CN109642160A - 液晶介质和液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶介质，其包含一种或多种选自如权利要求1所述的式I和II化合物的介晶化合物，一种或多种手性化合物和一种或多种可聚合化合物，涉及通过聚合一种或多种可聚合化合物从介质中获得或可获得的复合体系，并且涉及包含该复合体系的液晶显示器，特别是以反射模式操作的显示器。本发明进一步涉及制备复合体系的方法，包含空间选择性聚合。
Description
本发明涉及液晶介质，其包含一种或多种选自下文所述的式I和II化合物的介晶化合物、一种或多种手性化合物和一种或多种可聚合化合物，并涉及通过聚合所述一种或多种可聚合化合物从介质中获得或从介质中可获得的复合体系。此外，本发明涉及包括所得复合体系的液晶显示器，尤其涉及以反射模式操作的显示器。本发明进一步涉及包括介质的空间选择性聚合的制备复合体系的方法。
液晶(LC)显示器在现有技术中是已知的。通常使用的显示器件基于Schadt-Helfrich效应并且包含具有扭曲向列结构的液晶介质，例如具有通常90°的扭转角的TN(“扭曲向列”)盒和具有通常为180°至270°的扭转角的STN(“超级-扭曲向列”)盒。这些显示器中的扭曲结构通常通过向向列型或近晶型LC介质中添加一种或多种手性掺杂剂来实现。
还已知LC显示器，其包含具有手性向列或胆甾醇结构的液晶介质。与TN和STN盒中使用的介质相比，这些介质具有显著更高的扭曲。胆甾型液晶(CLC)表现出圆偏振光的选择性反射，其中光矢量的旋转方向对应于胆甾醇螺旋的旋转方向。CLC显示器对于以反射模式操作特别有用，因为具有合适胆甾节距的胆甾型液晶选择性地反射光，使得它们可以着色并允许避免使用滤色器。
反射波长取决于胆甾螺旋的节距p和胆甾型液晶的平均双折射率，根据下面的等式(1)：
λmax＝nmean·p (1)
其中λmax是选择性反射最大值的波长，nmean是平均折射率，nmean＝(no+ne)/2，并且no和ne分别是寻常折射率和非寻常折射率，节距p是CLC的取向轴(指向矢)经历2π旋转的距离。
常规胆甾型液晶显示器(CLC显示器)的实例是所谓的SSCT(“表面稳定化的胆甾型织构”)和PSCT(“聚合物稳定化的胆甾型织构”)显示器。SSCT和PSCT显示器通常包含CLC介质，其具有例如在初始状态下反射具有特定波长的光的平面结构并且其可以通过施加交流电压脉冲而切换成焦锥、光散射结构，反之亦然。在施加更强的电压脉冲时，CLC介质可以切换到垂面的透明状态，在快速切断电压之后它从该状态松弛到平面状态或者在慢速切断之后松弛到焦锥状态。
在平面织构中，发生布拉格反射，其中反射光具有与胆甾螺旋相同的手性。
在焦锥状态下，螺旋轴随机排列，并且由于畴边界处的折射率的不连续空间变化，织构显示光散射。
平面和焦锥构型在没有外部电场的情况下通常是稳定的。平面与焦锥状态之间的电场驱动的织构过渡效应形成CLC显示器的操作基础，其中当CLC的织构从平面转换到焦锥织构时，布拉格反射消失并且由于螺旋轴随机分布，CLC散射入射光。
然而，状态之间的转换通常仅通过垂面状态实现，其中胆甾螺旋通过具有正介电各向异性(Δε>0)的LC分子和垂直电场之间的介电耦合而完全展开。
通常，CLC从平面状态切换到焦锥状态由AC方波的脉冲引起。当施加超过临界值的电压时，CLC将切换到垂面状态。如果快速关闭场，则可以实现向平面状态的后续转换。然而，如果电压缓慢关闭，则CLC的垂面状态可以改变为焦锥状态。在该驱动方案中，从焦锥到平面状态的过渡是通过中间垂面状态完成的。
WO 92/19695和US 5,384,067描述了例如PSCT显示器，其包含具有正介电各向异性和至多10重量％的分散在液晶材料中的相分离聚合物网络的CLC介质。US 5,453,863描述了例如SSCT显示器，其包含具有正介电各向异性的无聚合物CLC介质。
在SSCT显示器中通过例如盒壁的表面处理实现在初始状态下，即在施加电压之前CLC介质的平面配向。在PSCT显示器中，CLC介质另外包含相分离聚合物或聚合物网络，其使处于相应寻址状态的CLC介质的结构稳定化。
对于PSCT体系，通常将少量反应性即可聚合单体例如1％分散在CLC中并在液晶相中聚合以形成各向异性聚合物网络。形成的聚合物网络对LC具有配向效应。取决于胆甾型节距、聚合条件和聚合物网络的结构，可以生产正常模式和反向模式的聚合物稳定化的手性向列型显示器。
SSCT和PSCT显示器是双稳态的，即在电场关闭之后保持相应的状态，并且仅可通过重新施加场将其转换回初始状态，其中短电压脉冲就足够了。相比之下，在例如TN或STN显示器的电光显示器中，在关闭电场之后，寻址像素中的LC介质立即回到初始状态，这意味着维持寻址电压对于像素的持久产生是必须的。
这些特性，特别是双稳态，不仅可用于CLC显示器，而且可用于例如无偏振器的电光器件，例如电可切换的隐私窗和光闸。
在US 5,570,216中描述了聚合物稳定化的双稳态胆甾型液晶显示器，其中将LC分子锚定在有源区域和无源区域中的聚合物网络将无源区域锁定在透明状态。
SSCT和PSCT显示器通常不需要背光。在平面状态下，像素中的CLC介质根据上述等式(1)表现出特定波长的选择性光反射，这意味着像素以相应的反射颜色出现，例如在黑色背景前。反射颜色在变为焦锥、散射或垂面透明状态时消失。
由于上述原因，与TN或STN显示器相比，CLC显示器具有显著更低的功耗。另外，它们在散射状态中仅表现出轻微的视角依赖性或者根本没有。而且，它们不像TN显示器那样需要有源矩阵寻址，而是可以在更简单的多路模式或无源矩阵模式中操作。
用于上述显示器的CLC介质可以通过例如向向列型LC介质掺杂具有高扭曲力的手性掺杂剂来制备。然后，根据等式(2)，通过浓度c和手性掺杂剂的螺旋扭曲力HTP给出诱导的胆甾螺旋的节距p：
p＝(HTP c)-1 (2)
还可以使用两种或更多种掺杂剂，例如以便补偿各个掺杂剂的HTP的温度依赖性，从而实现螺旋节距和CLC介质的反射波长的小的温度依赖性。对于总HTP(HTPtotal)，则近似等式(3)建立：
HTPtotal＝∑iciHTPi (3)
其中ci是每种独立的掺杂剂的浓度并且HTPi是每种独立的掺杂剂的螺旋扭曲力。
用于上述显示器的CLC材料通常应具有良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的良好稳定性。此外，液晶材料应具有宽的胆甾醇型液晶相，其具有高清亮点、足够高的双折射率、高正介电各向异性和低旋转粘度。
在CLC显示器中，通常设置电极，使得在CLC介质中形成可由电场寻址的有源区域或区，以及形成非寻址的无源区域或区，例如可寻址像素之间的区域。当无源区域中的状态不受或仅受到很差的控制时，会出现导致对比度降低的问题。
通过应用所谓的黑色掩模可以克服该问题。然而，这需要额外的制造步骤并且必须小心以提供光滑的掩模表面并避免引入污染物。
如例如US 6,285,434中所述，对于多色CLC显示器，可以通过在盒之间提供分区来形成独立的盒。在这种情况下，在随后的步骤中，用显示所需颜色的CLC例如分别具有红色、绿色和蓝色的CLC介质选择性地填充或注入盒。
本领域仍然需要具有有利对比度的反射型LC显示器，同时提供具有合适性能例如大的工作温度范围、短响应时间、低阈值电压、小的反射波长的温度依赖性，特别是高的双折射率的液晶介质。
因此，本发明的一个目的是提供改进的复合体系，电光切换元件和具有良好对比度的同时还提供额外的有利特性例如改善的机械稳定性的LC显示器。
此外，本发明的目的是提供介晶介质，所述介晶介质可用于这样的体系、元件和显示器，并且所述体系、元件和显示器允许在其制造中的有利性能。特别地，本发明的目的是提供具有适当的高Δε和高电阻以及适当的高Δn和有利的电光参数值的介晶介质，而且还特别提供相对低旋转粘度和有利的可靠性、宽且稳定的LC(特别是手性向列相的相范围)，所述LC具有低熔点和相对高的清亮点以及适当高的电压保持率，并且特别是可以提供适当低的阈值电压和改善的低温性能。
本发明的另一个目的是提供用于制备这种复合体系、电光切换元件和LC显示器的改进的方法，其中该方法适当且有效地易于制造并且导致体系、元件和LC显示器的有利特性。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立即显而易见。
通过独立权利要求中限定的主题解决了这些目的，而优选实施方案在各个从属权利要求中阐述并在下面进一步描述。
本发明特别提供以下方案，包括主要方面、优选实施方案和特定特征，它们分别单独和组合地有助于解决上述目的并最终提供额外的优点。
本发明的第一方面提供液晶介质，包含
-一种或多种选自式I和II化合物的介晶化合物
其中，
R1和R2彼此独立地为具有1到12个C原子的烷基，烷氧基，氟代烷基或氟代烷氧基，具有2到12个C原子的烯基，烯氧基，烷氧基烷基，氟代烯基或氟代烯氧基，
L11，L12，L21和L22彼此独立地是H或F，优选F，
是 至
彼此独立地是
X1是CN或NCS，优选CN，
X2是卤素，优选F，具有1到3个C原子的卤代，优选氟代的烷基或烷氧基，优选CF3或OCF3，或具有2或3个C原子的卤代，优选氟代的烯基或烯氧基，和
i，l和m彼此独立地是0或1，
-一种或多种手性化合物，和
-一种或多种可聚合化合物，
基于介质的总含量，其中一种或多种可聚合化合物以2.0重量％或更多存在。
优选一种或多种手性化合物以一定浓度存在，使得介质表现出具有在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射。
令人惊讶地发现，通过提供根据本发明的介质，可以获得合适和有利的性质和特性的有利组合。特别地，所提供的介晶介质具有适当的高Δε和高电阻以及适当的高Δn和有利的电光参数值。此外，对于介质而言，可以获得相对低的旋转粘度和良好的可靠性的、宽且稳定的LC(特别是手性向列相范围)，所述LC具有低熔点和相对高的清亮点以及适当高的电压保持率。特别地，其还可以提供适当低的阈值电压和改善的低温行为。
