CN104797686B

CN104797686B - 透镜元件

Info

Publication number: CN104797686B
Application number: CN201380061022.2A
Authority: CN
Inventors: M·韦特克; H·汉塞尔
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2017-06-09
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: KR20150090161A; EP2925834B1; CN104797686A; EP2925834A1; JP2016506532A; JP6539208B2; US20150301344A1; WO2014082699A1; TW201428383A; TWI629539B; US9612445B2

Abstract

本发明提供包含由各向同性材料形成的反向透镜结构和各向同性覆盖板的可切换透镜元件，其中所得到的透镜结构包含在其各向同性态具有相同折射率的电可切换的聚合物稳定化蓝相液晶介质。此外，本发明涉及这样的透镜元件在电光器件即可以2D模式或3D模式操作的自动立体显示器件中的用途，其中透镜设置将来自不同像素的输出导向不同的空间位置以使得能够观察到立体图像并且其中透镜设置包含多个所述可切换透镜元件。

Description

透镜元件

发明的技术领域

本发明提供包含复制结构、透镜结构的透镜元件，其中透镜结构或复制结构包含蓝相液晶材料。更进一步，本发明涉及这样的透镜元件在电光器件即可以2D模式或3D模式操作的自动立体显示器件中的用途，其中透镜设置将来自不同像素的输出导向不同的空间位置以使得能够观察到立体图像并且其中透镜设置包含多个所述可切换透镜元件。

发明背景

使用透镜元件例如为了实现自动立体显示器件。这样的器件包含例如属于有源矩阵型的液晶显示面板来充当空间光调制器以产生显示图像。显示面板具有以行和列布置的显示像素的正交阵列。实际上，显示面板包含约一千行和数千列显示像素。

液晶显示面板的结构是完全常规的。特别地，面板包含一对间隔的透明玻璃基板，在其之间提供例如对齐扭曲的向列相或另一液晶介质。基板在它们的接触表面上携带透明的铟锡氧化物(ITO)电极图案。在基板的外部表面上也提供极化层。

在基板上每个显示像素包含对立的电极，在那之间具有介入的液晶介质。显示像素的形状和布局由电极的形状和布局决定。通过间隙将显示像素彼此规则间隔。每个显示像素与开关元件例如薄膜晶体管(TFT)或薄膜二极管(TFD)相关联。通过向开关元件提供寻址信号来操作显示像素以产生显示图像，并且本领域技术人员知道适合的寻址方案。

显示面板由光源照亮，在这种情况下光源包括遍布显示像素阵列区域的平面背光。引导来自光源的光通过显示面板，并驱动单独的显示像素来调制光并产生显示图像。

现有技术的显示器件还包含布置在显示面板正面的透镜板，其执行视图形成功能。透镜板包括一排彼此平行延伸的透镜元件。透镜元件是平凸透镜的形式，并且它们充当光输出导向器件以从显示面板向位于显示器件前的使用者的眼睛提供不同的图像或视图。

现有技术的自动立体显示器件能够在不同方向提供数种不同透视图。特别地，每个透镜元件在每排置于一小组显示像素上。因此，透镜元件在不同方向投射属于一组的每个显示像素，以形成数种不同视图。当使用者的头从左向右移动时，他/她的眼睛将依次接收到数种视图中不同的那些。

也提议提供电可切换透镜元件，其使得显示器能够以2D或3D模式操作。

在这一方面，可在这样的器件中使用的电可切换透镜元件阵列包含一对透明的玻璃基板，并且透明电极由提供在它们接触表面的铟锡氧化物(ITO)形成。与上面那个基板相邻、在基板之间提供使用复制技术形成的反向透镜结构。与下面那个基板相邻、在基板之间提供液晶介质。与液晶材料接触的反向透镜结构和下面的基板的表面装配有用于使液晶材料取向的取向层。

当没有电势施加到电极时，液晶材料的折射率显著高于反向透镜阵列的折射率，并且因此透镜形状提供光输出导向功能。

当约50至100伏特的交替电势施加到电极时，液晶材料的折射率与反向透镜阵列的折射率基本相同，所以取消了透镜形状的光输出导向功能。因此，在该状态下，阵列有效地以“通过”模式起作用。

在US6,069,650 A1中可以找到适合于在这样的显示器件中使用的这样结构的另外细节和可切换透镜元件阵列的操作。

从WO 2010/136951 A1中了解自动立体显示器件的实例，其兼具2D和3D操作模式，其公开内容通过引用并入到本申请中。

该器件包括显示面板，其具有用于产生显示图像的显示像素阵列并且显示像素以行和列布置。因此透镜设置覆盖显示面板并且包含由蓝相液晶介质形成的可切换透镜元件，和由非可切换各向同性材料形成的复制结构。公开的透镜设置将来自不同像素的输出导向不同的空间位置且使得能够观察到自动立体图像。该器件还包括控制器，适用于将蓝相材料切换到用于2D模式的各向同性态和用于3D模式的双折射态，并且其中在2D模式时，蓝相材料的折射率与非可切换各向同性材料的折射率相匹配。

如上所述，与之前描述的电场对齐模式相比，各向同性态用于2D模式，这高度改进了2D模式，这是由于通过使用蓝相介质的光学各向同性相，将2D模式中的残余衍射降低到最低。

几十年来已经认识到存在液晶介质的所谓蓝相。然而，该相与非常窄的温度范围相关联。蓝相是由三个空间维度中在间隙均匀的距离处发生的缺陷引起而形成立方晶格。在手性液晶内缺陷的规则三维晶格由此形成蓝相。因为蓝相缺陷之间的间隔在光的波长范围内(数百纳米)，对于从晶格反射的光的某些波长范围，发生相长干涉(布拉格反射)并且蓝相反射彩色光(注意仅一些蓝相实际上反射蓝光)。当手性液晶材料从胆甾相加温或从各向同性相冷却时，蓝相出现。

在2005年，如在Nature，436，997-1000页中所发表的，来自University ofCambridge的Centre of Molecular Materials for Photonics and Electronics的研究者报导他们发现了一类蓝相液晶，其在宽至16-60摄氏度的温度范围内仍然稳定。已经证明通过施加电场到该材料，这些超稳定蓝相可用于切换反射光的颜色，并且这可最终用于产生用于全色显示的三色(红、绿和蓝)像素。新型蓝相由分子构成，其中两个刚性、棒状部分通过柔性链连接。

此外，已经生产并公布了蓝相LCD面板原型。不像常规的TFT LCD技术例如扭曲向列型(TN)、平面内切换(IPS)或垂直配向(VA)，蓝相模式不需要液晶配向层。蓝相模式可作出它自己的配向，从而消除对任何机械配向和摩擦工艺的需要。这减少了所需的制造步骤数，从而造成生产成本的节约。

在用于TV应用的蓝相基液晶显示器中，用于显示视觉信息的不是根据晶格间距的光选择性反射(布拉格反射的结果)，而是外部电场通过克尔效应在液晶中引发双折射。当将蓝相模式液晶层放置在正交偏振器之间时，随着透射改变，那种场引发的双折射变得显而易见。

因为各向同性模式不依赖于角度和偏振，所以通过将蓝相液晶介质应用到可切换透镜元件，避免了对配向层的需要以及对液晶摩擦的需要。因此简化了这样的透镜元件的结构和制备工艺。

在该方面，已经报导了一些化合物和介质具有介于胆甾相和各向同性相之间的蓝相，该蓝相通常可以通过光学显微镜观察到。被观察到蓝相的这些化合物和组合物一般为显示出高手性的单个介晶化合物或混合物。通常地，观察到的蓝相仅在很小的温度范围内(该温度范围通常小于1摄氏度宽)延伸和/或蓝相存在于相当不便利的温度下。

根据WO 2010/136951 A1的自动立体显示器件建议例如在WO 2005/075603 A1或WO 2007/147516 A1中公开的介质作为适合的介质。

现代透镜元件应用需要快速切换时间，这可以通过蓝相液晶介质的较高的介电各向异性值和有利地较低粘度来实现。此外，因为它们直接暴露于阳光，介质必须呈现出高的UV稳定性。此外，需要的光调制介质必须呈现蓝相，其尽可能宽并且针对提及的应用其方便地定位以及用于室外应用即在相机中的深部(deep)温度时良好的稳定性。

因此，需要另外的液晶介质，其可在可切换透镜元件中操作，其在其中介质在蓝相中的宽温度范围内操作，除了高的Δn绝对值之外，其在宽温度范围内提供良好的热和UV稳定性和蓝相，并且其还提供以下技术改进:

-降低的工作电压,

-降低的工作电压对温度的依赖性以及

-高的介电各向异性值以及有利地低粘度。

发明概述

令人惊奇地，本发明人已经发现包含透镜结构、复制结构的透镜元件，其中透镜结构或复制结构包含适合于提供上述要求的蓝相液晶材料。

因此所述蓝相液晶介质呈现宽范围蓝相，高的介电各向异性值以及有利的低粘度，良好的UV稳定性和在深部温度(deep temperature)时良好的稳定性。

本发明还涉及这样的透镜元件在电光器件即自动立体显示器件中的用途并且涉及包含透镜元件和使用根据本发明的可切换透镜效应的其它电光器件。

本发明还涉及这样的透镜元件的生产方法。

实施方案的详述

在一种优选实施方案中，透镜元件包含透镜结构(其包含蓝相液晶材料)和复制结构(其包含具有恒定折射率的各向同性材料)。

因此，透镜元件包含具有恒定折射率的各向同性材料的复制结构，其具有限定的腔体并且其对应于反向透镜结构。所得到的透镜结构包含在其各向同性态具有相同折射率的电可切换蓝相液晶介质。透镜元件还包含覆盖反向透镜结构的透明基板，和提供在所述覆盖板上、与电可切换蓝相液晶介质相连的透明电极结构。

在优选实施方案中，透明基板是与用于复制结构相同的各向同性材料，但是本领域技术人员已知的其它适合的透明材料也可以。

通过施加电场到介质可使聚合物稳定化蓝相液晶介质在其各向同性态和其双折射态之间电切换。在各向同性态时，蓝相液晶介质的折射率优选地与复制结构的各向同性材料的折射率匹配。

通过选择复制结构的各向同性材料以具有三种可能的折射率中的一种，即n₀(垂直于各向异性轴的常光折射率)、n_e(平行于各向异性轴的非常光折射率)、n_iso(各向同性蓝相折射率)，并且通过选择某些光偏振和选择复制结构的各向同性材料的负或正空气焦距，透镜效应可与双折射或光学各向异性蓝相相关联。

蓝相液晶介质由其n_o和n_e值限定。当没有施加电场时，介质呈现由下式确定的各向同性折射率(n_iso):

n_iso＝((n_e ²+2n_o ²)/3)^1/2

近似地匹配蓝相介质的合适的折射率(n_iso、n_o或n_e)与复制结构的各向同性材料的折射率是又一常规技能。

许多透明聚合物，例如(官能化)聚碳酸酯(n≈1.58)；聚酰亚胺；氟代聚酰亚胺(n≈1.52-1.54)，例如来自Hitachi公司的OPI系列聚酰亚胺；氟碳例如和(n≈1.34-1.38)；硅聚合物例如184(n≈1.43)；丙烯酸类玻璃(n≈1.49)；聚碳酸酯(n≈1.58)例如PMMA(n≈1.48)；PET(n≈1.57)；这样的聚合物混合物，如例如在US 6,989,190 A1中所公开的；火石玻璃(n≈1.52-1.92)；无铅玻璃(n≈1.48-1.75)和更多对本领域技术人员已经已知的。此外，可混合一些聚合物以得到平均有效折射率，和这可用于使得获得期望的折射率成为可能。

