液晶介质、用于高频技术的部件和介晶化合物制造技术

本发明专利技术涉及包含组分A的液晶介质，所述组分A由一种或多种式I的化合物组成其中参数具有在权利要求中或者文中给出的含义，以及涉及相应的新型介晶化合物及其制备方法。同样地，本发明专利技术涉及这些液晶介质的用途，特别是在高频技术的部件中的用途，并涉及含有根据本发明专利技术介质的这种类型的部件，以及这些部件的生产和用途。根据本发明专利技术的部件适合于特别是在微波和毫米波区域中作为移相器，用于微波和毫米波阵列天线，特别是用于所谓的可调谐“反射阵列”。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶介质、用于高频技术的部件和介晶化合物专利
本专利技术涉及液晶介质，特别是用于高频技术的部件、尤其是用于高频器件的部件的液晶介质，所述部件特别是天线，尤其是用于千兆赫兹区域和万亿赫兹区域的，其在微米波或毫米波区域操作。这些部件使用特别的液晶化学化合物或者由其构成的液晶介质，例如用于可调谐的“相控阵”天线或者基于“反射阵列”的微波天线的可调谐单元的微波的相位移。此外，本专利技术涉及新型介晶化合物。现有技术和待解决的技术问题长期以来已经将液晶介质用于电光显示器(液晶显示器-LCD)中以显示信息。在中心亚苯基环上具有额外的烷基取代的、亦称为三苯基二乙炔的双二苯乙炔（Bistolan）化合物，已充分为本领域技术人员所熟知。例如，Wu，S.-T.，Hsu，C.-S.和Shyu，K.-F.，Appl.Phys.Lett.，74(3)，(1999)，第344-346页公开了下式的各种含有侧甲基的液晶双二苯乙炔化合物：除了该类型的含有侧甲基的液晶双二苯乙炔化合物之外，Hsu，C.S.Shyu，K.F.，Chuang，Y.Y.和Wu，S.-T.，Liq.Cryst.，27(2)，(2000)，第283-287页也公开了含有侧乙基的相应化合物，并提出了其用途，尤其是在“液晶光学相控阵”中的用途。除了下式的强介电正性的异硫氰酸基双二苯乙炔化合物之外，在Dabrowski，R.，Kula，P.Gauza，S.，Dziadiszek，J.Urban，S.和Wu，S.-T.，IDRC08，(2008)，第35-38页中提及了在中心环上具有或者没有侧甲基的介电中性的双二苯乙炔化合物JP2003-207631A)中提及具有三个C-C三键的化合物，例如以下化合物，并提议用于光学膜、偏振器和光散射型液晶中。然而，最近也提出了将液晶介质用于微波技术的部件或组件中，如例如在DE102004029429A和在JP2005-120208（A）中所述的。在高频技术中液晶介质在工业上有价值的应用基于它们的介电性能可以通过可变电压控制的性质，特别是对于千兆赫兹区域和万亿赫兹区域。因此可以构造不含机械移动部件的可调谐天线（Gaebler,A.,Moessinger,A.,Goelden,F.等，“LiquidCrystal-ReconfigurableAntennaConceptsforSpaceApplicationsatMicrowaveandMillimeterWaves”，InternationalJournalofAntennasandPropagation,Band2009,ArtikelID876989,(2009),第1–7页,doi:10.1155/2009/876989）。A.Penirschke,S.Müller,P.Scheele,C.Weil,M.Wittek,C.Hock和R.Jakoby:"CavityPerturbationMethodforCharacterizationofLiquidCrystalsupto35GHz"，34th欧洲微波会议–阿姆斯特丹，第545–548页，尤其描述了已知的液晶单个物质K15(也称为4-n-戊基-4’-腈基联苯或者PP-5-N，MerckKGaA，德国)在9GHz频率下的性质。DE102004029429A描述了液晶介质在微波技术、尤其是在移相器中的用途。在DE102004029429A中已经研究了液晶介质在相应频率范围内的性质。为了在高频技术中使用，要求液晶介质具有特别地迄今相对不寻常的、非常规的性质或者性质的结合。A.Gaebler,F.Goelden,S.Müller,A.Penirschke和R.Jakoby"DirectSimulationofMaterialPermittivitesusinganEigen-SusceptibilityFormulationoftheVectorVariationalApproach”,12MTC2009–国际仪器与测量技术会议(InternationalInstrumentationandMeasurementTechnologyConference)，新加坡，2009(IEEE)，第463-467页描述了已知的液晶混合物E7(同样，MerckKGaA，德国)的相应性质。DE102004029429A描述了液晶介质在微波技术、尤其是在移相器中的用途。在DE102004029429A中已经研究了液晶介质在相应频率范围内的性质。