CN107548471B

CN107548471B - 用于光学切换元件的光学切换层

Info

Publication number: CN107548471B
Application number: CN201680024304.9A
Authority: CN
Inventors: M·荣格; A·拜尔; T·德容
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2036-04-01
Also published as: US20180157088A1; EP3289408A1; KR102528695B1; TWI696864B; TW201704820A; JP2018520372A; CN107548471A; JP7317467B2; EP3289408B1; KR20170140360A; WO2016173693A1; US10585316B2

Abstract

本发明呈现了一种用于切换元件的切换层S，其在至少一个切换状态下具有前向散射性能。此外，本发明还呈现了包含切换层S的切换元件和包含该切换元件的窗户元件。

Description

用于光学切换元件的光学切换层

本发明涉及一种用于切换元件的切换层，涉及一种包含该切换层的切换元件，和涉及一种包括该切换元件的窗户元件。

WO 2014/180525 A1描述了一种窗户，其包含用于调控能量通过区域通路的装置，其中该装置包含至少两个切换层S(1)及S(2)，其每一层包含含有一种或多种二色性化合物的液晶介质，且其中该装置包含取向层O(1)，O(2)，O(3)及O(4)，其中该切换层和取向层以O(1)，S(1)，O(2)，O(3)，S(2)，O(4)的顺序以彼此平行的平面存在于装置中，其中邻近于O(2)的S(1)的液晶介质的分子取向轴OA(1)^*存在于装置的至少一种切换状态中，并存在邻近于O(3)的S(2)的液晶介质的分子取向轴OA(2)^*，且取向轴OA(1)*与OA(2)*并不平行和平行于切换层的平面。

Applied Physics Letters，第74卷，第26(1999)期，第3945-3947页描述了一种制备切换层的方法，其中在厚度约为30μm的单元中，将可以名称ZLI-4488-000购自Merck的30wt％向列型液晶混合物与可以名称CN965购自Cray Valley-Total的70wt％脂族二丙烯酸氨基甲酸酯混合。将可以名称Irgacure 651购自Ciba-Geigy的约1wt％光引发剂添加至该混合物，得到可光聚合混合物，其借助于水银灯曝光于UV照射10分钟，其中该混合物放置于场强度为7T的磁场中。获得切换层，其自约60伏特开始到达可达成的最不透明度状态。

根据上述实施方案之一的切换层可整合至切换元件中。切换元件可安装于窗户元件中，即安装于窗户的透光性组件中。包括包含上述切换层之一的切换元件的窗户元件可在“明亮”与“黑暗”状态之间切换，以致在“黑暗”状态切换下，在空间外壁中含有窗户元件作为窗户的透光性组件的空间遮光得以达成，其中遮光程度可由施加至切换元件的电压调控。

然而，许多人对通过“黑暗”切换状态的窗户元件进入空间的日光也感觉不适，因为他们仍会对“黑暗”日光感到眩目。尽管为了避免继续眩目，他们可将切换元件切换成“更黑暗”切换状态，直至最终达到不再令人感觉眩目的“黑暗”切换状态，但进一步观测到人们对因日光引起的眩目敏感程度不同。若接着最终达到对于每个人而言足够“黑暗”的切换状态，则以此方式遮光的空间常常过于黑暗以致工作至少变得更加困难(若并非完全不可能)。因此，有人被迫借助于人工照明而恢复工作必需的亮度，然而，自能量观点来看，这是所不希望的。

因此，本发明的目的为提供一种具有切换元件的窗户元件，除了通过明亮/黑暗状态进行调控以外，借助于该窗户元件，其有可能能够在空间中单独调控由日光造成的眩目，而无需被迫借助于人工照明来实现空间中所需的亮度。

另一目的为提供一种用于切换元件的切换层，其使得切换元件能过自透明状态切换成模糊，即不透明状态。模糊状态在本文中为穿过切换元件的光经散射的状态。模糊切换状态在本文中引起一个或多个效果，该效果选自如上文所提及的眩目减轻及隐私建立。

该目的通过用于切换元件的切换层S实现，其中切换层S具有切换状态并包含

-上部切换层平面USLP和下部切换层平面LSLP，以及排布于USLP与LSLP之间的

-液晶介质，

其中，在该切换状态之一中，以入射方向D(＝)碰撞该上部切换层平面USLP的平行光线在穿过该切换层S时从D(＝)偏离，以致在离开该下部切换层平面LSLP之后，该最初平行光线在离开该下部切换层平面LSLP的前向散射方向D(<)上散射并因此向前散射，导致前向散射，其以扩散透射率T_d测量，其中T_d>20％，且其中T_d根据公式(1)定义

T_d＝(I_≥2.5°/I_总)·100[％] (1)

其中

I_≥2.5°表示具有散射角度≥2.5°的大角度散射强度，和I_总表示总透射强度。

此处，值T_d为在380nm-780nm光谱区间上的平均值。所述强度为如工作实施例所述测定，和值T_d如工作实施例所述测定。

除了通过明亮/黑暗状态进行调控以外，并入切换元件的根据本发明的切换层S使得能够单独调控由日光造成的眩目，而无需借助于人工空间照明来实现必需的空间亮度。在切换状态之一下的根据本发明的切换层S的扩散透射率可以大于20％，由此通过切换层自外部进入空间的光线所造成的眩目至少显著地减弱并同时使得空间足够明亮，以致白天期间在无人工照明的情况下的工作变为可能。许多人对此感觉非常舒适，并另外减少了具有窗户元件的建筑物能量需要，该窗户元件包括包含根据本发明切换层S的切换元件。

如上文用于定义根据本发明的切换层S的术语“强度”优选意指(光)透射强度或简单地意指通过所讨论切换层的(光)透射率。强度通常优选意指380nm-780nm光谱范围内的光强度。强度最优选意指380-780nm范围内的数值平均透射率。

在本发明范围内的术语“切换状态”主要意指根据本发明的切换层S可存在的两种状态，即

-根据本发明的切换层S的扩散透射率T_d>20％且对于人眼显现均匀模糊的切换状态，和

-根据本发明的切换层S的扩散透射率T_d≤20％且对于人眼显现实质上透明或澄清的另一切换状态。

然而，根据本发明的切换层也可能具有其他切换状态，尤其是中间状态。

另外，若根据本发明的切换层S与切换元件中的其他切换层组合，则其允许在完全私密的状态与外部可观察的状态之间切换。具体而言，外部可观察为不由天篷和百叶窗所提供的性质。

