KR20170005467A - 액정 매질 및 이를 포함하는 고주파 부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 하나 이상의 중합가능한 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 P의 화합물, 및 하기 화학식 I, II 및 III의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질, 및 이 매질을 포함하는, 고주파 기술, 특히 위상 천이기 및 마이크로파 어레이 안테나용 부품에 관한 것이다:
Figure pct00204

Figure pct00205

Figure pct00206

상기 식에서, 파라미터는 제 1 항에 기재된 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 마이크로파 위상을 천이시키는 장치와 같은 고주파 장치, 특히 마이크로파 위상 어레이 안테나용 마이크로파 부품에 관한 것이다.
오래전부터 액정 매질은 정보를 표시하기 위해 전기-광학 디스플레이(액정 디스플레이 - LCD)에 사용되어왔다.
그러나 최근 액정 매질은 또한 예를 들어 DE 10 2004 029 429 A 및 JP 2005-120208 (A)에서 마이크로파 기술용 부품에서의 사용에 대해 제안되었다.
전형적인 마이크로파 응용으로서, 문헌[K.C. Gupta, R. Garg, I. Bahl and P. Bhartia: Microstrip Lines and Slotlines, 2nd ed., Artech House, Boston, 1996]에 개시된 바와 같은 반전형 마이크로스트립 라인의 개념은 예를 들어 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], [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 [Weil, C.: Passiv steuerbare Mikrowellenphasenschieber auf der Basis nichtlinearer Dielektrika [Passively Controllable Microwave Phase Shifters based on Nonlinear Dielectrics], Darmstadter Disserta-tionen D17, 2002], [C. Weil, G. Lussem, and R. Jakoby: Tunable Invert-Microstrip Phase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals, IEEE MTT -S Int . Microw . Symp ., Seattle, Wash-ington, June 2002, pp. 367-370] 및 메르크 카게아아(Merck KGaA)의 상업적 액정 K15에 사용되고 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, Wash-ington, June 2002, pp. 367-370]은 약 40 V의 제어 전압으로 10 GHz에서 12°/dB의 위상 천이기(phase shifter) 품질을 달성한다. LC의 삽입 손실, 즉 액정에서의 편광 손실에 의해서만 유발되는 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 dB로 나타난다. 또한, 위상 천이기 손실은 주로 유전체 LC 손실 및 도파관 접합부에서의 손실에 의해 결정된다. 문헌[T. Kuki, H. Fujikake, H. Kamoda and T. Nomoto: Micro-wave Variable Delay Line Using a Membrane Impregnated with Liquid Crystal. IEEE MTT -S Int . Microwave Symp . Dig. 2002, pp.　363-366, June 2002] 및 [T. Kuki, H. Fujikake, T. Nomoto: Microwave Variable Delay Line Using Dual-Frequency Switching-Mode Liquid Crystal. IEEE Trans. Micro-wave Theory Tech., Vol.　50, No.　11, pp.　2604-2609, November 2002]은 평면 위상 천이기 배치와 함께 중합된 LC 필름 및 이중-주파수 변환-모드 액정의 사용을 제시한다.
특히, 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 9 GHz의 주파수에서 공지의 단일 액정 물질 K15(독일, 메르크 카게아아)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 Formula-tion of the Vector Variational Approach", 12MTC　2009 - International Instrumentation and Measurement Technology Conference, Singapore, 2009 (IEEE), pp. 463-467]은 공지의 액정 혼합물 E7(독일, 메르크 카게아아)의 상응하는 특성을 기재하고 있다.
DE 10 2004 029 429 A는 마이크로파 기술, 특히 위상 천이기에서의 통상의 액정 매질의 사용을 기재하고 있다. 이는 상응하는 주파수 범위에서의 액정 매질의 특성에 대해서 이미 조사하였다.
또한, 이는 하기 화학식의 화합물
Figure pct00001
및
Figure pct00002
, 또는 하기 화학식의 화합물
Figure pct00003
및
Figure pct00004
외에, 하기 화학식의 화합물
Figure pct00005
을 포함하는 액정 매질에 대해 기술하였다.
DE 10 2010 025 572 A 및 WO 2013/034227에는 마이크로파 적용례를 위해 하나 이상의 이들 화합물뿐만 아니라 유사한 화합물을 포함하는 마이크로파 적용례를 위한 추가의 액정 매질이 제안되어있다.
액정 매질의 중합체 안정화는 이미 몇몇 유형의 디스플레이 적용례 및 다양한 이유로 제안되어왔다. 그러나 본원에서 고려되는 적용례 유형에 대한 각각의 제안은 없었다.
그러나 이러한 매질을 포함하는 공지된 장치는 여전히 충분한 안정성, 특히 빠른 응답성이 부족하다.
그러나 이들 조성물은 심각한 단점이 있다. 이들 대부분은 다른 결함 외에도 불리하게 높은 손실 및/또는 부적당한 위상 천이 또는 부적당한 물질 품질을 초래한다.
이들 용도에 사용하기 위해, 특히 지금까지의 것과는 다소 상이하며 비통상적인 특성 또는 특성들의 조합을 갖는 특정한 액정 매질이 요구된다.
따라서 개선된 특성을 갖는 신규의 액정 매질이 필요하다. 특히, 마이크로파 범위에서의 손실이 감소되어야 하고, 물질 품질(η)이 개선되어야 한다.
또한, 부품들의 저온 거동에서의 개선에 대한 요구가 있다. 또한, 작동 특성 및 수명(shelf life) 모두에서의 개선이 필요하다.
따라서, 상응하는 실제 용도에 적합한 특성을 갖는 액정 매질에 대한 요구가 상당하다.
본 발명은 종래 기술에 기재된 방법 및 물질의 상기 단점을 갖지 않는 중합체 안정화된 메소젠 상, 특히 네마틱 상을 달성하기 위한 개선된 방법 및 물질을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이들 메소젠 상은 중합체 및 저 분자량 메소젠 물질을 포함한다. 따라서, 이들을 "복합체 시스템" 또는 간략히 "시스템"이라고도 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 당업자가 이용할 수 있는 적절한 물질의 풀을 확장하는 것이다. 다른 목적은 다음 설명으로부터 당업자에게 즉시 명백하다.
놀랍게도, 광범위한 온도 범위 및 개선되고 더욱 빠른 스위칭 시간을 갖는 안정화된 액체 액정 상인 RM을 사용함으로써 양호한 조율가능성 및 수용가능한 손실이 달성될 수 있음이 밝혀졌다.
메소젠성 단량체에 부가적으로, 2-에틸헥실아크릴레이트와 같은 비-메소젠성 단량체의 사용이 가능하며, 어떤 경우에는 유리할 수 있다. 그러나 이러한 화합물의 휘발성으로 인하여 문제가 될 수 있으며, 이로 인해 혼합된 단량체/호스트 시스템의 증발 및 비균질성으로 인한 손실 문제가 야기된다.
또한, 비-메소젠성 화합물의 사용은 액체 액정 호스트의 등명점을 심각하게 낮추어, 중합체 안정화된 네마틱 상의 폭이 훨씬 작아지며, 이는 실용적인 용도로 바람직하지 않다.
하나 이상의 1,4-폴리페닐렌을 포함하는 코어 대신에 사이클로헥실렌 코어를 갖는 RM을 사용하는 것은 일반적으로 UV 조사에 대한 안정성, 특히 중합 공정에 사용되는 UV 조사에 대한 안정성에 이점이 있다. 따라서, 생성된 중합체 안정화된 상(복합체 시스템)은 높은 전압 유지율(VHR)을 갖는다.
