KR20050086833A

KR20050086833A - 인단 화합물을 함유하는 네마틱 액정 조성물

Info

Publication number: KR20050086833A
Application number: KR1020057009446A
Authority: KR
Inventors: 야스오 우메즈; 쇼타로 가와카미; 기요후미 다케우치; 데쓰오 구스모토; 신지 오가와
Original assignee: 다이니혼 잉키 가가쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-08-30
Also published as: EP1568754A1; US20060102878A1; TW200417598A; TWI334881B; EP1568754B1; CN1717467A; US7232592B2; EP1568754A4; DE60322943D1; WO2004050797A1

Abstract

본 발명은 4,6-디플루오로인단계 화합물을 함유하며, 네마틱 액정 표시 소자로서 최적의 Δn의 범위 내에서 응답 속도, 임계 전압 등의 여러 특성을 저하시키지 않고, 액정상 하한 온도(T_→N)가 낮고, 액정상 상한 온도(T_N-I)가 높으며, 액정상 온도 범위가 넓은 네마틱 액정 조성물을 제공하고, 아울러, 상기 액정 조성물에 함유된 4,6-디플루오로인단계 화합물을 제공한다.

본 발명의 네마틱 액정 조성물은 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 1종 이상 함유하고, 굴절률 이방성이 0.08 내지 0.15의 범위이며, 액정상 상한 온도가 70℃ 이상이고, 액정상 하한 온도가 -20℃ 이하이며, 상기 액정상 상한 온도와 상기 액정상 하한 온도의 차이가 90℃ 이상이다.

Description

인단 화합물을 함유하는 네마틱 액정 조성물 {NEMATIC LIQUID CRYSTAL COMPOSITION CONTAINING INDAN COMPOUND}

본 발명은 전기광학적 액정 표시 재료로서 유용한 네마틱 액정 조성물, 상기 액정 조성물을 이용한 액정 표시 소자, 및 네마틱 액정 조성물의 구성 재료로서 유용한 인단계 화합물에 관한 것이다.

TN(twisted nematic), STN(super-twisted nematic), 또는 액티브 매트릭스를 비롯한 액정 표시 소자, 특히 중소형의 휴대용 액정 표시 소자는 사용 환경 온도에 대한 표시의 안정성을 갖추는 것이 중요하며, 이에 따라, 응답성이나 소비 전력을 낮출 수 있도록 구동 전압이 보다 낮은 액정 재료, 또는 -30℃ 내지 0℃, 또는 40℃ 내지 80℃의 온도 범위에서의 구동 전압, 급준성(急峻性)이나 듀티 구동 시의 주파수 의존성 등이 보다 작은 액정 재료가 필요한 실정이다.

특히, 액정 표시 소자의 특성 중 하나인 낮은 소비 전력을 응용하여, 옥외에서 사용하는 경우가 증가함에 따라, 액정상(液晶相) 하한 온도(T_→N)와 액정상 상한 온도(T_N-I)의 차의 절대값인 액정상 온도 범위(ΔT)를 고려하는 것이 중요해졌다. 그러나, 종래의 재료의 조합을 이용하면 액정상 온도 범위를 확대할 수는 있지만, 액정상 온도 범위가 확대됨에 따라, 임계 전압의 증대, 응답 속도의 상승, 굴절률 이방성(Δn)이 네마틱 액정 소자로서의 최적 범위에서 벗어나는 등의 현상이 나타나기 때문에, 충분한 액정상 온도 범위를 얻을 수 없었다(국제공개 제00/17287호 팜플렛, 일본특개2001-11450호 공보(6 페이지)). 이에 따라, 응답 속도 등과 같은 액정의 여러 특성을 저하시키지 않으면서, 액정상 온도 범위가 넓은 액정 조성물 및 옥외에서 사용하는 데 적합한 액정 재료에 대한 개발이 필요하였다.

한편, 골격에 인단을 갖는 액정 화합물이 이미 알려져 있으며, 몇 가지의 화합물이 공개되어 있다. 그러나, 공지된 인단 유도체를 이용한 액정 조성물은 다음과 같은 문제점이 있다. 예를 들면, 5,6-디플루오로인단-2-일기를 갖는 화합물(국제공개 제94/18285호 팜플렛(27∼29 페이지), 일본 특개평6-263663호 공보(9∼10 페이지))은 Δε 값이 비교적 큼에도 불구하고 응답 속도가 빠르다는 특징이 있으나, 액정상의 하한 온도가 대단히 높아, 실용적인 네마틱 액정 조성물로서 응용하는 데는 어려움이 있다.

또한, 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 포괄적으로 포함하는 발명이 공지된 바 있다(유럽특허출원공개637585호 명세서(31 페이지의 실시예), 일본 특개평7-70060호 공보(30 페이지의 실시예)). 그러나, 상기 인용 문헌에는 인단환의 4번 위치 및 6번 위치에 플루오르 원자를 갖는 화합물의 제조 방법, 및 물성값에 대해 구체적으로 기재되어 있지 않다. 또한, 상기 인용 문헌에는 상기 인용 문헌에 기재된 화합물의 네마틱 액정 조성물로서의 사용 가능성에 대해서는 기재되어 있지만, 상기 화합물을 어떤 화합물과 조합하여 네마틱 액정 조성물을 구성하며, 이 액정 조성물을 사용하는 경우에는 어떠한 특징을 갖는지에 대해서는 기재되어 있지 않다. 아울러, 인단계 화합물을 이용한 액정 조성물에 대해서도 공지된 바 있으며, 그 바람직한 화합물의 구체적인 예를 기재한 특허문헌이 있다(국제공개 제99/19420호 팜플렛(30∼35 페이지)). 그러나, 상기 특허문헌에 기재된 화합물은 인단환의 4번 위치 및 6번 위치에 플루오르 원자를 갖는 것이 아니며, 2번 위치의 치환기는 주로 특수한 환 구조나 비환(非環) 구조를 갖는 것이다. 또한, 상기 특허문헌에 기재된 액정 조성물은 강유전성 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물로서, 상기 특허문헌에는 네마틱 액정 조성물에 관해서는 기재되어 있지 않다.

