TW201329213A - 含有液晶介質之切換元件 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於調節光透射之溫控切換元件。此外，本發明還關於一種包括至少一種液晶化合物、至少一種代表單官能基化合物之單體化合物及至少一種代表多官能基化合物之單體化合物的混合物。此外，本發明還又關於該混合物用於生產根據本發明之切換元件的用途。

Description

含有液晶介質之切換元件
本發明係關於用於調節光透射之溫控切換元件。此外，本發明還關於一種包括至少一種液晶化合物、至少一種代表單官能基化合物之單體化合物、及至少一種代表多官能基化合物之單體化合物。此外，本發明還又關於使用該混合物生產根據本發明之切換元件。
隨著能源價格上漲，建築物的能源效率日益重要。已確定窗戶及玻璃壁面與此有關，其等作為在低外界溫度下通過其而損失大多數建築物能量或在強烈暴曬之情況下通過其向建築物輸入大多數能量之建築物元件。
因此需要控制光透射及由此控制流經窗戶或玻璃區域之能量的設備。特定言之，需要能將流經玻璃區域之能量與在特定時間點之當時條件(熱、冷、高日曬、低日曬)匹配之設備。
吾人尤其感興趣係在溫帶氣候區(其一年中發生從溫暖的室外溫度結合高日照(夏季)至寒冷的室外溫度結合低日照(冬)之變換)提供此等設備。
例如，在寒冷季節期望有最大量的光且由此通過玻璃區域將熱能傳送進入建築物。此可節約暖氣設備及照明設備成本。
另一方面，在暖季期望最低可能能量通過玻璃區域輸入至建築物。此可獲得更舒適的室內氣候或節約空調成本。 此外，在例如為減少由於直接日曬引起的眩目之情況下，期望減少入射光強度。
因此，需要調節通過窗戶或其他玻璃區域之光透射的切換元件。特定言之，需要自動將光透射調節至與當時條件匹配之切換元件(如上所述(智能窗戶))。此外，需要以具能源效率的方式操作、可使用最低技術複雜性安裝、係技術上可靠且達到美觀要求之切換元件。其他態樣係切換元件之易加工性、操作之穩固性及改造以存在建築物玻璃區域之可能性。
先前技術(例如C.M.Lampert等人，Solar Energy Materials & Solar Cells,2003,489-499)揭示在施加電壓時可自透明狀態至更不透光狀態(例如朦朧(光散射)或暗透明狀態)可逆切換之設備。
然而，可電切換設備(如上述設備)具有不能立即且自動地與環境條件匹配之缺點。此外，其等需要電連接，其伴隨在安裝期間增加複雜性且增加維護需求。
US 2009/0015902及US 2009/0167971揭示在兩個偏光器中間含有呈層狀液晶介質之溫度反應性設備。此處，透過不需施加電壓之液晶介質自向列狀態至各向同性狀態之相轉變獲得具有相對高光透射之狀態至具有相對低光透射狀態之間的切換。
然而，在該申請案中所揭示之設備具有含液晶介質層係液態之缺點。該設備因此更易損壞。
此外，期望有如薄膜之可捲起且剪切的可用撓性切換元 件。然而，由於在此等情況下液態層會發生擠出液體及形成氣泡，因此含有液態層設備之情況係更不可能。
此外，仍期望能改變該設備在關閉狀態之殘餘透射及其切換特性。
包括聚合化合物之液晶介質係自先前技術已知。例如，Appl.Phys.Lett.,84,1233，揭示用於電定址光調變器之包括液晶化合物及聚合物(高分子網狀液晶，PDLC)的混合物。然而，在許多情況下此類型混合物具有變得朦朧或光散射之缺點。
本發明係關於用於調節光透射之溫控切換元件，其包括-一第一偏光器，-一包括至少一種液晶化合物及至少一種聚合物之一影響偏振的切換層，其中該聚合物包括至少一個含有一或多個液晶基團(mesogenic group)之重複單元，及-一第二偏光器，其中該切換層係安置於兩個偏光器之間。
為本發明之目的，術語光係意指在UV-A、VIS及NIR區域之電磁輻射。特定言之，其係意指為通常用作窗戶之材料(例如玻璃)僅吸收可忽略程度或不完全吸收之輻射。
根據在輻射物理學領域通常使用之定義，UV-A光係意指具有320至380 nm之波長的輻射，VIS光係意指具有380 nm至780 nm之波長的輻射，及NIR光係意指具有780 nm至3000 nm之波長的輻射。為本發明之目的，因此術語光係 意指具有320至3000 nm之波長的輻射。
為本發明之目的，用於調節光透射之切換單元係意指覆蓋一規定區域且根據該設備存在之切換狀態將經過此區域之光傳輸減少至一不同程度之設備。
術語液晶化合物係意指在特定條件下呈現液晶性質之化合物，且尤其係在特定條件下形成向列液晶相之化合物。
為本發明之目的，一液晶基團係意指甚至單獨時(即甚至不與另外基團(如間隔基團或反應性基團相互作用)引起該化合物具有液晶特性之結構單元(參見下述關於單體化合物之揭示)。液晶基團係通常為化學基團或單元，同樣也出現於低分子量、非反應液晶化合物中。其中之實例尤其係，雙環己基、苯基環己基、聯苯基及苯甲酸苯酯。
根據本發明，該液晶基團係以聚合物之至少一個重複單元之形式存在。其可存在於聚合物之側鏈及/或在主鏈上。較佳係存在於側鏈上。
重複單元係意指在該聚合物中出現多次(至少兩次)之聚合物單元。在該聚合物中之出現次數較佳與用於聚合反應之單體的含重複單元之單體比例相對應。
較佳係，該聚合物之至少10%重複單元含有一或多個液晶基團、尤其佳係至少30%、非常尤其佳係至少60%及甚至更佳係至少90%。最佳係，該聚合物之實質上全部重複單元含有一或多個液晶基團。
根據本發明，該切換元件之兩種切換狀態係具有穿過切換元件相對高光透射之切換狀態(切換狀態I或開放狀態)及 具有穿過切換元件相對低光透射之切換狀態(切換狀態II或關閉狀態)。
根據本申請案，在兩種狀態之間的光透射之區別已知為該設備之切換範圍。
根據本發明，該切換元件係溫控，其係意指該切換過程可受該設備之溫度變化影響。該設備的兩種切換狀態因此係與該設備之兩個不同溫度範圍有關。根據本發明，該切換元件之溫控發生的溫度範圍在0℃至80℃之間，較佳係在在10℃至70℃之間且非常尤其佳係在20℃至60℃之間。
