TWI338499B

TWI338499B - Electro-optical light modulation element and use thereof, mesogenic modulation medium, and electro-optical display and system and use thereof

Info

Publication number: TWI338499B
Application number: TW092132029A
Authority: TW
Inventors: Heckmeier Michael; Czanta Markus; Goetz Achim; Kirsch Peer; Diane Farrand Louise; Taugerbeck Andreas; Montenegro Elvira
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2011-03-01
Also published as: JP2006506515A; TW200423709A; KR101180205B1; KR20050086682A; EP1561150B1; JP2014225028A; DE50306222D1; AU2003286165A1; JP2012068645A; DE10393340D2; JP6047125B2; WO2004046805A8; US20060050354A1; WO2004046805A1; US7440160B2; JP5841301B2; ATE350684T1; EP1561150A1

Description

玖、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發月係關;^帛光線調節元件、包含其之顯示器及一種光線調節介質。該光線調節元件較佳地使用一在一定溫度下具有各向異性性質之調節介質，諸如例如液晶。該光線調節元件在該調節介質呈藍相的溫度下操作。使用呈各向同相的調節介質之類似的顯示器則描述在DE10217 273.0中及设今未公告的專利申請案之22的de⑺2 41301.0中’―篇進—步的中請案皆由本中請案之中請人所擁有。本發明係關於-種電光性光線調節元件及包含此型式之 70件的電光性顯示器及顯示器系统，諸如例如，電視螢幕及電腦監視器；及關於—種使用在該光線調節元件中的調節介質。根據本發明之光線調節元件包括一液晶原調節介質’其在該光線調節元件的操作期間會呈藍相。除了好的對比及低對比視角依賴性、短的應答時間及相當低的操作電壓外，它們特別可辨別的有該操作電壓之低溫度依賴性。特別是’本發明亦關於—種液晶原介質及關於其在此型式的光線調節元件中作為調節介質之用途。【先前技術】 S知的電光性液晶顯示器為已熟知的一般項目❶它們在該調即"質呈光學各向異性中間相的溫度下操作。在大部刀的顯不器型式中，該調節介質以向列相使用。在該中間相中’該調節介質通常甚至在沒有施加電場下具有各向異 88673-960928.doc 1338499 _ 年月日修(更)正替換頁性性質，諸如例如，雙折射性（Δη)。此僅有當施加電場時才會被誘發。最普遍的有ΤΝ(，，扭轉向列，，）及STN(”超級扭轉向列”）顯示器。在這些顯示器中的液晶單元，在該基材上於該液晶介質的二個相反邊具有電極。因此，該電場基本上垂直於該液晶層。首先提到的顯示器特別使用來與定址用之TFT("薄膜電晶體"）組合，以用於具有大的訊息内容及高解析度的顯示器，例如在膝上型輕便電腦及筆記型電腦中。最近已增加其用途，特別是在桌上型電腦監視器、lps(" 橫向電場效應（in-plane switching)"，例如De 4〇〇〇 451 及 EP 〇 588 568)型式或另一種VAN("垂直排列的向列相"）型式之液晶顯示器。VAN顯示器為ECB("電控制雙折射型，，）顯示器的最新變化。在進一步的最新變化中（MVA(”多區段垂直排列"）顯示器）’每個定址電極可穩定眾多區段，此外可使用特別的光學補償層。這些顯示器（如已提到的TN顯示器）使用垂直於戎液晶層的電場。與那些比較，ips顯示器通币僅在一個基材（即在液晶層的一邊）上使用電極，即其特徵為有一明顯與該液晶層平行的電場分量。習知的顯示器全部具有相當長的應答時間，特別是該應答時間對TV及多媒體應用（其變成至今更普遍）來說經常不夠紐。此與迄今實際上到處存在的陰極射線管比較特別引人'主目。使用在液晶顯示器中熟知的電光性效應之進一步、”占為所獲付的對比視角依賴性’其在大部分型式中無疑地很月顯。在大部分實例中，此如此重大，故對以直接觀看操作的顯示器來說通常必需使用一補償層，其典型為一 88673-960928.doc 各向異性薄膜’在某些實例中其具有一複雜的結構。 Μ 17 273‘0描述一種光線調節元件，其中該液晶原調即"質在刼作溫度下呈各向同相。這些光線調節元件可特職速地切換且具有好的對比視角依賴性。但是，其驅 =電C對許夕應用來說太高。因此需要—經改善的光線調節元件特別疋具有一已降低的驅動電壓。 DE 102 41 301.0 (迄今未公告而由本中請案的申請人擁 “t請幻進-步提出―㈣的電極結構’其可導致在操 :電壓上有明顯的減低。但是，這些電極結構在該光線調節元件的製造期間需要非常多的操作。在DE H)2 17 273.0及DE 1〇2 41 3〇1 〇中所建議的光線調節元件可額外地具有明顯的溫度依賴性。在該調節介質的各向同相由電場所诱發的電光性效應在接近該調節介質的清亮點溫度處最高度明顯。此為該光線調節元件具有最低特徵電壓（即所需的最低操作電壓）的地方。隨著增加溫度，該特徵電壓（及因此操作電壓）會明顯地增加。該臨限電壓典型的溫度依賴性範圍從每度數伏特至每度十或更多伏特。包含根據DE 1〇2丨7 273.0及DE 102 41 3〇1 〇的各向同性調節介質之多種光線調節元件的待徵電壓之相對溫度依賴性（至第一接近）可視為與所使用的介質及電極結構無關。DE 102 17 273.0描述-具有某些明顯變化的組成物之各向同性介質，其可使用在能於各向同相下操作之光線調節元件中；然而DE 102 41 30K0揭示出多種電極結構。該臨限電壓的相對溫度依賴性之級數在大於清亮點丨。之溫度 88673-960928.doc P 一丨'、u赁換頁下為5〇%/度。其會隨著溫度增加而降低。在大於清亮點5。之溫度下’其級數為幾1 〇%/度。對使用在實際的顯示器之光線調節元件來說，此電光性效應的溫度依賴性通常太大。通常來說，已對該操作電壓實際上flb在至少數度的溫度範圍内與操作溫度無關之效應有所需求，較佳為超過5。或更高，特別佳是超過1〇。或更高’非常特別佳為超過20°或更高。另一種在驅動電壓後的電子發展相當複雜。一方面，通常會造成該可獲得的驅動電壓有部分喪失’因為甚至在最兩的操作溫度下此畢竟必需仍然足夠大。另一方面，其與某些測量及控制成果有關。因此’必需測量該光線調節元件的現在溫度。在具有相當大面積的顯示器中，其甚至需要在顯示器的眾多點處測量一溫度梯度或溫度。同樣無法容易i也達成將該光㈣節元件的溫度進一步選擇地保持固定。為了清楚實際的理由，必需為此目的加熱該顯示器。此再者同樣需㈣量該光線調節元件的溫度。因此實務上無法谷易地使用描述在DE丨〇2 17 273 0中 (其使用-各向同性調節介質）的顯示器其特別好的對比之優點。因此，和具有低需求。可看見的是對一使用呈光學各向分问冋相之調節介質的特徵電壓之溫度依賴性的光後 μ _ ^咏调即兀件有重大具有相符合的大對掌性扭轉之液晶可具學各向同性中間相。這些相在足夠大的：或夕種光喝厚度中，會於相 88673-960928.doc 1338499 年月日修更)正替換頁 196. 9. 2 9 __ 符合的膽固醇螺距處（即若該間距於可見光的波長範圍内）顯露出稍微的淡藍色。為此理由，它們熟知為藍相（葛雷 (Gray)及顧得拜（Go〇dby)，"層列相液晶、紋理構造及結構 (Smectic Liquid Crystals，Textures and Structures)"，倫那得希爾（Leonhard Hill)，美國，加拿大（1984))。電場在呈藍相的液晶上之效應則例如描述在Hs奇曰羅 (Kltzerow)’ ”在藍相上的電場效應（The Effect of Electric Fields on Blue Phases)”，Mol. Cryst. Liq. Cryst.，（1991)， V〇l· 202，叩.51-83中。於其令亦提到三種可在無場液晶中觀察到的藍相型式（BP I至ΒΡ ΠΙ)。但是，其並無描述使用場誘發雙折射的電光性顯示器。在電場影響下，可發生進一步藍相或其它與藍相1' Π&ΠΙ不同的相。因此，本發明之目標為發展一種可特別快速切換的光線調節7L件，其使用一在無場狀態下呈光學各向同相的調節介質’其具有好的對比、好的視角依賴性、低驅動電壓且特別具有低的驅動電壓之溫度依賴性，並可提供此目的所需之凋即介質。這些光線調節元件應該具有—儘可能小的調節介質層厚度’以合適於使用作為FPD(平板顯示号）元件，諸如例如’電腦用之平板榮幕。再者，它們應該可藉由儘可能簡單的電極組態定址。【發明内容】 ::::描述’已驚人地發現使用呈光學各向同相的調光線調節元件(如描述在未公告的申請案DE102 之先線調節元件）可藉由使用呈藍相的調節介質 88673-960928.doc 1338499 正替換頁來明顯地改善。特別是：可因此獲得具有明顯降低的特徵電壓(及因此操作電壓)之溫度依賴性之光線調節元件a 根據本發明之電光性光線調節元件包括： -一片或多片（較佳為一片或二片，特別佳為二片）基材， -一電極安排，個或多個用來偏極化光的元件，及 -一調節介質，及其特徵為：

該光線調節元件在該調節介質於未定址狀態的光學各向同相之溫度下操作，及 -該液晶原調節介質包含一對掌性組分(組分㈧)，其由—種或多種對掌性化合物組成，及、 •選擇性地（較佳為強制性地）一非對掌性組分（組分 (B)) ’其由一種或多種非對掌性化合物組成，及該液晶原調節介質在該光線調節元件呈藍相之溫度下操作，或又

•孩液晶原調節介質在該光線調節元件呈各向同相溫度下操作，及 •該電極安排能夠選擇性地產生—具有明顯平行於液晶原調節介質表面之電場分量。所提供的較佳物為使用一能文用犯夠產生一具有明顯平行於液B曰原調節介質表面的電場分量之電極安排。下列更詳細地解釋本發明。使用在該光線調節元件中之調節介質較佳為一液晶原 88673-960928.doc -11 - 1338499 質。在本申請案中，名稱，，液晶原介質或化合物"代表—具有中間相的介質或化合物，其可溶於一中間相中及，或可誘· 發中間4目5玄中間相可為一層列相、一向列相或一藍相。於此，該層列相及向列相較佳為對掌性。在本申請案中，，除非其它方面有明確地描述，否則可同義地使用名稱,,對掌性向列相"及"膽固醇相，，。除非其它方面有明確地描述，否，則名稱藍相"代表任何熟知的藍相，同時亦涵蓋眾多的這，些相。在施加電場時，可發生一場誘發的相（諸如例如，BPH及鲁 BPX)。在高場強度的電場實例中，可進一步發生一變成一在低溫沒有電場下所形成的相之相轉換。除非其它方面有月禮地把述否則该材料（特別是該調節介質它們本身）之相特徵的測重與無施加電場的實例有關；然而在該光線調節元件的相特徵實例中，則隨著施加相符合的電壓（通常為操作電壓或臨限電壓）來進行測量。轉換溫度T(*，Bp)乃在無場狀態下測量，然而轉換溫度T(BP，I)則在施加電場下測量，從該光線調節元件的特徵電壓之溫度依賴性的增加之變化鲁來測量。該調節介質較佳地具有一藍相，特別佳為一藍相及另一中間相（較佳為一膽固醇相）。可使用來調查不具有中間相的材料之中源性質的較佳介 * 質有來自莫克（Merck)KGaA ’達姆史達特（Darmstadt),德國的向列相混合物zu_4792。該液晶原材料較佳地具有_5〇 °C或大於的清亮點（其可從在此混合物中10%的溶液之值外 88673-960928.doc •12- 9¾ i 插）’特別佳為-2(TC或大於及非常特別佳為〇它或大於。該調節介質包含一對掌性摻雜組分（組分（A))與一選擇性非對掌性組分（組分（B))。该對掌性組分（A)包含一種或多種對掌性化合物，較佳為由這些化合物組成。這些對掌性化合物具有—液晶原結構且較佳的是它們本身具有一種或多種中間相，較佳為至少一種膽固醇相。 :在本發明的第一具體實施例卜該液晶原調節介質僅由該對掌性組分（A)組成。於此實例中，該調節介質包含一種或多種（較佳為二種或多種，特別佳為三種、四種或更多種）對掌性化合物。該調節介質較佳地包含一種或多種較佳具有膽固醇相之化合物。但是，在某些具體實施例中，該調節介質亦可有利地包含一種或多種對掌性化合物，其— ^、多種或它們本身全部不具有中間相。於此實例中，所提供的較佳物為具有熔點大於周溫的對掌性化合物，因為它們較好處理。此外’於此實例中，所提供的特別較佳物為具有兩HTP的化合物，即甚至當以低濃度使用在向列相宿主混合物中時亦可誘發短的膽固醇螺距之化合物。在特別佳的具體實施例中（其可與上述描述的具體實施例（特別疋與在最後段所描述的具體實施例）相同卜僅使用一種或二種對掌性化合物，較佳為僅使用一種對掌性化合物。在本發明之進一步的較佳具體實施例中，該液晶原調節 "質由一對掌性組分與一非對掌性組分⑺）組成。於此 88673-960928.doc 1338499 •替換頁實例中’該對掌性組分包含一種或多種(較佳為二種或更多種）對掌性化合物，且該非對掌性組分⑻包含—種或多種 (較佳為二種或更多種，特別佳為三種、四種或更多種）非對草性化合物。在較佳的具體實施例中，該對掌性化合物或組分（A)的眾夕對4性化合物具有一中間才目，較佳為一膽固醇相。在此 ’、體實把例中，该對掌性化合物會相當些微地影響該液晶原非對掌性組分(B)的物理性質，諸如例如清亮點、雙折射率及介電各向異性；且其亦可相符合地使用大濃度的對掌性組分（A)，此使得能夠使用相當低Ητρ的化合物。只要該膽固醇螺距；i夠長（通常比該光波長更長），該液晶原非料性組分（B)的物理性質（諸如例如清亮點、雙折射率及介電各 .向異性）會相當些微地改變。在另-個較佳的具體實施例中，該對掌性化合物或該組分（A)的對掌性化合物不具有中間相。若該對掌性組分在該非對掌性組分(B)中具有大的HTp時，此具體實施例特別佳’因為其然後可以低濃度的對掌性組分（A)來獲得想要的低膽固醇螺距，其可導致該調節介質的物理性質（諸如例如清亮點、雙折射率及介電各向異性）與那些非對掌性組分 (B)比較僅有些微改變。但疋，右在則述二段_所描述的二個具體實施例之一中或在另-個具體實施例中，採用相當低的膽固醇螺距值時 (在光波長的級數上），該對掌性組分⑷會在該液晶原介質中誘發一完全不同的相（藍相），其結構與該向列相及膽固醇 88673-960928.doc -14- 相完全不同 96. 9.2 9 包含對掌性組分（A)與非對掌性組分（B)二者之介質的物理性質（諸如例如清亮點、雙折射率及介電各向異性）通常不易使用習知用於向列相液晶混合物之方法得到。於此實例中，為了測定相符合的物理性質，可以相同濃度的非對掌性組分（A’）來置換該對掌性組分。該非對掌性組分（a,) 包含與組分（A)相同濃度之相同化合物。但是，與組分（A) 比較，組分（A1)不包含該對掌性化合物，而是以相符合的外消旋鹽（即每種化合物之二種各別相符合的鏡像物呈丨：i比率的無對掌性混合物）取代。藍相發生在包含組分（A)與組分（B)二者之介質中。組分（B)的非對掌性化合物之一種或多種較佳地具有一中間相，較佳為層列相及/或向列相，較佳為向列相。在本發明的較佳具體實施例中，該非對掌性組分（B)構成該調節介質的支配部分。在此具體實施例中，該對掌性組分在該調節介質中的濃度較佳從〇 5%至45%，特別佳為ι〇/〇至3 5 %及非常特別佳為3 %至2 5 % » 在此具體實施例中，該調節介質在膽固醇相（亦指為對掌性向列相）令的膽固醇螺距可藉由方程式（1)再現至第一近似值。 ⑴ P=(HTP · cyi 其中.p 代表該膽固醇螺距， C 代表該對掌性組分（A)的濃度，及 HTP (螺旋扭轉力）為一常數，其可表現出該對 88673-960928.doc

