TW201127781A - Devices for high-frequency technology, liquid-crystalline media and compounds - Google Patents
Devices for high-frequency technology, liquid-crystalline media and compounds Download PDFInfo
- Publication number
- TW201127781A TW201127781A TW099141936A TW99141936A TW201127781A TW 201127781 A TW201127781 A TW 201127781A TW 099141936 A TW099141936 A TW 099141936A TW 99141936 A TW99141936 A TW 99141936A TW 201127781 A TW201127781 A TW 201127781A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- group
- formula
- compound
- liquid crystal
- compounds
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/32—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen
- C07C1/321—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a non-metal atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/12—Polycyclic non-condensed hydrocarbons
- C07C15/14—Polycyclic non-condensed hydrocarbons all phenyl groups being directly linked
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/02—Details
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- C07C2531/24—Phosphines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K2019/523—Organic solid particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2219/00—Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used
- C09K2219/11—Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used used in the High Frequency technical field
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
201127781 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於高頻技術之新穎裝置、尤其是用於高 頻設備(特定而言天線)、尤其用於千兆赫茲區之裝置,其 係在微波或毫米波區内作業。該等裝置使用特定液晶化學 化合物或由其構成之液晶介質用於(例如)使可調諧相控陣 列天線或基於「反射陣列」之微波天線之可調諧單元的微 波發生相移。 【先前技術】 最近,業内亦已提出用於高頻技術用(尤其用於微波技 術用)裝置中之液晶介質,例如DE 10 2004 029 429 A及JP 2005-120208 (A)中所述。 長期以來,液晶介質已用於電光顯示器(液晶顯示器-LCD)中以顯示資訊。 然而,最近,業内亦已提出用於微波技術用裝置中之液 晶介質,例如,DE 10 2004 029 429 A及 JP 2005-120208 (A) 中所述。 液晶介質在高頻技術中之有工業價值之應用係基於其介 電性質(尤其對於千兆赫茲區)可藉由可變電壓得以控制之 性質。此可構造不含任何移動部件之可調諧天線(Gaebler, A.,Moessinger,A.,Goelden,F.等人,「Liquid Crystal-Reconfigurable Antenna Concepts for Space Applications at Microwave and Millimeter Waves」,International Journal of Antennas and Propagation,第 2009卷,文件編號 876989,(2009),第 1至7 151886.doc 201127781 頁,DOI:10.1155/2009/876989)。
Penirschke, A., Muller, S., Scheele, P., Weil, C., Wittek, Hock,C· and Jakoby,R. :「Cavity Perturbation Method f〇r Characterisation of Liquid Crystals up to 35 GHz」,第 34屆歐洲微 波會議(European Microwave Conference)- Amsterdam,第 545至 5斗8頁尤其闡述了已知單液晶物質K15 (Merck KGaA, Germany)在9 GHz頻率下之性質。 DE 10 2004 029 429 A闡述液晶介質在微波技術、尤其 移相器中之用途。DE 10 2004 029 429 A業已研究液晶介 質在相應頻率範圍中之性質。 然而,迄今已知之組合物受到缺點之困擾。除其他缺陷 外,大部分缺陷會不利地產生高損耗及/或不充分相移或 低材料品質(η)。 就在高頻技術中之應用而言,需要具有特定、迄今為止 相當獨特之傑出性質、或性質組合之液晶介質。 因此,業内需要具有經改良性質之新穎液晶介質。特定 而言,必須減小在微波區中之損耗且必須改良材料品質。 另外,業内仍需要改良裝置之低溫特性。在此,需要改 良作業性質亦及儲存穩定性二者。 因此,業内迫切需要具有適用於相應實際應用之性質之 液晶介質》
Larios-Lopez, L., Navarro-Rodriguez, D., Arias-Marin, E. M., Moggio, I.及Reyes-Casteneda, C. V.,Liquid Crystals, 2003第 30 卷,第4期,第423至433頁闡述具有5個及具有7個苯環之寡 151886.doc 201127781 (對本基),其在末端位置中且在一些側向位置中由炫氧基 取代。該等化合物均具有高熔點。
Banerjee M·,Shukla,R·及 Rathore, R.,j. Am· Chem· s〇c 2009,第131卷,第178(M786頁及相關「支援資訊 (supporting inf〇rmati〇n)」闡述末端經取代之六_及七-對_ 伸苯基,其同樣均為高熔點化合物。 下式之側向經取代十苯基
R
R (其中k=l、2或3且R=正己基或正十二烷基)揭示於Rehahn, Μ‘及 Galda,P.,Synthesis 1996,第 614 至 620 頁(D〇l: 10_1055/s-1996-4260)中。 在中心伸苯基環上具有額外烷基取代基之貝斯特蘭 (bistolan)化合物(亦稱作三苯基二乙炔)已充分為熟習此項 技術者所知。 舉例而言,Wu,S.-T.,Hsu,C._S.及 shyu,K._F,Appl
Phys. Lett·,74 (3),(1999),第 344-346頁揭示下式含側向 甲基之各種液晶貝斯特蘭化合物: ch3
CnH2n+1-^C=C-^-C=CHQ^mH2m+1 Ο
除含側向曱基之此類液晶貝斯特蘭化合物外,Hsu,C S.,ShyU,K. F·,Chuang,Y. YiWu,s _T” Liq Cryst,27 (2),(2〇00),第283至287頁亦揭示含側向乙基之相應化合 151886.doc -6- 201127781 物並提出其尤其在液晶光學相控陣列中之用途。 除下式之強介電正性異硫氰基貝斯特蘭化合物外, Dabrowski, R., Kula5 p.5 Gauza, S., Dziadiszek, J., Urban, S.及 Wu, S.-T·,IDRc 08,(2008),第 35 至 38 頁亦提及在中 心環上具有側向曱基及無側向曱基之介電中性貝斯特蘭化 合物
A. Gaebler,F. Goelden,S· Miiller,A· Penirschke及R. Jakoby 「DirectSimulationofMaterialPermittivitesusinganEigen-Susceptibility Formulation of the Vector Variational Approach」, 12MTC 2009-國際儀器與量測技術會議(International Instrumentation and Measurement技術 Conference), Singapore, 2009 (IEEE),第463至467頁闡述了已知液晶混合物E7(同 樣,Merck KGaA,Germany)之相應性質。 DE 10 2004 029 429 A闡述液晶介質在微波技術、尤其 移相器中之用途。DE 10 2004 029 429 A業已研究液晶介 質在相應頻率範圍中之性質。另外,其亦提及包含以下化 合物之液晶介質:下式化合物: 151886.doc
CnH2n+-
與下式化合物: £ 201127781
F
及
CnH2n+r~^^-C=C—NCS o 然而’該等迄今已知之組合物受到嚴重缺點之困擾。除 其他缺陷外’大部分缺陷會不利地產生高損耗及/或不充 分材料品質。 就該等應用而言’需要具有特定、迄今為止相當獨特之 傑出性質、或性質組合之液晶介質。 因此’業内需要具有經改良性質之新穎液晶介質。具體 而言,必須減小在微波區中之損耗且必須改良材料品質。 另外,業内需要改良裝置之低溫特性。在此,亦 良作業性質及貯存期。 要改 因此,業内迫切需要具有適用於相應實際應用之性質之 液晶介質。 【發明内容】 令人驚奇地,現在已發現可獲得用於高頻技術之裝置, 其不具有先前技術之材料的缺點或僅具有相當少 田 董之上述 缺點,若選擇,使用液晶化合物或包含該等化合物 質。 D 介 因此,本發明係關於用於高頻技術或用於電磁波譜之微 波區及/或毫米區之裝置,其特徵在於其含有包含組份A或 151886.doc 201127781 由其組成之液晶介質,該組份A包含一或多種(較佳)式工化 合物,其具有6個至15個5員、6員或7員環、較佳M-連接 之伸笨基環,該等環可視情況經取代
其中 R及R 彼此獨立地表示鹵素(較佳為F或C1)、各自具有 1至15個C原子之未經氟化之烷基或經氟化之烷 基或未經氟化之烷氧基或經氟化之烷氧基、或 ' 各自具有2至15個C原子之未經氟化之烯基或經 氟化之烯基、未經氟化之烯氧基或未經氟化之 烷氧基烷基或經氟化之烷氧基烷基,其中,另 外’一或多個「-CH2-」基團可彼此獨立地由 具有3至6個C原子、較佳具有4或6個C原子之環 烷基代替,且另一選擇為,另外,Rn&R丨2中 之一者或與R丨2二者均表示H, 較佳地, R及R 彼此獨立地表示各自具有1至7個c原子之未經 氟化之烷基或未經氟化之烷氧基、或各自具有 2至7個C原子之未經氟化之烯基、未經氟化之 烯氧基或未經氟化之烷氧基烷基, 尤佳地, 151886.doc 201127781 R11 表不具有1至7個c原子之未經氟化之烷基、 或各自具有2至7個C原子之未經氟化之烯 基、未經氟化之烯氧基或未經氟化之烷氧基 烷基,且 尤佳地, R12 表不各自具有1至7個C原子之未經氟化之烷基 或未經氟化之烷氧基,且 L11 至 L14 i 在每次出現時在每一情形下彼此獨立地表示 H、具有1至15個C原子之烷基、F或C1,且 表示在ό至15、較佳6或8至12、且尤佳6或9至 1〇之範圍内之整數, 且較佳地 所存在取代基中之至少二者 L11 至 L14 具有不為Η之含義,且其較佳表示烷基,且 R11 表示 CnH2n+1 或 CH2=CH-(CH2)Z,且 R12 表示 CmH2in+丨或 O-CmHh+丨或(CH2)Z-CH=CH2, 且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 Z 表示〇、1、2、3或4’較佳為〇或2。 本發明同樣係關於式I化合物,其中R"及R!2二者均具有 不為Η之含義。 較佳者為式I化合物或式I化合物之用途,其中 在i等於6至8之情形下, 151886.doc -10- 201127781 L至L4在每次出現時在每一情形下彼此獨立地表示 H、具有1至8個C原子(尤其具有2至5個(:原子) 之院基、F或C1,且 所存在取代基L11至1^4中之較佳至少二者表示烷基, 在i等於9至12之情形下, L至L14在每次出現時在每一情形下彼此獨立地表示 H、具有3至10個C原子(尤其具有4至8個^原子) 之烧基、F或C1,且 所存在取代基L"至之較佳至少三者、尤佳至少四者 表不燒基, 在i等於13至15之情形下, L至L 在每次出現時在每一情形下彼此獨立地表示 H、具有5至15個(:原子(尤其具有6至12個〇原 子)之烷基、F或C1,且 1 表示在6至15、較佳6或8至12且尤佳6或9至1〇 之範圍内之整數,且 所存在取代基L"至L"中之較佳至少四者、尤佳至少六者 表示炫基。 組份A較佳具有在大於_5.〇至小於1〇 〇範圍内之介電各向 異性且由具有8個或更多個5員、6員或7㈣之化合物組 成。 尤佳者係具有液晶相之式“匕合物。 在本發明一較佳實施例中”且份A包含-或多種幻化合 物’其較佳選自式IA及IB化合物之群: 151886.doc -11· 201127781
C Η 丨 2n+1 ΙΑ
C„H
Ή2η+1
IB 其中 n及m 彼此獨立地表示1至U、較佳3至12之整數, P 表示1至4、較佳2之整數, q (p+q) 表示1至6、較佳1或4之整數,且 表示4至12、較佳4、6或8之整數。 在本發明一較佳實施例中,組份A包含一或多種式认化 合物’其選自式IA-1及IA-3化合物之群:
IA-1
151886.doc k IA-2 •12· 201127781
κ 表示2。 在本發明一較佳實施例中’組份 77 Α包含一或多種式汨化 合物’其選自式IB-1及IB-2化合物之群.
