CN107646051A - 液晶介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶介质，其包含‑一种或多种式S化合物，其中参数具有权利要求1中所定义的含义，及‑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‑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：

Description

液晶介质
本发明涉及由“受阻胺光稳定剂”(HALS)稳定的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。
出于信息显示的目的，在电光显示器(液晶显示器-LCD)中使用液晶介质已达数十年之久。最近发展的不同应用是其在用于微波技术的组件中的使用，诸如，公开于DE 102004 029 429 A及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。32nd 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，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的插入损耗，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.Fuj ikake，T.Nomoto:MicrowaveVariable Delay Line Using Dual-Frequency Switching-Mode LiquidCrystal.IEEETrans.Microwave Theory Tech.，第50卷，第11期，第2604-2609页，2002年11月也提出使用聚合LC膜和双频切换型液晶与平面移相器配置的组合。
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”，34th 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 andMeasurement 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描述了微波技术中液晶介质的使用，尤其在移相器中的使用。
DE 10 2004 029 429 A已参照液晶介质在对应频率范围中的特性研究液晶介质。另外，其描述了包含下式化合物的液晶介质
此外包含下式的化合物
及
或此外包含下式的化合物
及
然而，这些组合物受缺点困扰。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。
在该领域中已实现进一步发展，特别是关于微波区域中的损耗的减少及该材料品质(η)的改良，如在例如WO 2011/009524及WO2013/045029中所公开的。
在使用时，基于液晶的微波器件将曝露于环境辐射，如例如质子束、电子束及γ射线。当在飞机上或太空中使用显示器及器件时，这些影响尤其被加强。针对太空使用，抵御辐射应力的系统的坚固性是至关重要的。迄今为止，显示器及器件的保护(例如，屏蔽)大多是被动完成的，但具有相当大的局限性。由于实际的原因及易于制造，若该LC材料本身坚固(robust)以抵御辐射，则其将是有利的。
因此，存在对用于对应实际应用的具有适合特性的液晶介质的大量需求。
已提出使用所谓的“受阻胺光稳定剂”(简称HALS)用于稳定液晶混合物。
具有负介电各向异性的包含少量770，即下式化合物作为稳定剂的向列型液晶混合物例如在WO 2009/129911 A1中提出。
在液晶介质中不同稳定剂的使用描述于例如JP(S)55-023169(A)、JP(H)05-117324(A)、WO 02/18515 A1及JP(H)09-291282(A)中。
123，下式化合物也出于稳定的目的提出。
含有一种或两种HALS单元的介晶化合物公开于EP 1 1784 442 A1中。
在Ohkatsu,Y.,J.of Japan.PetroleumInstitute,51,2008，第191至204页中参照其pKB值比较在氮原子上具有不同取代基的HALS。此处公开以下类型的结构式。
类型 稳定剂的活性基团
"HALS"
"R-HALS"或"NR-HALS"
"NOR-HALS"
下式的化合物TEMPOL：
TEMPOL
为已知的，其在例如Miéville,P.等人，Angew.Chem.2010,122,第6318-6321页中提及。其可从不同制造商商购且用作例如聚合抑制剂，且特别是与UV吸收剂组合，在聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、涂层及PVC的前体的配制剂中用于光或UV防护。
出人意料的是，现已发现有可能达成没有现有技术材料的缺点或至少仅在相当减小的程度上具有缺点的具有适当高的△ε、合适的向列相范围及△n的液晶介质。
根据本发明的这些改良的液晶介质包含式S稳定剂
其中
n表示1或2，优选为2，
m表示(4-n)，
表示具有4个键合位点的有机基团，
Z1及Z2，彼此独立地表示-O-、-(C＝O)-、-(N-R4)-或单键，但二者不同时表示-O-，
r及s，彼此独立地表示0或1，
Y1至Y4各自彼此独立地表示具有1至4个C原子的烷基，且替代性地，配对(Y1及Y2)及(Y3及Y4)中的一者或两者也彼此独立地共同表示具有3至6个C原子的二价基团，
R1表示H、O·、O-R3或OH，优选地H、O·或O-R3，
R2在每次出现时彼此独立地表示H、F、OR4、NR4R5、具有1至20个C原子的直链或支链烷基链，其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，或表示含有环烷基或烷基环烷基单元的烃基，且其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，且其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，或表示芳族或杂芳族烃基，其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，
R3在每次出现时彼此独立地表示具有1至20个C原子的直链或支链烷基链，其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，或表示含有环烷基或烷基环烷基单元的烃基，且其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，且其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，或表示芳族或杂芳族烃基，其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，
或可为(1,4-亚环己基)，其中一个或多个-CH2-基团可经-O-、-CO-或-NR4替代，或乙酰苯基、异丙基或3-庚基，
R4、R5在每次出现时彼此独立地表示具有1至10个C原子的直链或支链烷基或酰基或具有6至12个C原子的芳族烃基或羧基，
R6在每次出现时彼此独立地表示具有1至10个C原子的直链或支链烷基，其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，
