[发明专利]一种低熔点、高介低耗液晶组合物及包含的高频组件

说明书

本发明一种液晶组合物及包含其的高频组件，液晶组合物包括第一组分及第二组分，第一组份包括式Ⅰ所示化合物中的一种或多种，第二组分包括式Ⅱ及式Ⅲ中的一种或多种；本发明的有益效果在于(1)混合配制成高双折射率值液晶组合物材料，提高了微波相位调制量，减低了微波的介电损耗；(2)采用低熔点液晶组分，满足微波器件室外低温的工作要求，对解决微波器件户外低温工作有利。

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种液晶组合物及包含其的高频组件。

背景技术

微波器件使用的液晶可在高频条件下实现相位调节，其研究始于 20世纪末，高速发展于本世纪初；尤其是近几年得到了全世界的广泛关注,德国Darmstadt大学在这一领域的研究处于世界领先，其研究工作涵盖可调滤波器、可重构天线、可调频率选择器及可调移相器等重要领域，1993年Lim K.C.等人采用商用液晶K15，根据电控双折射效应，施加16V偏电压，在10.5GHz频率上获得20°的相移，实现了微波相位可调，2002年德国报道了一种平面集成液晶可调移相器，得到18GHz频率附近53°的相移，受到世界同行普遍重视，2004年法国采用液晶BL037研制出矩形贴片天线，通过施加偏电压得到 4.74～4.6GHz之间140MHz的频移，可调频量达到5.5％，2013年西班牙研制出工作频率96GHz～104GHz的53*54三个偶极子单元反射阵列式贴片天线，实现165°的相位改变，德国在2015年研制出可调二维波束偏转液晶相控阵列刷贴天线，实现17.5GHz频段300°移相量，可调偏压15V，回波损耗低于15dB。2017年9月20日《航天新闻》报道了美国Kymeta公司研制出液晶相控阵天线原型的消息，准备装载民航飞机和汽车上收发卫星通信系统路况信息和接入互联网等，可见，微波液晶移相器研究发展迅速。

尽管如此，但在相关关键技术，如液晶材料、取向、封装、接线、器件设计与功能表征等多方面都存在急待解决的基本问题，尤其是在液晶材料方面的研究报道较少；最德国Merck公司产品已研制出多种光学各向异性即双折射率大于0.3的液晶材料，但迄今为止无法解决介电损耗大的问题；Herman J.等人在2013年和2015年分别报道了异硫氰基-侧向乙基四苯二乙炔类液晶化合物(即双折射率大于≥0.6)，微波相移量明显增加，但介电损耗偏大，材料熔点高，迄今为止兼顾双折射率高、微波相移量明显但介电损耗小，熔点低的材料报道较少。

此外，在现有的液晶材料中很难找到2013年ReuterM.等人报道了高频对-F、-CN、-NCS等不同端基吸波的影响；2017年Dziaduszek J等人报道了端基为NCS、CN、F、OCF₃等侧向氟代联苯乙炔类系列化合物配制的△n＝0.45液晶材料，分析比较了这些端基对GHz和 THz波段介电各向异性的影响作用，2018年Kowerdziej R.等人报道了含氟二苯乙炔异硫氰酸酯类液晶组合物在6GHz频段的光可调谐性随温度的变化情况，发现这类液晶对微波相位可调置性(τ)和介电性能随温度变化不明显，表明异硫氰基和乙炔基等结构单元对微波比较稳定,最近Lapanik V.等人在Kowerdziej R.工作的基础上，采用异硫氰基-多芳环类混合液晶材料，不仅将介电损耗降低到了0.003，还增大了微波移相量，相位可调谐系数(τ)增大到0.34，揭示了分子结构中基团、桥键的稳定性对介电损耗的影响作用，但其材料熔点仍在0℃以上，亦不能满足户外极限低温情况的使用要求,且目前为止对微波用液晶的低温光电性能影响方面的研究尚未见报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种低熔点液晶组合物及包含其的高频组件。

具体技术方案如下：

一种液晶组合物，其不同之处在于，所述液晶组合物包括第一组分及第二组分，所述第一组份包括式Ⅰ所示化合物中的一种或多种，所述第二组分包括式Ⅱ及式Ⅲ中的一种或多种，所述第一组分占所述液晶组合物总质量的1％～30％；