CN1229658C - 抽出圆偏振光光学元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种抽出圆偏振光光学元件，其即使是使圆偏振光板或椭圆偏振光板成为交叉尼科耳状态，并在其间配置抽出圆偏振光光学元件的情况，也可以有效地抑制在显示器的显示面内出现明暗图样，及由此所造成的显示器显示品位的下降，而且，即使是通过层叠复数的液晶层来制作抽出圆偏振光光学元件的情况，也可以得到具有无光学上奇异点的连续的选择反射波长带的圆偏振光。抽出圆偏振光光学元件10具备沿面取向了的具有胆甾规则性的液晶层12，该液晶层12的两个相对的主要表面12A、12B，分别在各表面12A、12B的整个范围内液晶分子导向偶极子Da、Db的方向实质上一致。另外，理想的是液晶层12由复数的液晶层构成时，相互邻接的液晶层交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行。

Description

抽出圆偏振光光学元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及使用具有胆甾规则性的液晶层，从非偏振光中抽出圆偏振光的抽出圆偏振光光学元件、其制造方法、以及使用了抽出圆偏振光光学元件的偏振光光源装置及液晶显示装置。还有，本说明书中，称为“液晶层”的术语，在具有光学上的液晶性质的层这个意义上使用，作为层的状态，除了包括具有流动性的液晶相的状态之外，还包括保持着液晶相具有的分子排列并被固化了的状态。

背景技术

通常，作为使用了胆甾型液晶等的光学元件，使与胆甾型液晶层液晶分子的螺旋(helical)螺距相应的波长的左旋或右旋的圆偏振光成分的一方反射，另一方透过的抽出圆偏振光光学元件已被知晓。

作为如此的抽出圆偏振光光学元件，为了对被抽出圆偏振光光学元件抽出(选择性的反射)的圆偏振光成分的波长进行带的加宽，复数次层叠液晶分子的螺旋螺距互不相同的胆甾型液晶层来形成抽出圆偏振光光学元件已被提出(特开平8-271731号公报及特开平11-264907号公报)。另外，作为具备如此的抽出圆偏振光光学元件的偏振光光源装置及液晶显示装置，例如，有如特开平9-304770号公报中已被公开的那样的。

在这里，像上述的抽出圆偏振光光学元件多是作为显示器构件被使用的。这种情况下，例如，如图21所示，多是在把圆偏振光板(或者椭圆偏振光板)201、202做成交叉尼科耳状态(右旋圆偏振光板和左旋圆偏振光板的组合)，并在其间夹持抽出圆偏振光光学元件203的状态下使用的。

然而，已经判明的是，如上所述，当把抽出圆偏振光光学元件作为显示器构件来使用时，虽然光射出面内的偏振光状态必须均匀，但仍然在显示面内出现明暗图样，使得显示器的显示品位明显下降。

本发明者，对这种现象的原因用实验及计算机模拟进行了深入研究的结果，查明了其原因之一在于抽出圆偏振光光学元件表面中液晶分子导向偶极子的方向。

另外，本发明者发现，与此现象相关，层叠复数的胆甾型液晶层来制作抽出圆偏振光光学元件时的抽出圆偏振光光学元件的光学性能下降的原因之一在于复数的胆甾型液晶层的层叠构造，特别是，在一个胆甾型液晶层上直接层叠其它胆甾型液晶层的情况下，相互邻接的液晶层的交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向至关重要。

一般来说，特开平11-264907号公报中被公开的现有的抽出圆偏振光光学元件中，或者是通过使用粘结剂的粘结，或者不使用粘结剂，而是通过热粘结来构成被预先薄膜化了的复数的胆甾型液晶层。

然而，使用粘结剂时，被薄膜化了的液晶层的液晶分子和粘结剂的分子必须具有良好的粘结性，这不仅使粘结剂的种类受到了限制，而且也存在着使抽出圆偏振光光学元件的厚度将增加粘结剂的层厚的问题。另外，还存在的问题是，粘结剂的层和液晶层的折射率之差引起在两者的交界面上发生反射，使从抽出圆偏振光光学元件中被抽出的光着上粘结剂的层自身的颜色等等。

另外，不使用粘结剂，而进行热粘结时，为了使被薄膜化了的液晶层具有柔软性，对其进行玻璃转移温度(Tg)以上的加热是必要的，这样就存在着热粘结装置的构成及操作方面难以在工业上使用的问题。另外还存在的问题是，由于高温加热，液晶层的液晶分子和邻接的液晶层的液晶分子任意混合，由此将引起光学特性下降。

进而，不管是使用粘结剂还是不使用粘结剂的哪一种情况，为了使液晶分子在同一平面内定向，必须使用定向膜及基层，这样就存在着抽出圆偏振光光学元件将增加这一厚度的问题。还有，有关这一点，把拉伸的PET(聚对笨二酸乙二醇酯)薄膜等的拉伸薄膜作为基层使用时，因为拉伸薄膜其自身具有定向膜的功能，所以省略定向膜就成为可能，但是，抽出圆偏振光光学元件的厚度将增加延伸薄膜这部分的厚度。另外，存在的问题是，液晶固化了之后，定向膜及基层可能发生脱落，脱落时液晶层大多受损，使得批量生产的可能性降低。进而，存在的问题是，对液晶层进行3层以上的层叠时，使用上述的任何一个方法都会使工序变得相当复杂，而且，层数这部分的基层及定向膜将成为浪费。

还有，对于如此问题，例如，像特开平11-44816号公报中所被公开的那样，被提出的方法是，在胆甾型液晶聚合体的层上涂上其它胆甾型液晶聚合体，来形成圆偏振光的抽出层。

然而，此方法中存在的问题是，使各液晶层中的胆甾型液晶分子的螺旋轴总保持一定是困难的。另外，因为只是单纯地涂上胆甾型液晶聚合体，相互邻接的胆甾型液晶聚合体的层间交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向不是唯一确定的，胆甾型液晶聚合体的层间交界面中，在液晶分子的导向偶极子方向上发生断层，从而使作为抽出圆偏振光光学元件的光学性能下降。

发明内容

本发明是基于对以上诸问题的考虑而做出的，其第一个目的是，提供即使使圆偏振光板或椭圆偏振光板成为交叉尼科耳状态，并在其间配置抽出圆偏振光光学元件的情况下，也可以有效地抑制显示器的显示面中出现明暗图样，及其引起的显示器显示品位下降的抽出圆偏振光光学元件、其制造方法以及使用了抽出圆偏振光光学元件的偏振光光源装置和液晶显示装置。

另外，本发明的第二个目的是，提供即使是通过层叠复数的液晶层来制作抽出圆偏振光光学元件的情况，也可以得到具有无光学上奇异点的连续的选择反射波长带的圆偏振光的抽出圆偏振光光学元件、其制造方法以及使用了抽出圆偏振光光学元件的偏振光光源装置和液晶显示装置。

本发明的第1特征所涉及的第1抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：具备在沿面取向了的具有胆甾规则性的液晶层，上述液晶层的两个相对的主要表面当中，一方表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致的同时，另一方表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向也实质上一致。

在这里，其抽出圆偏振光光学元件中，上述一方表面的液晶分子导向偶极子的方向和上述另一方表面的液晶分子导向偶极子方向实质上平行是理想的。还有，这里所谓的“实质上平行”，是指两个导向偶极子的方向相互在±20°的范围内。另外，上述液晶层的上述一方表面中的液晶分子和上述另一方表面中的液晶分子之间，具有0.5×整数倍的螺距数的液晶分子螺旋构造是理想的。

本发明的第1特征所涉及的第2抽出圆偏振光光学元件，具备沿面取向了的具有胆甾规则性的复数的液晶层，即按顺序被直接层叠的复数的液晶层，其特征在于：位于上述复数的液晶层最外面的两个相对的主要表面中，一方表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致的同时，另一方表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向也实质上一致。

在这里，该抽出圆偏振光光学元件中，上述一方表面的液晶分子导向偶极子的方向和上述另一方表面的液晶分子导向偶极子方向实质上平行是理想的。还有，这里所谓的“实质上平行”，是指两个导向偶极子的方向相互在±20°的范围内。另外，上述一方表面中的液晶分子和上述另一方表面中的液晶分子之间，具有0.5×整数倍的螺距数的液晶分子螺旋构造是理想的。进而，上述复数的液晶层中相邻接的液晶层的交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行是理想的。还有，这里所说的“实质上平行”，是指两个导向偶极子的方向相互在±5°的范围内。

本发明的第1特征所涉及的抽出圆偏振光光学元件的第1制造方法，其特征在于：在使定向调节力的方向在膜上的整个范围内达到实质上同一的定向膜上，覆盖包含具有胆甾规则性的重合性单体分子或重合性低聚体分子的液晶分子，并根据上述定向膜的定向调节力使该液晶分子定向的工序；对由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶分子进行3维交联来形成第1液晶层的工序；在上述第1液晶层上直接覆盖包含具有胆甾规则性的其它重合性单体分子或重合性低聚体分子的其它液晶分子，并根据3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力使这些其它液晶分子定向的工序；对由3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力定向了的上述其它液晶分子进行3维交联来形成第2液晶层的工序。还有，其制造方法，为了使上述第1液晶层及上述第2液晶层每个液晶层的两个相对的主要表面当中，一方表面的液晶分子导向偶极子的方向和另一方表面的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行，对上述第1液晶层及上述第2液晶层的厚度分别进行调整是理想的。还有，在上述定向膜上覆盖上述液晶分子，并使其定向时，通过在与上述定向膜不同一侧的表面上层叠其它定向膜，来控制上述第1液晶层表面的定向是理想的。

本发明的第1特征所涉及的抽出圆偏振光光学元件的第2制造方法，其特征在于：在定向调节力的方向在膜上的整个范围内被实质上一致的定向膜上，覆盖具有胆甾规则性的液晶聚合体，并根据上述定向膜的定向调节力使该液晶聚合体定向的工序；把由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第1液晶层的工序；在上述第1液晶层上直接覆盖具有胆甾规则性的其它液晶聚合体，根据呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力使上述其它液晶聚合体定向的工序；把根据呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力而定向了的上述其它液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第2液晶层的工序。还有，其制造方法，为了使上述第1液晶层及上述第2液晶层每个液晶层的两个相对的主要表面当中，一方表面的液晶分子导向偶极子的方向和另一方表面的液晶分子导向偶极子方向实质上平行，而对上述第1液晶层及上述第2液晶层的厚度分别进行调整是理想的。另外，在上述定向膜上覆盖上述液晶聚合体并使其定向时，通过在与上述定向膜不同一侧的表面层叠其它定向膜，来控制上述第1液晶层表面的定向是理想的。