优选地其限制条件为，在n＝1、R1＝O·及-[Z1-]r-[Z2]S-＝-O-、-(CO)O-、-O-(CO)-、-O-(CO)-O-、-NR4-或-NR4-(CO)的情况下，
不表示具有1至10个C原子的直链或支链烷基，也不表示环烷基、环烷基烷基或烷基环烷基，其中所有这些基团中的一个或多个-CH2-基团可经-O-以使得分子中的两个O原子彼此不直接键合的方式替代，和/或
在n＝2且R1＝O·的情况下，
不表示和/或
在n＝2且R1＝O-R3的情况下，
R3不表示n-C1-9-烷基，
及
-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
-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
其中
L11表示R11或X11，
L12表示R12或X12，
R11及R12，彼此独立地表示H、具有1至17个，优选地具有3至10个C原子的未经氟化的烷基或未经氟化的烷氧基或具有2至15个，优选地3至10个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或未经氟化的烷氧基烷基，优选为烷基或未经氟化的烯基，
X11及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、未经氟化或氟化的烯氧基或未经氟化或氟化的烷氧基烷基，优选为氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，及
至
彼此独立地表示
优选
其中
L21表示R21，且在Z21和/或Z22表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-的情况下，替代性地表示X21，
L22表示R22，且在Z21和/或Z22表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-的情况下，替代性地表示X22，
R21及R22，彼此独立地表示H、具有1至17个，优选具有3至10个C原子的未经氟化的烷基或未经氟化的烷氧基或具有2至15个，优选3至10个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或未经氟化的烷氧基烷基，优选为烷基或未经氟化的烯基，
X21及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，优选为-NCS，
Z21及Z22中的一者表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-C≡C-，且其中另一者独立于其地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或单键，优选地其中的一者表示-C≡C-或反式-CH＝CH-且另一者表示单键，及
至
彼此独立地表示
优选地
其中
L31表示R31或X31，
L32表示R32或X32，
R31及R32，彼此独立地表示H、具有1至17个，优选地具有3至10个C原子的未经氟化的烷基或未经氟化的烷氧基或具有2至15个，优选地3至10个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或未经氟化的烷氧基烷基，优选为烷基或未经氟化的烯基，
X31及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、未经氟化或氟化的烯氧基或未经氟化或氟化的烷氧基烷基，优选为氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，及
Z31至Z33，彼此独立地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-C≡C-或单键，优选地其中的一者或多者表示单键，尤其优选均表示单键，及
至
彼此独立地表示
优选
在本发明的一优选实施方式中，液晶介质包含一种或多种式I化合物及一种或多种式III化合物。
在本发明的另一优选实施方式中，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。
根据本发明的液晶介质同样优选包含一种或多种式II化合物及一种或多种式III化合物。
根据本发明，尤其优选的是包含一种或多种式I化合物、一种或多种式II化合物及一种或多种式III化合物的液晶介质。
根据本申请的液晶介质优选包含总计1ppm至10000ppm、优选10ppm至7500ppm且尤其优选100ppm至5000ppm的式S化合物。
根据本申请的液晶介质优选包含总计15％至90％、优选20％至85％且尤其优选25％至80％的式I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％且尤其优选3％至60％的式II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％且尤其优选10％至50％的式III化合物。
在本发明的一优选实施方式中，其中液晶介质在各情况下包含一种或多种式I、式II及式III化合物，式I化合物的浓度优选为45％至75％、优选50％至70％且尤其优选55％至65％，式II化合物的浓度优选为1％至20％、优选2％至15％且尤其优选3％至10％，且式III化合物的浓度优选为1％至30％、优选5％至25％且尤其优选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、式II及式III化合物，式I化合物的浓度优选为15％至40％、优选20％至35％且尤其优选25％至30％，式II化合物的浓度优选为10％至35％、优选15％至30％且尤其优选20％至25％，且式III化合物的浓度优选为25％至50％、优选30％至45％且尤其优选35％至40％。
在本发明的一优选实施方式中，其中液晶介质在各情况下包含一种或多种式I及式II化合物，但至多5％且优选无式III化合物，式I化合物的浓度优选为10％至50％、优选20％至40％且尤其优选25％至35％，式II化合物的浓度优选为40％至70％、优选50％至65％且尤其优选55％至60％，且式III化合物的浓度优选为1％至4％、优选1％至3％且尤其优选0％。
根据本申请的液晶介质尤其优选包含总计50％至80％、优选55％至75％且尤其优选57％至70％的式I-1化合物和/或总计5％至70％、优选6％至50％且尤其优选8％至20％的选自式I-2及式I-3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％且尤其优选7％至20％的式II化合物。
在使用单一同系化合物的情况下，这些限制对应于此同系物的浓度，其优选为2％至20％，尤其优选1％至15％。在使用两种或两种以上同系物的情况下，各个同系物的浓度在各情况下同样优选为1％至15％。
式I至式III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及具有-1.5或更小的介电各向异性的介电负性化合物。
在本发明的一优选实施方式中，液晶介质包含选自子式S1至S3的化合物的一种或多种式S化合物
其中Z1、Z2彼此独立地表示-O-、-(C＝O)-或单键，但二者不同时表示-O-，
r及s，彼此独立地表示0或1，
