CN114008176A - 基于液晶的光阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备光阀的方法，该光阀可在光学澄清(clear)和透明(transparent)状态及不透明状态中操作及可在光学澄清且透明状态与不透明状态之间电切换，其中使于含有液晶介质的层中提供的一种或多种可聚合介晶化合物经历光聚合，该液晶介质包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物、一种或多种二色性染料及一种或多种可聚合介晶化合物。本发明进一步涉及用于该方法中的液晶介质，涉及通过进行该方法获得或可获得的光阀，及涉及该光阀于移动装置中的用途。

Description

基于液晶的光阀

本发明涉及一种制备光阀的方法，该光阀可在光学澄清(clear)和透明(transparent)状态及不透明状态中操作及可在光学澄清和透明状态与不透明状态之间电切换，其中使于含有液晶介质的层中提供的一种或多种可聚合介晶化合物经历光聚合，该液晶介质包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物、一种或多种二色性染料及一种或多种可聚合介晶化合物。本发明进一步涉及用于该方法中的液晶介质，涉及通过进行该方法获得或可获得的光阀，及涉及该光阀于移动装置中的用途。

用于控制或调节光的透射的装置通常用于显示器应用中且其也可用于各种移动装置，诸如眼镜(eyewear)、眼镜(spectacle)、护目镜(goggle)及面罩(visor)中及可于增强及虚拟现实环境的背景下应用。光强度调制器(诸如光阀或光闸)可基于液晶(LC)。原则上，这样的光阀或光闸可依赖于光吸收或光散射。

于一些装置中，光透射可通常通过电切换可逆地改变，其中该入射光的强度可经衰减、变暗或着色，然而同时在不同操作状态下展示很少或无散射或雾度。因此，这样的装置可在亮状态及暗状态(即，相对较高光透射状态与相对较低光透射状态)中操作及在亮状态与暗状态之间切换，其中两种状态是实质上非雾浊的。

可采用若干模式或构造来提供此可逆透射变化。针对扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)及垂直配向(VA)液晶盒，使用偏振器来控制光透射。也可使用客体-主体液晶盒，其基于掺杂二色性染料分子的液晶主体。可使用这些客体-主体系统而不使用任何偏振器以改变光透射。然而，于一些实施方案及应用中，客体-主体液晶盒与至少一种偏振器组合使用。

使用光散射的基于LC的光调制器包括所谓的聚合物分散液晶(PDLC)或经封装或向列型曲线配向的相液晶(NCAP)、聚合物网络液晶(PNLC)、胆甾醇型液晶(CLC)、聚合物稳定的胆甾醇型织构液晶(PSCT)及动态散射液晶装置。这些散射型装置可在透明状态(即，光学澄清或非雾浊状态)与光散射状态(即，半透明或雾浊状态)之间切换。

当此散射型装置从非散射状态(即，光学澄清状态)切换至散射状态时，光透射被改变使得产生半透明外观，其也可被认为混浊、浑浊、漫射或雾浊。基于散射模式的装置特别地可用于当所需时通过将装置从光学澄清状态切换(通常电切换)至散射状态来暂时提供隐私或特征或信息的掩盖。

D.-K.Yang等人于“Cholesteric liquid crystal/polymer dispersion forhaze-free light shutters”，Applied Physics Letters,60(1992)第3102至3104页中描述低浓度聚合物与胆甾醇型液晶的分散体及此材料于光调制器中的用途，该光调制器可在不透明光散射状态与透明状态之间切换。

也可通过吸收及通过散射将光调制组合于装置中。此方法可获得不透明状态，除了提供雾度外，其还展示减少的总体光强度。于特定实施中，可使用二色性染料来减弱光，及于一些实例中，这些染料此外可提供着色。

于WO 00/60407 A1中，描述了具有不透明及透明操作模式的电-光玻璃结构。

B.-H.Yu等人于“Simultaneous control of haze and transmittance using adye-doped cholesteric liquid crystal cell”，Liquid Crystals,42(2015)第1460至1464页中提议使用掺杂染料的胆甾醇型液晶的光闸装置，其用于透视显示器。

J.Heo等人于“Fast-switching initially-transparent liquid crystal lightshutter with crossed patterned electrodes”，AIP Advances,5,047118(2015)中描述使用聚合物网络液晶及二色性染料且具有交叉图案化电极的光闸，该光闸在透明状态与不透明状态之间可切换。于不透明状态下，该装置可阻断背景影像及提供黑色。提议的光闸可于透视显示器及智能窗中具有潜在应用。

B.-H.Yu等人于“Light shutter using dye-doped cholesteric liquidcrystals with polymer network structure”，Journal of Information Display,18(2017)第13至17页中提议使用具有聚合物网络结构的掺杂染料的胆甾醇型液晶的光闸，其用于透视显示器中。

本领域中需要具有改良的光学及电-光性能的另外光调制器，特别是光阀(诸如光闸)。本领域中还需要制备这样的可切换装置的适宜方法。

因此，本发明的一目标为提供一种制备光阀的便捷、有效且稳健方法，该光阀在光学透明状态及不透明状态中可操作及在光学透明状态与不透明状态之间可电切换且具有改良的光学及电-光性能。本发明的另一目标为提供光阀，该光阀具有有利性能且特别适用于移动及便携装置以及增强现实或虚拟现实的背景中。另一目标为提供具有有利化学、物理及电-光性质的液晶介质，该性质特别适用于根据本发明的方法且导致光阀中的有利调制材料。本发明的其他目标为本领域技术人员从下列具体实施方式即刻显而易见。

该目标是通过独立权利要求中所定义的目标解决，然而优选实施方案于各个从属权利要求中阐述及以下进一步描述。

特别地，本发明提供包含主要方面、优选实施方案及特定特征的下列条项，该条项分别单独及组合地有助于解决以上目标及最终提供另外优点。

本发明的第一方面提供一种制备光阀的方法，该光阀在光学透明状态及不透明状态中可操作及在光学透明状态与不透明状态之间可电切换，该方法包括

(i)提供包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物、一种或多种二色性染料及一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质作为在两个相对的透明基板之间插入的层，该基板各自设置有电极，

其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，且

其中该一种或多种可聚合介晶化合物以基于该介质的总体内容物计4重量％或更少的量包含于该介质中，及

(ii)使用光聚合使该层中的一种或多种可聚合介晶化合物聚合。

本文中光阀意指调制光的组件，其经构造为由两个壁，特别地两个透明基板形成的盒，该基板被间隔分开及设置有电极，且其中该盒含有光调制材料。

光学透明状态是指低雾度高透射率状态。优选地，于光学透明状态下，如所制备的光阀具有优选地根据ASTM D 1003测定的小于15％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的超过45％的光透射度。不透明状态是指高雾度低透射率状态。优选地，于不透明状态下，所制备的光阀具有优选地根据ASTM D 1003测定的超过65％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的小于35％的光透射度。

于本发明中，认识到，针对某些情况及应用，期望提供特别有利用于移动或便携装置中的光阀。除了轻量构造外，此情况中期望获得快速切换以及低操作电压及低功率消耗。出人意料地发现，通过使用根据本发明的方法及材料的组合可获得展示快速切换且可在适宜低电压下操作且具有低功率消耗的光阀。此外，该方法提供甚至在低温度下具有有利性能，特别地关于切换速度的光阀。鉴于装置于移动应用中的用途，这些组合的性质提供显著益处。此外，尽管于该方法中将介质暴露于光聚合中，仍出人意料地发现可制备展示良好可靠性、持久性及稳定性(例如就电分解及光稳定性而言)的光阀。

出人意料地，根据本发明的方法提供制备光阀的便捷且有效方法，该光阀展示如本文中所述的有利性质。

本发明的另一方面涉及光阀，其在光学透明状态及不透明状态中可操作及在光学透明状态与不透明状态之间可电切换，其中该光阀是通过进行如上文及下文中所述的本发明方法获得或可由进行该方法获得。

于本发明中，认识到，有利性能及外观不仅于不透明状态中所需，而且于光学透明状态中所需，其中于后者状态中应避免或最小化非所需雾度及透射率应相对高。如根据本发明所提供的光阀可有利地提供此低雾度透明状态，同时还提供适当有效且足够均匀散射与调整及特别地最小化不透明状态中的总体光透射的可能性。此外，该装置可提供另外效益，诸如有利低切换电压及低功率消耗、状态之间的快速切换以及良好可靠性、持久性及稳定性，例如就电分解及光稳定性而言。

此外，根据本发明使用的材料及方法还提供于可切换盒中使用有源矩阵寻址的可能性。通过将光阀分割成许多像素，从而可实现信息的显示及用于增强或虚拟现实的背景中。

于本发明的方面中，提供光阀，其在光学透明状态及不透明状态中可操作及在光学透明状态与不透明状态之间可电切换且包含含有材料的切换层，该材料包含

-液晶介质，其包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物及一种或多种二色性染料，其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，及

-聚合组分，其包含通过一种或多种可聚合介晶化合物的聚合获得或可由该聚合获得的一种或多种聚合结构，其中该聚合组分以基于该材料的总体内容物计4重量％或更少的量含于该材料中，

其中该光阀于光学透明状态下具有优选地根据ASTM D 1003测定的小于15％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的超过45％的光透射度及于不透明状态下具有优选地根据ASTM D 1003测定的超过65％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的小于35％的光透射度。

根据本发明，提供用于光管理的装置，其可进行光的吸收及散射二者。该装置因此可在两种不同光学状态，即，低雾度高透射率状态与高雾度低透射率状态之间转换。该光阀可用于调节或调制光通路，特别地太阳光通路，还有来自人工光源(如灯)、发光二极管(特别是有机发光二极管)及灯具的光通路。于不透明状态下，该光阀可产生视觉屏障。

根据一优选实施方案，包含于光阀的切换层中所含有的材料中的液晶介质于不透明状态下展示0.55μm或更大的节距。

已出人意料地发现，可通过提供含有材料的切换层来获得改良的光阀，该材料包含如上文及下文所述的液晶介质及聚合组分。特别地，提供如目前所定义的具有高清亮点及优选地长节距的胆甾醇型或手性向列型介质与相对少量的聚合组分(其包含可由至少一种可聚合介晶化合物的聚合获得的聚合结构)组合可出人意料地提供具有有利澄清状态，即，有利均匀低雾度及光学透明状态，以及具有增强的散射效率的散射状态的装置，其中该装置可通过施加电压在状态之间方便地切换。

特别地，长节距胆甾醇型介质与如本文中所述的聚合组分的存在的优选组合可提供意料之外的具有适宜宽角散射分布的强散射。这是有益的，因为已提供组件中的仅单一切换层可导致适宜雾度。此外，切换层的厚度可相对较低，特别地实质上低于50μm，其因此降低操作电压及功率消耗，而且减少材料的使用。