전술한 바와 같이, 인단환의 4번 위치 및 6번 위치에 플루오르 원자를 갖는 화합물, 및 상기 화합물을 응용한 네마틱 액정 조성물에 대해서는 공지된 바 없으며, 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 이용한 것으로서, 액정상 온도 범위가 넓고 우수한 특성을 갖는 네마틱 액정 조성물에 대한 개발이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 포함하고, 네마틱 액정 소자로서 가장 적합한 Δn 범위 내에서의 응답 속도, 임계 전압 등과 같은 액정의 여러 특성을 저하시키지 않으면서, 액정상 하한 온도(T_→N)가 낮고, 액정상 상한 온도(T_N-I)가 높으며, 액정상 온도 범위가 넓은 네마틱 액정 조성물, 및 상기 액정 조성물에 포함된 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 제공하는 것이다.

본 발명자는 전술한 목적을 달성하기 위해, 4,6-디플루오로인단 화합물을 함유하는 네마틱 액정 조성물에 대해 검토한 결과, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 골격에 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 굴절률 이방성이 0.08 내지 0.15의 범위이고, 액정상 상한 온도는 70℃ 이상이고, 액정상 하한 온도는 -20℃ 이하이며, 상기 액정상 상한 온도와 상기 액정상 하한 온도의 차가 90℃ 이상인 네마틱 액정 조성물, 및 상기 조성물을 구성 재료로 하는 액정 표시 소자를 제공한다.

아울러, 본 발명은 상기 액정 조성물에 사용되며, 하기 일반식 (Ib)로 표시되는 4,6-디플루오로인단계 화합물을 제공한다:

(상기 일반식 (Ib)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄).

이하, 본 발명의 일 구현예에 대해 설명한다.

본 발명의 네마틱 액정 조성물은 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 1종 이상 함유하되, 상기 화합물을 1종 내지 6종 함유하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 화합물을 1종 내지 4종, 특히 바람직하게는 상기 화합물을 1종 내지 3종 함유하며, 상기 화합물 함유율이 지나치게 큰 경우에는 응답 속도가 악화되어 바람직하지 않고, 상기 화합물 함유율이 지나치게 작은 경우에는 임계 전압이 상승하여 바람직하기 않기 때문에, 상기 각각의 화합물 함유율의 총계는 5 내지 50 질량% 범위인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 각각의 화합물 함유율의 총계가 10 내지 40 질량%의 범위이다.

본 발명의 네마틱 액정 조성물에 포함된, 상기 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물로서는 하기 일반식 (Ⅰ)로 표시되는 화합물이 바람직하다:

(상기 일반식 (Ⅰ)에서,

R¹은 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기(非置換基)이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있고,

A¹ 및 A²는 각각 독립적으로,

(a1) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있을 수 있음),

(b1) 1,4-페닐렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 -CH=, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 -CH=는 질소 원자로 치환되어 있을 수 있음), 및

(c1) 1,4-사이클로헥세닐렌기, 1,4-바이사이클로(2.2.2)옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기, 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기

로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기 (a1), 기 (b1), 또는 기 (c1)은 각각 시아노기, 플루오르 원자, 또는 염소 원자로 치환되어 있을 수 있으며,

l 및 m은 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2를 나타내되, l과 m의 합은 2 이하이고,

Z¹ 및 Z²는 각각 독립적으로 -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -(CH₂)₄-, -CH=CH-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-CH=CH-, 및 단일 결합으로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고,

R²는 수소 원자, 플루오르 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있고, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는, -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -O-, -0CO0-, -0CO-, 또는 -CO0-으로 치환되어 있을 수도 있으며,

A¹, A², Z¹, 및 Z²가 복수로 존재하는 경우에는 이들 각각이 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음).

상기 일반식 (Ⅰ)에서의 R¹은 측쇄가 지나치게 길면 스메틱상을 발현하기 쉽게기 때문에, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 10인 알케닐기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수가 1 내지 8이며 치환되지 않은 직쇄형의 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 8이며 치환되지 않은 직쇄형의 알케닐기인 것이 더욱 바람직하며, R¹이 알케닐기인 경우에는 하기 일반식 (a) 내지 일반식 (e)로 표시되는 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다:

(상기 각각의 일반식은 우측단에서 A¹ 및 인단환에 연결되어 있는 것임).

상기 일반식 (Ⅰ)에서 A¹으로서 바람직한 것을 예시하면, 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 A¹이 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기이다.

또한, 상기 일반식 (Ⅰ)에서 A²로서 바람직한 것을 예시하면, 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 A²가 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기이다.

아울러, Z¹ 및 Z²는 각각 독립적으로 -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -C≡C-, -(CH₂)₄-, 또는 단일 결합인 것이 바람직하고, -CH₂CH₂-, -C≡C-, 또는 단일 결합인 것이 더욱 바람직하며, -CH₂CH₂- 또는 단일 결합인 것이 특히 바람직하다.

그리고, l은 1 또는 2인 것이 바람직하고, m은 0인 것이 바람직하다.

또한, R²는 플루오르 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기, 또는 탄소 원자수가 1 내지 8인 직쇄형 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 R²가 트리플루오로메톡시기 또는 플루오르 원자이고, 특히 플루오르 원자인 것이 바람직하다.

