KR20160018409A - 액정 매질 및 이를 포함하는 고주파 부품 - Google Patents

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아츠타카 마나베
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폴커 라이펜라트
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 I, II 및 III의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질, 및 이러한 매질을 포함하는 고주파기용 부품, 특히 위상 변위기 및 마이크로파 어레이 안테나에 관한 것이다:
Figure pat00192

상기 식에서,
매개변수는 청구범위 제 1 항에 제시된 의미를 갖는다.

Description

액정 매질 및 이를 포함하는 고주파 부품{LIQUID-CRYSTALLINE MEDIUM AND HIGH-FREQUENCY COMPONENTS COMPRISING SAME}
본 발명은 액정 매질 및 이를 포함하는 고주파 부품, 특히 고주파 장치, 예컨대 마이크로파의 위상을 변위하기 위한 장치, 특히 마이크로파 위상 변위 안테나(microwave phased-array antenna)용 마이크로파 부품에 관한 것이다.
액정 매질은 정보를 표시하기 위해 전기-광학 디스플레이(액정 디스플레이 - LCD)에서 한동안 사용되고 있다.
그러나, 최근에 액정 매질은 또한 예를 들면, DE 10 2004 029 429.1 A 및 JP 2005-120208 (A)에서 마이크로파기용 부품에서의 용도를 제안하고 있다.
전형적인 마이크로파 제품으로서, 문헌[K.C. Gupta, R. Garg, I. Bahl and P. Bhartia: Microstrip Lines and Slotlines, 2nd ed., Artech House, Boston, 1996]에 기재된 바와 같은 역 마이크로스트립 선의 개념은 예를 들면, 문헌[D. Dolfi, M. Labeyrie, P. Joffre and J.P. Huignard: Liquid Crystal Microwave Phase Shifter. Electronics Letters, Vol. 29, No. 10, pp. 926-928, May 1993], 문헌[N. Martin, N. Tentillier, P. Laurent, B. Splingart, F. Huert, PH. Gelin, C. Legrand: Electrically Microwave Tunable Components Using Liquid Crystals. 32nd European Microwave Conference, pp. 393-396, Milan 2002], 또는 문헌[Weil, C.: Passiv steuerbare Mikrowellenphasenschieber auf der Basis nichtlinearer Dielektrika [Passively Controllable Microwave Phase Shifters based on Nonlinear Dielectrics], Darmstㅴdter Dissertationen D17, 2002], 문헌[C. Weil, G. Lussem, and R. Jakoby: Tunable Invert-Microstrip Phase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals, IEEE MTT -S Int . Microw . Symp ., Seattle, Washington, June 2002, pp. 367-370]에서 메크르 카게아아(Merck KGaA)로부터의 상업적인 액정 K15와 함께 이용되고 있다. 문헌[C. Weil, G. Lussem, and R. Jakoby: Tunable Invert-Microstrip Phase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals, IEEE MTT-S Int. Microw. Symp., Seattle, Washington, June 2002, pp. 367-370]은 10 GHz에서 이와 함께 약 40 V의 제어 전압을 갖는 12°/dB의 위상 변위기 품질을 달성한다. LC의 삽입 손실, 즉, 액정에서의 편광 손실에 의해서만 야기된 손실은 문헌[Weil, C.: Passiv steuerbare Mikrowellenphasenschieber auf der Basis nichtlinearer Dielektrika [Passively Controllable Microwave Phase Shifters based on Nonlinear Dielectrics], Darmstadter Dissertationen D17, 2002]에서 10 GHz에서 약 1 내지 2 dB로서 제시되고 있다. 또한 위상 변위기 손실은 유전 LC 손실 및 도파관 연결에서의 손실에 의해 주로 측정되는 것이 밝혀졌다. 문헌[T. Kuki, H. Fujikake, H. Kamoda and T. Nomoto: Microwave Variable Delay Line Using a Membrane Impregnated with Liquid Crystal. IEEE MTT -S Int . Microwave Symp . Dig . 2002, pp. 363-366, June 2002] 및 문헌[T. Kuki, H. Fujikake, T. Nomoto: Microwave Variable Delay Line Using Dual-Frequency Switching-Mode Liquid Crystal. IEEE Trans . Microwave Theory Tech ., Vol. 50, No. 11, pp. 2604-2609, November 2002]은 또한 중합된 LC 필름 및 이중 주파수 스위칭 모드 액정과 함께 평면 위상 변위기 배열의 용도를 공지하고 있다.
문헌[A. Penirschke, S. Muller, P. Scheele, C. Weil, M. Wittek, C. Hock and R. Jakoby: "Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35GHz", 34th European Microwave Conference - Amsterdam, pp. 545-548]은 특히, 9 GHz의 주파수에서 공지된 단일 액정 물질 K15(메르크 카게아아, 독일 소재)의 특성을 기재하고 있다.
문헌[A. Gaebler, F. Goelden, S. Muller, A. Penirschke and R. Jakoby "Direct Simulation of Material Permittivites using an Eigen-Susceptibility Fomulation of the Vector Variational Approach", 12MTC 2009 - International Instrumentation and Measurement Technology Conference, Singapore, 2009 (IEEE), pp. 463-467]은 공지된 액정 혼합물 E7(또한 메르크 카게아아, 독일 소재)의 상응하는 특성을 기재하고 있다.
DE 10 2004 029 429.1 A는 마이크로파 기술, 특히 위상 변위기에서 액정 매질의 용도를 기재하고 있다. 상응하는 주파수 범위에서의 액정 매질의 특성에 대해서는 이미 조사하였다. 또한 상기 특허는 각각의 화학식
Figure pat00001
및
Figure pat00002
의 소량의 단일 화합물과 함께 널리 공지된 시아노바이페닐렌 화합물
Figure pat00003
을 포함하는 액정 매질 및 또한 다른 화합물 이외에, 하기의 각각의 화합물을 포함하는 매질을 기재하고 있다:
Figure pat00004
Figure pat00005
그러나, 이러한 비교적 단순한 혼합물은 마이크로파 체제에서 작동하는 장치에 적용하기 위한 제한된 성능을 나타내고, 심지어 이의 일반적인 물리적 성질, 예컨대 특히, 등명점, 상 범위, 특히 저온에서의 저장에 대한 이의 안정성, 및 이의 점도, 특히 이의 회전 점도에 대하여 유의하게 개선될 필요가 있다.
또한, 하나 이상의 이러한 화합물, 뿐만 아니라 유사한 것을 포함하는 마이크로파 제품용 액정 매질은 DE 10 2010 025 572 A 및 WO 2013/034227에서 마이크로파 제품용으로 제안되고 있다.
액정 매질의 중합체 안정뿐만 아니라 키랄 도판트에 의한 도핑은, 디스플레이 제품의 여러 유형 및 다양한 이유에 대하여 이미 제안되었다. 그러나, 본원에 의해 구상된 제품의 유형에 대하여 각각의 제안은 없었다.
이러한 매질을 포함하는 공지된 고주파 기술용 장치는 충분한 안정성, 특히 신속한 응답이 여전히 부족하다.
그러나, 이러한 조성물은 심각한 단점에 시달리고 있다. 이들 대부분은 다른 결함 이외에 불리하게 높은 손실 및/또는 불충분한 위상 변위 또는 불충분한 물질 품질을 초래한다.
이러한 적용을 위해, 특히 지금까지 오히려 드물고 특이한 특성 또는 특정의 조합을 갖는 액정 매질이 요구된다.
따라서, 개선된 특성을 갖는 신규한 액정 매질이 필요하다. 특히, 마이크로파 영역에서의 유전 손실은 감소되어야 하고 물질 품질(η, 때때로 성능 지수, 단 FoM으로 명명됨), 즉, 높은 조절가능성 및 동시에 낮은 유전 손실이 개선되어야 한다. 이러한 요구 사항 이외에 증가된 주안점은 몇몇의 구상된 용도, 특히 평면 구조를 사용하는 장치, 예를 들면, 위상 변위기 및 누설 안테나에 대한 개선된 응답 시간에 놓여야 한다.
또한, 부품의 저온 거동에서의 개선에 대하여 꾸준한 요구가 있다. 저온에서의 작동 특성 및 또한 저장 수명의 개선이 둘다 필요하다.
따라서, 상응하는 실제 적용에 적합한 특성을 갖는 액정 매질에 대한 상당한 요구가 있다.
또한 본 발명의 목적은 종래 분야에 기재된 방법 및 물질의 상기한 단접을 갖지 않는 중합체 안정화된 메소제닉 상, 특히 네마틱 상을 달성하기 위해 개선된 방법 및 물질을 제공하는 것이다. 이러한 메소제닉 상은 중합체 및 저분자량 메소제닉 물질을 포함한다. 그 결과, 이들을 또한 "복합 시스템" 또는 줄여서 "시스템"이라 칭한다.
본 발명의 또 다른 목적은 당업자가 이용가능한 적합한 물질의 풀을 연장하는 것이다. 다른 목적은 하기 설명으로부터 당업자가 바로 알 수 있다.
또한, RM(반응성 메소젠)을 사용하여, 개선된 신속한 스위칭 시간, 우수한 조절가능성 및 허용가능한 손실을 갖는 안정화된 액정 상이 달성될 수 있음이 밝혀졌다.
메소제닉 단량체에 덧붙여, 비-메소제닉 단량체, 예컨대 2-에틸헥실아크릴레이트의 사용이 또한 가능하고, 특정 예에서 유익할 수 있다. 그러나, 또한 상기 화합물의 휘발성으로 인해 문제를 일으켜, 혼합된 단량체/호스트 시스템의 증발 및 비동질성으로 인한 손실의 문제를 야기할 수 있다.
또한, 비-메소제닉 화합물의 사용은 액정 호스트의 등명점을 심각하게 저하시켜 대부분의 실제 적용에 바람직하지 않은 가장 작은 폭의 중합체 안정화된 네마틱 상을 야기할 수 있다.
하나 이상의 1,4-페닐렌을 포함하는 코어 대신에 사이클로헥실렌 코어를 갖는 RM을 사용하는 것은 일반적으로 자외선 조사, 특히 중합 공정에 사용된 자외선 조사에 대한 안정성의 장점을 갖는다. 따라서, 생성된 중합체 안정화된 상(복합 시스템)은 높은 전압 보유율(VHR)을 갖는다.
또한, 사이클로헥실렌 RM과 함께 플루오로페닐 액정 화합물을 포함하는 액정 호스트를 사용함으로써, RM이 이 호스트를 효과적으로 안정화시켜 최첨단 고급 장치에 필요한 높은 VHR을 야기함이 밝혀졌다.
놀랍게도, 종래 기술의 물질의 단점을 갖지 않거나 적어도 상당히 감소된 정도로만 갖는 적합하게 신속한 스위칭 시간, 적합한 네마틱 상 범위 및 손실을 갖는 액정 매질을 달성할 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명에 따른 이러한 개선된 액정 매질은 하기 화학식 I, II 및 III의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물, 및 임의적으로, 하기 화학식 P의 하나 이상의 화합물, 뿐만 아니라 하기 화학식 P의 하나 이상의 화합물을 단독으로 또는 각각의 혼합물로부터 하나 이상의 추가 중합가능한 화합물과 함께 중합하여 수득가능한 중합체 안정화된 시스템, 및 고주파기용 부품 또는 장치에 상기 안정화된 시스템의 용도를 포함한다:
