TWI879723B

TWI879723B - 用於切換元件之液晶介質及用於製備切換元件之方法

Info

Publication number: TWI879723B
Application number: TW107143835A
Authority: TW
Inventors: 保羅沃邦特; 強泰斯迪; 麥克強吉; 米拉費雪
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2025-04-11
Also published as: JP7420717B2; WO2019110459A1; CN111433322A; CN119823768A; US11788009B2; KR20200093633A; TW201930561A; US20210171830A1; JP2021505726A; EP3720924A1; KR102726774B1

Abstract

本發明係關於液晶介質，其包含一或多種液晶原基化合物、一或多種對掌性化合物及一或多種可聚合液晶原基化合物，其中該介質展現0.55μm或更長之螺距及80℃或更高之清澈點，且其中按該介質之總含量計，該一或多種可聚合液晶原基化合物之含量係至少5重量%或更少。本發明進一步關於可自該介質獲得之調整材料，及含有該等材料之切換層及窗戶元件。

Description

用於切換元件之液晶介質及用於製備切換元件之方法

本發明係關於液晶介質，其包含一或多種液晶原基化合物、一或多種對掌性化合物及一或多種可聚合液晶原基化合物，其中該介質展現0.55μm或更長之螺距及80℃或更高之清澈點，且其中按該介質之總含量計，該一或多種可聚合液晶原基化合物之含量係至少5重量%或更少。本發明進一步係關於可自該介質獲得之調整材料，及含有該等材料之切換層及窗戶元件。

諸如光閥(light shutter)之光強度調整器可基於液晶(LC)。原則上，此類光閥可依賴於光散射或光吸收。使用光散射之基於LC之光閥包括所謂聚合物分散液晶(PDLC)、聚合物網狀液晶(PNLC)及膽固醇型液晶(CLC)裝置。此等散射型裝置可在透明與半透明狀態之間切換。

基於LC之光閥可或調整器用作用於汽車及建築應用之可切換窗戶，其中以散射模式操作之光閥或光調整器尤其可用作隱私窗戶。光散射亦可適用於減少陽光直射之眩光或眩目。

狀態之間的切換可例如熱控制。然而，在許多情況下，使用電切換可為適合的且甚至為有利的。當裝置由非散射狀態切換至散射狀態時，光之透射改變，以使得產生半透明外觀，其亦可視為混濁、污濁、漫射、有霧或不透明的。

WO 2016/173693 A1描述包含用於切換元件之液晶介質之切換層，其在至少一個切換狀態中具有前向散射特性，且其有助於由透明狀態切換至半透明或不透明狀態。

WO 2009/151716 A2描述基於雙穩態雙頻聚合物穩定之膽固醇型液晶材料之可切換液晶窗戶，其中液晶材料在施加具有第一頻率之電壓脈衝時自透明狀態切換至光散射狀態，及在施加具有第二頻率之電壓脈衝時自光散射狀態切換至透明狀態。

在WO 00/60407 A1中，描述具有散射及透明操作模式之電光玻璃結構。

此項技術中需要具有改良之化學、物理及電光特性，尤其用於切換元件及窗戶元件之液晶介質。此外，此項技術中需要可提供用於隱私應用之適合散射及均勻外觀，可在適當低電壓及低能量消耗下操作，且可具有適合的可靠性及穩定性，例如電擊穿及光穩定性之可切換裝置。

因此，本發明之目的係提供具有良好穩定性，例如電擊穿穩定性，及有利低操作電壓或低能量消耗，且可展示充分有效且足夠均勻的散射之可切換裝置，尤其窗戶元件。另一目的係提供一種有效且便利的製備此類裝置之方法。

本發明之另一目的係提供尤其展現良好的可靠性及穩定性，尤其光穩定性且尤其UV光穩定性之改良之液晶介質及調整材料，及具有適當高清澈點，及尤其適用於切換元件及窗戶元件中，尤其具有散射模式之可切換元件的之廣液晶相。此外，液晶介質需要具有足夠高光學各向異性以及有利高的電壓保持率(VHR)、良好低溫穩定性及適合的儲存穩定性。本發明之其他目的對熟習此項技術者自以下實施方式係立即顯而易見的。

該等目的由獨立請求項中所定義之主題解決，而較佳實施例闡述於各別附屬請求項中且進一步描述於下文中。

本發明尤其提供以下條目，包括主要態樣、較佳實施例及特定特徵，其分別單獨及組合有助於解決上文之目的且最終提供額外優勢。

本發明之第一態樣提供一種窗戶元件，其可在光學透明狀態與散射狀態之間操作及電切換且其包含含有一材料之切換層，該材料包含- 液晶介質，其包含一或多種液晶原基化合物及一或多種對掌性化合物，其中液晶介質具有80℃或更高之清澈點，及- 聚合組分，其包含一或多種藉由聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得或分別可自聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得之聚合結構，其中按材料之總含量計，聚合組分在材料中之含量係5重量%或更小。

根據本發明提供有利的窗戶元件，其可用於汽車及建築應用之可切換窗戶中，且其在需要時提供隱私模式中尤其適用且有效，亦即其提供具有觀察聯絡之狀態與提供視覺屏障之隱私狀態之間的可切換性。此外，切換可為快速的，且窗戶元件可以最小空間要求安裝，該切換元件例如與傳統天篷或百葉窗相比可提供明顯優勢。

根據本發明之窗戶元件適用於調節或調整光傳遞，尤其陽光之傳遞，以及來自如燈及燈具之人工光源之光之傳遞。

根據本發明之窗戶元件可有利地用於外立面窗戶中，並且可用於空間內部中，例如，用於空間與供隔離空間或間隔之個別隔室用的元件之間的分隔壁中。在此情況下，藉由使窗戶元件自澄清切換至散射而達成的隱私可在空間之不同部分之間產生視覺屏障。

根據一較佳實施例，包含於含於窗戶元件之切換層中之材料中的液晶介質在散射狀態中展現0.55μm或更長之螺距。

出人意料地發現，改良之裝置可藉由在窗戶元件中包括含有一材料之切換層獲得，該材料包含如上文及下文所述之液晶介質及聚合組分。詳言之，提供如目前定義之具有高清澈點及長螺距之膽固醇型或對掌性向列型介質以及相對較少量之包括可自聚合至少一種可聚合液晶原基化合物獲得之聚合結構的聚合組分可出人意料地得到裝置，具有有利澄清狀態(亦即有利地均質低霧度且光學透明狀態)以及具有增強之散射效率以及均質且中性顏色外觀之散射狀態，其中裝置宜藉由施加電壓在狀態之間切換。

詳言之，如本文所述之長螺距膽固醇型介質與存在聚合組分之組合可出乎意料地得到具有適當寬的角度散射分佈之強散射。有益之處在於已在元件中提供僅單個切換層即可產生適合隱私模式。另外，切換層之厚度可相對低，尤其實質上低於35μm，由此降低操作電壓及功率消耗以及減少材料之使用。

因此，根據本發明，可獲得具有有利的低霧度澄清狀態及有利的不透明狀態及足夠均勻的散射之用於隱私應用之可切換窗戶元件，其中有利地避免不合需要之顏色效應或使其降至最低。另外，裝置可提供其他益處，諸如良好可靠性、耐久性及穩定性，例如電擊穿及光穩定性，尤其UV光穩定性，以及有利低切換電壓及低能量消耗。

本發明之另一態樣係關於一種用於製備窗戶元件之方法，其包含(i)在兩個各設置有電極之相對透明基板之間設置呈層形式之包含一或多種液晶原基化合物、一或多種對掌性化合物及一或多種可聚合液晶原基化合物之液晶介質，其中液晶介質具有80℃或更高之清澈點且展現0.55μm或更長之螺距，且其中按介質之總含量計，一或多種可聚合液晶原基化合物在介質中之含量係5重量%或更小，且隨後(ii)在層中所施加之電場存在下實施一或多種可聚合液晶原基化合物之聚合。

出人意料地，此方法提供一種便利且高效的窗戶元件製備方法，其展現如本文所述之有利特性。

因此，在本發明之另一態樣中，提供用於調整光傳遞之窗戶元件，其中窗戶元件藉由進行如上文及下文所述之方法獲得或分別可自實施如上文及下文所述之方法獲得。

本發明之另一態樣係關於一種液晶介質，按介質之總含量計，其包含5重量%或更小之量的一或多種液晶原基化合物、一或多種對掌性化合物及一或多種可聚合液晶原基化合物，其中介質展現0.55μm或更長之螺距及80℃或更高之清澈點。

出人意料地發現，藉由提供根據本發明之液晶介質，可獲得具有改良特性，尤其適當高的清澈點及適當長的螺距之介質，其尤其適用於製備用於切換層及窗戶元件之調整材料。另外介質可提供其他益處，諸如適當高的光學各向異性、有利高的電壓保持率(VHR)及良好光穩定性。

在本發明之另一態樣中，提供一種調整材料，其包含液晶介質，其包含一或多種液晶原基化合物及一或多種對掌性化合物，其中液晶介質具有80℃或更高之清澈點且展現0.55μm或更長之螺距，且其進一步包含聚合組分，其包含一或多種藉由聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得或分別可自聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得之聚合結構，其中按材料之總含量計，聚合組分在材料中之含量係5重量%或更小。

根據本發明之調整材料可有利地用於切換元件中，尤其用於基於光散射之切換元件及窗戶元件中。根據本發明之調節材料較佳用於調節電磁輻射，較佳光且尤其陽光，以及來自人工光源之光的傳遞。

根據本發明之調整材料尤其較佳用於CLC散射型裝置。目前認識到，當材料含有如目前所定義之具有相對長螺距及有利高的清澈點之對掌性向列型或膽固醇液晶型介質以及聚合組分時，且尤其當提供所謂聚合物穩定之膽固醇組織(PSCT)時，可獲得例如與散射效率或散射效果之均勻性及外觀有關之特定益處。

根據本發明，如本文所述之液晶介質及調整材料可有利地安置且用於切換層中。在另一態樣中，因此提供一種包含，較佳由根據本發明之介質或各別材料組成之切換層。

切換層可安置於兩個基板之間以便得到可在光學透明狀態及散射狀態中電切換及操作之切換元件。

聚合穩定化可對散射狀態中之散射效能及效率有益處，同時仍使得在透明狀態中獲得有利澄清度。

以下藉由詳細描述態樣、實施例及特定特徵來說明本發明，而不藉此限制本發明，且更詳細地描述特定實施例。

在本文中，術語「液晶」(LC)較佳係關於在一些溫度範圍內具有液晶中間相之材料或介質(熱致LC)。其含有液晶原基化合物。

術語「液晶原基化合物」及「液晶化合物」意謂包含一或多種棒狀(桿狀或板/板條狀)或盤狀(圓盤狀)液晶原基基團(亦即能夠誘導液晶相或中間相特性之基團)的化合物。

包含液晶原基基團之LC化合物或材料及液晶原基化合物或材料自身不一定必須展現液晶相。其亦有可能僅在與其他化合物之混合物中展示液晶相特性。此化合物包括低分子量非反應性液晶化合物、反應性或可聚合液晶化合物及液晶聚合物。

棒狀液晶原基化合物通常包含由一或多個彼此直接連接或經由鍵聯基團連接之芳族或非芳族環狀基團組成的液晶原基核，視情況包含連接至液晶原基核之末端的端基，且視情況包含一或多個連接至液晶原基核之長邊的側基，其中此等端基及側基通常選自例如碳基或烴基；極性基團，如鹵素、硝基、羥基等；或可聚合的基團。

為簡單起見，術語「液晶(liquid crystal/liquid-crystalline)」材料或介質用於液晶材料或介質與液晶原基材料或介質，反之亦然，且術語「液晶原基」用於材料之液晶原基基團。

