CN1875300A - 包括取向的聚合物薄膜的二色性宾－主起偏振器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种二色性宾－主起偏振器，其包括取向的聚合的液晶主体和随此取向的二色性客体。所述起偏振器的二色性比是约15或更大。所述起偏振器可以具有小的厚度，可以使用湿沉积法，任选地按照所需的图案制备，并且可以提供于液晶元件的内部。本发明公开了具有高度有序的中间相的可聚合液晶，所述液晶适用于获得高度取向的聚合物薄膜例如起偏振器薄膜。

Description

包括取向的聚合物薄膜的二色性宾-主起偏振器
本发明涉及一种包括取向的聚合物薄膜的二色性宾-主起偏振器。
本发明还涉及用于取向的聚合物薄膜中的可聚合液晶化合物。
本发明还涉及一种包括取向的聚合物薄膜的二色性宾-主起偏振器的制备方法。
薄膜形式的起偏振器，也称为起偏振片，其广泛地用于操作或产生偏振光的领域。由于其优异的光学性能和低成本，H-起偏振片最广泛地用于液晶显示器(LCD)设备。该H-起偏振片是一种提供线性偏振光的二色性宾-主起偏振器。通过用碘或其它一些二色性着色剂浸渍单轴拉伸的聚(乙烯醇)薄膜获得线性偏振。为了避免因水分进入和聚合物松弛使光学性能降低，聚(乙烯醇)通常夹在三乙酰基纤维素箔之间。起偏振器通常还包括粘合层以将起偏振器与LCD粘合，导致起偏振器的厚度为约70-150μm。这相对较厚，至少是厚得不能在液晶元件内部方便地使用该H-起偏振片。
本领域需要具有符合或甚至超过H-起偏振片的偏振选择性的但是比H-起偏振片薄得多的起偏振器。并且还需要能在液晶元件内部方便使用的起偏振器。
本发明的目的是提供一种非常薄的二色性宾-主起偏振器，非常薄是指厚度小于约10μm，尤其是约5μm或更小，同时能够满足各种液晶显示器例如液晶电视机对光学性能的要求。如果需要，该起偏振器可以方便地用于液晶元件的内部。
这些和其它目的是通过一种包括取向的聚合物薄膜的二色性宾-主起偏振器实现的，该薄膜包括取向的聚合的液晶主体和在主体中分散并取向的二色性的吸光客体，该取向的聚合物薄膜具有约15或更大的二色性比。
本发明的起偏振器提供线性偏振光。它通过从非偏振光选择性地吸收一种偏振状态同时透射与其互补的偏振状态而运作。发生吸收的方向称之为起偏振器的消光轴；互补偏振状态的光基本上透过的方向称之为透射轴。
通过在主体中被取向的二色性客体实现偏振选择性吸收。
在本发明的上下文中，术语“取向的(oriented)”和其相应改变的相关术语例如“取向(orientation)”，是指“各向异性取向的”并且与“排列的(aligned)”同义。“取向的”(“排列的”)是指与无规多域结构(multi-domain structure)相反，形成所述物体的物质以单一域(mono-domain)(或者按照所需图案排列的多个单一域)形式具有宽范围的取向有序性，从而使该物体的性能例如光学性能以受控和按所需的方式直接地被决定。
通过聚合的液晶主体促进二色性客体的取向。该聚合的液晶主体经过取向并且二色性客体随主体而被取向。
在本发明的上下文中，术语“聚合的液晶(polymerized liquidcrystal)”是指处于取向状态或者可以产生取向状态的聚合物，所述取向状态是液晶的中间相或者是得自液晶的中间相。“液晶聚合物(liquid crystal polymer)”是一种特定类型的聚合的液晶，即聚合物和液晶。一般说来，聚合的液晶本身不必是液晶。当以取向的状态提供时就足够了，该状态得自液晶中间相或者与液晶中间相相当。通过在中间相状态聚合液晶就可以获得这些化合物。一旦聚合，中间相被固定并且取向也被固定。
术语“聚合的液晶”通常是指纯的任意聚合的液晶或者包括这些聚合的液晶的任意组合物，例如包括多种不同的聚合的液晶的组合物和混合物。术语“聚合物(polymer)”或其衍生的词例如“聚合的(polymerized)”包括任意更特定的类型的聚合物例如低聚物、均聚物、共聚物、三聚物和更高的同系物、交联聚合物、网状聚合物和线性聚合物，特别是由液晶单体的混合物获得的聚合物液晶。
本发明人观察到可以适当地使用聚合的液晶主体以获得一种取向的聚合物薄膜，它具有足够高的有序度以提供满足对LCD的光学性能要求的非常薄的起偏振器。更具体地说，本发明人通过对其中分散有二色性客体的聚合的液晶的观察，可以获得二色性比为约15或更大的取向薄膜。容易获得约20或更大或者甚至约25或更大的二色性比。可以获得约30或更大、或者约40或者甚至约50或更大的二色性比。
在本发明的上下文中，二色性比(dichroic ratio)是指以吸光度计的二色性比，并定义为沿消光轴的吸光度(以正入射测定)和沿透射轴的吸光度之比，其中吸光度(A)定义为A＝-log10T，其中T是透光度。US5,738,918公开了包括起偏振器薄膜的层合物，该薄膜包括液晶聚酯和二色性染料。然而，该层合物由于含有多个薄膜因此相对较厚。另外二色性比仅约为8，使得该起偏振器相对不适合条件苛刻的LCD的应用例如LCD TV。
由于起偏振器具有提供能赋予约30或更大或者约40或更大的二色性比的取向薄膜的能力，因此可以形成适用于苛刻的LCD应用例如LCD监视器或LCD TV的厚度为约5μm或更小的起偏振器。
主体可以适当地由液晶聚合物形成，这些聚合物在本领域为已知。为了合适，这些聚合物需要在室温下具有高度有序的中间相，并且需要具有高于室温的Tg以在当周围温度变化时基本上保持该取向。
如果主体通过聚合取向的可聚合液晶而获得，要求较不苛刻。例如，产生高度有序的中间相的温度基本上不相关，并且不要求Tg高于室温。在该起偏振器的一个优选实施方式中，通过聚合取向的可聚合液晶获得取向的聚合的液晶主体。
高度有序的相在提供二色性比为约15或更大的取向薄膜中是非常有效的。本发明人发现近晶相是高度有序的相的有用来源。因此，在本发明的起偏振器的一个具体实施方式中，取向薄膜的取向是或者是相应于近晶相SX的取向，其中X不是A或C。
特别适用于起偏振器的是近晶相B或其倾斜变体，即近晶F和I相。在本发明的上下文中，根据一些现有技术文献中使用的对中间相的分类，“软结晶”相(“soft crystal”phases)也被认为是近晶相。具体地说，结晶B及其倾斜变体，结晶G和J，和结晶E及其倾斜变体即结晶H和K，也可用于这些起偏振器。合适的中间相通常都存在宽范围的取向有序性。
由于向列相(nematic phases)提供约8或更小的二色性比，因此它通常不太适合，而近晶A相提供小于12的二色性比。近晶C相，是近晶A相的倾斜变体，因此通常也是不适合的。而且，通常，在与透光面和消光轴成一角度的方向倾斜对二色性比有负面影响。