本发明的第1特征所涉及的偏振光光源装置，其特征在于：具备光源、和上述的抽出圆偏振光光学元件，即接收来自上述光源的光，并透过偏振光的光的抽出圆偏振光光学元件。

本发明的第1特征所涉及的液晶显示装置，其特征在于：具备上述的偏振光光源装置、和接收从上述偏振光光源装置被射出的偏振光的光，使针对上述偏振光的光的透过率发生变化并使其透过的液晶单元。

根据本发明的第1特征，在沿面取向了的具有胆甾规则性的液晶层的两个主要表面的每个表面中，因为使液晶分子导向偶极子的方向实质上一致，所以即使是使圆偏振光板或椭圆偏振光板成为交叉尼科耳状态，并在其间配置抽出圆偏振光光学元件的情况，也可以有效地抑制显示器的显示面中出现明暗图样，由此造成的显示器显示品位的下降。

另外，通过使两个表面中的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行，可以进一步有效地抑制明暗图样的发生。

本发明的第2特征所涉及的第1抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：具备具有胆甾规则性的复数的液晶层，上述复数的液晶层在液晶分子螺旋轴的方向实质上一致的状态下被层叠，并且，上述复数的液晶层当中相互邻接的液晶层的交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致。还有，其抽出圆偏振光光学元件中，上述各液晶层由被3维交联了的重合性单体分子或重合性低聚体分子，或者液晶聚合体来构成是理想的。

在这里，其抽出圆偏振光光学元件中，上述复数的液晶层当中的至少一层的液晶层，液晶分子螺旋构造中的分子螺旋的每一螺距的距离与其它液晶层的液晶分子螺旋构造中的分子螺旋的每一螺距的距离不同是理想的。

另外，上述各液晶层的厚度，薄于用于对入射的光当中特定波长的右旋或者左旋的圆偏振光成分的一方用最大反射率进行反射所需要的厚度是理想的。

进而，上述各液晶层中的液晶分子旋转方向为同一是理想的，另外，上述复数的液晶层当中至少2层的液晶层的选择反射波长带的中心区域不同，并且在其端部区域有一部分重叠是理想的。

本发明的第2特征所涉及的第2抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：具备具有胆甾规则性的复数的液晶层和在上述复数的液晶层当中至少邻接的2层的液晶层之间被配置了的过渡液晶层，即液晶分子螺旋构造中的分子螺旋每一螺距的距离沿厚度方向变化的过渡液晶层，上述复数的液晶层是在液晶分子螺旋轴方向实质上一致的状态下被层叠，并且，上述复数的液晶层当中相互邻接的液晶层交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致，进而，与上述过渡液晶层邻接的上述2个液晶层当中一方的液晶分子螺旋构造中的分子螺旋每一螺距的距离，与另一方液晶层的液晶分子螺旋构造中的分子螺旋每一螺距的距离不同，并且，上述过渡液晶层中的液晶分子的分子螺旋每一螺距的距离，在邻接的上述一方液晶层一侧与该一方的液晶层的分子螺旋每一螺距的距离实质上相等，在上述另一方液晶层一侧与该另一方液晶层的分子螺旋每一螺距的距离实质上相等。

本发明的第2特征所涉及的抽出圆偏振光光学元件的第1制造方法，其特征在于：包括在定向膜上覆盖包含具有胆甾规则性的重合性单体分子或重合性低聚体分子的液晶分子，根据上述定向膜的定向调节力使该液晶分子定向的工序；对由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶分子进行3维交联来形成第1液晶层的工序；在上述第1液晶层上直接覆盖包含具有胆甾规则性的其它重合性单体分子或重合性低聚体分子的其它液晶分子，根据3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力使该其它液晶分子定向的工序；对由3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力定向了的上述其它液晶分子进行3维交联来形成第2液晶层的工序。

本发明的第2特征所涉及的抽出圆偏振光光学元件的第2制造方法，其特征在于：在定向膜上覆盖具有胆甾规则性的液晶聚合体，并根据上述定向膜的定向调节力使该液晶聚合体定向的工序；把由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第1液晶层的工序；在上述第1液晶层上直接覆盖具有胆甾规则性的其它液晶聚合体，并根据呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力使上述其它液晶聚合体定向的工序；把由呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力定向了的上述其它液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第2液晶层的工序。

本发明的第2特征所涉及的偏振光光源装置，其特征在于：具备光源、和上述的抽出圆偏振光光学元件，即接收来自上述光源的光，并透过偏振光的光的抽出圆偏振光光学元件。

本发明的第2特征所涉及的液晶显示装置，其特征在于：具备上述的偏振光光源装置、和接收从上述偏振光光源装置被射出的偏振光的光，使针对上述偏振光的光的透过率发生变化并使其透过的液晶单元。

根据本发明的第2特征，因为复数的液晶层当中相互邻接的液晶层的交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致，所以即使是通过层叠复数的液晶层来制作抽出圆偏振光光学元件的情况，也可以充分提取出胆甾型构造所特有的圆偏振光反射特性，从而可以得到具有无光学上奇异点的连续的选择反射波长带的圆偏振光。即、导向偶极子的方向如果不是实质上一致的话，则光学上的奇异点就被形成，当使用圆偏振光来测定分光反射率时，其选择反射波长中不连续的点就会发生。特别是，在先被形成了的液晶层的表面具有定向力的状态下，通过直接在其上覆盖下一个液晶层来使液晶分子定向，由此可以使得邻接的液晶层之间的交界面内，各液晶层中的液晶分子导向偶极子的方向容易达到实质上一致。

另外，如果使各液晶层的分子螺旋每一螺距的距离互不相同的话，那么就可以抽出针对任意波长的光的圆偏振光。

特别是，使各液晶层的厚度薄于用于对入射的光当中特定波长的光的右旋或者左旋的圆偏振光成分的一方用最大反射率进行反射所需要的厚度，如果对其一方的圆偏振光成分用比最大反射率小的反射率来进行反射的话，那么就可以使用于能把其一方的圆偏振光成分用任意的反射率或透过率提取出的各种各样的光学装置。

如果各液晶层中的液晶分子的旋转方向一致的话，就可以避免在各液晶层之间光学上的断层被生成。

特别是，选择反射波长的中心不重叠的液晶层至少有2层的话，就可以谋求连续的加宽的带。

还有，如果在各液晶层之间设置分子螺旋每一螺距的距离发生变化的过渡液晶层的话，就可以使其光学特性变得平顺。

还有，上述的第1及第2特征中，作为液晶层的材料，除了可以使用可3维交联的重合性单体分子或重合性低聚体分子之外，还可以使用液晶聚合体，有关这些详细内容，将在以下的实施方式中加以说明。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件第1例的一部分的放大模式斜视图。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件第2例的一部分的放大模式斜视图。

图3A、3B、3C是表示具有胆甾规则性的液晶分子螺旋构造中的螺旋螺距和液晶层表面的液晶分子导向偶极子之间关系的模式图。

图4是用于说明本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件第1制造方法的概略剖面图。

图5是用于说明本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件第1制造方法变形例子的概略剖面图。

图6是用于说明本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件第2制造方法的概略剖面图。

图7是用于说明本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件当中多层构成的抽出圆偏振光光学元件第1制造方法的概略剖面图。

图8是表示本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件当中多层构成的抽出圆偏振光光学元件中的液晶层之间邻接表面的液晶分子导向偶极子的模式图。

图9是用于说明本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件当中多层构成的抽出圆偏振光光学元件第2制造方法的概略剖面图。

图10A是表示具备本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件的偏振光光源装置的概略剖面图。

图10B是表示具备本发明实施方式1所涉及的抽出圆偏振光光学元件的液晶显示装置的概略剖面图。

图11是表示本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第1例的放大模式图。

图12A、12B是表示本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第1例中的液晶分子导向偶极子的模式图。

图13是用于说明本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第1制造方法的概略剖面图。

图14是用于说明本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第2制造方法的概略剖面图。

图15是表示本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第2例的主要部分的放大模式图。

图16是表示本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第3例的放大概略剖面图。

图17是表示本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第4例的放大概略剖面图。

图18是表示本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第5例的主要部分的放大模式图。

图19是表示本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件第2例中的反射波长带的线图。

图20A是表示具备本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件的偏振光光源装置的概略剖面图。

图20B是表示具有本发明实施方式2所涉及的抽出圆偏振光光学元件的液晶显示装置的概略剖面图。

图21是表示把抽出圆偏振光光学元件用偏振光板夹持来观察时的构成的概略分解斜视图。

实施方式

下面，将参照附图对本发明实施方式进行说明。

实施方式1

首先，通过图1至图10B，对本发明实施方式1进行说明。

首先，通过图1，对本实施方式的第1例所涉及的抽出圆偏振光光学元件10进行说明。

如图1所示，其抽出圆偏振光光学元件10具备在沿面取向了的具有胆甾规则性(胆甾型构造)的液晶层12，其液晶层12的两个相对的主要表面(较大的表面)12A、12B，分别在各个表面12A、12B的整个范围内液晶分子导向偶极子Da、Db的方向实质上一致。

在这里，一般来说，具有胆甾规则性的液晶层12，具有基于物理上的分子排列(平面排列)，对一个方向的旋光成分(圆偏振光成分)和与此成反向旋转的旋光成分进行分离的旋光选择特性(偏振光分离特性)。

如这样具有胆甾规则性的液晶层12中，沿着平面排列的螺旋轴入射的自然光(非偏振光)被分离为右旋和左旋的2个圆偏振光成分，且一方被透过，而另一方被反射。这个现象作为圆偏振光的二色性而被知晓，如果对液晶分子螺旋构造中的旋转方向进行适当选择的话，具有与其旋转方向一致的旋光方向的圆偏振光成分就被有选择的反射。

这时的最大的旋光光散射将在下式(1)的波长λ0中产生。

λ0＝nav·p  ……(1)