術語「非液晶原基化合物或材料」意謂不含如上文所定義之液晶原基基團之化合物或材料。

如本文中所使用，術語「聚合物」應理解為意謂包涵一或多種不同類型之重複單元(分子之最小組成單元)之主鏈的分子，且包括通常已知的術語「低聚物」、「共聚物」、「均聚物」及其類似者。此外，應理解，術語聚合物除聚合物本身外亦包括來自伴隨此類聚合物合成之引發劑、催化劑及其他元素之殘餘物，其中此類殘餘物應理解為不共價併入於其中。此外，此類殘餘物及其他元素儘管通常在聚合後純化過程期間移除，但通常與聚合物混合或共混，以使得當聚合物在容器之間或溶劑或分散介質之間轉移時其通常與聚合物一起保留。

術語「聚合」意謂藉由使多個可聚合基團或含有此類可聚合基團之聚合物前驅體(可聚合化合物)鍵結在一起形成聚合物之化學製程。

具有一個可聚合基團之可聚合化合物亦稱為「單反應性」化合物，具有兩個可聚合基團之化合物稱為「二反應性」化合物且具有多於兩個可聚合基團之化合物稱為「多反應性」化合物。不具有可聚合基團之化合物亦稱為「非反應性」或「不可聚合」化合物。

術語「薄膜」及「層」包括或多或少具有明顯機械穩定性之堅硬或可撓的自撐式或獨立式薄膜或層，以及支撐基板上或兩個基板之間的塗層或層。

術語「對掌性」一般用於描述與其鏡像不可重疊之物體。相反地，「非對掌性(achiral/non-chiral)」物件係與其鏡像相同之物件。根據本發明之介質展現對掌性。此可藉由提供膽固醇型液晶(其亦稱為對掌性向列型液晶)來達成。除非另外明確陳述，否則在在本文中術語對掌性向列型及膽固醇型同義使用。

在本文中，

表示反-1,4-伸環己基。

在本文中，除非另外明確陳述，否則所有濃度以重量百分比之形式給出且係關於各別完整混合物。

所有溫度均以攝氏度(Celsius，℃)為單位給出，且所有溫度差以攝氏度為單位給出。除非另外明確陳述，否則測定所有物理特性及物理化學或電光參數並且針對20℃之溫度給出。

光之透射及散射較佳係指380nm至780nm之頻譜範圍之透射及散射。

切換較佳係指二元狀態之間的切換，其中一種狀態較佳係非散射狀態且係人眼看起來實質上透明或澄清的，且另一狀態係散射狀態或具有漫透射且係人眼看起來半透明或不透明的。

然而，根據本發明之切換層亦可具有其他切換狀態，尤其中間狀態。

因此，根據本發明，可獲得在完全隱私的狀態與與外部或相鄰空間具有觀察聯絡的狀態之間的較佳且有利切換。

在根據本發明之光學透明狀態中，窗戶元件較佳具有小於20%，更佳小於15%，甚至更佳小於10%且尤其小於5%之根據ASTM D 1003測定之霧度。

在根據本發明之散射狀態中，窗戶元件較佳具有超過75%，更佳超過85%，甚至更佳超過90%之根據ASTM D 1003測定之霧度。在散射狀態中，根據本發明之窗戶元件尤其較佳具有95%或更高之根據ASTM D 1003測定之霧度。

為量測霧度，可使用BYK-Gardner製造之霧度計。亦可使用分光光度計。

根據本發明之切換較佳意謂電切換。電切換通常可藉由設置具有電極之基板，例如玻璃基板而達成。在一實施例中，在基板上設置導電層，其中該導電層包含或由以下形成：透明導電材料，例如透明導電氧化物，較佳係氧化銦錫(ITO)或SnO₂：F，尤其ITO，或導電聚合物；或薄透明金屬及/或金屬氧化物層，例如銀。導電層較佳設置有電連接件。電壓較佳由電池、可再充電電池、超級電容器或外部電流源，更佳由外部電流源供應。

在一實施例中，在基板上設置例如由聚醯亞胺(PI)製成之定向層。尤其較佳在基板上一起設置導電層及定向層。在此情況下，在導電層之頂部上設置定向層或配向層，以使得定向層與LC介質接觸。定向層，較佳聚醯亞胺層可經配置成使得其尤其在界面處設置均質或平面定向或者垂直取向之液晶介質分子。在一特定實施例中，在如在所謂扭轉向列(TN)幾何佈置中所使用之具有90°之方向差異的基板上使用經摩擦聚醯亞胺。

在一特定實施例中，使用具有預傾角，例如對於TN幾何佈置具有0°至20°範圍內之預傾角之配向層，或對於豎直排列型(VA)幾何佈置具有80°至90°。

或者且根據另一較佳實施例，使用無定向層之基板。出人意料地發現，有利地可避免設置例如聚醯亞胺層之定向層作為其他層，而仍可實現有效且高效的切換特性。

或者並且除定向層以外，亦可在基板上設置鈍化層或障壁層，例如包含氧化矽或氮化矽，較佳由氧化矽或氮化矽組成之鈍化層。在基板上設置鈍化層與定向層之情況下，其經佈置以使得定向層在最頂部，亦即與LC介質接觸。

在第一態樣中，本發明係關於一種窗戶元件，其可在光學透明狀態與散射狀態之間可操作及電切換且包含切換層之切換元件。切換層含有包含以下之材料：液晶介質，其包含一或多種液晶原基化合物及一或多種對掌性化合物，及聚合組分，其包含一或多種藉由聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得或分別可自聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得之聚合結構。

根據本發明，按材料之總含量計，聚合組分在材料中之含量係5重量%或更小，較佳3.5重量%或更小，更佳2.5重量%或更小，且尤其1重量%或更小。在一較佳實施例中，按材料之總含量計，聚合組分在材料中之含量在0.5至1.5重量%範圍內。

聚合組分包含一或多種藉由聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得或分別可自聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得之聚合結構。聚合組分較佳自排他性聚合一或多種可聚合液晶原基化合物獲得，亦即聚合組分較佳由一或多種僅基於或分別僅衍生自一或多種作為前驅體之可聚合液晶原基化合物的聚合結構組成。聚合組分尤其較佳就地，尤其在切換層中藉由聚合一種、兩種或三種可聚合液晶原基化合物，甚至更佳一或兩種可聚合液晶原基化合物來製備。

根據本發明之可聚合液晶原基化合物含有液晶原基基團及一或多個可聚合基團，亦即適用於聚合之官能基。此等化合物亦稱為反應性液晶原基(RM)或液晶原基單體。RM可為單反應性及/或二反應性或多反應性的。

儘管如本發明所用之可聚合化合物較佳僅包括反應性液晶原基，亦即所有反應性單體係液晶原基，在替代性實施例中，亦可使用一或多種RM以及一或多種非液晶原基可聚合化合物。

可聚合化合物及液晶原基化合物可鑒於獲得之調整材料中之聚合組分及LC介質之折射率進行選擇，此舉宜有助於改良澄清狀態。

根據本發明，尤其如在窗戶元件之切換層中所用之液晶介質具有80℃或更高，更佳90℃或更高，甚至更佳95℃或更高，又甚至更佳98℃或更高，仍甚至更佳102℃或更高，且尤其115℃或更高之清澈點。介質較佳具有90℃至160℃且更佳100℃至150℃範圍內之清澈點。

所有物理特性及物理化學或電光參數藉由一般已知的方法，尤其根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,1997年11月狀態,Merck KGaA,Germany測定。

清澈點，尤其對掌性向列型或膽固醇型相與各向同性相之間的相變溫度可藉由通常已知的方法例如使用Mettler烘箱、偏光顯微鏡下之熱台或差示掃描量熱法(DSC)分析量測及測定。根據本發明，清澈點較佳藉由DSC測定。

此外，根據本發明，較佳如在窗戶元件之切換層中所用之液晶介質在散射狀態中展現0.55μm或更長之螺距。

如目前所提供之膽固醇型或對掌性向列型介質具有相對長的螺距，且尤其較佳得到大於780nm之布拉格型反射的螺距。在此情況下，平面組織亦可給出可見光譜上之有利透射。

在本文中螺距意謂膽固醇型螺旋之螺距p，其中螺距p係經歷2π旋轉之CLC之定向軸線(指向矢)之距離。在一較佳實施例中，介質展現0.75μm或更長，甚至更佳1.00μm或更長，且尤其1.50μm或更長之螺距。

一或多種對掌性摻雜劑之濃度較佳經設定以使得所得對掌性螺距在0.55μm至10μm範圍內。

根據本發明，螺距尤其在20℃下由最大選擇性反射波長λ_max之NIR光譜量測測定。螺距p由λ_max之測量值使用等式λ_max=n(λ_max)×p測定，其中n(λ_max)係λ_max下之折射率。

亦有可能使用此項技術中已知尤其在20℃下量測螺旋扭轉力HTP且確定測定螺距之楔形單元方法。

根據本發明之窗戶元件出人意料地可切換至散射狀態且在散射狀態中操作，尤其在如較大窗戶所需之大面積上得到對眼睛而言具有均質外觀之高效且足夠強散射，尤其漫透射。此均勻外觀宜包括中性顏色外觀，其意謂可使不合需要顏色效應或各別顏色假像降至最低或甚至避免。

認識到在含有膽固醇型材料之層中，由於固有對掌性週期可出現顏色效應，例如當材料由直接非漫射光照射時可在不同角度下發射不同顏色。在此類情況下，當離軸觀察時透射光係有色的，且窗戶元件及窗戶在離軸觀察時可為看起來有色的，其中觀察到之顏色視觀察角度而定。此效果可類似於類彩虹外觀。進一步認識到，在許多應用中，此類顏色效應不合需要。

咸信，如根據本發明之切換層中所設置之材料可例如藉由自材料區域，尤其自邊界、缺陷或無規則結構散射產生具有所需霧度之足夠散射，然而如由週期性結構所產生之入射光之繞射實質上可藉由在相關長度尺度上充分打亂或破壞週期性，尤其藉由引入聚合組分來抑制或避免，就此而言即使當含有僅少量時，此舉出人意料地有效。

根據本發明之窗戶元件使光傳遞通過其。在窗戶中可有利地使用且包括玻璃單元，包括絕緣玻璃單元、外立面元件、室內分隔物、隔開壁及其類似物，且其可按需求在其中用作提供可切換隱私模式之元件，或者或另外其亦可提供防眩控制。

呈可切換散射單元或裝置之窗戶元件可用以調節或調整自外部空間至內部空間，例如建築物(諸如住宅建築物、辦公建築物或用於商業目的之建築物)或車輛之內部中之光傳遞。窗戶元件亦可用於調節或調整自內部空間至另一內部空間，尤其在隔開不同功能區域或空間之結構元件中之光傳遞，其中在該等空間中之至少一者中，暫時需要阻擋自其他空間直接觀察之隱私模式，亦即僅用於既定時段但不用於其他時段。

在一實施例中，提供較佳用於內部應用之包含根據本發明之窗戶元件之窗戶。窗戶元件可例如藉由層壓或膠合，較佳為層壓至窗格或玻璃單元中適當地整合至窗戶中。

窗戶元件以及包括窗戶元件之窗戶整體較佳並不包含任何光源。因此，任何經由窗戶發射之光均源自外部光源，諸如日光或家庭照明裝置。

窗戶元件較佳具有大於0.5m²，更佳大於1m²，且甚至更佳大於3m²之尺寸。在一實施例中，窗戶元件具有0.25m²至15m²範圍內，且更佳0.5m²至10m²範圍內之面積。

