KR102077868B1

KR102077868B1 - 액정성 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자

Info

Publication number: KR102077868B1
Application number: KR1020130108299A
Authority: KR
Inventors: 야스유키 사사다
Original assignee: 제이엔씨 주식회사; 제이엔씨 석유 화학 주식회사
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2020-02-14
Also published as: US20140077131A1; US9309463B2; JP2014074020A; KR20140034086A; JP6111942B2

Abstract

본 발명은 하기 화학식 (I) 로 나타내는 액정 화합물을 제공한다.
[화학식 1]

단, 식 (I) 에 있어서, 예를 들어, R¹ 은 불소, 염소 또는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬이고, 이 알킬에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 된다. 본 화합물은 낮은 임계값 전압을 나타내고, 다른 액정성 화합물과의 우수한 상용성을 갖고, 또한 화합물에 필요한 우수한 일반적 물성을 갖는다. 본 발명은 또한 이들 화합물의 적어도 하나를 함유하고 우수한 특성을 갖는 액정 조성물, 그리고 이 조성물을 함유하고, 사용할 수 있는 넓은 온도 범위, 짧은 응답 시간, 큰 콘트라스트비, 낮은 구동 전압을 갖는 액정 표시 소자를 제공하기 때문에, 액정 프로젝터 및 액정 텔레비전에 사용할 수 있다.

Description

액정성 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자{LIQUID CRYSTAL COMPOUND, LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정성 화합물, 액정 조성물, 및 액정 표시 소자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 덴드론 화합물, 이것을 함유하며 그리고 네마틱상을 갖는 액정 조성물 및 이 조성물을 함유하는 액정 표시 소자에 관한 것이다.

액정 표시 패널, 액정 표시 모듈 등으로 대표되는 액정 표시 소자는 액정성 화합물이 갖는 광학 이방성, 유전율 이방성 등을 이용한 것이다. 이 액정 표시 소자의 동작 모드로는, PC (phase change) 모드, TN (twisted nematic) 모드, STN (super twisted nematic) 모드, BTN (bistable twisted nematic) 모드, ECB (electrically controlled birefringence) 모드, OCB (optically compensated bend) 모드, IPS (in-plane switching) 모드, VA (vertical alignment) 모드, PSA (Polymer sustained alignment) 등의 여러가지 모드가 알려져 있다.

어떤 방식으로 사용되어지는가를 막론하고, 어느 액정 물질에도 공통된 성질로서 이하의 특성이 필요하다.

1) 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 환경 인자에 대하여 안정적인 것.

2) 실온을 중심으로 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내는 것.

3) 저점도인 것.

4) 표시 소자를 구동시킨 경우에 그 구동 전압을 낮게 할 수 있을 것.

5) 최적의 유전율 이방성 (△ε) 을 가질 것.

6) 최적의 굴절률 이방성 (△n) 을 가질 것.

그래서, 액정 물질로서 유용한 화합물의 구조에 관해서 여러가지 검토가 이루어져 왔다. 예를 들어 비특허문헌 1 에는, 이하의 구조식 (A) 로 나타내는 알케닐 측사슬의 말단 부분에 이중 결합을 갖는 비시클로헥산의 분자 구조와 그 액정 재료로서의 특성과의 관계가 기재되어 있다. 그러나, 액정 재료로서의 특성으로는, 응답 속도가 구체적으로 검토되어 있는 것에 지나지 않는다.

비특허문헌 2 에는, 액정 물질로서 이하의 구조식 (B) 로 나타내는 덴드리머가 기재되어 있다. 그러나, 이러한 덴드리머 화합물은 매우 거대한 분자이고 또한 점도도 크기 때문에, 실용성이 부족한 것이었다.

[화학식 1]

비특허문헌 3 에는, 액정 물질로서 이하의 구조식 (C) 로 나타내는 덴드리머 화합물이 보고되어 있다. 그러나 본 화합물은 말단 시아노기를 가지고 있어, 시아노계 액정 재료를 함유하는 액정 조성물만으로 효과를 나타낸다는 문제점이 있었다.

[화학식 2]

이와 같이, 특성 1 ∼ 6 의 모두를 만족하는 액정 화합물은 발견되어 있지 않기 때문에, 수 종 ∼ 이십 여종의 액정성 화합물을 혼합한 액정 조성물로서, 이 혼합물인 액정 조성물을 액정 표시 소자에 사용하고 있는 것이 현실이다. 그 때문에, 액정 재료에는 이하의 특성도 요구된다.

7) 조성물 성분으로서 사용되는 액정성 화합물이 다른 성분에 양호한 상용성을 나타내는 것.

그리고, 최근에는 예를 들어 콘트라스트, 표시 용량, 응답 시간 등, 표시 성능이 보다 높은 액정 표시 소자가 요구되어 있고, 그 요구에 부응하기 위해, TFT (박막 트랜지스터) 방식으로 대표되는 액티브 매트릭스 방식의 표시 소자에 대한 수요가 주로 텔레비전이나 뷰 파인더 등의 분야에서 높아지고 있다. STN 방식의 표시 소자에 관해서도, 큰 표시 용량을 가지면서 제조 공정이 간단하고 저비용이라는 점에서 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 디스플레이 분야에 다용되고 있다. 또한 최근 액정 표시 소자의 최대 문제점인 시야각의 좁음을 극복하는 방식으로서 인플레인·스위칭 (IPS) 모드, 수직 배향 (VA) 모드, 멀티도메인 수직 배향 (MVA) 모드, OCB 모드 등의 신규한 방식이 발표되어 있다. 임계값 전압이나 응답 속도에 영향을 주는 탄성 정수 (定數) 는 각각의 모드마다 상이히다. 이들 모드 중, IPS 모드는 특히 시야각 특성이 우수하고, 이에 더하여 고콘트라스트인 점에서 각 디스플레이 메이커에서의 개발이 왕성하다. 이들 분야에서의 최근의 개발 경향은 스마트 폰을 비롯한 휴대단말, 소형 또한 경량화에 의해 휴대 가능해진 태블릿 방식의 퍼스널 컴퓨터에서 보이는 바와 같이 액정 표시 소자의 소형화나 휴대화를 중심으로 진행되고 있다.

이러한 최근 액정 표시 기기의 고성능화, 소형화, 휴대단말화에 부응하기 위해, 액정 재료에는 상기 특성 1 ∼ 7 에 추가하여 이하의 특성도 요구된다.

8) 임계값 전압 (액정 표시에 필요한 구동 전압) 이 낮은 것.

그러나, 상기 특성 1) ∼ 8) 을 폭넓게 만족하는 액정성 화합물은 아직 얻어지지 않았다.

MARTINE SCHADT et al., Material properties, structural relations with molecular ensembles and electro-optical performance of new bicyclohexane liquid crystals in field-effect liquid crystal displays, LIQUID CRYSTAL, (영국), Taylor & Frances Ltd, 1989년, Vol.5, No.1, 293-312페이지 A. J. Jin, C. Rosenblatt et al., Highly anisotropic elasticity of a dendrimeric liquid crystal, The European Physical Journal B, EDP Sciences Spronger-Verlag, 1998년, Vol.5, 251-255페이지 시바야마 세이시, 히구치 히로키, 키쿠치 히로츠구, 2010년 일본 액정 학회 토론회 예고집, 일본, 일본 액정 학회, 2010년, 2b11

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 결점을 해소하여, 여러가지 표시 방식에 있어서 저전압 구동이나 고속 응답을 가능하게 하는 액정성 화합물을 제공하는 것, 및 이 액정 화합물을 사용한 액정 조성물, 액정 표시 소자를 제공하는 것이다.

본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 불소 치환기나 극성 치환기를 갖지 않은 메소겐을 말단에 갖는 식 (I) 로 나타내는 신규한 액정성 화합물의 제조에 성공하였다. 그리고, 본 발명의 액정성 화합물을 사용하면, 여러가지 동작 모드에 대응하는 우수한 액정 조성물과 액정 표시 소자를 얻을 수 있는 것을 알아내었다.

즉 본 발명의 구성은 이하의 것이다.

[1] 식 (I) 로 나타내는 화합물.

여기서 미리, 본 명세서에 있어서의 치환기에 관한 기재에 대해서 설명한다. 먼저, 일반식으로 기 A 의 위치가 하나에 한정되어 있지 않은 경우에는, 기 A 의 위치는 제한없이 선택할 수 있다. 식 중에 A 가 하나인 경우에는, A 는 화학적으로 가능한 위치이면 어느 위치이어도 된다. 식 중에 복수의 A 가 있는 경우에는, 각각이 독립적으로 화학적으로 가능한 위치이면, 어느 위치이어도 된다.

다음으로 「적어도 하나의」, 「치환되어도 된다.」에 관해서 설명한다. 예를 들어 「적어도 하나의 A 는 B 로 치환되어도 된다.」라는 주석에 따르면, 이 주석이 대응하는 일반식에서 A 가 1 개이면, 기 A 로는 기 B 로 치환되어 있는 경우와 기 B 로 치환되어 있지 않은 경우의 어느 쪽이어도 된다. 이 주석이 대응하는 일반식에서 A 가 복수 있으면, 임의의 기 A 가 기 B 로 치환되어 있는 경우, 기 A 의 일부가 기 B 로 치환되어 있는 경우, 기 A 가 모두 기 B 로 치환되어 있는 경우의 어느 쪽이어도 된다. 따라서, 예를 들어 「적어도 1 개의 A 가 B 또는 C 로 치환되어도 된다」라는 주석에 따르면, 이 주석이 대응하는 일반식에서 A 가 1 개이면, 기 A 가 치환되어 있지 않은 경우, 기 A 가 기 B 로 치환되어 있는 경우, 기 A 가 기 C 로 치환되어 있는 경우의 어느 것이어도 된다. 이 주석이 대응하는 일반식에서 A 가 복수 있으면, 기 A 의 전부가 치환되어 있지 않은 경우, 기 A 의 일부가 기 B 또는 기 C 로 치환되어 있는 경우, 기 A 가 모두 기 B 또는 기 C 로 치환되어 있는 경우의 어느 것이어도 된다. 여기서, 치환되어 있는 기 A 는 기 B 로 치환되어 있는 경우, 기 C 로 치환되어 있는 경우, 기 B 로 치환되어 있는 기 A 와 기 C 로 치환되어 있는 기 A 가 혼재하고 있는 경우의 어느 것이어도 된다. 또 치환기의 선택지가 「B, C, 또는 D 로 치환되어도 된다」와 같이 늘어난 경우에는, 상기 정의를 준용한다.

[화학식 3]

식 (I) 에 있어서, R¹ 은 불소, 염소 또는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬이고, 이 알킬에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고 ; α 및 β 는 독립적으로 시클로헥산-1,3,5-트리일 또는 벤젠-1,3,5-트리일이고, 이들 고리에 있어서 -CH₂- 는 -O-, -S- 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, -CH- 는 -N- 으로 치환되어도 되고, -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 로 치환되어도 되며, 그리고 이들 고리에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소, 염소, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₃, -OCHF₂, 또는 -OCH₂F 로 치환되어도 되고 ; Z 는 단결합 또는 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌이고, 이 알킬렌에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -CO-, -S- 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되며, 그리고 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고 ; MG 는 식 (II) 로 나타내며,

[화학식 4]

식 (II) 에 있어서, Sp 는 단결합 또는 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌이고, 이 알킬렌에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고 ; Ra 는 독립적으로 불소, 염소 또는 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬이고, 이 알킬에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고 ; A¹, A², A³ 및 A⁴ 는 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 시클로헥센-1,4-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일, 또는 나프탈렌-2,6-디일이고, 이들 고리에 있어서, 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 로 치환되어도 되며, 그리고 이들 고리에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소, 염소, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₃, -OCHF₂, 또는 -OCH₂F 로 치환되어도 되고 ; Z¹, Z², Z⁴, 및 Z⁵ 는 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌이고, 이 알킬렌에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO- 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되며, 그리고 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고 ; m, n, q 및 r 은 독립적으로 0, 1, 또는 2 이고, m, n, q, 및 r 의 합은 2, 3, 4 또는 5 이다.

상기 「알킬에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH-, 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고」는 앞서 서술한 주석의 정의에 따른다. 즉 「적어도 하나의」란 말은 「구별없이 선택된 적어도 하나의」를 의미한다. 따라서 상기 알킬은, 예를 들어, C₄H₉- 에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 를 -O- 로 치환한 기, 또는 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 를 -CH=CH- 로 치환한 기의 예는 HOC₃H₆-, C₃H₇O-, CH₃-O-(CH₂)₂-, CH₃-O-CH₂-O-, H₂C=CH-(CH₂)₂-, CH₃-CH=CH-CH₂-, CH₂=CH-CH₂-O- 등이다. 화합물의 안정성을 고려하면, 산소와 산소가 인접한 CH₃-O-O-CH₂- 보다, 산소와 산소가 인접하지 않은 CH₃-O-CH₂-O- 쪽이 바람직하다.

바람직한 R¹ 은 염소, 불소, 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬, 알케닐, 알콕시, 알콕시알킬, 알케닐옥시, 폴리플루오로알킬, 폴리플루오로알콕시, 및 폴리플루오로알케닐이다. 이들 기에 있어서 분기보다 직사슬쪽이 바람직하다. 보다 바람직한 R¹ 은 탄소수 1 ∼ 10 의 말단 하이드록시알킬, 알킬, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐, 탄소수 1 ∼ 9 의 알콕시, 알콕시알킬, 또는 알케닐옥시이다. 가장 바람직한 R¹ 은 탄소수 1 ∼ 6 의 말단 하이드록시알킬, 알킬, 또는 탄소수 2 ∼ 6 의 알케닐이다.