IB-2。 在本發明又一較佳實施例中,用於高頻技術之裝置含有 液晶介質,其除包含組份A之外,亦包含至少一種其他組 份(組份B),該組份B同樣較佳具有在大於-5.0至小於10·0範 圍内之介電各向異性且由一或多種式IV化合物組成
其中
S 151886.doc •13· 201127781
至、a43V- w 中之一或多者表示
R43 表示 R至R 彼此獨立地具有針對R】1所給出之含義,較佳為 各自具有1至15個C原子之未經氟化之烷基或未 經氟化之烷氧基 '或各自具有2至15個C原子之 未經氣化之婦基、未經氟化之烯氧基或未經氟 化之烷氧基烷基, 較佳地, R41及R42彼此獨立地表示各自具有1至7個C原子之未經 氟化之烧基或未經氟化之炫氧基、或各自具有 2至7個C原子之未經氟化之稀基、未經說化之 烯氧基或未經氟化之烷氧基烷基, 尤佳地, 151886.doc • 14· 201127781 表不具有1至7個C原子之未經氟化之烷基、或 各自具有2至7個C原子之未經氟化之烯基、未 經氟化之烯氧基或未經氟化之烷氧基烷基,且 尤佳地, R42 ± , 表不各自具有1至7個c原子之未經氟化之烷基 或未經氟化之烷氧基,且 較佳地, R43 主- 表不具有1至5個C原子之未經氟化之烷基、具 有3至7個C原子之未經氟化之環己基、各自具 有4至12個C原子之未經氟化之烷基環己基或未 經氟化之環己基烷基、或具有5至15個^原子之 未經氟化之烷基環己基烷基,較佳為正烷基, 尤佳為甲基、乙基或正丙基, z 及 Z42 彼此獨立地表示 _C = C-、-CF=CF-、-CF=CH-、 -CH=CF或-CH=CH-,較佳為或-CF=CF-, 較佳地,z41及z42二者均表示 -CsC·。 根據本發明又一較佳實施例,用於高頻技術之裝置含有 液晶介質,該液晶介質包含 第組伤,即組份A,其由一或多種上文給出之式I化 合物組成,及 或夕種其他组份,其選自下文定義之組份6至£之 群, 組伤B,其較佳具有在大於_5.〇至小於1〇〇之範圍内之 介電各向異性且較佳由上文給出之式IV化合物組成, 151886.doc 201127781 _強介電正性組份,即組份C,其具有Π).()或更大之介電 各向異性, 強介電負性組份’組份D’其具有-5.0或更小之介電各 向異性, 又一組份,即組份Ε,其同樣具有在大於_5 〇 王’、 iO.O範圍内之介電各向異性且由具有至多5個$3 0員、6員 或7員環之化合物組成。 5員環之典型實例係
及其他 6員環之典型實例係
7員環之典型實例係 及 15I886.doc 201127781 5員、6員及7員環亦包括飽和及部分 環 观和環、以及雜 出於本申請案之目的’在將化合物
f曰派為組份A成E 個7員環 時。,由該等環中之兩者組成之稠合環系統,即,例如兩個 5貝%、一個5員環及一個6員環、一個5員環及 或兩個6員環,例如,
視為該等5員、6員或7員環中之一者。 相應地’將由在縱向方向上納人分子中之該等環中 者或更多者之組合組成的稍合環系統,例如,、之
視為該等5員、6員或7員環中之二者。 相反’在橫向方向 例如, s 鯽入刀子中之稠合環系 151S86.doc 201127781
視為該等5員或6員 員%中之—者。 本毛明同樣係關於緊鄰之前之液晶介質及彼等下文 者及其在電光顯示器及高頻技術用裝置中之用途 【實施方式】 在本發明一較佳實施例中,液晶介質包含 、較佳式IVA化合物 R43
XVA R41— 151886.doc -18 · 201127781 其中各參數具有上文給出之含義。 式IVA化合物尤佳選自式IVA_^IVA_3、較佳式IVA1&/ 或IVA-2及/或IVA-3、較佳式IVA-1及IVA-2之化合物之 群’該等化合物更佳主要由其組成,甚至更佳基本上由其 組成且極佳完全由其組成: CHg r-_^_c=c_^_csc_<q^r42 iva_ ι
R
C=C p2^5
IVA-2
IVA-3 其中 A4 表示具有1至6個C原子之環烷基,較佳環丙 基、環丁基或環己基’尤佳環丙基或環己基且 極佳環丙基, 且其他參數具有上文針對式I所述之相應含義,且較佳 地, R41 表示具有1至7個C原子之未經氟化之烷基,且 R 表不具有1至7個C原子之未經氟化之烷基或具 有1至7個C原子之未經氟化之烷氧基。 151886.doc •19· 1 201127781 本發明之該等介質較佳包含一種組份匚且不包含組份 D,或反之亦然。 除組份A外,本發明之該等介質亦較佳包含選自兩個組 份C及D及視情況額外組份8及/或組份E之組份。 本發明之該等介質較佳包含兩個、三個或四個、尤佳兩 個或二個選自組份A至E之群之組份。該等介質較佳包含 -組份A及組份B,或 -組份A及組份C,或 -組份A、組份B及組份C,或 -組份A、組份B及/或組份C及組份E,或 -組份A及組份D,或 -組份A、組份B及組份D,或 -組份A、組份B及/或組份d及組份E。 強介電正性組份,即組份C之介電各向異性為較佳20 0 或更高、更佳25.0或更高、尤佳30.0或更高且極佳4〇〇或 更高。 強介電負性組份,即組份D之介電各向異性為較佳_7 0 或更小、更佳-8.0或更小、尤佳-10.0或更小且極佳_i5.〇或 更小。 在本發明一較佳實施例中,組份C包含一或多種選自式 IIA至IID化合物之群之化合物:
IIA 151886.doc -20- 201127781
IIB
IIC
IID 表示各自具有1至15個c原子之未經氟化之烷基 或未經氟化之烷氧基、或各自具有2至15個C原 子之未經氟化之烯基、未經氟化之烯氧基或未 經氟化之烧氧基烷基,較佳為烷基,尤佳為正 烷基, 表示H、各自具有1至5、較佳!至3、尤佳3個(: 原子之未經氟化之烧基或未經氟化之院氧基,
彼此獨立地且若其出現一次以上則該等亦 在每一情形下彼此獨立地表示
151886.doc •21 - 201127781 ♦ 或F ,較佳
η及m 彼此獨立地表示1或2,較佳地, (n+m) 表示3或4,且尤佳地, η 表示2, X2 表示F、Cl、-CF3或-OCF3,較佳F或C1,尤佳 F, Υ2 表示F、C卜-CF3、-OCF3或CN,較佳CN,且 ζ2 表示Η或F。 式IIA之較佳化合物係相應子式ΠΑ_丨之化合物 其中R21具有上文給出之含義。 式ΙΙΒ之較佳化合物係相應子式πβ·1&Πβ_2之化合物:
151886.doc
F F •22- 201127781
IIB-2 其中R21具有上文給出之含義。 式lie之較佳化合物係相應子式iic·丨及nc_2之化合物:
cf2-o
F
IIC-2 其中R 、R及又2具有上文給出之相應含義。 式IID之較佳化合物係相應子式nD丨之化合物
卜 cf2-〇 f 其中R21具有上文給出之相應含義。 在本發明一較佳實施例中,組份D包含一或多種選自式 IIIA及IIIB化合物之群之化合物:
201127781 其中 R31 及 R32 彼此獨立地具有上文針對式ΠΑ中之R21所述含 義, 且較佳地 R31 表示 CnH2n+i 或 CH2=CH-(CH2)Z,且 R32 表不 CmH2m+丨或 〇_CmH2m+丨或(CH丄_ch=CH2, 且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為丨至5,且 Z 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(r3i&r32)之較佳組合係(CnH2n+i及
CmH2m+1)及(CnH2n+1 及 〇_cmH2m+1)。 式IIIB之較佳化合物係子式IIIB_丨及πΐΒ_2之化合物:
IIIB-2 其中 11 各自具有上文針對式ΠΙΒ給出之含義,且較值 彼此獨立地表示在1至7之範圍内之整數。 在本申明案一較佳實施例中,液晶介質額外包含又一組 份(組份E)’其較佳由—或多種選自式V至IX化合物之蛘之 化合物組成: 151886.doc •24- v201127781
VIII
VI VII
IX 其中 L51 表示 R51 或 X51, L52 表示 R52或 X52, R51及R52彼此獨立地表示H、具有1至17個、較佳3至1 〇 個C原子之未經氟化之燒基或未經氟化之烧氧 基、或具有2至15個、較佳3至1〇個C原子之未 經氟化之烯基、未經氟化之烯氧基或未經氟化 之烷氧基烷基,較佳係烷基或未經氟化之烯 基, X51及X52彼此獨立地表示Η、F、Cl、-CN、_NCS、 _SF5、具有1至7個C原子之氟化烷基或氟化烷氧 基或具有2至7個c原子之氟化烯基、未經氟 化或經I化之稀氧基或未經氟化或經氣化之烧 氧基燒基’較佳為氟化烧氧基、I化稀氧基、 151886.doc -25· 201127781 F或Cl,且
至 彼此獨立地表示
L 表示R61,且在Z61及/或Z62表示反式-CH=CH-或 反式-CF=CF-之情形下,其另一選擇為表示 X61, 62 L 表示R62 ’且在Z61及/或Z62表示反式-CH=CH-或 反式-CF=CF-之情形下,其另一選擇為表示 X62, R61及R62 彼此獨立地表示Η、具有1至17個、較佳3至10 個C原子之未經氟化之烷基或未經氟化之烷氧 基、或具有2至I5個、較佳3至10個C原子之未 151886.doc •26- 201127781 經氟化之烯基、未經氟化之烯氧基或未經氟化 之燒氧基烧基,較佳係烧基或未經氟化之稀 基, x61 及 x62 彼此獨立地表示F或Cl、-CN ' -NCS、-SF5、具 有1至7個C原子之氟化烷基或烷氧基、或具有2 至7個C原子之氟化烯基、烯氧基或烷氧基烷 基,較佳係-NCS, Z61 及 z62 之一者 表示反式-CH=CH-、反式-CF = CF-或-C=C-且其另一者獨立地表示反式-CH=CH-、反式-CF=CF-或單鍵,較佳地,二者中之一 者表示-OC-或反式-CH=CH-且另一者表示單 鍵,且
151886.doc -27- 201127781
F F
F F 表示R71或X71, L72 R71 及 R72 表示R72或X72, 彼此獨立地表示H、具有1至17個、較佳3至10 個C原子之未經氟化之烷基或未經氟化之烷氧 基、或具有2至15個、較佳3至10個C原子之未 經氟化之稀基、未經氟化之婦氧基或未經I化 之烧氧基烷基,較佳係烷基或未經氟化之烯 基’ X71 及 X72 彼此獨立地表示Η、F、cn、-CN、-NCS、-SF5、 具有1至7個C原子之氟化烷基或氟化烷氧基、 或具有2至7個c原子之氟化烯基、未經氟化或 經氣化之烯氧基或未經氟化或經氟化之炫:氧基 &基’較佳為氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或 α,且 Z71 及 Z73 彼此獨立地表示反式-CH=CH-、反式-CF=CF-、_C=C-或單鍵,較佳地,其中之一或多者表 示單鍵,且尤佳地其皆表示單鍵,且 151886.doc a71
•28· 201127781 彼此獨立地表示
R81及R82 彼此獨立地表示Η、具有1至15個、較佳3至10 個C原子之未經氟化之烧基或燒氧基、或具有2 至15個、較佳3至10個(:原子之未經氟化之烯 基、烯氧基或烧氧基烧基’較佳為未經氟化之 烷基或烯基, Ζ8丨及Ζ82中之一者 表示反式-CH=CH-、应斗α ^ 久式-CF=CF- 或-CEC-且其另一者獨立地表示反式_CH=CH_ 、反式-CF=CF-或單鍵,較佳地,二者中之一 者表示-OC-或反式-CH=CH-且另_者表示單 鍵,且 151886.doc -29· 201127781
L91 L92 R91 及 R92 表示R91或X91, 表示R92或X92, 彼此獨立地表示H、具有1至15個、較佳3至1〇 個C原子之未經氟化之烷基或烷氧基、或具有2 至15個、較佳3至1〇個c原子之未經氟化之稀 基、烯氧基或烷氧基烷基’較佳為未經氟化之 烧基或稀基, X91 及 X92 彼此獨立地表示Η、F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、 具有1至7個C原子之氟化烷基或氟化烧氧基、 或具有2至7個C原子之氟化烯基、未經氟化或 經氟化之烯氧基或未經氟化或經氟化之烷氧基 烧基’較佳為氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或 cn,且 151886.doc •30· 201127781 Z至Z 彼此獨立地表示反式_CH=CH-、反式-CF=CF-、-GC-或單鍵,較佳地,其中之一或多者表 不單鍵,且尤佳地其皆表示單鍵,
彼此獨立地表示
或 且其中式IIIA化合物不包括式YHb合物。 在本發明一較佳實施例中,液晶介質包含一或多種式V 化合物、較佳選自式V-1至V-3、較佳式V-1及/或V-2及/或V-3、較佳式V-1及V-2化合物之群之化合物,更佳主要由其 組成、甚至更佳基本上由其組成且極佳完全由其組成:
V-1 151886.doc • 31 - 201127781
V-2 V-3 其中各參數具有上文針對式V所述之相應含義,且較佳 地, R . 表示具有1至7個C原子之未經氟化之炫(基或具 有2至7個C原子之未經氟化之烯基, R52 表示具有1至7個c原子之未經氟化之烷基或具 有2至7個C原子之未經氟化之烯基或具有1至7 個C原子之未經氟化之烷氧基, X51 及 X52 彼此獨立地表示F、Cl、-〇CF3、-CF3、_CN、-NCS 或-SF5 ’ 較佳為F、cn、-OCF3 或-CN。 式V-l化合物較佳選自式V-la至γ-id化合物之群,更佳 地該等式V化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上由其 組成且極佳地完全由其組成:
V-la V-lb 151886.doc -32· 201127781
V-lc V-ld 其中各參數具有上文針對式ν·1所述之相應含義,且其中 Υ51及Υ52在每一情形下彼此獨立地表示H*F,且較佳 地, R 表示燒基或埽基,且 χ51 表示 F、Cl 或-〇CF3。 式V-2化合物較佳選自式乂_2&至乂_26化合物之群及/或選 自式V-2f及V-2g化合物之群,更佳地該等式v化合物主要 由其組成、甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其
V-2a V-2b V-2c V-2d 151886.doc -33- 201127781
R52 R52
V-2e V-2f V-2g 其中在每一情形下,式V-2a化合物不包含式V-2b及V-2c化 合物’式V-2b化合物不包含sV_2c化合物且式V_2e化合物 不包含式V-2f化合物,且 其中各參數具有上文針對式所述之相應含義,且其中 Y51及Y52在每一情形下彼此獨立地表示Η或F,且較佳 地, R51 表示烷基或烯基, R52 表示燒基、烯基或烷氧基,較佳為烷基或歸 基,且較佳地, Υ51及Υ52中之一者表示Η且另一者表示Η或F,較佳同樣 表示Η。 式V-3化合物較佳係sv_3a化合物:
F
其中各參數具有上文針對式V]所述之相應含義,且其中 151886.doc •34· 201127781 較佳地, X51 表示F、C卜較佳為f, X52 表示 F、C1 或-OCF3,較佳為-〇CF3。 在本發明一甚至更佳之實施例中,式V化合物選自 至V-Id化合物之群、較佳選自^。及孓丨d化合物之群更 佳地該等式V化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上由 其組成且極佳地完全由其組成。 式V-la化合物較佳選自式Had及v_la_2化合物之群, 更佳地該等式V化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上 由其組成且極佳地完全由其組成:
