專利名稱：光學部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及交聯(lián)液晶單體(LCP)各向異性層的制造，該交聯(lián)液晶單體同單一基材上的定向層相接觸，本發(fā)明還涉及具有層狀結構的光學元件及其它們的優(yōu)選用途，該層結構包括一個定向層，一個LCP層和至少一個在LCP之上的另外的定向層。
具有光軸上三維定向特性的各向異性的透明或彩色交聯(lián)聚合物層，它們在顯示技術，集成光學等許多領域都具有很重要的價值。
幾年來，已經(jīng)大體上知道了具有這種特性的物質，即某些可交聯(lián)的液晶二丙烯酸酯和二環(huán)氧化物。這些物質作為單體，也就是說在交聯(lián)之前，能定向在夾心元件的液晶相中，該夾心元件由諸如具有插入單體層的玻璃板組成，這個插入單體層是在位于兩個玻璃板表面之上的常規(guī)定向層幫助下或在外加場，如強磁場或電場的影響下形成的，而且這些物質能在元件的第二相中進行光學交聯(lián)，以便作用于單體層兩側的或所用場的壁力保持交聯(lián)過程中的預定定向。這些外加的機械力，電力或磁力阻止液晶固有的熱力學上的定向松馳作用，并且抵消了常規(guī)交聯(lián)過程中的去定向力。當設有這些外力時，常常發(fā)生液晶的去定向或再定向。Hikmet和de Witz在J.Appl.Phy.70，1265—1269(1991)中指出了在單一基材的情況下，相對基材表面的空氣界面上有從水平到垂直方向的再定向。
例如，從EP—A—331233中知道了液晶聚合物的層狀結構。它們是通過在元件板上加一定電壓使元件中的單體層定向，然后通過一遮蓋物照射局部區(qū)域的方法來制造。用這種操作，使交聯(lián)僅發(fā)生在被照射的區(qū)域。隨后，改變外場的方向，未交聯(lián)的單體區(qū)域根據(jù)新的場方向被再定向。因此，這后一區(qū)域亦被照射而交聯(lián)。很明顯地，由于遮蓋的陰影，自由基的交聯(lián)反應并沒有輪廓清楚的界線，所以，這種方法不能產(chǎn)生具有高度區(qū)域化的定向結構。此外，這種方法必定僅局限于地電場中定向層結構的夾心元件的應用。
最近，已經(jīng)有許多已知的方法能生產(chǎn)具有在區(qū)域上不同定向特性的定向層。例如，在USA—4,974,941中描述了在照相平板印刷方法的輔助下，混在聚合物中的雙色染料分子的定向。
最近，也已知道夾心元件中液晶單體層的定向性和光結構性，通過USA 4,974,941中描述的激光定向片使該液晶單體層的兩個表面光定向。這種方法也局限于元件中單體層的定向。元件表面產(chǎn)生的定向被元件中液晶單體層隨后進行的常規(guī)光聚合作用固定。為了得到一個被涂覆的單一基材，該元件必須在聚合之后拆卸。(P.J.Shannon，W.M，Gibbons.S.T.Sun，Nature 368，532(1994))。
從Research Disclosure No.337，1992年5月，Emsworth，GB，410—411頁也得知，由元件中定向化的液晶聚合物組成的具有光學上強烈各向異性層的生產(chǎn)。其中描述了此層的制造，即是將液晶單體放在元件中，經(jīng)磨擦的聚酰亞胺元件表面用兩個元件壁定向隨后在元件中進行常規(guī)光聚合作用。此外也提到，為了得到涂有LC聚合物的單一玻璃基材，在聚合后，可移去兩個玻璃板中的一個。并且，此定向化的基材可裝有新的定向方向的聚酰亞胺層。將這樣制備的聚合物基材(通過摩擦)組裝在第二個定向的夾心元件中以后，用另外的單體層填充此元件，隨后進行常規(guī)光聚合作用，元件中兩個被不同定向的LC聚合物層的光程差則增加或減少。由于在元件表面上聚酰亞胺層的摩擦是一個粗視的工藝，所以，用這種工藝不能生產(chǎn)出定向模式，即元件被均勻地定向在整個表面之上。此外，對于為了得到均勻的光程差(在10納米范圍內(nèi))，對于生產(chǎn)具有精確板間距的元件來說，這是件費時費錢的事情。并且，依據(jù)Shannon的報道，要求在單一基材上有光學延遲層，這點局限于Shannon情況下元件的拆卸。在如此操作時，一定不要損壞延遲層。這種復雜的制造工藝被認為非常不切實際，特別是在高信息計算機和TV—LCDS(液晶電視)的大基材面積的情況下。
