KR20160004204A

KR20160004204A - 액정 화합물 및 이를 함유하는 액정 조성물

Info

Publication number: KR20160004204A
Application number: KR1020150092733A
Authority: KR
Inventors: 칭 티엔 리; 완 위 후왕; 쥔 즈 왕
Original assignee: 다싱 차이리아오 구펀요우시엔공쓰
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-01-12
Also published as: TWI542669B; CN105238414B; US9279083B2; TW201602316A; JP2016014021A; KR101751115B1; US20160002535A1; JP5970114B2; CN105238414A

Abstract

액정 화합물에 있어서, 다음 식(I)에서 나타내는 구조를 구비하며, 상기 식(I)의 각각의 작용기는 명세서 및 특허청구범위에 기재된 바와 같이 한정된다. 본 발명의 액정 화합물은 높은 유전율 이방성, 낮은 회전 점도. 적당한 굴절율 이방성, 넓은 액정 네마틱 상의 범위, 양호한 다른 액정 화합물과의 호환성, 양호한 빛과 열에 대한 안정성 등의 물성을 구비한다. 본 발명은 상기 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물도 제공한다.

Description

액정 화합물 및 이를 함유하는 액정 조성물 {Liquid crystal compound and liquid crystal composition containing the same}

본 발명은 액정 화합물 및 이를 함유하는 액정 조성물에 관한 것이며, 특히 디옥사 바이사이클로[2.2.2]옥탄(dioxabicyclo[2.2.2]octane) 고리 구조를 지니고, 높은 유전율 이방성 및 낮은 회전 점도를 구비한 액정 화합물 및 상기 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물에 관한 것이다.

액정 표시 장치의 각종 크기 변화의 요구에 따라, 액정 화합물도 요구에 의해 각종 물성을 구비하게 되었다. 그러나, 액정 화합물의 특성 또한 액정 표시 장치의 작동 모드에 영향을 끼쳐, 현재 알려진 작동 모드는 PC(Phase Change) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, BTN(Bistable Twisted Nematic) 모드, IPS(In-plane switching) 모드, PSA(Polymer Sustained Alignment) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드 등이 있다. 일반적으로 액정 화합물은 바람직하게 다음과 같은 특성을 구비한다:(1) 물리 및 화학적 안정성; (2) 적당한 굴절율 이방성(Δn); (3) 적당한 유전율 이방성(Δε); (4) 높은 투명점 온도(T_ni，네마틱 상에서 액체에 이르는 전이온도); (5) 낮은 액정 상(네마틱 상, 스멕틱 상 등)의 최저 온도, 특히 비교적 낮은 네마틱 상의 최저 온도; (6) 기타 액정 화합물과의 양호한 호환성.

상술한 각종 특성 중에서, 액정 화합물의 결정 상에서 네마틱 상으로의 전이온도(T_C)을 낮추고, 네마틱 상에서 액체에 이르는 전이온도(T_ni)를 높이면, 액정 화합물이 넓은 조작 온도범위를 구비할 수 있게 한다. 굴절율 이방성(Δn)을 높이면 액정 셀의 셀 갭이 감소되고, 다시 회전 점도(rotational viscosity，γ₁)를 낮추고, 유전율 이방성(Δε)을 높이면, 응답 속도가 빠르게 되고, 더욱 절전되는 목적을 달성할 수 있다.

액정 표시 장치 중의 액정 층은 통상적으로 여러 가지 액정 화합물을 혼합하여 제작되며; 게다가, 현재 액정 표시 장치의 발전에 의거하여, 적당한 Δn을 지닌 액정 화합물을 사용하는 경우, 바람직하게는 낮은 회전 점도 및 높은 유전율 이방성을 구비한 액정 화합물을 더 배합할 수 있다. 따라서, 현재 신규하고, 낮은 회전 점도 및 높은 유전율 이방성을 구비한 액정 화합물의 지속적인 개발이 여전히 기대되고 있다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은, 높은 유전율 이방성, 낮은 회전 점도, 적당한 굴절율 이방성, 넓은 액정 네마틱 상 범위, 다른 액정 화합물과의 양호한 호환성, 양호한 빛과 열에 대한 안정성 등의 물성을 구비한 액정 화합물을 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 액정 화합물은 다음 식(I)에 의해 도시된 구조를 구비한다:

식(I)에서,

상기 A¹, A², A³ 및 A⁴는 각각 독립적으로 1,4-사이크로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 1,4-페닐렌기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;

상기 R¹은 할로겐 원자, -CN, C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, C₂~C₁₀의 알키닐기, C₁~C₁₀의 알콕시기, C₁~C₁₀의 설파닐기, C₂~C₁₀의 애닐옥시기 또는 상기 작용기의 조합을 나타내고, 여기서, 상기 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기, 설파닐기 또는 애닐옥시기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;

상기 R²는 C₁~C₁₀의 알킬기를 나타내며;

상기 Z¹, Z² 및 Z³은 각각 독립적으로 단일 결합, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C-, -CH=CH-을 나타내며; 그리고

상기 n 과 m은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.

본 발명의 제2 목적은 상기 식(I)에서 도시한 구조를 지닌 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 효능은 다음과 같다: 본 발명의 신규 액정 화합물은 일반 액정 화합물이 구비해야 하는 특성, 즉 양호한 빛과 열에 대한 안정성, 비교적 넓은 액정상의 온도 범위, 양호한 다른 액정 화합물과의 호환성, 적당한 굴절율 이방성 등 특성을 구비하고, 게다가 본 출원의 액정 화합물의 식(I)은 디옥사 바이사이클로[2.2.2] 옥탄 구조를 함유하여, 상기 액정 화합물이 보다 높은 유전율 이방성(Δε), 보다 낮은 회전 점도(γ₁) 등의 장점을 구비하도록 한다. 그리고 본 발명의 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물 또한 보다 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있고, 그리고 비교적 짧은 응답 시간, 비교적 낮은 전력소비, 큰 명암비 및 낮은 구동전압을 구비하여, 산업상의 요구에 부합된다.

