KR20160045847A

KR20160045847A - 알킨일-톨란, 이를 함유하는 액정 혼합물 및 고주파 기술용 컴포넌트

Info

Publication number: KR20160045847A
Application number: KR1020167007446A
Authority: KR
Inventors: 크리스티안 야스퍼; 콘스탄제 브로케; 데트레프 파울루쓰; 볼커 라이펜라쓰; 아츠타카 마나베
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2016-04-27
Also published as: WO2015024635A1; EP3036307B1; US20160208167A1; EP3036307A1; JP2016534108A; WO2015024635A8; CN105473686B; TW201527494A; CN105473686A; JP6526666B2; KR102237647B1; TWI633172B; US10099975B2

Abstract

본 발명은 하기 화학식 I의 화합물, 고주파 컴포넌트에서 이의 용도, 상기 화합물을 함유하는 액정 매질, 및 상기 매질을 함유하는 고주파 컴포넌트, 특히 기가헤르츠 범위에 대한 안테나에 관한 것이다:
[화학식 I]

상기 식에서,
파라미터는 설명부에 제시된 각각의 의미를 갖는다.
액정 매질은 예를 들어 동조식 위상 배열 안테나를 위한 마이크로파의 위상 변위에 사용된다.

Description

알킨일-톨란, 이를 함유하는 액정 혼합물 및 고주파 기술용 컴포넌트{ALKINYL-TOLANES, LIQUID-CRYSTAL MIXTURES CONTAINING THEM AND COMPONENTS FOR HIGH-FREQUENCY TECHNOLOGY}

본 발명은 알킨일톨란, 이들 화합물을 포함하는 액정 매질, 고주파 컴포넌트를 위한 이의 용도, 및 고주파 컴포넌트, 특히 기가헤르츠 및 테라헤르츠 범위에 대한 이들 매질을 포함하는 안테나 및 위상 변위기(phase shifter)에 관한 것이다. 액정 매질은 예를 들어 동조식 '위상 배열(phased-array)' 안테나를 위한 마이크로파의 위상 변위를 위해 적합하다.

액정 매질은 전기 광학 디스플레이(액정 디스플레이: LCD)에서 정보를 표시하기 위해 종종 사용되어 왔다.

그러나, 액정 매질은 예를 들어 DE 10 2004 029 429 A 및 JP 2005-120208 (A)에서와 같이 고주파 기술용, 특히 마이크로파 기술용 컴포넌트에서 사용하기 위해 최근에 갈수록 제안되어 왔다.

고주파 기술에서의 액정 매질의 산업상 가치있는 용도는 이의 유전 특성이 특히 기가헤르츠 영역에서 가변 전압에 의해 제어될 수 있다는 특성에 기초한다. 따라서, 이동부(moving part)를 함유하지 않는 동조식 안테나가 고안될 수 있다(문헌[A. Gaebler, A. Moessinger, F. Goelden, et al., "Liquid Crystal-Reconfigurable Antenna Concepts for Space Applications at Microwave and Millimeter Waves", International Journal of Anntenae and Propagation, Vol. 2009, Article ID 876989, 7 pages, 2009. doi:10.1155/2009/876989]).

문헌[A. Penirscheke, S. Mueller, 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]은 특히 공지된 액정질 단일 물질 K15(독일 소재의 메르크 카게아아(Merck KGaA))의 9 GHz의 주파수에서의 특성을 기재한다.

DE 10 2004 029 429 A(상기 참조)는 마이크로파 기술, 특히 위상 변위기에서의 종래의 액정 매질의 용도를 기재한다. 액정 매질은 상응하는 주파수 범위에서의 이의 특성에 대해 상기 특허에서 이미 조사되었다.

선형 방식으로 배열된 4개의 벤젠 고리의 쇄 내에 C-C 삼중결합을 함유하는 화합물은 JP 05-255151 A 및 WO 2009/125721 A1에 개시되어 있다. JP 05-255151 A의 화합물 중 일부는 불소 치환기를 갖는 것으로 제공되고, 이는 액정 매질의 성분으로서 사용된다. WO 2009/125721 A1에 개시된 화합물은 분자의 말단에서만 치환되고 얇은 필름 트랜지스터의 구성요소로서 사용된다.

매우 높은 광학 이방성 및 유전 이방성의 확실한 양성값을 갖는 액정질 화합물은 현재까지 드물다. 이러한 유형의 화합물은 예를 들어 문헌[Shin-Tson Wu et al. Jpn. J. Appl. Phys. 1999, 38, 286-288], [Shin-Tson Wu et al. Jpn. J. Appl. Phys. 2000, 39, 38-41], JP 10-45642 A 및 DE 10120024에 개시된 극성 말단 기를 함유하는 특정 비스톨란이다.

그러나, 현재까지 공지된 조성물 또는 개별적 화합물은 일반적으로 단점을 갖는다. 이들 중 대부분은 다른 결함 외에도, 불리하게 높은 손실 및/또는 부적절한 위상 변이 또는 부적절한 물질 품질을 야기한다. 예를 들어, 일부 개별적 화합물이 유리한 액정질 위상을 가지지 않고 매우 높은 융점을 갖는 반면, 다른 물질은 차례로 충분히 높은 값의 Δn 및 Δε이 부족하다.

고주파 기술에서 사용하기 위해, 현재까지는 다소 통상적이지 않은 비-표준 특성 또는 특성의 조합을 갖는 액정 매질이 요구된다.

따라서, 개선된 특성을 갖는 액정 매질을 위한 새로운 성분이 필요하다. 특히, 마이크로파 범위에서의 손실은 감소되어야 하고, 물질 품질(η)이 개선되어야 한다. 또한, 안테나 기술에서의 적용은 강하게 변하는 외부 경계 조건, 예컨대 큰 온도 변화의 경우에 발생한다. 특히, 물질의 저온 행동을 개선하는 것이 필요하다.

따라서, 실제적 적용에 부합하기 위한 적합한 특성을 갖는 액정 매질에 대한 많은 요구가 존재한다.

하기 화학식의 화합물이 EP 0 377 516 (A)에 개시되어 있다:

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 알킬을 나타낸다.

