물성에 큰 차이가 없기 때문에, 화합물(1)은2H(중수소),13C 등의 동위체를 천연 존재비의 양보다 많이 포함할 수도 있다.
상기 식의 (F)P를 가지는 페닐은 페닐, 2-플루오로페닐, 2,5-디플루오로페닐, 2,3,5-트리플루오로페닐, 2,3,6-트리플루오로페닐, 또는 2,3,5,6-테트라플루오로페닐이다. 이들을 다음에 도시했다.
바람직한 (F)P를 가지는 페닐은 페닐, 2-플루오로페닐 및 2,5-디플루오로페닐이다.
단, A1, A2및 A3가 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이고, Z1, Z2및 Z3가 단일결합인 경우는 식 (1)에서의 불소의 총수가 최소한 2이다.
2. 하기 식 (1)로 표기되는 화합물.
식 (1)에서, Ra는 탄소수 1∼15의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고; A1, A2및 A3는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌, 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일이며; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -C≡C-, 또는 -(CH2)4-이며; n 및 m은 독립적으로 0 또는 1이며; 그리고, (F)P를 가지는 페닐은 페닐, 2-플루오로페닐, 2,5-디플루오로페닐, 2,3,5-트리플루오로페닐, 2,3,6-트리플루오로페닐, 또는 2,3,5,6-테트라플루오로페닐이다. 단, A1, A2및 A3가 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이며, 그리고 Z1, Z2및 Z3가 단일결합인 경우는 식 (1)에서의 불소의 총수는 최소한 2이다.
3. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 페닐인 상기 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
4. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2-플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
5. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,5-디플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
6. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,3,5-트리플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
7. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,3,6-트리플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
8. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,3,5,6-테트라플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
9. 식 (1)에서, Z1, Z2및 Z3가 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, 또는 -(CH2)4-인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
10. 식 (1)에서, A1, A2및 A3는 독립적으로 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일이며; 그리고 Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O- 또는 -OCH2-인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
11. 식 (1)에서, A1및 A2중의 최소한 하나가 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이며; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O- 또는 -OCH2-이며; n이 1이며 그리고 m이 0이며; 그리고 (F)P를 가지는 페닐이 페닐, 2-플루오로페닐 또는 2,5-디플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
12. 식 (1)에서, A1, A2및 A3중의 최소한 2개가 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이며; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O- 또는 -OCH2-이며; n은 1이며 그리고 m은 1이며; 그리고 (F)P를 가지는 페닐이 페닐, 2-플루오로페닐 또는 2,5-디플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
13. 식 (1)에서, A1, A2및 A3가 독립적으로 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이며; (F)P를 가지는 페닐이 페닐, 2-플루오로페닐 또는 2,5-디플루오로페닐인 제1항 또는 제2항에 기재된 화합물.
14. 식 (1)에서, Z1, Z2및 Z3는 단일결합 또는 -(CH2)2-인 제13항에 기재된 화합물.
15. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 페닐인 제14항에 기재된 화합물.
16. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2-플루오로페닐인 제14항에 기재된 화합물.
17. 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,5-디플루오로페닐인 제14항에 기재된 화합물.
18. 하기 식 중 어느 하나로 표기되는 화합물.
상기의 식에서 Ra는 탄소수 1∼15의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있다. 바람직한 Ra는 탄소수 1∼10의 알킬이며, 하나의 -CH2-가 -O-로 치환된 탄소수 1∼10의 알킬, 그리고 하나의 -CH2-가 -CH=CH-로 치환된 탄소수 1∼10의 알킬이다.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 최소한 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
20. 하기 식 (2), (3) 및 (4)로 표기되는 화합물군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 제19항에 기재된 조성물.
상기 식에서, R1은 탄소수 1∼10의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 그리고 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; X1은 불소, 염소, -OCF3, -OCHF2, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF2CHF2, 또는 -OCF2CHFCF3이며; 환 B 및 환 D는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이며, 환 E는 1,4-사이클로헥실렌 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이며; Z4및 Z5는 독립적으로 -(CH2)2-, -(CH2)4-, -COO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, 또는 단일결합이며; 그리고 L1및 L2는 독립적으로 수소 또는 불소이다.
21. 하기 식 (5) 및 (6)으로 표기되는 화합물군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 제19항에 기재된 조성물.
상기 식에서, R2및 R3는 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 그리고 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; X2는 -CN 또는 -C≡C-CN이며; 환 G는 1,4-사이클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 또는 피리미딘-2,5-디일이며; 환 J는 1,4-사이클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이며; 환 K는 1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이며; Z6는 -(CH2)2-, -COO-, -CF2O-, -OCF2-, 또는 단일결합이며; L3, L4및 L5는 독립적으로 수소 또는 불소이며; 그리고 b, c 및 d는 독립적으로 0 또는 1이다.
22. 하기 식 (7), (8) 및 (9)로 표기되는 화합물군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 제19항에 기재된 조성물.
상기 식에서, R4및 R5는 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 그리고 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; 환 M 및 환 P은 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이며; Z7및 Z8은 독립적으로 -(CH2)2-, -COO- 또는 단일결합이며; 그리고 L6및 L7은 독립적으로 수소 또는 불소이며, L6과 L7중의 최소한 하나는 불소이다.
23. 하기 식 (10), (11) 및 (12)로 표기되는 화합물군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 제20항에 기재된 조성물.
상기 식에서, R6및 R7은 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬이며, 이 알킬에서임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 그리고 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; 환 Q, 환 T 및 환 U는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일, 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이며; 그리고 Z9및 Z10은 독립적으로 -C≡C-, -COO-, -(CH2)2-, -CH=CH-, 또는 단일결합이다.
24. 제23항에 기재된 식 (10), (11) 및 (12)로 표기되는 화합물군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 또 함유하는 제21항에 기재된 조성물.
25. 제23항에 기재된 식 (10), (11) 및 (12)로 표기되는 화합물군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 제22항에 기재된 조성물.
26. 제21항에 기재된 식 (5) 및 (6)으로 표기되는 화합물군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 제23항에 기재된 조성물.
27. 최소한 하나의 광학활성 화합물을 추가로 함유하는 제19항에 기재된 조성물.
28. 제19항 내지 제27항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 함유하는 액정 표시 소자.
화합물 (2)부터 화합물 (12)에 있어서, 바람직한 기는 다음과 같다. 분기형 알킬보다 직쇄형 알킬이 바람직하다. 1,4-사이클로헥실렌 및 1,3-디옥산-2,5-디일의 입체 배치는 시스보다 트랜스가 바람직하다. "알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-로 치환되어 있을 수도 있다"라는 어구의 의미는 본 발명의 양태의 제1항에서 설명했다. R1, 환 B 등의 기호를 복수의 화합물에서 사용했지만, 이들 R1(또는 환 B 등)은 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 화합물의 물성에 큰 차이가 없기 때문에, 이들 화합물은2H(중수소),13C 등의 동위체를 천연 존재비의 양보다 많이 포함할 수도 있다.
[발명의 실시 양태]
첫째로, 본 발명의 화합물 (1)을 더욱 설명한다. 화합물 (1)의 한 쪽 말단기는 수소이다. 이 화합물은 소자가 통상 사용되는 조건 하에서 물리적 및 화학적으로 매우 안정하며, 큰 광학 이방성과 적절한 유전율 이방성을 가지며, 다른 액정성 화합물과의 상용성이 좋다. 이 화합물을 함유하는 조성물은 소자가 통상 사용되는 조건 하에서 안정하다. 이 조성물을 저온으로 보관하더라도, 이 화합물이 고체로서 석출되는 일이 없다. Ra가 알킬인 화합물 (1)을 함유하는 조성물은 양쪽의 말단기가 알킬인 화합물을 함유하는 조성물보다 저온에서의 양호한 상용성을 가진다.
화합물 (1)의 말단기, 환 및 결합기를 적당히 선택함으로써, 화합물 (1)의 물성을 조정하는 것이 가능하다. 말단기 Ra, 환 A1, A2, A3, 및 결합기 Z1, Z2, Z3의 종류가 화합물 (1)의 물성에 부여하는 효과를 이하에 설명한다. 화합물 (1)을 조성물에 첨가하면, 화합물 (1)의 물성은 조성물의 그것에 영향을 미친다.
화합물 (1)의 Ra가 직쇄일 때는 액정상의 온도 범위가 넓고, 그리고 점도가 작다. Ra가 분기쇄일 때는 다른 액정성 화합물과의 상용성이 더욱 양호하다. Ra가 광학 활성기인 화합물은 키랄 도펀트(chiral dopant)로서 유용하다. 이 화합물을 조성물에 첨가함으로써, 소자에 발생하는 리버스 트위스트 도메인(reverse twisted domain)을 방지할 수 있다. Ra가 광학 활성기가 아닌 화합물은 조성물의 성분으로서 유용하다.
화합물 (1)의 환 A1, A2, 또는 A3가 임의의 수소가 불소로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 1,3-디옥산-2,5-디일일 때는 유전율 이방성이 크다. 이 환이 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌일 때는 광학 이방성이 크다. 이 환이 1,4-사이클로헥실렌 또는 1,3-디옥산-2,5-디일일 때는 광학 이방성이 작다.