이하, 본 발명의 내용에 대해 상세한 설명을 진행한다:

[액정 화합물]

바람직하게는, 상기 식(I)의 A¹, A² 및 A³은 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타낸다.

바람직하게는, 상기 R¹는 할로겐 원자, -CN, -CF₃, -OCF₃, -OCHCF₂, -OCF₂CFCF₂, C₁~C₁₀의 알킬기 또는 C₁~C₁₀의 알콕시기를 나타낸다.

바람직하게는，상기 R²는 C₁~C₅의 알킬기를 나타낸다.

바람직하게는，상기 Z¹, Z² 및 Z³는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 -CF₂O-를 나타낸다.

바람직하게는，상기 A¹, A² 및 A³는 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 Z¹, Z² 및 Z³는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 -CF₂O-을 나타내며, n은 0을 나타내고, m은 0 또는 1을 나타낸다.

바람직하게는，상기 식(I)이 나타내는 구조는

에서 선택된다.

바람직하게는，상기 식(I)이 나타내는 구조는

에서 선택된다. 본 발명의 구체적인 예에서, 상기 식(I)이 나타내는 구조는 상기 식(I-1-1), 식(I-1-2), 식(I-1-3), 식(I-2-1), 식(I-2-2), 식(I-3-1), 식(I-3-2) 또는 식(I-4-1)에서 선택된다.

본 발명의 액정 화합물은 본 영역에서의 종래의 화학적 합성방법에 의거하여 제조될 수 있다. 그리고 본 발명의 구체적인 예에서, 다음 반응식을 통해 식 (I'-2)에서 나타내는 중간체 화합물이 먼저 제조된다:

그 중, 식(i-4)에서 나타내는 화합물은 다음 경로로 합성될 수 있다:

이어서, 상기 식(I'-2)에서 나타내는 중간체 화합물은 더 나아가, 다음 3가지의 반응 경로 A, B 또는 C를 통해, 식(I)에서 나타내는 액정 화합물을 제조할 수 있다:

(반응 경로 A)

영(0)가 팔라듐 촉매하에서, 상기 식(I'-2)에서 나타내는 중간체 화합물은 유기금속 시약과 커플링 반응을 진행하여 상기 식(I)에서 나타내는 액정 화합물을 생성할 수 있다(그 중, Z²는 단일 결합, -C≡C- 또는 -CH=CH-이다):

(반응 경로 B)

먼저 노르말-부틸 리튬으로 반응하여 식(I'-2)의 중간체 화합물의 리튬 시약을 생성하고, 다시 CF₂Br₂ 또는 CO₂기체와 부가반응을 진행하여 식(I'-3)에서 나타내는 화합물을 생성한다. 식(I'-3)에서 나타내는 화합물을 다시 알코올 시약과 치환반응을 진행하여, 상기 식(I)에서 나타내는 액정 화합물을 얻는다(그 중, Z²는 -COO- 또는 -CF₂O-이다):

(반응 경로 C)

먼저 노르말-부틸 리튬으로 식(I'-4)에서 나타내는 화합물과 반응하여 식(I'-4)에서 나타내는 화합물의 리튬 시약을 생성하고, 다시 CF₂Br₂ 또는 CO₂ 기체와 부가반응을 진행하여 식(I'-5)에서 나타내는 화합물을 생성한다. 상기 식(I'-5)에서 나타내는 화합물을 다시 알코올 시약과 치환반응을 진행하여, 상기 식(I)에서 나타내는 액정 화합물을 얻는다(그 중, Z²는 -OCO- 또는 -OCF₂-이다):

상기 R¹, R², A¹, A², A³, A⁴, Z¹, Z², Z³, n 및 m의 한정은 전술한 내용에서 예시한 바와 같다. X¹은 할로겐 원자를 나타내고, X²은 수소 또는 할로겐 원자를 나타낸다. M은 -B(OR)₂, -SnR₃, -ZnY, -MgY를 나타내고, 그 중 R은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고; Y는 할로겐 원자를 내타내고; W는 CF₂Br 또는 COOH를 나타낸다.

[액정 조성물]

본 발명의 액정 조성물은 적어도 식(I)에서 나타내는 구조를 지닌 액정 화합물을 포함한다.

바람직하게는，상기 액정 조성물은 적어도 하기 식(II)에서 나타내는 구조를 지닌 액정 화합물을 더 포함한다:

식(II)에서,

상기 B¹, B², B³ 및 B⁴는 각각 독립적으로 1,4-사이크로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 1,4-페닐렌기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;

상기 R³은 할로겐 원자, C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, C₂~C₁₀의 알키닐기, C₁~C₁₀의 알콕시기 또는 상기 작용기의 조합을 나타내고, 그 중, 상기 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;

상기 R⁴는 할로겐 원자, -CN, C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, C₁~C₁₀의 알콕시기 또는 상기 작용기의 조합을 나타내고, 그 중, 상기 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;

상기 Z⁴, Z⁵ 및 Z⁶은 각각 독립적으로 단일 결합, -(CH₂)₂-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C-, -CH=CH-를 나타내며; 그리고

상기 p는 0 또는 1을 나타내고, q는 0 또는 1을 나타낸다.

