專利名稱：用于高頻技術(shù)的器件、液晶介質(zhì)和化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于高頻技術(shù)的新型器件，尤其是用于高頻設(shè)備的器件，特別是天線，特別是用于千兆赫區(qū)域的，其在微波或者毫米波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。這些器件使用特別的液晶化學(xué)化合物或者由其組成的液晶介質(zhì)，例如用于可調(diào)諧的“相控陣”天線或者基于“反射陣列”的微波天線的可調(diào)諧單元的微波相移。現(xiàn)有技術(shù)和待解決的技術(shù)問(wèn)題最近，已經(jīng)提出在用于高頻技術(shù)、特別是用于微波技術(shù)的元件或器件中也使用液晶介質(zhì)，例如在 DE 10 2004 029 429A 和 JP2005-120208 (A)中。長(zhǎng)期以來(lái)已經(jīng)將液晶介質(zhì)用于電光學(xué)顯示器(液晶顯示器-IXD)中以顯示信息。然而，最近還提出了在用于微波技術(shù)的元件或器件中使用液晶介質(zhì)，例如在DE 102004 029 429A 和 JP 2005-120208 (A)中。液晶介質(zhì)在高頻技術(shù)中的工業(yè)價(jià)值的用途，是基于它們的介電性質(zhì)(尤其對(duì)于千兆赫區(qū)域)可通過(guò)可變電壓得以控制的性質(zhì)。因此能夠構(gòu)造不含有任何活動(dòng)部件的可調(diào)諧天線(Gaebler, A.，Moessinger, A.，Goelden, F.，等，"LiquidCrystal-Reconfigurable Antenna Concepts for Space Applications at Microwave andMillimeter Waves" , International Journal of Antennas and Propagation,第 2009卷，論文號(hào) 876989，(2009)，第 1-7 頁(yè)，DOI :10. 1155/2009/876989)。Penirschke, A. , Milller, S. , Scheele, P. , WeiI, C. , Wittek, M. , Hock, C.和Jakoby, R. :" Cavity Perturbation Method for Characterisation of Liquid Crystalsup to 35GHz",第 34 屆歐洲微波會(huì)議(34th European Microwave Conference) — Amsterdam,第545 — 548頁(yè)中尤其描述了已知的液晶單個(gè)物質(zhì)K15(Merck KGaA,德國(guó))在9GHz頻率下的性質(zhì)。DE 10 2004 029 429A描述了在微波技術(shù)中、尤其是移相器中液晶介質(zhì)的用途。DE10 2004 029 429A已經(jīng)研究了液晶介質(zhì)在相應(yīng)頻率范圍內(nèi)的性質(zhì)。然而，迄今為止已知的組合物都受到缺點(diǎn)的困擾。除了其它缺陷之外，大部分缺陷會(huì)不利地導(dǎo)致高損失和/或不充分的相移或者低材料品質(zhì)(Π)。對(duì)于在高頻技術(shù)中的應(yīng)用，需要具有特別的、迄今為止相當(dāng)獨(dú)特的異乎尋常的性質(zhì)或者性質(zhì)組合的液晶介質(zhì)。因此，具有改善的性質(zhì)的新型液晶介質(zhì)是必需的。尤其是，必須減少在微波區(qū)域的損失以及必須提聞材料品質(zhì)。另外，仍需要改善器件的低溫行為。在此，需要改進(jìn)操作性能以及貯存能力兩者。因此，迫切需要具有適用于相應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的性質(zhì)的液晶介質(zhì)。Larios-Lopez, L. , Navarro-Rodr iguez, D. , Arias-Mar in, Ε. Μ. , Moggio, I.和Reyes-Casteneda, C. V. , Liquid Crystals, 2003 年第 30 卷，第 4 期，第 423-433 頁(yè)，描述了具有5個(gè)以及具有7個(gè)苯環(huán)的低聚(對(duì)-苯基)，其在末端位置以及在一些側(cè)部位置被烷氧基取代。這些化合物都具有高熔點(diǎn)。
Banerjee Μ. , Shukla, R.和 Rathore, R.，J. Am. Chem. Soc. 2009，第 131 卷，第1780-1786頁(yè)以及相關(guān)的“證明信息(supporting information) ”描述了末端取代的六-和七-對(duì)-亞苯基，其同樣都是高熔點(diǎn)化合物。如下結(jié)構(gòu)式的側(cè)向取代的Dekaphenyle，
權(quán)利要求
1.用于高頻技術(shù)或者用于電磁波譜的微波區(qū)域以及毫米波區(qū)域的器件，特征在于該器件含有由一種或者多種化合物組成的液晶介質(zhì)，所述化合物含有6至15個(gè)五元、六元或者七元環(huán)；或者該器件含有自身包含組分A的液晶介質(zhì)，所述組分A自身由一種或者多種所述含有6至15個(gè)五元、六元或者七元環(huán)的化合物組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，特征在于權(quán)利要求I中所述的含有6至15個(gè)五元、六元或者七元環(huán)的化合物為式I的化合物
3.根據(jù)權(quán)利要求I和2中任一項(xiàng)的器件，特征在于其含有包含組分B的液晶介質(zhì)，所述組分B由一種或者多種式IV的化合物組成
