TWI546369B - 液晶介質及含彼之高頻構件 - Google Patents

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Description

液晶介質及含彼之高頻構件
本發明係關於液晶介質及含彼之高頻構件，尤其係關於用於高頻裝置(例如用於使微波之相位移位之裝置)、特定而言微波相控陣列天線之微波構件。
一段時間以來，液晶介質已用於電光顯示器(液晶顯示器-LCD)中以顯示資訊。
USP 7,183,447揭示各種在橫向上氟化之液晶原四聯苯化合物。
USP 7,211,302尤其揭示除下式之極性三聯苯化合物外
及
亦包括少量下式之四聯苯化合物的液晶介質
以改善介質尤其對於UV輻照之穩定性。
然而，最近，業內亦提出用於微波技術用構件中之液晶介質，例如，參見DE 10 2004 029 429 A及JP 2005-120208(A)。
在典型微波應用中，舉例而言，在D. Dolfi,M. Labeyrie,P. Joffre及J.P. Huignard: Liquid Crystal Microwave Phase Shifter. Electronics Letters，第29卷，第10期，第926-928頁，1993年5月、N. Martin,N. Tentillier,P. Laurent,B. Splingart,F. Huert,PH. Gelin,C. Legrand: Electrically Microwave Tunable Components Using Liquid Crystals。第32屆歐洲微波會議(32nd European MicrowaveConferenc)，第393-396頁，Milan 2002、或Weil,C.: Passiv steuerbare Mikrowellenphasenschieber auf der Basis nichtlinearer Dielektrika[Passively Controllable Microwave Phase Shifters based on Nonlinear Dielectrics],Darmstdter Dissertationen D17,2002、C. Weil,G. Lssem及R. Jakoby: Tunable Invert-Microstrip Phase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals,IEEE MTT-S Int. Microw. Symp.,Seattle,Washington，2002年6月，第367-370頁中，使用倒置微帶線概念(如K.C. Gupta,R. Garg,I. Bahl及P. Bhartia: Microstrip Lines and Slotlines，第2版，Artech House,Boston,1996所述)以及市售液晶K15(來自Merck KGaA. C. Weil,G. Lssem，及R. Jakoby: Tunable Invert-Microstrip Phase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals,IEEE MTT-S Int. Microw. Symp.,Seattle,Washington，2002年6月，第367-370頁)在10 GHz及約40 V之控制電壓下達成12°/dB之移相器品質。所給出之10 GHz下之LC的插入損耗(亦即僅由液晶中極化損耗引起之損耗)為約1-2 dB，參見Weil,C.: Passiv steuerbare Mikrowellenphasenschieber auf der Basis nichtlinearer Dielektrika[Passively ControllableMicrowave Phase Shifter based on Nonlinear Dielectrics],Darmstdter Dissertationen D17,2002。此外，已確定，主要藉由介電LC損耗及波導接面處之損耗來確定移相器損耗。T. Kuki,H. Fujikake,H. Kamoda及T. Nomoto: Microwave Variable Delay Line Using a Membrane Impregnated with Liquid Crystal. IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig. 2002，第363-366頁，2002年6月及T. Kuki,H. Fujikake,T. Nomoto: Microwave Variable Delay Line Using Dual-Frequency Switching-Mode Liquid Crystal. IEEE Trans. Microwave Theory Tech.，第50卷，第11期，第2604-2609頁，2002年11月亦論述了組合使用聚合LC膜及雙頻切換模式液晶以及平面移相器佈置。
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 35 GHz」，第34屆歐洲微波會議-Amsterdam，第545-548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。
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 Technology Conference),Singapore,2009(IEEE)，第463-467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闡述了液晶介質在微波技術、尤其移相器中之用途。DE 10 2004 029 429 A已研究了液晶介質在相應頻率範圍中之性質。此外，其闡述了包括以下化合物之液晶介質：下式化合物：
與下式化合物：
或下式化合物：
然而，該等組合物具有嚴重缺點。除一些缺陷外，大部分缺陷源於不利的高損耗及/或不適當相移或不適當材料品質。
對於該等應用，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，必須減小在微波區域中之損耗且必須改善材料品質(η)。
此外，業內需要改善構件之低溫特性。在此，亦需要改善操作性質及貯存期。
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。
令人驚訝的是，現已發現，可達成具有適宜高Δε、適宜向列相範圍及Δn之液晶介質，其不具有先前技術中材料之缺點，或至少僅在顯著較低程度上具有該等缺點。
本發明之該等經改良液晶介質包括
-至少一種式I化合物及
-至少一種式II化合物
或
-至少一種式I化合物及
-至少一種式III化合物
或
-至少一種式II化合物及
-至少一種式III化合物
或
-至少一種式I化合物及
-至少一種式II化合物及
-至少一種式III化合物
其中L11　表示R11或X11，L12　表示R12或X12，R11及R12　彼此獨立地表示H、具有1至17個、較佳具有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，X11及X12　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，較佳係氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，且
彼此獨立地表示
其中L21　表示R21，且在Z21及/或Z22表示反-CH=CH-或反-CF=CF-之情形下，其另一選擇為表示X21，L22　表示R22，且在Z21及/或Z22表示反-CH=CH-或反-CF=CF-之情形下，其另一選擇為表示X22，R21及R22　彼此獨立地表示H、具有1至17個、較佳具有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，X21及X22　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、或-NCS，較佳係-NCS，Z21及Z22中之一者表示反-CH=CH-、反-CF=CF-或-C≡C-且另一者獨立地表示反-CH=CH-、反-CF=CF-或單鍵，較佳地，二者中之一者表示-C≡C-或反-CH=CH-且另一者表示單鍵，且
彼此獨立地表示 或，較佳係
其中L31　表示R31或X31，L32　表示R32或X32，R31及R32　彼此獨立地表示H、具有1至17個、較佳具有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，X31及X32　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，較佳係氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，且Z31至Z33　彼此獨立地表示反-CH=CH-、反-CF=CF-、-C≡C-或單鍵，較佳地，其中之一或多者表示單鍵，尤佳地，其皆表示單鍵，且
彼此獨立地表示
在本發明一較佳實施例中，液晶介質包括一或多種式I化合物及一或多種式III化合物。
在本發明另一較佳實施例中，液晶介質包括一或多種式I化合物及一或多種式II化合物。
本發明之液晶介質亦較佳包括一或多種式II化合物及一或多種式III化合物。
尤佳地，本發明之液晶介質包括一或多種式I化合物、一或多種式II化合物及一或多種式III化合物。
本申請案之液晶介質較佳包括總共15-90%、較佳20-85%且尤佳25-80%之式I化合物。
本申請案之液晶介質較佳包括總共1-70%、較佳2-65%且尤佳3-60%之式II化合物。
本申請案之液晶介質較佳包括總共0-60%、較佳5-55%且尤佳10-50%之式III化合物。
在本發明一較佳實施例中，液晶介質在每一情形下皆包括式I、II及III化合物中之一或多者，式I化合物之濃度較佳為45-75%、較佳50-70%且尤佳55-65%，式II化合物之濃度較佳為1-20%、較佳2-15%且尤佳3-10%，且式III化合物之濃度較佳為1-30%、較佳5-25%且尤佳5-20%。
在本發明另一較佳實施例中，液晶介質在每一情形下皆包括式I、II及III化合物中之一或多者，式I化合物之濃度較佳為15-40%、較佳20-35%且尤佳25-30%，式II化合物之濃度較佳為10-35%、較佳15-30%且尤佳20-25%，且式III化合物之濃度較佳為25-50%、較佳30-45%且尤佳35-40%。
在本發明一較佳實施例中，液晶介質在每一情形下皆包括一或多種式I及II之化合物者，但包括至多5%且較佳不含式III化合物，式I化合物之濃度較佳為10-50%、較佳20-40%且尤佳25-35%，式II化合物之濃度較佳為40-70%、較佳50-65%且尤佳55-60%，且式III化合物之濃度較佳為1-4%、較佳1-3%且尤佳0%。
本申請案之液晶介質尤佳地包括總共50-80%、較佳55-75%且尤佳57-70%之式I-1化合物及/或總共5-70%、較佳6-50%且尤佳8-20%之選自式I-2及I-3化合物之群的化合物。
本申請案之液晶介質亦較佳包括總共5-60%、較佳10-50%且尤佳7-20%之式II化合物。
在使用單一同系化合物之情形下，該等限值對應於此同系物之濃度，該濃度為較佳2-20%、尤佳1-15%。在使用兩種或更多種同系物之情形下，各同系物之濃度在每一情形下亦較佳為1-15%。
在每一情形下，式I至III之化合物包含：介電各向異性大於3之介電正性化合物、介電各向異性小於3且大於-1.5之介電中性化合物及介電各向異性為-1.5或更小之介電負性化合物。
在本發明一較佳實施例中，液晶介質包括一或多種式I化合物，其較佳選自式I-1至I-3、較佳式I-1及/或I-2及/或I-3、較佳式I-1及I-2之化合物群，更佳地該等式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：
其中各參數具有上文針對式I所述之相應含義，且較佳地，R11　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，R12　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，X11及X12 彼此獨立地表示F、Cl、-OCF3、-CF3、-CN、-NCS或-SF5，較佳為F、Cl、-OCF3或-CN。
式I-1化合物較佳選自式I-1a至I-1d化合物之群，更佳地該等式I-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針對式I-1所述之相應含義，且其中，Y11及Y12 各自彼此獨立地表示H或F，且較佳地，R11 表示烷基或烯基，且X12 表示F、Cl或-OCF3。
式I-2化合物較佳選自式I-2a至I-2e化合物之群及/或選自式I-2f及I-2g化合物之群，更佳地該等式I-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。
其中在每一情形下，式I-2b及I-2c化合物不包含式I-2a化合物，式I-2c化合物不包含式I-2b化合物且式I-2f化合物不包含式I-2g化合物，且其中，各參數具有上文針對式I-1所述之相應含義，且其中，Y11及Y12　各自彼此獨立地表示H或F，且較佳地，R11　表示烷基或烯基，X11　表示F、Cl或-OCF3，且較佳地，Y11及Y12中之一者　表示H且另一者表示H或F、較佳亦表示H。
式I-3化合物較佳係式I-3a化合物：
