專利名稱：體積光學(xué)配向延遲器的制作方法
體積光學(xué)配向延遲器 本發(fā)明涉及雙折射層，其中光軸的方向沿著該層的厚度方向改變，
其包含I):
I)
(i) 具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和
(ii) 具有光可取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物，和/或
(Ui)具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物 或聚合物，和
(iv) 和任選地，其它組分；或
II)
(v) 具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物或 聚合物，和
(vi )和任選地，其它組分，
此外，本發(fā)明還涉及所述雙折射層的制備方法，它的用途和它的 光學(xué)組件。
雙折射層廣泛地用來改變光的偏振態(tài)。長久以來，光學(xué)延遲器， 例如四分之一波和半波延遲器是雙折射層的主要應(yīng)用，例如用來使線 偏振光的平面旋轉(zhuǎn)90?；?qū)⒕€偏振光轉(zhuǎn)化成圓偏振光，反之亦然。
從幾年前開始，用于計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、TV機(jī)或移動(dòng)式電話的高質(zhì)量 液晶顯示器(LCD )采用大量具有各種光學(xué)性能的雙折射箔片。取決于 專門應(yīng)用，LCD中的雙折射膜必須改進(jìn)對比度、亮度、視角或色飽和度。
目前，用于LCD的大多數(shù)雙折射箔片仍然是拉伸塑料膜。然而，膜 的拉伸不能獲得為進(jìn)一步改進(jìn)LCD的光學(xué)性能所要求的所有復(fù)雜光學(xué)
性能，因?yàn)槔靸H允許沿著膜幅方向和垂直于膜幅方向改變折射指數(shù)。 近年來，具有附加光學(xué)性能的經(jīng)涂覆延遲器已經(jīng)變成拉伸延遲器的公 認(rèn)的替換物。經(jīng)涂覆的延遲器通?；诳山宦?lián)的液晶材料。此類材料作為單體 涂覆在基材上，該基材具有經(jīng)改性顯示配向能力的表面。在涂覆和干 燥之后，根據(jù)配向信息使液晶配向，然后通過暴露到紫外(UV)光中
進(jìn)行交聯(lián)。交聯(lián)的液晶在下文中稱為液晶聚合物(LCP)。
在基材上產(chǎn)生配向的最先進(jìn)技術(shù)是刷涂和光配向。刷涂技術(shù)是LCD 制造中沿用已久的，但是具有一些缺陷，例如產(chǎn)生灰塵，這要求后續(xù) 清潔步驟。另 一個(gè)缺陷是在輥對輥制造中可調(diào)節(jié)配向方向角的有限范 圍，這對于某些應(yīng)用要求各個(gè)片材必須加以切割、配向和層壓到偏振 器上，而不是輥靠輥直接地層壓兩個(gè)膜。
美國專利號4， 974, 941 (Gibbons等人)描述了一種方法，其中響 應(yīng)于用合適波長的線偏振光曝光由染料的順-反異構(gòu)化引起優(yōu)選方向。 與如此啄光的表面接觸的液晶根據(jù)這種優(yōu)選方向取向。這種取向方法 是可逆的，即通過讓該層進(jìn)一步曝光到第二偏振方向的光中，可以再
次4t轉(zhuǎn)取向方向。
在美國專利號5， 389， 689 ( Chigrinov等人)中描述的可光結(jié)構(gòu)化
取向?qū)拥那闆r下，在暴露于線偏振光期間產(chǎn)生了不可逆各向異性聚合 物網(wǎng)絡(luò)，它顯示液晶的配向性能。此種線性光-聚合的聚合物網(wǎng)絡(luò)(LPP) 可用于要求穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)化或未結(jié)構(gòu)化液晶取向?qū)拥娜魏蔚胤健?br> 包括與LPP配向?qū)咏佑|的LCP的各向異性膜的層狀結(jié)構(gòu)在美國專利 號5, 602，661 (Schadt等人)中進(jìn)行了描述。采用這種技術(shù)，甚至可能 制造由若干取向LCP層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)，正如歐洲專利號689 084 (Schadt等人)中所述。
眾所周知，除了方位配向之外，傾斜角，即液晶層的光軸相對于 該層平面的傾角通常是必要的。這可以通過在表面上具有傾斜角的LPP 取向?qū)舆_(dá)到，例如歐洲申請?zhí)? 756 193 ( Schadt等人)中所公開那樣。
通過光配向?qū)优湎虻纳鲜鯨CP層的簡化在歐洲專利EP l' 090' 325 中進(jìn)行了公開。該專利描述了一種是液晶并且同時(shí)顯示光配向功能的 材料。通常，此種材料是光學(xué)配向材料與可交聯(lián)液晶的混合物。此種 材料可以涂覆到不要求顯示配向能力的基材上。然后將此種材料的層暴露于線式偏振紫外光中，該紫外光引起屬于該材料的可交聯(lián)液晶配 向。在完成配向過程之后，通過UV交聯(lián)使該液晶取向固定。通過傾斜 暴露到線偏振紫外光中，可以使雙折射層的光軸傾斜。作為相對于通
過配向表面配向的LCP層的差異，如上所述，不但通過該表面而且從材 料大部分內(nèi)部控制了結(jié)合材料中的分子配向。此種材料將在下文中稱 為體積光可配向延遲器(VPR)材料。顯然，此種材料的優(yōu)點(diǎn)是層和加 工步驟的數(shù)目降低，這可以降低成本和提高生產(chǎn)產(chǎn)率。
因?yàn)楣怆娮釉O(shè)備，例如用戶光通信，LCD屬于快速發(fā)展的市場，所 以仍需要改進(jìn)的質(zhì)量和功能性和降低成本。本發(fā)明為上述層提供了附 加功能性。
因此，本發(fā)明涉及雙折射層，其中光軸的方向沿著該層的厚度方 向改變，其包含
I)
(i)具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和 (ii )具有光可取向基團(tuán)，優(yōu)選還具有可聚合基團(tuán)的單體或低聚 物或聚合物，和/或
(iii) 具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低 聚物或聚合物
(iv) 和任選地，其它組分，或
II)
(v) 具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚 物或聚合物
(vi )和任選地，其它組分。 在本發(fā)明上下文中，可聚合基團(tuán)涵蓋交聯(lián)的基團(tuán)。 在本發(fā)明上下文中，表述"光可取向基團(tuán)"是這樣的基團(tuán)，它們?nèi)?br> 果被配向光輻射則能夠產(chǎn)生優(yōu)選方向，并因此引起液晶的配向。
在本發(fā)明上下文中，配向光是具有可以引發(fā)光致配向的波長的光。
優(yōu)選地，波長在UV-A、 UVB和/或UV/C范圍中，或在可見光范圍中。哪
種波長是合適的取決于光致配向化合物。更優(yōu)選，配向光是至少部分線偏振、橢圓偏振，例如環(huán)偏振，或 非偏振的，最優(yōu)選環(huán)偏振的，或非偏振的傾斜射出光，或至少部分線 偏振的光。
光可取向基團(tuán)更優(yōu)選是各向異性吸收性分子。該各向異性吸收性
