制备基于液晶的切换元件的方法
1.本发明涉及一种用于制备在光学澄清状态及散射状态下可操作且在其间可电切换的切换元件的方法，其中使提供于含有包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物及一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质的层中的该一种或多种可聚合介晶化合物在直流(dc)电场的存在下在该层中经受聚合。本发明进一步涉及一种通过进行该方法获得或可由其获得的切换元件且涉及该切换元件在窗中的用途。
2.诸如光阀(light shutter)的光强度调制器可基于液晶(lc)。原则上，此类光阀可依赖于光散射或光吸收。使用光散射的基于lc的光阀包括所谓的聚合物分散液晶(pdlc)、聚合物网状液晶(pnlc)及胆甾醇型液晶(clc)装置。这些散射型装置可在光学澄清或透明状态与半透明或不透明状态之间切换。
3.基于lc的光阀或调制器可用于例如建筑、汽车、航空电子及航海应用的可切换窗中。在散射模式下操作的装置特别地可用作隐私窗。此方式可在需要时通过将装置(特别是窗元件)从具有可能观看接触的澄清状态切换至给予视觉屏障的散射状态来提供隐私模式。
4.光散射或漫射也可适用于减少来自直接阳光照射的眩光或眩目。
5.可例如热控制不同状态之间的切换。然而，在许多情况下，使用电切换可为适合的且甚至为有利的。当装置从非散射状态(即光学澄清状态)切换至散射状态时，改变光的透射以使得产生半透明外观，可将其视为混浊(cloudy)、浑浊(turbid)、漫射(diffuse)、雾浊(hazy)或不透明的(opaque)。
6.d.
‑
k.yang等人在“cholesteric liquid crystal/polymer dispersion for haze
‑
free light shutters”,applied physics letters,60(1992)中在第3102
‑
3104页描述低浓度的聚合物与胆甾醇型液晶的分散体及此材料于光调制器中的用途，该光调制器可在不透明光散射状态与透明状态之间切换。
7.在wo 00/60407 a1中，描述具有散射及透明操作模式的电光玻璃窗结构。
8.wo 2009/151716 a2描述基于双稳态双频率聚合物稳定化的胆甾醇型液晶材料的可切换液晶窗，其中液晶材料在施加具有第一频率的电压脉冲后从光学澄清状态切换至光散射状态且在施加具有第二频率的电压脉冲后从光散射状态切换至透明状态。
9.wo 2016/173693 a1描述包含用于切换元件的液晶介质的切换层，其在至少一个切换状态下具有前向散射特性且其有助于从透明状态切换成半透明或不透明状态。
10.本领域中需要可尤其适用于具有有利性能的隐私窗中的可切换元件，其可在适当低电压及低能量消耗下操作，且其可具有适合的可靠性及稳定性，例如在电击穿及光稳定性方面。本领域中还需要产生这些可切换装置的适合方法。
11.因此，本发明的一目标为提供一种制备切换元件的便捷、有效及稳固方法，该切换元件在光学澄清状态及散射状态下可操作且在其间可电切换，该切换元件具有经改良光学及电光性能且尤其适用于隐私窗。本发明的另一目标为提供经改良切换元件，其可通过进行该方法获得且尤其适用于切换装置，尤其是具有散射模式的可切换窗元件。本发明的其他目标对本领域技术人员由以下具体实施方式立即显而易见的。
12.该目标由独立权利要求中所定义的主题解决，而优选实施方案阐述于相应从属权利要求中且进一步描述于下文中。
13.特别地，本发明提供以下项目，包括主要方面、优选实施方案及特定特征，其分别单独地且以组合促进解决上文的目标且最终提供额外优势。
14.本发明的第一方面提供一种用于制备在光学澄清状态及散射状态下可操作且在其间可电切换的切换元件的方法，其包括以下步骤
15.(i)提供包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物及一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质，其作为层插入于各自具备电极的两个相对的透明基板之间，
16.其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，及
17.其中按该介质的总含量计，该一种或多种可聚合介晶化合物以4重量％或更小的量含于该介质中，及
18.(ii)在所施加的直流(dc)电场的存在下在该层中聚合该一种或多种可聚合介晶化合物。
19.本文中的直流(dc)电场意指电场至少在考虑中的给定时间段内并不改变其极性。此意指直流(dc)电场是指具有0hz的频率的恒定或静态电场发射。然而，应理解，基本上恒定的电场及在基本上0hz的电场发射(其可在电场的量值随时间推移而变化时或在电场的极性在大量时间段之后，例如在若干分钟之后逆转时发生)也属于本含义中。
20.通常，可施加范围介于刚高于0v至多220v的dc电压，其中上限经选择以使得避免介电质击穿。
21.根据本方法，优选的为所施加的dc电场在包含液晶介质的层中诱导垂直配向。此意指一种或多种可聚合介晶化合物的聚合在介质展现垂直配向且此外施加dc电场时发生。
22.在本发明中，认识到需要切换元件展示不仅在散射状态下且也在光学澄清状态下具有有利性能及外观。对于散射状态，在最终获得的切换层中，使用一种或多种手性化合物及包含通过聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得或可由其获得的一种或多种聚合结构的聚合组分，以确保有利的散射效率且因此确保适当隐私模式。另外，因此可在散射状态下获得均质及中性颜色外观。
23.然而，此外需要提供有利的澄清状态，即有利均质的低雾度及光学透明状态。在此方面，认识到使用手性化合物及聚合组分可能产生光学澄清或低雾度状态下的残余雾度，明显的例如呈白色雾状外观，其在大多数情况下且尤其在切换元件用于窗中时为不合需要的。
24.意外地发现，当在聚合期间施加dc电场时可获得显著改良。特别地，可获得具有显著减少的残余雾度或甚至完全不具有可辨别雾度的光学澄清状态。另外，发现通过根据本方法使用dc电场，在聚合期间含有介质的层中的非所要变化及特别是非所要电压降可最小化或避免，使得可任意使用不同基板尺寸及不同基板形状，例如三角形、矩形或多边形。因此，方法在所获得产物方面以及在方法本身方面提供益处，例如通过在整个基板区域内在聚合期间改良可靠及可预测有效电压的设定。此外，意外地发现，使用根据本发明的方法可有利地导致对例如来自触摸或机械负载的压力的压力灵敏度降低。此进而可有利地有助于避免或最小化缺陷且特别是所谓的不均匀性(mura)缺陷。
25.使用方法，可制备展现良好可靠性、耐久性及稳定性的切换元件，例如在电击穿及
光稳定性方面，特别是在uv光稳定性方面。这是惊人的，考虑到介质在聚合期间暴露于dc电场，尤其因为原则上将dc电压施加至介电材料可潜在地是有害的，这在于经由电离及甚至电解的电化学降解，产生非所要的杂质且尤其是带电杂质，且可发生离子的永久分离及局部不均匀累积。此进而可导致可靠性及电压保持率(vhr)降低且因此减少装置性能及寿命。
26.因此，在可比方法中，若在聚合期间施加电场的话，则迄今为止仅考虑使用交流(ac)电场，其中ac是指极性的变化，特别是周期性变化。
27.典型的ac频率具有≥20hz，例如50hz或60hz且至多若干khz的较高频率。然而，本文中的ac频率也指更接近1hz或甚至稍微低于1hz，例如0.2hz的较低频率。
28.意外地，在本发明中发现可如本方法中所描述来使用dc电压，这甚至更多地产生如本文中上文及下文所描述的有益效应及特性。特别地，如本文中所描述的聚合及聚合稳定化可提供针对散射状态下的散射性能及效率的益处，同时此外允许实现透明状态下的有利澄清度。
29.意外地发现，与替代地使用ac聚合的情况相比，使用根据本发明的dc聚合制备的切换元件的电压保持率(vhr)并未下降。这意指尽管使用dc聚合，但可有利地避免或最小化非所要的电荷产生及材料降解，且因此可适当地获得在切换电压及切换性能以及可靠性及寿命方面的其他产品益处。
30.本发明的另一方面涉及一种在光学澄清状态及散射状态下可操作且在其间可电切换的切换元件，其中该切换元件通过进行根据本发明的方法获得或可由其获得。
31.根据本发明，提供可用于汽车及其他运输应用(诸如火车、飞机及船)以及建筑应用的可切换窗中的有利切换元件。当需要时，切换元件在提供隐私模式方面尤其有用且有效，即其提供具有观看接触的状态与给予视觉屏障的隐私状态之间的可切换性。装置可通过施加电压而方便地在状态之间切换。此外，切换可为快速的，特别是大约数秒且甚至降至一秒或甚至更少时间。
32.当用作窗的组件时，元件可以最小空间要求安装，其例如与传统篷或百叶窗相比可提供显著优势。
33.根据本发明的切换元件及特别是窗元件适用于调节或调整光传递，特别是阳光的传递，以及来自如灯及灯具的人工光源的光的传递。
34.根据本发明的切换元件，特别是窗元件可有利地用于外立面的窗中，且也用于场所(room)内部中，例如用于场所之间的分隔壁中且用于隔开场所或空间的各个隔室的元件中。在此情况下，通过使窗元件从澄清切换至散射而实现的隐私可在场所的不同部分之间产生视觉屏障。除用于建筑物窗中以外，本装置也可用于汽车、商业车辆、火车、飞机、船等。
35.特别地，根据本发明的切换元件在光学澄清状态下有利地展现减少的残余雾度或甚至没有可辨别的残余雾度，这在元件形成窗的一部分时尤其需要。
36.因此，在本发明的另一方面中，提供一种在光学澄清状态及散射状态下可操作且在其间可电切换的切换元件，该切换元件包含含有材料的切换层，该材料包含
37.‑
液晶介质，其包含一种或多种介晶化合物及一种或多种手性化合物，其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，及
38.‑
聚合组分，其包含一种或多种通过聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得或可由其获得的聚合结构，其中按该材料的总含量计，该聚合组分以4重量％或更小的量含于该
材料中，
39.其中光学澄清状态的切换元件具有优选根据astm d 1003测定的小于6％、更优选地小于5％、甚至更优选地小于3.5％且特别是小于2.5％的雾度。
40.优选地，液晶介质在散射状态下展现0.55μm或更大的螺距。
41.意外发现，经改良切换元件(特别是窗元件)可通过将切换层包括于含有材料的元件中来获得，该材料包含如上文及下文所阐述的液晶介质及聚合组分。特别地，提供如目前所定义的具有高清亮点及优选地长螺距的胆甾醇型或手性向列型介质以及包括可由至少一种可聚合介晶化合物的聚合获得的聚合结构的相对少量的聚合组分可意外地得到具有有利的澄清状态(即有利均质的低雾度及光学透明状态)以及具有增强的散射效率连同均质及中性颜色外观的散射状态的装置。
42.特别地，胆甾醇型介质(优选地长螺距胆甾醇型介质)与如本文中所描述的聚合组分的存在的组合可给出具有适当宽角散射分布的出乎意料的强散射。有益之处在于已在元件中提供仅单一切换层即可产生适合隐私模式。另外，切换层的厚度可为相对低的，特别是显著低于40μm，这因此降低操作电压及功率消耗且也减少材料的使用。
43.因此，根据本发明，可获得具有有利的低雾度澄清状态及有利的不透明状态二者以及足够均匀的散射的用于隐私应用的切换元件，其中有利地避免或最小化非所要的颜色效应。
44.根据本发明的切换元件优选地用于调节电磁辐射，优选地光且特别是阳光的传递以及来自人工光源的光的传递的装置中。
45.目前还认识到，当切换层中的材料含有如目前所定义的优选地具有相对长的螺距及有利地高清亮点的手性向列型或胆甾醇型液晶介质以及聚合组分时，且特别是当提供所谓的聚合物稳定化的胆甾醇织构(psct)时，可获得例如关于散射效率或散射效果的均一性及外观的特定益处。
46.在此方面中，根据本方法提供具有改良特性的液晶介质，特别是具有适当高的清亮点以及优选适当长的螺距。此介质尤其适用于制备切换元件的切换层中的调制材料。这可有利地有助于获得具有良好稳定性(例如，针对电击穿)及有利的低操作电压或低能量消耗的切换元件，且其可展示充分有效且足够均匀的散射。另外，介质可提供其他益处，诸如适当高的光学各向异性连同有利地高的电压保持率(vhr)及良好光稳定性、良好低温稳定性及适合的储存稳定性。
47.根据本发明，如本文中所描述的液晶介质及调制材料经配置且用于切换层中。因此，切换层包含介质或材料，优选地由其组成。切换层配置于两个基板之间以便给出在光学透明状态及散射状态下可电切换且可操作的切换元件。优选地，将电极配置为在各基板的内表面上或在其上方的导电层。
48.在本发明的另一方面中，提供包含根据本发明的切换元件的窗。
49.以下通过详细描述方面、实施方案及特定特征来说明本发明，而不借此限制本发明，且更详细地描述特定实施方案。
50.在本文中，术语“液晶”(lc)优选涉及在一些温度范围内具有液晶中间相的材料或介质(热致lc)。其含有介晶化合物。
51.术语“介晶化合物”及“液晶化合物”意指包含一种或多种棒状(杆状或板/板条状)
或盘状(圆盘状)介晶基团(即能够诱导液晶相或中间相特性的基团)的化合物。
52.包含介晶基团的lc化合物或材料及介晶化合物或材料自身不一定必须展现液晶相。其也可仅在与其他化合物的混合物中展示液晶相特性。此化合物包括低分子量非反应性液晶化合物、反应性或可聚合液晶化合物及液晶聚合物。
53.棒状介晶化合物通常包含由一个或多个彼此直接连接或经由键联基团连接的芳族或非芳族环状基团组成的介晶核，任选地包含连接至介晶核的末端的端基，且任选地包含一个或多个连接至介晶核的长边的侧基，其中这些端基及侧基通常选自例如碳基或烃基；极性基团，如卤素、硝基、羟基等；或可聚合的基团。
54.为简单起见，术语“液晶(liquid crystal/liquid
‑
crystalline)”材料或介质用于液晶材料或介质与介晶材料或介质，反之亦然，且术语“介晶”用于材料的介晶基团。
