CN107109230B

CN107109230B - 液晶介质和包含其的高频组件

Info

Publication number: CN107109230B
Application number: CN201580071397.6A
Authority: CN
Inventors: M·维特克; C·布罗克; V·赖芬拉特
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2021-03-05
Anticipated expiration: 2035-12-14
Also published as: US20170349827A1; KR20170102298A; JP6961485B2; JP2018502200A; TWI681044B; WO2016107670A1; TW201631134A; KR102534329B1; US11208594B2; EP3240860B1; CN107109230A; EP3240860A1

Abstract

本发明涉及液晶介质，其包含：‑一种或多种式G的化合物

和‑一种或多种选自式I、II和III的化合物的化合物,

Description

液晶介质和包含其的高频组件

发明领域

本发明涉及液晶介质和包含其的高频组件，尤其是用于高频器件，诸如用于使微波移相的器件，特别是用于微波相控阵列天线的微波组件。

现有技术和待解决的问题

液晶介质已用于电光显示器(液晶显示器：LCD)中一段时间以显示信息。

然而，最近，还已提出液晶介质用于微波技术的组件中，诸如在DE 10 2004 029429 A和JP 2005-120208(A)中。

作为典型的微波应用，如K.C.Gupta，R.Garg，I.Bahl和P.Bhartia:MicrostripLines and Slotlines，第2版，Artech House，Boston，1996描述的倒置微带线的概念例如用于D.Dolfi，M.Labeyrie，P.Joffre和J.P.Huignard:Liquid Crystal Microwave PhaseShifter.Electronics Letters,第29卷，第10期，第926-928页，1993年5月，N.Martin，N.Tentillier，P.Laurent，B.Splingart，F.Huert，PH.Gelin，C.Legrand:ElectricallyMicrowave Tunable Components Using Liquid Crystals。32^nd European MicrowaveConference，第393-396页，Milan 2002或Weil，C.:Passiv steuerbareMikrowellenphasenschieber auf der Basis nichtlinearer Dielektrika[PassivelyControllable Microwave Phase Shifters based on Nonlinear Dielectrics]，

Dissertationen D17，2002，C.Weil，G.Lüssem，和R.Jakoby:TunableInvert-Microstrip Phase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals，IEEEMTT-S Int.Microw.Symp.，Seattle，Wash-ington，2002年6月，第367-370页，连同来自Merck KGaA的商业液晶K15，C.Weil，G.Lüssem，和R.Jakoby:Tunable Invert-MicrostripPhase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals，IEEE MTT-SInt.Microw.Symp.，Seattle，Washington，2002年6月，第367-370页中，在10GHz下在随其的约40V的控制电压的情况下实现12°/dB的移相器品质。LC的***损耗，即仅通过液晶中的偏振损耗引起的损耗在Weil，C.:Passiv steuerbare Mikrowellenphasenschieber auf derBasis nichtlinearer Dielektrika[Passively Controllable Microwave PhaseShifters based on Nonlinear Dielectrics]，

Dissertationen D17，2002中提供为10GHz下大致1至2dB。另外，已确定移相器损耗主要由介电LC损耗和波导接头处的损耗决定。T.Kuki，H.Fujikake，H.Kamoda和T.Nomoto:Microwave Variable DelayLine Using a Membrane Impregnated with Liquid Crystal.IEEE MTT-SInt.Microwave Symp.Dig.2002，第363-366页，2002年6月和T.Kuki，H.Fujikake，T.Nomoto:Microwave Variable Delay Line Using Dual-Frequency Switching-ModeLiquid Crystal.IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，第50卷，第11期，第2604-2609页，2002年11月也提出与平面移相器配置组合使用聚合LC膜和双频切换型液晶。

A.Penirschke，S.Müller，P.Scheele，C.Weil，M.Wittek，C.Hock和R.Jakoby:“Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to35GHz”，34^th European Microwave Conference–Amsterdam,第545-548页尤其描述9GHz的频率下的已知单液晶物质K15(Merck KGaA，Germany)的性质。

A.Gaebler，F.Goelden，S.Müller，A.Penirschke和R.Jakoby“Direct Simulationof Material Permittivites using an Eigen-Susceptibility Formulation of theVector Variational Approach”，12MTC 2009–International Instrumentation和measurement Technology Conference，Singapore，2009(IEEE),第463-467页描述了已知液晶混合物E7(同样为Merck KGaA，Germany)的相应性质。

DE 10 2004 029 429 A描述了液晶介质在微波技术，尤其在移相器中的用途。已关于液晶介质在相应频率范围内的性质对液晶介质进行研究。另外，其描述了包含下式的化合物的液晶介质：

此外包含下式的化合物

或此外包含下式的化合物

例如在WO 2013/034227 A1和DE 10 2010 025 572 A1(其尤其公开了包含下式化合物的液晶介质)中针对微波应用提出了包含一种或多种这些化合物，以及类似的化合物的用于微波应用的其他液晶介质，

但是这些介质的特征在于相当高的清亮点的值和高的旋转粘度，导致长的响应时间，这对许多实际应用是不期望的。它们在许多情况下的确进一步表现出向列相范围，这对于许多实际应用是不够的。尤其，对于大多数实际应用，必须改进低温下的相行为。

已对于若干类型的显示器应用和出于各种原因提出液晶介质的聚合物稳定化，以及通过手性掺杂剂掺杂。然而，尚未有关于由本申请设想的应用类型的对应(respective)建议。

用于高频技术的包含这些介质的已知器件的确仍缺乏足够稳定性和特别是快速响应。

然而，这些组合物受严重缺点困扰。除其他缺陷之外，它们中大多数不利地导致高的损失和/或不充分的相移或不充分的材料品质。

对于这些应用，需要具有特定、迄今相当不寻常和不常见的性质或性质组合的液晶介质。

因此，具有改良性质的新颖液晶介质是必需的。特别地，必须降低微波区中的介电损耗且必须改良材料品质(η，有时也称作品质因素(figure of merit)，简称为FoM)，即高可调谐性和同时低介电损耗。除这些要求外，对用于若干设想应用、尤其是用于使用平面结构(例如移相器和漏波天线(leaky antenna))的那些器件的改良响应时间的关注必须增加。

另外，对于改良组件的低温行为存在稳定的需求。此处还需要操作性质(在低温下)以及储存期限的改良。

因此对于就相应实际应用而言具有适合性质的液晶介质具有相当大的需求。

本发明额外地具有提供改良方法和材料以获得不具有现有技术中所述的方法和材料的上文所提及的缺点的聚合物稳定化介晶相，特别是向列相的目的。这些介晶相包含聚合物和低分子量介晶材料。因此，它们也称作“复合体系”或简称为“体系”。

本发明的另一目的为扩展专家可获得的适合的材料库。其他目的由以下描述对于专家而言是立即明了的。

令人惊奇的是，现在已经发现，如以下所限定的包含一种或多种式G的化合物的液晶介质的特征在于相比与现有技术状况非常良好的温度范围和尤其是在低温储存下优异的行为。它们的特征在于延伸到极低温度(deep temperature)的相对宽的向列相范围。

优选地，根据本申请的介质中存在的手性掺杂剂是介晶化合物且最优选它们自身展现出中间相。

特别优选地，根据本发明的介质包含一种或多种手性掺杂剂。优选地，这些手性掺杂剂的螺旋扭转力(简称为HTP)的绝对值为1μm^-1或更大至150μm^-1或更小的范围内，优选10μm^-1或更大至100μm^-1或更小的范围内。在介质包含至少两种(即两种或更多种)手性掺杂剂的情况下，则这些可具有它们的HTP值的互相相反的符号。此条件对于一些具体实施方式是优选的，这是由于其容许将各个化合物的手性补偿至一定程度，且因此可用于补偿器件中的所得介质的各种温度依赖性性质。然而，通常，优选地，根据本发明的介质中存在的大部分或甚至更优选地所有手性化合物具有它们的HTP值的相同符号。

此处必须注意，作为第一近似值，手性化合物(即常规手性掺杂剂)以及手性反应性介晶的混合物的HTP可通过将它们的各个HTP值相加来约算，该HTP值是通过将它们在介质中的各个浓度而加权的。

在此实施方式中，可通过等式(1)将胆甾醇相(也称作手性向列相)中的调节介质的胆甾醇型螺距再现(reproduce)至第一近似值。

P＝(HTP·c)^-1 (1)

其中P表示胆甾醇型螺距，

c表示手性组分(A)的浓度，且

HTP(螺旋扭转力)是表征手性物质的扭转力且取决于手性物质(组分(A))和非手性组分(B)的常数。

若螺距待更精确地测定，则可相应地修改等式(1)。为此目的，通常使用呈多项式(2)形式的胆甾醇型螺距的展开。

P＝(HTP·c)^-1+(α₁·c)^-2+(α₂·c)^-3+... (2)

其中参数是如上文针对等式(1)所定义，且

α₁和α₂表示取决于手性组分(A)和非手性组分(B)的常数。

多项式可继续直至使得能够具有期望准确度的程度。

通常，多项式的参数(HTP(有时也称作α₁、α₂、α₃等)的确更强烈地取决于手性掺杂剂的类型且在一定程度上也取决于所用的具体液晶混合物。

显然，它们也取决于各个手性掺杂剂的对映异构体过量。它们具有针对纯对映异构体的它们的各个最大绝对值且针对外消旋物(racemate)为零。在此应用中，除非另外明确说明，否则所给出值是针对具有98％或更大的对映异构体过量的纯对映异构体的那些。

若手性组分(A)由两种或更多种化合物组成，则修改等式(1)以得到等式(3)。

P＝[Σ_i(HTP(i)·c_i)]^-1 (3)

其中P表示胆甾醇型螺距，

c_i表示手性组分(A)的第i个化合物的浓度，且

HTP(i)表示非手性组分(B)中的手性组分(A)的第i个化合物的HTP。

HTP的温度依赖性通常是以多项式展开(4)表示，然而，出于实践的目的，其通常可在线性要素(linear element)(β₁)后立刻终止。

HTP(T)＝HTP(T₀)+β₁·(T-T₀)+β₂·(T-T₀)²+... (4)

