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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermittlung einer Eigenschaft
an eine Schicht, wobei die Eigenschaft darin besteht, dass Flüssigkristallmoleküle, welche
auf die Schicht aufgetragen sein können, eine bevorzugte Ausrichtung
annehmen. Die Erfindung bezieht sich auch auf LCD Elemente, welche
eine bevorzugte Orientierung beihalten.
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Der
Betrieb von Flüssigkristallbauteilen
(z. B. Flüssigkristalldisplays
und Lichtventile und Flüssigkristallpolymerelemente
wie z. B. optische Retarder, Polarisatoren, cholesterische Filter
etc.) erfordern eine kontrollierte Orientierung und normalerweise
auch einen Pretilt der Flüssigkristalle.
Gegenwärtig
wird eine mechanische Reibetechnik verwendet, um Oberflächen zu
präparieren,
welche dazu in der Lage sind, eine Orientierung und einen Pretilt
zu induzieren.
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Um
die Nachteile der Reibetechnik zu überwinden, sind mehrere optische
Verfahren entwickelt worden, welche linearpolarisiertes Licht verwenden,
und welche normalerweise Fotoorientierungsmethoden genannt werden.
Diese sind in den US Patenten 4 974 941 Gibbons et al, 5 784 139
Chigrinov et al, 5 389 698 Chigrinov et al und in den Europäischen Patenten
EP-A-0525478B (Hoffmann-La Roche et al) und EP-A-0756193 (Rolic
AG) offenbart.
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Obwohl
diese Verfahren an sich genügend
sind, beruhen doch die offenbarten Verfahren in diesen Patenten
auf polarisiertem Licht. Lichtquellen, welche polarisiertes Licht
erzeugen, sind vergleichsweise komplex, können weniger geeignet sein
für Mas senherstellung,
und sind teuer. Da ein Polarisator normalerweise wenigstens 50%
des Lichtes absorbiert, würde
eine Elimination des Polarisators eine viel bessere Ausnützung der
Lichtquelle ermöglichen
(entweder schnellerer Effekt, oder man könnte eine schwächere Lampe
verwenden). Deshalb sind bereits gewisse Methoden vorgeschlagen
worden, welche unpolarisiertes Licht verwenden, z. B in der EP-A-0864885
(Fuji Photo Film).
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Die
Erzeugung eines Pretiltwinkels in einer nematischen Flüssigkristallzelle
unter Verwendung einer Polyimidoberfläche, welche mit nicht-polarisiertem
U.V. Licht eingestrahlt wurde mit einem Einfallswinkel von 70° zur Normalen
der Oberfläche,
ist durch Seo et al in "Asia
Display 98" paper
P-81, pp795-798 offenbart worden sowie in "Liquid Crystals", 1997 vol 23 no. 6 pp 923-925 beschrieben.
Dieses Verfahren profitiert aber nicht von den potentiellen Vorteilen,
welche wir identifiziert haben, und erfordert stattdessen einen
sehr hochenergetischen Input, welcher genügend ist, um das Polyimid zu
depolymerisieren.
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Wir
haben gefunden, dass unter gewissen unerwarteten Umständen das
optische Fotoorientierungsverfahren, auf welches oben Bezug genommen
wird, auch mit Licht funktioniert, welches nicht linear polarisiert ist
(z. B. zirkular polarisiert) oder isotrop (unpolarisiert).
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt,
um ein Element aus einem Flüssigkristallpolymer
herzustellen, wie es in den Ansprüchen 1 und 3 aufgeführt ist.
Vorzugsweise ist der Einfallswinkel φ der Strahlung zur Normalen
der Schicht im Bereich von 5° ≤ φ < 70°, und überschreitet
vorzugsweise 45°.
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Die
Strahlung kann ultraviolett sein.