하기 화학식의 화합물이 DE 10 2011 112 950 A1로부터 공지되어 있다:

놀랍게도, 본 발명에 따른 화합물이 저융점 및 고등명점(네마틱 위상으로부터 등방성 위상으로의 전이)을 가짐이 발견되었다. 액정질 범위에서, 화합물은 주로 네마틱이거나 네마틱 위상을 지지한다. 동시에, 광학 이방성(Δn) 및 유전 이방성(Δε)은 높은 양성값을 동등하게 갖고, 이는 예를 들어 고주파 매질로서 사용하는데 이들을 매우 적합하게 만든다. 또한, 화합물은 저점도, 특히 저회전점도를 갖는다. 이는 응답 시간이 중요한 일부 적용에서 특히 중요하다. 현재, 본 발명에 따른 화합물을 사용하여, 넓은 네마틱 위상 범위 및 동시에 Δn 및 Δε에 대한 높은 값, 및 유리한 고주파 특성을 갖는 액정 매질을 수득하는 것이 가능하다.

본 발명은 하기 화학식 I의 화합물에 관한 것이다:

[화학식 I]

상기 식에서,

및

는 서로 독립적으로

, 바람직하게

, 특히 바람직하게

를 나타내되, Y는 S 또는 O를 나타내고,

및

중 하나만이

를 나타낼 수 있는 경우, 1,4-페닐렌 기에서, 1개의 C-H 기 또는 다수의 C-H 기, 바람직하게 1개의 C-H 기 또는 2개의 C-H 기, 바람직하게 인접하지 않은, 특히 바람직하게 하나의 C-H 기가 N으로 대체될 수 있고,

L⁰는 각각의 경우 서로 독립적으로 H, Br, Cl, F, -CN, -NCS, -SCN, SF₅, C₁-C₁₀ 알킬, C₁-C₁₀ 알콕시, C₃-C₆ 사이클로알킬, 또는 일불화되거나 다불화된 C₁-C₁₀ 알킬 또는 알콕시 기를 나타내고,

R⁰¹ 및 R⁰²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 할로겐화되거나 치환되지 않은 알킬 라디칼을 나타내되, 이들 라디칼에서 하나 이상의 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로, O 또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -C≡C-, -CH=CH-,-CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)-, -O- 또는 -S-로 대체될 수 있고, 임의적으로, 서로 독립적으로, R⁰¹은 에틴일(즉, -C≡CH)도 나타낼 수 있고, R⁰²는 H도 나타낼 수 있고,

R⁰³ 및 R⁰⁴는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 6개, 바람직하게 1 내지 4개, 특히 바람직하게 1, 2 또는 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화되거나 치환되지 않은 알킬 라디칼을 나타내되, 이들 라디칼에서 하나 이상의 CH₂ 기는 서로 독립적으로, O 또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)-, -O- 또는 -S-로 대체될 수 있되,

가

를 나타내는 경우,

R⁰³ 및 R⁰⁴는 둘다 CH₃를 나타내고,

R⁰¹은 알크-1-인일을 나타낸다.

당해 기에서 하위-화학식 -CH=CH-, -CH=CF-, -CF=CH- 또는 -CF=CF-의 이중결합은 바람직하게 트랜스-배열(E-배열)을 갖는다.

본 발명에 따른 화합물은 비교적 매우 낮은 융점, 높은 등명점, 높은 광학 이방성(Δn) 및 확실한 양성 유전 이방성을 갖는다. 본 발명의 바람직하지 않은 회전은 제한되어, 이들을 기가헤르츠 영역에서 사용하기에 적합하게 만든다. 마이크로파 스펙트럼에서 비교적 낮은 손실 인자가 유리하다. 화합물은 단독으로 또는 추가적 메소제닉 성분과 혼합물로, 넓은 온도 범위에 걸쳐 네마틱 위상을 갖는다. 이들 특성의 전체는 고주파 기술용 컴포넌트, 특히 액정질 위상 변위기에 사용하기에 특히 적합하게 만든다. 본 발명에 따른 액정 매질은 상응하는 특성을 갖는다.

바람직한 화학식 I의 화합물은 하기 파라미터 중 하나 이상의 선택에 의해 특징화된다:

특히 바람직한 잔기 "-A⁰¹-≡-A⁰²-"는 하기 잔기로부터 선택된다:

R⁰¹은 바람직하게 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼, 또는 2 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킨일 라디칼, 바람직하게 알크-1-인일 라디칼을 나타내되, 이들 라디칼에서 하나 이상의 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로, O 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C≡C-, -CH=CH-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)- 또는 -O-로 대체될 수 있다. 기 R⁰¹은 바람직하게 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼이다.

기 L은 바람직하게 메틸, 에틸, 프로필, 사이클로프로필 또는 Cl을 나타낸다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시양태는 하기 예시적 구조로 제시된다:

상기 식에서,

R⁰¹ 내지 R⁰⁴는 화학식 I에서 정의된 바와 같고, 특히

R⁰¹ 및 R^01'은, R⁰¹의 경우 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼을 나타내고, R^01'의 경우 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼을 나타내고, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실 라디칼이고,

R⁰²는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼, 예를 들어 메틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실 라디칼을 나타내고,

R⁰³는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼, 바람직하게 메틸, 에틸 또는 프로필 라디칼을 나타내고,

R⁰⁴는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 라디칼, 바람직하게 메틸, 에틸 또는 프로필 라디칼을 나타낸다.

화학식 I의 화합물은 문헌에 기재된 바와 같이(예를 들어 표준 작업, 예컨대 Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart), 공지되어 있고 반응에 대해 적합한 반응 조건하에 정밀하게 그 자체로 공지된 방법에 의해 제조된다. 또한, 용도는 본원에서 그 자체로 공지된 바와 같이 변형될 수 있고, 이는 보다 상세히 본원에 언급되지 않는다.

전형적 화학식 I의 화합물은 하기 예시적 합성 반응식(반응식 1 내지 5)로부터 명백한 바와 같이 유리하게 제조될 수 있다:

반응식 1: 화학식 I의 화합물의 제조(다른 반응식에서와 같이, 파라미터는 상기에 제시된 각각의 의미를 갖는다).

반응식 2: 화학식 I의 화합물의 제조.

반응식 3: 화학식 I의 화합물의 제조.

반응식 4: 화학식 I의 화합물의 제조.

반응식 5: 화학식 I의 화합물의 제조(이때, 고리 A02는 1,4-나프탈렌을 나타낸다).

