TWI362523B - Electro-optical light modulation element and electro-optical display - Google Patents

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TWI362523B
TWI362523B TW092131245A TW92131245A TWI362523B TW I362523 B TWI362523 B TW I362523B TW 092131245 A TW092131245 A TW 092131245A TW 92131245 A TW92131245 A TW 92131245A TW I362523 B TWI362523 B TW I362523B
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Description

1362523 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種光線調節元件及包含其之顯示器及 顯不盗系統。該光線調節元件較佳地使用一會在一定溫度 下呈各向異性性質的調節介f，諸如例如液晶。該光線= 節元件在該調節介質呈光學各向同相（較佳為在各向同相 或在藍相（blue phase)中，特別佳為在藍相中）的溫度下操Γ 作。此型式之顯不器則描述在DE 1〇2 17273 〇及de 3〇1 〇 · CM.09.2002(本申5青案之申請人的另一專利申請案，其迄今尚作 未公告）中》 ° 本發明係關於一種電光性光線調節元件及包含此型式 之元件的電光性顯示器及顯示器系統’諸如電視營幕、電 腦監視器及其類似物。根據本發明之光線調節元件包含2 中源型調節介質’其在該光線調節元件之操作期間會呈光· 學各向同相。了好的對比及低的對比視角依賴性外，它 們特別可由非常短的應答時間來制，而可特利來顯= 移動的圖像(諸如例如可使用在電視或監視器應用上卜同Hi 時其具有相當低的操作電壓。 . 特別是，本發明係關於一種電光性光線調節元件及包含 此型式的元件之電光性顯示器及顯示器系統，其具有改I · 的信賴度。 义 【先前技術】 %知的電光性液晶顯示器為已熟知的一般項目。它們可 在該調節介質於中間相（通常為光學各向異性之中間相）的 88671 .doc 1362523 溫度下操作。在大部分的顯示器型式中，該調節介質以向 列相使用。在該中間相中，該調節介f已經具有各向Μ 性質’諸如例如雙折射性(Δη)。這些各向異性性質僅有當 施加電場時才會被誘發。最普遍的為ΤΝ(”扭轉向列 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之二個相對邊上具有電極y 因此，該電場基本上垂直於該液晶層。首先提到的顯示考 特別使用來與TFT("薄膜電晶體”）組合，以滿足具有大的訊 息内容及高解析度之顯示器，例如膝上型輕便電腦及筆記 型電腦。最近已增加其用途’特別在桌上型電腦監視器、 奶（橫向電場效應（"in_plane switch”）型例如de 4〇 〇〇⑸ 及EP 〇 588 568)型式或另一種VAN(”垂直排列向列相型"） 型式之液晶顯示器。VAN顯示器為ECB("電控制雙折射型。 ，示器之變化。在MVA(”多區段垂直排列"）顯示器的最新 變化中’每個經定址的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（如已經提到的丁N顯示 裔）使用-垂直於該液晶層的電場。與此比較取顯示器 通*僅在基材上（即在液晶層的—邊上）使用電極，即 其特徵為該電場具有—明顯與該液晶層平行之分量。 全部這些習知的顯示器之共同特徵為相當慢的切換，其 寺別不D適於至今更普遍的τν及多媒體應用。此與實際上 到處存在的陰極射線管比較則特別引人注目。使用在液晶 顯示器中熟知的電光性 电尤注政應之進一步缺點為所獲得的對 t明顯具有視角依賴性。在大部分的實例中，對以直接觀 8867l.doc 1362523
