JP2865917B2 - 非線形重合光学層 - Google Patents

非線形重合光学層

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、任意形状の選定された表面領域
に光学的に非線形あるいは異方性の性質を有し、これら
の領域が中心対称配置あるいは等方性配置を有する表面
あるいは異なった光学的に非線形あるいは異方性の性質
を有する表面に限られている重合層に関する。本発明
は、また、このような層の製造法および光学要素として
の使用法に関する。
【０００２】大きな非局在化π電子組織を持つ有機、重
合物質が無機物質よりも大きい光学的に非線形の係数を
用い得ることは公知である。有機、重合物質の特性は、
また、容易に変えることができ、機械的、化学的安定
性、光吸収性などの価値ある二次特性を、非線形性につ
いて悪影響を与えることなく設定することができる。
【０００３】かなりの二次非線形性を有する有機または
重合物質の薄膜は、光通信、レーザ技術、電気光学など
の分野で用いることのできる大きな潜在性を有する。こ
れらの物質の非線形性がπ電子組織の偏光性によるもの
であり、原子または分子の移動や再配向によるものでは
ないことは特に意味がある。したがって、超短応答時間
を有する構成要素をこれらの物質で実現することができ
る。
【０００４】この分野は、多年にわたって集中的な研究
対象となっており、たとえば、以下の刊行物に記載され
ている。 ＡＣＳシンポジウム シリーズ２３３、ワシントンＤ．
Ｃ．１９８３年 ＳＰＩＥ会報、１９８６年、第６８２巻、分子・重合光
電子材料：基礎と応用 ＳＯＩＥ会報、１９８７年、第８２４巻、非線形重合体
・無機結晶、液晶およびレーザ・メディアの進歩 ＳＰＩＥ会報、１９８９年、第１１０５巻、光学的スイ
ッチ、アイソレータおよびリミッタ用の材料 ＳＰＩＥ会報、１９８９年、第１１４７巻、有機物質の
非線形光学特性２ ＮＡＴＯ ＡＳＩ シリーズＥ：応用科学、１９８９
年、第１６２巻、有機重合体の非線形光学効果 物理学スプリンガ会報、１９８９年、３６、非線形光学
物質または有機物質および半導体 これらの用途で特に重要なのは、側鎖重合体と、ｎｌｏ
発色団でドーピングしたかあるいは側鎖としてｎｌｏグ
ループを有する液晶側鎖重合体である。本明細書では、
側鎖重合体という用語は、共重合体と単独重合体も含
む。この種の物質の適当に選んだ代表例では、高電界で
がらす温度以上に加熱し、付与電界の下にガラス温度Ｔ
ｇ以下まで冷却することによってこの非中心対称次数を
保持することで双極子配向を与えることができる。この
種の凍結極性付与ガラスは、高いχ(2) 感受性を持つｎ
ｌｏ物質を代表している（K. D. Singer等、 Appl. Phy
s. Let. 49, 1986)。
【０００５】これらの物質の技術的な利用にとっての根
本的な障害は、双極子次数の長期安定性が不適当である
ということである。重合組織のガラス温度より低くても
緩和が生じ、先に付与していた非中心対称構造を破壊す
ることがわかった。双極子次数の安定性を重合体の改質
によって高めるための対策は種々ある。緩和過程はガラ
ス温度からの距離を大きくするにつれて遅くなるので、
可能なかぎり最高のガラス温度を持つ重合体を選ぶのも
１つの方法である。別の方法としては、線形重合体の代
わりに重合体網状構造を用いることがある。
【０００６】エポキシ基組織で架橋結合ユニットとして
作用するようにいくつか（２〜４）の反応性置換基を持
つｎｌｏ発色団を用いることによって、もっと長期間に
わたって温度安定性のあるｎｌｏ活性重合体を得ていた
(M. Eich J. Appl. Phys. 66, 3241, 1989)。これらの
エポキシ化合物では、架橋結合反応は、電界の作用の下
に生じ、部分双極配向網状構造を生じさせる。この配向
は、電界を切った後も保持される。双極子次数が科学的
に固定されるからである。
【０００７】ｎｌｏ活性重合網状構造の単純で正確なパ
ターン化は、その技術的な用途にとっては基本的に重要
である。従来は、架橋結合は熱的に開始されるので、そ
