專利名稱：光學部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光學部件，該部件包括一種液晶分子的局部取向可以變化的交聯(lián)液晶單體的各向異性薄膜。本發(fā)明也涉及這些部件的制備。
各向異性的透明的、或有色的、具有可在不同點預置的三維取向光軸的聚合物網(wǎng)絡層在顯示技術和集成光學方面是很重要的。
一般，許多年來，已知一些物質(zhì)具有這一特性。即，某些可交聯(lián)的液晶二丙烯酸酯類和雙環(huán)氧化合物。在液晶相這些物質(zhì)可以以單體形式(即交聯(lián)之前)利用通常的取向?qū)釉谄骷惺蛊淙∠蚧蛘咴谕獠繄?，例如磁場或電場的作用下使其取向，并且，可以在第二步進行光交聯(lián)，而不會失去在單體狀態(tài)時使其所具有的取向。
這類層狀結(jié)構(gòu)是已知的，例如，見EPA331233。它們可以利用以下的方法來制備，即，在一外場中，將單體取向，然后，通過掩膜，對其中的一部分進行輻照，只有在輻照區(qū)域才誘發(fā)交聯(lián)作用。然后，改變外部場的方向，使剩余的未交聯(lián)的單體區(qū)域根據(jù)該場的新的方向重新取向，然后，利用照射，使后者的區(qū)域也進行交聯(lián)。很清楚，由于自由基的交聯(lián)反應并不會因掩膜的隱蔽作用而形成清晰的邊界，因此，這一方法不能得到具有高局部分辨率的取向結(jié)構(gòu)。
取向?qū)釉谝壕э@示器件的結(jié)構(gòu)中是極為重要的。它們決定了在器件中液晶材料的取向，即光軸的位置，進而基本上決定了制備液晶器件的可能性，例如，“TN”或“STV”器件。一般，這些取向?qū)?，由適宜的粉狀聚酰亞胺或聚乙酸乙烯酯層或斜蒸沉積的SiOx層所組成。這些層的制備方法，基本上只提供了宏觀區(qū)域的均勻取向，但是，在許多可能的應用中，希望能任意地改變液晶層的取向，例如，在微觀區(qū)域也可以周期性地改變其取向。
近來已知某些方法可以制備、可以改變局部取向性質(zhì)的取向?qū)?。例如，US-A4，974，941公開了通過將二色性染料分子摻混到聚合物中的光刻取向方法，這一方法制備出一種熱不穩(wěn)定的發(fā)色體的取向，因此，對于本發(fā)明所使用的可交聯(lián)液晶的取向是不適宜的。
本發(fā)明的目的是提供改進的、用于光學和電光部件的上述類型的層結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明，其目的可通過一種取向?qū)觼磉_到，該取向?qū)影ㄒ环N光取向的聚合物網(wǎng)絡(PPN)，該聚合物網(wǎng)絡與液晶層相接觸。按照本發(fā)明，該層結(jié)構(gòu)用下列方法制備，即，液晶單體通過與PPN層的相互作用而被取向，然后，在接著進行的交聯(lián)步驟中，使該取向固定。
該取向?qū)佑晒饪扇∠虻木酆衔锞W(wǎng)絡層(PPN)所組成，該聚合物網(wǎng)絡層用偏振紫外光選擇性地照射時，在液晶層產(chǎn)生高分辨率的取向圖象。所談到的這類物質(zhì)是，例如，在瑞士專利申請2244/91和2246/91中所公開的肉桂酸衍生物。該取向方法是基于光致取向以及聚合物側(cè)鏈的二聚作用。這種情況，與US-A 4，974，941所公開的方法不同，是通過二聚反應將取向圖象穩(wěn)定化，該反應將聚合物層轉(zhuǎn)化成取向的聚合物網(wǎng)絡層。并且，還有力地降低了聚合物層的溶解性。
令人驚奇的是，這些PPN聚合物也可以用于賦予某些可交聯(lián)的液晶單體層以一種結(jié)構(gòu)化的取向，并且，也可以將它們交聯(lián)起來，以便使其保持上述取向。業(yè)已發(fā)現(xiàn)了相當合適的具有高玻璃化溫度的PPN例如如下所示的組分
和，例如，如下所示的、由二丙烯酸酯所組成和液晶單體層
及其混合物。