此外，通过于优选地在溶液中的液晶介质中适宜提供一种或多种二色性染料，尤其于不透明状态下的光透射率可经有利调整及如所需最小化，同时还提供彩色不透明状态的可能性。

通过设置及调整如目前所定义的材料的组合，可获得具有有利性能的光阀。

因此，本发明的另一方面涉及一种液晶介质，特别是用于根据本发明的方法中的那些，该液晶介质以基于该介质的总体内容物计4重量％或更少的量包含一种或多种可聚合介晶化合物、一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物及一种或多种二色性化合物。

已出人意料地发现，通过提供根据本发明的液晶介质，可获得具有改良的性质，特别地适宜高清亮点及优选地适宜长节距的介质，其特别可用于制备用于切换层的调制材料及根据本发明的光阀。此外，该介质可提供其他效益，诸如宽的液晶相、适宜高的光学各向异性、有利高的电压保持比率(VHR)、良好低温稳定性及良好光稳定性。

于本发明的另一方面中，提供一种光调制材料，特别地用于根据本发明的光阀中的那些，其包含

-液晶介质，其包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物及一种或多种二色性染料，其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，及

-聚合组分，其包含通过一种或多种可聚合介晶化合物的聚合获得或可由该聚合获得的一种或多种聚合结构，其中该聚合组分以基于该材料的总体内容物计4重量％或更少的量包含于该材料中。

根据本发明的调制材料可有益地用于切换元件中，优选地用于光可变装置中以调整光及特别地用于光阀中，该光阀基于光的散射及变暗。根据本发明的调制材料可用于调节电磁辐射，优选地光，及特别地太阳光，而且来自人工光源的光的通路的装置中。

特别优选地，根据本发明的调制材料用于CLC散射型装置中。目前已认识到，当材料含有具有有利高清亮点及优选地相对长节距的手性向列型或胆甾醇型液晶介质与如目前所定义的聚合组分组合时，及特别地当提供所谓的聚合物稳定的胆甾醇型织构(PSCT)时，可获得(例如)就散射效率或均匀性及散射效应的外观而言的特定效益。

出人意料地，由进行本文中所述方法获得的调制材料可展示良好可靠性及稳定性，特别是光稳定性。通过有利调整及匹配所提供的材料组合及如本文中所述的方法条件，含有一种或多种二色性染料的稳定且有效调制材料是可获得的，尽管使初始介质经历光聚合。

根据本发明，如本文中所述的液晶介质及调制材料可经有益配置及用于切换层。于另一方面中，因此提供切换层，其包含介质或根据本发明的材料，优选地由其组成。

切换层可经配置在两个基板之间诸如以提供切换元件，该切换元件在光学透明状态及不透明状态下可电切换及可操作。

聚合稳定化可提供针对在散射状态下的散射性能及效率的效益，同时仍允许于透明状态下实现有利透明度。

本发明的另一方面涉及光阀于移动装置或便携装置中的用途。

除低操作电压及低功率消耗外，光阀可有利提供快速切换时间、降低的温度依赖性及也在低温下(例如，在0℃下及甚至以下)的可靠切换。该组合的性质尤其可用于移动应用。光阀可暂时(即，持续给定时间段但是非其他时间段)有助于实现增强的对比度或信息的可读性，如于移动应用中(例如，于透明或正常透视显示器中)及在不同光照条件(特别地不同环境光条件)下所需。

以下通过详细描述方面、实施方案及特定特征来说明本发明，而不借此限制本发明，且更详细地描述特定实施方案。

在本文中，术语“液晶”(LC)优选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)。其含有介晶化合物。

术语“介晶化合物”及“液晶化合物”意指包含一种或多种棒状(杆状或板/板条状)或盘状(圆盘状)介晶基团(即能够诱导液晶相或中间相特性的基团)的化合物。

包含介晶基团的LC化合物或材料及介晶化合物或材料自身不一定必须展现液晶相。其也可仅在与其他化合物的混合物中展示液晶相特性。此化合物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及液晶聚合物。

棒状介晶化合物通常包含由一个或多个彼此直接连接或经由键联基团连接的芳族或非芳族环状基团组成的介晶核，任选地包含连接至介晶核的末端的端基，且任选地包含一个或多个连接至介晶核的长边的侧基，其中这些端基及侧基通常选自例如碳基或烃基；极性基团，如卤素、硝基、羟基等；或可聚合的基团。

为简单起见，术语“液晶(liquid crystal/liquid-crystalline)”材料或介质用于液晶材料或介质与介晶材料或介质，反之亦然，且术语“介晶”用于材料的介晶基团。

术语“非介晶化合物或材料”意指不含如上文所定义的介晶基团的化合物或材料。

如本文中所使用，术语“聚合物”应理解为意指包涵一种或多种不同类型的重复单元(分子的最小组成单元)的主链的分子，且包括通常已知的术语“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”等。此外，应理解，术语聚合物除聚合物本身外还包括来自伴随此类聚合物合成的引发剂、催化剂及其他要素的残余物，其中此类残余物应理解为不共价并入于其中。此外，此类残余物及其他要素尽管通常在聚合后纯化过程期间移除，但通常与聚合物混合或共混，以使得当聚合物在容器之间或溶剂或分散介质之间转移时其通常与聚合物一起保留。

术语“聚合”意指通过使多个可聚合基团或含有此类可聚合基团的聚合物前体(可聚合化合物)键结在一起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称为“二反应性”化合物且具有多于两个可聚合基团的化合物称为“多反应性”化合物。不具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“薄膜”及“层”包括或多或少具有明显机械稳定性的刚性或挠性的自撑式或独立式薄膜或层，以及支撑基板上或两个基板之间的涂层或层。

术语“手性”一般用于描述与其镜像不可重叠的对象。相反地，“非手性(achiral/non-chiral)”对象是与其镜像相同的对象。根据本发明的介质展现手性。这可通过提供胆甾醇型液晶(其也称为手性向列型液晶)来实现。除非另外明确陈述，否则在在本文中术语手性向列型及胆甾醇型同义使用。

在本文中，

和

表示反式-1,4-亚环己基。

在本文中，除非另外明确陈述，否则所有浓度以重量百分比的形式给出且涉及各个完整混合物。

所有温度均以摄氏度(摄氏度，℃)为单位给出，且所有温度差以摄氏度为单位给出。除非另外明确陈述，否则测定所有物理特性及物理化学或电光参数并且针对20℃的温度给出。

光的透射及散射优选是指380nm至780nm的频谱范围的透射及散射。

切换优选是指二元状态之间的切换，其中一种状态优选是非散射状态且是人眼看起来实质上透明或澄清的，且另一状态是散射状态或具有漫透射且是人眼看起来半透明或不透明的。不透明状态可同时提供黑色或不覆盖整个可见光谱的另一种颜色。

然而，根据本发明的切换层也可具有另外切换状态，特别地中间状态。

因此，根据本发明，优选及有利地可获得在完全不透明状态与具有透过装置的可见度的状态之间切换。

于根据本发明的光学透明状态下，光阀优选地具有优选地根据ASTM D 1003测定的小于15％，更优选地小于10％，甚至更优选地小于5％及特别地小于2.5％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的超过45％，更优选地超过50％，甚至更优选地超过55％及特别地超过65％的光透射度。

于根据本发明的不透明状态下，光阀优选地具有优选地根据ASTM D 1003测定的超过65％，更优选地超过80％，甚至更优选地超过90％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的小于35％，更优选地小于25％，甚至更优选地小于10％及特别地小于5％的光透射度。特别优选地，于不透明状态下，根据本发明的光阀具有优选地根据ASTM D 1003测定的75％或更多的雾度。

为测量雾度，可使用BYK-Gardner制造的雾度计。也有可能使用分光亮度计，特别是分光亮度计及乌布利希球(Ulbricht’s sphere)。

根据本发明的切换优选意指电切换。电切换通常可通过设置具有电极的基板，例如玻璃或塑料基板而实现。在一实施方案中，在基板上设置导电层，其中该导电层包含或由以下形成：透明导电材料，例如透明导电氧化物，优选是氧化铟锡(ITO)或SnO₂:F，尤其ITO，或导电聚合物；或薄透明金属及/或金属氧化物层，例如银。导电层优选设置有电连接件。电压优选由电池、可再充电电池、超级电容器或外部电流源，更优选由外部电流源供应。

在一实施方案中，在基板上设置例如由聚酰亚胺(PI)制成的定向层。尤其优选在基板上一起设置导电层及定向层。在此情况下，在导电层的顶部上设置定向层或配向层，以使得定向层与LC介质接触。定向层，优选聚酰亚胺层可经配置成使得其尤其在界面处设置沿面或平面定向或者垂直取向的液晶介质分子。在一特定实施方案中，在如在所谓扭曲向列(TN)几何结构中所使用的具有90°的方向差异的基板上使用经摩擦聚酰亚胺。

在一特定实施方案中，使用具有预倾角，例如对于TN几何结构具有0°至20°范围内的预倾角，或对于竖直配向型(VA)几何结构具有80°至90°的预倾角的配向层。

或者且根据另一实施方案，使用无定向层的基板。出人意料地发现，有益地可避免设置例如聚酰亚胺层的定向层作为额外的层，而仍可实现有效且高效的切换特性。

或者并且除定向层以外，也可在基板上设置钝化层或障壁层，例如包含氧化硅或氮化硅，优选由氧化硅或氮化硅组成的钝化层。在基板上设置钝化层与定向层的情况下，其经布置以使得定向层在最顶部，即与LC介质接触。

根据本发明的方法提供切换元件及特别是光阀，其在光学透明状态及不透明状态中可操作及在光学透明状态与不透明状态之间可电切换且其包含切换层。可通过进行该方法获得的切换层含有材料，该材料包含液晶介质及聚合组分，该液晶介质包含一种或多种介晶化合物、一种或多种二色性染料及一种或多种手性化合物，该聚合组分包含通过一种或多种可聚合介晶化合物的聚合获得或可由该聚合获得的一种或多种聚合结构。

根据本发明，按材料的总含量计，聚合组分以4重量％或更小、优选地3重量％或更小、更优选地2重量％或更小且特别是1重量％或更小的量含于材料中。在一优选实施方案中，按材料的总含量计，聚合组分以范围介于0.5重量％至1.5重量％的量含于材料中。

聚合组分包含一种或多种通过聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得或分别可由聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得的聚合结构。聚合组分优选由排他性聚合一种或多种可聚合介晶化合物获得，即聚合组分优选由一种或多种仅基于或分别仅衍生自一种或多种作为前体的可聚合介晶化合物的聚合结构组成。

根据本发明的方法，聚合组分优选原位，尤其在切换层中通过聚合一种、两种或三种可聚合介晶化合物，甚至更优选一或两种可聚合介晶化合物来制备。

根据本发明的可聚合介晶化合物含有介晶基团及一个或多个可聚合基团，即适用于聚合的官能团。这些化合物也称为反应性介晶(RM)或介晶单体。RM可为单反应性及/或二反应性或多反应性的。

