Película óptica ópticamente activa
Descripción general
 Para obtener un rotador de polarización que exhibe potencia rotatoria óptica de alta precisión en un amplio rango de longitudes de onda, puede formar fácilmente un cuerpo de área grande, y también es excelente en flexibilidad. ] Película transparente isotrópica (1) en o isotrópica entre la película transparente, hecha de una película flexible que tiene la capa de polímero de cristal líquido trenzado, que es la orientación nemática en la esquina 0 90 grados (3), en el que el líquido cristalino polímeros polisiloxanos, poliacrilatos, película óptica rotatoria que tiene una unidad compuesto cíclico para-sustituido de una nemático orientación que imparte como una cadena lateral a la cadena principal que consiste en polimetacrilato o polimalonato. ] Es posible establecer libremente el ángulo de rotación y la dirección de rotación de la orientación de polarización, es excelente en propiedades ligeras, propiedades de película delgada, manejo de propiedades y puede ser ampliamente utilizado en diversos campos.
Campo técnico
La presente invención es de peso ligero, delgado, flexibilidad, buenas propiedades de manipulación, es fácil para formar un elemento de gran superficie, sobre la utilidad de películas ópticas poder rotatorio en diversos campos tales como electrónica óptica y la óptica.
Antecedentes de la técnica
Convencionalmente, 1 / como un rotador de polarización para hacer girar la orientación de la luz linealmente polarizada o luz elípticamente polarizada como tal placa de media onda o una placa de cristal ópticamente activo o una placa de retardo, un cristal birrefringente, tales como el cristal ópticamente activo y calcita o cuarzo Lo que se sabía era conocido. Sin embargo, hay problemas en que es difícil formar un cuerpo de gran tamaño debido a la mala eficiencia de fabricación, que requiere mucho tiempo y mano de obra, así como técnicas avanzadas como la regulación cristalina y el tratamiento de pulido para mejorar la precisión. Lo fue
Por otro lado, también se conoce un rotador compuesto por una película estirada. Sin embargo, la mala precisión y longitud de onda de la dependencia óptica fue una limitación práctica sobre sólo utilizar luz exhibe actividad óptica es mayores problemas con respecto a luz que tiene una longitud de onda única fuerte.
Tarea de solución
Un objeto de la presente invención es desarrollar un rotador de polarización que exhibe potencia rotatoria óptica altamente precisa en un amplio rango de longitudes de onda, puede formar fácilmente un gran área de cuerpo, y es excelente en flexibilidad.
Solución
La presente invención es una película isotrópica transparente sobre, o isotrópica entre la película transparente, hecha de una película flexible que tiene una capa de polímero de cristal líquido que es la alineación nemático con un ángulo de torsión 0 90 grados, el polímero cristalino líquido es poli siloxanos, poliacrilatos, y proporciona una película óptica rotatoria caracterizado por tener una unidad de compuesto cíclico para-sustituido de una nemático orientación que imparte como una cadena lateral a la cadena principal que consiste en polimetacrilato o polimalonato.
polímero cristalino líquido que tiene la estructura anteriormente forma un estado de monodominio excelente en uniformidad por tratamiento térmico para expandir sobre la superficie tratada alineación, puede permanecer inmovilizada mantener altamente estado de acuerdo enfriándolo. En consecuencia, mediante la liberación de la superficie de tratamiento de alineación se puede obtener una película flexible para formar una capa de polímero de cristal líquido que tiene un estado de monodominio estructura giro orientación nemática excelente en uniformidad, fácilmente cuerpo grande área Por ejemplo.
película óptica rotatoria de la presente invención, una película transparente isotrópica en, o isotrópica entre la película transparente, hecha de una película flexible que tiene una capa de polímero de cristal líquido que es la alineación nemático con un ángulo de torsión 0 90 grados. Los ejemplos se muestran en la Fig. 1 y la Fig. 1,4 es una película transparente isotrópica, y 3 es una capa de polímero cristalino líquido. 2 es una capa adhesiva transparente.