반응식 1 내지 5의 R⁰¹ 내지 R⁰⁴는 화학식 I에 대해 정의된 의미를 갖는다. 반응식 1 내지 5에서, 화학식 I의 화합물의 합성은 특정 바람직한 실시양태에서 재현된다. 페닐렌 라디칼 및 나프탈렌 라디칼은 임의적으로 치환될 수 있다.

파라미터는 상기 및 하기에 정의되는 바와 같다.

본 발명에 따른 액정 매질은 하나 이상의 화학식 I의 화합물 및 임의적으로 하나 이상의 추가적, 바람직하게 메소제닉 화합물을 포함한다. 따라서, 액정 매질은 바람직하게 액정질인 바람직하게 2개 이상의 화합물을 포함한다. 바람직한 매질은 바람직한 화학식 I의 화합물을 포함한다.

액정 매질의 추가적 성분은 바람직하게 하기 화학식 II의 화합물로부터 선택된다:

[화학식 II]

상기 식에서,

L¹¹은 R¹¹ 또는 X¹¹을 나타내고,

L¹²는 R¹² 또는 X¹²를 나타내고,

R¹¹ 및 R¹²는 서로 독립적으로, 1 내지 17개, 바람직하게 3 내지 10개의 C 원자를 갖는 불화되지 않은 알킬 또는 불화되지 않은 알콕시, 또는 2 내지 15개, 바람직하게 3 내지 10개의 C 원자를 갖는 불화되지 않은 알켄일, 불화되지 않은 알킨일, 불화되지 않은 알켄일옥시 또는 불화되지 않은 알콕시알킬, 바람직하게 알킬 또는 불화되지 않은 알켄일을 나타내고,

X¹¹ 및 X¹²는 서로 독립적으로 F, Cl, Br, -CN, -NCS, -SCN, SF₅, 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 불화된 알켄일, 불화된 알켄일옥시 또는 불화된 알콕시알킬, 바람직하게 불화된 알콕시, 불화된 알켄일옥시, F 또는 Cl을 나타내고,

p 및 q는 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내고,

Z¹¹ 내지 Z¹³은 서로 독립적으로 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -C≡C- 또는 단일결합을 나타내고,

는 서로 독립적으로

를 나타내고,

L은 각각의 경우 서로 독립적으로, 하나 이상의 -CH₂- 기가 서로 독립적으로 O로 대체될 수 있는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알킬, 알켄일 또는 알킨일, 또는 C₃-C₆ 사이클로알킬, C₃-C₆ 사이클로알켄일, 불화된 알킬 또는 알켄일, 불화된 알콕시 또는 알켄일옥시, F, Cl, Br, CN, NCS, SCN 또는 SF₅를 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 I의 화합물 및 하나 이상의 화학식 II의 화합물을 포함한다.

본원에 따른 액정 매질은 바람직하게 5 내지 95%, 바람직하게 10 내지 90%, 특히 바람직하게 15 내지 80%의 화학식 I의 화합물을 포함한다.

본 발명에 따른 액정 매질은 화학식 I의 화합물 및 화학식 II의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하거나, 보다 바람직하게 주로 이들로 이루어지거나, 보다 더 바람직하게 이들로 본질적으로 이루어지거나, 매우 바람직하게 전적으로 이들로 이루어진다.

본원에서, 조성물과 관련하여 "포함하다"는 대상의 실체(entity), 즉, 매질 또는 성분이 명시된 성분 또는 화합물을 바람직하게 10% 이상, 매우 바람직하게 20% 이상의 총 농도로 포함하는 것을 의미한다.

이와 관련하여, "주로 이루어지다"는 대상의 실체가 명시된 성분 또는 화합물을 55% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 매우 바람직하게는 70% 이상으로 포함하는 것을 의미한다.

이와 관련하여, "본질적으로 이루어지다"는 대상의 실체가 명시된 성분 또는 화합물을 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 매우 바람직하게는 95% 이상으로 포함하는 것을 의미한다.

이와 관련하여, "전적으로 이루어지다"는 대상의 실체가 명시된 성분 또는 화합물을 98% 이상, 바람직하게는 99% 이상, 매우 바람직하게는 100.0%로 포함하는 것을 의미한다.

본원에 따른 액정 매질은 바람직하게 화학식 I 및 II의 화합물을 총 10 내지 100%, 바람직하게 20 내지 95%, 특히 바람직하게 25 내지 90%로 포함한다.

본 발명에 따라서, 화학식 II의 화합물은 전체로서 혼합물의 바람직하게 10% 내지 90%, 더욱 바람직하게 15% 내지 85%, 더욱 더 바람직하게 25% 내지 80%, 매우 바람직하게 30% 내지 75%의 총 농도로 사용된다.

또한, 액정 매질은 추가의 첨가제, 예컨대 안정화제, 키랄 도판트 및 나노입자를 포함할 수 있다. 첨가된 개별적인 화합물은 0.005 내지 6%, 바람직하게 0.1 내지 3%의 농도로 사용된다. 이러한 추가 구성성분의 총 농도는 전체로서 혼합물을 기준으로 0% 내지 10%, 바람직하게 0.1% 내지 6%이다. 그러나, 액정 혼합물의 잔여 구성성분, 즉, 액정질 또는 메소제닉 화합물에 대한 농도 데이터는 이러한 첨가제의 농도가 고려되지 않고 명시된다.

액정 매질은 바람직하게 0 내지 10 중량%, 특히 0.01 내지 5 중량%, 특히 바람직하게 0.1 내지 3 중량%의 안정화제를 포함한다. 상기 매질은 바람직하게 2,6-다이-tert-부틸페놀, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 또는 2-벤조트라이아졸-2-일페놀로부터 선택된 하나 이상의 안정화제를 포함한다. 이러한 보조제는 당업자에게 공지되어 있고, 예를 들어 광 안정화제로서 상업적으로 입수가능하다.

따라서, 또한, 본 발명의 실시양태는 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 하나 이상의 추가적 화합물 및 임의적으로 하나 이상의 첨가제와 혼합하는 단계를 포함하는 액정 매질의 제조 방법이다. 추가적 화합물은 바람직하게 상기 명시된 바와 같은 화학식 II의 화합물 및 임의적으로 하나 이상의 추가적 화합물로부터 선택된다.

