DE60201237T2

DE60201237T2 - Verfahren zur Herstellung eines optischen E durch Flüssigkristallschicht-Struktlements durch Bemustern von Flüssigkristallfilmen

Info

Publication number: DE60201237T2
Application number: DE60201237T
Authority: DE
Inventors: Masanori Shinjuku-ku Umeya
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: US20060082720A1; TW565712B; DE60201237D1; KR100804849B1; US7002662B2; US7274427B2; US20030071960A1; CN1243992C; EP1302789A1; EP1302789B1; CN1412612A; KR20030031858A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements, wie ein Trennelement für zirkular polarisiertes Licht oder ein Farbfilter, und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements durch Bemustern von Flüssigkristallfilmen.
Es ist konventionell ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements, wie ein Trennelement für zirkular polarisiertes Licht oder ein Farbfilter, durch die Verwendung von Flüssigkristallfilmen mit cholesterischer Regelmäßigkeit (cholesterische Filme) bekannt gewesen. Bei solch einem Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements ist es notwendig, ein Muster zu bilden, deren Umrißlinie mit der äußeren Form des optischen Elements übereinstimmt, oder rot-, grün- und blaugefärbte Muster zu bilden. Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zum Bemustern von cholesterischen Flüssigkristallfilmen mit hoher Genauigkeit und Effizienz.
EP-A-0 444 703 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Polarisators, der mit einer Mehrzahl von Anteilen mit einer polarisierenden Fähigkeit oder Polarisationsrichtung bemustert wurde.
Konventionell bekannte Verfahren zur Bildung von rot-, grün- und blaugefärbten Mustern sind wie folgt: (1) ein Verfahren zur Nutzung von Temperaturveränderungen, um die Farben der cholesterischen Flüssigkristallfilme zu kontrollieren, bei dem, wenn ein cholesterischer Flüssigkristallfilm die gewünschte Farbe wechselte, UV-Licht durch eine Maske auf einen Teil des cholesterischen Flüssigkristallfilms gestrahlt wurde, um ihn so in einem gewünschten Muster zu härten (siehe japanische, offengelegte Patentveröffentlichungen Nr. 258623/2000, Nr. 304613/1997 und Nr. 320480/1996); (2) ein Verfahren, bei dem Flüssigkristalle von rot, grün und blau in Furchen eingebettet werden, die in einem vorbestimmten Muster auf einem Substrat bereitgestellt worden sind (siehe japanische, offengelegte Patentveröffentlichungen Nr. 337716/1999 und Nr. 282324/1998); und (3) ein Verfahren, bei dem cholesterische Flüssigkristallfilme mit unterschiedlichen Farben, wie gewünscht bemustert, nacheinander auf ein Substrat übertragen werden (siehe japanische, offengelegte Patentveröffentlichungen Nr. 4824/2001 und Nr. 4822/2001).
Das oben beschriebene Verfahren (1) nutzt Temperaturveränderungen, um Farben zu kontrollieren, so daß dieses Verfahren derartige Probleme aufweist, daß die Bemusterungsgenauigkeit gering ist, und daß die bemusterten cholesterischen Flüssigkristallfilme mit unterschiedlichen Farben extrem schlechte optische Eigenschaften an den Grenzen zwischen ihnen zeigen. Obwohl es außerdem durch dieses Verfahren möglich ist, rot-, grün- und blaugefärbte Muster auf einem cholesterischen Flüssigkristallfilm zu bilden, ist es unmöglich, das gefärbte Muster durch Entfernen eines Teils eines cholesterischen Flüssigkristallfilms zu bilden. Das Verfahren (1) ist daher dahingehend unvorteilhaft, daß ein cholesterischer Flüssigkristallfilm nicht zu einer Form bemustert werden kann, dessen Umrißlinie mit der äußeren Form eines optischen Elements übereinstimmt.
In dem oben beschriebenen Verfahren (2) werden Flüssigkristalle in Furchen eingebettet, die in einem vorbestimmten Muster auf einem Substrat bereitgestellt worden sind. Probleme mit diesem Verfahren sind daher so, daß keine gefärbten Muster mit hoher Lagegenauigkeit und Dickengenauigkeit erhalten werden, und daß viele Stunden zur Herstellung benötigt werden.
Das oben beschriebene Verfahren (3) erfordert komplizierte Herstellungsverfahren. Außerdem sind die durch dieses Verfahren erhaltenen bemusterten, cholesterischen Flüssigkristallfilme hinsichtlich der optischen Eigenschaften, Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit usw. schlecht.
Zusätzlich zu den zuvor genannten Verfahren (1), (2) und (3) ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem UV-Licht durch eine Maske auf cholesterischen Flüssigkristallfilmen von rot, grün und blau gestrahlt wird, um rot-, grün- und blaugefärbte Muster zu bilden (siehe japanische, offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 153789/1999). In diesem Verfahren ist es notwendig, den ungehärteten Bereich der cholesterischen Flüssigkristallfilme zu entfernen. Normalerweise wird für diesen Zweck eine Technik der physikalischen Trennung des ungehärteten Bereiches von einem cholesterischen Flüssigkristallfilm verwendet. Ein Problem mit dieser Technik ist, daß keine hohe Dickengenauigkeit an den Grenzen zwischen den Mustern von unterschiedlichen Farben erreicht werden kann. Außerdem wird die Oberfläche des Substrats mit der Funktion der Ausrichtung von flüssigkristallinen Molekülen gewöhnlich beeinträchtigt, so daß, wenn ein Flüssigkristall erneut auf diese Oberfläche aufgetragen wird, sich die flüssigkristallinen Moleküle in diesem Flüssigkristall nicht so leicht ausrichten.