掌性物質的扭轉力特徵且與對掌性物質 μ (組分（A))及非對掌性組分（B)相依。右可更準確地決定該間距，則可相符合地修改方程式 (1)°為此目的，通常會使用該膽固醇螺距的多項開式。 P=(HTP · c)-,+(a1 · c)-2+(a2 · c)-3-f... ⑺ 其中該些參數如上述方程式（1)所定義；及以及h代表與對掌性組分（A)及非對掌性組分（b)有關之常數。該多項式可繼續至賦予想要的準確度之程度。修若該對掌性組分（A)由二種或更多種化合物所組成時，可改方裎式（1)而提供方程式（3)。 P = [Ii(HTP(i) · Ci)]-' (3) 中：p 代表膽固醇螺距，

Ci 代表該對掌性組分（A)的第i種化合物之濃度，及 HTP⑴代表在該非對掌性組分（B)中該對掌性組分（A)之第i種化合物的HTP。該HTP的溫度依賴性通常以多項式展開（4)來表示，其經常可在線性元件後直接終止。 ΗΤΡ(Τ)=ΗΤΡ(Τ〇)+β, . (Τ-Τ〇)+β2 - (T-T〇)2+>- (4) 其中該些參數如上述方程式（丨）所定義；及 τ代表溫度，丁〇代表參考溫度， 88673-960928.doc •16- 換頁 ΗΤΡ(Τ)代表在溫度τ處的HTP， ΗΤΡ(Τ〇)代表在溫度Τ〇處的ΗΤΡ，及 β 1及β2代表與對掌性組分（Α)及非對掌性組分 (Β)有關的常數。在本發明的較佳具體實施例中，該對掌性組分（Α)包含— 種或多種在商業的向列相宿主混合物MLC 626〇(來自莫克 KGaA’達姆史達特）中具有1〇微米-!或更大的Ητρ(螺旋扭轉力）之對掌性化合物，較佳為3〇微米·,或更大，特別佳為％微米-1或更大及非常特別佳為9〇微米-!或更大。在本發明的較佳具體實施例中，該對掌性組分（A)包含二種或更多種對掌性化合物。㈣掌性化合純佳地全部具有相同的HTP符號。 ' 該調節介質較佳地具有一特徵溫度(在較佳@具體實施例中為清亮點）’其範圍從，較佳地最高兄它。根據本發明之光線調節元#較佳地包含—在操作溫度下會呈藍相的液晶原介質。此介質可有利地位於一基材上方或下方。通常來說，該調節介質位於二片基材間。此具體實施例較佳。若該調節介質位於二片基材間，則這些基材的至少 -片可透光。該（些）透光基板可例如由玻璃、石英或塑㈣成。、若使用不透光基板時，則其尤其可由金屬或半導體組成。這些介質可就其本身而使用或可位於_载體（例如陶究）上。若該調節介質為一聚合介質，若必要時可省略使用第二基材。聚合的調節介質甚至可製造成自身支持形[於 88673-960928.doc

匕實例中，根本不需要基材。於此實例中，僅如在專門使用可撓基材的實例中，可獲得一可撓性光線調節元件。 •亥光線調節元件的操作溫度較佳地大於該調節介質的特徵溫度，通常大於該調節介質轉換成藍相的轉換溫度，通常在大於此溫度o.i。至50。的範圍，較佳的範圍為大於此溫度0.1。至10。及特別佳的範圍為大於此溫度〇1。至5。^該操作溫度的較佳範圍可從該調節介質轉換成藍相的溫度擴展至該調節介質轉換成各向同相的溫度（清亮點）。但是，該光線調節元件亦可在該調節介質呈各向同相之溫度下操作 (如拖述在DE 1 01 1 7 273 ·0中）。但是，該操作電壓的溫度依賴性然後會增加，此通常不想要》根據本發明之光線調節元件的操作溫度範圍較佳地擴展至少超過5。或更大的溫度範圍’較佳為2〇。或更大，較佳為 3〇°或更大，特別佳為40。或更大，特別是6〇。或更大及非常特別佳為80。或更大。根據本發明之光線調節元件的操作溫度範圍較佳地至少從i〇t或1〇r以下擴展至5〇t或50t以上，較佳為至少從Ot或0。(：以下至601或60。(：以上，特別佳為至少從-20°C或-20eC以下至80。(：或80。(：以上，非常特別佳為至少從-3(TC或-3(TC以下至1〇〇。〇或1〇〇乞以上及最佳為至少從-40°C或4〇eC以下至120。(：或120。(：以上。在較佳的具體實施例中，根據本發明之光線調節元件的操作溫度範圍相對於該調節介質之特徵溫度可擴展至少大於該特徵溫度高達5〇t或50t以上，特別佳為至少從低於忒特徵溫度-5 C或-5 C以下至大於該特徵溫度6〇它或6〇它 88673-960928.doc -18-

IclMEi!!! 、及非*特別佳為至少從低於特徵溫度_ 1 〇°c或_丨〇。〇以下至大於特徵溫度8〇t：或8〇r以上。在知加電壓上’可在該液晶原介質的光學各向同相中誘發配向此會造成光程差，其可例如以熟知的方式具體化，且較佳地在相交的起偏振器間。較佳為使用不均勻的電場。根據本發明之光線調節元件包含至少—㈣來偏極化光的元件。㈣’它們較佳地包含另—光學元件。此另一光學元件可為用來偏極化光的第二元件、一反射器或一半反射器（transflector) 〇遠些光學元件在讓光通過該光線調節元件的液晶原介質上之安排方式為，在進入該液晶原介質前及在從該液晶原介質出去後二者讓光通過至少一個極化元件至少一次。在根據本發明之光線調節元件的較佳具體實施例中，該液晶原介質位於二個起偏振器（即起偏振器及檢偏振器）之間。較佳地使用二個線性起偏振器。在此具體實施例中，該些起偏振器的吸收轴較佳地相交且較佳地形成9〇。的角度。根據本發明之光線調節元件可選擇性地包括一層或多層雙折射層。較佳地包括一層λ/4層或多層义/4層，較佳為一層又/4層。該；W4層的光程差較佳約為14〇奈米。該液晶原調節介質的層厚度（d)較佳為〇1微米至5〇〇〇微米（即5毫米），特別佳為〇 5微米至1〇〇〇微米（即】毫米），特別佳為1，0微米至1〇〇微米及非常特別佳為15微米，較佳為 88673.960928.doc -19· 【96.’ 工眢換頁 =㈣至3_及^是2〇微米（較佳為3·5微米）至減 =。在較㈣具體實施财，該液晶賴節介質的層厚度較佳為0.5微米至5〇微米，特別佳為⑽米錢微米及非常特別佳為1.0微米至8〇微米。本發月亦關於一種電光性顯示器’其包括一個或多個根據本發明之光線調Μ件。這些電光性顯示器較佳地藉由一主動陣列定址。再者’本發明係、關於_種電光性顯示器系統，其包括一個或多個根據本發明之電光性顯示器。這些電光性顯示$ · 系統較佳地使用來顯示訊息，尤其是可較佳地作為電視螢幕或作為電腦監視器。欲顯示的訊息較佳為數位信號或視頻信號。根據本發明之光線調節元件可額外地包括一個或多個進步習知的光學元件，諸如雙折射層（例如補償層）、散光層用來增加明冗度及/或光輪出及/或視角依賴性之元件（此列出非為限制）。根據本發明之光線調節元件其特徵為好的對比，該對比籲向且實際上主要與所使用的起偏振器性質有關。與習知的 1^早兀比較，使用於此的ΤΝ單元具有0.50微米的光程差、正對比、且在該毗連基材處該些起偏振器的吸收軸垂直於 ’ 該向列相液晶的較佳配向、並包含一非對掌性液晶。根據，本發明之光線調節元件的對比尤其特別依所使用之電極的形狀型式及結構而定。若在根據本發明之光線調節元件中及在這些習知的ΤΝ單元中使用相同的起偏振器，根據本 88673-960928.doc -20- 1338499 ===A # _比通^ ™單元的對比2〇%或 π的觀窣二w中(特別是在與顯示器表面垂直線大大不同的觀察角度處）為4〇%或更大。根據本發明之光续細# _ 皇^兀件的對比視角依賴性非常好。 '、月β頁地比熟知的ECB覃矛.罗垃 ^ 〃還其更可與在商業上可購 :’m (例如從日立（Hitaehi)&廳，二者皆來自日本）及舰顯示器（例如從富士通㈣叫，日本）所觀察到的視角依賴性比較。其更低於習知的TN顯示器。在根據本發明之光線調節元件中用來提供對比比率之等對比（iS0C0nt叫曲線通常包括一角度範圍，其與在 :N顯示器中相同對比比率的等對比曲線之相符合的角度範圍比較時會大於其兩倍，經常甚至大於三倍。根據本發明之光線調節元件的應答時間非常短。它們的值通常為5毫秒或較少’較佳為1毫秒或較少，特別佳為0 5 毫秒或較少及非常特別佳為〇· 1毫秒或較少。特別優良的是在不同灰色色度間之切換，該應答時間（特別是對開啟來說）實際上與所使用的驅動電壓無關。此顯示出明顯超過習知的光線調節元件（諸如液晶單元，例如TN 單元）之優點。該電光性特徵線可由特徵電壓來表現出特徵。為此目的，特別使用達成10%、50%及90%之相對對比時的電壓。這些電壓（簡稱為Vio、Vso及V9〇)亦各別熟知為臨限值、中灰及飽和電壓。此外，通常亦測量達成70%相對對比之電壓（V70)。 88673-960928.doc -21 · > 96. ^ 王替換頁.

動陣列定址。光性顯示器包括一個或多個根據本發明在較佳的具體實施例中，這些可由一主固較佳的具體實施例中，根據本發明之光線調節元件以所謂的"場序制模式（field sequential mode)"定址。於此4些切換元件以不同顏色的光連續地照射同時定址。為了產生呈色的脈衝光，可例如使用色輪、閃爍燈或閃光根據本發明之電光性顯示器可包括肖來顯示&色影像的濾色片，特別是若它們使用於電視螢幕、電腦監視器或其類似物時。此濾色片可有利地由不同顏色的感光鑲嵌屏濾波器元件組成。典型地，將一顏色濾色片感光鑲嵌屏元件分配至每個電光性切換元件。根據本發明之光線調節元件包括一電極結構，其可產生一具有明顯平行於該液晶原介質層的電場分量。此電極結構可设什成又指型電極形式。其可設計成梳子或梯子形式。疊印的"H”及雙"T”或”1"形式之具體實施例亦優良。該電極結構可有利地僅位於該液晶原介質的一邊，在使用至少一片較佳地在此與液晶原介質間之基材上。該電極結構較佳地位於至少二個不同平面4»，二者皆位於該液晶原調節介質的一邊。若該電極結構包括蓋在上面的次結構時，此特別合適。這些次結構可有利地藉由一介電質層來彼此分隔。若該些次結構位於該絕緣層的相反邊時，可選擇一允許產生電容器的設計。此在藉由主動陣列定址的顯示器 88673-960928.doc •22- 1338499 t ^ Λ，〆y ' 又’身換頁 l οι^· ^ 3 _ _ 實例中特別優良。此型式的主動陣列顯示器使用—具有非線性電流/電壓特徵線且分配至各別的光線調節元件之陣列驅動元件，諸如例如TFT或MIM(金屬絕緣器金屬）二極. 體。 * 在光學各向同相中含有一液晶原調節材料的光線調節元件架構原則上指述在DE 102 17 273.0中。根據本發明之光線調節元件的架構則簡單描述於此。該切換元件在該些基、材之内部表面間包括一調節介質。該具有至少二個能二不同電壓的電極之電極結構乃位於一片基材的内部表面φ 上。該些電極可由透明材料組成，諸如例如，氧化铜錫 (二:。於此實例中，優良且有時需要藉由一黑色遮罩來覆蓋卩刀或數。Ρ分的光線調節元件。此允許有一電場不被有效罩除之面積’因此可改善對比。但是，該些電極亦可由不透明材料組成’通常為金屬，例如鉻、鋁、鈕、銅、銀或黃金，較佳為絡。於此實例中，使用個別的黑色遮罩乃多餘的。 _ 所使用的電場較佳為一非均勻場。 '7見可施加不同電壓的電極其相互橫向分隔在該光線，即兀件之特徵電壓上具有相當大的影響。隨著分隔減〔所4的驅動電廢會減少。但是，若分隔變成較小，該· 光線調知7L件的相對間隙亦會變小且明亮度會減少。該些電^較佳地具有圍G 5微米至_微米的相互分隔，較佳的la圍為1微米至2〇微米’特别佳的範園為^微米至15微 88673-960928.doc -23·

