현재 마이크로파 위상 변환기용 액정 재료는 주로 고이중 굴절률의 폴리페닐 또는 폴리페닐아세틸렌계 액정 화합물을 주요 성분으로 사용하지만, 이러한 액정 화합물은 사용 중 점도가 높고, 유전 손실이 상대적으로 크거나 광열 안정성이 떨어지는 등의 단점이 존재한다. 트랜스 시클로헥실(삼)페닐 액정 화합물은 상대적으로 낮은 점도와 높은 열 안정성을 가지며, 주로 디스플레이 장치에 널리 사용되지만 마이크로파 유전 특성에 관한 연구는 적다. 본 논문에서는 6종의 이소티오시아네이트 트랜스 시클로헥실 비페닐 및 트리페닐 액정 화합물을 선택적으로 합성하고, 상태 및 마이크로파(10~30 GHz) 유전 특성을 측정하였다. 밀도 범함수 이론(DFT)을 이용하여 분자 시뮬레이션으로 쌍극자 모멘트와 분극률을 계산하고, 관련 구조의 폴리페닐 액정 화합물 성능과 비교하여 트랜스 시클로헥실 구조가 액정 분자의 마이크로파 유전 특성에 미치는 영향을 탐구하였다. 실험 결과, 이소티오시아네이트 트랜스 시클로헥실(삼)페닐 액정 화합물은 융점이 상대적으로 낮고(<90 ℃) 니마틱 상 온도 범위가 넓으며(86~160 ℃), 10~30 GHz에서 유전 손실이 낮아(≤7.25×10^-3) 마이크로파 품질 계수가 상대적으로 높아(η≥30) 마이크로파용 액정 재료의 효과적인 구성 요소로 적합함을 보였다.

트랜스 시클로헥실(삼)페닐; 마이크로파용 액정; 저유전 손실; 넓은 온도 범위 니마틱 상; 합성