Figure pat00006
Figure pat00007
상기 식에서,
R1은 H, 1 내지 17개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 또는 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬, 바람직하게는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알켄일이고;
n은 0 또는 1, 바람직하게는 1이고;
Figure pat00008
은 서로 독립적으로
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
이거나,
Figure pat00012
은
Figure pat00013
, 바람직하게는
Figure pat00014
이고, 바람직하게는
Figure pat00015
은 서로 독립적으로
Figure pat00016
Figure pat00017
이고, 더욱 바람직하게는
Figure pat00018
은
Figure pat00019
이고,
Figure pat00020
는
Figure pat00021
이고,
Figure pat00022
은
Figure pat00023
이고;
R2는 H, 1 내지 17개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 또는 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬, 바람직하게는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알켄일이고;
Z21은 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -C≡C-, 바람직하게는 -C≡C- 또는 트랜스-CH=CH-이고;
Figure pat00024
는 서로 독립적으로
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
이고, 바람직하게는
Figure pat00028
는 서로 독립적으로
Figure pat00029
Figure pat00030
이고,
Figure pat00031
은 바람직하게는
Figure pat00032
이고,
Figure pat00033
는 바람직하게는
Figure pat00034
Figure pat00035
, 더욱 바람직하게는
Figure pat00036
이고;
R3은 H, 1 내지 17개, 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 또는 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬, 바람직하게는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알켄일이고;
Z31 및 Z32 중 하나, 바람직하게 Z32는 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -C≡C-이고, 다른 하나는 독립적으로 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 단일 결합이고, 바람직하게는 이들 중 하나, 바람직하게 Z32는 -C≡C- 또는 트랜스-CH=CH-이고, 다른 하나는 단일 결합이고;
Figure pat00037
은 서로 독립적으로
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
이거나,
Figure pat00041
은 독립적으로
Figure pat00042
이고, 바람직하게는
Figure pat00043
은 서로 독립적으로
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
이고, 더욱 바람직하게는
Figure pat00047
은
Figure pat00048
이고,
Figure pat00049
는
Figure pat00050
, 더욱 바람직하게는
Figure pat00051
이고,
Figure pat00052
은
Figure pat00053
, 더욱 바람직하게는
Figure pat00054
이고;
Pa 및 Pb는 각각 서로 독립적으로 중합가능한 기이고;
Spa 및 Spb는 각각 서로 독립적으로 이격기이고;
s1 및 s2는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고;
n1 및 n2는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1, 바람직하게는 0이고;
Q는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CF-, -C≡C-, -O-, -CH2-, -(CH2)3-, -CF2-, 바람직하게는 -CF2O-이고;
Z1 및 Z4는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CF-, -C≡C-, -O-, -CH2-, -(CH2)3-, -CF2-이되, Z1 및 Q 또는 Z4 및 Q는 동시에 -CF2O- 및 -OCF2-로부터 선택된 기가 아니고;
A1, A2, A3 및 A4는 각각 서로 독립적으로 하기 군으로부터 선택된 2가 라디칼 기이고:
a) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,4-사이클로헥센일렌 및 1,4'-바이사이클로헥실렌으로 이루어지되, 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 또한 -O- 및/또는 -S-에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한 F로 대체될 수 있는 군;
b) 1,4-페닐렌 및 1,3-페닐렌으로 이루어지되, 1 또는 2개의 CH 기는 또한 N으로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한 L로 대체될 수 있는 군;
c) 테트라하이드로피란-2,5-다이일, 1,3-다이옥산-2,5-다이일, 테트라하이드로푸란-2,5-다이일, 사이클로부탄-1,3-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 티오펜-2,5-다이일 및 셀레노펜-2,5-다이일로 이루어지되, 각각이 또한 L로 일치환되거나 다중치환될 수 있는 군;
d) 포화된, 부분적으로 불포화된 또는 완전 불포화되고, 임의적으로 치환된, 5 내지 20개의 환형 탄소 원자를 갖고 이들 중 하나 이상은 또한 헤테로 원자에 의해 대체될 수 있는 다환형 라디칼로 이루어지고, 바람직하게는 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일,
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
Figure pat00059
Figure pat00060
로 이루어진 군으로부터 선택되되, 이러한 라디칼에서 하나 이상의 H 원자는 또한 L로 대체될 수 있고/있거나, 하나 이상의 이중 결합은 단일 결합으로 대체될 수 있고/있거나, 하나 이상의 CH 기는 N으로 대체될 수 있는 군이거나,
A3은 단일 결합일 수 있고;
L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 F, Cl, CN, SCN, SF5, 또는 각각의 경우 임의적으로 불소화된 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시이고;
R03 및 R04는 각각 서로 독립적으로 H, F, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이되, 하나 이상의 H 원자는 또한 F로 대체될 수 있고;
M은 -O-, -S-, -CH2-, -CHY1- 또는 -CY1Y2-이고;
Y1 및 Y2는 각각 서로 독립적으로 R03에 대하여 상기 제시된 의미 중 하나를 갖거나, Cl 또는 CN이거나,
기 Y1 및 Y2 중 하나는 OCF3, 바람직하게는 H, F, Cl, CN 또는 CF3이다.
본 발명에 따라 바람직하게 사용된 화학식 P의 중합가능한 화합물은 하기 화학식 P1-1 내지 P12-4의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
상기 식에서,
L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 및 하기 제시된 의미 중 하나를 갖고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
s는 0, 1, 2 또는 3이고;
n은 1 내지 24, 바람직하게는 1 내지 12, 매우 특히 바람직하게는 2 내지 8의 정수이고;
라디칼이 단일 결합 또는 이중 결합의 말단에 제시되지 않는 경우, 라디칼은 말단 CH3 또는 CH2 기이다.
화학식 P1-1 내지 P12-4에서,
Figure pat00067
는 바람직하게는
Figure pat00068
로 이루어진 군으로부터 선택된 기, 특히 바람직하게는
Figure pat00069
로부터 선택된 기이다.
기 A2-Q-A3은 바람직하게는 하기 화학식의 기이다:
Figure pat00070
상기 식에서,
하나 이상의 고리는 하나 이상의 기 L=F로 치환되고;
r은 각각의 경우 독립적으로 바람직하게는 0, 1 또는 2이다.
화학식 P의 화합물 및 이의 하위화학식에서, Pa 및 Pb는 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 또한 플루오로아크릴레이트이다.
화학식 P의 화합물 및 이의 하위화학식에서, Spa 및 Spb는 바람직하게는 (CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-O-CO- 및 -(CH2)p1-O-CO-O-, 및 이의 거울상으로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼이고, 이때 p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 특히 바람직하게는 1, 2 또는 3의 정수이고, 이러한 기는 O 원자가 직접 인접하지 않도록 Pa 또는 Pb에 연결된다.
화학식 P의 화합물 중, 하기로 제시된 것이 특히 바람직하다:
- 라디칼 Pa 및 Pb는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드 기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기로 이루어진 군으로부터 선택된다;
- 라디칼 Spa 및 Spb는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-O-CO- 및 -(CH2)p1-O-CO-O-, 및 이의 거울상으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때 p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 특히 바람직하게는 1, 2 또는 3의 정수이고, 이러한 라디칼은 O 원자가 직접 인접하지 않도록 Pa 또는 Pb에 연결된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따라 바람직하게 사용된 화학식 P의 화합물은 정확히 2개의 고리(n1 = n2 = 0)를 포함하는 것이고, 이는 바람직하게는 6-원 고리이다. 하기 화학식 Pa 내지 Ps의 화합물의 군으로부터 선택된 화합물이 특히 바람직하다:
Figure pat00071
Figure pat00072
Figure pat00073
상기 식에서,
Pa, Pb, Spa, Spb, s1 및 s2는 상기 화학식 P에 대하여 정의된 바와 같고;
Spa 및 Spb는 바람직하게는 알킬렌 -(CH2)n이고;
n은 바람직하게는 3, 4, 5, 6 또는 7이고;
Pa 및 Pb는 바람직하게는 메타크릴레이트- 또는 아크릴레이트 잔기이다.
화학식 Pa, Pb, Pc, Pd, Pe, Pf, Pg, Ph 및 Pi의 화합물의 군으로부터 선택된 화합물, 특히 화학식 Pa의 화합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합체 안정화된 장치용 중합체 전구체에 사용하기에 적합하고 바람직한 공단량체는, 예를 들면 하기 화학식 M1 내지 M29의 화합물로부터 선택된다:
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