또한, 플루오로페닐 액체 액정 화합물을 포함하는 액체 액정 호스트와 조합 된 사이클로헥실렌 RM을 사용함으로써, RM은 이 호스트를 효과적으로 안정화시켜 첨단 장치에 필요한 높은 VHR을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
놀랍게도 본 발명에서는 종래 기술에서의 물질의 단점을 갖지 않거나 적어도 상당히 감소된 정도로만 갖는, 적절하게 빠른 스위칭 시간, 적합한 네마틱 상 범위 및 손실을 갖는 액정 매질을 달성할 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명에 따른 개선된 액정 매질은,
- 하나 이상의 하기 화학식 P의 중합가능한 화합물:
Figure pct00006
[상기 식에서,
Pa 및 Pb는 각각, 서로 독립적으로, 중합가능한 기이고,
Spa 및 Spb는 각각, 서로 독립적으로, 스페이서 기를 나타내고,
s1 및 s2는 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고,
n1 및 n2는 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1, 바람직하게는 0을 나타내고,
Q는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2CH2-, -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-를 나타내고,
Z1 및 Z4는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2CH2-, -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-를 나타내되, 여기서 Z1 및 Q 또는 Z4 및 Q는 동시에 -CF2O- 및 -OCF2- 중에서 선택된 기를 나타내지 않고,
A1, A2, A3 및 A4는 각각, 서로 독립적으로, 하기 군으로부터 선택되는 이가 라디칼 기를 나타내고:
a) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,4-사이클로헥센일렌 및 1,4'-바이사이클로헥실렌으로 이루어진 군(여기서 또한 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 -O- 및/또는 -S-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있음),
b) 1,4-페닐렌 및 1,3-페닐렌으로 이루어진 군(여기서 또한 1 또는 2개의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자가 L로 대체될 수 있음),
c) 테트라하이드로푸란-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 이루어진 군(여기서 이들 각각은 또한 L로 단일- 또는 다중-치환될 수 있음),
d) 5 내지 20개의 환형 C 원자를 갖는 포화, 부분 불포화 또는 완전히 불포화되거나 임의로 치환되는 다환형 라디칼로 이루어진 군(여기서 이들 중 하나 이상은 추가로 헤테로원자로 대체될 수 있음), 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 pct00007
Figure pct00008
로부터 선택되는 기(여기서 또한 이들 라디칼 중 하나 이상의 H 원자는 L로
대체되고/되거나 하나 이상의 이중 결합은 단일 결합으로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH 기는 N으로 대체될 수 있음),
A3은 다르게는 단일 결합일 수 있고,
L은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN, SCN, SF5 또는 선형 또는 분지형의, 각각의 경우에 임의로 플루오르화되는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고,
R03 및 R04는 각각, 서로 독립적으로, H, F 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내되, 여기서 또한 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있고,
M은 -O-, -S-, -CH2-, -CHY1- 또는 -CY1Y2-를 나타내고,
Y1 및 Y2는 각각, 서로 독립적으로, R0에 대해 상기 기재된 의미 중 하나를 갖거나 또는 Cl 또는 CN을 나타내고, 기 Y1 및 Y2 중 하나는 다르게는 -OCF3, 바람직하게는 H, F, Cl, CN, 또는 CF3을 나타낸다]
- 하나 이상의 하기 화학식 I, II 및 III의 화합물 군으로부터 선택되는 화합물:
Figure pct00009
[상기 식에서,
L11은 R11 또는 X11을 나타내고,
L12는 R12 또는 X12를 나타내고,
R11 및 R12는 서로 독립적으로 H, 1 내지 17개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬, 바람직하게는 알킬 또는 비플루오르화된 알케닐을 나타내고,
X11 및 X12는 서로 독립적으로, H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는, 플루오르화된 알킬 또는 플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는, 플루오르화된 알케닐, 비플루오르화되거나 플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화되거나 플루오르화된 알콕시알킬, 바람직하게는 플루오르화된 알콕시, 플루오르화된 알케닐옥시, F 또는 Cl을 나타내고,
Figure pct00010
내지
Figure pct00011
는, 서로 독립적으로,
Figure pct00012
Figure pct00013
또는,
Figure pct00014
바람직하게는,
Figure pct00015
또는
Figure pct00016
를 나타낸다]
Figure pct00017
[상기 식에서,
L21은 R21을 나타내고, Z21 및/또는 Z22가 트랜스-CH=CH- 또는 트랜스-CF=CF-를 나타내는 경우, 다르게는 X21을 나타내고,
L22는 R22를 나타내고, Z21 및/또는 Z22가 트랜스-CH=CH- 또는 트랜스-CF=CF-를 나타내는 경우, 다르게는 X22를 나타내고,
R21 및 R22는, 서로 독립적으로, H, 1 내지 17개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬, 바람직하게는 알킬 또는 비플루오르화된 알케닐을 나타내고,
X21 및 X22는, 서로 독립적으로, F 또는 Cl, -CN, -NCS, -SF5, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알케닐, 알케닐옥시 또는 알콕시알킬, 또는 -NCS, 바람직하게는 -NCS를 나타내고,
Z21 및 Z22 중 하나는, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, 다른 하나는 독립적으로 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 단일 결합을 나타내고, 바람직하게는 이들 중 하나는 -C≡C- 또는 트랜스-CH=CH-를 나타내고, 다른 하나는 단일 결합을 나타내고,
Figure pct00018
내지
Figure pct00019
는, 서로 독립적으로,
Figure pct00020
또는,
Figure pct00021
바람직하게는,
Figure pct00022
또는
Figure pct00023
을 나타낸다]
Figure pct00024
[상기 식에서,
L31은 R31 또는 X31을 나타내고,
L32는 R32 또는 X32를 나타내고,
R31 및 R32는, 서로 독립적으로, H, 1 내지 17개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬, 바람직하게는 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알케닐을 나타내고,
X31 및 X32는, 서로 독립적으로, H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알킬 또는 플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알케닐, 비플루오르화되거나 플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화되거나 플루오르화된 알콕시알킬, 바람직하게는 플루오르화된 알콕시, 플루오르화된 알케닐옥시, F 또는 Cl을 나타내고,
Z31 내지 Z33은, 서로 독립적으로, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -C≡C- 또는 단일 결합을 나타내고, 바람직하게는 이들 중 하나 이상이 단일 결합을 나타내고, 특히 바람직하게는 모두가 단일 결합을 나타내고,
Figure pct00025
내지
Figure pct00026
는, 서로 독립적으로,
Figure pct00027
또는,
Figure pct00028
바람직하게는,
Figure pct00029
또는
Figure pct00030
을 나타낸다]
을 포함한다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 화학식 P의 화합물을 단독으로 또는 각각의 혼합물로부터의 하나 이상의 추가의 중합가능한 화합물과 함께 중합시켜 수득할 수 있는 중합체 안정화된 시스템 및 이러한 안정화된 시스템의 고주파 기술용 부품 또는 장치에서의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따라 바람직하게 사용되는 중합가능한 화학식 P의 화합물은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
상기 식에서,
L은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, 상기 및 하기 표시된 의미 중 하나를 가지며, r은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, s는 0, 1, 2 또는 3을 나타내며, n은 1 내지 24, 바람직하게는 1 내지 12, 매우 특히 바람직하게는 2 내지 8의 정수이며, 라디칼이 단일 또는 이중 결합 말단에 표시되지 않으면, 말단 CH3 또는 CH2 기이다.
화학식 P1 내지 P24에서,
Figure pct00037
는 바람직하게는 하기 화학식
Figure pct00038
및
Figure pct00039
으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 특히 바람직하게는
Figure pct00040
를 나타낸다.
기 A2-Q-A3은 바람직하게는 하기 화학식의 기를 나타낸다:
Figure pct00041
상기 식에서,
고리들 중 적어도 하나는 하나 이상의 기 L = F로 치환되고,
r은 여기서 각각의 경우 독립적으로 바람직하게는 0, 1 또는 2이다.
화학식 P 및 이의 하위 화학식의 화합물에서 Pa 및 Pb는 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 더욱이 플루오로아크릴레이트를 나타낸다.
화학식 I 및 이의 하위 화학식의 화합물에서 Spa 및 Spb는 바람직하게는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-0-, -(CH2)p1-O-CO 및 -(CH2)p1-O-CO-O- 및 이들의 거울상으로 이루어진 군으로부터 선택되는 라디칼을 나타내고, 여기서 p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 특히 바람직하게는 1, 2 또는 3의 정수이고, 이들 기는 O 원자가 직접적으로 인접하지 않도록 하는 방식으로 Pa 또는 Pb에 연결된다.
화학식 P의 화합물 중에서, 특히 하기 치환기 정의를 가지는 화합물이 바람직하다:
- 라디칼 Pa 및 Pb는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드 기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴 레이트 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
- 라디칼 Spa 및 Spb는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-0-, -(CH2)p1-0-CO- 및 -(CH2)p1-0-O- 및 이들의 거울상으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서 p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 특히 바람직하게는 1,2 또는 3의 정수이고, 이들 라디칼은 O 원자가 직접적으로 인접하지 않도록 하는 방식으로 Pa 또는 Pb와 연결된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따라 바람직하게 사용되는 화학식 P의 화합물은 정확히 2개의 고리(n1 = n2 = 0)를 포함하는 것이고, 이들은 바람직하게는 6-원 고리이다. 특히 바람직한 것은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택되는 화합물이다:
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
상기 식에서,
Pa, Pb, Spa, Spb, s1 및 s2는 상기 화학식 P에서 정의한 바와 같고, 바람직하게는 Spa/b는 알킬렌 -(CH2)n이고, 여기서 n은 바람직하게는 3,4,5,6 또는 7이며, Pa/b는 바람직하게는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트 잔기이다. 화학식 Pa, Pb, Pc, Pd, Pe, Pf, Pg, Ph 및 Pi의 군으로부터 선택된 화합물, 특히 화학식 Pa의 화합물의 용도가 특히 바람직하다.
화학식 P에서, 잔기 "A2-Q-A3"은 바람직하게는 하기 화학식의 잔기이다:
Figure pct00045
상기 식에서,
바람직하게는 2개의 페닐렌 고리 중 적어도 하나는 H와 상이한 하나 이상의 L로 치환되고, 여기서 r은 각 고리에 대해 독립적이며, 바람직하게는 각 고리에 대해 0, 1 또는 2이다.
화학식 P의 화합물뿐만 아니라 이의 각각의 하위 화학식에서, 바람직하게는
Pa 및 Pb는 서로 독립적으로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 또는 플루오로아크릴레이트이고,
Spa 및 Spb는 서로 독립적으로 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -O-(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-CO-, -CO-O-(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-CO-O- 또는 -(CH2)p1-O-CO-O-이고, 여기서 p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 특히 바람직하게는 1, 2 또는 3의 정수이고, 이들 잔기는 O-원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 Pa 또는 Pb와 연결된다.
특히 바람직한 것은 화학식 P의 화합물의 용도이며, 여기서
- Pa 및 Pb는 비닐옥시-, 아크릴레이트-, 메타크릴레이트-, 플루오로아크릴레이트-, 클로로아크릴레이트-, 옥세탄- 또는 에폭시 기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트- 또는 메타크릴레이트이고,
- Spa 및 Spb는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -O-(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-CO-, -CO-O-(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-CO-O- 또는 -(CH2)p1-O-CO-O-이고, 여기서 p1은 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 특히 바람직하게는 1, 2 또는 3의 정수이고, 이들 잔기는 O-원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 Pa 또는 Pb와 연결된다.
본 발명에 따른 중합체 안정화된 디스플레이용 중합체 전구체에 사용하기에 적합하고 바람직한 공-단량체는 예를 들어 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
상기 식에서, 파라미터는 하기의 의미를 갖는다:
P1 및 P2는 각각, 서로 독립적으로, 바람직하게는 Pa에 대해 상기 및 하기에 제시된 의미 중 하나를 갖는 중합가능한 기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 옥세탄, 비닐옥시- 또는 에폭시 기이고,
Sp1 및 Sp2는 각각, 서로 독립적으로, 바람직하게는 Pa에 대해 상기 및 하기에 제시된 의미 중 하나를 갖는 단일 결합 또는 스페이서 기, 특히 바람직하게는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-CO-O- 또는 -(CH2)p1-O-CO-O-이고, 여기서 p1은 1 내지 12의 정수이고, 나중에 언급된 기들은 O-원자를 통해 인접한 고리에 연결되고,
대안적으로, P1-Sp1- 및 P2-Sp2- 중 하나 이상은 Raa일 수 있고, 단, 화합물 내에 존재하는 P1-Sp1- 및 P2-Sp2- 중 적어도 하나는 Raa가 아니며,
Raa는 H, F, Cl, CN 또는 1 내지 25개의 C- 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬이고, 하나 이상의 비-인접한 -CH2- 기는, 서로 독립적으로, O- 또는 S- 원자 모두가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, N(R0)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, CN 또는 P1-Sp1-으로 대체될 수 있고, 특히 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형, 임의로 단일 또는 다중 플루오르화된 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알킬카보닐옥시이고, 이때 상기 알케닐 및 알키닐 기는 2개 이상, 상기 분지형 기는 3개 이상의 탄소 원자를 갖고,
R0 및 R00은 각각, 서로 독립적으로, H 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬이고,
Ry 및 Rz는 각각, 서로 독립적으로, H, F, CH3 또는 CF3이고,
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, 여기서 n은 2, 3 또는 4이며,
L은 각각의 경우에 서로 독립적으로 F, Cl, CN, SCN, SF5 또는 선형 또는 분 지형의, 임의로 단일 또는 다중 플루오르화된, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 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.