其中，各參數具有上文針對式I-1所述之相應含義，且其中較佳地，X11　表示F、Cl，較佳為F，X12　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I化合物選自I-1a至I-1d化合物之群、較佳選自I-1c及I-1d化合物之群，更佳地式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。
式I-1化合物較佳選自I-1a-1及I-1a-2化合物之群，更佳地該等式I-1a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R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1，其中，n　表示介於0至7之間之整數，較佳介於1至5之間，且尤佳為3或7。
式I-1b化合物較佳係式I-1b-1化合物：
其中R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1，其中，n表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5。
式I-1c化合物較佳選自式I-1c-1及I-1c-4化合物之群、較佳選自式I-1c-1及I-1c-2化合物之群，更佳地該等式I-1c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R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1，其中，n　表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5。
式I-1d化合物較佳選自式I-1d-1及I-1d-2化合物、較佳式I-1d-2化合物之群，更佳地該等式I-1d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R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1，其中，n　表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5。
式I-2a化合物較佳選自式I-2a-1及I-2a-2化合物、較佳式I-2a-1化合物之群，更佳地該等式I-2a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R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R12　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，式I-2a-1中之較佳組合(R11及R12)係(CnH2n+1及CmH2m+1)、(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、(CH2=CH-(CH2)Z及CmH2m+1)、(CH2=CH-(CH2)Z及O-CmH2m+1)及(CnH2n+1及(CH2)Z-CH=CH2)。
較佳之式I-2b化合物係式I-2b-1化合物：
其中R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R12　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R11及R12)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)。
較佳之式I-2c化合物係式I-2c-1化合物：
其中R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R12　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R11及R12)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)。
較佳之式I-2d化合物係式I-2d-1化合物：
其中R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R12　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5，且z　係0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R11及R12)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)。
較佳之式I-2e化合物係式I-2e-1化合物：
其中R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R12　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5，且z　係0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R11及R12)之較佳組合係(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
較佳之式I-2f化合物係式I-2f-1化合物：
其中R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R12　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5，且z　係0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R11及R12)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
較佳之式I-2g化合物係式I-2g-1化合物：
其中R11　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R12　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5，且z　係0、1、2、3或4，較佳為0或2。
此處，特定而言，(R11及R12)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
式II化合物較佳選自式II-1至II-4化合物之群，更佳地該等式II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Z21及Z22　表示反-CH=CH-或反-CF=CF-、較佳反-CH=CH-，且其他參數具有上文針對式II所示之含義，且較佳地，R21及R22　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，X22　表示F、Cl、-CN或-NCS，較佳為-NCS，至中之一者表示
且其他者彼此獨立地表示
或，且較佳地，R21　表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R22　表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2，且其中式II-1化合物不包含式II-2化合物。
式II-1化合物較佳選自式II-1a及II-1b化合物之群、較佳選自式II-1a化合物之群，更佳地該等式II-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R21　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)z，且R22　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R21及R22)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)，在式II-1a之情形下尤佳為(CnH2n+1及CmH2m+1)且在式II-1b之情形下尤佳為(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
式II-2化合物較佳係式II-2a化合物：
其中R21　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R22　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R21及R22)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
式II-3化合物較佳係式II-3a化合物：
其中各參數具有上文針對式II-3所述之含義，且較佳地，R21　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1，其中，n　表示介於0至7之間之整數，較佳介於1至5之間，且X22　表示-F、-Cl、-OCF3、-CN或-NCS，尤佳為-NCS。
式II-4化合物較佳係式II-4a化合物：
其中各參數具有上文針對式II-4所述之含義，且較佳地，R21　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1，其中，n　表示介於0至7之間之整數，較佳介於1至5之間，且X22　表示-F、-Cl、-OCF3、-CN或-NCS，尤佳為-NCS。
其他較佳之式II化合物係下式之化合物：
其中n　表示介於0至7之間之整數，較佳介於1至5之間。
式III化合物較佳選自式III-1至III-7化合物之群，更佳地該等式III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III-6化合物不包含式III-5化合物，且其中各參數具有上文針對式I所述之相應含義，且較佳地，R31　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，R32　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X32　表示F、Cl、或-OCF3，較佳為F，且尤佳地，R31　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R32　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5，且z　表示0、1、2、3或4，較佳為0或2。
式III-1化合物較佳選自式III-1a至III-1d化合物之群，更佳地該等式III-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X32具有上文針對式III-2給出之含義，且R31　具有上述含義且較佳表示CnH2n+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X32　較佳表示F。
式III-2化合物較佳選自式III-2a及III-2b、較佳式III-2a化合物之群，更佳地該等式III-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R31　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R32　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-3化合物較佳係式III-3a化合物：
其中R31　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R32 具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-4化合物較佳係式III-4a化合物：
其中R31　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R32　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-5化合物較佳選自式III-5a及III-5b、較佳式III-5a化合物之群，更佳地該等式III-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R31　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R32　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式III-6化合物較佳選自式III-6a及III-6b化合物之群，更佳地該等式III-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R31　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R32　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
本發明介質視需要包括一或多種式IV化合物：
其中R41及R42　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，Z41及Z42中之一者　表示反-CH=CH-、反-CF=CF-或-C≡C-且另一者獨立地表示反-CH=CH-、反-CF=CF-或單鍵，較佳地，二者中之一者表示-C≡C-或反-CH=CH-且另一者表示單鍵，且
彼此獨立地表示
本申請案之液晶介質較佳包括總共0-40%、較佳0-30%且尤佳5-25%之式IV化合物。
