TWI506007B - 用於高頻技術之裝置、液晶介質及化合物 - Google Patents

用於高頻技術之裝置、液晶介質及化合物 Download PDF

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Description

用於高頻技術之裝置、液晶介質及化合物
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內作業。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。
最近，業內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，業內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頁，DOI:10.1155/2009/876989)。
Penirschke,A.,Mller,S.,Scheele,P.,Weil,C.,Wittek,M.,Hock,C. and Jakoby,R.：「Cavity Perturbation Method for Characterisation of Liquid Crystals up to 35 GHz」，第34屆歐洲微波會議(European Microwave Conference)-Amsterdam，第545至548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，業內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，業內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，業內迫切需要具有適用於相應實際應用之性質之液晶介質。
Larios-Lpez,L.,Navarro-Rodrguez,D.,Arias-Marn,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(對苯基)，其在末端位置中且在一些側向位置中由烷氧基取代。該等化合物均具有高熔點。
Banerjee M.,Shukla,R.及Rathore,R.,J. Am. Chem. Soc. 2009，第131卷，第1780-1786頁及相關「支援資訊(supporting information)」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
(其中k=1、2或3且R=正己基或正十二烷基)揭示於Rehahn,M.及Galda,P.,Synthesis 1996，第614至620頁(DOI: 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：
除含側向甲基之此類液晶貝斯特蘭化合物外，Hsu,C. S.,Shyu,K. F.,Chuang,Y. Y.及Wu,S.-T.,Liq. Cryst.,27(2),(2000)，第283至287頁亦揭示含側向乙基之相應化合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.,Kula,P.,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甲基及無側向甲基之介電中性貝斯特蘭化合物
A. Gaebler,F. Goelden,S. Mller,A. Penirschke及R. Jakoby「Direct Simulation of Material Permittivites using an Eigen-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：
與下式化合物：
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，業內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，業內需要改良裝置之低溫特性。在此，亦需要改良作業性質及貯存期。
因此，業內迫切需要具有適用於相應實際應用之性質之液晶介質。
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量之上述缺點，若選擇，使用液晶化合物或包含該等化合物之介質。
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或由其組成之液晶介質，該組份A包含一或多種(較佳)式I化合物，其具有6個至15個5員、6員或7員環、較佳1,4-連接之伸苯基環，該等環可視情況經取代
其中R11 及R12 　彼此獨立地表示鹵素(較佳為F或Cl)、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，R11 及R12 中之一者或R11 與R12 二者均表示H，較佳地，R11 及R12 　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，R11 　表示具有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，且L11 至L14 　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Cl，且i　表示在6至15、較佳6或8至12、且尤佳6或9至10之範圍內之整數，且較佳地所存在取代基中之至少二者L11 至L14 　具有不為H之含義，且其較佳表示烷基，且R11 　表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R12 　表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
本發明同樣係關於式I化合物，其中R11 及R12 二者均具有不為H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，L11 至L14 　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C原子)之烷基、F或Cl，且所存在取代基L11 至L14 中之較佳至少二者表示烷基，在i等於9至12之情形下，L11 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C原子)之烷基、F或Cl，且所存在取代基L11 至L14 中之較佳至少三者、尤佳至少四者表示烷基，在i等於13至15之情形下，L11 至L14 　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C原子(尤其具有6至12個C原子)之烷基、F或Cl，且i　表示在6至15、較佳6或8至12且尤佳6或9至10之範圍內之整數，且所存在取代基L11 至L14 中之較佳至少四者、尤佳至少六者表示烷基。
組份A較佳具有在大於-5.0至小於10.0範圍內之介電各向異性且由具有8個或更多個5員、6員或7員環之化合物組成。
尤佳者係具有液晶相之式I化合物。
在本發明一較佳實施例中，組份A包含一或多種式I化合物，其較佳選自式IA及IB化合物之群：
其中n及m　彼此獨立地表示1至15、較佳3至12之整數，p　表示1至4、較佳2之整數，q　表示1至6、較佳1或4之整數，且(p+q)　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IA化合物，其選自式IA-1及IA-3化合物之群：
其中k　表示2。
在本發明一較佳實施例中，組份A包含一或多種式IB化合物，其選自式IB-1及IB-2化合物之群：
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範圍內之介電各向異性且由一或多種式IV化合物組成
