CN109627658A - 包含官能化聚乙烯醇和含有液晶介质的纳米胶囊的组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及官能化可聚合聚乙烯醇作为用于纳米颗粒分散体的粘合剂或基质的用途，包含官能化聚合物和纳米胶囊的复合材料，以及它们在电光器件中的用途，其中所述纳米颗粒分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核。

Description

包含官能化聚乙烯醇和含有液晶介质的纳米胶囊的组合物

技术领域

本发明涉及官能化可聚合聚乙烯醇作为用于纳米颗粒分散体的粘合剂或基质的用途，包含官能化聚合物和纳米胶囊的复合材料，以及它们在电光器件中的用途，其中所述纳米颗粒分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核。

背景技术

液晶(LC)介质广泛用于液晶显示器(LCD)中，特别是具有有源矩阵或无源矩阵寻址的电光显示器中，以显示信息。在有源矩阵显示器的情况下，各个像素通常通过集成的非线性有源元件(如晶体管，例如薄膜晶体管(TFT))寻址，而在无源矩阵显示器的情况下，各个像素通常通过多路传输(multiplex)方法寻址，如现有技术中所知的。

仍然常用的是TN(“扭曲向列”)类型的LCD，然而其具有对比度的强视角依赖性的缺点。另外，已知具有更宽的视角的所谓的VA(“垂直配向”)显示器。此外，已知OCB(“光学补偿弯曲”)显示器，其基于双折射效应并且具有拥有所谓的“弯曲”配向的LC层。还已知所谓的IPS(“面内切换”)显示器，其在两个基板之间包含LC层，其中两个电极仅布置在两个基板中的一个上，并且优选地具有互相啮合的梳状结构。此外，已经提供了所谓的FFS(“边缘场切换”)显示器，其在同一基板上包含两个电极，其中一个电极以梳形方式结构化而另一个电极非结构化。由此产生强的、所谓的“边缘场”，即靠近电极边缘的强电场，并且在整个盒中产生具有强垂直分量和强水平分量的电场。

进一步的发展是所谓的PS(“聚合物支持的”)或PSA(“聚合物支持配向”)类型的显示器，对于其偶尔也使用术语“聚合物稳定的”。在这些中，将少量(例如0.3重量％，通常<1重量％)的一种或多种可聚合化合物，优选一种或多种可聚合单体化合物，加入到LC介质中，并在将LC介质填充到显示器之后，任选地在向显示器的电极施加电压的同时，通常通过UV光聚合使其原位聚合或交联。聚合在LC介质显示液晶相的温度下进行，通常在室温下进行。已经证明向LC混合物中加入可聚合的介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“RM”)是特别合适的。

另外，已经描述了基于聚合物分散的液晶(PDLC)膜的显示器，参见例如US 4,688,900。在这样的PDLC膜中，通常LC介质的微米级液滴(微滴)随机分布在聚合物基质中。这些相分离体系中的LC域具有可导致强烈的光散射的尺寸。PDLC膜通常使用聚合诱导相分离(PIPS)的方法制备，其中相分离是反应诱导的。供选择地，可以基于温度诱导的相分离(TIPS)或溶剂诱导的相分离(SIPS)制备PDLC膜。除了PDLC膜之外，已知所谓的聚合物网络液晶(PNLC)体系，其中聚合物网络以连续的LC相形成。

此外，已经描述了用于显示器的微米级包封的LC材料(微胶囊)，其中通过用不混溶的粘合剂如聚乙烯醇(PVA)形成LC材料的水性乳液来制备微胶囊，所述粘合剂用作包封介质，参见例如US 4,435,047。

在WO2013/110564A1中描述了使用至少部分溶解的聚合物前体的聚合和交联来微胶囊化电光流体的方法。

除了上述显示器类型之外，最近已经提出了LCD，其包括含有纳米胶囊的层，其中所述纳米胶囊含有液晶分子。

例如，Kang和Kim在Optics Express，2013，第21卷，第15719-15727页描述了用于基于Kerr效应和面内切换的显示器的光学各向同性纳米包封的LC。通过向非离子聚合物表面活性剂和PVA的混合物中添加向列LC来制备平均直径为约110nm的纳米胶囊，所述PVA用作壳形成聚合物和水溶性乳化剂，溶解在水溶液中，形成纳米乳液，将纳米乳液加热到浊点并搅拌以使LC纳米液滴周围的PVA相分离，并使聚合物壳与交联剂(如二醛)交联。此外，描述了包含制备的LC纳米胶囊，亲水性PVA作为粘合剂和乙二醇作为增塑剂的涂布溶液。

其中布置有LC纳米胶囊的另一种LCD器件描述于US2012/0113363A1中。

在US2014/0184984A1中描述了在所谓的缓冲层中包含LC纳米胶囊的LCD器件的配置。根据US2014/0184984A1，缓冲层可以由透明或半透明材料形成，并且其可以具有水溶性性质、油溶性性质或其混合性质。进一步描述了缓冲层可以通过加热或UV辐射硬化，其中在缓冲层中可以进一步包括添加剂以增加强度并减少缓冲层的硬化时间。

在US2016/0178941A1中还描述了在缓冲层中包括LC纳米胶囊的显示器件。在该公开中，注意到缓冲层应该具有与纳米胶囊良好的分散性，良好的基板粘附性，优异的透光率和优异的电绝缘性。其中进一步描述了缓冲层的折射率应该是各向同性的并且与纳米胶囊中的液晶的平均折射率的折射率没有太大差别。特别描述了缓冲层可以由油溶性树脂粘合剂形成，其中任选地可以形成缓冲层以在有油溶性粘合剂的情况下进一步包括水溶性粘合剂。在使用油溶性和水溶性材料的情况下，描述了水溶性粘合剂与油溶性材料反应，其中缓冲层可以形成为整体上油溶性的。

本领域需要这样的粘合剂，其适用于分散纳米胶囊，特别是分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核的纳米胶囊，并且其可以提供包含粘合剂和纳米胶囊的合并的复合材料的改进的和任选可调的化学、物理和电光性质，特别是用于电光器件。

因此，本发明的目的是提供粘合剂材料，其特别适用于分散纳米胶囊，特别是LC纳米胶囊，并且其在所得复合材料中和在其制备过程中提供有益的特性。本发明的另一个目的是提供改进的组合物或复合材料，该组合物或复合材料含有有利的粘合剂材料连同LC纳米胶囊，显示出有利的稳定性和可靠性，并且可用于光调制元件和电光器件。本发明的再一个目的是提供光调制元件和电光器件中的复合体系，其具有有利的宽视角范围并且其基本上对外力(如来自触摸的外力)不敏感。本发明的另一个目的是提供简易的方法，其易于制备这种组合物或复合材料。

本发明的一个特定目的是提供包含纳米胶囊和粘合剂的复合体系，其可有利地提供或有助于有益的特性，例如在电光应用中适当低的阈值电压和降低的工作电压，优异的暗态和高对比度，有利的低滞后，有利的快速响应时间，改善的低温行为和低温下操作性能的改善，电光参数(例如阈值电压)的最小温度依赖性，以及成膜的适用性。在这方面中，特别的目的是提供改进的粘合剂与特别有利的纳米胶囊的组合，其中纳米胶囊中包含的液晶介质具有适当高的Δε和高电阻以及适当高的Δn和有利的电光参数值，同时还特别提供相对低的旋转粘度和有利的可靠性。此外，一个目的是包含在纳米胶囊中的介晶介质显示出宽且稳定的LC，特别是向列相范围，低熔点和相对高的清亮点，以及适当高的电压保持率。

从以下详细描述中，本发明的其他目的对于本领域技术人员而言是显然可见的。

所述目的通过独立权利要求中限定的主题得以解决，而优选实施例在各个从属权利要求中阐述并在下文进一步描述。

本发明特别提供以下项目，其包括主要方面、优选的实施方案和特定特征，它们分别单独地和组合地有助于解决上述目的并最终提供另外的优点。

发明内容

本发明的第一方面提供了制备复合材料的方法，其中所述方法包括：

(i)提供分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核的纳米胶囊，和

(ii)将纳米胶囊与聚合物混合，所述聚合物包含一种或多种的重复单元A和/或B

以及一种或多种的重复单元C和/或D

其中，

Sp¹和Sp²分别表示间隔基团，

X¹¹表示CH₂，CO，S-CO或NH-CO，

y在每次出现时独立地为0或1至10的整数，优选0或1至3的整数，

X¹²在每次出现时独立地表示O，S，CO，NH或酯基，

X¹³在每次出现时独立地表示O，S，CO，NH或单键，优选O或单键，和

R¹¹是可聚合基团，优选环氧基，丙烯酰基或甲基丙烯酰基，更优选丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基，和最优选丙烯酰基。

令人惊讶地发现，通过提供根据本发明的方法，可以制备包含纳米胶囊连同如上文和下文所定义的聚合物的有利组合物，其中所述组合物在其物理和化学属性方面表现出有利的特性，特别是在其光电性质及其在光调制元件和电光器件中的适用性方面。

因此，本发明的另一方面涉及复合材料，其通过实施根据本发明的方法获得或者可通过实施根据本发明的方法获得。

在另一方面，本发明提供了复合材料，其包含分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核的纳米胶囊，和包含如上下文所定义的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D的聚合物。

有利地认识到，通过将如本文所述的LC纳米胶囊与聚合物组合可获得改进的复合材料，其特别地用作用于LC纳米胶囊的基质或粘合剂材料。

特别地，如本文所述的用作粘合剂的聚合物可以提供与纳米胶囊的有利的相容性和分散性，同时还提供合适的成膜性能。有利地，对于诸如成膜之类的加工，聚合物可以在最少量或甚至完全不添加有机溶剂的情况下使用，这可以提供胶囊相容性方面的益处并且最终提供复合体系的电光性能。

有利地发现，聚乙烯醇(PVA)可用作合适的起始材料以提供根据本发明的聚合物粘合剂。PVA可以部分或完全水解，并且通过改变水解度，可以调节聚合物的水溶性和亲水性。因此，可以在一定程度上控制或减少水吸收。聚合物的性能，例如机械强度或粘度，可以有利地通过例如调节分子量和水解度来预设。

目前认识到，PVA聚合物可以形成用于粘合剂的合适基础，然而其甚至可以被进一步改进，特别是通过适当的化学改性并且考虑到作为给定LC纳米胶囊的粘合剂的特定性质和具体用途。

除了调节水解度，即在聚合物主链中预定如上定义的重复单元A和B的比例的范围和量的合适范围之外，已经发现重复单元B的官能化或改性可以用于进一步调整和调节聚合物粘合剂的性质。

特别地，通过设定合适的取代度，即在聚合物主链中待转化或改性的重复单元B的数量或量，和/或通过设定待进行的改性的类型，即确定上文和下文所述的重复单元C和/或D(其可以引入官能化或者官能化侧链)的特定类型，可以提供具有甚至进一步改进和调节的性质的聚合物。

在本发明中，具有式C和/或D中所定义的接枝侧链的改性和可聚合的，特别是可光聚合的PVA用作粘合剂或至少用作用于分散LC纳米胶囊和涂层的粘合剂的组分。

在优选的实施方案中，特别希望聚合物具有足够程度的亲水性和水溶性，这尤其可以在分散性方面和成膜过程中提供益处。通过适当地设定和调节起始PVA材料的水解度以及PVA聚合物的水解部分上的取代度和取代的种类，可以提供具有足够亲水性的聚合物，其转而可以有益于分散LC纳米胶囊，同时还提供良好的成膜性能。

在优选的实施方案中，根据本发明使用的聚合物可以以至多50重量％的量溶解在水溶液中。优选地，所述聚合物可以以10重量％至50重量％，更优选20重量％至40重量％，和特别是20重量％至35重量％的量溶解在水中。

优选地，聚合物粘合剂以含水混合物形式提供，其中可以将粘合剂与LC纳米胶囊一起涂布在刚性或柔性基板上，例如使用刮刀涂布、模涂、辊涂或印刷，通过喷墨技术涂布。涂布后，可以将形成的膜干燥，和如下进一步描述的，膜可以使用UV光或热进一步聚合。

尽管聚合物应具有至少最小的水溶性以提供所需的分散性，但是在形成复合材料后，优选作为膜或层，水吸收量应当最小化并且理想地非常低。这可有利地有助于增强电光性能并改善膜的稳定性和可靠性。在这方面，当与非官能化的未改性的PVA相比时，包含如上下文所示的重复单元C和/或D已经可以有利地降低所形成的复合材料吸水的趋势。

此外，官能化取代聚合物含有可聚合基团。因此，可以通过聚合聚合物中的一些或优选基本上所有可聚合基团来进一步调节和调整材料性质。因此，粘合剂可首先用于赋予亲水性和加工性能，例如在给定基板上的合适的润湿行为和可涂布性，如在胶囊分散和成膜过程中最初所需的那样。随后在第二步中，可以进行可聚合基团的聚合以进一步改变材料性质。特别地，通过进一步聚合材料和任选地交联，可以进一步增强复合材料，同时进一步降低显示溶胀行为和水吸收的趋势。特别地，干燥的粘合剂优选吸收极少或甚至基本上不吸水。

因此，根据本发明的方法优选还包括聚合所得复合材料的可聚合成分的步骤。

因此，可以提供有利地可调的粘合剂，特别是在其化学、物理和电光性质方面，用于分散LC纳米胶囊，其中所述性质可以通过适当地设定如上下文所述的重复单元A、B、C和/或D的各自量，和通过设定重复单元C和/或D的类型来调整。

如本文所述提供聚合物粘合剂令人惊讶地可以提供进一步的益处，例如实现与LC纳米胶囊匹配的所需折射率，适当高的介电常数，非常低的离子含量以及合适的透明度和足够的柔性的可能性。

通过使聚合物交联可以有利地影响粘合剂性质。因此，在一种实施方案中，官能化的可聚合PVA粘合剂是交联的，优选通过进一步加入交联剂如二醛，例如戊二醛，甲醛，乙二醛，二丙烯酸酯，三丙烯酸酯，四丙烯酸酯，二甲基丙烯酸酯，三甲基丙烯酸酯或四甲基丙烯酸酯。这样的交联可以例如有利地降低任何不希望的裂缝形成的倾向以及不希望的或过量的水吸收。此外，添加多官能或多反应性可聚合单体可用于进一步调整粘合剂制剂的光学性质，特别是考虑到LC纳米胶囊的折射率。在一种实施方案中，粘合剂与液晶胶囊的寻常折射率之间的差优选设定为小于0.10，更优选小于0.03，和最优选小于0.01。

此外，复合材料还可包含常规添加剂，例如稳定剂，抗氧化剂，自由基清除剂，表面活性剂和/或增塑剂，例如乙二醇可用作优选的增塑剂。此外，为了有利地影响成膜性质，可以加入成膜剂例如聚丙烯酸和消泡剂。这样的试剂可用于改善成膜和基板润湿性。任选地，可以进行涂料组合物的脱气和/或过滤以进一步改善膜性质。同样，设定和调节粘合剂粘度可以对形成中的膜或相应形成的膜产生有利影响。

优选地，包含如上下文所定义的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D并且与纳米胶囊混合的聚合物用作根据本发明使用的粘合剂的主要组分，更优选以粘合剂总干重的60％或更多的量使用，甚至更优选粘合剂总干重的75％或更多，和特别是粘合剂总干重的90％或更多。

纳米胶囊和包含如上下文所定义的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D的聚合物优选以1:10至10:1，更优选1：5至5：1，和特别是1：2至2：1的重量比混合。

在特别优选的实施方案中，干燥的粘合剂基本上由包含如上下文所定义的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D的聚合物组成。

根据本发明的复合材料特别优选用于或用作切换层和用在光调制元件中。

特别地，LC纳米胶囊可以分散在聚合物中，并且随后可以将所获得的分散体布置为层，优选地支撑在基板上或作为两个相对基板之间的层。

因此，在本发明的另一个方面，提供了切换层，其包含如上下文所述的纳米胶囊，其中所述纳米胶囊分散在根据本发明的聚合物粘合剂中，特别是可从以下获得的聚合物粘合剂：聚合如本文所述的聚合物，即聚合聚合物的可聚合基团，同时任选地进一步使用二-或多-官能单体或低聚可聚合化合物。

根据本发明，包含如本文所述的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D的聚合物特别可用于分散纳米颗粒，特别是纳米胶囊。