최소한 2개의 환이 1,4-사이클로헥실렌일 때는 투명점이 높고, 광학 이방성이 작으며 점도가 작다. 최소한 하나의 환이 1,4-페닐렌일 때는 광학 이방성이 비교적 크고, 배향 질서 매개변수(orientational order parameter)가 크다. 최소한 2개의 환이 1,4-페닐렌일 때는 광학 이방성이 크고, 액정상의 온도 범위가 넓고, 투명점이 높다.
결합기 Z1, Z2또는 Z3가 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, 또는 -(CH2)4-일 때는 점도가 작다. 결합기가 단일결합, -(CH2)2, -OCF2-, -CF2O-, -CH=CH-, 또는 -(CH2)4-일 때는 점도가 더 작다. 결합기가 -CH=CH- 또는 -CF=CF-일 때는 액정 상의 온도 범위가 넓고, 그리고 탄성 상수비가 크다. 결합기가 -C≡C-일 때는 광학 이방성이 크다.
화합물 (1)이 2환 또는 3환을 가지는 경우는 점도가 작고, 3환 또는 4환을 가질 경우는 투명점이 높다. 이상과 같이 말단기, 환 및 결합기의 종류, 환의 수를 적당히 선택함으로써 목적의 물성을 가지는 화합물을 얻을 수 있다.
화합물 (1)의 바람직한 예는 화합물 (a1)∼(a26)이다. 보다 구체적인 화합물은 화합물 (b1)∼(b61)이다. 이들 화합물에서의 Ra, Z1, Z2, Z3, 및 (F)P를 가지는 페닐의 기호의 의미는 상기와 같다. (F)를 가지는 1,4-페닐렌은 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌을 나타낸다. (F)를 가지는 나프탈렌-2,6-디일은 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일을 나타낸다. (F)을 가지는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일은 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일을 나타낸다.
화합물 (1)은 유기 합성 화학에서의 방법을 적당히 조합함으로써 합성할 수 있다. 출발 물질에 목적의 말단기, 환 및 결합기를 도입하는 방법은 오거닉 신세시스(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc), 오거닉 리액션즈(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc), 컴프리헨시브 오거닉 신세시스(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), 新實驗化學講座(마루젠) 등에 기재되어 있다.
결합기 Z1, Z2또는 Z3를 생성하는 방법의 일례에 관해서, 최초에 스킴을 나타내고, 다음에 항(I)∼항(XI)으로 스킴을 설명한다. 이 스킴에 있어서, MSG1또는 MSG2는 최소한 하나의 환을 가지는 1가의 유기기이다. 스킴에서 사용한 복수의 MSG1(또는 MSG2)은 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 화합물 (1A) 내지 (1K)는 화합물 (1)에 상당한다.
(I) 단일결합의 생성
아릴붕산(21)과 공지된 방법으로 합성되는 화합물 (22)를, 탄산염 수용액과 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐과 같은 촉매의 존재 하에서 반응시켜 화합물 (1A)를 합성한다. 이 화합물 (1A)는 공지된 방법으로 합성되는 화합물 (23)에 n-부틸리튬을 반응시키고, 계속해서 염화아연을 반응시키고, 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐과 같은 촉매의 존재 하에서 화합물 (22)를 반응시키는 것으로도 합성된다.
(II) -COO-와 -OCO-의 생성
화합물 (23)에 n-부틸리튬을 반응시키고, 계속해서 이산화탄소를 반응시켜 카르복시산(24)을 얻는다. 화합물 (24)과, 공지된 방법으로 합성되는 페놀(25)을 DDC(1,3-디사이클로헥실카르보디이미드)와 DMAP(4-디메틸아미노피리딘)의 존재 하에서 탈수시켜 -COO-를 가지는 화합물 (1B)를 합성한다. 이 방법에 의해서 -OCO-를 가지는 화합물도 합성할 수 있다.
(Ⅲ) -CF2O-와 -OCF2-의 생성
화합물 (1B)를 로손 시약(Lawsson's reagent)과 같은 황화제로 처리하여 화합물 (26)을 얻는다. 화합물 (26)을 불화수소피리딘 착물과 NBS(N-브로모숙신이미드)로 불소화하여, -CF2O-를 가지는 화합물 (1C)을 합성한다. M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992, 827.를 참조. 화합물 (1C)은 화합물 (26)을 (디에틸아미노)설퍼 트리플루오라이드로 불소화하여도 합성된다. William H. Bunnelle etal., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.를 참조. 이 방법에 의해서 -OCF2-를 가지는 화합물도 합성할 수 있다.
(IV) -CH=CH-의 생성
화합물 (23)을 n-부틸리튬으로 처리한 후, N,N-디메틸포름아미드 등의 포름아미드와 반응시켜 알데히드(28)를 얻는다. 공지된 방법으로 합성되는 포스포늄염(27)을 칼륨 t-부톡시드와 같은 염기로 처리하여 발생시킨 인일리도를 알데히드(28)에 반응시켜 화합물 (1D)을 합성한다. 반응 조건에 따라서는 시스체가 생성되기 때문에, 필요에 따라 공지된 방법에 의해 시스체를 트랜스체로 이성화시킨다.
(V) -(CH2)2-의 생성
화합물 (1D)를 팔라듐탄소와 같은 촉매의 존재 하에서 수소화함으로써, 화합물 (1E)을 합성한다.
(VI) -(CH2)4-의 생성
포스포늄염(27) 대신 포스포늄염(29)을 이용하여, 상기 항(IV)의 방법에 따라서 -(CH2)2-CH=CH-를 가지는 화합물을 얻는다. 이것을 접촉수소화하여 화합물 (1F)를 합성한다.
(Ⅶ) -C≡C-의 생성
디클로로팔라듐과 할로겐화구리와의 촉매 존재 하에서, 화합물 (23)에 2-메틸-3-부틴-2-올을 반응시킨 후, 염기성 조건 하에 탈보호하여 화합물 (30)을 얻는다. 디클로로팔라듐과 할로겐화구리와의 촉매 존재 하에서, 화합물 (30)을 화합물 (22)와 반응시켜 화합물 (1G)를 합성한다.
(Ⅷ) -CF=CF-의 생성
화합물 (23)을 n-부틸리튬으로 처리한 후, 데트라플루오로에틸렌을 반응시켜 화합물 (31)을 얻는다. 화합물 (22)를 n-부틸리튬으로 처리한 후 화합물 (31)과 반응시켜 화합물 (1H)를 합성한다.
(IX) -CH2O- 또는 -OCH2-의 생성
화합물 (28)을 수소화붕소나트륨 등의 환원제로 환원하여 화합물 (32)를 얻는다. 이것을 브롬화수소산 등으로 할로겐화하여 화합물 (33)을 얻는다. 탄산칼륨 등의 존재 하에서, 화합물 (33)을 화합물 (25)와 반응시켜 화합물 (1J)를 합성한다.
(X) -(CH2)3O- 또는 -O(CH2)3-의 생성
화합물 (32) 대신 화합물 (34)를 이용하여, 상기 항(IX)의 방법에 따라서 화합물 (1K)를 합성한다.
(XI) -(CF2)2-의 생성
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.에 기재된 방법에 따라서, 디케톤(-COCO-)을 불화수소 촉매의 존재 하에, 4불화황으로 불소화하여 -(CF2)2-를 가지는 화합물을 얻는다.
두 번째로, 본 발명의 조성물을 더욱 설명한다. 이하에 설명하는 화합물의양(백분율)은 조성물의 전체 중량을 기준으로 한 중량% 이다. 이 조성물은 화합물 (1)로부터 선택되는 복수의 화합물만을 실질적인 성분으로서 함유할 수도 있다. 바람직한 조성물은 화합물 (1)로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 1∼99%의 비율로 함유한다. 이 조성물은 화합물 (2), (3) 및 (4)의 군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물, 화합물 (5) 및 (6)의 군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물, 또는 화합물 (7), (8) 및 (9)의 군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유할 수도 있다. 이 조성물은 액정상의 온도 범위, 점도, 광학 이방성, 유전율 이방성, 역치(threshold) 전압 등을 조정할 목적으로, 화합물 (10), (11) 및 (12)의 군으로부터 선택된 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유할 수도 있다. 이 조성물은 물성을 조정할 목적으로, 기타 화합물을 또 함유할 수도 있다.
화합물 (2), (3) 및 (4)는 유전율 이방성이 정(正)으로 크고, 열적 안정성과 화학적 안정성이 우수하기 때문에, 주로 TN-TFT 모드용 조성물에 이용된다. 이 조성물에 있어서, 이들 화합물의 양은 1∼99%이다. 바람직한 양은 10∼97%이다. 보다 바람직한 양은 40∼95%이다. 액정상의 온도 범위, 점도, 광학 이방성, 유전율 이방성, 역치 전압의 조정 등의 목적으로 화합물 (10), (11) 또는 (12)를 조성물에 추가로 첨가할 수도 있다.