优选地，用于该方法中的液晶介质包含至少一种二反应性或多反应性可聚合介晶化合物。

尽管如本发明所用的可聚合化合物优选仅包括反应性介晶，即所有反应性单体是介晶，在替代性实施方案中，也可使用一种或多种RM以及一种或多种非介晶可聚合化合物。

可聚合化合物及介晶化合物可鉴于获得的调制材料中的聚合组分及LC介质的折射率进行选择，这有利地有助于改良澄清状态。

根据本发明，特别是如方法中所使用及如光阀中所提供的液晶介质具有70℃或更高、更优选地80℃或更高、甚至更优选地90℃或更高、又甚至更优选地98℃或更高、再甚至更优选地102℃或更高且特别是115℃或更高的清亮点。优选的是介质具有范围介于90℃至160℃且更优选地100℃至150℃的清亮点。

所有物理特性及物理化学或电光参数通过一般已知的方法，尤其根据“MerckLiquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals”,Status1997年11月,Merck KGaA,Germany测定。

清亮点，尤其手性向列型或胆甾醇型相与各向同性相之间的相变温度可通过通常已知的方法例如使用Mettler烘箱、偏光显微镜下的热台或差示扫描量热法(DSC)分析测量及测定。根据本发明，优选地使用Mettler烘箱测定清亮点。

此外，根据本发明，优选地如光阀的切换层中所用的液晶介质于散射状态下展示0.55μm或更大的节距。

如目前所提供的胆甾醇型或手性向列型介质优选具有相对长的节距，且尤其优选得到大于780nm的布拉格型反射的节距。在此情况下，平面织构也可给出可见光谱上的有利透射。

在本文中节距意指胆甾醇型螺旋的节距p，其中节距p是经历2π旋转的CLC的定向轴线(指向矢)的距离。在一优选实施方案中，介质展现0.75μm或更长，甚至更优选1.00μm或更长，且尤其1.50μm或更长的节距。

一种或多种手性掺杂剂的浓度优选经设定以使得所得手性节距在0.55μm至10μm范围内。

根据本发明，节距尤其在20℃下由最大选择性反射波长λ_max的NIR光谱测量测定。节距p由λ_max的测量值使用等式λ_max＝n(λ_max)×p测定，其中n(λ_max)是λ_max下的折射率。

也可使用本领域中已知尤其在20℃下测量螺旋扭曲力HTP且确定测定节距的楔形单元(wedge cell)方法。

出人意料地，根据本发明的光阀可经切换至不透明状态及在不透明状态下操作，其提供有效且足够强散射，特别地漫透射率，具有对眼睛的均匀外观，特别还在较大面积上。此均匀外观有利地包括颜色中性外观，其意指可最小化或甚至避免非所需彩色伪影(诸如类彩虹外观)。

据信，如根据本发明的切换层中所设置的材料可例如通过从材料区域，尤其从边界、缺陷或无规则结构散射产生具有所需雾度的足够散射，然而如由周期性结构所产生的入射光的衍射实质上可通过在相关长度尺度上充分打乱或破坏周期性，尤其通过引入聚合组分来抑制或避免，就此而言即使当含有仅少量时，这可出人意料地是有效的。

此外，通过使用根据本发明的方法，可获得有利地具有光学澄清状态与很少或无可辨别残余雾度及相对大的光透射率的光阀。

光阀自身优选地不包含任何光源。光阀可例如通过层压、胶黏或安装适宜地整合至电-光装置，诸如显示器、屏幕或眼镜中。

优选地光阀不含偏振器。

光阀可于不同尺寸范围内，例如约1mm²的小尺寸上至1m²及超出的尺寸实现，且其可具有不同形状，例如，正方形、矩形、圆形、椭圆形、三角形或多边形。

根据本发明，切换层及光阀的状态是使用借助电极施加的电场来控制。电极优选地为透明电极，其在基板上以涂层形式配置。涂层通常经施覆于面向切换层的基板侧或表面。

于一实施方案中，电极未经图案化及/或结构化，使得其是邻近的。因此，整个可切换区域通过施加电场同时寻址及切换。于替代实施方案中，该电极可经图案化以形成各个可寻址区域或像素，该区域或像素可通过施加电场独立于其他区域切换。于此情况下，通常使用的TFT技术可用于有源且独立地寻址分段区域。

如本文中所述，液晶介质用于该方法中及提供于获得的切换层及光阀中。

在一优选实施方案中，如根据本发明所用的LC介质具有正介电各向异性。在此情况下，优选的是具有3至45范围内，更优选5至30范围内的介电各向异性Δε的液晶混合物。

Δε表示介电各向异性，其中Δε＝ε_‖-ε_⊥。介电各向异性Δε是在20℃及1kHz下测定。

在替代性实施方案中，然而也可提供具有负介电各向异性的LC介质。在此情况下，优选是具有-6至-3范围内的介电各向异性Δε的液晶混合物。

有利地，根据本发明的介质可具有适宜高的光学各向异性Δn，其还被称作双折射率。如本文中所述及如根据本发明的切换层及光阀中所用的介质优选地展示在20℃及589nm下测定的0.13或更多，更优选地0.16或更多及甚至更优选地0.20或更多的光学各向异性Δn。

上文及下文，Δn表示光学各向异性，其中Δn＝n_e-n_o，且该光学各向异性Δn在20℃及589.3nm的波长下测定。

优选地如根据本发明所用的介质包含选自式I及II化合物的一种或多种介晶化合物

其中

R¹及R²彼此独立地表示选自以下的基团：F、Cl、CF₃、OCF₃及具有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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，

A¹¹表示

n表示0或1，且

A²¹、A³¹及A⁴¹彼此独立地表示

其中L每次出现时相同或不同地为选自F、Cl及Br的卤素，且

R³及R⁴彼此独立地表示选自以下的基团：F、CF₃、OCF₃、CN及具有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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，且

L¹、L²及L³彼此独立地表示H或F。

特别优选地，如根据本发明所用的介质含有基于该介质的总体内容物计至少5重量％，更优选地至少10重量％及甚至更优选地15重量％的选自式I及II化合物的一种或多种介晶化合物。

除适当高的光学各向异性以外，根据本发明的介质有利地展现有利高的电压保持率(VHR)以及良好的光稳定性及适当高的清亮点。

使用尤其在如所指定的低量的反应性介晶及优选使用可以低浓度使用的具有高HTP的手性掺杂剂有利地有助于维持有利高的清亮点。

介质是胆甾醇型或手性向列型介质。胆甾醇型液晶(CLC)通常含有在初始状态具有例如反射具有特定波长的光的平坦结构且通过施加交流电压脉冲可切换至焦锥光散射结构、或反之亦然的介质。当施加更强电压，尤其更强电压脉冲时，CLC介质可切换至垂直透明状态，在快速切断电压之后从该垂直透明状态弛豫至平坦状态，或在缓慢切断之后弛豫至焦锥状态

在平面织构中发生布拉格反射(Bragg reflection)，其中反射光具有与胆甾醇型螺旋相同的偏手性。

在焦锥状态中，螺旋轴是随机配置的，且由于在区域边界处折射率的非连续的空间变型，该织构展示光散射。

平面与焦锥配置在无外部电场存在下通常均是稳定的。在平面状态与焦锥状态之间电场驱动的织构转变的效应形成CLC显示器的操作基础，其中在CLC织构自平面织构切换为焦锥织构时，布拉格反射消失，且由于螺旋轴是随机分布的，CLC使入射光散射。

然而，通常仅经由垂直状态实现在该状态之间的切换，其中通过在带有正介电各向异性(Δε＞0)的LC分子与竖直电场之间的介电质耦合，胆甾醇型螺旋完全退绕。

在根据本发明的一实施方案中，切换层的雾浊不透明状态可为上文所述的焦锥状态。

或者，且根据一优选实施方案，在本发明中，雾浊不透明状态由多域结构形成。此多域结构优选可产生足够强烈的散射，而布拉格型反射特性至少在一定程度上仍保持可观测到。在此包含，优选由多域组成的相中，螺旋轴的定向在区域间通常不同，且通常出现区域边界。然而，在宏观上，该相可为人眼看起来均质的，尤其均匀不透明或有雾的，且在整个层区域上不含可见缺陷。

多域结构可例如使用以平面或垂直方式定向的常规定向层获得，且有利地切换至多域状态可在相对低的电压下实现。然而，当不存在定向层时，也可获得多域结构。

另外，调制材料及切换层中聚合组分的存在可有利地影响且稳定散射性能。

在一优选实施方案中，非散射或澄清状态可由上文所述的垂直状态形成。在此方面中，目前可获得的有利高的VHR可适用于将元件稳定于此状态避免自放电特性，且因此维持甚至具有明显较低刷新率及/或较低功率消耗的状态。

或者，非散射或澄清状态可由上文所述的平面织构形成。

使用手性向列型或胆甾醇型介质的有益之处可在于，可提供相对稳定的状态，及甚至双稳定性，以使得包含该介质的装置可消耗较少能量。特别地，在电场已断开之后可保持各个状态至少相当长的时间，且电压的较不频繁寻址或刷新可以是可能的。

在一优选实施方案中，光阀可通过施加AC电压V1切换至光学透明状态，且可通过施加AC电压V2切换至不透明状态，其中V1＞V2。

在一实施方案中，经切换澄清状态(特别是具有垂直配向的状态)通过施加在15V至100V、更优选地20V至80V且尤其25V至50V的范围内的电压来维持，而经切换不透明状态可甚至在0V下稳定至少一些时间。

优选地，根据本发明的光阀并未使用双频率寻址，这可简化所需电子。

如上文所述，介质优选展现大于780nm的波长下的选择性反射。因此，介质优选在近红外(NIR)光谱区中反射。

可提供手性掺杂剂及其浓度以使得适合地设定或调节介质的胆甾醇型节距。CLC介质可例如通过将向列型LC介质掺杂具有高扭曲力的手性掺杂剂来制备。接着根据等式(1)通过手性掺杂剂的浓度c及螺旋扭曲力HTP来给出所诱导的胆甾醇型螺旋的节距p：

p＝(HTP c)^-1(1)

也可使用两种或更多种掺杂剂，例如为了补偿各个掺杂剂的HTP的温度依赖性且因此实现CLC介质的螺旋节距及反射波长的较小温度依赖性。对于总HTP(HTP_总)，接着大致适用等式(2)：

HTP_总＝∑_ic_iHTP_i(2)

其中c_i是各单独掺杂剂的浓度且HTP_i是各单独掺杂剂的螺旋扭曲力。

液晶介质含有一种或多种手性化合物，特别是一种或多种手性掺杂剂。手性掺杂剂优选具有高HTP绝对值且通常可以相对较低浓度添加至介晶基础混合物中，且在非手性组分中具有良好溶解度。若使用两种或更多种手性化合物，其可具有相同或相对的旋转方向及相同或相对的扭曲温度依赖性。

优选地，一种或多种根据本发明的手性化合物优选在来自Merck KGaA的商业液晶混合物MLC-6828中具有5μm^-1或更大，更优选10μm^-1或更大，且甚至更优选15μm^-1或更大的螺旋扭曲力绝对值。尤其优选的是优选在来自Merck KGaA的商业液晶混合物MLC-6828中具有20μm^-1或更大，更优选40μm^-1或更大，甚至更优选60μm^-1或更大，且最优选在80μm^-1或更大至260μm^-1或更小范围内的螺旋扭曲力(HTP)绝对值的手性化合物。