式IV化合物較佳選自式IV-1至IV-3化合物之群，更佳地該等式IV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Y41及Y42中之一者　表示H且另一者表示H或F，且R41　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R42　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R41及R42)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式IV-1化合物較佳選自式IV-1a至IV-1c化合物之群，更佳地該等式IV-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R41　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R42　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R41及R42)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式IV-2化合物較佳係式IV-2a化合物：
其中R41　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R42　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R41及R42)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)、(CnH2n+1及O-CmH2m+1)及(CH2=CH-(CH2)Z及CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式IV-3化合物較佳係式IV-3a化合物：
其中R41　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R42　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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，(R41及R42)之較佳組合係(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
本發明介質視需要包括一或多種式V化合物：
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，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，較佳係氟化烷氧基、氟化烯氧基、F或Cl，且Z51至Z53彼此獨立地表示反-CH=CH-、反-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，
彼此獨立地表示
式V化合物較佳選自式V-1至V-3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所述之相應含義，且較佳地，至中之一者表示
且其中，R51　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R52　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
本申請案之液晶介質較佳包括總共5-30%、較佳10-25%且尤佳15-20%之式V化合物。
式V-1化合物較佳選自式V-1a至V-1e化合物之群，更佳地該等式V-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，R51　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1，且n　表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，且尤佳為1至5，且X52　較佳表示F或Cl。
式V-2化合物較佳選自式V-2a及V-2b化合物之群，更佳地該等式V-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R51　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R52　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)。
式V-3化合物較佳係式V-3a及V-3b化合物：
其中R51　具有上述含義且較佳表示CnH2n+1或CH2=CH-(CH2)Z，且R52　具有上述含義且較佳表示CmH2m+1或O-CmH2m+1或(CH2)Z-CH=CH2，且其中，n及m　彼此獨立地表示介於0至15之間之整數，較佳介於1至7之間，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(CnH2n+1及CmH2m+1)及(CnH2n+1及O-CmH2m+1)、尤佳(CnH2n+1及O-CmH2m+1)。
在本發明一較佳實施例中，介質包括一或多種介電各向異性大於3之式I-1之介電正性化合物。
介質較佳包括一或多種介電各向異性介於-1.5至3之間之式I-2的介電中性化合物。
在本發明一較佳實施例中，介質包括一或多種式II化合物。
在本發明另一較佳實施例中，介質包括一或多種式III化合物。
本發明之液晶介質較佳包括10%或更小、較佳5%或更小、尤佳2%或更小、極佳1%或更小、且尤其絕對不含僅具有兩個或更少的5-及/或6-員環之化合物。
該等縮寫(首字母縮略詞)之定義亦闡述於下表D中或可參見表A至C。
本發明之液晶介質較佳包括選自式I至V、較佳I至IV且極佳I至III及/或V化合物之群的化合物，更佳地主要由其組成、甚至更佳地基本上由其組成且極佳地完全由其組成。
在本申請案中，當提及組合物包括時意指相關實體(即介質或組份)較佳以10%或更高且極佳20%或更高之總濃度包括一或多種所述組份或化合物。
在此情形中，主要由其組成意指相關實體包括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。
在此情形中，基本上由其組成意指相關實體包括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。
在此情形中，完全由其組成意指相關實體包括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。
亦可視需要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。
本發明之液晶介質之透明點為較佳90℃或更高、更佳100℃或更高、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、更佳為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較佳介於0.200或更高至0.90或更低之間、更佳地介於0.250或更高至0.90或更低之間、甚至更佳介於0.300或更高至0.85或更低之間且極佳地介於0.350或更高至0.800或更低之間。