这里，p是液晶分子螺旋构造中的螺旋(helical)螺距，nav是与螺旋轴垂直相交平面内的平均折射率。

另外，这时的反射光的波长带宽Δλ由下式(2)来表示。

Δλ＝Δn·p  ……(2)

这里，Δn是双折射值。

即，如这样的具有胆甾规则性的液晶层12中，射入的非偏振光按照上述偏振光的分离特性，使波长λ0作为中心的波长带宽Δλ范围内的光的右旋或者左旋的圆偏振光成分的一方被反射，而另一方的圆偏振光成分及除掉反射波长带的其它波长带的光(非偏振光)被透过。还有，被反射了的右旋或者左旋的圆偏振光成分与通常的反射不同，其相位不被反转而是照原样被反射。

在这里，2个表面12A、12B的每个表面中，各个表面12A、12B整个范围内的液晶分子导向偶极子Da、Db的方向实质上一致，这里所谓的“实质上一致”，是指液晶分子导向偶极子的方向相差大约180°的情况，即液晶分子的头和尾在同一个方向的情况也包括在此。这是因为，多数情况下，对液晶分子的头和尾进行光学上的区分是不可能的。还有，其关系与下文将叙述的情况(表面12A、12B之间的液晶分子导向偶极子Da、Db的方向实质上平行的情况)也相同。

还有，液晶分子导向偶极子Da、Db的方向是否实质上一致，可以通过用透过型电子显微镜对液晶层12的剖面进行观察来判别。详细的说，如果通过透过型电子显微镜来观察具有胆甾规则性的液晶分子被固体化了的液晶层12的剖面的话，胆甾型构造所特有的相当于分子螺旋螺距的明暗图样将被观察到。因此这时，各个表面12A、12B中，沿着表面，如果没有明暗浓度的分布不均，且看起来是大致同等程度的话，那么可以判断其表面内的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致。

下面，通过图2，对本实施方式的第2例所涉及的抽出圆偏振光光学元件20进行说明。

如图2所示，其抽出圆偏振光光学元件20具备沿面取向了的具有胆甾规则性的液晶层22，其液晶层22的两个相对的主要表面(最大的表面)22A、22B，分别在各个表面22A、22B的整个范围内，液晶分子导向偶极子Da、Db的方向实质上一致。另外，主要表面22A、22B的液晶分子导向偶极子Da、Db的方向实质上平行。还有，这里所谓的“实质上平行”，是指导向偶极子Da、Db的方向在互相±20°的范围内。

还有，其抽出圆偏振光光学元件20中，为了使两个相对的表面22A、22B中的液晶分子导向偶极子Da、Db的方向达到准确的一致，把液晶层20的厚度做成液晶分子螺旋构造中的分子螺旋螺距的1/2整数倍是理想的。由此，例如图3A、3B及3C所模式表示的那样，在光学上，厚度就变得可以被液晶分子的胆甾规则性上的1/2螺距p除尽，来自被单纯化了的理论式的上式(1)中的光学上的偏差、特别是相位移动差所造成的偏振光状态的紊乱将被抑制。

在这里，作为抽出圆偏振光光学元件10、20的液晶层12、22的材料，可以使用可3维交联的重合性单体分子或重合性低聚体分子，也可以使用液晶聚合体。

其中，作为液晶层的材料，使用可3维交联的重合性单体分子时，可以使用如特开平7-258638号公报或者特表平10-508882号公报中所被公开了的液晶性单体及手性化合物的混合物。另外，使用重合性低聚体分子时，如特开昭57-165480号公报中被公开了的具有胆甾相的环式有机聚硅氧烷化合物是所希望的。还有，所谓“3维交联”意味着，把重合性单体分子或重合性低聚体分子相互进行3维重合，使其成网眼(网络)构造的状态。由此，可以按胆甾型液晶状态的原样对液晶分子进行光学上的固定化，且可以做成作为光学膜容易处理的常温下安定的薄膜状的膜。

另外，作为液晶层的材料，使用液晶聚合体时，可以使用，在主连锁、侧连锁或者主连锁及侧连锁的两侧导入了呈现出液晶的内消旋配合基的高分子、在侧连锁上导入了胆甾醇基的高分子胆甾型液晶、如特开平9-133810号公报中被公开的液晶性高分子、以及特开平11-293252号公报中被公开的液晶性高分子等等。

下面，由如此构成而形成的本实施方式所涉及的抽出圆偏振光光学元件10、20的制造方法进行说明。

(第1制造方法)

首先，通过图4(A)～(C)，作为液晶层的材料，使用重合性单体分子或重合性低聚体分子时的制造方法进行说明。

这种情况下，如图4(A)所示，在玻璃基板14上先形成定向膜16，如图4(B)所示，在定向膜16上覆盖作为液晶分子的重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18，使其根据定向膜16的定向调节力定向。这时，被覆盖了的重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18形成了液晶相。

其次，按照其定向状态的原样，如图4(C)所示，如果或者通过用事先已添加了的发光开始剂和来自外部照射的紫外线使重合开始，或者用电子线来使直接重合开始，来对重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18进行3维交联(聚合体化)并固定的话，由一层的液晶层形成的抽出圆偏振光光学元件10将被制作。

在这里，如果使定向膜16的定向调节力的方向在定向膜16的整个范围内实质上一致的话，就可以使与其接触的液晶分子导向偶极子的方向在其接触面内达到实质上一致。这种情况下，如图1所示，为了使与定向膜16相接触的表面12A中的液晶分子导向偶极子Da、和与表面12A相反一侧的表面12B中的液晶分子导向偶极子Db，在各个表面12A、12B的整个范围内实质上一致，把液晶层12的膜的厚度做成均匀的即可。另外，如图5(A)～(D)所示，图4(A)～(C)所示的工序中，在定向膜16上覆盖重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18之后，且在对重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18进行3维交联之前，在覆盖了的重合性单体分子(或者重合性低聚物分子)18上重叠第2定向膜16A(图5(C))，和图4(C)中的一样，通过紫外线或电子线的照射，在定向膜16和第2定向膜16A之间，对重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18进行3维交联亦可(图5(D))。还有，这种情况下，制作如图2所示的抽出圆偏振光光学元件20时，有必要使第2定向膜16A的定向调节力的方向与定向膜16的定向调节力的方向一致。另外，第2定向膜16A在紫外线或电子线照射后的工序中，即使从液晶层上脱落亦可。

在这里，重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18溶于溶解媒质之后作为覆盖液亦可，这种情况下，在通过紫外线或电子线的照射来进行3维交联之前，为了使溶解媒质蒸发的干燥工序是必要的。

另外，以所定的温度，把重合性单体分子(或者重合性低聚物分子)18做成液晶层时，其将变成向列状态，但是如果在其中添加任意的手性剂，就将变成手性向列液晶(胆甾型液晶)。具体来说，例如，在重合性单体分子或者重合性低聚体分子中加入手性剂几％～10％左右即可。还有，通过改变手性剂的种类来改变手性力，或者使手性剂的浓度变化，可以控制由重合性单体分子或者重合性低聚体分子的胆甾型构造所决定的选择反射波长带。

还有，定向膜16和(或者)第2定向膜16A可以用通常被知晓的方法来做成。例如，可以使用，在如上述的玻璃基板14上镀上聚酰亚胺膜并进行研磨的方法，或者在玻璃基板14上镀上将成为光定向膜的高分子化合物膜并照射偏振光UV(紫外线)的方法，也可以使用拉伸了的PET(聚对笨二酸乙二醇酯)薄膜等等。

(第2制造方法)

下面，通过图6(A)～(C)，对把液晶聚合体作为液晶层材料来使用时的制造方法进行说明。

这种情况下，如图6(A)所示，和上述的一样，先在玻璃基板14上形成定向膜16。

其次，如图6(B)所示，在定向膜16上覆盖具有胆甾规则性的液晶聚合体32，根据定向膜16的定向调节力使其定向。这时，被覆盖了的液晶聚合体32变成了液晶相。

之后，如图6(C)所示，如果把液晶聚合体32冷却至玻璃转移温度(Tg)以下，使其呈玻璃状态，那么由一层的液晶层构成的抽出圆偏振光光学元件30就被制作。

在这里，液晶聚合体32溶于溶解媒质之后作为覆盖液亦可，这种情况下，进行冷却之前为了使溶解媒质蒸发的干燥工序是必要的。

另外，作为液晶聚合体，可以使用液晶聚合体自身内具有手性能的胆甾型液晶聚合体其物，也可以使用向列系液晶聚合体和胆甾系液晶聚合体的混合物。

如这样的液晶聚合体，状态因温度而改变，例如，玻璃转移温度是90℃，无向性转移温度是200℃的情况下，当温度在90℃～200℃之间时呈胆甾型液晶的状态，如果将其冷却至室温，就可以使其按照具有胆甾型构造的原样固化为玻璃状态。

还有，对由液晶聚合体胆甾型构造所决定的入射光的选择反射波长带进行调整的方法，在使用胆甾型液晶聚合体分子时，用众所周知的方法对液晶分子中的手性力进行调整即可。另外，使用向列系液晶聚合体和胆甾系液晶聚合体的混合物时，对其混合比进行调整即可。

在这里，上述制造方法中，如果在定向膜16上的整个范围内，使定向膜16的定向调节力的方向实质上一致的话，就可以使与其相接触的液晶分子导向偶极子的方向在其接触面内实质上一致。

还有，作为使和液晶层中的定向膜16相反一侧的表面中的液晶分子导向偶极子的方向、和由定向膜16所定的定向调节力的方向(即、与定向膜相接触的液晶层表面中的液晶分子导向偶极子的方向)相一致的方法，和上述的一样，或者是把液晶层的厚度做成液晶分子螺旋构造中的分子螺旋螺距的1/2整数倍，或者是使用如图5所示的第2定向膜16A亦可。