れは層全体をカバーし、選んだ部分領域に制限すること
はできない。したがって、構築したポーリング電極を使
用してのみ幾何学パターンの生成が可能となる。しかし
ながら、これを行うには、多数の厳しい欠陥に目をつぶ
らなければならない。電極の縁に利用できない漂遊電界
が生じ、これが極性帯域の境界が不鮮明としてしまうの
である。これは、多くの用途にとって、たとえば、スト
リップ導波管、極性、非極性帯域が交互にある構造など
では許容できない。また、たいていの用途では、後の付
加的な段階でわざわざ電極コーティングを除去しなけれ
ばならない。
【０００８】本発明の目的は、上記の欠点を克服するこ
とにある。一層詳しくは、本発明の目的は、複雑な幾何
学構造を持つことができる安定したχ（２）活性重合体
層を製造することにある。本発明の別の目的は、等方性
領域とおそらくは組み合わせることになる異なった異方
性の領域からなる複雑な幾何学構造を有する安定した液
晶質重合層を製造することにある。
【０００９】この目的を達成すべく、本発明は、光学的
に非線形であるか、または中間相的性質の側鎖を持つ重
合体からなり、異なる線形または非線形の光学特性を有
する領域との関係で定められる任意形状の選定領域に非
線形の光学特性または異方性を有する重合体材料を持つ
光学層の製造方法を提供する。本発明の方法によれば、
上述の選定領域における側鎖が、該側鎖の非線形の光学
特性または異方性を有する部分に対して主鎖とは反対側
にある架橋基で光の作用によって架橋結合される。さら
に、この架橋結合中に非線形の光学特性または異方性を
有する領域が、電界、磁界、壁面配向力、剪断力のいず
れかの配向作用を受けるようにする。
【００１０】本発明の別の特徴によれば、重合体層は、
光学的特性の異なる領域の間の転移領域の幅が１０μｍ
未満、好ましくは、１μｍ未満に限定される。本発明に
よる方法は、次の段階を持つことができる。すなわち、
光架橋結合可能な側鎖を有する重合材料の層を支持体に
当てがい、電界を作用させ、適当な波長の光によって選
択的な架橋結合を行うように層を選択的に照射する。
【００１１】本発明による方法は、高いポーリング用直
流電界の作用の下に適当な共重合体の光架橋結合を行わ
せることにより、熱的に安定し、かつ、一時的に安定し
ているｎｌｏフィルムを製造することに基礎を置く。こ
の方法では、ポーリングと架橋結合は独立している。ポ
ーリングは、電界が付与されたところに生じ、架橋結合
は、照射されたところに生じる。極性のある非架橋結合
（＝非照射）領域は、電界がオフとなった後には双極子
配向を失い、極性のある架橋結合（＝照射）領域をそれ
を保持する。架橋結合した非極性の領域は、電界が付与
されているときでも、Ｘ（２）不活性を保つ。
【００１２】架橋結合した極性のある領域は、電界が反
対方向に付与されたときでも、その双極子配向を保つ。
これらのフィルムは写真平版法によっても選択的にＸ
(2) 活性化することができる。これにより、複雑な光学
要素、たとえば、すとりっぷ導波管、周波数倍増導波管
（準位相整合）、光学相関器、２ビーム干渉計、変調
器、電気光学スイッチを簡単な方法で製造することがで
きる。
【００１３】光照射により開始される架橋反応は、熱に
より開始される架橋反応とは異なり温度に依存しないの
で、調製温度は、原則的には、自由に選ぶことができ
る。これにより、イオン導電性、粘度、次数パラメー
タ、発色安定性などの材料の温度感応性に対して最適な
温度を選ぶことができる。固定ｎｌｏ活性領域は、照射
パターンで定められる。構造を決める電極は不要であ
る。
【００１４】フィルムの異なった領域を連続的に架橋結
合することができる。これにより、複雑な構成要素の構
造に関して自由度が大きくなる。架橋結合領域および非
架橋結合領域を選択的に製造することができる。非架橋
結合領域は、溶剤で除去し、架橋結合領域（ストリップ
導波管、クラッディング）を壊すことなく他の物質で置
き換えることができる。
【００１５】少量の抑制剤分子を添加することによっ
て、架橋結合領域と非架橋結合領域の境界を鮮明にする