상기 식에서,
P1 및 P2는 각각 서로 독립적으로 바람직하게는 Pa에 대하여 상기 및 하기 제시된 의미 중 하나를 갖는 중합가능한 기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 옥세탄, 비닐옥시- 또는 에폭시 기이고;
Sp1 및 Sp2는 각각 서로 독립적으로 바람직하게는 Spa에 대하여 상기 및 하기 제시된 의미 중 하나를 갖는 단일 결합 또는 이격기, 특히 바람직하게는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-CO-O-, -(CH2)p1-O-CO- 또는 -(CH2)p1-O-CO-O-이고, p1은 1 내지 12의 정수이고, 마지막에 언급된 기는 O 원자를 통해 인접한 고리에 연결되거나,
P1-Sp1- 및 P2-Sp2- 중 하나 이상은 또한 Raa일 수 있되, 화합물에 존재하는 P1-Sp1- 및 P2-Sp2- 중 하나 이상은 Raa가 아니고;
Raa는 H, F, Cl, CN, 또는 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이되, 하나 이상의 비-인접한 -CH2- 기는 서로 독립적으로 O 또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, N(R0)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한 F, Cl, CN 또는 P1-Sp1-, 특히 바람직하게는 임의적으로 일불소화된 또는 다중불소화된 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄, 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카본일, 알콕시카본일 또는 알킬카본일옥시로 대체될 수 있고, 상기 알켄일- 및 알킨일 기는 2개 이상의 탄소 원자를 갖고, 분지쇄 기는 3개 이상의 탄소 원자를 갖고;
R0 및 R00은 각각의 경우 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬이고;
Z1은 -O-, -CO-, -C(RyRz)- 또는 -CF2CF2-이고;
Z2 및 Z3은 각각 서로 독립적으로 -CO-O-, -O-CO, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -(CH2)n-이고, 이때 n은 2, 3 또는 4이고;
Ry 및 Rz는 각각 서로 독립적으로 H, F, CH3 또는 CF3이고;
L은 각각의 경우 서로 독립적으로 F, Cl, CN, SCN, SF5, 또는 임의적으로 일불소화된 또는 다중불소화된 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시, 바람직하게는 F이고;
L' 및 L"은 각각 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl이고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
s는 0, 1, 2 또는 3이고;
t는 0, 1 또는 2이고;
x는 0 또는 1이다.
본원에 따른 장치에 사용하기에 적합하고 바람직한 공단량체는, 예를 들면 1 내지 9 중량%, 특히 바람직하게는 4 내지 7 중량%의 농도에서 중합체 안정화된 시스템의 전구체에 존재하는 일반응성 화합물의 군으로부터 선택된다. 바람직한 일반응성 화합물은 화학식 M1 내지 M29의 화합물이고, 이때 화합물이 오직 1개의 반응성 기를 갖도록 P1-Sp1- 및 P2-Sp2- 중 하나 이상은 Raa이다.
특히 바람직한 일반응성 화합물은 하기 화학식 M16-A 및 M17-A의 화합물이다:
Figure pat00079
상기 식에서,
P1, Sp1 및 Raa는 상기 제시된 각각의 의미를 갖고,
P1은 바람직하게는 아크릴레이트(CH2=CH-CO-O-) 또는 메타크릴레이트(CH2=C(CH3)-CO-O-)이다.
이 중에서도, 하기 화학식 M17-A'의 화합물이 특히 바람직하다:
Figure pat00080
상기 식에서,
n은 정수, 바람직하게는 1 내지 16, 바람직하게는 2 내지 8의 짝수이고;
m은 1 내지 15, 바람직하게는 2 내지 7의 정수이다.
본원에 존재하는 LC 매질, 또는 중합가능한 성분 또는 중합된 성분이 하기 화학식 M10-A의 하나 이상의 화합물을 포함하는 LC 매질, 바람직하게는 고주파기용, 특히 위상 변위기 마이크로파 안테나용, 예를 들면, 누설 안테나용 LC 장치, 상기 및 하기 기재된 바와 같은 공정 또는 용도로 제시된 것이 특히 바람직하다:
Figure pat00081
상기 식에서,
Pa, Pb, Spa, Spb, s1, s2 및 L은 상기 및 하기 제시된 의미를 갖고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
Z2 및 Z3은 각각 서로 독립적으로 -CF2-O- 또는 -O-CF2-이고, 바람직하게는 Z2는 -CF2-O-이고 Z3은 -O-CF2-이거나 반대이거나, Z2는 -CO-O-이고 Z3은 -O-CO-이거나 반대이고, 가장 바람직하게는 Z2는 -CF2-O-이고 Z3은 -O-CF2-이거나, Z2는 -CO-O-이고 Z3은 -O-CO-이다.
바람직하게는 본 발명에 따라 사용된 액정 매질은 1 또는 2개 이상의 반응성 메소젠, 바람직하게는 하나 이상의 일반응성 메소젠 및 동시에 하나 이상의 이반응성 메소젠인 중합체 전구체로서 또는 중합체 전구체의 일부로서 포함한다. 임의적으로 하나 이상의 반응성 메소젠은 바람직하게는 하기 정의된 바와 같은 HDMA, HDDMA, EHA, EA, EMA 등으로부터 선택된 각각 비-메소제닉 반응성 화합물 및 등방성 반응성 화합물에 의해 대체될 수 있다.
본원의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따라 사용된 액정 매질은 1 또는 2개 이상의 반응성 메소젠, 바람직하게는 하나 이상의 일반응성 메소젠 및 동시에 하나 이상의 이반응성 메소젠을 포함하는 중합체 전구체의 중합, 바람직하게는 광중합에 의해 수득되거나 수득가능한 중합체를 포함한다. 임의적으로 하나 이상의 반응성 메소젠은 바람직하게는 2-에틸헥실 아크릴레이트(EHA), 1,3,3-트라이메틸헥실 아크릴레이트(TMHA), 헥산다이올다이아크릴레이트(HDDA), 헥산다이올다이메타크릴레이트(HDDMA) 등, 뿐만 아니라 메틸메타크릴레이트(MMA), 에틸아크릴레이트(EA), 에틸메타크릴레이트(EMA) 및 6-(4'-시아노바이페닐-4-일옥시)헥실 아크릴레이트(6CBA)로부터 선택된 각각 비-메소제닉 반응성 화합물 및 등방성 반응성 화합물, 또는 메소제닉 단량체로 대체될 수 있다:
Figure pat00082
바람직하게는 하나 이상의 일반응성 메소젠, 가장 바람직하게는 모든 일반응성 메소젠은 메타크릴레이트이고, 또한 바람직하게는 하나 이상의 일반응성 메소젠, 가장 바람직하게는 모든 일반응성 메소젠은 비스아크릴레이트 및 혼합된 아크릴레이트-메타크릴레이트로부터 선택되고, 바람직하게는 이들은 비스아크릴레이트이다.
바람직하게는 본 발명에 따른 액정 매질은 하기를 포함한다:
- 화학식 I의 하나 이상의 화합물 및 화학식 II의 하나 이상의 화합물;
- 화학식 I의 하나 이상의 화합물 및 화학식 III의 하나 이상의 화합물;
- 화학식 II의 하나 이상의 화합물 및 화학식 III의 하나 이상의 화합물; 또는 가장 바람직하게는
- 화학식 I의 하나 이상의 화합물, 화학식 II의 하나 이상의 화합물 및 화학식 III의 하나 이상의 화합물.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 화학식 I의 하나 이상의 화합물 및 화학식 III의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 추가 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 화학식 I의 하나 이상의 화합물 및 화학식 II의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 화학식 II의 하나 이상의 화합물 및 화학식 III의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
화학식 I의 하나 이상의 화합물, 화학식 II의 하나 이상의 화합물 및 화학식 III의 하나 이상의 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 액정 매질이 특히 바람직하다.
또한 본 발명에 따라 사용된 액정 매질은 특정 실시양태에서 바람직하게는 하기 화학식 IV의 하나 이상의 화합물을 포함한다:
Figure pat00083
상기 식에서,
Figure pat00084
는
Figure pat00085
Figure pat00086
, 바람직하게는
Figure pat00087
Figure pat00088
Figure pat00089
Figure pat00090
, 특히 바람직하게는
Figure pat00091
Figure pat00092
이고;
L4는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 3 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 사이클로알킬 또는 4 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 사이클로알켄일, 바람직하게는 CH3, C2H5, n-C3H7(-(CH2)2CH3), i-C3H7(-CH(CH3)2), 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로헥실, 사이클로펜트-1-엔일 또는 사이클로헥스-1-엔일, 특히 바람직하게는 CH3, C2H5, 사이클로프로필 또는 사이클로부틸이고;
X4는 H, 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 또는 할로겐, 바람직하게는 H, F 또는 Cl, 특히 바람직하게는 H 또는 F, 매우 특히 바람직하게는 F이고;
R41 내지 R44는 서로 독립적으로 각각 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 각각 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬, 또는 각각 15개 이하의 탄소 원자를 갖는 사이클로알킬, 알킬사이클로알킬, 사이클로알켄일, 알킬사이클로알켄일, 알킬사이클로알킬알킬 또는 알킬사이클로알켄일알킬이거나, R43 및 R44 중 1개 또는 둘다는 또한 H이고, 바람직하게는
R41 및 R42는 서로 독립적으로 각각 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 또는 각각 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬이고, 특히 바람직하게는
R41은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬, 또는 각각 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬이고, 특히 바람직하게는
R42는 각각 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시이고, 바람직하게는
R43 및 R44는 H, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬, 3 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 사이클로알킬 또는 사이클로알켄일, 각각 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬사이클로헥실 또는 비불소화된 사이클로헥실알킬, 또는 5 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬사이클로헥실알킬, 특히 바람직하게는 사이클로프로필, 사이클로부틸 또는 사이클로헥실이고, 매우 특히 바람직하게는 R43 및 R44 중 하나 이상은 n-알킬, 특히 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고, 다른 하나는 H 또는 n-알킬, 특히 바람직하게는 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 전체로서 5 내지 70%, 바람직하게는 5 내지 60%, 특히 바람직하게는 30 내지 50%의 화학식 I의 화합물을 포함한다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 전체로서 20 내지 80%, 바람직하게는 30 내지 70%, 특히 바람직하게는 35 내지 65%의 화학식 II의 화합물을 포함한다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 전체로서 5 내지 45%, 바람직하게는 10 내지 40%, 특히 바람직하게는 15 내지 35%의 화학식 III의 화합물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질이 화학식 I, II 및 III의 하나 이상의 화합물을 포함하는 각각의 경우, 화학식 I의 화합물의 농도는 바람직하게는 45 내지 100%, 바람직하게는 50 내지 100%, 특히 바람직하게는 55 내지 100%이다.