其中参数是如上文针对等式(1)所定义，且

T表示温度，

T₀表示参照温度，

HTP(T)表示温度T下的HTP，

HTP(T₀)表示温度T₀下的HTP，且

β₁和β₂表示取决于手性组分(A)和非手性组分(B)的常数。

另外，已发现通过使用RM，可以获得具有宽温度范围和经改良、较快的切换时间、良好的可调谐性和可接受的损失的稳定化液晶相。

除介晶单体外，使用非介晶单体，诸如丙烯酸2-乙基己酯也是可能的并且在某些情况下可以是有益的。然而，由于这类化合物的挥发性质，其也可为有问题的，导致归因于混合单体/主体体系的蒸发和不均匀性的损失的问题。

另外，使用非介晶化合物可严重降低液晶主体的清亮点，导致聚合物稳定化向列相的小得多的宽度，其对于大多数实际应用是不期望的。

使用具有亚环己基核心而非包含一个或多个1,4-亚苯基的核心的RM具有关于一般而言针对UV照射且特别是针对用于聚合方法中的UV照射的稳定性的优势。所得聚合物稳定相(复合体系)因此具有高电压保持率(VHR)。

另外，已发现通过使用与包含氟苯基液晶化合物的液晶主体组合的亚环己基RM，RM的确有效地稳定此主体以给出高VHR，其对于目前先进技术器件是必需的。

本发明

出人意料地，现已发现可以获得具有适合地快速的切换时间、适合的向列相范围和损失的液晶介质，其不具有现有技术材料的缺点，或至少仅以显著减小的程度具有现有技术材料的缺点。

根据本发明的这些改进的液晶介质包含

-一种或多种式G的化合物，

其中

R¹和R²,彼此独立地表示各自具有1-15个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基，各自具有2-15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯基氧基或未氟化的烷氧基烷基，和

Y¹表示卤素，优选F或Cl，和

优选地R¹和R²,彼此独立地表示各自具有1-7个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基，各自具有2-7个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯基氧基或未氟化的烷氧基烷基，和

特别优选R¹表示具有1-7个C原子的未氟化的烷基或各自具有2-7个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯基氧基或未氟化的烷氧基烷基，和

特别优选R²表示各自具有1-7个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基，和

-一种或多种选自式I、II和III的化合物的化合物

其中

L¹¹表示R¹¹或X¹¹，

L¹²表示R¹²或X¹²，

R¹¹和R¹²,彼此独立地表示H，具有1至17个、优选具有3至10个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基或具有2至15个、优选3至10个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，优选烷基或未氟化的烯基，

X¹¹和X¹²,彼此独立地表示H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF₅、具有1至7个C原子的氟化烷基或氟化烷氧基或具有2至7个C原子的氟化烯基、未氟化或氟化的烯氧基或未氟化或氟化的烷氧基烷基，优选氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，和

至

彼此独立地表示

优选

其中

L²¹表示R²¹,和在Z²¹和/或Z²²表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-的情况下，备选地表示X²¹,

L²²表示R²²，和在Z²¹和/或Z²²表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-的情况下，备选地表示X²²，

R²¹和R²²,彼此独立地表示H、具有1至17个、优选具有3至10个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基或具有2至15个、优选3至10个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，优选烷基或未氟化的烯基，

X²¹和X²²,彼此独立地表示F或Cl、-CN、-NCS、-SF₅、具有1至7个C原子的氟化烷基或烷氧基或具有2至7个C原子的氟化烯基、烯氧基或烷氧基烷基，或-NCS，优选-NCS，

Z²¹和Z²²中的一个表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-C≡C-且另一个与其独立地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或单键，优选地，它们中的一个表示-C≡C-或反式-CH＝CH-且另一个表示单键，和

至

彼此独立地表示

优选

其中

L³¹表示R³¹或X³¹，

L³²表示R³²或X³²，

R³¹和R³²,彼此独立地表示H，具有1至17个、优选具有3至10个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基或具有2至15个、优选3至10个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，优选烷基或未氟化的烯基，

X³¹和X³²,彼此独立地表示H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF₅、具有1至7个C原子的氟化烷基或氟化烷氧基或具有2至7个C原子的氟化烯基、未氟化或氟化的烯氧基或未氟化或氟化的烷氧基烷基，优选氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，和

Z³¹至Z³³,彼此独立地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-C≡C-或单键，优选地，它们中的一个或多个表示单键，特别优选全部表示单键，和

至

彼此独立地表示

优选

和

-任选地一种或多种选自化合物CC和CP，优选CP，更优选CC和CP二者的化合物

其中

Alkenyl表示具有2至15个C原子的未氟化的烯基，优选2至4个C原子的1-E烯基，更优选乙烯基或1-E-丙烯基，最优选乙烯基，

R⁰¹表示具有1至17个，优选3至10个C原子的未氟化的烷基或具有2至15个，优选3至10个C原子的未氟化的烯基，优选3个C原子的烷基，和

R⁰²表示具有1至17个，优选具有1至5个C原子的未氟化的烷基或具有2至15个，优选3至10个C原子的未氟化的烯基，优选具有1或2个C原子的烷基，和

-还任选的一种或多种式P的化合物

P^a-(Sp^a)_s1-(A¹-Z¹)_n1-A²-Q-A³-(Z⁴-A⁴)_n2-(Sp^b)_s2-P^b P

其中各个基团具有以下含义：

P^a,P^b各自彼此独立地为可聚合基团，

Sp^a,Sp^b各自彼此独立地表示间隔基团，

s1,s2各自彼此独立地表示0或1,

n1,n2各自彼此独立地表示0或1,优选0

Q表示单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，优选-CF₂O-,

Z¹,Z⁴表示单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，其中Z¹和Q或Z⁴和Q不同时表示选自-CF₂O-和-OCF₂-的基团，

A¹,A²,A³,A⁴

各自彼此独立地表示选自以下的双基：

a)反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基和1,4′-双亚环己基，其中另外，一个或多个不相邻的CH₂基可被-O-和/或-S-替代，和其中另外，一个或多个H原子可被F替代，

b)1,4-亚苯基和1,3-亚苯基，其中另外，一个或两个CH基团可被N替代，和其中另外，一个或多个H原子可被L替代，

c)四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、环丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基和硒吩-2,5-二基，其各自也可被L单取代或多取代，

d)饱和、部分不饱和或完全不饱和且任选被取代的具有5至20个环C原子的多环基团，其中的一个或多个可另外被杂原子替代，优选选自以下：双环[1.1.1]戊烷-1,3-二基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、

其中另外，这些基团中的一个或多个H原子可被L替代，和/或一个或多个双键可被单键替代，和/或一个或多个CH基团可被N替代，

且A³可备选地为单键，

L在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有至多12个C原子的直链或支链、在每种情形下任选氟化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，

R⁰³,R⁰⁴各自彼此独立地表示H、F或具有1至12个C原子的直链或支链烷基，其中另外，一个或多个H原子可被F替代，

M表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-，和

Y¹和Y²各自彼此独立地具有对于R⁰上文所指出的含义之一，或表示Cl或CN，和基团Y¹和Y²中的一个备选地表示-OCF₃，优选为H、F、Cl、CN或CF₃，和

-任选的一种或多种手性化合物/掺杂剂。

本发明进一步涉及可通过单独聚合一种或多种式P的化合物或结合一种或多种来自各自混合物的其它可聚合的化合物聚合的聚合物稳定化的***，以及涉及这种稳定化的***在用于高频技术的组件或器件中的用途。

在本发明的第一个优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自式G-1和G-2的化合物的式G的化合物。

其中参数具有以上式G给出的各个含义。

手性组分(A)的手性化合物优选具有HTP的高绝对值。它们也称作手性掺杂剂，这是因为它们通常以相对较低浓度添加至介晶基础(base)混合物中。它们优选在非手性组分(B)中具有良好溶解性。它们不损害介晶介质的介晶或液晶性质或仅以小程度损坏，只要胆甾醇型螺距具有远小于光波长的小的值。然而，若胆甾醇型螺距大约是光的波长，则它们诱导具有与胆甾醇相的结构完全不同的结构的蓝相。若采用两种或更多种手性化合物，则它们可具有相同或相反旋转方向以及相同或相反的扭转温度依赖性。

特别优选的是来自Merck KGaA的市售液晶混合物MLC-6828中具有20μm^-1或更大、特别是40μm^-1或更大、特别优选地70μm^-1或更大的HTP的手性化合物。

在本发明的优选实施方式中，手性组分(A)由两种或更多种都具有相同HTP符号的手性化合物组成。

各个化合物的HTP的温度依赖性可以是高的或低的。可通过以相应比率混合具有HTP的不同温度依赖性的化合物补偿介质的螺距的温度依赖性。

对于光学活性组件而言，本领域技术人员可获得多种手性掺杂剂，其中的一些是市售的，例如，壬酸胆甾醇基酯、R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011、B(OC)2C*H-C-3或CB15(所有均来自Merck KGaA,Darms tadt)。

特别适合的掺杂剂是含有一个或多个手性基团和一个或多个介晶基团、或一个或多个与手性基团形成介晶基团的芳香族或脂环族基团的化合物。

适合的手性基团是例如手性支链烃基团、手性乙二醇、联萘酚或二氧戊环，此外是选自以下的单-或多价手性基团：糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性经取代的二醇、类固醇衍生物、萜类衍生物、氨基酸或几个(优选1至5个)氨基酸的序列。

优选的手性基团是糖衍生物，例如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、***糖和右旋糖；糖醇，例如，山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脱水衍生物，特别是二脱水己糖醇，例如二脱水山梨糖醇(1,4:3,6-二脱水-D-山梨糖醇、异山梨醇)、二脱水甘露醇(异山梨醇)或二脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇)；糖酸，例如，葡萄糖酸、古洛糖酸和酮古洛糖酸；手性取代的二醇基团，例如，单-或低聚乙二醇或丙二醇，其中一个或多个CH₂基团被烷基或烷氧基取代；氨基酸，例如，丙氨酸、缬氨酸、苯基甘氨酸或苯丙氨酸或这些氨基酸中的1至5个的序列；类固醇衍生物，例如，胆甾醇基或胆酸基团；萜衍生物，例如，薄荷基、新薄荷基、莰烯基(campheyl)、蒎烯基(pineyl)、萜品烯基(terpineyl)、异长叶烯基(isolongifolyl)、葑基、甲叉二氯基(carreyl)、桃金娘烯基(myrthenyl)、诺卜基(nopyl)、香叶基(geraniyl)、芳樟醇基(linaloyl)、橙花基(neryl)、香茅基(citronellyl)或二氢香茅基。