表示具有1至20个C原子的直链或支链烷基，也表示环烷基、环烷基烷基或烷基环烷基，其中所有这些基团中的一个或多个-CH2-基团可经-O-以使得分子中的两个O原子彼此不直接键合的方式替代，和/或
Alkyl表示具有1至20个C原子的直链或支链烷基。
尤其优选的是以下子式的化合物：
在本发明的一优选实施方式中，液晶介质包含一种或多种式I化合物，优选选自式I-1至式I-3的化合物，优选为式I-1和/或式I-2和/或式I-3的化合物，优选为式I-1及式I-2的化合物，更优选这些式I化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中参数具有在上文中针对式I所指示的各个含义，且优选地，
R11表示具有1至7个C原子的未经氟化的烷基或具有2至7个C原子的未经氟化的烯基，
R12表示具有1至7个C原子的未经氟化的烷基或具有2至7个C原子的未经氟化的烯基或具有1至7个C原子的未经氟化的烷氧基，
X11及X12，彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、-CN、-NCS或SF5，优选地表示F、Cl、OCF3或-CN。
式I-1化合物优选选自式I-1a至式I-1d化合物，更优选地这些式I-1化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中参数具有在上文中针对式I-1所指示的各个含义，且其中
Y11及Y12彼此独立地表示H或F，且优选地
R11表示烷基或烯基，及
X12表示F、Cl或OCF3。
式I-2化合物优选选自式I-2a至式I-2e化合物和/或选自式I-2f及式I-2g化合物，更优选地这些式I-2化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成，且非常尤其优选完全由其组成：
其中在各情况下，式I-2a化合物排除在式I-2b及I-2c的化合物之外，式I-2b化合物排除在式I-2c化合物之外且式I-2g化合物排除在式I-2f化合物之外，且
其中参数具有在上文中针对式I-1所指示的各个含义，且其中
Y11及Y12各自彼此独立地表示H或F，且优选地
R12表示烷基或烯基，Y11及Y12表示H且另一者表示H或F，优选地同样表示H。
式I-3化合物优选为式I-3a化合物：
其中参数具有在上文中针对式I-1所指示的各个含义，且其中优选地，
X11表示F、Cl，优选为F，
X12表示F、Cl或-OCF3，优选为-OCF3。
在本发明的甚至更优选的实施方式中，式I化合物选自化合物I-1a至I-1d，优选选自化合物I-1c及I-1d，更优选地，式I化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成，且非常尤其优选完全由其组成：
式I-1a化合物优选选自I-1a-1及I-1a-2化合物，更优选地，这些式I-1a化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1，其中
n表示在0至7范围内、优选在1至5范围内的整数且尤其优选为3或7。
式I-1b化合物优选为式I-1b-1化合物：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1，其中
n表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数。
式I-1c化合物优选选自式I-1c-1及式I-1c-4化合物，优选选自式I-1c-1及式I-1c-2化合物，更优选地这些式I-1c化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成，且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1，其中
n表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数。
式I-1d化合物优选选自式I-1d-1及式I-1d-2化合物，优选为式I-1d-2化合物，更优选地这些式I-1d化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1，其中
n表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数。
式I-2a化合物优选选自式I-2a-1及式I-2a-2化合物，优选为式I-1a-1化合物，更优选地这些式I-2a化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R12具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
特别是在式I-2a-1中，(R11及R12)的优选组合为(CnH2n+1及CmH2m+1)、(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、(CH2＝CH-(CH2)Z及CmH2m+1)、(CH2＝CH-(CH2)Z及O-CmH2m+1)及(CnH2n+1及(CH2)Z-CH＝CH2)。
优选的式I-2b化合物为式I-2b-1化合物：
其中R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R12具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R11及R12)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
优选的式I-2c化合物为式I-2c-1化合物：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R12具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R11及R12)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
优选的式I-2d化合物为式I-2d-1化合物：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R12具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z为0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R11及R12)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
优选的式I-2e化合物为式I-2e-1化合物：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R12具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z为0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R11及R12)的优选组合尤其为(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