화학식 II의 화합물의 농도는 바람직하게는 1 내지 20%, 바람직하게는 2 내지 15%, 특히 바람직하게는 3 내지 10%이고, 화학식 III의 화합물의 농도는 바람직하게는 1 내지 30%, 바람직하게는 5 내지 25%, 특히 바람직하게는 5 내지 20%이다.
본 발명의 추가 바람직한 실시양태에서, 액정 매질이 화학식 I, II 및 III의 하나 이상의 화합물을 포함하는 각각의 경우, 화학식 I의 화합물의 농도는 바람직하게는 15 내지 40%, 바람직하게는 20 내지 35%, 특히 바람직하게는 25 내지 30%이고, 화학식 II의 화합물의 농도는 바람직하게는 10 내지 35%, 바람직하게는 15 내지 30%, 특히 바람직하게는 20 내지 25%이고, 화학식 III의 화합물의 농도는 바람직하게는 25 내지 50%, 바람직하게는 30 내지 45%, 특히 바람직하게는 35 내지 40%이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질이 화학식 I 및 II의 하나 이상의 화합물을 포함하지만, 5% 이하의 화학식 III의 화합물, 바람직하게는 화학식 III의 화합물을 함유하지 않는 각각의 경우, 화학식 I의 화합물의 농도는 바람직하게는 10 내지 50%, 바람직하게는 20 내지 40%, 특히 바람직하게는 25 내지 35%이고, 화학식 II의 화합물의 농도는 바람직하게는 40 내지 70%, 바람직하게는 50 내지 65%, 특히 바람직하게는 55 내지 60%이고, 화학식 III의 화합물의 농도는 바람직하게는 1 내지 4%, 바람직하게는 1 내지 3%, 특히 바람직하게는 0%이다.
본원에 따른 액정 매질은 특히 바람직하게는 전체로서 50 내지 80%, 바람직하게는 55 내지 75%, 특히 바람직하게는 57 내지 70%의 화학식 I-1(하기 정의됨)의 화합물 및/또는 전체로서 5 내지 70%, 바람직하게는 6 내지 50%, 특히 바람직하게는 8 내지 20%의 화학식 I-2 및 I-3(하기 정의됨)의 화합물의 군으로부터 선택된 화합물, 가장 바람직하게는 화학식 I-2의 화합물 및 화학식 I-3의 화합물을 둘다 포함한다.
또한, 본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 전체로서 5 내지 60%, 바람직하게는 10 내지 50%, 특히 바람직하게는 7 내지 20%의 화학식 II의 화합물을 포함한다.
단일 동종 화합물을 사용하는 경우, 이 동족체의 농도는 바람직하게는 2 내지 20%, 특히 바람직하게는 1 내지 15%에 상응하게 제한된다. 2개 이상의 동족체를 사용하는 경우, 개별적인 동족체의 농도는 또한 바람직하게는 각각의 경우 1 내지 15%이다.
화학식 I 내지 III의 화합물은 각각의 경우 3 초과의 유전 이방성을 갖는 양의 유전 화합물, 3 미만 내지 -1.5 초과의 유전 이방성을 갖는 중성 유전 화합물 및 -1.5 이하의 유전 이방성을 갖는 음의 유전 화합물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 바람직하게는 하기 화학식 I-1 및 I-2의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 I-1 및/또는 I-2의 화합물, 바람직하게는 동시에 하기 화학식 I-1의 하나 이상의 화합물 및 화학식 I-2의 하나 이상의 화합물, 및 임의적으로 바람직하게는 필수적으로 하기 화학식 I-3의 하나 이상의 화합물로부터 선택된 화학식 I의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 화합물을 포함한다:
Figure pat00093
상기 식에서,
L1은 H 또는 F, 바람직하게는 H이고;
다른 매개변수는 화학식 I에 대하여 상기 제시된 각각의 의미를 갖고, 바람직하게는
R1은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 불소화된 알켄일이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 I-1a 내지 I-1c의 화합물, 바람직하게는 화학식 I-1c의 화합물의 군으로부터 선택된 화학식 I-1의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00094
상기 식에서,
매개변수는 화학식 I-1에 대하여 상기 제시된 각각의 의미를 갖고, 바람직하게는
R1은 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알켄일이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 I-2a 내지 I-2d의 화합물, 바람직하게는 화학식 I-2d의 화합물의 군으로부터 선택된 화학식 I-2의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00095
상기 식에서,
매개변수는 화학식 I-2에 대하여 상기 제시된 각각의 의미를 갖고, 바람직하게는
R1은 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알켄일이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 I-3a 내지 I-3d의 화합물, 바람직하게는 화학식 I-3c의 화합물의 군으로부터 선택된 화학식 I-3의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00096
상기 식에서,
매개 변수는 화학식 I-3에 대하여 상기 제시된 각각의 의미를 갖고, 바람직하게는
R1은 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알켄일이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 II-1 내지 II-3의 화합물, 바람직하게는 화학식 II-1 및 II-2의 화합물의 군으로부터 선택된 화학식 II의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00097
상기 식에서,
매개변수는 화학식 II에 대하여 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는
R2는 H, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일이고;
Figure pat00098
중 하나는
Figure pat00099
를 나타내고, 다른 하나는 독립적으로
Figure pat00100
Figure pat00101
Figure pat00102
, 바람직하게는
Figure pat00103
, 더욱 바람직하게는
Figure pat00104
를 나타내고, 바람직하게는
R2는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z이고;
n은 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 II-1a 내지 II-1e의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 II-1a 및 II-1b의 화합물, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 II-1b의 화합물로부터 선택된 화학식 II-1의 하나 이상의 화합물의 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00105
상기 식에서,
R2는 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z이고;
n은 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 II-2a 및 II-2b의 화합물, 더욱 바람직하게는 동시에 화학식 II-2a의 하나 이상의 화합물 및 화학식 II-2b의 하나 이상의 화합물로부터 선택된 화학식 II-2의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00106
상기 식에서,
R2는 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z이고;
n은 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 II-3a 내지 II-3c의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 II-3a 및 II-3b의 화합물, 더욱 바람직하게는 동시에 하기 화학식 II-3a의 하나 이상의 화합물 및 화학식 II-3b의 하나 이상의 화합물로부터 선택된 화학식 II-3의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00107
상기 식에서,
R2는 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z이고;
n은 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 III-1 내지 III-6의 화합물, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 III-1, III-2, III-3 및 III-4의 화합물, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 III-1의 화합물로부터 선택된 화학식 III의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱더 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00108
상기 식에서,
Z31 및 Z32는 서로 독립적으로 트랜스-CH=CH- 또는 트랜스-CF=CF-, 바람직하게는 트랜스-CH=CH-이거나, 화학식 III-6에서 Z31 및 Z32 중 하나는 -C≡C-일 수 있고, 다른 매개변수는 화학식 III에 대하여 상기 제시된 의미를 갖고; 바람직하게는
R3은 H, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일이고;
Figure pat00109
중 하나, 바람직하게는
Figure pat00110
은
Figure pat00111
Figure pat00112
, 바람직하게는
Figure pat00113
를 나타내고, 다른 하나는 서로 독립적으로
Figure pat00114
Figure pat00115
Figure pat00116
, 바람직하게는
Figure pat00117
Figure pat00118
, 더욱 바람직하게는
Figure pat00119
를 나타내고; 바람직하게는
R3은 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z이고;
n은 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 III-1a 내지 III-1d의 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 III-1a 및 III-1b의 화합물, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 III-1b의 화합물로부터 선택된 화학식 III-1의 하나 이상의 화합물을 포함하고, 더욱더 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 특히 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진 것을 포함한다:
Figure pat00120
상기 식에서,
R3은 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z이고;
n은 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 III-2a의 화합물인 화학식 III-2의 하나 이상의 화합물을 포함한다:
Figure pat00121
상기 식에서,
R3은 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z이고;
n은 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이다.
매질은 바람직하게는 화학식 III-3의 하나 이상의 화합물 및/또는 화학식 III-4의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
매질은 바람직하게는 하기 화학식 III-5a의 화합물인 화학식 III-5의 하나 이상의 화합물을 포함한다:
Figure pat00122
상기 식에서,
R3은 화학식 III-5에 대하여 상기 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 CnH2n +1이고;
n은 0 내지 7, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이다.
화학식 III의 추가 바람직한 화합물은 하기 화학식의 화합물이다:
Figure pat00123
상기 식에서,
n은 0 내지 7, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이다.
적합하고 바람직한 중합 방법은, 예를 들면 열적 유도 중합 또는 광중합, 바람직하게는 광중합, 특히 자외선 광중합이다. 하나 이상의 개시제는 임의적으로 또한 여기에 부가될 수 있다. 중합에 적합한 조건 및 개시제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있고, 문헌에 기재되어 있다. 적합한 자유 라디칼 중합은, 예를 들면 바람직하게는 시판중인 광개시제인 이르가큐어(Irgacure: 등록상표)184, 이르가큐어(등록상표)369, 이르가큐어(등록상표)651, 이르가큐어(등록상표)784(바람직하게는), 이르가큐어(등록상표)819(바람직하게는), 이르가큐어(등록상표)907 또는 이르가큐어(등록상표)1300(모두 바스프(BASF)로부터 입수가능함), 또는 다로큐어(Darocure: 등록상표)1173(시바 아게(Ciba AG)로부터 입수가능함)이다. 개시제가 사용되는 경우, 이의 비율은 바람직하게는 0.001 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.001 내지 1 중량%이다.
본 발명에 따른 중합가능한 화합물은 또한 개시제 없이 중합하기에 적합하고, 상당한 이점, 예를 들면 낮은 재료 비용 및 개시제 또는 이의 분해 산물의 가능한 잔여량에 의한 LC 매질의 특히 적은 오염을 수반한다. 따라서, 중합은 개시제의 부가 없이 수행될 수 있다. 따라서, 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 중합 개시제를 포함하지 않는다.
중합가능한 성분 또는 LC 매질은 또한 예를 들면 저장 또는 수송 동안 RM의 목적하지 않은 자발적 중합을 막기 위해 하나 이상의 안정화제를 포함할 수 있다. 안정화제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있고 문헌에 기재되어 있다. 예를 들면, 이르가녹스(Irganox: 등록상표) 시리즈(시바 아게로부터 입수가능함), 예를 들면 이르가녹스(등록상표)1076으로 시판중인 안정화제가 특히 적합한다. 안정화제가 사용되는 경우, RM 또는 중합가능한 성분을 포함하는 LC의 혼합물의 총량을 기준으로 이의 비율은 바람직하게는 10 ppm 내지 10,000 ppm, 특히 바람직하게는 50 ppm 내지 2,000 ppm, 가장 바람직하게는 0.2% 또는 약 0.2%이다.
혼합물은 중합 전에 하기 기재된 바와 같이 특징화된다. 이어서, 반응성 성분은 1회 조사(180 초)에 의해 중합되고, 생성된 매질은 재특징화된다.
매질의 중합은 바람직하게는 약 3.0 mW/cm2의 유효 전력을 갖는 자외선 램프(예를 들면, 다이맥스(Dymax), 청색파 200, 365 nm 간섭 필터)로 180 초 동안 조사하여 수행된다. 중합은 시험 셀/안테나 장치에 직접 수행된다. 자외선 유도된 호스트 분해를 최소화하기 위해, 적합한 롱 패스 필터, 예를 들면 스코트(Schott) GG395 또는 GG410이 유리하게 적용된다.
중합은 실온에서 수행된다.
최대 안정화를 야기하는 전체 조사 시간은 제시된 조사 전력에서 전형적으로 180 초이다. 또한 중합은 최적화된 조사/온도 프로그램에 따라 수행될 수 있다.
중합 전 매질에서 중합가능한 화합물의 총 농도는 바람직하게는 1 내지 20%, 더욱 바람직하게는 2 내지 15%, 가장 바람직하게는 2 내지 10%이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 매질은 3 초과의 유전 이방성을 갖는 화학식 I-1의 하나 이상의 양의 유전 화합물을 포함한다.
매질은 바람직하게는 -1.5 초과 내지 3의 유전 이방성을 갖는 화학식 I-2의 하나 이상의 중성 유전 화합물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 매질은 화학식 II의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 추가 바람직한 실시양태에서, 매질은 화학식 III의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따라 사용된 액정 매질, 바람직하게는 액정 매질의 네마틱 성분은 오직 2개 이하의 5- 및/또는 6-원 고리를 갖는 화합물을 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 특히 바람직하게는 2% 이하, 매우 특히 바람직하게는 1% 이하 포함하고, 특히 전혀 포함하지 않는다.
또한, 약어(두문자어)의 정의는 하기 표 D에 제시되거나 표 A 내지 C에서 명백하다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 화학식 I 내지 III의 화합물의 군으로부터 선택된 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 더욱더 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 바람직하게는 화학식 I 내지 III의 화합물의 군으로부터 선택된 이소시아네이트 화합물로 주로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 본질적으로 이들 화합물로 이루어지고, 가장 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진다.
본원에서, 조성물과 관련하여 "포함하다"은 해당 개체, 즉, 매질 또는 성분이 바람직하게는 지시된 성분 또는 화합물을 총 농도의 10% 이상, 매우 바람직하게는 20% 이상 포함하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, "주로 이루어지는"은 해당 개체가 지시된 성분 또는 화합물을 55% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 매우 바람직하게는 70% 이상 포함하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, "본질적으로 이루어지는"은 해당 개체가 지시된 성분 또는 화합물을 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 매우 바람직하게는 95% 이상 포함하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, "완전히 이루어지는"은 해당 개체가 지시된 성분 또는 화합물을 98% 이상, 바람직하게는 99% 이상, 매우 바람직하게는 100.0% 포함하는 것을 의미한다.
분명하게 상기 언급되지 않은 다른 메소제닉 화합물은한 본 발명에 따른 매질에 임의적이고 또한 유리하게 사용될 수 있다. 이러한 화합물은 당업자에게 공지되어 있다.
바람직하게는 매질에서 화학식 I 내지 III의 화합물의 총 농도는 80 내지 100%, 더욱 바람직하게는 90 내지 100%, 가장 바람직하게는 95 내지 100%이다.
매질에서 화학식 I-3, 바람직하게는 화학식 I-3c의 화합물의 총 농도는 10 내지 45%, 더욱 바람직하게는 15 내지 35%, 더욱 바람직하게는 20 내지 33%, 가장 바람직하게는 25 내지 30%이다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 90℃ 이상, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상, 더욱더 바람직하게는 120℃ 이상, 특히 바람직하게는 150℃, 매우 특히 바람직하게는 170℃ 이상의 등명점을 갖는다.
본 발명에 따른 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 20℃ 이하 내지 90℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상까지, 더욱 바람직하게는 적어도 0℃ 이하 내지 120℃ 이상, 매우 바람직하게는 적어도 -10℃ 이하 내지 140℃ 이상, 특히 적어도 -20℃ 이하 내지 150℃ 이상까지 확대된다.
1 kHz 및 20℃에서, 본 발명에 따른 액정 매질의 Δε은 바람직하게는 1 이상, 더욱 바람직하게는 2 이상, 매우 바람직하게는 3 이상이다.
589 nm(NaD) 및 20℃에서, 본 발명에 따른 액정 매질의 Δn은 바람직하게는 0.200 내지 0.90, 더욱 바람직하게는 0.250 내지 0.90, 더욱더 바람직하게는 0.300 내지 0.85, 매우 특히 바람직하게는 0.350 내지 0.800의 범위이다.
본원의 제 1 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 액정 매질의 Δn은 바람직하게는 0.50 이상, 더욱 바람직하게는 0.55 이상이다.
본 발명에 따라, 화학식 I의 개별 화합물은 바람직하게는 전체 혼합물의 10 내지 70%, 더욱 바람직하게는 20 내지 60%, 더욱더 바람직하게는 30 내지 50%, 매우 바람직하게는 25 내지 45%의 총 농도로 사용된다.
화학식 II의 화합물은 바람직하게는 전체 혼합물의 1 내지 20%, 더욱 바람직하게는 1 내지 15%, 더욱더 바람직하게는 2 내지 15%, 매우 바람직하게는 3 내지 10%의 총 농도로 사용된다.
화학식 III의 화합물은 바람직하게는 전체 혼합물의 1 내지 60%, 더욱 바람직하게는 5 내지 50%, 더욱더 바람직하게는 10 내지 45%, 매우 바람직하게는 15 내지 40%의 총 농도로 사용된다.
액정 매질은 바람직하게는 전체로서 50 내지 100%, 더욱 바람직하게는 70 내지 100%, 매우 바람직하게는 80 내지 100%, 특히 90 내지 100%의 화학식 I, II 및 III의 화합물의 포함하고, 바람직하게는 주로 이들 화합물로 이루어지고, 매우 바람직하게는 완전히 이들 화합물로 이루어진다.
본원에서, "양성 유전체"이라는 표현은 Δε이 3.0을 초과하는 화합물 또는 성분을 기술하고, "중성 유전체"이라는 표현은 Δε이 -1.5 내지 3.0인 화합물 또는 성분을 기술하고, "음성 유전체"이라는 표현은 Δε이 -1.5 미만인 화합물 및 성분을 기술한다. Δε은 1kHz의 주파수 및 20℃에서 측정된다. 각각의 화합물의 유전 이방성은 네마틱 호스트 혼합물 중 각각의 개별 화합물의 10% 용액의 결과로부터 결정된다. 호스트 혼합물 중 각각의 화합물의 용해도가 10% 미만인 경우, 농도는 5%로 감소된다. 시험 혼합물의 정전용량(capacitance)은 수직 배열(homeotropic alignment)을 갖는 셀 및 수평 배열(homogeneous alignment)을 갖는 셀 모두에서 결정된다. 상기 두 유형의 셀의 두께는 약 20 ㎛이다. 인가된 전압은 1kHz의 주파수를 갖는 방형파(rectangular wave) 및 전형적으로 0.5 내지 1.0 V의 유효값이지만, 이는 항상 각각의 시험 혼합물의 정전용량 역치 미만이도록 선택되어야 한다.