适合的手性基团和介晶手性化合物描述于例如DE 34 25 503、DE 35 34 777、DE35 34 778、DE 35 34 779和DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941和DE 195 41820中。

根据本发明优选使用的手性化合物选自下文所示的式。

特别优选的是选自下式A-I至A-III的化合物的掺杂剂：

其中

R^a11和R^a12,彼此独立地是具有2至9个、优选地至多7个碳原子的烷基、氧杂烷基或烯基，且R^a11备选地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选地二者都是烷基，优选是正烷基，

R^a21和R^a22,彼此独立地是具有1至9个、优选地至多7个碳原子的烷基或烷氧基、具有2至9个、优选地至多7个碳原子的氧杂烷基、烯基或烯氧基，优选地二者都是烷基，优选是正烷基，

R^a31和R^a32,彼此独立地是具有2至9个、优选地至多7个碳原子的烷基、氧杂烷基或烯基，且R^a31备选地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选地二者都是烷基，优选是正烷基。

特别优选的是选自下式化合物的掺杂剂：

其他优选的选掺杂剂是下式A-IV的异山梨糖醇、异甘露醇或异艾杜糖醇的衍生物：

其中基团

为

优选是二脱水山梨醇，

和手性乙二醇，例如，二苯基乙二醇(氢化苯偶姻)、特别是下式A-V的介晶氢化苯偶姻衍生物：

包括未显示的(R，S)、(S，R)、(R，R)和(S，S)对映异构体，

其中

各自彼此独立地是1,4-亚苯基(其也可由L单-、二-或三取代)或1,4-亚环己基,

L是H、F、Cl、CN，或具有1至7个碳原子、任选被卤化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，

c是0或1,

Z⁰是-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-或单键，且

R⁰是具有1-12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基。

式A-IV的化合物描述于WO 98/00428中。式A-V化合物描述于GB-A-2,328,207中。

非常特别优选的掺杂剂是如WO 02/94805中所述的手性联萘基衍生物、如WO 02/34739中所述的手性联萘酚缩醛衍生物、如WO 02/06265中所述的手性TADDOL衍生物和如WO02/06196和WO 02/06195中所述具有至少一个氟化桥接基团和末端或中心手性基团的手性掺杂剂。

特别优选的是式A-VI的手性化合物

其中

X¹,X²,Y¹和Y²各自彼此独立地是F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅，具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其可被F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，和其中另外，一个或多个不相邻的CH₂基团可各自彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、NR⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以O和/或S原子并不直接彼此键合的方式替代，可聚合基团，或具有至多20个碳原子环烷基或芳基，其可任选被卤素(优选F)或可聚合基团单取代或多取代，

x¹和x²各自彼此独立地是0、1或2，

y¹和y²各自彼此独立地是0、1、2、3或4，

B¹和B²各自彼此独立地是芳香族或部分或完全饱和的脂肪族六元环，其中一个或多个CH基团可被N原子替代且一个或多个不相邻的CH₂基团可被O和/或S替代，

W¹和W²各自彼此独立地是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R，且二者中的一个备选地是R¹或A³，但二者并不同时为H，或

为

U¹和U²各自彼此独立地是CH₂、O、S、CO或CS，

V¹和V²各自彼此独立地是(CH₂)_n，其中1至4个不相邻的CH₂基团可被O和/或S替代，且V¹和V²中的一个是单键，且在

为

的情形下，二者都是单键，

Z¹和Z²各自彼此独立地是-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、-O-CH₂-、-CH₂-O-、-S-CH₂-、-CH₂-S-、-CF₂-O-、-O-CF₂-、-CF₂-S-、-S-CF₂-、-CH₂-CH₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CF₂-CF₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、这些基团中的二者的组合，其中没有两个O和/或S和/或N原子直接彼此键合，优选是-CH＝CH-COO-或-COO-CH＝CH-，或单键，

A¹,A²和A³各自彼此独立地是1,4-亚苯基，其中一个或两个不相邻的CH基团可被N替代；1,4-亚环己基，其中一个或两个不相邻的CH₂基团可被O和/或S替代；1,3-二氧戊环-4,5-二基；1,4-亚环己烯基；1,4-双环[2.2.2]亚辛基；哌啶-1,4-二基；萘-2,6-二基；十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，其中这些基团中的每一者可被L单取代或多取代，且另外A¹是单键，

L是卤素原子(优选F)、CN、NO₂、具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可被F或Cl替代，

m在每种情况下均独立地是0、1、2或3，

R和R¹各自彼此独立地是H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅、分别具有1或3至25个碳原子的直链或支链烷基，该烷基可任选被F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，且其中一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-替代，其中没有两个O和/或S原子直接彼此键合；或可聚合基团。

特别优选的是式A-VI-1的手性联萘基衍生物

特别是选自下式A-VI-1a至A-VI-1c的那些：

其中环B和Z⁰如针对式A-IV所定义，且

R⁰是如针对式A-IV所定义或H或具有1至4个碳原子的烷基，且

b是0、1或2，

且Z⁰特别是-OC(O)-或单键。

进一步特别优选的是式A-VI-2的手性联萘基衍生物

特别是选自下式A-VI-2a至A-VI-2f的那些：

其中R⁰如针对式A-VI所定义，和X为H、F、Cl、CN或R⁰，优选F。

根据本发明优选使用的式P的可聚合化合物选自下式：

其中L在每次出现时相同或不同地具有上文及下文所指出的含义之一，r表示0、1、2、3或4，s表示0、1、2或3，和n表示1至24，优选1至12，非常特别优选2至8的整数，和其中若基团并非在单键或双键的末端指示，则其为末端CH₃或CH₂基团。

在式P1至P24中，

优选表示选自下式的基团：

特别优选选自

基团A²-Q-A³优选表示下式的基团

其中环的至少一个被至少一个基团L＝F取代。此处的r在各情况下独立地优选为0、1或2。

式P及其子式的化合物中的P^a和P^b优选表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，另外表示氟丙烯酸酯基。

式I及其子式的化合物中的Sp^a和Sp^b优选表示选自以下的基团：-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-和-(CH₂)_p1-O-CO-O-及其镜像，其中p1表示1至12，优选为1至6，特别优选为1、2或3的整数，其中这些基团以使得O原子不直接相邻的方式连接至P^a或P^b。

在式P的化合物中，特别优选的是以下的那些，其中：

-基团P^a和P^b选自以下：乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基和环氧基，特别优选为丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，

-基团Sp^a和Sp^b选自以下：(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-和-(CH₂)_p1-O-CO-O-及其镜像，其中p1表示1至12，优选为1至6，特别优选为1、2或3的整数，和其中这些基团以使得O原子不直接相邻的方式连接至P^a或P^b。根据本发明的优选实施方式优选使用的式P的化合物为恰好包含两个环(nl＝n2＝0)(其优选为6元环)的那些。特别优选的是选自下式的化合物的化合物：

其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1和s2为如在上文式P下所定义，和优选地，Sp^a/b为亚烷基-(CH₂)_n-，其中n优选为3、4、5、6或7且p^a/b优选为甲基丙烯酸酯基或丙烯酸酯基部分。尤其优选的是使用选自式Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf、Pg、Ph和Pi的化合物，和特别是式Pa的化合物。

用于根据本发明的聚合物稳定化器件的聚合物前体的适合且优选的共聚单体选自例如下式：

其中参数具有以下含义：

P¹和P²各自彼此独立地为可聚合基团，其优选具有上文或下文针对P^a给出的含义之一，特别优选为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、乙烯氧基-或环氧基，

Sp¹和Sp²各自彼此独立地为单键或间隔基团，其优选具有上文或下文针对Sp^a给出的含义之一，特别优选为-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1为1至12的整数，且其中最后提及的基团经由O原子连接至相邻环，

和，其中备选地，P¹-Sp¹-和P²-Sp²-中的一个或多个也可为R^aa，条件是化合物中所存在的P¹-Sp¹-和P²-Sp²-中至少之一不为R^aa，

R^aa为H、F、Cl、CN或具有1至25个C原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻的-CH₂-基团彼此独立地可被-C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O或S原子均不直接彼此连接的方式替代，且其中一个或多个H原子还可被F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代，特别优选为具有1至12个C原子的直链或支链、任选地被单氟化或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基，其中烯基和炔基具有至少两个C原子且支链基团具有至少三个C原子，

R⁰,R⁰⁰在每次出现时各自彼此独立地为H或具有1至12个C原子的烷基，

R^y和R^z各自彼此独立地为H、F、CH₃或CF₃，

Z¹为-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-、或-CF₂CF₂-，

Z²和Z³各自彼此独立地为-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、或-(CH₂)_n-，其中n为2、3或4，

L在每次出现时彼此独立地为F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有1至12个C原子的直链或支链、任选地被单氟化或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，优选为F，

L'和L"各自彼此独立地为H、F或Cl，

r为0、1、2、3或4，

s为0、1、2或3，

t为0、1或2，且

x为0或1。

用于在介晶介质在蓝色范围的温度下可操作和/或操作的根据本申请的器件的适合且优选的共聚单体例如选自单反应性化合物，该化合物是以范围为1wt.％至9wt.％、特别优选4wt.％至7wt.％的浓度存在于聚合物稳定化的体系的前体中。优选的单反应性化合物为式Ml至M29的化合物，其中P¹-Sp¹-和P²-Sp²-中的一个或多个为R^aa，以使得化合物仅具有单个反应性基团。

特别优选的单反应性化合物为下式的化合物：

其中P¹、Sp¹和R^aa具有上文给出的各个含义且P¹优选为丙烯酸酯基(CH₂＝CH-CO-O-)或甲基丙烯酸酯基(CH₂＝C(CH₃)-CO-O-)。

在这些化合物中，尤其优选下式的化合物

其中

n为在1至16，优选2至8范围内的整数，优选为偶整数，

m为在1至15，优选2至7范围内的整数。

特别优选的是优选用于高频技术、特别是用于移相器或微波天线(例如漏波天线)的LC介质、LC器件、如上文及下文所述的方法或用途，其中LC介质或其中存在的可聚合或聚合组分包含一种或多种下式的化合物：

