JP2023027201A - 光学素子および光偏向装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献3のような1つの次元で非線形に変化する局所的な光学軸方向を備えた光学異方性を有する層に対して、光を入射させると、入射位置によって回折度合いが異なることが本発明者らの検討により明らかになった。このような素子において、領域によって異なる入射角で光を入射させ、出射させる場合、面内の回折効率が領域によって異なり、回折効率が低下する領域が生じることがあった。
<1> 液晶化合物に由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化した面内配向パターンを有する光学異方性層を厚さ方向に複数備え、
上記光学異方性層は、上記一方向において上記光学軸の向きが180°回転するまでの長さが互いに異なる領域を有し、
上記複数の光学異方性層の少なくとも1層は、上記一方向に沿って上記厚さ方向に切断した断面を走査型電子顕微鏡で観察した断面像において、上記光学軸の向きに由来した明線および暗線の対が上記一方向に沿って複数あり、上記明線および暗線の対が上記光学異方性層の界面の法線に対して互いに異なる傾き角度で傾いた領域を有する傾斜光学異方性層である光学素子。
<2> 上記傾斜光学異方性層を2層備え、上記断面像において、上記2層の傾斜光学異方性層の少なくとも一部の対向領域の、一方の傾斜光学異方性層における上記明線および暗線の対と、他方の傾斜光学異方性層における上記明線および暗線の対との、上記傾き角度が互いに異なっている<1>に記載の光学素子。
<3> 上記傾斜光学異方性層を2層備え、上記断面像において、上記2層の傾斜光学異方性層が少なくとも一部の対向領域の、一方の傾斜光学異方性層における上記明線および暗線の対と、他方の傾斜光学異方性層における上記明線および暗線の対との、上記法線に対する傾き方向が異なる<1>または<2>のいずれかに記載の光学素子。
<4> 上記傾斜光学異方性層を2層備え、上記断面像において、上記2層の傾斜光学異方性層が少なくとも一部の対向領域の、一方の傾斜光学異方性層における上記明線および暗線の対と、他方の傾斜光学異方性層における上記明線および暗線の対との、上記法線に対する傾き方向が同じである<1>から<3>のいずれかに記載の光学素子。
<5> 上記傾斜光学異方性層は、上記光学軸が厚さ方向に捩れ配向した領域を有する<1>から<4>のいずれかに記載の光学素子。
<6> 入射した光を回折して透過する機能を有する<1>から<5>のいずれかに記載の光学素子。
<7> 上記傾斜光学異方性層において、上記液晶化合物がコレステリック配向している<1>から<5>のいずれかに記載の光学素子。
<8> 入射した光を回折して反射する機能を有する<7>に記載の光学素子。
<9> 上記光学異方性層の上記面内配向パターンが、上記一方向において上記光学軸の向きが180°回転するまでの長さが、該一方向において徐々に変化するパターンである<1>から<8>のいずれかに記載の光学素子。
<10> 上記光学異方性層の上記面内配向パターンが、上記一方向を、内側から外側に向かう放射状に有するパターンである。
<1>から<9>のいずれかに記載の光学素子。
<11> 上記光学異方性層の上記面内配向パターンにおいて、上記一方向において上記光学軸の向きが180°回転するまでの長さが10μm以下である領域を有する<1>から<10>のいずれかに記載の光学素子。
<12> 入射された光を偏向して出射する光偏向素子と、上記光偏向素子を駆動する駆動手段と、上記光偏向素子の光出射側に配置された、<1>から<11>のいずれかに記載の光学素子とを備えた光偏向装置。
図1は、第1の実施形態の光学素子1の表面の一部を模式的に示す平面図であり、図2は光学素子1の断面を、走査型顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)で観察して得られる断面像の模式図である。なお、以下の図面においては、シート状の光学素子のシート面をxy面、厚み方向をz方向と定義している。
このような構成は、1層目の光学異方性層を先に形成した上に、塗布などで2層目の光学異方性層を形成する順で複数の光学異方性層を形成することで、周期を一致させることが可能となる。
明暗線の界面の法線nに対する傾きは、x方向位置によって異なり、本例ではx軸方向に徐々に傾き角度が大きくなっている(α1<α2<α3…)。なお、ここで明暗線の傾き角度は、明暗線が法線nとなす角度のうち90°より小さい鋭角の角度で定義する。
なお、透過型の回折素子として機能させる場合、光学異方性層は、波長λに対する面内リタデーションRe(λ)(=Δnλ×d)が0.3λ~0.7λであることが好ましい。リタデーションReは0.4λ~0.6λが好ましく、0.45λ~0.55λがより好ましく、0.5λであることが特に好ましい。Δnλは波長λにおける光学異方性層の複屈折率、dは光学異方性層の厚みである。例えば、940nmの光を入射光として想定する場合には、940nmの光に対するリタデーションReが282nm~658nmの範囲であればよく、470nmであることが特に好ましい。このようなリタデーションReを有する場合、光学異方性層は一般的なλ/2板としての機能、すなわち、入射光の直交する直線偏光成分の間に180°(=π=λ/2)の位相差を与える機能を呈する。なお、リタデーションは、λ/2に近いほど回折効率が向上して好ましいが、リタデーションは上記範囲に限定されるものではない。
光学異方性層が略λ/2のリタデーションを有している場合、入射光に対してλ/2の位相差を与え、所定の円偏光を有する入射光を逆向きの円偏光に変換して出射する。
また、領域によって入射角を変化させて入射した場合における平均的な回折効率を向上させることができ、反射光の強度差を抑制することができる。
さらに、例えば透過光に光量分布を設けたい場合など、光学素子の用途によって、光学軸が連続的に回転する1方向に向かって、1周期Λを、徐々に変更するのではなく、光学軸が連続的に回転する1方向において、部分的に1周期Λが異なる領域を有する構成も利用可能である。
光学異方性層を形成するための、液晶化合物を含む液晶組成物は、液晶化合物の他に、レベリング剤、配向制御剤、重合開始剤および配向助剤などのその他の成分を含有していてもよい。支持体上に配向膜を形成し、その配向膜上に液晶組成物を塗布、硬化することにより、液晶組成物の硬化層からなる、所定の液晶配向パターンが固定化された光学異方性層を得ることができる。
棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報および特開2010-244038号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
なお、配向制御剤、重合開始剤、および配向助剤などのその他の成分については、いずれも公知の材料を利用することができる。なお、厚み方向に捩れ配向を有する光学異方性層あるいは、厚み方向にコレステリック配向を有する光学異方性層を得るためにはカイラル剤を添加する。
カイラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。カイラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
カイラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4-3項、TN(twisted nematic)、STN(Super Twisted Nematic)用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)、イソソルビド、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
カイラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン、および、これらの誘導体が含まれる。カイラル剤は、重合性基を有していてもよい。カイラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性カイラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、カイラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性カイラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であるのが好ましい。従って、カイラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるのが好ましく、不飽和重合性基であるのがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であるのがさらに好ましい。
また、カイラル剤は、液晶化合物であってもよい。
液晶組成物の溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N、N-ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1、2-ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
光学異方性層は、例えば、配向膜上に液晶組成物を多層塗布することにより形成することができる。多層塗布とは、配向膜の上に液晶組成物を塗布し、加熱し、さらに冷却した後に紫外線硬化を行って1層目の液晶固定化層を作製した後、2層目以降はその液晶固定化層に重ね塗りして塗布を行い、同様に加熱し、冷却後に紫外線硬化を行うことを繰り返すことをいう。
支持体は、光学異方性層あるいは光学異方性層および配向膜を支持するものである。支持体は光学素子の必須の構成要素ではない。光学異方性層を形成する際に用い、その後、剥離されてもよい。
支持体としては、透明支持体が好ましく、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム、セルローストリアセテート等のセルロース系樹脂フィルム、シクロオレフィンポリマー系フィルム(例えば、商品名「アートン」、JSR社製、商品名「ゼオノア」、日本ゼオン社製)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、および、ポリ塩化ビニル等を挙げることができる。支持体は、可撓性のフィルムに限らず、ガラス基板等の非可撓性の基板であってもよい。
支持体の厚さは、1~1000μmが好ましく、3~250μmがより好ましく、5~150μmがさらに好ましい。
配向膜は光学異方性層を形成する際に、液晶化合物を所定の液晶配向パターンに配向するために設けられる。
例えば、ポリマーなどの有機化合物からなるラビング処理膜、無機化合物の斜方蒸着膜、マイクログルーブを有する膜、ならびに、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライドおよびステアリル酸メチルなどの有機化合物のラングミュア・ブロジェット法によるLB(Langmuir-Blodgett:ラングミュア・ブロジェット)膜を累積させた膜、等が例示される。
配向膜に使用する材料としては、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特開平9-152509号公報に記載された重合性基を有するポリマー、特開2005-97377号公報、特開2005-99228号公報、および、特開2005-128503号公報記載の配向膜等の形成に用いられる材料が好ましく例示される。
偏光の照射は、光配向膜に対して、垂直方向または斜め方向から行うことができ、非偏光の照射は、光配向膜に対して、斜め方向から行うことができる。
中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミド、光架橋性エステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物は、好適に利用される。
配向膜の厚さは、0.01~5μmが好ましく、0.05~2μmがより好ましい。
例えば、支持体をラビング処理する方法、支持体をレーザ光等で加工する方法等によって、支持体に配向パターンを形成することにより、水平回転配向パターンを有する光学異方性層を形成することも、可能である。
図10に、一実施形態の光偏向装置の一例の概略構成図を示す。
光偏向装置130は、光(光ビーム)の進行方向の上流側から、集光レンズ131と、λ/4板111と、光偏向素子132と、本発明の一態様の光学素子120とを有する。以下の説明では、上流および下流とは、光の進行方向の上流および下流とする。