看來操作的顯不器來說，很重要的是必需使用—補償層， /、八3L為各向異性薄膜（在某些實例中具有一複雜的結 未公告的申請案DE 1〇2 Ϊ7 273.0及DE 1〇241 3〇1 〇則描 述-光線調節元件，其中該中源型調節介質會在操作溫度 下呈各向同相。這些光線調節元件可特別快速地切換且: 有好的對比視角依賴性。但是，在擴大操作上，這些顯示 2之信賴度對某些應用來說並不合適。因此，該導電性時 常太大。對以TFT陣列驅動來說，需要高的㈣保持比率。 在某些新賴的光線調節元件中’此僅可透過使用健存電容 器來達成。但是’這些通常需要在有效基材之製造中提供 進一步的製程步驟’此通常會造成可使用於電光性效應之 面積比例減低。時常不想要有高電流流經該光線調節元 件’因為此會造成低的電壓保持比率(因此有不想要的能量 消耗)。再者，會在邊緣處(特別是在電極結構的角落處)發 生不想要的效應。於此，在對比上所發生的改變（特別是隨 著操作時間的增加)會對該光線調節元件的對比造成損 傷。所描述的效應會限制新賴的光線調節元件之可能的用 途且會造成相符合的顯示器具有短的使用壽命，特別是在 諸如增加的溫度或電磁韓射（特別是強可見光或⑽輕射） 之負載下。 在該調節介質中高極性化 所描述之不想要的效應減低。 需要相當南的驅動電壓（其甚 合物的濃度減低會造成上述 因為新穎的電光性調節元件 至將増加南極性化合物的使 88671.doc ^362523 用限制），此可行性通常不特別優良。 元：：:有目广為發展一種可特別快速切換的光線調節 光線角依賴性且特別具有低驅動電厂 / :牛應該具有-厚度級數為數微米的調節介質 ^:欲使用它們作為卿(平板顯示器）的諸如例 儘可板螢幕。再者’該光線調節元件應該可由 對使：：：！’極組態定址，且具有低操作電屋。此外， 光性顯示器中來說，它們應該具有好的對比低 視角依賴性’特別是1作賴卢 在育瘙…“ 哥命(甚至在負載下及 廣的工作溫度範圍内）應該特別好。 的二：/要—經改善的光線調節元件’特別是具有改善 的#賴度。 【發明内容】 與=列所爲述’已驚人地發現使用一在操作溫度時呈光 ::同相的中源型調節介質之光線調節元件可 乜賴度。 根據本發明之電光性光線調節元件包含 -一基材或眾多基材， -一電極安排， -至少一個或多個偏極化光用之元件；及 • 一調節介質， 其特徵為 -該光線調節元件在該調節介質呈未定址的光學各向同 相狀態之溫度下操作；且其中 88671 .doc 1362523
^ -SC 味 - %覜兴琢 調即；丨質表面平行的分量；及其中 -該光線調節元件在該電極安排與該中源型調節 含一固體介電質層。 層該固體介電質層通常為一絕緣層或具有大電阻的類似 該調節介質在該光線調節元件的操作溫度下所呈現之 光學各向同相可為一真實(均均)相(諸如例如，各向同相介 質或藍相）或再者為-非均相（所謂的表觀相），諸如例如， 具有小滴尺寸(其如此小’而可使得該系統呈光學各向同性 之PDLC(聚合物分散液晶）系統的介質。除了pDLc外亦. 可使用聚合物網狀物(簡稱PN)系統，其中該液晶為一連續 相而只要該特徵結構足夠小能使該系統呈光學各向同 性。為此目的’如在PDLC中般，該特徵結構的直徑較佳地 小於所使用的光波長。 所提供的較佳物為使用一具有均勻相的調節介質。 在本發明的較佳具體實施例令，該光線調節元件的調節 "貝會在操作溫度或在至少一個操作溫度下呈各向同相。 在本發明的進一步較佳具體實施例中，該光線調節元件 的調節介質會在操作溫度或在至少一個操作溫度下呈藍 相。在此具體實施例中，該操作溫度範圍可擴大而超過該 藍相及更往後的範圍；或在眾多發生藍相的實例中，可超 過其結合範圍及更往後而進入各向同相。 具有相符合的大對掌性扭轉之液晶可具有一種或多種 88671.doc -10- 1362523 光學各向同性中間相《這些相會在足夠厚的層厚度中，於 相符合之膽固醇螺距處顯露出稍微淡藍的顏色。為此理 由’它們熟知為藍相（葛雷（Gray)及顧得拜（Goodby)，"層列 相液晶’紋理構造及結構（"Smectic Liquid Crystals, Texturps and Structures)"，倫那得希爾（Leonhard Hill)，美國，加拿 大（1984))。 電場在呈藍相之液晶上的效應則例如描述在H s•奇曰羅 (Kitzerow)，” 在藍相上的電場效應"，Mol. Cryst. Liq. Cryst·，（1991)，Vol. 202，pp. 51-83 中。於其中亦提到至 今已鑑定出可在無場的液晶中所觀察到之三種型式的藍 相（BPI至ΒΡΙΙΐρ但是，其無描述使用場誘發的雙折射電 光性顯示器。在電場影響下，可發生進一步的藍相或其它 與藍相I、II及III不同之相。 本心明之基本觀點在於存在有一於該電極安排與該中 源型調節層間的固體介電質層及其設計。根據本發明，在 該電極安排與該光線調節元件之中源型調節層間的固體 介電質層可由熟知的固態無機或聚合之有機介電質所組 成。該固體介電質層為一電絕緣層。所提供的較佳物有