V-la-1 V-la-2 具有上述含義且較佳表示CnH2n+i,其中 表示在0至7之範圍内的整數,較佳在1至5之範 圍内,且尤佳為3或7。 式V-lb化合物較佳係式化合物:
V-lb-1 151886.doc -35- 201127781 其中 R51 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1,其中 η 表示在0至15之範圍内的整數,較佳在丨至7之 範圍内,且尤佳為1至5。 式V-lc化合物較佳選自式v-lc-l至V-lc-4化合物之群、 較佳選自式V-1 ο 1及V-1 c-2化合物之群,更佳地該等式v 化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上由其組成且極佳 地完全由其組成:
F F
V-lc-l V-lc-2 V-lc-3 V-lc-4 其中 R 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1,其中 n 表示在0至15之範圍内的整數,較佳在1至7之 範圍内’且尤佳為1至5。 式\^^化合物較佳選自式¥_1(11及孓1(1_2化合物、較佳 式V-ld-2化合物之群,更佳地該等式v化合物主要由其組 151886.doc -36- 201127781 成、甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其組成
V-ld-l V-ld-2 其中 R51 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1,其中 η 表不在0至15之範圍内的整數,較佳在1至7之 範圍内’且尤佳為1至5。 式V 2a化口物較佳選自式乂_2&]及v_2a_2化合物、較佳 式❿-1化合物之群,更佳地該等式V化合物主要由其組 成甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其組成:
V-2a-l
V-2a-2 其中
R 51
R 52 具有上述含義且較伟矣- 平父佳表不CnH2n”或CH2=CH- (CH2)z,且 具有上述含義且較佳矣_ 表不 丨或 〇-CmH2m+l 或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中
S 151886.doc -37· 201127781 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 ζ 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或 特定而言,在式V-2a-l之情形下,(rm及R52)之較佳組合 #(CnH2n+1&CmH2m+1)、(cnH2n+1A〇-CmH2m+1)、(CH2=CH_ (CH2)Z 及 CmH2m+1)、(ch2=CH,(CH2)z 及 〇_cmH2 +1)及 (CnH2n+1A(CH2)z-CH=CH2)。 較佳之式V-2b化合物係式v_2b-l化合物:
F
V-2b-l 其中 R51 具有上述含義且較佳表示CnH2l^或CH2=CH_ (ch2)z,且 R52 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或〇_CmH2m+1或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為⑴,且 ζ 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R51 & + y
CmH2in+l)。 及R )之較佳組合係(CnH2n+i及 較佳之式V-2c化合物係式V2ci化合物: 151886.doc •38- 201127781 V-2c-l 其中 R51 具有上述含義且較佳矣+ 权住衣不CnH2n+1或CH2=CH- (ch2)z,且 R52 具有上述含義且較佳表示cmH2m+1或0_cmH2m+1或 (CH2)z_CH=CH2,且其中 n及m 彼此獨立地表示在 你υ芏15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 z 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處, 特定而言,(R51及R52、夕2人 及R )之較佳組合係(CnH2n+i及 CmH2m+ 1 ) 〇 較佳之式V-2d化合物係式v_2d_ i化合物: V-2d-l 其中 R51 具有上述含義且較佳砉 平乂住衣不CnH2n+丨或CH2=CH- (ch2)z,且 R52 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或〇_CmH一或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至 王U之辄圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為丨至5,且 z 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處, 特疋而5,(R及尺52)之較佳組合係(CnH2n+1及 151886.doc S •39- 201127781
CmH2ni+l) 0 較佳之式V_2e化合物係式v_2ei化合物:
F F r51-〇 其中 V-2c-l R51 具有上述含義B ± 我且較佳表不CnH2n+丨或CH2=CH· (ch2)z,且 R52 具有上述含義且較佳表示CmH2m+I或〇_CmH2m+1或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 2 彼此獨幻也表示在0至15之範圍π的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R”及R52)之較佳組合係(IK⑷及〇_
CmH2m+l) 0 較佳之式V- 2 f化合物係式v_ 2 f_ 1化合物:
F F r51-1> OOr52 其中 V-2f-l R51 具有上述含義且較佳表示CnH2n+i或CH2=ch_ (CH2)z,且 R52 具有上述含義且較佳表示CmH2m+丨或〇CmH2m+i或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 151886.doc -40- 201127781 佳在1至7之範圍内’且尤佳為1至5,且 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2。此處,特定而言,(R”及R52)之較佳組合係(CnH2n+i& CmH2m+1)及(CnH2n+1 及0-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+ACmH2m+i)。較佳之式V-2g化合物係式v_2g_i化合物:
Z
F F
V-2g-l 其中 51 八有上述含義且較佳表示G&n + i或cH2 = ch_ (ch2)z,且 具有上述含義且較佳表示或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 表不〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。特定而言,月52 及R )之較佳組合係(CnH2n+1及 CmH2m+i)及(CnH2n+I 及 〇_c .. mii2m+1)、尤佳(CnH2n+1 及〇·C 1J1H2m+ 1 ) 〇式…化合物較佳選自式Vw_4化合物之群更佳地 該等式Μ化:物主要由其組成、甚至更佳地基本上由其組 成且極佳地元全由其組成:
R
R η及m 此處
C=C-^3y___R62 VI-1 151886.doc •41 · 201127781
R
VI-2
R
VI-3
VI-4 其中 Z61及Z62 表示反式_CH=CH-或反式-CF=CF-,較佳為 反式-CH=CH_,且其他參數具有上文式VI中給 出之含義,且較佳地, R61及R62彼此獨立地表示Η、具有1至7個C原子之未經氟 化之烷基或烷氧基或具有2至7個c原子之未經 氟化之烯基, Χ62 主· 不F、C卜-CN或-NCS ’較佳為_NCS, 且
中之一者表示
151886.doc -42- 201127781 彼此獨立地表示
R61 R62 表示 CnH2n+i 或 ch2=CH-(CH2)z,且 表示 CmH2m+1 或 〇_CmH2m+i 或(CH2)z_ch=CH2,且 其中 η及m 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 z 表不0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 式vi-i化合物較佳選自式VIla&viib化合物之群 佳選自式VJ-la化合物,更佳地該等式¥1化合物主要由= ”且成、《 i更佳地基本上由其組成1極佳地完全由其組 151S86.doc 43· i 201127781
VI-la VT-lb 其中 R61 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或Ch2=CH- (ch2)z,且 r62 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或Q_CmH2m+1或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 z 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或 此處 ,特定而言,(R61及R62)之較佳組合係(CnH2…及 CmH2m + 〇及(CnH2n+丨及’在式VI-la之情形下尤 佳為(CnH2n+1及CmH2m+1)且在式vm之情形下尤佳為 (CnH2n+1 及 Od”)。 式VI-3化合物較佳係式VI-3 a化合物:
VI-3a 其中各參數具有上文式VI-3中給出之含義,且較佳地, R61 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1,其中 η 表示在〇至7之範圍内的整數,較佳在1至5之範 151886.doc -44· 201127781 圍内,且
X62 表示F、C卜 〇CF3、-CN或-NCS,較佳為 _NCS 式VI-4化合物較佳係式vi-4a化合物:
VI-4a 其中各參數具有上文式VI_4中給出之含義,且較佳地, 61 R 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1,其中 表示在0至7之範圍内的整數,較佳在1至5之範 η 圍内,且
X 62 表示F、Cl、〇CF3、_CN或_NCS ’ 較佳為 _NCS 其他較佳之式VI化合物係下式之化合物: 151886.doc
CnHa :n+1
CnH2l n+1
CnH2l n+1
c=c
c三c
CnH2l n+1
〇CF. i •45· 201127781 其中 n 表示在0至7之範圍内的整數’較佳在1至5之範 圍内。 式VII化合物較佳選自式VII-1至VII-6化合物之群,更佳 地該等式VII化合物主要由其組成、甚至更佳地美本上由 其組成且極佳地完全由其組成:
VII-1
VII-2 VII-3 VII-4 VII-5 VII-6 其中式VII-5化合物不包含VII-6化合物,且 151886.doc -46- 201127781 其中各參數具有上文針對式VII所述之相應含義, Y71及Y72 各自彼此獨立地表示Η或F, 且較佳地 R?1 表示各自具有1至7個C原子之未經氟化之烷基 或烧氧基、或具有2至7個C原子之未經氟化之 烯基,
R 72 表示各自具有1至7個(:原子之未經氟化之烷基 或院氧基、或具有2至7個C原子之未經氟化之 烯基,且 -72 X 尤佳地 表示F、α、或-〇Cf3,較佳為F,且 R 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH- (ch2)z,且
R 具有上述含義且較佳表示CmH2m+i或〇_CmH2m+i或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m
Z 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為丨至5,且 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。 式VII-1化合物較佳選自式化合物之群, 更佳地該等式VII-1化合物主要由其組成、甚至更佳地基 本上由其組成且極佳地完全由其組成:
151886.doc VII-ia -47· 201127781
F F
VII-lb VII-lc
Vll-ld 其中x72具有上文針對SVII_2給出之含義,且 R?I 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1,其中 η 表示1至7、較佳2至6、尤佳2、3或5,且 2 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2,且 X72 較佳表示F。 式VII-2化合物較佳選自式VII_2a及VII_2b、較佳式VII 2a化合物之群,更佳地該等式νΠ_2化合物主要由其組成、 甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其組成··
VII-2a VII-2b 151886.doc •48- 201127781 其中 R71 具有上述含義且較佳表示CnH2川或CH2=CH_ (CH2)z,且 R72 具有上述含義且較佳表示CdM或或 (CH2)z-CH=CH2,且其中 * η及m 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為丨至5,且 Z 表示0 ' 1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處’特定而言,(Rm之較佳組合係(cu C„H2m+1)及(CnH2n+1 及 〇_CmH2m+i)、尤佳(cu CmH2m+l)。 式VII-3化合物較佳係式vii_3a化合物:
其中 R71 具有上述含義且較佳矣+ , 取儿平乂住表不CnH2n+丨或CH2=ch_ (ch2)z,且 R72 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或〇_CmH2m+1或 (CH2)z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至丨5之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 z 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R71及R72、 汉κ )之較佳組合係(CnH2n+丨及 151886.doc .49- 201127781