화합물 (5) 및 (6)은 유전율 이방성이 정으로 대단히 크기 때문에, 주로 STN 및 TN 모드용 조성물에 이용된다. 이들 화합물은 조성물의 액정상의 온도 범위를 넓히고, 점도와 광학 이방성을 조정하는 역치 전압을 내리고, 역치 전압의 급준성(急峻性)을 개량하는 등의 목적으로 사용된다. STN 또는 TN 모드용 조성물에 있어서, 화합물 (5) 또는 (6)의 양은 1∼99%의 범위이다. 바람직한 양은 10∼97%이다. 보다 바람직한 양은 40∼95%이다. 액정상의 온도 범위, 점도, 광학 이방성, 유전율 이방성, 또는 역치 전압을 조정할 목적으로 화합물 (10), (11) 또는 (12)를 조성물에 추가로 첨가할 수도 있다.
화합물 (7), (8) 및 (9)는 유전율 이방성이 부(負)이기 때문에, 주로 VA 모드용 조성물에 이용된다. 화합물 (7)은 점도, 광학 이방성, 및 역치 전압을 조정할 목적으로 사용된다. 화합물 (8)은 투명점을 높게 하는 광학 이방성을 크게 하고, 역치 전압을 내리는 등의 목적으로 사용된다. 이들 화합물의 양을 증가시키면 역치 전압이 작아지지만 점도가 커진다. 따라서, 역치 전압의 요구치를 충족시키는 한, 보다 적은 양이 바람직하다. 이들 화합물은 유전율 이방성이 부이며, 또한 그 절대치는 5 이하이기 때문에, 바람직한 양은 40% 이상이다. 보다 바람직한 양은 40∼80%이다. 탄성 상수 및 전압 투과율 곡선을 조정할 목적으로, 이들 화합물을 유전율 이방성이 정인 조성물에 첨가할 수도 있다. 이 경우의 바람직한 양은 30% 이하이다.
화합물 (10), (11) 및 (12)에서 유전율 이방성의 절대치는 작다. 화합물 (10)은 점도 또는 광학 이방성을 조정할 목적으로 주로 사용된다. 화합물 (11) 및 (12)는 투명점을 올려 액정상의 온도 범위를 넓히거나, 또는 광학 이방성을 조정할 목적으로 사용된다. 화합물 (10), (11) 및 (12)의 양을 증가시키면 조성물의 역치 전압이 높아지고, 점도가 작아진다. 따라서, 조성물의 역치 전압의 요구치를 충족시키는 한 다량 사용할 수도 있다. TN-TFT 모드용 조성물에 있어서, 이들 화합물의 바람직한 양은 40% 이하이다. 보다 바람직한 양은 35% 이하이다. STN 또는 TN 모드용 조성물에 있어서, 이들 화합물의 바람직한 양은 70% 이하이다. 보다 바람직한 양은 60% 이하이다.
바람직한 화합물 (2) 내지 (12)는 각각 화합물 (2-1)∼(2-9), 화합물 (3-1)∼(3-97), 화합물 (4-1)∼(4-33), 화합물 (5-1)∼(5-58), 화합물 (6-1)∼(6-3), 화합물 (7-1)∼(7-3), 화합물 (8-1)∼(8-5), 화합물 (9-1)∼(9-3), 화합물 (10-1)∼(10-11), 화합물 (11-1)∼(11-12), 및 화합물 (12-1)∼(12-6)이다. 이들 화합물에 있어서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, X1, 및 X2의 기호의 의미는 화합물 (2)∼(12)에서의 기호의 의미와 동일하다.
본 발명의 조성물은 공지된 방법에 의해서 조제된다. 예를 들면, 성분인 화합물을 혼합하고, 가열에 의해서 서로 용해시킨다. 조성물의 물성은 적당한 첨가물을 가함으로써 조정할 수도 있다. 이러한 첨가물은 당업자에 잘 알려져 있다. 액정의 나선 구조를 유도하여 필요한 뒤틀림 각을 부여할 목적으로 키랄 도펀트가첨가된다. 키랄 도펀트의 예는 상기 광학 활성 화합물 (Op-1)∼(Op-12)이다.
키랄 도펀트를 조성물에 첨가하여 나선형 피치(helical pitch)를 조정한다. TN 및 TN-TFT 모드용의 바람직한 피치는 40∼200 ㎛의 범위이다. STN 모드용의 바람직한 피치는 6∼20 ㎛의 범위이다. BTN 모드용의 바람직한 피치는 1.5∼4 ㎛의 범위이다. PC 모드용 조성물에는 키랄 도펀트를 비교적 다량 첨가한다. 피치의 온도 의존성을 조정할 목적으로 최소한 2개의 키랄 도펀트를 첨가할 수도 있다.
본 발명의 조성물은 TN, TN-TFT, STN, GH, DS, ECB 등의 모드용으로 사용할 수 있다. 메로시아닌, 스티릴, 아조, 아조메틴, 아족시, 퀴노프탈론, 안트라퀴논, 테트라진 등의 화합물인 2색성 색소를 첨가하여 GH 모드용 조성물을 조제한다. 본 발명의 조성물은 네마틱 액정을 마이크로캡슐화하여 제작한 NCAP 및 액정 중에 삼차원 그물코형 고분자를 형성시킨 폴리머 분산형 액정 표시 소자(PD-LCD), 예를 들면 폴리머네트워크 액정 표시 소자(PN-LCD) 등에도 사용할 수 있다.
[실시예]
세 번째로, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다. 화합물 (1)의 합성을 실시예 1∼8에 기재했다. 반응은 질소 분위기 하에서 행했다. 얻어진 화합물은 핵자기공명 스펙트럼, 질량 스펙트럼 등의 데이터에 의해 동정했다. THF는 테트라하이드로푸란을 나타낸다. 화합물의 상전이 온도에 있어서, C, Sm, SmA, SmB, N, 및 I는 각각 결정, 스메틱상, 스메틱A상, 스메틱B상, 네마틱상 및 등방상이다. 괄호 내의 상전이는 그것이 모노트로픽인 것을 나타낸다. 온도의 단위는 ℃이다.
[표 1]
본 발명의 대표적인 조성물을 실시예 10∼48에 종합했다. 비교예 1을 마지막으로 기재했다. 이들 예의 처음에, 조성물의 성분인 화합물과 그 양을 나타내었다. 양은 중량%이다. 화합물은 상기 표 1의 결정에 따라서, 왼쪽 말단기, 결합기, 환구조, 및 오른쪽 말단기의 기호에 따라 표시했다. 1,4-사이클로헥실렌 및 1,3-디옥산-2,5-디일의 입체 배치는 트랜스이다. 말단기의 기호가 없는 경우는 말단기가 수소인 것을 의미한다. 다음에 조성물의 물성치를 나타내었다. 물성치의 측정은 일본 전자기계 공업규격(Standard of Electronic Industries Association of Japan), EIAJㆍED-2521A에 기재된 방법 또는 이것을 수식한 방법에 따랐다.
네마틱-등방성 액체의 상전이 온도(NI; ℃): 편광 현미경을 구비한 융점 측정 장치의 핫플레이트에 시료를 놓고, 1℃/분의 속도로 가열했다. 시료의 일부가 네마틱상으로부터 등방성 액체로 변화되었을 때의 온도를 측정했다.
점도(η; 20℃에서 측정; mPaㆍs): 점도의 측정에는 E형 점도계를 이용했다.
광학 이방성(굴절률 이방성; Δn; 25℃에서 측정): 광학 이방성은 파장이 589nm인 광에 의해 아베(Abbe) 굴절계를 이용하여 측정했다.
유전율 이방성(Δε; 25℃에서 측정)
1) Δε의 값이 정인 조성물: 2매의 유리 기판의 간격(갭)이 9 ㎛, 트위스트각이 80도인 액정 셀에 시료를 넣었다. 이 셀에 20볼트를 인가하여, 액정 분자의 장축 방향에서의 유전율(ε∥)을 측정했다. 0.5볼트를 인가하여, 액정 분자의 단축 방향에서의 유전율(ε⊥)을 측정했다. 유전율 이방성의 값은 Δε=ε∥-ε⊥ 의 식으로부터 계산했다.
2) Δε의 값이 부인 조성물: 호메오트로픽 배향 처리한 액정 셀에 시료를 넣고, 0.5볼트를 인가하여 유전율(ε∥)을 측정했다. 호모지니어스 배향 처리한 액정 셀에 시료를 넣고, 0.5볼트를 인가하여 유전율(ε⊥)을 측정했다. 유전율 이방성의 값은 Δε=ε∥-ε⊥의 식으로부터 계산했다.
역치 전압(Vth; 25℃에서 측정; 볼트): 2매의 유리 기판의 간격(갭)이 (0.5/Δn) ㎛이며, 트위스트각이 80도인, 노멀리 화이트 모드(normally white mode)인 액정 표시 소자에 시료를 넣었다. Δn은 상기의 방법으로 측정한 광학 이방성의 값이다. 이 소자에 주파수가 32 Hz 인 직사각형 파를 인가했다. 직사각형 파의 전압을 상승시켜 소자를 통과하는 광의 투과율이 90%로 되었을 때의 전압의 값을 측정했다.
