CN101560395A - 电光学光调制元件、电光学显示器和调制介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电光学光调制元件，涉及包含此类型元件的电光学显示器和显示系统，例如电视屏和计算机显示器，和涉及其中使用的调制介质。根据本发明的光调制元件包含介晶调制介质，该介晶调制介质在光调制元件的操作期间处于光学各向同性相和，除良好的对比度，低视角依赖性和非常短的响应时间以外，其特别突出之处为相对低的驱动电压与非常低的温度依赖性。根据本发明的调制介质的突出之处为它们包含手性组分。它们也优选包含非手性组分。调制介质特别优选具有蓝色相。
Description
本申请是以申请日为2003年11月12日、申请号为200380103229.8、标题为“电光学光调制元件、电光学显示器和调制介质”的申请为基础提出的分案申请。
发明领域
本发明涉及光调制元件，涉及包含该元件的显示器，和涉及光调制元件。光调制元件优选使用在某些温度下具有各向异性性能的调制介质，例如液晶。在一定的温度下操作光调制元件，在该温度下调制介质处于蓝色相。在优选的实施方案中，在一定的温度操作光调制元件，在该温度下调制介质为蓝色相。使用处于各向同性相的调制介质的相似显示器描述于DE10217273.0和描述于04.09.2002的迄今为止未公开的专利申请DE10241301.0，其是由本申请的申请人提交的两个另外的申请。
本发明涉及电光学光调制元件和涉及包含此类型元件的电光学显示器和显示系统，例如电视屏和计算机显示器，和涉及用于光调制元件中的调制介质。根据本发明的光调制元件包含介晶(mesogenic)调制介质，该介晶调制介质在光调制元件的操作期间处于蓝色相。除良好的对比度和对比度的低视角依赖性，短响应时间和相对低的操作电压以外，它们的特别突出之处为操作电压的低温度依赖性。
特别地，本发明也涉及介晶介质和涉及其作为此类型光调制元件中的调制介质的用途。
目的和现有技术
常规电光学液晶显示器在一般方面是已知的。它们在一定温度下操作，在该温度下调制介质一般处于光学各向异性介晶相(mesophase)。在大多数显示器类型中，调制介质在向列相下使用。在介晶相下，调制介质一般即使没有施加电场也具有各向异性性能，例如，双折射(Δn)。不仅是刚好当施加电场时，才诱导此现象。最普及的是TN(“扭转向列”)和STN(“超扭转向列”)显示器。这些显示器中的液晶盒含有在液晶介质的两个相对侧面上的衬底上的电极。电场因此基本上垂直于液晶层。首先提及的显示器特别与为具有大信息容量和高分辨率的显示器寻址的TFT(“薄膜晶体管”)结合使用，例如用于便携式计算机和笔记本计算机的那些。近来渐增地，特别是在便携式计算机显示器中使用IPS(“平面内切换”，例如DE4000451和EP0588568)类型或者VAN(“垂直排列向列”)类型的液晶显示器。VAN显示器是ECB(“电控双折射”)显示器的现代变体。在另一个现代变体，MVA(“多域垂直排列”)显示器中，每个寻址的电极稳定多个域，和此外使用特殊的光学补偿层。这些显示器，如已经提及的TN显示器，使用垂直于液晶层的电场。与其相反，IPS显示器一般使用仅在一个衬底上，即在液晶层一侧上的电极，即特征为具有平行于液晶层的电场的有效分量(significantcomponent)。
所有常规显示器都具有相对长的响应时间，特别是该响应时间对于不断更普及的TV和多媒体应用经常是不足够短。这在与迄今为止基本上到处存在的阴极射线管的比较中是特别引人注目的。应用于液晶显示器的已知电光学效应的进一步缺点是达到的对比度的视角依赖性，这在多数类型中是明显突出的。在大多数情况下，这较大，使得补偿层，典型地各向异性膜，在一些情况下具有复杂结构，一般不得不用于采用直接观看操作的显示器。
DE10217273.0描述了光调制元件，其中介晶调制介质在操作温度下处于各向同性相。这些光调制元件特别快速地切换和具有对比度的良好视角依赖性。然而，驱动电压对于许多应用而言太高。因此需要改进的光调制元件，特别地具有降低的驱动电压的此类元件。
DE10241301.0，本申请的申请人提交的另外迄今为止未公开的申请，提出特殊的电极结构，该电极结构导致操作电压的显著降低。然而，这些电极结构在光调制元件的生产期间要求相当更多的劳动。
在DE10217273.0和DE10241301.0中提出的光调制元件另外具有突出的温度依赖性。处于各向同性相的调制介质中由电场诱导的电光学效应在接近调制介质澄清点的温度下最高度突出。这是光调制元件具有最低特征电压的情况，即要求最低操作电压的情况。随温度的升高，特征电压和因此操作电压显著增加。阈值电压的典型温度依赖性是从几伏/度到十或更多伏/度。对于一次近似，根据DE10217273.0和DE10241301.0的包含各向同性调制介质的各种光调制元件的特征电压的相对温度依赖性可以认为是独立于采用的介质和电极结构。DE10217273.0描述了具有一些显著变化的组成的各向同性介质，该介质可用于在各向同性相下操作的光调制元件中，而DE10241301.0公开了各种电极结构。阈值电压的相对温度依赖性在高于澄清点1°的温度下约为50％/度。它随温度的升高而降低。在高于澄清点5°的温度下，它是约几个10％/度。
对于在实际显示器中使用的光调制元件，电光学效应的这种温度依赖性通常太大。一般情况下，需要在至少几度的温度范围内，优选在5°或更多度内，特别优选在10°或更多度内和非常特别优选在20°或更多度内其操作电压基本上独立于操作温度的效应。
驱动电压的电子跟踪的另选改进方案相对复杂。一方面，它一般导致一部分可利用驱动电压的损失，由于这必须毕竟即使在最高操作温度下也足够大。另一方面，它伴随着一些测量和控制劳动。例如，必须确定光调制元件的当前温度。在具有相对大面积的显示器中，甚至可能必须测定温度梯度或在显示器的多个点处的温度。
保持光调制元件的温度恒定的进一步替代方案同样不能容易地达到。由于清楚的实际原因，为此目的必须加热显示器。此替代方案同样要求光调制元件的温度测定。
因此实际上不能容易地采用在DE10217273.0中描述的显示器的特别良好对比度的优点，该显示器使用各向同性调制介质。
因此可以看出非常需要光调制元件，该元件使用处于光学各向同性相的调制介质和显示特征电压的低温度依赖性。
具有相应大的手性扭转的液晶可具有一个或多个光学各向同性介晶相。在足够大的层厚度下，这些相在相应的胆甾节距下，即如果节距在可见光的波长范围内，显现轻微淡蓝色。为此原因，它们称为蓝色相(Gray和Goodby，“近晶相液晶、织构和结构(Smectic LiquidCrystals，Textures and Structures)”，Leonhard Hill，USA，加拿大(1984))。
电场对处于蓝色相的液晶的效应描述于，例如，H.S.Kitzerow，“电场对蓝色相的效应”，Mol.Cryst.Liq.Cryst，(1991)，第202卷，第51-83页。其中也提及三种类型蓝色相(BP I至BP III)，它们可以在无场液晶中观察到。然而，未描述采用场感应双折射的电光学显示器。在电场的影响下，可以产生不同于蓝色相I，II和III的另外的蓝色相或其它相。
本发明的目的因此是开发使用调制介质，该调制介质在无场状态下处于光学各向同性相，具有良好对比度，具有良好视角依赖性，低驱动电压和特别地具有驱动电压的低温度依赖性的特别快速切换的光调制元件，和提供为此目的要求的调制介质。这些光调制元件应当具有尽可能小的调制介质层厚度，以适于用作FPD(平板显示器)，例如计算机用平板屏的元件。它们另外应当可通过尽可能简单的电极配置而寻址。
本发明
令人惊奇地，已经发现，如下所述，通过使用处于蓝色相的调制介质可以显著改进光调制元件，该光调制元件，类似在未公开申请DE10217273.0中描述的光调制元件，使用处于光学各向同性相的调制介质。特别地，可以因此实现具有特征电压的显著降低的温度依赖性和因此操作电压的显著降低的温度依赖性的光调制元件。
根据本发明的电光学光调制元件包括：
-一个或多个，优选一个或两个，特别优选两个衬底，
-电极排列，
-一个或多个用于光偏振化的元件和
-调制介质，
和其特征在于
-在一定温度下操作光调制元件，在该温度下在未寻址状态下的调制介质处于光学各向同性相，和在于
-介晶调制介质包含手性组分，组分(A)，该组分由一种或多种手性化合物组成和
-非必要地，优选强制性地，非手性组分，组分(B)，该组分由一种或多种非手性化合物组成，和
-在一定温度下操作光调制元件，在该温度下介晶调制介质具有蓝色相或
-在一定温度下操作光调制元件，在该温度下介晶调制介质处于各向同性相和
-非必要地，电极排列能够产生具有平行于介晶调制介质表面的有效分量的电场。
优选使用能够产生具有平行于介晶调制介质表面的有效分量的电场的电极排列。
以下更详细解释本发明。
用于光调制元件中的调制介质优选是介晶介质。在本申请中，术语介晶介质或化合物表示具有介晶相，可溶于介晶相或诱导介晶相的介质或化合物。介晶相是近晶相、向列相或蓝色相。近晶相和向列相在此优选是手性的。在本申请中，除非另外明确说明，术语“手性向列相”和“胆甾相”作为同义词使用。除非另外明确说明，术语“蓝色相”表示任何已知的蓝色相并也同时包含这些相中的多个。
在施加电场时，场感应的相，例如BPH和BPX，可产生。在高场强度的电场情况下，转变成在相对低温度下没有电场而产生的相的相转变也是可能的。用于材料，特别地调制介质自身的表征的相测定涉及不施加电场的情况，然而在进行光调制元件的表征的情况下，除非另外明确说明，由相应电压，一般指操作电压，或阈值电压的施加进行相的测定。在无场状态下测定转变温度T(*，BP)，而由电场的施加，从光调制元件的特征电压的温度依赖性的增加的变化测定转变温度T(BP，I)。
调制介质优选具有蓝色相，特别优选蓝色相和另外的介晶相，优选胆甾相。
用于研究不具有介晶相的材料的介晶性能的优选介质是购自MerckKGaA，Darmstadt，德国的向列型混合物ZLI-4792。介晶材料从在此混合物中10％的溶液外推的澄清点优选为-50℃或以上，特别优选-20℃或以上和非常特别优选0℃或以上。
调制介质包含手性掺杂组分，组分(A)，和非必要地非手性组分，组分(B)。
手性组分(A)包含一种或多种手性化合物，优选由这些化合物组成。这些手性化合物具有介晶结构和优选自身具有一个或多个介晶相，优选至少一个胆甾相。