按介质的总含量计，一种或多种手性化合物在液晶介质中的含量优选是2重量％或更小，更优选1重量％或更小，甚至更优选地0.5重量％或更小。

在本发明的一优选实施方案中，手性组分由两种或更多种均具有相同HTP标志的手性化合物组成。各个化合物的HTP的温度依赖性可为高或低的。可通过以相应比率混合具有不同HTP温度依赖性的化合物来补偿介质的节距的温度依赖性。

适合的手性掺杂剂在本领域中已知，其中一些是市售的，诸如壬酸胆甾醇基酯、R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011、R/S-4011、R/S-5011，特别是R-5011,B(OC)2C*H-C-3或CB15(均来自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)。

尤其适合的手性掺杂剂是含有一个或多个手性基团及一个或多个介晶基团，或一个或多个与手性基团形成介晶基团的芳族或脂环族基团的化合物。

适合的手性基团是例如手性支链烃基团、手性乙二醇、联萘酚或二氧戊环，此外是选自以下的单-或多价手性基团：糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性经取代的二醇、类固醇衍生物、萜类衍生物、氨基酸或几个(优选1至5个)氨基酸的序列。

优选的手性基团是糖衍生物，例如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖和右旋糖；糖醇，例如，山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脱水衍生物，特别是二脱水己糖醇，例如二脱水山梨糖醇(1,4:3,6-二脱水-D-山梨糖醇、异山梨醇)、二脱水甘露醇(异山梨醇)或二脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇)；糖酸，例如，葡萄糖酸、古洛糖酸和酮古洛糖酸；手性取代的二醇基团，例如，单-或低聚乙二醇或丙二醇，其中一个或多个CH₂基团被烷基或烷氧基取代；氨基酸，例如，丙氨酸、缬氨酸、苯基甘氨酸或苯丙氨酸或这些氨基酸中的2至5个的序列；类固醇衍生物，例如，胆甾醇基或胆酸基团；萜衍生物，例如，薄荷基、新薄荷基、莰烯基(campheyl)、蒎烯基(pineyl)、萜品烯基(terpineyl)、异长叶基(isolongifolyl)、葑基、甲叉二氯基(carreyl)、桃金娘烯基(myrthenyl)、诺卜基(nopyl)、香叶基(geraniyl)、芳樟醇基(linaloyl)、橙花基(neryl)、香茅基(citronellyl)或二氢香茅基。

适合的手性基团及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及DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941及DE 195 41820中。

根据本发明所用的优选手性化合物选自以下化合物的组。

在一实施方案中，优选是选自由以下式A-I至A-III的化合物组成的组的掺杂剂：

其中

R^a11及R^a12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，且R^a11替代性地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选两者均是烷基，优选是正烷基，

R^a21及R^a22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，优选两者均是烷基，优选是正烷基，

R^a31及R^a32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，且R^a11替代性地是甲基或具有1至9个碳原子的烷氧基，优选两者均是烷基，优选是正烷基。

尤其优选是选自由下式的化合物组成的组的手性掺杂剂：

更优选掺杂剂是以下式A-IV的异山梨醇、异甘露糖醇或异艾杜糖醇的衍生物：

其中基团

是

(二脱水山梨糖醇),

(二脱水甘露醇)，或

(二脱水艾杜糖醇),

优选是二脱水山梨糖醇，

及手性乙二醇，诸如二苯基乙二醇(氢化安息香)，尤其以下式A-V的介晶氢化安息香衍生物：

包括(R,S)、(S,R)、(R,R)及(S,S)对映异构体，其未示出，其中

和

L是H、F、Cl、CN或任选卤化的具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷氧基羰氧基，

c是0或1，

Z⁰是-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-或单键，及

R⁰是具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基。

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

在另一实施方案中，尤其优选手性掺杂剂是手性联萘衍生物，如WO 02/94805中所描述；手性联萘酚缩醛衍生物，如WO 02/34739中所描述；手性TADDOL衍生物，如WO 02/06265中所描述；及具有至少一个氟化桥联基团及末端或中心手性基团的手性掺杂剂，如WO02/06196及WO 02/06195中所描述。

尤其优选是式A-VI的手性化合物

其中

X¹、X²、Y¹及Y²各自彼此独立地是F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅、具有1至25个碳原子的直链或支链烷基，其可经F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，且其中另外，一个或多个不相邻CH₂基团可各自彼此独立地以使得O及/或S原子不直接彼此键结的方式经-O-、-S-、-NH-、NR⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-替代、具有至多20个碳原子的可聚合基团或环烷基或芳基，其可任选地经卤素，优选F或经可聚合基团单取代或多取代，

x¹及x²各自彼此独立地是0、1或2，

y¹及y²各自彼此独立地是0、1、2、3或4，

B¹及B²各自彼此独立地是芳族或部分或完全饱和的脂肪族六元环，其中一个或多个CH基团可经N原子替代，且一个或多个不相邻CH₂基团可经O及/或S替代，

W¹及W²各自彼此独立地是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R，且两者中的一者替代性地是R¹或A³，但两者不同时是H，或

是

U¹及U²各自彼此独立地是CH₂、O、S、CO或CS，

V¹及V²各自彼此独立地是(CH₂)_n，其中一至四个不相邻CH₂基团可经O及/或S替代，且V¹及V²中的一者及在

是

的情况下两者为单键,

Z¹及Z²各自彼此独立地是-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-、这些基团中的两者的组合，其中不存在两个O及/或S及/或N原子直接彼此键结，优选是-CH＝CH-COO-或-COO-CH＝CH-，或单键，

A¹、A²及A³各自彼此独立地是1,4-亚苯基，其中一或两个不相邻CH基团可经N替代；1,4-亚环己基，其中一或两个不相邻CH₂基团可经O及/或S替代；1,3-二氧杂环戊烷-4,5-二基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、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，其中这些基团各可经L单取代或多取代，且另外A¹是单键，

L是卤素原子，优选是F、CN、NO₂、具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可经F或Cl替代，

m在各情况下独立地是0、1、2或3，及

R及R¹各自彼此独立地分别是H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF₅、具有1或3至25个碳原子的直链或支链烷基，其可任选地经F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，且其中一个或多个不相邻CH₂基团可经-O-、-S-、-NH-、-NR⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-替代，其中不存在两个O及/或S原子直接彼此键结，或可聚合基团。

尤其优选是式A-VI-1的手性联萘衍生物

尤其选自以下式A-VI-1a至A-VI-1c的那些化合物：

其中B及Z⁰如关于式A-IV所定义，且Z⁰更优选是-OCO-或单键，R⁰是如关于式A-IV所定义或是H或具有1至4个碳原子的烷基，及

b是0、1或2。

此外，尤其优选是式A-VI-2的手性联萘衍生物

尤其选自下式A-VI-2a至A-VI-2f的那些化合物：

其中R⁰是如关于式A-VI所定义，且X是H、F、Cl、CN或R⁰，优选是F。

在一个尤其优选实施方案中，根据本发明的手性介质包含一个或多个式R-5011及S-5011的化合物，其展示于下文表F中。在一实施方案中介质含有R-5011。在另一实施方案中，介质含有S-5011。

根据本发明的LC介质优选且有利地展现高可靠性及高电阻率。根据本发明的LC介质还优选且有利地展现高电压保持率(VHR)，参见S.Matsumoto等人,Liquid Crys tals 5,1320(1989)；K.Niwa等人,Proc.SID Conference,San Francisco,1984年6月,第304页(1984)；T.Jacob及U.Finkenzeller“Merck Liquid Crystals-Physical Properties ofLiquid Crystals”,1997。根据本发明的LC介质的VHR优选是≥75％，更优选≥85％，甚至更优选≥95％且尤其优选≥98％。除非另外描述，否则VHR的测量如T.Jacob,U.Finkenzeller,“Merck Liquid Crystals-Physical Properties of LiquidCrystals”,1997中所描述实施。

根据本发明的方法，提供包含按介质的总含量计呈4重量％或更小的量的一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质。

优选地，按介质的总含量计，一种或多种可聚合介晶化合物在介质中的含量是3重量％或更小，含量甚至更优选是2重量％或更小，且含量尤其优选是1.25重量％或更小。

优选地，一种或多种可聚合介晶化合物包含一个、两个或更多个丙烯酸酯基及/或甲基丙烯酸酯基。

在根据本发明的介质中，优选提供一种或多种可聚合、可固化或可硬化化合物，优选一种或多种光固化单体，其可有利地充当用于调制材料及切换层中的聚合组分的前体。

使用的反应性介晶(RM)或介晶单体含有介晶基团及一个或多个可聚合基团，即适用于聚合的官能团。

于一特别优选的实施方案中，所用的可聚合化合物仅包含反应性介晶，即，所有反应性单体为介晶。或者，RM可与一种或多种非介晶可聚合化合物组合提供。

该RM可以是单反应性及/或二反应性或多反应性。优选地，所用的RM是二反应性或多反应性，特别地二反应性。于一实施方案中，一种或多种二反应性RM与至少一种单反应性RM组合使用。

于本发明的一优选实施方案中，该一种或多种可聚合介晶化合物选自式M化合物

R^Ma-A^M1-(Z^M1-A^M2)_m1-R^Mb M

其中，各个基团定义如下：

R^Ma及R^Mb各自独立地是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以使得氧及/或硫原子不直接彼此连接的方式经-C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N((R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中一个或多个氢原子也可经F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-替代，其中优选R^Ma及R^Mb基团中的至少一者是或含有P或P-Sp-基团；

优选地

R^Ma及R^Mb各自独立地是P、P-Sp-、H、卤素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，其中优选R^Ma及R^Mb基团中的至少一者是或含有P或P-Sp-基团，

P是可聚合基团，

Sp是间隔基团或单键，

A^M1及A^M2各独立地是优选具有4至25个环原子，优选碳原子的芳族、杂芳族、脂环族或杂环基团，其也包含或可含有稠环且其可任选地经L单取代或多取代，

L是P、P-Sp-、OH、CH₂OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝O)Y¹、-C(＝O)R^x、-N(R^x)₂、任选地经取代的硅烷基、任选地经取代的具有6至20个碳原子的芳基、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、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基或具有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经F、Cl、P或P-Sp-，优选经P、P-Sp-、H、OH、CH₂OH、卤素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基替代，

Y¹是卤素，优选是F，

Z^M1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及R⁰⁰各自独立地是H或具有1至12个碳原子的烷基，