根據本發明之一較佳實施例，具有穿過該切換元件相對高光透射之切換狀態存在於該切換元件相對低溫，及具有相對低光透射之切換狀態存在於該切換元件之相對高溫。
該切換元件之運行方式係基於經由第一偏光器偏振之入射光。此意指只有具有特定偏振特性之光才允許穿過該偏光器。該影響偏振的切換層(在兩種切換狀態之一)改變離開第一偏光器且進入該切換層之偏振光之偏振特性。根據第二偏光器之偏振平面相對於第一偏光器之偏振平面的配置，更高或更低比例之偏振光由此能穿過第二偏光器。在兩種切換狀態之另一狀態中，該影響偏振的切換層不改變或僅小程度改變穿過其之光的偏振特性。
此將引用一實例說明：若該等偏光器之兩個偏振平面相對彼此旋轉角度x且若該切換元件之呈第一切換狀態之切換層同樣旋轉角度x，穿過第一偏光器之大多數光亦穿過第二偏光器且由此穿過整個切換元件。在該切換層之兩種 切換狀態之另一狀態中，該光之偏振平面未經切換層旋轉或僅輕微旋轉，意指，由於兩個偏光器之偏振平面相對彼此旋轉，僅一小部分穿過第一偏光器之光係允許穿過第二偏光器。在該切換元件之此狀態，僅一小部分撞擊該切換元件之光由此穿過它。在此實例中，該切換層之影響偏振的狀態係由此與切換狀態I有關，且不影響偏振之非活動狀態與切換狀態II有關。
然而，在所有情況下，該切換層之狀態(影響偏振的或非活動)決定該切換元件之狀態(切換狀態I或切換狀態II)。根據本發明，該切換層之影響偏振的狀態係於液晶、該層之光學各向異性有關，及該切換層之非活動狀態係與該層之各向同性狀態有關。然而，該切換層之殘餘各向異性可由於各向異性聚合物保留於此。
一般而言，該切換層之各向同性狀態係意指實質上各向同性之狀態。此處，不排除於稱為各向同性之狀態中亦存在殘留各向異性。此可(例如)由在該設備之兩種狀態下均具有至少部分各向異性特性之聚合物引起。
根據一較佳實施例，該切換層係在該切換元件之切換狀態I時呈影響偏振的狀態，且在切換狀態II時呈非活動狀態。
根據本發明，在兩個切換狀態之切換過程並非在將上述提及之溫度範圍分開的特定溫度下突然進行，但反而在溫度跨度內之一過渡區域中逐步進行。此過渡區域之溫度跨度較佳係具有攝氏5度至攝氏100度之寬度(即(例如)在15至 110℃之間進行)。該溫度跨度尤其佳係具有攝氏10度至攝氏50度之寬度。
為本申請案之目的，在兩個切換狀態之過渡區域係意指存在低於0.8倍具有相對高光透射之切換狀態之透射且高於1.2倍具有相對低光透射之切換狀態之透射的溫度區域。
熟悉此項技術者易見該切換過程之較寬的過渡區域係與對溫度變化之較低切換敏感度有關，且相反地，該切換過程之窄的過渡區域係與對溫度變化之較高切換敏感度有關。
代替經由過渡區之寬度的切換過程之上述提及的敏感度之描述，另外可能且對熟悉此項技術者而言亦可交換地以透射(y軸)對溫度(x軸)曲線圖之曲線相對斜率來描述。在此情況下，大曲線斜率值係與高敏感度切換過程有關，且小曲線斜率值係與低敏感度切換過程有關。
根據本發明之一可能實施例，在兩種切換狀態之間的過渡區域之溫度跨度具有攝氏5度至攝氏30度之寬度，尤其佳係攝氏10度至攝氏20度之寬度(具有高敏感度切換過程之A'型切換元件)。
若切換過程在最窄可能溫度範圍內(高敏感度切換過程，參見上文)發生，此類型的實施例係較佳。此可根據本發明獲得，(例如)通過在切換層使用小比例聚合物或通過在聚合反應中使用合適單體類型以產生該聚合物。此實施例之詳述變體係在隨後部分描述。
根據本發明之一替代實施例，在兩種切換狀態之間的過渡區域之溫度跨度具有攝氏30度至攝氏100度之寬度，尤其佳係攝氏50度至攝氏80度之寬度(具有低敏感度切換過程之B'型切換元件)。若切換過程在延伸的溫度範圍內(低敏感度切換過程，參見上文)發生，此類型的實施例係較佳。此可根據本發明獲得，(例如)通過在切換層使用相對高比例聚合物或通過在聚合反應中使用合適單體類型以產生該聚合物。此實施例之詳述變體係在隨後部分描述。
根據本發明之一可能實施例，具有相對低光透射之切換狀態具有在VIS區域之大於5%之透射，較佳係大於10%，尤其佳係大於15%且非常尤其佳係大於25%，其中此透射係受影響偏振的切換層影響(具有高殘餘透射之B"型切換元件)。
該在具有相對低光透射之切換狀態亦具有顯著透射之切換元件之此等實施例係在任一情況下均不會完全阻礙光透射之使用類型中較佳。此係可以想到，(例如)在辦公室或居住房屋之窗戶上使用切換元件。
此處，應強調的是，上述提及之在設備(如根據本發明之切換元件)中具有相對低光透射之切換狀態之光透射原則上亦可受偏光器相對彼此之配置的影響。此目的之可能性係為熟悉此項技術者熟悉。例如，可藉由該等偏光器之偏振方向相對彼此旋轉除90°以外的角度的配置獲得在具有相對低光透射之切換狀態的光透射增加。
如上述明確提及，然而，在上述提及之根據本發明之實 施例中該受切換層影響而非受偏光器相對彼此的位置影響的透射大於5%，較佳係大於10%且尤其佳係大於25%。
此可根據本發明(例如)通過在聚合反應中使用具有高雙折射值△n之單體產生該聚合物獲得，特定言之，通過使用高比例此等單體及/或通過在切換層之聚合物與液晶化合物之混合物中總計高比例之聚合物獲得。
根據本發明之一替代較佳實施例，具有相對低透射之切換狀態具有在VIS區域之透射為至多5%、較佳係至多4%且尤其佳係至多3%(具有低殘餘透射之A"型切換元件)。
此可根據本發明通過在聚合反應中使用具有低雙折射值△n之單體以產生該聚合物獲得，特定言之，通過使用低比例此等單體及/或通過在切換層之聚合物與液晶化合物之混合物中總計低比例之聚合物獲得。
根據一替代尤其佳實施例，實施例A'(具有高敏感度切換過程之切換元件)及A"(具有低殘餘透射之切換元件)結合出現於根據本發明之切換元件。具有上述提及特性之此類型之尤其佳切換元件係稱為A型之切換元件。