Si〇2、SiOx、氮化矽、碳化矽或其類似物層，非常特別佳 為 Si〇2或 SiOx。 諸如例如 此固體介電質層可利用熟知的方法來製造， 濺鱗或氣相沉積。 於此，該固體介電質層可在製造該
例如TF 的電非線性元件層之_的期間優良地以—聯合的製程 88671 .doc ^62523 -該導電層（或若存在有眾多 % j〜馬該電極έ士谨的 導=之，-固體介_與各财下㈣基材= ι顯不錯了低驅動電壓、好的對比（其具有特別的低 視角依賴性）及非常短的岸欠日孝η冰 的應谷盼間外，其信賴度優良。 【實施方式】 本發明將在下列更詳細地解釋。 使用在該光線調節元件中的調節介f較Μ — _㈣ 介質。在本申請案中，名稱”中源型介質"代表一具有二中 間相的介質，其可溶於一中間相而沒有特別大程度地窄化 其相範圍或其可誘發-中間相。該中間相可為—層列相或 一向列相，較佳為向列相。 可使用來研究本身不具有中間相之化合物、組分或介質 的中源型性質之較佳介質為該來自莫克（Merck) κ&α，達 姆史達特（Darmstadt)，德國的向列相混合物ZLi_4792。該 些中源型化合物、組分或介質較佳地具有_丨〇〇。〇或較高（特 別佳為-50°C或較高及非常特別佳為_2〇t或較高）的清亮 點（clearing point)，其可在此混合物中從丨〇%的溶液外插而 得到》 根據本發明之光線調節元件較佳地包含一會在操作溫 度下呈光學各向同相的中源型介質。此介質可有利地位於 一基材上或下。 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時，則這些基材有至 ^ 片為可透光的。該（些）透光基板可例如由玻璃、石英 88671.doc -13- 1362523 或塑膠所組成。若使用一不透光基板時，其尤其可由一金 屬或一半導體組成。這些介質可就其本身來使用或可固定 在一載體（例如陶瓷）上。若該調節介質為一聚合介質時， 則若必要時可省略使用第二基材。該聚合的調節介質甚至 可製造成自身支持的形式。於此實例中，根本不需要基材。 該光線調節元件的操作溫度較佳地大於該調節介質轉 換，光學各向同相的溫度，其範圍為通常大於此轉換溫度 0.1至50°，較佳的範圍為大於此轉換溫度〇1。至1〇。，特別 佳的範圍為大於此轉換溫度〇 i。至5。。 在施加電星時，可誘發在該光學各向同相中的中源型介 質配向，而此會造成光程差，且其可以熟知的方式具體 化。較佳的是使用一不均勻電場。 根據本發明之光線調節元件包括至少一個用來偏極化 光的元件。此外，它們較佳地包含另一光學元件。此另一 光學元件可為-用來偏極化光的第二元件、—反射器或— 半反射器（transflector)。 該些光學元件在該光通過該光绫 < u必元踝調即兀件的中源型介 質上之安排方式為，該光會在 甘疋八甲源型介質前及在從 該中源型介質出去後至少 & 人这至少一個偏極化元 件0 中 間 中 在根據本發明之錢調節元件的較佳具體實施例令，— 源型介質位於二個起偏振器（即起偏㈣及檢偏振器 了:為使用二個線性的起偏振器。在此具體實㈣ Ά起偏振器的吸收軸較佳地相交且較佳地形成q 8867! .doc 14 1362523 上90°的角度β 根據本發明之弁绩纲# _ 尤線調即疋件可選擇性地一 層雙折射層。較佳的是勺人a 匕3一層或夕 佳為-〜：：Γ —層或多層"4層，較 曰。該"4層的光程差較佳為約140夺米。 該中源型調節介質的層厚 不未 来ΓΒρς客土、 ）較^為0·1微米至5,〇〇〇微 、 ；、，特別佳為〇·5微米至1，_微米（即巧乎）料 :佳為"微米至衡及非常特別佳為3 = =特別是3·5微米至2G微米。在較佳的具體實施例中，咳 中源里調卽介質的層厚度較佳為〇5微米至 為^微米至20微米及非常特別佳為1.0微米至U微/ =亦關於一種電光性顯示器，其包含—個或多個根 據本發明之光線調節元件。 動陣列定址。 -“_不器較佳由一主 再者’本發明係關於—種電光性顯示器系統，其包含一 個或多個根據本發明之電光 备㈣杜丄 尤性』不益。廷些電光性顯示器 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ϋ。該欲顯示的訊息較佳為 號 視頻信號。 