Im Zusammenhang mit diesem Verfahren ist ein Verfahren zur Entfernung des ungehärteten Bereiches des cholesterischen Flüssigkristallfilms durch die Verwendung eines organischen Lösungsmittels bekannt (siehe japanische, offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 74924/1990). Jedoch ist dieses Verfahren lediglich zur Bildung eines einzelnen Flüssigkristallfilms auf einem Substrat gedacht; und es wurde überhaupt nicht berücksichtigt, wie sich das organische Lösungsmittel auf die Ausrichtungsfunktion des Substrats oder des Flüssigkristallfilms auswirkt.
Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der zuvor genannten Nachteile des verwandten Standes der Technik erreicht. Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften durch Bemustern von Flüssigkristallfilmen in denselben oder unterschiedlichen Mustern auf einem Substrat mit hoher Genauigkeit und Effizienz bereitzustellen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements durch Bemustern einer Vielzahl von Flüssigkristallfilmen, umfassend:
einen ersten Schritt des Aufbringens eines ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine Oberfläche eines Substrats mit einer Ausrichtungsfunktion, um auf dem Substrat einen ersten Flüssigkristallfilm in einem ungehärteten Zustand zu bilden;
einen zweiten Schritt des selektiven Anwendens von Strahlung auf einen vorbestimmten Bereich des ersten Flüssigkristallfilms, um den ersten Flüssigkristallfilm teilweise zu härten;
einen dritten Schritt des Inkontaktbringens des teilweise gehärteten ersten Flüssigkristallfilms mit einem organischen Lösungsmittel, um einen ungehärteten Bereich des ersten Flüssigkristallfilms zu entfernen, wodurch der erste Flüssigkristallfilm in einem vorbestimmten Muster gebildet wird; und
einen vierten Schritt des Aufbringens eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms, der auf dem Substrat nach Entfernen des ungehärteten Bereichs des ersten Flüssigkristallfilms zurückbleibt, wodurch ein zweiter Ffüssigkristallfilm in einem vorbestimmten Muster gebildet wird;
wobei in dem zweiten Schritt der Bereich des ersten Flüssigkristallfilms, auf den Strahlung angewendet worden ist, zu einem derartigen Ausmaß gehärtet wird, daß 90% oder mehr des ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls gehärtet werden, um die Ausrichtungsfunktion der Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms beizubehalten, auf die der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall in dem vierten Schritt aufgebracht wird.
In dem oben beschriebenen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß die ersten und zweiten Flüssigkristallfilme eine cholesterische Regelmäßigkeit aufweisen.
Es ist ebenso bevorzugt, daß der vierte Schritt die Schritte einschließt: Aufbringen eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf die Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms, um auf dem ersten Flüssigkristallfilm einen zweiten Flüssigkristallfilm in einem ungehärteten Zustand zu bilden; selektives Anwenden von Strahlung auf einen vorbestimmten Bereich des zweiten Flüssigkristallfilms, um den zweiten Flüssigkristallfilm teilweise zu härten; und Inkontaktbringen des teilweise gehärteten zweiten Flüssigkristallfilms mit einem organischen Lösungsmittel, um einen ungehärteten Bereich des zweiten Flüssigkristallfilms zu entfernen, wodurch der zweite Flüssigkristallfilm in einem vorbestimmten Muster gebildet wird.
Außerdem ist es bevorzugt, daß die ersten und zweiten Flüssigkristallfilme eine cholesterische Regelmäßigkeit aufweisen und Flüssigkristalle mit unterschiedlichen selektiven Reflexionswellenlängen umfassen; und die ersten und zweiten Flüssigkristallfilme auf dem Substrat in derartigen Mustern gebildet werden, daß sie einander überlappen, wodurch auf dem Substrat eine Reflexionsschicht gebildet wird, die zum selektiven Reflektieren von Licht in einem weiten Bereich befähigt ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements durch Bemustern einer Vielzahl von Flüssigkristallfilmen, umfassend:
einen ersten Schritt des Aufbringens eines ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine Oberfläche eines Substrats mit einer Ausrichtungsfunktion, um auf dem Substrat einen ersten Flüssigkristallfilm in einem ungehärteten Zustand zu bilden;
einen zweiten Schritt des selektiven Anwendens von Strahlung auf einen vorbestimmten Bereich des ersten Flüssigkristallfilms, um den ersten Flüssigkristallfilm teilweise zu härten;
einen dritten Schritt des Inkontaktbringens des teilweise gehärteten ersten Flüssigkristallfilms mit einem organischen Lösungsmittel, um einen ungehärteten Bereich des ersten Flüssigkristallfilms zu entfernen, wodurch der erste Flüssigkristallfilm in einem vorbestimmten Muster gebildet wird; und
einen vierten Schritt des Aufbringens eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine exponierte Oberfläche des Substrats, die durch Entfernen des ungehärteten Bereiches des ersten Flüssigkristallfilms exponiert wird, wodurch ein zweiter Flüssigkristallfilm in einem vorbestimmten Muster gebildet wird;
wobei das organische Lösungsmittel, das in dem dritten Schritt verwendet wird, eines ist, das nicht die Oberfläche des Substrats löst, um die Ausrichtungsfunktion der exponierten Oberfläche des Substrats beizubehalten, auf die der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall in dem vierten Schritt aufgebracht wird.
In dem oben beschriebenen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß in dem vierten Schritt der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall auf eine Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms aufgebracht wird, der auf dem Substrat nach Entfernen des ungehärteten Bereichs des ersten Flüssigkristallfilms genauso wie die exponierte Oberfläche des Substrats verbleibt; und in dem zweiten Schritt der Bereich des ersten Flüssigkristallfilms, auf den Strahlung angewendet worden ist, zu einem derartigen Ausmaß gehärtet wird, daß 90% oder mehr des ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls gehärtet werden, um die Ausrichtungsfunktion der Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms beizubehalten, auf die der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall in dem vierten Schritt aufgetragen wird.
Es ist ebenso bevorzugt, daß die ersten und zweiten Flüssigkristallfilme eine cholesterische Regelmäßigkeit aufweisen.