在本发明范围内的术语“光线”意指，特别是在UV-A、VIS和NIR区域中的电磁射线。具体而言，其意指不由通常被窗户(例如玻璃)材料吸收或仅以可忽略的程度吸收的波长的光线。根据通常所用的定义，UV-A区域意指波长为320nm-380nm，VIS区域意指波长为380nm-780nm和NIR区域意指波长为780nm-2000nm。

在本发明范围内的术语“液晶介质”意指在某些条件下具有液晶性质的材料。根据本发明的液晶介质通常包含至少一种化合物，其分子具有狭长形状，即相较于在其他两个空间方向上，在一个空间方向(纵向轴)上明显更长。

切换层S的液晶介质在切换层的至少一种状态下前向散射。

在优选实施方案中，根据本发明的切换层S在切换状态之一下的扩散透射率T_d>25％，特别优选T_d>30％，非常特别优选T_d>35％，并且最优选T_d>40％。

在另一优选实施方案中，根据本发明的切换层S在另一切换状态下的扩散透射率T_d<5％，其中扩散透射率T_d<3％是特别优选的。

散射切换状态优选在施加电压下出现，所述电压小于非散射状态下出现的电压。具体而言，用于实现散射切换状态的施加电压明显大于零，优选为2-10V，特别优选3-7伏特。用于实现非散射切换状态的施加电压优选为10-35V，特别优选15-30V。这适用于液晶介质包含手性掺杂剂的切换层S实施方案。相比之下，在液晶介质包含聚合物组分及以向列方式排布的小分子实施方案中，非散射状态优选在无施加电压下出现，且散射状态优选在30-300V范围内，特别优选在40-200V范围内的电压下出现。

在一个优选的根据本发明的切换层S实施方案中，液晶介质包含以向列方式排布的分子及聚合物组分，其中聚合物组分优选包含通过反应性介晶聚合而获得的聚合物网，且其中反应性介晶优选含有选自丙烯酸酯基，特别优选选自单丙烯酸酯基，二丙烯酸酯基或三丙烯酸酯基，乙烯基醚基和环氧基的至少一个基团。

在该情况下，以向列方式排布的分子在低分子量化合物的意义上优选为小分子。

根据本发明的反应性介晶优选具有式(M-1)或(M-2)的基本结构：

其中基团C代表键合至一个或多个基团S的介晶基团。其特别优选含有至少一个芳基，杂芳基或环己基。

此外，基团S代表任何所需的间隔基团。其可代表单键，单一原子或长度为2-20个原子的链。其优选代表长度为2-10个原子的链，特别优选为亚烷基，亚烷氧基或亚烷二氧基。在介晶基团界定中，间隔基团代表可在所有空间方向上自由对齐和移动的柔性基团，而介晶基团通常具有有限的流动性。

基团R代表能够在加成聚合反应中聚合的任何所需的反应性基团，优选丙烯酸酯基，乙烯基醚基或环氧基，特别优选丙烯酸酯基。指数n的值为2-5，优选2-4和特别优选2。

特别优选的是式(M-1)或式(M-2)反应性介晶，其符合两个式(M-1-1)或(M-2-1)之一，

其中基团C及S如上所定义且R²¹代表任何所需的有机基团，优选H或具有1-10个C原子的烷基，特别优选H。

反应性介晶非常特别优选为具有以下结构式的二丙烯酸酯：

其可以名称RM82购自Merck，或以下结构式R#2或R#3的单丙烯酸酯：

此外，以向列方式排布的分子和聚合物网优选彼此均匀分布。这意指至少在视觉上观测不到以向列方式排布的分子的小滴形成。

以向列方式排布的分子优选以液晶向列型分子混合物的形式使用，其中该混合物具有折射率各向异性△n和介电各向异性△ε。液晶向列型分子混合物的折射率各向异性△n优选为0.03-0.40，特别优选0.06-0.30，和/或介电各向异性△ε为-50至+100，特别优选-15至+70。优选的是液晶混合物具有负介电各向异性△ε，其值特别优选为-6至-3。替代地，优选的是液晶混合物具有正介电各向异性△ε，其值特别优选为3-50，非常特别优选的值为5-20。

优选使用的液晶向列型分子混合物，特别是与切换层S中聚合物组合，为以下所述基础混合物#1。

在一个优选的根据本发明的切换层S实施方案中，以向列方式排布的分子具有重量比例w_LC和聚合物网具有重量比例w_PN，且以重量w_LC+w_PN计，w_PN为<60wt％，更优选<40wt％和非常特别优选<30wt％。在各情况下以重量w_LC+w_PN计，以向列方式排布的分子优选重量比例w_LC为40wt％-98wt％和聚合物网的重量比例w_PN为60wt％-2wt％。

如已提及的，聚合物网通过反应性介晶聚合获得。为了该目的，优选使用光引发剂，特别优选以下结构式光引发剂：

其目前可以名称Irgacure 651购自BASF，或采用结构在下表中所列举的光引发剂：

为了聚合并为了后续用于根据本发明的切换层S，以混合物重量计，混合物优选包含60wt％-98wt％的以向列方式排布的分子，40wt％-2wt％的反应性介晶和0.01wt％-5wt％的光引发剂。

反应性介晶可由多种组分组成，例如单官能和多官能反应性介晶。多官能反应性介晶组分通常确保交联。

在另一优选实施方案中，省略光引发剂。所用反应性介晶组分为能够借助于>340nm的光而引发自身聚合的反应性介晶。就此而言，实例为描述为以下结构式的香豆素体系基介晶：

在另一优选实施方案中，根据本发明的切换层S包含液晶介质，其包含手性掺杂剂。

在该实施方案中，若切换层S为T_d>20％的切换状态(即在模糊切换状态下)，则液晶介质的分子优选处于手性向列相。

在另一优选实施方案中，在一种T_d>20％的切换状态下手性向列相为在多域中配向的相。出于本发明的目的，“在多域中配向的相”意指液晶介质的分子不具有均一取向轴且不具有均一共同线性螺旋轴的状态。在切换层S中的多域中配向的相具有如下优点：其为均相的，且优选在整个区域上无可见疵点。具体而言，此为优于螺旋出现，均一地平行于基底层的相和/或具有所谓的条带域的相的优点。在多域中配向的相的另一优点为其可使用以平面或垂面方式取向的常规取向层实现，即不需要求助于对该取向层进行特殊额外处理。