根據一尤其佳實施例，實施例B'(具有低敏感度切換過程之切換元件)及B"(具有高殘餘透射之切換元件)結合出現於根據本發明之切換元件。具有上述提及特性之此類型之尤其佳切換元件係稱為B型之切換元件。
已發現，根據本發明與用於聚合反應以產生聚合物之單體濃度、其雙折射△n及其中反應性官能團之數量(單官能對多官能單體)的某些參數之設定使得能夠獲得A型或B型 切換元件。此等態樣將在隨後部分更詳細討論。
根據本發明之切換元件較佳係具有不含用於電控制切換過程之設備的特徵。尤其佳係絕對不含用於電控制之設備(如電線、電纜、電聯結或電路)。
根據本發明之切換元件較佳係安裝在建築物或實質上與外部密封之隔室的任一所需之結構開口。
根據本發明之切換元件尤其佳係安裝在建築物邊牆或天花板之結構開口。
然而，原則上只要實質上與外部密封之隔室的所有類型之開口具有光透射，其均適合於安裝該切換元件。
為本申請案之目的，實質上與外部密封之隔室係意指，特定言之，建築物或在建築物中之單獨房間。此處，該建築物可尤其為係私人建築物(例如居住建築物)、或公共建築物或商業用建築物(例如廠房建築物、倉庫或辦公建築物)。然而，根據一替代實施例，該隔室亦可係運載工具(例如汽車或卡車)或貨櫃(例如運輸貨櫃)。
較佳係結構開口(如窗戶或天花板)具有大於0.5 m2之尺寸，尤其佳係大於1 m2，非常尤其佳係大於3 m2。此係由於若此等區域被太陽照射，只要不採取合適措施減少光透射及由此攝入至房間的能量，發生通過其攝入高能量至房間之事實。此外較佳係由於該建築物之空間定向及/或地理及氣候位置而經歷高日曬之建築物開口。
該切換元件較佳係如此配置：覆蓋該結構開口之全部面積，使能夠盡可能完全調節通過該開口之光透射。在一可 能實施例，單一切換元件提供覆蓋。然而，在一替代實施例中，複數個切換元件(其係直接彼此相鄰配置或留有間隙)亦提供覆蓋。
在許多情況下，該結構開口將由透明材料覆蓋，例如由玻璃板或塑膠玻璃板(Plexiglas sheet)。根據一較佳實施例，根據本發明之切換元件係直接應用至此板。
可透過改造現存配置或完全重裝進行此類型之應用。
自熱絕緣之觀點來看有利之覆蓋結構開口之一實施例係包括二或更多個玻璃板之配置，其中玻璃板之間的間隙使用空氣或使用特殊氣體混合物填充(多層絕緣玻璃)。相應地，較佳係根據本發明在此類型之多層絕緣玻璃之內部或在此類型板之外部安裝切換元件。
通常較佳係使用在面對內部或在多層絕緣玻璃之情況下之兩塊玻璃板之間的間隙的一邊。然而，其他配置亦可想到且在某些情況下係較佳。熟悉此項技術者能使特定配置在切換元件之耐久性、視覺及美學觀點方面、在板清潔方面及在切換元件對房間內及外部環境相對彼此之溫度變化方面之實用觀點的優勢及劣勢平衡及能為本情況選擇最有設計。
根據一較佳實施例，該切換元件具有其具有至少0.05 m2面積之特徵、較佳係自0.1 m2至20 m2且尤其佳係自0.2 m2至5 m2。
根據一較佳實施例，該切換元件係用於為影響溫度函數之光透射，尤其佳係用於影響自太陽發射至房間之光透 射。
在根據本發明之用途之情況下，上述之切換元件的較佳實施例與亦顯示於隨後部分之實施例係同樣較佳。
自環境至房間之光透射意指輸入至房間之能量，其由於一般物理規律導致房間溫度增加。根據本發明之透過切換元件影響光透射由此意指不但可調節尤其是呈VIS光形式之輸入房間的光，而且可調節熱輸入及由此可調節房間之溫度。本發明同樣關於使用為此目的之切換元件。
由於上述切換元件之溫度相依性，其中根據一較佳實施例，開放切換狀態存在相對低溫下及關閉切換狀態存在相對高溫下，由此可發生房間溫度之自調節。在低溫時，該光透射增加及由此此處之熱輸入增加，因此房間溫度上升。相應地，在相對高溫時，該光透射減少及由此熱輸入減少，因此房間溫度降低。
以溫度調節方式發生在兩種切換狀態之間的切換。根據一較佳實施例，該切換元件係以純粹溫度調節方式使用而無透過施加電場影響之切換層。
如熟悉此項技術者已知，該影響偏振的切換層(其尤其包括至少一種液晶化合物)在某些條件下透過施加電場可自一切換狀態變成另一切換狀態。較佳係在某些條件下電力進行此類型之切換層及由此進行之整個切換元件之影響，例如在相對大數量之切換過程之後為恢復該切換層之原始狀態。然而，請注意，此係本發明之特徵：該切換元件係經常用在純粹溫控方式中，且使用根據本發明之切換 元件不需要施加電場。
此外較佳係尤其NIR區中之光透射受影響之切換元件。NIR區之輻射對通過窗戶輸入房間之能量作出很大貢獻。由於根據本發明之設備設計，尤其在較佳實施例中，波長範圍在自1000至1500 nm之光透射之影響係尤其佳。
在本發明之一較佳實施例中，該切換元件之影響偏振的切換層係安置於兩基材層之間。
根據本發明，該基材層可尤其是由聚合材料、金屬氧化物(例如ITO)、玻璃或金屬組成。彼等較佳係由玻璃或ITO或聚合材料組成。
除上述指出之組分外，根據本發明之切換元件亦可包括另外元件(例如一或多個對準層)。尤其佳係，恰好存在兩個對準層。此等較佳係每個均安置在基材層與該切換層之間。該對準層亦可用作基材層，意指在該設備中不需基材層。在本發明之一較佳實施例中，該對準層由磨面聚醯亞胺或磨面聚丙烯酸酯組成。
然而，根據本發明同樣可能且在特定條件下有利的是該切換元件不包括在鄰近切換層之對準層。
此外較佳係根據本發明之切換元件包括一或多個濾光層，較佳係一或多個UV濾光層。該切換元件尤其佳係包括一個UV濾光器，該UV濾光器阻斷具有少於300 nm之波長的光、較佳係具有少於320 nm之波長的光，尤其佳係具有少於340 nm之波長的光且非常尤其佳係具有少於360 nm之波長的光。
根據本發明，該切換元件具有二或更多個偏光器，其中一個安置於該切換層之一側且另一個安置於該切換層之反側。該切換層及兩個偏光器此處較佳係彼此平行配置。
該偏光器可係線性偏光器或圓形偏光器。較佳係，在該設備中恰好存在兩個偏光器。在此情況下，此外較佳係該等偏光器均為線性偏光器或均為圓形偏光器。
若在該設備中存在兩個線性偏光器，較佳係根據本發明兩個偏光器之偏振方向相對彼此旋轉45°至135°之角度，尤其佳係70°至110°且非常尤其佳係80°至100°。