なお、集光レンズ131に制限されず、光(光ビーム)を集光可能な公知の集光素子が、全て、利用可能である。
n1・sinθ1-n2・sinθ2=m・λ/Λ (1)
スネル則を考慮すると、最終的に空気に出射されるときの角度は絶対値80°程度まで可能であるため、非常に大きな角度まで出射角を拡大することが可能である。また、光学素子120の光学異方性層における水平回転配向パターンの周期を、面内で連続的に変化させることによって、連続的に任意の方向に光を出射できる。
断面SEM像において明暗線が傾いていない非傾斜光学異方性層211を第1光学異方性層として備えた光学素子を比較例1として作製した(図11参照)。
(配向膜の形成)
ガラス基板上に、下記の配向膜形成用塗布液をスピンコートで塗布した。この配向膜形成用塗布液の塗膜が形成された支持体を60℃のホットプレート上で60秒間乾燥し、配向膜を形成した。
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光配向用素材A 1.00質量部
水 16.00質量部
ブトキシエタノール 42.00質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 42.00質量部
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図9に示した、集光したレーザ光の偏光方向を任意に変えながら、光配向膜をスキャン露光してパターニングする露光装置を用いて配向膜を露光して、配向パターンを有する配向膜P-1を形成した。露光装置において、レーザとして波長(325nm)のレーザ光を出射するものを用いた。なお、同心円状の配向パターンとし、その配向パターンの1周期が、中心から外方向に向かって、徐々に短くなるようにした。
光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-1を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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2層の光学異方性層を備え、第1の光学異方性層が、断面SEM像において明暗線が界面の法線に傾いた傾斜光学異方性層212であり、第2の光学異方性層が非傾斜光学異方性層211である光学素子を実施例1として作製した(図12参照)。
光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-2を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤A 0.21質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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実施例1の第2光学異方性層は、比較例1の第1光学異方性層と同様であり、組成物A-1を用い、比較例1の第1光学異方性層と同様にして、第1光学異方性層上に第2光学異方性層を形成し、実施例1の光学素子を作製した。
2層の光学異方性層を備え、第1の光学異方性層が非傾斜光学異方性層211であり、第2の光学異方性層が傾斜光学異方性層212である光学素子を実施例2として作製した(図13参照)。すなわち、実施例2は、実施例1の第1の光学異方性層と第2の光学異方性層とを逆に構成した構成を有する。
断面SEM像において明暗線が界面の法線に対し傾いた傾斜光学異方性層212を第1光学異方性層として備えた光学素子を比較例2として作製した。
比較例2の第1光学異方性層は、実施例1の第1光学異方性層と同様であり、組成物A-2を用い、実施例1の第1光学異方性層と同様にして、配向膜P-1上に第1光学異方性層を形成し、比較例2の光学素子を作製した。すなわち、比較例2の光学素子は光学異方性層として、1層の傾斜光学異方性層のみを備えた構成である。
2層の光学異方性層を備え、第1の光学異方性層および第2の光学異方性層が、断面SEM像において明暗線が界面の法線に傾いた傾斜光学異方性層213、214である光学素子を実施例3として作製した(図14参照)。第1の光学異方性層と第2の光学異方性層とでは、断面SEM像における明暗線の傾きの方向は同一とし、傾き角度を異ならせた。
第1光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-3を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤A 0.24質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-4を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤A 0.03質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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2層の光学異方性層を備え、第1の光学異方性層および第2の光学異方性層が、断面SEM像において明暗線が界面の法線に傾いた傾斜光学異方性層215、216である光学素子を実施例4として作製した(図15参照)。第1の光学異方性層と第2の光学異方性層とでは、断面SEM像における明暗線の傾きの方向を異ならせた。
光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-5を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤A 0.13質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-6を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤B 0.22質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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3層の光学異方性層を備え、第1光学異方性層および第3光学異方性層が、断面SEM像において明暗線が界面の法線に傾いた傾斜光学異方性層217、218であり、第1および第3光学異方性層の間に配置された第2光学異方性層219が非傾斜光学異方性層である光学素子を実施例5として作製した(図16参照)。第1の光学異方性層と第3の光学異方性層とでは、断面SEM像における明暗線の傾きの方向を異ならせた。