메소젠성 매질이 청색인 온도에서 작동 가능한 및/또는 작동하는 본 발명에 따른 디스플레이에 사용하기에 적합하고 바람직한 공단량체는 예를 들어 중합체 안정화 시스템의 전구체에 1 내지 9 중량%, 특히 바람직하게는 4 내지 7 중량% 범위로 존재하는 단일-반응성 화합물의 군으로부터 선택된다. 바람직한 단일-반응성 화합물은 P1-Sp1- 및 P2-Sp2- 중 하나 이상이 상기 화합물이 단일 반응성 기만을 갖도록 하는 Raa인 화학식 M1 내지 M29의 화합물이다.
특히 바람직한 단일-반응성 화합물은 하기 화학식의 화합물이다:
Figure pct00050
상기 식에서,
P1, Sp1 및 Raa는 상기한 각각의 의미를 갖고, P1은 바람직하게는 아크릴레이트(CH2=CH-CO-O-) 또는 메타크릴레이트(CH2=C(CH3)-CO-O-)이다.
이들 중에서도, 하기 화학식의 화합물이 특히 바람직하다:
Figure pct00051
상기 식에서,
n은 정수, 바람직하게는 1 내지 16, 바람직하게는 2 내지 8의 범위의 짝수이고,
m은 1 내지 15, 바람직하게는 2 내지 7의 정수이다.
LC 매질 또는 여기에 존재하는 중합가능한 또는 중합된 성분이 하나 이상의 하기 화학식의 화합물을 포함하는 상기 및 하기 기재된 바와 같은 LC 매질, LC 디스플레이, 방법 또는 용도가 특히 바람직하다:
Figure pct00052
상기 식에서,
Pa, Pb, Spa, Spb, s1, s2 및 L은 상기 및 하기에 나타낸 의미를 갖고, r은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, Z2 및 Z3은 각각, 서로 독립적으로, -CF2-O- 또는 -O-CF2-이고, 바람직하게는 Z2는 -CF2-O-이고, Z3은 -O-CF2- 또는 그 반대이거나 또는 Z2는 -CO-O-이고, Z3은 -O-CO- 또는 그 반대이고, 가장 바람직하게는, Z2는 -CF2-O-이고, Z3은 -O-CF2- 또는 Z2는 -CO-O-이고, Z3은 -O-CO-이다.
바람직하게는 본 발명에 따라 사용되는 액정 매질은 중합체 전구체 또는 중합체 전구체의 일부로서 1, 2 또는 그 이상의 반응성 메소젠, 바람직하게는 하나 이상의 단일-반응성 메소젠 및 동시에 하나 이상의 이중 활성 메소젠을 포함한다. 임의적으로, 하나 이상의 반응성 메소젠은 비-메소젠성, 바람직하게는 HDMA, HDDMA, EHA, EA, EMA 등에서 선택되는 등방성, 반응성 화합물로 각각 대체될 수 있다.
본원의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따라 사용된 액정 매질은 1, 2 또는 그 이상의 반응성 메소젠, 바람직하게는 하나 이상의 단일-반응성 메조젠 및 동시에 하나 이상의 이중-반응성 메조젠을 포함하는 중합체 전구체의 중합, 바람직하게는 광중합에 의해 수득되거나 수득될 수 있는 중합체를 포함한다. 임의적으로, 하나 이상의 반응성 메소젠은 비-메소젠성, 바람직하게는 2-에틸헥실 아크릴레이트(EHA), 1,3,3-트라이메틸헥실 아크릴레이트(TMHA), 헥사놀다이아크릴레이트(HDDA), 헥사놀다이메타크릴레이트(HDDMA) 등뿐만 아니라 메틸메타크릴레이트(MMA), 에틸아크릴레이트(EA), 에틸메타크릴레이트(EMA) 및 6-(4'-시아노바이페닐-4-일옥시)헥실아크릴레이트(6CBA), 메소젠성 단량체로부터 선택되는 등방성, 반응성 화합물로 각각 대체될 수 있다.
Figure pct00053
Figure pct00054
바람직하게는 하나 이상, 가장 바람직하게는 모든, 단일-반응성 메소젠은 메타크릴레이트이고, 또한 바람직하게는 하나 이상, 가장 바람직하게는 모든 단일-반응성 메소젠은 비스아크릴레이트 및 혼합된 아크릴레이트-메타크릴 레이트의 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 비스아크릴레이트이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 액정 매질은 하기를 포함한다:
- 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 및
- 하나 이상의 화학식 II의 화합물
또는
- 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 및
- 하나 이상의 화학식 III의 화합물
또는
- 하나 이상의 화학식 II의 화합물, 및
- 하나 이상의 화학식 III의 화합물
또는, 가장 바람직하게는,
- 하나 이상의 화학식 I의 화합물
- 하나 이상의 화학식 II의 화합물, 및
- 하나 이상의 화학식 III의 화합물.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 I의 화합물 및 하나 이상의 화학식 III의 화합물을 포함한다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 하나 이상의 화학식 I의 화합물 및 하나 이상의 화학식 II의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 하나 이상의 화학식 II의 화합물 및 하나 이상의 화학식 III의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 하나 이상의 화학식 II의 화합물 및 하나 이상의 화학식 III의 화합물을 포함하는 액정 매질이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 따라 사용되는 액정 매질은 하나 이상의 화학식 IV의 화합물을 포함한다:
Figure pct00055
상기 식에서,
Figure pct00056
는
Figure pct00057
,
Figure pct00058
또는
Figure pct00059
, 바람직하게는
Figure pct00060
Figure pct00061
또는
Figure pct00062
,
특히 바람직하게는
Figure pct00063
Figure pct00064
또는
Figure pct00065
을 나타내고,
L4는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 3 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 사이클로알킬 또는 4 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 사이클로알케닐, 바람직하게는 CH3, C2H5, n-C3H7 (-(CH2)2CH3), i-C3H7 (-CH(CH3)2), 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로헥실, 사이클로펜트-1-에닐 또는 사이클로헥스-1-에닐, 특히 바람직하게는 CH3, C2H5, 사이클로프로필 또는 사이클로부틸을 나타내고,
X4는 H, 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 할로겐, 바람직하게는 H, F 또는 Cl, 특히 바람직하게는 H 또는 F, 매우 특히 바람직하게는 F를 나타내고,
R41 내지 R44는, 서로 독립적으로, 각각 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 각각 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는, 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬, 또는 각각 15개 이하의 탄소 원자를 갖는, 사이클로알킬, 알킬사이클로알킬, 사이클로알케닐, 알킬사이클로알케닐, 알킬사이클로알킬알킬 또는 알킬사이클로알케닐알킬을 나타내고, 다르게는 R41 및 R44 중 하나 또는 둘 다는 또한 H를 나타내고,
바람직하게는 R41 및 R42는, 서로 독립적으로, 각각 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는, 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 또는 각각 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는, 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬을 나타내고,
특히 바람직하게는 R41은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬, 또는 각각 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는, 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬이고,
특히 바람직하게는 R42는 각각 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는, 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시이고,
바람직하게는 R43 및 R44는 H, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬, 3 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 사이클로알킬 또는 사이클로알케닐, 각각 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬사이클로헥실 또는 비플루오르화된 사이클로헥실알킬, 또는 5 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬사이클로헥실알킬, 특히 바람직하게는 사이클로프로필, 사이클로부틸 또는 사이클로헥실 및 매우 특히 바람직하게는 R43 및 R44 중 적어도 하나는 n-알킬, 특히 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고, 다른 하나는 H 또는 n-알킬, 특히 바람직하게는 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타낸다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 총 15 내지 90%, 바람직하게는 20 내지 85% 및 특히 바람직하게는 25 내지 80%의 화학식 I의 화합물을 포함한다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 총 1 내지 70%, 바람직하게는 2 내지 65% 및 특히 바람직하게는 3 내지 60%의 화학식 II의 화합물을 포함한다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 총 0 내지 60%, 바람직하게는 5 내지 55% 및 특히 바람직하게는 10 내지 50%의 화학식 Ⅲ의 화합물을 포함한다.
액정 매질이 각각의 경우에 하나 이상의 화학식 I, II 및 III의 화합물을 포함하는 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물의 농도는 바람직하게는 45 내지 75%, 바람직하게는 50 내지 70%, 특히 바람직하게는 55 내지 65%이고, 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.
액정 매질이 각각의 경우에 하나 이상의 화학식 I, II 및 III의 화합물을 포함하는 본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 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.
액정 매질이 각각의 경우에 하나 이상의 화학식 I 및 II의 화합물을 포함하지만, 화학식 III의 화합물을 많아야 5% 이하, 바람직하게는 전혀 포함하지 않는 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 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%이고, 특히 바람직하게는 55 내지 60%이며, 화학식 III의 화합물의 농도는 바람직하게는 1 내지 4%, 바람직하게는 1 내지 3%, 특히 바람직하게는 0%이다.
본원에 따른 액정 매질은 특히 바람직하게는 총 50 내지 80%, 바람직하게는 55 내지 75% 및 특히 바람직하게는 57 내지 70%의 화학식 I-1의 화합물 및/또는 총 5 내지 70%, 바람직하게는 6 내지 50%, 특히 바람직하게는 8 내지 20%의 화학식 I-2 및 I-3의 화합물 군으로부터 선택된 화합물을 포함한다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 총 5 내지 60%, 바람직하게는 10 내지 50%, 특히 바람직하게는 7 내지 20%의 화학식 II의 화합물을 포함한다.
단일 동족체 화합물의 사용의 경우, 이들 한계치는 바람직하게는 2 내지 20%, 특히 바람직하게는 1 내지 15%인 동족체의 농도에 상응한다. 2개 이상의 동족체를 사용하는 경우, 개별 동족체의 농도는 각각의 경우 유사하게 1 내지 15%인 것이 바람직하다.
화학식 I 내지 III의 화합물은 각각 3 초과의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 양성인 화합물, 3 미만 및 -1.5 초과의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 중성인 화합물 및 -1.5 이하의 유전 이방성을 갖는 유전적으로 음성인 화합물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 액정 매질은 바람직하게는 화학식 I-1 내지 I-3의 화합물, 바람직하게는 화학식 I-1 및/또는 I-2 및/또는 I-3, 바람직하게는 화학식 I-1 및 I-2의 화합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들 화학식 I의 화합물은 이들 화합물 군으로 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00066
Figure pct00067
상기 식에서, 파라미터는 화학식 I에 대해 상기 나타낸 각각의 의미를 가지며, 바람직하게는,
R11은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐을 나타내며,
R12는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐 또는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알콕시를 나타내고,
X11 및 X12는 서로 독립적으로 F, Cl, -OCF3, -CF3, -CN, -NCS 또는 -SF5, 바람직하게는 F, Cl, -OCF3 또는 -CN을 나타낸다.
화학식 I-1의 화합물은 바람직하게는 화학식 I-1a 내지 I-1d의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 I-1의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00068
Figure pct00069
상기 식에서, 파라미터는 화학식 I-1에 대해 상기 제시된 각각의 의미를 가지며,
Y11 및 Y12는 각각, 서로 독립적으로, H 또는 F를 나타내고, 바람직하게는
R11은 알킬 또는 알케닐을 나타내고,
X11은 F, Cl 또는 -OCF3을 나타낸다.
화학식 I-2의 화합물은 바람직하게는 화학식 I-2a 내지 I-2e의 화합물 및/또는 화학식 I-2f 및 I-2g의 화합물의 군으로부터 선택되며, 더욱 바람직하게는 이들 화학식 I-2의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00070
Figure pct00071
여기서, 각각의 경우 화학식 I-2a의 화합물은 화학식 I-2b 및 I-2c의 화합물로부터 제외되며, 화학식 I-2b의 화합물은 화학식 I-2c의 화합물로부터 제외되고, 화학식 I-2g의 화합물은 화학식 I-2f의 화합물로부터 제외되고,
상기 파라미터는 화학식 I-1에 대해 상기 제시된 각각의 의미를 가지며,
Y11 및 Y12는 각각, 서로 독립적으로, H 또는 F를 나타내고, 바람직하게는
R11은 알킬 또는 알케닐을 나타내고,
X11은 F, Cl 또는 -OCF3을 나타내고, 바람직하게는
Y11 및 Y12 중 하나는 H를 나타내고, 다른 하나는 H 또는 F를 나타내고, 바람직하게는 마찬가지로 H를 나타낸다.
화학식 I-3의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 I-3a의 화합물이다:
Figure pct00072
상기 식에서, 파라미터는 화학식 I-1에 대해 상기 나타낸 각각의 의미를 가지며, 바람직하게는
X11은 F, Cl, 바람직하게는 F이고,
X12는 F, Cl 또는 -OCF3, 바람직하게는 -OCF3을 나타낸다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물은 화합물 I-1a 내지 I-1d의 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 화합물 I-1c 및 I-1d의 군으로부터 선택되며, 더욱 바람직하게는 화학식 I의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다.
화학식 I-1a의 화합물은 바람직하게는 화합물 I-1a-1 및 I-1a-2의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 이들 화학식 I-1a의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00073
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 0 내지 7의 범위, 바람직하게는 1 내지 5의 범위, 특히 바람직하게는 3 또는 7의 정수를 나타낸다.
화학식 I-1b의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 I-1b-1의 화합물이다:
Figure pct00074
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 0 내지 15 범위의 정수, 바람직하게는 1 내지 7의 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타낸다.
화학식 I-1c의 화합물은 바람직하게는 화학식 I-1c-1 및 I-1c-4의 화합물의 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 화학식 I-1c-1 및 I-1c-2의 화합물 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 이들 화학식 I-1c의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00075
Figure pct00076
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 0 내지 15 범위의 정수, 바람직하게는 1 내지 7의 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타낸다.
화학식 I-1d의 화합물은 바람직하게는 화학식 I-1d-1 및 I-1d-2의 화합물, 바람직하게는 화학식 I-1d-2의 화합물 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 이들 화학식 I-1d의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00077
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 0 내지 15 범위의 정수, 바람직하게는 1 내지 7의 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타낸다.
화학식 I-2a의 화합물은 바람직하게는 화학식 I-2a-1 및 I-2a-2의 화합물, 바람직하게는 화학식 I-1a-1의 화합물 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 이들 화학식 I-2a의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다.
Figure pct00078
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R12는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
특히 화학식 I-2a-1에서, 바람직한 (R11 및 R12)의 조합은 (CnH2n +1 및 CmH2m +1), (CnH2n+1 및 O-CmH2m +1), (CH2=CH-(CH2)Z 및 CmH2m +1), (CH2=CH-(CH2)Z 및 O-CmH2m +1) 및 (CnH2n+1 및 (CH2)Z-CH=CH2)이다.
화학식 I-2b의 바람직한 화합물은 하기 화학식 I-2b-1의 화합물이다:
Figure pct00079
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R12는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R11 및 R12)의 바람직한 조합은 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 I-2c의 바람직한 화합물은 하기 화학식 I-2c-1의 화합물이다:
Figure pct00080
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R12는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R11 및 R12)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 I-2d의 바람직한 화합물은 하기 화학식 I-2d-1의 화합물이다:
Figure pct00081
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R12는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R11 및 R12)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 I-2e의 바람직한 화합물은 하기 화학식 I-2e-1의 화합물이다:
Figure pct00082
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R12는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R11 및 R12)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 O-CmH2m +1)이다.
화학식 I-2f의 바람직한 화합물은 하기 화학식 I-2f-1의 화합물이다:
Figure pct00083
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R12는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R11 및 R12)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 I-2g의 바람직한 화합물은 하기 화학식 I-2g-1의 화합물이다:
Figure pct00084
상기 식에서,
R11은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R12는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R11 및 R12)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 O-CmH2m +1)이다.
화학식 II의 화합물은 바람직하게는 화학식 II-1 내지 II-4의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 이들 화학식 II의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00085
상기 식에서,
Z21 및 Z22는 트랜스-CH=CH- 또는 트랜스-CF=CF-, 바람직하게는 트랜스-CH=CH-를 나타내고, 다른 파라미터는 상기 화학식 II에서 주어진 의미를 가지며, 바람직하게는
R21 및 R22는 서로 독립적으로 H, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르 화된 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐을 나타내며,
X22는 F, Cl, -CN 또는 -NCS, 바람직하게는 -NCS를 나타내고,
Figure pct00086
내지
Figure pct00087
중 하나는
Figure pct00088
또는
Figure pct00089
을 나타내고, 다른 하나는, 서로 독립적으로,
Figure pct00090
또는,
Figure pct00091
, 바람직하게는
Figure pct00092
또는
Figure pct00093
을 나타내고,
R21는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R22는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타내고, 이때
화학식 II-2의 화합물은 화학식 II-1의 화합물로부터 제외된다.
화학식 II-1의 화합물은 바람직하게는 화학식 II-1a 및 II-1b의 화합물, 바람직하게는 화학식 II-1a의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 II-1의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00094
상기 식에서,
R21는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R22는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R21 및 R22)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 화학식 II-1a의 경우 (CnH2n +1 및 CmH2m +1), 특히 바람직하게는 화학식 II-1b의 경우 (CnH2n +1 및 O-CmH2m +1)이다.
화학식 II-2의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 II-2a의 화합물이다:
Figure pct00095
상기 식에서,
R21는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R22는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 7, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R21 및 R22)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1)이다.
화학식 II-3의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 II-3a의 화합물이다:
Figure pct00096
상기 식에서, 파라미터는 화학식 II-3에 대해 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는
R21는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 0 내지 7, 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
X22는 -F, -Cl, -OCF3, -CN 또는 -NCS, 특히 바람직하게는 -NCS를 나타낸다.
화학식 II-4의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 II-4a의 화합물이다:
Figure pct00097
상기 식에서, 파라미터는 화학식 II-4에 대해 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는
R21는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 0 내지 7, 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
X22는 -F, -Cl, -OCF3, -CN 또는 -NCS, 특히 바람직하게는 -NCS를 나타낸다.
추가의 바람직한 화학식 II의 화합물은 하기 화학식의 화합물이다:
Figure pct00098
상기 식에서,
n은 0 내지 7, 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타낸다.
화학식 III의 화합물은 바람직하게는 화학식 III-1 내지 III-7의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 III의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성되되, 화학식 III-5의 화합물은 화학식 III-6의 화합물로부터 배제된다:
Figure pct00099
상기 식에서, 파라미터는 화학식 I에 대해 상기 기재된 각각의 의미를 가지며, 바람직하게는
R31은 각각 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐을 나타내고,
R32는 각각 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐을 나타내고,
X32는 F, Cl 또는 -OCF3, 바람직하게는 F를 나타내고, 특히 바람직하게는
R31은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CnH2n +1 or CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R32는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15의 범위, 바람직하게는 1 내지 7의 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5의 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
화학식 III-1의 화합물은 바람직하게는 화학식 III-1a 내지 III-1d의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 III-1의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00100
Figure pct00101
상기 식에서,
X32는 화학식 III-2에 대해 상기 주어진 의미를 갖고,
R31은 상기 나타낸 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 1 내지 7, 바람직하게는 2 내지 6, 특히 바람직하게는 2, 3 또는 5를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타내고,
X32는 바람직하게는 F를 나타낸다.
화학식 III-2의 화합물은 바람직하게는 화학식 III-2a 및 III-2b의 화합물, 바람직하게는 화학식 III-2a의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 III-2의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00102
Figure pct00103
상기 식에서,
R31은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R32는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R31 및 R32)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 III-3의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 III-3a의 화합물이다:
Figure pct00104
상기 식에서,
R31은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R32는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R31 및 R32)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 III-4의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 III-4a의 화합물이다:
Figure pct00105
상기 식에서,
R31은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R32는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R31 및 R32)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 III-5의 화합물은 바람직하게는 화학식 III-5a 및 III-5b의 화합물, 바람직하게는 III-5a의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 III-5의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00106
상기 식에서,
R31은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R32는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R31 및 R32)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 III-6의 화합물은 바람직하게는 화학식 III-6a 및 III-6b의 화합물 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 III-6의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00107
상기 식에서,
R31은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)Z를 나타내고,
R32는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)Z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R31 및 R32)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
본 발명에 따른 매질은 임의로는 하나 이상의 하기 화학식 IV의 화합물을 포함한다:
Figure pct00108
상기 식에서,
R41 및 R42는 서로 독립적으로 H, 1 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 C 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 C 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐, 알케닐옥시 또는 알콕시알킬, 바람직하게는 비플루오르화된 알킬 또는 알케닐을 나타내고,
Z41 및 Z42 중 하나는 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, 다른 하나는 서로 독립적으로 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 단일 결합을 나타내고, 바람직하게는 이들 중 하나는 -C≡C- 또는 트랜스-CH=CH-를 나타내고, 다른 하나는 단일 결합을 나타내고,
Figure pct00109
는
Figure pct00110
를 나타내고,
Figure pct00111
및
Figure pct00112
는, 서로 독립적으로,
Figure pct00113
또는
Figure pct00114
을 나타낸다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 화학식 IV의 화합물을 총 0 내지 40%, 바람직하게는 0 내지 30% 및 특히 바람직하게는 5 내지 25%로 포함한다.