同时根据本发明所提供的介晶介质可用于体系，元件和显示器，特别是反射式显示器，同时根据如下所述的本发明制造方法还允许在其制造中的良好性能。
令人惊奇的是，根据本发明的介质特别适合于通过聚合介质中包含的可聚合成分来制备复合体系，其中获得或可获得双组分体系，有利和优选两相体系。特别地，可以有利地制备优选原位制备体系，其中提供低分子量组分，其含有一种或多种本发明的介晶化合物和一种或多种手性化合物，并且其具有有利的适用于LC显示器优选反射式显示器的光电、物理和化学性质，并且其优选表现出具有在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射。同时，可以由介质制备包含一种或多种聚合结构的聚合组分，其中一种或多种聚合结构通过聚合在介质中提供的一种或多种可聚合化合物获得或由其可获得。特别地，介质可以有利地经受空间选择性聚合，其中所得到的组分在分离的相或甚至分离的区域中变为配向。在这方面，所形成的聚合物在低分子量组分中具有合适的低溶解度。
因此，根据本发明的另一方面，提供了复合体系，特别是手性复合体系，并且优选地是空间上不同的两相体系，其通过聚合包含在介质中的一种或多种可聚合成分而从本发明的介质获得或从本发明的介质可获得，其中所述体系包含低分子量组分，其优选为低分子量相，包含一种或多种选自上下文所述的式I和II化合物的介晶化合物，和一种或多种如上下文所述的手性化合物，并且其中该组分优选表现出具有在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射，并且其中该体系还包含聚合组分，其优选是与低分子量组分分离的聚合相，其中所述聚合组分包含一种或多种通过聚合一种或多种可聚合化合物获得或可由其聚合而获得的聚合结构。
令人惊讶地发现，根据本发明，可以提供具有有利的电光学以及机械性能的体系，其中该体系可以特别有利地用于光调制元件和LC显示器，优选用于反射式CLC显示器。其中两种组分可以有利地作为两个化学和空间上不同的相提供。
在本发明的另一方面，提供了光调制元件，特别是电光切换元件和液晶镜，例如用于汽车应用的LC镜，其包括根据本发明的复合体系和至少一个基底，优选两个相对的基底，其中所述组分由所述至少一个基底支撑并分离，使得包含所述一种或多种聚合结构的聚合组分形成聚合壁，以在隔室即分开的或独立的区域或容积中容纳低分子量组分。通过用于空间选择性聚合的图案确定和设定这些隔室的尺寸。
根据本发明，因此可以提供表现出显著益处的元件，例如因为优选通过如上所述的原位聚合方法形成的壁可以有助于机械稳定性，从而提供改善的压力不敏感性和盒间隙稳定性，反过来可以导致改善的可靠性和颜色稳定性，特别是在反射模式下。此外，通过提供用于容纳以及用于进一步的机械支撑的壁，基底可以更自由地变化，特别是使得能够使用柔性基底。
当基板包括电极以电寻址时，低分子量组分和聚合壁基于基底的表面，其中壁至少部分地形成在电惰性区域中，无源区域的透射或反射可以有利地控制或设定使得有源区域和无源区域之间的对比度可以有利地改善。在一个实施方案中，无源区域基本上被聚合壁覆盖，更优选完全被聚合壁覆盖。
在这方面，有源区域是指其中介晶介质可以通过电场寻址和切换的区域。相反，无源区域，在此也称为电惰性区域，是不可寻址或不可切换的区域，即没有电场或没有足够的电场来切换介质的状态或相的区域，其是其中不能达到或超过给定阈值电压的区域，例如像素间区域。
在本发明的另一方面，提供了液晶显示器，其包括根据本发明的复合体系或光调制元件。
通过使用有利地可从目前提供的LC介质获得的复合体系或光调制元件，令人惊讶地发现可以提供表现出有利对比度同时具有表现出合适的性质例如大的工作温度范围、短的响应时间、低的阈值电压、反射波长的低温依赖性，特别是高的双折射率的液晶介质的反射式LC显示器。
总的来说，这可以使显示器具有改进的机械稳定性以及电光性能，例如在可读性和特别是阳光下可读性以及低功耗方面，同时可以避免使用滤色器和交叉偏振器。
已经令人惊讶地发现，根据本发明的改进的体系，元件和显示器可以通过提供如上下文所述的手性液晶介质并聚合介质中含有的可聚合成分(一种或多种)，使得形成分离的聚合结构，其优选原位形成并且布置为聚合壁而获得。有利地，根据本发明的介晶介质在生产工艺期间以及在所生产的器件中都提供有益效果。
在另一方面，本发明因此提供了制备复合体系和/或光调制元件，优选光调制元件，更优选电光切换元件的方法，其中该方法包括以下步骤：
(a)提供如上下文所述的介质作为层，优选厚度为20μm或更小，更优选10μm或更小，甚至更优选5μm或更大至8μm或更小的层，和
(b)对步骤(a)中所提供的介质中包含的一种或多种可聚合化合物进行空间选择性聚合，其中聚合在层的限定区域中进行，并且其中在限定区域中获得聚合结构。
该方法在制备根据本发明的复合体系、电光切换元件、LC镜和LC显示器中出乎意料地有用，其中该方法适当且有效地易于制造并且导致体系、元件和LC显示器的有利特性。
在不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说明本发明，并且更详细地描述了特定实施方案。
根据本发明，提供了手性液晶介质，其包含一种或多种选自上下文所示的式I和II化合物的介晶化合物，一种或多种手性化合物和一种或多种可聚合化合物，其中优选地所述一种或多种手性化合物以一定浓度存在，使得所述介质表现出具有在在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射，并且基于介质的总含量，其中所述一种或多种可聚合化合物以至少2重量％的量存在。
术语“液晶”(LC)涉及在某些温度范围内(热致LC)或在溶液中的一些浓度范围内(溶致LC)具有液晶中间相的材料或介质，优选涉及热致LC，特别是向列型LC，并且更优选地，手性向列型或胆甾型介质。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棒状(棍或板/板条形状)或盘状(圆盘形状)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。
包含介晶基团的LC化合物或材料和介晶化合物或材料本身不一定必须具有液晶相。它们也可能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。
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，反之亦然，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。
术语“手性”通常用于描述在其镜像上不可重叠的对象。相比之下，“非手性”(非手性)对象是与其镜像相同的对象。根据本发明的介质表现出手性。这可以通过提供胆甾型液晶也称为手性向列型液晶来实现。除非另有明确说明，否则术语手性向列型和胆甾型在本文中同义使用。
根据本发明的手性LC介质优选是用于改进的反射式LCD的具有短螺距的，更优选特别是对于高级应用具有高光学各向异性并具有适当高的介电各向异性的CLC介质。
本发明的手性LC介质含有一种或多种手性化合物，并且该介质优选表现出具有在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射。更优选地，选择介质的胆甾节距使得选择性反射的波长在电磁光谱的可见光范围内，即在400nm到800nm的范围内。在一个实施方案中，介质的节距长度≤1μm，即1μm或更小。可以提供手性掺杂剂及其浓度，使得介质的胆甾节距被适当地设定或调节。
在优选的实施方案中，液晶介质含有一种或多种手性掺杂剂。手性掺杂剂优选具有高的HTP绝对值，并且通常可以以相对低的浓度添加到介晶基础混合物中，并且在非手性组分中具有良好的溶解性。如果使用两种或更多种手性化合物，则它们可具有相同或相反的旋转方向和相同或相反的扭转温度依赖性。
特别优选螺旋扭曲力(HTP)的绝对值为20μm-1或更大，更优选40μm-1或更大，甚至更优选60μm-1或更大，最优选在80μm-1以上至260μm-1或更小的手性化合物，优选在来自Merck KGaA的商业液晶混合物MLC-6828中。
在本发明的一个优选实施方案中，手性组分由两种或更多种手性化合物组成，它们都具有相同的HTP符号。独立的化合物的HTP的温度依赖性可以高或低。通过以相应的比例混合具有不同HTP温度依赖性的化合物，可以补偿介质节距的温度依赖性。
合适的手性掺杂剂是本领域已知的，其中一些是可商购的，例如，胆甾醇壬酸酯，R/S-811，R/S-1011，R/S-2011，R/S-3011，R/S-4011，B(OC)2C*H-C-3或CB15(均为MerckKGaA，Darmstadt，Germany)。
特别合适的手性掺杂剂是含有一个或多个手性基团和一个或多个介晶基团、或者一个或多个芳族或脂环族基团(其与手性基团形成介晶基团的化合物)。
合适的手性基团是，例如手性支化烃基，手性乙二醇，联萘酚或二氧戊环，以及选自糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性取代二醇、类固醇衍生物、萜烯衍生物、氨基酸或几个优选1-5个氨基酸的序列的单价或多价手性基团。
优选的手性基是糖衍生物，如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖、右旋糖；糖醇，例如，山梨醇、甘露糖醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脱水衍生物，特别地双脱水己糖醇，如二脱水山梨糖醇酐(1，4：3，6-二脱水-D-山梨糖醇酐，异山梨醇)、双脱水甘露糖醇(异山梨醇)或双脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇)；糖酸，例如葡糖酸、古洛糖酸、酮古洛糖酸；手性取代二醇基，例如，单或低聚乙二醇或丙二醇，其中一个或多个CH2基团由烷基或烷氧基取代；氨基酸，例如，丙氨酸、缬氨酸、苯甘氨酸或苯丙氨酸，或这些氨基酸中2-5种的序列；类固醇衍生物，例如，胆甾醇基或胆酸基；萜烯衍生物，例如薄荷基、新薄荷基、莰烯基、蒎烯基、萜品烯基、异长叶基、葑基、甲叉二氯基(carreyl)、桃金娘烯基(myrthenyl)、诺卜基、香叶基、芳樟酰基(linaloyl)、橙花基、香茅基或二脱水香茅基。