按照本發(fā)明，該PPN和可交聯(lián)的液晶(LC)單體的結(jié)合，在下文中將稱為混合層。它首次提供了一種方法，將光記錄的薄聚合物層的高分辯率取向結(jié)構(gòu)傳遞到雙折射的、任意厚度的緊交聯(lián)聚合物層。下面是這些混合層的某些有用的性質(zhì)。它們在許多溶劑中不溶解，特別是低分子量的LC;它們是熱穩(wěn)定的，它們的光學各向異性實際上不取決于溫度，該光學各向異性可以高達n＞.2，并且，該取向結(jié)構(gòu)的局部分辯率由PPN所決定，即，是在亞微的區(qū)域。
許多已知的光學部件，可以用一種新的方法來制備，該方法是通過將光刻結(jié)構(gòu)化的PPN涂層與具有可以清晰邊界被取向的強各向異性的液晶網(wǎng)絡層結(jié)合起來。此外，新穎的光學部件首次成為可能的。
例如，層狀導波結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)延遲板、偏光分束器等，它們在器件中可以通過利用雙折射來制備。另外一種可能是利用交聯(lián)作用來固定TN結(jié)構(gòu)，從而制備出偏光旋轉(zhuǎn)器。這些可以在遍及整個的器件表面的范圍內(nèi)做到，或者被局限于非常小的區(qū)域內(nèi)，棋盤式的結(jié)構(gòu)是重要的，其中相鄰小區(qū)(大約是象素大小)或者將偏振光旋轉(zhuǎn)例如90°，或者對偏振光不影響。這是一種制備三維電視(TV)液晶屏的方法，該方法已經(jīng)在瑞士專利申請2245/91中公開了。
另外，一種應用是用于折線圖(line graphics)的三維透明體。在這種情況下，將兩個涂有PPN的基片首先用線性偏振紫外光進行輻照，然后在第二個照射步驟，這兩部分圖象(分別作為右和左眼的映象)通過線性偏振紫外光而被記錄在PPN的一層上，該紫外光的偏振方向相對于首次輻照，旋轉(zhuǎn)了+45°或-45°。根據(jù)本發(fā)明由這些基片構(gòu)成一個液晶器件，里面用可交聯(lián)的液晶單體填充。這種由PPN取向?qū)铀T導的取向結(jié)構(gòu)可以通過交聯(lián)作用而被固定，該產(chǎn)物是一種光學結(jié)構(gòu)，其中，與首次輻照的偏振方向平行或成直角偏振的線性偏振光在圖象輪廓之外保持原偏振方向透射過去，同時，光在一部分圖象的輪廓中旋轉(zhuǎn)+45°，而在另一部分圖象的輪廓中旋轉(zhuǎn)-45°。結(jié)果，當通過適當?shù)钠裱坨R觀察該器件時，這兩部分的圖象分別由右和左眼來接收，從而產(chǎn)生了三維效果。
如同在實施例中所描述的，這種結(jié)構(gòu)化交聯(lián)層，可以以基片上涂層的形式來給出。這可以通過在用PPN涂布了的基片上，“旋轉(zhuǎn)涂布”可交聯(lián)的液晶單體或者通過在器件中制備交聯(lián)層，接著分開一片基片來制備。
這種類型的涂層，可以用作LCDs類的取向?qū)樱虼?，在非常小的空間內(nèi)，結(jié)合了取向和雙折射的性質(zhì)。有兩種可能實施方案。
一種是在相鄰液晶層上由已經(jīng)取向了的各向異性網(wǎng)絡涂層自身誘發(fā)一種取向。在這種情況下，該液晶層的取向圖形和網(wǎng)絡層的雙折射圖形是相關的。另一種情況是，利用研磨如同在通常的取向?qū)又心菢?，將與網(wǎng)絡涂層結(jié)構(gòu)無關的取向方向外加到取向的網(wǎng)絡涂層上。在這種情況下，該液晶層的光學性質(zhì)將與網(wǎng)絡涂層無關。
一種附加層可以沉積在取向的網(wǎng)絡涂層上。例如，可以通過濺射而施加一種透明的導電層(ITO)，而不會損傷該網(wǎng)絡涂層。這些可能性，對于顯示技術是非常重要的。特別是，在STN顯示中所必需的那一類的延遲層，可以摻混到該顯示層中。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，是將二向色性染料與可交聯(lián)的單體相混合，并且，使它們?nèi)∠驎r與單體平行排列。這是一種構(gòu)成局部結(jié)構(gòu)化的二向色濾光器和二向色偏振器的手段。結(jié)構(gòu)化的二向色分束器是一種特殊的應用。二向色性染料分子，當它們具有某種能夠使該染料摻混在網(wǎng)絡中的官能基時，則它們是特別適用的，例如，包括一種丙烯酸酯頭基染料，該染料可以被摻混到二丙烯酸酯類液晶的網(wǎng)絡中。
