含有液晶介质的器件的制作方法
【专利说明】含有准晶介质的器件
[0001] 本发明涉及用于调节光透射的温度反应性器件，其含有液晶介质和式I化合物， 该器件能够在给定温度下促进或引发相邻液晶介质的垂面配向。本发明还涉及通过液晶介 质层来温度依赖性控制光透射的方法。
[0002] 出于本发明的目的，术语"液晶介质"意指在特定条件下展现液晶性质的材料。特 别地，该术语意指在特定条件下形成向列液晶相的材料。液晶介质可包含一种或多种液晶 化合物和除此之外的其他物质。
[0003] 术语"液晶化合物"意指在特定条件下展现液晶性质的化合物，和特别地，在特定 条件下形成向列液晶相或在与其他液晶化合物混合后形成向列液晶相的化合物。
[0004] 出于本申请的目的，"温度反应性器件"意指取决于温度采取各种状态的器件。其 的实例是取决于温度展现不同程度的光透射的器件。
[0005] 术语"配向"或"取向"涉及材料的各向异性单元（例如小分子或大分子的片段） 朝共同方向（称作"配向方向"）的配向（取向排序）。在配向的液晶材料层中，该液晶指 向矢与该配向方向一致，以使得该配向方向相当于该材料的各向异性轴的方向。
[0006] 术语"平面取向/配向"（例如在液晶材料层中）意指大比例的液晶分子的长分 子轴（在杆状化合物的情况下）或短分子轴（在盘形化合物的情况下）基本上平行（约 180° )于该层来取向。
[0007] 术语"垂直取向/配向"（例如在液晶材料层中）意指较大比例的液晶分子的长分 子轴（在杆状化合物的情况下）或短分子轴（在盘形化合物的情况下）以相对于该层平面 约80°至90°的角度0 ( "倾角"）取向。
[0008] 此外，如C.Tschierske，G.PelzlandS.Diele，Angew.Chem. 2004,116,6340-6368 中所给定的定义应适用于关于本申请中的液晶材料的未定义术语。
[0009] 出于本申请的目的，术语光透射意指可见光（VIS)、近红外光（近-IR，NIR)和 UV-A区域中的电磁辐射穿过该器件。本申请中的术语光同样相应地意指光谱的可见光、近 红外光和UV-A区域中的电磁辐射。根据常用的物理定义，UV-A光、可见光和近红外光一起 意指具有320至3000nm波长的辐射。
[0010] 随着建筑物的能量效率越来越重要，越来越需要控制光透射和因此透过窗户或玻 璃表面的能量流的器件。特别地，需要可针对特定时间点下盛行的条件（热、冷、高日晒、低 日晒）而调适透过玻璃表面的能量流的器件。特别受关注的是在温带气候区提供这样的器 件，在温带气候区中，季节变化由结合高日晒的室外暖温转变成结合低日晒的室外冷温。
[0011] 下文将呈现由日晒所造成的对建筑物中玻璃表面的效应。相当的效应不仅可发生 在建筑物的情况中，还发生在车辆或运输集装箱（例如船运集装箱）的情况中。
[0012] 在暖气候区和在温带气候区的暖季时，建筑物中的玻璃表面在受到日晒影响时导 致非期望的内部变热。这是由于玻璃对电磁光谱的VIS或近-IR区域中的辐射是透射的。 内部物体吸收已透过的辐射并由此变暖，这导致室温升高（温室效应）。然而，建筑物中玻 璃表面的所述效应并非通常是不期望的：在室外低温的情况下，特别地在冷气候区或在温 带气候区的冷季时，由日晒导致的内部变热（因为该效应）可以是有利的，因为由此降低空 间供暖的能量需要并可因此节约成本。
[0013] 本发明的主要技术目标之一是提供调节透过窗户或其他玻璃表面的光透射的器 件，优选地，提供针对盛行条件自动适应地调节光透射的器件，如上文所阐释（智能窗户）， 更优选地，提供能量有效地工作、可利用最低可能技术投入安装、技术上可靠且符合审美需 求的器件。可提及的后一方面的实例是该器件的高度规则切换和颜色或图案效应的避免。
[0014] 现有技术公开了可在施加电压时自透射状态可逆地切换至低透光状态（例 如不透明（光散射）或暗透射状态）的器件（例如C.M.Lampert等人，SolarEnergy Materials&SolarCelIs,2003,489-499)〇
[0015] 然而，诸如上述器件的电可切换器件的缺点在于它们无法针对环境条件立即自动 调适。此外，它们需要电连接，这关系到安装期间的更多投入，和更多维护需求。
[0016]US2009/0015902和US2009/0167971公开了温度反应性器件，其在两个偏振器之 间的层中包含液晶介质。相对高光透射状态与相对低光透射状态之间的切换是通过该液晶 介质自向列态相变至各向同性态而实现。因为该相变，在高光透射状态与相对低透射状态 之间发生突然转变。此处可发生的是，在该器件的整个表面上在一些区域被认为是存在高 光透射状态，而同时在其他相邻区域中存在低光透射状态。