CmH2m+I) ^ (CnH2n+I ^ 〇.CmH2m+]) . # (CnH2n+] ^
CmH2m+l) 式VII-4化合較佳為化合物,其令 R7丨 具有上述含義且較佳矣-pu 表不 CnH2n+1 或 ch2=ch (CH2)z,且 R72 具有上述含義且較佳矣+ r ^ 权住表不CmH2m+丨或〇-CmH2m+丨或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為丨至5,且 z 表不0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R7】及r72)之較佳組合係(CAW!* 匚心㈣)及(CnH2n+丨及〇_CmH2m+〇、尤佳(CnH2n +丨及 CmH2m+l)。 式VII-5化合物較佳選自式vn_5a&νΠ·5ΐ)、較佳式νπ 5a化合物之群,更佳地該等式VII-5化合物主要由其組成、 甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其組成:
F P C rr
R72 VII-5a VII-5b 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH- 151886.doc •50· 201127781 (ch2)z,且 R72 具有上述含義且較佳表示cmH2m+1或0-CniH2m+1或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為丨至5,且 2 表示〇、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R、R72)之較佳組合係(CnH㈣及
CmH2m+1)及(CnH2n+1 及 〇_CmH2m+i)、尤佳(c而…及 1)。
式VII-6化合物較佳選自式v„_6a及vn_6b化合物之群, 更佳地該等式VII-6化合物主要由其組成、甚至更佳地基 本上由其組成且極佳地完全由其組成 F F F
R72
Vll-6a R72 VII-6b 其中 R 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或ch2 = CH- (CH2)z,且 R 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或〇_CmH2m+1或 (CH2)z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 151886.doc -51 . 201127781 佳在1至7之範圍内’且尤佳為1至5,且 z 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R71及R72)之較佳組合係(CnH2n+i及
CmH2m+1)及(CnH2n + l 及 0-CmH2m+1)、尤佳(CnH2 +1 及
CmH2m+i) 0 本申請案之液晶介質較佳包含總共0-40%、較佳〇 3〇% 且尤佳5-25%之式VIII化合物。 式VIII化合物較佳選自式vm-丨至νιπ_3化合物之群更 佳地該等式VIII化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上 由其組成且極佳地完全由其組成:
c=c Υ81 γ82
R 82 VIII. 1
cscO~
R 82 VIII-2
c=c
R 82 VIII-3 其中 ΊΥ82中之—者表示H且另一者表示H或F,且 ,、有上述含義且較佳表示Cn%…或 (CH2)z,且
R 82 具有上述含義且較佳表示CmH2m+i或 或(ch2)z_ch=ch2,且其中 15I886.doc -52- 201127781 η及m 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至$,且 2 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R8〗及R*2)之較佳組合係及 CmH2m+1)及(CnH2n+1 及 〇_CmH2m+i)、尤佳(CnH2n+i 及 CmH2m+l)。 式VIII-1化合物較佳選自式¥111七至乂1111(:化合物之 群,更佳地該等式Vlll-i化合物主要由其組成、甚至更佳 地基本上由其組成且極佳地完全由其組成:
VIII-la VIII-lc 其中 R81 R82 n及m 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或Ch2=CH· (CH2)z,且 具有上述含義錢佳表示CmH2m+1__CmH2m+i或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 151886.doc -53- 201127781 Z 表不0、1、2、3或4,較佳為0或2。 此處’特定而言,(R1R82)之較佳組合係(CnH2n+1及 CmH2m+1)及(CnH2n+1 及 〇_CmH2m+i)、尤佳(Cnu CfnH2m+l)。 式VIII-2化合物較佳係以下化合物,其中 R81 具有上述含義且較佳表示CnH2n+i或CH2=CH- (ch2)z,且 R82 具有上述含義且較佳表示CmH2ni+丨或〇_CmH2m+1或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至丨5之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 z 表不0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R«i及R82)之較佳組合係(CnHwi及 CmH2m+1)、(CnH2n+1 及 0_CmH2m+〇 及(CH2=ch (ch2)z 及 CmH2m + i)、尤佳(CnH2n+1<^CmH2m + 1)。 式VIII-3化合物較佳係以下化合物,其中 R 具有上述含義且較佳表示CnH2n+丨或CH2=CH· (CH2)z,且 R 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或或 (CH2)z_CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 z 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 此處,特定而言,(R81及R82)之較佳組合係(CnH2n+1及 151886.doc •54· 201127781
CmH2m+l)及(CnH2n+1 及 〇-CmH2m+l)。 式IX化合物較佳選自式IX_1至IX_3化合物之群更佳地 該等式IX化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上由其組 成且極佳地完全由其組成:
F
且 其中 R 具有上述含義且較佳表示CnH2n+i或CH2=ch_ (CH2)z,且 R 具有上述含義且較佳表示CmH2m+i或或 151886.doc •55- 201127781 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 n及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為丨至5,且 2 表示0、1、2、3或4,較佳為0或2。 此處,特定而言,(R91及R92)之較佳組合係(CnHh+i及 CmH2m+i)及(CnH2n+l 及 〇-CmH2m+i)。 本申請案之液晶介質較佳包含總共5_3〇%、較佳1〇 25% 且尤佳15-20%之式IX化合物。 式IX-1化合物較佳選自式化合物之群更 佳地該等式IX-1化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上
IX-la IX* lb IX-lc IX-ld 151886.doc • 56 - 201127781
其中各參數具有上文給出之含義,且較佳地, R91 具有上述含義且較佳表示CnH2n+1,且 η 表示在0至15之範圍内的整數,較佳在丨至7之 範圍内’且尤佳為1至5,且 X92 較佳表示F或C1。 式ΙΧ-2化合物較佳選自式IX_2aAIX_2b化合物之群更 佳地該等式IX-2化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上 由其組成且極佳地完全由其組成: r91-〇 -〇-^-〇-r92 IX-2a r91-〇 -〇-^-〇-R92 IX-2b 其中 R91 具有上述含義且較佳表示CnH2n+i或CH2=ch_ (CH2)Z,且 R92 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1^CmH2m+1或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 η及m 彼此獨立地表示在〇至15之範圍内的整數,較 佳在1至7之範圍内,且尤佳為1至5,且 z 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 151886.doc •57· 201127781 此處,特定而言,(rM及r92)之較佳組合係(CnH2n+i及 CmH2m+ 1) 〇 式IX-3化合物較佳係式ix-3a&lx_3b化合物: F f
IX-3a
〇-CmH2 IX-3b 其中 R9】 具有上述含義且較佳表示CnH2n+丨或CH2=CH· (CH2)z,且 具有上述含義且較佳表示CmH2m+i或〇CmH2m+i或 (CH2)Z-CH=CH2,且其中 彼此獨立地表示在0至15之範圍内的整數較 佳在1至7之範圍内’且尤佳為1至5,且 表示0、1、2、3或4,較佳為〇或2。 特定而言’(R91及R92)之較佳組合係(CnH2n+i及 CmH2m+1)及(CnH2n+〗及 〇-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+i 及 〇_ CmH2m+l) 0 在本發明一較佳實施例中,介質包含一或多種介電各向 異性大於3之式V-1之介電正性化合物。 本發明之液晶介質較佳包含10%或更少、較佳5%或更 少、尤佳2%或更少、極佳1%或更少、且尤其絕對不含僅 具有兩個或更少的5員及/或6員環之化合物。
R 92 n及m z 此處 151886.doc •58- 201127781 在本發月t佳實施例中,介質包含—或多種式w化合 物。 在本發明又—較佳實施例中,介質包含-或多種式VII 化合物。 舌等縮寫(首子母縮略詞)之定義闡述於下表D中或可參 ' 見表A至C。 本發明之液晶介質較佳包含選自式I、II、IV及V、較佳 π及IV化合物之群、或選自式卜⑴、以及V、較佳卜 III及IV化合物之群的化合物、更佳主要由其組成、甚至更 佳基本上由其組成且極佳完全由其組成。 在本申凊案中,當提及組合物包含時意指相關實體(即 介質或、,且伤)較佳以i Ο。/。或更高且極佳或更高之總濃度 包含一或多種所述組份或化合物。 就此而δ ’主要由其組成意指相關實體包含5 5 %或更 咼、較佳60%或更高且極佳7〇%或更高之一或多種所述組 份或化合物。 就此而言’基本上由其組成意指相關實體包含8〇%或更 高、較佳90%或更高且極佳95%或更高之一或多種所述組 - 份或化合物。 ,就此而言,完全由其組成意指相關實體包含98%或更 南、較佳99%或更高且極佳10〇·〇%之一或多種所述組份或 化合物。 亦可視情況且有利地將上文未明確提及之其他液晶原化 合物用於本發明介質中。該等化合物已為熟習此項技術者 151886.doc -59- 201127781 所熟知。 本發明之液晶介質的透明點為較佳90〇C或更高、更佳 l〇〇°C或更高、甚至更佳12(TC或更高、尤佳150°C或更高 且極佳170eC或更高。 本發明介質之向列相較佳地至少自20°C或更低延伸至 90°C或更高(較佳高達100°C或更高)、更佳地至少自〇。〇或 更低延伸至120°C或更高、極佳地至少自-1 〇。〇或更低延伸 至140°C或更高且尤其至少自-20°C或更低延伸至150°C或 更局。 在1 kHz及20°c下,本發明液晶介質之Δε較佳為1或更 向、更佳2或更向且極佳3或更高。 在589 nm (NaD)及20°C下,本發明液晶介質之Δη較佳在 0.200或更高至0.90或更低之範圍内、更佳地在0.250或更 高至0.90或更低之範圍内、甚至更佳在0.300或更高至0.85 或更低之範圍内且極佳地在0.350或更高至0.800或更低之 範圍内。 在本申請案一較佳實施例中,本發明液晶介質之Δη較佳 為〇_50或更高、更佳為0.55或更高。 根據本發明,以總混合物計,液晶介質中式I之各化合 物的總使用濃度為較佳1%至20%、更佳2%至15%、甚至更 佳3%至12%且極佳5%至10%。 在其中液晶介質包含一或多種選自式ΙΙΑ及IID化合物之 群之化合物的本發明實施例中,較佳如下應用其他化合 物。 151886.doc • 60 · 201127781 以總混合物計,選自式IIA及IID化合物之群之化合物的 總使用濃度為較佳1%至30%、更佳2%至20%、甚至更佳 3%至18%且極佳4%至16%。 以總混合物計,式IV化合物之總使用濃度為較佳10%至 100%、更佳30%至95%、甚至更佳40%至90%且極佳50%至 90%。 液晶介質較佳包含總共70%至100%、更佳80%至100%且 極佳90%至100%且特定而言95%至100°/。之式I、IIA、IIB、 IIC、IID及 IV 至 IX、較佳式 I、IIA、IIB、IIC、IID及 IV化 合物、更佳主要由其組成且極佳完全由其組成。 在其中液晶介質包含一或多種選自式IIIA及IIIB化合物 之群之化合物的本發明實施例中,較佳如下應用其他化合 物。 以總混合物計,選自式ΙΙΑ及ΙΙΒ化合物之群之化合物的 總使用濃度為較佳1%至60%、更佳5%至55%、甚至更佳 7%至50%且極佳10%至45%。 若液晶介質僅包含一或多種式ΙΙΙΑ化合物但無式ΙΙΙΒ化 合物,則以總混合物計,式ΙΙΙΑ化合物的總使用濃度為較 佳10%至60%、更佳20%至55%、甚至更佳30%至50%且極 佳 35%至 45%。 若液晶介質僅包含一或多種式ΙΙΙΒ化合物但無式ΙΙΙΑ化 合物,則以總混合物計,式ΙΙΙΒ化合物的總使用濃度為較 佳5%至45%、更佳10%至40%、甚至更佳15%至35%且極佳 20%至 30%。 151886.doc -61 - 201127781 若液晶介質包含一或多種式IIIA化合物及一或多種式 IIIB化合物二者,則以總混合物計,式IIIA化合物的總使 用濃度為較佳5%至5 0%、更佳10%至45%、甚至更佳15% 至30%且極佳20%至25%;且以總混合物計,式IIIB化合物 的總使用濃度為較佳1%至35%、更佳5%至30%、甚至更佳 7%至25%且極佳10%至20%。 在此實施例中,以總混合物計,式I化合物之總使用濃 度為較佳1%至20%、更佳2%至15%、甚至更佳3%至12%且 極佳5%至10%。 液晶介質較佳包含總共70%至100%、更佳80%至100%且 極佳90%至100°/。且特定而言95%至100%之式I、ΠΙΑ、IIIB 及IV至IX、較佳式I、ΠΙΑ及/或IIIB及/或IV化合物、更佳 主要由其組成且極佳完全由其組成。 