还有，上述实施方式所涉及的抽出圆偏振光光学元件10、20、30都是由一层液晶层构成的单层构成，然而，本实施方式没有被限制于此，作为多层构成亦可。

具体来说，像图7(E)所示的抽出圆偏振光光学元件40那样，具有在沿面取向了的胆甾规则性的复数的液晶层42、44按顺序被直接层叠亦可。还有，其多层构成的抽出圆偏振光光学元件40中，位于液晶层42、44最外面的两个相对的主要表面分别如图1所示，在各个表面的整个范围内液晶分子导向偶极子的方向实质上一致。另外，使位于液晶层42、44最外面的两个相对的主要表面的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行是理想的。还有，这里所谓的“实质上平行”，是指2个导向偶极子的方向相互在±20°的范围之内。还有，其抽出圆偏振光光学元件40中，为了使位于液晶层42、44最外面的两个相对的主要表面中的液晶分子导向偶极子的方向达到准确的一致，把液晶层42、44的厚度做成液晶分子螺旋构造中分子螺旋螺距的1/2整数倍是理想的。进而，使相互邻接的液晶层42、44的交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行是理想的。还有，这里所谓的“实质上平行”，是指2个导向偶极子的方向相互在±5°的范围之内。

下面，对多层构成的抽出圆偏振光光学元件的制造方法进行说明。

(第一个制造方法)

首先，通过图7(A)～(E)，对把重合性单体分子或重合性低聚体分子作为液晶层的材料来使用时的制造方法进行说明。

这种情况下，如图7(A)所示，先在玻璃基板14上形成定向膜16，如图7(B)所示，再在定向膜16上覆盖作为液晶分子的重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18，并使其根据定向膜16的定向调节力定向。

其次，按照其定向状态的原样，如图7(C)所示，和上述的一样，如果通过使用发光开始剂的紫外线照射或电子线的单独照射，来对重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)18进行3维交联并固化的话，第1液晶层42就被形成。

进而，如图7(D)所示，在被3维交联了的第1液晶层42上直接覆盖另外准备了的其它重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)19，并使其如图8所示，根据被3维交联了的第1液晶层42表面的定向调节力定向，以这种状态，如图7(E)所示，和上述的一样，通过使用发光开始剂的紫外线照射或电子线的单独照射，对其进行3维交联并固化的话，第2液晶层44就被形成，并且2层构成的抽出圆偏振光光学元件40将被制作。

还有，3层以上多层构成时，重复与上述相同的工序(图7(D)、(E))，按顺序来重叠必要数量的液晶层。

在这里，上述制造方法中，如果事先在定向膜16上的整个范围内，使定向膜16的定向调节力的方向实质上一致的话，就可以使与其相接触的液晶分子导向偶极子的方向在其接触面内实质上一致。另外，对第1液晶层42进行3维交联并固化时，使用如图5所示的第2定向膜16A，使与定向膜16相反一侧的主要表面中的液晶分子导向偶极子的方向在其表面的整个范围内实质上一致亦可。还有，3层以上的多层构成的情况中，可以对第2以下的液晶层进行同样的工序。

另外，和上述的一样，为了使位于抽出偏振光光学元件40中的液晶层42、44最外面的两个相对的主要表面内的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行，如图3所示，对液晶层44的厚度，按照使最上面的液晶分子导向偶极子的方向与最下面的导向偶极子的方向实质上平行来进行调整是理想的，由此，可以使液晶分子导向偶极子的方向达到比较准确的平行。

(第2制造方法)

下面，通过图9(A)～(C)，对把液晶聚合体作为液晶层的材料来使用时的制造方法进行说明。

这种情况下，如图9(A)所示，和上述的一样，在玻璃基板14上形成定向膜16。

其次，如图9(B)所示，在定向膜16上覆盖具有胆甾规则性的液晶聚合体，根据定向膜16的定向调节力使其定向之后，冷却至玻璃转移温度(Tg)以下并呈玻璃状态，由此来形成第1液晶层42。

之后，如图9(C)所示，在第1液晶层42上直接覆盖另外准备的具有胆甾规则性的其它液晶聚合体，根据呈玻璃状态的第1液晶层42表面的定向调节力使其定向之后，和上述的一样，把液晶聚合体冷却至玻璃转移温度(Tg)以下并使其呈玻璃状态，由此，第2液晶层44就被形成，并且2层构造的抽出圆偏振光光学元件40将被制作。

还有，3层以上多层构成时，将重复与上述相同的工序(图9(C))。

在这里，上述制造方法中，如果事先在定向膜16上的整个范围内，使定向膜16的定向调节力的方向实质上一致的话，就可以使与其相接触的液晶分子导向偶极子的方向在其接触面内实质上一致。另外，对第1液晶层42进行3维交联并固化时，使用如图5所示的第2定向膜16A，使与定向膜16相反一侧的主要表面中的液晶分子导向偶极子的方向在其表面的整个范围内实质上一致亦可。还有，3层以上多层构成的情况中，可以对第2以下的液晶层进行同样的工序。

另外，和上述的一样，为了使位于抽出偏振光光学元件40中的液晶层42、44最外面的两个相对的主要表面内的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行，如图3所示，对液晶层44的厚度，按照使最上面的液晶分子导向偶极子的方向与最下面的导向偶极子的方向实质上平行而进行调整是理想的。由此，可以使液晶分子导向偶极子的方向达到比较可靠的平行。

还有，上述本实施方式所涉及的抽出圆偏振光光学元件10、20、30、40或40可以被用于，例如，如图10(A)所示的偏振光光源装置50。

如图10(A)所示，其偏振光光源装置50中，抽出圆偏振光光学元件10(20、30、40或40)被配置在光源52的光射出面52A一侧，可以接收来自光源52的光，并透过偏振光。还有，光源52，例如由面发光体构成，使白色的非偏振光在光射出面52A射出。

因此，其偏振光光源装置50中，从光源52被射出的非偏振光当中，与具有胆甾规则性的液晶螺旋螺距相对应的波长λ0(参照上式(1))的右旋或者左旋的圆偏振光成分的一方在波长带宽Δλ(参照上式(2))的范围内被反射，其余的右旋或者左旋的圆偏振光成分以及除掉反射波长带的波长带的非偏振光被透过。这样，就可以得到特定波长带的右旋或者左旋的圆偏振光成分。实际上，例如，通过带通过滤器，把除掉上述透过了的圆偏振光成分的波长带的非偏振光除去的话，就可以得到所定波长带的右旋或者左旋的圆偏振光成分。

另外，如这样的偏振光光源50可以作为，如图10B所示的，例如，液晶显示装置60的光源被使用。

如图10B所示，其液晶显示装置60具备，图10A所示的偏振光光源装置50、和被配置在其偏振光光源装置50的偏振光射出面50A一侧，接收从偏振光光源装置50的偏振光射出面50A被射出了的偏振光的液晶单元62。还有，液晶单元62是为了使与射入的所定波长带的偏振光的光相对应的透过率，例如根据外加电压发生变化并能够透过而被形成的，由此，就变得可以显示图像等等了。

实施方式2

下面，通过图11至图20B，对本发明实施方式2进行说明。

首先，通过图11，对本实施方式的第1例所涉及的抽出圆偏振光光学元件110进行说明。

如图11所示，其抽出圆偏振光光学元件110具备具有胆甾规则性的第1液晶层112、第2液晶层114及第3液晶层116，其第1～第3的液晶层112、114、116是在液晶分子118的螺旋轴118A的方向实质上一致的状态(在液晶层的厚度方向上定位的状态)下，直接按其顺序被层叠的。还有，如图11、图12A及图12B模式所示，第1～第3的液晶层112、114、116中，具有胆甾规则性的液晶分子118具有，其导向偶极子D的方向沿液晶层的厚度方向连续旋转所形成的螺旋构造。另外，第1～第3的液晶层112、114、116当中，相互邻接的液晶层交界面附近(即，第1液晶层112及第2液晶层114的各个交界面113附近，以及第2液晶层114及第3液晶层116的各个交界面115附近)的液晶分子118的导向偶极子D的方向实质上一致。还有，作为第1～第3的液晶层112、114、116中被包含的液晶分子118，例如，胆甾型液晶或者具有胆甾规则性的手性向列液晶等等被使用。

还有，具有胆甾规则性的第1～第3的液晶层112、114、116具有，如上述实施方式1中所说明的那样，基于物理上的分子排列(平面排列)，对一个方向的旋光成分(圆偏振光成分)和与其相反方向旋转的旋光成分进行分离的旋光选择特性(偏振光分离特性)。

在这里，所谓的第1～第3的液晶层112、114、116当中相互邻接的液晶层的交界面113、115附近的液晶分子118的导向偶极子D的方向实质上一致意味着，或者是如图12A所示，在交界面113、115两侧位置上的液晶分子118的方向基本一致，或者是如图12B所示，基本上相差180°，其当中的一个。这是因为，在多数情况下，对液晶分子的头和尾(屁股)进行光学上的区别是不可能的。

如这样，在第1～第3的液晶层112、114、116交界面113、115的两侧，如果各液晶层中的液晶分子118的导向偶极子D的方向实质上一致的话，这个位置上的胆甾构造所特有的圆偏振光反射特性中将不会产生断层。如果导向偶极子D的方向不是实质上一致的话，那么光学上的奇异点就被形成，用圆偏振光来测定分光反射率时，其选择反射波长中不连续的点将发生。

还有，液晶分子导向偶极子D的方向是否实质上一致，可以通过用透过型电子显微镜对液晶层112，114、116的剖面进行观察来判别。详细的说，如果通过透过型电子显微镜对具有胆甾规则性的液晶分子被固化了的液晶层112、114、116的剖面进行观察的话，胆甾型构造所特有的相当于分子螺旋螺距的明暗图样就会被观察到。因此这时，在邻接的液晶层相互接触的部分，即交界面部分，如果能以基本相同的浓度(明暗)观察的话，那么就可以判断，邻接的液晶层的交界面附近的液晶分子导向偶极子D的方向实质上一致。

在这里，作为抽出圆偏振光光学元件10的液晶层112、114、116的材料，可以使用可3维交联的重合性单体分子或重合性低聚体分子，也可以使用液晶聚合体。

其中，作为液晶层的材料，使用可3维交联的重合性单体分子时，可以使用如特开平7-258638号公报或者特表平10-508882号公报中所被公开了的液晶性单体及手性化合物的混合物。另外，使用重合性低聚体分子时，如特开昭57-165480号公报中被公开了的具有胆甾相的环式有机聚硅氧烷化合物是所希望的。还有，所谓“3维交联”意味着，把重合性单体分子或重合性低聚体分子相互进行3维重合，使其成网眼(网络)构造的状态。由此，可以按胆甾型液晶状态的原样对液晶分子进行光学上的固定化，且可以做成作为光学膜容易处理的常温下安定了的薄膜状的膜。

