CN108603121B

CN108603121B - 液晶介质及含有其的高频组件

Info

Publication number: CN108603121B
Application number: CN201780009472.5A
Authority: CN
Inventors: M·维特克; D·克拉斯; P·克施
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: US20200255737A1; CN108603121A; TW201739907A; KR20180105719A; US11180698B2; WO2017137145A1; TWI719134B; EP3414300B1; JP2019512023A; EP3414300A1; JP7101619B2

Abstract

本发明涉及液晶介质，其包含：‑一种或多种多色性化合物，及‑一种或多种选自式I、II及III的化合物的组的化合物，

Description

液晶介质及含有其的高频组件

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的微波组件，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。

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。

最近，还已提出液晶介质用于微波技术所用的组件中，诸如在DE 10 2004 029429.1A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^ndEuropean 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，Washington，2002年6月，第367-370页，连同来自MerckKGaA的商业液晶K15，C.Weil，G.Lüssem，和R.Jakoby:Tunable Invert-Microstrip PhaseShifter Device Using Nematic Liquid Crystals，IEEE MTT-S Int.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 der Basisnichtlinearer Dielektrika[Passively Controllable Microwave Phase Shiftersbased 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:Micro-wave Variable Delay Line Usinga Membrane Impregnated with Liquid Crystal.IEEE MTT-S Int.MicrowaveSymp.Dig.2002，第363-366页，2002年6月和T.Kuki，H.Fujikake，T.Nomoto:MicrowaveVariable Delay Line Using Dual-Frequency Switching-Mode Liquid Crystal.IEEETrans.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^thEuropean 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 andMeasurement Technology Conference，Singapore，2009(IEEE),第463-467页描述了已知液晶混合物E7(Merck KGaA，Germany)的相应性质。

DE 10 2004 029 429.1 A描述了液晶介质在微波技术，尤其在移相器中的用途。其中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，其描述了包含少量下式的单一化合物的液晶介质：

以及以下熟知的氰基联苯化合物

且也描述了除其他化合物之外，包含以下化合物的介质：

然而，这些相对简单的混合物在用于以微波型态(regime)操作的器件的应用中且甚至在其一般物理特性(例如清亮点及相范围、且尤其是在低温下针对储存的其稳定性及其粘度且尤其是其旋转粘度)方面显示有限性能。

用于微波应用的包含一种或多种这些化合物以及类似者的其他液晶介质是于DE10 2010 025 572 A及WO 2013/034227中提出用于微波应用。

在例如“Influence of dye molecules on the birefringence of liquidcrystal mixtures at near infrared frequencies”,Simpson,S.H.、Richardson,R.M.及Hanna,S.,Journal of Chemical Physics,(2007),第127卷,第(10)期第104901-104901-14页中建议在客体-主体***中使用染料以使吸收边缘移位更靠近近红外区以增加液晶的(有效)双折射。

而且，“Liquid crystal dyes with high solubility and large dielectricanisotropy”,Wu,Shin-Tson,Margerum,J.David,Ho,Mei-Sing及Fung,Bing M.,Appl.Phys.Lett.(1994),64(17)第2191-2193页阐述以下通式的偶氮染料

其中n在4至14的范围内，尤其n是4、5及6；及其在近红外范围中的行为，且建议(出其他用途外)使用其作为“掺杂剂”用于IR及毫米波调制器的非极性、高双折射LC。

出于各种原因，已建议将液晶介质的聚合物稳定化以及通过手性掺杂剂掺杂用于若干类型的显示器应用。

然而，通常所用液晶组合物迄今为止具有不充分或不足的材料性质，例如不利地高损失和/或不充分相移。用于包含液晶介质的高频技术的已知器件仍缺乏足够稳定性且尤其快速响应。

因此，本领域需要具有有利且经改善性质的液晶介质，其在高频技术应用中可意味着特别的、迄今十分与众不同且不常见的性质或性质组合。

本发明的目标是提供在微波区具有降低的介电损失及经改善材料品质的适宜液晶介质，其中品质因数η涉及高可调谐性以及伴随低介电损失。其他目标是提供液晶介质，其展现尤其用于使用平面结构的器件(例如，移相器及漏波天线)中的应用的经改善响应时间，而同时提供其他益处，例如宽及稳定向列相范围、经改善的低温行为及在低温下的操作性质以及储存寿命的改善。本领域技术人员可由以下详细说明即刻明了本发明的其他目的。

目标是通过随附独立权利要求中定义的主题解决，同时优选实施方式阐述于各个从属权利要求中且进一步阐述于下文中。

本发明尤其提供以下项目，包括主要方面、优选实施方式及具体特征，其分别单独及组合促使解决上述目标且最终提供额外的优点。

本发明的第一方面提供液晶介质，其包含

(i)一种或多种多色性化合物，

(ii)一种或多种选自式I、II及III的化合物的组的化合物，

其中

R¹表示H、具有1至17个C原子的未氟化烷基或未氟化烷氧基、或具有2至15个C原子的未氟化烯基、未氟化烯氧基或未氟化烷氧基烷基，

n表示0或1，且

彼此独立地表示

另一选择表示

其中

R²表示H、具有1至17个C原子的未氟化烷基或未氟化烷氧基、或具有2至15个C原子的未氟化烯基、未氟化烯氧基或未氟化烷氧基烷基，

Z²¹表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-C≡C-，且

彼此独立地表示

其中

R³表示H、具有1至17个C原子的未氟化烷基或未氟化烷氧基、或具有2至15个C原子的未氟化烯基、未氟化烯氧基或未氟化烷氧基烷基，

Z³¹及Z³²中的一者表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-C≡C-，且另一者表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或单键，且