未：非常特別佳的範圍為2微米至12微米及最佳的範圍為2 微米（較佳為3微米）至 11微米。隨著電極分隔減少，該驅動電壓會下降。但是，同時，對一所提供的照明來說’相對隙縫(因此穿透率)及顯示器的明亮度亦會下降…在最佳化該電光性顯示器的明亮度時，較佳為使用分隔8微米或更大之電極，特別佳為1〇微米或更大及非常特別佳為12微米或更大。但是，若該壓為最佳化的主要焦點時，該些電極較佳地彼此分隔職米或車乂 /，特別佳為15微米或較少，非常特別佳為職米或較少及特別佳為9微米或較少。該些電極在可施加不同電壓的毗連電極之方向中的寬度起在此方向的電極分隔來說較非為關鍵。其在該光線調節元件的特徵電壓上實際上無影響。但是，隨著電極寬度 ❸曾加’肖光線調節元件的相對隙縫會變小且明亮度會減少，特別是若該些電極由不透光的材料組成時。隨著電極寬度的減少’相較之下’其電阻（歐姆）會增加。該些電極較 ,地具有0.5微米至30微米的寬度範圍，較佳的範圍為〇5 试米至20微米’特別佳的範圍為〇7微米至19微米，非常特別佳的範圍為⑽米至9微米及最佳的範圍為ι 5微米至峨米0 、根據本發明之液晶原介質較佳地具有-藍相。但是，其 '、用質，其藍相的溫度範圍如此窄使得其實際上發生一從結晶相、從層列相或從向列相變成各向同相的轉換0 88673-960928.doc -24- 1338499 該較佳地具有—链& &，A a 監相的液阳原介質之特徵溫度之較佳範圍從-2(TC至8frr p/土* 。儿點 m⑽# 為C至8代（較佳為6〇 )，特別佳的範圍從『C至帆，較佳的範圍從至55 °C及非常特別佳的範圍從2〇°C至6〇t (較佳最高5〇 °C)。在具有背光的顯示器實例中’該特徵溫度(在較佳：具體實施例中為清亮點）的較佳範圍為1 〇 t至7 G t及特別佳的範圍為30°C至60°C。

。該藍相較佳地向下至_10。。尚穩定，特別佳為向下至_3〇 C及非常特別佳為向下至_4〇°c。

該介質或該介質的非對掌性組分（B)在低於該介質或組分（B)之特徵溫度或清亮點4。的溫度下之光學各向異性較佳為0.G7G或更大’較佳為〇·_或更大，特別佳為〇〇9〇或更大及非常特別佳為O.i 〇〇或更大。在根據本發明之光線調節元件中使用具有較低的光學各向異性之介質上，需要比使用具有較高的光學各向異性之介質還高的驅動電壓。只要可獲得相符合高的驅動電壓，亦可使用具有一比0 070還低的光學各向異性之非對掌性組分的介質。在較佳的具體實施例中，根據本發明之液晶原介質的非對掌性組分（B)在低於清亮點4度之溫度下的向列相中較佳地具有0.100或更大的雙折射率（Δη)，特別佳為〇.丨5〇或更大及非常特別佳為0.200或更大。在此較佳的具體實施例中，該對掌性組分（Α)的濃度為該液晶原介質的2〇%或較少，較佳為10%或較少及非常特別佳為7%或較少。對根據本發明之應用來說’組分（Β)的雙折射值最好無限 8B673-960928.doc •25- 第092132029號專利申pi - 中文說明書替換頁("^2¾)月曰修替換頁一 ___, 制。但是’在實際的條件中，其通常為〇,5〇〇或較少及通常為0.450或較少。根據本發明之介質的雙折射值於此在低於清亮點4°之溫度下的向列相中測量。若該調節介質的非對掌性組分（組分（B》在此溫度下不為穩定的向列相或在向列相中至少不向下過冷至此溫度時，則在20 C下測量該介質與來自莫克KGaA的向列相混合物 ZLI-4792之混合物的雙折射率（如在各別的物質及預混合物的實例中）’並從與混合物ZLI-4792比較的變化來外插至純介質的值。可使用1〇%的介質與9〇%的混合物ZLI_4792。右遠介質的溶解度不足’可將該濃度改變成5% ;且若該溶解然後仍然不足時，可使用來自莫克KGaA的向列相混合物 MLC-6828作為宿主混合物，如將在下列更詳細地描述，且右需要的話該濃度於此亦可從丨〇%減低至5〇/(^使用從宿主混合物的值外插之方法可用於該介質全部相符合的性質，若這些無法在向列相中於相符合的溫度下調查時。根據本發明之液晶原介質的組分較佳地具有4德拜 (debye)或更大的偶極矩，特別佳為6德拜或更大及特別佳為 8德拜或更大。對根據本發明之光線調節元件來說，可使用在十間相中具有正介電各向異性（Δε)的組分（B)之液晶原調節介質與在中間相中具有負介電各向異性的組分（B)之那些二者。所提供的較佳物為使用在中間相中具有正介電各向異性（△_ 組分（B)之液晶原調節介質。若該液晶原調節介質的組分（B)具有正介電各向異性，其 88673-990212.doc • 26 · 1338499 m4- ή曰d) 土替換頁在1 kHz及低於清亮點4。之溫度（較佳於向列相中）下的較佳值為15或更大，特別佳為30或更大及非常特別佳从或更大。若組分（B)介質不具有向列相，或^其向列相不在低於清亮點4。之溫度處，其介電各向異性(如雙折射率)可藉由外插相符合的宿主混合物值來測量。

若該液晶原調節介質的組分⑻具有負介電各向異性時’其值較佳為·5或較少’特別佳為·7或好及非常特別佳為’或較少。對負介電性組分（Β)或該調節介質之組分⑻ 的負介電性組分來說’若需要的話，可使用來自莫克_ 的向列相混合物ZLI-3086作為宿主混合物。八有正介電各向異性的組分（B) 所提供的特別較佳物為之調節介質。社根據本發明之光線調節元件中，根據本發明之調節介，大於特徵溫度2度之溫度下較佳地具有—㈣從5伏特〇伏特的特徵電壓〜，較佳為⑽特至m伏特’特別伏特至90伏特及非常特別佳為30伏特至80伏特。除 L、匕方面有明確地描述，否則該特徵電壓有電極寬度10微米及電極分隔1。微米之單元㈣有在根據本發明之光線調發化二心。如上 1干7 根據本發明之調節介皙於特徵恤度2度之溫度下特别佳地具有1 的特徵電W。，較佳為95伏特或較少，二較少及非常特別佳為5G伏特或較少。編為75伏特或節體實施例卜於根據本發明之光線調明之調節介質在大於特徵溫度2度之溫 88673-960928.doc •27- 1338499 % 9· 2 9 H替換頁度下具有範圍從2伏特（較佳為從5伏特）至㈣伏特的特微電麼VIQ ’特別佳為】〇伏特至9〇伏特及非常特別佳為1〇伏 80伏特。在本發明進-步較佳的具體實施射，於根據本發明之’ 光線調節/0件中，根據本發明之調節介質在大於特徵溫度2 度之溫度下具有範圍從2伏特至100伏特的特徵電壓乂丨。，較’ 佳為3伏特至50伏特，特別佳為4伏特至3〇伏特，非常特別佳為5伏特至20伏特及最佳為5伏特或7伏特至15伏特。在此申請案中，特徵溫度（Teh)定義如下： ^ 若該特徵電壓為溫度的函數而通過一最小值時，則此最小值的溫度指為該特徵溫度，右該特徵電塵為溫度函數而不具有最小值，但是該調節 η質具有種或多種藍相時，變成藍相的轉換溫度（在發生眾多藍相的實例中為隨著溫度提高而首先發生變成藍相的轉換溫度）指為該特徵溫度，右遠特徵電麼為溫度的函數且不具有最小值及該調節介質不具有藍相時’則變成各向同相的轉換溫度指為該特徵鲁溫度。在根據本發明之光線調節元件中，根據本發明之調節介質較佳地具有一低溫度依賴性的特徵電壓（Vx)，例如V10、 vso、V7〇及V9。。該特徵電壓（V、）的溫度依賴性（dVx/dT)可較佳地藉由其相對值(dv、/dT)來描述。為此目的，其在一參考酿度下可與各別的特徵電壓比較。參考溫度（丁^ )為大於各別的調節介質之特徵溫度2度的溫度。 88673-960928.doc -28- (5)工338499

dvVdT=dvx(Tref)/dT/Vx(Tref)- 其中

Vx代表在X%相對對比處所達成的電壓， Τ 代表溫度，

Tref.代表參考溫度Tref =Τί；ι^ +2。（參見本文）及 Tchar.代表該特徵溫度。特徵電壓（較佳為v7〇)的_溫度依賴性較佳為以某一定的溫度靶圍(從低於開始至大於想要的操作溫度)來引述。該操作皿度的II圍較佳為大於該調節介質在槽中的特徵溫度 0’5至60 ，特別佳為丨。至5〇。及非常特別佳為1。至別。。為了比較特徵電壓的溫度依賴性，在此申請案中於大於該調節介質的特徵溫度（約）2度之溫度下以低於（約）丨度至大於 (約）1度的範圍來引述該溫度依賴性。除非其它方面有明確地描述，否則所引用的溫度依賴性為該電壓值在極端溫度 (末端溫度或極限溫度）處的差異與這些溫度的差異之商且以這些溫度的平均分配。該特徵電壓（較佳為V7〇)在此溫度範圍内的溫度依賴性之量及較佳的值之較佳範圍從0%/度至30%/度，較佳的範圍從〇%/度至23%/度，較佳為最高22%/度，較佳為最高2〇%/度，特別佳的範圍從0%/度至15%/度，較佳為最高12%/度及非常特別佳為〇%/度至7°/。/度。根據本發明之光線調節元件較佳地在一寬廣的操作溫度辜2«圍上具有低的溫度依賴性。對該溫度依賴性來說，該些極限特別佳為在選自於從大 88673-960928.doc -29- 9# '昝換 j 於該調節介質的特徵溫度2。至· J^至大於特徵溫度10。的範固之知作溫度範圍内，繞著該操作溫度而應用在+M。或更大之溫度範圍上；特別佳為繞著大於特徵溫度5。的溫度在+/4。之溫度範圍上；特別佳為在選自於從大於特徵溫度2。至大於特徵溫度20。的範圍之操作溫度範圍内，繞著該操作溫度在仏1。或更大之溫度範圍上；非常特別佳為繞著大於特徵溫度10。的溫度在仏4。（較佳為仏9。）之溫度範圍上。可使用在根據本發明之光線調節元件中的調節介質較佳地具有-藍相，其可在5度或更A寬度的溫度範圍上擴展，較佳為10度或更大，特別佳為20度或更大及非常特別佳為 30度或更大。在本發明之特別佳的具體實施例中，可使用在根據本發明之光線調節元件中的調節介質較佳地具有一藍相，其可在度或更大寬度之溫度範圍上擴展特別佳為度或更大及非常特別佳為40度或更大。該調節介質較佳地具有一操作溫度範圍（較佳為一藍相）’在從20。〇或20°C以下至35°C或35°C以上的溫度範圍内’特別佳的溫度範圍從1〇°c或1〇〇c以下至5〇〇c或5〇〇c以上’特別較佳的溫度範圍從0。(：或〇eC以下至60。(3或60aC以上’及非常特別佳的溫度範圍從-30°C或-3(TC以下至8(TC或 80°C以上。除非其它方面有明確地描述，否則如下測量該藍相的溫度範圍寬度》首先’以商業上可購得之來自莫克KGaA的液晶混合物 88673-960928.doc 1338499

·«, ' MLC-6828來測量對掌性組分（A)或全部的對掌性組分（a)之 ¥別化合物的HTP。對藍相的發生之一般檢查來說，然後製備—對掌性組分 (A) 在非對掌性液晶混合物am-3(為此目的特別發展）中的混合物。此混合物的組成物及性質指出在實例4中。於此，選擇在該非對掌性混合物中之組分（A)的濃度，以便所產生的混合物之膽固醇螺距範圍從180奈米至8〇〇奈米，較佳的範圍從400奈米至600奈米及特別佳為55〇奈米。將一滴以此方法獲得之混合物以一玻璃覆蓋片覆蓋在一樣品載片上，且在顯微鏡下檢驗《在約100微米或更大的層厚度處，可直接觀察到該藍相（關於此方面’亦參見葛雷及顧得拜）。其次，可製備欲調查的調節介質之混合物。為此目的，將該對掌性組分（A)以想要的濃度溶解在該非對掌性組分 (B) 中。至於上述描述用來測量藍相的位置及寬度之方法的選擇，該起始點亦可為組分（A)與（B)之混合物。為此目的，若必要時可增加該膽固醇螺距，直到可在顯微鏡下觀察到該藍相。為此目的，可獲得三種下列可能性，且其以較佳物的順序指出：首先，降低組分（A)的濃度（例如藉由加入組分（B))，直到已到達該膽固醇螺距值（其已在上述與使用參考混合物 AM-3相關的方法中指出）；其次’透過使用一種或多種具有與組分（A)相反符號的 HTP之對掌性化合物，來增加組分（A)之Ητρ的補償，直到達成想要的間距；及 88673-960928.doc 1338499 第三’使用與組分（A)的化合物相符合之鏡像物，用來在濃度上補償組分（A)之HTP，此可導致獲得想要的間距。將組分（A)及（B)的混合物（作為調節介質）引進一層厚度為20微米或較少（較佳為約1〇微米）的槽中，並調查其相關的電光性質。然後在該電光性試驗槽中調查該調節介質的相行為。為此目的’在根據本發明之參考槽中調查該調節介質之特徵電壓（較佳為Vl())的溫度依賴性。在該光線調節元件中所發生的藍相可從隨著溫度增加而開始光學各向同性而明瞭。

該電光性效應發生在轉換溫度處，於此會以類似於在DE 102 17 273.0中所描述的方式發生變成光學各向同相的轉換。但是，根據本發明之介質然後於藍相中且不為該各向同相，如描述在DE 102 17 273·〇中的介質般。在根據本發明之光線調節元件中的電光性效應之特徵如下。該些含有相交的起偏振器之槽會呈現（完全）黑暗狀。若該膽固醇螺距更小於所使用的光波長時，此特別合適。根據本發明的電光性效應之對比具有如無視角依賴性般的好，且此效應顯示出無雙穩定性。隨著溫度進-步增加，該特徵電麼通常會稍微增加。此效應可在㈣餘範圍域_。甚至在⑽職藍相變成各向同相之轉換溫度後’亦可觀察到該電光性效應。因根據本發明之光線調節元件的操作溫度範圍通常大於在s亥調節介質中發生藍相的益 ^目的_。但是，在溫度大於從藍相相轉換成各向同相處’隨著溫度呈梯度增加的特徵電虔 88673^960928.doc •32-