此外，某些手性分子可以與可交聯(lián)的單體相混合，或者，某些具有官能作用的手性分子可以摻混在該網(wǎng)絡中。這類手性分子及其濃度可以加以選擇，以便誘發(fā)出可以用作膽甾醇型的濾光器或光學延遲器的螺旋形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征是，具有強的軸向或橫向永久偶極矩的官能作用的液晶分子可以與可交聯(lián)的液晶單體相混合。根據(jù)這一方法，可以增強該PPN層的取向效果，或者，可通過外加電場而對取向效果施加影響。尤其是，通過液晶層厚度的作用，而提供了一種可能性，即可以將液晶層的取向方向，由在一種邊界層的平行(homogeneous)取向轉(zhuǎn)化到在另一邊界層的垂直(homoeootropic)取向。
在一種特別重要的應用中，通過選擇層的厚度和/或外加磁場或電場的方向和強度，以便產(chǎn)生液晶顯示所需要的具有預傾角的取向?qū)印?br> 實施例1將1%PPN1在NMP中的溶液，旋轉(zhuǎn)涂布在二個已經(jīng)涂有ITO的玻璃板上，旋轉(zhuǎn)參數(shù)為4000rpm。將其在臺式加熱器上，在130℃下預先干燥兩小時，隨后，在真空下在180℃干燥4小時。
在25℃，將這兩個涂布板用由400W超高壓汞燈所產(chǎn)生的線性偏振光輻照1.5小時。然后，由這兩個基片構(gòu)成一個10μ厚度的液晶器件，將板作這樣的處理，即，使它們相對于輻照的偏振方向，互相成直角而被取向。
該器件，在140℃下用交聯(lián)的液晶1填充，并冷卻到在95℃下的向列相。
該向列層在器件中被取向，并采取一種TN結(jié)構(gòu)，該向列層通過制備取向?qū)佣A置。將該取向?qū)釉?0℃下暴露在由100W超高壓汞燈所發(fā)出的非偏振光下，歷時幾分鐘，從而在保持TN結(jié)構(gòu)的同時，使該液晶層交聯(lián)。通過以上步驟將器件中的這種結(jié)構(gòu)固定，并且，在冷卻到室溫時，仍保持不變。
實施例2按照實施例1的方法構(gòu)成一種液晶器件，但是，在本實施例中，只有一塊基片用PPN涂布。而第二塊基片具有常規(guī)的磨碎聚酰亞胺取向?qū)印Ｔ谶@種情況下，當研磨聚酰亞胺層的方向，與輻照PPN基片所使用的紫外光的偏振方向平行取向時，得到TN器件。
實施例3按照實施例1的方法，將用PPN1涂布的玻璃板用線性偏振紫外光輻照。接著，將其中的一個板，用線性偏振紫外光，經(jīng)由一種鉻掩膜板，再對其輻照，但是偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。該板被用來制備一種液晶器件，用實施例1的方法將此器件用可交聯(lián)的液晶1來填充，并進行交聯(lián)。所得到的是，在只進行一次照射的該層的那些區(qū)域中得到和實施例1相同的TN構(gòu)造，在進行兩次照射的區(qū)域中獲得平行構(gòu)造。這二部分區(qū)域，彼此用清晰的邊界被刻劃開。
實施例4一種三維透明體按照實施例2的方法，將用PPN1所涂布了的二個基片用線性偏振光來輻照，接著，在第二次和第三次的照射步驟中，該含有分別作為右和左眼映象信息的三維線性體的二部分圖象，分別被記錄在二種基片的一種上。結(jié)果，在第二次的照射步驟中，用紫外偏振光通過一塊掩膜板對一部分圖象進行輻照(該紫外光的方向相對第一次的輻照的方向旋轉(zhuǎn)了+45°)，而在第三次的照射步驟中，用通過附加掩膜板(它具有第二部分圖象的輪廓)的、旋轉(zhuǎn)-45°的偏振光，來記錄第二部分圖象。然后，按照本發(fā)明，用這兩種基片構(gòu)成一種液晶器件，并用可交聯(lián)的液晶單體填充。
