CN117616255A - 分光器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测定效率优异的分光器。一种分光器,其分光入射的被测定光,所述分光器包括:分光部,反射入射的光并分光;及检测部,检测被分光部反射的光,分光部包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层和固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案,第1胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向和第2胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向为相反的方向,第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向和第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向为相反的方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种分光器。
背景技术
测定光谱的分光器可利用于气体、液体及固体的成分分析。在分光器中,作为使光分光的部件,可使用棱镜及衍射元件等。
例如,在专利文献1中,记载有一种分光计,其由载流子、配置于载流子的测量光线输入、配置于载流子且使从测量光线输入接受的测量光线分散的衍射格子、配置于载流子且接受通过衍射格子分散的测量光线并检测的光电检测器、经由衍射格子在检测器成像化测量光线的至少1个光学要件、及安装于载流子且支撑光电检测器的底板构成,光电检测器安装于底板上的规定的位置,底板及载流子包括将底板相对地定位在载流子的规定位置的定位部件。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-298066号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
由于基于分光的成分分析可利用于各种分析,因此为了利用于各种用途要求分光器的小型化。为了使使用了衍射元件的分光器小型化,需要增大基于衍射元件的衍射角度,以使在短距离内按各波长分离光。
然而,关于现有的分光器所具有的衍射元件,如果使衍射角度增大,则衍射效率容易降低,并且在与分光检测范围对应的宽频带不易获得高衍射效率,因此分光后的光的光量变少。因此,当由检测部检测分光后的光时,为了维持光谱的测定精度,需要加长检测时间,测定效率并不充分。
鉴于上述实际情况,本发明的课题在于提供一种测定效率优异的分光器。
用于解决技术课题的手段
本发明人发现了通过以下结构能够解决上述课题。
[1]一种分光器,其分光入射的被测定光,所述分光器包括:
分光部,反射入射的光并分光;及
检测部,检测被分光部反射的光,
分光部包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层和固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,
第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案,
第1胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向和第2胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向为相反的方向,
第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向和第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向为相反的方向。
[2]一种分光器,其分光入射的被测定光,所述分光器包括:
分光部,反射入射的光并分光;及
检测部,检测被分光部反射的光,
分光部依次包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层、半波片及固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,
第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案,
第1胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向和第2胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向为相同的方向,
第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向和第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向为相同的方向。
[3]根据[1]或[2]所述的分光器,其中,
所述分光部还包括C板。
[4]根据[1]至[3]中任一个所述的分光器,其中,
第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层中的一个为使用棒状液晶化合物形成的层,第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层中的另一个为使用圆盘状液晶化合物形成的层。
[5]根据[1]至[3]中任一个所述的分光器,其中,
第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层中的至少一个包括使用棒状液晶化合物形成的层及使用圆盘状液晶化合物形成的层。
[6]根据[1]至[5]中任一个所述的分光器,其还包括:
透射部,配置于分光部的入射侧,使被测定光入射到分光部。
发明效果
根据本发明,能够提供一种测定效率优异的分光器。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的分光器的一例的剖视图。
图2是概念性地表示具有分光器的分光部的一例的侧视图。
图3是概念性地表示衍射元件中的衍射角度与衍射效率之间的关系的图表。
图4是概念性地表示衍射元件中的波长与衍射效率之间的关系的图表。
图5是概念性地表示具有分光器的分光部的另一例的侧视图。
图6是概念性地表示胆甾醇型液晶层的一例的剖视图。
图7是图6所示的胆甾醇型液晶层的俯视图。
图8是用于说明胆甾醇型液晶层的作用的图。
图9是概念性地表示具有分光部的胆甾醇型液晶层的另一例的图。
图10是概念性地表示具有分光部的胆甾醇型液晶层的另一例的图。
图11是对取向膜进行曝光的曝光装置的一例的概念图。
图12是概念性地表示具有分光器的分光部的另一例的侧视图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明是根据本发明的代表性实施方式而完成的,但本发明并不限于这种实施方式。
本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”的前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
并且,在本说明书中,各成分可以使用单独1种与各成分对应的物质,也可以同时使用2种以上。在此,对于各成分,同时使用2种以上的物质的情况下,对于其成分的含量,只要没有特别说明,则表示同时使用的物质的总含量。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的任意一个或两个”的含义而使用。
在本说明书中,可见光为电磁波中以肉眼观察的波长的光,表示380~780nm的波长区域的光。非可见光为小于380nm的波长区域及超过780nm的波长区域的光。
并且,并不限于此,在可见光中,420~490nm的波长区域的光为蓝色光,495~570nm的波长区域的光为绿色光,620~750nm的波长区域的光为红色光。
在本说明书中,胆甾醇型液晶层及各区域等的双折射表示波长550nm中的双折射。
在本说明书中,反射波长带是指源自胆甾醇型液晶层而选择性地被反射的圆偏振光的波长范围。
[第一方式的分光器]
本发明的第一方式的分光器分光入射的被测定光,所述分光器包括:
分光部,反射入射的光并分光;及
检测部,检测被分光部反射的光,
分光部包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层和固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,
第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案,
第1胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向和第2胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向为相反的方向,
第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向和第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向为相反的方向。
图1中,表示示意性地示出本发明的分光器的一例的剖视图。