优选的式I-2f化合物为式I-2f-1化合物：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R12具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z为0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R11及R12)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
优选的式I-2g化合物为式I-2g-1化合物：
其中
R11具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R12具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z为0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R11及R12)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
式II化合物优选选自式II-1至式II-4化合物，更优选地这些式II化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
Z21及Z22表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-，优选为反式-CH＝CH-，且其他参数具有上文在式II给出的含义，且优选地
R21及R22，彼此独立地表示H、具有1至7个C原子的未经氟化的烷基或烷氧基或具有2至7个C原子的未经氟化的烯基，
X22表示F、Cl、-CN或-NCS，优选为-NCS，
至中的一者表示
且其他彼此独立地表示
优选
且优选地
R21表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R22表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内，优选在1至7范围内，且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2，
且其中式II-2化合物排除在式II-1化合物之外。
式II-1化合物优选选自式II-1a及II-1b化合物，优选选自式II-1a化合物，更优选地这些式II-1化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成，且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R21具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R22具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R21及R22)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，在式II-1a的情况下尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)且在式II-1b的情况下尤其优选为(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
式II-2化合物优选为式II-2a化合物：
其中
R21具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R22具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内，且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R21及R22)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
式II-3化合物优选为式II-3a化合物：
其中参数具有在上文中针对式II-3所指示的含义，且优选地，
R21具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+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，及
X22表示-F、-Cl、-OCF3、-CN或-NCS，尤其优选为-NCS。
式II-4化合物优选为式II-4a化合物：
其中参数具有在上文中针对式II-4所指示的含义，且优选地，
R21具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+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，及
X22表示-F、-Cl、-OCF3、-CN或-NCS，尤其优选为-NCS。
更优选的式II化合物为下式的化合物：
其中
n表示在0至7范围内、优选在1至5范围内的整数。
式III化合物优选选自式III-1至式III-7化合物，更优选地这些式III化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中式III-5化合物排除在式III-6化合物之外，及
其中参数具有在上文中针对式III所指示的各个含义，且优选地，
R31表示各自具有1至7个C原子的未经氟化的烷基或烷氧基或具有2至7个C原子的未经氟化的烯基，
R32表示各自具有1至7个C原子的未经氟化的烷基或烷氧基或具有2至7个C原子的未经氟化的烯基，及
X32表示F、Cl或-OCF3，优选为F，
Y31及Y32彼此独立地表示H或F，及尤其优选地
R31具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R32具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
式III-1化合物优选选自式III-1a至式III-1d化合物，更优选地这些式III-1化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中X32具有在上文中针对式III-2所给出的含义，且
R31具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1，其中
n表示1至7，优选2至6，尤其优选2、3或5，及
z表示0、1、2、3或4，优选0或2，及
X32优选地表示F。
式III-2化合物优选选自式III-2a及式III-2b化合物，优选为式III-2a化合物，更优选地，这些式III-2化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R31具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及R32具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R31及R32)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-3化合物优选为式III-3a化合物：
其中R31具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R32具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R31及R32)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-4化合物优选为式III-4a化合物：