窗戶元件可具有不同形狀，例如正方形、矩形三角形或多邊形。

窗戶元件及窗戶較佳不含偏光片。

根據本發明，切換層及窗戶元件之狀態使用藉助於電極施加之電場控制。電極較佳係以塗層形式安置於基板上之透明電極。通常將塗層塗覆於面向切換層之基板側或表面。

較佳地，電極不圖案化及/或結構化以使得其連續。因此，整個可切換區域藉由施加電場同時定址及切換。在替代實施例中，電極可經圖案化以形成可藉由施加電場自其他區域獨立切換之可個別定址區域。在此情況下，電極較佳經圖案化以使得存在2至10個可獨立定址區域。

如本文所述，液晶介質一般用於且適用於切換層及窗戶元件中。其尤其用於散射型切換元件及裝置中。

在一較佳實施例中，如根據本發明所用之LC介質具有正介電各向異性。在此情況下，較佳係具有3至45範圍內，更佳5至30範圍內之介電各向異性△ε之液晶混合物。

△ε表示介電各向異性，其中△ε=ε₁-ε_⊥。介電各向異性△ε係在20℃及1kHz下測定。

在替代性實施例中，然而亦可提供具有負介電各向異性之LC介質。在此情況下，較佳係具有-6至-3範圍內之介電各向異性△ε之液晶混合物。

按介質之總含量計，如根據本發明所用之介質尤其較佳含有至少15重量%之一或多種式I液晶原基化合物

其中R¹及R² 彼此獨立地表示選自以下之基團：F、Cl、CF₃、OCF₃及具有1至15個碳原子之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之直鏈或分支鏈烯基，該烷基或烷氧基或烯基未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素單取代或多取代，且其中一或多個CH₂基團在各情況下可彼此獨立地以使得氧原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-置換， A¹¹ 表示

n 表示0或1，及A²¹、A³¹及A⁴¹ 彼此獨立地表示

其中L在每次出現時相同或不同地係選自F、Cl及Br之鹵素。

根據本發明之介質有利地可具有適當高的光學各向異性△n，其亦稱為雙折射率。如本文所述及如根據本發明之切換層及窗戶元件中所用之介質展現0.13或更大，更佳0.16或更大且甚至更佳0.20或更大之在20℃及589nm下測定之光學各向異性△n。

在上文及下文中，△n表示光學各向異性，其中△n=n_e-n_o，且光學各向異性△n在20℃及589.3nm之波長下測定。

除適當高的光學各向異性以外，根據本發明之介質宜展現有利高的電壓保持率(VHR)以及良好的光穩定性及適當高的清澈點。

使用尤其在如所指定之低量的反應性液晶原基及較佳使用可以低濃度使用之具有高HTP之對掌性摻雜劑宜有助於維持有利高的清澈點。

介質係膽固醇型或對掌性向列型介質。膽固醇型液晶(CLC)通常含有在初始狀態具有例如反射具有某一波長之光的平坦結構且藉由施加交流電壓脈衝可切換至焦點錐線光散射結構、或反之亦然的介質。當施加更強電壓，尤其更強電壓脈衝時，CLC介質可切換至垂直透明狀態，在快速切斷電壓之後自該垂直透明狀態弛豫至平坦狀態，或在緩慢切斷之後弛豫至焦點錐線狀態

在平面織構中發生布拉格反射(Bragg reflection)，其中反射光具有與膽固醇型螺旋相同之偏手性。

在焦點錐線狀態中，螺旋軸係隨機配置的，且由於在區域邊界處折射率之非連續的空間變型，該織構展示光散射。

平面與焦點錐線組態在無外部電場存在下通常均係穩定的。在平面狀態與焦點錐線狀態之間電場驅動之織構轉變之效應形成CLC顯示器之操作基礎，其中在CLC織構自平面織構切換為焦點錐線織構時，布拉格反射消失，且由於螺旋軸係隨機分佈的，CLC使入射光散射。

然而，通常僅經由垂直狀態達成在該等狀態之間的切換，其中藉由在帶有正介電各向異性(△ε>0)的LC分子與豎直電場之間的介電質耦合，膽固醇型螺旋完全退繞。

在根據本發明之一實施例中，切換層之散射狀態可為上文所述之焦點錐線狀態。

或者，且根據一較佳實施例，在本發明中，散射狀態由多域結構形成。此多域結構較佳可產生足夠強烈的散射，而布拉格型反射特性至少在一定程度上仍保持可觀測到。在此包含，較佳由多域組成之相中，螺旋軸之定向在區域間通常不同，且通常出現區域邊界。然而，在宏觀上，該相可為人眼看起來均質的，尤其均勻不透明或有霧的，且在整個層區域上不含可見缺陷。

多域結構可例如使用以平面或垂直方式定向之習知定向層獲得，且宜切換至多域狀態可在相對低的電壓下達成。然而，當不存在定向層時，亦可獲得多域結構。

另外，調整材料及切換層中聚合組分之存在可有利地影響且穩定散射效能。

在一較佳實施例中，非散射或澄清狀態可由上文所述之垂直狀態形成。當使用具有大面積之元件時，使用此澄清狀態可例如為有利的。在此態樣中，目前可獲得之有利高的VHR可適用於將元件穩定於此狀態避免自放電特性，且因此維持甚至具有明顯較低更新率及/或較低功率消耗之狀態。

或者，非散射或澄清狀態可由上文所述之平面組織形成。

使用對掌性向列型或膽固醇型介質之有益之處可在於，可提供相對穩定的狀態，及甚至雙穩定性，以使得包含該介質之裝置可消耗較少能量。詳言之，在電場已斷開之後可保持各別狀態至少相當長的時間，且可能有電壓之常見定址或更新。

在一較佳實施例中，窗戶元件可藉由施加AC電壓V1切換至光學透明狀態，且可藉由施加AC電壓V2切換至散射狀態，其中V1>V2。

在一實施例中，切換之澄清狀態，尤其具有垂直配向之狀態藉由施加15V至100V，更佳20V至80V且尤其25V至50V範圍內之電壓維持，切換將隱私或散射狀態可甚至在0V下穩定至少一段時間。

根據本發明之窗戶元件較佳不使用雙頻率定址，其可簡化所要電子裝置。

如上文所述，介質較佳展現大於780nm之波長下之選擇性反射。因此，介質較佳在近紅外(NIR)光譜區中反射。

可提供對掌性摻雜劑及其濃度以使得適合地設定或調節介質之膽固醇型螺距。CLC介質可例如藉由將向列型LC介質摻雜具有高扭轉力之對掌性摻雜劑來製備。接著根據等式(1)藉由對掌性摻雜劑之濃度c及螺旋扭轉力HTP來給出所誘導之膽固醇型螺旋的螺距p：p=(HTP c)^-1 (1)

亦有可能使用兩種或更多種摻雜劑，例如為了補償個別摻雜劑之HTP的溫度依賴性且因此達成CLC介質之螺旋螺距及反射波長的較小溫度依賴性。接著等式(2)大致適用於總HTP(HTP_總)：HTP_總=Σ_i c_i HTP_i (2)

其中c_i係各個別摻雜劑之濃度且HTP_i係各個別摻雜劑之螺旋扭轉力。

液晶介質含有一或多種對掌性摻雜物。對掌性摻雜劑較佳具有高HTP絕對值且通常可以相對較低濃度添加至液晶原基基礎混合物中，且在非對掌性組分中具有良好溶解度。若使用兩種或更多種對掌性化合物，其可具有相同或相對的旋轉方向及相同或相對的扭轉溫度依賴性。

較佳地，一或多種根據本發明之對掌性化合物較佳在來自Merck KGaA之商業液晶混合物MLC-6828中具有5μm^-1或更大，更佳10μm^-1或更大，且甚至更佳15μm^-1或更大之螺旋扭轉力絕對值。尤其較佳係較佳在來自Merck KGaA之商業液晶混合物MLC-6828中具有20μm^-1或更大，更佳40μm^-1或更大，甚至更佳60μm^-1或更大，且最佳在80μm^-1或更大至260μm^-1或更小範圍內之螺旋扭轉力(HTP)絕對值之對掌性化合物。

按介質之總含量計，一或多種對掌性化合物在液晶介質中之含量較佳係2重量%或更小，更佳1重量%或更小。

在本發明之一較佳實施例中，對掌性組分由兩種或更多種皆具有相同HTP標誌之對掌性化合物組成。個別化合物之HTP之溫度依賴性可為高或低的。可藉由以相應比率混合具有不同HTP溫度依賴性之化合物來補償介質之螺距之溫度依賴性。

適合的對掌性摻雜劑在此項技術中已知，其中一些係市售的，諸如壬酸膽固醇基酯、R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011、B(OC)2C*H-C-3或CB15(均來自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)。

尤其適合的對掌性摻雜劑係含有一或多個對掌性基團及一或多個液晶原基基團，或一或多個與對掌性基團形成液晶原基基團之芳族或脂環族基團的化合物。

適合的對掌性基團係例如對掌性分支鏈烴基、對掌性乙二醇、聯萘酚或二氧雜環戊烷，以及選自由以下組成之群的單價或多價對掌性基團：糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、對掌性經取代之二醇、類固醇衍生物、萜類衍生物、胺基酸或具有幾個，較佳1-5個胺基酸之序列。

較佳對掌性基團係糖衍生物，諸如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖及右旋糖；糖醇，諸如山梨糖醇、甘露糖醇、艾杜糖醇(iditol)、半乳糖醇或其脫水衍生物，尤其二脫水己糖醇，諸如二脫水山梨醇(1,4：3,6-二脫水-D-山梨醇、異山梨醇)、二脫水甘露糖醇(異山梨糖醇)或二脫水艾杜糖醇(異艾杜糖醇)；糖酸，諸如葡萄糖酸、古洛糖酸(gulonic acid)及酮古洛糖酸；對掌性經取代之二醇基團，諸如單乙二醇或寡乙二醇或丙二醇，其中一或多個CH₂基團經烷基或烷氧基取代；胺基酸，諸如丙胺酸、纈胺酸、苯基甘胺酸或苯丙胺酸，或具有2至5個此等胺基酸之序列；類固醇衍生物，諸如膽固醇基或膽酸基團；萜類衍生物，諸如

基、新

基、莰基、蒎基、孟烯基、異長葉基、小茴香基、卡瑞基(carreyl)、桃金娘烯基(myrthenyl)、諾蔔醇基(nopyl)、香葉草基(geraniyl)、芳樟醇基(linaloyl)、苨肉基(neryl)、香茅基(citronellyl)或二脫水香茅基。

適合的對掌性基團及液晶原基對掌性化合物描述於例如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。

根據本發明所用之較佳對掌性化合物選自以下化合物之群。

在一實施例中，較佳係選自由以下式A-I至A-III之化合物組成之群的摻雜劑：

其中R^a11及R^a12彼此獨立地係具有2至9個，較佳至多7個碳原子之烷基、氧雜烷基或烯基，且R^a11替代性地係甲基或具有1至9個碳原子之烷氧基，較佳兩者均係烷基，較佳係正烷基，R^a21及R^a22彼此獨立地係具有1至9個，較佳至多7個碳原子之烷基或烷氧基，具有2至9個，較佳至多7個碳原子之氧雜烷基、烯基或烯氧基，較佳兩者均係烷基，較佳係正烷基，R^a31及R^a32彼此獨立地係具有2至9個，較佳至多7個碳原子之烷基、氧雜烷基或烯基，且R^a11替代性地係甲基或具有1至9個碳原子之烷氧基，較佳兩者均係烷基，較佳係正烷基。