R^x是P、P-Sp-、H、卤素、具有1至25个碳原子的直链、支链或环烷基，其中一个或多个不相邻CH₂基团也可以使得氧及/或硫原子不直接彼此连接的方式经-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中一个或多个氢原子也可经F、Cl、P或P-Sp-替代，任选地经取代的具有6至40个碳原子的芳基或芳氧基，或任选地经取代的具有2至40个碳原子的杂芳基或杂芳氧基，

m1是0、1、2、3或4，及

n1是1、2、3或4，

其中来自目前R^Ma、R^Mb及取代基L的组的至少一个取代基，优选一个、两个或三个取代基，且更优选一或两个取代基是P或P-Sp-基团或含有至少一个P或P-Sp-基团。

尤其优选是其中R^ma及R^mb中的一者或两者是P或P-Sp-的式M化合物。

用于根据本发明的液晶介质的适合且优选RM例如选自下式：

其中，各个基团定义如下：

P¹至P³各自独立地是可聚合基团，优选具有上文及下文对于P所指定的定义之一，更优选是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧杂环丁烷、乙烯氧基或环氧基，

Sp¹至Sp³各自独立地是优选具有上文及下文所给出的Sp的定义中的一者的单键或间隔基团，且更优选是-(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，且其中在后者基团中与邻接环的键结是经由氧原子，其中P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-基团中的一者也可为R^aa，

R^aa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基团也可各自独立地以使得氧及/或硫原子不直接彼此连接的方式经C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中一个或多个氢原子也可经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、任选单或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少两个碳原子且支链基团具有至少三个碳原子)，

R⁰及R⁰⁰在每次出现时是相同或不同的，且各自独立地是H或具有1至12个碳原子的烷基，

R^y及R^z各自独立地是H、F、CH₃或CF₃，

Z¹是-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，

Z²及Z³各自独立地是-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n是2、3或4，

L在每次出现时是相同或不同的且具有上文式M下给定的含义，其优选是F、Cl、CN或具有1至12个碳原子的直链或支链，任选单或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基，优选是F，

L’及L"各自独立地是H、F或Cl，

X¹至X³彼此独立地是-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，及

x是0或1。

适合的可聚合化合物列于例如表G中。尤其优选的反应性介晶为如分别在实施例1及3中所展示的式RM-A、RM-B及RM-C的化合物。

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是H、Cl、CN、苯基或具有1至5个C原子的烷基，尤其是H、Cl或CH₃；W²及W³彼此独立地是H或具有1至5个C原子的烷基，尤其是H、甲基、乙基或正丙基；Phe是1,4-亚苯基；且k₁及k₂彼此独立地是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、氟丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基或环氧基，尤其优选丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。

在一实施方案中，在介质中包括除一种或多种RM以外的非介晶单体。优选地，一种或多种可聚合化合物，非介晶单体或RM或两者，选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯及乙酸乙烯酯，其中组合物更优选进一步包含一种或多种二反应性及/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、三丙烯酸酯及三甲基丙烯酸酯。

在一优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种非介晶单丙烯酸酯，尤其优选一种或多种选自以下的化合物：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-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丁酯及丙烯酸异冰片酯。

或者或另外，根据本发明的介质优选包含一种或多种非介晶单甲基丙烯酸酯，尤其优选一种或多种选自以下的化合物：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、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、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯及甲基丙烯酸1-金刚烷酯。

尤其优选将至少一种交联剂添加至介质，即含有两个或更多个可聚合基团的可聚合化合物中，其中优选使用二反应性或多反应性RM。

在此方面中，二反应性及多反应性化合物可用以形成其自身的聚合物网络结构及/或用以使实质上由使单反应性化合物聚合所形成的聚合物链交联。

或者或另外，可使用本领域中已知的常规交联剂。另外尤其优选提供二反应性或多反应性丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。尤其优选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、乙二醇二丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二甲基丙烯酸亚乙酯(也称为乙二醇二甲基丙烯酸酯)、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、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙三醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯及季戊四醇三丙烯酸酯。

单反应性单体与二反应性或多反应性单体的比率可有利地经设定及调整，以影响形成的聚合组分的特性。

可将适合及常规使用的引发剂，特别是光引发剂(例如偶氮化合物或有机过氧化物，诸如Luperox型引发剂)添加至介质中以有助于反应。此外，适用于聚合的条件及引发剂的适合类型及量在本领域中已知且描述于文献中。在介质中包括聚合引发剂的情况下，优选使用光引发剂。

例如，当借助于UV光聚合时，可使用光引发剂，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。为了使丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团聚合，优选使用自由基光引发剂。为了使乙烯基、环氧基团或氧杂环丁烷基团聚合，优选使用阳离子光引发剂。也可使用热聚合引发剂，其在加热时分解以产生使聚合反应开始的自由基或离子。典型自由基光引发剂是例如市售的

例如Irgacure 651(可购自BASF，含有2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮)，或

(Ciba Geigy AG,Basel,Switzerland)。典型阳离子光引发剂是例如UVI 6974(Union Carbide)。其他适用的光引发剂包括α-氨基酮(例如Irgacure 907)、香豆素、膦氧化物(例如Irgacure 2100)、酰基膦(例如Irgacure 819)。

在一特定实施方案中，添加的聚合引发剂，优选光引发剂包含以下各者，优选由以下各者组成：一种或多种介晶聚合引发剂，优选一种或多种介晶光引发剂，即一种或多种可引发聚合且本身具有各向异性及介晶特性的反应性化合物。

然而，根据一特别优选实施方案，不使用聚合引发剂，特别是光引发剂。于某些情况下，这可改善VHR及减少于切换层中产生离子的倾向。此可有助于获得及维持具有良好可靠性及稳定性的调制材料及光阀。因此，根据一优选实施方案，于用于根据本发明的方法中的液晶介质中不添加聚合引发剂。

为维持且实现良好VHR，使聚合的反应产物中的杂质优选保持为最少或实质上得以避免。特别地，适当且优选使残余反应性物种及带电污染物保持为最少。例如，在实施UV聚合的情况下，在一优选实施方案中，使用接近可见光谱的具有相对长波长的光，优选有利地使用340nm至380nm，且甚至更优选360nm至380nm范围内的UV光。以此方式，可避免LC介质的组分，及尤其一种或多种二色性染料的不合需要的光降解或分解或至少使其降至最低。在使用光引发剂的情况下，可适当匹配或调节照射波长及光引发剂。

于不使用光引发剂的优选情况下，可设置光的波长范围使得可聚合化合物中的至少一些可经历光反应及通过自身引发聚合反应，此外同时可避免或至少最小化LC介质的非反应性组分及特别地一种或多种二色性染料的降解或分解。获得及设置所需波长范围可通过本领域中已知的常规方法，例如通过使用光学滤波器，特别地边缘滤波器实现。

出人意料地发现，根据本发明的介质可通过于该介质中提供如上文及下文所述的一种或多种可聚合介晶化合物有利地用于原位产生聚合结构。此外，通过适宜选择一种或多种可聚合介晶化合物连同一种或多种二色性染料及通过相对于二色性染料的吸收特性设置及调整光聚合中所用的光的波长，可提供有效且稳健方法，该方法产生所需聚合及材料中的聚合产物，此外同时保留二色性染料及其性能。于一实施方案中，选择照射光的波长或波长光谱使得与二色性染料的吸收带的重叠最小化。

介质中的可聚合化合物可经选择以使得在聚合之后获得稳定系统，其例如可在诸如加热步骤的其他加工步骤中稳定，其中可保持良好的VHR。

此外，根据本发明，使用可有利地影响稳定性且使不合需要的降解降至最低的仅相对较少量的(a)可聚合介晶化合物。

根据本发明，使用介质制备包含聚合组分，尤其聚合物网络结构的调制材料，其中聚合组分通过聚合一种或多种如上文及下文所述的可聚合化合物获得或分别可由聚合一种或多种如上文及下文所述的可聚合化合物获得。

提供聚合组分可适用于使LC介质的一种或多种状态或相稳定。

优选地，按介质的总含量计，聚合组分以范围介于0.1重量％至4重量％、更优选地范围介于0.5重量％至1.5重量％的量含于介质中。

聚合组分可有助于可获得的材料的有利性质。例如，聚合组分可有助于显著更稳定的雾浊状态，特别地多域状态，使得此雾浊状态可在不刷新或再施加电压下维持更延长的时间段，特别地多至几天。其也可有助于实现快速切换时间，特别地如所观察到的卓越τ_off切换时间。

此外，如含有根据本发明的CLC介质的材料中所提供的聚合组分可有利地影响散射效率及外观，例如，就均匀性及视角依赖性而言。从而可显著减少可在倾斜视角下产生的彩色伪影。

于一优选实施方案中，调制材料包含液晶介质及聚合组分，其中该聚合组分包含通过反应性介晶的聚合获得的聚合物网络，其中该反应性介晶优选地含有选自丙烯酸酯基，特别优选地选自单丙烯酸酯基、二丙烯酸酯基或三丙烯酸酯基、乙烯基醚基及环氧化物基的至少一个基团。如本文中所用的含有丙烯酸酯基的化合物包括丙烯酸类单体、甲基丙烯酸类单体及这些单体的混合物。

可使用常规方法进行聚合。可于一个或多个步骤中进行聚合。于根据本发明的方法中，该可聚合化合物的聚合通过暴露于光化辐射中实现，其中暴露于光化辐射中意指利用光(如UV光、可见光或IR光)照射，利用X-射线或γ射线照射，或利用高能粒子，诸如离子或电子照射。于一优选实施方案中，进行自由基聚合。

针对光聚合，使用UV光是优选的。也可使用UV光连同可见光，特别地紫光或蓝光。例如，可使用340nm至420nm，优选地360nm至405nm的光谱范围内的光。于一替代实施方案中，也可仅使用可见光，特别地380nm至415nm的范围，例如使用来自激光来源的可见光。

可在适宜温度下进行聚合。于一实施方案中，在低于介晶混合物的清亮点的温度下进行聚合。于一替代实施方案中，然而也可在清亮点或高于清亮点下进行聚合。

于该方法中，通过光照射，即，利用光，优选地UV光的光照射进行聚合。作为光化辐射的来源，可使用例如单UV灯或一组UV灯。当使用高的灯功率时，可减少固化时间。光辐射的另一可能来源为激光，如例如UV激光、可见激光或IR激光。

于一实施方案中，通过将一种或多种可聚合化合物(优选地包括二反应性化合物及任选的适宜光引发剂)添加至掺杂染料的手性液晶主体混合物中，及通过暴露于UV照射中使该可聚合化合物聚合来进行聚合。

优选地，于维持于手性液晶主体混合物的预定状态下的电-光盒中进行聚合。于一优选实施方案中，当介质处于垂直状态时，进行聚合，优选地使用UV光的聚合，其中通常且优选地施加电场。

对于层中材料的光聚合，优选使用30s至300min、更优选地1min至240min的暴露时间，优选使用范围介于0.01mW/cm²至100mW/cm²、更优选0.1mW/cm²至100mW/cm²且甚至更优选0.5mW/cm²至75mW/cm²的照射强度。在一特定实施方案中，光聚合的优选时间段及尤其优选的UV暴露时间范围介于1分钟至120分钟、更优选5分钟至60分钟且尤其10分钟至30分钟，其中UV光强度优选地范围介于1mW/cm²至50mW/cm²。