바람직하게는，상기 식(II)의 p는 0 또는 1을 나타내고, q는 0 또는 1을 나타내며, 그리고 B¹, B², B³ 및 B⁴는 각각 독립적으로 1,4-사이크로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 1,4-페닐렌기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있고, R³은 C₁~C₁₀의 알킬기이고, R⁴는 C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, 할로겐 원자, -CF₃, -OCF₃ 또는 -CN이다.

바람직하게는，상기 식(II)의 구조를 구비한 액정 화합물은

에서 선택된다.

바람직하게는，상기 식(II-1)~(II-19)에서, R³은 C₁~C₅의 알킬기, C₂~C₅의 알케닐기 또는 상기 두 작용기의 조합을 나타내며; R⁴는 C₁~C₅의 알킬기, C₂~C₅의 알케닐기, 메톡시기, 에톡시기, 플루오르 원자, -CN, -OCF₃, 또는 알킬렌알킬기를 나타낸다. R³은 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 에틸렌비닐기(-CH₂-CH₂-CH=CH₂) 또는 비닐기(-CH=CH₂)를 나타내나, 이에 제한되지 않으며; 그리고 R⁴는 예를 들어, 비닐기, 비닐렌메틸기(-CH=CH-CH₃), 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 메톡시기, 에톡시기, 플루오르 원자, -CN 또는 -OCF₃를 나타내나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 구체적인 예에서, 상기 식(II)의 구조를 지닌 액정 화합물은 아래 표1에서 도시한 바와 같다:

표 1

본 발명의 액정 조성물 중에서, 상기 식(I)의 구조를 지닌 액정 화합물 및 상기 식(II)의 구조를 지닌 액정 화합물의 함량 범위는 상기 액정 조성물의 후속 응용에 따라 조정하여 변화할 수 있다. 바람직하게는，상기 액정 조성물의 총 중량을 100 wt%로 하면, 상기 식(I)의 구조를 지닌 액정 화합물의 함량 범위는 2~50 wt%이고; 더욱 바람직하게는, 상기 식(I)의 구조를 지닌 액정 화합물의 함량 범위는 2~30 wt%이다. 바람직하게는，상기 액정 조성물의 총 중량을 100wt%로 하면, 상기 식(II)의 구조를 지닌 액정 화합물의 함량 범위는 30~98 wt%이고; 더욱 바람직하게는, 상기 식(II)의 구조를 지닌 액정 화합물의 함량 범위는 50~98 wt%이다.

이하, 본 발명은 실시예로 상세히 설명될 것이며, 상기 실시예는 단지 예시적인 설명일 뿐이고, 본 발명이 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.

[ 합성예1 ] 5-에틸-5- 요오드메틸 -2,2-디메틸-[1,3]-디옥산 [5-ethyl-5-iodomethyl-2,2-dimethyl-[1,3]dioxane, 식(i-4-1)]

다음 반응식에 근거하여 제조한다:

(1) 식(i-2-1)에서 나타내는 (5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]디옥산-5-일)-메탄올[(5-ethyl-2,2-dimethyl-[1,3]dioxan-5-yl)-methanol]의 제조:

250mL 2구 환저 플라스크에, 순차적으로 100 mL의 디클로로메탄(CH₂Cl₂), 13.4 g(0.1mol)의 2-히드록시-2-에틸-프로판-1,3-디올(2-hydroxymethyl-2-ethyl-propane-1,3-diol，즉 식(i-1-1)에 나타내는 구조), 9.2g (0.15mol)의 2,2-디메톡시프로페인과 0.1g의 p-톨루엔설폰산을 첨가하여 혼합액을 형성한다. 상기 혼합액을 실온에서 18시간 동안 교반시키고, TLC 시트(전개액은 아세트산에틸이다)로 반응이 완전한지 확인하고, 반응이 완전히 된 후 100mL의 물을 첨가하여 반응을 중지시킨다. 디클로로메탄으로 상기 반응 후의 혼합액을 추출하고, 추출은 3번 반복 진행하여 유기층을 수집하고, 다시 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고, 마지막으로 여과 및 감압농축을 진행하여, 17.8g의 황색 액체, 즉 (5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]디옥산-5-일)-메탄올[식(i-2-1)]을 얻으며, 정제할 필요 없이, 후속 과정에서 바로 사용한다.

(2) 식(i-3-1)에서 나타내는 톨루엔-4-설폰산 5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]디옥신-5-일메틸에스터(toluene-4-sulfonic acid 5-ethyl-2,2-dimethyl-[1,3]dioxin-5-ylmethyl ester)의 제조:

250mL 2구 환저 플라스크에, 순차적으로 20mL의 디클로로메탄, 10.0g(0.058mol)의 (5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]디옥산-5-일)-메탄올[식(i-2-1)], 5.5mL의 피리딘 및 10.1g(0.053mol)의 4-톨루엔설포닐클로라이드(4-toluenesulfonyl chloride)를 첨가하여 혼합액을 형성한다. 상기 혼합액을 실온에서 18시간 동안 교반시키고, TLC 시트(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이고, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 3:7이다)로 반응이 완전한지 확인하고, 반응이 완전히 된 후 100mL의 물을 첨가하여 반응을 중지시킨다. 디클로로메탄으로 상기 반응 후의 혼합액을 추출하고, 추출은 3번 반복 진행하여 유기층을 수집하고, 다시 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고, 여과 및 감압농축을 진행하고, 마지막으로 칼럼 크로마토그래피(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이고, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 3:7이다)을 이용하여 정제된 14.3g의 백색 고체, 즉 톨루엔-4-설폰산 5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]디옥신-5-일메틸에스터[식(i-3-1)]를 얻는다.