本发明的另一方面涉及电光器件，其包含根据本发明的复合材料或者根据本发明的切换层。

通过在电光器件中提供与本发明的粘合剂材料结合的纳米包封的LC介质，可以获得几个显著的优点。这些优点包括，例如，良好的机械稳定性，柔性和对外部施加的力或者压力(诸如来自触摸的力或者压力)的不敏感性以及在切换速度、透射率、暗态(其中暗态优选地具有低于0.5％的透射率)，对比率，视角行为和阈值电压方面的其他有利特性，特别是降低的工作电压和减小的滞后。

令人惊讶地，发现除了减小的滞后之外，还可以改善暗态。

进一步的优点在于可以使用柔性基板和改变膜或层厚度的可能性以及膜厚度偏差或变化的可耐受性。在这方面，可以使用简单的滴落、涂布、层压或印刷方法将光调制材料施加到基板上。

此外，不需要在基板上提供配向层，如常规使用的聚酰亚胺(PI)配向层，和/或摩擦基板表面。

当器件中的两个电极设置在同一基板上时，例如在IPS或FFS的情况下，单个基板可足以提供功能性和稳定性或支撑，使得相对基板的设置仅是任选的。然而，这样的相对的基板可以仍然是有益的，例如就提供其他光学元件或物理或化学保护而言。考虑到将胶囊包封和包含在粘合剂材料中，可以不再需要密封包含LC材料的层以确保足够的材料封装(enclosure)并防止材料从层中泄漏。

在不由此限制本发明的情况下，在下文中，通过对方面、实施方案和特定特征的详细描述来阐述本发明，并且更详细地描述了特定实施方案。

术语“液晶”(LC)涉及在一些温度范围内具有液晶中间相的材料或介质(热致LC)或在溶液中的一些浓度范围内具有液晶中间相的材料或介质(溶致LC)。它们含有介晶化合物。

术语“介晶化合物”和“液晶化合物”是指包含一种或多种杆状(棒状或板状/条状)或盘状(盘形)介晶基团(即具有诱导液晶相或中间相行为能力的基团)的化合物。

LC化合物或材料和介晶化合物或包含介晶基团的材料本身不一定显示出液晶相。它们也可以仅在与其他化合物的混合物中显示出液晶相行为。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。

杆状介晶化合物通常包含介晶核，其由一个或多个直接或通过连接基团彼此连接的芳族或非芳族环状基团组成，任选地包含连接到介晶核末端的末端基团，并且任选地包含一个或多个连接到介晶核的长边的侧基，其中这些末端和侧向基团通常选自碳基或烃基，极性基团如卤素，硝基，羟基等，或可聚合基团。

为简单起见，术语“液晶”材料或介质用于液晶材料或介质和介晶材料或介质，并且反之亦然，和术语“介晶”用于材料的介晶基团。

术语“非介晶化合物或材料”是指不含如上定义的介晶基团的化合物或材料。

如本文所用的，术语“聚合物”将被理解为是指包含一种或多种不同类型的重复单元(分子的最小结构单元)的主链的分子，并且其包括公知的术语“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”等。此外，应当理解术语聚合物除了该聚合物本身之外，还包含来自引发剂、催化剂和伴随这样的聚合物的合成的其他要素的残留物，其中这样的残留物被理解为不是共价掺入其中。此外，这样的残留物和其他要素尽管通常在聚合后纯化过程中被移除，但是它们通常与聚合物混合或掺和，使得当聚合物在容器之间或溶剂或分散介质之间转移时，它们通常保留在聚合物中。

用于本发明的术语“(甲基)丙烯酸类聚合物”包括由丙烯酸类单体得到的聚合物，可由甲基丙烯酸类单体得到的聚合物，和由这样的单体的混合物得到的相应共聚物。

术语“聚合”是指通过将多个可聚合基团或含有这样的可聚合基团的聚合物前体(可聚合化合物)键合在一起而形成聚合物的化学方法。

具有一个可聚合基团的可聚合化合物也称为“单反应性”化合物，具有两个可聚合基团的化合物也称为“二反应性”化合物，和具有多于两个可聚合基团的化合物也称为“多反应性”化合物。没有可聚合基团的化合物也称为“非反应性”或“不可聚合”化合物。

术语“膜”和“层”包括具有或多或少显著的机械稳定性的刚性或柔性，自支撑或独立的膜或层，以及支撑基板上或两个基板之间的涂层或层。

可见光是波长在约400nm至约745nm范围内的电磁辐射。紫外(UV)光是波长在约200nm至约400nm范围内的电磁辐射。

已经令人惊讶地发现，通过提供根据本发明的方法，可以制备在其物理和化学属性方面表现出有利特性的复合材料，特别是在其电光性质及其在光调制元件和电光器件中的适用性方面。

作为组分之一，复合材料包含聚合物，所述聚合物包含以下，优选基本上由以下组成，和特别地由以下组成：一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D。

单元C和D中列出的Sp¹和Sp²分别表示间隔基团。根据本发明的间隔基团优选包含碳基或烃基或由碳基或烃基组成。

在上下文中，碳基表示含有至少一个碳原子的单价或多价有机基团，其不含其他原子，例如-C≡C-，或任选地含有一个或多个其他原子，例如，卤素，N，O，S，P，Si，Se，As，Te或Ge，例如羰基等。

烃基表示这样的碳基，其另外含有一个或多个H原子和任选的一个或多个杂原子，例如卤素，N，O，S，P，Si，Se，As，Te或Ge。

卤素表示F，Cl，Br或I，优选F或Cl，更优选F。

碳基或烃基可以是饱和或不饱和的基团。不饱和基团是例如芳基、烯基或炔基。具有多于3个C原子的碳基或烃基可以是直链，支链和/或环状的，并且可以含有螺连接或稠环。

在上下文中，术语烷基、芳基、杂芳基等也包括多价基团，例如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基等。术语芳基表示芳族碳基团或由其衍生的基团。术语杂芳基表示根据上述定义含有一个或多个杂原子的芳基。

优选的碳基和烃基是具有1至40，优选1至25，特别优选1至18个C原子的任选取代的烷基，烯基，炔基，烷氧基，烷基羰基，烷氧基羰基，烷基羰氧基和烷氧基羰氧基，具有6至40，优选6至25个C原子的任选取代的芳基或芳氧基，或具有6至40个，优选6至25个C原子的任选取代的烷基芳基，芳基烷基，烷基芳氧基，芳基烷氧基，芳基羰基，芳氧基羰基，芳基羰基氧基和芳氧基羰氧基。

进一步优选的碳基和烃基是C₁-C₄₀烷基，C₂-C₄₀烯基，C₂-C₄₀炔基，C₃-C₄₀烯丙基，C₄-C₄₀烷基二烯基，C₄-C₄₀多烯基，C₆-C₄₀芳基，C₆-C₄₀烷基芳基，C₆-C₄₀芳基烷基，C₆-C₄₀烷基芳氧基，C₆-C₄₀芳基烷氧基，C₂-C₄₀杂芳基，C₄-C₄₀环烷基，C₄-C₄₀环烯基等。特别优选C₁-C₂₂烷基，C₂-C₂₂烯基，C₂-C₂₂炔基，C₃-C₂₂烯丙基，C₄-C₂₂烷基二烯基，C₆-C₁₂芳基，C₆-C₂₀芳基烷基和C₂-C₂₀杂芳基。

进一步优选的碳基和烃基是具有1至40个，优选1至25个C原子，更优选1至12个C原子的直链、支链或环状烷基，其未被取代或被F，Cl，Br，I或CN单取代或多取代，和其中一个或多个不相邻的CH₂基团可彼此独立地被-C(R^x)＝C(R^x)-，-C≡C-，-N(R^x)-，-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-以O和/或S原子不直接相互连接的方式替代。

R^x优选表示H，卤素，具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基链，其中，另外，一个或多个不相邻的C原子可被-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-替代，和其中一个或多个H原子可被氟替代，具有6-40个C原子的任选取代的芳基或芳氧基或具有2至40个C原子的任选取代的杂芳基或杂芳氧基。

优选的烷基为例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、正己基、环己基、2-乙基己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。

优选的烯基为例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基等。

优选的炔基为例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。

优选的烷氧基为例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等。

优选的氨基为例如二甲氨基、甲氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基等。

芳基和杂芳基可为单环或多环，即它们可具有一个环(诸如苯基)或两个或更多个环，该环也可稠合(诸如萘基)或共价连接(诸如联苯)，或含有稠合环与连接环的组合。杂芳基含有一个或多个杂原子，优选选自O、N、S和Se。

特别优选具有6至25个C原子的单环、双环或三环芳基和具有2至25个C原子的单环、双环或三环杂芳基，其任选地含有稠合环并且其任选地被取代。此外，优选的是5元、6元或7元芳基和杂芳基，其中此外一个或多个CH基团可以被N、S或O以使得O原子和/或S原子不直接彼此相连的方式替代。

优选的芳基基团例如为苯基、联苯基、联三苯基、[1,1':3',1”]-联三苯-2'-基、萘、蒽、联萘、菲、芘、二氢芘、二萘嵌苯、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺双芴(spirobifluorene)等，优选1,4-苯基，1,3-苯基或1,2-苯基。

优选的杂芳基基团例如为5-元环，例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、异噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、6-元环，例如吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪或稠合基团，例如吲哚、异吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、异噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、异喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并异喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并哒嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲啶、菲咯啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩，或者这些基团的组合。杂芳基也可被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟烷基或其他芳基或杂芳基取代。

非芳族脂环基团和杂环基既包含饱和的环，即仅含有单键的那些，且包含部分不饱和的环，即也可以包含多重键的那些。杂环含有一个或多个杂原子，优选选自Si、O、N、S和Se。

非芳族脂环基团和杂环基团可为单环的，即仅含一个环(例如环己烷)，或者是多环的，即含有多个环(例如十氢化萘或者双环辛烷)。特别优选饱和的基团。此外优选具有3-25个原子的单-、双-或三环状基团，其任选含有稠合环且其为任选取代的。进一步优选的是5-、6-、7-或8-元碳环基团，其中此外，一个或多个C原子可被Si替代和/或一个或多个CH基团可被N替代和/或一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-和/或-S-替代。

优选的脂环基团和杂环基团例如为5-元基团，例如环戊烷、四氢呋喃、四氢噻吩、吡咯烷；6-元基团，例如环己烷、硅杂环己烷(silinane)、环己烯、四氢吡喃、四氢噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶；7-元基团，例如环庚烷；和稠合基团，例如四氢化萘、十氢化萘、茚满、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、八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基。

芳基、杂芳基、碳基及烃基任选具有一个或多个取代基，其优选选自包含甲硅烷基、磺基、磺酰基、甲酰基、胺基、亚胺基、腈基、巯基、硝基、卤素、C_1-12烷基、C_6-12芳基、C_1-12烷氧基、羟基或这些基团的组合。

优选的取代基为例如溶解性促进基团，例如烷基或烷氧基；吸电子基团，例如氟、硝基或腈；或者是用于提高聚合物玻璃化转变温度(Tg)的取代基，特别是大体积基团，例如叔丁基或任选取代的芳基。

优选的取代基为：例如F、Cl、Br、I、-OH、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝O)Y¹、-C(＝O)R^x、-C(＝O)OR^x、-N(R^x)₂，其中R^x具有上文所提及的含义，且Y¹表示卤素、任选取代的甲硅烷基、具有4至40个环原子，优选4至20个环原子的任选取代的芳基或杂芳基及具有1至25个C原子的直链或支链烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可任选被F或Cl替代。

取代的甲硅烷基或芳基优选意指经卤素、-CN、R⁰、-OR⁰、-CO-R⁰、-CO-O-R⁰、-O-CO-R⁰或-O-CO-O-R⁰取代，其中R⁰具有上文所提及的含义。

尤其优选的取代基为例如F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅，此外为苯基。

优选地，根据本发明使用的聚合物，特别是改性的可聚合的聚乙烯醇具有在5,000g/mol至250,000g/mol的范围内，更优选在9,000g/mol至150,000g/mol的范围内，和甚至更优选在15,000g/mol至120,000g/mol的范围内的以重均分子量给出的平均分子量。在本文中，聚合物的平均分子量通过凝胶渗透色谱法测定。

优选地，聚合物整体中重复单元A的量在0至90mol％的范围内，更优选在5mol％至80mol％的范围内，甚至更优选在10mol％至70mol％的范围内，和特别是在15mol％至30mol％的范围内。

优选地，聚合物整体中重复单元B的量在1mol％至98mol％的范围内，更优选在5mol％至90mol％的范围内，甚至更优选在10mol％至80mol％的范围内，和特别是在15mol％至70mol％的范围内。

优选地，聚合物整体中重复单元C的量在0至80mol％的范围内，更优选在2mol％至50mol％的范围内，甚至更优选在5mol％至40mol％的范围内，和特别是在10至30mol％的范围内。

优选地，聚合物整体中重复单元D的量在0至80mol％的范围内，更优选在2mol％至50mol％的范围内，甚至更优选在5mol％至40mol％的范围内，和特别是在10至30mol％的范围内。

然而，在根据本发明使用的聚合物中，存在重复单元C和D中的至少一种。

优选地，聚合物中重复单元A、B、C和D的总量在70mol％至100mol％的范围内，更优选大于95mol％，甚至更优选大于98mol％，再甚至更优选大于99mol％，和特别是约100摩尔％。

特别优选聚合物包含重复单元B，更优选A和B，以及重复单元C和D中的至少一种，更优选C，其中聚合物整体中重复单元A、B、C和D(如果分别存在的话)的合并量为100摩尔％或更低。

在优选的实施方案中，聚合物包含重复单元A和/或B和重复单元C，优选由重复单元A和/或B和重复单元C组成，并且没有重复单元D。

在另一优选的实施方案中，聚合物包含重复单元A和/或B以及重复单元D，优选由重复单元A和/或B以及重复单元D组成，并且不包含重复单元C。

在优选的实施方案中，根据本发明的聚合物得自商购的PVA，其分子量为约9,000g/mol至约150,000g/mol，水解度为约30mol％至约50mol％或约75mol％至约90mol％，例如PVA 9-10K(30mol％水解)，PVA 9-10K(80mol％水解)，PVA 31K(88mol％水解)，PVA130K(88mol％水解)。

在本发明的优选实施方案中，使用在重复单元C中具有侧链的聚合物，所述侧链对应于R¹¹-X¹³-(Sp²-X¹²)_y-(Sp¹-X¹¹)_y-**并且其选自下列式A至H和J的结构部分

其中m在每次出现时独立地表示0至10的整数，和n在每次出现时独立地表示0至10的整数。

优选地，包含具有根据式A至H和J的侧链的重复单元C的聚合物可以通过将式A至H和J的相应酰基结构部分的羧酸化合物与所用的初始PVA水解部分即重复单元B酯化而获得。

在另一实施方案中，对应于R¹¹-X¹³-(Sp²-X¹²)_y-(Sp¹-X¹¹)_y-**的重复单元C中的侧链是式K的结构部分

具有根据式K的侧链的聚合物可以优选地由所用的初始PVA的水解部分与式K的结构部分的相应的环氧化物前体之间的反应获得，例如，如下所示：

在本发明的另一优选实施方案中，使用在重复单元D中具有侧链的聚合物，所述侧链对应于式N的基团

具有根据式N侧链的聚合物可优选由所用的初始PVA的两个水解部分与式N的结构部分的相应二甲基或二乙基缩醛前体之间的反应获得，例如，如下所示：

用作粘合剂的聚合物包括可聚合基团，本文称为R¹¹。这些基团是适用于聚合的官能团。

这些可聚合基团优选选自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为H，Cl，CN，苯基或具有1-5个C原子的烷基，特别是H，Cl或CH₃，W²和W³彼此独立地是H或具有1-5个C原子的烷基，特别是H，甲基，乙基或正丙基，Phe是1,4-亚苯基，以及k₁和k₂彼此独立是0或1。

可聚合或反应性基团优选选自乙烯基，丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，氟代丙烯酸酯基，氧杂环丁烷基或环氧基。

特别优选的是，可聚合基团是丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团，和R¹¹特别是丙烯酰基或甲基丙烯酰基。

在优选的实施方案中，将至少一种交联剂加入到粘合剂组合物中，即含有两个或更多个可聚合基团的可聚合化合物。可以使用本领域已知的常规交联剂。特别优选提供二反应性或多反应性丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。