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Die
genannte bevorzugte Orientierung ist vorzugsweise derart, dass die
longitudinale Achse der Flüssigkristallmoleküle in der
Ebene liegt, welche die Normale zur Schicht beinhaltet sowie die
Richtung der Strahlung. Die Orientierung kann planar (0°) oder getiltet
(bis zu 90°)
sein. Der vermittelte bevorzugte Tilt überschreitet vorzugsweise 45° zur Ebene
der Schicht, und überschreitet
noch bevorzugter 75°.
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Zusätzlich kann
die Wirkung der Bestrahlung des Materials darin bestehen, es zu
vernetzen, was zusätzlich
die Stabilität
des Materials erhöht
sowie seine Orientierungseigenschaften.
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Was
die Strahlung angeht, welcher das Material ausgesetzt wird, so kann
diese zonenweise gemustert sein, z. B. indem ein Mikroelement-array
zwischengeschaltet wird, wie beispielsweise eine Mikrolinse oder
ein Mikroprisma-array oder ein geeignetes Hologrammelement, dies
zwischen die Quelle der Strahlung und das Material, so dass, bei
der genannten vermittelten Eigenschaft, die bevorzugte Orientierung
zonenweise gemustert ist. Die Verwendung eines solchen Mikroelement-array
erlaubt es weiter, lokal unterschiedliche geneigte Strahlung zu
erzeugen unter Verwendung einer einzigen Strahlungsquelle, sogar
wenn die Strahlungsquelle an sich senkrecht zur Materialschicht
oder dem Mirkoelementarray strahlt.
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Dieses
Verfahren, das heisst bei Verwendung von Strahlung mit unpolarisiertem,
vorzugsweise ultraviolettem, Licht in einer spezifischen Einstrahlungsgeometrie
und mit einem geeigneten Orientierungsschichtmaterial verursacht
die Konversion einer Schicht, welche isotrop ist vor der Einstrahlung,
in eine anisotrope Schicht. Die Schicht und das Verfahren haben
typischerweise die folgenden charakteristischen Eigenschaften:
- (a) nach der Konversion hat die Schicht einen
Orientierungseffekt auf ein monomeres oder präpolymeres Flüssigkristallmaterial,
welches auf die Schicht aufgetragen ist.
- (b) Simultan mit der Erzeugung der Anisotropie in der Schicht
geschieht auch ein Vernetzen, das heisst die Erzeugung der Orientierungsfähigkeit
und die Vernetzung basieren auf einem bimolekolaren Fotoprozess, aber
das Verfahren nach der Erfindung kann auch auf monomolekulare Prozesse
angewendet werden, typischerweise unter Verwendung von Azofarbstoffen.
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Dort
wo, wie gewünscht,
die Schicht aus Material eine Fotoorientierungsempfindlichkeit von
mehr als 2 J/cm2 aufweist, kann die Einstrahlungsenergie
(gemessen senkrecht zur Strahlung) entsprechend bei weniger also
2 J/cm2 gehalten werden, und die Produktivität kann erhöht werden,
da die Expositionszeiten dann reduziert werden können auf weniger als 10 Minuten.
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Die
Schichten sind auch fotostrukturierbar, das heisst azimutale Ausrichtung
und Tiltwinkel können
in unterschiedlichen Teilen der Schicht verschieden sein (z.B. durch
Exposition durch Fotomasken, holografische Bildgebung, Bildgebung
durch Mikroprismen, Mikrolinsen und pixelierte Lichtschalter wie
bspw. Mikrospiegel).
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Auf
der anderen Seite können
durch das Verfahren auch Vorrichtungen hergestellt werden, welche uniform
orientiert sind über
grosse Bereiche, insbesondere LCP Retarder und optische Kompensatoren
zur Verbesserung der Blickwinkelabhängigkeit von Displays.