Außerdem ist es bevorzugt, daß der vierte Schritt die Schritte einschließt: Aufbringen eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf die exponierte Oberfläche des Substrats, um auf dem Substrat einen zweiten Flüssigkristallfilm in einem ungehärteten Zustand zu bilden; selektives Anwenden von Strahlung auf einen vorbestimmten Bereich des zweiten Flüssigkristallfilms, um den zweiten Flüssigkristallfilm teilweise zu härten; und Inkontaktbringen des teilweise gehärteten zweiten Flüssigkristallfilms mit einem organischen Lösungsmittel, um einen ungehärteten Bereich des zweiten Flüssigkristallfilms zu entfernen, wodurch der zweite Flüssigkristallfilm in einem vorbestimmten Muster gebildet wird.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements durch Bemustern einer Vielzahl von Flüssigkristallfilmen, umfassend:
den ersten Schritt des Aufbringens eines durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls mit einer cholesterischen Regelmäßigkeit auf eine Oberfläche eines Substrats mit einer Ausrichtungsfunktion, um auf dem Substrat einen Flüssigkristallfilm in einem ungehärteten Zustand zu bilden;
den zweiten Schritt des selektiven Anwendens von Strahlung auf einen vorbestimmten Bereich des ersten Flüssigkristallfilms, um den ersten Flüssigkristallfilm teilweise zu härten; und
den dritten Schritt des Inkontaktbringens des teilweise gehärteten Flüssigkristallfilms mit einem organischen Lösungsmittel, um einen ungehärteten Bereich des Flüssigkristallfilms zu entfernen, wodurch der Flüssigkristallfilm in einem vorbestimmten Muster gebildet wird;
wobei das organische Lösungsmittel, das in dem dritten Schritt verwendet wird, eines ist, das nicht die Oberfläche des Substrats löst, um die Ausrichtungsfunktion der exponierten Oberfläche des Substrats beizubehalten; und wobei der erste, zweite und dritte Schritt nacheinander für jeden von drei Flüssigkristallen mit selektiven Reflexionswellenlängen in rot, grün und blau wiederholt werden, wodurch auf dem Substrat eine Vielzahl von Flüssigkristallfilmen in unterschiedlichen Mustern gebildet werden, um auf dem Substrat rot-, grün- und blaugefärbte Schichten zu bilden.
Die „Strahlung", wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine, die auf durch Strahlung härtende Flüssigkristalle, wie photopolymerisierbare Flüssigkristalle, einwirkt, um die Photopolymerisationsreaktion oder dergleichen herbeizuführen, und normalerweise wird als die Strahlung UV-Licht oder ein Elektronenstrahl verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkristallfilm in dem gewünschten Muster durch selektives Anwenden von Strahlung auf dem gewünschten Bereich eines Flüssigkristallfilms, der auf einem Substrat mit Ausrichtungsfunktion gebildet wird, um den Flüssigkristallfilm teilweise zu härten, und dann Inkontaktbringen des teilweise gehärteten Flüssigkristallfilms mit einem organischen Lösungsmittel, um den ungehärteten Bereich des Flüssigkristallfilms zu entfernen, erhalten. Es ist daher möglich, den Flüssigkristallfilm, wenn gewünscht, mit hoher Genauigkeit und Effizienz, während die Filmdickengenauigkeit hoch gehalten wird, zu bemustern.
Insbesondere kann gemäß der vorliegenden Erfindung in dem zuvor genannten Schritt des selektiven Anwendens von Strahlung auf den gewünschten Bereich des Flüssigkristallfilms, um ihn teilweise zu härten, der Bereich des Flüssigkristallfilms, auf den Strahlung angewendet worden ist, zu einem derartigen Ausmaß gehärtet werden, daß 90% oder mehr des ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls gehärtet werden. In diesem Fall werden, selbst wenn ein Flüssigkristall erneut auf die Oberfläche des Flüssigkristallfilms aufgebracht wird, flüssigkristallinen Moleküle in diesem Flüssigkristall richtig ausgerichtet. Es ist daher möglich, auf einem Substrat eine Vielzahl an Flüssigkristallfilmen in derartigen Mustern, daß sie einander überlappen, mit hoher Genauigkeit und Effizienz zu bilden.
Ebenso kann gemäß der vorliegenden Erfindung in dem zuvor genannten Schritt des Inkontaktbringens des teilweise gehärteten Flüssigkristallfilms mit einem organischen Lösungsmittel, um den ungehärteten Bereich davon zu entfernen, als das organische Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel, das die Oberfläche eines Substrats mit Ausrichtungsfunktion nicht löst, verwendet werden. In diesem Fall werden, selbst wenn ein Flüssigkristall erneut auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht wird, flüssigkristalline Moleküle in diesem Flüssigkristall richtig ausgerichtet. Es ist daher möglich, auf einem Substrat eine Vielzahl an Flüssigkristallfilmen in unterschiedlichen Mustern mit hoher Genauigkeit und Effizienz zu bilden.
In den Zeichnungen
ist 1 eine Ansicht zur Darstellung eines Verfahrens zum Bemustern von Flüssigkristallfilmen, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
ist 2 eine Ansicht zur Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in dem ein optisches Element durch Bemustern von Flüssigkristallfilmen hergestellt wird; und
ist 3 eine Ansicht zur Darstellung eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in dem ein optisches Element durch Bemustern von Flüssigkristallfilmen hergestellt wird.
In bezug auf die beiliegenden Zeichnungen werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin nachstehend beschrieben.
Ein Verfahren zum Bemustern von Flüssigkristallfilmen, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird zunächst durch den Bezug auf 1 beschrieben.
