可光配向的物体制造技术

本发明专利技术涉及制备可光配向物体的方法。本发明专利技术进一步提供用于制备可光配向物体的组合物以及使用它们的可光配向物体与器件的各种实施方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有光配向性能的物体以及其制备方法。
技术介绍
近来，光配向已经成功地被引进到如下的大规模生产中：液晶显示器(LCD)以及用于各种应用的各向异性光学薄膜,比如3D-转换薄膜、又名薄膜图案化延迟器，其用于被动的3D电视以及监视器。在以上各个应用中，薄的光配向层用于使液晶配向。如果液晶板内部使用光配向层以使可开关控制液晶配向，则由于与施加电场相互作用而开关，该液晶材料必须每次都重新配向，因此该光配向层在显示期间必须保持配向性能。在光学薄膜各向异性的情况下，该液晶在经光配向层配向之后使该液晶交联。例如,具体的实施方案公开在美国专利US6717644中。在光学薄膜各向异性的情况下，该液晶在经光配向层配向之后使该液晶交联。与经过刷表面的液晶常规配向相比,该光配向技术具有许多优势，比如高重现性、配向图案化以及适用于卷对卷制备。另外,由于在光配向层中产生配向的光可以随表面调整而调整,光配向可以应用在诸如透镜之类的曲面上,对于大部分其它的配向方法而言，则不是这种情况。在光配向技术的目前工艺水平中，将光配向材料的薄层施加到诸如玻璃片或者塑料箔之类的基材。由于配向信息经过配向层的表面转送，它的厚度是次要的以及元件制造厂商选择较小的厚度以降低材料成本。在目前工艺水平中光配向层的典型厚度是约100nm或者更小。这尤其用于LCD配向层应用的情况，其中较厚层的缺点在于它们导致用于开关该LCD的有效阈电压的增大。只要该基材是扁平的或者略微曲面的，就存在可用于均匀施加该光配向层的不同标准涂布技术。然而,如果光配向层必须涂布至包含较小结构，例如微观结构，例如诸如微透镜或者微棱柱、或者诸如矩形结构之类显示形状不连续改变的结构的基材，则薄均匀层的涂布是更复杂的以及取决于具体应用，甚至可能是无法实现的。目前光配向技术工艺水平另外的不足在于用作需要配向材料的载体的基材、比如液晶，首先需要涂布薄光配向层，这增加成本以及制备时间以及使产率降低。
技术实现思路
本专利技术目标是提供解决方案，其克服光配向技术目前工艺水平的上述缺点。本专利技术包括可光配向物体的制备方法。本专利技术还提供制备可光配向物体的组合物。此外，本专利技术提供可光配向物体以及包括上述物体的器件的各种实施方案。在根据本专利技术所述方法中，从包含可光配向材料的原料组合物制备物体。本专利技术方法与目前光配向技术工艺水平不同之处在于该物体本身是可光配向的以及不需要薄光配向层的额外沉积。这样的好处在于涂布步骤减少，这使产率增加。因此，本专利技术制备可光配向物体方法包括如下步骤：-提供原料组合物，其包含可光配向材料-由该原料组合物产生物体。该原料组合物组成可以是单独的该可光配向材料或者它可以包含另外的物质。优选,该原料组合物包含至少一种可光配向材料和至少一种另外的物质,其中选择该原料使得在从该组合物所制备的物体中可以存在相分离,以致在该物体至少一个表面处至少一类可光配向材料的浓度比在物体本体中要高。本申请所指物体可以具有任何形式或者形状。例如,该物体可以是具有复杂表面的物体。在优选实施方案中，该物体是韧性薄片。在另一优选的实施方案中，该物体包含地貌表面结构(topographicalsurfacestructures)，比如类似微透镜或者微棱柱的微观结构、或者诸如矩形结构之类的显示出突变形状的结构。该物体通过任何合适的方法产生，如可以是挤出、浇铸、模塑、2D-或者3D-印刷或者涂布。附图说明本专利技术通过附图进一步举例说明。要强调的是各特征不必按比例描绘。附图1描绘光配向
目前水平的实施例，其中将薄光配向层施加到载体。附图2显示应用，其中具有表面结构的可光配向物体已经用于使顶部上的从属材料配向。附图3显示液晶盒，其中液晶被两个光配向的物体配向。附图4图解说明产生具有表面结构的可光配向物体的实例。附图5图解说明通过印记产生具有表面结构的可光配向物体的方法。图6显示使用具有表面结构的光配向物体产生光学各向异性质透镜的方法。专利技术详述依照本专利技术的第一方面所述，本专利技术提供制备可光配向物体的方法。本申请上下文中可光配向物体意指物体，其包含可光配向材料。本专利技术制备可光配向物体的方法包括如下步骤：-提供包含可光配向材料的原料组合物-由该原料组合物产生物体。根据本专利技术所述的物体可以具有任何形式。例如，物体可以具有的形式为球形、立方体、圆柱、管、套筒、薄片、透镜、椭圆体、长方体、圆环、锥体、楔形物、棱锥形或者棱柱。物体可以是扁平的或者弯曲的、坚硬的或者柔韧性的。虽然上述物体实例仅是基本的几何形式，选择其以举例说明范围，但是该术语\物体\应该包括任何其它的物体，其可以具有更为复杂的形状以及表面。该物体可以是例如自立的薄膜。自立的薄膜可以直接制备，例如通过挤出，或者由该原料组合物制造的物体可以作为在载体上的薄膜产生，其在另一步中脱离该载体。为表征根据本专利技术所述物体的尺寸，该物体厚度应该解释为沿该物体厚度方向的最大厚度。该厚度方向应该为该物体最小尺寸的方向。例如,在薄片情况下，该厚度方向为垂直于该薄片表面。在该物体沿该厚度方向具有地貌表面结构情况下，该厚度应该测量直到该结构顶部，这如在图2中物体11的厚度d所示。根据本专利技术所述的物体厚度大于200nm。优选，物体厚度大于500nm，更优选大于2μm以及最优选大于10μm。就一些应用而言，例如,如果该物体在它制备期间或者之后不想要在载体上，则该物体厚度优选大于50μm,更优选大于200μm以及最优选大于1mm。本申请上下文中，\可光配向材料\是一旦暴露于配向光就诱导各向异性性能的材料。类似地，\可光配向物体\是一旦暴露于配向光就诱导各向异性性能的物体。另外,该术语\光配向材料\以及\光配向物体\用于指通过暴露于配向光而已经配向的光配向材料以及光配向物体。本专利技术上下文中，该术语\配向光\意指光，其可以在可光配向材料中诱导各向异性以及其至少部分线性或者椭圆偏振的和/或是从倾斜方向入射到可光配向材料的表面。优选，该配向光是线性偏振的，其偏振程度大于5:1。该配向光的波长、强度以及能量的选择取决于该可光配向材料的感光灵敏度。一般，该波长处于UV-A、UV-B和/或UV-C范围内或者在可见光范围内。优选，该配向光包含波长小于450nm的光。更...