ことができる。非架橋結合領域に拡散する開始剤らじか
るは抑制剤によって奪活される。光架橋結合可能な側鎖
を持つ液晶質側鎖重合体を使用することによって調製、
応用の可能性を拡張することができる。
【００１６】温度Ｔｃより上では、液晶質側鎖重合体は
異方性を有するので、上述した方法と同様に取り扱うこ
とができる。しかしながら、さらに、Ｔｃより下でも、
たとえば、ネマチック相の場合は異方性であるので同様
な処理ができる。液晶質重合体がネマチック相で（たと
えば、電界によって）高度に軸線方向に配向可能である
ことは知られている。この配向は、上述したように平版
印刷法によって選択的に固定することができる。温度を
Ｔｃより高くすることによって、層の非架橋結合部分を
等方性状態へ変換し、前述した非晶質重合体と同様に処
理することができ、第１段階で既に架橋結合した領域を
異方性のままにすることができる。
【００１７】線形、非線形両方の光学特性で変調され得
る物質は、集積光学機器で使用できる高い潜在性を有す
る。さらに、ｎｌｏ導波管についてカップリング、デカ
ップリング格子をｎｌｏ物質に光学的に書き込むことが
できる。ｎｌｏ活性、不活性側鎖を有する上述の非晶
質、液晶質共重合体に加えて、同じ構造上、処理上の原
理を、単独重合体、低重合体、複数の架橋結合ブランチ
を有する単量体にも応用できる。
【００１８】非ｎｌｏ活性コモノマーの目的は、たとえ
ば、光学密度屈折率、硬度、脆性、架橋結合時収縮、ガ
ラス温度、粘度などに影響するようにｎｌｏ物質に付加
的な設計融通性を加えることにある。本発明の実施例
を、以下、貼付図面を参照しながら説明する。図１は、
或る双極子配向を有する重合物質の領域特定すなわち構
造的架橋結合の原理を示している。この重合物質は、頂
面にＩＴＯコーティング４を有する底部ガラス板２と、
この底部ガラス板に対して平行に約１〜１０μｍの距離
隔たって配置したガラス板３であって、これの下面もＩ
ＴＯコーティング５を有するガラス板３との間の重合層
１の形で提供される。２つのＩＴＯ被覆したガラス板か
らなる構成は、以下、セルと呼ぶ。
【００１９】ＩＴＯコーティングは、高電圧供給源ＨＶ
に接続している。直流電圧が印加されたとき、まだ架橋
結合していない重合物質に双極子配向が誘導される。セ
ルは紫外線領域の平行光線６にさらされ、マスク７が架
橋結合しようとしている表面領域８に光線を限定する。
架橋結合後に高電圧を切ると、双極子配向は架橋結合し
た領域においてのみ保持される。他の領域の架橋結合し
ていない物質は適当な溶剤で除去することができる。あ
るいは、マスク７を外した後、電圧の印加なしに再度架
橋結合を行い、マスク７によって定められた領域に固定
中心対称構造を生じさせてもよい。
【００２０】重合物質１が液晶質である場合、電極４、
５に電圧を印加することによって電界による公知の方法
で軸線方向配向を行う。電圧および物質の誘電異方性に
応じて、たとえば、まず液晶質重合物質にホメオトロピ
ー構造を作り出し、マスク７によって選定表面領域を架
橋結合することができる。次に、たとえば、重合層の架
橋結合しなかった領域を除去する。あるいは、異なった
構造、たとえば、平面構造を持つ残りの領域の架橋結合
を誘導してもよい。
【００２１】図１に示す原理は、図２に示す装置によっ
て実施できる。重合物質１は、構造的表面領域を有する
光学的に非線形の重合層の製造を意図する場合、図１に
示すものと類似したセル１０内に置かれる。このセル
は、電極被覆したガラス板１１からなり、これらガラス
板は、付加的に、外側加熱層１２を備える。
【００２２】セル１０は、２つの側から紫外線光１３で
照射できる光学系内に設置してある。光は、紫外線ラン
プ４から熱保護フィルタ１５、ＵＧ１フィルタ１６およ
びレンズあるいは光学系１７を経てビームスプリッタ１
８に通る。ビームスプリッタ１８は、ビーム１３を２つ
の等しい副ビームに分割し、セルを両側から同じ強さで
照射する。
【００２３】伝達されたビームは、プリズム１９に入
り、マスク２１を通してセルに反射する。ビームスプリ