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Die
Schichten können
Verwendung finden als Orientierungsschich ten für Flüssigkristallvorrichtungen wie
z. B. Displays; die Displays können
monomere nematische, cholesterische oder smektische (einschliesslich
chiral smektisch C) Flüssigkristalle
enthalten. Die Betriebsweise kann Transmission oder Reflexion sein. In
Reflexion können
sowohl spekulare metallische als auch diffuse Reflektoren verwendet
werden, sowie auch Reflektoren hergestellt aus cholesterischen Schichten
oder polarisationswandelnde optische Elemente (z. B. BEF Folien).
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Das
Substrat der Vorrichtung kann aus Glas, Plastik, einem Silikonchip
oder etwas anderem geeignetem bestehen.
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Die
Vorteile der Vermeidung der Notwendigkeit von polarisiertem Licht
schliessen ein, neben den bereits genannten, eine generelle Vereinfachung
des Verfahrens und eine bessere Eignung für Massenproduktion, und die
Möglichkeit
der Verwendung von Mikrolinsen-, Mikroprismen- oder ähnlichen
arrays für
die Einstrahlung, was zu einer strukturierten Orientierung mit nur
einem Einstrahlungsschritt führt,
was mit polarisiertem Licht nicht möglich ist.
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Die
Erfindung kann angewendet werden in Zusammenhang mit vertikalorientierten
nematischen (Vertically Aligned Nematic, VAN) Zellen, wobei die
Flüssigkristalldisplays
einen Tiltwinkel von 90° ≥ θ > 75° auf beiden Oberflächen aufweisen,
oder im Zusammenhang mit hybrid orientierten nematischen (Hybrid
Aligned Nematic, HAN) Zellen, wobei der Tiltwinkel bei einer Fläche 90° ≥ θ1 > 75° und bei
der anderen θ2 ≤ 30° ist. Dazwischenliegende
Tiltwinkel bei einer oder beiden Oberflächen können ebenfalls nützlich sein.
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Das
Material als solches kann im Wesentlichen homeotrop orientierend
sein. Dies bedeutet, dass das Material eines sein kann, welches
einen (azimutal nicht orientierten) grossen Tiltwinkel induziert,
nicht notwendigerweise exakt 90°,
aber vorzugsweise mehr als 80°,
ganz besonders bevorzugt grösser
als 85°,
auf Flüssigkristallmoleküle, welche
darauf sind. Insbesondere dort, wo grosse Tiltwinkel erforderlich
sind, kann es vorteilhaft sein, mit einem im Wesentlichen homeotrop
orientierenden Material zu beginnen, welches (neben der azimutalen
Ausrichtung) nur eine kleine Anpassung des induzierten Tiltwinkels
benötigt,
um den exakten gewünschten
Tilt zu erreichen.
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Die
Materialien, die in der Erfindung verwendet werden können, können fotopolymerisierbare
Polymere sein wie jene, welche auch in den bekannten Fotoorientierungsmethoden
verwendet werden, insbesondere linearfotopolymerisierbare Polymere.
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Die
Materialien, welche verwendet werden, können nicht nur fotopolymerisierbare
Polymere einschliessen, sondern auch monomolekulare Orientierungsmaterialien,
welche inhärent
unstabil sind, weil die Fotoorientierung sie nicht vernetzt; dies
macht aber nichts aus, wenn eine Flüssigkristallpolymerschicht
aufgetragen wird, während
das monomolekulare Material fotoorientiert ist, da das genannte
Flüssigkristallpolymer selber
vernetzt werden kann (stabilisiert in seiner orientierten Position),
wonach die Instabilität
des monomolekularen Materials keinen schädlichen Effekt mehr hat.
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Die
Erfindung kann auch auf eine polymerisierbare Mischung angewendet
werden, welche enthält
(i) ein Flüssigkristallmonomer
oder Präpolymer
mit vernetzbaren Gruppen, und (ii) ein fotoorientierbares Monomer
oder Oligomer oder Polymer. Solche Mischungen sind beschrieben in
der UK Patenanmeldung 9812636.0, deren Offenbarung hierin eingeschlossen
sein soll durch Bezugnahme. Trotz der unterschiedlichen Funktionen
der teilnehmenden Molekü le
sind diese Mischungen dazu in der Lage, sowohl orientiert zu werden als
auch vernetzt zu werden in ein Flüssigkristallpolymer. Diese
Mischungen können
entsprechend einerseits als anisotrope Schichten in optischen Komponenten
verwendet werden oder auf der anderen Seite, normalerweise in dünnerer Auftragung,
als Orientierungsschichten.