【技术保护点】
制备可光配向物体的方法，包括如下步骤：‑提供包含可光配向材料的原料组合物，‑由该原料组合物产生物体(11，22，24，35，44，45，53)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.19 EP 13180803.2;2013.12.20 EP 13198795.01.制备可光配向物体的方法，包括如下步骤：
-提供包含可光配向材料的原料组合物，
-由该原料组合物产生物体(11，22，24，35，44，45，53)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该原料组合物包含可光配向材
料以及另外的物质，该物质不包含可光配向组成部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该组合物中该可光配向材料的
总量按重量百分比计算少于50％。
4.根据权利要求2或者3中任一项所述的方法，其中该可光配向材
料以及另外的物质是相分离的。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该可光配向材料包
含氟化组成部分。
6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中物体(53)产生在载体
(51)上以及在随后的步骤中将该物体从该载体除去。
7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中物体(53)产生在载体
(51)上，其具有地貌表面结构。
8.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中物体(53)产生在移动
的载体上。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中将包含可光配向材料
的原料组合物(52)浇注至提供表面结构(51)的模具(50)以及在后面的
步骤中将由包含可光配向材料的该组合物产生的该物体(53)从该模具
除去。
10.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中在该物体(45)制备
的期间或之后,通过用压印工具(40)压印在可光配向物体(45)之中产生
表面结构(46，47)。
11.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中该可光配向物体随

【专利技术属性】
技术研发人员：T·贝克雷，JF·艾科特，M·罗思，H·塞伯勒，唐谦，H·维西埃斯，
申请(专利权)人：罗利克有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH