DE69731813T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines breitbandigen cholesterischen polarisators - Google Patents

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    • G02B5/3016Polarising elements involving passive liquid crystal elements

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines breitbandigen cholesterischen Polarisators, bei dem eine flüssigkristalline, cholesterisch geordnete Schicht, die reaktive chirale Monomere und reaktive nematogene Monomere unterschiedlicher Reaktivität umfasst, durch Aussetzen an Strahlung polymerisiert wird. Die Erfindung betrifft auch Einrichtungen zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Breitbandige cholesterische Polarisatoren und Verfahren, um diese herzustellen, sind an sich aus beispielsweise den Patentveröffentlichungen EP-A 404.939, EP-A 404.940 und WO 96/02016 bekannt, alle auf den Namen der derzeitigen Anmelderin. Mit Hilfe von cholesterischen Polarisatoren ist es möglich, unpolarisiertes Licht nahezu verlustfrei in zirkular polarisiertes Licht umzuwandeln. Polarisatoren dieser Art umfassen eine dünne Schicht eines cholesterisch (d. h. chiral-nematisch) geordneten Materials. Dieses Material enthält chirale Flüssigkristallmoleküle mit einer solchen Struktur, dass sie sich selbst mehr oder weniger spontan zu einer spiralförmigen oder helixartigen Struktur ordnen. Die Steigung dieser Helix kann durch Hinzufügen einer Menge aus einem nicht chiralen, flüssigkristallinen (d. h. nematogenen) Material zu dem chiralen Flüssigkristallmaterial vergrößert werden. Die genaue Steigung wird durch das Verhältnis zwischen den Mengen an chiralen und nicht chiralen Flüssigkristallmolekülen sowie durch deren chemische Struktur bestimmt.
  • Wenn dieses Material in Form einer dünnen Schicht auf einem Substrat oder zwischen zwei Substraten angebracht wird, nimmt die genannte helixartige Struktur eine solche Orientierung an, dass die Achse der Helix quer zur Schicht verläuft. Eine solche Schicht kann ein schmales Band von Licht reflektieren, dessen Wellenlänge dem Produkt aus der Steigung und der Brechzahl des Materials entspricht und dessen Polarisationsrichtung der Steigungsrichtung der Helixstruktur entspricht. Dank dieser Eigenschaft kann eine cholesterische Schicht sehr geeignet in einem optischen Polarisator verwendet werden. Es sei bemerkt, dass unter dem Ausdruck „die Brechzahl" eines Materials in diesem Zusammenhang das geometrische Mittel (ne + no)/2 aus der ordentlichen Brechzahl no und der außerordentlichen Brechzahl ne dieses Materials verstanden werden soll.
  • Breitbandige cholesterische Polarisatoren unterscheiden sich von den üblichen cholesterischen Polarisatoren durch das Vorhandensein eines relativ breiten Reflexionsbandes. Die Bandbreite der üblichen cholesterischen Polarisatoren beträgt nur ungefähr 40–50 nm. Im Fall breitbandiger Polarisatoren sind Bandbreiten von 100 nm, 150 nm, 200 nm und sogar mehr als 400 nm erreicht worden. Es sei bemerkt, dass die Bandposition eines cholesterischen Filters als die Mitte des Wellenlängenbereiches definiert wird, in dem die Reflexion erfolgt. Eine Breite eines Bandes wird als Wellenlängendifferenz zwischen den langwelligen und den kurzwelligen Randpositionen des Bandes definiert. Die Wellenlänge einer Randposition ist als die Wellenlänge definiert, bei der die Intensität 50% der maximalen Intensität beträgt.
