专利名称：光学元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种制造液晶聚合物网络的方法以及按照该方法制造的光学元件。
这种光学元件通常基于由交联液晶聚合物(LCP)形成的双折射层。通常各类LCP材料都是可能的，例如除了向列型材料外，还有带有不同中间相的材料(如胆甾醇型LCP)或含有客体分子的材料(如双色LCP)。对于交联前和交联过程中LCP的定位来说，应用定位层。一种非常适合的定位层为可光取向的可线性光聚合的聚合物(LPP)。这种LPP/LCP元件的背景和制造在US-A-5,389,698、US-A-5,602,661、EP-A-0 689 084、EP-A-0 689 065、WO 98/52077、WO 00/29878中公开。
常规的涂覆技术如旋涂、缝涂(slot-coating)、弯液面涂(meniscus-coating)、刮涂(bar-coating)基本上允许集中大规模制造以LPP/LCP技术为基础的光学结构元件。
但是应用这些涂覆技术不可能提供制造个性化的光学结构元件的实用方法，即在每次均改变图案结构的条件下进行少量或单件制造，特别是当附加的制造过程需要分散化时。另外，应用这些常规的涂覆技术，实际上不可能形成带有不同定位与层厚表面变化组合的图案结构的层组，特别是对300微米以下的微观尺寸来说是不可能的。
本发明的一种方法应用权利要求1或权利要求3的特征。在权利要求17中请求保护按照这些方法中的一种制造的光学元件，并且在权利要求18中要求保护按照这些方法中的一种制造的光学防伪元件。在本发明的教导下，可以有利地以一种易于应用且比较经济的方式制造单个和个性化的光学元件，特别是防伪元件。
制造结构化光学元件的方法由基板开始，所述基板至少在确定区域上制造有液晶定位层，并且至少在确定区域上还涂覆一个含有可交联液晶材料的层。这些层中的一个可以用常规技术形成涂层。而另一层为第一步中的定位层或第二步中的含有可交联的液晶材料的层是喷墨打印(jet printed)的，从而形成带图案的液晶聚合物网络。
按照本发明的一种优选实施方案，基于单轴定位层如磨光的聚酰亚胺层或单轴光取向的LPP层来制造一种带图案的光学元件，其中单轴光取向的LPP层使喷墨打印的LCP层沿着所述定位层给出的方向取向。
按照本发明的另一种实施方案，基于喷墨打印的光取向LPP层制造一种带图案的光学元件，其中喷墨打印的光取向LPP层使后来涂覆的LCP层按照所述定位层给出的方向取向。
这些光学元件可以应用于文件防伪领域，其中例如护照、身份证(ID卡)、驾驶证或特殊证件等的防止伪造或更改；但本发明并不局限于该领域。
有利的是这些元件可以用喷墨打印技术来制造。喷墨打印技术可以以基于加压喷墨打印或鼓泡喷墨打印。特别地，可以应用“喷墨”打印技术，该技术在今天的计算机打印输出中广泛应用。
基于下列参照附图对实施方案的详细描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将会变得更明显，在附图中
图1是应用喷墨打印制造的LPP/LCP元件的示意图；图2是图1的一种反射LPP/LCP元件的示意图，所述元件带有合适的检查工具(起偏器)用来观察信息，这里为字符“P”，图3a和3b为图2所示元件的改进形式的示意图；图3所表示的元件在第一种实施方案中描述；图4a和4b为在第二种实施方案中所描述的优选元件的示意图；图5a和5b为在第三种实施方案中所描述的优选元件的示意图；图6a和6b为在第四种实施方案中所描述的优选元件的示意图；图7为在第五种实施方案中所描述的一种更复杂的LPP/LCP元件的平面图；图8是一种更复杂的LPP/LCP元件的平面图，所述元件不仅包括LPP/LCP延迟层，还包括胆甾醇型滤光器和双色LCP层。这种元件在第六种实施方案中描述；图9为通过喷墨打印分散制造个性化光学防伪LPP/LCP元件的流程示意图；图10为基于第四种实施方案中所描述的光学防伪元件，通过喷墨打印分散制造包括LCP层的个性化光学防伪元件的方法的示意图。