該等偏光器可係反射型或吸收型偏光器。在本申請案之意思中反射型偏光器反射一個偏振方向之光或一種類型之圓形偏振光，同時其對其他偏振方向之光或其他類型之圓形偏振光係透明。相應地，吸收型偏光器吸收一個偏振方向之光或一種類型之圓形偏振光，同時其對其他偏振方向之光或其他類型之圓形偏振光係透明。
為本發明之目的，吸收型及反射型偏光器均可使用。較佳係使用薄光學膜形式之偏光器。可用於根據本發明之設備之反射型偏光器之實例係DRPF(擴散反射偏光膜，3M)、DBEF(雙亮度增強膜，3M)、DBR(層狀聚合物分布式布拉格(Bragg)反射器，如US 7,038,745及US 6,099,758所述)及APF膜(高級偏光膜，3M，參見Technical Digest SID 2006,45.1、US 2011/0043732及US 7023602)。此外，可使用反射紅外光之基於金屬線柵之偏光器(WGP，金屬線柵偏光器)。可用於根據本發明之設備之吸收型偏光器 之實例係洛斯(Itos)XP38偏光膜及日東電工(Nitto Denko)GU-1220DUN偏光膜。可用於根據本發明之設備之圓形型偏光器之實例係APNCP37-035-STD偏光器(American Polarizers)。另外實例係CP42偏光器(ITOS)。
偏光器在UV-A、VIS及NIR區之光譜通常並非起相同作用。根據一較佳實施例，根據本發明之切換元件包括尤其使在NIR區之光偏振之偏光器。
根據本發明之一較佳實施例，該第一及第二偏光器各相同或不同地係吸收型線性偏光器或反射型線性偏光器。尤其佳係，兩個偏光器均為吸收型線性偏光器或兩個偏光器均為反射型線性偏光器。根據另一較佳實施例，面向外之偏光器(即背對房間)係反射型偏光器。
在根據本發明之一可能實施例中，該兩個偏光器係將切換層安置於其間之基材層(即在該設備中不存在額外基材層)。
在本發明之另一較佳實施例中，該切換層係位於撓性層(例如撓性聚合物膜)之間。根據本發明之設備係由此在形狀可變且可彎曲且可(例如)捲起。該撓性層可係基材層、對準層及/或偏光器。另外可存在較佳同樣具撓性之另外層。
此外，該切換層具有根據本發明之膠狀或至少黏性稠度。此具有該設備較大堅固性之優勢。此外包括膠狀切換層之根據本發明之設備係可裁切，其代表在處理中之優勢。
上述表明該切換層之狀態決定該切換元件是在開放狀態(切換狀態I)還是在關閉狀態(切換狀態II)。
根據一較佳實施例，在具有相對高光透射之切換狀態的切換層具有使線性偏振光之偏振平面旋轉之特性。根據一較佳實施例，在該切換狀態之切換層使偏振平面旋轉70至110°之值，較佳係80至100°之值且尤其佳係85至95°之值。 相應地，在具有相對低光透射之切換狀態的切換層具有使線性偏振光之偏振平面旋轉輕微程度或完全不旋轉之特性。
然而，根據本發明，其中在該設備之扭轉向列狀態時(即發生偏振平面之複數個完全旋轉)發生光之偏振平面旋轉大於360°之切換層之實施例亦可能。
在具有相對高光透射之切換狀態(切換狀態I)中之切換層之狀態尤其佳係扭轉向列狀態。相應地，在具有相對低光透射之切換狀態(切換狀態II)中之切換層之狀態尤其佳係各向同性狀態。各向同性狀態不排除殘餘各向異性。
根據本發明，切換層包括至少一種液晶化合物及至少一種聚合物，其中該聚合物包括至少一個含有一或多個液晶基團之重複單元。
較佳係在切換層中存在不同液晶化合物之混合物。在切換層中尤其佳係存在至少5種或至多15種不同液晶化合物。
該液晶化合物可如所需選自為熟悉此項技術者已知之液晶化合物。較佳係限制尺寸及分子量(小分子)之液晶化合 物。尤其佳係該液晶化合物具有不大於1000 Da之分子量，非常尤其佳係不大於800 Da且最佳係不大於600 Da。
該液晶化合物之混合物較佳係具有-20℃至200℃之間之澄清點，尤其佳係10℃至180℃之間之澄清點。由於存在於切換層中之聚合物之澄清點變化特性，具有高澄清點(例如在80℃至200℃之間、較佳係在100℃至180℃之間且尤其佳係在120℃至160℃)之混合物或化合物係(尤其)亦適合用於根據本發明之切換元件。
該液晶化合物較佳係符合下述通式(F-1)： 其中R11、R12 在各次出現時，相同或不同地，代表F、Cl、CN、NCS、SCN、R13-O-CO-、R13-CO-O-或具有1至10個C原子之烷基或烷氧基基團或具有2至10個C原子之烯基或烯氧基基團，其中，上述提及之基團中的一或多個氫原子可經F或Cl取代，且一或多個CH2基團可經O或S取代；及R13 在各次出現時，相同或不同地，代表具有1至10個C原子之烷基，其中一或多個氫原子可經F或Cl取代，且其中一或多個CH2基團可經O或S取代；及 在各次出現時係相同或不同地選自 其中X 在各次出現時，相同或不同地，係選自F、Cl、CN或具有1至10個C原子之烷基、烷氧基或烷硫基，其中在上述提及之基團中之一或多個氫原子可經F或Cl取代，且其中在上述提及之基團中之一或多個CH2基團可經O或S取代；及Z11 在各次出現時，可相同或不同地選自-CO-O-、-O-CO-、-CF2-CF2-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-C≡C-、-OCH2-、-CH2O-及單鍵；及d 採用0、1、2、3、4、5或6之值，較佳係0、1、2或3，尤其佳係1、2或3。子通式基團 在各次出現時可係相同或不同。
對於所用之液晶化合物，尤其佳係至今未公開之申請案GB 1007088.6、EP 10005251.3、GB 1009488.6、EP 10008779.0及EP 10013797.5揭示之液晶化合物之混合物。
較佳係根據本發明存在切換層中之液晶化合物或液晶化合物之混合物之比例至少為50%，較佳係至少60%，尤其佳係至少70%且非常尤其佳係至少80%。