在本發明一尤佳實施例中,液晶介質包含一或多種式V 化合物及一或多種式VI化合物。 在本發明之又一尤佳實施例中,液晶介質包含一或多種 式V化合物及一或多種式VII化合物。 本發明之液晶介質同樣較佳包含一或多種式V化合物、 一或多種式VI化合物及一或多種式VIII化合物。 若本申請案之液晶介質包含一或多種式V化合物,則該 等化合物之總濃度較佳係10%至30%、較佳15%至25%且尤 佳 18%至 22%。 若本申請案之液晶介質包含一或多種式VI化合物,則該 等化合物之總濃度較佳係15%至35%、較佳18%至3 0%且尤 151886.doc -62- 201127781 佳 22%至 26%。 若本申凊案之液晶介質包含一或多種式νπ化合物,則 該等化合物之總濃度較佳係4%至25%、較佳8%至2〇%且尤 佳 10%至 14%。 右本申請案之液晶介質包含一或多種式νιπ化合物,則 該等化合物之總濃度較佳係15%至35%、較佳18%至3〇。/〇且 尤佳22%至26%。 若本申請案之液晶介質包含一或多種式ιχ化合物,則該 等化合物之總濃度較佳係5%至25%、較佳1〇%至2〇%且尤 佳 13%至 17%。 在本申請案中’表達「介電正性」描述魟>3〇之化合 物或組份’「介電中性」描述_152Δε<3 〇之彼等化合物 或組份’且「介電負性」描述Aed.S之彼等化合物或組 份。Δε係在1 kHz頻率及20。〇下測得。相應化合物之介 電各向異性係根據向列相主體混合物中相應個別化合物 之10/。之溶液的結果來破定。若主體混合物中相應化合 物之溶解度低於1 〇%,則濃度降至5%。測試混合物之電 谷係在具有垂直配向之單元及具有平行配向之單元二者 中測得。該兩種類型單元之單元厚度均為約2〇 μπι ^施 加電壓係頻率為1 kHz之矩形波且均方根值通常為〇·5 ν 至1 .〇 V,但其始終經選擇以低於相應測試混合物之電容 閾值。 此處適用以下定義。 △ ε= (ε|卜ε丄)及 151886.doc 201127781 ε平均 ξ (ε I I + 2 ε丄)/ 3 。 用於介電正性化合物之主體混合物係混合物ZLI-4792, 且用於介電中性及介電負性化合物之主體混合物係混合物 ZLI-3086 ’ 二者皆來自 Merck KGaA,Germany。化合物之 介電常數的絕對值係自添加目標化合物後主體混合物之應 值之變化來測得。將該等值外推至100%之所關注化合物 之濃度。 如此量測在20eC之量測溫度下具有向列相之組份,所有 其他組份皆如化合物一樣進行處理。 在本申請案中表達閾值電壓係指光閾值且係針對1 〇%之 相對反差(V丨〇),且表達飽和電壓係指光飽和且係針對9〇〇/〇 之相對反差(V%) ’在該兩種情形中,另外明確說明之情形 除外。電容閾值電麗(V〇)(亦稱作Freedericks閾值(VFr))僅 在明確提及時使用。 除非另有明確說明,否則在本申請案中所述之參數範圍 皆包括極限值。 所述用於各性質範圍之不同上限及下限值彼此組合而產 生其他較佳範圍。 除非另有明確說明,否則在整篇本申請案中,皆使用以 下條件及定義。所有濃度皆表示為重量百分比且係關於相 應混合物整體,所有溫度皆以攝氏度表示且所有溫度差皆 以度數差表示。所有物理性質皆係根據「Merck Liquid
Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」,Status, 1997年11月,]yierck KGaA,Germany測得,且除非另有明 15lS86.doc -64- 201127781 確說明,否則係在20°C之溫度下引用。光學各向異性(Δη) 係在589.3 nm之波長下測定。介電各向異性(Δε)係在1 kHz 之頻率下測定。閾值電壓以及其他電光性質係使用Merck KgaA,Germany生產之測試單元來測定。用於測定Αε之測 試單元具有約20 μιη之單元厚度。電極係具有1.13 cm2面積 及保護環之圓形ITO電極。定向層係來自Nissan Chemicals,Japan之SE-1211(用於垂直定向(ε|丨))及來自 Japan Synthetic Rubber,Japan之聚酿亞胺 AL-1054(用於均 勻定向(ε丄))。電容係使用頻率響應分析器Solatron 1260且 使用具有0.3 Vrnls電壓之正弦波來測定。電光量測中所用 之光係白光。此處使用利用來自Autronic-Melchers, Germany之市售DSM儀器之設定。已在垂直觀察下測定特 性電壓。已分別在10%、50%及90%相對反差下測定閾值 (V1〇)、中間灰度(V50)及飽和(V90)電壓。 研究液晶介質在微波頻率區中之性質,如A. Penirschke, S. Mtiller,P. Scheele,C. Weil,M. Wittek,C. Hock及 R. Jakoby:「Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35GHz」,第 34屆歐洲微波會議-Amsterdam,第545至548頁中所述。
亦在此方面進行比較(A. Gaebler,F. Golden,S. Mtiller, A. Penirschke及R. Jakoby 「Direct Simulation of Material Permittivites ...」,12MTC 2009 -國際儀器與量測技術會議 (International Instrumentation and Measurement Technology Conference),Singapore, 2009 (IEEE),第 463 至 467 頁及 DE 151886.doc -65- 201127781 10 2004 029 429 A),其中同樣詳細闡述量測方法。 將液晶引入聚四氟乙烯(PTFE)毛細管中。毛細管具有 180 μιη之内徑及350 μιη之外徑。其有效長度為2.0 cm。將 經填充毛細管引入共振頻率為30 GHz之空腔的中央。此空 腔長6.6 mm、寬7.1 mm且高3.6 mm。然後施加輸入信號 (源),並使用市售向量網路分析器來記錄輸出信號之結 果。 在使用填充有液晶之毛細管量測及不使用填充有液晶之 毛細管量測之間,使用共振頻率及Q因子之變化藉助以下 文獻中之等式10及11來測定相應目標頻率下的介電常數及 損耗角:A. Penirschke,S. Mtiller,P. Scheele, C. Weil, M. Wittek,C. Hock及R. Jakoby: 「Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35GHz」,第 34屆 歐洲微波會議-Amsterdam,第545至548頁,如其中所 述。 藉由在磁場中對準液晶來獲得垂直及平行於液晶指向矢 之性質的分量值。為此,使用永磁體之磁場。磁場之強度 為0.35特斯拉(tesla)。相應地對準磁體且然後相應地旋轉 90〇 ° 較佳裝置係移相器、變容器、無線及無線電波天線陣 列、匹配電路自適應濾波器及其他裝置。 在本申請案中,除非另有明確說明,否則術語「化合 物」意指一種化合物及複數種化合物二者。 在一較佳實施例中,本發明液晶介質在每一情形下之向 151886.doc -66- 201127781 列相至少自-20 C延伸至80°C、較佳自·3(Γ(:延伸至85〇c且 極佳自_4(TC延伸至1〇(TC ^該相尤佳延伸至12〇。(:或更 高、較佳至140°C或更高且極佳至16〇〇(:或更高。此處表 達具有向列相思指,一方面在相應溫度之低溫下觀察不到 層列相及結晶,且另一方面在加熱時向列相不出現透明。 在相應溫度下使用流量式黏度計實施低溫研究,且藉由在 層厚度為5 μιη之測試單元中儲存達至少i 〇〇小時來進行檢 查。在南狐下,所有透明點均係在毛細管中藉由習用方法 量測。 此外’本發明液晶介質之特徵在於在可見區中具有高光 學各向異性。589 nm下之雙折射率較佳為〇2〇或更高、尤 佳0.25或更咼、尤佳0.30或更高、尤佳〇4〇或更高且極佳 0.45或更高。另外’雙折射率較佳為〇 或更低。 在本發明一較佳實施例中,所用液晶介質之正介電各向 異性(Δε)之值(在1 kHz下量測)為較佳〇5或更高、更佳1或 更尚、尤佳2或更高且極佳3或更高。介電各向異性尤佳地 介於1.8或更高與15.0或更低之間,更佳介於2〇或更高與 10_0或更低之間’尤佳介於3_0或更高與8.〇或更低之間且 極尤介於3.5或更高與6.0或更低之間。 然而,在一些實施例中,有利用地使用介電各向異性為 負值之液晶。在此情形下,介電各向異性較佳小於或等 於-2.5,尤佳小於或等於-4.0且極佳佳小於或等於_5 〇。此 實施例中Δε之值較佳介於1.5或更高與15.0或更低之間,尤 佳介於1.8或更高與12.0或更低之間且極佳介於2.0或更高 151886.doc •67- 201127781 與10.0或更低之間。 此外’本發明液晶介質之特徵在於在微波區中具有高各 向異性。在約8.3 GHz下之雙折射率為(例如)較佳0J4或更 高、尤佳0,15或更高 '尤佳〇·2〇或更高 '尤佳〇25或更高 且極佳0.3 0或更高。另外,雙折射率較佳為〇8〇或更低。 微波區中之介電各向異性定義為 ΔεΓ = (ε r,| | · εΓ,丄)〇 可調諧度(τ)定義為 τ ξ (ΔεΓ / ε r,| 丨)。 材料品質(η)定義為 η = (τ / tan δε r,max ),其中 最大介電損失係 tan δε r,max· ξ max. { tan δε r 丄;tan δε r,丨丨}。 較佳液晶材料之材料品質(η)係4·5或更高、較佳5或更 高、較佳ό或更高、較佳1〇或更高、較佳15或更高、較佳 17或更尚、更佳20或更高、尤佳25或更高且極佳3〇或更 高。 一般而言,液晶介質之材料品質與其介電各向異性(例 如在1 kHz下)相關。在1 kHz下具有較大介電各向異性(Δε) 之液晶介質之情形下的材料品質小於彼等在丨下具有 較小(Δε)者之情形下的材料品質。然而,在1 kHzT具有較 小介電各向異性(Δε)之液晶介質更難以進行電定址。 本發明之較佳者為材料品質之特徵在於根據其如下表中 所示介電各向異性之液晶介質。 151886.doc -68- 201127781 Δε η之限值 較佳 更佳 尤佳 0至<1 >40 >45 >50 1至<2 >35 >40 >45 2至<3 >30 >35 >40 3至<4 >25 >30 >35 4至<5 >20 >25 >30 5至<6 >15 >20 >25 在相應裝置中,較佳液晶材料之移相器品質為1 5°/dB或 更高、較佳20°/dB或更高、較佳30°/dB或更高、較佳 40°/dB或更高、較佳50°/dB或更高、尤佳80°/dB或更高且 極佳100°/dB或更高。 所用液晶係單一物質或混合物。其較佳具有向列相。 式I化合物可根據以下一般反應方案(反應方案I至IV)獲 得。 式I化合物(其中i = 6或其中i= 10)係有利地根據(例如)反應 方案III或IV獲得。 s 151886.doc 69- 201127781 反應方案i
Pd觸媒,鹼 Pd觸媒,鹼
Br
Pd觸媒,鹼
Br
151886.doc -70- 201127781
反應方案II
其中,在方案I及II中,
Li在每一情形下彼此獨立地具有上文針對式 出之含義,即 1^具有針對L11給出之含義, L4具有針對L14給出之含義, 111、11、0、15及9表示〇、1或2,且 和(m+n+〇+p+q)表示 3 至 7。 具有側向甲基取代基之化合物可根據方案j來製備。此 目的所需起始材料溴碘甲苯可自市面購得。另一選擇為,
S 151886.doc -71- 201127781 可依照與以下方案III類似之程序。可省略此處之第二步 驟,即盤與格氏化合物(Grignard compound)之反應。在此 情形下,醛直接還原為曱基。
反應方案III
R
B(〇H)2
pd觸媒,鹼
R
其中 R 在每一情形下彼此獨立地表示如 佳為烷基, 叱義之Rn,較 151886.doc •72. 201127781
η 表示2及視情況3,較佳為2,且 R" 在每一情形下彼此獨立地表示較佳具有1至11個 佳具有1至7個且極佳具有2至5個C原子之烷基。 反應方案IV 稼基 -Br
b(oh)2 Pd觸媒,鹼 尤
Br- 院墓 统基
Br
烧基
Or
R
Pd觸媒,鹼 ¥ 烧基
Pd觸媒,鹼 烧基
Br
-Or 烷基 1/2
Pd觸媒,鹼 烧基 烧基
院基 烧基
S 151886.doc -73- 201127781 其中 R 在每一情形下彼此獨立地表示如式I中定義之 R11,較佳為烷基,且 「烧基」較佳表示具有1至15個C原子之烷基。 術語「烧基」較佳涵蓋具有1至15個碳原子之直鏈及具 支鏈跪基、以及環烧基,尤其係直鏈基團曱基、乙基、丙 基、丁基、戊基、己基及庚基、以及環丙基及環己基。具 有2至10個碳原子之基團通常較佳。 術語「烯基」較佳涵蓋具有2至丨5個碳原子之直鏈及具 支鏈烯基,尤其係直鏈基團》尤佳之烯基係C2至C7_1E_烯 基、C4-至C7-3E-歸基、C5-至C7-4-稀基、C6-至C7-5-烯基 及c7-6-烯基,尤其係匕·至CWE_烯基、C4至C7_3E烯基 及C5-至C7-4-烯基。更佳之烯基之實例係乙烯基、iE_丙烯 基、1E-丁烯基、1E_戊烯基、1E己婦基、1E庚烯基、3_ 丁烯基、3E-戊烯基、3E_己烯基、3E庚烯基、‘戍烯基、 4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z_庚烯基、5_己烯基及6_庚烯基 及諸如此類。具有至多5個碳原子之基團通常較佳。 術語「氟烷基」較佳涵蓋具有末端氟之直鏈基團,即氟 甲基、2·氟乙基、3·氟丙基、4氟丁基、5氟戊基、6氟 己基及7-氟庚基。然而,不排除氟之其他位置。 術語「氧雜烷基」或「烷氧基烷基」較佳涵蓋式 cnH2n+1-(HCH2)m之直鍵基團,其中各自彼此獨立地 表示1至10之整數。較佳地,η為1且111為1至6。 含有乙稀基末端基團之化合物及含有甲基末端基團之化 151886.doc 201127781 合物具有低旋轉黏度。 在本申請案中,高頻技術及超高頻技術二者均表示應用 _之頻率在1 MHz至1 ΤΗζ、較佳1 GHz至500 GHz、更佳 2 GHz至300 GHz、尤佳約5 GHz至150 GHz之範圍内且極 佳在約10 GHz至80 GHz之範圍内。 本發明液晶介質可以常規濃度包含其他添加劑及對掌性 摻雜劑。以總混合物計,該等其他成份之總濃度在至 10%、較佳〇.1%至6%之範圍内。所用個別化合物各自之濃 度較佳在0_1%至3。/。之範圍内。在本申請案中,該等及類 似添加劑之濃度並不計入液晶介質之液晶組份及液晶化合 物之濃度值及範圍内。 本發明液晶介質由複數種化合物、較佳3至種、更佳4 至20種且極佳4至15種化合物組成。該等化合物係以習用 方式加以混合。一般而言,將以較少量使用之期望量化合 物洛於以較大里使用之化合物中。若溫度高於以較高濃度 使用之化合物之透明點,則尤其易於觀察到溶解過程之完 成。然而,亦可以其他習用方式來製備介質,例如使用可 為(例如)化合物之同系或低共熔混合物之所謂的預混合 物或使用所謂「多瓶」系統(其成份自身係即用之混合 物)。 所有溫度(例如,液晶之熔點T(C,N)或T(c,s)、自層列 (s)相至向列(N)相之轉變溫度T(S,N)及透明點t(n,…皆係 以攝氏度表示。所有溫度差皆係以度數差表示。 在本發明令且尤其在以下實例中,液晶原化合物之結構 151886.doc -75- 201127781 係由縮寫(亦稱作首字母縮略詞)央 j术表不。在該等首字 略詞中,使用下表八至。將化學式縮寫如了。所有基: CnH2n+1、Cmii2m+1 及 ClH21+1 或 Cnii2n」、cl ^ 及 c收1 】皆 表示分別具有n、m及HSC原子之直鏈烷基或烯基較2 1E-烯基,其中n、爪及丨分別彼此獨立地表示1至9、較佳夏 至7、或2至9、較佳2至7之整數。C〇H2〇+】表示具^至厂 較佳1至4個C原子之直鏈烷基、或具有!至7、較佳丨至4個 C原子之具支鏈烷基。 表A列出用於化合物核心結構之環要素的代碼,而表b 展示連接基團。表C給出左手側或右手側末端基團之代碼 之含義。表D結合化合物各自之縮寫展示其闡釋性結構。 表A :環要素