由于聚合的液晶主体可以薄膜形式获得，因此可以容易地制得非常薄的起偏振器(例如厚度小于约10μm或者甚至小于约5μm)，并且该薄膜可以通过常规的薄膜形成方法例如涂布或印刷法获得，或者通过填充通常用于配置液晶显示器的液晶的元件而获得。
尽管薄膜起偏振器基本上可以具有任意的厚度，但是一般说来优选小于常规H-起偏振片的厚度，即约50μm或更小，更优选30μm或更小或者优选约10μm或更小的厚度。优选该厚度小于约5μm。
原则上可以使用任意二色性客体；它可以是染料或颜料，它可以以分子规模分散或者以吸光颗粒分散。根据应用来选择二色性客体的颜色。通常，在光谱的可见光范围内，400-700nm，实现吸收。这可以通过使用合适的黑色二色性着色剂实现，或者通过合适的着色剂组合实现，例如红色、绿色和蓝色。如果使用二色性着色剂的组合，那么这些着色剂可以分散在单层内或者可以被提供在多个堆叠的层中，堆叠的这些层包括互相不同的着色剂。着色剂或着色剂组合的分散也可以在起偏振器内横向地变化，例如在红色、绿色和蓝色偏振滤色片中的情形。二色性着色剂或着色剂的改变可以是浓度和/或透射轴取向的改变。
在本发明的一个优选实施方式中，二色性的吸光客体是吸收蓝色的二色性着色剂，并且该起偏振器还包括由溶致型液晶例如苝-基、萘-基或蒽醌-基的溶致型液晶或其组合而获得的薄膜。
由苝-基、萘-基和蒽醌-基的溶致型液晶染料获得的起偏振器在本领域为已知。例如参见US 6,049,428。使用涂布法可以容易地将这些非聚合物液晶在非常薄的薄膜中沉积并取向。由此获得的薄膜具有小于1μm的厚度并且有效地使入射于其上的非偏振光偏振。这些起偏振器的缺陷是它们用于监视器或电视机的LCD显示器时性能不足。在可见光谱的蓝色范围内的情况下尤其如此。通过包括本发明类型的薄膜起偏振器，其中二色性客体是蓝色着色剂，溶致型液晶染料基的起偏振器的性能大大提高。由于不是聚合物，因此溶致型液晶染料-基起偏振器机械上不是非常坚固并且对有机溶剂和水敏感，因此在制备或使用包括这种起偏振器的LCD期间容易受损。该取向的聚合物薄膜具有保护易受损的溶致型液晶染料-基起偏振器的附加优点。
该起偏振器可用于需要偏振光束的任意类型的应用，但是特别适用于液晶显示器。因此，本发明的起偏振器的一个具体实施方式是一种液晶元件，它包括衬底、液晶层和本发明的宾-主起偏振器。
该起偏振器，如同H-起偏振片一样方便，可以提供于液晶元件的外部。由于本发明的起偏振器对水分不像H起偏振片那么敏感，因此不需要提供保护层。而且，与H起偏振片不同，由于它可以直接涂布到LC元件的衬底上，因此可以省却粘合层。由于没有粘合层和保护层，因此本发明的起偏振器当涂覆到LC元件的外部时比常规H起偏振片薄得多。
由于本发明的起偏振器可以非常薄，因此它也可以提供于液晶元件的内部，这种布置在本领域称为“元件内起偏振器(in-cellpolarizer)”。
因此，在一个优选实施方式中，宾-主起偏振器安装在液晶层和衬底之间。有益地，在液晶层和衬底之间还包括其它的光学层例如补偿层、延迟剂层、滤色片层或视角提高层。本文中的术语“衬底(substrate)”是指对结构的机械坚固性起重要作用的任意层，它是结构的一部分并且包括例如就地由(已知的)层状相可分离的组合物(stratified-phase-separable composition)形成的衬底。
用于本发明的起偏振器的取向的聚合物薄膜具有除用于起偏振器之外的用途，特别是如果该取向的聚合物薄膜很薄时。其它的应用包括延迟器、反射滤色片和防反射涂层。由于这些液晶相对聚合物具有较低的分子量使得它们可以通过常规的薄膜形成方法加工，因此利用可聚合液晶可以方便地制备薄的取向的聚合物薄膜。
另一方面，本发明涉及一种用于制备取向薄膜的可聚合液晶，这种用途包括但不限于在制备本发明的二色性宾-主起偏振器薄膜中的用途。
根据本发明，可聚合液晶是用于制备取向的聚合物薄膜的可聚合液晶，该可聚合液晶具有近晶相SX，其中X不是A或C，其中反式-1-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]环己羧基]-4-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯甲酰氧基]苯例外。
术语“可聚合液晶”包括“可聚合的液体组合物”或者更具体地说“可聚合的液晶混合物”。
使用可聚合液晶是要求，提供包括可聚合液晶的薄膜、使薄膜取向和使薄膜聚合，同时(基本上)保持该取向以获得取向薄膜。本发明人已发现近晶相特别适合于提供具有高度有序性的取向薄膜。典型地，已经常规地获得有序性为约0.91或更高的聚合的液晶薄膜。也可以获得约0.92或更高或者甚至约0.93或更高的有序性参数。约0.94或更高的有序性参数也是可能的。
特别适用于取向的聚合物薄膜的是近晶相B或其倾斜变体，即近晶F和I相。在本发明的上下文中，根据一些现有技术文献中对使用的中间相的分类，“软结晶”相也被认为是近晶相。具体地说，结晶B及其倾斜变体、结晶G和J、和结晶E及其倾斜变体，即结晶H和K，也可用于起偏振器。合适的中间相通常都是有宽范围的取向有序性。
由于向列相提供约8或更小的二色性比因此它通常不太适合。近晶A相通常提供小于12的二色性比。近晶C相，是近晶A相的倾斜变体，因此通常也是不适合的。而且，通常，在与透光面和消光轴成一角度的方向倾斜对二色性比有负面影响。
在Lub等Recl.Trav.Chim.Pays-Bas，115 321-328(1996)中公开了化合物反式-1-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]环己羧基]-4-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯甲酰氧基]苯。Lub等还公开了该化合物呈现未知的近晶相SX。本发明人现已确定该未知的近晶相是SB相。因此清楚该化合物适用于制备取向的聚合物薄膜，更具体地说，适用于高度取向的薄膜。然而，注意Lub等关心的是提供具有对紫外线的稳定性提高的可聚合液晶。在其论文中只是制备了该化合物。Lub等没有提及高度有序的取向薄膜，更不用说包括这些薄膜的起偏振器。Lub等还公开了化合物全反式-1，4-二-[4-[6--(丙烯酰氧基)己氧基]环己羧基]]环己烷。尽管根据Lub等，该化合物呈现近晶X相，但是还是根据Lub等，该化合物由于其高粘性而未取向。由于取向能力对用于制备取向的聚合物薄膜的适应性是重要的，因此该化合物不适于本发明。
