JP2013510101A - 液晶媒体のための化合物および高周波構成要素のためのその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、最近、液晶媒体はまた、マイクロ波技術のための構成要素において使用するために、例えばDE 10 2004 029 429 Aおよび特開2005−120208号公報において提案されている。
しかし、現在まで知られている組成物または個別の化合物は、一般的に欠点を有する。それらのほとんどは、他の欠陥に加えて、不利益な高い損失および/または不適切な位相シフトまたは不適切な材料品質をもたらす。
したがって、改善された特性を有する液晶媒体のための新規な構成要素が、必要である。特に、マイクロ波範囲における損失を低減し、材料品質(η)を改善しなければならない。
したがって、対応する実際の適用に適している特性を有する液晶媒体についての顕著な需要がある。
A1〜5は、互いに独立して、
a)式
b)1つまたは2つ以上、好ましくは1つまたは2つのCH基がNによって置き換えられていてもよい、1,4−フェニレン、
c)さらに1つまたは2つの隣接していないCH2基が−O−および/または−S−によって置き換えられていてもよく、またHがFによって置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたはシクロヘキセニレン、
あるいは
を示し、
1個または2個以上のH原子はまた、Br、Cl、F、CN、−NCS、−SCN、SF5、C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシまたは一フッ素化もしくは多フッ素化されたC1〜C10アルキルもしくはアルコキシ基によって置き換えられていてもよく、
またここで
A1〜A5からの、好ましくはA2、A3およびA4からの少なくとも1つのラジカルは、a)によるラジカルを表し、
F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SCN、NCSまたはSF5を示し、
Y1、Y2は、互いに独立して、H、F、Cl、C1〜C10アルキル、好ましくはHまたはF、特に好ましくはFを示し、
Z1、Z5は、互いに独立して、単結合、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2O−、−(CO)O−、−CF2O−、−CF2CF2−、−CH2CF2−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−CH=CF−または−CF=CF−を示し、ここで非対称の架橋は、両側に整列して(oriented)いてもよく、
m、nは、互いに独立して、0、1または2を示す、
で表される化合物に関する。
環状基A1およびA5は、互いに独立して、好ましくは1,4−フェニレンであり、ここでさらに1個または2個以上のH原子は、Br、Cl、F、CN、アルキル(C1〜C10)、メトキシまたは一フッ素化もしくは多フッ素化されたメチルもしくはメトキシ基によって置き換えられていてもよい。
Z2は、好ましくは−C≡C−または−CF=CF−、特に好ましくは−C≡C−である。
Y1/Y2は、好ましくはH/H、H/F、F/H、F/F、CH3/HまたはH/CH3および特に好ましくはF/Fである。
Z11〜Z13は、互いに独立してトランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−C≡C−または単結合を示し、
a)1つまたは2つ以上、好ましくは1つまたは2つのCH基がNによって置き換えられていてもよい、1,4−フェニレン、
b)さらに1つまたは2つの隣接していないCH2基が−O−および/または−S−によって置き換えられていてもよく、ここでHがFによって置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたはシクロヘキセニレン
を示し、
1個または2個以上のH原子はまた、Br、Cl、F、CN、−NCS、−SCN、SF5、C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシまたは一フッ素化もしくは多フッ素化されたC1〜C10アルキルもしくはアルコキシ基によって置き換えられていてもよく、
本出願に従い、液晶媒体は、好ましくは、合計で5〜95%、好ましくは10〜90%および特に好ましくは15〜80%の式Iで表される化合物を含む。
本発明に従い、式IIで表される化合物を、好ましくは全体としての混合物の10%〜90%、より好ましくは15%〜85%、尚より好ましくは25%〜80%および極めて好ましくは30%〜75%の合計濃度において使用する。
本出願における「しきい値電圧」の表現は、光学的しきい値を指し、両方の場合において他に明確に述べない限り、10%相対的コントラスト(V10)のために引用し、「飽和電圧」の表現は、光学的飽和を指し、90%相対的コントラスト(V90)のために引用する。フレデリクスしきい値(VFr)とも称される容量しきい値電圧(V0)を、明確に述べる場合にのみ使用する。
互いに組み合わせて特性の様々な範囲について示した種々の上限値および下限値によって、追加の好ましい範囲が生じる。
調節可能性(modulatability)または同調可能性(τ)は、
材料品質(η)は、
最大の誘電損失因子
本出願において、「化合物」の用語は、他に明確に示さない限り、1種の化合物および複数種の化合物の両方を意味する。
本発明に従い、液晶媒体のΔεは、1kHzおよび20℃で、好ましくは1以上、より好ましくは2以上および極めて好ましくは3以上である。
さらに、本発明の液晶媒体は、マイクロ波範囲における高い異方性によって特徴づけられる。複屈折は、例えば、約8.3GHzにて、好ましくは0.14以上、特に好ましくは0.15以上、特に好ましくは0.20以上、特に好ましくは0.25以上および極めて特に好ましくは0.30以上である。さらに、複屈折は、好ましくは0.80またはそれ以下である。
使用する液晶は、個々の物質または混合物のいずれかである。それらは、好ましくはネマチック相を有する。
しかし、物理的性質から、いかなる特性を達成することができるか、およびいかなる範囲においてそれらを修正することができるかは、当業者に明らかであろう。したがって、特に、好ましくは達成することができる様々な特性の組み合わせは、当業者のために良好に定義されている。
使用したアセチレンおよびボロン酸は、商業的に入手可能であり、1,1,2−トリフルオロトリエチルシリルエテン構成ブロックを、標準的な実験手順によって合成する。
合成例7:1−(4−n−プロピルフェニルエチニル)−4−[E−1,2−ジフルオロ−2−(4−n−ブチルフェニル)エチレニル]ナフタレン
以下の表中に示す組成および特性を有する液晶混合物M−1を、製造する。化合物(1)は、合成例10に由来する。
比較のために、構成要素(1)を有しない混合物C−1を、M−1の化合物番号1〜14から製造し、ここで化合物番号1〜14は、同一の相対的量において存在する。
記載に従い、本発明の態様および変法の他の組み合わせはまた、以下の特許請求の範囲から生じる。
Claims (14)
- 式I