其中
R31具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R32具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R31及R32)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-5化合物优选选自式III-5a及式III-5b化合物，优选为式III-5a化合物，更优选地，这些式III-5化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R31具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R32具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R31及R32)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-6化合物优选选自式III-6a及式III-6b化合物，更优选地，这些式III-6化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R31具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R32具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R31及R32)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
根据本发明的介质任选地包含一种或多种式IV化合物：
其中
R41及R42，彼此独立地表示H、具有1至15个、优选3至10个C原子的未经氟化的烷基或烷氧基、或具有2至15个、优选3至10个C原子的未经氟化的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，优选为未经氟化的烷基或烯基，
Z41及Z42中的一者表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-C≡C-，且另一者独立于其地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或单键，优选地其中的一者表示-C≡C-或反式-CH＝CH-且另一者表示单键，
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％且尤其优选5％至25％的式IV化合物。
式IV化合物优选选自式IV-1至式IV-3化合物，更优选地这些式IV化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
Y41及Y42中的一者表示H且另一者表示H或F，及
R41具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R42具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且
其中n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R41及R42)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式IV-1化合物优选选自式IV-1a至式IV-1c化合物，更优选地，这些式IV-1化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R41具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R42具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R41及R42)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
根据本发明的介质任选地包含一种或多种式V化合物：
其中
L51表示R51或X51，
L52表示R52或X52，
R51及R52彼此独立地表示H、具有1至15个、优选3至10个C原子的未经氟化的烷基或烷氧基、或具有2至15个，优选3至10个C原子的未经氟化的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，优选为未经氟化的烷基或烯基，
X51及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、未经氟化或氟化的烯氧基或未经氟化或氟化的烷氧基烷基，优选为氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，及
Z51至Z53，彼此独立地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-C≡C-或单键，优选地，其中的一者或多者表示单键，且尤其优选地全部表示单键，
表示
至
彼此独立地表示
式V化合物优选选自式V-1至式V-3化合物，更优选地，这些式V化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中参数具有上文中在式V下所指示的各个含义，且优选地，
至中的一者表示
及
其中
R51具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R52具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，及
X52具有上文所指示的含义且优选表示氟化烷氧基、氟化烯基氧基、F或Cl，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R51及R52)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+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％，且尤其优选15％至20％的式V化合物。
式V-1化合物优选选自式V-1a至V-1e化合物，更优选地，这些式V-1化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中参数具有上文已给出的含义且优选地
R51具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1，及
n表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
X52优选表示F或Cl。
式V-2化合物优选选自式V-2a及V-2b化合物，更优选地，这些式V-2化合物主要由其组成，甚至更优选基本上由其组成且非常尤其优选完全由其组成：
其中
R51具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R52具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R51及R52)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式V-3化合物优选为式V-3a及V-3b化合物：