在一个具体实施方式中，可聚合液晶在X不是A或C的近晶X相的高温侧呈现近晶A相。除了X不是A或C的近晶X相之外，具有近晶A相，使得更容易且更好地取向，从而使二色性比提高。在另一个实施方式中可聚合液晶可替换地或者附加地包括向列相。
本发明的可聚合液晶的一个具体实施方式是如下的，其中可聚合液晶是式I的一种
U-V-W-X-Y-X′-Y′-X″-W′-V′-U′  (I)
其中：
X、X′和X″彼此独立地是Ph或Cyc；
其中Ph是1，4-亚苯基单元和Cyc是反式1，4-亚环己基单元；
Y、Y′彼此独立地是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-、-OCO-、-COO-、--、-N＝N-、-C＝C、-C≡C-、-C＝N-；U、U′彼此独立地是可聚合基团或者U是可聚合基团而U′＝H或者U＝H而U′是可聚合基团；
V、V′彼此独立地是间隔基；和
W、W彼此独立地是直接键、-O-、-S-、-COO-或-OCO-；
前提条件是如果X、X′和X″都是Ph，那么Y′是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-和/或X、X′或X″中的至少一个是Ph。
本发明人发现式(I)的化合物是一种富含可聚合液晶的来源，所述液晶呈现适用于制备取向的，特别是高度取向的聚合物薄膜的近晶相。
优选X是Ph、X′是Ph和X″是Cyc或者X是Ph、X′是Cyc和X″是Ph的可聚合液晶。
还优选X、X′和X″彼此独立地是Ph并且Y′是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-的可聚合液晶。
由Kurihara和共同作者在Macromolecules 1997，30，313-315发表的化学文摘的摘要(摘要号AN 1997：12560)公开了根据该实施方式的一类代表性的可聚合液晶。然而，对该公开本身的检查证实由于公开本身没有公开这种代表性物质，因此该摘要中的结构是错误的。
将可聚合液晶配制到成膜组合物中。这种组合物通常还包括其它化合物，例如聚合引发剂、光引发剂、聚合阻聚剂、防腐剂和当在表面上形成薄膜时用于调整可聚合液晶在表面上的倾斜角的表面活性剂。通常，为了得到高的有序度，倾斜角应低。用于提供低的倾斜角的表面活性剂在本领域为已知。
另一方面，本发明涉及一种取向的聚合物薄膜，包括通过聚合本发明的取向的可聚合液晶或者反式-1-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]环己羧基]-4-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯甲酰氧基]苯而获得的聚合的液晶。该薄膜也可以由上面所述的薄膜组合物获得。
本发明还涉及一种包括取向的聚合物薄膜的宾-主起偏振器的制备方法，所述薄膜包括取向的聚合的液晶主体和在主体中分散并取向的二色性的吸光客体，该取向的聚合物薄膜具有约15或更大的二色性比，该方法包括：
提供可聚合液晶主体的薄膜，并且在其中分散二色性的吸光客体；
将可聚合液晶主体和二色性的吸光客体取向，以获得取向的可聚合液晶主体和在主体中分散并取向的二色性的吸光客体的取向薄膜，该取向薄膜具有约15或更大的二色性比；
以取向状态将该可聚合液晶主体聚合以获得一种包括取向的聚合的液晶主体和在主体中分散并取向的二色性的吸光客体的取向的聚合物薄膜，该取向的聚合物薄膜具有约15或更大的二色性比。
参照在此及后描述的附图和实施方式，将更清楚地阐明本发明的这些和其它方面。
在这些附图中：
图1图示了本发明的二色性宾-主起偏振器的横截面图；
图2图示了具有内元件起偏振器的液晶元件的横截面图；
图3显示了在本发明的二色性宾-主起偏振器的制备阶段沿两个不同但相互垂直的方向获得的偏振选择性吸收光谱，以吸光度A(以无量纲单位计)为波长λ(以nm计)的函数绘制。
图4显示了在本发明的二色性宾-主起偏振器的制备方法的另一阶段沿消光轴和透射轴获得的偏振选择性吸收光谱，以吸光度A(以无量纲单位计)为波长λ(以nm计)的函数绘制。
图5显示了分别沿本发明的二色性宾-主起偏振器的一个实施方式的消光轴和透射轴获得的偏振选择性吸收光谱，以吸光度A(以无量纲单位计)为波长λ(以nm计)的函数绘制。
图6图示了具有内元件起偏振器的透射式主动矩阵彩色液晶显示器设备的横截面图；和
图7图示了具有本发明的构图的起偏振器的透射反射式显示器(transflective display)的横截面图。
图1图示了本发明的二色性宾-主起偏振器的横截面图。该二色性宾-主起偏振器1包括，或者更具体地说在本实施方式中，由包括取向的聚合的液晶主体5和在主体5中分散并取向的二色性的吸光客体7的取向的聚合物薄膜3构成。
二色性的吸光客体7以显著的二色性吸光体的形式分散。一般说来二色光吸收体可以是单个分子(二色性染料)、这些分子的聚集体或网状物或无机(纳米)颗粒(颜料)。单个的二色光吸收体的光学吸收是方向依赖性的；沿一个体轴光的吸收最大，而沿另一个体轴，通常是与高吸收的体轴相垂直的，光的吸收最小，通常基本上为0。
聚合的液晶是各向异性地取向，这提供宽范围的取向有序性。客体7的单个的二色光吸收体随主体5取向，由此提供具有依赖方向的光吸收性能并由此具有使光偏振的能力的取向的聚合物薄膜3。
如图1所示，客体7的二色性体具有长方形形状并且在取向的聚合物薄膜3中经平面单轴取向。这不是重要的。也可以使用其它形状，例如盘状及取向，例如同回归(homeotropic)或双轴取向。
图1所示的客体7的取向提供了一种具有与平面单轴取向的轴平行的消光轴15的起偏振器。
聚合的液晶主体5有利于二色性客体7取向，以使取向薄膜3具有约15或更大的二色性比。在本发明的上下文中，二色性比(DR)是指以吸光度计的二色性比并定义为沿消光轴的吸光度(以正入射测定)和沿透射轴的吸光度之比，其中吸光度(A)定义为A＝-log10T，其中T是透光度。二色性比不依赖于取向的聚合物薄膜的厚度，也不依赖于二色性客体的浓度。由于沿消光轴和透射轴的任意吸收通常源于相同的光学转变，因此该二色性比基本上不依赖于波长。
通常，取向的聚合物薄膜在400-700nm的可见光范围内具有约15或更大的二色性比。优选地，在整个可见光范围内该二色性比是约30或更大。优选，在整个可见光范围内二色性比基本上恒定。为了获得颜色中性的起偏振器，在整个目标波长内，通常是400-700nm的可见光范围，二色性客体的吸光度基本上恒定。