ッタ１８で偏向されたビームは、プリズム２０に入り、
そこからマスク２２を通して二重反射によってセル１０
の反対側に入射する。電極板１１は、コンピュータ４５
によって制御される高電圧発生器４４に接続してある。
セルを流れる非常に低い電流は、ピコアンメータ４６で
測定される。記録された電流強さは、高電圧を調節する
ための制御パラメータとなる。重合層に印加された電圧
は、それで生じる電流が所定の値を超えないように選
ぶ。
【００２４】セルの加熱層１２は温度監視装置４７に接
続してある。実温度を決定する温度センサ２４がセルに
設けてある。温度制御のための設定値もコンピュータ４
５によって決定される。光学的に非線形の層を製造する
手順は次の通りである。光架橋結合可能な側鎖（そのう
ちのいくつかはｎｌｏグループを有する）を有する重合
物質を、少量（普通は、５％濃度）の光開始剤と混ぜ合
わせる（たとえば、共通の溶剤で解かし、次いで、溶剤
を蒸発させる）。乾燥済みの物質を、ガラス温度Ｔg よ
り高い温度に加熱し、透明な電極で被覆したガラス板の
間で圧迫する。層の厚みはスペーサで定める。あるい
は、物質を予め製作しておいたセル内に吸引させてもよ
い。
【００２５】層の温度は、サンプルを破壊する高いイオ
ン電流を生じさせずに高い電界（１ＭＶ／ｃｍ）を電極
間に印加できるように低下さセル。ポーリング電界は、
永久双極子モーメントを有するｎｌｏグループの双極子
配向を生じさせ、これが当初の等方性物質の中心対称性
を排除する。同時に、適当な波長の光で層を照射し、架
橋結合反応を開始させる。電界の作用の下に、この架橋
結合は非中心対称網状構造を生じさせる。これは、第２
調波信号を測定することによって直接観察できる。
【００２６】架橋結合反応は、ガラス温度の連続的な上
昇、それ故、電気抵抗の連続的な増大を招き、重合化中
により高い電圧を許容できるようになる。使用される最
高電圧は、重合物質の耐電圧性に依存し、予選定可能で
ある。この最大電圧に達するとすぐに、セル温度は増大
し、次いで、重合体のガラス温度の上昇となる。反応温
度の連続的な上昇の結果、重合物質は、充分に移動状態
に留まり、架橋結合反応を高度の架橋結合へ押しやるこ
とができる。
【００２７】適当な高い温度に達した後、安定した非中
心対称網状構造が形成される程度まで架橋結合が進み、
電界を切ったときその状態が保持される。図３に示す装
置によって、電極層を有する基板２６に光学的に非線形
の層２５が製造される。光架橋結合可能な側鎖（いくつ
かは永久層極子モーメントを持つｎｌｏグループを有す
る）を有する重合物質に、適当な溶剤で少量の光開始剤
を融解させる。溶液濃度は、その粘度がスピン・コーテ
ィングに適するように調整する。この溶液に、電極で被
覆した支持体２６上で、スピン・コーティング装置の遠
心力を作用させ、０．５〜５μｍ厚の均質な層を形成す
る。このフィルムを、次に、ヒート・ベンチで乾燥さ
せ、好ましくは、焼き戻して自由体積を縮小する。
【００２８】図３に示すコロナ・ポーリング装置では、
重合層は、冷却／加熱板２７上で、不活性がす雰囲気に
おいて、極性付与される。このコロナ・ポーリング装置
それ自体は公知であり、ハウジング２８を包含する。こ
のハウジング内には、加熱テーブル２７が設けてあり、
この加熱テーブル上に、重合層２５を持った基板２６が
置かれる。加熱テーブルの上方には高電圧装置２９が配
置してあり、これは、重合層２５の領域に高い電界強度
を発生する下向きに突出するポイント３０を有する。
【００２９】ハウジングは、窓３１で蓋をしてあり、不
活性ガスの入口３２を有する。不活性ガス（Ｎ2 、Ａ
ｒ）を装置に注入し、ラジカル架橋結合を抑制する酸素
を追い出す。窓を通して、適当な波長の紫外線光３３で
層を照射して架橋結合を開始させる。コロナ放電の領域
では、発色団は或る双極子配向を有し、永久的な非中心
対称網状構造が生じる。反応中、サンプル温度は層の上
昇するガラス温度Ｔg に追従する。
【００３０】縮尺投影によって、重合層に微細な構造を
転写することができる。露出領域と非露出領域は、互い
に鮮明に分けられる。少量の開始剤を添加することによ