图1为由喷墨打印制造的结构化LPP/LCP元件1的示意图。这种元件例如可以用作防伪元件。所述方法由基板2开始，在基板上涂覆定位层3。所述基板2的材料可以为塑料(如聚丙烯)，第一定位层3可以为LPP层。可线性光聚合的聚合物(LPP)最初含在溶液24中，而所述溶液24贮存在第一容器5中，所述第一容器5为喷墨打印机的筒和打印单元6的一部分。这种喷墨打印机的例子在US-A-3,988,745、US-A-4,385,304、US-A-4,392,145、US-A-3,747,120、US-A-3,832,579、US-A-3,683,212、US-A-3,708,798、US-A-4,660,058和US-A-5,754,198中公开。
线10示意性给出了涂覆基板2和形成定位层3的液滴。当第一LPP层3固化并干燥后，应用同一溶液24形成第二定位层13，在本实施例中为字符“P”的形式，并且具有不同的取向，例如由箭头15和16所表示的不同取向。
参考标记7表示与第一容器5和第二容器8相连的打印机的控制单元。第二容器填充有LCP溶液9。线11示意性给出涂覆定位层3和形成LCP层4和14的液滴。
参照图2可以给出进一步的解释，图2示意性给出了这种由喷墨打印制造的LPP/LCP元件的图象20或21。在不同的图中相同的参考标记描述相同的特征。元件1为图1的反射LPP/LCP元件，其中基板2包括一个反射体(未清楚画出)。参考标记25或26表示合适的检查工具，这里为起偏器，用来观察信息，这里为字符“P”。起偏器25与定位层3/LCP层4的取向15平行取向。起偏器26与定位层13/LCP层14的取向16平行取向。因此，起偏器25形成黑色“P”图象20，而起偏器26形成被黑色区域包围的亮“P”图象21。
本发明描述一种基于喷墨打印制造LCP元件的新技术。其有利地允许以可靠且成本有效的方式分散制造个性化的这种元件。描述这种分散制造的具体流程如图9所示。相应设备的一个例子在图10中示意性给出。
光学结构防伪元件的个性化是文件防伪制造商和用户特别要求的一个目标。另外，分散制造方法与这种光学防伪元件或其它LCP和LPP/LCP元件的个性化的组合不仅开创了文件防伪领域的可能性，还允许应用不同的光学效果形成大量的其它应用。所应用的喷墨打印技术可以为“按需逐点(drop on demand)”方法或“连续线束(continuesbeam)”方法。
图9的流程图给出了在分散设备中制造个性化光学结构元件的一种可能方式，例如用于文件防伪即保护护照、身份证、驾驶证或特殊证件等以防伪造或改动。个人数据或其它个人信息如照片贮存在计算机上的数据文件100中。所述数据被输送到制造设备110中。可以且优选提供解码设备102，在将信息输送到制造设备110之前，通过防伪软件对来自数据文件100的数据进行解码，特别是对用于防伪文件如护照、ID文件及其它的图象或信息进行解码，从而确保所述光学元件可以仅用合适的解码工具进行细读。
如图1所示，制造设备110包括装有适当涂覆材料的筒112，对所述材料进行喷墨打印的装置120，并且如果可与光特别是各向同性的UV光一起应用的话，则干燥所述材料并交联LCP层，其中所述涂覆材料例如在本说明书的不同实施方案中所提到的材料。装置120的简单化支持了分散制造的可能性。
在本发明的一种变体中，可以由一种已经带有预先制造好的定位层的基板如自粘标签开始。在这种情况下，所述定位层可以是任何类型的(磨光的聚亚酰胺或LPP或其它)，并且个性化的图案结构通过适当喷墨打印LCP材料来制造。
