DE69902789T2

DE69902789T2 - Optische komponente, orientierungsschicht und aufstreichbare polymermischung

Info

Publication number: DE69902789T2
Application number: DE69902789T
Authority: DE
Inventors: Martin Schadt; Hubert Seiberle
Original assignee: Rolic AG
Current assignee: Rolic Technologies Ltd
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2019-06-04
Also published as: US7364671B2; JP4647782B2; KR100698401B1; CN1304496A; DE69902789D1; US20060197068A1; EP1090325A1; EP1090325B1; HK1032826A1; AU4053199A; KR20010052753A; TWI232880B; WO1999064924A1; GB9812636D0; JP2002517605A; CN1170193C

Description

Die Erfindung betrifft eine polymerisierbare Mischung, die als eine Schicht aufstreichbar ist, eine Orientierungsschicht der Mischung und eine optische Komponente (wie einen Retarder oder eine Flüssigkristallanzeige) mit einer Schicht von der die Mischung ein Zwischenstoff ist.
Anisotrope transparente oder farbige vernetzte Polymerschichten mit einheitlicher oder punktweise vorgegebener räumlicher Orientierung der optischen Achse sind in vielen Bereichen der Anzeigetechnologie, der integrierten Optik etc. von grossem Interesse.
Seit einigen Jahren sind Substanzen bekannt, die diese Eigenschaft im Prinzip haben, nämlich bestimmte vernetzbare flüssigkristalline Diacrylate und Diepoxide. Diese Substanzen lassen sich als Monomere, vor dem Vernetzen, in Sandwich-Zellen, bestehend beispielsweise aus Glasplatten mit dazwischenliegender Monomerschicht, mit Hilfe konventioneller Orientierungsschichten auf den beiden Glasplattenoberflächen oder unter Einwirkung äusserer Felder, zum Beispiel starker magnetischer oder elektrischer Felder, in der flüssig-kristallinen Phase orientieren und in einem zweiten Schritt derart in den Zellen photovernetzen, dass die beidseitig der Monomerschicht wirksamen Wandkräfte, beziehungsweise die angelegten Felder, während des Vernetzungsprozesses die vorgegebene Orientierung erhalten.
Vernetzte flüssig-kristalline Monomere oder Oligomere oder Polymere werden im folgenden Text auch als LCP's (LCP = liquid crystal polymers für Flüssigkristallpolymere) bezeichnet.
Es sind auch Verfahren bekannt geworden, die die Herstellung von Orientierungsschichten mit lokal veränderlichen Orientierungseigenschaften gestatten.
Das US-Patent US 4,974,941 (Gibbons et al) beschreibt ein Verfahren, bei dem eine bevorzugte Richtung als Antwort auf das Aussetzen von linear polarisiertem Licht einer geeigneten Wellenlänge durch den cis-trans-Isomerismus von Farbstoffen induziert wird. Flüssigkristalle in Kontakt mit einer solcherweise exponierten Oberfläche werden in Übereinstimmung mit dieser bevorzugten Richtung ausgerichtet. Dieser Orientierungsprozess ist reversibel, das heisst durch weiteres Aussetzen der Schicht gegenüber Licht einer zweiten Polarisationsrichtung kann die Orientierungsrichtung erneut gedreht werden.
Im Fall von photostrukturierbaren Orientierungsschichten, wie sie in dem US-Patent US 5,389,689 (Chigrinov et al.) beschrieben sind, wird ein irreversibles anisotropes Polymernetzwerk eingesetzt. Während dem Aussetzen gegenüber linear polarisiertem Licht werden anisotrope Orientierungseigenschaften in einer photo-polymerisierbaren Schicht induziert und zur selben Zeit wird ein Polymernetzwerk aufgebaut. Solche linear photo- polymerisierten Polymernetzwerke (LPP), auch bekannt als photo- orientierte Polymernetzwerke (PPN), sind immer dann nützlich, wo stabile, strukturierte oder unstrukturierte Flüssigkristall- Orientierungsschichten erforderlich sind.
Schichtstrukturen, die einen anisotropen Film von LCP's in Kotakt mit einer Orientierungsschicht eines linear photo- polymerisierten Polymernetzwerk (LPP) umfassen, sind in dem US- Patent US 5,602,661 (Schadt et al.) beschrieben. Die Herstellung dieser Schichtstrukturen erfolgt durch die Orientierung des Flüssigkristalls durch Wechselwirkung mit der LPP-Schicht und dem Fixieren der Orientierung in einem nachfolgenden Vernetzungsschritt. Mit dieser Technik ist es selbst möglich, Mehrfachschichtstrukturen herzustellen, die aus mehreren orientierten Flüssigkristallpolymerschichten bestehen, wie dies beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung Nr. EP 0 689 084 (Schadt et al.) gezeigt ist.
Es ist wohlbekannt, dass oft zusätzlich zu einer azimuthalen Ausrichtung ein Neigungswinkel notwendig ist, das heisst eine Neigung der optischen Achse der Flüssigkristallschicht relativ zu der Ebene der Schicht. Dies kann durch eine LPP Orientierungsschicht mit einem Neigungswinkel auf der Oberfläche erreicht werden, wie es beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung Nr. EP 0 756 193 (Schadt et al.) beschrieben ist.
