液晶介质、用于高频技术的组件和介晶化合物制造技术

技术编号:11940836 阅读:132 留言:0更新日期:2015-08-26 12:12
本发明专利技术涉及包含组分A的液晶介质,所述组分A由一种或多种选自式(I-M)和(I-U)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各个含义,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组件中的用途,并涉及含有根据本发明专利技术介质的这种类型的组件,以及涉及这些组件的生产和用途。根据本发明专利技术的组件适合于特别是在微波和毫米波范围中作为移相器,用于微波和毫米波阵列天线,和特别用于所谓的可调谐“反射阵列”。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶介质、用于高频技术的组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液晶介质,尤其是用于高频器件的组件,特别是天线,尤其用于千兆赫兹区域和太赫兹区域,其在微米波或毫米波范围操作。这些组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盒的微波的相位移。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。例如,WO2008/128623A1中建议式的化合物用于IPS显示器用液晶介质。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。除了下式的强正介电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)中提及含有三个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太赫兹区域。这使得能够构造不含移动组件的可调谐天线(Gaebler,A.,Moessinger,A.,Goelden,F.等,“LiquidCrystal-ReconfigurableAntennaConceptsforSpaceApplicationsatMicrowaveandMillimeterWaves”,InternationalJournalofAntennasandPropagation,第2009卷,文章编号876989,(2009),第1–7页,DOI:10.1155/2009/876989)。Penirschke,A.、Müller,S.、Scheele,P.、Weil,C.、Wittek,M.、Hock,C.和Jakoby,R.:"CavityPerturbationMethodforCharacterisationofLiquidCrystalsupto35GHz",第34次欧洲微波会议–阿姆斯特丹,第545–548页,尤其描述了已知的单个液晶物质K15(也称为4-正戊基-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当不寻常的、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组件中,例如在论文A.Lapanik,"Singlecompoundsandmixturesformicrowaveapplications,Dielectric,microwavestudiesonselectedsystems",TechnicalUniversityofDarmstadt,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,必须减少在微波范围和/或毫米波范围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,以及因此组件的低温行为。在此,需要改进操作性能以及还有保存期限两者。因此,对具有适用于相应实际应用的性质的液晶介质有相当大的需求。本专利技术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组件,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上具有所述缺点。本专利技术令人吃惊地现在已经发现以下介晶介质容许实现具有可接受的高清亮点,和/或针对温度和/或UV-负荷的相当高稳定性的电压保持率,并且尤其是针对后者,所述介晶介质包含第一组分,组分A,其由一种或多种选自式I-M和I-U的化合物组成其中R1是直链或支链的烷基,优选具有1至20个C原子,其是未取代的,被F、Cl或CN(优选被F)单或多取代的,并且其中一个或多个CH2基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR01-、-SiR01R02-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY01=CY02-或-C≡C-以O和/或S原子彼此不直接连接的方式代替,优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
液晶介质,特征在于,其包含由一种或多种选自式I‑M和I‑U的化合物,其中R1 是直链或支链的烷基,其是未取代的或者被F、Cl或CN单或多取代,并且其中一个或多个CH2基团在每种情况下彼此独立地任选被‑O‑、‑S‑、‑NR01‑、‑SiR01R02‑、‑CO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑OCO‑O‑、‑S‑CO‑、‑CO‑S‑、‑CY01=CY02‑或‑C≡C‑以O和/或S原子彼此不直接连接的方式代替,L1 为H或F,X1 为F、CN或CF3,Y01和Y02 彼此独立地为F、Cl或CN,且作为选择,其中之一可以为H,和R01和R02 彼此独立地为H或具有1至12个C原子的烷基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 EP 12008528.71.液晶介质,特征在于,其包含一种或多种选自式I-M和I-U的化合物,其中R1是具有1-20个C原子的直链或支链的烷基,其是未取代的或者被F、Cl或CN单或多取代,并且其中一个或多个CH2基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR01-、-SiR01R02-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY01=CY02-或-C≡C-以O和/或S原子彼此不直接连接的方式代替,L1为H或F,X1为F、CN或CF3,Y01和Y02彼此独立地为F、Cl或CN,且作为选择,其中之一可以为H,和R01和R02彼此独立地为H或具有1至12个C原子的烷基;该液晶介质还包含一种或多种式I的化合物,其中表示L1表示H、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原子的未氟代的烷基或者未氟代的烷氧基,各自具有2至15个C原子的未氟代的烯基、未氟代的烯氧基或者未氟代的烷氧基烷基,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,R13和R14之一或者两者还表示H。2.根据权利要求1的液晶介质,特征在于,其包含一种或多种式I-2的化合物,其中R11和R12具有在权利要求1中给出的各自的含义。3.根据权利要求1的液晶介质,特征在于,其额外包含一种或多种选自下列组分,组分C至F的组分:-强正介电性组分,组分C,其在20℃的温度和1kHz的频率下具有10或者更大的介电各向异性,-强负介电性组分,组分D,其在20℃的温度和1kHz的频率下具有-5或者更小的介电各向异性,-组分,组分E,其由具...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·曼那贝D·克拉斯R·泽格尔M·维特克M·布莱默
申请(专利权)人:默克专利股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1