另外，其中提及除了下式的化合物和之外，还包含下式化合物的液晶介质：包含例如下式的化合物的液晶介质被提议用于高频技术的部件中，例如在论文A.Lapanik,"Singlecompoundsandmixturesformicrowaveapplications,Dielectric,microwavestudiesonselectedsystems",TechnischeDarmstadt,2009,(D17),A.Lapanik,F.S.Müller,A.Penirschke,R.Jakoby和W.Haase,Frequenz,印刷的,"Highlybirefringentnematicmixturesatroomtemperatureformicrowaveapplications”，A.Lapanik,F.S.Müller,R.Jakoby和W.Haase,JournalofOpticalEngineering，提交出版，以及在下列迄今未公开的专利申请中：DE102009051892.4、DE102010025572.6、DE102010045370.6和DE102010051508.0。然而，迄今为止已知的组合物都受到严重缺点的困扰。除了其它缺陷之外，大部分缺陷会导致不利地高的损失和/或不足的相位移或者不足够的材料品质(η)。因此，具有改善的性质的新型液晶介质是必需的。尤其是，必须减少在微波区域和/或毫米波区域的损失以及必须提高材料品质。另外，仍需要改善液晶介质的低温行为，以及因此部件的低温行为。在此，需要改进操作性能以及贮存稳定性两者。因此，迫切需要具有适用于相应实际应用的性质的液晶介质。专利技术描述令人吃惊地现在已经发现,如果采用所选择的液晶介质，可以实现用于高频技术的部件，其不具有现有技术材料的缺点，或者至少仅仅在显著减少的程度内具有上述缺点。因此，本专利技术涉及包含一种或多种式I的化合物的液晶介质，其中表示或者优选是或者特别优选是或者L1表示具有1至6个C原子的烷基、具有3至6个C原子的环烷基或者具有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，和特别优选是CH3、C2H5、环丙基或环丁基，X1表示H、具有1至3个C原子的烷基或者卤素，优选是H、F或者Cl，并且特别优选是H或者F，非常特别优选F，R11至R14彼此独立地表示各自具有1至15个C原子的未经氟化的烷基或者未经氟化的烷氧基，各自具有2至15个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或者未经氟化的烷氧基烷基，或者各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.21 DE 102011009190.4;2011.05.12 EP 11003921.液晶介质，特征在于，它包含由一种或多种式I的化合物组成的组分A，其中表示L1表示具有1至6个C原子的烷基、具有3至6个C原子的环烷基或者具有4至6个C原子的环烯基，X1表示H、具有1至3个C原子的烷基或者卤素，R11至R14彼此独立地表示各自具有1至15个C原子的未经氟化的烷基或者未经氟化的烷氧基，各自具有2至15个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或者未经氟化的烷氧基烷基，或者各自具有最多15个C原子的环烷基、烷基环烷基、环烯基、烷基环烯基、烷基环烷基烷基或者烷基环烯基烷基，以及作为替代选择，R13和R14之一或者两者也表示H；其中所述组分A包含一种或多种选自式I-2至I-4的化合物的化合物2.根据权利要求1的液晶介质，特征在于，所述组分A包含一种或多种式I-3的化合物。3.根据权利要求1的液晶介质，特征在于，所述组分A包含一种或多种式I-4的化合物。4.根据权利要求1-3任一项的液晶介质，特征在于，所述组分A进一步包含一种或多种式I-1的化合物，其中参数R11、R12和L1具有权利要求1中给出的含义；和X1表示H。5.根据权利要求1-3任一项的液晶介质，特征在于，所述组分A包含一种或多种式I-1的化合物，其中参数R11、R12和L1具有权利要求1中给出的含义；和X1表示F。6.根据权利要求1-3任一项的液晶介质，特征在于，所述组分A包含一种或多种式I-2的化合物。7.根据权利要求1-3任一项的液晶介质，特征在于，除了组分A之外它额外包含一种或多种选自下列组分，组分B至E的组分：-强介电正性组分，组分B，其具有10或者更大的介电各向异性，-强介电负性组分，组分C，其具有-5.0或更小的介电各向异性，-组分D，其具有在大于-5.0至小于10.0范围内的介电各向异性并且由具有7个或更多个五元或六元环的化合物组成，和-组分E，其同样具有在大于-5.0至小于10.0范围内的介电各向异性并且由具有至多6个五元或六元环的化合物组成。8.根据权利要求7的液晶介质，特征在于它包含组分B。9.根据权利要求7的液晶介质，特征在于它包含组分C。10.根据权利要求7的液晶介质，特征在于它包含组分D。11.根据权利要求1-3的任一项的液晶介质，特征在于，它包含一种或多种式VI的化合物其中L61表示R61并且在Z61和/或Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：真边笃孝，C·雅斯佩，V·雷芬拉斯，E·蒙特内格罗，D·保卢斯，D·克拉斯，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：
国别省市：