該切換層較佳包括一種類型聚合物，即，自相應單體以恰好一種聚合反應獲得之聚合物。然而，在切換層中使用複數個不同聚合物(即在視情況使用不同單體之複數個不同聚合反應中獲得之聚合物)之實施例係同樣可能。
根據本發明較佳係存在切換層中之聚合物之比例至多為50%，較佳係至多40%，尤其佳係至多30%且非常尤其佳係至多20%。
此外，在切換層中之液晶化合物及聚合物較佳係呈均質混合物形式。均質混合物係意指，特定言之，當使用肉眼觀察時顯現清澈之混合物。較佳係意指當使用顯微鏡觀察時，不具有尺寸大於20 μm，尤其佳係大於10 μm，非常尤其佳係大於1 μm之內含物、微粒或其他非均質之混合物。
存在於切換層中之混合物之均質性對該切換元件之外觀而言重要。特定言之，該切換層之混合物之最佳可能均質性導致當通過該切換元件觀看時其呈現清澈且具有最低可能濁度及散射。
根據本發明較佳係該切換層除包括液晶化合物及聚合物 外還包括一或多種對掌性摻雜劑。
在該切換層之混合物中，較佳係使用總濃度為0.01%至3%，尤其佳係0.05%至1%之對掌性摻雜劑。為獲得高扭轉值，該對掌性摻雜劑之總濃度亦可選擇為高於3%，較佳係高達10%之最大值。
當指定該液晶化合物及該聚合物之濃度時忽視此等化合物及相對小數量存在之其他組分之濃度。
較佳摻雜劑係揭示於下表之化合物：
該切換層此外較佳係包括一或多種穩定劑。該穩定劑之總濃度較佳係在該化合物(作為整體)0.00001%至10%之間，尤其佳係在0.0001%至1%之間。當指定該液晶化合物及該聚合物之濃度時忽視此等化合物及相對小數量存在之其他組分之濃度。
較佳穩定劑化合物係顯示於下表：
根據本發明之一較佳實施例，該切換層包括少於1%重量之二向色染料分子，尤其佳係少於0.1%重量之二向色染料分子且非常尤其佳係少於0.01%重量之二向色染料分子。
特定言之，所謂的客/主系統(其中二向色染料分子摻雜至液晶材料中)不代表本發明之一較佳實施例。
該聚合物較佳係透過自相應相同或不同單體之加成聚合反應形成。該聚合反應較佳係通過光化學引發反應發生，但亦可根據本發明係熱力引發。該聚合物尤其佳係透過UV光誘發之加成聚合反應形成。
此類型之聚合反應相對於其他聚合反應類型具有可獲得更高純度聚合物之優勢。此外，該UV光誘發之聚合反應可係非常好控制且非常迅速進行。此外再次避免該混合組分之不想要的副反應，如分解或氧化。
該聚合物較佳係自各含有一或多個選自丙烯酸酯基、乙烯醚基及環氧基之基團的單體化合物形成。尤其佳係含有一、二、三或四個丙烯酸酯基之單體化合物，非常尤其佳係含有一或二個丙烯酸酯基(所謂的單丙烯酸酯或二丙烯酸酯)之單體化合物。
根據本發明含有正好一種反應性基團之單體(例如全部為丙烯酸酯基)係較佳。然而，亦可能使用具有混合官能之單體(即各含有一或多個一種類型之反應性基團及一或多個另一類型之反應性基團)(例如一個丙烯酸酯基及一個環氧基)。
為本發明之目的，丙烯酸酯基較佳係意指下述通式(A-1)之基團： 其中虛線鍵代表與該單體其餘部分之鍵，且R21代表任一所需之有機基，較佳係H或具有1至10個C原子之烷基，尤其佳係H。相應狀態適用於含有二或更多丙烯酸酯基之單體。
此外較佳係自二或更多種不同單體化合物形成之聚合物，其中至少一種單體化合物代表單官能化合物，較佳係單丙烯酸酯，及至少另一單體化合物代表多官能化合物，較佳係二丙烯酸酯。
此處，該多官能化合物較佳係以所有單體化合物之至多80%之比例，尤其佳係至多70%之比例且非常尤其佳係至多60%之比例存在。此等條件較佳係應用於二丙烯酸酯單體。
在該混合物中二丙烯酸酯對單丙烯酸酯之比率係較佳1：20至2：1，尤其佳係1：15至3：2且非常尤其佳係1：10至 1：1。
較佳係在形成根據本發明之切換層之聚合物的聚合反應中至少一種單體含有一或多個液晶基團。
在形成聚合物之聚合反應中含有一或更多液晶基團之單體之比例較佳係至少10%(基於使用之單體總數量計)。尤其佳係至少30%，非常尤其佳係至少60%且更佳係至少90%。
較佳係用於製備聚合物之實質上全部單體含有一或多個液晶基團。
使用含有液晶基團之單體的優勢在於液晶相係在使用單體之寬濃度範圍內穩定。此外，已發現使用含有液晶基團之單體改善所產生之混合物之均質性且減少光散射。
在聚合反應中使用兩種不同單體之情況下，較佳係至少一種不含液晶基團之單體與至少一種含有一或多個液晶基團之單體。
根據本發明之單體化合物較佳係具有通式(M-1)或(M-2)之基本結構： 其中基團C代表與基團S(單數)或基團S(複數)鍵合之液晶基團。其尤其佳係含有至少一個芳基、雜芳基或環己基。
此外，該基團S代表任一所需之間隔基團。其可代表單鍵、單原子或具有長度為2至20個原子之鏈。其較佳係代表具有長度為2至10個原子之鏈，尤其佳係伸烷基、伸烷氧基或伸烷二氧基。自液晶基團之定界，該間隔基團代表撓性基團，其可指向及在所有空間方向自由移動，然而該液晶基團通常具有限制移動性。
基團R代表任一所需之可在聚合反應中聚合的反應性基團，較佳係丙烯酸酯基、乙烯醚基或環氧基。指數n具有2至5之值，較佳係2至4且尤其佳係2。
尤其佳係通式(M-1)或通式(M-2)之單體化合物，其符合兩個通式(M-1-1)與(M-2-1)之一 其中基團C-1代表具有高雙折射△n之液晶基團，基團S如上規定，且R21係如上規定。
此外，尤其佳係通式(M-1)或通式(M-2)之單體化合物，其符合兩個通式(M-1-2)或(M-2-2)之一 其中基團C-2代表具有低雙折射△n之液晶基團，基團S如上規定，且R21係如上規定。
尤其佳之通式(M-1-1)之單體化合物係描繪於下：
尤其佳之通式(M-2-1)之單體化合物係描繪於下：
尤其佳之通式(M-1-2)之單體化合物係描繪於下：
尤其佳之通式(M-2-2)之單體化合物係描繪於下：
亦較佳係亦使用除上述提及之通式(M-1)或(M-2)單體之外的不含液晶基團之單體。此等單體可含有一或多個反應性基團，較佳係丙烯酸酯基、乙烯醚基或環氧基。彼等尤其佳係含有一、二、三或四個丙烯酸酯基。此類型之較佳單體化合物描繪於下述表格：