Ein Glassubstrat 11, auf das eine Ausrichtungsschicht 12 aus einem Polyimidfilm oder dergleichen geklebt wird, wird als das Substrat mit der Funktion der Ausrichtung von flüssigkristallinen Molekülen (Ausrichtungsfunktion) hergestellt. Auf die Oberfläche dieser Ausrichtungsschicht 12 wird ein durch Strahlung härtender Flüssigkristall, wie ein photopolymerisierbarer Flüssigkristall, mit cholesterischer Regelmäßigkeit aufgetragen, um einen ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 in dem ungehärteten Zustand zu bilden (1(a)). Flüssigkristalline Moleküle in dem ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 werden durch die Ausrichtungs-Regulierungs-Wirkung der Oberfläche der Ausrichtungsschicht 12 ausgerichtet. Neben dem Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, kann ein orientierter PET-(Polyethylenterephthalat-)-Film oder dergleichen als das Substrat mit der Funktion der Ausrichtung von flüssigkristallinen Molekülen verwendet werden. Irgendeines von polymerisierbaren Monomeren, polymerisierbaren Oligomeren, flüssigkristallinen Polymeren und dergleichen kann als das flüssigkristalline Material (durch Strahlung härtender Flüssigkristall) verwendet werden, um den ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 zu bilden. In dem Fall, wo UV-Licht verwendet wird, um den ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 zu härten, wird vorher ein Photopolymerisationsinitiator zu dem flüssigkristallinen Material zugegeben. Im allgemeinen kann ein solcher Photopolymerisationsinitiator, wie „Irg 369", „Irg 907" oder „Irg 184", erhältlich von Ciba Specialty Chemicals K. K., Japan, verwendet werden. In dem Fall, wo ein Elektronenstrahl verwendet wird, um den ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 zu härten, ist es nicht notwendig, einen solchen Photopolymerisationsinitiator zu dem flüssigkristallinen Material zuzugeben. Das flüssigkristalline Material, das verwendet wird, um den ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 zu bilden, kann zu einer Beschichtungsflüssigkeit durch deren Lösen in einem Lösungsmittel gemacht werden. In diesem Fall ist es notwendig, vor dem nächsten Schritt (1(b)) den Trocknungsschritt zum Verdampfen des Lösungsmittels hinzuzufügen.
Als nächstes wird die Strahlung 20 durch eine Photomaske 14 auf die gewünschten Bereiche des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 selektiv angewendet, um den ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 teilweise zu härten (1(b)). Dadurch werden die Bereiche des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13, die den Öffnungen 14a der Photomaske 14 entsprechen, gehärtet (gehärtete Bereiche 13a), und die anderen Bereiche des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 bleiben ungehärtet (ungehärtete Bereiche 13b). In diesem Schritt ist es bevorzugt, die Bereiche des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 (gehärteten Bereiche 13a), auf die Strahlung angewendet worden ist, zu einem derartigen Ausmaß zu härten, daß 90% oder mehr des durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls gehärtet werden. Dadurch, selbst wenn der erste cholesterische Flüssigkristallfilm 13 mit einem Lösungsmittel 22 in dem nächsten Schritt (1(c)) in Kontakt gebracht wird, unterliegen die gehärteten Bereiche 13a des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 nicht der Verschlechterung der optischen Eigenschaften und Quellung. Es ist ebenso möglich, zu verhindern, daß sich die Oberfläche der gehärteten Bereiche 13a des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 durch das organische Lösungsmittel 22 auflöst und sich die Ausrichtungsfunktion verschlechtert.
Danach wird das Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, auf der der erste cholesterische Flüssigkristallfilm 13 gebildet worden ist, in ein organisches Lösungsmittel 22, das in ein Faß 21 eingebracht ist, eingetaucht, wodurch der teilweise gehärtete, erste cholesterische Flüssigkristallfilm 13 mit dem organischen Lösungsmittel 22 in Kontakt gebracht wird. Durch Schaukeln des Fasses 21 mit dem Glassubstrat 11, das in dem Faß 21 befestigt ist, werden die ungehärteten Bereiche 13b des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 entfernt (1(c)). Um die ungehärteten Bereiche mit dem organischen Lösungsmittel 22 zu entfernen, kann ein Schleuderreinigungsverfahren anstelle des oben beschriebenen Schaukelreinigungsverfahrens übernommen werden. Außerdem ist das organische Lösungsmittel 22 vorzugsweise eines, das den cholesterischen Flüssigkristallfilm in dem ungehärteten Zustand lösen kann, und das die Oberfläche des Substrats mit der Ausrichtungsfunktion nicht löst (ein Glassubstrat, ausgestattet mit einer Ausrichtungsschicht, oder ein orientierter PET-Film). So lange ein solches organisches Lösungsmittel verwendet wird, wird die Ausrichtungs-Regulierungs-Wirkung der Ober fläche des Substrats nicht beeinträchtigt, und selbst wenn der durch Strahlung härtende Flüssigkristall erneut auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen wird, werden die flüssigkristallinen Moleküle in diesem Flüssigkristall richtig ausgerichtet. Speziell können beispielsweise Aceton, 3-Methoxybutylacetat, Diethylenglykoldimethylether, Cyclohexanon, THF (Tetrahydrofuran), Toluol, Methylenchlorid oder MEK (Methylethylketon) als das organische Lösungsmittel verwendet werden, das die Oberfläche einer Ausrichtungsschicht (Polyimidfilm) oder eines orientierten PET-Films nicht löst. Andererseits sind γ-Butyrolakton, NMP (N-Methyl-2-pyrrolidon), 1,3-Dioxolan usw. organische Lösungsmittel, die die Oberfläche einer Ausrichtungsschicht (Polyimidfilm) oder eines orientierten PET-Films lösen. Die letzteren organischen Lösungsmittel sind nicht geeignet, in der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden, so lange die organischen Lösungsmittel in den üblichen Weisen verwendet werden. Jedoch können diese organischen Lösungsmittel vorzugsweise in dem Fall verwendet werden, wo sie mit dem organischen Lösungsmittel, das die Oberfläche einer Ausrichtungsschicht (Polyimidfilm) oder eines orientierten PET-Films nicht löst, gemischt werden, oder in dem Fall, wo ihre Konzentrationen sehr dünn sind. Beispielsweise können diese organischen Lösungsmittel vorzugsweise zur Einstellung der Entwicklungsgeschwindigkeit verwendet werden (Entfernung der Flüssigkristallfilme).