在未公開發(fā)表的瑞士專利申請書No.488/93中，描述了含有和一可光定向的聚合物網(wǎng)的定向層相接觸的交聯(lián)液晶單體薄膜的層結構物。這些層結構物的生產(chǎn)受液晶單體水平定向影響，其單體是通過和PPN層相互作用和在隨后的交聯(lián)中固定定向而完成上述水平定向作用。在下文中，交聯(lián)液晶單體也稱為LCP(液晶聚合物)。
現(xiàn)在，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，液晶單體也可涂于和交聯(lián)于已經(jīng)含有LCP層的單一基材表面。為此目的，既不需要夾心元件另外定向的對應基材，也不需要磁場或電場用于定向。這點和EP—A—397，263相反，在該專利中，對于偏振膜的制造來說，在單一LC單體層中的二向色染料的磁場定向被證明是優(yōu)選的，并且實際上將其作為唯一的方法(無場定向確定被提出過專利權要求，但沒有實例說明)。此外，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，隨后的聚合作用或光交聯(lián)并不影響或損害單一基材上的這些單體層的定向。因此，第一次可能在單一LCP定向的基材表面上用簡單的順序方式制造由n個定向化的液晶聚合物層組成的固定薄膜。另外，也能將具有不同光學和/或電學功能的其它層組合到這些復雜的混合層中。這就首次有可能利用LCPs將不但已知的而且新穎的光學元件，例如偏振—干涉過濾器，光學延遲層，偏振器等結合在單一基材上，并將這些元件組合在混合層中。此外，象用于液晶的定向層的另外功能層也能組合在混合層中。
本發(fā)明為使用前面所提及的層結構物生產(chǎn)光學和光電學元件和設備提供和開辟了新的可能性。
依據(jù)本發(fā)明，和定向層相結觸的交聯(lián)液晶單體(LCP)的各向異性層的制造包括將定向層涂在單一基材上，將非交聯(lián)液晶單體涂在該層上，以及隨后使該單體交聯(lián)。對于更復雜的層結構物的制造來說，另外的定向和液晶層在其它的步驟中加進去，并且這些層也可被交聯(lián)。并且，如果需要的話，光學上各向同性的去耦層或導電層能插入或加在以下定向層的單個LCP層之間。
依據(jù)本發(fā)明，光學部件的特征是，至少一個定向層是光定向聚合物網(wǎng)層(PPN)或具有區(qū)域不同的定向模式。
優(yōu)選的是，使用在溫度下具有向列的，膽甾醇型的，鐵電的或非線性光學(NLO)活性的單體混合物。
第二的和其它LCP層也可直接地涂在例如無中間PPN層的第一LCP層上，隨后進行交聯(lián)。由此，在第二層和其后層中的單體取第一個或各個基礎LCP層的優(yōu)先定向。
也將知道，PPN和LCP層不需覆蓋基材的整個表面，但是在個別和不同方式中也能覆蓋所有表面或其部分。
這些多層結構物用在光學和光電學設備中，特別是用在不同LCP層起不同光學和定向用途的液晶元件生產(chǎn)制造中。它們也能用于集成的光學設備中，例如帶狀波導器，馬赫—陳德爾干涉儀和雙頻波導設備中。最后，這些層結構物還能用于防假冒品和復制拷貝的安全裝置。
參考簡化的附圖，其后將描述本發(fā)明的實施方案，其中

圖1表示本發(fā)明中光學部件的層結構物。