상기 일반식 (Ⅰ)의 화합물로서는 하기 일반식 (Ia)로 표시되는 화합물:

(상기 일반식 (Ia)에서,

R¹은 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있고,

A¹은,

l은 0 내지 2의 정수군에서 선택되는 수를 나타내고,

Z¹은 -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -(CH₂)₄-, -CH=CH-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-CH=CH-, 및 단일 결합으로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고,

R²는 수소 원자, 플루오르 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -O-, -0CO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있으며,

A¹ 및 Z¹이 복수로 존재하는 경우에는 이들이 각각이 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음)이 바람직하고, 상기 일반식 (Ib)로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하며, 특히 하기 일반식으로 표시되는 화합물이 바람직하다:

(상기 각각의 일반식에서, R¹은 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기 또는 알콕시기를 나타냄).

이들 일반식 (I)로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 1종 이상의 화합물의 유전율 이방성(Δε)이 1.5 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 이상이다.

본 발명의 네마틱 액정 조성물은 Δε의 절대값이 작고, 하기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다:

(상기 일반식 (Ⅱ)에서,

R³ 및 R⁴는 각각 독립적으로 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있고,

B¹, B², 및 B³는 각각 독립적으로,

o는 0, 1, 또는 2를 나타내고,

L¹, L², 및 L³는 각각 독립적으로 단일 결합, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, 또는 -C≡C-를 나타내며, L²및 B³가 복수로 존재하는 경우에는 이들 각각이 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음).

상기 일반식 (Ⅱ)에서, R³ 및 R⁴는 탄소 원자수가 1 내지 15이며 치환되지 않은 직쇄형의 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 15이며 치환되지 않은 직쇄형의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수가 1 내지 10이며 치환되지 않은 직쇄형의 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 15이며 치환되지 않은 직쇄형의 알케닐기를 나타내는 것이 더욱 바람직하고, 특히, 탄소 원자수가 1 내지 8이며 치환되지 않은 직쇄형 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 6이며 치환되지 않은 직쇄형 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 상기 알케닐기로서는 상기 일반식 (a) 내지 일반식 (e)로 표시되는 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, R³ 및 R⁴는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있지만, 동일한 분자 중의 R³와 R⁴는 서로 다른 것이 더 바람직하다.

또한, 상기 일반식 (Ⅱ)에서, L¹ 및 L²는 -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -C≡C-, -(CH₂)₄-, 또는 단일 결합을 나타내는 것이 바람직하고, -CH₂CH₂-, -C≡C-, 또는 단일 결합을 나타내는 것이 더욱 바람직하며, 특히, -CH₂CH₂- 또는 단일 결합을 나타내는 것이 바람직하고, L¹ 및 L²가 복수로 존재하는 경우에는 이들 중 하나 이상이 단일 결합을 나타내는 것이 바람직하다.

아울러, o는 O 또는 1을 나타내는 것이 바람직하다.

또한, B¹, B², 및 B³는 각각 독립적으로 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하고, 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 더욱 바람직하며, B¹, B², 및 B³ 중 하나 이상이 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (Ⅱa)로 표시되는 것이 바람직하다:

(상기 일반식 (Ⅱa)에서, R³ 및 R⁴는 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기, 또는 탄소 원자수가 3 내지 16인 알케닐옥시기를 나타내고, B³은 1,4-페닐렌기, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내고, r은 O 또는 1을 나타냄).

또한, 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물로서 바람직한 것을 구체적으로 예시하면, 하기 일반식 (Ⅱ-1) 내지 일반식 (Ⅱ-3)으로 표시되는 것을 들 수 있다:

(상기 각각의 일반식에서, R⁶ 및 R⁸은 각각 독립적으로 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기 또는 알콕시기, 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기, 또는 탄소 원자수가 3 내지 16인 알케닐옥시기를 나타냄).

아울러, 본 발명에서는 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물로서, 하기 일반식으로 표시되는 화합물 또한 바람직하다:

상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물은 점성이 낮으며, 본 발명의 조성물이 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 함유함으로써 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있으나, 상기 화합물의 함유량이 지나치게 많은 경우에는 임계 전압이 상승할 우려가 있다. 본 발명의 액정 조성물이 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 1종 내지 6종 함유하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 1종 내지 4종 함유한다.

본 발명의 액정 조성물에 대한 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물의 함유율은 10 내지 80 질량%인 것이 바람직하고, 10 내지 60 질량%인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 액정 조성물은 Δε이 비교적 큰 하기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다:

(상기 각각의 일반식에서,

R⁵는 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있고,

C¹, C², 및 C³는 각각 독립적으로,

(d1) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있을 수 있음),

(e1) 1,4-페닐렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 -CH=, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 -CH=는 질소 원자로 치환되어 있을 수 있음), 및

(f1) 1,4-사이클로헥세닐렌기, 1,4-바이사이클로(2.2.2)옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기, 및 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기

로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기 (d1), 기 (e1), 또는 기 (f1)은 각각 시아노기, 플루오르 원자, 또는 염소 원자로 치환되어 있을 수 있으며,

K¹, K², 및 K³은 각각 독립적으로 단일 결합, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, 또는 -C≡C-를 나타내고,

X¹, X³, X⁴, X⁵, 및 X⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 플루오르 원자를 나타내고,

p 및 q는 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2를 나타내되, p와 q의 합이 2 이하이고,

X²는 수소 원자, 플루오르 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -0CO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있음).