알케닐에 있어서의 -CH=CH- 의 바람직한 입체 배치는 이중 결합의 위치에 의존한다. 1-프로페닐, 1-부테닐, 1-펜테닐, 1-헥세닐, 3-펜테닐, 3-헥세닐과 같은 알케닐에 있어서는 트랜스 배치가 바람직하다. 2-부테닐, 2-펜테닐, 2-헥세닐과 같은 알케닐에 있어서는 시스 배치가 바람직하다.

구체적인 R¹ 은 하이드록시메틸, 2-하이드록시에틸, 3-하이드록시프로필, 4-하이드록시부틸, 5-하이드록시펜틸, 6-하이드록시헥실, 7-하이드록시헵틸, 8-하이드록시옥틸, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 메톡시메틸, 메톡시에틸, 메톡시프로필, 에톡시메틸, 에톡시에틸, 에톡시프로필, 프로폭시메틸, 부톡시메틸, 펜톡시메틸, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 4-펜테닐, 2-프로페닐옥시, 2-부테닐옥시, 2-펜테닐옥시, -CH₂F, -CHF₂, -CF₃, -(CH₂)₂F, -CF₂CH₂F, -CF₂CHF₂, -CH₂CF₃, -CF₂CF₃, -(CH₂)₃F, -(CF₂)₂CF₃, -CF₂CHFCF₃, -CHFCF₂CF₃, -OCF₃, -OCHF₂, -OCH₂F, -OCF₂CF₃, -OCF₂CHF₂, -OCF₂CH₂F, -OCF₂CF₂CF₃, -OCF₂CHFCF₃, -OCHFCF₂CF₃, -CH=CHF, -CH=CF₂, -CF=CHF, -CH=CHCH₂F, -CH=CHCF₃, 및 -(CH₂)₂CH=CF₂ 이다.

보다 바람직한 R¹ 은 불소, 하이드록시메틸, 2-하이드록시에틸, 3-하이드록시프로필, 4-하이드록시부틸, 5-하이드록시펜틸, 6-하이드록시헥실, 7-하이드록시헵틸, 8-하이드록시옥틸, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 메톡시메틸, 메톡시에틸, 메톡시프로필, 에톡시메틸, 에톡시에틸, 에톡시프로필, 프로폭시메틸, 부톡시메틸, 펜톡시메틸, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 4-펜테닐, 2-프로페닐옥시, 2-부테닐옥시, 및 2-펜테닐옥시이다. 가장 바람직한 R¹ 은 하이드록시메틸, 2-하이드록시에틸, 3-하이드록시프로필, 4-하이드록시부틸, 5-하이드록시펜틸, 6-하이드록시헥실, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 및 4-펜테닐이다.

α 및 β 는 독립적으로 시클로헥산-1,3,5-트리일 또는 벤젠-1,3,5-트리일이고, 이들 고리에 있어서 -CH₂- 는 -O-, -S- 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, -CH- 는 -N- 으로 치환되어도 되고, -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 로 치환되어도 되며, 그리고 이들 고리에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소, 염소, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₃, -OCHF₂, 또는 -OCH₂F 로 치환되어도 된다.

바람직한 α 및 β 는 시클로헥산-1,3,5-트리일 또는 벤젠-1,3,5-트리일 및2,4,6-트리플루오로벤젠-1,3,5-트리일이다. 보다 바람직한 A¹¹, A²¹ 및 A²² 는 시클로헥산-1,3,5-트리일 또는 벤젠-1,3,5-트리일이다. 가장 바람직한 A¹¹, A²¹ 및 A²² 는 벤젠-1,3,5-트리일이다.

Z 는 단결합 또는 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌이고, 이 알킬렌에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -CO-, -S- 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되며, 그리고 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고,

바람직한 Z 는 단결합, -(CH₂)₂-, -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -(CH₂)₂COO-, -OCO(CH₂)₂-, -(CH₂)₂CF₂O-, -OCF₂(CH₂)₂-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃- 또는 -(CH₂)₄- 이다. -CH=CH- 와 같은 결합기의 이중 결합에 관한 입체 배치는 시스보다 트랜스가 바람직하다.

더욱 바람직한 Z 는 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C- 또는 -CH=CH- 이다. 가장 바람직한 Z 는 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -C≡C- 또는 -CH=CH- 이다.

식 (II) 에 있어서, Sp 는 단결합 또는 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌이고, 이 알킬렌에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 된다.

바람직한 Sp 는 단결합, 또는, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌, 및 산소 원자를 하나 함유하는 1 ∼ 9 의 알킬렌 또는 산소 원자를 2 개 함유하는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌이다. 알킬렌에 있어서 바람직한 탄소수는 2 내지 10, 보다 바람직하게는 2 내지 8 이다. 옥시알킬렌옥시에 있어서 탄소수가 1 인 경우, 아세탈이 되어 화학적 안정성이 저하되는 경향이 있다.

Ra 는 독립적으로 불소, 염소 또는 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬이고, 이 알킬에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고,

바람직한 Ra 는 염소, 불소, 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬, 알케닐, 알콕시, 알콕시알킬, 알케닐옥시, 폴리플루오로알킬, 폴리플루오로알콕시, 및 폴리플루오로알케닐이다. 이들 기에 있어서 분기보다 직사슬쪽이 바람직하다. R¹ 및 R² 가 분기된 기이어도 광학 활성일 때에는 바람직하다. 보다 바람직한 R¹ 또는 R² 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬, 알케닐, 알콕시, 알콕시알킬, 또는 알케닐옥시이다. 가장 바람직한 R¹ 및 R² 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬, 알콕시, 또는 알케닐이다.

구체적인 Ra 는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 메톡시메틸, 메톡시에틸, 메톡시프로필, 에톡시메틸, 에톡시에틸, 에톡시프로필, 프로폭시메틸, 부톡시메틸, 펜톡시메틸, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 4-펜테닐, 2-프로페닐옥시, 2-부테닐옥시, 2-펜테닐옥시, -CH₂F, -CHF₂, -CF₃, -(CH₂)₂F, -CF₂CH₂F, -CF₂CHF₂, -CH₂CF₃, -CF₂CF₃, -(CH₂)₃F, -(CF₂)₂CF₃, -CF₂CHFCF₃, -CHFCF₂CF₃, -OCF₃, -OCHF₂, -OCH₂F, -OCF₂CF₃, -OCF₂CHF₂, -OCF₂CH₂F, -OCF₂CF₂CF₃, -OCF₂CHFCF₃, -OCHFCF₂CF₃, -CH=CHF, -CH=CF₂, -CF=CHF, -CH=CHCH₂F, -CH=CHCF₃, 및 -(CH₂)₂CH=CF₂ 이다.

보다 바람직한 Ra 는 불소, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 메톡시메틸, 메톡시에틸, 메톡시프로필, 에톡시메틸, 에톡시에틸, 에톡시프로필, 프로폭시메틸, 부톡시메틸, 펜톡시메틸, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 4-펜테닐, 2-프로페닐옥시, 2-부테닐옥시, 및 2-펜테닐옥시이다. 가장 바람직한 R¹ 또는 R² 는 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 및 4-펜테닐이다.

A¹, A², A³ 및 A⁴ 는 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 시클로헥센-1,4-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일, 또는 나프탈렌-2,6-디일이고, 이들 고리에 있어서, 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO-, 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 로 치환되어도 되며, 그리고 이들 고리에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소, 염소, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₃, -OCHF₂, 또는 -OCH₂F 로 치환되어도 되고

바람직한 A¹, A², A³ 및 A⁴ 는, 1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 시클로헥센-1,4-디일, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일, 또는 나프탈렌-2,6-디일이다. 보다 바람직한 A¹, A², A³ 및 A⁴ 는 1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 시클로헥센-1,4-디일, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌 및 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌이다. 가장 바람직한 A¹, A², A³ 및 A⁴ 는 1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌 및 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌이다.

Z¹, Z², Z³, 및 Z⁴ 는 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌이고, 이 알킬렌에 있어서 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O-, -S-, -CO- 또는 -SiH₂- 로 치환되어도 되며, 그리고 적어도 하나의 -(CH₂)₂- 는 -CH=CH- 또는 -C≡C- 로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 된다.

바람직한 Z¹, Z², Z⁴, 및 Z⁵ 는 단결합, -(CH₂)₂-, -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -(CH₂)₂COO-, -OCO(CH₂)₂-, -(CH₂)₂CF₂O-, -OCF₂(CH₂)₂-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃- 또는 -(CH₂)₄- 이다. -CH=CH- 와 같은 결합기의 이중 결합에 관한 입체 배치는 시스보다 트랜스가 바람직하다.

더욱 바람직한 Z¹, Z², Z⁴, 및 Z⁵ 는 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂- 또는 -CH=CH- 이다. 가장 바람직한 Z¹, Z², Z⁴, 및 Z⁵ 는 단결합, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂- 또는 -CH=CH- 이다.

[2] 식 (I) 에 있어서, R¹ 은 불소, 탄소수 1 내지 10 의 알킬, 탄소수 2 내지 10 의 알케닐, 탄소수 1 내지 9 의 알콕시, 탄소수 2 내지 9 의 알콕시알킬, 탄소수 3 내지 9 의 알케닐옥시, 탄소수 1 내지 10 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 1 내지 9 의 폴리플루오로알콕시, 탄소수 2 내지 10 의 폴리플루오로알케닐 또는 탄소수 1 내지 10 의 말단 하이드록시알킬이고 ; α 및 β 는 독립적으로 시클로헥산-1,3,5-트리일, 1,3,5-트리옥산-2,4,6-트리일, 벤젠-1,3,5-트리일 또는 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리일이고 ; Z 는 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -CH₂SiH₂-, -SiH₂CH₂-, -(CH₂)₂COO-, -OCO(CH₂)₂-, -(CH₂)₂CF₂O-, -OCF₂(CH₂)₂-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃- 또는 -(CH₂)₄- 이고 ; 식 (II) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌, 탄소수 1 ∼ 10 의 알케닐렌, 탄소수 1 ∼ 10 의 알키닐렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 옥시알킬렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 3 ∼ 10 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 불소, 탄소수 1 내지 10 의 알킬, 탄소수 2 내지 10 의 알케닐, 탄소수 1 내지 9 의 알콕시, 탄소수 2 내지 9 의 알콕시알킬, 탄소수 3 내지 9 의 알케닐옥시, 탄소수 1 내지 10 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 1 내지 9 의 폴리플루오로알콕시, 또는 탄소수 2 내지 10 의 폴리플루오로알케닐이고 ; A¹, A², A³ 및 A⁴ 가 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 시클로헥센-1,4-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일, 또는 나프탈렌-2,6-디일이고, 적어도 하나의 수소는 불소, 염소, -CF₃ 또는 -CHF₂ 로 치환되어도 되고 ; Z¹, Z², 및 Z⁴ 가 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH₂CO-, -COCH₂-, -CH₂SiH₂-, -SiH₂CH₂-, -(CH₂)₂COO-, -OCO(CH₂)₂-, -(CH₂)₂CF₂O-, -OCF₂(CH₂)₂-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃- 또는 -(CH₂)₄- 이고 ; m, n, q 및 r 은 독립적으로 0 또는 1 이고, m, n, q, 및 r 의 합은 2, 3 또는 4 인 항 [1] 에 기재된 화합물.

[3] 식 (I) 에 있어서, R¹ 은 불소, 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 2 내지 6 의 알콕시, 탄소수 2 내지 6 의 알콕시알킬, 탄소수 3 내지 6 의 알케닐옥시, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알콕시, 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐 또는 탄소수 1 내지 6 의 말단 하이드록시알킬이고 ; α 및 β 가 벤젠-1,3,5-트리일이고 ; Z 가 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -COO- 또는 -OCO- 이고 ; 식 (II) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌, 탄소수 1 ∼ 10 의 알케닐렌, 탄소수 1 ∼ 10 의 알키닐렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 옥시알킬렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 3 ∼ 10 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 불소, 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 6 의 알콕시, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알콕시, 또는 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐이고 ; A¹, A², A³ 및 A⁴ 가 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌, 시클로헥센-1,4-디일, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌, 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌, 2-플루오로-3-트리플루오로메틸-1,4-페닐렌 또는 2-플루오로-3-디플루오로메틸-1,4-페닐렌이고 ; Z¹, Z², 및 Z⁴ 가 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -(CH₂)₂CF₂O-, -OCF₂(CH₂)₂-, -(CH₂)₃O-, -O(CH₂)₃- 또는 -(CH₂)₄- 이고 ; m, n, q 및 r 은 독립적으로 0 또는 1 이고, m, n, q, 및 r 의 합은 2, 3 또는 4 인 항 [1] 에 기재된 화합물.

[4] 식 (I-1) 로 나타내는 항 [2] 에 기재된 화합물.

[화학식 5]

식 (I-1) 에 있어서, R¹ 은 불소, 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 2 내지 6 의 알콕시, 탄소수 2 내지 6 의 알콕시알킬, 탄소수 3 내지 6 의 알케닐옥시, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알콕시, 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐 또는 탄소수 1 내지 6 의 말단 하이드록시알킬이고 ; Z 가 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; MG 는 식 (II-1) 로 나타내며 ;

[화학식 6]

식 (II-1) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 9 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 9 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 8 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 불소, 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 1 내지 5 의 폴리플루오로알콕시, 또는 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐이고 ; A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ; Y¹¹, Y¹², 및 Y¹³ 이 독립적으로 수소, 불소, -CF₃ 또는 -CF₂H 이고 ; Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; s, t 및 u 는 독립적으로 0, 1 또는 2 이고, s, t 및 u 의 합은 2, 3 또는 4 이지만, t 는 반드시 1 이다.