在优选实施方案中，复制结构形成反向平凸或椭圆同心透镜结构，优选反向平凸透镜结构。

折射率匹配是这样的，使得蓝相液晶介质的各向同性折射率和复制结构的各向同性材料折射率之间的差异(即匹配中的误差)小于5％。更优选地，匹配中的误差小于2％或最优选小于1％。

通过在复制结构的各向同性材料和蓝相液晶介质的可见折射率之间产生折射率差异来提供透镜效应。优选地，折射率差异应尽可能大，以便由复制形成的透镜结构尽可能浅，并且因此需要最少量的蓝相液晶介质。

使用平面内切换电极结构可得到低深度(low depth)透镜。在该情况下蓝相液晶介质的各向同性模式的轴可平行于光的偏振而电对齐，以使得然后n_e是可见的。通过选择复制结构的各向同性材料以具有等于n_iso的折射率n_r，所得到的折射率差异由Δn_i(复制)-n_e形成。然后折射率差异和所需焦距直接确定所需的透镜结构形状。在优选的具有焦距(f)的反向平凸透镜结构的情况下，可如下选择这样的透镜半径(r):

r＝fΔn/n_o

因为当半径变得更短时，透镜的剖面深度增加，所以较大的Δn意味着更低的深度。当Δn_i(复制)-n_e比Δn_i(复制)-n_o大时，当n_r等于n_iso时是优选的实施方案。

在另一优选实施方案中，蓝相液晶介质是透镜结构的一部分。然而，替代方法使用无源透镜设置与可切换偏振调节设置组合。无源透镜设置具有双折射透镜和非双折射透镜复制部分(或可用透镜非双折射和复制部分双折射布置这些)。复制部分的折射率与双折射透镜的折射率之一例如非常折射率匹配。可切换偏振调节器件使得能够在偏振态(其中存在透镜和复制之间的指数变化)和其中没有变化的状态之间选择。因此，进入无源透镜的光的偏振方向指示是否执行透镜功能或是否透镜作为通过器件来操作。在WO 03/015424 A1中详细描述了该系统，其中的公开内容通过引用并入。这种设置的可切换偏振调节器件可包含根据本发明的蓝相液晶介质。然后蓝相液晶介质双折射模式的双折射与蓝相液晶介质厚度的组合产生期望的偏振调节。例如，双折射盒可起到半波片的作用，从而导致当在双折射模式时该盒的输入和输出之间的正交偏振变化，和当在蓝相液晶介质的各向同性模式时偏振没有变化。

在另一实施方案中，根据本发明的透镜元件包含复制结构(其包含蓝相液晶材料)和透镜结构(其包含具有恒定折射率的各向同性材料)。并非该实施方案的所有其它参数都将详细描述，因为这些从上述给出的说明中是显而易见的并且对本领域技术人员是众所周知的。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种手性化合物和一种或多种介晶化合物。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种手性化合物、一种或多种可聚合化合物和一种或多种介晶化合物，其选自式I的化合物，

其中

L¹¹至L¹⁶彼此独立地为H或F，

R¹¹为直链或支链的烷基，其是未取代的，被F、Cl或CN，优选为F单取代或多取代，并且其中一个或多个CH₂基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹＝CY⁰²-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代，

Y⁰¹和Y⁰²彼此独立地为F、Cl或CN，和备选地它们中的一个可以为H，

R⁰¹和R⁰²彼此独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基，

Z¹¹为-COO-、-OCO-或-CF₂O-,

X¹¹为卤素，具有1至6个碳原子的单、二或多卤代烷基或烷氧基或具有2至6个碳原子的单、二或多卤代烯基，优选F、Cl、CF₃、CHF₂、OCF₃、OCFHCF₃、OCFHCHF₂、OCF₂CH₃、OCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCFHCF₂CF₃、OCFHCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CF₃、OCF₂CF₂CClF₂、OCClFCF₂CF₃或CH＝CF₂，特别优选F、CF₃OCHF₂或OCF₃。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式I的化合物，优选选自其子式I-1和I-2的化合物，优选式I-2，

其中R¹¹具有如上在式I中给出的含义并且优选为正烷基，最优选乙基、正丙基、正丁基、正戊基或正己基。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式II的化合物

L²¹至L²⁴彼此独立地为H或F,

R²¹具有上文所示的式I中针对R¹¹的含义之一，

表示选自下列的双基基团:

a)反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基和1,4’-二亚环己基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可以被-O-和/或-S-替代；并且，其中此外，一个或多个H原子可以被F替代,

b)1,4-亚苯基和1,3-亚苯基，其中此外，一个或两个CH基团可以被N替代；并且，其中此外，一个或多个H原子可以被F替代，

Z²¹为-COO-、-OCO-或-CF₂O-，和

X²¹表示卤素、CN、具有1至6个碳原子的单或多卤代烷基或烷氧基或具有2至6个碳原子的单或多卤代烯基，优选F、Cl、CN、CF₃、CHF₂、OCF₃、OCFHCF₃、OCFHCHF₂、OCF₂CH₃、OCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCFHCF₂CF₃、OCFHCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CF₃、OCF₂CF₂CClF₂、OCClFCF₂CF₃或CH＝CF₂，特别优选F、CN或CF₃。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种选自式II-1至II-5的式II的化合物

其中参数具有如上在式II中所指出的含义之一。

在本发明的优选实施方案中，式II-1至II-5的蓝相液晶化合物优选选自子式II-1a至II-5f的化合物，更优选选自式II-3-c和/或II-2f的化合物，

其中R²¹具有如上在式II中所指出的含义之一并且优选为正烷基，最优选乙基、正丙基、正丁基、正戊基或正己基。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式III的化合物，

其中

L³¹至L³³彼此独立地为H或F,

Z³¹为-COO-或-CF₂O-，

R³¹为直链或支链的烷基，其是未取代的，被F、Cl或CN，优选为F单取代或多取代，并且其中一个或多个CH₂基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹＝CY⁰²-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代，

Y⁰¹和Y⁰²彼此独立地为F、Cl或CN，和备选地它们中的一个可以为H，和

R⁰¹和R⁰²彼此独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基，和

X³¹表示卤素、CN、具有1至6个碳原子的单或多卤代烷基或烷氧基或具有2至6个碳原子的单或多卤代烯基，优选F、Cl、CN、CF₃、CHF₂、OCF₃、OCFHCF₃、OCFHCHF₂、OCF₂CH₃、OCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CHF₂、OCFHCF₂CF₃、OCFHCF₂CHF₂、OCF₂CF₂CF₃、OCF₂CF₂CClF₂、OCClFCF₂CF₃或CH＝CF₂，特别优选F、CN或CF₃。

在另一优选实施方案中，式III的化合物优选选自式III-1和/或III-2的化合物

其中参数R³¹、L³¹至L³³和X³¹具有如上在式III中给出的相应含义之一。

在本发明的另一优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式III-1的选自其子式III-1a至III-1d化合物的化合物，更优选式III-1a的化合物

其中R³¹和X³¹具有如上在式III中给出的含义之一。

在本发明的特别优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式III-1a至III-1d的化合物，其优选选自下列子式的化合物

其中R³¹具有如上在式III中给出的含义并且优选为正烷基，最优选乙基、正丙基、正丁基、正戊基或正己基。

在本发明的另一优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式III-2的选自其子式III-2a至III-2d化合物的化合物，

其中R³¹和X³¹具有如上在式III中给出的含义之一。

在本发明的特别优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式III-2a至III-2d的化合物，其优选选自下列子式的化合物

在优选实施方案中，根据本发明的蓝相液晶介质包含一种或多种式IV的化合物

其中

R⁴¹具有如上在式I中针对R¹¹给出的含义之一，

为

优选为

X⁴¹表示F或CF₃，优选F。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式V的化合物

其中

L⁵¹至L⁵³彼此独立地为H或F，

R⁵¹为直链或支链的烷基、优选具有1至20个碳原子的烷基，其是未取代的，或被F、Cl或CN，优选为F单取代或多取代，并且其中一个或多个CH₂基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹＝CY⁰²-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代；优选具有1至9个碳原子、优选2至5个碳原子的正烷基、正烷氧基，具有2至9个碳原子、优选具有2至5个碳原子的烯基、烯氧基或烷氧基烷基；或卤代烷基、卤代烯基或卤代烷氧基，优选单氟代、二氟代或低氟代烷基、烯基或烷氧基；最优选正烷基、正烷氧基、烯基、烯氧基或烷氧基烷基；

Y⁰¹和Y⁰²彼此独立地为F、Cl或CN；并且备选地它们之一可以为H；

R⁰¹和R⁰²彼此独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基；和

X⁵¹表示F或CF₃。

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式V的化合物，优选选自其子式V-1至V-8的化合物，

其中R⁵¹具有如上在式II中给出的含义并且优选为正丁基或正戊基。

优选地，根据本发明的蓝相液晶介质包含一种或多种式VI的化合物

其中

R⁶¹为直链或支链的烷基、优选具有1至20个碳原子的烷基，其是未取代的或被F、Cl或CN，优选为F单取代或多取代，并且其中一个或多个CH₂基团在每种情况下彼此独立地任选地被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代；优选具有1至9个碳原子、优选为2至5个碳原子的正烷基、正烷氧基，具有2至9个碳原子、优选为2至5个碳原子的烯基、烯氧基或烷氧基烷基；最优选正烷基、正烷氧基、烯基、烯氧基或烷氧基烷基；

为

优选为

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种式VI的化合物，优选选自其子式VI-1至VI-4的化合物,

其中R⁶¹具有上文在式VI中给出的含义之一。

优选地，根据本发明的蓝相液晶介质包含一种或多种式VII的化合物

其中

R⁷¹其为直链或支链的烷基，优选具有1至20个碳原子，其是未取代，被F、Cl或CN，优选为F单取代或多取代，并且其中一个或多个CH₂基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、CY⁰¹＝CY⁰²-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代，优选具有1至9个碳原子，优选具有2至5个碳原子的正烷基或正烷氧基，具有2至9个碳原子，优选具有2至5个碳原子的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，或优选至多9个碳原子的卤代烷基、卤代烯基或卤代烷氧基，优选具有优选至多9个碳原子的单氟代、二氟代或低氟代烷基、烯基或烷氧基，最优选具有优选至多9个碳原子的正烷基、正烷氧基、烯基、烯氧基或烷氧基烷基，

L⁷¹和L⁷²彼此独立地为H或F，优选一个为F和另一个为H或F和最优选均为为F，

Y⁰¹和Y⁰²彼此独立地为F、Cl或CN，和作为选择它们中的一个可以为H，和

R⁰¹和R⁰²彼此独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基。

优选地，式VII的化合物选自式VII-1和VII-2的化合物，优选选自式VII-2

其中R⁷¹具有上文在式VII中给出的含义。

在本申请中，烷基或烷氧基(即其中末端CH₂基团被-O-替代的烷基)可以是直链或支链的。其优选为直链的，具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子并相应地优选例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基或辛氧基，还有壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。