圖2表示有另外層的光學部件的層結構物。
圖3表示有一個另外去耦層的可替換層結構物。
圖4表示部件區(qū)域有不同定向的另一層結構物。
圖5表示如同圖4的另一個層結構物，但帶有一個另外的去耦層。
圖6表示帶有如圖3中層結構物的一個超扭曲列(STN)液晶顯示元件。
圖7表示如圖6元件中向列導向，光延遲器層和偏振器的方向的示意圖。
圖8表示如圖2的帶有層結構物的另一個液晶元件，但是帶有一個另外的ITO層。
圖1是本發(fā)明的一個實施方案中層結構物的斷面圖，有透明或反射材料，例如玻璃，多聚體，金屬，紙等的基材1。光定向聚合物網(wǎng)層2被置于基材上，并且要么均勻地覆蓋整個基材或要么有不同區(qū)域的水平定向。例如，能由瑞士專利申請書Nos.2244/91和2246/91中所述的肉桂酸衍生物制成該層。
該層是通過帶有線性偏振紫外光源的選擇性照射被定向和同時被交聯(lián)的。
除了PPN層外，層2也可以是常規(guī)定向層，例如，被單向摩擦的聚酰亞胺層或有定向效應并用SiOx噴涂而得到的層。在這種情況下，定向層通常將在整個基材表面之上有均勻的定向。希望在整個表面之上有均勻定向的應用中，生產(chǎn)這種機械替代層也許比PPN層便宜。
接著，PPN層2能加在以前置于基材1之上的常規(guī)定向層上，例如一個噴涂的SiOx層或一個被均勻摩擦的聚合物層。
層2和定向的交聯(lián)液晶單體的各向異性層3相鄰。層3有一個具定向性的分子排列，定向由下面層2的定向或轉移至液晶層中的定向決定。LCP層3通過適當波長的光作用而被光交聯(lián)，并且仍保持由層2預先決定的分子定向。光交聯(lián)固定了LCP層3的定向，以致它不受嚴酷的外界因素，如光或高溫的影響。交聯(lián)之后，隨著時間變化在PPN層2中發(fā)生的光學或熱不穩(wěn)定性甚至對LCP層3的定向特性并不產(chǎn)生不好的作用。
LCP層3不是同如前一樣的PPN層就是常規(guī)定向層相鄰，這依賴于依據(jù)圖2對于相鄰第二個LCP層5是想要區(qū)域不同的定向模式還是均勻定向。依據(jù)同樣的方式產(chǎn)生LCP層5，LCP層5和層3有相同的特征，但是二個LCP層通常是定向不同的。
圖3表示一個部件的實施方案，象以前描述的情況一樣，其中，將各自定向的2個LCP層置于基材1之上。然而，和圖2中的實施方案相反的是，將光學上各向同性的或弱微地各向異性的耦層6放置在下面的LCP層3和上面的定向層4之間，目的是為了阻止LCP層3對上面的混合層4、5施加定向影響，因此對置于層5與之上的液晶施加定向影響，當然，延遲層也能有這種影響。例如，去耦層6能由氧化硅(SiOx)或各向同性的聚合物如聚乙烯醇(PVA)或尼龍制成。
圖4表示象圖2一樣的層結構物，它由置于基材1之上的四層構成，即第一PPN層2，第一個LCP層3，另一PPN層和另一LCP層。然而，和圖2中結構相反的是，兩個上層有不同的區(qū)域定向。PPN層有帶第一定向的區(qū)域7和有帶不同于第一定向的第二定向區(qū)域8。由于在交聯(lián)之前，定向被傳給LCP層，所以，LCP層擁有帶第一定向的區(qū)域9和帶第二定向的區(qū)域10。
類似地，圖5所示的層結構物相當于圖3中諸如帶去耦層的層結構物，但是除了象以前的上面的PPN層包含不同定向的區(qū)域7和8，以及上面的LCP層包含帶相應不同定向的區(qū)域9和10。
當圖1—5中所示的和帶有兩個單獨定向的LCP層的層結構物用于生產(chǎn)液晶元件時，層3充當延遲層，層5或9，10能充當液晶的定向層。為了得到延遲效果，常給LCP層3的光程差一個高值，例如100nm以上。