另外，作为液晶层的材料，使用液晶聚合体时，可以使用，在主连锁、侧连锁或者主连锁及侧连锁的两侧导入了呈现出液晶的内消旋配合基的高分子、在侧连锁上导入了胆甾醇基的高分子胆甾型液晶、如特开平9-133810号公报中被公开的液晶性高分子、以及特开平11-293252号公报中被公开的液晶性高分子等等。

下面，对像由这样的构成所形成的本实施方式所涉及的抽出圆偏振光光学元件110的制造方法进行说明。

(第1制造方法)

首先，通过图13(A)～(E)，作为液晶层的材料，使用重合性单体分子或重合性低聚体分子时的制造方法进行说明。

这种情况下，如图13(A)所示，在玻璃基板120上先形成定向膜122，如图13(B)所示，在定向膜122上覆盖作为液晶分子的重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)112a，并使其根据定向膜122的定向调节力定向。

其次，按照其定向状态的原样，如图13(C)所示，如果或者是通过用事先已添加了的发光开始剂和来自外部照射的紫外线使重合开始，或者是用电子线使直接重合开始，来进行3维交联(聚合体化)并固定的话，第1液晶层112就被形成。

进而，如图13(D)所示，在被3维交联了的第1液晶层112上直接覆盖另外准备了的其它重合性单体分子(或重合性低聚体分子)114a。由此，被覆盖了的液晶分子，根据被3维交联了的第1液晶层112表面的定向调节力，在第1液晶层112表面的液晶分子中定位并被定向。

这时，被3维交联了的第1液晶层112的表面和为了形成第2液晶层114的重合性单体分子(或重合性低聚体分子)114a的液晶分子的相互作用就成了重要的焦点。即、第1及第2液晶层112、114的液晶分子接近时，其各自的导向偶极子D的方向呈基本一致，或者大致180°的状态。还有，如果导向偶极子D的方向不是实质上一致的话，光学上的奇异点就被形成，当使用圆偏振光来测定分光反射率时，其选择反射波长中不连续的点将发生。

最后，如图13(E)所示，和上述的一样，如果通过使用发光开始剂的紫外线照射或电子线的单独照射，对其第2液晶层114进行3维交联并固化的话，第2液晶层114就被形成，并且2层构成的抽出圆偏振光光学元件110将被制作。

还有，3层以上多层构成的情况下，重复与上述相同的工序(图13(D)、(E))，按顺序来重叠必要数量的液晶层。

在这里，重合性单体分子(或者重合性低聚体分子)112a、114a溶于溶解媒质后作为覆盖液亦可，这种情况下，通过紫外线或电子线的照射，为了使溶解媒质在进行3维交联之前蒸发的干燥工序是必要的。

另外，以所定的温度，把重合性单体分子(或者重合性低聚物分子)18做成液晶层时，其将变成向列状态，但是如果在其中添加任意的手性剂，就将变成手性向列液晶(胆甾型液晶)。具体来说，例如，在重合性单体分子或者重合性低聚体分子中加入手性剂几％～10％左右即可。还有，通过或者是改变手性剂的种类来改变手性力，或者是使手性剂的浓度变化，就可以控制由重合性单体分子或者重合性低聚体分子的胆甾型构造所决定的选择反射波长带。

还有，定向膜122可以用通常被知晓的方法来做成。例如，可以用在如上述的玻璃基板120上镀上聚酰亚胺膜并进行研磨的方法，或者在玻璃基板120上镀上成为光定向膜的高分子化合物膜并照射偏振光UV(紫外线)的方法，也可以使用拉伸了的PET(聚对笨二酸乙二醇酯)薄膜等等。

另外，取代玻璃基板120，作为基层，使用光透过性基层也是可能的。这种情况下，使用由聚甲基丙烯酸甲、聚丙烯酸甲等的丙烯酸酯或者异丁烯酸酯的单独或共重合体、聚对笨二酸乙二醇酯、聚对笨二酸乙二醇酯等的聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯等的透明树脂、透明陶瓷等的透明性材料构成的呈平面形状的薄层状或平板状的构件即可。

(第2制造方法)

下面，通过图14(A)～(C)，作为液晶层的材料，使用液晶聚合体时的制造方法进行说明。

这种情况下，如图14(A)所示，和上述的一样，先在玻璃基板120上形成定向膜122。

其次，如图14(B)所示，在定向膜122上覆盖具有胆甾规则性的液晶聚合体，根据定向膜122的定向调节力使其定向之后，冷却至玻璃转移温度(Tg)以下使其呈玻璃状态，由此来形成第1液晶层124。

之后，如图14(C)所示，在第1液晶层124上直接覆盖另外准备了的具有胆甾规则性的其它液晶聚合体，使其根据呈玻璃状态的第1液晶层124表面的定向调节力定向。

这时，呈玻璃状态的液晶层124的表面和为了形成第2液晶层126的液晶聚合体的相互作用就成了重要的焦点。即、第1及第2液晶层124、126的液晶分子接近时，其各自的导向偶极子D的方向呈基本一致，或者大致180°的状态。还有，如果导向偶极子D的方向不是实质上一致的话，光学上的奇异点就被形成，当使用圆偏振光来测定分光反射率时，其选择反射波长中不连续的点将发生。

最后，和上述的一样，把液晶聚合体冷却至玻璃转移温度(Tg)以下使其呈玻璃状态，由此，第2液晶层126就被形成，并且2层构成的抽出圆偏振光光学元件120将被制作。

还有，在3层以上多层构成的情况下，重复与上述相同的工序(图14(C))，按顺序来重叠必要数量的液晶层。

在这里，液晶聚合体溶于溶解媒质之后作为覆盖液亦可，这种情况下，为了使溶解媒质在冷却之前蒸发的干燥工序是必要的。

另外，作为液晶聚合体，可以使用液晶聚合体自身内具有手性能的胆甾型液晶聚合体其物，也可以使用向列系液晶聚合体和胆甾系液晶聚合体的混合物。

如这样的液晶聚合体，状态因温度而改变，例如，玻璃转移温度是90℃，无向性转移温度是200℃的情况下，当温度在90℃～200℃之间时呈胆甾型液晶的状态，如果将其冷却至室温，就可以使其按照具有胆甾型构造的原样固化为玻璃状态。

还有，对由液晶聚合体胆甾型构造所决定的入射光的选择反射波长带进行调整的方法，在使用胆甾型液晶聚合体分子时，用众所周知的方法对液晶分子中的手性力进行调整即可。另外，使用向列系液晶聚合体和胆甾系液晶聚合体的混合物时，对其混合比进行调整即可。

还有，第1液晶层124及第2液晶层126的玻璃转移温度或无向性转移温度实质上一致的情况下，在固化为玻璃状态的液晶层上进一步覆盖液晶聚合体，并有必要为了使其定向而加温。由于其加温时，2个液晶层相互混合，所以使上述玻璃转移温度及无向性转移温度相互有少许不同是理想的。

下面，通过图15对本实施方式的第2例所涉及的抽出圆偏振光光学元件130进行说明。

如图15所示，其抽出圆偏振光光学元件130，通过如上所述的制造方法而被形成的第1液晶层132及第2液晶层134中的液晶分子的分子螺旋每一螺距的距离p1及p2是互不相同的。

在这里，所谓分子螺旋每一螺距的距离，是指各液晶层中的液晶分子的排列方向(导向偶极子的方向)对分子螺旋的中心轴(螺旋轴)旋转1回所需要的厚度方向的距离p1、p2(参照图15)。

这样，如果使被层叠了的复数的液晶层132、134中的液晶分子的分子螺旋每一螺距的距离不同的话，就可以抽出不同波长的圆偏振光，并可以加大其波长的带宽。

下面，通过图16对本实施方式的第3例所涉及的抽出圆偏振光光学元件140进行说明。

如图16所示，其抽出圆偏振光光学元件140，和上述的一样，层叠了3层的第1～第3液晶层142、144、146。各液晶层142、144、146中的液晶分子的分子螺旋每一螺距的距离互不相同，由此，反射的圆偏振光的波长λ1、λ2、λ3都各不相同。

还有，图16中被表示的是，每个液晶层142、144、146中的液晶分子的旋转方向是同一的，各液晶层142、144、146中，右旋转的圆偏振光成分R的一部分被反射，左旋转的圆偏振光成分L被透过的情况。

在这里，各液晶层142、144、146的厚度，例如，如果把为了得到各液晶层中的最大反射率的厚度设为分子螺距的8个螺距的话，为了变成比其小的6.4个螺距的厚度而被进行了调整。即，各液晶层142、144、146的厚度薄于，为了用最大反射率对入射的光当中特定波长的光的左旋或者右旋的圆偏振光成分的一方进行反射所需要的厚度。

还有，如这样的具有胆甾规则性的各液晶层142、144、146中，射入的非偏振光，根据如上述的偏振光分离特性，波长λ0作为中心的波长带宽Δλ范围内的光的左旋或者右旋的圆偏振光成分的一方被反射，而另一方的圆偏振光成分及除掉反射波长带的其它波长带的光(非偏振光)被透过。还有，被反射了的左旋或者右旋的圆偏振光成分与通常的反射不同，相位不被反转而是按其原样被反射。

一般来说，为了用最大反射率(通常95％～99％)来对左旋或者右旋的圆偏振光成分的一方进行反射，而使另一方透过，其螺距数至少要有8个螺距。

与此相对，图16中的各液晶层142、144、146的螺距数被做成了少于上述必要螺距数的6.4个螺距。

因此，在上述Δλ范围内，可以使左旋或者右旋的圆偏振光成分一方的反射量为80％，透过量为20％。还有，有关另一方的圆偏振光成分，与胆甾型构造的螺距数为8个螺距时相比，透过率有所提高，变得接近于100％。

另外，例如，如果把各液晶层142、144、146的螺距数做成例如5.6个螺距的话，就可以使各液晶层142、144、146中的左旋或者右旋的圆偏振光成分一方的反射量为70％，透过量为30％。即、根据各液晶层142、144、146的螺距数，可以得到不超过最大反射率的任意反射率及透过率。

另外，一般来说，为了用最大反射率(通常95％～99％)对左旋或者右旋圆的偏振光成分的一方进行反射，而使另一方透过，其厚度，可视光范围内的波长为380nm的光中至少需要1.6μm、而780nm的光中至少需要3.3μm。