會明顯大於在該藍相中。從該藍相變成各向同相的轉換溫度可糟由内插法從各別的（經常實際上為線性）特微電壓曲線與低於或大於此轉換溫度之溫度而獲得。在该調節介質中發生藍相的溫度範圍亦可藉由Dsc(差示掃摇量熱法）來證實。在根據本發明之槽中的電光性效應之特徵電壓通過一最 J值的π周節介質中，二個含有不同溫度曲線斜率（初始平坦，然後較急劇）的區域通常觀察不到變異。在這些實例中，該藍相的寬度如下定義在本申請案令。該相範圍的上 /服度疋義為該特徵電壓的最小值之兩倍時的特徵電壓之溫度。該相範圍的較低端之溫度同樣定義為該特徵電壓之最小值兩倍的特徵電壓時之溫度。但是，此值若不在低於邊最小溫度之溫度處獲得時’則將隨著溫度增加首先發生電光性效應之溫度定義為該相範圍的較低端溫度。在較佳的視角處觀察之實例中，該電光性效應較佳地會遍及一視角範圍，其可水平及垂直擴展至最高3〇。或更大，較佳為最高40°或更大，特別佳為最高45。或更大及非常特別為最高60°或更大’較佳為具有5 : 1或更大的對比比率，較佳為10 : 1或更大及非常特別佳為丨5 : 1或更大^ 該電光性效應較佳地具有〗5毫秒或較少的應答時間，較佳為10毫秒或較少’特別佳為5毫秒或較少及非常特別佳為 3毫秒或較少。除非其它方面有明碟地描述，否則可在下列條件下測量該應答時間（如遍及本申請案）^當在測定切換時間（τ。^)時，該矩形電壓值會從該切換元件的增加至ν100 , 88673-960928.doc •33· 1338499 9a 測量該穿透率或相對對比從 J G攸1 0 /〇改變至90%所花費的時間。當電壓從V丨⑽減低至Vn8#，如料啦丄& 王VG矸，相對對比從9〇%至1〇%的切換則可引用關閉時間（％ff)。若該調節介質在槽中的清亮月儿點興主體不同時，該溫度則以在槽中的清亮點為準。在清亮點測量裝置（美特勒（Mett㈣中以毛細㈣量之實例中，在該液晶原調節介質不具有鮮明的清亮點而是反而具有相當宽廣的清亮範圍（其典型為數度寬）之實例中該

清亮點於此(與一般定義比較)不定義為開始清亮點，而是反而該清亮範圍的終止處。根據本發明之液晶原介質較佳地由2至40種化合物组成’特別佳為5至30種化合物及非常特別佳為7至25種化合物。對掌性組分⑷的對掌性化合物較佳具有一高Ητρ。它們亦指為對掌性摻雜物，因為它們通常以相#低的濃度加入至該液晶原基礎混合物。它們在非對掌性組分⑻中較佳地具有好的溶解度。它們不會減弱該液晶原介質的中源或液· 晶性質，或僅會有如此小的程度，只要該膽固醇螺距具有小於光波長的小值。但是’若該膽固醇螺距為光波長 >它們可誘發―具有與膽固醇相完全不同結構之藍《相。若使用二種或更多種對掌性化合物時，它們可具有相· 同或相反的旋轉方向及相同或相反的扭轉溫度依賴性。所提供的特別較佳物為在來自莫克KGaA的商業液晶混合物MLC-6828中具有20微米-1或更大的Ητρ之對掌性化合 88673-960928.doc -34· 1338499 ^ 'r' , ：Γ Ή [ng … 1 r ^ 物，特別為40微米」或更大，特別佳為7〇微米或更大。在本發明的較佳具體實施例中，該對掌性組分由二種或更多種全部具有相同HTP符號的對掌性化合物所組成。該些各別化合物的HTP之溫度依賴性可高或低。該介質的間距之溫度依賴性可藉由以相符合的比率來混合具有不同HTP溫度依賴性之化合物而補償。對該光學活性組分來說，熟知此技藝之人士可獲得多樣性的對掌性摻雜物（其某些可從商業上構得），諸如例如，壬酸膽脂醇醋、R/S.811、R/S_1()u、R/s_2川、Μ·]·、

Oil B(OC)2C H-C-3 或CB15(全部來自莫克KGaA，達姆史達特）。特別合適的摻雜物有包含—個或多個對掌性基團及一個或多個液晶原基團，或-個或多個可形成一含有該對掌性基團的液晶原基團之芳香族或脂環族基團化合物。合適的對掌性基團有例如對掌性分枝的烴基團、對掌性乙二醇類、聯莫紛類或，燒類、進一步選自於由下列所組成之基團的單或多價對掌性基團：糖衍生物類、糖醇類、糖酸類、乳酸類、經對掌性取代的二醇類'類固醇衍 ^物類、㈣衍生物類、胺基酸類或數個（較佳為Μ個）胺基酸序列。較佳的對掌性基时糖料物類，諸如㈣糖 '甘露糖、 +乳糖、果糖、樹_及右旋糖；糖醇類，諸如例如，山梨^醇、甘露醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脫水衍生物類’特別是二脫水己糖醇類，諸如二脫水山梨糖醇肝(Μ: 88673-960928.doc -35· ^38499

，卜二脫水-D-山梨糖醇奸、異山梨糖醇吓二脫水甘露醇 (異山梨糖醇)或二脫水艾杜糖醇(異艾杜糖醇)；糖酸類，諸如例如’葡萄糖酸、古洛糖酸及嗣古洛糖酸；經對掌性取代的乙二醇基團，諸如例如，單或寡乙或丙二醇類，苴中 -個或多個叫基團由絲或絲基取代；胺基酸類，諸如例如，丙胺酸、纈胺酸、苯基甘胺酸或苯丙胺酸、或丨至5 個的這些胺基酸序列；類固醇衍生物類，諸如例如，膽脂醇基或膽酸基團；萜烯衍生物類，諸如例如，莖基、新菫基、莰烯基、蒎烯對基、萜品基、異長葉基、菘基、卡雷基（carreyl)、米嗯基（myrthenyl)、諾卜醇基、葙牛兒基沈香醯基、苊肉基、香茅基或二氫香茅基。合適的對掌性基團及液晶原對掌性化合物描述例如在 DE 34 25 503、DE 35 34 777、DE 35 34 778、DE 35 34 779 及 DE 3 5 34 7 80、DE 43 42 280、EP 01 03 8 941 及 DE 195 41 820 中。所k供的特別較佳物為選自於由下列式A-Ι至A-III的化合物所組成之群的摻雜物： 88673-960928.doc 36- 1338499 换頁

Ra 11

R*21

R必

A-l A-ll A-l 11 其中

Ral1及Ral2彼此各自獨立地為具有2至9 (較佳最高為7) 個碳原子的烷基、氧烧基或烯基；及Ral 1另可為具有1至9個碳原子的曱基或烷氧基，較佳二者皆為烷基，較佳為正烷基，

Ra21&Ra22彼此各自獨立地為具有1至9 (較佳最高為7) 個碳原子的烷基或烧氧基、具有2至9(較佳最高為7)個碳原子的氧烷基、烯基或烯氧基；較佳二者皆為烷基，較佳為正烷基，

Ra31及Ra32彼此各自獨立地為具有2至9(較佳最高為乃個碳原子的烷基、氧烷基或烯基；及^31另可為具有1至9個碳原子的甲基或烷氧基；較佳二者皆為烷基’較佳為正烷基。所提供的特别較佳物為選自於由下式之化合物所組成之群的摻雜物： 88673-960928.doc •37· 1338499

13

Α-Ι-1 c6h

Α-ΙΙ-1 Α-ΙΙΙ-1 進一步較佳的摻雜物有下式A-IV之異山梨醇或異艾杜糖醇的衍生物：、異甘露醇

A-IV 其中該基團

為

(二脫水山梨糖醇）， (二脫水甘露醇），或 88673-960928.doc -38 - 1W8499

較佳為二脫水山梨糖醇，及對掌性乙二醇類’諸如例如，二苯基乙二醇（二笨乙醇）’特別是下式A-V的液晶原二苯乙二醇衍生物：

A-V 包括（R，S)、（S，R)、（R，R)及（S，S)鏡像物類（其無顯示），其中 B及C 母個彼此各自獨立地為ι，4-伸苯基，其亦可由l單 •、二或三取代，或1,4-環-伸己基， L 為H、F、Cl、CN或選擇性經鹵化之具有ι_7個碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氡基羰基或烷氧基羰基氧基， c 為0或1， Z〇為-COO-、-0C0-、-CH2CH2-或一單鍵，及 R〇為具有1-12個碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氧基。式A-IV之化合物描述在W0 98/00428中。式A-V之化合物描述在 GB-A-2,328,207 中。

非常特別佳的摻雜物為對掌性聯莕衍生物，如描述在WO 88673-960928.doc •39· 1338499 替換頁丨 02/94805中；對掌性聯莕醇乙縮醛衍生物類，如描述在w〇 02/34739中，對掌性TADDOL衍生物，如描述在w〇 02/06265 中；及具有至少一個經氟化的架橋基團與一終端或中心對掌性基團之對掌性摻雜物，如描述在〇2/〇6196及w〇 02/06195 中〇所提供的特別較佳物為式A-VI之對掌性化合物：

A-VI 其中 X1、X2、Y1及Y母個彼此各自獨立地為p、cl、Br、T、CN、 SCN、SFs、具有1至25個碳原子的直鏈或分枝烷基（其可由F、C1、ΒΓ、I或CN單取代或多取代，及此外’其中一個或多個非毗連的CH2基團可各自獨立地以〇及/或s原子彼此不直接鍵結之方式由·〇_、_s·、… NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、 -CO-S-、-CH=CH·或-CSC-置換）、具有最高 20 個碳原子之可聚合的基團或環烷基或芳基 (其可選擇性地由鹵素（較佳為巧或由可聚合的基團單取代或多取代）， R° 為H或具有1至4個碳原子的烷基， 88673-960928.doc •40- 1338499

χ丨及X2 每個彼此各自獨立地為0、1或2，

y1及 y2 B1及B W1 及 w2 u1 及 u2 V1 及 V2 每個彼此各自獨立地為〇、1、2、3或斗每個可彼此各自獨立地為一芳香族或邹八或完全飽和的脂肪族6員環，其中_個或: 個CH基團可由N原子置換，且一個或多二非她連的CH2基團可由〇及/或s置換，每個可彼此各自獨立地為_z1_aL(z2 A2；L-R，且二者之—可另為ri或a3，但是一者不同時為Η，或 >；'^ χ> Z'A1-(zV)m-R 或)=<3^z'a、z2-aVr, 每個可彼此各自獨立地為CH2、〇、S、CO 或cs，每個可彼此各自獨立地為（CH2)n，其中1至 4個非晚連的(：112基團可由〇及/或S置換，其中η為〇至7之整數，且當 \ w1 為

z’-aV-aVr z1 及 z: 時一者皆為一單鍵，每個可彼此各自獨立地為_0-、各、-(：0- -CO〇-、-〇c〇-、-〇c〇〇-、-C〇_NR0-、-NR0-CO- -O-CH2-、-CHrO-、-S-CH2-、-CH2-S-、-CFrO- 88673-970303.doc -41 · 1338499 -0-CF2-、-CFrS-、-S-CFr、-CHrCHr、-CF2-CH2-、 -CH2-CF2-' -CF2-CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、 -CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-CsC-、這些基團二種之組合（其中沒有二個〇及/ 或S及/或N原子彼此直接鍵結，較佳為 -CH=CH-COO_ 或 _COO-CH=CH-)、或一單鍵， A1、A2及A3 每個可彼此各自獨立地為1,4-伸苯基，其中一個或二個非毗連的CH基團可由N置換；1，4-伸環己基’其中一個或二個非毗連的CH2基團可由〇及/或s置換；l，3-二吟茂院-4,5-二基；1，4-亞環己稀基；ι，4-二環 [2.2.2]伸辛基；喊啶-1，4-二基；莕_2,6-二基；十氫莕-2,6-二基；或l，2,3,4-四氫莕-2,6-二基；其中這些基團每個可由l單取代或多取代；及此外A1為一單鍵； L 為一鹵素原子（較佳為F)、CN、N〇2、具有 1-7個碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基；其中一個或多個Η原子可由F或C1置換； m 在每個實例中可各自獨立地為〇、卜2或3，及 R及R1 每個可彼此各自獨立地為Η、F、Cl、Br、 I、CN、SCN、SF5、各別具有1或3至25個 88673-960928.doc •42- ^^8499

i: 碳原子的直鏈或分枝烷基（其可選擇性地由F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，及其中一個或多個非批連的ch2基團可由 -〇-、-S-、-NH-、-NR0、-CO-、-C00-、 -OCO-

O-COO-、-S-C0-、-C0-S -CH=CH-或置換，其中沒有二個〇及/或S原子彼此直接鍵結）、或一可聚合的基團》式A-VI-1的對掌性聯莕衍生物

所提供的特別較佳物為特別是選自於下列式A-VI-la至Α-VMc的那些

A-VI-1a A-VI-1b 88673-960928.doc -43- 1338499

A-VI-lc 其中B、R°及ZG如定義於式A-IV中；及b為Ο、1或2 ;及 ZG特別為-OCO-或一單鍵。所提供的進一步特別較佳物為式A-VI-2之對掌性聯莕衍生物：

A-VI-2 特別是選自於下列式A-VI-2a至A-VI-2f的那些：

R0 R0 A-VI-2a A-V 卜 2b

A-VI-2C 88673-960928.doc .44. 1338499

A-VI-2d A-VI-2e A-VI-2f 其中R0如定義於式A-IV中較佳為F。 ;及乂為 Η、F、cn、CN 或 R〇，特別是，上述提及之式A_IV、A_ v及A_VI(特別是α·^ ι & 至A-VI· i。及Α_ VI_2j A_Vl_2d)的摻雜物在非對掌性組分中具有好的溶解度，且可誘發一具有高扭轉及低溫度依賴性的螺旋間距之膽固醇型結構。因此，甚至在僅使用小量的這些摻雜物之一上，可根據本發明獲得具有有利的性質之介質’其特別合適於使用在該調節介質定址於光學各向同相中的光線調節元件。根據本發明，該具有根據本發明之正介電各向異性的液晶原介質之非對掌性組分（B)較佳地包含： -一組分（B-A)，其由一種或多種具有30或更大之非常強的正介電各向異性之化合物組成， •選擇性組分（B-B)，其由一種或多種具有從10至<30之強 88673-960928.doc •45· 1338499 的正介電各向異性之化合物組成， -選擇性組分（B-C)，其由一種或多種具有從y 5至<ι〇之適度的正介電各向異性之化合物組成， •選擇性，组分（B-D)，其由一種或多種具有介電各向異性範圍從-1.5至+1.5之介電中性化合物組成，及 -選擇性組分（B-E)，其由一種或多種具有少於·15的負介電各向異性之化合物組成。

這些介質的組分（B)之組分（B_A)較佳地包含一種或多種式I之化合物，特別佳為主要由及非常特別佳為實際上完全由一種或多種選自於式丨及！！之化合物的化合物所組成：

為具有1至7個碳原子的烧基或具有2至7 個碳原子的氧烷基，每個較佳地具有2 鲁至5個碳原子，較佳為烷基，

88673-960928.doc •46- 各自獨立地為一單鍵、_co_〇_、反 -CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、 -CH=CH-CO-〇- 、 -CF=CF-C0-0-、 -CF=CH-CO-〇-、-CH=CF-CO-〇-、-CFrO-、-0-CF2- 或-c三c-或這些基團的二種或更多種之組合，較佳為這些基團的至少一種為_coo_ 或-CFrO-; 為 F、-OCF3、-CF3、-〇CF2H、α ' CN、-CsC-CN 或;較佳為 CN、-CF3、-C Ξ C-CN 或 NCS ;特別佳為⑶或_CF3 ; Y、γ12、Y13 及 Y14 為 H或F，及 n1 為0或1，較佳為〇， /、中式I之化合物較佳地在該苯基環上攜帶三個或更多個特別佳為四個或更多個）氟原子，但是較佳為每個苯基環不多於二個F原子；Υπ、丫^及…3特別佳為。及汐2較佳為 -coo-;