[0017]W02012/100901A1公开了一种用于调节光透射的温度反应性器件，其含有液晶介 质和包含倍半硅氧烷的组分（N)，其促进或引发相对基板主平面的垂面配向。本发明还涉及 一种通过液晶介质层来温度依赖性控制光透射的方法。然而，未公开且未暗示使用根据本 发明式I的有机化合物以促进这样的垂面配向。
[0018]W02011/004340A1公开了一种具有负或正介电各向异性的包含自配向介晶的液晶 介质（LC介质），该介晶实现了该LC介质在液晶显示器（LC显示器）的表面或盒壁的垂面 配向。本发明因此还包括具有垂面配向的液晶介质（LC介质）而无常规的酰亚胺配向层的 LC显示器。
[0019] 然而，可总结出相当需要适用于调节透过窗户或通常透光表面的光透射的温度反 应性器件。特别地，需要其中切换方法基于交替原理的器件。还特别地，需要其中切换方法 不突然进行而是经由中间透射值逐渐进行的器件。
[0020] 另外，现代温度反应性器件必须满足诸多要求，尤其是：
[0021] -在延长的使用期内的高效率，
[0022]-针对太阳照射（尤其UV辐射）的高稳定性，
[0023]-针对环境温度条件的透过玻璃表面的能量流的有利适应性，
[0024] _在暴露于室外（尤其关于冷和热）的环境中的高持久性，
[0025] _制造方法必须成本有效且适用于批量制造方法。
[0026] 鉴于现有技术和对这样的材料的所有上述要求，相当需要新颖或替代性器件，其 优选不显示现有技术的温度反应性器件的缺点或即使显示，优选显示较低程度。
[0027] 令人惊讶地，发明人已发现包含液晶介质层的温度反应性器件，其特征在于该液 晶介质包含至少一种液晶化合物和至少一种式I化合物，该器件代表现有技术的已知温度 反应性器件的优异替代物，和优选地，改良鉴于现有技术的上述要求中的一或多者，或更优 选地，同时满足上述要求。
[0028] 因此，本发明涉及一种适用于调节光透射的温度反应性器件，其包含液晶介质层， 该器件的特征在于该液晶介质包含至少一种液晶化合物和至少一种式I化合物，
[0029] Rn-An-(Z12-A12)n-AGI，
[0030] 其中，
[0031] A11和A12各自彼此独立地表示任选地被一个或多个相同或不同基团L取代的芳 基、杂芳基、杂环基或脂环族基团，
[0032] L在各情况中彼此独立地表示卤素、-CN、-N02、-NC0、-NCS、-0CN、-SCN、具有1至5 个C原子的直链或支链烷基或烷氧基，其中此外这些基团中一个或多个非末端CH2基团各 可彼此独立地被-Cec_、-CF20-、-CH=CH-、-<〇>-,-</><\y> -,_0_、_CCH)-、以 〇原子不彼此直接连接的方式替代，且其中此外一个或多个H原子可被卤素替代，
[0033] Z12 在各情况中彼此独立地表不 _0_、_S_、_C0_、_C00_、_0C0_、_S_C0_、_C0_S_、_0_C 00-^ -C〇-NR0-^ -NR°-C〇-^ -NR°-C〇-NR00^ -NR°-C〇-〇-^ -〇-C〇-NR0-^ -〇CH2-^ -CH2〇-^ -SCH2-^ -CH2S-、-CF20-、-ocf2-、-cf2s-、-scf2-、-CH2CH2-、- (CH2) 4-、-cf2ch2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N-、-N =CH-、-N=N-、-CH=CR。-、-CY01=CY。2-、-C=C-、-CH=CH-C00-、-0C0-CH=CH-、或 单键，优选-coo-、-oco-、-co-o-、-o-co-、-och2-、-ch2o-、-、-ch2ch2-、- (CH2) 4_、-CF2CH2-、-CH 2CF2-、-CF2CF2-、-cEc-、-CH=CH-C00-、-0C0-CH=CH-或单键。
[0034] Y。1和Y°2各自彼此独立地表示H、F、Cl或CN。
[0035] 妒和R°°各自彼此独立地表示H或具有1至12个C原子的烷基，
[0036] R11表示具有1至15个C原子的烷基或烷氧基，其中此外这些基团中一个或多 个非末端012基团各可彼此独立地被-c=c-、-CF20_、-CH=CH-、 -0-、-C0