In einer Zusammenfassung kann gesagt werden, dass LCP-Schichten, üblicherweise in Kombination mit Orientierungsschichten, die Basis von einer grossen Anzahl von optischen Komponenten wie Retardern, optischen Filter, Polarisatoren etc. sind. Schichtstrukturen des obengenannten Typs mit lokal variierenden optischen Achsen können auch als Sicherheitsmerkmal gegen Fälschungen und Kopieren eingesetzt werden, wie dies beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung Nr. EP 0 689 065 (Schadt et al.) beschrieben ist.
Weiterhin ist es für den Fachmann und in dem vorliegenden Zusammenhang bekannt, dass Orientierungsschichten nicht nur eingesetzt werden, um LCP-Komponenten herzustellen, sondern auch um Flüssigkristalle in Flüssigkristallanzeigen, Lichtventilen, etc. auszurichten.
Die vorliegende Erfindung schafft und eröffnet neue Möglichkeiten sowohl für optische Komponenten, insbesondere der oben genannten Arten, als auch für Flüssigkristall- Orientierungsschichten.
Gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst eine polymerisierbare Mischung
(i) einen Flüssigkristall-Monomer oder -Prepolymer mit vernetzbaren Gruppen, und
(ii) einen photo-orientierbaren Monomer oder Oligomer oder Polymer.
Trotz der unterschiedlichen Funktionen der teilnehmenden Moleküle ist überraschender Weise gefunden worden, dass diese Mischungen fähig sind, sowohl orientiert als auch vernetzt zu werden in ein Flüssigkristallpolymer. Diese Mischungen sind daher einerseits einsetzbar als anisotrope Schichten in optischen Komponenten oder andererseits, normalerweise dünner aufgetragen, als Orientierungsschichten.
Dies führt zu verschiedenen Vorteilen, die bis jetzt nicht erreichbar Waren.
Im Falle einer anisotropen Schicht für eine optische Komponente, braucht nur eine Schicht anstelle der bisher benötigten zwei aufgetragen zu werden, womit sich die Anzahl der Verarbeitungsschritte vermindert.
Im Falle einer Orientierungsschicht ergibt sich die Orientierung nicht nur an der Oberfläche der Schicht, sondern kann sich über die gesamte Tiefe ausdehnen.
Es ist nicht länger notwendig, eine beispielsweise mit einem Muster versehene Orientierungsschicht aufzutragen und in geeigneter Weise (beispielsweise bildweise) zu bestrahlen, bevor die LCP-Schicht angewandt wird, mit anderen Worten die gesamte Stufe der Schichtaufbringung kann vor der Bestrahlungsstufe vervollständigt werden. Diese Stufen können recht unabhängig durchgeführt werden und selbst an unterschiedlichen Orten. Dies ist ein wesentlicher Vorteil im Hinblick auf Sicherheitsanwendungen, wo einer LPP-Schicht ein geheimes Ausrichtungsmuster aufgedrückt wird; dem Hersteller, der die LPP-Schicht aufträgt, muss nicht (wie bisher notwendig) das geheime Muster gegeben werden, was die Sicherheit gegenüber Fälschungen erhöht.
Das Variieren der Arten und Proportionen der verschiedenen chemischen Verbindungen der Mischungen gemäss der Erfindung ist auch ein sinnvolles Werkzeug zum Beeinflussen von Eigenschaften wie Viskosität und Beschichtungsfähigkeit der Mischungen; beispielsweise kann eine nicht akzeptable Koaleszenz in Kügelchen einer aufgetragenen Schicht aus solch einer Mischung durch Erhöhung ihrer Viskosität verhindert werden.
Unter "photo-orientierbar" wird verstanden, dass die Substanz (ii) fähig ist, eine bevorzugte Richtung auszubilden, wenn sie mit linear polarisiertem Licht bestrahlt wird und somit eine Ausrichtung von Flüssigkristallen induzieren kann.
Es ist zu bemerken, dass die Substanz (i) auch eine LCP-Mischung sein kann, das heisst, sie kann zwei oder mehr verschiedene Flüssigkristallmolekültypen umfassen. Gleichfalls kann die Substanz (ii) eine Mischung aus photo-orientierbaren Molekülen sein.
Unter der Annahme, dass die vernetzbare Flüssigkristallsubstanz (i) in einem Anteil von 100 Teilen vorhanden ist, ist die photo- orientierbare Substanz (1) vorzugsweise in einem Anteil von mindestens 0,1 Teilen vorhanden, vorzugsweise in einem Anteil von mindestens 1 Teil, noch weiter bevorzugt in einem Anteil von mindestens 10 Teilen.
Eine bevorzugte photo-orientierbare Substanz (ii) umfasst Moleküle, die einen cis-trans-Isomerismus zeigen, vorzugsweise Azofarbstoffe.
Eine andere bevorzugte photo-orientierbare Substanz (ii) umfasst ein linear photo-polymerisierbares Monomer oder Oligomer oder Polymer.
In Abhängigkeit von der vorgesehenen Anwendung kann die vernetzbare Flüssigkristallsubstanz (i) eine nematische oder cholesterische Phase oder eine ferroelektrische Phase aufweisen.