본원에서, 유전적으로 양성이라는 표현은 Δε>3.0인 화합물 또는 성분을 나타내고, 유전적으로 중성이라는 표현은 -1.5≤Δε≤3.0인 화합물 또는 성분을 나타내고, 유전적으로 음성이라는 표현은 Δε<-1.5인 화합물 또는 성분을 나타낸다. 각각의 화합물의 유전 이방성은 네마틱 호스트 혼합물 중의 개별적인 화합물의 10% 용액의 결과로부터 측정된다. 호스트 혼합물 중의 개별적인 화합물의 용해도가 10% 미만인 경우, 농도는 5%까지 감소한다. 시험 혼합물의 정전용량은 호메오트로픽 정렬을 갖는 셀 및 호모지니어스 정렬을 갖는 셀 둘 다에서 측정된다. 상기 두 유형의 셀의 셀 두께는 약 20 μm이다. 인가된 전압은 1 kHz의 주파수 및 전형적으로 0.5 내지 1.0 V의 유효값을 갖는 방형파(rectangular wave)이지만, 항상 각각의 시험 혼합물의 정전용량 역치 미만이 되도록 선택된다.

Δε은 (ε_∥ - ε_⊥)로서 정의되고, 이때, ε_평균은 (ε_∥　+　2ε_⊥)/3이다.

유전적으로 양성인 화합물에 사용된 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-4792이고, 유전적으로 중성 및 유전적으로 음성인 화합물에 사용된 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-3086이고, 상기 두 혼합물은 독일 소재의 메르크 카게아아로부터 입수되었다. 상기 화합물의 유전 상수의 절대값은 관심 화합물의 첨가로 인한 호스트 혼합물의 개별적인 값의 변화로부터 측정된다. 상기 값은 관심 화합물의 100%의 농도에 외삽된다.

20℃의 측정 온도에서 네마틱 상을 갖는 성분은 상기와 같이 측정되고, 다른 모든 것은 화합물처럼 취급된다.

본원에서 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 역치 전압이라는 용어는 광학 역치를 나타내며 10%의 상대 콘트라스트(V₁₀)에 대한 값이고, 포화 전압이라는 용어는 광학 포화를 나타내며 90%의 상대 콘트라스트(V₉₀)에 대한 값이다. 정전용량의 역치 전압(V₀)은 프레데릭츠(Freedericks) 임계치(V_Fr)로도 지칭되며 명시적으로 언급된 경우에만 사용된다.

본원에 명시된 파라미터 범위는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 모두 한계 값을 포함한다.

특성의 다양한 범위에 대해 명시된 상이한 상한치 및 하한치는 서로 조합되어 추가의 바람직한 범위를 생성한다.

본원 전반에 걸쳐, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 하기 조건 및 정의가 적용된다. 모든 농도는 중량%이고 전체로서 개별적인 혼합물에 관한 것이며, 모든 온도는 ℃이고 모든 온도차는 ℃의 차이이다. 액정에 대해 전형적인 모든 물성은 독일 소재의 메르크 카게아아의 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997]에 따라 측정되고, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 20℃의 온도에서 표기된다. 광학 이방성(Δn)은 589.3 nm의 파장에서 측정된다. 유전 이방성(Δε)은 1 kHz의 주파수에서 측정된다. 역치 전압뿐만 아니라 모든 다른 전기 광학적 특성은 독일 소재의 메르크 카게아아에서 제조된 시험 셀을 사용하여 측정된다. Δε 측정용 시험 셀은 약 20 μm의 셀 두께를 갖는다. 전극은 1.13 cm²의 면적 및 가드 링을 갖는 원형 ITO 전극이다. 배향 층은 호메오트로픽 배향(ε_∥)에 대해서는 일본 소재의 닛산 케미칼스(Nissan Chemicals)에서 제조된 SE-1211이고, 호모지니어스 배향(ε_⊥)에 대해서는 일본 소재의 재팬 신쎄틱 러버(Japan Synthetic Rubber)에서 제조된 폴리이미드 AL-1054이다. 정전용량은 0.3 V_rms의 전압을 갖는 사인파를 사용하는 솔라트론(Solatron) 1260 주파수 응답 분석기를 사용하여 측정된다. 전기 광학적 측정에 사용되는 광은 백색광이다. 상업적으로 입수가능한 독일 소재의 아우트로닉-멜처스(Autronic-Melchers)로부터의 DMS 기기를 사용하는 셋업이 여기서 사용된다. 특성 전압이 수직 관찰하에 측정된다. 역치 전압(V₁₀), 중간-회색 전압(V₅₀) 및 포화 전압(V₉₀)은 각각 10%, 50% 및 90% 상대 콘트라스트에 대하여 측정된다.

액정 매질은 문헌[A. Penirschke et al. : "Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35 GHz", 34th European Microwave Conference-Amsterdam, pp. 545-548]에 기술된 바와 같이 마이크로파 주파수 범위에서의 이의 특성에 관해 조사된다. 또한, 이와 관련하여, 측정 방법이 마찬가지로 상세하게 기술된 문헌[A.Gaebler et al. "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　A와 비교한다.

액정은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 석영 모세관으로 도입된다. 상기 모세관은 180 μm의 내부 반경 및 350 μm의 외부 반경을 갖는다. 유효 길이는 2.0 cm이다. 충전된 모세관을 19 GHz의 공명 주파수를 갖는 실린더형 공동(cavity)의 중심으로 도입한다. 상기 공동은 11.5 mm의 길이 및 6 mm의 반지름을 갖는다. 이어서, 입력 신호(공급원)를 인가하고, 생성된 출력 신호를 상업적인 벡터 네트워크 분석기를 사용하여 기록한다. 다른 주파수에 대해서는, 공동의 치수를 상응하게 조정한다.

액정으로 충전된 모세관이 있는 경우의 측정치와 액정으로 충전된 모세관이 없는 경우의 측정치 사이의 공명 주파수 및 Q 인자에서의 변화를 사용하여, 상기 언급된 문헌[A. Penirschke et al., 34th European Microwave Conference - Amsterdam, pp. 545-548]에 기술된 바와 같은 방정식 10 및 11에 의해 상응하는 표적 주파수에서의 유전 상수 및 손실 각도를 측정한다.

액정의 방향자(director)에 대한 수직 및 평행한 특성의 성분에 대한 값을 자기장에 액정을 정렬시킴으로써 수득한다. 이를 위해, 영구 자석의 자기장을 사용한다. 자기장의 강도는 0.35 테슬라이다. 자석의 정렬을 상응하게 설정하고 이어서 90°에 상응하게 회전시킨다.