[5] 식 (I-1) 에 있어서, R¹ 은 탄소수 1 내지 3 의 알킬, 탄소수 2 내지 3 의 알케닐, 탄소수 2 내지 3 의 알콕시 또는 탄소수 1 내지 3 의 말단 하이드록시알킬이고 ; Z 가 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH=CH-, 또는 -C≡C- 인 항 [4] 에 기재된 화합물.

[6] 식 (II-1) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 불소, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알콕시, 또는 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐이고 ; A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ; Y¹¹ 이 수소이고, Y¹², 및 Y¹³ 이 독립적으로 수소 또는 불소이지만 적어도 하나는 불소이고 ; Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CF₂O-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; s, t 및 u 의 합은 2 또는 3 인 항 [5] 에 기재된 화합물.

[7] 식 (II-1) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시이고 ; A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ; Y¹¹ 및 Y¹² 가 불소이고, Y¹³ 이 수소이고 ; Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로, 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; s, t 및 u 의 합은 2 또는 3 인 항 [5] 에 기재된 화합물.

[8] 식 (I-1) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시이고 ; A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ; Y¹¹ 및 Y¹³ 이 독립적으로 수소 또는 불소이고, Y¹² 가 수소이고 ; Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로, 단결합, -(CH₂)₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; s, t 및 u 의 합은 2 또는 3 인 항 [5] 에 기재된 화합물.

[9] 식 (I-1) 에 있어서, MG 가 식 (II-1-1-1) ∼ 식 (II-1-1-16) 으로 나타내어지는 항 [5] 에 기재된 화합물.

[화학식 7]

(II-1-1-1) ∼ 식 (II-1-1-16) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 불소, -CF₃, -CF₂H, 또는 -OCF₃ 이고 ; Z¹¹, Z¹² 및 Z²¹ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CF₂O-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이다.

[10] 식 (I-1) 에 있어서, MG 가 식 (II-1-2-1) ∼ 식 (II-1-2-14) 로 나타내어지는 항 [5] 에 기재된 화합물.

[화학식 8]

식 (II-1-2-1) ∼ 식 (II-1-2-14) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 2 ∼ 6 의 옥시알킬렌, 탄소수 2 ∼ 6 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 3 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 6 의 알콕시이고 ; Z¹¹, Z¹², Z²¹ 및 Z³¹ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이다.

[11] 식 (I-1) 에 있어서, MG 가 식 (II-1-3-1) ∼ 식 (II-1-3-17) 로 나타내어지는 항 [5] 에 기재된 화합물.

[화학식 9]

[12] 항 [1] ∼ 항 [11] 중 어느 1 항에 기재된 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물. 본 명세서에서는, 항 [1] ∼ 항 [11] 중 어느 1 항에 기재된 적어도 하나의 화합물을 「화합물 (1)」이라고 한다. 즉, [12] 는 항 [1] ∼ 항 [11] 중 어느 1 항에 기재된 적어도 하나의 화합물 (1) 을 함유하는 액정 조성물이다.

[13] 적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (2), (3), 또는 (4) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [12] 에 기재된 액정 조성물.

[화학식 10]

식 (2) ∼ (4) 에 있어서, R⁹ 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ; X¹ 은 불소, 염소, -OCF₃, -OCHF₂, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₂CHF₂, 또는 -OCF₂CHFCF₃ 이고 ; 고리 B¹, 고리 B², 및 고리 B³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1-테트라하이드로피란-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고 ; Z⁷ 및 Z⁸ 은 독립적으로 -(CH₂)₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂O-, 또는 단결합이고 ; L⁹ 및 L¹⁰ 은 독립적으로 수소 또는 불소이다.

[14] 적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (5) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [12] 에 기재된 액정 조성물.

[화학식 11]

식 (5) 에 있어서, R¹⁰ 은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ; X² 는 -C≡N 또는 -C≡C-C≡N 이고 ;

고리 C¹, 고리 C², 및 고리 C³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 적어도 하나의 수소가 불소로 치환되어도 되는 1,4-페닐렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 1-테트라하이드로피란-2,5-디일, 또는 피리미딘-2,5-디일이고 ; Z⁹ 는 -(CH₂)₂-, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C-, -CH₂O-, 또는 단결합이고 ; L¹¹ 및 L¹² 는 독립적으로 수소 또는 불소이고 ; o 는 0, 1 또는 2 이고, p 는 0 또는 1 이고, o 및 p 의 합은 0, 1, 2 또는 3 이다.

[15] 적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (6) ∼ (11) 중 어느 것으로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [12] 에 기재된 액정 조성물.

[화학식 12]

식 (6) ∼ (11) 에 있어서, R¹¹ 및 R¹² 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ; 고리 D¹, 고리 D², 고리 D³, 및 고리 D⁴ 는 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,4-시클로헥세닐렌, 적어도 하나의 수소가 불소로 치환되어도 되는 1,4-페닐렌, 6-테트라하이드로피란-2,5-디일, 또는 데카하이드로-2,6-나프탈렌이고 ; Z¹⁰, Z¹¹, Z¹², 및 Z¹³ 은 독립적으로 -(CH₂)₂-, -COO-, -CH₂O-, -OCF₂-, -OCF₂(CH₂)₂-, 또는 단결합이고 ; L¹³ 및 L¹⁴ 는 독립적으로 불소 또는 염소이고 ; q, r, s, t, u, 및 v 는 독립적으로 0 또는 1 이고, r, s, t, 및 u 의 합은 1 또는 2 이다.

[16] 적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [12] 에 기재된 액정 조성물.

[화학식 13]

식 (12) ∼ (14) 에 있어서, R¹³ 및 R¹⁴ 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;

고리 E¹, 고리 E², 및 고리 E³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고 ;

Z¹⁴ 및 Z¹⁵ 는 독립적으로 -C≡C-, -COO-, -(CH₂)₂-, -CH=CH-, 또는 단결합이다.

[17] 추가로 항 [14] 에 기재된 식 (5) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [13] 에 기재된 액정 조성물.

[18] 추가로 항 [16] 에 기재된 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [13] 에 기재된 액정 조성물.

[19] 추가로 항 [16] 에 기재된 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [14] 에 기재된 액정 조성물.

[20] 추가로 항 [16] 에 기재된 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 항 [15] 에 기재된 액정 조성물.

[21] 추가로 적어도 하나의 광학 활성 화합물 및/또는 중합 가능한 화합물을 함유하는, 항 [12] ∼ 항 [20] 중 어느 1 항에 기재된 액정 조성물.

[22] 추가로 적어도 하나의 산화 방지제 및/또는 자외선 흡수제를 함유하는 항 [12] ∼ 항 [21] 중 어느 1 항에 기재된 액정 조성물.

[23] 항 [12] ∼ 항 [22] 중 어느 1 항에 기재된 액정 조성물을 함유하는 액정 표시 소자.

본 발명의 화합물은 열, 광 등에 대한 안정성, 적절한 광학 이방성을 갖고, 그 자체의 임계값 전압이 낮다. 그리고, 불소계 등의 표시용 액정 조성물에 사용되는 화합물과의 우수한 상용성을 갖는다. 이 때문에, 본 발명의 화합물은 여러가지 표시 동작에 적합한 액정 재료로서 사용할 수 있다. 본 발명의 화합물을 함유하는 액정 조성물은 임계값 전압이 낮고, 열, 광 등에 대하여 안정적이며, 네마틱상이 넓은 온도 범위로 유지되어, 적절한 광학 이방성을 나타낸다. 이러한 본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는 넓은 온도 범위에서 동작 가능하고, 짧은 응답 시간, 큰 콘트라스트비, 낮은 구동 전압을 갖고 있어, 최근 주목받고 있는 소형 휴대단말에 적합하다.

이 명세서에 있어서의 용어의 사용 방법은 다음과 같다. 액정성 화합물은 네마틱상, 스멕틱상 등의 액정상을 갖는 화합물 및 액정상을 갖지 않지만 액정 조성물의 성분으로서 유용한 화합물의 총칭이다. 액정성 화합물, 액정 조성물, 액정 표시 소자를 각각 화합물, 조성물, 소자로 약기하는 경우가 있다. 액정 표시 소자는 액정 표시 패널 및 액정 표시 모듈의 총칭이다. 네마틱상의 상한 온도는 네마틱상-등방상의 상전이 온도이며, 그리고 간단히 상한 온도라고 약기하는 경우가 있다. 네마틱상의 하한 온도를 간단히 하한 온도라고 약기하는 경우가 있다. 식 (I) 로 나타내는 화합물을 화합물 (I) 로 약기하는 경우가 있다. 이 약기는 식 (II) 등으로 나타내는 화합물에도 적용하는 경우가 있다. 식 (I), 식 (II), 식 (2) 내지 식 (14) 에 있어서, A¹, A²등의 기호는 각각 고리 A¹, 고리 B¹, 고리 E, 고리 M 등에 대응한다. 성분 또는 액정성 화합물의 비율 (백분율) 은 액정성 화합물의 전체 중량에 기초한 중량 백분율 (중량％) 이다. 이하에 본 발명을 추가로 설명한다.

첫째로, 본 발명의 화합물 (I) 을 추가로 설명한다. 화합물 (I) 은 덴드리머 구조를 갖는 화합물이다. 이 화합물은 소자가 통상적으로 사용되는 조건하에서 물리적 및 화학적으로 안정적이고, 그리고 다른 액정성 화합물과의 상용성이 양호하다. 이 화합물을 함유하는 조성물은 소자가 통상적으로 사용되는 조건하에서 안정적이다. 이 조성물을 낮은 온도에서 보관하이어도, 이 화합물이 결정 (또는 스멕틱상) 으로서 석출되는 일이 없다. 이 화합물은 화합물에 필요한 일반적 물성, 적절한 광학 이방성, 그리고 적절한 유전율 이방성을 갖는다.

화합물 (I) 의 말단기, 고리 및 결합기를 적절히 선택함으로써, 광학 이방성 등의 물성을 임의로 조정하는 것이 가능하다. 말단기 R¹, α, β, Z¹¹, Sp, Ra, 고리 A¹, A², A³ 및 A⁴, 결합기 Z¹, Z², Z³, 및 Z⁴ 의 종류가 화합물 (I) 의 물성에 미치는 효과를 이하에 설명한다.

R¹ 이 말단 하이드록실알킬기일 때, 액정상 온도 범위가 넓고, k ₂₂ 가 보다 작다. R¹ 이 알케닐일 때, 바람직한 입체 배치는 이중 결합의 위치에 의존한다.

고리 α 및 β 가 벤젠-1,3,5-트리일일 때에는 광학 이방성이 크고, 트리아진-1,3,5-트리일일 때에는 광학 이방성이 더욱 크다. 시클로헥산-1,3,5-트리일일 때에는 광학 이방성이 작다.

결합기 Z 가 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, 또는 -(CH₂)₄- 일 때에는 점도가 작다. 결합기가 단결합, -(CH₂)₂-, -CF=CF-, 또는 -CH=CH- 일 때에는 점도가 더욱 작다. 결합기가 -CH=CH-, -C≡C- 일 때에는 액정상의 온도 범위가 넓고, 광학 이방성이 크다.

Sp 가 옥시알킬렌일 때에는 액정상의 온도 범위가 넓고, 옥시알킬렌옥시일 때에는 액정상의 온도 범위가 더욱 넓다. 그리고 알킬렌일 때에는 점도가 작다.

Ra 가 알케닐일 때, 바람직한 입체 배치는 이중 결합의 위치에 의존한다. 바람직한 입체 배치를 갖는 알케닐 화합물은 높은 상한 온도 또는 액정상의 넓은 온도 범위를 갖는다. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109 및 Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327 에 상세한 설명이 있다.

고리 A¹ ∼ A⁴ 가 1,4-페닐렌 또는 2-플루오로-1,4-페닐렌일 때에는 광학 이방성이 크다. 고리 A¹ ∼ A⁴ 가 1,4-시클로헥실렌일 때에는 광학 이방성이 작다.

적어도 2 개의 고리가 1,4-시클로헥실렌일 때에는, 상한 온도가 높고, 광학 이방성이 작고, 그리고 점도가 작다. 적어도 하나의 고리가 1,4-페닐렌일 때에는 광학 이방성이 비교적 크고, 그리고 배향 질서 파라미터 (orientational order parameter) 가 크다.

고리 A¹ ∼ A⁴ 가 적어도 하나의 수소가 할로겐으로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 1,3-디옥산-2,5-디일일 때에는 유전율 이방성이 정 (正) 으로 크다. 고리 A¹ ∼ A⁴ 가 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌일 때에는 유전율 이방성이 부 (負) 로 크다. 고리 A¹ ∼ A⁴ 가 2-(트리플루오로메틸)-3-플루오로-1,4-페닐렌, 2-(디플루오로메틸)-3-플루오로-1,4-페닐렌 또는 2-플루오로-3-(디플루오로메틸)-1,4-페닐렌일 때에는 유전율 이방성이 더욱 부로 크다. 고리 A¹ ∼ A⁴ 가 적어도 하나의 수소가 할로겐으로 치환되어도 되는 1,4-페닐렌일 때에는 광학 이방성이 크다. 고리 A¹ ∼ A⁴ 가 1,4-시클로헥실렌, 1,4-시클로헥세닐렌 또는 1,3-디옥산-2,5-디일일 때에는 광학 이방성이 작다.

고리 A¹ ∼ A⁴ 가 시클로헥센-1,4-디일일 때에는 융점이 낮다. 또한 시클로헥센-1,4-디일과 1,4-페닐렌을 동시에 가질 때에는 광학 이방성이 크다.