合适的手性基团和介晶手性化合物描述于例如DE 34 25 503,DE 35 34 777,DE35 34 778,DE 35 34 779和DE 35 34 780,DE 43 42 280,EP 01 038 941和DE 195 41820。
根据本发明使用的优选的手性化合物选自以下化合物的组。
在一个实施方案中，优选选自由下式AI至A-III的化合物组成的组的掺杂剂：
其中
Ra11和Ra12彼此独立地是具有2至9个，优选至多7个碳原子的烷基，氧杂烷基或烯基，并且Ra11可选的是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选两者都是烷基，优选正烷基，
Ra21和Ra22彼此独立地是具有1至9个，优选至多7个碳原子的烷基或烷氧基，具有2至9个，优选至多7个碳原子的氧杂烷基，烯基或烯氧基，优选两者都是烷基，优选正烷基，
Ra31和Ra32彼此独立地是具有2至9个，优选至多7个碳原子的烷基，氧杂烷基或烯基，并且Ra11可选的是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选两者都是烷基，优选正烷基。
特别优选选自由下式的化合物组成的组的手性掺杂剂：
进一步优选的掺杂剂是下式A-IV的异山梨糖醇、异甘露糖醇或异艾杜糖醇的衍生物
其中基团是
优选双脱水山梨糖醇，
和手性乙二醇，例如二苯基乙二醇(氢化苯偶姻)，特别地如下通式A-V的介晶型氢化苯偶姻衍生物
包括(R，S)、(S，R)、(R，R)和(S，S)对映异构体，其均未显示，
其中
和
每个彼此独立地表示1，4-亚苯基，其也可以由L单取代、二取代或三取代，或1，4-亚环己基，
L是H，F，Cl，CN或任选卤代的具有1-7个碳原子的烷基，烷氧基，烷基羰基，烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，
c是0或1，
Z0是-COO-，-OCO-，-CH2CH2-或单键，和
R0是具有1-12个碳原子的烷基，烷氧基，烷基羰基，烷氧基羰基或烷基羰氧基。
式A-IV的化合物描述于WO 98/00428中。式A-V的化合物描述于GB-A-2,328,207中。
在另一个实施方案中，特别优选的手性掺杂剂是手性联萘衍生物，如WO 02/94805中所描述的，手性联萘酚缩醛衍生物，如WO 02/34739中所描述的，手性TADDOL衍生物，如WO02/06265中所描述的，和具有至少一个氟化桥连基团和末端或中心手性基团的手性掺杂剂，如WO 02/06196和WO 02/06195中所描述的。
特别优选式A-VI的手性化合物
其中
X1，X2，Y1和Y2每个彼此独立地表示F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、含有1-25个C原子的直链或支链烷基，它们可以由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，和其中，此外，一个或多个不相邻的CH2基团可以每个彼此独立地由-O-、-S-、-NH-、NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式代替，具有至多20个C原子的可聚合基团或环烷基或芳基，它们可任选的被卤素，优选F，或被可聚合基团单取代或多取代，
x1和x2每个彼此独立地表示0,1或2，
y1和y2每个彼此独立地表示0,1,2,3或4，
B1和B2每个彼此独立地表示芳族的或部分或完全饱和的脂族六元环，其中一个或多个CH基团可以被N原子代替和一个或多个不相邻CH2基团可以被O和/或S代替，
W1和W2每个彼此独立地表示-Z1-A1-(Z2-A2)m-R，和两者之一可选地表示R1或A3，但两者不同时表示H，或
是
或
U1和U2每个彼此独立地为CH2，O，S，CO或CS，
V1和V2每个彼此独立地表示(CH2)n，其中一至四个不相邻CH2基团可以被O和/或S代替，并且V1和V2之一，在其中
是的情况下，二者都为单键
Z1和Z2每个彼此独立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CF2-S-、-S-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF2-CF2-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、这些基团中两种的组合，其中没有两个O和/或S和/或N原子彼此直接连接，优选-CH＝CH-COO-或-COO-CH＝CH-或单键，
A1，A2和A3每个彼此独立地表示1，4-亚苯基，其中一个或两个不相邻CH基团可以被N代替，1，4-亚环己基，其中一个或两个不相邻的CH2基团可以由O和/或S代替，1，3-二氧戊环-4，5-二基、1，4-亚环己烯基、1，4-双环[2.2.2]辛基、哌啶-1，4-二基、萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基或1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基，其中这些基团中每个可以被L单取代或多取代，和此外A1表示单键，
L表示卤素原子优选F、CN、NO2、含有1-7个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可以被F或Cl代替，
m在每种情况下独立地表示0、1、2或3，和
R和R1每个彼此独立地表示H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、分别含有1或3到25个C原子的直链或支链烷基，它们可以任选地由F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代和其中一个或多个不相邻CH2基团可以被-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-代替，其中没有两个O和/或S原子彼此直接连接，或可聚合基团。
特别优选式A-VI-1的手性联萘衍生物
特别是选自下式A-VI-1a至A-VI-1c的那些：
其中B和Z0如式A-IV所定义，Z0更优选为-OCO-或单键，
R0如式A-IV所定义，或H或具有1-4个碳原子的烷基，和
b是0,1或2。
此外，特别优选式A-VI-2的手性联萘衍生物
特别是选自下式A-VI-2a至A-VI-2f的那些：
其中R0如式A-VI所定义，并且X是H，F，Cl，CN或R0，优选F。
在特别优选的实施方案中，根据本发明的手性介质包含式R-5011和S-5011的一种或多种化合物。在一个实施方案中，介质含有R-5011。在另一个实施方案中，介质含有S-5011。
根据本发明，液晶介质包含一种或多种选自上下文所述的式I和II化合物的介晶化合物。在一个实施方案中，介质含有一种或多种式I的介晶化合物。在另一个实施方案中，介质含有一种或多种式II的介晶化合物。在另一个实施方案中，介质含有一种或多种式I的介晶化合物和一种或多种式II的介晶化合物。
在优选的实施方案中，根据本发明的手性介质还包含一种或多种式III的化合物
其中
R3是具有1至7个C原子的烷基，烷氧基，氟代烷基或氟代烷氧基，具有2至7个C原子的烯基，烯氧基，烷氧基烷基或氟代烯基，优选为具有1至7个C原子的烷基或烯基，
至
彼此独立地是
优选
L31和L32，彼此独立地为H或F，优选L31为F，
X3是卤素，具有1至3个C原子的卤代烷基或烷氧基，或者具有2或3个C原子的卤代烯基或烯氧基，优选F，Cl，OCF3或CF3，更优选F，Cl或-OCF3，
Z3是-CH2CH2-，-CF2CF2-，-COO-，反式-CH＝CH-，反式-CF＝CF-，-CH2O-或单键，优选-CH2CH2-，-COO-，反式-CH＝CH-或单键，更优选-COO-，反式-CH＝CH-或单键，和
n和o彼此独立地为0或1。
在一个实施方案中，优选所述介质另外包含一种或多种选自式IV和V的化合物，优选一种或多种其中各式的化合物，
其中，
R41，R42，R51和R52彼此独立地具有上述式II中R2的含义，优选R41为烷基且R42为烷基或烷氧基或者R41为烯基且R42为烷基，优选R51为烷基且R52为烷基或烯基或者R51为烯基且R52为烷基或烯基，更优选烷基
彼此独立且在
出现两次的情况下，这些也是彼此独立地为
优选地，
中的至少一个是
彼此独立且在
出现两次的情况下，这些也彼此独立地是
优选
中的至少一个
是
Z41，Z42，Z51和Z52彼此独立地并且在Z41和/或Z51出现两次的情况下，这些也彼此独立地是-CH2CH2-，-COO-，反式-CH＝CH-，反式-CF＝CF-，-CH2O-，-CF2O-，-C≡C-或单键，优选Z41和Z42中的至少一个以及Z51和Z52中的至少一个各自为单键,和
p和q彼此独立地是0,1或2，
其中p优选为0或1。
该介质优选包含一种或多种式III化合物，其中n和o均为1，Z3优选为单键，并且所有环均为1,4-亚苯基，它们彼此独立地任选地被氟取代一次或两次，和/或一种或多种式V化合物，其中q为2且Z51和Z51优选均为单键。
在另一个实施方案中，根据本发明的介质还包含一种或多种式VI化合物
其中，
R6为具有1至7个C原子的烷基，烷氧基，氟代烷基或氟代烷氧基，具有2至7个C原子的烯基，烯氧基，烷氧基烷基或氟代烯基，优选为具有1至7个C原子的烷基或具有2至7个C原子的烯基，
至
彼此独立地为
L61和L62彼此独立地为H或F，优选L61为F，