55.术语“非介晶化合物或材料”意指不含如上文所定义的介晶基团的化合物或材料。
56.如本文中所使用，术语“聚合物”应理解为意指包涵一种或多种不同类型的重复单元(分子的最小组成单元)的主链的分子，且包括通常已知的术语“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”等。此外，应理解，术语聚合物除聚合物本身外还包括来自伴随此类聚合物合成的引发剂、催化剂及其他要素的残余物，其中此类残余物应理解为不共价并入于其中。此外，此类残余物及其他要素尽管通常在聚合后纯化过程期间移除，但通常与聚合物混合或共混，以使得当聚合物在容器之间或溶剂或分散介质之间转移时其通常与聚合物一起保留。
57.术语“聚合”意指通过使多个可聚合基团或含有此类可聚合基团的聚合物前体(可聚合化合物)键结在一起形成聚合物的化学方法。
58.具有一个可聚合基团的可聚合化合物也称为“单反应性”化合物，具有两个可聚合基团的化合物称为“二反应性”化合物且具有多于两个可聚合基团的化合物称为“多反应性”化合物。不具有可聚合基团的化合物也称为“非反应性”或“不可聚合”化合物。
59.术语“薄膜”及“层”包括或多或少具有明显机械稳定性的刚性或挠性的自撑式或独立式薄膜或层，以及支撑基板上或两个基板之间的涂层或层。
60.术语“手性”一般用于描述与其镜像不可重叠的对象。相反地，“非手性(achiral/non
‑
chiral)”对象是与其镜像相同的对象。根据本发明的介质展现手性。这可通过提供胆甾醇型液晶(其也称为手性向列型液晶)来实现。除非另外明确陈述，否则在在本文中术语手性向列型及胆甾醇型同义使用。
61.在本文中，
[0062][0063]
表示反式
‑
1,4
‑
亚环己基。
[0064]
在本文中，除非另外明确陈述，否则所有浓度以重量百分比的形式给出且涉及各个完整混合物。
[0065]
所有温度均以摄氏度(摄氏度，℃)为单位给出，且所有温度差以摄氏度为单位给出。除非另外明确陈述，否则测定所有物理特性及物理化学或电光参数并且针对20℃的温度给出。
[0066]
光的透射及散射优选是指380nm至780nm的频谱范围的透射及散射。
[0067]
切换优选是指二元状态之间的切换，其中一种状态优选是非散射状态且是人眼看
起来实质上透明或澄清的，且另一状态是散射状态或具有漫透射且是人眼看起来半透明或不透明的。
[0068]
然而，根据本发明的切换层也可具有其他切换状态，尤其中间状态。
[0069]
因此，根据本发明，可获得在完全隐私的状态和与外部或相邻空间具有观察联络的状态之间的优选且有利的切换。
[0070]
在根据本发明的光学透明状态下，切换元件优选地具有根据astm d 1003测定的小于10％、更优选地小于7％、甚至更优选地小于5％、再更优选地小于3.5％且特别是小于2.5％的雾度。
[0071]
在根据本发明的散射状态下，切换元件优选地具有根据astm d 1003测定的超过75％、更优选地超过85％、甚至更优选地超过90％的雾度。尤其优选的是，在散射状态下，根据本发明的切换元件具有根据astm d 1003测定的95％或更高的雾度。
[0072]
为测量雾度，可使用byk
‑
gardner制造的雾度计。也有可能使用分光亮度计，特别是分光亮度计及乌布利希球(ulbricht’s sphere)。
[0073]
根据本发明的切换优选意指电切换。电切换通常可通过设置具有电极的基板，例如玻璃基板或塑料基板而实现。在一实施方案中，在基板上设置导电层，其中该导电层包含或由以下形成：透明导电材料，例如透明导电氧化物，优选是氧化铟锡(ito)或sno2:f，尤其ito，或导电聚合物；或薄透明金属及/或金属氧化物层，例如银。导电层优选设置有电连接件。电压优选由电池、可再充电电池、超级电容器或外部电流源，更优选由外部电流源供应。
[0074]
在一实施方案中，在基板上设置例如由聚酰亚胺(pi)制成的定向层。尤其优选在基板上一起设置导电层及定向层。在此情况下，在导电层的顶部上设置定向层或配向层，以使得定向层与lc介质接触。定向层，优选聚酰亚胺层可经配置成使得其尤其在界面处设置沿面或平面定向或者垂直取向的液晶介质分子。在一特定实施方案中，在如在所谓扭曲向列(tn)几何结构中所使用的具有90
°
的方向差异的基板上使用经摩擦聚酰亚胺。
[0075]
在一特定实施方案中，使用具有预倾角，例如对于tn几何结构具有0
°
至20
°
范围内的预倾角，或对于竖直配向型(va)几何结构具有80
°
至90
°
的预倾角的配向层。
[0076]
或者且根据另一优选实施方案，使用无定向层的基板。出人意料地发现，有益地可避免设置例如聚酰亚胺层的定向层作为额外的层，而仍可实现有效且高效的切换特性。
[0077]
或者并且除定向层以外，也可在基板上设置钝化层或障壁层，例如包含氧化硅或氮化硅，优选由氧化硅或氮化硅组成的钝化层。在基板上设置钝化层与定向层的情况下，其经布置以使得定向层在最顶部，即与lc介质接触。
[0078]
在一优选实施方案中，将电极配置为支撑于基板上且面向液晶介质的透明导电层，其中优选地，透明导电层分别嵌入于两个透明介电层之间，且其中任选地进一步设置与液晶介质直接接触的配向层。
[0079]
根据本发明的方法提供切换元件且特别是窗元件，其在光学透明状态及散射状态下可操作且在其间可电切换且其包含切换层。可通过进行方法获得的切换层含有材料，该材料包含液晶介质，其包含一种或多种介晶化合物及一种或多种手性化合物；及聚合组分，其包含一种或多种通过聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得或可由其获得的聚合结构。
[0080]
根据本发明，按材料的总含量计，聚合组分以4重量％或更小、优选地3重量％或更小、更优选地2重量％或更小且特别是1重量％或更小的量含于材料中。在一优选实施方案
中，按材料的总含量计，聚合组分以范围介于0.5重量％至1.5重量％的量含于材料中。
[0081]
聚合组分包含一种或多种通过聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得或分别可由聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得的聚合结构。聚合组分优选由排他性聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得，即聚合组分优选由一种或多种仅基于或分别仅衍生自一种或多种作为前体的可聚合介晶化合物的聚合结构组成。
[0082]
根据本发明的方法，聚合组分优选原位，尤其在切换层中通过聚合一种、两种或三种可聚合介晶化合物，甚至更优选一或两种可聚合介晶化合物来制备。
[0083]
根据本发明的可聚合介晶化合物含有介晶基团及一个或多个可聚合基团，即适用于聚合的官能团。这些化合物也称为反应性介晶(rm)或介晶单体。rm可为单反应性及/或二反应性或多反应性的。
[0084]
尽管如本发明所用的可聚合化合物优选仅包括反应性介晶，即所有反应性单体是介晶，在替代性实施方案中，也可使用一种或多种rm以及一种或多种非介晶可聚合化合物。
[0085]
可聚合化合物及介晶化合物可鉴于获得的调制材料中的聚合组分及lc介质的折射率进行选择，这有利地有助于改良澄清状态。
[0086]
根据本发明，特别是如方法中所使用及如切换元件中所提供的液晶介质具有70℃或更高、更优选地80℃或更高、甚至更优选地90℃或更高、又甚至更优选地98℃或更高、再甚至更优选地102℃或更高且特别是115℃或更高的清亮点。优选的是介质具有范围介于90℃至160℃且更优选地100℃至150℃的清亮点。
[0087]
所有物理特性及物理化学或电光参数通过一般已知的方法，尤其根据“merck liquid crystals,physical properties of liquid crystals”,status1997年11月,merck kgaa,germany测定。
[0088]
清亮点，尤其手性向列型或胆甾醇型相与各向同性相之间的相变温度可通过通常已知的方法例如使用mettler烘箱、偏光显微镜下的热台或差示扫描量热法(dsc)分析测量及测定。根据本发明，优选地使用mettler烘箱测定清亮点。
[0089]
特别是如方法中所使用及如切换元件的切换层中所提供的液晶介质在散射状态下优选地展现0.55μm或更大的螺距。
[0090]
如目前所提供的胆甾醇型或手性向列型介质优选具有相对长的螺距，且尤其优选得到大于780nm的布拉格型反射的螺距。在此情况下，平面织构也可给出可见光谱上的有利透射。
[0091]
在本文中螺距意指胆甾醇型螺旋的螺距p，其中螺距p是经历2π旋转的clc的定向轴线(指向矢)的距离。在一优选实施方案中，介质展现0.75μm或更长，甚至更优选1.00μm或更长，且尤其1.50μm或更长的螺距。
[0092]
一种或多种手性掺杂剂的浓度优选经设定以使得所得手性螺距在0.55μm至10μm范围内。
[0093]
根据本发明，螺距尤其在20℃下由最大选择性反射波长λ
max
的nir光谱测量测定。螺距p由λ
max
的测量值使用等式λ
max
＝n(λ
max
)
×
p测定，其中n(λ
max
)是λ
max
下的折射率。
[0094]
也可使用本领域中已知尤其在20℃下测量螺旋扭曲力htp且确定测定螺距的楔形单元(wedge cell)方法。
[0095]
根据本发明的切换元件出人意料地可切换至散射状态且在散射状态中操作，尤其
在如较大窗所需的大面积上得到对眼睛而言具有均质外观的高效且足够强散射，尤其漫透射。此均匀外观有利地包括中性颜色外观，其意指可使不合需要颜色效应或各个颜色假像(colour artefact)降至最低或甚至避免。
[0096]
认识到在含有胆甾醇型材料的层中，由于固有手性周期可出现颜色效应，例如当材料由直接非漫射光照射时可在不同角度下发射不同颜色。在此类情况下，当离轴观察时透射光是有色的，且窗元件及窗在离轴观察时可为看起来有色的，其中观察到的颜色视观察角度而定。此效果可类似于类彩虹外观。进一步认识到，在许多应用中，此类颜色效应不合需要。
[0097]
据信，如根据本发明的切换层中所设置的材料可例如通过从材料区域，尤其从边界、缺陷或无规则结构散射产生具有所需雾度的足够散射，然而如由周期性结构所产生的入射光的衍射实质上可通过在相关长度尺度上充分打乱或破坏周期性，尤其通过引入聚合组分来抑制或避免，就此而言即使当含有仅少量时，这可出人意料地是有效的。
[0098]
另外，通过使用根据本发明的方法，有可能获得此外有利地具有具有显著减少的残余雾度或甚至完全无可辨别雾度的光学澄清状态的切换元件。
[0099]
根据本发明的切换元件使光传递通过其。在窗中可有利地使用且包括玻璃单元，包括中空玻璃单元、外立面元件、室内分隔物、隔开壁等，且其可按需求在其中用作提供可切换隐私模式的原件，或者或另外其也可提供防眩控制。
[0100]
呈可切换散射单元或装置的切换元件可用以调节或调整自外部空间至内部空间，例如建筑物(诸如住宅建筑物、办公建筑物或用于商业目的的建筑物)或车辆的内部中的光传递。窗元件也可用于调节或调整自内部空间至另一内部空间，尤其在隔开不同功能区域或空间的结构组件中的光传递，其中在该空间中的至少一者中，暂时需要阻挡自其他空间直接观察的隐私模式，即仅用于既定时段但不用于其他时段。
[0101]
在本发明的一方面中，提供优选用于内部应用的包含根据本发明的切换元件的窗。切换元件可例如通过层压或胶合，优选地层压至窗格或玻璃单元而适当地整合至窗中。
[0102]
切换元件以及包括切换元件的作为整体的窗优选地不包含任何光源。因此，任何经由窗发射的光均源自外部光源，诸如日光或家庭照明设备。
[0103]
切换元件优选地具有大于0.1m2、更优选地大于0.5m2、甚至更优选地大于1m2且再更优选地大于3m2的尺寸。在一实施方案中，切换元件具有在0.25m2至15m2的范围内且更优选地在0.5m2至10m2的范围内的面积。
[0104]
切换元件且特别是窗元件可具有不同形状，例如方形、矩形、三角形或多边形。
[0105]
优选地，切换元件及窗不含偏振器。
[0106]
根据本发明，切换层及窗元件的状态使用借助于电极施加的电场控制。电极优选是以涂层形式设置于基板上的透明电极。通常将涂层涂覆于面向切换层的基板侧或表面。
[0107]
优选地，电极不图案化及/或结构化以使得其连续。因此，整个可切换区域通过施加电场同时寻址及切换。在替代实施方案中，电极可经图案化以形成可通过施加电场自其他区域独立切换的可各个寻址区域。在此情况下，电极优选经图案化以使得存在2至10个可独立寻址区域。
[0108]
如本文中所描述，液晶介质用于方法中且提供于所获得切换层及窗元件，特别是散射型切换元件及装置中。
[0109]
在一优选实施方案中，如根据本发明所用的lc介质具有正介电各向异性。在此情况下，优选的是具有3至45范围内，更优选5至30范围内的介电各向异性δε的液晶混合物。
[0110]
δε表示介电各向异性，其中δε＝ε
||
‑
ε
⊥
。介电各向异性δε是在20℃及1khz下测定。
[0111]
在替代性实施方案中，然而也可提供具有负介电各向异性的lc介质。在此情况下，优选是具有
‑
6至
‑
3范围内的介电各向异性δε的液晶混合物。
[0112]
按介质的总含量计，如根据本发明所用的介质尤其优选含有至少15重量％的一种或多种式i介晶化合物
[0113][0114]
其中
[0115]
r1及r2彼此独立地表示选自以下的基团：f、cl、cf3、ocf3及具有1至15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2至15个碳原子的直链或支链烯基，该烷基或烷氧基或烯基未经取代、经cn或cf3单取代或经卤素单取代或多取代，且其中一个或多个ch2基团在各情况下可彼此独立地以使得氧原子不彼此直接连接的方式经
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ocoo