u a 根據本發明之光線調節元件可額外包含一個或多個進 -步習知的光學元件，諸如雙折射層（例如補償層）、散光 層及用來增加明亮度及/或光輸出及/或視角依賴性的元件 (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 高且實際上主要與所使用的起偏振器性質有關。為了與習 8867l.doc -15- 知的TN單元比較，於μ 於此所使用的丁叫元具有0.50微米的光 首料/ 且該些起偏㈣的吸❹在料基材處垂 直於該向列相液晶的較 且包含一非對掌性液晶。 TNn。： t明之光線調節元件中使用與在這些習知的 ^相同之起偏振器時，根據本發明之光線調節元件 的對比會大於TN單元的對比有術。或更大。 根：本發明之光線調節元件的對比視角依賴性 好。其明顯好過熟知的ECB置分甘* ^ 早兀*。其更可與在商業上可購 的1PS顯示器（例如來自日立⑽咖）及Nec，二者皆來自 曰本）及MVA顯示器（例如來白 c 田士通（FujltSU)，曰本）所觀 _的視角依賴性比較。其更低於習知的TN顯示器。因 *在根據本發明之光線調節元件中用來提供對比比率之 2比（lsocontrast)曲線通常包括一角度範圍，其會大於在 TN顯示器中相同對 對比比率之相符合的等對比曲線之角度 範圍兩倍（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，較佳為〇·5 耄秒或較少，特別佳為〇1毫秒或較少。 優良的是在不同灰色色度（grey shades)間之切換 ί關掉及同樣特別驚人的是對開啟二者之應答時間實 際上與所使用的驅動電壓無關。此顯示出一明顯超過習知 之光線調節元件(諸如液晶單元，例如ΤΝ單元)的優點。 了研九在滿足灰色色度上之切換行為，在每個實例中 、不同的驅動电壓來切換根據本發明之光線調節元件。於 88671.doc •16- 1362523 具有明顯平行於該基材（即亦平行於該中源型介質層）的 電場分量。在此連接中’採用該調節介質的面積來意指為 該調節介質的主要延伸面積’而其通常與該顯示器的面積 相符合。 所使用的基材可為平面或彎曲，較佳為平面。 該電極結構可設計成又指型電極形式。其可設計成梳子 或梯子形式。4印的” H"及雙"T”或T形式之具體實施例亦 優良。於使用至少-片較佳在此與該中源型介質間之基材 上，該電極結構可有利地僅位於該中源型介質的一邊上。 該電極結構較佳地位於至少二個不同平面中：二者皆位於 該中源型調節介質之一邊上；若該電極結構包含蓋在上面 的次結構時，此特別適用。這些次結構可有利地由一介電 質層彼此分隔。若該些次結構位於—絕緣層的相反邊上 時，則可選擇-允許產生電容器之設言卜此在藉由主動陣 列定址之顯示器實例中特別優良。此型式之主動陣列顯示 器使用-具有非線性電流/電壓特徵線的驅動元件陣列（諸 如例如，TFT或臟（金屬絕緣體金屬）二極體），其可分配 至各別的光線調節元件。 本發明的進-步觀點在於根據本發明之電光性切換元 件的電極結構之設^於此可能有不同的具體實施例。下 列描述則根據本發明之光線調節元件的電極之較佳具體 實施例，其中可適當地參考相符合的圖形。 一 於此’參考至第1圖’其簡單閣明-含有中源型調節材 料的光線調節元件架構。 88671.doc -18 1362523 若該介質在此溫度或至少可在向列相中向下過冷至此 溫度而不為穩定的向列相時，則可在2〇它下測量一包含 10%的該介質與90。/。來自莫克KGaA的向列相混合物 ZLI-4792之混合物的雙折射率，且從與該宿主混合物的那 些比較之值的變化來外插至純介質的值。若該介質在 ZLI-4792中之溶解度少於10%時，則可例外地使用5%的溶 液。若該介質在ZLI-4792中的溶解度少於5%時，則可使用 來自莫克KGaA的向列相混合物MLC_6828作為宿主混合 物於此同樣地，該標準濃度為1〇%，且僅有當該溶解度 不合適於製備相符合的混合物時才使用5%的溶液。 對根據本發明之光線調節元件來說，可使用在中間相中 具有正介電各向異性（Δε)之中源型調節介質與具有負介 電各向異性之那些二者，所提供的較佳物為使用在該中間 相中具有正介電各向異性（△ ε )之中源型調節介質。 若該中源型調節介質具有正介電各向異性時，其較佳的 是在向列相中於！ kHz及低於清亮點4。之溫度下較佳地具 有。40或更大的值。若該介質不具有向列相或在低於清亮點 4之溫度下不為向列相0夺’其介電各向異性可如上述在介 質雙折射率的測量說明中所描述般，藉由外插在1()%或5% 的宿主混合物ZU-4792或MLC-6828中之混合物的值來測 量。 在本申請案t，㈣其它方面有明確地料，否則下列 適用。 該些化合物的介電各向異性可在！版及机下藉 88671 .doc 21 1362523 由將各別化合物在宿主混合物中丨〇%溶液的值外插成各別 化合物100%的比例而測量。該些試驗混合物的電容可在具 有垂直邊緣配向的槽及在具有均相邊緣配向的槽二者中