圖6是用這種層結構物構成的液晶元件的斷面圖。液晶層15存在于其面向液晶的表面被許多層結構涂覆的兩個玻璃板1和12之間。首先，將用于加電壓的氧化銦錫(ITO)電極層11優(yōu)先裝在板1。為了避免通過聚合物層的電壓降落，ITO層11或許能可加在層3或層6之上。在其它情況下，層結構物具有圖3所示的結構，即，兩個PPN—LCP組合2，3和4，5，并帶有交替插入的去耦層6。LCP層3充當延遲層，LCP層5使液晶15定向?；囊部裳b有反射層。
另一玻璃板12同樣用ITO電極層13涂覆。下面是定向層14，例如單向接地PVA。
為了得到轉角＝240℃的STN元件，PVA層14和上LCP層5的定向方向彼此成60℃的角。如果液晶有合適的手性攙雜物，液晶15中出現(xiàn)240°的扭轉。圖7表示偏振器P1和P2的排列，光延遲層3的慢光軸Ce的方向，以及和兩個定向層5和14相鄰的液晶層15的壁定向方向n1和n2。n1和p1在延遲層側。
當不加電壓時，該元件是不透明的，但是用適當?shù)碾妷杭せ顣r，該元件變?yōu)橥该?。由于裝有延遲層3，STN元件中常見的干涉顏色并不出現(xiàn)，即考慮光學可見性時，元件是白色的。
延遲層3也能包含混有手性攙雜物的液晶。通過改變攙雜物濃度，能得到0°到360°之間的旋轉角度。旋轉可以是左旋的或右旋的。
這種扭曲的延遲層特別適合于STN顯示元件的顏色補償。有較大光程差Δn·d≈900nm的延遲層優(yōu)選用于這種目的。當在圖6的STN元件中應用扭曲的光延遲層時，必須滿足下列條件—光延遲層的旋轉方向和液晶層15的旋轉方向相反，光延遲層的旋轉角()和液晶層的旋轉角相同。
—在面對液晶層一側，光學延遲層的慢光軸垂直于液晶層15的定向方向n1，并且—光延遲層的光程差等于液晶層15的光程差。
另一方面，如果如此構建一個交替連續(xù)的定向層和LCP層的多層系統(tǒng)，并可任選地帶有去耦層的插入，以便層的水平光軸隨方位角而變化，并產(chǎn)生螺旋結構，那么就能構建一個螺旋扭曲的延遲層。
通過增加扭曲延遲層中手性攙雜物的濃度，可得到高扭曲的層，用作膽甾醇型的光過濾器。由于層的熱穩(wěn)定性，能在遠高于100℃溫度下使用這些過濾器。通過改變手性攙雜物而改變這些膽甾醇型的過濾器的選擇性反射波長。通過疊加至少兩個膽甾醇型的層，并且其中每個有不同選擇反射性，能改變組合過濾器的選擇反射的帶寬。
通過增加被LCP層中的液晶分子定向的雙向色染料，能得到帶有集成線性偏振器，或吸收光過濾器的延遲層或定向層。
其他細節(jié)由下列實施例給出。
實施例1PPN層的生產(chǎn)PPN材料能包括諸如肉桂酸衍生物。在各實施例中，被選材料是高玻璃化點的PPN(Tg＝133℃)聚合物 用NMP中含5％PPN材料的溶液在2000rpm下旋轉涂覆玻璃板1分鐘。然后，將此層置于加熱臺上，于130℃下干燥2小時，再進一步于130℃下真空干燥2小時。用200W高壓汞燈產(chǎn)生的線性偏振光，室溫下照射該層5分鐘。然后，此層能用作液晶的定向層。可是，對許多應用場合來說，該定向能力的熱穩(wěn)定性太低。例如，此層在120℃下15分鐘后，定向能力消失。
實施例2用于LCP層的可交聯(lián)LC單體的混合物在各實施例中，下列二丙烯酸酯組分用作可交聯(lián)LC單體 這些組分被用來生產(chǎn)具有特別低熔點(Tm≈35℃)的可超冷卻向列混合物MLcp，以便能在室溫制備LCP層。
這些二丙烯酸酯單體地混合物中的比例是單體180％單體215％單體35％向此混合物中加入2％的Ciba—Geigy IRGACURE 369光引發(fā)劑。
然而，將MLcp混合物溶解在苯甲醚中。通過改變苯甲醚中MLcp的濃度，可在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)LCP層的厚度。
對LC單體的光誘導交聯(lián)來說，定向之后，用150W氙燈發(fā)出的各向異性光照射此層約30分鐘，可以固定此定向。