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Es
wird verstanden, dass die Substanz (i) auch eine Flüssigkristallpolymermischung
sein kann, das heisst sie kann zwei oder mehr verschiedene Flüssigkristallmolekültypen aufweisen.
Gleichermassen kann die Substanz (ii) eine Mischung aus fotoorientierbaren
Molekülen
sein. Unter der Annahme, dass die vernetzbare Flüssigkristallsubstanz (i) in
einem Anteil von 100 Teilen anwesend ist, ist die fotoorientierbare
Substanz (ii) vorzugsweise in einer Menge von wenigstens 0.1 Teilen,
weiter bevorzugt von wenigstens 1 Teil, und besonders bevorzugt
von wenigstens 10 Teilen anwesend. Eine bevorzugte fotoorientierbare
Substanz (ii) enthält Moleküle, welche
eine Cis-Trans-Isometrie aufweisen, insbesondere Azofarbstoffe.
Eine andere bevorzugte fotoorientierbare Substanz (ii) umfasst ein
linearfotopolymerisierbares Polymer. In Abhängigkeit von der gewünschten
Anwendung kann die vernetzbare Flüssigkristallsubstanz (i) eine
nematische Phase oder eine cholesterische Phase respektive eine
ferroelektrische Phase aufweisen. Die Substanzen (i) sind/ist vorzugsweise Acrylat
oder Diacrylat. Die Mischung kann weiterhin chirale Moleküle oder
Farbstoffmoleküle
oder dichroische Moleküle
oder fluoreszierende Moleküle
aufweisen.
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Die
Erfindung erstreckt sich auf ein Element hergestellt aus einem Flüssigkristallpolymer
unter Verwendung einer Methode wie sie oben angegeben ist. Ein solches
Element kann vorteilhafterweise eine Vielzahl von sequenziell aufgetragenen,
orientierten und vernetzten Flüssigkristallpolymerschichten
(oder Mischungen, wie oben beschrieben) aufweisen.
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Die
Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine optische Vorrichtung,
welche auf einem Flüssigkristallpolymer
beruht, dessen Eigenschaften fixiert sind, enthaltend ein Element
(z. B. ein optisches Element) wie oben angegeben. Beispiele von
solchen Vorrichtungen würden
eine Orientierungsschicht beihalten, einen optischen Retarder, einen
Polarisator, einen cholesterischen Filter, oder ein Element zum
Schutz eines Dokumentes gegen Kopieren oder Veränderung.
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Die
Erfindung wird nun unter Zuhilfenahme von Beispielen beschrieben.
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Beispiel 1 – Vertikal
orientierte nematische Zelle (VAN)
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Eine
2% Lösung
S1 des Fotopolymers A in Cyklopentanon wurde hergestellt und während 30
Minuten bei Raumtemperatur gerührt.
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Die
Lösung
S1 wurde bei 2000 Umdrehungen pro Minute in einem Spin-Coating Prozess
auf zwei Indium-Zinn-Oxid Glasplattensubstrate aufgetragen, welche
dann während
30 Minuten auf einer Heizplatte bei 130°C getrocknet wurden. Alle diese
Operationen wurden durchgeführt
in einer Umgebung von reduziertem ultraviolettem Licht.
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Die
beschichteten Substrate wurden anschliessend isotropem ultraviolettem
Licht einer 200W Hochdruckquecksilberdampflampe unter einem Einfallswinkel
von 65° zur
Normalen des Substrates ausgesetzt, dies während sechs Minuten. Eine Kante
von jedem Substrat wurde angeordnet, dass sie parallel zur Ebene enthaltend
die Normale des Substrates und die Richtung des einfallenden Lichtes
während
der Exposition lag.
