CN1711336A - 电光学光调制元件、电光学显示器和调制介质 - Google Patents

电光学光调制元件、电光学显示器和调制介质 Download PDF

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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。根据本发明的调制介质的突出之处为在光学各向同性相下大的电介质极化率与小的澄清焓或蓝色相出现的结合。在高于澄清点或转化温度(T(N*，BP))4°的温度下，调制介质的电介质极化率优选是25或更大和澄清焓是1.50J/g或更小。

Description

电光学光调制元件、电光学显示器和调制介质
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。该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该光调制元件，在该温度下调制介质处于光学各向同性相，优选处于蓝色相或处于各向同性相。在优选的实施方案中，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。在一定温度下操作的光调制元件描述于04.09.2002的DE10217273.0和DE10241301.0(迄今为止未公开的由本申请的申请人提交的另外的专利申请)，在该温度下调制介质处于各向同性相。
本发明涉及电光学光调制元件和涉及包含此类型元件的显示器和显示系统，例如电视屏和计算机显示器，和涉及用于该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光学各向同性相。除良好的对比度和对比度的低视角依赖性以外，它们的特别突出之处为非常短的响应时间和同时低的操作电压。
特别地，本发明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。在各向异性介晶相下，调制介质已经具有各向异性性能，例如，双折射(Δn)。这不仅仅是刚好当施加电场时，才诱导这种现象。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电池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中的那些。近来渐增地，特别地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”)显示器的变体。在现代变体中，MVA(“多域垂直排列”)显示器，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，即在液晶层一个侧面上的电极，即特征为具有平行于液晶层的电场的有效分量(significant component)。
所有这些常规显示器的共同特征是相对缓慢的切换，它特别对于不断更普及的TV和多媒体应用是不足够的。这在与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。用于液晶显示器中的已知电光学效应的进一步缺点是达到的对比度的显著视角依赖性。在大多数情况下，这较大，使得补偿层，典型地各向异性薄膜，在一些情况下具有复杂结构，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，对于许多应用，驱动电压太高。此外，驱动电压的温度依赖性非常大。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那些。
未公开的申请DE10241301.0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。
然而，与在DE10241301.0中提出的电极结构形成对照，通过相应优化的调制介质而在用于驱动电光学切换元件所必需的电压方面的降低不需要在光调制元件的生产期间更多的劳动。
本发明的目的因此是开发具有良好视角依赖性和特别地具有低驱动电压和驱动电压的低温度依赖性的特别快速切换的光调制元件，和提供对于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寻址和具有低操作电压与低温度依赖性。此外，为用于电光学显示器中，它们应当具有良好的对比度与低视角依赖性。
本发明
令人惊奇地，已经发现，如下所述，可以显著改进光调制元件，该光调制元件使用处于光学各向同性相的调制介质和，特别地，可以实现具有显著降低特征电压的光调制元件。
根据本发明的电光学光调制元件包括：
-一个衬底或多个衬底，
-电极排列，
-用于光偏振化的至少一个元件或多个元件和
-调制介质，
和特征在于
-在一定温度下操作光调制元件，在该温度下调制介质在未寻址状态下处于光学各向同性相，和在于
-电极排列可产生具有平行于介晶调制介质表面的有效分量的电场，和在于
-介晶调制介质满足如下条件(a)和(f)中的至少一个和，在其中它仅满足条件(a)的情况下，它满足如下条件(b)和(c)中的至少一个和，在其中它仅满足条件(b)和(c)中的条件(c)的情况下，它满足两个另外的如下条件(d)和(e)中的至少一个，和在其中它满足条件(f)的情况下，它非必要地也满足条件(g)，
-(a)随升高的温度，调制介质具有从向列相或从胆甾相(Ch，在此称为手性向列相N*)向各向同性相的转变(T(N，I)或T(N*，I))，即典型的澄清点，和在高于澄清点4度的温度下调制介质的电介质极化率是25或更大，
-(b)调制介质的澄清焓是0.78J/g或更小，或
-(c)调制介质的澄清焓是1.50J/g或更小，和
-(d)在高于澄清点4度的温度下调制介质的电介质极化率是27或更大，条件是排除包含如下调制介质的光调制元件：该调制介质包含8％、10％或12％化合物UVZG-3-N，或
-(e)在高于澄清点4度的温度下调制介质的电介质极化率是35.5或更大，条件是排除(对比例3和4的)包含具有两种如下组成1和2之一的调制介质的光调制元件：
  组成1   组成2
  化合物   浓度/％   化合物   浓度/％
  #   缩写   #   缩写
  1   UZU-3A-N   12.0   1   UM-3-N   10.0
  2   UZU-5A-N   12.0   2   PYP-3N.F.F   15.0
  3   GZU-3A-N   12.0   3   UZU-3A-N   12.0
  4   GZU-4A-N   11.0   4   GZU-3A-N   12.0
  5   GZU-4O-N   10.0   5   GZU-4-N   1.0
  6   UVZG-3-N   10.0   6   GZU-4O-N   10.0
  7   CUZU-2-N   10.0   7   UVZG-3-N   10.0
  8   CUZU-3-N   10.0   8   CUZU-2-N   10.0
  9   CUZU-4-N   10.0   9   CUZU-3-N   10.0
  10   HP-5N.F   3.0   10   HP-3N.F   10.0
其中化合物的缩写如下文定义，
-(f)随升高的温度，在温度T(N*，BP)下调制介质具有从胆甾相向蓝色相(BP)的转变，和
-(g)在高于此转变温度(T(N*，BP))4度的温度下调制介质的电介质极化率是25或更大，优选27或更大，特别优选35.5或更大。
以下更详细解释本发明。
除低驱动电压以外，特别地这些显示器的对比度和它的视角依赖性优异和响应时间非常短。
根据本发明的光调制元件优选包含在操作温度下处于光学各向同性相的介晶介质。此介质有利地位于衬底上面或位于衬底下方。光学各向同性相可以是各向同性相或均匀光学各向同性相，如蓝色相，或不均匀光学各向同性相。不均匀光学各向同性相可由介晶介质和聚合物的体系组成。介晶介质在此可以小滴的形式分散在聚合物中(PDLC，表示“聚合物分散的液晶”)或可以采用内聚形式(PN，表示“聚合物网络”)。特征结构尺寸(小滴直径或网络纤维或网眼的直径)的大小在此约为所使用光的波长和优选小于此。调制介质优选在寻址温度下或至少在一个寻址温度下具有蓝色相。在优选的实施方案中，此蓝色相是均匀相，即不包含任何固体(例如聚合物)材料。
优选使用具有均匀相的调制介质。
在本发明的优选实施方案中，光调制元件的调制介质在操作温度下或在至少一个操作温度下处于各向同性相。
在本发明的进一步优选实施方案中，光调制元件的调制介质在操作温度下或在至少一个操作温度下处于蓝色相。在此实施方案中，操作温度范围可在整个蓝色相内延伸和超出或，在出现多个蓝色相的情况下，在整个它们的范围内延伸和超出进入各向同性相。
具有相应大手性扭转的液晶可含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 Liquid Crystals，Textures and Structures)”，LeonhardHill，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。其中也提及迄今为止识别的三种类型蓝色相(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。
用于光调制元件中的调制介质优选是介晶介质。在本申请中的术语介晶介质表示具有介晶相，可溶于介晶相或诱导介晶相的介质。介晶相是近晶相或向列相，优选向列相。
在特别优选的实施方案中，寻址介质具有蓝色相或多个蓝色相。所述一个或多个蓝色相优选延伸或延伸过宽度为5°或更大，优选10°或更大，特别优选20°或更大和非常特别优选30°或更大的温度范围(ΔT(BP))。在具有典型澄清点，即从向列相或胆甾相向各向同性相的转变(T(N，I)或T(N*，I))的调制介质中，在低于澄清点4度的温度下调制介质的光学各向异性优选是0.080或更大，和调制介质的澄清点优选为-30℃至80℃，优选最高至55℃。
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。介晶材料的从在此混合物中的10％溶液外推的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))优选为-100℃或以上，特别优选-50℃或以上和非常特别优选-20℃或以上。
一般地，调制介质位于两个衬底之间。优选是此实施方案。如果调制介质位于两个衬底之间，这些衬底的至少一个是光透明的。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，则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生产。在此情况下，根本不需要衬底。
光调制元件的操作温度优选高于调制介质转变成光学各向同性相的转变温度，一般比此转变温度高0.1°-50°，优选比此转变温度高0.1°-10°和特别优选比此转变温度高0.1°-5°。
在施加电压时，在处于光学各向同性相中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。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，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3.0μm-30μm和特别地3.5μm-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性能。为与常规TN电池比较，在此使用的TN电池具有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。如果在根据本发明的光调制元件中和在这些常规TN电池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电池大约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电池。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等对比度曲线的相应角度范围的多于两倍大，通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，优选0.5ms或更小，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，对于切断的响应时间以及，特别令人惊奇地，用于接通的响应时间两者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，如液晶电池，例如TN电池的显著优点。