利用交聯(lián)作用，將由PPN1取向?qū)铀a(chǎn)生的結(jié)構(gòu)加以固定。得到的是一種光學結(jié)構(gòu)，其中，在圖象輪廓的外部，與第一次輻照的偏振方向平行或成直角偏振的線性偏振光，被不加改變地透射過去，不過，在一部分圖象的輪廓區(qū)域內(nèi)，該偏振光旋轉(zhuǎn)+45°，而在另一部分圖象的區(qū)域內(nèi)，旋轉(zhuǎn)-45°。通過用適當?shù)钠裱坨R對這類器件進行觀測，得到了三維效果。
在實施例2的情況中，沒有結(jié)構(gòu)化的第二種基片，可以用常規(guī)的取向?qū)觼硖幚慝@得。
實施例5按照實施例1的方法，將PPN1用旋轉(zhuǎn)涂布的方法，涂布在某種基片上，進行干燥，并用線性偏振紫外光輻照，然后，將可交聯(lián)的液晶單體和光引發(fā)劑的混合物(溶于NMP中)，旋轉(zhuǎn)涂布到上述的涂層上，并在140℃下，在暗處，在臺式加熱器上進行干燥。將溫度降低到90℃，以便使液晶層處于向列相。用紫外光，通過隔絕氧的孔，對該層進行輻照，并使其進行交聯(lián)。該經(jīng)過交聯(lián)的層，相應于底層的PPN1層而被取向。
現(xiàn)在，參照下列附圖，來說明本發(fā)明的其它實施方案。


圖1是一種“延遲器”器件的剖面圖。
圖2是結(jié)構(gòu)化“延遲器”器件結(jié)構(gòu)的剖面和平面圖。
圖3是彩色補償?shù)摹癝TN”液晶顯示器圖。
圖4是用于彩色顯示器的一種液晶器件的圖。
圖5表示在圖4中的液晶器件上的色柵。
圖6是一種結(jié)構(gòu)化的“偏振旋轉(zhuǎn)器”的剖面圖。
圖7是作為三維投影用的透明體的圖。
圖8是作為重現(xiàn)立體圖象的后投影設備圖，及圖9是作為重現(xiàn)立體圖象的前投影設備圖。
液晶單體的光致取向并交聯(lián)，是一種制備透明的各向異性聚合物涂層的方法，該涂層具有一種確定的光程差δ＝n.d，其中△n＝(ne-no)，表示層的折射率各向異性(ne＝非常光折射率，no＝尋常光折射率)，而d是該層的厚度，其光程差由層的厚度來決定，可以采用在o＜d＜400nm范圍內(nèi)的值。該層的光軸方向由對PPN取向時所使用的偏振方向來決定。其振動方向，可以在0°-180°范圍內(nèi)變化。
圖1表示一種延遲器件的剖面圖，該器件包括二個彼此有間隔的基片1和5(例如，玻璃板)，基片的相對表面有PPN層2和4。一種液晶網(wǎng)絡3，被配置在二個板之間。
圖2表示具有一種相似構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化延遲器件，如上所述的，含有二個基片1和5，基片的相對表面具有結(jié)構(gòu)化的PPN層2和4，并含有如上所述的在二板之間的液晶網(wǎng)絡3。
該結(jié)構(gòu)被示于平面圖b中。
圖示的線表示延遲器層的光軸方向。
通過上述方法和材料來構(gòu)成圖形或大面積光學延遲器層的可能性，展示出制備新穎的液晶顯示器的多種可能性。這類新型的液晶顯示器或者可以以透射式或者以反射式工作。電光效應基本上是所有已知的場效應，尤其是扭曲向列效應(TN-LCDs)，超扭曲向列效應(STN-LCDs)，垂直排列相疇形效應(DAP-LCDs)，或者是下列的鐵電場效應表面穩(wěn)定的鐵電效應(SSF)，變形的螺旋鐵電(DHF)效應和短螺距雙穩(wěn)態(tài)(SBF)鐵電效應。
圖3圖示了一種“STN”器件，它包括帶有驅(qū)動電極2和6涂層的二個玻璃板1、5。電極通常是分段的，例如，在顯示器器件中。示于圖的左端的在板1上的電極2，通常是用取向?qū)?來覆蓋，通過這一方式，在板之間的液晶10相鄰分子沿一從優(yōu)方向取向。