在另一优选实施方案中，在一种切换状态下的手性向列相至少局部扭转，亦或呈可自其形成的高级宏观结构排布形式。

在另一优选实施方案中，在另一切换状态下的相不扭转，即以垂直或平面方式配向，或其具有低程度的扭转。此处低程度的扭转意指分子在层厚度上扭转5°-360°，优选45°-300°，和特别优选90°，180°或270°。

手性掺杂剂优选均相分布于向列相中，以致液晶介质和手性掺杂剂的分子彼此均相分布。

手性掺杂剂特别优选溶解于向列相中。

手性向列相优选以向列型液晶混合物的形式使用，其中该混合物具有折射率各向异性△n及介电各向异性△ε。该混合物的折射率各向异性△n优选为0.03-0.40，特别优选0.07-0.30，和/或介电各向异性△ε为-50至+100，特别优选-15至+70。此外，以上针对介电各向异性△ε所述优选值在此方面适用。

液晶混合物优选包含至少一种组分I化合物，至少一种组分II化合物，和至少一种组分III化合物。

组分I化合物选自含有至少一个端基的双环化合物，该端基选自F，CN，具有1-10个C原子的烷基，具有2-10个C原子的烯基和具有1-10个C原子的烷氧基。

组分II化合物选自含有至少一个端基的三环化合物，该端基选自F，CN，具有1-10个C原子的烷基，具有2-10个C原子的烯基和具有1-10个C原子的烷氧基。

组分III化合物选自含有至少一个端基的四环化合物，该端基选自F，CN，具有1-10个C原子的烷基，具有2-10个C原子的烯基和具有1-10个C原子的烷氧基。

液晶介质中的组分I，II及III化合物的比例共计优选至少70wt％，优选至少80wt％，和特别优选至少85wt％。

优选使用的液晶分子混合物为申请人称作基础混合物#2的混合物，分子描述如下：

优选使用的另一液晶分子混合物为申请人称作基础混合物#3的混合物，分子描述如下：

还优选工作实施例所述基础混合物#4。

所用手性掺杂剂优选为以下所描述的分子之一，其中特别优选为以下所示手性掺杂剂S-5011或S-811：

切换层S优选具有平均折射率n，且分子具有节距p，其中乘积n·p>0.8μm，特别优选>1.0μm，非常特别优选>1.2μm且特别优选为50μm-0.8μm，和非常特别优选为25μm-0.8μm。

此外，节距p优选为0.5μm-50μm，特别优选0.5μm-30μm，和非常特别优选0.5μm-15μm。p最优选为1μm-5μm。已发现可因此实现低切换电压。低切换电压对于可切换窗户是有利的，尤其是出于安全原因。

值p可由本领域技术人员通过合适地选择手性掺杂剂和其螺旋扭转力β及通过其浓度来调整。

在另一优选实施方案中，手性掺杂剂在液晶介质中具有0.1wt％-30.0wt％的重量比例w_D，优选0.1wt％-10wt％。

在包含具有手性掺杂剂的液晶介质的根据本发明的切换层S的另一优选实施方案中，优选使用具有螺旋扭转力β＝(p·c)^-1μm^-1的手性掺杂剂，其中p为以μm为单位的液晶介质分子节距和c为以wt％为单位、以整体液晶介质计的手性掺杂剂的浓度，和其中β大于5μm^-1。手性掺杂剂优选具有5-250μm^-1的螺旋扭转力，特别优选7-150μm^-1。

此外，优选值d/p>2，其中d为切换层S的厚度，和p为液晶介质分子节距。d/p特别优选<20。d/p的值非常特别优选为3-10。d/p的合适值使得能够尤其获得高度散射切换层S，即切换层S具有高扩散透射率T_d值。

在包含具有手性掺杂剂的液晶介质的根据本发明的切换层S的一个优选实施方案中，并入至切换元件中的根据本发明的切换层S可自对人眼显现澄清的状态(其中液晶介质分子以垂面方式排布，即垂直于切换层平面USLP及LSLP排布)切换成对人眼显现均匀模糊的在多域中配向的状态。多域状态在显微镜下具有结构的事实对视觉上均相模糊性质无不良影响。

通常，液晶介质的清亮点优选>90℃，更优选>100℃或>105℃和非常特别优选>110℃。

此外，根据本发明的切换层S的液晶介质通常优选具有>1.0·10⁹ohm·cm，特别优选>1.0·10¹¹ohm·cm的比电阻。

此外，优选根据本发明的切换层S包含至少一种二色性染料，其染料浓度基于液晶介质的重量为0.01wt％-25wt％，特别优选0.1wt％-15wt％。

然而，在某些条件下还优选切换层S不包含任何染料的实施方案。其具有以下优点：切换元件更简单的结构和在明亮状态下更高的透射率。此外，在这种情况下切换元件的光学外观是白色的，即无色的，其对于某些应用是理想的，并且切换元件在高温和光辐射下的寿命优选更长。

出于本申请的目的，术语“二色性染料”是指吸光性化合物，其中吸收性能取决于分子相对于光偏振方向的取向。根据本申请的二色性染料通常具有狭长的形状，即染料分子在一个空间方向(纵向轴)相比于其它两个空间方向显著更长。

根据本发明的切换层优选包含2、3或4，特别优选3种二色性染料，其中二色性染料的吸收光谱优选以使得对人眼产生黑色印象的方式彼此补偿。

染料化合物优选选自偶氮化合物、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、rylene、苯并噻二唑、吡咯亚甲基、二酮基吡咯并吡咯、噻吩并噻二唑及丙二腈。在这些染料化合物中，特别优选尤其如WO 2014/090373中所公开的偶氮化合物、蒽醌、rylene；尤其如WO 2014/187529中所公开的苯并噻二唑；尤其如尚未出版的申请EP13005918.1中所公开的二酮基吡咯并吡咯；尤其如尚未出版的申请EP 14002950.5中所公开的噻吩并噻二唑；及尤其如尚未出版的申请EP 14004145.0中所公开的丙二腈。

特别优选使用以下染料，其结构如下描述：

特别地，如果根据本发明的切换层S的液晶介质不包含聚合物组分，而是包含小分子和手性掺杂剂，那么上述优选的包含至少一种二色性染料的实施方案是优选的。

根据本发明的切换层S优选具有1μm-300μm范围的厚度，特别优选3μm-100μm，非常特别优选20-100μm。这适用于根据本发明的切换元件恰好具有一个切换层S的情形。如果切换元件具有前后配置的多个切换层S，这些层的厚度总和优选为5-200μm，特别优选为10-100μm。