氧杂烷基，即其中一个非末端CH₂基团被-O-替代的烷基，其优选为例如直链2-氧杂丙基(＝甲氧甲基)，2-(＝乙氧甲基)或3-氧杂丁基(2-甲氧乙基)，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。

烯基，即其中一个或多个CH₂基团被-CH＝CH-替代的烷基，其可以直链或支链的。其优选是直链的并具有2至10个碳原子的，并且相应地优选为乙烯基，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。

特别优选的烯基为C₂-C₇-1E-烯基，C₄-C₇-3E-烯基，C₅-C₇-4-烯基，C₆-C₇-5-烯基和C₇-6-烯基，特别是C₂-C₇-1E-烯基、C₄-C₇-3E-烯基和C₅-C₇-4-烯基。特别优选的烯基的实例为乙烯基、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、6-庚烯基等。具有最多5个碳原子的基团通常是优选的。

在其中一个CH₂被-O-替代以及一个CH₂被-CO-替代的烷基基团中，这些基团优选为相邻的。相应地，这些基团一起形成了羰基氧基基团-CO-O-或氧羰基基团-O-CO-。优选地，这样的烷基基团是直链的并具有2至6个碳原子。

相应地，其优选为乙酰氧基、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、4-(甲氧羰基)-丁基。

其中两个或更多个CH₂基团被-O-和/或-COO-替代的烷基可以是直链或支链的。其优选为直链的并具有3至12个碳原子。相应地，其优选为双羧基甲基、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-(甲氧羰基)-甲基、2,2-双-(甲氧羰基)-乙基、3,3-双-(甲氧羰基)-丙基、4,4-双-(甲氧羰基)-丁基、5,5-双-(甲氧羰基)-戊基、6,6-双-(甲氧羰基)-己基、7,7-双-(甲氧羰基)-庚基、8,8-双-(甲氧羰基)-辛基、双-(乙氧羰基)-甲基、2,2-双-(乙氧羰基)-乙基、3,3-双-(乙氧羰基)-丙基、4,4-双-(乙氧羰基)-丁基、5,5-双-(乙氧羰基)-己基。

被CN或CF₃单取代的烷基或烯基基团优选为直链的。由CN或CF₃的取代可以在任何希望的位置。

至少被卤素单取代的烷基或烯基基团优选为直链的。卤素优选为F或Cl，在多取代的情况下优选为F。得到的基团还包括全氟代基团。在单取代的情况下，F或Cl取代基可以在任何希望的位置，但优选在ω-位。特别优选的具有末端F取代基的直链基团的实例为氟甲基、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。其它的F位置不排除在外。

卤素是指F、Cl、Br和I并且优选为F或Cl，最优选为F。每一个R可以是极性或非极性基团。在极性基团的情况下，其优选选自CN、SF₅、卤素、OCH₃、SCN、COR⁵、COOR⁵或具有1至4个碳原子的单氟代、低氟代或多氟代烷基或烷氧基基团。R⁵为任选氟取代的具有1至4个、优选为1至3个碳原子的烷基。特别优选的极性基团选自F、Cl、CN、OCH₃、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、CHF₂、CH₂F、OCF₃、OCHF₂、OCH₂F、C₂F₅和OC₂F₅，特别是F、Cl、CN、CF₃、OCHF₂和OCF₃。在非极性基团的情况下，其优选为具有最多15个碳原子的烷基或具有2至15个碳原子的烷氧基。

R¹至R⁵中的每一个可以是非手性的或手性基团。在手性基团的情况下，其优选具有式I^*：

其中，

Q¹为具有1至9个碳原子的亚烷基或亚烷氧基或单键；

Q²为具有1至10个碳原子的烷基或烷氧基，其可以是未取代的，被F、Cl、Br或CN单取代或多取代；一个或多个不邻近的CH₂基团也可以在每种情况下彼此独立地被-C≡C-、-O-、-S-、-NH-、-N(CH₃)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-或-CO-S-以使得氧原子以不彼此直接连接的方式替代；

Q³为F、Cl、Br、CN或如针对Q²所定义的烷基或烷氧基基团，但不同于Q²。

在式I^*中的Q¹为亚烷氧基的情况下，优选地，O原子与手性碳原子相邻。

优选的式I^*的手性基团为2-烷基、2-烷氧基、2-甲基烷基、2-甲基烷氧基、2-氟烷基、2-氟烷氧基、2-(2-乙炔)-烷基、2-(2-乙炔)-烷氧基、1,1,1-三氟-2-烷基和1,1,1-三氟-2-烷氧基。

特别优选的手性基团I^*例如为2-丁基(＝1-甲基丙基)、2-甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基己基、2-丙基戊基，特别是例如2-甲基丁基、2-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、2-辛氧基、2-氧杂-3-甲基丁基、3-氧杂-4-甲基戊基、4-甲基己基、2-己基、2-辛基、2-壬基、2-癸基、2-十二烷基、6-甲氧辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛酰氧基、5-甲基庚基氧羰基、2-甲基丁酰氧基、3-甲基戊酰氧基、4-甲基己酰氧基、2-氯丙酰氧基、2-氯-3-甲基丁酰氧基、2-氯-4-甲基戊酰氧基、2-氯-3-甲基戊酰氧基、2-甲基-3-氧杂戊基、2-甲基-3-氧杂己基、1-甲氧丙基-2-氧基、1-乙氧丙基-2-氧基、1-丙氧丙基-2-氧基、1-丁氧丙基-2-氧基、2-氟辛氧基、2-氟癸氧基、1,1,1-三氟-2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-辛基、2-氟甲基辛氧基。非常优选的是2-己基、2-辛基、2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-己基、1,1,1-三氟-2-辛基和1,1,1-三氟-2-辛氧基。

此外，包含非手性支链烷基基团的化合物有时可以很重要，例如是因为结晶趋势的下降。这类支链基团通常不包含超过一个的支链。优选的非手性支链基团为异丙基、异丁基(＝甲基丙基)、异戊基(＝3-甲基丁基)、异丙氧基、2-甲基丙氧基和3-甲基丁氧基。

根据本发明的聚合物稳定的蓝相液晶介质包含一种或多种反应性化合物或者可聚合化合物，各个包含一种、两种或更多种反应性基团或者可聚合基团。这是显而易见的是，因为通过形成具有矩阵或网络形式的聚合物使蓝相液晶介质稳定在蓝相。

凭借自身表现出纯蓝相(BP)的普通液晶介质的温度范围一般不够宽。这样的介质通常具有蓝相，该蓝相仅在某些温度，例如约3至4°的小温度范围内延伸。因此，为了使这样的介质适合于实际应用如在显示器中的应用，需要额外的延伸蓝相温度范围的稳定化。

为了通过形成聚合物来稳定蓝相，方便地将配制的蓝相主体混合物与适合的手性掺杂剂(一种或多种适合的手性化合物)和一种或多种可聚合化合物(优选为反应性介晶化合物(RM))混合。将得到的混合物填充到由复制结构的各向同性材料形成的反向透镜结构中并且维持在特定温度下，在该温度下混合物处于蓝相，例如将其加热或冷却直至在特定温度下可以观察到蓝相。在整个聚合过程中保持该温度。聚合过程通常通过普通中压汞蒸气灯的UV照射来控制。标准条件是例如在380nm波长下采用3mW/cm²180秒。为了避免对液晶介质的损害，还可以使用适合的滤光器。

以下简要说明了得到的聚合物稳定化的蓝相的稳定性标准。

确保出色的聚合物稳定化质量对于PS-BP在自动立体显示器件中很关键。聚合物稳定化的质量通过几个标准判定。光学检验确保良好的聚合。在测试盒/面板中观察到的任何缺陷和/或浑浊都是次最优聚合物稳定化的指示。在不同负载/应力条件下的电光检验确保聚合物稳定化的蓝相LC介质的长期稳定性。

因此，在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质优选为聚合物稳定化的并且包含一种或多种手性化合物，一种或多种介晶化合物，和一种或多种可聚合化合物。

在另一优选实施方案中，聚合物稳定化蓝相液晶介质包含一种或多种式I的化合物，一种或多种手性化合物和一种或多种可聚合化合物，优选选自式P的化合物

P^a-(Sp^a)_s1-(A¹-Z¹)_n1-A²-Q-A³-(Z⁴-A⁴)_n2-(Sp^b)_s2-P^b P

其中，各个基团具有以下定义：

P^a、P^b各自彼此独立地为可聚合基团；

Sp^a、Sp^b各自彼此独立地表示间隔基团；

s1、s2各自彼此独立地表示0或1；

n1、n2各自彼此独立地表示0或1，优选为0；

Q¹表示-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-、优选为-CF₂O-；

Z¹、Z⁴表示单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，其中Z¹和Q¹或Z²和Q¹不同时表示选自-CF₂O-和-OCF₂-的基团；

A¹、A²、A³、A⁴各自彼此独立地表示选自以下基团的双基基团：

a)反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基和1,4’-二亚环己基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可以被-O-和/或-S-替代；并且，其中此外，一个或多个H原子可以被F替代；

b)1,4-亚苯基和1,3-亚苯基，其中此外，一个或两个CH基团可以被N替代；并且，其中此外，一个或多个H原子可以被L替代；

c)四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二氧六环-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、环丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基和硒酚-2,5-二基，其中每一个还可以被L单或多取代；

d)饱和的、部分不饱和的或完全不饱和的、以及任选取代的具有5至20个成环碳原子的多环基团，此外，所述成环碳原子中的一个或多个可以被杂原子替代，优选选自双环[1.1.1]戊烷-1,3-二基，双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基，螺[3.3]庚烷-2,6-二基；

其中此外，在这些基团中的一个或多个H原子可以被L替代，和/或一个或多个双键可以被单键替代，和/或一个或多个CH基团可以被N替代；

L每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅，或者直链或支链的、在每种情况下任选氟代的具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧羰基氧基；

R⁰、R⁰⁰各自彼此独立地表示H、F或具有1至12个碳原子的直链或支链烷基，其中此外，一个或多个H原子可以被F替代；

M表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-；和

Y¹和Y²各自彼此独立地具有上文所示的针对R⁰的含义之一，或表示Cl或CN，和Y¹和Y²之一备选地表示-OCF₃，优选为H、F、Cl、CN或CF₃。

在另一优选实施方案中，本发明不仅涉及通过仅式P的一种或多种化合物的聚合可获得的聚合物稳定化体系，但是在另一优选实施方案中，还涉及式P的化合物与一种或多种另外的可聚合化合物在各自混合物中的组合，和涉及这样的稳定化体系在透镜元件中的用途。

在聚合物稳定化蓝相液晶介质中优选使用的式P的化合物选自下式：

其中，L在每次出现时相同或不同，具有上文和下文所示的含义之一，r表示0、1、2、3或4；s表示0、1、2或3，并且n表示1和24之间、优选1和12之间、非常特别优选2和8之间的整数，并且其中如果未表明基团处在单键或双键的末端，那么它为末端CH₃或CH₂基团。