La película transparente está destinada a proteger la capa de polímero cristalino líquido o similar, y está formada por una película o similar hecha de un plástico ópticamente isotrópico apropiado. En general, por ejemplo, metacrilato de polimetilo, poliestireno, poliéter sulfona, sulfuro de polifenileno, poliolefina, policarbonato, celulosa triacetil, acetato butirato de celulosa, es excelente en isotropía óptica hecho de resina epoxi utilizada. Aunque el grosor de la película es arbitrario, desde el punto de vista de la flexibilidad y similares, es común 1 500 μm. La película transparente está provista en un lado (figura 1) o en ambos lados (figura 2) de la capa de polímero cristalino líquido.
capa de líquido cristalino del polímero, polisiloxanos, poliacrilatos, un polímero de cristal líquido que tiene una unidad de compuesto cíclico para-sustituido en el esqueleto principal de la cadena hecha de polimetacrilato o polimalonatos como cadena lateral, el estado de orientación nemática en una gama de ángulo de torsión 0 90 ° Por ejemplo.
orientación nemática polímero cristalino líquido, por ejemplo, como una cadena lateral al esqueleto de la cadena principal, a través de la porción del espaciador que consiste en unidades que tienen la flexibilidad como la cadena de polimetileno (CH2) n o cadena oxi metileno poli (CH2 CH2 O)-sustituido para m Puede obtenerse proporcionando un resto mesógeno que comprende una unidad de compuesto cíclico.
En la presente invención, un estado vítreo no tener fase de cristal en la demostración de buena orientación para formar un estado de monodominio excelente en uniformidad, y el siguiente intervalo de temperatura que presenta una fase nemática por tratamiento térmico sobre la superficie tratada orientación Se usa un polímero líquido cristalino capaz de fijar de forma estable el estado de monodominio de una estructura nemática retorcida para indicar la dependencia de la temperatura del estado de fase tomado.
La unidad de compuesto cíclico para-sustituido de la nemático orientación que imparte, por ejemplo, el compuesto de cristal líquido de bajo peso molecular que exhibe una cristalinidad líquido nemático que consiste en unidades aromáticas para-sustituidas y unidades de anillo de ciclohexilo para-sustituidos tales como y similares. Específicamente, por ejemplo, de azometina tipo, tipo azo, de tipo azoxi, de tipo éster, de tipo bifenilo, de tipo fenilciclohexano, tales como los de bicyclohexane con forma y similares. Los ejemplos del sustituyente terminal en la posición para de la unidad de compuesto cíclico para-sustituido puede ser un sustituyentes habituales en el compuesto cristalino líquido de bajo peso molecular, un grupo ciano, un grupo alquilo, un grupo alcoxi se utiliza generalmente. El número de cadenas de metileno en tal grupo alquilo o grupo alcoxi existe en el número óptimo dependiendo de la estructura central de la parte mesógena, pero habitualmente está en el intervalo de 19 átomos de carbono.
El número óptimo de números repetidos de unidades estructurales tales como (CH2) ny (CH2CH2O) m en la porción espaciadora existe dependiendo de la estructura química de la porción mesógena. Incidentalmente, en el caso de una cadena de polimetileno, n es 2 11, y en el caso de una cadena de polioximetileno, m es 1 3. El exterior de la, o reduce la orientación nemática, a menudo será difícil fijar el resultado estado nemático trenzado fácilmente exhibe una fase esméctica por debajo de un rango de temperatura que presenta una fase nemática.
Preparación de un polímero de cristal líquido, por ejemplo, un método de polimerización de adición de monómeros de la polimerización por un método de polimerización radical del monómero obtenido introduciendo un grupo mesógeno a través de un grupo espaciador a dicha columna vertebral de vinilo que forma el monómero de éster de ácido acrílico o ácido metacrílico, Un método para someter un monómero mesógeno sustituido con vinilo a una reacción de adición en presencia de un catalizador basado en platino a través de enlaces SiH de polioximetilsilileno, y similares.
Además, un método de introducir un grupo mesógeno por reacción de esterificación usando un catalizador de transferencia de fase a través de los grupos funcionales imparte al polímero de cadena principal, un monómero y un diol obtenido mediante la introducción de un grupo mesógeno a través de un grupo espaciador a una parte del ácido malónico Un método en el que se lleva a cabo una reacción de policondensación o similar.