图1中所示的分光器100包括框体102、透射部104、分光部10及检测部106。
框体102为以规定的配置支撑透射部104、分光部10及检测部106的部件。具体而言、框体102在规定的位置支撑各部件,以使通过透射部104的光入射到分光部10,并且在分光部10反射并衍射的光入射到检测部106。
在图示例中,关于框体102,在内部具有空间且大致长方体的箱型形状,在一表面102a上具有配置有透射部104的开口部102b,在与配置有透射部104的表面102a对置的表面102c上具有配置有分光部10的开口部102d,在与配置有分光部10的表面102c对置的表面即与配置有透射部104的表面102a的开口部102b不同的位置上具有配置有检测部106的开口部102e。
框体102只要能够在规定的位置支撑透射部104、分光部10及检测部106,以使透射了透射部104的光入射到分光部10,并且分光部10反射并分光的光入射到检测部106,则并不限定于上述结构。例如,在上述例中,设为配置于与透射部104和检测部106相同的表面102a的结构,但也可以设为配置于与透射部104和检测部106不同的表面的结构。并且,框体102设为大致长方体的箱型形状,但并不限定于此,只要能够在规定的位置支撑透射部104、分光部10a及检测部106,就能够设为各种形状。
透射部104为使被测定光入射到框体102内部,并向配置于框体102的表面102c的分光部10行进。
透射部104只要是狭缝、针孔等使光成为点光并透射的部件即可。并且,透射部104可以具有仅透射规定波长的光的滤波器功能。并且,例如,在透射部104为狭缝的情况下,狭缝长边方向优选与基于后述的分光部10的衍射方向正交的方向。
关于透射部104(开口部102b)的平面形状,只要能够透射光,就能够设为圆形、正方形、长方形等各种形状。并且,关于透射部104(开口部102b)在俯视观察下的面积,只要根据分光器100的用途、分光部10的尺寸等适当设定即可。
分光部10通过对通过透射部104入射的光反射(衍射)成根据波长不同的角度来进行分光。被分光部10分光的光入射到检测部106。
关于分光部10(开口部102d)的平面形状,只要能够反射透射了透射部104的点光,就能够设为圆形、正方形、长方形等各种形状。并且,分光部10(开口部102d)在俯视观察下的面积,只要根据分光器100的用途、透射了透射部104的点光的尺寸、分光部10的性能等适当设定即可。
关于分光部10的结构,将在后面进行详细叙述。
检测部106检测由分光部10分光的光的各波长带的光量。根据检测部106的测定结果,能够求出被测定光的光谱。
作为检测部106,可以适当利用能够测定分光后的光的各波长带的光量的、并且在现有的分光器中所使用的检测部。例如,作为检测部106,能够使用CCD(Charge CoupledDevice:电荷耦合器件)传感器、CMOS传感器等的二维或三维的光电转换元件。
关于检测部106(开口部102e)的平面形状,只要能够检测被分光部10分光的光,就能够设为圆形、正方形、长方形等各种形状。并且,关于检测部106(开口部102e)在俯视观察下的面积,只要根据分光器100的用途、基于分光部10的分光性能等适当设定即可。
在这种分光器100中,如果被测定光入射到透射部104,则如图1中箭头所示,从透射部104入射到框体102的内部空间的光(被测定光)向分光部10行进并且被分光部10反射。当反射时,由于分光部10对光进行分光,被分光的光根据波长沿不同的方向行进并入射到检测部106。检测部106按各入射位置检测光量,由此测定各波长的光量。由此,分光器100能够求出被测定光的光谱。
在此,在本发明中,分光部10具有如下结构:包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层和固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案,第1胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向和第2胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向为相反的方向,第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向和第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向为相反的方向。关于这一点,使用图2进行说明。
图2是概念性地表示分光部的一例的侧视图。
图2所示的分光部10a具有第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36b。第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b为将液晶化合物取向并固定在胆甾醇型液晶相而成的层。
关于第1胆甾醇型液晶层36a,在图2中,从上观察时,从左到右,具有源自液晶化合物40的光学轴的朝向向右(顺时针)旋转并变化的液晶取向图案。并且,关于第1胆甾醇型液晶层36a,在图2中,从上到下,胆甾醇型液晶相的扭曲结构向右(顺时针)扭曲。
另一方面,关于第2胆甾醇型液晶层36b,在图2中,从上观察时,从左到右,具有源自液晶化合物40的光学轴的朝向向左(逆时针)旋转并变化的液晶取向图案。并且,关于第2胆甾醇型液晶层36b,在图2中,从上到下,胆甾醇型液晶相的厚度方向的扭曲结构向左(逆时针)扭曲。
即,在第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36b中,液晶取向图案中的源自液晶化合物40的光学轴的旋转方向相反,并且在厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向相反。
另外,第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b的液晶取向图案中的源自液晶化合物40的光学轴的旋转方向及在厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向并不限定于上述例,在第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36b中,液晶取向图案中的源自液晶化合物40的光学轴的旋转方向相反,并且在厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向相反即可。
对具有这种结构的分光部10a的作用进行说明。
众所周知,胆甾醇型液晶层根据胆甾醇型液晶相的厚度方向上的扭曲方向选择性地反射选择反射波长的右旋圆偏振光或左旋圆偏振光。并且,在胆甾醇型液晶层具有在源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案的情况下,具有将反射的光向与镜面反射不同的方向反射(衍射)的性质。并且,具有液晶取向图案的胆甾醇型液晶层中的、光衍射的朝向取决于反射的光的回转方向及液晶取向图案中的光学轴的旋转方向。例如,关于图2所示例的第1胆甾醇型液晶层36a,厚度方向的扭曲方向为右扭曲,并且液晶取向图案的旋转方向为右方向,因此,在图中,从上入射的右旋圆偏振光向左上方向反射。另一方面,关于第2胆甾醇型液晶层36b,厚度方向的扭曲方向为左扭曲,并且液晶取向图案的旋转方向为左方向,因此,图中,从上入射的左旋圆偏振光向左上方向反射。即,第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36b使相反的回转方向的圆偏振光衍射到相同的方向。因此,分光部10a与入射的光的偏振状态无关地能够向相同的方向反射光,能够使被分光的各波长区域的光量增大。
并且,如在图3的示意性的图表中虚线所示,现有的分光器中所使用的衍射元件,相对于随着衍射角度变大而衍射效率降低,如图3的图表中实线所示,基于胆甾醇型液晶层的衍射即使衍射角度变大衍射效率也不易降低。作为一例,在本发明中所使用的胆甾醇型液晶层在波长380~780nm的范围内,能够将衍射效率设为90%以上。
并且,如在图4的示意性的图表中虚线所示,在现有的分光器中所使用的衍射元件中,波长与衍射效率之间的关系是连续的。因此,测定范围外的光也会衍射,有可能导致在检测部106中被检测为噪声。相对于此,如图4的图表中实线所示,基于胆甾醇型液晶层的衍射,以高衍射效率衍射特定波长区域的光,几乎不衍射这些以外的波长区域的光。因此,能够抑制在检测部106中检测出测定范围外的光,并且能够抑制噪声。
如此,分光部10a能够以大的衍射角弯曲光的角度,因此能够以高分解角获得因波长不同的光的衍射角,并且能够以高衍射效率衍射光。因此,向检测部106入射的分光的光量变大,并且检测精度也变高,因此本发明的分光器在短的检测时间内也能够以高精度测定光谱,能够使测定效率提高。
(分光部的另一例)
在图2所示例中,分光部10a设为由2个胆甾醇型液晶层构成的结构,但并不限定此,可以具有其他层。作为一例,分光部10a可以具有C板。
图5中,概念性地示出本发明的分光器所具有的分光部的另一例。
图5所示的分光部10a依次具有第1胆甾醇型液晶层36a、C板38及第2胆甾醇型液晶层36b。图5所示的分光部10a中的第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b的结构与图2所示的分光部10的第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b的结构相同,省略其说明。