在式P1至P24中，优选表示选自下式的基团：

特别优选为

基团A²-Q-A³优选表示下式表示的基团，

其中所述一个或多个环被一个或多个基团L＝F取代。在这里，在每种情况下，r独立地优选为0、1或2。

式P及其子式的化合物中的P^a和P^b优选表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，还有氟代丙烯酸酯基。

式I及其子式的化合物中的Sp^a和Sp^b优选表示选自-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-和-(CH₂)_p1-O-CO-O-以及其镜像，其中，p1表示1至12，优选1至6，特别优选1、2或3的整数，其中这些基团与P^a或P^b以使得O原子不直接相邻的方式连接。

在式P的化合物中，特别优选这样的化合物，其中，

-基团P^a和P^b选自乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基和环氧基，特别优选丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基；

-基团Sp^a和Sp^b选自-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-O-CO-和-(CH₂)_p1-O-CO-O-以及其镜像，其中p1表示1至12，优选为1至6，特别优选为1、2或3的整数，并且其中这些基团以使得O原子不直接相邻的方式连接至P^a或P^b；根据本发明优选的实施方案优选使用的式P的化合物为恰好包含两个环的那些(n1＝n2＝0)，所述环优选为6元环。特别优选的是选自下式所示化合物的化合物：

其中，P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1和s2如上述式P所定义的，并且优选地，Sp^a/b为亚烷基-(CH₂)_n-，其中n优选为3、4、5、6或7，而P^a/b优选为甲基丙烯酸酯基或丙烯酸酯基。特别优选的是使用选自式Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf、Pg、Ph和Pi的化合物，特别是式Pa的化合物。

基团“A²-Q¹-A³”优选为下式的基团，

其中，优选地，两个亚苯基环中的至少一个被一个或多个不同于H的L取代，其中针对每个环r是独立的，且优选地，其针对每个环r是0、1或2。

对于式P及其各个子式的化合物而言，优选地P^a和P^b彼此独立地为丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，但还有氟代丙烯酸酯基；Sp^a和Sp^b彼此独立地为-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-CO-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1为1至12，优选为1至6，特别优选为1、2或3的整数，并且其中这些基团与P^a或P^b以使得没有O原子直接彼此相连的方式连接。

特别优选的是使用式P化合物，其中，

-P^a和P^b为乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基或环氧基，特别优选丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基；

-Sp^a和Sp^b为-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-、-CO-O-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1为1至12，优选为1至6，特别优选为1、2或3的整数,并且其中这些基团与P^a或P^b以使得没有O原子直接彼此相连的方式连接。

如果一种或多种化合物包含两个或更多个可聚合基团，则在透镜元件的复制结构和覆盖板之间施加电压，通过在蓝相液晶介质中的原位聚合，将可聚合化合物聚合或交联。聚合反应可以一步进行。优选在物质即包含手性化合物和聚合物前体的介晶混合物处于蓝相的温度下进行聚合。

适合的和优选的聚合方法为例如热聚合或光聚合，优选光聚合，特别是UV光聚合。这里还可以任选加入一种或多种引发剂。适合的聚合条件和适合的引发剂类型和用量是本领域技术人员已知的并且记载在文献中。例如，可商购的光引发剂或(Ciba AG)适合用于自由基聚合反应。如果使用引发剂，则其比例优选为0.001至5重量％，特别优选为0.001至1重量％。

根据本发明的可聚合化合物还适合于没有引发剂的聚合，这伴随着相当大的优点，例如较低的原料成本以及特别是蓝相液晶介质较少被可能的残余量的引发剂或其降解产物污染。因此，聚合也可以不加入引发剂而进行。因此，在优选的实施方案中，蓝相液晶介质不包含聚合引发剂。

可聚合组分或蓝相液晶介质还可以包含一种或多种稳定剂以避免不期望的RM的自发聚合，例如在储存或运输期间。适合的稳定剂类型和用量是本领域技术人员已知的并且记载在文献中。例如，系列(Ciba AG)，例如1076的商购稳定剂是特别适合的。如果使用稳定剂，那么基于RM或可聚合组分的总量，它们的比例优选为10至10000ppm，特别优选50至2000ppm，最优选0.2％或约0.2％。

虽然根据本发明优选使用的式P的可聚合化合物可以单独地聚合，但是也可以聚合包含两种或更多种根据本发明的可聚合化合物的混合物，或包含一种或多种根据本发明的可聚合化合物和一种或多种优选为介晶或液晶的另外的可聚合化合物(共聚单体)的混合物。在这些混合物发生聚合的情况下，形成共聚物。根据本发明的两种或更多种化合物的混合物，或包含根据本发明的一种或多种化合物和一种或多种另外的可聚合化合物的混合物是优选使用的。本发明还涉及上下文提及的可聚合混合物。可聚合化合物和共聚单体为介晶或非介晶的，优选为介晶的或液晶。

用在聚合物前体中适合并优选的共聚单体选自例如下式，所述聚合物前体用于根据本发明的聚合物稳定化的显示器，

其中，参数具有如下定义：

P¹和P²各自彼此独立地为可聚合基团，优选具有上下文针对P^a给出的含义之一，特别优选为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、乙烯氧基或环氧基；

Sp¹和Sp²各自彼此独立地为单键或间隔基团，优选具有上下文针对Sp^a给出的含义之一，特别优选为-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中为p1为1至12的整数并且其中最后提及的基团经O原子与邻近的环相连；

并且其中，还备选地，P¹-Sp¹-和P²-Sp²-的一个或多个可以是R^aa，条件是存在于化合物中的P¹-Sp¹-和P²-Sp²-的至少一个不是R^aa；

R^aa为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的-CH₂-基团可以彼此独立地被-C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O或S原子都不彼此直接相连的方式替代，并且其中一个或多个H原子还可以被F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代，特别优选直链或支链、任选单或多氟代的具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氧基，其中烯基和炔基具有至少两个碳原子并且支链基团具有至少三个碳原子；

R⁰、R⁰⁰在每次出现时彼此独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基；

R^y和R^z各自彼此独立地为H、F、CH₃或CF₃；

Z¹为-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-；

Z²和Z³各自彼此独立地为-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n为2、3或4；

L在每次出现时彼此独立地为F、Cl、CN、SCN、SF₅，或直链或支链的、任选单或多氟代的具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基，烷基羰基氧基或烷氧羰基氧基，优选为F；

L'和L”各自彼此独立地为H、F或Cl；

r为0、1、2、3或4；

s为0、1、2或3；

t为0、1或2；和

x为0或1。

可在根据本申请的自动立体显示器件中工作和/或在液晶介质处于蓝相的温度下工作的适合和优选的共聚单体例如选自单反应性化合物，该化合物以1至9重量％，特别优选为4至7重量％的浓度范围存在于聚合物稳定化体系的前体中。优选的单反应性化合物为式M1至M29的化合物，其中P¹-Sp¹-和P²-Sp²-的一个或多个为基团R^aa，使得这样的化合物仅具有单一反应性基团。

特别优选的单反应性化合物为下式的化合物，

其中，P¹、Sp¹和R^aa各自具有上文给出的定义。

在所述这些化合物中，下式的化合物，

是特别优选的，

其中，

n为整数，优选为偶数，其范围为1至16，优选为2至8；

m为范围在1至15，优选为2至7的整数，是特别优选的。

特别优选的是上下文所描述的液晶介质、液晶显示器、方法或用途，其中液晶介质或存在于其中的可聚合的或聚合的组分包含一种或多种下式的化合物：

其中，P^a、P^b、Sp^a、Sp^b、s1、s2和L具有上下文所示的定义，r表示0、1、2、3或4，并且Z²和Z³各自彼此独立地表示-CF₂-O-或-O-CF₂-，优选地，Z²为-CF₂-O-且Z³为-O-CF₂-，或反之依然，且最优选地Z²为-CF₂-O-和Z³为-O-CF₂-。

聚合物稳定化蓝相液晶介质包含一种或多种手性化合物，其优选具有介晶结构并且优选它们本身呈现一种或多种介晶相，特别地至少一种胆甾相。在介晶介质中包含的优选手性化合物，特别地为众所周知的手性掺杂剂，比如胆甾醇基-壬酸酯(CN)、R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011、R/S-5011、CB-15(Merck KGaA，Darmstadt，德国)。优选的是具有一种或多种手性基团和一种或多种介晶基团或具有一种或多种芳族或脂环族基团与手性基团一起形成介晶基团的手性掺杂剂。更优选的是在DE 34 25 503、DE 3534 777、DE 35 34 778、DE 35 34 779、DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941和DE195 41 820中公开的手性基团和介晶手性化合物，其公开内容通过引用方式并入本申请中。特别优选的是如在EP 01 111 954.2中公开的手性联萘基衍生物、如在WO 02/34739中公开的手性联萘酚衍生物、如在WO 02/06265中公开的手性TADDOL衍生物以及如在WO 02/06196和WO 02/06195中公开的具有至少一种氟化连接基和一种末端手性基团或一种中间手性基团的手性掺杂剂。

本文中所有提到的化合物通过对本领域技术人员已知的常规方法可获得。初始材料是商业可获得的或通过例如，例如在Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]，Thieme-Verlag，Stuttgart中所公开的方法可获得的。

优选地，根据本发明的聚合物稳定化蓝相液晶介质包含组分A，该组分A包含式I的化合物，优选主要由以及最优选完全由式I的化合物组成。

在涉及组合物的上下文中，本申请中的包含意味着所涉及的实体，例如介质或组分包含优选总浓度为10％或更高，最优选为20％或更高的被讨论的(一种或多种)化合物。

在本申请上下文中，主要由…组成意味着所涉及的实体包含80％或更多，优选为90％或更多且最优选为95％或更多的被讨论的(一种或多种)化合物。

在本申请上下文中，完全由…组成意味着所涉及的实体包含98％或更多，优选为99％或更多，最优选为100.0％的被讨论的(一种或多种)化合物。

在根据本申请的介质中包含的式I的化合物、优选地选自式I-1和/或I-2的化合物的浓度优选在0.5％或更高至70％或更低，更优选在1％或更高至60％或更低且最优选在5％或更高至50％或更低的范围内。

在优选的实施方案中，根据本发明的蓝相液晶介质包含：

-一种化合物或多种化合物，其选自式II的化合物，优选总浓度为按重量计1％至25％，更优选浓度为按重量计1％至20％，和最优选

-针对各单个存在的化合物浓度为按重量计1％至10％，和/或

-式III-1的一种化合物或多种化合物，优选总浓度为按重量计1％至40％，更优选浓度为按重量计1％至30％，和最优选

-针对各单个存在的化合物浓度为按重量计1％至20％，和/或

-式III-2的一种化合物或多种化合物，优选总浓度为按重量计1％至25％，更优选浓度为按重量计1％至10％，和最优选

-针对各单个存在的化合物浓度为按重量计1％至15％，和/或

-一种化合物或多种化合物，其选自式IV的化合物，优选浓度为按重量计1％至25％，和/或

-任选地，须优选地，一种或多种选自式V和VI的化合物的化合物，优选浓度为按重量计1％至25％，和/或

-任选地，须优选地，一种或多种选自式VII的化合物的化合物，优选浓度为按重量计1％至25％，和/或

-一种或多种HTP≥20μm^-1的手性化合物，优选地，其按重量计的浓度为1％至20％，和

-包含反应性化合物优选包含反应性介晶的聚合物前体，其在聚合时能够并且优选确实地稳定蓝相的相范围和/或降低电光效应的温度依赖性，优选浓度在5％或更多至15％或更少的范围内，优选从7％或更多至12％或更少和最优选从8％或更多至11％或更少的范围内。

