WO2004109348B1 - Polymerfilm mit helikaler molekularstruktur - Google Patents

Polymerfilm mit helikaler molekularstruktur

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Polymerfilm mit einstellbarem Gradienten der Ganghöhe einer helikalen Molekularstruktur, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.

Claims

44
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 20. Dezember 2004 (20.12.04) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1-19 durch geänderte Ansprüche 1-20 ersetzt (5 Seiten)]
Ne e Patentansprüche
Polymer ilm mit einer helikalen Molekularstruktur, der in einer Richtung senkrecht zur Filmoberfläche eine Sequenz von einer kurzen, langen und mittleren Ganghöhe der helikalen Struktur enthält, wobei sich die Ganghöhe aus Reflexionswellenlänge / mittlerer BrechungsIndex berechnet.
Polymerfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer einzigen Schicht einer Mischung aus polymerisierbarem flüssigkrisfcallinen Material hergestellt ist und dass der Wechsel zwischen kurzer und langer Ganghöhe in weniger als zehn Windungen der helikalen Struktur stattfindet.
3. Polymerfilm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten mit den kurzen, langen und mittleren Ganghöhen eine Schichtdicke von jeweils mindestens drei Ganghöhen besitzen
Polymerfilm mit einstellbarem Gradienten der Ganghöhe einer helikalen Molekularstruktur hergestellt nach einem Verfahren enthaltend die Schritte: Auftragen einer Mischung aus polymerisierbareiu flüssigkristallinen Material, die a) Monomere oder Oligomere, die jeweils mindestens eine mesogene Gruppe und mindestens eine polymerisierbare funktionelle Gruppe aufweisen, und b) eine chirale Verbindung enthält, in einer Schicht auf ein Substrat, Orientieren des Materials, so dass die mesogenen Gruppen sich in einer helikalen Struktur anordnen, deren Achse quer zur Schicht verläuft. 45
teilweises Polymerisieren dieser Schicht durch Einwirkung von aktinischer Strahlung in einer für die Polymerisation inhibierend wirkenden Umgebung, und abschließendes Fixieren nachdem sich das Material in der teilpolymerisierten Struktur neu orientiert hat, durch vollständiges Polymerisieren des Films oder Abkühlung des Films in den Glaszustand.
Polymerfilm nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass er eine um mindestens 50% gegenüber dem unpolyπierisierten Zustand verbreiterte Reflexionsbande besitzt.
Polymerfil-rn nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Dicke 2 bis 20 mal die Breite der Re lexionstaande geteilt durch (n^-no) ist, wobei iie und n0 die rechungsindices für den außerordentlichen (ne) und den ordentlichen (n0) Strahl in einem doppelbrechenden Medium sind.
Polymerfilm nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Polymerfilm ist, der keine zusätzliche Sauerstoffbarriereschicht enthält -
8. Polymerfilm nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die teilweise Polymerisation bei einer Temperatur in einem Phasenbereich mit helikaler Orientierung der Mesogene erfolgt.
Polymerfilm nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die inhibierend wirkende Umgebung während der ersten, teilweisen Polymerisation durch ein Gas gebildet wird, das Sauerstoff enthält. 46
10. Polymerfilm nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus polymerisierbarem flüssigkristallinen Material Monomere oder Oligo ere enthält, die sich bezüglich der Polymerisation in ihrer Reaktivität unterscheiden.
11. Polymerfilm nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der teilweisen Polymerisation, beim abschließenden Fixieren oder bei beiden die Einwirkung der aktinischen Strahlung durch eine Maske erfolgt und dass anschließend die Maske verändert oder durch eine zweite Maske ersetzt wird und dieser Verfahrensschritt gegebenenfalls unter Veränderung weiterer Verfahrenspara eter so wiederholt wird, dass ein noch nicht abschließend fixierter Teil des Materials mit aktinischer Strahlung bestrahlt wird.
12. LC-Pigmente mit helikaler Molekularetruktur, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polymerfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem anschließenden Verfahrensschritt zerkleinert wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines Polymerfilrs mit einstellbarem Gradienten der Ganghöhe einer helikalen Molekularstruktur umfassend die Schritte; Auftragen einer Mischung aus polymerisierbarem flüssigkristallinen Material, die a) Monomere oder Oligomere, die jeweils mindestens eine mesogene Gruppe und mindestens eine poly erisierbare funktionelle Gruppe aufweisen, und b) eine chirale Verbindung enthält, in einer Schicht auf ein Substrat, Orientieren des Materials, so dass die esogenen Gruppen sich in einer helikalen Struktur anordnen, deren Achse quer zur Schicht verläuft, teilweises Polymerisieren dieser Schicht durch Einwirkung von aktinischer Strahlung in einer für die Polymerisation inhibierend wirkenden Umgebung, und abschließendes Fixieren nachdem sich das Material in der teilpolymerisierten Struktur neu orientiert hat, durch vollständiges Polymerisieren des Films oder Abkühlung des Films in den Glaszustand.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen einer Mischung aus polymerisierbarem flüssigkristallinen Material und die daran anschließende Orientierung der Mesogene unter Reinraumbedingungen und Ausschluss von uv-strahlung durchgeführt werden.
15. Wellenlängenselektive oder polarisationsselektive optische Elemente für elektromagnetische Strahlung vom nahen ultraviolett bis zum infraroten Bereich dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Schicht eines Polymer ilms mit helikaler MolekularStruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder C-Pigmente nach Anspruch 12 enthalten.
16. Reflektiver Linearpolarisator, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polymerfilm, nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einem λ/4-Verzögerungsfilm kombiniert wird.
17. Verwendung eines Polymer ilms nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder von LC-Pigmente nach Anspruch 12 als Reflektor oder Polarisator in Flüssigkristallanzeigen, sichtbare und unsichtbare Markierungen, Sicherheitselemente, Reflektor für Wärme- oder Infrarotstrahlung oder für dekorative Zweck „ 48
18. Projektor, Projektiöπsdisplay oder Beleuchtungskörper enthaltend mindestens eine Schicht eines Polymer ilms mit helikaler Molekularstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder LC-Pigmente nach Anspruch 12.
19. Flüssigkristallvorrichtung mit einem zwischen zwei Elektroden angeordneten flüssigkristallinen Material, gegebenenfalls weiteren optischen Komponenten ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Lichtquelle, Spiegel, Polarisatoren, Retarder, Farbfilter und mindestens einem Film zur Erzeugung oder Erhöhung der Ausbeute von polarisiertem Licht, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Polarisationsfilm um einen Polymerfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 11 handelt.
20. Flüssigkristallvorrichtung mit einem zwischen zwei Elektroden angeordneten flüssigk istallinen Material, gegebenenfalls weiteren optischen Komponenten ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Lichtquelle, Spiegel, Polarisatoren, Retarder, Farbfilter und mindestens einem Film zur Selektion von farbigem Licht, dadurch gekennseichnet, dass es sich bei dem Farbfilter um einen Polymerfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 11 handelt.
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