具有约20或者25或更大的二色性比是更好的。当起偏振器用于LCD检测器时优选二色性比是约30或者甚至约35或更大。为了用于LCD TV，选择约40或者甚至45或更大的二色性比。具有上述二色性比使得可制备适用于LCDs，特别是LCD监视器和LCD TV的非常薄的起偏振器。
本发明的薄膜起偏振器可以在广泛的厚度范围内生产。由于该起偏振器可以使用成膜法例如刀刮或旋涂或印刷而生产，因此该起偏振器可以制得薄且非常薄。例如，可以容易地获得小于常规H-起偏振片厚度的厚度，例如约50μm或者更小的任意厚度。该厚度也可以是约30μm或任意更小的数值或者更优选约10μm或任意更小的数值。优选，该厚度是约5μm或任意更小的数值。该厚度的实际下限是约100-300nm(假设摩尔吸收系数是约105cm-1mol-1并且二色性客体载量为10重量％)。
由于取向的聚合物薄膜的二色性比非常高，并且聚合的液晶主体能够载入大量具有高消光系数的二色性客体，因此可以提供非常薄并且具有满足大多数LCD应用的要求的偏振选择性和亮度的高度吸收的起偏振器。
当薄膜起偏振器非常薄时，它可以方便地包括衬底(图1未示出)以支持和降低薄膜在加工和/或使用期间破裂的危险性。这种衬底可以由任意类型的材料制成或者具有任意类型的复合结构。根据起偏振器预定的用途，衬底可以是透明或反射的。
本发明的起偏振器可用于已利用已知起偏振器的任何应用。例如，薄膜起偏振器可以适用于LCD。当用于LCD时，LCD的衬底可以方便地用于支撑该起偏振器。在一个有益的实施方式中，如图2所示，起偏振器提供于液晶元件的内部。
在图2中显示了一种常规的液晶元件21，它具有两个衬底23和25，它们夹着液晶层27。在面对液晶层27的衬底23的一侧上，提供本发明的二色性宾-主起偏振器1。为了简单起见，为了获得所有功能的LC元件，所需的其它部件，例如取向层、电极层等并未示出。
图6图示了具有内元件起偏振器的透射式主动矩阵彩色液晶显示器的横截面图。该显示器30包括如下堆叠层，衬底31、本发明的第一起偏振器32、滤色片33、偏振层34、普通ITO电极层35、第一取向层36、液晶层37、第二取向层38、本发明的第二起偏振器39、包括薄膜晶体管电路和象素电极的TFT层39和衬底40。
该第一起偏振器32或者可以位于衬底31的另一侧，或者在滤色片33和偏振层34之间，或者更好地位于偏振层34和ITO层35之间。可以在ITO层35和取向层36之间放置起偏振器但是使驱动电压增加。
当以如所示位置提供时，起偏振器会使显示器的驱动电压增加。然而如果起偏振器代替通常提供在取向层和TFT层之间的黑底层以保护TFT层，该影响可以被抵消。第二起偏振器39或者可以位于衬底41的另一侧或者可以位于衬底41和TFT层40之间。
在显示器内部具有第一和/或第二起偏振器使得可以在液晶元件内部也容纳补偿层、视角薄膜和延迟剂层，更具体地说是在所述起偏振器和液晶层37内部及之间。
图7图示了具有本发明的构图的起偏振器的透射反射式显示器的横截面图。
图7所示的透射反射式显示器51具有一包括分散于衬底55和58之间的液晶层57的液晶元件。当以透射操作时，背光系统56经透射反射器53照明该元件。透射反射器53具有可以采取孔的形式的透光区53a、和光反射区53b。在衬底55的外侧，提供本发明的构图的起偏振器54。它具有偏振区54a和非偏振区54b。非偏振区54b与光反射区53b布置一致，并且偏振区54a与透光区53a布置一致。操作时，背光系统56发出的光可以直接通过偏振区54a并提供给液晶层57或者在最终通过透光区53a之前一次或多次反射到光反射区。在该过程中由于在光通过透射反射器53之后进行偏振，因此偏振不会造成光损失。这与在透射反射器和背光系统之间排列非构图的起偏振器的常规透射反射式显示器相反。勿庸置疑，构图的起偏振器54另外地可以布置在衬底55的另一侧或者甚至在透射反射器53上。
为了提供二色性比为约15或更大的取向的聚合物薄膜，二色性客体和由此的聚合的液晶主体必须高度取向。取向的程度可以有序性参数(the order parameter)S表示，其中S在本发明的上下文中定义为S＝(DR-1)/(DR+2)，DR是二色性比(假定有序性参数S＝(P2(cosθ))＝(3/2cos2θ1/2)并且二色性染料的过渡偶极子力矩沿分子的长轴取向)。根据该式，约15的二色性比相应于S为0.823，并且约35的DR相应于S为0.919，而50的二色性比相应于S为0.942。
为了提供所需高的有序度，本发明人已发现使用近晶相是有用的。这出人意料的发现是由于高二色性比所需的有序类型是取向有序。然而，与向列相相比，近晶相的高度位置有序是首先和最先已知的。本发明人通常发现通过近晶A相典型提供的有序度太低。近晶C相通常不适合。一般，向列相也具有太低的有序度因此不能提供本发明的二色性比。合适的中间相包括近晶B或其倾斜变体，即近晶F和I相，结晶B及其倾斜变体，结晶G和J，和结晶E及其倾斜变体，即结晶H和K。合适的中间相通常都存在宽范围的取向有序性。
具有或者不具有二色性客体的取向的聚合物薄膜，更具体地说包括这种取向薄膜的起偏振器可以由具有近晶相SX(X不是A和C)的液晶聚合物形成，它可用于制备高度取向的薄膜。这种聚合物是线性的主链或侧链聚合物，在以薄膜形式沉积之后可以交联或者不交联。本发明的起偏振器是这种取向薄膜的一个具体实施方式。这种取向薄膜的其它应用包括延迟器和和双焦点透镜。
优选的取向的聚合物薄膜是包括聚合的液晶的那些，聚合的液晶通过聚合取向的可聚合液晶获得。优选地，使用具有近晶相SX(X不是A和C)并以该相聚合的可聚合液晶。
具体地说，可以使用式(I)的可聚合液晶制备取向薄膜。
U-V-W-X-Y-X′-Y′-X″-W′-V′-U′  (I)
其中：
X、X′和X″彼此独立地是Ph或Cyc；
其中Ph是1，4-亚苯基单元和Cyc是反式1，4-亚环己基单元；
Y、Y′彼此独立地是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-、-OCO-、-COO-、-N＝N-、-C＝C、-C≡C-、-C＝N-；
U、U′彼此独立地是可聚合基团或者U是可聚合基团而U′＝H或者U＝H而U′是可聚合基团；
V、V′彼此独立地是间隔基；和
W、W′彼此独立地是直接键、-O-、-S-、-COO-或-OCO-；