与此相对，把图16中的各液晶层142、144、146的厚度做成可视光范围内，例如1.24μm(380nm)～2.6μm(780nm)(使各液晶层的厚度与选择反射波长呈线性变化)，薄于上述的必要厚度。

因此，在上述Δλ范围内，可以使左旋或者右旋的圆偏振光成分一方的反射量为80％，透过量为20％。还有，有关另一方的圆偏振光成分，与厚度为5μm时相比，透过率有所提高，变得接近于100％。

另外，例如，如果把各液晶层142、144、146的厚度做成例如1.1μm(380nm)～2.3μm(780nm)(使各液晶层的厚度与选择反射波长呈线性变化)的话，就可以使各液晶层142、144、146中的左旋或者右旋的圆偏振光成分一方的反射量为70％，同样地透过量为30％。即、根据各液晶层142、144、146的厚度，可以得到不超过最大反射率的任意反射率及透过率。

进而，抽出圆偏振光光学元件160，因为各个层都被做成了薄于用最大反射率对右旋或者左旋的圆偏振光成分一方进行反射时的厚度，所以，通过为了形成反射光的入射光和从相反一侧射入的透过光，也可以得到和反射光一样的圆偏振光成分。

图16中的抽出圆偏振光光学元件140是为了使第1～第3液晶层142、144、146的反射波长互不相同而做成的，但是本实施方式没有被限定于此。

具体来说，例如，如图17所示，像本实施方式的第4例所涉及的抽出圆偏振光光学元件150那样，使第1～第3液晶层152、154、156的反射波长同一亦可。这里，第2液晶层54中，左旋转的圆偏振光成分L的一部分被反射，与右旋转的圆偏振光成分R的一部分被反射的第1及第3液晶层152、154不同。

这样，就可以同时并且以任意的比例来抽出所定波长带的右旋或者左旋的圆偏振光成分。

下面，通过图18，对本实施方式第5例所涉及的抽出圆偏振光光学元件160进行说明。

如图18所示，其抽出圆偏振光光学元件160，在分子螺旋每一螺距的距离互不相同的液晶层162、164之间，设置了过渡液晶层166。

在这里，把第1及第2液晶层162、164的分子螺旋每一螺距的距离分别设为p1、p2，过渡液晶层166的分子螺旋每一螺距的距离设为ps时，使p1＜p2，并且，p1≤ps≤p2。

即、过渡液晶层166的分子螺旋每一螺距的距离在其厚度方向上变化，使和第1液晶层162的交界面163中为p1，和第2液晶层164的交界面165中为p2。具体来说，在第1液晶层162上覆盖第2液晶层164时，使第1液晶层少量溶化即可，由此，就可以把被抽出的圆偏振光的波长带做成连续的加宽的带。

还有，如图15所示的抽出圆偏振光光学元件30那样，对分子螺旋每一螺距的距离互不相同的液晶层进行层叠时，如图19所示，各液晶层当中，如果使至少2层中的选择反射波长带的一部分重叠的话，即、被层叠了的各液晶层当中至少2层，其选择反射波长带的中心区域C1和C2不同，并且，一方的端部E1和E2相互一部分重叠的话，就可以把被抽出的圆偏振光的波长带做成连续的加宽的带。

还有，上述本实施方式所涉及的抽出圆偏振光光学元件110、130、140、150或160，例如，如图20A所示，可以被用于偏振光光源装置180。

如图20A所示，其偏振光光源装置180中，抽出圆偏振光光学元件184(110、130、140、150或160)被配置在光源182的光射出面182A一侧，接收来自光源182的光并透过偏振光。还有，光源182，例如由面光源装置构成，使白色的非偏振光在光射出面182A射出。

因此，其偏振光光源装置180中，从光源182被射出的非偏振光当中，与具有胆甾规则性的液晶的螺旋螺距相应的波长λ0(参照上式(1))的右旋或者左旋的圆偏振光成分的一方在波长带宽Δλ(参照上式(2))的范围内被反射，其余的右旋或者左旋的圆偏振光成分及除掉反射波长带的波长带的非偏振光被透过。这样，就可以得到特定波长带的右旋或左旋的圆偏振光成分。实际上例如，通过带通过滤器，如果把除掉上述透过了的圆偏振光成分的波长带的非偏振光除去的话，就可以得到所定波长带的右旋或者左旋的圆偏振光成分。

另外，如图20B所示，如这样的偏振光光源180，可以作为例如液晶显示装置190的光源被使用。

如图20B所示，其液晶显示装置190具备，图20A所示的偏振光光源装置180、和被配置在其偏振光光源装置180的偏振光射出面1800A一侧，来接收从偏振光光源装置180的偏振光射出面180A被射出的偏振光的液晶单元192。还有，液晶单元192，为了能够使与射入的所定波长带的偏振光的光相对应的透过率，例如根据外加电压变化并透过而被构成，由此，就变得可以显示图像等等了。

实施例

实施例1

下面，对上述实施方式1的实施侧参照着比较例来进行叙述。

(实施例1-1)

实施例1-1中，把由重合性单体分子构成的单层液晶层的膜的厚度做成一定，并使液晶分子导向偶极子的方向一致。

准备使如下各部溶解的甲苯溶液。即、在两个末端具有重合可能的丙烯酸盐的同时在中央部的内消旋配合和上述丙烯酸盐之间具有隔片的从向列性转移到无向性的温度是110℃的单体分子90部、和在两个末端具有重合可能的丙烯酸盐的手性剂分子10部。还有，在上述甲苯溶液中，添加上述单体分子重量的5％的发光开始剂。(还有，关于由此而被得到的手性向列液晶，对定向膜上其研磨方向±5度范围内液晶分子导向偶极子的聚集情况进行确认。)

另一方面，在透明玻璃基板上，用旋转覆盖法覆盖溶于溶解媒质的聚酰亚胺，干燥后，用200℃镀膜(膜的厚度为0.1μm)，并在一定的方向上进行研磨，使其起作为定向膜的作用。

然后，把带有如此定向膜的玻璃基板安装在旋转涂层器上，在尽可能使膜的厚度一定的条件下，旋转覆盖使上述单体分子等溶解了的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼确认了对在定向膜上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。

然后，对上述涂膜进行紫外线照射，根据涂膜中的发光开始剂所发生的游离基，对单体分子的丙烯酸盐进行3维交联并聚合体化，制造出单层的抽出圆偏振光光学元件。此时涂膜的厚度为2μm±1.5％。另外，用分光光度计进行测定时，涂膜的选择反射波长带的中心波长为600nm。

另外，和图21所示的一样，把圆偏振光板做成交叉尼科耳状态，在其间夹持如上述被制造出的抽出圆偏振光光学元件，并用肉眼来观察时，显示面内被观察到的明暗图样是微乎其微的。

(比较例1-1)

比较例1-1中，把由重合性单体分子构成的单层液晶层的膜的厚度做成不均，并打乱液晶分子导向偶极子的方向。即、对除了改变旋转涂层器的条件使膜的厚度为2μm±5％之外，与实施例1-1同样制造了的抽出圆偏振光光学元件进行同样的观察时，显示面内明显的明暗图样被观察到了。

(比较例1-2)

比较例1-2中，把由重合性单体分子构成的单层液晶层被形成的定向膜的研磨方向做成不均，并打乱液晶分子导向偶极子的方向。即、对除了使定向膜的研磨方向在显示面内不均匀之外，与实施例1-1同样制造了的抽出圆偏振光光学元件进行同样的观察时，显示面内明显的明暗图样被观察到了。

(实施例1-2)

实施例1-2中，通过使由重合性单体分子构成的单层液晶层膜的厚度一定，并且与螺距对准，使液晶层的两个相对的主要表面中的液晶分子导向偶极子的方向平行。即、对除了把液晶层膜的厚度做成通过所用材料的折射率使胆甾型构造的始点和终点的导向偶极子的方向平行的厚度之外，与实施例1-1同样制造了的抽出圆偏振光光学元件进行同样的观察时，和没有这样做的情况相比，显示面内被观察到的明暗图样明显地减少了。

(实施例1-3)

实施例1-3中，把由重合性单体分子构成的多层液晶层膜的厚度做成一定，并使液晶分子导向偶极子的方向一致。

把实施例1-1中制造的抽出圆偏振光光学元件作为第1液晶层，在与其定向膜相反一侧的表面上，以快于上一回的旋转数来旋转覆盖，除了手性剂分子是15部之外与实施例1-1相同的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼确认了对在定向膜上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。用分光光度计进行测定时，第2层的涂膜的选择反射波长带的中心波长为500nm左右。

然后，对上述涂膜进行紫外线照射，根据涂膜中的发光开始剂所发生的游离基，对单体分子的丙烯酸盐进行3维交联并聚合体化，形成第2液晶层，并制造出多层的抽出圆偏振光光学元件。此时的膜的总厚度为3.5μm±1.5％。

用透过型电子显微镜对被制造了的复数的液晶层的剖面进行观察时，聚合体化了的各液晶层之间的明暗图样呈相互平行的状态(由此知道，螺旋轴的方向是一致的)，在液晶层之间，断层没有被观察到(由此知道，邻接的液晶层表面之间的液晶分子导向偶极子的方向是一致的)。

另外，和图21所示的一样，把圆偏振光板做成交叉尼科耳状态，在其间夹持如上述被制造出的抽出圆偏振光光学元件，并用肉眼来观察时，显示面内被观察到的明暗图样是微乎其微的。

(比较例1-3)

比较例1-3中，把由重合性单体分子构成的多层液晶层膜的厚度做成不均，并打乱液晶分子导向偶极子的方向。即、对除了改变旋转涂层器的条件使膜的总厚度为3.5μm±5％之外，与实施例1-3同样制造出的抽出圆偏振光光学元件进行同样的观察时，显示面内明显的明暗图样被观察到了。

(实施例1-4)

实施例1-4中，把由液晶聚合体构成的多层液晶层的膜的厚度做成一定，并使液晶分子导向偶极子的方向一致。

准备使玻璃转移温度是80℃，无向性转移温度是200℃的丙酸系的侧连锁型液晶聚合体溶解的甲苯溶液。(还有，关于如此而被得到的高分子胆甾型液晶，对定向膜上其研磨方向在±5度的范围内液晶分子导向偶极子的聚集情况进行确认。)