  • EP 404.940 beschreibt ein elegantes Verfahren zum Herstellen eines breitbandigen cholesterischen Polarisators. In dem genannten Verfahren wird eine Mischung verwendet, die reaktive chirale Monomere und reaktive nematogene Monomere umfasst, die eine unterschiedliche Reaktivität aufweisen. Für die reaktiven Monomere können Verbindungen verwendet werden, die eine reaktive Gruppe enthalten, auf Basis von Acrylaten, Epoxidverbindungen, Vinylethern und Thiolensystemen, wie unter anderem in US 5.188.760 beschrieben. Monomere, die unterschiedliche reaktive Gruppen enthalten, weisen im Allgemeinen eine unterschiedliche Reaktivität auf. Ein Unterschied in der Reaktivität tritt auch auf, wenn ein Typ von Monomeren eine radioaktive Gruppe enthält und der andere Typ von Monomeren zwei (identische) reaktive Gruppen enthält.
  • Eine Schicht dieser Mischung wird mittels (aktinischer) Strahlung polymerisiert, insbesondere mit UV-Strahlung. In diesem Prozess werden die Bedingungen so gewählt, dass während des Polymerisationsvorgangs in der Schicht ein Strahlungsprofil veränderter Intensität gebildet wird. Daher finden in der cholesterischen Schicht während der Polymerisation Diffusionsprozesse statt. Dies führt zu einer Veränderung der Zusammensetzung der helixartigen Struktur, sodass die Steigung sich über die Dicke der Schicht innerhalb gewisser Grenzen ändert. Daher weist dieser cholesterische Polarisator ein relativ breites Reflexionsband auf.
  • Es hat sich gezeigt, dass das in EP-A 404.940 beschriebene Verfahren verbessert werden kann. Die Anmelderin hat experimentell festgestellt, dass kleine Schwankungen, beispielsweise des Strahlungsgradienten oder der UV-Intensität, die Diffusionsprozesse der reaktiven Monomere stark beeinflussen können. Dies kann zu relativ großen Unterschieden in der Bandbreite der mit Hilfe des genannten bekannten Verfahrens hergestell ten cholesterischen Polarisatoren führen. Daher sollte das bekannte Verfahren insbesondere in Hinsicht auf die reproduzierbare Herstellung von Polarisatoren mit einer korrekten Position eines der zwei Ränder des Reflexionsbandes verbessert werden. Dies gilt beispielsweise für Polarisatoren wie in der nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer 95203209.2 (PHN 15.556), auf den Namen der derzeitigen Anmelderin, beschriebenen Polarisatoren.
  • Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung ist insbesondere, ein Verfahren zur Herstellung breitbandiger cholesterischer Polarisatoren zu verschaffen, bei denen die Position eines der zwei Ränder des Reflexionsbandes sehr reproduzierbar eingestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren sollte es ermöglichen, diese Polarisatoren in Massenfertigung herzustellen.
  • Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art gelöst, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass die Intensität der Strahlung wesentlich erhöht wird, wenn das Band eine gewünschte Randposition erreicht.
  • Die Erfindung beruht auf der experimentell gewonnenen Erkenntnis, dass die Intensität der bei der Polymerisation verwendeten Strahlung eine wichtige Rolle bei der Herstellung von breitbandigen Polarisatoren spielt. Es ist nachgewiesen worden, dass die schließlich erreichte Bandbreite wesentlich durch die verwendete Strahlungsintensität bestimmt wird. Wenn eine relativ hohe UV-Intensität verwendet wird (typischerweise 0,5 mW/cm2 oder höher), erweist sich die schließlich erhaltene Bandbreite als relativ klein und sie weicht kaum von der der unpolymerisierten Mischung ab. Bei Verwendung einer relativ niedrigen Strahlungsintensität (typischerweise 0,05 mW/cm2 oder niedriger) wird ein viel breiteres Reflexionsband erhalten. Siehe auch Tabelle I in US-A-5.506.704. Unter diesen Bedingungen wird zuerst ein farbiges, schmales Reflexionsband gebildet, das sich anschließend zu einem nicht farbigen, breitbandigen Reflexionsband erweitert. Eine wesentliche Erhöhung der Intensität bewirkt, dass die zu diesem Zeitpunkt erhaltene Bandbreite gleichsam eingefroren wird. Es ist gezeigt worden, dass die Zunahme der Intensität vorzugsweise einen Faktor 10 oder mehr betragen sollte, um diesen eingefrorenen Zustand herbeizuführen. Vorzugsweise ist dieser Faktor 20 oder mehr. Unter diesen Bedingungen wird die cholesterisch geordnete Schicht augenblicklich polymerisiert.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der gewünschten Randposition des Bandes mit Hilfe eines monochromatischen Photosensors bestimmt wird, wobei die von dem genannten Sensor verwendete Wellenlänge der Wellenlänge der gewünschten Randposition des Bandes entspricht. Ein solcher Photosensor umfasst einen Photodetektor sowie eine monochromatische Lichtquelle. Als monochromatische Lichtquelle kann in dem Sensor sehr vorteilhaft ein Laser verwendet werden.
