KR960009565B1 - 테르탈린 화합물, 액정 물질, 액정 조성물 및 액정 소자 - Google Patents

테르탈린 화합물, 액정 물질, 액정 조성물 및 액정 소자 Download PDF

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히데오 야마오까
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Abstract

내용없음.

Description

테르탈린 화합물, 액정 물질, 액정 조성물 및 액정 소자
제1도는 6-(4'-(R-2-옥틸옥시)벤조일옥시)-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르[예시 화합물(4)]의1H-NMR 스펙트럼도.
제2도는 4-(6'-데실옥시-5',6',7',8'-테트라히드로-2-나프토일옥시)벤조산-4-(R-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(50)]의1H-NMR 스펙트럼도.
제3도는 6-데실옥시-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4'-(R-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(149)]의1H-NMR 스펙트럼도.
제4도는 6-[4'-(R-1-메틸헵틸옥시)카보닐벤조일옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르의1H-NMR 스펙트럼도.
제5도는 6-[4'-(S-2-메틸옥타노일옥시)벤조일옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르[예시 화합물(20)]의1H-NMR 스펙트럼도.
제6도는 본 발명의 액정 소자의 개략 단면도.
제7(a)도는 동심원상 스페이서를 갖는 액정 소자를 나타내고, 7(b)도는 7(a)도의 A-A선을 따라 취한 단면도.
제8(a)도는 빗살형 스페이서를 갖는 액정 소자를 나타내고, 제8(b)도는 제8(a)도의 A-A선을 따라 취한 단면도.
제9도는 화이버(fiber)를 스페이서로서 사용하는 본 발명의 액정 소자의 구조를 나타낸 단면도.
제10도는 2개의 편광판간에 셀이 설치된, 본 발명의 액정 소자의 구조를 나타낸 단면도.
제11(a)도는 비선형 소자의 일예도이고, 제11(b)도는 3단자 소자의 일예도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
도면들에서, 참조부호들이 나타내는 것은 하기와 같다.
11a, 11b, 27a, 27b, 37, 47, 57 : 투명기판
12, 23, 33, 43, 53 : 액정 물질
13, 58 : 셀 14 : 간극
15a, 15b, 25a, 25b, 35, 45, 55 : 투명전극
26 : 동심원상 스페이서 36 : 빗형 스페이서
46 : 화이버 56 : 편광판
본 발명은 신규한 테트랄린 화합물, 이 화합물로 된 액정 물질, 상기 테트랄린 화합물과 이 화합물 이외의 액정 화합물로 된 액정 조성물 및 상기 액정 물질로 구성된 액정 소자에 관한 것이다.
현재 널리 사용되고 있는 액정 화합물을 사용하는 표시장치는 TN(twisted nematic) 모드에 의해 구동된다.
그러나, 그러한 구동 표시장치들은 소자에 존재하는 액정 화합물의 분자위치가 표시된 화상을 변화시키기위해 변화돼야 하기 때문에, 그에 필요한 구동시간이 더 길어지고 또한, 액정 화합물의 분자위치를 변화시키는데 필요한 전압이 더 높아지고, 전력소모가 더 커진다.
STN 모드 또는 TN 모드를 사용하는 스위칭 소자와 달리 강유전성 액정 화합물을 사용한 스위칭 소자들은 액정 화합물의 분자배향 방향을 변경시켜 주기만 하면 스위칭 소자로서 기능할 수 있음으로, 스위칭 소자를 동작시키는데 필요한 스위칭 시간이 현저히 단축된다.
또한, 강유전성 액정 화합물의 자발분극(Ps)과 그에 인가되는 전계강도(E)로부터 얻은 Ps×E 값이 상기 액정 화합물의 분자배향의 방향을 변화시키기 위한 실효 에너지 출력이기 때문에 그에 필요한 전력소비가 또한 최소화될 수 있다. 그러나 강유전성 액정 화합물은 활동사진용 표시장치에 특히 적합하다.
왜냐하면, 그들은 인가된 전계방향에 따라 2 안정상태 즉 쌍안정성을 갖고 있으며 또한 아주 양호한 스위칭 임계치 특성을 갖고 있기 때문이다.
그러한 강유전성 액정 화합물은, 광학 스위칭 소자 등에 사용되면, 이들 화합물들은 동작온도가 통상의 온도 부근 또는 그 이하에 있고, 동작온도 범위가 넓고, 스위칭 속도가 고속이고, 또한 스위칭 임계전압이 적정 범위내에 있도록 하는 많은 특성을 갖고 있어야 한다. 특히, 이들 특성중 동작온도가 강유전성 액정 화합물을 실용화할때 특히 중요하다.
그러나, 지금까지 알려진 강유전성 액정 화합물은 동작온도 범위가 일반적으로 좁고, 넓은 동작온도 범위를 갖는 강유전성 액정 화합물의 경우라도, 상기 동작온도 범위는 예를 들어 R, B, Meyer 등이 J. de Phys., Vol. 36 p. L-69(1975)에 발표한 논문 또는 M, 다꾸찌와 T. 하라다가 액정에 관한 11차 회의 p.168(1985)에 발표한 논문에 기재된 바와 같이 실온을 벗어난 고온영역이다.
따라서 실용적인 면에서 볼때 만족할만한 강유전성 액정 화합물이 아직 얻어진 바 없다.
본 발명의 한 목적은, 신규한 테트랄린 화합물과, 이 테트랄린 화합물과 이 화합물 이외의 액정 화합물로 된 액정 물질, 상기 테트랄린 화합물로 된 액정 조성물 및, 상기 테트랄린 화합물이 사용된 액정 소자를 제공하는데 있다. 특히, 본 발명의 목적은, 넓은 동작온도 범위, 높은 스위칭 속도, 현저하게 감소된 전력소비 및 안정한 큰트라스트 등의 우수한 물성을 갖는 액정 소자를 구성할 수 있는 신규한 테트랄린 화합물과, 이 테트랄린 화합물의 용도를 제공하는데 있다.
본 발명의 테트랄린 화합물은 하기 식[1]로 표시된다 :
R-X-A1-Y1-A2-(Y2-A3)n-Z-R*[Ⅰ]
상기 식중, R은 탄소수 3∼20의 알킬기이고, X는 -O-CO-, -O-, 또는 단일결합이고, n은 0 또는 1이고, n이 0인 경우, A1과 A2중 하나는
이고, 잔여 A1또는 A2는 하기 기들로 된 그룹에서 선택된 기이고,
n이 1이면 A1, A2및 A3중 하나는
이고, A1, A2및 A3중 나머지 2기들은 1,4-페닐렌기이고, Y1과 Y2는, 각각 독립적으로, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH2O 및 -OCH2-로 된 그룹에서 선택된 기이고, Z는 -O-, -O-CO- 또는 단일결합이고, R*는, -C*H(CF3)-C6H13, -C*H(CH3)-C6H13, -C*H(CH3), -C5H11, -C*H(C2H5)-C5H11, -C*H(C2H5)-C6H13, -CH2-C*H(CH3)-C2H5, -(CH2)3-C*H(CH3) -C2H5및 -C*H(CF3)-CH2-COO-C2H5로 된 그룹에서 선택된 기이다.
본 발명의 액정 물질은, 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물로 구성돼 있다.
본 발명의 액정 조성물은, 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물과, 이 테트랄린 화합물 이외의 액정 화합물로 구성돼 있다.
본 발명의 액정 소자는, 셀과 액정 물질 또는 조성물로 구성돼 있고, 상기 셀은, 사이에 간극을 형성하면서 서로 대향된 2개의 기판을 구비하고 있고, 상기 액정 물질 또는 조성물이 상기 간극내에 채워져 있으며, 상기 액정 물질 또는 조성물은 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물로 구성돼 있다.
본 발명에 의하면, 신규한 테트랄린 화합물이 제공된다.
이 테트랄린 화합물은 액정 물질로서 매우 유용하다. 그러므로, 상기 테트랄린 화합물을 함유한 액정 조성물은 우수한 액정 특성을 나타내며, 또한, 상기 테트랄린 화합물로 구성된 액정 물질 또는 조성물을, 두 기판간의 간극내에 충전시켜 제조한 액정 소자는 우수한 액정 특성을 나타낸다.
본 발명의 테트랄린 화합물을 액정 물질로서 사용함으로써, 넓은 동작온도 범위, 고스위칭 속도, 극소의 전력소비 및 안정하고 높은 콘트라스트 등의 우수한 특성을 갖는 각종 장치를 얻을 수 있다.
본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 테트랄린 화합물과 액정 물질을 설명한다.
본 발명의 테트랄린 화합물은 하기 식[I]로 표시된다.
R-X-A1-Y1-A2-(Y2-A3)n-Z-R*[Ⅰ]
상기 식[Ⅰ]에서 R은 탄소수 3∼20의 알킬기이다.
본 발명의 액정 물질은, 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물로 되어 있다.
상기 알킬기는, 직쇄, 분기쇄, 지환상중 어느 것이라도 좋다. 특히 R로서 직쇄 알킬기를 갖는 테트랄린 화합물은, 분자가 강성 선형 구조를 갖고 있기 때문에 우수한 액정 성질을 나타낸다. 직쇄 알킬기들의 구체예를 들면, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 테트라데실기, 헥사데실기 및 옥타데실기가 있다.
상기 식[Ⅰ]에서, X는 -O-CO-, -O- 또는 단일결합이다. 이들중, 액정 물질로서 사용되는 테트랄린 화합물의 특성면에서, -O- 또는 단일결합이 바람직하다.
상기 식[Ⅰ]에서, n은 0 또는 1이다.
따라서, n이 0이면, Y2와 A3가 식[Ⅰ]중에 존재하지 않는다.
n이 0이면 A1과 A2중 하나는
이고, 잔여 A1또는 A2는 하기 기들로 된 그룹에서 선택된 기이고,
n이 1이면 A1, A2및 A3중 하나는
이고, A1, A2및 A3중 나머지 2기들은 1,4-페닐렌기이다.
본 발명의 테트랄린 화합물을 액정 화합물로서 사용하려면, 분자가 전체적으로 선형인 것이 좋다. 따라서, 상기 1,2,3,4-테트라히드로 나프틸기로서 1,2,3,4-테트라히드로-2,6-나프틸기가 특히 바람직하다.
이와 마찬가지로 상기 5,6,7,8-테트라히드로 나프틸기로서는 5,6,7,8-테트라히드로-2,6-나프틸기가 특히 바람직하다.
A1, A2, A3가 상기 기들인 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물의 구조의 예를 들면 하기와 같다. 하기 예들은, 테트라히드로 나프틸기가 1,2,3,4-테트라히드로 나프틸기 또는 1,2,3,4-테트라히드로-2,6-나프틸기인 것이다.
상기 예들에서, 그룹(1)과 (2)의 예는, n이 0인 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물들이고, 그룹(3)의 예들은, n이 1인 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물들이다.
n이 0이면, A1과 A2중 하나는또는이고, 잔여의 A1또는 A2는, 하기 기들로 이루어진 그룹중에서 선택된 기이다.
n이 1일때는 A1, A2및 A3중 하나 또는
이고, A1, A2, 및 A3중 나머지 2개는 1,4-페닐렌기이다.
상기 식[Ⅰ]에서, Y1과 Y2는 각각 독립적으로, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH2O-, 및 -OCH2로 된 그룹에서 선택된 기이다. 본 발명의 테트랄린 화합물의 액정 물질로서 사용하는 경우, Y1과 Y2는 각각 독립적으로 -COO-, -O-CO- 또는 단일결합인 것이 바람직하다.
특히, 분자의 선형성을 고려할때, Y1과 Y2중 적어도 하나, 바람직하게는 양자가 -COO- 또는 -O-CO-인 것이다.
상기 식[Ⅰ]에서, Z는 -O-, -O-CO- 또는 단일결합이다.
특히 -O- 또는 -O-CO-를 Z로서 갖는 화합물은, -COO-를 Z로서 갖는 화합물에 비해서, 경사각이 현저하게 향상된다.
Z가 -O-, -O-CO- 또는 -COO-인, 하기 식으로 표시되는 화합물들의 경사각들을 각각 하기 표에 나타냈다.
상기 표로부터 명백하듯이, 상기 테트랄린 화합물의 경사각은, Z를 -O-, -O-CO- 또는 -COO-로 변경함으로써 현저하게 변한다.
Z가 본 발명에 의해 정의된 기 또는 단일결합인 테트랄린 화합물은 큰 경사각을 갖으며 특히 Z가 -O-인 테트랄린 화합물은 극대의 경사각을 갖는다.
이와 같이 큰 경사각을 갖는 화합물을 액정 물질로서 사용하면, 우수한 물성을 갖는 광스위칭 소자를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 테트랄린 화합물을 액정 물질로서 사용하기 위해서, Z는 -O-인 것이 특히 바람직하다.
식[Ⅰ]에서 R*는 -C*H(CF3)-C6H13, -C*H(CH3)-C6H13, -C*H(CH3)-C5H11, -C*H(C2H5)-C5H11, -C*H(C2H5)-C6H13, -CH2-C*H(CH3)-C2H5, -(CH2)3-C*H(CH3)-C2H5및 -C*H(CF3)-CH2-COO-C2H5로 된 그룹에서 선택된 기인 것이 바람직하다.
즉, R*는 적어도 하나의 비대칭 탄소를 갖는 광학 활성기이다. 이 광학 활성기를 형성하기 위해서 상기 탄소원자에 결합된 탄소원자는, 불소원자 등의 할로겐원자를 갖을 수 있다.
상길 기들중에서, 액정 물질로서 사용되는 테트랄린 화합물의 특성면에서, 하기 기들중 어느 하나인 것이 바람직하다.
-C*H(CF3)-C6H13
-C*H(CH3)-C6H13
따라서, 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물의 구체예를 하기 표 1-1∼1-3, 표 2-1∼2-6에 나타냈다.
즉, n이 1인, 식[Ⅰ]의 테트랄린 화합물, 즉, 하기 식[Ⅰ-A]로 표시되는 테트랄린 화합물을 표 1-1∼1-3에 나타냈다.
R-X-A1-Y1-A2-Y2-A3-Z-R*[Ⅰ-A]
[표 1-1]
[n=1]
또한, n이 0인, 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물 즉, 하기 식[Ⅰ-B]로 표시되는 테트랄린 화합물의 구체예를 표 2-1∼2-6에 나타냈다.
R-X-A1-Y1-A2-Z-R*[Ⅰ-B]
[표 2-1]
[n=0]
[표 2-2]
[표 2-3]
[표 2-4]
[표 2-5]
[표 2-6]
상기 테트랄린 화합물은, 공지된 합성 기술의 조합에 의하여 제조할 수 있다.
예를 들어, 하기 합성 경로에 의하여 상기 테트랄린 화합물을 합성할 수 있다.
예를들면 6-알콕시나프탈렌-2-카본산과 1,2-디에톡시에탄의 혼합물을 이소아밀알콜을 적하, 첨가하면서 금속나트륨의 존재하에서 환류하여 1,2,3,4-테트라히드로-6-알콕시나프탈렌-2-카본산을 얻는다.
이와같이 얻어진 1,2,3,4-테트라히드로-6-알콕시 나프탈렌-2-카본산을 초산과 브롬화 수소산과 반응시켜, 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산을 얻는다.
이 1,2,3,4 -테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산을 수산화 칼륨의 존재하에서 벤질 브로마이드와 반응시켜 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산을 제조한다.
이어서 4-N,N-디메틸아미노피리딘과 메틸렌 클로라이드 등의 용매의 존재하에서, 통상 방법으로 별도로 제조한 히드로퀴논 모노알콜 에테르를 N,N-디시클로헥실 카보디이미드의 용액을 적하, 첨가하면서, 상기에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산과 반응시켜, 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산-4'-알콕시페닐 에스테르를 얻는다.
이와같이 하여 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산-4'-알콕시페닐 에스테르를 테트라히드로푸란 등의 용매중에 넣고, 얻어진 용액을 팔라듐/탄소등의 환원 촉매의 존재하에서 수소가스로 환원하여, 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산-4'-알콕시페닐 에스테르를 얻는다.
다음, (용매로서)4-N,N-디메틸 아미노 피리딘과 메틸렌 클로라이드 존재하에서, N,N'-디시클로헥실 카보디이미드의 용액을 적하하면서 비대칭 탄소를 갖는 4-알콕시벤조산과, 상기에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산-4'-알콕시페닐 에스테르를 반응시켜 본 발명의 테트랄린 화합물을 얻는다.
상기 방법은, 본 발명의 테트랄린 화합물의 제조방법의 일예이고, 본 발명의 테트랄린 화합물은 상기 방법에 의해 제조된 테트랄린 화합물에 한정되지는 않는다.
본 발명의 테트랄린 화합물의 일예인, 하기 식으로 표시되는 6-[4'-(R-2-옥틸옥시)벤조일옥시)-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르[예시 화합물(4)]의1H-NMR 스펙트럼이 제1도에 나타나 있다.
하기 식에서, 기호 eq와 ax는 이큐토리알(equatorial) 입체배좌와 액셜(axial) 입체배좌를 각각 의미한다.
상기 식에서, 1∼12의 각각의 수는, 수소를 나타내고, 이 수들을 제1도의 피크에 부기된 동일 수와 상응한다.
본 발명의 테트랄린 화합물의 또한 일예인, 하기 식으로 표시되는 4-(6'-데실옥시-5,'6,'7,'8'-테트라히드로-2-나프토일옥시)벤조산-4-(R-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(50)]의1H-NMR 스펙트럼을 제2도에 나타냈다.
상기 식에서, 각 숫자 1∼19는 수소를 나타내고, 이 수들은 제2도의 피크에서 부기된 동일 수와 상응한다.
본 발명의 테트랄린 화합물의 또한 일예인 하기 식으로 표시되는 6-데실옥시-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4'-(R-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(149)]의1H-NMR 스펙트럼을 제3도에 나타냈다.
상기 식에서, 각 숫자 1∼14는 수소를 나타내고, 각 숫자는 제3도의 피크들에 부기된 동일 수에 상응한다.
상기에서 얻어진 식[Ⅰ]의 테트랄린 화합물은, 예를들어, 액정 물질로서 사용할 수 있다.