其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1、s2和L具有上文及下文所指出的含义，r表示0、1、2、3或4，且Z²和Z³各自彼此独立地表示-CF₂-O-或-O-CF₂-，优选Z²为-CF₂-O-和Z³为-O-CF₂-或反之亦然或Z²为-CO-O-且Z³为-O-CO-或反之亦然，和最优选地Z²为-CF₂-O-且Z³为-O-CF₂-或Z²为-CO-O-且Z³为-O-CO-。

优选地，根据本发明使用的液晶介质包含一种、两种或更多种反应性介晶，优选一种或多种单反应性介晶且同时包含一种或多种双反应性介晶作为聚合物前体或聚合物前体的一部分。任选地，反应性介晶中的一种或多种可被非介晶，或各向同性反应性化合物替代，优选选自HDMA、HDDMA、EHA、EA、EMA等。

在本申请的优选实施方式中，根据本发明使用的液晶介质包含通过包含一种、两种或更多种反应性介晶，优选一种或多种单反应性介晶且同时包含一种或多种双反应性介晶的聚合物前体的聚合，优选光聚合获得或可获得的聚合物。任选地，反应性介晶中的一种或多种可被非介晶，或各向同性、反应性化合物替代，该化合物优选选自丙烯酸2-乙基己酯(EHA)、丙烯酸1,3,3-三甲基己酯(TMHA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、己二醇二甲基丙烯酸酯(HDDMA)等，但也选自甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)和丙烯酸6-(4'-氰基联苯-4-基氧基)己酯(6CBA)，一种介晶单体。

优选一种或多种，最优选所有单反应性介晶为甲基丙烯酸酯，和还优选一种或多种，最优选所有单反应性介晶选自双丙烯酸酯和混合的丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯的组，它们优选为双丙烯酸酯。

优选地，根据本发明的液晶介质包含

-一种或多种式G，优选式G-1或式G-2的化合物，和最优选一种或多种式G-1的化合物和一种或多种式G-2的化合物，

和优选

-一种或多种式CC的化合物，

或

-一种或多种式CP的化合物，

或

-一种或多种式CC的化合物,和

-一种或多种式CP的化合物，

并且除了这些化合物外，还优选

-一种或多种式I的化合物,和

-一种或多种式II的化合物

或

-一种或多种式I的化合物和

-一种或多种式III的化合物

或

-一种或多种式II的化合物和

-一种或多种式III的化合物

或最优选

-一种或多种式I的化合物和

-一种或多种式II的化合物，和

-一种或多种式III的化合物。

在本发明的优选实施方式中，液晶介质包含一种或多种式I的化合物和一种或多种式III的化合物。

在本发明的进一步优选实施方式中，液晶介质包含一种或多种式I的化合物和一种或多种式II的化合物。

根据本发明的液晶介质同样优选包含一种或多种式II的化合物和一种或多种式III的化合物。

根据本发明，特别优选的是包含一种或多种式I的化合物、一种或多种式II的化合物和一种或多种式III的化合物的液晶介质。

另外，根据本发明使用的液晶介质包含一种或多种式IV的化合物，

其中

表示

优选

特别优选

和其中

L⁴表示具有1至6个C原子的烷基、具有3至6个C原子的环烷基或具有4至6个C原子的环烯基，优选CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇(-(CH₂)₂CH₃)、i-C₃H₇(-CH(CH₃)₂)、环丙基、环丁基、环己基、环戊-1-烯基或环己-1-烯基，和特别优选CH₃、C₂H₅、环丙基或环丁基，

X⁴表示H、具有1至3个C原子的烷基或卤素，优选H、F或Cl，和特别优选为H或F且非常特别优选为F，

R⁴¹至R⁴⁴,彼此独立地表示各自具有1至15个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基、各自具有2至15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，或各自具有至多15个C原子的环烷基、烷基环烷基、环烯基、烷基环烯基、烷基环烷基烷基或烷基环烯基烷基，和或者，R⁴³和R⁴⁴中的一者或二者也表示H，

优选地，R⁴¹和R⁴²彼此独立地表示各自具有1至7个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基，或各自具有2至7个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，

特别优选地，

R⁴¹表示具有1至7个C原子的未氟化的烷基或各自具有2至7个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，和

特别优选

R⁴²表示各自具有1至7个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基，和

优选地，R⁴³和R⁴⁴表示H、具有1至5个C原子的未氟化的烷基、具有3至7个C原子的未氟化的环烷基或环烯基、各自具有4至12个C原子的未氟化的烷基环己基或未氟化的环己基烷基，或具有5至15个C原子的未氟化的烷基环己基烷基，特别优选为环丙基、环丁基或环己基，和非常特别优选地，R⁴³和R⁴⁴中的至少一个表示正烷基，特别优选甲基、乙基或正丙基，和另一个表示H或正烷基，特别优选H、甲基、乙基或正丙基。

优选地，液晶介质含有一种或多种手性掺杂剂，其螺旋扭转力(HTP)的绝对值优选为20μm^-1或更大、优选地40μm^-1或更大、更优选地介于60μm^-1或更大的范围内、最优选地介于80μm^-1或更大至260μm^-1或更小的范围内。

根据本申请的液晶介质优选包含总计15％至90％、优选20％至85％且特别优选25％至80％的式I的化合物。

根据本申请的液晶介质优选包含总计1％至70％、优选2％至65％且特别优选3％至60％的式II的化合物。

根据本申请的液晶介质优选包含总计0％至60％、优选5％至55％且特别优选10％至50％的式III的化合物。

在本发明的优选实施方式中，其中液晶介质在各种情况下包含一种或多种式I、II和III的化合物，式I的化合物的浓度优选为45％至75％、优选50％至70％且特别优选55％至65％，式II的化合物的浓度优选为1％至20％、优选2％至15％且特别优选3％至10％，和式III的化合物的浓度优选为1％至30％、优选5％至25％且特别优选5％至20％。

在本发明的另一优选实施方式中，其中液晶介质在各种情况下包含一种或多种式I、II和III的化合物，式I的化合物的浓度优选为15％至40％、优选20％至35％且特别优选25％至30％，式II的化合物的浓度优选为10％至35％、优选15％至30％且特别优选20％至25％，和式III的化合物的浓度优选为25％至50％、优选30％至45％且特别优选35％至40％。

在本发明的优选实施方式中，其中液晶介质在各情况下包含一种或多种式I和II的化合物，但至多5％且优选不包含式III的化合物，式I的化合物的浓度优选为10％至50％、优选20％至40％且特别优选25％至35％，式II的化合物的浓度优选为40％至70％、优选50％至65％且特别优选55％至60％，和式III的化合物的浓度优选为1％至4％、优选1％至3％且特别优选0％。

根据本申请的液晶介质特别优选包含总计50％至80％、优选55％至75％且特别优选57％至70％的式I-1的化合物和/或总计5％至70％、优选6％至50％且特别优选8％至20％的选自式I-2和I-3的化合物的化合物。

根据本申请的液晶介质同样优选包含总计5％至60％、优选10％至50％且特别优选7％至20％的式II的化合物。

在使用单一同系物的情况下，这些限制对应于此同系物的浓度，其优选为2％至20％，特别优选1％至15％。在使用两种或更多种同系物的情况下，各个同系物的浓度在各情况下同样优选为1％至15％。

式I至III的化合物在各情况下包括具有大于3的介电各向异性的介电正性化合物、具有小于3且大于-1.5的介电各向异性的介电中性化合物和具有-1.5或更小的介电各向异性的介电负性化合物。

在本发明的优选实施方案中，液晶介质包含一种或多种式CC的化合物，其中

Alkenyl表示乙烯基或1-E-丙烯基，最优选乙烯基，和

R⁰¹表示具有3至10个C原子，优选3至10个C原子，最优选3个C原子的未氟化的烷基。

Alkenyl表示乙烯基或1-E-丙烯基，最优选乙烯基，和

R⁰¹表示具有2至10个C原子，优选2或3个C原子的未氟化的烯基，最优选乙烯基或1-E-丙烯基。

在本发明的优选实施方案中，液晶介质包含一种或多种式CP的化合物，其中

R⁰¹表示具有1至17个，优选3至10个C原子的未氟化的烷基或具有2至15个，优选3至10个C原子的未氟化的烯基，优选具有3个C原子的烷基，和

R⁰²表示具有1至17个，优选具有1至5个C原子的未氟化的烷基或具有2至15个，优选3至10个C原子的未氟化的烯基，优选具有1或2个C原子的烷基。

在本发明的优选实施方式中，液晶介质包含一种或多种式I的化合物，优选选自式I-1至I-3的化合物，优选为式I-1和/或I-2和/或I-3的化合物，优选为式I-1和I-2的化合物，更优选地，这些式I的化合物主要由其组成、更优选基本上由其组成和非常特别优选完全由其组成：

其中参数具有对于式I在上文中所指出的各个含义，且优选地，

R¹¹表示具有1至7个C原子的未氟化的烷基或具有2至7个C原子的未氟化的烯基，

R¹²表示具有1至7个C原子的未氟化的烷基或具有2至7个C原子的未氟化的烯基或具有1至7个C原子的未氟化的烷氧基，

X¹¹和X¹²,彼此独立地表示F、Cl、-OCF₃、-CF₃、-CN、-NCS或-SF₅，优选F、Cl、-OCF₃或-CN。

式I-1的合物优选选自式I-1a至I-1d的化合物，更优选地，这些式I-1的合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成和非常特别优选完全由其组成：

其中参数具有对于式I-1在上文中所指出的各个含义，和其中

Y¹¹和Y¹²各自彼此独立地表示H和F，和优选地

R¹¹表示烷基或烯基，和

X¹²表示F、Cl或-OCF₃。

式I-2的化合物优选选自式I-2a至I-2e的化合物和/或选自式I-2f和I-2g的化合物，更优选地，这些式I-2的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成和非常特别优选完全由其组成:

其中在各情况下，式I-2a的化合物被排除在式I-2b和I-2c的化合物之外，式I-2b的化合物被排除在式I-2c的化合物之外且式I-2g的化合物被排除在式I-2f的化合物之外，和

其中参数具有对于式I-1在上文中所指出的各个含义，和其中

Y¹¹和Y¹²各自彼此独立地表示H或F，和优选地

R¹¹表示烷基或烯基，

X¹¹表示F、Cl或-OCF₃，和优选地，

Y¹¹和Y¹²中的一个表示H且另一个表示H或F，优选同样表示H。

式I-3的化合物优选为式I-3a的化合物：

其中参数具有对于式I-1在上文中所指出的各个含义，和其中优选

X¹¹表示F、Cl，优选F，

X¹²表示F、Cl或-OCF₃，优选-OCF₃。

在本发明的甚至更优选的实施方式中，式I的化合物选自化合物I-1a至I-1d，优选选自化合物I-1c和I-1d，更优选地，式I的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成，和非常特别优选完全由其组成：

式I-1a的化合物优选选自化合物I-1a-1和I-1a-2，更优选这些式I-1a的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成：

其中

R¹¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，其中

n表示0至7范围内，优选1至5范围内的整数且特别优选为3或7。

式I-1b的化合物优选为式I-1b-1的化合物：

其中

R¹¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，其中

n表示0至15范围内，优选1至7范围内且特别优选1至5的整数。

式I-1c的化合物优选选自式I-1c-1和I-1c-4的化合物，优选选自式I-1c-1和I-1c-2的化合物，更优选这些式I-1c的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成，和非常特别优选完全由其组成：

其中

R¹¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，其中

n表示0至15范围内，优选1至7范围内且特别优选1至5的整数.