상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)에서, R⁵는 탄소 원자수가 1 내지 15인 직쇄형 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 탄소 원자수가 1 내지 10인 직쇄형 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 10인 알케닐기를 나타내며, 특히, 탄소 원자수가 1 내지 8인 직쇄형 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 6인 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 상기 알케닐기로서는 상기 일반식 (a) 내지 일반식 (e)의 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)에서, K¹, K², 및 K³은 -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -C≡C-, -(CH₂)₄-, 또는 단일 결합을 나타내는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 -CH₂CH₂-, -C≡C-, 또는 단일 결합을 나타내며, 특히 -CH₂CH₂-, 또는 단일 결합을 나타내는 것이 바람직하고, K¹, K², 또는 K³가 복수로 존재하는 경우에는 K¹, K², 및 K³중 하나 이상이 단일 결합인 것이 바람직하다. 그리고, p 및 q는 O 또는 1을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, C¹, C², 및 C³는 각각 독립적으로 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기, 또는 1,4-페닐렌기를 나타내며, 특히, 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내는 것이 바람직하다.

또, 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)에서, X²는 플루오르 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 또는 트리플루오로메톡시기를 나타내는 것이 바람직하고, 특히 플루오르 원자를 나타내는 것이 바람직하다.

구체적으로 설명하면, 상기 일반식 (Ⅲa)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (Ⅲa-1)로 표시되는 구조를 나타내는 것이 바람직하다:

(상기 일반식 (Ⅲa-1)에서, R⁷은 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기를 나타내고, L⁵ 및 L⁶는 각각 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -(CH₂)₄-, 또는 단일 결합을 나타내고, I는 1,4-페닐렌기, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내고, X⁶는 수소 원자, 또는 플루오르 원자를 나타내고, n은 O 또는 1을 나타내고, Y⁴는 시아노기, 플루오르 원자, 염소 원자, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 또는 트리플루오로메톡시기를 나타냄)

더 구체적으로 설명하면, 상기 일반식 (Ⅲa-1)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (Ⅲa-2a) 내지 일반식 (Ⅲa-4d)로 표시되는 구조:

(상기 일반식 (Ⅲa-2a) 내지 일반식 (Ⅲa-4d)에서, R⁷은 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기를 나타내고, X³ 및 X⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 플루오르 원자를 나타내고, Y⁴는 시아노기, 플루오르 원자, 염소 원자, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 또는 트리플루오로메톡시기를 나타냄)를 갖는 것이 바람직하고, 하기 일반식:

(상기 각각의 일반식에서, R⁷은 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기를 나타내고, X³ 및 X⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 플루오르 원자를 나타내고, Y⁴는 시아노기, 플루오르 원자, 염소 원자, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 또는 트리플루오로메톡시기를 나타냄)으로 표시되는 구조를 갖는 것 또한 바람직하다.

아울러, 상기 일반식 (Ⅲb)로 표시되는 화합물은 하기 일반식:

(상기 각각의 일반식에서, R⁷은 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기를 나타내고, Y⁴는 시아노기, 플루오르 원자, 염소 원자, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 또는 트리플루오로메톡시기를 나타냄)으로 표시되는 구조를 갖는 것이 바람직하고, 상기 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물은 하기 일반식:

(상기 각각의 일반식에서, R⁷은 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기를 나타내고, Y⁴는 시아노기, 플루오르 원자, 염소 원자, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 또는 트리플루오로메톡시기를 나타냄)으로 표시되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물은 △ε값이 크고, 본 발명의 네마틱 액정 조성물이 상기 화합물을 함유하기 때문에, 상기 조성물의 임계 전압을 저하시킬 수 있으나, 상기 화합물의 함유량이 지나치게 큰 경우에는 점성이 상승하여 액정의 응답 속도가 저하될 수 있다. 또한, 본 발명의 네마틱 액정 조성물이 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 함유하는 경우, 상기 화합물을 1종 내지 10종 함유하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 본 발명의 네마틱 액정 조성물은 상기 화합물을 2종 내지 8종 함유한다. 본 발명의 네마틱 액정 조성물은 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물의 총 함유량이 5 내지 50 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 질량%의 범위이다.

본 발명의 네마틱 액정 조성물은 상기 일반식 (Ⅰa)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 더 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 네마틱 액정 조성물은 상기 일반식 (Ⅰa)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 네마틱 액정 조성물은 상기 일반식 (Ⅰa)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하고, 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하고, 특히 바람직하게는 상기 네마틱 액정 조성물이 상기 일반식 (Ⅰa)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하고, 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 네마틱 액정 조성물이 상기 일반식 (Ⅰa)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하고, 상기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하고, 상기 일반식 (Ⅲa)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 상기 일반식 (Ⅲb) 및 상기 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하고, 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물의 총 함유량이 10 내지 50 질량% 범위이다.

특히 바람직하게는, 본 발명의 네마틱 액정 조성물이 상기 일반식 (Ib)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 상기 화합물의 총 함유량은 5 내지 50 질량% 범위이고, 상기 일반식 (Ⅱa)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 상기 화합물의 총 함유량은 10 내지 60 질량%의 범위이고, 상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하고, 상기 화합물의 총 함유량이 5 내지 50 질량% 범위이다.

본 발명에 따른 네마틱 액정 조성물의 Δn은 0.08 내지 0.14의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.08 내지 0.13의 범위이다.

본 발명의 네마틱 액정 조성물은 넓은 액정상 온도 범위(액정상 하한 온도와 액정상 상한 온도의 차의 절대값)를 갖지만, 상기 액정상 온도 범위가 95℃ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 액정상 온도 범위가 100℃ 이상이다. 또한, 상기 액정상 상한 온도가 70℃ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80℃ 이상이다. 그리고, 상기 액정상 하한 온도는 -20℃ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 -30℃ 이하이다.