分子顯示具有不同值的吸收性能，通常在大約150-2000nm的范圍內(nèi)。 通常使用的各向異性吸收性分子具有碳-碳、碳-氮或氮-氮雙鍵。 各向異性吸收性分子是例如偶氮染料、蒽醌、mericyanine、甲烷、 2-苯基偶氮噻唑、2-苯基偶氮苯并噻唑、二苯乙烯、1,4-雙(2-苯基 乙烯基)苯、4，4'-雙(芳基偶氮)二苯乙烯、茈、4，8-二氨基-1，5-萘醌染料、具有與兩個(gè)芳族環(huán)共軛的酮結(jié)構(gòu)部分或酮衍生物的二芳基 酮，例如取代的二苯甲酮、二苯曱酮亞胺、苯腙和或肉桂酸酯。上列 的各向異性吸收性材料的制備是熟知的，例如由Hoffman等人在美國專 利號4， 565，424， J—ones等人在美國專利號4， 401， 369， Cole，Jr.等人 在美國專利號4， 122， 027， Etzbach等人在美國專利號4， 667， 020和 Shannon等人在美國專利號中5， 389， 285所述。
優(yōu)選的各向異性吸收性分子是芳基偶氮、聚(芳基偶氮)、二苯 乙烯和二芳基酮衍生物和肉桂酸酯。
更優(yōu)選的是芳基偶氮、二苯乙烯、二芳基酮和肉桂酸酯。 各向異性吸收性分子可以在主鏈聚合物內(nèi)共價(jià)鍵接，它們可以作
為側(cè)鏈基團(tuán)與主鏈共價(jià)鍵接或它們可以作為非鍵接溶質(zhì)存在于聚合物中。
聚合物表示例如聚丙烯酸酯、聚曱基丙烯酸酯、聚酰亞胺、聚酰 胺酸、聚順丁烯二酰亞胺、聚-2-氯代丙烯酸酯、聚-2-苯基丙烯酸酯； 未取代的或C,-C6烷基取代的聚丙烯酰胺、聚曱基丙烯酰胺、聚-2-氯丙 烯酰胺、聚-2-苯基丙烯酰胺、聚乙烯醚、聚乙烯基酯、聚苯乙烯衍生 物、聚硅氧烷、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的直鏈或支鏈烷基酯；聚苯 氧基烷基丙烯酸酯、聚苯氧基烷基曱基丙烯酸酯、聚苯基烷基曱基丙 烯酸酯，其中烷基殘基含l-20個(gè)碳原子；聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、 聚苯乙烯、聚-4-甲基苯乙烯或它們的混合物。此外，優(yōu)選的光可取向單體或低聚物或聚合物在美國專利號
5,539,074、美國專利號6， 201， 087、美國專利號6， 107， 427、美國專 利號6， 335， 409和美國專利號6， 632， 909中進(jìn)行了描述。
液晶單體或預(yù)聚物表示包含一個(gè)或多個(gè)桿狀、板狀或盤狀介晶基 團(tuán)(即能夠引起液晶相行為的基團(tuán))的材料或化合物。具有桿狀或板 狀基團(tuán)的液晶化合物本領(lǐng)域中還稱為棒狀液晶。具有盤狀基團(tuán)的液晶 化合物本領(lǐng)域中還稱為碟狀液晶。包含介晶基團(tuán)的化合物或材料不一 定必須本身顯示液晶相。它們僅在與其它化合物的混合物中，或當(dāng)介 晶化合物或材料，或它們的混合物聚合時(shí)顯示液晶相行為也是可能的。
可以用于本發(fā)明的具有可交聯(lián)基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物例如在以
下文獻(xiàn)中進(jìn)行了公開WO 2005/1 05932 、 WO2005/054406 、 WO 2004/085547 、 WO 2003/027056 、美國專利號2004/0164272 、美國專 利號6746729、美國專利號6733690、 WO 2000/48985、 WO 2000/07975、 WO 2000/04110、 WO2000/05189、 WO 99/37735、美國專利號6395351、 美國專利號5700393、美國專利號5851424和美國專利號5650534。
優(yōu)選的可交聯(lián)基團(tuán)表示例如丙烯酸酯或二丙烯酸酯，甲基丙烯酸 酯，二曱基丙烯酸酯，烯丙基、乙烯基或丙烯酰胺。
更優(yōu)選的是具有丙烯酸酯或二丙烯酸酯可交聯(lián)基團(tuán)的液晶單體或 預(yù)聚物。
在本發(fā)明上下文中，表述"其它組分"是指例如，手性分子、二色 性分子和光學(xué)吸收劑。
如果具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物(i)按100重量份的量 存在，則具有光可取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物(ii)，和/或具 有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物(iii)通常按至少O. 1 重量份，更優(yōu)選至少l重量份，最優(yōu)選至少10重量份的量存在。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及雙折射層，其包含
I)
(i )具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或聚合物的混 合物；和
12(n)具有光可取向基團(tuán)，并優(yōu)選具有可聚合基團(tuán)的單體或低聚 物或聚合物，具有光可取向基團(tuán)，并優(yōu)選具有可聚合基團(tuán)的單體或低 聚物或聚合物的混合物，和/或
(iii )具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低 聚物或聚合物或具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物 的混合物，和
(iv) 任選地，其它組分；其中所述混合物中的物質(zhì)的量是相同 或不同的，或
II)
(v) 具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚 物或聚合物或具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物的 混合物，和
(vi) 任選地，其它組分；其中所述混合物中的物質(zhì)的量是相同 或不同的。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，物質(zhì)(i )和(iii )具有 向列相或膽甾醇相或?qū)恿邢唷＿x擇哪種相取決于預(yù)計(jì)的應(yīng)用。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及包括非線性輪廓的雙折射層。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及雙折射層，其中物質(zhì)U)和/ 或(iii )是在顯示配向表面的基材上配向的。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及雙折射層，其中使物質(zhì)U)和 /或(iii)配向，其中通過顯示配向表面的基材和通過體積光配向引 起配向，優(yōu)選來自該配向表面的和該體積光配向的配向信息，優(yōu)選方 位和/或傾斜引起的配向，是不同的。
此外，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案涉及雙折射層，其中在顯示 配向表面的基材上使物質(zhì)(i )和/或(iii )配向和其中該雙折射層包 括非線性的傾斜輪廓。