결합기 Z¹, Z², Z⁴, 또는 Z⁵ 가 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, 또는 -(CH₂)₄- 일 때에는 점도가 작다. 결합기가 단결합, -(CH₂)₂-, -CF=CF-, 또는 -CH=CH- 일 때에는 점도가 더욱 작다. 결합기가 -CH=CH- 일 때에는 액정상의 온도 범위가 넓다. 결합기가 -C≡C- 일 때에는 광학 이방성이 크다.

화합물 (I) 에 있어서 식 (II) 로 나타내는 MG 가 2 고리일 때에는 다른 액정성 화합물과의 상용성이 높고, 점도가 낮다. 3 고리 또는 4 고리를 가질 때에는 액정상 온도 범위가 넓고 그 상한 온도는 높다. 이상과 같이, 말단기, 고리 및 결합기의 종류, 고리의 수를 적당히 선택함으로써 원하는 물성을 갖는 화합물을 얻을 수 있다.

화합물 (I) 은 유기 합성 화학에 있어서의 수법을 적절히 조합함으로써 합성할 수 있다. 출발물에 목적하는 말단기, 고리 및 결합기를 도입하는 방법은 오가닉 신세시즈 (Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc), 오가닉 리액션즈 (Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc), 컴프리헨시브 오가닉 신세시즈 (Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), 신실험 화학 강좌 (마루젠) 등의 서적에 기재되어 있다.

결합기 Z¹, Z², Z⁴, 또는 Z⁵를 생성하는 방법의 일례에 관해서, 처음에 스킴을 나타내고, 다음으로 항 (i) ∼ 항 (xi) 에서 스킴을 설명한다. 이 스킴에 있어서, MSG¹ 또는 MSG² 는 적어도 하나의 고리를 갖는 1 가의 유기기이다. 복수의 MSG¹ (또는 MSG²) 이 나타내는 유기기는 동일해도 되고, 또는 상이해도 된다. 화합물 (1A) 내지 (1K) 는 화합물 (I) 에 상당한다.

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

(i) 단결합의 생성

아릴붕산 (21) 과 공지된 방법으로 합성되는 화합물 (22) 를, 탄산염 수용액과 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐과 같은 촉매의 존재하에서 반응시켜 화합물 (1A) 를 합성한다. 이 화합물 (1A) 는 공지된 방법으로 합성되는 화합물 (23) 에 n-부틸리튬을, 이어서 염화아연을 반응시키고, 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐과 같은 촉매의 존재하에서 화합물 (22) 를 반응시키는 것에 의해서도 합성된다.

(ii) -COO- 와 -OCO- 의 생성

화합물 (23) 에 n-부틸리튬을, 계속해서 이산화탄소를 반응시켜 카르복실산 (24) 를 얻는다. 화합물 (24) 와, 공지된 방법으로 합성되는 페놀 (25) 를 DDC (1,3-디시클로헥실카르보디이미드) 와 DMAP (4-디메틸아미노피리딘) 의 존재하에서 탈수시켜 -COO- 를 갖는 화합물 (1B) 를 합성한다. 이 방법에 의해서 -OCO- 를 갖는 화합물도 합성한다.

(iii) -CF₂O- 와 -OCF₂- 의 생성

화합물 (1B) 를 로손 시약과 같은 황화제로 처리하여 화합물 (26) 을 얻는다. 화합물 (26) 을 불화수소피리딘 착물과 NBS (N-브로모숙신이미드) 로 불소화하여, -CF₂O- 를 갖는 화합물 (1C) 를 합성한다. 산화적 탈황불소화의 문헌인 M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992, 827. 를 참조. 화합물 (1C) 는 화합물 (26) 을 (디에틸아미노)술파-트리플루오라이드 (DAST) 로 불소화하여도 합성된다. W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768. 을 참조. 이 방법에 의해 -OCF₂- 를 갖는 화합물도 합성한다. Peer. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480. 에 기재된 방법에 의해 이들 결합기를 생성시키는 것도 가능하다.

(iv) -CH=CH- 의 생성

화합물 (23) 을 n-부틸리튬으로 처리한 후, N,N-디메틸포름아미드 (DMF) 등의 포름아미드와 반응시켜 알데히드 (28) 을 얻는다. 공지된 방법으로 합성되는 포스포늄염 (27) 을 칼륨 tert-부톡사이드와 같은 염기로 처리하여 발생시킨 인 일리드를 알데히드 (28) 에 반응시켜 화합물 (1D) 를 합성한다. 반응 조건에 따라서는 시스체가 생성되기 때문에, 필요에 따라서 공지된 방법에 의해 시스체를 트랜스체로 이성화한다.

(v) -(CH₂)₂- 의 생성

화합물 (1D) 를 팔라듐탄소와 같은 촉매의 존재하에서 수소화함으로써, 화합물 (1E) 를 합성한다.

(vi) -(CH₂)₄- 의 생성

포스포늄염 (27) 대신에 포스포늄염 (29) 을 사용하고, 항 (IV) 의 방법에 따라서 -(CH₂)₂-CH=CH- 를 갖는 화합물을 얻는다. 이것을 접촉 수소화하여 화합물 (1F) 를 합성한다.

(vii) -C≡C- 의 생성

디클로로팔라듐과 할로겐화구리의 촉매 존재하에서, 화합물 (23) 에 2-메틸-3-부틴-2-올을 반응시킨 후, 염기성 조건하에서 탈보호하여 화합물 (30) 을 얻는다. 디클로로팔라듐과 할로겐화구리의 촉매 존재하, 화합물 (30) 을 화합물 (22) 와 반응시켜, 화합물 (1G) 를 합성한다.

(viii) -CF=CF- 의 생성

화합물 (23) 을 n-부틸리튬으로 처리한 후, 테트라플루오로에틸렌을 반응시켜 화합물 (31) 을 얻는다. 화합물 (22) 를 n-부틸리튬으로 처리한 후 화합물 (31) 과 반응시켜 화합물 (1H) 를 합성한다.

(ix) -CH₂O- 또는 -OCH₂- 의 생성

화합물 (28) 을 수소화붕소나트륨 등의 환원제로 환원하여 화합물 (32) 를 얻는다. 이것을 브롬화수소산 등으로 할로겐화하여 화합물 (33) 을 얻는다. 탄산칼륨 등의 존재하에서, 화합물 (33) 을 화합물 (25) 와 반응시켜 화합물 (1J) 를 합성한다.

(x) -(CH₂)₃O- 또는 -O(CH₂)₃- 의 생성

화합물 (32) 대신에 화합물 (29) 를 사용하고, 항 (IX) 의 방법에 따라서 화합물 (1K) 를 합성한다.

(xi) -(CF₂)₂- 의 생성

-(CF₂)₂- 기를 갖는 액정 화합물에 관한 문헌인 J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414. 에 기재된 방법에 따라서, 디케톤 (-COCO-) 을 불화수소 촉매의 존재하, 사불화황으로 불소화하여 -(CF₂)₂- 를 갖는 화합물을 얻는다.

[액정 조성물]

이하, 본 발명의 액정 조성물에 관해서 설명한다. 이 액정 조성물의 성분은 적어도 하나의 화합물 (I) 을 함유하는 것을 특징으로 한다. 이 조성물은 화합물 (I) 을 2 개 이상 함유하고 있어도 되고, 화합물 (I) 만으로 구성되어 있어도 된다. 또 본 발명의 액정 조성물을 조제할 때에는, 예를 들어, 화합물 (1) 의 유전율 이방성을 고려하여 성분을 선택할 수도 있다. 성분을 선택한 액정 조성물은 점도가 낮고, 적절한 유전율 이방성을 갖고, 임계값 전압이 낮으며, 나아가 네마틱상의 상한 온도가 높고, 네마틱상의 하한 온도가 낮다.

[액정 조성물 (1)]

본 발명의 액정 조성물은 화합물 (I) 을 성분 A 로서 함유할 필요가 있다. 이 성분 A 만의 조성물, 또는 성분 A 와 본 명세서 중에서 특별히 성분명을 나타내고 있지 않은 그 밖의 성분과의 조성물이어도 되지만, 이 성분 A 에 이하에 나타내는 성분 B, C, D, 및 E 에서 선택된 성분을 추가함으로써 여러가지 특성을 갖는 액정 조성물을 제공할 수 있다.

성분 A 에 추가하는 성분으로서, 식 (2), (3) 및 (4) 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물로 이루어지는 성분 B, 및/또는 식 (5) 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 화합물로 이루어지는 성분 C, 및/또는 식 (6), (7), (8), (9), (10), 및 (11) 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 화합물로 이루어지는 성분 D 를 혼합한 것이 바람직하다. 그리고 식 (12), (13), 및 (14) 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 화합물로 이루어지는 성분 E 를 혼합함으로써 임계값 전압, 액정상의 온도 범위, 굴절률 이방성, 유전율 이방성, 점도 등을 조정할 수 있다.

또한, 본 발명에 사용되는 액정 조성물의 각 성분은 각 원소의 동위체 원소로 이루어지는 유연체 (類緣體) 에서도 그 물리 특성에 큰 차이가 없다.

상기 성분 B 중, 식 (2) 로 나타내는 화합물의 바람직한 예로서 화합물 (2-1) ∼ (2-16) 을 들 수 있고, 식 (3) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 예로서 화합물 (3-1) ∼ (3-112) 를 들 수 있고, 식 (4) 로 나타내는 화합물의 바람직한 예로서 화합물 (4-1) ∼ (4-54) 를 들 수 있다.

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

[화학식 25]

[화학식 26]

(식 중, R⁹ 및 X¹ 은 상기와 동일한 정의이다)

이들 식 (2) ∼ (4) 로 나타내는 화합물 즉 성분 B 는, 유전율 이방성이 정이고, 열 안정성이나 화학적 안정성이 매우 우수하기 때문에, TFT 용 및 PSA 용의 액정 조성물을 조제하는 경우에 사용된다. 본 발명의 액정 조성물에 있어서의 성분 B 의 함유량은 액정 조성물의 전체 중량에 대하여 1 ∼ 99 중량％ 의 범위가 적합하지만, 바람직하게는 10 ∼ 97 중량％, 보다 바람직하게는 40 ∼ 95 중량％ 이다. 또한 식 (12) ∼ (14) 로 나타내는 화합물 (성분 E) 을 추가로 함유시킴으로써 점도 조정을 할 수 있다.

식 (5) 로 나타내는 화합물 즉 성분 C 중의 바람직한 예로서, 식 (5-1) ∼ (5-64) 를 들 수 있다.

[화학식 27]

[화학식 28]

[화학식 29]

(식 중, R¹⁰ 및 X² 는 상기와 동일한 정의이다)

식 (5) 에 있어서, o 가 2 일 때, 2 개의 고리 C² 는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

이들 식 (5) 로 나타내는 화합물 즉 성분 C 는 유전율 이방성이 정이고 그 값이 매우 크기 때문에 STN 용, TN 용 또는 PSA 용의 액정 조성물을 조제하는 경우에 주로 사용된다. 이 성분 C 를 함유시킴으로써, 조성물의 임계값 전압을 작게 할 수 있다. 또한, 점도의 조정, 굴절률 이방성의 조정 및 액정상의 온도 범위를 확대할 수 있다. 그리고 급준성의 개량에도 이용할 수 있다.

STN 또는 TN 용의 액정 조성물을 조제하는 경우에는, 성분 C 의 함유량은 0.1 ∼ 99.9 중량％ 의 범위를 적용할 수 있지만, 바람직하게는 10 ∼ 97 중량％, 보다 바람직하게는 40 ∼ 95 중량％ 이다. 또한, 후술하는 성분을 혼합함으로써 임계값 전압, 액정상의 온도 범위, 굴절률 이방성, 유전율 이방성 및 점도 등을 조정할 수 있다.

식 (6) ∼ (11) 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 화합물로 이루어지는 성분 D 는, 수직 배향 모드 (VA 모드), 고분자 지지 배향 모드 (PSA 모드) 등에 사용되는 유전율 이방성이 부인 액정 조성물을 조제하는 경우에, 바람직한 성분이다.

이 식 (6) ∼ (11) 로 나타내는 화합물 (성분 D) 의 바람직한 예로서, 각각 식 (6-1) ∼ (6-6), (7-1) ∼ (7-15), (8-1), (9-1) ∼ (9-3), (10-1) ∼ (10-11), 및 (11-1) ∼ (11-10) 을 들 수 있다.

[화학식 30]

[화학식 31]

(식 중, R¹¹ 및 R¹² 는 상기와 동일한 정의이다)

이들 성분 D 의 화합물은 주로 유전율 이방성이 부인 VA 모드, PSA 모드용의 액정 조성물에 사용된다. 그 함유량을 증가시키면 조성물의 임계값 전압이 낮아지지만, 점도가 커지기 때문에, 임계값 전압의 요구를 만족하고 있는 한 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 유전율 이방성의 절대값이 5 정도이기 때문에, 충분한 전압 구동을 시키기 위해서는, 함유량이 40 중량％ 이상인 것이 바람직하다.

성분 D 중 식 (6) 으로 나타내는 화합물은 2 고리 화합물이기 때문에, 주로 임계값 전압의 조정, 점도의 조정 또는 굴절률 이방성 조정의 효과가 있다. 또한, 식 (7) 및 식 (8) 로 나타내는 화합물은 3 고리 화합물이기 때문에 투명점을 높게 하고, 네마틱상의 온도 범위를 넓게 하고, 임계값 전압을 낮게 하며, 굴절률 이방성을 크게 하는 등의 효과가 얻어진다. 또한, 식 (9), (10) 및 (11) 은 임계값 전압을 낮게 하는 등의 효과가 얻어진다.