在右端板5上，面對液晶的表面具有上述的取向?qū)?。此外，在它和電極層6之間，還有一種混合層形式的中間層9，該混合層包括一種用線性偏振光輻照而被取向并任意結(jié)構(gòu)化的PPN層，與光交聯(lián)的液晶層結(jié)合或被覆蓋，所述液晶層，在交聯(lián)之前，通過與PPN層相接觸而被取向。
該混合層是各向異性的，從而適于按已知的方式，作為用于STN器件的彩色補償?shù)难舆t器。該混合層的特殊優(yōu)點在于，在用紫外光進行輻照的制備條件下，它的各向異性性質(zhì)可在很寬的范圍內(nèi)受到影響。照這樣，層9的光程差和雙折射橢圓體的主軸方向n可以以精確的方式來控制，以得到最佳的彩色補償。
如果層9不是均勻的，而是結(jié)構(gòu)化，即，在不同的區(qū)域它的光學性質(zhì)可以不同。照這樣，例如，具有彩色補償?shù)膮^(qū)域(即有黑白對比度)可以與不補償?shù)?即彩色的)區(qū)域來轉(zhuǎn)換。當在一個板上不用混合層9時，可以在二個板上提供上述類型的延遲器層。當液晶反射式工作時，這一點是重要的。
也可以將混合延遲器層9安置在玻璃板1和電極層2之間。當延遲器層9的厚度不具有電效應時，即，當在電極施加電壓時，將不會通過層9而產(chǎn)生電壓壓降，這樣做是特別優(yōu)越的。
也可以將混合延遲器層9，施加到基片1和5中的1個或2個的外部表面上。按照通常的方式，通過斜蒸沉積或通過研磨，可以使取向?qū)?、7產(chǎn)生取向效果。此外，PPN層也可以用來作為取向?qū)印?br> 示于圖3的液晶顯示器件，可用成直角的線性起偏器4和線性檢偏器8來補充。此外，線性偏振器可以按已知的方式用圓偏轉(zhuǎn)器來代替。
來源于光源11的非偏振光12，通過偏振器4而發(fā)生線性偏振，其方向與圖示的平面成直角。并且，在如圖所示的關態(tài)，在通過液晶時，被分解，并部分地旋轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)化成橢圓偏振光。沒有層9時，由于光通過液晶10的時間差與波長有關，因此光成為彩色的。按照已知的方式，可以用層9產(chǎn)生彩色補償，結(jié)果在開態(tài)和關態(tài)之間產(chǎn)生黑白對比度。與檢偏器8的偏振方向平行的振動光部分13，被透射到觀察器14。在開態(tài)，當STN器件以正對比度方式工作時，該液晶10相對于透射光，變成光學上的單軸狀態(tài)，這樣，便保持了線性偏振，并且，檢偏器8阻止了該透射光，使觀察器14看不到光。
除了選擇光程差和光學延遲器層的雙折射橢圓體的位置，使STN顯示器件的固有的彩色得到補償外，還可以結(jié)合偏振器的位置，選擇相同的參數(shù)來做到，以便可以通過使用圖3中的器件而產(chǎn)生彩色。
眾所周知，器件在光學雙穩(wěn)態(tài)場效應和包括灰度狀態(tài)的場效應這二者存在的情況中，通過使用作為基本性能的效應(導波，雙折射)，及采用適宜的偏振器位置，就可以產(chǎn)生彩色。利用一個或多個附加的延遲器層可以對這些干涉色產(chǎn)生影響，不同的相鄰的彩色區(qū)可以利用上述提到的就光學性質(zhì)方面結(jié)構(gòu)化的延遲層的方式來得到，即使延遲層具有在不同表面區(qū)域中的不同光程差和雙折射橢圓體位置。
圖4和圖5圖示了一種彩色顯示的實例，它包括以一種規(guī)則圖案，并列配置的不同顏色的象素。
圖4是 一種顯示器件的剖面圖，它基本上具有與圖3所示器件相同的結(jié)構(gòu)。與圖3相比較，該延遲層9和電極層6是互換的。另外，這兩層，在圖案中可以被劃分成分立的區(qū)域。圖5是電極層6和延遲層9的平面圖，具有按行和列配置的象素。
為了顯示彩色，該延遲器層可以構(gòu)成為，例如，使紅色出現(xiàn)在左上部的象素15區(qū)域，右端相鄰的象素16區(qū)域呈現(xiàn)綠色，在緊挨著的象素17呈現(xiàn)黃色，接著再出現(xiàn)紅色。在下一行中，將彩色橫向漂移一步。
在光學延遲器層之間的光程差的不同，或者，在不同區(qū)域中各層之間的光程差的不同，可以通過在聚合反應時，改變光輻照的時間(照射時間)，或者通過改變聚合反應時光的強度來做到。