  • Der Sensor kann in Reflexion verwendet werden. Der genannte Sensor ist so aufgebaut, dass das monochromatische Licht, das aus der Lichtquelle austritt und das im Messbetrieb verwendet wird, auf die zu polymerisierende Schicht gerichtet wird. Solange die Wellenlänge der Randposition des Reflexionsbandes nicht gleich der des monochromatischen Lichtes ist, wird dieses Licht die zu polymerisierende Schicht durchlaufen (Transmission). Sobald die Bandbreite einen solchen Wert annimmt, dass die genannten zwei Wellenlängen zusammenfallen, tritt Reflexion des monochromatischen Lichtes auf. Eine richtige Positionierung der Schicht, der Lichtquelle und des Detektors bewirkt, dass dieses Licht am Detektor reflektiert wird. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Intensität der Polymerisationsstrahlung erhöht werden. Hierzu wird eine zweite Polymerisationslampe mit einer höheren Strahlungsintensität aktiviert oder vorzugsweise ein vor der Polymerisationslampe liegendes Filter entfernt. Statt eines (mechanisch) bewegbaren Filters kann vorteilhafterweise auch ein Filter verwendet werden, dessen Transmission einstellbar ist.
  • Eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Randposition des Bandes mit einer Transmissionsmessung bestimmt wird. Hierzu ist der Sensor so aufgebaut, dass die Lichtquelle und der Detektor zu beiden Seiten der zu polymerisierenden Schicht liegen. In diesem Fall wird der Sensor aktiviert, sobald der Detektor eine wesentliche Verringerung der Intensität des aus der Lichtquelle austretenden Lichtes detektiert. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass die genaue Ausrichtung der zu polymerisierenden Schicht die Messergebnisse des Sensors nicht beeinflusst.
  • Eine andere geeignete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkristalline, cholesterisch geordnete Schicht durch einen Beleuchtungstunnel geführt wird, der mit einer Anzahl Fächer versehen ist, die eine Strahlungsquelle sowie einen Lichtsensor umfassen, mit denen die Intensität der auf die Schicht einfallenden Strahlung verändert werden kann. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht, breitbandige, cholesterische Polarisatoren in einem kontinuierlichen Prozess herzustellen. Dies wirkt sich auf den Preis pro Flächeneinheit günstig aus.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zum Herstellen eines breitbandigen cholesterischen Polarisators, die durch ein Strahlungsfach gekennzeichnet ist, das umfasst
    • a) Mittel zum Positionieren des herzustellenden Polarisators
    • b) eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung des herzustellenden Polarisators und
    • c) einen monochromatischen Photosensor mit einem Photodetektor sowie einer monochromatischen Lichtquelle.
  • Diese erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht es, breitbandige Polarisatoren chargenweise herzustellen. Vorzugsweise sind der Photodetektor und die monochromatische Lichtquelle in dem Strahlungsfach so positioniert, dass der Sensor in Transmission misst. Hierzu liegt während des Betriebs der Einrichtung der herzustellende Polarisator zwischen dem Detektor und der Lichtquelle.