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Ein
ultraviolet Kantenfilter WG295 (Schott) und ein Bandpassfilter UG11
(Schott) wurden dazu verwendet, um die Bandbreite des Lichtes einzuschränken, welches,
unter Verwendung eines Lichtintensitätsmessgerätes 1000 mit Probe gesetzt
bei 320nm (Carl Süss)
bestimmt, eine Intensität
beim Substrat (aber normal zur einfallenden Strahlung) von 2mW/cm2 aufwies. Eine Zelle mit parallelen Seitenwänden wurde
konstruiert unter Verwendung dieser zwei Substrate, wobei die Beschichtungen
gegeneinander gerichtet waren und wobei die Platten 2.7μm beabstandet
wurden unter Verwendung von Plastikplatzhaltern. Die Zelle wurde
dann bei Raumtemperatur mit "Liquid
Crystal Mixture 8987" gefüllt, erhältlich von
Rolic Research Ltd., Schweiz, mit einer dielektrischen Anisotropie
von Δε = –3.5, einer
optischen Anisotropie von Δn
= 0.096 und einer Flüssigkristall-Isotrop Übergangstemperatur
Tc von 77.3°C.
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Wenn
die Zelle durch gekreuzte Polarisatoren betrachtet wurde, erschien
sie dunkel bei allen azimutalen Winkeln der Zelle bezüglich der
Polarisatoren, mit anderen Worten war die Flüssigkristallmischung homeotrop.
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Unter
Anwendung von 5V 90Hz a.c. zwischen den Elektroden des Substrates
wurde (i) die Zelle maximal transmissiv für Licht wenn mit ihren Kanten
unter 45° zu
den Richtungen der Polarisation der gekreuzten Polarisatoren angeordnet,
und (ii) die Zelle wurde maximal dunkel, wenn mit ihren Kanten parallel und
senkrecht zu den Richtungen der Polarisation der gekreuzten Polarisatoren
angeordnet. Dies zeigt, dass die Flüssigkristallmischung orientiert
worden war in einer gewissen Weise in Abhängigkeit der Ebene des Einfalls
des originalen die schichtbestrahlenden Lichtes (welches, wie erinnert
wird, parallel zu einer Kante des Substrats und entsprechend der
Zelle ausgerichtet war).
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Unter
Verwendung eines Tiltkompensators wurde festgestellt, dass die optische
Achse des geschalteten Flüssigkristalls
parallel zur Schnittlinie des Substrats und der Ebene des original
einfallenden bestrahlenden Ultraviolettlichts lag.
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Eine
Widerholung der oben angegebenen Anwendung von Wechselstrom aber
mit einer Potentialdifferenz von nur 3V ergab, dass unter den Betrachtungsbedingungen
(i) die Zelle nur schwach transmissiv erschien wenn normal zu ihrer
Ebene betrachtet, mit anderen Worten war der Flüssigkristall-director n nur
leicht getiltet. Um die Tiltrichtung des Flüssigkristalls zu versichern,
wurde die Zelle um diese Achse gekippt, welche in der Ebene der
Zelle lag, welche senkrecht zur Ebene einschliesslich n lag, bis
sie dunkel erschien. Bei dieser Orientierung wurde die Zelle effektiv
entlang der optischen Achse betrachtet, das heisst n. Dies zeigte,
dass die Richtung des Tilts des Flüssigkristalls in Bezug auf
die Normale der Zelle das Umgekehrte der Richtung des Einfalls der
originalen ultravioletten Strahlung war.