‑
或
‑
c≡c
‑
替代，
[0116]
a
11
表示
[0117][0118]
n表示0或1，及
[0119]
a
21
、a
31
及a
41
彼此独立地表示
[0120][0121]
其中l在每次出现时相同或不同地是选自f、cl及br的卤素。
[0122]
根据本发明的介质有利地可具有适当高的光学各向异性δn，其也称为双折射率。如本文所述及如根据本发明的切换层及窗元件中所用的介质展现0.13或更大，更优选0.16或更大且甚至更优选0.20或更大的在20℃及589nm下测定的光学各向异性δn。
[0123]
在上文及下文中，δn表示光学各向异性，其中δn＝n
e
‑
n
o
，且光学各向异性δn在20℃及589.3nm的波长下测定。
[0124]
除适当高的光学各向异性以外，根据本发明的介质有利地展现有利高的电压保持率(vhr)以及良好的光稳定性及适当高的清亮点。
[0125]
使用尤其在如所指定的低量的反应性介晶及优选使用可以低浓度使用的具有高htp的手性掺杂剂有利地有助于维持有利高的清亮点。
[0126]
介质是胆甾醇型或手性向列型介质。胆甾醇型液晶(clc)通常含有在初始状态具有例如反射具有特定波长的光的平坦结构且通过施加交流电压脉冲可切换至焦锥光散射结构、或反之亦然的介质。当施加更强电压，尤其更强电压脉冲时，clc介质可切换至垂直透明状态，在快速切断电压之后从该垂直透明状态弛豫至平坦状态，或在缓慢切断之后弛豫至焦锥状态
[0127]
在平面织构中发生布拉格反射(bragg reflection)，其中反射光具有与胆甾醇型螺旋相同的偏手性。
[0128]
在焦锥状态中，螺旋轴是随机配置的，且由于在区域边界处折射率的非连续的空间变型，该织构展示光散射。
[0129]
平面与焦锥配置在无外部电场存在下通常均是稳定的。在平面状态与焦锥状态之间电场驱动的织构转变的效应形成clc显示器的操作基础，其中在clc织构自平面织构切换为焦锥织构时，布拉格反射消失，且由于螺旋轴是随机分布的，clc使入射光散射。
[0130]
然而，通常仅经由垂直状态实现在该状态之间的切换，其中通过在带有正介电各向异性(δε＞0)的lc分子与竖直电场之间的介电质耦合，胆甾醇型螺旋完全退绕。
[0131]
在根据本发明的一实施方案中，切换层的散射状态可为上文所述的焦锥状态。
[0132]
或者，且根据一优选实施方案，在本发明中，散射状态由多域结构形成。此多域结构优选可产生足够强烈的散射，而布拉格型反射特性至少在一定程度上仍保持可观测到。在此包含，优选由多域组成的相中，螺旋轴的定向在区域间通常不同，且通常出现区域边界。在此方面中，据信聚合组分足以干扰或破坏材料次序以使得该域形成或维持。然而，在宏观上，该相可为人眼看起来均质的，尤其均匀不透明或有雾的，且在整个层区域上不含可见缺陷。
[0133]
多域结构可例如使用以平面或垂直方式定向的常规定向层获得，且有利地切换至多域状态可在相对低的电压下实现。然而，当不存在定向层时，也可获得多域结构。
[0134]
另外，调制材料及切换层中聚合组分的存在可有利地影响且稳定散射性能。
[0135]
在一优选实施方案中，非散射或澄清状态可由上文所述的垂直状态形成。当使用具有大面积的元件时，使用此澄清状态可例如为有利的。在此方面中，目前可获得的有利高的vhr可适用于将元件稳定于此状态避免自放电特性，且因此维持甚至具有明显较低刷新率及/或较低功率消耗的状态。
[0136]
或者，非散射或澄清状态可由上文所述的平面织构形成。
[0137]
使用手性向列型或胆甾醇型介质的有益之处可在于，可提供相对稳定的状态，及
甚至双稳定性，以使得包含该介质的装置可消耗较少能量。特别地，在电场已断开之后可保持各个状态至少相当长的时间，且电压的较不频繁寻址或刷新可以是可能的。
[0138]
在一优选实施方案中，切换元件可通过施加ac电压v1切换至光学透明状态，且可通过施加ac电压v2切换至散射状态，其中v1＞v2。
[0139]
在一实施方案中，切换元件中的所获得切换层的经切换澄清状态(特别是具有垂直配向的状态)通过施加在15v至100v、更优选地20v至80v且尤其25v至50v的范围内的电压来维持，而经切换隐私或散射状态可甚至在0v下稳定至少一些时间。
[0140]
优选地，根据本发明的切换元件并未使用双频率寻址，这可简化所需电子。
[0141]
如上文所述，介质优选展现大于780nm的波长下的选择性反射。因此，介质优选在近红外(nir)光谱区中反射。
[0142]
可提供手性掺杂剂及其浓度以使得适合地设定或调节介质的胆甾醇型螺距。clc介质可例如通过将向列型lc介质掺杂具有高扭曲力的手性掺杂剂来制备。接着根据等式(1)通过手性掺杂剂的浓度c及螺旋扭曲力htp来给出所诱导的胆甾醇型螺旋的螺距p：
[0143]
p＝(htp c)
‑1ꢀꢀ
(1)
[0144]
也可使用两种或更多种掺杂剂，例如为了补偿各个掺杂剂的htp的温度依赖性且因此实现clc介质的螺旋螺距及反射波长的较小温度依赖性。对于总htp(htp
总
)，接着大致适用等式(2)：
[0145]
htp
总
＝∑
i
c
i
htp
i
(2)
[0146]
其中c
i
是各单独掺杂剂的浓度且htp
i
是各单独掺杂剂的螺旋扭曲力。
[0147]
液晶介质含有一种或多种手性掺杂物。手性掺杂剂优选具有高htp绝对值且通常可以相对较低浓度添加至介晶基础混合物中，且在非手性组分中具有良好溶解度。若使用两种或更多种手性化合物，其可具有相同或相对的旋转方向及相同或相对的扭曲温度依赖性。
[0148]
优选地，一种或多种根据本发明的手性化合物优选在来自merck kgaa的商业液晶混合物mlc
‑
6828中具有5μm
‑1或更大，更优选10μm
‑1或更大，且甚至更优选15μm
‑1或更大的螺旋扭曲力绝对值。尤其优选的是优选在来自merck kgaa的商业液晶混合物mlc
‑
6828中具有20μm
‑1或更大，更优选40μm
‑1或更大，甚至更优选60μm
‑1或更大，且最优选在80μm
‑1或更大至260μm
‑1或更小范围内的螺旋扭曲力(htp)绝对值的手性化合物。
[0149]
按介质的总含量计，一种或多种手性化合物在液晶介质中的含量优选是2重量％或更小，更优选1重量％或更小。
[0150]
在本发明的一优选实施方案中，手性组分由两种或更多种均具有相同htp标志的手性化合物组成。各个化合物的htp的温度依赖性可为高或低的。可通过以相应比率混合具有不同htp温度依赖性的化合物来补偿介质的螺距的温度依赖性。
[0151]
适合的手性掺杂剂在本领域中已知，其中一些是市售的，诸如壬酸胆甾醇基酯、r/s
‑
811、r/s
‑
1011、r/s
‑
2011、r/s
‑
3011、r/s
‑
4011、r/s
‑
5011，特别是r
‑
5011,b(oc)2c*h
‑
c
‑
3或cb15(均来自merck kgaa,darmstadt,germany)。
[0152]
尤其适合的手性掺杂剂是含有一个或多个手性基团及一个或多个介晶基团，或一个或多个与手性基团形成介晶基团的芳族或脂环族基团的化合物。
[0153]
适合的手性基团是例如手性支链烃基团、手性乙二醇、联萘酚或二氧戊环，此外是
选自以下的单
‑
或多价手性基团：糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性经取代的二醇、类固醇衍生物、萜类衍生物、氨基酸或几个(优选1至5个)氨基酸的序列。
[0154]
优选的手性基团是糖衍生物，例如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖和右旋糖；糖醇，例如，山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脱水衍生物，特别是二脱水己糖醇，例如二脱水山梨糖醇(1,4:3,6
‑
二脱水
‑
d
‑
山梨糖醇、异山梨醇)、二脱水甘露醇(异山梨醇)或二脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇)；糖酸，例如，葡萄糖酸、古洛糖酸和酮古洛糖酸；手性取代的二醇基团，例如，单
‑
或低聚乙二醇或丙二醇，其中一个或多个ch2基团被烷基或烷氧基取代；氨基酸，例如，丙氨酸、缬氨酸、苯基甘氨酸或苯丙氨酸或这些氨基酸中的2至5个的序列；类固醇衍生物，例如，胆甾醇基或胆酸基团；萜衍生物，例如，薄荷基、新薄荷基、莰烯基(campheyl)、蒎烯基(pineyl)、萜品烯基(terpineyl)、异长叶基(isolongifolyl)、葑基、甲叉二氯基(carreyl)、桃金娘烯基(myrthenyl)、诺卜基(nopyl)、香叶基(geraniyl)、芳樟醇基(linaloyl)、橙花基(neryl)、香茅基(citronellyl)或二氢香茅基。
[0155]
适合的手性基团及介晶手性化合物描述于例如de 34 25 503、de 35 34 777、de 35 34 778、de 35 34 779及de 35 34 780、de 43 42 280、ep 01 038 941及de 195 41 820中。
[0156]
根据本发明所用的优选手性化合物选自以下化合物的组。
[0157]
在一实施方案中，优选是选自由以下式a
‑
i至a
‑
iii的化合物组成的组的掺杂剂：
[0158][0159][0160]
其中
[0161]
r
a11
及r
a12
彼此独立地是具有2至9个，优选至多7个碳原子的烷基、氧杂烷基或烯基，且r
a11
替代性地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选两者均是烷基，优选是正烷基，
[0162]
r
a21
及r
a22
彼此独立地是具有1至9个，优选至多7个碳原子的烷基或烷氧基，具有2至9个，优选至多7个碳原子的氧杂烷基、烯基或烯氧基，优选两者均是烷基，优选是正烷基，
[0163]
r
a31
及r
a32
彼此独立地是具有2至9个，优选至多7个碳原子的烷基、氧杂烷基或烯基，且r
a11
替代性地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选两者均是烷基，优选是正烷基。
[0164]
尤其优选是选自由下式的化合物组成的组的手性掺杂剂：
[0165][0166]
更优选掺杂剂是以下式a
‑
iv的异山梨醇、异甘露糖醇或异艾杜糖醇的衍生物：
[0167][0168]
其中基团是
[0169]
(二脱水山梨糖醇),
[0170]
(二脱水甘露醇)，或
[0171]
(二脱水艾杜糖醇),
[0172]
优选是二脱水山梨糖醇，
[0173]
及手性乙二醇，诸如二苯基乙二醇(氢化安息香)，尤其以下式a
‑
v的介晶氢化安息香衍生物：
[0174][0175]
包括(r,s)、(s,r)、(r,r)及(s,s)对映异构体，其未示出，
[0176]
其中
[0177][0178]
和
[0179]
各自彼此独立地是1,4
‑
亚苯基(其也可由l单
‑
、二
‑
或三取代)或1,4
‑
亚环己基,
[0180]
l是h、f、cl、cn或任选卤化的具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷氧基羰氧基，
[0181]
c是0或1，
[0182]
z0是
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ch2ch2‑
或单键，及
[0183]
r0是具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基。
[0184]
式a
‑
iv化合物描述于wo 98/00428中。式a
‑
v化合物描述于gb
‑
a
‑
2,328,207中。
[0185]
在另一实施方案中，尤其优选手性掺杂剂是手性联萘衍生物，如wo 02/94805中所描述；手性联萘酚缩醛衍生物，如wo 02/34739中所描述；手性taddol衍生物，如wo 02/06265中所描述；及具有至少一个氟化桥联基团及末端或中心手性基团的手性掺杂剂，如wo02/06196及wo 02/06195中所描述。
[0186]
尤其优选是式a
‑
vi的手性化合物
[0187][0188]
其中
[0189]
x1、x2、y1及y2各自彼此独立地是f、cl、br、i、cn、scn、sf5、具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其可经f、cl、br、i或cn单取代或多取代，且其中另外，一个或多个不相邻ch2基团可各自彼此独立地以使得o及/或s原子不直接彼此键结的方式经
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
nh
‑
、nr0‑
、
‑
co
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ocoo
‑
、
‑
s
‑
co
‑
、
‑
co
‑
s
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
替代、具有至多20个碳原子的可聚合基团或环烷基或芳基，其可任选地经卤素，优选f或经可聚合基团单取代或多取代，
[0190]
x1及x2各自彼此独立地是0、1或2，
[0191]
y1及y2各自彼此独立地是0、1、2、3或4，
[0192]
b1及b2各自彼此独立地是芳族或部分或完全饱和的脂肪族六元环，其中一个或多个ch基团可经n原子替代，且一个或多个不相邻ch2基团可经o及/或s替代，
[0193]
w1及w2各自彼此独立地是
‑
z1‑
a1‑
(z2‑
a2)
m
‑
r，且两者中的一者替代性地是r1或a3，但两者不同时是h，或
[0194]
是是
[0195]
u1及u2各自彼此独立地是ch2、o、s、co或cs，
[0196]
v1及v2各自彼此独立地是(ch2)
n