(3) 식(i-4-1)에서 나타내는 5-에틸-5-요오드메틸-2,2-디메틸-[1,3]-디옥산의 제조:

250mL 2구 환저 플라스크에, 순차적으로 20mL의 아세톤, 3.3g(0.01mol)의 톨루엔-4-설폰산 5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]디옥신-5-일메틸에스터[식(i-3-1)] 및 3.75g(0.025mol)의 요오드화 나트륨을 첨가하여 혼합액을 형성한다. 상기 혼합액을 가열 환류에서 18시간 동안 교반시키고, TLC 시트(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이고, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:9이다)로 반응이 완전한지 확인하고, 반응이 완전히 된 후 100mL의 물을 첨가하여 반응을 중지시킨다. 디클로로메탄으로 상기 반응 후의 혼합액을 추출하고, 추출은 3번 반복 진행하여 유기층을 수집하고, 다시 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고, 여과 및 감압농축을 진행하고, 마지막으로 칼럼 크로마토그래피(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이고, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:9이다)을 이용하여 정제된 1.9g의 엷은 황색의 액체, 즉 5-에틸-5-요오드메틸-2,2-디메틸-[1,3]-디옥산[식(i-4-1)]을 얻는다.

[ 합성예2 ] (1-(4- 브로모 -페닐)- 에틸리덴 )- 사이클로헥실 - 아민 [(1-(4- Bromo -phenyl)-ethylidene)-cyclohexyl-amine，식(ii-1)]

상기 반응식에 의거하여 제조한다: 250mL 2구 환저 플라스크에, 순차적으로 40mL의 톨루엔, 4g(0.02mol)의 p-브로모아세토페논(p-bromo acetophenone), 3g(0.03mol)의 시클로헥실아민(cyclohexylamine), 0.04g의 p-톨루엔설폰산 및 2g의 비석을 첨가하여 혼합물을 형성한다. 상기 혼합물을 가열 환류하에서 18시간 동안 교반시키고, 셀라이트(celite)로 여과하여 유기액을 수집하고, 마지막으로 감압농축하여 4.8g의 황색 고체, 즉 (1-(4-브로모-페닐)-에틸리덴)-사이클로헥실-아민[식(ii-1)]을 얻으며, 정제할 필요 없이, 후속 과정에서 바로 사용한다.

[물성 테스트]

먼저 모액A를 제조한다: 중량 비율 1:1:1에 의거해, 아래 3가지 액정 화합물을 혼합하고, 맑아질 때까지 가열하고, 실온까지 냉각하여 모액A를 얻는다.

그리고, 하기 실시예1 내지 7 및 비교예1에서 제조한 액정 화합물을 모액A과 혼합하여 각각 테스트 액을 형성한다. 이어서, 각각 다음의 방법으로 실시예1 내지 7 및 비교예1의 테스트 액의 물성 테스트를 진행하고, 다시 알고 있는 모액A의 성질로부터 외삽 방식을 이용하여 실시예1 내지 7 및 비교예1의 액정 화합물의 테스트 결과를 얻는다.

1. 투명점 온도(T_ni): 시차주사열량계(DSC)시스템을 사용하여, 액정 화합물을 알루미늄 판에 올려놓고 0.5mg에서 10mg까지 정밀 측정하고, 액정 화합물의 상 변화로 인해 나타나는 흡열피크 및 방열피크의 시작점으로 상 변화 온도를 확정한다. 상 변화의 표시 방식은: 결정상은 C로 표시하고, 스멕틱 상은 S로 표시하고, 네마틱 상은 N으로 표시하고, 액체는 I로 표시한다. 그 중, 네마틱 상에서 액체에 이르는 상 변화 온도가 투명점 온도(T_ni)이다.

2. 유전율 이방성(Δε): 실시예1 내지 7, 비교예1의 테스트 액을 각각 액정 셀에 주입하고, 온도 25℃에서, 상기 액정 셀에 대해 0V에서 20 V의 전압을 인가하여, 액정분자 장축에 평행한 방향에서 측정된 평균 유전율은 ε_∥이고, 액정분자 장축에 수직하여 측정된 평균 유전율은 ε_⊥이고，유전율 이방성(Δε)＝ε_∥－ε_⊥이다.

3. 회전 점도(γ₁，mPa·S): 실시예1 내지 7, 비교예1의 테스트 액을 각각 액정 셀에 주입하고, 온도 25℃에서, 상기 액정 셀에 대해 20 V의 전압을 인가하고, 기기를 통해 유전율 이방성(Δε) 계수를 입력하여 환산하면, 회전 점도γ₁를 얻을 수 있다.

4. 굴절율 이방성(Δn): 접안 렌즈에 편광판이 장착된 아베(Abbe) 굴절계(제조상: ATAGO; 형식번호: DR-M2)를 이용하여, 각각 실시예1 내지 7과 비교예1의 테스트 액에 대해 측량을 진행한다. 우선, 단일 반향으로 아베 굴절계의 메인 프리즘의 표면을 문지르고, 이어서 메인 프리즘에 소량의 테스트 액을 적가하고, 이이서 테스트 온도 25℃에서, 파장이 589nm인 광 필터를 사용하여 굴절율 이방성의 측량을 진행한다. 편광 방향과 문지른 방향과 평행할 때, 측량된 굴절율은 n_∥이고; 편광 방향과 문지른 방향과 수직할 때, 측량된 굴절율은 n_⊥이고; 굴절율 이방성(Δn)＝n_∥－n_⊥이다.