在该申请中，除非另有明确陈述

-给出的主体混合物的组分浓度是相对于总的主体混合物，即排除手性掺杂剂和聚合物前体，

-给出的手性掺杂剂浓度是相对于包括混合物、手性掺杂剂的总的主体但是排除聚合物前体，

-给出的聚合物前体和其组分浓度是相对于总混合物，即由主体混合物、手性掺杂剂和聚合物前体组成的混合物，

适合的蓝相液晶介质优选包含一种或多种总浓度范围优选为40％或更高至80％或更低，优选为45％或更高至75％或更低且最优选为50％或更高至70％或更低的选自式I和II和任选地式III的化合物的化合物。

特别地，蓝相液晶介质优选包含一种或多种总浓度范围为40％或更高至80％或更低，优选为45％或更高至75％或更低，最优选为50％或更高至70％或更低的式I的化合物。

如果蓝相液晶介质包含一种或多种式II的化合物，则这些化合物优选的总浓度范围为1％或更高至15％或更低，优选为2％或更高至10％或更低且最优选为4％或更高至8％或更低。

如果蓝相液晶介质包含一种或多种式III的化合物，则这些化合物优选的总浓度范围为1％或更高至20％或更低，优选为2％或更高至15％或更低，最优选为3％或更高至10％或更低。

如果蓝相液晶介质包含一种或多种式IV的化合物，则这些化合物优选的总浓度范围为1％或更高至15％或更低，优选为2％或更高至10％或更低，最优选为4％或更高至8％或更低。

如果蓝相液晶介质包含一种或多种式V的化合物，则这些化合物优选的总浓度范围为5％或更高至45％或更低，优选为15％或更高至40％或更低，最优选为25％或更高至35％或更低。

如果蓝相液晶介质包含一种或多种式VII的化合物，则这些化合物的优选的总浓度范围为1％或更高至15％或更低，优选3％或更高至12％或更低和最优选5％或更高至10％或更低。

适合的手性化合物为螺旋扭曲力的绝对值为20μm^-1或更高，优选为40μm^-1或更高且最优选为60μm^-1或更高的那些。在液晶介质MLC-6260中在20℃温度下测量HTP。

根据本发明的适合的蓝相液晶介质具有特征温度，优选为清亮点，其范围在约-30℃至约90℃，特别是高达约70℃或者甚至80℃。

根据本发明的适合的蓝相液晶介质优选包含一种或多种(两种、三种、四种或更多种)各自的范围为1-25重量％，优选为2-20重量％的手性化合物。特别优选的是，包含总计3-15重量％的一种或多种手性化合物的混合物。

以下显示优选的实施方案：

-介质包含一种、两种、三种、四种或更多种式I的化合物，优选式I-1和I-2的化合物，和/或

-介质包含一种、两种或更多种式II的化合物，优选式II-3和II-4的化合物，更优选式II-3a、II-3c和II-4d，和/或

-介质包含一种或更多种式III的化合物，优选式III-1和III-2的化合物，更优选式III-1b和III-2a的化合物，和/或

-介质包含一种、两种或更多种式IV的化合物，和/或

-介质包含一种、两种、三种或更多种式V的化合物，和/或

-介质包含一种、两种、三种或更多种式VI，优选式VI-1的化合物，和/或

-介质包含一种、两种、三种或更多种式VII，优选式VII-2的化合物和/或

-介质包含一种、两种、三种或更多种手性化合物，优选具有20μm^-1或更大的螺旋扭曲力，和/或

-介质包含一种、两种或更多种反应性化合物，优选为一种、两种或更多种反应性介晶化合物，优选为式P的化合物，优选为其子式的一种或多种，和/或一种或多种选自式M1至M29，优选为M16-A和/或M17-A，更优选为M17-A’的反应性介晶化合物。

已经发现甚至相对小比例的式I的化合物与常规的液晶材料混合，但特别是与一种或多种式II和III的化合物混合，导致较低的工作电压以及较宽的工作温度范围。特别优选除了一种或多种式I的化合物外还包含一种或多种式III的化合物，特别是其中R³¹为正丁基的式III的化合物的蓝相液晶介质。

式I至VII的化合物为无色的、稳定的且容易彼此混溶以及容易与其它液晶材料混溶。

式I、II和III的化合物的最佳混合比例实质上取决于期望的性质、对式I、II和/或III的组分的选择以及对可能存在的任何其它组分的选择。能够根据各种情况在上文给出的范围内容易地确定适当的混合比例。

在多数情况下，式I和II以及任选地III的化合物在根据本发明的适合的蓝相液晶介质中的总量并不关键。因此，出于优化各种性质的目的，混合物可以包含一种或多种另外的组分。然而，式I和II以及任选地式III的化合物的总浓度越高，在工作电压和工作温度范围观察到的效果一般越突出。

在特别优选的实施方案中，根据本发明的适合的蓝相液晶介质包含式I和II和任选地式III中的每一个的一种或多种化合物。与式I化合物的有利的协同效应导致特别有利的性质。特别地，包含式I和式II和/或式III的化合物的混合物通过它们的低操作电压来区分。

可以用在根据本发明的介质中的式I、II至VII的各个化合物是已知的或者可以类似于已知化合物制备。

根据本发明的聚合物稳定化蓝相液晶介质按照自身的传统方式来制备。一般来说，将组分相互溶解，在升高的温度下进行更有利。通过适当的添加剂，根据本发明的液晶相可以以这样的方式改性以使得它们可以用在至今已经公开的所有类型的液晶显示元件中。这类添加剂是本领域技术人员已知的并详细记载在文献中(H.Kelker and R.Hatz,Handbook of Liquid Crystals,Verlag Chemie,Weinheim,1980)。例如，可以添加多色染料用于制备彩色的主客体系统，或可以加入物质以改变介电各向异性、粘度和/或向列相的配向。此外，可以加入稳定剂和抗氧化剂。

本发明的聚合物稳定化蓝相液晶介质具有特征温度，其优选为清亮点，其范围在约+30℃至约90℃，特别是高达约70℃至80℃。

透镜元件的工作温度优选高于聚合物稳定化蓝相液晶介质的特征温度，所述温度通常为控制介质向蓝相转变的转变温度；一般地，工作温度在高于所述特征温度约0.1°至约50°，优选为约0.1°至约10°的范围内。高度优选的是工作温度处在从液晶介质向蓝相转变的转变温度高至作为清亮点的液晶介质向各向同性相转变的转变温度的范围内。然而，透镜元件还可以在液晶介质处在各向同性相的温度下工作。

出于本发明的目的，术语“特征温度”如下定义：

-如果作为温度的函数的特征电压具有最小值，那么在该最小值下的温度被指定为特征温度。

-如果作为温度的函数的特征电压没有最小值且如果控制介质具有一个或多个蓝相，那么向蓝相的转变温度被指定为特征温度；如果有超过一个的蓝相，那么向蓝相的最低转变温度被指定为特征温度。

-如果作为温度的函数的特征电压没有最小值且如果控制介质没有蓝相，那么向各相同性相的转变温度被指定为特征温度。

电介质还可以包含本领域技术人员已知的和文献中描述的其它添加剂。例如，可以加入0至5％的多色染料、抗氧化剂或稳定剂。

C表示液晶相，S表示近晶相，S_C表示近晶C相，N表示向列相，I表示各向同性相并且BP表示蓝相。

V_X表示对于X％透射率的电压。因此，例如，V₁₀表示对于10％透射率的电压，V₁₀₀表示对于100％透射率的电压(视角垂直于板平面)。t_on(或τ_on)表示在对应于V₁₀₀或者V_max值的工作电压下的开启时间，t_off(或τ_off)表示在对应于V_100’或者V_max值的工作电压下的关闭时间。t_on是相对透射率从10％到90％改变的时间和t_off是相对透射率从90％到10％改变的时间。正如电光表征，响应时间由来自Autronic Melchers(德国)的测量仪器DMS确定。

Δn表示光学各向异性。Δε表示介电各向异性(Δε＝ε_||-ε_⊥，其中，ε_||表示平行于分子纵轴的介电常数，而ε_⊥表示垂直于分子纵轴的介电常数)。除非另外明确地规定，在20℃下、在TN盒中以第一最小透射率(即在0.5μm的d·Δn值下)测定电光数据。除非另外明确地规定，在20℃下测定光学数据。

任选地，为了调节物理性质，根据本发明的适合的蓝相液晶介质可以包含另外的液晶化合物。这样的化合物是专业人员已知的。它们在根据本发明的介质中的浓度优选为0％至30％，更优选为0％至20％且最优选为5％至15％。

优选地，根据本发明的适合的蓝相液晶具有一定范围的蓝相，或者在出现超过一个蓝相的情形中，具有组合范围的蓝相，所述蓝相的宽度为20°或更大，优选为40°或更大，更优选为50°或更大且最优选为60°或更大。

在优选的实施方案中，该相的范围为至少从10℃至30℃，最优选为至少从10℃至40℃且最优选为至少从0℃至50℃，其中“至少”意味着相优选延伸至下限以下的温度，同时其延伸至上限以上的温度。

在另一优选的实施方案中，该相的范围为至少从20℃至40℃，最优选为至少从30℃至80℃且最优选为至少从30℃至90℃。该实施方案特别适合于具有强背光、分散能量并由此使显示器发热的显示器。

优选地，根据本发明的适合的聚合物稳定化蓝相液晶介质具有的介电各向异性为150或更大，更优选为200或更大，甚至更优选为300或更大和最优选为400或更大。特别地，本发明介质的介电各向异性值为优选700或更小，更优选为550或更小和最优选为500或更小。

在本申请中，术语“正介电化合物”描述Δε>1.5的化合物，中性介电化合物为-1.5≤Δε≤1.5的化合物，而负介电化合物为Δε<-1.5的化合物。同样适用于组分。在1kHz和20℃下确定Δε。根据向列主体混合物中单个化合物10％的溶液的结果来确定化合物的介电各向异性。这些测试混合物的电容都是在具有垂面配向和沿面配向的盒中确定的。两种类型盒的盒间隙为约20μm。施用的电压为频率1kHz、均方根值一般为0.5V至1.0V的矩形波，然而选择的电压总是低于各测试混合物的电容阈值。

对于正介电化合物将混合物ZLI-4792，对于中性介电以及负介电化合物将ZLI-3086(均来自德国Merck KGaA)，分别被用作主体混合物。在加入目标化合物时由主体混合物的各个数值的变化来确定化合物的介电常数，并推测出目标化合物的浓度为100％。