Δε은 (ε∥-ε⊥)로서 정의되는 반면, ε평균은 (ε∥+ 2ε⊥)/3이다.
양성 유전체 화합물에 사용된 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-4792이고; 중성 유전체 및 음성 유전체 화합물에 사용된 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-3086이고, 상기 두 혼합물은 메르크 카게아아(독일 소재)로부터 입수되었다. 화합물의 유전 상수의 절대값은, 관심 화합물의 추가시 호스트 혼합물의 각각의 값의 변화로부터 결정된다. 상기 값은 관심 화합물의 100%의 농도에 외삽된다.
20℃의 측정 온도에서 네마틱 상을 갖은 성분은 그 자체로 측정되고, 모든 다른 것들은 화합물처럼 취급된다.
달리 언급되지 않는 한, 모든 경우 본원에서 "역치 전압"이라는 표현은 광학 역치를 지칭하고, 10% 상대 콘트라스트(V10)로 인용되고, "포화 전압"이라는 표현은 광학 포화를 지칭하고, 90% 상대 콘트라스트(V90)로 인용된다. 정전용량의 역치 전압(V0)은, 또한 프레데릭스(Freedericks) 역치(VFr)로 명명되고, 명시적으로 언급한 경우에만 사용된다.
본원에서 제시된 매개변수의 범위는 달리 명시되지 않는 한 한계 값을 모두 포함한다.
다양한 범위의 특성을 제시하는 상이한 상한치 및 하한치가 서로 결합되는 경우에는 추가 바람직한 범위가 발생한다.
본원 전반에 걸쳐, 달리 명시되지 않는 한 하기의 조건과 정의가 적용된다. 모든 농도는 전체로서 각각의 혼합물에 대하여 중량%로 인용되고, 모든 온도는 섭씨 온도로 인용되고, 모든 온도의 차이는 차동도로 인용된다. 모든 물리적 성질은 달리 명시되지 않는 한, 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 측정되고, 20℃ 온도에서 인용된다. 광학 이방성(Δn)은 589.3 nm의 파장에서 측정된다. 유전 이방성(Δε)은 1kHz의 주파수에서 측정된다. 역치 전압뿐만 아니라 다른 모든 전자-광학 특성은 메르크 카게아아(독일 소재)에서 제조한 시험 셀을 사용하여 측정된다. Δε의 측정을 위한 시험 셀은 약 20 ㎛의 셀 두께를 갖는다. 전극은 1.13 ㎠의 면적과 보호링(guard ring)을 갖는 원형 ITO 전극이다. 배향 층은 수직 배향(ε∥)에 대해서는 닛산 케미칼스(Nissan Chemicals, 일본 소재)의 SE-1211이고, 수평 배향(ε⊥)에 대해서는 재팬 신쎄틱 루버(Japan Synthetic Rubber, 일본 소재)의 폴리이미드 AL-1054이다. 정전용량은 0.3 Vrms의 전압을 갖는 사인 파(sine wave)를 사용하여 솔라트론(Solatron) 1260 주파수 응답 분석기를 사용하여 측정된다. 전자-광학 측정에 사용된 광은 백색 광이다. 이때, 아우트로닉-멜쳐스(Autronic-Melchers, 독일 소재)로부터 시판중인 DMS 기기를 사용하여 설정을 적용하였다. 특징적인 전압을 수직 관찰 하에 측정하였다. 역치(V10), 중간 그레이(mid-grey)(V50) 및 포화(V90) 전압을 각각 10, 50 및 90% 상대 콘트라스트로 측정하였다.
액정 매질은 문헌[A. Penirschke, S. Muller, P. Scheele, C. Weil, M. Wittek, C. Hock and R. Jakoby: "Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35 GHz", 34th European Microwave Conference - Amsterdam, pp. 545-548]에 기재된 바와 같이 마이크로파 주파수 영역에서 이의 특성에 관하여 조사된다.
이와 관련하여, 또한 측정 방법이 상세히 기재된 문헌[A. Gaebler, F. Golden, S. Muller, A. Penirschke and R. Jakoby, "Direct Simulation of Material Permittivites...", 12MTC 2009 - International Instrumentation and Measurement Technology Conference, Singapore, 2009 (IEEE), pp. 463-467] 및 DE 10 2004 029 429 A를 비교하였다.
액정을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 모세관 내로 도입하였다. 모세관은 180 ㎛의 내부 반경 및 350 ㎛의 외부 반경을 갖는다. 유효 길이는 2.0 ㎝이다. 충전된 모세관을 30 GHz의 공명 주파수를 갖는 캐비티의 중심에 도입하였다. 이캐비티는 6.6 ㎜의 길이, 7.1 mm의 폭 및 3.6 ㎜의 높이를 갖는다. 이어서, 입력 신호(공급원)를 인가하고, 출력 신호의 결과를 상업적인 벡터 네트워크 분석기를 사용하여 기록하였다.
액정으로 충전된 모세관을 갖는 측정 및 액정으로 충전된 모세관이 없는 측정 사이의 공명 주파수 및 Q 인자에서의 변화를 사용하여 본원에 기재된 문헌[A. Penirschke, S, Muller, P. Scheele, C. Weil, M. Wittel, C. Hock and R. jakoby: "Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35 GHz", 34th European Microwave Conference - Amsterdam, pp. 545-548]에 기재된 수학식 10 및 11에 의해 상응하는 표적 주파수에서 유전 상수 및 손실 각을 측정하였다.
액정의 방향자(director)에 대한 수직성 및 수평성 성분의 값을, 자기장에서 액정의 배열에 의해 수득하였다. 이를 위해, 영구 자석의 자기장을 사용하였다. 자기장의 강도는 0.35 테슬라이다. 자석의 배열을 상응하게 설정하고, 이어서, 90°로 상응하게 회전시켰다.
바람직한 부품은 위상 변위기, 버랙터(varactor), 무선 및 라디오파 안테나 어레이, 정합 회로 적응 필터 등이다.
본원에서 용어 "화합물"은 달리 명시적으로 언급하지 않는 한, 하나의 화합물 및 복수의 화합물 모두를 의미한다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 상기 주어진 바람직한 범위의 네마틱 상을 갖는다. 본원에서 "네마틱 상을 갖는"이란 표현은, 한편으로 상응하는 온도에서 스메틱 상 및 결정화가 저온에서 전혀 관찰되지 않고, 다른 한편으로 가열시 네마틱 상으로부터 등명(clearing)이 발생하지 않음을 의미한다. 저온에서의 관찰을 상응하는 온도에서 유동 점도계에서 수행하고, 100시간 이상 동안 5 ㎛ 두께 층을 갖는 시험 셀에 저장함으로써 확인하였다. 고온에서, 등명점은 통상적인 방법에 의해 모세관에서 측정된다.
또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 가시 범위, 특히 589.0 nm의 파장(즉, Na"D" 선)에서 높은 광학 이방성 값을 특징으로 한다. 589 ㎚에서 복굴절은 바람직하게는 0.20 이상, 특히 바람직하게는 0.25 이상, 특히 바람직하게는 0.30 이상, 특히 바람직하게는 0.40 이상, 매우 특히 바람직하게는 0.45 이상이다. 또한 복굴절은 바람직하게는 0.80 이하이다.
사용된 액정은 바람직하게는 양의 유전 이방성을 갖는다. 이는 바람직하게는 2 이상, 바람직하게는 4 이상, 특히 바람직하게는 6 이상, 매우 특히 바람직하게는 10 이상이다.
또한 본 발명에 따른 액정 매질은 마이크로파 범위에서 높은 이방성 값을 특징으로 한다. 예를 들면, 약 8.3 GHz에서 복굴절은 바람직하게는 0.14 이상, 특히 바람직하게는 0.15 이상, 특히 바람직하게는 0.20 이상, 특히 바람직하게는 0.25 이상, 매우 특히 바람직하게는 0.30 이상이다. 또한 복굴절은 바람직하게는 0.80 이하이다.
마이크로파 범위에서 유전 이방성은 다음과 같이 정의된다:
Δεr≡(εr,∥-εr,⊥)
조정가능성(tuneability)(τ)은 다음과 같이 정의된다:
τ≡(Δεr／εr,∥)
물질 품질(
Figure pat00124
)은 다음과 같이 정의되고:
η≡(τ／tanδεr,max)
이때, 최대 유전 손실 tanδεr, max 는 max.{tanδεr,⊥,; tanδεr,∥}이다,
바람직한 액정 매질의 물질 품질(η)은 6 이상, 바람직하게는 8 이상, 바람직하게는 10 이상, 바람직하게는 15 이상, 바람직하게는 17 이상, 바람직하게는 20 이상, 특히 바람직하게는 25 이상, 매우 특히 바람직하게는 30 이상이다.
상응하는 성분에서, 바람직한 액정 물질은 15°/dB 이상, 바람직하게는 20°/dB 이상, 바람직하게는 30°/dB 이상, 바람직하게는 40°/dB 이상, 바람직하게는 50°/dB 이상, 특히 바람직하게는 80°/dB 이상, 매우 특히 바람직하게는 100°/dB 이상의 위상 변위기 품질을 갖는다.
그러나, 일부 실시양태에서, 유전 이방성의 음의 값을 갖는 액정이 또한 유리하게 이용될 수 있다.
사용된 액정은 개별 물질 또는 혼합물이다. 이는 바람직하게는 네마틱 상을 갖는다.
용어 "알킬"은 바람직하게는 각각 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지쇄 알킬 기, 특히 직쇄 기 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 및 헵틸을 포괄한다. 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
용어 "알켄일"은 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 분지쇄 알켄일 기, 특히 직쇄 기를 포괄한다. 특히 바람직한 알켄일 기는 C2-C7-1E-알켄일, C4-C7-3E-알켄일, C5-C7-4-알켄일, C6-C7-5-알켄일 및 C7-6-알켄일, 특히 C2-C7-1E-알켄일, C4-C7-3E-알켄일 및 C5-C7-4-알켄일이다. 추가 바람직한 알켄일 기의 예는 비닐, 1E-프로페닐, 1E-부테닐, 1E-펜테닐, 1E-헥세닐, 1E-헵테닐, 3-부테닐, 3E-펜테닐, 3E-헥세닐, 3E-헵테닐, 4-펜테닐, 4Z-헥세닐, 4E-헥세닐, 4Z-헵테닐, 5-헥세닐, 6-헵테닐 등이다. 5개 이하의 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
용어 "플루오로알킬"은 바람직하게는 불소 말단을 갖는 직쇄 기, 즉, 플루오로메틸, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로부틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포괄한다. 그러나, 불소의 다른 위치를 제외하지는 않는다.
용어 "옥사알킬" 또는 "알콕시알킬"은 바람직하게는 화학식 CnH2n+1-O-(CH2)m의 직쇄 라디칼을 포괄하고, 이때, n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 10이다. 바람직하게는 n은 1이고, m은 1 내지 6이다.
비닐 말단 기를 함유하는 화합물 및 메틸 말단 기를 함유하는 화합물은 낮은 회전 점도를 갖는다.
본원에서, 고주파 기술 및 초고주파 기술은 둘다 1 MHz 내지 1 THz, 바람직하게는 1 GHz 내지 500 GHz, 더욱 바람직하게는 2 GHz 내지 300 GHz, 특히 바람직하게는 약 5 GHz 내지 150 GHz 범위에서 주파수를 갖는 적용분야이다.
본 발명에 따른 액정 매질은 추가 첨가제 및 통상적인 농도의 키랄 도판트를 포함할 수 있다. 상기 추가 성분의 총 농도는 전체 혼합물을 기준으로 0 내지 10%, 바람직하게는 0.1 내지 6% 범위이다. 사용되는 개별적인 화합물의 농도는 각각 바람직하게는 0.1 내지 3% 범위이다. 본원에서 액정 매질의 액정 성분 및 액정 화합물의 값 및 농도 범위를 인용하는 경우, 상기 성분 및 유사한 첨가제의 농도를 고려하지 않았다.
바람직하게는 본 발명에 따른 매질은 이의 콜레스테릭 피치를 조절하기 위해 키랄 도판트로서 하나 이상의 키랄 화합물을 포함한다. 본 발명에 따른 매질에서 이의 총 농도는 바람직하게는 0.05 내지 15%, 더욱 바람직하게는 1 내지 10%, 가장 바람직하게는 2 내지 6%이다.