尤其較佳係選自由下式之化合物組成之群的對掌性摻雜劑：

更佳摻雜劑係以下式A-IV之異山梨醇、異甘露糖醇或異艾杜糖醇之衍生物：

較佳係二脫水山梨糖醇，及對掌性乙二醇，諸如二苯基乙二醇(氫化安息香)，尤其以下式A-V 之液晶原基氫化安息香衍生物：

包括(R,S)、(S,R)、(R,R)及(S,S)對映異構體，其未示出，其中

及

L 係H、F、Cl、CN或視情況選用之具有1至7個碳原子之鹵化烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷氧基羰氧基，c 係0或1，Z⁰ 係-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-或單鍵，及R⁰ 係具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基。

式A-IV化合物描述於WO 98/00428中。式A-V化合物描述於GB-A-2,328,207中。

在另一實施例中，尤其較佳對掌性摻雜劑係對掌性聯萘衍生物，如WO 02/94805中所描述；對掌性聯萘酚縮醛衍生物，如WO 02/34739中所描述；對掌性TADDOL衍生物，如WO 02/06265中所描述；及具有至少一個氟化橋聯基團及末端或中心對掌性基團之對掌性摻雜劑，如WO 02/06196及WO 02/06195中所描述。

尤其較佳係式A-VI之對掌性化合物

其中X¹、X²、Y¹及Y² 各自彼此獨立地係F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅、具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈烷基(其可經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子不直接彼此鍵結之方式經-O-、-S-、-NH-、NR⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-置換)、具有至多20個碳原子之可聚合基團或環烷基或芳基，其可視情況經鹵素，較佳F或經可聚合基團單取代或多取代，x¹及x² 各自彼此獨立地係0、1或2，y¹及y² 各自彼此獨立地係0、1、2、3或4，B¹及B² 各自彼此獨立地係芳族或部分或完全飽和之脂肪族六員環，其中一或多個CH基團可經N原子置換，且一或多個不相鄰CH₂基團可經O及/或S置換，W¹及W² 各自彼此獨立地係-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R，且兩者中之一者替代性地係R¹或A³，但兩者不同時係H，或

U¹及U² 各自彼此獨立地係CH₂、O、S、CO或CS，V¹及V² 各自彼此獨立地係(CH₂)_n，其中一至四個不相鄰CH₂基團可經O及/或S置換，且V¹及V²中之一者及在

之情況下兩者均係單鍵， Z¹及Z² 各自彼此獨立地係-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-、此等基團中之兩者之組合，其中不存在兩個O及/或S及/或N原子直接彼此鍵結，較佳係-CH=CH-COO-或-COO-CH=CH-，或單鍵，A¹、A²及A³ 各自彼此獨立地係1,4-伸苯基，其中一或兩個不相鄰CH基團可經N置換；1,4-伸環己基，其中一或兩個不相鄰CH₂基團可經O及/或S置換；1,3-二氧雜環戊烷-4,5-二基、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基，其中此等基團各可經L單取代或多取代，且另外A¹係單鍵，L係鹵素原子，較佳係F、CN、NO₂、具有1至7個碳原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子可經F或Cl置換，m在各情況下獨立地係0、1、2或3，及R及R¹ 各自彼此獨立地分別係H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅、具有1或3至25個碳原子之直鏈或分支鏈烷基(其可視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰CH₂基團可經-O-、- S-、-NH-、-NR⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-置換，其中不存在兩個O及/或S原子直接彼此鍵結)，或可聚合基團。

尤其較佳係式A-VI-1之對掌性聯萘衍生物

尤其選自以下式A-VI-1a至A-VI-1c之彼等化合物：

其中B及Z⁰如關於式A-IV所定義，且Z⁰更佳係-OCO-或單鍵，R⁰ 係如關於式A-IV所定義或係H或具有1至4個碳原子之烷基，及b係0、1或2。

此外，尤其較佳係式A-VI-2之對掌性聯萘衍生物

尤其選自下式A-VI-2a至A-VI-2f之彼等化合物：

其中R⁰係如關於式A-VI所定義，且X係H、F、Cl、CN或R⁰，較佳係F。

在一個尤其較佳實施例中，根據本發明之對掌性介質包含一或多個式R-5011及S-5011之化合物，其展示於下文表F中。在一實施例中介質含有R-5011。在另一實施例中，介質含有S-5011。

根據本發明之LC介質較佳且有利地展現高可靠性及高電阻率。根據本發明之LC介質亦較佳且有利地展現高電壓保持率(VHR)，參見S.Matsumoto等人,Liquid Crystals 5,1320(1989)；K.Niwa等人,Proc.SID Conference,San Francisco,1984年6月,第304頁(1984)；T.Jacob及U.Finkenzeller「Merck Liquid Crystals-Physical Properties of Liquid Crystals」,1997。根據本發明之LC介質之VHR較佳係

85%，更佳

90%，甚至更佳

95%且尤其較佳

98%。除非另外描述，否則VHR之量測如T.Jacob,U.Finkenzeller,「Merck Liquid Crystals-Physical Properties of Liquid Crystals」,1997中所描述實施。

根據本發明，按介質含量總含量計，介質包含5重量%或更小之量的一或多種可聚合液晶原基化合物。

較佳地，按介質之總含量計，一或多種可聚合液晶原基化合物在介質中之含量係3.5重量%或更小，含量甚至更佳係2.5重量%或更小，且含量尤其較佳係1.25重量%或更小。

較佳地，一或多種可聚合液晶原基化合物中之一或多者包含一個、兩個或更多個丙烯酸酯基及/或甲基丙烯酸酯基。

在根據本發明之介質中，較佳提供一或多種可聚合、可固化或可硬化化合物，較佳一或多種光固化單體，其可有利地充當用於調整材料及切換層中之聚合組分之前驅體。

使用之反應性液晶原基(RM)或液晶原基單體含有液晶原基基團及一或多個可聚合基團，亦即適用於聚合之官能基。

在一尤其較佳實施例中，所用可聚合化合物僅包括反應性液晶原基，亦即所有反應性單體皆係液晶原基。或者，可提供RM與一或多種非液晶原基可聚合化合物之組合。RM可為單反應性及/或二反應性或多反應性的。

在本發明之一較佳實施例中，一或多種可聚合液晶原基化合物中之一或多者選自式M化合物R^Ma-A^M1-(Z^M1-A^M2)_m1-R^Mb M

其中，個別基團定義如下：R^Ma及R^Mb 各自獨立地係P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF₅或具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈烷基，其中一或多個不相鄰CH₂基團亦可各自獨立地以使得氧及/或硫原子不直接彼此連接之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N((R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個氫原子亦可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中較佳R^Ma及R^Mb基團中之至少一者係或含有P或P-Sp-基團；較佳地R^Ma及R^Mb 各自獨立地係P、P-Sp-、H、鹵素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，其中較佳R^Ma及R^Mb基團中之至少一者係或含有P或P-Sp-基團，P 係可聚合基團，Sp 係間隔基團或單鍵，A^M1及A^M2 各獨立地係較佳具有4至25個環原子，較佳碳原子之芳族、雜芳族、脂環族或雜環基團，其亦包含或可含有稠環且其可視情況經L單取代或多取代，L 係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、視情況經取代之矽烷基、視情況經取代之具有6至20個碳原子之芳基、或具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈烷基、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個碳原子之烯基或炔基，其中一或多個氫原子亦可經F、Cl、P或P-Sp-，較佳經P、P-Sp-、H、OH、CH₂OH、鹵素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基置換，Y¹ 係鹵素，較佳係F，Z^M1 係-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-、CR⁰R⁰⁰或單鍵，R⁰及R⁰⁰ 各自獨立地係H或具有1至12個碳原子之烷基，R^x 係P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個碳原子之直鏈、分支鏈或環烷基，其中一或多個不相鄰CH₂基團亦可以使得氧及/或硫原子不直接彼此連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個氫原子亦可經F、Cl、P或P-Sp-置換，視情況經取代之具有6至40個碳原子之芳基或芳氧基，或視情況經取代之具有2至40個碳原子之雜芳基或雜芳氧基，m1 係0、1、2、3或4，及n1 係1、2、3或4，其中來自目前R^Ma、R^Mb及取代基L之群的至少一個取代基，較佳一個、兩個或三個取代基，且更佳一或兩個取代基係P或P-Sp-基團或含有至少一個P或P-Sp-基團。

尤其較佳係其中R^ma及R^mb中之一者或兩者係P或P-Sp-之式M化合物。

用於根據本發明之液晶介質之適合且較佳RM例如選自下式：

其中，個別基團定義如下：P¹至P³ 各自獨立地係可聚合基團，較佳具有上文及下文對於P所指定之定義之一，更佳係丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧雜環丁烷、乙烯氧基或環氧基，Sp¹至Sp³ 各自獨立地係較佳具有上文及下文所給出之Sp之定義中之一者的單鍵或間隔基團，且更佳係-(CH₂)_P1-、-(CH₂)_P1-O-、-(CH₂)_P1-CO-O-或-(CH₂)_P1-O-CO-O-，其中p1係1至12之整數，且其中在後者基團中與鄰接環之鍵結係經由氧原子，其中P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-基團中之一者亦可為R^aa，R^aa 係H、F、Cl、CN或具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈烷基，其中一或多個不相鄰CH₂基團亦可各自獨立地以使得氧及/或硫原子不直接彼此連接之方式經C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中一或多個氫原子亦可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-置換，更佳具有1至12個碳原子之直鏈或分支鏈、視情況選用之單或多氟化烷基、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兩個碳原子且分支鏈基團具有至少三個碳原子)，R⁰及R⁰⁰ 在每次出現時係相同或不同的，且各自獨立地係H或具有1至12個碳原子之烷基，R^y及R^z 各自獨立地係H、F、CH₃或CF₃，Z¹ 係-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，Z²及Z³ 各自獨立地係-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n係2、3或4，L 在每次出現時係相同或不同的且具有上文式M下給定之含義，其較佳係F、Cl、CN或具有1至12個碳原子之直鏈或分支鏈，視情況選用之單或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基，較佳係F，L'及L" 各自獨立地係H、F或Cl，X¹至X³ 彼此獨立地係-CO-O-、-O-CO-或單鍵，r 係0、1、2、3或4，s 係0、1、2或3，t 係0、1或2，及x 係0或1。

適合的可聚合化合物列舉於例如表G中。尤其較佳反應性液晶原基係分別如實例1、2、3及5中所示之式RM-A、RM-B、RM-C、RM-D、RM-E、RM-F及RM-G之化合物。

可聚合化合物具有至少一個可聚合基團。可聚合基團較佳選自CH₂=CW¹-COO-、

、

、CH₂=CW²- (O)_k1-、CH₃-CH=CH-O-、(CH₂=CH)₂CH-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係H、Cl、CN、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其係H、Cl或CH₃；W²及W³彼此獨立地係H或具有1至5個C原子之烷基，尤其係H、甲基、乙基或正丙基；Phe係1,4-伸苯基；且k₁及k₂彼此獨立地係0或1。可聚合或反應性基團較佳選自乙烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基或環氧基，尤其較佳丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。

在一實施例中，在介質中包括除一或多種RM以外之非液晶原基單體。較佳地，一或多種可聚合化合物，非液晶原基單體或RM或兩者，選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯及乙酸乙烯酯，其中組合物更佳進一步包含一或多種二反應性及/或三反應性可聚合化合物，較佳選自二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙烯酸酯及三甲基丙烯酸酯。

在一較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或多種非液晶原基單丙烯酸酯，尤其較佳一或多種選自以下之化合物：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸第三丁酯、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-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丁酯及丙烯酸異冰片酯。

或者或另外，根據本發明之介質較佳包含一或多種非液晶原基單甲基丙烯酸酯，尤其較佳一或多種選自以下之化合物：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、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-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丁酯、甲基丙烯酸異冰片酯及甲基丙烯酸1-金剛烷酯。