装置120包括打印机装置从而操作喷墨打印机头或装有LPP和LCP材料的筒。每一个打印机头将会喷墨打印一种特定的材料。在四头打印机的情况下，可以喷墨打印四种不同的材料，例如第一个头喷墨打印可光取向的LPP材料，第二个头打印LCP材料，第三个头打印含双色染料的LCP材料，以及第四个头打印胆甾醇型LCP材料。适当的软件会控制该打印过程。
由这种方法所得到的产品130为即可应用的完全个性化的光学防伪LCP元件。它可以用来制造防伪产品132如护照、ID文件及其它。
图10给出了用来制造如实施方案4中所描述的光学结构元件的设备的一个例子。所述装置主要由喷墨打印头200和各向同性的UV灯210组成。计算机100控制着基板2如含标签的片材上的打印过程。基板2上的标签已经预先涂有定位层3(例如光定位的LPP或磨光的聚酰亚胺)。喷墨打印的LCP层4形成个性化的图案，其在通过加热圆筒220干燥处理后最后在惰性气氛中(如在氮气氛下)利用各向同性的UV光交联。所述UV光由包含反射体211的各向同性UV灯210产生。这将形成固态塑性膜。然后可以将含有个性化光学防伪元件的标签转移到护照或其它文件上。
图3示意性给出了本发明光学元件1的第一种实施方案的布置。图3a给出了层的顺序，而图3b是图3a的分解图。第一LPP层3喷墨打印在基板2上。所述基板材料例如可以为塑料(例如聚丙烯)或纸，优选为特殊处理的纸，从而使纸的表面很光滑并且与LPP或LCP(包括双色LCP和胆甾醇型LCP)溶液兼容(例如涂有聚乙烯层的纸)。干燥处理后，使第一定位层3受下文所述线性偏振UV光照射(按照图3所示，偏振方向15与基板2的长边平行)。然后在第一LPP层3的上面喷墨打印第二LPP层23，该层与第一定位层3相比具有不同的形状。在图3中，第二LPP层23的形状为字符“P”。干燥处理后，使第二定位层23受下文所述线性偏振UV光照射(按照图3所示，偏振方向16与基板2的长边成45度角)。
该过程会产生具有两种不同定位能力的定位区域未被第二定位层23所覆盖的第一定位层3的区域具有沿基板长边的定位能力(图3中的方向15)，以及第二定位层23(为“P”形)的区域具有与第一定位层3成45度角的定位能力(图3中的方向16)。
在下一步中，将LCP材料作为层4喷墨打印在定位层3和23上。当LCP材料的溶剂从LCP溶液中蒸发时，液晶分子按两个LPP层3和23的定位信息进行定位。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。这将终止光学结构LPP/LCP元件1的制造过程。
应用一个或两个线性起偏器可以使所述信息(此处的字符“P”)看得见，一个起偏器用作反射元件，两个起偏器用作透射元件。通过旋转起偏器或元件1，图象从正片变为负片。
图4示意性给出了本发明元件31的第二种实施方案的布置。图4a给出了层的顺序，而图4b是图4a的分解图。基板2已经涂覆有预先制造的第一定位层33，该层具有沿图4中基板长边的定位方向15。基板2的材料可以如第一种实施方案进行选择。有可能的是如图4所示第一定位层33覆盖一定的区域，或第一定位层33覆盖整个基板2。
在第一定位层33上面喷墨打印第二LPP层23，其中第一定位层与第二LPP层相比具有不同的形状。在图4中第二LPP层23具有字符“P”的形状。干燥处理后，使第二层23受下文所述线性偏振UV光照射(按照图4所示，偏振方向16与基板2的长边成45度角)。这个过程会形成定位区域，与第一种实施方案一样，所述定位区域具有两种不同的定位能力由未被第二定位层23覆盖的第一定位层33得到的区域具有沿基板2长边定位的能力(图4)，以及第二LPP层23(具有形状“P”)具有与第一定位层33成45度角的定位能力。
在下一步中，将LCP材料作为层4喷墨打印到第一定位层33和第二LPP层23上。当溶剂从LCP溶液中蒸发时，液晶分子4分别按照两个LPP层33和23的定位信息15和16进行定位。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。这将终止光学结构LPP/LCP元件31的制造过程。应用一个或两个线性起偏器可以使所述信息(这里的字符“P”)看得见，一个起偏器用作反射元件，两个起偏器用作透射元件。通过旋转起偏器或元件，图象从正片变为负片。