실시예 1
2',5'-디플루오로-4-펜틸터페닐(No. 275)의 합성
제1 공정: 4'-브로모- 2',5'-디플루오로-4-펜틸비페닐의 합성
1-브로모-2,5-디플루오로-4-요오도벤젠(5.00 g, 15.68 mmol), 4-펜틸페닐보론산(3.01 g, 15.67 mmol), 탄산칼륨(3.25 g, 23.51 mmol), 테트라부틸암모늄브로마이드(1.26 g, 3.91 mmol), 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐(II)(0.55 g, 0.79 mmol), 트리페닐포스핀(0.41 g, 1.56 mmol), 및 혼합 용매(톨루엔/물/에탄올 = 1/1/1, 100 ml)의 혼합물을 32시간 교반하면서 환류했다. 얻어진 반응 혼합물을 톨루엔(200 ml)으로 추출했다. 추출액을 물(100 ml)로 2회 세정하여, 무수 황산마그네슘으로 건조했다. 감압 하에서 용매를 제거하고 다갈색의 액체(5.72 g)를 얻었다. 이것을 감압 증류하고, 다시 실리카겔 크로마토그래피(전개 용매; 헵탄, Rf = 0.58)으로 정제하고, 무색 액체(2.31 g)를 얻었다.
제2 공정; 2',5'-디플루오로-4-펜틸터페닐의 합성
4'-브로모-2',5'-디플루오로-4-펜틸비페닐(2.00 g, 5.90 mmol), 페닐보론산(1.01 g, 8.28 mmol), 탄산칼륨(1.22 g, 8.83 mmol), 테트라부틸암모늄브로마이드(0.48 g, 1.49 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(0.21 g, 0.18 mmol), 및 혼합 용매(톨루엔/물/에탄올 = 1/1/1, 90 ml)의 혼합물을 교반하면서 4시간 환류했다. 얻어진 반응 혼합물을 톨루엔(200 ml)으로 추출했다. 추출액을 물(100 ml)로 2회 세정하여, 무수 황산마그네슘으로 건조했다. 감압 하에서 용매를 제거하여 흑갈색의 고체(2.50 g)를 얻었다. 이것을 실리카겔 크로마토그래피(전개 용매; 헵탄, Rf=0.25)으로 정제하고, 다시 혼합 용매(솔믹스/헵탄 = 1/2)로부터 재결정하고 2',5'-디플루오로-4-펜틸터페닐(1.53 g, 무색 결정)을 얻었다. C 65.5I.
실시예 2
2,5-디플루오로-(트랜스-4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)사이클로헥실)벤젠(No. 1488)의 합성
제1 공정: 2,5-디플루오로(4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-1-하이드록시사이클로헥실)벤젠의 합성
마그네슘(1.44 mmol)에 2,5-디플루오로브로모벤젠(1.33 mmol)의 THF(10 ml) 용액을 적하한다. 적하 종료 후, 반응 혼합물을 50℃에서 2시간 교반한다. 이 반응 혼합물에 4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)사이클로헥사논(1.03 mmol)의 THF(10 ml) 용액을 적하한다. 적하 종료 후, 반응 혼합물을 50℃에서 2시간 교반한다. 반응 혼합물에 포화 염화암모늄 수용액(10 ml)을 소량씩 가하고, 수층을 아세트산에틸100 ml)로 2회 추출한다. 추출액을 수세한 후, 무수 황산마그네슘으로 건조하고 감압 하에서 용매를 제거하여 표제의 화합물을 얻는다.
제2 공정: 2,5-디플루오로-(4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)사이클로헥세닐)벤젠의 합성
반응에는 딘스탁의 장치를 구비한 3구 플라스크를 이용한다. 2,5-디플루오로-(4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-1-하이드록시사이클로헥실)벤젠(1.06 mmol), p-톨루엔술폰산(0.106 mmol), 및 톨루엔(50 ml)의 혼합물을 7시간 교반하면서 환류시킨다. 얻어진 반응 혼합물을 톨루엔(200 ml)으로 2회 추출한다. 추출액을 탄산수소나트륨 수용액(50 ml)으로 3회, 물(50 ml)로 3회 세정하여, 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 톨루엔 용액을 감압 하에서 농축한 후, 실리카겔 컬럼으로 정제하여 표제의 화합물을 얻는다.
제3 공정: 2,5-디플루오로-(트랜스-4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)사이클로헥실)벤젠(No. 1488)의 합성
2,5-디플루오로(4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)사이클로헥세닐)벤젠(0.84 mmol), 아세트산에틸(30 ml), 및 5% 팔라듐탄소(0.013 g)의 혼합물을 수소 분위기 하에서 교반한다. 수소의 흡수가 멈춘 후, 반응 혼합물로부터 5% 팔라듐탄소를 여과 분리한다. 여과액을 감압 하에서 농축하고, 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고 다시 재결정하여 표제의 화합물을 얻는다.
실시예 3
2,5-디플루오로-4-에톡시페닐 비페닐-4-일메틸에테르(No. 1101)의 합성
2,5-디플루오로-4-에톡시페놀(4.70 mmol), 탄산칼륨(5.60 mmol), 및 N,N-디메틸포름아미드(300 ml)의 혼합물을 가열 환류시킨다. 환류시키면서 4-요오드메틸비페닐(9.4 mmol)의 DMF(50 ml) 용액을 적하한다. 적하 종료 후, 반응 혼합물을 5시간 환류시킨다. 얻어진 반응 혼합물을 물에 주입하고, 톨루엔(200 ml)으로 2회 추출한다. 추출액을 5% 티오황산나트륨 수용액, 물(2회), 포화 탄산수소나트륨 수용액(2회), 물(2회), 포화 염화나트륨 수용액의 순으로 세정하여, 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 용액을 감압 하에 농축한 후, 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 다시 재결정하여 표제의 화합물을 얻는다.
실시예 4
1-(에틸페닐)-2-(2,2',5'-트리플루오로비페닐-4-일)에탄(No. 1140)의 합성
1-에틸-4-요오드메틸벤젠(51.82 mmol), 요오드화구리(10 mmol)를 THF(100 ml)에 현탁시키고, 얼음욕으로 냉각하면서 2,2',5'-트리플루오로비페닐-4-일메틸리튬(72.53 mmol)의 THF(100 ml) 용액을 적하하여, 다시 1시간 교반한다. 실온에서 3시간 교반한 후, 희염산을 가하여 반응을 정지시킨다. 얻어진 반응 혼합물을 톨루엔(500 ml)으로 추출하여, 물(300 ml)로 2회 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 톨루엔 용액을 감압 하에서 농축한 후, 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 다시 재결정하여 표제의 화합물을 얻는다.
실시예 5
3-플루오로-4-(트랜스-4-헵틸사이클로헥실)-α,α-디플루오로벤질 2-플루오로페닐에테르(No. 1716)의 합성
2-플루오로페닐 3-플루오로-4-(트랜스-4-헵틸사이클로헥실)벤젠티오에이트 (30.60 mmol)의 디클로로메탄(100 ml) 용액에 DAST(76.50 mmol)를 적하한다. 적하 종료 후, 반응 혼합물을 실온에서 20시간 교반한다. 얻어진 반응 혼합물을 포화 탄산나트륨 수용액에 주입하고 디클로로메탄(200 ml)으로 추출한다. 추출액을 물(150 ml)로 3회 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 디클로로메탄 용액을 감압 하에서 농축한 후, 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 다시 재결정하여 표제의 화합물을 얻는다.
실시예 6
2-플루오로-4-(2-플루오로페닐)페닐 2,5-디플루오로-4-(4-펜틸페닐)벤조에이트(No. 1382)의 합성
2,5-디플루오로-4-(4-펜틸페닐)벤조산(28.40 mmol), 2-플루오로-4-(2-플루오로페닐)페놀(28.40 mmol), 및 디클로로메탄(100 ml)의 혼합물에 4-디메틸아미노피리딘(34.10 mmol)을 적하한다. 계속해서 1,3-디사이클로헥실카르보디이미드(34.10 mmol)의 디클로로메탄(100 ml) 용액을 적하한다. 적하 종료 후, 반응 혼합물을 실온 하에서 17시간 교반한다. 생성된 고체를 여과분리하여, 반응 혼합물에 포화 염화나트륨 수용액을 적하한다. 유기층을 3N-염산(300 ml), 물, 포화 탄산수소나트륨 수용액(300 ml)의 순으로 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 디클로로메탄용액을 감압 하에서 농축한 후, 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 다시 재결정하여 표제의 화합물을 얻는다.
실시예 7
1-(2,5,3'-트리플루오로-4'-부톡시비페닐-4-일)-2-페닐에텐(No. 1728)의 합성
벤질트리페닐포스포늄클로라이드(102.1 mmol)의 THF(150 ml) 용액을 드라이아이스-아세톤 욕으로 냉각하고, 칼륨-tert-부톡시드(120.8 mmol)를 소량씩 적하한다. 계속해서 2,5-디플루오로-4-(3-플루오로-4-부톡시페닐)벤즈알데히드의 THF(25 ml) 용액을 적하한다. 적하 종료 후, 실온 하에서 20시간 교반한다. 얻어진 반응 혼합물을 얼음물에 주입한 후, 톨루엔(200 ml)으로 2회 추출한다. 추출액을 물(150 ml)로 3회 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 톨루엔 용액을 감압 하에서 농축하여 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 다시 재결정하여 표제의 화합물을 얻는다.