Die Substanz(en) (i) ist/sind vorzugsweise Acrylate oder Diacrylate.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Mischung weiterhin chirale Moleküle.
Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Mischung weiterhin Farbstoffmoleküle.
Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Mischung weiterhin dichroische Moleküle.
Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Mischung weiterhin fluoreszierende Moleküle.
Ein vorempfindlicher Filmzwischenstoff gemäss der Erfindung umfasst ein Substrat (wie einen Kunststofffilm), dar eine Schicht (beispielsweise 01 bis 0,5 Mikrometer dick) einer oben genannten Mischung trägt.
Solch ein Zwischenstoff kann in Rollen von industrieller Grösse hergestellt und (im Dunkeln) zu dem Endbenutzer transportiert werden. Die aufgetragene Schicht sollte die Widrigkeiten des Transports gut überstehen, insbesondere falls sie von einer abziehbaren Schutzschicht geschützt ist.
Ein Substrat, das eine Schicht mit einer Mischung gemäss der Erfindung trägt, sollte für viele Anwendungen unter der Schicht leitend sein.
Eine optische Komponente gemäss der Erfindung umfasst eine Schicht einer Mischung wie oben beschrieben, bei der das Flüssigkristall-Monomer oder Prepolymer zumindest teilweise polymerisiert ist. Solch eine Schicht wird im Allgemeinen optisch anisotrop sein.
Vorzugsweise hat die Schicht eine bevorzugte Orientierungsrichtung oder lokal variierende Orientierungsrichtungen, die in einem Winkel zur Ebene des Substrates sein können, mit anderen Worten: mit einem Neigungswinkel.
Die Dicke der Schicht wird von dem Einsatz abhängig sein. So wird für eine optische Komponente, die in Alleinstellung eingesetzt werden soll, wie beispielsweise ein Retarder, ein optischer Filter, ein Polarisator oder ein Emitter polarisierten Lichts, eine relativ dicke Schicht, beispielsweise 0,3 bis 0,5 Mikrometer bevorzugt werden. Für eine Schicht, die vorgesehen ist, als eine Orientierungsschicht zu wirken, also ohne wesentliche inhärente optische Eigenschaften, wird eine dünnere Beschichtung wie 0,01 bis 1 Mikrometer bevorzugt. Obwohl photo- orientierbare Verbindungen, insbesondere LPP-Verbindungen, selbst als Orientierungsschichten eingesetzt werden können, können die LCP-Verbindungen vorteilhafterweise die Netzwerkkräfte verleihen, die die bevorzugte Orientierung in den photo- orientierbare Verbindungen zurückhalten.
Ein Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung einer zumindest teilweise polymerisierten, optisch anisotropen Schicht einer Mischung wie oben beschrieben umfasst das Aussetzen der Mischung (vorzugsweise in seiner isotropen Phase, beispielsweise durch Aufwärmen von dieser) von linear polarisiertem Licht (optional in unterschiedlichen Orientierungen in verschiedenen Teilen der Schicht, beispielsweise Bildweise, Musterweise oder in Bildpunktweiser Anordnung), während solche Bedingungen aufrechterhalten werden, so dass die Polymerisation oder das Vernetzen der Substanz (i) im wesentlichen verhindert wird, wobei mindestens ein Teil der Moleküle der Substanz (ii) photo-orientiert sind. Ursprünglich missen sich die Moleküle der Substanz (i), das heisst die Flüssigkristall-Prepolymere, nicht vernetzen. Wenn jedoch diese eine bevorzugte Orientierung angenommen haben, und ein adäquater Anteil der Substanz (i) photo-orientiert ist, damit das eventuell spontan auftritt, dann können die Moleküle der Substanz (i) polymerisiert oder vernetzt werden mit (polarisiertem oder nicht polarisiertem) Licht unter anaeroben Bedingungen (beispielsweise durch das Entfernen von Sauerstoff mit einem Stickstofffluss oder durch Vakuum). Die differentielle Polymerisierung von (ii) und dann (i) kann alternativ durch verschiedene Wellenlängen von anregender Strahlung erreicht werden, obwohl das bevorzugte Verfahren die Einstellung über den Sauerstoffpartialdruck ist.
Gemäss dem Einfallswinkel des polarisierten Lichts kann ein Neigungswinkel aufgebaut werden, den die Flüssigkristallmoleküle annehmen werden.
Unter bestimmten Bedingungen kann das verfahren modifiziert werden, dass das für die Photoausrichtung eingesetzte Licht nicht polarisiert sein muss. Falls sich beispielsweise die Schicht in einer cholesterischen Phase befindet, wo sich die Flüssigkristallmoleküle selbst in einer Helixform organisieren, kann die Ausrichtung der Achsen der Helix durch die Richtung des einfallenden Lichtes induziert werden.
Die Erfindung wird nun beispielhaft beschrieben.