光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-7を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤A 0.19質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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組成物A-1を用い、膜厚を変更した以外は、比較例1の第1光学異方性層と同様にして、第1の光学異方性層上に第2光学異方性層を形成した。
光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物A-8を調製した。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤B 0.32質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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比較例1および実施例1~5の光学素子は透過型の回折素子として機能する。各光学素子について、光を入射した際における、光学素子の法線方向に対する透過回折光の角度を測定し、比較例1の素子に対する光強度増加率を評価した。具体的な測定方法は以下の通りである。
B:光強度増加率が10%以上、20%未満
C:光強度増加率が5%以上、10%未満
D:光強度増加率が5%未満
また、比較例1および比較例2と実施例4および実施例5との比較では中心から1.0mmの距離(1周期9.0μm)での入射角を±10°、中心から2.5mmの距離(1周期4.5μm)での入射角を±20°、中心から4.0mmの距離(1周期3.0μm)での入射角を±30°として評価を行った。
周期が徐々に変化する水平回転配向パターンを有し、かつ厚み方向にコレステリック配向した第1光学異方性層221を備えた光学素子を比較例11として作製した(図18参照)。図18において、厚み方向についてはコレステリック配向の一部を模式的に示している。
光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物C-1を調製した。この組成物C-1は、選択反射中心波長が940nmで、右円偏光を反射するコレステリック液晶層を形成する、液晶組成物である。
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液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤A 3.11質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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周期が徐々に変化する水平回転配向パターンを有し、かつ厚み方向にコレステリック配向した第1光学異方性層222および第2光学異方性層223を備えた光学素子を実施例11として作製した(図19参照)。図19において、厚み方向についてはコレステリック配向の一部を模式的に示している。
組成物C-1を用い、比較例11と同様にして、配向膜P-1上に第1光学異方性層を形成した。
第2光学異方性層を形成する液晶組成物として、下記の組成物C-2を調製した。この組成物C-2は、選択反射中心波長が940nmで、左円偏光を反射するコレステリック液晶層を形成する、液晶組成物である。
――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶化合物L-1 100.00質量部
カイラル剤B 4.42質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
レベリング剤T-1 0.08質量部
メチルエチルケトン 2840.00質量部
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比較例11および実施例11の光学素子は反射型の回折素子として機能する。各素子について、光を入射した際における、光学素子の法線方向に対する反射回折光の角度を測定し、光強度増加率を評価した。具体的な測定方法以下の通りである。
B:光強度増加率が10%以上、20%未満
C:光強度増加率が5%以上、10%未満
D:光強度増加率が5%未満
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (14)
- 液晶化合物に由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化した面内配向パターンを有する光学異方性層を厚さ方向に複数備え、
前記複数の光学異方性層はそれぞれ、前記一方向において前記光学軸の向きが180°回転するまでの長さが互いに異なる領域を有し、
前記複数の光学異方性層はそれぞれ、前記一方向に沿って前記厚さ方向に切断した断面を走査型電子顕微鏡で観察した断面像において、前記光学軸の向きに由来した明線および暗線の対を前記一方向に沿って複数有し、
前記複数の光学異方性層は、第1光学異方性層、第2光学異方性層及び第3光学異方性層を含み、
前記第1光学異方性層及び第3光学異方性層はそれぞれ、前記一方向において前記光学軸の向きが180°回転するまでの長さが互いに異なる領域を有することによって、前記断面像において前記明線および暗線の対が前記光学異方性層の界面の法線に対して互いに異なる傾き角度で傾いた領域を有する傾斜光学異方性層である、光学素子。 - 前記第1光学異方性層と前記第3光学異方性層とは、前記断面像において、前記第1光学異方性層の前記明線および暗線の対と、前記第3光学異方性層の前記明線および暗線の対との、前記法線に対する傾き方向が異なる、請求項1に記載の光学素子。