尤其較佳將至少一種交聯劑添加至介質，亦即含有兩個或更多個可聚合基團之可聚合化合物中，其中較佳使用二反應性或多反應性RM。

在此態樣中，二反應性及多反應性化合物可用以形成其自身之聚合物網狀結構及/或用以使實質上由使單反應性化合物聚合所形成之聚合物鏈交聯。

或者或另外，可使用此項技術中已知之習知交聯劑。另外尤其較佳提供二反應性或多反應性丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。尤其較佳化合物選自二丙烯酸伸乙酯、二丙烯酸伸丙酯、二丙烯酸伸丁酯、二丙烯酸伸戊酯、二丙烯酸伸己酯、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、二甲基丙烯酸伸乙酯(亦稱為乙二醇二甲基丙烯酸酯)、二甲基丙烯酸伸丙酯、二甲基丙烯酸伸丁酯、二甲基丙烯酸伸戊酯、二甲基丙烯酸伸己酯、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。

單反應性單體與二反應性或多反應性單體之比率可有利地經設定及調整，以影響形成之聚合組分之特性。

可將適合及習知使用之熱引發劑或光引發劑(例如偶氮化合物或有機過氧化物，諸如Luperox型引發劑)添加至介質中以有助於反應。此外，適用於聚合之條件及引發劑之適合類型及量在此項技術中已知且描述於文獻中。在介質中包括聚合引發劑之情況下，較佳使用光引發劑。

舉例而言，當藉助於UV光聚合時，可使用光引發劑，其在UV照射下分解以產生使聚合反應開始的自由基或離子。為了使丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團聚合，較佳使用自由基光引發劑。為了使乙烯基、環氧基團或氧雜環丁烷基團聚合，較佳使用陽離子光引發劑。亦有可能使用熱聚合引發劑，其在加熱時分解以產生使聚合反應開始的自由基或離子。典型自由基光引發劑係例如市售Irgacure®，例如Irgacure 651(可購自BASF，含有2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮)，或Darocure®(Ciba Geigy AG,Basel,Switzerland)。典型陽離子光引發劑係例如UVI 6974(Union Carbide)。其他適用的光引發劑包括α-胺基酮(例如Irgacure 907)、香豆素、膦氧化物(例如Irgacure 2100)、醯基膦(例如Irgacure 819)。

在一特定實施例中，添加之聚合引發劑，較佳光引發劑包含以下各者，較佳由以下各者組成：一或多種液晶原基聚合引發劑，較佳一或多種液晶原基光引發劑，亦即一或多種可引發聚合且本身具有各向異性及液晶原基特性之反應性化合物。

然而，根據尤其較佳實施例，不使用聚合引發劑，尤其不使用光引發劑。在某些情況下，此舉可改良VHR且減小在切換層中產生離子之趨勢。

為維持且達成良好VHR，使聚合之反應產物中之雜質較佳保持為最少或實質上得以避免。詳言之，適當且較佳使殘餘反應性物種及帶電污染物保持為最少。舉例而言，在實施UV聚合之情況下，在一較佳實施例中，使用接近可見光譜之具有相對長波長之光，較佳宜使用340nm至380nm，且甚至更佳360nm至380nm範圍內之UV光。此方式，可避免LC介質之組分之不合需要之光降解或分解或至少使其降至最低。在使用光引發劑之情況下，可適當匹配或調節照射波長及光引發劑。

在不使用光引發劑之替代情況下，在一些實施例中其係較佳的，波長範圍可經設定以使得至少一些可聚合化合物可經歷光反應且本身引發聚合反應，但此外可避免LC介質之非反應性組分之降解或分解或至少使其降至最低。所需波長範圍之獲得及設定可藉由此項技術中已知之習知方法達成，例如藉由使用濾光器、尤其邊緣濾光器。

出人意料地發現，根據本發明之介質可有利地用以藉由在介質中提供一或多種如上文及下文所述之可聚合液晶原基化合物就地產生聚合結構。

介質中之可聚合化合物可經選擇以使得在聚合之後獲得穩定系統，其例如可在諸如加熱步驟之其他加工步驟中穩定，其中可保持良好的VHR。

此外，根據本發明，使用可有利地影響穩定性且使不合需要之降解降至最低之僅相對較少量之(a)可聚合液晶原基化合物。

根據本發明，使用介質製備包含聚合組分，尤其聚合物網狀結構之調整材料，其中聚合組分藉由聚合一或多種如上文及下文所述之可聚合化合物獲得或分別可自聚合一或多種如上文及下文所述之可聚合化合物獲得。

提供聚合組分可適用於使LC介質之一或多種狀態或相穩定。

較佳地，按介質之總含量計，聚合組分在介質中之含量在0.1重量%至5重量%之範圍內，更佳在0.5重量%至1.5重量%之範圍內。

聚合組分可有助於可獲得之材料的有利特性。舉例而言，聚合組分可有助於明顯更穩定的散射狀態，尤其多域狀態，以使得此散射狀態無需更新或再施加電壓即可保持更長時段，尤其長達數天。

此外，含有根據本發明之CLC介質之如材料中所提供之聚合組分可有利地影響例如與均勻性及視角依賴性有關之散射效率及外觀。由此，可明顯減小可在傾斜視角下產生之顏色效應。

在一較佳實施例中，調整材料包含液晶介質及聚合組分，其中聚合組分包含藉由反應性液晶原基之聚合獲得之聚合物網狀結構，其中反應性液晶原基較佳含有至少一個選自以下之基團：丙烯酸酯基(尤其較佳單丙烯酸酯基、二丙烯酸酯基或三丙烯酸基)、乙烯基醚基及環氧基團。如本文所用之含有丙烯酸酯基之化合物包含丙烯酸單體、甲基丙烯酸單體及此類單體之混合物。

聚合可使用習知方法實施。聚合可在一或多個步驟中實施。詳言之，可聚合化合物之聚合較佳藉由暴露於熱或光化輻射中來達成，其中暴露於光化輻射中意謂用光(如UV光、可見光或IR光)照射、用X射線或γ射線照射或用高能粒子(諸如離子或電子)照射。在一較佳實施例中，實施自由基聚合。

聚合可在適合的溫度下實施。在一實施例中，聚合在低於液晶原基混合物之清澈點之溫度下進行。然而，在一個替代實施例中，聚合亦可在澄清點下或高於清澈點下實施。

在一實施例中，聚合藉由光照射，亦即用光，較佳UV光實施。例如可使用單個UV燈或一組UV燈作為光化輻射之來源。當使用較高燈功率時，可縮短固化時間。另一可能的用於光輻射之來源係雷射，例如UV雷射、可見光雷射或IR雷射。

在一實施例中，聚合藉由以下方式實施：向對掌性液晶主體混合物中添加一或多種可聚合化合物，較佳包含二反應性化合物及視情況選用之適合光引發劑，及藉由暴露於UV照射使可聚合化合物聚合。

聚合較佳在使對掌性液晶主體混合物保持於預定狀態之電光單元中實施。在一較佳實施例中，當介質處於垂直狀態時實施聚合，較佳使用UV光之聚合，其中通常且較佳施加電場。

介質可含有額外化合物，諸如一或多種多色性染料，尤其一或多種二色性染料，及/或較佳0.01重量%至25重量%，更佳0.1重量%至5重量%之量的其他習用且適合的添加劑。

多色性染料較佳係二色性染料，且可選自例如偶氮染料、蒽醌、次甲基化合物、甲亞胺化合物、部花青素化合物、萘醌、四嗪、吡咯亞甲基染料、丙二腈染料、芮(尤其苝及聚酯纖維)、噻二唑染料、噻吩并噻二唑染料、苯并噻二唑、吡咯亞甲基及二酮基吡咯并吡咯。尤其較佳係偶氮化合物；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；及芮，尤其如WO 2014/090373中所述。

然而，切換層較佳不包含任何染料，其在澄清狀態可提供較高透射，且得到未著色或各別白色的外觀。

窗戶元件，更佳包括根據本發明之窗戶元件之窗戶尤其較佳含有僅一個切換層。

在一替代性實施例中，然而亦可在窗戶元件中提供多於一個切換層，尤其兩個切換層，例如皆提供可切換散射模式之兩個層，或提供可切換散射之一個層及提供光之可切換調暗之另一個層。

在一特定實施例中，根據本發明之切換層與窗戶元件中之包含客體-主體LC介質的另一切換層組合以控制及調節光傳遞。各別切換層可適當地藉由使用例如一或多個中間基板或薄片、窗格或嵌板隔開，其中視情況選用之窗格可進一步藉由抽真空或充氣之空間隔開。

根據本發明，本發明液晶介質按介質之總含量計含有至少15重量%，較佳至少20重量%，更佳至少25重量%，甚至更佳至少30重量%且尤其至少35重量%之量的一或多種如上文及下文所述之式I化合物。

在一實施例中，按介質之總含量計，一或多種式I化合物在介質中之含量在15重量%至75重量%，更佳在20重量%至65重量%，甚至更佳在20重量%至55重量%，且尤其在25重量%至50重量%範圍內。

因此，根據本發明之介質包含至少一種式I化合物。然而，在許多情況下，有益且較佳的可為介質中含有兩種、三種或更多種式I化合物。

較佳地，如式I中所定義之基團A¹¹表示

在另一實施例中，如式I中所定義之n表示0。

在一較佳實施例中，一或多種式I化合物選自式Ia、Ib及Ic之化合物，更佳選自式Ia及Ib之化合物

其中R¹及R² 彼此獨立地表示選自以下之基團：F、Cl、CF₃、OCF₃及具有1至15個碳原子之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之直鏈或分支鏈烯基，該烷基或烷氧基或烯基未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素單取代或多取代，且其中一或多個CH₂基團在各情況下可彼此獨立地以使得氧原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-置換，較佳選自以下之基團：F、CF₃、OCF₃、具有1至9個碳原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至9個碳原子之烯基，及L在每次出現時相同或不同地係H或選自F、Cl及Br，較佳選自F及Cl之鹵素，且更佳在每次出現時相同或不同地係H或F。

尤其較佳的是，在式I化合物之伸苯基環經取代之情況下，取代基係F，且此外端基R¹及R²並不含有Cl。

在一較佳實施例中，介質中所包括之含Cl化合物之量受到限制，按介質之總含量計，較佳限於55重量%或更小，更佳40重量%或更小，且甚至更佳25重量%或更小。在一尤其較佳實施例中，液晶介質含有不含Cl之化合物。

因此，亦較佳限制由如上文及下文所述之式I化合物組成之LC介質之組分中含Cl化合物之量，按包含於介質中之式I化合物之總含量計，較佳限於55重量%或更小，更佳40重量%或更小，且甚至更佳25重量%或更小。在一尤其較佳實施例中，一或多種式I化合物選自不含有Cl之化合物。

此外，根據式I之環A²¹、A³¹及A⁴¹中之至少一者尤其較佳具有至少一個F取代基。此外，根據式I之環A²¹、A³¹及A⁴¹一起尤其較佳具有至少兩個F取代基。

在根據本發明之介質中，含有CN之化合物之使用較佳且有利地限於75重量%或更小，更佳50重量%或更小，甚至更佳25重量%或更小，且尤其15重量%或更小，且在一尤其較佳實施例中完全避免。

除一或多種式I化合物以外，根據本發明之液晶介質較佳含有一或多種其他液晶原基化合物。較佳的是，鑒於有助於或維持介質之有利特性，例如良好VHR及有利穩定性，亦添加此等額外化合物。