특히, 광학 활성을 갖는 테트랄린 화합물은 강유전성 액정 화합물 또는 반강유전성 액정 화합물로서 사용할 수 있다.
상기 테트랄린 화합물들중, 하기 식[4], [20], [50] 및 [149]로 표시되는 화합물은 특히 우수한 액정 특성을 나타낸다.
액정 화합물로서 특히 우수한, 상기 식[4], [50] 및 [149]로 표시되는 화합물의 상전이 온도를 표 3에 나타내었고, 이 표에서, Cry는 결정상, SmCA *는 반강유전성상, SmC*는 강유전성상, SmA는 스멕틱(smectic) A상, ch는 콜레스테릭상, Iso는 등방성 액체를 나타낸다.
[표 3]
본 발명의 액정 화합물에는, 표 3에 나타낸 바와 같이, 넓은 온도 범위에 걸쳐 스멕틱상을 나타내는 많은 화합물들이 있다.
단독으로 액정 물질로서 사용된 경우, 상기 화합물과 같이 넓은 온도 범위에 걸쳐 스멕틱상을 나타내는 액정 화합물은 거의 알려져 있지 않다.
본 발명의 액정 물질은 넓은 온도 범위에서 스멕틱상을 나타내는 사실외에도, 상기 액정 물질로 충전된 액정 소자, 예를들어, 광스위칭 소자는 응답속도가 우수하다.
본 발명의 액정 물질은, 단독으로 또는, 액정 조성물 형태인 기타 액정 물질과의 혼합물로써 사용할 수 있다. 예를들어, 본 발명의 액정 물질은 강유전성 또는 반강유전성 액정 조성물의 주요 성분 또는 스멕틱상을 나타내는 액정 조성물의 부성분으로서 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 테트랄린 화합물중, 스멕틱상을 나타내는 테트랄린 화합물은, 액정 조성물의 주성분 또는 기타 액정 물질을 주성분으로 함유하는 액정 조성물의 부성분으로써 사용할 수 있는 한편, 스멕틱상을 나타내지 않는 테트랄린 화합물을 다른 액정 물질을 주성분으로 함유하는 액정 조성물의 조제로서 사용할 수 있다.
본 발명의 액정 조성물은, 식[Ⅰ]의 테트랄린 화합물과, 상기 테트랄린 화합물 이외의 액정 화합물로 되어있다.
식[Ⅰ]로 표시되는 본 발명의 화합물과 병용할 수 있는 액정 화합물의 예를들면 하기와 같다.
(+)-4'-(2-메틸부틸옥시)페닐-6-옥틸옥시 나프탈렌-2-카복실레이트,
4'-데실옥시페닐-6-((+)-2-메틸부틸옥시)나프탈렌-2-카복실레이트,
상기의 것 이외에, 환상 구조와 광학 활성을 갖는 하기 화합물들을 들 수 있다.
또는
또한, 하기와 같은 쉬프(schiff) 염기형 액정 화합물과,
하기와 같은 아족시형 액정 화합물과,
하기와 같은 벤조에이트형 액정 화합물과,
하기와 같은 시클로헥실 카복실레이트형 액정 화합물과,
하기와 같은 페닐형 액정 화합물과,
하기와 같은 터페놀형 액정 화합물과,
하기와 같은 시클로헥실형 액정 화합물과,
하기와 같은 피리미딘형 액정 화합물을 들 수 있다.
액정 조성물중 상기 식[Ⅰ]의 테트랄린 화합물의 양은, 생성 조성물의 특성을 고려해서 임의로 선택할 수 있다.
본 발명의 조성물은, 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물을 통상 조성물중에 존재하는 액정의 전체량 100중량부에 대해서 1∼99중량부, 바람직하기로는 5∼75중량부를 함유한다.
상술한 액정 물질에 더하여 본 액정 조성물은 종래에 액정 조성물들에 사용된 첨가제들, 예를들면 도전성 부여제 및 수명향상제 등을 함유할 수 있다.
본 발명의 액정 조성물은 상기 카복실레이트 화합물과 기타 액정 물질과 필요에 따라서 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다.
상술한 액정 물질을 함유하는 액정 조성물에 전압이 걸릴때, 광스위칭 현상이 생기며, 이 현상을 이용해서 양호한 응답성을 발휘하는 표시장치를 제조할 수 있다. 본 발명에 있어서 이와같은 현상을 이용한 소자들 또는 그 소자들을 구동시키는 방법에 관해서는 예를들면 일본국 특개소 56-107216호 및 동 특개소 59-118744호 공보를 참조할 수 있다.
상기 참조한 표시장치에 사용되는 액정 물질은, 스멕틱 C상, 스멕틱 F상, 스멕틱 G상, 스멕틱 H상, 스멕틱 I상, 스멕틱 J상, 및 스멕틱 K상중의 어느 상을 나타내는 화합물이 있다. 스멕틱 C상을 나타내는 것 이외의 액정 물질을 사용하는 표시장치들은 통상 낮은 응답속도를 갖기 때문에, 고속 응답성을 갖는 스멕틱 C상을 나타내는 액정 물질에 의해서 표시장치를 구동시키는 것이 효과적으로 종래부터 인정돼 왔다.
그러나 본 발명자 등이 일본국 특개평 1-3632호 공보에 이미 제안한 바와같은 스멕틱 A상을 나타내는 액정 물질에 의하여 표시장치를 구동하는 구동방법을 이용함으로써, 본 발명에 있어서는 스멕틱 C상 이외의 스멕틱 A상을 나타내더라도 상기 액정 물질을 유리하게 사용할 수 있음을 밝혀냈다. 즉, 이 구동방법을 이용하여, 본 발명의 액정 소자들을 넓은 상 범위에서 구동시킬 수 있는 동시에 전기-광학 응답성의 고속화를 도모할 수 있다.
본 발명의 액정 소자는 액정 물질 또는 조성물이 충전된 셀과 편광판으로 되어 있다.
상세하게는, 예를들면 본 발명의 액정 소자는 제6도에 나타낸 것과 같이 액정 물질(12)로 충전되는 간극(14)을 형성하도록 배치된 2개의 투명기판(11a, 11b)과 이 2개의 투명기판(11a, 11b)의 액정 물질(12)에 대면하는 면에 형성된 투명전극(15a, 15b)으로 된 셀(13)과, 이 셀(13)의 간극(14)에 충전된 액정 물질(12) 및 이 셀(13)의 외측에 각각 배치된 2개의 편광판(제6도에 도시하지 않음)으로 구성되어 있다.
본 발명에 있어서, 사용가능한 기판으로써는 예를들면, 유리 및 투명 중합체판을 들 수 있다. 유리기판이 사용될 경우에는, 유리의 알칼리 성분의 용출에 의한 액정 물질의 손상을 방지하기 위하여, 기판 표면 위에, 산화실리콘을 주성분으로 하는 언더코트층(불필요한 성분침투 억제층)을 설치할 수 있다. 상기 투명기판 예를들면 유리기판은 통상 0.01∼1.0㎜의 두께를 갖고 있다.
본 발명에 있어서, 투명기판으로서 가요성 투명기판을 사용할 수도 있다. 이 경우에 한 기판이 가요성 투명기판일 수도 있고 또는 양 기판들이 가요성일 수도 있다. 이와같은 가요성 기판들로써는 중합체 필름등이 유용하다. 본 발명의 투명기판으로써 가요성 투명기판이 사용될때에는, 상기 각 가요성 투명기판의 두께를 t(㎜), 탄성율 E(㎏f/m2), 셀내에 형성된 간극의 폭을 a(㎜)라 하면 다음 식으로 표시되는 관계를 갖는것이 바람직하다.
상술한 각 투명기판들은 그 표면에 투명전극을 구비하고 있다. 투명전극은, 예를들면, 산화이리듐, 산화주석 등을 투명기판들 위에 코팅하여 형성한다. 이 투명전극은 공지의 방법으로 제조된다. 투명전극의 두께는 통상 100∼2,000Å 이다.
상기 투명전극을 갖는 투명기판들에는 투명전극의 표면 위에 배향층 또는 강유전성 물질층이 더 설비되어 있다. 이 배향층은 예를들어 유기실란 결합제 또는 카본산 다핵착체의 화학흡착에 의해서 형성된 유기 박막과 무기 박막을 포함한다. 유기 박막의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리비닐알콜 및 폴리이미드 등의 중합체 박막들을 들 수 있다. 유기 박막들은 상기 기판상에 코팅, 접착, 증착 또는 중합(예, 플라즈마 중합) 등의 방법으로 형성할 수 있다.
무기 박막의 예로는, 산화규소, 산화겔마늄 및 알루미나 등의 산화물 박막, 질화규소와 같은 질화물 박막 및 기타 반도체 박막을 들 수 있다. 이 무기 박막들은 증착(예 : 롬빅(Rhombic)증착) 및 스퍼터링 등의 방법으로 형성할 수 있다.
상술한 박막들은, 성막 과정중, 이방성 또는 입체 특이성을 박막 자체에 부여하거나, 성막 과정후에 외부에서 배향성을 부여하여 배향성을 부여한다.