其中至中之一或多者表示且其他表示示，且較佳地，及二者均表示且表示R41 至R43 　彼此獨立地具有針對R11 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，R41 　表示具有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，且較佳地，R43 　表示具有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C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，Z41 及Z42 　彼此獨立地表示-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF或-CH=CH-，較佳為-C≡C-或-CF=CF-，較佳地，Z41 及Z42 　二者均表示-C≡C-。
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
‧　第一組份，即組份A，其由一或多種上文給出之式I化合物組成，及
‧　一或多種其他組份，其選自下文定義之組份B至E之群，
-　組份B，其較佳具有在大於-5.0至小於10.0之範圍內之介電各向異性且較佳由上文給出之式IV化合物組成，
-　強介電正性組份，即組份C，其具有10.0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E，其同樣具有在大於-5.0至小於10.0範圍內之介電各向異性且由具有至多5個5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
5員、6員及7員環亦包括飽和及部分飽和環、以及雜環。
出於本申請案之目的，在將化合物指派為組份A或E時，由該等環中之兩者組成之稠合環系統，即，例如兩個5員環、一個5員環及一個6員環、一個5員環及一個7員環或兩個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入分子中之該等環中之三者或更多者之組合組成的稠合環系統，例如，
視為該等5員、6員或7員環中之二者。
相反，在橫向方向上納入分子中之稠合環系統，例如，
(參見上文)、
視為該等5員或6員環中之一者。
本發明同樣係關於緊鄰之前之液晶介質及彼等下文所述者、及其在電光顯示器及高頻技術用裝置中之用途。
在本發明一較佳實施例中，液晶介質包含一或多種式IV、較佳式IVA化合物
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-1至IVA-3、較佳式IVA-1及/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：
其中A4 　表示具有3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R42 　表示具有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。
本發明之該等介質較佳包含一種組份C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B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、尤佳兩個或三個選自組份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40.0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-15.0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：
R21 　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烷氧基烷基，較佳為烷基，尤佳為正烷基，R22 　表示H、各自具有1至5、較佳1至3、尤佳3個C原子之未經氟化之烷基或未經氟化之烷氧基，至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
，較佳
n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，n　表示2，X2 　表示F、Cl、-CF3 或-OCF3 ，較佳F或Cl，尤佳F，Y2 　表示F、Cl、-CF3 、-OCF3 或CN，較佳CN，且Z2 　表示H或F。
式IIA之較佳化合物係相應子式IIA-1之化合物
其中R21 具有上文給出之含義。
式IIB之較佳化合物係相應子式IIB-1及IIB-2之化合物：
其中R21 具有上文給出之含義。
式IIC之較佳化合物係相應子式IIC-1及IIC-2之化合物：
其中R21 、R22 及X2 具有上文給出之相應含義。
式IID之較佳化合物係相應子式IID-1之化合物
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：
其中R31 及R32 　彼此獨立地具有上文針對式IIA中之R21 所述含義，且較佳地R31 　表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R32 　表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R31 及R32 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )。
式IIIB之較佳化合物係子式IIIB-1及IIIB-2之化合物：
其中n及m　各自具有上文針對式IIIB給出之含義，且較佳彼此獨立地表示在1至7之範圍內之整數。
在本申請案一較佳實施例中，液晶介質額外包含又一組份(組份E)，其較佳由一或多種選自式V至IX化合物之群之化合物組成：
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H、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、未經氟化或經氟化之烯氧基或未經氟化或經氟化之烷氧基烷基，較佳為氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，且至彼此獨立地表示
，較佳
L61 　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 ，L62 　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 ，R6 1及R62 　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，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 中之一者　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-C≡C-或反式-CH=CH-且另一者表示單鍵，且至彼此獨立地表示
，較佳
L71 　表示R71 或X71 ，L72 　表示R72 或X72 ，R71 及R72 　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，X71 及X72 　彼此獨立地表示H、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、未經氟化或經氟化之烯氧基或未經氟化或經氟化之烷氧基烷基，較佳為氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，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，且至彼此獨立地表示
，較佳
R81 及R82 　彼此獨立地表示H、具有1至15個、較佳3至10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10個C原子之未經氟化之烯基、烯氧基或烷氧基烷基，較佳為未經氟化之烷基或烯基，Z81 及Z82 中之一者　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-C≡C-或反式-CH=CH-且另一者表示單鍵，且表示 及彼此獨立地表示