式I-1d的化合物优选选自式I-1d-1和I-1d-2的化合物，优选为式I-1d-2的化合物，更优选这些式I-1d的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成：

其中

R¹¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，其中

n表示0至15范围内，优选1至7范围内且特别优选1至5的整数。

式I-2a的化合物优选选自式I-2a-l和I-2a-2的化合物，优选为式I-2a-1的化合物，更优选这些式I-2a的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成：:

其中

R¹¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_Z，和

R¹²具有上文所示的含义且优选表示C_mH_2m+1或O-C_mH_2m+1或(CH₂)_Z-CH＝CH₂，和其中

n和m,彼此独立地,表示0至15范围内，优选1至7范围内且特别优选1至5的整数，和

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

(R¹¹和R¹²)的优选组合，特别是在式I-2a-1中,为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)、(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)、(CH₂＝CH-(CH₂)_Z和C_mH_2m+1)、(CH₂＝CH-(CH₂)_Z和O-C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和(CH₂)_Z-CH＝CH₂)。

优选的式I-2b的化合物为式I-2b-l的化合物：

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R¹¹和R¹²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)。

优选的式I-2c的化合物为式I-2c-1的化合物：

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R¹¹和R¹²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)。

优选的式I-2d的化合物为式I-2d-1的化合物：

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2.

此处的(R¹¹和R¹²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)。

优选的式I-2e的化合物为式I-2e-1的化合物:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2.

此处的(R¹¹和R¹²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)。

优选的式I-2f的化合物为式I-2f-1的化合物:

其中

n和m,彼此独立地表示0至15范围内，优选1至7范围内且特别优选1至5的整数，和

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R¹¹和R¹²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)，特别优选(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)

优选的式I-2g的化合物为式I-2g-1的化合物:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2.

此处的(R¹¹和R¹²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)，特别优选(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)。

式II的化合物优选选自式II-1至II-4的化合物，更优选这些式II的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成:

其中

Z²¹和Z²²表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-，优选反式-CH＝CH-，且其他参数具有上文式II下给定的含义，和优选地

R²¹和R²²,彼此独立地表示H、具有1至7个C原子的未氟化的烷基或烷氧基或具有2至7个C原子的未氟化的烯基，

X²²表示F、Cl、-CN或-NCS，优选-NCS，

和

至

中的一个表示

和其他彼此独立地表示

优选

和优选

R²¹表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_Z，和

R²²表示C_mH_2m+1或O-C_mH_2m+1或(CH₂)_Z-CH＝CH₂，和其中

n和m,彼此独立地表示0至15范围内，优选1至7范围内，和特别优选1至5的整数，和

z表示0、1、2、3或4，优选0或2，

且其中式II-2的化合物被排除在式II-1的化合物之外。

式II-1的化合物优选选自式II-1a和II-1b的化合物，优选选自式II-1a的化合物，更优选这些式II-1的化合物主要由其组成，甚至更有些基本上由其组成，和非常特别优选完全由其组成：

其中

R²¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_Z，和

R²²具有上文所示的含义且优选表示C_mH_2m+1或O-C_mH_2m+1或(CH₂)_Z-CH＝CH₂，和其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R²¹和R²²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)，在式II-1a的情况下特别优选(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和在式II-1b的情况下特别优选(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)。

式II-2的化合物优选式II-2a的化合物:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R²¹和R²²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)。

式II-3的化合物优选式II-3a的化合物:

其中参数具有对于式II-3在上文中所指出的各个含义和优选地

R²¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，其中

n表示0至7范围内，优选1至5范围内的整数，和

X²²表示-F、-Cl、-OCF₃、-CN或-NCS，特别优选-NCS。

式II-4的化合物优选式II-4a的化合物:

其中参数具有对于式II-4在上文中所指出的各个含义和优选地R²¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，其中

n表示0至7范围内，优选1至5范围内的整数，和

X²²表示-F、-Cl、-OCF₃、-CN或-NCS，特别优选-NCS。

进一步优选的式II的化合物为下式的化合物:

其中

n表示0至7范围内，优选1至5范围内的整数。

式III的化合物优选选自式III-1至III-7的化合物，更优选这些式III的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成:

其中式III-5的化合物被排除在式III-6的化合物之外，和

其中参数具有对于式I在上文中所指出的各个含义和优选地，

R³¹表示各自具有1至7个C原子的未氟化的烷基或烷氧基，或具有2至7个C原子的未氟化的烯基，

R³²表示各自具有1至7个C原子的未氟化的烷基或烷氧基，或具有2至7个C原子的未氟化的烯基，和

X³²表示F、Cl、或-OCF₃，优选F，和

特别优选

R³¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_Z，和

R³²具有上文所示的含义且优选表示C_mH_2m+1或O-C_mH_2m+1或(CH₂)_Z-CH＝CH₂，和其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

式III-1的化合物优选选自式III-1a至III-1d的化合物，更优选这些式III-1的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成:

其中X³²具有以上对于式III-2给出的含义，和

R³¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，其中

n表示1至7，优选2至6，特别优选2、3或5，和

z表示0、1、2、3或4，优选0或2，和

X³²优选表示F。

式III-2的化合物优选选自式III-2a和III-2b的化合物，优选式III-2a，更优选这些式III-2的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R³¹和R³²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)，特别优选(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)。

式III-3的化合物优选式III-3a的化合物:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

式III-4的化合物优选式III-4a的化合物:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

式III-5的化合物优选选自式III-5a和III-5b的化合物，优选式III-5a，更优选这些式III-5的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

式III-6的化合物优选选自式III-6a和III-6b的化合物，更优选这些式III-6的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

根据本发明的介质任选包含一种或多种式IV的化合物：

其中

R⁴¹和R⁴²,彼此独立地表示H、具有1至15个、优选3至10个C原子的未氟化的烷基或烷氧基或具有2至15个、优选3至10个C原子的未氟化的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，优选未氟化的烷基或烯基，

Z⁴¹和Z⁴²中的一个表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-C≡C-且另一个与其独立地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或单键，优选地，它们中的一个表示-C≡C-或反式-CH＝CH-且另一个表示单键，和

表示

彼此独立地表示

根据本申请的液晶介质优选包含总计0至40％，优选0至30％且特别优选5至25％的式IV的化合物。

式IV的化合物优选选自式IV-1至IV-3的化合物，更优选这些式IV的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成：

其中

Y⁴¹和Y⁴²中的一个表示H且另一个表示H或F，和

R⁴¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_Z，和

R⁴²具有上文所示的含义且优选表示C_mH_2m+1或O-C_mH_2m+1或(CH₂)_Z-CH＝CH₂，和其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R⁴¹和R⁴²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)，特别优选(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)。

式IV-1的化合物优选选自式IV-1a至IV-1c的化合物，更优选这些式IV-1的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

式IV-2的化合物优选式IV-2a的化合物:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R⁴¹和R⁴²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)，C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)和(CH₂＝CH-(CH₂)_Z和C_mH_2m+1)，特别优选(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)。

式IV-3的化合物优选式IV-3a的化合物:

其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的(R⁴¹和R⁴²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)。

根据本发明的介质任选包含一种或多种式V的化合物。

其中

L⁵¹表示R⁵¹或X⁵¹，

L⁵²表示R⁵²或X⁵²，

R⁵¹和R⁵²,彼此独立地表示H、具有1至15个、优选3至10个C原子的未氟化的烷基或烷氧基或具有2至15个、优选3至10个C原子的未氟化的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，优选未氟化的烷基或烯基，

X⁵¹和X⁵²,彼此独立地表示H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF₅、具有1至7个C原子的氟化烷基或氟化烷氧基或具有2至7个C原子的氟化烯基、未氟化或氟化的烯氧基或未氟化或氟化的烷氧基烷基，优选氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，和

Z⁵¹至Z⁵³,彼此独立地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-C≡C-或单键，优选它们中的一个或多个表示单键，且特别优选全部表示单键，

表示

至

彼此独立地,表示

式V的化合物优选选自式V-1至V-3的化合物，更优选这些式V的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成：

其中参数具有上文中在式V下所指出的各个含义，和优选地，

至

中的一个表示

和

其中

R⁵¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_Z，和

R⁵²具有上文所示的含义且优选表示C_mH_2m+1或O-C_mH_2m+1或(CH₂)_Z-CH＝CH₂,和其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的一对参数(R⁵¹和R⁵²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)。

根据本申请的液晶介质优选包含总计5％至30％，优选10％至25％且特别优选15％至20％的式V的化合物。

式V-1的化合物优选选自式V-1a至V-1e的化合物，更优选这些式V-1的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成：

其中参数具有上文给出的含义，和优选地，

R⁵¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1，和

n表示0至15范围内，优选1至7范围内且特别优选1至5的整数，和

X⁵²优选表示F或Cl。

式V-2的化合物优选选自式V-2a和V-2b的化合物，更优选这些式V-2的化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常特别优选完全由其组成：