구체적으로 말하면, 투명전극 위에 폴리이미드수지 등의 중합체 물질을 코팅하여 박막을 형성한 후에 일정 방향으로 문지르는 방법; 중합체 막을 연신하여 배향성을 부여하는 방법; 및 산화물을 롬빅 증착하여 배향성 산화막을 형성하는 방법들이 있다.
그와같은 막(예를들면 배향층)은 하기와 같은 스페이서 기능을 겸하게 형성해도 좋다.
상술한 2개의 투명기판들은, 기판 위에 형성된 투명전극들이 서로 대면하고, 액정(또는 조성물)이 충전될 간극이 이들 두 투명기판에 의해서 형성되도록 배치된다.
이와같이 형성된 간극은, 통상 1∼10㎛, 바람직하기로는 1∼5㎛의 폭을 갖고 있다. 이 간극은, 예를 들어, 2개의 기판을 그들 사이에 스페이서를 보지하도록 배치하여 형성할 수도 있다. 상술한 스페이서로서는 예를들어 감광성 폴리이미드 전구체를 패턴닝하여 얻어지는 폴리이미드 중합체를 사용할 수 있다. 스페이서를 사용함으로써, 스페이서와 액정 물질간의 계면효과에 의해서 모노도메인이 형성된다.
제7(a)도와 그 단면도를 나타낸 제7(b)도에 나타낸 것과 같이, 스페이서와 배향막과의 일체화는 예를들면, 배향막으로 작용하는 동심상 스페이서(26)를 사용하여 행할 수 있다. 제7(a)도, 7(b)도에서 (27)은 투명기판들이고 (25)는 투명전극들이고, (23)은 액정 물질이다.
제8(a)도 및 8(a)도의 A-A선을 따라 취한 단면도인 8(b)도에 나타낸 것과 같이, 배향막과 스페이서와의 일체화는 예를들어, 배향막으로서 작용하는 빗형 스페이서(36)를 사용하여 행할 수 있다. 제8(a)도 및 8(b)도에서, (37)은 투명기판들이고, (35)는 투명전극들이고 (33)은 액정 물질이다.
상술한 스페이서 대신에, 화이버(46)도 제9도에 나타낸 것과 같이, 액정 물질(43)에 배합할 수 있다. 이 경우에는, 상기 화이버로 인하여, 투명전극들(45)이 설비된 투명기판들(47)간에 일정 간극이 유지된다.
여기서 사용되는 화이버들은, 다음 식으로 표시되는 평균직경과 평균길이간의 관계를 갖는 것이 바람직하다
식중에서, d는 화이버의 평균직경이고, q는 화이버의 평균길이이다.
상기 화이버들의 예로는 각종 화이버들을 사용할 수 있고 그들중에서 특히 알칼리 유리를 방사하여 얻어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 화이버들 대신에 또는 그와 조합하여 입자상 물질들을 배합시킬 수도 있다.
이 입자상 물질들의 예로는 입자경이 1∼100㎛의 멜라민수지, 요소수지 또는 벤조구아나민수지를 들 수 있다.
상기 방법으로 간극을 형성하도록 배치된 2개의 투명기판은 밀봉제로 그들 주연을 밀봉하여 접합한다. 밀봉제로써 유용한 것은 예를들면, 에폭시수지 및 실리콘수지이다. 밀봉제로써 사용되는 에폭시수지 등은 아크릴계 물질들 또는 실리콘 고무들로 변성되어 있어도 좋다.
상술한 것과 같은 구조를 갖는 액정 셀의 간극에는 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물을 함유하는 액정 물질(또는 조성물)로 충전된다.
액정 셀의 간극내에 충전된 액정 물질은 예를들면 스페이서 에지를 이용한 온도구배법 또는 배향막을 사용한 표면처리법 등의 1축 배향 제어법을 이용하여 배향할 수 있다.
본 발명에서는, 액정 물질의 초기 배향을 예를들어 상기 액정 물질을 가열하면서 액정 물질에 직류 바이어스 전압을 걸어줌으로써 행할 수 있다.
액정 물질이 충전되고 상기 방법으로 초기 배향된 액정 셀이 2개의 편광판 사이에 배치된다. 제10도에 나타낸 것과 같이 2개의 투명기판(57), 2개 투명전극들(55)을 포함하고, 액정 물질(53)로 충전된 2개 이상의 셀들(58)을 2개의 편광판(56) 사이에 배치할 수도 있다.
본 발명의 액정 소자에 있어서, 2개의 편광판의 편광면들이 이루는 각이 70∼110°가 되게 배치할 수 있다.
바람직하기로는, 상기 두 편광판의 편광광의 방향이 직각 즉 90°가 되도록 편광판을 배치할 수 있다.
상술한 편광판으로서는, 폴리비닐알콜수지 필름, 또는 폴리비닐부티랄수지 필름 등의 수지 필름을 요드 등의 존재하에서 연신함으로써 필름에 요드를 흡수시켜 편광성을 부여한 편광 필름을 사용할 수 있다. 이와같은 편광 필름은 다른 수지 등으로 그들의 표면을 코팅한 다층 구조를 갖을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상술한 액정 셀은 셀의 회전각이, 투과 광량이 최소인 상태(즉, 가장 어두운 상태), 바람직하게는 가장 어두운 상태가 얻어지는 상태로부터 ±10°범위내가 되도록 상술한 방법으로 배치된 2개의 편광판 사이에 배치될 수 있다. 또한, 액정 셀은 투과 광량이 최대(가장 밝은 상태)가 되는 상태, 바람직하게는 가장 밝은 상태가 얻어지는 상태로부터 ±10°범위내가 되도록, 상기와 같이 배치된 편광판들 사이에 배치할 수 있다.
본 발명의 액정 셀은 제6도에 나타낸 것과 같이, 상술한 액정 물질(15)로 셀(13)의 간극(14)을 충전하고 상기 액정 물질(15)을 초기 배향하여 제조할 수 있다.
상기 액정 물질(15)은 통상, 용융상태에 도달할때까지 가열하여, 이 용융물질을 셀에 설비된 입구를 통하여 셀(13)의 진공시킨 간극(14)내로 주입한 후에 입구를 밀봉한다.
입구를 밀봉시킨 후에, 셀내의 액정 물질(15)이 등방성상을 나타내는 온도 이상으로 셀을 가열한 후에, 액정 물질(15)이 액정상을 나타내는 온도까지 냉각한다.
이 냉각은 바람직하기로는 2℃/분, 더 바람직하기로는 0.1∼2.0℃/분, 특히 0.1∼0.5℃/분의 냉각속도로 행한다. 그와같은 냉각속도로 셀(13)을 냉각함으로써 액정물질(15)의 초기 배향상태가 향상되고, 그럼으로써, 배향 결함이 적은 모노도메인으로 된 액정상을 갖는 액정 소자를 제조할 수 있다. 여기서 초기 배향성이라 함은, 액정 물질에 전압의 공급 등을 행하여 액정 물질의 배향 벡터를 바꾸기 이전의 액정 물질의 배열상태를 의미한다.
종래의 액정 소자와 비교하면, 상기한 바와 같이 제조된 본 발명의 액정 소자들은, 콘트라스트 등의 특성들이 현저히 우수하고, 따라서 예를들어 표면안정화 강유전성 액정 소자, 나선형 변조소자, 과도산란형 소자, 게스트-호스트형 소자 및 수직 배향 액정 소자 등으로 유리하게 사용할 수 있다.
본 발명의 액정 소자에 전계를 걸어서 구동하는 경우에, 이 전계는 통상 1㎐-100㎑, 바람직하기로는 10㎐-10㎑의 주파수와, 또한, 전압을 통상 0.01∼60Vp-p/㎛t(두께 1㎛당 전압), 바람직하기로는 0.05∼30Vp-p/㎛t로 제어한다.
상기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물을 함유하는 광학적으로 활성인 액정 물질을 사용하는 본 발명의 액정 소자가 전계의 인가에 의해서 구동될때에, 상기 액정 소자를 통한 투과광의 2종의 히스테리시스 곡선이, 인가되는 전계의 파형(구동파)의 폭을 변화시킴으로써 그려진다. 2종류의 히스테리시스 곡선중의 하나는, 액정 물질의 소위 쌍안정성을 이용한 구동방법에 의한 것이고, 다른 하나는 액정 물질의 소위 3안정성을 이용한 구동방법에 의한 것이다.
광학 활성을 갖는 액정 물질이 충전된 액정 셀을 편광면이 직교되도록 배치된 2개의 편광판 사이에 배치돼 있고, 전계를 인가하지 않은 상태에서 가장 어두운 상태가 되도록 배치한 본 발명의 액정 소자는 예를들면, 주파수 50㎐∼100㎑, 바람직하기로는 70㎐∼10㎑의 구형파(또는 펄스파), 3각파, 정현파 및 이들을 조합한 파형중의 임의의 파형의 전계를 인가함으로써 이 액정 소자를 구동시킬 수 있다. 예를들면, 구형파 또는 펄스파, 또는 양자의 조합파를 인가할 경우에는, 전계의 폭을 10밀리초 이하, 바람직하기로는 0.01∼10밀리초의 범위내로 설정함으로써 액정 소자의 구동속도를 높게 할 수 있고, 이 범위에서는, 본 발명의 액정 소자를 쌍안정성 액정 소자로써 사용할 수 있다. 다른 한편 상기 전계의 폭을 10밀리초 이상, 바람직하게는 33∼1000밀리초의 범위내로 설정함으로써 그다지 고속으로 구동시킬 필요가 없는 영역에서는 본 발명의 액정 소자를 3안정성 액정 소자로서 사용할 수 있다. 여기서 전계의 폭이라 함은, 예를들면 구형파 전계에 있어서는 지정전압이 유지되는 시간길이를 의미한다.