在一种实施方案中，在复合材料中还包含二-或多-反应性单体或低聚可聚合化合物，其加入量优选为基于整体组合物的0.1重量％至25重量％，更优选0.5重量％至15重量％，甚至更优选1重量％至10重量％，和特别是2重量％至5重量％。

优选的二反应性和多反应性化合物例如选自二丙烯酸亚乙酯(ethylenediacrylate)，二丙烯酸亚丙酯，二丙烯酸亚丁酯，二丙烯酸亚戊酯，1,6-己二醇丙烯酸酯，双酚-A-二丙烯酸酯，双酚-A-二甲基丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三乙二醇二丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，三丙二醇三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，二甲基丙烯酸亚乙酯，又称二甲基丙烯酸乙二醇酯，二甲基丙烯酸亚丙酯，二甲基丙烯酸亚丁酯，二甲基丙烯酸亚戊酯，二甲基丙烯酸亚己酯，二三甲基丙烷四丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯，甘油二甲基丙烯酸酯和三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

根据本发明的复合材料特别优选还包含一种或多种二反应性和/或多反应性可聚合化合物，其优选选自二丙烯酸酯，二甲基丙烯酸酯，三丙烯酸酯和三甲基丙烯酸酯。

特别优选使用乙二醇二甲基丙烯酸酯，甘油二甲基丙烯酸酯，双酚A甘油酸(1甘油/苯酚)二丙烯酸酯(bisphenol A glycerolate(1glycerol/phenol)diacrylate)，甘油1,3-二甘油酸二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯。

可以使用常规方法进行复合材料的可聚合成分(一种或多种)的聚合。聚合可以在一个或多个步骤中进行。特别地，可聚合化合物(一种或多种)的聚合优选通过暴露于热或光化辐射来实现，其中暴露于光化辐射意味着用光(如UV光、可见光或IR光)照射，用X射线或γ射线照射，或用高能粒子(如离子或电子)照射。在优选的实施方案中，进行自由基聚合。

在一种实施方案中，聚合通过光照射进行，即用光，优选UV光进行。作为光化辐射源，可以使用例如单个UV灯或一组UV灯。当使用高灯功率时，可以减少固化时间。另一种可行的光辐射源是激光，例如UV激光，可见激光或IR激光。在优选实施方案中，使用发光二极管(LED)，特别是UV LED。例如，可以使用UV宽带源，例如来自Dr.AG的UVACUBE 2000或UV LED源，例如具有365nm波长的Delolux 20。通常的灯功率可以例如在10mW至80mW的范围内，优选的照射时间为2s至300s，其中照射和聚合特别优选在室温下进行。

在另一实施方案中，进行热聚合。在优选的实施方案中，热聚合在60℃至90℃，更优选70℃至80℃的温度下进行，通常的聚合时间为20分钟至180分钟。

可以将合适的和常规使用的热引发剂或光引发剂加入到组合物中以促进反应，例如偶氮化合物或有机过氧化物如Luperox型引发剂。此外，合适的聚合条件和合适的引发剂的类型和量的是本领域已知的并且描述在文献中。

例如，当通过UV光聚合时，可以使用光引发剂，其在UV照射下分解，以产生使聚合反应开始的自由基或离子。对于聚合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团，优选使用自由基光引发剂。对于聚合乙烯基，环氧基或氧杂环丁烷基团，优选使用阳离子光引发剂。还可以使用热聚合引发剂，其在加热时分解以产生使聚合开始的自由基或离子。通常的自由基光引发剂是例如可商购获得的或(瑞士巴塞尔Ciba Geigy AG)。通常的阳离子光引发剂是例如UVI 6974(Union Carbide)。

除了聚合物粘合剂之外，根据本发明的复合材料还包含纳米胶囊，所述纳米胶囊分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核。

所述复合材料特别适用于光调制元件或电光器件。

发现本发明使用的纳米胶囊与粘合剂材料的组合可以适当地影响和增加光调制材料的可加工性和适用性，特别是考虑到在基板上涂布、滴落或印刷和成膜。在这方面，粘合剂可以充当分散基质和粘结剂或粘合剂，并且还提供合适的物理和机械稳定性，同时保持或甚至提高柔性。此外，可以通过改变所提供的粘合剂或缓冲材料的量来有利地调节胶囊的密度或浓度。

通过具有例如通过离心、过滤或干燥浓缩制备的纳米颗粒或胶囊并使它们再分散的可能性，可以独立于从原始生产过程中获得的浓度设定或调节膜或层中颗粒的密度或比例。

优选地，纳米胶囊中含有的液晶介质包含一种或多种式I的化合物

R-A-Y-A'-R' I

其中，

R和R'彼此独立地表示选自以下的基团：F，CF₃，OCF₃，CN，和具有1-15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2-15个碳原子的直链或支链烯基，其是未取代的，被CN或CF₃单取代或被卤素单-或者多-取代，和其中一个或多个CH₂基团可以在每种情况下彼此独立地被-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCOO-或-C≡C-以氧原子不直接相互连接的方式替代，

A和A'彼此独立地表示选自-Cyc-，-Phe-，-Cyc-Cyc-，-Cyc-Phe-，-Phe-Phe-，-Cyc-Cyc-Cyc-，-Cyc-Cyc-Phe-，-Cyc-Phe-Cyc-，-Cyc-Phe-Phe-，-Phe-Cyc-Phe-，-Phe-Phe-Phe-及其各自的镜像的基团，

其中Cyc是反式-1,4-亚环己基，其中一个或两个不相邻的CH₂基团可以被O替代，和其中Phe是1,4-亚苯基，其中一个或两个不相邻的CH基团可以被N替代，和其可以被一个或两个F替代，和

Y表示单键，-COO-，-CH₂CH₂-，-CF₂CF₂-，-CH₂O-，-CF₂O-，-CH＝CH-，-CF＝CF-或-C≡C-。

在优选的实施方案中，液晶介质由2至25种，优选3至20种化合物组成，其中至少一种是式I的化合物。该介质优选包含一种或多种，更优选两种或更多种，最优选三种或更多种根据本发明的式I的化合物。该介质优选包含选自向列型或向列态物质的低分子量液晶化合物，例如选自已知类型的氧化偶氮苯，亚苄基-苯胺，联苯，三联苯，苯甲酸苯基酯或苯甲酸环己基酯，环己烷羧酸的苯基或环己基酯，环己基苯甲酸的苯基或环己基酯，环己基环己烷羧酸的苯基或环己基酯，苯甲酸、环己烷羧酸和环己基环己烷羧酸的环己基苯酯，苯基环己烷，环己基联苯，苯基环己基环己烷，环己基环己烷，环己基环己烯，环己基环己基环己烯，1,4-双环己基苯，4,4'-双环己基联苯，苯基-或环己基嘧啶，苯基-或环己基吡啶，苯基-或环己基哒嗪，苯基-或环己基二烷，苯基-或环己基-1,3-二噻烷，1,2-二苯基-乙烷，1,2-二环己基乙烷，1-苯基-2-环己基乙烷，1-环己基-2-(4-苯基环己基)-乙烷，1-环己基-2-联苯基-乙烷，1-苯基-2-环己基-苯乙烷，任选卤代的二苯乙烯，苄基苯基醚，二苯乙炔，取代的肉桂酸和其他种类的向列型或向列态物质。这些化合物中的1,4-亚苯基也可以是侧向单-或二氟化的。液晶混合物优选基于这种类型的非手性化合物。

在优选的实施方案中，LC主体混合物是向列型LC混合物，其优选不具有手性LC相。

合适的LC混合物可具有正介电各向异性。这样的混合物描述于例如JP 07-181439(A)，EP 0 667 555，EP 0 673 986，DE 195 09 410，DE 195 28 106，DE 195 28 107，WO96/23 851，WO 96/28 521和WO2012/079676。在另一实施方案中，LC介质具有负介电各向异性。这样的介质描述于例如EP 1 378 557 A1中。

在本文中，LC纳米胶囊的制备没有特别限制并且可以通过不同的方法进行，例如通过用预形成的聚合物包封、凝聚、溶剂蒸发，或通过溶质共扩散方法进行。此外，可以使用界面聚合方法，例如，US 2016/0178941 A1中描述的方法。除了US 2016/0178941 A1之外，还参考US2014/0184984A1，用于进一步描述LC纳米胶囊的制备。

然而，在优选实施方案中，包含LC介质的纳米胶囊有利地通过使用如下进一步描述的原位聚合的方法制备。在该方法中，介晶介质在纳米级上的包封可以有利地从可聚合单体开始进行，并且其优选基于聚合诱导的相分离。

在该优选实施方案中，LC纳米胶囊通过包括以下步骤的方法制备：提供包含如上下文所述的介晶介质和一种或多种可聚合化合物的组合物，使用表面活性剂将该组合物作为纳米液滴分散在水相中，和聚合一种或多种可聚合化合物以获得纳米胶囊，所述纳米胶囊每个包含聚合物壳和含有介晶介质的核。在产生纳米液滴之后，聚合一种或多种可聚合化合物，从而获得纳米胶囊，所述纳米胶囊每个包含聚合物壳和含有介晶介质的核。

本发明描述的制备胶囊的方法提供了有效且受控的方法，最终在纳米级上，以产生纳米级容器，其通常为球形或类似球体的，封装LC材料。该方法使用分散体，特别是纳米乳液，其也称为细乳液，其中包含LC材料和反应性可聚合化合物(一种或多种)的纳米级相分散在合适的分散介质中。

最初提供了包含介晶介质和一种或多种可聚合化合物的组合物。为了设定和影响溶解度，溶解和/或混合，可以任选地和优选地将有机溶剂加入到组合物中，其可以例如有利地影响聚合期间的相分离。因此，在优选实施方案中，最初提供的组合物还包含一种或多种有机溶剂。

然后将组合物作为纳米液滴分散在水相中。发现在聚合之前，提供表面活性剂可有利地促进分散介质，特别是水性分散介质中离散纳米液滴的形成和随后的稳定化，特别是离子和/或空间稳定化，其中纳米液滴包含LC介质和可聚合化合物(一种或多种)。

搅拌，优选机械搅拌，特别是高剪切混合，可以适当地产生或进一步影响分散，特别是乳液和均化，并且同样促进纳米液滴的形成。作为供选择的方案，可以例如使用膜乳化。

因此，机械搅拌和提供表面活性剂二者在获得纳米液滴和转而纳米级胶囊，特别是具有基本均匀的尺寸分布或着具有低多分散性的纳米胶囊中可以起到有利的作用。

分散相在分散介质中表现出差的溶解性，这意味着它显示出低溶解度或甚至实际上不溶于形成连续相的分散介质中。有利地，水、水基或水溶液或混合物用于形成连续相或外相。

通过分散，各个纳米液滴以这样的方式彼此分离，使得每个液滴构成用于随后聚合的单独的纳米级反应体积。

含水混合物可以以不同方式制备或提供。在一种实施方案中，可以制备表面活性剂溶液或混合物，优选在水中，并将其加入到包含介晶介质和可聚合化合物(一种或多种)的组合物中。然后搅拌所提供的含水混合物，特别是机械搅拌，以获得包含分散在水相中的根据本发明的可聚合化合物(一种或多种)和LC介质的纳米液滴。可以使用高剪切混合进行搅拌或混合。例如，可以使用高性能分散器件(其使用转子-定子原理)，例如可商购获得的Turrax(IKA)。任选地，这样的高剪切混合可以通过超声处理，特别是高功率超声来替代。还可以将超声波处理和高剪切混合结合，其中优选超声波处理在高剪切混合之前进行。

如上所述的搅拌与提供表面活性剂的组合可有利地导致分散体，特别是乳液的合适的形成和稳定化。除了上述混合之外，任选和优选使用的高压均化器的使用，可以通过设定或调节和分别减小液滴尺寸以及通过使得液滴尺寸分布更窄(即改善粒度的均匀性)，来进一步有利地影响纳米分散体，特别是纳米乳液的制备。特别优选的是，重复高压均化，特别是重复若干次，例如三次、四次或五次。例如，可以使用可商购获得的Microfluidizer(Microfluidics)。

在产生纳米液滴之后，聚合一种或多种可聚合化合物。由此获得纳米胶囊，其包含聚合物壳和含有介晶介质的核。

用于形成纳米胶囊的可聚合化合物(一种或多种)在包含介晶介质的相中至少部分可溶或者至少部分溶解，优选一种或多种可聚合化合物和介晶介质紧密混合，特别是均匀混合，其中该混合物通过聚合发生纳米相分离，即聚合诱导的相分离(PIPS)。可以设定和调节温度以有利地影响溶解度。

有利地观察到，如上文和下文所述的所提供的LC介质在包封过程，特别是聚合和与其相关的条件(如暴露于热或UV光，例如来自波长范围为300nm至380nm的UV灯)方面是适当稳定的。考虑到不需要在玻璃基板之间进行聚合，波长的选择有利地不受玻璃的UV截止的限制，而是可以例如鉴于组合物的材料性质和稳定性来设定。

该方法方便地利用原位聚合，并且有利地并且优选基于与相分离结合的聚合，特别是纳米分散和PIPS的组合。该方法在提供受控和适应性的制备方法方面提供了显著的优点。由该方法获得或者可以由该方法获得的纳米胶囊显示出合适且可调的粒度，同时提供有利的高粒度均匀性，即有利的低多分散性，并且转而有利的均匀的产品性质。令人惊讶地发现，在进一步观察并实现低多分散性的同时设定合适的胶囊纳米尺寸可以对工作电压具有有利的影响。考虑到该方法的可控性和适应性，可以有利地设定和调整所获得的纳米胶囊，特别是其中包含的LC介质的电光参数。

由纳米液滴赋予的尺寸设定变形或者分离的长度尺度或体积，导致聚合诱导的纳米相分离。此外，液滴界面可以用作包封聚合物壳的模板。在纳米液滴中形成或开始形成的聚合物链或网络可以分离到与水相的界面处或被驱动到与水相的界面处或积聚在与水相的界面处，其中聚合可以进行并且也终止以形成封闭的包封层。在这方面，形成中或者形成的聚合物壳在水相和LC介质中基本上是不混溶的。

可以在水相和包含LC介质的相之间的界面处接着发生、促进和/或继续聚合。在这方面，界面可以充当扩散屏障和反应位点。

此外，胶囊的形成中和形成的界面的特性，特别是聚合物的结构和构建块可以影响材料性质，特别是LC配向，例如通过垂面锚定、锚定能量和响应电场的切换行为来影响。在一种实施方案中，降低锚定能量或强度以有利地影响电光切换，其中例如聚合物表面形态和极性可以适当地设定和调节。

在制备LC纳米胶囊的方法中，提供一种或多种可聚合化合物作为含有或者包围LC介质的聚合物壳或壁的前体。可聚合化合物具有至少一个可聚合基团。在这方面，还参考上述聚合物粘合剂的可聚合基团的描述。

选择一种或多种可聚合化合物，使得它们在LC组分或相中具有合适且足够的溶解度。此外，它们需要易受聚合条件和环境的影响。特别地，可聚合化合物(一种或多种)可以以高转化率经历合适的聚合，从而在反应后产生有利的少量残留的未反应的可聚合化合物。这可以在LC介质的稳定性和性能方面提供益处。此外，选择可聚合组分使得由其形成的聚合物适当地相分离或者使得由其形成的聚合物相分离以构成聚合物胶囊壳。特别地，有利地避免或者最小化LC组分在壳聚合物中的溶解度和所形成的聚合物壳的溶胀或凝胶化，其中LC介质的量和构成在形成的胶囊中保持基本恒定。因此，最小化或避免了LC材料的任何LC化合物在壁中的有利的优先溶解度。

通过提供合适的坚韧的聚合物壳，有利地最小化或甚至完全避免纳米胶囊的溶胀或甚至破裂以及LC材料从胶囊的不期望的泄漏。

聚合或固化时间尤其取决于可聚合材料的反应性和量，形成的胶囊壳的厚度，以及如果存在的话，聚合引发剂的类型和量以及反应温度和/或辐射功率，例如UV灯的辐射功率。可以选择聚合或固化时间和条件，从而例如获得快速的聚合过程，或者从而例如获得较慢的过程，其中，然而，可有益地影响聚合物的转化和分离的完全性。因此，可以优选具有短的聚合和固化时间，例如低于5分钟，而在供选择的实施方案中，可以优选较长的聚合时间，例如超过一小时或甚至至少三小时。