此外，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及雙折射層，它是線性或非 線性扭轉(zhuǎn)的。
此外，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案涉及雙折射層，它具有彎曲變形或展開變形。
此外，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中，雙折射層還包含手性分子。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，雙折射層還包含二色性分子。
另 一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案涉及雙折射層，它包含以從均勻分布到相
分離的范圍分布的物質(zhì)(i) 、 (n)和/或un),優(yōu)選其中物質(zhì)(i) 和(ii)和/或(iii)是相分離的。
取決于光可取向和液晶物質(zhì)的相互作用，作為一個(gè)極端混合物可 以是均勻的，或作為另一個(gè)極端，配向化合物和液晶可以完全地以層 分離。 一個(gè)優(yōu)選的情形是以層的完全相分離，其中光可配向化合物的 層位于雙折射層的一個(gè)或兩個(gè)表面。后一種情況提供自組織材料，其 中單個(gè)層的涂層提供與液晶盒的相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中液晶層兩面上 的配向?qū)犹峁┡湎蛐畔ⅰ?br> 一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案涉及包含相分離的物質(zhì)(i )和(ii )和/ 或(iii )的雙折射層，其中物質(zhì)(i )在物質(zhì)(ii )上面形成層；或 其中物質(zhì)(ii)在物質(zhì)(iii)上面形成層；或其中物質(zhì)(i)在物質(zhì) (ii)下面形成層；或其中物質(zhì)(ii)在物質(zhì)(Hi)下面形成層；或 其中物質(zhì)(ii)形式兩個(gè)層， 一個(gè)在物質(zhì)(i)上面， 一個(gè)在物質(zhì)(i) 下面；或其中物質(zhì)(ii )形式兩個(gè)層， 一個(gè)在物質(zhì)(iii )上面，一 個(gè)在物質(zhì)(iii )下面；或其中物質(zhì)(iii )形成在物質(zhì)(i )上面和/ 或下面的層。
此外，本發(fā)明涉及雙折射層，其中至少雙折射層，尤其是光可取 向和/或光取向物質(zhì)(ii),和/或液晶物質(zhì)U) 、 (iii)和/或另一 種其它組分(iv)的單一物質(zhì)沿著該層的厚度方向具有密度梯度。
本發(fā)明還涉及雙折射層的制備方法，其中光軸的方向沿著該層的 厚度方向改變，該方法包括a)將以下物質(zhì)的層
I)
(i )具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和 Ui)具有光可取向基團(tuán)，優(yōu)選還具有可聚合基團(tuán)的單體或低聚 物或聚合物，和/或(iii )具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低 聚物或聚合物，和
(iv) 任選地，其它組分；或 II)
(v) 具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚 物或聚合物，和
(vi )任選地，其它組分；
涂覆在基材上，和b)將該涂覆的層暴露到配向光中，優(yōu)選借助 于大于該液晶物質(zhì)(i )和/或(iii )的清亮點(diǎn)的溫度。
基材表示支承結(jié)構(gòu)?；目梢允菍訝畈牧系娜魏喂腆w組合，該層 狀材料為最終層或液晶顯示器提供有用的功能。例如，基材可以是以 下材料的任何組合。結(jié)晶或非晶硅，玻璃，塑料，包括聚酯和聚酰亞 胺；石英，氧化銦-錫，金，銀，二氧化硅， 一氧化硅，抗反射涂層， 濾色層，偏振器和相位補(bǔ)償膜。在實(shí)踐中，這些材料中的一些被沉積 或涂覆到基礎(chǔ)支承結(jié)構(gòu)例如玻璃或塑料上。
根據(jù)本發(fā)明，沿著厚度方向控制配向的一種方法是產(chǎn)生雙折射 層，尤其是光可取向和/或光取向物質(zhì)(ii)，和/或液晶物質(zhì)(i)、 (iii )和/或另一種組分(iv)中至少一種物質(zhì)的密度梯度。這可以 按多種方法達(dá)到，其中一些在以下進(jìn)行了描述，但是其它方法也有效。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案包括雙折射層的制備方法，其中光軸 的方向沿著該層的厚度方向改變，該方法包括
a)將以下物質(zhì)的層
I)
(i) 具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物，或不同物質(zhì)U)的 混合物，其中該物質(zhì)的量是相同或不同的；和
(ii) 具有光可取向基團(tuán)，并且優(yōu)選具有可聚合基團(tuán)的單體或低 聚物或聚合物，或不同物質(zhì)(ii)的混合物，其中該物質(zhì)的量是相同 或不同的；和/或
(iii )具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或聚合物，或不同物質(zhì)Uii )的混合物，其中該物質(zhì)的量是相同或不 同的；和
(iv) 任選地，其它組分，或不同物質(zhì)Uv)的混合物，其中該 物質(zhì)的量是相同或不同的；或
II)
(v) 具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或 聚合物，或不同物質(zhì)(iii)的混合物，其中該物質(zhì)的量是相同或不同 的；和
(vi) 任選地，其它組分，或不同物質(zhì)(iv)的混合物，其中該 物質(zhì)的量是相同或不同的；
涂覆在基材上，和
b)將該涂覆的層暴露到配向光中；藉此雙折射層，尤其是光可取 向和/或光取向物質(zhì)(ii )和/或液晶物質(zhì)(i ) 、 ( iii )和/或其它組 分中的至少一種物質(zhì)沿著該層的厚度方向產(chǎn)生密度梯度。
在建立雙折射層，尤其是光可取向和/或光取向物質(zhì)和/或液晶物 質(zhì)和/或吸收劑中至少一種物質(zhì)沿著該雙折射層的厚度方向的密度梯 度的第一方法中，通過控制透入該層的光來控制反應(yīng)速度。
這可以通過控制該材料在該光的有效波長范圍中的吸光率來達(dá) 到。該有效波長范圍是引起物質(zhì)配向的范圍。因?yàn)榘谠撾p折射層 中的光可取向物質(zhì)本身吸收在該有效波長范圍中的光，所以可以例如
控制吸光率的另一種其它方法是改變物質(zhì)在雙折射層中的濃度分 布，尤其是光可取向和/或光-取向物質(zhì)在雙折射層內(nèi)的濃度分布。
此外，本發(fā)明一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案涉及雙折射層的制備方法， 其中光軸的方向沿著該層的厚度方向改變，該方法包括
a)將以下物質(zhì)的層
I)