F F

其中為具有1至7個碳原子的烷基或烷氧基、具有2至7個碳原子的烯基、烯氧基或氧烷基；較佳為具有1至5個碳原子的烷基或烷氧基或具有2至5個碳原子的烯基；較佳為 88673-960928.doc -47- 1338499

MU 炫•基或院氧基

Z21 及 Z22 各自獨立地為一單鍵、-C0-0-、反-CH=CH-、 -CH=CF---CF=CH-、-CF=CF---CH=CH-C0-0-、 -CF=CF-C0-0-、-CF=CH-C0-0-、-CH=CF-C0-0-、 -CF2-0-、-0-CF2-或-CeC-或這些基團之二種或更多種的組合，較佳為這些基團的至少一個為-COO-或-CF2-0-， X2 為 F、-〇CF3、-CF3、-OCF2H、C卜 CN、-CeC-CN 或NCS ’ 較佳為 CN ' -CF3、-CeC-CN或NCS，特別佳為CN ; γ2 ，為H或F，及為〇或1。在本申請案的較佳具體實施例中，該介質的組分（Β)包含種或夕種式I之化合物，較佳為主要由及特別佳為實際上完全由—種或多種式I之化合物所組成。、 _物知·佳為選自於由化合物I- 1及1-2所組成之群： 88673-960928.doc -48. 1338499 ^ η曰正替換頁 __

F F

X1

F

X1 1-1 1-2 義，且較佳為其中該些參數如上述在式I下之定 RI 為具有1至7(較佳為具有1至5,較佳為最高 3)個碳原子之炫基， 2 為-coo-或-cf2-〇-，及為CN -CF3或NCS，較佳為CN或-CF3。根據本發明之介f特別佳地包含—種或多種式M及/或式⑼之化合物，其中八CF3。 ^ °物較佳為選自於由化合物II. 1至ΙΙ·7所組成之群：

88673-960928.doc •49-

11-3 11-4 11-5 1U6 11-7 其中該些參數如上述在式I下 a k牡八U下之疋義，且較佳為： R 可為具有1至7個碳原子的烷基或烷氧基、具有2至7個碳原子的烯基、烯氧基或氧烷基，較佳為具有1至5個碳原子的烷基或烷氧基， z22 為一單鍵、-co-ο-或-CF2-0-;較佳為 -C00-或-CF2-0-，在式Π-6中亦特別佳為 -C Ξ C-，及 X2 為CN或CF3，較佳為CF3 ;在式II-6中特別佳為CN或CF3，較佳為CN。 88673-960928.doc -50- 1338499 =本發明之介質較佳為包含—種或多種選自於由式的化合物所組成之群的化合物，較佳為z22為 -C0-0-或-CIV〇之化合物。在本發明的較佳具體實施例中，根據本發明之介質的組为（B)之組分（B_A)較佳地包 π之化合物所組成 3種或多種式II之化合物，特別佳為主要由及非常特別佳為貝,不上疋全由一種或多種式 :根據本發明之光線調節元件來說’可使用在中間相令介電各向異性(Δε)的液晶原調節介質與具有負介電各向異性的那些二者。所提供的較佳物為使用在令間相中具有正介電各向異性㈤之液晶原調節介質。調節介質具有正介電各向里性時…… 收曰曰原 - r生f 每些介質的非對掌性組分⑻在lkHZ及低於清亮點4。之溫度（較佳在向列相中）下’，較佳地具有40或更大的魟值’特別佳為5〇或別為60或更大。升吊符根據本發明之具有正介電各向異性的液晶原介質之，且分 =特別佳為主要由及非常特別佳為實際上完全由組分 (B-A)組成。在較佳的具體實施例中，根據本發明之具有正介電各向異性的液晶原介質之組分(B)包含一種或多種選分（B-B)至（B-D)(較佳為撰6仏,、、’ 1為選自於組分（B_B)及（B_D)，為組分（B-B))所組成之群的組分。根據本發明之具有正介電各向異性的液晶原 (B)較佳地包含：負U刀 88673-960928.doc -51 - 1338499

换頁 -5%至80%的一種或多種式〖之化合物，較佳為ι〇%至 60°/。，特別佳為18%至43%， -5%至95%的一種或多種式„之化合物，較佳為15%至 80%，特別佳為4〇%至70%，及 -0%至30%的一種或多種進一步化合物，較佳為〇%至 1 5% ’特別佳為〇%至丨〇0/〇。根據本發明之具有正介電各向異性的液晶原介質之組分 (B)較佳地包含： 3 /〇至4 5 /。的一種或多種式卜〖之化合物，較佳為$ %至 40°/。，特別佳為1〇%至35% :及/或 _ 2%至35%的一種或多種式1-1之化合物，較佳為4%至 30% ’特別佳為5%至3〇% ;及/或 • 〇至3〇%的一種或多種式之化合物，較佳為2%至 25%，特別佳為5%至2〇% ;及/或 _ 〇至3〇%的一種或多種式II-2之化合物，較佳為2%至 25°/〇 ’特別佳為5%至2〇% ;及/或 5%至7〇%的一種或多種式II-3及/或Π-4 (較佳為11-4)之化合物，較佳為15%至65%，特別佳為2〇%至6〇%;及/ 或 • 〇〇/❶至2〇%的一種或多種式II-5之化合物，較佳為0%至 15°/。，特別佳為3%至12% ;及/或 0/〇至30%的一種或多種式116之化合物，較佳為至 20%，特別佳為3%至15%;及/或 -〇%至35%的一種或多種式117之化合物，較佳為〇%至 88673-960928.doc •52· 年

/.'•U 替換頁 30% ’特別佳為3%至12% 異性的液晶原介質之組分佳為實際上完全由組分根據本發明之具有負介電各向 (B)特別佳為主要由及非常特別 (Β·Ε)組成。這些介質的組分（B. Ε)較佳地包含_種❹種化合物。根據本發明’該具有負介電各向異性的液晶原介質較佳地包含：、·且刀（Β-Α )’其由一種或多種具有強負介電各向異性 (-5或較少）之化合物組成； -選擇性-組分（Β_Β,)，其由—種或多種具有適度負介電各向異性（從-1.5至<-5)的化合物組成；、擇性一組分其由一種或多種具有從I」至 + 1 ·5的介電各向異性之介電中性化合物組成；及 -選擇性一組分（B-D，），其由一種或多種具有大於丨5的正介電各向異性之化合物組成。根據本申吻案之液晶原介質較佳地包含：種或更夕種（較佳為六種或更多種）選自於由組分（A) 及（B)的化合物所組成之群的化合物；及/或 _五種或更多種組分（B)之化合物的化合物；及/或 -一種、二種或更多種組分（A)之化合物的化合物。根據本發明之液晶原介質可包含習知濃度的進一步添加 W例如安定劑或二向色染料。這些進一步組分的總濃度範圍從0%至10%，車交佳的範圍從〇 1%至6%，以全部混合物為準。适些的各別化合物之濃度範圍較佳為〇1至3%。除非 88673-960928.doc •53· 其它方面有明被& #也知述’否則當指示出該殘餘混合物組分的》農度範圍時，X I + 不考慮到這些化合物與該混合物的類似名且分之濃度。、該介質可Μ + 乂、知的方式從該些化合物獲得。以較少量使用的化σ物可有利地溶解在以較大量使用的化合物中。若度在該混合製程期間增加到大於佔支配的組分之清亮點時可谷易地觀察到完全溶解。但是，根據本發明之介質亦可以不同的方法製備，例如透過使用預混合。可使用的預/匕σ物尤其可為同系化合物混合物及/或共熔混合物。但 :，該預混合亦可為它們本身已可使用的介質。此為在所月的雙瓶（1你〇-1)〇“16)或多瓶（0111出1；)0他）系統中之實例。在本申請案中，除非其它方面有明確地描述，否則下列合適。所描述的值範圍較佳地包括該極限值。該濃度以重量％提供且以完整的混合物為準。溫度以攝氏度指出且溫度差為攝氏度差。全部的物理性質如在"莫克液晶（Merck Liquid Crystals)，液晶的物理性質（physicai Properties of Liquid Crystals)"，如於月莫克 KGaA，德目巾所描述般測量；且除非其它方面有明確地描述，否則提供用於溫度20t之值。以波長589 3奈米來測量該光學各向異性（Δη)(亦熟知為雙折射率）。於頻率丨丨此下測量該些介電性質。該液晶原調節介質的性質及特別是其非對掌性組分（Β)的那些則在低於其各別清亮點4。之2度下測量。 88673-960928.doc •54· 膽固醇型介質或對掌性向列相介質的膽固醇螺距可利用熟知的方法依其大小來測量。在相當大值的實例中，其可藉由葛蘭得琴_肯諾 (Grandjean-Cano)方法來測量。為此目的，將該材料引進一在基材處含有均勻配向的怪溫棋形槽。測量所觀察到的旋錯（disc丨inati〇n)線之分隔，且經由光楔角度來計算間距。所使用的光楔角度依欲測量的間距而定。典型地使用具有約 0.1至4。的光楔角度之槽，較佳為〇 5。至3。及特別佳為〇1。至2。°較佳為在顯微鏡下測量該disclinati〇ns之分隔。配向缺陷已由該些值之相符合的平均考慮。再者，該些分隔的平均可藉由雷射（例如He-Ne雷射）束在disclinati〇n線的網栅處繞射而測量《於此’繞射最大值可有利地藉由二極體陣列或CCD來測量。楔形槽的角度可較佳地藉由多重的雷射束反射來測量。再者，其可從該槽的幾何學獲得或可藉由使用熟知間距的材料來進行校正測量而獲得。該間距的測量準確度可依該測量方法及電流值而為約+/_1%至約 +/-3%。若間距值太大時，則可使用透鏡方法。在此之中，將該材料排列在一平板與一凸透鏡間。然後測量該圓形 disclination線的分隔，此可使用一能簡單化平均該資料的影像處理系統來進行。在該disclination線位置處，該透鏡表面與該平面基材的間隙可從該透鏡的半徑和disclinati〇n 線與接觸點的間隙而獲得。此方法的測量準確度稍微少於使用光楔槽的方法，但是能夠涵蓋大範圍的間距值。 88673-960928.doc -55· ------ I1338499 可使用常小的間距值《為此選擇性反射的方法來測量非目的’可測量透過該材料之一經排列的樣品之穿透率。該間距可從該選擇性反射的最大波長，經由該材料的折射率: 而獲得。在此方法中，該間距的測量準確度同樣約為+/_1%。。玄材料的ΗΤΡ對掌性（特別是該各別化合物的對掌性）可根據本申請案在溫度2(rc下，於商業上來自莫克〖Μ，達二史達特的向列相宿主混合物MLC彻中，藉由葛蘭得琴 -肯諾方法來測量。在從代至耽的範圍内調查Ητρ的溫度依賴性，典型地引用2代。通常來說，該ΗΤΡ亦在商業上同樣來自莫克KGaA之向列相宿主混合物ΜΙχ·626〇中測若該調f介質的膽固醇螺距無法測量時，纟可從在組分 (B)中的組分（A)之HTP來外插。若組分（A)在組分（b)中的 HTP值亦無法在相符合的溫度下測量時，在此Ητρ的溫度依賴性實例中，此通常亦可在較低的溫度下外插。與該介質或其組分之組成物的細節相關的有： ••包含"在每個實例中意謂著該材料（即組分或化合物）於參考單元（即介質或组分）中的濃度較佳為1〇%或更大，特別佳為20%或更大及非常特別佳為3〇%或更大； •主要由…組成"意謂著該材料在參考單元中的濃度較佳為50%或更大’特別佳為6()%或更大及非常特別佳為 70%或更大；及 -”實際上完全由...組成，，意謂著該材料在參考單元中的濃度較佳為8G%或更大，特別佳為9()%或更大及非常特 88673-960928.doc •56- 1338499 η 广· .，，— λ 、-Ά诔換頁別佳為95%或It大~^ 正介電性化合物具有Δε>】ς 么η Λ ^1.5’介電中性化合物之Δε範圍為 Μ.5及負介電性化合物具….5。相同定義亦可應用至混合物的組分及混合物。

甘在莫克KGaA，達姆史達特，德國所製造的試驗槽中來測篁該介電性質、電光性質（例如臨限電壓）及應答時間。㈣量Δε用之試驗槽具有22微米的層厚度及一圓形具有面積 1.13平方公分及保護環的氧化銦錫（ΙΤ〇)電極。對用來測量训之垂直配向來說，使用具有垂直排列的聚酿亞胺配向層之槽°再者’可使用Μ脂（莫克KGaA)作為配向試劑。用來測量⑽槽則具有-來自日本合成橡膠（；apan

Rubber)，日本之聚醯亞胺AL_1〇54配向層。通常使用梭拉聰（Solatron) 1260頻率檢偏振器，以方形波及〇3 的有效電壓來測量電容。在具有高介電各向異性的材料其液晶