彼此独立地表示

另一选择表示

及任选地(iii)一种或多种可聚合化合物。

优选地，一种或多种多色性化合物是介晶化合物。而且，任选地提供的一种或多种可聚合化合物是介晶化合物。

已惊讶地发现，通过提供包含一种或多种多色性化合物及一种或多种选自如上所述式I、II及III的化合物的组的化合物的组合的本发明的液晶介质，可获得具有适宜地快速切换时间、适宜向列相范围及经改善或至少适宜的介电损失的介质。

在本发明中，有利地认识到，在含有一种或多种选自式I、II及III的化合物的组的化合物的介质中通过使用一、二或多种多色性添加剂、尤其二色性染料可提供关于液晶介质的可调谐性的显著益处。

这样的多色性添加剂展现电磁吸收光谱，其取决于光传播相对于介晶主体的长分子轴的平均方向的定向而是不同的。长分子轴的方向称为指向矢。尤其在这些添加剂显示在电磁辐射的可见光谱或在相邻的UV或近IR区中的吸收的情形中，其通常称为多色性染料。优选地，本发明的介质中所提供的多色性染料是二色性染料，即，其关于其指向矢的定向相对于光传播的两个不同方向(即，平行及垂直于其)展现不同光谱。其各个吸收值的比率称为介电比。这取决于介晶主体的有序参数及主体中各个添加剂的相对定向程度。因此，优选地，根据本申请，使用具有类似于液晶化合物中存在的介晶核心和/或介晶基团和/或典型末端基团的伸长结构的化合物。

使用多色性染料的其他优点已尤其在使用一种或多种荧光染料的情形中发现。优选地，所有或大多数所用染料可为荧光染料或仅其中的一者或两者为荧光染料。考虑到液晶介质用于呈微波型态的大多数应用的腔体中，存在材料的不期望泄漏的可能性。这样的突发事件可方便地通过材料中所存在染料的色彩来检测。在此情形中，荧光染料具有在特定照射、尤其利用UV辐照特别容易地检测的优点。而且，在一些情形中可有益地使用非荧光染料。

优选地，本发明的液晶介质包含一种或多种选自偶氮染料及噻二唑染料的组的多色性染料。

本发明的另一方面涉及复合物体系，其包含本发明的液晶介质及由或可由一种或多种可聚合化合物的聚合获得的聚合物。

优选地，通过使一种或多种如本文所定义的式P化合物单独或与一种或多种来自各个混合物的其他可聚合化合物的组合聚合可获得或获得聚合物稳定体系，该各个混合物任选地且更优选地进一步包含聚合引发剂。

已发现，通过使用可聚合化合物(一种或多种)、尤其反应性介晶(一种或多种)，可获得具有宽温度范围及经改善的更快切换时间、良好可调谐性及可接受损失的经稳定液晶相。

本发明的其他方面涉及本发明的液晶介质及复合物体系在用于高频技术的组件或器件、尤其适于在微波范围中操作的组件、优选可在微波区中操作的移相器或基于LC的天线元件及微波天线阵列中的用途。

已有利地发现，一种或多种多色性化合物的使用可在包含一种或多种选自如上所述式I、II及III的化合物的组的化合物的液晶介质的可调谐性方面提供显著益处，这进而可有利于在以上组件及器件中的使用。

术语“液晶”、“介晶态化合物(mesomorphic compound)”或“介晶化合物”(也简称为“介晶”)意指在温度、压力及浓度的适宜条件下可作为中间相(向列相、近晶相等)或尤其作为LC相存在的化合物。非两亲性介晶化合物包含例如一个或多个棒状、香蕉形或盘状介晶基团。

在此上下文中，术语“介晶基团”意指具有诱导液晶(LC)相行为的能力的基团。本发明的介晶化合物本身并不一定必须展现LC相。其也可仅在与其他化合物的混合物中展示LC相行为。为简明起见，术语“液晶”在下文中用于介晶材料及LC材料二者。

一般而言，术语“手性”用于阐述与其镜像不可重叠的物体。“非手性”(无手性)物体是与其镜像相同的物体。除非另外明确阐述，否则术语手性向列型及胆甾醇型在本申请中同义使用。

除非另外明确指出，否则在本申请中提及的光波长为550nm。

盒的盒间隙优选在1μm至20μm范围内，具体而言在2.0μm至10μm范围内。

并不由此限制本发明，在下文中通过方面、实施方式及具体特征的详细阐述说明本发明，且更详细阐述具体实施方式。

已惊讶地发现，通过在液晶介质中一种或多种多色性化合物及一种或多种选自如上所述式I、II及III的化合物的组的化合物的组合提供可获得有利的特性，包括适宜地快速切换时间、适宜向列相范围及经改善或至少适宜的介电损失。

本发明所用的多色性添加剂优选是二色性染料，且其优选展现大的二色性比。这意味着其光谱性质沿指向矢及垂直于其观察将显著不同。

LC介质中多色性化合物、具体而言二色性染料的浓度及或二色性染料的总浓度优选在0.1％或更大至15％或更小、更优选地0.5％或更大至10％或更小且最优选地1.0％或更大至8％或更小的范围内。