图5示意性给出了本发明元件41的第三种实施方案的布置。图5a给出了层的顺序，而图5b是图5a的分解图。在基板2上喷墨打印单个LPP层23并形成图案如图画、图线、或一个或几个包括字母和数字的字符。在图5中喷墨打印的LPP区域形成字符“P”。所述基板材料可以如第一种实施方案进行选择。干燥处理后，使包括LPP区域23的基板受下文所述线性偏振UV光照射(按照图5偏振方向16与基板2的长边成45度角)。这一过程会形成具有两种不同定位特性的区域由喷墨打印的LPP区域23得到的部分(在第三种实施方案中所描述的LPP层23具有“P”的形状)具有与基板的长边成45度角的定位能力(图5)，剩余区域没有定位信息。
在下一步中，按照图5，将LCP材料作为第4层喷墨打印到定位层23以及基板2的剩余区域上。这一特定区域形成了图5所示的LCP层4。当溶剂从LCP溶液中蒸发时，在LPP层23上面的液晶分子按照LPP层23的定位信息16进行定位。剩余的LCP区域显示各向同性的定位。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。这将终止光学结构LPP/LCP元件41的制造过程。应用一个或两个线性起偏器可以使所述信息(字符“P”)看得见，一个起偏器用作反射元件，两个起偏器用作透射元件。通过旋转元件，根据起偏器的取向，图象从正片变为不可见的或从负片变为不可见的，这取决于可能为反射或透射的操作模式。
图6示意性给出了本发明元件51的第四种实施方案的布置。图6a给出了层的顺序，而图6b是图6a的分解图。在第一步中，将定位层33涂到基板2上。所述定位层可以由光取向性材料如LPP材料或另一种定位材料如磨光的聚酰亚胺或能够定位液晶分子的任何其它膜或表面组成。如图6所示单独的定位层33可以为单轴的，但带有一个以上定位方向的设计也是可能的。所述基板材料可以如第一种实施方案进行选择。定位层33的制造可以预先且在另一地点完成，也就是说包括定位层33的基板2可以预先制造。
然后将LCP溶液作为层54喷墨打印到定位层33上，并形成一种信息如图画、图线图案、或一个或几个包括字母和数字的字符。在图6中，喷墨打印的LCP区域54的形状形成字符“P”。当溶剂从LCP溶液中蒸发时，在定位层33上面的液晶分子按照所述定位层33的定位信息15进行定位。剩余的定位区域上不存在LCP。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。这将终止光学结构元件51的制造过程。应用一个或两个线性起偏器可以使所述信息(此处的字符“P”)看得见，一个起偏器用作反射元件，两个起偏器用作透射元件。通过旋转元件，根据起偏器的取向，图象从正片变为不可见的或从负片变为不可见的，这取决于操作模式。
图7示意性给出了本发明元件61的第五种实施方案的布置，其由包括一个(66)或几个(67)LPP/LCP层的表面复杂的取向图案组成。在第一步中，在基板2的特定区域68上喷墨打印第一LPP层3。所述基板材料可以如第一种实施方案进行选择。干燥处理后，使第一层3受下文所述线性偏振UV光照射(例如偏振方向17与基板2的长边垂直)。然后在基板2上的区域69上喷墨打印第二LPP层43，该区域69与第一定位层3的区域68不同。与第一LPP层3相比，第二LPP层43可以具有不同的形状。干燥处理后，使第二层43受下文所述线性偏振UV光照射(例如偏振方向15与基板2的长边平行)。
然后用LCP材料对这两个LPP层3和43进行喷墨打印，从而得到LCP层4和44的不同厚度d2和d1。当溶剂从LCP溶液中蒸发时，液晶分子按照两个LPP层3和43的定位信息进行定位。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。