在本发明的第一实施方案中，介晶调制介质仅由手性组分(A)组成。在此情况下，调制介质包含一种或多种，优选两种或更多种，特别优选三种、四种或更多种手性化合物。调制介质优选包含一种或多种优选具有胆甾相的化合物。然而在某些实施方案中，调制介质也可以有利地包含一种或多种手性化合物，其中一种，多种或所有的它们自身不具有介晶相。在此情况下，由于它们可以更好地处理，所以优选熔点高于环境温度的手性化合物。此外，在此情况下特别优选具有高HTP的化合物，即甚至当在向列型主体混合物中以低浓度使用时仍可诱导短胆甾节距的化合物。
在特别优选的实施方案中，该实施方案可以与上述的实施方案相同，特别地与在最后一段中描述的实施方案相同，仅采用一种或两种手性化合物，优选仅采用一种手性化合物。
在本发明的另外优选实施方案中，介晶调制介质由手性组分(A)和非手性组分(B)组成。在此情况下，手性组分包含一种或多种，优选两种或更多种手性化合物，和非手性组分(B)包含一种或多种，优选两种或更多种，特别优选三种、四种或更多种非手性化合物。
在优选的实施方案中，手性化合物具有或组分(A)的多个手性化合物具有介晶相，优选胆甾相。在此实施方案中，手性化合物较小地影响介晶非手性组分(B)的物理性能，例如，澄清点，双折射和介电各向异性，和也相应地可能采用高浓度的手性组分(A)，这使得能够使用具有相对低HTP的化合物。介晶的，非手性组分(B)的物理性能，例如，澄清点，双折射和介电各向异性被改变较小，只要胆甾节距足够长，一般远大于光的波长。
在另一个优选的实施方案中，手性化合物不具有或组分(A)的手性化合物不具有介晶相。如果手性组分(A)在非手性组分(B)中具有高HTP，则此实施方案是特别优选的，这是由于这样可以采用低浓度手性组分(A)获得所需的低胆甾节距，这导致调制介质的物理性能，例如，澄清点，双折射和介电各向异性与非手性组分(B)的那些相比仅变化很小。
然而，如果在前面两个段落中所述的两个实施方案之一中或在另一个实施方案中的胆甾节距采用相对低的数值，约为光的波长，则手性组分(A)在介晶介质中诱导完全不同的相，蓝色相，它的结构完全不同于向列相和胆甾相的结构。
包含手性组分(A)和非手性组分(B)两者的介质的物理性能，例如，澄清点，双折射和介电各向异性一般不能使用向列型液晶混合物用的常规方法得到。在此情况下，为测定相应的物理性能，手性组分(A)由具有相同浓度的非手性组分(A’)代替。非手性组分(A’)包含与组分(A)相同浓度的相同化合物。然而，与组分(A)形成对照，组分(A’)不包含手性化合物，而代替地包含相应的外消旋物，即每种化合物各自的两种相应对映异构体的以比例1∶1组成的非手性混合物。
在包含组分(A)和组分(B)两者的介质中出现蓝色相。
组分(B)的一种或多种非手性化合物优选具有介晶相，优选近晶相和/或向列相，优选向列相。
在本发明的优选实施方案中，非手性组分(B)构成调制介质的主要部分。在此实施方案中，调制介质中手性组分的浓度是优选0.5％-45％，特别优选1％-35％和非常特别优选3％-25％。
在此实施方案中，在胆甾相，也称为手性向列相下调制介质的胆甾节距，可以由公式(1)按一次近似描述。
P＝(HTP·c)-1 (1)
其中P表示胆甾节距，
c表示手性组分(A)的浓度和
HTP(螺旋扭转能(helical twisting power))表示常数，该
常数表征手性物质的扭转能和依赖于手性物质(组分(A))和依赖于非手性组分(B)。
如果要更精确地测定节距，则可以相应地修正公式(1)。为此目的，通常使用形式为多项式(2)的胆甾节距展开式。
P＝(HTP·c)-1+(α1·c)-2+(α2·c)-3+ ...(2)
其中参数如以上对于公式(1)所定义及α1和α2表示依赖于手性组分(A)和依赖于非手性组分(B)的常数。
此多项式可以延展到能够达到所需精度的程度。
如果手性组分(A)由两种或更多种化合物组成，则修正公式(1)以得到公式(3)。
P＝[∑i(HTP(i)·ci)]-1 (3)
其中P表示胆甾节距，
ci表示手性组分(A)的第i种化合物的浓度和
HTP(i)表示手性组分(A)的第i种化合物在非手性组分(B)中的HTP。
HTP的温度依赖性通常也在多项式展开式(4)中表示，它经常可以恰好在线性元素之后终止。
HTP(T)＝HTP(T0)+β1·(T-T0)+β2·(T-T0)2+...(4)
其中参数如以上对于公式(1)所定义，且
T表示温度，
T0表示参考温度，
HTP(T)表示在温度T下的HTP，
HTP(T0)表示在温度T0下的HTP及
β1和β2表示依赖于手性组分(A)和依赖于非手性组分(B)的常数。
在本发明的优选实施方案中，手性组分(A)包含一种或多种手性化合物，该手性化合物在购自Merck KGaA，Darmstadt的商业向列型主体混合物MLC-6260中的HTP(螺旋扭转能)是10μm-1或更大，优选30μm-1或更大，特别优选50μm-1或更大和非常特别优选90μm-1或更大。
在本发明的优选实施方案中，手性组分(A)包含两种或更多种手性化合物。手性化合物优选都具有相同符号的HTP。
调制介质优选具有的特征温度，在优选实施方案中指澄清点，为从-30℃到80℃，优选最高至55℃。
根据本发明的光调制元件优选包含在操作温度下处于蓝色相的介晶介质。此介质有利位于衬底上面或其下方。
一般地，调制介质位于两个衬底之间。此实施方案是优选的。如果调制介质位于两个衬底之间，则这些衬底中的至少一个是光透明的。一个或多个光透明衬底可，例如，由玻璃、石英或塑料组成。如果使用非光透明衬底，则此可尤其由金属或半导体组成。这些介质可以按自身形式使用或可以位于载体，例如陶瓷上。如果调制介质是聚合物介质，如需要可以省略第二衬底的使用。聚合物调制介质可以甚至以自持形式(self-supporting form)生产。在此情况下，根本不需要衬底。在此情况下，刚好如在使用专用柔性衬底的情况下，可以实现柔性光调制元件。
光调制元件的操作温度优选高于调制介质的特征温度，一般高于调制介质转变到蓝色相的转变温度，一般比此温度高0.1°-50°，优选比此温度高0.1°-10°和特别优选比此温度高0.1°-5°。操作温度优选是从调制介质转变到蓝色相的转变温度变化到调制介质转变到各向同性相的转变温度，澄清点，而延伸的范围。然而，如在DE10117273.0中所述，光调制元件也可以在一定温度下操作，在该温度下调制介质处于各向同性相。然而，这样操作电压的温度依赖性增加，这一般不是所需的。
根据本发明的光调制元件的操作温度范围优选至少在如下温度范围内延伸：5°或更大，优选20°或更大，优选30°或更大，优选40°或更大，特别优选60°或更大和非常特别优选80°或更大。根据本发明的光调制元件的操作温度范围优选至少从10℃或以下延伸到50℃或以上，优选至少从0℃或以下延伸到60℃或以上，特别优选至少从-20℃或以下延伸到80℃或以上，非常特别优选至少从-30℃或以下延伸到100℃或以上和最优选至少从-40℃或以下延伸到120℃或以上。
在优选的实施方案中，相对于调制介质的特征温度，根据本发明的光调制元件的操作温度范围至少延伸到特征温度以上50℃或更大，特别优选至少从特征温度以下-5℃或更小延伸到特征温度以上60℃或更大和非常特别优选至少从特征温度以下-10℃或更小延伸到特征温度以上80℃或更大。
在施加电压时，在处于光学各向同性相的介晶介质中诱导导致光延迟的排列，该光延迟可以采用已知方式目测，例如并优选在交叉的偏振器之间。优选使用非均匀电场。
根据本发明的光调制元件包含至少一个用于光偏振化的元件。此外，它们优选包含另外的光学元件。此另外的光学元件是用于光偏振化的第二元件、反射体或半透反射体(transflector)。
以一定的方式布置光学元件，使得在通过光调制元件的介晶介质时，光在进入介晶介质之前和在从介晶介质离开之后两种情况下，都至少一次通过至少一个偏振元件。
在根据本发明的光调制元件的优选实施方案中，介晶介质位于两个偏振器，即偏振器和分析器之间。优选使用两个线性偏振器。在此实施方案中，偏振器的吸收轴优选交叉和优选形成90°的角度。
根据本发明的光调制元件非必要地包含一个或多个双折射层。它优选包含一个λ/4层或多个λ/4层，优选一个λ/4层。λ/4层的光延迟优选是约140nm。
介晶调制介质的层厚度(d)优选是0.1μm-5000μm(即5mm)，特别优选0.5μm-1000μm(即1mm)，特别优选1.0μm-100μm和非常特别优选1.5μm，优选3.0μm，至30μm，和特别地2.0μm，优选3.5μm，至20μm。在优选的实施方案中，介晶调制介质的层厚度是优选0.5μm-50μm，特别优选1.0μm-20μm和非常特别优选1.0μm-8.0μm。
本发明也涉及包含一个或多个根据本发明的光调制元件的电光学显示器。这些电光学显示器优选通过有源矩阵寻址。
本发明另外涉及包含一个或多个根据本发明的电光学显示器的电光学显示系统。这些电光学显示系统优选用于信息的显示，尤其优选用作电视屏或用作计算机显示器。要显示的信息优选是数字信号或视频信号。
根据本发明的光调制元件可另外包含一个或多个另外的常规光学元件，如双折射层(例如补偿层)，漫射体层和用于增加亮度和/或光收率和/或视角依赖性的元件，此列举不是限定性的。
根据本发明的光调制元件的特征为良好的对比度，它高度和基本上主要依赖于使用的偏振器的性能。对于与常规TN液晶盒的比较，在此使用的TN液晶盒具有0.50μm的光延迟，正反差和在邻近衬底处垂直于向列型液晶的优称排列的偏振器吸收轴和包含非手性液晶。根据本发明的光调制元件的对比度尤其特别依赖于使用的电极的形状，类型和结构。如果在根据本发明的光调制元件中和在这些常规TN液晶盒中使用相同的偏振器，则根据本发明的光调制元件的对比度比TN液晶盒的对比度一般大20％或以上，在一些情况下，特别在极大地偏离显示器表面垂直线的观察角下，大40％或以上。
根据本发明的光调制元件的对比度的视角依赖性非常好。它显著好于已知的ECB液晶盒。它更可以与在市售IPS显示器(例如购自日本的两个公司Hitachi和NEC)和MVA显示器(例如购自Fujitsu，日本)中观察到的视角依赖性相比。它远低于常规TN显示器。
因此，在根据本发明的光调制元件中对于给定对比度比例的等对比度曲线一般包括如下角度范围：该角度范围是TN显示器中相同对比度比例的相应等对比度曲线的多于两倍大，经常甚至是多于三倍大。
根据本发明的光调制元件的响应时间非常短。它们一般是5ms或更小，优选1ms或更小，特别优选0.5ms或更小，非常特别优选0.1ms或更小的数值。
特别有利的是在不同的灰暗度之间切换时，响应时间，特别地用于接通的响应时间，基本上独立于使用的驱动电压。这表示相对于常规光调制元件，如液晶盒，例如TN液晶盒，具有显著优点。