為生產上述提及之A型之根據本發明之切換元件，較佳係使用優勢比例之單官能單體(含有恰好一個丙烯酸酯基之單體係尤其佳)。該較佳單體之比例較佳係大於所使用單體總數量之60%，尤其佳係大於單體總數量之80%且非常尤其佳係大於單體總數量之95%。
尤其佳係使用優勢比例之上述提及之通式(M-1-2)之單體，且更佳係使用優勢比例之根據上述表格之通式(M-1- 2)之單體。
為生產上述提及之B型之根據本發明之切換元件，較佳係使用優勢比例之多官能單體(含有恰好兩個丙烯酸酯基之單體係尤其佳)。該較佳單體之比例較佳係大於所使用之單體總數量之40%，尤其佳係大於單體總數量之60%且非常尤其佳係大於所使用之單體總數量之80%。
尤其佳係使用優勢比例之上述提及之通式(M-2-1)或(M-2-2)之單體，且甚至更佳係使用優勢比例之根據上表之通式(M-2-1)之單體。
可以多種方式製備該切換層之混合物(包括至少一種液晶化合物及至少一種聚合物)。
較佳係一實施例，其中藉由至少一種單體化合物在液晶化合物之存在下之聚合反應製備聚合物(原位方法)。
此處，在液晶化合物之存在下之聚合反應係意指，特定言之，製備包括至少一種液晶化合物及至少一種單體化合物之混合物，且隨後進行該聚合反應(其中該至少一種單體化合物反應形成聚合物)。在此情況下，該聚合反應結束後該聚合物與至少一種液晶化合物一起存在於混合物中。該所產生之混合物可直接用於生產切換層或經受另外的處理步驟。
因此，本發明此外還關於使用包括至少一種液晶化合物及至少一種單體化合物之混合物來生產根據本發明之切換元件。
較佳係使用包括至少一種液晶化合物及至少一種單體化 合物之混合物來生產根據本發明之切換元件，其中該混合物之特徵在於其包括至少一種代表單丙烯酸酯之單體化合物及至少一種代表雙丙烯酸酯之單體化合物。
此處，代表單丙烯酸酯之單體化合物較佳係選自上述顯示之通式(M-1)之化合物，尤其佳係選自上述顯示之通式(M-1-1)及(M-1-2)之化合物。非常尤其佳係上述顯示之通式(M-1-1)及(M-1-2)之明確化合物。
此處，代表二丙烯酸酯之單體化合物較佳係選自上述顯示之通式(M-2)之化合物，尤其佳係選自上述顯示之通式(M-2-1)及(M-2-2)之化合物。非常尤其佳係上述顯示之通式(M-2-1)及(M-2-2)之明確化合物。
該至少一種單體化合物之聚合反應(其中在與該至少一種液晶化合物混合物中得到至少一種聚合物)較佳係UV光誘發之加成聚合反應。
該上述提及之包括至少一種液晶化合物及至少一種單體化合物之混合物較佳係另外包括至少一種光引發劑化合物。該至少一種光引發劑化合物較佳係在混合物中以0.01%至2%之濃度且尤其佳係0.1%至1%之濃度存在。
根據本發明之較佳光引發劑化合物係描繪於下表：
引發單體之聚合反應之較佳照射系統係汞基照射系統(例如H、F及G發射器)。尤其佳係F發射器或具有低UV-B含量及高UV-A含量之其他照射系統。較佳係使用阻斷具有少於320 nm，較佳係少於340 nm且尤其佳係少於360 nm之波長的光之濾光器。
此外，上述提及之包括至少一種液晶化合物及至少一種單體之混合物另外包括至少一種充當鏈轉移劑之化合物。在聚合反應中，鏈轉移劑與聚合物自由基反應以產生自由基及不再反應之飽和聚合物。形成之鏈轉移劑自由基能夠引發新聚合反應。使用鏈轉移劑使得尤其能夠控制在聚合反應中獲得之聚合物之分子量。
在該混合物中，該鏈轉移劑較佳係以0.1%至10%，尤其佳係1%至8%之濃度存在。當指定液晶化合物及聚合物之濃度時，此等化合物及相對小數量存在之其他組分之濃度可忽視。
根據本發明較佳使用之鏈轉移劑含有至少一個C-鹵素、S-H、Si-H或S-S鍵。尤其佳係該鏈轉移劑選自包括下述化合物之群： 及2-(十二烷基硫基硫羰基硫基)-2-甲基丙酸、4-氰基二硫代苯甲酸2-氰基-2-丙酯、二硫代苯甲酸2-氰基-2-丙酯、十二烷基三硫代碳酸2-氰基-2丙酯、N-甲基-N-(4-吡啶基)二硫代胺基甲酸2-氰基丙-2-酯、二硫代苯甲酸2-苯基2-丙酯、4,4’-硫代雙苯硫醇、4-氰基-4-(苯基硫基硫羰基硫基)戊酸、4-氰基-4-[(十二烷基磺醯基硫羰基)磺醯基]戊酸、雙(十二烷基磺醯基硫羰基)二硫醚、雙(硫代苯甲醯基)二 硫醚、溴代三氯甲烷、十二烷基三硫代碳酸氰基甲酯、甲基-(苯基)二硫代胺基甲酸氰基甲酯、3-巰基丙酸異辛酯、2-(十二烷基硫基硫羰基硫基)-2-甲基丙酸甲酯、2-丙酸基甲基(4-吡啶基)二硫代胺基甲酸甲酯、二硫化N,N'-二甲基-N,N'-二(4-吡啶基)雙甲硫羰醯胺、四(2-巰基醋酸)新戊四醇酯、四(3-巰基丙酸)新戊四醇酯及三(3-巰基丙酸)三羥甲基丙酯。
替代及同樣較佳實施例係藉由至少一種單體化合物之聚合反應製備聚合物之一，其中隨後藉由使該聚合物及液晶化合物混合生產包括該液晶化合物及該聚合物之切換層(二步驟製程)。
本發明由此亦關於使用包括至少一種液晶化合物及至少一種藉由加成聚合反應獲得之聚合物之混合物生產根據本發明之切換元件。
根據此實施例(二步驟製程)，按照上述，在無至少一種液晶化合物同時存在於該混合物中的情況下，進行至少一種單體化合物之聚合反應。較佳係在通常用於聚合反應之溶劑中進行此聚合反應，尤其佳係在THF、甲苯、丁內酯或NMP中進行。聚合反應之後，移除溶劑且使該聚合物與該至少一種液晶化合物混合。該所產生之混合物可直接用於生產該切換層或用於另外處理步驟。
為製備該聚合物，可在二步驟製程中使用在原位方法之情況下之相似方法，例如UV光誘發之加成聚合反應。然而，由於在此方法中不同界限之條件，其亦可能使用不同 製備方法製備該聚合物。
特別合適及適合用於生產根據本發明之切換元件者係包括至少一種液晶化合物、至少一種代表單官能化合物之單體化合物(較佳係單丙烯酸酯化合物)、及至少一種代表多官能化合物之單體化合物(較佳係二丙烯酸酯化合物)之混合物，其中至少一種單體化合物含有一或多個液晶基團。因此本發明同樣關於此類型之混合物。