L91 　表示R91 或X91 ，L92 　表示R92 或X92 ，R91 及R92 　彼此獨立地表示H、具有1至15個、較佳3至10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10個C原子之未經氟化之烯基、烯氧基或烷氧基烷基，較佳為未經氟化之烷基或烯基，X91 及X92 　彼此獨立地表示H、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、未經氟化或經氟化之烯氧基或未經氟化或經氟化之烷氧基烷基，較佳為氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，且Z91 至Z93 　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，表示
至彼此獨立地表示
且其中式IIIA化合物不包括式VI化合物。
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：
其中各參數具有上文針對式V所述之相應含義，且較佳地，R51 　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，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、-OCF3 、-CF3 、-CN、-NCS或-SF5 ，較佳為F、Cl、-OCF3 或-CN。
式V-1化合物較佳選自式V-1a至V-1d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：
其中各參數具有上文針對式V-1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H或F，且較佳地，R51 　表示烷基或烯基，且X51 　表示F、Cl或-OCF3 。
式V-2化合物較佳選自式V-2a至V-2e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組成：
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化合物不包含式V-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V-1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H或F，且較佳地，R51 　表示烷基或烯基，R52 　表示烷基、烯基或烷氧基，較佳為烷基或烯基，且較佳地，Y51 及Y52 中之一者　表示H且另一者表示H或F，較佳同樣表示H。
式V-3化合物較佳係式V-3a化合物：
其中各參數具有上文針對式V-1所述之相應含義，且其中較佳地，X51 　表示F、Cl，較佳為F，X52 　表示F、Cl或-OCF3 ，較佳為-OCF3 。
在本發明一甚至更佳之實施例中，式V化合物選自V-1a至V-1d化合物之群、較佳選自V-1c及V-1d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-1a化合物較佳選自式V-1a-1及V-1a-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：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 ，其中n　表示在0至7之範圍內的整數，較佳在1至5之範圍內，且尤佳為3或7。
式V-1b化合物較佳係式V-1b-1化合物：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 ，其中n　表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5。
式V-1c化合物較佳選自式V-1c-1至V-1c-4化合物之群、較佳選自式V-1c-1及V-1c-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：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 ，其中n　表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5。
式V-1d化合物較佳選自式V-1d-1及V-1d-2化合物、較佳式V-1d-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：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 ，其中n　表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5。
式V-2a化合物較佳選自式V-2a-1及V-2a-2化合物、較佳式V-2a-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：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R52 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
特定而言，在式V-2a-1之情形下，(R51 及R52 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )、(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、(CH2 =CH-(CH2 )Z 及Cm H2m+1 )、(CH2 =CH-(CH2 )Z 及O-Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及(CH2 )Z -CH=CH2 )。
較佳之式V-2b化合物係式V-2b-1化合物：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R52 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R51 及R52 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
較佳之式V-2c化合物係式V-2c-1化合物：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R52 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R51 及R52 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
較佳之式V-2d化合物係式V-2d-1化合物：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R52 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R51 及R52 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
較佳之式V-2e化合物係式V-2e-1化合物：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R52 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R51 及R52 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )。
較佳之式V-2f化合物係式V-2f-1化合物：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R52 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R51 及R52 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
較佳之式V-2g化合物係式V-2g-1化合物：