作为C板,可以为正C板、负C板中的任一个。
在第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b由棒状液晶化合物构成的情况下,通过分光部10a具有C板而能够减小分光部10a整体上的厚度方向延迟Rth,因此当因圆偏振光的扭曲方向与胆甾醇型液晶层的扭曲方向不同而直接透射时通过利用持有相反的符号的Rth的C板对以胆甾醇型液晶层的Rth椭圆偏振化的透射光进行光学补偿来使其返回到圆偏振光,从而能够以高效率进行选择反射。当胆甾醇型液晶层为棒状液晶化合物时,C板优选使用持有负的Rth的C板,为圆盘状液晶化合物时C板优选使用持有正的Rth的C板。
另外,在图5所示例中,C板38设为配置于第1胆甾醇型液晶层36a与第2胆甾醇型液晶层36b之间的结构,但并不限定于此,其可以配置在第1胆甾醇型液晶层36a的、与第2胆甾醇型液晶层36b相反的一侧的表面上,也可以配置在第2胆甾醇型液晶层36b的、与第1胆甾醇型液晶层36a相反的一侧的表面上。
并且,在图2所示例中,分光部10a的2个胆甾醇型液晶层同时设为使用棒状液晶化合物来形成的层,但并不限定于此,第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层可以同时为由圆盘状液晶化合物形成的层。或者,第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层中的一个为由棒状液晶化合物形成的层,另一个可以为由圆盘状液晶化合物形成的层。关于圆盘状液晶化合物中所形成的胆甾醇型液晶层,将在后面进行详细叙述。
将第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层中的一个设为由棒状液晶化合物形成的层,将另一个设为由圆盘状液晶化合物形成的层,由此能够减小分光部10a整体上的厚度方向延迟Rth,因此能够通过经光学补偿而成为椭圆偏振光的光返回到圆偏振光而能够以高效率进行选择反射。
<胆甾醇型液晶层>
利用图6及图7对第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b进行说明。另外,第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b除了液晶取向图案中的光学轴的旋转方向、厚度方向上的光学轴的扭曲方向不同之外,具有相同的结构,因此在不需区分第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b的情况下,统一地作为胆甾醇型液晶层36而进行说明。
为了进行胆甾醇型液晶层的说明,在图6中,示出胆甾醇型液晶层36的剖视图。图7中,示出图6所示的胆甾醇型液晶层36的俯视图。另外,俯视图是指从上方观察胆甾醇型液晶层36的图。在图6中,胆甾醇型液晶层36例示为形成于支撑体30上的取向膜32上。
在图6中,X方向及Z方向表示在观察面上相互正交的2个坐标轴的朝向。Z方向与胆甾醇型液晶层36的厚度方向平行。
在图7中,X方向及Y方向表示在观察面上相互正交的2个坐标轴的朝向。
如图6中概念性所示,与将通常的胆甾醇型液晶相固定而成的胆甾醇型液晶层相同地,胆甾醇型液晶层36具有液晶化合物LC沿着厚度方向的螺旋轴回转并堆叠而成的螺旋结构,并且具有将液晶化合物40以螺旋状旋转1圈(360°旋转)并堆叠而成的结构设为螺旋1节距,以螺旋状回转的液晶化合物40以多个节距层叠而成的结构。
胆甾醇型液晶层36具有波长选择反射性。
已知胆甾醇型液晶相在特定的波长下显示出选择反射性。选择反射的中心波长λ(选择反射中心波长λ)取决于胆甾醇型液晶相中的螺旋结构的节距P
(=螺旋节距),并遵循甾醇型液晶相的平均折射率n与λ=n×P的关系。因此,能够通过调节该螺旋结构的节距来调节选择反射中心波长。胆甾醇型液晶相的螺旋节距取决于在形成胆甾醇型液晶层时与液晶化合物一起使用的手性试剂的种类或其添加浓度,因此通过调节这些而能够获得期望的节距。另外,胆甾醇型液晶相中的螺旋结构的节距P(螺旋节距)是指,即,胆甾醇型液晶相的螺旋结构中的螺旋的周期。
另外,关于节距的调节,在富士胶片(FUJIFILM)研究报告No.50(2005年)60-63页中有详细记载。关于螺旋的旋向及节距的测量法,能够使用“液晶化学实验入门”日本液晶学会编西格玛(Sigma)出版2007年出版、46页及“液晶便览”液晶便览编辑委员会丸善196页中所记载的方法。
另外,在本说明书中,选择反射中心波长(例如,反射层的选择中心反射波长、胆甾醇型液晶层的选择中心反射波长)是指,成为对象的物(部件)中的透射率的极小值设为Tmin(%)的情况下,由下述式表示的半值透射率:是指表示T1/2(%)的2个波长的平均值。
求出半值透射率的式:T1/2=100-(100-Tmin)÷2
胆甾醇型液晶相在特定的波长下对左右中的任一个圆偏振光显示选择反射性。反射光为右旋圆偏振光或者为左旋圆偏振光,取决于胆甾醇型液晶相的螺旋的扭曲方向(旋向)。基于胆甾醇型液晶相的圆偏振光的选择反射中,在胆甾醇型液晶相的螺旋的扭曲方向为右的情况下反射右旋圆偏振光,在螺旋的扭曲方向为左的情况下反射左旋圆偏振光。
因此,图6所示的胆甾醇型液晶层36为固定右扭曲的胆甾醇型液晶相而成的层。
另外,胆甾醇型液晶相的回转的方向能够通过形成胆甾醇型液晶层的液晶化合物的种类和/或所添加的手性试剂的种类来调节。
并且,表示选择反射的反射波长带(圆偏振光反射带)的半峰宽度Δλ
(nm)取决于胆甾醇型液晶层的双折射Δn与螺旋的节距P,并且遵循Δλ=Δn×P的关系。因此,反射波长带的宽度的控制能够通过调节Δn来进行。Δn能够根据形成胆甾醇型液晶层的液晶化合物的种类及其混合比率以及取向固定时的温度来调节。
反射波长带的半峰宽度可以根据分光器100的用途调节,优选10~600nm,更优选20~300nm,进一步优选30~150nm。
另外,如上述,由第1胆甾醇型液晶层36a反射的圆偏振光的回转方向与由第2胆甾醇型液晶层36b反射的圆偏振光的回转方向为相反的方向。
并且,第1胆甾醇型液晶层36a的反射波长带与第2胆甾醇型液晶层36b的反射波长带优选重叠。
另外,第1胆甾醇型液晶层36a的反射波长带与第2胆甾醇型液晶层36b的反射波长带并不限于完全重叠的方式,只要反射波长带至少部分重叠即可。
从分光部的光反射量的观点出发,优选2个胆甾醇型液晶层的反射波长带的重复区域较宽。具体而言,构成分光部的2个胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长彼此之差优选为50nm以下,更优选为25nm以下。其中,构成分光部的2个胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长彼此进一步优选一致。
如图6及图7所示,胆甾醇型液晶层36具有源自形成胆甾醇型液晶相的液晶化合物40的光学轴40A的朝向在胆甾醇型液晶层的面内沿一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案。
另外,源自液晶化合物40的光学轴40A为在液晶化合物40中折射率最高的轴。例如,在液晶化合物40为棒状液晶化合物的情况下,光学轴40A沿着棒形状的长轴方向。并且,在液晶化合物为圆盘状液晶化合物的情况下,光学轴40A沿着与圆盘面垂直的方向。在以下说明中,也将源自液晶化合物40的光学轴40A称为“液晶化合物40的光学轴40A”或“光学轴40A”。
如图7所示,构成胆甾醇型液晶层36的液晶化合物40成为在X方向及与X方向正交的方向(Y方向)上二维地配置的状态。
形成胆甾醇型液晶层36的液晶化合物40具有如下液晶取向图案:在面内方向上,光学轴40A的朝向沿着与X方向平行的排列轴D连续地旋转的同时变化。在图示例中,液晶化合物40的光学轴40A具有沿着排列轴D的箭头X方向在顺时针方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案。
液晶化合物40的光学轴40A的朝向沿排列轴D的箭头方向(规定的一个方向)连续旋转的同时变化具体而言是指,沿排列轴D的箭头方向排列的液晶化合物40的光学轴40A与排列轴D所成的角度根据排列轴D上的位置而不同,沿排列轴D的箭头方向,光学轴40A与排列轴D的箭头方向所成的角度从θ依次变化至θ+180°或θ-180°。
另外,在排列轴D方向上彼此相邻的液晶化合物40的光学轴40A的角度之差优选为45°以下,更优选为15°以下,进一步优选为更小的角度。
另一方面,形成胆甾醇型液晶层36的液晶化合物40在与X方向正交的Y方向即与光学轴40A连续旋转的一个方向(排列轴D方向)正交的Y方向上与光学轴40A的朝向相等。
换言之,形成胆甾醇型液晶层36的液晶化合物40在Y方向上,液晶化合物40的光学轴40A与排列轴D所成的角度相等。
在本发明中,在这种液晶化合物40的液晶取向图案中,在面内光学轴40A连续旋转并变化的排列轴D方向上,将液晶化合物40的光学轴40A旋转180°的长度(距离)设为液晶取向图案中的1个周期的长度Λ。
即,将相对于排列轴D方向的角度相等的2个液晶化合物40的排列轴D方向的中心之间的距离设为1个周期的长度Λ。具体而言,如图7所示,将排列轴D方向与光学轴40A的方向一致的2个液晶化合物40的排列轴D方向的中心之间的距离设为1个周期的长度Λ。