在本申請案之第一較佳實施例中，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，式I之各化合物的總使用濃度為較佳10%-70%、更佳20%-60%、甚至更佳30%-50%且極佳25%-45%。
以總混合物計，式II化合物之總使用濃度為較佳1%-20%、更佳1%-15%、甚至更佳2%-15%且極佳3%-10%。
以總混合物計，式III化合物之總使用濃度為較佳1%-60%、更佳5%-50%、甚至更佳10%-45%且極佳15%-40%。
液晶介質較佳包括以下化合物、較佳地主要由其組成且極佳地完全由其組成：總共50%-100%、更佳70%-100%且極佳80%-100%且尤其90%-100%之式I、II、III、IV及V、較佳地式I、III、IV及V、更佳地式I、II、III、IV及/或VI之化合物。
在本申請案中，表達「介電正性」係闡述Δε>3.0之化合物或組份，「介電中性」係闡述-1.5Δε3.0之彼等化合物或組份，且「介電負性」係闡述Δε<-1.5之彼等化合物或組份。Δε係在1 kHz頻率及20℃下測得。各別化合物之介電各向異性係由向列相主體混合物中相應個別化合物之10%溶液的結果來確定。若主體混合物中各別化合物之溶解度低於10%，則將濃度降至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之矩形波且有效值通常為0.5 V至1.0 V，但其始終係經選擇為低於相應測試混合物之電容臨限值。
Δε定義為(ε∣∣-ε⊥)，而ε平均係(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對應值之變化來測得。將該等值外推至100%之目標化合物之濃度。
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「臨限電壓」係指光臨限值且係針對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。電容臨限電壓(V0，亦稱作Freedericks臨限值(VFr))僅在明確提及時使用。
除非另外明確說明，否則在本申請案中所給出之參數範圍皆包含極限值。
所述用於各性質範圍之不同上限及下限值彼此結合而產生其他較佳範圍。
除非另外明確說明，否則在整篇本申請案中，皆使用下列條件及定義。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，且除非另外明確說明，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。臨限電壓以及其他電光性質係使用在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 Chemicals,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(用於平行定向(ε⊥))。電容係使用頻率響應分析器Solatron 1260且使用0.3 Vrms電壓之正弦波來測定。電光量測中所用之光係白光。本文使用利用來自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%相對反差下測定臨限(V10)、中間灰度(V50)及飽和(V90)電壓。
研究液晶介質在微波頻率範圍中之性質，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 35 GHz」，第34屆歐洲微波會議-Amsterdam，第545-548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，Singapore,2009(IEEE)，第463-467頁及DE 10 2004 029 429 A)，其中亦詳細闡述量測方法。
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)，且使用市售向量網路分析器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期間，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 35 GHz」，第34屆歐洲微波會議-Amsterdam，第545-548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。相應地對準磁體且然後相應地旋轉90°。
較佳構件係移相器、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構件。
在本申請案中，除非另外明確說明，否則術語「化合物」意指一種化合物及複數種化合物二者。
本發明之液晶介質在每一情形下之向列相較佳地自至少-20℃延伸至80℃、較佳地自-30℃延伸至85℃且極佳地自-40℃延伸至100℃。向列相尤佳地延伸至120℃或更高、較佳140℃或更高且極佳180℃或更高。此處，表達「具有向列相」意味著，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，在毛細管中藉由習用方法量測透明點。
另外，本發明液晶介質之特徵在於具有高光學各向異性值。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。此外，雙折射率較佳為0.80或更低。
所用液晶較佳具有正介電各向異性。該正介電各向異性較佳為2或更高、較佳4或更高、尤佳6或更高且極佳10或更高。
另外，本發明液晶介質之特徵在於在微波範圍中具有高各向異性值。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。此外，雙折射率較佳為0.80或更低。
較佳液晶材料之材料品質η(μ-波)/tan(δ)為5或更高、較佳6或更高、較佳8或更高、較佳10或更高、較佳15或更高、較佳17或更高、尤佳20或更高且極佳25或更高。
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。
然而，在一些實施例中，亦可有利地使用介電各向異性為負值之液晶。
所用液晶係單一物質或混合物。其較佳具有向列相。
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，尤其係直鏈基團甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及庚基。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。其他較佳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。具有最多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，亦即氟甲基、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，氟之其他位置並未排除在外。