在进一步优选的实施方案中，根据本发明的切换层S具有3μm-200μm范围的厚度，优选3-75μm的厚度，和在模糊切换状态下，总透射率T_总为60％-100％和扩散透射率T_d在550nm光线波长下为25％-100％。

在进一步优选的实施方案中，在切换状态之一中，根据本发明的切换层S在远离上部切换层平面USLP的后向散射方向D(>)优选散射小于45％，特别优选小于20％，更优选小于10％和非常特别优选小于5％的平行光线。这种低的后向散射特别优选存在于切换层的所有状态中，还特别地存在于切换层的散射切换状态中。

在进一步优选的实施方案中，根据本发明的切换层S具有在0％-80％总透射率范围的透射率受控范围，其中控制范围为至少15％。

根据本发明的切换层S可以与另外包含液晶介质的切换层一起存在于多切换层装置中。此处另外切换层可以为另外的切换层S，和/或它们可以是在无散射切换状态的情况下由明亮切换至黑暗的切换层。尤其优选包含两个、三个或四个切换层的多切换层装置，特别优选包含两个或三个切换层的那些。优选地，这些切换层的至少一个为不具有散射切换状态的切换层。该不具有散射切换状态的切换层可以用于使得透射通过整个切换元件并且由此使得整个切换元件的亮度可切换，其借此由明亮切换至黑暗。

此外，本发明涉及包含上述类型的切换层S的切换元件，其中切换层S是以第一层顺序排布，和其中第一层顺序由外至内包含，

-外部基底层，

-外部导电层，

-切换层S，

-内部导电层，和

-内部基底层。

外部和内部基底层可以由玻璃或由聚合物组成，特别是由玻璃、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(三乙酰基纤维素)。

根据本发明的切换元件优选包含一种或多种阻隔UV光的层。特别地，其包含一种或多种不允许具有小于350nm波长的光通过的层，优选该波长小于360nm，特别优选小于380nm，或仅以非常小的比例通过。已经发现具有这种类型的层的装置可以可再现的方式和恒定的性质更长地切换。

外部和内部导电层可以由透明导电氧化物(TCO)，优选ITO或SnO₂:F，或由薄透明金属和/或金属氧化物层，例如银组成。外部和内部导电层优选具有电连接。电压优选通过电池、可充电电池、超级电容器或外部电流源供应。

在根据本发明的切换元件的一个优选的实施方案中，在第一层顺序中，外部取向层设置于外部导电层和切换层之间，和内部取向层设置于内部导电层和切换层之间。

外部和内部取向层优选为聚酰亚胺层。外部和内部取向层特别优选在其邻近根据本发明的切换层S的表面具有摩擦的聚酰亚胺。如果分子相对于外部或内部取向层呈平面排布(沿面或平面取向)本领域技术人员已知的以某种方式摩擦的聚酰亚胺引起在根据本发明的切换层中的液晶介质的分子在摩擦方向上优选配向。或者，还可以采用实现液晶介质分子的垂直(垂面)取向的取向层。这种类型的取向层优选由材料聚酰亚胺组成且为本领域技术人员已知并且是可商购的。此外，还优选在取向材料进行UV曝光之后随后引起LC优选方向的取向层。这种材料以术语“光配向”已知。

在根据本发明的切换元件的进一步优选的实施方案中，该切换元件在第一层顺序的外部基底层和/或第一层顺序的内部基底层上具有第二层顺序，其中第二层顺序有外部至内部包含：

-基底层，

-导电层，

-切换层，其包含液晶介质，

-导电层，和

-基底层。

在上述第二层顺序的优选的实施方案中，取向层在各种情况中存在于导电层和切换层之间。

对于第二层顺序的基底层、导电层和取向层的优选的实施方案，已经以第一层顺序的相应层描述中所解释的相同内容相应地适用。第二层顺序的切换层的液晶介质优选并非前向散射。替代地和同样优选，第二层顺序的切换层可以为另外的切换层S，即具有散射状态的切换层。

在根据本发明的切换元件的进一步优选的实施方案中，该切换元件在第一顺序的外部基底层上和/或第一层顺序的内部基底层上具有第三层顺序，其中第三层顺序由外至内包含：

-基底层，

-导电层，

-取向层，

-切换层，其包含液晶介质，

-取向层，

-导电层，

-基底层，

-一种或多种其它任选的层，例如低E涂层，

-任选的空气层，

-任选的基底层，

-导电层，

-取向层，

-切换层，其包含液晶介质，

-取向层，

-导电层，和

-基底层。

对于第三层顺序的基底层、导电层和取向层的优选的实施方案，已经以第一层顺序的相应层描述中所解释的相同内容相应地适用。第三层顺序的切换层的液晶介质优选并非前向散射。替代地和同样优选，第二层顺序的切换层的一个或二者，优选一个可以为切换层S，即具有散射状态的切换层。

第三层顺序特别优选由外至内包含：

-基底层，

-导电层，

-切换层，其包含液晶介质，

-导电层，

-基底层，

-导电层，

-切换层，其包含液晶介质，

-导电层，和

-基底层。

在上述第三层顺序的优选实施方案中，取向层在各种情况下存在于导电层和切换层之间。

第二层顺序的切换层的液晶介质或第三层顺序的一个或两个切换层的液晶介质优选包含至少一种二色性染料，其染料浓度基于各自液晶介质的重量为0.01wt％-25wt％。该液晶介质优选在每种情况下包含2、3或4，优选3种或更多的二色性染料，其中二色性染料的吸收光谱优选以使得对人眼产生黑色印象的方式彼此补偿，和其中特别优选采用染料D1、D2和D3。在某些条件下，4、5或6种不同的染料在液晶介质中存在可以是优选的。