본 발명의 액정 소자를 사용하여 각종 액정 표시장치들과 광전 표시장치들을 제조할 수 있다. 스멕틱상을 나타내는 액정 물질로 충전된 본 발명의 액정 소자는 열기입형 액정 표시소자, 레이저 기입형 액정소자 등을 구비한 메모리형 표시장치 또는 광전 표시장치를 제조하는데 사용할 수 있다. 또한, 강유전성을 갖는 테트랄린 화합물들을 함유하는 액정 물질을 사용함으로써 상술한 용도 이외에도 예를들어 광셔터 또는 액정프린터 등의 광스위칭 소자, 압전소자 및 초전소자(pyroelectric element)를 구비한 액정 표시장치 또는 광전 표시장치를 제조할 수 있다.
즉, 본 발명의 액정 물질들은, 쌍안정성 또는 3안정성을 나타내고, 따라서 본 발명의 액정 소자들이 쌍안정 상태 또는 3안정성 상태를 달성하도록 전계를 반전시킴으로써 광스위칭 기능 또는 표시기능을 갖게 할 수 있다.
상기 쌍안정성을 나타내는 액정 물질은 자발분극(spontaneous polarization)을 갖으므로 액정 물질을 함유한 액정 소자에 일단 전압을 인가하면 전계 소거후에도 액정 물질이 메모리 효과를 유지한다. 즉, 이 메모리 효과를 유지하기 위하여 액정 소자에 전계를 계속 인가할 필요가 없다. 따라서 본 발명의 액정 소자를 사용하는 표시장치에서는, 전력소모가 절감될 수 있다.
또한, 3안정성을 나타내는 액정 물질을 함유한 액정 소자의 경우에서도 상기 메모리 효과를 유지할 수 있다 또한, 이러한 액정 소자를 사용하는 표시장치는, 그 안정된 콘트라스트때문에, 매우 선명하다.
또한, 상기 식[Ⅰ]로 표시되는 액정 물질을 함유한 본 발명의 스위칭 소자에 있어서, 분자의 배향 방향을 바꾸는 것만으로 스위칭 동작을 실행할 수 있다.
이 경우에, 전계강도의 1차항이, 이 스위칭 소자의 구동에 작용함으로, 본 발명의 스위칭 소자를 낮은 전압으로 구동시킬 수 있다.
상기 스위칭 소자를 사용함으로써, 수십 μ초 이내의 고속응답을 달성할 수 있고, 따라서 소자의 동작시간을 대폭으로 단축할 수 있다. 따라서 다수의 주사선과 대화면을 갖는 디스플레이(액정 표시장치)를 본 발명의 액정 소자를 사용하여 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 이 디스플레이는 실온 또는 그 이하에서 구동될 수 있기 때문에, 구동온도를 제어하는 보조수단을 사용하지 않고 구동시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 액정 물질에 전계가 인가되면, 일반적으로는 쌍안정성을 나타내지 않는 것으로 고려되었던 스멕틱 A상에 있어서도 액정 물질의 분자가 경사짐으로 이러한 액정 물질의 성질을 이용하여 광스위칭을 상기 상에서 실행할 수 있다.
즉, 강유전성 액정 화합물을 사용한 경우에 실용적인 응답속도를 달성할 수 없다고 고려돼 왔고 따라서, 일반적으로 스멕틱 A상이 사용되지 않는다. 그러나 본 발명자 등에 의해서 제안된 구동방법과 장치(일본 특개평 1-3632, 2-918호)를 이용하여 본 발명의 액정 소자를 사용한 표시장치를 구동시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 액정 물질이 스멕틱 C상 보다도 더 높은 질서를 갖는 스멕틱 F상에 있어서도 2종 이상의 안정상태를 나타내므로, 이들 상에 있어서의 복수의 안정상태를 이용하여 상기와 동일 방법으로 광스위칭을 행할 수 있다.
본 발명의 액정 소자를 사용한 표시장치는 각종 방법으로 구동될 수 있으며, 그 방법의 구체예를 들면 하기와 같다.
제1방법은 본 발명의 액정 소자를 2편광판들 사이에 본 발명의 액정 소자를 개재하고, 외부 전압을 액정 소자에 걸어서 상기 소자내에 충전된 액정 물질의 배위 벡터를 변경하고, 2편광판과 액정 물질에 의해 야기되는 복굴절을 이용하여 표시를 행하는 단계들을 포함한다.
제2방법은 액정 물질에 내포된 2색성 염료의 2색성을 이용하는 것이다. 이 방법은 액정 화합물의 배향을 변경하여 염료에 의해 흡수된 광파장을 변동시켜 표시를 행한다. 일반적으로 이 경우에 사용할 수 있는 염료는 2색성 염료로서 예를들면 아조 염료, 나프토퀴논 염료, 시아닌 염료 및 안트라퀴논 염료 등이 있다.
본 발명의 액정 소자를 사용하여 제조한 표시장치는 구동수단으로서 스태틱 드라이브, 간단한 매트릭스 드라이브 및 복합 매트릭스 드라이브와 같은 구동수단중 어느 것을 사용할 수 있는 전기 어드레스 표시 시스템, 광학 어드레스 표시 시스템, 열 어드레스 표시 시스템, 및 광빔 표시 시스템에 의해 구동된다.
또한, 본 발명에서 표시장치가 전계인가에 의해 구동되게 할때, 각 화소구동용 소자로서 비선형 소자 또는 능동소자를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 2단자 소자의 비선형 소자로서, 제11(a)도에 보인 바와 같이 한 투명기판상에 배치된 바리스터, MIM(Metal Insulator Metal) 및 다이오드의 비선형을 이용하는 소자를 예로 들 수 있다. 또한, 3단자 소자의 능동소자로서, 제11(b)도에 보인 바와 같이 한 화소로서 TFT(박막 트랜지스터), Si-MOS(Si-금속산화물 반도체 전계효과 트랜지스터) 또는 SOS(Silicon on Sapphire)가 배치된 소자를 예로 들 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 신규한 테트랄린 화합물을 제공한다.
신규한 테트랄린 화합물은 광학적으로 활성이다. 또한 그 화합물에서 1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌환과 벤젠환은 에스테르 결합에 의해 결합됨으로, 벤젠환이 2개 존재하면, 이들 벤젠환들도 또한 에스테르 결합에 의해 결합된다. 이러한 이유때문에 테트랄린 화합물은 실온을 포함한 넓은 온도 범위에 걸쳐 스멕틱상을 나타냄으로 강유전 액정 물질 또는 반강유전 액정 물질로서 사용될 수 있다.
본 발명의 액정 물질을 상이한 종류의 액정 물질과 화합함으로써, 효과적인 특성을 나타내는 액정의 온도 범위를 본 발명의 액정 물질의 강유전성과 반강유전성을 손상시키지 않고 넓힐 수 있다.
따라서, 그러한 액정 물질을 사용하면, 넓은 온도 범위에서 고속응답할 수 있는 액정 소자를 얻을 수 있다.
또한, 그러한 소자를 사용하여 제조한 액정 표시장치에서는 동작시간을 크게 단축할 수 있다. 그외에도, 전력소비를 줄이고 고콘트라스트비와 안정된 콘트라스트를 얻을 수 있다. 또한 액정 표시장치를 저전압으로 구동시킬 수 있다.
본 발명의 테트랄린 화합물을 반강유전성 액정 화합물로서 사용하면, 어려움없이 메모리 특성을 얻을 수 있고, 또한 배향 특성을 개선할 수 있다.
본 발명의 액정 물질을 사용하면 넓은 동작온도 범위, 고스위칭 속도, 극소한 소비전력 및 안정된 콘트라스트 등의 우수한 특성을 갖는 각종 장치들을 얻을 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 설명한다. 여기서 본 발명은 하기 실시예로 제한되지 않는다.
실시예들에서 R과 S는 광학 활성체의 R체와 S체를 뜻한다.
[실시예 1]
6-[4'-(R-2-옥틸옥시)벤조일옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르의 합성[예시 화합물(4)]
[제1단계]
3.86g(11.8m㏖)의 6-데실옥시 나프탈렌-2-카본산과 130㎖의 1,2-디에톡시에탄의 혼합물에 3.0g(130mg 원자)의 금속나트륨을 질소분위기중에서 첨가하면서 120℃로 교반하고 생성 혼합물을 환류 온도로 가열했다.
그 혼합물에 10g(114m㏖)의 이소아밀 알콜을 1시간 동안 점적 첨가후 환류하에서 11시간 동안 반응시켰다.
상기 반응계를 실온까지 냉각후, 반응혼합물에 에탄올을 첨가하여 잔여 금속나트륨을 나트륨 알콜에이트로 변화시킨 다음 반응혼합물을 20%의 염산을 사용하여 산성화했다.