성분 D 의 함유량은, VA 모드, PSA 모드용의 조성물을 조제하는 경우에는, 조성물 전체량에 대하여 바람직하게는 40 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 50 ∼ 95 중량％ 이다. 또한, 성분 D 를 혼합함으로써, 탄성 정수를 컨트롤하여, 조성물의 전압 투과율 곡선을 제어하는 것이 가능해진다. 성분 D 를 유전율 이방성이 정인 조성물에 혼합하는 경우에는 그 함유량이 조성물 전체량에 대하여 30 중량％ 이하가 바람직하다.

식 (12), (13) 및 (14) 로 나타내는 화합물 (성분 E) 의 바람직한 예로서, 각각 식 (12-1) ∼ (12-11), (13-1) ∼ (13-19), 및 (14-1) ∼ (14-6) 을 들 수 있다.

[화학식 32]

[화학식 33]

(식 중, R¹³ 및 R¹⁴ 는 상기와 동일한 정의이다)

식 (12) ∼ (14) 로 나타내는 화합물 (성분 E) 은 유전율 이방성의 절대값이 작고, 중성에 가까운 화합물이다. 식 (12) 로 나타내는 화합물은 주로 점도의 조정 또는 굴절률 이방성을 조정하는 효과가 있으며, 또한 식 (13) 및 (14) 로 나타내는 화합물은 투명점을 높게 하는 등의 네마틱상의 온도 범위를 넓히는 효과, 또는 굴절률 이방성을 조정하는 효과가 있다.

성분 E 로 나타내는 화합물의 함유량을 증가시키면 액정 조성물의 임계값 전압이 높아지고, 점도가 낮아지기 때문에, 액정 조성물의 임계값 전압의 요구값을 만족하는 한, 함유량은 많은 쪽이 바람직하다. TFT 용 또는 PSA 용의 액정 조성물을 조제하는 경우에 성분 E 의 함유량은 조성물 전체량에 대하여 바람직하게는 30 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 50 중량％ 이상이다. 또한, TN 용, STN 용 또는 PSA 용의 액정 조성물을 조제하는 경우에는, 성분 E 의 함유량은 조성물 전체량에 대하여 바람직하게는 30 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 40 중량％ 이상이다.

본 발명의 액정 조성물은 화합물 (1) 을 적어도 하나를 0.1 ∼ 99 중량％ 의 비율로 함유하는 것이 우량한 특성을 발현시키기 위해서 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물의 조제는 공지된 방법, 예를 들어, 필요한 성분을 고온도하에서 용해시키는 방법 등에 의해 일반적으로 조제된다. 또한, 용도에 따라 당업자에 잘 알려져 있는 첨가물을 첨가하여, 예를 들어 다음에 서술하는 광학 활성 화합물, 또는 중합 가능한 화합물, 중합 개시제를 함유하는 액정 조성물, 염료를 첨가한 GH 형용 액정 조성물을 조제할 수 있다. 통상적으로, 첨가물은 당해 업자에게 잘 알려져 있고, 문헌 등에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 액정 조성물은 추가로 하나 이상의 광학 활성 화합물을 함유해도 된다. 광학 활성 화합물로서 공지된 키랄 도프제를 첨가한다. 이 키랄 도프제는 액정의 나선 구조를 유기 (誘起) 하고 필요한 비틀림각을 조정하여, 역비틀림을 방지한다는 효과를 갖는다. 키랄 도프제의 예로서 이하의 광학 활성 화합물 (Op-1) ∼ (Op-13) 을 들 수 있다.

[화학식 34]

본 발명의 액정 조성물은 이들 광학 활성 화합물을 첨가하여, 비틀림의 피치를 조정할 수 있다. 비틀림의 피치는 TFT 용 및 TN 용의 액정 조성물이면 40 ∼ 200 ㎛ 의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. STN 용의 액정 조성물이면 6 ∼ 20 ㎛ 의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 쌍안정 TN (Bistable TN) 모드용인 경우에는, 1.5 ∼ 4 ㎛ 의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 피치의 온도 의존성을 조정할 목적으로 2 개 이상의 광학 활성 화합물을 첨가해도 된다.

본 발명의 액정 조성물은 메로시아닌계, 스티릴계, 아조계, 아조메틴계, 아족시계, 퀴노프탈론계, 안트라퀴논계, 테트라진계 등의 이색성 색소를 첨가하면, GH 형용의 액정 조성물로서 사용할 수도 있다.

본 발명의 액정 조성물은 네마틱 액정을 마이크로 캡슐화하여 제조한 NCAP 나, 액정 중에 3 차원 망목상 (網目狀) 고분자를 형성하여 제조한 폴리머 분산형 액정 표시 소자 (PDLCD) 예를 들어 폴리머 네트워크 액정 표시 소자 (PNLCD) 용을 비롯하여, 복굴절 제어 (ECB) 형이나 DS 형용의 액정 조성물로서도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 액정 조성물은 중합 가능한 화합물을 첨가하여 PSA (Polymer sustained alignment) 형용의 액정 조성물로서 사용할 수도 있다. 중합 가능한 화합물의 예는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐, 비닐옥시, 프로페닐에테르, 에폭시, 비닐케톤, 및 옥세탄 등의 중합 가능한 기를 갖는 화합물이다. 중합 가능한 화합물은 바람직하게는 광중합 개시제 등의 적절한 개시제 존재하에서 UV 조사 등에 의해 중합한다. 중합을 위한 적절한 조건, 개시제의 적절한 타입 및 적절한 양은 당업자에게는 이미 알려진 것이며, 문헌에 기재되어 있다. 예를 들어 광중합 개시제인 Irgacure651 (등록상표), Irgacure184 (등록상표), 또는 Darocure1173 (등록상표) (Ciba Japan K.K.) 이 라디칼 중합에 대하여 적절하다.

[액정 조성물의 제조 방법]

본 발명에 관련된 액정 조성물은, 예를 들어, 각 성분을 구성하는 화합물이 액체인 경우에는 각각의 화합물을 혼합함으로써, 또한 고체를 포함하는 경우에는 각각의 화합물을 혼합하고, 가열 용해에 의해서 서로 액체로 한 다음 진탕시킴으로써 조제할 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 액정 조성물은 그 밖의 공지된 방법에 의해 조제하는 것도 가능하다.

[액정 조성물의 특성]

본 발명에 관련된 액정 조성물에서는, 네마틱상의 상한 온도를 70 ℃ 이상으로 할 수 있고, 네마틱상의 하한 온도는 -20 ℃ 이하로 할 수 있어, 네마틱상의 온도 범위가 넓다. 따라서, 이 액정 조성물을 함유하는 액정 표시 소자는 넓은 온도 영역에서 사용하는 것이 가능하다.

본 발명에 관련된 액정 조성물에서는 조성 등을 적절히 조정함으로써, 예를 들어 광학 이방성을 0.10 ∼ 0.13 의 범위로 조정하거나, 또는 0.05 ∼ 0.18 의 범위로 조정하는 등, 임의의 범위로 조정할 수 있다.

또한, 본 발명에 관련된 액정 조성물에서는 통상, -5.0 ∼ -2.0 의 범위의 유전율 이방성, 바람직하게는 -4.5 ∼ -2.5 의 범위의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물을 얻을 수 있다. -4.5 ∼ -2.5 의 범위의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물은 IPS 모드, VA 모드, 또는 PSA 모드로 동작하는 액정 표시 소자로서 바람직하게 사용할 수 있다.

[액정 표시 소자]

본 발명에 관련된 액정 조성물은 PC 모드, TN 모드, STN 모드, OCB 모드, PSA 모드 등의 동작 모드를 갖고, AM 방식으로 구동하는 액정 표시 소자뿐만 아니라, PC 모드, TN 모드, STN 모드, OCB 모드, VA 모드, IPS 모드 등의 동작 모드를 갖고 패시브 매트릭스 (PM) 방식으로 구동하는 액정 표시 소자에도 사용할 수 있다.

이들 AM 방식 및 PM 방식의 액정 표시 소자는 반사형, 투과형, 반투과형, 어떠한 액정 디스플레이 등에도 적용이 가능하다.

또한, 본 발명에 관련된 액정 조성물은 도전제를 첨가시킨 액정 조성물을 사용한 DS (dynamic scattering) 모드 소자나, 액정 조성물을 마이크로 캡슐화하여 제작한 NCAP (nematic curvilinear aligned phase) 소자나, 액정 조성물 중에 3 차원의 망목상 고분자를 형성시킨 PD (polymer dispersed) 소자, 예를 들어 PN (polymer network) 소자에도 사용할 수 있다.

그 중에서도 본 발명에 관련된 액정 조성물에서는, 전술한 바와 같은 특성을 갖기 때문에 VA 모드, IPS 모드, 또는 PSA 모드 등의 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물을 이용한 동작 모드로 구동하는 AM 방식의 액정 표시 소자에 바람직하게 사용할 수 있고, 특히, VA 모드로 구동하는 AM 방식의 액정 표시 소자에 바람직하게 사용할 수 있다.

또, TN 모드, VA 모드 등으로 구동하는 액정 표시 소자에 있어서는, 전장 (電場) 의 방향은 액정층에 대하여 수직이다. 한편, IPS 모드 등으로 구동하는 액정 표시 소자에 있어서는, 전장의 방향은 액정층에 대하여 평행하다. 또, VA 모드로 구동하는 액정 표시 소자의 구조는 K. Ohmuro, S. Kataoka, T. Sasaki and Y. Koike, SID'97 Digest of Technical Papers, 28, 845 (1997) 에 보고되어 있으며, IPS 모드로 구동하는 액정 표시 소자의 구조는 국제 공개 91/10936호 팜플렛 (패밀리 : US5576867) 에 보고되어 있다.

본 발명의 화합물, 액정 조성물의 예를 후술하는 실시예에서 상세히 서술하지만, 실시예에 기재된 합성 방법과 동일한 방법에 의해 이하에 나타내는, 화합물 (I-1-1-1-1) ∼ (I-1-1-1-4), (I-1-1-2-1) ∼ (I-1-1-2-4), (I-1-1-3-1) ∼ (I-1-1-3-4), (I-1-1-4-1) ∼ (I-1-1-4-5), (I-1-1-5-1) ∼ (I-1-1-5-7), (I-1-1-6-1) ∼ (I-1-1-6-4), (I-1-1-7-1) ∼ (I-1-1-7-4), (I-1-1-8-1) ∼ (I-1-1-8-4), (I-1-1-9-1) ∼ (I-1-1-9-4), (I-1-1-10-1) ∼ (I-1-1-10-4), (I-1-1-11-1) ∼ (I-1-1-11-4), (I-1-1-12-1) ∼ (I-1-1-12-4), (I-1-1-13-1) ∼ (I-1-1-13-4), (I-1-1-14-1) ∼ (I-1-1-14-4), (I-1-1-15-1) ∼ (I-1-1-15-5), (I-1-1-16-1) ∼ (I-1-1-16-6), (I-1-2-1-1) ∼ (I-1-2-1-4), (I-1-2-2-1) ∼ (I-1-2-2-8), (I-1-2-3-1) ∼ (I-1-2-3-8), (I-1-2-4-1) ∼ (I-1-2-4-8), (I-1-2-5-1) ∼ (I-1-2-5-6), (I-1-2-6-1) ∼ (I-1-2-6-6), (I-1-2-7-1) ∼ (I-1-2-7-6), (I-1-2-8-1) ∼ (I-1-2-8-8), (I-1-2-9-1) ∼ (I-1-2-9-6), (I-1-2-10-1) ∼ (I-1-2-10-6), (I-1-2-11-1) ∼ (I-1-2-11-6), (I-1-2-12-1) ∼ (I-1-2-12-6), (I-1-2-13-1) ∼ (I-1-2-13-8), (I-1-2-14-1) ∼ (I-1-2-14-6), (I-1-3-1-1) ∼ (I-1-3-1-4), (I-1-3-2-1) ∼ (I-1-1-8-4), (I-1-1-9-1) ∼ (I-1-1-9-4), (I-1-3-2-1) ∼ (I-1-3-2-6), (I-1-3-3-1) ∼ (I-1-3-3-4), (I-1-3-4-1) ∼ (I-1-3-4-4), (I-1-3-5-1) ∼ (I-1-3-5-4), (I-1-3-6-1) ∼ (I-1-3-6-4), (I-1-3-7-1) ∼ (I-1-3-7-4), (I-1-3-8-1) ∼ (I-1-3-8-4), (I-1-3-9-1) ∼ (I-1-3-9-4), (I-1-3-10-1) ∼ (I-1-3-10-4), (I-1-3-11-1) ∼ (I-1-3-11-6), (I-1-3-12-1) ∼ (I-1-3-12-6), (I-1-3-13-1) ∼ (I-1-3-13-6), (I-1-3-14-1) ∼ (I-1-3-14-6), (I-1-3-15-1) ∼ (I-1-3-15-6), (I-1-3-16-1) ∼ (I-1-3-16-6), 및 (I-1-3-17-1) ∼ (I-1-3-17-4) 를 합성할 수 있다.

[화학식 35]

실시예

이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해서는 제한되지 않는다. 또, 특별히 기재하지 않는 한, 「％」는 「중량％」이다.

[실시예 1 ∼ 12, 비교예 1, 2]

제조예 1 ∼ 6, 실시예 1 ∼ 6 에서, 화합물 (1) 의 제조와 평가를 실시하였다. 실시예 7 ∼ 12 에서, 실시예 1 ∼ 6 의 화합물 (1) 을 함유하는 액정 조성물의 제조와 평가를 실시하였다. 비교예 1 에서, 비교 화합물의 제조와 평가를 실시하였다. 비교예 2 에서, 비교 화합물을 함유하는 액정 조성물의 제조와 평가를 실시하였다.