실시예 8
1-(2',3-디플루오로비페닐-4-일)-2-(트랜스-4-헵틸사이클로헥실)아세틸렌(No. 1090)의 합성
1-(트랜스-4-헵틸사이클로헥실)아세틸렌(28.40 mmol), 2',3-디플루오로-4-요오도비페닐(28.40 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)디클로로메탄(0.85 mmol), 요오드화구리(1.43 mmol), 및 디에틸아민(200 ml)의 혼합물을 실온 하에서 4시간 교반한다. 얻어진 반응 혼합물을 톨루엔(200 ml)으로 2회 추출한다. 추출액을 물(150 ml)로 3회 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 톨루엔 용액을 감압 하에서 농축한 후, 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 다시 재결정하여 표제의 화합물을 얻는다.
실시예 9
실시예 1∼8에 기재한 합성법에 따라, 또한 공지된 반응을 조합하여 하기의 화합물 No. 1∼No. 1949를 합성한다.
실시예 10
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429)5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 10.0%
1V2-BEB (F, F)-C 5.0%
3-HB-C 15.0%
1-BTB-3 5.0%
2-BTB-1 5.0%
3-HH-4 11.0%
3-HHB-1 11.0%
3-HHB-3 9.0%
3-H2BTB-2 4.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-H2BTB-4 4.0%
3-HB (F) TB-2 6.0%
3-HB (F) TB-3 6.0%
NI = 92.0(℃); η = 23.2(mPaㆍs); Δn = 0.168;
Δε = 6.9; Vth = 2.13(V).
실시예 11
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792)4.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796)4.0%
2O 1-BEB (F) -C 5.0%
3O 1-BEB (F)-C 15.0%
401-BEB (F) -C 13.0%
5O 1-BEB (F)-C 13.0%
2-HHB (F)-C 15.0%
3-HHB (F)-C 15.0%
3-HB (F) TB-2 4.0%
3-HB (F) TB-3 4.0%
3-HHB-1 8.0%
NI = 91.5(℃); η = 89.9(mPaㆍs); Δn = 0.149;
Δε = 31.3; Vth = 0.85(V).
실시예 12
5-BB (2F, 5F) B (No. 275)3.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792)5.0%
5-PyB-F 4.0%
3-PyB (F)-F 4.0%
2-BB-C 5.0%
4-BB-C 4.0%
5-BB-C 5.0%
2-PyB-2 2.0%
3-PyB-2 2.0%
4-PyB-2 2.0%
6-PyB-O6 3.0%
6-PyB-O7 3.0%
6-PyB-O8 3.0%
3-PyBB-F 6.0%
4-PyBB-F 6.0%
5-PyBB-F 6.0%
3-HHB-1 6.0%
3-HHB-3 8.0%
2-H2BTB-2 4.0%
2-H2BTB-3 4.0%
3-H2BTB-2 5.0%
3-H2BTB-3 5.0%
3-H2BTB-4 5.0%
NI = 95.2(℃); η = 37.7(mPaㆍs); Δn = 0.201;
Δε = 6.5; Vth = 2.27(V).
실시예 13
5-BB (2F, 5F) B (No. 275)5.0%
5-BB (F) B (2F) (No.369)2.0%
3-GB-C 10.0%
4-GB-C 10.0%
2-BEB-C 12.0%
3-BEB-C 4.0%
3-PyB (F)-F 6.0%
3-HEB-O4 8.0%
4-HEB-O2 6.0%
5-HEB-O1 6.0%
5-HEB-O2 4.0%
5-HEB-5 5.0%
4-HEB-5 5.0%
10-BEB-2 2.0%
3-HHB-1 6.0%
3-HHEBB-C 3.0%
3-HBEBB-C 3.0%
5-HBEBB-C 3.0%
NI = 68.6(℃); η = 41.2(mPaㆍs); Δn = 0.129;
Δε = 11.6; Vth = 1.28(V).
실시예 14
5-BB (2F, 5F) B (No. 275)3.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369)9.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792)3.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796)5.0%
3-HB-C 9.0%
7-HB-C 3.0%
101-HB-C 10.0%
3-HB (F)-C 10.0%
2-PyB-2 2.0%
3-PyB-2 2.0%
4-PyB-2 2.0%
101-HH-3 7.0%
2-BTB-O1 4.0%
3-HHB-1 7.0%
3-HHB-F 4.0%
3-HHB-O1 2.0%
3-HHB-3 8.0%
3-H2BTB-2 3.0%
2-PyBH-3 4.0%
3-PyBB-2 3.0%
NI = 79.1(℃); η = 24.1(mPaㆍs); Δn = 0.145;
Δε = 8.0; Vth = 1.75(V).
실시예 15
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429)9.0%
5-HHB (2F) (No. 1487)5.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744)2.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792)6.0%
2-BEB (F)-C 5.0%
3-BEB (F)-C 4.0%
4-BEB (F)-C 12.0%
1V2-BEB (F, F)-C 10.0%
3-HH-EMe 5.0%
3-HB-O2 9.0%
7-HEB-F 2.0%
3-HHEB-F 2.0%
5-HHEB-F 2.0%
3-HBEB-F 4.0%
2O1-HBEB (F)-C 2.0%
3-HB (F) EB (F)-C 2.0%
3-HBEB (F, F)-C 2.0%
3-HHB-F 2.0%
3-HHB-O1 4.0%
3-HHB-3 7.0%
3-HEBEB-F 2.0%
3-HEBEB-1 2.0%
NI = 78.9(℃); η = 48.1(mPaㆍs); Δn = 0.132;
Δε = 25.3; Vth = 0.87(V).
실시예 16
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No.429)5.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792)8.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796)7.0%
2-BEB (F)-C 5.0%
3-BEB (F)-C 4.0%
4-BEB (F)-C 12.0%
1V2-BEB (F, F)-C 16.0%
3-HB-O2 5.0%
3-HH-4 3.0%
3-HHB-F 3.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-O1 4.0%
3-HBEB-F 4.0%
3-HHEB-F 7.0%
3-H2BTB-2 4.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-HB (F) TB-2 5.0%
NI = 91.4(℃); η = 49.9(mPaㆍs); Δn = 0.154;
Δε = 28.6; Vth = 1.04(V).
실시예 17
5-BB (2F, 5F) B (No. 275)5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 14.0%
5-HHB (2F) (No. 1487)4.0%
5-HHB(2F, 5F) B (No. 792)3.0%
2-BEB-C 12.0%
3-BEB-C 4.0%
4-BEB-C 6.0%
3-HB-C 14.0%
3-HEB-O4 12.0%
4-HEB-O2 8.0%
5-HEB-O1 4.0%
3-HEB-O2 6.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-O1 4.0%
NI = 63.4(℃); η = 33.4(mPaㆍs); Δn = 0.134;
Δε = 9.8; Vth = 1.38(V).
실시예 18
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429) 10.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369)7.0%
5-HH2B(2F)(No. 1744)6.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)4.0%
2-BEB-C 10.0%
5-BB-C 12.0%
1-BTB-3 7.0%
10-BEB-2 10.0%
10-BEB-5 12.0%
2-HHB-1 4.0%
3-HHB-F 4.0%
3-HHB-1 3.0%
3-HHB-O1 4.0%
3-HHB-3 7.0%
NI = 65.1(℃); η = 33.6(mPaㆍs); Δn = 0.158;
Δε = 6.7; Vth = 1.74(V).
실시예 19
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429)7.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369)6.0%
5-HH2B(2F)(No.1744)4.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)7.0%
2-HB-C 5.0%
3-HB-C 6.0%
3-HB-O2 8.0%
2-BTB-1 3.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-F 4.0%
3-HHB-O1 5.0%
3-HHB-3 7.0%
3-HHEB-F 4.0%
5-HHEB-F 4.0%
2-HHB(F)-F 7.0%
3-HHB(F)-F 7.0%
5-HHB(F)-F 7.0%
3-HHB(F, F)-F 5.0%
NI = 99.5(℃); η = 30.1(mPaㆍs); Δn = 0.115;
Δε = 4.9; Vth = 2.49(V).
실시예 20
5-BB(F)B(2F)(No. 369)4.0%
5-HHB(2F)(No.1487)7.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 1744)7.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 792)6.0%
3-BEB(F)-C 8.0%
3-HB-C 4.0%
V-HB-C 8.0%
1V-HB-C 8.0%
3-HB-O2 3.0%
3-HH-2V 7.0%
3-HH-2V 1 7.0%
V 2-HHB-1 8.0%
3-HHB-1 5.0%
3-HHEB-F 7.0%
3-H2BTB-2 6.0%
3-H2BTB-4 5.0%
NI = 101.2(℃); η = 27.3(mPaㆍs); Δn = 0.136;
Δε = 8.7; Vth = 2.16(V).
실시예 21
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429)3.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 18.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)5.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)4.0%
V 2-HB-C 6.0%
1V 2-HB-C 12.0%
3-HB-C 12.0%
3-HB(F)-C 5.0%
2-BTB-1 2.0%
3-HH-4 8.0%
3-HH-VFF 3.0%
2-HHB-C 3.0%
3-HHB-C 6.0%
3-HB(F)TB-2 4.0%
3-H2BTB-3 5.0%
3-H2BTB-4 4.0%
NI = 88.6(℃); η = 28.9(mPaㆍs); Δn = 0.165;
Δε = 8.4; Vth = 2.06(V).