Beispiel 1

Herstellen einer Lösung einer LPP (linear photopolymerisierbares Polymer)/LCP(Flüssigkristallpolymer)-Mischung

Die folgenden photo-vernetzbaren Substanzen sind eingesetzt worden, um LPP/LCP-Mischungen herzustellen, von denen es sich bei den LCP-Komponenten, mit Mon1, Mon2 und Mon3 bezeichnet, um vernetzbare Diacrylatmonomere handelt: Mon 1: Mol 2: Mon 3: LPP A:
LPP A ist hergestellt worden gemäss den Angaben in der PCT- Veröffentlichung WO 96/10049 Beispiel 1.
Dann wurde eine LPP/LCP-Mischung M1 gemacht aus:
54,4 Prozent = 224 Milligramm von Monomer 1
10,2 Prozent = 42,2 Milligramm von Monomer 2
3,4 Prozent = 14,2 Milligramm von Monomer 3
29,2 Prozent 120,2 Milligramm von LPP A
1,4 Prozent = 5,6 Milligramm eines Photoinitiators (Irgacure (Marke) 369 von CIBA), und
1,4 Prozent = 5,6 Milligramm von BHT (Butylhydroxytoluen) als Inhibitor.
Eine 5-gewichtsprozentige Lösung von der Mischung M1 wurde in N- methyl-Pyrrolidon (NMP) hergestellt, dann wurde sie über 30 Minuten bei 50 Grad Celsius gerührt und dann durch einen 0,2 Mikrometer Filter hindurchgefiltert.