임의적으로 본 발명에 따른 매질은 물리적 성질을 조절하기 위해 추가 액정 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화합물은 당업자에게 공지되어 있다. 본 발명에 따른 매질에서 이의 농도는 바람직하게는 0 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 20%, 가장 바람직하게는 1 내지 15%이다.
응답 시간은 각각 0 내지 90%의 전기 광학 응답에 대한 상대 콘트라스트의 상대 조율의 변화에 대한 시간(t90 - t0), 즉, 지연 시간(t10 - t0)을 포함하는 상승 시간(τon)으로서, 역으로 100 내지 10%의 전기 광학 응답에 대한 상대 콘트라스트의 상대 조율의 변화에 대한 시간(t100 - t10), 즉, 감쇠 시간(τoff)으로서, 및 총 응답 시간(τ총 = τon + τoff)으로서 제시된다.
본 발명에 따른 액정 매질은 복수의 화합물, 바람직하게는 3 내지 30개, 더욱 바람직하게는 4 내지 20개, 매우 바람직하게는 4 내지 16개의 화합물로 이루어진다. 이러한 화합물은 통상적인 방식으로 혼합된다. 일반적으로, 소량으로 사용된 화합물의 목적 양은 대량으로 사용된 화합물에 용해된다. 온도가 고농도로 사용된 화합물의 등명점을 초과하는 경우, 용해 공정의 완료를 관찰하기가 특히 용이하다. 그러나, 다른 통상적인 방식, 예를 들면, 화합물의 균질 또는 공융(eutectic) 혼합물일 수 있는 소위 예비-혼합물(pre-mixture)을 사용하거나, 성분 자체가 바로 사용될 수 있는 혼합물인 소위 "멀티용기" 시스템을 사용하여 상기 매질을 제조할 수도 있다.
모든 온도, 예를 들면, 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱 상(S)으로부터 네마틱 상(N)으로의 전이 T(S,N) 및 액정의 등명점 T(N,I)은 섭씨로 제시된다. 모든 온도 차이는 차동도로 인용된다.
본 발명에서, 특히 하기 실시예에서, 메소제닉 화합물의 구조를 두문자라고도 하는 약어에 의해 나타내었다. 이들 두문자에서, 화학식은 하기 표 A 내지 C를 사용하여 다음과 같이 약기된다. 모든 기 CnH2n +1, CmH2m +1 및 ClH2l +1 또는 CnH2n -1, CmH2m -1 및 ClH2l-1은, 각각의 경우 n, m 또는 l개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알켄일, 바람직하게는 1-E-알켄일을 나타낸다. 표 A는 화합물의 코어 구조의 고리 요소에 사용되는 코드를 나열하는 반면, 표 B는 연결기를 나타낸다. 표 C는 좌측 또는 우측 말단 기에 대한 코드의 의미를 제공한다. 표 D는 화합물의 각각의 약어에 의한 화합물의 예시적 구조를 나타낸다.
[표 A]
고리 요소
Figure pat00125
Figure pat00126
Figure pat00127
Figure pat00128
Figure pat00129
[표 B]
연결 기
Figure pat00130
[표 C]
말단 기
Figure pat00131
이때, n 및 m은 각각 정수를 나타내고, 3개의 점 "..."은 상기 표의 다른 약어들에 대한 위치 지정자(placeholder)이다.
하기 표는 예시적 구조와 함께 이의 개별적 약어를 제시한다. 이들은 상기 약어에 대한 규칙의 의미를 설명하기 위해 제시된다. 또한 바람직하게는 사용된 화합물을 나타낸다.
[표 D]
예시적 구조
하기 예시적 구조는 말단 -NSC 기를 갖는, 특히 바람직하게는 사용된 화합물이다:
Figure pat00132
Figure pat00133
Figure pat00134
하기 예시적 구조는 바람직하게는 매질에 추가로 사용되는 화합물이다:
Figure pat00135
Figure pat00136
하기 예시적 구조는 3개의 6-원 고리를 갖는 임의적으로 사용된 보조 화합물이다:
Figure pat00137
Figure pat00138
Figure pat00139
하기 예시적 구조는 4개의 6-원 고리를 갖는 임의적으로 사용된 보조 화합물이다:
Figure pat00140
Figure pat00141
추가로 사용될 수 있는 중성 유전 화합물의 예시적 구조:
Figure pat00142
Figure pat00143
추가로 사용될 수 있는 추가 화합물의 예시적 구조:
Figure pat00144
Figure pat00145
하기 표 E는, 본 발명에 따른 메소제닉 매질에서 안정화제로 사용될 수 있는 예시적 화합물을 나타낸다. 매질에서 상기 화합물 및 유사한 화합물의 총 농도는 바람직하게는 5% 이하이다.
[표 E]
Figure pat00146
Figure pat00147
Figure pat00148
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 메소제닉 매질은 상기 표 E의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다.
하기 표 F는 바람직하게는 본 발명에 따른 메소제닉 매질에서 키랄 도판트로 사용될 수 있는 예시적 화합물을 도시한다.
[표 F]
Figure pat00149
Figure pat00150
Figure pat00151
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 메소제닉 매질은 표 F의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.
본원에 따른 메소제닉 매질은, 상기 표의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 바람직하게는 2개 이상, 바람직하게는 4개 이상 포함한다.
본 발명에 따른 액정 매질은, 상기 표 D의 화합물의 군으로부터 선택된 상이한 화학식을 3개 이상, 바람직하게는 4개 이상 갖는 7개 이상, 바람직하게는 8개 이상의 화합물을 포함한다.
실시예
하기 실시예는 어떠한 방식으로도 본 발명을 한정하지 않고 예시한다.
그러나, 하기 물리적 성질으로부터 어떤 물리적 성질이 수득될 수 있고 그것이 어떤 범위로 변형될 수 있는 지는 당업자에게 명확하다. 따라서, 특히, 바람직하게 달성할 수 있는 다양한 특성들의 조합은 당업자에게 잘 정의되어 있다.
실시예 1 내지 12 및 비교 실시예
비교 실시예
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 C-1을 제조하고, 이의 일반적인 물리적 성질 및 마이크로파에서 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00152
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하지만, 이의 응답 시간은 오직 중간이고 더욱 요구되는 용도에 충분하지 않다.
실시예 1
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-1을 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00153
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
실시예 2
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-2를 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00154
주: t.b.d.: 추후 결정.
k11 = 15.8 pN; k33 = 15.1 V; V10 = 0.87 V
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예 1과 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
실시예 3
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-3을 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00155
주: t.b.d.: 추후 결정.
k11 = 15.0 pN; k33 = 15.4 V; V10 = 0.86 V
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
[표 5]
19 GHz 및 20℃에서 특성의 비교
Figure pat00156
실시예 4
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 성질을 갖는 액정 혼합물 M-4를 제조하였다.
Figure pat00157
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 MW 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 매우 적합하다.
실시예 5 내지 9
다르게는 실시예 4의 액정 매질 M-4에 특정 농도의 추가 단일 화합물을 각각 첨가하고 생성된 혼합물(M-5 내지 M-9)을 마이크로파 영역에서 이의 일반적인 물리적 성질 및 이의 성능에 대하여 조사하였다.
Figure pat00158
Figure pat00159
이러한 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 MW 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 매우 적합하다.
실시예 4 내지 9의 혼합물을 실시예 1에 대하여 기재된 바와 같이 처리하고 조사하였다. 각각의 농도에서 키랄 화합물을 포함하는 생성된 혼합물은 유사한 개선된 특성을 보여준다. 생성된 혼합물은 특히 개선된 응답 시간에 의해 특징된다.
실시예 10
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-10을 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00160
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
실시예 11
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-11을 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00161
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
실시예 12
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-12를 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00162
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
실시예 13
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-13을 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00163
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
실시예 14
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-14를 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00164
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.
실시예 15
하기 표에 제시된 바와 같은 조성 및 물리적 성질을 갖는 액정 혼합물 M-15를 제조하고, 19 GHz에서 마이크로파 부품의 일반적인 물리적 성질 및 이의 적용성에 대하여 특징지었다.
Figure pat00165
주: t.b.d.: 추후 결정.
이 혼합물은 마이크로파 범위에서의 용도, 특히 마이크로파(MW) 영역에서 위상 변위기 또는 LC계 안테나 소자에 적합하다. 비교예와 비교하여, 이 혼합물은 명백히 우수한 응답 시간을 보여준다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 I, II 및 III의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물; 및
    임의적으로, 바람직하게는 하기 화학식 P의 하나 이상의 중합가능한 화합물
    을 포함하는 액정 매질:
    Figure pat00166