[실시예1] 식(I-1-1)에서 나타내는 화합물

다음 반응식에 의거해 제조한다:

(1) 식(I'-1-1)에서 나타내는 1-(4-브로모-페닐)-3-(5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]다이옥신-5-일)-프로판-1-온[1-(4-bromo-phenyl)-3-(5-ethyl-2,2-dimethyl-[1,3] dioxin-5-yl)-propan-1-one]의 제조:

250mL 2구 환저 플라스크에, 질소 분위기에서 순차적으로 45mL의 테트라히드로푸란(THF) 및 6.4mL의 디이소프로필아민을 첨가하여 반응액을 형성한다. 상기 반응액의 온도를 0℃까지 낮추고, 다시 16mL의 n-부틸리튬(농도 2.5M)을 서서히 적가하고, 이어서 0℃에서 30분간 교반하여, 다시 9g(0.032mol)의 합성예2에서 제조한 (1-(4-브로모-페닐)-에틸리덴)-사이클로헥실-아민(식ii-1)을 첨가하여, 1시간 동안 교반한 후 에나민 시약을 얻는다. 8.5g(0.03mol)의 합성예1에서 제조한 5-에틸-5-요오드메틸-2,2-디메틸-[1,3]-디옥산(식i-4-1)을 10mL의 THF에 용해시켜 혼합액을 형성한다. 이 혼합액을 앞서 제조한 에나민 시약에 첨가하여 혼합액을 얻는다. 상기 혼합액을 실온까지 되돌리고, 가열 환류에서 18시간 동안 교반 반응시키고, TLC 시트(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이며, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)로 반응이 완전한지 확인하고, 반응이 완전히 된 후 50mL의 물을 첨가하여 반응을 중지시킨다. 아세트산에틸로 상기 반응 후의 혼합물을 추출하고, 추출은 3번 반복 진행하여 유기층을 수집하고, 다시 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고, 여과 및 감압농축을 진행하고, 마지막으로 칼럼 크로마토그래피(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이고, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)를 이용하여 정제된 5.1g의 갈색 액체, 즉 1-(4-브로모-페닐)-3-(5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]다이옥신-5-일)-프로판-1-온[식(I'-1-1)]을 얻는다.

(2) 식(I'-2-1)에서 나타내는 화합물의 제조:

250mL 2구 환저 플라스크에, 순차적으로 30mL의 THF, 2.9g(8mmol)의 1-(4-브로모-페닐)-3-(5-에틸-2,2-디메틸-[1,3]다이옥신-5-일)-프로판-1-온(식I'-1-1) 및 30mL의 염산 수용액(농도는 2N)을 첨가하여 혼합액을 형성한다. 상기 혼합액을 실온에서 2시간 동안 교반시키고, TLC 시트(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이고, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)로 반응이 완전한지 확인하고, 반응이 완전히 된 후 50mL의 물을 첨가하여 반응을 중지시킨다. 아세트산에틸로 상기 반응 후의 혼합물을 추출하고, 추출은 3번 반복 진행하여 유기층을 수집하고, 다시 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고, 여과 및 감압농축을 진행하고, 마지막으로 칼럼 크로마토그래피(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이고, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)를 이용하여 정제된 1.9g의 엷은 황색 고체, 즉 식(I'-2-1)에서 나타내는 화합물을 얻는다.

(3) 식(I-1-1)에 나타내는 화합물의 제조:

250mL 2구 환저 플라스크에, 순차적으로 15mL의 THF, 0.3g(0.1mmol)의 식(I'-2)에서 나타내는 화합물, 0.26g(0.14mmol)의 3,4,5-트리플루오로페닐보론산, 3 mL의 탄산칼륨 수용액(농도 1N)과 0.05g의 트리페닐포스핀팔라듐염[Pd(PPh₃)₄]을 첨가하여 혼합물을 형성한다. 상기 혼합물을 가열 환류에서 18시간 동안 교반시키고, TLC 시트(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이며, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)로 반응이 완전한지 확인하고, 반응이 완전히 된 후 50mL의 물을 첨가하여 반응을 중지시킨다. 아세트산에틸로 상기 반응 후의 혼합물을 추출하고, 추출은 3번 반복 진행하여 유기층을 수집하고, 다시 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고, 여과 및 감압농축을 진행하고, 마지막으로 칼럼 크로마토그래피(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이며 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)를 이용하여 정제된 0.3g의 백색 고체, 즉 식(I-1-1)에서 나타내는 화합물을 얻는다.

400MHz의 MRI기기(1H-NMR)로 상기 식(I-1-1)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.865(t, 3H, J = 8Hz), 1.275 (q, 2H, J = 8Hz), 1.823(m, 2H), 2.228(m, 2H), 4.011(s, 4H), 7.168(dd, 2H, J = 8.8, 2.4Hz), 7.462(d, 2H, J = 8.4Hz), 7.594(d, 2H, J = 8.4Hz).

다시 가스 크로마토그래피-질량분석기기(GC-MS)로 상기 식(I-1-1)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: GC-MS: m/z = 348.3141[M]⁺.

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[실시예2] 식(I-1-2)에서 나타내는 화합물

합성예1의 2-에틸-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올을 2-프로필-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올로 치환하고, 몰수에 근거해 사용량 그램수로 변경한 것 이외에, 나머지 합성 단계는 합성예1 및 실시예1의 단계 및 조건에 근거하여 진행하고, 마지막에 상기 식(I-1-2)에서 나타내는 화합물을 제조하였다.

400MHz의 MRI기기(¹H-NMR)로 상기 식(I-1-2)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.922(t, 3H, J = 8Hz), 1.144-1.306 (m, 4H), 1.815-1.856(m, 2H), 2.199-2.252(m, 2H), 3.995(s, 4H), 7.165(dd, 2H, J = 8.8, 2.4Hz), 7.460(d, 2H, J = 8.4Hz), 7.596(d, 2H, J = 8.4Hz).

다시 가스 크로마토그래피-질량분석기기(GC-MS)로 상기 식(I-1-2)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: GC-MS: m/z = 362.1838[M]⁺.