其中R51 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R52 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R51 及R52 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )。
式VI化合物較佳選自式VI-1至VI-4化合物之群，更佳地該等式VI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：
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H、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，X62 　表示F、Cl、-CN或-NCS，較佳為-NCS，且至中之一者表示
彼此獨立地表示
，較佳
，且較佳R61 　表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R62 　表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
式VI-1化合物較佳選自式VI-1a及VI-1b化合物之群、較佳選自式VI-1a化合物，更佳地該等式VI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：
其中R61 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R62 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R61 及R62 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )，在式VI-1a之情形下尤佳為(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )且在式VI-1b之情形下尤佳為(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )。
式VI-3化合物較佳係式VI-3a化合物：
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Cn H2n+1 ，其中n　表示在0至7之範圍內的整數，較佳在1至5之範圍內，且X62 　表示F、Cl、OCF3 、-CN或-NCS，較佳為-NCS。
式VI-4化合物較佳係式VI-4a化合物：
其中各參數具有上文式VI-4中給出之含義，且較佳地，R61 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 ，其中n　表示在0至7之範圍內的整數，較佳在1至5之範圍內，且X62 　表示F、Cl、OCF3 、-CN或-NCS，較佳為-NCS。
其他較佳之式VI化合物係下式之化合物：
其中n　表示在0至7之範圍內的整數，較佳在1至5之範圍內。
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、甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其組成：
其中式VII-5化合物不包含VII-6化合物，且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H或F，且較佳地R71 　表示各自具有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，R72 　表示各自具有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，且X72 　表示F、Cl、或-OCF3 ，較佳為F，且尤佳地，R71 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R72 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
式VII-1化合物較佳選自式VII-1a至VII-1d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：
其中X72 具有上文針對式VII-2給出之含義，且R71 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 ，其中n　表示1至7、較佳2至6、尤佳2、3或5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0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VII-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：
其中R71 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R72 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R71 及R72 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
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表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R72 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R71 及R72 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m +1 )。
式VII-4化合較佳為化合物，其中R71 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R72 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R71 及R72 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
式VII-5化合物較佳選自式VII-5a及VII-5b、較佳式VII-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：
其中R71 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R72 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R71 及R72 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
式VII-6化合物較佳選自式VII-6a及VII-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：
其中R71 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R72 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R71 及R72 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
本申請案之液晶介質較佳包含總共0-40%、較佳0-30%且尤佳5-25%之式VIII化合物。
式VIII化合物較佳選自式VIII-1至VIII-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：
其中Y81 及Y82 中之一者　表示H且另一者表示H或F，且R81 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R82 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R81 及R82 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