在一种实施方案中，使用非介晶可聚合化合物，即不含有介晶基团的化合物。然而，它们表现出足够和合适的溶解度或者与LC组分的混溶性。在优选的实施方案中，另外提供有机溶剂。

在另一方面，使用可聚合的介晶或液晶化合物，也称为反应性介晶(RM)。这些化合物含有介晶基团和一个或多个可聚合基团，即适用于聚合的官能团。

任选地，在一种实施方案中，根据本发明的可聚合化合物(一种或多种)仅包含反应性介晶(一种或多种)，即所有反应性单体均为介晶。供选择地，RM可以与一种或多种非介晶可聚合化合物组合提供。RM可以是单反应或二反应性或多反应性的。RM可以表现出与LC介质的有利溶解性或者混溶性。然而，进一步设计由其形成中或形成的聚合物显示出合适的相分离行为。优选的可聚合介晶化合物包含至少一个作为末端基团的可聚合基团和作为核基团的介晶基团，还优选在可聚合基团和介晶基团之间包含间隔基和/或连接基团。在一种实施方案中，2-甲基-1,4-亚苯基-双[4[3(丙烯酰氧基)丙氧基]苯甲酸酯(RM 257，MerckKGaA)。供选择地或另外，介晶基团的一个或多个侧向取代基也可以是可聚合基团。

在再一实施方案中，避免使用介晶可聚合化合物。

在优选的实施方案中，一种或多种可聚合化合物选自氯乙烯，偏二氯乙烯，丙烯腈，甲基丙烯腈，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，甲基-，乙基-，正-或叔-丁基-，环己基-，2-乙基己基-，苯氧基乙基-，羟乙基-，羟丙基-，2-5C-烷氧基乙基-，四氢糠基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，乙烯基乙酸酯，-丙酸酯，-丙烯酸酯，-琥珀酸酯，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基咔唑，苯乙烯，二乙烯基苯，二丙烯酸亚乙酯，1,6-己二醇丙烯酸酯，双酚-A-二丙烯酸酯和-二甲基丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三乙二醇二丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，二三甲基丙烷四丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸酯或六丙烯酸酯。硫醇-烯烃也是优选的，例如可商购获得的产品Norland 65(Norland Products)。

可聚合或反应性基团优选选自乙烯基，丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，氟代丙烯酸酯基，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。

优选地，一种或多种可聚合化合物选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，氟代丙烯酸酯和乙酸乙烯酯，其中组合物更优选还包含一种或多种二反应性和/或三反应性可聚合化合物，优选选自二丙烯酸酯，二甲基丙烯酸酯，三丙烯酸酯和三甲基丙烯酸酯。

在一种实施方案中，如上所述的一种或多种可聚合化合物包含选自一种、两种或更多种丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯和乙酸乙烯酯基团的可聚合基团，其中所述化合物优选为非介晶化合物。

在优选的实施方案中，用于制备胶囊的组合物包含一种或多种单丙烯酸酯，其加入量优选为基于整体组合物的0.1重量％至75重量％，更优选0.5重量％至50重量％，特别是2.5重量％至25重量％。特别优选的单反应性化合物选自丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸异丙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸叔丁酯，丙烯酸戊酯，丙烯酸己酯，丙烯酸壬酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸2-羟乙酯，丙烯酸2-羟丁酯，丙烯酸2,3-二羟丙酯和丙烯酸缩水甘油酯。

另外或供选择地，可以加入乙酸乙烯酯。

在另一优选的实施方案中，组合物任选地除上述单丙烯酸酯外还包含一种或多种单甲基丙烯酸酯，其加入量优选为基于整体组合物的0.1重量％至75重量％，更优选0.5重量％至50重量％，特别是2.5重量％至25重量％。特别优选的单反应性化合物选自甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸异丙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸戊酯，甲基丙烯酸己酯，甲基丙烯酸壬酯，甲基丙烯酸2-乙基己酯，甲基丙烯酸2-羟乙酯，甲基丙烯酸2-羟丁酯，甲基丙烯酸2,3-二羟丙酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸金刚烷基酯和甲基丙烯酸异冰片酯。

特别优选将至少一种交联剂加入到组合物中，即含有两个或更多个可聚合基团的可聚合化合物。聚合物壳在制备的颗粒中的交联可提供另外的益处，尤其是在进一步改善稳定性和密封(containment)方面，以及调整或者降低溶胀的易感性，特别是由溶剂引起的溶胀方面。在这方面，二反应性和多反应性化合物可用于形成它们自己的聚合物网络和/或交联基本上由聚合单反应性化合物形成的聚合物链。

可以使用本领域已知的常规交联剂。特别优选另外提供二反应性或多反应性丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，其加入量优选为基于整体组合物的0.1重量％至75重量％，更优选0.5重量％至50重量％，特别是2.5重量％至25重量％。特别优选的化合物选自二丙烯酸亚乙酯，二丙烯酸亚丙酯，二丙烯酸亚丁酯，二丙烯酸亚戊酯，二丙烯酸亚己酯，二丙烯酸二醇酯，二丙烯酸甘油酯，季戊四醇四丙烯酸酯，二甲基丙烯酸亚乙酯，也称为二甲基丙烯酸乙二醇酯，二甲基丙烯酸亚丙酯，二甲基丙烯酸亚丁酯，二甲基丙烯酸亚戊酯，二甲基丙烯酸亚己酯，三丙二醇二丙烯酸酯，二甲基丙烯酸二醇酯，二甲基丙烯酸甘油酯，三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯。

可以有利地设定和调节单反应性单体和二-或多反应性单体的比例以影响壳的聚合物组成及其性质。

在一种实施方案中，所使用的表面活性剂(一种或多种)可以至少部分地并且特别是在与胶囊内部的LC的界面处掺入聚合物胶囊壳中。在界面处这样的掺入的表面活性剂分子可以有利地影响电光性能并降低工作电压，特别是通过设定或调整界面性质和相互作用。在一种情况下，表面活性剂可以有利地影响LC分子的配向，例如，促进垂面配向，导致径向配置。另外或供选择地，表面活性剂分子可以影响内部聚合物表面的形态和物理化学属性，从而降低锚定强度。因此，表面活性剂不仅有助于根据本发明的有利方法，而且其还可以在所获得的纳米胶囊中提供益处。还可以包括其他添加剂以更有效和高效地调节或调整几种性质，例如尺寸和界面特性或配向。进一步提供的这样的任选的添加剂同样可以优选地存在或积聚在界面处。

表面活性剂可用于降低表面或界面张力并促进乳化和分散。用于制备LC纳米胶囊的表面活性剂可以促进或有助于纳米液滴的形成和纳米乳液的稳定化。它还可用于设定或调节液滴的尺寸和尺寸分布，以及制备的纳米胶囊的尺寸和尺寸分布。

根据优选的实施方案，用于制备LC纳米胶囊的表面活性剂可以在初始步骤中单独制备或提供，然后加入到其它组分中。特别地，表面活性剂可以作为含水混合物或组合物制备或提供，然后将其加入到包含如上下文所述的介晶介质和可聚合化合物(一种或多种)的其它组分中。特别优选地，一种表面活性剂作为含水表面活性剂提供。

可以使用本领域已知的常规表面活性剂，包括阴离子表面活性剂，例如硫酸盐，例如十二烷基硫酸钠，磺酸盐，磷酸盐和羧酸盐表面活性剂，阳离子表面活性剂，例如仲胺或叔胺和季铵盐表面活性剂，两性离子表面活性剂，例如甜菜碱，磺基甜菜碱(sultaine)和磷脂表面活性剂，和非离子表面活性剂，例如长链醇和酚，醚，酯或酰胺非离子表面活性剂。

在根据本发明的优选实施方案中，使用非离子表面活性剂。非离子表面活性剂的使用可在制备纳米胶囊的过程中提供益处，特别是在分散体形成和稳定化以及PIPS方面。进一步认识到，如果形成的纳米胶囊中包含表面活性剂，例如残余表面活性剂，则避免带电的表面活性剂可以是有利的。因此，在复合体系和电光器件中，非离子表面活性剂的使用和避免离子表面活性剂在纳米胶囊的稳定性、可靠性和电光特性和性能方面可以是有益的。

特别优选聚乙氧基化非离子表面活性剂。优选的化合物选自聚氧乙二醇烷基醚表面活性剂，聚氧丙二醇烷基醚表面活性剂，葡糖苷烷基醚表面活性剂，聚氧乙二醇辛基酚醚表面活性剂如Triton^TM X-100，聚氧乙二醇烷基酚醚表面活性剂，甘油烷基酯表面活性剂，聚氧乙二醇脱水山梨糖醇烷基酯表面活性剂如聚山梨醇酯，脱水山梨糖醇烷基酯表面活性剂，椰油酰胺单乙醇胺，椰油酰胺二乙醇胺和十二烷基二甲基氧化胺。

在特别优选的实施方案中，所用的表面活性剂(一种或多种)选自聚氧乙二醇烷基醚表面活性剂，其包含可商购获得的试剂(来自Sigma-Aldrich)。特别优选表面活性剂，其包含二十三碳乙二醇十二烷基醚，更优选由二十三碳乙二醇十二烷基醚组成。在非常特别优选的实施方案中，使用可商购获得的L23(Sigma-Aldrich)，也称为Brij35或聚氧乙烯(23)月桂基醚。在进一步特定的实施方案中，优选可商购获得的58，也称为聚乙二醇十六烷基醚或聚氧乙烯(20)十六烷基醚，或可商购获得的L4，也称为聚乙二醇十二烷基醚或聚氧乙烯(4)月桂基醚。

在另一实施方案中，优选使用烷基芳基聚醚醇，优选可商购获得的Triton^TM X-100，特别是4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基-聚乙二醇和式C₁₄H₂₂O(C₂H₄O)_nH的化合物，其中n是9和10。供选择地或另外，可以优选使用辛基酚乙氧基化物表面活性剂如ECOSURF^TM表面活性剂(可从Dow商购获得)，例如ESOSURF^TM EH-9(90％)或表面活性剂(可从Dow商购获得)，例如15-S-9。

在另一实施方案中，优选使用有机硅，例如聚醚硅氧烷和聚醚硅氧烷共聚物，例如可商购获得的添加剂(Evonik)，优选Wet 270，和特别是包含3-[甲基双(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基-聚乙二醇，优选由其组成的表面活性剂，或优选Wet 280。此外，可优选使用WET 260和Wet KL 245和US 7,618,777中描述的有机硅表面活性剂，例如H₃CSi(CH₃)₂OSiO(CH₃)(CH₂CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)₇CH₃)Si(CH₃)₃。

在再一实施方案中，优选使用含氟表面活性剂(一种或多种)，优选FluorN 322，特别是包含2-[[2-甲基-5-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-辛氧基碳基氨基)苯基]氨基甲酰基氧基]乙基-聚丙二醇并且更优选由其组成的表面活性剂。也可以优选使用其他含氟表面活性剂(一种或多种)，例如可商购获得的FluorN 561和FluorN 562(Cytonix)。

在再一实施方案中，优选使用泊洛沙姆共聚物，优选包含聚环氧乙烷和聚环氧丙烷单元的共聚物，更优选由侧面连接两个亲水的聚乙二醇嵌段的聚丙二醇的中心疏水嵌段组成的三嵌段共聚物，特别是商可商购获得的泊洛沙姆407或F-127(BASF)或Synperonic PE/F127(Croda)。供选择地或另外，可以优选使用其他添加剂，例如10R5。

相对于制备胶囊所提供的组合物，表面活性剂优选以小于30重量％，更优选小于25重量％，甚至更优选小于20重量％，和特别是小于15重量％的量提供。

根据优选的实施方案，当表面活性剂作为制备的含水混合物提供时，水的量不被认为在重量方面对整个组合物有贡献，即在这方面排除水。

此外在制备根据本发明的纳米胶囊的方法中，可以使用聚合物表面活性剂或表面活性聚合物或嵌段共聚物。

然而，在特定的实施方案中，避免使用这样的聚合物表面活性剂或表面活性聚合物。

根据本发明的一个方面，可以使用可聚合表面活性剂，即包含一个或多个可聚合基团的表面活性剂。

这样的可聚合表面活性剂可以单独使用，即作为唯一提供的表面活性剂，或与不可聚合的表面活性剂组合使用。

在一种实施方案中，另外地且与不可聚合的表面活性剂组合提供可聚合表面活性剂。这样的任选提供可聚合表面活性剂可提供有助于合适的液滴的形成和稳定化以及稳定的聚合物胶囊壳的形成的组合的益处。因此，这些化合物与表面活性剂和可聚合化合物同时起作用。特别优选可聚合的非离子表面活性剂，特别是另外具有一个或多个丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯基团的非离子表面活性剂。包括使用可聚合表面活性剂的该实施方案可具有以下优点：在两亲界面处的模板性质可在聚合期间特别好地保存。此外，可聚合表面活性剂不仅可以参与聚合反应，而且可以有利地作为构建块掺入到聚合物壳中，更优选还可以在壳表面掺入，使得它可以有利地影响界面相互作用。在特别优选的实施方案中，有机硅聚醚丙烯酸酯用作可聚合表面活性剂，更优选可交联有机硅聚醚丙烯酸酯。

在该方法中，将组合物加入含水混合物中，其中将组合物分散在水相中。在这方面，所提供的表面活性剂(一种或多种)可有利地有助于形成和稳定分散体，特别是乳液，并促进均化。

如果提供含水混合物，水的量不被认为在重量方面对整个组合物有贡献，即在这方面排除水。

优选水作为纯化水，特别是去离子水提供。

然后将所提供的组合物作为纳米液滴分散在水相中。

该方法可有利地导致制备大量单独的、分散的或者可分散的纳米胶囊，每个纳米胶囊具有聚合物壳和包含LC材料的核，其中所用的表面活性剂(一种或多种)可有助于有利的低聚集倾向。

在PIPS方法中，形成的聚合物壳的相分离和性质，特别是与LC组分的稳定性和不混溶性，可以有利地通过任选和优选交联形成中或者形成的聚合物链来影响。然而，在没有这样的交联的情况下，胶囊性质也已经足够好。

已经认识到各种成分(特别是LC材料，一种或多种可聚合化合物以及分散介质以及形成中和形成的聚合物)的各自的可混溶性、溶解度和相容性，或其可能的缺乏，起到重要作用，特别是混合自由能与混合相互作用能和混合熵。

此外，注意到包封过程基于聚合反应，即特定的动态过程是胶囊形成的基础。特别地，目前通常观察到用于包封的可聚合化合物(一种或多种)具有与LC介质的适当混溶性，而形成的胶囊壳聚合物表现出与LC材料适当低的溶解度。

在制备LC胶囊的方法中，聚合转化率或完成率可以令人惊讶地高并且残留的未反应的可聚合化合物的量有利地低。这可以确保所形成的胶囊中的LC介质的性质和性能不会受残留的反应性单体的影响或仅受残留的反应性单体的最小影响。

在该方法中，分散的纳米液滴进行聚合。特别地，聚合包含在纳米液滴中或者与纳米液滴混合的可聚合化合物(一种或多种)。优选且有利地，该聚合产生PIPS。通过聚合，形成具有如上下文所述的核-壳结构的纳米胶囊。获得的或者可获得的纳米胶囊通常为球形，基本上球形或类似球体的。在这方面，一些形状不对称或小变形可以是有益的，例如，在工作电压方面。

乳液液滴和每个液滴界面处的聚合可以使用常规方法进行。聚合可以在一个或多个步骤中进行。特别地，纳米液滴中可聚合化合物(一种或多种)的聚合优选通过暴露于热或光化辐射来实现，其中光化辐射在此优选为UV光。在优选的实施方案中，进行自由基聚合。

如果聚合反应在多于一个步骤中进行，则可以制备具有多于一层的壳，例如，具有两层的壳结构，其中对于另外的聚合步骤(一个或多个)，提供其他反应性单体。取决于聚合物前体和/或步骤中的聚合条件，壳层可具有不同的组成和/或不同的性质。例如，壳可以形成有面向核的更亲脂的内层和面向外部环境(例如复合膜中的粘合剂)的更亲水的外层。