실시예 22
5-BB(F)B(2F)(No. 369)5.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)8.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)2.0%
5-BEB(F)-C 5.0%
V-HB-C 6.0%
5-PyB-C 6.0%
4-BB-3 11.0%
3-HH-2V 10.0%
5-HH-V 11.0%
V-HHB-1 4.0%
V 2-HHB-1 15.0%
3-HHB-1 9.0%
1V 2-HBB-2 5.0%
3-HHEBH-3 3.0%
NI = 92.0(℃); η = 20.4(mPaㆍs); Δn = 0.120;
Δε = 4.7; Vth = 2.38(V).
실시예 23
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 12.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)4.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)4.0%
1V 2-BEB(F, F)-C 8.0%
3-HB-C 5.0%
V 2V-HB-C 7.0%
V 2V-HH-3 19.0%
3-HB-O2 4.0%
3-HHB-1 10.0%
3-HHB-3 15.0%
3-HB(F)TB-3 4.0%
3-H2BTB-2 4.0%
3-H2BTB-4 4.0%
NI = 101.1(℃); η = 23.4(mPaㆍs); Δn = 0.133;
Δε = 7.7; Vth = 2.13(V).
실시예 24
5-BB(F)B(2F)(No. 369)5.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)3.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)5.0%
V 2-HB-TC 10.0%
3-HB-TC 10.0%
3-HB-C 5.0%
5-HB-C 7.0%
5-BB-C 3.0%
2-BTB-1 10.0%
2-BTB-O1 5.0%
3-HH-4 5.0%
3-HHB-1 10.0%
3-HHB-3 11.0%
3-H2BTB-3 3.0%
3-HB(F)TB-2 3.0%
5-BTB(F)TB-3 5.0%
NI = 101.6(℃); η = 18.7(mPaㆍs); Δn = 0.194;
Δε = 6.6; Vth = 2.14(V).
실시예 25
5-BB(F)B(2F)(No. 369)9.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)4.0%
1V 2-BEB(F, F)-C 6.0%
3-HB-C 9.0%
2-BTB-1 10.0%
5-HH-VFF 30.0%
1-BHH-VFF 8.0%
1-BHH-2VFF 11.0%
3-H2BTB-2 5.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-HHB-1 4.0%
NI = 82.3(℃); η = 16.0(mPaㆍs); Δn = 0.135;
Δε = 6.3; Vth = 2.11(V).
실시예 26
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429)5.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369)9.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)5.0%
5-HBCF2OB(F, F)-C 3.0%
3-HB(F, F)CF2OB(F, F)-C 3.0%
3-HB-C 9.0%
2-BTB-1 5.0%
5-HH-VFF 30.0%
1-BHH-VFF 8.0%
1-BHH-2VFF 11.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-H2BTB-4 4.0%
3-HHB-1 4.0%
NI = 84.7(℃); η = 21.1(mPaㆍs); Δn = 0.129;
Δε = 4.3; Vth = 2.59(V).
실시예 27
5-BB(2F, 5F)B(No. 275)5.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369)6.0%
5-HH2B(2F)(No. 1744)5.0%
2-HHB(F)-F 17.0%
3-HHB(F)-F 17.0%
5-HHB(F)-F 16.0%
2-H2HB(F)-F 5.0%
3-H2HB(F)-F 5.0%
5-H2HB(F)-F 5.0%
3-HBB(F)-F 6.0%
5-HBB(F)-F 13.0%
NI = 98.1(℃); η = 28.3(mPaㆍs); Δn = 0.105;
Δε = 5.0; Vth = 2.18(V).
실시예 28
5-BB(2F, 5F)B(No. 275)3.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369)9.0%
5-HHB(2F)(No. 1487)4.0%
5-HH2B(2F)(No. 1744) 10.0%
7-HB(F, F)-F 3.0%
3-HB-O2 4.0%
2-HHB(F)-F 10.0%
3-HHB(F)-F 10.0%
3-HBB(F)-F 9.0%
5-HBB(F)-F 16.0%
3-HBB-F 4.0%
5-HBB-F 3.0%
3-HBB(F, F)-F 5.0%
5-HBB(F, F)-F 10.0%
NI = 82.9(℃); η = 30.8(mPaㆍs); Δn = 0.123;
Δε = 5.6; Vth = 2.01(V).
실시예 29
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)3.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)3.0%
5-HB-CL 16.0%
3-HH-4 12.0%
3-HH-5 4.0%
3-HHB-F 4.0%
4-HHB-CL 4.0%
3-HHB(F)-F 10.0%
4-HHB(F)-F 9.0%
5-HHB(F)-F 9.0%
7-HHB(F)-F 8.0%
5-HBB(F)-F 4.0%
5-HBBH-101 3.0%
3-HHBB(F, F)-F 2.0%
4-HHBB(F, F)-F 3.0%
5-HHBB(F, F)-F 3.0%
3-HH2BB(F, F)-F 3.0%
NI = 115.1(℃); η = 20.4(mPaㆍs); Δn = 0.092;
Δε = 3.7; Vth = 2.57(V).
실시예 30
5-BB(2F, 5F)B(No.275) 10.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
5-HHB(2F)(No. 1487)4.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)4.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)4.0%
3-HHB(F, F)-F 9.0%
3-H2HB(F, F)-F 8.0%
4-H2HB(F, F)-F 4.0%
5-H2HB(F, F)-F 4.0%
3-HBB(F, F)-F 11.0%
5-HBB(F, F)-F 10.0%
3-H2BB(F, F)-F 10.0%
5-HHBB(F, F)-F 3.0%
5-HHEBB-F 2.0%
3-HH2BB(F, F)-F 3.0%
4-HBBH-101 4.0%
NI = 97.6(℃); η = 38.6(mPaㆍs); Δn = 0.138;
Δε = 8.0; Vth = 1.85(V).
실시예 31
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)4.0%
5-HB-F 12.0%
6-HB-F 9.0%
7-HB-F 7.0%
2-HHB-OCF3 7.0%
3-HHB-OCF3 7.0%
4-HHB-OCF3 7.0%
5-HHB-OCF3 5.0%
5-HH2B-OCF3 4.0%
3-HHB(F, F)-OCF3 5.0%
3-HBB(F)-F 10.0%
3-HH2B(F)-F 3.0%
3-HB(F)BH-3 3.0%
5-HBBH-3 3.0%
3-HHB(F, F)-OCF2H 4.0%
NI = 83.4(℃); η = 18.7(mPaㆍs); Δn = 0.103;
Δε = 4.5; Vth = 2.37(V).
실시예 32
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5-HHB(2F)(No. 1487)2.0%
2-HHB(F)-F 3.0%
2-HBB(F)-F 7.0%
3-HBB(F)-F 7.0%
5-HBB(F)-F 15.0%
2-H2BB(F)-F 10.0%
3-H2BB(F)-F 10.0%
3-HBB(F, F)-F 11.0%
5-HBB(F, F)-F 6.0%
2-HHBB(F, F)-F 5.0%
3-HHBB(F, F)-F 5.0%
4-HHBB(F, F)-F 5.0%
3-HHB-F 3.0%
NI = 96.2(℃); η = 34.7(mPaㆍs); Δn = 0.146;
Δε = 7.0; Vth = 1.95(V).
실시예 33
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429)5.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)3.0%
5-HB-CL 6.0%
3-HH-4 8.0%
3-HBB(F, F)-F 10.0%
5-HBB(F, F)-F 15.0%
3-HHB(F, F)-F 8.0%
3-HHEB(F, F)-F 10.0%
4-HHEB(F, F)-F 3.0%
5-HHEB(F, F)-F 3.0%
2-HBEB(F, F)-F 3.0%
3-HBEB(F, F)-F 5.0%
5-HBEB(F, F)-F 3.0%
3-HHBB(F, F)-F 3.0%
3-HHB-1 5.0%
NI = 80.9(℃); η = 26.8(mPaㆍs); Δn = 0.119;
Δε = 8.3; Vth = 1.58(V).
실시예 34
5-BB(2F, 5F)B(No. 275)2.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)4.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)4.0%
7-HB(F)-F 6.0%
5-H2B(F)-F 6.0%
3-HB-O2 4.0%
3-HH-4 12.0%
3-HHB(F)-F 11.0%
5-HHB(F)-F 11.0%
3-HBB(F)-F 2.0%
5-HBB(F)-F 4.0%
3-HBB(F, F)-F 3.0%
3-HHBB(F, F)-F 5.0%
5-HHEB-F 4.0%
3-HHB-1 7.0%
3-HHB-F 4.0%
NI = 98.1(℃); η = 23.1(mPaㆍs); Δn = 0.107;
Δε = 4.3; Vth = 2.29(V).
실시예 35
3-BB(2F, 5F)B(No. 273) 10.0%
5-BB(2F, 5F)B(No. 275) 10.0%
3-BB(F)B(2F)(No. 368) 10.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
3-HH-4 4.0%
3-H2HB(F, F)-F 10.0%
4-H2HB(F, F)-F 10.0%
5-H2HB(F, F)-F 8.0%
3-HBB(F, F)-F 13.0%
5-HBB(F, F)-F 12.0%
3-HHBB(F, F)-F 3.0%
NI = 61.4(℃); η = 33.4(mPaㆍs); Δn = 0.142;
Δε = 7.0; Vth = 1.57(V).