在以下的说明中,也将该1个周期的长度Λ称为“1个周期Λ”。
关于胆甾醇型液晶层的液晶取向图案,在X方向即光学轴40A的朝向连续旋转并变化的一个方向(排列轴D方向)上重复该1个周期Λ。
胆甾醇型液晶层36在面内具有光学轴40A沿排列轴D方向(规定的一个方向)连续旋转的同时变化的液晶取向图案。
固定胆甾醇型液晶相而成的胆甾醇型液晶层通常对所入射的光(圆偏振光)进行镜面反射。
相对于此,具有如上述的液晶取向图案的胆甾醇型液晶层36使入射的光反射到相对于镜面反射在排列轴D方向上具有角度的方向。具体而言,如图8所示,胆甾醇型液晶层36使从法线方向入射的光相对于法线方向倾斜而反射,而不是向法线方向反射。从法线方向入射的光即为从正面入射的光,是相对于主表面垂直入射的光。主表面是指,片状物的最大表面。
另外,基于液晶化合物40的光学轴40A朝向一个方向(排列轴D方向)连续旋转的胆甾醇型液晶层的光的反射角度中,根据所反射的光的波长而角度不同。具体而言,越是长波长的光,相对于入射光的反射光的角度变得越大。
并且,关于基于液晶化合物40的光学轴40A朝向一个方向(排列轴D方向)连续旋转的胆甾醇型液晶层的光的反射角度,在排列轴D方向上,根据光学轴40A旋转180°的液晶取向图案的1个周期的长度Λ即1个周期Λ而不同。具体而言,1个周期Λ越短,相对于入射光的反射光的角度变得越大。
另外,上述1个周期Λ并无特别限制,根据分光器100的用途等适当设定即可,例如,优选50μm以下,更优选10μm以下。若考虑液晶取向图案的精度等,则优选设为0.1μm以上。
如上述,分光器100中所包括的胆甾醇型液晶层(第1胆甾醇型液晶层36a~第2胆甾醇型液晶层36b)具有上述的液晶取向图案。并且,第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36b分别所具有的液晶取向图案中的源自液晶化合物的光学轴的旋转方向为相反的方向。
并且,第1胆甾醇型液晶层36a所具有的液晶取向图案中的1个周期Λ的长度与第2胆甾醇型液晶层36b所具有的液晶取向图案中的1个周期Λ的长度优选为相同。
另外,在本发明中,液晶取向图案中的1个周期Λ的长度相同是指,1个周期Λ的长度之差为30%以下。作为上述差的计算方法,当将2个要比较的1个周期Λ分别设为1个周期Λx及1个周期Λy时,在1个周期Λx更大的情况下,通过式:{(1个周期Λx-1个周期Λy)/(1个周期Λx)}×100来计算。并且,1个周期Λx及1个周期Λy为相同值的情况下,其差设为0%。
如上述,在分光部10a中所包含的胆甾醇型液晶层彼此中,液晶取向图案中的1个周期Λ的长度之差优选较小。如前述,1个周期Λ的长度越短,相对于入射光的反射角度变得越大。因此,1个周期Λ的长度之差越小,越能够使通过第1胆甾醇型液晶层36a反射的光与通过第2胆甾醇型液晶层36b反射的光的反射方向接近。
第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36b中的液晶取向图案中的液晶化合物的光学轴连续变化的方向均相同。在这种方式的情况下,能够使基于分光部10a中所包含的胆甾醇型液晶层的光的反射方向一致。
另外,在本发明中,2个胆甾醇型液晶层中的液晶取向图案中的液晶化合物的光学轴连续变化的方向相同是指,2个胆甾醇型液晶层中的液晶取向图案中的液晶化合物的光学轴连续变化的方向(排列轴D)彼此所成的角度优选10°以内,更优选1°以内,进一步优选0.5°以内。
本发明并不限于上述方式,在第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36b中,液晶取向图案中的液晶化合物的光学轴连续变化的方向可以不同。
(液晶化合物40的取向例)
其中,在图6所示例中,设为在胆甾醇型液晶层36的X-Z面上,液晶化合物40使其光学轴相对于主表面(X-Y面)平行取向的结构,但是本发明并不限于此方式。例如,也可以为如下结构:在胆甾醇型液晶层36的X-Z面上,液晶化合物40使其光学轴相对于主表面(X-Y面)倾斜取向。
并且,在胆甾醇型液晶层36的X-Z面上,液晶化合物40相对于主表面(X-Y面)的倾斜角度(倾斜角)在厚度方向(Z方向)上设为相同,但是本发明并不限于此方式。在胆甾醇型液晶层中,可以具有液晶化合物40的倾斜角在厚度方向上不同的区域。
例如,也可以是如下结构:在胆甾醇型液晶层的一个表面上,液晶化合物40的光学轴与主表面平行(预倾角为0°),并且随着从一个表面在厚度方向上分开而使液晶化合物40的倾斜角变大,其后使液晶化合物以规定的倾斜角取向直至另一个表面侧。
这样,在胆甾醇型液晶层中,可以为在上下界面的其中一个界面上液晶化合物40的光学轴具有预倾角的结构,也可以为在两个界面上具有预倾角的结构。并且,在两个界面上,预倾角也可以不同。
若由SEM(Scanning Electron Microscope(扫描式电子显微镜))观察具有如图6所示的源自液晶化合物的光学轴的朝向连续旋转并变化的液晶取向图案的胆甾醇型液晶层的X-Z面,则观察到亮部和暗部交替排列的排列方向相对于主表面(X-Y面)以规定角度倾斜的条纹图案。即,关于本发明的分光器中所包含的胆甾醇型液晶层,在由SEM观察的剖面中,源自胆甾醇型液晶相的亮部及暗部相对于主表面倾斜。
其中,在胆甾醇型液晶层中,在从法线方向及相对于法线倾斜的方向测定面内延迟Re时,优选在慢轴面内及快轴面内中的任一个中,面内延迟Re最小的方向从法线方向倾斜。具体而言,优选面内延迟Re最小的方向与法线所成的测定角的绝对值为5°以上。换言之,优选胆甾醇型液晶层的液晶化合物相对于主表面倾斜,并且倾斜方向与胆甾醇型液晶层的亮部及暗部大致一致。另外,法线方向为与主表面正交的方向。
通过使胆甾醇型液晶层具有这种结构,与液晶化合物40和主表面平行的液晶层相比,能够以高衍射效率衍射圆偏振光。
在胆甾醇型液晶层的液晶化合物相对于主表面倾斜,并且倾斜方向与亮部及暗部大致一致的结构中,对应于反射面的亮部及暗部与液晶化合物的光学轴一致。因此,相对于光的反射(衍射)的液晶化合物的作用变大,能够提高衍射效率。其结果,能够更加提高反射光相对于入射光的光量。
(胆甾醇型液晶层的另一例)
如图9所示,胆甾醇型液晶层36可以为使用圆盘状液晶化合物40b而形成的层。如上述,圆盘状液晶化合物40b的光学轴沿着与圆盘面垂直的方向。因此,在使用圆盘状液晶化合物40b而形成的胆甾醇型液晶层36中,圆盘状液晶化合物40b取向为圆盘面与胆甾醇型液晶层36的主表面大致垂直,在厚度方向上,取向为圆盘面以螺旋状扭曲。并且,在胆甾醇型液晶层36的面方向上,圆盘状液晶化合物40b沿着排列轴D的箭头方向,圆盘面连续旋转的同时变化。
如前述,在本发明中,分光部10a的第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层可以是均由棒状液晶化合物形成的层,也可以是由圆盘状液晶化合物形成的层。或者,第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层中的一个为由棒状液晶化合物形成的层,另一个可以为由圆盘状液晶化合物形成的层。
并且,胆甾醇型液晶层可以是包含使用棒状液晶化合物形成的层及使用圆盘状液晶化合物形成的层的结构。
图10是示意性地表示本发明的分光器所具有的胆甾醇型液晶层的另一例的图。
图10所示的胆甾醇型液晶层36交替地具有使用棒状液晶化合物40形成的棒状液晶层42和使用圆盘状液晶化合物40b形成的圆盘状液晶层44共计4层。另外,在图10中,为了简化附图而明确地示出胆甾醇型液晶层36的结构,棒状液晶层42及圆盘状液晶层44仅概念性地示出表面的液晶化合物。然而,关于棒状液晶层42及圆盘状液晶层44,在厚度方向上,液晶化合物具有堆叠的结构。
棒状液晶层42是将棒状液晶化合物40以液晶取向图案取向的层,所述液晶取向图案与图6所示例同样地,其光学轴的朝向沿着面内的至少一个方向连续旋转的同时变化。并且,圆盘状液晶层44是将圆盘状液晶化合物40b以液晶取向图案取向的层,所述液晶取向图案与图9所示例同样地,其光学轴的朝向沿着面内的至少一个方向连续旋转的同时变化。
在1个胆甾醇型液晶层36中,各棒状液晶层42及圆盘状液晶层44中的液晶取向图案的1个周期相同,并且液晶取向图案中的光学轴的旋转方向相同。
在此,在图10所示例中,从图中下侧的棒状液晶层42向图中上侧的圆盘状液晶层44一体地,层内的液晶化合物的长边方向在厚度方向上扭曲取向。由此,2层的棒状液晶层42和2层的圆盘状液晶层44作为1个胆甾醇型液晶层36,发挥与图6等所示的胆甾醇型液晶层相同的作用。另外,圆盘状液晶层44中的液晶化合物的长边方向是指,圆盘状液晶化合物投影到圆盘状液晶层的表面(界面)的形状的长边方向。
如此,将胆甾醇型液晶层设为层叠棒状液晶层和圆盘状液晶层而成的结构,由此能够使胆甾醇型液晶层的厚度方向延迟Rth变小,因此通过经光学补偿而椭圆偏振光的光返回到圆偏振光而能够以高效率进行选择反射。
并且,胆甾醇型液晶层优选为在厚度方向上改变螺旋节距P的节距梯度结构。具体而言,节距梯度结构是指,从胆甾醇型液晶层的一个主表面侧向另一个主表面侧以螺旋节距逐渐变大(或,变小)的方式变化的结构。胆甾醇型液晶层通过在厚度方向上改变螺旋节距P来能够使选择反射波长宽频带化。因此,分光部通过具有具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层而能够使分光的波长范围宽频带化。换言之,胆甾醇型液晶层根据分光器的期望的测定波长范围赋予节距梯度结构,以反射(衍射)测定波长范围的光即可。