- 前記第2光学異方性層と前記第3光学異方性層とは、前記断面像において、前記第2光学異方性層の前記明線および暗線の対と、前記第3光学異方性層の前記明線および暗線の対との、前記法線に対する傾き方向が異なる、請求項1又は2に記載の光学素子。
- 前記第1光学異方性層と前記第3光学異方性層とは、前記断面像において、前記第1光学異方性層の前記明線および暗線の対と、前記第3光学異方性層の前記明線および暗線の対との、前記傾き角度が互いに異なっている、請求項1から3のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記第2光学異方性層と前記第3光学異方性層とは、前記断面像において、前記第2光学異方性層の前記明線および暗線の対と、前記第3光学異方性層の前記明線および暗線の対との、前記傾き角度が互いに異なっている、請求項1から4のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記傾斜光学異方性層は、前記光学軸が厚さ方向に捩れ配向した領域を有する請求項1から5のいずれか1項に記載の光学素子。
- 入射した光を回折して透過する機能を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記傾斜光学異方性層において、前記液晶化合物がコレステリック配向している請求項1から5のいずれか1項に記載の光学素子。
- 入射した光を回折して反射する機能を有する請求項8に記載の光学素子。
- 前記複数の光学異方性層のそれぞれの前記面内配向パターンが、前記一方向において前記光学軸の向きが180°回転するまでの長さが、該一方向において徐々に変化するパターンである請求項1から9のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記複数の光学異方性層のそれぞれの前記面内配向パターンが、前記一方向を、内側から外側に向かう放射状に有するパターンである請求項1から10のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記複数の光学異方性層のそれぞれの前記面内配向パターンにおいて、前記一方向において前記光学軸の向きが180°回転するまでの長さが10μm以下である領域を有する請求項1から11のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記一方向において前記光学軸の向きが180°回転するまでの長さを周期とした場合、
前記複数の光学異方性層間において、対向する領域における前記周期は、±10%以内の範囲で一致している、請求項1から12のいずれか1項に記載の光学素子。 - 入射された光を偏向して出射する光偏向素子と、
前記光偏向素子を駆動する駆動手段と、
前記光偏向素子の光出射側に配置された、請求項1から13のいずれか1項に記載の光学素子とを備えた光偏向装置。
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WO2021153096A1 (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | 富士フイルム株式会社 | コレステリック液晶膜及びその製造方法 |
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WO2022070799A1 (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-07 | 富士フイルム株式会社 | 透過型液晶回折素子 |
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WO2023084589A1 (ja) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | カラーリンク・ジャパン 株式会社 | 光学積層体及び光学装置 |
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JPWO2023085257A1 (ja) * | 2021-11-11 | 2023-05-19 | ||
WO2023101002A1 (ja) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 富士フイルム株式会社 | 液晶回折素子、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ |
WO2024071217A1 (ja) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 富士フイルム株式会社 | 液晶回折素子 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010525394A (ja) * | 2007-04-16 | 2010-07-22 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 低ツイストキラル液晶偏光回折格子および関連する作製方法 |
US20130027656A1 (en) * | 2007-04-16 | 2013-01-31 | Univ North Carolina State | Multi-twist retarders for broadband polarization transformation and related fabrication methods |
US20150205182A1 (en) * | 2012-07-27 | 2015-07-23 | Seereal Technologies S.A. | Polarization gratings for oblique incidence angles |
JP2015532468A (ja) * | 2012-10-15 | 2015-11-09 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 幾何学的位相ホログラムの製造のための直接書き込みリソグラフィ |