測置。二種槽型式的層厚度約20微米。使用一具有頻率J kHz及典型從〇.〇3伏特（有時亦從〇1伏特）至1 〇伏特的有效 電壓（rms，均方根）之方形波來進行測量。在每個實例中， 所使用的電壓低於在每‘實例中所調查的混合物之電容 臨限值。 對正介電性及介電中性的化合物來說，可使用混合物 ZLI-4792或MLC-6828 ;對負介電性化合物來說，可使用混 合物ZLI-3086(二者皆來自莫克KGaA’德國）作為宿主混合 物’而如上所述般用於該調節介質。 在本申請案中的名稱，，臨限電壓"意謂著該光學臨限值且 用來指定10%的相對對比（Vi〇)。同樣可光學地測量中灰 (mid-grey)電壓及飽和電壓，且各別用來指定5〇%及9〇%的 相對對比。若欲表明該電容臨限電壓（Vq)(亦熟知為富里狄 每克斯（Freedericks)臨限值）時，於此將明確地描述出。 所指出的值範圍較佳地包含該極限值。 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的差異。全部的物理性質如在 "莫克液晶（Merck Liquid Crystals)，物理性質液晶（physical
Properties of Liquid Crystals)"(1997 年 11 月版，莫克 KGaA，德國）中般測量，及所指出的為溫度2〇。〇。以波長 5 89.3奈米來測量該光學向異性（△ n)(亦熟知為雙折射 88671.doc •22· 1362523 率）。在頻率1 kHz下測量該介電各向異性（△ £ 。 與該介質或其組分之組成物的細節相關連的有， _包含"意謂著所提到之各別材料（即該組分或該化合 物）在參考單元（即該介質或組分）中的濃度較佳為10%或^ 大，特別佳為20%或更大及非f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6G%或更大及非常特別佳為7〇% 或更大；及 -只際上完全由…組成"意謂著該材料在參考單元中的 浪度較佳為80%或更大，特別佳為9〇%或更大及非常特別 佳為9 5 %或更大。 清亮點的烚可利用差示掃描量熱法來測量。 該電壓保持比率可使用商業上可購得的VHRM_丨〇〇測量 裝置（從歐創尼克美爾雀斯（Autr〇nic Melchers)，德國）來測 量。 流經該單元的電流則使用商業上可購得的LCCS測量裝 置（來自歐創尼克美爾雀斯，德國）來測量。 介電性質、電光性質（例如臨限電壓）及應答時間可在莫 克KGaA ’達姆史達特’德國所製造之試驗槽中測量。該 些用於Δε測量的試驗槽具有22微米的層厚度及一圓形具 有面積1.13平方公分和保護環的氧化銦錫（1丁〇)電極。為了 測里垂直配向之ε||，可使用具有一垂直排列的聚醯亞胺配 向層之槽。再者，可使用卵磷脂（莫克KGaA)作為配向試 劑。用來測量ε丄的槽則具有一聚醯亞胺al_丨〇54(來自日本 88671.doc •23- 1362523 合成橡勝（Japan Synthetic Rubber)，日本）配向層。電容則 通常使用梭拉聰（Solatron)1260頻率檢偏振器，以方形波及 〇·3 Vrms的有效電壓來測量。以白光來進行電光性調查。以 垂直觀察來測量該特徵電壓。 該介質在該光學各向同相中的介電常數則在大於該特 別介質轉換成光學各向同相的溫度4。之溫度下測量。 將該介質引進該含有叉指型電極的試驗槽中。該 的層厚度約1〇微米。該電極的寬度為1〇微米且在眺連電^ 間之分隔為10微米。在大於該特別介質的清亮點之不同溫 度下測量該電光性特徵線。提供在本中請案中之特徵線^ 特徵值為電壓值(V70)，其為在大於該特別介質的清亮點2。 之溫度下所獲得的70%相對對比之值。 在本申請案令（特別是在下列所描述之實例中），以縮寫 指出該些化學化合物的結構。各別的縮寫意義則顯示在下 列表八及B中。全部的CnH2n+1及CmH2m+]基團皆為各別具有η 及市個碳原子之直鏈録基團。表叫身不證自日月，因為其 在每個實例中皆顯示出同源化合物式之完整縮寫。在表Α 中，僅顯示出該些化合物型式之核心結構的縮寫。各別獨 立的化合物之縮寫則由這些各別貼切用於核心化合物的 縮寫與用於由破折線所連接的基團Rl、 L及L之縮寫 所組成’如顯示在下列表中。 88671.doc •24-