(i)具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和 (n)具有光可取向基團(tuán)和優(yōu)選可聚合，特別是交聯(lián)性基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物，和/或(iii) 具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性，和光可取向基團(tuán)的液晶單體或 預(yù)聚物或低聚物或聚合物，和(iv) 任選地，其它組分，或 II)(V)具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性，和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù) 聚物或低聚物或聚合物，和(vi )任選地，其它組分，涂覆在基材上，和b)將該涂覆的層暴露到配向光中，藉此至少一些光可取向物質(zhì)(ii) 和/或(iii)保持在該層中。最優(yōu)選的是一種方法，藉此光-取向和光可取向物質(zhì)(ii)和/或(iii) 沿著該層的厚度方向產(chǎn)生密度梯度。 由于在光配向過程中雙折射層中吸收光的結(jié)果，靠近配向光進(jìn)入該層的那側(cè)反應(yīng)速率最高。通常，將該層從基材的相對面，通常從空 氣那側(cè)曝光。然而，經(jīng)過該基材曝光也是可能的，這提供復(fù)雜構(gòu)型的 附加可能性。在另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，該方法包括a)如上所述，包括所 有描述的優(yōu)先選擇，和b)從基材的相對面，通?？諝饽莻?cè)，或經(jīng)過基材將涂覆的層暴露到配向光中。如果雙折射層的吸收率隨有效范圍內(nèi)的波長變化，則該配向光的波長也可以局限于顯示所需吸收的某種范圍。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的方法涉及一種方法，它包括如上所述的步 驟a)，包括所有描述的優(yōu)先選擇，和b)將涂覆的層曝光，其中吸收 率隨有效范圍內(nèi)的波長變化。更優(yōu)選的是這種方法，其中在步驟b)中，讓該涂覆的層隨后與不 同或相同波長和/或不同曝光幾何結(jié)構(gòu)(例如入射角和偏振方向)接觸。沿著厚度方向引起雙折射層的密度梯度的第二方法是在雙折射層 內(nèi)產(chǎn)生至少一種物質(zhì)的密度梯度。這可以通過控制該雙折射層的混合物行為，例如通過控制該雙折 射層內(nèi)的相分離達(dá)到。光可取向物質(zhì)沿著厚度方向的密度梯度可以在光配向之前建立。 光可取向物質(zhì)沿著厚度方向的密度梯度可以在暴露到配向光中后引 起。另 一種優(yōu)選的方法包括在步驟a )中通過涂覆該層引起密度梯度或 在步驟a)之后，或在步驟b)中，或在步驟b)之后。 密度梯度可以通過高溫引起。另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案涉及雙折射層的制備方法，其中光軸的 方向沿著該層的厚度方向改變，該方法包括a) 將以下物質(zhì)的層I)(i) 具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和(ii) 具有光可取向基團(tuán)，并且優(yōu)選具有可聚合基團(tuán)的單體或低 聚物或聚合物，和/或(iii )具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物 或聚合物，和(iv) 任選地，其它組分；或II)(v) 具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或 聚合物，和(vi) 任選地，其它組分；涂覆在基材上，其中物質(zhì)(i )和(ii )和/或(iiii )和/或(iv) 按從均勻分布到相分離的范圍分布，優(yōu)選其中物質(zhì)(i )和(ii )和/ 或(iii)和/或(iv)是相分離的，和b) 將該涂覆的層暴露到配向光中。只要將達(dá)到光軸的平面配向，則反應(yīng)的配向化合物的密度梯度可 能是不太重要的。然而，如果雙折射層被傾斜地曝光以使液晶分子傾 斜，則可以獲得顯示非線性變形的輪廓的傾斜輪廓，這在一個(gè)或兩個(gè)表面采用常規(guī)配向不能達(dá)到，那樣通常導(dǎo)致傾斜角沿著厚度方向的線 性變化。
本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案涉及包括a)如上所述，和b)傾斜 地將涂覆的層曝光的方法。
變形輪廓的可調(diào)性對TN-LCD (扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器)的進(jìn)一步 改進(jìn)的視角增強(qiáng)膜的設(shè)計(jì)是尤其重要的因?yàn)樽冃屋喞绊憣Ρ榷群驮?大視角度下的色移。
在上述定義和優(yōu)先選擇內(nèi)的具有非線性變形傾斜輪廓的雙折射材 料用于改進(jìn)LCD的視角、對比度和在大視角度下的色移的用途。
此外，優(yōu)選的是這樣一種方法，其中配向表面引起配向和其中通 過配向光在體積中引起配向，優(yōu)選配向表面的和體積中引起的配向信 息(例如配向排列和傾斜角)不同。
此外，優(yōu)選的這樣一種方法，其中配向表面和體積引起傾斜角， 該傾斜角可以是相等的或方位不同的或方位和傾斜角都不同。
優(yōu)選地，顯示配向表面的基材表示例如基材，它們被刷涂。任選 地，可以在打磨之前涂覆被刷涂的基材。此外，可以通過斜向蒸鍍、 離子束加工或通過格狀結(jié)構(gòu)獲得配向表面。此外，配向表面可以是圖 案化或非圖案化光配向?qū)?。配向表面還可以是配向聚合的液晶的薄層， 其中該薄層在基材上。積配向的組合。配向沿著雙折射層厚度方向的改變通過為配向表面和 體積配向施加不同的配向或傾斜方向來達(dá)到。例如，這樣提供如下獲 得強(qiáng)非線性傾斜輪廓的另 一種方法在配向表面中限定某種傾斜角并 選擇曝光參數(shù)，以致在雙折射層內(nèi)部產(chǎn)生不同的傾斜方向或傾斜輪廓。 取決于配向光的透入深度，雙折射層的頂部可以例如具有單軸傾斜， 而傾斜變形僅存在于下部，這起因于液晶材料的彈力。
根據(jù)本發(fā)明，沿著厚度方向控制配向的另一種方法是在顯示配向 表面的基材上涂覆雙折射層，隨后如上所述進(jìn)行該雙折射層的光配向 和交聯(lián)過程。另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案涉及雙折射層的制備方法，其中光軸的方 向沿著該層的厚度方向改變，該方法包括
a) 將以下物質(zhì)的層
I)
(i) 具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和
(ii) 具有光可取向基團(tuán)，和優(yōu)選可聚合基團(tuán)的單體或低聚物或 聚合物，和/或
(iii )具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物 或聚合物，和
(iv) 任選地，其它組分，或
II)