X6是卤素，具有1至3个C原子的卤代烷基或烷氧基、或者具有2或3个C原子的卤代烯基或烯氧基，优选F，Cl，OCF3或CF3，更优选F，Cl或OCF3，
Z6是-CH2CH2-，-CF2CF2-，-COO-，反式-CH＝CH-，反式-CF＝CF-或-CH2O-，优选-CH2CH2-，-COO-，反式-CH＝CH-或单键，并且更优选-COO-或-CH2CH2-，和
r是0或1。
上下文所述的许多介晶化合物或其混合物是可商购的。这些化合物是已知的或可以通过本身已知的方法制备，如文献中所述(例如在标准工作中，例如Houben-Weyl，Methoden der Organischen Chemie[有机化学方法]，Georg-Thieme-Verlag，Stuttgart)，确切地说，在已知并适合于所述反应的反应条件下。这里也可以使用本身已知的变化，但这里不再详细提及。
根据本发明，手性液晶介质包含一种或多种可聚合化合物，其中一种或多种可聚合化合物基于介质的总含量以至少2重量％，优选至少3重量％，更优选至少4重量％，甚至更优选至少5重量％的量存在。
优选地，基于介质的总含量，一种或多种可聚合化合物以2重量％至30重量％范围的量包含在介质中。
所提供的可聚合材料的量应足以根据需要形成聚合结构，特别是聚合壁。然而，该量也应足够小以在聚合后提供其中基本上仅含有或至少主要含有LC介质的区域。可聚合成分(一种或多种)的量可以取决于组件或相体系的具体的布局或设计，其中尤其是有源和无源区域的尺寸和聚合壁或结构的宽度和长度以及壁的密度可能在确定和设定一种或多种可聚合化合物的适当量的因素方面起作用。
在特别优选的实施方案中，基于介质的总含量，一种或多种可聚合化合物以4重量％至20重量％，更优选5重量％至15重量％范围的量包含在介质中。
在根据本发明的介质中，一种或多种可聚合的、可固化的或可硬化的化合物作为聚合结构或壁的前体提供。
可聚合化合物具有至少一个可聚合基团。可聚合基团优选选自CH2＝CW1-COO-,CH2＝CW2-(O)k1-,CH3-CH＝CH-O-,(CH2＝CH)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,具有1至5个C原子的苯基或烷基，特别是H、Cl或CH3，W2和W3彼此独立地为H或具有1至5个C原子的烷基,特别是H,甲基,乙基或正丙基,Phe为1,4-亚苯基并且k1和k2彼此独立地为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。
在一个实施方案中，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基、甲基丙烯酸酯基和乙酸乙烯酯基的可聚合基团，更优选一种、两种或更多种丙烯酸酯基和/或甲基丙烯酸酯基，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，根据本发明的介质包含一种或多种单丙烯酸酯。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-羟丁酯和丙烯酸异冰片酯。
另外或可选地，根据本发明的介质优选包含一种或多种单甲基丙烯酸酯。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，甲基丙烯酸十二烷基酯，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，甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸-1-金刚烷基酯。
在一个实施方案中，特别优选使用丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或两种，更优选两种。
可选或另外的，可以使用反应性介晶(RM)或介晶单体。
因此，在本发明的一个优选实施方案中，可聚合化合物选自式M化合物
RMa-AM1-(ZM1-AM2)m1-RMb M
其中单个基团定义如下：
RMa和RMb各自独立地为P，P-Sp-，H，F，Cl，Br，I，-CN，-NO2，-NCO，-NCS，-OCN，-SCN，SF5或具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻CH2基团也可各自独立地被-C(R0)＝C(R00)-,-C≡C-,-N(R00)-,-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-以使得没有氧和/或硫原子彼此直接连接的方式替代，并且其中一个或多个氢原子也可以被F，Cl，Br，I，CN，P或P-Sp-替代，其中优选RMa和RMb基团中的至少一个是或含有P或P-Sp-，
优选
RMa和RMb各自独立地为P，P-Sp-，H，卤素，SF5，NO2，烷基，烯基或炔基，其中优选RMa和RMb基团中的至少一个是或含有P或P-Sp-基团，
P是可聚合的基团，
Sp是间隔基团或单键，
AM1和AM2各自独立地为芳族，杂芳族，脂环族或杂环基团，优选具有4至25个环原子，优选为碳原子，其还包含或可含有稠合环，并且其可任选地被L单-或多取代，
L是P，P-Sp-，OH，CH2OH，F，Cl，Br，I，-CN，-NO2，-NCO，-NCS，-OCN，-SCN，-C(＝O)N(Rx)2，-C(＝O)Y1，-C(＝O)Rx，-N(Rx)2，任选取代的甲硅烷基，具有6-20个碳原子的任选取代的芳基，或具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，烷氧基，烷基羰基，烷氧基羰基，烷基羰氧基或烷氧基羰氧基或者具有2至25个碳原子的烯基或炔基，其中一个或多个氢原子也可以被F，Cl，P或P-Sp-代替，优选P，P-Sp-，H，OH，CH2OH，卤素，SF5，NO2，烷基，烯基或炔基，
Y1是卤素，优选F，
ZM1是-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-OCO-，-O-CO-O-，-OCH2-，-CH2O-，-SCH2-，-CH2S-，-CF2O-，-OCF2-，-CF2S-，-SCF2-，-(CH2)n1-，-CF2CH2-，-CH2CF2-，-(CF2)n1-，-CH＝CH-，-CF＝CF-，-C≡C-,-CH＝CH-，-COO-，-OCO-CH＝CH-，CR0R00或单键,
R0和R00各自独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基，
Rx是P，P-Sp-，H，卤素，具有1至25个碳原子的直链，支链或环状烷基，其中一个或多个不相邻的CH2基团也可以被-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-以使得没有氧和/或硫原子彼此直接连接的方式替代，并且其中一个或多个氢原子也可以被F，Cl，P或P-Sp-替代，任选取代的具有6至40个碳原子的芳基或芳氧基，或任选取代的具有2至40个碳原子的杂芳基或杂芳氧基，
m1是0,1,2,3或4，和
n1是1,2,3或4，
其中至少一个取代基，优选一个、两个或三个取代基，且更优选一个或两个来自RMa，RMb的取代基和存在的取代基L是P或P-Sp-基团或含有至少一个P或P-Sp-基团。
特别优选式M化合物，其中Rma和Rmb中的一个或两个是P或P-Sp-。
用于根据本发明的液晶介质的合适和优选的RM例如选自下式：
其中单个基团定义如下：
P1至P3各自独立地为可聚合基团，优选具有上下文为P指定的定义之一，更优选丙烯酸酯基，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到Sp3各自独立地为单键或间隔基团，优选具有上下文中给出的Sp的定义之一，更优选-(CH2)p1-，-(CH2)p1-O-，-(CH2)p1-CO-O-或-(CH2)p1-O-CO-O-，其中p1是1至12的整数，并且后者通过氧原子键接到相邻环，其中P1-Sp1-，P2-Sp2-和P3-Sp3-基团之一也可以是Raa，
Raa是H，F，Cl，CN或具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻CH2基团可各自独立地也被C(R0)＝C(R00)-，-C≡C-，-N(R0)-，-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-以使得没有氧和/或硫原子彼此直接连接的方式替代，并且其中一个或多个氢原子也可被F，Cl，CN或P1-Sp1-替代，更优选具有1至12个碳原子的直链或支链，任选地的单-或多氟代烷基，烷氧基，烯基，炔基，烷基羰基，烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基和炔基具有至少两个且支链基团至少三个碳原子)，
R0和R00在每种情况下相同或不同，各自独立地为H或具有1至12个碳原子的烷基，
Ry和Rz各自独立地为H，F，CH3或CF3，
Z1是-O-，-CO-，-C(RyRz)-或-CF2CF2-，
Z2和Z3各自独立地为-CO-O-，-O-CO-，-CH2O-，-OCH2-，-CF2O-，-OCF2-或-(CH2)n-，其中n为2,3或4，
L在每种情况下相同或不同并且具有在上式M下给出的含义，优选为F，Cl，CN或具有1至12个碳原子的直链或支链，任选地单-或多氟代烷基，烷氧基，烯基，炔基，烷基羰基，烷氧基羰基或烷基羰基氧基，优选F，
L'和L”各自独立地为H，F或Cl，
X1到X3彼此独立地为-CO-O-，-O-CO-或单键，
r是0,1,2,3或4，
s是0,1,2或3，
t是0,1或2，和
x是0或1。
合适的可聚合化合物列于例如表G中。特别优选的反应性介晶是如实施例2中所示的式RM-A和RM-B的化合物。
在一个优选的实施方案中，一种或多种可聚合化合物包含至少一种含有一个或多个非芳族环的化合物，例如双-，三或四环烃环，例如桥连双环或四个连接的环己烷环。