电光学特征线用特征电压表征。为此目的，特别使用在其下达到10％，50％和90％相对对比度的电压。这些电压(简写为V10，V50，和V90)也分别称为阈值、中等灰度和饱和电压。此外，一般确定在其下达到70％相对对比度的电压(V70)。
根据本发明的电光学显示器包含一个或多个根据本发明的光调制元件。在优选的实施方案中，这些通过有源矩阵寻址。
在另一个优选的实施方案中，根据本发明的光调制元件在所谓的“场顺序模式”中寻址。在此，采用与寻址同步的不同颜色的光相继照亮切换元件。为产生脉冲彩色光，例如可以采用颜色轮、频闪灯或闪光灯。
根据本发明的电光学显示器，特别地如果它们用于电视屏、计算机显示器等，可包含用于彩色图像显示的滤色器。此滤色器有利地由不同颜色的过滤器元件的拼接件组成。在此典型地，将一种颜色的滤色器拼接件的元件指定到每个电光学切换元件。
根据本发明的光调制元件包括电极结构，该电极结构产生具有平行于介晶介质层的有效分量的电场。此电极结构可以采用指状组合型电极的形式设计。它可以采用梳形或梯形的形式设计。叠加的“H”和双“T”或“I”形式的实施方案也是有利的。在优选在此电极结构和介晶介质之间使用至少一个衬底时，电极结构有利地仅位于介晶介质的一侧上。电极结构优选位于至少两个不同的平面，两者都位于介晶调制介质的一侧上；如果电极结构包含压在上面的亚结构，则这特别适用。这些亚结构有利地通过电介质层彼此分隔。如果亚结构位于绝缘层的相对侧面上，则可以选择允许电容器形成的布置。这在通过有源矩阵为显示器寻址的情况下是特别有利的。此类型的有源矩阵显示器使用具有非线性电流/电压特性线的驱动元件的矩阵，所述元件指定为单个光调制元件，例如TFT或MIM(“金属绝缘体金属”)二极管。
在DE10217273.0中基本上描述了采用处于光学各向同性相的介晶调制材料的光调制元件的构造。在此简单描述根据本发明的光调制元件的构造。切换元件包含在衬底内表面之间的调制介质。含有至少两个电极的电极结构位于一个衬底的内表面上，可以对两个电极施加不同的电势。
电极可以由透明材料，例如氧化铟锡(ITO)组成。在此情况下，可以有利和有时必须地通过黑掩模覆盖光调制元件的一部分或几部分。这允许遮蔽其中电场无效的区域和因此改进对比度。然而，电极也可以由非透明材料，通常由金属，例如铬、铝、钽、铜、银或金，优选由铬组成。在此情况下，单独黑掩模的使用可能是多余的。
使用的电场优选是不均匀场。
已经发现可以对其施加不同电势的电极的相互侧向间隔对光调制元件的特征电压具有相当的影响。随着间隔降低，所要求的驱动电压降低。然而，如果间隔变得更小，则光调制元件的相对光孔(aperture)也变得更小和亮度下降。电极的相互间隔优选为0.5μm-100μm，优选1μm-20μm，特别优选1μm-15μm，非常特别优选2μm-12μm和最优选从2μm，优选3μm到11μm。
随着电极间隔的降低，驱动电压下降。然而同时，相对光孔和因此传输和，对于给定的照明，显示器的亮度也下降。如果目标是优化电光学显示器的亮度，则优选使用8μm或更大，特别优选10μm或更大和非常特别优选12μm或更大的电极间隔。然而，如果驱动电压是优化的主要焦点，则电极的相互间隔优选是19μm或更小，特别优选15μm或更小，非常特别优选10μm或更小和特别地优选9μm或更小。
在可以对其施加不同电势的相邻电极的方向上电极宽度不如在此方向上的电极间隔关键。它对光调制元件的特征电压基本上没有影响。然而随着电极宽度的增加，光调制元件的相对光孔变得更小和亮度降低，特别地如果电极由对光不透明的材料组成。相比较，随着电极宽度的降低，它的(欧姆)电阻增加。电极的宽度优选为0.5μm-30μm，优选0.5μm-20μm，特别优选0.7μm-19μm，非常特别优选1μm-9μm和最优选1.5μm-6μm。
根据本发明的介晶介质优选具有蓝色相。然而，也可以使用介质，在该介质中蓝色相的温度范围很窄，使得基本上发生从结晶相，从近晶相或从向列相向各向同性相的转变。
优选具有蓝色相的介晶介质的特征温度或澄清点优选为从-20℃到80℃，优选从-30℃到80℃，优选60℃或更小，特别优选0℃-60℃，优选0℃-55℃和非常特别优选20℃-60℃，优选最高至50℃。在具有背景照明的显示器的情况下，此特征温度，在优选的实施方案中指澄清点，优选为10℃-70℃和特别优选30℃-60℃。
蓝色相优选在低至-10℃，特别优选低至-0℃和非常特别优选低至-40℃下稳定。
在低于介质或组分(B)的特征温度或澄清点4°的温度下，介质或介质的非手性组分(B)的光学各向异性优选是0.070或更大，优选0.080或更大，特别优选0.090更大和非常特别优选0.100或更大。在根据本发明的光调制元件中使用具有较低光学各向异性的介质时，比在使用具有较高各向异性的介质时高的驱动电压是更必须的。只要可利用相应高的驱动电压，也可以采用含有非手性组分的介质，该非手性组分的光学各向异性低于0.070。
在优选的实施方案中，在向列相下在低于澄清点4度的温度下，根据本发明的介晶介质的非手性组分(B)的双折射(Δn)优选为0.100或更大，特别优选0.150或更大和非常特别优选0.200或更大。在此优选的实施方案中，手性组分(A)的浓度是介晶介质的20％或更小，优选10％或更小和非常特别优选7％或更小。根据本发明，在低于从胆甾相向各向同性相的转变温度4度的温度下的光学各向异性是0.050或更大，优选0.080或更大。
对于根据本发明的应用，组分(B)的双折射数值基本上不受限制。然而在实际方面，它一般是0.500或更小和通常0.450或更小。在此在向列相下在低于澄清点4°的温度下测量根据本发明的介质的双折射数值。
如果调制介质的非手性组分(组分(B))在此温度下不是向列稳定的或至少在向列相下不可过冷到此温度，则将介质和购自Merck KGaA的向列型混合物ZLI-4792的混合物的双折射，如在单个物质和预混物的情况下在20℃下测定，并从与混合物ZLI-4792相比的变化外推到纯介质的数值。使用10％介质和90％混合物ZLI-4792。如果介质的溶解性不足，则将浓度改变为5％，和然后如果溶解性仍然不足，则使用的主体混合物是如以下进一步描述的购自Merck KGaA的向列型混合物MLC-6828，和如果必须则将浓度在此也从10％降低到5％。从主体混合物的数值外推的方法用于介质的所有相应性能，如果这些性能不能在向列相下在相应温度下研究。
根据本发明的介晶介质的组分(B)的偶极矩优选为4德拜或更大，特别优选6德拜或更大和特别优选8德拜或更大。
对于根据本发明的光调制元件，可以使用其组分(B)在介晶相下具有正介电各向异性(Δε)的介晶调制介质和其组分(B)在介晶相下具有负介电各向异性的那些两者。优选使用其组分(B)在介晶相下具有正介电各向异性(Δε)的介晶调制介质。
如果介晶调制介质的组分(B)具有正介电各向异性，则其数值在1kHz下和在低于澄清点4°的温度下，优选在向列相下，优选为15或更大，特别优选30或更大和非常特别优选45或更大。如果介质的组分(B)不具有向列相，或如果它在低于澄清点4°的温度下不处于向列相，则如双折射一样，它的介电各向异性由相应主体混合物的数值外推确定。
如果介晶调制介质的组分(B)具有负介电各向异性，则此数值优选为-5或更小，特别优选-7或更小和非常特别优选-10或更小。对于调制介质的介电负性的组分(B)或组分(B)的介电负性成分，使用购自MerckKGaA的向列型混合物ZLI-3086，如必须则作为主体混合物。
特别优选是具有正介电各向异性的组分(B)的调制介质。
在高于特征温度2度的温度下，根据本发明的光调制元件中根据本发明的调制介质的特征电压V10优选为5V-150V，优选15V-110V，特别优选20V-90V和非常特别优选30V-80V。除非另外明确说明，在对于电极宽度为10μm和电极间隔为10μm的液晶盒的应用中给出特征电压。在高于特征温度2度的温度下，根据本发明的光调制元件中根据本发明的调制介质的特征电压V10特别优选为105V或更小，优选95V或更小，特别优选75V或更小和非常特别优选50V或更小。
在本发明的一个优选实施方案中，在高于特征温度2度的温度下，根据本发明的光调制元件中根据本发明的调制介质的特征电压V10为2V，优选5V，至110V，特别优选10V-90V，和非常特别优选10V-80V。
在本发明的另一个优选实施方案中，在高于特征温度2度的温度下，根据本发明的光调制元件中根据本发明的调制介质的特征电压V10为2V-100V，优选3V-50V，特别优选4V-30V，非常特别优选5V-20V，且最优选5V或7V至15V。
在此应用中，特征温度(Tchar.)定义如下：
如果特征电压经历作为温度的函数的最小值，则此最小值的温度称为特征温度，
如果特征电压不具有作为温度的函数的最小值，但调制介质具有一个或多个蓝色相，则转变到蓝色相的转变温度，在出现多个蓝色相的情况下指转变到随升高的温度第一次出现的蓝色相的转变温度，称为特征温度，
如果特征电压不具有作为温度的函数的最小值并且调制介质也不具有蓝色相，则转变到各向同性相的转变温度称为特征温度。
根据本发明的光调制元件中根据本发明的调制介质优选具有特征电压(Vx)，例如V10，V50，V70和V90的低温度依赖性。特征电压(Vx)的温度依赖性(dVx/dT)优选由它们的相对数值(dV* x/dT)描述。为此目的，在参考温度下将它与各自的特征电压比较。参考温度(Tref.)是比各自调制介质的特征温度高2度的温度。
dV* x/dT＝dVx(Tref.)/dT/Vx(Tref.) (5)
其中：
Vx：在其下达到X％相对对比度的电压，
T表示温度，
Tref.表示参考温度Tref.＝Tchar.+2°(参见正文)和
Tchar.表示特征温度。
优选在从所需操作温度以下到以上的一定温度范围内引证特征电压，优选V70的相对温度依赖性。操作温度优选比液晶盒中调制介质的特征温度高0.5°-60°，特别优选1°-50°和非常特别优选1°-30°。为了特征电压的温度依赖性的比较，在此应用中在比调制介质的特征温度高两(大约)度的温度小(约)一度到大(约)一度的范围内引证温度依赖性。除非另外明确说明，温度依赖性引证为在极端温度(端温度或极限温度)下电压值的差与这些温度的差的商并指定到这些温度的平均值。
在此温度范围中，特征电压，优选V70的温度依赖性的数量和优选数值优选是从0％/度到30％/度，优选从0％/度到23％/度，优选最多至22％/度，优选最多至20％/度，特别优选从0％/度到15％/度，优选最多至12％/度和非常特别优选从0％/度到7％/度。
根据本发明的光调制元件优选在操作温度的宽范围内具有低温度依赖性。