根据本申请的切换元件的优选的实施方案包含以下切换层的组合，或以下单独的切换层：

a)不包含二色性染料的切换层S，

b)包含二色性染料的切换层S，

c)二者均不含有二色性染料的两个切换层S，

d)不包含二色性染料的切换层S和包含二色性染料的切换层S，

e)二者均包含二色性染料的两个切换层S，

f)不包含二色性染料的切换层S和切换层S1

g)不包含二色性染料的切换层S和两个切换层S1

h)包含二色性染料的切换层S和切换层S1

i)包含二色性染料的切换层S和两个切换层S1

j)二者均不含有二色性染料的两个切换层S和切换层S1

k)不包含二色性染料的切换层S和包含二色性染料的切换层S以及切换层S1

l)二者均包含二色性染料的两个切换层S和切换层S1

m)二者均不包含二色性染料的两个切换层S和两个切换层S1

n)不包含二色性染料的切换层S和包含二色性染料的切换层S和两个切换层S1

o)二者均包含二色性染料的两个切换层S和两个切换层S1

其中切换层S1是不具有散射状态并且由明亮切换状态向黑暗切换状态切换的切换层。

切换层S1优选为包含液晶介质和至少一种二色性染料且优选根据主宾原理切换(即，由液晶介质的分子扭转向列排布切换至垂面排布)的切换层。这种类型的切换层特别在申请WO 2014/135240和WO2014/180525中详细描述，其公开内容明确地并入本文。

此外,本发明涉及一种包括上述类型的切换元件的窗户元件。出于本发明的目的，术语“窗户元件”是指窗户的透光性组件(即单层玻璃或多层玻璃窗户的玻璃板)，其优选是建筑物墙壁的一部分。玻璃板具有面朝入射平行光线的侧面(外部)和背对入射平行光线的侧面(内部)。上述类型的切换元件可以排布于根据本发明的窗户元件的外部或内部上。

然而，根据本发明之切换元件不仅可用于窗户中，而且可用于空间内部中，例如，用于空间与供隔离空间的个别隔室用的元件之间的分隔壁中。在此情况下，通过使切换元件自散射切换至澄清而实现的隐私可在空间部分之间产生视觉屏障。

此外，上述类型的切换元件可安装于预装备的正面元件中，其中该预装备的正面元件配置于窗户外前方。入射平行光线由此以距位于邻近窗户内部的空间中的观测者较大的间隔经散射。归因于较大间隔，以较小的散射角度散射的光经过观测者且因此并不使他眩目的机率增加。

测量方法

用于本申请的光强度值的测量在具有150mm积分球(Ulbricht球)的Perkin ElmerLambda 1050UV/VIS/NIR的光谱仪上进行。在每种情况下，测定透射强度值并在380-780nm的光谱范围上平均化。此处，“平均化”是指数值上的平均。

为了测量大角度散射I_≥2.5°的透射强度，直接将样品放置在积分球的样品固持器上。积分球为开放式。将出射光在光阱中收集(即在非反射的黑色介质中，例如在黑色非反射布中)，使得孔径角度小于2.5°的光离开球并且不再包括于测量中。

存在于测量中的实际积分球孔径角度为4.8°，以使得在进行的实验中，测定至少为4.8°的大角度散射的T_D和非至少为2.5°的大角度散射的T_D。因此根据权利要求至少为2.5°的大角度散射的T_D应当设定为稍微较大，但至少与在实施例中测量的至少4.8°的大角度散射的T_D一样大。

为了测量总透射强度I_总，直接将样品放置在积分球入口处的样品固持器上。积分球(Ulbricht球)是封闭的并且将穿过样品的所有光(即未散射和散射光二者)导向检测器。

可以根据等式(1)由两个上述值I_≥2.5°和I_总来计算透射强度I_观测者：

I_观测者＝I_总-I_≥2.5° 等式(1)

为了测量后向散射强度，将样品直接置于积分球的经开启的出口孔径处。将光阱定位于样品后方的另外的光路径中。样品具有电缆触点且以所述值的水平供应方形波电压。由样品反射的光经由积分球达到检测器并且测量。未反射的光离开积分球而不到达检测器。

以下的“无散射”旨在是指小于3％，优选小于1％的T_d值。由于构造和制造的结果，由间隔基和少量损伤(例如在摩擦期间的刮擦引起)引起的聚酰亚胺的损伤意味着在实际实施方案中0％的T_d值绝不会完全实现。

工作实施例

在以下(比较)实施例中更详细地解释本发明。

在(比较)实施例的切换层中，采用具有以下所列组分(即液晶分子)重量比例的基础混合物#1，#2，#3和#4。

基础混合物#1具有介电各向异性△ε＝-5.7且由以下组成：

13wt％的CCN-33，

10wt％的CZY-3-O2，

10wt％的CZY-4-O2，

10wt％的CZY-5-O2，

4wt％的CCZY-3-O2，

14wt％的PTY-3-O2，

14wt％的PTY-5-O2，

5wt％的CPTY-3-O1，

5wt％的CPTY-3-O2，

5wt％的CPTY-3-O3，

8wt％的CP-3-O1和

2wt％的CGPC-3-3。

基础混合物#2具有介电各向异性△ε＝+41.8，折射率各向异性△n＝0.2574和92℃的清亮点，并由以下组成：

-9wt％的PZG-2-N，

-10wt％的PZG-3-N，

-14wt％的PZG-4-N，

-2wt％的PZG-5-N，

-2wt％的CP-3-N，

-20wt％的PPTUI-3-2，

-28wt％的PPTUI-3-4和

-3wt％的CGPC-3-3。

基础混合物#3具有介电各向异性△ε＝+11.3，折射率各向异性△n＝0.1349和114.5℃的清亮点，并由以下组成：

-16wt％的CP-3-N，

-16wt％的CP-5-N，

-5wt％的CPG-3-F，

-5wt％的CPG-5-F，

-15wt％的CPU-3-F，

-15wt％的CPU-5-F，

-7wt％的CCGU-3-F，

-4wt％的CGPC-3-3，

-4wt％的CGPC-5-3，

-4wt％的CGPC-5-5，

-3wt％的CCZPC-3-3，

-3wt％的CCZPC-3-4和

-3wt％的CCZPC-3-5。

基础混合物#4具有介电各向异性△ε＝-5.0，折射率各向异性△n＝0.1531和81℃的清亮点，并由以下组成：

-25wt％的CY-3-O4，

-9wt％的CY-5-O2，

-7wt％的CCY-3-O2，

-4.5wt％的CCY-3-O3，

-10wt％的CPY-2-O2，

-10wt％的CPY-3-O2，

-15wt％的PYP-2-3，

-10wt％的PYP-2-4，

-3wt％的CCP-V-1，

-2wt％的CPP-3-2，

-3.5wt％的PP-1-2V1，

-2wt％的PGP-2-3，

-3.5wt％的PP-1-2V1和

-2wt％的PGP-2-3。

基础混合物#2和#3组分的化学结构已明确阐述。基础混合物#1和#4组分的化学结构以缩写的形式阐述，其含义描述于WO2012/052100的第3页第24行至第67页第12行。