电光学特征线由特征电压表征。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。为生产脉冲着色光，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“H”和双“T”或“I”形式的实施方案也是有利的。在使用至少一个优选在电极结构和介晶介质之间的衬底时，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，则可以选择允许形成电容器的布置。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。
本发明的主要方面在于根据本发明的电光学切换元件的电极结构的设计。各种实施方案在此都是可能的。以下描述根据本发明的光调制元件的电极的优选实施方案，适当的情况下参考相应的附图。
基本上在DE10217273.0中描述了采用介晶调制材料的光调制元件的构造。它在此参考图1简单地说明。
该附图图解显示根据DE10217273.0的切换元件或此类型切换元件的一部分的构造的横截面。调制介质(2)位于衬底(1)和(1’)的内表面之间。可以对其施加不同电势的电极结构的两个电极(3)和(4)位于一个衬底(1)的内表面上。“Vop”表示电压、电荷或电流源。从Vop发出的线代表接到电极的电源线。
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，例如由铬、铝、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大的影响。随着降低的间隔，要求的驱动电压降低。然而，如果间隔变得越小，则光调制元件的相对光孔(aperture)也变得越小和亮度下降。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3μm-11μm。电极的相互间隔优选为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方向上的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。相反，随着电极宽度的降低，它的电阻增加。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。
在本发明的优选实施方案中，介晶介质优选具有向列相或胆甾相。然而，也可以使用介质，在该介质中向列相或胆甾相的温度范围窄，使得基本上发生从结晶相或从近晶相变化成光学各向同性相的转变。此光学各向同性相优选是蓝色相，但也可以是各向同性相。在一些实施方案中，蓝色相的温度范围相对窄和仅延伸过几度或更小。
具有从向列相或胆甾相向各向同性相转变的调制介质的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))和具有蓝色相的介质的转化温度(T(N*，BP))优选为从-20℃，优选从-30℃到80℃，优选最高至60℃，特别优选0℃-60℃，优选最高至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中，澄清点或转化温度优选为10℃-70℃和特别优选30℃-50℃。在其中调制介质具有典型澄清点(T(N，I)或T(N*，I))的实施方案中，向列相优选在低至-10℃，特别优选低至-30℃和非常特别优选低至-40℃的低温下稳定。根据本申请所基于的研究，在此实施方案中的调制介质的澄清焓，即从介晶相，优选从向列相或胆甾相转变到各向同性相的转变焓(ΔH)尽可能低。澄清焓优选是1.50J/g或更小，特别优选1.00J/g或更小和非常特别优选0.80J/g或更小。
在本发明此实施方案的特别优选实施方案中，调制介质的澄清焓小于0.90J/g，优选是0.78J/g或更小，特别优选0.70J/g或更小和非常特别优选0.60J/g或更小和特别地0.55J/g或更小。
另外，本发明的发明人发现，在此实施方案中的调制介质，其中调制介质具有典型的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))应当具有尽可能大的电介质极化率(ε，也称为εav.)。在高于介质的澄清点4°的温度下，电介质极化率是25或更大，优选27或更大，优选35.5或更大，优选36或更大，特别优选40或更大和非常特别优选55或更大，或60或更大。
在此优选实施方案中，其中调制介质具有典型的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))，在低于介质的澄清点4°的温度下介质的光学各向异性优选是0.080或更大，特别优选0.090或更大和非常特别优选0.100或更大。
在此优选实施方案的特别优选实施方案中，其中调制介质具有典型的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))，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优选具有0.150或更大和特别优选0.200或更大的双折射(Δn)。对于根据本发明的应用，双折射的数值基本上不受限制。然而在实际方面，在此优选实施方案中，其中调制介质具有典型的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))，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。
如果介质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的混合物的双折射在20℃下如在单个物质和预混物的情况下测定，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够，则将浓度变化到5％，和如果这样溶解性仍然不足够，则使用的主体混合物是以下进一步描述的向列型混合物MLC-6828，和如果必须则浓度在此也从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。
在进一步优选的实施方案中，调制介质具有蓝色相，即随升高的温度，介质经历从向列相，近晶相或结晶相向蓝色相的转变。介质随升高的温度可具有多个蓝色相。随进一步升高的温度，介质在转变温度(T(BP，I))下经历向各向同性相的转变。
在此实施方案中，转变温度(T(BP，I))优选为从-20℃，优选从-30℃到80℃，优选最高至60℃，特别优选0℃-60℃，优选最高至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中，澄清点优选为10℃-70℃和特别优选30℃-50℃。
在此实施方案中，在高于介质的转变温度(T(BP，I))4°的温度下调制介质的电介质极化率(ε)是25或更大，优选27或更大，优选35.5或更大，优选36或更大，特别优选40或更大和非常特别优选55或更大，或60或更大。
根据本发明的介晶介质优选具有偶极矩为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。优选使用在各向异性介晶相下，优选在向列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，则在具有从向列相或从胆甾相向各向同性相的转变的调制介质中在1kHz下和在低于澄清点4°的温度下，优选在向列相下，其数值优选为15或更大，特别优选30或更大和非常特别优选45或更大。如果介质不具有向列相，或如果它在低于向各向同性相的转变4°的温度下不处于向列相，则如双折射那样，它的介电各向异性由相应主体混合物的数值外推确定。
如果介晶调制介质具有负介电各向异性，则在具有从向列相或从胆甾相向各向同性相的转变的调制介质中在1kHz下和在低于澄清点4°的温度下，优选在向列相下，其数值优选为-5或更小，特别优选-7或更小和非常特别优选-10或更小。对于介电负性的调制介质，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，对于介电负性化合物。
Δε的相应极限也适用于具有转变T(N*，BP)的介质。这们它们涉及低于此温度4°的温度。特别优选是具有正介电各向异性的调制介质。
在高于澄清点(T(N，I)或T(N*，I))或转变温度(T(N*，BP))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V70优选为5V-150V，优选15V-110V，特别优选20V-90V和非常特别优选30V-80V。在高于澄清点或转变温度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65V或更小。
在低于给定温度一度到高于给定温度一度的温度范围内，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在高于澄清点(T(N，I)或T(N*，I))或转变温度(T(N*，BP))2度的温度下特征电压V70的低温度依赖性，即dV/dT(T(N，I)+2°)或dV/dT(T(N*，I)+2°)或dV/dT(T(N*，BP)+2°)为1V/°-20V/°，优选1V/°-15V/°，特别优选2V/°-10V/°和非常特别优选2V/°-7V/°。这特别适用于具有从向列相或胆甾相向各向同性相的转变的介质。
在特别优选的实施方案中，在低于给定温度一度到高于给定温度一度的温度范围内，根据本发明的光调制元件中根据本发明的调制介质具有在高于澄清点(T(N，I)或T(N*，I))或转变温度(T(N*，BP))2度的温度下特征电压V70的更低温度依赖性，即dV/dT(T(N，I)+2°)或dV/dT(T(N*，I)+2°)或dV/dT(T(N*，BP)+2°)。此数值为0V/°-5V/°，优选0V/°-3V/°，特别优选0V/°-1V/°和非常特别优选0.1V/°-0.8V/°。这特别适用于具有从胆甾相向蓝色相转变的介质。
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。
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，
-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D，
-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E。
在这些介质中的组分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，
Figure A20038010322400222
表示
Figure A20038010322400223
Figure A20038010322400224
或
Figure A20038010322400226
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、Cl、NO2、-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每个彼此独立地表示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-，
Figure A20038010322400231
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
Figure A20038010322400233
或
Figure A20038010322400236
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、Cl、NO2、-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。
在本申请的优选实施方案中，介质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
Figure A20038010322400242
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含一种或多种通式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
Figure A20038010322400251
Figure A20038010322400254
Figure A20038010322400256
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-，和优选-COO-或-CF2-O-，在通式II-6的情况下也特别优选-C≡C-，和
X2表示CN或CF3，优选CF3，在通式II-6的情况下特别优选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-的化合物。