式VIII-1化合物較佳選自式VIII-1a至VIII-1c化合物之群，更佳地該等式VIII-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：
其中R81 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R82 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R81 及R82 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
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Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R82 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R81 及R82 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )、(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )及(CH2 =CH-(CH2 )Z 及Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
式VIII-3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Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R82 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R81 及R82 )之較佳組合係(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )。
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：
其中各參數具有上文式IX中所述之相應含義，且較佳地，表示 至中之一者表示
且其中R91 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R92 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　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(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )。
本申請案之液晶介質較佳包含總共5-30%、較佳10-25%且尤佳15-20%之式IX化合物。
式IX-1化合物較佳選自式IX-1a至IX-1e化合物之群，更佳地該等式IX-1化合物主要由其組成、甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其組成：
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Cn H2n+1 ，且n　表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且X92 　較佳表示F或Cl。
式IX-2化合物較佳選自式IX-2a及IX-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：
其中R91 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R92 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　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(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )。
式IX-3化合物較佳係式IX-3a及IX-3b化合物：
其中R91 　具有上述含義且較佳表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R92 　具有上述含義且較佳表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，且其中n及m　彼此獨立地表示在0至15之範圍內的整數，較佳在1至7之範圍內，且尤佳為1至5，且z　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(Cn H2n+1 及Cm H2m+1 )及(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )、尤佳(Cn H2n+1 及O-Cm H2m+1 )。
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。
在本發明一較佳實施例中，介質包含一或多種式VI化合物。
在本發明又一較佳實施例中，介質包含一或多種式VII化合物。
該等縮寫(首字母縮略詞)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I、II及IV化合物之群、或選自式I、III、IV及V、較佳I、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。
在本申請案中，當提及組合物包含時意指相關實體(即介質或組份)較佳以10%或更高且極佳20%或更高之總濃度包含一或多種所述組份或化合物。
就此而言，主要由其組成意指相關實體包含55%或更高、較佳60%或更高且極佳70%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80%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%或更高、較佳99%或更高且極佳100.0%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所熟知。
本發明之液晶介質的透明點為較佳90℃或更高、更佳100℃或更高、甚至更佳120℃或更高、尤佳150℃或更高且極佳170℃或更高。
本發明介質之向列相較佳地至少自20℃或更低延伸至90℃或更高(較佳高達100℃或更高)、更佳地至少自0℃或更低延伸至120℃或更高、極佳地至少自-10℃或更低延伸至140℃或更高且尤其至少自-20℃或更低延伸至150℃或更高。
在1 kHz及20℃下，本發明液晶介質之Δε較佳為1或更高、更佳2或更高且極佳3或更高。
在589 nm(NaD )及20℃下，本發明液晶介質之Δn較佳在0.200或更高至0.90或更低之範圍內、更佳地在0.250或更高至0.90或更低之範圍內、甚至更佳在0.300或更高至0.85或更低之範圍內且極佳地在0.350或更高至0.800或更低之範圍內。
在本申請案一較佳實施例中，本發明液晶介質之Δn較佳為0.50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IIA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。
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IIA及IIB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IIIA化合物但無式IIIB化合物，則以總混合物計，式IIIA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IIIB化合物但無式IIIA化合物，則以總混合物計，式IIIB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%。