前提条件是如果X、X′和X″各自是Ph，那么Y′是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-；和/或X、X′或X″中至少一个是Ph。
优选，X、X′和X″各自是Ph并且Y′是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-。还优选X和X′各自是Ph并且X″是Cyc，和X和X″各自是Ph并且X′是Cyc。
单元Ph是未取代的1，4-亚苯基或具有多于一个取代基的、但是优选具有一个取代基的取代的1，4-亚苯基。所述一个或多个取代基彼此独立地选自甲基、CN、F、Cl和Br。另外地，1，4-亚苯基单元中一个或多个CH基团可以被N替换。优选的Ph单元是未取代的1，4-亚苯基。
单元Cyc是未取代的反式1，4-亚环己基或具有多于一个取代基、但是优选具有一个取代基的取代的反式1，4-亚环己基。所述一个或多个取代基彼此独立地选自甲基、CN、F、Cl和Br。任选地，一个或多个CH2基团彼此独立地被-O-或-S-或NR替换，其中R是C1-C6烷基或苯基。任选地，在1和或4-位的碳原子被N替换。
优选地，单元U、U′是可光聚合的基团。U和U′的具体实例包括CH2＝CH-、CH2＝CCI-、CH2＝C(CH3)-或4-乙烯基苯基。优选的基团U和U′包括(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、氧杂环丁烷(oxetane)、环氧或thiolene体系。优选的是U＝U′。当U＝U′时，交联获得的聚合物。通常，使用可聚合液晶的混合物，例如U＝U′的化合物和U＝H的化合物的混合物。
V、V′彼此独立地是间隔基；该间隔基可以是常规结构例如C1-C20烷基，它可以被一个或多个-O-、-S-、NH或NH3单元中断。优选C2-C12烷基或者更优选C6-C10，任选地以上述的方式中断。间隔基可以具有一个或多个取代基例如F、Cl、Br、CN、CH3，但是优选不具有。
Y可以与Y′相同或不同。
W、W′彼此独立地是直接键、-O-、-S-、-COO-或-OCO-，但是优选是直接键或-O-。
不用说，通常使用可聚合液晶的混合物调整取向薄膜的性能，其中至少一种或多种组分或者所有组分是式(I)的化合物。
更具体地说，可以使用式II、III或IV的可聚合液晶。
其中U、U′、V、V′、W、W′、Y和Y′具有上面定义的含义并且Y″是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-。
式I至III的化合物可以通过类似于Lub等.Reel.Trav.Chim.Pays-Bas，115321-328(1996)中公开的方法的方法进行合成。
合适的二色性的吸光客体包括无机颜料，其具有分散在整个主体中的二色性颜料颗粒。也可以使用有机二色性化合物。这种化合物的二色性分子可以以分子规模分散或者可以聚集体或网络的形式存在。二色性偶氮染料尤其适合用作客体。合适的二色性染料的实例包括US 6,133,973中公开的。
合适的二色性染料客体的具体实例包括偶氮染料
Figure A20048003235200191
和
通常，起偏振器包括多个二色性客体以在活性波长范围和该范围内的吸光度方面获得所需的吸收性能。
除了吸收光之外，二色性客体可以发光，例如荧光、电致发光或发磷光。
二色性客体本身可以是液晶，但是这不是主要的；通常它们不是液晶。二色性客体可以是非反应性的或者可以提供有一个或多个可聚合基团。如果二色性客体会移动穿过主体并且这种移动应该避免的话，二色性客体提供有一个或多个可聚合基团是有益的。
二色性客体相对主体的量将取决于应用和失去高有序性之前主体可以容纳的客体量或者取决于在不沉淀情况下可以溶解的客体量。通常，该量小于50重量％或者更特别是约20重量％或更小，或优选的，约10重量％或更小。
如果聚合的液晶的介晶基团包括生色团或者是生色团的一部分，所述生色团在起偏振器具有活性并可以通常是光谱的可见光范围的波长范围内吸收光，可以增加提供于主体内的二色性客体的量。尽管在这种情况下客体和主体之间的差异有些模糊，但是在本发明的上下文中这些体系被认为是宾-主体系。如果介晶基团包括一个或多个选自-N＝N、-C＝C、-C＝N-或-C≡C-的基团的话，通常光的吸收(在光谱的可见光范围内)将提高。在式(I)的可聚合液晶中，如果Y和Y′是相同或者不同的-N＝N-、-C＝C-、-C＝N-或-C≡C-并且相邻基团X和/或X′和/或X″是Ph，更具体地说，X和X′、或者X′和X″、或者X和X′和X″是相同或者不同的Ph时，其中Ph与上面定义相同，获得光的吸收。取向的聚合物薄膜，具体地说包括这种取向薄膜的本发明的起偏振器可以使用常规成膜方法方便地制备。
一种制备取向聚合物的方法，在本领域常用的方法，包括：形成液晶聚合物的薄膜；如果获得二色性宾-主起偏振器，那么将二色性的吸光客体加入到该液晶聚合物中；使该液晶聚合物，任选地含有二色性客体，在其清亮点温度之上，然后在使用取向装置的同时将液晶聚合物降低至达到所需中间相的温度。
为了加宽保持所需取向的温度范围，在产生所需的中间相之后可以将取向的液晶聚合物(略微)交联。
另一方法包括：
提供可聚合液晶主体的薄膜，并将二色性的吸光客体分散于其中；
将可聚合液晶主体和二色性的吸光客体取向，以获得包括取向的可聚合液晶主体和在主体中分散并取向的二色性的吸光客体的取向薄膜，该取向薄膜具有约15或更大的二色性比；
在取向状态下将可聚合液晶主体聚合，以获得包括取向的聚合的液晶主体和在主体中分散并取向的二色性的吸光客体的取向的聚合物薄膜，该取向的聚合物薄膜具有约15或更大的二色性比。
可以通过常规成膜方法例如涂布或印刷方法提供该薄膜。合适的涂布方法包括旋涂、刀刮和喷涂和浸涂和浇注。合适的印刷方法是喷墨印刷、丝网印刷和胶印，如果需要的话，用于形成薄膜的组合物可以包括促进薄膜形成的试剂例如溶剂、粘合促进剂、湿润剂、粘度改进剂等。当沉积在表面上时，如果获得良好的偏振对比度的话，可聚合液晶在该表面上适合的倾斜角应低。为了降低倾斜角，可以添加表面活性剂例如非离子氟烷基化物(如EP 940707中所述)。
一种制备本发明的起偏振器的方法，其包括提供具有第一取向层和隔板(spacer)的衬底；在第一衬底上面放置带有第二取向层的第二衬底使得这些取向层以平行或反平行方式彼此面对。然后在由隔板保持的两个衬底之间的间隙填充含可聚合液晶主体和二色性的吸光客体的混合物。在取向状态下聚合该可聚合液晶主体。第一或者第二取向层，但是优选不是二者同时，含有在其聚合期间能够与可聚合结晶共聚合的可聚合基团。在可聚合主体聚合期间，在如此官能化的取向层和聚合的液晶主体之间形成共价键。聚合之后，将两个衬底分开。在起偏振器层和官能化的取向层之间的共价键将使起偏振器层牢固地粘合到官能化的取向层上并且不太牢固地粘合在另一层上，这样可以在不破坏起偏振器层的情况下方便地从起偏振器层上取下后者。