，其中一至四个不相邻ch2基团可经o及/或s替代，且v1及v2中的一者及在
[0197]
是的情况下两者为单键,
[0198]
z1及z2各自彼此独立地是
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
o
‑
coo
‑
、
‑
co
‑
nr0‑
、
‑
nr0‑
co
‑
、
‑
o
‑
ch2‑
、
‑
ch2‑
o
‑
、
‑
s
‑
ch2‑
、
‑
ch2‑
s
‑
、
‑
cf2‑
o
‑
、
‑
o
‑
cf2‑
、
‑
cf2‑
s
‑
、
‑
s
‑
cf2‑
、
‑
ch2‑
ch2‑
、
‑
cf2‑
ch2‑
、
‑
ch2‑
cf2‑
、
‑
cf2‑
cf2‑
、
‑
ch＝n
‑
、
‑
n＝ch
‑
、
‑
n＝n
‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
cf＝ch
‑
、
‑
ch＝cf
‑
、
‑
cf＝cf
‑
、
‑
c≡c
‑
、这些基团中的两者的组合，其中不存在两个o及/或s及/或n原子直接彼此键结，优选是
‑
ch＝ch
‑
coo
‑
或
‑
coo
‑
ch＝ch
‑
，或单键，
[0199]
a1、a2及a3各自彼此独立地是1,4
‑
亚苯基，其中一或两个不相邻ch基团可经n替代；1,4
‑
亚环己基，其中一或两个不相邻ch2基团可经o及/或s替代；1,3
‑
二氧杂环戊烷
‑
4,5
‑
二基、1,4
‑
亚环己烯基、1,4
‑
双环[2.2.2]亚辛基、哌啶
‑
1,4
‑
二基、萘
‑
2,6
‑
二基、十氢萘
‑
2,6
‑
二基或1,2,3,4
‑
四氢萘
‑
2,6
‑
二基，其中这些基团各可经l单取代或多取代，且另外a1是单键，
[0200]
l是卤素原子，优选是f、cn、no2、具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个h原子可经f或cl替代，
[0201]
m在各情况下独立地是0、1、2或3，及
[0202]
r及r1各自彼此独立地分别是h、f、cl、br、i、cn、scn、sf5、具有1或3至25个碳原子的直链或支链烷基，其可任选地经f、cl、br、i或cn单取代或多取代，且其中一个或多个不相邻ch2基团可经
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
nh
‑
、
‑
nr0‑
、
‑
co
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
o
‑
coo
‑
、
‑
s
‑
co
‑
、
‑
co
‑
s
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
替代，其中不存在两个o及/或s原子直接彼此键结，或可聚合基团。
[0203]
尤其优选是式a
‑
vi
‑
1的手性联萘衍生物
[0204][0205]
尤其选自以下式a
‑
vi
‑
1a至a
‑
vi
‑
1c的那些化合物：
[0206][0207][0208]
其中b及z0如关于式a
‑
iv所定义，且z0更优选是
‑
oco
‑
或单键，r0是如关于式a
‑
iv所定义或是h或具有1至4个碳原子的烷基，及
[0209]
b是0、1或2。
[0210]
此外，尤其优选是式a
‑
vi
‑
2的手性联萘衍生物
[0211][0212]
尤其选自下式a
‑
vi
‑
2a至a
‑
vi
‑
2f的那些化合物：
[0213]
[0214][0215]
其中r0是如关于式a
‑
vi所定义，且x是h、f、cl、cn或r0，优选是f。
[0216]
在一个尤其优选实施方案中，根据本发明的手性介质包含一个或多个式r
‑
5011及s
‑
5011的化合物，其展示于下文表f中。在一实施方案中介质含有r
‑
5011。在另一实施方案中，介质含有s
‑
5011。
[0217]
根据本发明的lc介质优选且有利地展现高可靠性及高电阻率。根据本发明的lc介质还优选且有利地展现高电压保持率(vhr)，参见s.matsumoto等人,liquid crystals 5,1320(1989)；k.niwa等人,proc.sid conference,san francisco,1984年6月,第304页(1984)；t.jacob及u.finkenzeller“merck liquid crystals
‑
physical properties of liquid crystals”,1997。根据本发明的lc介质的vhr优选是≥85％，更优选≥90％，甚至更优选≥95％且尤其优选≥98％。除非另外描述，否则vhr的测量如t.jacob,u.finkenzeller,“merck liquid crystals
‑
physical properties of liquid crystals”,1997中所描述实施。
[0218]
根据本发明的方法，提供包含按介质的总含量计呈4重量％或更小的量的一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质。
[0219]
优选地，按介质的总含量计，一种或多种可聚合介晶化合物在介质中的含量是3重量％或更小，含量甚至更优选是2重量％或更小，且含量尤其优选是1.25重量％或更小。
[0220]
优选地，一种或多种可聚合介晶化合物中的一或多者包含一个、两个或更多个丙烯酸酯基及/或甲基丙烯酸酯基。
[0221]
在根据本发明的方法中使用的介质中，优选提供一种或多种可聚合、可固化或可硬化化合物，优选一种或多种光固化单体，其可有利地充当用于调制材料及切换层中的聚合组分的前体。
[0222]
使用的反应性介晶(rm)或介晶单体含有介晶基团及一个或多个可聚合基团，即适用于聚合的官能团。
[0223]
在一尤其优选实施方案中，所用可聚合化合物仅包括反应性介晶，即所有反应性单体均是介晶的。或者，可提供rm与一种或多种非介晶可聚合化合物的组合。rm可为单反应性及/或二反应性或多反应性的。
[0224]
在本发明的一优选实施方案中，一种或多种可聚合介晶化合物中的一或多者选自式m化合物
[0225]
r
ma
‑
a
m1
‑
(z
m1
‑
a
m2
)
m1
‑
r
mb
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
m
[0226]
其中，各个基团定义如下：
[0227]
r
ma
及r
mb
各自独立地是p、p
‑
sp
‑
、h、f、cl、br、i、
‑
cn、
‑
no2、
‑
nco、
‑
ncs、
‑
ocn、
‑
scn、sf5或具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻ch2基团也可各自独立地以使得氧及/或硫原子不直接彼此连接的方式经
‑
c(r0)＝c(r
00
)
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
n((r
00
)
‑
、
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
co
‑
o
‑
、
‑
o
‑
co
‑
、
‑
o
‑
co
‑
o
‑
替代，且其中一个或多个氢原子也可经f、cl、br、i、cn、p或p
‑
sp
‑
替代，其中优选r
ma
及r
mb
基团中的至少一者是或含有p或p
‑
sp
‑
基团；
[0228]
优选地
[0229]
r
ma
及r
mb
各自独立地是p、p
‑
sp
‑
、h、卤素、sf5、no2、烷基、烯基或炔基，其中优选r
ma
及r
mb
基团中的至少一者是或含有p或p
‑
sp
‑
基团，
[0230]
p是可聚合基团，
[0231]
sp是间隔基团或单键，
[0232]
a
m1
及a
m2
各独立地是优选具有4至25个环原子，优选碳原子的芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其也包含或可含有稠环且其可任选地经l单取代或多取代，
[0233]
l是p、p
‑
sp
‑
、oh、ch2oh、f、cl、br、i、
‑
cn、
‑
no2、
‑
nco、
‑
ncs、
‑
ocn、
‑
scn、
‑
c(＝o)n(r
x
)2、
‑
c(＝o)y1、
‑
c(＝o)r
x
、
‑
n(r
x
)2、任选地经取代的硅烷基、任选地经取代的具有6至20个碳原子的芳基、或具有1至25个碳原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基或具有2至25个碳原子的烯基或炔基，其中一个或多个氢原子也可经f、cl、p或p
‑
sp
‑
，优选经p、p
‑
sp
‑
、h、oh、ch2oh、卤素、sf5、no2、烷基、烯基或炔基替代，
[0234]
y1是卤素，优选是f，
[0235]
z
m1
是
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
co
‑
o
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
o
‑
co
‑
o
‑
、
‑
och2‑
、
‑
ch2o
‑
,
‑
sch2‑
、
‑
ch2s
‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
ocf2‑
、
‑
cf2s
‑
、
‑
scf2‑
、
‑
(ch2)
n1
‑
、
‑
cf2ch2‑
、
‑
ch2cf2‑
、
‑
(cf2)
n1
‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
cf＝cf
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
ch＝ch
‑
、cr0r
00
或单键，
[0236]
r0及r
00
各自独立地是h或具有1至12个碳原子的烷基，
[0237]
r
x
是p、p
‑
sp
‑
、h、卤素、具有1至25个碳原子的直链、支链或环烷基，其中一个或多
个不相邻ch2基团也可以使得氧及/或硫原子不直接彼此连接的方式经
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
co
‑
o
‑
、
‑
o
‑
co
‑
、
‑
o
‑
co
‑
o
‑
替代，且其中一个或多个氢原子也可经f、cl、p或p
‑
sp
‑
替代，任选地经取代的具有6至40个碳原子的芳基或芳氧基，或任选地经取代的具有2至40个碳原子的杂芳基或杂芳氧基，
[0238]
m1是0、1、2、3或4，及
[0239]
n1是1、2、3或4，
[0240]
其中来自目前r
ma
、r
mb
及取代基l的组的至少一个取代基，优选一个、两个或三个取代基，且更优选一或两个取代基是p或p
‑
sp
‑
基团或含有至少一个p或p
‑
sp
‑
基团。
[0241]
尤其优选是其中r
ma
及r
mb
中的一者或两者是p或p
‑
sp
‑
的式m化合物。
[0242]
用于根据本发明的液晶介质的适合且优选rm例如选自下式：
[0243]
[0244]
[0245]
[0246]
[0247][0248]
其中，各个基团定义如下：
[0249]
p1至p3各自独立地是可聚合基团，优选具有上文及下文对于p所指定的定义之一，更优选是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧杂环丁烷、乙烯氧基或环氧基，
[0250]
sp1至sp3各自独立地是优选具有上文及下文所给出的sp的定义中的一者的单键或间隔基团，且更优选是
‑
(ch2)
p1
‑
、
‑
(ch2)
p1
‑
o
‑
、
‑
(ch2)
p1
‑
co
‑
o
‑
或
‑
(ch2)
p1
‑
o
‑
co
‑
o
‑
，其中p1是1至12的整数，且其中在后者基团中与邻接环的键结是经由氧原子，其中p1‑
sp1‑
、p2‑
sp2‑
及p3‑
sp3‑
基团中的一者也可为r
aa
，
[0251]
r
aa
是h、f、cl、cn或具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻ch2基团也可各自独立地以使得氧及/或硫原子不直接彼此连接的方式经c(r0)＝c(r
00
)
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
n(r0)
‑
、
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
co
‑
o
‑
、
‑
o
‑
co
‑
、
‑
o
‑
co
‑
o
‑
替代，且其中一个或多个氢原子也可经f、cl、cn或p1‑
sp1‑
替代，更优选具有1至12个碳原子的直链或支链、任选单或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少两个碳原子且支链基团具有至少三个碳原子)，
[0252]
r0及r
00
在每次出现时是相同或不同的，且各自独立地是h或具有1至12个碳原子的烷基，
[0253]
r
y
及r
z
各自独立地是h、f、ch3或cf3，
[0254]
z1是
‑
o
‑
、
‑
co
‑
、
‑
c(r
y
r
z
)
‑
或
‑
cf2cf2‑
，
[0255]
z2及z3各自独立地是
‑
co
‑
o
‑
、
‑
o
‑
co
‑
、
‑
ch2o
‑
、
‑
och2‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
ocf2‑
或
‑
(ch2)
n
‑
，其中n是2、3或4，
[0256]