并且,胆甾醇型液晶层可以为在厚度方向上具有2个以上螺旋节距P相互不同的区域的结构。即,胆甾醇型液晶层在厚度方向上可以具有多个选择反射波长不同的区域。胆甾醇型液晶层在厚度方向上具有多个螺旋节距P不同的区域,由此能够使选择反射波长宽频带化。因此,分光部具有在厚度方向上具有多个螺旋节距P不同的区域的胆甾醇型液晶层,由此能够使分光的波长范围宽频带化。并且,可以设为具有节距梯度结构的、在厚度方向上具有多个选择反射波长带相互不同的多个区域的结构。
<胆甾醇型液晶层的形成方法>
胆甾醇型液晶层能够将胆甾醇型液晶相固定成层状而形成。
将胆甾醇型液晶相固定而成的结构只要为保持成为胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向的结构即可。典型地,固定胆甾醇型液晶相的结构优选如下结构:在使聚合性液晶化合物成为胆甾醇型液晶相的取向状态的基础上,通过紫外线照射或加热进行聚合、固化,使其形成没有流动性的层,同时变化为不会因外场或外力而使取向形态发生变化的状态。
另外,在固定胆甾醇型液晶相而成的结构中,只要保持胆甾醇型液晶相的光学的性质就很充分,在胆甾醇型液晶层中,液晶化合物可以不显示液晶性。例如,聚合性液晶化合物可以通过固化反应进行高分子量化而失去液晶性。
作为用于形成将胆甾醇型液晶相固定而成的胆甾醇型液晶层的材料,作为一例,可以举出包含液晶化合物的液晶组合物。液晶化合物优选为聚合性液晶化合物。
并且,胆甾醇型液晶层的形成中所使用的液晶组合物可以进一步包含表面活性剂及手性试剂。
--聚合性液晶化合物--
聚合性液晶化合物可以为棒状液晶化合物,也可以为圆盘状液晶化合物。
作为形成胆甾醇型液晶相的棒状的聚合性液晶化合物,可以举出棒状向列相液晶化合物。作为棒状向列相液晶化合物,优选为甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及链烯基环己基苄腈类。
通过将聚合性基团导入到液晶化合物而可获得聚合性液晶化合物。作为聚合性基团,可以举出不饱和聚合性基团、环氧基及氮丙啶基,优选不饱和聚合性基团,更优选烯属不饱和聚合性基团。关于聚合性基团,能够以各种方法导入到液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团的个数优选1~6个,更优选1~3个。
聚合性液晶化合物的例包含Makromol.Chem.,190卷、2255页(1989年)、AdvancedMaterials 5卷、107页(1993年)、美国专利第4683327号说明书、美国专利第5622648号说明书、美国专利第5770107号说明书、国际公开第95/022586号、国际公开第95/024455号、国际公开第97/000600号、国际公开第98/023580号、国际公开第98/052905号、日本特开平1-272551号公报、日本特开平6-016616号公报、日本特开平7-110469号公报、日本特开平11-080081号公报及日本特开2001-328973号公报等中所记载的化合物。可以同时使用2种以上的聚合性液晶化合物。若同时使用2种以上的聚合性液晶化合物,则能够降低取向温度。
并且,作为上述以外的聚合性液晶化合物,能够使用具有如日本特开昭57-165480号公报中所公开的胆甾醇相的环式有机聚硅氧烷化合物等。另外,作为上述高分子液晶化合物,能够使用将显示液晶的介晶基团导入到主链、侧链或者主链及侧链这两个位置的高分子、将胆甾醇基团导入到侧链的高分子胆甾醇型液晶、如日本特开平9-133810号公报中所公开的液晶性高分子及如日本特开平11-293252号公报中所公开的液晶性高分子等。
--圆盘状液晶化合物--
作为圆盘状液晶化合物,例如能够优选使用日本特开2007-108732号公报及日本特开2010-244038号公报等中所记载的圆盘状液晶化合物。
并且,液晶组合物中的聚合性液晶化合物的含量相对于液晶组合物的固体成分质量(去除了溶剂的质量)优选75~99.9质量%,更优选80~99质量%,进一步优选85~90质量%。
--表面活性剂--
形成胆甾醇型液晶层时所使用的液晶组合物可以包含表面活性剂。
表面活性剂优选作为取向控制剂能够发挥功能的化合物,该化合物有助于稳定地或快速地设为平面取向的胆甾醇型液晶相。作为表面活性剂,例如,可以举出硅酮系表面活性剂及氟系表面活性剂,优选氟系表面活性剂。
作为表面活性剂的具体例,可以举出日本特开2014-119605号公报的[0082]~[0090]段中所记载的化合物、日本特开2012-203237号公报的[0031]~[0034]段中所记载的化合物、日本特开2005-099248号公报的[0092]及[0093]段中所例示的化合物、日本特开2002-129162号公报的[0076]~[0078]段及[0082]~[0085]段中所例示的化合物以及日本特开2007-272185号公报的[0018]~[0043]段等中所记载的氟(甲基)丙烯酸酯类聚合物等。
另外,表面活性剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为氟系表面活性剂,优选日本特开2014-119605号公报的[0082]~[0090]段中所记载的化合物。
液晶组合物中的表面活性剂的含量相对于液晶化合物的总质量优选0.01~10质量%,更优选0.01~5质量%,进一步优选0.02~1质量%。
--手性试剂(光学活性化合物)--
手性试剂(手性剂)具有诱导胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。关于手性试剂,由于通过化合物诱导的螺旋的扭曲方向或螺旋节距不同,因此根据目的选择即可。
作为手性试剂,并无特别限制,能够使用公知的化合物(例如,记载于液晶器件手册、第3章4-3项、TN(twisted nematic,扭曲向列)、STN(Super Twisted Nematic,超扭曲向列)用手性试剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、记载于1989中)、异山梨醇及异甘露糖醇衍生物等。
手性试剂通常包含不对称碳原子,但是不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或表面不对称化合物也能够用作手性试剂。轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例中包含有联萘、螺烯、对环芳烷及它们的衍生物。手性试剂也可以具有聚合性基团。手性试剂与液晶化合物均具有聚合性基团的情况下,能够通过聚合性手性试剂与聚合性液晶化合物的聚合反应,形成具有从聚合性液晶化合物衍生的重复单元及从手性试剂衍生的重复单元的聚合物。在该方式中,聚合性手性试剂所具有的聚合性基团优选为与聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团相同种类的基团。因此,手性试剂的聚合性基团也优选为不饱和聚合性基团、环氧基或吖丙啶基,更优选为不饱和聚合性基团,进一步优选为烯属不饱和聚合性基团。
并且,手性试剂也可以为液晶化合物。
手性试剂具有光异构化基的情况下,优选在涂布、取向之后通过活化光线等的光掩模照射能够形成与发光波长对应的所期望的反射波长的图案。作为光异构化基,优选为显示光致变色性的化合物的异构化部位、偶氮基、氧化偶氮基或肉桂酰基。作为具体的化合物,能够使用日本特开2002-080478号公报、日本特开2002-080851号公报、日本特开2002-179668号公报、日本特开2002-179669号公报、日本特开2002-179670号公报、日本特开2002-179681号公报、日本特开2002-179682号公报、日本特开2002-338575号公报、日本特开2002-338668号公报、日本特开2003-313189号公报及日本特开2003-313292号公报等中所记载的化合物。
液晶组合物中的手性试剂的含量相对于液晶化合物的摩尔含量,优选为0.01~200摩尔%,更优选为1~30摩尔%。
--聚合引发剂--
在液晶组合物包含聚合性化合物的情况下,优选液晶组合物包含聚合引发剂。在通过紫外线照射进行聚合反应的方式中,作为所使用的聚合引发剂,优选能够通过紫外线照射引发聚合反应的光聚合引发剂。
在光聚合引发剂的例中,可以举出α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书中)、偶姻醚(记载于美国专利第2448828号说明书中)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书中)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书中)、三芳基咪唑二聚物和对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书中)、吖啶及吩嗪化合物(记载于日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中)以及噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书中)等。
液晶组合物中的光聚合引发剂的含量相对于液晶化合物的含量优选0.1~20质量%,更优选0.5~12质量%。
--交联剂--