實施例3延遲層和定向層的組合用偏振化的UV光照射涂覆PPN的玻璃板5分鐘。通過離心將苯甲醚中的40％MLcp溶液沉積在被照射層上。旋轉參數(shù)；2000rpm，2分鐘。根據(jù)UV光的偏振方向，使生成的可交聯(lián)LCP層定向。交聯(lián)之后，LCP層的厚度是2.2μm。
如果將被涂覆的玻璃板置于交叉的偏振器之下，以便在PPN層照射期間，偏振器平行于或垂直于偏振方向，那么此板是黑的?？墒?，如果此板沿所在板平面旋轉45°時，板變亮，即有雙折射。此時光滯后約30nm。
通過噴涂，將50nm厚的各向異性SiOx去耦層，置于帶有30nm光滯的混合層上。然后，象實施例1中描述的那樣，在去耦層上構建PPN層。PPN層被分成經(jīng)不同偏振方向照射的兩個區(qū)域，其中一半偏振光方向與下面延遲層的光軸方向平行，另一半則與之垂直。當一半被照射時，另一半被遮蓋。結果是兩個區(qū)域的平面定向方向互相垂直。
制備含5％MLcp的苯甲醚溶液。通過離心，將此溶液沉積到區(qū)域照射不同的PPN層上。旋轉參數(shù)2000rpm，2分鐘。為了優(yōu)化LC單體的定向，然后加熱被涂覆的基材剛好至透明點(Tc＝67℃)。然后，以0.1℃/分鐘的速度冷卻該層至透明點之下幾度，再進行光化學交聯(lián)。
如果用此混合基材和第二接地PVA涂覆的基材構建一個LC元件，并且將液晶填充此元件，結果是在元件的一半得到扭曲(TN)結構，在元件的另一半得到LC分子的相同水平結構。一方面，混合基材充當光延遲層，另一方面，它充當液晶的定向層。延遲層的光軸不同于LC分子被定向的方向。
由于兩個交聯(lián)LCP層的結果，多層狀層在熱和光學上是穩(wěn)定的。在SiOx層處產(chǎn)生尼龍的各向異性脫耦層。最后，將0.10％尼龍溶解在三氟乙醇中，通過旋轉涂覆，將其沉積在第一LCP層上。
實施例4原位補償?shù)暮蛶в袉屋S延遲層的STN元件將PPN層加到ITO涂覆的玻璃板上，并用線性偏振光照射PPN層。下一步是，通過離心，將53％MLcp的苯甲醚溶液沉積，并且交聯(lián)(旋轉參數(shù)2000rpm，2分鐘)。此延遲層的光滯后是530nm。象實施例3一樣，加入第二PPN層，并且通過各方異性SiO2層從延遲層去耦。照射第二PPN層的偏振器方向相對于照射PPN1的偏振器方向旋轉了75°。象實施例3一樣，照射后將薄LCP層置于PPN2層之上。
用此基材和第二個摩擦的PVA—ITO玻璃基材構建帶有板間距d＝5μm的LC元件。放置第二板，以便摩擦方向和混合層定向方向成240°的角。象圖7中一樣，調(diào)整所需的兩個偏振器的傳送方向。用手性攙雜物首先混雜液晶混合物，以得到d/P比為0.51(P為間距)。將此混合物注入LC元件中。
只要不加電壓在元件上，它就是黑的?？墒?，如果加足夠的電壓，元件從黑變白。因此，通過延遲層，補償了STN元件中正常的干涉顏色，從而避免另外加補償片的必要。
實施例5混合層作為扭曲延遲層用有高扭曲力〔螺旋扭曲力(HTP)＝0.26μm-1〕的0.16％左旋手性攙雜物摻混MLcp混合物。然后將此摻混的混合物溶解到40％苯甲醚中，并且離心涂覆到被照射的PPN層上(2000rpm，2分鐘)。交聯(lián)之后，LCP層的厚度約為2.2μm。當在交叉偏振器下觀察涂覆板時，基材側的傳送方向平行于照射PPN的偏振光方向，此層并不是象線性延遲層情況下出現(xiàn)黑色。然而，分析器旋轉30℃時，此層最黑。因此，將線性偏振光的偏振板沿延遲層傳送后旋轉30℃，對應于LCP層的扭曲。
通過改變手性攙雜物的濃度，能在0°至360°之間調(diào)節(jié)扭曲。除了使用左旋攙雜物外，也能使用右旋攙雜物。此扭曲的延遲層也對諸如STN顯示的顏色補償具有重要意義。