l在每次出现时是相同或不同的且具有上文式m下给定的含义，其优选是f、cl、cn或具有1至12个碳原子的直链或支链，任选单或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基，优选是f，
[0257]
l’及l"各自独立地是h、f或cl，
[0258]
x1至x3彼此独立地是
‑
co
‑
o
‑
、
‑
o
‑
co
‑
或单键，
[0259]
r是0、1、2、3或4，
[0260]
s是0、1、2或3，
[0261]
t是0、1或2，及
[0262]
x是0或1。
[0263]
适合的可聚合化合物列于例如表g中。尤其优选的反应性介晶为如分别在实施例1及5中所展示的式rm
‑
a、rm
‑
b及rm
‑
c的化合物。
[0264]
可聚合化合物具有至少一个可聚合基团。可聚合基团优选选自ch2＝cw1‑
coo
‑
、ch2＝cw2‑
(o)
k1
‑
、ch3‑
ch＝ch
‑
o
‑
、(ch2＝ch)
2
ch
‑
oco
‑
、(ch2＝ch
‑
ch2)2ch
‑
oco
‑
、(ch2＝ch)2ch
‑
o
‑
、(ch2＝ch
‑
ch2)2n
‑
、ho
‑
cw2w3‑
、hs
‑
cw2w3‑
、hw2n
‑
、ho
‑
cw2w3‑
nh
‑
、ch2＝cw1‑
co
‑
nh
‑
、ch2＝ch
‑
(coo)
k1
‑
phe
‑
(o)
k2
‑
、phe
‑
ch＝ch
‑
、hooc
‑
、ocn
‑
，其中w1是h、cl、cn、苯基或具有1至5个c原子的烷基，尤其是h、cl或ch3；w2及w3彼此独立地是h或具有1至5个c原子的烷基，尤其是h、甲基、乙基或正丙基；phe是1,4
‑
亚苯基；且k1及k2彼此独立地是0或1。可聚合或反应性基团优选选自乙烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基或环氧基，尤其优选丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。
[0265]
在一实施方案中，在介质中包括除一种或多种rm以外的非介晶单体。优选地，一种或多种可聚合化合物，非介晶单体或rm或两者，选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯及乙酸乙烯酯，其中组合物更优选进一步包含一种或多种二反应性及/或三反应性可聚合化合物，优选选自二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙烯酸酯及三甲基丙烯酸酯。
[0266]
在一优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种非介晶单丙烯酸酯，尤其优选一种或多种选自以下的化合物：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸2
‑
乙基己酯、丙烯酸2
‑
羟基乙酯、丙烯酸2
‑
羟基丁酯及丙烯酸异冰片酯。
[0267]
或者或另外，根据本发明的介质优选包含一种或多种非介晶单甲基丙烯酸酯，尤其优选一种或多种选自以下的化合物：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸2
‑
乙基己酯、甲基丙烯酸2
‑
羟基乙酯、甲基丙烯酸2
‑
羟基丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯及甲基丙烯酸1
‑
金刚烷酯。
[0268]
尤其优选将至少一种交联剂添加至介质，即含有两个或更多个可聚合基团的可聚合化合物中，其中优选使用二反应性或多反应性rm。
[0269]
在此方面中，二反应性及多反应性化合物可用以形成其自身的聚合物网络结构及/或用以使实质上由使单反应性化合物聚合所形成的聚合物链交联。
[0270]
或者或另外，可使用本领域中已知的常规交联剂。另外尤其优选提供二反应性或多反应性丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。尤其优选化合物选自二丙烯酸亚乙酯、二丙烯酸亚丙酯、二丙烯酸亚丁酯、二丙烯酸亚戊酯、二丙烯酸亚己酯、乙二醇二丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二甲基丙烯酸亚乙酯(也称为乙二醇二甲基丙烯酸酯)、二甲基丙烯酸亚丙酯、二甲基丙烯酸亚丁酯、二甲基丙烯酸亚戊酯、二甲基丙烯酸亚己酯、三丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙三醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯及季戊四醇三丙烯酸酯。
[0271]
单反应性单体与二反应性或多反应性单体的比率可有利地经设定及调整，以影响形成的聚合组分的特性。
[0272]
可将适合及常规使用的热引发剂或光引发剂(例如偶氮化合物或有机过氧化物，诸如luperox型引发剂)添加至介质中以有助于反应。此外，适用于聚合的条件及引发剂的适合类型及量在本领域中已知且描述于文献中。在介质中包括聚合引发剂的情况下，优选使用光引发剂。
[0273]
例如，当借助于uv光聚合时，可使用光引发剂，其在uv照射下分解以产生使聚合反应开始的自由基或离子。为了使丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团聚合，优选使用自由基光引
发剂。为了使乙烯基、环氧基团或氧杂环丁烷基团聚合，优选使用阳离子光引发剂。也可使用热聚合引发剂，其在加热时分解以产生使聚合反应开始的自由基或离子。典型自由基光引发剂是例如市售的例如irgacure 651(可购自basf，含有2,2
‑
二甲氧基
‑
1,2
‑
二苯基乙
‑1‑
酮)，或(ciba geigy ag,basel,switzerland)。典型阳离子光引发剂是例如uvi 6974(union carbide)。其他适用的光引发剂包括α
‑
氨基酮(例如irgacure 907)、香豆素、膦氧化物(例如irgacure 2100)、酰基膦(例如irgacure 819)。
[0274]
在一特定实施方案中，添加的聚合引发剂，优选光引发剂包含以下各者，优选由以下各者组成：一种或多种介晶聚合引发剂，优选一种或多种介晶光引发剂，即一种或多种可引发聚合且本身具有各向异性及介晶特性的反应性化合物。
[0275]
然而，根据一尤其优选实施方案，不使用聚合引发剂，且特别是不使用光引发剂。在某些情况下，这可改良vhr且减小在切换层中产生离子的趋势。考虑到在本方法中在聚合期间施加dc电压，因此其在无引发剂添加至介质中时为尤其有益且优选的。
[0276]
为维持且实现良好vhr，使聚合的反应产物中的杂质优选保持为最少或实质上得以避免。特别地，适当且优选使残余反应性物种及带电污染物保持为最少。例如，在实施uv聚合的情况下，在一优选实施方案中，使用接近可见光谱的具有相对长波长的光，优选有利地使用340nm至380nm，且甚至更优选360nm至380nm范围内的uv光。以此方式，可避免lc介质的组分的不合需要的光降解或分解或至少使其降至最低。在使用光引发剂的情况下，可适当匹配或调节照射波长及光引发剂。
[0277]
在不使用光引发剂的替代情况下，在一些实施方案中其是优选的，波长范围可经设定以使得至少一些可聚合化合物可经历光反应且本身引发聚合反应，但此外可避免lc介质的非反应性组分的降解或分解或至少使其降至最低。所需波长范围的获得及设定可通过本领域中已知的常规方法实现，例如通过使用滤光器、尤其边缘滤光器。
[0278]
对于光聚合，使用uv光为优选的。也有可能使用uv光以及可见光，特别是紫光或蓝光。举例而言，可使用范围介于340nm至420nm、优选360nm至405nm的光谱内的光。在一替代实施方案中，也有可能仅使用可见光，尤其是范围介于380nm至415nm的可见光，例如使用来自激光源的可见光。
[0279]
意外地发现，根据本发明的方法可有利地用于通过在液晶介质中提供如上文及下文所阐述的一种或多种可聚合介晶化合物而原位产生聚合结构。
[0280]
介质中的可聚合化合物可经选择以使得在聚合之后获得稳定系统，其例如可在诸如加热步骤的其他加工步骤中稳定，其中可保持良好的vhr。
[0281]
此外，根据本发明，使用可有利地影响稳定性且使不合需要的降解降至最低的仅相对较少量的(a)可聚合介晶化合物。
[0282]
根据本发明，使用介质制备包含聚合组分，尤其聚合物网络结构的调制材料，其中聚合组分通过聚合一种或多种如上文及下文所述的可聚合化合物获得或分别可由聚合一种或多种如上文及下文所述的可聚合化合物获得。
[0283]
提供聚合组分可适用于使lc介质的一种或多种状态或相稳定。
[0284]
优选地，在所产生装置的切换层中，按介质的总含量计，聚合组分以范围介于0.1重量％至4重量％、更优选地范围介于0.5重量％至1.5重量％的量含于介质中。
[0285]
聚合组分可有助于可获得的材料的有利特性。例如，聚合组分可有助于明显更稳
定的散射状态，尤其多域状态，以使得此散射状态无需刷新或再施加电压即可保持更长时段，尤其长达数天。
[0286]
此外，含有根据本发明的clc介质的如材料中所提供的聚合组分可有利地影响例如与均匀性及视角依赖性有关的散射效率及外观。由此，可明显减小可在倾斜视角下产生的颜色效应。
[0287]
通过进行根据本发明的方法，特别是通过在所施加dc电场的存在下进行聚合，此外有可能获得显著改良的低雾度澄清状态。
[0288]
在一优选实施方案中，调制材料包含液晶介质及聚合组分，其中聚合组分包含通过反应性介晶的聚合获得的聚合物网络结构，其中反应性介晶优选含有至少一个选自以下的基团：丙烯酸酯基(尤其优选单丙烯酸酯基、二丙烯酸酯基或三丙烯酸基)、乙烯基醚基及环氧基团。如本文所用的含有丙烯酸酯基的化合物包含丙烯酸类单体、甲基丙烯酸类单体及此类单体的混合物。
[0289]
聚合可使用常规方法实施。聚合可在一个或多个步骤中实施。特别地，可聚合化合物的聚合优选通过暴露于热或光化辐射中来实现，其中暴露于光化辐射中意指用光(如uv光、可见光或ir光)照射、用x射线或γ射线照射或用高能粒子(诸如离子或电子)照射。在一优选实施方案中，实施自由基聚合。
[0290]
聚合可在适合的温度下实施。在一实施方案中，聚合在低于介晶混合物的清亮点的温度下进行。然而，在一个替代实施方案中，聚合也可在清亮点下或高于清亮点下实施。
[0291]
在一优选实施方案中，通过光聚合，优选地使用uv光来进行聚合。
[0292]
在此情况下，使作为层提供的液晶介质及特别地可聚合化合物经受光照射，即用光，优选uv光照射。对于层中材料的光聚合，优选使用30s至300min、更优选地1min至240min的暴露时间，优选使用范围介于0.01mw/cm2至100mw/cm2、更优选0.1mw/cm2至100mw/cm2且甚至更优选0.5mw/cm2至75mw/cm2的照射强度。在一特定实施方案中，光聚合的优选时间段及尤其优选的uv暴露时间范围介于1分钟至120分钟、更优选5分钟至60分钟且尤其10分钟至30分钟，其中uv光强度优选地范围介于1mw/cm2至50mw/cm2。
[0293]
可在室温下进行光聚合，但在一替代实施方案中，在高温下进行光聚合为优选的。
[0294]
因此，在一实施方案中，热预加热步骤在光聚合之前进行以使温度升高高于环境室温。在此情况下，设定且维持低于清亮点的温度为优选的。此方式可在较高温度下进行聚合，然而，其中介质具有向列相或手性向列相。
[0295]
例如可使用单个uv灯或一组uv灯作为光化辐射的来源。当使用较高灯功率时，可缩短固化时间。另一可能的用于光辐射的来源是激光，例如uv激光、可见光激光或ir激光。
[0296]
在一实施方案中，聚合通过以下方式实施：向手性液晶主体混合物中添加一种或多种可聚合化合物，优选包含二反应性化合物及任选的适合光引发剂，及通过暴露于uv照射使可聚合化合物聚合。
[0297]
在根据本发明的方法中，液晶介质作为层插入于两个相对的透明基板之间，特别是形成电光盒中的层，且在dc电场的存在下进行聚合。此方式可将盒及介质及特别是手性液晶主体混合物维持处于预定状态。特别地，因此可实现的是，当介质处于垂直状态时进行聚合，优选地使用uv光进行聚合。
[0298]
通常，可施加范围介于刚高于0v至多220v的dc电压，其中上限经选择以使得避免
电击穿。优选的是使用范围介于30v至150v且更优选地60v至120v的dc电压来进行聚合。
[0299]
如方法中所提供且如切换元件中所使用的液晶介质可含有额外化合物，诸如一种或多种多向色染料，特别是一种或多种二向色染料，及/或其他通常的及适合的添加剂，其优选呈0.01重量％至25重量％、更优选地0.1重量％至5重量％的量。
[0300]
多向色染料优选是二色性染料，且可选自例如偶氮染料、蒽醌、次甲基化合物、甲亚胺化合物、部花青素化合物、萘醌、四嗪、吡咯亚甲基染料、丙二腈染料、芮(尤其苝及聚酯纤维(terylene))、噻二唑染料、噻吩并噻二唑染料、苯并噻二唑、吡咯亚甲基及二酮基吡咯并吡咯。尤其优选是偶氮化合物；蒽醌；苯并噻二唑，尤其如wo 2014/187529中所述；二酮基吡咯并吡咯，尤其如wo 2015/090497中所述；及萘嵌苯(rylene)，尤其如wo 2014/090373中所述。
[0301]
然而，切换层优选不包含任何染料，其在澄清状态可提供较高透射，且得到未着色或白色的外观。
[0302]
切换元件，更优选包括根据本发明的切换元件的窗尤其优选含有仅一个切换层。
[0303]
在一替代性实施方案中，然而也可在窗元件中提供多于一个切换层，尤其两个切换层，例如均提供可切换散射模式的两个层，或提供可切换散射的一个层及提供光的可切换调暗或衰减的另一个层。
[0304]
在一特定实施方案中，根据本发明的切换层与窗元件中的包含客体
‑
主体lc介质的另一切换层组合以控制及调节光传递。各个切换层可适当地通过使用例如一个或多个中间基板或薄片、窗格或嵌板隔开，其中任选窗格可进一步通过抽真空或充气的空间隔开。