温度依赖性的所述极限特别优选适用于如下温度范围：在选自从高于调制介质的特征温度2°到高于特征温度10°的操作温度范围内操作温度附近+/-1°或更大的温度范围，特别优选在高于特征温度5°的温度附近+/-4°的温度范围，特别地优选在选自从高于特征温度2°到高于特征温度20°的操作温度范围内操作温度附近+/-1°或更大的温度范围，非常特别优选在高于特征温度10°的温度附近+/-4°，优选+/-9°的温度范围。
根据本发明的光调制元件中使用的调制介质优选具有在宽度如下的温度范围内延伸的蓝色相：5度或更大，优选10度或更大，特别优选20度或更大和非常特别优选30度或更大。
在本发明的特别优选实施方案中，根据本发明的光调制元件中使用的调制介质优选具有在宽度如下的温度范围内延伸的蓝色相：15度或更大，特别优选30度或更大和非常特别优选40度或更大。
调制介质优选具有在如下温度范围内的操作温度范围，优选蓝色相：从20℃或以下到35℃或以上，特别优选从10℃或以下到50℃或以上，特别地优选从0℃或以下到60℃或以上，和非常特别优选从-30℃或以下到80℃或以上。
除非另外明确说明，蓝色相的温度范围宽度如下确定。
首先，在购自Merck KGaA的市售液晶混合物MLC-6828中测定手性组分(A)的单个化合物或整个手性组分(A)的HTP。
为进行蓝色相出现的一般检查，然后制备手性组分(A)在非手性液晶混合物AM-3(为此目的而特别开发的)中的混合物。在实施例4中指示此混合物的组成和性能。在此选择组分(A)在非手性混合物中的浓度，使得获得的混合物的胆甾节距是180nm-800nm，优选400nm-600nm和特别优选550nm。将一滴以此方式获得的混合物由盖玻片在试样载玻片上滑动而覆盖和在显微镜下检查。在约100μm或更大的层厚度下，可以直接观察到蓝色相(在此方面，也参见Gray和Goodby)。
接着，然后可以制备待研究的调制介质的混合物。为此目的，将手性组分(A)采用所需的浓度溶于非手性组分(B)中。作为蓝色相的位置和宽度测定的上述方法的替代方案，起始点也可以是组分(A)和(B)的混合物。为此目的，如需要则可以增加胆甾节距，直到可以在显微镜下观察到蓝色相。如下三种可能性对于此目的可利用，并按优先的顺序说明：
首先，降低组分(A)的浓度，例如通过组分(B)的加入，直到达到胆甾节距的数值，其在上文关于使用参考混合物AM-3的方法指示；
其次，通过使用一种或多种具有与组分(A)相对符号的HTP的手性化合物补偿组分(A)的HTP直到已达到所需的节距，和
第三，使用相应于组分(A)的化合物的对映异构体用于以一定浓度补偿组分(A)的HTP，该浓度导致达到所需的节距。
将组分(A)和(B)的混合物，作为调制介质，引入层厚度为20μm或更小，优选约10μm的液晶盒中，并研究它的电光学性能。
然后在电光学试验液晶盒中研究调制介质的相行为。为此目的，在根据本发明的参考液晶盒中研究调制介质的特征电压，优选V10的温度依赖性。从光学各向同性随升高温度的开始出现，光调制元件中蓝色相的出现是显然的。电光学效应在转化温度下出现，在该温度下以相似于DE10217273.0中所述的方式发生向光学各向同性相的转化。然而，根据本发明的介质则处于蓝色相而没有象DE10217273.0中所述的介质那样处于各向同性相。根据本发明的光调制元件中的电光学效应表征如下。由正交偏振器使液晶盒(完全)变暗。如果胆甾节距远小于使用光的波长，则这特别适用。根据本发明的电光学效应的对比度基本上不具有视角依赖性，且该效应不显示双稳定性。
随进一步提高的温度，特征电压一般随升高的温度轻微增加。可以在蓝色相的整个范围内观察到此效应。甚至在从蓝色相向各向同性相的转化温度已经超过之后，仍可以观察到电光学效应。根据本发明的光调制元件的操作温度范围因此一般大于其中在调制介质中出现蓝色相的范围。然而在从蓝色相向各向同性相的相转变以上的温度下，特征电压随温度的增加梯度显著大于在蓝色相下。可以通过在此转变温度以下或以上各特征电压随温度的曲线(通常基本上为线性)的内推获得蓝色相向各向同性相的转变温度。
在其内蓝色相在调制介质中出现的温度范围也可以由DSC(差示扫描量热法)确认。
在其中根据本发明的液晶盒中电光学效应的特征电压经历最小值的调制介质中，一般不能观察到具有不同斜率温度曲线(初始为平坦，然后越来越陡)的两个区域的差异。在这些情况下，蓝色相的宽度在本申请中如下定义。相范围上端的温度定义为在其下特征电压采用两倍特征电压最小值的温度。相范围下端的温度定义为在其下特征电压同样采用两倍特征电压最小值的温度。然而，如果在低于最小值的温度的温度下没有达到此数值，则在其下电光学效应随升高的温度首次出现的温度定义为相范围下端的温度。
在优选视角下观察的情况下，优选在水平和垂直延伸直到30°或更大，优选直到40°或更大，特别优选直到45°或更大和非常特别直到60°或更大的视角范围内的电光学效应优选显示5∶1或更大，优选10∶1或更大和非常特别优选15∶1或更大的对比度比例。
电光学效应优选显示15ms或更小，优选10ms或更小，特别优选5ms或更小，和非常特别优选3ms或更小的响应时间。除非另外明确说明，响应时间，如在整个本申请中一样，在如下条件下测定。当测定接通时间(τ开)时，矩形电压的值从切换元件的V0增加到V100，和测定传输或相对对比度从10％变化到90％所需的时间。对于从90％切换到10％相对对比度同时从V100降低电压到V0引证断开时间(τ关)。
如果调制介质在液晶盒中的澄清点不同于在本体中，则在其下调制介质不具有蓝色相和在其下特征电压也不经历最小值的特征电压，温度是基于液晶盒中的澄清点。
在其中介晶调制介质在澄清点测量仪器(Mettler)中的毛细管中测定的情况下不具有清晰的澄清点，反而具有相对宽的澄清范围的情况下，该澄清范围典型地是几度宽，澄清点在此与通常的定义形成对照，不定义为澄清的起始，反而定义为澄清范围的结束。
根据本发明的介晶介质优选由2-40种化合物，特别优选5-30种化合物和非常特别优选7-25种化合物组成。
手性组分(A)的手性化合物优选具有高的HTP。由于它们一般以相对低的浓度加入介晶基础混合物，所以它们也称为手性掺杂剂。它们优选具有在非手性组分(B)中的良好溶解性。它们不损害介晶介质的介晶或液晶性能，或仅损害到很小的程度，只要胆甾节距具有小的数值，该数值远小于光的波长。然而，如果胆甾节距约为光的波长，则它们诱导具有结构完全不同于胆甾相的蓝色相。如果采用两种或更多种手性化合物，则它们可具有相同或相对的旋转方向和扭转的相同或相对的温度依赖性。
特别优选是在购自Merck KGaA的商业液晶混合物MLC-6828中HTP为20μm-1或更大，特别地40μm-1或更大，特别优选70μm-1或更大的手性化合物。
在本发明的优选实施方案中，手性组分(A)由两种或更多种都具有相同符号HTP的手性化合物组成。
单个化合物的HTP的温度依赖性可以高或低。可以通过采用相应的比例混合具有不同的HTP温度依赖性的化合物补偿介质节距的温度依赖性。
对于旋光组分，多种手性掺杂剂，其中一些可市购，对本领域技术人员都是可得到的，例如胆甾醇壬酸酯、R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011、B(OC)2C*H-C-3或CB15(所有可得自MerckKGaA，Darmstadt)。
特别合适的掺杂剂是包含如下部分的化合物：一种或多种手性基和一种或多种介晶基团，或一种或多种芳族或脂环族基团，它们与手性基形成介晶基团。
合适的手性基是，例如，手性支化烃基、手性乙二醇、联萘酚或二氧戊环，还有选自如下的单价或多价手性基：糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性取代的二醇、类固醇衍生物、萜烯衍生物、氨基酸，或几种，优选1-5种氨基酸的序列。
优选的手性基是糖衍生物，如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖、右旋糖；糖醇，例如，山梨醇、甘露糖醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脱水衍生物，特别地双脱水己糖醇，如二脱水山梨糖醇酐(1，4：3，6-二脱水-D-山梨糖醇酐，异山梨醇)、双脱水甘露糖醇(异山梨醇)或双脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇)；糖酸，例如，葡糖酸、古洛糖酸、酮古洛糖酸；手性取代二醇基，例如，单或低聚乙二醇或丙二醇，其中一个或多个CH2基团由烷基或烷氧基取代；氨基酸，例如，丙氨酸、缬氨酸、苯基甘氨酸和苯丙氨酸，或这些氨基酸中1-5种的序列；类固醇衍生物，例如，胆甾醇基或胆酸基；萜烯衍生物，例如盖基、新盖基、莰烯基、蒎烯基、萜品烯基、异长叶基、葑基、甲叉二氯基(carreyl)、myrthenyl(桃金娘烯基)、诺卜基、香叶基、里哪酰基(linaloyl)、橙花基、香茅基或二脱水香茅基。
合适的手性基和中间手性化合物例如，描述于DE3425503，DE3534777，DE3534778，DE3534779，和DE3534780，DE4342280，EP01038941和DE19541820。
特别优选选自如下通式A-I到A-III化合物的掺杂剂
其中
Ra11和Ra12彼此独立地表示含有2-9个，优选最多至7个C原子的烷基、氧杂烷基或烯基，和Ra11另选表示甲基或含有1-9个C原子的烷氧基，优选两者都表示烷基，优选正烷基，
Ra21和Ra22彼此独立地表示含有1-9个，优选最多至7个C原子的烷基或烷氧基，含有2-9个，优选最多至7个C原子的氧杂烷基、烯基或烯氧基，优选两者都表示烷基，优选正烷基，
Ra31和Ra32彼此独立地表示含有1-9个，优选最多至7个C原子的烷基或氧杂烷基或烯基，和Ra11另选表示甲基或含有1-9个C原子的烷氧基，优选两者都表示烷基，优选正烷基，
特别优选选自如下通式的化合物的掺杂剂：
进一步优选的掺杂剂是如下通式A-IV的异山梨醇、异甘露醇或异艾杜糖醇的衍生物
其中基团
表示
(双脱水甘露醇)，或
优选双脱水山梨醇，
和手性乙二醇，例如，二苯基乙二醇(氢化苯偶姻)，特别地如下通式A-V的介晶型氢化苯偶姻衍生物
包括(R，S)、(S，R)、(R，R)和(S，S)对映异构体，它们中的任何一个都未显示，
其中
B和C每个彼此独立地表示1，4-亚苯基，它也可以由L单取代、二取代或三取代，或1，4-亚环己基，
L表示H、F、Cl、CN或含有1-7个C原子的非必要卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，