術語「氧雜烷基」或「烷氧基烷基」較佳涵蓋式CnH2n+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。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表示應用中之頻率介於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之間。
本發明液晶介質可以常規濃度包括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介於0%至10%、較佳0.1%至6%之間。所用個別化合物各自之濃度較佳介於0.1%至3%之間。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。
本發明液晶介質係由複數種化合物、較佳3至30種、更佳4至20種且極佳4至16種化合物組成。該等化合物係以習用方式加以混合。通常，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)化合物之同源或低共熔混合物之所謂的預混合物、或使用所謂「多瓶」系統(其成份本身係即用之混合物)。
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下列實例中，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CnH2n+1、CmH2m+1及ClH2l+1或CnH2n-1、CmH2m-1及ClH2l-1皆表示直鏈烷基或烯基、較佳1-E-烯基，其各自分別具有n、m及l個C原子。表A列出用於化合物核心結構之環單元之代碼，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。
其中，n及m各自皆表示整數，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。另外，其代表較佳使用之化合物。
表D：闡釋性結構
下列闡釋性結構係尤佳使用之具有三個6-員環的化合物：
下列闡釋性結構係尤佳使用之具有四個6-員環的化合物：
較佳使用之介電中性化合物的闡釋性結構：
較佳使用之其他化合物的闡釋性結構：
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。
在本發明一較佳實施例中，液晶原介質包括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。
在本發明一較佳實施例中，液晶原介質包括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括兩種或更多種(較佳四種或更多種)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括：
-　七種或更多種、較佳八種或更多種選自表D化合物之群的化合物，較佳係具有三個或更多、較佳四個或更多個不同式的化合物。
 實例
下列實例可闡釋本發明而不以任何方式限制本發明。
然而，物理性質可展示熟習此項技術者可達成之性質及其可改良之範圍。具體而言，由此可對熟習此項技術者詳細限定較佳可達成之各種性質之組合。
實例1
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-1。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
注意：在20℃下，藉由內插法大致獲得下列數據：Δεr⊥=0.56，tanδεr,⊥=0.013及η=14.5。
與之相比，在20℃下，自化合物4’-戊基-4-氰基聯苯(亦稱作5CB或K15，Merck KGaA)得到tan δεr,⊥=0.026且η=4.3。
實例2
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-2。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
注意：在20℃下，藉由內插法大致獲得下列數據：Δεr⊥=0.56，tan δεr,⊥=0.014及η=15。
實例3
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-3。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例4
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-4。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例5
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-5。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
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。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例7
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-7。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例8
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-8。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例9
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-9。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例10
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-10。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例11
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-11。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例12