其中

R⁵²具有上文所示的含义且优选表示C_mH_2m+1或O-C_mH_2m+1或(CH₂)_Z-CH＝CH₂，和其中

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的一对参数(R⁵¹和R⁵²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)。

式V-3的化合物优选为式V-3a和V-3b的化合物：

其中

R⁵¹具有上文所示的含义且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_Z,和

z表示0、1、2、3或4，优选0或2。

此处的一对参数(R⁵¹和R⁵²)的优选组合特别为(C_nH_2n+1和C_mH_2m+1)和(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)，特别优选(C_nH_2n+1和O-C_mH_2m+1)。

适合且优选的聚合方法为例如热诱导的聚合或光聚合，优选为光聚合，特别是UV光聚合。此处也可任选添加一种或多种引发剂。聚合的适合条件和引发剂的适合类型和量已为本领域技术人员所知且描述于文献中。适合于自由基聚合的是例如且优选为市售的光引发剂

184、

369、

651、

784(优选)、

819(优选)、

907或

1300(全部来自BASF)或

1173(来自Ciba AG)。若使用引发剂，则其比例优选地为按重量计0.001％至5％，特别优选为按重量计0.001％至1％。

根据本发明的可聚合化合物还适合于在无引发剂的情况下的聚合，其伴有相当大的优势，诸如因引发剂或其降解产物的可能残余量所致的较低材料成本和特别是LC介质的较少污染。因此，聚合也可在不添加引发剂的情况下进行。在优选实施方式中，LC介质因此不包含聚合引发剂。

可聚合组分或LC介质也可包含一种或多种稳定剂以防止RM例如在储存或运输期间的不期望的自发聚合。稳定剂的适合类型和量为本领域技术人员所知且描述于文献中。特别适合的例如为来自

系列(来自Ciba AG)的市售的稳定剂，诸如

1076。若采用稳定剂，则按包括RM或可聚合组分的LS的混合物的总量计它们的比例优选10ppm至10,000ppm范围内，特别优选50ppm至2,000ppm范围内，最优选为0.2％或约0.2％。

在聚合之前，混合物如下所述地进行表征。反应性组分随后通过照射一次(180秒)聚合，和对所得介质再表征。

优选通过用具有约3.0mW/cm²的有效功率的UV灯(例如Dymax，Bluewave 200，365nm干涉滤光片)照射180秒进行介质的聚合。在测试盒/天线器件中直接进行聚合。为使UV诱发的主体降解最小化，有益地应用适合的长通滤波器，例如SchottGG395或GG410。

在室温下进行聚合。

在所指示的辐射功率下，产生最大稳定化的整个辐射时间通常为180秒。可根据优化辐射/温度程序进行其他聚合。

聚合之前的介质中的可聚合化合物的总浓度优选在1％至20％、更优选2％至15％且最优选2％至10％的范围内。

在本发明的优选实施方式中，介质包含一种或多种具有大于3的介电各向异性的式I-1的介电正性化合物。

介质优选包含一种或多种具有介于大于-1.5至3范围内的介电各向异性的式I-2的介电中性化合物。

在本发明的优选实施方式中，介质包含一种或多种式II的化合物。

在本发明的另一优选实施方式中，介质包含一种或多种式III的化合物。

液晶介质，优选或较好地，根据本发明使用的液晶介质的向列型组分优选包含10％或更少，优选5％或更少，特别优选2％或更少，非常特别优选1％或更少，和特别是绝对不含仅具有两个或更少五元和/或六元环的化合物。

缩写(首字母缩略词)的定义同样指示于下文表D中或自表A至表C显而易见。

根据本发明的液晶介质优选包含选自式G、CC、CP和I至V，优选G、CC、CP和I至IV和非常优选G、CC、I至III和/或V的化合物的化合物，更优选主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常优选完全由其组成。

在本申请中，关于组合物的“包含”意指所讨论的实体(即介质或组分)包含所示的一种或多种组分或一种或多种化合物，优选总浓度为10％或更高且非常优选20％或更高。

就此而言，“主要由……组成”意指所讨论的实体包含55％或更多，优选60％或更多且非常优选70％或更多的所示的一种或多种组分或一种或多种化合物。

就此而言，“基本上由……组成”意指所讨论的实体包含80％或更多，优选90％或更多且非常优选95％或更多的所示的一种或多种组分或一种或多种化合物。

就此而言，“完全由……组成”意指所讨论的实体包含98％或更多，优选99％更多且非常优选100.0％的所示的一种或多种组分或一种或多种化合物。

上文未明确提及的其他介晶化合物可任选和有利地也用于根据本发明的介质中。这类化合物为本领域技术人员所已知的。

根据本发明的液晶介质的清亮点优选为90℃或更高，更优选为100℃或更高，仍更优选为120℃或更高，特别优选为150℃或更高且非常特别优选为170℃或更高。

根据本发明的介质的向列相优选至少从0℃或更低扩展至90℃或更高，优选高至100℃或更高，更优选至少从-10℃或更低至100℃或更高，非常优选至少从-20℃或更低至100℃或更高，和特别至少从-20℃或更低至110℃或更高。

在1kHz和20℃下的根据本发明的液晶介质的Δε优选为1或更大，更优选2更大且非常优选3或更大。

在589nm(Na^D)和20℃下的根据本发明的液晶介质的Δn优选在0.200或更大至0.90或更低的范围内，更优选在0.250或更大至0.90或更低的范围内，甚至更优选在0.300或更大至0.85或更低的范围内，和非常特别优选在0.350或更大至0.800或更低的范围内。

在本申请的第一优选实施方式中，根据本发明的液晶介质的Δn优选为0.50或更大，更优选为0.55或更大。

在LC介质中式G化合物的总浓度优选为1.0％或更高至40％或更低的范围，在使用两种或多种同系物的情况下，优选在这种情况下各个同系物的浓度为1.0％或更高至20％或更低的范围。在使用一种同系物的情况下，在LC介质中式G化合物的浓度优选为1.0％或更高至30％或更低的范围。

根据本发明，各个式I的化合物优选以整个混合物的10％至70％、更优选20％至60％、甚至更优选30％至50％且非常优选25％至45％的总浓度使用。

式II的化合物优选以整个混合物的1％至20％、更优选1％至15％、甚至更优选2％至15％且非常优选3％至10％的总浓度使用，除非另有明确说明。

式III的化合物优选以整个混合物的1％至60％、更优选5％至50％、甚至更优选10％至45％且非常优选15％至40％的总浓度使用。

液晶介质优选包含总计50％至100％、更优选70％至100％且非常优选80％至100％且特别是90％至100％的式G、CC、CP、I、II、III、IV和V，优选式G、CC、I、III、IV和V，更优选式G、I、II、III、IV和/或VI的化合物，优选主要由其组成且非常优选完全由其组成。

在本申请中，表述介电正性描述其中Δε>3.0的化合物或组分，介电中性描述其中-1.5≤Δε≤3.0的那些，且介电负性描述其中Δε<-1.5的那些。Δε是在1kHz的频率和在20℃下测定。各个化合物的介电各向异性是由10％各个个别化合物在向列主体混合物中的溶液的结果来测定的。若主体混合物中各个化合物的溶解度低于10％，则浓度降至5％。测试混合物的电容在具有垂面配向的盒和具有沿面配向的盒二者中测得。该两种类型盒的盒厚为约20μm。所施加电压是频率为1kHz且有效值通常为0.5V至1.0V的矩形波，但其总是经选择以低于各个测试混合物的电容阈值。

Δε定义为(ε||-ε_⊥)，而ε_ave.为(ε||+2ε_⊥)/3。

用于介电正性化合物的主体混合物是混合物ZLI-4792，和用于介电中性和介电负性化合物的主体混合物是混合物ZLI-3086，二者均来自Merck KGaA,Germany。化合物的介电常数的绝对值是由在添加所研究化合物后主体混合物的各个值的变化来测得。将该值外推至100％的所研究化合物的浓度。

在20℃的测量温度下以其原样测量具有向列相的组分，所有其他组分类似化合物处理。

在两种情况下，除非另有明确说明，在本申请中表述“阈值电压”指的是光学阈值且是针对10％相对对比度(V₁₀)给出的，且表述“饱和电压”指的是光学饱和且是针对90％相对对比度(V₉₀)给出的。仅在明确提及时使用电容性阈值电压(V₀)，也称为Freedericks阈值(V_Fr)。

除非另外明确说明，本申请中指明的参数范围都包括极限值。

对于不同的性质范围所指示的不同上限值和下限值彼此组合得到另外的优选范围。

在整个申请中，应用以下条件和定义，除非另有说明。所有浓度是以重量百分比给出，且涉及各自的整体混合物，所有的温度值都以摄氏温度给出且所有的温度差都以度数差(differential degree)给出。所有物理性质是根据“Merck Liquid Crystals，PhysicalProperties of Liquid Crystals”，Status 1997年11月，Merck KGaA(德国)测定的并且针对20℃的温度给出，除非另有明确说明。光学各向异性(Δn)在波长589.3nm下确定。介电各向异性(Δε)在1kHz频率下确定。使用由德国Merck KGaA生产的测试盒测定阈值电压以及所有其它电光性质。用以测定Δε的测试盒的盒厚为大约20μm。电极是具有1.13cm²面积和护圈(guard ring)的圆状(circular)ITO电极。对于垂面取向(ε||)，取向层是来自日本Nissan Chemicals的SE-1211和对于沿面取向(ε_⊥)，取向层是来自日本Japan SyntheticRubber的聚酰亚胺AL-1054。使用Solatron 1260频率响应分析仪，使用正弦波和0.3V_rms的电压来测定电容。在电光测量中使用的光是白光。这里使用利用来自德国Autronic-Melchers的商购的DMS仪器的装置。在垂直观察下测定特征电压。分别对于10％、50％和90％相对对比度测定阈值电压(V₁₀)、中灰电压(V₅₀)和饱和电压(V₉₀)。

如A.Penirschke，S.Müller，P.Scheele，C.Weil，M.Wittek，C.Hock和R.Jakoby:“Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to35GHz”，34^th European Microwave Conference–Amsterdam,第545-548页中所述针对液晶介质在微波频率范围内的性质对其进行研究。

关于此方面的对比还有A.Gaebler，F.