在本发明的优选实施方案中，根据本发明的介质中的组分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，优选在向列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，则在具有从向列相或从胆甾相向各向同性相的转变的调制介质中在1kHz下和在低于澄清点4°的温度下，优选在向列相下，此数值优选为40或更大。
根据本发明具有正介电各向异性的介晶介质特别优选主要和非常特别优选基本上完全由组分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包含一种或多种选自组分B至D，优选选自组分B和D的组分，特别优选组分B。
根据本发明具有正介电各向异性的介晶介质优选包含
-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特别优选主要和非常特别优选基本上完全由组分D组成。
在这些介质中的组分D优选包含一种或多种化合物。
根据本发明具有负介电各向异性的介晶介质优选包含
-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’，
-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D’。
根据本发明的介晶介质可以采用通常的浓度包含另外的添加剂和手性掺杂剂。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为0.1-3％。当规定其它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，除了在具有蓝色相的介质的情况下的手性掺杂剂。
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升高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，也可以采用其它方式，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，预混物也可以自身已经是可以使用的介质。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。
数值的指示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摄氏度指示。所有物理性能如在“Merck液晶、液晶的物理性能(Merck LiquidCrystals，Physical Properties of Liquid Crystals)”，1997年11月版，Merck KGaA，德国中所述测定，并对于20℃的温度而指示，除非另外明确说明。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。
与介质或它们的组分的组成相关地，
-“包含”表示在每种情况下的所述材料，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”表示所述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，和
-“基本上完全由...组成”表示所述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，德国生产的试验电池中测定。用于Δε测定的试验电池具有的层厚度为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，使用含有垂面排列的聚酰亚胺排列层的电池。或者，卵磷脂(Merck KGaA)可以用作排列剂。用于ε⊥测定的电池含有购自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Solatron1260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。
在1kHz和20℃下，和对于具有从向列相或胆甾相向各向同性相的转变(T(N，I))的调制介质，在低于澄清点(T(N，I)或T(N*，I))4°的温度下和高于澄清点(T(N，I)或T(N*，I))4°的温度下，再次在每种情况下在1kHz下，和在具有从蓝色相向各向同性相的转变的调制介质的情况下，在高于特定材料的相应转变温度(T(N*，BP))4°的温度下，但在此情况下在30Hz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％溶液的数值外推至100％的各自化合物的比例而确定化合物的介电各向异性(Δε)。在如下两种电池中测定试验混合物的电容：具有垂面边缘(edge)排列的电池和具有平行(homogeneous)边缘排列的电池。两种电池类型的层厚度是约20μm。使用频率为1kHz的矩形波和典型地0.2V-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，使用混合物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甚至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或介质。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)中的溶解度小于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℃下或在低于它的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))或它们的转变温度(T(N*，BP))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，组分和，如需要，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)，它得到约+/-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。
在光学各向同性相下在高于它们转变成光学各向同性相的转变温度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.)。在具有从向列相或胆甾相向各向同性相的转变的介质中，它也可以从超过向光学各向同性相的转变点的条件下向列介质的平均电介质极化率的外推按一次近似获得。典型地采用约+/-0.1到+/-0.2的绝对精度测定介质的电介质极化率。在30或更大的大数值的电介质极化率的情况下，绝对精度是约+/-0.5，和在40或更大或甚至60或更大的非常大数值的情况下，绝对精度是约+/-1。
对于具有从向列相或胆甾相向各向同性相的转变的调制介质，由简写为DSC的差示扫描量热法测定澄清焓。为此目的，使用购自TexasInstruments，USA的市售DSC2920仪器。在坩埚中相对作为参比样的空坩埚测定2mg-8mg，典型地4mg相关材料。在10度/分钟的加热速率下升高温度。选择的起始点是在物质澄清点以下约30°-40°。终止点在每种情况下是高于物质的澄清点约30°。数值的相对精度在每种情况下是约+/-10％到+/-15％。在非常小数值澄清焓的情况下，可能必须增加样品的数量或改换为更精确的测量仪器。
在此在向列相下在20℃下和在低于澄清点或转变温度T(N*，BP)4°的温度下测定根据本发明的介质的双折射数值。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。
如果根据本发明的介质的胆甾节距太短而不能允许各向异性性能，例如，双折射或电介质极化率的测定，则三种可能性可用于此目的。首先，最优选的可能性是用于介质中的手性化合物或所有这些手性化合物由它们的外消旋物代替。其次，同样仍然优选的可能性是手性化合物或多种手性化合物的浓度降低到如下数值：该数值允许胆甾节距变得较大使得性能的测定刚刚成为可能。第三，最低优选的可能性是由具有相对方向的螺旋旋转的手性化合物的加入而补偿胆甾节距。为此目的，优选使用购自Merck KGaA的对映异构体对R-8011和S-8011的相应化合物。
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。本申请中指示的各种介质的参考数量和电光学特征线的特征值一般是电压(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，则这明确陈述。
将介质引入含有指状组合型电极的试验电池。试验电池的层厚度一般是约10μm。电极的宽度是10μm和在相邻电极之间的间隔是15μm。在高于各自介质的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))或从胆甾相转变成蓝色相的转变温度(T(N*，BP))2°的温度下测定电光学特征线。在介质引入电池期间，在一些情况下观察到澄清点或转变温度(T(N*，BP))的轻微升高。此效果可以由薄层中向列相或蓝色相的一定程度稳定化而解释。澄清点或转变温度(T(N*，BP))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，可能出现最高至2°或甚至4°的偏差。在其中在电池中出现澄清点或转变温度(T(N*，BP))的升高的情况下，不在高于介质自身的澄清点(T(N，I)或T(N*，I))或自身的转变温度(T(N*，BP))2°的温度下，反而在高于电池中介质的澄清点(Tc(N，I)或Tc(N*，I))或电池中介质的转变温度(Tc(N*，BP))2°的温度下，确定电光学性能的研究。
蓝色相的相宽度或多个蓝色相的总宽度，在含有一个或多个蓝色相的介质的情况下，从电光学效应的温度依赖性确定。在其下出现电光学效应的温度是在其下出现光学各向同性相，蓝色相的温度(T(N*，BP))。在其下蓝色相或，在含有多于一个蓝色相的介质的情况下，随升高的温度出现的最后的蓝色相消失和介质经历向各向同性相的转变(T(BP，I))的温度，从特征电压的温度依赖性确定为在其下特征电压的典型地相对小的增加随升高的温度变得更大增加的温度。由在此温度以上和以下特征电压的温度依赖性的内推导出T(BP，I)的数值，它在许多情况下在此温度以上和以下两者都基本上是线性的。
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缩写和通过划线连接的基团R1，R2，L1和L2的缩写组成，如下表所示。
R1、R2、L1、L2    R1                        R2          L1       L2
的缩写
nm                     CnH2n+1                   CmH2m+1     H         H
nOm                    CnH2n+1                   OCmH2m+1    H         H
nO.m                   OCnH2n+1                  CmH2m+1     H         H
n                      CnH2n+1                   CN           H         H
nN.F                   CnH2n+1                   CN           H         F
nN.F.F                 CnH2n+1                   CN           F         F
nON.F.F                OCnH2n+1                  CN           F         F
nOF                    OCnH2n+1                  F            H         H
nCl                    CnH2n+1                   Cl           H         H
nCl.F                  CnH2n+1                   Cl           H         F
nCl.F.F                CnH2n+1                   Cl           F         F
nF                     CnH2n+1                   F            H         H