Daher wird ein optisches Element 10 mit dem ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13, wie gewünscht bemustert (gehärtete Bereiche 13a), der auf dem Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, gebildet wird, erhalten (1(d)).
Nach diesem Bemustern des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 wird ein zusätzlicher oder zweiter cholesterischer Flüssigkristallfilm in derselben Weise, wie bezüglich 1 beschrieben, gebildet und bemustert.
Speziell wird, wie in 2 gezeigt, nach der Bildung eines ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 in dem gewünschten Muster (2(a), (b), (c) und (d)) ein durch Strahlung härtender Flüssigkristall auf die Oberfläche der gehärteten Bereiche 13a (Flüssigkristallfilm 13), die auf dem Substrat nach Entfernen der ungehärte ten Bereiche 13b verbleiben, oder auf die Oberfläche der Ausrichtungsschicht 12, die durch die Entfernung der ungehärteten Bereich 13b exponiert wird, aufgetragen, wodurch ein zweiter Flüssigkristallfilm 13' in dem ungehärteten Zustand gebildet wird (2(e)).
Als nächstes wird die Strahlung 20 durch eine Photomaske 14 auf die gewünschten Bereiche des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13' selektiv angewendet, um den zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13' teilweise zu härten (2(f)). Dadurch werden diese Bereiche des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13', die den Öffnungen 14a der Photomaske 14 entsprechen, gehärtet (gehärtete Bereiche 13a'), und die anderen Bereiche des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13' bleiben ungehärtet (ungehärtete Bereiche 13b').
Danach wird das Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, auf der die cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13' gebildet worden sind, in ein organisches Lösungsmittel 22, das in ein Faß 21 eingebracht ist, eingetaucht, wodurch der teilweise gehärtete, zweite cholesterische Flüssigkristallfilm 13' mit dem organischen Lösungsmittel 22 in Kontakt gebracht wird. Durch Schaukeln des Fasses 21 mit dem Glassubstrat 11, das in dem Faß 21 befestigt ist, werden die ungehärteten Bereiche 13b' des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13' entfernt (2(g)).
Daher wird ein optisches Element 10 mit den cholesterischen Flüssigkristallfilmen 13 und 13', wie gewünscht bemustert (gehärtete Bereiche 13a und 13a'), die auf dem Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, gebildet werden, erhalten (2(h)).
Wenn bei dem in 2 gezeigten Verfahren Flüssigkristalle mit unterschiedlichen selektiven Reflexionswellenlängen verwendet werden, um die selektiven Reflexionswellenlängenbereiche der cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13' unterschiedlich zu machen, kann ein zirkular polarisierendes Element mit einem weiten selektiven Reflexionswellenlängenbereich als das optische Element 10 erhalten werden.
Außerdem werden bei dem in 2 gezeigten Verfahren die zwei cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13', die in demselben Muster sind, auf das Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, laminiert. Jedoch kann der zweite cholesterische Flüssigkristallfilm 13' ebenso in einem Muster, das sich von dem des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 unterscheidet, gebildet werden.
Speziell wird, wie in 3 gezeigt, nach der Bildung eines ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 in dem gewünschten Muster in derselben Weise, wie der bezüglich 1 beschrieben, (3(a), (b), (c) und (d)) ein durch Strahlung härtender Flüssigkristall auf die Oberfläche der Ausrichtungsschicht 12, die durch die Entfernung der ungehärteten Bereiche 13b des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 exponiert wird, aufgetragen, wodurch ein zweiter Flüssigkristallfilm 13' in dem ungehärteten Zustand gebildet wird (3(e)).
Dann wird die Strahlung 20 auf die gewünschten Bereiche des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13' durch eine Photomaske 14', deren Öffnungen in einem unterschiedlichen Muster zu dem der Öffnungen der Photomaske 14 sind, selektiv angewendet, wodurch der zweite cholesterische Flüssigkristallfilm 13' teilweise gehärtet wird (3(f)). Dadurch werden diese Bereiche des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13', die den Öffnungen 14a' der Photomaske 14' entsprechen, gehärtet (gehärtete Bereiche 13a'), und die anderen Bereiche des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13' bleiben ungehärtet (ungehärtete Bereiche 13b').
Danach wird das Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, auf der die cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13' gebildet worden sind, in ein organisches Lösungsmittel 22, das in ein Faß 21 eingebracht ist, eingetaucht, um den teilweise gehärteten, zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13' mit dem organischen Lösungsmittel 22 in Kontakt zu bringen. Durch Schaukeln des Fasses 21 mit dem Glassubstrat 11, das in dem Faß 21 befestigt ist, werden die ungehärteten Bereiche 13b' des zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13' entfernt (3(g)).
Der, wie gewünscht bemusterte, zweite cholesterische Flüssigkristallfilm 13', der nicht auf dem ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 angeordnet ist, wird daher auf dem Glassubstrat 11, das mit einer Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, gebildet.
Ein zusätzlicher oder dritter cholesterischer Flüssigkristallfilm 13'' wird dann in derselben Weise, wie der oben beschriebene, gebildet und bemustert. Dadurch wird der, wie gewünscht bemusterte, dritte cholesterische Flüssigkristallfilm 13'', der weder auf dem ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 noch dem zweiten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13' angeordnet ist, auf dem Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, gebildet.
Daher wird ein optisches Element 10 mit den, wie gewünscht bemusterten, cholesterischen Flüssigkristallfilmen 13, 13' und 13'', die auf dem Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, gebildet werden, schließlich erhalten (3(i)).
Wenn bei dem in 3 gezeigten Verfahren der Schritt des Bildens der cholesterischen Flüssigkristallfilme 13, 13' und 13'' auf dem Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, und der Schritt des Bemusterns dieser Filme nacheinander für jeden von drei durch Strahlung härtenden Flüssigkristalle mit unterschiedlichen selektiven Reflexionswellenlängen von rot, grün und blau wiederholt werden, kann ein Farbfilter mit rot-, grün- und blaugefärbten Mustern als das optische Element 10 erfolgreich erhalten werden.