그 반응혼합물에 100㎖의 물을 첨가후, 그로부터 최종 유기상을 분리시켜 물로 세척했다.
그렇게 얻은 유기상을 감압하에서 농축하여 4.25g의 고형물을 얻었다. 고형물을 톨루엔으로 재결정화하여 2.95g(8.89m㏖)의 1,2,3,4-테트라히드로-6-데실옥시 나프탈렌-2-카본산을 얻었다.
[제2단계]
상기 1단계에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-데실옥시 나프탈렌-2-카본산 16.6g(50m㏖)과 초산 250㎖와 47%의 브롬화 수소산 86.5g(0.5m㏖)의 혼합물을 7시간 동안 130℃로 가열 환류하였다.
증류수 첨가후, 그 혼합물을 감압하에서 농축시켜 10.60g(50m㏖)의 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산을 얻었다.
[제3단계]
상기 제2단계에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산 10.60g(50m㏖)과, 벤질 브로마이드 12.85g(75m㏖)과, 소듐 이오다이드 0.525g(3.5m㏖)과, 에탄올 220㎖와, 증류수 25㎖의 혼합물을 12시간 동안 100℃로 가열 환류하였다. 그 혼합물에 10%의 수산화 칼륨 50㎖를 더 첨가후 실온까지 냉각시킨 다음 그 반응혼합물을 냉수에 첨가하고 35%의 염산을 사용하여 산성화 했다.
그렇게 얻은 혼합물을 여과하여 석출물을 얻은 후 톨루엔으로 재결정화하여 13.08g(46.4m㏖)의 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산을 얻었다.
[제4단계]
제3단계에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산 0.40g(1.4m㏖)과, 종래의 방법으로 별도로 합성한 히드로퀴논 모노데실에테르 0.35g(1.4m㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.22g(0.16m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 20㎖의 혼합물에 0.37g(1.8m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디이미드를 함유하는 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.22g(0.16m㏖)을 실온에서 교반하면서 1.5시간 동안 점적 첨가한 후 3.5시간 동안 실온에서 반응시켰다.
반응혼합물을 여과하여 얻은 여과물을 농축시켜 컬럼 크로마토그라피에 의해 농축물을 분리하여 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산-4'-데실옥시페닐 에스테르인 백색 고형물 0.16g(1.19m㏖)을 얻었다.
[제5단계]
상기 제4단계에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산-4'-데실옥시페닐 에스테르 0.61g(1.19m㏖)과, 5%의 팔라듐/카본 0.30g과, 테트라히드로퓨란 10㎖의 혼합물중에 실온 상압하에서 교반하면서 16시간 동안 수소가스를 송풍시켰다.
반응혼합물을 여과조제로서 셀라이트를 사용하여 여과하여 얻은 여과물을 농축하여 1,2,3,4,-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산-4'-데실옥시페닐 에스테르인 백색 고형물 0.44g(1.0m㏖)을 얻었다.
[제6단계]
상기 제5단계에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산-4'-데실옥시페닐 에스테르 0.44g(1.0m㏖)과, 4-(R-2'-옥틸옥시)벤조산 0.25g(1.0m㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.02g(0.16m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 15㎖의 혼합물에 0.25g(1.2m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디 이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 3㎖를 실온에서 교반하면서 1시간 동안 점적 첨가한 후 실온에서 3.5시간 동안 반응시켰다.
반응혼합물을 여과하여 얻은 여과물을 농축하여 컬럼 크로마토그라피로 농축물을 분리시켜 0.15g의 무색 반고형물을 얻었다.
이 반고형물은 FD-매스 스펙트럼에서의 M/e 값이 656이었다.
이 화합물의1H-NMR 스펙트럼은 제1도에 나타낸다.
이 스펙트럼의 분석에 의해 이 화합물이 6-[4'-(R-2-옥틸옥시)벤조일옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르[예시 화합물(4)]인 것으로 확인됐다.
이 혼합물은 45°의 경사각을 갖고 있었다.
[실시예 2]
4-(6'-데실옥시-5',6',7',8'-테트라히드로-2-나프토일옥시)벤조산-4-(R-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(50)]의 합성
[제1단계]
328㎎(1.0m㏖)의 6-데실옥시 나프탈렌-2-카본산과 0.1g의 5% 팔라듐/카본을 10㎖의 테트라히드로 푸란과 혼합하여 수소분위기중에서 120℃ 25기압하에서 교반했다.
반응계의 온도와 압력을 상온과 상압으로 복귀한 후, 반응혼합물을 여과조제로서 셀라이트를 사용하여 여과하여 얻은 여과물을 농축한 후 헥산으로 재결정화하여 5,6,7,8-테트라히드로-6-데실옥시 나프탈렌-2-카본산인 백색 고형물 90㎎(0.27m㏖)을 얻었다.
[제2단계]
상기 제1단계에서 얻은 5,6,7,8-테트라히드로-6-데실옥시 나프탈렌-2-카본산 16.6g(50m㏖)과, 종래의 방법으로 별도로 합성한 4-히드록시벤조산 벤질 에스테르 11.4g(50m㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.61g(5.0m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 150㎖의 혼합물에 11.39g(55m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 50㎖를 실온에서 교반하면서 2시간 동안 점적 첨가한 후 실온에서 3시간 동안 반응시켰다.
반응혼합물을 여과하여 농축하여 얻은 농축물을 컬럼 크로마토그라피에 의해 분리하여 4-(5',6',7',8'-테트라히드로-6'-데실옥시-2'-나프토일옥시)벤조산 벤질 에스테르인 백색 고형물 21.95g(40.5m㏖)을 얻었다.
[제3단계]
제2단계에서 얻은 4-(5',6',7',8'-테트라히드로-6'-데실옥시-2'-나프토일옥시)벤조산 벤질 에스테르 15.37g(28.4m㏖)과, 5% 팔라듐/카본 1.54g과, 테트라히드로푸란 100㎖의 혼합물에 실온 상압하에서 교반하면서 23시간 동안 수소가스를 송풍시켰다.
그 반응혼합물을 여과조제로서 셀라이트를 사용하여 여과하여 얻은 여과물을 농축시켜 4-(5',6',7',8'-테트라히드로-6'-데실옥시-2'-나프토일옥시)벤조인산인 백색 고형물 12.35g(27.3m㏖)을 얻었다.
[제4단계]
제3단계에서 얻은 4-(5',6',7',8'-테트라히드로-6'-데실옥시-2'-나프토일옥시)벤조산 0.54g(1.0m㏖)과, 히드로퀴논 모노-R-2옥틸 옥시에테르 0.22g(1.0m㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.012g(0.1m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 10㎖의 혼합물에 0.25g(1.2m㏖)의 N,N'-디시클로헥실카보디이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 3㎖를 실온에서 교반하면서 1.5시간 동안 점적 첨가후 4시간 동안 실온에서 반응시켰다.
반응혼합물을 여과하여 농축물을 얻은 후 컬럼 크로마토그라피에 의해 분리하여 무색 반고형물 0.62g을 얻었다.
이 반고형물의 FD-매스 스펙트럼의 M/e 값은 656 있었다.
이 화합물의1H-NMR 스펙트럼은 제2도에 나타낸다.
이 스펙트럼의 분석에 의해 이 화합물이 4-(6'-데실옥시-5',6',7',8'-테트라히드로-2-나프토일옥시)벤조산-4-(4-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(50)]인 것으로 확인됐다.
[실시예 3]
6-데실옥시-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4'-(R-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(149)]의 합성.
[제1단계]
상기 제1실시예의 제3단계에서와 동일 방법으로 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산 0.33g(1.0m㏖)과, 히드로퀴논 모노-R-2-옥틸옥시 에테르 0.22g(1.0m㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.02g(0.16m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 15㎖의 혼합물에 0.25g(1.2m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 3㎖를 실온에서 교반하면서 1시간 동안 점적 첨가한 후 5시간 동안 실온에서 반응시켰다.
그 반응혼합물을 여과하여 얻은 여과물을 농축하여 컬럼 크로마토그라피로 분리하여 무색 반고형물 0.28g을 얻었다. 이 반고형물의 FD-매스 스펙트럼의 M/e 값은 536 있었다.
이 화합물의1H-NMR 스펙트럼은 제3도에 나타낸다. 이 스펙트럼의 분석에 의해, 이 화합물이 6-데실옥시-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4'-(R-2-옥틸옥시)페닐 에스테르[예시 화합물(149)]임을 확인하였다.
[실시예 4]
[액정 조성물과 액정 소자의 제조 ]
하기 식으로 나타낸 실시예1에서 합성한 화합물[예시 화합물(4)]과 하기 식으로 나타낸 화합물(A)을 10 : 90의 혼합비(중량비)로 혼합하여 액정 조성물을 제조하였다.
상술한 바와 같이 얻은 액정 조성물이 상전이 온도를 측정하고, 그 결과를 4에 기재했다.
여기에는 예시 화합물(4)과 화합물[A]의 상전이 온도도 기재했다.
[표 4]
위에서와 같이 얻은 조성물을 제6도에 보인 셀내에 충전하여 액정 소자를 제조했다.
즉, 액정 소자를 하기 방법으로 제조했다.