优选染料选自偶氮染料及噻二唑染料的组。以上优选浓度范围具体而言适用于这些优选二色性染料。

本发明所用的偶氮染料优选包含一个或两个链接至芳香族环的重氮基。其更优选地选自式A及D、优选式A的组

其中

X^A是极性基团，优选地选自F、Cl、CN、CF₃、OCF₃、SF₅或SF₄CF₃，更优选地Cl、CF₃、SF₅或SF₄CF₃，且最优选地Cl或CF₃，

L^A、L’^A及L”^A彼此独立地为H、F、Cl或CN，优选H、F或Cl，且最优选地H或F，

R^A及R’^A彼此独立地为具有1至6个C原子、优选1至3个C原子且最优选地1个C原子的烷基或具有2至6个C原子、优选2或3个C原子的烯基，且

R^D及R’^D彼此独立地为具有1至6个C原子、优选2至5个C原子且最优选地4或5个C原子的烷基或具有2至6个C原子、优选3、4或5个C原子的烯基。

本发明所用的噻二唑染料优选是二苯并噻二唑，更优选选自式T

其中

R及R’彼此独立地为具有1至6个C原子、优选2至5个C原子且最优选地4或5个C原子的烷氧基，且

L’及L”彼此独立地为H、F或Cl、优选F。

根据本发明，任选地一种或多种可聚合化合物提供于液晶介质中。根据优选实施方式，一种或多种可聚合化合物存在于本发明的液晶介质中。

优选地，本发明的液晶介质包含一种或多种式P化合物

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

其中

P^a、P^b各自彼此独立地是可聚合基团，

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-、-CH＝CF-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，优选-CF₂O-，

Z¹、Z⁴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-、-CH＝CF-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，

其中Z¹及Q或Z⁴及Q不同时表示选自-CF₂O-及-OCF₂-的基团，

A¹、A²、A³、A⁴各自彼此独立地表示选自下列组的二价基团：

a)由反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基及1,4’-亚双环己基组成的组，其中另外一个或多个不相邻的CH₂基团可由-O-和/或-S-替代，且其中另外一个或多个H原子可由F替代，

b)由1,4-亚苯基及1,3-亚苯基组成的组，其中另外一个或两个CH基团可由N替代，且其中另外一个或多个H原子可由L替代，

c)由四氢吡喃-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-2,5-二基及硒吩-2,5-二基组成的组，其中的每一者也可经L单取代或多取代，

d)由具有5至20个环C原子的饱和、部分不饱和或完全不饱和且任选地经取代的多环基团组成的组，其中的一者或多者另外可由杂原子替代，其优选选自由以下组成的组：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原子可由L替代，和/或一个或多个双键可由单键替代，和/或一个或多个CH基团可由N替代，

或A³另一选择可为单键，

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、在每一情形下任选地经氟化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，

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原子可由F替代，

M表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-，且

Y¹及Y²各自彼此独立地具有上文针对R⁰³指示的含义之一，或表示Cl或CN，且基团Y¹及Y²中的一者另一选择表示-OCF₃，优选H、F、Cl、CN或CF₃。

任选地进一步包含聚合引发剂，其中优选LC介质中存在一种或多种聚合引发剂。

本发明优选所用的式P的可聚合化合物选自由下式组成的组：

其中L在每次出现时相同或不同地具有上文及下文所指示的含义之一，r表示0、1、2、3或4，s表示0、1、2或3，且n表示介于1与24之间、优选介于1与12之间、更优选介于2与8之间的整数，且其中在单键或双键的末端处未指示基团的情形中，其是末端CH₃或CH₂基团。

在式P1-1至P12-4中，

优选表示选自由以下各式组成的组的基团：

尤其优选地选自

在式P中，部分A²-Q-A³优选表示下式的基团

其中至少一个环经至少一个基团取代，其中L为F，且其中r在每一情形中独立地是0、1、2、3或4，优选0、1或2。

式P及其子式的化合物中的P^a及P^b优选分别且独立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，此外氟丙烯酸酯基。

式P及其子式的化合物中的Sp^a及Sp^b优选表示选自由-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-及-(CH₂)_p1-O-CO-O-及其镜像组成的组的基团，其中p1表示1至12、优选1至6、尤其优选1、2或3的整数，其中这些基团是以使得O原子不直接相邻的方式连接至P^a或P^b。

式P化合物在以下情形中尤其优选：其中基团P^a及P^b选自由乙烯基氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧杂环丁烷及环氧基组成的组、优选是丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，和/或

其中基团Sp^a及Sp^b选自由-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-及-(CH₂)_p1-O-CO-O-及其镜像组成的组，其中p1表示1至12、优选1至6、尤其优选1、2或3的整数，且其中这些基团是以使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所用的式P化合物是恰好包含两个的环(即，其中n1＝n2＝0)(其更优选为6元环)的那些。尤其优选的是选自下式化合物的组的化合物：

其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1及s2如上文针对式P所定义，且优选Sp^a及Sp^b分别且独立地是亚烷基-(CH₂)_n-，其中n优选是3、4、5、6或7，且上式中的P^a及P^b分别且独立地优选是甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯部分。尤其优选的是选自式Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf、Pg、Ph及Pi的组的化合物、且尤其式Pa化合物的用途。

在用于本发明聚合物稳定化器件的聚合物前体中使用的适宜且优选的共聚单体选自例如下式：

其中各个基团具有下列含义：

P¹及P²各自彼此独立地表示可聚合基团，其优选具有上文或下文针对P^a给出含义中的一者，尤其优选为丙烯酸酯基、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及Sp²各自彼此独立地表示单键或间隔基团，其优选具有上文或下文针对Sp^a所给出含义中的一者，尤其优选为-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1是1至12的整数，且其中最后提及的基团是经由O原子连接至相邻环，

且，其中另一选择为P¹-Sp¹-及P²-Sp²-中的一者或多者也可为R^aa，前提是该化合物中所存在的P¹-Sp¹-及P²-Sp²-中的至少一者不为R^aa，

R^aa表示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-基团可彼此独立地经-C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以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原子也可经F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代；尤其优选是具有1至12个C原子的直链或支链、任选地经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基氧基，其中烯基及炔基具有至少两个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表示H或具有1至12个C原子的烷基，