  • Eine andere erfindungsgemäße Einrichtung, die zur Herstellung eines breitbandigen cholesterischen Polarisators verwendet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Anzahl von Strahlungsfächern umfasst, die versehen sind mit
    • a) Mitteln zum Führen eines Substrats durch die Strahlungsfächer,
    • b) einer Strahlungsquelle zum Bestrahlen des durch die genannten Fächer geführten Substrats und
    • c) einem monochromatischen Photosensor, der einen Photodetektor sowie eine monochromatische Lichtquelle umfasst.
  • Diese erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht es, breitbandige Polarisatoren in einem kontinuierlichen Prozess herzustellen. Vorzugsweise sind der Photodetektor und die monochromatische Lichtquelle in den Strahlungsfächern in solcher Weise positioniert, dass die Sensoren in Transmission messen. Hierzu liegt während des Betriebs der Einrichtung das – vorzugsweise längliche – durch die Strahlungsfächer zu führende Substrat zwischen dem Detektor und der Lichtquelle.
  • Zur Erhöhung der Strahlungsintensität kann beispielsweise eine zweite Strahlungsquelle mit höherer Intensität verwendet werden. Diese Quelle sollte vom Photosensor angesteuert werden. Eine preiswertere bevorzugte Ausführungsform beider Einrichtungen gemäß der Erfindung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass die Fächer ein opti sches Filter umfassen, das durch Ansteuerung des Sensors verlagert werden kann. Ein solches Filter lässt vorzugsweise 10% oder weniger der von der Lampe erzeugten Strahlung durch. Es sei bemerkt, dass anstelle eines verlagerbaren Filters ein Filter mit einstellbarer Transmission verwendet werden kann.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 schematisch einen breitbandigen cholesterischen Polarisator, der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden kann,
  • 2 die Struktur einer Anzahl chemischer Verbindungen,
  • 3 schematisch eine erste erfindungsgemäße Einrichtung, die zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann,
  • 4 schematisch eine zweite erfindungsgemäße Einrichtung, die zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann.
  • Es sei bemerkt, dass die Zeichnung nicht maßstabsgetreu ist.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines breitbandigen cholesterischen Polarisators, der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wird. Dieser Polarisator umfasst zwei ebene, transparente Substrate 1 und 2, die beispielsweise aus Glas hergestellt sind und die nahezu parallel zueinander positioniert sind und in gewissem Abstand voneinander liegen. Die einander zugewandten Oberflächen der Substrate sind mit einer Orientierungsschicht 3 und 4, beispielsweise aus poliertem Polyimid oder zerstäubten SiOx versehen. An den Kanten der Substrate ist ein Abstandstück 5 angebracht.