Beispiel 2

Herstellung einer Orientierungsschicht

Die Lösung aus Beispiel 1 wurde bei 2000 Umdrehungen pro Minute auf zwei ITO (Indium-Zinn-Oxid) beschichtete Glasplatten beschichtet, die dann 30 Minuten bei 130 Grad Celsius auf einer Wärmebank getrocknet worden sind.
Die getrockneten Platten sind dann auf 75 Grad Celsius aufgeheizt und für 6 Minuten unter ultraviolettem polarisierten Licht einer 200 Watt Quecksilber Höchstdrucklampe belichtet. Bei dieser Vorgehensweise lag die Polarisationsrichtung des Lichtes in der Ebene senkrecht zu der Platte und umfassend die einfallende Lichtrichtung. Der Polarisator ist ein Filmpolarisator HNP'B von Polaroid gewesen. Die Wellenlänge des Lichts wurde weiter eingeschränkt durch einen UV-Filter WG 295 (Schott) und einen Bandpassfilter UG11 (Schott). Dia Intensität des UV-Lichtes an der Platte wurde auf 2 Milliwatt/Quadratzentimeter bestimmt.
Nach dieser Bestrahlung sind die Schichten mit 1 Grad Celsius/Minute auf 65 Grad Celsius und anschliessend mit 5 Grad Celsius/Minute auf 50 Grad Celsius abgekühlt worden. Die Schichten waren immer noch flüssig.
Die Schichten sind dann über 10 Minuten unter Stickstoff bei Raumtemperatur mit isotropen (nicht polarisiertem) Licht aus einer Quecksilberlampe mit einer Intensität im Ultravioletten von 4,1 Milliwatt/Quadratzentimeter bestrahlt worden. Aufgrund der Existenz des dazwischen liegenden Glases (den Stickstoff enthaltend) enthielt das einfallende Licht keine Wellenlänge unter 350 Nanometer mehr, welche das Glas absorbiert hat.
Nach dieser Bestrahlung waren die Schichten nicht mehr länger flüssig sondern sind vernetzt geworden.

Beispiel 3

Herstellen einer parallel-seitigen Zelle

Bei mit nach innen gerichteten beschichten Seiten sind die beiden Platten aus Beispiel 2 in einer parallel-seitigen Zelle zusammengeführt worden, wobei eine Glasfaser von 20 Mikrometer Durchmesser als Abstandshalter eingesetzt wird. Die Zelle ist unverzüglich mit einer nematischen Flüssigkristallmischung MLC 12000-000 (Merck) bei einer Temperatur gefüllt worden, die gerade oberhalb der Flüssigkristall-Isotropie-Übergangstemperatur liegt (die als 89 Grad Celsius in diesem Falle betrachtet wird), und wird dann langsam abgekühlt.
Durch das Halten der gefüllten Zelle zwischen gekreuzte Polarisatoren konnte gezeigt werden, dass die Flüssigkristallmischung einheitlich orientiert gewesen ist. Unter Einsatz eines Neigungskompensators und eines Polarisationsmikroskopes konnte festgestellt werden, dass die Orientierungsrichtung, die die beschichteten Platten der nematischen Flüssigkristallmischung aufgezwungen hat, parallel zu der Polarisationsrichtung des UV- Lichtes steht, welches die Platten belichtet hat.
Die rotierende Kristalltechnik zeigte, dass der Neigungswinkel, der durch das Flüssigkristall angenommen worden ist, im wesentlichen hohe 25 Grad betragen hat.

Beispiel 4

Beispiel 1 ist mit dem Unterschied wiederholt worden, dass eine 25-gewichtsprozentige Mischung M1 in NMP eingesetzt worden ist.

Beispiel 5

Beschichten einer Glasplatte

Die Lösung aus Beispiel 4 wurde durch Spincoaten bei 1500 Umdrehungen pro Minute auf eine Glasplatte aufgebracht, die dann 10 Minuten bei 130 Grad Celsius auf einer Wärmebank getrocknet worden ist. Die Betrachtung durch ein Polarisationsmikroskop zeigte, dass die resultierende Schicht flüssigkristallin war, aber keine bevorzugte Orientierung hatte. Unter Einsatz eines polarisierenden Mikroskops mit einer Wärmebank (Mettler FP5) wurde die Flüssigkristall-isotrope Übergangstemperatur bei Tc = 69 Grad Celsius gemessen.