151886.doc 201127781
tH
tHI tH2f (1,4N)
tH2fl 151886.doc -77- 201127781
κ L F P(〇) P(c3) P(c4) P(c5) P(c6) 表B : E V
PI(c3) PI(c4) PI(c5) PI(c6)
連接基團 -ch2ch2- z -co-o- -CH=CH- ZI -O-CO- 151886.doc -78- 201127781 X -CF=CH- 0 -CH2-O- XI -CH=CF- 01 -O-CH2- B -CF=CF- Q -CF2~0- T -C=C- Qi -0-CF2- W -CF2CF2- T -c 三 c- 表C :末端基團 左手側 單獨使用 右手側 -n- CnH2n+l~ -n ~CnH2n+l -nO- CnH2n+r〇- -nO -0-CnH2n+l -V- ch2=ch- -V -ch=ch2 -nV- CnH2n+rCH=CH- -nV -CnH2n-CH=CH2 -Vn- CH2=CH- CnH2n+1- -Vn -CH=CH-CnH2n+1 -nVm- CnH2n+rCH=CH- CniH2m- -nVm -CnH2n-CH=CH-CmH2m+i -N- N三C- -N -ON -S- S=C=N- -S -N=C=S -F- F- -F -F -CL- Cl- CL -Cl -M- cfh2- -M -cfh2 -D- cf2h- -D -cf2h -T- cf3- -T -cf3 -MO- cfh2o - -OM -ocfh2 -DO- CF2HO - -OD -ocf2h -TO- CF30- -OT -ocf3 -OXF- cf2=ch-o- -OXF -o-ch=cf2 -A- H-C^c- -A -C=C-H -nA- CnH2n+l-C=C- -An -C=C-CnH2n+l -NA- NeC-OC- -AN -CeC-C 三N 與其他一起使用 151886.doc •79· i 201127781 -· · •A·· · ·· -C=C- 癱· -oc- CH=CH- -•••V … -CH=CH -...Zr···- -CO-O- -CO-O- -•••ZI …》 -O-CO- ~···ΖιΙ··· -O-CO- '••K …· -CO- -CO- -…w···- -CF=CF- -•••W … •CF=CF- 其中η及m各自表示整數,且三個點「…」係來自此表格之 其他縮寫的佔位符。 下表結合各自之縮寫來展示闡釋性結構。展示該等結構 以闡釋縮寫規則之含義。此外,其代表較佳使用之化合 物。 表D :闞釋性結構 闡釋性結構展示尤佳使用之化合物。 組份A之化合物的實例 CH3-(CH2)
(CH2)3-CH3
6*P-1,相序:C 197°C N330.4°C I ch3-(ch
(CH2)3-CH3 CH3-(CH2)/ (CH2)2'CH, 6*P-2,相序:C 174°C N 252.7°C I 151886.doc -80 - 201127781
10*P-1 (k=2),相序:c 154eC N283.9〇c I
10*P-2 (k=2),相序:C 103°C N 199.9°C I
10*Ρ·3 (k=2),相序:C 147°C N238.4°C I 組份B之化合物的實例 Ρ〇^2〇·Μ
CnH2n+r-^^^-CEC-<^3^C5C~^3~ CmH2m+1 PTP(o)TP-n-m ,^0^20+1
CnH2n+rH0KCECH〇-CECH0l·- 0-CmH2m+1 PTP(o)TP-n-Om 151886.doc • 81 - 201127781
PTP(i3)TP-n-m, 相序:n=m=2: C 99°C N (45.4)°C I ;
11=111=3: Tg -30 C C 68 C N 76.2〇C I * n=m=4: C 44〇C N 49.5〇C I
PTP(i3)TP-n-Om
PTP(c3)TP-n-m > 相序:n=m=3: Tg-43°C C 46°C N 86.0°C I ;
n=m=4: C 72〇C N 84.5〇C I
PTP(c3)TP-n-Om
PTP(c4)TP-n-m >
相序:n=m=4: Tg -39〇C C 69〇C N 70.1°C I lS1886.doc • 82 - 201127781
PTP(c4)TP-n-Om
PTP(c5)TP-n-m
PTP(c5)TP-n-Om
PTP(c6)TP-n-m, 相序:n=m=3: Tg -23 °C I
PTP(c6)TP-n-Om
Po^2o+1 PTP(o)TP-n>X, X= F, Cl
S 151886.doc •83- 201127781
PT(l,4N)BP-n-m,
相序:n=3, m=4: Tg -34°C C 67°C N 180.6°C I ; n=m=4: Tg -37°C C 65〇C N 162.0〇C I
PT(l,4N)BP-n-Om 組份C之化合物的實例 c„h2
cf2-
PGUQU-n-F
CPBZU-n-F
CPBZG-n-N 151886.doc • 84 - 201127781 Ίη+ί
PUQGUQU-n-F
F F F PUQGUQGU-n-F=PU[QGU]2-n-F
F F F
F F D(fN)UQU-n-F 組份D之化合物的實例
151886.doc -85 - 201127781
C„H 2m+1
〇—CmH2m+1 組份E之化合物的實例 具有3個6員環之化合物
F
,=\ 户
CnH2n+r~^_ PGP-n-i
CnH2n+1—γPGP-n-m V (CH2)-C=CH2
(ch2)-c=c-c,h2I+1
F F
CnH2n+r~~、>— F
GGP-n-F •86- 151886.doc 201127781
CnH2n+i
ci GGP-n-CL
CnH2n+i
F PGIGI-n-F
Cl 具有4個6員環之化合物
CmH 2m+1
s 151886.doc -87- 201127781 所用極性化合物之闡釋性結構:
F F ^η^2η+ί
F F
PPGU-n-F
PGUQU-n-F 較佳使用之其他中性化合物的闡釋性結構:
C„H 2m+1 CGPC-n-m 151886.doc • 88 - 201127781
CnH2n+i
CCZPC-n-m
CO-O
CmH 2m+1
CnH2n+1_
CPGP-n-m
CmH 2m+1 ^n^2n+
(CH2)-C=CH2 CPGP-n-mV
—<0~(CH2)ir^=H_C|H2,+1
CPGP-n-mVI 所用其他極性化合物之闡釋性結構:
F F
CnH2n+i
F CGU-n-F ^n^2n+
CCPUn-F
CnH2n+i
CCGU-n-F s 151886.doc -89- 201127781 F F CnH2
F F CPGU-n-F
CPGU-n-OT
下表(表E)展示可用作本發明液晶原介質中之穩定劑之 闡釋性化合物。該等化合物及類似化合物在介質中之總濃 度較佳為5%或更小。
表E
151886.doc -90- 201127781
151886.doc -91 - 201127781
151886.doc -92- 201127781
在本發明一較佳實施例中,液晶原介質包含一或多種選 自來自表E之化合物之群的化合物。 下表(表F)展示較佳可用作本發明液晶原介質中之對掌 性掺雜劑之闡釋性化合物。
表F
CN
CN CB 15
c6h13-ch-o I ch3 CM 21
ch2-ch-c2h5
I ch3 CM 44
CM 45 c2h5 s 151886.doc -93- 201127781 c8h17o-^ CM 47
C8H17~^
CN
Ch οβη13ο—( o
Co o
O-CH-C I CH. R/S-811
ooc
>—( O )—COO R/S-1011 H”C5、H 尸^ H 尸^ 〇 ^-〇i;H-C6H13
F R/S-2011 -94- 151886.doc 201127781
在本發明-較佳實施例中’液晶原介質包含一或多種選 自來自表F之化合物之群的化合物。 、 本申請案之液晶原介質較佳包含兩種或更多種(較佳*種 或更多種)選自由來自上表之化合物組成之群的化合物。 本發明之液晶介質較佳包含: • 7種或更多種、較佳8種或更多種選自表D化合物之群的 化合物,較佳係具有3個或更多、較佳4個或更多個不同 式的化合物。 實例 以下實例可闡釋本發明而不以任何方式限制本發明。 然而’熟習此項技術者根據物理性f可明瞭可達成之性 質及其可改良之範圍。拉中__ , 固特疋而由此可對熟習此項技術 刀限疋較佳可達成之各種性質之組合。 1518S6.doc •95- 201127781 物質實例 物質實例1 化合物之製備
將24.0 g偏硼酸鈉溶解於60.0 ml去礦質化水中。然後相 繼添加1.50 g合成級雙(三苯基膦)氯化鈀(II) (l5 2% pd)、 0.100 ml氫氧化肼(約100%純)及25.0 g 2-溴-5-氣苯甲搭, 並在環境溫度下將該混合物檟:拌10 min。隨後逐滴添加 19.7 g溶於120.0 ml四氫呋喃中之硼酸鹽,並將該混合物加 熱至沸騰。在回流下將該混合物加熱丨6 h。對產物進行習 用純化。獲得黃色油狀物。 步驟1.2
首先引入甲基氯化鎂存於四氫呋喃中之18 〇 ml 2〇%溶 151886.doc -96- 201127781 液。將11.2 g來自最終步驟之產物溶解於1〇〇 ml ΤΗρ中並 在約5°C之溫度下冷卻的同時進行逐滴添加。隨後在5〇c之 溫度下將反應混合物擾摔1 h。對產物進行習用純化。声 得澄清淡黃色黏性油狀物。 步驟1.3
在環境溫度下將9.20 g來自最終步驟之產物於氮氣氛下 溶解於150.0 ml四氫呋喃中。然後逐滴添加49 〇 ml三氟化 硼/乙醚複合物溶液(合成級)。在此添加期間,反應混合物 之>盈度升至約28 °C。隨後逐份添加17.40 g氰基棚氫化鈉。 在此期間’溫度升至約35°C。隨後在回流下將混合物加熱 7 0 h。獲得6 0 g黃色黏性油狀粗製產物。對產物進行習用 純化。 步驟1.4
將7.20 g來自最終步驟之產物與13.3 g雙(頻哪醇基)二 硼、490.0 mg叁(二亞苄基丙酮)二鈀(〇)、510 mg 2-二環己 基膦基-2·,4·,6·-三異丙基聯苯及7.70 g乙酸鉀一起溶解於 151886.doc .97· 201127781 100·0 ml 1,4-二噁烷中。在回流下將混合物於i〇(rc下加熱 16 h。對產物進行習用純化。 步驟1.5
Br
將3.00 g來自最終步驟之產物與1.28 g合成級4,4,_二漠 苯、300.0 mg叁(二亞苄基丙酮)二鈀(〇)、35 〇 mg 2_二環 己基膦基-2',6·-二曱氧基聯苯及4.80 g單水合磷酸鉀(在 140°C下自三水合墙酸鉀經16 h後製得)一起溶解於5〇.〇 Μ·二噁烷中。在回流下將反應混合物於i〇〇°c下加熱16 h。 分離出粗製產物(藍綠色晶體)。對產物進行習用純化。 該產物具有相序C 197°C N 330.4。(: I,且自存於ZLI-4792中之5°/。溶液外推,Δε為2.8且Δη為0.351。 物質實例2 以與物質實例1類似之方式製備以下化合物:
為簡便起見,此處僅詳細闡述最終合成步驟。 151886.doc • 98 · 201127781
將3.80 g硼酸酯與^的g 44,_二溴聯苯(合成級)、90.0 mg叁(二亞苄基丙二鈀(〇)、i7〇 mg 2二環己基膦基· 2·,6’-二甲氧基聯苯及5 8〇 g單水合磷酸鉀(在14〇t>c下自三 水合磷酸鉀經16 h後製得)一起溶解於5〇.〇 mi丨,4_二噁烷 中。在回流下將反應混合物於1 〇〇。〇下加熱丨6 h。分離出 粗製產物。對產物進行習用純化。獲得淡褐色晶體。 該產物具有相序C 174°C N 252.7eC I,且自存於ZLI-4792中之5〇/〇溶液外推,心為1 6且心為〇 319。 物質實例3 化合物之製備
步驟3.1
Br CH* + CH3-(CH2)ir-(CH2)irCH3 151886.doc -99- 201127781 將 33.50 j j . j υ g j 中。添加200 m 8.5 ml溴(特純) 境溫度下授拌16 合物再攪拌50 h i,4-一-正-十二院基苯溶解於100 ml二氯甲燒 mg碘(雙昇華)作為觸媒。隨後快速逐滴添加 在排除光的同時將褐色反應混合物於環 M h。然後再添加ι〇〇 ml二氣甲烧’並將混 σ切丹摞件50 h。分離出粗製產物(淡黃色晶體)並進行習 用純化。獲得白色晶體。 步驟3.2 ch3-(ch2)v
首先引入20.0 g來自最終步驟之產物、1〇〇〇 ml甲苯(特 純)、12.0 g無水碳酸鈉(特純)及5〇〇 ^1去礦質化水並將其 升溫至在約75°C至80°C之範圍内之溫度,同時進行劇烈攪 拌。隨後添加0.40 g四(三苯基膦)Pd(0),並逐滴添加9.40 g 棚酸存於5 0.0 ml乙醇(無水,特純)中之溶液。有利地,預 先使硼酸之醇溶液輕輕升溫以使硼酸完全溶解。在回流下 將反應混合物加熱16 h。分離出粗製產物(褐色油狀物)並 進行習用純化。獲得澄清油狀物。 151886.doc -100· 201127781 步驟3.3
Pd觸媒,鹼 將13.60 g來自最終步驟之產物溶解於100.0 ml 1,4-二》惡 烷(特純)中。隨後添加0.40 g PdCl2-dppf(雙二苯基膦基二 茂鐵二氯鈀)、5.5 0 g雙(頻哪醇基)二硼及5.40 g乙酸鉀(特 純)’並在回流下將反應混合物加熱4 h。分離出粗製產物 (黑色油狀物)並進行習用純化。獲得油狀產物。 步驟3.4
將3.00 g 4-溴-4,-碘聯苯溶解於8〇〇 ml曱苯(特純)中。隨 後相繼添加3.00 g無水碳酸鈉(特純)、5〇 〇鮒去礦質化 水、6.20 g來自最終步驟之產物。分離出粗製產物^褐色 晶體)並進行習用純化。獲得黃褐色晶體。 £: 151886.doc • 101 - 201127781 步驟3.5
在緩慢加熱的同時將4·7〇 g來自最終步驟之產物及〇 “Ο 雙(頻哪醇基)二硼溶解於25〇 ml丨,4_二噁烷(特純)中。然 後,首先添加200.0 mg PdCl2(PCy3)2(雙三環己基膦基二氣 化纪)且隨後添加3.5 0 g氟化纪及一滴水。在1 〇〇°c之溫度 下將反應混合物於氮氣氛下攪拌16 h。分離出粗製產物(黃 色晶體)。對產物進行習用純化。獲得黃色晶體。 該產物具有相序C 103°C N 199.9°C I,且自存於ZLI-4792中之5%溶液外推,Δε為0.3且Δη為0.25 5。 物質實例4 以與物質實例3類似之方式製備以下化合物:
151886.doc -102- 201127781 為簡便起見,此處僅詳細闡述最終合成步驟。