Z¹表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，

Z²及Z³各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n是2、3或4，

R^y及R^z各自彼此独立地表示H、F、CH₃或CF₃，

L在每次出现时彼此独立地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有最高12个C原子的直链或支链、任选地经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、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，优选为F，

L’及L”各自彼此独立地表示H、F或Cl，

r表示0、1、2、3或4，

s表示0、1、2或3，

t表示0、1或2，且

x表示0或1。

用于本发明器件中的适宜且优选的共聚单体例如选自单反应性化合物的组，这些化合物以1wt.-％至9wt.-％、尤其优选4wt.-％至7wt.-％范围内的浓度存在于聚合物稳定体系的前体中。优选的单反应性化合物是式M1至M29的化合物，其中P¹-Sp¹-及P²-Sp²-中的一者或多者是R^aa，使得化合物仅具有单一反应性基团。

尤其优选的单反应性化合物是下式的化合物：

其中P¹、Sp¹及R^aa具有上文所给出的各个含义，且P¹优选是丙烯酸酯基(CH₂＝CH-CO-O-)或甲基丙烯酸酯基(CH₂＝C(CH₃)-CO-O-)。

在这些化合物中，下式的化合物是尤其优选的

其中

n是在1至16、优选2至8范围内的整数、优选偶数，

m是在1至15、优选2至7范围内的整数。

尤其优选的是优选用于高频技术、具体而言用于移相器或微波天线(例如漏波天线)的LC介质、LC器件、如上下文阐述的方法或用途，其中LC介质或其中存在的可聚合或经聚合组分包含一种或多种下式化合物：

其中P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1、s2及L具有上下文所指示的含义，r表示0、1、2、3或4，且Z²及Z³各自彼此独立地表示-CF₂-O-或-O-CF₂-，优选Z²是-CF₂-O-且Z³是-O-CF₂-或反之亦然，或Z²是-CO-O-且Z³是-O-CO-或反之亦然，且最优选地Z²是-CF₂-O-且Z³是-O-CF₂-或Z²是-CO-O-且Z³是-O-CO-。

在实施方式中，优选使用具有亚环己基核心替代包含一个或多个1,4-亚苯基核心的反应性介晶。这在一般而言对UV辐照且具体而言对聚合期间所用的UV辐照的稳定性方面可以是有利的。所得聚合物稳定相(即，复合物体系)可具有经改善或适宜的高电压保持率(VHR)。

此外，已发现，通过使用亚环己基反应性介晶与包含氟苯基液晶化合物的液晶主体的组合，此主体可有效地由该反应性介晶稳定化以获得高VHR，这对于用于高级器件中尤其有益。

在实施方式中，本发明的液晶介质包含一种或多种以上所述式I化合物。在另一实施方式中，本发明的液晶介质包含一种或多种以上所述式II化合物。在其他实施方式中，本发明的液晶介质包含一种或多种以上所述式III化合物。

然而，更优选地，本发明液晶介质包含

-一种或多种式I化合物及

-一种或多种式II化合物

或

-一种或多种式I化合物及

-一种或多种式III化合物

或

-一种或多种式II化合物及

-一种或多种式III化合物

或，最优选地

-一种或多种式I化合物及

-一种或多种式II化合物及

-一种或多种式III化合物。

另外，在具体实施方式中，本发明所用液晶介质优选包含一种或多种式IV化合物：

其中

表示

优选

尤其优选地

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，且尤其优选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，且更优选H或F且最优选F，

R⁴¹至R⁴⁴彼此独立地表示各自具有1至15个C原子的未氟化烷基或未氟化烷氧基、各自具有2至15个C原子的未氟化烯基、未氟化烯氧基或未氟化烷氧基烷基、或各自具有最多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，且另一选择R⁴³及R⁴⁴中的一者或二者也表示H，

优选地，

R⁴¹及R⁴²彼此独立地表示各自具有1至7个C原子的未氟化烷基或未氟化烷氧基、或各自具有2至7个C原子的未氟化烯基、未氟化烯氧基或未氟化烷氧基烷基，

尤其优选地，

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

尤其优选地，

R⁴²表示各自具有1至7个C原子的未氟化烷基或未氟化烷氧基，且

优选地，

R⁴³及R⁴⁴表示H、具有1至5个C原子的未氟化烷基、具有3至7个C原子的未氟化环烷基或环烯基、各自具有4至12个C原子的未氟化烷基环己基或未氟化环己基烷基、或具有5至15个C原子的未氟化烷基环己基烷基，更优选环丙基、环丁基或环己基，且甚至更优选R⁴³及R⁴⁴中的至少一者表示正烷基、尤其优选地甲基、乙基或正丙基，且另一者表示H或正烷基、尤其优选地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，其螺旋扭曲力(HTP)的绝对值优选为20μm^-1或更大、更优选40μm^-1或更大、甚至更优选在60μm^-1或更大的范围内、且最优选在80μm^-1或更大至260μm^-1或更小的范围内。

因此，在优选实施方式中，由一种或多种手性化合物组成的手性组分可另外存在本发明的介晶介质中。此所用掌性组分的手性化合物在存在的情形中优选具有高HTP的绝对值。其也称为手性掺杂剂，这是因为其通常以相对较低浓度添加至介晶基础混合物中。其优选在非手性组分中具有良好溶解性。其并不损害介晶介质的介晶或液晶性质，或仅在较小程度上损害该性质，只要胆甾醇液晶螺距具有远小于光波长的小值即可。然而，若胆甾醇液晶螺距约为光波长，则其诱导具有完全不同于胆甾醇相的结构的蓝相。若采用两种或更多种手性化合物，则其可具有相同或相反旋转方向及相同或相反扭曲温度依赖性。