用於R1、R2、 L1、L2的縮寫 Ri R2 L1 L2 门m CnH2n+l H H nOm CnH2n+1 〇CmH2m+1 H H nO.m 〇CnH2n+i CmH2m+1 H H 门 CnH2n+1 CN H H nN.F CnH2n+1 CN H F nN.F.F CnH2n+1 CN F F nON.F.F OCnH2n+i CN F F n〇F 〇CnH2n+l F H H nCI CnH2n+1 Cl H H nCl.F CnH2n+1 Cl H F nCl.F.F CnHgn+l Cl F F nF CnH^n+l F H H nF.F CnH^n+l F H F nF.F.F CnH2n+1 F F F nmF CnH2n+1 CmH2m+1 F H nCF3 Cf|H2n+1 cf3 H H n〇CF3 CnH2n+1 〇cf3 H H nOCF3.F C〇H2n+1 〇cf3 H F nOCF3.F.F CnH^n+l 〇cf3 F F nOCF2 〇nH2n+1 ochf2 H H nOCF2.F CnH；2n+1 〇chf2 H F nOCF2.F.F 〇nH2n+1 ochf2 F p nS CnHan+l NCS H H nS.F CnH2n+l NCS H F nS.F.F CnAn+l NCS F F rVsN CrH2f+i~CH=OH-GsH2s' CN H H rOsN CrH2r+i-〇-CsH2S- CN H H nAm CnH^n+l COOCmH2m+1 H H ΓΙ362523 88671.doc -25- rI362523 表A ：
CPTP
8867l.doc -26- ^362523
EPCH
EHP 88671 .doc -27· 1362523
YY-n(0)-0m
F F F F CH2=CH-CnH2n-(0) -/〇\-ζ〇\- 〇-CmH2m-CH=CH2
CPY-n(0)-m 88671 .doc - 28 - 1362523
F F F、 F
CnH2n+1 〇^-(〇S-(〇)-cmH2m+1 CYY-n-(0)m
2m+1
F F
C H n 2n+1 〇
2m+1 W+i"
2m+1
CPTP-n(Q)mFF
CnH2n+
Inm
W+1
CGP-n-X (X =特別為.F，Cl, CN = ”N，，，NCS =，，S”）
CnH2n+1 -/"V/oVYo" >~X
CGG-n-X (X =特另，J 為 F, Cl，CN =，，N，，，NCS =，，S”) -29- 88671 .doc 1362523
F F
F
CGU-n-X (X =特別為 F, Cl, CN = ”N”，NCS = ”S”)
F F
F
PGU-n-X (X =特別為，F, Cl，CN = ”N”，NCS =，，S”)
F
CBC-nmF
CN
CnH2n+1 -o
ECBC-nm
CnH2n+1〇^^)-<V>-CN
F
GP-nO-N 30- 88671 .doc 1362523
H2C = CH
CP-V-N Γ //
CnH2n.,—丨 CPP-nV2-m
H2c = CH
CPP-V-m
CnH2n+1 CPP-nV-m / // h2c CPP-V2-m
H2c = CH CCP-V-m
CnH2n+1 —/ CCP-nV-m 8867I.doc 1362523
CN
CnH2n.t^^y-CH2CH2-^^- G3n
M3n
CN
BB3n 2n+1
CnH
PGIP-n-N
PVG-n-S -32 - 88671.doc 1362523
CnH2nTT
PVG-nO-S
F
F
CPU-n-S
CnH2n+1
CGU-n-S 8867l.doc 1362523
CnH2- n+1 -c
PTG-n-S
F
PPVG-n-S
PTG-n(0)-N 88671.doc -34 - 1362523
CnH2n+r(°)~( 〇 >—C^C
PTU-n(0)-N
F 〇
PU-n-AN
0 ^-C=C-CN F
F cnH2n+1-(〇)-< 〇 )-〇〇—〇-( 0
GZU-n(0)-N
UZU-n(0)-N
CnH2n+1-〇^C-< 〇 /-CO-O
GZU-nA-N -35 - 88671.doc 1362523
CnH2n+1—
F
F
H C=C——CO—0 H
UVZG-n-N
F
CnH2l .n+1.