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[실시예3] 식(I-2-2)에서 나타내는 화합물

합성예1의 2-에틸-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올을 2-프로필-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올로 치환하고, 실시예1의 제3단계의 3,4,5-트리플루오로페닐보론산을 4-(트리플루오로메톡시)페닐보론산으로 치환하고, 그리고 몰수에 근거해 사용량 그램수로 변경한 것 이외에, 나머지 합성 단계는 실시예1의 단계 및 조건에 근거하여 진행하고, 마지막에 상기 식(I-2-2)에서 나타내는 화합물을 제조하였다.

400MHz의 MRI기기(¹H-NMR)로 상기 식(I-2-2)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.924(t, 3H, J= 8.4Hz), 1.115-1.309 (m, 4H), 1.818-1.859(m, 2H), 2.235-2.275(m, 2H), 3.999(s, 4H), 7.265(d, 2H, J = 8Hz), 7.511-7.601(m, 6H).

다시 가스 크로마토그래피-질량분석기기(GC-MS)로 상기 식(I-2-2)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: GC-MS: m/z = 392.0558[M]⁺.

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[실시예4] 식(I-3-1)에서 나타내는 화합물

합성예1의 2-에틸-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올을 2-프로필-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올로 치환하고, 실시예1의 제3단계의 3,4,5-트리플루오로페닐보론산을 (3',4',5'-트리플루오로-페녹시-디플루오로-메틸)-3,5-디플루오로페닐보론산으로 치환하고, 그리고 몰수에 근거해 사용량 그램수로 변경한 것 이외에, 나머지 합성 단계는 합성예1 및 실시예1의 단계 및 조건에 근거하여 진행하고, 마지막에 상기 식(I-3-1)에서 나타내는 화합물을 제조하였다.

400MHz의 MRI기기(¹H-NMR)로 상기 식(I-3-1)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.906(t, 3H, J=8Hz), 1.156-1.308(m, 4H), 1.821-1.861(m,2H), 2.212-2.252(m, 2H), 4.000(s,4H), 6.980(d, 2H, J=8.4Hz), 7.205(d, 2H, J=10.8Hz), 7.532(d, 2H, J=8.8Hz), 7.628(d, 2H, J= 8.4Hz).

다시 가스 크로마토그래피-질량분석기기(GC-MS)로 상기 식(I-3-1)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: GC-MS: m/z = 540.2557[M]⁺.

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[실시예5] 식(I-3-2)에서 나타내는 화합물

실시예1의 식(I-1-1)의 제조과정 중의 3,4,5-트리플루오로페닐보론산을 (3',4',5'-트리플루오로-페녹시-디플루오로-메틸)-3,5-디플루오로페닐보론산으로 치환하고, 그리고 몰수에 근거해 사용량 그램수로 변경한 것 이외에, 나머지 합성 단계는 실시예1의 단계 및 조건에 근거하여 진행하고, 마지막에 상기 식(I-3-2)에서 나타내는 화합물을 제조하였다.

400MHz의 MRI기기(¹H-NMR)로 상기 식(I-3-2)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.869(t, 3H, J=8Hz), 0.126(q,2H, J= 8Hz), 1.811-1.852(m,2H), 2.199-2.333(m, 2H), 4.018(s,4H), 6.980(d, 2H, J=8.4Hz), 7.203(d, 2H, J=10.8Hz), 7.532(d, 2H, J=8.8Hz), 7.630(d, 2H, J= 8.4Hz).

다시 가스 크로마토그래피-질량분석기기(GC-MS)로 상기 식(I-3-2)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: GC-MS: m/z = 526.4153[M]⁺.

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[실시예6] 식(I-4-1)에서 나타내는 화합물

실시예1의 제3단계의 3,4,5-트리플루오로페닐보론산을 4-프로폭시-2,3-디플루오로페닐보론산으로 치환하고, 그리고 몰수에 근거해 사용량 그램수로 변경한 것 이외에, 나머지 합성 단계는 합성예1 및 실시예1의 단계 및 조건에 근거하여 진행하고, 마지막에 상기 식(I-4-1)에서 나타내는 화합물을 제조하였다.

400MHz의 MRI기기(¹H-NMR)로 상기 식(I-4-1)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.864(t, 3H, J=8Hz), 1.233-1.308(m, 5H), 1.472(t, 2H, J= 6.8Hz), 1.804-1.844(m, 2H), 2.199-2.278(m, 2H), 3.991(s, 4H), 4.147(q, 2H, J=6.8Hz), 6.776(td, 1H, J=8.8, 1.6Hz), 7.069(td, 1H, J= 8.1, 2.4Hz) 7.468(d, 2H, J=8.4Hz), 7.578(d, 2H, J=8.8Hz).

다시 가스 크로마토그래피-질량분석기기(GC-MS)로 상기 식(I-4-1)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: GC-MS: m/z = 373.9283[M-CH₃]⁺.