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50%、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、IIIA、IIIB及IV至IX、較佳式I、IIIA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30%且尤佳22%至26%。
若本申請案之液晶介質包含一或多種式VII化合物，則該等化合物之總濃度較佳係4%至25%、較佳8%至20%且尤佳10%至14%。
若本申請案之液晶介質包含一或多種式VIII化合物，則該等化合物之總濃度較佳係15%至35%、較佳18%至30%且尤佳22%至26%。
若本申請案之液晶介質包含一或多種式IX化合物，則該等化合物之總濃度較佳係5%至25%、較佳10%至20%且尤佳13%至17%。
在本申請案中，表達「介電正性」描述Δε>3.0之化合物或組份，「介電中性」描述-1.5Δε3.0之彼等化合物或組份，且「介電負性」描述Δε<-1.5之彼等化合物或組份。Δε係在1 kHz頻率及20℃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%之溶液的結果來確定。若主體混合物中相應化合物之溶解度低於10%，則濃度降至5%。測試混合物之電容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20 μm。施加電壓係頻率為1 kHz之矩形波且均方根值通常為0.5 V至1.0 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。
Δε≡(ε∥-ε⊥ )及
ε平均 ≡(ε|| +2ε⊥ )/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20℃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10%之相對反差(V10 )，且表達飽和電壓係指光飽和且係針對90%之相對反差(V90 )，在該兩種情形中，另外明確說明之情形除外。電容閾值電壓(V0 )(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，Merck KGaA,Germany測得，且除非另有明確說明，否則係在20℃之溫度下引用。光學各向異性(Δn)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Δε之測試單元具有約20 μm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 Chemica1s,Japan之SE-1211(用於垂直定向(ε｜｜ ))及來自Japan Synthetic Rubber,Japan之聚醯亞胺AL-1054(用於均勻定向(ε⊥ ))。電容係使用頻率響應分析器Solatron 1260且使用具有0.3 Vrms 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(V10 )、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. Mller,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. Mller,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DE10 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 μm之內徑及350 μm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. Mller,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°。
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列相至少自-20℃延伸至80℃、較佳自-30℃延伸至85℃且極佳自-40℃延伸至100℃。該相尤佳延伸至120℃或更高、較佳至140℃或更高且極佳至160℃或更高。此處，表達具有向列相意指，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 μm之測試單元中儲存達至少100小時來進行檢查。在高溫下，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0.20或更高、尤佳0.25或更高、尤佳0.30或更高、尤佳0.40或更高且極佳0.45或更高。另外，雙折射率較佳為0.80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0.5或更高、更佳1或更高、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2.0或更高與10.0或更低之間，尤佳介於3.0或更高與8.0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-5.0。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0.14或更高、尤佳0.15或更高、尤佳0.20或更高、尤佳0.25或更高且極佳0.30或更高。另外，雙折射率較佳為0.80或更低。
微波區中之介電各向異性定義為
Δεr ≡(εr, ∣∣-εr,⊥ )。
可調諧度(τ)定義為
τ≡(Δεr /εr, ∣∣)。
材料品質(η)定義為
η≡(τ/tan δε r,max. )，其中
最大介電損失係
tanδε r,max. ≡max.{tan δε r,⊥, ；tan δε r, ∣∣}。
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6或更高、較佳10或更高、較佳15或更高、較佳17或更高、更佳20或更高、尤佳25或更高且極佳30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1 kHz下具有較小(Δε)者之情形下的材料品質。然而，在1 kHz下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。
在相應裝置中，較佳液晶材料之移相器品質為15°/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。
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I中之L1i 給出之含義，即L1 具有針對L11 給出之含義，L4 具有針對L14 給出之含義，m、n、o、p及q表示0、1或2，且和(m+n+o+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I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，可依照與以下方案III類似之程序。可省略此處之第二步驟，即醛與格氏化合物(Grignard compound)之反應。在此情形下，醛直接還原為甲基。
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，n　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、尤佳具有1至7個且極佳具有2至5個C原子之烷基。
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「烷基」　較佳表示具有1至15個C原子之烷基。
術語「烷基」較佳涵蓋具有1至15個碳原子之直鏈及具支鏈烷基、以及環烷基，尤其係直鏈基團甲基、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15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-烯基、C5 -至C7 -4-烯基、C6 -至C7 -5-烯基及C7 -6-烯基，尤其係C2 -至C7 -1E-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、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-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Cn H2n+1 -O-(CH2 )m 之直鏈基團，其中n及m各自彼此獨立地表示1至10之整數。較佳地，n為1且m為1至6。