如图7所示，在LCP区域44的上面喷墨打印另一LPP层，从而形成第三LPP区域53。干燥处理后，使第三LPP层53受下文所述线性偏振UV光照射(偏振方向17与基板2的长边垂直)。然后在LCP层4上喷墨打印另一LPP层63。与LPP层3、43和53相比，另一LPP层63可以具有不同的形状。干燥处理后，使另一LPP层63受下文所述线性偏振UV光照射(偏振方向18与基板2的长边成135度角)。然后用LCP材料对这两个不与基板2接触的LPP层53和63进行喷墨打印，从而得到LCP层64和74的不同厚度d3和d4。当溶剂从LCP溶液中蒸发时，液晶分子按照两个LPP层53和63的定位信息进行定位，或者如果在区域67内不存在LPP层时，则按照下面的相邻LCP层44进行定位。在图7中，这种情况发生在LCP区域64的左侧部分。通常，LPP层的厚度(约50nm)远小于光学活性LCP层的厚度。因此，在图7中LCP层64的厚度d3仅用一个厚度描述而不是正确地用两个厚度进行描述。在区域68的右侧没有第二LPP/LCP层，因而该区域66仅由一个LPP/LCP层组成。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。这将终止光学结构LPP/LCP元件61的制造过程。应用一个或两个线性起偏器可以使所述信息看得见，一个起偏器用作反射元件，两个起偏器用作透射元件。
按图7所示及上文所述制造的光学元件61可以显示非常复杂的彩色图案。通过旋转起偏器或元件，图象从正片变为负片或从一种颜色图案变为它的补偿颜色的对应图案。在该实施方案中所描述的过程允许制造复杂的光学元件如精密的光学结构防伪元件或特定的干扰色滤光器。
图8示意性给出了第六种实施方案的布置，其由表面复杂的取向图案组成，所述图案包括与双色和/或胆甾醇型液晶层组合的一个(76)或多个(77)LPP/LCP层。在第一步中，在基板2上喷墨打印第一LPP层3。所述基板材料可以如第一种实施方案进行选择。在胆甾醇型层的情况下，对于一种循环偏振光模式来说，吸收黑色背景的光导致更好的反射特性，而另一模式基本被吸收。干燥处理后，使第一层3受下文所述线性偏振UV光照射(偏振方向18与基板2的长边成135度角)。然后在第一定位层3的旁边喷墨打印第二LPP层43。与第一LPP层3相比，第二LPP层43可以具有不同的形状。干燥处理后，使第二层43受下文所述线性偏振UV光照射(偏振方向15与基板2的长边平行)。然后用LCP材料对这两个LPP层3和43进行喷墨打印，从而得到LCP层84和4的不同厚度d1和d2。按照图8，LCP层84为双色层，这就意味着LCP层84含有如下文所述的双色染料。所述双色染料可能是可交联的。当溶剂从LCP溶液中蒸发时，液晶分子按照两个LPP层3和43的定位信息进行定位。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。
如图8所示，在LCP区域84的上面喷墨打印另外的LPP材料，从而形成LPP区域53。干燥处理后，使第三LPP层53受下文所述线性偏振UV光照射(偏振方向17与基板2的长边垂直)。然后用LCP层材料对LPP层53和LCP层4和84的部分进行喷墨打印，从而得到LCP层64和74的不同厚度d3和d4。按照图8，LCP层74由具有特定色调的胆甾醇型液晶层组成。这种胆甾醇型层的制造过程在下面描述。当溶剂从LCP溶液中蒸发时，液晶分子按照LPP层53的定位信息进行定位，或者如果在LCP层4上及LCP层84的区域77上不存在LPP层时，则按照下面的相邻LCP层84进行定位。通常，LPP层的厚度(约50nm)远小于光学活性LCP层的厚度。因此，在图8中LCP层64的厚度d3仅用一个厚度描述，而不是正确地用两个进行描述。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。然后，在胆甾醇型LCP层74上喷墨打印另一个LPP层63，并且干燥后使之受线性偏振UV光照射(偏振方向17与基板2的长边垂直)。然后用LCP材料对LPP层63进行喷墨打印，从而形成LCP层94。然后如下文所述交联形成固态塑性膜。这将终止光学结构LPP/LCP元件71的制造过程。