此處，單體化合物可具有高雙折射△n值或彼等可具有低雙折射△n值。
根據本發明，該混合物係用於隨後製程步驟中之聚合反應。
因此，本發明此外還關於自上述提及之混合物之聚合反應形成之混合物。
上述提及之混合物中之液晶化合物、單官能單體化合物、多官能單體化合物、單丙烯酸酯化合物及二丙烯酸酯化合物之較佳實施例與如上揭示相同。
在本發明期間，已發現使用高濃度具有高雙折射值之單體化合物導致殘餘透射之增加及該切換過程之敏感度之減小(B型切換元件，參見上述)。
相反地，使用具有低雙折射值之單體化合物及/或使用低濃度單體化合物使得可獲得低殘餘透射及高敏感度切換過程(A型切換元件，參見上述)。
本發明因此使能夠在A型與B型之間變化調整該切換元件之特性。
特定言之，已發現在本發明期間，多官能單體對單官能單體之比例之比率對該切換元件之特性具有很大影響。不同比例使能夠在A型與B型之間變化調整該切換元件之特性。
特定言之，已再次發現含有二或更多個丙烯酸酯基團之單體化合物對殘餘透射及切換過程之敏感度比含有一個丙烯酸酯基團之單體化合物具有更大影響。
使用含有二或更多個丙烯酸酯基團且具有高雙折射△n之單體化合物形成B型切換元件，尤其係若使用高濃度之此等單體化合物。
相比之下，已發現單獨使用含有一個丙烯酸酯基團且具有高雙折射△n之單體化合物，即使在高濃度下，也不會形成B型之切換元件，即，不引起殘餘透射之相應增加或切換過程之敏感度之相應降低。
因此，尤其佳係在上述提及之B型切換元件中使用包括至少一種液晶化合物、至少一種單丙烯酸酯化合物及至少一種二丙烯酸酯化合物之混合物，其中該二丙烯酸酯化合物具有大於0.1之雙折射△n，較佳係大於0.12且尤其佳係大於0.15，且使用濃度係大於4%，較佳係大於6%且非常尤其佳係大於8%。
因此尤其佳係在上述提及之A型切換元件中使用包括至少一種液晶化合物、至少一種單丙烯酸酯化合物及至少一種二丙烯酸酯化合物之混合物，其中該二丙烯酸酯化合物具有少於0.15之雙折射△n，較佳係少於0.12且尤其佳係少 於0.1，及/或使用濃度係少於4%，較佳係少於3%且非常尤其佳係少於2%。
下述工作實例意欲更詳細描述及舉例說明本發明。彼等不意欲限制本發明之範圍。
工作實例 實例1：
製備混合物1、2、3及4。彼等各含有LC混合物A，其具有下述組成：
S-811係對掌性摻雜劑(結構見說明)。以縮寫RM表示之化合物係單體。彼等之結構係描繪於上述表格。混合物2及4各對應於混合物1及3，其不同之處在於已添加起始劑化合物Irgacure(結構見說明)且已進行該聚合反應。
混合物1：LC混合物A+0.1%之S-811+1.8%之RM-D1(二丙烯酸酯)+18.2%之RM-M1(單丙烯酸酯)。
混合物2：LC混合物A+0.1%之S-811+1.8%之RM-D1(二丙烯酸酯)+18.2%之RM-M1(單丙烯酸酯)+0.2%之Irgacure 907。聚合狀態。
混合物3：LC混合物A+0.1%之S-811+10%之RM-D1(二丙烯酸酯)+10%之RM-M1(單丙烯酸酯)。
混合物4：LC混合物A+0.1%之S-811+10%之RM-D1(二 丙烯酸酯)+10%之RM-M1(單丙烯酸酯)+0.2%之Irgacure 907。聚合狀態。
將混合物引至根據本發明之切換元件，其中彼等代表切換層。在TN單元之實施例中，存在4微米之層厚度的切換層。該切換元件之偏光器係在交叉位置(90°)。
圖1顯示四種混合物之透射的變化，在每種情況下均作為溫度之函數。
很明顯，即使聚合之後，亦獲得S形曲線之作為溫度函數之透射，即，在較澄清點溫度明顯高或明顯低之兩個溫度區中透射實質上恆定且在澄清點溫度附近之溫度下透射迅速改變。曲線2之澄清點相對於曲線1明顯移至更高溫度，且曲線4相對於曲線3明顯移至更低溫度。曲線2及4在「關閉狀態」下具有殘餘透射及該切換過程作為溫度函數之敏感度降低(在澄清點區域之更不陡之曲線)。曲線2與4彼此不同，特定言之，就在相對高溫下之殘餘透射而言。曲線4之情況係明顯較曲線2之情況高。
此外，應強調混合物2及4具有均質外觀且無可見光散射。
實例2：
製備混合物1、2、3及4且使其等聚合(固化3 min，360 nm邊緣濾光片，37 mW/cm2)。
彼等均包括下述基礎混合物：59.7%之LC混合物A+5%之CGPC-3-3+5%之CPZG-3-N+0.1%之S-811+0.2%之Irgacure 651
此外，混合物1包括：15%之RM-M2(單丙烯酸酯，低△n)+15%之RM-D2(二丙烯酸酯，低△n)
此外，混合物2包括：15%之RM-M1(單丙烯酸酯，高△n)+15%之RM-D2(二丙烯酸酯，高△n)
此外，混合物3包括：15%之RM-M2(單丙烯酸酯，低△n)+15%之RM-D1(二丙烯酸酯，高△n)
此外，混合物4包括：15%之RM-M1(單丙烯酸酯，高△n)+15%之RM-D1(二丙烯酸酯，高△n)
單體RM-M2、RM-M1、RM-D2及RM-D1之物質性質係顯示於下表(結構參見上述表格)：
將該混合物引入根據本發明之切換元件中，其中彼等代表切換層。在TN單元之實施例中，存在4微米之層厚度的切換層。該切換元件之偏光器係在交叉位置(90°)。
圖2顯示四種混合物之透射的變化，在每種情況下均作為溫度之函數。
該混合物又具有均質外觀且無可見光散射。
很明顯，在自混合物1經過混合物2經過混合物3至混合物4之變換中，殘餘透射增加。再者，該切換過程之敏感度自混合物1經過混合物2經過混合物3至混合物4降低。
含有混合物1之切換元件代表A型切換元件(低殘餘透射及高敏感度切換過程)，而含有混合物4之切換元件代表B型切換元件(高殘餘透射及低敏感度切換過程)。含有混合物2或混合物3之切換元件代表過渡形式。
本實例由此顯示通過適當選擇具有不同雙折射值之單丙烯酸酯及二丙烯酸酯可獲得切換元件(相應於根據上述發明及在說明書中之A型及B型切換元件)之透射曲線的不同。
實例3：