[화합물 (1) 의 ¹H-NMR 분석]

얻어진 화합물 (1) 은 ¹H-NMR 분석에서 얻어지는 스펙트럼그램 등에 의해 동정하였다.

측정 장치는 DRX-500 (브루커 바이오스핀 (주) 사 제조) 을 사용하였다. 측정은 실시예 등에서 제조한 샘플을, CDCl₃ 등의 샘플이 용해될 수 있는 중수소화 용매에 용해시키고, 실온에서 500 MHz, 적산 횟수 32 회의 조건에서 실시하였다. 또, 얻어진 핵자기 공명 스펙트럼의 설명에 있어서, s 는 싱글렛, d 는 더블렛, t 는 트리플렛, q 는 쿼텟, quin 은 퀸텟, sex 는 섹스텟, m 은 멀티플렛, br 은 브로드인 것을 의미한다. 또한, 화학 시프트 δ 값의 제로점의 기준 물질로는 테트라메틸실란 (TMS) 을 사용하였다.

[화합물 (1) 을 함유하는 액정 조성물]

실시예 1 ∼ 6 에서 얻어진 화합물 (1) 을 함유하는 액정 조성물을 제조하였다. 이하, 화합물 (1) 이외의 성분 전체를 「모액정」이라고 한다. 모액정으로서, 이하의 것을 사용하였다.

·모액정 BM-1

[화학식 36]

[화합물 (1) 의 물성값의 산출 방법]

화합물 (1) 을 함유하는 액정 조성물의 측정값으로부터, 이하의 식에 나타내는 외삽법에 따라서 산출한 외삽값을, 화합물 (1) 의 물성값으로 하였다.

<외삽값> = (100×<시료의 측정값> － <모액정의 중량％>×<모액정의 측정값>)/<액정성 화합물의 중량％>

예를 들어, 액정성 화합물과 모액정이 액정성 화합물 15 중량％ 과 모액정 85 중량％ 의 비율이어도, 스멕틱상, 또는 결정이 25 ℃ 에서 석출되는 경우에는, 액정성 화합물과 모액정과의 비율을 10 중량％ : 90 중량％, 5 중량％ : 95 중량％, 1 중량％ : 99 중량％ 의 순으로 변경해 나가, 스멕틱상, 또는 결정이 25 ℃ 에서 석출되지 않게 된 비율로 시료의 물성값을 측정하다.

물성값 측정의 대부분은 닛폰 전자기계 공업회 규격 (Standard of Electric Industries Association of Japan) EIAJ·ED-2521A 에 기재된 방법, 또는 이것을 수식한 방법이다. 또한, 측정에 사용한 TN 소자 또는 VA 소자에는, TFT 를 장착하지 않았다.

[상 구조 및 전이 온도 (℃)]

이하 (1), 및 (2) 의 방법으로 측정을 실시하였다.

(1) 편광 현미경을 구비한 융점 측정 장치의 핫 플레이트 (메틀러사 FP-52 형 핫 스테이지) 에 시료를 두고, 3 ℃/분의 속도로 가열하면서 상 상태와 그 변화를 편광 현미경으로 관찰하여, 상의 종류를 특정하였다.

(2) 퍼킨엘머사 제조의 주사 열량계 DSC-7 시스템, 또는 Diamond DSC 시스템을 사용하여 3 ℃/분 속도로 승강온시키고, 시료의 상 변화에 수반되는 흡열 피크, 또는 발열 피크의 개시점을 외삽에 의해 구하여 (on set), 전이 온도를 결정하였다.

이하, 결정은 C 로 나타내었다. 결정이 구별되는 경우에는, 각각 C₁ 또는 C₂ 로 나타냈다. 유리 상태는 G 로 나타내었다. 또한, 스멕틱상은 S, 네마틱상은 N 으로 나타냈다. 액체 (아이소트로픽) 는 I 로 나타냈다. 스멕틱상 중에서, 스멕틱 B 상 또는 스멕틱 A 상이 구별되는 경우에는, 각각 SmB 또는 SmA로 나타냈다. 전이 온도의 표기로서, 예를 들어 「C 50.0 N 100.0 I」 란, 결정에서 네마틱상으로의 전이 온도 (CN) 가 50.0 ℃ 이고, 네마틱상에서 액체로의 전이 온도 (NI) 가 100.0 ℃ 인 것을 나타낸다. 다른 표기도 동일하다.

[네마틱상의 상한 온도 (T_NI ; ℃)]

편광 현미경을 구비한 융점 측정 장치의 핫 플레이트 (메틀러사 FP-52 형 핫 스테이지) 에 시료 (액정 조성물, 또는 액정성 화합물과 모액정의 혼합물) 를 두고, 1 ℃/분의 속도로 가열하면서 편광 현미경을 관찰하였다. 시료의 일부가 네마틱상에서 등방성 액체로 변화되었을 때의 온도를 네마틱상의 상한 온도로 하였다. 이하, 네마틱상의 상한 온도를 간단히 「상한 온도」로 약기하는 경우가 있다.

[저온 상용성]

모액정과 액정성 화합물을, 액정성 화합물이 20 중량％, 15 중량％, 10 중량％, 5 중량％, 3 중량％ 및 1 중량％ 의 양이 되도록 혼합한 시료를 제조하여, 시료를 유리병에 넣는다. 이 유리병을, -10 ℃ 또는 -20 ℃ 의 프리저 안에 일정 기간 보관한 후, 결정 또는 스멕틱상의 도메인이 발생되었는지 여부를 관찰하였다.

[점도 (벌크 점도 ; η ; 20 ℃ 에서 측정 ; mPa·s)]

E 형 회전 점도계를 사용하여 측정하였다.

[점도 (회전 점도 ; γ1 ; 25 ℃ 에서 측정 ; mPa·s)]

측정은 M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol.259, 37 (1995) 에 기재된 방법에 따랐다. 2 장의 유리 기판의 간격 (셀 갭) 이 20 ㎛ 인 VA 소자에 시료 (액정 조성물, 또는 액정성 화합물과 모액정과의 혼합물) 를 넣었다. 이 소자에 30 볼트 내지 50 볼트의 범위에서 1 볼트마다 단계적으로 인가하였다. 0.2 초의 무인가 후, 단 1 개의 직사각형파 (직사각형 펄스 ; 0.2 초) 와 무인가 (2 초) 의 조건으로 인가를 반복하였다. 이 인가에 의해 발생한 과도 전류 (transient current) 의 피크 전류 (peak current) 와 피크 시간 (peak time) 을 측정하였다. 이들 측정값과 M. Imai 들의 논문, 40 페이지의 계산식 (8) 로부터 회전 점도의 값을 얻었다. 또 이 계산에 필요한 유전율 이방성은 하기 유전율 이방성에서 측정한 값을 이용하였다.

[광학 이방성 (굴절률 이방성 ; 25 ℃ 에서 측정 ; Δ n)]

측정은, 25 ℃ 의 온도하에서, 파장 589 ㎚ 의 광을 이용하여, 접안경에 편광판을 장착한 아베 굴절계에 의해 실시하였다. 주프리즘의 표면을 일 방향으로 러빙한 후, 시료 (액정 조성물, 또는 액정성 화합물과 모액정과의 혼합물) 를 주프리즘에 적하하였다. 굴절률 (n∥) 은 편광의 방향이 러빙의 방향과 평행할 때에 측정하였다. 굴절률 (n⊥) 은 편광의 방향이 러빙의 방향과 수직일 때에 측정하였다. 광학 이방성 (Δn) 의 값은 Δn = n∥ - n⊥ 의 식으로부터 계산하였다.

[유전율 이방성 (Δε ; 25 ℃ 에서 측정)]

잘 세정한 유리 기판에 옥타데실트리에톡시실란 (0.16 ㎖) 의 에탄올 (20 ㎖) 용액을 도포하였다. 유리 기판을 스피너로 회전시킨 후, 150 ℃ 에서 1 시간 가열하였다. 2 장의 유리 기판으로부터, 간격 (셀 갭) 이 20 ㎛ 인 VA 소자를 조립하였다.

동일한 방법으로, 유리 기판에 폴리이미드의 배향막을 조제하였다. 얻어진 유리 기판의 배향막에 러빙 처리를 한 후, 2 장의 유리 기판의 간격이 9 ㎛ 이고, 트위스트각이 80 도인 TN 소자를 조립하였다.

얻어진 VA 소자에 시료 (액정 조성물, 또는 액정성 화합물과 모액정의 혼합물) 를 넣고, 0.5 V (1 kHz, 사인파) 를 인가하여, 액정 분자의 장축 방향에서의 유전율 (ε∥) 을 측정하였다.

또한, 얻어진 TN 소자에 시료 (액정 조성물, 또는 액정성 화합물과 모액정의 혼합물) 를 넣고, 0.5 V (1 kHz, 사인파) 를 인가하여, 액정 분자의 단축 방향에서의 유전율 (ε⊥) 을 측정하였다. 유전율 이방성의 값은 Δε = ε∥-ε⊥ 의 식으로부터 계산하였다.

[탄성 정수 (K₁₁, K₂₂, K₃₃ ; 25 ℃ 에서 측정)]

액정 재료에 있어서의 탄성 정수는 각각의 변형에 대응하여 스프레이, 트위스트, 벤드의 3 개로 분류되고, 각각 K₁₁, K₂₂, K₃₃ 으로 표기된다. 측정에는 주식회사 토요 테크니카 제조의 EC-1 형 탄성 정수 측정기를 사용하였다. 2 장의 유리 기판의 간격 (셀 갭) 이 20 ㎛ 인 수직 배향 셀에 시료를 넣었다. 이 셀에 20 볼트에서 0 볼트 전하를 인가하여, 정전 용량 및 인가 전압을 측정하였다. 측정한 정전 용량 (C) 과 인가 전압 (V) 의 값을 『액정 디바이스 핸드북』 (닛칸 공업 신문사), 75 페이지에 있는 식 (2.98), 식 (2.101) 을 사용하여 피팅하고, 식 (2.100) 으로부터 탄성 정수의 값을 얻었다.

[실시예 1]

화합물 (I-1-1-16-1) 의 합성을 이하의 스킴에 의해 실시하였다.

[화학식 37]

제 1 공정 ;

2-부타논 20 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 1.0 g 에 탄산칼륨 2.3 g, 테트라부틸암모늄브로마이드 (TBAB) 0.55 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 10 ㎖ 에 용해시킨 5-((4-(6-하이드록시헥실옥시)페닐)페닐)-디플루오로메톡시)-1,2,3-트리플루오로벤젠 (r-1) 9.6 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 1 : 1 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-2) 7.0 g (6.32 m㏖) 을 얻었다.

제 2 공정 ;

질소 분위기하, 테트라하이드로푸란 (THF) 50 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-2) 7.0 g 과 사브롬화탄소 3.14 g 에 트리페닐포스핀 3.32 g 을 첨가하여 실온에서 4 시간 교반하였다. 흡인 여과로 석출된 결정을 여과 후, 결정을 디에틸에테르로 세정하고, 그 여과액을 감압하 용매를 증류 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 톨루엔 = 1 : 2 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-3) 3.75 g (3.2 m㏖) 을 얻었다.

제 3 공정

2-부타논 10 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 0.22 g 에 탄산칼륨 0.88 g, TBAB 0.21 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 40 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-3) 3.75 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔/아세트산에틸 = 9/1 (용량비)) 에 의해 정제하고, 추가로 헵탄/솔믹스 = 5/1 (용량비) 로부터의 재결정에 의해 정제하여, 화합물 (I-1-1-16-1) 2.72 g (1.17 m㏖) 을 얻었다.

[실시예 2]

화합물 (I-1-1-16-2) 의 합성을 이하의 스킴에 의해 실시하였다.

[화학식 38]

2-부타논 10 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시톨루엔 1수화물 0.23 g 에 탄산칼륨 0.88 g, TBAB 0.21 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 40 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-3) 3.75 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔) 에 의해 정제하고, 또 헵탄/디에틸에테르 = 5/1 (용량비) 로부터의 재결정에 의해 정제하여, 화합물 (I-1-1-16-2) 2.25 g (9.76 m㏖) 을 얻었다.

[실시예 3]

화합물 (I-1-2-3-1) 의 합성을 이하의 스킴에 의해 실시하였다.

[화학식 39]

제 1 공정 ;

2-부타논 30 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 1.2 g 에 탄산칼륨 2.7 g, 테트라부틸암모늄브로마이드 (TBAB) 0.60 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 15 ㎖ 에 용해시킨 4-(6-하이드록시헥실옥시)페닐-2,3-디플루오로페네톨 (r-4) 7.9 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 6 : 4 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-5) 5.89 g (7.30 m㏖) 을 얻었다.

제 2 공정 ;

질소 분위기하, 테트라하이드로푸란 (THF) 50 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-5) 5.89 g 과 사브롬화탄소 3.65 g 에 트리페닐포스핀 3.83 g 을 첨가하여 실온에서 4 시간 교반하였다. 흡인 여과로 석출된 결정을 여과 후, 결정을 디에틸에테르로 세정하고, 그 여과액을 감압하 용매를 증류 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-6) 6.33 g (7.29 m㏖) 을 얻었다.

[실시예 4]

화합물 (I-1-1-5-1) 의 합성을 이하의 스킴에 의해 실시하였다.

[화학식 40]

제 1 공정 :

2-부타논 20 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 1.0 g 에 탄산칼륨 2.3 g, 테트라부틸암모늄브로마이드 (TBAB) 0.55 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 10 ㎖ 에 용해시킨 5-(6-하이드록시헥실옥시)-2-플루오로페닐)-1,2,3-트리플루오로벤젠 (r-7) 6.9 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 1 : 1 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-8) 3.26 g (4.13 m㏖) 을 얻었다.