(v) 具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或 聚合物，和
(vi) 任選地，其它組分， 涂覆在顯示配向表面的基材上，和
b) 將該涂覆的層暴露到配向光中，其中配向在體積中引起。 另一個(gè)更優(yōu)選的方法包括在顯示配向表面層的基材上涂覆，和b)
從基材那側(cè)或與該基材相對的那側(cè)將該涂覆的層曝光以使該光可配向 層配向。
如果由配向表面引起的傾斜角的方向與由體積光配向引起的相 反，則可以獲得展開的延遲器構(gòu)型，在該層的下部和上部中具有相對 的傾斜角。取決于傾斜角的大小，引起彎曲變形是可能的。這兩種構(gòu) 型與可以采用表面配向的LCP層通常獲得的傾斜構(gòu)型相比提供更高的 角光學(xué)性能的對稱性。
本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的雙折射層用于具有展開或彎曲變形的 延遲器的用途。
通過設(shè)置配向表面的方位配向方向和對不同角度的體積配向可以 顯著地改變雙折射層的光學(xué)性能。結(jié)果，將在雙折射層中引起扭轉(zhuǎn)變 形，這意味著液晶物質(zhì)的方位配向方向沿著該雙折射層的厚度方向改變。因?yàn)轶w積光配向在大部分雙折射層中是有效的，所以扭轉(zhuǎn)變形強(qiáng) 烈地取決于沿著厚度方向的光配向反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
另一種優(yōu)選的方法涉及雙折射層的制備方法，其中光軸的方向沿 著該層的厚度方向改變，該方法包括
a) 將以下物質(zhì)的層
(i)具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和 Ui)具有光可取向基團(tuán)并且優(yōu)選具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性基團(tuán)
的單體或低聚物或聚合物，和/或
(iii)具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性，和光可取向基團(tuán)的液晶單體或
預(yù)聚物或低聚物或聚合物，和任選地，其它組分， 涂覆在顯示配向表面的基材上，和
b) 將該涂覆的層暴露到配向光中，優(yōu)選其中偏振方向與該配向?qū)?的配向方向不同。
光學(xué)組件，其中該層具有扭轉(zhuǎn)變形。
如上所述，可以通過光可取向物質(zhì)、液晶物質(zhì)或附加的吸收劑添 加劑的吸收特性控制光的穿透。例如，光配向反應(yīng)可以限于朝著入射 配向光的層部分，該部分一般，但不一定是基材的相對側(cè)，通常是雙 折射層的空氣那側(cè)。這種情況與其中液晶約束在兩個(gè)配向?qū)又g的構(gòu) 型相似，這兩個(gè)配向?qū)又皇桥湎虮砻?，另一個(gè)是雙折射層的已經(jīng)光 配向了的頂部。此種構(gòu)型液晶盒中熟知的。
通過雙折射層的配制可以獲得類似的構(gòu)型，其中液晶和光可取向 物質(zhì)彼此不相容，以致配向化合物相分離為雙折射層的與基材相反那 側(cè)，通?？諝饽莻?cè)的層。在此種大致與約束在兩個(gè)配向?qū)又g的液晶 層的構(gòu)型對應(yīng)的構(gòu)型中，液晶的配向沿著厚度方向線性地從第一配向 層的配向方向改變成第二配向?qū)拥姆较颉?br> 取決于雙折射層的吸光率和配向光的曝光能量，雙折射層的體積 中的反應(yīng)速率將改變。如果足夠量的配向光可以穿透到雙折射層的內(nèi) 部，則它的配向力必須與造成扭轉(zhuǎn)變形的彈力竟?fàn)帯?一般而言，這將 導(dǎo)致線性扭轉(zhuǎn)輪廓沿著厚度方向的變形，從而導(dǎo)致非線性的扭轉(zhuǎn)輪廓。對于VPR吸收、層厚度和配向光曝光能量的特定組合，體積配向在雙折 射層的上部而不是下部可能是有效的，這可能導(dǎo)致可以大致認(rèn)為是兩 層構(gòu)型的構(gòu)型，其中上部按體積配向引起的方向單軸配向，而在下部 中由于彈力引起扭轉(zhuǎn)變形。其中構(gòu)型可以被優(yōu)化而與標(biāo)準(zhǔn)單軸延遲器 層相比顯示改進(jìn)的消色行為。在VPR材料沿整個(gè)深度體積配向的極端情 況下，獨(dú)立配向?qū)拥呐湎驈?qiáng)度可能不強(qiáng)到足以再引起扭轉(zhuǎn)構(gòu)型。
雙折射材料用于制備消色延遲器的用途。
光學(xué)組件，其中如上所述的雙折射層具有消色延遲器的功能。
從上面描述可知，存在許多可以改變而定制雙折射層構(gòu)型的參數(shù)。
光配向的優(yōu)點(diǎn)之一是在平面層中產(chǎn)生配向圖案的可能性。體積光 配向也提供這種性能。因此，上述光引起的光軸沿著雙折射層厚度方 向的改變也可以是逐區(qū)不同的。這可以通過使用光-掩模多重曝光達(dá) 到。取決于待達(dá)到的構(gòu)型，曝光步驟的數(shù)目可以如下減少經(jīng)過配向 底版(masters)，或經(jīng)過灰標(biāo)掩模使VPR材料光配向，該灰標(biāo)掩模在 不同區(qū)域傳輸不同劑量的光。
本發(fā)明涉及包括上述雙折射層的光學(xué)組件，該雙折射層是在局部 變化的取向下聚合的。
例如，可以獲得在不同區(qū)域顯示不同扭轉(zhuǎn)角的圖案化扭轉(zhuǎn)延遲器。 甚至可能實(shí)現(xiàn)按相反方向扭轉(zhuǎn)的相鄰區(qū)，而顯示左右手扭轉(zhuǎn)的區(qū)可以 具有相同或不同的扭轉(zhuǎn)角絕對值。
此外，本發(fā)明涉及光學(xué)組件，其中上述雙折射層具有扭轉(zhuǎn)延遲器 的功能。
在沒有扭轉(zhuǎn)意義的另外定義下，扭轉(zhuǎn)角限于90。。然而，扭轉(zhuǎn)意 義可以通過添加手性摻雜劑和/或通過在配向表面中并且在體積光配 向期間產(chǎn)生傾斜角來限定。后一種方法例如允許獲得具有左右手區(qū)域 的圖案化扭轉(zhuǎn)延遲器，它們顯示90。和更高的扭轉(zhuǎn)角。此外，本發(fā)明 涉及光學(xué)組件，其中上述雙折射層具有圖案化扭轉(zhuǎn)延遲器的功能，該 扭轉(zhuǎn)延遲器具有左右手區(qū)域。
如果滿足波導(dǎo)的條件，扭轉(zhuǎn)延遲器充當(dāng)消色旋轉(zhuǎn)器。圖案化消色旋轉(zhuǎn)器例如是3D LCD所要求的，其中光偏振對于一半像素必須旋轉(zhuǎn)90 。以為觀察者的一只眼睛編碼偏振態(tài)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及光學(xué)組件，其中上述雙折射層具有 消色旋轉(zhuǎn)器的功能。
因?yàn)楣廨S方向沿著厚度方向的改變影響有效的光學(xué)延遲，所以上 述方法可以用來通過選擇合適的曝光條件調(diào)整雙折射層的光學(xué)延遲。 因此，還可能獲得具有逐區(qū)不同光學(xué)延遲的圖案。圖案化光學(xué)延遲尤 其可用于盒內(nèi)延遲器應(yīng)用，因?yàn)樗鼈冊试S特別對紅色、藍(lán)色和綠色調(diào) 節(jié)延遲性，以改進(jìn)LCD在大視角下的顏色穩(wěn)定度。