상술한 액정 조성물(예시 화합물(4)+화합물[A])을 용융하고, 그 용융된 조성물을 폴리이미드(일본 합성 고무사제 옵토머 AL1251)로 제조하여 문질러준 2배향 제어막들(두께 : 150Å)을 ITO(인듐 주석 산화물)투명전극기판들의 내면상에 형성하여 상기 제어막들의 배향 제어방향이 제6도에 보인 바와 같이 거의 평행하게 서로 동일 방향이 되도록 한 셀의 진공간극속에 주입했다.
상술한 바와 같이 액정 물질로 충전된 셀을 130℃로 가열하여 5분 동안 130℃에 유지시킨 다음 1℃/분의 냉각속도로 30℃까지 냉각시켜 액정 소자를 얻었다.
그렇게 얻은 액정 소자의 콘트라스트를 측정한 결과 콘트라스트는 54이었다.
[셀의 조건]
(A) 외형 칫수
2.5㎝(세로길이)×2.2㎝(가로길이)×1.5㎜(두께)
(B) 기판
두께 : 0.7㎜, 재료 : 유리
(C) 기판간 거리 : 2㎛
(D) 측벽 칫수
1.8㎜(세로길이)×0.1㎝(가로길이)×2㎛(두께)
액정을 평가하기 위해 사용된 셀을 하기 방법으로 제조했다.
폴리이미드(일본 합성고무사제 : 옵토머 AL1251)를 유리기판의 한 표면상에 제공된 ITO 투명전극의 표면상에 4,000rpm의 속도로 스핀코팅한 다음, 기판을 1시간 동안 180℃에서 가열하여 폴리이미드를 경화시켰다. 그렇게 형성된 폴리이미드막의 두께는 300∼400Å의 범위내로 했다. 폴리이미드막을 나일론천으로 일방향으로 문질러 액정 배향 특성을 부여하여 배향 제어막을 형성했다.
셀간극을 확보하기 위한 에폭시계 접착제(EHC사제, LCB-310B), 경화제(EHC사제 LCB-310B) 및 비드를(EHC사제 GP-20)을 130 : 30 : 3의 혼합비(중량비)로 혼합하여 접착제를 제조했다.
상기 접착제를 실크스크린 인쇄에 의해 배향 제어막을 갖는 한 기판상에 코팅했다. 접착제로 코팅한 기판상에 다른 기판을 올려놓되 2기판의 배향 제어막들을 서로 대향되도록 하여 하기 가열조건으로 가열하여 접착제를 경화시켜 2기판을 서로 접합했다.
[가열조건]
50℃(15분)-60℃(15분)-70℃(15분)-80℃(15분)-125℃(30분)-70℃(60분)
상술한 바와 같이 제조한 셀을 액정으로 충전한 후 편광판들의 편광면이 직각이 되도록 배치한 2편광판들 사이에 셀을 삽입한 다음 그 셀을 회전시켜 명상태와 암상태에서 투과광의 강도를 측정했다.
그렇게 측정한 투과광의 강도에 의해 명상태의 강도와 암상태의 강도의 비(명상태의 I/암상태의 I)를 계산하여 본 발명의 콘트라스트를 측정했다.
[비교예 1]
실시예 4의 절차를 반복하여 액정 소자를 제조했다. 단 예시 화합물(4)은 사용하지 않고 화합물[A]를 100중량% 사용했다.
이 액정 소자는 16의 콘트라스트를 갖고 있었다.
[비교예 2]
6-[4'-R-1-메틸헵틸옥시)키보닐벤조일옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르의 합성
[제1단계]
(R-1-메틸헵탄올 0.28g(1.5m㏖), 종래의 방법으로 별도로 합성한 카복시벤조산 벤질 에스테르 0.51g(2m㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.018g(0.15m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 15㎖의 혼합물에 0.372g(1.8m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 7.5㎖를 실온에서 교반하에 2시간 동안 점적 첨가한 후 실온에서 48시간 동안 반응시켰다.
반응혼합물을 여과하여 얻은 여과물을 농축한 후 컬럼 크로마토그라피에 의해 분리하여 4-벤질옥시카보닐벤조산 R-1'-메틸헵틸 에스테르 0.66g을 얻었다.
[제2단계]
제1단계에서 얻은 4-벤질옥시 카보닐벤조산 R-1'-메틸헵틸 에스테르 0.66g(1.5m㏖)과, 5% 팔라듐/카본 0.07g과, 테트라히드로푸란 10㎖의 혼합물에 실온, 상압하에서 교반하면서 16시간 동안 수소가스를 송풍시켰다.
반응혼합물을 여과조제로서 셀라이트를 사용하여 여과후 농축하여 4-히드록시 카보닐벤조산 R-1'-메틸헵틸 에스테르인 백색 고형물 0.49g을 얻었다.
[제3단계]
실시예 1의 제3단계에서 기재한 것과 동일한 방법으로 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산 0.34g(1.2m㏖)과, 종래 방법에 의해 합성인 4-데실옥시페놀 0.30g(1.2m
㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘과 메틸렌 클로라이드 12㎖의 혼합물에 0.30g(1.5m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 6㎖를 실온에서 교반하면서 2시간 동안 점적 첨가한 후 실온에서 48시간 동안 반응시켰다.
반응혼합물을 여과하여 농축후 컬럼 크로마토그라피에 의해 분리하여 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산(4'-데실옥시페닐)에스테르 0.36g을 얻었다.
[제4단계]
제3단계에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-벤질옥시 나프탈렌-2-카본산(4'-데실옥시페닐)에스테르 0.36g(0.07m㏖)과, 5% 팔라듐/카본 0.03g과, 테트라히드로푸란 10㎖의 혼합물에 실온, 상압하에서 교반하면서 16시간 동안 수소가스를 송풍시켰다.
반응혼합물을 여과조제로서 셀라이트를 사용하여 여과하여 얻은 여과물을 농축하여 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산(4'-데실옥시페닐)에스테르의 백색 고형물 0.29g(0.07m㏖)을 얻었다.
[제5단계]
제2단계에서 얻은 4-히드록시 카보닐벤조산 R-1'-메틸헵틸 에스테르 0.13g(0.4m㏖)과, 제4단계에서 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산(4'-데실옥시페닐)에스테르 0.17g(0.4m㏖)과 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.005g(0.04m㏖)과 메틸렌 클로라이드 10㎖의 혼합물에 0.103g(0.5m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 5㎖를 실온에서 교반하면서 2시간 동안 점적 첨가하고 48시간 동안 반응시켰다.
그 반응혼합물을 여과하여 얻은 여과물을 농축하여 컬럼 크로마토그라피에 의해 분리하여 백색 고형물 0.05g을 얻었다.
이 백색 고형물의 FD-매스 스펙트럼의 M/e 값은 738 있었다.
이 화합물의1H-NMR 스펙트럼은 제4도에 나타낸다. 이들 스펙트럼의 분석에 의해 이 화합물이 하기 식으로 표시되는 6-[4'-(R-1-메틸헵틸옥시)카보닐 벤조일옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르인 것으로 확인했다.
이 화합물은 0°의 경사각을 갖고 있었으며 SmA상만을 나타냈다.
[실시예 5]
6-[4'-S-2-메틸옥타노일옥시)벤질옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르[예시 화합물(20)]의 합성
[제1단계]
S-2-메틸옥탄산 0.47(3m㏖) 종래의 방법에 의해 합성한 4-히드록시 벤조산 벤질 에스테르 0.69g(3m㏖)과, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.037g(0.3m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 30㎖의 혼합물에 0.74g(3.6m㏖)의 N,N'-디시클로헥실 카보디이미드를 함유하는 메틸렌 클로라이드 용액 15㎖를 실온에서 교반하면서 2시간 동안 점적 첨가하고, 실온에서 48시간 동안 반응시켰다.
반응혼합물을 여과하여 얻은 여과물을 농축하여 컬럼 크로마토그라피에 의해 분리하여 4-(S-2'-메틸옥타노일옥시)벤조산 벤질 에스테르 1.01g을 얻었다.
[제2단계]
제1단계에서 얻은 4-(S-2'-메틸옥타노일옥시)벤조산 벤질 에스테르 1.01g(2.74m㏖)과, 5% 팔라듐/카본 0.1g과, 테트라히드로푸란 20㎖의 혼합물내에 실온, 상압하에서 교반하면서 15시간 동안 수소가스를 송풍시켰다.
반응혼합물을 여과조제로서 셀라이트를 사용하여 여과하여 얻은 여과물을 농축하여 4-(S-2'-메틸옥타노일옥시)벤조산인 백색 고형물 0.73g을 얻었다.
[제3단계]
제2단계에서 얻은 4-(S-2'-메틸옥타노일옥시)벤조인산 0.28g(0.1m㏖)과, 치오닐 클로라이드 0.13g(1.1m㏖)과, N,N-디메틸포름아미드 0.2㎖와, 메틸렌 클로라이드 5㎖의 혼합물을 2시간 동안 교반하면서 가열 환류하여 상응하는 에시드 클로라이드의 황색 오일(메틸렌 클로라이드 용액)을 얻었다.