-c： I F :c——co—o-
O CN F
PWZU-3-N
CnH2n+
F
CN
CUZU-n-N
CnH2n+1-
CCZU-n-F 88671 .doc -36- 1362523
F F
UM-n-N
CnH2n+1-
DU-n-N
CnH2n+i
CH 二 CH2
CC-n-V
CnH2n+1^~~C—CmH2m+1 CC-n-Vm 8867l.doc -37- 1362523 根據本申請案之中源型介質較佳地包含 -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 -二種或更多種選自於由表A的化合物所組成之群的化合 物。 實例 描述在下列的實例可闡明本發明但不以任何方式限 制。它們可進一步對熟知此技藝之人士指出能由本發明所 達成之性質，特別是性質組合。 比較例 製備及調查具有下歹 組成物的液晶混合物 o 組成物 物理性質 化合物 濃度/重量％ 聊） = 22.5〇C # 縮寫 T(N,I)-4° 18.5〇C 1 UZU-3A-N 15.0 △n(18.5°C，589.3 奈米）= 0.0986 2 UZU-5A-N 5.6 T(N，I)+4° = 26.5〇C 3 GZU-3A-N 15.0 eav(T(N,I)+4〇,l kHz) = 60.8 4 GZU-4A-N 15.0 5 GZU-40-N 12.0 ΔΗ(Ν,Ι) = 572焦耳/公斤 6 CUZU-2-N 11.0 7 CUZU-3-N 11.0 T〇(N,I)° = 23.0〇C 8 CUZU-4-N 11.0 Tc(N,I)+2° = 25.0〇C 9 HP-3N.F 4.4 V10(Tc(N,I)+2°C,lkHz)= 33伏特 100.0 V7〇(Tc(N,I)+2°C,lkHz)= 48伏特 88671.doc -38- 1362523 將此液晶混合物與ο · 1 %下式的酚混合
且將其引進一含有又指型電極、不含塗層的試驗槽中。 在該槽中的清亮點（丁JNJ))為23.01。在大於此清亮點2〇 之溫度（即在溫度25.0。〇下調查該槽的電光性質。隨後調 查其穩疋性。為此目的，測量在約2〇°c的周溫下之電壓保 持比率及流經該槽的電流。 所使用的試驗槽僅在該二片基材的一片上具有又指型 電極 乂備一包含该液晶混合物之光切換元件的電光性試 驗槽。該些基材由玻璃組成。使用不含配向層及不含鈍化 層的基材。該電極結構由彼此相互交又的刷子形電極所組 成。該些電極彼此的分隔為1〇微米且該電極寬度為1〇微 米。該些電極的層厚度約為1 〇〇奈米。該些電極全部位於 一共同平面。該調節介質的層厚度約為1〇 〇微米。 在該槽前端中使用第一起偏振器且在該槽背面使用第 二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。在每個實例中，在該些起偏振器之最大吸收 軸與在該顯示器平面中的電場分量間之角度為45°。使用 DMS 703電光性測量站（來自歐創尼克美爾雀斯卡蘇魯希 (Karlsruhe)，德國）來測量電壓/穿透特徵線。操作溫度為 8867 丨.doc -39- 1362523 實例
將來自比較例與使用在其中之〇 · 1 %的酚之混合物引進 根據本申請案所教導的試驗槽中，且如在比較例中所描述 般，在溫度25.0°c下測量其電光性質，並在溫度20°c下測 量其電壓保持比率及電力消耗。該試驗槽具有與在比較例 中所使用的相同之架構及相同的電極結構，但是該電極結 構於此由厚度約200奈米的Si〇2層所覆蓋。此鈍化層可覆蓋 整個電極結構’包括電極間隙。如在比較例中般，在每個 實例中調查三個試驗槽且指出平均結果。 以此方法所獲得之槽可在55伏特的電壓下達成1〇%的相 對對比及在98伏特下達成7〇%的相對對比。 這些結果可與在表丨中的那些比較例比較。如可從此表 看見，與那些比較例比較，該實的液晶切換元件之特 徵電壓增加大約二倍。但是，同時電壓降&電壓保持比率） 減低多於一半，且電力消耗少於五分之一。 【圖式簡單說明】