尤其优选的是来自Merck KGaA的商业液晶混合物MLC-6828中HTP为20μm^-1或更大、尤其40μm^-1或更大、尤其优选地70μm^-1或更大的手性化合物。

在本发明的优选实施方式中，手性组分由两种或更多种手性化合物组成，其均具有相同符号的HTP。

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,Darmstadt)。

特别适合的手性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及R^a12彼此独立地是具有2至9个C原子、优选最多7个C原子的烷基、氧杂烷基或烯基，且R^a11另一选择为甲基或具有1至9个C原子的烷氧基，优选二者均为烷基、优选正烷基，

R^a21及R^a22彼此独立地是具有1至9个C原子、优选最多7个C原子的烷基或烷氧基、具有2至9个C原子、优选最多7个C原子的氧杂烷基、烯基或烯氧基，优选二者均为烷基、优选正烷基，

R^a31及R^a32彼此独立地是具有2至9个C原子、优选最多7个C原子的烷基、氧杂烷基或烯基，且R^a11另一选择为甲基或具有1至9个C原子的烷氧基，优选地二者均为烷基，优选地正烷基。

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

(二脱水山梨醇),

(二脱水甘露醇)，或

(二脱水艾杜糖醇),

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C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至12个C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C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，和其中此外，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原子不直接彼此键合的方式替代，可聚合基团，或具有至多20个C原子的环烷基或芳基，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，且二者中的一个替代性地是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，

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C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C原子的烷基，且

b是0、1或2，

且Z⁰特别是-OCO-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。

LC介质中手性掺杂剂的浓度、或手性掺杂剂的总浓度优选在0.05％或更大至5％或更小、更优选地0.1％或更大至1％或更小且最优选地0.2％或更大至0.8％或更小的范围内。这些优选浓度范围尤其适用于手性掺杂剂S-2011、或其对映异构体形式R-2011(二者均来自Merck KGaA)及具有相同或类似HTP的手性掺杂剂。对于与S-2011相比具有更高或更低HTP绝对值的手性掺杂剂而言，这些优选浓度可根据其HTP值相对于S-2011的比率按比例降低、增加。

根据本申请的液晶介质优选包含总计5％至70％、更优选5％至60％且特别优选30％至50％的式I的化合物。

根据本申请的液晶介质优选包含总计20％至80％、更优选30％至70％且特别优选35％至65％的式II的化合物。

根据本申请的液晶介质优选包含总计5％至45％、更优选10％至40％且特别优选15％至35％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100％、优选50％至100％且特别优选55％至100％。

式II的化合物的浓度优选为1％至20％、更优选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％、更优选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％、更优选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％、更优选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％、更优选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％、更优选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％、更优选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％、更优选1％至3％且特别优选0％。

本申请的液晶介质尤其优选包含总共50％至80％、更优选地55％至75％且尤其优选57％至70％如下文所定义的式I-1化合物和/或总共5％至70％、优选6％至50％且尤其优选8％至20％选自如下文所定义的式I-2及I-3化合物的组的化合物、最优选式I-2及式I-3化合物二者。

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特别优选为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式中，液晶介质包含一种或多种选自如下所阐释的式I-1及I-2化合物的组的式I化合物，优选同时包含一种或多种式I-1化合物及一种或多种式I-2化合物。任选地且优选地根据实施方式，进一步包含一种或多种如下文所阐释的式I-3化合物。在尤其优选实施方式中，式I化合物主要由一种或多种选自式I-1、I-2及I-3化合物的化合物组成、更优选地基本上由其组成且最优选地完全由其组成：

其中

L¹是H或F，优选H，

且其他基团具有上文针对式I所指示的各个含义，且优选地

R¹表示具有1至7个C原子的未氟化烷基或具有2至7个C原子的未氟化烯基。

本发明的介质优选包含一种或多种式I-1化合物，该式I-1化合物更优选地选自式I-1a至I-1c、甚至更优选地式I-1c的化合物的组，其中更优选地式I-1化合物主要由其组成、甚至更优选基本上由其组成且尤其优选完全由其组成：

其中基团具有上文针对式I-1所指示的各个含义，且其中优选地

R¹表示未氟化烷基或未氟化烯基。

介质优选包含一种或多种式I-2化合物，该式I-2化合物更优选地选自式I-2a至I-2d、甚至更优选地式I-2d化合物的组，其中优选地式I-2化合物主要由其组成、甚至更优选基本上由其组成且尤其优选完全由其组成：

其中基团具有上文针对式I-2所指示的各个含义，且其中优选地

R¹表示未氟化烷基或未氟化烯基。

介质优选包含一种或多种式I-3化合物，该式I-3化合物更优选地选自式I-3a至I-3d、甚至更优选地式I-3c化合物的组，其中优选地式I-3化合物主要由其组成、甚至更优选基本上由其组成且尤其优选完全由其组成：

其中基团具有上文针对式I-3所指示的各个含义，且其中优选地

R¹表示未氟化烷基或未氟化烯基。

本发明的介质优选包含一种或多种式II化合物，该式II化合物更优选地选自式II-1至II-3化合物的组、甚至更优选地选自式II-1及II-2化合物的组，其中优选地式II化合物主要由其组成、甚至更优选基本上由其组成且尤其优选完全由其组成：