nF.F                   CnH2n+1                   F            H         F
nF.F.F                 CnH2n+1                   F            F         F
nmF                    CnH2n+1                   CmH2m+1     F         H
nCF3                  CnH2n+1                   CF3         H         H
nOCF3                 CnH2n+1                   OCF3        H         H
nOCF3.F               CnH2n+1                   OCF3        H         F
nOCF3.F.F             CnH2n+1                   OCF3        F         F
nOCF2                 CnH2n+1                   OCHF2       H         H
nOCF2.F               CnH2n+1                   OCHF2       H         F
nOCF2.F.F             CnH2n+1                   OCHF2       F         F
nS                     CnH2n+1                   NCS           H         H
nS.F                   CnH2n+1                   NCS           H         F
 nS.F.F                CnH2n+1                   NCS           F         F
rVsN                   CrH2r+1-CH＝CH-CsH2s-   CN            H         H
rOsN                   CrH2r+1-O-CsH2s-        CN            H         H
nEm                    CnH2n+1                   COOCmH2m+1   H         H
表A：
Figure A20038010322400341
                
Figure A20038010322400342
PYP                                                   PYRP
Figure A20038010322400343
PPYRP  
BCH                                                    CCP
Figure A20038010322400346
CPTP
CEPTP
Figure A20038010322400348
D
Figure A20038010322400351
EPCH
     
Figure A20038010322400353
HP                                                          ME
Figure A20038010322400354
                           
Figure A20038010322400355
PCH                                                         PDX
Figure A20038010322400356
                  
Figure A20038010322400357
PTP                                                          BECH
Figure A20038010322400358
EBCH
Figure A20038010322400359
EHP
ET
表B：
PCH-n(O)mFF                                              PY-n(O)-Om
YY-n(O)-Om
Figure A20038010322400364
YY-Vn(O)-OmV
CCP-n(O)mFF
CPY-n(O)-m
CYY-n-(O)m
Figure A20038010322400372
CCYY-n-(O)m
PTP-n(O)mFF
Figure A20038010322400374
CPTP-n(O)mFF
CGP-n-X
(X＝特别是F，Cl，CN＝“N”，NCS＝“S”和CF3＝“T”)
CGG-n-X
(X＝特别是F，Cl，CN＝“N”，NCS＝“S”和CF3＝“T”)
CGU-n-X
(X＝特别是F，Cl，CN＝“N”，NCS＝S和CF3＝“T”)
Inm
C15
Figure A20038010322400384
CB15
CBC-nm
Figure A20038010322400386
CBC-nmF
CHE
Figure A20038010322400388
ECBC-nm
GP-nO-N
Figure A20038010322400392
CP-V-N
CPP-nV2-m
Figure A20038010322400394
CPP-V-m
Figure A20038010322400395
CPP-nV-m
Figure A20038010322400396
CPP-V2-m
CCP-V-m
Figure A20038010322400401
CCP-nV-m
Figure A20038010322400402
G3·n
K3·n
Figure A20038010322400404
M3·n
T3·n
BB3·n
PGIP-n-N
PVG-n-S
Figure A20038010322400412
PVG-nO-S
UPP-n-S
PPTUI-n-m
Figure A20038010322400415
CPU-n-S
Figure A20038010322400421
CGU-n-S
Figure A20038010322400422
PTG-n-S
Figure A20038010322400423
PTU-n-S
PPVP-n-S
PPVG-n-S
Figure A20038010322400426
PPVU-n-S
Figure A20038010322400431
PTG-n(O)-N
PTU-n(O)-N
Figure A20038010322400433
PU-n-AN
Figure A20038010322400434
GZU-n(O)-N
UZU-n(O)-N
Figure A20038010322400441
GZU-n(O)-NO2
UZU-n(O)-NO2
GZU-nA-N
UZU-nA-N
GZU-nA-NO2
Figure A20038010322400451
UZU-nA-NO2
UVZG-n-N
Figure A20038010322400453
PWZU-3-N
Figure A20038010322400454
CUZU-n-N
CCZU-n-F
PUZU-n-N
PUZU-n-F
Figure A20038010322400463
AUZU-n-N
Figure A20038010322400464
AUZU-n-F
Figure A20038010322400465
AUZU-n-OT
Figure A20038010322400471
AUUQP-n-N
Figure A20038010322400472
AUUQP-n-F
Figure A20038010322400473
AUUQP-n-OT
AUUQP-n-T
Figure A20038010322400475
AUUQU-n-N
Figure A20038010322400481
AUUQU-n-F
AUUQU-n-OT
Figure A20038010322400483
AUUQU-n-T
Figure A20038010322400484
AUUQGU-n-F
Figure A20038010322400485
PGU-n-F
UM-n-N
DU-n-N
CC-n-V
Figure A20038010322400494
CC-n-Vm
Figure A20038010322400495
PUZU-n-F
Figure A20038010322400501
P(Om)2UQU-nO-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。
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。它们另外指示给本领域技术人员以可以通过本发明达到的性能和特别地性能组合。
对比例1
制备和研究具有如下组成的液晶混合物。
  组成   物理性能
  化合物   浓度/wt％   T(N，I)   ＝22.9℃
  #   缩写   ne(20℃，589.3nm)   ＝1.7298
  1   UM-3-N   10.0   Δn(20℃，589.3nm)   ＝0.1765
  2   GZU-3A-N   10.0   Δε(20℃，1kHz)   ＞0
  3   UVZG-3-N   10.0
  4   PWZU-3-N   7.0   ΔH(N，I)   ＝1.14J/g
  5   PU-3-AN   16.0
  6   PU-5-AN   16.0   T(N，I)+4°   ＝26.9℃
  7   PTG-3-N   15.0   εav.(T(N，I)+4°)   ＝34.1
  8   PTU-4O-N   15.0
  9   HP-3N.F   1.0   T(N，I)+2°   ＝24.9℃
  ∑   100.0   V70(T(N，I)+2°)   ＝113V
将此液晶混合物引入试验电池和在23.1℃的温度下，和在24.9℃(高于澄清点2°)下研究它的电光学性能。
使用的试验电池在两个衬底的仅一个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电池，该元件包含所述液晶混合物。衬底由玻璃组成。使用不含有排列层的衬底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。电极的间隔是15μm和电极彼此间的宽度是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。
在电池之前使用第一偏振器和在电池之后第二偏振器用作分析器。两个偏振器的吸收轴彼此形成90°角度。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DMS703电光学测量站测定电压/传输特征线。在垂直观察时，获得曲线，如在具有电控双折射(例如ECB)的电池的典型情况下那样。
在23.1℃下，阈值电压(V10)的数值是36.5V，中等灰度电压(V50)的数值是28V和饱和电压(V90)的数值是31.5V。相对对比度的最大值位于34V。在24.9℃下，V70是113V。这些结果见表1。
表1：特征电压
  实施例：   C.1   C.2   C.3   1   2   5   8
                                          物理参数
  ΔH(N，I)/J/g   1.14   1.20   0.80   0.89   0.75   0.52   0.51
  εav.(T(N，I)+4°)   23.1   24.0   58.5   41.5   48.0   55.0   62.2
                                          特征线
  电极间隔10μm，电极宽度10μm
  T/℃   23.1   24.0   24.0   n.d.   n.d.   n.d.   n.d.
  V10(T)/V   36.5   22.0   40.5   n.d.   n.d.   n.d.   n.d.
  V50(T)/V   28.0   35.5   56.0   n.d.   n.d.   n.d.   n.d.
  V90(T)/V   31.5   44.5   65.5   n.d.   n.d.   n.d.   n.d.