[제4단계]
비교예 2의 제4단계에서와 동일한 방법으로 얻은 1,2,3,4-테트라히드로-6-히드록시 나프탈렌-2-카본산(4'-데실옥시페닐)에스테르 0.424g(1.0m㏖)과, 피리딘 0.40㎖와, 4-N,N-디메틸 아미노 피리딘 0.012g(0.1m㏖)과, 메틸렌 클로라이드 15㎖의 혼합물에 제3단계에서 얻은 애시드 클로라이드의 메틸렌 클로라이드 용액 전체를 실온에서 1시간 동안 점적 첨가한 후 24시간 동안 실온에서 반응시켰다.
반응혼합물을 물속에 넣고 에테르로 추출하여 얻은 에테르 용액을 농축하여 농축물을 얻은 다음 컬럼 크로마토그라피로 분리하여 백색 고형물 0.455g을 얻었다.
이 백색 고형물의 FD-매스 스펙트럼의 M/e 값은 684 있었다.
이 화합물의1H-NMR 스펙트럼은 제5도에 나타낸다. 이 스펙트럼 분석에 의해 이 화합물은 다음식으로 표시되는 6-[4'-(S-2-메틸옥타노일옥시)벤조일옥시]-1,2,3,4-테트라히드로 나프탈렌-2-카본산-4-데실옥시페닐 에스테르[예시 화합물(20)]인 것으로 확인했다.
이 화합물은 45°의 경사각을 갖고 있었다.

Claims (15)

  1. 하기 식으로 표시되는 테트랄린 화합물 :
    R-X-A1-Y1-A2-(Y2-A3)n-Z-R*[Ⅰ]
    상기 식중, R은 탄소수 3∼20의 알킬기이고, X는 -O-CO-, -O-, 또는 단일결합이고, n은 0 또는 1이고, n이 0인 경우, A1과 A2중 하나는,
    이고, 잔여 A1또는 A2는 하기 기들로 된 그룹에서 선택된 기이고,
    n이 1이면, A1, A2및 A3중 하나는
    이고, A1, A2및 A3중 나머지 2기들은 1,4-페닐렌기이고, Y1과 Y2는 각각 독립적으로, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH2O- 및 -OCH2-로 된 그룹에서 선택된 기이고, Z는 -O-, -O-CO- 또는 단일결합이고, R*는 -C*H(CF3)-C6H|13, -C*H(CH3)-C6H13, -C*H(CH3)-C5H11, -C*H(C|2H5)-C5H11, -C*H(C2H5)-C|6H13, -CH2-C*H(CH3)-C2H5, -(CH2)3-C*H(CH3)-C|2H5및 -C*H(CF3)-CH2-COO-C2H5로 된 그룹에서 선택된 기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Y1과 Y2는 각각 독립적으로 -O-CO- 또는 -COO-인 것이 특징인 테트랄린 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Z가 -O-인 것이 특징인 테트랄린 화합물.
  4. 하기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물로 된 것이 특징인 액정 물질 :
    R-X-A1-Y1-A2-(Y2-A3)n-Z-R*[Ⅰ]
    상기 식중, R은 탄소수 3∼20의 알킬기이고, X는 -O-CO-, -O- 또는 단일결합이고, n은 0 또는 1이고, n이 0인 경우, A1과 A2중 하나는,
    이고, 잔여 A1또는 A2는 하기 기들로 된 그룹에서 선택된 기이고,
    n이 1이면, A1, A2및 A3중 하나는
    이고, A1, A2및 A3중 나머지 2기들은 1,4-페닐렌기이고, Y1과 Y2는 각각 독립적으로, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH2O- 및 -OCH2-로 된 그룹에서 선택된 기이고, Z는 -O-, -O-CO- 또는 단일결합이고, R*는 -C*H(CF3)-C6H|13, -C*H(CH3)-C6H13, -C*H(CH3)-C5H11, -C*H(C|2H5)-C5H11, -C*H(C2H5)-C|6H13, -CH2-C*H(CH3)-C2H5, -(CH2)3-C*H(CH3)-C|2H5및 -C*H(CF3)-CH2-COO-C2H5로 된 그룹에서 선택된 기이다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Y1과 Y2는 각각 독립적으로 -O-CO- 또는 -COO-인 것이 특징인 액정 물질.
  6. 제4항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Z가 -O-인 것이 특징인 액정 물질.
  7. 하기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물과, 이 테트랄린 화합물 이외의 액정 화합물로 구성된 것이 특징인 액정 조성물 :
    R-X-A1-Y1-A2-(Y2-A3)n-Z-R*[Ⅰ]
    상기 식중, R은 탄소수 3∼20의 알킬기이고, X는 -O-CO-, -O- 또는 단일결합이고, n은 0 또는 1이고, n이 0인 경우, A1과 A2중 하나는,
    이고, 잔여 A1또는 A2는 하기 기들로 된 그룹에서 선택된 기이고,
    n이 1이면, A1, A2및 A3중 하나는
    이고, A1, A2및 A3중 나머지 2기들은 1,4-페닐렌기이고, Y1과 Y2는 각각 독립적으로, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH2O- 및 -OCH2-로 된 그룹에서 선택된 기이고, Z는 -O-, -O-CO- 또는 단일결합이고, R*는 -C*H(CF3)-C6H|13, -C*H(CH3)-C6H13, -C*H(CH3)-C5H11, -C*H(C|2H5)-C5H11, -C*H(C2H5)-C|6H13, -CH2-C*H(CH3)-C2H5, -(CH2)3-C*H(CH3)-C|2H5및 -C*H(CF3)-CH2-COO-C2H5로 된 그룹에서 선택된 기이다.
  8. 제7항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Y1과 Y2는 각각 독립적으로 -O-CO- 또는 -COO-인 것이 특징인 액정 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Z가 -O-인 것이 특징인 액정 조성물.
  10. 셀과 액정 물질로 구성되고, 상기 셀은 서로 대향된 2기판과 이 기판들에 의해 형성된 간극으로 구성돼 있고, 상기 액정 물질이, 하기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물로 된 것이 특징인 액정 소자 :
    R-X-A1-Y1-A2-(Y2-A3)n-Z-R*[Ⅰ]
    상기 식중, R은 탄소수 3∼20의 알킬기이고, X는 -O-CO-, -O- 또는 단일결합이고, n은 0 또는 1이고, n이 0인 경우, A1과 A2중 하나는,
    이고, 잔여 A1또는 A2는 하기 기들로 된 그룹에서 선택된 기이고,
    n이 1이면, A1, A2및 A3중 하나는
    이고, A1, A2및 A3중 나머지 2기들은 1,4-페닐렌기이고, Y1과 Y2는 각각 독립적으로, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH2O- 및 -OCH2-로 된 그룹에서 선택된 기이고, Z는 -O-, -O-CO- 또는 단일결합이고, R*는 -C*H(CF3)-C6H|13, -C*H(CH3)-C6H13, -C*H(CH3)-C5H11, -C*H(C|2H5)-C5H11, -C*H(C2H5)-C|6H13, -CH2-C*H(CH3)-C2H5, -(CH2)3-C*H(CH3)-C|2H5및 -C*H(CF3)-CH2-COO-C2H5로 된 그룹에서 선택된 기이다.
  11. 제10항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Y1과 Y2는 각각 독립적으로 -O-CO- 또는 -COO-인 것이 특징인 액정 소자.
  12. 제10항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Z가 -O-인 것이 특징인 액정 소자.
  13. 셀과 액정 조성물로 구성되고, 상기 셀은 서로 대향된 2개의 기판과 이 기판들에 의해 형성된 간극으로 구성되고, 상기 셀의 간극내에는 상기 액정 조성물이 충전돼 있고, 상기 액정 조성물은, 하기 식[Ⅰ]로 표시되는 테트랄린 화합물과, 이 테트랄린 화합물 이외의 액정 화합물로 구성돼 있는 것이 특징인 액정 소자 :
    R-X-A1-Y1-A2-(Y2-A3)n-Z-R*[Ⅰ]
    상기 식중, R은 탄소수 3∼20의 알킬기이고, X는 -O-CO-, -O- 또는 단일결합이고, n은 0 또는 1이고, n이 0인 경우, A1과 A2중 하나는,
    이고, 잔여 A1또는 A2는 하기 기들로 된 그룹에서 선택된 기이고,
    n이 1이면, A1, A2및 A3중 하나는
    이고, A1, A2및 A3중 나머지 2기들은 1,4-페닐렌기이고, Y1과 Y2는 각각 독립적으로, -COO-, -O-CO-, -CH2CH2-, -CH2O- 및 -OCH2-로 된 그룹에서 선택된 기이고, Z는 -O-, -O-CO- 또는 단일결합이고, R*는 -C*H(CF3)-C6H|13, -C*H(CH3)-C6H13, -C*H(CH3)-C5H11, -C*H(C|2H5)-C5H11, -C*H(C2H5)-C|6H13, -CH2-C*H(CH3)-C2H5, -(CH2)3-C*H(CH3)-C|2H5및 -C*H(CF3)-CH2-COO-C2H5로 된 그룹에서 선택된 기이다.
  14. 제13항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Y1과 Y2는 각각 독립적으로 -O-CO- 또는 -COO-인 것이 특징인 액정 소자.
  15. 제14항에 있어서, 상기 식[Ⅰ]의 Z가 -O-인 것이 특징인 액정 소자.
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