화학식 IV의 화합물은 바람직하게는 화학식 IV-1 내지 IV-3의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 IV의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00115
상기 식에서,
Y41 및 Y42 중 하나는 H를 나타내고, 다른 하나는 H 또는 F를 나타내고,
R41은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R42는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R41 및 R42)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 IV-1의 화합물은 바람직하게는 화학식 IV-1a 내지 IV-1c의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 IV-1의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00116
상기 식에서,
R41은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R42는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R41 및 R42)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 IV-2의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 IV-2a의 화합물이다:
Figure pct00117
상기 식에서,
R41은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R42는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R41 및 R42)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1), (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1) 및 (CH2=CH-(CH2)Z 및 CmH2m +1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 IV-3의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 IV-3a의 화합물이다:
Figure pct00118
상기 식에서,
R41은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R42는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R41 및 R42)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1)이다.
본 발명에 따른 매질은 임의적으로 하나 이상의 하기 화학식 V의 화합물을 포함한다:
Figure pct00119
상기 식에서,
L51은 R51 또는 X51을 나타내고,
L52는 R52 또는 X52를 나타내고,
R51 및 R52는 서로 독립적으로 H, 1 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 C 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 15개, 바람직하게는 3 내지 10개의 C 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐, 알케닐옥시 또는 알콕시알킬, 바람직하게는 비플루오르화된 알킬 또는 알케닐을 나타내고,
X51 및 X52는 서로 독립적으로 H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5, 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 플루오르화된 알킬 또는 플루오르화된 알콕시 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 플루오르화된 알케닐, 비플루오르화되거나 플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오로화되거나 플루오르화된 알콕시알킬 바람직하게는 플루오르화된 알콕시, 플루오르화된 알케닐옥시, F 또는 Cl을 나타내고,
Z51 내지 Z53은 서로 독립적으로 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -C≡C- 또는 단일 결합을 나타내고, 바람직하게는 이들 중 하나 이상은 단일 결합을 나타내고, 특히 바람직하게는 모두가 단일 결합을 나타내고,
Figure pct00120
는
Figure pct00121
또는
Figure pct00122
를 나타내고,
Figure pct00123
내지
Figure pct00124
는, 서로 독립적으로,
Figure pct00125
Figure pct00126
또는
Figure pct00127
을 나타낸다.
화학식 V의 화합물은 바람직하게는 화학식 V-1 내지 V-3의 화합물 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 V의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00128
상기 식에서, 파라미터는 상기 화학식 V에서 나타낸 각각의 의미를 가지며, 바람직하게는,
Figure pct00129
내지
Figure pct00130
중 하나는
Figure pct00131
를 나타내고,
R51은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R52는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R51 및 R52)의 바람직한 조합은 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1)이다.
본원에 따른 액정 매질은 바람직하게는 화학식 V의 화합물을 총 5 내지 30%, 바람직하게는 10 내지 25% 및 특히 바람직하게는 15 내지 20%로 포함한다.
화학식 V-1의 화합물은 바람직하게는 화학식 V-1a 내지 V-1e의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 V-1의 화합물은 주로, 더욱 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00132
Figure pct00133
상기 식에서 파라미터는 상기 주어진 의미를 가지며, 바람직하게는
R51은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1을 나타내고,
n은 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
X52는 바람직하게는 F 또는 Cl을 나타낸다.
화학식 V-2의 화합물은 바람직하게는 화학식 V-2a 및 V-2b의 화합물의 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 화학식 V-2의 화합물은 주로, 바람직하게는 본질적으로, 매우 특히 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다:
Figure pct00134
상기 식에서,
R51은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R52는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R51 및 R52)의 바람직한 조합은 (CnH2n +1 및 CmH2m +1)이다.
화학식 V-3의 화합물은 바람직하게는 화학식 V-3a 및 V-3b의 화합물이다:
Figure pct00135
상기 식에서,
R51은 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CnH2n +1 또는 CH2=CH-(CH2)z를 나타내고,
R52는 상기 기재된 의미를 가지며, 바람직하게는 CmH2m +1 또는 O-CmH2m +1 또는 (CH2)z-CH=CH2를 나타내고,
n 및 m은 서로 독립적으로 0 내지 15 범위, 바람직하게는 1 내지 7 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수를 나타내고,
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2를 나타낸다.
여기서 (R51 및 R52)의 바람직한 조합은 특히 (CnH2n +1 및 CmH2m +1) 및 (CnH2n +1 및 O-CmH2m+1), 특히 바람직하게는 (CnH2n +1 및 O-CmH2m +1)이다.
적합하고 바람직한 중합 방법은 예를 들어 열 중합 또는 광 중합, 바람직하게는 광중합, 특히 UV 광중합이다. 하나 이상의 개시제를 선택적으로 여기에 첨가할 수도 있다. 중합에 적합한 조건 및 개시제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있으며 문헌에 기재되어있다. 유리 라디칼 중합에 적합한 것은 예를 들면 바람직하게는 시판중인 광개시제 이가큐어(Irgacure)(등록상표) 184, 이가큐어 369, 이가큐어 651, 이가큐어 784(바람직하게), 이가큐어 8219(바람직하게), 이가큐어 907 또는 이가큐어 1300(전부 BASF 제품) 또는 다로큐어(Darocure)(등록상표) 1173(시바 아게(Ciba AG) 제품)이다. 개시제를 사용하는 경우, 그 비율은 바람직하게는 0.001 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.001 내지 1 중량%이다.
본 발명에 따른 중합가능한 화합물은 개시제가 없는 중합에도 적합하며, 예를 들어 물질 비용이 낮고, 특히 LC 매질의 가능한 적은 잔류량 또는 그의 분해 생성물에 의해 LC 매질이 오염되는 등의 상당한 장점을 수반한다. 따라서 중합은 개시제를 첨가하지 않고 수행될 수 있다. 따라서, 바람직한 실시양태에서, LC 매질은 중합 개시제를 포함하지 않는다.
중합가능한 성분 또는 LC 매질은 또한 예를 들어 저장 또는 수송 중에 RM의 바람직하지 않은 자발적 중합을 방지하기 위해 하나 이상의 안정화제를 포함할 수 있다. 안정화제의 적합한 유형 및 양은 당업자에게 공지되어 있으며 문헌에 기재되어 있다. 특히 적합한 것은 예를 들어 이가녹스(Irganox)(등록상표) 시리즈(시바 아게 제품)로부터 상업적으로 입수가능한 안정화제 예컨대 이가녹스 1076이다. 안정 화제가 사용되는 경우, RM을 포함하는 LS 또는 중합가능한 성분의 혼합물의 총량을 기준으로 이들의 비율은 바람직하게는 10 내지 10,000 ppm, 특히 바람직하게는 50 내지 2,000 ppm, 가장 바람직하게는 0.2% 또는 약 0.2%이다.
혼합물은 중합 전에 하기에 기술된 바와 같이 특성화된다. 반응성 성분은 1회 조사(180초)에 의해 중합되고, 생성된 매질은 재-특성화된다.
매질의 중합은 180초 동안 약 3.0 mW/㎠의 유효 전력을 갖는 UV 램프(예를 들어, 다이맥스(Dymax), 블루웨이브(Bluewave) 200, 365 nm 간섭 필터)로 조사함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 중합은 시험 셀/안테나 장치에서 직접 수행된다. UV 유도 호스트 분해를 최소화하기 위해, 예를 들어 쇼트(Schott) GG395 또는 GG410과 같은 적합한 롱 패스 필터가 유리하게 적용된다.
중합은 실온에서 수행된다.
최대 안정화를 초래하는 전체 조사 시간은 표시된 조사 전력에서 전형적으로 180초이다. 추가의 중합은 최적화된 조사/온도 프로그램에 따라 수행될 수 있다.
중합 전의 매질 중의 중합가능한 화합물의 총 농도는 바람직하게는 1 내지 20%, 더욱 바람직하게는 2 내지 15%, 가장 바람직하게는 2 내지 10%의 범위이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 매질은 3보다 큰 유전 이방성을 갖는 하나 이상의 유전적으로 양성인 화학식 I-1의 화합물을 포함한다.
상기 매질은 바람직하게 -1.5 내지 3 범위의 유전 이방성을 갖는 하나 이상의 유전적으로 중성인 화학식 I-2의 화합물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 매질은 하나 이상의 화학식 II의 화합물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 매질은 하나 이상의 화학식 III의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따라 사용되는 액정 매질, 바람직하게는 또는 더 바람직하게는 액정 매질의 네마틱 성분은 바람직하게는 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 특히 바람직하게는 2% 이하, 매우 특히 바람직하게는 1% 이하, 특히 절대적으로는 2개 이하의 5 및/또는 6원 고리를 갖는 화합물은 전혀 없다.
약어(두문자)의 정의는 마찬가지로 하기 표 D에 나타내거나 표 A 내지 C로부터 명백하다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 화학식 I 내지 V의 화합물, 바람직하게는 화학식 I 내지 IV의 화합물 및 매우 바람직하게는 I 내지 III 및/또는 V의 화합물 군으로부터 선택되는 화합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 주로, 더욱더 바람직하게는 본질적으로, 매우 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다.
본원에서, 조성물과 관련하여 "포함한다"는 것은 해당 물질, 즉 매질 또는 성분이 표시된 성분 또는 화합물을 바람직하게는 10% 이상, 매우 바람직하게는 20% 이상의 총 농도로 포함하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, "주로 구성된다"는 것은 해당 물질이 표시된 성분 또는 화합물을 55% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 매우 바람직하게는 70% 이상으로 포함하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, "본질적으로 구성된다"는 것은 해당 물질이 표시된 성분 또는 화합물을 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 매우 바람직하게는 95% 이상으로 포함하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, "전적으로 구성된다"는 것은 해당 물질이 표시된 성분 또는 화합물을 98% 이상, 바람직하게는 99% 이상, 매우 바람직하게는 100.0%로 포함하는 것을 의미한다.