为了提高固化后的膜强度并提高耐久性,液晶组合物可以含有交联剂。作为交联剂,能够优选使用通过紫外线、热及湿气等固化的交联剂。
作为交联剂,并无特别限制,能够根据目的适当选择,例如可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯及乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物;2,2-双羟基甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]及4,4-双(亚乙基亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷等吖丙啶化合物;六亚甲基二异氰酸酯及缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物;在侧链上具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物;以及乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,根据交联剂的反应性能够使用公知的催化剂,从而除了能够使膜强度及耐久性得到提高以外,还能够使生产率得到提高。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
交联剂的含量相对于液晶组合物的固体成分质量优选3~20质量%,更优选5~15质量%。
--其他添加剂--
在不降低光学性能等的范围内,根据需要能够进一步在液晶组合物中添加阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、色料及金属氧化物微粒等。
在形成胆甾醇型液晶层时,液晶组合物优选用作液体。
液晶组合物可以包含溶剂。溶剂并无特别限制,根据目的能够适当选择,优选有机溶剂。
作为有机溶剂,例如可以举出酮类、卤代烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类及醚类。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
形成胆甾醇型液晶层时,优选如下:将液晶组合物涂布在胆甾醇型液晶层的形成面上并将液晶化合物取向为胆甾醇型液晶相的状态之后,固化液晶化合物而成为胆甾醇型液晶层。
即,在取向膜上形成胆甾醇型液晶层的情况下,优选将液晶组合物涂布于取向膜,将液晶化合物取向为胆甾醇型液晶相的状态之后,固化液晶化合物而形成固定胆甾醇型液晶相而成的胆甾醇型液晶层。
关于液晶组合物的涂布,能够利用喷墨及滚动印刷等印刷法、以及旋涂、棒涂及喷雾涂布等能够将液体均匀地涂布于片状物上的所有公知的方法。
关于所涂布的液晶组合物,根据需要进行干燥和/或加热,之后使其固化来形成胆甾醇型液晶层。在其干燥和/或加热的工序中,只要液晶组合物中的液晶化合物取向为胆甾醇型液晶相即可。在进行加热的情况下,加热温度优选200℃以下,更优选130℃以下。
所取向的液晶化合物根据需要进一步进行聚合。关于聚合,可以为基于热聚合及光照射的光聚合中的任一种,但是优选光聚合。光照射优选使用紫外线。照射能量优选20mJ/cm2~50J/cm2,更优选50~1500mJ/cm2。为了促进光聚合反应,可以在加热条件下或氮气气氛下实施光照射。所照射的紫外线的波长优选250~430nm。
胆甾醇型液晶层的厚度并无限制,根据分光器的用途、胆甾醇型液晶层中所要求的光的反射率及胆甾醇型液晶层的形成材料等,适当设定可获得所需光的反射率的厚度即可。
分光部的形成方法并无特别限制,可以举出用上述方法形成胆甾醇型液晶层之后,在所形成的胆甾醇型液晶层上用上述方法进一步形成胆甾醇型液晶层,并依次形成胆甾醇型液晶层的方法。或者,可以在分别形成第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层之后,贴合形成分光部。
<其他部件>
分光部可以包含胆甾醇型液晶层以外的部件。
(支撑体)
分光部可以包含支撑体。
支撑体只要能够支撑胆甾醇型液晶层及后述的取向膜等,就能够利用各种片状物(薄膜、板状物)。
另外,支撑体相对于对应的光(例如,波长550nm的光)的透射率优选为50%以上,更优选为70%以上,进一步优选为85%以上。
支撑体的厚度并无特别限制,根据分光器的用途及支撑体的形成材料等适当设定能够保持取向膜及胆甾醇型液晶层的厚度即可。
支撑体的厚度优选1~1000μm,更优选3~250μm,进一步优选5~150μm。
支撑体可以为单层,也可以为多层。
作为单层时的支撑体,可例示由玻璃、三乙酰纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸及聚烯烃等构成的支撑体。作为多层时的支撑体的例子,可以例示包含前述单层的支撑体中的任一种等作为基板,并且在该基板的表面设置有其他层的支撑体等。
(取向膜)
分光部可以包含取向膜。
胆甾醇型液晶层优选在取向膜上形成。另外,该取向膜为用于形成上述液晶取向图案的取向膜。
取向膜能够利用公知的各种取向膜。
例如,可以例示由聚合物等有机化合物构成的摩擦处理膜、无机化合物的倾斜蒸镀膜、具有微槽的膜以及使ω-二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵及硬脂酸甲酯等有机化合物的基于朗缪尔-布洛杰特法的LB(Langmuir-Blodgett:朗缪尔-布洛杰特)膜累积的膜等。
基于摩擦处理的取向膜能够通过在规定方向上用纸或布多次摩擦聚合物层的表面来形成。
作为取向膜中所使用的材料,优选聚酰亚胺、聚乙烯醇、日本特开平9-152509号公报中所记载的具有聚合性基团的聚合物、日本特开2005-097377号公报、日本特开2005-099228号公报及日本特开2005-128503号公报中所记载的取向膜等的形成中所使用的材料。
在本发明中,取向膜优选利用对光取向性的原材料照射偏振光或非偏振光而作为取向膜的所谓的光取向膜。即,在本发明中,作为取向膜,优选利用在支撑体上涂布光取向材料而形成的光取向膜。
关于偏振光的照射,能够从相对于光取向膜的垂直方向或倾斜方向进行,关于非偏振光的照射,能够从相对于光取向膜的倾斜方向进行。
作为能够用于本发明的光取向膜中所使用的光取向材料,例如作为优选的例,可例示日本特开2006-285197号公报、日本特开2007-076839号公报、日本特开2007-138138号公报、日本特开2007-094071号公报、日本特开2007-121721号公报、日本特开2007-140465号公报、日本特开2007-156439号公报、日本特开2007-133184号公报、日本特开2009-109831号公报、日本专利第3883848号公报及日本专利第4151746号公报中所记载的偶氮化合物、日本特开2002-229039号公报中所记载的芳香族酯化合物、日本特开2002-265541号公报及日本特开2002-317013号公报中所记载的具有光取向性单元的马来酰亚胺和/或经烯基取代的纳迪克酰亚胺化合物、日本专利第4205195号及日本专利第4205198号中所记载的光交联性硅烷衍生物、日本特表2003-520878号公报、日本特表2004-529220号公报及日本专利第4162850号中所记载的光交联性聚酰亚胺、光交联性聚酰胺及光交联性聚酯以及日本特开平9-118717号公报、日本特表平10-506420号公报、日本特表2003-505561号公报、国际公开第2010/150748号、日本特开2013-177561号公报及日本特开2014-12823号公报中所记载的能够光二聚化的化合物、尤其肉桂酸酯化合物、查耳酮化合物及香豆素化合物等。
其中,可以优选利用偶氮化合物、光交联性聚酰亚胺、光交联性聚酰胺、光交联性聚酯、肉桂酸酯化合物及查耳酮化合物。
取向膜的厚度并无限制,根据取向膜的形成材料适当设定可获得所需的取向功能的厚度即可。
取向膜的厚度优选0.01~5μm,更优选0.05~2μm。
取向膜的形成方法并无限制,能够利用各种与取向膜的形成材料相对应的公知的方法。作为一例,可以例示将取向膜涂布于支撑体的表面并使其干燥之后,通过激光束曝光取向膜,从而形成取向图案的方法。
图11中概念性地示出曝光取向膜来形成取向图案的曝光装置的一例。
图11所示的曝光装置60具备:光源64,具备激光器62;λ/2片65,改变由激光器62射出的激光束M的偏振方向;光束分离器68,将由激光器62射出的激光束M分离成光线MA及MB这2个;反射镜70A及70B,分别配置于所分离的2个光线MA及MB的光路上;及λ/4片72A及72B。另外,虽省略图示,光源64射出直线偏振光P0。λ/4板72A将直线偏振光P0(光线MA)转换成右旋圆偏振光PR,λ/4板72B将直线偏振光P0(光线MB)转换成左旋圆偏振光PL。
在此所使用的λ/4板72A及72B为与所照射的光的波长对应的λ/4板即可。曝光装置60照射激光束M,因此例如只要激光束M的中心波长为325nm,则使用对325nm的波长的光发挥作用的λ/4板即可。
具有形成取向图案之前的取向膜32的支撑体30配置于曝光部,并且在取向膜32上使2个光线MA及光线MB交叉并使其干涉,从而将其干涉光照射到取向膜32上来进行曝光。
通过此时的干涉,照射到取向膜32上的光的偏振状态以干涉条纹状周期性地变化。由此,在取向膜32中,可获得取向状态周期性地变化的取向图案。