[0305]
在本发明的一优选实施方案中，按介质的总含量计，本发明液晶介质含有呈至少15重量％、优选至少20重量％、更优选至少25重量％、甚至更优选至少30重量％且尤其至少35重量％的量的如上文及下文所阐述的一种或多种式i化合物。
[0306]
在一实施方案中，按介质的总含量计，一种或多种式i化合物在介质中的含量在15重量％至75重量％，更优选在20重量％至65重量％，甚至更优选在20重量％至55重量％，且尤其在25重量％至50重量％范围内。
[0307]
因此，根据本发明的介质优选包含至少一种式i化合物。然而，在许多情况下，有益且优选的可为介质中含有两种、三种或更多种式i化合物。
[0308]
优选地，如式i中所定义的基团a
11
表示
[0309][0310]
在另一实施方案中，如式i中所定义的n表示0。
[0311]
在一优选实施方案中，一种或多种式i化合物选自式ia、ib及ic的化合物，更优选选自式ia及ib的化合物
[0312][0313]
其中
[0314]
r1及r2彼此独立地表示选自以下的基团：f、cl、cf3、ocf3及具有1至15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2至15个碳原子的直链或支链烯基，该烷基或烷氧基或烯基未经取代、经cn或cf3单取代或经卤素单取代或多取代，且其中一个或多个ch2基团在各情况下可彼此独立地以使得氧原子不彼此直接连接的方式经
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ocoo
‑
或
‑
c≡c
‑
替代，优选选自以下的基团：f、cf3、ocf3、具有1至9个碳原子的直链烷基或烷氧基或具有2至9个碳原子的烯基，及
[0315]
l在每次出现时相同或不同地是h或选自f、cl及br，优选选自f及cl的卤素，且更优选在每次出现时相同或不同地是h或f。
[0316]
尤其优选的是，在式i化合物的亚苯基环经取代的情况下，取代基是f，且此外端基r1及r2并不含有cl。
[0317]
在一优选实施方案中，介质中所包括的含cl化合物的量受到限制，按介质的总含量计，优选限于55重量％或更小，更优选40重量％或更小，且甚至更优选25重量％或更小。在一尤其优选实施方案中，液晶介质含有不含cl的化合物。
[0318]
因此，还优选限制由如上文及下文所述的式i化合物组成的lc介质的组分中含cl化合物的量，按包含于介质中的式i化合物的总含量计，优选限于55重量％或更小，更优选40重量％或更小，且甚至更优选25重量％或更小。在一尤其优选实施方案中，一种或多种式i化合物选自不含有cl的化合物。
[0319]
此外，根据式i的环a
21
、a
31
及a
41
中的至少一者尤其优选具有至少一个f取代基。此外，根据式i的环a
21
、a
31
及a
41
一起尤其优选具有至少两个f取代基。
[0320]
在根据本发明的介质中，含有cn的化合物的使用优选且有利地限于75重量％或更小，更优选50重量％或更小，甚至更优选25重量％或更小，且尤其15重量％或更小，且在一尤其优选实施方案中完全避免。
[0321]
除一种或多种式i化合物以外，根据本发明的液晶介质优选含有一种或多种其他介晶化合物。优选的是，鉴于有助于或维持介质的有利特性，例如良好vhr及有利稳定性，还添加这些额外化合物。
[0322]
在一实施方案中，根据本发明的液晶介质进一步包含一种或多种式i i化合物
[0323][0324]
其中
[0325]
r3及r4彼此独立地表示选自以下的基团：f、cf3、ocf3、cn及具有1至15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2至15个碳原子的直链或支链烯基，该烷基或烷氧基或烯基未经取代、经cn或cf3单取代或经卤素单取代或多取代，且其中一个或多个ch2基团在各情况下可彼此独立地以使得氧原子不彼此直接连接的方式经
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ocoo
‑
或
‑
c≡c
‑
替代，优选选自以下的基团：f、cf3、ocf3、cn、具有1至9个碳原子的直链烷基或烷氧基或具有2至9个碳原子的烯基，及
[0326]
l1、l2及l3彼此独立地表示h或f。
[0327]
在另一实施方案中，根据本发明的液晶介质进一步包含一种或多种式iii化合物
[0328][0329]
其中r5及r6如上文关于式ii的r3所定义，且l4及l5如l1所定义，
[0330]
因此，按介质的总含量计，介质优选含有至少15重量％的一种或多种式i介晶化合物、任选的一种或多种光引发剂及一种或多种选自式ii及iii的化合物的组的介晶化合物。
[0331]
介质尤其优选包含如上文所述的一种或多种式i化合物、一种或多种式ii化合物及一种或多种式iii化合物。
[0332]
根据本发明的液晶介质优选进一步包含一种或多种式iv化合物
[0333][0334]
其中
[0335]
r7表示具有1至15个碳原子，优选1至7个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2至15个碳原子的直链或支链烯基，其未经取代、经cn或cf3单取代或经卤素单取代或多取代，且其中一个或多个ch2基团在各情况下可彼此独立地以使得氧原子不彼此直接连接的方式经
‑
o
‑
、
‑
s
‑
、
‑
co
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ocoo
‑
或
‑
c≡c
‑
替代，
[0336]
i是0、1或2，
[0337]
l6及l7彼此独立地是h或f，及
[0338]
x1表示f、cf3、ocf3或cn。
[0339]
在介质中优选使用1重量％至45重量％，更优选5重量％至25重量％的总浓度的式ii化合物。
[0340]
在介质中优选使用1重量％至45重量％，更优选5重量％至25重量％的总浓度的式iii化合物。
[0341]
在介质中优选使用1重量％至45重量％，更优选5重量％至25重量％的总浓度的式iv化合物。
[0342]
尤其优选的是介质包含如上文及下文所述的一种或多种式i化合物、一种或多种式ii化合物、一种或多种式iii化合物及一种或多种式iv化合物。
[0343]
在一尤其优选实施方案中，一种或多种式i化合物中的一或多者选自式i
‑
1及i
‑
2的化合物
[0344][0345]
其中
[0346]
r1及r2如关于上文式ia所定义，及
[0347]
l在每次出现时相同或不同地是h或f。
[0348]
任选地，根据本发明的介质可包含其他液晶化合物以调节物理特性。此类化合物在此领域中已知。根据本发明的介质中的这些任选地进一步包括的液晶化合物的浓度优选是0重量％至30重量％，更优选0.1重量％至20重量％且最优选1重量％至15重量％。
[0349]
根据本发明的介质优选包含一种或多种下式的化合物：
[0350]
‑
pgp
‑
n
‑
m、pgp
‑
n
‑
mv、pgu
‑
n
‑
f、pgigi
‑
n
‑
f、ggp
‑
n
‑
f、ggp
‑
n
‑
cl，尤其ggp
‑5‑
cl、cpgp
‑
n
‑
m、cpgp
‑
n
‑
ot、cpgu
‑
n
‑
ot、dpgu
‑
n
‑
f及/或
[0351]
‑
cpp
‑
n
‑
m、cpg
‑
n
‑
f、cgu
‑
n
‑
f、bch.n.f.f.f.，尤其bch.7.f.f.f及/或
[0352]
‑
cp
‑
n
‑
m、cp
‑
n
‑
n及/或
[0353]
‑
式r
‑
5011或s
‑
5011的化合物，及/或
[0354]
‑
一种或多种反应性可聚合化合物，及/或
[0355]
‑
一种或多种聚合引发剂，
[0356]
其中各个缩写或首字母缩略词的含义及结构阐述及说明于以下表中。
[0357]
尤其优选的是如上文及下文所阐述的介质包含一种或多种命名为bch
‑
7f.f.f及cpu
‑5‑
f的化合物以及如d表中所展示的命名为pch
‑
n的化合物，特别是选自pch
‑
3、pch
‑
5、pch
‑
7、pch
‑
8及pch
‑
9。
[0358]
根据本发明的液晶介质可含有常见浓度的其他添加剂。按总混合物计，这些其他组分的总浓度0％至10％，优选0.1％至6％范围内。所用的各个化合物的浓度各自优选在0.01％至3％范围内。对于液晶介质的液晶组分及化合物的浓度的值及范围而言，在本文中未考虑这些及类似添加剂的浓度。这也适用于在混合物中任选地使用的二向色染料的浓度，当指定主体混合物的化合物或组分的浓度时，不计数二向色染料的浓度。各个添加剂的浓度始终相对于最终掺杂混合物来给出。
[0359]
在本文中，除非明确陈述，否则所有浓度以重量百分比给出。
[0360]
根据本发明的液晶介质由若干化合物，优选3至30种，更优选4至20种，且最优选4至16种化合物组成。这些化合物以常规方法混合。通常，将用量较小的所需量的化合物溶解于用量较大的化合物中。若温度高于以较高浓度使用的化合物的清亮点，则尤其易于观测到溶解过程的完成。然而，也可能通过其他常规方式来制备介质，例如使用所谓的预混合物，其可为例如化合物的同源混合物或共熔混合物，或使用所谓的多瓶系统，其成分本身为即用混合物。
[0361]
上文及下文所描述的多种介晶化合物或其混合物为市售的。如文献中(例如在诸如houben
‑
weyl,methoden der organischenchemie[methods of organic chemistry],georg
‑
thieme
‑
verlag,stuttgart的标准著作中)所描述，这些化合物为已知的或可通过本身已知方法制备，确切地是在已知及适用于该反应的反应条件下制备。此处也可使用本身已知但未在此处更详细地提及的变化形式。根据本发明的介质以本身常规的方式来制备。一般而言，优选在升高的温度下使组分彼此溶解。可添加适合的添加剂或物质以改良液晶相的介电各向异性、粘度及/或配向。
[0362]
介质可进一步包含常规添加剂，诸如稳定剂、抗氧化剂、自由基清除剂、链转移剂(例如硫醚)及/或塑化剂。
[0363]
稳定剂可适用于进一步稳定调制材料以避免例如归因于热应力或uv辐射的降解或氧化。
[0364]
根据本发明的术语“烷基”优选涵盖具有1至7个碳原子的直链及支链烷基，尤其直链基团甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及庚基。具有2至5个碳原子的基团通常是优选的。
[0365]
烷氧基可以是直链或支链的，并且它优选是直链的并且具有1、2、3、4、5、6或7个碳原子，和因此优选是甲氧基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，戊氧基，己氧基或庚氧基。
[0366]
根据本发明的术语“烯基”优选包括具有2
‑
7个碳原子的直链和支链烯基，特别是直链基团。特别优选的烯基是c2‑
c7‑
1e
‑
烯基，c4‑
c7‑
3e
‑
烯基，c5‑
c7‑
4e
‑
烯基，c6‑
c7‑
5e
‑
烯基和c7‑
6e
‑
烯基，特别是c2‑
c7‑
1e
‑
烯基，c4‑
c7‑
3e
‑
烯基和c5‑
c7‑
4e
‑
烯基。优选的烯基的实例是乙烯基，1e
‑
丙烯基，1e
‑
丁烯基，1e
‑
戊烯基，1e
‑
己烯基，1e
‑
庚烯基，3
‑
丁烯基，3e
‑
戊烯基，3e
‑
己烯基，3e
‑
庚烯基，4
‑
戊烯基，4z
‑
己烯基，4e
‑
己烯基，4z
‑
庚烯基，5
‑
己烯基和6
‑
庚烯基。通常优选具有至多5个碳原子的基团。
[0367]
氟化烷基或烷氧基优选包括cf3，ocf3，cfh2，ocfh2，cf2h，ocf2h，c2f5，oc2f5，cfhcf3，cfhcf2h，cfhcfh2，ch2cf3，ch2cf2h，ch2cfh2，cf2cf2h，cf2cfh2，ocfhcf3，ocfhcf2h，ocfhcfh2，
och2cf3，och2cf2h，och2cfh2，ocf2cf2h，ocf2cfh2，c3f7或oc3f7，特别是cf3，ocf3，cf2h，ocf2h，c2f5，oc2f5，cfhcf3，cfhcf2h，cfhcfh2，cf2cf2h，cf2cfh2，ocfhcf3，ocfhcf2h，ocfhcfh2，ocf2cf2h，ocf2cfh2，c3f7或oc3f7，特别优选ocf3或ocf2h。优选实施方案中的氟代烷基包括具有末端氟的直链基团，即氟甲基，2
‑
氟乙基，3
‑
氟丙基，4
‑
氟丁基，5
‑
氟戊基，6
‑
氟己基和7
‑
氟庚基。然而，不排除氟的其他位置。
[0368]
氧杂烷基优选包括式c
n
h
2n+1
‑
o
‑
(ch2)
m
的直链基团，其中n和m各自彼此独立地为1至6。优选地，n＝1和m为1至6。
[0369]
氧杂烷基优选为直链2
‑
氧杂丙基(＝甲氧基甲基)，2
‑
(＝乙氧基甲基)或3
‑
氧杂丁基(＝2
‑
甲氧基乙基)，2
‑
、3
‑
或4
‑
氧杂戊基，2
‑
、3
‑
、4
‑
或5
‑
氧杂己基，2
‑
、3
‑
、4
‑
、5
‑
或6
‑
氧杂庚基，2
‑
、3
‑
、4
‑
、5
‑
、6
‑
或7
‑
氧杂辛基，2
‑
、3
‑
、4
‑
、5
‑
、6
‑
、7
‑
或8
‑
氧杂壬基，或2
‑
、3
‑
、4
‑
、5
‑
、6
‑
、7
‑
、8
‑
或9
‑
氧杂癸基。
[0370]
卤素优选为f或cl，特别是f。
[0371]
如果上述基团之一是其中一个ch2基团已被
‑
ch＝ch
‑
替代的烷基，则它可以是直链或支链的。它优选是直链的并且具有2至10个碳原子。因此，它特别是乙烯基，丙
‑1‑
或丙
‑2‑
烯基，丁
‑1‑
、
‑2‑
或丁
‑3‑
烯基，戊
‑1‑
、
‑2‑
、
‑3‑
或戊
‑4‑
烯基，己
‑1‑
、
‑2‑
、
‑3‑
、
‑4‑