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[실시예7] 식(I-1-3)에서 나타내는 화합물

실시예1의 제3단계의 3,4,5-트리플루오로페닐보론산을 4-(2',2',2'-트리플루오로에톡시)-3,5-디플루오로페닐보론산으로 치환하고, 그리고 몰수에 근거해 사용량 그램수로 변경한 것 이외에, 나머지 합성 단계는 합성예1 및 실시예1의 단계 및 조건에 근거하여 진행하고, 마지막에 상기 식(I'-2-2)에서 나타내는 화합물을 제조하였다(반응 과정은 위와 같음). 다른 100mL의 건조하고 깨끗한 3구 플라스크에 0.93g(6.6mmol)의 디이소프로필아민 및 10mL의 THF를 첨가한다. 이어서, 질소 분위기에서 교반시켜, 온도를 -10℃~0℃로 낮추고, 2.4mL(6mmol)의 n-부틸리튬을 적가한다. 적가가 끝난 후, 온도는 여전히 -10℃~0℃로 제어하고, 반응을 1시간 지속하여, 후속 단계에서 사용하는 LDA 시약을 얻는다. 그리고, 또 다른 100mL의 건조하고 깨끗한 3구 플라스크에 0.42g(1mmol)의 화합물I'-2-2 및 5mL의 THF를 첨가한다. 이어서, 질소 분위기에서, 전술한 혼합물을 교반시켜, 온도를 -70℃~-80℃로 낮춘 후, 전술에서 얻은 LDA 시약을 적가한다. 적가가 끝난 후, 온도는 -70℃~-80℃로 제어하여, 반응을 2시간 지속한 후, TLC 시트(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이며, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)로 반응이 완전한지 확인하고, 반응이 완전히 된 후 50mL의 물을 첨가하여 반응을 중지시킨다. 아세트산에틸로 상기 반응 후의 혼합물을 추출하고, 추출은 3번 반복 진행하여 유기층을 수집하고, 다시 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고, 여과 및 감압농축을 진행하고, 마지막으로 칼럼 크로마토그래피(전개액은 아세트산에틸 및 헥산의 혼합액이며, 그 중 아세트산에틸과 헥산의 부피비율은 1:10이다)를 이용하여 정제된 0.3g의 백색 고체, 즉 식(I-1-3)에서 나타내는 화합물을 얻는다.

400MHz의 MRI기기(¹H-NMR)로 상기 식(I-1-3)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.866(t, 3H, J=7.6Hz), 1.282(q, 2H, J= 8Hz), 1.806-1.846(m, 2H), 2.219-2.260(m, 2H), 3.992(s, 4H), 6.248-6.292(m, 1H), 7.098-7.179(m, 2H), 7.465(d, 2H, J=8.4Hz), 7.595(d, 2H, J=8.8Hz).

다시 가스 크로마토그래피-질량분석기기(GC-MS)로 상기 식(I-1-3)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: GC-MS: m/z = 408.3801 [M]⁺.

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[비교예1]

상기 식(CE-1) 구조의 액정 화합물의 제조 방법을 다음과 같다:

1. 다음 반응식에 의거해 3',4',5'-트리플루오르-[1,1'-비페닐]-4-카르복실산을 제조한다:

2. 질소분위기에서, 10.0g(37.0mmol)의 3',4',5'-트리플루오르-[1,1'-비페닐]-4-카르복실산, 5.9g(37mmol)의 3-에틸-3-히드록시에폭시프로판, 4.5g(37mmol)의 4-디메틸아미노피리딘 및 100mL의 디클로로메탄을 혼합하여 0℃로 냉각한다. 0℃에서, 50mL의 디시클로헥실카르보디이미드[함량은 8.0g(39mmol)]를 적가한 디클로로메탄 용액을 실온에서 15시간 동안 교반하여 혼합물을 얻는다. 그리고, 규조토를 이용하여 혼합물을 여과하고, 감압한 상태에서 농축을 진행하고, 칼럼 크로마토그래피[전개액은 헵탄과 아세트산에틸의 혼합용매(부피비는 아세트산에틸:헵탄=1:4)이다]를 이용하여 정제된 13.9g의 3',4',5'-트리플루오르-[1,1'-비페닐]-4-카르복실산(3-에틸에폭시프로판-3-일)메틸에스터를 얻는다.

3. 질소분위기에서, 제3단계에서 얻은 13.9g(33.9mmol)의 3',4',5'-트리플루오르-[1,1'-비페닐]-4-카르복실산(3-에틸에폭시프로판-3-일)메틸에스터 및 70mL의 디클로로메탄을 혼합하여, -70℃로 냉각하고, 그리고 1.2g(8.5mmol)의 삼불화붕소-디에틸에테레이트 착화물을 적가하여 혼합물을 얻는다. 혼합물을 실온으로 승온하여 15시간 교반하고, 5.0mL(37mmol)의 트리에틸아민을 더 첨가하여, 회전 증발기를 이용하여 농축을 진행하고, 100mL의 디에틸에테르를 더 첨가하여, 포화 식염수로 세척하고, 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 여과 및 감압농축을 진행하여 조질 산물을 얻는다. 칼럼 크로마토그래피(전개액은 디클로로메탄이다)를 이용하여 조질 산물에 대해 정화를 진행한다. 더 나아가 헵탄을 이용하여 재결정을 진행하여, 9.1g의 백색 고체인 4-에틸-1-(3',4',5'-트리플루오로[1,1'-비페닐]-4-일)-2,6,7-트리옥사비시클로[2.2.2]옥탄[즉, 상기 식(CE-1)에서 나타내는 화합물]을 얻는다.

400MHz의 MRI기기(¹H-NMR)로 상기 식(CE-1)에서 나타내는 화합물의 테스트를 진행한 결과는: ¹H-NMR(CDCl₃, 400 MHz), δ(ppm): 0.879(t,3H, J = 7.6Hz), 1.321 (q, 2H, J= 8.0Hz), 4.106(s,6H), 7.128-7.165(m, 2H), 7.455(d, 2H, J = 8.4Hz), 7.678(d,2H, J= 8.4Hz).

물성 테스트 결과는 다음과 같다:

[물성 비교]

실시예1와 비교예1에서 얻은 테스트 결과를 표2에 정리하였다.