其中
R51具有上文所指示的含义且优选表示CnH2n+1或CH2＝CH-(CH2)Z，及
R52具有上文所指示的含义且优选表示CmH2m+1或(CH2)Z-CH＝CH2，且其中
n及m，彼此独立地表示在0至15范围内、优选在1至7范围内且尤其优选为1至5的整数，及
z表示0、1、2、3或4，优选为0或2。
此处的(R51及R52)的优选组合尤其为(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，尤其优选为(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
在本发明的一优选实施方式中，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化合物。
介质优选地包含一种或多种具有在大于-1.5至3范围内的介电各向异性的介电中性式I-2化合物。
在本发明的一优选实施方式中，介质包含一种或多种式II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化合物。
根据本发明的液晶介质优选地包含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I至V、优选I至IV且非常优选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。
在此上下文中，“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。
在此上下文中，“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。
在此上下文中，“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20℃或更低扩展至90℃或更高，优选高至100℃或更高，更优选至少从0℃或更低至120℃或更高，非常优选至少从-10℃或更低至140℃或更高，和特别至少从-20℃或更低至150℃或更高。
在1kHz和20℃下的根据本发明的液晶介质的△ε优选为1或更大，更优选2更大且非常优选3或更大。
在589nm(NaD)和20℃下的根据本发明的液晶介质的△n优选在0.20或更大至0.90或更低的范围内，更优选在0.25或更大至0.90或更低的范围内，更优选在0.30或更大至0.85或更低的范围内，和非常特别优选在0.35或更大至0.80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△n优选为0.50或更大，更优选为0.55或更大。
根据本申请的液晶介质优选地包含总计5ppm或更多及3000ppm或更少，优选10ppm或更多及2000ppm或更少，且尤其优选50ppm或更多及1000ppm或更少的式S1或式S2化合物。
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。
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I、II、III、IV和V，优选式I、III、IV和V，更优选式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εave.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(VFr)。
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 Synthet icRubber的聚酰亚胺AL-1054。使用Solatron 1260频率响应分析仪，使用正弦波和0.3Vrms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)。
微波范围内的介电各向异性定义为
可调谐性(τ)定义为
材料品质(η)，定义为
其中
最大介电损耗为
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”，34th 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”，34th 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/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。
优选的液晶材料的材料品质η(μ-波)/tan(δ)为5或更大，优选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，尤其优选20或更大，且非常特别优选25或更大。
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。
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CnH2n+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5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％的范围内。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。
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CnH2n+1、CmH2m+1和ClH2l+1或者CnH2n-1、CmH2m-1和ClH2l-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:端基
连同其他一起使用
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
示例性结构是特别优选采用的具有三个6元环的化合物：
示例性结构是特别优选采用的具有四个6元环的化合物：
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:
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种或更多种选自来自表D的化合物的化合物，优选具有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对其进行限制。
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，良好地定义了可优选地实现的各种性质的组合。
辐射实验在玻璃厚度为0.4mm的玻璃毛细管导管内进行。将液晶填充至导管后，通过总剂量为300krad的γ射线辐射导管，这对应于在太空中的15至30年的操作。在辐射之前及之后测量样品的清亮温度。
实施例1.1至1.4
制备且研究以下混合物(M-1)。
将混合物M-1分为十份。首先，作为参照(ref.)，在辐射之前及之后测量未稳定混合物的清亮温度。接着，使用表1中给出的量的式S1-1及式S2-1的稳定剂将其余部分用以制备表1中给出的稳定混合物。再次，在辐射之前及之后测量清亮温度。
表1
辐射后的较低清亮温度意味着对液晶的一些损害。