實施例6原位補償?shù)暮蛶в信で舆t層的STN元件除了線性延遲層外，第一PPN—LCP層組合可為扭曲延遲層，并且進一步增加對比。因此，用左旋手性攙雜物混雜第一LCP層的MLcp混合物。如此選擇旋轉參數(shù)以至于LCP層的光滯后等于圖6中液晶15的光滯后。通過攙雜物濃度能調(diào)節(jié)LCP層的間距，以便延遲層的旋轉角度等于液晶的旋轉角度。照射扭曲延遲層之上的定向層，以便它的定向方向垂直于面向定向層一側的延遲層的慢軸。在同實施例4相似的方式中，此基材被用來構建STN元件，并且用左旋液晶填充它實施例7帶有區(qū)域不同顏色的混合層。
通過在室溫下離心，將50％MLcp苯甲醚溶液加到被線性偏振光照射過的PPN層上，然后進行交聯(lián)。生成的光延遲層有470nm的滯后。在交叉偏振器下，板是橙色的。象實施例3中的一樣，通過噴涂，沉積得到一個50nm厚的各方異性去耦SiOx層，接著是第二PPN層。然后將層PPN2分成三個區(qū)域，它們用不同偏振方向的光照射。偏振方向在區(qū)域1是平行的，在區(qū)域2是垂直的，在區(qū)域3同照射PPN1的偏振方向成45°角。在每個區(qū)域照射期間，其它區(qū)域被遮蓋。
通過離心，將30％MLcp苯甲醚溶液加到被如此照射的PPN2層上，并且交。生成的LCP層有Δnd＝140nm的光滯后。
如果將混合層以PPN1照射偏振方向和偏振器成45°角的方式，置于交叉偏振器之下，可得知三種顏色區(qū)域 Δnd〔nm〕顏色1 610 蘭2 330 黃3 470 橙在區(qū)域1增加兩個LCP層的光滯后，在區(qū)域2減去該光滯后。
用三種顏色中任一個相似的方式，通過加另一PPN—LCP組合，可得到其它顏色。同第一次照射相比較，通過改變0°到90℃之間的偏振方向，也能影響單個層的照射。因此，Lyot/Oehman或Solc干涉過濾器也可實現(xiàn)，其傳送范圍通過層數(shù)、厚度和光軸方向來調(diào)節(jié)。傳送范圍可為任意調(diào)節(jié)的象素方式。
實施例8用作光過濾器/偏振器(園形偏振器的膽甾醇型LCP層用實施例5中的12％左旋手性攙雜物摻混MLcp混合物。生成的膽甾醇型混合物有約360nm的間距。將攙雜的混合物溶解在40％苯甲醚中，離心涂覆到用線性偏振光照射的PPN層上，然后交聯(lián)。生成的層充當有選擇反射波長為λ0＝580nm的膽甾醇型過濾器。反射帶的寬度是70nm。
實施例9作為線性偏振器的雙向色LCP層將有以下結構的2％雙向色染料加到MLcp混合物中。 將混合物溶在30％苯甲醚溶液中，離心涂覆到用線性偏振光照射的PPN層上。然后交聯(lián)。如果保持偏振器的傳送方向平行或垂直于PPN照射的偏振方向，在一種情況下會傳送白光，但是，當成直角時，該層的顏色依賴于染料的吸收光譜。雙向色比率是8∶1。如果在此位置使用雙向色染料分子的黑色混合物，混合層充當寬帶偏振器。由于用不同偏振方向區(qū)域照射PPN層的結果，通過定位改變偏振方向，能產(chǎn)生線性偏振層。這些能用在LC顯示中，例如，上述各實施例的結構延遲層和定向層的結合。
權利要求
1.一種與單一基材上定向層相接觸的交聯(lián)液晶單體(LCP)的各向異性層的制造方法，此方法包括加定向層到單一基材上，以及加非交聯(lián)液晶單體層在定向層上，隨后使單體交聯(lián)。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中將另一定向層加在LCP層上。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其中將另一個未交聯(lián)液晶單體層加到第二定向層上，隨后使此單體交聯(lián)。
4.一種有層狀結構的光學部件，在單一基材上有一個定向層，一個LCP層和至少一個位于LCP層之上的另外定向層，其中，至少一個定向層由光定向的聚合網(wǎng)(PPN)組成。