Gemäß der zuvor genannten Ausführungsformen wird der erste cholesterische Flüssigkristallfilm 13 in dem gewünschten Muster durch selektives Anwenden von Strahlung 20 auf die gewünschten Bereiche des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13, der auf dem Glassubstrat 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, gebildet wird, um den ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13 teilweise zu härten, und dann Inkontaktbringen des teilweise gehärteten, ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 mit dem organischen Lösungsmittel 22, um die ungehärteten Bereiche 13b des ersten cholesterischen Flüssigkristallfilms 13 zu entfernen, erhalten. Es ist daher möglich, den ersten cholesterischen Flüssigkristallfilm 13, wie gewünscht, mit hoher Genauigkeit und Effizienz, während die Filmdickengenauigkeit hoch gehalten wird, zu bemustern.
Insbesondere werden gemäß der zuvor genannten Ausführungsformen in dem zuvor genannten Schritt der selektiven Anwendung von Strahlung 20 auf die gewünschten Bereiche der cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13', um sie teilweise zu härten, die Bereiche der cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13', auf die Strahlung angewendet worden ist, zu einem derartigen Ausmaß gehärtet, daß 90% oder mehr des durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls gehärtet werden. Ebenso wird in dem zuvor genannten Schritt des Inkontaktbringens der teilweise gehärteten cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13' mit dem organischen Lösungsmittel 22, um deren ungehärteten Bereiche zu entfernen, als das organische Lösungsmittel 22 ein organisches Lösungsmittel, das die Oberfläche des Glassubstrats 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, nicht löst, verwendet. Deshalb werden, selbst wenn ein durch Strahlung härtender Flüssigkristall erneut auf die Oberfläche der cholesterischen Flüssigkristallfilme 13 und 13' oder auf die Oberfläche des Glassubstrats 11, das mit der Ausrichtungsschicht 12 ausgestattet ist, aufgetragen wird, die flüssigkristallinen Moleküle in diesem Flüssigkristall richtig ausgerichtet. Es ist daher möglich, auf einem Glassubstrat 11 eine Vielzahl an cholesterischen Flüssigkristallfilmen 13, 13' und 13'' in demselben Muster oder in unterschiedlichen Mustern mit hoher Genauigkeit und Effizienz zu bilden.
BEISPIELE
Die zuvor genannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun in bezug auf die folgenden Beispiele ausführlicher erläutert.
Beispiel 1
In Toluol wurden gelöst: 89 Teile eines Monomers, das in seinen Molekülen polymerisierbare Acrylate an beiden Enden und Spacer zwischen Mesogen, das in der Mitte existiert, enthält, wobei die Acrylate eine flüssigkristalline Phasenübergangstemperatur von 100°C aufweisen; und 11 Teile eines chiralen Mittels, das in seinem Molekül polymerisierbare Acrylate an beiden Enden aufweist. Zu dieser Toluollösung wurde ein Photopolymerisationsinitiator („Irg 184", erhältlich von Ciba Specialty Chemicals K. K., Japan) in einer Menge von 5 Gew.-% des oben beschriebenen Monomers zugegeben.
Separat wurde Polyimid auf ein Glassubstrat aufgetragen, und der gebildete Polyimidfilm wurde in einer definierten Richtung gerieben, um ihn zu einer Ausrichtungsschicht zu machen.
Das Glassubstrat, das mit dieser Ausrichtungsschicht ausgestattet war, wurde in einen Schleuderbeschichter gegeben, und die Ausrichtungsschicht wurde mit der oben hergestellten Toluollösung schleuderbeschichtet, so daß die Dicke der aufgetragenen Toluollösung ungefähr 10 μm betragen würde.
Das mit der Toluollösung beschichtete Glassubstrat wurde bei 80°C 1 Minute erwärmt, um das Toluol, das in der Toluollösung enthalten ist, zu verdampfen. Es wurde durch selektive Reflexion von Licht optisch bestätigt, daß der im ungehärteten Zustand so auf der Ausrichtungsschicht gebildete Flüssigkristallfilm cholesterisch war.
Zu diesem cholesterischen Flüssigkristallfilm in dem ungehärteten Zustand wurden 100 mJ/cm² UV-Licht unter Verwendung eines UV-Licht-Strahlers durch eine Photomaske mit Öffnungen in einem speziellen Muster angewendet. Die obige Strahlungsdosis von UV-Licht wurde so eingestellt, daß die Bereiche des cholesterischen Flüssigkristallfilms, auf die UV-Licht gestrahlt worden ist, einen Polymerisationsgrad (Härtung) von 90% oder mehr aufweisen würden.
Danach wurde das Glassubstrat, das mit der Ausrichtungsschicht ausgestattet war, auf der der cholesterische Flüssigkristallfilm gebildet worden ist, in Aceton, das in ein Faß eingebracht wurde, eingetaucht; und das Faß wurde 1 Minute geschaukelt, um die ungehärteten Bereiche des cholesterischen Flüssigkristallfilms zu entfernen.
Das Glassubstrat wurde dann aus dem Aceton genommen und getrocknet. Es wurde daher schließlich ein optisches Element mit dem, wie gewünscht bemusterten, cholesterischen Flüssigkristallfilm erhalten, wo nur die Bereiche des cholesterischen Flüssigkristallfilms, auf die UV-Licht gestrahlt worden ist, auf dem Substrat in dem gewünschten Muster gelassen wurden, und die anderen Bereiche des cholesterischen Flüssigkristallfilms wurden entfernt, um die Ausrichtungsschicht zu exponieren.
Es wurde bestätigt, daß der cholesterische Flüssigkristallfilm, der in diesem Beispiel gebildet wurde, hinsichtlich der Dicke (3 μm) nahezu einheitlich war, und daß das gebildete Muster sehr genau war.