상기 명시적으로 언급되지 않은 다른 메소젠성 화합물도 임의적으로 유리하게는 본 발명에 따른 매질에 사용될 수 있다. 이러한 화합물은 당업자에게 공지되어있다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 90℃ 이상, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상, 특히 바람직하게는 150℃ 이상, 매우 특히 바람직하게는 170℃ 이상의 등명점을 갖는다.
본 발명에 따른 매질의 네마틱 상은 바람직하게는 적어도 20℃ 이하 내지 90℃ 이상, 바람직하게는 최대 100℃ 이상, 더욱 바람직하게는 적어도 0℃ 이하 내지 120℃ 이상, 매우 바람직하게는 적어도 -10℃ 이하 내지 140℃ 이상, 특히 적어도 -20℃ 이하 내지 150℃ 이상이다.
본 발명에 따른 액정 매질의 1 ㎑ 및 20℃에서의 Δε는 바람직하게는 1 이상, 더욱 바람직하게는 2 이상, 매우 바람직하게는 3 이상이다.
본 발명에 따른 액정 매질의 589 nm(NaD) 및 20℃에서의 Δn은 바람직하게는 0.200 이상 0.90 이하, 더욱 바람직하게는 0.250 이상 0.90 이하, 더욱더 바람직하게는 0.300 이상 0.85 이하, 매우 특히 바람직하게는 0.350 이상 0.800 이하이다.
본원의 제 1 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 액정 매질의 Δn은 바람직하게는 0.50 이상, 더욱 바람직하게는 0.55 이상이다.
본 발명에 따르면, 화학식 I의 개별 화합물은 혼합물 전체의 바람직하게는 10% 내지 70%, 더욱 바람직하게는 20% 내지 60%, 더욱더 바람직하게는 30% 내지 50% 및 매우 바람직하게는 25% 내지 45%의 총 농도로 사용된다.
화학식 II의 화합물은 바람직하게는 혼합물 전체의 1% 내지 20%, 더욱 바람직하게는 1% 내지 15%, 더욱더 바람직하게는 2% 내지 15% 및 매우 바람직하게는 3% 내지 10%의 총 농도로 사용된다.
화학식 III의 화합물은 바람직하게는 혼합물 전체의 1 내지 60%, 더욱 바람직하게는 5 내지 50%, 더욱 바람직하게는 10 내지 45% 및 매우 바람직하게는 15 내지 40%의 총 농도로 사용된다.
액정 매질은 바람직하게는 총 50% 내지 100%, 더욱 바람직하게는 70% 내지 100% 및 매우 바람직하게는 80% 내지 100% 및 특히 90% 내지 100%의 화학식 I, II, III, IV 및 V의 화합물, 바람직하게는 화학식 I, III, IV 및 V의 화합물, 더욱 바람직하게는 화학식 I, II, III, IV 및/또는 VI의 화합물을 포함하고, 바람직하게는 주로 이들로 구성되고, 매우 바람직하게는 전적으로 이들로 구성된다.
본원에서, "유전적으로 양성"이라는 표현은 Δε > 3.0인 화합물 또는 성분을 의미하고, 유전적으로 중성인 경우 -1.5 ≤ Δε ≤ 3.0인 화합물 또는 성분을 의미하고, 유전적으로 음성인 경우는 Δε < -1.5인 화합물 또는 성분을 의미한다. Δε는 1 kHz의 주파수 및 20℃에서 결정된다. 각각의 화합물의 유전 이방성은 네마틱 호스트 혼합물 중의 각 개별 화합물의 10%의 용액의 결과로부터 결정된다. 호스트 혼합물 중의 각각의 화합물의 용해도가 10% 미만이면, 농도는 5%로 감소된다. 시험 혼합물의 정전 용량은 수직(homeotropic) 정렬을 갖는 셀 및 수평(homogeneous) 정렬을 갖는 셀 모두에서 결정된다. 두 가지 유형의 셀 모두에서의 셀 두께는 약 20 μm이다. 인가되는 전압은 1 kHz의 주파수 및 전형적으로 0.5 V 내지 1.0 V의 유효값을 갖는 구형파이지만, 항상 각각의 시험 혼합물의 용량성 임계치보다 낮게 선택된다.
Δε는 (ε∥- ε⊥)으로 정의되는 반면, εave.는 (ε∥+2ε⊥)/3으로 정의된다.
유전적으로 양성인 화합물에 사용되는 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-4792이고, 유전적으로 중성인 화합물 및 유전적으로 음성인 화합물에 사용되는 호스트 혼합물은 혼합물 ZLI-3086이며, 이들은 모두 독일 메르크 카게아아로부터 입수된다. 화합물의 유전 상수의 절대값은, 관심 화합물을 첨가할 경우 호스트 혼합물의 각각의 값의 변화로부터 결정된다. 상기 값은 관심 화합물의 100% 농도로 외삽된다.
측정 온도 20℃에서 네마틱 상을 갖는 성분은 그대로 측정하고, 나머지는 모두 화합물과 같이 처리한다.
본원에서 달리 명확히 언급하지 않는 한, "임계 전압"이라는 표현은 광학 임계값을 의미하고 10% 상대 콘트라스트(V10)에 대한 것이며, "포화 전압"이라는 표현은 광학 포화도를 의미하고 90% 상대 콘트라스트(V90)에 대한 것이다. 프리드릭(Freederick) 임계 값(VFr)이라고도 하는 용량성 임계 전압(V0)은 명시적으로 언급된 경우에만 사용된다.
본원에 기재된 파라미터 범위는, 달리 언급하지 않는 한, 모두 한계 값을 포함한다.
서로 조합되어 다양한 범위의 특성으로 기재된 상이한 상한 및 하한값은 추가의 바람직한 범위를 제공한다.
본원 전체에 걸쳐, 달리 명백히 기술하지 않는 한, 하기 조건과 정의가 사용된다. 모든 농도는 중량 퍼센트로 제시되고, 전체적으로 개별적인 혼합물에 관한 것이고, 모든 온도는 섭씨 온도로 제시되고, 모든 온도 차는 차등 값으로 제시된다. 모든 물리적 특성은 문헌 ["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 결정되고, 달리 명백히 기술하지 않는 한, 20℃의 온도로 제시된다. 광학 이방성(△n)은 589.3 nm의 파장에서 결정된다. 유전 이방성(△ε)은 1 kHz의 주파수에서 결정된다. 인가 전압뿐만 아니라 모든 다른 전기-광학적 특성들은 독일 메르크 카게아아에서 제조된 시험 셀을 사용하여 결정된다. △ε을 결정하기 위한 시험 셀은 대략 20μm의 셀 두께를 갖는다. 전극은 1.13　cm2의 넓이와 가드 링(guard ring)을 갖는 원형 ITO 전극이다. 배향 층은 수직 배향(ε∥)에 대해서는 일본의 닛산 케미칼즈(Nissan Chemicals)로부터 입수한 SE-1211이고, 수평 배향(ε⊥)에 대해서는 일본의 저팬 신테틱 러버(Japan Synthetic Rubber)로부터 입수한 폴리이미드이다. 전기 용량은 0.3　Vrms의 전압의 사인 곡선을 이용한 솔라트론(Solatron) 1260 주파수 반응을 사용하여 결정된다. 전기 광학적 측정에 사용된 광은 백색 광이다. 독일 아우트로닉-멜처스(Autronic-Melchers)로부터 시판되는 DMS 기구를 사용한 셋업(set-up)이 여기에 사용된다. 특성 전압은 수직 관찰하에 결정되었다. 임계 전압(V10), 중간-회색 전압(V50) 및 포화 전압(V90)은 각각 상대 콘트라스트 대비 10%, 50% 및 90%에 대해 결정되었다.
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 범위에서 그의 성질에 대해 조사하였다.
또한, 이와 관련하여 측정 방법이 유사하게 상세히 기재된 문헌[A. Gaebler, F. Golden, S. Muller, A. Penirschke and R. Jakoby "Direct Simulation of Material Permittivies ...", 12MTC 2009 - International Instrumentation and Measurement Technology Conference, Singapore, 2009 (IEEE), pp. 463-467] 및 DE 10 2004 029 429 A와 비교한다.
액정을 폴리테트라플로오로에틸렌(PTFE) 모세관으로 도입한다. 모세관은 180 ㎛의 내부 반경 및 350 ㎛의 외부 반경을 갖는다. 유효 길이는 2.0 cm이다. 충전된 모세관을 30 GHz의 공명 주파수로 캐버티(cavity)의 중심으로 도입하였다. 이 캐버티는 6.6 mm의 길이, 7.1 mm의 폭 및 3.6 mm의 높이를 가진다. 그 후 입력 신호(공급원)를 인가하고, 출력 신호의 결과를 상업용 벡터 네트워크 분석기를 사용하여 기록한다.
액정으로 충전된 모세관을 사용한 측정과 액정으로 충전된 모세관이 없는 측정 사이의 공명 주파수 및 Q 인자에서의 변화를 사용하여, 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 식 10 및 11에 의한 상응하는 표적 주파수에서의 유전 상수 및 손실 각을 결정한다.
액정의 방향자(director)에 수직 및 수평인 성질을 가진 성분에 대한 값을 자기장에서의 액정의 정렬에 의해 수득한다. 이를 위해, 영구 자석의 자기장을 사용한다. 자기장의 강도는 0.35 테슬라이다. 자석의 정렬을 상응하게 설정하고, 그 후 90°에 걸쳐 상응하게 회전시킨다.
바람직한 성분은 위상 천이기(phase shifter), 버랙터(varactors), 무선 및 라디오파 안테나 어레이, 정합 회로 적응형 필터 등이다.
본원에서, "화합물"이라는 용어는, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 하나의 화합물 및 복수의 화합물 모두를 의미하는 것으로 간주된다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 각 경우에 적어도 -20℃ 내지 80℃, 바람직하게는 -30℃ 내지 85℃ 및 매우 특히 바람직하게는 -40℃ 내지 100℃의 네마틱 상을 갖는다. 상은 특히 바람직하게는 120℃ 이상, 바람직하게는 140℃ 이상, 특히 바람직하게는 180℃ 이상으로 연장된다. 본원에서 네마틱 상을 갖는다라는 표현은 한편으로는 스멕틱 상 및 결정화가 상응하는 온도의 저온에서 관찰되지 않으며, 한편으로는 네마틱 상으로부터의 가열시 투명화가 일어나지 않는다는 것을 의미한다. 저온에서의 관찰은 상응하는 온도에서 유동 점도계로 수행하고 층 두께가 5 μm 인 시험 셀에서 적어도 100 시간 동안 보관하여 검사한다. 고온에서, 등명점은 일반적인 방법으로 모세관에서 측정된다.