상기 네마틱 액정 조성물은 AM-LCD (액티브 매트릭스 액정 표시 소자)나 STN-LCD(수퍼 트위스트 네마스틱 액정 표시 소자)에 유용하게 이용되지만, 특히 AM-LCD에 유용하며, 투과형 또는 반사형 액정 표시 소자에 이용할 수 있다. 본 발명의 네마틱 액정 조성물은 전술한 화합물 이외에도 통상의 네마틱 액정, 스메틱 액정, 콜레스테릭 액정 등을 더 함유할 수 있다.

상기 일반식 (Ib)로 표시되는 화합물은 하기와 같은 방법에 따라 제조될 수 있다. 즉, 하기 일반식 (Ⅳ)로 표시되는 아세트산 에스테르 유도체를 리튬디이소프로필아미드, 리튬헥사메틸디실라지드, 또는 부틸리튬 등을 이용하여 엔올화한 다음, 3,4,5-트리플루오로벤질브로마이드를 반응시킴으로써, 하기 일반식 (Ⅴ)로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다:

(상기 일반식 (Ⅳ)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄),

(상기 일반식 (Ⅴ)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄).

전술한 바와 같이 하여 얻어진 화합물을 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 염기를 이용하여 가수 분해한 다음, 얻어진 카르복시산을 염화티오닐 등의 염소화제를 이용하여 산 염화물로 변환한 후, 염화알루미늄 등의 루이스산과 반응시킴으로써, 하기 일반식 (Ⅵ)로 표시되는 인단 유도체를 얻을 수 있다:

(상기 일반식 (Ⅵ)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄).

그리고, 상기 인단 유도체를 수소화붕소나트륨 또는 수소화알루미늄리튬 등의 환원제를 이용하여 환원시킨 다음, 얻어진 알코올 유도체를 p-톨루엔설폰산 등의 산 촉매의 존재 하에 가열함으로써, 하기 일반식 (Ⅶ)로 표시되는 인덴 유도체를 얻을 수 있다:

(상기 일반식 (Ⅶ)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄).

전술한 바와 같이 얻은 인덴 유도체를 Pd-C, Rh-C, Pt-C, Pd(OH)₂ 등의 금속 촉매 존재 하에 수소 첨가함으로써, 목적으로 하는 일반식 (Ib)로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명하되, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 하기 실시예 및 비교예에서 조성물의 「%」는 「질량%」를 의미한다.

실시예에서 측정한 특성은 하기와 같다.

액정상 상한 온도(T_N-I): 네마틱상-등방성 액체상전이온도(℃)

액정상 하한 온도(T_→N): 고체상 또는 스메틱상-네마틱상전이온도(℃)

네마틱 액정상 온도 범위(ΔT):

Vth: 셀 두께가 6 ㎛인 TN-LCD를 제조한 경우의 임계 전압(V)

Δε: 유전 이방성

Δn: 굴절률 이방성

η: 점도 (m㎩ㆍs)

또한, 각각의 화합물을 기재하는 데 있어서, 하기 약호를 사용한다.

말단의 n(숫자): C_nH_2n+1-

C : 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기

P : 1,4-페닐렌기

E : -COO-

e : -OCO-

A : -CH₂CH₂-

t : -C≡C-

CN : -C≡N

On : -OC_nH_2n+1

F : -F

OCFFF : -OCF₃

ndm- : C_nH_2n+1-C=C-(CH₂)_m-1-

-O(dm)n : -O(CH₂)_m-2-C=C-C_nH_2n+1

(실시예 1) 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인단(I-1)의 합성

(1-1) 2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-3-(3,4,5-트리플루오로페닐)프로피온산에틸의 합성

테트라하이드로퓨란(THF)(50 ㎖) 중에 디이소프로필아민(4.8 g)이 용해된 용액에, -78℃의 온도에서 1.5 M의 부틸리튬-헥산 용액(31 ㎖)을 첨가한 다음, 상기 혼합 용액을 -78℃의 온도에서 30분간, 0℃에서 15분간 교반하였다. 교반을 완료한 다음, 상기 혼합 용액을 -78℃로 냉각시킨 후, THF(30 ㎖) 중에 (트랜스-4-프로필사이클로헥실)아세트산에틸(10 g)이 용해된 용액을 첨가하였다. 상기 용액을 1시간 동안 교반한 다음, THF(30 ㎖) 중에 3,4,5-트리플루오로벤질브로마이드(10 g)가 용해된 용액을 첨가하여, 3시간 동안 실온으로 온도 상승시켰다. 상기 반응액을 10% 염산에 주입한 다음, 아세트산에틸로 추출하여, 그 유기층을 포화 식염수로 세척한 후, 무수 황산나트륨으로 건조한 다음, 농축시켰다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산:아세트산에틸= 9:1)로 정제한 다음, 2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-3-(3,4,5-트리플루오로페닐)프로피온산에틸(15.8 g)을 얻었다.

(1-2) 2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-3-(3,4,5-트리플루오로페닐)프로피온산의 합성

2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-3-(3,4,5-트리플루오로페닐)프로피온산에틸(15 g)에, 에탄올(100 ㎖), 물(40 ㎖), 및 수산화나트륨(9 g)을 첨가하여, 4시간 동안 가열 환류시켰다. 그런 다음, 에탄올(약 60 ㎖)을 감압 제거한 후, 농축 염산을 첨가하고, 톨루엔으로 추출한 다음, 농축시켜, 2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-3-(3,4,5-트리플루오로페닐)프로피온산 조생성물(粗生成物)(12.9 g)을 얻었다.