표 2

표 2에서 알 수 있듯이, 비교예1의 액정 화합물에 비교해서, 실시예1의 액정 화합물은 마찬가지로 높은 Δε값을 구비하고, 그리고 더욱 높은 T_ni, 더욱 낮은 γ₁ 및 비교적 양호한 용해도를 구비한다.

이하, 응용예의 액정 화합물 구조는 각각 아래 표3의 부호로 표시한다:

표 3

[응용예1 내지 9] 액정 조성물

응용예1 내지 9의 액정 조성물은 각각 하기 방법에 근거하여 제조한다: 아래 표4에서 나타내는 액정 화합물의 종류 및 사용량에 근거하여, 각종 액정 화합물을 실온에서 혼합한다.

표 4

[테스트]

응용예1 내지 9의 액정 조성물을 바로 사용해서 테스트 액을 치환한 것 외에, 각각 상기 [물성 테스트] 단락의 물성 테스트에 근거하여 T_ni, Δε, γ1 및 Δn의 테스트를 진행한다.

테스트 결과는 아래 표5에 정리하였다.

표 5

요약해서, 본 발명의 신규 액정 화합물은 일반 액정 화합물이 구비해야 하는 특성, 즉 양호한 빛과 열에 대한 안정성, 비교적 넓은 액정상의 온도 범위, 양호한 다른 액정 화합물과의 호환성, 적당한 굴절율 이방성 등 특성을 구비하고, 게다가 본 출원의 액정 화합물의 식(I)은 디옥사 바이사이클로[2.2.2] 옥탄 구조를 함유하여, 상기 액정 화합물이 더욱 높은 유전율 이방성(Δε), 더욱 낮은 회전 점도(γ₁) 등의 장점을 구비하도록 한다. 그리고 본 발명의 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물 또한 보다 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있고, 그리고 비교적 짧은 응답 시간, 비교적 낮은 전력소비, 큰 명암비 및 낮은 구동전압을 구비하여, 산업상의 요구에 부합되고, 그리고 광범위하게 각종 표시장치(예를 들어, 액정 TV 화면, 개인 컴퓨터 화면, 노트북 컴퓨터 화면, 이동 전화 스크린)에 사용할 수 있으므로, 확실하게 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

상술한 예는 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 이로 인해 본 발명의 실시 범위를 제한할 수 없으며, 본 발명의 특허청구범위 및 특허명세서 내용에 근거해서 실시되는 모든 간단하고 동등한 변화와 수정은 모두 본 발명 특허가 포괄하는 범위에 포함된다.

Claims

다음 식(I)에 의해 도시된 구조를 구비하고:

식(I)에서,
상기 A¹, A², A³ 및 A⁴는 각각 독립적으로 1,4-사이크로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 1,4-페닐렌기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;
상기 R¹은 할로겐 원자, -CN, C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, C₂~C₁₀의 알키닐기, C₁~C₁₀의 알콕시기, C₁~C₁₀의 설파닐기, C₂~C₁₀의 애닐옥시기 또는 상기 작용기의 조합을 나타내고, 여기서, 상기 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기, 설파닐기 또는 애닐옥시기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;
상기 R²는 C₁~C₁₀의 알킬기를 나타내고;
상기 Z¹, Z² 및 Z³은 각각 독립적으로 단일 결합, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C-, -CH=CH-을 나타내며;
상기 n 과 m은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내는 것을 특징으로 하는,
액정 화합물.
제1항에 있어서,
상기 A¹, A² 및 A³은 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 화합물.
제1항에 있어서,
상기 R¹는 할로겐 원자, -CN, -CF₃, -OCF₃, -OCHCF₂, -OCF₂CFCF₂, C₁~C₁₀의 알킬기 또는 C₁~C₁₀의 알콕시기를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 화합물.
제1항에 있어서,
상기 R²는 C₁~C₅의 알킬기를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 화합물.
제1항에 있어서,
상기 Z¹, Z² 및 Z³는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 -CF₂O-를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 화합물.
제1항에 있어서,
상기 A¹, A² 및 A³는 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 Z¹, Z² 및 Z³는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 -CF₂O-을 나타내고, n은 0을 나타내고, m은 0 또는 1을 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 화합물.
적어도 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 액정 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 조성물.
제7항에 있어서,
상기 액정 조성물은 적어도 하기 식(II)에서 나타내는 구조를 지닌 액정 화합물을 더 포함하며:

식(II)에서,
상기 B¹, B², B³ 및 B⁴는 각각 독립적으로 1,4-사이크로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 1,4-페닐렌기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;
상기 R³은 할로겐 원자, C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, C₂~C₁₀의 알키닐기, C₁~C₁₀의 알콕시기 또는 상기 작용기의 조합을 나타내고, 그 중, 상기 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;
상기 R⁴는 할로겐 원자, -CN, C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, C₁~C₁₀의 알콕시기 또는 상기 작용기의 조합을 나타내고, 그 중, 상기 알킬기, 알케닐기 또는 알콕시기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며;
상기 Z⁴, Z⁵ 및 Z⁶은 각각 독립적으로 단일 결합, -(CH₂)₂-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C-, -CH=CH-를 나타내며; 그리고
상기 p와 q는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제8항에 있어서,
상기 식(II)의 p는 0 또는 1을 나타내고, q는 0 또는 1을 나타내며, 그리고 B¹, B², B³ 및 B⁴는 각각 독립적으로 1,4-사이크로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 상기 1,4-페닐렌기 중의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있으며, R³은 C₁~C₁₀의 알킬기이고, 그리고 R⁴는 C₁~C₁₀의 알킬기, C₂~C₁₀의 알케닐기, 할로겐 원자, -CF₃, -OCF₃ 또는 -CN인 것을 특징으로 하는,
액정 조성물.
적어도 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 액정 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 표시 소자.