聚合可在合适的温度下进行。在一种实施方案中，聚合在低于介晶混合物清亮点的温度下进行。然而，在供选择的实施方案中，也可以在清亮点或高于清亮点进行聚合。

在一种实施方案中，通过加热乳液，即通过热聚合，例如通过丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯化合物(一种或多种)的热聚合来进行聚合。特别优选的是反应性可聚合前体的热引发自由基聚合，导致LC材料的纳米包封。

在另一实施方案中，聚合通过光照射进行，即用光，优选UV光进行。作为光化辐射源，可以使用例如单个UV灯或一组UV灯。当使用高灯功率时，可以减少固化时间。另一种可行的光辐射源是激光，例如UV激光、可见激光或IR激光。

可以将合适的和常规使用的热引发剂或光引发剂加入到组合物中以促进反应，例如偶氮化合物或有机过氧化物如Luperox型引发剂。此外，合适的聚合条件和合适的引发剂的类型和量是本领域已知的并且描述在文献中。

在一种实施方案中，使用这样的引发剂，其在纳米液滴中良好地溶解但是不溶于水，或至少基本上不溶于水。例如，在制备纳米胶囊的方法中，可以使用偶氮二异丁腈(AIBN)，其在特定实施方案中还包含在根据本发明的组合物中。供选择地或另外，可以提供水溶性引发剂，例如2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐(AIBA)。

还可以添加其他添加剂。特别地，可聚合材料可另外包含一种或多种添加剂，例如催化剂，敏化剂，稳定剂，抑制剂和链转移剂。

例如，可聚合材料还可包含一种或多种稳定剂或抑制剂以防止不希望的自发聚合，例如可商购获得的(瑞士巴塞尔Ciba Geigy AG)。

通过向可聚合材料中加入一种或多种链转移剂，可以改变所获得或可获得的聚合物的性质。通过使用链转移剂，可以调节聚合物中两个交联点之间的聚合物链的长度和/或游离聚合物链的长度，其中当链转移剂的量增加时，聚合物中的聚合物链长度通常降低。

聚合优选在惰性气体气氛下进行，例如氮气或氩气，更优选在加热的氮气氛中进行。但也可以在空气中聚合。

进一步优选的是，为了制备LC纳米胶囊，聚合在有机溶剂的存在下进行，其中优选在包含LC介质的组合物中提供有机溶剂。使用有机溶剂，例如十六烷或1,4-戊二醇，在调节反应性化合物(一种或多种)与LC材料的溶解度和稳定纳米液滴方面可以是有利的，并且它还可以有益于影响相分离。然而，优选的是，如果使用的话，有机溶剂的量是有限的，通常基于整体组合物低于25重量％，更优选低于20重量％，和特别是低于15重量％。

一种或多种有机溶剂可有助于设定或调整组分溶解度或者可混溶性。溶剂可以充当合适的助溶剂，其中可以增强或影响其他有机成分的溶剂能力。此外，有机溶剂(一种或多种)在由可聚合化合物(一种或多种)的聚合诱导的相分离过程中可以具有有利的影响。

在这方面，作为有机溶剂(一种或多种)，可以使用标准有机溶剂。溶剂(一种或多种)可选自例如脂族烃，卤代脂族烃，芳族烃，卤代芳族烃，醇，二醇或其酯，醚，酯，内酯，酮等，更优选选自二醇，正烷烃和脂肪醇。也可以使用上述溶剂的二元、三元或更多元的混合物。

在优选的实施方案中，溶剂选自以下中的一种或多种：环己烷，十四氟己烷，十二烷，十三烷，十四烷，十五烷，十六烷，十七烷，十六烷-1-醇，2-异丙氧基乙醇，辛基十二烷醇，1,2-乙二醇，1,2-丙二醇，1,3-丁二醇，1,4-丁二醇，戊二醇，特别是1,4-戊二醇，己二醇，特别是1,6-己二醇，庚二醇，辛二醇，三乙醇胺，乙酸乙酯，己酸乙酯和乙酸丁酯。特别优选的是使用的有机溶剂包括十六烷或1,4-戊二醇，特别是十六烷或1,4-戊二醇。在另一实施方案中，使用包含十六烷和1,4-戊二醇的组合。

基于包含LC介质和反应性单体的整体组合物，有机溶剂(一种或多种)，特别是十六烷，优选以0.1重量％至35重量％，更优选1重量％至25重量％，特别是3重量％至17重量％的量加入。

有机溶剂可以增强溶解度或者溶液化，或稀释其他有机组分并且可以有助于调整粘度。

在一种实施方案中，有机溶剂充当疏水剂。其添加到纳米乳液或微乳液的分散相中可以影响，特别是增加纳米液滴中的渗透压。这可以有助于通过抑制奥斯特瓦尔德熟化来稳定“水包油”乳液。用作疏水剂的优选有机溶剂在水中的溶解度低于液晶在水中的溶解度，同时它们可溶于液晶中。有机溶剂，优选疏水剂，可以用作稳定剂或共稳定剂。

用于制备LC纳米胶囊的组合物可含有另外的化合物，例如一种或多种多色性染料，特别是二色性染料(一种或多种)，一种或多种手性化合物和/或其它常规和合适的添加剂。

多色性染料优选是二色性染料，并且可以选自例如偶氮染料和噻二唑染料。

合适的手性化合物是例如标准手性掺杂剂，如R-或S-811，R-或S-1011，R-或S-2011，R-或S-3011，R-或S-4011，R-或S-5011，或CB 15(均可从德国达姆斯塔特Merck KGaA商购获得)，如WO 98/00428中所述的山梨糖醇，如GB 2,328,207中所述的氢化苯偶姻，如WO02/94805中所述的手性联萘酚，如WO 02/34739中所述的手性联萘酚缩醛，如WO 02/06265中所述的手性TADDOL，或如WO 02/06196或WO 02/06195中所述的具有氟代连接基团的手性化合物。

此外，可以添加物质以改变LC材料的电光参数的介电各向异性，光学各向异性，粘度和/或温度依赖性。

所形成的纳米胶囊的聚合物壳对于LC材料以及水都适当地表现出低溶解度，即基本上不溶。此外，在该方法中，可以适当且有利地限制或甚至避免所产生的纳米胶囊的凝聚或者聚集。

还优选壳中形成中的聚合物或者形成的聚合物是交联的。这样的交联可以提供形成稳定的聚合物壳和赋予合适的密封和阻隔功能，同时保持足够的机械柔性的益处。

因此，该方法提供了介晶介质的包封和限制，同时基本上保持了LC材料的电光性能，特别是电响应性。特别地，提供组合物以及工艺条件，使得保持LC材料的稳定性。因此，LC可以在形成的纳米胶囊中表现出有利的特性，例如适当高的Δε，适当高的Δn，高的有利清亮点和低熔点。特别地，所提供的LC材料可以在聚合中显示出合适且有利的稳定性，例如在暴露于热或UV光方面。

在该方法中，制备稳定的纳米胶囊，其适当地分散。在获得纳米胶囊后，可以任选并且优选除去水相，或者可以减少或耗尽水的量，或者供选择地可以将水相换成另一种分散介质。

在一种实施方案中，分散的或者可分散的纳米胶囊基本上或完全与水相分离，例如通过过滤或离心。可以使用常规使用的过滤，例如膜过滤，透析，交叉流过滤，特别是与透析相结合的交叉流过滤，和/或离心技术。过滤和/或离心可通过例如除去步骤(b)中提供的过量或不需要的或甚至残留的表面活性剂而提供进一步的益处。因此，不仅可以提供纳米胶囊的浓度，而且可以提供纯化，例如通过去除污染物、杂质或不需要的离子来提供。

优选且有利地，胶囊的表面电荷量保持在最小值。基于机械稳定性，纳米胶囊可以相对容易地经受分离技术，例如，使用蒸发或提取方法。还可以干燥纳米胶囊，其中干燥是指除去分散介质但将所含的LC材料留在胶囊内。可以使用常规技术，例如在空气中干燥，临界点干燥和冷冻干燥，特别是冷冻干燥。也可以进行其他常规的溶剂去除，分离，纯化，浓缩和后处理(work-up)的手段，例如色谱法或尺寸分级。

在获得LC纳米胶囊的方法中，水或水溶液有利地用作分散介质。然而，在这方面，还进一步观察到，所提供的组合物以及制备的纳米胶囊显示出对水的存在的合适的稳定性和耐化学性，例如在水解方面。在一种实施方案中，通过提供或添加含有例如甲酰胺或乙二醇或氢氟烃的极性介质，优选非水性极性介质，可以减少或甚至基本上最小化水的量。

该方法提供了大量可分散且甚至可再分散的单个纳米胶囊。因此，它们可以容易且灵活地进一步使用并且应用于各种环境。由于它们的稳定性，因此在用于各种应用之前储存胶囊，特别是以适当长的保存期限储存，也变得可行。然而，立即进一步处理也是有利地提供的选项。在这方面，胶囊在加工过程中是适当稳定的，特别是对于使用如本文所述的聚合物粘合剂的涂料应用而言。

如上所述的方法提供了以受控和适应性的方式生产纳米胶囊的方便的方法。特别地，可以在保持多分散性低的同时适当地调整胶囊粒度，例如通过调节组合物中表面活性剂的量。令人惊讶地发现，适当设定的均匀胶囊尺寸在降低电光应用中的工作电压方面可以是特别有利的。

在LC纳米胶囊中，基于胶囊整体，LC介质的含量优选为5重量％至95重量％，更优选15重量％至75重量％，特别是25重量％至65重量％。

通过提供纳米胶囊，可以将离散量的LC材料限制在纳米体积中，所述纳米体积稳定地包含并且可单独寻址，并且其可以如本文所述装载或分散在粘合剂中。

通过聚合物壳纳米包封的LC材料可以容易地施加到单个基板上和由单个基板支撑，该基板可以是柔性的，并且其中层或膜厚度可以是可变的或者变化的。被聚合物壁包围(例如封装)的LC介质可在至少两种状态下操作。

然而，纳米液滴各自仅提供相对小体积的LC。因此，目前认识到优选且有利地提供这样的LC组分，其具有适当大的Δn，同时还表现出良好的透射率和良好的可靠性，特别是包括合适的电压保持率(VHR)和热稳定性和UV稳定性以及相对小的旋转粘度。此外，可以有利地为LC组分提供适当且合理的高介电各向异性Δε值，以在电光器件应用中获得相对小的阈值电压。

还有利地认识到，在纳米胶囊中，与提供的纳米体积相比，LC核和聚合物壳之间的界面面积相对较大，因此聚合物壳组分和LC核组分的各自性质及其相互关系需要特别被考虑。在纳米胶囊中，聚合物和LC组分之间的相互作用可以有利地且适当地设定和调节，这主要可由于所提供的用于纳米包封的组合物以及所提供的制备方法的控制和适应性而获得。

例如，界面相互作用可以有利于或阻止在LC纳米液滴中形成任何配向或取向。

考虑到纳米胶囊的小尺寸，其可以是可见光的亚波长并且甚至小于可见光的λ/4，胶囊可以有利地仅是可见光的非常弱的散射体。

此外，在没有电场的情况下并且取决于界面相互作用，LC介质可以在一种情况下形成无序相，在纳米尺寸体积中具有极少或没有取向，特别是各向同性相，其可以例如提供优异视角行为。此外，在无动力或非寻址状态下本质上具有各向同性相在器件应用中可以是有利的，因为可以实现非常好的暗态，特别是当使用偏振器时。

与例如径向或双极取向的发生相反，据信在一种情况下，由于纳米胶囊中提供的小体积，这样的取向可能不会发生或至少受到限制。

供选择地，并且如在特定的实施方案中优选的，可以发生布置，其中特别地，界面相互作用(一种或多种)可以用于诱导或影响LC介质中的配向和取向，例如通过设置或调节与胶囊壁的锚定强度。在这种情况下，可以发生均匀、平面、径向或双极性配向。当这样的具有分别和单独LC取向或配向的纳米胶囊随机分散时，整体上可以观察到光学各向同性。

球形或类似球体的几何形状以及曲率设定了向列配置的约束或边界条件以及液晶分子的配向，这可进一步取决于LC在胶囊表面的锚定，弹性性质和体积和表面能量以及胶囊的尺寸。电光响应转而取决于纳米胶囊中的LC有序度和取向。

此外，包封的LC介质的配向或取向的任何可能的不存在或存在与基板无关，使得不需要在基板上提供配向层。

特别地，当胶囊中的LC具有径向配置并且粒度低于光的波长时，纳米胶囊基本上是光学各向同性的或者显示伪各向同性光学性质。当使用两个交叉偏振器时，这允许实现优异的暗态。在利用电场切换，特别是面内切换时，可以获得光学各向异性的轴向配置，其中诱导的双折射引起光的透射。因此，在优选的实施方案中，纳米胶囊中包含的LC材料具有径向配置。

对于切换，特别是基于在IPS配置中引起的双折射的切换，可以使用有利的介电正性或介电负性LC介质。

如本文所述，可提供有利的纳米胶囊，即构成纳米容器的胶囊，所述纳米容器具有聚合物壳，其任选且优选交联，填充有LC材料。胶囊是单独的和分开的，即具有核-壳结构的离散和可分散的颗粒。胶囊可单独地，并且可共同地作为光调制材料起作用。它们可以应用于各种环境并且分散在如本文所述的聚合物粘合剂中。

纳米胶囊也可称为纳米颗粒。特别地，纳米颗粒包含被聚合物壳包围的纳米级LC材料。这些纳米包封的液晶嵌入根据本发明的聚合物粘合剂中。

任选地，所包含的介晶介质可以进一步含有一种或多种手性掺杂剂和/或一种或多种多色性染料和/或其他常规添加剂。

在纳米胶囊中，可以提供壳聚合物，特别是通过聚合上述前体化合物(一种或多种)，其与LC组分良好匹配并且其与LC性能相容。优选胶囊聚合物的电阻抗至少等于并且更优选大于LC材料的电阻抗。

另外，壳聚合物在分散性和避免不希望的聚集方面可以是有利的。特别地，壳聚合物可以与如本文所述的粘合剂组合并良好地起作用，例如在成膜复合体系中，和特别是在电光应用中。

其中液晶由壳材料组分包封的胶囊的特征在于它们是纳米级的。优选平均尺寸不大于400nm的纳米胶囊。

优选地，通过动态光散射分析测定，纳米胶囊的平均尺寸不大于400nm，更优选不大于300nm，甚至更优选不大于250nm。动态光散射(DLS)是公知的技术，其可用于测定亚微米区域中颗粒的尺寸和尺寸分布。例如，可商购获得的Zetasizer(Malvern)可用于DLS分析。

甚至更优选地，纳米胶囊的平均尺寸低于200nm，特别是不大于150nm，其优选通过DLS测定。在特别优选的实施方案中，平均纳米胶囊尺寸低于可见光的波长，特别是小于可见光的λ/4。有利地发现，根据本发明的纳米胶囊在至少一种状态下，特别是具有适当的LC配向或配置的情况下，可以是可见光的非常弱的散射体，即它们不散射或基本上不散射可见光。在这种情况下，胶囊可用于调制光的两个偏振分量之间的相位移，即相位延迟，而不显示或基本上不显示任何状态下的不希望的光散射。

在一种实施方案中，对于550nm的波长，延迟设定为大约λ/2，特别是为λ/2。这可以通过例如在膜中提供合适类型和量的纳米胶囊并设定合适的膜厚度实现。

对于电光应用，聚合物包封的介晶介质优选表现出15nm至400nm，更优选50nm至250nm，和特别是75nm至150nm的限制尺寸。

如果胶囊尺寸变得非常小，特别是接近LC分子的分子尺寸，则考虑到封装的LC材料的量减少并且LC分子的移动性变得更加有限，胶囊的功能可能变得不太有效。

选择形成离散单个结构的聚合物壳或壁的厚度，使得它有效地包含并稳定地限制所包含的LC介质，同时允许相对柔性并且仍然能够实现LC材料的优异电响应性。考虑到电容和电光性能，壳应该优选尽可能薄，同时仍然提供足够的密封强度。因此，通常的胶囊壳或壁厚低于100nm。优选地，聚合物壳的厚度小于50nm，更优选小于25nm，和特别是小于15nm。在优选的实施方案中，聚合物壳的厚度为1nm至15nm，更优选为3nm至10nm，和特别是5nm至8nm。