A1〜5は、互いに独立して、
a)式
b)1つまたは2つ以上のCH基がNによって置き換えられていてもよい、1,4−フェニレン、
c)さらに1つまたは2つの隣接していないCH2基が−O−および/または−S−によって置き換えられていてもよく、またHがFによって置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたはシクロヘキセニレン、
あるいは
d)1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン、シクロブタ−1,3−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、チオフェン−2,4−ジイル、フラン−2,5−ジイル、フラン−2,4−ジイル、
を示し、
また式中、基a)、b)、c)およびd)において、
1個または2個以上のH原子はまた、Br、Cl、F、CN、−NCS、−SCN、SF5、C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシまたは一フッ素化もしくは多フッ素化されたC1〜C10アルキルもしくはアルコキシ基によって置き換えられていてもよく、
またここで
A1〜A5からの少なくとも1つのラジカルは、a)によるラジカルを表し、
R1およびR2は、各々、互いに独立して、1〜15個のC原子を有するハロゲン化された、または非置換のアルキルラジカル、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−、−O−または−S−によって、OまたはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SCN、NCSまたはSF5を示し、
Z2は、−C≡C−または
Y1、Y2は、互いに独立して、H、F、Cl、C1〜C10アルキルを示し、
Z1、Z5は、互いに独立して、単結合、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2O−、−(CO)O−、−CF2O−、−CF2CF2−、−CH2CF2−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−CH=CF−または−CF=CF−を示し、ここで非対称の架橋は、両側に整列していてもよく、
m、nは、互いに独立して、0、1または2を示す、
で表される化合物。 - A2、A3およびA4からの少なくとも1つの基が、任意に置換された1,4−ナフチレンラジカルまたは1,4−もしくは9,10−アントラセニレンラジカルを示すことを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
- 式Iで表される化合物が、1つまたは2つの任意に置換された1,4−ナフチレンラジカルまたは1,4−もしくは9,10−アントラセニレンラジカルを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の化合物。
- mおよびnが、0であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
- 液晶媒体であって、請求項1〜4のいずれか一項に記載の式Iで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、前記液晶媒体。
- 式II:
L11は、R11またはX11を示し、
L12は、R12またはX12を示し、
R11およびR12は、互いに独立して、1〜17個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシ、または2〜15個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシ、もしくはフッ素化されていないアルコキシアルキルを示し、
X11およびX12は、互いに独立して、F、Cl、Br、−CN、−NCS、−SCN、−SF5、1〜7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはフッ素化されたアルコキシ、または2〜7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、フッ素化されたアルケニルオキシもしくはフッ素化されたアルコキシアルキルを示し、
pは、0または1を示し、
Z11〜Z13は、互いに独立してトランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−C≡C−または単結合を示し、
a)1つまたは2つ以上、好ましくは1つまたは2つのCH基がNによって置き換えられていてもよい、1,4−フェニレン、
b)さらに1つまたは2つの隣接していないCH2基が−O−および/または−S−によって置き換えられていてもよく、ここでHがFによって置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたはシクロヘキセニレン
を示し、
またここで、基a)およびb)において、
1個または2個以上のH原子はまた、Br、Cl、F、CN、−NCS、−SCN、SF5、C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシまたは一フッ素化もしくは多フッ素化されたC1〜C10アルキルもしくはアルコキシ基によって置き換えられていてもよい、
で表される化合物から選択された1種または2種以上の化合物をさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の液晶媒体。 - 式Iで表される化合物の媒体中の濃度が、合計で5%〜95%の範囲内にあることを特徴とする、請求項5または6に記載の液晶媒体。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の式Iで表される化合物の、液晶混合物における使用。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の式Iで表される化合物の、高周波技術のための構成要素における使用。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体の製造方法であって、式Iで表される1種または2種以上の化合物を、1種または2種以上の他の化合物と、および任意に1種または2種以上の添加剤と混合することを特徴とする、前記方法。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、高周波技術のための構成要素。
- 機能的に接続された1または2以上の移相器であることを特徴とする、請求項11に記載の構成要素。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体の、高周波技術のための構成要素における使用。
- 位相制御グループアンテナであって、請求項11または12に記載の1種または2種以上の構成要素を含むことを特徴とする、前記位相制御グループアンテナ。
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