c表示0或1，
Z0表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-或单键，和
R0表示含有1-12个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基。
通式A-IV的化合物描述于WO98/00428。通式A-V的化合物描述于GB-A-2,328,207。
非常特别优选的掺杂剂是手性联萘衍生物，如描述于WO 02/94805，手性联萘酚缩醛衍生物，如描述于WO 02/34739，手性TADDOL衍生物，如描述于WO 02/06265，和含有至少一个氟化桥接基团和末端或中心的手性基团的手性掺杂剂，如描述于WO 02/06196和WO 02/06195。
特别优选是通式A-VI的手性化合物
其中
X1，X2，Y1和Y2每个彼此独立地表示F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、含有1-25个C原子的直链或支化烷基，它们可以由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，和其中，此外，一个或多个非相邻的CH2基团可以每个彼此独立地由-O-、-S-、-NH-、NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以一定的方式代替，使得O和/或S原子不直接彼此键合，含有最多至20个C原子的可聚合基团或环烷基或芳基，它们可非必要地由卤素，优选F，或由可聚合基团单取代或多取代，
R0表示H或含有1-4个C原子的烷基，
x1和x2每个彼此独立地表示0、1或2，
y1和y2每个彼此独立地表示0、1、2、3或4，
B1和B2每个彼此独立地表示芳族的或部分或完全饱和的脂族六元环，其中一个或多个CH基团由N原子代替和一个或多个不相邻CH2基团由O和/或S代替，
W1和W2每个彼此独立地表示-Z1-A1-(Z2-A2)m-R，和两者之一另选表示R1或A3，但两者不同时表示H，或
表示
U1和U2每个彼此独立地表示CH2、O、S、CO或CS，
V1和V2每个彼此独立地表示(CH2)n，其中四个不相邻CH2基团之一可以由O和/或S代替，及V1和V2之一和，在其中
的情况下，两者都表示单键，
Z1和Z2每个彼此独立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CF2-S-、-S-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF2-CF2-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、这些基团中两种的组合，其中没有两个O和/或S和/或N原子彼此直接键合，优选-CH＝CH-COO-或-COO-CH＝CH-或单键，
A1，A2和A3每个彼此独立地表示1，4-亚苯基，其中一个或两个不相邻CH基团可以由N、1，4-亚环己基代替，其中一个或两个不相邻的CH2基团可以由O和/或S、1，3-二氧戊环-4，5-二基、1，4-亚环己烯基、1，4亚双环[2.2.2]辛基、哌啶-1，4-二基、萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基或1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基代替，其中这些基团中每个可以由L单取代或多取代，和此外A1表示单键，
L表示卤素原子，优选F，CN、NO2、含有1-7个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可以由F或Cl代替，
m在每种情况下独立地表示0、1、2或3，和
R和R1每个彼此独立地表示H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、分别含有1或3到25个C原子的直链或支化烷基，它们可以非必要地由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，和其中一个或多个不相邻CH2基团可以由-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-代替，其中没有两个O和/或S原子彼此直接键合，或可聚合基团。
特别优选是通式A-VI-1的手性联萘衍生物
特别是选自如下通式A-VI-1a到A-VI-1c的那些
其中B，R0和Z0如对于通式A-IV所定义，和b是0、1或2，和Z0特别表示-OCO-或单键。
另外特别优选是通式A-VI-2的手性联萘衍生物
特别是选自如下通式A-VI-2a到A-VI-2f的那些
其中R0如对于通式A-IV所定义，X表示H、F、Cl、CN或R0，优选F。
特别地，上述通式A-IV，A-V和A-VI，特别地A-VI-1a到A-VI-1c和A-VI-2a到A-VI-2d的掺杂剂显示在非手性组分中的良好溶解性和诱导胆甾型结构，该胆甾型结构具有高扭转和螺旋节距的低温度依赖性。因此，甚至在以少量使用仅一种这些掺杂剂时，也可以获得具有有利性能的根据本发明的介质，该介质特别适用于光调制元件中，在该元件中在光学各向同性相下为调制介质寻址。
根据本发明具有正介电各向异性的根据本发明的介晶介质的非手性组分(B)优选包含
-由一种或多种具有30或更大的非常强正介电各向异性的化合物组成的组分(B-A)，
-非必要地由一种或多种具有10到＜30的强正介电各向异性的化合物组成的组分(B-B)，
-非必要地由一种或多种具有＞1.5到＜10的中等正介电各向异性的化合物组成的组分(B-C)，
-非必要地由一种或多种具有-1.5至+1.5的介电各向异性的介电中性化合物组成的组分(B-D)，和
-非必要地由一种或多种具有小于-1.5的负介电各向异性的化合物组成的组分(B-E)。
这些介质中的组分(B)的组分(B-A)优选包含一种或多种通式I的化合物和特别优选主要和非常特别优选基本上完全由一种或多种选自通式I和II化合物的化合物组成
其中
R1表示含有1-7个C原子的烷基或含有2-7个C原子的氧杂烷基，每个优选含有2-5个C原子，优选烷基，
表示
Z11和Z12每个彼此独立地表示单键、-CO-O-、反式-CH＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CO-O-、-CF＝CF-CO-O-、-CF＝CH-CO-O-、-CH＝CF-CO-O-、-CF2-O-、-O-CF2-或-C≡C-或这些基团中两种或更多种的组合，优选这些基团中至少一个表示-COO-或-CF2-O-，
X1表示F、-OCF3、-CF3、-OCF2H、Cl、CN、-C≡C-CN或NCS，优选CN、-CF3、-C≡C-CN或NCS，特别优选CN或-CF3，
Y11，Y12，Y13和Y14表示H或F，和
n1表示0或1，优选0，
其中通式I的化合物优选在苯环上带有三个或更多个，特别优选四个或更多个氟原子，但优选每个苯环不多于两个F原子；Y11，Y12和Y13特别优选表示F和Z12优选表示-COO-，
其中
R2表示含有1-7个C原子的烷基或烷氧基、含有2-7个C原子的烯基、烯氧基或氧杂烷基，优选含有1-5个C原子的烷基或烷氧基或含有2-5个C原子的烯基，优选烷基或烷氧基，
Z21和Z22每个彼此独立地表示单键、-CO-O-、反式-CH＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CO-O-、-CF＝CF-CO-O-、-CF＝CH-CO-O-、-CH＝CF-CO-O-、-CF2-O-、-O-CF2-或-C≡C-或这些基团中两种或更多种的组合，优选这些基团中至少一个表示-COO-或-CF2-O-，
X2表示F、-OCF3、-CF3、-OCF2H、Cl、CN、-C≡C-CN或NCS，优选CN、-CF3、-C≡C-CN或NCS，特别优选CN，
Y2表示H或F和
n2表示0或1。
在本发明的优选实施方案中，介质的组分(B)包含一种或多种通式I的化合物和优选主要和特别优选基本上完全由一种或多种通式I的化合物组成。
通式I的化合物优选选自化合物I-1和I-2
其中参数如以上在通式I中所定义，和优选
R1表示含有1-7个，优选含有1-5个，优选最多至3个C原子的烷基，
Z12表示-COO-或-CF2-O-，和
X1表示CN、-CF3或NCS，优选CN或-CF3。
根据本发明的介质特别优选包括一种或多种通式I，优选通式I-1和/或通式I-2的化合物，其中X1表示CF3。
通式II的化合物优选选自化合物II-1到II-7
其中参数如以上在通式II中所定义，和优选
R2表示含有1-7个C原子的烷基或烷氧基、含有2-7个C原子的烯基、烯氧基或氧杂烷基，优选含有1-5个C原子的烷基或烷氧基，
Z22表示单键、-CO-O-或-CF2-O-，优选-COO-或-CF2-O-，在通式II-6中也特别优选-C≡C-，和
X2表示CN或CF3，优选CF3，在通式II-6中特别优选CN或CF3，优选CN。
根据本发明的介质优选包含一种或多种选自通式II-1到II-5化合物的化合物，优选其中Z22表示-CO-O-或-CF2-O-的化合物。
在本发明的优选实施方案中，根据本发明的介质的组分(B)的组分(B-A)优选包含一种或多种通式II的化合物和特别优选主要和非常特别优选基本上完全由一种或多种通式II的化合物组成。
对于根据本发明的光调制元件，可以使用在介晶相下具有正介电各向异性(Δε)的介晶调制介质和具有负介电各向异性的那些两者。优选使用在介晶相下具有正介电各向异性(Δε)的介晶调制介质。如果介晶调制介质具有正介电各向异性，则在1kHz下和在低于澄清点4°的温度下，优选在向列相下，这些介质的非手性组分(B)的Δε数值优选为40或更大，特别优选50或更大和非常特别为60或更大。
根据本发明具有正介电各向异性的介晶介质的组分(B)特别优选主要和非常特别优选基本上完全由组分(B-A)组成。
在优选的实施方案中，根据本发明具有正介电各向异性的介晶介质的组分(B)包含一种或多种选自组分(B-B)到(B-D)，优选选自组分(B-B)和(B-D)，特别优选组分(B-B)的组分。
根据本发明具有正介电各向异性的介晶介质的组分(B)优选包含
-5％-80％，优选10％-60％，特别优选18％-43％一种或多种通式I的化合物，
-5％-95％，优选15％-80％，特别优选40％-70％一种或多种通式II的化合物，和