此外，本發(fā)明涉及光學(xué)組件，其中如上所述的雙折射層具有盒內(nèi) 延遲器的功能。
此外，本發(fā)明涉及具有局部不同延遲值的光學(xué)組件。
此外，以下光學(xué)組件被本發(fā)明涵蓋
包括根據(jù)本發(fā)明的雙折射層的光學(xué)組件，其中該層在上部中具有 單軸傾斜并且在下部中具有傾斜變形輪廓。
包括根據(jù)本發(fā)明的層的光學(xué)組件，具有彎曲或展開變形。
包括根據(jù)本發(fā)明的層的光學(xué)組件，其中物質(zhì)(ii)在配向表面的 上部，物質(zhì)(i )或(iii )在配向表面的下部。
包括根據(jù)本發(fā)明的層的光學(xué)組件，其中物質(zhì)(ii)和(i)或(iii) 在配向表面的上部，物質(zhì)(i )或(iii )在配向表面的下部。
包括根據(jù)本發(fā)明的層的光學(xué)組件，它包括相分離的物質(zhì)(U和(ii) 和/或(iii),其中物質(zhì)(i)在物質(zhì)(ii )上面形成層；或其中物質(zhì) (ii )在物質(zhì)(iii )上面形成層；或其中物質(zhì)(i )在物質(zhì)(ii )下 面形成層；或其中物質(zhì)(H )在物質(zhì)(iii )下面形成層；或其中物質(zhì) (U )形式兩個(gè)層， 一個(gè)在物質(zhì)(i )上面， 一個(gè)在物質(zhì)(i )下面； 或其中物質(zhì)(ii)形式兩個(gè)層， 一個(gè)在物質(zhì)(iii)上面， 一個(gè)在物 質(zhì)(iii)下面；或其中物質(zhì)(iii)形成在物質(zhì)(i)上面和/或下面 的層。
所述方法、用途和光學(xué)組件具有與上面對雙折射層給出的相同定義和優(yōu)先選擇。
本發(fā)明沿厚度方向獲得了配向輪廓，這采用已知的材料和方法幾 乎不可行。 實(shí)施例 實(shí)施例l
在這種情況下，在體積光可配向?qū)酉旅娴莫?dú)立配向?qū)佑晒馀湎驅(qū)?和附加的薄聚合液晶層構(gòu)成，該液晶層用來提高與上面的光可配向延
遲器層的耦合?？缮藤彽墓馀湎虿牧蟁OP-103 (R0LIC Technologies, Switzerland)用于制備光配向?qū)?。這種光配向聚合物基于作為光-反 應(yīng)性基團(tuán)的肉桂酸酯。光配向材料的聚合物骨架具有丙烯酸酯類型。 對于配向?qū)酉蚧纳系男?，?wt。/。的固體濃度將ROP-103溶于環(huán)戊 酮。作為基材，使用機(jī)器洗滌的lmm厚、矩形D263 ( Schott， Germany) 玻璃板。將該光配向?qū)尤芤菏┩坑诓ＡЩ纳喜⒁?000轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)速 度旋涂60秒。這樣獲得的最終干膜厚度是大約60nm。隨后，在加熱板 上在13(TC的溫度下熱處理該膜5分鐘。在這一回火步驟之后，將該光 配向?qū)颖┞兜骄€偏振UV光中。線偏振UV光的強(qiáng)度是2. 2mW/cm2，在 280nm-340nm的波長范圍中。轉(zhuǎn)移至光配向?qū)拥南ス鈩┝渴?50mJ/cm2。 在這種情況下將光配向?qū)颖┞队诖怪比肷涔庵?。偏振軸經(jīng)選擇與基材 邊緣平行(①-0。)。隨后，施加薄可聚合液晶層以根據(jù)預(yù)置的下方 光配向?qū)优湎颉Ｓ糜谠摫∫壕湎蛟鰪?qiáng)膜的材料是可商購的可聚合液 晶單體材料,-5102( ROLIC Technologies, Swi tzerland )。廳-5102 配方包含二-丙烯酸酯型液晶單體。在2wt。/。的固體濃度下將ROF-5102 溶于甲基丙基酮。將該溶液涂覆到ROP-103光配向?qū)由希缓笠?000 轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)速度旋涂2分鐘。這樣獲得大約30nm的干膜厚度。在旋涂 之后，在加熱板上在54。C的溫度下熱處理該膜5分鐘。最后，在氮?dú)鈿?氛中通過暴露到強(qiáng)度為3mW/cm2 (波長范圍為320-400nm )的UVA光中使 液晶單體膜交聯(lián)。2 J /cm2的曝光劑量被轉(zhuǎn)移至該樣品。
在獨(dú)立的配向?qū)拥纳鲜鲋苽渫瓿芍?，通過施加光可配向延遲器 膜繼續(xù)加工。光可配向延遲器材料由上述配向聚合物ROP-103和可聚合液晶單體材料R0F-5102的混合物構(gòu)成。對于這種特定光可配向延遲器 混合物，選擇3比7的ROP-103/ROF-5102比例。以30wt。/。的固體濃度將該 混合物溶于茴香醚。將該光可配向延遲器材料的溶液涂覆到在D263玻 璃板上的此前制備的配向?qū)由?，隨后以2000轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)速度旋涂120 秒。這樣產(chǎn)生l微米的光可配向延遲器層的最終干膜厚度。然后利用熱 板施加兩步熱處理。在第一步驟中將樣品加熱到5(TC保持2分鐘。在第 二步驟中，將溫度提高到13(TC。在該溫度下保持樣品3分鐘。對于隨 后的光配向過程，將樣品冷卻低至59。C的溫度，該溫度比該光可配向 延遲器材料的清亮點(diǎn)大3。C。用于該光可配向延遲器的曝光強(qiáng)度是 2. 2mW/cm2，在280nm-340nm的波長范圍中。轉(zhuǎn)移至該光可配向延遲器 的曝光劑量是100mJ/cm2。將樣品暴露到垂直入射的線偏振光中，其中 偏振軸與基材邊緣對角(0=45° )。因此，配向方向引起獨(dú)立的、在 下方的光配向?qū)雍驮谏厦娴墓饪膳湎蜓舆t器偏離45。。在光可配向延
遲器的光配向步驟之后，采用rc/分鐘的冷卻速率將樣品的溫度從59
。C降低至4(TC，然后迅速地冷卻至室溫。在最后的步驟中，將樣品放 入氮?dú)鈿夥罩胁⒈┞队诜瞧馯VA光中以引發(fā)LCP單體的交聯(lián)并因此將 該膜轉(zhuǎn)移成固態(tài)。該UVA光源提供3mW/ctn2的強(qiáng)度(波長范圍為 320-400mn)。在UVA膝光期間，700mJ/cii^的劑量轉(zhuǎn)移至樣品。
交叉偏振器之間的延遲器樣品在測光臺上的檢驗(yàn)顯示該延遲器的 配向質(zhì)量非常好。然而，發(fā)現(xiàn)雙折射行為不與標(biāo)準(zhǔn)延遲器的行為一致， 其中光軸沿著厚度方向均勻方位取向(在偏振器光軸與偏振器透射軸 對角的情況下，亮狀態(tài)，在延遲器光軸平行/垂直于偏振器透射軸的情 況下，暗狀態(tài))。從結(jié)果可以斷定，從下方配向?qū)愚D(zhuǎn)移到光可配向延 遲器膜的配向和直接施加到光可配向延遲器膜上的配向的綜合效應(yīng)導(dǎo) 致在延遲器層內(nèi)光軸沿著厚度方向的扭轉(zhuǎn)輪廓，即定向器的方位取向 沿著厚度方向改變。延遲器膜還利用橢率測量術(shù)表征，該橢率測量術(shù) 證實(shí)扭轉(zhuǎn)輪廓存在于樣品中。發(fā)現(xiàn)，延遲器膜內(nèi)的光軸從由下方光配
向?qū)颖砻嫦薅ǖ姆较?0=0° )扭轉(zhuǎn)到由光可配向延遲器膜限定的方 向(①-450 )。
權(quán)利要求