通常在可聚合液晶具有两个或多个可聚合基团的情况下，该可聚合液晶可以交联。
通过常规方式例如电场或磁场或者机械方式例如剪切诱导的取向可以产生薄膜的取向。优选，将取向层用于取向液晶(聚合物)。可以使用常规取向层例如摩擦的聚酰亚胺或倾斜溅射的二氧化硅层。
使用光取向，这是本领域一种已知的取向方式，可以获得构图的取向层(patterned orientation layers)。通常可以将构图的取向层用于获得构图的取向薄膜，尤其是起偏振器。该构图的起偏振器可以包括以所需图案排列的偏振区和非偏振区，以及适合沿第一方向偏振光的偏振区和适合沿第二方向偏振光的偏振区，第二方向与第一方向不同，或上述方式的任意组合。
通过常规方式进行聚合，例如通过温度或光化辐射，特别是电子束或紫外线。尽管不是主要的，但是优选使用光引发剂开始和控制聚合。
通过图样聚合可以获得构图的起偏振器。通过图样照射可光聚合的薄膜进行图样聚合然后例如除去未照射区中剩余的未聚合材料。
进行聚合使得基本上保持取向。通常，根据所用的可聚合液晶和二色性客体，聚合之后有序度或多或少要降低。
本文上面已公开了用于该方法中的可聚合液晶。
实施例1
(未根据本发明)
使用已知方法合成下面结构的可聚合液晶。
液晶的相转变是Cr 115℃ N 155℃ I，其中Cr是指结晶、N是指向列，I是指各向同性。
如下制备包括可聚合结晶1作为主体的薄膜起偏振器：
一液晶元件，具有两个相对的衬底，它们间隔提供5μm的胞隙(cell gap)，并且相对面提供有摩擦的聚酰亚胺取向层(摩擦是反平行的)，该液晶元件填充有97重量％可聚合液晶主体1、2重量％的偶氮染料NKX2029C形式的二色性的吸光客体、0.9重量％光引发剂IRG184(Ciba Geigy)和0.1重量％阻聚剂对甲氧基苯酚，由此获得包括取向的可聚合液晶主体和其中分散的二色性吸光客体的厚约5μm的取向的聚合物薄膜。
然后将该取向的液晶薄膜经过紫外线照射，持续时间足够将液晶聚合以获得具有偏振性能的取向的聚合物薄膜。
沿消光轴和透射轴测定偏振选择性吸收光谱。然后在高吸收光谱具有其最高吸收的波长下测定二色性比。由此测定的二色性比是约8。
用式2的可聚合液晶重复该试验。
相转变是Cr73℃ SA 132℃ N 145℃ I，其中SA是指近晶A。缺乏近晶X相，其中X不是A和C，化合物2不是根据本发明的。
使用该可聚合液晶主体制备的起偏振器的二色性比是约12。
这样低的二色性比使得薄膜起偏振器与本发明不匹配。主体1和2不能使二色性染料足够取向以获得本发明的起偏振器。
实施例2
(根据本发明)
如Lub等Recl.Trav.Chim.Pays-Bas，115 321-328(1996)中所述合成可聚合液晶3。
可聚合液晶3的相转变是Cr 62℃ SB 66℃ SA 109℃ N 127℃ I。在室温下静置1天或多天然后结晶。通过X-射线分析鉴定近晶B相。
一液晶元件，具有两个相对的衬底，它们间隔提供5μm的胞隙，并且相对面提供有摩擦的聚酰亚胺取向层，该液晶元件填充有97重量％可聚合液晶主体3、2重量％的偶氮染料NKX2029C形式的二色性的吸光客体、0.9重量％光引发剂IRG 184(Ciba Geigy)和0.1重量％阻聚剂对甲氧基苯酚。
将该元件加热至约130℃的温度，它是化合物3的清亮点温度之上的温度。在该温度下，沿两个互相垂直的不同方向记录偏振选择性吸收光谱(测定束处于正入射)。
图3显示了在两个互相垂直的不同方向并且在制备本发明的二色性宾-主起偏振器的一个阶段获得的偏振选择性吸收光谱，以吸光度A(以无量纲单位计)作为波长λ(以nm计)的函数绘图。
两个光谱基本上重合，说明在该阶段薄膜未取向。
然后将该元件冷却至室温使得可聚合的宾-主体系成为近晶B相(通过X-射线分析证实)并沿吸收最大和最小的方向记录聚合选择性吸收光谱。
图4显示了沿消光轴和透射轴并且在制备本发明的宾-主起偏振器的再一阶段获得的偏振选择性吸收光谱，以吸光度A(以无量纲单位计)作为波长λ(以nm计)的函数绘图。
在高吸收曲线的最大吸收的波长下，测定二色性比DR是约50。
然后将该可聚合材料的薄膜经过紫外线照射，持续时间足够将材料聚合获得通过偏振选择性吸收证实取向的聚合物薄膜。
图5显示了由此获得的薄膜的偏振选择性吸收光谱。
尽管与可聚合薄膜相比，沿消光轴的吸收略有降低，说明聚合之后有序度略有降低，这是很正常的影响，高和低的吸光度光谱易于辨别。在高吸收曲线的最大吸收的波长下，测定二色性比DR是约35。
使用与化合物3类似的合成方法制备可聚合液晶4。
化合物4的相转变是Cr 57℃ SX 63℃ SA 117℃ N 151℃ I。在室温下静置一天或多天由近晶相SX开始结晶。因此可以在室温下进行SX相的聚合。
通过重复该试验形成包括可聚合液晶主体4和二色性客体NKX2029C的取向薄膜。该取向薄膜处于近晶SX相。该取向的液晶薄膜的二色性比约为64。聚合之后获得取向的聚合物薄膜，该薄膜包括聚合的液晶主体和分散于其中并取向的二色性客体，使得该取向的聚合物薄膜具有偏振性能。在室温下进行聚合。在该温度下近晶X相是过冷却的。
聚合之后的二色性比是约52。
使用与化合物3类似的合成方法制备可聚合液晶5。
化合物5的相转变是：(SX 51℃ SA 60℃)Cr 73℃ N 150 I。将近晶相置于括号中，是因为它们仅仅在过冷却状态下可以辨别。在存在近晶X相的温度下进行结晶难以以控制的方式取向和聚合。因此，使用化合物5获得的起偏振器，具有相对低的二色性比，通常在聚合之前和之后的二色性比均是约18。
Figure A20048003235200251
化合物3a和4a具有与化合物3和4相似的化学结构，区别在于将丙烯酸酯基与分子的介晶核心相连的间隔的长度从化合物3和4的6个碳原子增加至化合物3a和4a的11个碳原子。使用与化合物3和4类似的合成方法制备化合物3a和4a。
化合物3a的相转变是Cr 46℃ SX 98℃ SA 112℃ N 114℃ I。在室温下静置一天或多天由近晶相SX开始结晶。因此可以在室温下进行SX相的聚合。