或己
‑5‑
烯基，庚
‑1‑
、
‑2‑
、
‑3‑
、
‑4‑
、
‑5‑
或庚
‑6‑
烯基，辛
‑1‑
、
‑2‑
、
‑3‑
、
‑4‑
、
‑5‑
、
‑6‑
或辛
‑7‑
烯基，壬
‑1‑
、
‑2‑
、
‑3‑
、
‑4‑
、
‑5‑
、
‑6‑
、
‑7‑
或壬
‑8‑
烯基，癸
‑1‑
、
‑2‑
、
‑3‑
、
‑4‑
、
‑5‑
、
‑6‑
、
‑7‑
、
‑8‑
或癸
‑9‑
烯基。
[0372]
如果上述基团之一是其中一个ch2基团已被
‑
o
‑
替代而一个已被
‑
co
‑
替代的烷基，则它们优选相邻。因此，它们含有酰氧基
‑
co
‑
o
‑
或氧基羰基
‑
o
‑
co
‑
。它们优选是直链的并且具有2
‑
6个碳原子。
[0373]
因此，它们特别乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，戊酰氧基，己酰氧基，乙酰氧基甲基，丙酰氧基甲基，丁酰氧基甲基，戊酰氧基甲基，2
‑
乙酰氧基乙基，2
‑
丙酰氧基乙基，2
‑
丁酰氧基乙基，3
‑
乙酰氧基丙基，3
‑
丙酰氧基丙基，4
‑
乙酰氧基丁基，甲氧基羰基，乙氧基羰基，丙氧基羰基，丁氧基羰基，戊氧基羰基，甲氧基羰基甲基，乙氧基羰基甲基，丙氧基羰基甲基，丁氧基羰基甲基，2
‑
(甲氧基羰基)乙基，2
‑
(乙氧基羰基)乙基，2
‑
(丙氧基羰基)乙基，3
‑
(甲氧基羰基)丙基，3
‑
(乙氧基羰基)丙基或4
‑
(甲氧基羰基)丁基。
[0374]
如果上述基团之一是其中一个ch2基团已被未取代或取代的
‑
ch＝ch
‑
替代，并且相邻的ch2基团已被co，co
‑
o或o
‑
co替代的烷基，则其可以是直链或支链的。它优选是直链的并且具有4至13个碳原子。因此，它特别是丙烯酰氧基甲基，2
‑
丙烯酰氧基乙基，3
‑
丙烯酰氧基丙基，4
‑
丙烯酰氧基丁基，5
‑
丙烯酰氧基戊基，6
‑
丙烯酰氧基己基，7
‑
丙烯酰氧基庚基，8
‑
丙烯酰氧基辛基，9
‑
丙烯酰氧基壬基，10
‑
丙烯酰氧基癸基，甲基丙烯酰氧基甲基，2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基，3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基，4
‑
甲基丙烯酰氧基丁基，5
‑
甲基丙烯酰氧基戊基，6
‑
甲基丙烯酰氧基己基，7
‑
甲基丙烯酰氧基庚基，8
‑
甲基丙烯酰氧基辛基或9
‑
甲基丙烯酰氧基壬基。
[0375]
如果上述基团之一是被cn或cf3单取代的烷基或烯基，则该基团优选是直链的。cn或cf3的取代在任何位置。
[0376]
如果上述基团之一是被卤素至少单取代的烷基或烯基，则该基团优选为直链，和卤素优选为f或cl，更优选为f。在多取代的情况下，卤素优选为f。所得的基团还包括全氟代
基团。在单取代的情况下，氟或氯取代基可以在任何所需位置，但优选在ω
‑
位置。
[0377]
含有支链基团的化合物偶尔可能是重要的，因为在一些常规的液晶基础材料中具有更好的溶解性。然而，如果它们是光学活性的，则它们特别适合作为手性掺杂剂。
[0378]
这种类型的支链基团通常含有不超过一个支链。优选的支链基团是异丙基，2
‑
丁基(＝1
‑
甲基丙基)，异丁基(＝2
‑
甲基丙基)，2
‑
甲基丁基，异戊基(＝3
‑
甲基丁基)，2
‑
甲基戊基，3
‑
甲基戊基，2
‑
乙基己基，2
‑
丙基戊基，异丙氧基，2
‑
甲基丙氧基，2
‑
甲基丁氧基，3
‑
甲基丁氧基，2
‑
甲基戊氧基，3
‑
甲基戊氧基，2
‑
乙基己氧基，1
‑
甲基己氧基或1
‑
甲基庚氧基。
[0379]
如果上述基团之一是其中两个或更多个ch2基团已被
‑
o
‑
和/或
‑
co
‑
o
‑
替代的烷基，则其可以是直链或支链的。它优选是支链的并且具有3至12个碳原子。因此，它特别是双羧基甲基，2,2
‑
双羧基乙基，3,3
‑
双羧基丙基，4,4
‑
双羧基丁基，5,5
‑
双羧基戊基，6,6
‑
双羧基己基，7,7
‑
双羧基庚基，8,8
‑
双羧基辛基，9,9
‑
双羧基壬基，10,10
‑
双羧基癸基，双(甲氧基羰基)甲基，2,2
‑
双(甲氧基羰基)乙基，3,3
‑
双(甲氧基羰基)丙基，4,4
‑
双(甲氧基羰基)丁基，5,5
‑
双(甲氧基羰基)戊基，6,6
‑
双(甲氧基羰基)己基，7,7
‑
双(甲氧基羰基)庚基，8,8
‑
双(甲氧基羰基)辛基，双(乙氧基羰基)甲基，2,2
‑
双(乙氧基羰基)乙基，3,3
‑
双(乙氧基羰基)丙基，4,4
‑
双(乙氧基羰基)丁基或5,5
‑
双(乙氧基羰基)戊基。
[0380]
在根据本发明的方法中，液晶介质作为层提供且在所制备的切换元件中，介质含于所得切换层中。
[0381]
如方法中所提供的层及如根据本发明的切换元件中所使用的切换层优选地具有范围介于1μm至100μm、更优选2μm至50μm、甚至更优选4μm至40μm且特别是10μm至25μm的厚度。
[0382]
为维持切换层的适当厚度，可将间隔物包括于切换层的盒间隙内。通常，间隔物具有直径在盒间隙的范围内的球形形状。举例而言，可使用由聚合物或玻璃制成的具有预定直径的球形形状的非导电间隔物。在一些实施方案中，提供粘性间隔物(即，具有一些固有粘附特征以更好地粘附于表面的间隔物)可为有用的。使用黑色间隔物也可为有用的，例如以避免或最小化不合需要的漏光。使用黑色及粘性的间隔物可为尤其有益的。替代地，可通过其他适合构件，例如通过使用柱间隔物来设定或维持盒厚度。也可形成柱间隔物以得到隔室，由此任选地允许自由可切割的结构。
[0383]
也可提供例如于窗元件中的组合的两个或更多个层，其中各层通过基板或适合的薄片、窗格或嵌板隔开。
[0384]
根据本发明，提供切换元件且尤其包含切换层的窗元件，其中切换层设置于两个基板，尤其两个透明基板之间。
[0385]
基板可包含以下各者，优选由以下各者组成：玻璃或聚合物，尤其玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚酰亚胺(pi)、cop(环状烯烃聚合物)或tac(三乙酰纤维素)。
[0386]
在一尤其优选实施方案中，使用玻璃基板。
[0387]
切换元件可尤其通过使切换层在光学透明或澄清状态与散射状态之间电切换而影响光的传递。
[0388]
其中切换元件可经整合的最后组装的切换装置或窗优选地包含一个或多个阻断uv光的层。特别地，切换装置或窗优选地包含一个或多个不允许或仅以极小比例允许具有
小于350nm、优选地延伸至小于360nm、尤其优选地甚至延伸至小于380nm的波长的光的传递的层。
[0389]
切换元件及特别是窗元件可适用于若干种窗应用，例如用于提供隐私或防眩。窗元件可例如配置为可切换玻璃单元。优选地，切换元件可并入隔热玻璃单元中。
[0390]
有利地，切换元件可通过本文中所描述的简易及有效的方法产生。
[0391]
在制备方法中，包含一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质作为层提供于各自具备电极的两个相对的透明基板之间。在此方面中，可使用例如真空填充或滴下式填充。
[0392]
优选地，电极作为导电层配置于各基板的内表面上方，其中更优选地，导电层分别配置于钝化层上，甚至更优选地配置于钝化层之间，且其中任选地进一步设置与液晶介质直接接触的配向层。
[0393]
随后，聚合一种或多种可聚合介晶化合物，其中在层中所施加的电场的存在下进行聚合且其中使用dc电压产生此电场。
[0394]
优选的是，聚合通过光聚合，优选使用uv光进行。
[0395]
在聚合期间，dc电场经施加以诱导介质的配向，优选垂直配向。至少暂时地，优选地在大多数时间且特别是在聚合正发生的整个时间内施加电场。
[0396]
在聚合期间施加dc电压适用于设定预定定向且其可有利地影响切换层及切换元件的产物特性。举例而言，在聚合期间通过dc电场诱导垂直配向可有助于实现均质的低雾度澄清状态，而此外，在散射状态下可获得均质且适当强的雾度。
[0397]
有可能在光聚合期间将温度控制处于例如范围介于20℃至100℃，优选地低于清亮点。
[0398]
在一优选实施方案中，反应性介晶自动开始，而在另一实施方案中，使用光引发剂来触发聚合。
[0399]
对于光聚合切换层中的材料，优选使用30s至240min、更优选1min至120min的暴露时间，优选使用范围介于0.01mw/cm2至100mw/cm2、更优选0.1mw/cm2至50mw/cm2、甚至更优选1mw/cm2至50mw/cm2且特别是2mw/cm2至20mw/cm2的照射强度。
[0400]
对于聚合，可适当地设定或改变若干参数，例如照射剂量、所施加的dc电压及/或电场强度的量值以及介质中手性掺杂剂的量。
[0401]
在聚合，特别地光聚合步骤之后，可进行进一步处理。优选地，在聚合步骤之后，优选地在电场的存在下，更优选地在dc电场的存在下进行热处理。
[0402]
原则上，后续热处理可在存在或不存在电场的情况下进行。然而，发现当也在热处理期间施加电场及特别是dc电场时可获得产物的进一步改良，尤其关于实现优良的低雾度澄清状态的改良。
[0403]
热处理(即暴露于相对于先前聚合步骤增加的温度)可产生进一步固化或进一步转化率或完成聚合。这可在产物性能及稳定性方面为有益的，特别是原因在于在产物中最小化残余未反应单体的量。
[0404]
在聚合之后，任选的热处理步骤优选进行范围介于5分钟至240分钟、更优选10分钟至120分钟且特别是20分钟至60分钟的时间段。热处理优选使用范围介于85℃至200℃、更优选110℃至190℃且特别是140℃至180℃的温度。
[0405]
在一尤其优选实施方案中，实质上在整个方法时间内，特别是在跨越聚合前的任
选的预加热、聚合及聚合后的任选的热处理步骤的整个方法时间内施加且维持dc电场。
[0406]
也有可能对所使用的基板进行预处理步骤，例如表面处理方法(诸如uv
‑
臭氧处理或等离子体处理)，其可改良较大区域上的配向及润湿行为且有助于经改良均质性以及有利的降低澄清状态下的非所要雾度。
[0407]
本文中所描述的方法有利地用于甚至在将仅单个切换层用于装置中的情况下产生具有有利耐久性、中性颜色、低雾度澄清状态(即优异澄清状态)及散射状态(给予良好隐私)的切换元件。
[0408]
在本发明中且尤其在以下实施例中，借助于缩写(也称为首字母缩略词)指示介晶化合物的结构。在这些首字母缩略词中，化学式如下使用下文表a至表c进行缩写。所有c
n
h
2n+1
、c
m
h
2m+1
及c
l
h
2l+1
或c
n
h
2n
‑1、c
m
h
2m
‑1及c
l
h
2l
‑1基团表示直链烷基或烯基，优选表示1
‑
e
‑
烯基，其各自分别具有n、m及l个c原子。表a列举用于化合物的核心结构的环元素的代码，而表b展示键联基团。表c给出左侧或右侧端基的代码的含义。首字母缩略词由以下构成：具有任选键联基团的环元素的代码，之后第一连字符及左侧端基的代码，及第二连字符及右侧端基的代码。表d展示化合物的说明性结构以及其各个缩写。
[0409]
表a：环元素
[0410]
[0411]
[0412][0413]
表b：键联基团
[0414][0415]
表c：端基
[0416]
[0417][0418]
与彼此和与其他一起使用
[0419][0420]
其中n及m各自表示整数，且三点“...”是用于来自此表的其他缩写的占位符。
[0421]
下表展示说明性结构以及其相应缩写。展示这些内容以便说明缩写规则的含义。此外，其表示优选可使用的化合物。
[0422]
表d：说明性结构
[0423]
[0424]
[0425]
[0426]
[0427]
[0428]
[0429]
[0430]
[0431]
[0432]
[0433]
[0434]
[0435]
[0436]
[0437]
[0438][0439]
其中n、m及l优选地彼此独立地表示1至9，更优选为1至7。
[0440]
下表展示可用作根据本发明的介质中的稳定剂的说明性化合物。
[0441]
表e
[0442]
表e展示可添加至根据本发明的lc介质中的可能稳定剂，其中n表示1至12、优选1、2、3、4、5、6、7或8的整数，末端甲基未展示。
[0443]
[0444]
[0445]
[0446]
[0447]
[0448][0449]
lc介质优选包含0至10重量％，特别是1ppm至5重量％，尤其优选1ppm至1重量％的稳定剂。
[0450]
下表f展示可优选用作根据本发明的介晶介质中的手性掺杂剂的说明性化合物。
[0451]
表f
[0452]
[0453]
[0454][0455]
在本发明的一优选实施方案中，介晶介质包含一种或多种选自表f中所示的化合物的化合物。
[0456]
根据本发明的介晶介质优选包含两种或更多种，优选四种或更多种选自上文表d至表f中所示的化合物的化合物。
[0457]
在一实施方案中，根据本发明的lc介质优选包含三种或更多种，更优选五种或更多种表d中所示的化合物。
[0458]
表g
[0459]
表g整理可用于根据本发明的lc介质中的实施例化合物，优选作为反应性介晶化合物。优选地，添加一种引发剂或两种或更多种引发剂的混合物用于聚合。引发剂或引发剂混合物优选按该混合物计以0.001重量％至2重量％的量添加。适合的引发剂是例如651(来自basf)。
[0460]
[0461]
[0462]
[0463]
[0464]
[0465]
[0466]
[0467]
[0468]
[0469]
[0470]
[0471]
[0472]
[0473]
[0474]
[0475][0476]
在本发明的一优选实施方案中，介晶介质包含一种或多种选自来自表g的化合物的组的化合物。
[0477]
根据本发明的液晶介质优选包含四种或更多种，更优选六种或更多种，甚至更优