5.根據(jù)權利要求4的光學部件，其中至少一個定向層具有區(qū)域上不同定位的模式。
6.根據(jù)權利要求4或5的光學部件，其中另一定向交聯(lián)的液晶單體的各向異性層被置于另一定向層之上。
7.根據(jù)權利要求4至6中任一項的光學部件，其中，另一定向層具有通過摩擦或噴涂而產(chǎn)生的表面定向結構。
8.根據(jù)權利要求4至7中任一項的光學部件，其中，在下面的液晶層和另一定向層之間有一各向同性的去耦層。
9.根據(jù)權利要求4至8中任一項的光學部件，其中，定向和/或交聯(lián)液晶單體層僅覆蓋部分基材。
10.根據(jù)權利要求4至9中任一項的光學部件，其中，第一個交聯(lián)液晶單體層是光學延遲層。
11.根據(jù)權利要求10的光學部件，其中，許多液晶單體層構成光學延遲層。
12.根據(jù)權利要求7的光學部件，其特征是第一交聯(lián)液晶單體層構成扭曲的光學延遲層，并且LCP層由膽甾醇型液晶材料組成。
13.根據(jù)權利要求4至12中任一項的光學部件，其中，一個或多個LCP層由高度扭曲的液晶材料組成，以便在一定光波長范圍之內(nèi)充當光學過濾器或園形偏振器。
14.根據(jù)權利要求4至13中任一項的光學部件，其中有吸收顏色過濾層。
15.根據(jù)權利要求4至14中任一項的光學部件，其中一個LCP層是鐵電的。
16.根據(jù)權利要求4至14中任一項的光學部件，其中，一個LCP層有非線性光學活性。
17.根據(jù)權利要求4至15中任一項的光學部件，其中，第二交聯(lián)液晶單體層或第二PPN層構成定向層。
18.根據(jù)權利要求4至17中任一項的光學部件，其中，一個或多個LCP層含有雙向色染料分子，以便充當吸收光過濾器和/或線性偏振器。
19.根據(jù)權利要求4至18中任一項的光學部件，其中，至少一個LCP層由交聯(lián)單體或單體混合物組成，以單體狀態(tài)的該單體混合物至少在加工期間，于15℃至80℃之間是液晶。
20.根據(jù)權利要求19的光學部件，其中，溫度范圍是15℃至50℃之間。
21.根據(jù)權利要求4至19中任一項的光學部件之應用，其中，一個LCP層充當延遲層，而另一個LCP層則充當定向層。
22.根據(jù)權利要求4至19中任一項的光學部件之應用，它用于傳送和反射液晶顯示中。
23.根據(jù)權利要求21的光學部件之應用，其中，液晶顯示是旋轉元件。
24.根據(jù)權利要求21的光學部件之應用，其中，液晶顯示是STN元件。
25.根據(jù)權利要求21的光學部件之應用，其中，液晶顯示是鐵電元件。
26.根據(jù)權利要求21的光學部件之應用，其中，液晶元件包括可尋址的活性基質基材。
27.根據(jù)權利要求4至19中任一項的光學部件之應用，它用于光學的和集成光學設備中。
28.根據(jù)權利要求4至19中任一項的光學部件之應用，它用于防假冒和傳送的復制拷貝的安全裝置。
全文摘要
光學部件具有混合層結構，此混合層結構由定向層，以及同定向層相接觸的另外層組成，并且，該光學部件包括一個交聯(lián)液晶單體，至少一個位于L.C.層上的另外定向層，和優(yōu)選一個另外的交聯(lián)L.C.單體。這些層有不同的功能，例如定向或延遲功能。至少定向層之一是PPN層，或具有區(qū)域不同的定向模式。
文檔編號G02F1/13363GK1130259SQ9510766
公開日1996年9月4日 申請日期1995年6月23日 優(yōu)先權日1994年6月24日
發(fā)明者M·謝德, A·舒斯特, H·塞伯爾 申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司