通过重复该实验形成包括可聚合液晶主体3a和二色性客体NKX2029C的取向薄膜。该取向薄膜处于近晶SX相。该取向的液晶薄膜的二色性比约为65。聚合之后获得取向的聚合物薄膜，该薄膜包括聚合的液晶主体和分散于其中并取向的二色性客体，使得该取向的聚合物薄膜具有偏振性能。在室温下进行聚合。在该温度下近晶X相是过冷却的。
聚合之后的二色性比是约55。
化合物4a的相转变是Cr 80℃ SX 84℃ SA 123℃ N 138℃I。在室温下静置一天或多天由近晶相SX开始结晶。因此可以在室温下进行SX相的聚合。
通过重复该实验形成包括可聚合液晶主体4a和二色性客体NKX2029C的取向薄膜。该取向薄膜处于近晶SX相。该取向的液晶薄膜的二色性比约为76。聚合之后获得取向的聚合物薄膜，该薄膜包括聚合的液晶主体和分散于其中并取向的二色性客体，使得该取向的聚合物薄膜具有偏振性能。在室温下进行聚合。在该温度下近晶X相是过冷却的。
聚合之后的二色性比是约58。
可聚合液晶3、3a、4、4a和5具有近晶相SX相，其中X不是A也不是C。使用这些可聚合液晶制备的起偏振器具有大大超过15的二色性比。例如通过改变进行聚合的温度可以将二色性比变为低于约15或更低的值。
实施例3
使用下面的方法制备可聚合液晶(反式)-环己烷-1，4-二羧酸1-[4-(11-丙烯酰氧基-十一烷基)苯基]酯4-(4-己基苯基)酯(6)：
Figure A20048003235200271
1：4-(11-羟基十一烷基)苯酚D的合成
将0.4g的CuCl和29g的11-(四氢吡喃-2-氧基)-1-溴十一烷(B)加入到由20.0g的4-(四氢吡喃-2-氧基)-1-溴苯和3.16g的镁制得的4-(四氢吡喃-2-氧基)苯基溴化镁(A)在100ml的四氢呋喃中的过滤溶液中。回流2天之后，将反应混合物与100ml的二乙基醚混合，接着用100ml的饱和NH4Cl溶液萃取。蒸发之后，用40ml的甲醇和1ml的饱和盐酸将该中间产物C回流1小时。添加15ml的NaHCO3饱和溶液并将甲醇蒸发。加入100ml的二乙基醚。用50ml的饱和氯化钠萃取之后获得7.4g的4-(11-羟基十一烷基)苯酚(D、36％)，用硫酸镁干燥，蒸发并用甲苯重结晶。
2：4-(11-丙烯酰氧基十一烷基)苯酚(G)的合成
将2.5ml的丙烯酰氯加入到7.4g的4-(11-羟基十一烷基)-苯酚(D)和3.9ml的N，N-二甲基苯胺在60ml的四氢呋喃中的溶液中，在冰浴中冷却。室温下搅拌3小时之后，用60ml的二乙基醚稀释该溶液然后用100ml的水、100ml的2.4N HCl和100ml的饱和NaCl溶液萃取。在硫酸镁上干燥、蒸发和用挥发油(ligroin)洗涤之后，获得4.74g为棕色粉末的4-(11-丙烯酰氧基十一烷基)苯酚(G、53％)。
3：环己烷-1，4-二羧酸1-[4-(11-丙烯酰氧基-十一烷基)苯基]酯4-(4-己基苯基)酯(6)的合成
将2.5g的N，N′-二环己基碳二亚胺加入到2.0g的4-(11-丙烯酰氧基十一烷基)苯酚(G)、1.1g的己基苯酚(E)、1.03g的反式-环己烷-1，4-二羧酸(F)、0.15g的4-N，N-二甲基氨基吡啶和50ml的二氯甲烷的混合物中，在冰浴中冷却并在氮气环境下搅拌。室温下将该混合物搅拌过夜。蒸发和使用硅胶和二氯甲烷/石油醚97/3作为洗脱剂经色谱分离之后，获得0.93g为白色粉末的环己烷-1，4-二羧酸1-[4-(11-丙烯酰氧基-十一烷基)苯基]酯4-(4-己基苯基)酯(6、25％)。
化合物6的相转变是：C 65℃ SX 88℃ SA 108 N 120 I。在室温下静置一天或多天由近晶相SX开始结晶。因此可以在室温下进行SX相的聚合。
使用实施例2的方法制备如实施例2所述的薄膜起偏振器，不同在于使用可聚合液晶6作为主体并且进行聚合的温度是约38℃。
聚合之前的薄膜起偏振器的二色性比，在38℃下测定是约65。聚合之后的二色性比是约49。
对可聚合液晶7、8和9获得类似的结果。
化合物7具有Cr 59℃ SX 95℃ SA 99℃ N 103℃ I的相转变。
使用可聚合液晶7制得的起偏振器在38℃下聚合时，聚合之前的二色性比为约40，聚合之后的二色性比为约21。
化合物8具有Cr 77℃ SX 91℃ I的相转变。使用化合物8不能制备取向薄膜，是因为该薄膜在达到高二色性比之前就结晶。
化合物9具有Cr 91℃ SX 96℃ N 108℃ I的相转变。为了避免结晶，不在室温下而是在约60℃下进行聚合。聚合之前取向薄膜具有约40的二色性比，聚合之后为约12，如果可以在比60℃低的温度下进行聚合的话该数值将更高。
实施例4
重复实施例2，区别在于现在使用可聚合液晶：4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯甲酸4-{2-[4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯基酯(10)。
如下合成10：
Figure A20048003235200301
1：(E)-4-(6-羟基己氧基)-4′-(四氢吡喃-2-氧基)均二苯代乙烯(J)的合成
将0.23g的锂溶解在150ml的乙醇中。然后加入6.2g的4-(四氢吡喃-2-氧基)苯甲醛(H)。在冰水浴中将该溶液冷却并加入16.5g的4-(6-羟基己氧基)苯基甲基三苯基溴化鏻(I)。室温下搅拌2小时之后，获得白色沉淀。过滤收集并用150ml的乙醇洗涤两次之后获得3.34g的(E)-4-(6-羟基己氧基)-4′-(四氢吡喃-2-氧基)均二苯代乙烯(J、31％)。
2：4-(2-[4-(6-羟基-己氧基)-苯基]-乙基)-苯酚(L)的合成
将3.3g的(E)-4-(6-羟基己氧基)-4′-(四氢吡喃-2-氧基)均二苯代乙烯(C)、0.6g的氢氧化钯、34ml的环己烯和50ml的乙醇的混合物回流16小时。在塞里塑料(celite)上将该冷却的混合物过滤并蒸发。溶解于600ml的二氯甲烷中，用50ml的水萃取两次，在硫酸镁上干燥并蒸发之后，获得2.2g的4-(2-[4-(6-羟基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯酚(L、86％)。显而易见，在反应条件下发生(K)的去保护。
3：4-{2-[4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯酚(N)的合成：