마이크로파 영역에서의 유전 이방성은 하기 식으로 정의된다:

Δε_r ≡ (ε_r,∥ - ε_r,⊥)

변조능 또는 동조성(τ)은 하기 식으로 정의된다:

τ ≡ (Δε_r / ε_r,∥)

물질 품질(η)은 하기 식으로 정의된다:

η ≡ (τ / tan δ_{ε r,} _max _.)

상기 식에서,

tan δ_{ε r,} _max는 최대 유전 손실 인자이며, 이는 tanδ_εr에 대해 측정된 값의 최대값으로부터 발생한다:

tan δ_{ε r,} _max _. ≡ max. { tan δ_{ε r,⊥} ; tan δ_{ε r,∥} }

바람직한 액정 물질의 물질 품질(η)은 6 이상, 바람직하게 7 이상, 바람직하게 10 이상, 바람직하게 15 이상, 특히 바람직하게 25 이상, 매우 특히 바람직하게 30 이상이다.

상응하는 성분에서, 바람직한 액정 물질은 15°/dB 이상, 바람직하게 20°/dB 이상, 바람직하게 30°/dB 이상, 바람직하게 40°/dB 이상, 바람직하게 50°/dB 이상, 특히 바람직하게 80°/dB 이상, 매우 특히 바람직하게 100°/dB 이상의 위상 변위기 품질을 갖는다.

본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게 각각의 경우에 적어도 -20 내지 80℃, 바람직하게 -30 내지 85℃, 매우 특히 바람직하게 -40 내지 100℃의 네마틱 상을 갖는다. 상기 상은 특히 바람직하게 120℃ 이상, 바람직하게 140℃ 이상, 매우 특히 바람직하게 180℃ 이상까지 확장된다. 본원에서 네마틱 상을 갖는다는 표현은 한편으로는 해당 온도에서 저온에서 스멕틱 상이 없고 결정화가 관찰되지 않는다는 것을 의미하고, 다른 한편으로는 가열시에 네마틱 상으로부터 등명화(clearing)가 일어나지 않는다는 것을 의미한다. 저온에서의 조사는 해당 온도에서의 유동 점도계로 수행되며 5 μm의 셀 두께를 갖는 시험 셀 중에 100시간 이상 동안 저장함으로써 확인한다. 고온에서는, 등명점은 모세관중에서 종래의 방법으로 측정된다.

본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게 90℃ 이상, 더욱 바람직하게 100℃ 이상, 보다 더 바람직하게 120℃ 이상, 특히 바람직하게 150℃ 이상, 매우 특히 바람직하게 170℃ 이상의 등명점을 갖는다.

본 발명에 따른 액정 매질의 1 kHz 및 20℃에서의 Δε은 바람직하게 1 이상, 더욱 바람직하게 2 이상, 매우 바람직하게 3 이상이다.

본 발명에 따른 액정 매질의 589 nm(NaD) 및 20℃에서의 Δn은 바람직하게 0.20 이상 내지 0.90 이하, 더욱 바람직하게 0.25 이상 내지 0.90 이하, 더욱 더 바람직하게 0.30 이상 내지 0.85 이하, 매우 특히 바람직하게 0.35 이상 내지 0.80 이하이다.

본원의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 액정 매질의 Δn은 바람직하게 0.50 이상, 더욱 바람직하게 0.55 이상이다.

또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 마이크로파 영역에서 높은 이방성을 특징으로 한다. 예컨대, 복굴절은 약 8.3 GHz에서 바람직하게 0.14 이상, 특히 바람직하게 0.15 이상, 특히 바람직하게 0.20 이상, 특히 바람직하게 0.25 이상, 매우 특히 바람직하게 0.30 이상이다. 또한, 복굴절은 바람직하게 0.80 이하이다.

사용되는 액정은 단일 물질이거나 혼합물이다. 이는 바람직하게 네마틱 상을 갖는다.

본원에서, 용어 화합물은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 하나의 화합물 및 복수개의 화합물 둘 다를 의미한다.

본 발명에 따른 액정 매질 또는 하나 이상의 화합물을 포함하는 바람직한 컴포넌트는 위상 변위기, 버랙터(varactor), 안테나 배열(예컨대, 라디오, 이동 통신, 마이크로파/레이더 및 기타 데이터 전송용), "매칭 회로 적응 필터(matching circuit adaptive filter)" 등이다. 상기 정의된 바와 같은 고주파 기술용 컴포넌트가 바람직하다. 또한, 상이한 인가 전기 전압에 의해 조정될 수 있는 컴포넌트가 바람직하다. 매우 특히 바람직한 컴포넌트는 동조식 위상 변위기이다. 바람직한 실시양태에서, 다수의 위상 변위기는 기능적으로 연결되어, 예컨대 일반적으로 위상 배열 안테나라고 칭하는 위상-제어된 그룹 안테나를 생성한다. 그룹 안테나는 간섭을 통한 번들링(bundling)을 달성하기 위해 매트릭스에 배열된 송신 또는 수신 요소의 위상 변위기를 사용한다. 열(row) 또는 격자(grid) 형태의 위상 변위기의 평행한 배열은 고주파용(예컨대, 기가헤르츠 영역)의 동조식 또는 수동적 전송 또는 수신 안테나로서 작동할 수 있는 소위 "위상 배열"의 구축을 가능케 한다. 본 발명에 따른 위상 배열 안테나는 매우 광범위하게 사용가능한 수신 콘(cone)을 갖는다.

바람직한 용도는 자동차, 선박, 비행기, 우주 여행 및 위성 기술 영역의 유인 또는 무인 운송 수단의 레이더 장치 및 데이터 전송 장치이다.

고주파 기술에 적절한 컴포넌트, 특히 적절한 위상 변위기의 제조를 위해, 본 발명에 따른 액정 매질은 전형적으로 1 mm 미만의 두께, 수 mm의 너비 및 수 cm의 길이를 갖는 장방형 공동내로 도입된다. 상기 공동은 2개의 긴 면을 따라 장착된 마주보는 전극을 갖는다. 이러한 배열은 당업자에게 익숙하다. 가변 전압의 인가를 통해, 액정 매질의 유전적인 특성은 안테나가 작동되는 동안 안테나의 상이한 주파수 또는 방향을 설정하기 위해 조정될 수 있다.