在曝光装置60中,通过使2个光线MA及MB的交叉角α变化,能够调节取向图案的周期。即,在曝光装置60中,通过调节交叉角α,源自液晶化合物40的光学轴朝向一个方向连续旋转的取向图案中,能够调节将光学轴所旋转的1个方向上的光学轴旋转180°的1个周期的长度。
通过在具有这种取向状态周期性地变化的取向图案的取向膜上形成胆甾醇型液晶层,能够形成上述的具有源自液晶化合物40的光学轴向一个方向连续旋转的液晶取向图案的胆甾醇型液晶层。并且,通过使λ/4板72A及72B的光学轴分别旋转90°,能够使光学轴的旋转方向相反。
[第二方式的分光器]
本发明的第二方式的分光器分光入射的被测定光,所述分光器包括:
分光部,反射入射的光并分光;及
检测部,检测被分光部反射的光,
分光部依次包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层、半波片及固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,
第1胆甾醇型液晶层及第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转并变化的液晶取向图案,
第1胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向和第2胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向为相同的方向,
第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向和第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向为相同的方向。
图12中,表示示意性地示出本发明的分光器所具有的分光部的一例的剖视图。
另外,具有图12所示的分光部的分光器的结构与图1所示的分光器100相同。即,第二方式的分光器除了分光部的结构不同之外,具有与图1所示的分光器100相同的结构。
图12所示的分光部10b具有第1胆甾醇型液晶层36a、半波片39及第2胆甾醇型液晶层36c。第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c为将液晶化合物取向并固定在胆甾醇型液晶相而成的层。
第1胆甾醇型液晶层36a具有与图2所示的第1胆甾醇型液晶层36a相同的结构。即,关于第1胆甾醇型液晶层36a,在图12中,从上观察时,从左到右,具有源自液晶化合物40的光学轴的朝向向右(顺时针)旋转并变化的液晶取向图案。并且,关于第1胆甾醇型液晶层36a,在图12中,从上到下,胆甾醇型液晶相的扭曲结构向右(顺时针)扭曲。
另一方面,关于第2胆甾醇型液晶层36c,在图12中,从上观察时,从左到右,具有源自液晶化合物40的光学轴的朝向向右(顺时针)旋转并变化的液晶取向图案。并且,关于第2胆甾醇型液晶层36c,在图12中,从上到下,胆甾醇型液晶相的厚度方向的扭曲结构向右(顺时针)扭曲。
即,在第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36c中,液晶取向图案中的源自液晶化合物40的光学轴的旋转方向相同,并且在厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向相同。
另外,第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c的液晶取向图案中的源自液晶化合物40的光学轴的旋转方向及在厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向并不限定于上述例,在第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36c中,液晶取向图案中的源自液晶化合物40的光学轴的旋转方向相同,并且在厚度方向上的液晶化合物的扭曲方向相同即可。
并且,分光部10在第1胆甾醇型液晶层36a与第2胆甾醇型液晶层36c之间具有半波片39。
如稍后详细叙述,半波片39作为在第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c的反射波长带的波长中具有λ/2相位差功能的λ/2板而发挥功能。半波片39通过具有λ/2相位差功能,将未被第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c反射的回转方向的圆偏振光转换成被第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c反射的旋转方向的圆偏振光。
<半波片的说明>
如图12所示,半波片39配置在第1胆甾醇型液晶层36a与第2胆甾醇型液晶层36c之间。
半波片39作为在第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c的反射波长带的波长中具有大致λ/2相位差功能的λ/2板而发挥功能。λ/2板是指特定波长λnm下的面内延迟Re(λ)满足Re(λ)=λ/2的板。在本发明的分光器中,只要对第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c的反射波长带的波长λ具有λ/2相位差功能即可。
半波片39通过具有λ/2相位差功能,将未被第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c反射的回转方向的圆偏振光转换成被第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c反射的旋转方向的圆偏振光。
作为半波片39,只要在第1胆甾醇型液晶层36a及第2胆甾醇型液晶层36c的反射波长带的波长中具有大致λ/2相位差功能则并无特别限制,能够使用各种公知的相位差层。
作为一例,可以例示使聚合性的液晶化合物聚合而成的λ/2板、由聚合物薄膜构成的λ/2板、层叠2个聚合物薄膜而成的λ/2板、具有λ/2的相位差作为相位差层的λ/2板及在结构双折射中出现λ/2相位差的λ/2板等。
并且,半波片39除了λ/2板(所谓A板)以外,还可以具有C板。作为C板,可以为正C板、负C板中的任一个。
通过半波片39具有C板,能够调整为对相对于半波片39的主表面从倾斜方向入射的光也发挥λ/2相位差功能。
对具有这种结构的分光部10b的作用进行说明。
关于图12所示例的第1胆甾醇型液晶层36a,厚度方向的扭曲方向为右扭曲,并且液晶取向图案的旋转方向为右方向,因此,在图中,从上入射的右旋圆偏振光向左上方向反射。
未被第1胆甾醇型液晶层36a反射的左旋圆偏振光通过第1胆甾醇型液晶层36a并入射到半波片39。半波片39具有λ/2相位差功能,因此将左旋圆偏振光转换成右旋圆偏振光。由半波片39转换成右旋圆偏振光的光入射到第2胆甾醇型液晶层36c。关于第2胆甾醇型液晶层36c,厚度方向的扭曲方向为右扭曲,并且液晶取向图案的旋转方向为右方向,因此,在图中,从上入射的右旋圆偏振光向左上方向反射。即,第1胆甾醇型液晶层36a和第2胆甾醇型液晶层36c使反射的圆偏振光衍射到相同的方向。因此,分光部10b与入射的光的偏振状态无关地能够向相同的方向反射光,能够使被分光的各波长区域的光量增大。
并且,如前述,现有的分光器中所使用的衍射元件,相对于随着衍射角度变大而衍射效率降低,基于胆甾醇型液晶层的衍射即使衍射角度变大衍射效率也不易降低。并且,在现有的分光器中所使用的衍射元件中,波长与衍射效率之间的关系是连续的。因此,测定范围外的光也会衍射,有可能导致在检测部106中被检测为噪声。相对于此,基于胆甾醇型液晶层的衍射,以高衍射效率衍射特定波长区域的光,几乎不衍射这些以外的波长区域的光。因此,能够抑制在检测部中检测出测定范围外的光,并且能够抑制噪声。
如此,分光部10b能够以大的衍射角弯曲光的角度,因此能够以高分解角获得因波长不同的光的衍射角,并且能够以高衍射效率衍射光。因此,向检测部入射的分光的光量变大,并且检测精度也变高,因此本发明的分光器在短的检测时间内也能够以高精度测定光谱,能够使测定效率提高。
实施例
以下,举出实施例和比较例,进一步对本发明的特征进行具体的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等,只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当地变更。然而,本发明的范围不应被以下所示的具体例限定性地解释。
[实施例1]
(取向膜的形成)
作为支撑体,准备了玻璃基板。通过旋涂将下述取向膜形成用涂布液涂布于支撑体上。将形成有该取向膜形成用涂布液的涂膜的支撑体在60℃的热板上干燥60秒钟,从而形成了取向膜P-2。
取向膜形成用涂布液
-光取向用原材料-
[化学式1]
(取向膜的曝光)
通过向所获得的取向膜P-2照射(50mJ/cm2,使用超高压汞灯)偏振光紫外线而进行了取向膜P-2的曝光。
使用图11所示的曝光装置对取向膜进行曝光,从而形成了具有取向图案的取向膜P-2。在曝光装置中,使用射出波长(325nm)的激光束的装置来作为激光器。将基于干涉光的曝光量设为300mJ/cm2。以通过2个激光束的干涉形成的取向图案的1个周期Λ(光学轴旋转180°的长度)成为1μm的方式,调节2个光的交叉角(交叉角α)。
(第1胆甾醇型液晶层的形成)
作为形成第1胆甾醇型液晶层的液晶组合物,制备了下述液晶组合物LC-1。
液晶组合物LC-1