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-12。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例13
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-13。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
注意：在20℃下，藉由內插法大致獲得下列數據：Δεr⊥=2.51，tanδεr,⊥=0.0115，τεr=0.140及η=14.5。
實例14
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-14。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例15
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-15。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例16
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-16。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。
實例17
製備具有下表中所示組成及性質之液晶混合物M-17。
此混合物極其適用於微波範圍中之應用、尤其移相器中。

Claims (18)

  1. 一種液晶介質，其特徵在於其包括至少一種式I化合物及至少一種式II化合物或至少一種式I化合物及至少一種式III化合物或至少一種式II化合物及至少一種式III化合物或至少一種式I化合物及至少一種式II化合物及至少一種式III化合物： 其中L11 表示R11或X11，L12 表示R12或X12，R11及R12 彼此獨立地表示H、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，X11及X12 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、未經氟化之烯氧基或未經氟化或經氟化之烷氧基烷基，且 彼此獨立地表示 其中L21 表示R21，且在Z21及/或Z22表示反-CH=CH-或反-CF=CF-之情形下，其另一選擇為表示X21，L22 表示R22，且在Z21及/或Z22表示反-CH=CH-或反-CF=CF-之情形下，其另一選擇為表示X22，R21及R22 彼此獨立地表示H；具有1至17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， X21及X22 彼此獨立地表示F或Cl、-CN、-NCS、-SF5、具有1至7個C原子之氟化烷基或氟化烷氧基、或具有2至7個C原子之氟化烯基、氟化烯氧基或氟化烷氧基烷基，Z21及Z22中之一者 表示反-CH=CH-、反-CF=CF-或-C≡C-，且另一者獨立地表示反-CH=CH-、反-CF=CF-或單鍵，且 彼此獨立地表示 其中L31 表示R31或X31，L32 表示R32或X32， R31及R32 彼此獨立地表示H、具有1至17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，X31及X32 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，Z31至Z33 彼此獨立地表示反-CH=CH-、反-CF=CF-、-C≡C-或單鍵，且 彼此獨立地表示 且該介質包含60%或以上之本請求項所揭示之化合物，一或多種選自式I-1a至I-1d之群的式I化合物： 其中Y11及Y12中之一者 表示F，且另一者表示H或F，R11 表示烷基或烯基，及X12 表示F、Cl或-OCF3，及/或一或多種選自式II-1及式II-1'之群的式II化合物： 其中R21及R22 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， 表示，表示 表示或，且 n 表示介於0至7之間之整數。
  2. 如請求項1之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如請求項1中所示之式I化合物。
  3. 如請求項1之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如請求項1中所示之式II化合物。
  4. 如請求項1之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如請求項1中所示之式III化合物。
  5. 如請求項1之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如請求項1中所示選自式I-1a至I-1d之群的式I化合物。
  6. 如請求項1之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如 請求項1中所示選自式II-1及式II-1'之群的式II化合物。
  7. 如請求項5之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如請求項1中所示之式I-1a化合物。
  8. 如請求項6之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如請求項1中所示之式II-1化合物。
  9. 如請求項1至8任一項之液晶介質，其特徵在於該等式I至III化合物在該介質中之濃度係60%或更高。
  10. 如請求項2之液晶介質，其特徵在於該等式I化合物在該介質中之濃度總計係在15%至70%之範圍內。
  11. 如請求項3之液晶介質，其特徵在於該等式II化合物在該介質中之濃度總計係在1%至60%之範圍內。
  12. 如請求項2之液晶介質，其特徵在於其包括一或多種選自式I-1至I-3化合物之群的化合物： 其中該等參數具有如請求項1中所給出之各別含義。
  13. 一種用於高頻技術之構件，其特徵在於其包括如請求項1至12中任一項之液晶介質。
  14. 如請求項13之構件，其特徵在於其適用於在微波範圍中進行作業。
  15. 如請求項13或14之構件，其特徵在於其係移相器。
  16. 一種如請求項1至12中任一項之液晶介質之用途，其係用於高頻技術用之構件中。
  17. 一種製備液晶介質之方法，其特徵在於將一或多種如請求項1中所示之式I化合物與一或多種選自如請求項1中所示之式II及/或III化合物之群的化合物、及視需要與一或多種其他化合物及/或與一或多種添加劑混合。
  18. 一種微波天線陣列，其特徵在於其包括一或多個如請求項13至15中任一項之構件。
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