って、光開始剤の拡散で陰になった領域の架橋結合を生
じさせるのを防ぐことができる。光マスクの使用に加え
て、パターンを発生するためのホログラフ法を用いるこ
ともできる。
【００３１】既に部分的に述べたように、異なった処理
を行った領域の組み合わせを、本発明に従って、重合層
で得ることができる。架橋結合した極性付与領域と非架
橋結合の極性付与領域とを組み合わせてストリップ導波
管を作ることができる。架橋結合領域では、物質は不溶
性となり、非架橋結合領域では、物質は水溶性となる。
非架橋結合物質は溶剤によって除去することができる。
自由領域は、次の作業（バッファ・コーティング、クラ
ッディング）において他の重合物質で覆われる。
【００３２】あるいは、たとえば、周波数二倍器導波管
の製造の場合、架橋結合極性付与領域と架橋結合非極性
付与領域とを組み合わせることができる。最初の作業に
おいて、同じ幅の非架橋結合ストリップから切断したコ
ヒーレンス長の幅のストリップを、光線の経路に置いた
格子マスクによって電界内で架橋結合させる。電界を切
った後、非架橋結合ストリップは、異方性（非Ｘ(2) 活
性）状態に弛緩する。
【００３３】第２の作業において、スクリーンを除き、
サンプル全体を架橋結合させる。こうして、Ｘ(2) 活性
領域と不活性領域を交互に持つフィルムが形成され、そ
の長さは正確にコヒーレンス長となる。極性付与領域と
非極性付与領域の屈折率は実質的に同じである。この導
波管内を伝播した光は、境界層のところでほんの少し反
射するだけである（準位相整合状態の実現による効率の
良い周波数二倍器導波管）。
【００３４】別の組み合わせは、架橋結合極性付与領域
と反対極性の架橋結合領域とからなる。この組み合わせ
は上述したものに類似しているが、第２作業において、
サンプルは反対極性の電界内で配向させられる。これら
の条件の下に、第１作業で架橋結合したストリップは影
響を受けないままである。こうして、互いに反対方向の
双極子配向を持つ周期ストリップ組織が形成される。こ
れらのストリップは、すべて、Ｘ(2) 活性である。スト
リップ幅（コヒーレンス長）は、発生する第２調波がサ
ンプル全長にわたる位相整合（準位相整合）で増幅され
るように選定する。隣接のストリップの屈折率は同じで
ある。
【００３５】図４に示す導波管要素は、液晶質ｎｌｏ重
合層３４の異方性およびｎｌｏ特性を使用している。こ
の導波管要素は、一対の平行に隔たったガラス板３８、
３９からなり、これらのガラス板はＩＴＯ電極４０、４
１で被覆してある。さらに、これらのガラス板はバッフ
ァ層４２、４３を有する。ガラス板間には、液晶質重合
層３４が入っている。バッファ・コーティングは、重合
体よりも低い屈折率を有する。光は、格子３５、３６を
経て導波管内に送り込まれる。この格子は、以下に述べ
る方法に従って重合体に書き込まれる。要素の中間部３
７において、入射光はＸ(2) 活性領域を横切る。この領
域は、ポーリングと架橋結合によって作られており、こ
こにおいて、Ｘ(2) プロセス（ＳＨＧまたはＰｏｃｋｅ
ｌ効果など）が生じる。
【００３６】製造時には、次のプロセス段階が実施され
る。Δε＞０すなわち正の誘電異方性を有する中間相す
なわち液晶質の物質に、交流電界を印加して、ホメオト
ロピー操作を実施する。領域３５、３６において、光架
橋結合可能な物質に紫外線光を照射して適当な周期性の
ストリップ・パターンを形成する（たとえば、２ビーム
干渉による）。露光したストリップの領域に架橋結合が
生じる。
【００３７】次に、重合層を温度Ｔ＞Ｔc まで加熱す
る。その結果、既に架橋結合しているホメオトリピー・
ストリップを除いて等方性となる。領域３５、３６は、
マスクを通して紫外線光で均一に照射する。よって、領
域３５、３６全体で生じた架橋結合がここにおいて等方
性状態を固定する。その結果、ホメオトリピー配向を持
つストリップが等方性マトリックスとして得られる。
【００３８】まだ非架橋結合である領域３７を、次に、
高い直流電界にさらす。その結果、この領域３７におけ
る重合体の側鎖が双極子配向を受け、この部分におい