选七种或更多种，且尤其优选八种或更多种选自表d的化合物的组的化合物，优选三种或更多种选自表d的式的组的不同式的化合物。介质尤其优选另外含有一种、两种或更多种选自表e的式的组的化合物。甚至更优选地，介质进一步含有一种、两种或超过两种选自表g的式的组的化合物。
[0478]
以下实施例仅是本发明的说明，且其不应视为以任何方式限制本发明的范围。鉴于本发明，实施例及其修改或其他等效物对于本领域技术人员将变得显而易见。
[0479]
然而，以下展示的物理特性及组成说明可实现何种特性且其可在何种范围内进行修改。因此，充分界定可优选实现的尤其不同特性的组合。
实施例
[0480]
液晶混合物及复合物系统由如下文中给出的组成及特性而实现。研究其性质及光学性能。
[0481]
参考实施例1
[0482]
制备液晶基础混合物b
‑
1且通过其通用物理特性表征，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0483][0484][0485]
参考实施例2
[0486]
制备液晶基础混合物b
‑
2且其特征在于其通用物理特性，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0487][0488]
参考实施例3
[0489]
制备液晶基础混合物b
‑
3且其特征在于其通用物理特性，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0490]
[0491][0492]
参考实施例4
[0493]
制备液晶基础混合物b
‑
4且其特征在于其通用物理特性，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0494][0495]
[0496]
参考实施例5
[0497]
制备液晶基础混合物b
‑
5且其特征在于其通用物理特性，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0498][0499]
参考实施例6
[0500]
制备液晶基础混合物b
‑
6且其特征在于其通用物理特性，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0501][0502][0503]
参考实施例7
[0504]
制备液晶基础混合物b
‑
7且其特征在于其通用物理特性，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0505][0506]
参考实施例8
[0507]
制备液晶基础混合物b
‑
8且其特征在于其通用物理特性，其具有如下表所指示的组成及特性。
[0508]
[0509][0510]
实施例1
[0511]
胆甾醇型混合物c
‑
1通过将以下混合来制备：98.78％的如上文参考实施例1中所描述的混合物b
‑
1与0.44％的可购自merck kgaa,darmstadt,germany的手性掺杂剂r
‑
5011、0.75％的式rm
‑
a化合物，
[0512][0513]
及0.03％的式a
‑
1化合物
[0514][0515]
将混合物c
‑
1填充至具有含ito电极的玻璃基板(405mm
×
400mm)以及聚酰亚胺配向层(al
‑
1254，经tn摩擦)的电光盒中，其中盒间隙为25μm。
[0516]
将盒在40℃下预加热15分钟。
[0517]
随后，当施加dc电压(70v)时，通过用uv光(具有截止滤光器的philips isolde cleo performance 80w，4mw/cm2光强度)照射盒在40℃下进行聚合持续60分钟。
[0518]
在光聚合之后，使盒在150℃下经历热处理30分钟，其中未施加电压。
[0519]
使用来自byk
‑
gardner的雾度计i(haze
‑
gard i)来测定所获得盒的雾度。
[0520]
所获得盒具有具4.2％雾度的澄清状态及具95.8％雾度的隐私(散射)状态。
[0521]
盒展现有利均质的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0522]
比较实施例1
[0523]
如上文实施例1中所描述来制备胆甾醇型混合物c
‑
1。将混合物c
‑
1填充至具有含ito电极的玻璃基板(405mm
×
400mm)以及聚酰亚胺配向层(al
‑
1254，经tn摩擦)的电光盒中，其中盒间隙为25μm。
[0524]
将盒在40℃下预加热15分钟。
[0525]
随后，当施加方形波电压(70v(峰值至峰值)，20hz)时，通过用uv光(具有截止滤光器的philips isolde cleo performance 80w，4mw/cm2光强度)照射盒在40℃下进行聚合持续30分钟。
[0526]
在光聚合之后，使盒在150℃下经历热处理30分钟，其中未施加电压。
[0527]
使用来自byk
‑
gardner的雾度计i来测定所获得盒的雾度。
[0528]
所获得盒具有具8.9％雾度的澄清状态及具96.9％雾度的隐私(散射)状态。
[0529]
盒在澄清状态下展现相对较大的残余雾度，可辨别为白色混浊外观。
[0530]
实施例2
[0531]
如上文实施例1中所描述来制备胆甾醇型混合物c
‑
1。将混合物c
‑
1填充至具有含ito电极的玻璃基板以及聚酰亚胺配向层(al
‑
1254，经tn摩擦)的电光盒中，其中盒间隙为25μm。
[0532]
将盒在40℃下预加热15分钟。
[0533]
随后，当施加dc电压(70v)时，通过用uv光(具有截止滤光器的philips isolde cleo performance 80w，4mw/cm2光强度)照射盒在40℃下进行聚合持续30分钟。
[0534]
在光聚合之后，使盒在150℃下经历热处理30分钟，其中施加dc电压(70v)。
[0535]
使用来自byk
‑
gardner的雾度计i来测定所获得盒的雾度。
[0536]
所获得盒具有具2.2％雾度的澄清状态及具95.8％雾度的隐私(散射)状态。
[0537]
盒展现有利均质的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0538]
比较实施例2
[0539]
如上文实施例1中所描述来制备胆甾醇型混合物c
‑
1。将混合物c
‑
1填充至具有含ito电极的玻璃基板(405mm
×
400mm)以及聚酰亚胺配向层(al
‑
1254，经tn摩擦)的电光盒中，其中盒间隙为25μm。
[0540]
将盒在40℃下预加热15分钟。
[0541]
随后，当施加方形波电压(70v，20hz)时，通过用uv光(具有截止滤光器的philips isolde cleo performance 80w，4mw/cm2光强度)照射盒在40℃下进行聚合持续30分钟。
[0542]
在光聚合之后，使盒在150℃下经历热处理30分钟，其中施加方形波电压(70v，20hz)。
[0543]
使用来自byk
‑
gardner的雾度计i来测定所获得盒的雾度。
[0544]
所获得盒具有具6.2％雾度的澄清状态及具96.0％雾度的隐私(散射)状态。
[0545]
盒在澄清状态下展现相对较大的残余雾度，可辨别为白色混浊外观。
[0546]
实施例3
[0547]
胆甾醇型混合物c
‑
2通过将以下混合来制备：98.89％的如上文参考实施例1中所描述的混合物b
‑
1及0.33％的可购自merck kgaa,darmstadt,germany的手性掺杂剂r
‑
5011、0.75％的如上文实施例1中所展示的式rm
‑
a化合物及0.03％的如上文实施例1中所展示的式a
‑
1化合物。
[0548]
将混合物c
‑
2填充至具有含ito电极的玻璃基板(三角形形状，侧面长度1200mm)以及聚酰亚胺配向层(al
‑
1254，经tn摩擦)的电光盒中，其中盒间隙为25μm。
[0549]
将盒在40℃下预加热15分钟。
[0550]
随后，当施加dc电压(70v)时，通过用uv光(具有截止滤光器的philips isolde cleo performance 80w，4mw/cm2光强度)照射盒在40℃下进行聚合持续60分钟。
[0551]
在光聚合之后，使盒在150℃下经历热处理30分钟，其中未施加电压。
[0552]
盒展现均匀的隐私及澄清状态，其中在澄清状态下无不合需要的残余雾度为可辨别的。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0553]
比较实施例3
[0554]
如上文实施例1中所描述来制备胆甾醇型混合物c
‑
1。将混合物c
‑
1填充至具有含ito电极的玻璃基板(405mm
×
400mm)以及聚酰亚胺配向层(al
‑
1254，经tn摩擦)的电光盒中，其中盒间隙为25μm。
[0555]
将盒在40℃下预加热15分钟。
[0556]
随后，当施加方形波电压(70v，0.2hz)时，通过用uv光(具有截止滤光器的philips isolde cleo performance 80w，4mw/cm2光强度)照射盒在40℃下进行聚合持续30分钟。
[0557]
在光聚合之后，使盒在150℃下经历热处理30分钟，其中未施加电压。
[0558]
所获得盒在澄清状态及隐私状态二者中展现非均匀外观。
[0559]
比较实施例4
[0560]
如上文实施例1中所描述来制备胆甾醇型混合物c
‑
1。将混合物c
‑
1填充至具有含ito电极的玻璃基板(405mm
×
400mm)以及聚酰亚胺配向层(al
‑
1254，经tn摩擦)的电光盒中，其中盒间隙为25μm。
[0561]
将盒在40℃下预加热15分钟。
[0562]
随后，当施加方形波电压(70v，动态频率：非线性对数形状，在0.1hz下开始且历经5分钟斜升至40hz，接着重新开始)，通过用uv光(具有截止滤光器的philips isolde cleo performance 80w，4mw/cm2光强度)照射盒在40℃下进行聚合持续30分钟。
[0563]
在光聚合之后，使盒在150℃下经历热处理30分钟，其中未施加电压。
[0564]
所获得盒在澄清状态及隐私状态二者中展现非均匀外观。
[0565]
实施例4
[0566]
胆甾醇型混合物c
‑
3通过将以下混合来制备：98.89％的如上文参考实施例2中所描述的混合物b
‑
2及0.33％的可购自merck kgaa,darmstadt,germany的手性掺杂剂r
‑
5011、0.75％的如上文实施例1中所展示的式rm
‑
a化合物及0.03％的如上文实施例1中所展示的式a
‑
1化合物。
[0567]
根据实施例1处理混合物c
‑
3以获得电光盒。
[0568]
盒展现有利均质的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0569]
实施例5
[0570]
胆甾醇型混合物c
‑
4通过将以下混合来制备：98.64％的如上文参考实施例1中所
描述的混合物b
‑
1及0.42％的可购自merck kgaa,darmstadt,germany的手性掺杂剂r
‑
5011、0.45％的式rm
‑
b化合物
[0571][0572]
0.45％的式rm
‑
c化合物
[0573][0574]
及0.04％的可购自ciba,switzerland的光引发剂651(以下缩写为irg
‑
651)
[0575]
根据实施例1处理混合物c
‑
4以获得电光盒。
[0576]
盒展现有利均质的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0577]
实施例6
[0578]
胆甾醇型混合物c
‑
5通过将如上文参考实施例3中所描述的混合物b
‑
3与可购自merck kgaa,darmstadt,germany的手性掺杂剂s
‑
1011混合以使得获得2μm的螺距来制备，其中将99.25％的此混合物与0.75％的如上文实施例1中所展示的式rm
‑
a化合物进一步混合以获得混合物c
‑
5。
[0579]
如实施例1中所描述来进一步处理混合物c
‑
5。
[0580]
盒展现有利的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0581]
实施例7
[0582]
胆甾醇型混合物c
‑
6通过将以下混合来制备：98.28％的如参考实施例4中所描述的混合物b
‑
4及0.42％的可购自merck kgaa,darmstadt,germany的手性掺杂剂r
‑
5011、0.63％的如上文实施例5中所展示的式rm
‑
b化合物、0.63％的如上文实施例5中所展示的式rm
‑
c化合物及0.04％的irg
‑
651。
[0583]
如实施例1中所描述来进一步处理混合物c
‑
6。
[0584]
盒展现有利的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0585]
实施例8至11
[0586]
如上文实施例1中针对c
‑
1所描述来制备胆甾醇型混合物c
‑
7、c
‑
8、c
‑
9及c
‑
10，其中分别使用如参考实施例5、6、7及8中所描述的混合物b
‑
5、b
‑
6、b
‑
7及b
‑
8而非b
‑
1。
[0587]
如实施例2中所描述来进一步处理混合物c
‑
7、c
‑
8、c
‑
9及c
‑
10。
[0588]
盒展现有利的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。
[0589]
实施例12
[0590]
胆甾醇型混合物c
‑
11通过将以下混合来制备：98.60％的如上文参考实施例2中所描述的混合物b
‑
2及0.65％的可购自merck kgaa,darmstadt,germany的手性掺杂剂r
‑
5011及0.75％的如上文实施例1中所展示的式rm
‑
a化合物。
[0591]
根据实施例1处理混合物c
‑
11以获得电光盒。
[0592]
盒展现有利均质的澄清及散射状态以及有利的切换及电光性能。另外，盒展现有利的低压灵敏度。