Beispiel 6

Herstellen einer optischen Retarderschicht

Die Schicht aus Beispiel 5 wurde auf 75 Grad Celsius aufgewärmt und für drei Minuten mit ultraviolettem polarisierten Licht aus einer 200 Watt Quecksilber Höchstdrucklampe belichtet. Der Polarisator war ein Filmpolarisator HNP'B von Polaroid. Die Wellenlänge des Lichtes war weiterhin begrenzt durch einen UV-Filter WG295 (Schott) und einen Bandpassfilter UG11 (Schott). Die Intensität des UV-Lichtes an der Platte wurde auf 2 Milliwatt/Quadratzentimeter bestimmt.
Nach dieser Bestrahlung ist die Schicht mit 1 Grad Celsius/Minute auf 65 Grad Celsius und anschliessend mit 5 Grad Celsius/Minute auf 50 Grad Celsius abgekühlt worden. Die Schicht ist dann von der Wärmebank entfernt und zwischen gekreuzte Polarisatoren eingesetzt worden. Die Schicht war nun einheitlich orientiert. Heim Rotieren des Substrates erschien sie abwechselnd vollständig dunkel und vollständig hell. Durch Berühren ist festgestellt worden, dass die Schicht immer noch flüssig war.
Die Schicht ist dann für 10 Minuten unter Stickstoff bei Raumtemperatur durch isotropes (nicht polarisiertes) Licht aus einer Quecksilberlampe mit einer Intensität im Ultravioletten von 4,1 Milliwatt/Quadratzentimeter bestrahlt worden. Aufgrund der Existenz des dazwischen liegenden Glases (den Stickstoff enthaltend) enthielt das einfallende Licht keine Wellenlänge unter 350 Nanometer mehr, welche das Glas absorbiert hat.
Nach dieser Bestrahlung war die Schicht nicht mehr länger flüssig sondern ist fest und vernetzt geworden. Deren Dicke betrug 670 Nanometer.
Unter Einsatz eines Neigungskompensators und eines Polarisationsmikroskopes konnte festgestellt werden, dass die Schicht eine optische Verzögerung von 52,5 Nanometer hatte. Es ist auch festgestellt worden, dass die Orientierung der optischen Achse über die gesamte Schicht parallel zu der Polarisationsrichtung steht, die bei der ersten ultravioletten Bestrahlung ausgewählt worden war.

Beispiel 7

Optische Retarderschicht mit geneigter optischer Achse

Beispiel 5 ist wiederholt worden. Vor der Bestrahlung ist die untere Hälfte der Glasplatte abgedeckt worden und die Platte ist um 70 Grad um eine Achse gedreht worden, die senkrecht zu der Ebene steht, die die Richtung des einfallenden Lichtes und seine Polarisationsrichtung enthält. Während der Belichtung mit linear polarisiertem Licht wurde die Temperatur der Glasplatte konstant bei 75 Grad Celsius gehalten, wie in Beispiel 6. Die Belichtungsdauer wurde auf sechs Minuten festgelegt, wobei die effektive Intensität des Lichtes auf der Schicht durch die Drehung der Glasplatte vermindert worden ist.
Nach dieser ersten Belichtung wurde die Glasplatte in die entgegengesetzte Richtung gedreht, so dass die Normale auf die Substratoberfläche nun einen Winkel von minus 70 Grad mit der Richtung des einfallenden Lichtes bildete. Nun wurde nur die obere Hälfte der Platte abgedeckt (so dass jede Hälfte der Platte nur eine Belichtung erfahren hatte). Es folgte nun eine zweite sechs Minuten dauernde Belichtung von der nun freiliegenden nur unteren Hälfte der Platte.
Danach ist, wie in Beispiel 6, die Beschichtung langsam abgekühlt und, wiederum wie in Beispiel 6, unter Stickstoff mit isotropem ultravioletten Licht vernetzt worden.
Bei einer Betrachtung der Schicht durch gekreuzte Polarisatoren erschien eine einheitliche Orientierung, die zu einem alternierenden Erhellen und Verdunkeln führte, wenn die Schicht gedreht worden ist. Unter Einsatz eines Neigungskompensators konnte, wie in Beispiel 6, festgestellt werden, dass die Orientierung der optischen Achse parallel Zu der Polarisationsrichtung das linear polarisierten ultravioletten Lichtes ist.
Das Substrat ist dann so zwischen gekreuzten Polarisatoren angeordnet worden, dass die optische Achse einen Winkel von 45 Grad mit den Polarisationsrichtungen bildet. Beim Neigen des Substrates um eine Achse, die in der Ebene der Schicht aber senkrecht zur optischen Achse gelegen war, konnte festgestellt werden, dass eine Hälfte der Schicht dunkler und die andere heller geworden ist. Ein Umkehren der Neigung drehte und kehrte den Effekt um.
Durch ein schräges Beleuchten mit linear polarisiertem Licht, sind die Moleküle der Schicht vorzugsweise in einem Winkel zur Substratoberfläche ausgerichtet, wobei die optische Achse mit einer Neigung bezüglich der Oberfläche eingestellt worden ist.