실시예 36
5-BB(2F, 5F)B(No. 275)5.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369)3.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)3.0%
7-HB(F, F)-F 5.0%
3-H2HB(F, F)-F 12.0%
4-H2HB(F, F)-F 5.0%
3-HHB(F, F)-F 10.0%
4-HHB(F, F)-F 5.0%
3-HBB(F, F)-F 10.0%
3-HHEB(F, F)-F 10.0%
5-HHEB(F, F)-F 3.0%
2-HBEB(F, F)-F 3.0%
3-HBEB(F, F)-F 5.0%
5-HBEB(F, F)-F 3.0%
3-HGB(F, F)-F 15.0%
3-HHBB(F, F)-F 3.0%
NI = 72.7(℃); η = 35.1(mPaㆍs); Δn = 0.096;
Δε = 12.8; Vth = 1.38(V).
실시예 37
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429)4.0%
5-HHB(2F)(No. 1487)5.0%
5-H4HB(F, F)-F 7.0%
5-H4HB-OCF3 15.0%
3-H4HB(F, F)-CF3 8.0%
5-H4HB(F, F)-CF3 10.0%
3-HB-CL 6.0%
2-H2BB(F)-F 5.0%
3-H2BB(F)-F 5.0%
5-H2HB(F, F)-F 5.0%
3-HHB-OCF3 5.0%
3-H2HB-OCF3 5.0%
V-HHB(F)-F 5.0%
3-HHB(F)-F 5.0%
5-HHB(F)-F 5.0%
3-HBEB(F, F)-F 5.0%
NI = 70.7(℃); η = 29.1(mPaㆍs); Δn = 0.099;
Δε = 8.0; Vth = 1.79(V).
실시예 38
5-BB(F)B(2F)(No. 369)5.0%
5-HHB(2F)(No. 1487)3.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)4.0%
5-HB-CL 17.0%
7-HB(F, F)-F 3.0%
3-HH-4 10.0%
3-HH-5 5.0%
3-HB-O2 15.0%
4-H2HB(F, F)-F 5.0%
3-HHB(F, F)-F 6.0%
2-HHB(F)-F 4.0%
3-HHB(F)-F 7.0%
5-HHB(F)-F 7.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-O1 5.0%
NI = 70.9(℃); η = 16.6(mPaㆍs); Δn = 0.084;
Δε = 2.7; Vth = 2.02(V).
실시예 39
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429)2.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5-HH2B(2F)(No. 1744)9.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)3.0%
5-HB-CL2.0%
4-HHB(F)-F 10.0%
5-HHB(F)-F 9.0%
3-HHB(F, F)-F 8.0%
4-HHB(F, F)-F 3.0%
3-H2HB(F, F)-F 12.0%
3-HBB(F, F)-F 11.0%
2-HHBB(F, F)-F 3.0%
3-GHB(F, F)-F 3.0%
4-GHB(F, F)-F 8.0%
5-GHB(F, F)-F 6.0%
NI = 79.1(℃); η = 35.1(mPaㆍs); Δn = 0.103;
Δε = 8.0; Vth = 1.28(V).
실시예 40
5-BB(2F, 5F)B(No. 275)7.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)5.0%
2-HHB(F)-F 7.0%
3-HHB(F)-F 8.0%
3-HHB(F, F)-F 8.0%
3-HBB(F, F)-F 10.0%
3-H2HB(F, F)-F 10.0%
3-HHEB(F, F)-F 5.0%
4-HHEB(F, F)-F 3.0%
2-HBEB(F, F)-F 2.0%
3-HBEB(F, F)-F 3.0%
3-GHB(F, F)-F 3.0%
4-GHB(F, F)-F 7.0%
5-GHB(F, F)-F 7.0%
3-HHBB(F, F)-F 4.0%
NI = 79.0(℃); η = 40.7(mPaㆍs); Δn = 0.114;
Δε = 10.2; Vth = 1.13(V).
실시예 41
5-HHB(2F)(No. 1487)5.0%
5-HH2B(2F)(No. 1744)8.0%
7-HB(F)-F 7.0%
5-HB-CL 3.0%
3-HH-4 9.0%
3-HH-EMe 18.0%
3-HHEB(F, F)-F 10.0%
4-HHEB(F, F)-F 5.0%
3-HHEB-F 4.0%
5-HHEB-F 4.0%
4-HGB(F, F)-F 5.0%
5-HGB(F, F)-F 6.0%
2-H2GB(F, F)-F 4.0%
3-H2GB(F, F)-F 5.0%
5-GHB(F, F)-F 7.0%
NI = 74.7(℃); η = 22.8(mPaㆍs); Δn = 0.063;
Δε = 5.6; Vth = 1.47(V).
실시예 42
5-BB(F)B(2F)(No. 369) 15.0%
3-H2HB(F, F)-F 5.0%
5-H2HB(F, F)-F 5.0%
3-HBB(F, F)-F 15.0%
5-HBB(F, F)-F 30.0%
5-HBB(F)B-2 10.0%
5-HBB(F)B-3 10.0%
3-BB(F)B(F, F)-F 5.0%
5-B2B(F, F)B(F)-F 5.0%
NI = 104.8(℃); η = 51.5(mPaㆍs); Δn = 0.166;
Δε = 9.8; Vth = 1.76(V).
실시예 43
5-BB(2F, 5F)B(2F)(No. 429)3.0%
5-BB(F)B(2F)(No. 369)8.0%
5-HHB(2F)(No. 1487)7.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)6.0%
3-HB(F, F)CF2OB(F, F)-F 11.0%
5-HB(F, F)CF2OB(F, F)-F 11.0%
5-HB-CL 4.0%
3-HH-4 7.0%
2-HH-5 4.0%
3-HHB-1 4.0%
5-HHEB-F 6.0%
3-HHB(F, F)-F 6.0%
4-HHB(F, F)-F 3.0%
4-HHEB(F, F)-F 3.0%
5-HHEB(F, F)-F 2.0%
2-HBEB(F, F)-F 3.0%
3-HBEB(F, F)-F 3.0%
5-HBEB(F, F)-F 3.0%
2-HHBB(F, F)-F 3.0%
3-HHBB(F, F)-F 3.0%
NI = 80.3(℃); η = 29.4(mPaㆍs); Δn = 0.100;
Δε = 8.3; Vth = 1.24(V).
실시예 44
5-BB(F)B(2F)(No. 369)4.0%
5-HHB(F)B(2F)(No. 796)3.0%
3-BB(F, F)CF2OB(F, F)-F 35.0%
3-HH-4 8.0%
3-HHB(F, F)-F 10.0%
3-H2HB(F, F)-F 5.0%
3-HBB(F, F)-F 15.0%
2-HHBB(F, F)-F 3.0%
3-HHBB(F, F)-F 3.0%
3-HH2BB(F, F)-F 4.0%
3-HHB-1 3.0%
5-HBBH-101 7.0%
NI = 80.6(℃); η = 30.5(mPaㆍs); Δn = 0.123;
Δε = 12.5; Vth = 1.36(V).
실시예 45
5-HHB(2F)(No. 1487)9.0%
3-HEB-O4 28.0%
4-HEB-O2 20.0%
5-HEB-O1 20.0%
3-HEB-O2 9.0%
5-HEB-O2 14.0%
NI = 76.9(℃); η = 20.6(mPaㆍs); Δn = 0.087;
실시예 46
5-HH2B(2F)(No. 1744) 12.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)7.0%
3-HH-2 5.0%
3-HH-4 6.0%
3-HH-O1 4.0%
3-HH-O3 5.0%
5-HH-O1 4.0%
3-HB(2F, 3F)-O2 12.0%
5-HB(2F, 3F)-O2 11.0%
3-HHB(2F, 3F)-O2 7.0%
5-HHB(2F, 3F)-O2 15.0%
3-HHB(2F, 3F)-2 12.0%
NI = 87.6(℃); Δn = 0.081; Δε=-4.4.
실시예 47
5-HHB(2F)(No. 1487)2.0%
5-HH2B(2F)(No. 1744)5.0%
5-HHB(2F, 5F)B(No. 792)6.0%
3-HH-5 5.0%
3-HH-4 5.0%
3-HH-O1 6.0%
3-HH-O3 6.0%
3-HB-O1 5.0%
3-HB-O2 5.0%
3-HB(2F, 3F)-O2 10.0%
5-HB(2F, 3F)-O2 10.0%
3-HHB(2F, 3F)-O2 6.0%
5-HHB(2F, 3F)-O2 13.0%
3-HHB(2F, 3F)-2 2.0%
2-HHB(2F, 3F)-1 4.0%
3-HHEH-3 5.0%
4-HHEH-3 5.0%
NI = 84.2(℃); Δn = 0.080; Δε=-3.4.