在特别优选的实施方案中，一种或多种可聚合化合物包含至少一种含有环烷基的化合物，优选选自未取代或取代的桥连双环和未取代或取代的金刚烷基，更优选异冰片基或金刚烷基。
通过在至少一些反应性单体或聚合物前体中提供如上所述的刚性且整体(bulky)的环状非芳族基团，可以获得有利的产物性质。特别地，可以有利地设定和调节由聚合获得的形成的聚合结构或壁的机械稳定性和硬度，同时还可以适当地控制材料的光学性质。
特别优选将至少一种交联剂加入到介质中，即含有两个或更多个可聚合基团的可聚合化合物。在制备的体系或元件中的聚合结构或壁的交联可提供额外的益处，尤其是关于进一步改善的稳定性和容量。在这方面，二反应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。
交联剂可以有利地影响例如聚合物的物理和机械性质，例如硬度和粘附性。
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，优选以基于组合物总含量的0.1重量％至2.5重量％，更优选0.5重量％至1.0重量％的量加入。特别优选的化合物选自乙二醇二丙烯酸酯，丙二醇二丙烯酸酯，丁二醇二丙烯酸酯，戊二醇二丙烯酸酯，己二醇二丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，丙二醇二甲基丙烯酸酯，丁二醇二甲基丙烯酸酯，戊二醇二甲基丙烯酸酯，己二醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，三甲基丙烷三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聚合结构的聚合物组成及其性质。
可以将合适的和常规使用的热引发剂或光引发剂加入到介质中以促进反应，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类型和量的引发剂是本领域已知的并且在文献中有描述。
例如，当通过UV光聚合时，可以使用光引发剂，其在UV照射下分解以产生引发聚合反应的自由基或离子。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，环氧化物或氧杂环丁烷基团，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引发聚合的自由基或离子。典型的自由基光引发剂是例如可商购的例如含有2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮的Irgacure 651或(Ciba Geigy AG，Basel，Switzerland)。典型的阳离子光引发剂是例如UVI6974(Union Carbide)。
令人惊讶地发现，根据本发明的介质可以有利地用于生产根据本发明的体系、元件和显示器。该介质在生产过程中特别是在聚合反应中表现出有利的特性，并且还有助于有利的产品性能。
如本文所用，术语“聚合物”应理解为意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，并且包括通常已知的术语“低聚物”，“共聚物”，“均聚物”等。此外，应当理解，术语聚合物除了聚合物本身之外还包括来自引发剂，催化剂和伴随这种聚合物的合成的其他元素的残基，其中这些残基被理解为不与其共价结合。
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，和可由这些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种可聚合基团的聚合物前体(可聚合化合物)连接在一起形成聚合物的化学过程。
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作为“二反应性”化合物，并且具有多于两个可聚合基团的化合物作为“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。
可以使用常规方法进行聚合。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是指用光照射如UV光、可见光或IR光，用X射线或伽玛射线照射，或用高能粒子照射，如离子或电子。在优选的实施方案中，进行自由基聚合。
聚合可在合适的温度下进行。在一个实施方案中，聚合在低于介晶混合物清亮点的温度下进行。然而，在一个供选择的实施方案中，也可以在清亮点或以上进行聚合。
在一个实施方案中，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。另一种可能的光化辐射源是激光，例如UV激光、可见激光或IR激光。
优选地，通过向手性液晶主体混合物中加入一种或多种可聚合化合物，优选包含单反应性和二反应性化合物以及合适的光引发剂的混合物，并聚合可聚合化合物例如通过暴露于UV辐射相对短的时间如一小时或更短时间来进行聚合。优选地，聚合于保持在手性液晶主体混合物的胆甾相中的温度下的电光学盒中进行。
在根据本发明的方法中，复合体系和光调制元件可以通过以空间选择性方式聚合在手性LC介质中包含的可聚合组分来制备。特别地，LC介质作为层提供，并且聚合仅发生在层的限定区域中。由此，在限定的区域中形成聚合结构，优选聚合壁。
术语“层”包括刚性或柔性，自支撑或独立的膜或具有或多或少显著的机械稳定性的层，以及支撑基底上或两个基底之间的涂层或层。
聚合的空间选择性可以通过不同的方法单独或组合实现。
例如，在提供基底的情况下，可以使用预处理或预先构造的基底。在本文中，可以通过物理和/或化学处理或改性，例如使用辐射、等离子体处理或选择性印刷或冲压，激活或钝化基底上选择的表面区域以用于随后的聚合。直接基底预图案化或选择性打底，例如通过印刷，在辊对辊工艺中可能特别有用。然后可以在活化区域上引发并进行聚合。
然而，优选使用未经任何预处理而给出的基底，并通过空间选择性处理介质原位形成聚合结构。因此，在一个优选的实施方案中，通过选择性地将所提供的介质在层的限定区域中暴露于光化辐射来实现空间选择性聚合。在这方面，可以采用光刻领域中已知的标准程序。优选使用利用UV光的光聚合。对层中限定区域的空间选择性照射可以例如通过在材料样品上扫描光束(优选聚焦光束)或者通过以限定方式移动样品通过光束来实现。光束快门可用于中断或间歇样品照射。所谓的无掩模光刻是众所周知的。
在优选的实施方案中，提供的介质层负载在基底上，甚至更优选地该层夹在两个基底之间。然后通过选择性地将限定区域暴露于UV辐射，将聚合结构形成为聚合壁。这可以通过用显示出空间调制强度的UV光照射样品来实现，从而实现空间区分。最优选地，在该方法中使用光掩模，其中聚合物在未掩盖的区域或区中构建和聚集。
光掩模，其制造以及光掩模的合适排列和定位是公知的。这些掩模通常由不透明材料制成或者包括不透明层，其中掩模中的例如通过孔或通过蚀刻形成的透明部分构成光可以通过的限定图案。该图案随后确定了照射并因此在介质层中可以发生聚合的区域。例如，可以使用石英板上的铬光掩模。或者，可以使用透明体以及照相胶片上的激光打印来获得光掩模。例如，可以相对于壁宽或壁之间的距离调节所需图案。
施加到介质的图案可以例如是条带形式或形成正方形阵列，即是像素化图案。然而，还包括长方形和/或圆边作为可能的图案元素。优选地，隔室使用正方形形成。在优选的实施方案中，隔室各自具有100μm或更大，更优选500μm或更大，甚至更优选750μm或更大的边长。在特定实施方案中，形成边长在500μm以上至1000μm以下范围内的正方形。形成的聚合壁优选具有5μm或更大，更优选10μm或更大，甚至更优选20μm或更大的宽度。
通过聚合形成如上下文所述的双组分体系。特别地，产生了与低分子量介晶相不同的分离的聚合物相，其有利地可以作为聚合壁提供。
在一个实施方案中，复合体系作为层或层状结构提供，其中还可以布置堆叠的层或结构。该体系可以优选地作为自粘附和/或自持膜提供，更优选地在基底上提供。
在特别优选的实施方案中，通过使用如上下文所述的手性LC介质的原位光聚合制备聚合壁。其中在聚合时发生相分离，特别是通过聚合诱导相分离。因此，通过在有利的原位方法中通过边界嵌入CLC介质，可以将CLC介质分离成隔室，例如像素。优选地，聚合基本上进行完全以使残留的反应性单体的量保持在最小值，其中优选在很大程度上发生相分离。
有利地，同样在不发生聚合的区域中，可聚合化合物(一种或多种)的浓度可通过消耗过程适当地降低。该结果可以如下解释。在发生聚合的区域中，相分离聚合物构建的同时另外的单体分子进入反应中，单体可以通过从没有发生聚合反应的区域沿浓度梯度向下扩散然后在或朝向反应位点处补充。
在光调制元件中，优选地，至少一个基底包括电极以电寻址低分子量组分。有利地，聚合壁基于至少一个基底的表面并且构建在CLC显示器的无源区域中，或者它们至少部分地形成在电惰性区域中。这样，可以避免无源区域中不需要的光反射或将其减少到最小。因此，颜色混合的问题可以被最小化，并且对比度和可读性可以被改善。因此，CLC材料的量在无源区域或区中最小化，至少达到可以避免或减少整体对比度降低的程度。
由本发明方法提供的聚合壁可以有效地发挥类似于黑色掩模的功能。因此，不需要另外包括标准黑色掩模。这是有利的，因为在包括典型的黑色掩模的这种附加步骤中，必须注意提供光滑的掩模表面并避免引入污染物。
此外，壁可以有效地保持盒间隙，例如在柔性显示器中或当暴露于例如触摸的外部压力时。这有利地有助于实现反射率和颜色方面的稳定性。因此，这种改进的盒间隙均匀性可以导致改善的颜色均匀性。同时，由聚合结构提供的机械支撑可以允许更自由地选择基底，特别是考虑到柔性显示器。在这方面，塑料基底，例如聚酯膜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)，用于机械支撑可能特别有用，因为与传统的基底如玻璃相比它们可能不只是柔性的，也更薄更轻(在重量方面)，同时还在制造和组装方面提供了进一步的益处。