此外，如上所述，在圖象中，邊壁取向?qū)涌梢酝ㄟ^順序輻照，改變?nèi)∠蚍较騺淼玫健＿@也意味著，改變相對于每個象素的偏振器的向列指向矢的位置。這種與象素……，及與特殊光學性質(zhì)的延遲器層或各種層的結(jié)合，可以得到廣泛變化的彩色效果。
作為圖4的一種變化，該光學延遲器層可以被安置在電極層和壁取向?qū)又g，或者安置在玻璃板的外部。
圖6示出了一種結(jié)構(gòu)化的偏振旋轉(zhuǎn)器，它包括了二個間隔開的基片1和5，其相對的表面有結(jié)構(gòu)化的PPN層2和4。在二個基片之間，有一種結(jié)構(gòu)化的液晶網(wǎng)絡層3，它由TN圖象和平行排列的器件所組成。
圖7是三維透明體圖，它包括一種線性偏振器11和一種器件，該器件包括二個平行的基片12和16，在基片12上，具有均勻取向的PPN層(未示出)，而在另一基片16上，具有結(jié)構(gòu)化的PPN層。在這二個基片之間，有一種液晶網(wǎng)絡層14，該層14相應于取向?qū)?3和15被取向。
這二個平面圖，示出了在輸入端的取向?qū)?3的取向方向和在輸出端12的取向?qū)?5的取向方向。
圖8示出了一種后立體投影設備，它包括線性偏振器38，該偏振器緊挨著由光源36所產(chǎn)生的光37，它對光進行偏振(其偏振方向與圖的平面平行)。該偏振器后面接著是含有許多可驅(qū)動的象素(例如，形成方塊組成的矩陣形式)的TD-LCD40。相鄰象素含有分別作為右和左眼映象圖象信息。在關態(tài)，光離開器件，而具有旋轉(zhuǎn)90°的偏振方向。然后該光到達一種聚焦光學系統(tǒng)48和平面鏡49。該鏡將光反射到達位于圖象平面的投影屏50上，該投影屏包括一種線性偏振器51和結(jié)構(gòu)化的偏光旋轉(zhuǎn)層，后者配置在漫反射的透明體基片上。該結(jié)構(gòu)的尺寸是這樣確定的，即，使一個象素的圖象填充層的一個結(jié)構(gòu)單元。該相鄰的結(jié)構(gòu)單元形式分別是TN和平行器件。這樣，該圖象信息，例如，作為右眼的映象，偏振旋轉(zhuǎn)90°，同時，作為左眼的映象的圖象信息，按照上述相同的狀態(tài)，保持原偏振。通過適當?shù)钠裱坨R可觀測到三維效果。
圖9示出了一種前投影設備，它可以用相似的方式來構(gòu)成。在這些情況下，在第一次圖象平面中的結(jié)構(gòu)化的偏振旋轉(zhuǎn)層52，被配置在透明的基片54上。第二種光學體系55將該平面投影到保持偏振的投影屏上。
權(quán)利要求
1.一種光學部件，它包括一種液晶分子的局部取向可以變化的交聯(lián)的液晶單體的各向異性薄膜，其特征在于有一取向?qū)樱撊∠驅(qū)影ㄒ环N光可取向的聚合物網(wǎng)絡(PPN)，并且，該層與液晶層相接觸。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學部件，其中，該取向?qū)泳哂性诰植肯薅ǖ膮^(qū)域中不相同的聚合物分子取向。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學部件，其中，各向異性薄膜的光軸方向，隨著在取向?qū)又械木酆衔锓肿拥娜∠蚨淖儭?br> 4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學部件的制備方法，其中，液晶單體通過與PPN層的相互作用而被取向，并且，在接著進行的交聯(lián)步驟中，將此取向固定。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，交聯(lián)作用通過用光照射而產(chǎn)生。