-0％-30％，优选0％-15％，特别优选0％-10％一种或多种另外的化合物。
根据本发明具有正介电各向异性的介晶介质的组分(B)优选包含
-3％-45％，优选5％-40％，特别优选10％-35％一种或多种通式I-1的化合物和/或
-2％-35％，优选4％-30％，特别优选5％-30％一种或多种通式I-1的化合物和/或
-0-30％，优选2％-25％，特别优选5％-20％一种或多种通式II-1的化合物和/或
-0-30％，优选2％-25％，特别优选5％-20％一种或多种通式II-2的化合物和/或
-5％-70％，优选15％-65％，特别优选20％-60％一种或多种通式II-3和/或II-4，优选II-4的化合物和/或
-0％-20％，优选0％-15％，特别优选3％-12％一种或多种通式II-5的化合物和/或
-0％-30％，优选0％-20％，特别优选3％-15％一种或多种通式II-6的化合物和/或
-0％-35％，优选0％-30％，特别优选3％-12％一种或多种通式II-7的化合物。
根据本发明具有负介电各向异性的介晶介质的组分(B)特别优选主要和非常特别优选基本上完全由组分(B-E)组成。
这些介质的组分(B-E)优选包括一种或多种化合物。
根据本发明具有负介电各向异性的介晶介质优选包括
-由一种或多种具有-5或更小的强负介电各向异性的化合物组成的组分(B-A’)，
-非必要地由一种或多种具有-1.5到＜-5的中等负介电各向异性的化合物组成的组分(B-B’)，
-非必要地由一种或多种具有-1.5至+1.5的介电各向异性的介电中性化合物组成的组分(B-C’)，和
-非必要地由一种或多种具有大于1.5的正介电各向异性的化合物组成的组分(B-D’)。
根据本发明的介晶介质优选包括
-四种或更多种，优选六种或更多种选自组分(A)和(B)的化合物的化合物和/或
-五种或更多种选自组分(B)的化合物的化合物和/或
-一种、两种或更多种选自组分(A)的化合物的化合物。
根据本发明的介晶介质可以通常的浓度包括另外的添加剂，例如稳定剂或二向色染料。这些另外组分的总浓度为0％-10％，优选0.1％-6％，基于整个混合物。这些化合物中单个化合物的浓度优选为0.1-3％。除非另外明确说明，当指示剩余混合物组分的浓度范围时，不考虑这些化合物和混合物的类似组分的浓度。
采用通常的方式从化合物获得介质。将以较小数量应用的化合物有利地溶于以较大数量应用的化合物中。如果混合操作期间的温度增加到高于主要组分的澄清点，则可以容易地观察到溶解的完全。然而，也可以采用不同的方式，例如通过使用预混物，制备根据本发明的介质。可以采用的预混物尤其是同系物混合物和/或低共熔混合物。然而，预混物也可以是自身已经可以使用的介质。这是在所谓的双瓶或多瓶体系的情况下。
在本申请中，除非另外明确说明，如下情况适用。
数值的表述范围优选包括极限值。
浓度以wt％给出和基于完全混合物。温度以摄氏度指示和温差以差式摄氏度指示。除非另外明确说明，所有物理性能如在“Merck液晶，液晶的物理性能(Merck Liquid Crystals，Physical Properties ofLiquid Crystals)”，1997年11月版，Merck KGaA，德国中所测定，和对于20℃的温度而给出。光学各向异性(Δn)，也称为双折射，是在589.3nm的波长下测定。在1kHz的频率下测定介电性能。在低于各自澄清点4°的温度下测定介晶调制介质的性能和特别地它们的非手性组分(B)的那些。
依赖于它的大小由已知方法测定胆甾型介质或手性向列型介质的胆甾节距。
在相对大数值的情况下，它由Grandjean-Cano方法测定。为此目的，将材料引入在衬底处具有均匀排列的恒温楔形液晶盒。测定观察到的旋错(disclination)线间隔，和通过楔角计算节距。使用的楔角依赖于要测定的节距。典型地使用楔角为约0.1°-4°，优选0.5°-3°和特别优选0.1°-2°的液晶盒。优选在显微镜下测量旋错线间隔。由数值的相应平均化考虑排列缺陷。或者，可以在旋错线网格处激光束(例如He-Ne激光)的衍射测定间隔的平均值。在此有利地通过二极管阵列或CCD测定衍射最大值。优选由激光束的多次反射测定楔液晶盒的角度。或者，它可以从液晶盒的几何形状获得或由使用已知节距的材料的校准测量获得。依赖于测量方法和电流值，节距的测量精度是从约+/-1％到约+/-3％。
如果节距的数值太大，则使用透镜方法。在此情况下，在平板和凸透镜之间排列所述材料。然后测量圆形旋错线的间隔。这可以使用图像处理系统进行，它简化数据的平均化。从透镜的半径和旋错线离接触点的间隔获得在旋错线位置处透镜表面离平面衬底的间隔。此方法的测量精度一定程度上小于使用楔形液晶盒的方法，但能够覆盖大范围的节距数值。
使用选择性反射的方法测定非常小数值的节距。为此目的，测定通过排列的材料样品的透光率。通过材料的折射率从选择性反射的最大值的波长获得节距。在此方法中，节距的测量精度同样是约+/-1％。
根据本申请在20℃的温度下在购自Merck KGaA，Darmstadt的商业，向列型主体混合物MLC-6828中，由Grandjean-Cano方法测定手性材料，特别地手性单个化合物的HTP。HTP的温度依赖性在0℃-50℃的范围内研究和典型地在20℃下引证。一般情况下，也在同样购自Merck KGaA的商业，向列型主体混合物MLC-6260中测量HTP。
如果不能测定调制介质的胆甾节距，则将它从组分(A)在组分(B)中的HTP外推。如果在相应温度下也不能测定组分(A)在组分(B)中的HTP，则在此情况下这一般在更低温度下，从HTP的温度依赖性外推。
与介质的组成或它们的组分的详细情况相关地，
-“包含”表示在每种情况下的该材料，即组分或化合物，在参考单元，即介质或组分中的浓度，是优选10％或更大，特别优选20％或更大和非常特别优选30％或更大，
-“主要由...组成”表示该材料在参考单元中的浓度是优选50％或更大，特别优选60％或更大和非常特别优选70％或更大，
-“基本上完全由...组成”表示该材料在参考单元中的浓度是优选80％或更大，特别优选90％或更大和非常特别优选95％或更大。
介电正性化合物的Δε为＞1.5，介电中性化合物的Δε为-1.5≤Δε≤1.5和介电负性化合物的Δε＜-1.5。相同的定义也适用于混合物的组分和适用于混合物。
介电性能，电光学性能(例如阈值电压)和响应时间在MerckKGaA，Darmstadt，德国生产的试验液晶盒中测定。用于Δε测定的试验液晶盒的层厚度为22μm和具有面积为1.13cm2和保护环的氧化铟锡(ITO)环形电极。对于ε||测定用的垂面(homeotropic)排列，使用具有垂面排列聚酰亚胺排列层的液晶盒。或者，卵磷脂(Merck KGaA)可以用作排列剂。用于ε⊥测定的液晶盒具有购自Japan Synthetic Rubber，日本的聚酰亚胺AL-1054的排列层。一般使用具有矩形波和有效电压为0.3Vrms的Solatron 1260频率分析仪测量电容。电光学研究采用白光进行。由垂直观察确定特征电压。
优选在1kHz的频率下，和如可能，在20℃下，和在低于转变到随升高的温度而首次出现的光学各向同性相(蓝色相或各向同性相)的转变温度4°的温度下，和在高于特定材料的澄清点或特征温度4°的温度下测定材料的介电性能。
由在20℃下各自化合物在主体混合物中的10％溶液的数值，外推到100％各自化合物的比例确定化合物的介电各向异性(Δε)。在如下两种液晶盒中测定试验混合物的电容：具有垂面边缘(edge)排列的液晶盒和具有平行(homogeneous)边缘排列的液晶盒。两种液晶盒类型的层厚度是约20μm。使用频率为1kHz的矩形波和典型地为0.1V或0.2V至1.0V的有效电压(rms，均方根)进行测量。在每种情况下，使用的电压低于在每种情况下研究的混合物的电容阈值。
对于介电正性化合物，使用混合物ZLI-4792和对于介电中性和介电负性化合物，混合物ZLI-3086，两者都购自Merck KGaA，德国，用作主体混合物。这些主体混合物也用于即使在相关温度下也不具有向列相或在向列相下不能过冷到相关温度的组分和介质。如果化合物、组分或介质在各自主体混合物中的溶解度小于10％，则例外地将研究的物质浓度降低到5％。如果介电正性物质(化合物，介质的组分或介质)在主体混合物ZLI-4792中的溶解度小于5％，则向列型混合物MLC-6828，MerckKGaA，德国用作主体混合物。如必须，要研究的物质的浓度在此也从10％减半到5％。从与主体混合物比较的数值变化外推纯物质的数值。
根据本发明的介质优选包含0％-10％在相应主体混合物(ZLI-3086或MLC-6828)中溶解度小于5％的化合物。这些化合物的浓度优选是8％或更小，特别优选5％或更小和非常特别优选4％或更小。
从以上在化合物情况下所述的主体混合物测定在20℃下或在低于它们的澄清点4°的温度下不处于向列相或不能在此相下过冷到此温度的化合物，组分或介质的介电各向异性。
采用约+/-0.1到+/-0.2的绝对精度测定介电常数ε||和ε⊥，对于介电各向异性(Δε)，这得到约+/-0.2到+/-0.4，典型地+/-0.3的绝对精度。精度在更大数值下降低，即可能的偏差增加。在25-40的Δε数值下，绝对精度是约+/-0.5，和在大于40的数值下，绝对精度是约+/-1.0。
在高于其特征温度4°的温度下测定介质的电介质极化率。它称为平均电介质极化率(εav.)，因为它也可以从超过澄清点的向列介质的平均电介质极化率的外推按一次近似获得。采用约+/-0.1到+/-0.2的绝对精度测定介质的电介质极化率。在50或更大直到100的εave数值的情况下，绝对精度是约+/-0.5，和在大于100的数值的情况下，绝对精度是约+/-2.0。根据本发明，在高于从蓝色相或从胆甾相向各向同性相的转化温度4度的温度下，调制介质的电介质极化率(εav.)是40或更大，优选55或更大。
在此在向列相下在20℃下和在低于澄清点4°的温度下测定根据本发明的介质的组分(B)的双折射数值。如果介质在这两个温度之一下或在这两个温度下不是向列稳定的或至少不能在向列相下过冷到此温度，则从相应的向列型主体混合物外推混合物的双折射，如以上对于介电各向异性的测定所述。
在本申请中的术语阈值电压表示光学阈值和对于10％的相对对比度而指示(V10)。中等灰度电压和饱和电压同样加以光学测量和分别对于50％和90％的相对对比度而指示。本申请中所指示的各种介质的参考数量和电光学特征性的特征值一般是电压(V10)，在例外的情况下也是电压(V70)，在其下特征线第一次达到70％相对对比度的数值。如果指示电容阈值电压(V0)，也称为Freedericks阈值，或在其下达到100％相对对比度的电压(V100)，则这明确陈述。