为了确保器件随时间以及在极端条件下例如在操作期间升高的温度或暴露于UV光的合适性能和可操作性，期望将残留的未反应单体的量保持在最小。
因此，在优选的实施方案中，在进行空间选择性聚合之后，将整个材料层毯式暴露于热处理或光照射(优选UV辐射)。这样，在整个体系或元件中可以减少残余单体的量。应理解，术语“整个层”表示对于应用目的而言那些感兴趣的区域，其可以排除边或边缘区域。在这方面，术语“整体”因此是指没有空间选择性或没有空间区分的处理或暴露。
这种优选的附加处理步骤不仅可用于提高器件可靠性，而且还可以同时有利地影响有源区域中的器件性能。特别地，优选的后续聚合，其也在有源区域中进行，然而同时使用显著更低量的残余单体，可以导致胆甾醇织构(PSCT)的聚合物稳定化。取决于所需的初始状态，第二种毯式聚合可以在存在或不存在电场的情况下进行。
对于根据本发明的器件，可以首先设置平面或焦锥形配置，优选平面状态。这些状态或织构可以优选通过聚合物稳定化，特别优选通过如上所述的处理和/或通过表面稳定化来设定或调节。
根据本发明的方法可以有利地用于有效且高效地生产如上下文所述的有利的光调制、LC镜或电光器件，其通过聚合一种或多种如上下文所述的可聚合化合物而从介质获得或可获得。这些器件最好是对在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长具有选择性反射。其中，通过提供聚合结构有利地抑制或基本上避免了无源区域中的反射。
此外，通过实施本发明的方法，不需要将CLC填充到预成型的容器或结构中的额外步骤。
在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自式I-1至I-5化合物的化合物，优选选自式I-2、I-4和I-5的化合物，最优选式I-2
其中R1和X1具有上述式I给出的相应含义，R1优选为烷基，最优选为正烷基，并且X1优选为CN。
在本发明的一个优选实施方案中，液晶介质包含一种或多种选自式II-1和II-2化合物的化合物，优选式II-2。
其中各基团具有上述式II给出的含义，X2优选为F或OCF3。
优选地，所述介质包含一种或多种选自式II-1和II-2化合物的化合物，其中L21和L22均为F。
优选地，介质包含一种或多种式II-1的化合物，其优选选自式II-1a至II-1c的化合物，优选式II-1c
其中各基团具有上述含义，并且优选L21和L22均为F且L23和L24均为H或L21，L22，L23和L24均为F。
在优选的实施方案中，所述介质包含一种或多种式II-1c的化合物，其中L21，L22，L23和L24均为F。
优选地，所述介质包含一种或多种选自式II-2a至II-2c化合物的化合物，优选式II-2c，
其中各个基团具有上述含义，并且L23至L27彼此且与其他基团独立地为H或F，并且优选L21和L22均为F，且L23至L27中的两个或三个最优选L23至L25为F，而L21至L27中的其它为H或F，优选为H，且X2优选为F或OCF3，最优选为F。
特别优选的式II-2化合物是式II-2c-1的化合物
其中R2具有上述含义。
在本发明的另一个优选实施方案中，所述介质包含一种或多种选自式III-1和III-2化合物的化合物。
其中各基团具有上述式III给出的含义。
优选地，介质包含一种或多种式III-1的化合物，优选选自式III-1a至III-1g化合物的化合物，更优选选自式III-1a、III-1c、III-1d和III-1e化合物，并且最优选III-1a，III-1c和III-1e各式中的一种或多种式化合物
其中各个基团具有上述含义，并且L33至L37彼此且与其他基团独立地为H或F，并且优选L31和L32均为F，且L33至L37中的两个或三个最优选L33至L35为F，而L31至L37中的其它为H或F，优选为H，并且X3优选为F或OCF3。
特别优选的式III-1化合物选自式III-1a-1，III-1c-1和III-1e-1化合物。
其中R3具有上述含义
优选式IV化合物选自式IV-1至IV-7的化合物，更优选式IV-6和/或IV-7
其中R41和R42具有上述式IV给出的相应含义，并且R41优选为烷基或烯基，更优选为烯基，R42优选为烷基或烯基，更优选为烷基，或者在式IV-2中R41和R42优选均为烷基，并且在式IV-4中，R41优选为烷基或烯基，更优选为烷基，并且R42优选为烷基或烷氧基，更优选为烷氧基。
优选地，介质包含一种或多种选自式IV-6和IV-7化合物的化合物，更优选IV-6和IV-7每式中的一种或多种化合物。
优选的式IV-6化合物是式CPTP-n-m和CPTP-n-Om的化合物，更优选式CPTP-n-Om的化合物，而优选的式IV-7的化合物是式CPGP-n-m的化合物。这些缩写(首字母缩写词)的定义在表A至C中解释，并在下面表D中说明。
在一个优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自式V-1至V-6化合物的式V化合物。
其中R51和R52具有上述式V给出的相应含义，并且R51优选为烷基，更优选为正烷基，并且在式V-1中R52优选为烯基，更优选为3-烯基并且最优选为-(CH2)2-CH＝CH-CH3，并且在式V-3中，R52优选为烷基或烯基，更优选为正烷基或3-烯基，并且最优选-(CH2)2-CH＝CH2，在式V-3至V-6中，R52优选为烷基，并且在V-4中“F0/1”优选为F。
优选的式V-1化合物是式PP-n-2V和PP-n-2Vm的化合物，更优选式PP-1-2V1的化合物。优选的式V-2化合物是式PTP-n-Om的化合物，特别优选PTP-1-O2，PTP-2-O1和PTP-3-O1。优选的式V-3化合物是式PGP-n-m，PGP-n-2V和PGP-n-2Vm的化合物，更优选式PGP-2-m，PGP-3-m和PGP-n-2V的化合物。优选的式V-4化合物是式PPTUI-n-m的化合物，更优选PPTUI-3-2，PPTUI-3-3，PPTUI-3-4和PPTUI-4-4。优选的式V-5化合物是式PGGIP-n-m的化合物。优选的式V-6化合物是式PGIGP-n-m的化合物。这些缩写(首字母缩写词)的定义在表A至C中解释，并在下面表D中说明。
式VI化合物优选选自式VI-1和VI-2化合物，优选式VI-1
其中各基团具有上述含义，并且L63和L64彼此且与其它基团独立地为H或F，并且优选Z6为-CH2-CH2-并且优选X6为F。
优选地，根据本发明的手性LC介质中包含的一种或多种介晶化合物包含，更优选主要由，更优选基本上由，并且最优选完全由选自式I至VI化合物的化合物组成。
本文中“包含”是指在上下文中，所涉及的实体例如介质或组分的组合物，优选以10％或更多，并且更优选20％或更多的总浓度含有所提及的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另有明确定义。
在本文中，术语“主要由......组成”是指所涉及的实体包含55％或更多，优选60％或更多，并且最优选70％或更多的所提及的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另有明确定义。
在本文中，术语“基本上由......组成”是指所涉及的实体包含80％或更多，优选90％或更多并且最优选95％或更多的所提及的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另有明确定义。
在本文中，术语“完全由......组成”是指所涉及的实体包含98％或更多，优选99％或更多并且最优选100.0％所提及的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另有明确定义。
其它上述未明确提及的介晶化合物也可任选和有利地用于本发明的介质中。这些化合物在本领域中是已知的。
根据本发明的液晶介质优选具有85℃或更高，优选90℃或更高的清亮点。
根据本发明的液晶介质的在589nm和20℃下的Δn(NaD)优选在0.100至0.350的范围内，更优选在0.120至0.330的范围内，并且最优选在0.130至0.310的范围内。
根据本发明的液晶介质的在1 kHz和20℃下的Δε优选为10或更高，更优选为15或更高，甚至更优选为20或更高，并且最优选为25或更高，而其优选为60或更低，更高优选55或更少。特别优选地，其在10至55的范围内。
优选地，没有手性掺杂剂的本发明介质的向列相涵盖至少从0℃或更低至80℃或更高，更优选至少从-20℃或更低至85℃或更高，甚至更优选至少从-20℃或更低至90℃或更高，并且最优选至少从-30℃或更低至95℃或更高。
式I化合物优选以整个混合物的1％到35％，更优选2％到30％，甚至更优选3％到20％，并且最优选5％到15％的总浓度用于介质中。
式II和III化合物优选以整个混合物的40％至80％，更优选45％到75％，甚至更优选50％到70％，并且最优选55％到65％的总浓度一起在介质中使用。
式II化合物优选以整个混合物的15％到35％，更优选20％到30％，最优选22％到28％的总浓度用于介质中。
式III化合物优选以整个混合物的15％到45％，更优选25％到40％，并且最优选30％到35％的总浓度用于介质中。
式IV化合物优选以整个混合物的10％到35％，更优选15％到30％，并且最优选20％到25％的总浓度用于介质中。
式V化合物优选以整个混合物的10％到30％，优选12％到28％，并且最优选16％到23％的总浓度用于介质中。
式VI化合物优选以整个混合物的0％到30％，更优选0.1％到15％，并且最优选1％到10％的总浓度用于介质中。
任选地，根据本发明的介质可以包含其他液晶化合物以调节物理性质。这些化合物在本领域中是已知的。它们在根据本发明的介质中的浓度优选为0％到30％，更优选0.1％到20％，并且最优选1％到15％。
优选地，根据本发明的介质包含一种或多种以下化合物
-式I-2和/或
-式II-1c，优选式PUQU-n-F，和/或