在緩慢加熱的同時將丨.70 g來自最終步驟之產物及〇28〇 g 雙(頻哪醇基)二硼溶解於1〇 〇 ml 14_二噁烷中。然後首g 先添加8〇·〇 mg PdCWPCy;)2(雙三環己基膦基二氯化鈀)且 隨後添加1·40 g氟化鈀。在回流下將反應混合物於氮氣氛 下加熱16 h。對產物進行習用純化。獲得黃色晶體。飞 該產物具有相序C 15代N 283.9。〇:〗,且自存 4792中之5%溶液外推,^為3 〇且^為〇 3〇8。 物質實例5 以與物質實例3類似之方式製備以下化合物:
η = 2 /~CH2-CH(-C2H5)-(CH2)3-CH3 為簡便起見,此虛说4 Λ 此處僅洋細闌述最終合成步驟 151886.doc -103· 201127781
在緩慢加熱的同時將5.0 g來自最終步驟之產物及0.863 g 雙(頻哪醇基)二硼溶解於35.0 ml 1,4-二噁烷中。然後,首先 添加250 mg PdCl2(PCy3)2(雙三環己基膦基二氯化鈀)且隨後 添加1.40 g氟化鈀及1滴水。在1〇〇°c之溫度下將反應混合物 於氮氣氛下攪拌16 h。分離出粗製產物(非晶形淺黃色/淺黃 色-橙色物質)。對產物進行習用純化。獲得淺灰色晶體。 該產物具有相序C 147°C N 238.4。(: I,且自存於ZLI-4792中之10%溶液外推,為〇.4且Δη為0.267。 應用實例 比較實例1 在20°C下對已知液晶化合物4’-戊基-4-氰基聯苯(亦稱為 5CB 或 K15,Merck KGaA,Darmstadt, Germany)之尤其在 微波區中之物理性質進行研究。 表1 :化合物K15在30 GHz下之性質 T/eC Sr,II εα τ tai^r,|| tan δε,Γ,丄 η 20 2.87 2.55 0.110 0.0114 0.026 43~ 此化合物具有相序C 23°C N 35.rc且在26°C之溫度ΤΔε 151886.doc •104· 201127781 為11.0並且在29C之溫度下Δε為9.9,且自存於ZLI-4 792中 之10%溶液外推,Δε為20.1且Δη為0.212。 該化合物具有極低材料品質且尤其極不適於微波區中之 應用’此乃因其具有極窄之相範圍及相當低之η。 比較實例2 藉由 Hsu,C. S.,Shyu,K. F” Chuang,Υ· Υ.及 Wu, S.-T·, Liq. Cryst·,27 (2),(2000),第283至287頁之方法來製備具 有縮寫PTP(2)TP-6-3之液晶物質’並研究其尤其在微波區 中之物理性質。該化合物具有向列相且透明點為1 〇 8。 表2 :化合物PTP(2)TP-6-3在30 GHz下之性質 T/°C edl εΓ,丄 τ tan5E>r>|| ίδηδε,Γ,丄 η 20 3.17 2.38 0.249 0.0018 0.0063 40 22 3.22 2.44 0.242 0.0018 0.0064 38 該產物具有相序Tg -54°C N 119.2°C,且自存於ZLI-4792 中之10%溶液外推,Δε為1.8且Δη為0.393。 儘管該化合物適於微波區(尤其相移器)中之應用,但其 具有低Δε。 表3 :各個實例在30 GHz及20°C下之性質的比較 實-例 液晶 Δε Sr, II £r,± τ tan 8er,max. η 比較實例1 Κ15 20 2.87 2.55 0.110 0.026 4.3 比較實例2 Ρ2-6-3* 0.4 3.17 2.38 0.249 0.0063 40 比較實例2 Ρ2-6-3* 0.4 3.22s 2.44s 0.242s 0.0064s 38s 1 Μ-1 0.8 3.15 2.38 0.244 0.0057 45 2 Μ-2 t.b.d. 3.18 2.40 0.245 0.0055 46 3 Μ-3 0.8 3.14 2.37 0.245 0.0054 45 4 Μ-4 2.4 3.18 2.39 0.248 0.0074 34 5 Μ-5 0.9 3.13s 2.40s 0.233δ 0.0052δ 45备— 6 Μ-6 3.0 3.23 2.42 0.250 0.0085 30 注釋:*): P2-6-3: PTP(2)TP-6-3 > §):在T=22°C 下,且 t.b.d.:欲測定。 151886.doc -105 - 201127781 實例1 製備具有如下表中所示組成及性質之液晶混合物Μ-1並 研究其尤其在微波區中之物理性質。
組成 物理性皙 化合物 Τ(Ν,Ι) = 118.5 °C 編號 縮寫 ne(20°C, 589.3 nm) = t.b.d· 1 ΡΤΡ(2)ΤΡ-6-3 95.0 n〇(20°C, 589.3 nm) = t.b.d. 2 6*?-\ 1〇 ε| i (20°C, 1 kHz) 口 3.4 Σ 100.0 Δε(20°〇, 1 kHz) = +U.8 ki (20°C) = 11.7 pN K3 (20eC) = 52.2 pN 注釋:t.b.d.:欲測定。 表4 :混合物M-1在30 GHz下之性質 T/°C Er,|| EU X tan5e;rj | tan δεχ 丄 η 20 3.15 2.38 0.244 0.0013 0.0057 45 此混合物極其適於微波區(尤其移相器)中之應用。 實例2 製備具有如下表中所示組成及性質之液晶混合物M-2並 研究其尤其在微波區中之物理性質。 組成 物理性質 化合物 T(N,I) = 115.5 °C 編號 縮寫 ne(20°C, 589.3 nm) t.b.d. 1 ΡΤΡ(2)ΤΡ-6-3 93.0 n〇 (20°C, 589.3 nm) 二 t.b.d. 2 10*Ρ-1 L〇 ε| | (20°C, 1 kHz) = tb.d. Σ 100.0 Δε(20°〇, 1 kHz) = t.b.d. 注釋:t.b.d·:欲測定。 表5:混合物M-2在30 GHz下之性質 T/°C ε:,|| £rsl X tan5e>r,|| tanSEX 丄 η 20 3.18 2.40 0.245 0.0015 0.0055 46 此混合物極其適於微波區(尤其移相器)中之應用。 實例3 151886.doc -106- 201127781 製備具有如下表中所示組成及性質之液晶混合物M-3並 研究其尤其在微波區中之物理性質。
組成 物理性質 化合物 Τ(Ν,Ι) = 116.5 °C 編號 縮寫 ne(20°C, 589.3 nm) = t.b.d. 1 ΡΤΡ(2)ΤΡ-6-3 90.0 n〇(20°C, 589.3 nm) = t.b.d. 2 10*Ρ-3 10.0 ε| I (20°C, 1 kHz) = 3.4 Σ 100.0 Δε(20°〇, 1 kHz) = +0.8 k! (20°C) = 12.47 pN K3 (20°C) = 51.2 pN 注釋:t.b.d.:欲測定。 表6:混合物M-3在30 GHz下之性質 T/°C ErJI 6r,± X tan8E>r>|| 加δε,Γ,丄 η 20 3.14 2.37 0.245 0.0015 0.0054 45 此混合物極其適於微波區(尤其移相器)中之應用。 實例4 製備具有如下表中所示組成及性質之液晶混合物M-4並 研究其尤其在微波區中之物理性質。 組成 物理性質 化合物 T(N,I) = 123.5 °c 編號 縮寫 11^(20^,589.3 ^) = t.b.d. 1 ΡΤΡ(2)ΤΡ-3-1 10.0 n〇(20°C, 589.3 nm) = t.b.d. 2 ΡΤΡ(2)ΤΡ-6-3 63.0 ε| | (20°C, 1 kHz) = 5.2 3 ΡΤΡ(2)ΤΡ-3-05 10.0 Δε(20°〇, 1 kHz) = 2.4 4 PGUQU-3-F 5.0 kj (20°C) = t.b.d. pN 5 PU[QGU]2-5-F 5.0 K3(20°C) = t.b.d. pN 6 10*P-3 7.0 Σ 100.0 注釋:t.b.d.: 欲測定, PU[QGU]2-5-F: PUQGUQGU-5-F, 相序: C 86°C N 236.4°C I。 表7:混合物M-4在30 GHz下之性質 T/°C Sr, || Sr,丄 X tan6£;rj | tan5£,r;i η 20 3.18 2.39 0.248 0.0021 0.0074 34 151886.doc -107- 201127781 此混合物極其適於微波區(尤其移相器)中之應用。特定 而言,其具有相對較高之。 實例5 製備具有如下表中所示組成及性質之液晶混合物Μ-5並 研九其尤其在微波區中之物理性質。
組成 物理性質 化合物 T(N,I) = 119.0 °C 編號 縮寫 〜(20〇(:,589.3 nm) = t.b.d. 1 ΡΤΡ(2)ΤΡ-6-3 70.0 n〇 (20°C? 589.3 nm) = t.b.d. 2 PTP(c3)TP-4-4 10.0 ε|| (20。。,1 kHz) = 3.6 3 ΡΤ(1,4Ν)ΒΡ-3-4 10.0 As(20°C, 1 kHz) = +0.9 4 10*P-3 10.0 k, (20°C) = 10.9 pN Σ 、、七趣 100.0 K3 (20°C) = 46.4 pN 注釋:t.b.d.:欲測定。 表8:混合物M-5在30 GHz下之性質 T/°C ErJI Sr,丄 X tan δε, r, || tan r , η 22 3.13 2.40 0.233 0.0015 0.0052 45 此混合物極其適於微波區(尤其相移器)中之應用。 實例6 具有下表中所示組成及性質之液晶铷Μ。 組成 物理性質 化合物 T(N,I) = 129.5 °c = t b d 編號 縮寫 ne (20°C, 589.3 nm) 1 ΡΤΡ(2)ΤΡ-3-1 15.0 n〇(20°C, 589.3 nm) = t.b.d. 2 ΡΤΡ(2)ΤΡ-3-3 15.0 ε| | (20°C, 1 kHz) = 6.5 3 4 ΡΤΡ(2)ΤΡ-3-05 15.0 Δε(20°0,1 kHz) = 3.0 ΡΤΡ(2)ΤΡ-6-3 42.0 k, (20°C) = t.b.d. 5 6 D(fN)UQU-3-F 8.0 K3 (20°C) = t.b.d. 10*Ρ-3 5.0 -Σ 100.0 注釋 :t.b.d·:欲測定且 D(fN)UQU-3-F,相序: C 80°C N 120°C I. ----- 151886.doc -108 · 201127781 表9:混合物M-6在30 GHz下之性質 T/°C εΓ,ΙΙ εΓ,丄 τ tan5e;r;|| tan5e,r,丄 η 20 3.23 2.42 0.250 0.0023 0.0085 30 此混合物極其適於微波區(尤其移相器)中之應用。特定 而言,其具有相對較高之Δε。 151886.doc -109·
Claims (1)
- 201127781 七、申請專利範圍: 1· 一種用於高頻技術或用於電磁波譜之微波區及毫米波區 之裝置’其特徵在於其含有液晶介質,該液晶介質由一 或多種含有6至15個5員、6員或7員環之化合物組成,或 j於其含有自身包含組份A之液晶介質,該組份A自身由 一或多種含有6至15個5員、6員或7員環之該等化合物組 成。 2.如β求項1之裝置’其特徵在於請求項1中所提及含有6 至15個5員、6員或7員環之該等化合物係式丨化合物 L11\ L12 Rl4^tR12 τ |_13 厂γΐ4 I 其中 R及尺彼此獨立地表示鹵素、各自具有αΐ5個C原 子之未經氟化之烷基或經氟化之烷基或未經 氟化之烷氧基或經氟化之烷氧基、或各自具 有2至15個C原子之未經氟化之烯基或經氟化 之烯基、未經氟化之烯氧基或未經氟化之烷 氧基烷基或經氟化之烷氧基烷基,其中,另 外,一或多個「-CH2·」基團可彼此獨立地由 具有3至6個C原子、較佳具有4或6個c原子之 環烷基代替,且另一選擇為,另外,Rl丨及 R中之一者或RU與R12二者均表示H, L11至L14在每次出現時在每一情形下彼此獨立地表示 1518S6.doc 201127781 H、具有1至15個C原子之烷基、F或Cl,且 P 表示在6至15之範圍内之整數。 3.如請求項1及2中任一項之裝置,其特徵在於其含有包含 組份B之液晶介質,該組份b由一或多種式IV化合物組成IV 其中中之—或多者表示R41 至 R43 Z41 及 Z42 彼此獨立地具有請求項丨中針對Rii所給出含 義中之一者,且 彼此獨立地表不-C^C-、_cf=CF_、 、-CH=CF 或-CH=CH- 〇 151886.doc 201127781 月求項1或2之裝置’其特徵在於除組份a外,該液晶 ;丨質另外包含一或多種選自以下組份之群的組份,即組 份B至E : !伤B,其係具有在大於_5 〇至小於1〇 〇之範圍内之介 電各向異性且較佳由一或多種請求項3中給出之式iv化 合物組成的組份, 強介電正性組份,即組份C,其具有1〇或更大之介電 各向異性, 強介電負性組份,即組份D,其具有5或更大之值之介 電各向異性, ,’且伤E,其係同樣具有在大於_5 〇至小於1〇 〇範圍内之 ’丨電各向異性且由至多5個5員、6員或7員環之化合物組 成的組份。 5. 如請求項4之裝置,其特徵在於該液晶介質包含組份c。 6. 如。月求項5之裝置,其特徵在於該液晶介質包含組份d。 7·如請求項5之裝置,其特徵在於該液晶介質包含組份E。 8. —種液晶介質,其特徵在於其包含 組伤A ’其由一或多種如請求項2中所述式I化合物組 成,及 另外或多種組份,其選自以下組份之群,即組份β 至Ε : 八係具有在大於_5.〇至小於1〇 〇之範圍内之介 電各向異H且較佳由請求項3中給出之式iv化合物組 成的組份, £ 151886.doc 201127781 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 強介電正性組份,即組份C,其具有ι〇或更大之介電 各向異性, 強介電負性組份’即組份D,其具有5或更大之值之介 電各向異性, 組份E ’其係同樣具有在大於_5 〇至小於1〇 〇範圍内之 介電各向異性且由至多5個5員、6員或7員環之化合物 組成的組份。 如凊求項8之液晶介質,其特徵在於該液晶介質包含組 份B 〇 如請求項8及9中任一項之液晶介質,其特徵在於該液晶 介質包含組份C。 如請求項8及9中任一項之液晶介質,其特徵在於該液晶 介質包含組份D。 一種如請求項8至u中任一項之液晶介質的用途,其係 用於高頻技術之裝置中。 種製備液晶介質的方法,其特徵在於將如請求項2所 述之一或多種式I化合物與一或多種其他化合物及/或與 一或多種添加劑混合。 一種產生如請求項丨至7中任一項之裝置的方法,其 在於使用如請求項中任__項之液晶介質。 種移相窃’其特徵在於其包含一或多個如請求項1至7 中任一項之裝置。 -種微波天線陣列,其特徵在於其包含一或多個如請求 項1至7中任一項之裝置。 151886.doc 201127781 列之方法’其特徵在於該一或多個 項之裝置係電定址或可電定址。 1 7· —種調譜微波天線陣 如請求項1至7中任— 18. —種式I化合物,其中 R及尺彼此獨立地表示函素、各自具有原 子之未經氟化之烷基或經氟化之烷基或未經 氟化之烷氧基或經氟化之烷氧基、或各自具 有2至15個C原子之未經氟化之烯基或經氟化 之稀基未經氟化之浠氧基或未經氟化之烧 氧基烷基或經氟化之烷氧基烷基,其中,一 或多個「-CH2·」基團可另外彼此獨立地由具 有3至6個C原子、較佳具有4或6個c原子之環 烷基代替, L至L 在每次出現時在每一情形下彼此獨立地表示 Η、具有1至15個C原子之烷基、,且 Ρ 表示在6至15之範圍内之整數。 19. 一種製備如請求項丨之式丨化合物之方法,其特徵在於藉 由纪催化之同型偶合及/或交又偶合將來自芳基餐醋化 •合物之產物或一或多種中間體連接至芳基_自素化合物或 三氟甲磺酸芳基酯化合物。 151886.doc 201127781 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:(無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:S 151886.doc