표현 "할로겐" 또는 "할로겐화된"은 F, Cl, Br 및 I, 특히 F 및 Cl, 특히 F를 나타낸다. 따라서, 할로겐화된 알킬 라디칼은 바람직하게 염화되거나 불화된 알킬 라디칼을 의미한다.

표현 "알킬"은 바람직하게 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬 기, 특히 직쇄 기 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 및 헵틸을 포괄한다. 2 내지 10개의 C 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.

"알켄일"이라는 용어는 바람직하게 2 내지 15개의 C 원자를 갖는 직쇄 및 분지형 알켄일 기, 특히 직쇄 기를 포괄한다. 특히 바람직한 알켄일 기는 C₂- 내지 C₇-1E-알켄일, C₄- 내지 C₇-3E-알켄일, C₅- 내지 C₇ _-4-알켄일, C₆- 내지 C₇ _-5-알켄일 및 C₇ _-6-알켄일, 특히 C₂- 내지 C₇-1E-알켄일, C₄- 내지 C₇-3E-알켄일 및 C₅- 내지 C₇ _-4-알켄일이다. 추가의 바람직한 알켄일 기의 예는 비닐, 1E-프로펜일, 1E-부텐일, 1E-펜텐일, 1E-헥센일, 1E-헵텐일, 3-부텐일, 3E-펜텐일, 3E-헥센일, 3E-헵텐일, 4-펜텐일, 4Z-헥센일, 4E-헥센일, 4Z-헵텐일, 5-헥센일, 6-헵텐일 등이다. 5개 이하의 C 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.

표현 "알콕시"는 바람직하게 화학식 C_nH_2n ₊₁-O-의 직쇄 라디칼을 포괄하되, 이때, n은 1 내지 10을 나타낸다. n은 바람직하게 1 내지 6이다. 바람직한 알콕시 기는, 예컨대, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, n-부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵톡시, n-옥톡시, n-노녹시, n-데콕시이다.

표현 "옥사알킬" 또는 "알콕시알킬"은 바람직하게 화학식 C_nH_2n ₊₁-O-(CH₂)_m의 직쇄 라디칼을 포괄하되, 이때 n 및 m은 각각 서로 독립적으로, 1 내지 10을 나타낸다. 바람직하게, n은 1이고, m은 1 내지 6이다.

표현 "불화된 알킬 라디칼"은 바람직하게 일불화되거나 다불화된 라디칼을 포괄한다. 과불화된 라디칼이 포함된다. CF₃, CH₂CF₃, CH₂CHF₂, CHF₂, CH₂F, CHFCF₃ 및 CF₂CHFCF₃가 바람직하고, CF₃가 특히 바람직하다.

표현 "불화된 알콕시 라디칼"이라는 용어는 일불화되거나 다불화된 라디칼을 포괄한다. 과불화된 라디칼이 바람직하다. OCF₃ 라디칼이 특히 바람직하다.

표현 "하나 이상의 -CH₂- 기가 -O-로 대체될 수 있는 알크(엔/인)일 기"는 바람직하게 비-말단 CH₂ 기가 대체된 유형의 기에 관한 것이다. OH 기가 일반적 의미에 포함된다.

표현 "치환된 사이클로알킬"은 알킬, 특히 1 내지 8개의 C 원자를 갖는 알킬로 일치환 또는 다중치환된 사이클로알킬을 포괄한다.

표현 "치환된 페닐"은 R¹과 같이 정의된 기로 일치환 또는 다중치환된 페닐을 포괄하되, 특히 F, Cl, 알킬 또는 알콕시로 치환된 페닐이다.

본원에서, 고주파 기술은 1　MHz 내지 10 THz, 바람직하게 1　GHz 내지 3 THz, 더욱 바람직하게 2　GHz 내지 1 THz, 특히 바람직하게 5 내지 300 GHz의 주파수를 갖는 적용을 의미한다. 바람직하게, 위상 배열 모듈이 송신 또는 수신 안테나에 사용될 수 있는 메세지 전송에 적절한 마이크로파 스펙트럼 또는 인접 영역에서 적용된다.

본 발명에 따른 액정 매질은 1개 이상, 바람직하게 2 내지 30개, 더욱 바람직하게 3 내지 20개, 매우 바람직하게 3 내지 16개의 화합물로 이루어진다. 이러한 화합물은 종래의 방식으로 혼합된다. 일반적으로, 보다 적은 양으로 사용되는 화합물의 목적하는 양이 보다 많은 양으로 사용되는 화합물 중에 용해된다. 온도가 보다 높은 농도로 사용된 화합물의 등명점을 초과할 경우, 용해 과정의 종결을 관찰하는 것이 특히 쉽다. 그러나, 다른 종래의 방식, 예컨대 소위 예비-혼합물(예컨대, 화합물의 균질 또는 공융 혼합물일 수 있음)을 사용하거나, 구성성분 자체를 바로 사용할 수 있는 혼합물인 소위 "멀티보틀(multibottle)" 시스템을 사용하여 매질을 제조하는 것도 가능하다.

모든 온도, 예컨대 액정의 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱(S) 상에서 네마틱(N) 상으로의 전이 온도 T(S,N) 및 등명점 T(N,I)는 ℃로 기재된다. 모든 온도차는 ℃의 차이이다.

본원 및 하기 실시예에서, 액정 화합물의 구조는 두문자어로 명시되며, 이때, 화학식으로의 변형은 하기 표 A 및 B에 따라 수행된다. 모든 라디칼 C_nH_2n ₊₁ 및 C_mH_2m+1은 각각 n 및 m개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼이고; n, m 및 k는 정수이고, 바람직하게 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12를 나타낸다. 하기 표 B의 부호는 그 자체로 자명하다. 하기 표 A에는, 오직 모 구조에 대한 두문자어만 명시되어 있다. 개별적인 경우에, 모 구조에 대한 두문자어 다음에, 대시(dash)에 의해 분리된 치환기 R¹ ^*, R² ^*, L¹ ^* 및 L² ^*에 대한 부호가 뒤따른다:

적합한 혼합물 성분을 하기 표 A 및 B에서 찾아볼 수 있다.

[표 A]

[표 B]

하기 실시예는 본 발명을 어떠한 방식으로도 제한함이 없이 예시한다.