-式II-2c，优选式II-2c-1，和/或
-式III-1a，优选式III-1a-1，和/或
-式III-1c，优选式III-1c-1，和/或
-式III-1d，优选式III-1d-1，和/或
-式IV-6，优选式CPTP-n-Om和/或CPTP-n-m，和/或
-式IV-7，优选式CPGP-n-Om和/或CPGP-n-m，和/或
-式V-1，优选式PP-n-mV，和/或PP-n-mV1，和/或
-式V-2，优选式PTP-n-Om，和/或
-式V-3，优选式PGP-n-m和/或PGP-n-mV，和/或
-式V-4，优选式PPTUI-n-m，和/或
-式R-5011或S-5011，和/或
-一种或多种反应性可聚合化合物，和/或
-一种或多种聚合引发剂。
这里术语介电正性用于具有Δε>3.0的化合物或组分，介电中性具有-1.5≤Δε≤3.0,介电负性具有Δε<-1.5。Δε在1kHz的频率和20℃下确定。各个化合物的介电各向异性从相应单独化合物在向列型主体混合物中10％的溶液的结果确定。如果相应化合物在主体混合物中的溶解度小于10％，则其浓度降低了两倍直至所得混合物足够稳定至少以确定其性质。优选的浓度保持在至少5％，然而，应尽可能高以便保持结果的意义。测试混合物的电容在具有垂面和沿面配向的盒中测定。两种类型盒的盒间隙约为20μm。施加的电压是频率为1kHz的矩形波，均方根值通常为0.5V至1.0V，然而，总是被选择为低于相应测试混合物的电容阈值。
Δε被定义为(ε||-ε⊥)，而εav是(ε||+2ε⊥)/3。对于介电正性化合物，混合物ZLI-4792和对于介电中性以及介电负性化合物，混合物ZLI-3086，均为德国Merck KGaA，分别用作主体混合物。化合物的介电常数由加入目标化合物后主体混合物各自值的变化确定。将这些值外推至目标化合物的浓度为100％。
在20℃的测量温度下具有向列相的组分如此测量，所有其它组分如同化合物一样处理。
术语“阈值电压”在本文中指的是光学阈值并且对于10％相对对比度(V10)给出且术语“饱和电压”是指光学饱和，并且对于90％相对对比度(V90)给出，如果没有另外明确说明。电容阈值电压(V0)，也称为Freedericks-阈值(VFr)，仅在明确提及时使用。
除非另有明确说明，本文给出的参数范围均包括边界值。
在此，除非另有明确说明，否则所有浓度均以质量百分比给出并且与相应的完全混合物相关，所有温度均以摄氏度(Celsius)给出，所有温度差以摄氏度给出。除非另有明确说明，所有物理性质均已根据“Merck Liquid Crystals，Physical Properties ofLiquid Crystals”，Status Nov.1997，Merck KGaA，Germany测定，并且对于温度为20℃给出。光学各向异性(Δn)在589.3nm的波长下测定。介电各向异性(Δε)在1 kHz的频率下测定。阈值电压以及所有其他电光特性使用Merck KGaA，Germany制备的测试盒测定。测定Δε的测试盒具有大约20μm的盒间隙。电极是具有1.13cm2面积和护圈的圆形ITO电极。对于垂面取向(ε||)取向层是卵磷脂且对于平面沿面取向(ε⊥)为来自Japan Synthetic Rubber的聚酰亚胺AL-1054。电容使用频率响应分析仪Solatron 1260使用电压为0.3Vrms的正弦波测定。使用的测试盒具有选择以拥有与根据Gooch和Tarry或以下的第一传输最小值匹配的光学延迟的盒间隙，通常为约0.45μm-1。电光测量中使用的光是白光。使用的装置是AutronicMelchers，Karlsruhe，Germany的市售设备。在垂直观察下确定特征电压。阈值(V10)-中灰(V50)-和饱和(V90)电压分别对于10％，50％和90％相对对比度测定。
响应时间以相对对比度从0％至90％(t90-t0)变化的时间的上升时间(τon)给出，即包括延迟时间(t10-t0)，作为衰减时间(τoff)为相对对比度从100％回到10％(t100-t10)的变化时间，且相应的，总响应时间(τtotal)＝τ开+τ关闭)。
根据本发明的液晶介质可以含有通常浓度的其他添加剂。基于整个混合物，这些其他成分的总浓度在0％到10％，优选0.1％到6％的范围内。每个使用的单独的化合物的浓度优选在0.1％到3％的范围内。液晶组分和液晶介质化合物浓度的值和范围在此不考虑这些和类似添加剂的浓度。这也适用于混合物中任选使用的二色性染料的浓度，当指定相应主体混合物的化合物或组分浓度时，不计算这些二色性染料的浓度。各添加剂的浓度总是相对于最终掺杂的混合物给出。
根据本发明的液晶介质由几种化合物组成，优选3至30种，更优选4至20种，且最优选4至16种化合物。这些化合物以常规方式混合。通常，所需量的以较少量使用的化合物溶解在以较大量使用的化合物中。在温度高于在较高浓度下使用的化合物的清亮点的情况下，则特别容易观察到溶解过程的完成。然而，也可以通过其他常规方法制备介质，例如使用所谓的预混合物，其可以是例如化合物的均质或共晶混合物或使用所谓的多瓶系统，其成分准备好自身使用混合物。
优选地，根据本发明的包含一种或多种手性掺杂剂的液晶介质选择性地反射在电磁光谱的可见范围内的辐射，即在400nm到800nm的范围内。优选地，它们的选择性反射带延伸到该波长范围内，更优选地，它们的反射带的中心波长位于该范围内，并且最优选地，它们的全部反射带位于该范围内。优选地，介质具有半带宽(1/2 FWHM)在15nm至60nm的范围内，更优选在20 nm到55nm的范围内，最优选25nm到50nm的范围内的选择性反射。特别地，相对半带宽，即反射带的半带宽(1/2 FWHM)与中心波长的比率，优选地在1％到20％的范围内，更优选在2％到16％的范围内，甚至更优选在4％到10％的范围内，并且最优选在6％到8％的范围内。
在给定温度下所得选择性反射的中心波长可以通过多项式系列(I)的近似值从所用主体中的手性掺杂剂的实际浓度计算：
λcent.[c(dop.)]＝α·[c(dop.)]-1+β·[c(dop.)]-2+γ·[c(dop.)]-3+…(I)
α，β和γ，是给定的主体混合物中给定手性掺杂剂的组合特有的材料常数，和
c(dop.)是主体混合物中手性掺杂剂的浓度。
在许多实际情况中，甚至只考虑第一项，即线性项(“α·[c(dop.)]-1”)，即可产生足够精确的结果。参数“α”近似于HTP的倒数(即HTP-1)。这里，在确定胆甾型LC的选择性反射(类似于“布拉格”反射)的波长时，然而，为了更精确的数字描述，必须另外考虑混合物的有效折射率。
通常，参数α，β和γ更强烈地取决于手性掺杂剂的类型而不是所使用的特定液晶混合物。它们取决于相应手性掺杂剂的对映体过量。它们对于纯对映体具有各自最大的绝对值且对于外消旋体而言为零。在此，给出的值是纯对映体的值，具有98％或更高的对映体过量。
优选地，在根据本发明的相应液晶介质中手性掺杂剂的参数α的绝对值在5nm到25nm的范围内，更优选在10nm至20nm的范围内，且最优选为12nm到16nm的范围内。
介质可包含多于一种的手性掺杂剂。在它们包含两种或更多种手性掺杂剂的情况下，这些可以有利地以一种已知方式选择，用以补偿例如胆甾醇节距的且因此补偿选择性反射波长的温度依赖性。这里，在一个主体混合物中可以使用具有相同符号的参数α的手性掺杂剂以及具有相反符号的该参数的手性掺杂剂，这取决于高阶方程(I)中的项的参数的性质，特别是参数β，二次项的参数。
在本发明特别优选的实施方案中，使用单一手性掺杂剂，其显示在相应的主体混合物中诱导的手性节距的小的温度依赖性，即具有小的参数β。
材料的所有温度，特别是熔点和清亮点以摄氏度给出。
在本文中，特别是在以下实施例中，液晶化合物的结构由缩写表示，其也称为“首字母缩略词”。根据以下三个表A至C，将缩写转换为相应的结构是直截了当的。
所有基团CnH2n+1，CmH2m+1和ClH2l+1优选分别为具有n，m和l个C原子的直链烷基，所有基团CnH2n，CmH2m和ClH2l分别优选为(CH2)n,(CH2)m和(CH2)l,-CH＝CH-优选为反式相应的E-亚乙烯基，其中n，m和l优选彼此独立地表示1到7。
表A列出了用于环元素的符号，表B列出了用于连接基团的符号，表C列出了用于分子的左手和右手端基团的符号。
表D列出了示例性分子结构及其各自的代码。
表A:环元素
表B:连接基团
表C:末端基团
其中n和m各自是整数，三个点“...”表示该表的其他符号的位置。
优选地，根据本发明的液晶介质除式I化合物外还包含一种或多种选自下表化合物的化合物。
表D
表E列出了手性掺杂剂，其优选用于根据本发明的液晶介质中。
表E
在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种选自表E化合物的化合物。
表F列出了稳定剂，其优选用于根据本发明的液晶介质中。
表F
在该表F中，n表示1至12范围内的整数。
在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种选自表F化合物的组的化合物。
表G
表G整理了可用于本发明LC介质的举例化合物，优选作为反应性介晶化合物。优选加入引发剂或两种或更多种引发剂的混合物用于聚合。基于混合物，引发剂或引发剂混合物优选以0.001重量％至2重量％的量加入。合适的引发剂是例如651(来自BASF)。
在本发明的一个优选实施方案中，介晶介质包含一种或多种选自表G化合物的化合物。
根据本发明的液晶介质优选包含四种或更多种，更优选六种或更多种，甚至更优选七种或更多种，并且特别优选八种或更多种选自表D的化合物的组的化合物，优选三种或更多种的选自表D式的不同式的化合物。特别优选的是，该介质另外含有一种、两种或更多种选自表E式的化合物。甚至更优选地，该介质还含有一种、两种或更多种选自表G式的化合物。
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，实施例和修改或其他等同形式对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