含有乙烯基末端基團之化合物及含有甲基末端基團之化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中之頻率在1 MHz至1 THz、較佳1 GHz至500 GHz、更佳2 GHz至300 GHz、尤佳約5 GHz至150 GHz之範圍內且極佳在約10 GHz至80 GHz之範圍內。
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0%至10%、較佳0.1%至6%之範圍內。所用個別化合物各自之濃度較佳在0.1%至3%之範圍內。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內。
本發明液晶介質由複數種化合物、較佳3至30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溶於以較大量使用之化合物中。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,I))皆係以攝氏度表示。所有溫度差皆係以度數差表示。
在本發明中且尤其在以下實例中，液晶原化合物之結構係由縮寫(亦稱作首字母縮略詞)來表示。在該等首字母縮略詞中，使用下表A至C將化學式縮寫如下。所有基團Cn H2n+1 、Cm H2m+1 及C1 H21+1 或Cn H2n-1 、Cm H2m-1 及C1 H21-1 皆表示分別具有n、m及1個C原子之直鏈烷基或烯基、較佳1E-烯基，其中n、m及1分別彼此獨立地表示1至9、較佳1至7、或2至9、較佳2至7之整數。Co H2o+1 表示具有1至7、較佳1至4個C原子之直鏈烷基、或具有1至7、較佳1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
表B：連接基團
表C：末端基團
其中n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：闡釋性結構
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
組份B之化合物的實例
組份C之化合物的實例
組份D之化合物的實例
組份E之化合物的實例
具有3個6員環之化合物
具有4個6員環之化合物
所用極性化合物之闡釋性結構：
較佳使用之其他中性化合物的闡釋性結構：
所用其他極性化合物之闡釋性結構：
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
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摻雜劑之闡釋性化合物。
表F
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4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質可明瞭可達成之性質及其可改良之範圍。特定而言，由此可對熟習此項技術者充分限定較佳可達成之各種性質之組合。
物質實例 物質實例1 化合物之製備
步驟1.1
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)(15.2% Pd)、0.100 ml氫氧化肼(約100%純)及25.0 g 2-溴-5-氯苯甲醛，並在環境溫度下將該混合物攪拌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16 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18.0 ml 20%溶液。將11.2 g來自最終步驟之產物溶解於100 ml THF中並在約5℃之溫度下冷卻的同時進行逐滴添加。隨後在5℃之溫度下將反應混合物攪拌1 h。對產物進行習用純化。獲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49.0 ml三氟化硼/乙醚複合物溶液(合成級)。在此添加期間，反應混合物之溫度升至約28℃。隨後逐份添加17.40 g氰基硼氫化鈉。在此期間，溫度升至約35℃。隨後在回流下將混合物加熱70 h。獲得60 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(0)、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100.0 ml 1,4-二噁烷中。在回流下將混合物於100℃下加熱16 h。對產物進行習用純化。
步驟1.5
將3.00 g來自最終步驟之產物與1.28 g合成級4,4'-二溴苯、300.0 mg叁(二亞苄基丙酮)二鈀(0)、35.0 mg 2-二環己基膦基-2',6'-二甲氧基聯苯及4.80 g單水合磷酸鉀(在140℃下自三水合磷酸鉀經16 h後製得)一起溶解於50.0 ml 1,4-二噁烷中。在回流下將反應混合物於100℃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℃ N 330.4℃ I，且自存於ZLI-4792中之5%溶液外推，Δε為2.8且Δn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。
將3.80 g硼酸酯與1.560 g 4,4'-二溴聯苯(合成級)、90.0 mg叁(二亞苄基丙酮)二鈀(0)、170 mg 2-二環己基膦基-2',6'-二甲氧基聯苯及5.80 g單水合磷酸鉀(在140℃下自三水合磷酸鉀經16 h後製得)一起溶解於50.0 ml 1,4-二噁烷中。在回流下將反應混合物於100℃下加熱16 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℃ N 252.7℃ I，且自存於ZLI-4792中之5%溶液外推，Δε為1.6且Δn為0.319。
物質實例3 化合物之製備
步驟3.1
將33.50 g 1,4-二-正-十二烷基苯溶解於100 ml二氯甲烷中。添加200 mg碘(雙昇華)作為觸媒。隨後快速逐滴添加8.5 ml溴(特純)。在排除光的同時將褐色反應混合物於環境溫度下攪拌16 h。然後再添加100 ml二氯甲烷，並將混合物再攪拌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
首先引入20.0 g來自最終步驟之產物、100.0 ml甲苯(特純)、12.0 g無水碳酸鈉(特純)及50.0 ml去礦質化水並將其升溫至在約75℃至80℃之範圍內之溫度，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硼酸存於50.0 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。
步驟3.3
將13.60 g來自最終步驟之產物溶解於100.0 ml 1,4-二噁烷(特純)中。隨後添加0.40 g PdCl2 -dppf(雙二苯基膦基二茂鐵二氯鈀)、5.50 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80.0 ml甲苯(特純)中。隨後相繼添加3.00 g無水碳酸鈉(特純)、50.0 ml去礦質化水、6.20 g來自最終步驟之產物。分離出粗製產物(黃褐色晶體)並進行習用純化。獲得黃褐色晶體。
步驟3.5
在緩慢加熱的同時將4.70 g來自最終步驟之產物及0.680 g雙(頻哪醇基)二硼溶解於25.0 ml 1,4-二噁烷(特純)中。然後，首先添加200.0 mg PdCl2 (PCy3 )2 (雙三環己基膦基二氯化鈀)且隨後添加3.50 g氟化鈀及一滴水。在100℃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℃ N 199.9℃ I，且自存於ZLI-4792中之5%溶液外推，Δε為0.3且Δn為0.255。