在一實施例中，根據本發明之液晶介質進一步包含一或多種式II化合物

其中R³及R⁴ 彼此獨立地表示選自以下之基團：F、CF₃、OCF₃、CN及具有1至15個碳原子之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之直鏈或分支鏈烯基，該烷基或烷氧基或烯基未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素單取代或多取代，且其中一或多個CH₂基團在各情況下可彼此獨立地以使得氧原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-置換，較佳選自以下之基團：F、CF₃、OCF₃、CN、具有1至9個碳原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至9個碳原子之烯基，及L¹、L²及L³ 彼此獨立地表示H或F。

在另一實施例中，根據本發明之液晶介質進一步包含一或多種式III化合物

其中R⁵及R⁶如上文關於式II之R³所定義，且L⁴及L⁵如L¹所定義，因此，按介質之總含量計，介質較佳含有至少15重量%之一或多種式I液晶原基化合物、視情況選用之一或多種光引發劑及一或多種選自式II及III之化合物之群的液晶原基化合物。

介質尤其較佳包含如上文所述之一或多種式I化合物、一或多種式II化合物及一或多種式III化合物。

根據本發明之液晶介質較佳進一步包含一或多種式IV化合物

其中R⁷ 表示具有1至15個碳原子，較佳1至7個碳原子之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之直鏈或分支鏈烯基，其未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素單取代或多取代，且其中一或多種CH₂基團在各情況下可彼此獨立地以使得氧原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-置換，i 係0、1或2，L⁶及L⁷ 彼此獨立地係H或F，及X¹ 表示F、CF₃、OCF₃或CN。

在介質中較佳使用1重量%至45重量%，更佳5重量%至25重量%之總濃度的式II化合物。

在介質中較佳使用1重量%至45重量%，更佳5重量%至25重量%之總濃度的式III化合物。

在介質中較佳使用1重量%至45重量%，更佳5重量%至25重量%之總濃度的式IV化合物。

介質尤其較佳包含如上文及下文所述之一或多種式I化合物、一或多種式II化合物、一或多種式III化合物及一或多種式IV化合物。

在一尤其較佳實施例中，一或多種式I化合物中之一或多者選自式I-1及I-2之化合物

其中R¹及R² 如關於上文式Ia所定義，及L在每次出現時相同或不同地係H或F。

視情況，根據本發明之介質可包含其他液晶化合物以調節物理特性。此類化合物在此項領域中已知。根據本發明之介質中之此等視情況進一步包括之液晶化合物之濃度較佳係0重量%至30重量%，更佳0.1重量%至20重量%且最佳1重量%至15重量%。

根據本發明之介質較佳包含一或多種下式之化合物：- 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- CPP-n-m、CPG-n-F、CGU-n-F、BCH.n.F.F.F.，尤其BCH.7.F.F.F及/或- CP-n-m、CP-n-N及/或- 式R-5011或S-5011之化合物，及/或- 一或多種反應性可聚合化合物，及/或- 一或多種聚合引發劑，其中各別縮寫或字首語之含義及結構闡述及說明於以下表中。

根據本發明之液晶介質可含有常見濃度之其他添加劑。按總混合物計，此等其他組分之總濃度0%至10%，較佳0.1%至6%範圍內。所用之個別化合物之濃度各自較佳在0.01%至3%範圍內。對於液晶介質之液晶組分及化合物的濃度之值及範圍而言，在本文中未考慮此等及類似添加劑之濃度。此亦適用於在混合物中視情況使用之二向色染料之濃度，當分別指定主體混合物之化合物及組分之濃度時，不計數二向色染料之濃度。各別添加劑之濃度始終相對於最終摻雜混合物來給出。

在本文中，除非明確陳述，否則所有濃度以重量百分比給出。

根據本發明之液晶介質由若干化合物，較佳3至30種，更佳4至20種，且最佳4至16種化合物組成。此等化合物以習知方法混合。通常，將用量較小之所需量的化合物溶解於用量較大之化合物中。若溫度高於以較高濃度使用之化合物之清澈點，則尤其易於觀測到溶解過程之完成。然而，亦可能藉由其他習知方式來製備介質，例如使用所謂的預混合物，其可為例如化合物之同源混合物或共熔混合物，或使用所謂的多瓶系統，其成分本身為即用混合物。

上文及下文所描述之多種液晶原基化合物或其混合物為市售的。如文獻中(例如在諸如Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart之標準著作中)所描述，此等化合物為已知的或可藉由本身已知方法製備，確切言之在已知及適用於該等反應之反應條件下製備。此處亦可使用本身已知但未在此處更詳細地提及之變化形式。根據本發明之介質以本身習知的方式來製備。一般而言，較佳在高溫下使組分彼此溶解。可添加適合的添加劑或物質以改良液晶相之介電各向異性、黏度及/或配向。

介質可進一步包含習用添加劑，諸如穩定劑、抗氧化劑、自由基清除劑、鏈轉移劑(例如硫醚)及/或塑化劑。

穩定劑可適用於進一步穩定調整材料以避免例如歸因於熱應力或UV輻射之降解或氧化。

在本發明之另一態樣中，提供一種包含具有下式之化合物之液晶介質

目前認識到，尤其作為主體介質適用於目前所述散射應用之有利液晶介質可藉由包括命名為BCH-7F.F.F之此化合物獲得。在如上文及下文所述之介質中尤其較佳包括此化合物。

較佳地，如上文所述之主體介質以及根據本發明之對掌性向列型介質除BCH-7F.F.F以外包含具有下式之化合物

此外，介質較佳含有一或多種選自如表D中所示之命名為PCH-n之化合物之化合物，尤其選自PCH-3及PCH-5。

根據本發明之術語「烷基」較佳涵蓋具有1至7個碳原子之直鏈及分支鏈烷基，尤其直鏈基團甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及庚基。具有2至5個碳原子之基團一般較佳。

烷氧基可為直鏈或分支鏈的，且其較佳為直鏈的且具有1、2、3、4、5、6或7個碳原子，且因此較佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基。

根據本發明之術語「烯基」較佳包涵具有2至7個碳原子之直鏈及分支鏈烯基，尤其直鏈基團。尤其較佳烯基係C₂-C₇-1E-烯基、C₄-C₇-3E-烯基、C₅-C₇-4E-烯基、C₆-C₇-5E-烯基及C₇-6E-烯基，尤其係C₂-C₇-1E-烯基、C₄-C₇-3E-烯基及C₅-C₇-4E-烯基。較佳烯基之實例係乙烯基、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-己烯基及6-庚烯基。具有至多5個碳原子之基團一般較佳。

氟化烷基或烷氧基較佳包含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，尤其CF₃、OCF₃、CF₂H、OCF₂H、C₂F₅、OC₂F₅、CFHCF₃、CFHCF₂H、CFHCFH₂、CF₂CF₂H、CF₂CFH₂、OCFHCF₃、OCFHCF₂H、OCFHCFH₂、OCF₂CF₂H、OCF₂CFH₂、C₃F₇或OC₃F₇，尤其較佳OCF₃或OCF₂H。在一較佳實施例中，氟烷基涵蓋具有末端氟之直鏈基團，亦即氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基及7-氟庚基。然而，氟之其他位置並未排除在外。

氧雜烷基較佳涵蓋式C_nH_2n+1-O-(CH₂)_m之直鏈基團，其中n及m各自彼此獨立地係1至6。較佳地，n=1且m係1至6。

氧雜烷基較佳係直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)；2-氧雜丁基(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)；2-氧雜戊基、3-氧雜戊基或4-氧雜戊基；2-氧雜己基、3-氧雜己基、4-氧雜己基或5-氧雜己基；2-氧雜庚基、3-氧雜庚基、4-氧雜庚基、5-氧雜庚基或6-氧雜庚基；2-氧雜辛基、3-氧雜辛基、4-氧雜辛基、5-氧雜辛基、6-氧雜辛基或7-氧雜辛基；2-氧雜壬基、3-氧雜壬基、4-氧雜壬基、5-氧雜壬基、6-氧雜壬基、7-氧雜壬基或8-氧雜壬基；或2-氧雜癸基、3-氧雜癸基、4-氧雜癸基、5-氧雜癸基、6-氧雜癸基、7-氧雜癸基、8-氧雜癸基或9-氧雜癸基。

鹵素較佳係F或Cl，尤其F。

若上文提及之基團中之一者係一個CH₂基團已經-CH=CH-置換之烷基，則此烷基可為直鏈或分支鏈的。其較佳係直鏈的且具有2至10個碳原子。因此，其尤其係乙烯基；丙-1-烯基或丙-2-烯基；丁-1-烯基、丁-2-烯基或丁-3-烯基；戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基或戊-4-烯基；己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基；庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基或庚-6-烯基；辛-1-烯基、辛-2-烯基、辛-3-烯基、辛-4-烯基、辛-5-烯基、辛-6-烯基或辛-7-烯基；壬-1-烯基、壬-2-烯基、壬-3-烯基、壬-4-烯基、壬-5-烯基、壬-6-烯基、壬-7-烯基或壬-8-烯基；癸-1-烯基、癸-2-烯基、癸-3-烯基、癸-4-烯基、癸-5-烯基、癸-6-烯基、癸-7-烯基、癸-8-烯基或癸-9-烯基。

若上文提及之基團中之一者係一個CH₂基團已經-O-置換且一個CH₂基團已經-CO-置換之烷基，則此等CH₂基團較佳相鄰。因此，此等烷基含有醯氧基-CO-O-或氧羰基-O-CO-。此等烷基較佳係直鏈的且具有2至6個碳原子。

因此，此等烷基尤其係乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、乙醯氧基甲基、丙醯氧基甲基、丁醯氧基甲基、戊醯氧基甲基、2-乙醯氧基乙基、2-丙醯氧基乙基、2-丁醯氧基乙基、3-乙醯氧基丙基、3-丙醯氧基丙基、4-乙醯氧基丁基、甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、戊氧羰基、甲氧羰基甲基、乙氧羰基甲基、丙氧羰基甲基、丁氧羰基甲基、2-(甲氧羰基)乙基、2-(乙氧羰基)乙基、2-(丙氧羰基)乙基、3-(甲氧羰基)丙基、3-(乙氧羰基)丙基或4-(甲氧羰基)丁基。

若上文提及之基團中之一者係一個CH₂基團已經未經取代或經取代之-CH=CH-置換且相鄰CH₂基團已經CO、CO-O或O-CO置換之烷基，則此烷基可為直鏈或分支鏈的。此烷基較佳係直鏈的且具有4至13個碳原子。因此，其尤其係丙烯醯氧基甲基、2-丙烯醯氧基乙基、3-丙烯醯氧基丙基、4-丙烯醯氧基丁基、5-丙烯醯氧基戊基、6-丙烯醯氧基己基、7-丙烯醯氧基庚基、8-丙烯醯氧基辛基、9-丙烯醯氧基壬基、10-丙烯醯氧基癸基、甲基丙烯醯氧基甲基、2-甲基丙烯醯氧基乙基、3-甲基丙烯醯氧基丙基、4-甲基丙烯醯氧基丁基、5-甲基丙烯醯氧基戊基、6-甲基丙烯醯氧基己基、7-甲基丙烯醯氧基庚基、8-甲基丙烯醯氧基辛基或9-甲基丙烯醯氧基壬基。

若上文提及之基團中之一者係經CN或CF₃單取代之烷基或烯基，則此基團較佳係直鏈的。藉由CN或CF₃進行之取代位於任何位置。

若上文提及之基團中之一者係至少經鹵素單取代之烷基或烯基，則此基團較佳係直鏈，且鹵素較佳係F或Cl，更佳係F。在多取代之情況下，鹵素較佳係F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情況下，氟或氯取代基可位於任何所需位置，但較佳位於ω位置。