(1-3) 5,6,7-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-1-인단온의 합성

2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-3-(3,4,5-트리플루오로페닐)프로피온산 조생성물(12.3 g)에 디클로로메탄(25 ㎖) 및 염화티오닐(20 ㎖)을 첨가하여, 4시간 동안 가열 환류시켰다. 그런 다음, 상기 디클로로메탄을 상압에서 제거하고, 염화티오닐을 감압 제거한 후, 얻어진 잔사에 디클로로메탄(50 ㎖)을 첨가하여, 2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-3-(3,4,5-트리플루오로페닐)프로피온산 염화물의 디클로로메탄 용액을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 용액을, 디클로로메탄(20 ㎖)에 염화알루미늄(8 g)을 현탁시킨 현탁액에 실온에서 30분간 적하하였다. 그런 다음, 2시간 동안 교반한 후, 얻어진 반응액을 빙냉(氷冷) 하에 10% 염산에 부었다. 그리고, 얻어진 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조한 다음, 농축시켰다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산:아세트산에틸= 20:1)로 정제하여, 5,6,7-트리플루오로-2-(트랜스4-프로필사이클로헥실)-1-인단온 조생성물(8.8 g, 순도: 73%)을 얻었다. 상기 조생성물을 에탄올로부터 재결정하여, 5,6,7-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-1-인단온(5 g, 순도: 99%)를 얻었다. 전술한 바와 같이 얻어진 화합물을 질량 분석한 결과, 그 분자량이 310이었다.

(1-4) 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인덴의 합성

에탄올(50 ㎖) 중에 5,6,7-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)-1-인단온(5 g)을 용해시킨 용액에, 수소화붕소나트륨(2 g)을 첨가하여, 실온에서 1시간 동안 교반시켰다. 얻어진 반응액을 10% 염산에 부은 다음, 아세트산에틸로 추출하고, 얻어진 유기층을 포화 식염수로 세척하여, 무수 황산나트륨으로 건조한 다음, 농축시켰다. 얻어진 잔사에 톨루엔(1OO ㎖) 및 p-톨루엔설폰산(1 g)을 첨가하여, 15분간 가열 환류시켰다. 그리고 얻어진 반응액의 온도를 실온으로 되돌린 다음, 10% 염산과 포화 식염수를 이용하여 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 농축시켰다. 이렇게 하여 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산)로 정제함으로써, 4,5,6-트리플루오로로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인덴(4.5 g)을 얻었다. 얻어진 화합물을 질량 분석한 결과, 그 분자량이 294이었다.

(1-5) 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인단의 합성

4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인덴(4.5 g)에, 에탄올(70 ㎖), 아세트산에틸(30 ㎖), 및 5% 팔라듐-탄소(450 ㎎)를 첨가한 다음, 수소 분위기 하에서 1시간 동안 교반하였다. 그런 다음, 상기 반응액을 셀라이트로 여과하고, 얻어진 여과액을 농축한 다음, 얻어진 잔사를 실리카겔 쇼트 칼럼(헥산)으로 정제함으로써, 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인단(4.5 g)을 얻었다. 이렇게 하여 얻은 조생성물을 에탄올로부터 재결정하여, 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인단(4.5 g, 순도: 99.8%)을 얻었다. 상기 화합물의 융점은 52℃이었다.

1H NMR 3.0(s, 1H), 7.4-8.0(m, 5H)

MS m/z 296 (M+)

(실시예 2) 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)사이클로헥실)인단의 합성

실시예 1에서의 (트랜스4-프로필사이클로헥실)아세트산에틸 대신에 (트랜스-4-(트랜스4-프로필사이클로헥실)사이클로헥실)아세트산에틸을 출발 원료로 한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 순서에 따라 수행함으로써, 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)사이클로헥실)인단을 얻었다.

(실시예 3 및 4, 및 비교예 1 및 2) 넓은 온도 범위를 갖는 액정 조성물의 제조

실시예 1에서 합성한 4,5,6-트리플루오로-2-(트랜스-4-프로필사이클로헥실)인단(하기 표에서는 3-Cy-In6이라 칭함)을 이용하여, 온도 범위가 넓다는 특징이 있는 네마틱 액정 조성물 (No.1) 및 (No.2)를 제조하였다. 제조된 각각의 액정 조성물의 조성을 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 이들 액정 조성물은 액정상 온도 범위가 140℃ 정도가 되도록 제조되었다.

(표 1) 실시예 3 및 4

각각의 조성물의 물성을 비교하기 위해, 온도 범위가 넓은 액정 조성물로서 하기 표 2에 나타낸 바와 같은 비교예 1 및 2의 네마틱 액정 조성물 R-1 및 R-2를 제조하였다.

(표 2) 비교예 1 및 2

또한, 실시예 3 및 4, 및 비교예 1 및 2의 물성은 하기 표 3에 나타낸 바와 같다.

(표 3) 실시예 3 및 4, 및 비교예 1 및 2의 물성

표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 3 및 4의 네마틱 액정 조성물은 액정상 하한 온도(T_→N)가 낮고, 액정상 상한 온도(T_N-I)가 높아, 액정 온도 범위가 넓다는 것을 알 수 있다.

상기 실시예에 따른 네마틱 액정 조성물을 이용하여, 표시 품질이 우수한 TFT 액정 표시 소자를 제조할 수 있었다.

한편, 비교예 1의 네마틱 액정 조성물은 비교적 본 발명에 가까운 구성을 가지고, 액정상 온도 범위가 본 발명의 조성물과 상당히 근사하지만, 액정상 상한 온도가 실시예 3 및 4에 비해 낮다. 또한, 비교예 1의 네마틱 액정 조성물의 유전 이방성은 본 발명의 실시예 3 및 실시예 4에 비해 작고, 비교예 1의 네마틱 액정 조성물을 사용하여 제조한 TFT 액정 표시 소자의 임계 전압 특성은 본 발명의 실시예 3 및 실시예 4를 사용하여 제조한 TFT 액정 표시 소자의 것에 비해 양호하지 않다.