然而，下面所示的物理性质和组成说明了可以实现的性质以及它们可以在哪些范围内进行改变。特别是因此定义了可以优选地实现各种性质的组合。
实施例
液晶混合物和复合体系用以下给出的组成和性质实现。研究了它们的性质和光学性能。
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，具有如下表所示的组成和性质。
通过将得自Merck KGaA，Darmstadt，Germany的手性掺杂剂R-5011加入到基础混合物B-1中制备胆甾醇混合物C-1，其中C-1含有98.37％的混合物B-1和1.63％的R-5011。
然后通过将丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和可从Ciba，Switzerland获得的光引发剂651(缩写为IRG-651)加至混合物C-1中制备混合物M-1，其中M-1含有95.96％的混合物C-1、2.00％的丙烯酸2-乙基己酯、2.00％的甲基丙烯酸异冰片酯和0.04％的IRG-651。
将混合物M-1填充到具有带ITO电极的无碱玻璃基底以及厚度为50nm的摩擦的聚酰亚胺配向层的测试盒中，其中盒间隙为6μm。随后通过光掩模暴露于UV辐射进行聚合。光掩模(涂覆在石英上的铬)呈现出不透明正方形阵列的结构，每个正方形的边长为0.98mm，其中每个正方形在所有侧边上由透明条带限定，每个透明条带具有20μm的宽度。因此，每个不透明的正方形由透明框架加框并与相邻的正方形分开。
通过用来自灯(Mirho，具有365nm带通滤波器的高压汞蒸气灯，功率＝10mW/cm2)的UV光照射测试盒2000秒进行聚合，其中聚合壁形成在暴露于光掩模的框状透明结构的区域中。
然后去除光掩模，并且在随后的步骤中，用UV光(功率＝10mW/cm2)照射整个测试盒(即没有空间区分)1000秒。
在聚合步骤之后获得的测试盒显示出所需的聚合物壁，同时还在有源区域中提供合适的切换行为和电光性能，并且相对于无源区域提供有利的对比度，其中不希望的反射被降低。
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，具有如下表所示的组成和性质。
然后通过向基础混合物B-2中添加手性掺杂剂R-5011和反应性介晶RM-A和RM-B制备混合物M-2，
其中所得混合物M-2含有87.35％的混合物B-2、2.65％的R-5011、5.00％的RM-A和5.00％的RM-B。
然后将混合物M-2分成两份，向其中一份中加入0.04％的IRG-651。
如实施例1所述，将混合物的两份(即有和没有光引发剂的)，分别填充到测试盒中。通过用来自如实施例1所述的灯(功率＝10mW/cm2)的UV光照射每个测试盒2000秒进行聚合，使用与实施例1中的掩模类似的光掩模，然而其中透明条带的宽度均为40μm。
即使没有随后将整个盒进一步暴露于UV光，所获得的测试盒也显示出所需的聚合物壁，同时进一步在有源区域中提供合适的切换行为和电光性能，并且相对于无源区域提供有利的对比度，其中不需要的反射被降低。
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，具有如下表所示的组成和性质。
然后类似于实施例1制备混合物M-3，其中将实施例1中所述的手性掺杂剂、反应性单体和光引发剂以实施例1中给出的量加入混合物B-3中。
然后如实施例1所述进行空间选择性聚合和随后的整个盒UV处理。
获得具有聚合壁和有利性质的盒。
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，具有如下表所示的组成和性质。
然后类似于实施例1制备混合物M-4，其中将实施例1中所述的手性掺杂剂、反应性单体和光引发剂以实施例1中给出的量加入混合物B-4中。
然后如实施例1中所述进行空间选择性聚合。但是，不进行整个盒的后续UV处理。
获得具有聚合壁和有利性质的盒。
实施例5
制备液晶混合物B-5，并就其一般物理性质进行表征，具有如下表所示的组成和性质。
然后类似于实施例1制备混合物M-5，其中将实施例1中所述的手性掺杂剂、反应性单体和光引发剂以实施例1中给出的量加入混合物B-5中。
然后如实施例1所述进行空间选择性聚合和随后的整个盒UV处理。
获得具有聚合壁和有利性质的盒。
实施例6
制备液晶混合物B-6，并就其一般物理性质进行表征，具有如下表所示的组成和性质。
然后类似于实施例1制备混合物M-6，其中将实施例1中所述的手性掺杂剂、反应性单体和光引发剂以实施例1中给出的量加入混合物B-6中。
然后如实施例1所述进行空间选择性聚合和随后的整个盒UV处理。
获得具有聚合壁和有利性质的盒。
实施例7
制备液晶混合物B-7，并就其一般物理性质进行表征，具有如下表所示的组成和性质。
然后类似于实施例1制备混合物M-7，其中将实施例1中所述的手性掺杂剂、反应性单体和光引发剂以实施例1中给出的量加入混合物B-7中。
然后如实施例1所述进行空间选择性聚合和随后的整个盒UV处理。
获得具有聚合壁和有利性质的盒。
实施例8
制备液晶混合物B-8，并就其一般物理性质进行表征，具有如下表所示的组成和性质。
然后类似于实施例1制备混合物M-8，其中将实施例1中所述的手性掺杂剂，反应性单体和光引发剂以实施例1中给出的量加入混合物B-8中。
然后如实施例1所述进行空间选择性聚合和随后的整个盒UV处理。
获得具有聚合壁和有利性质的盒。
实施例9至12
制备液晶混合物B-9，B-10，B-11和B-12，并就其一般物理性质进行表征，具有如下表所示的各自的组成和性质。
将实施例1中所述的手性掺杂剂，反应性单体和光引发剂以实施例1中给出的量加入混合物B-9、B-10、B-11和B-12中以制备相应的混合物M-9、M-10、M-11和M-12。
然后将每种混合物M-9、M-10、M-11和M-12分别填充在测试盒中，然后如实施例1中所述进行空间选择性聚合和随后的整个盒UV处理。
获得具有聚合壁和有利性质的盒。
Claims (16)
1.液晶介质，包含
-一种或多种选自式I和II化合物的介晶化合物
其中，
R1和R2彼此独立地为具有1到12个C原子的烷基，烷氧基，氟代烷基或氟代烷氧基，具有2到12个C原子的烯基，烯氧基，烷氧基烷基，氟代烯基或氟代烯氧基，
L11，L12，L21和L22彼此独立地是H或F，
是
至
彼此独立地是
X1是CN或NCS，
X2是卤素，具有1到3个C原子的卤代烷基或烷氧基，或具有2或3个C原子的卤代烯基或烯氧基，和
i，l和m彼此独立地是0或1，
-一种或多种手性化合物，和
-一种或多种可聚合化合物，
其中基于介质的总含量，所述一种或多种可聚合化合物以2.0％或更多的重量存在。
2.根据权利要求1的介质，其中所述一种或多种可聚合化合物包含至少一种含有环烷基的化合物，所述环烷基优选选自未取代或取代的桥连双环和未取代或取代的金刚烷基，更优选异冰片基或金刚烷基。
3.根据权利要求1或2的介质，其中所述一种或多种可聚合化合物包含一种、两种或更多种丙烯酸酯基和/或甲基丙烯酸酯基。
4.根据权利要求1至3中一项或多项的介质，其中所述一种或多种手性化合物具有20μm-1或更大的螺旋扭曲力的绝对值，并且其中优选地，所述一种或多种手性化合物以一定浓度存在，使得所述介质表现出具有在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射。
5.复合体系，其通过聚合如权利要求1至3中一项或多项所述的一种或多种可聚合化合物而由权利要求1至4中一项或多项的介质获得或可获得，
其中所述体系包含
-低分子量组分
包含选自如权利要求1所述的式I和II化合物的一种或多种介晶化合物和权利要求1或4所述的一种或多种手性化合物，和
-聚合组分
包含一种或多种通过聚合所述一种或多种可聚合化合物获得或可获得的聚合结构。
6.根据权利要求5的复合体系，其中所述一种或多种手性化合物以一定浓度存在，使得所述低分子量组分表现出具有在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射。
7.光调制元件，包含根据权利要求5或6的复合体系和至少一个基底，其中如权利要求5或6所述的组分由所述至少一个基底支撑并分离，使得包含所述一种或多种聚合结构的聚合组分形成聚合壁，以在隔室中含有低分子量组分。
8.根据权利要求7的元件，其中所述至少一个基底包括电极以电寻址所述低分子量组分，并且其中所述聚合壁基于至少一个基底的表面并且至少部分地形成在电惰性区域中。
9.制备复合体系或光调制元件的方法，包括以下步骤：
(a)提供根据权利要求1至4中一项或多项的介质作为层，
(b)在所述层的限定区域中进行如权利要求1至3中一项或多项所述的一种或多种可聚合化合物的空间选择性聚合，以在所述限定区域中获得聚合结构。
10.根据权利要求9的方法，其中在步骤(b)中，层的限定区域选择性地暴露于光化辐射。
11.根据权利要求9或10的方法，其中所述层支撑在基底上，其中优选所述层夹在两个基底之间，并且其中所述聚合结构形成为聚合壁，优选通过选择性地将所述限定区域暴露于UV辐射，更优选地通过使用光掩模。
12.根据权利要求9至11中一项或多项的方法，其中在步骤(b)之后，将整个层暴露于光化辐射，优选UV辐射。
13.复合体系或光调制元件，其由实施权利要求9至12中一项或多项的方法获得或可获得。
14.根据权利要求1至4中一项或多项的介质或根据权利要求5、6和13中的一项或多项的复合体系在光调制元件、液晶镜或电光器件中的用途。
15.液晶显示器，包括根据权利要求5、6和13中的一项或多项的复合体系或根据权利要求7,8和13中的一项或多项的光调制元件。
16.根据权利要求15的液晶显示器，其是反射式显示器，并且其优选地表现出具有在电磁光谱的近UV或可见光范围内的波长的选择性反射。
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