  电极间隔15μm，电极宽度10μm
  T(N，I)+2°/℃   24.9   25.8   25.7   34.4   37.6   7.7   16.3
  V70(T(N，I)+2°)/V   113   134   71   103   102   67   70
  dV70/dT/V/°   n.d.   38   18   n.d.   n.d.   17   17
  dV70 */dT/％/°   n.d.   28   25   n.d.   n.d.   25   24
备注：n.d.：未测定，
dV70/dT：[V70(T(N，I)+3°)-V70(T(N，I)+1°)]/2°和
dV70 */dT：[V70(T(N，I)+3°)-V70(T(N，I)+1°)]/
          [V70(T(N，I)+2°)·2°]
如可以从此表看出，实施例1，2，5和8的液晶切换元件的特征电压显著低于对比例1和2的那些。当将实施例1与对比例1比较时降低量已经是约10％，和由与对比例2的比较，降低量是约25％。
对比例2
制备和研究具有如下组成的液晶混合物。混合物的组成和性能见下表。
  组成   物理性能
  化合物  浓度/wt％   T(N，I)               ＝23.8℃
  #   缩写   ne(20℃，589.3nm)    ＝1.6971
  1   ME2N.F   3.0   Δn(20℃，589.3nm)    ＝0.1456
  2   ME3N.F   3.0   ε‖(20℃，1kHz)     ＝47.4
  3   ME4N.F   8.0   Δε(20℃，1kHz)       ＝27.3
  4   ME5N.F   8.0
  5   UM-3-N   4.0   ΔH(N，I)              ＝1.20J/g
  6   PTG-3-N   8.0
  7   PTG-5-N   8.0   T(N，I)+4°                           ＝27.8℃
  8   PTU-4O-N   8.0   εav.(T(N，I)+4°)     ＝24.0
  9   PU-3-AN   8.0
  10   PU-5-AN   8.0   T(N，I)+2°                           ＝25.8℃
  11   PGU-2-F   10.0   V70(T(N，I)+2°)       ＝134V
  12   PGU-3-F   10.0   dV/dT(T(N，I)+2°)      ＝38V/°
  13   PGU-5-F   10.0
  14   HP-3N.F   4.0
  ∑   100.0
如在对比例1中那样，生产电光学显示器和测量它的特征线。在24.0℃的温度下，阈值电压(V10)的数值是22V，中等灰度电压(V50)的数值是35.5V和饱和电压(V90)的数值是44.5V。
在高于澄清点2度的温度下，V70是134V。
在表1中显示这些结果，用于与对比例1的那些比较。
实施例1
制备和研究具有如下组成的液晶混合物。
  组成   物理性能
  化合物   浓度/wt％   T(N，I)            ＝32.4℃
  #   缩写   Δε(20℃，1kHz)   ＞0
  1   CCG-V-F   15.0
  2   UZU-3A-N   10.2   ΔH(N，I)          ＝0.89J/g
  3   UZU-5A-N   10.2
  4   GZU-3A-N   10.2   T(N，I)+4°                   ＝36.4℃
  5   GZU-4A-N   9.35   εav.(T(N，I)+4°) ＝41.5
  6   GZU-4O-N   8.5
  7   UVZG-3-N   8.5   T(N，I)+2°                   ＝34.4℃
  8   CUZU-2-N   8.5   V70(T(N，I)+2°)  ＝103V
  9   CUZU-3-N   8.5
  10   CUZU-4-N   8.5
  11   HP-5N.F   2.55
  ∑   100.0
将混合物引入试验电池和如在对比例1中所述研究。特别地，在34.4℃的温度下测定它的电光学性能。
以此方式获得的电池在103V的电压下达到70％相对对比度。
在表1中显示这些结果，用于与对比例1和2的那些比较。
实施例2
制备和研究具有如下组成的液晶混合物。
  组成   物理性能
  化合物   浓度/wt％   T(N，I)            ＝35.6℃
  #   缩写   Δε(20℃，1kHz)   ＞0
  1   GZU-4-N   15.0
  2   GZU-4O-N   12.0   ΔH(N，I)          ＝0.75J/g
  3   GZU-V2-N   12.0
  4   UM-3-N   9.0   T(N，I)+4°                   ＝39.6℃
  5   PYP-4N.F.F   6.8   εav.(T(N，I)+4°) ＝48.0
  6   CUZU-2-N   12.0
  7   CUZU-3-N   12.0   T(N，I)+2°                   ＝37.6℃
  8   CUZU-4-N   12.0   V70(T(N，I)+2°)  ＝102V
  9   HP-3N.F   7.0
  10   HP-5N.F   2.2
  ∑   100.0
将混合物引入试验电池和如在对比例1中所述研究。特别地，在37.6℃的温度下测定它的电光学性能。
以此方式获得的电池在102V的电压下达到70％相对对比度。同样在表1中显示这些结果，用于与对比例1和2的那些比较。
实施例3-10和对比例3-22
制备和研究具有如下组成的液晶混合物。
实施例3
  组成   物理性能
  化合物   浓度/wt％   T(N，I)            ＝37.4℃
  #   缩写   Δε(20℃，1kHz)   ＞0
  1   UZU-3A-N   16.0
  2   UZU-5A-N   18.0   ΔH(N，I)          ＝0.75J/g
  3   GZU-4O-N   15.0
  4   CUZU-2-N   18.0   T(N，I)+4°                   ＝52.7℃
  5   CUZU-3-N   15.0   εav.(T(N，I)+4°) ＝41.5
  6   CUZU-4-N   18.0
  ∑   100.0   T(N，I)+2°                   ＝39.4℃
  V70(T(N，I)+2°)  ＝88V
实施例4
  组成   物理性能
  化合物  浓度/wt％   T(N，I)           ＝22.0℃
  #   缩写   Δε(20℃，1kHz)  ＞0
  1   UVZG-3-N   15.0
  2   GZU-4-N   4.0   ΔH(N，I)          ＝0.92J/g
  3   GZU-4O-N   15.0
  4   UM-3-N   10.0   T(N，I)+4°                   ＝26.0℃
  5   DU-2-N   15.0   εav.(T(N，I)+4°) ＝55.8
  6   CUZU-2-N   15.0
  7   CUZU-3-N   15.0   T(N，I)+2°                    ＝24.0℃
  8   CUZU-4-N   11.0   V70(T(N，I)+2°)   ＝101V
  ∑   100.0
对比例3
  组成   物理性能
  化合物   浓度/wt％   T(N，I)             ＝23.7℃
  #   缩写   ne(20℃，589.3nm)  ＝1.6187
  1   UZU-3A-N   12.0   Δn(20℃，589.3nm)  ＝0.0925
  2   UZU-5A-N   12.0   Δε(20℃，1kHz)    ＞0
  3   GZU-3A-N   12.0
  4   GZU-4A-N   11.0   ΔH(N，I)           ＝0.80J/g
  5   GZU-4O-N   10.0
  6   UVZG-3-N   10.0   T(N，I)+4°                     ＝27.7℃
  7   CUZU-2-N   10.0   εav.(T(N，I)+4°)  ＝58.5
  8   CUZU-3-N   10.0
  9   CUZU-4-N   10.0   T(N，I)+2°                      ＝25.7℃
  10   HP-5N.F   3.0   V70(T(N，I)+2°)    ＝71V
  ∑   100.0   dV/dT(T(N，I)+2°)   ＝18V/°
如在实施例1中那样，在试验电池中在高于澄清点2度的温度下研究混合物的电光学性能，特别地V70测定为71V。
此外，在试验电池中在24.0℃的温度下研究混合物的电光学性能。阈值电压(V10)的数值是40.5V，中等灰度电压(V50)的数值是56V和饱和电压(V90)的数值是65V。最大对比度在73V下达到。在80V和90V的电压下，相对对比度分别下降到90％和50％。
同样在表1中显示这些结果，用于与对比例1和2和实施例1和2的那些比较。
对比例4
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝24.8℃Δε(20℃，1kHz)      ＞0ΔH(N，I)           ＝0.82J/gT(N，I)+4°                    ＝28.8℃εav.(T(N，I)+4°)   ＝60.5T(N，I)+2°                    ＝26.8℃V70(T(N，I)+2°)   ＝79V
 1  UM-3-N                            10.02  PYP-3N.F.F                        15.03  UZU-3A-N                          12.04  GZU-3A-N                          12.05  GZU-4-N                           1.06  GZU-4O-N                          10.07  UVZG-3-N                          10.08  CUZU-2-N                          10.09  CUZU-3-N                          10.010 HP-3N.F                           10.0∑                                   100.0
实施例5
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)               ＝5.7℃Δε(20℃，1kHz)        ＞0ΔH(N，I)             ＝0.52J/gT(N，I)+4°                        ＝9.7℃εav.(T(N，I)+4°)     ＝55.0T(N，I)+2°                        ＝7.7℃V70(T(N，I)+2°)     ＝67VdV/dT(T(N，I)+2°)    ＝17V/°
 1 UZU-3A-N                            7.52 GZU-3A-N                            15.03 GZU-4A-N                            15.04 GZU-4O-N                            15.05 PU-3-AN                             10.06 PTU-4O-N                            15.06 CUZU-2-N                            15.07 CUZU-3-N                            7.5∑                                    100.0
实施例6
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝24.0℃Δε(20℃，1kHz)      ＞0ΔH(N，I)           ＝0.55J/gT(N，I)+4°                    ＝28.0℃εav.(T(N，I)+4°)   ＝60.2T(N，I)+2°                    ＝26.0℃V70(T(N，I)+2°)   ＝75V
 1  UZU-3A-N                          12.02  UZU-5A-N                          4.53  GZU-3A-N                          12.04  GZU-4A-N                          12.05  GZU-4-N                           10.06  GZU-4O-N                          11.07  CUZU-2-N                          11.08  CUZU-3-N                          11.09  CUZU-4-N                          11.010 HP-3N.F                           5.5∑                                   100.0
实施例7
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝22.5℃Δε(20℃，1kHz)      ＞0ΔH(N，I)           ＝0.57J/gT(N，I)+4°                     ＝26.5℃εav.(T(N，I)+4°)   ＝60.8T(N，I)+2°                     ＝24.5℃V70(T(N，I)+2°)   ＝69V
 1 UZU-3A-N                            15.02 UZU-5A-N                            5.63 GZU-3A-N                            15.04 GZU-4A-N                            15.05 GZU-4O-N                            12.06 CUZU-2-N                            11.07 CUZU-3-N                            11.08 CUZU-4-N                            11.09 HP-3N.F                             4.4∑                                    100.0
实施例8
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)              ＝14.3℃Δε(20℃，1kHz)       ＞0ΔH(N，I)            ＝0.51J/gT(N，I)+4°                       ＝18.3℃εav.(T(N，I)+4°)    ＝62.2T(N，I)+2°                       ＝16.3℃V70(T(N，I)+2°)    ＝70VdV/dT(T(N，I)+2°)   ＝17V/°
 1  UZU-5A-NO2                        10.02  UZU-3A-N                          10.83  UZU-5A-N                          10.84  GZU-3A-N                          10.85  GZU-4A-N                          9.96  GZU-4O-N                          9.07  UVZG-3-N                          9.08  CUZU-2-N                          9.09  CUZU-3-N                          9.010 CUZU-4-N                          9.011 HP-5N.F                           2.7∑                                   100.0
这些结果同样在表1中显示，用于与对比例1-3和实施例1和2的那些比较。
对比例5
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)                ＝23.5℃ne(20℃，589.3nm)     ＝1.6138Δn(20℃，589.3nm)     ＝0.0854ε‖(20℃，1kHz)      ＝16.5Δε(20℃，1kHz)       ＝9.1T(N，I)+4°                          ＝27.5℃εav.(T(N，I)+4°)      ＜12.9T(N，I)+2°                          ＝25.5℃V70(T(N，I)+2°)      ＝63V
 1 CGU-2-F                          11.02 CGU-3-F                          11.03 CGU-5-F                          10.04 BCH-3F.F.F                       18.05 BCH-5F.F.F                       14.06 PGU-2-F                          11.07 PGU-3-F                          11.08 BCH-32                           3.0∑                                 100.0
对比例6
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)              ＝29.6℃ne(20℃，589.3nm)   ＝1.7549Δn(20℃，589.3nm)   ＝0.2092ε‖(20℃，1kHz)    ＝59.2Δε(20℃，1kHz)     ＝42.9ΔH(N，I)            ＝0.95J/gT(N，I)+4°                      ＝33.6℃εav.(T(N，I)+4°)    ＝26.4
 1 ME2N.F                           10.02 UM-3-N                           8.53 PTG-3-N                          15.04 PTG-5-N                          15.05 PU-3-AN                          15.06 PU-5-AN                          15.07 PTU-4O-N                         15.08 HP-3N.F                          6.5∑                                 100.0
对比例7
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)              ＝21.0℃Δε(20℃，1kHz)       ＞0ΔH(N，I)            ＝0.81J/gT(N，I)+4°                       ＝25.0℃εav.(T(N，I)+4°)     ＝34.8
 1 UM-3-N                           8.02 GZU-3A-N                         8.03 UVZG-3-N                         8.04 PWZU-3-N                         10.05 PYP-40N.F.F                      6.06 PU-3-AN                          15.07 PU-5-AN                          15.08 PTG-3-N                          15.09 PTU-4O-N                         15.0∑                                 100.0
对比例8
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝24.2℃ne(20℃，589.3nm)  ＝1.6857Δn(20℃，589.3nm)  ＝0.1405ε‖(20℃，1kHz)   ＝45.8Δε(20℃，1kHz)    ＝27.8ΔH(N，I)           ＝0.62J/gT(N，I)+4°                     ＝28.2℃εav.(T(N，I)+4°)   ＝24.7
 1 PTG-3-N                           15.02 PTP-5-N                           15.03 PTU-4O-N                          15.04 PU-5-AN                           9.05 PGU-5-F                           14.06 HP-3N.F                           7.07 HP-3N.F                           8.08 DU-2-N                            15.09 PCH-3N.F.F                        2.0∑                                  100.0
对比例9
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝30.1℃ne(20℃，589.3nm)  ＝1.6095Δn(20℃，589.3nm)  ＝0.1035ε‖(20℃，1kHz)   ＝62.6Δε(20℃，1kHz)    ＝45.9ΔH(N，I)           ＝0.92J/gT(N，I)+4°                    ＝34.1℃εav.(T(N，I)+4°)   ＝26.7
 1  CCP-2F.F.F                       10.02  CCP-3F.F.F                       10.03  CCP-5F.F.F                       10.04  ME2N.F                           10.05  ME3N.F                           10.06  ME4N.F                           7.07  ME5N.F                           15.08  DU-2-N                           6.09  PCH-5N.F.F                       2.010 UM-3-N                           10.011 HP-3N.F                          10.0∑                                  100.0
对比例10
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)                ＝29.0℃Δε(20℃，1kHz)         ＝＞0ΔH(N，I)              ＝0.79J/gT(N，I)+4°                          ＝33.0℃εav.(T(N，I)+4°)      ＝35.2
 1 UM-3-N                            6.02 GZU-3A-N                          10.03 UVZG-3-N                          12.04 PWZU-3-N                          10.05 PU-3-AN                           15.06 PU-5-AN                           15.07 PTG-3-N                           15.08 PTU-4O-N                          15.09 HP-3N.F                           2.0∑                                  100.0
对比例11
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝11.5℃Δε(20℃，1kHz)      ＝＞0T(N，I)+4°                     ＝15.5℃εav.(T(N，I)+4°)   ＜11
 1 CGU-2-F                          11.02 CGU-3-F                          11.03 CGU-5-F                          10.04 BCH-3F.F.F                       16.05 BCH-5F.F.F                       14.06 PGU-2-F                          10.07 PGU-3-F                          10.08 PGU-5-F                          9.09 PCH-7F                           9.0∑                                 100.0
对比例12
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)            ＝15.5℃Δε(20℃，1kHz)     ＞0T(N，I)+4°                    ＝19.5℃εav.(T(N，I)+4°)   ＜11
 1 CGU-2-F                         12.02 CGU-3-F                         12.03 CGU-5-F                         11.04 BCH-3F.F.F                      18.05 BCH-5F.F.F                      14.06 PGU-2-F                         11.07 PGU-3-F                         10.08 PGU-5-F                         11.0∑                                100.0
对比例13
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝42.3℃Δε(20℃，1kHz)      ＞0ΔH(N，I)            ＝0.80J/gT(N，I)+4°                       ＝46.3℃εav.(T(N，I)+4°)    ＝21.2
 1  ME2N.F                          3.02  ME3N.F                          3.03  ME4N.F                          5.04  ME5N.F                          3.05  UM-3-N                          4.06  PTG-3-N                         8.07  PTG-5-N                         8.08  PTU-4O-N                        7.09  PU-3-AN                         8.010 PU-5-AN                         8.011 PGU-2-F                         10.012 PGU-3-F                         10.013 PGU-5-F                         10.014 HP-3N.F                         5.015 HP-4N.F                         5.016 HP-5N.F                         4.0∑                                 100.0
对比例14
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)              ＝16.0℃Δε(20℃，1kHz)       ＞0ΔH(N，I)             ＝0.82J/gT(N，I)+4°                        ＝20.0℃εav.(T(N，I)+4°)     ＝24.7
 1  ME2N.F                           3.02  ME3N.F                           3.03  ME4N.F                           8.04  ME5N.F                           9.05  UM-3-N                           4.06  PTG-3-N                          9.07  PTG-5-N                          8.08  PTU-4O-N                         8.09  PU-3-AN                          9.010 PU-5-AN                          9.011 PGU-2-F                          10.012 PGU-3-F                          10.013 PGU-5-F                          10.0∑                                  100.0
对比例15
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)                 ＝16.0℃Δε(20℃，1kHz)          ＜0T(N，I)+4°                             ＝20.0℃εav.(T(N，I)+4°)       ＜3.0
 1  YY-2-O2                         8.02  YY-3-O2                         8.03  YY-4O-O4                        10.04  YY-V1O-O1V                      8.05  PY-3-O2                         15.06  PY-1-O2                         11.07  CYY-3-O2                        10.08  CYY-5-O2                        10.09  PTP-302FF                       10.010 PTP-502FF                       10.0∑                                 100.0
对比例16
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝16.0℃Δε(20℃，1kHz)      ＜0T(N，I)+4°                      ＝20.0℃εav.(T(N，I)+4°)   ＜3.5
 1  YY-2-O2                           8.02  YY-3-O2                           8.03  YY-3O-O4                          6.04  YY-4O-O4                          6.05  YY-V1O-O1V                        6.06  PY-3-O2                           9.07  PY-1-O2                           12.08  CYY-3-O2                          9.09  CYY-5-O2                          9.010 PTP-302FF                         10.011 PTP-302FF                         10.012 CPY-3-O2                          5.013 CCYY-2-O2                         2.0∑                                   100.0
对比例17
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)              ＝41.0℃ne(20℃，589.3nm)   ＝1.6157Δn(20℃，589.3nm)   ＝0.1066ε‖(20℃，1kHz)    ＝5.7Δε(20℃，1kHz)     ＝2.4T(N，I)+4°                      ＝45.0℃εav.(T(N，I)+4°)    ＜4.1
 1 PYP-5F                            25.02 PCH-32                            16.53 PCH-301                           15.04 PCH-302                           11.35 BCH-32                            14.36 BCH-52                            10.57 CBC-33                            3.78 CBC-53                            3.7∑                                  100.0
对比例18
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)              ＝27.0℃ne(20℃，589.3nm)   ＝1.6470Δn(20℃，589.3nm)   ＝0.1350ε‖(20℃，1kHz)    ＝7.4Δε(20℃，1kHz)     ＝3.6T(N，I)+4°                      ＝31.0℃εav.(T(N，I)+4°)   ＜5.6
 1 PCH-5F                           14.62 PCH-6F                           12.93 PCH-7F                           12.54 PTP-20F                          15.25 PTP-40F                          19.16 PTP-60F                          25.7∑                                 100.0
对比例19
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)             ＝30.0℃ne(20℃，589.3nm)  ＝1.5856Δn(20℃，589.3nm)  ＝0.1007ε‖(20℃，1kHz)   ＝14.5Δε(20℃，1kHz)    ＝10.6T(N，I)+4°                     ＝34.0℃εav.(T(N，I)+4°)   ＜4.7
 1  CCP-2F.F.F                        4.02  CCP-20CF3                         4.03  CCP-30CF3                         5.04  CCP-40CF3                         2.05  PCH-3                             6.06  K9                                4.07  BCH-3F.F.F                        12.08  CGU-2-F                           10.09  CGU-3-F                           6.010 CCZU-2-F                          5.011 CCZU-3-F                          16.012 CCZU-5-F                          5.013 CC-5-V                            2.014 CCP-V-1                           10.015 CC-3-V1                           9.0∑                                   100.0
对比例20
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)              ＝33.0℃ne(20℃，589.3nm)   ＝1.6010Δn(20℃，589.3nm)   ＝0.1100ε‖(20℃，1kHz)    ＝9.5Δε(20℃，1kHz)     ＝4.9T(N，I)+4°                      ＝37.0℃εav.(T(N，I)+4°)    ＜6.2
 1 PCH-5                              19.02 PCH-302                            31.03 PCH-304                            31.04 K15                                19.0∑                                   100.0
对比例21
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)            ＝50.0℃Δε(20℃，1kHz)     ＜0T(N，I)+4°                    ＝54.0℃εav.(T(N，I)+4°)   ＜2.0
 1 PCH-302FF                         26.02 PCH-502FF                         26.03 CCP-V-1                           15.04 CC-5-V                            19.05 CCH-35                            8.06 BCH-32                            6.0∑                                  100.0
对比例22
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(N，I)                ＝50.0℃ne(20℃，589.3nm)     ＝1.5640Δn(20℃，589.3nm)     ＝0.0821ε‖(20℃，1kHz)      ＝3.9Δε(20℃，1kHz)       ＝-2.9T(N，I)+4°                          ＝54.0℃εav.(T(N，I)+4°)     ＜2.0