또한, 액정상 상한 온도가 상기 실시예의 액정 조성물에 근접한 비교예 2의 액정 조성물의 경우에는 액정상 상한 온도는 실시예 1의 것과 동등하지만, 액정상 하한 온도가 대폭 상승하였기 때문에, 액정의 온도 범위 특성이 양호하지 않다.

(실시예 5 및 6, 및 비교예 3 및 4) 저점성 액정 조성물의 제조

저점성의 액정 조성물로서, 하기 표 4에 나타낸 바와 같은 네마틱 액정 조성물 (No.3) 및 (No.4)를 제조하였다.

제조된 각각의 액정 조성물은 Δε이 5 내지 6이고, 점성이 16 m㎩ㆍs가 되도록 제조되었다.

(표 4) 실시예 5 및 6의 조성

각각의 조성물의 물성을 비교하기 위해, 저점성의 액정 조성물로서 표 5에 나타낸 바와 같은 비교예 3 및 4의 네마틱 액정 조성물 R-3 및 R-4를 제조하였다.

(표 5) 비교예 3 및 4

또한, 실시예 5 및 6, 및 비교예 3 및 4의 물성은 하기 표 6에 나타낸 바와 같다.

(표 6) 실시예 5 및 6, 및 비교예 3 및 4의 물성

표 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 5 및 6의 네마틱 액정 조성물은 저점성의 액정 조성물로서는 유전 이방성이 충분히 크며, 액정상의 하한 온도(T_→N)가 낮고, 액정상 상한 온도(T_N-I)가 높아, 넓은 액정상 온도 범위를 갖는다.

상기 실시예 5 및 6에서 제조된 네마틱 액정 조성물을 이용하여, 고속 응답성을 가지며 표시 품질이 우수한 TFT 액정 표시 소자를 제조할 수 있었다.

한편, 비교예 3의 액정 조성물은 비교적 실시예 5 및 6과 유사한 구성을 갖지만, 저점성계의 액정 조성물에 요구되는 수준의 낮은 점성을 갖지 않으며, 액정상 온도 범위가 좁다.

또한, 상기 표로부터, 비교예 4의 조성물의 점성을 실시예 5 및 6의 액정 조성물에 근접시킨 경우에는 액정상 온도 범위가 매우 좁아진다는 것을 확인할 수 있다.

(실시예 7 및 비교예 5) 액정 조성물의 제조

하기와 같은 네마틱 액정 조성물 (No.5)를 제조하여, 그 물성값을 측정하여 얻은 결과는 표 7에 나타낸 바와 같다. 또한, 비교예 5의 네마틱 액정 조성물을 제조한 다음, 측정한 그 물성값을 역시 표 7에 나타낸다.

각각의 액정 조성물을 Δn이 0.12 부근의 값이 되도록 제조하였다.

(표 7) 실시예 7 및 비교예 5

실시예 7의 액정 조성물은 Δn이 비교적 큰 액정 조성물이지만, 액정상 온도 범위가 충분히 넓으며, 점성이 낮다.

실시예 7의 조성물과 동일한 Δn을 갖는 비교예 5의 액정 조성물은 액정상 온도 범위 특성 및 점성이 실시예 7의 액정 조성물에 비해 떨어진다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명하였으나, 이들은 본 발명의 대표예로서, 한정적으로 해석되어서는 안된다. 또한, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않는 한, 본 발명에 추가, 생략, 치환, 및 기타 변경을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 한정되어 해석되어서는 안 되고, 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

본 발명의 네마틱 액정 조성물은 4,6-디플루오로인단계 화합물을 함유하며, 본 발명에 따르면, 응답 속도, 임계 전압 등의 여러 특성이 양호하고, 액정상의 하한 온도가 낮고, 액정상 상한 온도가 높으며, 액정상 온도 범위가 넓은 네마틱 액정 조성물을 제공할 수 있다.

Claims

4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물을 1종 이상 함유하고, 굴절률 이방성이 0.08 내지 0.15의 범위이며, 액정상(液晶相) 상한 온도가 70℃ 이상이고, 액정상 하한 온도가 -20℃ 이하이며, 상기 액정상 상한 온도와 상기 액정상 하한 온도의 차이가 90℃ 이상인 네마틱 액정 조성물.
제1항에 있어서,

상기 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물이 하기 일반식 (Ⅰ)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물:

(상기 일반식 (Ⅰ)에서,

R¹은 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기(非置換基)이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있고,

A¹ 및 A²는 각각 독립적으로,

(a1) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있을 수 있음),

(b1) 1,4-페닐렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 -CH=, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 -CH=는 질소 원자로 치환되어 있을 수 있음), 및

(c1) 1,4-사이클로헥세닐렌기, 1,4-바이사이클로(2.2.2)옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기, 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기

로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기 (a1), 기 (b1), 또는 기 (c1)은 각각 시아노기, 플루오르 원자, 또는 염소 원자로 치환되어 있을 수 있으며,

l 및 m은 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2를 나타내되, l과 m의 합은 2 이하이고,

Z¹ 및 Z²는 각각 독립적으로 -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -(CH₂)₄-, -CH=CH-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-CH=CH-, 및 단일 결합으로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고,

R²는 수소 원자, 플루오르 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있고, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는, -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -O-, -0CO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있으며,

A¹, A², Z¹, 및 Z²가 복수로 존재하는 경우에는 이들 각각이 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음).
제1항에 있어서,

상기 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물이 하기 일반식 (Ia)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물:

(상기 일반식 (Ia)에서,

R¹, A¹, Z¹, 및 l은 앞서 기재된 일반식 (Ia)에서와 동일하게 정의되고, R²는 수소 원자, 플루오르 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCOO-, -OCO-, 또는 -COO-로 치환되어 있을 수도 있고, A¹ 및 Z¹이 복수로 존재하는 경우에 A¹와 Z¹이 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음).
제3항에 있어서,

하기 일반식 (Ia)로 표시되는 화합물을 5 내지 50 질량% 범위의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물:

(상기 일반식 (Ia)에서,

R¹, A¹, Z¹, 및 l은 앞서 기재된 일반식 (Ia)에서와 동일하게 정의되고, R²는 수소 원자, 플루오르 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCOO-, -OCO-, 또는 -COO-로 치환되어 있을 수도 있고, A¹ 및 Z¹이 복수로 존재하는 경우에 A¹와 Z¹이 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조성물이 하기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물:

(상기 일반식 (Ⅱ)에서,

R³ 및 R⁴는 각각 독립적으로 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있고,

B¹, B², 및 B³는 각각 독립적으로,

(a1) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있을 수 있음),

(b1) 1,4-페닐렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 -CH=, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 -CH=는 질소 원자로 치환되어 있을 수 있음), 및

(c1) 1,4-사이클로헥세닐렌기, 1,4-바이사이클로(2.2.2)옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기, 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기

로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기 (a1), 기 (b1), 또는 기 (c1)은 각각 시아노기, 플루오르 원자, 또는 염소 원자로 치환되어 있을 수 있으며,

o는 0, 1, 또는 2를 나타내고,

L¹, L², 및 L³는 각각 독립적으로 단일 결합, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, 또는 -C≡C-를 나타내며, L²및 B³가 복수로 존재하는 경우에는 이들 각각이 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있음).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조성물이 하기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물:

(상기 각각의 일반식에서,

R⁵는 상기 일반식 (Ⅰ)에서의 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -OCO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있고,

C¹, C², 및 C³는 각각 독립적으로,

(d1) 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있을 수 있음),

(e1) 1,4-페닐렌기 (상기 기 중에 존재하는 1개의 -CH=, 또는 서로 인접하지 않은 2개 이상의 -CH=는 질소 원자로 치환되어 있을 수 있음), 및

(f1) 1,4-사이클로헥세닐렌기, 1,4-바이사이클로(2.2.2)옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일기, 및 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일기

로 이루어진 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기 (d1), 기 (e1), 또는 기 (f1)은 각각 시아노기, 플루오르 원자, 또는 염소 원자로 치환되어 있을 수 있으며,

K¹, K², 및 K³은 각각 독립적으로 단일 결합, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, 또는 -C≡C-를 나타내고,

X¹, X³, X⁴, X⁵, 및 X⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 플루오르 원자를 나타내고,

p 및 q는 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2를 나타내되, p와 q의 합이 2 이하이고,

X²는 수소 원자, 플루오르 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 탄소 원자수가 1 내지 15인 알킬기, 탄소 원자수가 2 내지 15인 알케닐기, 또는 수소 원자를 나타내고, 상기 알킬기 또는 알케닐기는 비치환기이거나, 또는 치환기로서, 1개 이상의 플루오르 원자, 염소 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기를 가질 수 있으며, 상기 알킬기 또는 알케닐기 중에 존재하는 1개 이상의 메틸렌기는 -CO-로 치환되어 있을 수도 있고, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서 -S-, -0-, -0CO0-, -0CO-, 또는 -CO0-로 치환되어 있을 수도 있음).
제6항에 있어서,

상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물의 총 함유율이 10 내지 50 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물.
제5항에 있어서,

상기 조성물이 하기 일반식 (Ⅱa)로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물:

(상기 일반식 (Ⅱa)에서, R³ 및 R⁴는 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기, 또는 탄소 원자수가 3 내지 8인 알케닐옥시기를 나타내고, B³은 1,4-페닐렌기, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내고, r은 O 또는 1을 나타냄).
제8항에 있어서,

상기 일반식 (Ⅱa)로 표시되는 화합물을 10 내지 80 질량% 범위의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물.
하기 일반식 (Ib)로 표시되는 화합물:

(상기 일반식 (Ib)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄).
제6항에 있어서,

상기 4,6-디플루오로인단-2,5-디일기를 갖는 화합물이 하기 일반식 (Ib)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물:

(상기 일반식 (Ib)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄).
제11항에 있어서,

하기 일반식 (Ib)로 표시되는 화합물:

(상기 일반식 (Ib)에서, R은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타냄)을 5 내지 50 질량% 범위의 양으로 함유하고,

하기 일반식 (Ⅱa)로 표시되는 1종 이상의 화합물:

(상기 일반식 (Ⅱa)에서, R³ 및 R⁴는 탄소 원자수가 1 내지 8인 알킬기, 탄소 원자수가 1 내지 8인 알콕시기, 탄소 원자수가 2 내지 8인 알케닐기, 또는 탄소 원자수가 3 내지 8인 알케닐옥시기를 나타내고, B³은 1,4-페닐렌기, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내고, r은 O 또는 1을 나타냄)을 10 내지 60 질량% 범위의 양으로 함유하고,

상기 일반식 (Ⅲa), 일반식 (Ⅲb), 및 일반식 (Ⅲc)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 10 내지 50 질량% 범위의 양으로 함유하는

것을 특징으로 하는 네마틱 액정 조성물.
제1항 기재의 네마틱 액정 조성물을 이용하여 제조된 액정 표시 소자.
제1항 기재의 네마틱 액정 조성물을 이용하여 제조된 액티브 매트릭스 액정 표시 소자.