对比实施例1

制备具有所示层顺序的对比切换元件1。

取向层3和6以及取向层5a和8在相同方向上配向液晶分子，其中取向层5a相对于取向层3旋转90°，且取向层8相对于取向层6旋转90°。

切换层4和7的厚度各为24.5μm。存在于切换层4和7中的液晶分子的取向轴：

-于切断状态(U＝0V)下，与小预倾角在一平面上(例如，与1°的预倾角在一平面上)，该预倾角指向各切换层平面外并平行于各邻近取向层的各摩擦方向，和

-在接通状态(U＝20V)下，垂直于各取向层。

对比切换元件1在切换层4和7的电极处、在20V电压下在“明亮”切换状态下具有73％的透射强度。切换层4和7中的液晶分子在此呈垂面取向形式。

对比切换元件1在切换层4和7的电极处、在0V电压下在“黑暗”切换状态下具有15％的透射强度I_观测者。切换层4和7中的液晶分子在此处呈平面取向形式。

对比切换元件1在明亮和黑暗切换状态及中间状态下均无散射(<1％)。

对比实施例2

制备具有以下所概略描绘的层顺序的对比切换元件2。

取向层13相对于取向层15旋转90°。

切换层14的厚度为24.5μm。存在于切换层14中的分子的取向轴：

-在切断状态(U＝0V)下，与小预倾角在一平面上(例如，与1°预倾角在一平面上)，该预倾角指向切换层平面14外并平行于取向层13和15的摩擦方向，

-在接通状态(U＝20V)下，垂直于取向层13和15。

对比切换元件2在切换层14的电极处、在20V电压下在“明亮”切换状态下具有73％的透射强度。切换层14中的液晶分子在此处呈垂面取向形式。

对比切换元件2在切换层14的电极处、在0V电压下在“黑暗”切换状态下具有42％所测透射强度I_观测者。切换层14中的分子在此处呈平面取向形式。

对比切换元件2在明亮和黑暗切换状态及中间状态下均无散射(<1％)。

对比实施例3

制备具有如下所概略描绘的层顺序的对比切换元件3。

切换层14'的厚度为5μm。存在于切换层14’中的液晶分子的取向轴：

-于切断状态(U＝0V)下，与5°的预倾角在一平面上，该预倾角指向切换层平面14’外并平行于取向层13’和15’的摩擦方向，

-于接通状态(U＝12V)下，垂直于取向层13’和14’。

对比切换元件3在“明亮”切换状态下具有74％的透射强度。切换层14’中的液晶分子在此处呈垂面取向形式。

对比切换元件3在“黑暗”切换状态下具有22％的透射强度I_观测者。切换层14’中的液晶分子在此处呈平面取向形式。

对比切换元件3在明亮和黑暗切换状态及中间状态下均无散射(<1％)。

实施例1

根据本发明的切换元件1具有以下所概略描述的层顺序并包含表1所示实施方案a)，b)或c)中的根据本发明的切换层S₁，其中

-“BM#2”和“BM#3”分别表示基础混合物#2和基础混合物#3，

-“S-5011”表示手性掺杂剂S-5011，

-“λ”表示所估计的反射波长和

-“摩擦反向平行平面”表示具有小倾斜角的平面取向，其中意谓邻近于切换层S₁的取向层20和21中的取向，和其中取向层20和21上的倾斜角彼此旋转180°，

-“电压”表示切换层S₁在清亮或模糊状态下的切换电压，其中“清亮”意指“明亮”切换状态而“模糊”意指“黑暗”切换状态，且其中“模糊”切换状态下，切换层S₁的液晶分子处于多域中配向状态下，其具有均匀视觉外观，但在显微镜下可具有不同结构。

表1-1显示了在实施方案a)，b)及c)中切换元件1中的切换状态和切换电压，其中切换层S4和S7为“明亮”或“黑暗”状态而切换层S₁为“清亮”或“模糊”状态。

表1：切换层S₁的实施方案

表1-1：切换原件1中的切换状态和切换电压

切换元件1的层顺序

实施方案c)中的切换元件1具有：

-在切换状态1下78％透射强度，

-在切换状态4下9％透射强度I_观测者和

-在切换状态4下14％透射强度I_总。

此处，使用基底层1上的平行光线照射切换元件1。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件1中，{1-(9/14)}·100＝36％的光线由大于2.5°的散射而偏离其最初平行方向。在“模糊”切换状态下，切换层S₁的分子为在多域中配向的状态下。

也针对切换层的版本a)及b)进行相应研究。在小偏差的情况下，测量到与以上所明确描述的版本c)的值相同的散射状态下的扩散透射率值。

实施例2a)

根据本发明的切换元件2a)在以下所示的层顺序中包含厚度为24.5μm的根据本发明的切换层S_2a)：

表1-2显示了切换元件2a中的切换状态和切换电压，其中切换层S7是在“明亮”或“黑暗”状态且切换层S_2a是在“明亮-澄清”或“黑暗-模糊”状态。

表1-2：切换元件2a中的切换状态和切换电压

使用基底层1上的平行光线照射切换元件2a)且切换元件2a)具有：

-在切换状态1下的75％的透射强度，

-在切换状态4下的16％的透射强度I_观测者和

-在切换状态4下的28％的透射强度I_总，其在Ulbricht球(即具有散射光)上测量

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件2a中，{1-(16/28)}·100＝43％的光线通过大于2.5°的散射而偏离其初始平行方向。在“黑暗-模糊”切换状态中，切换层S_2a)的分子是在多域中配向的状态下。

实施例2b)

根据本发明的切换元件2b)在以下所示的层顺序中包含厚度为25μm的根据本发明的切换层S_2b：

表1-3显示了切换元件2b中的切换状态和切换电压，其中切换层S4是在“明亮”或“黑暗”状态且切换层S_2b是在“明亮-澄清”或“黑暗-模糊”状态。

表1-3:切换元件2b中的切换状态和切换电压

使用基底层1上的平行光线照射切换元件2b)且切换元件2b)具有：

-在切换状态1下的75％的透射强度，

-在切换状态4下的16％的透射强度I_观测者和

-在切换状态4下的28％的透射强度I_总。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件2b中，{1-(16/28)}·100＝43％的光线通过大于2.5°的散射而偏离其初始平行方向。