제 2 공정 :

질소 분위기하, 테트라하이드로푸란 (THF) 50 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-8) 3.26 g 과 사브롬화탄소 2.06 g 에 트리페닐포스핀 2.17 g 을 첨가하여 실온에서 4 시간 교반하였다. 흡인 여과로 석출된 결정을 여과 후, 결정을 디에틸에테르로 세정하고, 그 여과액을 감압하 용매를 증류 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 톨루엔=1 : 2 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-9) 2.28 g (2.67 m㏖) 을 얻었다.

제 3 공정 :

2-부타논 10 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 0.22 g 에 탄산칼륨 0.74 g, TBAB 0.17 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 40 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-9) 2.28 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔/아세트산에틸 = 9/1 (용량비)) 에 의해 정제하고, 추가로 헵탄/솔믹스 = 5/1 (용량비) 로부터의 재결정에 의해 정제하여, 화합물 (I-1-1-5-1) 1.1 g (0.65 m㏖) 을 얻었다.

[실시예 5]

화합물 (I-1-1-5-2) 의 합성을 이하의 스킴에 의해 실시하였다.

[화학식 41]

2-부타논 10 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시톨루엔 1수화물 0.18 g 에 탄산칼륨 0.70 g, TBAB 0.16 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 40 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-9) 2.16 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔) 에 의해 정제하고, 추가로 헵탄/디에틸에테르 = 5/1 (용량비) 로부터의 재결정에 의해 정제하여, 화합물 (I-1-1-5-2) 0.8 g (0.48 ㏖) 을 얻었다.

화합물 (I-1-1-5-2) 의 물성값을 표 20 에 나타낸다.

[실시예 6]

화합물 (I-1-3-2-2) 의 합성을 이하의 스킴에 의해 실시하였다.

[화학식 42]

제 1 공정 :

2-부타논 40 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 1.75 g 에 탄산칼륨 4.15 g, 테트라부틸암모늄브로마이드 (TBAB) 0.97 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 20 ㎖ 에 용해시킨 1-(6-하이드록시헥실옥시)페닐-4-펜틸벤젠 (r-10) 12.3 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 7 : 3 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-11) 8.82 g (11.1 m㏖) 을 얻었다.

제 2 공정 :

질소 분위기하, 테트라하이드로푸란 (THF) 100 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-11) 7.82 g 과 사브롬화탄소 4.88 g 에 트리페닐포스핀 5.15 g 을 첨가하여 실온에서 4 시간 교반하였다. 흡인 여과로 석출된 결정을 여과 후, 결정을 디에틸에테르로 세정하고, 그 여과액을 감압하 용매를 증류 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔 : 헵탄 = 4/1 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-12) 8.38 g (9.74 m㏖) 을 얻었다.

제 3 공정 :

2-부타논 20 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 0.22 g 에 탄산칼륨 ; 0.97 g, TBAB 0.22 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 30 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-12) 3.02 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔/아세트산에틸 = 9/1 (용량비)) 에 의해 정제하고, 추가로 헵탄/솔믹스 = 5/1 (용량비) 로부터의 재결정에 의해 정제하여, 화합물 (I-1-3-2-2) 2.25 g (1.32 m㏖) 을 얻었다.

[실시예 7]

화합물 (I-1-1-16-7) 의 합성을 이하의 스킴에 의해 실시하였다.

[화학식 43]

제 1 공정 :

아르곤 분위기하, 탈기 처리한 THF 125 ㎖ 와 디에틸아민 125 ㎖ 에 용해시킨 13.7 g 의 화합물 (r-13), 2.39 g 의 디클로로비스트리페닐포스핀팔라듐과 0.65 g 의 요오드화구리 (I) 에 3.68 g 의 트리메틸실릴아세틸렌을 서서히 적하하고, 실온에서 2 시간 교반하였다. 반응 종료 후 용매를 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 톨루엔 = 6 : 4 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-14) 7.69 g (20.5 m㏖) 을 얻었다.

제 2 공정 :

질소 분위기하, 디클로로메탄 60 ㎖ 와 메탄올 60 ㎖ 에 용해시킨 7.69 g 의 화합물 (r-14) 에 3.40 g 의 탄산칼륨을 첨가하여 실온에서 4 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 디클로로메탄으로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 그 여과액을 감압하 용매를 증류 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 6 : 4 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-15) 1.31 g (4.33 m㏖) 을 얻었다.

제 3 공정 :

아르곤 분위기하, 탈기 처리한 THF 10 ㎖ 와 디에틸아민 10 ㎖ 에 용해시킨 0.92 g 의 화합물 (r-16), 0.36 g 의 디클로로비스트리페닐포스핀팔라듐과 0.1 g 의 요오드화구리 (I) 에 THF 10 ㎖ 에 용해시킨 1.31 g 의 화합물 (r-15) 를 적하하고, 실온에서 2 시간 교반하였다. 반응 종료 후 용매를 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 7 : 3 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-17) 1.39 g (1.96 m㏖) 을 얻었다.

제 4 공정 :

질소 분위기하, 에탄올 100 ㎖ 에 용해시킨 1.39 g 의 화합물 (r-17) 에 0.19 g 의 p-톨루엔술폰산피리디늄을 첨가하고 가열 환류하에 4 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 그 여과액을 감압하 용매를 증류 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 1 : 1 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (r-18) 0.73 g (1.96 m㏖) 을 얻었다.

제 5 공정 :

2-부타논 30 ㎖ 에 용해시킨 0.73 g 의 화합물 (r-18) 에, 탄산칼륨 ; 1.08 g, TBAB 0.25 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 20 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (r-1) 2.21 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔 : 아세트산에틸 = 9 : 1 (용량비)) 에 의해 정제하고, 추가로 헵탄/솔믹스 = 5/1 (용량비) 로부터의 재결정에 의해 정제하여, 화합물 (I-1-1-16-7) 2.1 g (0.90 m㏖) 을 얻었다.

[비교예 1]

비교 화합물로서, 비특허문헌 3 에 개시된 일반식 (C) 로 나타내는 화합물 (이하, 「LC-6-G2OH」라고 한다) 을 이하의 스킴에 의해 합성하였다.

[화학식 44]

제 1 공정 :

2-부타논 40 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 2.0 g 에 탄산칼륨 6.2 g, 테트라부틸암모늄브로마이드 (TBAB) 1.45 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 20 ㎖ 에 용해시킨 1-(6-하이드록시헥실옥시)페닐-4-시아노벤젠 (Ex-1) 10.8 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 헵탄 : 아세트산에틸 = 1 : 1 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (Ex-2) 3.74 g (5.38 m㏖) 을 얻었다.

제 2 공정

질소 분위기하, 테트라하이드로푸란 (THF) 35 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (Ex-2) 3.74 g 과 사브롬화탄소 2.67 g 에 트리페닐포스핀 2.83 g 을 첨가하여 실온에서 4 시간 교반하였다. 흡인 여과로 석출된 결정을 여과 후, 결정을 디에틸에테르로 세정하고, 그 여과액을 감압하 용매를 증류 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔 : 아세트산에틸 = 1/1 (용량비)) 에 의해 정제하여, 화합물 (Ex-3) 3.35 g (4.42 m㏖) 을 얻었다.

제 3 공정

2-부타논 10 ㎖ 에 용해시킨 3,5-디하이드록시벤질알코올 0.31 g 에, 탄산칼륨 ; 1.22 g, TBAB 0.28 g 을 첨가하고, 계속해서 2-부타논 20 ㎖ 에 용해시킨 화합물 (Ex-3) 3.35 g 을 첨가하여 가열 환류하 6 시간 교반하였다. 반응액에 물을 첨가하여 반응을 정지시키고, 아세트산에틸로 추출하고, 합한 유기층을 포화 식염수로 세정 후 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 감압 증류 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (용리액 : 톨루엔/아세트산에틸 = 7/3 (용량비)) 에 의해 정제하고, 추가로 톨루엔/솔믹스 = 1/2 (용량비) 로부터의 재결정에 의해 정제하여, 화합물 (LC-6-G2OH) 1.81 g (1.21 m㏖) 을 얻었다.

비교 화합물 LC-6-G2OH 는, 앞서 서술한 바와 같이 시아노계 화합물이기 때문에, 실시예 1 ∼ 6 에서 얻어진 화합물의 물성값의 산출 방법에서 사용한 모액정 BM-1 에는 용해되지 않는다. 그래서, 화합물 LC-6-G2OH 의 물성값의 산출에는, 모액정 BM-1 대신에 머크사 제조 시아노계 액정 조성물 상품 ZLI-1132 를 사용하였다.

실시예 1 ∼ 6 에서 얻어진 화합물 (1), 비교예 1 의 화합물 (LC-6-G2OH) 의 물성값을 표 20 에 나타낸다. 표 20 중 「용해성」이란, 액정 재료로서 일반적인 불소계 액정 재료인, 모액정 BM-1 에 대한 용해성을 가리킨다.

[실시예 8 ∼ 13, 비교예 2]

실시예 1 ∼ 6 의 화합물 1 과 모액정 BM-1 을 혼합하여, 액정 조성물을 얻었다. 각각 실시예 8 ∼ 13 으로서, 물성값을 표 21 에 나타낸다. 비교예 2 로서, 비교 화합물 LC-6-G2OH 를 동일하게 모액정 BM-1 과 혼합하여 액정 조성물의 제조를 시도하였지만, 화합물 LC-6-G2OH 는 모액정 BM-1 에 대하여 용해되지 않아 액정 조성물이 얻어지지 않아서 물성값은 측정할 수 없었기 때문에, 물성값은 「-」로 표기하고 있다. 비교예 3 은, 본 발명의 화합물 1 을 함유하지 않은, BM-1 로 이루어지는 액정 조성물이다.

또 다음과 같은 액정 조성물을 제조하였다. () 안은 액정 조성물 전체량에 대한 비율이다. 모액정에 사용한 화합물의 표기는 표 21 의 약기 방법에 따른다. 표 22 중, 1,4-시클로헥실렌의 입체 배치는 트랜스 배치이다. 각 화합물의 비율 (백분율) 은 특별히 기재하지 않는 한 액정 조성물의 전체 중량에 기초한 중량 백분율 (중량％) 이다. 각 실시예의 최후에 얻어진 액정 조성물의 특성값을 나타낸다. 액정성 화합물명의 마지막 부분에 기재한 번호 (예 : 실시예 13 의 모액정 BM-2 의 성분 중의 (식번호 3-100)) 는 먼저 예시한 성분 A ∼ E 의 화합물을 나타내는 식번호에 대응하고 있다.

물성값의 측정은 이하의 방법으로 실시하였다. 이들 측정 방법의 대부분은 닛폰 전자기계 공업회 규격 (Standard of Electric Industries Association of Japan) EIAJ·ED-2521A 에 기재된 방법, 또는 이것을 수식한 방법이다.

(1) 네마틱상의 상한 온도 (NI ; ℃)

편광 현미경을 구비한 융점 측정 장치의 핫 플레이트에 시료를 두고, 1 ℃/분의 속도로 가열하였다. 시료의 일부가 네마틱상에서 등방성 액체로 변화되었을 때의 온도를 측정하였다. 이하, 네마틱상의 상한 온도를 「상한 온도」로 약기하는 경우가 있다.

(2) 네마틱상의 하한 온도 (T_C ; ℃)

네마틱상을 갖는 시료를 0 ℃, -10 ℃, -20 ℃, -30 ℃ 및 -40 ℃ 의 프리저 안에 10 일간 보관한 후, 액정상을 관찰하였다. 예를 들어, 시료가 -20 ℃ 에서는 네마틱상 그대로이고, -30 ℃ 에서는 결정 또는 스멕틱상으로 변화되었을 때, TC 를 ≤ -20 ℃ 로 기재하였다. 이하, 네마틱상의 하한 온도를 「하한 온도」 로 약기하는 경우가 있다.

(3) 광학 이방성 (Δn ; 25 ℃ 에서 측정)

파장이 589 ㎚ 인 광을 사용하여, 접안경에 편광판을 장착한 아베 굴절계에 의해 측정하였다. 먼저, 주프리즘의 표면을 일 방향으로 러빙한 후, 시료를 주프리즘에 적하하였다. 그리고, 편광 방향이 러빙 방향과 평행할 때의 굴절률 (n∥), 및 편광 방향이 러빙 방향과 수직일 때의 굴절률 (n⊥) 을 측정하였다. 광학 이방성의 값 (Δn) 은 (Δn) = (n∥)－(n⊥) 의 식으로부터 산출하였다.

(4) 점도 (벌크 점도 ; η ; 20 ℃ 에서 측정 ; mPa·s)

측정에는 E 형 점도계를 사용하였다.

(5) 유전율 이방성 (Δε ; 25 ℃ 에서 측정)

또한, 얻어진 TN 소자에 시료 (액정 조성물, 또는 액정성 화합물과 모액정의 혼합물) 를 넣고, 0.5 V (1 kHz, 사인파) 를 인가하여, 액정 분자의 단축 방향에서의 유전율 (ε⊥) 을 측정하였다.

유전율 이방성의 값은 Δε = ε∥－ε⊥ 의 식으로부터 산출하였다. 이 값이 부인 조성물이 부의 유전율 이방성을 갖는 조성물이다.