可在室温下进行光聚合，但在一替代实施方案中，在高温下进行光聚合为优选的。

因此，在一实施方案中，热预加热步骤在光聚合之前进行以使温度升高高于环境室温。在此情况下，设定且维持低于清亮点的温度为优选的。此方式可在较高温度下进行聚合，然而，其中介质具有向列相或手性向列相。

根据本发明，该介质含有一种或多种多色性染料，特别地一种或多种二色性染料，优选地含量为0.05重量％至5重量％，更优选地0.1重量％至2.5重量％。

优选地选择该染料的浓度使得可有效且高效地进行该方法及特别是光聚合，此外同时确保所获得的调制材料的适当性能，特别地就所需颜色及调暗效应而言。

二色性染料可选自例如偶氮染料、蒽醌、苯硫酚蒽醌、次甲基化合物、甲亚胺化合物、部花青素化合物、萘醌、四嗪、吡咯亚甲基染料、丙二腈染料、萘嵌苯(rylene)(尤其苝及联三萘嵌苯(terylene))、噻二唑染料、噻吩并噻二唑染料、苯并噻二唑、吡咯亚甲基、Irgaphor Black X11 DC及二酮基吡咯并吡咯。尤其优选是偶氮化合物；蒽醌；苯硫酚蒽醌；苯并噻二唑，尤其如WO 2014/187529中所述；二酮基吡咯并吡咯，尤其如WO 2015/090497中所述；及萘嵌苯，尤其如WO 2014/090373中所述。

用于该方法的液晶介质优选地包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10种不同二色性染料，特别优选地两种或三种二色性染料。

于一实施方案中，该液晶介质包含至少三种不同二色性染料，优选地以基于该介质的总体内容物计3重量％或更少，更优选地1.5重量％或更少的量。

于一实施方案中，切换层的二色性染料的吸收光谱优选地以使得眼睛出现黑色印象的方式彼此互补。优选地，根据本发明的液晶介质的两种或更多种，更优选地三种或更多种二色性染料优选地覆盖可见光谱的大部分。可制备对眼睛显现黑色或灰色的染料的混合物的精确方式是本领域中已知的且述于例如M.Richter,Einführung in die Farbmetrik[比色法引言(Introduction to Colorimetry)]，第2版，1981,ISBN 3-11-008209-8,Walter de Gruyter&Co中。

于另一实施方案中，进行不同颜色的设置，例如，红、绿或蓝。

染料的混合物的颜色位置的设置于比色法的区域中描述。为此，各个染料的光谱是考虑到Lambert-Beer法则计算以得到总体光谱及根据比色法的规则转换成对应颜色位置及相关照明(例如针对日光的发光体D65)下的亮度值。白点的位置通过各个发光体，例如D65固定，及于例如以上参考文献的表格中引用。不同颜色位置可通过改变各种染料的比例来设置。

根据一优选实施方案，介质及切换层包含一种或多种二色性染料，其吸收红色及NIR区的光，即，在600nm至2000nm，优选地600nm至1800nm的范围，特别优选地650nm至1300nm的范围内的波长。

优选二色性染料选自偶氮染料、蒽醌、苯硫酚蒽醌、次甲基化合物、甲亚胺化合物、部花青素化合物、萘醌、四嗪、苝、联三萘嵌苯、联四萘嵌苯(quaterrylene)、更高级的萘嵌苯、吡咯亚甲基、噻二唑、苯并噻二唑、镍二硫烯(dithiolene)、(金属)酞菁、(金属)萘菁及(金属)卟啉。这些中，特别优选为偶氮染料、苯硫酚蒽醌、噻二唑及苯并噻二唑。

于一实施方案中，于介质及切换层中提供的二色性染料优选地选自B.Bahadur,Liquid Crystals-Applications and Uses，第3卷，1992,World Scientific Publishing，第11.2.1节中所指示的染料类别，及特别优选地选自其中本发明表格中提供的明确化合物。

所述染料属于本领域中已知的二色性染料的类别且已述于文献中。因此，例如，蒽醌染料描述于EP 34832、EP 44893、EP 48583、EP 54217、EP 56492、EP 59036、GB 2065158、GB 2065695、GB 2081736、GB 2082196、GB 2094822、GB 2094825、JP-A 55-123673、DE3017877、DE 3040102、DE 3115147、DE 3115762、DE 3150803及DE 3201120中，萘醌染料描述于DE 3126108及DE 3202761中，偶氮染料描述于EP 43904、DE 3123519、WO 82/2054、GB2079770、JP-A 56-57850、JP-A 56-104984、US 4308161、US 4308162、US 4340973、T.Uchida、C.Shishido、H.Seki及M.Wada:Mol.Cryst.Liq.Cryst.39,39-52(1977)及H.Seki、C.Shishido、S.Yasui及T.Uchida:Jpn.J.Appl.Phys.21,191-192(1982)中，及苝描述于EP 60895、EP 68427及WO 82/1191中。萘嵌苯染料如于EP 2166040、US 2011/0042651、EP 68427、EP 47027、EP 60895、DE 3110960及EP 698649中所述。

以下显示可存在于光阀的介质及切换层中的优选二色性染料的实例

其中R¹、R²、R³及R⁴彼此独立地表示

及/或

切换层中的染料可提供总体透射的可变性且可提供在不透明状态下的彩色或黑色外观。

于一优选实施方案中，根据本发明的装置的切换层包含一种或多种淬灭剂化合物。若根据本发明的装置于切换层中包含一种或多种荧光染料，则这是特别优选的。为实现有效淬灭，该淬灭剂化合物应针对相应染料体系经调适，特别地于染料组合中在最长波长下吸收的染料。于根据本发明的切换层的一优选实施方案中，选择任何任选添加的淬灭剂化合物使得光谱的可见部分中的荧光经抑制。

优选地，根据本发明的光阀仅含有一个切换层。

然而，于一替代实施方案中，也可提供超过一个切换层，特别地两个切换层。

优选地，如根据本发明所用的介质含有基于该介质的总体内容物计至少5重量％，更优选地至少10重量％及甚至更优选地15重量％的选自式I及II化合物的一种或多种介晶化合物。于一实施方案中，该介质含有一种或多种式I化合物，优选地以基于该介质的总体内容物计5重量％至30重量％的范围的量。于一些情况下，两种、三种或更多种式I化合物包含于该介质中可以是有益且优选的。

优选地，如式I中所定义的基团A¹¹表示

于一实施方案中，如式I中所定义的n表示0。

于一优选实施方案中，该一种或多种式I化合物选自式Ia、Ib及Ic化合物，更优选地选自式Ia及Ib化合物

其中

R¹及R²彼此独立地表示选自以下的基团：F、Cl、CF₃、OCF₃、及具有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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，优选地选自F、CF₃、OCF₃、具有1至9个碳原子的直链烷基或烷氧基或具有2至9个碳原子的烯基，且

L每次出现时相同或不同地为H或选自F、Cl及Br，优选地选自F及Cl的卤素，及更优选地每次出现时相同或不同地为H或F。

特别优选为若式I化合物的亚苯基环经取代，则该取代基为F，及此外端基R¹及R²不含Cl。

于一特别优选实施方案中，该一种或多种式I化合物选自不含Cl的化合物。

于一特别优选实施方案中，该液晶介质不含含有Cl的化合物。

此外特别优选地，根据式I的环A²¹、A³¹及A⁴¹中的至少一者具有至少一个F取代基。此外特别优选地，根据式I的环A²¹、A³¹及A⁴¹一起具有至少两个F取代基。

于根据本发明的介质中，使用含CN的化合物经优选且有利地限于优选地75重量％或以下，更优选地50重量％或以下，甚至更优选地25重量％或以下及特别地15重量％或以下。于一特别优选实施方案中，完全避免使用含CN的化合物。

液晶介质优选地含有介晶化合物，鉴于有助于或维持该介质的有利性质，例如，良好VHR及有利稳定性而添加该介晶化合物。

于一实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种式II化合物，优选地以基于该介质的总体内容物计1重量％至45重量％，更优选地5重量％至25重量％的范围内的量。于一些情况下，两种、三种或更多种式I化合物包含于该介质中可以有益且优选的。

于另一实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种式III化合物

其中R⁵及R⁶如针对式II的R³所定义且L⁴及L⁵如针对式II的L¹所定义。

式III化合物优选地以1重量％至45重量％，更优选地5重量％至25重量％的总浓度用于介质中。

优选地，该介质包含一种或多种式I介晶化合物、任选的一种或多种光引发剂、及选自式II及III化合物的组的一种或多种介晶化合物。

特别优选地，该介质包含如上所述的一种或多种式I化合物、一种或多种式II化合物及一种或多种式III化合物。

优选地，根据本发明的液晶介质或者或优选地此外包含一种或多种式IV化合物

其中

R⁷表示具有1至15个碳原子，优选地1至7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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，

i为0、1或2，

L⁶及L⁷彼此独立地为H或F，且

X¹表示F、CF₃、OCF₃或CN。

式IV化合物优选地以1重量％至45重量％，更优选地5重量％至25重量％的总浓度用于介质中。

特别优选地，该介质包含如上文及下文所述的一种或多种式I化合物、一种或多种式II化合物、一种或多种式III化合物及一种或多种式IV化合物。

于另一实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种式V化合物，优选地以基于该介质的总体内容物计1重量％至15重量％，更优选地5重量％至10重量％的范围内的量，

其中

R⁸表示具有1至15个碳原子，优选地1至7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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，且

X²表示F、CF₃、OCF₃或CN，优选地CF₃。

于一特别优选实施方案中，该一种或多种式I化合物选自式I-1及I-2化合物

其中

R¹及R²如针对上式Ia所定义，且

L每次出现时相同或不同地为H或F。

任选地，该介质进一步包含选自如表D中所示及解释的指定为CC-n-V及CC-n-Vm的化合物的一种或多种化合物，其中优选地n及m彼此独立地为1至7的整数，特别地以1重量％至25重量％的浓度。

任选地，根据本发明的介质可包含其他液晶化合物以调整物理性质。这些化合物是该领域中已知的。根据本发明的介质中的这些任选地另外包含的液晶化合物的浓度优选地为0重量％至30重量％，更优选地0.1重量％至20重量％及最优选地1重量％至15重量％。

优选地，根据本发明的介质包含如下表F中所示的式R-5011化合物。

根据本发明的液晶介质可含有通常浓度的另外添加剂。这些另外成分的总浓度是于基于总混合物计0％至5％，优选地0.1％至4％的范围内。各者使用的各个化合物的浓度优选地是于0.01％至3％的范围内。本文中未针对液晶介质的液晶组分及化合物的浓度的值及范围考虑这些及相似添加剂的浓度。特别地，该介质可另外包含惯用且适宜添加剂，诸如稳定剂、抗氧化剂、自由基清除剂、链转移剂(例如硫醚)及/或增塑剂，优选地以0.01重量％至5重量％的量。稳定剂可用于进一步使介质及调制材料稳定对抗降解或氧化，例如，由于热应力或光应力的降解或氧化。