其中基团具有上文针对式II所给出的含义且优选地

R²表示H、具有1至7个C原子的未氟化烷基或烷氧基或具有2至7个C原子的未氟化烯基，且

中的一者表示

且另一者独立地表示

优选地

最优选地

且优选地

R²表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_z，

n表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选1至5的整数，且

z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。

介质优选包含一种或多种式II-1化合物，该式II-1化合物更优选地选自式II-1a至II-1e化合物的组、甚至更优选地选自式II-1a及II-1b化合物的组、尤其优选式II-1b，其中优选地式II-1化合物主要由其组成、甚至更优选基本上由其组成且尤其优选完全由其组成：

其中

R²具有上文所指示的含义，且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_z，

n彼此独立地表示在0至15的范围内、优选在1至7的范围内且尤其优选1至5的整数，且

z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。

介质优选包含一种或多种式II-2化合物，该式II-2化合物更优选选自式II-2a及II-2b化合物的组，甚至更优选地同时选自一种或多种式II-2a化合物及一种或多种式II-2b化合物，其中优选该式II-2化合物主要由其组成、甚至更优选基本上由其组成且尤其优选完全由其组成：

其中

z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。

介质优选包含一种或多种式II-3化合物，该式II-3化合物更优选选自式II-3a至II-3c化合物的组，甚至更优选选自式II-3a及II-3b化合物的组，尤其优选同时选自一种或多种式II-3a化合物及一种或多种式II-3b化合物，其中优选地式II-3化合物主要由其组成、甚至更优选地基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：

其中

z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。

介质优选包含一种或多种式III化合物，该式III化合物更优选地选自式III-1至III-6化合物的组，其中甚至更优选地该化合物选自式III-1、III-2、III-3及III-4、尤其优选式III-1化合物的组，其中优选地式III化合物主要由其组成、甚至更优选地基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：

其中

Z³¹及Z³²彼此独立地表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-、优选反式-CH＝CH-，其中在式III-6中另一选择Z³¹及Z³²中的一者可表示-C≡C-且其他基团具有上文针对式III所给出的含义，且优选地

R³表示H、具有1至7个C原子的未氟化烷基或烷氧基或具有2至7个C原子的未氟化烯基，且

中的一者,优选

表示

优选

且其他彼此独立地表示

优选

更优选

和优选

R³表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_z，

z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。

介质优选包含一种或多种式III-1化合物，该式III-1化合物更优选地选自式III-1a至III-1d化合物的组，甚至更优选地选自式III-1a及III-1b、尤其优选式III-1b化合物的组，其中优选地式III-1化合物主要由其组成、甚至更优选基本上由其组成且尤其优选完全由其组成：

其中

R³具有上文所指示的含义，且优选表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_z，

z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。

介质优选包含一种或多种式III-2化合物，该式III-2化合物更优选地是式III-2a化合物：

其中

z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。

介质优选包含一种或多种式III-3化合物和/或一种或多种式III-4化合物。

介质优选包含一种或多种式III-5化合物，该式III-5化合物更优选地是式III-5a化合物：

其中

R³具有上文针对式III-5所给出的含义，且优选地表示C_nH_2n+1，其中

n表示在0至7范围内、优选在1至5范围内的整数。

式III的其他优选化合物是下式的化合物：

其中

n表示在0至7范围内、优选在1至5范围内的整数。

在本发明的其他方面中，提供复合物体系，其包含含有一种或多种多色性化合物及一种或多种选自如上所述式I、II及III的化合物的组的化合物的液晶介质及由或可由一种或多种上文所阐述的可聚合化合物的聚合获得的聚合物。

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。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

尤其是

尤其是

或

(全部来自BASF)或

(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％，更优选为按重量计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，其可伴有相当大的优势，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反应性介晶(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

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

优选地，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(例如，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Schott GG395或GG410。

优选在室温下进行聚合。

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的介电各向异性的介电正性式I-1的化合物。

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介电中性式I-2的化合物。

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，更优选2％或更少，甚至更优选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。

本发明的液晶介质优选包含选自式I至III化合物的组的化合物、更优选地主要由其组成、甚至更优选地基本上由其组成且尤其优选完全由其组成。

在本发明的优选实施方式中，液晶介质主要由优选地选自式I至III化合物的组的异硫氰酸酯化合物组成、更优选地基本上由其组成且最优选地完全由其组成。

本发明的液晶介质可通过将一种或多种可聚合化合物与一种或多种多色性化合物及一种或多种选自如上所阐释的式I、II及III化合物的组的化合物、及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或共混来制备。

本发明的液晶介质或复合物体系可有益地用于供高频技术用的组件中。

因此，本发明的另一方面涉及用于高频技术的组件，其包含本发明的液晶介质或复合物体系。组件优选适于在微波范围中操作，且更优选地是可在微波区中操作的移相器或基于LC的天线元件。

在其他方面中，提供包含一个或多个本发明组件的微波天线阵列。

在这些组件及器件中，具体而言通过有利或适宜地影响可调谐性、具体而言微波可调谐性和/或损失参数、同时适宜地维持或改善VHR，可有利地使用包含一种或多种多色性化合物的本发明液晶介质。

在本申请中，关于组合物的术语“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％或更高且更优选20％或更高。

就此而言，术语“主要由……组成”意指所讨论的实体包含55％或更多，优选60％或更多且特别优选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％更多且特别优选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。这类化合物是本领域技术人员所已知的。

优选地，介质中式I至III的化合物的总浓度在80％或更高至100％范围内，更优选地在90％或更高至100％范围内且最优选地在95％或更高至100％范围内。

优选地，介质中式I-3、更优选地式I-3c的化合物的总浓度在10％至45％或更低、更优选地15％或更高至35％或更低、甚至更优选地20％或更高至33％或更低、且最优选地25％或更高至30％或更低的范围内。