棒状液晶化合物L-1(以右边所示的质量比包含以下结构)
[化学式2]
流平剂T-1
[化学式3]
手性试剂Ch-3
[化学式4]
使用旋涂机以750rpm将上述液晶组合物LC-1涂布于取向膜P-2上10秒钟。接着,作为第1曝光工序,使用高压汞灯隔着300nm的长波滤光片及350nm的短波滤光片在80℃下进行了液晶组合物的曝光。第1曝光工序以在波长315nm下所测定的光的照射量成为10mJ/cm2的方式进行。接着,在热板上80℃下加热3分钟(180秒)液晶组合物LC-1的涂膜之后,并且在80℃下,氮气气氛下使用高压汞灯将波长365nm的紫外线以300mJ/cm2的照射量照射涂膜,从而进行了第2曝光工序。由此,将液晶组合物LC-1固化而使液晶化合物的取向固定化,从而形成了胆甾醇型液晶层。由此,形成了第1胆甾醇型液晶层。第1胆甾醇型液晶层具有在厚度方向上右扭曲的螺旋结构。第1胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长为550nm。
(第2胆甾醇型液晶层的形成)
除了将液晶组合物LC-1的手性试剂变更为Ch-4之外,与第1胆甾醇型液晶层同样地形成了第2胆甾醇型液晶层。第2胆甾醇型液晶层具有在厚度方向上左扭曲的螺旋结构。第2胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长为550nm。
手性试剂Ch-4
[化学式5]
将第1胆甾醇型液晶层和第2胆甾醇型液晶层转印并层叠,从而制作了衍射元件(分光部)。此时,在第1胆甾醇型液晶层和第2胆甾醇型液晶层中,贴合第1胆甾醇型液晶层和第2胆甾醇型液晶层使得液晶取向图案的排列轴成为180°,以使液晶取向图案的光学轴的旋转方向相反。若设为如此,液晶取向图案中的光学轴的旋转方向相反,并且厚度方向的扭曲方向相反的2个胆甾醇型液晶层被贴合。
[评价]
使400nm~700nm的波长带的无偏振光入射到所制作的光学元件(分光部)上,使用光功率计(THORLABS公司制,产品编号PM16-130)测量针对各波长的衍射效率。其结果表明,
·400nm时的衍射效率:90%
·500nm时的衍射效率:91%
·600nm时的衍射效率:91%
·700nm时的衍射效率:90%
在400nm~700nm的范围内可以获得较高的衍射效率。
并且,使用CMOS传感器(Hamamatsu Photonics K.K.制,产品编号S8377),确认到400nm~700nm的波长带中的分光性能。其结果,确认到在其波长区域内可获得90%以上的高分光效率,并且作为分光部而发挥功能。
[实施例2]
准备了2个与实施例1的第1胆甾醇型液晶层相同的胆甾醇型液晶层。
(半波片的制作)
以以下的方法制作了半波片。
与实施例1的胆甾醇型液晶层的取向膜P-2同样地,在支撑体(玻璃基板)上形成了取向膜P-2。向支撑体上的取向膜均匀地照射偏振光紫外线(50mJ/cm2,使用超高压汞灯),由此进行了取向膜的曝光。
并且,作为液晶组合物,制备了下述组合物R-1。
组合物R-1
液晶化合物L-2
[化学式6]
液晶化合物L-3
[化学式7]
液晶化合物L-4
[化学式8]
聚合引发剂PI-1
[化学式9]
流平剂G-1
[化学式10]
在取向膜上涂布了所制备的组合物R-1。将所涂布的涂膜在热板上加热至70℃,其后,冷却至65℃。之后,在氮气气氛下,使用高压汞灯以500mJ/cm2的照射量向涂膜照射波长365nm的紫外线,以将液晶化合物的取向固定化,从而制作了半波片。
这样制作出的半波片的延迟值为275nm,并且波长色散表现出逆色散特性。
将所制作的半波片配置在2个胆甾醇型液晶层之间并层叠,从而制作了衍射元件(分光部)。此时,使2个胆甾醇型液晶层的液晶取向图案中的光学轴的旋转方向相同。通过如此层叠成为如下:由一侧的胆甾醇型液晶层反射衍射右旋圆偏振光,左旋圆偏振光通过半波片成为右旋圆偏振光,由另一侧的胆甾醇型液晶层反射衍射,其结果成为右和左的圆偏振光均反射衍射到相同的方向。
[评价]
使400nm~700nm的波长带的无偏振光入射到所制作的光学元件(分光部)上,使用光功率计(THORLABS公司制,产品编号PM16-130)测量针对各波长的衍射效率。其结果表明,
·400nm时的衍射效率:90%
·500nm时的衍射效率:91%
·600nm时的衍射效率:91%
·700nm时的衍射效率:90%
在400nm~700nm的范围内可以获得较高的衍射效率。
并且,使用CMOS传感器(Hamamatsu Photonics K.K.制,产品编号S8377),确认到400nm~700nm的波长带中的分光性能。其结果,确认到在其波长区域内可获得90%以上的高分光效率,并且作为分光部而发挥功能。
另外,在实施例1、2中,均为如下:向分光部的入射角θin为0°,反射衍射光的衍射角θout为由sin(θin)+sin(θout)=λ/Λ的衍射的式表示的值。不限于本实施例,通过欲测定的波长λ能够适当调整θin与周期节距Λ。
根据以上结果,本发明的效果是显而易见的。
符号说明
10、10a、10b-分光器,30-支撑体,32-取向膜,36-胆甾醇型液晶层,36a-第1胆甾醇型液晶层,36b、36c-第2胆甾醇型液晶层,38-C板,39-半波片,40-(棒状)液晶化合物,40b-圆盘状液晶化合物,40A-光学轴,42-棒状液晶层,44-圆盘状液晶层,60-曝光装置,62-激光器,64-光源,65-λ/2板,68-光束分离器,70A、70B-反射镜,72A、72B-λ/4板,100-分光器,102-框体,
104-透射部,106-检测部,D-排列轴,P-螺旋节距,Λ-1个周期,M-激光束,MA-光线,MB-光线,P0-直线偏振光,PL-左旋圆偏振光,PR-右旋圆偏振光,α-交叉角,RR-右旋圆偏振光。
Claims (10)
1.一种分光器,其分光入射的被测定光,所述分光器包括:
分光部,反射入射的光并分光;及
检测部,检测被所述分光部反射的光,
所述分光部包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层和固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,
所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案,
所述第1胆甾醇型液晶层的所述液晶取向图案中的所述光学轴的旋转方向和所述第2胆甾醇型液晶层的所述液晶取向图案中的所述光学轴的旋转方向为相反的方向,
所述第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的所述液晶化合物的扭曲方向与所述第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的所述液晶化合物的扭曲方向为相反的方向。
2.一种分光器,其分光入射的被测定光,所述分光器包括:
分光部,反射入射的光并分光;及
检测部,检测被所述分光部反射的光,
所述分光部依次包括固定胆甾醇型液晶相而成的第1胆甾醇型液晶层、半波片及固定胆甾醇型液晶相而成的第2胆甾醇型液晶层,
所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光学轴的朝向沿面内的至少一个方向连续旋转的同时变化的液晶取向图案,
所述第1胆甾醇型液晶层的所述液晶取向图案中的所述光学轴的旋转方向和所述第2胆甾醇型液晶层的所述液晶取向图案中的所述光学轴的旋转方向为相同的方向,
所述第1胆甾醇型液晶层的厚度方向上的所述液晶化合物的扭曲方向与所述第2胆甾醇型液晶层的厚度方向上的所述液晶化合物的扭曲方向为相同的方向。
3.根据权利要求1所述的分光器,其中,
所述分光部还包括C板。
4.根据权利要求1或3所述的分光器,其中,
所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层中的一个为使用棒状液晶化合物形成的层,所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层中的另一个为使用圆盘状液晶化合物形成的层。
5.根据权利要求1或3所述的分光器,其中,
所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层中的至少一个包括使用棒状液晶化合物形成的层及使用圆盘状液晶化合物形成的层。
6.根据权利要求1或3所述的分光器,其中,所述分光器还包括:
透射部,配置于所述分光部的入射侧,使所述被测定光入射到所述分光部。
7.根据权利要求2所述的分光器,其中,
所述分光部还包括C板。
8.根据权利要求2或7所述的分光器,其中,
所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层中的一个为使用棒状液晶化合物形成的层,所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层中的另一个为使用圆盘状液晶化合物形成的层。
9.根据权利要求2或7所述的分光器,其中,
所述第1胆甾醇型液晶层及所述第2胆甾醇型液晶层中的至少一个包括使用棒状液晶化合物形成的层及使用圆盘状液晶化合物形成的层。
10.根据权利要求2或7所述的分光器,其中,所述分光器还包括:
透射部,配置于所述分光部的入射侧,使所述被测定光入射到所述分光部。
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