1.雙折射層，其中光軸的方向沿著該層的厚度方向改變，其包含I)(i)具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和(ii)具有光可取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物，和/或(iii)具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物或聚合物，(iv)和任選地，其它組分，或II)(v)具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物或聚合物，(vi)和任選地，其它組分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的雙折射層，其包含 I)(i )具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或聚合物的混 合物；和Ui )具有光可取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物，或具有光可 取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物的混合物，和/或(iii )具有光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或聚合 物，或具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物或聚 合物的混合物，(iv) 和任選地，其它組分；其中所述混合物中的物質(zhì)的量是相 同或不同的，或II)(v) 具有光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或聚合物， 或具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物或聚合物 的混合物，(vi) 和任選地，其它組分；其中所述混合物中的物質(zhì)的量是相同或不同的。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其包括非線性的傾斜 和/或扭轉(zhuǎn)輪廓。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其中物質(zhì)U)和/或 (iii )是在顯示配向表面的基材上配向的。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其中使物質(zhì)(i)和/ 或(iii )配向，從而通過顯示配向表面的基材和通過體積光配向引起 配向。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其中使物質(zhì)(i)和/ 或(iii )配向，從而通過顯示配向表面的基材和通過體積光配向引起 配向，其中來自該配向表面的和該體積光配向中引起的配向信息是不 同的。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其中該液晶物質(zhì)形成 線性或非線性扭轉(zhuǎn)構(gòu)型或形成傾斜構(gòu)型或形成傾斜和扭轉(zhuǎn)構(gòu)型。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其中該層具有彎曲或 展開變形。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其包含從均勻分布到 相分離的范圍中分布的物質(zhì)(i)和/或(ii)和/或(Hi)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層，其中該雙折射層的至 少一種具有沿著該層厚度方向的密度梯度。
11. 權(quán)利要求l的雙折射層的制備方法，其中光軸的方向沿著該層 厚度方向改變，該方法包括a)將以下物質(zhì)的層 I)(i) 具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和(ii) 具有光可取向基團(tuán)，優(yōu)選還具有可聚合基團(tuán)的單體或低聚 物或聚合物，和/或(iii) 具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低 聚物或聚合物，和(iv)任選地，其它組分；或 II)具有光可取向基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或 聚合物，和(iv)任選地，其它組分；涂覆在基材上，和b)將該涂覆的層暴露到配向光中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的制備雙折射層的方法，其中光軸的方向沿著 該層的厚度方向改變，該方法包括 a)將以下物質(zhì)的層 I)(i )具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物，或不同物質(zhì)(i )的 混合物，其中該物質(zhì)的量是相同或不同的;和(ii )具有光可取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物，或不同物質(zhì) (ii)的混合物，其中該物質(zhì)的量是相同或不同的；和/或(iii )具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物 或聚合物或不同物質(zhì)(iii )的混合物，其中該物質(zhì)的量是相同或不同 的；和(iv) 任選地，其它組分，或不同物質(zhì)(iv)的混合物，其中該 物質(zhì)的量是相同或不同的；或II)(v) 具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或 聚合物或不同物質(zhì)(iii )的混合物，其中該物質(zhì)的量是相同或不同的； 和(vi) 任選地，其它組分，或不同物質(zhì)(iv)的混合物，其中該 物質(zhì)的量是相同或不同的；涂覆在基材上，和b)將該涂覆的層暴露到配向光中；藉此該雙折射層的至少一種物質(zhì)沿著該層的厚度方向產(chǎn)生齊度梯度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的制備雙折射層的方法，其中光軸的方向沿著 該層的厚度方向改變，該方法包括a) 將以下物質(zhì)的層(i)具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和 (U)具有光可取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物和/或 (iii )具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物 或聚合物，和(iv) 任選地，其它組分，或 II)(v) 具有可聚合和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或 聚合物，和(vi) 任選地，其它組分， 涂覆在基材上，和b) 將該涂覆的層暴露到配向光中，藉此至少一些光可取向物質(zhì) (ii)和/或(iii)保持在該層中。