同样地，在20℃的测试温度下测定具有向列相的组分，所有其它的像化合物一样处理。

如果没有另外明确地规定，本申请给出的参数范围均包括极限值。

贯穿该申请，如果没有另外明确地规定，所有的浓度以质量百分比给出并涉及各个完整的混合物，所有的温度以摄氏度(Celsius)给出，以及所有的温度差别以摄氏度给出。如果没有另外明确地规定，所有的物理性质根据“Merck Liquid Crystals,PhysicalProperties of Liquid Crystals",Status Nov.1997,Merck KGaA,Germany”已经确定或确定，并针对20℃的温度给出。在589.3nm的波长下确定光学各向异性(Δn)。在1kHz频率下确定介电各向异性(Δε)。已经采用在德国Merck KGaA制备的测试盒确定阈值电压以及其它电光性质。用于确定Δε的测试盒具有22μm的盒间隙。电极为面积1.13cm²的具有保护环的圆形ITO电极。取向层为对于垂面定向(ε_⊥)的卵磷脂和对于沿面定向(ε_||)获自JapanSynthetic Rubber的聚酰亚胺AL-1054。以频率响应分析仪Solatron 1260采用电压为0.3或0.1V_rms的正弦波确定电容。电光测量中使用的光为白光。使用的组件为日本Otsuka的商购仪器。已经通过垂直观察确定特征电压。已经分别针对10％、50％和90％的相对对比度，确定了阈值电压(V₁₀)、中灰电压(mid-grey voltage，V₅₀)和饱和电压(V₉₀)。

介晶调制材料已经被填充到在Merck KGaA的各个设备制备的电光测试盒中。测试盒在基板一侧上具有叉指电极。电极宽度为10μm，邻近电极之间的距离为10μm，并且盒间隙也为10μm。已经在正交偏振器之间对该测试盒进行电光评价。

在低温下，填充的盒显示出手性向列混合物的典型织构，不施加电压的情况下正交偏振器之间具有光学透射率。在加热时，在第一温度(T₁)下，混合物转变为光学各向同性，在正交偏振器之间是暗的。这表明在该温度下手性向列相向蓝相的转变。达到第二温度(T₂)时，盒在施用电压下显示出电光效应，所述电压一般为几十伏特，该范围的某一电压导致最大光透射率。一般地，在较高温度下，可见的电光效应所需的电压急剧增加，表明在该第二温度(T₂)下蓝相向各向同性相转变。

其中混合物可以最有利地以蓝相进行电光应用的温度范围(ΔT(BP))已经被确定为T₁至T₂的范围。该温度范围(ΔT(BP))是本申请实施例中给出的温度范围。电光显示器也可以在超出该范围的温度下，即在高于T₂的温度下工作，虽然只是在明显升高的工作电压下。

液晶介质还可以包含常规浓度的其它添加剂和手性掺杂剂。基于总混合物，这些另外的成分的总浓度范围为0％至10％，优选为0.1％至6％。使用的单个化合物的浓度范围各自均优选为0.1至3％。这些和类似的添加剂的浓度未被考虑进本申请中液晶介质的液晶组分和化合物的浓度值和范围内。

根据本发明的聚合物稳定化蓝相液晶介质由若干种化合物，优选为3至30，更优选为5至20，最优选为6至14种化合物组成。这些化合物以常规方式混合。一般来说，以较小量使用的所需量的化合物溶解在以较大量使用的化合物中。如果温度高于以较高浓度使用的化合物的清亮点，那么特别容易观察到溶解过程完成。然而，还可以通过其它常规方式，例如使用所谓的预混物或使用所谓“多瓶体系(multi-bottle-system)”制备介质，所述预混物可以是例如化合物的均一或低共熔混合物，所述多瓶体系的成分准备使用混合物本身。

液晶的熔点：分别是T(K，N)、T(K，S)或T(K，I)；从一种近晶相(S_X)向另一种近晶相(S_Y)的转变温度：T(S_X，S_Y)；从近晶相(S)向向列相(N)的转变温度：T(S，N)；清亮点：T(N，I)；和玻璃化转变温度:液晶的T_g，如适用的话，以及贯穿本申请的任何其它温度均以摄氏度(即Celsius)给出。

式P及其子式的化合物可以以类似于本领域技术人员已知的以及有机化学权威著作，如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of OrganicChemistry],Thieme-Verlag,Stuttgart中记载的方法来制备。

特别适合的和优选的式P及其子式的化合物的制备方法通过举例的方式显示在以下方案中并优选包括一个或几个下文所述的步骤。

本领域技术人员将能够以合适的方式修改合成方法并由此获得根据本发明的其它化合物。例如，通过酚衍生物，例如化合物12与二噻(dithianylium)盐13反应，获得特别优选的包含直接与环连接的烷氧基间隔基团或丙烯酸酯基的化合物。这里初始形成的化合物14被转化为化合物15。羟基基团随后可以以适合的方式被官能化，例如使用甲基丙烯酸通过酯化而官能化(参考方案1)。

在特别优选的实施方案中，根据本发明使用的式P的化合物(其中环通过-CF₂-O-基团连接并且反应基团经亚烷基间隔基团与环连接)可以根据以下方案制备。

方案1：具有通过C-C单键连接的间隔基团的式P的化合物的示例性合成

根据本发明的透镜元件的常用制备方法对普通技术人员是已知的并且可以例如通过包括以下步骤的方法进行：

-填充液晶蓝相介质到适合的反向透镜结构或复制结构中,

-用包含适合的透明电极结构的适合基板覆盖反向透镜结构，和

-任选地，对液晶蓝相介质的可聚合化合物进行聚合。

根据本发明的透镜元件可用在宽泛种类的电光器件例如照相机、显示器、显微镜等中。

聚合物稳定化蓝相液晶介质可在其各向同性态即用于自动立体显示的2D模式和其双折射态即用于自动立体显示的3D模式之间切换。在各向同性态时，聚合物稳定化蓝相液晶介质的折射率优选与复制结构的各向同性材料的折射率相匹配。

因此，在优选实施方案中，透镜元件用在自动立体显示器件中。根据本发明的这种器件包含显示面板，在其上提供包含可切换透镜元件的透镜设置。

根据本发明的适合的显示面板是液晶(LCD)、等离子体(PDP)、有机发光二极管(OLED)或阴极射线管(CRT)显示面板，优选液晶显示器。然而，对本领域技术人员显而易见的是也可使用备选类型的显示面板。

显示面板具有用于产生显示图像的显示像素阵列和显示像素以行和列设置。在优选实施方案中，优选的显示像素间距在50μm至1000μm的范围内。

在本发明的优选实施方案中，透明的耦合膜层压在显示面板的正面和所述透镜设置之间，这基本上以斜角将显示面板的入射光耦合至透镜设置。优选地，该透明的耦合膜具有棱柱网格结构。

然而，在优选实施方案中，平面透明的间隔板层压在显示面板的正面和所述透镜设置之间。

透镜设置使得能够观察到自动立体图像。因此，每个透镜设置在每行或每列置于一小组显示像素上或至少一个显示像素上。透镜设置在不同方向投射每个显示像素或一组显示像素，以形成数种不同视图。当使用者的头从左向右移动时，他/她的眼睛将依次接收到数种视图中不同的视图。

在本发明的优选实施方案中，透镜设置是透镜过滤板。透镜过滤板由多个透镜元件的一维周期设置限定，优选平行于彼此延伸的一排透镜元件。在这方面，根据本发明的透镜过滤板可以是柱面透镜网格盘、椭圆透镜网格盘或棱柱透镜网格盘，优选柱面透镜网格盘。

在另一实施方案中，也可切换显示器的不同区域或单个像素为2D和3D模式。这当然需要用于驱动可切换透镜设置的分段电极。因此，透镜设置还可以是布置在矩阵中的隔离的可切换透镜元件设置，其中每个透镜元件使得来自每个对应像素或像素组的输出导向不同的空间位置。

在优选实施方案中，透镜设置是透镜过滤板。

在用于自动立体显示器件的透镜元件中的优选电极结构取决于显示面板关于该透镜元件的主平面提供的入射光角度。

如果入射光以垂直于该透镜元件主平面的角度提供，本发明的透镜元件优选使用在透镜元件的透明基板上的平面内切换(IPS)电极，其中电场主要在横向方向并且克尔效应引发的双折射沿着该电场，如果采用的聚合物稳定化蓝相液晶介质具有正的介电各向异性并且如果入射光以垂直于透镜元件的透明覆盖板的角度提供。

然而，如果通过使用如上所述的在显示面板和透镜设置之间的透明棱柱耦合膜，以斜角向透镜元件提供入射光，本发明透镜元件优选使用反向垂直场切换(VFS)电极，一个提供在透明基板上和另一个提供在由复制结构的各向同性材料形成的反向透镜结构内侧。如果采用的聚合物稳定化蓝相液晶介质具有正的介电各向异性，VFS透镜结构中的电场是纵向方向和克尔效应引发的双折射是沿着电场。

最优选地，根据本发明的透镜元件利用透明的平面内切换电极。

显示器件还包含对应的控制器，其适用于切换对应的透镜设置中的每个可切换透镜元件。

术语“液晶(LC)”涉及在一些温度范围(热致液晶)或在溶液中的一些浓度范围(溶致液晶)具有液晶介晶相的材料。它们须包含介晶化合物。

术语“介晶化合物”和“液晶化合物”的意思是包含一种或多种杆状(calamitic)(棒状或板状/板条状)或碟形(盘状)介晶基团的化合物。术语“介晶基团”的意思是具备引发液晶相(或介晶相)行为的能力的基团。

包含介晶基团的化合物本身不必要必须呈现液晶介晶相。也可以是在仅它们与其它化合物的混合物中或当介晶化合物或物质或其混合物聚合时呈现液晶介晶相。这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和液晶聚合物。

杆状介晶基团通常包含由一种或多种彼此直接连接或经连接基团连接的芳族或非芳族环状基团构成的介晶核，任选地包含连接至介晶核末端的端基，并且任选地包含一种或多种连接至介晶核长侧的侧基，其中这些端基和侧基通常选自例如二价碳基或烃基、极性基团比如卤素、硝基、羟基等或可聚合基团。

术语“反应性介晶”的意思是可聚合介晶或液晶化合物，优选单体化合物。这些化合物可用作纯的化合物或用作反应性介晶与功能为光引发剂、抑制剂、表面活性剂、稳定剂、链转移剂的其它化合物、非可聚合化合物等的混合物。

具有一个可聚合基团的可聚合化合物也称作“单反应性”化合物，具有两个可聚合基团的化合物称作“双反应性”化合物，和具有多于两个可聚合基团的化合物称作”多反应性“化合物。没有可聚合基团的化合物也称作“非反应性或非可聚合”化合物。

术语“手性”通常用于描述在其镜像图像上非重叠的物体。“非手性”(非-手性)物体是与其镜像图像等同的物体。

在本发明且特别是在以下实施例中，通过缩写，也称作首字母缩略词的方式表示介晶化合物的结构。在这些首字母缩略词中，使用下表A至C将化学式缩写如下。所有的基团C_nH_2n+1、C_mH_2m+1和C_lH_2l+1或C_nH_2n-1、C_mH_2m-1和C_lH_2l-1表示直链烷基或烯基，优选为1E-烯基，每个分别具有n、m和l个碳原子。表A列出了用于化合物核结构的环要素的代码，而表B显示了连接基团。表C给出了代表左手或右手端基团的代码的含义。首字母缩略词由具有任选连接基团的环要素的代码，接着的第一连字符，和代表左手端基团的代码，和第二连字符，和代表右手端基团的代码组成。表D显示了示例性的化合物的结构和它们各自的缩写。