在“黑暗-模糊”切换状态中，切换层S_2b)的分子是在多域中配向的状态下。

实施例2c)

根据本发明的切换元件2c)在以下概略描述的层顺序中包含厚度各自为25μm的根据本发明的两个切换层S_2c1和S_2c2。

使用垂直入射于基底层1上的平行光线照射切换元件2c)。

切换以下切换状态：

切换状态1：25V电压存在于两个切换层S_2c1和S_2c2中的每一个上。在该切换状态下透射强度为76％。两个切换层均在“明亮-澄清”状态下。

切换状态2:25V的电压存在于切换层S_2c1或S_2c2中的一个上，且5V的电压存在于其余切换层S_2c1或S_2c2处。在该切换状态下的透射强度在无散射光的情况下为27％。在此状态下，两个切换层中之一是在“明亮-澄清”状态下，且另一者在“黑暗-模糊”状态下。

切换状态3：5V的电压存在于两个切换层S_2c1及S_2c2中的一个上。在该切换状态下的透射强度I_观测者为11％。两个切换层皆在“黑暗-模糊”状态下

对于切换状态3，测量到16％的I_总。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件2c中，{1-(11/16)}·100＝31％的光线通过大于2.5°散射而偏离其初始平行方向。

在“黑暗-模糊”切换状态中，切换层S_2c1和S_2c2的分子是在多域中配向的状态下。

实施例2d)

根据本发明的切换元件2d)在以下概略描述的层顺序中包含厚度各自为25μm的根据本发明的两个切换层S_2d1和S_2d2。

使用垂直入射于基底层1上的平行光线照射切换元件2d)。

切换状态1：25V电压存在于两个切换层S_2d1和S_2d2中的每一个上。在该切换状态下透射强度为79％。两个切换层均在“澄清”状态下。

切换状态2:5V的电压存在于两个切换层S_2d1及S_2d2中的一个上。在该切换状态下的透射强度I_观测者为59％。两个切换层皆在“模糊”状态下。

对于切换状态3，测量到79％的I_总。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件2d中，{1-(59/79)}·100＝25％的光线通过大于2.5°的散射而偏离其初始平行方向。在“模糊”切换状态中，切换层S_2d1和S_2d2的分子是在多域中配向的状态下。

实施例3

根据本发明的切换元件3具有在下文予以概略描述的层顺序，并且包含表2中所示的实施方案a)、b)和c)中根据本发明的切换层S₃，其中

-“BM#2”和“BM#3”分别表示基础混合物#2和基础混合物#3，

-“S-5011”表示手性掺杂剂S-5011，

-“λ”表示所估计的反射波长，且

-“摩擦反向平行，平面”表示具有小倾斜角的平面取向，其中意味着邻近于切换层S₃的取向层20和21中取向，和其中在取向层20和21上的倾斜角彼此旋转180°，

-“电压”表示切换层S₃在澄清或模糊状态下的切换电压，其中在“模糊”的切换状态下，切换层S₃的分子是在多域中配向的状态下。

表1-4显示了在实施方案a)、b)和c)中的切换元件3中的切换状态和切换电压，其中切换层14在“明亮”或“黑暗”状态下且切换S₃在“澄清”或“模糊”状态下。

表2:

表1-4：切换元件3中的切换状态和切换电压

切换元件3的层顺序

在实施方案c)中切换元件3具有：

-在切换状态1下的74％的透射强度，

-在切换状态4下的23％的透射强度I_观测者和

-在切换状态4下的41％的透射强度I_总。

此处，使用基底层11上的平行光线照射切换元件3。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件3中，1-(23/41)}·100＝44％的光线通过大于2.5°的散射而偏离其初始平行方向。

在“模糊”切换状态中，切换层S₃中的分子是在多域中配向的状态下。

还针对切换层的版本a)和b)进行对应研究。在小的偏差下，测量到与上述明确描述的版本c)的相同的透射状态下的扩散透射率值。

实施例3a

根据本发明的切换元件3a在以下概略描述的层顺序中包含根据本发明的切换层14和S₃。

切换以下切换状态：

在实施方案c)中切换元件3a具有：

-在切换状态1下的88％的透射强度，

-在切换状态4下的18％的透射强度I_观测者和

-在切换状态4下的53％的透射强度I_总。

此处，使用基底层11上的平行光线照射切换元件3a。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件3a中，{1-(18/53)}·100＝66％的光线通过大于2.5°的散射而偏离其初始平行方向。

在“黑暗-模糊”切换状态中，切换层14和S₃中的分子是在多域中配向的状态下。

实施例4

根据本发明的切换元件4在下文所描绘的层顺序中包含厚度为24.5μm的根据本发明的切换层S₄。

切换元件4具有

-在“明亮-澄清”切换状态下的74％的透射强度(电压＝25V)

-在“黑暗-模糊”切换状态下的15％的透射强度I_观测者(电压＝5V)和

-在“黑暗-模糊”切换状态下21％的透射强度I_总。

此处，使用基底层11上的平行光线照射切换元件4。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件4中，{1-(15/21)}·100＝29％的光线通过大于2.5°的散射而偏离其初始平行方向。

在“黑暗-模糊”切换状态中，切换层S₄中的分子是在多域中配向的状态下。

实施例4b

根据本发明的切换元件4b在下文所描绘的层顺序中包含厚度为24.5μm的根据本发明的切换层S_4b。

切换元件4b具有

-在“澄清”切换状态下的90％的透射强度(电压＝25V)，

-在“模糊”切换状态下的42％的透射强度I_观测者(电压＝5V)和

-在“模糊”切换状态下90％的透射强度I_总。

此处，使用基底层11上的平行光线照射切换元件4b。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件4b中，{1-(42/90)}·100＝53％的光线通过大于2.5°散射而偏离其初始平行方向。

在“模糊”切换状态中，切换层S_4b中的分子是在多域中配向的状态下。

实施例5

根据本发明的切换元件5在以下层顺序中包含根据本发明的切换层S₅：

此处，切换层14’具有5μm的层厚度。

切换以下切换状态：

	S14‘中的切换状态	S14‘中的电压	S<sub>5</sub>中的切换状态	S<sub>5</sub>中的电压
					1	明亮	12V	澄清	25V
2	黑暗	0V	澄清	25V
					3	明亮	12V	模糊	5V
4	黑暗	0V	模糊	5V