将介质引入含有指状组合型电极的试验液晶盒。试验液晶盒的层厚度一般是约10μm。电极的宽度是10μm和在相邻电极之间的间隔同样是10μm。在高于各自介质的特征温度2°的温度下测定电光学特征线。在介质引入液晶盒期间，在一些情况下观察到澄清点的轻微升高。此效果可以由薄层中向列相的一定程度的稳定化而解释。澄清点的升高在一些情况下是0.5°和最多至约0.7°。在一些罕见的情况下，可能出现最多至约2°到4°的偏差。在其中液晶盒中特征温度(或澄清点)不同于本体中的情况下，液晶盒中的特征温度(澄清点)用于表征。
光的波长假定为400nm-800nm，优选555nm。
在本申请中，特别在下述实施例中，通过缩写指示化合物的结构。在下表A和B中显示各自缩写的含义。所有的基团CnH2n+1和CmH2m+1是分别含有n和m个C原子的直链烷基。由于表B在每种情况下指示同系化合物结构式的完全缩写，所以表B自身是不言自明的。在表A中，仅显示化合物类型的核结构的缩写。各自单个化合物的缩写由化合物核的这些各自相关的缩写和根据下表的通过划线连接的基团R1，R2，L1和L2的缩写组成。
表A：
表B：
(X＝特别是F，Cl，CN＝“N”，NCS＝S和CF3＝“T”)
(X＝特别是F，Cl，CN＝“N”，NCS＝“S”和CF3＝“T”)
(X＝特别是F，Cl，CN＝“N”，NCS＝“S”和CF3＝“T”)
根据本申请的介晶介质优选包含
-四种或更多种，优选六种或更多种选自表A和B化合物的化合物和/或
-五种或更多种选自表B化合物的化合物和/或
-两种或更多种选自表A化合物的化合物。
根据本申请根据本发明的介质如需要，可包含少量一种或多种另外的化合物作为稳定剂或用于调节电阻率。它们优选包含一种或多种稳定剂，优选选自如下表C的化合物。
表C
可用于调节电阻率的典型化合物具有如下结构式：
实施例
以下所述的实施例举例说明本发明而不以任何方式限制本发明。它们另外向本领域技术人员展示可以通过本发明达到的性能和特别地性能组合。
实施例1和对比例1a-1d
对比例1a
制备和研究具有如下组成的非手性液晶混合物AM-1。
将此液晶混合物引入试验液晶盒并在7.7℃的温度下和在6.2-10.7℃(高于澄清点5°)的温度范围内研究它的电光学性能。
使用的试验液晶盒仅在两个衬底之一上含有指状组合型电极。生产含有光切换元件的电光学试验液晶盒，该元件包含所述液晶混合物。衬底由玻璃组成。使用不含有排列层和不含有钝化层的衬底。电极结构由彼此啮合的梳形电极组成。电极彼此间的间隔是10μm和电极的宽度是10μm。电极的层厚度是约100nm。电极都位于共同的平面内。调制介质的层厚度是约10μm。
在液晶盒之前使用第一偏振器，和将第二偏振器在液晶盒之后用作分析器。两个偏振器的吸收轴彼此间形成90°角。在偏振器最大吸收轴和显示器平面内电场分量之间的角度在每种情况下是45°。使用购自Autronic-Melchers，Karlsruhe，德国的DMS 703电光学测量站测定电压/传输特征线。在垂直观察的情况下，获得曲线，如对于具有电控双折射(例如ECB)的液晶盒所典型的那样。
在介质的澄清点以上随升高的温度，特征电压单调增加。在7.7℃下，V70是45V。结果见下表。
表1：各种实施例的特征电压
备注：BC*HC：B(OC)2C*H-C-3，
PPX*：(10PZPZ)2X*，
n.d.：未测定，
dV70/dT：[V70(Tchar.+3°)-V70(Tchar.+1°)/(2°)]，
dV* 70/dT：[V70(Tchar.+3°)-V70(Tchar.+1°)/
(V70(Tchar.+2°)·2°)]
§：在Tchar.+0.5°下的数值。
实施例1
制备和研究包括如下物质的混合物：97％对比例1a的非手性液晶混合物AM-1和3％手性化合物B(OC)2C*H-C-3。以使用形式的手性化合物在20℃下在MLC-6828中的HTP为+137μm-1，在MLC-6260中的HTP为+104μm-1。
混合物具有在约2度范围内的蓝色相与如下相顺序：N*11.5℃BP13.5℃I。
将混合物如在对比例1a中所述引入试验液晶盒和如所述研究。特别地，在最多至高于它的特征温度几度的温度下研究它的电光学性能。在表1中显示这些结果用于与对比例1a的那些比较。
如可以从此表看出的那样，实施例1的液晶切换元件的特征电压V70在接近高于特征温度的温度下在一定程度上大于对比例1a在相应温度下的此特征电压。实施例1的液晶切换元件的特征电压，如对比例1a那样，随升高的温度单调增加。然而，实施例1a的液晶切换元件中特征电压的增加初始明显不如对比例1的那些，使得在仅比它们的参考温度高1.5°的温度下两个切换元件显示基本上相同的电压V70。在对比例1a的光调制元件与实施例1那些的比较中，在高于各自特征温度2°的温度下的温度依赖性从大于25％降低到小于20％。在高于特征温度0.5°的温度下，特征电压的相对温度依赖性dV* 70(/V70)/dT在此是9％/°，和在高于特征温度2°的温度下，特征电压的相对温度依赖性dV* 70(/V70)/dT是45％/°。
在实施例1和对比例1a的混合物的情况下，另外研究电极间隔为15μm和电极宽度为10μm的液晶盒。结果见表2。
表2：特征电压
备注：参见表1，
BC*HC：B(OC)2C*H-C-3，
§：在Tchar.+0.5°下的数值。
在表2中，使用的液晶盒中的电极间隔在此例外地是15μm。
对比例1b-1d
在对比例1b-1d中，使用非手性调制介质，如在对比例1a中那样，与实施例1形成对照。然而在此，使用组成不同于对比例1a的调制介质的调制介质。
对比例1b
制备和研究具有如下组成和如下性能的混合物。
结果见表2。
对比例1c
制备和研究具有如下组成和如下性能的混合物。
结果见表2。
对比例1d
制备和研究具有如下组成和如下性能的混合物。
结果见表2。
如在实施例1和对比例1a中那样，在电极间隔为15μm和电极宽度为10μm的液晶盒中研究对比例1b-1d的介质。结果见表2。
如可以从表2看出的那样，相对特征电压V70的温度依赖性是约25％，基本上对于所有四个对比例都相同，而它在实施例1中仅为9％。
实施例2a-2d和对比例2
对比例2
首先，制备和研究具有如下组成的非手性混合物AM-2。
实施例2a
制备和研究包括如下物质的混合物：90％对比例2的非手性液晶混合物AM-2和10％手性化合物B(OC)2C*H-C-3。此混合物的特征温度为22.5℃，但在液晶盒中为24.4℃，它在此假定为特征电压。在下表(表3)中显示电压V70的温度依赖性。
表3：实施例2a的特征电压的温度依赖性
| # | T/℃ | V70/V |
| 1 | -19.3 | 156 |
| 2 | -17.3 | 116 |
| 3 | -15.5 | 93 |
| 4 | -13.5 | 82 |
| 5 | -11.6 | 80 |
| 6 | -9.6 | 82 |
| 7 | -7.7 | 88 |
| 8 | -5.6 | 94 |
| 9 | -3.7 | 102 |
| 10 | -1.9 | 108 |
| 11 | 2.0 | 125 |
| 12 | 5.9 | 143 |
| 13 | 9.7 | 164 |
如可以从此表(表3)看出的那样，包含此掺杂混合物的液晶盒的特征电压V70不随升高的温度增加，如在对比例1a和实施例1中那样，但反而初始随升高的温度降低，然后经历约-11.6℃的最小值和仅然后随进一步升高的温度再次升高。由于特征电压经历最小值，所以-11.6℃的温度，根据本申请称为特征温度。在此温度(即Tchar.＝-11.6℃)附近约+/-3°的温度范围内，温度依赖性(dV* 70/dT)基本上消失，即是约0V/度。
指示的蓝色相的相范围在此是从-19.3到13℃的温度。电压在低温下仅达到156V，即小于最小电压值80V的两倍。温度范围的下限是在其下电光学效应可以首次被利用的温度。它可以从观察到的响应时间确定。在13℃的温度下，达到164V的电压，一定程度上大于最小电压值的两倍。当规定此上限时，也如在下限的相应情况下，省略向精度小于一度的数值的内推。
实施例2b
85％实施例1的非手性液晶混合物AM-2与15％具有如下组成的掺杂剂混合物DM-1一起。
备注：参见表1
除一个例外，用于掺杂剂混合物DM-1中的手性化合物在具有所述组成的参考混合物中都具有高的正HTP值。
对于获得的调制介质，不可能在显微镜下在低至-20℃的温度下确定转变到蓝色相的澄清点或转变。将包括85％的AM-2和15％的DM-1的混合物与0.1％如下通式的酚混合，
引入试验液晶盒和如在对比例1a中所述研究。特别地，在高于它的特征温度的各种温度下测定它的电光学性能。在表4中和在表5中显示结果，用于与实施例2a的那些比较。
表4：实施例2b的特征电压的温度依赖性
| # | T/℃ | V70/V |
| 1 | -11.4 | 71 |
| 2 | -10.5 | 67 |
| 3 | -9.5 | 65 |
| 4 | -8.5 | 64 |
| 5 | -7.5 | 65 |
| 6 | -6.6 | 68 |
| 7 | -5.6 | 71 |
| 8 | -3.6 | 81 |
| 9 | -2.7 | 85 |
| 10 | -1.8 | 90 |
| 11 | -0.9 | 94 |
| 12 | 0.1 | 100 |
| 13 | 1.2 | 106 |
| 14 | 2.2 | 111 |
| 15 | 4.0 | 121 |
如可以从此表(表4)看出的那样，包含此掺杂混合物的液晶盒的特征电压V70在-11.4℃到-5.6℃的温度范围内基本上独立于温度。
如在实施例2a中那样，V70在此再次初始随升高的温度降低和仅然后随进一步升高的温度再次增加。V70的最小值是约-8.5℃。在此参考温度附近约+/-2°的温度范围内，特征电压的温度依赖性(dV70/dT)再次基本上完全在此消失(比较表5)。
表5：实施例2a和2b的特征电压的温度依赖性
备注：参见表1，
ΔV70/ΔT(T)：[V70(T+1°)-V70(T-1°)/(2°)]，
ΔV* 70/ΔT(T)：[V70(T+1°)-V70(T-1°)/(V70(T)·2°)]，
§：温度范围在此仅在一侧延伸。
实施例2c
如在实施例2b中那样，85％对比例2的液晶混合物AM-2再次与15％掺杂剂混合物混合。但是，在此，使用具有如下组成的掺杂剂混合物DM-2。
备注：参见表1