S.Müller，A.Penirschke和R.Jakoby“Direct Simulation of Material Permittivites…”，12MTC 2009–International Instrumentation and Measurement Technology Conference，Singapore，2009(IEEE)，第463-467页，和DE 10 2004 029 429 A，其中同样详细地描述了测量方法。

将液晶引入聚四氟乙烯(PTFE)毛细管中。毛细管具有180μm的内半径和350μm的外半径。有效长度为2.0cm。将经填充的毛细管引入至具有30GHz的共振频率的空腔中心中。此空腔具有6.6mm的长度、7.1mm的宽度和3.6mm的高度。随后施加输入信号(源)，和使用商业矢量网络分析器记录输出信号的结果。

使用在填充有液晶的毛细管的情况下的测量与在无填充有液晶的毛细管的情况下的测量之间的共振频率和Q因子的变化以借助于A.Penirschke，S.Müller，P.Scheele，C.Weil，M.Wittek，C.Hock和R.Jakoby:“Cavity Perturbation Method forCharacterization of Liquid Crystals up to 35GHz”，34^th European MicrowaveConference–Amsterdam，第545-548页中的等式10和11如其中所述测定对应目标频率下的介电常数和损耗角。

通过液晶在磁场中的配向来获得垂直和平行于液晶指向矢的该性质的分量值。为此，采用永磁体的磁场。磁场的强度为0.35特斯拉。相应地调节磁体的配向，并且然后相应地旋转90°。

优选的组件是移相器、变容二极管、无线电和无线电波天线阵列、匹配电路适应的滤波器和其它。

在本申请中，术语“化合物”意指一种化合物以及多种化合物，除非另有明确说明。

根据本发明的液晶介质在每种情况下优选具有至少从-20℃至80℃，优选从-30℃至85℃且非常特别优选从-40℃至100℃的向列相。该相特别优选延伸至120℃或更高，优选至140℃或更高且非常特别优选至180℃或更高。此处，表述“具有向列相”意指，一方面在低温下在相应温度下观察不到近晶相和结晶，以及另一方面当从向列相加热时没有出现澄清。在相应温度下于流量式粘度计中进行在低温下的研究，并通过在层厚5μm的测试盒中至少储存100小时来进行检测。在高温下，在毛细管中通过常规方法测量清亮点。

此外，根据本发明的液晶介质的特征在于在可见光区域(尤其是在589.0nm的波长(即，在Na”D”线))中高光学各向异性值。在589nm下双折射率优选为0.20或更高，特别优选为0.25或更高，特别优选为0.30或更高，特别优选为0.40或更高且非常特别优选为0.45或更高。另外，双折射率优选为0.80或更低。

采用的液晶优选具有正性介电各向异性。此优选为2或更大，优选4或更大，特别优选6或更大且非常特别优选10或更大。

此外，根据本发明的液晶介质通过微波范围内的高各向异性值表征。在约8.3GHz下的双折射率例如优选为0.14或更高，特别优选0.15或更高，特别优选0.20或更高，特别优选0.25或更高且非常特别优选0.30或更高。另外，双折射率优选为0.80或更低。

微波范围内的介电各向异性定义为

Δε_r≡(ε_r,||-ε_r,⊥)。

可调谐性(τ)定义为

τ≡(Δε_r/ε_r,||)。

材料品质(η)，也称作品质因素(FoM)，定义为

η≡(τ/tanδ_εr,max.),其中

最大介电损耗为

tanδ_εr,max.≡max.{tanδ_εr,⊥,；tanδ_εr,||}。

优选液晶材料的材料品质(η)为6或更大、优选8或更大、优选10或更大、优选15或更大、优选17或更大、优选20或更大、特别优选25或更大且非常特别优选30或更大。

在相应的组件中，优选的液晶材料的移相器品质为15°/dB或更大、优选20°/dB或更大、优选30°/dB或更大、优选40°/dB或更大、优选50°/dB或更大、特别优选80°/dB或更大且非常特别优选100°/dB或更大。

然而，在一些实施方式中，也可有利地使用具有介电各向异性的负值的液晶。

手性掺杂剂的浓度、或手性掺杂剂的总浓度(LC介质中)优选在0.05％或更大至5％或更少、更优选0.1％或更大至1％或更少且最优选0.2％或更大至0.8％或更少的范围内。这些优选浓度范围特别是适于手性掺杂剂S-2011、或适于其对映异构体形式R-2011(二者均来自Merck KGaA)和具有相同或类似HTP的手性掺杂剂。对于与S-2011相比具有较高或较低HTP绝对值的手性掺杂剂而言，这些优选浓度必须根据它们的HTP值相对于S-2011的HTP值的比率成比例地降低、或增加。

使用的液晶是单一物质或者是混合物。它们优选具有向列相。

术语“烷基”优选包括具有1至15个碳原子的直链和支链烷基，特别是直链基团甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和庚基。通常优选具有2到10个碳原子的基团。

术语“烯基”优选包括具有2到15个碳原子的直链和支链的烯基基团，特别是直链基团。特别优选的烯基是C₂-至C₇-1E-烯基、C₄-至C₇-3E-烯基、C₅-至C₇-4-烯基、C₆-至C₇-5-烯基和C₇-6-烯基，特别地C₂-至C₇-1E-烯基、C₄-至C₇-3E-烯基和C₅-至C₇-4-烯基。进一步优选的烯基的例子是乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-戊烯基、5-己烯基、6-庚烯基等等。通常优选具有至多5个碳原子的基团。

术语“氟代烷基”优选包括具有末端氟的直链基团，即氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基以及7-氟庚基。然而不排除其它位置的氟。

术语“氧杂烷基”或“烷氧基烷基”优选包括式C_nH_2n+1-O-(CH₂)_m的直链基团，其中n和m各自彼此独立地表示1至10。优选n是1以及m是1至6。

含有乙烯基末端基团的化合物和含有甲基末端基团的化合物具有低旋转粘度。

在本申请中，高频技术和超高频技术两者均表示频率在1MHz至1THz、优选1GHz至500GHz、更优选2GHz至300GHz、特别优选大约5GHz至150GHz的应用。

根据本发明的液晶介质可以以通常的浓度包含其它添加剂和手性掺杂剂。基于整个混合物计，这些其它组分的总浓度为0％至10％，优选0.1％至6％。使用的各个化合物的浓度各自优选为0.1％至3％。当在本申请中引用液晶介质的液晶组分和液晶化合物的值及浓度范围时，不考虑这些以及类似添加剂的浓度。

优选地，根据本发明的介质包含一种或多种手性化合物作为手性掺杂剂以调节它们的胆甾醇型螺距。根据本发明的介质中它们的总浓度优选在0.1％至15％、更优选1％至10％且最优选2％至6％的范围内。

任选地，根据本发明的介质可包含其他液晶化合物以调节物理性质。这样的化合物为专家已知。根据本发明的介质中它们的浓度优选是0％至30％、更优选0.1％至20％且最优选1％至15％。

分别地，对于相对调谐或光电响应的相对对比度从0％变化至90％(t₉₀–t₀)的时间，响应时间是以上升时间(τ_on)给出，即包括延迟时间(t₁₀–t₀)；对于相对调谐或光电响应的相对对比度从100％变化回至10％(t₁₀₀–t₁₀)的时间，响应时间是以衰退时间(τ_off)给出，和作为总响应时间(τ_总计)＝τ_on+τ_off)。

根据本发明的液晶介质由多种化合物，优选3-30种、更优选4-20种且非常优选4-16种化合物组成。以常规的方式混合这些化合物。通常，将以较小量使用的所期望量的化合物溶解在以较大量使用的化合物中。如果温度高于以较高浓度使用的化合物的清亮点，则特别易于观察到溶解过程完成。然而，也可以用其它常规的方式制备该介质，例如使用所谓的预混，其可以，例如是化合物的均匀混合物或者低共熔混合物，或者使用所谓的“多瓶”体系，其成分本身是即用型的混合物。

所有温度，如熔点T(C，N)或者T(C，S)、从近晶(S)相到向列(N)相的转变T(S，N)以及液晶的清亮点T(N，I)，都以摄氏度表示。所有的温度差都以度数差表示。

在本发明以及特别是以下实施例中，通过缩写(也称为首字母缩写词)表示介晶化合物的结构。在这些首字母缩写词中，使用下表A至C来简化化学式。所有的基团C_nH_2n+1、C_mH_2m+1和C_oH_2o+1在各种情况下优选表示具有n、m或o个C原子的直链烷基。表A中列出对于化合物的核心结构的环要素所用的代码，而表B显示了连接基团。表C给出左手边或右手边端基的代码的含义。表D显示化合物的示例性结构和它们各自的缩写。

表A：环要素

表B:连接基团

表C:端基

其中n和m各自表示整数，和三个点“...”为来自此表的其他缩写的占位符。

下表展示出示例性结构以及它们的各个缩写。展示这些以说明缩写规则的含义。它们此外表示优选使用的化合物。

表D:示例性结构

优选使用的式G的化合物如下所呈现：

优选使用的式CC的化合物如下所呈现:

优选使用的式CP的化合物如下所呈现:

示例性结构为具有三个6元环的化合物，其是特别优选采用的：

示例性结构为具有四个6元环的化合物，其是特别优选采用的：

优选采用的介电中性化合物的示例性结构：

优选采用的其他化合物的示例性结构：

在该表中，参数具有以下含义。

l、m、n和o均彼此独立地为不同于0的正整数，优选l为1或2，m和n优选选自1-7，和o优选选自1-6，优选1或2。

下表，表E展示出可在根据本发明的介晶介质中用作稳定剂的示例性化合物。介质中的这些和类似的化合物的总浓度优选为5％或更低。

表E

在本发明的优选实施方式中，介晶介质包含一种或多种选自来自表E的化合物的化合物。

下表，表F展示出可优选在根据本发明的介晶介质中用作手性掺杂剂的示例性化合物。

表F

在本发明的优选实施方式中，介晶介质包含一种或多种选自来自表F的化合物的化合物。

根据本申请的介晶介质优选包含两种或更多种，优选四种或更多种选自来自上表的化合物的化合物。

根据本发明的液晶介质优选包含

-7种或更多种，优选8种或更多种化合物，优选选自来自表D的化合物的具有3种或更多种，优选4种或更多种不同式的化合物。

实施例

以下实施例说明本发明而不以任何方式进行限制。

然而，对于本领域技术人员清楚的是由物理性质可实现什么样的性质和它们可以什么范围修改。特别地，因此对本领域技术人员而言，良好地限定了可优选地实现的各种性质的组合。

对比实施例1

制备具有如下表中所示的组成和性质的液晶混合物C-1且就其一般物理性质及其在19GHz下的微波组件中的适用性而言进行表征。

表1:混合物C-1的组成和性质

此混合物适用于微波范围中的应用，特别是用于微波(MW)区中的移相器或基于LC的天线元件。与实施例相比，此混合物明确展现出差的性质。特别地其针对在极低温度下的储存不非常稳定。