導向體的重配向已在電壓〇·3 Vrms下發生的實例中，可例外地使用較低的電壓0.1 Vrms。以白光來進行電光性調查。以垂直觀察來測量該特徵電壓》該材料的介電性質較佳地以頻率1 及若可能的話在 20C下測量’且在低於變成光學各向同相（藍相或各向同相）（其會隨著溫度提高而首先發生）之轉換溫度4。的溫度下及在大於特別材料的清亮點或特徵溫度4。之溫度下測量。該些化合物的介電各向異性（Δε)可藉由將各別化合物在宿主混合物中10%的溶液於2〇。(：下之值外插至各別化合物 1 00%的比例而測量。在具有垂直邊緣配向的槽及在具有均 88673-960928.doc -57- 1338499 W 〇沃〜換頁勻邊緣配向的槽二者中測量該些試驗混合物的電容。二種槽型式的層厚度為約2〇微米。使用具有頻率i kHz&典型為〇·ΐ伏特或從0.2伏特至ι_〇伏特之有效電壓（rms，均方根）的方形波來進行測量。在每個實例中，所使用的電壓低於在母個實例中所調查的混合物之電容臨限值。對正介電性化合物來說’使用混合物ZLI_4792 ;對介電中性及負介電性化合物來說，使用混合物zu_3〇86 (二者皆來自莫克KGaA，德國）作為宿主混合物。這些宿主混合物亦可使用於甚至在相關的溫度下不具有向列相或在向列相中無法向下過冷至相關的溫度之組分及介質。若該些化合物、組分或介質在各別的宿主混合物中之溶解度少於丨〇% 時，則該欲調查的物質濃度可例外地減低至5。/(^若該正介電性物質（化合物、介質之組分或介質）在宿主混合物 ZLI-4792中之溶解度少於5%時，則可使用向列相混合物 MLC-6828 (莫克KGaA，德國）作為宿主混合物。於此同樣的是，若需要的話，可將欲調查的物質濃度從1〇%減半至 5%。純物質的值可從與那些宿主混合物比較之變化的值來外插。根據本發明之介質較佳地在相符合的宿主混合物 (ZLI-3 086或MLC-6828)中包含〇%至1〇%溶解度少於5%之化合物。廷些化合物的濃度較佳為8%或較少，特別佳為5% 或較少及非常特別佳為4%或較少。該些在20 C下或在低於其清亮點4。之溫度下不呈向列相，或在此相中無法向下過冷至此溫度之化合物、組分或 88673-960928.doc -58- 替換頁介質的介電各向異性’可從如上述在該些化合物的實例中所描述之宿主混合物中測量。 "電常數επ及ε±可以約+/-〇. 1至+/-〇·2的絕對準確度來測置’其可對介電各向異性（Δε)提供從約+/_〇2至+/_〇4的絕對準確度，典型為+/_〇.3 ^在較高的值下該準確度會降低，即會増加可能的偏差。在如從25至4〇的值處，絕對準確度為、力+/-0.5 ;及在大於40的值處，絕對準確度為約+/_1(^ 在大於其特徵溫度4。之溫度下測量該介質的介電質磁化率。其指為平均介電質磁化率（hv.)，因為其亦可從該向列相介質超出其清亮點的平均介電質磁化率來外插至第一近似值而獲得。該介質的介電質磁化率可以約+/-0.1至+/_0.2 的絕對準確度來測量。在一值為50或大於至最高1〇〇的實例中δ亥絕對準確度為約+/-0.5 ’及在值大於100的實例中， s玄絕對準確度為約+/-2.0。於此，在向列相中於2(TC下及於低於清亮點4。之溫度下測董根據本發明之介f的組分（B)之雙折射值4該介質在化一種溫度之一或在這二種溫度下非為穩定的向列相，或在向列相中至少無法向下過冷至此溫度時，該混合物之雙折射率可如上所述用來測量介電各向異性般，從相符合的向列相宿主混合物中外插。 —在本申請案中的名稱，，臨限電壓"代表該光學臨限值且指疋用於相對對比i〇%(Vi。)。同樣可光學地測量中灰電壓及 1孝電壓，且其各別指定用於相對對比50%及90%。在本申叫案t所指出料同介質之電光性特徵線的參考量及特徵 88673-960928.doc •59·

丨 96: 9: W 值通常為電壓（v1D)，在優秀的實例中亦有電壓（v7〇)，其為該特徵線第一次到達70%的相對對比時之值。若欲指出該電容臨限電壓（VG)(亦熟知為富里狄瑞克斯（Freedericks)臨限值）或到達100%的相對對比之電壓（Vi⑽）時，於此則會明確地提出。將該介質引進含有叉指型電極的試驗槽中。該試驗槽的層厚度通常約10微米g電極寬度為10微米且在毗連電極間之刀隔同樣為1 〇微米。在大於各別介質的特徵溫度2度之溫度下測量該電光性特徵線。在將該介質引入槽期間，在某些實例中會觀察到清亮點稍微增加。此效應可由在該薄層中有一穩定的向列相來解釋。在某些實例中，清亮點會增加0-5度及最高約〇·7度。在某些稀少的實例中，可發生最高約2。至4。的偏差。在該介質於槽中之特徵溫度(清亮點)與主體不同之實例中’乃使用該在槽中的特徵溫度(或清亮點) 做為特徵。光波長假定為從400奈米至800奈米，較佳為555奈米。在本申請案中（特別是在下列描述之實例中），以縮寫來表明該些化學化合物的結構。各别縮寫的意義顯示在下列表A D中。全部的基團CnH2naCmH2叫皆為各別具有心個之直狀基基團。表B本身不證自明，因為其在每個 :例中顯不出同源化合物式的完全縮寫。在表八中，僅顯示縮寫由這些用於核心化合物之各^貼^獨宜立的化合物之別貼切的縮寫與用折線所連接的基團R 1、R2、L 1及L2之始仓、縮寫所組成’根據下表。 «S673-960925.doc -60 - 1338499 替換頁 d 9. ^

R 丨，RW2 用之縮寫 Ri R2 L1 L2 nm CmH2m+1 H H nOm CnH2n+1 OCmH2m+1 H H nO.m OCnH2n+1 CmH2nrvM H H n CnH2n+i CN H H nN.F CN H F nN.F.F CnH2n+i CN F F nON.F.F 〇CnH2n+1 CN F F nOF 〇CnH2n+1 F H H nCI 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 CnH2mi F H F nF.F.F CnH2n+1 F F F nmF CnH2n+1 ^πι^2ιτν*Ί 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 CnH：2n+1 ochf2 F F nS CnH2n+l NCS H H nS.F C〇H2n+1 NCS H F nS.F.F C〇H2n+1 NCS F F rVsN CrH2r+l"CH=CH-CsH2s" CN H H rOsN CrH2r+1_〇-CsH2s- CN H H nEm CnH2n+1 COOCmH2m+1 H H 表A : 88673-960928.doc -61 - 1338499 —換頁

ΡΥΡ

R

CCP

Ο )—C_C—( o >-F

CPTP R1

c_c

R2

CEPTP 88673-960928.doc -62- 1338499

R1

PCH

PDX

R1

R2

EBCH 88673-960928.doc •63· 1338499

EHP

表B :

CnH2n+1

〇 )- (〇)-CmH2m+1 CnH2n*1-(°) PY-n(0)-0m

PCH-n(0)mFF

F F F F

CnH2n*r(°) °-CmH2m+1 YY-n(0)-0m

F F F F CH2=CH-CnH2n-(0) °'CmH2m*CH=CH2

YY-Vn(O)-0mV

CCP-n(0)mFF -64- 88673-960928.doc 1338499

CPY-n(0)-m

F F F F

PTP-n(0)mFF

F F

(X=特別為 F、Cl、CN="N”，NCS =，，S，'及 CF3 = ”T”)

F F cnH2n”

X -65- 88673-960928.doc 1338499 (x=特別為F、Cl、CN = "N"，NCS = "S"及 CF3 = "T") cnH2)

x (X =特別為 F、Cl、CN=’’N，，，NCS = "S"及 CF3 = "T")

F

CBC-nmF c2h5 coo

CHE CnH2l

ECBC-nm CnH2n+1〇

CN F 88673-960928.doc •66· 1338499

Lmmsr______________

GP-nO-N

CPP-nV2-m H，C = CH.

CPP-V-m

0 >-CmH2rt CPP-nV-m

C H,

CPP-V2-m

H2C = CH

CmH2n CCP-V-m

CnH2n+1

CmHZl -67- 88673-960928.doc 1338499 年月 23 .替換頁 CCP-nV-m

CnH2n+1 CH2CH2—CN G3n

M3n

CnHi^〇 M^MZ)-cn T3n

^n^2nTT

PGIP-n-N

-68- 88673-960928.doc 1338499

96. 9： 2 9 PVG-n-S

PPTUI-n-m

CGU-n-S

88673-960928.doc 69- 1338499

PGU-n-S

CnH2-^7< 〇 -c=c

PTG-n-S

PTU-n-S

CnH2n+i

\—CH=CH

NCS

PPVP-n-S

CnH2n+r^Q>

PPVG-n-S

CnH2n+1_

88673-960928.doc •70· 1338499

PPVU-n-S 二替換頁

CnH2n+1-(〇)

CN

PTG-n(0)-N

PTU-n(0)-N

GZU-n(0)-N

UZU-n(0)-N 88673-960928.doc -71 1338499

GZU-n(0)-N02

UZG-n(0)-N02

UZU-n(0)-N02

GZU-nA-N

UZU-nA-N 88673-960928.doc -72- 1338499

CnH2n+r~C=C

CO—Ο GZU-nA-N02

UZU-nA-N02

CnH2n+1—< 〇

c=c—co—o

UVZG-n-N

CnH2n+{

F

I c二 c—co—o

I

F

PWZU-3-N

88673-960928.doc •73 · 1338499

PGU-n-F

UM-n-N

DU-n-N

CH 二 CH;

C—C—CmH2m+1 π 88673-960928.doc •74· 1338499

B02C*H-CC-n

88673-960928.doc -75- 1338499

CnH2n”-〇

Η

〇-CnH2n+1 (nOPZ)2X*

(nOPZPZ)2X*

RR-(nCPZ)2BE

c2h5-ch-ch2o I

CH, C 15 88673-960928.doc -76- 1338499 年月換頁 π . : J__ c2h5-ch-ch

CN ch3 CB 15 c6h13o

RS-3011/S-3011

R-4011/S-4011 88673-960928.doc 77- 1338499 2 9 c3h7

ch2-ch-c2h5 ch3 CM 44

根據本申請案之液晶原介質較佳地包含：四種或更多種(較佳為六種或更多種)選自於由表A及B 的化合物所組成之群的化合物；及/或 -五種或更多種選自於由表B的化合物所組成之群的化合物；及/或 •一種或更多種選自於由表A的化合物所組成之群的化合物。根據本申印案’根據本發明之介質若需要的話可包含— 種或多種小1的進一步化合物作為安定劑或用來調整比電阻匕們較佳地包含一種或多種安定劑，其較佳為選自於下列於表C中所列出之化合物。

表C

88673-960928.doc •78· 1338499

88673-960928.doc -79- 1338499

可使用來調整比電阻的典型化合物具有下式

F

0H 【實施方式】實例描述在下列之實例可闡明而不在任何方面限制本發明。再者匕們可對熟知此技藝之人士說明能由本發明達成之性質’特別是性質組合。實例1及比較例la至Id 比較例1 a 製備及調查具有下列組成物之非對掌性液晶混合物 AM-1 〇 88673-960928.doc 1338499

29 組成物物理性質化合物濃度/重量％ # 縮寫 T(N，I) = 5.7〇C △ε(20°(：，1 kHz) > 〇 8av.(T(N,I)+4°) = 55.0 V7〇(T(N,I)+2°) = 45.0 伏特 dV7〇(T(N,I)+2°)/dT = 11.5伏特/。 dV*7〇(V7〇)/dT 26%/° 1 UZU-3A-N 7.5 2 GZU-3A-N 15.0 3 GZU-4A-N 15.0 4 GZU-40-N 15.0 5 PU-3-AN 1〇.〇 6 PTU-40-N 15.0 6 CUZU-2-N 15.0 7 CUZU-3-N 7.5 ^ 100.0 將此液晶混合物引進一試驗槽，且在溫度7.7。〇及在從6.2 。(：至10.7。(：（大於清亮點5。）的溫度範圍下調查與其有關的電光性質。所使用的s式驗槽僅在二片基材的一片上具有叉指型電極。製造一包含液晶混合物的光切換元件之電光性試驗槽。該些基材由玻璃組成。使用沒有配向層及沒有鈍化層的基材。該電極結構由相互交叉的刷子形狀電極所組成。電極的彼此分隔為1〇微米且電極寬度為1〇微米。電極層厚度為約100奈米。該些電極全部位於一共同平面。該調節介質的層厚度約10微米》在該槽的前端使用第一起偏振器及在該槽的背面使用第一起偏振器作為檢偏振器。二個起偏振器的吸收軸彼此形成90的角度。在該些起偏振器的最大吸收軸與在該平面顯示器中的電場分量間之角度在每個實例中為45。。使用來自 I創尼克-美爾雀斯（Autr〇nic_Melchers)，卡蘇魯希 (Karlsruhe)，德國的DMS 7〇3電光性測量站來測量電壓/穿 88673-960928.doc 1338499 年月正替换頁 .2 9Γ _ 透特徵線。在垂直觀察的實例中，對典型具有電控制雙折射（例如ECB)的槽來說，可獲得一曲線。隨著溫度增加至大於該介質的清亮點，特徵電壓會單調地增加。在7.7°C下，V7Q為45伏特。結果顯示在下表中。表1 :多種實例的特徵電壓實例 Cla 1 2c 2d 3b 組分(B) AM-1 AM-2 AM-3 組分(A) 益 4 ««> BC*HC DM-2 PPX* BC*HC 濃度(A)/% 0 3 15 10 5 T(N,I)/°C 5.7 n.d. n.d. n.d. n.d. Tchar/t 5.7 11.5 -8.2 9 36.3 電極分隔10微米，電極寬度10微米特徵電壓 T- Tchar./° V70/V 0.5 22 27 31 n.d. 31 1.0 31 33 38 36.5 34 1.5 39 38 43 38.5 36 2.0 45 42 49 40.5 37 2.5 n.d. n.d. n.d. 42.5 38 3.0 55 51 59 44.5 39 4.0 63 58 67 49 42 5.0 71 65 73 52 46 溫度依賴性 V7〇(Tchar+2°)/V 45 40(235) 49 40.5 37 dV7〇/dT/V/0 11.5 20 (2s) 10.5 4 2.5 άΥ*7〇/άΤ/%/° 26 45 (9s) 21 9.9 6.8 註釋： BC*HC: B(OC)2C*H-C-3 PPX*: (10PZPZ)2X*， n.d. ·· 無測量， dV7〇/dT ： [V7〇(Tchar+3°)-V7〇(Tchar +1 °)/(2°)] > dV*7〇/dT ： [V7〇(Tchar+30)-V7〇(Tchar + l°)/(V7〇(Tchar+20) · 20)] § : 在Tchar.+0.5°處的值。實例1 88673-960928.doc -82- 年月％:、又:正t欲Ιί|