또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 높은 광학 이방성 값에 의해 특징지어진다. 589 nm에서의 복굴절률은 바람직하게는 0.20 이상, 특히 바람직하게는 0.25 이상, 특히 바람직하게는 0.30 이상, 특히 바람직하게는 0.40 이상, 매우 바람직하게는 0.45 이상이다. 또한, 복굴절률은 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 값에 의해 특징지어진다. 약 8.3 GHz에서의 복굴절률은 예를 들어 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, 복굴절률은 바람직하게는 0.80 이하이다.
바람직한 액정 물질의 재질 η(μ-파)/tan(δ)은 5 이상, 바람직하게는 6 이상, 바람직하게는 8 이상, 바람직하게는 10 이상, 바람직하게는 15 이상, 바람직하게는 17 이상, 특히 바람직하게는 20 이상, 매우 특히 바람직하게는 25 이상이다.
바람직한 액정 물질은 위상 천이기 특성이 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 이상이다.
그러나 일부 실시양태에서, 유전 이방성의 음의 값을 갖는 액정도 유리하게 사용될 수 있다.
사용된 액정은 개별 물질 또는 혼합물이다. 이들은 바람직하게는 네마틱 상을 갖는다.
용어 "알킬"은 바람직하게는 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 알킬기, 특히 선형 기인 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 및 헵틸을 포함한다. 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
용어 "알케닐"은 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 알케닐 기, 특히 선형 기를 포함한다. 특히 바람직한 알케닐 기는 C2- 내지 C7-1E-알케닐, C4- 내지 C7-3E-알케닐, C5- 내지 C7-4-알케닐, C6- 내지 C7-5-알케닐 및 C7-6-알케닐, 특히 C2- 내지 C7-1E-알케닐, C4- 내지 C7-3E-알케닐 및 C5- 내지 C7-4-알케닐이다. 더 바람직한 알케닐 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 탄소 원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
용어 "플루오로알킬"은 바람직하게는 불소 말단을 갖는 선형 기, 즉 플루오로메틸, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로부틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포함한다. 그러나 불소의 다른 위치가 배제되지는 않는다.
용어 "옥사알킬" 또는 "알콕시알킬"은 바람직하게는 화학식 CnH2n +1-O-(CH2)m의 선형 라디칼을 포함하고, 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 초-주파수 기술 모두는 1 MHz 내지 1 THz, 바람직하게는 1 GHz 내지 500 GHz, 더욱 바람직하게는 2 GHz 내지 300 GHz, 특히 바람직하게는 약 5 내지 150 GHz 범위의 주파수를 갖는 적용례를 나타낸다.
본 발명에 따른 액정 매질은 추가적인 첨가제 및 키랄 도판트를 통상적인 농도로 포함할 수 있다. 이들 추가적인 구성요소의 총 농도는 전체 혼합물을 기준으로 0 내지 10%, 바람직하게는 0.1 내지 6% 범위이다. 사용되는 개별 화합물의 농도는 각각 바람직하게는 0.1 내지 3% 범위이다. 본원에서 액정 매질의 액정 성분 및 액정 화합물의 값 및 농도 범위를 언급할 경우, 상기 성분들 및 유사한 첨가제의 농도는 고려하지 않는다.
본 발명에 따른 액정 매질은 복수의 화합물, 바람직하게는 3 내지 30개, 더욱 바람직하게는 4 내지 20개 및 매우 바람직하게는 4 내지 16개의 화합물로 구성된다. 이러한 화합물은 통상적인 방법으로 혼합된다. 일반적으로, 더 적은 양으로 사용되는 화합물의 바람직한 양은 더 많은 양으로 사용되는 화합물에 용해된다. 온도가 더 높은 농도로 사용되는 화합물의 등명점을 초과하는 경우, 용해 과정을 완료하는 것을 관찰하기가 특히 용이하다. 그러나 또한 다른 통상적인 방법으로 매질을 제조할 수 있고, 예를 들어, 소위 예비 혼합물(이는 화합물의 동족 또는 공융 혼합물일 수 있음) 또는 소위 "멀티바틀(multibottle)" 시스템(이의 구성요소가 그들 자체로 사용할 준비가 된 혼합물일 수 있음)을 이용하여 제조할 수 있다.
모든 온도, 예를 들어 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱 상(S)으로부터 네마틱 상(N)으로의 전이 온도 T(S, N), 및 액정의 등명점 T(N,I)은 섭씨로 제시된다. 모든 온도 차는 섭씨 온도 차이로 제시된다.
본원에서 특히 하기 실시예에서, 메소젠성 화합물의 구조를 두문자라고도 하는 약어로 나타내었다. 이들 두문자에서, 화학식들은 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, n, m 또는 l개의 탄소 원자를 갖는 각각의 경우에, 각각 선형 알킬 또는 알케닐, 바람직하게는 1-E-알케닐을 나타낸다. 표 A는 화합물의 코어 구조의 고리 요소에 사용되는 코드를 나열한 것이고, 표 B는 고리 기를 나타낸 것이다. 표 C는 좌선 또는 우선 말단 기에 대한 코드의 의미를 제공한다. 표 D는 화합물 각각의 약어에 의한 화합물의 예시적인 구조를 나타낸다.
표 A: 고리 요소
Figure pct00136
Figure pct00137
Figure pct00138
표 B: 연결 기
Figure pct00139
표 C: 말단 기
Figure pct00140
상기 식에서, n 및 m은 각각 정수를 나타내고, 3개의 도트 "..."은 상기 표의 다른 약어들에 대한 위치 지정자(place-holder)이다.
하기 표는 예시적 구조와 함께 이들의 개별적 약어를 제시한다. 이들은 상기 약어들에 대한 규칙의 의미를 설명하기 위해 제시된다. 이들 또한 바람직하게 사용되는 화합물들을 나타낸다.
표 D: 예시적 구조
예시적인 구조는 특히 바람직하게 사용되는 3개의 6-원 고리를 갖는 화합물이다:
Figure pct00141
Figure pct00142
Figure pct00143
예시적인 구조는 특히 바람직하게 사용되는 4개의 6-원 고리를 갖는 화합물이다:
Figure pct00144
Figure pct00145
바람직하게 사용되는 유전적 중성 화합물의 예시적인 구조는 다음과 같다:
Figure pct00146
Figure pct00147
바람직하게 사용되는 추가의 화합물의 예시적인 구조는 다음과 같다:
Figure pct00148
Figure pct00149
하기 표 E는 본 발명에 따른 메소젠성 매질에서 안정화제로서 사용될 수 있는 예시적인 화합물을 나타낸다. 매질 중 이들 및 유사한 화합물의 총 농도는 바람직하게는 5% 이하이다.
표 E
Figure pct00150
Figure pct00151
Figure pct00152
Figure pct00153
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 메소젠성 매질은 표 E의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.
하기 표 F는 본 발명에 따른 메소젠성 매질에서 키랄 도판트로서 바람직하게 사용될 수 있는 예시적인 화합물을 나타낸다.
표 F
Figure pct00154
Figure pct00155
Figure pct00156
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 메소젠성 매질은 표 F로부터의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.
본원에 따른 메소젠성 매질은 바람직하게는 상기 표의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 2개 이상, 바람직하게는 4개 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 표 D의 화합물 군으로부터 선택된 바람직하게는 3개 이상, 바람직하게는 4개 이상의 상이한 화학식을 갖는 7개 이상, 바람직하게는 8개 이상의 화합물을 포함한다.
실시예
하기 실시예는 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하지 않으며 본 발명을 설명한다.
그러나 물리적 특성에 있어 어떤 특성이 달성될 수 있고 어떤 범위에서 이들이 개선될 수 있는지가 당업계 숙련자에게 명백하다. 특히, 바람직하게는 달성될 수 있는 다양한 특성의 조합이 따라서 당업계 숙련자에게 널리 정의된다.
실시예 1.1 내지 1.3 및 비교예 1
비교예 1
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 C-1을 제조하고 19 ㎓에서 그 일반적인 물리적 특성 및 마이크로파 성분에서의 적용가능성에 대해 특성화하였다.
Figure pct00157
실시예 1.1 내지 1.3
혼합물 C-1을 세 부분으로 나눈다. 이 세 부분의 각각에 하기 a), b) 및 c)를 각각 첨가한다:
a) 0.2%의 광 개시제 이가큐어 819(등록상표):
Figure pct00158
b) 특정 농도의 2개의 하기 화학식 RM-1 및 RM-2의 반응성 메소젠성 화합물 중 하나:
Figure pct00159
RM-1
Figure pct00160
RM-2; 및
c) 특정 농도의 하기 화학식 RM-C의 반응성 메소젠:
Figure pct00161
.
이들 세 부분의 각각에, 1.67%의 RM-1 및 3.33%의 RM-2, 2.50%의 RM-1 및 5.00%의 RM-2, 및 3.33%의 RM-1 및 6.67%의 RM-2를 각각 첨가한다.
3가지 생성 혼합물을 M-1.1 내지 M-1.3이라고 한다. 이들 3가지 혼합물 각각을 PI Al3046로 덮인 역-평행 러빙 글라스 기판을 갖는 시험 셀에 충전한다. 시험 셀은 50 ㎛의 셀 갭을 가지며 중합체 전구체는 롱 패스 필터(380 nm, 쇼트 GG380)를 사용하여 UV 조사(다이맥스(Dymax) 3.3 mW/cm2) 하에서 중합된다. 조사 시간은 3분이다.
이어서, 충전된 시험 셀을 액정 매질 및 반응성 단량체의 중합 생성물을 포함하는 시스템의 물리적 특성에 대해 조사한다.
표 1: 관찰 혼합물의 조성
Figure pct00162
표 2: 중합 전에 관찰된 혼합물의 물리적 특성(20℃에서)
Figure pct00163
표 3: 중합 후 관찰된 혼합물의 물리적 특성(20℃에서)
Figure pct00164
액정 물질은 중합체 전구체의 중합 후 상당히 개선된(즉, 더 짧은) 반응 시간을 보였다.