表A：环要素

表B：连接基团

表C：末端基团

其中，n和m各自表示整数，和三个点“...”为该表其它缩写的占位符。

下表显示了示例性的结构以及它们各自的缩写。将这些都显示出来是为了说明缩写规则的含义。此外，它们代表优选使用的化合物。

表D：示例性的结构

其中，优选地，n(m和l)彼此独立地表示1至7，优选为2至6的整数。

下表表E显示了能够被用作根据本发明的介晶介质中的稳定剂的示例性化合物。

表E

在本发明优选的实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种选自来自表E的化合物的化合物。

下表表F显示了可以被优选用作根据本发明的介晶介质中的手性掺杂剂的示例性化合物。

表F

在本发明的优选实施方案中，蓝相液晶介质包含一种或多种选自来自表F的化合物的化合物。

根据本发明的介质优选包含两种或更多种，优选为四种或更多种选自来自上表的化合物的化合物。

清楚的是存在许多可以利用蓝相液晶介质以提供切换功能的可切换2D/3D自动立体显示器件的实例，和本发明不限于详细描述的主要实例。

至今没有详细描述用于构建根据本发明的自动立体显示器件的生产和材料，因为这些是常规的并且对本领域技术人员是众所周知的。

实施例

以下实施例说明本发明并不以任何方式对其限制。

然而，物理性质使本领域技术人员清楚什么性质可以实现以及它们可以在什么范围内变化。特别地，对于本领域技术人员而言，优选可以实现的各种性质的组合由此被充分定义。

制备并考察具有下表中所显示的组成和性质的液晶混合物。

所谓的“HTP”表示液晶介质中光学活性或手性物质的螺旋扭转力(以μm^-1计)。除非另外指出，在商购的向列相液晶主体混合物MLD-6260(Merck KGaA)中，在20℃温度下测定HTP。

合成实施例1：丙烯酸6-(4-{[4-(6-丙烯酰氧己基)苯氧基]-二氟甲基}-3,5-二氟苯基)己基酯

1.1：5-溴-2-[(4-溴苯氧基)二氟甲基]-1,3-二氟苯

首先将92.0g(0.200mol)的2-(4-溴-2,6-二氟苯基)-5,6-二氢-4H-1,3-二噻炔(dithiyn)-1-三氟甲磺酸盐加入到600ml二氯甲烷中并在-70℃下加入52.0g(0.300mol)4-溴苯酚在200ml二氯甲烷和45ml三乙胺中的溶液。当加入完成时，在-70℃下再搅拌混合物1小时，加入160ml(1.00mol)三乙胺三氢氟化物并且随后滴加51.0ml(0.996mol)溴在200ml二氯甲烷中的溶液。1小时后，移开冷却，以及温热至-10℃后，整批加到310ml的32％的氢氧化钠在2l冰水中的溶液中。分离出有机相并用水洗。将水相用二氯甲烷萃取并将合并的有机相经硫酸钠干燥。真空除去溶剂并将残留物采用庚烷通过硅胶过滤，得到黄色油状5-溴-2-[(4-溴苯氧基)-二氟甲基]-1,3-二氟苯。

¹⁹F-NMR(CDCl₃，235MHz)

δ＝-63.1ppm(t，J＝26.7Hz，2F，-CF₂O-)，-112(dt，J＝9.7Hz，J＝26.7Hz，2F，Ar-F)。

1.2：6-(4-{二氟[4-(6-羟基己-1-炔基)苯氧基]甲基}-3,5-二氟苯基)己-5-炔- 1-醇

首先，将10.7g(25.8mmol)5-溴-2-[(4-溴苯氧基)二氟甲基]-1,3-二氟苯和8.00g(81.5mmol)己-5-炔-1-醇加入到11.3ml三乙胺和500ml甲苯中，加入1.50g(2mmol)双(三苯基膦)氯化钯(II)和0.700g(3.68mmol)碘化铜(I)，并且在回流下加热混合物过夜。随后整批加到水中，采用2N盐酸中和并用甲苯萃取三次。将合并的有机相经硫酸钠干燥，真空除去溶剂，然后先用甲苯，以及再用甲苯/乙酸乙酯(4：1)在硅胶上对残留物进行色谱层析，得到无色固体6-(4-{二氟[4-(6-羟基己-1-炔基)苯氧基]甲基}-3,5-二氟苯基)己-5-炔-1-醇。

1.3：6-(4-{二氟[4-(6-羟基己基)苯氧基]甲基}-3,5-二氟苯基己烷-1-醇

在THF中，在钯/活性炭催化剂上将6-(4-{二氟[4-(6-羟基己-1-炔基)苯氧基]甲基}-3,5-二氟苯基)-己-5-炔-1-醇氢化至完全。过滤掉催化剂，真空除去溶剂并采用甲苯/乙酸乙酯(1：2)在硅胶上对粗产物进行色谱层析，得到无色固体6-(4-{二氟[4-(6-羟基己基)-苯氧基]甲基}-3,5-二氟苯基)己烷-1-醇。

¹⁹F-NMR(CDCl₃，235MHz)

δ＝-60.8ppm(t，J＝26.3Hz，2F，-CF₂O-)，-112(dt，J＝10.0Hz，J＝26.3Hz，2F，Ar-F)。

1.4：丙烯酸6-(4-{[4-(6-丙烯酰氧己基)苯氧基]二氟甲基}-3,5-二氟苯基)己基酯

首先，将17.0g(37.2mmol)6-(4-{二氟[4-(6-羟基己基)苯氧基]甲基}-3,5-二氟苯基)己烷-1-醇，8.05g(112mmol)丙烯酸和0.5g DMAP加入到300ml二氯甲烷中，并在冰冷却下滴加17.3g(112mmol)EDC在75ml二氯甲烷中的溶液。1小时后，移开冷却，并整批留下在室温下搅拌过夜。真空除去绝大多数溶剂，并采用二氯甲烷在硅胶上对残余物进行色谱层析，得到无色油状丙烯酸6-(4-{[4-(6-丙烯酰氧己基)苯氧基]-二氟甲基}-3,5-二氟苯基)己基酯。

相行为：T_g-71℃13I。

¹H-NMR(CDCl₃，250MHz)

δ＝1.25-1.48ppm(m，8H，CH₂)，1.50-1.74ppm(m，8H，CH₂)，2.60(m，4H，2-Ar-CH₂-)，4.13(t，J＝6.7Hz，2H，-CH₂O-)，4.15(t，J＝6.7Hz，2H，-CH₂O-)，5.81(dt，J＝10.4Hz，J＝1.8Hz，2H，2CHH＝CH-COO-)，6.11(m_c，2H，2CH₂＝CH-COO-)，6.39(2CHH＝CH-COO-)，6.78(d，J＝10.0Hz，2H，Ar-H)，7.15(m_c，4H，Ar-H)。

¹⁹F-NMR(CDCl₃，235MHz)

δ＝-60.9ppm(t，J＝26.4Hz，2F，-CF₂O-)，-112.0(dt，J＝26.4，J＝10.0Hz，2F，Ar-F)。

类似地，获得以下反应性化合物。

相行为：待确定。

相行为：T_g-66℃I。

相行为：T_g-69℃I。

相行为：待确定。

相行为：C 128℃I。

相行为：T_g-59℃N-28.5℃I。

对比实施例1

制备下列液晶混合物C-1，其对应于WO 2007/147516中的混合物对比使用实施例2并考察其一般的物理性质。下表中给出了组成和性质。

实施例1

制备以下液晶混合物M-1并考察其一般的物理性质。下表中给出了组成和性质。

将3.8％的手性试剂R-5011溶解于非手性液晶混合物中并且考察得到的混合物在IPS型盒中的电光响应。将混合物填充到在一个基板侧上具有叉指电极的电光测试盒中。电极宽度为10μm，相邻电极之间的距离为10μm且盒间隙为10μm。将该测试盒在正交偏振器之间进行电光评价。

分别将适合浓度的

a)手性掺杂剂R-5011(Merck KGaA，德国)，

b)式RM-C的反应性介晶，

和

c)备选地两种式RM-1

和RM-2

的反应性介晶化合物之一加到目标混合物，此处为混合物M-1中。将得到的混合物加入到测试盒中并加热至适合的温度，在该温度下混合物处于蓝相。然后将其暴露于UV下。

聚合前混合物的特征如下文所示。然后通过辐照一次(180s)在蓝相中将反应性成分聚合，然后再表征得到的介质。

聚合的详细说明

在样品聚合前，在测试盒中建立介质的相性质，所述测试盒的厚度为约10微米，并且面积为2x 2.5cm²。在75℃的温度下通过毛细作用进行填充。在偏振显微镜下，以温度变化为1℃/分钟的加热阶段进行测定。

通过UV灯(Dymax，Bluewave 200，365nm干涉滤波器)辐照180秒进行介质的聚合，所述UV灯具有约3.0mW/cm²的有效功率。聚合直接在电光测试盒中进行。

首先，聚合在介质处于蓝相I(BP-I)的温度下进行。聚合以多个分步骤进行，其逐渐导致聚合反应完成。在聚合反应期间，蓝相的温度范围一般发生变化。因此，每个分步骤之间的温度进行调整使得介质仍处于蓝相。实际上，这可以通过每次约5s或更长的辐照操作之后，在偏振显微镜下观察样品来进行。如果样品变更深色，则这表明向各向同性相的转化。用于下一分步骤的温度相应地降低。

导致最大稳定化的完整辐照时间在所示辐照功率下一般为180s。可以根据最优化的辐照/温度程序进行进一步聚合。

备选地，还可以在单一的辐照步骤中进行聚合，特别是如果宽蓝相在聚合前已经存在。

电光表征

在上述聚合和蓝相稳定化之后，确定蓝相的相宽度。随后在该范围内，如果希望的话在该范围之外的不同温度下进行电光表征。

使用的测试盒安装在盒表面上具有叉指电极的一侧。盒间隙、电极分开距离和电极宽度一般均为10微米。该统一尺寸在下文被称为间隙宽度。电极覆盖的面积为约0.4cm²。测试盒不具有配向层。

为了电光表征，盒设置在正交偏振过滤器之间，其中电极的纵向方向采用与偏振过滤器的轴成45°角。使用与盒平面成直角的DMS301(Autronic-Melchers，德国)或借助于偏振显微镜上的高灵敏度相机的方式进行测量。在无电压状态下，所述设定获得基本上黑暗的图像(定义为0％透射率)。

首先，在测试盒上测定特征性工作电压，并且然后是响应时间。以如下文所述的具有交替的信号(频率100Hz)和可变振幅的矩形电压的形式向盒电极施加工作电压。

当工作电压升高时测定透射率。获得透射率的最大值，限定工作电压V₁₀₀的特征量。同样地，在10％的最大透射率下确定特征电压V₁₀。在蓝相范围内的不同温度下测定这些值。

在蓝相的温度范围的上限极值和下限极值下观察到相对高的特征性工作电压V₁₀₀。在最小工作电压的区域内，V₁₀₀通常仅随温度升高略微升高。该温度范围由T₁和T₂限定，被称为可用的平坦温度范围(FR)。该“平坦范围”(FR)的宽度为(T₂–T₁)并且已知被称为平坦范围宽度(WFR)。通过V₁₀₀/温度图中平坦曲线部分FR和相邻的陡曲线部分上的正切的交叉点确定T₁和T₂的精确值。