含有分支鏈基團之化合物有時可具有重要性，因為其在一些習知液晶基底材料中具有較佳溶解度。然而，若其具有光學活性，則其尤其適用作對掌性摻雜劑。

此類型之分支鏈基團一般不含多於一個的鏈分支。較佳分支鏈基團係異丙基、2-丁基(=1-甲基丙基)、異丁基(=2-甲基丙基)、2-甲基丁基、異戊基(=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、異丙氧基、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。

若上文提及之基團中之一者係兩個或更多個CH₂基團已經-O-及/或-CO-O-置換之烷基，則此烷基可為直鏈或分支鏈的。其較佳係分支鏈的且具有3至12個碳原子。因此，其尤其係雙羧基甲基、2,2-雙羧基乙基、3,3-雙羧基丙基、4,4-雙羧基丁基、5,5-雙羧基戊基、6,6-雙羧基己基、7,7-雙羧基庚基、8,8-雙羧基辛基、9,9-雙羧基壬基、10,10-雙羧基癸基、雙(甲氧羰基)甲基、2,2-雙(甲氧羰基)乙基、3,3-雙(甲氧羰基)丙基、4,4-雙(甲氧羰基)丁基、5,5-雙(甲氧羰基)戊基、6,6-雙(甲氧羰基)己基、7,7-雙(甲氧羰基)庚基、8,8-雙(甲氧羰基)辛基、雙(乙氧羰基)甲基、2,2-雙(乙氧羰基)乙基、3,3-雙(乙氧羰基)丙基、4,4-雙(乙氧羰基)丁基或5,5-雙(乙氧羰基)戊基。

在本發明之另一態樣中，提供包含根據本發明之介質或調整材料之切換層。

根據本發明之切換層較佳具有1μm至100μm，更佳2μm至50μm，甚至更佳4μm至40μm且尤其10μm至25μm範圍內之厚度。

亦有可能提供例如於窗戶元件中之組合之兩個或更多個層，其中各層藉由基板或適合的薄片、窗格或嵌板隔開。

根據本發明，可提供切換元件且尤其包含切換層之窗戶元件，其中切換層安置於兩個基板，尤其兩個透明基板之間。

基板可包含以下各者，較佳由以下各者組成：玻璃或聚合物，尤其玻璃、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚萘二甲酸伸乙酯(PEN)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚醯亞胺(PI)、COP(環狀烯烴聚合物)或TAC(三乙醯纖維素)。

在一尤其較佳實施例中，使用玻璃基板。

窗戶元件可尤其藉由使切換層在光學透明或澄清狀態與散射狀態之間電切換而影響光之傳遞。

根據本發明之窗戶元件或可整合窗戶元件之窗戶較佳包含一或多個阻斷UV光之層。詳言之，窗戶元件較佳包含不允許或僅極小部分允許具有小於350nm，較佳延伸至小於360nm，尤其較佳甚至延伸至小於380nm之波長的光傳遞的一或多個層。

窗戶元件可適用於若干窗戶應用中，例如用於提供隱私或防眩。窗戶元件可例如安置為可切換玻璃單元。其可併入絕緣玻璃單元中。

窗戶元件宜藉由本文所述便利且高效的方法產生。

在製備方法中，在兩個各設置有電極之相對透明基板之間設置呈層形式之包含一或多種可聚合液晶原基化合物之液晶介質。較佳地，電極作為傳導層安置於各基板之內表面上，其中傳導層更佳分別安置於鈍化層上，甚至更佳安置於各鈍化層之間，且其中視情況進一步設置與液晶介質直接接觸之配向層。

隨後，一或多種可聚合液晶原基化合物尤其在層中存在施加之電場下聚合。

較佳地，聚合較佳使用UV光藉由光聚合實施。在一尤其較佳實施例中，在聚合期間，至少暫時施加電場以誘導介質之配向，較佳垂直配向。

在聚合期間施加電壓以設定預定定向可有利地影響切換層及窗戶元件之產物特性。舉例而言，在聚合期間誘導垂直配向可有助於獲得均質低霧度澄清狀態，但此外，在散射狀態中可獲得均質且適當強霧度。

在光聚合期間可控制溫度，例如在20℃至100℃範圍內，較佳低於清澈點。

在一實施例中，反應性液晶原基自起始，而在另一實施例中，使用光引發劑以觸發聚合。

對於切換層中之材料之光聚合，使用較佳30s至240min，更佳1min至120min之暴露時間，較佳使用0.01mW/cm²至100mW/cm²，更佳0.1mW/cm²至50mW/cm²且尤其1mW/cm²至20mW/cm²範圍內之照射強度。

對於聚合，可適當地設定或改變若干參數，例如照射劑量、施加電壓、AC電壓之頻率及介質中對掌性摻雜劑之量。

在聚合，尤其光聚合步驟之後，可實施其他處理。較佳地，在聚合步驟之後，在存在或不存在電場下實施熱處理。熱處理，亦即暴露於相對於先前聚合步驟增加之溫度，可使得進一步固化或進一步轉化率或完成聚合。

亦可在所用基板上進行前處理步驟，例如表面處理方法，諸如UV-臭氧處理或電漿處理，其可改良較大區域上之配向及潤濕特性且有助於改良之均質性以及有利降低澄清狀態中之不合需要之霧度。

本文所述之方法宜適用於甚至在將僅單個切換層用於裝置中之情況下產生提供良好的隱私之具有有利耐久性、中性顏色、低霧度澄清狀態及散射狀態之窗戶元件。

在本發明中且尤其在以下實例中，藉助於縮寫(亦稱為字首語)指示液晶原基化合物之結構。在此等字首語中，化學式如下使用下文表A至表C進行縮寫。所有C_nH_2n+1、C_mH_2m+1及C₁H₂₁₊₁或C_nH_2n-1、C_mH_2m-1及C₁H_21-1基團表示直鏈烷基或烯基，較佳表示1-E-烯基，其各自分別具有n、m及l個C原子。表A列舉用於化合物之核心結構之環元素之代碼，而表B展示鍵聯基團。表C給出左側或右側端基之代碼之含義。字首語由以下構成：具有視情況選用之鍵聯基團之環元素之代碼，之後第一連字符及左側端基之代碼，及第二連字符及右側端基之代碼。表D展示化合物之說明性結構以及其各別縮寫。

表A：環元素

其中n及m各自表示整數，且三點「…」係用於來自此表之其他縮寫之占位符。

下表展示說明性結構以及其相應縮寫。展示此等內容以便說明縮寫規則之含義。此外，其表示較佳可使用之化合物。

其中n、m及l較佳彼此獨立地表示1至7。

下表展示可用作根據本發明之介質中之穩定劑的說明性化合物。

LC介質較佳包含0至10重量%，尤其1ppm至5重量%，尤其較佳1ppm至1重量%之穩定劑。

下文表F展示可較佳在根據本發明之液晶原基介質中用作對掌性摻雜劑之說明性化合物。

在本發明之一較佳實施例中，液晶原基介質包含一或多種選自表F中所示之化合物的化合物。

根據本發明之液晶原基介質較佳包含兩種或更多種，較佳四種或更多種選自上文表D至表F中所示之化合物的化合物。

在一實施例中，根據本發明之LC介質較佳包含三種或更多種，更佳五種或更多種表D中所示之化合物。

在本發明之一較佳實施例中，液晶原基介質包含一或多種選自來自表G之化合物之群的化合物。

根據本發明之液晶介質較佳包含四種或更多種，更佳六種或更多種，甚至更佳七種或更多種，且尤其較佳八種或更多種選自表D之化合物之群的化合物，較佳三種或更多種選自表D之式之群的不同式之化合物。介質尤其較佳另外含有一種、兩種或更多種選自表E之式之群的化合物。甚至更佳地，介質進一步含有一種、兩種或超過兩種選自表G之式之群的化合物。

以下實例僅係本發明之說明，且其不應視為以任何方式限制本發明之範疇。鑒於本發明，實例及其修改或其他等效物對於熟習此項技術者將變得顯而易見。

然而，以下展示之物理特性及組成說明可達成何種特性且其可在何種範圍內進行修改。因此，充分界定可較佳達成之尤其不同特性之組合。

實例

液晶混合物及複合物系統由如下文中給出之組成及特性而實現。研究其性質及光學效能。

參考實例1

製備液晶基底混合物B-1且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例2

製備液晶基底混合物B-2且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例3

製備液晶基底混合物B-3且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例4

製備液晶基底混合物B-4且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例5

製備液晶基底混合物B-5且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例6

製備液晶基底混合物B-6且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例7

製備液晶基底混合物B-7且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例8

製備液晶基底混合物B-8且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例9

製備液晶基底混合物B-9且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例10

製備液晶基底混合物B-10且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例11

製備液晶基底混合物B-11且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例12

製備液晶基底混合物B-12且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例13

製備液晶基底混合物B-13且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例14

製備液晶基底混合物B-14且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例15

製備液晶基底混合物B-15且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

參考實例16

製備液晶基底混合物B-16且其特徵在於其通用物理特性，其具有如下表所指示之組成及特性。

實例1

膽固醇型混合物C-1藉由混合以下來製備：97.01%之如上文實例1中所述之混合物B-1與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、1.25%之式RM-A之化合物

0.62%之式RM-B之化合物

0.62%之式RM-C之化合物

及0.08%之光引發劑Irgacure^® 651(在下文中縮寫為IRG-651)

，可購自Ciba,Switzerland。

獲得之混合物C-1之螺距係1.84μm。

螺距藉由在20℃下使用上文所述之NIR光譜方法量測最大選擇性反射波長λ_max來確定。

混合物C-1藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

隨後藉由在施加方波電壓(70V，60Hz)時用UV光(UVA及UVB，3.5mW/cm²光強度)照射測試單元實施聚合。

在聚合之後，霧度根據ASTM 1003-92使用分光光度計(Lambda 1050,Perkin Elmer)及150mm烏爾比利氏球(Ulbricht's sphere)來測定。

獲得之單元具有在63V下具有6%霧度及100%澄清度之澄清狀態。此外，在0V下，單元具有有100%霧度及13%澄清度之隱私(散射)狀態。

在本文中，澄清度使用來自BYK-Gardner之haze-gard i測定。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例2

膽固醇型混合物C-2藉由混合以下來製備：98.28%之如實例1中所述之混合物B-1與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.63%之式RM-D之化合物

0.63%之式RM-E之化合物

及0.04%之IRG-651。

獲得之混合物C-2之螺距係1.84μm。

混合物C-2藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係20μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

填充之測試單元如實例1中所述進一步處理且量測。

在聚合之後獲得之單元具有在50V下具有4%霧度及100%澄清度之澄清狀態。此外，在0V下，單元具有有100%霧度及18%澄清度之隱私(散射)狀態。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

比較實例1

膽固醇型混合物CC-1藉由混合99.58%之如以上參考實例1中所述之混合物B-1與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt之對掌性摻雜劑R-5011來製備。

混合物CC-1藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係35μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

獲得之單元具有在63V下具有3%霧度及100%澄清度之澄清狀態。此外，在3V下，單元具有有79%霧度及25%澄清度之隱私(散射)狀態。

當離軸觀察時，單元展現具有角度依賴性之類似於類彩虹外觀之不合需要的顏色效果。

比較實例2

膽固醇型混合物CC-2藉由混合以下來製備：98.70%之如上文參考實例1中所述之混合物B-1與0.63%之如上文實例2中所示之式RM-D之化合物、0.63%之如上文實例2中所示式RM-E之化合物及0.04% 之IRG 651。

混合物CC-2藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面配向)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

填充之測試單元如實例1中所述進一步處理且量測。

在聚合之後獲得之單元具有在70V下具有54%霧度之隱私(散射)狀態。然而，單元不展現澄清狀態，其中在3V下霧度仍係21%。

實例3

膽固醇型混合物C-3藉由混合以下來製備：98.28%之如上文參考實例1中所述之混合物B-1與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-D之化合物、0.58%之如上文實例2中所示之式RM-E之化合物、0.05%之式RM-F之化合物