실시예 48
2-HHB(F)-F 13.3%
3-HHB(F)-F 13.3%
5-HHB(F)-F 13.3%
2-H2HB(F)-F 13.3%
3-H2HB(F)-F 6.7%
5-H2HB(F)-F 13.3%
2-HB(F)-F 6.7%
3-HB(F)-F 6.7%
5-HB(F)-F 13.4%
상기의 9개의 화합물로 이루어지는 조성물 (F-Mix)를 조제했다. 이 조성물 (F-Mix)와 화합물 (No. 275)를 하기의 비율로 혼합한 바, 물성치는 하기와 같았다. 이 조성물을 -20℃의 프리저 중에 보관했다. 30일 후에 관찰한 바, 이 조성물은 네마틱 상태로 있고, 스메틱상 또는 결정에 변화는 없었다.
5-BB(2F, 5F)B(No. 275)10.0%
F-Mix 90.0%
η = 29.2(mPaㆍs); Δn = 0.105; Δε = 4.2;
Vth = 2.35(V). Tc>
비교예 1
2-BB(2F, 5F)B-2 10.0%
F-Mix 90.0%
η = 27.8(mPaㆍs); Δn = 0.107; Δε = 4.2;
Vth = 2.33(V).
비교를 위해, 2-BB(2F, 5F)B-2와 조성물 (F-Mix)를 혼합했다. 이 조성물을 -20℃의 프리저 중에 보관한 바, 14일 후에 결정이 석출했다.
실시예 48와 비교예 1를 비교한다. 화합물 No. 275와 2-BB(2F, 5F)B-2와의 차이는 말단기에 있지만, 이들 분자량은 거의 동등하다. 한편, 2개의 조성물의 물성은 유사하다. 점도, 광학 이방성, 유전율 이방성, 및 역치 전압의 값은 대략 동등하다. 그러나, 저온에서의 상용성에 관해서는 2개의 화합물의 사이에 큰 차이가 있었다. 본 발명의 화합물은 저온에서의 우수한 상용성을 가졌다.
상기 실시예 10에서, 조성물에 따라 0.8중량%의 광학활성 화합물 (Op-4)를 조성물에 첨가한 바, 나선형의 피치는 11.2 ㎛였다. 상기 실시예 27에서, 조성물에 따라 0.3중량%의 광학 활성 화합물 (Op-8)을 첨가한 바 나선형의 피치는 79.2 ㎛였다.
화합물 (1)은 열과 자외선에 대한 양호한 안정성, 큰 광학 이방성, 작은 유전율 이방성, 및 다른 액정성 화합물과의 우수한 상용성을 가진다. 이 화합물을 함유하는 조성물은 조성물에 필요한 일반적인 특성, 큰 광학 이방성 및 저온에서의 양호한 상용성을 가진다. 이 조성물은 작은 셀갭을 가지는 액정 표시 소자에 특히 유용하다.

Claims (28)

  1. 하기 식 (1)로 표기되는 화합물:
    상기 식 (1)에서, Ra는 탄소수 1∼15의 알킬이고, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O-, -S-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-으로 치환되어 있을 수도 있고; A1, A2및 A3는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌, 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일, 또는 임의의 -CH=가 -CF=로 치환되어 있을 수도 있는 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일이고; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -(CF2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -(CH2)4-, -(CH2)3O-, 또는 -O(CH2)3-이고; n 및 m은 독립적으로 0 또는 1이고; (F)P를 가지는 페닐은 페닐, 2-플루오로페닐, 2,5-디플루오로페닐, 2,3,5-트리플루오로페닐, 2,3,6-트리플루오로페닐, 또는 2,3,5,6-테트라플루오로페닐이며; 단, A1, A2및 A3가 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이고, Z1, Z2및 Z3가 단일결합인 경우는 식 (1)에서의불소의 총수는 최소한 2임.
  2. 하기 식 (1)로 표기되는 화합물:
    상기 식 (1)에서, Ra는 탄소수 1∼15의 알킬이고, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고; A1, A2및 A3는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌, 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일이고; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -C≡C-, 또는 -(CH2)4-이고; n 및 m은 독립적으로 0 또는 1이고; (F)P를 가지는 페닐은 페닐, 2-플루오로페닐, 2,5-디플루오로페닐, 2,3,5-트리플루오로페닐, 2,3,6-트리플루오로페닐, 또는 2,3,5,6-테트라플루오로페닐이며; 단, A1, A2및 A3가 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이고, Z1, Z2및 Z3가 단일결합인 경우는 식 (1)에서의 불소의 총수는 최소한 2임.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 페닐인 화합물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2-플루오로페닐인 화합물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,5-디플루오로페닐인 화합물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,3,5-트리플루오로페닐인 화합물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,3,6-트리플루오로페닐인 화합물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,3,5,6-테트라플루오로페닐인 화합물.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, Z1, Z2및 Z3가 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, 또는 -(CH2)4-인 화합물.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, A1, A2및 A3는 독립적으로 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일이고; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O- 또는 -OCH2-인 화합물.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, A1및 A2중 최소한 하나가 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O- 또는 -OCH2-이고; n이 1이고 m이 0이며; (F)P를 가지는 페닐이 페닐, 2-플루오로페닐 또는 2,5-디플루오로페닐인 화합물.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, A1, A2및 A3중 최소한 2개가 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고; Z1, Z2및 Z3는 독립적으로 단일결합, -(CH2)2-, -CH2O- 또는 -OCH2-이고; n은 1이고 m은 1이며; (F)P를 가지는 페닐이 페닐, 2-플루오로페닐 또는 2,5-디플루오로페닐인 화합물.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, A1, A2및 A3가 독립적으로 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고; (F)P를 가지는 페닐이 페닐, 2-플루오로페닐 또는 2,5-디플루오로페닐인 화합물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, Z1, Z2및 Z3는 단일결합 또는 -(CH2)2-인 화합물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 페닐인 화합물.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2-플루오로페닐인 화합물.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 식 (1)에서, (F)P를 가지는 페닐이 2,5-디플루오로페닐인 화합물.
  18. 하기 식 중 어느 하나로 표기되는 화합물:
    상기 식에서, Ra는 탄소수 1∼15의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-로 치환되어 있을 수도 있음.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 최소한 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  20. 제19항에 있어서,
    하기 식 (2), (3) 및 (4)로 표기되는 화합물군으로부터 선택되는 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 조성물:
    상기 식에서, R1은 탄소수 1∼10의 알킬이며, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; X1은 불소, 염소, -OCF3, -OCHF2, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF2CHF2, 또는 -OCF2CHFCF3이고; 환 B 및 환 D는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이고, 환E는 1,4-사이클로헥실렌 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이고; Z4및 Z5는 독립적으로 -(CH2)2-, -(CH2)4-, -COO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, 또는 단일결합이며; L1및 L2은 독립적으로 수소 또는 불소임.
  21. 제19항에 있어서,
    하기 식 (5) 및 (6)으로 표기되는 화합물군으로부터 선택되는 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 조성물:
    상기 식에서, R2및 R3는 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬이고, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; X2는 -CN 또는 -C≡C-CN이고; 환 G는 1,4-사이클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 또는 피리미딘-2,5-디일이고; 환 J는 1,4-사이클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이고; 환 K는 1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고; Z6는-(CH2)2-, -COO-, -CF2O-, -OCF2-, 또는 단일결합이고; L3, L4및 L5은 독립적으로 수소 또는 불소이며; b, c 및 d는 독립적으로 0 또는 1임.
  22. 제19항에 있어서,
    하기 식 (7), (8) 및 (9)로 표기되는 화합물군으로부터 선택되는 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 조성물:
    상기 식에서, R4및 R5는 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬이고, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; 환 M 및 환 P은 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고; Z7및 Z8는 독립적으로 -(CH2)2-, -COO- 또는 단일결합이고; L6및 L7은 독립적으로 수소 또는 불소이며, L6과 L7중 최소한 하나는 불소임.
  23. 제20항에 있어서,
    하기 식 (10), (11) 및 (12)로 표기되는 화합물군으로부터 선택되는 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 조성물:
    상기 식에서, R6및 R7은 독립적으로 탄소수 1∼10의 알킬이고, 이 알킬에서 임의의 -CH2-는 -O- 또는 -CH=CH-으로 치환되어 있을 수도 있고, 임의의 수소는 불소로 치환되어 있을 수도 있고; 환 Q, 환 T 및 환 U는 독립적으로 1,4-사이클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일, 또는 임의의 수소가 불소로 치환되어 있을 수도 있는 1,4-페닐렌이고; Z9및 Z10은 독립적으로 -C≡C-, -COO-, -(CH2)2-, -CH=CH-, 또는 단일결합임.
  24. 제21항에 있어서,
    제23항에 기재된 식 (10), (11) 및 (12)로 표기되는 화합물군으로부터 선택되는 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 조성물.
  25. 제22항에 있어서,
    제23항에 기재된 식 (10), (11) 및 (12)로 표기되는 화합물군으로부터 선택되는 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 조성물.
  26. 제23항에 있어서,
    제21항에 기재된 식 (5) 및 (6)으로 표기되는 화합물군으로부터 선택되는 최소한 하나의 화합물을 추가로 함유하는 조성물.
  27. 제19항에 있어서,
    최소한 하나의 광학활성 화합물을 추가로 함유하는 조성물.
  28. 제19항 내지 제27항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 함유하는 액정 표시 소자.
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