物質實例4
以與物質實例3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。
在緩慢加熱的同時將1.70 g來自最終步驟之產物及0.280 g雙(頻哪醇基)二硼溶解於10.0 ml 1,4-二噁烷中。然後，首先添加80.0 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。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。
該產物具有相序C 154℃ N 283.9℃ I，且自存於ZLI-4792中之5%溶液外推，Δε為3.0且Δn為0.308。
物質實例5
以與物質實例3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。
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100℃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℃ N 238.4℃ I，且自存於ZLI-4792中之10%溶液外推，Δε為0.4且Δn為0.267。
應用實例 比較實例1
在20℃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。
此化合物具有相序C 23℃ N 35.1℃且在26℃之溫度下Δε為11.0並且在29℃之溫度下Δε為9.9，且自存於ZLI-4792中之10%溶液外推，Δε為20.1且Δn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,Y. Y.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108℃。
該產物具有相序Tg -54℃ N 119.2℃，且自存於ZLI-4792中之10%溶液外推，Δε為1.8且Δn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。
實例1
製備具有如下表中所示組成及性質之液晶混合物M-1並研究其尤其在微波區中之物理性質。
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。
此混合物極其適於微波區(尤其移相器)中之應用。
實例3
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。
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。
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。
實例5
製備具有如下表中所示組成及性質之液晶混合物M-5並研究其尤其在微波區中之物理性質。
此混合物極其適於微波區(尤其相移器)中之應用。
實例6
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-6。
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。

Claims (20)

  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自身由一或多種式I化合物 其中R11 及R12 彼此獨立地表示鹵素、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原子之環烷基代替，L11 至L14 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Cl，且p 表示在6至15之範圍內之整數，其中所存在取代基L11 至L14 中之至少二者具有不為H之含義。
  2. 如請求項1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 其中及二者均表示且表示或至中之一或多者表示且其他表示 R41 至R43 彼此獨立地具有請求項1中針對R11 所給出含義中之一者，且Z41 及Z42 彼此獨立地表示-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-或-CH=CH-。
  3. 如請求項1或2之裝置，其特徵在於除組份A外，該液晶介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：組份B，其係具有在大於-5.0至小於10.0之範圍內之介 電各向異性，強介電正性組份，即組份C，其具有10或更大之介電各向異性，強介電負性組份，即組份D，其具有-5.0或更小之值之介電各向異性，組份E，其係同樣具有在大於-5.0至小於10.0範圍內之介電各向異性且由含有至多5個5員、6員或7員環之化合物組成的組份。
  4. 如請求項3之裝置，其特徵在於該液晶介質包含組份C。
  5. 如請求項4之裝置，其特徵在於該液晶介質包含組份D。
  6. 如請求項4之裝置，其特徵在於該液晶介質包含組份E。
  7. 一種液晶介質，其特徵在於其包含組份A，其由一或多種如請求項1中所述式I化合物組成，及另外一或多種組份，其選自以下組份之群，即組份B至E：組份B，其係具有在大於-5.0至小於10.0之範圍內之介電各向異性，強介電正性組份，即組份C，其具有10或更大之介電各向異性，強介電負性組份，即組份D，其具有-5.0或更小之值之介電各向異性，組份E，其係同樣具有在大於-5.0至小於10.0範圍內之介電各向異性且由含有至多5個5員、6員或7員環之化 合物組成的組份。
  8. 如請求項7之液晶介質，其特徵在於該液晶介質包含組份B。
  9. 如請求項7及8中任一項之液晶介質，其特徵在於該液晶介質包含組份C。
  10. 如請求項7及8中任一項之液晶介質，其特徵在於該液晶介質包含組份D。
  11. 一種如請求項7至10中任一項之液晶介質的用途，其係用於高頻技術之裝置中。
  12. 一種製備液晶介質的方法，其特徵在於將如請求項1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。
  13. 一種產生如請求項1至6中任一項之裝置的方法，其特徵在於使用如請求項7至10中任一項之液晶介質。
  14. 一種移相器，其特徵在於其包含一或多個如請求項1至6中任一項之裝置。
  15. 一種微波天線陣列，其特徵在於其包含一或多個如請求項1至6中任一項之裝置。
  16. 一種調諧微波天線陣列之方法，該微波天線陣列包含一或多個如請求項1至6中任一項之裝置，其特徵在於該一或多個裝置係電定址或可電定址。
  17. 一種式I化合物， 其中R11 及R12 彼此獨立地表示鹵素、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，一或多個「-CH2 -」基團可另外彼此獨立地由具有3至6個C原子之環烷基代替，L11 至L14 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Cl，且p 表示在6至15之範圍內之整數其中所存在取代基L11 至L14 中之至少二者具有不為H之含義。
  18. 如請求項17之式I化合物，其特徵在於所存在取代基L11 至L14 中之至少二者表示烷基。
  19. 如請求項17或18之式I化合物，其特徵在於R11 表示Cn H2n+1 或CH2 =CH-(CH2 )Z ，且R12 表示Cm H2m+1 或O-Cm H2m+1 或(CH2 )Z -CH=CH2 ，其中n及m彼此獨立地表示在1至7之範圍內的整數，且 z表示0、1、2、3或4。
  20. 一種製備如請求項17至19中任一項之式I化合物之方法，其特徵在於藉由鈀催化之同型偶合及/或交叉偶合將來自芳基硼酸酯化合物之產物或一或多種中間體連接至芳基-鹵素化合物或三氟甲磺酸芳基酯化合物。
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