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，甚至更优选为120℃或更高，仍更优选为150℃或更高且特别优选为170℃或更高。

本发明介质的向列相优选至少从20℃或更小延伸至90℃或更高。更优选地，该相从至多100℃或更高、更优选地至少从0℃或更小延伸至120℃或更大或甚至更优选地至少从-10℃或更小延伸至140℃或更高、具体而言至少从-20℃或更小延伸至150℃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更大且特别优选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，更优选在0.300或更大至0.85或更低的范围内，和特别优选在0.350或更大至0.800或更低的范围内。

在本发明的优选实施方式中，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。

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％且特别优选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％且特别优选3％至10％的总浓度使用。

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％且特别优选15％至40％的总浓度使用。

液晶介质优选包含总共50％至100％、更优选地70％至100％且尤其优选80％至100％、且具体而言90％至100％式I、II及III化合物，更优选地主要由其组成且尤其优选完全由其组成。

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。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^thEuropean 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^thEuropean 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/或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优选具有在以上给出的优选范围的向列相。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优选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，更优选为0.25或更高，甚至更优选为0.30或更高，仍更优选为0.40或更高且特别优选为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，更优选4或更大，甚至更优选6或更大且特别优选10或更大。

此外，本发明的液晶介质的特征优选在于在微波范围内具有高各向异性值。在约8.3GHz下的双折射率例如优选为0.14或更高，更优选0.15或更高，甚至更优选0.20或更高，仍更优选0.25或更高且特别优选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)，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、更优选10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、更优选30°/dB或更大、甚至更优选40°/dB或更大、甚至更优选50°/dB或更大、仍更特别优选80°/dB或更大且特别优选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。

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，尤其是直链基团。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通常具有低旋转粘度。

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。

本发明液晶介质可以常规浓度包含其他添加剂及手性掺杂剂。以总混合物计，这些其他成分的总浓度在0％至10％、优选0.1％至6％的范围内。所用个别化合物的浓度各自优选在0.1％至3％范围内。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，本发明介质包含一种或多种手性化合物作为手性掺杂剂以调节其胆甾醇螺距。其在本发明介质中的总浓度优选地在0.05％至15％、更优选地1％至10％及最优选地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_lH_2l+1或者C_nH_2n-1、C_mH_2m-1和C_lH_2l-1分别表示在每种情况下具有n、m或l个C原子的直链烷基或烯基，优选1-E-烯基。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中列出连接基团。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：末端集团

与其他组合使用

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

下列示例性结构是特别优选采用的具有末端-NSC基团的化合物：

以下示例性结构是介质中优选另外使用的化合物：

以下示例性结构是任选地采用且具有三个6元环的辅助化合物：

以下示例性结构是任选地采用且具有四个6元环的辅助化合物：

另外可采用的介电中性化合物的示例性结构：

另外可采用的其他化合物的示例性结构：

下表(表E)显示可以且优选用作本发明介晶介质中的二色性染料的示例性化合物。

表E

本发明的介晶介质优选包含一种、更优选地两种、甚至更优选地三种或更多种选自由表E的化合物组成的组的化合物。一种或多种二色性染料优选以0.1％或更大至15％或更小、更优选地0.5％或更大至10％或更小且最优选地1.0％或更大至8％或更小的范围内的浓度使用。

下表(表F)显示可用作本发明介晶介质中的稳定剂的示例性化合物。这些化合物及类似化合物在介质中的总浓度优选是5％或更小。

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表F化合物的组的化合物。

下表(表G)显示优选可用作本发明介晶介质中的手性掺杂剂的示例性化合物。

表G

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表G的化合物的组的化合物。

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由以上表的化合物组成的组的化合物。

本发明的液晶介质优选包含7种或更多种、优选8种或更多种选自表D化合物的组的化合物、优选具有3个或更多、优选4个或更多个不同式的化合物。

以下实施例仅说明本发明且其不应以任何方式视为限制本发明的范围。实施例及其修改或其他等效物对于本领域技术人员根据本公开内容将显而易见。

实施例

实施例1

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-1且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

k₁₁＝15.0pN；k₃₃＝15.4V；V₁₀＝0.86V

此混合物适用于微波范围中的应用，具体而言用于微波(MW)区中的移相器或基于LC的天线元件，且具有适宜响应时间。

实施例1.1至1.3

将混合物B-1分成三份。向这三份中的每一份添加特定浓度的如上表E所示的二色性染料TAZO-1，以获得混合物M-1.1、M-1.2及M-1.3。

另一选择，向这三份中分别添加1.0％、3.0％及5.0％的TAZO-1。

表1：所研究混合物的组成

将三种所得混合物M-1.1至M-1.3各自填充至测试盒中，该测试盒具有由PIAl3046覆盖的反平行摩擦玻璃基板。测试盒具有50μm的盒间隙。对混合物研究其一般物理特性及其在微波型态中的性能。

实施例2

向混合物B-1中以3.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料AZO-1。

关于其在微波应用中的性能对所得混合物M-2进行研究。

实施例3

向混合物B-1中以3.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料AZO-2。

对所得混合物M-3研究其在微波应用中的性能。

实施例4

向混合物B-1中以3.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料AZO-3。

对所得混合物M-4研究其在微波应用中的性能。

实施例5

向混合物B-1中以3.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料THIO-1(MerckKGaA,Darmstadt,Germany)。