及0.04%之IRG 651。

混合物C-3藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面配向)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

填充之測試單元如實例1中所述進一步處理。

單元展現有利的澄清及散射狀態及有利的切換及電光效能。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例4

膽固醇型混合物C-4藉由混合以下來製備：98.64%之如上文參考實例1中所述之混合物B-1與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.45%之如上文實例2中所示之式RM-D之化合物、0.45%之如上文實例2中所示之式RM-E之化合物及0.04%之IRG 651。

混合物C-4藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面配向)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係20μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

填充之測試單元如實例1中所述進一步處理。

在聚合之後獲得之單元具有在50V下具有3%霧度及100%澄清度之澄清狀態。此外，在0V下，單元具有有100%霧度及10%澄清度之隱私(散射)狀態。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例5

膽固醇型混合物C-5藉由混合以下來製備：98.58%之如實例1中所述之混合物B-1與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011及1.00%之式RM-G之化合物

混合物C-5藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(垂直配向)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係20μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

填充之測試單元如實例1中所述進一步處理且量測。

在聚合之後獲得之單元具有在50V下具有5%霧度及100%澄清度之澄清狀態。此外，在0V下，單元具有有100%霧度及15%澄清度之隱私(散射)狀態。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例6

膽固醇型混合物C-6藉由混合以下來製備：98.61%之如上文實例1中所述之混合物B-1與0.64%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011及0.75%之如上文實例5中所示之式RM-G之化合物。

混合物C-6藉由真空填充而填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係15μm，且將填充孔口密封。電線藉由焊接而施加至單元。

隨後藉由在施加方波電壓(50V，60Hz)時用UV光(UVA及 UVB，3.5mW/cm²光強度)照射測試單元實施聚合。

在聚合之後獲得之單元具有在50V下具有2%霧度及100%澄清度之澄清狀態。此外，在0V下，單元具有有100%霧度及35%澄清度之隱私(散射)狀態。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例7

膽固醇型混合物C-7藉由混合以下來製備：98.28%之如實例12中所述之混合物B-12與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-D之化合物、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-E之化合物及0.04%之IRG-651。

獲得之混合物C-7之螺距係1.84μm。

將混合物C-7填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm。

隨後藉由在施加方波電壓(70V，60Hz)時用UV光(UVACUBE 2000，Hönle，9mW/cm²光強度)照射測試單元10分鐘實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。在散射(有霧)狀態下，獲得94.4%之霧度值。在澄清狀態下，獲得2.3%之霧度值。

實例8

膽固醇型混合物C-8藉由混合以下來製備：98.28%之如實例4中所述之混合物B-4與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt, Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-D之化合物、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-E之化合物及0.04%之IRG-651。

獲得之混合物C-8之螺距係1.84μm。

將混合物C-8填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。在散射(有霧)狀態下，獲得95.7%之霧度值。在澄清狀態下，獲得2.6%之霧度值。

實例9

膽固醇型混合物C-9藉由混合以下來製備：98.28%之如實例14中所述之混合物B-14與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-D之化合物、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-E之化合物及0.04%之IRG-651。

獲得之混合物C-9之螺距係1.84μm。

將混合物C-9填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。在散射(有霧)狀態下，獲得96.7%之霧度值。在澄清狀態下，獲得3.3%之霧度值。

實例10

膽固醇型混合物C-10藉由混合以下來製備：98.28%之如實例13中所述之混合物B-13與0.42%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-D之化合物、0.63%之如上文實例2中所示之式RM-E之化合物及0.04%之IRG-651。

獲得之混合物C-10之螺距係1.84μm。

將混合物C-10填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。在散射(有霧)狀態下，獲得96.7%之霧度值。在澄清狀態下，獲得2.5%之霧度值。

比較實例3

膽固醇型混合物CC-3藉由混合以下來製備：91.12%之如上文實例1中所述之混合物B-1與6.49%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑CB 15、2.37%之乙二醇二甲基丙烯酸酯及0.02%之IRG-651。

將混合物CC-3填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係25μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。在散射(有霧)狀態下，獲得 95.1%之霧度值。在澄清狀態下，獲得4.3%之霧度值。

實例11

膽固醇型混合物C-11藉由混合以下來製備：98.61%之如上文實例4中所述之混合物B-4與0.64%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011及0.75%之如上文實例5中所示之式RM-G之化合物。

不添加光引發劑。獲得之混合物C-11之螺距係1.1μm。

將混合物C-11填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺對準層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係15μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。在散射(有霧)狀態下，獲得95%之霧度值。在澄清狀態下，獲得2.1%之霧度值。

實例12

膽固醇型混合物C-12藉由混合以下來製備：98.68%之如上文實例4中所述之混合物B-4與0.57%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011及0.75%之如上文實例5中所示之式RM-G之化合物。

不添加光引發劑。獲得之混合物C-12之螺距係1.24μm。

將混合物C-12填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係18μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。在散射(有霧)狀態下，獲得97%之霧度值。在澄清狀態下，獲得3.5%之霧度值。

實例13

膽固醇型混合物C-13藉由混合以下來製備：98.61%之如上文實例15中所述之混合物B-15與0.64%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011及0.75%之如上文實例5中所示之式RM-G之化合物。

將混合物C-13填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係20μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。

單元展現有利的澄清及散射狀態及有利的切換及電光效能。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例14

膽固醇型混合物C-14藉由混合以下來製備：98.78%之如上文參考實例15中所述之混合物B-15與0.44%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.75%之如上文實例5中所示之式RM-G之化合物及0.03%之式A-1之化合物

將混合物C-14填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係20μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。

單元展現有利的澄清及散射狀態及有利的切換及電光效能。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例15

膽固醇型混合物C-15藉由混合以下來製備：98.75%之如上文參考實例15中所述之混合物B-15與0.44%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.75%之如上文實例5中所示之式RM-G之化合物、0.03%之如上文實例14中所示之式A-1之化合物及0.03%之式A-2之化合物

將混合物C-15填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係20μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。

單元展現有利的澄清及散射狀態及有利的切換及電光效能。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例16

膽固醇型混合物C-16藉由混合以下來製備：98.82%之如實例16中所述之混合物B-16與0.40%之可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑R-5011、0.75%之如上文實例5中所示之式RM-G之化合物及0.03%之如上文實例14中所示之式A-1之化合物。

將混合物C-16填充至具有有ITO電極以及聚醯亞胺配向層(來自Japan Synthetic Rubber之AL-1054，平面，TN)之玻璃基板之測試單元中，其中單元間隙係20μm。

隨後如實例7中所述實施聚合。

在聚合之後，測定霧度。

單元展現有利的澄清及散射狀態及有利的切換及電光效能。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例17

膽固醇型混合物C-17藉由混合如上文參考實例15中所述之混合物B-15與可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany之對掌性摻雜劑S-1011以使得獲得2μm之螺距來製備，其中將99.25%之此混合物與如上文實例5中所示之0.75%之式RM-G之化合物進一步混合以獲得混合物C-17。

混合物C-17如實例1中所述進一步處理。

單元展現有利的澄清及散射狀態及有利的切換及電光效能。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

實例18至26

膽固醇型混合物C-18、C-19、C-20、C-21、C-22、C-23、C-24、C-25及C-26根據實例2製備及進一步處理，然而其中替代對掌性摻雜劑R-5011，使用對掌性摻雜劑S-1011，且其中替代混合物B-1，分別使用分別如參考實例2、3及5至11中所述之混合物B-2、B-3、B-5、B-6、B-7、B-8、B-9、B-10及B-11。

單元展現有利的澄清及散射狀態及有利的切換及電光效能。

未觀察到不合需要的離軸顏色效應。

Claims

一種窗戶元件，其可在光學透明狀態與散射狀態之間操作及電切換且其包含含有一材料之切換層，該材料由以下所組成：液晶介質，其包含一或多種液晶原基化合物及一或多種對掌性化合物，其中該液晶介質具有95℃或更高之清澈點，及聚合組分，其包含一或多種藉由在該液晶介質中聚合一或多種可聚合液晶原基化合物而獲得之聚合結構，其中該一或多種可聚合液晶原基化合物包含至少一種含有兩個或更多個可聚合基團之可聚合液晶原基化合物，其中按該材料之總含量計，該聚合組分在該液晶介質中之含量係5重量%或更小，且該聚合組分包含在該液晶介質中之聚合物網狀結構，其中在該光學透明狀態下，該窗戶元件具有小於10%之根據ASTM D 1003測定之霧度。
如請求項1之窗戶元件，其中該一或多種液晶原基化合物包含按該液晶介質之總含量計至少15重量%之一或多種式I液晶原基化合物
其中R¹及R² 彼此獨立地表示選自以下之基團：F、Cl、CF₃、OCF₃及具有1至15個碳原子之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之直鏈或分支鏈烯基，該烷基或烷氧基或烯基未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素單取代或多取代，且其中一或多個CH₂基團在各情況下可彼此獨立地以使得氧原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-COO-、- OCO-、-OCOO-或-C≡C-置換，A¹¹ 表示
n 表示0或1，及A²¹、A³¹及A⁴¹ 彼此獨立地表示
其中L在每次出現時相同或不同地係選自F、Cl及Br之鹵素。
如請求項1或2之窗戶元件，其中該一或多種液晶原基化合物包含一或多種選自式II及III之化合物之群的液晶原基化合物
其中R³、R⁴、R⁵及R⁶彼此獨立地表示選自以下之基團：F、CF₃、OCF₃、CN及具有1至15個碳原子之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之直鏈或分支鏈烯基，該烷基或烷氧基或烯基未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素單取代或多取代，且其中一或多個CH₂基團在各情況下可彼此獨立地以使得氧原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-置換，及L¹、L²、L³、L⁴及L⁵ 彼此獨立地表示H或F。
如請求項1或2之窗戶元件，其中該液晶介質展現正介電各向異性△ε及0.13或更大之在20℃及589nm下測定之光學各向異性△n，及其中含於該液晶介質中之該一或多種對掌性化合物具有5μm^-1或更大之螺旋扭轉力絕對值。
一種用於製備窗戶元件之方法，其包含(i)在兩個各設置有電極之相對透明基板之間設置呈層形式之由一或多種液晶原基化合物、一或多種對掌性化合物及一或多種可聚合液晶原基化合物所組成之液晶介質，其中該液晶介質具有95℃或更高之清澈點且展現0.55μm或更長之膽固醇型螺旋之螺距，及其中按該液晶介質之總含量計，該一或多種可聚合液晶原基化合物在該液晶介質中之含量係5重量%或更小，及其中該一或多種可聚合液晶原基化合物包含至少一種含有兩個或更多個可聚合基團之可聚合液晶原基化合物，及(ii)在該層中所施加之電場存在下進行該一或多種可聚合液晶原基化合物之聚合以形成聚合物網狀結構，其中該聚合係藉由光聚合實施，且其中該施加之電場誘導垂直配向。
如請求項5之方法，其中該等電極作為傳導層安置於各基板之內表面上，且其中視情況進一步設置與該液晶介質直接接觸之配向層。
如請求項5或6之方法，其中在步驟(ii)之後，在存在或不存在電場下實施熱處理。
如請求項1或2之窗戶元件，其可藉由施加AC電壓V1切換至光學透明狀態且可藉由施加AC電壓V2切換至散射狀態，其中V1>V2。
如請求項1或2之窗戶元件，其中該液晶介質在該散射狀態中展現0.55μm或更長之膽固醇型螺旋之螺距。