    Figure pat00167

    상기 식에서,
    R1은 H, 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬이고;
    n은 0 또는 1이고;
    Figure pat00168
    은 서로 독립적으로
    Figure pat00169
    Figure pat00170
    Figure pat00171
    이거나,
    Figure pat00172
    은
    Figure pat00173
    이고;
    R2는 H, 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬이고;
    Z21은 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -C≡C-이고;
    는 서로 독립적으로
    Figure pat00175
    Figure pat00176
    Figure pat00177
    이고;
    R3은 H, 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알킬 또는 비불소화된 알콕시, 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비불소화된 알켄일, 비불소화된 알켄일옥시 또는 비불소화된 알콕시알킬이고;,
    Z31 및 Z32 중 하나는 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -C≡C-이고, 다른 하나는 독립적으로 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 단일 결합이고;
    Figure pat00178
    은 서로 독립적으로
    Figure pat00179
    Figure pat00180

    Figure pat00181
    이거나,
    Figure pat00182
    은 독립적으로
    Figure pat00183
    이고;
    Pa 및 Pb는 각각 서로 독립적으로 중합가능한 기이고;
    Spa 및 Spb는 각각 서로 독립적으로 이격기이고;
    s1 및 s2는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고;
    n1 및 n2는 각각 서로 독립적으로 0 또는 1, 바람직하게는 0이고;
    Q는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CF-, -C≡C-, -O-, -CH2-, -(CH2)3-, -CF2-, 바람직하게는 -CF2O-이고;
    Z1 및 Z4는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CF-, -C≡C-, -O-, -CH2-, -(CH2)3-, -CF2-이되, Z1 및 Q 또는 Z4 및 Q는 동시에 -CF2O- 및 -OCF2-로부터 선택된 기가 아니고;
    A1, A2, A3 및 A4는 각각 서로 독립적으로 하기 군으로부터 선택된 2가 라디칼 기이고:
    a) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,4-사이클로헥센일렌 및 1,4'-바이사이클로헥실렌으로 이루어지되, 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 또한 -O- 및/또는 -S-에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한 F로 대체될 수 있는 군;
    b) 1,4-페닐렌 및 1,3-페닐렌으로 이루어지되, 1 또는 2개의 CH 기는 또한 N으로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 또한 L로 대체될 수 있는 군;
    c) 테트라하이드로피란-2,5-다이일, 1,3-다이옥산-2,5-다이일, 테트라하이드로푸란-2,5-다이일, 사이클로부탄-1,3-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 티오펜-2,5-다이일 및 셀레노펜-2,5-다이일로 이루어지되, 각각이 또한 L로 일치환되거나 다중치환될 수 있는 군;
    d) 포화된, 부분적으로 불포화된 또는 완전 불포화되고, 임의적으로 치환된, 5 내지 20개의 환형 탄소 원자를 갖고 이들 중 하나 이상은 또한 헤테로 원자에 의해 대체될 수 있는 다환형 라디칼로 이루어지고, 바람직하게는 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일,
    Figure pat00184

    Figure pat00185

    Figure pat00186

    Figure pat00187

    Figure pat00188

    Figure pat00189

    로 이루어진 군으로부터 선택되되, 이러한 라디칼에서 하나 이상의 H 원자는 또한 L로 대체될 수 있고/있거나, 하나 이상의 이중 결합은 단일 결합으로 대체될 수 있고/있거나, 하나 이상의 CH 기는 N으로 대체될 수 있는 군이거나,
    A3은 단일 결합일 수 있고;
    L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 F, Cl, CN, SCN, SF5, 또는 각각의 경우 임의적으로 불소화된 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카본일, 알콕시카본일, 알킬카본일옥시 또는 알콕시카본일옥시이고;
    R03 및 R04는 각각 서로 독립적으로 H, F, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이되, 하나 이상의 H 원자는 또한 F로 대체될 수 있고;
    M은 -O-, -S-, -CH2-, -CHY1- 또는 -CY1Y2-이고;
    Y1 및 Y2는 각각 서로 독립적으로 R03에 대하여 상기 제시된 의미 중 하나를 갖거나, Cl 또는 CN이거나,
    기 Y1 및 Y2 중 하나는 OCF3, 바람직하게는 H, F, Cl, CN 또는 CF3이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 항에 제시된 화학식 P의 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 항에 제시된 화학식 I의 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 제시된 화학식 II의 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 제시된 화학식 III의 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 I-1, I-2, II-1 내지 II-3 및 III-1 내지 III-6의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질:
    Figure pat00190

    Figure pat00191

    상기 식에서,
    매개변수는 제 1 항에 제시된 각각의 의미를 갖는다.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    중합가능한 화합물을 포함하고, 중합 개시제를 임의적으로 추가로 포함하는 액정 매질.
  8. 중합체 전구체를 중합하여 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 안정화하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 중합가능한 화합물을 중합하여 수득되거나 이로부터 수득가능한 중합체, 및 제 1 항에 제시된 화학식 I 내지 III의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질을 포함하는 복합 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질 또는 제 9 항에 따른 복합 시스템을 포함하는 고주파기용 부품.
  11. 제 10 항에 있어서,
    마이크로파 범위에서 작동하기에 적합한, 부품.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    마이크로파 범위에서 작동가능한 위상 변위기 또는 액정계 안테나 소자인, 부품.
  13. 고주파기용 부품에서 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질 또는 제 9 항에 따른 복합 시스템의 용도.
  14. 하나 이상의 중합가능한 화합물을 제 1 항에 제시된 화학식 I, II 및 III의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물, 및 임의적으로 하나 이상의 추가 화합물 및/또는 하나 이상의 첨가제와 혼합하는, 액정 매질의 제조 방법.
  15. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 부품을 포함하는 마이크로파 안테나 어레이.
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