Uq. 0· 2f_|· 製備及調查一包含97%來自比較例1 a的非對掌性液晶混合物AM-1與3%的對掌性化合物B(OC)2C*H-C-3之混合物。在所使用的形式中之對掌性化合物於20°C下之HTP為 + 137微米、在 MLC-6828 中）及+ 104微米在 MLC-6260 中）。組成物物理性質化合物濃度/重量％ Tchar. =11.5°C # 縮寫 1 B(OC)2C*H-C-3 3.0 eav.( Tchar.+60) =69.9 2 UZU-3A-N 7.25 3 GZU-3A-N 14.55 V7〇(Tchar+0.5°) =23伏特 4 GZU-4A-N 14.55 dV7〇(Tchar+0.5°)/dT = 2伏特/° 5 GZU-40-N 14.55 dV*70(/V70)/dT = 9%/° 6 PU-3-AN 9.7 V7〇(Tchar+2°) =40伏特 7 PTU-40-N 14.55 dV7〇(Tchar+2°)/dT =20伏特/° 8 CUZU-2-N 14.55 dV*7〇(/V7〇)/dT =45%/° 9 CUZU-3-N 7.25 V7〇(Tchar+2.2°) =42伏特 Σ 100.0 該混合物具有一超過約2度範圍的藍相，且含有下列相順序：N* 11.5°C BP 13.5°C I。將該混合物如描述在比較例1 a中般引進一試驗槽且如所描述般調查。特別是，在最高大於其特徵溫度數度之溫度下調查其電光性質。結果顯示在表1，用來與那些比較例U 比較。如可從此表看見，實例1之液晶切換元件在接近大於該特徵溫度之溫度處的特徵電壓V7〇稍微比在相符合的溫度下之比較例1 a還大。實例1之液晶切換元件的特徵電壓如比較例1 a般會隨著溫度增加而單調地增加。但是，在實例1 a之液晶切換元件中特徵電壓的增加初始會明顯少於比較例1 的那些，以至於二個切換元件在僅大於其參考溫度1.5。之溫度下具有實際上相同的電壓V7Q。在大於該各別的特徵溫度 88673-960928.doc •83· 2之溫度下的溫度依賴性，將比較例1 a的光線調節元件與實例1的那些比較，從大於25%減低至少於2〇%。在大於該特徵溫度0.5。之溫度下，該特徵電壓的相對溫度依賴性 dv 7〇(/ν7〇)/(1Τ於此為9%/。；及在大於該特徵溫度2。之溫度下該特徵電壓的相對溫度依賴性dV*7Q(/v7())/dT為45%/。。在實例1及比較例1 a的混合物實例中，可額外地調查具有電極分隔15微米及電極寬度1〇微米的槽。結果顯示在表2。表2 :特徵電壓實例__ Ϊ^(Α) Cla Clb ί Clc Cld _1_ BC*HC 濃度(A)/% 0 3 組分(B) AM-1 參見本文參見本文參見本文 AM-1 物理參數 T(N,I)/°C 5.7 23.8 ’ 23.7 14.3 n.d. Tchar.+2 / (J 7.7 25.8 25.7 16.3 13.5 Sav.(Tchar 十4。） 55.0 24.0 58.5 62.2 69 9 冤棧分隔15微米，電極寬度10^ - ___ 溫度依賴性 V7〇(Tchar.+2u)/V 67 134 ~~7Ϊ 70 23s dV7〇/dI/V/u 17 38 18 17 2s dV*7〇/dT/%/0 - 1 --— —25 28 25 24 9§ έ主釋·參見表1， BC*HC : B(〇C)2C*H心3，备. 在Tchar, + 〇 · 5。處的值。在表2中，在所使用的槽中之電極分隔於此可例外地為15微米。比較例lb至Id 在比較例lb至Id中，使用非對掌性調節介質，如在比較例la中般’以與實例丄比較。但是，於此使用具有與比較例 la的調節介質不同組成之調節介質β 88673-960928.doc •84· 1338499 ___( 矛月月寧艾}正眷茲頁: J 1 比較例1 b 製備及調查具有下列組成物及下列性質之混合物。組成物物理性質化合物濃度/重量％ T(N,I) = 23.8〇C # 縮寫 1 ME2N.F 3.0 An(20°C，589.3奈米） =0.1444 2 ME3N.F 3.0 3 ME4N.F 8.0 Δε(20°〇,1 kHz) = 27.3 4 ME5N.F 8.0 5 UM-3-N 4.0 eav.(T(N5I)+4°) = 24.0 6 PTG-3-N 8.0 7 PTG-5-N 8.0 V7〇(T(N,I)+2°) = 89伏特 8 PTU-40-N 8.0 dV7〇/dT(T(N,I)+2°) = 25伏特/° 9 PU-3-AN 8.0 10 PU-5-AN 8.0 11 PGU-2-F 10.0 12 PGU-3-F 10.0 13 PGU-5-F 10.0 14 HP-3N.F 4,0 Σ 100.0 結果顯示在表2。比較例1 c 製備及調查具有下列組成物及下列性質之混合物。組成物物理性質化合物濃度/重量％ T(N,I) = 23.rc # 縮寫 △n(20°C，589_3 奈米）= 0.0925 1 UZU-3A-N 12.0 Δε(20°〇,1 kHz) = 46.1 2 UZU-5A-N 12.0 ΔΗ(Ν,Ι) = 0.80焦耳/克 3 GZU-3A-N 12.0 ε3,(Τ(Ν,Ι)+4°) = 58.5 4 GZU-4A-N 11.0 5 GZU-40-N 10.0 V7〇(T(N,I)+2°) = 47伏特 6 UVZG-3-N 10.0 dV7〇/dT(T(N,I)+20)= 10伏特/° 7 CUZU-2-N 10.0 8 CUZU-3-N 10.0 9 CUZU-4-N 10.0 10 HP-5N.F 1〇 Σ 100.0 88673-960928.doc • 85 · 1338499 結果顯示在表2 比較例1 d 組成物製備及調杳具有下列組卷$及下列性質之混合物 U. 物理性質

14.3〇C Τ(Ν,Ι) 1 UZG-5A-N02 2 UZU-3A-N 3 UZU-5A-N 4 GZU-3A-N 5 GZU-4A-N 6 GZU-40-N 7 UVZG-3-N 8 CUZU-2-N 9 CUZU-3-N 10 CUZU-4-N Π HP-5N.F Σ 0 8 8 8 9 0·0·0·0·9· 1X 11 11 ο· ο··0·0·0·7·0 9·9·9·9·9·2·-00· Δε(20°〇,1 kHz) εΛν.(Τ(Ν,Ι)+4°)V7〇(T(N,I)+20)dV70/dT(T(N,I)+2°) > 62.2 47伏特 11伏特/e 矣α果顯不在表2。如在實例1及比較例1 a中般’在具有電極分隔1 5微米及電極寬度1 0微米的槽中調查比較例1 b至1 d之介質《結果顯示在表2。如可從表2看見，在約25%下，相對的特徵電壓ν7〇之溫度鲁依賴性對全部四個比較例來說實際上相同，然而在實例1中僅有9%。實例2 a至2 cl及比較例2 ^ 比較例2 首先’製備及調查具有下列組成物之非對掌性混合物 AM-2。 88673-960928.doc • 86 · 1338499 t 组成物 , SsSt ' Ή 化合物濃度/重量％ Τ(Ν,Ι)±β = 22.5〇C~--- # 縮寫 Tchar. = 24.4 1 UZU-3A-N 15.0 2 UZU-5A-N 5.6 £av.( Tchar.+4°) = 60.8 3 GZU-3A-N 15.0 4 GZU-4A-N 15.0 V7〇(Tchar.+2〇) = 59伏特 5 GZU-40-N 12.0 dV7〇/dT(Tchar+2°)= 10伏特/° 6 CUZU-2-N 11.0 dV*7〇(/V7〇)/dT 二 17%/° 7 CUZU-3-N 11.0 8 CUZU-4-N 11.0 9 HP-3N.F 4.4 Σ 100.0 實例2a

製備及調查包含90%比較例2的非對掌性液晶混合物 AM-2與10%的對掌性化合物b(oc) 2C*h_C-3之混合物。此混合物具有22.5°C的特徵溫度，但是其在槽中為24 4<t (其於此假定為該特徵溫度）。電壓v 7 Q的溫度依賴性顯示在下列表中（表3)。表3 :實例2a之特徵電壓的溫度依賴性

如可從此表（表3)看見，

包含此摻雜混合物的槽之特徵電 88673-960928.doc -87· 1338499 年月ΚΓΛ;正替換頁 1 ilij, 9,-^-- 壓V7〇不會隨著溫度增加而增加，如在比較例】a及實例】中般，但是反而初始隨著溫度增加而減少，然後在約· 1丨6。〇處通過最小值，然後再次僅隨著溫度而進一步提高增加。根據本申請案，溫度-H.fC指為特徵溫度，因為該特徵電壓通過一最小值。在繞著此溫度（即Tchar =_丨丨61)約+/ 3。的溫度範圍内，溫度依賴性（dX^^/dT)實際上消失，即為約〇伏特/度。於此指出之藍相範圍為從·19.3。〇：至13。(：的溫度範圍。在低溫處該電壓僅到達156伏特，即少於最小電壓8〇伏特的值之兩倍。該溫度範圍的下限為可首先使用該電光性效應的溫度。其可從觀察到的應答時間來測量。在溫度13艺下，可獲得電壓164伏特，其稍微大於最小電壓值的兩倍。當具體指出此上限時，如亦在相符合用於下限的實例中，可省略對具有準確度少於一度之值的内插。實例2b 將85 /。實例1的非對掌性液晶混合物與1具有下列組成物的摻雜混合物DM-1混合。

88673-960928.doc -88- 1338499 年乃.：、':z替渙頁 lam 2 9 -_______1 七冷使用在該摻雜混合物DM-1中的對掌性化合物’在具有戶描述的組成物之參考混合物中全部（除了一個例外外）皆具有一高的正HTP值。對所產生的調節介質來說，其無法在溫度向下至-20°C處於顯微鏡下測量清亮點或變成藍相之轉換。將包含85%之 AM-2與15%之DM-1的混合物與0.1%下式的酚混合：

I CH,

將其引進一試驗槽且如在比較例丨a中所描述般調查。特別是’其電光性質可在大於其特徵溫度的不同溫度處測量。結果顯示在表4及在表5，用來與實例2a的那些比較》表4 :實例2b的特徵電壓之溫度依賴性 # T/°C v7〇/v 1 "-11.4 ~~ ~~ 71 2 -10.5 ' 67 3 -9.5 65 _ 4 ~~^875 64 5 65 6 -6.6 68 7 ~~^576 71 8 ~~^3Τ6~~~~ 81 9 85 10 ~~η ~~ 90 11 ~~~~~~ 94 12 〇7\ ~~~ 100 — 13 Γ2 106 14 2.2 111 15 Ο ~~ 121 88673-960928.doc -89- 1338499 年 -替汶頁如可從此表（表4)看見，包含此摻雜混合物的槽之特徵電壓V7〇在從-11.4°C至-5.6^的溫度範圍上實際上與該溫度無關。如在實例2a中般，Vw於此再次初始會隨著溫度增加而減少，然後再次僅隨著溫度進一步增加而增加。V7〇的最小值約為-8 · 5 °C。在繞著此參考溫度約+/_2。的溫度範圍中，該特徵電壓的溫度依賴性（dV^/dT)於此再次實際上完全地消失（比較表5)。表5 :實例2a及2b的特徵電壓之溫度依賴性實例 l2i ' 2b 比較例(B) AM-2 比較例(A) B(OC)2C*H-C-3 DM-1 濃度(A)/% 10 」 H ' Tchar/C -11.6 ~8.5 溫度依賴性 _ T- Tchar.s/度 △V70/AT/V/度 △ν*7〇/ΔΤ/%/度 △V70/AT/V/度 △ν*70/ΔΤ/ο/〇/度 +1 2 3 2 3 +2 2.5 3 4 4 +3 n.d. n.d. n.d. n.d. +4 3 3 4.5 5.5 +6 3.5 3.5 5 6 +8 4 3.5 5.5 5.5 s主釋·參見表1， Δν7〇/ΔΤ(Τ) ： [V7〇(T+1°)-V7〇(T-10)/(20)] » △ννΔτχτ): [V70(T+lo-V70(T-lo)/(V70CT) . 2。)]， § · s玄溫度範圍於此僅在一邊上擴大。實例2c 將85%比較例2的液晶混合物ΑΜ·2再次（如在實例2b中般）與1 5 °/〇的摻雜混合物混合◊但是，於此使用具有下列組成 88673-960928.doc •90- 1338499

..·ώ>，·-·:·» έ.Ι w、:ν只物的摻雜混合物DM-2 組成物DM-2 化合物 # 縮寫濃度/重量％ HTP(MLC-6828)/ 微米M HTP(MLC-6260) /微米〃 1 B02C*F-CC-3 18.3 n.d. n.d. 2 B02C*F-5 35.8 +59 n.d. 3 RR-(5CPZ)2BE 18.2 +56 n.d. 4 (10PZPZ)2X* 9.3 +80 n.d 5 R-1011 18.4 n.d +27 Σ 100.0 注意：參見表1。使用在摻雜混合物DM-2中之對掌性化合物於該參考混合物中具有一 HTP值’其會隨著溫度提高而增加。所產生的混合物具有一特徵溫度。將包含85%的AM-2及1 5%的DM-2之混合物與使用在實例2b中0.1%的酚混合，將其引進一試驗槽並如描述在比較例1 a中般調查。特別是，在大於其特徵溫度的不同溫度處測量其電光性質。這些結果同樣顯示在表丨，用來與比較例 la及實例1的那些比較。實例2d 將10%的對掌性化合物（1 〇PZPZ)2X*加入至比較例4的混合物AM-2。其在所產生的混合物中無法直接觀察到藍相。從_5(>c至9 °C的相轉換範圍乃起源於該電光性資料。於此假定的特徵溫度例外地為9°C。結果顯示在下表（表6)中及同樣包括在表 1中用以比較。表6 :實例2d的特徵電壓 88673-960928.doc •91 ·

1338499 實例 C2 2d 組分(A) AM-2 組分(B) 無 (10PZPZ)2X* 濃度(B)/% 0 10 物理參數 Tchar./°C 24.4 9 電極分隔10微米，電極寬度10微米特徵電壓 T(N,I)/° V70/V 1.0 n.d. 36.5 1.5 n.d. 38.5 2.0 59 40.5 2.5 n.d. 42.5 3.0 n.d. 44.5 4.0 n.d. 49 5.0 n.d. 52 溫度依賴性 V70(T(N，I).+2°)/V 59 40.5 dV7〇/dT/V/0 10 4 dV*7〇/dT/%/° 17 10 註釋：參見表1。實例3a至3f及比較例3 比較例3 至於非對掌性起始混合物，製備具有下列組成物之混合物 AM-3 〇組成物化合物物理性質濃度/重量％ T(N，I)

=56.8〇C # 縮寫 1 GZU-3A-N 15.0 2 GZU-4A-N 15.0 3 GZU-40-N 15.0 4 UZU-3A-N 8.0 5 CUZU-2-N 9.0 6 CUZU-3-N 9.0 7 CUZU-4-N 9.0 8 HP-3N.F 6.0 9 HP-4N.F 6.0 10 HP-5N.F M Σ 100.0 88673-960928.doc -92- 丄