将0.8ml的丙烯酰氯加入到2.2g的4-{2-[4-(6-羟基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯酚(L)和1.23ml的N，N-二甲基苯胺在20ml的四氢呋喃中的溶液中，在冰浴中冷却。室温下将该混合物搅拌3小时。加入40ml的二乙基醚，用20ml的2.4N盐酸萃取两次并用20ml的盐水萃取一次。在硫酸镁上干燥并蒸发。用15ml的戊烷洗涤之后获得1.65g的4-{2-[4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯酚(N、64％)。
4：4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯甲酸4-{2-[4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯基酯(10)的合成：
将1.01g的N，N′-二环己基碳二亚胺加入到1.6g的4-f2-[4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯酚(G)、1.43g的4-(6-丙烯酰氧基己氧基)苯甲酸、0.06g的4-N，N-二甲基氨基吡啶和10ml的二氯甲烷的混合物中，在冰浴下搅拌。搅拌2小时之后，除去冰浴并在室温下搅拌该混合物1夜。经二氧化硅过滤、蒸发并由甲醇再结晶之后，获得2.3g的4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯甲酸4-{2-[4-(6-丙烯酰氧基-己氧基)-苯基]-乙基}-苯基酯(10、78％)。
可聚合液晶10具有相转变：Cr 72℃ SX 85℃ SA 100℃ N 102℃I。
包括可聚合液晶10作为主体的薄膜起偏振器，在聚合之前的二色性比是约43。聚合之后获得的薄膜起偏振器具有约30的二色性比。
用下面的化合物和这些化合物的混合物获得类似的结果：
Figure A20048003235200321
和
Figure A20048003235200322

Claims (15)

1、宾-主起偏振器，其包括取向的聚合物薄膜，所述取向的聚合物薄膜包括取向的聚合的液晶主体和在所述主体中分散并取向的二色性的吸光客体，所述取向的聚合物薄膜具有约15或更大的二色性比。
2、如权利要求1所述的宾-主起偏振器，其中所述取向的聚合的液晶主体通过聚合取向的可聚合液晶而获得。
3、如权利要求1或2所述的宾-主起偏振器，其中所述取向薄膜的取向是或相应于近晶相SX的取向，其中X不是A或C。
4、如权利要求1、2或3所述的宾-主起偏振器，其中所述取向的聚合物薄膜具有约10μm或更小的膜厚。
5、如权利要求1、2、3或4所述的宾-主起偏振器，其中所述二色性的吸光客体是吸收蓝色的二色性着色剂，并且所述起偏振器还包括由苝-基、萘-基或蒽醌-基的溶致型液晶或其组合获得的薄膜。
6、液晶元件，其包括衬底、液晶层和如权利要求1、2、3、4或5所述的宾-主起偏振器。
7、如权利要求6所述的液晶元件，其中所述宾-主起偏振器布置于所述液晶层和所述衬底之间。
8、如权利要求7所述的液晶元件，其中在所述衬底和所述液晶层之间布置有补偿层、延迟剂层、滤色片层和视角层中的至少一种或其它光学层。
9、用于制备取向的聚合物薄膜的可聚合液晶，所述可聚合液晶具有近晶相SX，其中X不是A或C，反式-1-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]环己羧基]-4-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯甲酰氧基]苯除外。
10、如权利要求9所述的可聚合液晶，其中所述可聚合液晶是如下式I的一种液晶：
         U-V-W-X-Y-X′-Y′-X″-W′-V′-U′   (I)
其中
X、X′和X″彼此独立地是Ph或Cyc；
其中Ph是1，4-亚苯基单元，Cyc是反式1，4-亚环己基单元；
Y、Y′彼此独立地是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-、-OCO-、-COO-、--、-N＝N-、-C＝C、-C≡C-、-C＝N-；U、U′彼此独立地是可聚合基团或者U是可聚合基团而U′＝H或者U＝H而U′是可聚合基团；
V、V′彼此独立地是间隔基；和
W、W′彼此独立地是直接键、-O-、-S-、-COO-或-OCO-；
前提条件是如果X、X′和X″各自是Ph，那么Y′是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-和/或X、X′或X″中的至少一个是Ph。
11、如权利要求10所述的可聚合液晶，其中X是Ph、X′是Ph和X″是Cyc，或者X是Ph、X′是Cyc和X″是Ph。
12、如权利要求11所述的可聚合液晶，其中X、X′和X″彼此独立地是Ph，Y′是-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-。
13、可聚合液晶成膜组合物，其包括如权利要求9、10、11或12所述的可聚合液晶和聚合引发剂、光引发剂、聚合阻聚剂、防腐剂和在表面上形成薄膜时用于调整可聚合液晶在该表面上采取的倾斜角的表面活性剂中的至少一种。
14、取向的聚合物薄膜，其包括聚合的液晶，所述聚合的液晶可以通过聚合如权利要求9、10、11或12所述的取向的可聚合液晶或反式-1-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]环己羧基]-4-[4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯甲酰氧基]苯获得或者由权利要求13所述的组合物获得。
15、包括取向的聚合物薄膜的宾-主起偏振器的制备方法，所述聚合物薄膜包括取向的聚合的液晶主体和在所述主体中分散并取向的二色性的吸光客体，所述取向的聚合物薄膜具有约15或更大的二色性比，所述方法包括：
-提供可聚合液晶主体的薄膜，并且在其中分散二色性的吸光客体；
-将所述可聚合液晶主体和所述二色性的吸光客体取向，以获得取向的可聚合液晶主体和在所述主体中分散并取向的二色性的吸光客体的取向薄膜，该取向薄膜具有约15或更大的二色性比；
-以取向的状态将所述可聚合液晶主体聚合，以获得包括取向的聚合的液晶主体和在所述主体中分散并取向的二色性的吸光客体的取向的聚合物薄膜，该取向的聚合物薄膜具有约15或更大的二色性比。
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