  • Zwischen den genannten zwei Substraten liegt eine Schicht 6 aus einem cholesterisch geordneten Polymermaterial. Die Achse der molekularen Helix des cholesterisch geordneten Materials verläuft quer zu der Schicht. Die molekulare Helix hat eine variable Steigung, die kontinuierlich von einer Oberfläche der Schicht 6 zu der anderen Oberfläche ansteigt. Dies wird mit Hilfe zweier spiralförmiger Strukturen 7 schematisch dargestellt. Die Dicke der Schicht 6 variiert typischerweise von 3 bis 40 μm, vorzugsweise von 5 bis 25 μm.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen cholesterischen Polarisators wurde folgendermaßen hergestellt. Zunächst wurde eine Mischung bereitet, die reaktive Monomere enthielt. Diese Mischung enthielt 35 Gew.-% des chiralen Mo nomers A und 65 Gew.-% des nematogenen Monomers B. Das Monomer A enthält eine reaktive Gruppe pro Molekül und Monomer B enthält zwei reaktive Gruppen pro Molekül. In diesem Fall wurden Acrylatgruppen verwendet. Die genauen Strukturformeln der Monomere A und B werden in 2 gezeigt. Der Unterschied an Reaktivität zwischen beiden Monomeren kann auf die unterschiedliche Anzahl von reaktiven Gruppen pro Molekül zurückgeführt werden. Anschließend wurden dieser Mischung 2 Gew.-% des Photoinitiators Irgacure-651 (Ciba Geigy; Strukturformel C) und 0,001 Gew.-% p-Methoxyphenol (Stabilisator; Strukturformel D) sowie 1 Gew.-% eines Farbstoffs (Strukturformel E) zugesetzt. Dieser Farbstoff weist ein Absorptionsmaximum um 334 nm und einen Auslöschungskoeffizienten von 31524 l/mol·cm auf. Dieser Farbstoff ermöglicht es, den Intensitätsgradienten der verwendeten Strahlung einfacher einzustellen. Dies wird in EP 606.940 ausführlicher beschrieben.
  • Die so bereitete Mischung wurde anschließend zwischen zwei transparenten Substraten angebracht. Diese Substrate waren mit einer Schicht aus poliertem Polyimid versehen. Diese Schichten dienen dazu, die Ausrichtung der molekularen Helix zu verbessern, die sich in der cholesterischen Mischung spontan entwickelt. Es sei bemerkt, dass es bei dem genannten erfindungsgemäßen Verfahren nicht absolut notwendig ist, Substrate zu verwenden, die mit Orientierungsschichten versehen sind. Bei der Herstellung von (sehr) dünnen optisch aktiven Schichten erfolgt im Allgemeinen spontane Orientierung der chiralen und nematogenen Gruppen. Das Vorhandensein von Orientierungsschichten während der Polymerisation führt jedoch zu einer verbesserten Orientierung der optisch aktiven Schicht, sodass die optischen Eigenschaften der Polarisatoren wesentlich verbessert werden.
  • Die Polymerisation der cholesterischen Schicht wird anhand einer schematischen Schnittansicht der in 3 dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtung ausführlicher erläutert. Diese Einrichtung umfasst ein Strahlungsfach 11. Dieses ist mit Mitteln zum Positionieren des breitbandigen cholesterischen herzustellenden Polarisators versehen. Bei der abgebildeten Einrichtung sind die Mittel als Trägerkörper 12 ausgeführt. Im vorliegenden Fall umfasst der Polarisator zwei Substrate 13 und eine cholesterisch geordnete Schicht 14, die zwischen den genannten Substraten liegt. Es sei bemerkt, dass das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung auch zur Herstellung von Polarisatoren verwendet werden können, bei denen nur ein Substrat verwendet wird.
  • Fach 11 umfasst weiterhin eine Strahlungsquelle in Form einer UV-Lampe. Die Leistung der Lampe und der Abstand zwischen der Lampe und dem zu bestrahlenden Polarisator werden so gewählt, dass die mittlere Beleuchtungsintensität, der die cholesterische Schicht während des Betriebs der Einrichtung ausgesetzt wird, ungefähr 0,9 mW/cm2 beträgt. Zwischen der UV-Lampe und dem Polarisator ist ein Neutralfilter 16 angeordnet, dessen Position oder Transmission einstellbar ist. Wenn das Filter mit maximaler Kapazität arbeitet, wird die aus der UV-Lampe kommende Strahlung so gefiltert, dass die mittlere Beleuchtungsintensität am Polarisator nur ungefähr 0,03 mW/cm2 beträgt.
  • Fach 11 umfasst auch einen Photosensor, der aus einem monochromatischen Lichtquelle 17 in Form eines Lasers und aus einem Photodetektor 18 besteht. Die Wellenlänge des Lasers ist so gewählt, dass sie gleich der Randposition des breitbandigen herzustellenden Polarisators ist. Der Sensor misst in Transmission, sodass der Detektor und die Lichtquelle zu beiden Seiten des Polarisators liegen, der Messungen unterliegt. Der Sensor ist mit dem Filter 16 gekoppelt. Sobald die Transmission des Polarisators während der Beleuchtung wesentlich abnimmt (50% oder mehr), gibt der Sensor ein Signal ab, das dafür sorgt, dass das Neutralfilter 16 aktiviert wird. Je nach dem Filtertyp wird dieses entweder aus seiner Position zwischen der Strahlungsquelle 15 und dem Polarisator entfernt oder die Transmission des Filters wird maximiert. Dadurch nimmt die Strahlungsintensität auf dem Polarisator um einen Faktor 30 zu, was zu einer momentanen, vollständigen Polymerisation der cholesterischen Schicht führt. Hierdurch werden sowohl die Bandbreite als auch die genaue Position eines der Bandränder definiert.
  • 4 ist eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Massenfertigung von breitbandigen cholesterischen Polarisatoren. Diese Einrichtung umfasst einen temperaturgesteuerten Strahlungstunnel 21, in dem eine Anzahl von Strahlungsfächern 22 untergebracht sind. Dieser Strahlungstunnel ist mit Mitteln 23 versehen, beispielsweise in Form von antreibbaren Rollen, die ermöglichen, dass ein längliches flexibles Substrat 24 kontinuierlich hindurchgeführt wird. Dieses Substrat kann beispielsweise aus einer dünnen transparenten Folie bestehen, die eine cholesterisch geordnete Schicht aus einer Mischung von zu polymerisierenden reaktiven, flüssigkristallinen Monomeren trägt.
  • Die Fächer sind mit einer Strahlungsquelle 25 versehen, beispielsweise in Form einer UV-Lampe, die zur Bestrahlung des Substrats verwendet wird, während es durch den Strahlungstunnel geführt wird. Eine Anzahl dieser Fächer ist mit einem Photode tektor 26 und mit einer monochromatischen Lichtquelle in Form eines einzelnen Lasers 27 versehen. Im vorliegenden Fall teilen die teildurchlässigen Spiegel 28 das Laserstrahlenbündel des Lasers 27 in eine Anzahl abbiegender Teilbündel auf, die über das Substrat auf den Photodetektor einfallen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der erfindungsgemäßen Einrichtung in folgender Weise kontinuierlich angewendet werden. Ein Substrat, das für das verwendete Laserlicht transparent ist, wird mit einer cholesterisch geordneten Schicht aus einem Flüssigkristallmaterial versehen. Dieses Substrat wird mit Hilfe von Antriebsmitteln durch den Strahlungstunnel geführt. Bei diesem Prozess wird es entlang einer Anzahl Strahlungsfächer geführt, in denen von einer UV-Lampe mit relativ niedriger Intensität bestrahlt wird (0,05 mW/cm2 oder weniger).
  • Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird das Reflexionsband infolge des Polymerisationsprozesses eine solche Breite erreicht haben, dass die Wellenlänge einer der Randpositionen gleich der des verwendeten Lasers ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die von dem Photodetektor gemessene Intensität stark verringert. Es wird dann ein Signal abgegeben, das bewirkt, dass die Strahlungsintensität wesentlich erhöht wird, beispielsweise um einen Faktor 10 oder mehr. Infolgedessen erfolgt momentane vollständige Polymerisation des Flüssigkristallmaterials, sodass die gemessene Randposition und Bandbreite gleichsam eingefroren werden. Das austretende Substrat mit der polymerisierten breitbandigen cholesterisch geordneten Schicht kann in einer dem Fachkundigen wohl bekannten Weise zu einem breitbandigen cholesterischen Polarisator weiter verarbeitet werden. Hierzu wird das Substrat in die richtigen Abmessungen zerschnitten und nötigenfalls mit einem Lambdaviertelplättchen versehen, falls das durchgelassene Licht zirkular polarisiert sein soll. Falls notwendig kann der Kontrast erhöht werden, indem das Filter mit einer dichroitischen Polarisationsfolie versehen wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, breitbandige cholesterische Polarisatoren mit einer genau eingestellten Randposition herzustellen. Daher kann die Betrachtungswinkelabhängigkeit eines mit einem solchen Polarisator versehenen Displays verkleinert werden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtungen können die Polarisatoren chargenweise oder in einem kontinuierlichen Prozess gefertigt werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen eines breitbandigen cholesterischen Polarisators, bei dem eine flüssigkristalline, cholesterisch geordnete Schicht (14), die reaktive chirale Monomere und reaktive nematogene Monomere unterschiedlicher Reaktivität umfasst, durch Aussetzen an Strahlung polymerisiert wird, gekennzeichnet durch wesentliche Zunahme der Intensität der Strahlung, wenn ein Rand des Reflexionsbandes des breitbandigen cholesterischen Polarisators während der Belichtung eine gewünschte Randposition erreicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunahme der Strahlungsintensität einen Faktor 10 oder mehr beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der gewünschten Randposition des Bandes mit Hilfe eines monochromatischen Photosensors bestimmt wird, wobei die von dem genannten Sensor verwendete Wellenlänge der Wellenlänge der gewünschten Randposition des Bandes entspricht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Randposition des Bandes mit einer Transmissionsmessung bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkristalline, cholesterisch geordnete Schicht durch einen Beleuchtungstunnel geführt wird, der mit einer Anzahl Fächer versehen ist, die eine Strahlungsquelle sowie einen Lichtsensor umfassen, mit denen die Intensität der auf die Schicht einfallenden Strahlung verändert werden kann.
  6. Einrichtung zum Herstellen eines breitbandigen cholesterischen Polarisators, der ein Reflexionsband aufweist, das auf eine gewünschte Randposition eingestellt ist, welche ein Strahlungsfach (11) umfasst mit a) Mitteln (12) zum Positionieren des herzustellenden Polarisators, b) einer Strahlungsquelle (15, 16) zur Bestrahlung des herzustellenden Polarisators und zum wesentlichen Erhöhen der Intensität der genannten Bestrahlung, wenn das Reflexionsband während der Belichtung die gewünschte Randposition erreicht, und c) einem monochromatischen Photosensor mit einem Photodetektor (18) zum Bestimmen des Erreichens der gewünschten Randposition des Bandes sowie einer monochromatischen Lichtquelle (17) zum Emittieren von Licht mit einer der Wellenlänge der gewünschten Randposition des Bandes entsprechenden Wellenlänge.
  7. Einrichtung (21) zum Herstellen eines breitbandigen cholesterischen Polarisators, der ein Reflexionsband aufweist, das auf eine gewünschte Randposition eingestellt ist, welche eine Anzahl von Strahlungsfächern (22) umfasst, die versehen sind mit a) Mitteln (23) zum Führen eines Substrats (24) durch die Strahlungsfächer, b) einer Strahlungsquelle (25) zur Bestrahlung des Substrats und zum wesentlichen Erhöhen der Intensität der genannten Bestrahlung des durch ein Fach zu führenden Substrats, wenn das Reflexionsband während der Belichtung die gewünschte Randposition erreicht, und c) einem monochromatischen Photosensor mit einem Photodetektor (26) zum Bestimmen des Erreichens der gewünschten Randposition des Bandes sowie einer monochromatischen Lichtquelle (27) zum Emittieren von Licht mit einer der Wellenlänge der gewünschten Randposition des Bandes entsprechenden Wellenlänge.
  8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fächer ein optisches Filter umfassen, das durch Ansteuerung des Sensors verlagert werden kann.
  9. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fächer ein optisches Filter umfassen, dessen Transmission eingestellt werden kann.
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