魁：該圖為一切換元件的架構或-具有又指型電極之 切換疋件的部分之戴面圖。該調節介質(2)位於基材⑴與 (1 )之内部表面間。該雷搞处桃以 電極、、。構的二個可施加彼此不同 屋之電極（3)及（4)則位於_ g其 、片基材（1)的内部表面。V0p代砉 電愿、電荷或雷A $ 供應線。λ、。從v〇p拉出的線代表至電極的電 的5·元:為—切換元件的架構或-根據本申請案所教導 的切換…部分的截面圓，電極具有與圖】所二導 88671 .doc 1362523 之具體實施例類似的設計。但是，該電極（3)及⑷由一固體 介電質層(5)所覆蓋。此層由si〇2組成且具有厚度約謂奈 米。電極(3)及(4)由鉻組成且具有厚度約_ 拉出的線如圖1般代表至電極的電供應線。τ /、 【圖式代表符號說明】 1 :第一基材的表面 Γ :第二基材的表面 2 :調節層 3 ··可施加第一電壓的電極結構之導電層 4:可施加第二電壓的電極結構之導電層 5 :固體介電質層。 曰 V〇P :電壓、電荷或電流來源 8867l.doc •42-

Claims (1)

  1. I f 第092131245號專利申請案 ---------- 中文申請專利範圍替換本(100年12月） 申請專利範圍： ‘f V』’1 拾、
    種電光性光線調節元件，其包含 -基材或眾多基材， -電極安排， -至少一個或多個用來偏極化光的元件；及 -調節介質， 其特徵為 :光’本調節元件在该調節介質於未定址狀態的光學 各向同相之溫度下操作，及該調節介質在該光線調節元 件之操作溫度下呈藍相； -該調節介質具有60.8或更高之平均介電常數⑹;且 其中 〜該電極安排可產生電場，其具有明顯與該中源型調 卽介質的表面平行之分量；且其中 -該光線㈣元件在該電極安排與該中源型調節層間 包含固體介電質層。 2. L申：利範圍第1項之光線調節元件，其中該固趙介電 3. 4. 1 2、SA、&化石夕或碳化石夕或其類似物組成。 如申請專利範圍第1及2項中任-項的光線調節元件，呈 中該固體介電質層覆蓋至少部分之該電極結構。'、 ==範圍第3項之光線調節元件，其中該固體介電 質曰土本上元全覆蓋該電極結構的角落及/或邊緣。 =㈣圍第3項之光線調節元件’其中該固體介電 質層土本上完全覆蓋該電極結構。 8S671-I00I223.doc 6. 如申請專利範.圍第3項之 質層之厚度為該 兀件，其中該固體介電 ~ 中源型調節I s 7. 一種電光性顯示考， ' 厚度之90%或較少。 第1至6項中任=〃匕含—個或多個如申請專利範圍 項’任-項的光線調節元件。 8. 如申請專利範圍第 主動陣列定址。 光性顯示器，其中該顯示器由 9. :種電光性顯示器系統，其包 範圍第如項中任一項的電光性顯示器。如申吻專利 1〇.如申請專利範圍第9項之電光性顯示器系統，其中該電光 性顯示器使用或可使用作為 巧€硯螢幕、作為電腦監視器 取Ί乍马二者。 11. 12. 一種如申請專利範圍第1至ό項中任一 之用途，其可使用做為訊息顯示器。 一種如申請專利範圍第1至6項中任一 之用途，其可使用在一電光性顯示器 項的光線調節元件 項的光線調節元件 中〇 13· -種如巾請專利範圍第7及8項中任―項的電光性顯示器 之用途，其可使用在一電光性顯示器系統中。 14. 一種如申請專利範圍第9及1〇項中任一項的電光性顯示 Is系統之用途，其可使用做為一視頻信號或數位信號之 顯示器。 8867M001223.doc
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