用于掺杂剂混合物DM-2中的手性化合物的HTP数值在参考混合物中随升高的温度增加。获得的混合物具有特征温度。
将包括85％的AM-2和15％的DM-2的混合物与0.1％用于实施例2b中的酚混合，引入试验液晶盒和如在对比例1a中所述研究。特别地，在高于它的特征温度的各种温度下测定它的电光学性能。同样在表1中显示这些结果，用于与对比例1a和实施例1的那些比较。
实施例2d
将10％手性化合物(10PZPZ)2X*加入到对比例4的混合物AM-2中。
在获得的混合物中不可能直接观察到蓝色相。从-5℃到9℃的相转变衍生自电光学数据。在此假定的特征温度例外地为9℃。结果见下表，表6，和同样包括在表1中用于比较。
表6：实施例2d的特征电压
备注：参见表1
实施例3a-3f和对比例3
对比例3
作为非手性起始混合物，制备具有如下组成的混合物AM-3。
研究此混合物自身。特征温度是60℃。结果见表7。
实施例3a-3c
作为替代，将3％，5％或7％用于实施例1中的手性化合物B(OC)2C*H-C-3加入到对比例3的混合物AM-3(分别是实施例3a，3b和3c)。获得的混合物分别在约24℃，36℃和46℃下具有向蓝色相的相转变。在此假定的特征温度分别是24.3℃，36.3℃和45.9℃。结果见表7和实施例3b的那些同样包括在表1中。
表7：实施例3a-3c的特征电压
备注：参见表1
§：dV70/dT：[V70(Tchar.+2.5°)-V70(Tchar.+1.5°)/(1°)]，
dV* 70/dT：[V70(Tchar.+2.5°)-V70(Tchar.+1.5°)/
(V70(Tchar.+1°)·1°)]
实施例3d-3f
使用的非手性起始混合物再次是实施例3a-3c的混合物AM-3。
将10％，13％或16％手性化合物B(OC)2C*H-C-3(用于实施例1中的)加入到此混合物(AM-3)中。获得的混合物(分别地是实施例3d，3e和3f)在6℃的温度下(实施例3d)具有从胆甾相向蓝色相的相转变，或在1℃(实施例3e)和0.3℃(实施例3f)的温度下具有特征电压的特征线最小值。结果见下表，表8。
表8：特征电压
备注：参见表1
*不可能观察到蓝色相。
Claims (12)
1.介晶介质，其包含手性组分(A)，该组分由一种或多种手性化合物组成，和非手性组分(B)，该组分由一种或多种非手性化合物组成。
2.根据权利要求1的介晶介质，其特征在于所述手性组分(A)包含一种或多种选自以下的手性化合物：
通式A-IV的异山梨醇、异甘露醇或异艾杜糖醇的衍生物
其中基团
表示
(双脱水甘露醇)，或
通式A-V的介晶型氢化苯偶姻衍生物
包括(R，S)、(S，R)、(R，R)和(S，S)对映异构体，它们中的任何一个都未显示，
其中
B和C每个彼此独立地表示1，4-亚苯基，它也可以由L单取代、二取代或三取代，或1，4-亚环己基，
L表示H、F、Cl、CN或含有1-7个C原子的非必要卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，
c表示0或1，
Z0表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-或单键，和
R0表示含有1-12个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基，
和通式A-VI的手性化合物
其中
X1，X2，Y1和Y2每个彼此独立地表示F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、含有1-25个C原子的直链或支化烷基，它们可以由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，和其中，此外，一个或多个非相邻的CH2基团可以每个彼此独立地由-O-、-S-、-NH-、NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以一定的方式代替，使得O和/或S原子不直接彼此键合，含有最多至20个C原子的可聚合基团或环烷基或芳基，它们可非必要地由卤素，优选F，或由可聚合基团单取代或多取代，
R0表示H或含有1-4个C原子的烷基，
x1和x2每个彼此独立地表示0、1或2，
y1和y2每个彼此独立地表示0、1、2、3或4，
B1和B2每个彼此独立地表示芳族的或部分或完全饱和的脂族六元环，其中一个或多个CH基团由N原子代替和一个或多个不相邻CH2基团由O和/或S代替，
W1和W2每个彼此独立地表示-Z1-A1-(Z2-A2)m-R，和两者之一另选表示R1或A3，但两者不同时表示H，或
U1和U2每个彼此独立地表示CH2、O、S、CO或CS，
V1和V2每个彼此独立地表示(CH2)n，其中四个不相邻CH2基团之一可以由O和/或S代替，及V1和V2之一和，在其中
表示
的情况下，两者都表示单键，
Z1和Z2每个彼此独立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CF2-S-、-S-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF2-CF2-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、这些基团中两种的组合，其中没有两个O和/或S和/或N原子彼此直接键合，优选-CH＝CH-COO-或-COO-CH＝CH-或单键，
A1，A2和A3每个彼此独立地表示1，4-亚苯基，其中一个或两个不相邻CH基团可以由N、1，4-亚环己基代替，其中一个或两个不相邻的CH2基团可以由O和/或S、1，3-二氧戊环-4，5-二基、1，4-亚环己烯基、1，4亚双环[2.2.2]辛基、哌啶-1，4-二基、萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基或1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基代替，其中这些基团中每个可以由L单取代或多取代，和此外A1表示单键，
L表示卤素原子，优选F，CN、NO2、含有1-7个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可以由F或Cl代替，
m在每种情况下独立地表示0、1、2或3，和
R和R1每个彼此独立地表示H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、分别含有1或3到25个C原子的直链或支化烷基，它们可以非必要地由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，和其中一个或多个不相邻CH2基团可以由-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-代替，其中没有两个O和/或S原子彼此直接键合，或可聚合基团。
3.根据权利要求2的介晶介质，其特征在于所述手性组分(A)包含一种或多种选自以下的手性化合物：
通式A-VI-1的手性联萘衍生物
其中B，R0和Z0如对于通式A-I V所定义，和b是0、1或2，和Z0特别表示-OCO-或单键，和
通式A-VI-2的手性联萘衍生物
其中R0如对于通式A-IV所定义，X表示H、F、Cl、CN或R0，优选F。
4.根据权利要求3的介晶介质，其特征在于通式A-VI-1的手性联萘衍生物选自通式A-VI-1a到A-VI-1c的那些
5.根据权利要求3的介晶介质，其特征在于通式A-VI-2的手性联萘衍生物选自通式A-VI-2a到A-VI-2f的那些
6.根据前述权利要求任一项的介晶介质，其特征在于所述非手性组分(B)包含一种或多种选自以下的非手性化合物：
通式I化合物
其中
R1表示含有1-7个C原子的烷基或含有2-7个C原子的氧杂烷基，每个优选含有2-5个C原子，优选烷基，
Z11和Z12每个彼此独立地表示单键、-CO-O-、反式-CH＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CO-O-、-CF＝CF-CO-O-、-CF＝CH-CO-O-、-CH＝CF-CO-O-、-CF2-O-、-O-CF2-或-C≡C-或这些基团中两种或更多种的组合，优选这些基团中至少一个表示-COO-或-CF2-O-，
X1表示F、-OCF3、-CF3、-OCF2H、Cl、CN、-C≡C-CN或NCS，优选CN、-CF3、-C≡C-CN或NCS，特别优选CN或-CF3，
Y11，Y12，Y13和Y14表示H或F，和
n1表示0或1，优选0，
其中通式I的化合物优选在苯环上带有三个或更多个，特别优选四个或更多个氟原子，但优选每个苯环不多于两个F原子；Y11，Y12和Y13特别优选表示F和Z12优选表示-COO-，
和通式II化合物
其中
R2表示含有1-7个C原子的烷基或烷氧基、含有2-7个C原子的烯基、烯氧基或氧杂烷基，优选含有1-5个C原子的烷基或烷氧基或含有2-5个C原子的烯基，优选烷基或烷氧基，
表示
Z21和Z22每个彼此独立地表示单键、-CO-O-、反式-CH＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CO-O-、-CF＝CF-CO-O-、-CF＝CH-CO-O-、-CH＝CF-CO-O-、-CF2-O-、-O-CF2-或-C≡C-或这些基团中两种或更多种的组合，优选这些基团中至少一个表示-COO-或-CF2-O-，
X2表示F、-OCF3、-CF3、-OCF2H、Cl、CN、-C≡C-CN或NCS，优选CN、-CF3、-C≡C-CN或NCS，特别优选CN，
Y2表示H或F和
n2表示0或1。
7.权利要求1-6任一项的介晶介质在电光学显示器中的用途。
8.根据权利要求7的用途，其特征在于所述用途是在电光学显示器中使用在操作温度下处于光学各向同性状态的所述介晶介质。
9.根据权利要求7的用途，其特征在于所述用途是在电光学显示器中使用在操作温度下处于蓝色相的所述介晶介质。
10.包含权利要求1-6任一项的介晶介质的电光学显示器。
11.根据权利要求10的电光学显示器，其特征在于在电光学显示器中包含在操作温度下处于光学各向同性状态的所述介晶介质。
12.根据权利要求10的电光学显示器，其特征在于在电光学显示器中包含在操作温度下处于蓝色相的所述介晶介质。
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