그러나, 당업자에게는 물성으로부터 어떠한 특성이 달성될 수 있고 어떠한 범위로 변형될 수 있는지가 명백해진다. 특히, 바람직하게 달성될 수 있는 다양한 특성의 조합이 따라서 당업자에게 잘 정의되어 있다.

본원에서, 달리 명백하게 지시되지 않는 한, 용어의 복수 형태는 단수 형태 및 복수 형태 둘다를 의미하고, 그 역도 마찬가지이다. 또한, 설명에 따른 본 발명의 실시양태 및 변형의 추가적 조합은 첨부된 청구항으로부터 기인할 수 있다.

사용된 약어:

BuLi: n-부틸리튬

THF: 테트라하이드로퓨란

MTB: 메틸 tert-부틸 에터

SiO₂: 실리카겔

RT: 실온(약 20℃)

메톡시-9-BBN: B-메톡시-9-보라바이사이클로[3.3.1]노난

실시예

사용된 아세틸렌 및 붕산은 상업적으로 입수가능하거나 당업자에게 공지된 합성법과 유사하게 제조될 수 있다. 라디칼 "C₄H₉"은 비분지형 n-부틸 라디칼을 나타낸다. 상응하는 상황을 C₃H₇, C₅H₁₁, C₆H₁₃에 적용한다.

합성예 1: 1-(4-n- 부틸페닐에틴일 )-2- 메틸 -4- 프로핀 -1- 일벤젠의 합성(4-n-부틸페닐(2- 메틸-4-프로핀-1-일페닐)에틴에 상응함)

1.1 단계 1.1 및 1.2

THF(300 ml) 중의 1-부틸-4-에틴일벤젠(6.8 g)을 N₂로 불활성화된 1 L 기구에 도입하고, 혼합물을 -78℃로 냉각하였다. n-헥산 중의 리튬 비스(트라이메틸실릴)아미드의 1 M 용액(41 ml)을 이 용액에 적가하고, 혼합물을 -78℃에서 30분 동안 교반하였다. 투명한 황색빛 반응 혼합물을 형성하였다. 이어서, 9-메톡시-9-BBN의 1 M 용액(41 ml)을 적가하였다. 다소 보다 짙은(연주황) 투명한 반응 혼합물을 형성하였다. 이어서, 이를 -78℃에서 40분 동안 교반하였다.

1.2 단계 1.3

THF(400 ml) 중의 1-브로모-2-메틸-4-프로프-1-인일벤젠(6.3 g)을 N₂로 불활성화된 추가적 기구에 도입하고, 촉매, 비스(트라이사이클로헥실포스핀)팔라듐(II) 클로라이드를 첨가하였다. 이어서, 제1단계로부터의 반응 혼합물을 실온에서 서서히 적가하였다. 이어서, 혼합물을 환류하에 12시간 동안 교반하면서 가열하였다.

이어서, 혼합물을 종래의 후처리를 수행시켰다. 상세하게, 혼합물을 RT로 냉각하고, 물 및 MTB를 첨가하고, 유기상을 추출하고 세척하고 황산 나트륨을 사용하여 건조하여 적색빛-갈색 물질을 미가공 생성물로 수득하였다. 이를 헵탄을 사용하여 실리카겔로 용리시켰다. 이러한 방법으로 수득한 점성의 액체를 -40℃에서 15배의 펜탄의 양으로부터 2회 결정화하여 하기 생성물을 수득하였다:

생성물의 순도를 GC(99.4%) 및 HPLC(99.5%) 둘다에 의해 결정하였다. 생성물은 질량 분광법 및 NMR에 의해 확인하고, 이의 물성을 조사하였다. 이들은 하기와 같았다: C 39 I; Δε = +1.6; Δn = 0.360; 및 γ₁ = 223 mPa·s.

2. 합성예 2: 1-(4-n- 부틸페닐에틴일 )-3- 메틸 -4- 프로핀 -1- 일벤젠의 합성(4-n-부 틸페 닐-(3- 메틸 -4- 프로핀 -1- 일페닐 ) 에틴에 상응함)

단계 1.3에 기재된 바와 같은 실시예 1의 단계 1.2로부터의 생성물을 1-브로모-3-메틸-4-프로프-1-인일벤젠의 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물의 반응 및 후처리로 하기 생성물을 수득하였다:

T_g -58 C 24 N (-23.2) I; Δε = 1.4; Δn = 0.347; 및 γ₁ = 166 mPa·s.

3. 비교 합성예 1: 1-(4-n- 부틸페닐에틴일 )-2,3- 다이메틸 -4- 프로핀 -1- 일벤젠의 합성(4-n- 부틸페닐 -(2,3- 다이메틸 -4- 프로핀 -1- 일페닐 ) 에틴에 해당함)

단계 1.3에 기재된 바와 같은 실시예 1의 단계 1.2로부터의 생성물을 1-브로모-2,3-다이메틸-4-프로프-1-인일벤젠의 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물의 반응 및 후처리로 하기 생성물을 수득하였다:

C 72 N (51) I; Δε = 2.6; Δn = 0.350; 및 γ₁ = 224 mPa·s.

4. 합성예 3: 1-(4-n- 부트 -1-인-1- 일페닐에틴일 )-2,3- 다이메틸 -4- 프로핀 -1-일벤젠의 합성(4-n- 부트 -1-인-1-일페닐(2,3- 다이메틸 -4- 프로핀 -1- 일페닐 )에틴에 상응함)

반응을 실시예 1에 기재된 바와 유사하게 수행하였다. 반응 혼합물의 반응 및 후처리로 하기 생성물을 수득하였다:

C 119 N 127.7 I; Δε = 2.3; Δn = 0.494; 및 γ₁ = 610 mPa·s.

하기를 유사하거나 비교적인 방법으로 합성하였다:

5. 물질 실시예 4:

C 22 I; Δε = 0.5; Δn = 0.408; 및 γ₁ = 482 mPa·s.

6. 물질 실시예 5:

T_g -52 I; Δε = 0.7; Δn = 0.270; 및 γ₁ = 356 mPa·s.

7. 물질 실시예 6:

C 87 I; Δε = 1.8; Δn = 0.350; 및 γ₁ = 108 mPa·s.

혼합물 실시예

혼합물 실시예 1

하기 표에 지새된 조성 및 특성을 갖는 액정 매질 M-1을 제조하였다. 화합물 (1)(15번)은 합성예 1에서 비롯되었다.