Claims

1. Polymerisierbare Mischung mit

(i) einem Flüssigkristall-Monomer oder -Prepolymer mit vernetzbaren Gruppen, und

(ii) einem photo-orientierbaren Monomer oder Oligomer oder Polymer.

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vernetzbare Flüssigkristall-Substanz (i) in einer Menge von 100 Teilen vorliegt und dass die photo-orientierbare Substanz (ii) in einer Menge von mindestens 0,1 Teilen vorliegt.

3. Mischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die photo-orientierbare Substanz (ii) in einer Menge von mindestens 1 Teil vorliegt.

4. Mischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die photo-orientierbare Substanz (ii) in einer Menge von mindestens 10 Teilen vorliegt.

5. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die photo-orientierbare Substanz (ii) Moleküle umfasst, die einen Cis-Trans-Isomerismus aufweisen.

6. Mischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die photo-orientierbare Substanz (ii) Azo-Farbstoffe umfasst.

7. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die photo-orientierbare Substanz (ii) ein linear photo-polymerisierbares Monomer oder Oligomer oder Polymer umfasst.

8. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnete dass die vernetzbare Flüssigkristall-Substanz (i) eine nematische Phase aufweist.

9. Mischung nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vernetzbare Flüssigkristall-Substanz (i) eine cholesterische Phase aufweist.

10. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vernetzbare Flüssigkristall-Substanz (i) eine ferroelektrische phase aufweist.

11. Mischung nach einem der vorstehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die vernetzbare Flüssigkristall-Substanz (i) Acrylat oder Diacrylat ist oder umfasst.

12. Mischung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin chirale Moleküle umfasst.

13. Mischung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Farbstoff-Moleküle umfasst.

14. Mischung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin dichroische Moleküle umfasst.

15. Mischung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin fluoreszierende Moleküle umfasst.

16. Mischung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in einem Lösungsmittel aufgelöst.

17. Vorempfindlicher Film-Zwischenstoff mit einem Substrat, das eine Schicht einer Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 trägt.

18. Substrat mit einer elektrisch leitfähigen Oberfläche, die eine Schicht aus einer Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 trägt.

19. Optische Komponente mit einer mindestens teilweise polymerisierten Schicht einer Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 16.

20. Optische Komponente nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht optisch anisotrop ist.

21. Optische Komponente nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit einer bevorzugten Orientierungsrichtung polymerisiert ist.

22. Optische Komponente nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit lokal variierenden bevorzugten Orientierungsrichtungen polymerisiert ist.

23. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht die Funktion einer Orientierungsschicht aufweist.

24. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht die Funktion eines Retarders oder eines optischen Filters oder eines Polarisators oder eines Emitters polarisierenden Lichtes aufweist.

25. Optische Komponente nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht sowohl die Funktion einer Orientierungsschicht als auch die eines Retarders oder eines optischen Filters oder eines Polarisators oder eines Emitters polarisierenden Lichtes aufweist.

26. Verfahren zur Herstellung von einer mindestens teilweise polymerisierten, optisch anisotropen Schicht aus einer Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit

(a) dem Aussetzen der Mischung von linear polarisiertem Licht, während solche Bedingungen aufrechterhalten werden, so dass die Polymerisation oder das Vernetzen der Substanz (i) im wesentlichen verhindert wird, wobei mindestens ein Teil der Moleküle der Substanz (ii) photo-orientiert sind, und

(b) dem Gestatten der Substanz (1), die erzwungene(n) Orientierung(en) anzunehmen und die Mischung Licht auszusetzen, wobei mindestens ein Teil der Moleküle der Substanz (i) polymerisiert oder vernetzt werden.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes (a) die Mischung in ihrer isotropen Phase gehalten wird.

28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes (a) die Mischung in verschiedenen Teilen Licht von verschiedenen Polarisationsrichtungen ausgesetzt wird.

29. Optische Komponente hergestellt durch ein Verfahren gemäss einem der Ansprüche 26 bis 28.