製備10種混合物，其等全部包括組分LC混合物A、CPZG-3-N、CGPC-3-3、Irgacure 651及S-811。此外，單體化合物RM-M2及RM-D1(參見上述)係以增加比例(4%至40%)以1：1之比率存在。
該混合物之精確濃度係如下：LC混合物A(89.7-x%)+CPZG-3-N(5%)+CGPC-3-3(5%)+Irgacure 651(0.2%)+S-811(0.1%)+x/2%之RM-M2+x/2%之RM-D1，其中對於混合物1，x=4% 對於混合物2，x=6%對於混合物3，x=8%對於混合物4，x=10%對於混合物5，x=12%對於混合物6，x=15%對於混合物7，x=17%對於混合物8，x=20%對於混合物9，x=30%對於混合物10，x=40%。
在每種情況下之單體代表具有低雙折射之單丙烯酸酯(RM-M2)及具有高雙折射之二丙烯酸酯(RM-D1)。
將該混合物引入根據本發明之切換元件中，其中彼等代表切換層。在TN單元之實施例中，存在4微米之層厚度的切換層。該切換元件之偏光器係處於交叉位置(90°)。
圖3顯示該等混合物之透射的變化，其在每種情況下均作為溫度之函數。
該實例顯示(如在實例2中)此次藉由增加在混合物中之單體濃度可獲得在A型切換元件至B型切換元件之過渡。
與實例2相反，此處亦顯示使用之具有非常低濃度單體之混合物。在此等情況下，可獲得非常低殘留透射及高敏感度切換過程。
實例4：
製備混合物1至4且使彼等聚合。
彼等均包括同一基礎混合物： LC混合物A(99.7-x%)，0.1%之S-811及0.2%之Irgacure 907。
此外，混合物1包括：包括RM-M1(單丙烯酸酯)：RM-D1(二丙烯酸酯)=10：1之x=10%的單體
此外，混合物2包括：包括RM-M1(單丙烯酸酯)：RM-D1(二丙烯酸酯)=10：1之x=20%的單體
此外，混合物3包括：包括RM-M1(單丙烯酸酯)：RM-D1(二丙烯酸酯)=1：1之x=10%的單體
此外，混合物4包括：包括RM-M1(單丙烯酸酯)：RM-D1(二丙烯酸酯)=1：1之x=20%的單體
將該混合物引入根據本發明之切換元件中，其中彼等代表切換層。在TN單元之實施例中，存在4微米之層厚度的切換層。該切換元件之偏光器係處於交叉位置(90°)。
該混合物又具有均質外觀且無可見光散射。
圖4顯示該四種混合物之透射的變化，其在每種情況下均作為溫度之函數。
明顯看出在兩種情況下(混合物2相較於混合物1及混合物4相較於混合物3)隨著使用之單體數量增加發生殘餘透射增加及該切換過程之敏感度降低。
然而，在混合物4與2之間就殘餘透射而言有顯著差別： 在混合物4中(其包括高比例之二丙烯酸酯(比率1：1))，其殘餘透射顯著高於具有同一總單體濃度之具有低含量二丙烯酸酯(二丙烯酸酯對單丙烯酸酯比率1：10)之混合物2中之殘餘透射。
然而，該切換過程之敏感度在兩種情況下係相似。
因此，在同一總單體濃度下，該殘餘透射可實質上獨立於該切換過程之敏感度地受二丙烯酸含量之變化影響。
圖1顯示該四種混合物之透射之變化，其在每種情況下均作為溫度之函數。
圖2顯示該四種混合物之透射之變化，其在每種情況下均作為溫度之函數。
圖3顯示該等混合物之透射之變化，其在每種情況下均作為溫度之函數。
圖4顯示該四種混合物之透射之變化，其在每種情況下均作為溫度之函數。
1‧‧‧混合物1
2‧‧‧混合物2
3‧‧‧混合物3
4‧‧‧混合物4

Claims (15)

  1. 一種用於調節光透射之溫控切換元件，其包括：一第一偏光器，一包括至少一種液晶化合物及至少一種聚合物之影響偏振的切換層，其中該聚合物包括至少一個含有一或多個液晶基團之重複單元，及一第二偏光器，其中該切換層係安置於該兩偏光器之間。
  2. 如請求項1之切換元件，其中就切換狀態而言，其具有通過該切換元件之相對高光透射的切換狀態及具有通過該切換元件之相對低光透射的切換狀態。
  3. 如請求項2之切換元件，其中具有通過該切換元件之相對高光透射的該切換狀態係在該切換元件之相對低溫下存在，及具有相對低光透射的該切換狀態係在該切換元件之相對高溫下存在。
  4. 如請求項2或3之切換元件，其中在具有相對高光透射之該切換狀態中之切換層的狀態係扭轉向列型狀態，且在具有相對低光透射之該切換狀態中之切換層的狀態係各向同性狀態。
  5. 如請求項1至4中任一項之切換元件，其中其係安裝於建築物或與外部密封之另一隔室之結構開口中。
  6. 如請求項1至5中任一項之切換元件，其中其具有至少0.05 m2之面積。
  7. 如請求項1至6中任一項之切換元件，其中其形狀係為可 撓且可彎曲。
  8. 如請求項1至7中任一項之切換元件，其中在該切換層中存在之聚合物比例為至多30%。
  9. 如請求項1至8中任一項之切換元件，其中該聚合物係經由UV光誘導之加成聚合反應形成。
  10. 如請求項1至9中任一項之切換元件，其中該聚合物係由二或多種不同單體化合物形成，其中至少一種單體化合物代表單官能化合物且至少另一種單體化合物代表多官能化合物。
  11. 如請求項1至10中任一項之切換元件，其中該聚合物係由各含有一或多個選自丙烯酸酯基、乙烯醚基及環氧基之基團的單體化合物形成。
  12. 一種如請求項1至11中任一項之切換元件的用途，其係用於作為溫度之函數來影響進入房間之光透射及/或熱輸入。
  13. 如請求項12之用途，其中在1000至1500 nm之波長範圍內之光透射係受該切換元件影響。
  14. 一種包括至少一種液晶化合物及至少一種單體化合物之混合物的用途，其係用於生產如請求項1至11中任一項之切換元件。
  15. 一種包括至少一種液晶化合物、至少一種代表單官能化合物之單體化合物及至少一種代表多官能化合物之單體化合物之混合物，其中至少一種單體化合物含有一或多個液晶基團。
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