此混合物就其本身而調查。該特徵溫度為6代。結果顯示在表7。實例3a至3c 作為代用品，將使用在實例i中的3%、5%或7%對掌性化合物B(OC)2C*H-C-3加入至比較例3的混合物AM-3(各別為實例3a、3b及3c)。所產生的混合物各別在約24它、36<Ι(：及 46°C處具有一變成藍相的相轉換。於此假定的特徵溫度各別為24.3C、36.3C及45.9°C。結果顯示在表7，且實例3b 的那些同樣包含在表1中。表7 :實例3a至3c的特徵電壓實例 C3 3a 3b 3c 組分(B) AM-3 組分(A) 無 B(OC)2C*H-C-3 濃度(A)/% 0 3.0 5.0 7.0 物理參數 T(N,I)/°C 56.8 n.d. n.d. n.d. Tchar./°C 60 45.9 36.3 24.3 電極分隔10微米，電極寬度10微米特徵電壓 T(N，I)/。 v70/v 0.5 n.d. 23 31 35 1.0 1 76 23.5 34 Ί 37 1.5 84 24.5 36 39 2.0 92 25 37 41 2.5 100 28 38 43 3.0 107 n.d. 39 ’ 45 4.0 121 n.d. 42 」 48 5.0 135 n.d. 46 50 溫度依賴性 V70(Tchar+2o)/V 92 25 37 41 dV7〇/dT/V/0 15 3.5s 2.5 4 dV*7〇/dT/%/° 17 14s 6.8 9.6 88673-960928.doc -93· 1338499 ί :: / . V- v? ί_96. ό. 29' ' 註釋：參見表1 §:dV7〇/dT: [V7〇(Tchar+2.50)-V7〇(Tchar+1.50)/l°] dV*7〇/dT: [V7〇(Tchar+2.50)-V7〇(Tchar+1.50)/(V7〇(Tchar+l°) · 1°)] 實例3d至3 f 所使用的非對掌性起始混合物再次為實例3a至3c的混合物 AM-3。將10%、13%或16%的對掌性化合物B(OC)2C*H-C-3(使用在實例1中）加入至此混合物（AM-3)。所產生的混合物（各別為實例3d、3 e及3 f)在溫度6°C (實例3d)處具有一從膽固醇相變成藍相的相轉換，或在溫度1°C (實例3e)及0.3°C (實例3f) 處有一特徵電壓的最小特徵線。結果顯示在下表（表8)中。表8 :特徵電壓實例 C3 3d 3e 3f 組分(B) AM-3 組分(A) 無 B(OC)2C*H-C-3 濃度(A)/% 0 10.0 13.0 16.0 物理參數 Tchar/〇C 60 6 1 0.3 ΔΤ(ΒΡ)/0 0* 17 33 35 電極分隔10微米，電極寬度10微米特徵電壓及溫度依賴性 Tchar+20/0 62 25 3 2.3 V10(T+2°)/V 60 33 50 79 dV10/dT/y/0 10 1 1 1 dV*10/dT/%/° 17 3 2 1.2 注意：參見表1 *其無法觀察到藍相。 88673-960928.doc -94-

Claims

月日修(Α)二本 ^ioJI-- 1338499 第〇92〇2〇29蜱專利申請案中文申請專利k圍替換本(99 拾、申請專利範圍： 1. 一種電光性光線調節元件’其包含： -基材或眾多基材； -電極安排； —個或多個偏極化光用之元件；及 -調節介質；其特徵為： -該光線調節元件在該調節介質呈未定址狀態的光學各向同相之溫度下操作；及 -該液晶原調節介質包含對掌性組分（組分（A))，其由一種或多種對掌性化合物組成；及 -該液晶原調節介質包含非對掌性組分（組分（B))，其由一種或多種非對掌性化合物組成；及 -該液晶原調節介質在該光線調^件具有藍相之溫度下操作；或同相之溫該液晶原調節介質在該光線調節元件呈各向度下操作。 2.如申。月專利乾圍第j項之電光性光線調節元件，立特孩該電極安排能夠產生具 ’、、表面的電場分量。 .員千仃於遠液晶原調節< 3·如申請專利範圍第項之 m & ^ ^ a 光丨生光、.泉调節元件，J 徵為5玄液曰曰原調節介質具有H 4·如申請專利範圍第丨或2 糌我4 y a κ 、電先性光線調節元件，主為忒液曰曰原調節介質包含，對旱性組分（組分（Α))， 88673-991014.doc 田種或夕種對掌性化合物組成。 5. 6. 如申請專利範圍第4項之電光性光線調節元件，其特徵為該液晶原調節介質包含—非對掌性組分（組分⑽，其由 —種或多種非對掌性化合物組成。如申請專利範圍第1或2項之電光性光線調節元件，其特徵為對該調節介質之10%相對對比(Vi〇)來說，該特徵電壓的相對溫度依賴性（dv*i()/dT)在繞著特徵溫产 (^.)心。之範圍内，於大於此溫度2。之溫度下為度或較少。 7. 如申請專利範圍第丨或2項之光線調節元件，其特徵為該相對的溫度依賴性（dv* iQ/dT)為23%/度或較少。 8. 如申凊專利範圍第1或2項之光線調節元件，其特徵為對 10%相對對比(V丨。)來說，在大於該調節介質在槽中之特徵溫度（Tehar.)2。的溫度下，其特徵電壓為8〇伏特，較佳伏特或較少。鲁9.如申請專利範圍第項之光線調節元件，其特徵為該液晶原調節介質包含對掌性組分（組分（A))，其由二種= 更多種對掌性化合物組成。 5 10. 如申請專利範圍第9項之光線調節元件，其特徵為組分 (A)的全部對掌性化合物在汕它下於該參考混合物中具相同的HTP符號。 ” 11. 如申請專利範圍第9項之光線調節元件其特徵為—種。多種組分（A)之對掌性化合物的HTP值，在2〇t下於混合物中為1 〇微米-1或更大。 ' > 88673-991014.doc .如申請專利範圍第1或2項之光液曰/i π ^ 先線調卸70件，其特徵為該曰曰原调卽介質包含非對掌性組分或多種非對掌性化合物組成。·.（）），其由-種 13.=請專W切㈣调節介質的介電質磁化率（ε m ㈣w 相雄Λ夂A 羊（eav‘）在大於從藍相或從膽固醇文成各向同相之轉換溫度4度佳為55或更大。 I皿度下為40或更大，較 14:=!範圍第1或2項之光線調節元件，其特徵為該戶4;之?:在低於從膽固醇相變成各向同相的轉換溫 -種：二為_或更大，較佳為°._或更大。第 °° '、已3 —個或多個如申請專利範圍第或2項的光線調節元件。 1 6·如中請專利範圍第15項之電光性顯… 示器由-主動陣列定址。 ° ’徵為该顯 1 7. 一種電光性顯示考条# ^ ^ Α ,, ° ,、，·. ，/、匕έ 一個或多個如申請專利乾圍苐15項之電光性顯示器。 18.如申請專利範圍第其可使 ·弟$之電先性顯示器系統，其特徵為為电視螢幕或作為電腦監視器。 A二申I"利範圍第1或2項之光線調節元件，其可用做訊士申Μ專心81第17或18項之電光性顯示H統其可用做視頻化號或數位信號的顯示器。 2 1. —種可使用於酋包先性光線調節元件的液晶原調節介質，其特被為該液#塔Λ Μ 之曰曰原凋郎介質於〇t或〇t以下至8〇<t或8〇 88673-991014.doc c以上之範圍i 士_ /、有一光學各向同相之相，且該液晶原調節介質包含： (a)—種對掌性組分（紅分（a))，其由—種或多種選自由由卜歹丨式代-1至A-Ui、A-iV、Α·ν反A-VI所組成之群之對掌性化合物所組成： a*M A-l

Γ~\ _ ch3 ~~ν!ϊ/^〇〇〇Λ^)~· COO-CH-R812

A-ll 其

A-l 11

R及R彼此各自獨立地為具有2至9個碳原子的烷基、氧烷基或烯基；及Ran另可為具有1至9 個碳原子的甲基或烷氡基， Rdi及Ra22彼此各自獨立地為具有1至9個碳原子的烷基或烷氧基、具有2至9個碳原子的氧烷基、烯基或烯氧基， Ra31及Ra32彼此各自獨立地為具有2至9個碳原子的烷基、氧烷基或烯基；及R^I另可為具有1至9 個碳原子的甲基或烷氧基； 88673-991014.doc ⑧ 1338499 R°

(R，S)

A-IV —〇 H 其中該基團

Η 0- 為 — Ο

— ο

0- (二脫水山梨糖醇）， (一脫水甘露醇），咬 ο- —0

(二脫水艾杜糖醇）；

A-V 包括（R，S)、（S，R)、（R，R)及（s，s)鏡像物類（ '、未顯示於式中），其中 B及C 每個彼此各自獨立地為1，心伸笨基（其亦可由匕單 -、二-或三取代）或1,4-環-伸己基， L 為Η、F、Cl、CN或選擇性經鹵化之具有個碳 88673-991014.doc 1338499 原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或院氧基幾基氧基，為〇或1，為 ~co〇-、-〇c〇-、或一·单鍵，為具有1-12個碳原子的烷基、烷氡基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氡基；

A-VI 其中 X、X ' Y1及Y2每個彼此各自獨立地為F、cl、Br、I、CN、

SCN、SFs、具有1至25個碳原子的直鏈或分枝烷基（其可由F、C卜Br、I或CN單取代或多取代’及此外，其中一個或多個非毗連的CH2基團可各自獨立地以〇及/或s原子彼此不直接鍵結之方式由·〇_、各、-阳_、 NR0-、-CO---COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、 -CO-S-、-CHCH-或-C3C-置換）、具有最高 20 個碳原子之可聚合的基團或環烷基或芳基 (其"T選擇性地由_素或由可聚合的基團單取代或多取代）， R0 為Η或具有1至4個碳原子的烷基 88673-99l〇i4.d〇c -6 - 1338499 χ1 及 χ2 y1及 y2 βΐ 及 B2 w1 及 w2 u1 及 u2 V1 及 V2

為每個彼此各自獨立地為0、1或2，每個彼此各自獨立地為0、1、2、3或4，每個可彼此各自獨立地為一芳香族或部分或完全飽和的脂肪族6員環，其中一個或多個CH基團可由N原子置換，且一個或多個非毗連的CH2基團可由Ο及/或S置換，每個可彼此各自獨立地為-Ζ^Α1-^2-A2)m-R，且二者之一可另為R1或Α3,但是二者不同時為Η，或 y^y~z^-(z2-A2)

Z1-A1-(Z2-A2)m-R, 每個可彼此各自獨立地為CH2、Ο、S、CO 或cs，每個可彼此各自獨立地為（CH2)n，其中1至4 個非毗連的CH2基團可由Ο及/或S置換，其中 η為0至7之整數；且當

為二者皆為一單鍵， z1 及 z2

z1-a、(z2-aVr 時每個可彼此各自獨立地為-0-、-S-、-C0-、 -COO-、-0C0-、-0-C00-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、 88673-99l0l4.doc 1338499 -0-CH2---CH2-0- ' -s-ch2—ch2-s---CF2-0- ' -0-CF2-' -CF2-S-' -S-CF2-' -CH2-CH2- ' -CF2-CH2-' -CH2-CF2-、-CF2-CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、 -CH=CH- ' -CJF=CH- ' ' -Ch=(Jh- ' -US(J- ' 上述基團中任二者之組合（其中沒有二個〇及/或S及/或N原子彼此直接鍵結）、或一單鍵， A1 ' A 2及A3每個可彼此各自獨立地為1,4-伸笨基，其中一個或二個非毗連的CH基團可由N置換；1，4-伸環己基’其中一個或二個非毗連的CH2基團可由〇及/或s置換；ι，3-二巧茂烧-4,5-二基；1，4-亞環己烯基；ι，4-二環 [2_2_2]伸辛基；旅咬-i，4-二基；萬_2,6-二基，十氫茶-2,6-二基；或ι，2,3,4-四氫莕-2,6-二基；其中上述基團中任一者可由[ 單取代或多取代；且此外A1可為一單鍵；為一鹵素原子、CN、N〇2、具有i_7個碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基幾基或烧氧基幾基氧基；其中一個或多個Η 原子可由F或Cl置換；為0、1、2或3，及 R及R1 每個可彼此各自獨立地為Η、F、CM、Br·、 I、CN、SCN、SF5、具有1或3至25個碳原子的直鏈或分枝烷基（其可選擇性地由F、 88673-991014.doc C卜Br、I或CN單取代或多取代，及其中 —個或多個非毗連的CH2基團可由_〇… -S- ^ -NH- ' -NR° ^ -CO- > -COO- ' -0C0- ^ -0-COO-、-S-CO-、_c〇-S-、-CH=CH-或-C 置換，且其中沒有二個〇及/或§原子彼此直接鍵結）、或一可聚合的基團；及 (b)選擇性之-種非對掌性組分（組分（B))，其由—種或多種對掌性及/或非對掌性化合物組成。 22.如申請專利範圍第21項之液晶原調節介質，其特徵為其匕3種非對莩性組分(組分⑻)，該非對掌性組分包含：組/刀（B-A)，其由一種或多種具有3〇或更大之非常強的正介電各向異性之化合物組成， •選擇性組分（Bwmw種具有從1G至<3〇之強的正介電各向異性之化合物組成， -選擇性組分(Β·〇,其由一種或多種具有從>15至<1〇之適度的正介電各向異性之化合物組成， _ $擇性組分（B-D)，其由一種或多種具有介電各向異性範圍從-1·5至+ 1.5之介電中性化合物組成，及 -選擇性組分（Β_Ε)，其由一種或多種具有少於_丨$的負介電各向異性之化合物組成。 23，^申請專利範圍第22項之液晶原調節介質，其特徵為組刀（Β-Α)包含一種或多種選自由下式π所組成之群之化合物： 88673-99I014.doc 1338499

其中 R1

為具有1至7個碳原子的烷基或具有2至7 個碳原子的氧烷基，

Z11及Z12 各自獨立地為一單鍵、-CO-0-、反 -CH=CH-、-CH=CF-、-CFCH-、-CF=CF-、 ' -CH=CH-C0-0-、-CF=CF-C0-0-、-CF=CH-C0-0-

、-CH=CF-C0-0-、-CF2-0-、-0-CF2-或-C 三 C-或這些基團的二種或更多種之組合， X1 為 F、-OCF3、-CF3、-OCF2H、a、CN、-CeC-CN 或NCS， γΐι、γΐ2、γΐ3及γΐ4 為 Η 或 F，及 η1 為Ο或1 ;及 88673-991014.doc -10- F p 其中 R2

X2 為具有1至7個碳原子的烷基或烷氧基、具有2至7個碳原子的烯基、烯氧基或氧烷基，

各自獨立地為一單鍵、_c〇_〇_ '反_CH=CH_、 Z21 及 Z22 -CH=CF- ' -CF=CH---CF=CF- ' -CHCH-CO-O-、-CF=CF-C0-0- > -CF=CH-CO-〇-' -CH=CF-C0-0- ' -CFyO-、-O-CF2·或-CeC-或這些基團之二種或更多種的組合，為 F、-〇CF3、-CF3、-〇CF2h、a、CN、-CeC-CN 或NCS，為Η或F，及為0或1。包含—圍第21項之液晶原調節介質，其特徵為其 X2 Y2 n* 對苳性組分（組分（Β))，其由一種或多種對掌 88673-99i〇i4.d〇c 1338499 性及/或非對掌性化合物組成。 25. :二專利範圍第24項之液晶原調節介質，其特徵為組 /刀（B)由-種❹種非對掌性化合物組成。 26. 如申請專利範園第24項介 ^ 具特徵為組分（B)由一種或多種對掌性化合物組成。 27·如中請專利範圍第21項之介質，其特徵為其係為藍相。 28.=二範圍第21至27項中任何-項的介質，其特徵為其具有虼圍從〇°C至60t的特徵溫戶。 29_如申請專利範圍第27項的介質，1拉 -将徵為該藍相豆有5度或多於5度的溫度範圍。 ’、 3 0.如申請專利範圍第29項之介質，兑姓处 '、寻微為該藍相有1 〇度或多於10度的溫度範圍。〃

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