显微镜技术，特别是SEM和TEM可用于观察纳米胶囊的尺寸、结构和形态。壁厚可以是例如通过TEM在冷冻断裂样品上测定。供选择地，可以使用中子散射技术。此外，例如AFM，NMR，椭偏法以及和频产生技术可用于研究纳米胶囊结构。根据本发明的纳米胶囊通常具有球形或类似球体的形状，其中中空球形或类似球体的壳填充有或者包含根据本发明的LC介质。

因此，本发明提供了复合材料，其包含如上下文所述的粘合剂和多个分散的离散球形或类似球体的本体或LC颗粒，它们各自被聚合物壳纳米包封，并且各自可以单独地但也可以共同地在电光器件中在至少两种状态下操作。

LC组分提供如上所述的有益的化学、物理和电光特性，例如良好的可靠性和稳定性以及低旋转粘度。在优选的实施方案中，根据本发明的LC介质的双折射率Δn≥0.15，更优选为≥0.20，最优选为≥0.25。甚至更优选根据本发明的LC介质另外具有Δε≥10的介电各向异性。

令人惊讶地，通过适当地提供和设定根据本发明的双折射率以及介电各向异性，甚至LC的小纳米体积也足以有效且高效地调制光，其中仅适度电场或仅适度驱动电压就可用于实现或改变纳米胶囊中LC分子的配向。

此外，使用本文所述的方法，可以获得基本均匀的胶囊尺寸，即实现低多分散性。这种均匀性可有利地在器件应用中提供胶囊的均匀电光性能。

此外，可以根据胶囊尺寸调节和调整由本文所述的受控和适应性方法获得或可获得的胶囊，这转而允许根据需要调整电光性能，特别是基于克尔效应。

纳米胶囊的小且均匀的尺寸在获得响应于施加的电场的快速且均匀的切换方面是有益的，特别是与根据本发明使用的粘合剂组合，优选地赋予低的毫秒或甚至亚毫秒响应时间。

发现如本文所述的纳米胶囊与粘合剂材料的组合可以适当地影响和增加光调制材料的可加工性和适用性，特别是在基板上涂布、滴落或印刷和成膜方面。

发现离散的纳米胶囊可以与粘合剂材料混合，其中混合的纳米胶囊基本上保持，优选完全保持它们在复合材料中的完整性，同时粘合、保持或装载在粘合剂中。

粘合剂可以是有用的，因为它可以分散纳米胶囊，其中可以设定和调节胶囊的量或浓度。通过独立地提供胶囊和粘合剂，组合复合材料中胶囊的量不仅可以调整，而且如果需要，尤其可以获得非常高的胶囊含量，供选择地也可以获得非常低的胶囊含量。

通常，纳米胶囊以约2重量％至约95重量％的比例包含在复合材料中。优选地，复合材料含有10重量％至85重量％，更优选30重量％至70重量％的纳米胶囊。在优选的实施方案中，使用的粘合剂和纳米胶囊的量大致相同。

发现如上下文所述的粘合剂材料可以特别改善或影响胶囊的可涂覆性或可印刷性以及成膜能力和性能。另外，粘合剂可以提供机械支撑，同时保持适当的柔韧度，并且它可以用作基质。粘合剂还表现出合适和足够的透明度。

在一种实施方案中，除了如本文所述的改性PVA之外，粘合剂组合物还可以包含通常用作粘合剂的其它无机或有机材料，特别是聚合物材料如合成树脂，例如环氧树脂，聚氨酯，聚丙烯酸乙烯酯，聚乙酸乙烯酯和聚甲基丙烯酸甲酯。供选择地或另外地，还可以使用诸如聚乙烯吡咯烷和聚乙烯醇之类的材料，其包括部分和完全水解的PVA，特别是作为粘合剂的次要组分。

粘合剂可以作为液体或糊剂提供，其中载体介质或溶剂，例如水，含水溶剂或有机溶剂，可以从复合混合物中除去，例如在成膜期间或之后，特别是通过在升高的温度下蒸发。优选最小化或甚至完全避免使用有机溶剂。

如本文所述的粘合剂可以与纳米胶囊良好混合和组合。此外，适当地避免或最小化胶囊的聚集，使得例如可以避免或最小化漏光，这转而可以使非常良好的暗态成为可能。此外，可以提供粘合剂，使得可以在复合材料中，例如在由复合材料形成的膜中提供高密度的纳米胶囊。此外，在复合材料中，粘合剂的结构和机械优点可与LC胶囊的有利电光性能相结合。

粘合剂不仅可以改善成膜行为而且可以改善膜性能，其中特别是粘合剂可以相对于基板保持胶囊。通常，胶囊在粘合剂中随机分布或随机取向。由于胶囊中的LC配向，特别是在径向配向的情况下，和/或由于胶囊的随机分布，总体上可以获得在宏观尺度上光学各向同性或至少基本上光学各向同性的材料。

包含粘合剂材料和纳米胶囊的复合材料可以适当地施用或层压到基板上。例如，可以通过常规涂布技术(例如旋涂、刮涂或滴涂)将复合材料施用到基板上。供选择地，它们也可以通过常规和已知的印刷方法(例如喷墨印刷)施用到基板上。也可以将复合材料溶解在合适的溶剂中。然后将该溶液涂覆或印刷到基板上，例如通过旋涂或印刷或其它已知技术，并蒸发掉溶剂。在许多情况下，加热混合物以促进溶剂的蒸发是合适的。作为溶剂，例如可以使用水、含水混合物或标准有机溶剂。然而，优选最小化或甚至避免使用有机溶剂。

通常形成的膜的厚度低于25μm，优选低于15μm。在优选的实施方案中，由复合材料制成的膜具有0.5μm至10μm，非常优选1μm至7μm，特别是2μm至5μm的厚度。在特别优选的实施方案中，层厚度为2μm至4μm，更优选3μm至4μm，和甚至更优选3.5μm至4.0μm。

作为基板，例如可以使用玻璃、硅、石英片或塑料膜。还可以将第二基板放置在所施加的、优选涂覆或印刷的材料的顶部。可以使用各向同性或双折射基板。还可以施加光学涂层，特别是使用光学粘结剂。

在优选的实施方案中，基板可以是柔性材料。考虑到复合材料提供的柔性，因此总体上可以获得柔性的系统或器件。

合适和优选的塑料基板是例如聚酯膜，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚乙烯醇(PVA)，聚碳酸酯(PC)或三乙酰纤维素(TAC)，更优选PET或TAC膜。作为双折射基板，例如可以使用单轴拉伸的塑料膜。PET膜可从例如从DuPontTeijin Films以商品名商购获得。

基板可以是透明的和透射的或反射的。对于电光可寻址性，基板可以显示电极(一个或多个)。在通常的实施方案中，提供了具有ITO电极的玻璃基板。

LC材料、聚合物胶囊壳和粘合剂的电学和光学性质可以在相容性方面和相应的应用方面有利地匹配或配向。根据本发明的复合材料可以提供合适且有利的电光行为和性能。

此外，可以获得优异的物理和化学稳定性，例如通过有利地减少水吸收。特别地，可以实现良好的稳定性和耐热性或耐机械应力性，同时仍然提供合适的机械柔性。

考虑到LC的电响应性以及接近LC材料的介电常数的合适的介电常数以限制界面处的充电，本文优选使用的粘合剂，优选聚合物壳，具有相对大的阻抗。观察到粘合剂的介电常数足够高以确保电场有效地施加在胶囊中的LC介质上。优选使这些材料中的任何电荷或离子含量最小化以保持导电性非常低。在这方面，发现所提供的粘合剂的性质可以通过纯化，特别是通过除去或减少杂质和带电污染物的量来改善。例如，粘合剂可以在去离子水或醇中溶解和洗涤，并且其可以通过透析或索氏纯化来处理。

此外，考虑到相应应用中的最佳性能，LC材料、聚合物胶囊壳和粘合剂的折射率有利地且优选地匹配或配向。特别地，LC材料和粘合剂的折射率是协调的。特别地，考虑到LC的非寻常折射率(n_e)，LC的寻常折射率(n_o)，或者LC的平均折射率(n_avg)，可以设定或调节粘合剂的折射率，并且可能还有胶囊聚合物的折射率。特别地，粘合剂以及壳聚合物的折射率可以与LC材料的n_e，n_o或n_avg紧密匹配。

在一种实施方案中，纳米胶囊分散在粘合剂中，其中粘合剂中的胶囊相对于彼此表现出随机取向。无论LC材料在每个单独的胶囊内是否存在任何可能的配向或取向，胶囊相对于彼此的该随机取向可以导致整体LC材料提供观察到的平均折射率(n_avg)。考虑到胶囊的纳米尺寸及其作为仅非常弱的光散射体的有利潜力，在该实施方案中，施加电场(其中电场促使LC材料的(重新)配向)可以调节透射或反射光的相位移或延迟，但不改变表观散射(apparent scattering)，如果存在的话。在这种情况下，特别是当胶囊的尺寸明显小于光的波长时，粘合剂，优选聚合物胶囊壳的折射率可以是例如适当且有利地相对于LC材料的n_avg进行调节或匹配。因此，纳米胶囊可以表现出有效的纳米级相位调制器的行为。

考虑到胶囊的纳米尺寸并且在没有电场的情况下，可以基本上抑制光散射，优选完全抑制光散射，特别是对于小于400nm的尺寸。此外，可以通过匹配或调节LC材料和聚合物材料的折射率来控制散射和折射。

当胶囊和相应的LC指向矢在粘合剂中随机取向时，在一种实施方案中，相位移对于正常入射光可以是与偏振无关的。

在另一实施方案中，胶囊在粘合剂中配向或取向。

根据本发明的复合体系有利地允许高度的适应性并且允许设定和调节若干个自由度，尤其是考虑到调节电光特性和功能性。例如，可以设定、调整或改变层或膜厚度，同时能够独立地改变膜中纳米级LC材料的密度，其中此外还可以预设并因此调节纳米胶囊的尺寸，即每个单个的胶囊中LC材料的量。此外，可以选择LC介质以具有特定的性质，例如，适当高的Δε和Δn的值。另外，可以如上所述调节和调整粘合剂性质。

在优选的实施方案中，使纳米胶囊和复合材料中的LC的量适当地最大化以实现有利的高电光性能。

根据本发明，可以有利地提供复合材料，其具有相对的生产容易性和高的可加工性，其可以实现良好的透射率，低工作电压，改善的VHR和良好的暗态。令人惊讶地，可以获得坚固、有效和高效的体系，其可应用于没有任何配向层或没有表面摩擦的单个基板，并且对于层厚度偏差或对于外力(例如接触)，以及在漏光方面也表现出相对不敏感性。此外，可以在不提供配向层或另外延迟层的情况下获得宽视角。

优选且有利地，所提供的纳米胶囊和复合体系显示出足够的可加工性，使得在胶囊的浓缩和过滤期间的聚集，与粘合剂的混合，成膜和膜的任选的干燥保持在最小程度。

根据本发明的复合体系可用于光学和电光学应用，特别是用于光调制元件或电光器件中，和尤其是用于显示器中。对于显示器应用，可以获得快速响应和切换时间和因此例如快速视频和/或连续色彩能力。

特别地，包含多个含有LC介质并与粘合剂混合的纳米胶囊的复合材料适合于有效控制和调节光。它们可以用于例如滤光器，可调谐偏振器和透镜以及相位板。作为相位调制器，它们可用于光子器件，光通信和信息处理以及三维显示器。进一步的用途是可切换的智能窗户或隐私窗户。

在纳米胶囊中包含的液晶介质优选包含一种或多种如上所述的式I化合物。特别优选一种或多种式I化合物中的一种或多种化合物选自式Ia、Ib、Ic和Id的化合物

其中，

R¹，R²，R³，R⁴，R⁵和R⁶彼此独立地表示具有1至15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2至15个碳原子的直链或支链烯基，其是未取代的，被CN或CF₃单取代的或被卤素单取代或多取代，和其中一个或多个CH₂基团可以在每种情况下彼此独立地被-O-，-S-，-CO-，-COO-，OCO-，-OCOO-或-C≡C-以氧原子不直接相互连接的方式替代，

X¹和X²彼此独立地表示F，CF₃，OCF₃或CN，

L¹，L²，L³，L⁴和L⁵彼此独立地为H或F，

i是1或2，和

j和k彼此独立地为0或1。

上文和下文所述的许多介晶化合物或其混合物是可商购获得的。所有这些化合物是已知的或者可以通过本身已知的方法制备，如文献中(例如在标准著作中，例如Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart)所述，确切地说，在已知并适合于所述反应的反应条件下制备。这里也可以使用本身已知的变体，但这里不再详细提及。

根据本发明的介质以本身常规的方式制备。通常，组分溶解于彼此，优选在升高的温度下溶解。通过合适的添加剂，本发明的液晶相可以以这样的方式改性，即它们可以用于液晶显示器元件中。这类添加剂是本领域技术人员已知的并且详细描述在文献(H.Kelker/R.Hatz,Handbook of Liquid Crystals,Verlag Chemie,Weinheim,1980)中。例如，可以加入多色性染料用于生产有色的宾主体系，或者可以加入物质以改变向列相的介电各向异性，粘度和/或配向。

术语“烷基”优选包括具有1-7个碳原子的直链和支链烷基，特别是直链基团甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基和庚基。通常优选具有2-5个碳原子的基团。

烷氧基可以是直链或支链的，并且它优选是直链的并且具有1、2、3、4、5、6或7个碳原子，和因此优选是甲氧基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，戊氧基，己氧基或庚氧基。

术语“烯基”优选包括具有2-7个碳原子的直链和支链烯基，特别是直链基团。特别优选的烯基是C₂-C₇-1E-烯基，C₄-C₇-3E-烯基，C₅-C₇-4E-烯基，C₆-C₇-5E-烯基和C₇-6E-烯基，特别是C₂-C₇-1E-烯基，C₄-C₇-3E-烯基和C₅-C₇-4E-烯基。优选的烯基的实例是乙烯基，1E-丙烯基，1E-丁烯基，1E-戊烯基，1E-己烯基，1E-庚烯基，3-丁烯基，3E-戊烯基，3E-己烯基，3E-庚烯基，4-戊烯基，4Z-己烯基，4E-己烯基，4Z-庚烯基，5-己烯基和6-庚烯基。通常优选具有至多5个碳原子的基团。

氟化烷基或烷氧基优选包括CF₃，OCF₃，CFH₂，OCFH₂，CF₂H，OCF₂H，C₂F₅，OC₂F₅，CFHCF₃，CFHCF₂H，CFHCFH₂，CH₂CF₃，CH₂CF₂H，CH₂CFH₂，CF₂CF₂H，CF₂CFH₂，OCFHCF₃，OCFHCF₂H，OCFHCFH₂，OCH₂CF₃，OCH₂CF₂H，OCH₂CFH₂，OCF₂CF₂H，OCF₂CFH₂，C₃F₇或OC₃F₇，特别是CF₃，OCF₃，CF₂H，OCF₂H，C₂F₅，OC₂F₅，CFHCF₃，CFHCF₂H，CFHCFH₂，CF₂CF₂H，CF₂CFH₂，OCFHCF₃，OCFHCF₂H，OCFHCFH₂，OCF₂CF₂H，OCF₂CFH₂，C₃F₇或OC₃F₇，特别优选OCF₃或OCF₂H。优选实施方案中的氟代烷基包括具有末端氟的直链基团，即氟甲基，2-氟乙基，3-氟丙基，4-氟丁基，5-氟戊基，6-氟己基和7-氟庚基。然而，不排除氟的其他位置。

氧杂烷基优选包括式C_nH_2n+1-O-(CH₂)_m的直链基团，其中n和m各自彼此独立地为1至6。优选地，n＝1和m为1至6。

氧杂烷基优选为直链2-氧杂丙基(＝甲氧基甲基)，2-(＝乙氧基甲基)或3-氧杂丁基(＝2-甲氧基乙基)，2-、3-或4-氧杂戊基，2-、3-、4-或5-氧杂己基，2-、3-、4-、5-或6-氧杂庚基，2-、3-、4-、5-、6-或7-氧杂辛基，2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧杂壬基，或2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-氧杂癸基。