6.一種權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該可交聯(lián)的單體是二丙烯酸酯類，并且，在取向?qū)又械牟牧鲜侨夤鹚狨パ苌铩?br> 7.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，交聯(lián)作用是在一個用二個平行的取向?qū)铀瞥傻钠骷羞M行。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，二個取向?qū)又械囊粋€，在交聯(lián)作用之后被除去。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，用PPN涂布的層，通過使用具有可改變偏振方向的、線性偏振的紫外光進行重復照射而被選擇性結(jié)構(gòu)化，接著，使可交聯(lián)的液晶材料取向，并通過旋轉(zhuǎn)涂布或浸漬，使其交聯(lián)。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求4至9的任一權(quán)利要求所述的方法，其中，可交聯(lián)的液晶材料由多官能團作用的液晶單體和官能團作用的二向色性發(fā)色團的混合物所組成。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求4至9的任一權(quán)利要求所述的方法，其中，該可交聯(lián)的液晶材料由多官能作用的液晶單體和手性分子的混合物所組成。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求4至9的任一權(quán)利要求所述的方法，其中，該可交聯(lián)的液晶材料包括多官能作用的液晶單體和官能作用的液晶單體的混合物，后者具有一種軸向或橫向的永久偶極矩，這樣，這些混合物就具有正或負介電各向異性。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一權(quán)利要求所述的光學部件，它作為延遲器的應用。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一權(quán)利要求所述的光學部件，它作為膽甾醇型濾光器的應用。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一權(quán)利要求所述的光學部件，它作為二向色濾光器的應用。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一權(quán)利要求所述的光學部件，它作為二向色偏振器的應用。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一權(quán)利要求所述的光學部件，它作為偏振旋轉(zhuǎn)器的應用。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一權(quán)利要求所述的光學部件，它作為載圖象器件的應用，其中，該圖象信息，利用各種取向的器件部分而被貯存。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一權(quán)利要求所述的光學部件在三維投影體系中的應用。
全文摘要
本申請中的光學部件實質(zhì)上包括一種其液晶分子的局部取向可以變化的交聯(lián)液晶單體的各向異性層。該液晶層與一種包含光可取向的聚合物網(wǎng)絡(PPN)的取向?qū)酉嘟佑|。為了制備該光學部件，該液晶單體通過與PPN層相互作用而被取向，并且，在接著進行的交聯(lián)步驟中，使該取向固定。
文檔編號G02F1/1337GK1096807SQ9410158
公開日1994年12月28日 申請日期1994年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月17日
發(fā)明者M·沙特, K·施米特 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司