JP2016519327A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-06-30 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 幾何学的位相ホログラムを用いる偏光変換システム |
WO2016194961A1 (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 国立大学法人大阪大学 | 反射構造体、機器、及び反射構造体の製造方法 |
JP2017522601A (ja) * | 2014-07-31 | 2017-08-10 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | ブラッグ液晶偏光格子 |
WO2018094096A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Magic Leap, Inc. | Multilayer liquid crystal diffractive gratings for redirecting light of wide incident angle ranges |
JP2018084679A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 国立大学法人大阪大学 | 光学素子及び光学素子の製造方法 |
WO2018149704A1 (de) * | 2017-02-20 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Lidar-sensor zur erfassung eines objektes |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9046729B2 (en) * | 2011-03-24 | 2015-06-02 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Cholesteric liquid crystal structure |
JP6453450B2 (ja) * | 2015-04-30 | 2019-01-16 | 富士フイルム株式会社 | 透明スクリーン |
JP6580143B2 (ja) * | 2015-08-20 | 2019-09-25 | 富士フイルム株式会社 | 投映システムおよび投映システムの中間像スクリーンの製造方法 |
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Patent Citations (11)
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---|---|---|---|---|
JP2010525394A (ja) * | 2007-04-16 | 2010-07-22 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 低ツイストキラル液晶偏光回折格子および関連する作製方法 |
US20130027656A1 (en) * | 2007-04-16 | 2013-01-31 | Univ North Carolina State | Multi-twist retarders for broadband polarization transformation and related fabrication methods |
JP2014528597A (ja) * | 2011-10-07 | 2014-10-27 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 広帯域偏光変換のためのマルチツイストリターダおよび関連製造方法 |
US20150205182A1 (en) * | 2012-07-27 | 2015-07-23 | Seereal Technologies S.A. | Polarization gratings for oblique incidence angles |
JP2015532468A (ja) * | 2012-10-15 | 2015-11-09 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 幾何学的位相ホログラムの製造のための直接書き込みリソグラフィ |
JP2016519327A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-06-30 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 幾何学的位相ホログラムを用いる偏光変換システム |
JP2017522601A (ja) * | 2014-07-31 | 2017-08-10 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | ブラッグ液晶偏光格子 |
WO2016194961A1 (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 国立大学法人大阪大学 | 反射構造体、機器、及び反射構造体の製造方法 |
WO2018094096A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Magic Leap, Inc. | Multilayer liquid crystal diffractive gratings for redirecting light of wide incident angle ranges |
JP2018084679A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 国立大学法人大阪大学 | 光学素子及び光学素子の製造方法 |
WO2018149704A1 (de) * | 2017-02-20 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Lidar-sensor zur erfassung eines objektes |
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