在测量的第二部分中，确定开启和关闭(τ_on，τ_off)的响应时间(τ)。通过在选定的温度下以V₁₀₀的水平施加电压后，实现90％的强度的时间来限定响应时间τ_on。在电压降至0V后，从起始于V₁₀₀下的最大强度下降90％的时间来限定响应时间τ_off。还在蓝相范围内的不同温度下确定响应时间。

作为进一步的表征，在FR内的温度下测定工作电压在0V和V₁₀₀之间连续升高和下降时的透射率。已知两曲线间的差别为滞后。例如，0.5·V₁₀₀下透射率的差别和在50％透射率下电压的差别为特征性滞后值，并且分别已知称为ΔT₅₀和ΔV₅₀。

作为进一步的特征性量，可以测定通过切换循环前后无电压状态下的透射率的比值。该透射率比值被称作“记忆效应”。在理想状态下，记忆效应的值为1.0。高于1的值意味着盒已被开启和关闭后，某记忆效应以过高的残留透射的形式存在。还在蓝相的工作范围(FR)内确定该数值。

聚合物前体的一般浓度如下：

在蓝相温度范围的下端在约30-50℃的温度下，在单一的辐照步骤中聚合可聚合混合物。在宽温度范围内，聚合物稳定化的液晶介质表现出蓝相。

与来自现有技术的常规介质相比，使用根据本发明的单体(1)制备的聚合物稳定化的介质M-1在开启和关闭时显示出滞后(ΔV₅₀)减少和良好的对比度。特别地，在根据本发明的介质M1中，开启的对比度和关闭的对比度贴近在一起，这意味着蓝相稳定化得非常好。

从这可以看出根据本发明的单体特别适合用于蓝相的稳定化，特别是在含有高浓度手性掺杂剂的介质的情况下。

将聚合物稳定化介质M-1-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料，并且用相同材料的覆盖板覆盖。因此覆盖板用IPS电极结构覆盖。通过施加电场到聚合物稳定化蓝相材料从而引发双折射。

实施例2

制备下面的液晶混合物M-2并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的一般浓度如下：

将混合物M-2-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料以形成根据本发明的透镜元件。

实施例3

制备下面的液晶混合物M-3并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的典型浓度如下：

结果总结在下表中。

混合物	M-3-1
		主体	M-3
反应性介晶	RM-1
		测量值(20℃)
聚合前的转变点/℃	33.5
		聚合温度/℃	34.0
	16.9
			33.1
	37.4
			1.72
记忆效应	1.03
			49
	40
			1.5
	1.3
		记忆效应	1.23

将混合物M-3-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料以形成根据本发明的透镜元件。

实施例4

制备下面的液晶混合物M-4并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的一般浓度如下：

将混合物M-4-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料以形成根据本发明的透镜元件。

实施例5

制备下面的液晶混合物M-5并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的一般浓度如下：

将混合物M-5-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料以形成根据本发明的透镜元件。

实施例6

制备下面的液晶混合物M-6并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的一般浓度如下：

将混合物M-6-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料以形成根据本发明的透镜元件。

实施例7

制备下面的液晶混合物M-7并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的一般浓度如下：

将混合物M-7-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料以形成根据本发明的透镜元件。

实施例8

制备下面的液晶混合物M-8并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的典型浓度如下：

将混合物M-8-1与组合作为折射率为1.587的复制结构的相应各向同性材料以形成根据本发明的透镜元件。

实施例9

制备下面的液晶混合物M-9并且考察其一般的物理性质。组成和性质在下表中给出。

聚合物前体的典型浓度如下：

Claims

1.包含透镜结构、复制结构的透镜元件，特征在于所述透镜结构或所述复制结构包含蓝相液晶材料，其中该蓝相液晶材料包含一种或多种式I的化合物

其中

L¹¹至L¹⁶彼此独立地为H或F，

R¹¹为具有1至20个碳原子的直链或支链的烷基，其是未取代的，被F、Cl或CN单取代或多取代，并且其中一个或多个CH₂基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹＝CY⁰²-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代，

Y⁰¹和Y⁰²彼此独立地为F、Cl或CN，和备选地它们中的一个为H，

R⁰¹和R⁰²彼此独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基，

Z¹¹为-COO-或-CF₂O-,和

X¹¹表示卤素，具有1至6个碳原子的单或多卤代烷基或烷氧基或具有2至6个碳原子的单、二或多卤代烯基。

2.根据权利要求1的透镜元件，其中所述复制结构包含所述蓝相液晶材料，和所述透镜结构包含具有恒定折射率的各向同性材料。

3.根据权利要求1的透镜元件，其中所述透镜结构包含所述蓝相液晶材料，和所述复制结构包含具有恒定折射率的各向同性材料。

4.根据权利要求1-3中任一项的透镜结构，其中所述各向同性材料和处于其各向同性态的蓝相材料具有相同的折射率。

5.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，其中通过在关于该透镜元件主平面的横向方向上施加电场可使所述蓝相材料电切换为其双折射态。

6.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，其中所述透镜元件使用平面内切换电极。

7.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，其中透镜效应与液晶材料的双折射态或光学各向异性蓝相相关联。

8.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，特征在于蓝相液晶材料包含一种或多种手性化合物。

9.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，特征在于所述蓝相液晶材料包含一种或多种式II的化合物

L²¹至L²⁴彼此独立地为H或F,

R²¹具有如上所示的式I中针对R¹¹的含义之一，

表示选自下列基团的双基基团:

a)反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基和1,4’-二亚环己基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团任选被-O-和/或-S-替代；并且，其中此外，一个或多个H原子任选被F替代,

b)1,4-亚苯基和1,3-亚苯基，其中此外，一个或两个CH基团任选被N替代；并且，其中此外，一个或多个H原子任选被F替代，

Z²¹为-COO-或-CF₂O-，和

X²¹表示卤素、CN、具有1至6个碳原子的单或多卤代烷基或烷氧基或具有2至6个碳原子的单或多卤代烯基。

10.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，其中所述蓝相液晶材料包含一种或多种式I I I的化合物

其中

L³¹至L³³彼此独立地为H或F,

Z³¹为-COO-或-CF₂O-，

R³¹具有如上所示的式I中针对R¹¹的含义之一，和

X³¹表示卤素、-CN，具有1至6个碳原子的单或多卤代烷基或烷氧基或具有2至6个碳原子的单或多卤代烯基。

11.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，其中所述蓝相液晶材料包含一种或多种式IV的化合物

其中

R⁴¹具有如上所示的式I中针对R¹¹的含义之一，

为

和

X⁴¹表示F或CF₃。

12.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，其中所述蓝相液晶材料包含一种或多种式V的化合物，

其中

L⁵¹至L⁵³彼此独立地为H或F,

R⁵¹具有如上所示的式I中针对R¹¹的含义之一，和

X⁵¹表示F或CF₃。

13.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，特征在于所述蓝相液晶材料包含一种或多种式VI的化合物，

其中

R⁶¹具有如上所示的式I中针对R¹¹的含义之一，和

为

14.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，特征在于所述蓝相液晶材料包含一种或多种式VI I的化合物

其中

R⁷¹为具有1至20个碳原子的直链或支链的烷基，其是未取代，被F、Cl或CN单取代或多取代，并且其中一个或多个CH₂基团在每种情况下彼此独立地任选被-O-、-S-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹＝CY⁰²-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式替代,

L⁷¹和L⁷²彼此独立地为H或F，

Y⁰¹和Y⁰²彼此独立地为F、Cl或CN，和备选地它们中的一个为H，和

R⁰¹和R⁰²彼此独立地为H，或具有1至12个碳原子的烷基。

15.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，特征在于蓝相液晶材料包含一种或多种可聚合化合物。

16.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，特征在于蓝相液晶材料包含一种或多种式P的可聚合化合物

P^a-(Sp^a)_s1-(A¹-Z¹)_n1-A²-Q-A³-(Z⁴-A⁴)_n2-(Sp^b)_s2-P^b P

其中各个基团具有以下含义：

P^a、P^b各自彼此独立地为可聚合基团；

Sp^a、Sp^b各自彼此独立地表示间隔基团；

s1、s2各自彼此独立地表示0或1；

n1、n2各自彼此独立地表示0或1；

Q表示-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，

Z¹、Z⁴表示单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂-、-CF₂-CF₂-、-CF₂-CH₂-、-CH₂-CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CF-、-C≡C-、-O-、-CH₂-、-(CH₂)₃-、-CF₂-，其中Z¹和Q或Z²和Q不同时表示选自-CF₂O-和-OCF₂-的基团；

a)反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基和1,4’-二亚环己基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团任选被-O-和/或-S-替代；并且，其中此外，一个或多个H原子任选被F替代；

b)1,4-亚苯基和1,3-亚苯基，其中此外，一个或两个CH基团可以被N替代；并且，其中此外，一个或多个H原子任选被L替代；

c)四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二氧六环-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、环丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基和硒酚-2,5-二基，其中每一个还任选被L单或多取代；

d)饱和的、部分不饱和的或完全不饱和的、和任选取代的具有5至20个成环碳原子的多环基团，此外，所述成环碳原子中的一个或多个任选被杂原子替代，

L每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅，或者直链或支链的、在每种情况下任选被氟代的具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧羰基氧基。

17.根据权利要求16的透镜元件，其中n1、n2各自彼此独立地表示0。

18.根据权利要求16的透镜元件，其中d)选自以下基团的双基基团：

其中此外，在这些基团中的一个或多个H原子任选被L替代，和/或一个或多个双键任选被单键替代，和/或一个或多个CH基团任选被N替代；

R⁰、R⁰⁰各自彼此独立地表示H、F或具有1至12个碳原子的直链或支链烷基，其中此外，一个或多个H原子任选被F替代；

M表示-O-、-S-、-CH₂-、-CHY¹-或-CY¹Y²-，和

Y¹和Y²各自彼此独立地具有如上所示的针对R⁰的含义之一，或表示Cl或CN，和Y¹和Y²之一备选地表示-OCF₃。

19.根据权利要求18的透镜元件，其中Y¹和Y²各自彼此独立地为H、F、Cl、CN或CF₃。

20.根据权利要求1-3中任一项的透镜元件，特征在于蓝相液晶材料包含一种或多种选自下式P1至P24的式P的可聚合化合物，

其中

L每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅，或者直链或支链的、在每种情况下任选被氟代的具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧羰基氧基，

r表示0、1、2、3或4，

s表示0、1、2或3，和

n表示1和24之间的整数。

21.根据权利要求1-20中任一项的透镜元件的制备方法，包括以下步骤：

-填充液晶蓝相介质到适合的反向透镜结构或复制结构中,

-任选地，对液晶蓝相介质的可聚合化合物进行聚合。

22.根据权利要求1-20中任一项的透镜元件在电光器件中的用途。

23.电光器件，特征在于它是显示器件，可以2D或3D模式操作，其包含：

-显示面板

-透明隔片

-在显示面板前的透镜设置，其由多个根据权利要求1-20中任一项的可切换透镜元件形成，和

-控制器，其适用于切换透镜设置中的每个可切换透镜元件。