て、層はＸ(2) 活性となる。同時に、サンプルを紫外線
光で照射し、領域３７に架橋結合を生じさせ、双極子配
向を固定する。適当な照射源としては、光開始剤の波長
吸収範囲で光を発するランプがある。発色団吸収のスペ
クトル範囲が励起されないように注意しなければならな
い。普通の開始剤は２００〜４００ｎｍの範囲に敏感で
あるから、冷光源、たとえば、Ｈｇ、Ｄ2、Ｘｅラン
プ、ハロゲンランプ、ランプ・フィルタ組み合わせ、色
素レーザ、エキサイマーレーザ、Ｎ2 レーザ、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧ第３調波が適当である。
【００３９】パルス化励起が特に有利である。励起を停
止した後にも架橋結合は継続するので、サンプルの過剰
な露光をかなり減ずることができる。適当な光源として
は、フラッシュランプ Ｘｅ、Ｄ2 、パルス化レーザＮ
2 、エキサイマーレーザＮｄ：ＹＡＧ第３調波がある。
光架橋結合可能な側鎖を持つ公知の重合体のうち多数が
本発明による層を製造するのに適している。たとえば、
図５、図６に示すような基材を有利に使用できる。
【００４０】普通に市販されている開始剤としては、た
とえば、フェノン誘導体Ｄａｒｃｏｕｒ、Ｉｒｇａｃｕ
ｒｅ、イソプロピルチオキサントン／Ｈドナー組み合わ
せ（Ｎメチルジエタノールアミン）がある。開始剤の吸
収性は発色団吸収帯の外になければならない。開始剤を
選ぶとき、ｎｌｏ発色団が励起された開始剤の三重項消
光剤として作用せず、それ故、ラジカルの生成を阻止す
るように注意しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】選定表面領域の架橋結合の原理を説明する図で
ある。
【図２】電極被覆したガラス板間に光学的に非線形の層
を製造する装置を示す概略図である。
【図３】導電層を被覆した基板に光学的に非線形の層を
製造する装置を示す概略図である。
【図４】導波管要素を示す概略図である。
【図５】本発明において使用できる、光架橋結合可能な
側鎖を有する非晶質ｎｌｏ重合体の構造式である。
【図６】本発明において使用できる、光架橋結合可能な
側鎖を有する液晶質重合体の構造式である。
【符号の説明】
１ 重合層 ２ ガラス板 ３ ガラス板 ４ ＩＴＯコーティング ５ ＩＴＯコーティング ６ 平行光線 ７ マスク １０ セル １１ ガラス板 １２ 外側加熱層 １３ 紫外線光 １４ 紫外線ランプ １５ 熱保護フィルタ １６ ＵＧ１フィルタ １７ 光学系 １８ ビームスプリッタ １９ プリズム ２０ プリズム ２１ マスク ２２ マスク ２４ 温度センサ ２５ 光学的に非線形の層 ２６ 基板 ２７ 冷却／加熱板 ２８ ハウジング ２９ 高電圧装置 ３０ 下向きに突出するポイント ３１ 窓 ３２ 不活性ガス入口 ３３ 紫外線光 ３４ 液晶質ｎｌｏ重合層 ３５ 格子 ３６ 格子 ３８ ガラス板 ３９ ガラス板 ４０ ＩＴＯ電極 ４２ バッファ層 ４３ バッファ層 ４４ 高電圧発生器 ４５ コンピュータ ４６ ピコアンメータ ４７ 温度監視装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−47628（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/35 504 G02F 1/1337 ＪＩＣＳＴ

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学的に非線形であるか、または中間相
    的性質の側鎖を持つ重合体からなり、異なる線形または
    非線形の光学特性を有する領域との関係で定められる任
    意形状の選定領域に非線形の光学特性または異方性を有
    する重合体材料を持つ光学層の製造方法であって、 前記選定領域における前記側鎖が、該側鎖の前記非線形
    の光学特性または異方性を有する部分に対して主鎖とは
    反対側にある架橋基で光の作用によって架橋結合され、 この架橋結合中に非線形の光学特性または異方性を有す