实施例1

制备具有如下表中所示的组成和性质的液晶混合物M-1。

表1：混合物M-1的组成和性质

备注:t.b.d.:待测定

该混合物针对在极低温度下的储存相对稳定。

另外，此混合物非常高度适用于微波范围中的应用，特别是用于微波(MW)区中的移相器或基于LC的天线元件。

实施例2

制备具有如下表中所示的组成和性质的液晶混合物M-2。

表2：混合物M-2的组成和性质

备注:t.b.d.:待测定

此混合物非常高度适用于微波范围中的应用，特别是用于微波(MW)区中的移相器或基于LC的天线元件。

其针对在极低温度下的储存也是相对稳定。

实施例3

制备具有如下表中所示的组成和性质的液晶混合物M-3。

表3：混合物M-3的组成和性质

备注:t.b.d.:待测定

该混合物针对在极低温度下的储存相对稳定。其针对在-20℃的温度下在本体中储存稳定至少1000小时。

此外，此混合物非常高度适用于微波范围中的应用，特别是用于微波(MW)区中的移相器或基于LC的天线元件。

实施例4

制备具有如下表中所示的组成和性质的液晶混合物M-4。

表4：混合物M-4的组成和性质

备注:t.b.d.:待测定

其针对在极低温度下的储存也是相对稳定。

实施例5

制备具有如下表中所示的组成和性质的液晶混合物M-5。

表5：混合物M-5的组成和性质

备注:t.b.d.:待测定

其针对在极低温度下的储存也是相对稳定。

Claims

1.液晶介质，其特征在于其包含

-一种或多种式G的化合物，其总浓度为10重量％至20重量％，

其中

R¹和R²彼此独立地表示各自具有1-15个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基，各自具有2-15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯基氧基或未氟化的烷氧基烷基，和

Y¹表示F或Cl和

-一种或多种选自式I和III的化合物

其中

L¹¹表示R¹¹或X¹¹，

L¹²表示R¹²或X¹²,

R¹¹和R¹²,彼此独立地表示H、具有1至15个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基、或具有2至15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，

X¹¹和X¹²,彼此独立地表示H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF₅、具有1至7个C原子的氟化烷基或氟化烷氧基、或具有2至7个C原子的氟化烯基、未氟化的烯氧基或未氟化或氟化的烷氧基烷基，和

至

彼此独立地表示

其中

L³¹表示R³¹或X³¹,

L³²表示R³²或X³²，

R³¹和R³²,彼此独立地表示H，具有1至17个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基，或具有2至15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，

X³¹和X³²,彼此独立地表示H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF₅，具有1至7个C原子的氟化烷基或氟化烷氧基，或具有2至7个C原子的氟化烯基、未氟化或氟化的烯氧基或未氟化或氟化的烷氧基烷基，

Z³¹至Z³³,彼此独立地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-C≡C-或单键，和

至

彼此独立地表示

-所述介质包含式II-1a或II-1b的化合物，式II-1a或II-1b化合物的总浓度为50重量％至60重量％，基于整个混合物计，

其中

R²¹彼此独立地表示H、具有1至17个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基或具有2至15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，和

R²²彼此独立地表示H、具有1至17个个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基或具有2至15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基。

2.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种式P的化合物

P^a-(Sp^a)_s1-(A¹-Z¹)_n1-A²-Q-A³-(Z⁴-A⁴)_n2-(Sp^b)_s2-P^b P

其中各个基团具有以下含义：

P^a,P^b各自彼此独立地为可聚合基团，

Sp^a,Sp^b各自彼此独立地表示间隔基团，

s1,s2各自彼此独立地表示0或1,

n1,n2各自彼此独立地表示0或1,

Q表示单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂-CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，

Z¹,Z⁴各自彼此独立地表示单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂-CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，其中Z¹和Q或Z⁴和Q不同时表示选自-CF₂O-和-OCF₂-的基团，

A¹,A²,A³,A⁴各自彼此独立地表示选自以下组的双基团：

d)饱和、部分不饱和或完全不饱和以及任选被取代的具有5至20个环C原子的多环基团，其中的一个或多个可另外被杂原子替代，其中另外，这些基团中的一个或多个H原子可被L替代，和/或一个或多个双键可被单键替代，和/或一个或多个CH基团可被N替代，

和A³备选地可为单键，

L在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有1至12个C原子的直链或支链的在每种情形下任选氟化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基。

3.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种选自式CC和CP的化合物

其中

Alkenyl表示具有2-15个C原子的未氟化的烯基，

R⁰¹表示具有1至17个C原子的未氟化的烷基或具有2至15个C原子的未氟化的烯基，和

R⁰²表示具有1至17个C原子的未氟化的烷基或具有2至15个C原子的未氟化的烯基。

4.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种具有10μm^-1或更大的HTP的绝对值的手性化合物。

5.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种选自式A-I至A-VI化合物的手性化合物：

包括未显示的(R，S)、(S，R)、(R，R)和(S，S)

对映异构体，

其中

R^a11和R^a12,彼此独立地是具有2至9个碳原子的烷基、氧杂烷基或烯基，和R^al1备选地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，

R^a21和R^a22,彼此独立地是具有1至9个碳原子的烷基或烷氧基，具有2至9个碳原子的氧杂烷基、烯基或烯氧基，

R^a31和R^a32,彼此独立地是具有2至9个碳原子的烷基、氧杂烷基或烯基，和R^a31备选地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，

为

和

各自彼此独立地是1,4-亚苯基，其也可被L单-、二-或三取代，或是1,4-亚环己基，

L为H、F、Cl、CN或具有1至7个碳原子的任选被卤化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，

c为0或1，

Z⁰为-CO-O-、-O-CO-、-CH₂CH₂-或单键，和

R⁰为具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基，

X¹,X²,Y¹和Y²各自彼此独立地是F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅，具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其可被F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，和其中另外，一个或多个不相邻的CH₂基团可各自彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、NR⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OC(O)O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以O和/或S原子并不直接彼此键合的方式替代，可聚合基团或具有至多20个碳原子的环烷基或芳基，其可任选被卤素或可聚合基团单取代或多取代，

x¹和x²各自彼此独立地是0、1或2，

y¹和y²各自彼此独立地是0、1、2、3或4，

W¹和W²各自彼此独立地是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R，且二者中的一者备选地是R¹或A³，但二者并不同时为H，或

为

U¹和U²各自彼此独立地是CH₂、O、S、CO或CS，

为

的情况下，二者都是单键，

Z¹和Z²各自彼此独立地是-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、-O-CH₂-、-CH₂-O-、-S-CH₂-、-CH₂-S-、-CF₂-O-、-O-CF₂-、-CF₂-S-、-S-CF₂-、-CH₂-CH₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CF₂-CF₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-，这些基团中的二个的组合，其中没有两个O和/或S和/或N原子直接彼此键合，或单键，

A¹,A²和A³各自彼此独立地是1,4-亚苯基，其中一个或两个不相邻的CH基团可被N替代，1,4-亚环己基，其中一个或两个不相邻的CH₂基团可被O和/或S替代，1,3-二氧戊环-4,5-二基，1,4-亚环己烯基，1,4-双环[2.2.2]亚辛基，哌啶-1,4-二基，萘-2,6-二基，十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，其中这些基团中的每一个可被L单取代或多取代，且另外A¹还可以是单键，

L是卤素原子、CN、NO₂、具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可被F或Cl替代，

m在每种情况下独立地是0、1、2或3，且

R和R¹各自彼此独立地是H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅、分别具有1或3至25个碳原子的直链或支链烷基，该烷基可任选被F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，且其中一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-C(O)O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-替代，其中没有两个O和/或S原子直接彼此键合，或可聚合基团。

6.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其还包含式IV的化合物，

其中

表示

和其中

L⁴表示具有1至6个C原子的烷基、具有3至6个C原子的环烷基或具有4至6个C原子的环烯基，

X⁴表示H、具有1至3个C原子的烷基或卤素，

R⁴¹至R⁴⁴,彼此独立地表示各自具有1至15个C原子的未氟化的烷基或未氟化的烷氧基、各自具有2至15个C原子的未氟化的烯基、未氟化的烯氧基或未氟化的烷氧基烷基，或各自具有至多15个C原子的环烷基、烷基环烷基、环烯基、烷基环烯基、烷基环烷基烷基或烷基环烯基烷基，和或者，R⁴³和R⁴⁴中的一者或二者也表示H。

7.根据权利要求6的液晶介质，其特征在于在式IV的结构中，中心环A4选自

8.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种如权利要求1中所示的式I的化合物。

9.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种如权利要求1中所示的式III的化合物。

10.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其另外包含聚合引发剂。

11.通过使用一种或多种手性化合物改进根据权利要求1至10任一项的液晶介质的响应时间的方法。

12.用于高频技术的组件，其特征在于其包含根据权利要求1至10任一项的液晶介质。

13.根据权利要求12的组件，其特征在于其适合于在微波范围内的操作。

14.根据权利要求12或13的组件，其特征在于其为可在微波区中操作的移相器或基于LC的天线元件。

15.根据权利要求1至10任一项的液晶介质在用于高频技术的组件中的用途。

16.制备液晶介质的方法，其特征在于将一种或多种可聚合化合物与如权利要求1中所限定的一种或多种式G的化合物、一种或多种选自式I和III的化合物、和一种或多种式II-1a或II-1b的化合物混合，和任选地与一种或多种其他化合物和/或一种或多种添加剂混合。

17.微波天线阵列，其特征在于其包含一种或多种根据权利要求12至14任一项的组件。