14 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中吸收率隨配向光的在有效范圍內(nèi) 的波長變化。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中在步驟b)中，讓該涂覆的層隨 后暴露于不同或相同波長和/或不同曝光幾何結(jié)構(gòu)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，包括 a)將以下物質(zhì)的層I)(i)具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和 Ui)具有光可取向基團(tuán)，并優(yōu)選具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物，和/或(iii)具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性，和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或聚合物，和(iv) 任選地，其它組分，或 II)(v) 具有可聚合，優(yōu)選交聯(lián)性，和光可取向基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物或低聚物或聚合物，和(vi )任選地，其它組分， 涂覆在基材上，和其中物質(zhì)(i )和(ii )和/或(iiii )和/或(iv)按從均勻分布到相分離的范圍分布，和b)將該涂覆的層暴露到配向光中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，包括在步驟b)中，傾斜地暴露該涂 覆的層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中該基材表面引起配向并且其中通 過配向光以體積引起配向。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中配向表面的和由體積光配向引起 的配向信息是不同的。
20.根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中配向表面的和由體積光配向引起 的配向信息是方位和/或傾斜引起的。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射層用于改進(jìn)LCD視角、對 比度和在大視角下的色移的用途，該雙折射層具有非線性變形傾斜輪 廓。
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射材料用于具有展開或彎 曲變形的延遲器的用途。
23. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙折射材料用于制備消色延遲 器的用途。
24. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中該層包括扭 轉(zhuǎn)變形。
25. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中如權(quán)利要求 l所述的雙折射層具有消色延遲器的功能。
26. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，它在局部變化的傾斜和/或取向下聚合。
27. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中如權(quán)利要求l所述的雙折射層具有扭轉(zhuǎn)延遲器的功能。
28. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中如權(quán)利要求 1所述的雙折射層具有圖案化扭轉(zhuǎn)延遲器的功能。
29. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中如上所述的 雙折射層具有消色旋轉(zhuǎn)器的功能。
30. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中如上所述的 雙折射層具有盒內(nèi)延遲器的功能。
31. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，具有局部不同的 延遲值。
32. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中該層在上部廓。
33. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，具有彎曲或展開 變形。
34. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中物質(zhì)(ii) 在配向表面上的上部，物質(zhì)(i )或(iii )在配向表面上的下部。
35. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，其中物質(zhì)(ii) 和(i )或(iii )在配向表面上的上部，物質(zhì)(i )或(iii )在配向 表面上的下部。
36. 包括前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層的光學(xué)組件，包含相分離的物 質(zhì)(i )和(ii )和/或(iii )，其中物質(zhì)(i )在物質(zhì)(ii )上面形 成層；或其中物質(zhì)(ii )在物質(zhì)(iii )上面形成層；或其中物質(zhì)(i ) 在物質(zhì)(ii )下面形成層；或其中物質(zhì)(ii )在物質(zhì)(iii )下面形成層；或其中物質(zhì)(ii )形式兩個(gè)層， 一個(gè)在物質(zhì)(i )上面， 一個(gè)在 物質(zhì)(i)下面；或其中物質(zhì)(ii)形式兩個(gè)層， 一個(gè)在物質(zhì)(iii) 上面， 一個(gè)在物質(zhì)(iii )下面；或其中物質(zhì)(iii )形成在物質(zhì)(i ) 上面和/或下面的層。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙折射層，其中光軸的方向沿著該層的厚度方向改變，其包含I)(i)具有可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物；和(ii)具有光可取向基團(tuán)的單體或低聚物或聚合物，和/或(iii)具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物或聚合物，和(iv)和任選地，其它組分，或II)(v)具有光可取向和可聚合基團(tuán)的液晶單體或預(yù)聚物、低聚物或聚合物，和(vi)和任選地，其它組分，此外，本發(fā)明還涉及所述雙折射層的制備方法，它的用途和它的光學(xué)組件。
文檔編號G02B5/30GK101517440SQ200780034068
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者C·貝內(nèi)克, H·賽貝勒, T·巴赫爾斯 申請人:羅利克有限公司