在本文中，除非明确陈述，否则所有浓度以重量百分比给出。

根据本发明的液晶介质由若干化合物，优选3至30种，更优选4至20种，且最优选4至16种化合物组成。这些化合物以常规方法混合。通常，将用量较小的所需量的化合物溶解于用量较大的化合物中。若温度高于以较高浓度使用的化合物的清亮点，则尤其易于观测到溶解过程的完成。然而，也可能通过其他常规方式来制备介质，例如使用所谓的预混合物，其可为例如化合物的同源混合物或共熔混合物，或使用所谓的多瓶系统，其成分本身为即用混合物。

上文及下文所描述的多种介晶化合物或其混合物为市售的。如文献中(例如在诸如Houben-Weyl,Methoden der OrganischenChemie[Methods of Organic Chemistry],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart的标准著作中)所描述，这些化合物为已知的或可通过本身已知方法制备，确切地是在已知及适用于该反应的反应条件下制备。此处也可使用本身已知但未在此处更详细地提及的变化形式。根据本发明的介质以本身常规的方式来制备。一般而言，优选在升高的温度下使组分彼此溶解。可添加适合的添加剂或物质以改良液晶相的介电各向异性、粘度及/或配向。

根据本发明的术语“烷基”优选涵盖具有1至7个碳原子的直链及支链烷基，尤其直链基团甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及庚基。具有2至5个碳原子的基团通常是优选的。

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。

根据本发明的术语“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。

于本发明的另一方面中，提供切换层，其包含根据本发明的介质或调制材料。

根据本发明的切换层优选地具有2μm至50μm，甚至更优选地4μm至40μm及特别地10μm至25μm的范围内的厚度。

于光阀中，该切换层经配置在两个基板(特别地两个透明基板)之间。

基板可包含以下各者，优选由以下各者组成：玻璃或聚合物，尤其玻璃、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(三乙酰纤维素)。

于一特别优选实施方案中，使用玻璃基板。

最终经组装的光阀可进一步包含阻断UV光的一个或多个层。

有利地，该光阀可通过本文中所述的便捷且有效方法产生。

在制备方法中，包含一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质作为层提供于各自具备电极的两个相对的透明基板之间。优选地，电极作为导电层配置于各基板的内表面上方，其中更优选地，导电层分别配置于钝化层上，甚至更优选地配置于钝化层之间，且其中任选地进一步设置与液晶介质直接接触的配向层。

随后特别地使用光聚合使该一种或多种可聚合介晶化合物聚合。优选地，该一种或多种可聚合介晶化合物的光聚合在层中的电场，优选地交流电场的存在下进行，其中优选地该层具有2μm至50μm，更优选地5μm至25μm的范围内的厚度，且其中优选地施加的电场诱导包含液晶介质的层中的垂直配向。

于本文中所述的方法中，通过光聚合，优选地使用UV光进行聚合。于一特别优选实施方案中，在聚合期间，至少临时施加电场以诱导介质的配向，优选地垂直配向。在聚合期间施加电压以设置预定方向可有利影响切换层及光阀的产品性质。例如，在聚合期间诱导垂直配向可有助于实现均匀低雾度澄清状态，此外同时可于不透明状态中获得均匀且适宜强的雾度。

可控制光聚合期间的温度，例如，在20℃至100℃的范围内，优选地低于清亮点。

于一优选实施方案中，反应性介晶是开始的，而于另一实施方案中，使用光引发剂触发聚合。

针对切换层中的材料的光聚合，优选地使用30秒至240分钟，更优选地1分钟至120分钟的暴露时间，优选地使用0.01mW/cm²至100mW/cm²，更优选地0.1mW/cm²至50mW/cm²，甚至更优选地1mW/cm²至50mW/cm²及特别地2mW/cm²至20mW/cm²的范围内的照射强度。

针对聚合，可适宜地设置或改变若干参数，例如，照射剂量、任选的施加的电压的量级或频率或电场强度、及介质中的手性掺杂剂及二色性染料的量。

于光聚合后，可进行进一步处理。优选地，于聚合步骤后进行热处理。该热处理(即暴露于相对于先前聚合步骤增加的温度)可产生进一步固化或进一步转化率或完成聚合。这可在产物性能及稳定性方面为有益的，特别是原因在于在产物中最小化残余未反应单体的量。

在聚合之后，任选的热处理步骤优选进行范围介于5分钟至240分钟、更优选10分钟至120分钟且特别是20分钟至60分钟的时间段。热处理优选使用范围介于85℃至200℃、更优选110℃至190℃且特别是140℃至180℃的温度。

也有可能对所使用的基板进行预处理步骤，例如表面处理方法(诸如UV-臭氧处理或等离子体处理)，其可改良较大区域上的配向及润湿行为且有助于经改良均质性以及有利的降低澄清状态下的非所要雾度。

本文中所述的方法可有利地用于产生具有有利持久性、低雾度澄清状态及提供良好不透明性的散射状态的光阀，甚至在装置中仅使用单切换层的情况下。

在本发明中且尤其在以下实施例中，借助于缩写(也称为首字母缩略词)指示介晶化合物的结构。在这些首字母缩略词中，化学式如下使用下文表A至表C进行缩写。所有C_nH_2n+1、C_mH_2m+1及C_lH_2l+1或C_nH_2n-1、C_mH_2m-1及C_lH_2l-1基团表示直链烷基或烯基，优选表示1-E-烯基，其各自分别具有n、m及l个C原子。表A列举用于化合物的核心结构的环元素的代码，而表B展示键联基团。表C给出左侧或右侧端基的代码的含义。首字母缩略词由以下构成：具有任选键联基团的环元素的代码，之后第一连字符及左侧端基的代码，及第二连字符及右侧端基的代码。表D展示化合物的说明性结构以及其各个缩写。

表A：环元素

表B：连接基团

表C：端基

与彼此和与其他一起使用

其中n及m各自表示整数，且三点“...”是用于来自此表的其他缩写的占位符。

下表展示说明性结构以及其相应缩写。展示这些内容以便说明缩写规则的含义。此外，其表示优选可使用的化合物。

表D：说明性结构

其中n、m及l优选地彼此独立地表示1至7。

下表显示说明性化合物，该化合物可用作根据本发明的介质中的稳定剂。

表E

表E显示可添加至根据本发明的LC介质的可能稳定剂，其中n表示1至12的整数，优选地1、2、3、4、5、6、7或8，未显示末端甲基。

该LC介质优选地包含0至10重量％，特别地1ppm至5重量％，特别优选地1ppm至1重量％的稳定剂。

下表F显示说明性化合物，该化合物优选地可用作根据本发明的介晶介质中的手性掺杂剂。

表F

在本发明的一优选实施方案中，介晶介质包含一种或多种选自表F中所示的化合物的化合物。

根据本发明的介晶介质优选包含两种或更多种，优选四种或更多种选自上文表D至表F中所示的化合物的化合物。

在一实施方案中，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。

表G

表G整理可用于根据本发明的LC介质中的实施例化合物，优选作为反应性介晶化合物。优选地，添加一种引发剂或两种或更多种引发剂的混合物用于聚合。引发剂或引发剂混合物优选按该混合物计以0.001重量％至2重量％的量添加。适合的引发剂是例如

(来自BASF)。

在本发明的一优选实施方案中，介晶介质包含一种或多种选自来自表G的化合物的组的化合物。

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，且尤其优选八种或更多种选自表D的化合物的组的化合物，优选三种或更多种选自表D的式的组的不同式的化合物。介质尤其优选另外含有一种、两种或更多种选自表E的式的组的化合物。甚至更优选地，介质进一步含有一种、两种或超过两种选自表G的式的组的化合物。

以下实施例仅是本发明的说明，且其不应视为以任何方式限制本发明的范围。鉴于本发明，实施例及其修改或其他等效物对于本领域技术人员将变得显而易见。

然而，以下展示的物理特性及组成说明可实现何种特性且其可在何种范围内进行修改。因此，充分界定可优选实现的尤其不同特性的组合。

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，

Δn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，

Δε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)指出。

液晶混合物及复合物系统由如下文中给定的组成及特性而实现。研究其特性及光学性能。

参考实施例1

液晶基础混合物B-1经制备及关于其一般物理性质进行表征，其具有如下表中所指示的组成及性质。

参考实施例2

液晶基础混合物B-2经制备及关于其一般物理性质进行表征，其具有如下表中所指示的组成及性质。

胆甾醇型混合物C-2通过将99.00％的混合物B-2与1.00％的购自Merck KgaA，Darmstadt,Germany的手性掺杂剂R-5011混合来制备。

参考实施例3

液晶基础混合物B-3经制备及关于其一般物理性质进行表征，其具有如下表中所指示的组成及性质。

胆甾醇型混合物C-3通过将99.54％的混合物B-3与0.46％的购自Merck KgaA，Darmstadt,Germany的手性掺杂剂R-5011混合来制备。

比较例1

胆甾醇型混合物CC-1通过将91.125％的如以上参考实施例1中所述的混合物B-1与6.493％的购自Merck KgaA，Darmstadt的手性掺杂剂CB15、2.370％的乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.010％的聚二甲基硅氧烷及0.002％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合来制备。

将混合物CC-1填充至具有具有ITO电极的玻璃基板(0.7mm无碱玻璃)以及聚酰亚胺配向层(购自Japan Synthetic Rubber的AL-1054，平面，经TN摩擦)的电-光盒中，其中该盒间隙为25μm。

将该盒预加热至40℃。随后通过将该盒用UV光(facial tanner，强度截止低于340nm，3mW/cm²光强度)照射60分钟在40℃下进行聚合，同时施加电压(100V rms)。

所获得的盒具有不透明状态，具有白色外观及96％的雾度，其中该雾度根据ASTM1003-92使用分光亮度计(Lambda 1050,Perkin Elmer)及150mm乌布利希球测定。所获得的盒在50V下具有光学澄清状态，具有5.2％的雾度，在20℃下具有99ms的τ_on及32ms的τ_off。在0℃下，该盒具有750ms的τ_on及134ms的τ_off。

实施例1

掺杂染料的混合物M-1是通过将99.50％的以上参考实施例2中所述的胆甾醇型混合物C-2与0.50％的Irgaphor Black X11 DC(来自BASF)混合来制备。混合物M-1-1是通过将99.225％的混合物M-1与0.75％的式RM-A化合物

及0.025％的光引发剂

(下列缩写为IRG-651)混合来制备。

购自Ciba,Switzerland。

将混合物M-1-1填充至具有具有ITO电极的玻璃基板(0.7mm无碱玻璃)以及聚酰亚胺配向层(来自Japan Synthetic Rubber的AL-1054，平面，经TN摩擦)的电-光盒中，其中该盒间隙为25μm。

将该盒预加热至40℃。随后通过将该盒用UV光(facial tanner，强度截止低于340nm，3mW/cm²光强度)照射60分钟在40℃下进行聚合，同时施加电压(100V rms)。