应用一个或两个线性起偏器可以使复杂信息看得见，一个起偏器用作反射元件，两个起偏器用作透射元件。在本实施方案中所描述的光学元件71可以显示非常复杂的彩色图案。通过旋转起偏器或元件，图象从正片变为负片，或从一种颜色图案变为它的补偿颜色的对应图案。在该实施方案中所描述的过程证明了制造复杂精密的光学元件的可能性。
对于制造LPP层来说，合适的LPP材料对本领域的熟练技术人员来说是已知的。例子如在专利出版物EP-A-0 611 786、WO-96/10049和EP-A-0 763 552中所描述的。它们包括肉桂酸的衍生物和阿魏酸的衍生物。对于上述例子，以MEK(甲基-乙基酮)和乙酸乙酯的溶剂混合物(MEK∶乙酸乙酯比＝1∶1)中的10％溶液应用下列LPP材料 其粘度为2-4mPas。根据所应用的喷墨打印头的类型，高达约80cP的更高粘度也是可能的。将所述层在室温下受来自高压汞灯的线性偏振光照射10-550秒(取决于灯的强度及LPP和LCP层的特性)。
对于制造LCP层来说，在实施例中，在超冷却(supercoolable)的向列型混合物(Monl 80％、Mon2 15％、Mon3 5％)中应用下列可交联的液晶二丙烯酸酯组分 其中所述混合物具有特别低的熔点(Tm～35℃)，从而可能在室温下制造LCP层。将混合物溶解于MEK中。如果需要的话，也可能存在公知的添加剂，例如用于稳定的酚衍生物或光引发剂如Irgacure。通过改变浓度，可以在宽的范围内调节LCP层的厚度，从而导致LCP延迟层不同的光学延迟(例如对于反射模式或透射模式的几乎所有黑白元件来说分别约为λ/4至λ/2)。对于交联液晶单体来说，所述层在惰性气氛下受来自氙灯的各向同性的光照射。
对于制造双色LCP层来说，应用另外含有一种或多种双色染料的上述可交联的液晶二丙烯酸酯组分的向列型混合物。对于双色染料，所述混合物含有兰蒽醌染料B3和红偶氮染料R4(结构如下)，其浓度分别为2wt％和1wt％。
通过改变在溶剂如MEK中的浓度，可能在宽范围内调节LCP层的厚度，从而导致双色起偏器不同的消光值。
对于制造胆甾醇型LCP层来说，应用与向列型LCP层类似的过程。但向列型混合物另外掺杂有诱导色调的胆甾醇型材料。合适的手性掺杂剂为ST31L，其显示出左旋特性。
手性掺杂剂的浓度为4％-9％，更优选为5％-6％。这在可见光范围内引起所希望的反射波段，但通过改变浓度也可以实现在UV或IR范围内的反射波段。通过改变在溶剂如MEK中的浓度，可以在宽范围内调节胆甾醇型LCP层的厚度，从而导致不同的反射特性。根据想要的波长范围，胆甾醇型层的厚度为1-10微米。
上述的光学效果以及相应的层结构和材料组成，仅代表本发明的多种可能性中的一部分。它们可以具体按多种方式进行组合，这对于开发和应用鉴别真伪的元件来说将是特别有利的。当然，除了所述的LCP层，也可以应用任何其它种类的双折射层来产生在光学元件中可以应用的光学效果。
对上述实施例来说，另外不仅可以应用LPP定位层，也可以应用不同的定位层，按照所希望的光学特性和分辨率，所述不同的定位层具有与LPP层相同或类似的特性。也可以想象出应用相应的结构化基板为延迟层产生所要求的取向。这类结构化基板可以通过压型、蚀刻和刮擦来制造。
权利要求