切换元件5具有：

-在切换状态1下74％的透射强度，

-在切换状态4下14％的透射强度I_观测者和

-在切换状态4下23％的透射强度I_总。

此处，使用基底层11上的平行光线照射切换元件5。

因此，在散射切换层的切换状态下的切换元件5中，{1-(14/23)}·100＝39％的光线通过大于2.5°散射而偏离其初始平行方向。

在“模糊”切换状态中，切换层S₅中的分子是在多域中配向的状态下

实施例6

根据本发明的切换元件6在以下概略描绘的层顺序中包含厚度为25μm的根据本发明的切换层S₆。

为了制备混合物#1的切换层S₆，将反应性介晶RM82和光引发剂Irgacure 651以上述重量比混合并且光聚合3分钟。

切换元件6具有

-在“澄清”切换状态下的90％的透射强度，

-在“模糊”切换状态下45％的透射强度I_观测者和

-在“模糊”切换状态下87％的透射强度I_总。

“模糊”切换状态的切换电压为150V。

此处，使用基底层28上的平行光线照射切换元件6。

在散射切换层的切换状态下的切换元件6中，{1-(45/87)}·100＝48％的光线通过大于2.5°的散射而偏离其初始平行方向。

实施例7

根据本发明的切换元件7在以下概略描绘的层顺序中包含根据本发明的切换层S₇。

为了制备切换层S₇，将基础混合物#4(清亮点：81℃,光学各向异性:0.1531，介电各向异性:-5.0)、反应性介晶R#1(可以名称RM82获自Merck)以及光引发剂Irgacure 651以上述重量比混合并且光聚合3分钟。

切换元件7展现出

-在0伏特电压下0.3％的扩散透射率和13％的后向散射，和

-在60伏特的电压下的75.5％的扩散透射率和13％的后向散射。

实施例8

根据本发明的切换元件8在以下概略描绘的层顺序中包含根据本发明的切换层S₈。

为了制备切换层S₈，将基础混合物#4(清亮点：81℃,光学各向异性:0.1531，介电各向异性:-5.0)、反应性介晶R#1、R#2和R#3以及光引发剂Irgacure 651以上述重量比混合并且光聚合3分钟。

切换元件8展现出

-在0伏特电压下的1.1％的扩散透射率和14％的后向扩散，

-在50伏特电压下的82.5％的扩散透射率和13％的后向扩散。

Claims

1.窗户元件，其包括切换元件，所述切换元件具有切换层S，所述切换层S以第一层顺序排布，和其中第一层顺序由外向内包含

-外部基底层，

-外部导电层，

-切换层S，

-内部导电层，和

-内部基底层,

其中所述切换层S具有切换状态并且包含

-上部切换层平面USLP和下部切换层平面LSLP，以及排布于USLP和LSLP之间的，

-含有手性掺杂剂且具有>90℃的清亮点的液晶介质，

其中，在切换状态之一下，以入射方向碰撞该上部切换层平面USLP的平行光线在穿过该切换层S时从入射方向偏离，以使得在离开下部切换层平面LSLP之后，原始平行光线在离开下部切换层平面LSLP的前向散射方向上散射并且因此向前散射，由此导致前向散射，该前向散射作为扩散透射率T_d测量，其中T_d>20％，和其中T_d根据式(1)定义

T_d＝(I_≥2.5°/I_总)·100[％] (1)

其中

I_≥2.5°表示散射角度≥2.5°的大角度散射的强度，且

I_总表示总透射率的强度。

2.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于在另一切换状态下的扩散透射率T_d<5％。

3.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于该液晶介质包含以向列方式排布的分子和聚合物组分。

4.根据权利要求3的窗户元件，其特征在于该聚合物组分包含通过聚合反应性介晶获得的聚合物网络。

5.根据权利要求4的窗户元件，其特征在于以向列方式排布的分子和聚合物网络均匀分布到彼此中。

6.根据权利要求5的窗户元件，其特征在于以向列方式排布的分子具有重量比例w_LC，聚合物网络具有重量比例w_PN，和基于重量w_LC+w_PN计w_PN是在<60wt％的范围中。

7.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于该液晶介质分子在T_d>20％的切换状态下处于手性向列相中。

8.根据权利要求7的窗户元件，其特征在于手性向列相为在多域中配向的相。

9.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于切换层S具有平均折射率n，和液晶介质的分子具有节距p，其中乘积n·p>0.8μm。

10.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于手性掺杂剂在该液晶介质中的重量比例w_D为0.1-30.0wt％。

11.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于手性掺杂剂具有螺旋扭转力β＝(p·c)^-1μm^-1，其中p为以μm为单位的液晶介质的分子的节距和c是以重量％为单位的基于整个液晶介质的手性掺杂剂的浓度，且β大于5μm^-1。

12.根据权利要求1-11任一项的窗户元件，其特征在于其包含至少一种二色性染料，该染料的浓度基于液晶介质的重量为0.01wt％-25wt％。

13.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于切换层S具有3μm-200μm的厚度，且在550nm的光线波长下且在一种切换状态下，该总透射率T_总在60％和100％之间，和扩散透射率T_d为25％-100％。

14.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于在其所有切换状态下，该切换层S在离开上部切换层平面USLP的后向散射方向上散射小于45％的平行光线。

15.根据权利要求1的窗户元件，其特征在于其包含一种或多种阻隔UV光的层。

16.根据权利要求1或15的窗户元件，其特征在于该切换元件在第一层顺序的外部基底层上和/或在第一层顺序的内部基底层上具有第二层顺序，其中第二层顺序由外至内包含，

-基底层，

-导电层，

-切换层，其包含液晶介质，

-导电层，和

-基底层。

17.根据权利要求1或15的窗户元件，其特征在于该切换元件在第一层顺序的外部基底层和/或在第一层顺序的内部基底层上具有第三层顺序，其中第三层顺序由外至内包含，

-基底层，

-导电层，

-切换层，其包含液晶介质，

-导电层，

-基底层，

-导电层，

-切换层，其包含液晶介质，

-导电层，和

-基底层。

18.根据权利要求16的窗户元件，其特征在于第二层顺序的切换层的液晶介质或第三层顺序的一个或两个切换层的液晶介质包含至少一种二色性染料，该染料的浓度基于各自液晶介质的重量为0.01wt％-25wt％。

19.根据权利要求17的窗户元件，其特征在于第二层顺序的切换层的液晶介质或第三层顺序的一个或两个切换层的液晶介质包含至少一种二色性染料，该染料的浓度基于各自液晶介质的重量为0.01wt％-25wt％。