    る前記領域が、電界、磁界、壁面配向力、剪断力のいず
    れかの配向作用を受けるようにする、 光学層の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光学層の製造方法におい
    て、光学的特性の異なる領域の間の転移領域が、１０μ
    ｍ未満、好ましくは、１μｍ未満に制限されることを特
    徴とする光学層の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の光学層の製造方
    法において、定められた領域が或るパターンを形成する
    ことを特徴とする光学層の製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のうちいずれか１つに記載
    の光学層の製造方法において、定められた領域が架橋結
    合した重合体からなることを特徴とする光学層の製造方
    法。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のうちいずれか１つに記載
    の光学層の製造方法において、中心対称構造を有する表
    面が非架橋結合であることを特徴とする光学層の製造方
    法。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のうちいずれか１つに記載
    の光学層の製造方法において、重合体が液晶質側鎖重合
    体であることを特徴とする光学層の製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のうちいずれか１つに記載
    の光学層の製造方法において、側鎖の光架橋結合がメタ
    クリレートまたはアクリレートの架橋性ラジカル重合に
    より行われることを特徴とする光学層の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項１〜６のうちいずれか１つに記載
    の光学層の製造方法において、側鎖の光架橋結合が桂皮
    酸誘導体の２＋２付加環化により行われることを特徴と
    する光学層の製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８のうちいずれか１つに記載
    の光学層の製造方法において、出発材料として、単独重
    合体、低重合体または単量体を用いることを特徴とする
    光学層の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１つに記載の
    光学層の製造方法であって、光架橋結合可能な光学的に
    非線形あるいは異方性またはこれら両方の側鎖を有する
    重合材料の層を支持体に当てがい、電界を作用させ、架
    橋結合を生じさせる波長の光で層を照射することを特徴
    とする製造方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の製造方法において、
    層の二次元構造を作るべく、照射を層の部分的な領域に
    限ることを特徴とする製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の製造方法において、
    照射の開始時に層を冷却することを特徴とする製造方
    法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の製造方法において、
    照射中、温度を連続的に上昇させることを特徴とする製
    造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１０〜１３のうちいずれか１つ
    に記載の製造方法において、出発材料として、単独重合
    体、低重合体または単量体を用いることを特徴とする製
    造方法。
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