[실시예 14]

·화합물 (1) : I-1-1-16-1 (15 ％)

·모액정 BM-2 :

3-HHXB(F,F)-F (식번호 3-100) (10 ％)

3-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (식번호 4-47) (2 ％)

4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (식번호 4-47) (7 ％)

5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (식번호 4-47) (7 ％)

V2-HHB-1 (식번호 13-1) (12 ％)

3-HH-V (식번호 12-1) (29 ％)

3-HH-V1 (식번호 12-1) (11 ％)

3-BB(F,F)XB(F,F)-F (식번호 13-1) (7 ％)

얻어진 액정 조성물의 물성값을 표 23 에 나타낸다.

[실시예 15]

·화합물 (1) : I-1-1-16-2 (15 ％)

·모액정 BM-2 : 구성 성분, 각 성분의 배합 비율은 실시예 13 과 같다.

얻어진 액정 조성물의 물성값을 표 23 에 나타낸다.

[실시예 16]

·화합물 (1) : I-1-1-5-1 (15 ％)

얻어진 액정 조성물의 물성값을 표 23 에 나타낸다.

[실시예 17]

·화합물 (1) : I-1-2-3-1 (15 ％)

·모액정 BM-3 :

3-HH-V (식번호 12-1) (20 ％)

V-HHB-1 (식번호 13-1) (10 ％)

V2-HHB-1 (식번호 13-1) (5 ％)

3-H2B(2F,3F)-O2 (식번호 6-4) (15 ％)

5-H2B(2F,3F)-O2 (식번호 6-4) (15 ％)

3-HBB(2F,3F)-O2 (식번호 7-7) (10 ％)

얻어진 액정 조성물의 물성값을 표 23 에 나타낸다.

[실시예 18]

·화합물 (1) : I-1-3-2-2 (20 ％)

·모액정 BM-3 : 구성 성분, 각 성분의 배합 비율은 실시예 16 과 같다.

얻어진 액정 조성물의 물성값을 표 23 에 나타낸다.

실시예 14 의 조성물은 정의 유전율 이방성값을 나타내고, 또한 k22 가 작다. 그러므로 실시예 14 의 조성물은 IPS 모드에 적합하다. 실시예 15 의 조성물은 정의 유전율 이방성값을 나타내고, 또한 k22 가 작다. 그러므로 실시예 15 의 조성물은 IPS 모드에 적합하다. 실시예 16 의 조성물은 정의 유전율 이방성값을 나타내고, 또한 k22 가 작다. 그러므로 실시예 16 의 조성물은 IPS 모드에 적합하다.

실시예 17 의 조성물은 부의 유전율 이방성값을 나타내고, 또한 k33 이 작다. 그러므로 실시예 17 의 조성물은 VA 모드나 PSA 모드에 적합하다. 실시예 18 의 조성물은 부의 유전율 이방성값을 나타내고, 또한 k33 이 작다. 그러므로 실시예 18 의 조성물은 VA 모드나 PSA 모드에 적합하다.

이와 같이, 본 발명의 화합물 1 을 구성 성분으로 하여, 정부 어느 쪽의 유전율 이방성도 나타내는 액정 조성물이 얻어진다. 얻어진 액정 조성물은 PS 모드, VA 모드, PSA 모드 등 여러가지 모드에 대응할 수 있다.

본 발명의 화합물은 그 자체가 낮은 임계값 전압을 나타내고, 다른 액정성 화합물과의 우수한 상용성을 갖는다. 또한 화합물에 필요한 일반적 물성, 열, 광 등에 대한 안정성, 적절한 광학 이방성, 적절한 유전율 이방성을 갖는다. 본 발명의 액정 조성물은 이들 화합물의 적어도 하나를 함유하고, 그리고 네마틱상의 높은 상한 온도, 네마틱상의 낮은 하한 온도, 작은 점도, 적절한 광학 이방성, 낮은 임계값 전압을 갖는다. 본 발명의 액정 표시 소자는 이 조성물을 함유하고, 그리고 사용할 수 있는 넓은 온도 범위, 짧은 응답 시간, 큰 콘트라스트비, 낮은 구동 전압을 갖기 때문에, 액정 프로젝터, 액정 텔레비전 등에 사용할 수 있다.

Claims

식 (I-1) 로 나타내는 화합물.

(단, 식 (I-1) 에 있어서, R¹ 은 불소, 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 2 내지 6 의 알콕시, 탄소수 2 내지 6 의 알콕시알킬, 탄소수 3 내지 6 의 알케닐옥시, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알콕시, 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐 또는 탄소수 1 내지 6 의 말단 하이드록시알킬이고 ;
Z 는 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ;
MG 는 식 (II-1) 로 나타낸다)

(단, 식 (II-1) 에 있어서, Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 10 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 9 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 9 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 8 의 옥시알킬렌옥시이고 ;
Ra 는 독립적으로 불소, 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 1 내지 5 의 폴리플루오로알콕시, 또는 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐이고 ;
A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ;
Y¹¹, Y¹², 및 Y¹³ 이 독립적으로 수소, 불소, -CF₃ 또는 -CF₂H 이고 ;
Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ;
s, t 및 u 는 독립적으로 0, 1 또는 2 이고, s, t 및 u 의 합은 2, 3 또는 4 이지만, t 는 반드시 1 이다)
제 1 항에 있어서,
식 (I-1) 에 있어서, R¹ 은 탄소수 1 내지 3 의 알킬, 탄소수 2 내지 3 의 알케닐, 탄소수 2 내지 3 의 알콕시 또는 탄소수 1 내지 3 의 말단 하이드록시알킬이고 ; Z 가 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH=CH-, 또는 -C≡C- 인 화합물.
제 2 항에 있어서,
식 (II-1) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 불소, 탄소수 1 내지 6 의 폴리플루오로알킬, 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알콕시, 또는 탄소수 2 내지 6 의 폴리플루오로알케닐이고 ; A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ; Y¹¹ 이 수소이고, Y¹², 및 Y¹³ 이 독립적으로 수소 또는 불소이지만 적어도 하나는 불소이고 ; Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CF₂O-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; s, t 및 u 의 합은 2 또는 3 인 화합물.
제 2 항에 있어서,
식 (II-1) 에 있어서, Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시이고 ; A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ; Y¹¹ 및 Y¹² 가 불소이고, Y¹³ 이 수소이고 ; Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; s, t 및 u 의 합은 2 또는 3 인 화합물.
제 2 항에 있어서,
식 (II-1) 에 있어서, Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시이고 ; A¹¹ 및 A¹² 는 1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌이고 ; Y¹¹ 및 Y¹³ 이 독립적으로 수소 또는 불소이고, Y¹² 가 수소이고 ; Z¹, Z², 및 Z³ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이고 ; s, t 및 u 의 합은 2 또는 3 인 화합물.
제 2 항에 있어서,
식 (I-1) 에 있어서, MG 가 식 (II-1-1-1) ∼ 식 (II-1-1-16) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물.

(단, (II-1-1-1) ∼ 식 (II-1-1-16) 에 있어서, Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 옥시알킬렌, 탄소수 1 ∼ 7 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 불소, -CF₃, -CF₂H, 또는 -OCF₃ 이고 ; Z¹¹, Z¹² 및 Z²¹ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CF₂O-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이다)
제 2 항에 있어서,
식 (I-1) 에 있어서, MG 가 식 (II-1-2-1) ∼ 식 (II-1-2-14) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물.

(단, 식 (II-1-2-1) ∼ 식 (II-1-2-14) 에 있어서 Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 2 ∼ 6 의 옥시알킬렌, 탄소수 2 ∼ 6 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 3 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 6 의 알콕시이고 ; Z¹¹, Z¹², Z²¹ 및 Z³¹ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이다)
제 2 항에 있어서,
식 (I-1) 에 있어서, MG 가 식 (II-1-3-1) ∼ 식 (II-1-3-17) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물.

(단, 식 (II-1-3-1) ∼ 식 (II-1-3-17) 에 있어서, Sp 는 단결합, 분기되지 않은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐렌, 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐렌, 탄소수 2 ∼ 6 의 옥시알킬렌, 탄소수 2 ∼ 6 의 알킬렌옥시 또는 탄소수 3 ∼ 6 의 옥시알킬렌옥시이고 ; Ra 는 독립적으로 탄소수 1 내지 6 의 알킬, 탄소수 2 내지 6 의 알케닐, 탄소수 1 내지 6 의 알콕시이고 ; Z¹¹, Z¹², Z²¹ 및 Z³¹ 이 독립적으로 단결합, -(CH₂)₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C- 이다)
제 1 항에 기재된 적어도 하나의 화합물 (이하 화합물 (1) 이라 함) 을 함유하는 액정 조성물.
제 9 항에 있어서,
적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (2), (3), 또는 (4) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (2) ∼ (4) 에 있어서, R⁹ 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
X¹ 은 불소, 염소, -OCF₃, -OCHF₂, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₂CHF₂, 또는 -OCF₂CHFCF₃ 이고 ;
고리 B¹, 고리 B², 및 고리 B³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1-테트라하이드로피란-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고 ;
Z⁷ 및 Z⁸ 은 독립적으로 -(CH₂)₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂O-, 또는 단결합이고 ;
L⁹ 및 L¹⁰ 은 독립적으로 수소 또는 불소이다)
제 9 항에 있어서,
적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (5) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (5) 에 있어서, R¹⁰ 은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
X² 는 -C≡N 또는 -C≡C-C≡N 이고 ;
고리 C¹, 고리 C², 및 고리 C³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 적어도 하나의 수소가 불소로 치환되어도 되는 1,4-페닐렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 1-테트라하이드로피란-2,5-디일, 또는 피리미딘-2,5-디일이고 ;
Z⁹ 는 -(CH₂)₂-, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C-, -CH₂O-, 또는 단결합이고 ;
L¹¹ 및 L¹² 는 독립적으로 수소 또는 불소이고 ;
o 는 0, 1 또는 2 이고, p 는 0 또는 1 이고, o 및 p 의 합은 0, 1, 2 또는 3 이다)
제 9 항에 있어서,
적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (6) ∼ (11) 중 어느 것으로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (6) ∼ (11) 에 있어서, R¹¹ 및 R¹² 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
고리 D¹, 고리 D², 고리 D³, 및 고리 D⁴ 는 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 1,4-시클로헥세닐렌, 적어도 하나의 수소가 불소로 치환되어도 되는 1,4-페닐렌, 6-테트라하이드로피란-2,5-디일, 또는 데카하이드로-2,6-나프탈렌이고 ;
Z¹⁰, Z¹¹, Z¹², 및 Z¹³ 은 독립적으로 -(CH₂)₂-, -COO-, -CH₂O-, -OCF₂-, -OCF₂(CH₂)₂-, 또는 단결합이고 ;
L¹³ 및 L¹⁴ 는 독립적으로 불소 또는 염소이고 ;
q, r, s, t, u, 및 v 는 독립적으로 0 또는 1 이고, r, s, t, 및 u 의 합은 1 또는 2 이다)
제 9 항에 있어서,
적어도 하나의 화합물 (1) 과, 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (12) ∼ (14) 에 있어서, R¹³ 및 R¹⁴ 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
고리 E¹, 고리 E², 및 고리 E³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고 ;
Z¹⁴ 및 Z¹⁵ 는 독립적으로 -C≡C-, -COO-, -(CH₂)₂-, -CH=CH-, 또는 단결합이다)
제 10 항에 있어서,
추가로 식 (5) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (5) 에 있어서, R¹⁰ 은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 수소는 불소로 치환되어도 되고, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
X² 는 -C≡N 또는 -C≡C-C≡N 이고 ;
고리 C¹, 고리 C², 및 고리 C³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 적어도 하나의 수소가 불소로 치환되어도 되는 1,4-페닐렌, 1,3-디옥산-2,5-디일, 1-테트라하이드로피란-2,5-디일, 또는 피리미딘-2,5-디일이고 ;
Z⁹ 는 -(CH₂)₂-, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -C≡C-, -CH₂O-, 또는 단결합이고 ;
L¹¹ 및 L¹² 는 독립적으로 수소 또는 불소이고 ;
o 는 0, 1 또는 2 이고, p 는 0 또는 1 이고, o 및 p 의 합은 0, 1, 2 또는 3 이다)
제 10 항에 있어서,
추가로 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (12) ∼ (14) 에 있어서, R¹³ 및 R¹⁴ 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
고리 E¹, 고리 E², 및 고리 E³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고 ;
Z¹⁴ 및 Z¹⁵ 는 독립적으로 -C≡C-, -COO-, -(CH₂)₂-, -CH=CH-, 또는 단결합이다)
제 11 항에 있어서,
추가로 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (12) ∼ (14) 에 있어서, R¹³ 및 R¹⁴ 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
고리 E¹, 고리 E², 및 고리 E³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고 ;
Z¹⁴ 및 Z¹⁵ 는 독립적으로 -C≡C-, -COO-, -(CH₂)₂-, -CH=CH-, 또는 단결합이다)
제 12 항에 있어서,
추가로 식 (12), (13), 또는 (14) 로 나타내는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(단, 식 (12) ∼ (14) 에 있어서, R¹³ 및 R¹⁴ 는 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬 또는 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐이고, 이 알킬 및 알케닐에 있어서, 적어도 하나의 -CH₂- 는 -O- 로 치환되어도 되고 ;
고리 E¹, 고리 E², 및 고리 E³ 은 독립적으로 1,4-시클로헥실렌, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 또는 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌이고 ;
Z¹⁴ 및 Z¹⁵ 는 독립적으로 -C≡C-, -COO-, -(CH₂)₂-, -CH=CH-, 또는 단결합이다)
제 9 항에 있어서,
추가로 적어도 하나의 광학 활성 화합물 및/또는 중합 가능한 화합물을 함유하는 액정 조성물.
제 9 항에 있어서,
추가로 적어도 하나의 산화 방지제 및/또는 자외선 흡수제를 함유하는 액정 조성물.
제 9 항에 기재된 액정 조성물을 함유하는 액정 표시 소자.
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