 1 PCH-302FF                          26.02 PCH-502FF                          26.03 CCP-V-1                            13.04 CC-5-V                             16.05 CCH-35                             5.06 BCH-32                             9.07 CCP-21FF                           3.08 PCH-301                            2.0∑                                   100.0
实施例9
  组成   物理性能
 化合物# 缩写 浓度/wt％   T(BP，I)              ＝43.5℃T(N*，BP)            ＝30.0℃ΔT(BP)                ＝13.5°Δε(20℃，1kHz)        ＞0T(N*，BP)+4°                  ＝34.0℃εav.(T(N*，I)+4°)   ＝42T(N*，I)+2°                    ＝32.0℃V90(T(N*，I)+2°)   ＝40V
 1  AUUQU-3-N                               10.02  CUZU-3-N                                9.03  CUZU-4-N                                9.04  HP-3N.F                                 8.05  AUUQU-3-OT                              10.06  AUUQU-3-F                               9.07  AUUQU-3-T                               8.08  AUUQP-3-T                               5.09  PUZU-3-F                                9.010 PUZU-5-F                                8.011 P(O3)2UQU-30-T                        10.012 N(O1)2C*H-C-3                        5.0∑                                        100.0
此实施例的调制介质具有从向列相(在此为高度扭转胆甾相)向蓝色相的转变。它具有低的特征电压V90和特征为特征电压的特别有利的低的温度依赖性，并也与本申请实施例1-8比较。
实施例10
  组成   物理性能
  化合物   浓度/wt％
  #   缩写   T(BP，I)            ＝44.5℃
  1   AUUQU-3-N   9.98   T(N*，BP)          ＝23.5℃
  2   AUZU-3-N   9.98   ΔT(BP)             ＝21.0°
  3   AUZU-4-N   9.98
  4   GZU-3A-N   8.00   Δε(20℃，1kHz)     ＞0
  5   HP-3N.F   6.02
  6   AUUQU-3-OT   9.98   T(N*，BP)+4°                 ＝27.5℃
  7   AUUQU-3-T   8.00   εav.(T(N*，I)+4°) ＝43
  8   AUUQU-3-F   9.03
  9   AUUQGU-3-F   8.00   T(N*，I)+2°                   ＝25.5℃
  10   PUZU-3-F   7.05   V90(T(N*，I)+2°)   ＝76V
  11   P(O3)2UQU-30-T   5.0
  12   N(O1)2C*H-C-3   9.0
  ∑   100.0
与实施例9类似，此实施例的调制介质具有从高度扭转胆甾相向蓝色相的转变。它的特征为特征电压的非常特别有利的低的温度依赖性。
附图描述
图1：该附图图解显示根据本申请的切换元件或切换元件的一部分的构造的横截面。调制介质(2)位于衬底(1)和(1’)的内表面之间。可以对其施加不同电势的电极结构的两个电极(3)和(4)位于一个衬底(1)的内表面上。Vop表示电压、电荷或电流源。从Vop发出的线代表接到电极的电源线。
附图中参考符号的含义列表：
1：第一衬底的表面，
1’：第二衬底的表面，
2：调制层，
3：可以对其施加第1电势的电极结构的导电层，
4：可以对其施加第2电势的电极结构的导电层，
Vop：电压、电荷或电流源。

Claims (29)

1.一种电光学光调制元件，其包括：
-一个衬底或多个衬底，
-电极排列，
-用于光偏振化的至少一个元件或多个元件，和
-调制介质，
其特征在于
-在一定温度下操作光调制元件，在该温度下调制介质在未寻址状态下处于光学各向同性相，和在于
-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，和在于
-介晶调制介质满足如下条件(a)和(f)中的至少一个和，在其中它仅满足这两个条件(a)和(f)中的条件(a)的情况下，它另外满足如下条件(b)和(c)中的至少一个和，在其中它仅满足条件(b)和(c)中的条件(c)的情况下，它满足两个另外的如下条件(d)和(e)中的至少一个，和在其中它满足条件(f)的情况下，它非必要地另外满足条件(g)，
-(a)随升高的温度，调制介质具有从向列相或从胆甾相向各向同性相的转变(T(N，I)或T(N*，I))，和在高于澄清点4度的温度下调制介质的电介质极化率是25或更大，
-(b)调制介质的澄清焓是0.78J/g或更小，或
-(c)调制介质的澄清焓是1.50J/g或更小，和
-(d)在高于澄清点4度的温度下调制介质的电介质极化率是27或更大，条件是排除包含如下调制介质的光调制元件：该调制介质包含8％、10％或12％化合物UVZG-3-N，或
-(e)在高于澄清点4度的温度下调制介质的电介质极化率是35.5或更大，条件是排除包含具有如下两种组成1和2之一的调制介质的光调制元件：  组成1  组成2  化合物  浓度/％  化合物  浓度/％  #  缩写  #  缩写  1  UZU-3A-N  12.0  1  UM-3-N  10.0  2  UZU-5A-N  12.0  2  PYP-3N.F.F  15.0  3  GZU-3A-N  12.0  3  UZU-3A-N  12.0  4  GZU-4A-N  11.0  4  GZU-3A-N  12.0  5  GZU-40-N  10.0  5  GZU-4-N  1.0  6  UVZG-3-N  10.0  6  GZU-4O-N  10.0  7  CUZU-2-N  10.0  7  UVZG-3-N  10.0  8  CUZU-3-N  10.0  8  CUZU-2-N  10.0  9  CUZU-4-N  10.0  9  CUZU-3-N  10.0  10  HP-5N.F  3.0  10  HP-3N.F  10.0
其中化合物的缩写如在本申请正文中定义，
-(g)随升高的温度，在温度T(N*，BP)下调制介质具有从胆甾相(Ch，在此称为手性向列相N*)向蓝色相(BP)的转变，和
-(h)在高于此转变温度(T(N*，BP))4度的温度下调制介质的电介质极化率是25或更大。
2.根据权利要求1的光调制元件，其特征在于
-介晶调制介质的澄清焓是1.10J/g或更小。
3.根据权利要求2的光调制元件，其特征在于
-介晶调制介质的澄清焓是0.70J/g或更小。
4.根据权利要求1-3中至少一项的光调制元件，其特征在于
-在高于澄清点或转变温度(T(N*，BP))4度的温度下调制介质的电介质极化率是40或更大。
5.根据权利要求4的光调制元件，其特征在于
-在高于澄清点或转变温度(T(N*，BP))4度的温度下调制介质的电介质极化率是55或更大。
6.根据权利要求1-5中至少一项的光调制元件，其特征在于
-在低于澄清点或转变温度(T(N*，BP))4度的温度下的光学各向异性是0.080或更大。
7.根据权利要求1-6中至少一项的光调制元件，其特征在于介晶调制介质包含一种或多种通式I的化合物
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，
Figure A2003801032240004C2
表示
Figure A2003801032240004C4
Figure A2003801032240004C5
或
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，
X1表示F、Cl、NO2、-OCF3、-CF3、-OCF2H、Cl、CN、-C≡C-CN或NCS，
Y11，Y12，Y13和Y14每个彼此独立地表示H或F和
n1表示0或1。
8.根据权利要求1-7中至少一项的光调制元件，其特征在于介晶调制介质包含一种或多种通式II的化合物
Figure A2003801032240005C1
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，
Figure A2003801032240005C2
表示
或
Figure A2003801032240005C6
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＝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，
X2表示F、Cl、NO2、-OCF3、-CF3、-OCF2H、Cl、CN、-C≡C-CN或NCS，
Y2表示H或F和
n2表示0或1。
9.根据权利要求1-8中至少一项的光调制元件，其特征在于除通式I和/或II的化合物以外，介质还包含一种或多种另外的介晶化合物。
10.根据权利要求1-9中至少一项的光调制元件，其特征在于介晶调制介质包含
-5％-80％一种或多种通式I的化合物和/或
-5％-95％一种或多种通式II的化合物和/或
-0％-30％一种或多种另外的介晶化合物。
11.一种电光学显示器，其包含一个或多个根据权利要求1-10中至少一项的光调制元件。
12.根据权利要求11的电光学显示器，其特征在于显示器通过有源矩阵寻址。
13.一种电光学显示系统，其包含一个或多个根据权利要求11和12中至少一项的电光学显示器。
14.根据权利要求13的电光学显示系统，其特征在于它可以用作电视屏、用作计算机显示器或用作两者。
15.根据权利要求1-10中至少一项的光调制元件用于信息显示的用途。
16.根据权利要求11和12中至少一项的电光学显示器在电光学显示系统中的用途。
17.根据权利要求13和14中至少一项的电光学显示系统用于视频信号或数字信号的显示的用途。
18.一种介质，其特征在于它满足如下条件(a)和两个另外的如下条件(b)和(c)中的至少一个：
-(a)随升高的温度，该介质具有从向列相或从胆甾相向各向同性相的转变(T(N，I)或T(N*，I))，和介质的澄清焓是1.50J/g或更小，和
-(b)在高于澄清点4度的温度下介质的电介质极化率是27或更大，条件是排除包含8％、10％或12％化合物UVZG-3-N的介质，或
-(c)在高于澄清点4度的温度下介质的电介质极化率是35.5或更大，条件是排除具有如下两种组成1和2之一的介质：  组成1  组成2  化合物  浓度/％  化合物  浓度/％  #  缩写  #  缩写  1  UZU-3A-N  12.0  1  UM-3-N  10.0  2  UZU-5A-N  12.0  2  PYP-3N.F.F  15.0  3  GZU-3A-N  12.0  3  UZU-3A-N  12.0  4  GZU-4A-N  11.0  4  GZU-3A-N  12.0  5  GZU-40-N  10.0  5  GZU-4-N  1.0  6  UVZG-3-N  10.0  6  GZU-4O-N  10.0  7  CUZU-2-N  10.0  7  UVZG-3-N  10.0  8  CUZU-3-N  10.0  8  CUZU-2-N  10.0  9  CUZU-4-N  10.0  9  CUZU-3-N  10.0  10  HP-5N.F  3.0  10  HP-3N.F  10.0
其中化合物的缩写如在本申请正文中定义，
或在于介质满足条件(d)，
-(d)随升高的温度，在温度T(N*，BP)下调制介质具有从胆甾相向蓝色相(BP)的转变，和在于非必要地，在高于此转变温度4度的温度下调制介质的电介质极化率是25或更大。
19.根据权利要求18的介质，其特征在于它的澄清焓是1.00J/g或更小。
20.根据权利要求19的介质，其特征在于它的澄清焓是0.80J/g或更小。
21.根据权利要求18-20中至少一项的介质，其特征在于在高于澄清点或转化温度4度的温度下介质的电介质极化率是40或更大。
22.根据权利要求21的介质，其特征在于在高于澄清点或转化温度4度的温度下介质的电介质极化率是55或更大。
23.根据权利要求18-22中至少一项的介质，其特征在于它的澄清点或转化温度为-30℃至80℃。
24.根据权利要求23的介质，其特征在于它的澄清点或转化温度为0℃至45℃。
25.根据权利要求18-24中至少一项的介质，其特征在于在低于澄清点或转化温度4度的温度下介质的光学各向异性是0.080或更大。
26.根据权利要求18-25中至少一项的介质，其特征在于它包含一种或多种如权利要求7中所示的通式I的化合物。
27.根据权利要求18-26中至少一项的介质，其特征在于它包含一种或多种如权利要求8中所示的通式II的化合物。
28.根据权利要求18-27中至少一项的介质，其特征在于除通式I和/或II的化合物以外，它还包含一种或多种另外的介晶化合物。
29.根据权利要求18-28中至少一项的介质，其特征在于介质包含
-5％-80％一种或多种通式I的化合物和/或
-5％-95％一种或多种通式II的化合物和/或
-0％-30％一种或多种另外的介晶化合物。
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