혼합물을 마이크로파 영역에서의 적용, 특히 위상 변위기 또는 위상 배열 안테나에 사용하였다.

비교를 위해, 성분을 미함유하는 매질 C-1 (1)을 매질 M-1의 화합물 번호 1 내지 14로부터 제조하되, 화합물 번호 1 내지 14는 동일한 상대량으로 존재하였다.

혼합물 실시예 2 내지 6 및 비교 혼합물 실시예 0 및 1

M-2의 경우 합성예 2로부터의 화합물 (2)를 화합물 (1)을 대신하여 사용한 점, M-3의 경우 합성예 3으로부터의 화합물 (3)을 화합물 (1)을 대신하여 사용한 점 등의 차이점을 갖도록, M-1의 화합물을 갖는 액정 매질 M-2 내지 M-7을 제조하였다.

혼합물 실시예에 대한 결과를 하기 표에 나타냈다.

[표 1]

혼합물의 일반적 물성

[표 2]

19 GHz(20℃)에서의 혼합물의 특성

비교 혼합물 CM-0에 비교하하여 혼합물 M-1 내지 M-6에 대해 및 비교 혼합물 CM-1에 비교하여 적어도 혼합물 M-1 내지 M-3에 대해 동조성 τ 및 물질 품질 η가 상당히 개선되었다.

결과 및 기재 혼합물 CM-0과의 비교를 표 1에 나타냈다. 기재 혼합물 C-1과 비교하여, 상당히 증가된 동조성 및 보다 양호한 물질 품질 둘다가 분명하였다.

Claims

하기 화학식 I의 화합물:
[화학식 I]

상기 식에서,

및
는 서로 독립적으로

를 나타내되, Y는 S 또는 O를 나타내고,

및
중 하나만이
를 나타낼 수 있는 경우, 1,4-페닐렌 기에서 1개의 C-H 기 또는 2개의 C-H 기는 N으로 대체될 수 있고/있거나,
L⁰는 각각의 경우 서로 독립적으로 H, Br, Cl, F, -CN, -NCS, -SCN, SF₅, C₁-C₁₀ 알킬, C₁-C₁₀ 알콕시, C₃-C₆ 사이클로알킬, 또는 일불화되거나 다불화된 C₁-C₁₀ 알킬 또는 알콕시 기를 나타내고,
R⁰¹ 및 R⁰²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 할로겐화되거나 치환되지 않은 알킬 라디칼을 나타내되, 이들 라디칼에서 하나 이상의 CH₂ 기는 각각 서로 독립적으로, O 또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)-, -O- 또는 -S-로 대체될 수 있고, 임의적으로, 서로 독립적으로, R⁰¹은 에틴일(즉, -C≡CH)도 나타낼 수 있고, R⁰²는 H도 나타낼 수 있고,
R⁰³ 및 R⁰⁴는 각각 서로 독립적으로, 1 내지 6개, 바람직하게 1 내지 4개, 특히 바람직하게 1, 2 또는 3개의 C 원자를 갖는 할로겐화되거나 치환되지 않은 알킬 라디칼을 나타내되, 이들 라디칼에서 하나 이상의 CH₂ 기는 서로 독립적으로, O 또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)-, -O- 또는 -S-로 대체될 수 있되,

가
를 나타내는 경우,
R⁰³ 및 R⁰⁴는 둘다 CH₃를 나타내고,
R⁰¹은 알크-1-인일을 나타낸다.
제1항에 있어서,

가
를 나타내는, 화합물.
제1항 또는 제2항에 있어서,

가
를 나타내는, 화합물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 화학식의 화합물의 군으로부터 선택되는 화합물:

상기 식에서,
R⁰¹ 내지 R⁰⁴는 제1항에 제공된 의미를 갖는다.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
R⁰¹이 알크-1-인일을 나타내는, 화합물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 액정 매질.
제6항에 있어서,
하기 화학식 II의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 추가로 포함하는 액정 매질:
[화학식 II]

상기 식에서,
L¹¹은 R¹¹ 또는 X¹¹을 나타내고,
L¹²는 R¹² 또는 X¹²를 나타내고,
R¹¹ 및 R¹²는 서로 독립적으로 1 내지 17개의 C 원자를 갖는 불화되지 않은 알킬 또는 불화되지 않은 알콕시, 또는 2 내지 15개의 C 원자를 갖는 불화되지 않은 알켄일, 불화되지 않은 알킨일, 불화되지 않은 알켄일옥시 또는 불화되지 않은 알콕시알킬을 나타내고,
X¹¹ 및 X¹²는 서로 독립적으로 F, Cl, Br, -CN, -NCS, -SCN, -SF₅, 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 불화된 알킬 또는 불화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 불화된 알켄일, 불화된 알켄일옥시 또는 불화된 알콕시알킬을 나타내고,
p 및 q는 독립적으로 0 또는 1을 나타내고,
Z¹¹ 내지 Z¹³은 서로 독립적으로 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -C≡C- 또는 단일결합을 나타내고,

는 서로 독립적으로

를 나타내고,
L은 각각의 경우 서로 독립적으로, 하나 이상의 -CH₂- 기가 서로 독립적으로 O로 대체될 수 있는, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알킬, 알켄일 또는 알킨일을 나타내거나, C₃-C₆ 사이클로알킬, C₃-C₆ 사이클로알켄일, 불화된 알킬 또는 알켄일, 불화된 알콕시 또는 알켄일옥시, F, Cl, Br, CN, NCS, SCN 또는 SF₅를 나타낸다.
제6항 또는 제7항에 있어서,
매질 중 화학식 I의 화합물의 농도가 총 5 내지 95% 범위인, 액정 매질.
액정 매질에서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 화학식 I의 화합물의 용도.
고주파 기술용 컴포넌트에서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 화학식 I의 화합물 또는 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.
하나 이상의 화학식 I의 화합물을 하나 이상의 추가적 화합물 및 임의적으로 하나 이상의 첨가제와 혼합하는 단계를 포함하는, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 제조 방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 포함하는 고주파 기술용 컴포넌트.
제12항에 있어서,
위상 변위기 또는 기능적으로 연결된 다수의 위상 변위기인, 컴포넌트.
제12항 또는 제13항에 따른 하나 이상의 컴포넌트를 포함하는 위상 배열 안테나.
고주파 기술용 컴포넌트에서 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.