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的器件，特征在于，除了組分A外，所述液晶介質(zhì)另外包含一種或者多種選自下列組分，組分B至E的組分 -組分B,其具有在大于-5. O和小于10. O的范圍內(nèi)的介電各向異性,并且優(yōu)選由一種或者多種權(quán)利要求3中給出的式IV的化合物組成； -強(qiáng)介電正性組分，組分C，其具有10或者更大的介電各向異性，-強(qiáng)介電負(fù)性組分，組分D，其具有5或更大的值的介電各向異性， -組分E,其同樣具有在大于-5. O和小于10. 0的范圍內(nèi)的介電各向異性,并且由具有至多5個(gè)五元、六元或者七元環(huán)的化合物組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的器件，特征在于所述液晶介質(zhì)包含組分C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5任一項(xiàng)的器件，特征在于所述液晶介質(zhì)包含組分D。
7.根據(jù)權(quán)利要求4和5任一項(xiàng)的器件，特征在于所述液晶介質(zhì)包含組分E。
8.液晶介質(zhì)，特征在于其包含 組分A，其由一種或者多種在權(quán)利要求2中所示的式I的化合物組成，以及 另外地一種或者多種選自以下組分，組分B至E的組分 -組分B,其具有在大于-5. 0和小于10. 0的范圍內(nèi)的介電各向異性，并且優(yōu)選由權(quán)利要求3中給出的式IV的化合物組成， -強(qiáng)介電正性組分，組分C，其具有10或者更大的介電各向異性， -強(qiáng)介電負(fù)性組分，組分D，其具有5或更大的值的介電各向異性， -組分E,其同樣具有在大于-5. 0和小于10. 0的范圍內(nèi)的介電各向異性,并且由具有至多5個(gè)五元、六元或者七元環(huán)的化合物組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶介質(zhì)，特征在于所述液晶介質(zhì)包含組分B。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9任一項(xiàng)的液晶介質(zhì),特征在于所述液晶介質(zhì)包含組分C。
11.根據(jù)權(quán)利要求8和9任一項(xiàng)的液晶介質(zhì),特征在于所述液晶介質(zhì)包含組分D。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的液晶介質(zhì)在用于高頻技術(shù)的器件中的用途。
13.制備液晶介質(zhì)的方法，特征在于將一種或者多種在權(quán)利要求2中所示的式I的化合物與一種或者多種其它的化合物和/或一種或者多種添加劑混合。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至7的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的器件的制備方法，特征在于使用根據(jù)權(quán)利要求8至11的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的液晶介質(zhì)。
15.移相器，特征在于其包含一個(gè)或者多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至7的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的器件。
16.微波天線陣，特征在于其包含一個(gè)或者多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至7的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的器件。
17.用于調(diào)諧微波天線陣的方法，特征在于所述的一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至7的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的器件是電尋址的或者是可電尋址的。
18.式I的化合物
19.制備根據(jù)權(quán)利要求I的式I的化合物的方法，特征在于通過(guò)鈀催化的自偶聯(lián)和/或交叉偶聯(lián)，將來(lái)自芳基硼酸酯化合物的產(chǎn)物或者一種或多種中間產(chǎn)物連接到芳基鹵素化合物或者連接到三氟甲磺酸芳基酯化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于高頻技術(shù)或者用于電磁波譜的微波區(qū)域以及毫米波區(qū)域的器件，特征在于其含有由一種或者多種化合物組成的液晶介質(zhì)，該一種或者多種化合物含有6至15個(gè)五元、六元或者七元環(huán)，優(yōu)選1,4-連接的亞苯基環(huán)；或者特征在于其含有自身包含組分A的液晶介質(zhì)，該組分A自身由一種或者多種所述的含有6至15個(gè)五元、六元或者七元環(huán)、優(yōu)選1,4-連接的亞苯基環(huán)的化合物組成。本發(fā)明另外涉及式(I)的化合物，其中各個(gè)參數(shù)具有文中給出的含義，并涉及相應(yīng)的新型液晶介質(zhì)、其用途以及制備，以及涉及器件的生產(chǎn)和用途。根據(jù)本發(fā)明的器件特別適合用作微波和毫米波區(qū)域的移相器，用于微波和毫米波陣列天線且尤其適合于所謂的可調(diào)諧的“反射陣列”。
文檔編號(hào)C09K19/12GK102639674SQ201080054498
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者A·曼那貝, C·雅斯佩, D·鮑魯斯, E·蒙特尼格羅, V·賴芬拉特 申請(qǐng)人:默克專利股份有限公司