卤素优选为F或Cl，特别是F。

如果上述基团之一是其中一个CH₂基团已被-CH＝CH-替代的烷基，则它可以是直链或支链的。它优选是直链的并且具有2至10个碳原子。因此，它特别是乙烯基，丙-1-或丙-2-烯基，丁-1-、-2-或丁-3-烯基，戊-1-、-2-、-3-或戊-4-烯基，己-1-、-2-、-3-、-4-或己-5-烯基，庚-1-、-2-、-3-、-4-、-5-或庚-6-烯基，辛-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-或辛-7-烯基，壬-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-或壬-8-烯基，癸-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-、-8-或癸-9-烯基。

如果上述基团之一是其中一个CH₂基团已被-O-替代而一个已被-CO-替代的烷基，则它们优选相邻。因此，它们含有酰氧基-CO-O-或氧基羰基-O-CO-。它们优选是直链的并且具有2-6个碳原子。

因此，它们特别乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，戊酰氧基，己酰氧基，乙酰氧基甲基，丙酰氧基甲基，丁酰氧基甲基，戊酰氧基甲基，2-乙酰氧基乙基，2-丙酰氧基乙基，2-丁酰氧基乙基，3-乙酰氧基丙基，3-丙酰氧基丙基，4-乙酰氧基丁基，甲氧基羰基，乙氧基羰基，丙氧基羰基，丁氧基羰基，戊氧基羰基，甲氧基羰基甲基，乙氧基羰基甲基，丙氧基羰基甲基，丁氧基羰基甲基，2-(甲氧基羰基)乙基，2-(乙氧基羰基)乙基，2-(丙氧基羰基)乙基，3-(甲氧基羰基)丙基，3-(乙氧基羰基)丙基或4-(甲氧基羰基)丁基。

如果上述基团之一是其中一个CH₂基团已被未取代或取代的-CH＝CH-替代，并且相邻的CH₂基团已被CO，CO-O或O-CO替代的烷基，则其可以是直链或支链的。它优选是直链的并且具有4至13个碳原子。因此，它特别是丙烯酰氧基甲基，2-丙烯酰氧基乙基，3-丙烯酰氧基丙基，4-丙烯酰氧基丁基，5-丙烯酰氧基戊基，6-丙烯酰氧基己基，7-丙烯酰氧基庚基，8-丙烯酰氧基辛基，9-丙烯酰氧基壬基，10-丙烯酰氧基癸基，甲基丙烯酰氧基甲基，2-甲基丙烯酰氧基乙基，3-甲基丙烯酰氧基丙基，4-甲基丙烯酰氧基丁基，5-甲基丙烯酰氧基戊基，6-甲基丙烯酰氧基己基，7-甲基丙烯酰氧基庚基，8-甲基丙烯酰氧基辛基或9-甲基丙烯酰氧基壬基。

如果上述基团之一是被CN或CF₃单取代的烷基或烯基，则该基团优选是直链的。CN或CF₃的取代在任何位置。

如果上述基团之一是被卤素至少单取代的烷基或烯基，则该基团优选为直链，和卤素优选为F或Cl，更优选为F。在多取代的情况下，卤素优选为F。所得的基团还包括全氟代基团。在单取代的情况下，氟或氯取代基可以在任何所需位置，但优选在ω-位置。

含有支链基团的化合物偶尔可能是重要的，因为在一些常规的液晶基础材料中具有更好的溶解性。然而，如果它们是光学活性的，则它们特别适合作为手性掺杂剂。

这种类型的支链基团通常含有不超过一个支链。优选的支链基团是异丙基，2-丁基(＝1-甲基丙基)，异丁基(＝2-甲基丙基)，2-甲基丁基，异戊基(＝3-甲基丁基)，2-甲基戊基，3-甲基戊基，2-乙基己基，2-丙基戊基，异丙氧基，2-甲基丙氧基，2-甲基丁氧基，3-甲基丁氧基，2-甲基戊氧基，3-甲基戊氧基，2-乙基己氧基，1-甲基己氧基或1-甲基庚氧基。

如果上述基团之一是其中两个或更多个CH₂基团已被-O-和/或-CO-O-替代的烷基，则其可以是直链或支链的。它优选是支链的并且具有3至12个碳原子。因此，它特别是双羧基甲基，2,2-双羧基乙基，3,3-双羧基丙基，4,4-双羧基丁基，5,5-双羧基戊基，6,6-双羧基己基，7,7-双羧基庚基，8,8-双羧基辛基，9,9-双羧基壬基，10,10-双羧基癸基，双(甲氧基羰基)甲基，2,2-双(甲氧基羰基)乙基，3,3-双(甲氧基羰基)丙基，4,4-双(甲氧基羰基)丁基，5,5-双(甲氧基羰基)戊基，6,6-双(甲氧基羰基)己基，7,7-双(甲氧基羰基)庚基，8,8-双(甲氧基羰基)辛基，双(乙氧基羰基)甲基，2,2-双(乙氧基羰基)乙基，3,3-双(乙氧基羰基)丙基，4,4-双(乙氧基羰基)丁基或5,5-双(乙氧基羰基)戊基。

根据本发明的LC介质优选具有-10℃至+70℃的向列相。LC介质甚至更合适地可以具有-20℃至+80℃的向列相范围。当根据本发明的LC介质具有-20℃至+90℃的向列相范围时甚至更有利。

根据本发明的LC介质的双折射率优选为Δn≥0.15，更优选Δn≥0.20，最优选Δn≥0.25。

根据本发明的LC介质优选具有介电各向异性Δε≥+10，更优选Δε≥+15，最优选Δε≥+20。

根据本发明的LC介质优选且有利地表现出高可靠性和高电阻率，也称为比电阻(SR)。根据本发明的LC介质的SR值优选≥1×10¹³W cm，非常优选≥1×10¹⁴W cm。除非另有说明，否则SR的测量如G.Weber等人，Liquid Crystals 5,1381(1989)中所述进行。

根据本发明的LC介质也优选并且有利地表现出高电压保持率(VHR)，参见S.Matsumoto等人，Liquid Crystals 5,1320(1989)；K.Niwa等人，Proc.SID Conference,旧金山,1984年6月,第304页(1984)；T.Jacob和U.Finkenzeller，"Merck LiquidCrystals-Physical Properties of Liquid Crystals",1997。根据本发明的LC介质的VHR优选≥85％，更优选≥90％，甚至更优选≥95％。除非另有说明，VHR的测量如T.Jacob,U.Finkenzeller在"Merck Liquid Crystals-Physical Properties of LiquidCrystals",1997中所述进行。

在本文中，除非另有明确说明，否则所有浓度均以重量百分比给出并且涉及相应的整体混合物。

所有温度均以摄氏度(Celsius，℃)为单位，所有温度差异均以摄氏度为单位。所有物理性质和物理化学或电光学参数通过通常已知的方法测定，特别是根据"MerckLiquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals",Status Nov.1997,MerckKGaA(德国)测定，并针对温度为20℃给出，除非另有明确说明。

在上下文中，Δn表示光学各向异性，其中Δn＝n_e-n_o，并且Δε表示介电各向异性，其中Δε＝ε||-ε_⊥。介电各向异性Δε在20℃和1kHz下测定。光学各向异性Δn在20℃和589.3nm的波长下测定。

根据本发明的化合物的Δε和Δn值和旋转粘度(γ₁)通过线性外推从液晶混合物中获得，所述液晶混合物由5％至10％的根据本发明的相应化合物和90％至95％的可商购获得的液晶混合物ZLI-2857或ZLI-4792(两种来自Merck KGaA的混合物)组成。

具体实施方式

在本发明中，和特别是在以下实施例中，介晶化合物的结构用缩写(也称为首字母缩略词)表示。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分别表示直链烷基或烯基，优选1-E-烯基，各自具有n，m和l个C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给出了左手或右手端基的代码的含义。首字母缩略词由以下构成：环要素与任选的连接基团的代码，随后是第一个连字符和左手端基的代码，第二个连字符和右端基的代码。表D显示了化合物的说明性结构及其各自的缩写。

表A：环要素

表B：连接基团

表C：端基

其中n和m各自表示整数，并且三个点“...”是来自该表的其他缩写的占位符。

下表显示了说明性结构及其各自的缩写。显示这些是为了说明缩写规则的含义。它们还表示可以优选使用的化合物。

表D：说明性结构

其中n，m，l和z优选彼此独立地表示1至7。

下表显示了可用作本发明介晶介质中另外的稳定剂的说明性化合物。

表E

表E显示了可以加入到根据本发明的LC介质中的可行的稳定剂，其中n表示1至12的整数，优选1、2、3、4、5、6、7或8，更优选3或5。

LC介质优选包含0至10重量％，特别是1ppm至5重量％，特别优选1ppm至1重量％的稳定剂。

下表F显示了可以优选用作本发明的介晶介质中的手性掺杂剂的说明性化合物。

表F

在本发明的优选实施方案中，介晶介质包含一种或多种选自表F中所示化合物的化合物。

根据本发明的介晶介质优选包含两种或更多种，优选四种或更多种化合物，所述化合物选自上表D至F中所示的化合物。

根据本发明的LC介质优选包含三种或更多种，更优选五种或更多种表D中所示的化合物。

以下实施例仅用于说明本发明，它们不应视为以任何方式限制本发明的范围。根据本公开，实施例和变体或它们的其他等同物对于本领域技术人员而言将变得显然可见。

实施例

在实施例中，

V_o表示在20℃下的阈值电压，电容性[V]，

n_e表示在20℃和589nm下的非寻常折射率，

n_o表示在20℃和589nm下的寻常折射率，

△n表示在20℃和589nm下的光学各向异性，

ε_||表示在20℃和1kHz下平行于指向矢的介电常数，

ε_⊥表示在20℃和1kHz下垂直于指向矢的介电常数，

△ε表示在20℃和1kHz下的介电各向异性，

cl.p.,T(N,I)表示清亮点[℃]，

γ₁表示在磁场中通过旋转方法测定的，在20℃下测量的旋转粘度[mPa·s]，

K₁表示弹性常数，在20℃下“展曲”变形[pN]，

K₂表示弹性常数，在20℃下“扭转”变形[pN]，

K₃表示弹性常数，在20℃下“弯曲”变形[pN]，

除非另外明确指出，否则本发明的术语“阈值电压”涉及电容性阈值(V₀)。在实施例中，如通常的那样，光学阈值也可以针对10％相对对比度(V₁₀)，50％相对对比度(V₅₀)和90％相对对比度(V₉₀)指出。

改性聚合物的制备

合成实施例1

目标化合物根据以下方案制备：

基于文献(参见P.Martens,T.Holland,K.S.Anseth,Polymer 43(2002),第6093-6100页)中已知的方法制备该化合物。在冰浴中冷却的同时，向琥珀酸单-(2-丙烯酰氧基-乙基)酯(3.59ml；20.43mmol)的40ml无水二氯甲烷溶液中缓慢加入N，N'-二环己基碳二亚胺(2.11g；10.21mmol)。氮气下在室温下搅拌1小时后，过滤出沉淀物。蒸发滤液，将残余物溶于无水DMSO(5ml)，在室温下加入聚(乙烯醇)(M_w 9,000-10,000，80mol％水解)(9.00g)在50ml二甲基亚砜中的溶液，其是通过在60℃加热1小时制备。加入三乙胺(2.85ml；20.43mmol)，将溶液在室温下搅拌过夜。将混合物在600ml丙酮：乙醚(ether)(1：1比例)中沉淀。收集沉淀物并在减压下干燥过夜(8g)。

¹H NMR(D₂O):丙烯酸酯基；6.37ppm(d,J＝17.8Hz),6.13ppm(dd,J＝11.5Hz,J＝17.8Hz),5.93ppm(d,J＝11.5Hz)

合成实施例2

目标化合物根据以下方案制备：

将丙烯酸的酸酐(1.47g)加入预先溶解的来自Sigma-Aldrich的Mowiol 4-88(9.0g)(PVA，M_w～31,000(简言之31k)，88mol％水解)的50ml DMSO溶液中。将混合物在室温下搅拌过夜。通过加入到MeOH(300ml)中得到可过滤的固体，并通过加入乙醚(300ml)进行沉淀。将产物在室温下真空干燥。获得9.12g黄色固体。

¹H NMR(D₂O):丙烯酸酯基；6.36ppm(d,J＝17.6Hz),6.13ppm(dd,J＝10.69Hz,J＝17.6Hz),5.88ppm(d,J＝10.69Hz)

合成实施例3

目标化合物根据以下方案制备：

将琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯(4.42g)的酸酐加入到预先溶解的来自Sigma-Aldrich的Mowiol 4-88(9.0g)(PVA，M_w～31,000，88mol％水解)的50ml DMSO溶液中。通过加入到MeOH(300ml)中得到可过滤的固体，并通过加入乙醚(300ml)进行沉淀。将产物在室温下真空干燥。获得10.63g固体。

¹H NMR(D₂O):丙烯酸酯基；6.34ppm(d,J＝17.4Hz),6.09ppm(dd,J＝10.2Hz,J＝17.4Hz),5.88ppm(d,J＝10.2Hz)

合成实施例4

将琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯(4.42g)的酸酐加入预先溶解的PVA(9.0g)(M_w～9000-10000,80mol％水解)的50ml DMSO溶液中。通过加入到MeOH(300ml)中得到可过滤的固体，并通过将反应混合物加入375ml甲醇：乙醚(1：2比例)中进行沉淀。将产物在室温下真空干燥。获得7.94g固体。

¹H NMR(D₂O):丙烯酸酯基；6.35ppm(d,J＝17.4Hz),6.08ppm(dd,J＝10.2Hz,J＝17.4Hz),5.89ppm(d,J＝10.2Hz)

合成实施例5

将4.5g PVA(M_w～9,000-10,000，80mol％水解)溶解在35ml DMSO中。将该溶液加入到4.42g单(2-丙烯酰氧基乙基)琥珀酸酯的酸酐中。然后将混合物搅拌2天。加入甲醇(40ml)。然后在剧烈搅拌下缓慢加入乙醚(100ml)，得到胶状物(gum)。倾析上清液，用2：1乙醚：甲醇洗涤固体。经5分钟将固体重新浸渍(redigest)到DMSO(30ml)中，然后加入乙醚(100ml)。倾析上清液，并经5分钟将残留的固体重新溶解在甲醇(20ml)中。加入乙醚(50ml)。倾析上清液，用乙醚洗涤，然后在室温下真空干燥，得到浅黄色固体(6.13g)。

¹H NMR(D₂O):丙烯酸酯基；6.38ppm(d,J＝17.4Hz),6.11ppm(dd,J＝11.5Hz,J＝17.4Hz),5.91ppm(d,J＝11.5Hz)

合成实施例6

将4.5g来自Sigma-Aldrich的Mowiol 4-88(PVA，M_w～31,000，88mol％水解)溶解于35ml DMSO中。将该溶液加入到4.42g单(2-丙烯酰氧基乙基)琥珀酸酯的酸酐中。将混合物搅拌2天。加入甲醇(40ml)，然后在剧烈搅拌下缓慢加入乙醚(100ml)，得到固体。经20分钟将粗产物部分地重新浸渍到甲醇(50ml)中，形成凝胶状浆料。加入乙醚(60ml)，得到奶油色颗粒状固体。过滤固体，用1：1甲醇：乙醚洗涤，然后用乙醚洗涤，得到产物(5.08g)，室温下真空干燥后为棕褐色固体。

¹H NMR(D₂O):丙烯酸酯基；6.35ppm(d,J＝17.6Hz),6.12ppm(dd,J＝11.4Hz,J＝17.6Hz),5.91ppm(d,J＝11.4Hz)

纳米胶囊的制备

参考实施例1

制备液晶混合物B-1，并就其一般物理性质进行表征，其具有如下表所示的组成和性质。

基础混合物B-1

将LC混合物B-1(1.00g)，十六烷(175mg)，甲基丙烯酸甲酯(100mg)，甲基丙烯酸羟乙酯(40mg)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(300mg)称入250ml高型烧杯中。

将L23(50mg)(来自Sigma Aldrich)称入250ml锥形烧瓶中并加入水(150g)。然后将该混合物在超声浴中超声波处理10分钟。

将L23表面活性剂水溶液直接倒入含有有机物的烧杯中。将混合物在10,000rpm下turrax混合5分钟。一旦turrax混合完成，就将粗乳液在30,000psi通过高压均化器四次。

将混合物装入烧瓶中并装上冷凝器，加入AIBN(35mg)后，加热至70℃持续3小时。冷却反应混合物，过滤，然后在Zetasizer(Malvern Zetasizer Nano ZS)仪器上进行材料的尺寸分析。