Beispiel 2
Auf dem Glassubstrat, das mit der Ausrichtungsschicht ausgestattet ist, mit dem darauf in Beispiel 1 hergestellten, wie gewünscht bemusterten, cholesterischen Flüssigkeitsfilm wurde ein zusätzlicher cholesterischer Flüssigkristallfilm in derselben Weise wie in Beispiel 1 gebildet und bemustert.
Das Muster dieses neu gebildeten, zusätzlichen cholesterischen Flüssigkristallfilms war unterschiedlich zu dem des in Beispiel 1 gebildeten cholesterischen Flüssigkristallfilms. Ein Teil des bemusterten, zusätzlichen cholesterischen Flüssigkristallfilms war auf der Oberfläche des in Beispiel 1 gebildeten, bemusterten cholesterischen Flüssigkristallfilms vorhanden, und der Rest des bemusterten, zusätzlichen cholesterischen Flüssigkristallfilms war auf der exponierten Oberfläche der Ausrichtungsschicht vorhanden.
Es wurde bestätigt, daß der zusätzliche cholesterische Flüssigkristallfilm, der in diesem Beispiel gebildet wurde, hinsichtlich der Dicke (3 μm) nahezu einheitlich war, und daß das gebildete Muster sehr genau war. Außerdem wurde festgestellt, daß, obwohl der bemusterte, zusätzliche cholesterische Flüssigkristallfilm, der in diesem Beispiel gebildet wurde, sich sowohl auf dem in Beispiel 1 gebildeten, bemusterten, cholesterischen Flüssigkristallfilm als auch auf dem Glassubstrat befand, der gesamte zusätzliche cholesterische Flüssigkristallfilm hinsichtlich des Zustandes der Ausrichtung der flüssigkristallinen Moleküle ausgezeichnet war.
Beispiel 3
In der Zusammensetzung der Toluollösung, die in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde die Menge des chiralen Mittels verändert, um drei Flüssigkristalle mit selektiven Reflexionswellenlängen von rot, grün und blau herzustellen.
Dieselben Schritte zum Bilden und Bemustern eines cholesterischen Flüssigkristallfilms wie die in Beispiel 2 wurden für jeden von diesen drei cholesterischen Flüssigkristallen wiederholt, vorausgesetzt, daß das Bemustern so durchgeführt wurde, daß die resultierenden drei cholesterischen Flüssigkristallfilme nicht übereinander gelagert werden. Daher wurde ein Farbfilter mit rot-, grün- und blaugefärbten Mustern erhalten.
Es wurde bestätigt, daß die in diesem Beispiel gebildeten bemusterten cholesterischen Flüssigkristallfilme von rot, grün und blau, die den Farbfilter bilden, hinsichtlich der Dicke (3 μm) nahezu einheitlich waren, und daß die gebildeten Muster sehr genau waren. Außerdem wurde festgestellt, daß alle diese zusätzlichen cholesterischen Flüssigkristallfilme von rot, grün und blau in dem Zustand der Ausrichtung von flüssigkristallinen Molekülen ausgezeichnet waren.
Beispiel 4
In der Zusammensetzung der Toluollösung, die in dem Beispiel 1 verwendet wird, wurde die Menge des chiralen Mittels verändert, um sieben Flüssigkristalle mit unterschiedlichen selektiven Reflexionswellenlängen herzustellen.
Dieselben Schritte zum Bilden und Bemustern eines cholesterischen Flüssigkristallfilms wie die in Beispiel 2 wurden für jeden von diesen sieben cholesterischen Flüssigkristallen wiederholt, vorausgesetzt, daß das Bemustern so durchgeführt wurde, daß die resultierenden sieben cholesterischen Flüssigkristallfilme übereinander lagern werden, wodurch ein Laminat der sieben bemusterten cholesterischen Flüssigkristallfilme mit unterschiedlichen selektiven Reflexionswellenlängen erhalten wurde. Es wurde daher ein zirkular polarisierendes Element, das das Laminat der cholesterischen Flüssigkristallfilme enthält, als eine Reflexionsschicht (Silber in der Farbe), die zum selektiven Reflektieren von Licht in dem gesamten sichtbaren Bereich (400 bis 750 nm) fähig ist, erhalten.
Es wurde bestätigt, daß das Laminat der in diesem Beispiel gebildeten cholesterischen Flüssigkristallfilme, die das zirkular polarisierende Element bilden, hinsichtlich der Dicke (20 μm) nahezu einheitlich war, und daß das gebildete Muster sehr genau war. Außerdem wurde festgestellt, daß alle bemusterten, zusätzlichen, cholesterischen Flüssigkristallfilme, die in diesem Beispiel gebildet wurden, in dem Zustand der Ausrichtung von flüssigkristallinen Molekülen ausgezeichnet waren.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements (10) durch Bemustern einer Vielzahl von Flüssigkristallfilmen, umfassend: einen ersten Schritt des Aufbringens eines ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine Oberfläche eines Substrats mit einer Ausrichtungsfunktion (11, 12), um auf dem Substrat (11, 12) einen ersten Flüssigkristallfilm (13) in einem ungehärteten Zustand zu bilden, einen zweiten Schritt des selektiven Anwendens von Strahlung (20) auf einen vorbestimmten Bereich (13a) des ersten Flüssigkristallfilms (13), um den ersten Flüssigkristallfilm (13) teilweise zu härten, einen dritten Schritt des Inkontaktbringens des teilweise gehärteten ersten Flüssigkristallfilms (13) mit einem organischen Lösungsmittel (22), um einen ungehärteten Bereich (13b) des ersten Flüssigkristallfilms (13) zu entfernen, wodurch der erste Flüssigkristallfilm (13) in einem vorbestimmten Muster gebildet wird, und einen vierten Schritt des Aufbringens eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms (13), der auf dem Substrat (11, 12) nach Entfernen des ungehärteten Bereichs (13b) des ersten Flüssigkristallfilms (13) zurückbleibt, wodurch ein zweiter Flüssigkristallfilm (13') in einem vorbestimmten Muster gebildet wird, wobei in dem zweiten Schritt der Bereich (13a) des ersten Flüssigkristallfilms (13), auf den Strahlung angewendet worden ist, zu einem derartigen Ausmaß gehärtet wird, daß 90% oder mehr des ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls gehärtet wird, um die Ausrichtungsfunktion der Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms (13) beizubehalten, auf die der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall in dem vierten Schritt aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste und zweite Flüssigkristallfilm (13, 13') eine cholesterische Regelmäßigkeit aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vierte Schritt die Schritte einschließt: Aufbringen eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf die Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms (13), um auf dem ersten Flüssigkristallfilm (13) einen zweiten Flüssigkristallfilm (13') in einem ungehärteten Zustand zu bilden, selektives Anwenden von Strahlung (20) auf einen vorbestimmten Bereich (13a') des zweiten Flüssigkristallfilms (13'), um den zweiten Flüssigkristallfilm (13') teilweise zu härten, und Inkontaktbringen des teilweise gehärteten zweiten Flüssigkristallfilms (13') mit einem organischen Lösungsmittel (22), um einen ungehärteten Bereich (13b') des zweiten Flüssigkristallfilms (13') zu entfernen, wodurch der zweite Flüssigkristallfilm (13') in einem vorbestimmten Muster gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste und zweite Flüssigkristallfilm (13, 13') eine cholesterische Regelmäßigkeit aufweisen und Flüssigkristalle mit unterschiedlichen selektiven Reflexionswellenlängen umfassen, und wobei der erste und zweite Flüssigkristallfilm (13, 13') auf dem Substrat (11, 12) in derartigen Mustern gebildet werden, daß sie einander überlappen, wodurch auf dem Substrat (11, 12) eine Reflexionsschicht gebildet wird, die zum selektiven Reflektieren von Licht in einem weiten Bereich befähigt ist.
Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements (10) durch Bemustern einer Vielzahl von Flüssigkristallfilmen, umfassend: einen ersten Schritt des Aufbringens eines ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine Oberfläche eines Substrats mit einer Ausrichtungsfunktion (11, 12), um auf dem Substrat (11, 12) einen ersten Flüssigkristallfilm (13) in einem ungehärteten Zustand zu bilden, einen zweiten Schritt des selektiven Anwendens von Strahlung (20) auf einen vorbestimmten Bereich (13a) des ersten Flüssigkristallfilms (13), um den ersten Flüssigkristallfilm (13) teilweise zu härten, einen dritten Schritt des Inkontaktbringens des teilweise gehärteten ersten Flüssigkristallfilms (13) mit einem organischen Lösungsmittel (22), um einen ungehärteten Bereich (13b) des ersten Flüssigkristallfilms (13) zu entfernen, wodurch der erste Flüssigkristallfilm (13) in einem vorbestimmten Muster gebildet wird, und einen vierten Schritt des Aufbringens eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf eine exponierte Oberfläche des Substrats (11, 12), die durch Entfernen des ungehärteten Bereichs (13b) des ersten Flüssigkristallfilms (13) exponiert wird, wodurch ein zweiter Flüssigkristallfilm (13') in einem vorbestimmten Muster gebildet wird, wobei das organische Lösungsmittel (22), das in dem dritten Schritt verwendet wird, eines ist, das nicht die Oberfläche des Substrats (11, 12) löst, um die Ausrichtungsfunktion der exponierten Oberfläche des Substrats (11, 12) beizubehalten, auf die der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall in dem vierten Schritt aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei in dem vierten Schritt der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall auf eine Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms (13) aufgebracht wird, der auf dem Substrat (11, 12) nach Entfernen des ungehärteten Bereichs (13b) des ersten Flüssigkristallfilms (13) genauso wie die exponierte Oberfläche des Substrats (11, 12) verbleibt und in dem zweiten Schritt der Bereich (13a) des ersten Flüssigkristallfilms (13), auf den Strahlung angewendet worden ist, zu einem derartigen Ausmaß gehärtet wird, daß 90% oder mehr des ersten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls gehärtet werden, um die Ausrichtungsfunktion der Oberfläche des ersten Flüssigkristallfilms (13) beizubehalten, auf die der zweite, durch Strahlung härtende Flüssigkristall in dem vierten Schritt aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der erste und zweite Flüssigkri stallfilm (13, 13') eine cholesterische Regelmäßigkeit aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der vierte Schritt die Schritte einschließt: Aufbringen eines zweiten, durch Strahlung härtenden Flüssigkristalls auf die exponierte Oberfläche des Substrats (11, 12), um auf dem Substrat (11, 12) einen zweiten Flüssigkristallfilm (13') in einem ungehärteten Zustand zu bilden, selektives Anwenden von Strahlung (20) auf einen vorbestimmten Bereich (13a') des zweiten Flüssigkristallfilms (13'), um den zweiten Flüssigkristallfilm (13') teilweise zu härten, und Inkontaktbringen des teilweise gehärteten zweiten Flüssigkristallfilms (13') mit einem organischen Lösungsmittel (22), um einen ungehärteten Bereich (13b') des zweiten Flüssigkristallfilms (13') zu entfernen, wodurch der zweite Flüssigkristallfilm (13') in einem vorbestimmten Muster gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei in dem ersten Schritt ein durch Strahlung härtender Flüssigkristall mit cholesterischer Regelmäßigkeit auf die Oberfläche des Substrats mit einer Ausrichtungsfunktion (11, 12) aufgebracht wird, und wobei anstelle des vierten Schritts der erste, zweite und dritte Schritt nacheinander für jeden von drei Flüssigkristallen mit selektiven Reflexionswellenlängen von rot, grün und blau wiederholt werden, wodurch auf dem Substrat (11, 12) eine Vielzahl von Flüssigkristallfilmen (13, 13', 13'') in unterschiedlichen Mustern gebildet werden, um auf dem Substrat (11, 12) rot, grün und blau gefärbte Schichten zu bilden.