실시예 2
하기 표에 기재된 조성 및 성질을 갖는 액정 혼합물 M-2를 제조한다.
Figure pct00165
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
표 4: 19 GHz에서의 혼합물 M-2의 특성
Figure pct00166
참고: 20℃에서 내삽법에 의해 대략 다음과 같은 결과가 얻어진다: Δεr⊥ = 0.56, tan δεr⊥ = 0.013 및 η = 14.5.
비교를 위해, 화합물 4'-펜틸-4-시아노바이페닐(5CB 또는 K15라고도 함, 메르크 카게아아)은 20℃에서 tanδεr⊥ = 0.026 및 η = 4.3을 제공한다.
표 5: 19 GHz 및 20℃에서의 특성 비교
Figure pct00167
실시예 3
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-3을 제조한다.
Figure pct00168
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
표 6: 19 GHz에서의 혼합물 M-3의 특성
Figure pct00169
참고: 20℃에서 내삽법에 의해 대략 다음과 같은 결과가 얻어진다: Δεr⊥ = 0.56, tan δεr⊥ = 0.014 및 η = 15.
실시예 4
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-4를 제조한다.
Figure pct00170
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 5
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-5를 제조한다.
Figure pct00171
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 위상 천이기에 매우 적합하다.
실시예 6
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-6을 제조한다.
Figure pct00172
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 7
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-7을 제조한다.
Figure pct00173
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 8
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-8을 제조한다.
Figure pct00174
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 9
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-9를 제조한다.
Figure pct00175
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 10
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-10을 제조한다.
Figure pct00176
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 11
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-11을 제조한다.
Figure pct00177
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 12
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-12를 제조한다.
Figure pct00178
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 13
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-13을 제조한다.
Figure pct00179
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
실시예 14a
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-14a를 제조한다.
Figure pct00180
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 MW 영역의 위상 천이기 또는 LC 기반 안테나 요소에 매우 적합하다.
표 4: 30 GHz에서 혼합물 M-14a의 특성
Figure pct00181
참고: 20℃에서, 내삽법에 의해 대략 다음과 같은 결과가 얻어진다: Δεr⊥ = 2.51, tan δεr⊥ = 0.0115, τεr = 0.140 및 η = 14.5.
실시예 14b
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-14b를 제조한다.
Figure pct00182
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 위상 천이기에 매우 적합하다.
실시예 15
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-15를 제조한다.
Figure pct00183
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 위상 천이기에 매우 적합하다.
실시예 16
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-16을 제조한다.
Figure pct00184
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 위상 천이기에 매우 적합하다.
실시예 17
하기 표에 기재된 조성 및 특성을 갖는 액정 혼합물 M-17을 제조한다.
Figure pct00185
이 혼합물은 마이크로파 범위의 적용례, 특히 위상 천이기에 매우 적합하다.
실시예 2 내지 17의 혼합물을 실시예 1에 기술된 바와 같이 처리하고 관찰하였다. 중합된 중합체 전구체를 포함하는 생성된 복합체 시스템은 비교적 양호한 특성을 나타낸다. 특히 응답 시간이 개선된 것이 특징이다.

Claims (15)

  1. 액정 매질로서,
    - 하나 이상의 하기 화학식 P의 중합가능한 화합물:
    Figure pct00186

    [상기 식에서,
    Pa 및 Pb는 각각, 서로 독립적으로, 중합가능한 기이고,
    Spa 및 Spb는 각각, 서로 독립적으로, 스페이서 기를 나타내고,
    s1 및 s2는 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고,
    n1 및 n2는 각각, 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고,
    Q는 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2CH2-, -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-, 또는 -CF2-를 나타내고,
    Z1 및 Z4는, 서로 독립적으로, 단일 결합, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CH2)4-, -CH2CH2-, -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-, 또는 -CF2-를 나타내되, 여기서
    Z1 및 Q 또는 Z4 및 Q는 -CF2O- 및 -OCF2- 중에서 선택된 기를 동시에 나타내지 않고,
    A1, A2, A3 및 A4는 각각, 서로 독립적으로, 하기 군으로부터 선택되는 이가 라디칼 기를 나타내고:
    a) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,4-사이클로헥센일렌 및 1,4'-바이사이클로헥실렌으로 이루어진 군(여기서 또한 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 -O- 및/또는 -S-로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있음),
    b) 1,4-페닐렌 및 1,3-페닐렌으로 이루어진 군(여기서 또한 1 또는 2개의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고, 또한 하나 이상의 H 원자가 L로 대체될 수 있음),
    c) 테트라하이드로푸란-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 이루어진 군(여기서 이들 각각은 또한 L로 단일- 또는 다중-치환될 수 있음),
    d) 5 내지 20개의 환형 C 원자를 갖는 포화, 부분 불포화 또는 완전히 불포화되거나 임의로 치환되는 다환형 라디칼로 이루어진 군(여기서 이들 중 하나 이상은 또한 헤테로원자로 대체될 수 있음),
    A3은 다르게는 단일 결합일 수 있고,
    L은 각각의 경우에, 동일하거나 상이하게, F, Cl, CN, SCN, SF5 또는 선형 또는 분지형의, 각각의 경우에 임의로 플루오르화되는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고,
    R03 및 R04는 각각, 서로 독립적으로, H, F 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내되, 여기서 또한 하나 이상의 H 원자는 F로 대체될 수 있고,
    M은 -O-, -S-, -CH2-, -CHY1- 또는 -CY1Y2-를 나타내고,
    Y1 및 Y2는 각각, 서로 독립적으로, R0에 대해 상기 기재된 의미 중 하나를 갖거나 또는 Cl 또는 CN을 나타내고, 기 Y1 및 Y2 중 하나는 다르게는 -OCF3을 나타낸다]
    - 하나 이상의 하기 화학식 I, II 및 III의 화합물 군으로부터 선택된 화합물:
    Figure pct00187

    [상기 식에서,
    L11은 R11 또는 X11을 나타내고,
    L12는 R12 또는 X12를 나타내고,
    R11 및 R12는, 서로 독립적으로, H, 1 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬을 나타내고,
    X11 및 X12는, 서로 독립적으로, H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알킬 또는 플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화되거나 플루오르화된 알콕시알킬을 나타내고,
    Figure pct00188
    내지
    Figure pct00189
    는, 서로 독립적으로,
    Figure pct00190
    또는
    Figure pct00191
    를 나타낸다]
    Figure pct00192

    [상기 식에서,
    L21은 R21을 나타내고, Z21 및/또는 Z22가 트랜스-CH=CH- 또는 트랜스-CF=CF-를 나타내는 경우, 다르게는 X21을 나타내고,
    L22는 R22를 나타내고, Z21 및/또는 Z22가 트랜스-CH=CH- 또는 트랜스-CF=CF-를 나타내는 경우, 다르게는 X22를 나타내고,
    R21 및 R22는, 서로 독립적으로, H, 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬을 나타내고,
    X21 및 X22는, 서로 독립적으로, F 또는 Cl, -CN, -NCS, -SF5, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알킬 또는 플루오르화된 알콕시 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알케닐, 플루오르화된 알케닐옥시 또는 플루오르화된 알콕시알킬을 나타내고,
    Z21 및 Z22 중 하나는, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, 다른 하나는, 서로 독립적으로, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF- 또는 단일 결합을 나타내고,
    Figure pct00193
    내지
    Figure pct00194
    는, 서로 독립적으로,
    Figure pct00195
    또는
    Figure pct00196
    을 나타낸다]
    Figure pct00197

    [상기 식에서,
    L31은 R31 또는 X31을 나타내고,
    L32는 R32 또는 X32를 나타내고,
    R31 및 R32는, 서로 독립적으로, H, 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알킬 또는 비플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 비플루오르화된 알케닐, 비플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화된 알콕시알킬을 나타내고,
    X31 및 X32는, 서로 독립적으로, H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5, 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알킬 또는 플루오르화된 알콕시, 또는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 플루오르화된 알케닐, 비플루오르화되거나 플루오르화된 알케닐옥시 또는 비플루오르화되거나 플루오르화된 알콕시알킬을 나타내고,
    Z31 내지 Z33은, 서로 독립적으로, 트랜스-CH=CH-, 트랜스-CF=CF-, -C≡C- 또는 단일 결합을 나타내고,
    Figure pct00198
    내지
    Figure pct00199
    는, 서로 독립적으로,
    Figure pct00200
    또는
    Figure pct00201
    을 나타낸다], 및
    - 임의적으로, 하나 이상의 추가의 화합물
    을 포함하는 액정 매질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 단일-반응성 중합가능한 화합물 및/또는 하나 이상의 이중-반응성 중합가능한 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  3. 제 2 항에 있어서,
    메타크릴레이트의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일-반응성 중합가능한 화합물 및/또는 비스아크릴레이트 또는 혼합된 아크릴레이트 메타크릴레이트의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이중-반응성 중합가능한 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 기재된 바와 같은 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 기재된 바와 같은 하나 이상의 화학식 II의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항에 기재된 바와 같은 하나 이상의 화학식 III의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    UV- 및 열 개시제 군으로부터 선택되는 중합 개시제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질을, 상기 중합가능한 화합물을 중합시킴으로써, 안정화시키는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 중합가능한 화합물의 중합으로부터 수득되거나 수득가능한 중합체 및
    제 1 항에 특정된 바와 같은 화학식 I 내지 III의 화합물 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 액정 매질
    을 포함하는 복합체 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질 또는 제 9 항에 따른 복합체 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 기술용 부품(component).
  11. 제 10 항에 있어서,
    마이크로파 범위에서의 작동에 적합한 것을 특징으로 하는 부품.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    마이크로파 영역에서 작동가능한 위상 천이기(phase shifter) 또는 LC 기반 안테나 소자인 것을 특징으로 하는 부품.
  13. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 액정 매질 또는 제 9 항에 따른 복합체 시스템의 고주파 기술용 부품에서의 용도.
  14. 하나 이상의, 제 1 항에 특정된 바와 같은 화학식 P의 중합가능한 화합물을, 하기 화학식 I, II 및 III의 화합물 군으로부터 선택되는 하나 이상의 메소젠성 화합물과 혼합하고, 임의적으로, 하나 이상의 추가의 화합물 및/또는 하나 이상의 첨가제와 혼합하는 것을 특징으로 하는, 액정 매질의 제조 방법:
    Figure pct00202

    Figure pct00203

    상기 식에서,
    파라미터는 제 1 항에 주어진 의미를 갖는다.
  15. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 안테나 어레이.
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