另一方面，在透明玻璃基板上，用旋转覆盖法覆盖溶于溶解媒质的聚酰亚胺，干燥后，用200℃镀膜(膜的厚度为0.1μm)，在一定的方向上进行研磨，使其起作为定向膜的作用。

然后，把带有如此定向膜的玻璃基板安装在旋转涂层器上，在尽可能使膜的厚度一定的条件下，旋转覆盖使上述液晶聚合体溶解了的甲苯溶液。

接着，用90℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，使在定向膜上被形成了的涂膜保持在150℃10分钟，通过选择性的反射，用肉眼来确认上述涂膜呈胆甾相的情况。进而，把上述涂膜冷却至室温，使液晶聚合体呈玻璃状态并固定化，从而形成了第1液晶层。此时的膜的厚度为2μm±1.5％。另外，用分光光度计进行测定时，第1液晶层的选择反射波长带的中心波长为600nm。

进而，在呈玻璃状态并固定化了的第1液晶层上，以快于上一回的旋转数来旋转覆盖使玻璃转移温度是75℃，无向性转移温度是190℃的丙烯系的侧连锁型液晶聚合体溶解的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼来确认在第1液晶层上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。另外，用分光光度计进行测定时，第2层的涂膜的选择反射波长带的中心波长为500nm左右。

接着，用90℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，使上述涂膜保持在150℃10分钟，通过选择性的反射，用肉眼来确认上述涂膜呈胆甾相的情况。进而，把上述涂膜冷却至室温，使液晶聚合体呈玻璃状态并固定化，形成第2液晶层，从而制造出了多层的抽出圆偏振光光学元件。此时的膜的总厚度为3.5μm±1.5％。

用透过型电子显微镜对被制造出的复数的液晶层的剖面进行观察时，固定化了的各液晶层之间的明暗图样呈相互平行的状态(由此知道，螺旋轴的方向是一致的)，在液晶层之间断层没有被观察到(由此知道，邻接的液晶层表面之间的液晶分子导向偶极子的方向是一致的)。进而，用分光光度计进行了测定时，透过率中光学上的奇异点没有被观察到。

另外，和图21所示的一样，把圆偏振光板做成交叉尼科耳状态，在其间夹持如上述所被制造出的抽出圆偏振光光学元件，并用肉眼来观察时，显示面内被观察到的明暗图样是微乎其微的。

(比较例1-4)

比较例1-4中，把由液晶聚合体构成的多层液晶层膜的厚度做成不均，并打乱液晶分子导向偶极子的方向。即、对除了改变旋转涂层器的条件使膜的总厚度为3.5μm±5％之外，与实施例1-4同样制造出的抽出圆偏振光光学元件进行同样的观察时，显示面内明显的明暗图样被观察到。

实施例2

下面，对上述实施方式2的实施例参照着比较例来进行叙述。

(实施例2-1)

实施例2-1中，通过研磨，使由重合性单体分子构成的多层液晶层的交界面中的液晶分子导向偶极子的方向一致。

准备使如下各部溶解的甲苯溶液。即、在两个末端具有重合可能的丙烯酸盐的同时在中央部的内消旋配合和上述丙烯酸盐之间具有隔片的从向列性转移到无向性的温度是110℃的单体分子90部、和在两个末端具有重合可能的丙烯酸盐的手性剂分子10部。还有，在上述甲苯溶液中，添加上述单体分子重量的5％的发光开始剂。(还有，关于由此而被得到的手性向列液晶，对定向膜上其研磨方向±5度范围内液晶分子导向偶极子的聚集情况进行确认。)

另一方面，在透明玻璃基板上，用旋转覆盖法覆盖溶于溶解媒质的聚酰亚胺，干燥后，用200℃镀膜(膜的厚度为0.1μm)，并在一定的方向上进行研磨，使其起作为定向膜的作用。

然后，把带有如此定向膜的玻璃基板安装在旋转涂层器上，并旋转覆盖使上述单体分子等溶解了的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼来确认在定向膜上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。

然后，对上述涂膜进行紫外线照射，根据涂膜中的发光开始剂所发生的游离基，对单体分子的丙烯酸盐进行3维交联并聚合体化，从而形成了第1液晶层(膜的厚度为2μm)。用分光光度计进行测定时，第1液晶层的选择反射波长带的中心波长为600nm。

进而，对聚合体化了的上述第1液晶层的表面，在该表面的导向偶极子的方向上进行研磨。还有，第1液晶层表面的导向偶极子的方向，不仅可以根据对定向膜的研磨方向、胆甾型液晶的选择反射波长、胆甾型液晶的折射率和膜的厚度的计算来算出，而且进行光学上的测定也是可能的，另外，通过用透过型电子显微镜对剖面的确认来判别也是可能的。

进而，在研磨了的上述第1液晶层上，以快于上一回的旋转数来旋转覆盖除了手性剂分子是15部之外和上述相同的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼来确认在第1液晶层上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。用分光光度计进行测定时，第2层的涂膜的选择反射波长带的中心波长为500nm左右。

然后，对上述涂膜进行紫外线照射，根据涂膜中的发光开始剂所发生的游离基，对单体分子的丙烯酸盐进行3维交联并聚合体化，从而形成第2液晶层(膜的厚度为1.5μm)，并制作出多层的抽出圆偏振光光学元件。

用透过型电子显微镜对被制造了的复数的液晶层的剖面进行观察时，聚合体化了的各液晶层之间的明暗图样呈相互平行的状态(由此知道，螺旋轴的方向是一致的)，在液晶层之间，断层没有被观察到(由此知道，邻接的液晶层表面之间的液晶分子导向偶极子的方向是一致的)。进而，用分光光度计进行测定时，透过率中光学上的奇异点没有被观察到。

(比较例2-1)

比较例2-1中，通过研磨，使由重合性单体分子构成的多层液晶层的交界面中的液晶分子导向偶极子的方向不一致。即、除了把聚合体化了的涂膜的表面，在涂膜表面导向偶极子的方向成90度的方向上进行研磨之外，与实施例2-1相同。

用透过型电子显微镜对被制造了的复数的液晶层的剖面进行观察时，聚合体化了的各液晶层之间的明暗图样呈相互平行的状态(由此知道，螺旋轴的方向是一致的)，可是，在液晶层之间，断层被观察到(由此知道，邻接的液晶层表面之间的液晶分子导向偶极子的方向是不一致的)。进而，用分光光度计进行测定时，透过率中光学上的奇异点被观察到，经过仔细检查，发现圆偏振光的状态被打乱了。

(实施例2-2)

实施例2-2中，通过直接层叠，使由重合性单体分子构成的多层液晶层交界面中的液晶分子导向偶极子的方向一致。

除了对聚合体化了的涂膜没有进行研磨之外，与实施例2-1相同。

用透过型电子显微镜对被制造了的复数的液晶层的剖面进行观察时，聚合体化了的各液晶层之间的明暗图样呈相互平行的状态(由此知道，螺旋轴的方向是一致的)，在液晶层之间，断层没有被观察到(由此知道，邻接的液晶层表面之间的液晶分子导向偶极子的方向是一致的)。进而，用分光光度计进行测定时，透过率中光学上的奇异点没有被观察到。

(实施例2-3)

实施例2-3中，通过直接层叠，使由液晶聚合体构成的多层液晶层交界面中的液晶分子导向偶极子的方向一致。

准备使玻璃转移温度是80℃，无向性转移温度是200℃的丙烯系的侧连锁型液晶聚合体溶解的甲苯溶液。(还有，关于如此而被得到的高分子胆甾型液晶，对定向膜上其研磨方向在±5度的范围内液晶分子导向偶极子的聚集情况进行确认。)

另一方面，在透明玻璃基板上，用旋转覆盖法覆盖溶于溶解媒质的聚酰亚胺，干燥后，用200℃镀膜(膜的厚度为0.1μm)，在一定的方向上进行研磨，使其起作为定向膜的作用。

然后，把带有如此定向膜的玻璃基板安装在旋转涂层器上，旋转覆盖使上述液晶聚合体溶解了的甲苯溶液。

接着，用90℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，使在定向膜上被形成了的涂膜保持在150℃10分钟，通过选择性的反射，用肉眼来确认上述涂膜呈胆甾相的情况。进而，把上述涂膜冷却至室温，使液晶聚合体呈玻璃状态并固定化，从而形成了第1液晶层(膜的厚度为2μm)。用分光光度计进行测定时，第1液晶层的选择反射波长带的中心波长为600nm。

进而，在呈玻璃状态并固定化了的第1液晶层上，以快于上一回的旋转数来旋转覆盖使玻璃转移温度是75℃，无向性转移温度是190℃的丙烯系的侧连锁型液晶聚合体溶解的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼来确认在第1液晶层上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。另外，用分光光度计进行测定时，第2层的涂膜的选择反射波长带的中心波长为500nm左右。

接着，用90℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，使上述涂膜保持在150℃10分钟，通过选择性的反射，用肉眼来确认上述涂膜呈胆甾相的情况。进而，把上述涂膜冷却至室温，使液晶聚合体呈玻璃状态并固定化，从而形成第2液晶层(膜的厚度为1.5μm)，并制造出了多层的抽出圆偏振光光学元件。

用透过型电子显微镜对被制造出的复数的液晶层的剖面进行观察时，固定化了的各液晶层之间的明暗图样呈相互平行的状态(由此知道，螺旋轴的方向是一致的)，在液晶层之间断层没有被观察到(由此知道，邻接的液晶层表面之间的液晶分子导向偶板子的方向是一致的)。进而，用分光光度计进行了测定时，透过率中光学上的奇异点没有被观察到。

(实施例2-4)

实施例2-4中，在由重合性单体分子构成的多层液晶层之间设置了过渡液晶层。

准备使如下部溶解的甲苯溶液。即、在两个末端具有重合可能的丙烯酸盐的同时在中央部的内消旋配合和上述丙烯酸盐之间具有隔片的从向列性转移到无向性的温度是110℃的单体分子90部、和在两个末端具有重合可能的丙烯酸盐的手性剂分子10部。还有，在上述甲苯溶液中，添加上述单体分子重量的5％的发光开始剂。(还有，关于由此而被得到的手性向列液晶，对定向膜上其研磨方向±5度范围内液晶分子导向偶极子的聚集情况进行确认。)