所获得的盒于不透明状态下具有67％的雾度。所获得的盒在100V下具有光学澄清状态，具有2.0％的雾度，在20℃下具有65ms的τ_on及2.8ms的τ_off。在0℃下，该盒具有236ms的τ_on及10.0ms的τ_off。

实施例2

掺杂染料的混合物M-2是通过将0.118％的式DD-1化合物

0.142％的式DD-2化合物

及0.242％的式DD-3化合物

添加至以上参考实施例2中所述的胆甾醇型混合物C-2中来制备。

混合物M-2-1是通过将99.225％的混合物M-2与0.750％的如以上实施例1中所述的式RM-A化合物及0.025％的如以上实施例1中所述的IRG-651混合来制备。

将混合物M-2-1填充至具有具有ITO电极的玻璃基板(0.7mm无碱玻璃)以及聚酰亚胺配向层(来自Japan Synthetic Rubber的AL-1054，平面，经TN摩擦)的电-光盒中，其中该盒间隙为25μm。

将该盒预加热至40℃。随后通过将该盒用UV光(facial tanner，强度截止低于340nm，3mW/cm²光强度)照射60分钟在40℃下进行聚合，同时施加电压(100V rms)。

所获得的盒具有不透明状态，具有黑色外观及84％的雾度。所获得的盒在100V下具有光学澄清状态，具有2.5％的雾度，在20℃下具有101ms的τ_on及2.8ms的τ_off。在0℃下，该盒具有368ms的τ_on及9.8ms的τ_off。

实施例3

混合物M-3是通过将98.713％的如以上实施例2中所制备的混合物M-2与0.037％的IRG-651、0.625％的式RM-B化合物

及0.625％的式RM-C化合物

混合来制备。

将混合物M-3如针对以上实施例2中的混合物M-2-1所述处理及测量。所获得的盒于不透明状态及光学透明状态下展示有利电-光性能。

实施例4

混合物M-4是通过将0.750％的如以上实施例1中所述的式RM-A化合物、0.025％的IRG-651、0.109％的如以上实施例2中所述的式DD-1化合物、0.132％的如以上实施例2中所述的式DD-2化合物及0.254％的如以上实施例2中所述的式DD-3化合物添加至以上参考实施例3中所述的胆甾醇型混合物C-3中来制备。

将混合物M-4填充至具有具有ITO电极的玻璃基板(0.7mm无碱玻璃)以及聚酰亚胺配向层(来自Japan Synthetic Rubber的AL-1054，平面，经TN摩擦)的电-光盒中，其中该盒间隙为25μm。

将该盒预加热至40℃。随后通过将该盒用UV光(facial tanner，强度截止低于340nm，3mW/cm²光强度)照射60分钟在40℃下进行聚合，同时施加电压(100V rms)。

所获得的盒具有不透明状态，具有黑色外观及93％的雾度。所获得的盒在50V下具有光学澄清状态，具有5.0％的雾度，在20℃下具有68ms的τ_on及2.8ms的τ_off。在0℃下，该盒具有126ms的τ_on及9.0ms的τ_off。

实施例5

混合物M-5是通过将98.298％的以上参考实施例3中所述的混合物B-3与0.458％的手性掺杂剂R-5011、0.750％的如以上实施例1中所述的式RM-A化合物、0.109％的如以上实施例2中所述的式DD-1化合物、0.132％的如以上实施例2中所述的式DD-2化合物及0.253％的如以上实施例2中所述的式DD-3化合物混合来制备。

将混合物M-5填充至具有具有ITO电极的玻璃基板(0.7mm无碱玻璃)以及聚酰亚胺配向层(来自Japan Synthetic Rubber的AL-1054，平面，经TN摩擦)的电-光盒中，其中该盒间隙为25μm。

将该盒预加热至40℃。随后通过将该盒用UV光(facial tanner，强度截止低于340nm，3mW/cm²光强度)照射60分钟在40℃下进行聚合，同时施加电压(100V rms)。

所获得的盒具有不透明状态，具有黑色外观及83％的雾度。所获得的盒在50V下具有光学澄清状态，具有1.5％的雾度，在20℃下具有56ms的τ_on及7.7ms的τ_off。在0℃下，该盒具有116ms的τ_on及25ms的τ_off。

实施例6

混合物M-6是通过将0.458％的手性掺杂剂R-5011、0.750％的如以上实施例1中所述的式RM-A化合物、0.025％的IRG-651、0.123％的式DD-4化合物

其中R¹、R²、R³及R⁴彼此独立地表示

及/或

0.337％的式DD-5及DD-6化合物的混合物，

0.117％的式DD-7化合物

及0.173％的式DD-8化合物

添加至以上参考实施例3中所述的混合物B-3中来制备。

将混合物M-6填充至具有具有ITO电极的玻璃基板(0.7mm无碱玻璃)以及聚酰亚胺配向层(来自Japan Synthetic Rubber的AL-1054，平面，经TN摩擦)的电-光盒中，其中该盒间隙为25μm。

将该盒预加热至40℃。随后通过将该盒用UV光(facial tanner，强度截止低于340nm，3mW/cm²光强度)照射60分钟在40℃下进行聚合，同时施加电压(100V rms)。

所获得的盒具有不透明状态，具有黑色外观及94％的雾度。所获得的盒在100V下具有光学澄清状态，具有7.6％的雾度，在20℃下具有15ms的τ_on及3.3ms的τ_off。在0℃下，该盒具有42ms的τ_on及9.8ms的τ_off。

实施例7

混合物M-7是通过将0.037％的IRG-651、0.625％的如以上实施例3中所述的式RM-B化合物、0.625％的如以上实施例3中所述的式RM-C化合物、0.109％的如以上实施例2中所述的式DD-1化合物、0.132％的如以上实施例2中所述的式DD-2化合物及0.254％的如以上实施例2中所述的式DD-3化合物添加至如以上参考实施例3中所述的混合物C-3中来制备。

将混合物M-7如针对以上实施例2中的混合物M-2-1所述处理及测量。所获得的盒于不透明状态及光学透明状态下展示有利电-光性能。

Claims (15)

1.一种制备光阀的方法，该光阀可在光学透明状态及不透明状态中操作及可在光学透明状态与不透明状态之间电切换，该方法包括：

(i)提供包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物、一种或多种二色性染料及一种或多种可聚合介晶化合物的液晶介质作为在两个相对的透明基板之间插入的层，该基板各自设置有电极，

其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，且

其中该一种或多种可聚合介晶化合物以基于该介质的总体内容物计4重量％或更少的量包含于该介质中，及

(ii)使用光聚合使该层中的该一种或多种可聚合介晶化合物聚合。

2.根据权利要求1的方法，其中该一种或多种可聚合介晶化合物的光聚合是在该层中的电场，优选地交流电场的存在下进行，其中优选地该层具有2μm至50μm，更优选地5μm至25μm范围的厚度，且其中优选地该施加的电场诱导包含该液晶介质的该层中的垂直配向。

3.根据权利要求1或2的方法，其中该一种或多种可聚合介晶化合物包含一个、两个或更多个丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯基团。

4.根据权利要求1至3中一项或多项的方法，其中该光聚合使用具有0.1mW/cm²至100mW/cm²的范围的强度的光，优选地UV光进行1分钟至240分钟范围的时间段。

5.一种光阀，其可在光学透明状态及不透明状态中操作及可在光学透明状态与不透明状态之间电切换，其中该光阀通过进行根据权利要求1至4中一项或多项的方法获得或可由进行该方法获得。

6.一种光阀，其可在光学透明状态及不透明状态中操作及可在光学透明状态与不透明状态之间电切换且其包含含有材料的切换层，该材料包含：

-液晶介质，其包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物及一种或多种二色性染料，其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，及

-聚合组分，其包含通过一种或多种可聚合介晶化合物的聚合获得或可由该聚合获得的一种或多种聚合结构，其中该聚合组分以基于该材料的总体内容物计4重量％或更少的量包含于该材料中，

其中该光阀于光学透明状态下具有优选地根据ASTM D 1003测定的小于15％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的超过45％的光透射度及于不透明状态下具有优选地根据ASTMD 1003测定的超过65％的雾度及优选地根据DIN EN410测定的小于35％的光透射度。

7.根据权利要求5或6的光阀，其中该液晶介质于不透明状态展示0.55μm或更大的节距。

8.一种用于根据权利要求1至4中一项或多项的方法中的液晶介质，其包含

-一种或多种可聚合介晶化合物，其基于该介质的总体内容物计的量为4重量％或更少，

-一种或多种介晶化合物，

-一种或多种手性化合物，及

-一种或多种二色性化合物。

9.根据权利要求8的液晶介质，其中该液晶介质展示正介电各向异性Δε及在20℃及589nm下测定的0.13或更高的光学各向异性Δn，且

其中包含于该液晶介质中的该一种或多种手性化合物具有5μm^-1或更高的螺旋扭曲力的绝对值。

10.根据权利要求8或9的液晶介质，其中该液晶介质包含一种或多种选自式I及II化合物的介晶化合物

其中

R¹及R²彼此独立地表示选自以下的基团：F、Cl、CF₃、OCF₃及具有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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，

A¹¹表示

n表示0或1，且

A²¹、A³¹及A⁴¹彼此独立地表示

其中L每次出现时相同或不同地为选自F、Cl及Br的卤素，且

R³及R⁴彼此独立地表示选自以下的基团：F、CF₃、OCF₃、CN及具有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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，且

L¹、L²及L³彼此独立地表示H或F。

11.根据权利要求8至10中一项或多项的液晶介质，其中该液晶介质包含一种或多种选自式III、IV及V化合物的介晶化合物

其中

R⁵及R⁶彼此独立地表示选自以下的基团：F、CF₃、OCF₃、CN及具有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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，且

L⁴、L⁵、L⁶及L⁷彼此独立地表示H或F，

R⁷及R⁸彼此独立地表示具有1至15个碳原子，优选地1至7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，其未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素单取代或多取代且其中一个或多个CH₂基团于各情况下可以使得氧原子不彼此直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-替代，

i为0、1或2，且

X¹及X²彼此独立地表示F、CF₃、OCF₃或CN。

12.根据权利要求8至11中一项或多项的液晶介质，其中该液晶介质包含至少三种不同的二色性染料，以基于该介质的总体内容物计优选地量为3重量％或更少。

13.根据权利要求8至12中一项或多项的液晶介质，其中该液晶介质包含至少一种二反应性或多反应性可聚合介晶化合物。

14.一种用于根据权利要求5至7中一项或多项的光阀中的调制材料，其包含：

-液晶介质，其包含一种或多种介晶化合物、一种或多种手性化合物及一种或多种二色性染料，其中该液晶介质具有70℃或更高的清亮点，及

-聚合组分，其包含通过一种或多种可聚合介晶化合物的聚合获得或可由该聚合获得的一种或多种聚合结构，其中该聚合组分以基于该材料的总体内容物计4重量％或更少的量包含于该材料中。

15.一种根据权利要求5至7中一项或多项的光阀于移动装置或便携装置中的用途。