通过动态光散射(DLS)分析(Zetasizer)测定，所得胶囊的平均尺寸为213nm。

然后通过离心浓缩颗粒悬浮液，其中将离心管置于离心机(ThermoFisherBiofuge Stratos)中并以6,500rpm离心10分钟，然后以15,000rpm离心20分钟。将得到的丸状物(pellet)再分散于1ml上清液中。

参考实施例2

制备液晶混合物B-2，并就其一般物理性质进行表征，其具有如下表所示的组成和性质。

基础混合物B-2

将LC混合物B-2(1.0g)，二甲基丙烯酸亚乙基酯(0.34g)，甲基丙烯酸2-羟基乙酯(0.07g)和十六烷(0.25g)称入250ml高型烧杯中。

如上参考实施例1中所述处理和研究该混合物。

参考实施例3

制备液晶混合物B-3，并就其一般物理性质进行表征，其具有如下表所示的组成和性质。

基础混合物B-3

将LC混合物B-3(2.00g)，甲基丙烯酸甲酯(165mg)，甲基丙烯酸羟乙酯(75mg)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(660mg)称入250ml高型烧杯中。

将L23(150mg)称入250ml锥形烧瓶中并加入水(150g)。然后将该混合物超声波处理5至10分钟。

将L23表面活性剂水溶液直接倒入含有有机物的烧杯中。将混合物在10,000rpm下turrax混合5分钟。一旦turrax混合完成，就将粗乳液在30,000psi下通过高压均化器四次。

将混合物装入烧瓶中并装上冷凝器，加入AIBN(35mg)后，加热至70℃持续3小时。冷却反应混合物，过滤，然后在Zetasizer(Malvern Zetasizer Nano ZS)仪器上进行材料的尺寸分析。

通过动态光散射(DLS)分析(Zetasizer)测定，所得胶囊的平均尺寸为167nm。

然后通过离心浓缩颗粒悬浮液，其中将离心管置于离心机(ThermoFisherBiofuge Stratos)中并以6,500rpm离心10分钟并以15,000rpm离心20分钟。将得到的丸状物再分散于0.7ml上清液中。

参考实施例4

制备液晶混合物B-4，并就其一般物理性质进行表征，其具有如下表所示的组成和性质。

基础混合物B-4

将LC混合物B-4(2.00g)，十六烷(100mg)，甲基丙烯酸甲酯(100mg)，甲基丙烯酸羟乙酯(130mg)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(198mg)称入250ml高型烧杯中。

将L23(300mg)称入250ml锥形烧瓶中并加入水(100g)。然后将该混合物超声波处理5至10分钟。

将L23表面活性剂水溶液直接倒入含有有机物的烧杯中。将混合物在10,000rpm下turrax混合5分钟。一旦turrax混合完成，就将粗乳液在30,000psi下通过高压均化器四次。

将混合物装入烧瓶中并装上冷凝器，加入AIBA(20mg)后，加热至70℃持续3小时。冷却反应混合物，过滤，然后在Zetasizer(Malvern Zetasizer Nano ZS)仪器上进行材料的尺寸分析。

通过动态光散射(DLS)分析(Zetasizer)测定，获得的胶囊具有129nm的平均尺寸。

粘合剂的制备

对比实施例1

制备30％固含量PVA粘合剂

首先洗涤PVA(PVA的分子量M_w：31k；88％水解)以在Soxhlet装置中除去离子3天。

将去离子水(46.66g)加入150ml瓶中，加入大磁力搅拌棒，将瓶置于50℃搅拌器加热板上并使其达到温度。将20.00g固体洗涤的31k PVA称入烧杯中。在瓶中产生涡流，并经约5分钟逐渐加入31k PVA，停止以使漂浮的PVA分散到混合物中。将加热板升温至90℃并继续搅拌2-3小时。将瓶置于80℃的烘箱中20小时。将混合物在仍然温热的情况下通过50μm布过滤器在0.5巴的空气压力下过滤。用Millipore 5μm SVPP过滤器替换过滤器并重复过滤。

如下将过滤的粘合剂的固体含量测量3次并计算平均值：使用DSC微量秤称重空的DSC盘，向DSC盘中加入约40mg的粘合剂混合物并记录质量，将盘置于60℃加热板上持续1小时，接着置于110℃加热板上持续10分钟，从加热板上取下盘并冷却，记录干盘的质量，并计算固体含量。

参考实施例5、6、7、8、9和10

制备30％固含量丙烯酸酯改性的PVA粘合剂

将合成实施例1、2、3、4、5和6的产物分别溶解在水中，得到相应的改性PVA粘合剂的30％溶液。

复合体系的制备

对比实施例2

将如参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到对比实施例1中制备的PVA中，其中将30％洗涤的31k PVA混合物加入2.5ml小瓶中，然后将纳米胶囊加入到小瓶中。PVA与胶囊的重量比为60:40。加入去离子水使总固体含量为20％。使用涡旋搅拌器搅拌混合物，并将混合物置于辊(Ratek RM5重型辊)上过夜，以使PVA分散。

在基板上制备膜

使用的基板是IPS(面内切换)玻璃，其具有氧化铟锡(ITO)涂覆的叉指型电极，电极宽度为4μm，和间隙为8μm。在使用之前，将基板用去离子水洗涤并置于超声波发生器中10分钟，然后用丙酮、2-丙醇(IPA)和最后的水洗涤以进行离子色谱法。然后使用压缩空气枪干燥基板。然后用UV-臭氧处理基板10分钟。

然后将包含纳米胶囊和粘合剂的复合体系涂布在基板上。使用涂布机(K ControlCoater，RK PrintCoat Instruments，用k棒1进行棒涂布，涂布速度7)将40μL混合物涂布成膜。将样品在加热板上在60℃下干燥10分钟。记录膜的外观。将制备的膜在测量之间储存在干燥箱中。

通过用剃刀刀片从电触点上方除去一小部分膜来测量膜厚度。使用表面光度仪(Dektak XT表面轮廓仪，Bruker，触针力为5mg，扫描长度为3000nm，时间为30s)在中间电极的区域中测量膜厚度。

电光性质的测量

通过眼睛检查各个膜的外观的均匀性和缺陷。将电线焊接到基板的ITO电极上。使用显示测量系统(Autronic-Melchers DMS-301)在施加1kHz的场的情况下测量电压-透射率曲线。

还使用显微镜记录暗态和亮态的图像，在针对暗态没有电场的情况下和在所需电压下施加的电场的情况下分别为10％和90％透射率。

切换速度在40℃和25℃在150Hz调制频率下测量，并且在适当时也在10Hz下测量。

包含纳米胶囊和粘合剂的制备膜的测量电光参数在下表中给出。在该对比实施例和以下实施例中，滞后在V₅₀测定。

膜厚度	3.8μm
		暗态透射率	1.17％
亮态透射率	16.2％
		V<sub>90</sub>	30.5V
滞后	3.25V

工作实施例1

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例5中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例1中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入光引发剂Irgacure 2959(2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮，来自Sigma-Aldrich)(相对于固体改性PVA聚合物的重量为5重量％)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量制备的膜的电光性质后，使用宽带UV光(UVACUBE 2000，Dr.)以80mW/cm²和3分钟的曝光时间固化膜。

在用UV光固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态和降低的滞后。

工作实施例2

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例5中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例1中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入光引发剂TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，来自Sigma-Aldrich)(相对于固体改性PVA聚合物的重量为5重量％)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量制备的膜的电光性质后，使用宽带UV光(UVACUBE 2000，Dr.)以80mW/cm²和30秒的曝光时间固化膜。

在用UV光固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

	固化前	固化后
			膜厚度	2.8μm
暗态透射率	0.32％	0.18％
			亮态透射率	11.1％	8.4％
V<sub>90</sub>	33.0V	36.0V
			滞后	0.75V	0.75V

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态和降低的滞后。

工作实施例3

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例5中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例1中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入光引发剂TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，来自Sigma-Aldrich)(相对于固体改性PVA聚合物的重量为5重量％)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量制备的膜的电光性质之后，使用LED(365nm，80mW/cm²，Delolux)以1分钟的曝光时间固化膜。

在用UV光固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态和降低的滞后。

工作实施例4

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例5中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例1中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入相对于粘合剂固体重量的5重量％的引发剂AIBN(2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)，来自Sigma-Aldrich)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量制备的膜的电光性质后，将膜在75℃的热板上在氮气下固化2小时。

在热固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态，有利的亮态透射率和减小的滞后。

工作实施例5

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例6中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例2中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入相对于粘合剂的固体重量的5重量％的光引发剂TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，来自Sigma-Aldrich)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量制备的膜的电光性质之后，使用LED(来自DELO的Delolux，波长365nm)在60mW/cm²下使用20秒的曝光时间，然后在80mW/cm²下曝光60秒固化膜。

在用UV光固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

	固化前	固化后
			膜厚度	3.4μm
暗态透射率	0.72％	0.41％
			亮态透射率	14.6％	12.1％
V<sub>90</sub>	25.5V	37.5V
			滞后	0.75V	0.50V

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态和减小的滞后和类似的透射率。

工作实施例6

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例7中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例3中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入相对于粘合剂的固体重量的5重量％的光引发剂TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，来自Sigma-Aldrich)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量所制备的膜的电光性质之后，使用LED(来自DELO的Delolux，波长365nm)使用在80mW/cm²下60秒的曝光固化膜。

在用UV光固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

	固化前	固化后
			膜厚度	3.8μm
暗态透射率	0.47％	0.27％
			亮态透射率	9.4％	6.8％
V<sub>90</sub>	27V	34V
			滞后	0.75V	0.50V

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态和降低的滞后。

工作实施例7

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例8中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例4中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入相对于粘合剂的固体重量的5重量％的光引发剂TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，来自Sigma-Aldrich)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量所制备的膜的电光性质之后，使用LED(来自DELO的Delolux，波长365nm)使用在80mW/cm²下60秒的曝光固化膜。

在用UV光固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

	固化前	固化后
			膜厚度	3.0μm
暗态透射率	0.3％	0.15％
			亮态透射率	6.8％	5.8％
V<sub>90</sub>	29V	21V
			滞后	0.75V	0.50V

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态和降低的滞后。

工作实施例8

将参考实施例1中制备的浓缩纳米胶囊样品加入到参考实施例10中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例6中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。PVA与胶囊的重量比为60:40。向混合物中加入相对于粘合剂的固体重量的5重量％的光引发剂TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，来自Sigma-Aldrich)。

然后如对比实施例2中所述处理和测量混合物。

在测量制备的膜的电光性质之后，使用LED(来自DELO的Delolux，波长365nm)初始在80mW/cm²下使用3秒的曝光时间，然后在60mW/cm²下曝光30秒固化膜。

在用UV光固化之前和之后测量的制备的膜的电光参数在下表中给出。

	固化前	固化后
			膜厚度	3.4μm
暗态透射率	0.73％	0.34％
			亮态透射率	14.7％	15.8％
V<sub>90</sub>	34V	44.5V
			滞后	1.25V	1.25V

除了其他优点之外，特别是获得了改善的暗态。

工作实施例9、10和11

将参考实施例2、参考实施例3和参考实施例4中分别制备的浓缩纳米胶囊样品分别加入到参考实施例5中制备的粘合剂配制剂中，该粘合剂配制剂含有合成实施例1中制备的丙烯酸酯改性的PVA粘合剂。然后如工作实施例4中进一步描述来处理混合物。

Claims (15)

1.制备复合材料的方法，其中该方法包括：

(i)提供分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核的纳米胶囊，和

(ii)将所述纳米胶囊与聚合物混合，所述聚合物包含一种或多种的重复单元A和/或B

以及一种或多种的重复单元C和/或D，

其中，

Sp¹和Sp²分别表示间隔基团，

X¹¹表示CH₂，CO，S-CO或NH-CO，

y在每次出现时独立地为0或1至10的整数

X¹²在每次出现时独立地表示O，S，CO，NH或酯基，

X¹³在每次出现时独立地表示O，S，CO，NH或单键，和

R¹¹是可聚合基团。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤(ii)中与纳米胶囊混合的聚合物的平均分子量在5,000g/mol至250,000g/mol的范围内。

3.根据权利要求1或2的方法，其中

-聚合物整体中重复单元A的量在0至90mol％的范围内，和/或

-聚合物整体中重复单元B的量在1mol％至98mol％的范围内，和/或

-聚合物整体中重复单元C的量在0mol％至80mol％的范围内，和/或

-聚合物整体中重复单元D的量在0mol％至80mol％的范围内，

其中存在重复单元C和D中的至少一种，和

其中，如果分别存在，在聚合物整体中重复单元A、B、C和D的合并量为100摩尔％或更少。

4.根据权利要求1至3中一项或多项的方法，其中R¹¹是丙烯酰基或甲基丙烯酰基。

5.根据权利要求1至4中一项或多项所述的方法，其中所述复合材料中还包含二反应性或多反应性单体或低聚可聚合化合物。

6.根据权利要求1至5中一项或多项的方法，其中在步骤(ii)中，将纳米胶囊分散在聚合物中，和其中随后将分散体布置为支撑在基板上的层或布置为两个相对的基板之间的层。

7.根据权利要求1至6中一项或多项的方法，其中所述方法还包括聚合制备的复合材料的可聚合成分。

8.复合材料，其通过进行根据权利要求1至7中一项或多项所述的方法获得或可通过进行根据权利要求1至7中一项或多项所述的方法获得。

9.复合材料，包含

-纳米胶囊，其分别包含聚合物壳和含有液晶介质的核，和

-聚合物，其包含如权利要求1至4中一项或多项所述的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D。

10.根据权利要求9的复合材料，其中所述液晶介质包含一种或多种式I化合物

R-A-Y-A'-R' I

其中，

R和R'彼此独立地表示选自以下的基团：F，CF₃，OCF₃，CN，和具有1-15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2-15个碳原子的直链或支链烯基，其是未取代的，被CN或CF₃单取代或被卤素单取代或者多取代，和其中一个或多个CH₂基团可以在每种情况下彼此独立地被-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCOO-或-C≡C-以氧原子不直接相互连接的方式替代，

A和A'彼此独立地表示选自-Cyc-，-Phe-，-Cyc-Cyc-，-Cyc-Phe-，-Phe-Phe-，-Cyc-Cyc-Cyc-，-Cyc-Cyc-Phe-，-Cyc-Phe-Cyc-，-Cyc-Phe-Phe-，-Phe-Cyc-Phe-，-Phe-Phe-Phe-及其各自的镜像的基团，

其中Cyc是反式-1,4-亚环己基，其中一个或两个不相邻的CH₂基团可以被O替代，和其中Phe是1,4-亚苯基，其中一个或两个不相邻的CH基团可以被N替代，和其可以被一个或两个F替代，和

Y表示单键，-COO-，-CH₂CH₂-，-CF₂CF₂-，-CH₂O-，-CF₂O-，-CH＝CH-，-CF＝CF-或-C≡C-。

11.根据权利要求10的复合材料，其中一种或多种式I的化合物中的一种或多种化合物选自式Ia、Ib、Ic和Id的化合物

其中，

R¹，R²，R³，R⁴，R⁵和R⁶彼此独立地表示具有1至15个碳原子的直链或支链烷基或烷氧基或具有2至15个碳原子的直链或支链烯基，其是未取代的，被CN或CF₃单取代或被卤素单取代或多取代，和其中一个或多个CH₂基团可以在每种情况下彼此独立地被-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCOO-或-C≡C-以氧原子不直接相互连接的方式替代，

X¹和X²彼此独立地表示F，CF₃，OCF₃或CN，

L¹，L²，L³，L⁴和L⁵彼此独立地为H或F，

i是1或2，和

j和k彼此独立地为0或1。

12.切换层，其包含如权利要求9至11中一项或多项所述的纳米胶囊，其中所述纳米胶囊分散在聚合物粘合剂中，所述聚合物粘合剂包含可由聚合包含如权利要求1中所述的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D的聚合物获得的聚合物。

13.根据权利要求8至11中一项或多项的复合材料或根据权利要求12的切换层在光调制元件中的用途。

14.电光器件，包含根据权利要求8至11中一项或多项的复合材料或根据权利要求12的切换层。

15.包含如权利要求1所述的一种或多种的重复单元A和/或B以及一种或多种的重复单元C和/或D的聚合物用于分散纳米颗粒的用途。