对所得混合物M-5研究其在微波应用中的性能。

下表显示混合物B-1及M-1.2、M-2、M-3、M-4及M-5的微波特性的比较，其中后面的混合物各自含有3％如上所述的各个染料。

表2：在19GHz下微波特性测量的比较

令人惊讶地，发现各种二色性染料的提供可在增加的可调谐性方面提供益处。同时，介电损失至少保持在相当水平或甚至改善，使得品质因数η至少相当或甚至显著改善。增加量的二色性染料可进一步改善有利效应。

为进行比较且作为参照，熟知的化合物4’-苯基-4-氰基联苯(也称为5CB或K15,Merck KGaA)在20℃下给出tanδ_εr,⊥＝0.026和η＝4.3。

以下混合物也适于微波范围中的应用，具体而言用于MW区中的移相器或基于LC的天线元件。

实施例6

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-6且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-6分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

所得混合物显示与实施例1.1-1.3及实施例2-5类似的经改善性质、具体而言关于可调谐性及品质因数。

实施例7

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-7且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

k₁₁＝15.8pN；k₃₃＝15.1V；V₁₀＝0.87V

将混合物B-7分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例8

制备具有如下表中所指示组成及性质的液晶混合物B-8。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-8分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例9至13

基础混合物

另一选择，向实施例8的液晶介质B-8各自添加特定浓度的其他单一化合物并针对其一般物理特性及其在微波型态中的性能对所得基础混合物(B-9至B-13)进行研究。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-9至B-13分别分成七份。分别向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

包含各个浓度的各种二色性化合物的所得混合物显示与实施例1.1-1.3及实施例2-5类似的经改善性质、具体而言关于可调谐性及品质因数。

实施例14

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-14且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-14分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例15

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-15且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-15分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例16

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶基础混合物B-16且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-16分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例17

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-17且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-17分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例18

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-18且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-18分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例19

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-19且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-19分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例20

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-20且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-20分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例21

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-21且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-21分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例22

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-22且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-22分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例23

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-23且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-23分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例24

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-24且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-24分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例25

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-25且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-25分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例26

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶基础混合物B-26且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-26分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例27

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-27且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-27分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

实施例28

基础混合物

制备具有如下表中所指示的组成及性质的液晶混合物B-28且关于其一般物理性质及其在19GHz下于微波组件中的适用性进行表征。

注释：t.b.d.：待测定。

将混合物B-28分成七份。向这七份中的三份中分别以1.0％、3.0％及5.0％的浓度添加如上表E中所示的二色性染料TAZO-1。向其他四份中分别以3.0％的浓度分别添加如上表E中所示的AZO-1、AZO-2、AZO-3或THIO-1。

关于上文所述实施例中所用二色性染料的另一选择，可使用荧光二色性染料。这些允许容易的检测来自各个微波组件的调制介质的任何泄漏。

除提供一种或多种多色性化合物外，可向以上混合物中添加一种或多种手性化合物以实现对于大多数应用的经改善性能。

Claims

1.一种微波天线阵列，其包含一个或多个用于高频技术的组件，该组件包含液晶介质，其包含

-一种或多种多色性化合物，其选自TAZO-1及THIO-1，

及任选地

-一种或多种可聚合介晶化合物，

其中该液晶介质进一步包含一种或多种式I-1c的化合物

R¹表示具有1至7个C原子的未氟化烷基或具有2至7个C原子的未氟化烯基，一种或多种式I-2d的化合物

R¹表示具有1至7个C原子的未氟化烷基或具有2至7个C原子的未氟化烯基，一种或多种式II-1b的化合物

R²表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_z，

n彼此独立地表示在0至15的范围内的整数，且

z表示0、1、2、3或4，

一种或多种式II-2a的化合物

R²表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_z，

n表示在0至15范围内的整数，且

z表示0、1、2、3或4，

及一种或多种式III-1b的化合物

R³表示C_nH_2n+1或CH₂＝CH-(CH₂)_z，

n表示在0至15范围内的整数，且

z表示0、1、2、3或4，

其中该介质包含总浓度为80％至100％的上述式I-1c、I-2d、II-1b、II-2a及III-1b的化合物。

2.根据权利要求1的微波天线阵列，其中该液晶介质包含一种或多种式P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

P^a、P^b各自彼此独立地是可聚合基团，

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-、-CH＝CF-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，

其中Z¹及Q或Z⁴及Q不同时表示选自-CF₂O-及-OCF₂-的基团，

d)由具有5至20个环C原子的饱和、部分不饱和或完全不饱和且任选地经取代的多环基团组成的组，其中的一者或多者另外可由杂原子替代，

或A³另一选择可为单键，

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、在每一情形下任选地经氟化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，且

且其任选地进一步包含聚合引发剂。

3.根据权利要求2的微波天线阵列，其中Q表示-CF₂O-。

4.根据权利要求2的微波天线阵列，其中d)选自由以下组成的组：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、

M表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-，且

Y¹及Y²各自彼此独立地具有上文针对R⁰³指示的含义之一，或表示Cl或CN，且另一选择为基团Y¹及Y²中的一者表示-OCF₃。

5.根据权利要求4的微波天线阵列，Y¹及Y²各自彼此独立地为H、F、Cl、CN或CF₃。

6.根据权利要求1至5中任一项的微波天线阵列，其中该液晶介质进一步包含一种或多种手性化合物。

7.一种用于高频技术的组件，其包含根据权利要求1至5中任一项限定的液晶介质。

8.根据权利要求7的组件，其是适用于在微波范围中操作的组件。

9.根据权利要求8的组件，其是可在微波范围中操作的移相器或基于LC的天线元件。

10.一种根据权利要求1至5中任一项限定的液晶介质在用于高频技术的组件中的用途。

11.一种或多种权利要求1所限定的多色性化合物的用途，其用于改善权利要求1所限定的液晶介质的可调谐性。