另一方面，在透明玻璃基板上，用旋转覆盖法覆盖溶于溶解媒质的聚酰亚胺，干燥后，用200℃镀膜(膜的厚度为0.1μm)，并在一定的方向上进行研磨，使其起作为定向膜的作用。

然后，把带有如此定向膜的玻璃基板安装在旋转涂层器上，旋转覆盖使上述液晶聚合体分子溶解了的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼来确认了对在定向膜上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。

然后，对上述涂膜，用实施例2-1的1/10的照射量的紫外线进行照射，根据涂膜中的发光开始剂所发生的游离基，对单体分子的丙烯酸盐进行3维交联并聚合体化，从而形成了第1液晶层(膜的厚度为2μm)。用分光光度计进行测定时，第1液晶层的选择反射波长带的中心波长为600nm左右。

进而，在聚合体化了的上述第1液晶层上，以快于上一回的旋转数旋转覆盖除了手性剂分子是15部之外和上述相同的甲苯溶液。

接着，用80℃使上述甲苯溶液中的甲苯蒸发，进而，通过选择性的反射，用肉眼来确认第1液晶层上被形成了的涂膜呈胆甾相的情况。用分光光度计进行测定时，第2层的涂膜的选择反射波长带的中心波长为500nm左右。

然后，对上述涂膜进行紫外线照射，根据涂膜中的发光开始剂所发生的游离基，对单体分子的丙烯酸盐进行3维交联并聚合体化，形成第2液晶层(膜的厚度为1.5μm)，并制造出多层的抽出圆偏振光光学元件。

用透过型电子显微镜对被制造了的复数的液晶层的剖面进行观察时，聚合体化了的各液晶层之间的明暗图样呈相互平行的状态(由此知道，螺旋轴的方向是一致的)，在液晶层之间，断层没有被观察到(由此知道，邻接的液晶层表面之间的液晶分子导向偶极子的方向是一致的)。进而，用分光光度计进行测定时，透过率中光学上的奇异点没有被观察到。

另外，液晶层之间，明暗图样的过渡层被观察到。其过渡层，明暗图样的螺距与邻接的液晶层一致，在过渡层中属于中间状态。

过渡层出现的原因被认为是，由于第1液晶层把发光开始剂的添加量或者紫外线的照射量减少而使3维交联没有得以完全进行，从而第1层液晶层的成分在第2层的液晶层中存在着一部分的物质上的移动。

Claims (27)

1.一种抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

具备在沿面取向了的具有胆甾规则性的液晶层，

上述液晶层的两个相对的主要表面当中，一个表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向以朝向上述一个表面内的特定方向的方式实质上一致的同时，另一个表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向也以朝向上述另一个表面内的特定方向的方式实质上一致。

2.权利要求1中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述一个表面的液晶分子导向偶极子的方向与上述另一个表面的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行。

3.权利要求2中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述液晶层的上述一个表面中的液晶分子和上述另一个表面中的液晶分子之间，有0.5×整数倍的螺距数的液晶分子螺旋构造。

4.一种抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

具备沿面取向了的具有胆甾规则性的复数的液晶层，即按顺序被直接层叠的复数的液晶层，

位于上述复数的液晶层最外面的两个相对的主要表面中，一个表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向以朝向上述一个表面内的特定方向的方式实质上一致的同时，另一个表面的整个范围内的液晶分子导向偶极子的方向也以朝向上述另一个表面内的特定方向的方式实质上一致。

5.权利要求4中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述一个表面的液晶分子导向偶极子的方向与上述另一个表面的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行。

6.权利要求5中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述一个表面中的液晶分子和上述另一个表面中的液晶分子之间，有0.5×整数倍的螺距数的液晶分子的螺旋构造。

7.权利要求4中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述复数的液晶层当中，相互邻接的液晶层交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行。

8.一种抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：包括

在使定向调节力的方向在膜上的整个范围内达到实质上同一的定向膜上，覆盖包含具有胆甾规则性的重合性单体分子或重合性低聚体分子的液晶分子，并根据上述定向膜的定向调节力使该液晶分子定向的工序；

对由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶分子进行3维交联来形成第1液晶层的工序；

在上述第1液晶层上直接覆盖包含具有胆甾规则性的其它重合性单体分子或重合性低聚体分子的其它液晶分子，并根据3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力使该其它液晶分子定向的工序；

对由3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力定向了的上述其它液晶分子进行3维交联来形成第2液晶层的工序。

9.权利要求8中记载的抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：

为了使上述第1液晶层及上述第2液晶层每个液晶层的两个相对的主要表面当中，一个表面的液晶分子导向偶极子的方向和另一个表面的液晶分子导向偶极子的方向实质上平行，对上述第1液晶层及上述第2液晶层的厚度分别进行调整。

10.权利要求8中记载的抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：

在上述定向膜上覆盖上述液晶分子并使其定向时，通过在与上述定向膜不同一侧的表面上层叠其它定向膜，来控制上述第1液晶层表面的定向。

11.一种抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：包括

在定向调节力的方向在膜上的整个范围内被实质上一致的定向膜上，覆盖具有胆甾规则性的液晶聚合体，并根据上述定向膜的定向调节力使该液晶聚合体定向的工序；

把由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第1液晶层的工序；

在上述第1液晶层上直接覆盖具有胆甾规则性的其它液晶聚合体，根据呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力使上述其它液晶聚合体定向的工序；

把根据呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力而定向了的上述其它液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第2液晶层的工序。

12.权利要求11中记载的抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：

为了使上述第1液晶层及上述第2液晶层每个液晶层的两个相对的主要表面当中，一个表面的液晶分子导向偶极子的方向和另一个表面的液晶分子导向偶极子方向实质上平行，而对上述第1液晶层及上述第2液晶层的厚度分别进行调整。

13.权利要求11中记载的抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：

在上述定向膜上覆盖上述液晶聚合体并使其定向时，通过在与上述定向膜不同一侧的表面层叠其它定向膜，来控制上述第1液晶层表面的定向。

14.一种偏振光光源装置，其特征在于：具备

光源；

权利要求1～7的任何一项中记载的抽出圆偏振光光学光件，即接收来自上述光源的光，并透过偏振光的光的抽出圆偏振光光学元件。

15.一种液晶显示装置，其特征在于：具备

权利要求14中记载的偏振光光源装置；

接收从上述偏振光光源装置被射出的偏振光的光，使针对上述偏振光的光的透过率发生变化并使其透过的液晶单元。

16.一种抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

具备具有胆甾规则性的复数的液晶层，

上述复数的液晶层在液晶分子螺旋轴的方向实质上一致的状态下被层叠，并且，上述复数的液晶层当中相互邻接的液晶层的交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致。

17.权利要求16中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述各液晶层由被3维交联了的重合性单体分子或重合性低聚体分子构成。

18.权利要求16中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述各液晶层由液晶聚合体构成。

19.权利要求16中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述复数的液晶层当中的至少一层的液晶层，其液晶分子螺旋构造中的分子螺旋的每一螺距的距离与其它液晶层的液晶分子螺旋构造中的分子螺旋的每一螺距的距离不同。

20.权利要求16中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述各液晶层的厚度，薄于用于对入射的光当中特定波长的右旋或者左旋的圆偏振光成分的一个用最大反射率进行反射所需要的厚度。

21.权利要求16中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述各液晶层中的液晶分子的旋转方向是同一的。

22.权利要求21中记载的抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：

上述复数的液晶层当中至少2层的液晶层的选择反射波长带的中心区域是不同的带，并且在其端部区域有一部分相互重叠。

23.一种抽出圆偏振光光学元件，其特征在于：具备

具有胆甾规则性的复数的液晶层；

在上述复数的液晶层当中至少邻接的2层的液晶层之间被配置了的过渡液晶层，即液晶分子螺旋构造中的分子螺旋每一螺距的距离沿厚度方向变化的过渡液晶层，

上述复数的液晶层是在液晶分子螺旋轴方向实质上一致的状态下被层叠，并且，上述复数的液晶层当中相互邻接的液晶层交界面附近的液晶分子导向偶极子的方向实质上一致，进而，与上述过渡液晶层邻接的上述2个液晶层当中一个的液晶分子螺旋构造中的分子螺旋每一螺距的距离，与另一个液晶层的液晶分子螺旋构造中的分子螺旋每一螺距的距离不同，并且，上述过渡液晶层中的液晶分子的分子螺旋每一螺距的距离，在邻接的上述一个液晶层一侧与该一个的液晶层的分子螺旋每一螺距的距离实质上相等，在上述另一个液晶层一侧与该另一个液晶层的分子螺旋每一螺距的距离实质上相等。

24.一种抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：包括

在定向膜上覆盖包含具有胆甾规则性的重合性单体分子或重合性低聚体分子的液晶分子，根据上述定向膜的定向调节力使该液晶分子定向的工序；

对由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶分子进行3维交联来形成第1液晶层的工序；

在上述第1液晶层上直接覆盖包含具有胆甾规则性的其它重合性单体分子或重合性低聚体分子的其它液晶分子，根据3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力使该其它液晶分子定向的工序；

对由3维交联了的上述第1液晶层表面的定向调节力定向了的上述其它液晶分子进行3维交联来形成第2液晶层的工序。

25.一种抽出圆偏振光光学元件的制造方法，其特征在于：包括

在定向膜上覆盖具有胆甾规则性的液晶聚合体，并根据上述定向膜的定向调节力使该液晶聚合体定向的工序；

把由上述定向膜的定向调节力定向了的上述液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第1液晶层的工序；

在上述第1液晶层上直接覆盖具有胆甾规则性的其它液晶聚合体，并根据呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力使上述其它液晶聚合体定向的工序；

把由呈玻璃状态的上述第1液晶层表面的定向调节力定向了的上述其它液晶聚合体冷却，使其呈玻璃状态来形成第2液晶层的工序。

26.一种偏振光光源装置，其特征在于：具备

光源；

权利要求16～23的任何一项中记载的抽出圆偏振光光学元件，即接收来自上述光源的光，并透过偏振光的光的抽出圆偏振光光学元件。

27.一种液晶显示装置，其特征在于：具备

权利要求26中记载的偏振光光源装置；

接收从上述偏振光光源装置被射出的偏振光的光，使针对上述偏振光的光的透过率发生变化并使其透过的液晶单元。

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