如从表1给出的结果可看出，在辐射后未稳定混合物M-1遭受清亮温度的严重降低。少量100ppm的化合物S1-1或S2-1已展示稳定的效果。在误差限制内，使用500ppm的S1-1或S2-1导致抵御γ射线辐射的完全稳定。

Claims (15)

1.液晶介质，其特征在于其包含
-一种或多种式S的化合物
其中
n表示1或2，
m表示(4-n)，
表示具有4个键合位点的有机基团，
Z1及Z2彼此独立地表示-O-、-(C＝O)-、-(N-R4)-或单键，但二者不同时表示-O-，
r及s，彼此独立地表示0或1，
Y1至Y4彼此独立地表示具有1至4个C原子的烷基，且替代性地，配对(Y1及Y2)及(Y3及Y4)中的一者或两者也彼此独立地共同表示具有3至6个C原子的二价基团，
R1表示H、O·、O-R3或OH，
R2在每次出现时彼此独立地表示H、F、OR4、NR4R5、具有1至20个C原子的直链或支链烷基链，其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，或表示含有环烷基或烷基环烷基单元的烃基，且其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，且其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，或表示芳族或杂芳族烃基，其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，
R3在每次出现时彼此独立地表示具有1至20个C原子的直链或支链烷基链，其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，或表示含有环烷基或烷基环烷基单元的烃基，且其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，且其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，或表示芳族或杂芳族烃基，其中一个H原子或多个H原子可经OR4、N(R4)(R5)或R6替代，
或可为
(1,4-亚环己基)，其中一个或多个-CH2-基团可经-O-、-CO-或-NR4-替代，或乙酰苯基、异丙基或3-庚基，
R4、R5在每次出现时彼此独立地表示具有1至10个C原子的直链或支链烷基或酰基或具有6至12个C原子的芳族烃基或羧基，
R6在每次出现时彼此独立地表示具有1至10个C原子的直链或支链烷基，其中一个-CH2-基团或多个-CH2-基团可经-O-或-C(＝O)-替代，但两个相邻的-CH2-基团不可经-O-替代，及
-一种或多种式I的化合物，及
-一种或多种式II的化合物
或
-一种或多种式I的化合物，及
-一种或多种式III的化合物
或
-一种或多种式II的化合物，及
-一种或多种式III的化合物
或
-一种或多种式I的化合物，及
-一种或多种式II的化合物，及
-一种或多种式III的化合物：
其中L11表示R11或X11，
L12表示R12或X12，
R11及R12，彼此独立地表示H、具有1至15个C原子的未经氟化的烷基或未经氟化的烷氧基或具有2至15个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或未经氟化的烷氧基烷基，
X11及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、未经氟化的烯氧基或未经氟化或氟化的烷氧基烷基，及
至
彼此独立地表示
其中
L21表示R21，且在Z21和/或Z22表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-的情况下，替代性地表示X21，
L22表示R22，且在Z21和/或Z22表示反式-CH＝CH-或反式-CF＝CF-的情况下，替代性地表示X22，
R21及R22，彼此独立地表示H、具有1至17个，优选具有3至10个C原子的未经氟化的烷基或未经氟化的烷氧基、或具有2至15个，优选3至10个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或未经氟化的烷氧基烷基，
X21及X22，彼此独立地表示F或Cl、-CN、-NCS、-SF5、具有1至7个C原子的氟化烷基或氟化烷氧基或具有2至7个C原子的氟化烯基、氟化烯氧基或氟化烷氧基烷基，
Z21及Z22中的一者表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-C≡C-，且另一者独立于其地表示反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或单键，及
至
彼此独立地表示
其中
L31表示R31或X31，
L32表示R32或X32，
R31及R32，彼此独立地表示H、具有1至17个C原子的未经氟化的烷基或未经氟化的烷氧基或具有2至15个C原子的未经氟化的烯基、未经氟化的烯氧基或未经氟化的烷氧基烷基，
X31及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、未经氟化或氟化的烯氧基或未经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，及
至
彼此独立地表示
及
-任选的一种或多种其他化合物。
2.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于式S中的n表示2。
3.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于其包含如权利要求1中所指示的一种或多种式I的化合物。
4.根据权利要求1至3中一项或多项的液晶介质，其特征在于其包含如权利要求1中所指示的一种或多种式II的化合物。
5.根据权利要求1至4中一项或多项的液晶介质，其特征在于其包含如权利要求1中所指示的一种或多种式III的化合物。
6.根据权利要求3至5中一项或多项的液晶介质，其特征在于该介质中的式I的化合物的浓度总计在15％至70％的范围内。
7.根据权利要求4至6中一项或多项的液晶介质，其特征在于该介质中的式II的化合物的浓度总计在1％至60％的范围内。
8.根据权利要求3至7中一项或多项的液晶介质，其特征在于其包含选自式I-1至I-3的化合物的一种或多种化合物：
其中参数具有权利要求1中所给出的各个含义。
9.根据权利要求1至8中一项或多项的液晶介质，其特征在于一种或多种式I的化合物选自式S1-1及S2-1的化合物
10.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9中一项或多项的液晶介质。
11.根据权利要求10的组件，其特征在于其适合于在微波范围内操作。
12.根据权利要求10或11的组件，其特征在于其为移相器。
13.根据权利要求1至9中一项或多项的液晶介质在用于高频技术的组件中的用途。
14.制备液晶介质的方法，其特征在于将如权利要求1中所指示的一种或多种式I的化合物与选自如权利要求1中所指示的式II和/或式III及式S的化合物的一种或多种化合物混合，且任选地与一种或多种其他化合物和/或与一种或多种添加剂混合。
15.微波天线阵列，其特征在于其包含根据权利要求10至12中一项或多项的一种或多种组件。
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