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009056560 | 2009-12-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201127781A true TW201127781A (en) | 2011-08-16 |
TWI506007B TWI506007B (zh) | 2015-11-01 |
Family
ID=43411401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW099141936A TWI506007B (zh) | 2009-12-03 | 2010-12-02 | 用於高頻技術之裝置、液晶介質及化合物 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9193905B2 (zh) |
EP (1) | EP2507341B1 (zh) |
JP (1) | JP5792739B2 (zh) |
KR (1) | KR101780516B1 (zh) |
CN (1) | CN102639674B (zh) |
DE (1) | DE102010051508A1 (zh) |
TW (1) | TWI506007B (zh) |
WO (1) | WO2011066905A1 (zh) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9193905B2 (en) * | 2009-12-03 | 2015-11-24 | Merck Patent Gmbh | Devices for high-frequency technology, liquid-crystalline media and compounds |
DE102011119900A1 (de) | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristalline Medien, Bauteile für die Hochfrequenztechnik und mesogene Verbindungen |
KR101990164B1 (ko) | 2011-09-05 | 2019-06-17 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 액정 매질 및 이를 포함하는 고주파 컴포넌트 |
CN103842474B (zh) | 2011-09-27 | 2016-01-13 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质和包含其的高频组件 |
KR20140107530A (ko) | 2011-12-21 | 2014-09-04 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 액정 매질 및 이를 포함하는 고주파 컴포넌트 |
CN104870611B (zh) | 2012-12-21 | 2017-04-26 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质、用于高频技术的组件和介晶化合物 |
JPWO2015162950A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2017-04-13 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
CN107109230B (zh) * | 2014-12-29 | 2021-03-05 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质和包含其的高频组件 |
JP6752795B2 (ja) * | 2014-12-30 | 2020-09-09 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 液晶媒体およびそれを含む高周波数素子 |
RU2633578C2 (ru) * | 2015-08-19 | 2017-10-13 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Мезогенные соединения, жидкокристаллические композиции, содержащие эти соединения, и устройства для высокочастотной техники |
CN109642161B (zh) * | 2016-08-25 | 2023-02-10 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
CN108490270B (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶介电常数的测量装置、测量系统、测量方法 |
CN110964541B (zh) * | 2018-09-29 | 2023-04-14 | 江苏和成显示科技有限公司 | 适用于高频电磁波调制的液晶介质及其组件 |
CN110964540B (zh) * | 2018-09-29 | 2023-04-14 | 江苏和成显示科技有限公司 | 适用于高频电磁波调制的液晶介质及其组件 |
CN109735348B (zh) * | 2019-01-29 | 2021-07-20 | 武汉轻工大学 | 一种高介电各向异性的液晶组合物以及高频组件 |
CN109679666B (zh) * | 2019-01-29 | 2021-09-17 | 武汉轻工大学 | 液晶化合物及其制备方法、液晶组合物以及微波通讯器件 |
CN109825307B (zh) * | 2019-01-29 | 2021-04-30 | 武汉轻工大学 | 一种低熔点、高介低耗液晶组合物及包含的高频组件 |
CN109970562B (zh) * | 2019-04-30 | 2022-08-09 | 西安晶奥量新材料有限公司 | 可聚合化合物和液晶介质及其应用 |
CN112824484B (zh) * | 2019-11-21 | 2023-12-05 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 液晶组合物、高频组件及微波天线阵列 |
CN112824483B (zh) * | 2019-11-21 | 2024-01-05 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 液晶组合物、高频组件及微波天线阵列 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8823721D0 (en) | 1988-10-10 | 1988-11-16 | Boden N | Electronically conducting liquid crystals |
JP2975530B2 (ja) | 1994-06-01 | 1999-11-10 | 三菱電機株式会社 | 有機超格子材料、その製造方法および該材料を用いた素子 |
JP3898442B2 (ja) | 2000-12-25 | 2007-03-28 | 三星エスディアイ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP4539022B2 (ja) * | 2003-03-19 | 2010-09-08 | Dic株式会社 | 可変機能デバイス |
DE102004029429B4 (de) | 2003-07-11 | 2019-04-04 | Merck Patent Gmbh | Bauelemente für die Hochfrequenztechnik |
JP2005120208A (ja) | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Dainippon Ink & Chem Inc | 可変機能デバイス |
JP2006019855A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Dainippon Ink & Chem Inc | 可変機能デバイス |
JP4749101B2 (ja) | 2005-09-22 | 2011-08-17 | 株式会社Adeka | チオフェン化合物、該化合物を含有してなる液晶組成物、及び液晶素子 |
US20090259013A1 (en) | 2008-03-20 | 2009-10-15 | Litt Morton H | Liquid crystal poly(phenylene disulfonic acids) |
US9193905B2 (en) * | 2009-12-03 | 2015-11-24 | Merck Patent Gmbh | Devices for high-frequency technology, liquid-crystalline media and compounds |
-
2010
- 2010-11-16 US US13/513,208 patent/US9193905B2/en active Active
- 2010-11-16 JP JP2012541334A patent/JP5792739B2/ja active Active
- 2010-11-16 EP EP10778576.8A patent/EP2507341B1/de active Active
- 2010-11-16 CN CN201080054498.XA patent/CN102639674B/zh active Active
- 2010-11-16 DE DE102010051508A patent/DE102010051508A1/de not_active Withdrawn
- 2010-11-16 KR KR1020127017134A patent/KR101780516B1/ko active IP Right Grant
- 2010-11-16 WO PCT/EP2010/006961 patent/WO2011066905A1/de active Application Filing
- 2010-12-02 TW TW099141936A patent/TWI506007B/zh active
-
2015
- 2015-10-23 US US14/921,698 patent/US9540566B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2507341A1 (de) | 2012-10-10 |
US20160046866A1 (en) | 2016-02-18 |
US9193905B2 (en) | 2015-11-24 |
JP5792739B2 (ja) | 2015-10-14 |
US20120261615A1 (en) | 2012-10-18 |
CN102639674A (zh) | 2012-08-15 |
CN102639674B (zh) | 2016-05-25 |
US9540566B2 (en) | 2017-01-10 |
WO2011066905A1 (de) | 2011-06-09 |
EP2507341B1 (de) | 2014-10-29 |
KR101780516B1 (ko) | 2017-09-21 |
TWI506007B (zh) | 2015-11-01 |
WO2011066905A8 (de) | 2011-08-04 |
JP2013512970A (ja) | 2013-04-18 |
DE102010051508A1 (de) | 2011-06-09 |
KR20120104587A (ko) | 2012-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201127781A (en) | Devices for high-frequency technology, liquid-crystalline media and compounds | |
TWI635163B (zh) | 液晶介質、用於高頻技術之組件及液晶原化合物 | |
JP5859189B2 (ja) | 液晶媒体用化合物およびそれを含む高周波数部品 | |
TWI545181B (zh) | 液晶原化合物、液晶介質及用於高頻技術之組件 | |
TWI608084B (zh) | 液晶介質、用於高頻技術之組件及液晶原化合物 | |
TW201118156A (en) | Components for high-frequency technology, and liquid-crystalline media | |
TWI577784B (zh) | 用於液晶介質之化合物及其於高頻構件之用途 | |
TWI490315B (zh) | 用於液晶介質之化合物及於高頻構件之用途 | |
TW201247849A (en) | Mesogenic compounds, liquid-crystalline media and components for high-frequency technology | |
TWI747968B (zh) | 液晶介質及含彼之高頻構件 | |
TWI534250B (zh) | 液晶原化合物、液晶介質及用於高頻技術之組件 | |
TW201132746A (en) | Liquid-crystalline compounds | |
CN104662124B (zh) | 具有c‑c三键的化合物及其在液晶混合物中的用途 | |
TW201226537A (en) | Compounds for a liquid-crystalline medium, and the use thereof for high-frequency components | |
TW201245421A (en) | Compounds for a liquid-crystalline medium, and the use thereof for high-frequency components | |
TWI721137B (zh) | 液晶介質 | |
TWI722147B (zh) | 氰基嘧啶衍生物 | |
TW202229519A (zh) | 芳香性異硫氰酸酯 |