El polímero líquido cristalino que se puede usar preferiblemente tiene un peso molecular promedio en peso de 200,000 a 200,000 en base a la conversión de poliestireno mediante cromatografía de permeación en gel. Su peso molecular es difícil de obtener una capa de polímero de cristal líquido que tiene una excelente resistencia es menor que 02.000, más de 200.000 la disminución en la orientación con el aumento de viscosidad, se necesita un proceso de orientación multi-tiempo.
El polímero líquido cristalino que puede usarse preferiblemente tiene un punto de transición vítrea mayor que la temperatura de uso en vista de la estabilidad de la orientación inmovilizada. Incidentalmente, en el caso de usar alrededor de la temperatura ordinaria, la estructura del cristal líquido con un punto de transición vítrea de menos de 30ºC puede cambiar la estructura del cristal líquido inmovilizado y causar un deterioro funcional en algunos casos.
Formación de una capa de polímero cristalino líquido, por ejemplo un tratamiento térmico para ampliar la solución del polímero cristalino líquido sobre la superficie tratada de orientación, después de formar el estado mono-dominio mediante la orientación de un polímero cristalino líquido, más superficie tratada orientación se enfría Despegar la película y usar la película obtenida como material formador de capa o similar.
Como superficie de tratamiento de alineación, por ejemplo, se puede usar un tratamiento de alineación conocido para un compuesto de cristal líquido de bajo peso molecular. Ejemplos de los mismos sobre una placa de vidrio para formar una película delgada tal como poliimida o polivinil alcohol, obtenido por el roce de la superficie, tal como un óxido de silicio y se evaporaron oblicuamente y similares.
Incidentalmente, cuando el polímero cristalino líquido se desarrolla sobre la película de frotado y se trata térmicamente, se puede orientar en la dirección de frotamiento. En este momento, mediante la disposición de la película se frota por encima y por debajo de la capa de expansión de un polímero de cristal líquido, puede ser ángulo de torsión de acuerdo con el ángulo de intersección de la dirección de frotamiento de las películas superior e inferior de frotamiento que forman el estado nemático de 0 90 grados.
El desarrollo de polímeros cristalinos líquidos, tales como, un polímero de cristal líquido se disuelve en un disolvente adecuado para formar una solución, que giran de revestimiento, revestimiento con rodillo, revestimiento por flujo, la impresión, el método de recubrimiento por inmersión, tal como el método de formación de película colada Un método en el que se desarrolla una capa delgada mediante un método apropiado y el disolvente se elimina por secado, o similar. También es posible llevar a cabo fundido por calentamiento a un estado que presenta la fase isotrópica del polímero de cristal líquido, incluso por un procedimiento que no usa un disolvente tal como de cómo implementar una capa delgada mientras se mantiene su temperatura.
El tratamiento térmico para alinear el polímero cristalino líquido obtenido mediante el desarrollo puede llevarse a cabo por calentamiento a una rango de temperatura hasta un estado fundido que presenta un punto de transición vítrea fase isotrópica del polímero cristalino líquido. Las condiciones de enfriamiento para fijar el estado de alineación no están particularmente limitadas, y generalmente el método de enfriamiento natural se adopta generalmente porque el tratamiento térmico puede realizarse a una temperatura de 200ºC o menos.
El enfriamiento de la transformación, predeterminado capa formada terminado de fijación, trenzado polímero líquido cristalino que es la orientación nemática en la esquina se pela recuperado de la superficie tratada de alineación se somete a laminación con una película transparente. La liberación (recuperación peeling) de la capa de polímero de cristal líquido, el sistema de superficie y el uso de un material de frotamiento formador de película que tiene una liberación de cadenas laterales que consiste en grupo alquilo de cadena larga, un compuesto de silano que tiene una cadena de alquilo de 8 a 18 átomos de carbono Un método para formar una superficie tratada orientada sobre una placa de vidrio que ha sido unida y modificada a una placa de vidrio unida a la placa de vidrio, y similares.
El espesor de la capa de polímero de cristal líquido se puede determinar adecuadamente dentro de un rango en el que las funciones basadas en la estructura nemático con torsión como una guía de ondas óptica se ejerce generalmente 500μm o menos desde el punto de vista de tal flexibilidad, en particular 100? M o menos, Y está hecho para ser el límite de Morgan o más. El límite de Morgan depende de la longitud de onda de la luz en la luz visible es campos críticos, tales como aplicaciones de visualización es de 2 micras o más, basado en los valores de retardo (la diferencia entre el espesor del producto de la birrefringencia). Por consiguiente, en este caso, se usa una capa de polímero cristalino líquido que tiene un espesor de película de 2 μm o más, preferiblemente 3 μm o más, particularmente 5 μm o más en vista de la resistencia de la película.
película óptica rotatoria de la presente invención, se obtiene mediante la laminación a través de una capa de adhesión adecuada en forma de película tal como una capa de polímero de cristal líquido y el isotrópica transparente opcionalmente un adhesivo de película adhesiva transparente o sensible a la presión Tu puedes hacer La película transparente puede proporcionarse en un lado o en ambos lados de la capa de polímero cristalino líquido.
La película óptica óptica rotativa así obtenida se puede usar tal como está, o se puede usar en una forma combinada con otro elemento óptico tal como una placa polarizante. Dado que las aplicaciones, el dispositivo de pantalla de cristal líquido mencionado y un campo tal pantalla de filtro CRT del tipo de alto grado o tipo de proyección o similar para el propósito de mejorar el contraste y el brillo, y otros diversos tales campo de la electrónica óptica y el campo óptico También se puede usar ampliamente en el campo.
Ejemplo 1
ID = 000003 HE = 015 WI = 084 LX = 0 630 LY = 0 500
polímero monómero Pre de una unidad de monómero acrílico representado por la fórmula anterior se disuelve en cloroformo sintetiza y método para la polimerización radical de la misma, película frotando poliimida se formó sobre una placa de vidrio y la solución en un método de revestimiento por flujo (Superficie de referencia), y secado por calentamiento.
A continuación, el en la película seca, una película frotando poliimida se formó sobre una placa de vidrio, a través del espaciador de vidrio para una célula de cristal líquido que tiene un diámetro de 10 m [mu], la dirección de frotamiento con respecto a la película de frotamiento anterior se intersecan en un ángulo de 90 grados Y se trató térmicamente a 120ºC durante 30 minutos y luego se enfrió.
A continuación, la película de polímero cristalino líquido que tiene un espesor de aproximadamente 50 micras formadas se peló recuperó de frotamiento película, celulosa película de acetato de isotrópico que tiene un espesor de aproximadamente 50 micras a través de una capa de adhesivo acrílico que tiene un espesor de aproximadamente 20μm en ambos lados Y unido para formar una película óptica ópticamente activa que tiene una estructura nemática retorcida de 90 °.
La placa inferior de polarización está dispuesto de manera que su eje de transmisión se hace paralelo a la dirección de frotamiento del plano de referencia (ángulo de intersección de 0 grados) en un lado de las películas ópticas poder rotatorio obtenidos anteriormente, el eje de transmisión de la placa inferior de polarización a la otra superficie a partir de entonces los ejes de transmisión están dispuestos de una placa de polarización superior de manera que sea perpendicular a examinar el espectro de la luz transmitida emitida desde la placa de polarización superior por la incidencia de la luz blanca desde el lado de la placa inferior de polarización con respecto a.
Los resultados, la transmitancia es casi 100% en todo el rango de la luz visible se encontró que era a una alta precisión de rotación de 90 grados (rotación óptica) la orientación de la luz incidente polarizada linealmente sobre toda la gama de longitud de onda.
Ejemplo 2
Ejemplo 1 un polímero fundido por calentamiento a un estado de fase isotrópica usando, mediante revestimiento por flujo, manteniendo su estado, en la película se frota proporcionado en la superficie de la placa de vidrio se modificó químicamente con octil monoclorosilano dimetoxi expandir el se pone en contacto estrecho de modo que la dirección de frotamiento de la misma sobre la placa de vidrio recubierta misma película de frotamiento sobre un espaciador de vidrio para una célula de cristal líquido que tiene un diámetro de 10! m con respecto a la película de frotamiento anterior se intersecan en un ángulo de 60 grados, Se trató a 120ºC durante 30 minutos y luego se enfrió.
A continuación, la película de polímero cristalino líquido que tiene un espesor de aproximadamente 20μm formado se peló recuperó de frotamiento película, celulosa película de acetato de isotrópico que tiene un espesor de aproximadamente 50 micras a través de una capa de adhesivo acrílico que tiene un espesor de aproximadamente 20μm en ambos lados Y unido para formar una película óptica ópticamente activa que tiene una estructura nemática retorcida de 60 °.
La placa inferior de polarización está dispuesto de manera que su eje de transmisión se hace paralelo a la dirección de frotamiento del plano de referencia (ángulo de intersección de 0 grados) en un lado de las películas ópticas poder rotatorio obtenidos anteriormente, el eje de transmisión de la placa inferior de polarización a la otra superficie después de que la colocación de la placa de polarización superior como ejes de transmisión se cruzan a 60 grados, se examinó el espectro de la luz transmitida desde el lado de la placa inferior de polarización por la incidencia de la luz blanca emitida desde la placa de polarización superior contra.
Los resultados, la transmitancia es casi 100% en toda la región de la luz visible, se encontró que mediante la rotación de 60 grados con la alta precisión (rotación óptica) la orientación del incidente polarizada linealmente la luz sobre toda la gama de longitud de onda.
Ejemplo Comparativo
La placa inferior de polarización cuya dirección del eje de transmisión está dispuesto de manera que se cruzan a 45 grados con el eje óptico de la placa de longitud de onda en un lado de la placa de media onda (longitud de onda 550 nm), el eje de transmisión de la placa inferior de polarización a la otra superficie a partir de entonces los ejes de transmisión están dispuestos de una placa de polarización superior de manera que se cortan en 90 grados, se examinó el espectro de la luz transmitida desde el lado de la placa inferior de polarización por la incidencia de la luz blanca emitida desde la placa de polarización superior contra.
El resultado, la transmitancia mostró casi el 100% sólo a la luz monocromática que tiene una longitud de onda de 550 nm, se encontró que no indica la rotación óptica sobre toda la luz visible.
Efecto de la invención
Según la presente invención, el ángulo de torsión 0 puede película óptica 90 grados de rotación que tiene un cuerpo gran área en el que la orientación nemática en una gama de obtenerse fácilmente, el ángulo de rotación y la dirección de rotación de la orientación de polarización se puede configurar libremente. Tal película óptica rotatoria también muestra un poder rotatorio óptico de alta precisión en una amplia gama de longitud de onda, flexibilidad, peso ligero, propiedades de película delgada pueden ser excelentes en propiedades de manejo se utiliza ampliamente en diversos campos.
Breve descripción de los dibujos
Vista en sección transversal de la realización en la figura 1
Figura 2: vista en sección transversal de otra realización
1, 4: película transparente isotrópica
2: capa adhesiva
3: capa de polímero cristalino líquido
Reclamo
Consiste película flexible que tiene una capa de polímero de cristal líquido que es la alineación nemático con un ángulo de torsión 0 90 ° sobre la película transparente según la reivindicación 1 isotrópico, el polímero cristalino líquido es polisiloxano, poliacrilato, de polimetacrilato o polimalonato Que tiene una unidad de compuesto cíclico para-sustituido que imparte orientación nemática como una cadena lateral en un esqueleto de cadena principal que tiene una estructura representada por la fórmula (1).
2. La película óptica ópticamente activa de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una estructura laminada en la que la capa de polímero cristalino líquido se interpone entre películas transparentes isotrópicas y tiene flexibilidad como un todo.
Dibujo :
Application number :1994-003525
Inventors :日東電工株式会社
Original Assignee :正田位守、本村弘則、長塚辰樹