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Ob
mit oder ohne angelegte Spannung, die Orientierung des Flüssigkristalls
war uniform ohne Dislokationen oder Domänengrenzen. Insbesondere wurden
keine sogenannten reverse tilt domains generiert beim Schalten,
wie sie auftreten würden,
wenn die Flüssigkristallmoleküle in Folge
eines zu kleinen Tiltwinkels in der Orientierungsschicht in gewissen
Bereichen reverse getiltet worden wären.
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Beispiel 2 – Pretiltwinkelmessung
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Wie
in Beispiel 1 wurden zwei ITO beschichtete Glasplatten mit einer
Lösung
S1 in einem Spin-Coating Prozess beschichtet und bei 130°C während 30
Minuten getrocknet.
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Beide
Substrate wurden anschliessend während
sechs Minuten isotropem U.V. Licht mit einem Einfallswinkel von
65° zur
Substratnormalen bestrahlt. Der spektrale Bereich des Lichtes wurde
eingeschränkt durch
einen U.V. Cutofffilter WG 295 (Schott) und einen Bandpassfilter
UG11 (Schott). Die Intensität
des U.V. Lichts bei der Position der fotoempfindlichen Schicht wurde
gemessen als 2mW/cm2 unter Verwendung des Lichtintensitätsmessgerätes von
Carl Süss
zusammen mit der 320nm Probe (Carl Süss).
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Um
den Pretiltwinkel zu messen, welcher durch die Orientierungsschichten
induziert wird, wurde eine parallele Zelle zusammen-gesetzt mit
den oben beschrieben bestrahlten Substraten. Der Zellspalt wurde
auf 20μm
eingestellt unter Verwendung von zwei Quarzfasern als spacer. Vor
dem Füllen
der Zelle mit einer negativ dielektrischen Flüssigkristallmischung mit einer
dielektrischen Anisotropie von –5.1,
einer optischen Anisotropie Δn
von 0.0984, und einer Flüssigkristall-Isotrop Übergangstemperatur
Tc 75.8°C
(Mischung Nr. 9383, erhältlich
von Rolic Research Ltd., Schweiz), wurde die Zelle auf 90°C erhitzt,
um sicher zu stellen, dass der Füllvorgang
in der isotropen Phase der Flüssigkristallmischung
erfolgt. Nach der Füllung
wurde die Zelle heruntergekühlt
auf Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit von 1°C/Minute.
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Zur
Pretiltwinkelmessung wurde die Kristallrotationsmethode verwendet.
Als Resultat der Messung wurde der liquid crystal director gefunden
als geneigt um 3° weg
von der Substratnormalen.
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Beispiel 3 – Flüssigkristallpolymer
(LCP) Komponente
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Zunächst wurde
eine 2Gew.% Lösung
S2 des Fotoorientierungsmaterials B hergestellt unter Verwendung
von Zyklopentanon als Lösungsmittel.
Die Lösung
wurde während
30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt.
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Dann
wurde eine Mischung MLCP hergestellt, welche
folgende Flüssigkristalline
Diacrylat-Monomere beinhaltete:
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Zusätzlich zu
den Diacrylat-Monomeren wurden der Fotoinitiator IRGACURE 369 von
Ciba SC sowie BHT (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol/"butyl hydroxytoluol"), welches als Inhibitor diente, der
Mischung beigefügt.
Entsprechend war die Zusammensetzung der Mischung M
LCP wie
folgt:
Mon1 | 77
gew.% |
Mon2 | 14.5
gew.% |
Mon3 | 4.7
gew.% |
Irgacure
369 | 1.9
gew.% |
BHT | 1.9
gew.% |
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Am
Ende resultierte die Lösung
S(LCP) aus einer Auflösung
von 10 Gew.% einer Mischung MLCP in Anisol.
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Die
Herstellung der Schicht startete mit einem Spincoating der Lösung S2
auf ein 1 mm dickes rechteckiges Glassubstrat unter Verwendung von
3000 Umdrehungen pro Minute während
einer Minute als Spinningparameter. Die Schicht wurde anschliessend
auf einer Heizplatte bei 130°C
während
30 Minuten getrocknet.
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Dann
wurde das beschichtete Substrat während sechs Minuten dem isotropen
U.V. Licht einer 200W Hockdruckquecksilberdampflampe ausgesetzt,
welches einen Einfallwinkel von 65° bezogen auf die Substratnormale
aufwies. Die Einfallsebene des U.V. Lichts, welche definiert war
durch die Substratnormale und die Lichteinfallsrichtung, wurde parallel
zur längeren
Kante des Substrats ausgerichtet. Der spektrale Bereich des Lichtes
wurde durch einen U.V.-Cutofffilter WG295 (Schott) und einen Bandpassfilter
UG11 (Schott) eingeschränkt.
Die Intensität
des U.V. Lichtes bei der Position der fotosensitiven Schicht wurde
als 2 mW/cm2 gemessen unter Verwendung des Lichtintensitätsmessgerätes von
Carl Süss
zusammen mit der 320 nm Probe (Carl Süss).
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Wenn
das Substrat zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren angeordnet wurde,
erschien das Substrat dunkel, unabhängig vom Winkel zwischen den
Substratkanten und den Polarisatortransmissionsachsen. Entsprechend
war keine erkennbare Doppelbrechung in der fotosensitiven Schicht
induziert.
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In
einem nächsten
Schritt wurde eine Schicht von MLCP hergestellt
auf der U.V. exponierten fotosensitiven Schicht durch Spincoating
einer Lösung
S(LCP) mit 1000 Umdrehungen pro Minute während zwei Minuten. Das Substrat
wurde dann auf 70°C
erhitzt, was gerade oberhalb der Klarpunkttemperatur Tc =
68°C der Mischung
MLCP lag, und wurde dann heruntergekühlt auf
65°C mit
einer Kühlgeschwindigkeit
von einem 0.1°C/Minute.
Anschliessend wurde die MLCP Schicht vernetzt
unter Stickstoffatmosphäre
durch Exposition dem Licht einer 150W Xenonlampe während 10
Minuten. Eine Dicke von 250 nm wurde für die vernetzte MLCP Schicht
gemessen.
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Wenn
das Substrat zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren mit einem Winkel
von 45° zwischen
den Substratkanten und den Transmissionsachsen der Polarisatoren
angeordnet wurde, so erschien das Substrat grau. Das Substrat erschien
aber dunkel, wenn es mit seinen Kanten entweder parallel oder senkrecht
zu den Polarisatortransmissionsachsen angeordnet wurde. Entsprechend
war die MLCP Schicht doppelbrechend mit der
optischen Achse orientiert entweder parallel oder senkrecht zur
langen Substratkante. Es wurde aber unter Verwendung eines Tiltkompensators
herausgefunden, dass die optische Achse der MLCP Schicht
parallel zur längern
Substratkante lag, welche parallel zur Einfallsebene des U.V. Lichts
lag während
der Einstrahlung des Fotoorientierungsmaterials JP265.
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Zusätzlich zur
azimutalen Orientierung wurde gefunden, dass die optische Achse
der MLCP Schicht bezüglich der Substratoberfläche geneigt
war mit einem mittleren Tiltwinkel von ungefähr 30° weg von der Substratebene.
Aus der Blickwinkelabhängigkeit
der optischen Erscheinung wurde geschlossen, dass die optische Achse
in der MLCP Schicht geneigt war entgegen
der Einfallsrichtung des U.V. Lichts, welches zur Bestrahlung der
Fotoorientierungsschicht verwendet wurde.
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Entsprechend
induzierte die Exposition mit schräg einfallendem isotropem U.V.
Licht eine Orientierungsfähigkeit
im Fotoorientierungsmaterial, welche stark genug war, das Flüssigkristallmonomer
der Mischung MLCP parallel zur Einfallsebene
des U.V. Lichtes zu orientieren sowie auch uniform die MLCP Moleküle aus
der Schichtebene heraus zu neigen.