双折射RM透镜

双折射RM透镜

发明领域

本发明涉及可由可聚合液晶介质获得的双折射RM透镜，该可聚 合液晶介质包含：

-可聚合液晶组分A，其包含一种或多种可聚合的介晶化合物， 和

-总介质的最多12wt％的非介晶组分B。

此外，本发明涉及这种双折射RM透镜在电光器件，例如液晶显 示器(LCD)或其它光学或电光学器件中用于装饰或安全应用的用途。

背景和现有技术

广泛已知称为反应性介晶(RM)的可聚合液晶，其在液晶显示器 (LCD)应用中应用于视角补偿膜和薄膜延迟剂。

最近，已经提出这种RM在市售的3D LCD显示器中用于图案化 的延迟剂。在这些应用中，使用RM的双折射性质来交替由LCD的 前部发出的光的极化。

例如在US2009073559(A1)或WO2011078989 A1中，也已经报道 可通过组合作为极性开关的活性LC面板和在LCD前面上制得的极化 敏感性透镜实现不含玻璃的自动立体显示器。

这种器件包含例如有源矩阵类型的LCD面板，其用作空间光调 制器以产生显示图像。该显示器面板具有设置成行和列的正交显示像 素阵列。在实践中，该显示器面板包含约一千行和数千列的显示像素。

液晶显示器面板的结构是完全常规的。具体地，所述面板包括一 对间隔的透明玻璃基板，在该玻璃基板之间例如提供了配向扭转向列 型液晶介质或另一液晶介质。所述基板在它们相对表面上带有透明氧 化铟锡(ITO)电极的图案。在基板的外表面上还提供了极化层。

每一显示像素在基板上包含相对电极，其间具有介入的液晶介质。 显示像素的形状和布局通过电极的形状和布局决定。显示像素通过间 隙彼此规律间隔。每一显示像素与切换元件，例如薄膜晶体管(TFT) 或薄膜二极管(TFD)相关。通过向切换元件提供寻址信号操作显示 像素以产生显示图像，并且本领域技术人员将知晓合适的寻址方案。

显示器面板由光源照射发光，在此情况下，光源包含在显示像素 阵列的区域上延伸的平面背光。来自光源的光经引导通过显示器面板， 其中个别显示像素经驱动以调制光并且产生显示图像。

现有技术的显示器件包括设置于显示器面板前侧上的透镜薄片， 透镜薄片实施视图形成功能。所述透镜薄片包括一排彼此平行延伸的 透镜元件。所述透镜元件以平凸透镜的形式并且它们用作光输出引导 构件以提供与显示器面板不同的图像或视图至位于显示器器件前方的 用户的眼睛中。

就此而言，US 2007/109400 A1公开了一种双折射透镜结构，包括 能够将给定的极化光引导至定向分布的双折射透镜阵列，所述双折射 透镜包括具有含有折射结构的界面的固体双折射材料和各向同性材 料。将能够旋转从中穿过的光的极化的可切换的液晶层邻近第一双折 射材料布置。双折射材料和液晶层之间的界面具有配向微结构，其提 供了双折射材料和液晶层的配向。在一对用于施加电场以切换液晶的 电极间布置透镜阵列和可切换的液晶层两者，并且将导电材料并入透 镜阵列中以减小透镜阵列的电压降。为了降低反射，在双折射材料和 各向同性材料之间的界面具有含有配向微结构的界面，所述微结构提 供了双折射材料的配向，和各向同性材料的折射率基本等于双折射材 料的非寻常的折射率。

JP2012-137616 A1公开了用于立体图像显示器的双折射透镜材 料，其含有具有一个或多个可聚合官能团的反应性介晶化合物，和具 有至少一个或多个可聚合官能团的非液晶化合物，和使用用于立体图 像显示器的双折射透镜材料制造用于立体图像显示器的双折射透镜的 方法。

然而，在透镜材料中使用非介晶化合物或非液晶材料除了在光学 特性中不利的变化以外还导致了双折射率的下降。

如果合适的RM混合物的双折射率增加，则更高的双折射率允许 对于给定的焦距使用更大的曲率半径(更薄的透镜)。该现象对技术 人员是众所周知的，并且例如描述在Hecht,E.(2002)Optics,第4版, “Geometrical optics”第5章,第158页et seqq中。

实际上，现代应用需要合适高的双折射率值以降低透镜厚度并且 因此降低制造该透镜所需材料的量和相关成本。此外，混合物和/或所 得透镜除了合适的双折射率值之外必须满足众多其它要求，该要求尤 其是：

-在聚合前抵抗结晶的良好的室温稳定性，

-遍及整个透镜均一的平面配向，

-高清亮点，

-合适低的黄化指数，

-抵抗热应力(例如热或冷)的良好稳定性，

-抵抗UV-光的良好的稳定性，

-在外部暴露环境中良好的耐久度，

-VIS-光良好的透射率，和

-其制备方法必须成本有效并且适于大规模生产方法

鉴于现有技术和以上提及的对于这种材料的要求，对新型或替代 的材料具有相当大的需求，其优选不显示现有技术RM材料或混合物 的缺点，或即使显示，仅以较小的程度显示。

令人惊奇地，本发明人已经发现以下描述和要求保护的双折射 RM透镜代表了已知双折射RM透镜的优异的代替，其优选改进了以 上提及要求的一个或多个或甚至优选同时满足了所有以上提及的要 求。

发明概述

本发明涉及可由可聚合液晶介质获得的RM透镜，该可聚合液晶 介质包含，优选由以下组成：

-可聚合液晶组分A，其包含一种或多种可聚合的介晶化合物， 和

-总介质的最多12wt％的非介晶组分B。

本发明进一步涉及制造如上下文所述的双折射RM透镜的方法。

本发明进一步涉及如上下文所述的双折射RM透镜在液晶显示器 (LCD)或其它光学或电光学器件中的用途。

本发明进一步涉及电光器件例如LCD，其包括至少一种如上下文 所述的双折射RM透镜。

术语和定义

如本文所使用的术语“聚合物”将被理解为是指包含一种或多种不 同类型的重复单元(分子的最小结构单元)的骨架的分子并且包括通 常已知的术语“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”等。此外，应当理解术 语聚合物除聚合物本身以外还包括引发剂、催化剂和其它伴随该聚合 物合成的元素的残余物，其中这些残余物应当被理解为不以共价方式 纳入其中。此外，这些残余物和其它元素，虽然通常在聚合后纯化过 程期间去除，但通常与聚合物混合或共混以致当将其在容器之间或在 溶剂或分散介质之间转移时，它们通常与聚合物保留在一起。

术语“聚合”是指通过将多个可聚合基团或含有这种可聚合基团的 聚合物前体(可聚合化合物)链接在一起形成聚合物的化学过程。

术语"膜"和"层"包括刚性或柔性，具有机械稳定性的自支撑或独 立性的膜，以及在支撑基板上或两个基板之间的涂层或层。

术语“液晶(LC)”涉及在某些温度范围(热致LC)或在某些溶液 浓度范围中(溶致LC)具有液晶中间相的材料。它们必须含有介晶 化合物。

术语"介晶化合物"和"液晶化合物"是指包含一个或多个棒状 (棒状或板/板条状形)或盘状(圆盘状)介晶基团的化合物。术语“介 晶基团”是指具有诱导液晶相(或中间相)行为的能力的基团。

包含介晶基团的化合物不必须它们本身展示出液晶中间相。它们 也可以仅在与其它化合物的混合物中或当介晶化合物或材料，或其混 合物聚合时显示出液晶中间相。这包括低分子量非反应性液晶化合物， 反应性或可聚合液晶化合物，和液晶聚合物

棒状介晶基团通常包含由一个或多个直接或通过连接基团彼此相 连的芳族或非芳族环状基团组成的介晶核，任选地包含连接至介晶核 的末端的端基，和任选地包含一个或多个连接介晶核的长侧的侧基， 其中这些端基和侧基通常选自例如碳基或烃基、极性基团如卤素、硝 基、羟基等，或可聚合基团。

术语"反应性介晶"是指可聚合介晶或液晶化合物，优选单体化合 物。这些化合物可以作为纯的化合物或作为反应介晶与充当光引发剂、 抑制剂、表面活性剂、稳定剂、链转移剂、不可聚合化合物等的其它 化合物的混合物使用。

具有一个可聚合基团的可聚合化合物也可称为“单反应性”化合 物，具有两个可聚合基团的化合物称为“双反应性”化合物，和具有超 过两个可聚合基团的化合物称为“多反应性”化合物。不含可聚合基团 的化合物也可称为“非反应性或不可聚合”化合物。

当曝光于正确的波长时“光引发剂”分裂，并且形成的基团将引发 单体的聚合。

可见光是具有约400nm至约800nm范围波长的电磁辐射。紫外 (UV)光为具有约200nm至400nm范围的波长的电磁辐射。

辐照度(E_e)或辐射功率被定义为在表面上每单位面积(dA)入射 光的电磁辐射功率(dθ)：

E_e＝dθ/dA.

辐射曝量或辐射剂量(H_e)为每时间(t)的辐照度或辐射功率(E_e)：

H_e＝E_e·t.

所有温度，例如熔点T(C,N)或T(C,S)，由近晶相(S)至向列相 (N)的转变T(S,N)，和液晶的清亮点T(N,I)，以摄氏度表示。所有 的温度差以度数差表示。术语“清亮点”是指具有最高温度范围的中间 相和各向同性相之间的转变发生的温度。

术语“配向”或“取向”涉及材料的各向异性单元(例如小分子或大 分子的片段)在称为“配向方向”的共同方向上的配向(取向排序)。 在液晶或RM材料的一个配向层中，液晶指向矢与配向方向一致使得 配向方向对应于材料的各向异性轴的方向。

术语"均一取向"或"均一配向"的液晶或RM材料在例如材料的 层中是指液晶或RM分子的长分子轴(在棒状化合物的情况下)或短 分子轴(在盘状化合物的情况下)基本上以相同的方向取向。换句话 说，液晶指向矢线是平行的。

在该整个申请中，除非另有说明，液晶或RM层的配向是均一配 向。

术语"平面取向/配向"在例如液晶或RM材料的层中是指液晶或 RM分子的长分子轴(在棒状化合物的情况下)或短分子轴(在盘状 化合物的情况下)基本平行于层的平面取向。

术语"倾斜取向/配向"在例如液晶或RM材料的层中是指液晶或 RM分子的长分子轴(在棒状化合物的情况下)或短分子轴(在盘状 化合物的情况下)相对于层的平面以0-90度之间的角("倾斜角")取向。

在疑惑的情况下，应以C.Tschierske,G.Pelzl and S.Diele, Angew.Chem.2004,116,6340-6368给出的定义为准。

详述

可聚合液晶组分A包含一种或多种可聚合介晶化合物，优选两种 或更多种可聚合介晶化合物，例如2-30种可聚合介晶化合物的混合 物。

可聚合介晶化合物优选选自展示出热致液晶或溶致液晶性的棒状 或盘状化合物，非常优选棒状化合物，或一种或多种类型的在某一温 度范围中具有液晶中间相的这些化合物的混合物。这些材料通常具有 良好的光学性能，如降低的度，并且可以容易和快速地配向至所需 的取向。液晶可以是小分子(即单体化合物)或液晶低聚物。

在一个优选的实施方案中，可聚合液晶组分A包含一种或多种可 聚合单-、二-或多反应性介晶化合物。

优选地，一种或多种组分A的可聚合单-、二-或多反应性介晶化 合物选自式I的化合物，

P-Sp-(A¹-Z¹)_m1-A²-C≡C-A³-(Z¹-A¹)_m2-R I

其中

P 为可聚合基团，优选丙烯酰基、甲基丙烯酰基、 乙烯基、乙烯基氧基、丙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁基或苯乙烯基，

Sp 为间隔基团或单键，

A¹ 在多次出现的情况下彼此独立地选自碳环、杂 环、芳基或杂芳基，其任选地被一个或多个L基团取代，

A²和A³ 彼此独立地选自1,4-亚苯基或萘-2,6-二基，其中 一个或多个CH基团可以被N代替，并且其任选地被一个或多个L基 团取代，

Z¹ 在多次出现的情况下彼此独立地选自-O-、-S-、 -CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、 -NR⁰-CO-NR⁰-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、 -CF₂S-、-SCF₂-_、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₃-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、 -CF₂CF₂-、-CH＝CH-、-CY¹＝CY²-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、 -CH＝CR⁰-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、CR⁰R⁰⁰或单 键，

L 在多次出现的情况下彼此独立地选自P-Sp-、F、 Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、 -C(＝O)X、-C(＝O)OR⁰、-C(＝O)R⁰、-NR⁰R⁰⁰、-OH、-SF₅，任选取代 的甲硅烷基、具有1-12个优选1-6个C原子的芳基或杂芳基，和具有 1-12个、优选1-6个C原子的直链或直链的烷基、烷氧基、烷基羰基、 烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中一个或多个H原 子任选地被F或Cl代替，其中X是卤素，

R 为H，具有1-20个C原子、优选1-15个C原子 的任选氟代的烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷 基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，或为Y⁰或P-Sp-，

Y⁰ 为卤素、CN、NO₂、OCH₃、OCN、SCN、NCS， 具有1-4个C原子的任选氟代的烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧 基或烷氧基羰基氧基，或具有1-4个C原子的单-、寡-或多氟代的烷 基或烷氧基，优选F、Cl、CN、NO₂、OCH₃或具有1-4个C原子的 单-、寡-或多氟代的烷基或烷氧基，

Y¹和Y² 彼此独立地表示H、F、Cl或CN，

R⁰和R⁰⁰ 彼此独立地为H或具有1-12个C原子的烷基，

m1和m2 彼此独立地为0、1、2、3或4，

其中优选地，在m1和m2为0的情况下，A²和A³的一个或二者 表示1,4-亚苯基，其至少被L单取代，或任选取代的萘-2,6-二基。

上下文中，“碳基”表示含有至少一个碳原子的单价或多价有机基 团，其或者不含有其它原子(例如-C≡C-)，或者任选地含有一个或 多个其它原子，例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰 基等)。

“烃基”表示额外含有一个或多个H原子并且任选地一个或多个杂 原子例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge的碳基。

"卤素"表示F、Cl、Br或I。

碳基或烃基可为饱和或不饱和基团。不饱和基团为例如芳基、烯 基或炔基。具有多于3个C原子的碳基或烃基可为直链、直链和/或环 状的，并且也可含有螺连接或稠环。

上下文中，术语“烷基”、“芳基”、“杂芳基”等也包含多价基团， 例如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基等。术语“芳基”表示芳香族碳基或由 其衍生的基团。术语“杂芳基”表示含有一个或多个杂原子的如上所定 义的“芳基”。

优选的碳基和烃基为任选取代的具有1-40个、优选1-25个、非 常优选1-18个C原子的烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧 基羰基、烷基羰氧基和烷氧基羰氧基、任选取代的具有6-40个、优选 6-25个C原子的芳基或芳氧基、或者任选取代的具有6-40个、优选 6-25个C原子的烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳 基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基。

进一步优选的碳基和烃基为C₁-C₄₀烷基、C₂-C₄₀烯基、C₂-C₄₀炔 基、C₃-C₄₀烯丙基、C₄-C₄₀烷二烯基、C₄-C₄₀多烯基、C₆-C₄₀芳基、 C₆-C₄₀烷基芳基、C₆-C₄₀芳基烷基、C₆-C₄₀烷基芳氧基、C₆-C₄₀芳基 烷氧基、C₂-C₄₀杂芳基、C₄-C₄₀环烷基、C₄-C₄₀环烯基等。特别优选 的是C₁-C₂₂烷基、C₂-C₂₂烯基、C₂-C₂₂炔基、C₃-C₂₂烯丙基、C₄-C₂₂烷二烯基、C₆-C₁₂芳基、C₆-C₂₀芳基烷基和C₂-C₂₀杂芳基。

进一步优选的碳基和烃基为具有1-40个、优选1-25个C原子的 直链、直链或环状烷基，其为未取代的或者被F、Cl、Br、I或CN单 或多取代和其中一个或多个不相邻的CH₂基团可各自彼此独立地被 -C(R^x)＝C(R^x)-、-C≡C-、-N(R^x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、 -O-CO-O-以O和/或S原子不直接相互连接的方式代替。

R^x优选表示H、卤素、具有1-25个碳原子的直链、直链或环状烷 基链，另外，其中一个或多个不相邻的C原子可被-O-、-S-、-CO-、 -CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-代替，且其中一个或多个H原子可被氟 代替，任选取代的具有6-40个C原子的芳基或芳氧基，或任选取代的 具有2-40个C原子的杂芳基或杂芳氧基。

优选的烷基为例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁 基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、正己 基、环己基、2-乙基己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、正壬 基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基(dodecanyl)、三 氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。

优选的烯基为例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、 己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基等。

优选的炔基为，例如，乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔 基、辛炔基等。

优选的烷氧基为例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧 基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、2-甲基 丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正 癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等。

优选的氨基为例如二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基 氨基等。

芳基和杂芳基可为单环的或多环的，即它们可以具有一个环(例 如苯基)或两个或更多个环，其也可以是稠合的(例如萘基)或共价 键合(例如联苯基)，或含有稠合和连接环的组合。杂芳基含有一个 或多个杂原子，优选选自O、N、S和Se。

特别优选的是具有6-25个C原子的单-、二-或三环芳基以及具有 2-25个环原子的单-、二-或三环杂芳基，其任选含有稠合环并且为任 选取代的。进一步优选的是5-、6-或7-元芳基和杂芳基，另外，其中 一个或多个CH基团可被N、S或O以O原子和/或S原子不直接相 互连接的方式代替。

优选的芳基为例如苯基、二联苯基、三联苯基、[1,1':3',1”]三联 苯基-2′-基、萘基、蒽基、二联萘基、菲基、芘、二氢芘、、二萘嵌 苯、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺联芴等。

优选的杂芳基为，例如5-元环，例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3- 三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、异噁唑、1,2-噻 唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二 唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑；6-元环， 例如吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、 1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪；或稠合基团，例如吲哚、异 吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪 唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、 蒽并噁唑、菲并噁唑、异噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、异苯并呋喃、 二苯并呋喃、喹啉、异喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、 苯并-7,8-喹啉、苯并异喹啉、吖啶、苯并噻嗪、苯并噁嗪、苯并哒嗪、 苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲啶、菲咯 啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、异苯并噻 吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩，或者这些基团的组合。杂芳基也 可被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟代烷基或其它芳基或杂芳基取 代。

(非芳族)脂环基和杂环基既包含饱和的环，即仅含有单键的那 些环，又包含部分不饱和的环，即也可以包含多重键的那些环。杂环 含有一个或多个杂原子，优选选自Si、O、N、S和Se。

(非芳族)脂环基和杂环基团可为单环的，即仅含一个环(例如 环己基)，或者是多环的，即含有多个环(例如十氢化萘或者双环辛 烷)。特别优选的是饱和的基团。此外优选具有3-25个环原子的单-、 双-或三环状基团，其任选含有稠合环且为任选取代的。进一步优选的 是5-、6-、7-或8-元碳环基团，另外，其中一个或多个C原子可被Si 代替和/或一个或多个CH基团可被N代替和/或一个或多个不相邻的 CH₂基团可被-O-和/或-S-代替。

优选的脂环和杂环基团为例如5-元基团，例如环戊烷、四氢呋喃、 四氢噻吩、吡咯烷；6-元基团例如环己烷、硅杂环己烷(silinane)、 环己烯、四氢吡喃、四氢噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、；7-元 基团例如环庚烷；和稠合基团，例如四氢化萘、十氢化萘、茚满、双 环[1.1.1]戊烷-1,3-二基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二 基、八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基。

芳基、杂芳基、碳基和烃基任选具有一个或多个取代基，其优选 选自甲硅烷基、磺基、磺酰基、甲酰基、胺基、亚胺基、腈基、巯基、 硝基、卤素、C_1-12烷基、C_6-12芳基、C_1-12烷氧基、羟基或这些基团 的组合。

优选的取代基为例如溶解促进性基团，例如烷基或烷氧基；吸电 子基团例如氟、硝基或腈基；或者是用于提高聚合物玻璃化转变温度 (Tg)的取代基，特别是大体积基团，例如叔丁基或任选取代的芳基。

优选的取代基，上下文中也被称为“L”，例如为F、Cl、Br、I、 OH、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝ O)Y¹、-C(＝O)R^x、-C(＝O)OR^x、-N(R^x)₂，其中R^x具有以上所述含义， 和Y¹表示卤素，任选取代的甲硅烷基，具有4-40个、优选4-20个环 原子任选取代的芳基或杂芳基，和具有1-25个C原子的直链或直链烷 基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷 氧基羰氧基，其中一个或多个H原子可任选被F或Cl代替。

“取代的甲硅烷基或芳基”优选表示被卤素、-CN、R⁰、-OR⁰、 -CO-R⁰、-CO-O-R⁰、-O-CO-R⁰或-O-CO-O-R⁰取代，其中R⁰具有以 上所述含义。

特别优选的取代基L为例如，F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、 OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、 OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅，此外还有苯基。

在上下文所示的式中，取代的亚苯基环

优选为

其中L在每次出现时相同或不同地具有上下文给出的含义之一， 并且优选

F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、C(CH₃)₃、CH(CH₃)₂、 CH₂CH(CH₃)C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、 COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅或P-Sp-，非常优选F、Cl、 CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，最优选F、Cl、 CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃。

可聚合基团P优选选自包含C＝C双键或-C≡C-三键的基团，和适 用于开环聚合的基团，例如氧杂环丁基或环氧基。

非常优选地，可聚合基团P选自CH₂＝CW¹-COO-、 CH₂＝CW¹-CO-、CH₂＝CW²-(O)_k3-、CW¹＝CH-CO-(O)_k3-、 CW¹＝CH-CO-NH-、CH₂＝CW¹-CO-NH-、CH₃-CH＝CH-O-、 (CH₂＝CH)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH)₂CH-O-、 (CH₂＝CH-CH₂)₂N-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-CO-、CH₂＝CW¹-CO-NH-、 CH₂＝CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂＝CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、 Phe-CH＝CH-，其中W¹表示H、F、Cl、CN、CF₃、苯基或具有1-5 个C原子的烷基，特别是H、F、Cl或CH₃；W²表示H或具有1-5 个C原子的烷基，特别是H、甲基、乙基或正丙基；W³和W⁴各自彼 此独立地表示H、Cl、或具有1-5个C原子的烷基；Phe表示1,4-亚 苯基，其任选被一个或多个如上所定义的不同于P-Sp-的基团L取代； 和k₁、k₂和k₃各自彼此独立地表示0或1，k₃优选表示1；且k₄表示 1-10的整数。

特别优选的基团P为CH₂＝CH-COO-,CH₂＝C(CH₃)-COO-、 CH₂＝CF-COO-、CH₂＝CH-、CH₂＝CH-O-、(CH₂＝CH)₂CH-OCO-、 (CH₂＝CH)₂CH-O-、和特别是乙烯 氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、 氧杂环丁基和环氧基，最优选丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。

在本发明进一步优选的实施方案中，所有的可聚合化合物和其子 式包含一种或多种含有两个或更多个可聚合基团P的直链基团(多反 应性可聚合基团)，代替一种或多种P-Sp-基团。这种类型的合适基 团，和含有它们的可聚合化合物例如描述于US 7,060,200 B1或 US 2006/0172090 A1中。特别优选选自下式的多反应性可聚合基团：

其中

alkyl表示单键或具有1-12个C原子的直链或直链的亚烷基，其 中一个或多个不相邻的CH₂基团可以各自彼此独立地以O和/或S原 子不直接彼此连接的方式 被-C(R^x)＝C(R^x)-、-C≡C-、-N(R^x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-C O-、-O-CO-O-代替，并且另外其中一个或多个H原子可以被F、Cl 或CN代替，其中R^x具有上述含义并且优选表示如上所定义的R⁰，

aa和bb各自彼此独立地表示0、1、2、3、4、5或6，

X 具有X'所示的含义之一，和

P^1-5 各自彼此独立地具有对于P所示的含义之一。

优选的间隔基团Sp选自式Sp'-X'，使得基团"P-Sp-"与式 "P-Sp'-X'-"一致，其中

Sp' 具有1-20个、优选1-12个C原子的亚烷基，其 任选被F、Cl、Br、I或CN单或多取代，并且另外，其中一个或多个 不相邻的CH₂基团可以各自彼此独立地 被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰¹-、-SiR⁰¹R⁰²-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O  CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR⁰¹-CO-O-、-O-CO-NR⁰¹-、-NR⁰¹-CO- NR⁰¹-、-CH＝CH-或-C≡C-以O和/或S原子不直接相互连接的方式代 替，

X' 表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、 -CO-NR⁰¹-、-NR⁰¹-CO-、-NR⁰¹-CO-NR⁰¹-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、 -CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、 -CF₂CF₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR⁰¹-、-CY⁰¹＝CY⁰²-、-C≡C-、 -CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，

R⁰¹和R⁰² 各自彼此独立地表示H或具有1-12个C原子的 烷基，和

Y⁰¹和Y⁰² 各自彼此独立地表示H、F、Cl或CN。

X' 优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、 -CO-NR⁰-、-NR⁰¹-CO-、-NR⁰¹-CO-NR⁰¹-或单键。

典型的间隔基团Sp'例如为-(CH₂)_p1-、-(CH₂CH₂O)_q1-CH₂CH₂-、 -CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-或-(SiR⁰¹R⁰²-O)_p1-，其 中p1是1-12的整数，q1是1-3的整数，和R⁰¹和R⁰²具有以上指出 的含义。

特别优选的基团-X'-Sp'-为-(CH₂)_p1-、-O-(CH₂)_p1-、 -OCO-(CH₂)_p1-、-OCOO-(CH₂)_p1-。

特别优选的基团Sp'在每种情况下例如为直链亚乙基、亚丙基、 亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十 一烷基、亚十二烷基、亚十八烷基、亚乙基氧基亚乙基、亚甲基氧基 亚丁基、亚乙基硫代亚乙基、亚乙基-N-甲基亚氨基亚乙基、1-甲基亚 烷基、亚乙烯基、亚丙烯基和亚丁烯基。

更优选地，式I的化合物选自式I的化合物，其中

A²为1,4-亚苯基或萘2,6-二基，各自任选被一个或多个基团L取 代，

A³为1,4-亚苯基或萘2,6-二基，各自任选被一个或多个基团L取 代，

A¹为1,4-亚苯基或萘2,6-二基，各自任选被一个或多个基团L取 代，

-Z¹为-COO-、-OCO-、-C≡C-或单键，非常优选-COO-或-C≡C-，

-m1为0或1，

-m2为0或1，优选0，

-m1+m2＝0或1。

非常优选式I的化合物选自式Ia至Ip，

其中P、Sp、L和R具有在以上式I中给出的含义之一，r为0、 1、2、3或4，和s为0、1、2或3，非常优选R表示P-Sp-、CN、 OCH₃或SCH₃。

优选地，可聚合液晶组分A包含一种或多种含有两个或更多个可 聚合基团的化合物(二-或多反应性化合物)。优选的是式I的那些， 或其优选的子式Ia至Ip，其中R表示P-Sp。

包含两个或更多个可聚合基团的另外的优选的化合物(二-或多反 应性化合物)优选选自式II，

P-Sp-MG-Sp-P  II

其中P和Sp在多次出现的情况下彼此独立地具有以上式I中给 出的含义，和MG为任选手性的棒状介晶基团。

MG优选选自式III

-(A¹¹-Z¹¹)_m-A²²-  III

其中

A¹¹和A²² 在多次出现的情况下彼此独立地为芳基或脂环基，其 任选地含有选自N、O和S的一个或多个杂原子，并且任选地被以上 所限定的L单-或多取代，

Z¹¹ 在多次出现的情况下彼此独立地表示-O-、-S-、-CO-、 -COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、 -NR⁰-CO-NR⁰⁰、-NR⁰-CO-O-、-O-CO-NR⁰-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、 -CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-_、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、 -CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR⁰-、 -CY¹＝CY²-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，

R⁰和R⁰⁰ 彼此独立地表示H或具有1-12个C原子的烷基，

Y¹和Y² 彼此独立地表示H、F、Cl或CN，

m 为0、1、2、3或4。

优选的基团A¹¹和A²²包括但不限于呋喃、吡咯、噻吩、噁唑、噻 唑、噻二唑、咪唑、亚苯基、亚环己基、双亚环辛基、亚环己烯基、 吡啶、嘧啶、吡嗪、甘菊蓝、茚满、萘、四氢化萘、蒽和菲，其所有 任选地被一个或多个基团L取代。

特别优选的基团A¹¹和A²²选自1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶 -2,5-二基、噻吩-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢-萘-2,6-二基、茚 满-2,5-二基、双亚环辛基或1,4-亚环己基，其中一个或两个不相邻的 CH₂基团任选地被O和/或S替代，其中这些基团是未取代的，被以 上定义的L单-或多取代。

进一步优选的式II的化合物选自以下式(DR1)至(DR5)的二 反应性化合物，

其中

P⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为可聚合基团，优选丙 烯酰基、甲基丙烯酰基、氧杂环丁基、环氧基、乙烯基、乙烯基氧基、 丙烯基醚基或苯乙烯基，

L 在多次出现的情况下彼此独立地为H、F、Cl、CN或 具有1-5个C原子的任选卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰 基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，

r 为0、1、2、3或4，

x和y 彼此独立地为0或1-12相同或不同的整数，

z 为0或1，如果相邻的x或y为0，则z为0，和

其中苯环可以另外地被一个或多个相同或不同的L基团取代。

式I和II的化合物可以根据或类似于本身已知的和描述在文献和 有机化学的标准著作中的方法合成，所述标准著作例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart。

除了式I和II的化合物，液晶介质还可以包含一个或多个另外的 RM。这些另外的RM优选是棒状单体。非常优选地，这些另外的RM 选自式IV，

P-Sp-MG-R⁰⁴    IV

其中P、Sp和MG具有以上给出的含义，

R⁰⁴ 表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、 -OCN、-SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)X、-C(＝O)OR⁰、-C(＝O)R⁰、 -NR⁰R⁰⁰、-OH、-SF₅、任选取代的甲硅烷基、具有1-12个、优选1-6 个C原子的直链或直链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷 基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中一个或多个H原子任选地被F或 Cl代替，其中X是卤素，和

R⁰和R⁰⁰ 彼此独立地为H或具有1-12个C原子的烷基。

可聚合液晶介质的另外的RM可以通过本身已知和描述在有机化 学的标准著作中的方法制备，所述标准著作例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart。合适的 RM例如公开于WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO  95/22586、WO 97/00600、US 5,518,652、US 5,750,051、US 5,770,107 和US 6,514,578中。特别合适和优选的RM的实例在以下列表中显示。

其中

A⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为1,4-亚苯基，其任选 地被1、2、3或4个L基团取代，或反式-1,4-亚环己基，

P⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为可聚合基团，优选丙 烯酰基、甲基丙烯酰基、氧杂环丁基、环氧基、乙烯基、乙烯基氧基、 丙烯基醚基或苯乙烯基，

Z⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为-COO-、-OCO-、 -CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，

R⁰ 为具有1个或多个、优选1-15个C原子任选氟代的烷基、 烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基 羰基氧基，或为Y⁰或P-(CH₂)_y-(O)_z-，优选具有1个或多个、优选1-15 个C原子任选氟代的烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰 基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基或Y⁰，

Y⁰ 为F、Cl、CN、NO₂、OCH₃、OCN、SCN、SF₅，具 有1-4个C原子的任选氟代的烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基 或烷氧基羰基氧基，或具有1-4个C原子的单-、寡-、或多氟代烷基 或烷氧基，

R^01,02 彼此独立地为H、R⁰或Y⁰，

L 在多次出现的情况下彼此独立地为H、F、Cl、CN或 具有1-5个C原子的任选卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰 基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，

r 为0、1、2、3或4，

u和v 彼此独立地为0、1或2，

w 为0或1，

x和y 彼此独立地为0或1-12相同或不同的整数，

z 为0或1，如果相邻的x或y为0则z为0，

其中苯环可以另外地被一个或多个相同或不同的L基团取代。

通常，存在超过总介质的12wt％的非介晶化合物除了其它不利的 效果之外例如还导致了双折射率的显著降低。

在优选的实施方案中，非介晶组分B，如果存在，包含一种或多 种单-、二-或多反应性可聚合非介晶化合物，一种或多种添加剂例如 催化剂、敏化剂、稳定剂、抑制剂、链转移剂、共反应单体、表面活 性化合物、润滑剂、湿润剂、分散剂、疏水剂、粘合剂、流动改性剂、 消泡剂、除氧剂、稀释剂、反应性稀释剂、助剂、着剂、染料、颜 料或纳米颗粒。

合适的稳定剂或抑制剂防止不希望的自发聚合。优选地，非介晶 组分B包含一种或多种稳定剂或抑制剂，其量为总介质的0-0.1wt％， 非常优选总介质的0-0.2wt％，例如选自可商购的系列(Ciba  AG)，如Irganox 1076。

可聚合液晶材料的聚合优选在聚合引发剂的存在下进行。为了此 目的，非介晶组分B优选包含一种或多种引发剂。例如，当通过UV 光聚合时，可以使用光引发剂，其在UV辐射下分解以产生引起聚合 反应的自由基或离子。为了聚合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团，优选 使用光引发剂。为了聚合乙烯基、环氧基或氧杂环丁基，优选使用阳 离子光引发剂。也可以使用热聚合引发剂，当加热时其分解产生引发 聚合的自由基或离子。用于自由基聚合合适的是例如可商购的光引发 剂或 (Ciba AG)。如果采用引发剂，其比例优选为总介质的 0.001-5wt％，特别优选总介质的0.001-1wt％。典型的阳离子光引发剂 为例如UVI 6974(Union Carbide)。

可聚合液晶介质中聚合引发剂的浓度优选为总介质的 0.01-10wt％，非常优选总介质的0.05-6wt％。

组分B还可以包含一种或多种表面活性剂，其有助于液晶分子的 特定表面配向。合适的表面活性剂例如描述于J.Cognard, Mol.Cryst.Liq.Cryst.78,Supplement 1,1-77(1981)。用于平面配向优 选的配向剂例如为非离子表面活性剂，优选氟碳表面活性剂，例如可 商购的Fluorad FC-(来自3M Co.)或Zonyl(来自 DuPont)、如在GB 2 383 040中所述的多嵌段表面活性剂或如在EP 1  256 617 A1中描述的可聚合表面活性剂。

非介晶组分B还可以包含一种或多种染料，其具有调整至用于聚 合辐射的波长的最大吸收，特别是UV染料，如例如4,4"-氧偶氮基苯 甲醚或染料(来自Ciba AG，Basel，Switzerland)。

在优选的实施方案中，非介晶组分B包含一种或多种单反应性可 聚合非介晶化合物，优选量为总介质的0-10wt％，更优选总介质的 0-5wt％。典型的实例为丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，例如(甲 基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲 基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、 (甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯 酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙 烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-乙 氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲 氧基乙氧基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯 等。

在另一个优选的实施方案中，代替或除了二-或多反应性可聚合介 晶化合物之外，非介晶组分B还包含一种或多种二-或多反应性可聚合 非介晶化合物，量优选为总介质的0-10wt％，更优选总介质的0-5wt％， 二反应性非介晶化合物的典型实例为具有1-20个C原子的烷基基团的 二丙烯酸烷基酯或二甲基丙烯酸烷基酯，尤其是二(甲基)丙烯酸己 二醇酯。多反应性非介晶化合物的典型实例为三甲基丙烷三甲基丙烯 酸酯或四丙烯酸酯。

也可以向非介晶组分B加入一种或多种链转移剂以改性聚合物膜 的物理性能。尤其优选的是硫醇化合物，例如单官能硫醇，如十二烷 硫醇或多官能硫醇如三甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)。非常优选的是 例如在US 5,948,486、US 6,096,241、US 6,319,963或US 6,420,001中 公开的介晶或液晶硫醇。通过使用链转移剂，可以控制自由聚合物链 的长度和/或聚合物膜中两个交联(部分)之间的聚合物链的长度。当 链转移剂的量增加时，聚合物膜中的聚合物链长降低。

非介晶组分B还可以包含聚合物粘合剂或一种或多种能够形成聚 合物粘合剂的单体，和/或一种或多种分散助剂。合适的粘合剂和分散 助剂例如公开于WO 96/02597中。优选地，然而，可聚合材料不含有 粘合剂或分散助剂。

如以上所提及的，用于根据本发明的双折射RM透镜的合适的可 聚合液晶介质由多种化合物，优选2-30种，更优选3-20种和最优选 4-10种化合物组成。这些化合物以常规的方式混合。通常，将以较小 量使用的所需量的化合物溶解在以较大量使用的化合物中。在温度高 于以较高浓度使用的化合物的清亮点的情况下，特别容易观察到溶解 过程的完成。然而，也可以通过其它常规的方式制备介质，例如使用 所谓的预混合物(其可以例如是化合物的均质或低共熔混合物)或使 用所谓的多瓶系统(其成分已经使用混合物本身)。

优选地，在介质中可聚合液晶组分A的量超过总介质的88wt％， 更优选超过总介质的90wt％，和甚至更优选超过总介质的92wt％。

优选地，不可聚合组分B的量为最多为总介质的12wt％，更有选 最多为总介质的10wt％，和甚至更优选最多总介质的8wt％。

可聚合液晶组分A优选包含

-一种或多种式I的化合物，总浓度为总介质的3-50wt％，更优 选总介质的5-45wt％，和甚至更优选总介质的10-40wt％，优选这些 化合物选自子式Ia至Ip，和

非介晶组分B优选包含

-一种或多种非介晶化合物，总浓度最多为总介质的12wt％，更 优选总介质的最多8wt％和甚至更优选总介质的最多5wt％，优选这些 化合物选自一种或多种单-、二-或多反应性可聚合非介晶化合物、稳 定剂和光引发剂。

更优选地，可聚合液晶组分A包含，

-优选一种、两种、三种或更多种式I的单反应性介晶化合物， 优选选自式Ia、Ib、Id和Ih的化合物，优选浓度为总介质的3-50wt％， 更有选总介质的5-45wt％，甚至更优选总介质的10-40wt％，和/或

-优选一种、两种、三种或更多种式I和/或II的二反应性介晶化 合物，优选选自式Ih和DR1的化合物，优选浓度为总介质的3-80wt％， 更优选总介质的5-70wt％，甚至更优选总介质的10-60wt％，和/或

-优选一种、两种、三种或更多种式IV的介晶化合物，优选选自 式MR1、MR5、MR6和MR7，优选浓度为总介质的1-90wt％，更优 选总介质的5-80wt％，甚至更优选总介质的10-70wt％，和

非介晶组分B优选包含

-一种或多种非介晶化合物，总浓度小于总介质的12wt％，更优 选总介质的最多8wt％和甚至更优选总介质的最多5wt％，优选这些化 合物选自二反应性可聚合非介晶化合物，例如二丙烯酸己二醇酯，和/ 或稳定剂，其优选选自可商购的系列(Ciba AG)，如Irganox 1076；和/或光引发剂，其优选选自或(Ciba AG)。

制备根据本发明的双折射RM透镜的通用方法是普通技术人员已 知的并且可以例如如在JP2012-137616A1中公开的实施。

在优选的实施方案中，制造方法包括以下步骤：

-在升高的温度下将可聚合液晶介质的熔体填充至平凸透镜模具 中，

-在升高的温度下将可聚合液晶介质在模具中退火，

-冷却模具,

-固化可聚合液晶介质，

-任选地移除模具。

在另一个优选的实施方案中，该方法包括以下步骤：

-在升高的温度下，将可聚合液晶介质熔体层提供到基板上，

-在涂覆的可聚合液晶介质的顶部上提供反向透镜模具，

-在升高的温度下在模具中退火可聚合液晶介质，

-冷却模具，

-固化可聚合液晶介质，和

-任选地移除模具。

用于本发明的双折射RM透镜的基板可以通常用于液晶器件、显 示器、光学部件和光学膜的任何基板。不限于任何特定的基板，只要 其具有足够的耐热性以耐受在涂覆本发明的熔融的双折射RM透镜材 料之后的热量或在液晶器件制造期间的热量。

这样基板的实例(其也可以是透镜模具的选择材料)为玻璃基板、 金属基板、陶瓷基板和塑料基板。特别是当基板是有机材料时，实例 为纤维素衍生物、聚烯烃、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、 聚烯丙酯、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、尼龙和聚苯乙烯。 其中优选聚酯、聚苯乙烯、聚烯烃、纤维素衍生物、聚烯丙酯和聚碳 酸酯。

作为获得本发明的双折射RM透镜的涂覆方法，可以使用众所周 知且通常使用的方法。实例为施用器方法、棒式涂覆方法、旋涂方法、 凹版印刷方法、柔版方法、喷墨方法、模具涂覆方法、盖式涂覆方法 和浸涂方法。

优选的涂覆温度尤其取决于可聚合液晶介质的熔点。

优选地，可聚合液晶介质的涂覆的膜显示抵抗结晶至少1小时， 更优选至少3小时，和最优选至少16小时的适宜的室温稳定性。

可聚合液晶介质的熔体的涂覆层的厚度尤其取决于所使用的透镜 模具的厚度或优选的透镜厚度取决于RM透镜的双折射率值。

可聚合液晶介质的初始配向(例如平面配向)可以通过在聚合之 前退火材料，或也施加配向层，将磁场或电场施加到涂覆的材料或将 表面活性化合物添加至材料实现。配向技术的综述例如由以下给出： I.Sage的"Thermotropic Liquid Crystals",G.W.Gray编辑,John  Wiley&Sons,1987,第75-77页；和T.Uchida and H.Seki的"Liquid  Crystals-Applications and Uses Vol.3",由B.Bahadur编辑,World  Scientific Publishing,Singapore 1992,第1-63页。配向材料和技术的 综述由J.Cognard,Mol.Cryst.Liq.Cryst.78,增刊1(1981),第1-77 页给出。

也可以将配向层施加到基板上并且在该配向层上提供可聚合液晶 介质。合适的配向层是本领域已知的，如例如在US 5,602,661、US  5,389,698或US 6,717,644中所述的通过光配向制备的摩擦的聚酰亚胺 或配向层。

详细而言，合适的配向处理为例如拉伸处理、摩擦处理、极化UV- 可见光辐照处理，和离子束处理。在使用配向膜的情况下，可以使用 众所周知和通常使用的配向膜。

该配向膜的详细实例是聚酰亚胺、聚硅氧烷、聚酰胺、聚乙烯醇、 聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚烯丙酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚醚砜、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酰基树脂、香豆素化合 物、查尔酮化合物、肉桂酸化合物、俘精酸酐化合物、蒽醌化合物、 偶氮化合物和芳基乙烷化合物。对于通过除了摩擦处理之外的方法配 向处理的化合物，使用光配向材料是优选的。

形成本发明的双折射RM透镜可以通过使用光掩模将可聚合液晶 介质聚合至透镜形状来实施。当使用光掩膜时，以在聚合双折射RM 透镜材料或可聚合液晶介质之后获得的所需的透镜形状的方式设计光 掩膜。

然而，优选使用透镜模具覆盖可聚合液晶介质的涂覆的膜。当使 用模具时，双折射RM透镜材料的涂覆膜使用优选具有与本发明可聚 合液晶介质的寻常折射率(n_o)相同的折射率的平凸透镜模具覆盖，且 聚合在覆盖时实施。

例如通过将可聚合液晶介质曝光于光化辐射实现聚合。光化辐射 是指用光，如UV光、IR光或可见光辐射，用X-射线或伽马射线辐 射，或用高能粒子，例如粒子或电子辐射。优选聚合通过UV光进行。 作为光化辐射的来源，可以使用例如单一UV灯或一套UV灯。当使 用高灯功率时，可以降低固化时间。另一个光化辐射的可能光源是激 光，如例如UV、IR或可见激光。

当通过UV辐射进行聚合时，其通常优选使用具有小于390nm波 长的UV射线，更优选使用(具体而言)具有250-370nm波长的光辐 照。然而，在可聚合液晶组合物的分解由具有最多390nm的UV射线 引起的情况下，优选可以使用具有至少390nm的UV射线进行聚合处 理。该光优选是散射光，然而在存在二向光引发剂的情况下，优选 使用极化光。

固化时间尤其取决于可聚合液晶材料的反应性、涂覆层的厚度、 聚合引发剂的类型和UV灯的功率。固化时间优选≤5分钟、非常优选 ≤3分钟，最优选≤1分钟。

合适的UV辐射功率优选为5-200mWcm^-2，更优选10-175 mWcm^-2，和最优选20-150mWcm^-2。

就所施加的UV辐射和作为时间的函数，合适的UV剂量优选为 10-7200mJcm^-2，更优选500-7200mJcm^-2和最优选1000-7200mJcm^-2。

除了考虑到由可聚合液晶组合物的液晶相至各向同性相的转变温 度以外，固化温度希望地为比通过热诱导的非均一聚合的温度较低的 温度。这里，当由有机材料制成的基板超过玻璃转化点时，基板的热 变形变得严重。

优选的固化温度范围在约10至约100℃之间，更优选约15至约 90℃之间和甚至更优选约18至82℃之间。

此外，获得的双折射RM透镜可以通过由基板剥离使用。

可聚合液晶介质优选具有约50℃至约160℃的清亮点，尤其最多 约140℃。

作为入射束波长(λ)的函数的RM透镜的光学延迟(δ(λ))由以下 方程式给出：

δ(λ)＝(2πΔn·d)/λ

其中(Δn)是RM透镜的双折射率，(d)是RM透镜的厚度，和λ  是入射束的波长。

根据Snellius定律，作为入射束方向的函数的双折射率被定义为：

Δn＝sinθ/sinψ

其中sinθ是膜中光学轴的入射角或倾斜角，和sinψ是相应的 反射角。

基于这些定律，双折射率和相应地光学延迟取决于RM透镜的厚 度和膜的光学轴的倾斜角(参见Berek补偿器)。因此，技术专家意 识到可通过调整液晶分子在RM透镜中的取向或通过调整透镜厚度诱 导不同的光学延迟或不同的双折射率。延迟可以使用分光椭圆偏光仪 测量。

优选地，根据本发明RM透镜的双折射率(Δn)优选为0.19-0.50， 更优选0.20-0.45和甚至更优选0.21-0.40的范围。

使用下式计算双折射率(Δn)，

δn＝δ(λ)/d,

其中

δ(λ)为如以上所解释的延迟，和(d)是如以上所提及的RM透镜 的厚度。上下文中，Δn值在λ＝550nm的波长下给出。

通过根据本发明的方法获得的以同轴延迟的百分数表示的-40°和 +40°视角之间的延迟差优选最多5％，更优选最多1％和甚至更优选 0％。

延迟使用分光椭圆偏光仪测量。

由根据本发明的方法获得的RM透镜的厚度优选为3-200μm，更 优选3-100μm和甚至更优选3-30μm的范围

RM透镜的厚度通过在聚合膜中制造划痕并使用Alpha step表面 轮廓仪测量划痕的深度测量。

根据本发明的双折射RM透镜可以用于多种电光器件中，例如自 动立体3D显示器、极化光导板、光驱(DVD、蓝光、CD)等。

在550nm处双折射RM透镜的透射率优选大于85％，更优选大 于90％，和甚至更优选大于93％。双折射RM透镜的透射率可以在 Hitachi 3310 UV-vis分光计中测量。

双折射RM透镜的黄化指数(b-值)优选低于12，更优选低于10。

根据CIE LAB度表的黄化指数或b-值使用Konica Minolta  CR300彩摄像机以反射模式测量。在该测试中，测得空PI玻璃盒 为4.14的“b-值”作为参考。

因此，在优选的实施方案中，可以将双折射RM透镜用于自动立 体显示器器件中。这种器件包括显示器面板，在其顶部提供了包括至 少一种双折射RM透镜的透镜布置。

根据本发明的合适的显示器面板是液晶(LCD)、等离子体(PDP)、 有机发光二极管(OLED)或阴极射线管(CRT)显示器面板，优选 液晶显示器。然而，对本领域技术人员显而易见的是也可以采用替代 类型的显示器面板。

显示器面板具有产生显示图像的显示像素的阵列，且显示像素布 置成列和行。在优选的实施方案中，优选的显示像素间距在 50μm-1000μm。

在本发明优选的实施方案中，在显示器面板的前侧和所述透镜布 置之间层压了透明的偶合膜，其基本上以斜角将显示器面板的入射光 偶合至透镜布置。优选地，该透明偶合膜具有棱柱形网格结构。

然而，在优选的实施方案中，在显示器面板的前侧和所述透镜布 置之间层压了平面透明间隔薄片。

透镜布置使得能够观察自动立体图像。因此，每一个透镜布置上 覆于每一列或行中一小组显示像素或至少一个显示像素。透镜布置以 不同的方向投影各个显示像素或一组显示像素以形成若干了不同的视 图。当使用者的头部由左移向右时，其眼睛将依次接收数个视图的不 同视图。

在本发明优选的实施方案中，透镜布置是一个透镜屏幕板。透镜 荧幕板通过多个透镜的一维周期布置，优选彼此平行延伸的一列透镜 界定。就此而言，透镜屏幕板可为圆柱形透镜网格圆盘、椭圆透镜网 格圆盘或棱柱形透镜网格圆盘，优选圆柱透镜网格圆盘。

上下文具体参考优选的实施方案描述本发明。应当理解可以作出 许多变化及修改，而不脱离本发明的精神和范围。

上下文所述的许多化合物或其混合物是可商购的。所有这些化合 物是已知的或可以通过本身已知的方法制备，如文献(例如在标准著 作中，例如Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart)所 描述的，确切而言在已知和适于所述反应的反应条件下。此处也可以 使用本身已知但并未提及的变体。除非上下文另外明确地指明，否则 本文术语如本文所使用的复数形式应解释为包括单数形式并且反之亦 然。

除非另外明确说明，否则在整个本申请中，所有的浓度以重量百 分比给出并且涉及各个完整介质，所有的温度以摄氏度(Celsius)给 出，和所有的温度差异以摄氏度给出。除非另有明确说明，否则所有 的物理性能已经并且是根据"Merck Liquid Crystals,Physical  Properties of Liquid Crystals",Status Nov.1997,Merck KGaA, Germany且针对20℃的温度给出。

在本说明书的整个说明书和权利要求中，词语“包含”和“含有”和 词语的变体“包含(comprising)”和“包含(comprises)”是指“包括但 不限于”，并且不旨在(和不)排除其它组分。另一方面，词语“包含” 还涵盖术语“由...组成”，但不限于此。

应当理解，可以对本发明之前的实施方案作出变更，但仍然落入 本发明的范围内。除非另有说明，否则服务于相同、等同或相似目的 的替代特征可以替代公开于本说明书中的各个特征。因此，除非另有 说明，公开的各个特征仅是一系列等同或类似特征的一个实例。

所有公开于本说明书中的特征可以任何组合合并，只是至少某些 这些特征和/或步骤相互排斥的组合除外。具体地，本发明的优选的特 征适用于发明的所有方面并且可以任何组合使用。同样地，描述于非 必须组合中的特征可以单独使用(并不组合使用)。

应当理解以上描述的许多特征，特别是优选实施方案自身是发明 性的并且不仅仅作为本发明实施方案的一部分，除了或代替本文所要 求保护的任何发明之外，对于这些特征可以需求独立的保护。

本发明优选的特征以编号列表的形式概述：

1.可由可聚合液晶介质获得的双折射RM透镜，所述可聚合 液晶介质由以下组成：

-可聚合液晶组分(A)，其包含一种或多种可聚合的介 晶化合物，和

-总介质的最多12wt％的非介晶组分(B)。

2.根据注释1的双折射RM透镜，其中组分(A)包含至少一 种式I的可聚合介晶化合物，

P-Sp-(A¹-Z¹)_m1-A²-C≡C-A³-(Z¹-A¹)_m2-R   I

其中

P 为可聚合基团，优选丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、乙 烯基氧基、丙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁基或苯乙烯基，

Sp 为间隔基团或单键，

A¹ 在多次出现的情况下彼此独立地选自碳环、杂环、芳基或杂 芳基，其任选地被一个或多个L基团取代，

A²和A³ 彼此独立地选自1,4-亚苯基或萘-2,6-二基，其中 一个或多个CH基团可以被N代替，并且其任选地被一个或多个L基 团取代，

Z¹ 在多次出现的情况下彼此独立地选自-O-、-S-、-CO-、 -COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、-NR⁰-CO-NR⁰-、 -OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、 -CH₂CH₂-、-(CH₂⁾₃-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、 -CH＝CH-、-CY¹＝CY²-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR⁰-、-C≡C-、 -CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、CR⁰R⁰⁰或单键，

L 在多次出现的情况下彼此独立地选自P-Sp-、F、Cl、Br、I、 -CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)X、 -C(＝O)OR⁰、-C(＝O)R⁰、-NR⁰R⁰⁰、-OH、-SF₅、任选取代的甲硅烷基、 具有1-12个、优选1-6个C原子的芳基或杂芳基，和具有1-12个、 优选1-6个C原子的直链或直链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基 羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中一个或多个H原子任选 地被F或Cl代替，其中X是卤素，

R 为H、具有1-20个C原子，优选1-15个C原子的任选氟 代的烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧 基或烷氧基羰基氧基，或为Y⁰或P-Sp-，

Y⁰ 为F、Cl、CN、NO₂、OCH₃、OCN、SCN、具有1-4个C 原子的任选氟代的烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰 基氧基、或具有1-4个C原子的单-、寡-或多氟代的烷基或烷氧基， 优选F、Cl、CN、NO₂、OCH₃、或具有1-4个C原子的单-、寡-或多 氟代的烷基或烷氧基，

Y¹和Y² 彼此独立地表示H、F、Cl或CN，

R⁰和R⁰⁰ 彼此独立地为H或具有1-12个C原子的烷基，

m1和m2 彼此独立地为0、1、2、3或4，

其中优选地，在m1和m2为0的情况下，A²和A³的一个或二者 表示1,4-亚苯基，其至少被L单取代，或任选取代的萘-2,6-二基。

3.根据注释1或2的双折射RM透镜，其中组分(A)包含至 少一种式I的化合物，其选自式Ia至Ip的化合物，

其中

P、Sp、L和R具有以上给出的含义之一，

r为 0、1、2、3或4，和

s为 0、1、2或3。

4.根据注释1-3的一项或多项的双折射RM透镜，其中组分 (A)包含至少一种式II的可聚合介晶化合物，

P-Sp-MG-Sp-P   II

其中

P和Sp 在多次出现的情况下彼此独立地具有式I中 给出的含义，

MG 为-(A¹¹-Z¹¹)_m-A²²-，其中

A¹¹和A²²在多次出现的情况下彼此独立地为芳基或脂环基，其 任选地含有选自N、O和S的一个或多个杂原子，并且任选地被以上 所限定的L单-或多取代，

Z¹¹ 在多次出现的情况下彼此独立地表示-O-、-S-、-CO-、 -COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、 -NR⁰-CO-NR⁰⁰、-NR⁰-CO-O-、-O-CO-NR⁰-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、 -CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、 -CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR⁰-、 -CY¹＝CY²-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，

R⁰和R⁰⁰ 彼此独立地表示H或具有1-12个C原子的烷基，

Y¹和Y² 彼此独立地H、F、Cl或CN，和

m 为0、1、2、3或4。

5.根据注释1-4的一项或多项的双折射RM透镜，其中组分 (A)包含至少一种式II的化合物，其选自式DR1至DR5的化合物，

其中

P⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为可聚合基团，优选丙 烯酰基、甲基丙烯酰基、氧杂环丁基、环氧基、乙烯基、乙烯基氧基、 丙烯基醚或苯乙烯基，

L 在多次出现的情况下彼此独立地为H、F、Cl、CN或 具有1-5个C原子的任选卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰 基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，

r 为0、1、2、3或4，

x和y 彼此独立地为0或1-12相同或不同的整数，

z 为0或1，如果相邻的x或y为0，则z为0，和

其中苯环可以另外地被一个或多个相同或不同的L基团取代。

6.根据注释1-5的一项或多项的双折射RM透镜，其中组分 (A)包含至少一种式IV的可聚合化合物，

P-Sp-MG-R    IV

其中P、Sp和MG具有以上给出的含义，

R 表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、 -SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)X、-C(＝O)OR⁰、-C(＝O)R⁰、-NR⁰R⁰⁰、 -OH、-SF₅、任选取代的甲硅烷基、具有1-12个、优选1-6个C原子 的直链或直链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧 基或烷氧基羰基氧基，其中一个或多个H原子任选地被F或Cl代替， 其中X是卤素，和

R⁰和R⁰⁰ 彼此独立地为H或具有1-12个C原子的烷基。

7.根据注释1-6的一项或多项的双折射RM透镜，其中组分 (A)包含至少一种式IV的化合物，其选自式MR1至MR22的化合 物，

其中

A⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为1,4-亚苯基， 其任选地被1、2、3或4个L基团取代，或反式-1,4-亚环己基，

P⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为可聚合基团，

Z⁰ 在多次出现的情况下彼此独立地为-COO-、 -OCO-、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH- 或单键，

R⁰ 为具有1个或多个、优选1-15个C原子任选氟 代的烷基、烷氧基、硫代烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧 基或烷氧基羰基氧基，或为Y⁰或P-(CH₂)_y-(O)_z-，

Y⁰ 为F、Cl、CN、NO₂、OCH₃、OCN、SCN、SF₅、 具有1-4个C原子的任选氟代的烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧 基或烷氧基羰基氧基、或具有1-4个C原子的单-、寡-、或多氟代烷 基或烷氧基，

R^01,02 彼此独立地为H、R⁰或Y⁰，

L 在多次出现的情况下彼此独立地为H、F、Cl、 CN、或具有1-5个C原子的任选卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷 氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，

r 为0、1、2、3或4，

u和v 彼此独立地为0、1或2，

w 为0或1，

x和y 彼此独立地为0或1-12相同或不同的整数，

z 为0或1，如果相邻的x或y为0则z为0，

其中苯环可以另外地被一个或多个相同或不同的L基团取代。

8.根据注释1-7的一项或多项的双折射RM透镜，其特征在于 非介晶化合物(B)包含一种或多种单-、二-或多反应性可聚合非介晶 化合物、催化剂、敏化剂、稳定剂、聚合引发剂、抑制剂、链转移剂、 润滑剂、湿润剂、分散剂、疏水剂、粘合剂、流动改性剂、消泡剂、 除氧剂、稀释剂、反应性稀释剂、助剂、着剂或颜料。双折射RM 透镜

9.根据注释1-8的一项或多项的双折射RM透镜，其特征在于 非介晶化合物B包含至少一种单-、二-或多反应性可聚合非介晶化合 物，其量不超过总介质的10wt％。

10.根据注释1-9的一项或多项的双折射RM透镜，其特征在于 在介质中可聚合液晶组分A的量超过总介质的88wt％。

11.根据注释1-10的一项或多项的双折射RM透镜，其特征在 于非介晶组分B的量最多为总介质的12wt％。

12.根据注释1-11的一项或多项的双折射RM透镜，其特征在 于非介晶组分B的量最多为总介质的8wt％。

13.根据注释1-12的一项或多项的双折射RM透镜，其特征在 于未固化的可聚合液晶介质在至少1小时显示了对于结晶的室温稳定 性。

14.根据注释1-13的一项或多项的双折射RM透镜，其特征在 于RM透镜的双折射率(Δn)在0.19至0.50的范围。

15.制备根据注释1-14的一项或多项的双折射RM透镜的方法， 包括以下步骤：

-在升高的温度下将可聚合液晶介质的熔体层提供在基板 上，

-在涂覆的可聚合液晶介质的顶部上提供反向透镜模具，

-在升高的温度下在模具中退火可聚合液晶介质，

-冷却模具，

-固化可聚合液晶介质

-任选地移除模具。

16.根据注释1-14的一项或多项的双折射RM透镜在电光器件 中的用途。

17.包括至少一种根据注释1-14的一项或多项的双折射RM透 镜的电光器件。

现在本发明将参考以下实施例更详细地描述，其仅仅是解释说明 性的并且不限制本发明的范围。

实施例

一般步骤

测试盒通过以下由表2中总结的且包含表1中总结的给定量的化 合物的可聚合液晶介质制备：熔融介质，将介质流动地填充至具有 20μm厚度的摩擦聚酰亚胺玻璃盒中，在给定的温度下退火介质3分 钟，和在给定的温度特定的辐射剂量下使用UV光(250nm-450nm带 通过滤器)固化介质。

在表3中总结了实验条件例如退火温度、固化温度和辐射剂量， 而对于每一实例在表4中总结了例如得到的Δn、相应的转变和b-值 的物理特性。

表1：化合物

表2：实施例1-15的组合物

*所有给定量以％w/w计

*所有给定量以％w/w计

*所有给定量以％w/w计

表3:实施例1-15的实验条件

表4：实施例1-15的物理特性

实施例 Δn Mp.[℃] b-值 550nm下的透射率[％]

1) 0.235 89.0 10.0 95.4

2) 0.220 106.7 6.4 96.1

3) 0.219 97.7 5.4 95.4

4) 0.210 76.7 5.7 97.1

5) 0.214 92.8 5.0 96.6

6) 0.226 100.3 6.8 93.4

7) 0.212 97.7 8.8 96.9

8) 0.254 109.0 9.5 95.4

9) 0.294 124.9 9.8 96.0

10) 0.338 137.5 10.2 93.4

11) 0.310 125.2 9.0 -

12) 0.274 112.9 9.4 94.3

13) 0.260 98.2 9.5 93.6

14) 0.240 90.1 6.6 -

15) 0.240 122.1 6.5 -

由表4可以看出，所有的实施例显示了高双折射率值，低黄化指 数值和高透射率值。此外，所有实施例显示了均一的平面配向，其可 以通过在交叉偏振器之间的暗态来确认。

对比实施例

对比测试盒通过以下由表2中总结的且包含表5中总结的给定量 的化合物的可聚合液晶介质制备：熔融介质，将介质流动地填充至具 有20μm厚度的摩擦聚酰亚胺玻璃盒中，在给定的温度下退火介质3 分钟，和在给定的温度特定的辐射剂量下使用UV光(250nm-450nm 带通过滤器)固化介质。

在表6中总结了实验条件例如熔点、退火温度、固化温度和辐射 剂量，而对于每一实例在表7中总结了例如得到的Δn、相应的转变和 b-值的物理特性。

表5：对比实施例1-3的组成

表6：对比实施例1-3的实验条件

表7：对比实施例1-3的物理特性

由表7可以看出，相比于所有的实施例，对比实施例2和3显示 了明显更低的在550nm下的透射率值。此外，对比实施例1显示了在 聚合最多2分钟的之前对于结晶差得室温稳定性。另外，所有的实施 例均不可以均匀配向。