1.一种制造具有图案结构的液晶聚合物网络(1)的方法，包括步骤-提供基板(2)；-按第一图案向基板上喷墨打印第一定位层(3)，该层含有一种可以通过受偏振光照射而具有定位特性的材料；-使第一定位层(3)受偏振光照射；-用含有可交联液晶材料的第一层(4)涂覆带有定位层的基板(2)；-使液晶材料定位；和-交联液晶材料。
2.权利要求1的方法，其中在用含有可交联液晶材料的第一层(4)进行涂覆的步骤前，提供如下步骤-在第一定位层(3)上或其旁边按第二图案喷墨打印第二定位层(23)，该层含有一种可以通过受偏振光照射而具有定位特性的材料；-使第二定位层(23)受偏振光照射，所述偏振光与照射第一定位层(3)的偏振光具有不同的偏振方向。
3.一种制造具有图案结构的液晶聚合物网络(1)的方法，包括步骤-提供包含第一定位层(3)的基板(2)；-按第一图案喷墨打印含有可交联液晶材料的第一层(4)；-使液晶材料定位；和-交联液晶材料。
4.权利要求3的方法，其中第一定位层包含第二图案。
5.权利要求3或4的方法，其中定位层(3)为通过压型、蚀刻和刮擦而产生的预先制造的定位层。
6.权利要求3-5任一项的方法，其中在喷墨打印含有可交联液晶材料的第一层(4)的步骤前，提供如下步骤-在第一定位层(3)上或其旁边按第二图案喷墨打印第二定位层(23)，该层含有一种可以通过受偏振光照射而具有定位特性的材料；和-使第二定位层(23)受偏振光照射，从而使第二定位层(23)沿着与预先制造的定位层(3)的取向不同的方向取向。
7.权利要求3-6任一项的方法，其中含有可交联液晶材料的两个或多个层(4和44)彼此相邻着喷墨打印。
8.权利要求3-7任一项的方法，其中在下一步中，将一个或多个另外的定位层(53和63)喷墨打印到一个或多个已经存在的含有可交联的液晶材料的层(4和44)上，然后受偏振光照射，并且随后喷墨打印一个或多个含有可交联液晶材料的另外的层(64和74)，并且然后进行交联，其中所述一个或多个另外的定位层(53和63)含有可以通过受偏振光照射而具有定位特性的材料。
9.权利要求1-8任一项的方法，其中第一定位层(23)覆盖形成图象元素的区域，并且含有可交联液晶材料的第一层(4)覆盖至少包围所述图象元素的更大区域。
10.权利要求1-8任一项的方法，其中含有可交联液晶材料的第一层(54)覆盖第一定位层(33)上形成图象元素的区域，而所述第一定位层(33)覆盖至少包围所述图象元素的更大区域。
11.权利要求1-10任一项的方法，其中代表第一、第二和另外的图案的数据贮存在计算机系统(7)的内存中，并且其中所述计算机系统(7)控制在基板(2)上和另外的层上分配定位层材料和可交联液晶材料的喷墨打印过程。
12.权利要求1-11任一项的方法，其中至少一个定位层(3)为含有可线性光聚合的材料的层。
13.权利要求1-12任一项的方法，其中照射定位层的偏振光为线性或椭圆偏振光。
14.权利要求1-13任一项的方法，其中含有可交联液晶材料的至少一层(84)另外包含一种或多种双色染料。
15.权利要求1-14任一项的方法，其中喷墨打印为加压喷墨打印法。
16.权利要求1-14任一项的方法，其中喷墨打印为鼓泡喷墨打印法。
17.一种光学元件，所述元件包括按照权利要求1-16任一项制造的具有图案结构的液晶聚合物网络(1)。
18.权利要求17的光学元件，其为光学防伪元件。
全文摘要
一种由基板(2)开始制造结构化光学元件(1)的方法，其中在基板上涂覆有定位层(3)和液晶聚合物网络层(4)。其中一层可以应用常规技术制成涂层。另一层为第一步中的定位层或第二步中的液晶聚合物网络层是喷墨打印的。本发明能够有利地制造带有图案的液晶聚合物网络，所述液晶聚合物网络在制造时被个性化。
文档编号G02F1/13GK1489707SQ02804292
公开日2004年4月14日 申请日期2002年1月28日 优先权日2001年1月29日
发明者F·莫亚, F 莫亚, G·A·约翰逊, 约翰逊 申请人:罗利克有限公司